JPH1098075A - 半導体実装方法、半導体実装装置および半導体実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁性樹脂の注入が短時間に行え、生産性の向
上を図ることができる半導体チップの実装方法および実
装構造を提供することにある。 【解決手段】半導体チップ１１をフェースダウンで配線
基板１２に接続する半導体実装方法において、前記半導
体チップ１１が搭載される半導体チップ実装部位１４に
電極パッド１５を有し、前記半導体チップ実装部位１４
の周囲がソルダレジスト１６によって覆われた配線基板
１２の前記半導体チップ実装部位１４に半導体チップ１
１を搭載して前記電極パッド１５に電気的に接続する第
１の工程と、前記半導体チップ１１の周囲から前記半導
体チップ１１と配線基板１２との間隙に絶縁性樹脂１７
を充填する第２の工程と、前記絶縁性樹脂１７を加熱硬
化する第３の工程とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体チップを
配線基板に実装する半導体実装方法、半導体実装装置お
よび半導体実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体実装方法において、フリップチッ
プ実装は、ワイヤボンディングやＴＡＢ（Tape Automat
ed Bonding) に比べて実装占有面積をチップ寸法と同等
まで小さくでき、しかも極限まで薄形化が可能であり、
小型軽量化が図れることで注目されている。

【０００３】フリップチップ実装方法は、半導体チップ
が突起電極を介して配線基板の回路電極にフェースダウ
ンで直接的に接続される。しかし、半導体チップと配線
基板との熱膨張係数の差により、接続部に熱応力が生
じ、接続部が破断して信頼性を低下させる問題がある。

【０００４】そこで、半導体チップと配線基板との間隙
に無機フィラーを混合して熱膨張係数を低くした封止樹
脂を充填することによって、前記半導体チップと配線基
板との熱膨張係数の差によって接続部に生じる熱応力を
緩和することが行われている。

【０００５】このような半導体実装構造を形成する半導
体実装方法は、従来、半導体チップをフェースダウンで
配線基板に接続した後、半導体チップの周辺に封止樹脂
を塗布し、毛細管現象を利用した樹脂注入により行うの
が一般的であった。

【０００６】図１８は従来の突起電極を持った半導体チ
ップの実装方法を示し、１は半導体チップ、２は配線基
板である。半導体チップ１の下面には複数の突起電極３
が形成され、配線基板２には前記突起電極３に対応して
電極パッド４が形成されている。６はソルダレジストで
ある。この突起電極３の材質は、はんだまたは金であ
る。

【０００７】図１８（ａ）に示すように、半導体チップ
１をフェースダウンさせ、突起電極３を配線基板２の電
極パッド４に位置決めし、同図（ｂ）に示すように、配
線基板２に半導体チップ１を搭載し、加熱によってはん
だからなる突起電極３を溶融して電極パッド４に接続す
る。一方、金からなる突起電極の場合は、導電性ペース
トを介して電極パッドに接続する。なお、この段階で半
導体チップ１の実装不良が検出された場合には新たな半
導体チップ１に交換（リペア）することができる。

【０００８】次に、同図（ｃ）に示すように、シリンジ
５ａを用いディスペンス法によって液状のエポキシ樹脂
等の封止樹脂５を半導体チップ１の周辺の配線基板２に
塗布すると、封止樹脂５は毛細管現象によって電極パッ
ド４の間を通って半導体チップ１と配線基板２との間隙
（例えば５０μｍ程度）に充填される。

【０００９】ここで用いているエポキシ樹脂等の封止樹
脂５は、熱膨張係数（６０〜７０ｐｐｍ／℃）が接続材
料として用いるはんだ（２７ｐｐｍ／℃）や金（１４ｐ
ｐｍ／℃）と比較して高いため、樹脂成分中に４０〜７
０ｗｔ％程度のシリカなどの無機フィラーを混合するこ
とにより、使用温度範囲における熱膨張係数を２０〜４
０ｐｐｍ／℃程度に低下させたものである。

【００１０】次に、封止樹脂５を１２０〜１６０℃程度
に加熱させると、同図（ｃ）に示すように、半導体チッ
プ１と配線基板２との間および半導体チップ１の周辺の
封止樹脂５が硬化される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示す実装方法は、半導体チップ１と配線基板２との僅
かな間隙に毛細管現象を利用して封止樹脂５を注入させ
るため、封止樹脂５の粘度を低下させる必要があるにも
拘らず、無機フィラーの含有量を多くすることにより封
止樹脂５の粘度が増加するため、半導体チップ１と配線
基板２との間隙への封止樹脂５の注入性が悪くなる。

【００１２】このため、無機フィラーの形状やサイズを
適正化するとともに、配線基板２や封止樹脂５を塗布す
る際に使用するシリンジ５ａを硬化温度より低い温度で
加熱して封止樹脂５の粘度を低下させるなどの施策が行
われているが、粘度を低下させることには限界があり、
樹脂注入時間が長く作業性が悪いという問題があった。

【００１３】また、半導体チップ１の周辺に配置した突
起電極３が１００μｍ以下のピッチで形成された場合、
隣接する突起電極３の間隙が３０μｍ以下と狭くなり、
さらに半導体チップ１と配線基板２との間隙は３０〜６
０μｍ程度と狭くなると、封止樹脂の注入性がすこぶる
悪くなり、半導体チップ１の中央部にボイドＶが生じる
ことにより信頼性の低下を招くという問題もある。

【００１４】また、従来の半導体実装方法においては、
封止樹脂を充填する前では、突起電極のみの接続である
ために接続強度が不足し、封止樹脂充填工程までの間
に、外力あるいは熱応力によって接続部が破断する場合
があった。

【００１５】特に、微細ピッチの接続においては、突起
電極のサイズが小さくなり、僅かな外力あるいは熱応力
で破断するため、この問題が重大になってくる。この発
明は前記事情に着目してなされたもので、第１の目的
は、半導体チップと配線基板との間隙に絶縁性樹脂を充
填する工程に要する時間を短縮できる半導体実装方法、
半導体実装装置および半導体実装構造を提供することに
ある。

【００１６】第２の目的は、半導体チップを配線基板に
対して強固に実装でき、電気的接続の信頼性が得られる
半導体実装方法、半導体実装装置および半導体実装構造
を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、突起電極が形成された半
導体チップをフェースダウンで配線基板に接続する半導
体実装方法において、前記配線基板の前記半導体チップ
が実装される半導体チップ実装部位の周囲がソルダレジ
ストによって覆われた前記配線基板の前記半導体チップ
実装部位に前記半導体チップを搭載して前記突起電極と
前記電極パッドに電気的に接続する工程と、搭載された
前記半導体チップの周囲から前記半導体チップと前記配
線基板との間隙に絶縁性樹脂を注入する工程と、注入さ
れた前記絶縁性樹脂を加熱硬化する工程とを具備するこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項２は、突起電極が形成された半導体
チップをフェースダウンで配線基板に接続する半導体実
装構造において、前記半導体チップの突起電極が接続さ
れる電極パッドを有し、前記電極パッドを含む前記半導
体チップが実装される半導体チップ実装部位の周囲がソ
ルダレジストによって覆われた配線基板と、前記配線基
板の電極パッドに前記突起電極を介して電気的に接続さ
れた半導体チップと、前記半導体チップと前記配線基板
との間隙に充填された絶縁性樹脂とを具備することを特
徴とする。

