JP2000232122A

JP2000232122A - 半導体チップの接続部材及びその製造方法とその接続部材を用いた半導体チップの接続方法

Info

Publication number: JP2000232122A
Application number: JP11033638A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sasaki; 正行佐々木; Hideaki Sakaguchi; 秀明坂口
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体チップの電極と配線基板の導体パッド
とを複雑な工程を踏まずに容易に接続できる半導体チッ
プの接続部材を得る。【解決手段】高融点材料からなる導体コア１００の上
下面に低融点材料からなる導体層１１０を形成してなる
接続部材本体１２０の側面に導体層１１０とその融点が
ほぼ同一の熱可塑性樹脂層１３０を形成して半導体チッ
プの接続部材Ａを形成する。そして、その接続部材Ａを
配線基板の導体パッド上に載置した後、その接続部材Ａ
上に半導体チップの電極を重ね合わせる。次いで、接続
部材Ａを加熱して、接続部材Ａの導体層１１０及び熱可
塑性樹脂層１３０を溶融させる。そして、その溶融させ
た導体層１１０により、半導体チップの電極と配線基板
の導体パッドとを導体コア１００を介して接続する。そ
れと共に、その溶融させた熱可塑性樹脂層１３０によ
り、半導体チップを配線基板に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの電
極と配線基板の導体パッドとを接続するのに用いる半導
体チップの接続部材、及びその接続部材の製造方法、並
びにその接続部材を用いて半導体チップの電極と配線基
板の導体パッドとを接続する半導体チップの接続方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの電極を配線基板の導体パ
ッドに接続する場合には、従来一般に、次のようにして
いる。図２１に示したように、配線基板１０の導体パッ
ド２０上に共晶はんだ等の低融点はんだからなる導体層
３０を塗布又は印刷等により形成している。半導体チッ
プ４０の電極５０には、高融点はんだからなるはんだバ
ンプ６０を形成している。はんだバンプの頂部６０ａ
は、プレス機等を用いて平押している。そして、半導体
チップ４０に並ぶ複数の各電極５０に形成されたはんだ
バンプの頂部６０ａの高さを一律に同一高さに整えてい
る。次いで、半導体チップの電極５０に形成されたはん
だバンプ６０を、それに対応する配線基板の導体バンプ
２０に形成された導体層３０に重ね合わせて、半導体チ
ップ４０を配線基板１０に載置している。次いで、図２
２に示したように、配線基板１０と半導体チップ４０と
を共にリフロー炉に入れて加熱し、配線基板の導体パッ
ド２０に形成された導体層３０を加熱、溶融させてい
る。そして、その溶融させた導体層３０により、半導体
チップの電極５０と配線基板の導体パッド２０とを、高
融点はんだからなるはんだバンプ６０を介して、はんだ
付けしている。その後、半導体チップ４０と配線基板１
０との間に、樹脂等からなるアンダーフィル材７０を充
填している。そして、そのアンダーフィル材７０を介し
て、半導体チップ４０と配線基板１０とを接合してい
る。そして、半導体チップ４０を配線基板１０にフリッ
プチップボンディング方法により表面実装している。

【０００３】ここで、上記のようにして、半導体チップ
４０と配線基板１０とをアンダーフィル材７０を介して
強固に接合している理由は、半導体チップ４０と配線基
板１０との膨張係数の差に基づく熱応力が半導体チップ
４０と配線基板１０との間に繰り返し加わった場合に、
その熱応力により、半導体チップの電極５０を配線基板
の導体パッド２０に接続している脆弱な低融点はんだか
らなる導体層３０が金属疲労により破断等して、半導体
チップの電極５０と配線基板の導体パッド２０との良好
な電気的接続性が損なわれる虞があるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして、半導体チップの電極５０と配線基板の導体
パッド２０とを接続した場合には、その半導体チップの
電極５０にはんだバンプ６０を形成したり、配線基板の
導体パッド２０に低融点はんだからなる導体層３０を塗
布又は印刷等により形成したりしなければならず、その
はんだバンプ６０や導体層３０の形成作業に多大な手数
と時間を要した。

【０００５】また、半導体チップ４０の複数の各電極５
０に形成したはんだバンプの頂部６０ａを平押して、そ
の各はんだバンプの頂部６０ａの高さを一律に同一高さ
に整える作業にも多大な手数と時間を要した。

【０００６】また、半導体チップ４０と配線基板１０と
の間にアンダーフィル材７０を充填して、そのアンダー
フィル材７０を介して、半導体チップ４０と配線基板１
０とを強固に接合する作業にも多大な手数と時間を要し
た。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、上記のような複雑な工程を踏まずに、半導体
チップの電極と配線基板の導体パッドとを安定させて確
実に接続できる半導体チップの接続方法と、それに用い
る半導体チップの接続部材及びその接続部材の製造方法
を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の半導体チップの接続部材は、高融点
材料からなる柱状の導体コアの上面とその下面に、低融
点材料からなる導体層を形成してなる接続部材本体の側
面に、前記導体層とその融点がほぼ同一の熱可塑性樹脂
層を形成してなることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の第２の半導体チップの接続
部材は、高融点材料からなる柱状の導体コアの側面に、
低融点材料からなる導体層を形成してなる接続部材本体
の側面に、前記導体層とその融点がほぼ同一の熱可塑性
樹脂層を形成してなることを特徴としている。

