JPH1056041A - 半導体装置の実装構造および実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装構造および実装方法

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JPH1056041A
JPH1056041A JP9039010A JP3901097A JPH1056041A JP H1056041 A JPH1056041 A JP H1056041A JP 9039010 A JP9039010 A JP 9039010A JP 3901097 A JP3901097 A JP 3901097A JP H1056041 A JPH1056041 A JP H1056041A
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JP
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electrode
semiconductor device
connection
resin
substrate
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JP9039010A
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Tetsuhiro Nakamura
中村  哲浩
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Citizen Watch Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/10Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
    • H10W74/15Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition on active surfaces of flip-chip devices, e.g. underfills

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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置に形成した突起電極と基板上に形
成した接続電極とを接続する際、低抵抗かつ絶縁性の高
く安定した接続を得ることのできる半導体装置の実装構
造および実装方法を提供すること。 【解決手段】 突起電極を設けた半導体装置と、接続電
極を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止樹脂
を有し、突起電極と接続電極の接続部に主に導電粒子を
有する、または主に導電粒子と封止樹脂とを有する、ま
たは主に導電粒子と樹脂を有し、かつ樹脂が突起電極の
表面を覆う構成の実装構造と実装方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】半導体装置を、直接基板上に
実装するフリップチップ実装方法における半導体装置の
実装構造および実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置を基板に搭載する場合、半導
体装置の突起電極と基板上の接続電極とを接続する方法
として、フリップチップ実装方法が知られている。フリ
ップチップ実装方法には導電接着剤を用いて半導体装置
の突起電極と基板上の接続電極とを接続する方法と、樹
脂フィルムに導電粒子を分散させた異方性導電膜を用い
て半導体装置の突起電極と基板上の接続電極とを接続す
る方法が上げられる。
【0003】図21に導電接着剤を用いたフリップチッ
プ実装方法を施した半導体装置と基板とを接着した部分
の断面図を示す。半導体装置1上にメッキ法により形成
した突起電極3上に導電接着剤6をディップ法等で塗布
し、基板2上に形成した接続電極4と位置合わせを行い
接続する。その後加熱し導電接着剤6を硬化させ、封止
樹脂5をディスペンサ13により半導体装置1端部より
流し込み加熱し封止樹脂5を硬化させる。
【0004】また、導電接着剤を用いたフリップチップ
実装方法として第10回回路実装学術講演大会講演論文
集149〜152ページに記載されている実装方法を図
22に示す。この実装方法は半導体装置1上にスタッド
バンプ7を形成し、スタッドバンプ7上に導電接着剤6
を塗布し、熱処置により半硬化させ、接続電極4を形成
した基板2上に液状封止樹脂5を塗布したものと熱圧着