【００１９】請求項３は、請求項１において、半導体チ
ップ実装部位は、配線基板に実装される半導体チップの
前記配線基板に対向する面と同一もしくはそれより広い
面積を有し、前記半導体チップとほぼ同一形状であるこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項４は、請求項２において、突起電極
は、絶縁性樹脂の硬化温度よりも高い融点を有する金属
であることを特徴とする。請求項５は、突起電極が形成
された半導体チップをフェースダウンで配線基板に電気
的に接続された半導体実装構造において、前記半導体チ
ップと前記配線基板との間に熱可塑性樹脂と熱硬化性樹
脂が介装されていることを特徴とする。

【００２１】請求項６は、請求項５において、熱可塑性
樹脂及び熱硬化性樹脂は、半導体チップの中央部領域と
周辺部領域に別けて配線基板との間に介挿されているこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項７は、請求項５または６において、
熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、半導体チップの中央
部領域に用いる樹脂を熱可塑性樹脂に、前記半導体チッ
プの周辺部領域に用いる樹脂を熱硬化性樹脂にしたこと
を特徴とする。

【００２３】請求項８は、突起電極が形成された半導体
チップをフェースダウンで配線基板に接続する半導体実
装方法において、前記配線基板と前記半導体チップの少
なくとも一方の中央部領域に第１の樹脂を供給した後、
前記半導体チップを前記配線基板に接続し、その後、前
記半導体チップと前記配線基板の間隙に前記半導体チッ
プの周囲から第２の樹脂を注入させることを特徴とす
る。

【００２４】請求項９は、請求項８において、第１の樹
脂は、熱可塑性樹脂を用い、第２の樹脂は、熱硬化性樹
脂を用いることを特徴とする。請求項１０は、突起電極
を有する半導体チップが実装される配線基板を搭載する
基板ステージと、この基板ステージに並置された導電性
ペーストまたはフラックスを前記突起電極に転写する転
写機構と、前記半導体チップを保持し前記転写機構によ
って前記導電性ペーストまたは前記フラックスを前記突
起電極に転写した後、前記配線基板に搭載して加熱する
ボンディングヘッドとを具備する半導体実装装置におい
て、前記ボンディングヘッドに保持された半導体チップ
の前記転写機構に対する相対的高さを計測する計測機構
を設けたことを特徴とする。

【００２５】請求項１１は、請求項１０において、計測
機構は、ボンディングヘッドが基板ステージと転写機構
との間にあるとき下方に設置したレーザ変位計であるこ
とを特徴とする。

【００２６】請求項１２は、請求項１０において、計測
機構は、基準高さをもった基板ステージ上に半導体チッ
プを接触させ、その接触に基づくボンディングヘッドの
位置あるいはボンディングヘッドを駆動させるモータの
駆動制御量から算出することを特徴とする。

【００２７】請求項１３は、突起電極が設けられた半導
体チップと電極パッドが設けられた配線基板とを前記突
起電極と前記電極パッドを介して電気的に接続する半導
体実装方法において、ボンディングツールによって前記
半導体チップを保持して前記突起電極と前記電極パッド
とを接触させる工程と、ボンディングツールを加熱して
前記突起電極を溶融させる工程と、前記突起電極の溶融
に基づき、前記半導体チップを前記ボンディングツール
から解放する工程と、前記ボンディングツールから解放
された半導体チップを前記ボンディングツールによって
再度保持して上昇させる工程とを具備することを特徴と
する。

【００２８】請求項１４は、突起電極が設けられた半導
体チップと電極パッドが設けられた配線基板とを前記突
起電極と前記電極パッドを介して電気的に接続する半導
体実装方法において、ボンディングツールによって前記
半導体チップを保持して前記突起電極と前記電極パッド
とを接触させる工程と、前記ボンディングツールを加熱
して前記突起電極を溶融させる工程と、前記突起電極の
溶融に基づき、前記半導体チップを前記ボンディングツ
ールから解放する工程と、前記ボンディングヘッドから
解放された半導体チップを前記ボンディングツールによ
って再度保持して前記溶融した突起電極の形状が鼓形と
なる位置まで上昇させる工程と、前記ボンディングツー
ルによってバンプを冷却する第５の工程とを具備するこ
とを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図３は第１の実施形態を
示し、図１は半導体実装構造の縦断側面図、図２および
図３は半導体実装方法の工程図である。

【００３０】まず、半導体実装構造について説明する
と、図中１１は半導体チップ、１２は配線基板である。
半導体チップ１１には複数の突起電極１３が設けられ、
配線基板１２の半導体チップ実装部位１４には前記突起
電極１３と対応して電極パッド１５が設けられている。
この突起電極１３は、はんだからなっている。

【００３１】さらに、配線基板１２の半導体チップ実装
部位１４は半導体チップ１１の実装面の面積よりやや広
いほぼ同サイズの面積で、ソルダレジスト１６が除去さ
れ、電極パッド１５が露出している。したがって、半導
体チップ実装部位１４の周囲はソルダレジスト１６によ
って囲まれており、半導体チップ実装部位１４はソルダ
レジスト１６の上面より低く凹陥部に形成されている。

【００３２】半導体チップ１１は専用のフリップチップ
実装装置によりフェースダウンで半導体チップ実装部位
１４に搭載され、突起電極１３は配線基板１２の電極パ
ッド１５に電気的に接続されている。さらに、半導体チ
ップ１１と配線基板１２との間隙（３０〜１００μｍ程
度）にはエポキシ樹脂等の硬化点が前記突起電極１３の
融点より低い熱硬化性樹脂からなる絶縁性樹脂１７が充
填されている。

【００３３】次に、図２および図３に基づいて半導体実
装方法を説明する。図２（ａ）、図３（ａ）に示すよう
に、半導体チップ１１をフェースダウンさせ、突起電極
１３を配線基板１２の電極パッド１５に位置決めし、図
２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、配線基板１２に半
導体チップ１１を搭載し、加熱によって突起電極１３を
溶融して電極パッド１５に接続する。なお、この段階で
半導体チップ１１の実装不良が検出された場合には新た
な半導体チップ１１に交換（リペア）することができ
る。

【００３４】次に、シリンジ１８を用いディスペンス法
によって液状の絶縁性樹脂１７を半導体チップ１１の周
辺の配線基板１２に塗布すると、絶縁性樹脂５は毛細管
現象によって半導体チップ１１と配線基板１２との間隙
に充填される。

