專(zhuān)利名稱(chēng)：焊料補(bǔ)片形成方法及半導(dǎo)體元件的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件的焊料補(bǔ)片形成 方法、及在配線基板上安裝具有通過(guò)該形成方法制作而成的焊料補(bǔ)片的半 導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著電子設(shè)備的小型化、高功能化，信號(hào)處理的數(shù)字化、高 頻化正在發(fā)展之中。在這些電子設(shè)備中，對(duì)于核心部件即半導(dǎo)體元件而言， 隨著電路規(guī)模的增大，要求連接端子的多針腳化、窄節(jié)距化。進(jìn)而在半導(dǎo) 體元件和配線基板間的配線延遲的降低及噪聲的防止也成為重要的課題。
因此，對(duì)于半導(dǎo)體元件和配線基板的連接方式而言，代替以現(xiàn)有的引線接 合為主體的安裝方式而采用倒裝片安裝方式。
而且，在該倒裝片安裝方式中，在半導(dǎo)體元件的電極端子上形成作為 突起電極的焊料補(bǔ)片，并經(jīng)由該焊料補(bǔ)片與配線基板上形成的連接端子一 并接合的焊料補(bǔ)片連接法被廣泛使用。但是，在現(xiàn)有的焊料補(bǔ)片形成方法 中，由于需要將焊料暫時(shí)熔融，故只能得到半球狀補(bǔ)片。因此，難以應(yīng)對(duì) 窄節(jié)距化、多針腳化。
另一方面，也采用在半導(dǎo)體元件的電極端子上形成由金(Au)等金屬
構(gòu)成的補(bǔ)片，并利用導(dǎo)電性粘接劑及各向異性導(dǎo)電性粘接劑將該補(bǔ)片和配
線基板的連接端子連接的方法。但是，在這些方法中，與現(xiàn)有的采用焊料
補(bǔ)片的連接相同，不能充分應(yīng)對(duì)窄節(jié)距化、多針腳化。
另外，近年來(lái)的電子電路是以半導(dǎo)體元件為主體構(gòu)成的。因此，將這 些半導(dǎo)體元件高密度且廉價(jià)地安裝在配線基板上是在實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的低
成本化及小型化、高功能化方面所要求的。
對(duì)于這樣的要求，專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載有將形成于電極端子上的補(bǔ)片形狀作成底面的一邊例如為10 60ym且其前端尖的四棱錐狀的技術(shù)。通過(guò)
將補(bǔ)片的前端作成尖的形狀，不會(huì)發(fā)生配線基板和半導(dǎo)體元件連接時(shí)的導(dǎo) 通不良，從而可實(shí)現(xiàn)高密度安裝。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有如下技術(shù)，即，將配線基板的連接端子形 成為突起狀，另一方面，在半導(dǎo)體元件的電極端子上形成配線基板側(cè)的突 起部可嵌合的凹部，并在該半導(dǎo)體元件側(cè)的凹部嵌合了配線基板側(cè)的突起 部的狀態(tài)下，在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件。需要說(shuō)明的是，端子間的接 合通過(guò)使設(shè)于凹部的低融點(diǎn)金屬回流而進(jìn)行。由此，可進(jìn)行能夠應(yīng)對(duì)電極 端子間的窄小化且連接強(qiáng)度高的高密度安裝。
另外，作為類(lèi)似的技術(shù)，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載有如下技術(shù)，目卩，在配線 基板的連接端子上設(shè)置與半導(dǎo)體元件的突起電極形狀吻合的形狀的凹部， 并通過(guò)將半導(dǎo)體元件的突起電極嵌合到配線基板的凹部而在配線基板上 安裝半導(dǎo)體元件。由此，可進(jìn)行配線基板和半導(dǎo)體元件的接合強(qiáng)度強(qiáng)且可 靠性優(yōu)良的高密度安裝。
而且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載有如下技術(shù)，g卩，在配線基板上形成在配 線基板的連接端子處設(shè)置了開(kāi)口的絕緣樹(shù)脂層，通過(guò)將半導(dǎo)體元件側(cè)的突 起電極嵌合到配線基板側(cè)的開(kāi)口部而在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件。需要 說(shuō)明的是，端子間的接合是通過(guò)使裝填到開(kāi)口部的焊料回流而進(jìn)行的。由 此，可進(jìn)行無(wú)連接不良且可靠性優(yōu)良的高密度安裝。