JPH04302445A - 半導体素子の実装構造 - Google Patents

半導体素子の実装構造

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JPH04302445A
JPH04302445A JP3089013A JP8901391A JPH04302445A JP H04302445 A JPH04302445 A JP H04302445A JP 3089013 A JP3089013 A JP 3089013A JP 8901391 A JP8901391 A JP 8901391A JP H04302445 A JPH04302445 A JP H04302445A
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JP
Japan
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semiconductor element
glass substrate
alignment mark
conductive film
anisotropic conductive
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Pending
Application number
JP3089013A
Other languages
English (en)
Inventor
Mineaki Iida
飯田 峰昭
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH04302445A publication Critical patent/JPH04302445A/ja
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
    • H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
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    • H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps

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  • 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】この発明は、フリップチップ方式
のボンディングによる半導体素子の実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、液晶表示板に駆動用ICを取り
付ける際には、TAB−IC(駆動用ICをキャリアテ
ープに実装してなるTAB製品)のアウタリードと液晶
ガラス基板(以下ガラス基板と称する)の配線パターン
とを異方性導電膜を用いて接続するということが行われ
ている。
【0003】この異方性導電膜は微細な導電粒子を均一
に分散させたフィルム状の熱硬化性の接着剤であって、
加熱加圧されることによって対向するアウタリードと配
線パターンとを電気的に接続しかつ上記TAB製品を上
記ガラス基板に固定することができる。
【0004】ところが、近年、液晶表示板の高細密化の
要求から、TAB製品を用いずに、半導体素子の電極と
ガラス基板の配線パターンとを直接接続するということ
が考えられている。このような実装方式をフリップチッ
プ方式という。
【0005】このフリップチップ方式を図5〜図7を参
照して詳しく説明する。図6(a)に示すように、半導
体素子1の素子形成面にはバンプ3(突起電極)が形成
されている。さらに、この半導体素子1は素子形成面1
aを下方に向けた状態でボンディングヘッド4の加圧面
4aに保持され、ガラス基板5の素子搭載面5aに向か
い合わせられる。
【0006】この素子搭載面5aには上記バンプ3と接
合させられる配線パターン6が形成されている。上記配
線パターン6上には異方性導電膜7があらかじめ貼付さ
れている。
【0007】上記半導体素子1のバンプ3と上記ガラス
基板5の配線パターン6は、上記ガラス基板5の下側に
撮像面9aを上方に向けて配置された撮像カメラ9によ
って撮像される。この撮像カメラ9からの撮像信号に基
づいて上記ガラス基板5がXY方向に駆動され、上記バ
ンプ3と配線パターン6とを位置合わせする。
【0008】ついで、図6(b)に示すように、上記ボ
ンディングヘッド4は下方に駆動され、上記半導体素子
1のバンプ3を上記異方性導電膜7の上面に当接させる
。
【0009】この状態において、上記半導体素子1のバ