【００３５】次に、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示すよう
に、熱膨張係数が低く、耐湿性、耐熱性および機械的特
性が良い絶縁性樹脂１７の特性を得るために、絶縁性樹
脂１７を１２０〜１６０℃程度で数時間加熱させると、
半導体チップ１１と配線基板１２との間および半導体チ
ップ１１の周辺の絶縁性樹脂１７が硬化される。

【００３６】なお、突起電極１３の材料は、前記実施の
形態においては、はんだを用いたが、金、銅、その他の
金属でもよい。ただし、突起電極１３の材質が金または
銅の場合は、それ自体の溶融が困難なので導電性ペース
ト、可溶金属、導電性接着剤等により接合する。また、
配線基板１２は、例えばガラスエポキシ基板のような一
般に用いられているもので構わない。絶縁性樹脂１７の
粘度は０．１〜５０Ｐａ・ｓ程度であり、間隙を大きく
するほど毛細管現象により絶縁性樹脂１７が浸入する速
度が速くなり、充填時間は短くなる。

【００３７】したがって、配線基板１２に半導体チップ
１１を接続した際、半導体チップ１１と配線基板１２と
の間隙が大きくなるように、半導体チップ１１を搭載す
る部分（半導体チップ実装部位１４）にソルダレジスト
１６が塗布されていない配線基板１２を用いることによ
り、間隙への絶縁性樹脂１７が浸入しやすくなり、絶縁
性樹脂１７の注入性が向上する。しかも、半導体チップ
実装部位１４は周囲のソルダレジスト１６の上面より低
い凹陥部に形成されているため、絶縁性樹脂１７の注入
時に絶縁性樹脂１７が配線基板１２の周囲から流れ出る
ことはなく、注入作業の容易化が図れる。

【００３８】本実施形態によれば、半導体チップ１１を
フェースダウンで配線基板１２に接続する半導体実装構
造において、半導体チップ１１が搭載される領域にソル
ダレジスト１６が塗布されていない配線基板１２を用い
て、半導体チップ１１と配線基板１２との間隙が大きく
なるようにし、その間隙に絶縁性樹脂１７を充填するこ
とにより、絶縁性樹脂１７が毛細管現象により間隙へ浸
入しやすくなり、樹脂注入性の向上が可能になる。

【００３９】図４は第２の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分には同一番号を付して説明を省略す
る。本実施例は、半導体チップ１１の輪郭よりも外側ま
でソルダレジスト１６が除去された配線基板１２を用い
たものであり、半導体チップ１１の周囲に絶縁性樹脂１
７を塗布した際に、ソルダレジスト１６がダムの役割を
果たして半導体チップ１１の周辺に絶縁性樹脂１７がは
み出す領域を制御することが可能である。したがって、
このような構造にすることにより、電子部品に接触する
と悪影響を及ぼすような絶縁性樹脂１７がソルダレジス
ト１６のダムを越えて隣接する他の電子部品に接触し難
く、半導体チップ１１と隣接する電子部品との間隔を小
さく設定できる効果がある。

【００４０】図５および図６は第３の実施形態を示し、
図５は半導体実装方法の工程図、図６は半導体実装構造
の縦断側面図であり、第１および第２の実施形態と同一
構成部分には同一番号を付して説明を省略する。

【００４１】まず、図５に基づいて半導体実装方法を説
明すると、半導体チップ１１の実装面における中央部領
域の１箇所に流動性を有する熱可塑性樹脂からなる第１
の封止樹脂２０をディスペンサ法等によって供給する。
次に、半導体チップ１１をフェースダウンで突起電極１
３を配線基板１２の電極パッド１５に位置決めして搭載
する。この状態で、半導体チップ１１を加熱して突起電
極１３を電極パッド１５に電気的に接続すると共に、第
１の封止樹脂２０を加熱硬化させる。

【００４２】次に、半導体チップ１１の周囲の配線基板
１２上に熱硬化性樹脂からなる第２の封止樹脂２１をデ
イスペンス法により注入すると、第２の封止樹脂２１は
毛細管現象によって半導体チップ１１と配線基板１２と
の間隙（５０μｍ程度）に充填される。

【００４３】その後、半導体チップ１１を加熱して第２
の封止樹脂２１を硬化させると、図６に示すように、半
導体チップ１１と配線基板１２との間隙に第１の封止樹
脂２０と第２の封止樹脂２１が挟み込まれた状態で配線
基板１２に半導体チップ１１が実装される。

【００４４】本実施例においては、半導体チップ１１の
実装面における中央部領域の１箇所に熱可塑性樹脂から
なる第１の封止樹脂２０を供給したが、図７に示すよう
に、第１の封止樹脂２０を半導体チップ１１の４隅部近
傍領域（半導体チップ１１の中心（重心）から同じ距離
となる４箇所）に供給してもよい。

【００４５】また、図８に示すように、第１の封止樹脂
２０を半導体チップ１１の中心（重心）部領域および４
隅部近傍領域（半導体チップの中心（重心）から同じ距
離となる４箇所）に合計５箇所に供給してもよい。

【００４６】このように構成することによって、半導体
チップ１１を配線基板１２に一層強固に実装できる。図
９は第４の実施形態を示し、図９は半導体実装方法の工
程図であり、第１〜第３の実施形態と同一構成部分には
同一番号を付して説明を省略する。

【００４７】配線基板１２の半導体チップ実装部位１４
の中央部に熱可塑性樹脂からなる第１の封止樹脂２０を
ディスペンサ法等によって供給する。次に、半導体チッ
プ１１をフェースダウンで突起電極１３を配線基板１２
の電極パッド１５に位置決めして搭載する。この状態
で、半導体チップ１１を加熱して突起電極１３を電極パ
ッド１５に電気的に接続すると共に、第１の封止樹脂２
０を加熱硬化させる。

【００４８】次に、半導体チップ１１の周囲の配線基板
１２上に熱硬化性樹脂からなる第２の封止樹脂２１をデ
イスペンス法により注入すると、第２の封止樹脂２１は
毛細管現象によって半導体チップ１１と配線基板１２と
の間隙（５０μｍ程度）に充填される。

【００４９】その後、半導体チップ１１を加熱して第２
の封止樹脂２１を硬化させると、図６に示すように、半
導体チップ１１と配線基板１２との間隙に第１の封止樹
脂２０と第２の封止樹脂２１が挟み込まれた状態で配線
基板１２に半導体チップ１１が実装され、第３の実施形
態と同様の実装構造が得られる。

【００５０】本実施例においては、配線基板１２の半導
体チップ実装部位１４における中央部領域の１箇所に熱
可塑性樹脂からなる第１の封止樹脂２０を供給したが、
第１の封止樹脂２０を半導体チップ実装部位１４の４隅
部近傍領域（半導体チップ１１の中心（重心）から同じ
距離となる４箇所）に供給してもよい。