【００１０】また、本発明の第１の半導体チップの接続
方法は、次の工程を含むことを特徴としている。ａ．配線基板に形成された導体パッド上に本発明の第１
又は第２の半導体チップの接続部材を載置する工程。ｂ．半導体チップの電極を前記接続部材上に重ね合わせ
て、半導体チップを前記配線基板に載置する工程。ｃ．前記配線基板の導体パッド上に重ね合わせた接続部
材を加熱して、その接続部材の低融点材料からなる導体
層及び熱可塑性樹脂層を溶融させ、その溶融させた導体
層により、前記半導体チップの電極と配線基板の導体パ
ッドとを接続部材の導体コアを介して接続すると共に、
その溶融させた熱可塑性樹脂層により、半導体チップの
電極と配線基板の導体パッドとの接続箇所及びそれに連
なる半導体チップ部分と配線基板部分とを連続して覆っ
て、その熱可塑性樹脂層を介して、半導体チップと配線
基板とを接合する工程。

【００１１】この第１又は第２の半導体チップの接続部
材を用いた第１の半導体チップの接続方法においては、
そのａ工程において、配線基板の導体パッド上に第１又
は第２の接続部材を載置するだけで良く、その配線基板
の導体パッドに導体層を塗布又は印刷等により多大な手
数を掛けて形成する作業を省くことができる。また、そ
のｂ工程において、半導体チップの電極は、上記の第１
又は第２の接続部材上に重ね合わせるだけで良く、半導
体チップの電極に高融点はんだ等からなるはんだバンプ
を多大な手数と時間を掛けて形成する作業を省くことが
できる。加えて、はんだバンプの頂部を平押して、その
はんだバンプの頂部の高さを一律に同一高さに整える面
倒な作業を省くことができる。また、そのｃ工程におい
て、半導体チップの電極と配線基板の導体パッドとの接
続箇所及びそれに連なる半導体チップ部分と配線基板部
分とを熱可塑性樹脂層により連続して覆うことができ
る。そして、その熱可塑性樹脂層を介して、半導体チッ
プと配線基板とを強固に接合できる。そして、半導体チ
ップと配線基板との間にアンダーフィル材を充填して、
そのアンダーフィル材により半導体チップと配線基板と
を強固に接合する面倒な作業を省くことができる。そし
て、半導体チップの電極と配線基板の導体パッドとを接
続する作業の大幅な簡易化とその容易化とが図れる。

【００１２】本発明の第１の半導体チップの接続部材の
製造方法は、導体コア形成用材料からなるコア板の上面
とその下面に、低融点材料からなる導体層を形成してな
る接続部材本体形成板を形成した後、その接続部材本体
形成板をその厚さ方向にポンチにより打ち抜いて、柱状
の接続部材本体を形成し、次いで、その接続部材本体を
溶融させた熱可塑性樹脂中に浸漬して、その接続部材本
体の周囲に熱可塑性樹脂層を形成した後、その接続部材
本体の上面とその下面とに形成した熱可塑性樹脂層を研
磨により除去して、第１の接続部材を形成することを特
徴としている。

【００１３】この第１の半導体チップの接続部材の製造
方法においては、コア板の上面とその下面に導体層を形
成してなる接続部材本体形成板をその厚さ方向にポンチ
により打ち抜いて、導体コアの上面とその下面に導体層
を形成してなる一定の高さの柱状の接続部材本体を形成
できる。次いで、その接続部材本体の周囲に熱可塑性樹
脂層を形成した後、その接続部材本体の上面とその下面
とに形成した熱可塑性樹脂層を研磨により除去して、一
定の高さの第１の接続部材を形成できる。

【００１４】本発明の第２の半導体チップの接続部材の
製造方法は、導体コア形成用材料からなるコア棒の側面
に、低融点材料からなる導体層を形成してなる接続部材
本体形成棒を形成し、次いで、その接続部材本体形成棒
を溶融させた熱可塑性樹脂中に浸漬して、その接続部材
本体形成棒の側面に熱可塑性樹脂層を形成した後、その
熱可塑性樹脂層を側面に形成した接続部材本体形成棒を
一定長さに輪切り切断して、第２の接続部材を形成する
ことを特徴としている。

【００１５】この第２の半導体チップの接続部材の製造
方法においては、コア棒の側面に導体層を形成して、接
続部材本体形成棒を形成できる。次いで、その接続部材
本体形成棒の側面に熱可塑性樹脂層を形成した後、その
熱可塑性樹脂層を側面に形成した接続部材本体形成棒を
一定長さ輪切り切断して、一定の高さの柱状の第２の接
続部材を形成できる。

【００１６】本発明の第２の半導体チップの接続方法
は、次の工程を含むことを特徴としている。ａ．半導体チップの電極上に本発明の第１又は第２の半
導体チップの接続部材を載置する工程。ｂ．配線基板に形成された導体パッドを前記接続部材上
に重ね合わせて、配線基板を前記半導体チップに載置す
る工程。ｃ．前記半導体チップの電極上に重ね合わせた接続部材
を加熱して、その接続部材の低融点材料からなる導体層
及び熱可塑性樹脂層を溶融させ、その溶融させた導体層
により、前記配線基板の導体パッドと半導体チップの電
極とを接続部材の導体コアを介して接続すると共に、そ
の溶融させた熱可塑性樹脂層により、配線基板の導体パ
ッドと半導体チップの電極との接続箇所及びそれに連な
る配線基板部分と半導体チップ部分とを連続して覆っ
て、その熱可塑性樹脂層を介して、半導体チップと配線
基板とを接合する工程。