ンプ3およびガラス基板5の配線パターン6は上記撮像
カメラ9によって再度撮像され、確実に位置決めされて
いるかが確認される。このとき、上記バンプ3と配線パ
ターン6とがずれていれば、上記半導体素子1を再び異
方性導電膜7から離間させ、再度位置決めする。
【0010】上記撮像カメラ9によって確実に位置決め
されていることが確認されたならば、上記ボンディング
ヘッド4は上記半導体素子1を上記ガラス基板5の方向
に加圧する。
【0011】図5に示すように、上記半導体素子1のバ
ンプ3の形成された部位には段差があるので、上記異方
性導電膜7のうち上記配線パターン6とバンプ3とに押
し潰された部分は複数の導電粒子8…が互いに密着して
電気的に接続される。それ以外の部分は複数の導電粒子
8…が互いに接触するということがないので電気的に絶
縁状態となる。このことによって対向する上記半導体素
子1のバンプ3と配線パターン6だけが電気的に接続さ
れるのである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ガラス
基板5の配線パターン6には異方性導電膜7が貼付され
ているために、上記ガラス基板5の下側に配置された撮
像カメラ9による上記半導体素子1のバンプ3の認識は
上記異方性導電膜7を介して行われる。異方性導電膜7
が透明な材料で作られていてもその内部に分散された導
電粒子8によって視認性が低下するから、バンプ3の位
置を誤認識することもある。このため正確な実装をする
ことができないということがあった。
【0013】一方図7に示すように上記半導体素子1と
上記ガラス基板5の間に半導体素子1の素子形成面1a
と上記ガラス基板5の配線パターン6とを同時に認識で
きる撮像カメラ9´を配置する場合もある。この撮像カ
メラ9´はミラー10およびハーフミラー11が設けら
れていて、上記半導体素子1の素子形成面1aと上記ガ
ラス基板5の配線パターン6とを同時に撮像することが
できるようになっている。
【0014】しかし、このような撮像方法であると、上
記配線パターン6は上記異方性導電膜7を介して撮像さ
れるから、その配線パターン6の視認性が低下し、正確
な実装が行えない可能性がある。
【0015】また、図5に示すような実装構造の場合、
異方性導電膜7を加圧して流動させることで電気的な接
続が行われる。しかしながら上記異方性導電膜7のうち
上記半導体素子1の素子形成面1aとガラス基板5とに
挟まれた部分の異方性導電膜7はバンプ3および配線パ
ターン6に邪魔されてこの外部へ流動しずらい。
【0016】そのため、接続不良が発生するおそれがあ
るばかりかそれを防止するために、ボンディング圧力を
高くすると、そのボンディング圧力により、上記半導体
素子1あるいはガラス基板5を破壊するおそれがあった
。
【0017】この発明は上記事情に鑑みて成されたもの
で、上記半導体素子とガラス基板の位置決めを容易にす
ることができると共に、必要以上にボンディング圧力を
高くする必要がない半導体素子の実装構造を提供するこ
とを目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明は、バンプを有
する半導体素子を配線パターンが形成された基板に熱硬
化性の異方性導電膜を介してボンディングしてなる半導
体素子の実装構造において、上記半導体素子のバンプが
形成された面の上記バンプが形成されていない位置に第
1の位置合わせマークを設け、上記基板には上記第1の
位置合わせマークと位置合わせすることで上記半導体素
子の位置合わせを行う第2の位置合わせマークを設け、
上記異方性導電膜の上記第2の位置合わせマークに対向
する位置には開孔が形成されていることを特徴とする。
【0019】
【作用】このような構成によれば、上記開孔の部分を通
して上記第1、第2の位置合わせマークの認識をするこ
とができると共に、実装の際には異方性導電膜を上記開
孔の部分に流出させることができる。
【0020】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図1〜図4を参
照して説明する。なお、従来例と同一構成要素には同一
記号を付して説明を省略する。
【0021】図1は実装構造を示すものである。この発
明の実装構造においては、従来例(図5)と異なり、異
方性導電膜15はバンプ3の形成されていない部位に対
応する部分(図にAで示す)には設けられない。
【0022】すなわち、図2に示すように、例えば半導
体素子1が矩形状でかつ素子形成面1aの縁部にそって
バンプ3が形成されている場合には、上記異方性導電膜
15は図にAで示す部分を区画する開孔15aを有する
矩形枠状の異方性導電膜である。この異方性導電膜15
