JPH0430532A - 突起状電極バンプの構造及びその製法 - Google Patents
突起状電極バンプの構造及びその製法Info
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- JPH0430532A JPH0430532A JP2137765A JP13776590A JPH0430532A JP H0430532 A JPH0430532 A JP H0430532A JP 2137765 A JP2137765 A JP 2137765A JP 13776590 A JP13776590 A JP 13776590A JP H0430532 A JPH0430532 A JP H0430532A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の実装構造に係り、特にその突起
状電極バンプの構造及びその製法に関するものである。
状電極バンプの構造及びその製法に関するものである。
［従来の技術］
第７図及び第８図は、従来の半導体装置の実装構造を示
すもので、半導体装置１を、その半導体装置１と基板２
上の導体リード３間を、金属材料（Ｎｉ、Ａ１等）から
なる導電性粒子４を含んだ異方性導電接着剤５により接
合して実装したものである。
すもので、半導体装置１を、その半導体装置１と基板２
上の導体リード３間を、金属材料（Ｎｉ、Ａ１等）から
なる導電性粒子４を含んだ異方性導電接着剤５により接
合して実装したものである。
半導体装置ｌは、パッド部に突起状接続電極（バンプ）
６が形成されたいわゆるフリップチンブで、基板２上に
フェースダウンポンディング実装され加圧及び加熱する
ことにより、第８図に示すように、突起状電極バンプ６
と基板２上の導体リード３間で、異方性導電接着剤５中
に混在された導電性粒子４がつふれて、突起状電極バン
プ６と基板２上の導体リード３と接触し、電気的接続が
とられるように構成されたものである。
６が形成されたいわゆるフリップチンブで、基板２上に
フェースダウンポンディング実装され加圧及び加熱する
ことにより、第８図に示すように、突起状電極バンプ６
と基板２上の導体リード３間で、異方性導電接着剤５中
に混在された導電性粒子４がつふれて、突起状電極バン
プ６と基板２上の導体リード３と接触し、電気的接続が
とられるように構成されたものである。
〔発明が解決しようとする課！ｌ！］
ところで、このように構成された従来の半導体装置１の
実装構造においては、異方性導電接着剤５中に導電性粒
子４を均一には混ぜれず、このため突起状電極バンプ６
と導体リード３の間に介在する導電性粒子４の数が一定
とはならず、接続抵抗が増えたり、導電性粒子４が全く
存在しないために電気的導通がとれずに断線不良となる
という欠点があった。この問題は突起状電極バンプ６の
サイズが極小であったり、回路パターン３が微細ピッチ
である場合には、特に顕著であった。
実装構造においては、異方性導電接着剤５中に導電性粒
子４を均一には混ぜれず、このため突起状電極バンプ６
と導体リード３の間に介在する導電性粒子４の数が一定
とはならず、接続抵抗が増えたり、導電性粒子４が全く
存在しないために電気的導通がとれずに断線不良となる
という欠点があった。この問題は突起状電極バンプ６の
サイズが極小であったり、回路パターン３が微細ピッチ
である場合には、特に顕著であった。
この欠点を解消する方法として、電力性導電接着剤５中
の導電性粒子４の数を増加させることが考えられるが、
この場合は接着剤自体の含有率が低下し、接着強度が低
下する。さらには、導電性粒子４の密度が高くなること
によって、導体リード３間又は突起状電極バンプ６間で
の短絡不良が発生するという恐れがあった。
の導電性粒子４の数を増加させることが考えられるが、
この場合は接着剤自体の含有率が低下し、接着強度が低
下する。さらには、導電性粒子４の密度が高くなること
によって、導体リード３間又は突起状電極バンプ６間で
の短絡不良が発生するという恐れがあった。
また、別の方法として、導電性粒子４をファイングレー
