JP2000208547A - 半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法 - Google Patents
半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法Info
- Publication number
- JP2000208547A JP2000208547A JP11104212A JP10421299A JP2000208547A JP 2000208547 A JP2000208547 A JP 2000208547A JP 11104212 A JP11104212 A JP 11104212A JP 10421299 A JP10421299 A JP 10421299A JP 2000208547 A JP2000208547 A JP 2000208547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- resin sheet
- bump
- pad
- solder
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装後の接続信頼性が高く、しかも、どのよ
うな半田バンプの配置でも、十分な補強が可能であり、
その補強構造の形成が容易に行え、製造コストを低減で
きる、半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形
成方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置の外部端子用パッドの配置に
合わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パ
ッドのある半導体装置基板表面に接着し、前記貫通孔を
介して、前記パッド上に半田バンプを構成していること
を特徴とする。
うな半田バンプの配置でも、十分な補強が可能であり、
その補強構造の形成が容易に行え、製造コストを低減で
きる、半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形
成方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置の外部端子用パッドの配置に
合わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パ
ッドのある半導体装置基板表面に接着し、前記貫通孔を
介して、前記パッド上に半田バンプを構成していること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置におけ
るバンプ補強構造およびその形成方法に関し、特に、半
導体装置基板の外部端子用パッド上にある半田バンプの
ための補強構造およびその形成方法に関する。
るバンプ補強構造およびその形成方法に関し、特に、半
導体装置基板の外部端子用パッド上にある半田バンプの
ための補強構造およびその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＳＰなどの、微小半田バンプを
外部端子とする半導体装置では、マザーボードとしての
実装基板への実装の接続信頼性を確保するために、実装
後に、半導体装置と実装基板との間に樹脂を充填してい
た。しかし、この方法では、実装工数も掛かり、実装後
のリペアが困難である。そこで、図１１に示すように、
半導体装置基板２１の半田バンプ２２の基部のみに補強
樹脂２３を塗布し、半田バンプ２２の補強をする方法が
提案されている。この場合、前記補強樹脂２３は、半導
体装置を実装基板に装着する際には、直接、実装基板に
対しての補強効果がなく、半導体装置は、半田バンプ２
２を介してのみ、実装基板上に保持されることになる。
なお、符号２４は半導体装置基板２１上のパッドであ
る。
外部端子とする半導体装置では、マザーボードとしての
実装基板への実装の接続信頼性を確保するために、実装
後に、半導体装置と実装基板との間に樹脂を充填してい
た。しかし、この方法では、実装工数も掛かり、実装後
のリペアが困難である。そこで、図１１に示すように、
半導体装置基板２１の半田バンプ２２の基部のみに補強
樹脂２３を塗布し、半田バンプ２２の補強をする方法が
提案されている。この場合、前記補強樹脂２３は、半導
体装置を実装基板に装着する際には、直接、実装基板に
対しての補強効果がなく、半導体装置は、半田バンプ２
２を介してのみ、実装基板上に保持されることになる。
なお、符号２４は半導体装置基板２１上のパッドであ
る。
【０００３】また、図１２に示すように、上述の補強樹
脂を塗布する方法では、その製造工程が煩雑となる。即
ち、この塗布方法では、半導体装置を組み立てた後、半
田ボールを組み付けるために、リフロー後に洗浄し（ス
テップＳ１１、Ｓ１２）、その後、半田ボールに補強樹
脂が付着しないように、半田ボール上にマスク用樹脂を
塗布する。そして、その後に溶剤除去のための加熱を行
い（ステップＳ１３、Ｓ１４）、更に、補強用樹脂２３
を塗布し、加熱して、補強用樹脂を硬化させ（ステップ
Ｓ１５、Ｓ１６）、最後に、マスク用樹脂を除去する
（ステップＳ１７）のである。
脂を塗布する方法では、その製造工程が煩雑となる。即
ち、この塗布方法では、半導体装置を組み立てた後、半
田ボールを組み付けるために、リフロー後に洗浄し（ス
テップＳ１１、Ｓ１２）、その後、半田ボールに補強樹
脂が付着しないように、半田ボール上にマスク用樹脂を
塗布する。そして、その後に溶剤除去のための加熱を行
い（ステップＳ１３、Ｓ１４）、更に、補強用樹脂２３
を塗布し、加熱して、補強用樹脂を硬化させ（ステップ
Ｓ１５、Ｓ１６）、最後に、マスク用樹脂を除去する
（ステップＳ１７）のである。
【０００４】この方法では、リペアができる。しかし、
上述したように、補強用樹脂２３の塗布のために、多数
の工程を要し、コスト高となる。また、補強用樹脂２３
を塗布する際、半導体装置基板２１の表面での、補強用
樹脂２３の濡れ性が問題であり、また、半田バンプ２２
の配置などによる特定状況下では、半田バンプ２２に対
する補強樹脂の広がりが不十分であり、補強不足が起こ
る欠点がある。
上述したように、補強用樹脂２３の塗布のために、多数
の工程を要し、コスト高となる。また、補強用樹脂２３
を塗布する際、半導体装置基板２１の表面での、補強用
樹脂２３の濡れ性が問題であり、また、半田バンプ２２
の配置などによる特定状況下では、半田バンプ２２に対
する補強樹脂の広がりが不十分であり、補強不足が起こ
る欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
基づいてなされたもので、その目的とするところは、実
装後の接続信頼性が高く、しかも、どのような半田バン
プの配置でも、十分な補強が可能であり、その補強構造
の形成が容易に行え、製造コストを低減できる、半導体
装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法を提供
することである。
基づいてなされたもので、その目的とするところは、実
装後の接続信頼性が高く、しかも、どのような半田バン
プの配置でも、十分な補強が可能であり、その補強構造
の形成が容易に行え、製造コストを低減できる、半導体
装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
半導体装置の外部端子用パッドの配置に合わせて貫通孔
を形成した補強用樹脂シートを、前記パッドのある半導
体装置基板表面に接着し、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田バンプを構成していることを特徴とする。
半導体装置の外部端子用パッドの配置に合わせて貫通孔
を形成した補強用樹脂シートを、前記パッドのある半導
体装置基板表面に接着し、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田バンプを構成していることを特徴とする。
【０００７】この場合、本発明の実施の形態として、前
記樹脂シートは、接着剤、好ましくは、熱可塑性樹脂接
着剤を介して、前記半導体装置基板表面に接着されてい
ること、また、前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂であ
り、熱融着にて、前記半導体装置基板表面に接着されて
いることが好ましい。
記樹脂シートは、接着剤、好ましくは、熱可塑性樹脂接
着剤を介して、前記半導体装置基板表面に接着されてい
ること、また、前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂であ
り、熱融着にて、前記半導体装置基板表面に接着されて
いることが好ましい。
【０００８】また、本発明のバンプ補強構造の第１の形
成方法では、半導体装置の外部端子用パッドの配置に合
わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッ
ドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基
板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田バンプを構成する工程とを具備することを
特徴とする。
成方法では、半導体装置の外部端子用パッドの配置に合
わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッ
ドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基
板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田バンプを構成する工程とを具備することを
特徴とする。
【０００９】この場合、前記樹脂シートには、予め、接
着剤層が設けてあって、該接着剤層を介して、前記半導
体装置基板表面に接着されること、また、前記樹脂シー
トは熱可塑性樹脂であり、剥離シートに貼り合わせてあ
って、前記樹脂シートを前記半導体装置基板表面に接着
した後、前記剥離シートを前記樹脂シートから剥離する
こと、更に、前記樹脂シートの接着には、熱融着が用い
られていることなどが好ましい実施の形態として挙げら
れる。
着剤層が設けてあって、該接着剤層を介して、前記半導
体装置基板表面に接着されること、また、前記樹脂シー
トは熱可塑性樹脂であり、剥離シートに貼り合わせてあ
って、前記樹脂シートを前記半導体装置基板表面に接着
した後、前記剥離シートを前記樹脂シートから剥離する
こと、更に、前記樹脂シートの接着には、熱融着が用い
られていることなどが好ましい実施の形態として挙げら
れる。
【００１０】また、本発明のバンプ補強構造の第２の形
成方法では、半導体装置の外部端子用パッドの配置に合
わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッ
ドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基
板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田ペーストを充填し、該半田ペーストを介し
て、加熱溶融により、半田バンプを構成する工程とを具
備することを特徴とする。
成方法では、半導体装置の外部端子用パッドの配置に合
わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッ
ドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基
板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記パ
ッド上に半田ペーストを充填し、該半田ペーストを介し
て、加熱溶融により、半田バンプを構成する工程とを具
備することを特徴とする。
【００１１】更に、本発明のバンプ補強構造の第３の形
成方法では、半導体装置の外部端子用パッド上に半田バ
ンプを構成する工程と、前記パッドの配置に合わせて貫
通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッドに前記
貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基板表面に
接着し、前記半田バンプを前記貫通孔内に位置する工程
とを具備することを特徴とする。
成方法では、半導体装置の外部端子用パッド上に半田バ
ンプを構成する工程と、前記パッドの配置に合わせて貫
通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッドに前記
貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基板表面に
接着し、前記半田バンプを前記貫通孔内に位置する工程
とを具備することを特徴とする。
【００１２】この場合、本発明のバンプ補強構造の形成
方法では、前記半導体装置を実装する実装基板の実装面
およびこれに対向する前記樹脂シートの面をプラズマ・