は上記配線パターン6上にあらかじめ貼付されている。
【0023】図1に示すように、半導体素子1が基板5
に実装された状態において、上記半導体素子1の素子形
成面1aの上記開孔15a内に露出する部位には第1の
位置合わせマーク16が設けられている。
【0024】また、図1、図2に示すように、ガラス基
板5の上記開孔15a内に露出する部分には、上記第1
の位置合わせマーク16と対向する第2の位置合わせマ
ーク17が設けられている。
【0025】上記第2の位置合わせマーク17は図2に
示すように十字形に形成されていると共に、上記第1の
位置合わせマーク16は上記第2の位置合わせマーク1
7と相似形に形成されている(図4に示す)。また、第
1の位置合わせマーク16は、上記第2の位置合わせマ
ーク17よりわずかに大きく形成されていて、この第2
の位置合わせマーク17と重ね合わせた場合には、図4
に示すように、縁部が上記第2の位置合わせマーク17
の外側にはみだすようになっている。
【0026】そして、上記第1、第2の位置合わせマー
ク16、17は、このはみだしの量がバンプ3と配線パ
ターン6の位置合わせの許容誤差範囲内になるような大
きさに形成されている。
【0027】このような実装構造を有するフリップチッ
プ方式のボンディング工程を図3を参照して説明する。
【0028】上記ガラス基板5の下方には、撮像面9a
を上記ガラス基板5の下面に対向させた撮像カメラ9が
設けられている。この撮像カメラ9は、第2の位置合わ
せマーク17を撮像することができる。
【0029】図3(a)に示すように、上記半導体素子
1はボンディングヘッド4の下端面にその素子形成面1
aを下方に向けた状態で保持され、上記ガラス基板5に
向かい合わせられる。このとき上記半導体素子1に設け
られた上記第1の位置合わせマーク16は上記撮像カメ
ラ9によって撮像される。
【0030】上記第1の位置合わせマーク16は上記異
方性導電膜15の上記開孔15aを通して撮像されるの
で、異方性導電膜15に遮られることなく確実に撮像さ
れる。そして上記第1、第2の位置合わせマーク16、
17が重なるように上記ガラス基板5をXY方向に駆動
することで上記半導体素子1のバンプ3と上記ガラス基
板5の配線パターン6は位置合わせされる。
【0031】すなわち、図4に示すように、上記第2の
位置合わせマーク17が上記第1の位置合わせマーク1
6内に入ったならば、上記撮像カメラ9によって上記半
導体素子1とガラス基板5とが位置合わせされたと検知
される。
【0032】上記半導体素子1と上記ガラス基板5とが
位置合わせされたならば、図3(b)に示すように、ボ
ンディングヘッド4が下降駆動され、上記半導体素子1
は上記異方性導電膜15の上面に上記バンプ3を当接さ
せて仮付けされる。この状態において、上記撮像カメラ
9は上記第1の位置合わせマーク16と第2の位置合わ
せマーク17を撮像する。このことで上記半導体素子1
と上記ガラス基板5との位置合わせが再度確認される。
【0033】このとき、第1、第2の位置合わせマーク
16、17がずれていれば、上記ボンディングヘッド4
は上昇駆動され、再度半導体素子1とガラス基板5の位
置合わせが行われる。
【0034】上記半導体素子1と上記ガラス基板5の位
置合わせが確認されたならば、図3(c)に示すように
、上記半導体素子1はボンディングヘッド4によって、
加熱されると共に上記ガラス基板5の方に押圧される。 このことにより上記異方性導電膜15が硬化し、上記バ
ンプ3と上記配線パターン6とは電気的に接続されると
共に上記半導体素子1はガラス基板5に固定される。
【0035】このような構成によれば、第1の位置合わ
せマーク16を撮像カメラ9によって確実に撮像するこ
とができるから正確な位置決めが可能である。
【0036】また、仮付けの時に上記半導体素子1とガ
ラス基板5とがずれても、これを容易に検知することが
できるから、より正確な実装を行うことができる。
【0037】さらにボンディングの際には、バンプ3と
配線パターン6によって圧縮された異方性導電膜15は
上記開孔15a内に流れ出すことができる。そのため、
上記バンプ3と配線パターン6とを電気的に確実に接続
することができるばかりか、従来例に比べ必要以上にボ
ンディング圧力を高くする必要がないので、半導体素子
1やガラス基板5を破壊することが少なくなる。
【0038】なお、この発明は上記一実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変
形可能である。
【0039】上記一実施例においては、上記異方性導電
膜15に形成された開孔15aは一つであったが、複数
であっても良い。例えば、上記半導体素子1の素子形成