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2002-93842號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平5-13496號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平11-17050號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2000-100868號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載的技術(shù)中，補(bǔ)片形狀的加工是通過(guò)在形成于基板上 的孔內(nèi)形成錫膜，由此形成前端尖的錫膜，并將該錫膜轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體元件 的連接端子上與之接合而進(jìn)行的，因此，制造工序復(fù)雜，難以降低補(bǔ)片形 成成本。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2 4中記載的技術(shù)中，在配線基板或半導(dǎo)體元件的
其中的一個(gè)端子上形成凹部，并在該凹部?jī)?nèi)嵌合在配線基板或半導(dǎo)體元件 的另一個(gè)端子上形成的突起部，從而在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件這一方 面是共通的，但該凹部的形成工序都復(fù)雜，因此難以降低補(bǔ)片形成成本。
艮P，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，形成于半導(dǎo)體元件的連接端子上的凹部是通過(guò) 在連接端子上將金突起部環(huán)狀鍍敷而形成的。該情況下，也難以與配線基 板的突起電極一致地形成凹部形狀。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，形成于配線基板的電極端子上的凹部是如下 形成的，即，通過(guò)在利用絲網(wǎng)印刷而供給到配線基板上的導(dǎo)電膏上按壓半 導(dǎo)體元件的突起電極來(lái)形成凹部，之后將導(dǎo)電膏燒結(jié)。該情況下，需要將 導(dǎo)電膏的厚度形成為與突起電極的高度相同，從而也難以進(jìn)行導(dǎo)電膏(電 極端子)的加工。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，形成于配線基板的電極端子上的凹部是通過(guò) 在電極端子上將配線基板上形成的絕緣樹(shù)脂層開(kāi)口而形成的。該情況下， 需要將絕緣樹(shù)脂層的厚度形成為與半導(dǎo)體元件的突起電極的高度相同，從 而難以進(jìn)行絕緣樹(shù)脂層的加工，同時(shí)也難以使凹部的形狀形成地與半導(dǎo)體 元件的突起電極一致。
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題點(diǎn)而構(gòu)成的，其主要目的在于，提供一種可 進(jìn)行高密度安裝的焊料補(bǔ)片形成方法，同時(shí)提供一種可靠性高的半導(dǎo)體元 件的安裝方法。
本發(fā)明的焊料補(bǔ)片形成方法是在具有多個(gè)端子部的電子部件的該端 子部上形成焊料補(bǔ)片的方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備在表面形成有多個(gè)
突起部或凹部的平板的工序；將平板與電子部件相對(duì)配置，并向平板和電 子部件的間隙供給含有焊料粉末及對(duì)流添加劑的樹(shù)脂組成物的工序；加熱
樹(shù)脂組成物，使樹(shù)脂組成物中含有的焊料粉末熔融，通過(guò)使熔融的焊料粉 末自聚集到端子部上而使之成長(zhǎng)到平板的表面，由此在端子部上形成焊料
補(bǔ)片的工序；以及在冷卻焊料補(bǔ)片并使其硬化后，去除平板的工序，其中， 焊料補(bǔ)片具有與突起部對(duì)應(yīng)的洼部或與凹部對(duì)應(yīng)的突狀部。
根據(jù)該方法，通過(guò)使樹(shù)脂組成物中所含的熔融后的焊料粉末自聚集到 電子部件的端子上，可容易地形成具有突狀部或洼部的焊料補(bǔ)片。另外， 可利用平板來(lái)限制形成的焊料補(bǔ)片的高度，從而可形成均勻高度的焊料補(bǔ)
片。由此，通過(guò)在半導(dǎo)體元件或/及配線基板的端子上形成采用本方法的焊 料補(bǔ)片，可進(jìn)行可靠性高的半導(dǎo)體元件的高密度安裝。
在某優(yōu)選實(shí)施方式中，供給所述樹(shù)脂組成物的工序由向電子部件上供 給樹(shù)脂組成物的工序、和與電子部件對(duì)置地使平板抵接所述樹(shù)脂組成物的 表面的工序構(gòu)成。
