JPH11307586A - 半導体装置とその製造方法、実装方法および用途 - Google Patents
半導体装置とその製造方法、実装方法および用途Info
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- JPH11307586A JPH11307586A JP11397698A JP11397698A JPH11307586A JP H11307586 A JPH11307586 A JP H11307586A JP 11397698 A JP11397698 A JP 11397698A JP 11397698 A JP11397698 A JP 11397698A JP H11307586 A JPH11307586 A JP H11307586A
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 フリップチップ実装において、簡易性、高生
産性、高信頼性を達成し、ベアチップ実装のみならず、
ＢＧＡ、ＣＳＰパッケージ製造にも使用可能な半導体装
置とその実装方法及び用途。 【解決手段】 半導体装置は、フリップチップ接続時の
加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂層１２でバンプ１１
形成部分が被覆されている。製造方法は、半導体基板ワ
ークのバンプ形成面に、熱硬化性樹脂をコーティングす
る塗布工程と、コーティング後にワークから個々の半導
体装置を切り出す切断工程とからなる。実装方法はプリ
ント配線板上に上記半導体装置を搭載し、加圧しながら
加圧することで、バンプによるフリップチップ接続と熱
硬化性樹脂層のゲル化を同時に行う。
産性、高信頼性を達成し、ベアチップ実装のみならず、
ＢＧＡ、ＣＳＰパッケージ製造にも使用可能な半導体装
置とその実装方法及び用途。 【解決手段】 半導体装置は、フリップチップ接続時の
加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂層１２でバンプ１１
形成部分が被覆されている。製造方法は、半導体基板ワ
ークのバンプ形成面に、熱硬化性樹脂をコーティングす
る塗布工程と、コーティング後にワークから個々の半導
体装置を切り出す切断工程とからなる。実装方法はプリ
ント配線板上に上記半導体装置を搭載し、加圧しながら
加圧することで、バンプによるフリップチップ接続と熱
硬化性樹脂層のゲル化を同時に行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来のワイヤボン
ディング法に対して種々のメリットがあるフリップチッ
プ接続によるベアチップ実装に用いられる半導体装置と
その製造方法、実装方法および用途に関する。
ディング法に対して種々のメリットがあるフリップチッ
プ接続によるベアチップ実装に用いられる半導体装置と
その製造方法、実装方法および用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップによる半導体装置の実装
は通常、図６に示すように、予めバンプ形成された個別
のフリップチップ素子１のバンプ１１をプリント基板２
の電極２１に位置合わせするようにして、フリップチッ
プ素子１をプリント基板２上にマウントし、リフローに
よりハンダを溶融してフリップチップ接続を完成させる
ようにしている。このとき、ハンダは、バンプそのもの
である場合もあるし、基板側にプリコートされたハンダ
である場合もある。後者では、金ワイヤーを用いたスタ
ッドバンプと呼ばれる方法を使用できる。このようにし
て基板２上に搭載された素子１は、バンプ１１にかかる
微小応力を低減させ、外部の湿度や衝撃から素子１を保
護し、十分な信頼性を確保する目的で、アンダーフィル
材と呼ばれる液状材料５ａを素子１と基板２との間に注
入するようにしている。図中５ｂは液状材料の注入器具
である。基板２がフィルム、有機基板、セラミック基板
の如何にかかわらず、このアンダーフィル工程はフリッ
プチップ接続では必須のものとなっている。
は通常、図６に示すように、予めバンプ形成された個別
のフリップチップ素子１のバンプ１１をプリント基板２
の電極２１に位置合わせするようにして、フリップチッ
プ素子１をプリント基板２上にマウントし、リフローに
よりハンダを溶融してフリップチップ接続を完成させる
ようにしている。このとき、ハンダは、バンプそのもの
である場合もあるし、基板側にプリコートされたハンダ
である場合もある。後者では、金ワイヤーを用いたスタ
ッドバンプと呼ばれる方法を使用できる。このようにし
て基板２上に搭載された素子１は、バンプ１１にかかる
微小応力を低減させ、外部の湿度や衝撃から素子１を保
護し、十分な信頼性を確保する目的で、アンダーフィル
材と呼ばれる液状材料５ａを素子１と基板２との間に注
入するようにしている。図中５ｂは液状材料の注入器具
である。基板２がフィルム、有機基板、セラミック基板
の如何にかかわらず、このアンダーフィル工程はフリッ
プチップ接続では必須のものとなっている。
【０００３】アンダーフィル材は、毛細管現象を利用し
てチップと基板との間隙に充填されるため、以下のよう
な問題を有している。 間隙が小さいため充填に長時間を必要とし、生産性
が低い。 バンプパターンによっては空気を巻き込んでボイド
５１（図６参照）を内部に閉じ込めてしまい、信頼性が
低下する。
てチップと基板との間隙に充填されるため、以下のよう
な問題を有している。 間隙が小さいため充填に長時間を必要とし、生産性
が低い。 バンプパターンによっては空気を巻き込んでボイド
５１（図６参照）を内部に閉じ込めてしまい、信頼性が
低下する。
【０００４】 大チップでは充填しきれず封止できな
い場合がある。 短時間に充填させるためには粘度の低い樹脂を用い
る必要があり、充填材含有量が少なく、信頼性に重要な
影響を持つ耐熱性等の物性が十分に得られないような樹
脂を用いざるを得ない。結果的に封止信頼性は不満足な
ものになっている。
い場合がある。 短時間に充填させるためには粘度の低い樹脂を用い
る必要があり、充填材含有量が少なく、信頼性に重要な
影響を持つ耐熱性等の物性が十分に得られないような樹
脂を用いざるを得ない。結果的に封止信頼性は不満足な
ものになっている。
【０００５】 トータルの実装工程が複雑でワイヤボ
ンディング法と比較してコスト高である。これらの問題
に対して改善が強く要望されている。すなわち、高生産
性でボイド等を含まず高い信頼性が発揮できる封止材、
封止工法の出現が望まれているのである。
ンディング法と比較してコスト高である。これらの問題
に対して改善が強く要望されている。すなわち、高生産
性でボイド等を含まず高い信頼性が発揮できる封止材、
封止工法の出現が望まれているのである。
【０００６】この課題を解決するために、アンダーフィ
ル材となる液状樹脂を基板側に予め塗布しておき、半導
体素子を上から位置合わせする、いわゆる「ノンフロ
ー」タイプのアンダーフィル方法が提案されている。こ
の方法によれば、上記欠点に対してある程度の改良効果
が得られるが、上記位置合わせと樹脂塗布量を厳密に管
理しないと、半導体素子の下から樹脂がはみ出る等の不
都合が生じ、工程の簡易化というの点ではまだまだ不
満足なものであった。
ル材となる液状樹脂を基板側に予め塗布しておき、半導
体素子を上から位置合わせする、いわゆる「ノンフロ
ー」タイプのアンダーフィル方法が提案されている。こ
の方法によれば、上記欠点に対してある程度の改良効果
が得られるが、上記位置合わせと樹脂塗布量を厳密に管
理しないと、半導体素子の下から樹脂がはみ出る等の不
都合が生じ、工程の簡易化というの点ではまだまだ不
満足なものであった。
