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JPH0590443A - 半導体装置の実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装方法

Info

Publication number
JPH0590443A
JPH0590443A JP3250685A JP25068591A JPH0590443A JP H0590443 A JPH0590443 A JP H0590443A JP 3250685 A JP3250685 A JP 3250685A JP 25068591 A JP25068591 A JP 25068591A JP H0590443 A JPH0590443 A JP H0590443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive particles
substrate
semiconductor device
circuit pattern
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3250685A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotoshi Iketani
裕俊 池谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3250685A priority Critical patent/JPH0590443A/ja
Publication of JPH0590443A publication Critical patent/JPH0590443A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H10W74/15
    • H10W90/724
    • H10W90/734

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体装置の形態に制約されることなく、高密
度かつ低温で基板の回路パターンに実装することが可能
な半導体装置の実装方法を提供する。 【構成】回路パターンを有する基板に電極部を有する半
導体装置を実装する方法において、前記基板の回路パタ
ーン上に接着性樹脂薄膜パターンを形成する工程と、前
記接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子を互いに
接触すると共に単一の層形態となるように接着させる工
程と、前記基板の回路パターンに前記半導体装置の電極
部を前記導電性粒子を挟んで対向させる工程と、前記導
電性粒子近傍の前記基板と前記半導体装置の間に未硬化
樹脂を供給する工程と、前記半導体装置の電極部を前記
導電性粒子を介して前記基板の回路パターンに圧接した
状態で前記未硬化樹脂を硬化させて前記基板と前記半導
体装置を前記導電性粒子を挟んで互いに接着、固定する
工程と具備したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の実装方法
に関し、より詳しくは回路パターンを有する基板に半導
体装置を実装する方法の改良に係わる。
【0002】
【従来の技術】回路パターンを有する基板に実装される
半導体装置としては、例えばフリップ・チップ、TAB
(Tape Automated Bonding)、
前記TABを樹脂封止したTCP(Tape carr
ier Package)、前記TABをトランスファ
・モールドで樹脂封止した薄型パッケージを含めたピン
ピッチの小さいFP(Flat Package)等が
知られている。
【0003】前記フリップ・チップの実装方法として
は、電極上にバンプが形成された半導体素子(チップ)
をフェースダウンで基板の回路パターンに対応させて位
置合わせし、加熱して前記バンプを溶融させて前記半導
体素子の電極を前記基板の回路パターンに電気的に接続
する方法が一般的である。
【0004】前記TABおよびTCP(以下、TAB、
TCPを含めてTABと表記する)の実装方法として
は、前記TABのリードをテープから切り離し、半田ペ
ーストがコーティングされた基板の回路パターンに位置
合わせし、熱圧着などにより前記半田を溶融させてアウ
ターリード・ボンディング(以下、OLBと略記する)
を行う方法が知られている。
【0005】また、前記FPの実装方法は、例えばFP
のリードピンを半田ペーストがコーティングされた基板
の回路パターンに位置合わせし、加熱して半田リフロー
を行うことにより接続する方法が採用されている。しか
しながら、上述した従来の半導体装置の実装方法にあっ
ては次のような問題があった。
【0006】(1)半田ペーストを用いて接続を行う
と、ブリッジを生じるため、高密度の電極を有する半導
体素子(例えばピンピッチが0.3mm以下のFP)の
実装が困難となる。
【0007】(2)半田を溶融するために半導体素子が
高温雰囲気に曝される。その結果、例えば液晶ディスプ
レイの基板に半導体装置を実装する場合には前記基板に
液晶が注入されているため、前記基板がハンダ・リフロ
ー工程の高温に耐えられないという問題を生じる。ま
た、ハンダ・リフロー工程において樹脂封止された半導
体装置が高温に曝されると、封止樹脂へのクラック発生
要因となり、半導体装置の信頼性を著しく低下させる。
【0008】(3)フリップ・チップの場合にはウェハ
段階で半導体素子にバンプを形成する必要がある。その
結果、ウェハプロセスにおいて繁雑なバンプ形成を導入
しなければならならず、半導体素子の信頼性低下、歩留
まり低下を招く。また、電極部の間隔を大きくしなけれ
ばならず、高密度化が困難となる。さらに、半導体素子
を大型化すると素子と基板との熱膨張差に起因する熱応
力により前記バンプの剥離、クラック発生が起き易くな
るという問題がある。
【0009】このようなことから、特開平3−2754
2号、特開平3−27543号には数μm〜数十μmの
径のプラスチック弾性体の表面にAuなどの金属をメッ
キした導電性粒子を用いて回路パターンを有する基板に
フリップ・チップを接続、実装する技術が開示されてい
る。この実装方法は、前記導電性粒子を樹脂や接着剤と
混合してペーストを調製し、このペーストをスクリーン
印刷法等により基板の回路パターン部分に塗布した後、
前記導電性粒子を含む層上にフリップ・チップの電極を
フェースダウンで位置合わせし、電気的に接続する方法
である。かかる実装方法によれば、前記基板の回路パタ
ーンと半導体装置の電極とを導電性粒子を用いて接続す
るため、バンプを用いる場合のようなクラックが発生し
易いという問題を避けることができる。しかしながら、
前記実装方法にあっては次のような問題がある。
【0010】(1)ペースト中には導電性粒子を含むた
め、樹脂だけを印刷する場合に比べて前記ペーストを微
細な基板の回路パターンに精度よく印刷することが困難
であり、例えば電極ピッチ50μm以下の高密度実装に
適用することが難しい。
【0011】(2)前記ペーストを用いた印刷法では、
前記基板の回路パターン上に前記ペースト中の導電性粒
子を単一の層形態で整然と配列させて形成することが困
難となる。特に、ペースト中の導電性粒子の量を多くす
ると、塗布後の導電性粒子を含む層には導電性粒子の二
層以上の積層部が部分的に生じ、前記導電性粒子を単一
の層形態で形成することが困難となる。その結果、基板
の回路パターン上の導電性粒子を含む層の厚さが不均一
となり、フリップ・チップの電極を前記導電性粒子を含
む層に良好に接続できなくなる。一方、ペースト中の導
電性粒子を量を少なくすると、塗布後の導電性粒子を含
む層は面積当たりに占める導電性粒子の密度が低くな
る。つまり、導電性粒子と基板の回路パターンおよびフ
リップ・チップの電極との接触面積が小さくなる。その
結果、前記回路パターンと電極間の抵抗値が大きくなっ
たり、場合によっては接続不良を発生する恐れがある。
【0012】(3)前記ペーストを基板の回路パターン
に塗布した後、前記ペースト中の樹脂を硬化させる方法
では樹脂が導電性粒子の回りを覆っているため、導電性
粒子が硬化樹脂で絶縁される。その結果、導電性粒子を
含む層にフリップ・チップの電極を電気的に良好に接続
することが困難となる。
【0013】一方、H.Atarashi,T.Nuk