クリ−ニングする工程と、非酸化性雰囲気内で、前記実
装基板のパッドと前記半田バンプとを接合する工程とを
前記工程の後段に含み、前記半導体装置を前記実装基板
に実装するとよい。
方法では、前記半導体装置を実装する実装基板の実装面
およびこれに対向する前記樹脂シートの面をプラズマ・
クリ−ニングする工程と、非酸化性雰囲気内で、前記実
装基板のパッドと前記半田バンプとを接合する工程とを
前記工程の後段に含み、前記半導体装置を前記実装基板
に実装するとよい。
【００１３】なお、その好ましい実施の形態として、前
記実装基板のパッドと前記半田バンプとの接合工程で
は、半田の溶融接続と同時に、前記実装基板に対する樹
脂シートの融着を実現するように、加熱温度を設定する
のがよい。
記実装基板のパッドと前記半田バンプとの接合工程で
は、半田の溶融接続と同時に、前記実装基板に対する樹
脂シートの融着を実現するように、加熱温度を設定する
のがよい。
【００１４】更に、本発明では、実装基板上への装着を
考慮すると、実装基板に半導体装置をフリップチップ実
装する構成であって、半導体装置基板に設けた補強用樹
脂シートを介して、前記実装基板に半導体装置を接合す
ると共に、前記樹脂シートに形成した貫通孔を介して、
半導体装置基板側の半田バンプを、実装基板上のパッド
に接合しているのがよい。
考慮すると、実装基板に半導体装置をフリップチップ実
装する構成であって、半導体装置基板に設けた補強用樹
脂シートを介して、前記実装基板に半導体装置を接合す
ると共に、前記樹脂シートに形成した貫通孔を介して、
半導体装置基板側の半田バンプを、実装基板上のパッド
に接合しているのがよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図１０を参照しながら具体的に説明する。な
お、何れの実施の形態においても、本発明のバンプ補強
構造は、半導体装置の外部端子用パッド１の配置に合わ
せて、貫通孔２を形成した補強用樹脂シート３を、例え
ばパッド１の中心で、それぞれの貫通孔２を合わせて、
パッド１のある半導体装置基板４の表面に接着し、貫通
孔２を介して、パッド１上に半田バンプ５を構成してい
る。
て、図１〜図１０を参照しながら具体的に説明する。な
お、何れの実施の形態においても、本発明のバンプ補強
構造は、半導体装置の外部端子用パッド１の配置に合わ
せて、貫通孔２を形成した補強用樹脂シート３を、例え
ばパッド１の中心で、それぞれの貫通孔２を合わせて、
パッド１のある半導体装置基板４の表面に接着し、貫通
孔２を介して、パッド１上に半田バンプ５を構成してい
る。
【００１６】（第１の実施の形態）この実施の形態で
は、樹脂シート３は、接着剤、例えば、ポリイミド樹脂
などの熱可塑性樹脂接着剤を介して、半導体装置基板４
の表面に接着されている。また、樹脂シート３は、同じ
く、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂である。また、
貫通孔２の直径は、パッド１の直径よりも若干、小さく
設定されている。そして、例えば、ポンチ・ダイスを用
いたプレス打ち抜き加工で、樹脂シート３に対して、多
数の貫通孔２を一括形成する。
は、樹脂シート３は、接着剤、例えば、ポリイミド樹脂
などの熱可塑性樹脂接着剤を介して、半導体装置基板４
の表面に接着されている。また、樹脂シート３は、同じ
く、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂である。また、
貫通孔２の直径は、パッド１の直径よりも若干、小さく
設定されている。そして、例えば、ポンチ・ダイスを用
いたプレス打ち抜き加工で、樹脂シート３に対して、多
数の貫通孔２を一括形成する。
【００１７】そして、このようなバンプ補強構造を形成
する方法は、以下の通りである。先ず、例えば、半導体
装置基板４および樹脂シート３に設けたアライメント・
マークを、目視によって、あるいは、画像処理で位置合
わせすることで、パッド１の中心に貫通孔２の中心を位
置合わせした状態で、半導体装置基板４の表面に、接着
剤層６を介して、樹脂シート３を接着する（図２の
（ａ）を参照）。この接着に際しては、温度：２６０℃
で加熱し、２０ｋｇｆ／cm2の加重により加圧する、所
謂、熱圧着がなされる。次に、貫通孔２を介して、パッ
ド１上に、半田ボール５ａをフラックス（図示せず）と
共に配置し、半田の融点以上の温度に加熱して、半田と
パッド１とを接合し（図２の（ｂ）を参照）、これによ
って、半田バンプ５を構成する。これをステップ順に示
したのが、図３に示すフローチャートである。ここで
は、最後に、樹脂シート３側の表面をリフロー・洗浄す
る。
する方法は、以下の通りである。先ず、例えば、半導体
装置基板４および樹脂シート３に設けたアライメント・
マークを、目視によって、あるいは、画像処理で位置合
わせすることで、パッド１の中心に貫通孔２の中心を位
置合わせした状態で、半導体装置基板４の表面に、接着
剤層６を介して、樹脂シート３を接着する（図２の
（ａ）を参照）。この接着に際しては、温度：２６０℃
で加熱し、２０ｋｇｆ／cm2の加重により加圧する、所
謂、熱圧着がなされる。次に、貫通孔２を介して、パッ
ド１上に、半田ボール５ａをフラックス（図示せず）と
共に配置し、半田の融点以上の温度に加熱して、半田と
パッド１とを接合し（図２の（ｂ）を参照）、これによ
って、半田バンプ５を構成する。これをステップ順に示
したのが、図３に示すフローチャートである。ここで
は、最後に、樹脂シート３側の表面をリフロー・洗浄す
る。
【００１８】このようにして構成されたバンプ補強構造
を持った半導体装置を、実装基板（マザーボ−ド）に搭
載する際は、実装基板側の各パッド（図示せず）に、各
半田バンプ５を対応させて、半田を融着すると共に、樹
脂シート３の表面を、融着によって、実装基板上に接合
する。
を持った半導体装置を、実装基板（マザーボ−ド）に搭
載する際は、実装基板側の各パッド（図示せず）に、各
半田バンプ５を対応させて、半田を融着すると共に、樹
脂シート３の表面を、融着によって、実装基板上に接合
する。
【００１９】これによって、半田バンプ５に掛かる負荷
を軽減し、半導体装置の取付強度を、樹脂シートで補強
することができる。このため、熱応力などの影響で、半
田バンプ５の接合不良が発生するのを防止でき、接続信
頼性を向上できる。
を軽減し、半導体装置の取付強度を、樹脂シートで補強
することができる。このため、熱応力などの影響で、半
田バンプ５の接合不良が発生するのを防止でき、接続信
頼性を向上できる。
【００２０】しかも、従来のバンプ補強のため樹脂塗布