ド（極小サイズ）とし、突起状電極バンプ６と導体リー
ド３の間に導電性粒子４が存在する確率を高くすること
も考えられるが、やはり、異方性導電接着側５中に導電
性粒子４を均一には混ぜれず、さらには、ファイングレ
ードの導電性粒子４を均一な大きさで製造することは非
常に困難であった。
ド（極小サイズ）とし、突起状電極バンプ６と導体リー
ド３の間に導電性粒子４が存在する確率を高くすること
も考えられるが、やはり、異方性導電接着側５中に導電
性粒子４を均一には混ぜれず、さらには、ファイングレ
ードの導電性粒子４を均一な大きさで製造することは非
常に困難であった。
本発明は、前記背景に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、製法が容易で、導電リードや突起
状電極バンプが微小であっても、フェースダウンポンデ
ィング時の電気的接続が確実にとれる突起状電極バンプ
の構造及びその製造方法を提供することにある。
目的とするところは、製法が容易で、導電リードや突起
状電極バンプが微小であっても、フェースダウンポンデ
ィング時の電気的接続が確実にとれる突起状電極バンプ
の構造及びその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため本発明は、半導体装置１を、基
板２上の導体リード３にフェースダウンポンディング実
装し、突起状電極バンプ６を介在させて電気的接続が採
られる半導体装置１における突起状電極バンプ６の構造
において、前記突起状電極バンプ６の半導体装置１側先
端に、接着剤による接着層７を形成し、該接着層７に金
属材料からなり、球状で略同一径を有する導電性粒子４
を、均一に付着させたことを特徴とするものである。
板２上の導体リード３にフェースダウンポンディング実
装し、突起状電極バンプ６を介在させて電気的接続が採
られる半導体装置１における突起状電極バンプ６の構造
において、前記突起状電極バンプ６の半導体装置１側先
端に、接着剤による接着層７を形成し、該接着層７に金
属材料からなり、球状で略同一径を有する導電性粒子４
を、均一に付着させたことを特徴とするものである。
また、前記突起状電極バンプ６の製法において、前記接
着剤を磁化させて接着層７を形成し、該接着層７上に同
様に磁化された金属材料からなる球状の導電性粒子４を
その磁力により付着させ、接着剤の硬化後に消磁して製
造されることを特徴とするものである。
着剤を磁化させて接着層７を形成し、該接着層７上に同
様に磁化された金属材料からなる球状の導電性粒子４を
その磁力により付着させ、接着剤の硬化後に消磁して製
造されることを特徴とするものである。
さらには、金属材料からなる球状の導電性粒子４それぞ
れを、常温では粘着力の少ない接着剤でつつんで導電性
粒子４の外側に均一な接着層７を形成し、該導電性粒子
４をスクリーン８を用いて突起状電極バンプ６先端に一
層に並べ、加熱することにより接着硬化させて製造され
ることを特徴とするものである。
れを、常温では粘着力の少ない接着剤でつつんで導電性
粒子４の外側に均一な接着層７を形成し、該導電性粒子
４をスクリーン８を用いて突起状電極バンプ６先端に一
層に並べ、加熱することにより接着硬化させて製造され
ることを特徴とするものである。
〔作用］
上記のように本発明においては、導電性金属粒子４を突
起状１ｉ極バンプ６の先端のみに接着させたため、導体
リード３間又は突起状電極バンプ６間の短絡がなくなり
、また、突起状電極バンプ６と導体リード３の間に介在
する導電性金属粒子４の数を、一定にかつ増加させるこ
とができ、これにより断線不良がなくなり接続が安定す
るため、接続抵抗が減少し、高速度で動作する半導体装
置１を搭載することができる。また、導電性金属粒子４
を、形状が球状で同一の径を有するものとしたため、突
起状電極バンプ６の高さを一定とでき、フェースダウン
ポンディング時の接続が安定する。また、請求項２及び
３に係る製法によれば、本発明の構造の突起状電極バン
プが容易に製造できる。
起状１ｉ極バンプ６の先端のみに接着させたため、導体
リード３間又は突起状電極バンプ６間の短絡がなくなり
