JPH04369846A - 半導体装置の実装方法 - Google Patents
半導体装置の実装方法Info
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- JPH04369846A JPH04369846A JP3060023A JP6002391A JPH04369846A JP H04369846 A JPH04369846 A JP H04369846A JP 3060023 A JP3060023 A JP 3060023A JP 6002391 A JP6002391 A JP 6002391A JP H04369846 A JPH04369846 A JP H04369846A
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- Japan
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- semiconductor device
- substrate
- flexible film
- bumps
- bonding
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- H10W74/10—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤレス（フェース
ダウン）ボンディング法により、半導体装置を基板に実
装する方法に関する。
ダウン）ボンディング法により、半導体装置を基板に実
装する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バンプを介して半導体装置と基板をワイ
ヤレス（フェースダウン）接合する実装方法は、ワイヤ
ボンディング法に比べ実装密度が小さい、一括（ギャン
グ）ボンディングを行うため接合時間が短い等の特長を
有し、現在開発されつつある実装方法である。
ヤレス（フェースダウン）接合する実装方法は、ワイヤ
ボンディング法に比べ実装密度が小さい、一括（ギャン
グ）ボンディングを行うため接合時間が短い等の特長を
有し、現在開発されつつある実装方法である。
【０００３】図９〜図１１はかかる従来の接合方法を示
すもので、図において、１はプラスチック、セラミック
等よりなる基板、２は基板１に形成された導体、３はバ
ンプ、４は封止樹脂、５は半導体装置、６は電極パッド
、７は接着剤、８はキャップである。
すもので、図において、１はプラスチック、セラミック
等よりなる基板、２は基板１に形成された導体、３はバ
ンプ、４は封止樹脂、５は半導体装置、６は電極パッド
、７は接着剤、８はキャップである。
【０００４】図４に示すものは、バンプ３に半田を用い
たもので、バンプ接合部に集中する応力を緩和する、耐
湿性を向上する等の目的で、接合後半導体装置５の下部
に封止樹脂４が充填され、さらに、キャップ８により気
密封止されている。
たもので、バンプ接合部に集中する応力を緩和する、耐
湿性を向上する等の目的で、接合後半導体装置５の下部
に封止樹脂４が充填され、さらに、キャップ８により気
密封止されている。
【０００５】図５に示すものは、バンプ３に金または銅
等の金属を用いたもので、前記従来例と同様の目的で、
接合後半導体装置５の下部に封止樹脂４が充填され、さ
らに、キャップ８により気密封止されている。この金属
バンプ３と半導体装置５の電極パッド６との接合は、金
属バンプ３が基板導体２上に形成されている場合、熱圧
着による金属結合で行われる。
等の金属を用いたもので、前記従来例と同様の目的で、
接合後半導体装置５の下部に封止樹脂４が充填され、さ
らに、キャップ８により気密封止されている。この金属
バンプ３と半導体装置５の電極パッド６との接合は、金
属バンプ３が基板導体２上に形成されている場合、熱圧
着による金属結合で行われる。
【０００６】また、金属バンプ３が半導体装置５側に形
成されている所謂フリップチップタイプのものは、図６
に示すように、その金属バンプ３上に導電性接着剤（例
えば銀ペースト）９等を塗布し、その導電性接着剤９を
介して基板導体２と接続される。
成されている所謂フリップチップタイプのものは、図６
に示すように、その金属バンプ３上に導電性接着剤（例
えば銀ペースト）９等を塗布し、その導電性接着剤９を
介して基板導体２と接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来例においては、バンプ３と半導体装置５または
バンプ３と導体（フリップチップ）２が金属的に結合さ
れていたり、また、導電性接着剤９等により固定されて
結合しているため、基板１と半導体装置５の膨張差によ
る応力を吸収する能力が極めて低く、ヒートサイクルの
ような熱ストレスにより、接合部にクラック等が入り破
断され、信頼性に欠けるという欠点があった。また、導
電性接着剤９等をバンプ３表面に塗布して接続する方法