方法に比べて、作業工程が簡素化され、生産性が向上
し、コスト低減が図れる。因みに、従来の塗布方法で
は、マスク用樹脂塗布、加熱（溶剤除去）、補強樹脂塗
布、加熱（補強樹脂硬化）、マスク用樹脂除去という複
雑で多くの工程が必要である。一方、本発明では、補強
用樹脂シート３への穴加工という工程が追加されるが、
量産時には、プレス打ち抜きによる一括加工で穴を開け
ることができるので、低コスト化が可能で、樹脂シート
３の材料代および穴加工の費用は、上述の樹脂の塗布に
使用する樹脂材料（マスク用樹脂、補強用樹脂）の費用
に比べて、更に低く、コストダウンできる。
方法に比べて、作業工程が簡素化され、生産性が向上
し、コスト低減が図れる。因みに、従来の塗布方法で
は、マスク用樹脂塗布、加熱（溶剤除去）、補強樹脂塗
布、加熱（補強樹脂硬化）、マスク用樹脂除去という複
雑で多くの工程が必要である。一方、本発明では、補強
用樹脂シート３への穴加工という工程が追加されるが、
量産時には、プレス打ち抜きによる一括加工で穴を開け
ることができるので、低コスト化が可能で、樹脂シート
３の材料代および穴加工の費用は、上述の樹脂の塗布に
使用する樹脂材料（マスク用樹脂、補強用樹脂）の費用
に比べて、更に低く、コストダウンできる。
【００２１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態では、図４に示すように、樹脂シート３に接着剤
層６を備えないが、樹脂シート３自体が、接着剤層とし
ての、例えば、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂で構
成され、これよりも高い融点の樹脂などからなる剥離シ
ート７を背面に装着している。この樹脂シート３（剥離
シート７も含めて）には、半導体装置の外部端子用パッ
ド１の配置に合わせて、貫通孔２が形成されており、半
導体装置基板４への接合には、熱融着の手法が採用され
る。
の形態では、図４に示すように、樹脂シート３に接着剤
層６を備えないが、樹脂シート３自体が、接着剤層とし
ての、例えば、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂で構
成され、これよりも高い融点の樹脂などからなる剥離シ
ート７を背面に装着している。この樹脂シート３（剥離
シート７も含めて）には、半導体装置の外部端子用パッ
ド１の配置に合わせて、貫通孔２が形成されており、半
導体装置基板４への接合には、熱融着の手法が採用され
る。
【００２２】即ち、ここでのバンプ補強構造を形成する
方法は、図５に示すように、半導体装置の外部端子用パ
ッド１の配置に合わせて、貫通孔２を形成した補強用樹
脂シート３を、パッド１に貫通孔２を位置合わせした状
態で、半導体装置基板４の表面に接着する工程（図５の
（ａ）を参照）と、この接着工程の後、剥離シート７を
樹脂シート３から剥離する工程（図５の（ｂ）を参照）
と、貫通孔２を介して、パッド１上に、フラックスを塗
布した半田ボール５ａを搭載し、半田の融点以上の温度
に加熱して、半田とパッド１とを接合し（図５の（ｃ）
を参照）、これによって、パッド１上に半田バンプ５を
構成する工程とを具備する。
方法は、図５に示すように、半導体装置の外部端子用パ
ッド１の配置に合わせて、貫通孔２を形成した補強用樹
脂シート３を、パッド１に貫通孔２を位置合わせした状
態で、半導体装置基板４の表面に接着する工程（図５の
（ａ）を参照）と、この接着工程の後、剥離シート７を
樹脂シート３から剥離する工程（図５の（ｂ）を参照）
と、貫通孔２を介して、パッド１上に、フラックスを塗
布した半田ボール５ａを搭載し、半田の融点以上の温度
に加熱して、半田とパッド１とを接合し（図５の（ｃ）
を参照）、これによって、パッド１上に半田バンプ５を
構成する工程とを具備する。
【００２３】特に、この実施の形態では、前記接着工程
で、熱融着にて、半導体装置基板４の表面に樹脂シート
３を接着する。なお、この熱融着には、例えば、２６０
℃への加熱と２０ｋｇ／cm2の加圧とが用いられる。こ
の場合、パッド１に対する半田の接着性は、樹脂に比較
して遙かに大きいので、パッド１上の樹脂を押しのける
ようにして、半田がパッド１上に広がり、十分な接合状
態で、フィレットを持った半田バンプ５を形成する（図
４を参照）。
で、熱融着にて、半導体装置基板４の表面に樹脂シート
３を接着する。なお、この熱融着には、例えば、２６０
℃への加熱と２０ｋｇ／cm2の加圧とが用いられる。こ
の場合、パッド１に対する半田の接着性は、樹脂に比較
して遙かに大きいので、パッド１上の樹脂を押しのける
ようにして、半田がパッド１上に広がり、十分な接合状
態で、フィレットを持った半田バンプ５を形成する（図
４を参照）。
【００２４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態を、図６を参照して、具体的に説明する。ここで
は、第１の実施の形態での構成を採用しており、この形
成方法もほぼ同じであるが、半田ボール５ａの接着に先
立って、樹脂シート３の接着工程後に、貫通孔２を介し
て、パッド１上に半田ペースト８を充填し、半田ペース
ト８を介して、加熱溶融により、半田バンプ５を構成す
る点に特徴がある。なお、半田ペースト８の充填には、
図６の（ａ）に示すように、半田ペースト８を印刷し、
これを加熱溶融して半田バンプ５を構成する場合、ま
た、図６の（ｂ）に示すように、貫通孔２内に半田ペー
スト８を充填し、その上に半田ボール５ａを配置し、加
熱溶融して半田バンプ５を構成する場合がある。
の形態を、図６を参照して、具体的に説明する。ここで
は、第１の実施の形態での構成を採用しており、この形
成方法もほぼ同じであるが、半田ボール５ａの接着に先
立って、樹脂シート３の接着工程後に、貫通孔２を介し
て、パッド１上に半田ペースト８を充填し、半田ペース
ト８を介して、加熱溶融により、半田バンプ５を構成す
る点に特徴がある。なお、半田ペースト８の充填には、
図６の（ａ）に示すように、半田ペースト８を印刷し、
これを加熱溶融して半田バンプ５を構成する場合、ま
た、図６の（ｂ）に示すように、貫通孔２内に半田ペー
スト８を充填し、その上に半田ボール５ａを配置し、加
熱溶融して半田バンプ５を構成する場合がある。
【００２５】（第４の実施の形態）この実施の形態で
は、例えば、ＢＧＡ半導体装置において、半田バンプ５
をパッド１上に形成した上で、樹脂シート３による補強
構造を構成する。即ち、図７に示すように、半導体装置
基板４上では、パッド１上に半田バンプ５が形成され、
この半田バンプ５を収納するように、樹脂シート３が半