【０００７】実装技術上のこのような問題は、モジュー
ル基板へのベアチップ実装だけでなく、ＢＧＡ（ボール
グリッドアレイ）やＣＳＰ（チップサイズパッケージ）
などのパッケージ化における実装でも同様に解決が望ま
れている。
ル基板へのベアチップ実装だけでなく、ＢＧＡ（ボール
グリッドアレイ）やＣＳＰ（チップサイズパッケージ）
などのパッケージ化における実装でも同様に解決が望ま
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、フリップチップ実装において、簡易性、高生産性、
高信頼性をすべて達成でき、ベアチップ実装のみなら
ず、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージの製造にも使用可
能な半導体装置とその製造方法および実装方法を提供す
ることである。本発明の課題はまた、このような実装方
法を適用して得られる用途、例えばＢＧＡ、ＣＳＰを提
供することにある。
は、フリップチップ実装において、簡易性、高生産性、
高信頼性をすべて達成でき、ベアチップ実装のみなら
ず、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージの製造にも使用可
能な半導体装置とその製造方法および実装方法を提供す
ることである。本発明の課題はまた、このような実装方
法を適用して得られる用途、例えばＢＧＡ、ＣＳＰを提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかる半導体装置は、予め形成されている
バンプを通じて外部回路と接続する半導体装置であっ
て、フリップチップ接続時の加熱により溶融可能な熱硬
化性樹脂層で前記バンプ形成部分が被覆されていること
を特徴とする。
に、本発明にかかる半導体装置は、予め形成されている
バンプを通じて外部回路と接続する半導体装置であっ
て、フリップチップ接続時の加熱により溶融可能な熱硬
化性樹脂層で前記バンプ形成部分が被覆されていること
を特徴とする。
【００１０】本発明にかかる半導体装置の製造方法は、
複数の集積回路が予め形成され、かつ、外部接続用パッ
ド上に外部接続用バンプも予め形成されている半導体基
板ワークの前記バンプ形成面に、フリップチップ接続時
の加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂をコーティングす
る塗布工程と、前記コーティング後に前記ワークから個
々の半導体装置を切りだす切断工程とを含む。
複数の集積回路が予め形成され、かつ、外部接続用パッ
ド上に外部接続用バンプも予め形成されている半導体基
板ワークの前記バンプ形成面に、フリップチップ接続時
の加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂をコーティングす
る塗布工程と、前記コーティング後に前記ワークから個
々の半導体装置を切りだす切断工程とを含む。
【００１１】本発明にかかる半導体装置の実装方法は、
上の半導体装置のバンプとプリント配線板の電極とが対
向するように位置合わせしてプリント配線板上に上記半
導体装置を搭載し、加圧しながら加熱することによっ
て、バンプによるフリップチップ接続と熱硬化性樹脂層
のゲル化を同時に行う方法である。本発明にかかる半導
体パッケージは、表面に半導体接続用電極パターン、裏
面にハンダボール接続用パッドを有し、これらがスルホ
ールを通じて電気的に接続されているプリント配線板の
前記電極パターンに、上記の半導体装置がフリップチッ
プ接続されてなる。
上の半導体装置のバンプとプリント配線板の電極とが対
向するように位置合わせしてプリント配線板上に上記半
導体装置を搭載し、加圧しながら加熱することによっ
て、バンプによるフリップチップ接続と熱硬化性樹脂層
のゲル化を同時に行う方法である。本発明にかかる半導
体パッケージは、表面に半導体接続用電極パターン、裏
面にハンダボール接続用パッドを有し、これらがスルホ
ールを通じて電気的に接続されているプリント配線板の
前記電極パターンに、上記の半導体装置がフリップチッ
プ接続されてなる。
【００１２】本発明にかかる半導体パッケージの製造方
法は、上記本発明にかかる半導体装置のバンプと巻き取
りリールから連続的に供給されるフレキシブル配線基板
の電極とが対向するように位置合わせしてフレキシブル
配線基板上に前記半導体装置を搭載し、加熱しながら加
圧することによって、前記バンプによるフリップチップ
接続と熱硬化性樹脂層のゲル化を同時に行うことを特徴
とする。
法は、上記本発明にかかる半導体装置のバンプと巻き取
りリールから連続的に供給されるフレキシブル配線基板
の電極とが対向するように位置合わせしてフレキシブル
配線基板上に前記半導体装置を搭載し、加熱しながら加
圧することによって、前記バンプによるフリップチップ
接続と熱硬化性樹脂層のゲル化を同時に行うことを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる半導体装置
の好ましい実施形態を示す。半導体素子１には、後に外
部回路と接続を取るためのバンプ１１が４周辺に多数形
成されており、これらのバンプ１１・・・の上から熱硬
化性樹脂層１２で被覆されている。必要に応じ、熱硬化
性樹脂層１２の表面に保護フィルム１３が貼られてい
る。
の好ましい実施形態を示す。半導体素子１には、後に外
部回路と接続を取るためのバンプ１１が４周辺に多数形
成されており、これらのバンプ１１・・・の上から熱硬
化性樹脂層１２で被覆されている。必要に応じ、熱硬化
性樹脂層１２の表面に保護フィルム１３が貼られてい
る。
【００１４】ここで使用される熱硬化性樹脂は、従来の
アンダーフィル材に相当し、実装後に半導体素子の信頼
性を確保するための樹脂であるが、本発明の場合、熱硬
化性樹脂層１２を構成する樹脂は、常温で固体である
が、フリップチップ接続時の加熱により溶融可能となっ
ている必要がある。この熱硬化性樹脂についてさらに詳
しく説明すれば、半導体装置に形成された状態におい
て、常温では固体であるが、後の実装工程でバンプが接
続される温度（通常、バンプまたはハンダプリコートの
加熱温度）で液状を示し、その際の加圧によってバンプ
接続部分から押しのけられてバンプと電極が密着できる
ようにする性質を持ち、しかも、このときの温度によっ
て架橋反応が進行し、最終的にゲル化に至る性質をも持
つ樹脂である必要がある。バンプが接続される温度に達
する前にゲル化してしまう性質のものでは、本発明の目
的が達成できない。通常、信頼性、硬化性の点からエポ
キシ樹脂をベースとしたものが好ましい。その好ましい
物性範囲を挙げると、上記の接続性、硬化性の点から溶
融温度１００〜２００℃、２００℃でのゲルタイム５秒
〜１分、２００℃溶融粘度１００ポイズ以下、硬化物Ｔ
ｇ１３０℃以上である。もっとも、溶融させるハンダの
種類や接続時の条件によって最適な範囲が異なるため、
特に制限されるわけではない。一般的に言えば、溶融軟
化温度が低すぎると室温での取り扱い性に問題がある。
溶融軟化温度が高すぎたり、溶融粘度が高すぎたり、ゲ
ルタイムが早すぎると、接続時の加圧によるバンプと基
板電極の接触が不十分で接続信頼性に欠けたり、極端な
場合には接触が得られずに接続できない心配がある。ゲ
ルタイムが遅すぎると、バンプ接続時のゲル化が不十分
で加圧除去時にバンプ接続部分に寸法変化が起こり、接
続信頼性が低下してしまう。硬化物Ｔｇが１３０℃未満
であると、バンプ接続部の封止信頼性が低下する。この
熱硬化性樹脂はさらに、従来の封止材で要求される物性
−すなわち、低線膨張性、高密着性、低吸湿性、低不純
イオン性−を持ち、硬化時の発泡がなく、バンプとの濡