は、接続抵抗が高いという問題もある。
如き従来例においては、バンプ３と半導体装置５または
バンプ３と導体（フリップチップ）２が金属的に結合さ
れていたり、また、導電性接着剤９等により固定されて
結合しているため、基板１と半導体装置５の膨張差によ
る応力を吸収する能力が極めて低く、ヒートサイクルの
ような熱ストレスにより、接合部にクラック等が入り破
断され、信頼性に欠けるという欠点があった。また、導
電性接着剤９等をバンプ３表面に塗布して接続する方法
は、接続抵抗が高いという問題もある。
【０００８】さらに、このような従来の封止構造におい
ては、半導体装置５を基板１に搭載した後、凹状のキャ
ップ８を被せ気密封止するため、その封止工程が余計に
かかるという問題もある。キャップ封止の代わりに半導
体装置全体を、チクソ性の高い樹脂で滴下法により封止
する方法も有るが、この方法においても前記方法と同様
にその封止工程が余計にかかるという問題がある。
ては、半導体装置５を基板１に搭載した後、凹状のキャ
ップ８を被せ気密封止するため、その封止工程が余計に
かかるという問題もある。キャップ封止の代わりに半導
体装置全体を、チクソ性の高い樹脂で滴下法により封止
する方法も有るが、この方法においても前記方法と同様
にその封止工程が余計にかかるという問題がある。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、キャップ封止または滴下
法による樹脂封止工程を必要せず、しかも、接合部にお
ける接合信頼性の向上が図れる半導体装置の実装方法を
提供することにある。
で、その目的とするところは、キャップ封止または滴下
法による樹脂封止工程を必要せず、しかも、接合部にお
ける接合信頼性の向上が図れる半導体装置の実装方法を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、表面に導体パターンが形成された基板と半導
体装置とをバンプを介して接合する実装方法において、
前記接合用のバンプを有する基板若しくは半導体装置と
、該半導体装置より広い面積を有する可撓性フィルムと
を用い、先ず、前記半導体装置を可撓性フィルムに接着
剤等を用いて固定、または半導体装置を加熱し直接可撓
性フィルムに熱圧着して固定し、次に、半導体装置に形
成された電極パッドを前記バンプと位置合わせして接触
させ、加圧し、その状態を保持しながら、可撓性フィル
ムの外周部を前記基板に接着固定したことを特徴とする
ものである。
本発明は、表面に導体パターンが形成された基板と半導
体装置とをバンプを介して接合する実装方法において、
前記接合用のバンプを有する基板若しくは半導体装置と
、該半導体装置より広い面積を有する可撓性フィルムと
を用い、先ず、前記半導体装置を可撓性フィルムに接着
剤等を用いて固定、または半導体装置を加熱し直接可撓
性フィルムに熱圧着して固定し、次に、半導体装置に形
成された電極パッドを前記バンプと位置合わせして接触
させ、加圧し、その状態を保持しながら、可撓性フィル
ムの外周部を前記基板に接着固定したことを特徴とする
ものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、上記方法により半導体装置は
基板と圧接され、電極パッド−バンプ−導体パターン間
で電気的コンタクトが得られるわけであるが、ここで、
可撓性フィルムの作用について説明する。
基板と圧接され、電極パッド−バンプ−導体パターン間
で電気的コンタクトが得られるわけであるが、ここで、
可撓性フィルムの作用について説明する。
【００１２】用いる可撓性フィルムは、半導体装置を固
着する時はテープ状のものでも良いが、基板に半導体装
置をフェースダウン接合する時は分割された形状であり
、この分割された可撓性フィルムの略中央部に半導体装
置の裏面を固着し、そのフィルム外周部を基板に接着す
るのであるが、これらの接着面には、およそ半導体装置
とバンプの高さ分だけ高低差がある。
着する時はテープ状のものでも良いが、基板に半導体装
置をフェースダウン接合する時は分割された形状であり
、この分割された可撓性フィルムの略中央部に半導体装
置の裏面を固着し、そのフィルム外周部を基板に接着す
るのであるが、これらの接着面には、およそ半導体装置
とバンプの高さ分だけ高低差がある。
【００１３】可撓性フィルムは、半導体装置周縁で下方
向に折り曲げられ、基板面に到達すると略平面で基板面
と接着される形状である。このとき、可撓性フィルムの
引張テンションにより、半導体装置を下方（基板側）に
押しつけ、半導体装置表面の電極パッドと基板導体上の
バンプ、または半導体装置表面の電極パッド部に形成し
たバンプと、基板上の導体は圧接された状態を保つ。
向に折り曲げられ、基板面に到達すると略平面で基板面
と接着される形状である。このとき、可撓性フィルムの
引張テンションにより、半導体装置を下方（基板側）に
押しつけ、半導体装置表面の電極パッドと基板導体上の
バンプ、または半導体装置表面の電極パッド部に形成し
