JPH11330143A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH11330143A
JPH11330143A JP13013998A JP13013998A JPH11330143A JP H11330143 A JPH11330143 A JP H11330143A JP 13013998 A JP13013998 A JP 13013998A JP 13013998 A JP13013998 A JP 13013998A JP H11330143 A JPH11330143 A JP H11330143A
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JP
Japan
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chip
flexible printed
wiring board
printed wiring
semiconductor chip
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JP13013998A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kikuchi
広 菊地
義之 ▲角▼
Yoshiyuki Sumi
Ikuo Yoshida
育生 吉田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11330143A publication Critical patent/JPH11330143A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • 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

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンプレスにより低コストにフリップチップ
接続を行う。 【解決手段】 フリップチップ接続された半導体装置1
は、半導体チップ2の表面に形成された電極パッド2a
と、電子部品などを実装するフレキシブルプリント配線
基板3に形成されたランド3aとが直接接続された構成
となっている。ランド3a周辺部は、半導体チップ2側
に突出した形状となっており、半導体チップ2表面とフ
レキシブルプリント配線基板3表面との間にACF樹脂
4が介在している。半導体チップ2とフレキシブルプリ
ント配線基板3との機械的接着がなされる。また、ラン
ド3aと電極パッド2aと間にはACF樹脂4の導電性
粒子が挟み込まれて電気的な接続が得られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、フリップチップ接続の半導体装置お
よびその製造方法に適用して有効な技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、フ
リップチップ接続が行われる半導体装置は、半導体チッ
プのパッド上にAu(金)バンプを形成し、ACF(A
nisotropic Conductive Fil
m)樹脂が貼り付けられたガラスエポキシ樹脂などから
なるプリント配線基板に該半導体チップを搭載して加
熱、加圧することによって実装が行われている。
【0003】なお、この種の半導体装置について詳しく
述べてある例としては、1994年9月1日、工業調査
会発行「電子材料」P22〜P29があり、この文献に
は、フリップチップ実装の構造などが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なフリップチップ接続の半導体装置では、次のような問
題点があることが本発明者により見い出された。
【0005】すなわち、半導体チップの各々の電極上
に、Auバンプをワイヤボンディング法などによって形
成しなければならず、それらAuバンプの形成に時間が
掛かってしまい、半導体装置の製造効率が低下し、かつ
コストも大きくなるという問題がある。
【0006】本発明の目的は、バンプレスにより、確実
に低コストでフリップチップ接続することのできる半導
体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0009】すなわち、本発明の半導体装置は、フレキ
シブルプリント配線基板に形成された基板電極と半導体
チップに形成されたチップ電極とが直接接続され、半導
体チップとフレキシブルプリント配線基板との間に導電
性接着樹脂が介在した構成よりなるものである。
【0010】また、本発明の半導体装置は、前記フレキ
シブルプリント配線基板における基板電極周辺部が突出
して形成されたものである。
【0011】さらに、本発明の半導体装置は、前記導電
性接着樹脂が、ACF樹脂よりなるものである。