ii et al.:Proc.of the 6th
International Microelect
ronics,Conference,p.190,M
ay,1990)には、前述した導電性粒子を用いて半
導体装置を高密度実装する方法が報告されている。かか
る方法を以下に詳述する。
【0014】まず、ウェハ・プロセスで素子形成が完了
したウェハの電極にフォトリソグラフィ等の処理を施し
てバンプの代わりに導電性粒子を形成する。つづいて、
ダイシングにより前記ウェハから複数の半導体素子を分
離して電極に導電性粒子が配置されたチップを得る。次
いで、このチップをフェースダウンで基板の回路パター
ンに位置合わせし、フリップ・チップ実装を行う。さら
に、前記チップと基板の間に光硬化性樹脂を供給し、前
記チップを加圧した状態で前記樹脂を硬化させて前記導
電性粒子により前記チップの電極と前記基板の回路パタ
ーンとを電気的に接続する。しかしながら、このような
実装方法にあっても次のような問題がある。すなわち、
導電性粒子はバンプ形成と同様にウェハプロセスにおい
て形成されるため、製造プロセスが繁雑となるばかり
か、信頼性の低下を招く恐れがある。
【0015】さらに、前記実装方法ではベア・チップを
フェースダウンで実装するフリップ・チップ実装法しか
適用できず、汎用性に欠ける。具体的には、TABのO
LB、FR等のパッケージの接続などの他の形式の半導
体装置の実装には適用することができない。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたもので、半導体装置の
形態に制約されることなく、高密度かつ低温で基板の回
路パターンに実装することが可能な半導体装置の実装方
法を提供しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の実
装方法は、回路パターンを有する基板に電極部を有する
半導体装置を実装する方法において、前記基板の回路パ
ターン上に接着性樹脂薄膜パターンを形成する工程と、
前記接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子を互い
に接触すると共に単一の層形態となるように接着させる
工程と、前記基板の回路パターンに前記半導体装置の電
極部を前記導電性粒子を挟んで対向させる工程と、前記
導電性粒子近傍の前記基板と前記半導体装置の間に未硬
化樹脂を供給する工程と、
【0018】前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子
を介して前記基板の回路パターンに圧接した状態で前記
未硬化樹脂を硬化させて前記基板と前記半導体装置を前
記導電性粒子を挟んで互いに接着、固定する工程とを具
備したことを特徴とするものである。
【0019】前記回路パターンを有する基板としては、
例えばアルミナ、窒化アルミニウムなどのセラミックス
の基材に回路パターンを形成した構造のもの、樹脂基材
に回路パターンを形成した構造のもの、または例えば液
晶ディスプレイに用いられるようなガラス基材に回路パ
ターンを形成した構造のもの等を挙げることができる。
【0020】前記半導体装置としては、例えばフリップ
・チップ、TAB、TCP、FP等を挙げることができ
る。なお、本発明において前記TABおよびTCPには
高分子フィルム上に形成されたTABのリードを高分子
フィルムごとにアウターリードとして用いるフィルム・
リード型のパッケージも含まれる。
【0021】前記半導体装置の電極部とは、フリップ・
チップの場合は素子表面に形成された電極、TAB、T
CP、FPの場合はアウターリードまたはリードピンを
意味するものである。前記接着性樹脂薄膜パターンは、
例えば次のような方法により形成される。
【0022】(1)光を照射した部分が接着性(粘着
性)を保ったまま不溶化するタイプの樹脂を前記回路パ
ターンを有する基板全面に塗布して樹脂薄膜を形成し、
マスクを用いて前記回路パターンに対応する前記樹脂薄
膜部分に光を選択的に照射して不溶化する。つづいて、
溶剤で処理して不溶化された樹脂薄膜部分以外の樹脂薄
膜を溶解除去することにより、図1の(A)に示すよう
に基板1の回路パターン2上に接着性樹脂薄膜パターン
3を形成する。
【0023】(2)光を照射した部分が硬化して接着性
(粘着性)を失うタイプの樹脂を前記回路パターンを有
する基板全面に塗布して樹脂薄膜を形成し、マスクを用
いて前記回路パターンに対応する前記樹脂薄膜部分以外
の領域に光を選択的に照射して硬化させることにより、
図1の(B)に示すように基板1の回路パターン2に対
応する部分に接着性樹脂薄膜パターン3を形成する。な
お、図1の(B)中の4は硬化樹脂薄膜である。
【0024】(3)回路パターンを有する基板の全面に
接着性樹脂薄膜を被覆した後、前記回路パターンに対応
する前記樹脂薄膜部分にフォトリソグラフィによりレジ
ストパターンを形成する。つづいて、前記レジストパタ
ーンをマスクとして露出した前記樹脂薄膜を選択的にエ
ッチング除去することにより接着性樹脂薄膜パターンを
形成する。
【0025】(4)回路パターンを有する基板の全面に
他の物質と反応して粘着性を失うタイプの接着性樹脂薄
膜を被覆した後、前記回路パターンに対応する前記樹脂
薄膜部分にフォトリソグラフィによりレジストパターン
を形成する。つづいて、前記レジストパターンをマスク
として露出した前記樹脂薄膜部分を他の物質と反応させ
て粘着性を消失させることにより前記回路パターンに対
応する部分に接着性樹脂薄膜パターンを形成する。 (5)基板の回路パターンに印刷法により接着性樹脂薄
膜パターンを直接形成する。
【0026】前記(1)〜(5)の方法のうち、フォト
リソグラフィ技術を用いる(1)〜(4)の方法では基
板の回路パターン上に微細な接着性樹脂薄膜パターンを
精度よく形成することが可能となる。
【0027】接着性樹脂薄膜パターンの厚さは、特に制
限されないが、前記導電性粒子として平均粒径が10μ
m程度のものを用いる場合には前記樹脂薄膜パターンの
厚さを1〜3μmにすることが望ましい。
【0028】前記導電性粒子としては、例えば図2の
(A)に示すようにプラスチックなどの弾性変形し易い
物質からなる粒子11の表面にAuなどの金属、その他
の導電性物質からなる層12を被覆した構造のものを用
いることができる。前記導電性粒子は、数μm〜数十μ
mの球形のものが好ましく、かつなるべく粒子径が揃っ
ているもの、つまり粒度分布の狭いものが好ましい。こ
れは、基板の回路パターンの接着性樹脂薄膜パターンに
導電性粒子を互いに接触もしくは近接した単一の層形態
となるように接着された時に、前記導電性粒子の厚さを
均一にして半導体装置の電極部との接触点数および接触
面積を大きくするためである。
【0029】前記導電性粒子の少なくとも表面には金属
その他の導電性物質からなる層を形成する必要がある
が、必要に応じて前記層の外側にさらに樹脂を被覆して
もよい。例えば、図2の(B)に示すように金属その他
の導電性物質からなる層12の外側に樹脂層13を被覆
してよく、また図2の(C)に示すように前記層12の
外側に樹脂粉末14を付着させてもよい。前記樹脂層ま
たは樹脂粉末は、機械的な圧力により容易に剥離するも
のである必要がある。かかる樹脂層または樹脂粉末を用
いることにより半導体装置の電極部を位置合わせして加
圧した時に前記樹脂層等が容易に剥離されて電気的な接
続が実現される。また、別の例では前記樹脂層または樹
脂粉末が加熱により容易に溶融するものである必要があ
る。かかる樹脂層または樹脂粉末を用いることにより半
導体装置の電極部を位置合わせして加熱した時に前記樹
脂層等が容易に溶融して導電性樹脂の金属等からなる層
が露出して電気的な接続が実現される。さらに、前記溶
融した樹脂を硬化させれば前記導電性粒子の固定に利用
することが可能となる。
【0030】前記接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電
性粒子を互いに接触もしくは近接した単一の層形態とな
るように接着させるには、例えば図3に示すようにテー
プ状または板状のベース材21の表面に接着剤層22を
形成し、前記接着剤層22に多数の導電性粒子23を互
いに密に接触もしくは近接した単一の層形態となるよう
に付着させた導電性粒子供給部材24を用意し、この導
電性粒子供給部材を前述した基板の回路パターン上の樹