【００５１】第１の封止樹脂２０を配線基板１２の半導
体チップ実装部位１４における中心（重心）部領域およ
び４隅部近傍領域（半導体チップの中心（重心）から同
じ距離となる４箇所）に合計５箇所に供給してもよい。

【００５２】このように構成することによって、半導体
チップ１１を配線基板１２に一層強固に実装できる。図
１０は第５の実施形態を示し、図１０は半導体実装方法
の工程図であり、第１〜第４の実施形態と同一構成部分
には同一番号を付して説明を省略する。

【００５３】本実施形態は、第１の封止樹脂２０を半導
体チップ１１の実装面と配線基板１２の半導体チップ実
装部位１４の両方の対応する位置に供給する実装方法で
ある。

【００５４】図１１は第６の実施形態を示し、図１１は
半導体実装方法の工程図であり、第１〜第５の実施形態
と同一構成部分には同一番号を付して説明を省略する。
本実施形態は、第１の封止樹脂２０を半導体チップ１１
の実装面と配線基板１２の半導体チップ実装部位１４の
両方の相対する位置以外に供給する実装方法である。

【００５５】前記第３〜第６の実施形態によれば、突起
電極１３を介して半導体チップ１１と配線基板１２とを
接続するときに、先に供給した第１の封止樹脂２０が硬
化しているために、突起電極１３のみの接続強度だけで
なく、硬化した第１の封止樹脂２０の密着力が補足する
こととなり、フリップチップ実装部の全体の接続が強く
なる。このため、半導体チップ１１と配線基板１２の隙
間に半導体チップ１１の周囲から第２の封止樹脂２１を
注入させる前でも、十分な接続強度が得られ、破断する
心配はなくなる。

【００５６】また、半導体実装方法では、突起電極１３
を介して接続した後に電気的検査を行い、半導体チップ
１１に不良が発見された場合は、その半導体チップ１１
を取り外すリペア作業を行うが、第１の封止樹脂２０と
して熱可塑性樹脂を用いているため、再加熱して第１の
封止樹脂２０を軟らかくすることにより、容易にリペア
作業を行うことができる。

【００５７】なお、前記第３〜第６の実施形態によれ
ば、第１の封止樹脂２０を熱可塑性樹脂とし第２の封止
樹脂２１を熱硬化性樹脂として説明してきたが、第１の
封止樹脂２０、第２の封止樹脂２１とも、樹脂のタイ
プ、種類は問わない。

【００５８】さらに、第１の封止樹脂２０として熱硬化
性樹脂を用いた場合でも、突起電極１３の接続条件では
完全に硬化しない樹脂を選定することにより、容易にリ
ペア作業ができる。さらに、完全に硬化する樹脂を用い
ても、第１の封止樹脂２０の供給領域が、半導体チップ
１１の中心部あるいは４隅部近傍領域（半導体チップ１
１の中心（重心）から同じ距離となる４箇所）などの小
さな領域であり、リペア作業を行うことができる。ま
た、半導体チップ１１は、ＢＧＡ（Ball Grid Array)あ
るいは、ＣＳＰ(Chip Size Package) といったパッケー
ジを使用してもよい。

【００５９】図１２および図１３は第７の実施形態を示
し、図１２は図１に示す半導体チップ１１を配線基板１
２に自動的に実装するための、フリップチップ実装装置
の斜視図で、図１３は計測機構の側面図である。２２は
ＸＹθ軸方向に位置決め自在な第１のＸＹθテーブルで
あり、この第１のＸＹθテーブル２２の上部にはボンデ
ィングステージ２３および半導体チップ認識カメラ２４
が設けられている。そして、ボンディングステージ２３
には配線基板１２が電極パッド１４を上向きにして搭載
され、半導体チップ認識カメラ２４は光軸を垂直上向き
にして設置されている。

【００６０】第１のＸＹθテーブル２２の隣側にはＸＹ
θ軸方向に位置決め自在な第２のＸＹθテーブル２５が
設けられ、この第２のＸＹθテーブル２５の上部にはト
レイ２６が設けられている。このトレイ２６には多数の
半導体チップ１１が突起電極１３を上向きにして整列状
態に搭載されている。この突起電極１３は、金や銅のよ
うに、それ自体の溶融が困難な金属からなっている。し
たがって、この突起電極１３を配線基板１２の電極パッ
ド１４に接続するには後述する導電ペースト４０を介し
て行う必要がある。

【００６１】また、第１のＸＹθテーブル２２の上方に
はボンディング機構２７が設けられており、第２のＸＹ
θテーブル２５の上方にはトレイ２６上の半導体チップ
１１をピックアップした状態で反転して半導体チップ１
１を突起電極１３を下向きにしてボンディング機構２７
に供給する半導体チップ供給機構２８が設けられてい
る。

【００６２】前記ボンディング機構２７にはＸ軸ステー
ジ２８が設けられており、このＸ軸ステージ２８にはボ
ンディングヘッド２９がＸ軸方向に移動自在に搭載され
ている。ボンディングヘッド２９は上下動機構３０によ
って上下動自在であり、その下端部にはボンディングツ
ール３１が設けられている。このボンディングツール３
１には半導体チップ１１をフェースダウンした状態で真
空吸着する手段およびはんだを溶融する加熱手段を有し
ている。

【００６３】さらに、Ｘ軸ステージ２８にはボンディン
グヘッド２９と隣接して基板認識カメラ３２が光軸を垂
直下向きにして設置されている。ボンディングステージ
２３上の配線基板１２の位置を認識できるようになって
いる。

【００６４】また、前記半導体チップ供給機構２８には
Ｘ軸ガイドレール３３が設けられ、このＸ軸ガイドレー
ル３３にはチップ反転ユニット３４がＸ軸方向に移動自
在に設けられている。チップ反転ユニット３４はトレイ
２６上の半導体チップ１１を吸着し、これを反転する機
能を有しており、トレイ２６上では半導体チップ１１の
突起電極１３は上向きであるが、反転によって突起電極
１３を下向きにして前記ボンディングツール３１に吸着
保持できるようになっている。

【００６５】さらに、Ｘ軸ガイドレール３３にはトレイ
２６に対向するトレイ認識カメラ３５が光軸を垂直下向
きにして設置されており、トレイ２６上の半導体チップ
１１のパターンを認識し、第２のＸＹθテーブル２５を
制御することにより、トレイ２６上の半導体チップ１１
をピックアップ位置に位置決めするようになっている。

【００６６】また、前記半導体チップ認識カメラ２４お
よび基板認識カメラ３２は画像合せ装置３６に接続され
ている。ここで、半導体チップ認識カメラ２４および基
板認識カメラ３３の相対的な位置関係は予め正確に求め
られる。そして、画像合せ装置３６は、半導体チップ認
識カメラ２４による画像と基板認識カメラ３２による画
像とを合成して表示するように構成されている。

