JPH09106999A - 半導体装置の実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装方法

Info

Publication number
JPH09106999A
JPH09106999A JP26375195A JP26375195A JPH09106999A JP H09106999 A JPH09106999 A JP H09106999A JP 26375195 A JP26375195 A JP 26375195A JP 26375195 A JP26375195 A JP 26375195A JP H09106999 A JPH09106999 A JP H09106999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
semiconductor device
bonding
mounting
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP26375195A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Fujiwara
亮 藤原
Toshimitsu Yamashita
俊光 山下
Susumu Ozawa
進 小澤
Yuuko Kitayama
憂子 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP26375195A priority Critical patent/JPH09106999A/ja
Publication of JPH09106999A publication Critical patent/JPH09106999A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/743—Apparatus for manufacturing layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/743—Apparatus for manufacturing layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8512—Aligning
    • H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
    • H01L2224/8518—Translational movements
    • H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/1016—Shape being a cuboid
    • H01L2924/10162—Shape being a cuboid with a square active surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3511—Warping

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低弾性率の樹脂を用いてダイスボンディング
を行うことにより、ＩＣの反りを低減する。 【解決手段】 半導体装置の実装方法において、実装基
板１１上に、弾性率約４５．０ｋｇ／ｃｍ2 以下の樹脂
１２を塗布し、この樹脂１２上にＩＣ１４をダイスボン
ディングする工程と、前記実装基板１１上の電極１７と
ＩＣ１４の電極１７間を金属ワイヤ１８によりワイヤボ
ンディングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の実装
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、「ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」、日系
ＢＰ社、Ｐ１７〜３０に開示されるものがあった。上記
文献に開示されるワイヤボンディングを用いた素子接続
によれば、他のＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）やフリップチップ法に比べて低コス
トで自由度が大きい。
【０００３】図９はかかる従来のワイヤボンディングを
用いたＩＣの実装工程図である。まず、図９（ａ）に示
すように、実装基板５１上にシリンジ５３により、エポ
キシ系やポリイミド系の熱硬化性樹脂５４を塗布する。
次に、図９（ｂ）に示すように、コレット５５によりＩ
Ｃ５２を実装基板５１上にダイスボンディングを行い、
加熱硬化させる。
【０００４】次に、図９（ｃ）に示すように、キャピラ
リー５６を用いてＩＣ電極５７、基板電極５８間をワイ
ヤボンディングを行い、ボンディングワイヤ５９により
実装する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＩＣの大型化、
多ピン化、電極間の微細ピッチ化の傾向がある。しかし
ながら、従来のエポキシ系やポリイミド系の樹脂を用い
てＩＣのダイスボンディング、ワイヤボンディング実装
を行うと、樹脂の硬化時にＩＣに応力がかかるため、チ
ップに反りが生じたり、また、微細ピッチ接続において
は、ワイヤボンディングを行うと、ボールの変形による
隣接電極間でのショートが発生するという問題点があっ
た。５９はボンディングワイヤである。
【０００６】本発明は、上記問題点を除去し、低弾性率
の樹脂を用いてダイスボンディングを行うことにより、
ＩＣの反りを低減可能な半導体装置の実装方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）半導体装置の実装方法において、実装基板上に弾
性率約４５．０ｋｇ／ｃｍ2 以下の樹脂を塗布する工程
と、この樹脂上に半導体装置をダイスボンディングする
工程と、前記実装基板上の電極と半導体装置の電極間を
ワイヤボンディングするようにしたものである。
【０００８】したがって、低弾性率の樹脂を用いてダイ
スボンディングを行うことにより、ＩＣの反りを低減す
ることができる。また、ＩＣと実装基板間のワイヤボン
ディングにおいて、従来のエポキシ系樹脂を用いたとき
に比べて、本発明の樹脂は弾性率が低いため樹脂が柔ら
かい。そのため、ワイヤボンディングにおいて与えられ