【００１７】この第１又は第２の接続部材を用いた第２
の半導体チップの接続方法においては、そのａ工程にお
いて、半導体チップの電極上に第１又は第２の接続部材
を載置するだけで良く、半導体チップの電極に多大な手
数と時間を掛けて高融点はんだ等からなるはんだバンプ
を形成する作業を省くことができる。加えて、はんだバ
ンプの頂部を平押して、そのはんだバンプの頂部の高さ
を一律に同一高さに整える面倒な作業を省くことができ
る。また、そのｂ工程において、配線基板の導体パッド
を、上記の接続部材上に重ね合わせるだけで良く、その
配線基板の導体パッドに導体層を塗布又は印刷等により
多大な手数を掛けて形成する作業を省くことができる。
また、そのｃ工程において、配線基板の導体パッドと半
導体チップの電極との接続箇所及びそれに連なる配線基
板部分と半導体チップ部分とを熱可塑性樹脂層により連
続して覆うことができる。そして、その熱可塑性樹脂層
を介して、配線基板と半導体チップとを強固に接合でき
る。そして、半導体チップと配線基板との間にアンダー
フィル材を充填して、そのアンダーフィル材により半導
体チップと配線基板とを強固に接合する面倒な作業を省
くことができる。そして、半導体チップの電極と配線基
板の導体パッドとを接続する作業の大幅な簡易化とその
容易化とが図れる。

【００１８】また、この第１又は第２の半導体チップの
接続方法に用いる第１又は第２の接続部材には、高融点
材料からなる導体コアが含まれていて、第１又は第２の
半導体チップの接続方法において、半導体チップの電極
と配線基板の導体パッドとを接続する際に、その半導体
チップの電極と配線基板の導体パッドとの間に、導体コ
アを芯材として残存させることができる。そして、その
導体コアを介して、半導体チップの電極と配線基板の導
体パッドとを安定させて接続できる。

【００１９】本発明の第１又は第２の半導体チップの接
続方法においては、そのａ工程において、配線基板の導
体パッド又は半導体チップの電極に塗布したフラックス
を介して、第１又は第２の接続部材をそれを載置する配
線基板の導体パッド又は半導体チップの電極に仮付けす
ることを好適としている。

【００２０】この第１又は第２の半導体チップの接続方
法にあっては、そのａ工程において、粘着性のあるフラ
ックスを用いて、第１又は第２の接続部材を配線基板の
導体パッド又は半導体チップの電極に仮付けできる。そ
して、その接続部材が、配線基板の導体パッド又は半導
体チップの電極から脱落するのを防ぐことができる。

【００２１】また、本発明の第１又は第２の半導体チッ
プの接続方法においては、ｂ工程において、半導体チッ
プの電極又は配線基板の導体パッドに塗布したフラック
スを介して、第１又は第２の接続材料にそれに重ね合わ
せる半導体チップの電極又は配線基板の導体パッドを仮
付けすることを好適としている。

【００２２】この本発明の第１又は第２の半導体チップ
の接続方法にあっては、そのｂ工程において、粘着性の
あるフラックスを用いて、半導体チップの電極又は配線
基板の導体パッドを第１又は第２の接続部材に仮付けで
きる。そして、その接続部材から半導体チップの電極又
は配線基板の導体パッドが脱落するのを防ぐことができ
る。

【００２３】上記のａ工程又はｂ工程において、フラッ
クスを半導体チップの電極又は配線基板の導体パッドに
塗布する本発明の第１又は第２の半導体チップの接続方
法においては、そのｃ工程において、半導体チップの電
極と配線基板の導体パッドとの接続箇所を洗浄して、そ
の接続箇所に付着したフラックスを除去することを好適
としている。

【００２４】この第１又は第２の半導体チップの接続方
法にあっては、そのｃ工程において、半導体チップの電
極と配線基板の導体パッドとの接続箇所に付着したフラ
ックスを、洗浄して除去できる。そして、そのフラック
スにより、半導体チップの電極や配線基板の導体パッド
が、腐蝕等して、その電気的特性が損なわれるのを防ぐ
ことができる。

【００２５】本発明の第１又は第２の半導体チップの接
続部材においては、接続部材本体の上面及びその下面に
露出した熱可塑性樹脂層の上端面及びその下端面に接着
剤層を形成した構造とすることを好適とし、本発明の第
１又は第２の半導体チップの接続部材の製造方法におい
ては、接続部材本体の上面及びその下面に露出した熱可
塑性樹脂層の上端面及びその下端面に接着剤層を形成す
ることを好適とし、本発明の第１又は第２の半導体チッ
プの接続方法においては、第１又は第２の接続部材に、
接続部材本体の上面及びその下面に露出した熱可塑性樹
脂層の上端面及びその下端面に接着剤層を形成したもの
を用いることを好適としている。

【００２６】この第１又は第２の接続部材を用いた第１
又は第２の半導体チップの接続方法にあっては、接続部
材本体の下面に露出した熱可塑性樹脂層の下端面に形成
された接着剤層を用いて、第１又は第２の接続部材を配
線基板の導体パッド又は半導体チップの電極に動かぬよ
うに接合できる。そして、その接続部材が、配線基板の
導体パッド又は半導体チップの電極から脱落するのを防
ぐことができる。それと共に、接続部材本体の上面に露
出した熱可塑性樹脂層の上端面に形成された接着剤層を
用いて、半導体チップの電極又は配線基板の導体パッド
を第１又は第２の接続部材に動かぬように接合できる。
そして、その接続部材から半導体チップの電極又は配線
基板の導体パッドが脱落するのを防ぐことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。図１と図２は本発明の第１の半導体チ
ップの接続部材の好適な実施の形態を示し、図１はその
斜視図、図２はその正面断面図である。以下に、この第
１の接続部材を説明する。

