JPS63122133A - 半導体チツプの電気的接続方法 - Google Patents
半導体チツプの電気的接続方法Info
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- JPS63122133A JPS63122133A JP61268004A JP26800486A JPS63122133A JP S63122133 A JPS63122133 A JP S63122133A JP 61268004 A JP61268004 A JP 61268004A JP 26800486 A JP26800486 A JP 26800486A JP S63122133 A JPS63122133 A JP S63122133A
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- Japan
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- electrode
- electrodes
- semiconductor chip
- ball
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/10—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
- H10W74/15—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition on active surfaces of flip-chip devices, e.g. underfills
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体チップと実装基板上の端子電極群との
電気的接続に、半導体チップの微細端子電極に形成され
た突起電極と異方導電性を有する部材を用いる半導体チ
ップの電気的接続方法に関するものである。
電気的接続に、半導体チップの微細端子電極に形成され
た突起電極と異方導電性を有する部材を用いる半導体チ
ップの電気的接続方法に関するものである。
従来の技術
従来、電子部品の接続端子と基板上の回路パターン端子
との接続には半田付けがよく利用されていたが、近年、
例えばＩＣフラットパッケージ等の小型化と、接続端子
の増加により、接続端子間、いわゆるピッチ間隔が次第
に狭くなり、従来の半田付は技術で対処することが次第
に困難になって来た。また、最近では電卓、電子時計あ
るいは液晶ディスプレイ等にあっては、裸のＩＣチップ
をガラス基板上の電極に直付けして実装面積の効率的使
用を図ろうとする動きがあり、半田付けに代わる有効か
つ微細な電気的接続手段が強く望まれている。裸のＩＣ
チップを基板の電極と電気的に接続する方法としては、
メ・ツキ技術によりＩＣチップの電極パッド上に形成し
た突起電極（バンプ）を用いたものが知られている。既
知の突起電極の形成方法は、最初にＩＣチップ上の電極
パッド上に、Ｃｒ５Ｃｕ、Ａｕ等の金属メッキ部を形成
した後、余分なレジストと金属を除去して、突起電極を
形成するというものである。また、特開昭６０−１３３
６０３号公報に示されているように、シリコンゴム中に
カーボンを含めて導電ゴムを得、これを基板の電極部と
ＩＣチップのバンプとの間に介して加圧して、電気的な
接続を行う方法が提案されている。
との接続には半田付けがよく利用されていたが、近年、
例えばＩＣフラットパッケージ等の小型化と、接続端子
の増加により、接続端子間、いわゆるピッチ間隔が次第
に狭くなり、従来の半田付は技術で対処することが次第
に困難になって来た。また、最近では電卓、電子時計あ
るいは液晶ディスプレイ等にあっては、裸のＩＣチップ
をガラス基板上の電極に直付けして実装面積の効率的使
用を図ろうとする動きがあり、半田付けに代わる有効か
つ微細な電気的接続手段が強く望まれている。裸のＩＣ
チップを基板の電極と電気的に接続する方法としては、
メ・ツキ技術によりＩＣチップの電極パッド上に形成し
た突起電極（バンプ）を用いたものが知られている。既
知の突起電極の形成方法は、最初にＩＣチップ上の電極
パッド上に、Ｃｒ５Ｃｕ、Ａｕ等の金属メッキ部を形成
した後、余分なレジストと金属を除去して、突起電極を
形成するというものである。また、特開昭６０−１３３
６０３号公報に示されているように、シリコンゴム中に
カーボンを含めて導電ゴムを得、これを基板の電極部と
ＩＣチップのバンプとの間に介して加圧して、電気的な
接続を行う方法が提案されている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら第一の従来方法においては、突起電極の形
成方法はかなり複雑で、多数の処理工程および高度のエ
ツチング、メッキ技術が必要であった。また、第二の従
来方法においては、導電ゴムを用いているため、接続抵
抗が太き（、微小な電流しか流すことができず、用途が
限定されるものであった。さらに、電極が微細になり、
また、電極密度が高くなればなる程、電極間に介在させ
る導電ゴムの微細化が困難となるといった欠点を有して
いた。
成方法はかなり複雑で、多数の処理工程および高度のエ
ツチング、メッキ技術が必要であった。また、第二の従
来方法においては、導電ゴムを用いているため、接続抵
抗が太き（、微小な電流しか流すことができず、用途が
限定されるものであった。さらに、電極が微細になり、
また、電極密度が高くなればなる程、電極間に介在させ
る導電ゴムの微細化が困難となるといった欠点を有して
