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TW200903577A - Method for implementing semiconductor device - Google Patents

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TW200903577A
TW200903577A TW097132409A TW97132409A TW200903577A TW 200903577 A TW200903577 A TW 200903577A TW 097132409 A TW097132409 A TW 097132409A TW 97132409 A TW97132409 A TW 97132409A TW 200903577 A TW200903577 A TW 200903577A
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TW
Taiwan
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resin
semiconductor device
electrode
mounting
convex portion
Prior art date
Application number
TW097132409A
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English (en)
Other versions
TWI450315B (zh
Inventor
Shuichi Tanaka
Original Assignee
Seiko Epson 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.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of TW200903577A publication Critical patent/TW200903577A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI450315B publication Critical patent/TWI450315B/zh

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    • H10W72/012
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/12Trimming or finishing edges, e.g. deburring welded corners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C9/00Details or accessories so far as specially adapted to milling machines or cutter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2270/00Details of milling machines, milling processes or milling tools not otherwise provided for
    • B23C2270/02Use of a particular power source
    • B23C2270/022Electricity
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    • B23CMILLING
    • B23C2270/00Details of milling machines, milling processes or milling tools not otherwise provided for
    • B23C2270/20Milling external areas of components
    • H10W70/656
    • H10W72/019
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    • H10W72/923
    • H10W72/9415
    • H10W72/952

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

200903577 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體裝置之製造方法、半導體裝置之安 裝方法及安裝構造。 【先前技術】 以往,用以將驅動用IC安裝於顯示體裝置的基板上之連 接方法,已知有COG(ChiP 〇n Glass :晶粒接合玻璃)連 接。該COG連接中,例如,係將作為電極的電鍍銅(Au)岸 (' 埏(以下,簡稱為岸堤)形成於驅動用1C。安裝,採用以下 方法:藉由使用異向性導電膜(ACF)或異向性導電糊質 (ACP)之具導電性接合材,將形成於驅動用之岸堤與形 成於顯不體裝置的基板上之端子電極電性連接,將驅動用 1C安裝於基板上。 但疋,近年,伴隨電極微細化(電極間的窄間距化)發 展,導致電極間的尺寸近似異向性導電膜(ACF)等所含導 電性微粒子尺寸,其結果,
會產生以下問題:導電性微粒 使用不含導電性微粒子之
(曰本專利公開平1 -13 7 3 4號公報)。 ’考慮使用突起電極 詳言之’將驅動用Ic 133682.doc 200903577 安裝於基板上時’在樹脂所形成的突起體設有從驅動用Ic 的電極延伸之布線之突起電極係接觸形成於基板上之端子 電極。此時’因突起電極的前端部份推壓端子電極,使其 焚到擠壓而變形。因此,突起電極與端子電極彼此相接觸 之面積會增加,並穩定地確保驅動用IC的突起電極與基板 上的電極端子之導通。從而,即使使用不含導電性微粒子 之接合材,也可避免驅動用IC的岸堤與基板上的端子電極 間之接觸信賴性低下。 (發明所欲解決之問題) 然而,上述突起電極中,藉由以紫外線等將用以形成突 起體之感光性絕緣樹脂曝光而硬化,進行突起體的形狀控 制。但疋,以紫外線等的曝光將感光性絕緣樹脂硬化而進 订大起體的形狀控制時,因曝光燈的劣化等會改變曝光條 件難以進行形狀控制。如此,會產生半導體裝置生產性 低下之問題。 此外用以形成上述突起電極芯部之樹脂使用矽等低彈 性率的樹脂時’彳慮以下情事:因安裝時的加壓處理條 件會導致用以形成突起電極芯部之樹脂過度變形,且突 起電極的布線會斷線。此時,亦會產生以下問題:驅動用 ic的穴起電極與基板上的端子電極之間的連接信賴性低 下再者’接合材方面,為提升生產性,傾向採用如提高 硬化/皿度而縮短硬化時間的連接材。因此,必須為即使在 高溫安裝條件也可確實地確保連接之突起電極構造。 本卷月之目的在於提供半導體裝置之製造方法,其可提 133682.doc 200903577 升半導體裝置的生產性。 此外,本發明之目的在於提供半導體裝置之安裝方法及 安裝構造,其可提升半導體裝置的電極與安裝基板上的電 極之間的連接信賴性。 【發明内容】 本發明之半導體裝置之製造方法中,係製造半導體裝 置’其包含以下構件:電極;凸部,其比前述電極突出, 並由樹脂所形成;及導電層,其係電性連接前述電極,並 n 到達前述凸部上面。該種半導體裝置之製造方法中,前述 凸部係熔融前述樹脂而形成。 根據本發明之半導體裝置之製造方法,將用以形成凸部 之樹脂熔融,形成凸部形狀。為此,因光之曝光,無法控 制凸部形狀。亦即,因紫外線等的曝光條件不會左右凸部 的形狀控制,故可提升半導體裝置的生產性。 該半導體裝置之製造方法中,前述凸部的剖面係呈半圓 狀。根據該半導體裝置之製造方法,藉由充分熔融用以形 ί 成凸部之樹脂,熔融的樹脂會產生表面張力,使凸部剖面 呈半圓狀。藉此,由於因紫外線等的曝光條件不會左右凸 部的形狀控制,故可確實提升半導體裝置的生產性。 该半導體裝置之製造方法中,前述樹脂係感光性樹脂。 根據該半導體裝置之製造方法,用以形成凸部之樹脂係使 用感光性樹脂。因此,熔融樹脂而進行凸部的形狀控制 前,利用曝光處理,可控制熔融前的樹脂形狀。