在使所述平板與樹(shù)脂組成物抵接的工序中，優(yōu)選使突起部與端子部接 觸，使平板與樹(shù)脂組成物的表面抵接。這樣，在從焊料粉末的自聚集到焊 料補(bǔ)片硬化為止，可利用突起部將端子部和平板的間隔保持一定，從而可 形成具有更均勻的高度的焊料補(bǔ)片。
在某優(yōu)選實(shí)施方式中，所述基板是配線基板或半導(dǎo)體元件。 優(yōu)選在所述突起部或凹部的表面形成有相對(duì)于焊料具有潤(rùn)濕性的金 屬膜。據(jù)此，在熔融后的焊料粉末自聚集到端子上時(shí)，與突起部或凹部接 觸的焊料粉末固定在潤(rùn)濕性良好的金屬膜上成長(zhǎng)，因此，可形成均勻形狀 的焊料補(bǔ)片。
另外，優(yōu)選在所述突起部或凹部的表面形成有相對(duì)于突起部或凹部具 有起模性的起模層。由此，在形成于端子上的焊料補(bǔ)片硬化后，可容易地 去除平板。
另外，優(yōu)選還含有在去除所述平板的工序之后，將樹(shù)脂組成物去除的工序。
在某優(yōu)選實(shí)施方式中，形成所述焊料補(bǔ)片的工序包括將樹(shù)脂組成物 加熱，使樹(shù)脂組成物自聚集到端子部上，然后，進(jìn)一步加熱樹(shù)脂組成物， 使樹(shù)脂組成物中所含的焊料粉末熔融，通過(guò)使熔融后的焊料粉末自聚集到 端子部上，成長(zhǎng)到平板的表面，由此，在端子部上形成焊料補(bǔ)片的工序。
本發(fā)明提的半導(dǎo)體元件的安裝方法在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件，其 特征在于，包括在半導(dǎo)體元件或配線基板的一個(gè)的端子部上形成具有洼 部的焊料補(bǔ)片的工序；在半導(dǎo)體元件或配線基板的另一個(gè)的端子部上形成
具有突狀部的焊料補(bǔ)片的工序；將半導(dǎo)體元件的端子部上形成的焊料補(bǔ)片
和配線基板的端子部上形成的焊料補(bǔ)片彼此嵌合并接合的工序，具有洼部 的焊料補(bǔ)片及具有突狀部的焊料補(bǔ)片的至少其中之一是通過(guò)本發(fā)明的焊 料補(bǔ)片形成方法形成的。
通過(guò)利用該方法使具有突狀部及洼部的焊料補(bǔ)片彼此嵌合并接合，可 簡(jiǎn)單且可靠地將半導(dǎo)體元件安裝于配線基板上。另外，由于焊料補(bǔ)片不是 熔融地進(jìn)行接合，而是嵌合式接合，故可在低溫下進(jìn)行半導(dǎo)體安裝。
在某優(yōu)選實(shí)施方式中，將所述焊料補(bǔ)片彼此嵌合并接合的工序含有使 彼此嵌合的焊料補(bǔ)片的至少一方熔融的加熱工序。據(jù)此，可使焊料補(bǔ)片的 接合更強(qiáng)固，從而可進(jìn)行可靠性高的半導(dǎo)體安裝。需要說(shuō)明的是，在該情 況下，優(yōu)選半導(dǎo)體元件的焊料補(bǔ)片和配線基板的焊料補(bǔ)片由不同的焊料材 料構(gòu)成。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使樹(shù)脂組成物中所含的焊料粉末熔融，并使熔融后 的焊料粉末自聚集到基板的端子上，可容易地形成具有突狀部或洼部的焊 料補(bǔ)片。另外，由于可利用平板限制形成的焊料補(bǔ)片的高度，故可形成均 勻高度的焊料補(bǔ)片。由此，通過(guò)在半導(dǎo)體元件或/及配線基板的端子上形成 本發(fā)明的焊料補(bǔ)片，可進(jìn)行可靠性高的半導(dǎo)體元件的高密度的安裝。
另外，通過(guò)將具有通過(guò)本發(fā)明形成的突狀部或/及洼部的焊料補(bǔ)片彼此 嵌合接合，可容易且可靠地將半導(dǎo)體元件安裝在配線基板上，因此，可進(jìn) 行可靠性高的半導(dǎo)體安裝。


圖1 (a) (e)是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成 方法的工序剖面圖2 (a) (e)是示意性示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成 方法的工序剖面圖3 (a) (e)是示意性示出本發(fā)明第三實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成 方法的工序剖面圖4是同實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的變形例的半導(dǎo)體元件安 裝構(gòu)造體的剖面圖5是同實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的其它變形例的半導(dǎo)體元 件安裝構(gòu)造體的剖面圖6 (a) (e)是示意性示出本發(fā)明第四實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成
