專(zhuān)利名稱(chēng)：倒裝片安裝體和倒裝片安裝方法及倒裝片安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將半導(dǎo)體芯片搭載在電路基板上的倒裝片安裝方法，特 別涉及對(duì)于窄節(jié)距化的半導(dǎo)體芯片也能夠?qū)?yīng)的、生產(chǎn)性較高、并且連 接的可靠性良好的倒裝片安裝體和倒裝片安裝方法及倒裝片安裝裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著在電子設(shè)備中使用的半導(dǎo)體集成電路(以下稱(chēng)作"半 導(dǎo)體")芯片的高密度、高集成化，半導(dǎo)體芯片的電極端子的多引腳、 窄節(jié)距化迅速發(fā)展。在這些半導(dǎo)體芯片向電路基板的安裝中，為了減少 布線(xiàn)延遲而廣泛使用倒裝片安裝。此外，在倒裝片安裝中， 一般在半導(dǎo)體芯片的電極端子上形成焊料 凸塊，將該焊料凸塊與形成在電路基板上的連接端子一起接合。但是，為了將電極端子數(shù)超過(guò)5000那樣的下一代半導(dǎo)體芯片安裝 到電路基板上，需要形成對(duì)應(yīng)于100iira以下的窄節(jié)距的焊料凸塊，在 目前的焊料凸塊形成技術(shù)中，難以與其對(duì)應(yīng)。此外，由于需要形成對(duì)應(yīng)于電極端子數(shù)的多個(gè)焊料凸塊，所以為了 實(shí)現(xiàn)低成本化，還要求每個(gè)芯片的搭載節(jié)拍的縮短帶來(lái)的高生產(chǎn)性。同樣，半導(dǎo)體芯片為了對(duì)應(yīng)于電極端子的增大，電極端子從周邊配 置變化為區(qū)域配置。此外，因?yàn)楦呙芏然?、高集成化的要求，預(yù)想半導(dǎo)體工藝會(huì)從90nm 向65nm、 45nm發(fā)展。結(jié)果，布線(xiàn)的微細(xì)化進(jìn)一步發(fā)展，所以區(qū)域配置 的電極端子上的焊料凸塊的形成以及半導(dǎo)體芯片的倒裝片安裝本身變 得困難。 因此，希望有能夠適用于今后的半導(dǎo)體工藝的發(fā)展的薄型、高密度 化的倒裝片安裝方法。以往，作為焊料凸塊的形成技術(shù)，開(kāi)發(fā)了鍍覆法及絲網(wǎng)印刷法等。 但是，鍍覆法雖然適合于窄節(jié)距，但是有工序變得復(fù)雜等生產(chǎn)性問(wèn)題。 此外，絲網(wǎng)印刷雖然生產(chǎn)性良好，但在使用掩模的方面上不適合于窄節(jié) 距化。在這樣的狀況下，最近開(kāi)發(fā)出了一些在半導(dǎo)體芯片或電路基板的電 極端子上有選擇地形成焊料凸塊的技術(shù)。這些技術(shù)不僅適合于細(xì)微的焊 料凸塊的形成，而且能夠?qū)⒑噶贤箟K一起形成，所以生產(chǎn)性良好，作為 能夠適合于下一代半導(dǎo)體芯片向電路基板的安裝的技術(shù)受到關(guān)注。其中之一，有稱(chēng)作焊料膏法的技術(shù)。該技術(shù)是將焊料粉與焊劑的混 合物的焊料膏整體涂敷在表面形成了電極端子的電路基板上，通過(guò)將電 路基板加熱而使焊料粉熔融、在浸潤(rùn)性較高的電極端子上有選擇地形成 焊料凸塊的技術(shù)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。此外，有稱(chēng)作超級(jí)焊料法的技術(shù)。該技術(shù)是將以有機(jī)酸鉛鹽和金屬 錫為主要成分的膏狀組成物(化學(xué)反應(yīng)析出型焊料)整體涂敷在形成有電極端子的電路基板上，通過(guò)將電路基板加熱而產(chǎn)生Pb與Sn的置換反 應(yīng)，使Pb/Sn的合金有選擇地析出在基板的電極端子上的技術(shù)(例如參 照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。此外，在以往的倒裝片安裝中，在將半導(dǎo)體芯片搭載在形成有焊料 凸塊的電路基板上后，為了將半導(dǎo)體芯片固定在電路基板上，還需要將 稱(chēng)作底部填料的樹(shù)脂注入到半導(dǎo)體芯片與電路基板之間的工序。由此， 還有工序數(shù)增加及成品率降低的問(wèn)題。所以，作為同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體芯片與電路基板的相對(duì)的電極端子間的 電連接、和半導(dǎo)體芯片向電路基板的固定的方法，開(kāi)發(fā)了使用各向異性 導(dǎo)電材料的倒裝片安裝技術(shù)。這是一種將含有導(dǎo)電粒子的熱固化性樹(shù)脂 供給到電路基板與半導(dǎo)體芯片之間，在將半導(dǎo)體芯片加壓的同時(shí)將熱固
化性樹(shù)脂加熱，由此同時(shí)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片與電路基板的電極端子間的電 連接、和半導(dǎo)體芯片向電路基板的固定的方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示那樣的焊料膏法及專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示那樣的 超級(jí)焊料法中，如果單純地將膏狀組成物通過(guò)涂敷供給到電路基板上， 則會(huì)發(fā)生局部的厚度及濃度的不均勻，在每個(gè)電極端子上焊料析出量不 同，所以不能得到高度均勻的焊料凸塊。此外，這些方法由于通過(guò)涂敷 將膏狀組成物供給到在表面上形成有電極端子的有凹凸的電路基板上， 所以對(duì)于作為凸部的電極端子上不能供給充分的焊料量，難以得到在倒 裝片安裝中需要的希望的焊料凸塊的高度。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3所示那樣的倒裝片安裝方法中，在生產(chǎn)性及可 靠性方面有如以下所示的要解決的許多問(wèn)題。這些問(wèn)題是，第1，由于通過(guò)經(jīng)由導(dǎo)電粒子的機(jī)械接觸來(lái)得到電極端子間的電導(dǎo)通，所以難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的導(dǎo)通狀態(tài)。第2，由于根據(jù)在半導(dǎo)體芯片與電路基板的電極端子之間存在的導(dǎo)電粒子的量而間隔不一定，所以電氣接合是不穩(wěn)定的。第3，在使熱固化性樹(shù)脂固化的熱工藝 中，會(huì)發(fā)生導(dǎo)電粒子飛散而短路帶來(lái)的成品率的降低。第4，由于半導(dǎo) 體芯片與電路基板的接合部為露出的構(gòu)造，所以會(huì)發(fā)生濕度等的浸入， 電路基板的壽命及可靠性會(huì)降低等。專(zhuān)利文獻(xiàn)l..日本特開(kāi)2000-94179號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平1-157796號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2000-332055號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而做出的，目的是提供一種倒裝片安裝 體和倒裝片安裝方法及倒裝片安裝裝置，能夠?qū)㈦姌O端子數(shù)超過(guò)5000 那樣的下一代半導(dǎo)體芯片安裝到電路基板上，生產(chǎn)性及可靠性良好。本發(fā)明的倒裝片安裝體的特征在于，包括電路基板，具有多個(gè)連