れも優れていることが望まれる。
アンダーフィル材に相当し、実装後に半導体素子の信頼
性を確保するための樹脂であるが、本発明の場合、熱硬
化性樹脂層１２を構成する樹脂は、常温で固体である
が、フリップチップ接続時の加熱により溶融可能となっ
ている必要がある。この熱硬化性樹脂についてさらに詳
しく説明すれば、半導体装置に形成された状態におい
て、常温では固体であるが、後の実装工程でバンプが接
続される温度（通常、バンプまたはハンダプリコートの
加熱温度）で液状を示し、その際の加圧によってバンプ
接続部分から押しのけられてバンプと電極が密着できる
ようにする性質を持ち、しかも、このときの温度によっ
て架橋反応が進行し、最終的にゲル化に至る性質をも持
つ樹脂である必要がある。バンプが接続される温度に達
する前にゲル化してしまう性質のものでは、本発明の目
的が達成できない。通常、信頼性、硬化性の点からエポ
キシ樹脂をベースとしたものが好ましい。その好ましい
物性範囲を挙げると、上記の接続性、硬化性の点から溶
融温度１００〜２００℃、２００℃でのゲルタイム５秒
〜１分、２００℃溶融粘度１００ポイズ以下、硬化物Ｔ
ｇ１３０℃以上である。もっとも、溶融させるハンダの
種類や接続時の条件によって最適な範囲が異なるため、
特に制限されるわけではない。一般的に言えば、溶融軟
化温度が低すぎると室温での取り扱い性に問題がある。
溶融軟化温度が高すぎたり、溶融粘度が高すぎたり、ゲ
ルタイムが早すぎると、接続時の加圧によるバンプと基
板電極の接触が不十分で接続信頼性に欠けたり、極端な
場合には接触が得られずに接続できない心配がある。ゲ
ルタイムが遅すぎると、バンプ接続時のゲル化が不十分
で加圧除去時にバンプ接続部分に寸法変化が起こり、接
続信頼性が低下してしまう。硬化物Ｔｇが１３０℃未満
であると、バンプ接続部の封止信頼性が低下する。この
熱硬化性樹脂はさらに、従来の封止材で要求される物性
−すなわち、低線膨張性、高密着性、低吸湿性、低不純
イオン性−を持ち、硬化時の発泡がなく、バンプとの濡
れも優れていることが望まれる。
【００１５】熱硬化性樹脂層は、たとえば樹脂を溶液化
して塗布したあと乾燥させるなどの方法で形成される。
すなわち、層形成時は液状であるが、その後、固化させ
る。しかし、未だ硬化（ゲル化）は起きていないので、
後のフリップチップ工程で一旦熱溶融することが出来る
のである。その厚みは、特に制限されないが、バンプ高
さ（通常、３０〜１２０μｍであるが、バンプの形状や
材質、さらには、接合する電極の材質によりその高さは
任意に選択される）に対して−３０μｍ〜＋２０μｍの
範囲でできる限り均一に形成されていることが好まし
い。塗布厚みが薄すぎると、バンプ接続時にバンプ周辺
部を中心にボイドを含む原因となり、封止信頼性を低下
させる。塗布厚みが厚すぎると、バンプ接続時の加圧に
よってバンプと基板電極の接続が不十分となり、接続信
頼性に劣るものとなる。
して塗布したあと乾燥させるなどの方法で形成される。
すなわち、層形成時は液状であるが、その後、固化させ
る。しかし、未だ硬化（ゲル化）は起きていないので、
後のフリップチップ工程で一旦熱溶融することが出来る
のである。その厚みは、特に制限されないが、バンプ高
さ（通常、３０〜１２０μｍであるが、バンプの形状や
材質、さらには、接合する電極の材質によりその高さは
任意に選択される）に対して−３０μｍ〜＋２０μｍの
範囲でできる限り均一に形成されていることが好まし
い。塗布厚みが薄すぎると、バンプ接続時にバンプ周辺
部を中心にボイドを含む原因となり、封止信頼性を低下
させる。塗布厚みが厚すぎると、バンプ接続時の加圧に
よってバンプと基板電極の接続が不十分となり、接続信
頼性に劣るものとなる。
【００１６】熱硬化性樹脂層表面を保護するフィルム
（離型フィルム）１３は熱可塑性フィルムである。この
保護フィルムは、熱硬化性樹脂層形成から実装までの
間、樹脂層を保護する目的で使用されている。実装時に
は剥離され、熱硬化性樹脂層を露出させる。保護フィル
ムの材質、厚み等は特に制限しないが、ＰＥＴ、ＰＰ等
の、通常離型フィルムとして使用されている厚み１０〜
２００μｍ程度のものが好ましい。
（離型フィルム）１３は熱可塑性フィルムである。この
保護フィルムは、熱硬化性樹脂層形成から実装までの
間、樹脂層を保護する目的で使用されている。実装時に
は剥離され、熱硬化性樹脂層を露出させる。保護フィル
ムの材質、厚み等は特に制限しないが、ＰＥＴ、ＰＰ等
の、通常離型フィルムとして使用されている厚み１０〜
２００μｍ程度のものが好ましい。
【００１７】熱硬化性樹脂層１２と保護フィルム１３の
界面がハンダフラックスで予め処理されていることが好
ましい。この処理を行うと、接続時に基板電極が活性化
され、接続信頼性が向上する。ハンダフラックスとして
は、ロジン系のものの他、通常使用されているものを使
用できる。ハンダフラックスを溶剤等で希釈し、フィル
ムに付着させて乾燥で溶剤を飛ばし、保護フィルム１３
の処理側を熱硬化性樹脂層１２に対面させるようにして
ラミネートすると、熱硬化性樹脂層と保護フィルムの界
面がハンダフラックスで処理される。熱硬化性樹脂層表
面に同様の処理を施してもよい。
界面がハンダフラックスで予め処理されていることが好
ましい。この処理を行うと、接続時に基板電極が活性化
され、接続信頼性が向上する。ハンダフラックスとして
は、ロジン系のものの他、通常使用されているものを使
用できる。ハンダフラックスを溶剤等で希釈し、フィル
ムに付着させて乾燥で溶剤を飛ばし、保護フィルム１３
の処理側を熱硬化性樹脂層１２に対面させるようにして
ラミネートすると、熱硬化性樹脂層と保護フィルムの界
面がハンダフラックスで処理される。熱硬化性樹脂層表
面に同様の処理を施してもよい。
【００１８】次に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法の実施形態を図２に基づいて詳しく説明する。本発明
の製造方法では、図１の半導体装置を、複数の集積回路
を形成した状態のワークから切りだされた個別の半導体
素子を用いて製造するのでなく、図２に示すように、ダ
イシングしない状態（ただし、バンプは形成しておいた
状態）の半導体基板ワーク３を用い（ａ）、その表面
に、フリップチップ接続工程の加熱により溶融可能な熱
硬化性樹脂をコーティングして封止樹脂層１２を形成し
（ｂ）、その後に、封止樹脂層済みのワークから個々の
半導体装置Ａを切り出す（ｄ）ことを特徴としている。
この切断工程（ｄ）の前に、熱硬化性樹脂層１２上に保
護フィルム１３をラミネートする工程（ｃ）を含むこと
がある。図の半導体装置Ａ′はこのあと切り出されたも
のである。本発明の製造方法の実施において、複数の集
積回路を形成した状態のワーク３の最も好ましい形態は
集積回路形成工程後に得られた円形のシリコンウェハー
そのものである。半導体基板ワーク３は、そのまま使用
してもよいし、図の一点鎖線円内に示すような、予め個
別素子単位に切り込みを途中まで入れるダイシング（ハ
ーフカット）を行ったワークであってもよい。
法の実施形態を図２に基づいて詳しく説明する。本発明
の製造方法では、図１の半導体装置を、複数の集積回路
を形成した状態のワークから切りだされた個別の半導体
素子を用いて製造するのでなく、図２に示すように、ダ
イシングしない状態（ただし、バンプは形成しておいた
状態）の半導体基板ワーク３を用い（ａ）、その表面
に、フリップチップ接続工程の加熱により溶融可能な熱
硬化性樹脂をコーティングして封止樹脂層１２を形成し
（ｂ）、その後に、封止樹脂層済みのワークから個々の
半導体装置Ａを切り出す（ｄ）ことを特徴としている。
この切断工程（ｄ）の前に、熱硬化性樹脂層１２上に保