從而,可 形成更細緻的凸部形狀,並提升半導體裝置的生產性。 133682.doc 200903577 該半導體裝置之製造方法中,前述樹脂係使用丙烯酸酯 樹脂。根據該半導體裝置之製造方法,用以形成凸部之樹 脂可使用丙烯酸酯樹脂。亦即,由於熔融丙烯酸酯樹脂而 形成凸部的形狀’故不會因紫外線等的曝光條件而左右凸 部的形狀控制。因此’可確實提升半導體裝置的生產性。 該半導體裝置之製造方法中’前述樹脂係藉由放射熱的 加熱而熔融。根據該半導體裝置之製造方法,由於以放射 熱加熱樹脂,故可有效地將樹脂溶融。亦即,由於可局部 加熱樹脂’故可容易地將樹脂溶融。因此,不會因紫外線 等的曝光條件而左右凸部的形狀控制,可容易提升半導體 裝置的生產性。 該半導體裝置之製造方法中,設置複數前述電極,並形 成前述凸部’以跨彼此相鄰接的前述複數電極,在前述凸 部上面對應各前述電極而披覆前述導電層,將各前述導電 層與所對應的前述電極電性連接。 根據該半導體裝置之製造方法,不需對各個電極獨立形 成凸部,可達成製造時間的縮短化,且由於不會因紫外線 等的曝光條件而左右凸部的形狀控制,故可更加提升半導 體裝置的生產性。 此外,本發明係提供半導體裝置之製造方法,其具備. 在基板上形成電極、形成用以覆蓋該電極之保護膜、在誃 保護膜上形成樹脂製突起體、將該突起體熔融而形成具光 滑曲面之凸部、及形成導電層,其係覆蓋前述凸部且與前 述電極電性連接。 133682.doc 200903577 本發明之半導體裝置之安裝方法中,•由施以加 ‘、、、加壓處理’介以接合材而將半導體 板。半導體裝置係具備以下構件:電極;凸= 述電極突出且由第一樹脂所形成;及導電層,纟電性連接 前述電極且披覆前述凸部上面。接合㈣由第二樹脂所形 ^:種半導體裝置之安裝方法中,前述第—樹脂的玻璃 轉移溫度係比前述第二樹脂的硬化溫度高。
入根據本發明之半導體裝置之安裝方法由於用以形成接 合材之第二樹脂的硬化溫度係比用以形成凸部之第一樹脂 的玻璃轉移溫度低’故可在第一樹脂的破璃轉移溫度以; 進:丁半導體裝置安裝時的加熱加壓處理。藉此,用以形成 凸部之第-樹脂在用以將半導體裝置安裝於安裝基板之溫 度:可保持高彈性率。因此,可防止由第一樹脂所形成的 凸β於女裝時過度變形,並抑制導電層斷線。亦即,可提 ^半導體裝置的電極與安裝基板上的㈣之間的連接信賴 、該半導體裝置之安裝方法中,前述凸部的剖面係呈半圓 "、根據該半導體裝置之安裝方法,由於凸部的剖面係呈 '狀故藉由安裝時的加熱加壓處理,在凸部頂點部會 集中加壓負荷。藉&,在安裝溫度下,即使用以形成凸部 之第樹月旨保持高彈性率的狀態,因在凸部頂點部集 廢負荷,龄·_ ^ 將頂點部的樹脂變形。因此,由於可增加半 ^體裝置的電極與安裝基板上的電極彼此相接觸之面積, 欠可更加確實地提升半導體裝置的電極與安裝基板上的電 133682.doc 200903577 極之間的連接信賴性。 忒半導體裝置之安裝方法中,前述第一樹脂的玻璃轉移 溫度係27〇。(:以上。根據該半導體裝置之安裝方法,由於 用以形成凸部之第一樹脂的玻璃轉移溫度係27〇以上, 故可使用以形成接合材之第二樹脂的硬化溫度為27〇。〇以 下。藉此,接合材方面,可使用硬化溫度為25〇t以上的 κ用接合材。因此,可提升半導體裝置的電極與安裝基板 上的電極之間的連接信賴性,不會使生產性低下。 β半導體裝置之安裝方法中’前述第—樹脂係使用苯紛 樹脂或聚醯亞胺樹脂。根據該半導體裝置之安裝方法,由 於用以形成凸部之第一樹脂係使用玻璃轉移溫度高的苯酚 樹脂或聚醯亞胺樹脂,故即使在使接合材硬化之溫度下, 第一樹脂也可維持高彈性率,藉此,可防止凸部於安裝時 過度變形,並抑制導電層斷線。因此,可提升半導體裝置 的電極與安裝基板上的電極之間的連接信賴性。 該半導體裝置之安裝方法中,前述第二樹脂係使用環氧 樹脂。根據該半導體裝置之安裝方法,由於用以形成接合 材之第二樹脂係使用硬化溫度低的環氧樹脂,故可使接合 材硬化,而不會使用以形成凸部之第一樹脂的彈性率於安 裝時低下而使凸部大幅變形。因此’可提升半導體裝置的 電極與安裝基板上的電極之間的連接信賴性。 