【0012】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
表面にチップ電極が形成された半導体チップを準備する
工程と、それぞれのチップ電極に対応した基板電極が設
けられたフレキシブルプリント配線基板を準備する工程
と、シート状の導電性接着樹脂を準備する工程と、当該
フレキシブルプリント配線基板または半導体チップのい
ずれかに導電性接着樹脂を実装する工程と、該導電性接
着樹脂を介してフレキシブルプリント配線基板に半導体
チップを実装する工程と、該半導体チップが実装された
フレキシブルプリント配線基板を、それぞれの基板電極
に対応した突起部が形成された載置手段に載置して加熱
圧着し、それら突起部によってフレキシブルプリント配
線基板における基板電極を半導体チップ側に押し上げて
チップ電極と基板電極とを接続すると同時に導電性接着
樹脂を硬化させ、プリント配線基板と半導体チップとの
接着を行う工程とを有するものである。
【0013】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、表面にチップ電極が形成された半導体チップを準備
する工程と、それぞれのチップ電極に対応した基板電極
が設けられたフレキシブルプリント配線基板を準備する
工程と、当該フレキシブルプリント配線基板または半導
体チップのいずれかに導電性接着樹脂をポッティングす
る工程と、導電性接着樹脂を介してフレキシブルプリン
ト配線基板に半導体チップを実装する工程と、該半導体
チップが実装されたフレキシブルプリント配線基板を各
々の基板電極に対応した突起部が形成された載置手段に
載置して加熱圧着し、それら突起部によってフレキシブ
ルプリント配線基板における基板電極を半導体チップ側
に押し上げてチップ電極と基板電極とを接続すると同時
に導電性接着樹脂を硬化させ、プリント配線基板と半導
体チップとの接着を行う工程とを有するものである。
【0014】以上のことにより、バンプを用いずにフリ
ップチップ接続を行うことができるので、半導体装置の
製造コストを小さくでき、製造効率を大幅に向上するこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施の形態による半導
体装置の断面図、図2は、本発明の一実施の形態による
半導体装置の斜視図、図3〜6は、本発明の一実施の形
態による半導体装置における製造工程の説明図、図7
は、本発明の一実施の形態による加熱圧着処理後におけ
る半導体装置の電極部の説明図、図8は、本発明の一実
施の形態による半導体装置を用いて構成されたメモリカ
ードの平面図、図9は、メモリカードの側面における説
明図である。
【0017】本実施の形態において、ベアチップ実装技
術の一種であるフリップチップ接続が行われる半導体装
置1は、図1および図2に示すように、半導体チップ2
の表面に形成された電極パッド(チップ電極)2aが設
けられている。この電極パッド2aは、アルミニウムや
金などから形成されており、電極パッド2a以外の半導
体チップ2の表面には保護膜が形成されている。
【0018】また、半導体装置1には、電子部品などを
実装するフレキシブルプリント配線基板3が設けられて
いる。このフレキシブルプリント配線基板3は、ポリイ
ミドフィルムなどからなるベースフィルムにパターン加
工された銅箔が貼り付けられている。
【0019】フレキシブルプリント配線基板3には、半
導体チップ2の電極パッド2aに対応する位置に電極で
あるランド(基板電極)3aが形成されている。フレキ
シブルプリント配線基板3において、ランド3aの周辺
部は、半導体チップ2側に突出した形状とに形成されて
おり、各々のランド3aと半導体チップ2の電極パッド
2aが直接接触することによって電気的な接続が行われ
ている。ランド3aは、たとえば、銅に金めっきが施さ
れた構成となっている。
【0020】さらに、半導体装置1は、半導体チップ2
表面とフレキシブルプリント配線基板3表面との間にA
CF樹脂(導電性接着樹脂)4が介在している。このA
CF樹脂4は、エポキシ系樹脂などの有機成分に、たと
えば、ニッケル(Ni)粒子などの導電性粒子が混在し
ている。
【0021】次に、半導体装置1の製造工程を、図3〜
図7を用いて説明する。
【0022】まず、図3に示すように、フレキシブルプ
リント配線基板3を載置する圧着用治具(載置手段)5
上にフレキシブルプリント配線基板3を載置する。
【0023】この圧着用治具5の表面には、フレキシブ
ルプリント配線基板3に形成されているランド3aに対
応した突起部5aが設けられており、フレキシブルプリ
ント配線基板3の載置時には、各々の突起部5aがラン
ド3aと重合するようにアライメントを行う。
【0024】そして、図4に示すように、半導体チップ
2と同じ程度の大きさのシート状のACF樹脂4を、該
半導体チップ2が実装されるフレキシブルプリント配線
基板3の表面にアライメント後、貼り付ける。
【0025】ここで、このACF樹脂4は、予め半導体