により接続を行うものである。
【0005】図23に異方性導電膜を用いたフリップチ
ップ実装方法を施した半導体装置と基板とを接着した部
分の断面図を示す。接続電極4を形成した基板2上に異
方性導電膜8を張り付け、半導体装置1上にメッキ法に
より形成した突起電極3と基板2上に形成した接続電極
4とを位置合わせし、熱圧着により接続を行う。このと
き、突起電極3が存在する部分でのみ導電粒子11が潰
れ基板2上に形成した接続電極4と電気的接続が行え、
圧力の加わらない部分では絶縁性が保たれる。
【0006】また特開平6−222373号広報では、
異方正導電膜を用いて突起電極を設けた半導体装置と接
続電極を設けた基板とを接続する際、突起電極もしくは
接続電極いずれかの表面に絶縁膜を形成する方法と絶縁
膜の材質を開示している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体装置に
形成する突起電極は多ピン化、微細ピッチ化が進んでお
り、半導体装置に形成する突起電極の数が増加するに伴
い、突起電極も小さくなり、基板上に形成した接続電極
と突起電極とを導電接着剤を用いて接続する際、接続面
積が減少し、導電性が低下する。
【0008】例えば従来のフリップチップ実装では、接
続面積をかなり小さくすると、半導体装置の突起電極に
おいて接続抵抗値が急増し、液晶表示装置の駆動用とし
て半導体装置を用いた場合には、各半導体装置の液晶駆
動領域ごとで明暗差が発生し、画像品質が低下してしま
うという問題が生じる。
【0009】通常、導電接着剤の導電性を向上させる場
合、導電接着剤中の導電粒子の含有量を増やすことが行
われるが、その場合、エポキシ樹脂等の接着剤量が減少
するため導電接着剤そのものの強度が低下してしまう。
すなわち導電粒子の含有量を増加した場合、導電粒子と
接着面との接触面積が増加するが、エポキシ等の接着剤
と接着面との接触面積は減少するため接着面との接着強
度が低下する。そのため導電接着剤を熱硬化する際に半
導体装置と基板の熱膨張係数の差により発生する応力
で、導電接着剤が破壊されてしまう。
【0010】つまり接続面積をかなり小さくすると導電
接着剤だけでは十分な接着強度が保てなくなり、半導体
装置と基板の熱膨張係数差により発生する応力による導
電接着剤と基板上に設けた接続電極との界面での剥離が
発生してしまう。
【0011】また、第10回回路実装学術講演大会講演
論文集の149〜152ページに記載されている実装方
法では導電接着剤を用いた場合について記述されており
突起電極の形状は図22に記載されたようなスタッドバ
ンプ7についてのみ記述があるだけである。スタッドバ
ンプはワイヤーボンディングの応用技術であり、バンプ
径はワイヤー径の約三倍になってしまう。現在量産性な
どを考慮し安定して供給できるスタッドバンプ7のバン
プ径は50μm〜60μmであると考えられており、突
起電極の間隔が70μm〜60μm以下の場合スタッド
バンプ7を形成するのが困難である。
【0012】また異方性導電膜を用いた図23のような
フリップチップ実装方法では、半導体装置1上に設けた
突起電極3の間や、基板2上に設けた接続電極4の間、
または導電粒子11の間に導電粒子11が存在するため
絶縁性が低下する実装構造となっている。
【0013】特開平6−222373号広報では異方性
導電膜を用いたフリップチップ実装についてのみ記載が
有るだけであり、半導体装置上に設けた突起電極もしく
は基板上に設けた接続電極表面に絶縁層を設けることで
絶縁性を高める方法が記載されているが、突起電極と接
続電極の接続部以外に導電粒子が存在するための絶縁性
の低下に伴う問題点には触れていない。
【0014】上記の理由より、基板上に形成した接続電
極と半導体装置に形成した突起電極とを導電接着剤を用
いて接着固定したフリップチップ実装においては、接続
面積が極めて小さくなると、接続抵抗値が低く、かつ接
着強度が得られにくく、また異方性導電膜で接着した場
合には、絶縁性が高く安定した接続が得られにくいとい
う問題点を有していた。
【0015】本発明の目的は、半導体装置に形成した突
起電極と基板上に形成した接続電極とを接続する際に、
低抵抗でかつ絶縁性の高く、接着強度が充分な安定した
接続を得ることのできる半導体装置の実装構造および実
装方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の半導体装置の実装構造は下記記載の構成を採用
する。
【0017】突起電極を設けた半導体装置と、接続電極
を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止樹脂と