たバンプと、基板上の導体は圧接された状態を保つ。
【００１４】可撓性フィルムは耐湿性の良いものを用い
ているので、半導体装置接合と同時に封止も行っている
。
ているので、半導体装置接合と同時に封止も行っている
。
【００１５】
【実施例】実装方法を図１を参照して説明する。図１は
、半導体装置５が接着搭載された可撓性フィルム１０を
基板１と接着し、かつ半導体装置５と基板上導体２をバ
ンプ３を介して接合するための装置（例えばワイヤレス
ボンダー）のヘッド構造を示すもので、ヘッド２０は、
半導体装置５が接着搭載された可撓性フィルム１０を着
脱するための吸着孔２１を有するとともに、加圧、位置
合わせを行う中側ヘッド２２と、半導体装置５が接着搭
載された可撓性フィルム１０の外周部を加圧または加熱
することにより基板１との接着を行う外側ヘッド２３か
らなり、中側ヘッド２２と外側ヘッド２３は、押し込み
量が異なり、外側ヘッド２３の方が大きい。
、半導体装置５が接着搭載された可撓性フィルム１０を
基板１と接着し、かつ半導体装置５と基板上導体２をバ
ンプ３を介して接合するための装置（例えばワイヤレス
ボンダー）のヘッド構造を示すもので、ヘッド２０は、
半導体装置５が接着搭載された可撓性フィルム１０を着
脱するための吸着孔２１を有するとともに、加圧、位置
合わせを行う中側ヘッド２２と、半導体装置５が接着搭
載された可撓性フィルム１０の外周部を加圧または加熱
することにより基板１との接着を行う外側ヘッド２３か
らなり、中側ヘッド２２と外側ヘッド２３は、押し込み
量が異なり、外側ヘッド２３の方が大きい。
【００１６】先ず、中側ヘッド２２で半導体装置５を基
板上導体２とバンプ３を介して圧接した後、外側ヘッド
２３をさらに押し込み、可撓性フィルム１０を折り曲げ
、基板１と密接させて接合させる。このとき、中側ヘッ
ド２２も加圧をかけ続けている。この状態を図１（ｂ）
に示す。
板上導体２とバンプ３を介して圧接した後、外側ヘッド
２３をさらに押し込み、可撓性フィルム１０を折り曲げ
、基板１と密接させて接合させる。このとき、中側ヘッ
ド２２も加圧をかけ続けている。この状態を図１（ｂ）
に示す。
【００１７】なお、上記実施例では、１台のワイヤレス
ボンダーで、半導体装置５を基板１にバンプ３を介して
ワイヤレス接合するものであるが、外側ヘッド２３を用
いず中側ヘッド２２のみ用いても接合できる。この場合
、半導体装置５と基板上導体２をバンプ３を介して圧接
している状態で、例えば図２に示すようなヘッド２４を
有する装置を用いて、可撓性フィルム１０の外周部を基
板面に平行に押しつければよい。このとき必要であれば
加熱を行う。
ボンダーで、半導体装置５を基板１にバンプ３を介して
ワイヤレス接合するものであるが、外側ヘッド２３を用
いず中側ヘッド２２のみ用いても接合できる。この場合
、半導体装置５と基板上導体２をバンプ３を介して圧接
している状態で、例えば図２に示すようなヘッド２４を
有する装置を用いて、可撓性フィルム１０の外周部を基
板面に平行に押しつければよい。このとき必要であれば
加熱を行う。
【００１８】接着剤、半田、ガラス、ろう材等、可撓性
フィルム１０と基板１の接着に用いる材料は、基板１上
でも可撓性フィルム１０側でもどちらに付着させてもよ
い。半導体装置５を可撓性フィルム１０に接着する接着
剤等についても同様にどちらに付着させてもよい。
フィルム１０と基板１の接着に用いる材料は、基板１上
でも可撓性フィルム１０側でもどちらに付着させてもよ
い。半導体装置５を可撓性フィルム１０に接着する接着
剤等についても同様にどちらに付着させてもよい。
【００１９】図３は本発明に係る一実施例方法により実
装された状態を示す断面図で、図において、１はプラス
チック、セラミック等よりなる基板、２は基板１に形成
された導体パターン、３は金属バンプ、５は半導体装置
、６は電極パッドであり、従来と同様に構成されおり、
本実施例では、可撓性フィルム１０を用いて、半導体装
置５が基板１に接着剤１１を介して固定されている。
装された状態を示す断面図で、図において、１はプラス
チック、セラミック等よりなる基板、２は基板１に形成
された導体パターン、３は金属バンプ、５は半導体装置
、６は電極パッドであり、従来と同様に構成されおり、
本実施例では、可撓性フィルム１０を用いて、半導体装
置５が基板１に接着剤１１を介して固定されている。
【００２０】ここで、可撓性フィルム１０の材料は、ポ
リイミド、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、ポリエステル
等が好ましく、その厚みは約１００〜２００μｍ程度の
ものが好ましい。また、接着剤１１は、エポキシ、アク
リル、シリコン系等の樹脂を用い、できれば収縮性の高
いものが良い。基板１の材料は、プラスチック、セラミ
ックに限定されない。
リイミド、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、ポリエステル