脂薄膜パターンにその導電性粒子の付着面側が前記接着
性樹脂薄膜パターン側に位置するように当接させ、前記
接着剤層と前記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒
子に対する接着力の差を利用して前記導電性粒子を前記
接着性樹脂薄膜パターンに移行、接着する方法を採用す
ることができる。この時、接着力の差を拡大するために
操作によって接着力が急激に変化する接着剤を使用する
ことが望ましい。例えば、前記導電性粒子供給部材に使
用する接着剤として、加熱その他の操作により接着力が
急激に低下するタイプの接着剤を用いる。導電性粒子の
移行プロセスで前記導電性粒子供給部材の導電性粒子を
前記基板に圧接する際、圧接する治具によって前記導電
性粒子供給部材を加熱すると、前記導電性粒子供給部材
の接着力が低下し、接着力の差が拡大するため、容易に
導電性粒子を移行させることができる。このような方法
により、例えば図4に示すように基板1の回路パターン
2の接着性樹脂薄膜パターン3に複数の導電性粒子23
を互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよう
に接着させることが可能となる。なお、前記導電性粒子
供給部材をテープ状にし、その一端を前記基板側に移動
させ、導電性粒子の移行(転写)後の部材を巻き取る方
法を採用すると前記導電性粒子の接着操作を簡便に行う
ことができる。
【0031】本発明において、前記基板の回路パターン
ト前記半導体装置の電極部の電気的な接続は、前記半導
体装置の電極部を前記導電性粒子を介して前記回路パタ
ーンに圧接することによって行われる。
【0032】まず、前記半導体装置の電極部を前記回路
パターン側に向け、前記半導体装置の電極部を接続した
い前記回路パターン部位に対向させる。つづいて、前記
半導体装置を前記回路パターンに近付け、前記電極部を
回路パターン上の導電性粒子に接触させる。かかる工程
により、前記回路パターンと前記半導体装置の電極部は
電気的に接続されることになるが、それまでは接続が不
安定となるので、固定化する必要がある。
【0033】前記固定化には、樹脂が用いられる。すな
わち、前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子を介し
て前記回路パターンに圧接し、十分な電気的接続が得ら
れた状態で前記半導体装置と前記基板の間に供給された
未硬化樹脂を硬化させて、前記接続状態を固定化する。
【0034】固定化のための未硬化樹脂の供給は、回路
パターン上の導電性粒子に接触させる前でも電極部を導
電性粒子を介して回路パターンに圧接した後でもよい。
前者の場合には、圧接時に樹脂が流動して金属が露出す
るので、接触不良などの問題はない。接触不良の原因と
なる未硬化樹脂の硬化は必ず上述した圧接の後に行な
う。
【0035】固定化のための未硬化樹脂を供給する部位
は、圧接される半導体装置の電極部と回路パターンの間
であるが、固定を確実にするために圧接部位の近傍に広
く供給してもよい。
【0036】また、前記以外にフリップ・チップ実装の
場合には、チップと基板の間やチップの周辺部など、T
AB実装の場合にはチップまたはパッケージと基板の間
やチップまたはパッケージの周辺など、FP実装の場合
にはパッケージと基板の間やパッケージの周辺など、に
未硬化樹脂を供給して半導体装置全体をより安定に基板
に固定してもよい。
【0037】前記導電性粒子近傍の前記基板と前記半導
体装置の間に未硬化樹脂を供給した後の硬化方法として
は、例えば以下に説明する光硬化法、室温硬化法、熱硬
化法等を採用することができる。
【0038】(a)前記光硬化法を用いる場合には、例
えば液晶ディスプレイのガラス基板に半導体装置をフェ
ースダウンで接続する時のように基板が透明であるなら
ば、半導体装置の電極部を前記導電性粒子を介して回路
パターンに圧接した状態で基板側から光(例えば紫外
線、電子線、可視光線、その他のエネルギー線)を照射
して前記未硬化樹脂を硬化させることが可能である。基
板が不透明の場合には、半導体装置側から光を照射して
半導体装置周辺の前記未硬化樹脂を硬化させることが可
能である。
【0039】(b)前記室温硬化法を用いる場合には、
前記未硬化樹脂の硬化が終了するまで半導体装置の電極
部を前記導電性粒子を介して回路パターンに圧接した状
態を保持する。
【0040】(c)前記熱硬化法を用いる場合には、前
記未硬化樹脂の硬化が終了するまで半導体装置の電極部
を前記導電性粒子を介して回路パターンに圧接した状態
で熱板、熱風、赤外線、その他の手段により加熱して前
記未硬化樹脂を硬化させる。前記(a)〜(c)の硬化
法のうち、光硬化法は硬化速度が大きく、かつ低温での
硬化を行うことができる利点を有する。
【0041】また、前記各硬化法を組み合わせることも
可能である。例えば、不透明の基板を用いた場合には半
導体装置の電極部を前記導電性粒子を介して回路パター
ンに圧接した状態で光硬化法によって前記半導体装置周
辺の未硬化樹脂を硬化させて仮固定した後、室温硬化法
や熱硬化法により半導体装置と基板間の光が照射されな
い前記未硬化樹脂部分を硬化させてもよい。
【0042】以上のようにして前記接続状態が固定され
るが、固定をさらに強固にするため、また水分や不純物
など外部環境から半導体装置を保護するために前記接続
部や半導体装置の上にさらに保護用の樹脂を被覆しても
よい。また、本発明に係わる別の半導体装置の実装方法
は回路パターンを有する基板に電極部を有する半導体装
置を実装する方法において、基材表面に接着性樹脂薄膜
パターンを形成する工程と、
【0043】前記各樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒
子を互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよ
うにそれぞれ接着させて導電性粒子転写部材を作製する
工程と、前記基板の回路パターンまたは前記半導体装置
の電極部のいずれか一方に、前記導電性粒子転写部材の
導電性粒子を転写する工程と、前記基板と前記半導体装
置とを前記回路パターンと前記電極部部の間に前記導電
性粒子を挟んで対向させる工程と、前記導電性粒子近傍
の前記基板と前記半導体装置の間に未硬化樹脂を供給す
る工程と、
【0044】前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子
を介して前記基板の回路パターンに圧接した状態で前記
未硬化樹脂を硬化させて前記基板と前記半導体装置を前
記導電性粒子を挟んで互いに接着、固定する工程とを具
備したことを特徴とするものである。前記回路パターン
を有する基板としては、前述したのと同様なものが例示
される。
【0045】前記導電性粒子転写部材は、例えば次のよ
うな方法により作製される。まず、前述した(1)〜
(5)の接着性樹脂薄膜パターンの形成方法に準じて、
リソグラフィホウまたは印刷法により図5または図6に
示すように基材31表面に複数の接着性樹脂薄膜パター
ン32を形成する。この場合、フォトリソグラフィ技術
を用いる方法は精度よく微細な接着性樹脂薄膜パターン
の形成が可能で、高密度実装に適している。
【0046】一方、図7に示すように接着剤層33を所
定の間隔で付着させた回転式の印刷機34を用いて基材
31に前記接着剤層を印刷して複数の接着性樹脂薄膜パ
ターン32を形成する方法は、フォトリソグラフィ技術
に比べて生産性がはるかに優れている。
【0047】前記基材としては、材質、形態などの制限
がなく、プラスチックセラミック、金属などが任意に使
用でき、テープ、フィルムなどの薄いものから厚い板ま
で自由に選択できる。
【0048】次いで、接着性樹脂薄膜パターン32が形
成された基材に、導電性粒子を接着させる。かかる方法
は、例えば前述したように図3に示すテープ状または板
状のベース材21の表面に接着剤層22を形成し、前記
接着剤層22に多数の導電性粒子23を互いに密に接触
または近接した単一の層形態となるように付着した導電
性粒子供給部材24を用意し、この供給部材を前記基材
上の接着性樹脂薄膜パターンにその導電性粒子の付着面
側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置するように当
接させ、前記接着剤層と前記接着性樹脂薄膜パターンの