を有し、突起電極と接続電極との接続部には主に導電粒
子だけが存在することを特徴とする。
【0018】または突起電極を設けた半導体装置と、接
続電極を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止
樹脂とを有し、突起電極と接続電極との接続部には主に
導電粒子と封止樹脂だけが存在することを特徴とする。
【0019】または突起電極が設けられた半導体装置
と、接続電極を設けた基板と、半導体装置と基板との間
に封止樹脂とを有し、突起電極と接続電極の接続部には
主に導電粒子と樹脂とが存在し、突起電極の接続部以外
の表面は接続部に存在する樹脂と同一の樹脂で覆われて
いることを特徴とする。
【0020】接続電極の接続部以外の表面にも接続部に
存在する樹脂と同一の樹脂で覆われていることがより望
ましい。
【0021】また本発明の半導体装置の実装方法は次に
記載の方法を採用する。
【0022】半導体装置に設けられた突起電極に、溶媒
と導電粒子とを混合した混合物を塗布する行程と、接続
電極を形成した基板に未硬化の封止樹脂を設置する行程
と、突起電極と接続電極との位置合わせを行う工程と、
封止樹脂を硬化させて、突起電極と接続電極とを導電粒
子を介して接続固定する行程とを有することを特徴とす
る。
【0023】または半導体装置に設けられた突起電極
に、封止樹脂の硬化に関与する液状成分と導電粒子とを
混入した混合物を塗布する行程と、接続電極を形成した
基板に未硬化の封止樹脂を設置する行程と、突起電極と
接続電極との位置合わせを行う工程と、封止樹脂を硬化
させて、突起電極と接続電極とを導電粒子を介して接続
固定する行程とを有することを特徴とする。
【0024】または半導体装置に設けられた突起電極
に、樹脂を含む液状成分と導電粒子を混合した混合物を
塗布する工程と、混合物中の樹脂を含む液状成分だけを
突起電極のほぼ全表面に拡散させる工程と、接続電極を
形成した基板に未硬化の封止樹脂を設置する工程と、突
起電極と接続電極との位置合わせを行う工程と、封止樹
脂を硬化させて、突起電極と接続電極とを導電粒子を介
して接続固定する行程とを有することを特徴とする。
【0025】ここで、突起電極に塗布された混合物中の
樹脂だけを突起電極のほぼ全表面に拡散させる方法とし
て、混合物を加熱処理することが望ましい。
【0026】また上記いずれの実装方法において、封止
樹脂を硬化させるためには、加熱および圧着により行わ
れることが望ましい。
【0027】その他、接続電極を形成した基板に未硬化
の封止樹脂を設置する工程の代わりに、突起電極と接続
電極との位置合わせを行う工程の後に、液状の封止樹脂
を半導体装置と基板の間に流し込む工程が行われても、
同様に本発明の半導体装置の実装構造を実現できる。
【0028】また接続電極の接続部以外の表面をも樹脂
で覆うようにするためには、半導体装置に設けられた突
起電極に、樹脂を含む液状成分と導電粒子とを混合した
混合物を塗布する工程と、突起電極と接続電極との位置
合わせを行い、突起電極と接続電極とを仮に固定する工
程と、混合物中の樹脂を含む液状成分だけを突起電極と
接続電極との表面に拡散させる工程と、液状の封止樹脂
を半導体装置と基板の間に流し込む工程と、封止樹脂を
硬化させて、突起電極と接続電極とを導電粒子を介して
接続固定する行程とによって実装する。
【0029】
【発明の実施の形態】本発明においては、半導体装置の
設けた突起電極と基板上に設けた接続電極との接続部に
のみ導電粒子が存在し、それ以外の部分には導電粒子が
存在しなくなるので絶縁性の高い実装を行うことが出来
る。ここで、接続部とは突起電極と接続電極とが電気的
に通じている領域を称する。
【0030】ここで半導体装置の突起電極と基板上の接
続電極との接着および固定は封止樹脂によって行われる
ので、突起電極と接続電極との接続部分には、接着性が
要求される導電材料を用いる必要がなく、電気的接続を
するのに十分な数の導電粒子を設置させることが可能で
あり、接続抵抗の値を低く抑えられる。また接続部分以
外には導電粒子が存在しないため、絶縁性が非常に高い
フリップチップ実装が可能である。
【0031】そして突起電極の接続部以外の表面を接続
部に存在する樹脂で覆った構造を有する本発明の実装構
造の場合には、突起電極そのものが樹脂によって物理的
に強化される効果を有する。また樹脂膜が突起電極の表
面に形成されているため、封止樹脂に導電性のあるフィ
ラー、たとえばカーボン等が含有されていても、接続部
以外は高い絶縁性を保つ効果をも生じる。
【0032】突起電極と接続電極との接続部に主に導電
粒子だけを存在させるには、突起電極に溶媒と導電粒子