るエネルギーが、接合部生成エネルギー以上になるとエ
ネルギーをゴムに逃がし、ボール変形を抑えることがで
き、特に、微細ピッチ接続では有効である。
【０００９】（２）半導体装置の実装方法において、実
装基板上に弾性率約４５．０ｋｇ／ｃｍ2 以下の樹脂を
塗布する工程と、この樹脂上に半導体装置をダイスボン
ディングする工程と、前記実装基板と試料台間に柔らか
い弾性体を配置し、前記実装基板上の電極と半導体装置
の電極間をワイヤボンディングするようにしたものであ
る。
【００１０】したがって、上記（１）の効果に加え、Ｉ
Ｃと実装基板間をワイヤボンディングする際において、
実装基板下にシリコンゴムを配置することにより、ワイ
ヤボンディング時に与えられるエネルギーが、接合部生
成エネルギー以上になるとエネルギーをシリコンゴムに
逃がし、ボール変形を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体装置の実装工程図である。 （１）まず、図１（ａ）に示すように、シリンジ１０を
用いて、実装基板１１上にシリコン系の樹脂１２を塗布
する。
【００１２】ここで用いた樹脂の物理特性を以下に示
す。 ヤング率：約１０ｋｇ／ｃｍ2 線膨張係数：２×１０-4／℃ 比熱：０．３４ｃａｌ／ｇ／℃ ＲＳｉＯ2/3 、Ｒ2 ＳｉＯ、Ｒ3 ＳｉＯ1/2 、ＳｉＯ2
（Ｒは主にメチル基やフェニル基）といった構成単位か
ら成り立つシリコンレジンを用いた。
【００１３】（２）次に、図１（ｂ）に示すように、コ
レット１３を用いてＩＣ１４を樹脂１２上にダイスボン
ディングする。 （３）次いで、図１（ｃ）に示すように、キャピラリ１
５を用いて、ＩＣ電極１６と基板電極１７間のワイヤボ
ンディングを行い、金属ワイヤ１８により実装する。
【００１４】次に、これらの構造に関する実験結果を以
下に示す。樹脂はエポキシ系熱硬化性樹脂Ａ（弾性率５
００ｋｇ／ｃｍ2 ）、シリコン系熱硬化性樹脂Ｂ（弾性
率９ｋｇ／ｃｍ2 ）の２種類を用いた。これらの樹脂を
用いてＩＣ（５．３×４．０ｍｍ）を実装基板（ＦＲ
４，厚さｔ：１．０ｍｍ）上にダイスボンディングし、
線径２５μｍ（Ａｕ−４Ｎ）ワイヤを用いてボールボン
ディングを行った。
【００１５】図２はＩＣの反り量の定義についての説明
図であり、この図において、白抜きは硬化前を示し、メ
ッシュ入りは硬化後を示しており、正方向は＋、負方向
は−を示している。図３はＩＣの反り量と熱衝撃試験後
の不良発生率との関係を示す図であり、横軸はＩＣの反
り量（μｍ）、縦軸は不良発生率（％）である。
【００１６】この図から明らかなように、ＩＣの反り量
が０．８μｍ以上になると、不良発生率が上昇してお
り、この結果から、ＩＣの反り量は０．８μｍ以下に抑
える必要があるといえる。次に、ペースト硬化時にチッ
プにかかる最大応力σの関係を（１）式に示す。 σ＝Ｋ（αsub −αSi）ΔＴ（Ｅsub ＥP Ｌ／Ｘ） …（１） ここで、Ｋ：幾何学的な形状定数、ΔＴ：温度差（硬化
温度−室温）、ここでは（１５０−２５）＝１２５℃、
αsub ：フレーム（基板）の線膨張係数、ここでは１．
３×１０-5／℃、αSi：シリコンチップの線膨張係数、
ここでは１．３×１０-6／℃、Ｅsub ：基板の動的弾性
率、ここでは０．６５×１０6 ｋｇ／ｃｍ2 、ＥP ：Ｄ
／Ｂペーストの動的弾性率、Ｌ：チップの長さ、ここで
は５．３ｍｍ、Ｘ：Ｄ／Ｂペースト層の厚さ、ここでは
１０〜１００μｍの範囲で行った。
【００１７】図４は応力とＩＣの反り量との関係を示す
図であり、ここで、縦軸はＩＣの反り量（μｍ）、横軸
は応力（１０5 ｋｇ／ｍｍ2 ）である。この図では、Ｄ
／Ｂペースト層の厚さＸ、Ｄ／Ｂペーストの動的弾性率
ＥP を変化させたときのＩＣの反り量と応力の関係を示
している。ＩＣの反り量を０．８μｍ以下に抑えるには
応力を２．０×１０5 （ｋｇ／ｍｍ2 ）以下にする必要
がある。
【００１８】これらの結果から、ダイスボンディングペ
ースト層の厚さを、従来の１０〜２０μｍにしたままで
不良の発生を抑えるためには、上記（１）式を用いて計
算すると、ダイスボンディングペーストの弾性率を２
２．７〜４５．４（ｋｇ／ｃｍ 2 ）以下にすればよいこ
とが分かる。次に、上記（１）式に示すようなボール変
形前後におけるボールの投影面積比から求めたボール歪
みεとワイヤボンディング条件との関係を図５に示す。
図５において、横軸はパワー（任意値）、縦軸は歪み
（ε）である。
【００１９】 ε＝２１ｎ（Ｄ／Ｄ0 ） …（２） ここで、Ｄ，Ｄ0 はボールボンディング前後のボール直
径である。従来の樹脂Ａではパワーの上昇に対してボー
ル歪みは上昇していく。それに対して本発明の低弾性樹
脂Ｂでは、パワーの変化に対してボール歪みは飽和傾向
を示し、一定値内に抑えることができる。ここで、Ａｕ
−４Ｎワイヤを放電溶融させ、ワイヤ先端を約５５μｍ
φ程度（Ｄ0 ）とする。電極間ピッチを８０μｍ、電極
サイズを７０μｍとすると、隣接電極間は約１０μｍと
なる。図５の結果から、ボール径を計算すると、樹脂Ａ
ではパワーは６０でボール径は８５μｍとなりショート
するが、樹脂Ｂではパワーは６０でボール径は７５μｍ
となりショートしない。
【００２０】上記したように、低弾性率の樹脂を用いて
ダイスボンディングを行うことにより、ＩＣの反りを低
減することができ、ＩＣの大型化に対して有効である。
またＩＣ、実装基板間のワイヤボンディングにおいて、
従来のエポキシ系樹脂を用いた時に比べて弾性率が低い
ため樹脂が柔らかい。そのため、ワイヤボンディング時
において与えられるエネルギーが、接合部生成エネルギ
ー以上になるとエネルギーを低弾性率の樹脂で逃がし、
ワイヤボンディングにおけるワイヤボールの変形を抑え
ることができ、特に、微細ピッチ接続で有効である。
【００２１】以上の結果から、シリコン系樹脂Ｂを用い
ると、ワイヤボンディング条件が、パワーは４０以上、
電極間ピッチ８０μｍ以下でエポキシ系樹脂Ａを用いた
時に比べてショートを防ぐ効果があるといえる。次に、
ワイヤボンディング条件に対するワイヤ引っ張り強度と
の関係を図６に示す。図６において、横軸はパワー、横
軸は引っ張り強度を示している。
【００２２】本発明の低弾性樹脂Ｂは、従来の樹脂Ａと
同様に十分なワイヤ引っ張り強度を示し、接合界面での
剥がれも発生しなかった。このように、低弾性樹脂を用