、また、突起状電極バンプ６と導体リード３の間に介在
する導電性金属粒子４の数を、一定にかつ増加させるこ
とができ、これにより断線不良がなくなり接続が安定す
るため、接続抵抗が減少し、高速度で動作する半導体装
置１を搭載することができる。また、導電性金属粒子４
を、形状が球状で同一の径を有するものとしたため、突
起状電極バンプ６の高さを一定とでき、フェースダウン
ポンディング時の接続が安定する。また、請求項２及び
３に係る製法によれば、本発明の構造の突起状電極バン
プが容易に製造できる。
第１図及び第２図は、本発明の第１の実施例を示すもの
である。半導体装置１が実装される基板２は、プラスチ
ック系又はセラミック系であり、その片面に導体リード
３を有し、その導体リード３の一端には、金、銀、銅、
インジウム、ニッケル等の導電性金属材料からなる突起
状電極バンプ６が設けられている。その突起状電極バン
プ６の半導体装置ｌ実装側先端には、硬化後の硬度が低
いエポキシ系やシリコン系等の樹脂からなる接着剤７が
塗布されており、その上に金属材料からなる球状で、略
同一径を有する導電性粒子４が均一に付着されて構成さ
れたものである。なお、基板２はリードフレームやフィ
ルム状のもので構成されたのもであっても良い。
である。半導体装置１が実装される基板２は、プラスチ
ック系又はセラミック系であり、その片面に導体リード
３を有し、その導体リード３の一端には、金、銀、銅、
インジウム、ニッケル等の導電性金属材料からなる突起
状電極バンプ６が設けられている。その突起状電極バン
プ６の半導体装置ｌ実装側先端には、硬化後の硬度が低
いエポキシ系やシリコン系等の樹脂からなる接着剤７が
塗布されており、その上に金属材料からなる球状で、略
同一径を有する導電性粒子４が均一に付着されて構成さ
れたものである。なお、基板２はリードフレームやフィ
ルム状のもので構成されたのもであっても良い。
第２図は、本実施例の製造工程を示すもので、まず、基
板２上の導体リード３の先端部分に突起状の電極バンプ
６を形成する。この方法としては、電解メツキをする方
法や、ワイヤボンディングを行いワイヤ部分を切断する
方法等があり、特に微細ピッチで突起状電極バンプ６を
形成する場合には、ポジ又はネガレジストを用い、紫外
線照射で窓あけを行い、電解メツキをする方法が採られ
る０次に、突起状電極バンプ６の先端にスクリーン印刷
等により均一な厚さの接着剤を塗布し接着層７を形成す
る（同図（ａｌ参照）。なおここで、接着剤として熱硬
化性の樹脂を用いた場合は、液状でかつチクソ性の高い
ものを使用するか、ある程度仮硬化（完全硬化ではない
）させておき、粘度をあげておく。その後、パレット９
等に導電性金属粒子４を均一に隙間なく並べ、この上か
ら接着層７を有する突起状電極バンプ６を押しつけて、
導電性金属粒子４の一部分が接着層７に埋め込まれるよ
うにして導電性金属粒子４を接着する（同図ｂ）参照）
。
板２上の導体リード３の先端部分に突起状の電極バンプ
６を形成する。この方法としては、電解メツキをする方
法や、ワイヤボンディングを行いワイヤ部分を切断する
方法等があり、特に微細ピッチで突起状電極バンプ６を
形成する場合には、ポジ又はネガレジストを用い、紫外
線照射で窓あけを行い、電解メツキをする方法が採られ
る０次に、突起状電極バンプ６の先端にスクリーン印刷
等により均一な厚さの接着剤を塗布し接着層７を形成す
る（同図（ａｌ参照）。なおここで、接着剤として熱硬
化性の樹脂を用いた場合は、液状でかつチクソ性の高い
ものを使用するか、ある程度仮硬化（完全硬化ではない
）させておき、粘度をあげておく。その後、パレット９
等に導電性金属粒子４を均一に隙間なく並べ、この上か
ら接着層７を有する突起状電極バンプ６を押しつけて、
導電性金属粒子４の一部分が接着層７に埋め込まれるよ
うにして導電性金属粒子４を接着する（同図ｂ）参照）
。
このように製造された突起状電極バンプ６に、半導体装
Ｉｌｌの電極パッドを対向させて、半導体装置ｌをフェ
ースダウンボンディングしく同図（Ｃ）参照）、加熱及
び加重を行い、これらを接合させる。この時、加圧によ
り、導電性金属粒子４が接着層７に押し込まれ、半導体