護フィルム１３をラミネートする工程（ｃ）を含むこと
がある。図の半導体装置Ａ′はこのあと切り出されたも
のである。本発明の製造方法の実施において、複数の集
積回路を形成した状態のワーク３の最も好ましい形態は
集積回路形成工程後に得られた円形のシリコンウェハー
そのものである。半導体基板ワーク３は、そのまま使用
してもよいし、図の一点鎖線円内に示すような、予め個
別素子単位に切り込みを途中まで入れるダイシング（ハ
ーフカット）を行ったワークであってもよい。
【００１９】本発明にかかる半導体装置の製造方法にお
いて、熱硬化性樹脂のコーティングは通常の手段により
行われる。具体的に例示すれば、その一つは、スクリー
ン印刷法、ローラーコーティング法、カーテンコーティ
ング法、ドクターブレード法、ディスペンサ法等で液状
樹脂を塗布し、加熱等によって固化させる方法であり、
もう一つは、予めフィルム状かシート状にしておいた熱
硬化性樹脂を溶融させながら加圧流動させる方法であ
る。無溶剤タイプの熱硬化性樹脂を用いる場合には、液
状かフィルム状、シート状の樹脂を半導体基板上に乗
せ、その上に保護フィルムを重ねておいて、保護フィル
ムの上から加圧してコーティング層を形成する方法が有
効である。
いて、熱硬化性樹脂のコーティングは通常の手段により
行われる。具体的に例示すれば、その一つは、スクリー
ン印刷法、ローラーコーティング法、カーテンコーティ
ング法、ドクターブレード法、ディスペンサ法等で液状
樹脂を塗布し、加熱等によって固化させる方法であり、
もう一つは、予めフィルム状かシート状にしておいた熱
硬化性樹脂を溶融させながら加圧流動させる方法であ
る。無溶剤タイプの熱硬化性樹脂を用いる場合には、液
状かフィルム状、シート状の樹脂を半導体基板上に乗
せ、その上に保護フィルムを重ねておいて、保護フィル
ムの上から加圧してコーティング層を形成する方法が有
効である。
【００２０】続いて、本発明にかかる半導体装置の実装
方法を図３に基づいて説明する。本発明にかかる半導体
装置の実装方法（フリップチップボンディング）は、加
圧しながら加熱することによってバンプによるフリップ
チップ接続と熱硬化性樹脂層（バンプ形成部被覆樹脂
層）のゲル化を同時に行うことを特徴としている。これ
を順を追って説明すると、まず、本発明にかかる半導体
装置を回路基板２に搭載する。このとき、熱硬化性樹脂
層で被われたそのバンプ１１を回路基板２に向け、半導
体素子１のバンプ１１と基板２上の接続電極２１とが対
向するように位置合わせする。その後、台４上で図３に
太い矢印で示すように加圧しつつ、加熱を行う。加圧
は、バンプ１１と基板電極２１をハンダ溶融前に接触
（密着）させることが目的であり、したがって、ハンダ
溶融は起きていないが樹脂溶融は起きている条件下でこ
の加圧を行うことが好ましい。加圧条件は、特に限定し
ないが、１バンプ当たり０．１〜１００ｇ程度が好まし
い。バンプ１１と基板電極２１の接触が完了した後、さ
らに温度を上げる等して、ハンダを溶融させることによ
り、電気的接続を完了させる。ハンダ溶融状態では、実
質的には加圧は不要でクリアランスを一定に保つことが
好ましいが、必要に応じて加圧を継続してもよい。
方法を図３に基づいて説明する。本発明にかかる半導体
装置の実装方法（フリップチップボンディング）は、加
圧しながら加熱することによってバンプによるフリップ
チップ接続と熱硬化性樹脂層（バンプ形成部被覆樹脂
層）のゲル化を同時に行うことを特徴としている。これ
を順を追って説明すると、まず、本発明にかかる半導体
装置を回路基板２に搭載する。このとき、熱硬化性樹脂
層で被われたそのバンプ１１を回路基板２に向け、半導
体素子１のバンプ１１と基板２上の接続電極２１とが対
向するように位置合わせする。その後、台４上で図３に
太い矢印で示すように加圧しつつ、加熱を行う。加圧
は、バンプ１１と基板電極２１をハンダ溶融前に接触
（密着）させることが目的であり、したがって、ハンダ
溶融は起きていないが樹脂溶融は起きている条件下でこ
の加圧を行うことが好ましい。加圧条件は、特に限定し
ないが、１バンプ当たり０．１〜１００ｇ程度が好まし
い。バンプ１１と基板電極２１の接触が完了した後、さ
らに温度を上げる等して、ハンダを溶融させることによ
り、電気的接続を完了させる。ハンダ溶融状態では、実
質的には加圧は不要でクリアランスを一定に保つことが
好ましいが、必要に応じて加圧を継続してもよい。
【００２１】本発明では、上記一連のフリップチップ接
続時の加熱により、熱硬化性樹脂層がゲル化状態に達す
ることが必須要件である。ここで、ゲル化状態とはいわ
ゆるＢ−ステージを言う。ゲル化状態に達していない
と、必要な信頼性が得られなかったり、後の工程での不
具合が生じたりする。ゲル化状態に達する要件は、樹脂
組成、加熱温度、加熱時間等に依存するため、最適条件
は一義的ではない。
続時の加熱により、熱硬化性樹脂層がゲル化状態に達す
ることが必須要件である。ここで、ゲル化状態とはいわ
ゆるＢ−ステージを言う。ゲル化状態に達していない
と、必要な信頼性が得られなかったり、後の工程での不
具合が生じたりする。ゲル化状態に達する要件は、樹脂
組成、加熱温度、加熱時間等に依存するため、最適条件
は一義的ではない。
【００２２】本発明のフリップチップ接続工程は減圧下
で行うことが好ましい。バンプ被覆樹脂層と基板表面の
接触に起因するボイドを減少させることができるからで
ある。減圧条件は５００Torr以下、好ましくは１００To
rr以下である。減圧が不十分であると、接続時にボイド
を巻き込む可能性があり、封止信頼性が低下する場合が
ある。
で行うことが好ましい。バンプ被覆樹脂層と基板表面の
接触に起因するボイドを減少させることができるからで
ある。減圧条件は５００Torr以下、好ましくは１００To
rr以下である。減圧が不十分であると、接続時にボイド
を巻き込む可能性があり、封止信頼性が低下する場合が
ある。
【００２３】本発明にかかる半導体パッケージの好まし
い実施形態を図４に示す。（ａ）がＣＳＰの例であり、
（ｂ）がＢＧＡの例である。プリント配線板２は、その
表面に半導体接続用電極パターン２１、裏面にハンダボ
ール接続用パッド２２を有し、これらがスルホール２３
を通じて電気的に接続されてなる。半導体パッケージ
は、このプリント配線板２の前記電極パターン２１に、
上記本発明にかかる半導体装置における半導体素子１の
バンプ１２がフリップチップ接続されてなるものであ
る。図中の番号１２は封止用の熱硬化性樹脂層を表す。
この場合、プリント配線板の種類としては、両面構造や
多層構造の有機基板、セラミック基板、フィルム基板等
の通常の基板を用いることができる。ポリイミドフィル
ム基材の場合には、ハンダボール搭載部が予め穴明け加
工されている片面板を使用することが、本発明の簡略化
工程を十分に活用し低コストパッケージ生産を可能とさ
せる上で、より好ましい。
い実施形態を図４に示す。（ａ）がＣＳＰの例であり、
（ｂ）がＢＧＡの例である。プリント配線板２は、その
表面に半導体接続用電極パターン２１、裏面にハンダボ
ール接続用パッド２２を有し、これらがスルホール２３
を通じて電気的に接続されてなる。半導体パッケージ
は、このプリント配線板２の前記電極パターン２１に、
上記本発明にかかる半導体装置における半導体素子１の
バンプ１２がフリップチップ接続されてなるものであ
る。図中の番号１２は封止用の熱硬化性樹脂層を表す。
この場合、プリント配線板の種類としては、両面構造や
多層構造の有機基板、セラミック基板、フィルム基板等
の通常の基板を用いることができる。ポリイミドフィル
ム基材の場合には、ハンダボール搭載部が予め穴明け加
工されている片面板を使用することが、本発明の簡略化
工程を十分に活用し低コストパッケージ生産を可能とさ
