JPH1022342A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH1022342A
JPH1022342A JP17695796A JP17695796A JPH1022342A JP H1022342 A JPH1022342 A JP H1022342A JP 17695796 A JP17695796 A JP 17695796A JP 17695796 A JP17695796 A JP 17695796A JP H1022342 A JPH1022342 A JP H1022342A
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JP
Japan
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semiconductor chip
wiring board
inspection
chip
manufacturing
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JP17695796A
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Inventor
Makoto Noguchi
誠 野口
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Sony Corp
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Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods 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 bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump 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
    • H01L2224/16221Disposition the bump 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
    • H01L2224/16225Disposition the bump 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

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリップチップ実装した後に半導体チップの
電気的検査を行う場合におけるその検査結果に対応する
措置のコストの上昇を防止すると共に信頼性の向上を図
る。 【解決手段】 半導体チップ1の電極2に接続されたバ
ンプ電極3を配線基板4上の配線層5に接合固定するこ
となく接触した状態で、電気的検査を行う。検査の結果
異常と判定された場合は、半導体チップ1を比較的高温
で加熱することなく、または比較的強い機械的な力を加
えることなく、配線基板4から半導体チップ1を剥離で
きるため、不良品交換を簡単に行うことができる。一
方、検査の結果正常と判定された場合には、この後に半
導体チップ1を配線基板4上の配線層5に接合固定する
ための加熱処理を1回行えば良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法、特に半導体チップを配線基板上にフリップチップ
実装方法によって実装する半導体装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体装置の製造方法
において、半導体チップを配線基板上に実装する方法と
して、半導体チップの電極の形成面を配線基板上の配線
層に対向させて接続材料を介して接続するようにしたフ
リップチップ実装方法が知られている。
【0003】このフリップチップ実装方法によれば、半
導体チップの電極をボンディングワイヤを用いることな
く直接に配線基板上の配線層に電気的に接続することが
できるので、半導体装置の配線基板上に占める面積が小
さくなるという利点がある。また、ボンディングワイヤ
がないので浮遊容量やインダクタンスが生じないことか
ら、特に高周波用の半導体装置として優れた特性が得ら
れる。
【0004】このようなフリップチップ実装方法を利用
した半導体装置の製造方法では、半導体チップを配線基
板上にフリップチップ実装した後に、半導体チップの電
気的検査が行われる。電気的検査は、半導体チップ自身
の良否及び回路形成の良否が確認され、検査の結果、異
常と判定された場合はその半導体チップは他の半導体チ
ップと交換されて同様な電気的検査が繰り返される。検
査の結果、正常と判定された場合は半導体チップは配線
基板上に接合固定される。
