JPH10107072A - 半導体素子の接続構造および接続方法 - Google Patents
半導体素子の接続構造および接続方法Info
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- JPH10107072A JPH10107072A JP8281408A JP28140896A JPH10107072A JP H10107072 A JPH10107072 A JP H10107072A JP 8281408 A JP8281408 A JP 8281408A JP 28140896 A JP28140896 A JP 28140896A JP H10107072 A JPH10107072 A JP H10107072A
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- H10W74/15—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition on active surfaces of flip-chip devices, e.g. underfills
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平行精度について数ミクロンという比較的大
きな誤差があっても比較的簡単かつ確実に半導体素子１
０を接続できる接続方法を提供する。 【解決手段】 バンプ１５が形成された半導体素子１０
とバンプ１５を接続する接続電極１２が形成された部品
１１とを接続するために、導電性粉体１７を分散させた
合成樹脂材料からなる異方性導電接着剤層１６が両者１
２、１５間に適用される。導電性粉体を経てバンプおよ
び接続電極を電気的に接続すべく当該両者間で導電性粉
体を加圧した状態で異方性導電接着剤層１６を硬化させ
る。導電性粉体１７の硬度はバンプ１５および接続電極
１２のそれより高く、バンプおよび接続電極間の導電性
粉体がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか一方
を変形させてその内部に突出した状態で、前記接着剤層
１６が硬化される。
きな誤差があっても比較的簡単かつ確実に半導体素子１
０を接続できる接続方法を提供する。 【解決手段】 バンプ１５が形成された半導体素子１０
とバンプ１５を接続する接続電極１２が形成された部品
１１とを接続するために、導電性粉体１７を分散させた
合成樹脂材料からなる異方性導電接着剤層１６が両者１
２、１５間に適用される。導電性粉体を経てバンプおよ
び接続電極を電気的に接続すべく当該両者間で導電性粉
体を加圧した状態で異方性導電接着剤層１６を硬化させ
る。導電性粉体１７の硬度はバンプ１５および接続電極
１２のそれより高く、バンプおよび接続電極間の導電性
粉体がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか一方
を変形させてその内部に突出した状態で、前記接着剤層
１６が硬化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプを用いて半
導体素子を基板あるいは他の半導体素子のような部品に
接続する接続構造および接続方法に関する。
導体素子を基板あるいは他の半導体素子のような部品に
接続する接続構造および接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルの透明電極（ＩＴＯ）に駆動
用ＩＣチップのような半導体素子を接続する方法とし
て、特公平４−５０７４５号公報には、半導体素子の電
極上にバンプを設け、このバンプと、部品である液晶パ
ネルの透明電極との間に、弾性を有する導電性粉体を合
成樹脂材料に分散させて得られた異方性導電接着剤層を
適用する方法が開示されている。前記公報に開示された
従来技術によれば、バンプおよび透明電極間に介在する
導電性粉体をバンプおよび透明電極間で加圧した状態で
異方性導電接着層を固化することにより、導電性粉体を
経てバンプおよび透明電極を電気的に接続した状態で、
半導体素子を液晶パネルに固定することができる。
用ＩＣチップのような半導体素子を接続する方法とし
て、特公平４−５０７４５号公報には、半導体素子の電
極上にバンプを設け、このバンプと、部品である液晶パ
ネルの透明電極との間に、弾性を有する導電性粉体を合
成樹脂材料に分散させて得られた異方性導電接着剤層を
適用する方法が開示されている。前記公報に開示された
従来技術によれば、バンプおよび透明電極間に介在する
導電性粉体をバンプおよび透明電極間で加圧した状態で
異方性導電接着層を固化することにより、導電性粉体を
経てバンプおよび透明電極を電気的に接続した状態で、
半導体素子を液晶パネルに固定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の接続方法では、バンプと透明電極間との間で弾
性変形する導電性粉体の変形によって、相互に加圧され
る半導体素子と液晶パネルとの組み付け時の平行精度の
誤差あるいはそれらの厚み寸法の誤差が吸収される。し
かしながら、この導電性粉体自体の弾性変形量として
は、１ミクロン以下という極めて小さな値しか期待する
ことはできない。そのため、前記した従来の接続方法で
は、接続時に相互に加圧される半導体素子と液晶パネル
との平行精度についてあるいは各部品の厚さ寸法方向の
誤差について数ミクロンというような大きな誤差に充分