せる上で、より好ましい。
【００２４】これらの半導体パッケージを製造する場合
には、前述した実装方法によってプリント配線板上に複
数個の半導体素子を実装した後に、実装済みのプリント
配線板を切断して半導体パッケージを得るようにする。
この方法は、従来の半導体パッケージ製造方法に比較し
て著しく簡略化された工程を実現でき、パッケージ生産
コストを大幅に低下させる。この方法は、ハンダボール
を通して外部接続を行う半導体パッケージ、すなわち、
ＢＧＡやＣＳＰの製造に著しく有利である。これらの製
造においては、上記基板実装後、ボールマウント工程を
経て、個別パッケージに切断してもよいし、実装、切断
後にボールマウントしてもよい。個別パッケージへの切
断は、金型切断、カッターによる切断、レーザーを用い
る方法などの、公知の切断方法によることができる。
には、前述した実装方法によってプリント配線板上に複
数個の半導体素子を実装した後に、実装済みのプリント
配線板を切断して半導体パッケージを得るようにする。
この方法は、従来の半導体パッケージ製造方法に比較し
て著しく簡略化された工程を実現でき、パッケージ生産
コストを大幅に低下させる。この方法は、ハンダボール
を通して外部接続を行う半導体パッケージ、すなわち、
ＢＧＡやＣＳＰの製造に著しく有利である。これらの製
造においては、上記基板実装後、ボールマウント工程を
経て、個別パッケージに切断してもよいし、実装、切断
後にボールマウントしてもよい。個別パッケージへの切
断は、金型切断、カッターによる切断、レーザーを用い
る方法などの、公知の切断方法によることができる。
【００２５】プリント配線板として、フレキシブル配線
基板を用いるようにすることができる。たとえば、フレ
キシブル配線基板を巻き取りリールから連続的に供給
し、連続的に以後の工程に移すようにすると、半導体パ
ッケージ製造の連続化（リール・ツー・リール化）が可
能になり、一層の低コスト化が実現出来る。この場合、
一貫的連続化も良いが、一度巻き取ってから、アフター
キュア、ボールマウント、パンチングに入ってもよい。
基板を用いるようにすることができる。たとえば、フレ
キシブル配線基板を巻き取りリールから連続的に供給
し、連続的に以後の工程に移すようにすると、半導体パ
ッケージ製造の連続化（リール・ツー・リール化）が可
能になり、一層の低コスト化が実現出来る。この場合、
一貫的連続化も良いが、一度巻き取ってから、アフター
キュア、ボールマウント、パンチングに入ってもよい。
【００２６】図５に示すように、フレキシブル配線基板
２の、半導体パッケージに使用されない箇所２４・・・
が繋ぎ部２５を残して予め除去されていると、後の切り
出し工程でのパンチング速度が上がる。図中、２６が後
に半導体パッケージの配線回路を構成する部分である。
２の、半導体パッケージに使用されない箇所２４・・・
が繋ぎ部２５を残して予め除去されていると、後の切り
出し工程でのパンチング速度が上がる。図中、２６が後
に半導体パッケージの配線回路を構成する部分である。
【００２７】
【実施例】以下に実施例により、本発明をさらに詳細に
説明する。 −実施例１− 表層にアルミ配線パターンを有し、１素子単位が８×９
mmの素子が全面に多数個形成されている、４インチ（４
inch）シリコンウェハーを準備した。このウェハー上の
各素子は、その４周辺部に外部接続用共晶ハンダバンプ
を１６０個有し、ハンダバンプ高さが１００μｍであっ
た。このウェハーをダイシングして、上記素子単位を３
列×１０列で３０個有する、２４mm×９０mm寸法の半導
体基板ワークを切り出した。この半導体基板ワーク上に
ローラーコーティング法で市販の液状アンダーフィル材
ＣＶ５１８６Ｓ（熱溶融可能な熱硬化性樹脂、松下電工
社製）を平均厚み１１０μｍで塗布した。これを８０℃
／１ｈｒ処理後、室温にすることによって、樹脂をＢ−
ステージ化し固化した。固化後の塗布膜厚を測定したと
ころ、９５μｍ〜１１５μｍの範囲であった。ダイヤモ
ンドカッターを用いて、個別素子単位に切断することに
よって、図１の（ａ）に実線で示した構造の半導体装置
を得た。
説明する。 −実施例１− 表層にアルミ配線パターンを有し、１素子単位が８×９
mmの素子が全面に多数個形成されている、４インチ（４
inch）シリコンウェハーを準備した。このウェハー上の
各素子は、その４周辺部に外部接続用共晶ハンダバンプ
を１６０個有し、ハンダバンプ高さが１００μｍであっ
た。このウェハーをダイシングして、上記素子単位を３
列×１０列で３０個有する、２４mm×９０mm寸法の半導
体基板ワークを切り出した。この半導体基板ワーク上に
ローラーコーティング法で市販の液状アンダーフィル材
ＣＶ５１８６Ｓ（熱溶融可能な熱硬化性樹脂、松下電工
社製）を平均厚み１１０μｍで塗布した。これを８０℃
／１ｈｒ処理後、室温にすることによって、樹脂をＢ−
ステージ化し固化した。固化後の塗布膜厚を測定したと
ころ、９５μｍ〜１１５μｍの範囲であった。ダイヤモ
ンドカッターを用いて、個別素子単位に切断することに
よって、図１の（ａ）に実線で示した構造の半導体装置
を得た。
【００２８】−実施例２− 実施例１において、アンダーフィル材塗布後に表面保護
フィルムとして７０μｍ厚のＰＥＴフィルムをラミネー
トするようにした以外は実施例１と同様にして、図１の
（ａ）の実線部分に一点鎖線部分を付加した構造の保護
フィルム付き半導体装置を得た。
フィルムとして７０μｍ厚のＰＥＴフィルムをラミネー
トするようにした以外は実施例１と同様にして、図１の
（ａ）の実線部分に一点鎖線部分を付加した構造の保護
フィルム付き半導体装置を得た。
【００２９】−実施例３− 市販のロジン系ハンダフラックスをアセトン中に１重量
％溶解させた溶液を調製し、１００μｍ厚のＰＰフィル
ム表面にこの溶液を噴霧後、７０℃／１ｈｒ乾燥して、
ハンダフラックス付き保護フィルムを準備した。実施例
２においてＰＥＴフィルムの代わりに前記ハンダフラッ
クス付き保護フィルムを用いるようにした以外は実施例
２と同様にして、保護フィルム付き半導体装置を得た。
％溶解させた溶液を調製し、１００μｍ厚のＰＰフィル
ム表面にこの溶液を噴霧後、７０℃／１ｈｒ乾燥して、
ハンダフラックス付き保護フィルムを準備した。実施例
２においてＰＥＴフィルムの代わりに前記ハンダフラッ
クス付き保護フィルムを用いるようにした以外は実施例
２と同様にして、保護フィルム付き半導体装置を得た。
【００３０】−実施例４− 実施例１において、ダイシング前の４インチ・シリコン
ウェハーを半導体基板ワークとしてそのまま用いるよう
にした以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得
た。 −実施例５− 実施例４において、シリコンウェハーを予めダイシング
ソーで裏面からハーフカットしたこと以外は実施例４と
同様にして、半導体装置を得た。
ウェハーを半導体基板ワークとしてそのまま用いるよう
にした以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得
た。 −実施例５− 実施例４において、シリコンウェハーを予めダイシング
ソーで裏面からハーフカットしたこと以外は実施例４と
同様にして、半導体装置を得た。
【００３１】−実施例６− 市販のモールド封止材ＣＶ４１００ＺＵ（熱溶融可能な
熱硬化性樹脂、松下電工社製）を冷間成形により０．４
mm厚で５０mmφの円板状タブレットに加工した。これを
実施例１で用いたのと同じ４インチ・シリコンウェハー
の中央部に搭載した後、７０μｍ厚のＰＥＴフィルムを
載せ、２０kg／cm2 、１３０℃で圧縮成形してタブレッ
トがウェハー全面に均一に拡がるまで圧縮を続けた後、