【0005】ここで、電気的検査は半導体チップを配線
基板上に完全に接合固定した後にこの状態で行われる。
あるいは、半導体チップを配線基板上に仮接合した後に
この状態で行われる。接合方式としては、半田等の低融
点金属を用いて接合する方式と、導電性接着剤を用いて
接合する方式が知られているが、いずれの場合にも半導
体チップの電極と配線基板上の配線層との導通が十分に
低抵抗で行われるように、比較的高温で熱を加えて接合
固定が行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体装置の製造方法では、フリップチップ実装した後に電
気的検査を行う場合に、次のような問題がある。
【0007】先ず、半導体チップを配線基板上に完全に
接合固定した状態で行う方法では、検査の結果異常と判
定された場合は半導体チップを他の半導体チップと交換
する必要があるので、接合固定されている半導体チップ
を再び比較的高温で加熱して、または比較的強い機械的
な力を加えて配線基板から剥離する必要がある。従っ
て、不良品交換の手順が複雑になるためコストの上昇を
招き、また、配線基板やこの配線基板上の他の位置に既
に実装されている回路部品に熱的または機械的影響を与
えるため、信頼性を損なうおそれがある。
【0008】次に、半導体チップを配線基板上に仮接合
した状態で行う方法では、検査の結果異常と判定された
場合は半導体チップを他の半導体チップと交換する必要
があるので、上記方法と同様な問題が生ずる。それに加
えて、この方法では、検査の結果正常と判定された場合
には、この後に本接合固定のための加熱工程を行わなけ
ればならず、都合仮接合と本接合固定との2回の加熱処
理が必要になるので、さらにコストの上昇を招くことに
なる。
【0009】本発明はこのような問題点を解決すべくな
されたものであり、フリップチップ後に半導体チップの
電気的検査を行う場合における検査結果に対応して必要
となる措置のコストの上昇を防止すると共に信頼性の向
上を図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明半導体装置の製造
方法は、半導体チップを配線基板上にフリップチップ実
装方法によって実装する半導体装置の製造方法であっ
て、半導体チップの電極を配線基板上の配線層に接合固
定することなく接触した状態で電気的検査を行い、検査
の結果異常と判定された場合は半導体チップを他の半導
体チップと交換して同様な電気的検査を繰り返し、検査
の結果正常と判定された場合は半導体チップを配線基板
上に接合固定することを特徴とする。
【0011】本発明半導体装置の製造方法によれば、先
ず、半導体チップの電極を配線基板上の配線層に接合固
定することなく接触した状態で、電気的検査を行い、検
査の結果異常と判定された場合は、半導体チップを他の
半導体チップと交換して同様な電気的検査を繰り返すよ
うにし、一方、検査の結果正常と判定された場合は、こ
の半導体チップを配線基板上に接合固定するので、フリ
ップチップ後に半導体チップの電気的検査を行う場合に
おける検査結果に対応して必要となる措置のコストの上
昇を防止するとともに信頼性の向上を図ることができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
【0013】図1(A)乃至(C)は本発明半導体装置
の製造方法の第1の実施の形態を示す断面図である。以
下、図面を参照して、工程順に説明する。
【0014】(A)まず、図1(A)に示すように、半
導体チップ1及び配線基板4を用意する。2は半導体チ
ップ1の表面に形成された例えばアルミニウム(Al)
からなる電極で、全面にアレー状に配置されている。説
明を簡単にするために、電極2は少ない数で図示してい
るが、実際には数10個あるいは数100個が配置され
ている。3は電極2に形成された例えば金(Au)から
なるバンプ電極で、メッキ法あるいは蒸着法などによっ
て形成される。このバンプ電極3は、半導体チップ1を
後述するように配線基板4上にフリップチップ実装する
際に、配線基板4と十分な間隔を確保するために用いら
れる。
【0015】一方、配線基板4は例えばガラスエポキシ
材料、セラミックなどの絶縁性材料が用いられて、この
配線基板4上には例えば銅(Cu)からなる配線層5が
形成されている。この配線層5は、半導体チップ1の電
極2に接続されたバンプ電極3と対応した位置に形成さ
れるようにパターニングされ、通常のプリント配線基板
の製造技術を適用することにより、容易に形成すること
ができる。
【0016】(B)次に、図1(B)に示すように、製
造用治具7を用いて半導体チップ1を裏面から保持した
状態で、半導体チップ1の電極2の形成面を配線基板4
上の配線層5に対向させた後、例えば半田、あるいは導
電性の粒子が混入された導電性接着剤などの接続材料6
を介して、製造用治具7によって半導体チップ1を配線