いた。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的、とする所は微細かつ密に半導体の電極パッドと
基板上の電極群とを信頼性良く直付けするために、半導
体チップの電極パッド部に簡単な方法で突起電極を得、
この突起電極と異方導電性を有する部材を用いて、半導
体チップと実装基板を簡易に、かつ、信頼性良く電気的
接続を行うことにある。
の目的、とする所は微細かつ密に半導体の電極パッドと
基板上の電極群とを信頼性良く直付けするために、半導
体チップの電極パッド部に簡単な方法で突起電極を得、
この突起電極と異方導電性を有する部材を用いて、半導
体チップと実装基板を簡易に、かつ、信頼性良く電気的
接続を行うことにある。
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題点を解決するため、微細ピッチ、微
細端子電極が形成されている半導体チップの電気的接続
において、金属ワイヤの先端に熱エネルギーを加えて溶
融することによってボールを形成し、該ボールを前記微
細ピッチ、微細端子電極部が形成されている半導体チッ
プの微細端子電極に押圧して接合した後、前記金属ワイ
ヤを微細端子電極に接合したボールの根元の部分で切断
して突起電極を形成し、この突起電極が形成された半導
体チップを異方導電性を有する部材を介して実装基板上
の接続電極に圧着して電気的接続を得ることを特徴とし
て半導体チップの電気的な接続を実現しようとするもの
である。
細端子電極が形成されている半導体チップの電気的接続
において、金属ワイヤの先端に熱エネルギーを加えて溶
融することによってボールを形成し、該ボールを前記微
細ピッチ、微細端子電極部が形成されている半導体チッ
プの微細端子電極に押圧して接合した後、前記金属ワイ
ヤを微細端子電極に接合したボールの根元の部分で切断
して突起電極を形成し、この突起電極が形成された半導
体チップを異方導電性を有する部材を介して実装基板上
の接続電極に圧着して電気的接続を得ることを特徴とし
て半導体チップの電気的な接続を実現しようとするもの
である。
作用
しかして本発明の上記した方法によれば、半導体チップ
上の電極パッド部に従来のネイルヘッドボンディングの
技術を用いて突起電極を形成することができ、また、半
導体チップを異方導電性を有する部材を介して電気的接
続を行うため、簡易で信頼性の高い電気的な接続が可能
となる。
上の電極パッド部に従来のネイルヘッドボンディングの
技術を用いて突起電極を形成することができ、また、半
導体チップを異方導電性を有する部材を介して電気的接
続を行うため、簡易で信頼性の高い電気的な接続が可能
となる。
実施例
以下、本発明の一実施例の半導体チップの電気的接続方
法について図面に基づいて詳細に説明する。
法について図面に基づいて詳細に説明する。
第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を示す工程断面
図であり、第５図〜第７図は本発明の第２の実施例を示
す工程断面図である。また、第８図は第１〜第２の実施
例に用いられる異方導電性を有する部材における導電性
粒子と母体樹脂の比率対導電率の関係を示したグラフで
ある。
図であり、第５図〜第７図は本発明の第２の実施例を示
す工程断面図である。また、第８図は第１〜第２の実施
例に用いられる異方導電性を有する部材における導電性
粒子と母体樹脂の比率対導電率の関係を示したグラフで
ある。
図において１はシリコン基板、２はＩＣチップの電極パ
ッド、３は金属ワイヤを溶融して形成したボール、４は
キャピラリ、５は突起電極（バンプ）、６はＩＣチップ
、７は異方性導電膜、８はガラス基板、９は透明端子電
極（ＩＴＯ電極）、１０は異方性導電接着剤である。
ッド、３は金属ワイヤを溶融して形成したボール、４は
キャピラリ、５は突起電極（バンプ）、６はＩＣチップ
、７は異方性導電膜、８はガラス基板、９は透明端子電
極（ＩＴＯ電極）、１０は異方性導電接着剤である。
本発明の第１の実施例では、まず第１図に示すようにキ
ャピラリ４を通した金属ワイヤの先端に熱エネルギーを
加えて溶融させてボール３を形成する。このボール３は
既知のようにガス炎ますは静電放電等によって形成され
る。金属ワイヤの材質としては通常は金あるいはアルミ
ニウムが用いられるが、銅など他の材料を用いることも
可能である。このようにして形成したボール３をＩＣチ
ップの電極バンド２部に熱圧着または超音波またはその
併用によって接合した後、ボール３の根元の金属ワイヤ
を切断することによって、第２図に示すように突起電極
５が形成される。
ャピラリ４を通した金属ワイヤの先端に熱エネルギーを
加えて溶融させてボール３を形成する。このボール３は
既知のようにガス炎ますは静電放電等によって形成され
る。金属ワイヤの材質としては通常は金あるいはアルミ
ニウムが用いられるが、銅など他の材料を用いることも
可能である。このようにして形成したボール３をＩＣチ
ップの電極バンド２部に熱圧着または超音波またはその
併用によって接合した後、ボール３の根元の金属ワイヤ
を切断することによって、第２図に示すように突起電極
５が形成される。
以上のようにしてＩＣチンプロのすべての電極パッド２
上に突起電極５を形成した後、第３図に示すように数十
μｍ厚の異方性導電膜７を挾んでＩＣチップ６の突起電
極５とガラス基板８上のＩＴＯ電極９を位置合せした後
、ＩＣチップ６とガラス基板８を圧着して固定すると、
第４図に示すようなＩＣチップ６とＩＴＯ電極９との電
気的接続ができる。