接端子；半導(dǎo)體芯片，具有與上述連接端子相對(duì)配置的多個(gè)電極端子； 箱形狀的多孔片，設(shè)在上述半導(dǎo)體芯片的上述電極端子的形成面的相反 側(cè)，在上述半導(dǎo)體芯片的外周邊向上述電極端子的形成面?zhèn)葟澱?，并?接在上述電路基板上；上述電路基板的上述連接端子與上述半導(dǎo)體芯片 的上述電極端子通過(guò)焊料層電連接，并且上述電路基板與上述半導(dǎo)體芯 片由樹(shù)脂固定。本發(fā)明的倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片與具 有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端子與 上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括在將上述半導(dǎo) 體芯片粘接在多孔片上后，使周邊變形的工序；將以焊料粉和對(duì)流添加 劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo) 體芯片上的工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板上的工序；將 上述焊料樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流添加 劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片 而飛散之前，使熔融的上述焊料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，使上述焊 料粉自己集合及成長(zhǎng)，從而使上述連接端子和上述電極端子電連接的工 序。本發(fā)明的另一倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片 與具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端 子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括將多孔片 變形為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的箱形狀的工序；將上述半導(dǎo)體芯片接合在 上述多孔片的箱形狀的內(nèi)側(cè)底部上的工序；將以焊料粉和對(duì)流添加劑及 樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯 片上的工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板上的工序；將上述 樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流添加劑的沸騰 或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片而飛散之 前，使熔融的上述焊料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，使上述焊料粉自己
集合及成長(zhǎng)，從而使上述連接端子和上述電極端子電連接的工序。本發(fā)明的又另一倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯 片與具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接 端子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括將上述 半導(dǎo)體芯片粘接在多孔片上的工序；將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為 主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上的 工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板il的工序；使上述多孔片 變形的工序；將上述樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上 述對(duì)流添加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；在上述氣體對(duì)流并通過(guò) 上述多孔片而飛散之前，使熔融的上述焊料粉在上述樹(shù)脂組成物中流 動(dòng)，使上述焊料粉自己集合及成長(zhǎng)，從而使上述連接端子和上述電極端 子電連接的工序。本發(fā)明的再另一倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯 片與具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接 端子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括將以焊 料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述電路 基板或上述半導(dǎo)體芯片上的工序；將上述、^導(dǎo)體芯片定位配置在匕述電 路基板上的工序；將粘接劑涂敷在上述半導(dǎo)體芯片上，將多孔片粘接在 上述半導(dǎo)體芯片上的工序；使上述多孔片變形的工序；將上述樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流添 加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔 片而飛散之前，使熔融的上述焊料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，通過(guò)使 上述熔融焊料粉自己集合及成長(zhǎng)，使上述連接端子和上述電極端子電連 接的工序。本發(fā)明的倒裝片安裝裝置，將半導(dǎo)體芯片以倒裝片方式安裝在電路 基板上，其特征在于，包括固定機(jī)構(gòu)，將上述半導(dǎo)體芯片固定在多孔 片上；變形機(jī)構(gòu)，使上述多孔片的周邊沿著上述半導(dǎo)體芯片的外周變形； 涂敷機(jī)構(gòu)，將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成 物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上；定位機(jī)構(gòu)，在上述電路基板上保持上述多孔片來(lái)定位上述半導(dǎo)體芯片；加熱機(jī)構(gòu)，使上述樹(shù)脂組成物的上述焊料粉熔融。


圖1A 圖1C是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的倒裝片安裝方法的基本工 序機(jī)理的剖視圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝體的剖視圖。圖3A 圖3E是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的工序剖視圖。圖4A 圖4D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的工序剖視圖。圖5A 圖5D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的工序剖視圖。圖6A 圖6D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的工序剖視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的安裝體將電路基板的連接端子與半導(dǎo)體芯片的電極端子 用焊料層電連接。該焊料層是焊料粒子集合而形成為焊料接合體的。該 焊料層是通過(guò)將含有焊料粒子、樹(shù)脂與對(duì)流添加劑的樹(shù)脂膏加熱，使對(duì) 流添加劑沸騰而在樹(shù)脂中產(chǎn)生對(duì)流，使焊料粒子集合，將連接端子與電 極端子之間連結(jié)而形成的。即，通過(guò)加熱，膏中的對(duì)流添加劑發(fā)生沸騰， 伴隨著該沸騰，焊料粒子集合。此時(shí)，使焊料粒子也熔融，則焊料粒子自己集合到浸潤(rùn)性較高的連接端子和電極端子上，能夠形成為焊料層。 在半導(dǎo)體芯片的電極端子的形成面的相反側(cè)，設(shè)有在半導(dǎo)體芯片的外周 邊向電極端子的形成面?zhèn)葟澱?、抵接在電路基板上的箱狀的多孔片。?多孔片是為了在使焊料粒子在電路基板的連接端子與半導(dǎo)體芯片的電 極端子之間集合而形成焊料層時(shí)、使氣化的對(duì)流添加劑散逸到外部、以 及保持電路基板的連接端子與半導(dǎo)體芯片的電極間的間隙及位置而使 用的。上述多孔片也可以是覆蓋半導(dǎo)體芯片、在其開(kāi)口周邊上具有周端邊 突出的凸緣的箱形狀。進(jìn)而，多孔片也可以具有連通至表背側(cè)的空孔。進(jìn)而，多孔片也可以是由熱塑性樹(shù)脂、熱固化樹(shù)脂、無(wú)紡布、發(fā)泡 金屬構(gòu)成的可通氣的材料。進(jìn)而，多孔片的空孔也可以由樹(shù)脂密封。進(jìn)而，多孔片的周邊的與電路基板接觸的部分也可以由樹(shù)脂接合或 密封。通過(guò)這些結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)連接等的可靠性及機(jī)械強(qiáng)度良好的倒裝片 安裝體。在本發(fā)明方法中，使多孔片變形的工序也可以是伴隨著加熱的工進(jìn)而，多孔片也可以在使其周邊變形的工序中覆蓋半導(dǎo)體芯片而被 加工為箱形狀，通過(guò)箱形狀的多孔片的開(kāi)口周端邊接觸在電路基板上， 將半導(dǎo)體芯片與電路基板以規(guī)定的間隔配置。進(jìn)而，多孔片也可以覆蓋半導(dǎo)體芯片、被加工為在其開(kāi)口周邊上具 有周端邊突出的凸緣的箱形狀。通過(guò)這些方法，將半導(dǎo)體芯片的電極端子與電路基板的連接端子的 間隙保持為最合適的距離，所以通過(guò)電極端子與連接端子之間的均勻的 接合，不易發(fā)生斷線(xiàn)及高電阻接合等，能夠提高成品率。進(jìn)而，多孔片也可以具有連通至表背側(cè)的空孔。進(jìn)而，多孔片也可以是由熱塑性樹(shù)脂、熱固化樹(shù)脂、無(wú)紡布、發(fā)泡