【００６７】さらに、この合成画像は、半導体チップ１
１と配線基板１２との相対的な位置決め補正量を算出す
る位置決め補正量算出手段３７に入力され、この位置決
め補正量算出手段３７はボンディング制御装置３８の一
部をなしている。このボンディング制御装置３８は、算
出された位置決め補正量に基づいて第１のＸＹθテーブ
ル２２を位置決め制御するように設けられている。さら
に、このボンディング装置３８は、第１のＸＹθテーブ
ル２２、第２のＸＹθテーブル２５、半導体チップ供給
機構２８、Ｘ軸ステージ２９およびトレイ認識カメラ３
５に電気的に接続され、予め格納されているプログラム
にしたがって行わせるように設定されている。

【００６８】さらに、前記ボンディングステージ２３の
隣側には転写機構としてのペースト容器３９が設置され
（図１３参照）、このペースト容器３９には導電性ペー
スト４０が収容されている（図１２中には、ペースト容
器３９は図示していない）。また、図１３に示すよう
に、ボンディングステージ２３とペースト容器３９との
間には半導体チップ１１の高さを計測する計測機構とし
てのレーザ変位計４１が設置されている（図１２中には
レーザ変位計４１は図示していない）。

【００６９】レーザ変位計４１は、半導体チップ１１の
高さを計測し、その計測値を前記ボンディング制御装置
３８に入力し、ボンディング制御装置３８はボンディン
グヘッド２９の上下動機構３０を駆動制御するようにな
っている。

【００７０】すなわち、レーザ変位計４１で半導体チッ
プ１１の高さを測定し、その測定値からボンディング時
や転写時のボンディングヘッド２９の移動量を算出し、
ボンディングヘッド２９を駆動させるモータを相対移動
させるようになっている。したがって、ボンディングツ
ール３１が半導体チップ１１を加熱するための熱によっ
て膨張してボンディングツール３１に吸着された半導体
チップ１１の高さが変化しても上下動機構３０によって
ボンディングヘッド２９の高さを調整することにより常
に一定の高さに設定できる。

【００７１】さらに、ボンディングステージ２３に隣接
して図２に示す絶縁性樹脂１７を適時に吐出する樹脂注
入機構９１が設けられている。この樹脂注入機構９１
は、ペースト状の絶縁性樹脂１７を格納するシリンジ１
８と、このシリンジ１８の先端に同軸に連結された絶縁
性樹脂１７を吐出するニードル１８ａと、シリンジ１８
を保持して位置決めする例えばロボットハンドなどのＸ
ＹＺθ方向に移動自在な位置決め機構（図示しない）と
を有している。そして、樹脂注入機構９１は、ボンディ
ング制御装置３８に電気的に接続され、予めボンディン
グ制御装置３８に設定されているプログラムにしたがっ
て樹脂注入作業を行うようになっている。

【００７２】すなわち、ボンディングツール３１により
半導体チップ１１の配線基板１２へのフェースダウン
（フリップチップ）ボンディングが完了すると、ボンデ
ィング制御装置３８からは、樹脂注入機構９１に絶縁性
樹脂１７を、図２に示すように凹部を成している半導体
チップ実装部位１４と半導体チップ１１の間隙に注入さ
せるための制御信号が印加される。その結果、位置決め
機構が作動し、ニードル１８ａが図３（ｂ）に示す注入
位置に来るようにシリンジ１８を位置決めする。しかし
て、シリンジ１８内部を加圧することによりニードル１
８ｂから絶縁性樹脂１７を吐出すると、この絶縁性樹脂
１７は毛細管現象により半導体チップ実装部位１４と半
導体チップ１１の間隙内部に浸入し、図３（ｃ）に示す
ように間隙を充填する。これらの一連の作業が終了する
と、シリンジ１８は、最初の位置に復帰する。以上のよ
うに、このフリップチップ実装装置によれば、絶縁性樹
脂１７の塗布作業を高能率かつ高精度に行うことができ
る。

【００７３】なお、本実施形態においては、ボンディン
グツール３１に吸着された半導体チップ１１の高さをレ
ーザ変位計４１によって計測し、上下動機構３８によっ
てボンディングヘッド２９の高さを調整するようにした
が、ボンディングヘッド２９を極低速で下降させ、半導
体チップ１１の突起電極１３を基準高さ（既知の高さ）
をもったボンディングステージ２３に軽く接触させ、そ
の時のボンディングヘッド２９を駆動させるモータの制
御量から算出する方法でもよい。ボンディングステージ
２３に突起電極１３が接触したことの判断には、荷重セ
ンサを用いると容易である。この場合、ペースト容器３
９を、ボンディングステージと兼用することにより、後
述する効果を得ることができる。

【００７４】半導体チップ１１の高さを正確に測定でき
ることにより、半導体チップ１１の突起電極１３がボン
ディングステージ２３上の配線基板１２あるいはペース
ト４０を伸したペースト容器３９に接触する直前まで高
速で移動させ、その後極低速で下降させて接触させるこ
とができる。これにより衝撃力を抑えることができ、半
導体チップ１１の破損を防止できる。

【００７５】また、導電性ペースト４０中への突起電極
１３の沈み込み量を正確に再現できるために転写量が安
定し、良好な転写、良好なボンディングが実現でき歩留
りを向上できる。

【００７６】また、ボンディングステージ２３上に突起
電極１３を押し当てる方法は、タクトタイムが長いが、
ペースト容器３９をボンディングステージ２３と兼用し
た場合は転写時に効果はないが、ボンディング時には効
果があらわれる。特に、ボンディングあるいは転写動作
の直前に半導体チップ１１の高さ測定を行う方が正確に
測定でき効果が大きい。

【００７７】半導体チップ１１が衝撃力に強いものの場
合には、ボンディングステージ２３上に押し当てる方法
において、下降速度を速くすることでタクトタイムを短
くできる。

【００７８】また、本実施形態は、半導体チップ１１の
厚さのバラツキに対しても対応できるため、ボンディン
グツール３１で加熱を行なわない場合にも有効である。
また、レーザ変位計４１において、半導体チップ１１の
高さではなく、突起電極１３の表面の高さを測定しても
よい。むしろ、この方が正確な制御ができて好ましい
が、反面、突起電極１３の表面の高さ測定には半導体チ
ップ１１に比べ小さな突起電極１３の測定となり、測定
に長時間を要する欠点がもある。

【００７９】なお、上述した導電性ペーストを用いる場
合には、突起電極１３が金または銅の場合であるが、突
起電極１３がはんだの場合には、導電性ペーストを転写
差せる必要はない。その代り、フラックスを付着させる
必要があるのでペースト容器３９にフラックスを収容さ
せることにより、上述した導電ペーストと同じ効果を奏
させることができる。

【００８０】図１４および図１５は第８の実施形態を示
し、第７の実施形態と同一構成部分には同一番号を付し
て説明を省略する。図１４は、図１２に示したフリップ
チップ実装装置の一部を示し、図１５はボンディングツ
ールの高さ、温度、半導体チップの吸着状態およびはん
だからなる突起電極の溶融・凝固状態を現したタイミン
グチャートである。

