JPH0254946A - 半導体チップの実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 回路基板に半導体チップをフェースダウンに実装する方
法の改良に関し、 量産的で低コストの半導体チップの実装方法を提供する
ことを目的とし、 細径の頸部の両端に頭部を有する多数のバンプが、所定
のピッチで格子状に配列し、該頸部が合成樹脂フィルム
で固着され、それぞれの該頭部が該合成樹脂フィルムの
上面及び下面に突出した、バンプ配列層を設け、回路基
板の基板側パッドと半導体チップのパッドとが、該バン
プを介して対向するよう、該回路基板、該バンプ配列層
及び該半導体チップを重層し、該バンプを介して熱圧着
手段或いは半田リフロー手段により、該半導体チップを
該回路基板にフェースダウンに実装する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、回路基板に半導体チップをフェースダウンに
実装する方法の改良に関する。

近年の電子部品及び電子機器は、軽薄短小傾向にあり、
同時に高密度化が一段と要求されている。

このような背景から半導体チップにおいても、人出力パ
ッドを集積回路を形成した表面に格子状に配列し、バン
プを介して回路基板の対応する基板側バッドに接続し、
フェースダウンに実装している。

バッドを格子状に配列した半導体チップは、チップの周
縁にバッドを配列したものに比較して、チップ自体を小
形にできるという、メリットがある。

また、フェースダウンに実装することにより、チップ側
バッドと基板側パッドとが直接接続され、それだけパタ
ーン長が短くなり、高速化されるというメリットと、複
数の半導体チップを近接して実装することが可能となり
、高密度実装化が推進されるという利点がある。

〔従来の技術〕

従来の半４体チップの実装方法を、第２図（ａ）。

（ｂ）の工程図を参照して説明する。

第２図において、■は、シリコン基板等の表面（図の下
面）に集積回路を設けた半導体チップであって、表面に
所定のピッチ（例えば２００μｍ）で格子状にバッド２
を配列し、このようなバッドに集積回路の入出カバター
ンを接続しである。

まず、半導体チップｌのそれぞれのバッド２に、第２図
（ａ）に示すように、直径が１００μｍ程度のバンプ３
を固着する。なお、バンプ３は銅ボールを半田めっきし
たもので、半田リフロー手段により、バッド２に固着し
ている。

第２図（ｂｌにおいて、５は、例えばセラミック基板よ
りなる回路基板であって、表面に薄膜、或いは厚膜で所
望の回路素子を設け、さらに半導体チップ１のバッド２
に対応して、格子状に基板側パッド６を配列形成しであ
る。

このような回路基板５の表面に半導体チップ１をフェー
スダウンに重ね、それぞれのバンプ３を対応する基板側
パッド６に位置合わせし、加熱して半田リフロー手段で
、バンプ３と基板側パッド６とを半田付けして、半導体
チップ１を回路基板５に実装している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来方法は、多数の小さい球状のバン
プ３を、一つ一つ半導体デツプ１のバッド２に載せ、そ
の後半田リフローして固着しており、作業性が劣るとい
う問題点と、球状のバンプ自体を製造するのが困難であ
るという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、量産
的で低コストの半導体チップの実装方法を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、第１図に示した
ように、細径の頸部１２の両端に大径の頭部１１を有す
る、良熱導電性金属よりなるバンプ１０を設ける。

このようなバンプ１０を、多数所定のピッチで格子状箱
に配列し、それぞれの頸部１２を合成樹脂フィルム１５
で固着して、頭部１１が合成樹脂フィルム１５の上面及
び下面に突出したバンプ配列ＪＷ２０を設ける。

次に、回路基板５の基板側パッド６と半導体チップ１の
バッド２とが、バンプ１０を介して対向するように、回
路基板５．バンプ配列層２０．半導体チップ１を重層し
、熱圧着手段、或いは半田リフロー手段により、バッド
２を一方の頭部１１に、基板側パッド６を他方の頭部１
１にそれぞれ接着して、半導体チップ１を回路基板５に
フェースダウンに実装するものとする。