に対応することはできず、このような大きな誤差が生じ
た場合には確実な接続が困難になることがあった。
な従来の接続方法では、バンプと透明電極間との間で弾
性変形する導電性粉体の変形によって、相互に加圧され
る半導体素子と液晶パネルとの組み付け時の平行精度の
誤差あるいはそれらの厚み寸法の誤差が吸収される。し
かしながら、この導電性粉体自体の弾性変形量として
は、１ミクロン以下という極めて小さな値しか期待する
ことはできない。そのため、前記した従来の接続方法で
は、接続時に相互に加圧される半導体素子と液晶パネル
との平行精度についてあるいは各部品の厚さ寸法方向の
誤差について数ミクロンというような大きな誤差に充分
に対応することはできず、このような大きな誤差が生じ
た場合には確実な接続が困難になることがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明に係る半導体素子の接続構造は、基本的
には、電極上にバンプが形成された半導体素子とバンプ
の位置に対応する位置にバンプを接続する接続電極が形
成された部品とを相互に接続するために、半導体素子と
部品との間に適用され、導電性粉体を分散させた合成樹
脂材料からなる異方性導電接着剤層を含み、バンプおよ
び接続電極間に介在する導電性粉体を経てバンプおよび
接続電極が電気的に接続された半導体素子の接続構造に
おいて、導電性粉体の硬度をバンプおよび接続電極の少
なくともいずれか一方のそれより高くし、バンプおよび
接続電極間の導電性粉体をバンプおよび接続電極の少な
くともいずれか一方を変形させてその内部に突出させる
ことを特徴とする。
決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明に係る半導体素子の接続構造は、基本的
には、電極上にバンプが形成された半導体素子とバンプ
の位置に対応する位置にバンプを接続する接続電極が形
成された部品とを相互に接続するために、半導体素子と
部品との間に適用され、導電性粉体を分散させた合成樹
脂材料からなる異方性導電接着剤層を含み、バンプおよ
び接続電極間に介在する導電性粉体を経てバンプおよび
接続電極が電気的に接続された半導体素子の接続構造に
おいて、導電性粉体の硬度をバンプおよび接続電極の少
なくともいずれか一方のそれより高くし、バンプおよび
接続電極間の導電性粉体をバンプおよび接続電極の少な
くともいずれか一方を変形させてその内部に突出させる
ことを特徴とする。
【０００５】本発明に係る接続構造では、バンプと接続
電極との間で両者を電気的に接続する導電性粉体は、こ
の導電性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプある
いは接続電極を変形させて、その内部に突出する。その
ため、接続時における半導体素子とこれと接続される部
品との組み付け時の平行度の誤差あるいは厚さ寸法の誤
差を従来のような導電性粉体の弾性変形に依存すること
なく、導電性粉体の弾性変形よりも大きな変形を許すバ
ンプあるいは接続電極の変形により、吸収することが可
能となる。
電極との間で両者を電気的に接続する導電性粉体は、こ
の導電性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプある
いは接続電極を変形させて、その内部に突出する。その
ため、接続時における半導体素子とこれと接続される部
品との組み付け時の平行度の誤差あるいは厚さ寸法の誤
差を従来のような導電性粉体の弾性変形に依存すること
なく、導電性粉体の弾性変形よりも大きな変形を許すバ
ンプあるいは接続電極の変形により、吸収することが可
能となる。
【０００６】従って、本発明に係る接続構造によれば、
相互に接続される半導体素子および部品との間で、例え
ば平行度に数ミクロンという大きな誤差があったとして
も、この誤差が導電性粉体を部分的に受け入れるバンプ
あるいは接続電極の変形により吸収されることから、こ
の大きな誤差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続す
ることができ、しかも相互に機械的に強固に固定するこ
とが可能となる。
相互に接続される半導体素子および部品との間で、例え
ば平行度に数ミクロンという大きな誤差があったとして
も、この誤差が導電性粉体を部分的に受け入れるバンプ
あるいは接続電極の変形により吸収されることから、こ
の大きな誤差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続す
ることができ、しかも相互に機械的に強固に固定するこ
とが可能となる。
【０００７】また、本発明に係る半導体素子の接続方法
は、基本的には、電極上にバンプが形成された半導体素
子とバンプの位置に対応する位置にバンプを接続する接
続電極が形成された部品とを相互に接続するために、半
導体素子と部品との間に、導電性粉体を分散させた合成
樹脂材料からなる異方性導電接着剤層を適用し、バンプ
および接続電極間に介在する導電性粉体を経てバンプお
よび接続電極を電気的に接続すべく当該両者間で導電性
粉体を加圧した状態で異方性導電接着剤層を硬化させる
ことを含む、半導体素子の接続方法において、導電性粉
体の硬度がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか
一方のそれより高くなるように、それぞれの材質あるい
は構造を選択し、バンプおよび接続電極間の導電性粉体
がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか一方を変
形させてその内部に突出した状態で、接着剤層を硬化さ
せることを特徴とする。
は、基本的には、電極上にバンプが形成された半導体素
子とバンプの位置に対応する位置にバンプを接続する接
続電極が形成された部品とを相互に接続するために、半
導体素子と部品との間に、導電性粉体を分散させた合成
樹脂材料からなる異方性導電接着剤層を適用し、バンプ
および接続電極間に介在する導電性粉体を経てバンプお
よび接続電極を電気的に接続すべく当該両者間で導電性
粉体を加圧した状態で異方性導電接着剤層を硬化させる
ことを含む、半導体素子の接続方法において、導電性粉
体の硬度がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか
一方のそれより高くなるように、それぞれの材質あるい
は構造を選択し、バンプおよび接続電極間の導電性粉体
がバンプおよび接続電極の少なくともいずれか一方を変
形させてその内部に突出した状態で、接着剤層を硬化さ
せることを特徴とする。
【０００８】本発明に係る半導体素子の製造方法では、
バンプと接続電極との間で加圧される導電性粉体は、こ
の導電性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプある
いは接続電極を変形させて、その内部に突出する。その
ため、接続時における半導体素子とこれと接続される部
品との組み付け時の平行度の誤差あるいは厚さ寸法の誤
差を従来のような導電性粉体の弾性変形に依存すること
なく、導電性粉体の弾性変形よりも大きな変形を許すバ
ンプあるいは接続電極の変形により、吸収することが可
能となる。
バンプと接続電極との間で加圧される導電性粉体は、こ
の導電性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプある
いは接続電極を変形させて、その内部に突出する。その
ため、接続時における半導体素子とこれと接続される部
品との組み付け時の平行度の誤差あるいは厚さ寸法の誤
差を従来のような導電性粉体の弾性変形に依存すること
なく、導電性粉体の弾性変形よりも大きな変形を許すバ
ンプあるいは接続電極の変形により、吸収することが可
能となる。
【０００９】従って、本発明に係る製造方法によれば、
相互に接続される半導体素子および部品との間で、例え
ば平行度に数ミクロンという大きな誤差があったとして
も、この誤差が導電性粉体を部分的に受け入れるバンプ
あるいは接続電極の変形により吸収されることから、こ
の大きな誤差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続し
かつ相互に機械的に強固に固定することが可能な接続構
造を比較的容易に形成することが可能となる。
相互に接続される半導体素子および部品との間で、例え
ば平行度に数ミクロンという大きな誤差があったとして
も、この誤差が導電性粉体を部分的に受け入れるバンプ
あるいは接続電極の変形により吸収されることから、こ
の大きな誤差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続し
かつ相互に機械的に強固に固定することが可能な接続構
造を比較的容易に形成することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。 〈具体例〉図１は、本発明に係る接続方法が適用された
接続部の構造を部分的に破断して示す断面図である。図
１には、半導体素子１０としてＩＣチップが示され、半
導体素子１０が接続される部品１１として、接続電極１
２が設けられた例えばＬＥＤアレイのような能動部品の
例が示されている。
について詳細に説明する。 〈具体例〉図１は、本発明に係る接続方法が適用された
接続部の構造を部分的に破断して示す断面図である。図
１には、半導体素子１０としてＩＣチップが示され、半
導体素子１０が接続される部品１１として、接続電極１
２が設けられた例えばＬＥＤアレイのような能動部品の
例が示されている。
【００１１】半導体素子１０の下面には、従来における
と同様、入出力端子となる例えばAl電極１３が形成され
ている。電極１３には、オーミック接触を得るためのバ
リア電極（図示せず）を介して、例えばＡｕバンプ１５
が部品１１へ向けて突出するように形成されている。こ
のＡｕバンプ１５は、予め、例えば約２００〜３００℃
の高温下で数時間の加熱処理を受けており、この加熱処
理により、材質的に軟化が図られている。部品１１の接
続電極１２は、例えばAl電極からなり、各接続電極１２
は、バンプ１５が設けられた位置に対応する位置に形成
されている。
と同様、入出力端子となる例えばAl電極１３が形成され
ている。電極１３には、オーミック接触を得るためのバ
リア電極（図示せず）を介して、例えばＡｕバンプ１５
が部品１１へ向けて突出するように形成されている。こ
のＡｕバンプ１５は、予め、例えば約２００〜３００℃
の高温下で数時間の加熱処理を受けており、この加熱処
理により、材質的に軟化が図られている。部品１１の接
続電極１２は、例えばAl電極からなり、各接続電極１２
は、バンプ１５が設けられた位置に対応する位置に形成
されている。
【００１２】半導体素子１０のバンプ１５と部品１１の
接続電極１２とを電気的に接続した状態で両者１０およ
び部品１１を結合するために、両者間には異方性導電接
着剤層１６が適用される。異方性導電接着剤層１６は、