導体装置基板４上に接着される。なお、この実施の形態
では、第２の実施の形態で採用された、剥離シート７を
持った樹脂シート３が採用されていて、それ自体、接着
剤層として、半導体装置基板４に熱融着される。そし
て、半田バンプ５の頂部は、貫通孔２から若干、外側に
突出している。
は、例えば、ＢＧＡ半導体装置において、半田バンプ５
をパッド１上に形成した上で、樹脂シート３による補強
構造を構成する。即ち、図７に示すように、半導体装置
基板４上では、パッド１上に半田バンプ５が形成され、
この半田バンプ５を収納するように、樹脂シート３が半
導体装置基板４上に接着される。なお、この実施の形態
では、第２の実施の形態で採用された、剥離シート７を
持った樹脂シート３が採用されていて、それ自体、接着
剤層として、半導体装置基板４に熱融着される。そし
て、半田バンプ５の頂部は、貫通孔２から若干、外側に
突出している。
【００２６】ここでのバンプ補強構造の形成方法は、図
８に示すように、外部端子用パッド１上に半田バンプ５
を構成する工程（ａ）と、パッド１の配置に合わせて貫
通孔２を形成した補強用樹脂シート３を、パッド１に貫
通孔２を位置合わせした状態（ｂ）で、加圧ツール９を
介して、熱圧着の手法（温度：２６０℃、加圧：２０ｋ
ｇｆ／cm2）で、半導体装置基板４の表面に接着し
（ｃ）、半田バンプ５を貫通孔２内に位置する工程とを
具備する。なお、この後で、剥離シート７を剥離する
（ｄ）。これは樹脂シート３自体が、接着剤層として、
溶融される温度に加熱されるから、剥離シート７を介し
て、前記接着剤層を保持しながら、熱圧着する必要があ
るからである。
８に示すように、外部端子用パッド１上に半田バンプ５
を構成する工程（ａ）と、パッド１の配置に合わせて貫
通孔２を形成した補強用樹脂シート３を、パッド１に貫
通孔２を位置合わせした状態（ｂ）で、加圧ツール９を
介して、熱圧着の手法（温度：２６０℃、加圧：２０ｋ
ｇｆ／cm2）で、半導体装置基板４の表面に接着し
（ｃ）、半田バンプ５を貫通孔２内に位置する工程とを
具備する。なお、この後で、剥離シート７を剥離する
（ｄ）。これは樹脂シート３自体が、接着剤層として、
溶融される温度に加熱されるから、剥離シート７を介し
て、前記接着剤層を保持しながら、熱圧着する必要があ
るからである。
【００２７】この場合、貫通孔２の直径は、例えば、半
田バンプ５の直径が０．５ｍｍの時、０．７ｍｍになる
ように、若干大きくなっている。従って、位置合わせ精
度には０．１ｍｍの余裕がある。また、熱圧着の個所
は、図８の（ｃ）に示すように、樹脂シート３の周縁部
のみでもよい。なお、バンプ補強構造についての、その
他の構成、および、その形成方法に付帯する事項は、第
２の実施の形態と同様である。
田バンプ５の直径が０．５ｍｍの時、０．７ｍｍになる
ように、若干大きくなっている。従って、位置合わせ精
度には０．１ｍｍの余裕がある。また、熱圧着の個所
は、図８の（ｃ）に示すように、樹脂シート３の周縁部
のみでもよい。なお、バンプ補強構造についての、その
他の構成、および、その形成方法に付帯する事項は、第
２の実施の形態と同様である。
【００２８】（第５の実施の形態）この実施の形態で
は、図７に示す半導体装置を、マザーボードとしての実
装基板１０上に搭載する場合を示している（図９および
図１０の（ａ）を参照）。ここでは、半導体装置の、樹
脂シート３側の面、および、実装基板１０にプラズマ照
射を行って、表面酸化層を除くクリーニングを行う（図
１０の（ｂ）を参照）。なお、実装基板１０上のパッド
１１表面には、半田メッキ１１ａが施されていて、半田
バンプ５は、フラックスレスで、パッド１１に接合され
る（図１０の（ｃ）を参照）。即ち、半導体装置はホル
ダー１２に支持され、ホルダー１３に保持された実装基
板１０上に、対向して配置される。この際、半田バンプ
５とパッド１１との位置合わせがなされる。
は、図７に示す半導体装置を、マザーボードとしての実
装基板１０上に搭載する場合を示している（図９および
図１０の（ａ）を参照）。ここでは、半導体装置の、樹
脂シート３側の面、および、実装基板１０にプラズマ照
射を行って、表面酸化層を除くクリーニングを行う（図
１０の（ｂ）を参照）。なお、実装基板１０上のパッド
１１表面には、半田メッキ１１ａが施されていて、半田
バンプ５は、フラックスレスで、パッド１１に接合され
る（図１０の（ｃ）を参照）。即ち、半導体装置はホル
ダー１２に支持され、ホルダー１３に保持された実装基
板１０上に、対向して配置される。この際、半田バンプ
５とパッド１１との位置合わせがなされる。
【００２９】また、実装基板１０に対する半導体装置の
フリップ・チップ実装は、窒素雰囲気などの非酸化雰囲
気中で行われる。この時、半田接合と同時に、樹脂シー
ト３の融着を実現する。そして、最後には、窒素雰囲気
中でリフローを実施する（図１０の（ｄ）を参照）。
フリップ・チップ実装は、窒素雰囲気などの非酸化雰囲
気中で行われる。この時、半田接合と同時に、樹脂シー
ト３の融着を実現する。そして、最後には、窒素雰囲気
中でリフローを実施する（図１０の（ｄ）を参照）。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになるの
で、以下のような作用効果を実現できる。
で、以下のような作用効果を実現できる。
【００３１】第１の効果は、基板への実装に際しての、
半田バンプの接続信頼性が確保できることである。その
理由は、パッド上の半田バンプへの負荷に対して、補強
用樹脂シートが強度上の補強効果を発揮するので、半田
バンプの基部への応力集中が緩和されるためである。
半田バンプの接続信頼性が確保できることである。その
理由は、パッド上の半田バンプへの負荷に対して、補強
用樹脂シートが強度上の補強効果を発揮するので、半田
バンプの基部への応力集中が緩和されるためである。
【００３２】第２の効果は、半田バンプの基部に対する
補強樹脂の塗布によって半田バンプを補強する方式に比
べて、作業工程が簡素化され、組立コストが低減できる
ということである。その理由は、補強用樹脂シートの貼
付け（位置合わせ後、熱圧着）工程だけで、補強構造が
完成できるためである。この場合、補強用樹脂シートの
貼付け工程では、画像処理などの位置合わせ作業が必要
となるが、従来の補強樹脂の塗布方式でも、塗布ニード
ルとの位置関係を出すために、同様な画像処理による位
置合わせが必要なので、それが本発明におけるバンプ補
強構造の形成に際しての特別なコストアップにはならな
い。
補強樹脂の塗布によって半田バンプを補強する方式に比
べて、作業工程が簡素化され、組立コストが低減できる