装置ｌの電極パνドと突起状電極バンプ６の双方に接触
し、それらの間でつぶれて電気的導通を確保し、また、
同時に加熱により接着剤７を硬化させ、その収縮力によ
り固定させて前記接触状態を維持させる。最後に、半導
体装置１の耐湿性向上と接合性の向上（機械的衝撃に強
くする）ために、半導体装置１と基板２の間に、樹脂１
０等を充填して封止を行う。
Ｉｌｌの電極パッドを対向させて、半導体装置ｌをフェ
ースダウンボンディングしく同図（Ｃ）参照）、加熱及
び加重を行い、これらを接合させる。この時、加圧によ
り、導電性金属粒子４が接着層７に押し込まれ、半導体
装置ｌの電極パνドと突起状電極バンプ６の双方に接触
し、それらの間でつぶれて電気的導通を確保し、また、
同時に加熱により接着剤７を硬化させ、その収縮力によ
り固定させて前記接触状態を維持させる。最後に、半導
体装置１の耐湿性向上と接合性の向上（機械的衝撃に強
くする）ために、半導体装置１と基板２の間に、樹脂１
０等を充填して封止を行う。
なお、この樹脂１０による封止は、本発明に特に必要な
ものではなく、封止しなくても良く、またキャップ等で
覆ったものでも良い。
ものではなく、封止しなくても良く、またキャップ等で
覆ったものでも良い。
このような構成にしたことにより、導電性金属粒子４を
突起状電極バンプ６の先端のみに接着させたため、導体
リード３間又は突起状電極バンプ６間の短絡がなくなり
、これにより、導体リード３ピツチや突起状電極バンプ
６をせばめることができ、また、突起状電極バンプ６と
導体リード３の間に介在する導電性金属粒子４の数を一
定にかつ増加させることができるため断線不良が防げ、
突起状電極バンプ６や導体リード３の大きさを小さくす
ることができ、基板２上での高密度実装が可能で小型化
が図れる。また、接続抵抗が減少するため高速度で動作
する半導体装置１を搭載することができる。さらには、
導電性金属粒子４を形状が球状で同一の径を存するもの
としたため、突起状電極バンプ６の高さを一定とでき、
フェースダウンボンディング時の接続が安定する。また
、導電性金属粒子４を介して電気的接続をとるため、半
導体装置ｌと基板２の熱膨張率の差による熱的応力の吸
収ができ、基板２として安価で製造し易い材料が使用で
きる。
突起状電極バンプ６の先端のみに接着させたため、導体
リード３間又は突起状電極バンプ６間の短絡がなくなり
、これにより、導体リード３ピツチや突起状電極バンプ
６をせばめることができ、また、突起状電極バンプ６と
導体リード３の間に介在する導電性金属粒子４の数を一
定にかつ増加させることができるため断線不良が防げ、
突起状電極バンプ６や導体リード３の大きさを小さくす
ることができ、基板２上での高密度実装が可能で小型化
が図れる。また、接続抵抗が減少するため高速度で動作
する半導体装置１を搭載することができる。さらには、
導電性金属粒子４を形状が球状で同一の径を存するもの
としたため、突起状電極バンプ６の高さを一定とでき、
フェースダウンボンディング時の接続が安定する。また
、導電性金属粒子４を介して電気的接続をとるため、半
導体装置ｌと基板２の熱膨張率の差による熱的応力の吸
収ができ、基板２として安価で製造し易い材料が使用で
きる。
第３図及び第４図は、本発明の第２の実施例を示すもの
である。前記第１の実施例と異なる点は、接着剤及び導
電性金属粒子４であり、他は前記第１の実施例と同様で
ある。
である。前記第１の実施例と異なる点は、接着剤及び導
電性金属粒子４であり、他は前記第１の実施例と同様で
ある。
第４図において接着剤は、磁性体（Ｆｅ、Ｎｉ等の金属
粉末）を含有したエポキシ系、シリコン系等の樹脂を用
い、これを磁化させて後、突起状電極バンプ６に塗布し
て接着層７を形成する（同図（ａ）参照）０次に、パレ
ット９等に磁化された磁性体を含有した導電性金属粒子
４を均一に隙間なく並べ、この上から接着層７を有する
突起状電極バンプ６を近づけてその磁力により導電性金
属粒子４を接着剤７の表面に付着させる（同図ｂ）参照
）。吸着後は導電性金属粒子４は接着剤により保持され
るため、それらの消磁を行って製造する。