とを混合させた混合物を塗布し、接続電極を形成した基
板に未硬化の封止樹脂を設置し、突起電極と接続電極と
の位置合わせを行って、封止樹脂を硬化させ、突起電極
と接続電極を接続固定するものである。この際使用する
溶媒は作業性を考慮し、室温では気化しにくく、封止樹
脂を硬化させる工程時には気化してしまうものを選択す
るのが好ましい。
【0033】突起電極と接続電極との接続部に主に導電
粒子と封止樹脂とだけを存在させるためには、突起電極
に塗布する混合物として、未硬化の封止樹脂の硬化に関
与する液状成分と導電粒子とを混合したものを使用す
る。封止樹脂が硬化する際に、混合物中の液状成分は封
止樹脂の硬化に関与し、封止樹脂と反応が生じるため、
封止樹脂の一部として接続部で存在する。例えば封止樹
脂にエポキシ樹脂を使用するならば、硬化に関与する液
状成分として、エポキシ樹脂主剤や硬化剤、または反応
促進剤等を使用することが望ましい。
【0034】また突起電極と接続電極の接続部には主に
導電粒子と樹脂とが存在し、突起電極の接続部以外の表
面は接続部に存在する樹脂と同一の樹脂で覆うような構
成の実装構造を製造するには、突起電極に塗布する混合
物として、樹脂を含む液状成分と導電粒子とを混合した
ものを使用する。そしてこの混合物を加熱処理し、樹脂
を含む液状成分の粘度を低下させて、流動性を持たせ突
起電極表面に滲み突起電極表面上へ拡散させる。ここで
樹脂を含む液状成分とは、樹脂が溶液中に可溶した状態
のもの、あるいは樹脂そのものが流動性を持つ液状の樹
脂でもよい。当然ながら、樹脂に可塑剤、反応促進剤な
ど添加剤が混入していてもよい。また加熱処理温度はそ
の樹脂が突起電極表面上を拡散するのに適当な温度を選
択する。拡散後の樹脂は半硬化の状態でも、完全に硬化
した状態でも構わない。
【0035】未硬化の封止樹脂はフィルム状でも液状で
も構わない。封止樹脂を硬化させる手段としては、熱硬
化方法や紫外線硬化方法など基板の素材や状況にあった
手段を選択する。また接続電極を形成した基板に未硬化
の封止樹脂を設置する工程の代わりに、突起電極と接続
電極との位置合わせを行った後、基板と半導体装置を互
いに固定し、液状の封止樹脂を半導体装置と基板の間に
流し込み、封止樹脂を硬化させても構わない。
【0036】導電粒子の形状は球状またはフレーク状等
などが使用できる。導電粒子の粒径は1μm〜10μm
であり、材質は金、銀、銅などの金属、もしくはプラス
チックビーズやガラスビーズの表面に金属膜を施したも
のが使用できる。半導体装置上に設けた突起電極と基板
上に設けた接続電極の接続部において導電粒子が100
μm2当たりに1〜90個存在するので、接続面積が小
さい場合でも非常に低い接続抵抗を得ることができる。
【0037】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0038】(実施例1)図1は本発明の半導体装置の
実装構造における、第1の実施例を示す断面図である。
突起電極3を設けた半導体装置1と、接続電極4を設け
た基板2と、半導体装置1と基板2の間に封止樹脂5を
有し、突起電極3と接続電極4の接続部にのみ導電粒子
11を有する構造となっている。
【0039】次に図1に示す構造を形成するための方法
を図5〜図7の断面図を用いて説明する。半導体装置1
上にメッキ法により突起電極3をを設けるが、突起電極
3の材質として金または銅、銅を核にし表面を金で覆っ
たものなどがあげられる。ストレートウォールやマッシ
ュルームなどの形状は問わないが、溶媒10と導電粒子
11を混練したものの塗布性を考え突起電極3の半導体
装置1からの高さは10μm以上とする。
【0040】次に図5に示すように溶媒10と導電粒子
11を混練したものを突起電極3にローラー転写法、デ
ィップ法などで塗布する。この時使用する溶媒10とし
ては作業時の室温で揮発しないものでγ−ブチロラクト
ン、α−ターピネオール、n−ブチルカルビトールアセ
テートなどを用いる。
【0041】導電粒子11としては金、銀、銅などの金
属粒子や核をプラスチックまたはガラスとし表面を金属
膜、例えば金で覆った粒子を用い、粒径は接続面積に合
わせて1μm〜10μmの範囲で最適な粒径を選択す
る。粒径が1μm未満の場合、突起電極の高さばらつき
を導電粒子の潰れで吸収することが難しくなり、10μ
mを越えると微細な接続面積での接続が困難になる一
方、溶媒と導電粒子を混練したものを塗布する際の作業
性が著しく低下する。
【0042】次に、図6に示すような基板2上にスパッ
タリング法、真空蒸着法などで接続電極4を設け、エッ
チングによりパターンニングを行う。基板2と接続電極
4上に液状またはフィルム状の封止樹脂5を配置し、半