【００８１】まず、図１２に示す半導体実装装置のボン
ディングツール３１で半導体チップ１１を吸着保持し、
半導体チップ１１と配線基板１２をそれぞれ基板認識カ
メラ３２および半導体認識カメラ２４によって認識す
る。次に、半導体チップ１１の突起電極１３を位置合わ
せしてボンディングツール３１を下降させ配線基板１２
の電極パッド１４に接触させる。このときのボンディン
グツール３１の下降量は、図１３にて説明した方法によ
り予め求めておく。

【００８２】その後、ボンディングツール３１を加熱し
て突起電極１３を溶融させる。突起電極１３が溶融中
に、ボンディングツール３１による半導体チップ１１の
吸着を解除し、ボンディングツール３１から半導体チッ
プ１１を放してボンディングツール３１を上昇させる
と、突起電極１３にセルフアライメントが作用し、半導
体チップ１１の精密な位置合わせが可能になる。

【００８３】突起電極１３が溶融したことの判断は、ボ
ンディングヘッド２９の荷重センサの値が低下すること
から判断する。また、加熱開始してからの時間で判断し
てもよい。

【００８４】本実施形態では、突起電極１３の溶融状態
で、ボンディングツール３１から半導体チップ１１を放
すために、突起電極１３のセルフアライメントが作用
し、実装の位置合わせ精度に依存せず、精密な位置合わ
せが可能になる。

【００８５】図１６は第９の実施形態を示し、第７およ
び第８の実施形態と同一構成部分には同一番号を付して
説明を省略する。図１６はボンディングツールの高さ、
温度、半導体チップの吸着状態および突起電極の溶融・
凝固状態を現したタイミングチャートである。

【００８６】まず、半導体実装装置のボンディングツー
ル３１で半導体チップ１１を吸着保持し、半導体チップ
１１と配線基板１２をそれぞれ基板認識カメラ３２およ
び半導体認識カメラ２４によって認識する。次に、半導
体チップ１１の突起電極１３を位置合わせして配線基板
１２の電極パッド１４に接触させる。

【００８７】その後、ボンディングツール３１を加熱し
て突起電極１３を溶融させる。突起電極１３が溶融中
に、ボンディングツール３１による半導体チップ１１の
吸着を解除し、ボンディングツール３１から半導体チッ
プ１１を放してボンディングツール３１を上昇させる
と、突起電極１３にセルフアライメントが作用し、実装
の位置合わせ精度に依存せず、半導体チップ１１の精密
な位置合わせが可能になる。

【００８８】その後、ボンディングツール３１を半導体
チップ１１の高さまで下降させ、再度、半導体チップ１
１を吸着保持し、ボンディングツール３１を冷却して突
起電極１３を硬化する。

【００８９】なお、ボンディングツール３１による２回
目の吸着は行なわなくてもよい。ただし、吸着を行った
方が、ボンディングツール３１から半導体チップ１１へ
の熱伝達効率が良い。

【００９０】図１７は第１０の実施形態を示し、第７〜
第９の実施形態と同一構成部分には同一番号を付して説
明を省略する。図１７はボンディングツールの高さ、温
度、半導体チップの吸着状態および突起電極の溶融・凝
固状態を現したタイミングチャートである。

【００９１】まず、半導体実装装置のボンディングツー
ル３１で半導体チップ１１を吸着保持し、半導体チップ
１１と配線基板１２をそれぞれ基板認識カメラ２２およ
び半導体認識カメラ２４によって認識する。次に、半導
体チップ１１の突起電極１３を位置合わせして配線基板
１２の電極パッド１４に接触させる。

【００９２】その後、ボンディングツール３１を加熱し
て突起電極１３を溶融させる。突起電極１３が溶融中
に、ボンディングツール３１による半導体チップ１１の
吸着を解除し、ボンディングツール３１から半導体チッ
プ１１を放してボンディングツール３１を上昇させる
と、突起電極１３にセルフアライメントが作用し、実装
の位置合わせ精度に依存せず、半導体チップ１１の精密
な位置合わせが可能になる。

【００９３】その後、ボンディングツール３１を半導体
チップ１１の高さまで下降させ、再度、半導体チップ１
１を吸着保持し、突起電極１３が溶融した状態で、ボン
ディングツール３１により突起電極１３の形状を鼓形と
するため、半導体チップ１１の高さを調整し、その後、
ボンディングツール３１を冷却して突起電極１３を硬化
する。

【００９４】本実施形態では、突起電極１３が溶融した
状態で、半導体チップ１１の吸着を解除した後、再び吸
着して半導体チップ１１の高さを調整するようにしてい
るので、セルフアライメント作用により半導体チップ１
１の精密な位置合わせとともに突起電極１３の形状を鼓
形に制御することが可能となり、精密な位置合わせ状態
でかつ接続信頼性の高い半導体実装が可能になる。

【００９５】さらに、ここで、従来のペースト転写方式
について述べると、図１９は従来の基板ステージ５１、
ボンディングヘッド５２および導電性ペーストの転写機
構５３とから構成されている。ボンディングヘッド５２
はＺ方向およびＸ方向に移動自在であり、このボンディ
ングヘッド５２の下部にはボンディングツール５２ａが
設けられている。そして、ボンディングツール５２ａの
下面で半導体チップ１をフェースダウンした状態で吸着
保持できるようになっている。また、基板ステージ５１
の隣側には転写機構５３としてのペースト容器５６が設
置され、このペースト容器５６には導電性ペースト５７
が収容されている。

【００９６】図２０はボンディングヘッド５２の高さを
測定できるフリップチップ実装装置の一部を示すもの
で、ボンディングヘッド５２には側方へ突出するターゲ
ット板５４が設けられており、このターゲット板５４は
ボンディングヘッド５２の高さを計測するレーザ変位計
５５が設置されている。また、基板ステージ５１の隣側
には転写機構５３としてのペースト容器５６が設置さ
れ、このペースト容器５６には導電性ペースト５７が収
容されている。

【００９７】そして、ボンディングヘッド５２をＸ方向
に移動して半導体チップ１をペースト容器５６の上方に
位置決めした後、ボンディングヘッド５２をＺ方向、つ
まり下降して半導体チップ１の突起電極３ａの先端に導
電性ペースト５７を転写することができる。この場合、
突起電極３ａの材質は、はんだよりも融点の高い金（A
u) 銅（Cu) 等からなっている。

【００９８】ペースト転写方法は、図２１に示すよう
に、導電性ペースト５７をペースト容器５６に薄く（１
０〜３０μｍ）伸ばし、半導体チップ１の突起電極３を
その部分に押し当てて加圧して行う方法と、図２２に示
すように、ペースト５７を厚く伸ばし、半導体チップ１
の突起電極３ａを一定量だけ導電性ペースト５７中に沈
めて行う方法とがある。