チップ2の表面に貼り付けておくようにしてもよい。ま
た、ACF樹脂4が、液体の場合には、半導体チップ2
の表面またはフレキシブルプリント配線基板3の表面の
いずれかに液体のACF樹脂4をポッティングする。
【0026】次に、図5、図6に示すように、ACF樹
脂4が貼り付けられたフレキシブルプリント配線基板3
の表面に、電極パッド部2aとランド3aとが対応する
ように半導体チップ2をアライメントして搭載した後、
約180℃程度の温度によって加熱しながら加圧処理を
行うことによってACF樹脂4が流動、硬化し、半導体
チップ2とフレキシブルプリント配線基板3との機械的
接着がなされる。
【0027】また、この加熱圧着処理において、図7に
示すように、圧着用治具5の突起部5aよりフレキシブ
ルプリント配線基板3のランド3aが押し上げられるこ
とになり、ランド3aと電極パッド2aとが接触し、そ
れと同時に、前述したACF樹脂4の導電性粒子が、ラ
ンド3aと電極パッド2aと間に挟み込まれて電気的な
接続が得られることになる。
【0028】次に、半導体装置1が用いられて構成され
たメモリカード6について説明する。
【0029】このメモリカード6は、たとえば、外部記
憶メディアとしてノートブック型のパーソナルコンピュ
ータや多機能端末機などの電子システムに用いられる。
また、メモリカード6は、SRAM(Static R
andom AccessMemory)などの半導体
メモリを中心として回路構成されており、電子システム
側との信号のやり取りが行われる。
【0030】メモリカード6には、図8ならびに図9に
示すように、フレキシブルプリント配線基板3が設けら
れており、このフレキシブルプリント配線基板3には、
9個の半導体チップ2が実装されている。これら半導体
チップ2は、SRAMなどからなる半導体メモリであ
る。
【0031】また、フレキシブルプリント配線基板3に
は、半導体メモリのすべての制御を司るマイクロコンピ
ュータ7ならびに電子システム側との信号のやり取りを
行うコネクタ8が実装されている。
【0032】さらに、これら半導体チップ2、マイクロ
コンピュータ7およびコネクタ8などの電子部品が実装
されたフレキシブルプリント配線基板3は、フレームお
よび上下よりのパネルによって固定されており、メモリ
カード6は、カード形状となっている。
【0033】そして、半導体チップ2のフレキシブルプ
リント配線基板3への実装は、上記した製造工程によっ
て行われることになる。
【0034】それにより、本実施の形態では、フレキシ
ブルプリント配線基板3を用いることによってバンプレ
スでフリップチップ接続を行うことができるので、バン
プ形成の工数や時間、ならびにコストを大幅に低減する
ことができ、半導体装置の製造効率を向上することがで
きる。
【0035】また、半導体装置1をメモリカード6など
の電子装置に用いることによって、製品コストおよび工
数などを大幅に低減することができる。
【0036】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0037】たとえば、前記実施の形態においては、フ
リップチップ接続の半導体装置について記載したが、T
AB(Tape Automated Bondin
g)、TCP(Tape Carrier Packa
ge)などの半導体装置に用いられる半導体チップとテ
ープ状の絶縁フィルムとの実装技術に用いるようにして
もよい。
【0038】また、前記実施の形態では、半導体装置を
メモリカードに用いた場合について記載したが、このバ
ンプレスの半導体装置をノートブック型パーソナルコン
ピュータや携帯電話などの電子装置に用いることによっ
て、小型で高性能、かつ低コストとすることができる。
【0039】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0040】(1)本発明によれば、半導体チップのチ
ップ電極とフレキシブルプリント配線基板の基板電極と
を直接接続することができるので、バンプを用いること
なくフリップチップ接続を行うことができる。
【0041】(2)また、本発明では、上記(1)によ
り、バンプの材料費やバンプ形成に伴う時間、コストな
どを大幅に低減でき、半導体装置の製造効率を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体装置の断面
図である。
【図2】本発明の一実施の形態による半導体装置の斜視
図である。
【図3】本発明の一実施の形態による半導体装置におけ
る製造工程の説明図である。
【図4】図3に続く半導体装置における製造工程の説明
図である。
【図5】図4に続く半導体装置における製造工程の説明
図である。
【図6】加熱処理前の半導体装置における電極部の説明
図である。
【図7】本発明の一実施の形態による加熱圧着処理後の
半導体装置における電極部の説明図である。
【図8】本発明の一実施の形態による半導体装置を用い
て構成されたメモリカードの平面図である。