基板4に対して機械的に押し付けることで、バンプ電極
3を配線層5に接合固定することなく接触させる。製造
用治具7によって半導体チップ1を押し付ける度合い
は、電極2及びバンプ電極3を含めた構造を破壊しない
程度に設定する。これにより、物理的に接触した状態が
得られるとともに、電気的に導通した状態が得られる。
次に、配線基板4上の各配線層5に電気的検査装置8を
接続して、電気的検査を行う。この電気的検査は、半導
体チップ1自身の良否及びバンプ電極3を介した回路形
成の良否を確認する。
【0017】(C)検査の結果正常と判定された場合
は、図1(C)に示すように、加熱処理を施して接続材
料6を溶融して、半導体チップ1を配線基板4上に接合
固定してフリップチップ実装する。一方、検査の結果異
常と判定された場合は、製造用治具7を除いた後、半導
体チップ1に軽く力を加えることにより、配線基板4か
ら剥離する。この場合、半導体チップ1のバンプ電極3
は配線基板4上の配線層5に接合固定されることなく接
触しているだけなので、簡単に取り除くことができる。
続いて、他の半導体チップ1と交換して、この新しい半
導体チップ1に対して、同様な方法により電気的検査を
行う。
【0018】このような本発明半導体装置の製造方法に
よれば、半導体チップ1のバンプ電極3を配線基板4の
配線層5に接合固定することなく接触した状態で電気的
検査を行うので、検査の結果異常と判定された場合は、
半導体チップ1を比較的高温で加熱することなく、また
は比較的強い機械的な力を加えることなく配線基板4か
ら半導体チップ1を剥離できるため、不良品交換を簡単
に行うことができる。依って、コストの上昇を招くこと
はなく、また、他の回路部品に熱的または機械的影響を
与えることはないため、信頼性を損なうおそれはなくな
る。
【0019】一方、検査の結果正常と判定された場合に
は、この後に半導体チップ1を配線基板4上の配線層5
に接合固定するための加熱処理を行えば良いので、この
1回の加熱処理を行うだけで目的を達成できるため、コ
ストアップの上昇を招くことはなくなる。
【0020】従って、本発明半導体装置の製造方法によ
れば、フリップチップ実装した後に半導体チップの電気
的検査を行う場合にその検査の結果に対応して必要とな
る措置のコストの上昇を防止するとともに信頼性の向上
を図ることができる。
【0021】図2(A)乃至(C)は本発明半導体装置
の製造方法の第2の実施の形態を示す断面図である。
【0022】(A)先ず、図2(A)に示すように、表
面に例えばアルミニウム(Al)からなる電極2が形成
された半導体チップ1と配線基板4を用意する。半導体
チップの電極2は全面にアレー状に配置されている。
【0023】配線基板4は、例えば銅(Cu)からなる
配線層5が表面に形成されており、該配線層5は半導体
チップ1の電極2と対応した位置に形成されるようにパ
ターニングされ、この配線層5上にはメッキ法あるいは
蒸着法などによって例えば金(Au)からなるバンプ電
極3が形成されている。このバンプ電極3は、半導体チ
ップ1を後述するように配線基板4上にフリップチップ
実装する際に、配線基板4と十分な間隔を確保するため
に用いられる。
【0024】(B)続いて、図2(B)に示すように、
製造用治具7を用いて半導体チップ1を裏面から保持し
た状態で、半導体チップ1の電極2の形成面を配線基板
4上の配線層5に対向させた後、例えば半田、あるいは
導電性の粒子が混入された導電性接着剤などの接続材料
6を介して、製造用治具7によって半導体チップ1を配
線基板4に対して機械的に押し付けることで、バンプ電
極3を電極2に接合固定することなく接触させる。製造
用治具7によって半導体チップ1を押し付ける度合い
は、電極2及びバンプ電極3を含めた構造を破壊しない
程度に設定する。これにより、物理的に接触した状態が
得られるとともに、電気的に導通した状態が得られる。
次に、配線基板4上の各配線層5に電気的検査装置8を
接続して、電気的検査を行う。この電気的検査は、半導
体チップ1自身の良否及びバンプ電極3を介した回路形
成の良否を確認する。
【0025】検査の結果正常と判定された場合は、図2
(C)に示すように、加熱処理を施して接続材料6を溶
融して、半導体チップ1を配線基板4上に接合固定して
フリップチップ実装する。一方、検査の結果異常と判定
された場合は、製造用治具7を除いた後、半導体チップ
1に軽く力を加えることにより、配線基板4から剥離す
る。この場合、配線基板4のバンプ電極3は半導体チッ
プ1の電極2に接合固定されることなく接触しているだ
けなので、半導体チップ1を簡単に取り除くことができ
る。続いて、他の半導体チップ1と交換して、この新し
い半導体チップ1に対して、同様な方法により電気的検
査を行う。
【0026】このような本発明半導体装置の製造方法に
よっても、半導体チップ1の電極2と配線基板4のバン
プ電極3とは接合固定されることなく接触した状態で電