粉末）を含有したエポキシ系、シリコン系等の樹脂を用
い、これを磁化させて後、突起状電極バンプ６に塗布し
て接着層７を形成する（同図（ａ）参照）０次に、パレ
ット９等に磁化された磁性体を含有した導電性金属粒子
４を均一に隙間なく並べ、この上から接着層７を有する
突起状電極バンプ６を近づけてその磁力により導電性金
属粒子４を接着剤７の表面に付着させる（同図ｂ）参照
）。吸着後は導電性金属粒子４は接着剤により保持され
るため、それらの消磁を行って製造する。
このように製造された突起状電極バンプ６に、半導体装
置１を前記第１の実施例と同様にフェースダウンボンデ
ィングする（同図（Ｃ）、（ｄ）参照）。
置１を前記第１の実施例と同様にフェースダウンボンデ
ィングする（同図（Ｃ）、（ｄ）参照）。
このような構成においても、前記第１の実施例と同様の
効果を奏すると共に、突起状電極バンプ６の製造が容易
に行なえるという効果をも奏する。
効果を奏すると共に、突起状電極バンプ６の製造が容易
に行なえるという効果をも奏する。
第５図及び第６図は、本発明の第３の実施例を示すもの
である。前記第１の実施例と異なる点は、接着剤及び接
着剤と導電性金属粒子４の電極バンプ６との接合方法で
あり、他は前記第１の実施例と同様である。
である。前記第１の実施例と異なる点は、接着剤及び接
着剤と導電性金属粒子４の電極バンプ６との接合方法で
あり、他は前記第１の実施例と同様である。
接着剤はエポキシ系、シリコン系等の樹脂を用い、常温
あたりやそれ以下の温度ではほとんど粘着性をもたず固
体であり、加熱により粘着性が現れるものを用いる。導
電性金属粒子４は前記特性を有する接着剤で覆われ、こ
の外側に接着層７を有する導電性金属粒子４を、突起状
電極バンプ６上に配設して加熱することにより、突起状
電極バンプ６に接合させたものである。
あたりやそれ以下の温度ではほとんど粘着性をもたず固
体であり、加熱により粘着性が現れるものを用いる。導
電性金属粒子４は前記特性を有する接着剤で覆われ、こ
の外側に接着層７を有する導電性金属粒子４を、突起状
電極バンプ６上に配設して加熱することにより、突起状
電極バンプ６に接合させたものである。
、第６図は、本実施例の製造工程を示すもので、まず、
その外側に接着層７を有する導電性金属粒子４を、スク
リーン８等を用いて突起状電極バンプ６上に一列に配設
する（同図（ａ）参照）。その後、加熱することにより
接着剤で被覆した導電性金属粒子４を突起状電極バンプ
６に接着固定する（同図（ｂ）参照）。
その外側に接着層７を有する導電性金属粒子４を、スク
リーン８等を用いて突起状電極バンプ６上に一列に配設
する（同図（ａ）参照）。その後、加熱することにより
接着剤で被覆した導電性金属粒子４を突起状電極バンプ
６に接着固定する（同図（ｂ）参照）。
このように製造された突起状電極バンプ６に、半導体装
置１を前記第１の実施例と同様にフェースダウンボンデ
ィングする（同図（Ｃ）、（ｄ）参照）。
置１を前記第１の実施例と同様にフェースダウンボンデ
ィングする（同図（Ｃ）、（ｄ）参照）。
このような構成においても、前記第２の実施例と同様の
効果を奏する。
効果を奏する。
本発明によれば、導電性金属粒子を突起状電極バンプの
先端のみに接着させたため、導体リード間又は突起状電
極バンプ間の短絡がなくなり、また、突起状ｔｉバンプ
と導体リードの間に介在する導電性金属粒子の数を一定
にかつ増加させることができ、これにより断線不良がな
くなり、さらには、接続抵抗が減少するため高速度で動
作する半導体装置を搭載することができる。また、導電
性金属粒子を形状が球状で同一の径を有するものとした
ため、突起状電極バンプの高さを一定とでき、フェース
ダウンポンディング時の接続が安定する。また、請求項
２及び請求項３に係る製法によれば本発明の構造の突起
状電極バンプが容易に製造できる。
先端のみに接着させたため、導体リード間又は突起状電
極バンプ間の短絡がなくなり、また、突起状ｔｉバンプ
と導体リードの間に介在する導電性金属粒子の数を一定
にかつ増加させることができ、これにより断線不良がな
くなり、さらには、接続抵抗が減少するため高速度で動