【００９９】他方、はんだからなる突起電極を用いる場
合の半導体実装方法には、突起電極を有する半導体チッ
プを配線基板の電極パッド上に搭載した後、リフロー炉
に通して他の半導体装置あるいは他の電子部品とともに
一括ではんだ接続したりする方法、あるいは専用の実装
装置を用いてボンディングツールをパルスヒートにより
加熱することにより半導体チップを１個ずつはんだ接続
する方法がある。

【０１００】そして、前記ボンディングツールを用いる
場合の実装方法においては、図２３に示すタイミングチ
ャート（フリップチップ実装方法を実現する実装装置の
ボンディングツールの高さ、温度、半導体チップの吸着
状態および突起電極の溶融・凝固状態を現した）に示す
ように、ボンディングツールで半導体チップを吸着保持
し、半導体チップと配線基板を認識し、それから半導体
チップの突起電極を位置合わせして配線基板の電極パッ
ドに接触させ、その後、ボンディングツールを加熱して
突起電極を溶融させる。その後、ボンディングツールを
冷却し、突起電極が凝固した後に、半導体チップをボン
ディングツールから放し、ボンディングツールを上昇さ
せるのが一般的である。

【０１０１】しかしながら、図２３のボンディング方法
は、突起電極の熱疲労強度に問題があり、使用中にクラ
ックを生じやすいという重大な欠点を持っている。そこ
で、図２４に示すタイミングチャート（フリップチップ
実装方法におけるボンディングツールの高さ、温度、半
導体装置の吸着状態および突起電極の溶融・凝固状態を
現した）に示すように、ボンディングツールで半導体チ
ップを吸着保持し、半導体チップと配線基板を認識し、
それから半導体チップの突起電極を位置合わせして配線
基板の電極パッドに接触させ、その後、ボンディングツ
ールを加熱して突起電極を溶融させる。突起電極が溶融
した状態で突起電極の形状を鼓形にするために、半導体
チップの高さを調整し（図２４、矢印ＨＢ参照）、その
後、ボンディングツールを冷却し、突起電極が凝固した
後に、半導体チップをボンディングツールから放し、ボ
ンディングツールを上昇させる方法が開発されている。
この方法によれば、形状が鼓形となるため疲労強度が高
まる結果、クラックの発生を防止できる。

【０１０２】その結果、図１９〜図２１に示す半導体チ
ップ１の配線基板２への半導体実装方法は、ボンディン
グヘッド５２のボンディングツール５２ａを加熱して行
う。このため、一度実装を行った後は、ボンディングヘ
ッド５２やボンディングツール５２ａが昇温されてお
り、初期温度まで冷えていない。このとき、ボンディン
グヘッド５２およびボンディングツール５２ａが熱膨張
して、２回目以降は、半導体チップ１の高さを把握でき
ず、１回目より低い位置にあり、図２１に示す方法の場
合には、ボンディングおよび転写時に大きな衝撃力が半
導体チップ１の突起電極３に加わることで半導体チップ
１に損傷を与える場合がある。

【０１０３】また、図２２に示す方法の場合には、転写
時には、図１９〜図２１と同様の理由により導電性ペー
スト５７への突起電極３の沈み込み量が大きくなりすぎ
転写量が多くなり、さらには、ペースト５７による突起
電極３，３間の短絡が発生する。

【０１０４】しかしながら、このような技術的課題は、
第７の実施形態のように、ボンディングヘッドに保持さ
れた半導体チップの転写機構に対する相対的高さを検出
することにより解決できる。

【０１０５】一方、図２４の実装方法においては、図２
３の実装方法とは異なり、突起電極の高さを高く調整で
きるために接続信頼性は向上するが、突起電極のセルフ
アライメント効果が作用しない。そのため、半導体チッ
プの実装精度は、実装装置の位置合わせ精度に大きく依
存する。位置合わせのずれは、初期の接続不良を起こす
だけでなく、接続信頼性も劣化させる要因になる。高精
度な位置合わせを行うとすると、一般に、装置が高価な
るだけではなく、位置合わせの時間も長くなるという問
題がある。

【０１０６】また、半導体チップをリペアするときにお
いて、他の部品のはんだを再溶融させるために多くの制
約を受ける。例えば、両面実装基板の場合は、裏面の部
品が落ちないような工夫が必要となる。なお、これらの
問題は接続ピッチが微細になるほど重大になっていく。

【０１０７】しかしながら、このような技術的課題は、
第８〜第１０の実施形態のように、ボンディングのタイ
ミングを改善することにより解決することができた。な
お、第８〜第１０の実施形態では、ボンディングツール
３１の高さを一時的にわずかに上昇させたが、上昇させ
なくても良い。ただし、上昇させない場合は、はんだバ
ンプ１３のセルフアライメントが作用する時に、半導体
チップ１３はボンディングツール３１の表面をすべるよ
うに移動するため、若干摩擦抵抗が働くために、ボンデ
ィングツール３１を上昇させた場合に比べ、位置合わせ
て精度が若干悪い場合がある。

【０１０８】

【発明の効果】この発明の請求項１〜９によれば、半導
体チップと配線基板との間隙を大きくすることができ、
絶縁性樹脂の注入が短時間に行え、生産性の向上を図る
ことができる。さらに、注入した絶縁性樹脂が配線基板
の周囲に流れ出ることはなく、目的部位に容易に絶縁性
樹脂を注入できる。

【０１０９】請求項１０〜１２によれば、ボンディング
ヘッドに保持された半導体チップの転写機構に対する相
対的高さを正確に計測でき、半導体実装が正確かつ確実
に行えるという効果がある。請求項１３，１４によれ
ば、半導体チップの突起電極を溶融して鼓形状に形成す
ることにより、半導体チップの実装強度が高く、信頼性
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の半導体チップの実
装構造を示す縦断側面図。