冷却して固化した。ダイヤモンドカッターを用いて、個
別素子単位に切断することによって、保護フィルム付き
半導体装置を得た。この工程後の樹脂膜厚は１０５μｍ
であった。
熱硬化性樹脂、松下電工社製）を冷間成形により０．４
mm厚で５０mmφの円板状タブレットに加工した。これを
実施例１で用いたのと同じ４インチ・シリコンウェハー
の中央部に搭載した後、７０μｍ厚のＰＥＴフィルムを
載せ、２０kg／cm2 、１３０℃で圧縮成形してタブレッ
トがウェハー全面に均一に拡がるまで圧縮を続けた後、
冷却して固化した。ダイヤモンドカッターを用いて、個
別素子単位に切断することによって、保護フィルム付き
半導体装置を得た。この工程後の樹脂膜厚は１０５μｍ
であった。
【００３２】−実施例７− 以下のような配合で原材料を調製し、均一に溶解した。 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート1007 油化シェル社製） ３６重量部 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤ８１７０ 東都化成社製） ２０重量部 ナフタレン型エポキシ樹脂（ＥＸＡ４０３２ ＤＩＣ（大日本インキ化学社 製） １２重量部 ポリブチルアクリレート（数平均分子量約３万） １２重量部 ジアミノジフェニルメタン ２０重量部 溶融シリカ（ＦＢ１０ 電気化学社製） ４０重量部 メタノール １０重量部 メチルエチルケトン ４０重量部 アセトン １０重量部 カーテンコーターを用いてこの溶液を、実施例１で用い
たのと同じ４インチ・シリコンウェハーに厚み１５０μ
ｍとなるように塗布した。塗布品を８０℃／３０分＋１
００℃／３０分の条件で熱処理しＢ−ステージ化させ
て、熱溶融可能な熱硬化性樹脂層をシリコンウェハー上
に形成した。固化後の膜厚を測定したところ９５〜１０
５μｍの範囲であった。ダイヤモンドカッターを用いて
個別素子単位に切断することによって、半導体装置を得
た。
たのと同じ４インチ・シリコンウェハーに厚み１５０μ
ｍとなるように塗布した。塗布品を８０℃／３０分＋１
００℃／３０分の条件で熱処理しＢ−ステージ化させ
て、熱溶融可能な熱硬化性樹脂層をシリコンウェハー上
に形成した。固化後の膜厚を測定したところ９５〜１０
５μｍの範囲であった。ダイヤモンドカッターを用いて
個別素子単位に切断することによって、半導体装置を得
た。
【００３３】−実施例８− 実施例７において、ポリブチルアクリレートに代えて数
平均分子量１５０００のフェノキシ樹脂を使用したこと
以外は実施例７と同様にして、図１に示した構造の半導
体装置を得た。 −実施例９− 実施例７において、封止材料をＰＥＴフィルム上でＢ−
ステージ化させることにより熱硬化性樹脂層付きＰＥＴ
フィルムを得て、この熱硬化性樹脂層付きＰＥＴフィル
ムを半導体基板上に乗せ、１２０℃で熱圧着させた後
に、ダイヤモンドカッターを用いて個別素子単位に切断
したこと以外は実施例７と同様にして、保護フィルム付
き半導体装置を得た。
平均分子量１５０００のフェノキシ樹脂を使用したこと
以外は実施例７と同様にして、図１に示した構造の半導
体装置を得た。 −実施例９− 実施例７において、封止材料をＰＥＴフィルム上でＢ−
ステージ化させることにより熱硬化性樹脂層付きＰＥＴ
フィルムを得て、この熱硬化性樹脂層付きＰＥＴフィル
ムを半導体基板上に乗せ、１２０℃で熱圧着させた後
に、ダイヤモンドカッターを用いて個別素子単位に切断
したこと以外は実施例７と同様にして、保護フィルム付
き半導体装置を得た。
【００３４】−実施例１０− 実施例２において、コーティング膜厚を９０μｍにした
こと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き半
導体装置を得た。 −実施例１１− 実施例２において、コーティング膜厚を６０μｍにした
こと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き半
導体装置を得た。
こと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き半
導体装置を得た。 −実施例１１− 実施例２において、コーティング膜厚を６０μｍにした
こと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き半
導体装置を得た。
【００３５】−実施例１２− 実施例２において、コーティング膜厚を１４０μｍにし
たこと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き
半導体装置を得た。 −比較例１− 実施例１において、コーティング液状樹脂の加熱条件を
１５０℃／１ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にし
て、半導体装置を得た。
たこと以外は実施例２と同様にして、保護フィルム付き
半導体装置を得た。 −比較例１− 実施例１において、コーティング液状樹脂の加熱条件を
１５０℃／１ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にし
て、半導体装置を得た。
【００３６】封止樹脂評価 実施例１〜１２と比較例１に使用した封止樹脂をとり、
１６０℃でのゲルタイムを評価するとともに、熱溶融性
と熱硬化性を評価し、表１に示した。フリップチップ接続評価 プリント配線板電極と半導体装置のバンプ部とが対向す
るように位置合わせしてプリント配線板上に半導体装置
を搭載し、上からフリップチップボンダによりフリップ
チップ接続を行った。フリップチップ接続の条件は、１
バンプ当たり７ｇ（トータル加圧力１．１kg）の加圧を
行いながら、１４０℃に加熱し、１４０℃で３０秒保持
した。さらに、その時の半導体素子と基板２上の接続電
極２１間のクリアランスを維持した状態で温度を２２０
℃に昇温し、６０秒間保持した。フリップチップ接続工
程完了後、フィレット部のゲル化状態を確認して、製品
をフリップチップボンダから取り出し、１５０℃／１ｈ
ｒのアフタキュアをした後、フリップチップ接続をチェ
ックした。但し、実施例１、２、３、６、９〜１２にお
いてはフリップチップの接続を保護フィルムを剥離した
後に実施した。これらの結果を表１に併せて示す。
１６０℃でのゲルタイムを評価するとともに、熱溶融性
と熱硬化性を評価し、表１に示した。フリップチップ接続評価 プリント配線板電極と半導体装置のバンプ部とが対向す
るように位置合わせしてプリント配線板上に半導体装置
を搭載し、上からフリップチップボンダによりフリップ
チップ接続を行った。フリップチップ接続の条件は、１
バンプ当たり７ｇ（トータル加圧力１．１kg）の加圧を
行いながら、１４０℃に加熱し、１４０℃で３０秒保持
した。さらに、その時の半導体素子と基板２上の接続電
極２１間のクリアランスを維持した状態で温度を２２０
℃に昇温し、６０秒間保持した。フリップチップ接続工
程完了後、フィレット部のゲル化状態を確認して、製品
をフリップチップボンダから取り出し、１５０℃／１ｈ
ｒのアフタキュアをした後、フリップチップ接続をチェ
ックした。但し、実施例１、２、３、６、９〜１２にお
いてはフリップチップの接続を保護フィルムを剥離した
後に実施した。これらの結果を表１に併せて示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】−実施例１３− 実施例１の半導体装置に対する上記フリップチップ接続
工程において１４０℃での保持時間を１０秒にし２２０
℃での保持時間を１０秒にしたこと以外は同様にしてフ
リップチップ実装を行い、フリップチップ接続評価を行
った。−実施例１４−実施例１の半導体装置に対する上