金屬構(gòu)成的可通氣的材料。進(jìn)而，也可以是，在樹(shù)脂組成物中含有的樹(shù)脂通過(guò)電路基板的加熱 而浸透到多孔片，將多孔片的空孔封閉，通過(guò)在電路基板的加熱結(jié)束后 固化，降低或防止透濕性。進(jìn)而，也可以通過(guò)在樹(shù)脂組成物中含有的樹(shù)脂將多孔片周邊的與電 路基板相接的部分接合或密封。通過(guò)這些方法，能夠降低半導(dǎo)體芯片的因濕度及水分等帶來(lái)的劣 化，能夠提高可靠性及壽命。此外，由于能夠可靠地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的 接合，所以能夠?qū)崿F(xiàn)耐振動(dòng)性及耐沖擊性良好的電路基板。進(jìn)而，也可以包圍電路基板的連接端子地設(shè)置電極。進(jìn)而，包圍電路基板的連接端子地設(shè)置的電極，也可以形成為位于 被加工為箱形狀的多孔片的內(nèi)側(cè)，通過(guò)電路基板的加熱工序而形成虛設(shè) 凸塊。進(jìn)而，通過(guò)加熱工序形成虛設(shè)凸塊的電極也可以防止涂敷在電路基 板的半導(dǎo)體芯片之間的樹(shù)脂組成物中的焊料粉的通過(guò)，并且使樹(shù)脂能夠 通過(guò)。通過(guò)這些方法，通過(guò)形成虛設(shè)凸塊的電極能夠防止涂敷在電路基板 與半導(dǎo)體芯片之間的樹(shù)脂組成物中的焊料粉的飛散或向外部的流出。并 且，通過(guò)防止與相鄰的半導(dǎo)體芯片因飛散的焊料粉造成的接觸或短路 等，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性及成品率的提高。此外，由于焊料粉在形成虛設(shè)凸塊的電極上自己成長(zhǎng)，所以限制了 焊料粉的通過(guò)，另一方面，樹(shù)脂能夠通過(guò)。因此，樹(shù)脂組成物中的樹(shù)脂 適量地從形成虛設(shè)凸塊的電極流出，浸入到多孔片的外周端與電路基板 之間而流出停止。結(jié)果，能夠通過(guò)浸入的樹(shù)脂將多孔片與電路基板可靠 地固接。此外，本發(fā)明的倒裝片安裝裝置是將半導(dǎo)體芯片以倒裝片方式安裝 在電路基板上的倒裝片安裝裝置，具有固定機(jī)構(gòu)，將半導(dǎo)體芯片固定 在多孔片上；變形機(jī)構(gòu)，使多孔片的周邊沿著半導(dǎo)體芯片的外周變形； 涂敷機(jī)構(gòu)，將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物 涂敷在電路基板或半導(dǎo)體芯片上；定位機(jī)構(gòu)，保持多孔片地將半導(dǎo)體芯 片定位在電路基板上；加熱機(jī)構(gòu)，使樹(shù)脂組成物的焊料粉熔融。通過(guò)該 裝置，能夠可靠性良好、低成本、生產(chǎn)性良好地制造倒裝片安裝體。另外，在本發(fā)明中，所謂的主成分，是指80質(zhì)量％以上、優(yōu)選為90 質(zhì)量％以上。在上述中，焊料粒子的熔點(diǎn)優(yōu)選為10(TC以上30(TC以下的范圍。 此外，焊料粒子的平均粒子直徑優(yōu)選為1 50lim的范圍。 此外，將焊料樹(shù)脂膏加熱的溫度優(yōu)選為焊料的熔點(diǎn)以上。 焊料樹(shù)脂膏由樹(shù)脂、焊料粒子和在將上述樹(shù)脂加熱時(shí)沸騰的對(duì)流添 加劑構(gòu)成，作為樹(shù)脂，使用熱固化性樹(shù)脂(例如環(huán)氧樹(shù)脂)，作為焊料 粒子使用無(wú)鉛焊料粒子。作為對(duì)流添加劑，可以使用溶劑(例如有機(jī)溶 劑)，如果舉出一例，則可以使用異丁醇(沸點(diǎn)82.4。C)、醋酸丁酯(沸 點(diǎn)125 126°C)、 二乙二醇一丁醚(二甘醇-丁基醚，沸點(diǎn)201.9。C)、 乙二醇(沸點(diǎn)197.6。C)等。對(duì)于對(duì)流添加劑在樹(shù)脂中的含有量并沒(méi)有 特別限制，優(yōu)選地以0. 1 20重量％的比例含有在樹(shù)脂中。此外，對(duì)流添加劑的所謂的"對(duì)流"，是指作為運(yùn)動(dòng)方式的對(duì)流， 只要是通過(guò)使在樹(shù)脂中沸騰的對(duì)流添加劑運(yùn)動(dòng)，對(duì)分散到樹(shù)脂中的焊料 粒子賦予運(yùn)動(dòng)能量、帶來(lái)促進(jìn)焊料粒子的移動(dòng)的作用的運(yùn)動(dòng)，是怎樣的 方式都可以。另外，對(duì)流添加劑除了其自身沸騰而產(chǎn)生對(duì)流以外，也可 以使用通過(guò)樹(shù)脂的加熱而產(chǎn)生氣體(H20、 C02、 N2等氣體)的對(duì)流添加 劑，作為這樣的例子，可以舉出含有結(jié)晶水的化合物，通過(guò)加熱而分解 的化合物、或者發(fā)泡劑。焊料粒子可以選擇任意的材料來(lái)使用。例如，可以舉出下面的表1 所示的材料。作為一例而舉出的表l所示的材料既可以單獨(dú)使用，也可 以適當(dāng)組合來(lái)使用。另外，如果使用焊料粒子的熔點(diǎn)比熱固化性樹(shù)脂的
固化溫度低的材料，則在使樹(shù)脂流動(dòng)而自己集合后，進(jìn)一步將樹(shù)脂加熱 而使其固化，能夠進(jìn)行電連接和樹(shù)脂的密封的方面是優(yōu)選的。[表l]焊料粒子的組成熔點(diǎn)(固相線(xiàn))(°c)Sn-58Bi139Sn-37Pb183Sn-9Zn199Sn-3, OAg-O. 5Cu217Sn-3.5Ag221Sn-O. 7Cu22812Sn-2.OAg-10Sb-Pb240焊料粒子的優(yōu)選的熔點(diǎn)是100 300°C，更優(yōu)選地如表1所示那樣為 139 240°C。在熔點(diǎn)不到IO(TC的情況下，有在耐久性方面產(chǎn)生問(wèn)題的 傾向。如果熔點(diǎn)超過(guò)30(TC，則樹(shù)脂的選擇變得困難。焊料粒子的優(yōu)選的平均粒子直徑是l 30ii m的范圍，更優(yōu)選為5 20um的范圍。在平均粒子直徑不到lPm的情況下，因悍料粒子的表 面氧化而熔融變得困難，并且有為了形成電連接體而過(guò)多耗費(fèi)吋間的傾 向。如果平均粒子直徑超過(guò)3(^m，則難以通過(guò)沉降得到電連接體。另 外，平均粒子直徑可以通過(guò)市售的粒度分布計(jì)測(cè)量。例如，可以使用崛 場(chǎng)制作所激光衍射粒度測(cè)量器(LA920)、島津制作所激光衍射粒度測(cè)量 器(SALD2100)等測(cè)量。接著，對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行說(shuō)明。作為樹(shù)脂的代表性的例子，可以使用環(huán)氧 樹(shù)脂、酚酸樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯、呋喃樹(shù)脂、三聚氰 胺樹(shù)脂等熱固化性樹(shù)脂，聚酯彈性體、氟樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺 樹(shù)脂、芳香族聚酰胺樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂，或者光(紫外線(xiàn))固化樹(shù)脂等， 或者將它們組合后的材料。