ということである。その理由は、補強用樹脂シートの貼
付け（位置合わせ後、熱圧着）工程だけで、補強構造が
完成できるためである。この場合、補強用樹脂シートの
貼付け工程では、画像処理などの位置合わせ作業が必要
となるが、従来の補強樹脂の塗布方式でも、塗布ニード
ルとの位置関係を出すために、同様な画像処理による位
置合わせが必要なので、それが本発明におけるバンプ補
強構造の形成に際しての特別なコストアップにはならな
い。
【００３３】第３の効果は、半田バンプの配置条件の如
何に関わらず、全ての半田バンプについて補強できるこ
とである。それは、半田バンプの位置に対応して、貫通
孔を有する補強シートを用意して、貼り付けるため、従
来のような、液状樹脂で問題になる濡れ性、その広がり
の状態（半田バンプ全域に樹脂が広がらない）などの影
響により、樹脂塗布不良を起こすことがないためであ
る。
何に関わらず、全ての半田バンプについて補強できるこ
とである。それは、半田バンプの位置に対応して、貫通
孔を有する補強シートを用意して、貼り付けるため、従
来のような、液状樹脂で問題になる濡れ性、その広がり
の状態（半田バンプ全域に樹脂が広がらない）などの影
響により、樹脂塗布不良を起こすことがないためであ
る。
【００３４】第４の効果は、補強用樹脂シートを、適
宜、選択的に厚くすることで、補強効果をあげることが
容易であるということである。その理由は、樹脂シート
を厚くすることで、スタンドオフ（実装基板への半導体
装置の実装時において、実装基板のパッドから半導体装
置のパッドまでの距離）を高くとることができるためで
ある。因みに、従来、スタンドオフを高くするために
は、半田ボールの寸法を大きくする必要があるが、パッ
ド間の距離が狭い場合には、隣の半田バンプに対して、
ブリッジまたはショートする可能がある。
宜、選択的に厚くすることで、補強効果をあげることが
容易であるということである。その理由は、樹脂シート
を厚くすることで、スタンドオフ（実装基板への半導体
装置の実装時において、実装基板のパッドから半導体装
置のパッドまでの距離）を高くとることができるためで
ある。因みに、従来、スタンドオフを高くするために
は、半田ボールの寸法を大きくする必要があるが、パッ
ド間の距離が狭い場合には、隣の半田バンプに対して、
ブリッジまたはショートする可能がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す模式的縦断面
図である。
図である。
【図２】同じく、この実施の形態での補強構造の形成方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
【図３】同じく、形成方法のプロセスを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す模式的縦断面
図である。
図である。
【図５】同じく、この実施の形態での補強構造の形成方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を、２例で示す模式
的縦断面図である。
的縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す模式的縦断面
図である。
図である。
【図８】同じく、この実施の形態での補強構造の形成方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態で、実装基板への組
立状態を示す模式的縦断面図である。
立状態を示す模式的縦断面図である。
【図１０】同じく、この実施の形態での組立工程を示す
説明図である。
説明図である。
【図１１】従来のバンプ補強構造を示す模式的縦断面図
である。
である。
【図１２】同じく、その補強構造を形成するプロセスを
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
１ 外部端子用パッド ２ 貫通孔 ３ 補強用樹脂シート ４ 半導体装置基板 ５ 半田バンプ ５ａ 半田ボール ６ 接着剤 ７ 剥離シート ８ 半田ペースト ９ 加圧ツール １０ 実装基板 １１ バンプ １１ａ 半田メッキ １２、１３ ホルダー
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体装置の外部端子用パッドの配置に
合わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パ
ッドのある半導体装置基板表面に接着し、前記貫通孔を
介して、前記パッド上に半田バンプを構成していること
を特徴とする、半導体装置におけるバンプ補強構造。 - 【請求項２】 前記樹脂シートは、接着剤、好ましく
は、熱可塑性樹脂接着剤を介して、前記半導体装置基板
表面に接着されていることを特徴とする請求項１に記載
の半導体装置におけるバンプ補強構造。 - 【請求項３】 前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂であ
り、熱融着にて、前記半導体装置基板表面に接着されて
いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置にお
けるバンプ補強構造。 - 【請求項４】 半導体装置の外部端子用パッドの配置に
合わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パ
ッドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置
基板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記
パッド上に半田バンプを構成する工程とを具備すること
を特徴とする、バンプ補強構造の形成方法。 - 【請求項５】 前記樹脂シートには、予め、接着剤層が
設けてあって、該接着剤層を介して、前記半導体装置基
板表面に接着されることを特徴とする請求項４に記載の
バンプ補強構造の形成方法。 - 【請求項６】 前記樹脂シートは熱可塑性樹脂であり、
剥離シートに貼り合わせてあって、前記樹脂シートを前
記半導体装置基板表面に接着した後、前記剥離シートを
前記樹脂シートから剥離することを特徴とする請求項４
に記載のバンプ補強構造の形成方法。 - 【請求項７】 前記樹脂シートの接着には、熱融着が用
いられていることを特徴とする請求項６に記載のバンプ
補強構造の形成方法。 - 【請求項８】 半導体装置の外部端子用パッドの配置に
合わせて貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パ