例えば粒径が数ミクロンのニッケル粉からなる導電性粉
体１７を分散させた熱硬化性合成樹脂材料からなり、加
圧を受けたとき、導電性粉体１７の導電作用により加圧
を受けた部分のみ加圧方向への局部的な導通を許す。
接続電極１２とを電気的に接続した状態で両者１０およ
び部品１１を結合するために、両者間には異方性導電接
着剤層１６が適用される。異方性導電接着剤層１６は、
例えば粒径が数ミクロンのニッケル粉からなる導電性粉
体１７を分散させた熱硬化性合成樹脂材料からなり、加
圧を受けたとき、導電性粉体１７の導電作用により加圧
を受けた部分のみ加圧方向への局部的な導通を許す。
【００１３】導電性粉体１７の粒径は、バンプ１５およ
び接続電極１２のそれぞれの高さ寸法の和より小さく設
定されている。これにより、半導体素子１０と部品１１
との相互に対向する平面間での導電性粉体１７の噛み込
みに起因するバンプ１５と接続電極１２との間の間隙の
生成が防止され、導電性粉体１７の噛み込みによる接続
不良が防止される。この接続不良を確実に防止する上
で、導電性粉体１７の粒径をバンプ１５の高さ寸法より
も小さくすることが望ましい。また、ニッケル粉からな
る導電性粉体１７は、軟化処理を受けたバンプ１５およ
び接続電極１２の硬度よりも材質的に高い硬度を示す。
び接続電極１２のそれぞれの高さ寸法の和より小さく設
定されている。これにより、半導体素子１０と部品１１
との相互に対向する平面間での導電性粉体１７の噛み込
みに起因するバンプ１５と接続電極１２との間の間隙の
生成が防止され、導電性粉体１７の噛み込みによる接続
不良が防止される。この接続不良を確実に防止する上
で、導電性粉体１７の粒径をバンプ１５の高さ寸法より
も小さくすることが望ましい。また、ニッケル粉からな
る導電性粉体１７は、軟化処理を受けたバンプ１５およ
び接続電極１２の硬度よりも材質的に高い硬度を示す。
【００１４】半導体素子１０と部品１１との結合に際し
ては、半導体素子１０のバンプ１５および部品１１の接
続電極１２とが相互に間隔をおくように対向させ、それ
らの間に異方性導電接着剤層１６を介在させた状態で、
バンプ１５と接続電極１２とを圧接すべく半導体素子１
０と部品１１とが相互に押圧される。
ては、半導体素子１０のバンプ１５および部品１１の接
続電極１２とが相互に間隔をおくように対向させ、それ
らの間に異方性導電接着剤層１６を介在させた状態で、
バンプ１５と接続電極１２とを圧接すべく半導体素子１
０と部品１１とが相互に押圧される。
【００１５】バンプ１５と接続電極１２との圧接によ
り、両者１５および１２間に介在する導電性粉体１７が
それらの間で加圧される。加圧を受ける導電性粉体１７
の硬度は、この導電性粉体１７を挟み込むバンプ１５お
よび接続電極１２の硬度よりも高い。そのため、加圧を
受ける導電性粉体１７は、図１に示すとおり、バンプ１
５および接続電極１２を変形させて、それぞれの内部に
突出する。このときのバンプ１５および接続電極１２の
変形量は、従来のような導電性粉体自体の弾性変形量の
数倍から十数倍の値である数ミクロンに及ぶ。
り、両者１５および１２間に介在する導電性粉体１７が
それらの間で加圧される。加圧を受ける導電性粉体１７
の硬度は、この導電性粉体１７を挟み込むバンプ１５お
よび接続電極１２の硬度よりも高い。そのため、加圧を
受ける導電性粉体１７は、図１に示すとおり、バンプ１
５および接続電極１２を変形させて、それぞれの内部に
突出する。このときのバンプ１５および接続電極１２の
変形量は、従来のような導電性粉体自体の弾性変形量の
数倍から十数倍の値である数ミクロンに及ぶ。
【００１６】バンプ１５および接続電極１２間で加圧を
受ける導電性粉体１７は、バンプ１５および接続電極１
２を電気的に確実な導通状態におく。この導通状態で、
異方性導電接着剤層１６の合成樹脂材料が加熱され、こ
の加熱により、異方性導電接着剤層１６が硬化すること
から、半導体素子１０および部品１１が相互に電気的に
接続された状態で固着される。
受ける導電性粉体１７は、バンプ１５および接続電極１
２を電気的に確実な導通状態におく。この導通状態で、
異方性導電接着剤層１６の合成樹脂材料が加熱され、こ
の加熱により、異方性導電接着剤層１６が硬化すること
から、半導体素子１０および部品１１が相互に電気的に
接続された状態で固着される。
【００１７】前記した半導体素子１０および部品１１の
相互の押圧および両者間の異方性導電接着剤層１６の硬
化のための加熱に、加熱源を有する従来におけると同様
なヒータブロックを用いることができる。このようなヒ
ータブロックを用いた加工では、半導体素子１０および
部品１１の平行度および押圧方向に沿ったそれぞれの厚
さ方向寸法の精度が大きな問題となるが、本発明に係る
方法では、前記したように、導電性粉体１７がバンプ１
５および接続電極１２に食い込んでそれぞれを比較的大
きく変形させることから、この変形によって平行度ある
いは寸法についての比較的大きな誤差を吸収することが
できる。
相互の押圧および両者間の異方性導電接着剤層１６の硬
化のための加熱に、加熱源を有する従来におけると同様
なヒータブロックを用いることができる。このようなヒ
ータブロックを用いた加工では、半導体素子１０および
部品１１の平行度および押圧方向に沿ったそれぞれの厚
さ方向寸法の精度が大きな問題となるが、本発明に係る
方法では、前記したように、導電性粉体１７がバンプ１
５および接続電極１２に食い込んでそれぞれを比較的大
きく変形させることから、この変形によって平行度ある