焊料粒子與樹(shù)脂的配合比例優(yōu)選體積比為導(dǎo)電粒子樹(shù)脂=50 5 : 95 50的范圍，更優(yōu)選為導(dǎo)電粒子樹(shù)脂=40 10 : 90 60。焊料 粒子與樹(shù)脂優(yōu)選地在均勻混合后使用。例如使焊料粒子為20體積％、環(huán) 氧樹(shù)脂為80體積％，在混勻器中成為均勻混合狀態(tài)來(lái)使用它。另外，也可以在焊料粒子保持為分散的狀態(tài)下做成膏狀，也可以使用形成為片狀 的樹(shù)脂。進(jìn)而，在本發(fā)明的優(yōu)選例中，作為焊料粒子，可以使用例如無(wú)鉛而熔點(diǎn)為200 25(TC的焊料合金粒子。此外，在樹(shù)脂是熱固化性樹(shù)脂的 情況下，優(yōu)選地使樹(shù)脂的固化溫度比焊料的熔點(diǎn)高。如果這樣，則可以 在形成電連接體或形成金屬凸塊的工序中使樹(shù)脂固化，能夠縮短作業(yè)工 序。根據(jù)本發(fā)明的倒裝片安裝體及其安裝方法，能夠進(jìn)行半導(dǎo)體芯片與 電路基板的連接較可靠的安裝方法，并且通過(guò)對(duì)于濕度等的耐候性的提 高，能夠?qū)崿F(xiàn)電路基板的長(zhǎng)壽命化及可靠性良好的倒裝片安裝體。進(jìn)而， 能夠使電極端子與連接端子間的接合狀態(tài)變得均勻，所以還能夠發(fā)揮成 品率較高、生產(chǎn)效率也提高的效果。圖1A 圖1C是表示本發(fā)明的一例的基本工序機(jī)理的剖視圖。首先， 如圖1A所示，向形成有多個(gè)連接端子11的電路基板10，供給含有悍 料粉12、對(duì)流添加劑13以及樹(shù)脂14的樹(shù)脂組成物15。接著，如圖1B所示，夾著供給到電路基板10與半導(dǎo)體芯片20之 間的樹(shù)脂組成物15，使電路基板10與半導(dǎo)體芯片20抵接。此時(shí)，使 具有多個(gè)電極端子21的半導(dǎo)體芯片20與具有多個(gè)連接端子11的電路 基板10相對(duì)地配置。接著，在此狀態(tài)下，將電路基板10加熱，使樹(shù)脂 組成物15熔融。這里，在電路基板10的加熱溫度比焊料粉12的熔點(diǎn) 高的溫度下進(jìn)行。熔融的焊料粉12在熔融的樹(shù)脂組成物15中相互結(jié)合， 如圖1C所示，通過(guò)自己集合到浸潤(rùn)性較高的連接端子11與電極端子 21之間，形成焊料接合體22。
接著，通過(guò)使樹(shù)脂14固化，使半導(dǎo)體芯片20固定在電路基板10上。
該方法的特征是在含有焊料粉12的樹(shù)脂組成物15中還含有在焊料 粉12熔融的溫度下沸騰的對(duì)流添加劑13這一點(diǎn)。即，在焊料粉12熔 融的溫度下，在樹(shù)脂組成物15中含有的對(duì)流添加劑13沸騰。并且，通 過(guò)使沸騰的對(duì)流添加劑13在樹(shù)脂組成物14中對(duì)流，促進(jìn)了在樹(shù)脂組成 物14中浮游的熔融的焊料粉12的移動(dòng)。結(jié)果，均勻地成長(zhǎng)的熔融焊料 粉自己集合到浸潤(rùn)性較高的電路基板10的連接端子11與半導(dǎo)體芯片 20的電極端子21之間，從而在連接端子11與電極端子21之間經(jīng)由均 勻而微細(xì)的焊料接合體22電連接。
艮口，上述方法想要通過(guò)在含有焊料粉的樹(shù)脂組成物中還含有對(duì)流添 加劑，來(lái)附加使熔融的焊料粉強(qiáng)制地移動(dòng)的手段。另外，對(duì)流添加劑可 以是通過(guò)加熱而沸騰或蒸發(fā)的溶劑，在工序結(jié)束后，在樹(shù)脂組成物中幾 乎沒(méi)有殘留。
本發(fā)明是立足于與此同樣的技術(shù)觀點(diǎn)，來(lái)更可靠地實(shí)現(xiàn)可靠性較高 的新的倒裝片安裝方法的技術(shù)。并且，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施，能夠成品率 很高地生產(chǎn)進(jìn)行了倒裝片安裝的電路基板。
以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，為了使理解 變得容易，而使附圖任意地放大表示。 (實(shí)施方式1)
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝體的剖視圖。在圖2中， 本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝體200具有如下結(jié)構(gòu)形成在電路基 板213上的多個(gè)連接端子211與相對(duì)配置的具有多個(gè)連接端子207的半 導(dǎo)體芯片206，通過(guò)焊料層215電連接。并且，在半導(dǎo)體芯片206的連 接端子207的形成面的相反側(cè)設(shè)置的多孔片205，在半導(dǎo)體芯片206的 外周邊向連接端子207的形成面?zhèn)葟澱蹫橄湫螤?09，覆蓋半導(dǎo)體芯片 206而形成，箱形狀209的端面抵接在電路基板213上。進(jìn)而，由電路
基板213與箱形狀的多孔片205形成的空間內(nèi)，通過(guò)對(duì)將連接端子211 與連接端子207電連接的焊料層215及其周?chē)M(jìn)行覆蓋的樹(shù)脂217，將 半導(dǎo)體芯片206與電路基板213固定，構(gòu)成倒裝片安裝體200。
以下，利用圖3A 圖3E，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝 體與倒裝片安裝方法。
圖3A 圖3E是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的概略工序剖視圖。
首先，如圖3A所示，上模201設(shè)有能夠經(jīng)由排氣管204和由較小 的孔構(gòu)成的吸氣通路203將空氣排氣而能夠進(jìn)行真空吸附的吸氣管 202。并且，多孔片205由例如不溶解于溶劑的熱固化性樹(shù)脂或熱塑性 樹(shù)脂構(gòu)成，是在表背側(cè)具有氣體能夠通過(guò)的空孔的材質(zhì)的部件。例如， 可以使用PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)或PTFE (聚四氟乙烯)等具有 可通氣的微細(xì)多孔質(zhì)的材質(zhì)。另夕卜，作為多孔片205的材料，除了樹(shù)脂 以外，也可以是無(wú)紡布、發(fā)泡金屬等可通氣的材料。
并且，在多孔片205上，粘接有在半導(dǎo)體芯片206的下表面上具有 多個(gè)連接端子207的半導(dǎo)體芯片206。
接著，如圖3B所示，將粘貼有半導(dǎo)體芯片206的多孔片205配置 到上模201與下模208之間，通過(guò)加壓，僅將多孔片205的端部沿著例 如半導(dǎo)體芯片206的周邊(外周)彎折，變形為箱形狀209。此吋，如 果將上模201與下模208加熱到適合于變形的溫度(例如在PET的情況 下為120°C)，則多孔片205的形狀的變形能夠變得更容易，所以是優(yōu) 選的。
接著，如圖3C所示，將下模208取除，在吸引著多孔片205與半 導(dǎo)體芯片206的狀態(tài)下使上模201移動(dòng)到安裝的電路基板213的位置。 此時(shí)，通過(guò)照相機(jī)等的圖像識(shí)別，將形成在電路基板213的表面上的連 接端子211與半導(dǎo)體芯片206的連接端子207定位。進(jìn)而，至少在電路 基板213上安裝著半導(dǎo)體芯片206的位置上，通過(guò)例如分配器等涂敷機(jī)
構(gòu)，涂敷含有焊料粉、對(duì)流添加劑及樹(shù)脂的樹(shù)脂組成物212。此外，在
與電路基板213的連接端子211不短路的周?chē)?，設(shè)有例如形成防止焊料 粉的飛散的虛設(shè)凸塊的電極210。并且，虛設(shè)凸塊形成用的電極210設(shè) 在由多孔片205的箱形狀209包圍的范圍內(nèi)的電路基板213上。
接著，如圖3D所示，使半導(dǎo)體芯片206與電路基板213夾著樹(shù)脂 組成物212接觸。這里，半導(dǎo)體芯片206的連接端子207與電路基板 213的連接端子211，通過(guò)多孔片205的箱形狀209以規(guī)定的間隔相對(duì)。 另外，規(guī)定的間隔是至少半導(dǎo)體芯片的電極端子與電路基板的連接端子 不接觸的程度、熔融焊料粉能夠浸入的程度。
