JP3454223B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
方法に関する。
するという要請に対し、導電粒子を絶縁性接着剤中に分
散させた異方性導電接着フィルムを使用して、QFPパ
ッケージに代えてバンプ付きベアICチップを回路基板
にダイレクトに実装することが行われている。
るコストが非常に高いという問題があり、また、ベアI
Cチップを回路基板へ異方性導電接着フィルムにより接
合した場合、従来のQFP(Quard Flat Package)を使用
してハンダ接合した場合に比べ、接続信頼性が十分でな
いという問題があった。しかも、異方性導電フィルム中
に含まれている比較的高価な導電粒子の多くは接続に関
与しておらず、接続コストの上昇を招いていた。
て比較的低価格のバンプレスICベアチップを使用し、
接続に関与しない導電粒子が存在しなくなるようにベア
ICチップを回路基板へ接合することが試みられてい
る。例えば、特開平05−226418号公報には、回
路基板の電極のみに接着剤を供給し、更に微細な導電粒
子を供給して仮固定し、そこへバンプレスベアICチッ
プの電極を位置合わせし、両者を加圧密着させながら密
着部にUV硬化型樹脂を注入し、続いて紫外線を照射し
て硬化させた後に加圧を開放することによりバンプレス
ベアICチップを回路基板に実装している。
05−226418号公報に記載された実装方法を実施
した場合、加圧密着時にバンプレスベアICチップの電
極部に形成されているパッシベーション膜に導電粒子に
よりクラックが発生しやすく、また、バンプレスベアI
Cチップを製造する際のダイシング加工時に、ICチッ
プの周縁にバリが生じるが、そのバリの存在によりショ
ートが発生し易く、接続信頼性が十分でないという問題
がある。
しようとするものであり、回路基板に半導体素子を接続
して半導体装置を製造する際に、接続に関与しない導電
粒子の存在を無くした上で、しかも半導体素子として比
較的低コストのバンプレスICチップを使用した場合で
あっても、接続信頼性を低下させないようにすることを
目的とする。
接続端子上に接着層を設け、その接着層に導電粒子を収
容する凹部を設け、その凹部に導電粒子を供給し、その
導電粒子を介して回路基板と半導体素子とを熱圧着する
ことにより上述の目的を達成できることを見出し、本発
明を完成させるに至った。
導体素子の接続パッドが接続されている半導体装置の製
造方法において、以下の工程(a)〜(d): (a)回路基板の接続端子上に接着層を設ける工程; (b)接続端子に対応した凹部を接着層に設ける工程; (c)接着層の凹部に導電粒子を供給する工程; 及び (d)回路基板の接続端子に半導体素子の接続パッドを
位置合わせし、接着層の凹部に供給された導電粒子を介
し、回路基板と半導体素子とを熱圧着する工程;を有す
ることを特徴とする製造方法を提供する。
半導体素子の接続パッドが接続されている半導体装置の
製造方法であって、以下の工程(a)〜(d)を有する
ことが特徴となっている。以下、図面を参照しながら、
工程毎に説明する。
層3を設ける(図1(b))。
の基板であり、例えばポリイミドフィルム等の支持基板
1a上に、銅箔等の導電層が積層された2層フレキシブ
ル基板から加工された公知の半導体素子搭載用回路基板
を適用することができる。ここで、接続端子2は、前述
の導電層を公知のパターニング法により形成できる。
なく、半導体装置の要求性能に応じて決定することがで
きる。
み)、幅やピッチも、半導体素子の電極パッドの大きさ
やピッチ、あるいは半導体装置の要求性能に応じて決定
することができる。
に従来より用いられている熱硬化型絶縁性接着剤の塗布
膜もしくはフィルムを適用することができる。
径と密接に関係しており、半導体素子がバンプ付きベア
ICチップである場合には、バンプ高さと導電粒子の粒
径とを合算した厚さより薄く、好ましくは50〜95%
程度にすることが好ましく、また、半導体素子がバンプ
レスベアICチップである場合にも、導電粒子の粒径よ
りも薄く、好ましくは50〜95%程度にすることが好
ましい。
ローブ4を押し付け、接続端子2に対応した凹部5を設
ける(図1(d))。ここで、プローブ4に代えて、他
の手段(例えば、フォトリソグラフ技術、レーザー照射
技術等)を利用して凹部5を形成することもできる。
する導電粒子が安定するように、導電粒子が丁度収まる
程度の大きさとすることが好ましい。
(e))にて導電粒子7を供給する(図1(f))。こ
こで、粒子吸着ツール6に代えて、他の手段を利用して
導電粒子7を凹部5に供給してもよい。
対一で対応する半導体素子の接続パッドとの間に一つの
導電粒子7を介在させることが好ましい。これにより、
接続に関与しない導電粒子の数を零にすることが可能と
なる。
さすぎると半導体素子のパッシベーション膜にクラック
が発生し易くなるので、加圧に対して絶対的な変形量が
比較的大きな粒径の導電粒子を使用することが好ましい
が、大きすぎると接着層3の厚みとの兼ね合いで、凹部
5に安定的に保持し難くなる傾向がある。従って、導電
粒子7の粒子径は回路基板1の接続端子2の幅に対し好
ましくは40〜120%であることが好ましい。
粒子等の均一な組成の金属粒子であってもよいが、ポリ
マー粒子核とその表面を被覆する金属薄膜からなる構造
としてもよい。更に、導電粒子7の金属表面に、接着層
を構成する樹脂に相溶しない絶縁性樹脂層を設けてもよ
い。
続パッド(図示せず)を位置合わせし(図1(g))、
接着層3の凹部5に供給された導電粒子7を介し、回路
基板1と半導体素子ICとを熱圧着ツール8により熱圧
着する(図1(h))。これにより図1(i)に示す半
導体装置が得られる。
較的低いバンプレスベアICチップを適用することが好
ましいが、バンプ付きベアICチップを使用することも
できる。
する。
離処理が施された50μm厚のポリエステルフィルムに