等が好ましく、その厚みは約１００〜２００μｍ程度の
ものが好ましい。また、接着剤１１は、エポキシ、アク
リル、シリコン系等の樹脂を用い、できれば収縮性の高
いものが良い。基板１の材料は、プラスチック、セラミ
ックに限定されない。
【００２１】図４に示す実施例は、可撓性フィルム１０
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とを半田１４を用いて接続するものである
。
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とを半田１４を用いて接続するものである
。
【００２２】図５に示す実施例は、可撓性フィルム１０
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とをろう材１５により、ろう接するもので
ある。ここで、基板１の材料は、例えばセラミック系の
ものがよいが、特に限定しない。
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とをろう材１５により、ろう接するもので
ある。ここで、基板１の材料は、例えばセラミック系の
ものがよいが、特に限定しない。
【００２３】図６に示す実施例は、可撓性フィルム１０
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とをガラス１６により、ガラス封着するも
のである。ここで、基板１の材料がセラミック系の場合
は、基板１上に金属面１３を形成する必要はない。
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とをガラス１６により、ガラス封着するも
のである。ここで、基板１の材料がセラミック系の場合
は、基板１上に金属面１３を形成する必要はない。
【００２４】図７に示す実施例は、可撓性フィルム１０
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とを熱圧着したねのである。なお、熱圧着
性を向上させるため、可撓性フィルム１０の外周部の銅
箔等の金属１２の上に金メッキ１７を施したもの、また
は金箔１７を貼ったものと、基板１上に形成した金属面
１３の表面を金メッキ等により金材料にして、金−金の
合金接合にしてもよい。ここで、基板１の材料は、例え
ばセラミック系のものがよい。
で半導体装置５が接着搭載された部分の外周部に、銅箔
等の金属１２を貼り付け、この部分と基板１上に形成し
た金属面１３とを熱圧着したねのである。なお、熱圧着
性を向上させるため、可撓性フィルム１０の外周部の銅
箔等の金属１２の上に金メッキ１７を施したもの、また
は金箔１７を貼ったものと、基板１上に形成した金属面
１３の表面を金メッキ等により金材料にして、金−金の
合金接合にしてもよい。ここで、基板１の材料は、例え
ばセラミック系のものがよい。
【００２５】図８に示す実施例は、可撓性フィルム１０
の表面側（半導体装置５を接着する側と反対側）に、銅
箔等の金属材料１８を貼り付け、シールド効果を持たせ
るとともに、放熱性を向上させたものである。なお、シ
ールド効果を持たせるため、上記金属材料１８と、基板
１上の導体パターン２の内、アース（接地）に用いる導
体２とは、電気的に接続しておく必要がある。
の表面側（半導体装置５を接着する側と反対側）に、銅
箔等の金属材料１８を貼り付け、シールド効果を持たせ
るとともに、放熱性を向上させたものである。なお、シ
ールド効果を持たせるため、上記金属材料１８と、基板
１上の導体パターン２の内、アース（接地）に用いる導
体２とは、電気的に接続しておく必要がある。
【００２６】なお、半導体装置５が接着搭載する可撓性
フィルム１０をキャリアテープ状のものにすれば、同時
に接合、封止が行えることに加え、さらに量産効果の向
上が図れる。
フィルム１０をキャリアテープ状のものにすれば、同時
に接合、封止が行えることに加え、さらに量産効果の向
上が図れる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のように、半導体装置と基
板との電気的コンタクトが加圧接触による圧接であるた
め、半導体装置と基板との熱膨張差を吸収でき、接合信
頼性が向上する。これは、熱的応力が加わると、基板導
体上のバンプと半導体装置の電極パッド、または半導体
装置電極パッド上のバンプと基板導体上との接続点が摺
動することによる。従って、大型の半導体装置の基板実
装に特に有効である。
板との電気的コンタクトが加圧接触による圧接であるた
め、半導体装置と基板との熱膨張差を吸収でき、接合信
頼性が向上する。これは、熱的応力が加わると、基板導
体上のバンプと半導体装置の電極パッド、または半導体
装置電極パッド上のバンプと基板導体上との接続点が摺
動することによる。従って、大型の半導体装置の基板実
装に特に有効である。
【００２８】また、半導体装置の基板への接合と封止が