導体装置1に設けた突起電極3と基板2上に設けた接続
電極4とを位置合わせし、押しつけることで仮付けを行
う。
【0043】封止樹脂5としてはビスフェノールA型、
ビスフェノールF型、ノボラック型などのエポキシ主剤
にアミン系、酸無水物系、イミダゾール系硬化剤を加え
たものなどが使用できる。またカーボンや炭酸カルシウ
ムなどのフィラーを混入したもので、場合によっては、
反応促進剤、可塑剤等の添加剤を混入させたものを使用
しても構わない。
【0044】その後図7のように熱圧着によって封止樹
脂5を硬化させると共に突起電極3と接続電極4とを導
電粒子11を介して電気的接続を行う。その際、溶媒1
0が揮発し突起電極3と接続電極4の接続部には主に導
電粒子11だけが存在する。
【0045】(実施例2)図2は本発明の半導体装置1
の実装構造における、第2の実施例を示す断面図であ
る。図2においては突起電極3を設けた半導体装置1
と、電極を設けた基板2と、半導体装置1と基板2の間
に封止樹脂5を有し、突起電極3と接続電極4との接続
部には主に導電粒子11と封止樹脂5とを有する構造と
なっている。図2に示す構造を形成するためには実施例
1で用いた溶媒10の代わりに封止樹脂の硬化に関与す
る成分を用いる。本実施例2ではビスフェノールA型の
エポキシ樹脂主剤を使用した。実施例1と同様に溶媒1
0の代わりにこのエポキシ樹脂主剤を用いて、図5〜図
7の断面図の実装方法を行った。
【0046】導電粒子および封止樹脂は実施例1と同じ
ものを使用した。その後図7のように熱圧着によって封
止樹脂5を硬化させると共に突起電極3と接続電極4と
を導電粒子11を介して電気的接続を行う。接続部に存
在したエポキシ樹脂主剤の成分は、この際に未硬化の封
止樹脂と反応し、封止樹脂の一部として存在した構造と
なった。実施例2ではエポキシ樹脂主剤のビスフェノー
ルA型を用いたが、そのほかビスフェノールF型、ノボ
ラック等の別な主剤、もしくはエポキシ樹脂の硬化剤と
して用いられるアミン系、酸無水物系、イミダゾール系
の硬化剤などを使用しても同様の実装構造が得られる。
【0047】(実施例3)図3は本発明の半導体装置1
の実装構造における、第3の実施例を示す断面図であ
る。突起電極3を設けた半導体装置1と、その突起電極
3表面に樹脂膜12を有し、電極を設けた基板2と、半
導体装置1と基板2の間に封止樹脂5を有し、突起電極
3と電極の接続部には導電粒子11と樹脂膜12を有す
る構造となっている。
【0048】次に図3に示す構造を形成するための方法
を図8〜図11の断面図を用いて説明する。半導体装置
1上に実施例1および2と同様に突起電極3を設ける。
次に図8に示すように樹脂を含む液状成分6と導電粒子
11との混合物を突起電極3にローラー転写法、ディッ
プ法などで塗布する。ここで樹脂を含む液状成分として
はビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ノボラッ
ク型などのエポキシ主剤にアミン系、酸無水物系、イミ
ダゾール系硬化剤を加えた液状の成分を使用した。場合
によっては、反応促進剤、可塑剤等の添加剤を混入させ
ても構わない。また、ここで使用する混合物は接着性を
持つ必要はないので、導電粒子をかなり多く含有して使
用できる。
【0049】そして突起電極3上に混合物を塗布した
後、熱処理を行う。この時の熱により混合物中の樹脂を
含む液状成分の粘度が低下し、突起電極3の表面を覆う
ように流れ、硬化または半硬化することで図9に示すよ
うに突起電極3表面に樹脂膜12を形成する。
【0050】次に図10に示すように、実施例1および
2と同様、基板2上に接続電極4を設け、封止樹脂5を
配置し、半導体装置1に設けた突起電極3と基板2上に
設けた接続電極4とを位置合わせし、押しつけることで
仮付けを行う。
【0051】導電粒子11および封止樹脂5は実施例1
と同じものを使用した。その後図11のように熱圧着に
よって封止樹脂5を硬化させると共に突起電極3と接続
電極4とを導電粒子11を介して電気的接続を行う。
【0052】(実施例4)図4に示す第4の実施例を形
成する方法を図12〜図16の断面図を用いて説明す
る。半導体装置1上に実施例1〜3と同様に突起電極3
を設ける。次に図12に示す様に実施例3で使用した樹
脂を含む液状成分6と導電粒子11との混合物を突起電
極3にローラー転写法、ディップ法等で塗布する。
【0053】次に、実施例1〜3と同様、基板2上に接
続電極4を設け、次に図13に示すように基板2に設け
た接続電極4と半導体装置1に設けた突起電極3との位
置合わせを行い、混合物の表面張力により仮付けする。
次に、図14に示すように、熱処理により混合物中の樹