上に突起電極５を形成した後、第３図に示すように数十
μｍ厚の異方性導電膜７を挾んでＩＣチップ６の突起電
極５とガラス基板８上のＩＴＯ電極９を位置合せした後
、ＩＣチップ６とガラス基板８を圧着して固定すると、
第４図に示すようなＩＣチップ６とＩＴＯ電極９との電
気的接続ができる。
また、本発明の第２の実施例では、異方導電性を有する
部材として異方性導電接着剤を用いる方法を示しており
、その方法として、第５図示すようにガラス基板８上の
ＩＴＯ電極９部り面に異方性導電接着剤１０を印刷等に
より形成した後、本発明の第１の実施例で説明したＩＣ
チップの電極パッド２部に突起電極５を形成したＩＣチ
ップ６をガラス基板８上のＩＴＯ電極９に位置合せの後
、ＩＣチップ６をガラス基板８に圧着して異方性導電接
着剤１０を硬化すると、第７図に示すようなＩＣチップ
６とＩＴＯ電極９との電気的接続ができる。
部材として異方性導電接着剤を用いる方法を示しており
、その方法として、第５図示すようにガラス基板８上の
ＩＴＯ電極９部り面に異方性導電接着剤１０を印刷等に
より形成した後、本発明の第１の実施例で説明したＩＣ
チップの電極パッド２部に突起電極５を形成したＩＣチ
ップ６をガラス基板８上のＩＴＯ電極９に位置合せの後
、ＩＣチップ６をガラス基板８に圧着して異方性導電接
着剤１０を硬化すると、第７図に示すようなＩＣチップ
６とＩＴＯ電極９との電気的接続ができる。
本発明に用いる異方導電性を有する部材の導電性粒子と
しては、金、銀、ニッケルなどの金属の単体、合金、混
合粉あるいはメッキ粒子などの微粒子、カーボンおよび
その化合物などが用いられる。この感電性粒子を母体樹
脂中に分散混合すると、第８図に示すようにおよそ８０
％導電性粒子の重量が達するあたりから急激に導電性を
示すようになる。この性質を利用して、本発明に用いる
異方導電性を有する部材は、母体樹脂中にあらかじめ５
０％程度の重量骨導電性粒子を分散させておき、電気的
導通を必要とする部分には加圧することで導電性粒子の
比率を８０％以上にすることによって、導通を得ようと
するものである。
しては、金、銀、ニッケルなどの金属の単体、合金、混
合粉あるいはメッキ粒子などの微粒子、カーボンおよび
その化合物などが用いられる。この感電性粒子を母体樹
脂中に分散混合すると、第８図に示すようにおよそ８０
％導電性粒子の重量が達するあたりから急激に導電性を
示すようになる。この性質を利用して、本発明に用いる
異方導電性を有する部材は、母体樹脂中にあらかじめ５
０％程度の重量骨導電性粒子を分散させておき、電気的
導通を必要とする部分には加圧することで導電性粒子の
比率を８０％以上にすることによって、導通を得ようと
するものである。
なお、第８図に示した導電性粒子と母体樹脂の比率対導
電率の関係を示したグラフは一例であり、導電性粒子の
形、大きさ、母体樹脂中の分散状態、粒子の粒度の分布
範囲および母体樹脂の種類によって変わることはいうま
でもない。
電率の関係を示したグラフは一例であり、導電性粒子の
形、大きさ、母体樹脂中の分散状態、粒子の粒度の分布
範囲および母体樹脂の種類によって変わることはいうま
でもない。
さらに、上に示した本発明の第１および第２の実施例に
おいては、ＩＣチップ６をガラス基板８に実装する例を
示したが、ＩＣチップを実装する基板はガラス基板に限
定されるものでなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂の基
板でもよいことはいうまでもない。
おいては、ＩＣチップ６をガラス基板８に実装する例を
示したが、ＩＣチップを実装する基板はガラス基板に限
定されるものでなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂の基
板でもよいことはいうまでもない。
発明の効果
以上に説明したように、本発明の半導体チップの電気的
接続方法によれば、半導体チップの電極パッド部に従来
のネイルヘッドポンディングの技術を用いて簡単に突起
電極を形成することができ、この突起電極と異方導電性
を有する部材を用いて半導体チップを実装基板に電気的
接続を行うため、簡易で信頼性の高い電気的接続が可能
となるため極めて実用価値が高い。
接続方法によれば、半導体チップの電極パッド部に従来
のネイルヘッドポンディングの技術を用いて簡単に突起
電極を形成することができ、この突起電極と異方導電性
を有する部材を用いて半導体チップを実装基板に電気的
接続を行うため、簡易で信頼性の高い電気的接続が可能
となるため極めて実用価値が高い。
第１図〜第４図は本発明の第１の一実施例を示す工程断
面図、第５図〜第７図は本発明の第２の一実施例を示す
工程断面図、また、第８図は第１および第２の一実施例
に用いられる異方導電性を有する部材における導電性粒
子と母体樹脂の比率対導電率の関係を示したグラフであ
る。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・ＩＣチッ
プの電極パッド、３・・・・・・ボール、４・・・・・
・キャピラリ、５・・・・・・突起電極（バンプ）、６
・・・・・・ＩＣチップ、７・・・・・・異方性導電膜
、８・・・・・・ガラス基板、９・・・・・・遇明端子
電極（ＩＴＯ）、１０・・・・・・異方性導電接着剤。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／ −−−
シリコン基探 ４− キ〒ピラリ １０−Ｘ方ａ講電榮着刑 第５図
面図、第５図〜第７図は本発明の第２の一実施例を示す
工程断面図、また、第８図は第１および第２の一実施例