該半導體裝置之安裝方法中,設置複數前述電極,並形 成前述凸部,以跨彼此相鄰接的前述複數電極,在前述凸 4上面對應各則述電極而披覆前述導電層,將各前述導電 133682.doc -10- 200903577 層與所對應的前述電極電性連接β 根據該半導體裝置之安裝方法,不需對各個電極獨立形 成凸部,可達成製造時間縮短化,並提升半導體裝置的電 極與安裝基板上的電極之間的連接信賴性。 該半導體裝置之安裝方法中,前述接合材係非導電性接 合材。根據該半導體裝置之安裝方法,不需使用含導電微 粒子之接合材,使用低成本的非導電性接合材,可將半導 體t置女裝於安裝基板。因此,可電性連接半導體裝置的 電極與安裝基板的電極,並提升連接信賴性,而不會使生 產性低下。 此外,本發明係提供將半導體裝置安裝於安裝基板之方
法。該安裝方法中,在具電極之半導體裝置H樹脂 形成比前述電極突出之凸部。形成導電層,其係與電極電 性連接且披覆凸部。準備接合材,其係由具有比第一樹脂 的玻璃轉移溫度低的硬化溫度之第二樹脂所形成。在接合 材配置於Η體裝置與安裝基板之間t狀態中,對接: 材、半導體裝置、及安裝基板施以加熱加壓處理。 本發明之半導體裝置之安裝構造中,藉由施以加熱加壓 處理,介以接合材而將半導體裝置安裝於安裝基板。半導 體裝置係具備以下構件:電㉟;凸部,其係由比前述電極 突出之第-樹脂所形成;及導電層,其電性連接前述電 極’且彼覆前述凸部上面。接合材係由第二樹脂所形成。 該種半導體裝置之安裝方法中,前述第—樹脂的玻璃轉移 溫度係比丽述第二樹脂的硬化溫度高。 133682.doc 200903577 根據本發明之半導體裝置之安裝構造,可在第一樹脂的 玻璃轉移溫度以下進行安裝時的加熱加壓處理。藉此,用 以形成凸部之第-樹脂在將半導體裝置安裝於基板時可保 持高彈性率1即,可防止由第-樹脂所形成的凸部於安 裝時過度變形,並抑制導電層斷線。因此,可提升半導體 裝置的電極與安裝基板上的電極之間的連接信賴性。 【實施方式】 以下,依據圖面說明將發明具體化之一實施形態。 首先,說明本發明之半導體裝置1。圖1(a)係液晶顯示裝 置之半導體裝置1的重要部分平面圖。此外,_ ι⑻係圖 1(a)之A_A線剖面圖;圖He)係圖1(a)之B-B線剖面圖。 如圖1⑷〜圖1⑷所示,半導體裝置】中,在半導體基板2 上係幵/成複數電極3。各電極3係用以進行電性信號輸出入 之電極二其包含電極墊片3a與連接該電極墊片3a之布線 本貫把形態中,複數電極3係以特定間距形成於半導 體基板2的端緣附近,各電極3的素材係鋁。 此外,該等電極3係由保護膜4所彼覆。作為各電極3的 之電極墊片3 a ’為分別相對應,通過形成於保護膜 4之開口部4a而露出於外部。本實施形態中,保護膜4係由 氧化矽之絕緣膜所形成。 安裝如® 1(a)〜圖1⑷所示,在形成於半導體基板2上 之保護膜4上面,作為凸部之大致半球狀的複數突起體% $成於各電極3上。突起體5的頂點部係比電極3上面高。 《等突起體5係以與電極3大致相同的間距而配置。本實施 133682.doc 200903577 形態中’突起體5係由感光性樹脂所形成。該感光性樹脂 係使用丙烯酸酯樹脂。 再者’如圖1⑷所*,在保護動上係形成複數導電層 6 ’以分別覆蓋突起體5及電極3的組合。各導電層6通過相 對應的開口部4a,與相對應電極3的電極墊片“電性連 接。如此,藉由各突起體5與為t蓋㈣應突起體5的上面 全體而形成之導電層6’構成突起電極8。本實施形態中, 該等導電層6係由金所形成,其係圖案化,以與突起體㈣ ( '底面尺寸(R)A致相等。如上所述,半導體裝置丨係在半導 體基板2上具有與電極3電性連接之複數突起電極8。 ,其次,依據圖2〜圖4說明本發明之半導體裝置〗之製造方 法。圖2〜圖4係依序顯示本發明之半導體裝置}之製造方法 、j面圖亦即,其係對應圖❿)之H線剖面圖的剖面 圖。 /先’如圖2(a)所示,在半導體基板2上的特定位置以紹 形成電極3。此外,以具有使電極3的電極塾片“露出之開 2部^之保護膜4彼覆電極3(布線3b)。詳言之,首先,在 含電極3之半導體基板2上使氧化矽層成膜。其次,利用旋 轉塗佈法、《潰法、喷塗法等,在氧切層上形成未圖示 的光阻層。安裝,使用形成有特定圖案的光罩,對光阻層 =以曝光處理及顯像處理(光微影處理)。之後,如此將圖 ”化為特定圖案之総圖案形成光罩,進行上述成膜之氧 :石夕層:餘刻。藉由該钮刻處理,形成具使電極3的電極 片a路出之開口部4a之保護臈4。