JPH04254343A - 半導体装置の実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装方法

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JPH04254343A
JPH04254343A JP3015189A JP1518991A JPH04254343A JP H04254343 A JPH04254343 A JP H04254343A JP 3015189 A JP3015189 A JP 3015189A JP 1518991 A JP1518991 A JP 1518991A JP H04254343 A JPH04254343 A JP H04254343A
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Takayuki Yoshida
隆幸 吉田
Kenzo Hatada
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の実装方式であ
るCOB実装に関するものである。
【0002】
【従来の技術】             近年、半導
体素子は益々大型化、多ピン化、狭ピッチ化の傾向にあ
り、これらの半導体素子を以下に高密度に実装するかが
最重要課題となっている。この高密度化を図る方法のひ
とつとしてCOB実装方式がある。
【0003】従来のCOB実装方式としては、例えばマ
イクロバンプボンディング方式(MBB実装)がある。 従来のMBB実装方式を図3、図4とともに説明する。
【0004】まず接続後の断面を図3(a)に示す。M
BB実装方式はLSI電極30に金属突起31(以下バ
ンプと呼ぶ。)を有したLSIチップ32、回路基板3
3、光硬化性絶縁樹脂35の3つの要素から構成される
。LSIチップ32は、光硬化性絶縁樹脂35によりフ
ェースダウンで回路基板33に固定され、LSIチップ
32のバンプ31と回路基板の電極34は光硬化性絶縁
樹脂35の収縮力により、圧接接合される。図3(b)
に接続原理を示す。LSIチップ32と回路基板33間
のギャップhは、バンプ31の厚みで規制されるが、こ
の状態で光硬化性絶縁樹脂35を硬化すると、Δhの収
縮量をもった状態で収縮力Wが作用する。また、LSI
チップ32と光硬化性絶縁樹脂35および回路基板33
と光硬化性絶縁樹脂35間は各々の密着力α、βが作用
しているためバンプ31と回路基板の電極34同士は圧
接・接続される。
【0005】図4はMBB実装方式のプロセスを示す。 まず回路基板33上もしくはLSIチップ32側に光硬
化性絶縁樹脂35をディスペンサなどで滴下する(a)
。ついで、LSIチップ32のバンプ31と回路基板の
電極34とを位置合わせする(b)。この位置合わせは
、回路基板33がガラス板であればガラス板側から行い
、不透明基板であれば2個のカメラでLSIチップ32
面と回路基板33面の両方のパターンを認識させ合体さ
せる。位置合わせが終わると、LSIチップ32を加圧
する(c)。この加圧により光硬化性絶縁樹脂35はL
SIチップ32のバンプ31と回路基板の電極34の間
から排出され、バンプ31と回路基板の電極34は電気
的に接触する。次に紫外光UV光を照射して光硬化性絶
縁樹脂35を硬化させる(d)。このとき基板33がガ
ラス等の透明なものであれば(e)のごとく裏面からU
V光を照射してもよい。硬化が終了してから加圧治具3
6を取り去るとLSIチップ32と回路基板の電極34
との接続が完了する(f)。このように、LSIチップ
32の回路基板33への実装が完了する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来例に
おいては以下のような問題点がある。
【0007】回路基板33とLSIチップ32とを加圧
接続するとき加圧治具36と回路基板33、LSIチッ
プ32との間の平行度を保つのが難しくバンプ31と回
路基板の電極34との間に接続不良が起こりやすい。ま
た、光硬化性樹脂35がLSIチップ32やまわりの雰
囲気の温度上昇により熱膨張し、そのためにバンプ31
が回路基板の電極34から離れ接続不良を起こすという
問題点を有していた。
【0008】本発明は上記問題点に鑑み、バンプと回路
基板の電極とを接続不良無く接続する方法を提供するも
のである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
半導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、
前記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、
前記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱
収縮性樹脂を載せ、前記熱収縮性樹脂上に更に光硬化性
樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極部に金
属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記電極配
線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ前記基
板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を接合し
た基板を熱処理し、前記熱収縮性樹脂を収縮させ、前記
熱収縮性樹脂の収縮力により前記半導体素子の金属突起
と前記基板の電極配線をしっかりと接触させる方法を提
供する。前記熱収縮性樹脂には熱収縮性フィルムを用い
るのが望ましい。
【0010】
【作用】本発明のごとく、絶縁性光硬化性樹脂の間に熱
収縮性フィルムを入れ、熱収縮性フィルムの収縮力によ
って電極配線とバンプを接触させることにより、電極配
線とバンプとを接続不良無く容易に接続することができ
る。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例にかかる方法を図1、
図2とともに説明する。
【0012】まず接続後の断面を図1(a)に示す。本
発明は、LSI電極1にバンプ2を有したLSIチップ
3、回路基板4、光硬化性等の絶縁樹脂6および熱収縮
性フィルム7の4つの要素から構成される。バンプ2は
、例えばAuを用い、回路基板の電極5は例えはTi−
Pd−Auの3層膜を用いる。LSIチップ3は、光硬
化性絶縁樹脂6によりフェースダウンで回路基板4に固
定され、LSIチップ3のバンプ2と回路基板の電極5
は光硬化性絶縁樹脂6の収縮力により、接触させられる
。この後、全体を熱処理する事により熱収縮性フィルム
7の収縮力によりLSIチップ3のバンプ2と回路基板
の電極5は更にしっかりと接触させられる。このとき熱
硬化性フィルム7は回路基板の電極5やバンプ2の位置
まで広がらない量とする。図1(b)に接続原理を示す
。LSIチップ3と回路基板4間のギャップhは、バン
プ2の厚みで規制されるが、この状態で光硬化性絶縁樹
脂6を硬化すると、Δh1の収縮量をもった状態で収縮
力W1が作用する。また、LSIチップ3と光硬化性絶
縁樹脂6および回路基板4と光硬化性絶縁樹脂6間は各
々の密着力α、βが作用しているためバンプ2と回路基
板の電極5同士は圧接・接触させられる。次に熱処理を