脂を半硬化または完全に硬化させて半導体装置1と基板
2の固定をする。熱処理の時に混合物中の樹脂を含む液
状成分6の粘度が低下し、突起電極3と接続電極4の表
面を覆うように流れ硬化することで、図14に示すよう
に突起電極3と接続電極4の表面に樹脂膜12を形成す
る。
【0054】その後、図15に示すように液状封止樹脂
5を半導体装置1端部からディスペンサ13により流し
込み、図16に示すように熱圧着により電気的接続およ
び半導体装置1と基板2の固定を同時に行う。導電粒子
11および封止樹脂5は実施例1と同じものを使用し
た。
【0055】図4に示す半導体装置1の実装構造を形成
するもう一つの方法を図17〜図20の断面図を用いて
説明する。半導体装置1上に実施例1〜3と同様に突起
電極3を設ける。次に図17に示すように実施例3で使
用した樹脂を含む液状成分6と導電粒子11との混合物
を突起電極3にローラー転写法、ディップ法等で塗布す
る。
【0056】次に、実施例1〜3と同様、基板2上に接
続電極4を設け、次に図18に示すように基板2に設け
た接続電極4と半導体装置1に設けた突起電極3との位
置合わせを行い、混合物の表面張力により仮付けする。
次に、図19に示すように、熱圧着により混合物中の樹
脂を半硬化または完全に硬化させて電気的接続と半導体
装置1と基板2の固定を同時に行う。そうすることで封
止前に突起電極3と接続電極4の電気的接続の良否を評
価することができ、電気的接続が不完全な半導体装置1
の選別が行え、容易にリペアすることが出来る。その
際、熱圧着時の熱により混合物中の樹脂を含む液状成分
6の粘度が低下し、突起電極3と接続電極4の表面を覆
うように流れ硬化することで、図19に示すように突起
電極3と接続電極4の表面に樹脂膜12を形成する。
【0057】その後、図20に示すように液状封止樹脂
5を半導体装置1端部からディスペンサ13により流し
込み、熱処理により硬化させる。導電粒子11および封
止樹脂5は実施例1と同じものを使用した。
【0058】上記実施例1〜4に記載する半導体装置1
の実装方法により形成した実装構造とすることで、半導
体装置1に設けた突起電極3と基板2に設けた接続電極
4の接続部分には電気的接続をするのに十分な数の導電
粒子11が存在し、接続部分以外には導電粒子11が存
在しないため、絶縁性が非常に高いフリップチップ実装
が可能である。また接着および固定は突起電極および接
続電極間で行われず、封止樹脂で行われるので、接着強
度が充分なものが得られた。
【0059】また実施例3および実施例4では、突起電
極3または突起電極3と接続電極4との表面に樹脂膜が
形成されるため、封止樹脂5に導電性のあるフィラー、
たとえばカーボンが含有されていても高い絶縁性を有す
るとともに、突起電極3の強度を向上させたフリップチ
ップ実装が可能であった。
【0060】上記実施例1〜4で使用している混合物中
の導電粒子の含有量を30〜90重量%とすることで、
接続部の面積が2500μm2〜100μm2の微細な面
積であっても、接続面積が100μm2当たりに導電粒
子11が1〜90個存在し、電気的接続に十分な導電粒
子11が存在することができ、微細ピッチであっても続
抵抗値を低く抑えることが出来た。
【0061】また、封止樹脂を硬化する手段としては、
基板2の材質がガラスの場合、封止樹脂5として紫外線
硬化性樹脂を使用することができ、半導体装置1と基板
2の間に圧力を加えながら紫外線を照射し硬化する方法
を用いても同じ結果が得られた。
【0062】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、突起電
極と基板上に設けた接続電極との接続部に存在する導電
材料に接着機能を持たせず、導電粒子を多く含有する混
合物を使用し、半導体装置を基板上に実装することで、
接着部にのみ導電粒子がより多く存在し、かつ圧着する
工程を経るので、導電粒子へ圧力がかかり、導電粒子が
つぶれた状態となるので、より導電性が得やすく、接続
抵抗が低く抑えられる。よって接着時の剥離や破壊が生
じない、絶縁性の高いフリップチップ実装が行える。
【0063】また、本発明の実装方法によれば、突起電
極表面に樹脂膜を容易に形成することが可能であるの
で、封止樹脂中に導電性を有するフィラー、たとえばカ
ーボンなどが含有されていた場合でも絶縁性の高いフリ
ップチップ実装が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施におけるの半導体装置の実
装構造を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例における半導体装置の実