面1aの縁部に沿ってバンプ3…が形成されかつ中央部
にもバンプ3…が形成されている場合には、開孔15a
は複数個必要になる。
【0040】また、上記一実施例においては、上記第1
、第2の位置合わせマーク16、17は十字形状であっ
たが、3角形状、4角形状等のものであっても良く、ま
た、上記第1、第2の位置合わせマーク16、17は相
似形でなくても良い。要はガラス基板5と半導体素子1
とを位置決めすることができるような形状であれば良い
。
【0041】さらに、上記第1、第2の位置合わせマー
ク16、17はそれぞれ一つずつに限定されるものでは
なく、複数個設けられていても良い。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の半導体
素子の実装構造は、半導体素子のバンプと基板の配線パ
ターンとを異方性導電膜を介して接続する場合に、上記
半導体素子の上記素子形成面のバンプが形成されていな
い部位には第1の位置合わせマークを設けると共に、上
記基板には上記第1の位置合わせマークと位置合わせす
ることで上記基板と半導体素子の位置決めを行う第2の
位置合わせマークを設けた。そして、上記異方性導電膜
の上記第2の位置合わせマークに対向する位置には開孔
を形成した。
【0043】このような構成によれば、ボンディングの
際に、上記異方性導電膜の開孔を通して上記基板の下方
から上記第1、第2の位置合わせマークを確実に撮像す
ることができるから、この第1、第2の位置合わせマー
クを用いて半導体素子と基板の位置合わせを正確に行う
ことが可能である。
【0044】また、上記基板と半導体素子の素子形成面
とによって挟まれた異方性導電接着膜は上記開孔内に流
れ出すことができるから、必要以上にボンディング圧力
を高くする必要がない。このことによって半導体素子や
基板を破壊することが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す側断面図。
【図2】同じく、異方性導電膜が貼付されたガラス基板
を示す斜視図。
【図3】同じく、ボンディング工程を示す工程図。
【図4】同じく、第1、第2の位置合わせマークを示す
下面図。
【図5】従来例を示す実装構造の側断面図。
【図6】同じく、ボンディング工程を示す工程図。
【図7】同じく、ボンディング工程を示す側断面図。
【符号の説明】
1…半導体素子、1a…素子形成面、3…バンプ、4…
ボンディングヘッド、5…ガラス基板、6…配線パター
ン、15…異方性導電膜、15a…開孔、16…第1の
位置合わせマーク、17…第2の位置合わせマーク。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  バンプを有する半導体素子を配線パタ
    ーンが形成された基板に熱硬化性の異方性導電膜を介し
    てボンディングしてなる半導体素子の実装構造において
    、上記半導体素子のバンプが形成された面の上記バンプ
    が形成されていない位置に第1の位置合わせマークを設
    け、上記基板には上記第1の位置合わせマークと位置合
    わせすることで上記半導体素子の位置合わせを行う第2
    の位置合わせマークを設け、上記異方性導電膜の上記第
    2の位置合わせマークに対向する位置には開孔が形成さ
    れていることを特徴とする半導体素子の実装構造。
JP3089013A 1991-03-29 1991-03-29 半導体素子の実装構造 Pending JPH04302445A (ja)

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JP3089013A JPH04302445A (ja) 1991-03-29 1991-03-29 半導体素子の実装構造

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043138A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Toray Engineering Co., Ltd. Method and device for alignment
JP2004038203A (ja) * 1997-07-30 2004-02-05 Seiko Epson Corp 回路基板ユニットの製造方法及び液晶装置の製造方法
JP2010283010A (ja) * 2009-06-02 2010-12-16 Adwelds:Kk アライメント装置、この装置を備えた実装装置およびアライメント方法

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