接著，至少?gòu)碾娐坊?13側(cè)，通過(guò)例如加熱器等加熱機(jī)構(gòu)，加熱 到焊料粉熔融的溫度，例如22trC 250。C左右。
通過(guò)該加熱，涂敷在電路基板213上的樹(shù)脂組成物212中的對(duì)流添 加劑(未圖示)沸騰或蒸發(fā)而氣化，并且焊料粉(未圖示)成為熔融焊 料粉。并且，在氣體通過(guò)被彎折為箱形狀209的多孔片205的空孔而從 排氣管204向外部排出的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)流使樹(shù)脂組成物212中的熔融 焊料粉移動(dòng)。
進(jìn)而，移動(dòng)后的熔融焊料粉自己集合到相對(duì)配置的浸潤(rùn)性良好的半 導(dǎo)體芯片206的連接端子207與電路基板213的連接端子211之間并成 長(zhǎng)。
如果說(shuō)明具體的一例，則焊料樹(shù)脂膏使用將85體積部分的雙酚F 型環(huán)氧樹(shù)脂(^亇八°氺求年^^-乂公司制工匕°〕一卜806，含固化劑)、 15體積部分的粒徑10 25iim (平均粒子直徑17um)的SnAgCu粉、 作為對(duì)流添加劑的3重量部分的異丙醇均勻地混合成的膏。將該樹(shù)脂膏 使用分配器注入到電路基板213與半導(dǎo)體芯片206之間，從室溫(25 °C)升溫到250°C，保持30秒鐘。然后冷卻，如果觀察截面，則可以 確認(rèn)圖犯的狀態(tài)。作為多孔片，使用厚度約30 y m的PTFE的多孔質(zhì)膜。
艮卩，如圖3E所示，形成將連接端子207與連接端子211電連接的
焊料層215，通過(guò)將上模201拆下，制作出倒裝片安裝體250。此外， 焊料粉也在虛設(shè)凸塊形成用的電極210上自己集合而成長(zhǎng)，形成虛設(shè)凸 塊214。通過(guò)形成該虛設(shè)凸塊214，沒(méi)有在焊料層215的形成中使用的 熔融焊料粉被捕捉到虛設(shè)凸塊形成用的電極210上，防止了向外部的流 出。
另外，在焊料粉不飛散或即使飛散也不產(chǎn)生問(wèn)題的情況下，并不一 定需要設(shè)置虛設(shè)凸塊形成用的電極210，不設(shè)置電極210的結(jié)構(gòu)為圖2 所示的倒裝片安裝體200。
另一方面，樹(shù)脂組成物212中的樹(shù)脂217，在虛設(shè)凸塊214的形成 過(guò)程中有可能向外部露出一些。因此，在氣化的對(duì)流添加劑幾乎都從排 氣管204排出后，因加熱而暫時(shí)粘性降低的樹(shù)脂通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象浸透到 多孔片205的空孔中，將空孔填埋。由此，浸透到多孔片205內(nèi)的空孔 中的樹(shù)脂217在固化后將多孔片205的空孔封閉，防止來(lái)自外部的濕度 等的浸入。
此外，固化后的樹(shù)脂217將半導(dǎo)體芯片206與電路基板213固定， 并且通過(guò)從虛設(shè)凸塊214露出的樹(shù)脂217，使以箱形狀209彎折的多孔 片205的周邊端部與電路基板213粘接、固定。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，電路基板的連接端子與半導(dǎo)體芯片的電 極端子的連接可以通過(guò)自己集合的焊料層可靠地進(jìn)行。
此外，電路基板與半導(dǎo)體芯片的間隔能夠通過(guò)變形為箱形狀的多孔 片保持為一定且均勻。
此外，由于焊料粉的飛散被圍繞半導(dǎo)體芯片的虛設(shè)凸塊形成用的電 極抑制，所以不再有焊料粉向外部的飛散帶來(lái)的影響。結(jié)果，不易發(fā)生 接觸部分或半導(dǎo)體芯片間的短路等，能夠?qū)崿F(xiàn)品質(zhì)良好的電路基板。
此外，由于多孔片最終成為濕度等難以通過(guò)的構(gòu)造，所以半導(dǎo)體芯 片的耐候性提高，還具有能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性的提高及長(zhǎng)期間的使用的效 果。
(實(shí)施方式2)
圖4A 圖4D是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的概略工序圖。另外，在圖4A 圖4D中，對(duì)于與圖3 E相 同的結(jié)構(gòu)要素使用相同的標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。
這里，本發(fā)明的實(shí)施方式2的倒裝片安裝體300與實(shí)施方式1的倒 裝片安裝體250的安裝方法不同，其他結(jié)構(gòu)相同。
首先，如圖4A所示，預(yù)先將電路基板213上的連接端子211與半 導(dǎo)體芯片206的連接端子207相對(duì)配置。接著，將成為膏狀的以焊料粉、 對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的樹(shù)脂組成物212，通過(guò)例如分配器等涂敷 并夾入在半導(dǎo)體芯片206與電路基板213之間。進(jìn)而，將多孔片205與 半導(dǎo)體芯片206定位而粘接在半導(dǎo)體芯片206上。
接著，如圖4B所示，使模具220從上部下降，以使其將半導(dǎo)體芯 片206拉入。在此情況下，模具220為了使多孔片205的變形變得容易 而優(yōu)選地進(jìn)行加熱。
接著，如圖4C所示，通過(guò)模具220使多孔片205沿著半導(dǎo)體芯片 206的外周變形為箱形狀209。另外，優(yōu)選地在比半導(dǎo)體芯片206稍大 的周邊位置進(jìn)行變形，以便不會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體芯片206的損壞。
接著，經(jīng)由吸氣通路203通過(guò)吸氣管202的吸引作用，將多孔片205 與半導(dǎo)體芯片206拉入到模具220的內(nèi)部中。由此，多孔片205變形為 模具220的形狀。接著，通過(guò)模具220抵接在電路基板213的表面上， 將半導(dǎo)體芯片206與電路基板213的間隔保持為一定。另外，該間隔是 至少半導(dǎo)體芯片的電極端子與電路基板的連接端子不接觸的程度、熔融 焊料粉不能浸入的程度。
進(jìn)而，在圖4C的狀態(tài)下，通過(guò)模具220的加熱、或從電路基板213 的下表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)例如加熱器(未圖示)等加熱機(jī)構(gòu)，加熱到例如焊料粉 熔融、對(duì)流添加劑沸騰或蒸發(fā)而氣體216化的溫度、例如220°C 250 。C。 通過(guò)該加熱，涂敷在電路基板213上的樹(shù)脂組成物212中的對(duì)流添 加劑(未圖示)沸騰或蒸發(fā)而氣體216化，并且焊料粉(未圖示)成為 熔融焊料粉。接著，在氣體216通過(guò)被彎折成箱形狀209的多孔片205 的空孔從排氣管204排出到外部的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)流使樹(shù)脂組成物212 中的熔融焊料粉移動(dòng)。進(jìn)而，移動(dòng)的熔融焊料粉自己集合到相對(duì)配置的浸潤(rùn)性良好的半導(dǎo) 體芯片206的連接端子207與電路基板213的連接端子211之間并成長(zhǎng)。由此，如圖4D所示，形成將連接端子207與連接端子211電連接 的焊料層215，通過(guò)將模具220拆下，制作成倒裝片安裝體300。 217曰士7+ B匕疋w月曰。此外，在虛設(shè)凸塊形成用的電極210上熔融焊料粉也自己集合而成 長(zhǎng)，形成虛設(shè)凸塊214。通過(guò)形成該虛設(shè)凸塊214，沒(méi)有在焊料層215 的形成中使用的熔融焊料粉被捕捉到虛設(shè)凸塊形成用的電極210上，防 止了向外部的流出。另外，虛設(shè)凸塊形成用的電極210在焊料粉不飛散的情況及即使飛 散也不發(fā)生問(wèn)題的情況下，并不一定需要設(shè)置。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2，具有與實(shí)施方式l同樣的 效果，并且不需要下模這一點(diǎn)，能夠以簡(jiǎn)單化的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。此外，在多孔片是熱塑性樹(shù)脂、熱固化性樹(shù)脂或無(wú)紡布等的情況下， 能夠以很低的成本生產(chǎn)性良好地進(jìn)行倒裝片安裝。 (實(shí)施方式3)圖5A 圖5D是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的概略工序圖。另外，在圖5A 圖5D中，對(duì)于與圖3A 圖 3E相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同的標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。這里，本發(fā)明的實(shí)施方式3的倒裝片安裝體400與實(shí)施方式1的倒 裝片安裝體250在多孔片205上具有凸緣401這一點(diǎn)、和其安裝方法不 同，其他結(jié)構(gòu)相同。