塗布し、残留溶剤1%以下になるように溶媒を揮発させ
て20μm厚の絶縁性接着フィルムを得た。
(a)に示すような構造の回路基板(20μm厚のポリ
イミド支持基板上に銅接続端子(18μm厚、50μm
幅)が形成されている回路基板)の接続端子上に載置し
た(図1(b)参照)。
プローブを絶縁性樹脂フィルムに押しつけ(図1(c)
参照)、導電粒子を収容するための凹部を形成した(図
1(d)参照)。
スペンサーを使用し、粒子径が25μmの導電粒子(A
UL−225、積水化学社製)を絶縁性樹脂フィルムに
形成された凹部に供給した(図1(e)及び(f)参
照)。
Cチップ(電極パッドサイズ50μm×50μm、ピッ
チ100μm)をアライメントし(図1(g)参照)、
熱圧着ツールで一次圧着(120℃、3Mpa、10
秒)し、続いて二次圧着(180℃、3Mpa、10
秒)した(図1(h)参照)。これにより、図1(i)
に示す半導体装置が得られた。
プ付きベアICチップを使用し、且つ絶縁性接着フィル
ムとして厚みが35μmのものを使用する以外は実施例
1と同様の操作を繰り返すことにより半導体装置を得
た。
ップと回路基板とを、表1の樹脂混合物90重量部に粒
径5μmの導電粒子(AUL−205、積水化学社製)
10重量部を分散させてフィルム化した異方性導電性接
着フィルム(フィルム厚35μm)を介して熱圧着する
ことにより接続して半導体装置を得た。
きベアICチップと回路基板とを、表1の樹脂混合物9
0重量部に粒径5μmの導電粒子(AUL−205、積
水化学社製)10重量部を分散させてフィルム化した異
方性導電性接着フィルム(フィルム厚35μm)を介し
て熱圧着することにより接続して半導体装置を得た。
体装置について導通信頼性を評価するために、回路基板
の隣接する2ピン間の抵抗を、温度85℃、湿度85%
RH、1000時間のTHTテスト(Thermal Humidity
Test)の前(初期)後(エージング後)で測定した。
また、−55℃〜125℃(1000時間)のサーマル
サイクルテスト(TCT)を行った後の抵抗も測定し
た。更に、熱圧着直後の絶縁性接着フィルム部分を溶解
除去し、ICチップの電極パッドのパッシベーション膜
にクラックが生じているか否かを顕微鏡にて観察した。
得られた結果を表2に示す。
た実施例1及び2の半導体装置は、ベアICチップがバ
ンプレスであるかバンプ付きであるかに関わらず、良好
な接続信頼性を示していることがわかる。
ICチップを使用した比較例1の場合には、ベアICチ
ップのパッシベーション膜にクラックが生じ、導通信頼
性試験そのものが意味をなさなかった。また、本発明を
適用せずにバンプ付きベアICチップを使用した比較例
2の場合には、THTテスト後及びTCTテスト後に
は、大きく接続信頼性が低下することがわかる。
を接続して半導体装置を製造する際に、接続に関与しな
い導電粒子の存在を無くした上で、しかも半導体素子と
して比較的低コストのバンプレスICチップを使用した
場合であっても、高い接続信頼性を維持することができ
る。
ブ、5 凹部、6 粒子吸着ツール、7 導電粒子、8
熱圧着ツール
Claims (6)
- 【請求項1】 回路基板の接続端子に半導体素子の接続
パッドが接続されている半導体装置の製造方法におい
て、以下の工程(a)〜(d): (a)回路基板の接続端子上に接着層を設ける工程; (b)接続端子に対応した凹部を接着層に設ける工程; (c)接着層の凹部に導電粒子を供給する工程; 及び (d)回路基板の接続端子に半導体素子の接続パッドを
位置合わせし、接着層の凹部に供給された導電粒子を介
し、回路基板と半導体素子とを熱圧着する工程;を有す
ることを特徴とする製造方法。 - 【請求項2】 半導体素子がバンプレスベアICチップ
である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 回路基板の接続端子とそれと接続すべき
半導体素子の接続パッドとを、一つの導電粒子を介して
接続する請求項1又は2に記載の製造方法。 - 【請求項4】 導電粒子の粒子径が、回路基板の接続端
子幅の40〜120%である請求項3記載の製造方法。 - 【請求項5】 導電粒子の粒子径が、接着層の層厚より
も大きい請求項2記載の製造方法。 - 【請求項6】 導電粒子が、ポリマー粒子核とその表面
を被覆する金属薄膜からなる請求項1〜5のいずれかに
記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000087361A JP3454223B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001274194A JP2001274194A (ja) | 2001-10-05 |
JP3454223B2 true JP3454223B2 (ja) | 2003-10-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000087361A Expired - Lifetime JP3454223B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
JP2009191185A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 導電性接着フィルム、導電性接着フィルムの製造方法、導電性接着フィルムを用いた電子機器、導電性接着フィルムを用いた電子機器の製造方法 |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000087361A patent/JP3454223B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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