方法的工序剖面圖7是同實(shí)施方式的在表面形成有起模層及金屬膜的突起部的局部放 大剖面圖8是示出同實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝構(gòu)造體的剖面圖。 符號(hào)說(shuō)明
10、 30、 50 平板 12、 52 突起部 14、 54 配線基板 16、 36、 56、 68 端子部 18、 19、 58 樹(shù)脂組成物 20、 21、 60 樹(shù)脂 22、 23、 62 焊料粉末 24、 38、 64 焊料補(bǔ)片 24a、 64a 洼部 30 平板 32凹部
34、 66 半導(dǎo)體元件 38a突狀部
40焊料補(bǔ)片形成配線基板
42焊料補(bǔ)片形成半導(dǎo)體元件
44 一體化補(bǔ)片
46欠裝樹(shù)脂
70 補(bǔ)片
72起模層
74金屬膜
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。下圖中，為簡(jiǎn)化說(shuō)明， 由同一參照符號(hào)表示實(shí)質(zhì)上具有同一功能的結(jié)構(gòu)要素。本發(fā)明不限于以下 的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)
圖1是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成方法的工序剖 面圖。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用配線基板作為電子部件的 情況進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1 (a)所示，在平板10的一側(cè)面上，在與配線基板14的補(bǔ)片形 成用的端子部16對(duì)應(yīng)的位置形成突起部12。就這樣的突起部12而言，例 如使用光刻工藝在平板10上形成規(guī)定的圖案后，以該圖案為掩模，通過(guò) 蝕刻或噴砂等去除平板10的不需要的部分，由此能夠以規(guī)定的節(jié)距形成 具有一定高度的突起部12?；蛘咭部梢酝ㄟ^(guò)印刷方式形成突起部12。需 要說(shuō)明的是，作為平板IO，例如可使用玻璃板、陶瓷板、硅板或具有耐熱 性的塑料板等。
另外，配線基板14既可以為多層基板，也可以為兩面配線基板。作 為基材，只要是耐受補(bǔ)片的熔融溫度的材料，就沒(méi)有特別限制，可以是玻 璃環(huán)氧基板、聚酰亞胺基板等樹(shù)脂基板、陶瓷基板或玻璃基板、進(jìn)而也可 以是硅基板。
另外，在配線基板14的形成有端子部16的面上也可以形成未圖示的 導(dǎo)體配線。在導(dǎo)體配線上也形成后述的樹(shù)脂組成物18的情況下，優(yōu)選在 導(dǎo)體配線的表面預(yù)先形成未涂敷補(bǔ)片的材料，例如抗鍍敷劑等樹(shù)脂膜或無(wú) 機(jī)絕緣膜等。另外，為高精度地規(guī)定后述的補(bǔ)片成長(zhǎng)的端子部16的區(qū)域， 優(yōu)選在端子部16的周?chē)残纬煽瑰兎髣┑取?br> 其次，如圖1 (b)所示，在配線基板14的形成有端子部16的區(qū)域涂 敷規(guī)定量的樹(shù)脂組成物18。具體而言，在平板10抵接樹(shù)脂組成物18時(shí)， 樹(shù)脂組成物18擴(kuò)散涂敷，將配線基板14的端子部16全部覆蓋，且設(shè)定 為填充到設(shè)于平板10和配線基板14之間的一定間隙的量。此時(shí)的樹(shù)脂組 成物18使用膏狀且粘度較大的物質(zhì)。該樹(shù)脂組成物18是在樹(shù)脂20中含 有焊料粉末22的物質(zhì)。另外，樹(shù)脂組成物18不僅為膏狀，而且在室溫下 也可以為片狀。
需要說(shuō)明的是，理想的是，在涂敷樹(shù)脂組成物18之前，用例如丙酮 及乙醇等有機(jī)溶劑或清洗液對(duì)配線基板14的表面、特別是端子部16的表 面進(jìn)行清潔化處理。
其次，如圖1 (C)所示，按照配線基板14的端子部16和平板10的
突起部12對(duì)置的方式將配線基板14和平板10對(duì)位，使平板10抵接在樹(shù) 脂組成物18上。通過(guò)該抵接，樹(shù)脂組成物18在配線基板14和平板10之 間均勻地?cái)U(kuò)散，且保持規(guī)定厚度，形成大致密閉空間。即使這樣抵接，平 板10的突起部12也可以設(shè)定為不與配線基板14的端子部16接觸。艮卩， 突起部12的高度形成為比平板10與樹(shù)脂組成物18抵接時(shí)的樹(shù)脂組成物 18的厚度小。