【００２８】図の第１の接続部材は、円柱状、角柱状又
はそれらに近い形状（図では、円柱状）をした高融点材
料からなる導体コア１００の上面とその下面に低融点材
料からなる導体層１１０を形成してなる三層構造の接続
部材本体１２０の側面に、導体層１１０とその融点がほ
ぼ同一の熱可塑性樹脂層１３０を形成した構造をしてい
る。導体層１１０は、共晶はんだ等の低融点はんだ又は
導電性ペーストを乾燥等させて形成した導体から形成し
ている。熱可塑性樹脂層１３０は、例えば約２００℃に
加熱することにより溶融可能なポリイミド樹脂を用いて
形成している。

【００２９】接続部材本体１２０は、その外径を、半導
体チップの電極５０や配線基板の導体パッド２０の外径
に合わせて、約１００〜１５０μｍに形成している。導
体コア１００は、その丈を、約５０〜１００μｍに形成
している。導体コア１００の上下面の導体層１１０は、
その丈を、約２０μｍに形成している。そして、その溶
融させた導体層１１０により、導体コア１００の側面と
それに連なる半導体チップの電極５０及び配線基板の導
体パッド２０の側面を過不足なく覆うことができるよう
にしている。

【００３０】図１と図２に示した第１の接続部材Ａは、
以上のように構成している。

【００３１】次に、この第１の接続部材Ａの製造方法で
あって、本発明の第１の半導体チップの接続部材の製造
方法を説明する。

【００３２】図３に示したように、導体コア形成材料の
高融点はんだ（例えば、Ｐｂを９０重量％含み、Ｓｎを
１０重量％含むはんだ）又は銅から形成された厚さが約
５０〜１００μｍのコア板２００の上面とその下面に、
厚さが約２０μｍの低融点材料からなる導体層１１０を
形成してなる接続部材本体形成板２２０を形成してい
る。導体層１１０は、共晶はんだ等の低融点はんだ又は
導電性ペーストを乾燥等させてなる導体から形成してい
る。次いで、その接続部材本体形成板２２０を、図３に
示したように、その厚さ方向にポンチ２１０により打ち
抜いている。そして、その接続部材本体形成板２２０か
ら約９０〜１４０μｍの丈の一定の高さの柱状の接続部
材本体１２０を形成している。

【００３３】次いで、その接続部材本体１２０を、溶融
させた熱可塑性樹脂１３２中に浸漬している。具体的に
は、図４に示したように、加熱して溶融させた熱可塑性
樹脂１３２が収容された熱可塑性樹脂槽２３０内に接続
部材本体１２０を浸漬した後、その接続部材本体１２０
を熱可塑性樹脂槽２３０内から取り出している。そし
て、その接続部材本体１２０の周囲に、熱可塑性樹脂層
１３０を隙間なく連続して形成している。

【００３４】その後、その接続部材本体１２０の上面と
その下面に形成した熱可塑性樹脂層１３０を研磨により
除去している。そして、一定の高さの柱状の第１の接続
部材Ａを形成している。

【００３５】この第１の半導体チップの接続部材の製造
方法は、以上の工程からなり、この第１の接続部材の製
造方法においては、コア板２００の上面とその下面に導
体層１１０を形成してなる接続部材本体形成板２２０を
その厚さ方向にポンチ２１０により打ち抜いて、一定の
高さの柱状の接続部材本体１２０を形成できる。次い
で、その接続部材本体１２０の周囲に熱可塑性樹脂層１
３０を形成した後、その接続部材本体１２０の上面とそ
の下面とに形成した熱可塑性樹脂層１３０を研磨により
除去して、一定の高さの柱状の第１の接続部材Ａを形成
できる。

【００３６】図５と図６は本発明の第２の半導体チップ
の接続部材の好適な実施の形態を示し、図５はその斜視
図、図６はその正面断面図である。以下に、この第２の
接続部材を説明する。

【００３７】図の第２の接続部材は、円柱状、角柱状又
はそれらに近い形状（図では、円柱状）をした高融点材
料からなる導体コア１００の側面に、低融点材料からな
る導体層１１０を隙間なく連続して形成してなる二重構
造の接続部材本体１４０の側面に、導体層１１０とその
融点がほぼ同一の熱可塑性樹脂層１３０を形成した構造
をしている。導体層１１０は、共晶はんだ等の低融点は
んだ又は導電性ペーストを乾燥等させて形成した導体か
ら形成している。熱可塑性樹脂層１３０には、例えばポ
リイミド樹脂を用いて形成している。

【００３８】導体コア１００は、その外径を、約６０〜
１１０μｍに形成している。導体コア１００の側面を覆
う導体層１１０は、その厚さを、約２０μｍに形成して
いる。そして、接続部材本体１４０の外径を、半導体チ
ップの電極５０や配線基板の導体パッド２０の外径に合
わせて、約１００〜１５０μｍに形成している。導体コ
ア１００及びその側面を覆う導体層１１０は、その丈
を、約９０〜１４０μｍに形成している。そして、その
溶融させた導体層１１０により、導体コア１００の側面
とそれに連なる半導体チップの電極５０及び配線基板の
導体パッド２０の側面を過不足なく覆うことができるよ
うにしている。