安裝,形成開口部牦 I33682.doc -13· 200903577 後,使用剝離液等將前述光阻圖案去除。 其次’如圓2(b)所示,藉由塗佈用以在保護膜4上形成 突起體5之樹脂’亦即作為構成正型光阻之感光性樹脂的 丙烯酸醋樹脂’並將所塗佈的丙稀酸醋樹脂預烤,形成樹 月曰層5a。本實施形態令,添加於丙締酸酿樹月旨之光硬化劑 (紫外線硬化劑)係調整為制加溫可再度㈣光硬化(紫外 線硬化劑)的丙烯酸酯樹脂程度的添加量。 安裝,如圖2(C)所示,在樹脂層5a上將光罩9定位於特定 位置而配置。本實施形態中’光罩9,例如係由形成有絡 等的遮it膜之玻璃板所形成’其具有對應應形成大致半球 狀突起體5的平面形狀之圓形開口部%。此外,進行光罩9 的疋位’以使光罩9的開口部9推於突起心的形成處。 者由未圖示的紫外線燈,肖光罩9上照射紫外線 1匕0,使開口部知内露出的樹脂層5a曝光。詳言之,依據樹 脂層5a的材質或厚纟’照射標準曝光量的紫外線10,將開 口部9a内露出的部分樹脂層化紫外線硬化。開口部%内露 出的部分樹脂層5&以外未曝光部分(未紫外線硬化的樹脂 層5a部分)藉由顯像處理而顯像,並予以去除。其結果, 圖2(d)所不,從樹脂層5&可得到上面為平面之圓柱狀突 起體5b。 八人如圖3(a)所不,由未圖示的紅外線燈,對前述突 起體讣照射紅外線11 ’以將突起體5b加熱。詳言之,藉由 對由紫外線硬化的丙稀酸醋樹脂所構成的突起體%照射紅 外線11 ’將該丙埽酸g旨樹脂加熱至溶融為止。此時,該丙 133682.doc 14 200903577 烯酸酯樹脂因所添加紫外線硬化劑的作用而硬化,另—方 面,如前所述,因調整紫外線硬化劑的添加量,無法達到 高密度的架橋狀態。因此,利用紅外線21將用以形成突起 體5b之丙烯酸酯樹脂加熱而熔融。藉此,由於熔融的丙烯 酸酯樹脂會產生表面張力,故平面的突起體5b的上面形狀 會變形為光滑的曲面。其結果,圓柱狀突起體讣係形成大 致半球狀突起體5(參照圖3(b))。 安裝,如圖3(c)所示,藉由以濺射法在露出保護膜*的開 口部4a之電極3的部分(電極墊片3a)及含突起體5上面之半 導體基板2的表面全體使金屬構成之導電材料成膜,形成 導電材料層6a。本實施形態中’ |電材料係使用金,將導 電材料層6a圖案化,以與突起體5的底面尺寸r大致相等。
其次’利用旋轉塗佈法、浸潰法、噴塗法等,將光阻塗 佈於導電材料杨上的全面’並形成光阻臈。安裝,使用 對應有導電材料層6a的平面形狀(平面圖案)之光罩,對光 阻層施以曝光處理及顯像處理’以圖案化為特定形狀。藉 此’如圖4(a)所示,.形成對應有導電層⑽圖案形狀之光^ ,利用蝕刻將未以光阻圖案15覆蓋之部分導電材料 言i二上除及,藉此’如圖4(b)所示’包含開口部_覆蓋保 犬起體5的上面全體,並形成電性連接電極3之 圖案15 如圖4⑷所示,使關離液等,去除光阻 。其結果,藉由突起體5與覆蓋突起體5的上面 而形成之邋啻&, m 等電層6,形成突起電極8。藉由上述,不需受到 133682.doc 15 200903577 紫外線1G等曝光條件的左右,可得到用以形成大致半球狀 突起體5之半導體裝置1。 上述實施形態係具有以下優點。 ⑴本實施形態中,藉由將丙烯酸酯樹脂熔融,形成突 起體5。巾即,藉由將丙烯酸醋樹脂熔融,熔融的丙烯酸 ^樹月曰會產生表面張力’並形成剖面為半圓狀的大致半球 &突起體5 1此’由於不會受到紫外線1()的曝光條件左 右突起體5的形狀控制,故可提升半導體裝置丨的生產性。 /2)本實施形態中’使用作為感光性樹脂的丙稀酸醋樹 脂,形成突起體5。亦即,藉由將紫外線1〇曝光,使丙烯 敲知树月曰紫外線硬化,以形成上面為平面之圓柱狀突起體 5t>因此,藉由將突起體5b熔融,可容易形成大致半球狀 突起體5。 (3)根據本實施形態,利用紅外線u將丙烯酸酯樹脂加熱 而熔融。由於熔融的丙烯酸酯樹脂會產生表面張力,故形 成大致半球狀的突起體5。因此,由於不會受到紫外線^ 〇 的曝光條件左右而形狀突起體5,故可確實提升半導體裝 置1的生產性。 其次,依據圖5〜圖7,說明將前述構成的半導體裝置1 COG女裝於作為安裝基板的布線基板2〇之方法及安裝構 造。 上述說明中’係藉由作為感光性絕緣樹脂的丙烯基樹 月曰,形成突起體5。