作する半導体装置を搭載することができる。また、導電
性金属粒子を形状が球状で同一の径を有するものとした
ため、突起状電極バンプの高さを一定とでき、フェース
ダウンポンディング時の接続が安定する。また、請求項
２及び請求項３に係る製法によれば本発明の構造の突起
状電極バンプが容易に製造できる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す一部断面側面図、
第２図（ａ）〜（ｄ）は同上の製造方法及び実装方法を
示す一部断面側面図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す一部断面側面図、第４図（ａｌ〜（ｄ）は同上の製
造方法及び実装方法を示す一部断面側面図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す一部断面側面図、第６図（ａ
）〜（切は同上の製造方法及び実装方法を示す一部断面
側面図、第７図は半導体装置の従来の実装構造を示す一
部断面側面図、第８図は同上の要部一部断面側面図であ
る。 １−半導体装置 ２一基板 ３−導体リード ４−導電性金属粒子６−突起状
電極バンプ ７−接着層 ８−スクリーン
第２図（ａ）〜（ｄ）は同上の製造方法及び実装方法を
示す一部断面側面図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す一部断面側面図、第４図（ａｌ〜（ｄ）は同上の製
造方法及び実装方法を示す一部断面側面図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す一部断面側面図、第６図（ａ
）〜（切は同上の製造方法及び実装方法を示す一部断面
側面図、第７図は半導体装置の従来の実装構造を示す一
部断面側面図、第８図は同上の要部一部断面側面図であ
る。 １−半導体装置 ２一基板 ３−導体リード ４−導電性金属粒子６−突起状
電極バンプ ７−接着層 ８−スクリーン
Claims (3)
- （１）半導体装置を、基板上の導体リードにフェースダ
ウンボンディング実装し、突起状電極バンプを介在させ
て電気的接続が採られる半導体装置における突起状電極
バンプの構造において、前記突起状電極バンプの半導体
装置側先端に、接着剤による接着層を形成し、該接着層
に金属材料からなる球状で、略同一径を有する導電性粒
子を均一に付着させたことを特徴とする突起状電極バン
プの構造。 - （２）請求項１記載の突起状電極バンプの製法において
、前記接着剤を磁化させて接着層を形成し、該接着層上
に同様に磁化された金属材料からなる球状の導電性粒子
をその磁力により付着させ、接着剤の硬化後に消磁して
製造されることを特徴とする突起状電極バンプの製法。 - （３）請求項１記載の突起状電極バンプの製法において
、金属材料からなる球状の導電性粒子それぞれを、常温
では粘着力の少ない接着剤でつつんで導電性粒子の外側
に均一な接着層を形成し、該導電性粒子をスクリーンを
用いて突起状電極バンプ先端に一層に並べ、加熱するこ
とにより接着硬化させて製造されることを特徴とする突
起状電極バンプの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137765A JP2841721B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 突起状電極バンプの構造及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TWI500051B (zh) * | 2010-07-06 | 2015-09-11 | Dexerials Corp | An anisotropic conductive agent, a method for producing the same, a connecting structure, and a method for producing the same |
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