首先，如圖5A所示，使多孔片205預(yù)先通過(guò)上模201和下模208 變形為具備凸緣401的箱形狀。以下，通過(guò)將多孔片205的箱形狀的端部彎折來(lái)設(shè)置凸緣401的例 子進(jìn)行說(shuō)明，但并不限于此。在此情況下，在箱形狀的變形中，由于半 導(dǎo)體芯片沒(méi)有粘接在多孔片205上，所以不需要考慮半導(dǎo)體芯片的可靠 性，加壓及加熱等條件不受限制。因此，特別在多孔片205為發(fā)泡金屬 等受熱難以變形的材料的情況下，本發(fā)明的實(shí)施方式3是有效的。進(jìn)而， 通過(guò)使用鎳或鐵等磁性材料作為發(fā)泡金屬，還能夠得到阻止由安裝的半 導(dǎo)體芯片的噪音的發(fā)生、或防止來(lái)自外部的噪音的屏蔽效果。接著，如圖5B所示，將下模208取除，在吸引著多孔片205的狀 態(tài)下，使上模201移動(dòng)到預(yù)先將半導(dǎo)體芯片206的連接端子207和電路 基板213的連接端子211相對(duì)配置的位置。此時(shí)，在半導(dǎo)體芯片206與 電路基板213之間，通過(guò)例如分配器等涂敷、夾入有成為漿狀的以焊料 粉、對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的樹(shù)脂組成物212。此外，衆(zhòng)狀的樹(shù)脂組成物212優(yōu)選地稍稍過(guò)量地供給，以使其在具 有凸緣401的箱形狀的多孔片205經(jīng)由半導(dǎo)體芯片206被壓入時(shí)稍向外 側(cè)擴(kuò)展。結(jié)果，如圖5C所示，通過(guò)將多孔片205經(jīng)由半導(dǎo)體芯片206 壓入，漿狀的樹(shù)脂組成物212充滿(mǎn)到具有凸緣401的箱形狀的多孔片 205的內(nèi)部中。此外，此時(shí)半導(dǎo)體芯片206經(jīng)由多孔片205的空孔被吸 引到多孔片205中。因此，半導(dǎo)體芯片206與電路基板213通過(guò)具有凸 緣401的多孔片205的箱形狀209以規(guī)定的間隔相對(duì)。另外，規(guī)定的間 隔是至少半導(dǎo)體芯片的電極端子與電路基板的連接端子不接觸的程度、 熔融焊料粉能夠浸入的程度。接著，在圖5C所示的狀態(tài)下，通過(guò)上模201的加熱、或從電路基 板213的下表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)例如加熱器402等加熱機(jī)構(gòu)，加熱到例如焊料粉 熔融、對(duì)流添加劑沸騰或蒸發(fā)而氣體216化的溫度、例如220°C 250 。C。
通過(guò)該加熱，涂敷在電路基板213上的樹(shù)脂組成物212中的對(duì)流添加劑(未圖示)沸騰或蒸發(fā)而氣體216化，并且焊料粉(未圖示)成為 熔融焊料粉。接著，在氣體216通過(guò)彎折為具有凸緣401的箱形狀的多 孔片205的空孔從排氣管204排出到外部的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)流使樹(shù)脂組 成物212中的熔融焊料粉移動(dòng)。進(jìn)而，移動(dòng)的熔融焊料粉自己集合到相對(duì)配置的浸潤(rùn)性良好的半導(dǎo) 體芯片206的連接端子207與電路基板213的連接端子211之間并成長(zhǎng)。 由此，如圖5D所示，形成將連接端子207與連接端子211電連接的焊 料層215，通過(guò)將上模201拆下，制作成被倒裝片安裝了的倒裝片安裝 體400。 217是樹(shù)脂。此外，熔融焊料粉被箱形狀的多孔片205的凸緣401捕捉，不能向 外部飛散。進(jìn)而，在氣化的對(duì)流添加劑幾乎都從排氣管2(M排出后，通過(guò)加熱 而暫時(shí)粘性降低的樹(shù)脂通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象浸透到多孔片205的空孔中，將 空孔填埋。由此，浸透到多孔片205內(nèi)的空孔中的樹(shù)脂在固化后將多孔 片205的空孔封閉，防止來(lái)自外部的濕度等的浸入。此外，固化后的樹(shù)脂組成物中的樹(shù)脂將半導(dǎo)體芯片206與電路基板 213固定，并且樹(shù)脂的一部分進(jìn)入到箱形狀的多孔片205的凸緣401的 部分中，使多孔片205與電路基板213粘接、固定。即，在樹(shù)脂被冷卻 而完全固化后，通過(guò)樹(shù)脂的作用，使半導(dǎo)體芯片206與電路基板213、 以及成為箱形狀的多孔片205相互完全固定。另外，在圖5中，通過(guò)與半導(dǎo)體芯片的外周大致相同形狀的箱形狀 的多孔片進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此。例如，也可以與實(shí)施方式1同樣， 是比半導(dǎo)體芯片的外形大的箱形狀的多孔片。此外，在電路基板與多孔片的箱形狀的端面的接合強(qiáng)度較大的情況 下，不需要特別形成凸緣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3，雖然沒(méi)有使用防止焊料粉的飛散的虛設(shè) 凸塊形成用的電極，但通過(guò)形成在箱形狀的多孔片的周?chē)耐咕?，能?防止焊料粉及樹(shù)脂的流出。此外，通過(guò)凸緣，使與電路基板的接合面積 比沒(méi)有凸緣的情況取得更大，所以電路基板與多孔片的接合變得牢固， 并且對(duì)于變形等的可靠性進(jìn)一步提高。 (實(shí)施方式4)圖6A 圖6D是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4的倒裝片安裝體與倒裝片 安裝方法的概略工序圖。另外，在圖6A 圖6D中，對(duì)于與圖3A 圖 犯相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同的標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。這里，本發(fā)明的實(shí)施方式4的倒裝片安裝體500與實(shí)施方式3的倒 裝片安裝體400的安裝方法不同，其他結(jié)構(gòu)相同。此外，在本實(shí)施方式4中，使多孔片205變形的工序由于與表示實(shí) 施方式3的工序的圖5A相同，所以省略。首先，如圖6A所示，預(yù)先將半導(dǎo)體芯片206經(jīng)由多孔片205的空 孔真空吸附到多孔片205的內(nèi)表面上。接著，如圖6B所示，通過(guò)例如分配器等涂敷機(jī)構(gòu)，將膏狀的以焊 料粉、對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的樹(shù)脂組成物212涂敷在半導(dǎo)體芯片 206的下表面上。當(dāng)然，樹(shù)脂組成物212的涂敷也可以在電路基板213 上進(jìn)行。然后， 一邊將電路基板213的連接端子211與半導(dǎo)體芯片206 的連接端子207定位， 一邊使上模201下降。接著，如圖6C所示，將半導(dǎo)體芯片206與電路基板213配置到多 孔片205內(nèi)。此時(shí)，將半導(dǎo)體芯片206的連接端子207與電路基板213 的連接端子211定位，以使其以規(guī)定的間隔相對(duì)。另外，所謂規(guī)定的間 隔，是至少半導(dǎo)體芯片的電極端子與電路基板的連接端子不接觸的程 度，是熔融焊料粉能夠浸入的程度。