前記導電性粒子に対する接着力の差を利用して前記導電
性粒子を前記接着性樹脂薄膜パターンに移行、接着す
る。この時、前述したように接着力の差を拡大させるた
めに、操作によって接着力が急激に変化する接着剤を使
用することが望ましい。このような方法により、例えば
図8および図9に示すように基材31の複数の接着性樹
脂薄膜パターン32に複数の導電性粒子23が互いに接
触もしくは近接した単一の層形態となるように接着した
構造の導電性粒子転写部材35が作製される。
【0049】前記基板の回路パターンに前記導電性粒子
転写部材の導電性粒子を接着性樹脂層を介して転写する
工程は、例えば次のような方法により行われる。図10
に示すように前記導電性粒子転写部材35と基板1を同
期させて供給し、転写用プレス材41により前記導電性
粒子転写部材35の導電性粒子23の接着領域を前記基
板1上の回路パターン2を含む全面に被覆された接着性
樹脂層(図示せず)に押圧し、前記導電性粒子転写部材
35の接着性樹脂薄膜パターン32と前記接着性樹脂層
との前記導電性粒子23に対する接着力の差を利用して
前記導電性粒子23を前記接着性樹脂層に移行、接着さ
せる。このような方法により、例えば図11に示すよう
に基板1の回路パターン2に対応する接着性樹脂層42
部分に複数の導電性粒子23が互いに接触もしくは近接
した単一の層形態となるように接着される。また、前記
導電性粒子転写部材に接着される導電性粒子として、前
述した図2の(B)に示す外側に熱溶融性の樹脂層13
を被覆したり、図2の(C)に示すように外側に熱溶融
性の樹脂粉末14を付着させた構造のものを用い、前記
転写用プレス材による押圧の際に加熱を行うと、基板1
を接着性樹脂層42で被覆しなくても、溶融した樹脂の
接着力により図12に示すように基板1の回路パターン
2に複数の導電性粒子23が互いに接触もしくは近接し
た単一の層形態となるように配置され、かつ前記樹脂層
または樹脂粉末に起因する溶融樹脂層43により前記導
電性粒子23が接着される。
【0050】前記半導体装置の電極部(例えばTABの
アウターリード)に前記導電性粒子転写部材の導電性粒
子を接着性樹脂層を介して転写する工程は、例えば次の
ような方法により行われる。前述した図10と同様な手
法により前記導電性粒子転写部材をTABのチップと同
期させて供給し、導電性粒子転写部材の導電性粒子とT
ABのアウターリードを対向させる。つづいて、転写用
プレス材により前記導電性粒子転写部材の導電性粒子の
接着領域をアウターリード上の接着性樹脂層に押圧し、
前記導電性粒子転写部材の接着性樹脂薄膜パターンと前
記接着性樹脂層との前記導電性粒子に対する接着力の差
を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹脂層に移行、
接着させる。この時も、前述したように接着力の差を拡
大させるために、操作によって接着力が急激に変化する
接着剤を使用することができる。このような方法によ
り、例えば図13に示すようにTAB51のアウターリ
ード52の接着性樹脂層53に複数の導電性粒子23が
互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるように
接着される。また、前記導電性粒子転写部材に接着され
る導電性粒子として、前述した図2の(B)に示す外側
に熱溶融性の樹脂層13を被覆したり、図2の(C)に
示すように外側に熱溶融性の樹脂粉末14を付着させた
構造のものを用い、前記転写用プレス材による押圧の際
に、加熱を行うことにより前述したようにTABのアウ
ターリード上に接着性樹脂層を設けなくても溶融した樹
脂の接着力を利用することが可能となる。
【0051】前記導電性粒子近傍の前記基板と前記半導
体装置の間に未硬化樹脂を充填した後の硬化方法として
は、前述した光硬化法、室温硬化法、熱硬化法等を採用
することができる。
【0052】
【作用】本発明に係わる半導体装置の実装方法は、基板
の回路パターン上に接着性樹脂薄膜パターンを形成する
工程と、前記接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒
子を互いに接触すると共に単一の層形態となるように接
着させる工程と、前記基板の回路パターンに前記半導体
装置の電極部を前記導電性粒子を挟んで対向させる工程
と、前記導電性粒子近傍の前記基板と前記半導体装置の
間に未硬化樹脂を供給する工程と、前記半導体装置の電
極部を前記導電性粒子を介して前記基板の回路パターン
に圧接した状態で前記未硬化樹脂を硬化させて前記基板
と前記半導体装置を前記導電性粒子を挟んで互いに接
着、固定する工程とを具備する。かかる本発明の実装方
法によれば、基板の回路パターン上の接着性樹脂薄膜パ
ターンに複数の導電性粒子を互いに接触もしくは近接し
た単一の層形態となるように接着させ、前記導電性粒子
を用いて半導体装置の電極部と前記回路パターンとを接
続させるため、低温にて数十μmのピッチを有する半導
体装置の電極部を基板の回路パターンに高密度で接続す
ることができる。その結果、半田接合やバンプ接合で問
題となった半導体装置と基板の熱膨張差に起因して発生
する熱応力による接続部の剥離や半導体装置の封止樹脂
のクラック発生を防止できる。
【0053】また、前記基板の回路パターンに半導体装
置の電極部を導電性粒子を挟んで加圧した状態にて前記
基板と前記半導体装置と未硬化樹脂を充填した後、硬化
させることによって、前記樹脂の硬化収縮力により前記
基板の回路パターンと前記半導体装置の電極部とを電気
的に良好に接続することができる。しかも、前記硬化樹
脂層により水分や不純物の外界からの侵入を阻止するた
め信頼性の高い実装を実現できる。また、本発明の実装
方法はフリップ・チップを始めとしてTAB、TCP、
FP等の全ての半導体装置に適用できるため、高い汎用
性を有する。
【0054】さらに、本発明に係わる別の半導体装置の
実装方法は基材表面に接着性樹脂薄膜パターンを形成す
る工程と、前記各樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子
を互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよう
にそれぞれ接着させて導電性粒子転写部材を作製する工
程と、前記基板の回路パターンまたは前記半導体装置の
電極部のいずれか一方に、前記導電性粒子転写部材の導
電性粒子を転写する工程と、前記基板と前記半導体装置
とを前記回路パターンと前記電極部部の間に前記導電性
粒子を挟んで対向させる工程と、前記導電性粒子近傍の
前記基板と前記半導体装置の間に未硬化樹脂を供給する
工程と、前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子を介
して前記基板の回路パターンに圧接した状態で前記未硬
化樹脂を硬化させて前記基板と前記半導体装置を前記導
電性粒子を挟んで互いに接着、固定する工程とを具備す
る。かかる本発明の実装方法によれば、前記導電性粒子
を用いて半導体装置の電極部と前記回路パターンとを接
続させるため、低温にて数十μmのピッチを有する半導
体装置の電極部を基板の回路パターンに高密度で接続す
ることができる。その結果、半田接合やバンプ接合で問
題となった半導体装置と基板の熱膨張差に起因して発生
する熱応力による接続部の剥離や半導体装置の封止樹脂
のクラック発生を防止できる。また、前記基板の回路パ
ターンと前記半導体装置の電極部とを電気的に良好に接
続することができ、しかも前記硬化樹脂層により水分や
不純物の外界からの侵入を阻止するため信頼性の高い実
装を実現できる。さらに、フリップ・チップを始めとし
てTAB、TCP、FP等の全ての半導体装置に適用で
きるため、高い汎用性を有する。
【0055】また、本発明の実装方法によれば導電性粒
子転写部材を用いることによって、前記基板の回路パタ
ーンまたは前記半導体装置の電極部のいずれにも前記導
電性粒子転写部材を接着性樹脂層を介して転写すること
ができる。その結果、前述した本発明の実装方法に比べ
て実装プロセス上、より高いフレキシビリティを有す
る。
【0056】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例1
【0057】まず、回路パターンを有する液晶ディスプ
レイ用のガラス基板を用意し、前記ガラス基板の回路パ