同時に可能であり、キャップ封止または滴下法による樹
脂封止の工程を省略できる。封止に用いる可撓性フィル
ムの厚みは約１００〜２００μｍと非常に薄いため、半
導体装置の実装高さを低くすることが可能となり、薄型
化が図れる。
同時に可能であり、キャップ封止または滴下法による樹
脂封止の工程を省略できる。封止に用いる可撓性フィル
ムの厚みは約１００〜２００μｍと非常に薄いため、半
導体装置の実装高さを低くすることが可能となり、薄型
化が図れる。
【図１】本発明の一実施例を示す工程断面図である。
【図２】本発明の異なる実施例に用いるヘッド部分の上
面図である。
面図である。
【図３】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明に係る実施例方法により実装された状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】従来方法により実装された状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図１０】従来方法により実装された状態を示す断面図
である。
である。
【図１１】従来方法により実装された状態を示す断面図
である。
である。
１ 基板
２ 導体パターン
３ 金属バンプ
４ 封止樹脂
５ 半導体装置
６ 電極パッド
１０ 可撓性フィルム
１１ 接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に導体パターンが形成された基板
と半導体装置とをバンプを介して接合する実装方法にお
いて、前記接合用のバンプを有する基板若しくは半導体
装置と、該半導体装置より広い面積を有する可撓性フィ
ルムとを用い、先ず、前記半導体装置を前記可撓性フィ
ルムに固着し、次に、半導体装置に形成された電極パッ
ドを前記バンプと位置合わせして接触させ、加圧し、そ
の状態を保持しながら、可撓性フィルムの外周部を前記
基板に接着固定したことを特徴とする半導体装置の実装
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060023A JP2817425B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 半導体装置の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060023A JP2817425B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 半導体装置の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04369846A true JPH04369846A (ja) | 1992-12-22 |
| JP2817425B2 JP2817425B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13130058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060023A Expired - Lifetime JP2817425B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 半導体装置の実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817425B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330352A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2001176995A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-06-29 | Thomson Csf | 電子部品のパッケージ方法 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3060023A patent/JP2817425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH08330352A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2001176995A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-06-29 | Thomson Csf | 電子部品のパッケージ方法 |
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| JP2817425B2 (ja) | 1998-10-30 |
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