いることにより、ＩＣの反りを低減できるだけでなく、
ボールの変形を抑えても十分な接合強度を得ることがで
きる。次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００２３】図７は本発明の第２実施例を示す半導体装
置の実装工程図（その１）であり、図８はその半導体装
置の実装工程図（その２）である。 （１）まず、図７（ａ）に示すように、シリンジ２２を
用いて実装基板２１上にエポキシ又はポリイミド系樹脂
２３を塗布する。 （２）次に、図７（ｂ）に示すように、コレット２４を
用いてＩＣ２５を樹脂２３上にダイスボンディングす
る。
【００２４】（３）次いで、図７（ｃ）に示すように、
試料セット台２６にビニルシリコンゴム２７（厚さ１０
〜１５ｍｍ程度）を装着し、その上に実装基板２１をセ
ットする。ここでシリコンゴムについては圧縮永久ひず
みの優れたビニルシリコンゴムを用い、その物理特性を
以下に示す。 引っ張り強さ：７０ｋｇ／ｃｍ2 、伸び率：１９０％、
引裂強さ：１２ｋｇ／ｃｍ2 次いで、図８に示すように、ＩＣ電極２９、基板電極３
０間をワイヤ３１により、ワイヤボンディングを行い、
ＩＣを実装する。図８において、２８はキャピラリであ
る。
【００２５】このように、実装基板下にシリコンゴムを
配置することにより、ワイヤボンディング時に与えられ
るエネルギーが、接合部生成エネルギー以上になると、
エネルギーをシリコンゴムに逃がし、ボール変形を抑え
ることができる。また、本発明は以下の利用形態を有す
る。 （１）弾性率数十ｋｇ／ｃｍ2 程度であれば、樹脂につ
いてはシリコン系のものに限定されるものではない。
【００２６】（２）試料台にセットする弾性体はワイヤ
ボンディング時の衝撃を緩和できるものであれば、シリ
コンゴムに限定されるものではない。なお、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基
づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲
から排除するものではない。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、低弾性率の樹脂を
用いてダイスボンディングを行うことにより、ＩＣの反
りを低減することができる。特に、ＩＣの大型化に対し
て有効である。
【００２８】また、ＩＣと実装基板間のワイヤボンディ
ングにおいて、従来のエポキシ系樹脂を用いたときに比
べて、本発明の樹脂は、弾性率が低いため樹脂が柔らか
い。そのため、ワイヤボンディングにおいて与えられる
エネルギーが、接合部生成エネルギー以上になるとエネ
ルギーをゴムに逃がし、ボール変形を抑えることがで
き、特に、微細ピッチ接続では有効である。
【００２９】（２）請求項２記載の発明によれば、上記
（１）の効果に加え、ＩＣと実装基板間をワイヤボンデ
ィングする際において、実装基板下にシリコンゴムを配
置することにより、ワイヤボンディング時に与えられる
エネルギーが、接合部生成エネルギー以上になるとエネ
ルギーをシリコンゴムに逃がし、ボール変形を抑えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す半導体装置の実装工
程図である。
【図２】ＩＣの反り量の定義についての説明図である。
【図３】ＩＣの反り量と熱衝撃試験後の不良発生率との
関係を示す図である。
【図４】応力とＩＣの反り量との関係を示す図である。
【図５】ボール変形前後におけるボールの投影面積比か
ら求めたボール歪みとワイヤボンディング条件との関係
を示す図である。
【図６】ワイヤボンディング条件に対するワイヤ引っ張
り強度の関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す半導体装置の実装工
程図（その１）である。
【図８】本発明の第２実施例を示す半導体装置の実装工
程図（その２）である。
【図９】従来のワイヤボンディングを用いたＩＣの実装
工程図である。
【符号の説明】
１０，２２ シリンジ １１，２１ 実装基板 １２ シリコン系の樹脂 １３，２４ コレット １４，２５ ＩＣ １５，２８ キャピラリ １６，２９ ＩＣ電極 １７，３０ 基板電極 １８ 金属ワイヤ ２３ エポキシ又はポリイミド系樹脂 ２６ 試料セット台 ２７ ビニルシリコンゴム ３１ ワイヤ
フロントページの続き (72)発明者 北山 憂子 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体装置の実装方法において、（ａ）
    実装基板上に弾性率約４５．０ｋｇ／ｃｍ2 以下の樹脂
    を塗布する工程と、（ｂ）該樹脂上に半導体装置をダイ
    スボンディングする工程と、（ｃ）前記実装基板上の電
    極と半導体装置の電極間をワイヤボンディングすること
    を特徴とする半導体装置の実装方法。
  2. 【請求項２】 半導体装置の実装方法において、（ａ）
    実装基板上に弾性率約４５．０ｋｇ／ｃｍ2 以下の樹脂
    を塗布する工程と、（ｂ）該樹脂上に半導体装置をダイ
    スボンディングする工程と、（ｃ）前記実装基板と試料
    台間に柔らかい弾性体を配置し、前記実装基板上の電極
    と半導体装置の電極間をワイヤボンディングすることを
    特徴とした半導体装置の実装方法。
JP26375195A 1995-10-12 1995-10-12 半導体装置の実装方法 Withdrawn JPH09106999A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26375195A JPH09106999A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 半導体装置の実装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26375195A JPH09106999A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 半導体装置の実装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09106999A true JPH09106999A (ja) 1997-04-22