以感光性絕緣樹脂形成突起體5時,與 由導電樹脂形成之情況相比,可降低成本而形成突起體 133682.doc -16· 200903577 但疋’不侷限於丙稀酸酯樹脂’也可以苯酚樹脂、聚醯 亞胺樹脂、或環氧樹脂等形成突起體5。以下,說明以苯 酚樹脂形成突起體5之情況。苯酚樹脂係相當於玻璃轉移 溫度為30(TC附近之第一樹脂。 圖5係將前述之半導體裝置丨c〇G安裝於作為安裝基板 的布線基板20之部分放大剖面圖。如圖5所示,先在布線 基板20上形成端子電極22,並在端子電極22上面連接突起 f ' 電極8。端子電極22係對應形成於半導體裝置1之突起電極 8的配置而形成。詳言之,將半導體裝置】的突起電極8連 接於布線基板20的端子電極22之方法係採用NCp(N〇n
Conductive Paste :非導電膠)方式。因此,藉由將作為 NCP的接合材25夾於其間,將半導體裝置丨安裝於布線基 板20,使突起電極8與端子電極22在彼此電性連接之狀態 而固定。 其次,依據圖6(a)〜圖6(b),說明將半導體裝置i安裝於 ί./ 布線基板20之方法。 如圖6⑷所示,在布線基板2〇上塗佈用以將半導體裝置ι 安裝於布線基板20之接合材25。本實施形態中,接合材25 係使用硬化溫度為27(TC附近之環氧樹脂。如圖⑽)所示, 將半導體裝置丨的突起電極8相對於布線基板糊端子電極 22而定位,以倒裝晶片接合残膝 曰Α 益將丰導體基板2與布線基板 20加熱加壓。藉此,半導體裝置i將接合抑爽於其間, 如圖5所示,安裝於布線基板2〇。 133682.doc 17 200903577 圖7係顯示安裝溫度為2 1 0 °C或2 7 0 °C時,加壓條件為 5 kgf/cm2(0.49 MPa)或 10 kgf/cm2(0.98 MPa),將半導體基 板2與布線基板20加熱加壓時,含突起電極8之導電層6有 無斷線圖。本實施形態中,用以構成突起體5之樹脂,係 針對前述安裝溫度及加壓條件而分別使用玻璃轉移溫度為 220°C附近之丙烯酸酯樹脂與玻璃轉移溫度為3〇(rc附近之 苯紛樹脂。 用以構成突起體5之樹脂方面’使用玻璃轉移溫度為220 ( C附近的樹脂(丙烯酸酯樹脂)時,即使安裝溫度為21 〇。(:, 玻璃轉移溫度附近的彈性率也會開始降低。因此,不只安 裝溫度為270°C之情況,即使安裝溫度為21(rc,以1〇 kgf/ cm2將半導體裝置!加壓時,突起體5的樹脂會大幅變形。 其結果,含突起電極8之導電層6無法因應突起體5的大幅 變形而斷線。因此,必須以5 kgf/cm2的低負荷將半導體裝 置1安裝於布線基板2〇。 另一方面,如本實施形態所示,用以構成突起體5之樹 ^ 財面,使用玻璃轉移溫度為2赃以上的樹脂(苯紛樹脂) 時,為達成相同的安裝條件,即使安裝溫度為2丨〇。〇或 °C ’突起體5依舊維持高彈性率。因此,突起體5的樹脂不 會大幅變形,導電層6也*會發生斷線。 詳5之’將安裝溫度設定為27〇。〇,並將突起電極8相對 於端子電極22而定位,再以倒裝晶片接合器將半導體基板 2與布線基板20加熱加壓。此時,用以形成突起體5之苯盼 樹脂,由於玻璃轉移溫度為3〇代附近,故苯盼樹脂係維 133682.doc •18· 200903577 持同彈性率狀態,而不會使苯盼樹脂的彈性率降低。因 此對倒裝晶片接合器之加麼,使作為NCP的接合材25硬 化:,亦即’即使安裝溫度為27〇。。日夺,苯酚樹脂所構成 的突起體5也不會過度變形。換言之,由於在形成為大致 半球狀的突起體5頂點附近集中加Μ負荷,故只有頂點附 近的苯酚樹脂變形。因&,可確保半導體裝置1的突起電 極8與布線基板2G的端子電極22之間的電性連接而不會 使導電層6斷線。從而,即使安裝溫度為21〇。(:或27(TC之 一,且加壓條件為5 kgf/cm2或10 kgf/cm2之一,用以形成 突起體5之苯酚樹脂依舊維持高彈性率的狀態,而不會使 犬起體5大幅變形。亦即,由於突起電極8的形狀不會大幅 變形,故用以構成突起電極8之導電層6不會斷線。 藉由將由環氧樹脂所構成的接合材25硬化,將前述突起 電極8與端子電極22之間的連接狀態固定、保持。藉由以 上之步驟,邊保持半導體裝置丨的突起電極8與布線基板2〇 的知子電極22之間的連接信賴性,邊可將半導體裝置1安 裝於布線基板20。 