ッドに前記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置
基板表面に接着する工程と、前記貫通孔を介して、前記
パッド上に半田ペーストを充填し、該半田ペーストを介
して、加熱溶融により、半田バンプを構成する工程とを
具備することを特徴とする、バンプ補強構造の形成方
法。 - 【請求項９】 半導体装置の外部端子用パッド上に半田
バンプを構成する工程と、前記パッドの配置に合わせて
貫通孔を形成した補強用樹脂シートを、前記パッドに前
記貫通孔を位置合わせした状態で、半導体装置基板表面
に接着し、前記半田バンプを前記貫通孔内に位置する工
程とを具備することを特徴とする、バンプ補強構造の形
成方法。 - 【請求項１０】 前記半導体装置を実装する実装基板の
実装面およびこれに対向する前記樹脂シートの面をプラ
ズマ・クリーニングする工程と、非酸化性雰囲気内で、
前記実装基板のパッドと前記半田バンプとを接合する工
程とを前記工程の後段に含み、前記半導体装置を前記実
装基板に実装することを特徴とする請求項９に記載のバ
ンプ補強構造の形成方法。 - 【請求項１１】 前記実装基板のパッドと前記半田バン
プとの接合工程では、半田の溶融接続と同時に、前記実
装基板に対する樹脂シートの融着を実現するように、加
熱温度を設定することを特徴とする請求項１０に記載の
バンプ補強構造の形成方法。 - 【請求項１２】 実装基板に半導体装置をフリップチッ
プ実装する構成であって、半導体装置基板に設けた補強
用樹脂シートを介して、前記実装基板に半導体装置を接
合すると共に、前記樹脂シートに形成した貫通孔を介し
て、半導体装置基板側の半田バンプを、実装基板上のパ
ッドに接合していることを特徴とする、半導体装置のバ
ンプ補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11104212A JP2000208547A (ja) | 1998-11-12 | 1999-04-12 | 半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-321821 | 1998-11-12 | ||
| JP32182198 | 1998-11-12 | ||
| JP11104212A JP2000208547A (ja) | 1998-11-12 | 1999-04-12 | 半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208547A true JP2000208547A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=26444731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11104212A Pending JP2000208547A (ja) | 1998-11-12 | 1999-04-12 | 半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208547A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6372547B2 (en) * | 1995-02-23 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing electronic device with resin layer between chip carrier and circuit wiring board |
| JP2006024891A (ja) * | 2004-06-10 | 2006-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US7135770B2 (en) | 2002-02-07 | 2006-11-14 | Nec Corporation | Semiconductor element with conductive columnar projection and a semiconductor device with conductive columnar projection |
| US7487586B2 (en) | 2002-12-18 | 2009-02-10 | Nitto Denko Corporation | Process for producing semiconductor device |
| JP2009514250A (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-02 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | フリップチップ・オン・リード半導体パッケージの方法および装置 |
| WO2015154233A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for reinforced adhesive bonding |
| WO2017073345A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-04 | 日東電工株式会社 | バンプ根元補強用シート |
| CN106783763A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-31 | 无锡吉迈微电子有限公司 | 识别装置与制作方法 |
| JP2017126688A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社ジェイデバイス | 半導体パッケージの製造方法及び半導体パッケージ |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP11104212A patent/JP2000208547A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6372547B2 (en) * | 1995-02-23 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing electronic device with resin layer between chip carrier and circuit wiring board |