ターン形成面側に厚さ2μmの光反応性樹脂薄膜をコー
ティングした後、マスクを用いて紫外線を前記回路パタ
ーンに対応する前記樹脂薄膜部分に選択的に照射して紫
外線照射部分を不溶化した。つづいて、溶剤により前記
樹脂薄膜の紫外線非照射部分を溶解除去して前記回路パ
ターン上に接着性樹脂薄膜パターンを形成した。
【0058】次いで、テープ状のベース材の表面に接着
剤層を形成し、前記接着剤層に多数の導電性粒子を互い
に密に接触させると共に単一の層形態となるように付着
させた導電性粒子供給部材を作製した。前記導電性粒子
としては、球形のプラスチック粒子の表面にニッケル/
金の二層メッキを施した直径6μmのものを用いた。つ
づいて、前記導電性粒子供給部材を前記ガラス基板の回
路パターン上の接着性樹脂薄膜パターンにその導電性粒
子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置す
るように当接させ、前記接着剤層と前記接着性樹脂薄膜
パターンの前記導電性粒子に対する接着力の差を利用し
て前記接着性樹脂薄膜パターンに前記導電性粒子を互い
に接触もしくは近接した単一の層形態となるように移
行、接着差せた。この工程において、前記導電性粒子の
下部付近は前記接着性接着性樹脂薄膜パターン内に埋め
込まれ、その下の回路パターンと良好に電気的に接続さ
れた。また、前記回路パターン以外のガラス基板表面に
は導電性粒子は全く接着されなかった。
【0059】次いで、フリップ・チップの電極(電極ピ
ッチ;40μm)を、フェースダウンで前記ガラス基板
の導電性粒子に位置合わせし、前記チップを前記基板側
に加圧した。この加圧状態を維持しながら、前記チップ
と前記ガラス基板の間に光硬化性樹脂を注入、充填した
後、光硬化性樹脂層に前記ガラス基板側から紫外線を照
射して硬化させた。
【0060】このような実施例1の実装方法によれば、
図14に示すようにガラス基板61の回路パターン62
上に接着性接着性樹脂薄膜パターン63を介して複数の
導電性粒子64が互いに接触もしくは近接した単一の層
形態となるように接着され、かつフリップ・チップ65
の電極66が前記導電性粒子64を通して前記回路パタ
ーン62に良好に電気的に接続され、さらに前記ガラス
基板61とチップ65とが前記導電性粒子64を挟んで
硬化樹脂層67で接着、固定されたパッケージを得るこ
とができた。
【0061】なお、前記実施例1において光硬化性樹脂
を硬化した後、図15に示すようにフリップ・チップ6
5を含むガラス基板61上に保護用の封止樹脂層68を
形成してもよい。 実施例2
【0062】まず、回路パターンを有する樹脂製プリン
ト基板を用意し、前記プリント基板の回路パターン形成
面側に厚さ2μmの光反応性樹脂薄膜をコーティングし
た後、マスクを用いて紫外線を前記回路パターン以外の
前記樹脂薄膜部分に選択的に照射して紫外線照射部分を
硬化して接着性を消失することにより前記回路パターン
上に接着性樹脂薄膜パターンを形成した。
【0063】次いで、球形のプラスチック粒子の表面に
金メッキを施した直径20μmの導電性粒子が接着され
ている以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部材を前
記プリント基板の回路パターン上の接着性樹脂薄膜パタ
ーンにその導電性粒子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜
パターン側に位置するように当接させ、前記導電性粒子
供給部材の接着剤層と前記接着性樹脂薄膜パターンの前
記導電性粒子に対する接着力の差を利用して前記接着性
樹脂薄膜パターンに前記導電性粒子を互いに接触もしく
は近接した単一の層形態となるように移行、接着した。
この工程において、前記導電性粒子の下部付近は前記接
着性樹脂薄膜パターン内に埋め込まれ、その下の回路パ
ターンと良好に電気的に接続された。また、前記回路パ
ターン以外のプリント基板表面には導電性粒子は全く接
着されなかった。
【0064】次いで、FPのリードピン(ピンピッチ;
0.1mm)の先端付近を、前記プリント基板の導電性
粒子に位置合わせすると共に、前記FPと前記プリント
基板の間に接着用の未硬化樹脂層を介在させた後、前記
FPを前記基板側に加圧した。この加圧状態を維持しな
がら、前記導電性粒子近傍の前記リードピンと前記基板
の間に光硬化性樹脂を注入、充填した後、光硬化性樹脂
層に前記FP側から紫外線を照射して硬化させた。その
後、前記導電性粒子の接続部を含む全体を熱硬化性樹脂
で覆い、加熱硬化させた。
【0065】このような実施例2の実装方法によれば、
図16に示すようにプリント基板71の回路パターン7
2上に接着性樹脂薄膜パターン73により複数の導電性
粒子74が互いに接触もしくは近接した単一の層形態と
なるように接着され、FP75のリードピン76が前記
導電性粒子74を通して前記回路パターン72に良好に
電気的に接続され、プリント基板71とFP75とが接
着用の硬化樹脂層78で接着、固定され、かつ前記プリ
ント基板71と前記リードピン76とが前記導電性粒子
74を挟んで硬化樹脂層77で接着、固定され、さらに
図示しない保護樹脂層で覆われたパッケージ構造を得る
ことができた。 実施例3
【0066】まず、回路パターンを有するセラミックス
基板を用意し、前記セラミックス基板の回路パターン形
成面側に厚さ2μmの光反応性樹脂薄膜をコーティング
した後、マスクを用いて紫外線を前記回路パターン以外
の前記樹脂薄膜部分に選択的に照射して紫外線照射部分
を硬化して接着性を消失することにより前記回路パター
ン上に接着性樹脂薄膜パターンを形成した。
【0067】次いで、球形のプラスチック粒子の表面に
金メッキを施した直径10μmの導電性粒子が接着され
ている以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部材を前
記セラミックス基板の回路パターン上の接着性樹脂薄膜
パターンにその導電性粒子の付着面側が前記接着性樹脂
薄膜パターン側に位置するように当接させ、前記導電性
粒子供給部材の接着剤層と前記接着性樹脂薄膜パターン
の前記導電性粒子に対する接着力の差を利用して前記接
着性樹脂薄膜パターンに前記導電性粒子を互いに接触も
しくは近接した単一の層形態となるように移行、接着さ
せた。この工程において、前記導電性粒子の下部付近は
前記接着性樹脂薄膜パターン内に埋め込まれ、その下の
回路パターンと良好に電気的に接続された。また、前記
回路パターン以外のセラミックス基板表面には導電性粒
子は接着されなかった。
【0068】次いで、TABのアウターリード(ピッ
チ;50μm)を、フェースダウンで前記セラミックス
基板の導電性粒子に位置合わせすると共に、前記TAB
チップと前記セラミックス基板の間に接着用の未硬化樹
脂層を介在させた後、前記TABのアウターリードを前
記基板側に加圧した。この加圧状態を維持しながら、前
記導電性粒子近傍の前記アウターリードと前記基板の間
に光硬化性樹脂を注入、充填した後、光硬化性樹脂層に
前記TAB側から紫外線を照射して硬化させた。その
後、前記導電性粒子の接続部をを含む全体を光硬化性樹
脂で覆い、光硬化させた。
【0069】このような実施例3の実装方法によれば、
図17に示すようにセラミックス基板81の回路パター
ン82上に接着性樹脂薄膜パターン83により複数の導
電性粒子84が互いに接触もしくは近接した単一の層形
態となるように接着され、TAB85のアウターリード
86が前記導電性粒子84を通して前記回路パターン8
2に良好に電気的に接続され、セラミック基板81とT
AB85のチップが接着用の硬化樹脂層82で接着、固
定され、かつ前記セラミックス基板81と前記アウター
リード86とが前記導電性粒子84を挟んで硬化樹脂層
87で接着、固定され、さらに図示しない保護樹脂層で
覆われたパッケージ構造を得ることができた。 実施例4
【0070】まず、テープ状基材表面に厚さ2μmの光
反応性樹脂薄膜をコーティングした後、マスクを用いて
紫外線を後述する回路パターンに対応する前記樹脂薄膜
部分に選択的に照射して紫外線照射部分を不溶化した。
つづいて、溶剤により前記樹脂薄膜の紫外線非照射部分
を溶解除去して前記基材上に複数の接着性を有する樹脂
薄膜パターンを形成した。ひきつづき、球形のプラスチ
ック粒子の表面に金メッキを施した直径6μmの導電性
粒子が接着されている以外、実施例1と同様な導電性粒