気的検査を行うので、検査の結果異常と判定された場合
は、半導体チップ1を比較的高温で加熱することなく、
または比較的強い機械的な力を加えることなく配線基板
4から半導体チップ1を剥離できるため、不良品交換を
簡単に行うことができる。
【0027】依って、コストの上昇を招くことはなく、
また、他の回路部品に熱的または機械的影響を与えない
ため、信頼性を損なうおそれはなくなる。
【0028】一方、検査の結果正常と判定された場合に
は、この後に半導体チップ1を配線基板4上の配線層5
に接合固定するための加熱処理を行えば良いので、この
1回の加熱処理を行うだけで目的を達成できるため、コ
ストアップの上昇を招くことはなくなる。
【0029】従って、本発明半導体装置の製造方法によ
っても、フリップチップ実装した後に半導体チップの電
気的検査を行う場合における、検査結果に対応して必要
となる措置のコストの上昇を防止するとともに信頼性の
向上を図ることができる。
【0030】
【実施例】尚、本発明の変形例として、複数の半導体チ
ップ1を同時に配線基板4上に接合固定することなく接
触した状態で、電気的検査を行うことも可能である。こ
の場合は、検査の結果異常と判定された場合に不良品の
半導体チップ1のみを配線基板4から剥離して他の半導
体チップ1と交換して、同様な電気的検査を繰り返すよ
うにすれば良い。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明半導体装置の
製造方法によれば、半導体チップの電極を配線基板上の
配線層に接合固定することなく接触した状態で電気的検
査を行うので、フリップチップ実装した後に半導体チッ
プの電気的検査を行う場合における検査結果に対応して
必要となる措置のコストの上昇を防止するとともに信頼
性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)乃至(C)は本発明半導体装置の製造方
法の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】(A)乃至(C)は本発明半導体装置の製造方
法の第2の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…半導体チップ、2…電極、3…バンプ電極、4…配
線基板、5…配線層、6…接続材料、7…製造用治具、
8…電気的検査装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップを配線基板上にフリップチ
    ップ実装方法によって実装する半導体装置の製造方法で
    あって、 上記半導体チップの電極を上記配線基板上の配線層に接
    合固定することなく接触した状態で電気的検査を行い、
    検査の結果異常と判定された場合は上記半導体チップを
    他の半導体チップと交換して同様な電気的検査を繰り返
    し、検査の結果正常と判定された場合は上記半導体チッ
    プを配線基板上に接合固定することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体チップの電極と上記配線基板上の
    配線層とを接続材料を介して接触させることを特徴とす
    る請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体チップを上記配線基板に対して機
    械的に押し付けることを特徴とする請求項1または2記
    載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 電気的検査は、半導体チップ自身の良否
    の確認及び半導体チップの電極を介した回路形成の良否
    を確認するために行うことを特徴とする請求項1、2又
    は3記載の半導体装置の製造方法。
JP17695796A 1996-07-08 1996-07-08 半導体装置の製造方法 Pending JPH1022342A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006186325A (ja) * 2004-12-02 2006-07-13 Seiko Instruments Inc 超音波振動接合装置
US7262079B2 (en) * 2005-02-10 2007-08-28 Altera Corporation Consolidated flip chip BGA assembly process and apparatus
JP2011179958A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Fujitsu Ltd 半導体回路の試験方法及び試験装置

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