〔作用〕

上述のように頸部１２の両端に頭部１１を有するバンプ
ｌＯは、棒状のバンプ素材を転造することにより容易加
工でき、量産的であって低コストある。

バンプ配列層２０は、それぞれのバンプ１０の頭部１１
が合成樹脂フィルム１５の上面、及び下面に突出した状
態で、格子状に配列し固定されている。

したがって、対角線上の２つのバンプ１０に着目するこ
とにより、基板側パッド６、バンプ１０．及び半導体チ
ップｌのパッド２の位置合わせが容易に実施できる。ま
た、熱圧着手段、或いは半田リフロー手段により、総て
のバンプ１０を対応するパッド２．基板側パッド６に同
時に接着することができる。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ１，（ｄ）は、本発明
方法の工程を示す図である。

第１図（ａｌに示すように、金線、アルミニウム線。

銅線等の良導電性の金属線（例えば直径１００μｍの丸
線）よりなるバンプ素材を、例えば５００μｍのピッチ
で転造し、細径の頸部１２（頸部の長さは１００μｍ程
度）を設ける。その後、バンプ素材を切断を鎖線Ｘ−Ｘ
部分で切断して分割し、細径の頸部１２の両端に大径の
頭部１１を有する、多数のバンプ１０を設ける。

次に、第１図（ｂｌの断面図、（Ｃ）の斜視図に示すよ
うに、バンプ１０を垂直にして、所定のピッチ（例えば
２００μｍ）で格子状に配列し、パラフィン樹脂等でモ
ールドして、それぞれの頸部１２を一枚の合成樹脂フィ
ルムＩ５で固着して、バンプ配列層２０を設ける。

したがって、それぞれのバンプ１０の頭部１１は、合成
樹脂フィルム１５の上面及び下面に突出している。

次に第１図ｆｄｌに示すように、回路基板５の上方にハ
ンプ配列層２０を重ねて、それぞれのバンプ１０の頭部
１１を基板側パッド６に、位置合わせして載せる。

さらに、バンプ配列層２０の上方に半導体チ・ノブｌを
フェースダウンに重ね、それぞれのパッド２を、バンプ
１０の頭部１１に位置合わせして載せる。

その後熱圧着工具を半導体チップ１の裏面（図のの上面
）に押しつけ、バンプ１０を加熱（例えば４００℃）・
押圧して、バンプ１０の下側の頭部１１を基板側パッド
６に、バンプ１０の上側の頭部１１をパッド２に接着し
て、半導体チップｌを回路基板５に実装する。

バンプ材が金、銅の場合には、バンプ１０の頭部１１に
半田クリームを塗布して、半田リフロー法により、半導
体チップ１を回路基板５に実装しても良い。

なお、有機溶剤槽に半導体チンブｌを実装した回路基板
５を浸漬して、必要に応じて合成樹脂フィルム１５を溶
解除去する。

バンプ１０は上述のように製造することができ、量産的
である。またモールド型の下型にバンプ１０を格子状に
配列し、上型で覆ってモールド成型することにより、高
精度の配列ピンチで、バンプ配列層２０を低コストに製
造することができる。

さらにまた、対角線上の２つのバンプ１０を、対応する
パッドに合わせれば、他のバンプの総てが対応するバン
ドに一致する。即ち、重ね合わせ作業が極めて容易であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、バンプを格子状に配列し
たバンプ配列層を介して、半導体チップを回路基板に実
装する方法であって、実装の作業性が良く、且つ量産的
で、得られる半導体装置が低コストであるという、実用
上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の工程を示す図、 第２図は従来方法の工程を示す図である。 図において、 １は半導体チップ、 ２はパッド、 ３．１０はバンプ、 ５は回路基板、 ６は基板側パッド、 １１は頭部、 １２は頸部、 １−５は合成樹脂フィルム、 ２０はバンプ配列層をそれぞれ示す。 参警明方法の二扛を示す図 半　１　父

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 細径の頸部（１２）の両端に頭部（１１）を有する多数
   のバンプ（１０）が、所定のピッチで格子状に配列し、
   該頸部（１２）が合成樹脂フィルム（１５）で固着され
   、それぞれの該頭部（１１）が該合成樹脂フィルム（１
   ５）の上面及び下面に突出した、バンプ配列層（２０）
   を設け、 回路基板（５）の基板側パッド（６）と半導体チップ（
   １）のパッド（２）とが、該バンプ（１０）を介して対
   向するよう、該回路基板（５）、該バンプ配列層（２０
   ）及び該半導体チップ（１）を重層し、該バンプ（１０
   ）を介して熱圧着手段或いは半田リフロー手段により、
   該半導体チップ（１）を該回路基板（５）にフェースダ
   ウンに、実装することを特徴とする半導体チップの実装
   方法。