いは寸法についての比較的大きな誤差を吸収することが
できる。
【００１８】従って、本発明によれば、半導体素子１０
や部品１１の平行度あるいは厚さ寸法にばらつきがあっ
ても、これらを電気的に確実に接続しかつ機械的に強固
に固着することができる。
や部品１１の平行度あるいは厚さ寸法にばらつきがあっ
ても、これらを電気的に確実に接続しかつ機械的に強固
に固着することができる。
【００１９】異方性導電接着剤層１６は半導体素子１０
および部品１１の圧接前に、予めその一方に仮止めして
おくことが望ましい。異方性導電接着剤層１６の合成樹
脂材料として、熱硬化性合成樹脂材料に代えて、熱可塑
性あるいは紫外線で硬化を図る紫外線硬化型合成樹脂材
料を用いることができる。また、この合成樹脂材料に分
散される導電性粉体１７として、バンプ１５と接続電極
１２との硬度の関係で少なくともそのいずれか一方の硬
度よりも高い硬度を示すものであれば、例えば白金、銅
等の金属材料を適宜採用することができる。
および部品１１の圧接前に、予めその一方に仮止めして
おくことが望ましい。異方性導電接着剤層１６の合成樹
脂材料として、熱硬化性合成樹脂材料に代えて、熱可塑
性あるいは紫外線で硬化を図る紫外線硬化型合成樹脂材
料を用いることができる。また、この合成樹脂材料に分
散される導電性粉体１７として、バンプ１５と接続電極
１２との硬度の関係で少なくともそのいずれか一方の硬
度よりも高い硬度を示すものであれば、例えば白金、銅
等の金属材料を適宜採用することができる。
【００２０】図２は、本発明の方法を適用した他の接続
部の構造を示す図１と同様な図面である。図２の例で
は、半導体素子１０の電極１３が設けられた面には、さ
らに半導体素子１０の内部接続配線１３＊が設けられて
おり、また部品１１の接続電極１２が設けられた面に
は、同様な内部接続配線１２＊が設けられている。
部の構造を示す図１と同様な図面である。図２の例で
は、半導体素子１０の電極１３が設けられた面には、さ
らに半導体素子１０の内部接続配線１３＊が設けられて
おり、また部品１１の接続電極１２が設けられた面に
は、同様な内部接続配線１２＊が設けられている。
【００２１】半導体素子１０の電極１３および内部接続
配線１３＊を覆って、絶縁膜１４が形成されており、バ
ンプ１５は絶縁膜１４から突出して形成されている。ま
た、部品１１の接続電極１２および内部接続配線１２＊
を覆って、絶縁膜１８が形成されている。
配線１３＊を覆って、絶縁膜１４が形成されており、バ
ンプ１５は絶縁膜１４から突出して形成されている。ま
た、部品１１の接続電極１２および内部接続配線１２＊
を覆って、絶縁膜１８が形成されている。
【００２２】半導体素子１０および部品１１に形成され
た絶縁膜１４および１８は、導電性粉体１７の硬度より
も低いことから、導電性粉体１７がバンプ１５と接続電
極１２間で圧縮されると、導電性粉体１７の一部がバン
プ１５内に食い込んで該バンプを変形されると共に、こ
の導電性粉体１７が絶縁膜１８を突き破り、さらに接続
電極１２を変形させてこれに接触する。従って、絶縁膜
１４および１８は、保護すべき内部接続配線１３＊およ
び内部接続配線１２＊の不要な短絡を確実に防止すると
共に、絶縁膜１８は、導電性粉体１７を経るバンプ１５
と接続電極１２との接続を妨げることはない。
た絶縁膜１４および１８は、導電性粉体１７の硬度より
も低いことから、導電性粉体１７がバンプ１５と接続電
極１２間で圧縮されると、導電性粉体１７の一部がバン
プ１５内に食い込んで該バンプを変形されると共に、こ
の導電性粉体１７が絶縁膜１８を突き破り、さらに接続
電極１２を変形させてこれに接触する。従って、絶縁膜
１４および１８は、保護すべき内部接続配線１３＊およ
び内部接続配線１２＊の不要な短絡を確実に防止すると
共に、絶縁膜１８は、導電性粉体１７を経るバンプ１５
と接続電極１２との接続を妨げることはない。
【００２３】絶縁膜１４および絶縁膜１８を導電性粉体
１７よりも硬質の材料で形成することができる。この場
合、絶縁膜１８が導電性粉体１７を経るバンプ１５およ
び接続電極１２の電気的接続の障害とならないように、
予め接続電極１２を部分的に絶縁膜１８から露出させる
ために、この絶縁膜１８が部分的に除去される。
１７よりも硬質の材料で形成することができる。この場
合、絶縁膜１８が導電性粉体１７を経るバンプ１５およ
び接続電極１２の電気的接続の障害とならないように、
予め接続電極１２を部分的に絶縁膜１８から露出させる
ために、この絶縁膜１８が部分的に除去される。
【００２４】図２に示す絶縁膜１８に代えて、活性層１
８を適用することができる。すなわち、異方性導電接着
剤層１６を介して半導体素子１０と部品１１とを接続す
るに先立ち、部品１１の半導体素子１０に対向する面の
全体に、異方性導電接着剤層１６との接着強度の増大を
図るための従来よく知られた活性層１８を形成すること
ができる。
８を適用することができる。すなわち、異方性導電接着
剤層１６を介して半導体素子１０と部品１１とを接続す
るに先立ち、部品１１の半導体素子１０に対向する面の
全体に、異方性導電接着剤層１６との接着強度の増大を
図るための従来よく知られた活性層１８を形成すること
ができる。
【００２５】接続電極１２および軟化処理が施されたバ
ンプ１５の硬度よりも高い硬度を有する導電性粉体１７
は、活性層１８を突き破るに充分な硬度を有することか
ら、導電性粉体１７がバンプ１５および接続電極１２間
で押圧されると、活性層１８を突き破る。活性層１８を
突き破った導電性粉体１７は、図１に示した例における