装構造を示す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例における半導体装置の実
装構造を示す断面図である。
【図4】本発明の第4の実施例における半導体装置の実
装構造を示す断面図である。
【図5】本発明の第1の実施例における半導体装置の実
装構造を形成するための実装方法を示す断面図である。
【図6】本発明の第1の実施例における半導体装置の実
装構造を形成するための実装方法を示す断面図である。
【図7】本発明の第1の実施例における半導体装置の実
装構造を形成するための実装方法を示す断面図である。
【図8】本発明の第3の実施例における半導体装置の実
装構造を形成するための実装方法を示す断面図である。
【図9】本発明の第3の実施例における半導体装置の実
装構造を形成するための実装方法を示す断面図である。
【図10】本発明の第3の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図11】本発明の第3の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図12】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図13】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図14】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図15】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図16】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図17】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図18】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図19】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図20】本発明の第4の実施例における半導体装置の
実装構造を形成するための実装方法を示す断面図であ
る。
【図21】従来技術のおける半導体装置の実装構造を示
す断面図である。
【図22】従来技術のおける半導体装置の実装構造を示
す断面図である。
【図23】従来技術のおける半導体装置の実装構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体装置 2 基板 3 突起電極 4 接続電極 5 封止樹脂 6 液状成分 7 スタッドバンプ 8 異方性導電膜 10 溶媒 11 導電粒子 12 樹脂膜 13 ディスペンサ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 突起電極を設けた半導体装置と、接続電
    極を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止樹脂
    とを有し、突起電極と接続電極との接続部には主に導電
    粒子だけが存在することを特徴とする半導体装置の実装
    構造。
  2. 【請求項2】 突起電極を設けた半導体装置と、接続電
    極を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止樹脂
    とを有し、突起電極と接続電極との接続部には主に導電
    粒子と封止樹脂だけが存在することを特徴とする半導体
    装置の実装構造。
  3. 【請求項3】 突起電極が設けられた半導体装置と、接
    続電極を設けた基板と、半導体装置と基板との間に封止
    樹脂とを有し、突起電極と接続電極の接続部には主に導
    電粒子と樹脂とが存在し、突起電極の接続部以外の表面
    は接続部に存在する樹脂と同一の樹脂で覆われているこ
    とを特徴とした半導体装置の実装構造。
  4. 【請求項4】 接続電極の接続部以外の表面にも接続部
    に存在する樹脂と同一の樹脂で覆われていることを特徴
    とする請求項3に記載の半導体装置の実装構造。
  5. 【請求項5】 半導体装置に設けられた突起電極に、溶
    媒と導電粒子とを混合した混合物を塗布する行程と、接
    続電極を形成した基板に未硬化の封止樹脂を設置する行
    程と、突起電極と接続電極との位置合わせを行う工程
    と、封止樹脂を硬化させて、突起電極と接続電極とを導
    電粒子を介して接続固定する行程とを有することを特徴