接著，在上述狀態(tài)下，通過(guò)上模201的加熱、或從電路基板213的 下表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)例如加熱器402等加熱機(jī)構(gòu)，加熱到例如焊料粉熔融、對(duì) 流添加劑沸騰或蒸發(fā)而氣體216化的溫度、例如22CTC 25(TC。 通過(guò)該加熱，涂敷在電路基板213上的樹(shù)脂組成物212中的對(duì)流添 加劑(未圖示)沸騰或蒸發(fā)而氣體216化，并且焊料粉(未圖示)成為 熔融焊料粉。接著，在氣體216通過(guò)彎折為具有凸緣401的箱形狀的多 孔片205的空孔從排氣管204排出到外部的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)流使樹(shù)脂組 成物212中的熔融焊料粉移動(dòng)。進(jìn)而，移動(dòng)的熔融焊料粉自己集合到相對(duì)配置的浸潤(rùn)性良好的半導(dǎo) 體芯片206的連接端子207與電路基板213的連接端子211之間并成長(zhǎng)。 由此，如圖6D所示，形成將連接端子207與連接端子211電連接的焊 料層215，通過(guò)將上模201拆下，制作成被倒裝片安裝了的倒裝片安裝 體500。 217是樹(shù)脂。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4，能夠得到與各實(shí)施方式同 等的效果，并且與實(shí)施方式3相比較，由于將多孔片205與半導(dǎo)體芯片 206 —體地輸送，所以真空吸附時(shí)的空氣的漏入較少，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的 輸送。以上，通過(guò)各實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但這樣的記述并不是限定事 項(xiàng)，能夠進(jìn)行各種改變。例如，作為含有焊料粉與對(duì)流添加劑的樹(shù)脂， 以熱固化性樹(shù)脂為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是，如果多孔片對(duì)光是透過(guò)性的樹(shù) 脂，則也可以使用例如在焊料粉的熔融溫度以上具有流動(dòng)性的光固化性 樹(shù)脂、或使用它們的并用型樹(shù)脂。此外，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，半導(dǎo)體芯片以一個(gè)的情況為例進(jìn) 行了說(shuō)明，但實(shí)際上能夠?qū)⒍鄠€(gè)同時(shí)配置在電路基板上、進(jìn)行各工序的 作業(yè)。此外，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，多孔片的箱形狀以直角地彎折的 形狀進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此。例如也可以是錐形狀。由此，能夠擴(kuò) 大通過(guò)對(duì)流添加劑的沸騰等產(chǎn)生的氣體通過(guò)多孔片的空孔排出的面積， 所以能夠容易地進(jìn)行固化溫度及時(shí)間等的調(diào)節(jié)。此外，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，以從電路基板側(cè)的加熱的情況為
例進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以從保持多孔片及半導(dǎo)體芯片的模具側(cè)加熱，還 可以從兩者進(jìn)行加熱。此外，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，作為樹(shù)脂組成物中的樹(shù)脂，也可 以使用以環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚丁二烯、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰 胺樹(shù)脂、氰酸鹽樹(shù)脂的任一種為主材的樹(shù)脂。進(jìn)而，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，作為對(duì)流添加劑，可以使用分解 型的碳酸氫鈉、偏硼酸銨、氫氧化鋁、片鈉鋁石、偏硼酸鋇、作為沸騰 蒸發(fā)型而使用二乙二醇一丁醚、焊劑、異丁醇、二甲苯、異戊醇、醋酸 丁酯、四氟乙烯、甲基異丁基甲酮、二甘醇一乙醚乙酸酯、二乙二醇一 丁醚、乙二醇等中沸點(diǎn)溶劑或高沸點(diǎn)溶劑。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，能夠用于使窄節(jié)距發(fā)展的下一代半導(dǎo)體芯片的倒裝片 安裝中，并且在要求生產(chǎn)性及可靠性良好的倒裝片安裝的領(lǐng)域中是具有 實(shí)用性的。
權(quán)利要求
1、一種倒裝片安裝體，其特征在于，包括電路基板，具有多個(gè)連接端子；半導(dǎo)體芯片，具有與上述連接端子相對(duì)配置的多個(gè)電極端子；及箱形狀的多孔片，設(shè)在上述半導(dǎo)體芯片的上述電極端子的形成面的相反側(cè)，在上述半導(dǎo)體芯片的外周邊向上述電極端子的形成面?zhèn)葟澱?，并抵接在上述電路基板上；上述電路基板的上述連接端子與上述半導(dǎo)體芯片的上述電極端子通過(guò)焊料層電連接，并且上述電路基板與上述半導(dǎo)體芯片由樹(shù)脂固定。
2、 如權(quán)利要求1所述的倒裝片安裝體，其特征在于，上述多孔 片覆蓋上述半導(dǎo)體芯片，被加工為在其開(kāi)口周邊具有周端邊突出的凸 緣的箱形狀。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的倒裝片安裝體，其特征在于，上述 多孔片具有連通至表背側(cè)的空孔。
4、 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝體，其特征在于， 上述多孔片是從熱塑性樹(shù)脂、熱固化樹(shù)脂、無(wú)紡布及發(fā)泡金屬中選擇 的可通氣的材料。
5、 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝體，其特征在于， 上述多孔片的上述空孔由上述樹(shù)脂密封。
6、 如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝體，其特征在于， 上述多孔片周邊的與上述電路基板連接的部分由上述樹(shù)脂接合或密 封。
7、 一種倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片與 具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端 子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括 在將上述半導(dǎo)體芯片粘接在多孔片上后，使周邊變形的工序； 將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上的工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板上的工序； 將上述焊料樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流添加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；及在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片而飛散之前，使熔融的上述焊料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，使上述焊料粉自己集合及成長(zhǎng)，從而使上述連接端子和上述電極端子電連接的工序。