上述實施形態進一步具有以下優點。 (11)本實施形態中’使用玻璃轉移溫度比接合材25的硬 化溫度高的樹脂形成突起體5。換言之,用以構成接合材 25之樹脂係使用硬化溫度為25〇它之環氧樹脂,用以形成 突起體5之樹脂係使用玻璃轉移溫度為300〇c附近之苯酚樹 脂。 藉此,可使半導體裝置1安裝時的設定溫度為用以形成 133682.doc •19- 200903577 突起體5之苯酚樹脂的玻璃轉移溫度(3 00°C附近)以下之27〇 °C。亦即,藉由安裝溫度為27〇t,安裝時可在突起體$的 彈性率維持高彈性率下將半導體裝置1安裝於布線基板 20。因此,安裝時突起體5不會過度變形,而可抑制含突 起電極8之導電層6的斷線。從而,可提升半導體裝置1的 犬起電極8與布線基板20的端子電極22之間的連接信賴 性。 (12)根據本實施形態,突起體5係大致半球狀。藉此, " 藉由半導體裝置1安裝時的加熱加壓,在突起體5的頂點部 附近集中壓力。換言之,用以構成突起體5之樹脂全體即 使在半導體裝置1安裝時維持高彈性率,也會集中突起體5 的頂點部附近負荷’只將突起體5頂點部附近的樹脂變 形。因此,由於可將突起電極8與端子電極U之接觸面積 增加,故可更加確實地提升半導體裝置丨的突起電極8與布 線基板20的端子電極22之間的連接信賴性。 — (13)根據本實施形態,用以形成突起體5之樹脂係使用 苯酚樹知。由於苯酚樹脂的玻璃轉移溫度為3 亡附近, 故硬化m度即使為使27〇t附近之環氧樹脂所構成之接合 =25硬化之溫度,用以形成突起體5之苯酚樹脂也可維持 高彈性率。亦即’可防止安裝時突起體5過度變形,並可 抑制用以構成突起電極8之導電層6斷線。因此,可提升半 導體裝置丨的突起電極8與布線基板2㈣端子電的之 連接信賴性。 (14)根據本實施形態,接合材⑸系由環氧樹脂所構成的 133682.doc -20· 200903577 NCP(Non Conductive Paste)。藉此,不需使用含導電微粒 子之接合材25 ’使用作為低成本的非導電性接合材之接合 材25,可將半導體裝置1確實地安裝於布線基板2〇。因 此’可電性連接半導體裝置1的突起電極8與布線基板2〇的 端子電極22 ’並提升連接信賴性,而不會使生產性低下。 另外,本實施形態也可變更為如下所示。 上述實施形態之圖5〜圖7中’用以形成突起體5之樹脂係 使用玻璃轉移溫度為300°C附近之苯紛樹脂。但是,用以 (:. 形成突起體5之樹脂,若使用玻璃轉移溫度為2 7 0。(:以上之 樹脂’也可使用其他樹脂。此時,接合材25可使用硬化溫 度為250C以上之生產性佳的接合材25。因此,可提升半 導體裝置1的突起電極8與布線基板20的端子電極22之間的 連接信賴性,而不會使生產性低下。 上述實施形態之圖5〜圖7中,用以形成突起體5之樹脂係 使用苯酚樹脂。用以形成突起體5之樹脂也可使用玻璃轉 移溫度高的聚醯亞胺樹脂等’取代苯酚樹脂。藉此,用以 k, 形成犬起體5之樹脂即使於安裝時,也可維持高彈性率。 亦即’可防止安裝時突起體5過度變形,並可抑制導電層6 斷線。因此’可提升半導體裝置丨的突起電極8與布線基板 20的端子電極22之間的連接信賴性。 上述實施形態中,光罩9的開口部9a的形狀係圓形,其 係對應大致半球狀突起體5的平面形狀。取代此,開口部 9 a的形狀並無特別限制’例如,也可為四角形。其结果, 藉由紫外線10的曝光處理’可形成直方體的突起體汕。此 133682.doc 21 200903577 由表面張力,可形成具半圓狀 時’藉由將突起體5b熔融 剖面形狀之突起體5。 上述實施形態中,藉由對光罩9照射紫外線1〇,將開口 部9a内露出的部分樹脂層化紫外線架橋而形成突起體%。 取代此,也可藉由對光罩9上照射電子線,將開口部㈣ 露出的部分樹脂層5a電子線架橋而形成突起體外^ 上述實施形態中,以紅外線n將突起體讣熔融,形成大 致半球狀的突起體5。取代此,也可μ由彳六4全a 1〜 j稭由依據雷射光等的