【００３９】図５と図６に示した第２の接続部材Ｂは、
以上のように構成している。

【００４０】次に、この第２の接続部材Ｂの製造方法で
あって、本発明の第２の半導体チップの接続部材の製造
方法を説明する。

【００４１】図７に示したように、導体コア形成用材料
の高融点はんだ（例えば、Ｐｂを９０重量％含み、Ｓｎ
を１０重量％含むはんだ）又は銅から形成されたコア棒
３００の側面に、低融点材料からなる導体層１１０を隙
間なく連続して形成してなる接続部材本体形成棒３１０
を形成している。次いで、その接続部材本体形成棒３１
０を溶融させた熱可塑性樹脂１３２中に浸漬している。
具体的には、図７に示したように、加熱して溶融させた
熱可塑性樹脂１３２が収容された熱可塑性樹脂槽２３０
内に接続部材本体形成棒３１０を浸漬した後、その接続
部材本体形成棒３１０を熱可塑性樹脂槽２３０内から取
り出している。そして、その接続部材本体形成棒３１０
の側面に熱可塑性樹脂層１３０を形成している。

【００４２】その後、その熱可塑性樹脂層１３０を側面
に形成してなる接続部材本体形成棒３１０を、図８に示
したように、約９０〜１４０μｍの一定長さに輪切り切
断している。そして、一定の高さの柱状の第２の接続部
材Ｂを形成している。

【００４３】図７と図８に示した第２の接続部材Ｂの製
造方法は、以上の工程からなり、この第２の接続部材Ｂ
の製造方法においては、コア棒３００の側面に導体層１
１０を形成して、接続部材本体形成棒３１０を形成でき
る。次いで、その接続部材本体形成棒３１０の側面に熱
可塑性樹脂層１３０を形成した後、その熱可塑性樹脂層
１３０を側面に形成してなる接続部材本体形成棒３１０
を一定長さに輪切り切断して、一定の高さの柱状の第２
の接続部材Ｂを形成できる。

【００４４】次に、この第１の接続部材Ａ又は第２の接
続部材Ｂを用いて半導体チップの電極５０と配線基板の
導体パッド２０とを接続する半導体チップの接続方法で
あって、本発明の第１の半導体チップの接続方法の好適
な実施の形態を説明する。

【００４５】図９に示したように、配線基板１０に形成
された導体パッド２０上に前述の第１の接続部材Ａを載
置している。又は図１１に示したように、配線基板１０
に形成された導体パッド２０上に前述の第２の接続部材
Ｂを載置している。そして、本発明の第１の半導体チッ
プの接続方法のａ工程を行っている。

【００４６】次いで、図１０に示したように、半導体チ
ップの電極５０を配線基板の導体パッド２０に載置した
第１の接続部材Ａ上に重ね合わせて、半導体チップ４０
を配線基板１０に載置している。又は図１２に示したよ
うに、半導体チップの電極５０を配線基板の導体パッド
２０に載置した第２の接続部材Ｂ上に重ね合わせて、半
導体チップ４０を配線基板１０に載置している。そし
て、本発明の第１の半導体チップの接続方法のｂ工程を
行っている。

【００４７】その後、半導体チップ４０及び配線基板１
０を共にリフロー炉に入れて、加熱している。そして、
半導体チップの電極５０を重ね合わせた第１の接続部材
Ａ又は第２の接続部材Ｂを加熱して、その第１の接続部
材Ａ又は第２の接続部材Ｂの低融点材料からなる導体層
１１０及び熱可塑性樹脂層１３０を溶融させている。そ
して、その溶融させた導体層１１０により、半導体チッ
プの電極５０と配線基板の導体パッド２０とを接続して
いる。具体的には、図１３に示したように、その溶融さ
せた導体層１１０により、第１の接続部材Ａ又は第２の
接続部材Ｂの高融点材料からなる導体コア１００の側面
とそれに連なる半導体チップの電極５０及び配線基板の
導体パッド２０の側面とを連続して覆っている。その際
には、高融点材料からなる導体コア１００を、溶融させ
ずに、芯材として残している。そして、その導体コア１
００を介して、配線基板の導体パッド２０と半導体チッ
プの電極５０とを安定させて接続している。それと共
に、その溶融させた熱可塑性樹脂層１３０により、半導
体チップの電極５０と配線基板の導体パッド２０との接
続箇所及びそれに連なる半導体チップ４０部分と配線基
板１０部分とを連続して覆っている。そして、その熱可
塑性樹脂層１３０を介して、半導体チップ４０と配線基
板１０とを強固に接合している。そして、半導体チップ
４０を配線基板１０にフリップチップボンディング方法
により表面実装している。そして、本発明の第１の半導
体チップの接続方法のｃ工程を行っている。

【００４８】図９ないし図１３に示した第１の半導体チ
ップの接続方法は、以上の工程からなる。この第１の接
続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂを用いた第１の半導体チ
ップの接続方法においては、そのａ工程において、配線
基板の導体パッド２０上に第１の接続部材Ａ又は第２の
接続部材Ｂを載置するだけで良く、その配線基板の導体
パッド２０に導体層３０を塗布又は印刷等により多大な
手数を掛けて形成する作業を省くことができる。また、
そのｂ工程において、半導体チップの電極５０は、上記
の第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂ上に重ね合わ
せるだけで良く、半導体チップの電極５０に高融点はん
だ等からなるはんだバンプ６０を多大な手数と時間を掛
けて形成する作業を省くことができる。また、はんだバ
ンプの頂部６０ａを平押して、そのはんだバンプの頂部
６０ａの高さを一律に同一高さに整える面倒な作業を省
くことができる。また、そのｃ工程において、熱可塑性
樹脂層１３０を介して、半導体チップ４０と配線基板１
０とを強固に接合できる。そして、半導体チップ４０と
配線基板１０との間にアンダーフィル材７０を充填し
て、そのアンダーフィル材７０により、半導体チップ４
０と配線基板１０とを強固に接合する面倒な作業を省く
ことができる。そして、半導体チップの電極５０と配線
基板の導体パッド２０とを接続する作業の大幅な簡易化
とその容易化とが図れる。