子供給部材を前記基材上の接着性樹脂薄膜パターンにそ
の導電性粒子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン
側に位置するように当接させ、前記導電性粒子供給部材
の接着剤層と前記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性
粒子に対する接着力の差を利用して前記導電性粒子を前
記接着性樹脂薄膜パターンに移行、接着させた。かかる
工程により前記基材の複数の接着性樹脂薄膜パターンに
複数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の
層形態となるようにそれぞれ接着した構造の導電性粒子
転写部材が作製された。
【0071】次いで、回路パターンを有する液晶デイス
プレイ用のガラス基板の回路パターン側の表面全体に厚
さ数μmの接着性樹脂層を形成した。つづいて、前記導
電性粒子転写部材と前記ガラス基板を同期させて供給
し、転写用プレス材により前記導電性粒子転写部材の導
電性粒子を前記ガラス基板上の回路パターンに対応する
接着性樹脂層部分に加熱しながら押圧し、前記導電性粒
子転写部材の接着性樹脂薄膜パターンと前記接着性樹脂
層との前記導電性粒子に対する接着力の差を利用して前
記導電性粒子を前記接着性樹脂層に移行、接着させた。
かかる工程により前記ガラス基板の回路パターンに対応
する接着性樹脂層に複数の導電性粒子が互いに接触もし
くは近接した単一の層形態となるように接着された。な
お、前記導電性粒子の下部付近は前記接着性樹脂層内に
埋め込まれ、その下の回路パターンと良好に電気的に接
続された。
【0072】次いで、フリップ・チップの電極(電極ピ
ッチ;40μm)を、フェースダウンで前記ガラス基板
の導電性粒子に位置合わせし、前記チップを前記基板側
に加圧した。この加圧状態を維持しながら、前記チップ
と前記ガラス基板の間に光硬化性樹脂を注入、充填した
後、光硬化性樹脂層に前記ガラス基板側から紫外線を照
射して硬化させた。
【0073】このような実施例4の実装方法によれば、
ガラス基板の回路パターン上に接着性樹脂層を介して複
数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層
形態となるように接着され、かつフリップ・チップの電
極が前記導電性粒子を通して前記回路パターンに良好に
電気的に接続され、さらに前記ガラス基板とチップとが
前記導電性粒子を挟んで硬化樹脂層で接着、固定された
パッケージを得ることができた。 実施例5
【0074】まず、テープ状基材表面に厚さ2μmの光
反応性樹脂薄膜をコーティングした後、マスクを用いて
紫外線を後述する回路パターン以外の前記樹脂薄膜部分
に選択的に照射して紫外線照射部分を硬化して接着性を
消失することにより前記基板上に接着性樹脂薄膜パター
ンを形成した。ひきつづき、球形のプラスチック粒子の
表面に金メッキを施した直径20μmの導電性粒子が接
着されている以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部
材を前記基材上の樹脂薄膜パターンにその導電性粒子の
付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置するよ
うに当接させ、前記導電性粒子供給部材の接着剤層と前
記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒子に対する接
着力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹脂薄
膜パターンに移行、接着させた。かかる工程により前記
基材の複数の接着性樹脂薄膜パターンに導電性粒子が互
いに接触もしくは近接した単一の層形態となるように接
着した構造の導電性粒子転写部材が作製された。
【0075】次いで、回路パターンを有する樹脂製プリ
ント基板の回路パターン側の表面全体に厚さ数μmの接
着性樹脂層を形成した。つづいて、前記導電性粒子転写
部材と前記プリント基板を同期させて供給し、転写用プ
レス材により前記導電性粒子転写部材の導電性粒子の接
着領域をプリント基板上の回路パターンに対応する接着
性樹脂層部分に押圧し、前記転写部材の接着性樹脂薄膜
パターンと前記接着性樹脂層との前記導電性粒子に対す
る接着力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹
脂層に移行、接着させた。かかる工程により前記プリン
ト基板の回路パターンに対応する接着性樹脂層に複数の
導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層形態
となるように接着された。なお、前記導電性粒子の下部
付近は前記接着性樹脂層内に埋め込まれ、その下の回路
パターンと良好に電気的に接続された。
【0076】次いで、FPのリードピン(ピンピッチ;
0.1mm)の先端付近を、前記プリント基板の導電性
粒子に位置合わせすると共に、前記FPと前記プリント
基板の間に接着用の未硬化樹脂層を介在させた後、前記
FPを前記基板側に加圧した。この加圧状態を維持しな
がら、前記導電性粒子近傍の前記リードピンと前記基板
の間に光硬化性樹脂を注入、充填した後、光硬化性樹脂
層に前記FP側から紫外線を照射して硬化させた。その
後、前記導電性粒子の接続部を含む全体を光硬化性樹脂
で覆い、光硬化させた。
【0077】このような実施例5の実装方法によれば、
プリント基板の回路パターン上に接着性樹脂層により複
数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層
形態となるように接着され、FPのリードピンが前記導
電性粒子を通して前記回路パターンに良好に電気的に接
続され、プリント基板とFPとが接着用の硬化樹脂層で
接着、固定され、かつ前記プリント基板と前記リードピ
ンとが前記導電性粒子を挟んで硬化樹脂層で接着、固定
され、さらに図示しない保護樹脂層で覆われたパッケー
ジ構造を得ることができた。 実施例6
【0078】まず、ガラス基材表面に厚さ2μmの光反
応性樹脂薄膜をコーティングした後、マスクを用いて紫
外線を後述する回路パターン以外の前記樹脂薄膜部分に
選択的に照射して紫外線照射部分を硬化して接着性を消
失することにより前記基材上に接着性樹脂薄膜パターン
を形成した。ひきつづき、球形のプラスチック粒子の表
面に金メッキを施した直径10μmの導電性粒子が接着
されている以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部材
を前記基材上の接着性樹脂薄膜パターンにその導電性粒
子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置す
るように当接させ、前記導電性粒子供給部材の接着剤層
と前記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒子に対す
る接着力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹
脂薄膜パターンに移行、接着させた。かかる工程により
前記基材の接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子
が互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよう
に接着した構造の導電性粒子転写部材が作製された。
【0079】次いで、回路パターンを有するセラミック
ス基板の回路パターン側の表面全体に厚さ数μmの接着
性樹脂層を形成した。つづいて、前記導電性粒子転写部
材と前記セラミックス基板を同期させて供給し、転写用
プレス材により前記導電性粒子転写部材の導電性粒子の
接着領域をセラミックス基板上の回路パターンに対応す
る接着性樹脂層部分に押圧し、前記導電性粒子転写部材
の接着性樹脂薄膜パターンと前記接着性樹脂層との前記
導電性粒子に対する接着力の差を利用して前記導電性粒
子を前記接着性樹脂層に移行、接着させた。かかる工程
により前記セラミックス基板の回路パターンに対応する
接着性樹脂層に複数の導電性粒子が互いに接触もしくは
近接した単一の層形態となるように接着された。なお、
前記導電性粒子の下部付近は前記接着性樹脂層内に埋め
込まれ、その下の回路パターンと良好に電気的に接続さ