と同様に、バンプ１５および接続電極１２を変形させ
て、これらの内部に突出する。
ンプ１５の硬度よりも高い硬度を有する導電性粉体１７
は、活性層１８を突き破るに充分な硬度を有することか
ら、導電性粉体１７がバンプ１５および接続電極１２間
で押圧されると、活性層１８を突き破る。活性層１８を
突き破った導電性粉体１７は、図１に示した例における
と同様に、バンプ１５および接続電極１２を変形させ
て、これらの内部に突出する。
【００２６】従って、活性層１８を部品１１の接続電極
１２に適用しても、この活性層１８に何ら格別な処理を
施す必要はなく、バンプ１５および接続電極１２を変形
させる導電性粉体１７を経て、電極１３および接続電極
１２を確実に接続することができ、これにより半導体素
子１０および部品１１の寸法誤差等を好適に吸収して、
両者を確実に接続することができる。
１２に適用しても、この活性層１８に何ら格別な処理を
施す必要はなく、バンプ１５および接続電極１２を変形
させる導電性粉体１７を経て、電極１３および接続電極
１２を確実に接続することができ、これにより半導体素
子１０および部品１１の寸法誤差等を好適に吸収して、
両者を確実に接続することができる。
【００２７】図３は、本発明の方法を適用したさらに他
の接続部の構造を示す図１と同様な図面である。前記し
たように、例えばニッケル粉のような硬質の導電性粉体
１７は、図３に示すように、Al接続電極１２の表面に形
成される表面酸化膜１９よりも高い硬度を示す。そのた
め、このような電気絶縁性を示す表面酸化膜１９が接続
電極１２の表面に形成されていても、導電性粉体１７が
バンプ１５および接続電極１２間で押圧されると、図２
に沿って説明した例におけると同様に、導電性粉体１７
は表面酸化膜１９を突き破る。
の接続部の構造を示す図１と同様な図面である。前記し
たように、例えばニッケル粉のような硬質の導電性粉体
１７は、図３に示すように、Al接続電極１２の表面に形
成される表面酸化膜１９よりも高い硬度を示す。そのた
め、このような電気絶縁性を示す表面酸化膜１９が接続
電極１２の表面に形成されていても、導電性粉体１７が
バンプ１５および接続電極１２間で押圧されると、図２
に沿って説明した例におけると同様に、導電性粉体１７
は表面酸化膜１９を突き破る。
【００２８】従って、このような表面酸化膜１９が接続
電極１２の表面に形成されていても、予め表面酸化膜１
９を除去するための格別な処理を施すことなく、半導体
素子１０および部品１１の寸法誤差等を好適に吸収し
て、両者を確実に接続することができる。
電極１２の表面に形成されていても、予め表面酸化膜１
９を除去するための格別な処理を施すことなく、半導体
素子１０および部品１１の寸法誤差等を好適に吸収し
て、両者を確実に接続することができる。
【００２９】図４は、本発明の他の例を示す図１と同様
な図面である。図４に示されているように、導電性粉体
１７として、弾性を有する導電性粉体を用いることがで
きる。この弾性を有する導電性粉体１７は、バンプ１５
および接続電極１２間で押圧されると、それ自身が弾性
変形を受けるが、圧縮された状態でバンプ１５および接
続電極１２を変形させるに充分な硬度を示す導電性材料
が適宜選択される。
な図面である。図４に示されているように、導電性粉体
１７として、弾性を有する導電性粉体を用いることがで
きる。この弾性を有する導電性粉体１７は、バンプ１５
および接続電極１２間で押圧されると、それ自身が弾性
変形を受けるが、圧縮された状態でバンプ１５および接
続電極１２を変形させるに充分な硬度を示す導電性材料
が適宜選択される。
【００３０】弾性を有する導電性粉体１７を用いること
により、異方性導電接着剤層１６の合成樹脂材料の硬化
後におけるこの合成樹脂材料の熱膨張変化あるいは熱収
縮変化に応じて導電性粉体１７の変形が可能となる。従
って、温度変化に拘わらず、より良好な電気的接続を達
成することができる。
により、異方性導電接着剤層１６の合成樹脂材料の硬化
後におけるこの合成樹脂材料の熱膨張変化あるいは熱収
縮変化に応じて導電性粉体１７の変形が可能となる。従
って、温度変化に拘わらず、より良好な電気的接続を達
成することができる。
【００３１】図５は、本発明のさらに他の例を示す縦断
面図である。バンプ１５の硬度を全体的に導電性粉体１
７のそれよりも小さく形成することに代えて、図５に示
されるように、バンプ１５の先端部に、例えば多孔質構
造のような見かけ上の硬度が低くなる構造的脆弱部分１
５ａを形成し、この脆弱部分１５ａを導電性粉体１７に
より変形させることにより、半導体素子１０と部品１１
との組み付け誤差を吸収させることができる。また、部
分的な前記脆弱部分１５ａを導電性粉体１７の硬度より
も低い硬度を有する異質材料で構成することができる。
また、このような脆弱部分を部品１１の接続電極１２の
表面部分に形成することができる。
面図である。バンプ１５の硬度を全体的に導電性粉体１
７のそれよりも小さく形成することに代えて、図５に示
されるように、バンプ１５の先端部に、例えば多孔質構
造のような見かけ上の硬度が低くなる構造的脆弱部分１
５ａを形成し、この脆弱部分１５ａを導電性粉体１７に
より変形させることにより、半導体素子１０と部品１１
との組み付け誤差を吸収させることができる。また、部
分的な前記脆弱部分１５ａを導電性粉体１７の硬度より
も低い硬度を有する異質材料で構成することができる。
また、このような脆弱部分を部品１１の接続電極１２の
表面部分に形成することができる。