記フリップチップ接続工程を大気圧下ではなく４０Torr
の減圧条件下で行ったこと以外は同様にしてフリップチ
ップ実装を行い、フリップチップ接続評価を行った。
工程において１４０℃での保持時間を１０秒にし２２０
℃での保持時間を１０秒にしたこと以外は同様にしてフ
リップチップ実装を行い、フリップチップ接続評価を行
った。−実施例１４−実施例１の半導体装置に対する上
記フリップチップ接続工程を大気圧下ではなく４０Torr
の減圧条件下で行ったこと以外は同様にしてフリップチ
ップ実装を行い、フリップチップ接続評価を行った。
【００３９】−比較例２− 実施例１の半導体装置に対する上記フリップチップ接続
工程において加圧機構を使用せず、ハンダリフロー装置
により１４０℃／３０秒＋２２０℃／６０秒の熱処理を
行った以外は同様にして、フリップチップ実装を行い、
フリップチップ接続評価を行った。
工程において加圧機構を使用せず、ハンダリフロー装置
により１４０℃／３０秒＋２２０℃／６０秒の熱処理を
行った以外は同様にして、フリップチップ実装を行い、
フリップチップ接続評価を行った。
【００４０】封止樹脂評価とフリップチップ接続評価 実施例１３、１４および比較例２のゲル化状態確認とフ
リップチップ接続評価の結果を表２に示す。
リップチップ接続評価の結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】−実施例１５− 表面に半導体接続用電極パターン、裏面にハンダボール
接続用パッドを有し、これらがスルホールを通じて電気
的に接続されている両面ガラスエポキシプリント配線板
（３５mm□、ＢＧＡとなる区画が２列×５列配置された
構造、０．５mm厚）に、実施例１の半導体装置を１０
個、上記実施例１の半導体装置に対するフリップチップ
接続工程と同じ条件で実装した。得られた基板裏面の所
定位置にボールマウンタを用いて０．５mmφハンダボー
ルを設けた後、ダイヤモンドカッターを用いて個別パッ
ケージに切断することにより、１６０ピンＢＧＡパッケ
ージを得た。各ＢＧＡを電気的に検査したところ、１０
個のパッケージすべてのフリップチップ接続が正常であ
った。
接続用パッドを有し、これらがスルホールを通じて電気
的に接続されている両面ガラスエポキシプリント配線板
（３５mm□、ＢＧＡとなる区画が２列×５列配置された
構造、０．５mm厚）に、実施例１の半導体装置を１０
個、上記実施例１の半導体装置に対するフリップチップ
接続工程と同じ条件で実装した。得られた基板裏面の所
定位置にボールマウンタを用いて０．５mmφハンダボー
ルを設けた後、ダイヤモンドカッターを用いて個別パッ
ケージに切断することにより、１６０ピンＢＧＡパッケ
ージを得た。各ＢＧＡを電気的に検査したところ、１０
個のパッケージすべてのフリップチップ接続が正常であ
った。
【００４３】−実施例１６− ＴＡＢ工程によりポリイミド基材のハンダボール搭載部
に予め穴明けした後に銅箔をラミネートして得た片面フ
レキシブル配線板（９×１０mm、ＣＳＰとなる区画が２
列×７列配置された構造）に、実施例１５と同様にし
て、実施例１の半導体装置を実装した。得られた基板裏
面の所定位置にボールマウンタを用いて０．３mmφハン
ダボールを設けた後、ＣＯ2 レーザーを用いて個別のパ
ッケージに切断することにより、１６０ピンＣＳＰパッ
ケージを得た。各ＣＳＰを電気的に検査したところ、１
４個のパッケージすべてのフリップチップ接続が正常で
あった。
に予め穴明けした後に銅箔をラミネートして得た片面フ
レキシブル配線板（９×１０mm、ＣＳＰとなる区画が２
列×７列配置された構造）に、実施例１５と同様にし
て、実施例１の半導体装置を実装した。得られた基板裏
面の所定位置にボールマウンタを用いて０．３mmφハン
ダボールを設けた後、ＣＯ2 レーザーを用いて個別のパ
ッケージに切断することにより、１６０ピンＣＳＰパッ
ケージを得た。各ＣＳＰを電気的に検査したところ、１
４個のパッケージすべてのフリップチップ接続が正常で
あった。
【００４４】
【発明の効果】請求項１〜３の半導体装置は、これ自身
がアンダーフィル材に相当する樹脂層を備え、この樹脂
層がフリップチップ接続時の加熱により溶融可能である
ため、実装時のアンダーフィル充填が不要であり、基板
への樹脂塗布、位置合わせも不要であって、簡易な工程
で信頼性の高いフリップチップ接続を可能とする。請求
項２の半導体装置は、さらに、熱硬化性樹脂層を形成し
てから実装までの間、熱硬化性樹脂層が保護されている
ので、樹脂層が部分的にかけたり脱落したりするのが防
がれ、半導体基板と外部回路基板との間の充填不良が起
きにくくなり、信頼性が高まると言う利点を有する。請
求項３の半導体装置は、さらに、フリップチップ接続時
に外部回路基板電極が活性化され、接続信頼性が高まる
と言う利点も有する。
がアンダーフィル材に相当する樹脂層を備え、この樹脂
層がフリップチップ接続時の加熱により溶融可能である
ため、実装時のアンダーフィル充填が不要であり、基板
への樹脂塗布、位置合わせも不要であって、簡易な工程
で信頼性の高いフリップチップ接続を可能とする。請求
項２の半導体装置は、さらに、熱硬化性樹脂層を形成し
てから実装までの間、熱硬化性樹脂層が保護されている
ので、樹脂層が部分的にかけたり脱落したりするのが防
がれ、半導体基板と外部回路基板との間の充填不良が起
きにくくなり、信頼性が高まると言う利点を有する。請
求項３の半導体装置は、さらに、フリップチップ接続時
に外部回路基板電極が活性化され、接続信頼性が高まる
と言う利点も有する。
【００４５】請求項４〜６にかかる半導体装置の製造方
法は、本発明の半導体装置を製造するにあたり、複数個
を一括して取り扱うため、量産性に優れる。請求項５の
製造方法によれば、工程をさらに簡略化できる。請求項
７、８の半導体装置の実装方法によれば、本発明の半導
体装置を実装するに当たり、アンダーフィル樹脂のゲル
化をフリップチップ接続と同時に行うため、接続信頼性
の高いフリップチップ接続を行うことができる。請求項
８の実装方法によれば、樹脂層と基板表面の接触に起因
するボイドを避けることができ、封止信頼性がさらに良
くなる。
法は、本発明の半導体装置を製造するにあたり、複数個
を一括して取り扱うため、量産性に優れる。請求項５の
製造方法によれば、工程をさらに簡略化できる。請求項
７、８の半導体装置の実装方法によれば、本発明の半導
体装置を実装するに当たり、アンダーフィル樹脂のゲル
化をフリップチップ接続と同時に行うため、接続信頼性
の高いフリップチップ接続を行うことができる。請求項
８の実装方法によれば、樹脂層と基板表面の接触に起因
するボイドを避けることができ、封止信頼性がさらに良
くなる。
【００４６】請求項９、１０にかかる半導体パッケージ
は、本発明の半導体装置を、本発明の実装方法により、
ＣＳＰ、ＢＧＡなどの半導体パッケージにしているた
め、高信頼性で、かつ安価である。請求項１１、１２の
半導体パッケージの製造方法によれば、上記効果に加
え、効率良く、半導体パッケージを製造できるという効
果も得られる。
は、本発明の半導体装置を、本発明の実装方法により、
ＣＳＰ、ＢＧＡなどの半導体パッケージにしているた
め、高信頼性で、かつ安価である。請求項１１、１２の
半導体パッケージの製造方法によれば、上記効果に加
え、効率良く、半導体パッケージを製造できるという効
果も得られる。
【図１】本発明にかかる半導体装置の一実施形態を表す
側断面図（ａ）と裏面側斜視図（ｂ）。
側断面図（ａ）と裏面側斜視図（ｂ）。
【図２】本発明にかかる半導体の製造方法の実施形態を
説明する工程図。
説明する工程図。
【図３】本発明にかかる半導体装置の実装方法の一実施
形態を表す側断面図。