    とする半導体装置の実装方法。
  6. 【請求項6】 半導体装置に設けられた突起電極に、封
    止樹脂の硬化に関与する液状成分と導電粒子とを混合し
    た混合物を塗布する行程と、接続電極を形成した基板に
    未硬化の封止樹脂を設置する行程と、突起電極と接続電
    極との位置合わせを行う工程と、封止樹脂を硬化させ
    て、突起電極と接続電極とを導電粒子を介して接続固定
    する行程とを有することを特徴とする半導体装置の実装
    方法。
  7. 【請求項7】 半導体装置に設けられた突起電極に、樹
    脂を含む液状成分と導電粒子とを混合した混合物を塗布
    する工程と、混合物中の樹脂を含む液状成分だけを突起
    電極のほぼ全表面に拡散させる工程と、接続電極を形成
    した基板に未硬化の封止樹脂を設置する工程と、突起電
    極と接続電極との位置合わせを行う工程と、封止樹脂を
    硬化させて、突起電極と接続電極とを導電粒子を介して
    接続固定する行程とを有することを特徴とする半導体装
    置の実装方法。
  8. 【請求項8】 加熱処理することによって、突起電極に
    塗布された混合物中の樹脂だけを突起電極のほぼ全表面
    に拡散させることを特徴とする請求項7に記載の半導体
    装置の実装方法。
  9. 【請求項9】 封止樹脂を加熱および圧着により硬化さ
    せることを特徴とする請求項5から8に記載の半導体装
    置の実装方法。
  10. 【請求項10】 接続電極を形成した基板に未硬化の封
    止樹脂を設置する工程の代わりに、突起電極と接続電極
    との位置合わせを行う工程の後に、液状の封止樹脂を半
    導体装置と基板の間に流し込む工程を有することを特徴
    とした請求項5から8に記載の半導体装置の実装方法。
  11. 【請求項11】 半導体装置に設けられた突起電極に、
    樹脂を含む液状成分と導電粒子とを混合した混合物を塗
    布する工程と、突起電極と接続電極との位置合わせを行
    い、突起電極と接続電極とを仮に固定する工程と、混合
    物中の樹脂を含む液状成分だけを突起電極と接続電極と
    の表面に拡散させる工程と、液状の封止樹脂を半導体装
    置と基板の間に流し込む工程と、封止樹脂を硬化させ
    て、突起電極と接続電極とを導電粒子を介して電気的接
    続および固定する工程とを有することを特徴とする半導
    体装置の実装方法。
  12. 【請求項12】 半導体装置に設けられた突起電極に、
    樹脂を含む液状成分と導電粒子とを混合した混合物を塗
    布する工程と、突起電極と接続電極との位置合わせを行
    い、突起電極と接続電極とを仮に固定する工程と、突起
    電極と接続電極とを電気的に接続する工程と、混合物中
    の樹脂を含む液状成分だけを突起電極と接続電極との表
    面に拡散させる工程と、液状の封止樹脂を半導体装置と
    基板の間に流し込む工程と、封止樹脂を硬化させて、半
    導体装置と基板とを固定する工程とを有することを特徴
    とする半導体装置の実装方法。
  13. 【請求項13】突起電極と接続電極とを仮に固定する工
    程と、突起電極と接続電極とを電気的に接続する工程
    と、混合物中の樹脂を含む液状成分だけを突起電極と接
    続電極との表面に拡散させる工程とを、加熱および圧着
    によって同時に行うことを特徴とする請求項12に記載
    の半導体装置の実装方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6940175B2 (en) 2001-06-14 2005-09-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device in which a plurality of electronic components are combined with each other
JP2008244256A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Casio Comput Co Ltd 電子チップ部品とその製造方法
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CN115148888A (zh) * 2022-06-28 2022-10-04 上海天马微电子有限公司 一种显示面板及其制备方法、显示装置

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