【図２】同実施形態の半導体チップの実装工程を示す斜
視図。

【図３】同実施形態の半導体チップの実装工程を示す縦
断側面図。

【図４】この発明の第２の実施形態の半導体チップの実
装工程を示す斜視図。

【図５】この発明の第３の実施形態の半導体チップの実
装工程を示す縦断側面図。

【図６】同実施形態の半導体チップの実装構造を示す平
面図および縦断側面図。

【図７】同実施形態の半導体チップの実装構造の変形例
を示す平面図および縦断側面図。

【図８】同実施形態の半導体チップの実装構造の変形例
を示す平面図および縦断側面図。

【図９】この発明の第４の実施形態の半導体チップの実
装工程を示す縦断側面図。

【図１０】この発明の第５の実施形態の半導体チップの
実装工程を示す縦断側面図。

【図１１】この発明の第６の実施形態の半導体チップの
実装工程を示す縦断側面図。

【図１２】この発明の第７の実施形態の半導体実装装置
の斜視図。

【図１３】同実施形態の半導体実装装置の作用を示す側
面図。

【図１４】この発明の第８の実施形態の半導体実装装置
の一部の正面図。

【図１５】同実施形態の半導体実装装置の作用を示すタ
イミングチャート図。

【図１６】この発明の第９の実施形態の半導体実装装置
の作用を示すタイミングチャート図。

【図１７】この発明の第１０の実施形態の半導体実装装
置の作用を示すタイミングチャート図。

【図１８】従来の半導体チップの実装工程を示す縦断側
面図。

【図１９】従来の半導体の実装装置の一部を示す正面
図。

【図２０】従来の半導体の実装装置の一部を示す正面
図。

【図２１】従来の半導体の実装装置における転写工程を
示す縦断側面図。

【図２２】従来の半導体の実装装置における転写工程を
示す縦断側面図。

【図２３】従来の半導体実装装置の作用を示すタイミン
グチャート図。

【図２４】従来の半導体実装装置の作用を示すタイミン
グチャート図。

【符号の説明】

１１…半導体チップ １２…配線基板 １３…突起電極 １４…半導体チップ実装部位 １５…電極パッド １７…絶縁性樹脂

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突起電極が形成された半導体チップをフ
   ェースダウンで配線基板に接続する半導体実装方法にお
   いて、 前記配線基板の前記半導体チップが実装される半導体チ
   ップ実装部位の周囲がソルダレジストによって覆われた
   前記配線基板の前記半導体チップ実装部位に前記半導体
   チップを搭載して前記突起電極と前記電極パッドに電気
   的に接続する工程と、 搭載された前記半導体チップの周囲から前記半導体チッ
   プと前記配線基板との間隙に絶縁性樹脂を注入する工程
   と、 注入された前記絶縁性樹脂を加熱硬化する工程とを具備
   することを特徴とする半導体実装方法。
2. 【請求項２】 突起電極が形成された半導体チップをフ
   ェースダウンで配線基板に接続する半導体実装構造にお
   いて、 前記半導体チップの突起電極が接続される電極パッドを
   有し、前記電極パッドを含む前記半導体チップが実装さ
   れる半導体チップ実装部位の周囲がソルダレジストによ
   って覆われた配線基板と、前記配線基板の電極パッドに
   前記突起電極を介して電気的に接続された半導体チップ
   と、前記半導体チップと前記配線基板との間隙に充填さ
   れた絶縁性樹脂とを具備することを特徴とする半導体実
   装構造。
3. 【請求項３】 半導体チップ実装部位は、配線基板に実
   装される半導体チップの前記配線基板に対向する面と同
   一もしくはそれより広い面積を有し、前記半導体チップ
   とほぼ同一形状であることを特徴とする請求項２記載の
   半導体実装構造。
4. 【請求項４】 突起電極は、絶縁性樹脂の硬化温度より
   も高い融点を有する金属であることを特徴とする請求項
   ２記載の半導体実装構造。
5. 【請求項５】 突起電極が形成された半導体チップをフ
   ェースダウンで配線基板に電気的に接続された半導体実
   装構造において、前記半導体チップと前記配線基板との
   間に熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂が介装されていること
   を特徴とする半導体実装構造。
6. 【請求項６】 熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、半導
   体チップの中央部領域と周辺部領域に別けて配線基板と
   の間に介挿されていることを特徴とする請求項５記載の
   半導体実装構造。
7. 【請求項７】 熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、半導
   体チップの中央部領域に用いる樹脂を熱可塑性樹脂に、
   前記半導体チップの周辺部領域に用いる樹脂を熱硬化性
   樹脂にしたことを特徴とする請求項５または６記載の半
   導体実装構造。
8. 【請求項８】 突起電極が形成された半導体チップをフ
   ェースダウンで配線基板に接続する半導体実装方法にお
   いて、 前記配線基板と前記半導体チップの少なくとも一方の中
   央部領域に第１の樹脂を供給した後、前記半導体チップ
   を前記配線基板に接続し、その後、前記半導体チップと
   前記配線基板の間隙に前記半導体チップの周囲から第２
   の樹脂を注入させることを特徴とする半導体実装方法。
9. 【請求項９】 第１の樹脂は、熱可塑性樹脂を用い、第
   ２の樹脂は、熱硬化性樹脂を用いることを特徴とする請
   求項８記載の半導体実装方法。
10. 【請求項１０】 突起電極を有する半導体チップが実装
    される配線基板を搭載する基板ステージと、この基板ス
    テージに並置された導電性ペーストまたはフラックスを
    前記突起電極に転写する転写機構と、前記半導体チップ
    を保持し前記転写機構によって前記導電性ペーストまた
    は前記フラックスを前記突起電極に転写した後、前記配
    線基板に搭載して加熱するボンディングヘッドとを具備
    する半導体実装装置において、 前記ボンディングヘッドに保持された半導体チップの前
    記転写機構に対する相対的高さを計測する計測機構を設
    けたことを特徴とする半導体実装装置。
11. 【請求項１１】 計測機構は、ボンディングヘッドが基
    板ステージと転写機構との間にあるとき下方に設置した
    レーザ変位計であることを特徴とする請求項１０記載の
    半導体実装装置。
12. 【請求項１２】 計測機構は、基準高さをもった基板ス
    テージ上に半導体チップを接触させ、その接触に基づく
    ボンディングヘッドの位置あるいはボンディングヘッド
    を駆動させるモータの駆動制御量から算出することを特
    徴とする請求項１０記載の半導体実装装置。
13. 【請求項１３】 突起電極が設けられた半導体チップと
    電極パッドが設けられた配線基板とを前記突起電極と前
    記電極パッドを介して電気的に接続する半導体実装方法
    において、 ボンディングツールによって前記半導体チップを保持し
    て前記突起電極と前記電極パッドとを接触させる工程
    と、 ボンディングツールを加熱して前記突起電極を溶融させ
    る工程と、 前記突起電極の溶融に基づき、前記半導体チップを前記
    ボンディングツールから解放する工程と、 前記ボンディングツールから解放された半導体チップを
    前記ボンディングツールによって再度保持して上昇させ
    る工程とを具備することを特徴とする半導体実装方法。
14. 【請求項１４】 突起電極が設けられた半導体チップと
    電極パッドが設けられた配線基板とを前記突起電極と前
    記電極パッドを介して電気的に接続する半導体実装方法
    において、 ボンディングツールによって前記半導体チップを保持し
    て前記突起電極と前記電極パッドとを接触させる工程
    と、 前記ボンディングツールを加熱して前記突起電極を溶融
    させる工程と、 前記突起電極の溶融に基づき、前記半導体チップを前記
    ボンディングツールから解放する工程と、 前記ボンディングヘッドから解放された半導体チップを
    前記ボンディングツールによって再度保持して前記溶融
    した突起電極の形状が鼓形となる位置まで上昇させる工
    程と、 前記ボンディングツールによってバンプを冷却する第５
    の工程とを具備することを特徴とする半導体実装方法。