【００３２】前記したところでは、本発明を半導体素子
と能動部品との接続部に適用した例について説明した
が、これに限らず、例えばバンプを介してそれぞれの電
極が相互に接続される半導体素子と液晶パネルとの接続
部、半導体素子と半導体素子との接続等、本発明を半導
体素子と、種々の部品との接続に適用することができ
る。
と能動部品との接続部に適用した例について説明した
が、これに限らず、例えばバンプを介してそれぞれの電
極が相互に接続される半導体素子と液晶パネルとの接続
部、半導体素子と半導体素子との接続等、本発明を半導
体素子と、種々の部品との接続に適用することができ
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、前記したように、バン
プと接続電極との間で加圧される導電性粉体がこの導電
性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプあるいは接
続電極を変形させることから、バンプあるいは接続電極
による比較的大きな変形によって、これら半導体素子あ
るいは部品間の厚さ寸法誤差あるいは平行度誤差を確実
に吸収することができる。従って、例え平行度に数ミク
ロンという大きな誤差があったとしても、この大きな誤
差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続することがで
き、しかも相互に機械的に強固に固定することができ
る。
プと接続電極との間で加圧される導電性粉体がこの導電
性粉体の硬度よりも低い硬度を有するバンプあるいは接
続電極を変形させることから、バンプあるいは接続電極
による比較的大きな変形によって、これら半導体素子あ
るいは部品間の厚さ寸法誤差あるいは平行度誤差を確実
に吸収することができる。従って、例え平行度に数ミク
ロンという大きな誤差があったとしても、この大きな誤
差に拘わらず、両者を確実に電気的に接続することがで
き、しかも相互に機械的に強固に固定することができ
る。
【図１】本発明に係る接続方法を適用して形成された接
続部の構造を部分的に破断して示す断面図である。
続部の構造を部分的に破断して示す断面図である。
【図２】本発明に係る接続方法の他の適用例を示す図１
と同様な図面である。
と同様な図面である。
【図３】本発明に係る接続方法のさらに他の適用例を示
す図１と同様な図面である。
す図１と同様な図面である。
【図４】本発明に係る接続方法の他の例を適用して形成
された接続部の構造を部分的に破断して示す図１と同様
な図面である。
された接続部の構造を部分的に破断して示す図１と同様
な図面である。
【図５】本発明のさらに他の例を示す図１と同様な図面
である。
である。
１０ 半導体素子 １１ 部品（基板） １２ 接続電極 １３ 電極 １４、１８、１９ 絶縁膜 １５ バンプ １６ 異方性導電接着剤層 １７ 導電性粉体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜野 佳代 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 電極上にバンプが形成された半導体素子
と前記バンプの位置に対応する位置に前記バンプを接続
する接続電極が形成された部品とを相互に接続するため
に、前記半導体素子と前記部品との間に適用され、導電
性粉体を分散させた合成樹脂材料からなる異方性導電接
着剤層を含み、前記バンプおよび前記接続電極間に介在
する前記導電性粉体を経て前記バンプおよび前記接続電
極が電気的に接続された半導体素子の接続構造であっ
て、 前記導電性粉体の硬度が前記バンプおよび前記接続電極
の少なくともいずれか一方のそれより高く、前記バンプ
および前記接続電極間の前記導電性粉体が前記バンプお
よび前記接続電極の少なくともいずれか一方を変形させ
てその内部に突出していることを特徴とする、半導体素
子の接続構造。 - 【請求項２】 前記導電性粉体は粒状を呈し、その粒径
は、前記バンプおよび前記接続電極のそれぞれの高さ寸
法の和より小さいことを特徴とする請求項１記載の、半
導体素子の接続構造。 - 【請求項３】 前記半導体素子および前記部品の互いに
対向する面の少なくとも一方には、前記導電性粉体の硬
度よりも低い硬度を有する絶縁膜で覆われた配線が設け
られている請求項１記載の、半導体素子の接続構造。 - 【請求項４】 前記バンプには、前記導電性粉体の少な
くとも一部を受け入れるように変形を受ける脆弱部が形
成されている請求項１記載の、半導体素子の接続構造。 - 【請求項５】 前記導電性粉体は、前記バンプおよび前
記接続電極の双方を変形させてその内部に突出している
ことを特徴とする請求項１記載の、半導体素子の接続構
造。 - 【請求項６】 電極上にバンプが形成された半導体素子
と前記バンプの位置に対応する位置に前記バンプを接続
する接続電極が形成された部品とを相互に接続するため
に、前記半導体素子と前記部品との間に、導電性粉体を
分散させた合成樹脂材料からなる異方性導電接着剤層を
適用し、前記バンプおよび前記接続電極間に介在する前
記導電性粉体を経て前記バンプおよび前記接続電極を電
気的に接続すべく当該両者間で前記導電性粉体を加圧し
た状態で前記異方性導電接着剤層を硬化させることを含
む、半導体素子の接続方法であって、 前記導電性粉体の硬度が前記バンプおよび前記接続電極
の少なくともいずれか一方のそれより高く、前記バンプ
および前記接続電極間の前記導電性粉体が前記バンプお
よび前記接続電極の少なくともいずれか一方を変形させ