行うことにより熱収縮性フィルム7が収縮し、更に△h
2の収縮量をもった状態で収縮力W2が作用し、バンプ
2と回路基板の電極5同士を強く圧接する。この時、収
縮量△h2のおよび収縮力W2は、光硬化性絶縁樹脂6
の熱膨張力−△h3および膨張量−W3よりも大きなも
のを用いる。
【0013】図2は本発明における実装方式のプロセス
を示す。まず回路基板4に光硬化性絶縁樹脂6をディス
ペンサなどで滴下する(a)。ついで、熱収縮性フィル
ム7を回路基板4上の光硬化性樹脂6の上に載せ、さら
に、熱収縮性フィルム7上に光硬化性絶縁樹脂6を滴下
する。このとき熱収縮性フィルム7はバンプ2や回路基
板の電極5を覆わない量とする(b)。ついで、LSI
チップ3のバンプ2と回路基板の電極5とを位置合わせ
する(c)。この位置合わせは、回路基板4がガラス板
であればガラス板側から行い、不透明基板であれば2個
のカメラでLSIチップ3面と回路基板4面の両方のパ
ターンを認識させ合体させる。位置合わせが終わると、
LSIチップ3を加圧する。この加圧によりバンプ2と
回路基板の電極5は電気的にほぼ接触する。次に光硬化
性絶縁樹脂6を例えば(d)のごとくUV光を照射して
硬化させる。なお、基板4が透明の場合は、(e)のご
とく裏面からUV光を照射してもよい。硬化が終了して
から加圧治具8を取り去るとLSIチップ3と回路基板
4との接続が完了する。このあとLSIチップ3の接合
された回路基板4を熱処理し熱収縮性フィルム7を収縮
させ、さらにしっかりとLSIチップ3のバンプ2と回
路基板の電極5とを接触させ、LSIチップ3の回路基
板4への実装が完了する(f)。
【0014】その効果について従来例との比較を(表1
)に示す。
【0015】
【表1】
【0016】以上の方法により、加圧治具7とLSIチ
ップ3、および回路基板4との平行度の不十分さによる
バンプ2と回路基板の電極5との接続不良、および光硬
化性樹脂6がLSIチップ3やまわりの雰囲気の温度上
昇により熱膨張し、そのためにバンプ31が回路基板の
電極34から離れ接続不良を起こすという問題を著しく
減少させることができる。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は、絶縁基板上に半
導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、前
記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、前
記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱収
縮性フィルムを載せ、前記熱収縮性フィルム上に更に光
硬化性樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極
部に金属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記
電極配線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ
前記基板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を
接合した基板を熱処理し、前記熱収縮性フィルムを収縮
させ、前記熱収縮性フィルムの収縮力により前記半導体
素子の金属突起と前記基板の電極配線をしっかりと接触
させる方法を用いることにより、回路基板とLSIチッ
プとを加圧接続するときの加圧治具と回路基板、LSI
チップとの間の平行度の不十分さによるバンプと回路基
板の電極との間に接続不良や、光硬化性絶縁樹脂がLS
Iチップやまわりの雰囲気の温度上昇により熱膨張し、
そのためにバンプが回路基板の電極から離れ接続不良を
起こすという問題点を著しく減少させることができ、半
導体装置の実装に十分寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における半導体素子を基板に
実装したときの断面図、および接続原理図である。
【図2】同実施例における実装方式のプロセス工程断面
図である。
【図3】従来例において半導体素子を実装したときの断
面図、および接続原理図である。
【図4】従来例における実装方式のプロセス工程断面図
である。
【符号の説明】
1    LSI電極 2    バンプ 3    LSIチップ 4    回路基板 5    回路基板の電極 6    光硬化性絶縁樹脂 7    熱収縮性フィルム 8    加圧治具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  絶縁基板上に半導体素子の電極に対応
    した位置に電極配線を形成し、前記基板の電極配線部に
    光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、前記光硬化性絶縁樹脂上
    に前記電極配線以外の部分に熱収縮性樹脂を載せ、前記
    熱収縮性樹脂上に更に光硬化性樹脂を塗布した後、前記
    電極配線に対応した電極部に金属突起を有する半導体導
    体素子の金属突起と前記電極配線を位置合わせし、前記
    光硬化性樹脂を硬化させ前記基板と半導体素子を接合し
    た後、前記半導体素子を接合した基板を熱処理し、前記
    熱収縮性樹脂を収縮させ、前記熱収縮性樹脂の収縮力に
    より前記半導体素子の金属突起と前記基板の電極配線と
    を電気的に接触させることを特徴とする半導体装置の半
    導体装置の実装方法。
  2. 【請求項2】  熱収縮性樹脂が熱収縮性フィルムであ
    ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の実装方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10270496A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Hitachi Ltd 電子装置、情報処理装置、半導体装置並びに半導体チップの実装方法
DE10232636A1 (de) * 2002-07-18 2004-02-12 Delo Industrieklebstoffe Gmbh & Co. Kg Verfahren und Klebstoff zur Flip-Chip-Kontaktierung
US7257001B2 (en) * 2004-04-23 2007-08-14 Shmuel Erez Device and method for fastener-free connection via a heat-shrinkable insert
CN112968109A (zh) * 2020-11-27 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种驱动背板及其制作方法

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CN112968109A (zh) * 2020-11-27 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种驱动背板及其制作方法

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