形態を表す側断面図。
【図４】本発明にかかる半導体パッケージの二つの実施
形態を表す側断面図。
形態を表す側断面図。
【図５】本発明に用いるフレキシブル配線基板の具体例
を表す斜視図。
を表す斜視図。
【図６】従来の半導体装置の実装方法を表す側断面図。
１ 半導体素子 １１ バンプ １２ 熱硬化性樹脂層 １３ 保護フィルム ２ 回路基板 ２１ 電極 ３ 半導体基板ワーク
Claims (12)
- 【請求項１】予め形成されているバンプを通じて外部回
路と接続する半導体装置であって、フリップチップ接続
時の加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂層で前記バンプ
形成部分が被覆されていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項２】前記熱硬化性樹脂層が熱可塑性保護フィル
ムでカバーされている、請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】前記熱硬化性樹脂層と熱可塑性保護フィル
ムの界面がハンダフラックスで予め処理されている、請
求項２に記載の半導体装置。 - 【請求項４】複数の集積回路が予め形成され、かつ、外
部接続用パッド上に外部接続用バンプも予め形成されて
いる半導体基板ワークの前記バンプ形成面に、フリップ
チップ接続時の加熱により溶融可能な熱硬化性樹脂をコ
ーティングする塗布工程と、前記コーティング後に前記
ワークから個々の半導体装置を切りだす切断工程とを含
む、半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】半導体基板ワークが集積回路形成工程後に
得られた回路形成済みシリコンウェハーである、請求項
４に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記塗布工程と切断工程の間に、熱硬化性
樹脂層上に保護フィルムをラミネートする工程をも含
む、請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】請求項１から３までのいずれかに記載の半
導体装置のバンプとプリント配線板の電極とが対向する
ように位置合わせしてプリント配線板上に前記半導体装
置を搭載し、加圧しながら加熱することによって、前記
バンプによるフリップチップ接続と熱硬化性樹脂層のゲ
ル化を同時に行う、半導体装置の実装方法。 - 【請求項８】前記バンプによるフリップチップ接続工程
を減圧下で行う、請求項７に記載の半導体装置の実装方
法。 - 【請求項９】表面に半導体接続用電極パターン、裏面に
ハンダボール接続用パッドを有し、これらがスルホール
を通じて電気的に接続されているプリント配線板の前記
電極パターンに、請求項１から３までのいずれかに記載
の半導体装置がフリップチップ接続されてなる、半導体
パッケージ。 - 【請求項１０】半導体パッケージがハンダボールを通し
て外部接続するＢＧＡまたはＣＳＰである、請求項９に
記載の半導体パッケージ。 - 【請求項１１】請求項１から３までのいずれかに記載の
半導体装置のバンプと巻き取りリールから連続的に供給
されるフレキシブル配線基板の電極とが対向するように
位置合わせしてフレキシブル配線基板上に前記半導体装
置を搭載し、加熱しながら加圧することによって、前記
バンプによるフリップチップ接続と熱硬化性樹脂層のゲ
ル化を同時に行う、半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項１２】巻き取りリールから連続的に供給される
前記フレキシブル配線基板の、半導体パッケージに使用
されない箇所が繋ぎ部を残して予め除去されている、請
求項１１に記載の半導体パッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11397698A JP3336253B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 半導体装置とその製造方法、実装方法および用途 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307586A true JPH11307586A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3336253B2 JP3336253B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=14625940
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|---|---|---|---|
| JP11397698A Expired - Fee Related JP3336253B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 半導体装置とその製造方法、実装方法および用途 |
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| JP (1) | JP3336253B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001230528A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Sony Corp | 実装装置及び実装方法 |
| JP2002280401A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2004258660A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 音声合成方法および装置 |
| US6905915B2 (en) | 2002-02-18 | 2005-06-14 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same, and electronic instrument |
| JP2005538565A (ja) * | 2002-09-11 | 2005-12-15 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | マシンビジョンシステム内で照射された際に高度なパターン認識を示す半導体装置 |
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| KR100709129B1 (ko) * | 2001-05-07 | 2007-04-18 | 삼성전자주식회사 | 플립 칩 패키지 제조 방법 |
| JP2007157820A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Nitto Denko Corp | 半導体装置の製造方法及び電子部品 |
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| JP2019220619A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日立化成株式会社 | 半導体装置の製造方法、及びそれに用いられる半導体用接着剤 |
-
1998
- 1998-04-23 JP JP11397698A patent/JP3336253B2/ja not_active Expired - Fee Related
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