【００４９】次に、前述の第１の接続部材Ａ又は第２の
接続部材Ｂを用いて半導体チップの電極５０と配線基板
の導体パッド２０とを接続する半導体チップの接続方法
であって、本発明の第２の半導体チップの接続方法の好
適な実施の形態を説明する。

【００５０】図１４に示したように、半導体チップの電
極５０上に前述の第１の接続部材Ａを載置している。又
は図１６に示したように、半導体チップの電極５０上に
前述の第２の接続部材Ｂを載置している。そして、本発
明の第２の半導体チップの接続方法のａ工程を行ってい
る。

【００５１】次いで、図１５に示したように、配線基板
に形成された導体パッド２０を半導体チップの電極５０
に載置した第１の接続部材Ａ上に重ね合わせて、配線基
板１０を半導体チップ４０に載置している。又は図１７
に示したように、配線基板の導体パッド２０を半導体チ
ップの電極５０に搭載した第２の接続部材Ｂ上に重ね合
わせて、配線基板１０を半導体チップ４０に搭載してい
る。そして、本発明の第２の半導体チップの接続方法の
ｂ工程を行っている。

【００５２】その後、半導体チップ４０及び配線基板１
０を共にリフロー炉に入れて、加熱している。そして、
配線基板の導体パッド２０を重ね合わせた第１の接続部
材Ａ又は第２の接続部材Ｂを加熱して、その第１の接続
部材Ａ又は第２の接続部材Ｂの低融点材料からなる導体
層１１０及び熱可塑性樹脂層１３０を溶融させている。
そして、その溶融させた導体層１１０により、配線基板
の導体パッド２０と半導体チップの電極５０とを接続し
ている。具体的には、図１８に示したように、その溶融
させた導体層１１０により、第１の接続部材Ａ又は第２
の接続部材Ｂの導体コア１００の側面とそれに連なる半
導体チップの電極５０及び配線基板の導体パッド２０の
側面とを連続して覆っている。その際には、高融点材料
からなる導体コア１００を、溶融させずに、芯材として
残している。そして、その導体コア１００を介して、配
線基板の導体パッド２０と半導体チップの電極５０とを
安定させて接続している。それと共に、その溶融させた
熱可塑性樹脂層１３０により、配線基板の導体パッド２
０と半導体チップの電極５０との接続箇所及びそれに連
なる配線基板１０部分と半導体チップ４０部分とを連続
して覆っている。そして、その熱可塑性樹脂層１３０を
介して、配線基板１０と半導体チップ４０とを強固に接
合している。そして、半導体チップ４０を配線基板１０
にフリップチップボンディング方法により表面実装して
いる。そして、本発明の第２の半導体チップの接続方法
のｃ工程を行っている。

【００５３】図１４ないし図１８に示した第２の半導体
チップの接続方法は、以上の工程からなる。この第１の
接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂを用いた第２の半導体
チップの接続方法においては、そのａ工程において、半
導体チップの電極５０上に第１の接続部材Ａ又は第２の
接続部材Ｂを載置するだけで良く、半導体チップの電極
５０に高融点はんだ等からなるはんだバンプ６０を多大
な手数と時間を掛けて形成する作業を省くことができ
る。また、はんだバンプの頂部６０ａを平押して、その
はんだバンプの頂部６０ａの高さを一律に同一高さに整
える面倒な作業を省くことができる。また、そのｂ工程
において、配線基板の導体パッド２０を、第１の接続部
材Ａ又は第２の接続部材Ｂ上に重ね合わせるだけで良
く、その配線基板の導体パッド２０に導体層３０を塗布
又は印刷等により多大な手数を掛けて形成する作業を省
くことができる。また、そのｃ工程において、熱可塑性
樹脂層１３０を介して、配線基板１０と半導体チップ４
０とを強固に接合できる。そして、半導体チップ４０と
配線基板１０との間にアンダーフィル材７０を充填し
て、そのアンダーフィル材７０により、半導体チップ４
０と配線基板１０とを強固に接合する面倒な作業を省く
ことができる。そして、半導体チップの電極５０と配線
基板の導体パッド２０とを接続する作業の大幅な簡易化
とその容易化とが図れる。

【００５４】上述の第１又は第２の半導体チップの接続
方法においては、そのａ工程において、図９、図１０、
図１１、図１２、図１４、図１５、図１６又は図１７に
示したように、配線基板の導体パッド２０又は半導体チ
ップの電極５０に塗布した粘着性のあるフラックス１２
０を介して、第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂを
それを載置する配線基板の導体パッド２０又は半導体チ
ップの電極５０に動かぬように仮付けすると良い。そし
て、半導体チップの電極５０と配線基板の導体パッド２
０とを接続する際に、第１の接続部材Ａ又は第２の接続
部材Ｂが配線基板の導体パッド２０又は半導体チップの
電極５０から脱落するのを防ぐと良い。