れた。
【0080】次いで、TABのアウターリード(ピッ
チ;50μm)を、フェースダウンで前記セラミックス
基板の導電性粒子に位置合わせすると共に、前記TAB
チップと前記セラミックス基板の間に接着用の未硬化樹
脂層を介在させた後、前記TABのアウターリードを前
記基板側に加圧した。この加圧状態を維持しながら、前
記導電性粒子近傍の前記アウターリードと前記基板の間
に光硬化性樹脂を注入、充填した後、光硬化性樹脂層に
前記TAB側から紫外線を照射して硬化させた。その
後、前記導電性粒子の接続部を含むTAB全体を熱硬化
性樹脂で覆い、加熱硬化させた。
【0081】このような実施例6の実装方法によれば、
セラミックス基板の回路パターン上に接着性樹脂層を介
して複数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単
一の層形態となるように接着され、TABのアウターリ
ードが前記導電性粒子を通して前記回路パターンに良好
に電気的に接続され、セラミック基板とTABチップと
が接着用の硬化樹脂層で接着、固定され、かつ前記セラ
ミックス基板と前記アウターリードとが前記導電性粒子
を挟んで硬化樹脂層で接着、固定され、さらに図示しな
い保護樹脂層で覆われたパッケージ構造を得ることがで
きた。 実施例7
【0082】まず、ガラス基材表面に厚さ2μmの接着
性樹脂薄膜をコーティングし、後述するベア・チップの
電極に対応する前記樹脂薄膜部分にフォトリソグラフィ
によりレジストパターンを形成した。つづいて、前記レ
ジストパターンをマスクとして露出した前記接着性樹脂
薄膜を選択的にエッチング除去することにより前記電極
部に対応する接着性接着性樹脂薄膜パターンを形成し
た。ひきつづき、球形のプラスチック粒子の表面に金メ
ッキを施した直径7μmの導電性粒子が接着されている
以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部材を前記基材
上の接着性樹脂薄膜パターンにその導電性粒子の付着面
側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置するように当
接させ、前記導電性粒子供給部材の接着剤層と前記接着
性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒子に対する接着力の
差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹脂薄膜パタ
ーンに移行、接着させた。かかる工程により基材の接着
性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子が互いに接触も
しくは近接した単一の層形態となるように接着した構造
の導電性粒子転写部材が作製された。
【0083】次いで、ウェハ内に形成されたヘア。チッ
プの電極(電極ピッチ;50μm)に厚さ数μmの接着
性樹脂層を形成した。つづいて、前記導電性粒子転写部
材と前記ウェハを同期させて供給し、転写用プレス材に
より前記導電性粒子転写部材の導電性粒子を前記ベア・
チップの電極に対応する接着性樹脂層部分に押圧し、前
記導電性粒子転写部材の接着性樹脂薄膜パターンと前記
接着性樹脂層との前記導電性粒子に対する接着力の差を
利用して前記導電性粒子を前記接着性樹脂層に移行、接
着させた。かかる工程により前記ベア・チップの電極に
対応する接着性樹脂層に複数の導電性粒子が互いに接触
もしくは近接した単一の層形態となるように接着され
た。なお、前記導電性粒子の下部付近は前記接着性樹脂
層内に埋め込まれ、その下の電極と良好に電気的に接続
された。
【0084】次いで、前記ベア・チップの電極上の導電
性粒子を、フェースダウンでセラミックス基板の回路パ
ターンに位置合わせし、前記チップを前記基板側に加圧
した。この加圧状態を維持しながら、前記チップと前記
セラミック基板の間に光硬化性樹脂を注入、充填した
後、光硬化性樹脂層にチップ側から紫外線を照射して硬
化させた。さらに、光硬化性樹脂をオーバーコートし、
硬化させた。
【0085】このような実施例7の実装方法によれば、
ベア・チップの電極上に接着性樹脂層により複数の導電
性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層形態とな
るように接着され、かつ前記ベア・チップの電極が前記
導電性粒子を通してセラミックス基板の回路パターンに
良好に電気的に接続され、さらに前記基板とチップとが
前記導電性粒子を挟んで硬化樹脂層で接着、固定された
パッケージを得ることができた。 実施例8
【0086】まず、テープ状樹脂基材表面に回転式の印
刷機を用いて前記基材を巻き取りながら厚さ2μmの接
着剤を印刷し、後述するTABのアウターリードの接続
部に対応する前記基材部分のみに複数の接着性樹脂薄膜
パターンを形成した。つづいて、球形のプラスチック粒
子の表面に金メッキを施した直径10μmの導電性粒子
が接着されている以外、実施例1と同様な導電性粒子供
給部材を前記基材上の樹脂薄膜パターンにその導電性粒
子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置す
るように当接させ、前記導電性粒子供給部材の接着剤層
と前記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒子に対す
る接着力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹
脂薄膜パターンに移行、接着させた。かかる工程により
前記基材の接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子
が互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよう
にそれぞれ接着した構造の導電性粒子転写部材が作製さ
れた。
【0087】次いで、TABのアウターリード(リード
ピッチ;50μm)に厚さ数μmの接着性樹脂層を形成
した。つづいて、前記導電性粒子転写部材と前記TAB
を同期させて供給し、転写用プレス材により前記導電性
粒子転写部材の導電性粒子の接着領域を前記TABのア
ウターリードの接続部に対応する接着性樹脂層部分に押
圧し、前記導電性粒子転写部材の接着性樹脂薄膜パター
ンと前記接着性樹脂層との前記導電性粒子に対する接着
力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性樹脂層に
移行、接着させた。かかる工程により前記TABのアウ
ターリードの接続部に対応する接着性樹脂層に複数の導
電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層形態と
なるように接着された。なお、前記導電性粒子の下部付
近は前記接着性樹脂層内に埋め込まれ、その下のアウタ
ーリードと良好に電気的に接続された。
【0088】次いで、前記TABのアウターリード上の
導電性粒子を、フェースダウンで樹脂製プリント基板の
回路パターンに位置合わせし、前記TABチップを前記
基板側に加圧した。この加圧状態を維持しながら、前記
アウターリードと前記プリント基板の間に光硬化性樹脂
を注入、充填した後、光硬化性樹脂層に上方から紫外線
を照射して硬化させた。さらに、TABを含むプリント
基板を熱硬化性樹脂で覆い、加熱硬化させた。
【0089】このような実施例8の実装方法によれば、
TABのアウターリード上に接着性樹脂層により複数の
導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層形態
となるように接着され、前記TABのアウターリードが
前記導電性粒子を通してプリント基板の回路パターンに
良好に電気的に接続され、かつ前記基板とアウターリー
ドとが前記導電性粒子を挟んで硬化樹脂層で接着、固定
され、さらに図示しない保護樹脂層で覆われたパッケー
ジを得ることができた。 実施例9
【0090】まず、テープ状樹脂基材表面に回転式の印
刷機を用いて前記基材を巻き取りながら厚さ2μmの接
着剤を印刷し、後述するプリント基板の回路パターンに
対応する前記基材部分のみに複数の接着性樹脂薄膜パタ
ーンを形成した。つづいて、球形のプラスチック粒子の
表面に金メッキを施した直径10μmの導電性粒子が接