| US7749888B2 (en) | 2002-02-07 | 2010-07-06 | Nec Corporation | Semiconductor element and a producing method for the same, and a semiconductor device and a producing method for the same |
| US7135770B2 (en) | 2002-02-07 | 2006-11-14 | Nec Corporation | Semiconductor element with conductive columnar projection and a semiconductor device with conductive columnar projection |
| US7268438B2 (en) | 2002-02-07 | 2007-09-11 | Nec Corporation | Semiconductor element including a wet prevention film |
| US7449406B2 (en) | 2002-02-07 | 2008-11-11 | Nec Corporation | Semiconductor element and a producing method for the same, and a semiconductor device and a producing method for the same |
| US7487586B2 (en) | 2002-12-18 | 2009-02-10 | Nitto Denko Corporation | Process for producing semiconductor device |
| JP2006024891A (ja) * | 2004-06-10 | 2006-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2009514250A (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-02 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | フリップチップ・オン・リード半導体パッケージの方法および装置 |
| WO2015154233A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for reinforced adhesive bonding |
| CN106415781A (zh) * | 2014-04-09 | 2017-02-15 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于增强的粘合剂结合的系统和方法 |
| WO2017073345A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-04 | 日東電工株式会社 | バンプ根元補強用シート |
| JP2017126688A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社ジェイデバイス | 半導体パッケージの製造方法及び半導体パッケージ |
| CN106783763A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-31 | 无锡吉迈微电子有限公司 | 识别装置与制作方法 |
| CN106783763B (zh) * | 2017-03-01 | 2023-09-12 | 厦门云天半导体科技有限公司 | 识别装置与制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3150347B2 (ja) | 回路基板への電子部品の実装方法及びその装置 | |
| JP5066935B2 (ja) | 電子部品および電子装置の製造方法 | |
| JP6057224B2 (ja) | 部品実装構造体 | |
| JPH11191569A (ja) | フリップチップ実装方法および半導体装置 | |
| JP2005136399A (ja) | 半導体素子の実装方法、及び半導体素子実装基板 | |
| JP2016162985A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000208547A (ja) | 半導体装置におけるバンプ補強構造およびその形成方法 | |
| JPH03504064A (ja) | 高密度ソルダ・バンプの製造方法と高密度ソルダ・バンプ用基板ソケット | |
| JP2005101242A (ja) | はんだバンプの形成方法 | |
| JP3458700B2 (ja) | はんだバンプ一括形成法 | |
| JP2000357714A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH06168982A (ja) | フリップチップ実装構造 | |
| JP3880027B2 (ja) | はんだバンプの形成方法 | |
| JP4200090B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| TW201801585A (zh) | 可撓性基板之接合方法 | |
| JPH0362935A (ja) | フィルムキャリヤ型半導体装置の実装方法 | |
| CN100542380C (zh) | 电子零部件安装方法及其使用的电路板和电路板单元 | |
| JP4016557B2 (ja) | 電子部品の実装構造及び実装方法 | |
| JP2812304B2 (ja) | フリップチップ型半導体装置のリペア方法 | |
| JPH11111756A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2000101013A (ja) | ベアチップ部品を含む混載部品の実装方法および混載回路基板 | |
| JPH11135561A (ja) | 異方性導電接着フィルム、その製造方法、フリップチップ実装方法、およびフリップチップ実装基板 | |
| WO2006098294A1 (ja) | 電子部品の実装方法、電子部品を実装した回路基板及びその回路基板を搭載した電子機器 | |
| JP3637438B2 (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JPH07201894A (ja) | 電子部品搭載装置の製造方法 |