てその内部に突出した状態で、前記接着剤層を硬化させ
ることを特徴とする、半導体素子の接続方法。 - 【請求項７】 前記導電性粉体の硬度は、前記バンプお
よび前記接続電極の両者のそれより高く、前記導電性粉
体が前記バンプおよび前記接続電極の双方を変形させて
それぞれの内部に突出した状態で前記接着剤層を硬化さ
せることを特徴とする請求項６記載の、半導体素子の接
続方法。 - 【請求項８】 前記部品の前記接続電極が設けられた面
には、前記異方性接着剤層の適用に先立ち、当該接着剤
層の前記部品への接着強度を高めるための活性層が適用
される請求項７記載の、半導体素子の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281408A JPH10107072A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 半導体素子の接続構造および接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281408A JPH10107072A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 半導体素子の接続構造および接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107072A true JPH10107072A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17638743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8281408A Pending JPH10107072A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 半導体素子の接続構造および接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107072A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426554B1 (en) | 1999-11-15 | 2002-07-30 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor device |
| WO2002069388A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sony Chemicals Corp. | Electrical apparatus and method of manufacturing electrical apparatus |
| JP2006215516A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Samsung Electronics Co Ltd | 表示装置 |
| KR20140138822A (ko) * | 2012-03-05 | 2014-12-04 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 이방성 도전 재료를 사용한 접속 방법 및 이방성 도전 접합체 |
| CN110120380A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 半导体封装 |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP8281408A patent/JPH10107072A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426554B1 (en) | 1999-11-15 | 2002-07-30 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor device |
| WO2002069388A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sony Chemicals Corp. | Electrical apparatus and method of manufacturing electrical apparatus |
| JP2006215516A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Samsung Electronics Co Ltd | 表示装置 |
| US7982727B2 (en) | 2005-02-07 | 2011-07-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus |
| KR20140138822A (ko) * | 2012-03-05 | 2014-12-04 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 이방성 도전 재료를 사용한 접속 방법 및 이방성 도전 접합체 |
| CN110120380A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 半导体封装 |
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