【図9】本発明の一実施の形態による半導体装置を用い
て構成されたメモリカードの側面における説明図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体装置 2 半導体チップ 2a 電極パッド(チップ電極) 3 フレキシブルプリント配線基板 3a ランド(基板電極) 4 ACF樹脂(導電性接着樹脂) 5 圧着用治具(載置手段) 5a 突起部 6 メモリカード 7 マイクロコンピュータ 8 コネクタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレキシブルプリント配線基板に形成さ
    れた基板電極と半導体チップに形成されたチップ電極と
    が直接接続され、前記半導体チップと前記フレキシブル
    プリント配線基板との間に導電性接着樹脂が介在した構
    成よりなることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記フレキシブルプリント配線基板における前記基板電極
    周辺部が、突出して形成されたことを特徴とする半導体
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体装置にお
    いて、前記導電性接着樹脂が、ACF樹脂であることを
    特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 表面にチップ電極が形成された半導体チ
    ップを準備する工程と、 前記チップ電極に対応した基板電極が設けられたフレキ
    シブルプリント配線基板を準備する工程と、 シート状の導電性接着樹脂を準備する工程と、 前記フレキシブルプリント配線基板または前記半導体チ
    ップのいずれかに前記導電性接着樹脂を実装する工程
    と、 前記導電性接着樹脂を介して前記フレキシブルプリント
    配線基板に前記半導体チップを実装する工程と、 前記半導体チップが実装された前記フレキシブルプリン
    ト配線基板を、前記基板電極に対応した突起部が形成さ
    れた載置手段に載置して加熱圧着し、前記突起部によっ
    て前記フレキシブルプリント配線基板における基板電極
    を前記半導体チップ側に押し上げて前記チップ電極と前
    記基板電極とを接続すると同時に前記導電性接着樹脂を
    硬化させ、前記プリント配線基板と前記半導体チップと
    の接着を行う工程とを有することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  5. 【請求項5】 表面にチップ電極が形成された半導体チ
    ップを準備する工程と、 前記チップ電極に対応した基板電極が設けられたフレキ
    シブルプリント配線基板を準備する工程と、 前記フレキシブルプリント配線基板または前記半導体チ
    ップのいずれかに前記導電性接着樹脂をポッティングす
    る工程と、 前記導電性接着樹脂を介して前記フレキシブルプリント
    配線基板に前記半導体チップを実装する工程と、 前記半導体チップが実装された前記フレキシブルプリン
    ト配線基板を、前記基板電極に対応した突起部が形成さ
    れた載置手段に載置して加熱圧着し、前記突起部によっ
    て前記フレキシブルプリント配線基板における基板電極
    を前記半導体チップ側に押し上げて前記チップ電極と前
    記基板電極とを接続すると同時に前記導電性接着樹脂を
    硬化させ、前記プリント配線基板と前記半導体チップと
    の接着を行う工程とを有することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
JP13013998A 1998-05-13 1998-05-13 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH11330143A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056213A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Denso Corp 半導体装置の実装方法
US8860221B2 (en) 2011-12-02 2014-10-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrode connecting structures containing copper

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056213A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Denso Corp 半導体装置の実装方法
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