着されている以外、実施例1と同様な導電性粒子供給部
材を前記基材上の接着性樹脂薄膜パターンにその導電性
粒子の付着面側が前記接着性樹脂薄膜パターン側に位置
するように当接させ、前記導電性粒子供給部材の接着剤
層と前記接着性樹脂薄膜パターンの前記導電性粒子に対
する接着力の差を利用して前記導電性粒子を前記接着性
樹脂薄膜パターンに移行、接着させた。かかる工程によ
り前記基材の接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒
子が互いに接触もしくは近接した単一の層形態となるよ
うにそれぞれ接着した構造の導電性粒子転写部材が作製
された。
【0091】次いで、回路パターンを有する樹脂製のプ
リント基板の回路パターン側の表面全体に厚さ数μmの
接着性樹脂層を形成した。つづいて、前記導電性粒子転
写部材と前記プリント基板を同期させて供給し、転写用
プレス材により前記導電性粒子転写部材の導電性粒子の
接着領域を前記プリント基板上の回路パターンに対応す
る接着性樹脂層部分に押圧し、前記導電性粒子転写部材
の接着性樹脂薄膜パターンと前記接着性樹脂層との前記
導電性粒子に対する接着力の差を利用して前記導電性粒
子を前記接着性樹脂層に移行、接着させた。かかる工程
により前記プリント基板の回路パターンに対応する接着
性樹脂層に複数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接
した単一の層形態となるように接着された。なお、前記
導電性粒子の下部付近は前記接着性樹脂層内に埋め込ま
れ、その下の回路パターンと良好に電気的に接続され
た。
【0092】次いで、TABのアウターリード(ピッ
チ;50μm)の先端付近を、フェース・ダウンで前記
プリント基板の導電性粒子に位置合わせすると共に、前
記TABチップと前記プリント基板の間に接着用の未硬
化樹脂層を介在させた後、前記TABのアウターリード
を前記基板側に加圧した。この加圧状態を維持しなが
ら、前記導電性粒子近傍の前記アウターリードと前記基
板の間に光硬化性樹脂を注入、充填した後、光硬化性樹
脂層に前記TAB側から紫外線を照射して硬化させた。
その後、前記導電性粒子の接続部を含む全体を光硬化性
樹脂で覆い、光硬化させた。
【0093】このような実施例9の実装方法によれば、
プリント基板の回路パターン上に接着性樹脂層により複
数の導電性粒子が互いに接触もしくは近接した単一の層
形態となるように接着され、TABのアウターリードが
前記導電性粒子を通して前記回路パターンに良好に電気
的に接続され、プリント基板とTABチップが接着用の
硬化樹脂層で接着、固定され、かつ前記プリント基板と
前記アウターリードとが前記導電性粒子を挟んで硬化樹
脂層で接着、固定され、さらに図示しない保護樹脂層で
覆われたパッケージ構造を得ることができた。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体装置の形態に制約されることなく、フリップ・チッ
プを始めとしてTAB、TCP、FP等を高密度かつ低
温で基板の回路パターンに実装することが可能な汎用
性、プロセス上のフレキシビリティの高い半導体装置の
実装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる実装方法おける基板の回路パタ
ーンへの接着性樹脂薄膜パターンの形成を説明するため
の断面図。
【図2】本発明に係わる実装方法に用いられる導電性粒
子を示す概略断面図。
【図3】本発明に係わる実装方法に用いられる導電性粒
子供給部材を示す斜視図。
【図4】本発明に係わる実装方法における基板の回路パ
ターンに複数の導電性粒子を接着させた状態を示す斜視
図。
【図5】本発明に係わる実装方法における導電性粒子転
写部材に用いられる接着性樹脂薄膜パターンが形成され
た基材を示す斜視図。
【図6】本発明に係わる実装方法における導電性粒子転
写部材に用いられる接着性樹脂薄膜パターンが形成され
た別の基材を示す斜視図。
【図7】本発明に係わる実装方法における導電性粒子転
写部材に用いられる基材に接着性樹脂薄膜パターンを形
成する工程を示す断面図。
【図8】本発明に係わる実装方法における導電性粒子転
写部材を示す断面図。
【図9】図8の要部を示す斜視図。
【図10】本発明に係わる実装方法における導電性粒子
転写部材を用いて導電性粒子を基板の回路パターン上に
転写、接着させる工程を示す断面図。
【図11】図10の工程により導電性粒子が接着された
基板の状態を示す断面図。
【図12】図10の工程により導電性粒子が接着された
基板の別の状態を示す断面図。
【図13】本発明に係わる実装方法における導電性粒子
転写部材を用いて導電性粒子をTABのアウターリード
上に転写、接着させた状態を示す断面図。
【図14】本実施例1のフリップ・チップ実装後のパッ
ケージ構造を示す断面図。
【図15】実施例1の変形例を示すパッケージ構造の断
面図。
【図16】本実施例2のFP実装後のパッケージ構造を
示す断面図。
【図17】本実施例3のTAB実装後のパッケージ構造
を示す断面図。
【符号の説明】
1、61、71、81…基板、2、62、72、82…
回路パターン、3、32、63、73、83…接着性樹
脂薄膜パターン、23、64、74、84…導電性粒
子、24…導電性粒子供給部材、31…基材、35…導
電性粒子転写部材、65…フリップ・チップ、66…電
極、75…FP、76…リードピン、85…TAB、8
6…アウターリード。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路パターンを有する基板に電極部を有
    する半導体装置を実装する方法において、 前記基板の回路パターン上に接着性樹脂薄膜パターンを
    形成する工程と、 前記接着性樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子を互い
    に接触すると共に単一の層形態となるように接着させる
    工程と、 前記基板の回路パターンに前記半導体装置の電極部を前
    記導電性粒子を挟んで対向させる工程と、 前記導電性粒子近傍の前記基板と前記半導体装置の間に
    未硬化樹脂を供給する工程と、 前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子を介して前記
    基板の回路パターンに圧接した状態で前記未硬化樹脂を
    硬化させて前記基板と前記半導体装置を前記導電性粒子
    を挟んで互いに接着、固定する工程とを具備したことを
    特徴とする半導体装置の実装方法。
  2. 【請求項2】 回路パターンを有する基板に電極部を有
    する半導体装置を実装する方法において、 基材表面に接着性樹脂薄膜パターンを形成する工程と、 前記各樹脂薄膜パターンに複数の導電性粒子を互いに接
    触もしくは近接した単一の層形態となるようにそれぞれ
    接着させて導電性粒子転写部材を作製する工程と、 前記基板の回路パターンまたは前記半導体装置の電極部
    のいずれか一方に、前記導電性粒子転写部材の導電性粒
    子を転写する工程と、 前記基板と前記半導体装置とを前記回路パターンと前記
    電極部部の間に前記導電性粒子を挟んで対向させる工程
    と、 前記導電性粒子近傍の前記基板と前記半導体装置の間に
    未硬化樹脂を供給する工程と、 前記半導体装置の電極部を前記導電性粒子を介して前記
    基板の回路パターンに圧接した状態で前記未硬化樹脂を
    硬化させて前記基板と前記半導体装置を前記導電性粒子
    を挟んで互いに接着、固定する工程とを具備したことを
    特徴とする半導体装置の実装方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100278219B1 (ko) * 1997-06-18 2001-01-15 클라크 3세 존 엠. 플립칩과볼그리드어레이(bga)를상호접속시키는방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100278219B1 (ko) * 1997-06-18 2001-01-15 클라크 3세 존 엠. 플립칩과볼그리드어레이(bga)를상호접속시키는방법

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