8、 一種倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片與 具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端 子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括將多孔片變形為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的箱形狀的工序； 將上述半導(dǎo)體芯片接合在上述多孔片的箱形狀的內(nèi)側(cè)底部上的 工序；將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂 敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上的工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板上的工序；將上述樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流 添加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；及在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片而飛散之前，使熔融的上述焊 料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，使上述焊料粉自己集合及成長(zhǎng)，從而 使上述連接端子和上述電極端子電連接的工序。
9、 一種倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片與 具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端 子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括-將上述半導(dǎo)體芯片粘接在多孔片上的工序； 頁(yè)將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂敷在上述基板或上述半導(dǎo)體芯片上的工序；將上述多孔片定位配置在上述電路基板上的工序； 使上述多孔片變形的工序；將上述樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流 添加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；及在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片而飛散之前，使熔融的上述焊 料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，使上述焊料粉自己集合及成長(zhǎng)，從而 使上述連接端子和上述電極端子電連接的工序。
10、 一種倒裝片安裝方法，使具有多個(gè)電極端子的半導(dǎo)體芯片與 具有多個(gè)連接端子的電路基板相對(duì)地配置，將上述電路基板的連接端 子與上述半導(dǎo)體芯片的電極端子電連接，其特征在于，包括將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂組成物，涂 敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上的工序；將上述半導(dǎo)體芯片定位配置在上述電路基板上的工序；將粘接劑涂敷在上述半導(dǎo)體芯片上，將多孔片粘接在上述半導(dǎo)體 芯片上的工序；使上述多孔片變形的工序；將上述樹(shù)脂組成物加熱到上述焊料粉熔融的溫度，通過(guò)上述對(duì)流 添加劑的沸騰或分解來(lái)產(chǎn)生氣體的工序；及在上述氣體對(duì)流并通過(guò)上述多孔片而飛散之前，使熔融的上述焊 料粉在上述樹(shù)脂組成物中流動(dòng)，通過(guò)使上述熔融焊料粉自己集合及成 長(zhǎng)，使上述連接端子和上述電極端子電連接的工序。
11、 如權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征 在于，使上述多孔片變形的工序是伴隨著加熱的工序。
12、 如權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征在于，上述多孔片在使其周邊變形的工序中，覆蓋上述半導(dǎo)體芯片而 被加工為箱形狀，通過(guò)箱形狀的上述多孔片的開(kāi)口周端邊抵接在上述 電路基板上，將上述半導(dǎo)體芯片與上述電路基板以規(guī)定的間隙配置。
13、 如權(quán)利要求12所述的倒裝片安裝方法，其特征在于，上述 多孔片覆蓋上述半導(dǎo)體芯片，被加工為在其開(kāi)口周邊上具有周端邊突 出的凸緣的箱形狀。
14、 如權(quán)利要求7 13中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征 在于，上述多孔片具有連通至表背側(cè)的空孔。
15、 如權(quán)利要求7 14中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征 在于，上述多孔片是從熱塑性樹(shù)脂、熱固化樹(shù)脂、無(wú)紡布及發(fā)泡金屬 中選擇的至少一個(gè)可通氣的材料。
16、 如權(quán)利要求7 11中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征在于，在上述樹(shù)脂組成物中含有的上述樹(shù)脂通過(guò)上述電路基板的加熱 而浸透到上述多孔片，將上述多孔片的空孔封閉，通過(guò)在上述電路基 板的加熱結(jié)束后固化，降低或防止透濕性。
17、 如權(quán)利要求7 10、 16中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其 特征在于，通過(guò)在上述樹(shù)脂組成物中含有的上述樹(shù)脂將上述多孔片周 邊的與上述電路基板接觸的部分接合或密封。
18、 如權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征 在于，包圍上述電路基板的上述連接端子地設(shè)置電極。
19、 如權(quán)利要求7 11、 18中任一項(xiàng)所述的倒裝片安裝方法，其特征在于，包圍上述電路基板的上述連接端子地設(shè)置的電極，被形成 為位于被加工為箱形狀的上述多孔片的內(nèi)頂IJ，通過(guò)上述電路基板的加 熱工序而形成虛設(shè)凸塊。
20、 如權(quán)利要求19所述的倒裝片安裝方法，其特征在于，通過(guò) 上述加熱工序形成虛設(shè)凸塊的電極，防止涂敷在上述電路基板的上述 半導(dǎo)體芯片之間的上述樹(shù)脂組成物中的上述焊料粉的通過(guò)，并且使上 述樹(shù)脂能夠通過(guò)。
21、 一種倒裝片安裝裝置，將半導(dǎo)體芯片以倒裝片方式安裝在電 路基板上，其特征在于，包括固定機(jī)構(gòu)，將上述半導(dǎo)體芯片固定在多孔片上；變形機(jī)構(gòu)，使上述多孔片的周邊沿著上述半導(dǎo)體芯片的外周變形；涂敷機(jī)構(gòu)，將以焊料粉和對(duì)流添加劑及樹(shù)脂為主成分的焊料樹(shù)脂 組成物，涂敷在上述電路基板或上述半導(dǎo)體芯片上；定位機(jī)構(gòu)，在上述電路基板上保持上述多孔片來(lái)定位上述半導(dǎo)體 芯片；及加熱機(jī)構(gòu)，使上述樹(shù)脂組成物的上述焊料粉熔融。
全文摘要
本發(fā)明的倒裝片安裝體，包括電路基板(213)，具有多個(gè)連接端子(211)；半導(dǎo)體芯片(206)，具有與連接端子(211)相對(duì)配置的多個(gè)電極端子(207)；箱形狀的多孔片(205)，設(shè)在半導(dǎo)體芯片(206)的電極端子(207)的形成面的相反側(cè)，在半導(dǎo)體芯片(206)的外周邊向電極端子(207)的形成面?zhèn)葟澱?，并抵接在電路基?213)上；電路基板(213)的連接端子(211)與半導(dǎo)體芯片(206)的電極端子(207)通過(guò)焊料層(215)電連接，并且電路基板(213)與半導(dǎo)體芯片(206)由樹(shù)脂(217)固定。由此，可以提供能夠?qū)雽?dǎo)體芯片安裝到電路基板上的、生產(chǎn)性及可靠性良好的倒裝片安裝體和其安裝方法及其安裝裝置。
文檔編號(hào)H01L21/60GK101151723SQ20068001050
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者一柳貴志, 中谷誠(chéng)一, 北江孝史, 山下嘉久, 辛島靖治 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社