Family

ID=17393791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26375195A Withdrawn JPH09106999A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 半導体装置の実装方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09106999A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068295A (ja) * 1998-08-25 2000-03-03 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子部品用接着フィルム
WO2002027780A1 (fr) * 2000-09-29 2002-04-04 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composant a semi-conducteur scelle par de la resine, materiau de fixation de puce et materiau de scellement utilise

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068295A (ja) * 1998-08-25 2000-03-03 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子部品用接着フィルム
WO2002027780A1 (fr) * 2000-09-29 2002-04-04 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composant a semi-conducteur scelle par de la resine, materiau de fixation de puce et materiau de scellement utilise
US6774501B2 (en) 2000-09-29 2004-08-10 Hitachi Chemical Co., Ltd. Resin-sealed semiconductor device, and die bonding material and sealing material for use therein

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7005743B2 (en) Semiconductor device using bumps, method for fabricating same, and method for forming bumps
US20020121680A1 (en) Ultra-thin semiconductor package device and method for manufacturing the same
JP2001274316A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2003188331A (ja) リードフレームおよびこれを用いた半導体装置
US20050035449A1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device to provide improved adhesion between bonding pads and ball portions of electrical connectors
US6847121B2 (en) Semiconductor device and package product of the semiconductor device
US8017445B1 (en) Warpage-compensating die paddle design for high thermal-mismatched package construction
JP2002343817A (ja) 半導体装置ユニット
JPH09106999A (ja) 半導体装置の実装方法
JP4126840B2 (ja) バンプを有する電子部品及びその実装方法
US20050139974A1 (en) Chip package structure
JPH0345542B2 (ja)
JPH0715129A (ja) 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法
JP2012182392A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3151323B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3251436B2 (ja) リードフレーム、半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2779322B2 (ja) 半導体パッケージの製造方法
JPH03196534A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH03194958A (ja) 集積回路用パッケージ
JPH06224342A (ja) リードフレーム及びその製造方法
JPH06196614A (ja) リードフレーム
JPH01208846A (ja) 半導体装置
JPH0250438A (ja) 半導体記憶装置
KR100696190B1 (ko) 플립 칩 본딩방법
JPH06295974A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030107