其他機構之放射熱,將突起體5b加熱。尤其,由於雷射光 可局部加熱,故可容易將突起體5b加熱而熔融。因此,可 更進一步提升半導體裝置1的生產性。 上述實施形態中,係對應形成於半導體基板2上之各電 極3而形成突起體5。取代此,如圖8所示,也可為跨複數 電極3而形成突起體5,在該突起體5上面形成對應各電極3 之導電層6,並將成組之電極3與導電層6彼此電性連接。 藉此,在複數電極3不需分別形成突起體5,可更進一步縮 短半導體裝置1的製造時間,亦即提升生產性。再者,可 提升半導體裝置1的突起電極8與布線基板2〇的端子電極22 之間的連接信賴性。 上述實施形態中,係由氧化矽形成保護臈4。取代此, 保護膜4也可由氮化矽、聚醯亞胺樹脂等而形成。 上述實施形態中,並無限制保護膜4的臈厚,但最好形 成例如1 μηι左右。 上述實施形態中’導電層6係圖案化形成為矩形。取代 133682.doc -22- 200903577 此,導電層6的形狀並不特別限制,例如,也可圖案化形 成為正方形。 上述實施形態中,導電層6係由金所形成。取代此,導 電層6的素材也可使用例如銅、鎳、鈦、鋁等其他金屬。 【圖式簡單說明】 圖1 (a)係本發明一實施形態之半導體裝置的概略構成 圖;圖1(b)係圖1(a)之半導體裝置的a-A線剖面圖;圖1(c) 係圖1(a)之半導體裝置的B-B線剖面圖。 圖2(a)〜圖2(d)係用以說明圖i之半導體裝置之製造方法 的剖面圖。 圖3(a)〜圖3(c)係用以安裝說明圖1之半導體裝置之製造 方法的剖面圖。 圖4(a)〜圖4(c)係用以安裝說明圖!之半導體裝置之製造 方法的剖面圖。 放大的重要部分刮面圖。 圖5係將圖1(a)之半導體裝置c〇G安《於布線基板之部分 圖6(a)及圖6(b)係用以說明安裝於圖 線基板的剖面圖。 1之半導體裝置之布 圖7係顯示圖6(b)所示安裝方法之安裝 之安裝溫度與加壓條件 有無造成導電層斷線的說明圖。 圖8(a)係顯示本發明其他例之半導體
置的平面圖;圖 【主要元件符號說明】 面圖。 半導體裝置 I33682.doc •23· 半導體基板 電極 保護膜 作為凸部的突起體 導電層 突起電極 光罩 紫外線 紅外線 作為安裝基板之布線基板 端子電極 接合材 -24-

Claims (1)

  1. 200903577 十、申請專利範圍: 1· -種半導體裝置⑴之安裝方法,其特徵在於藉由施以加 ’、、、差處里;|以接合材(25)而將半導體裝置(丨)安裝於 安裝基板(20),前述半導體裝置⑴係包含:電極⑺;凸 部(5),其係由比前述電極(3)突出且由第一樹脂所形 成’及導電層(6),其電性連接前述電極(3)且披覆前述 凸部⑺上面,前述接合材(25)係由第二樹脂所形成,該 安裝方法中, (' 前述第一樹脂(5)的玻璃轉移溫度係比前述第二樹脂 (25)的硬化溫度高。 2. 如請求項丨之半導體裝置〇)之安裝方法,其中 前述凸部(5)的剖面係呈半圓狀。 3. 如請求項1之半導體裝置〇)之安裝方法,其中 岫述第一树月曰(5)的玻璃轉移溫度係27〇它以上。 4. 如2求項卜3中任-項之半導體裝置⑴之安裝方法,其中 前述第-樹脂(5)係使用苯盼樹脂或聚醯亞胺樹脂。 1 5·如請求項1〜3中任一項之半導體裝置⑴之安裝方法,其中 前述第二樹脂(25)係使用環氧樹脂。 6. 如請求項1〜3中任一項之半導體裝置⑴之安裝方法,其中 設置複數前述電極(3),並形成前述凸部(5),以跨彼 此=鄰接的前述複數電極(3),在前述凸部⑺上面對應 述電極(3)而形成則述導電層⑹,將各前述導電層 (6)與所對應的前述電極(3)電性連接。 7. 如請求項1〜3中任一項之半導體裝置⑴之安裝方法,其中 133682.doc 200903577 别述接合材(25)係非導電性接合材。 一種半導體裝置(1)之安裝方法,其特徵在於將半導體裝 置(1)女裝於安裝基板(20),該方法包含: 在具電極(3)之半導體裝置(1),以第一樹脂形成比前 述電極(3)突出之凸部(5); 形成導電層(6),其係與前述電極(3)電性連接且披覆 前述凸部(5); 準備接合材(25),其係由具有比前述第一樹脂(5)的玻 璃轉移溫度低的硬化溫度之第二樹脂所形成;及 在將前述接合材(25)配置於前述半導體裝置(1)與前述 安裝基板(20)之間之狀態中,對前述接合材(25)、前述 半導體裝置(1)、及前述安裝基板(20)施以加熱加壓處 理。 133682.doc
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