【００５５】上述の第１又は第２の半導体チップの接続
方法においては、そのｂ工程において、図９、図１０、
図１１、図１２、図１４、図１５、図１６又は図１７に
示したように、半導体チップの電極５０又は配線基板の
導体パッド２０に塗布した粘着性のあるフラックス１２
０を介して、第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂに
それに重ね合わせる半導体チップの電極５０又は配線基
板の導体パッド２０を動かぬように仮付けすると良い。
そして、半導体チップの電極５０と配線基板の導体パッ
ド２０とを接続する際に、第１の接続部材Ａ又は第２の
接続部材Ｂから半導体チップの電極５０又は配線基板の
導体パッド２０が脱落するのを防ぐと良い。

【００５６】前述の第１又は第２の半導体チップの接続
部材においては、図１９又は図２０に示したように、接
続部材本体１２０、１４０の上面及びその下面に露出し
た熱可塑性樹脂層１３０の上端面及びその下端面に接着
剤層４００を形成すると良い。また、前述の第１又は第
２の半導体チップの接続部材の製造方法においては、接
続部材本体１２０、１４０の上面及びその下面に露出し
た熱可塑性樹脂層１３０の上端面及びその下端面に接着
剤層４００を形成すると良い。また、前述の第１又は第
２の半導体チップの接続方法においては、第１の接続部
材Ａ又は第２の接続部材Ｂに、接続部材本体１２０、１
４０の上面及びその下面に露出した熱可塑性樹脂層１３
０の上端面及びその下端面に接着剤層４００を形成した
ものを用いると良い。

【００５７】そして、その接続部材本体１２０、１４０
の上面及びその下面に露出した熱可塑性樹脂層１３０の
上端面及びその下端面に形成された接着剤層４００を用
いて、第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂを配線基
板の導体パッド２０及び半導体チップの電極５０に動か
ぬように接合すると良い。そして、その第１の接続部材
Ａ又は第２の接続部材Ｂを用いて半導体チップの電極５
０と配線基板の導体パッド２０とを接続する際に、その
第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂが配線基板の導
体パッド２０及び半導体チップの電極５０から脱落する
のを防いだり、その第１の接続部材Ａ又は第２の接続部
材Ｂから半導体チップの電極５０及び配線基板の導体パ
ッド２０が脱落するのを防いだりすると良い。そして、
第１の接続部材Ａ又は第２の接続部材Ｂを用いて、半導
体チップの電極５０と配線基板の導体パッド２０とを的
確に接続できるようにすると良い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１又は
第２の半導体チップの接続部材を用いた本発明の半導体
チップの接続方法によれば、本発明の第１又は第２の半
導体チップの接続部材を用いて、複雑な工程を踏まず
に、半導体チップの電極と配線基板の導体パッドとをは
んだ付け等により容易かつ迅速に接続できる。そして、
半導体チップをフリップチップボンディング方法により
配線基板に表面実装する作業の大幅な簡易化とその容易
化とが図れる。

【００５９】また、熱可塑性樹脂層を介して、半導体チ
ップと配線基板とを強固に接合できる。そして、半導体
チップと配線基板との間にアンダーフィル材を充填し
て、そのアンダーフィル材により半導体チップと配線基
板とを強固に接合する面倒な作業を省くことができる。

【００６０】本発明の第１又は第２の半導体チップの接
続部材の製造方法によれば、本発明の第１又は第２の半
導体チップの接続部材を容易かつ的確に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の半導体チップの接続部材の斜視
図である。

【図２】本発明の第１の半導体チップの接続部材の正面
断面図である。

【図３】本発明の第１の半導体チップの接続部材の製造
工程説明図である。

【図４】本発明の第１の半導体チップの接続部材の製造
工程説明図である。

【図５】本発明の第２の半導体チップの接続部材の斜視
図である。

【図６】本発明の第２の半導体チップの接続部材の正面
断面図である。

【図７】本発明の第２の半導体チップの接続部材の製造
工程説明図である。

【図８】本発明の第２の半導体チップの接続部材の製造
工程説明図である。

【図９】本発明の第１の半導体チップの接続方法の工程
説明図である。

【図１０】本発明の第１の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１１】本発明の第１の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１２】本発明の第１の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１３】本発明の第１の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１４】本発明の第２の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１５】本発明の第２の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１６】本発明の第２の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１７】本発明の第２の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１８】本発明の第２の半導体チップの接続方法の工
程説明図である。

【図１９】本発明の第１の半導体チップの接続部材の正
面断面図である。

【図２０】本発明の第２の半導体チップの接続部材の正
面断面図である。

【図２１】従来の半導体チップの接続方法の工程説明図
である。

【図２２】従来の半導体チップの接続方法の工程説明図
である。

【符号の説明】

１０配線基板２０導体パッド３０導体層４０半導体チップ５０電極６０はんだバンプ６０ａはんだバンプの頂部７０アンダーフィル材１００導体コア１１０導体層１２０、１４０接続部材本体１３０熱可塑性樹脂層１３２熱可塑性樹脂２００コア板２１０ポンチ２２０接続部材本体形成板２３０熱可塑性樹脂槽３００コア棒３１０接続部材本体形成棒４００接着剤層Ａ第１の接続部材Ｂ第２の接続部材