に用いられる異方導電性を有する部材における導電性粒
子と母体樹脂の比率対導電率の関係を示したグラフであ
る。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・ＩＣチッ
プの電極パッド、３・・・・・・ボール、４・・・・・
・キャピラリ、５・・・・・・突起電極（バンプ）、６
・・・・・・ＩＣチップ、７・・・・・・異方性導電膜
、８・・・・・・ガラス基板、９・・・・・・遇明端子
電極（ＩＴＯ）、１０・・・・・・異方性導電接着剤。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／ −−−
シリコン基探 ４− キ〒ピラリ １０−Ｘ方ａ講電榮着刑 第５図
Claims (3)
- （１）微細ピッチ、微細端子電極が形成されている半導
体チップの電気的接続において、金属ワイヤの先端に熱
エネルギーを加えて溶融することによってボールを形成
する工程と、該ボールを前記微細ピッチ、微細端子電極
部が形成されている半導体チップの微細端子電極に押圧
して接合する工程と、前記金属ワイヤを微細端子電極に
接合したボールの根元の部分で切断して突起電極を形成
する工程と、突起電極が形成された半導体チップを異方
導電性を有する部材を介して実装基板上の接続電極に圧
着して電気的接続を得る工程とからなることを特徴とす
る半導体チップの電気的接続方法。 - （２）異方導電性を有する部材は、シリコンゴム中に導
電性粒子を分散させて形成する異方性導電膜からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体
チップの電気的接続方法。 - （３）異方導電性を有する部材は、エポキシ樹脂系接着
剤またはシリコン樹脂系接着剤中に導電性粒子を分散さ
せて形成する異方性導電接着剤からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の半導体チップの電気
的接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268004A JPS63122133A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 半導体チツプの電気的接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268004A JPS63122133A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 半導体チツプの電気的接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122133A true JPS63122133A (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=17452573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268004A Pending JPS63122133A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 半導体チツプの電気的接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63122133A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5124277A (en) * | 1990-01-10 | 1992-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of ball bonding to non-wire bonded electrodes of semiconductor devices |
| US5611140A (en) * | 1989-12-18 | 1997-03-18 | Epoxy Technology, Inc. | Method of forming electrically conductive polymer interconnects on electrical substrates |
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| US6219911B1 (en) | 1998-03-23 | 2001-04-24 | Polymer Flip Chip Corp. | Flip chip mounting technique |
| KR20020022080A (ko) * | 2002-01-03 | 2002-03-23 | 임종철 | 이방성 전도 필름을 초음파 열압착하는 칩온글래스 본딩장치 |
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| JP2005175436A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-06-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びその作製方法 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP61268004A patent/JPS63122133A/ja active Pending
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