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高融点材料からなる柱状の導体コアの上
面とその下面に、低融点材料からなる導体層を形成して
なる接続部材本体の側面に、前記導体層とその融点がほ
ぼ同一の熱可塑性樹脂層を形成してなる半導体チップの
接続部材。
【請求項２】高融点材料からなる柱状の導体コアの側
面に、低融点材料からなる導体層を形成してなる接続部
材本体の側面に、前記導体層とその融点がほぼ同一の熱
可塑性樹脂層を形成してなる半導体チップの接続部材。
【請求項３】導体コアが、高融点はんだ又は銅からな
り、導体層が低融点はんだ又は導電性ペーストを用いて
形成された導体からなり、熱可塑性樹脂層がポリイミド
樹脂からなる請求項１又は２記載の半導体チップの接続
部材。
【請求項４】接続部材本体の上面及びその下面に露出
した熱可塑性樹脂層の上端面及びその下端面に接着剤層
を形成した請求項１、２又は３記載の半導体チップの接
続部材。
【請求項５】導体コア形成用材料からなるコア板の上
面とその下面に、低融点材料からなる導体層を形成して
なる接続部材本体形成板を形成した後、その接続部材本
体形成板をその厚さ方向にポンチにより打ち抜いて、柱
状の接続部材本体を形成し、次いで、その接続部材本体
を溶融させた熱可塑性樹脂中に浸漬して、その接続部材
本体の周囲に熱可塑性樹脂層を形成した後、その接続部
材本体の上面とその下面とに形成した熱可塑性樹脂層を
研磨により除去して、請求項１記載の接続部材を形成す
ることを特徴とする半導体チップの接続部材の製造方
法。
【請求項６】導体コア形成用材料からなるコア棒の側
面に、低融点材料からなる導体層を形成してなる接続部
材本体形成棒を形成し、次いで、その接続部材本体形成
棒を溶融させた熱可塑性樹脂中に浸漬して、その接続部
材本体形成棒の側面に熱可塑性樹脂層を形成した後、そ
の熱可塑性樹脂層を側面に形成した接続部材本体形成棒
を一定長さに輪切り切断して、請求項２記載の接続部材
を形成することを特徴とする半導体チップの接続部材の
製造方法。
【請求項７】コア板又はコア棒を、高融点はんだ又は
銅を用いて形成し、導体層を低融点はんだ又は導電性ペ
ーストを用いて形成し、熱可塑性樹脂層をポリイミド樹
脂を用いて形成する請求項５又は６記載の半導体チップ
の接続部材の製造方法。
【請求項８】接続部材本体の上面及びその下面に露出
した熱可塑性樹脂層の上端面及びその下端面に接着剤層
を形成する請求項５、６又は７記載の半導体チップの接
続部材の製造方法。
【請求項９】次の工程を含むことを特徴とする半導体
チップの接続方法。ａ．配線基板に形成された導体パッド上に請求項１、２
又は３記載の接続部材を載置する工程。ｂ．半導体チップの電極を前記接続部材上に重ね合わせ
て、半導体チップを前記配線基板に載置する工程。ｃ．前記配線基板の導体パッド上に重ね合わせた接続部
材を加熱して、その接続部材の低融点材料からなる導体
層及び熱可塑性樹脂層を溶融させ、その溶融させた導体
層により、前記半導体チップの電極と配線基板の導体パ
ッドとを接続部材の導体コアを介して接続すると共に、
その溶融させた熱可塑性樹脂層により、半導体チップの
電極と配線基板の導体パッドとの接続箇所及びそれに連
なる半導体チップ部分と配線基板部分とを連続して覆っ
て、その熱可塑性樹脂層を介して、半導体チップと配線
基板とを接合する工程。
【請求項１０】次の工程を含むことを特徴とする半導
体チップの接続方法。ａ．半導体チップの電極上に請求項１、２又は３記載の
接続部材を載置する工程。ｂ．配線基板に形成された導体パッドを前記接続部材上
に重ね合わせて、配線基板を前記半導体チップに載置す
る工程。ｃ．前記半導体チップの電極上に重ね合わせた接続部材
を加熱して、その接続部材の低融点材料からなる導体層
及び熱可塑性樹脂層を溶融させ、その溶融させた導体層
により、前記配線基板の導体パッドと半導体チップの電
極とを接続部材の導体コアを介して接続すると共に、そ
の溶融させた熱可塑性樹脂層により、配線基板の導体パ
ッドと半導体チップの電極との接続箇所及びそれに連な
る配線基板部分と半導体チップ部分とを連続して覆っ
て、その熱可塑性樹脂層を介して、半導体チップと配線
基板とを接合する工程。
【請求項１１】接続部材に、請求項４記載の接続部材
を用いる請求項９又は１０記載の半導体チップの接続方
法。
【請求項１２】ａ工程において、配線基板の導体パッ
ド又は半導体チップの電極に塗布したフラックスを介し
て、前記接続部材をそれを載置する配線基板の導体パッ
ド又は半導体チップの電極に仮付けする請求項９、１０
又は１１記載の半導体チップの接続方法。
【請求項１３】ｂ工程において、半導体チップの電極
又は配線基板の導体パッドに塗布したフラックスを介し
て、前記接続材料にそれに重ね合わせる半導体チップの
電極又は配線基板の導体パッドを仮付けする請求項９、
１０、１１又は１２記載の半導体チップの接続方法。
【請求項１４】ｃ工程において、半導体チップの電極
と配線基板の導体パッドとの接続箇所を洗浄して、その
接続箇所に付着したフラックスを除去する請求項１２又
は１３記載の半導体チップの接続方法。