此時(shí)，為將平板IO和配線基板14保持一定的間隙，優(yōu)選將配線基板 14和平板10機(jī)械固定。而且，在該情況下，若保持平板10和配線基板 14之間的平行度，則是更優(yōu)選的。
需要說(shuō)明的是，作為將樹(shù)脂組成物18供給平板10和配線基板14的 間隙的方法，也可以使用如下方法，即，在將平板10和配線基板14預(yù)先 彼此對(duì)置配置后，使用例如噴嘴等在平板IO和配線基板14之間的間隙注 入樹(shù)脂組成物18。
其次，如圖1 (d)所示，至少將樹(shù)脂組成物18加熱到焊料粉末22 熔融的溫度。需要說(shuō)明的是，就樹(shù)脂組成物18的加熱而言，既可以從配 線基板14側(cè)用加熱器加熱，也可以從平板IO側(cè)用加熱器加熱?；蛘咭部?以是將整體置入加熱爐中全面迸行加熱的方法?；蛘咭部梢哉丈湮⒉?，只 是將樹(shù)脂組成物18及其附近加熱。
在該加熱溫度下，構(gòu)成樹(shù)脂組成物18的樹(shù)脂20的粘度減小，流動(dòng)性 增加。熔融的焊料粉末22在樹(shù)脂20中移動(dòng)，自聚集到潤(rùn)濕性高的端子部 16上。這樣，通過(guò)使焊料在端子部16上逐漸成長(zhǎng)，最終以包圍突起部12 的方式成長(zhǎng)到平板10的表面，形成焊料補(bǔ)片24。
在此，樹(shù)脂組成物18中也可以含有在該加熱溫度下沸騰或分解從而 排出氣體的添加劑。由于含有排出氣體的樹(shù)脂組成物18被填充到由平板 IO和配線基板14封閉成的空間內(nèi)，故氣體引起樹(shù)脂組成物18移動(dòng)(即對(duì) 流)，使焊料粉末22強(qiáng)制移動(dòng)。最終氣體從平板10和配線基板14之間的 外周部的間隙排出到外部空間。
需要說(shuō)明的是，添加劑(下面稱(chēng)為對(duì)流添加劑)的沸騰或分解可以未 必在達(dá)到焊料粉末22的熔融溫度后進(jìn)行。也可以以比焊料粉末22的熔融 溫度低的溫度沸騰或分解，產(chǎn)生氣體。
在樹(shù)脂組成物18中產(chǎn)生的氣體邊在樹(shù)脂組成物18中對(duì)流邊到達(dá)外周
部并向外部排出，因此，焊料粉末22受到由該氣體引起的對(duì)流能量，也 在樹(shù)脂組成物18中移動(dòng)。通過(guò)該效果，焊料粉末22自聚集在端子部16， 形成均勻的補(bǔ)片形狀。這樣，焊料在端子部16上成長(zhǎng)，最終以包圍突起 部12的方式成長(zhǎng)到平板10的表面，形成焊料補(bǔ)片24。
其次，如圖1 (e)所示，在形成焊料補(bǔ)片24后(在樹(shù)脂組成物18中 加入了對(duì)流添加劑的情況下，沒(méi)有對(duì)流添加劑引起的氣體排出后)，使樹(shù) 脂20硬化。在樹(shù)脂20硬化后，停止加熱，將焊料補(bǔ)片24冷卻使其硬化。 硬化結(jié)束之后，將平板10去除，由此在配線基板14的端子部16上形成 中央部具有洼部24a的焊料補(bǔ)片24。
由此，得到在配線基板14的端子部16上形成有中央部具有洼部24a 的焊料補(bǔ)片24的焊料補(bǔ)片形成配線基板40。
該焊料補(bǔ)片24由于其高度由平板10和配線基板14的間隙規(guī)定，故 可使焊料補(bǔ)片24的高度非常均勻。另外，橫向直徑由端子部16的形狀大 致規(guī)定。該端子部16的形狀由于可通過(guò)光刻工藝高精度地形成，故有關(guān) 其橫向的直徑，也可以非常均勻地形成。而且，洼部24a的形狀由突起部 12規(guī)定，但只要通過(guò)光刻工藝加工突起部12，就同樣能夠形成均勻形狀 的洼部24a。
因此，本實(shí)施方式中形成的焊料補(bǔ)片24的高度、橫向直徑及洼部24a 均能夠非常均勻地形成。由此，可使用該焊料補(bǔ)片形成配線基板，在配線 基板上成品率高地安裝半導(dǎo)體元件等。
需要說(shuō)明的是，在配線基板14上，也可以在形成焊料補(bǔ)片的區(qū)域以 外的面上安裝半導(dǎo)體元件及無(wú)源部件等。 (第二實(shí)施方式)
圖2是示意性示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成方法的工序 剖面圖。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用半導(dǎo)體元件34作為電 子部件的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第一實(shí)施方式共同的工序，不限于 本實(shí)施方式中的說(shuō)明，也可以適當(dāng)使用第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的各種條 件、材料等。
如圖2 (a)所示，在平板30的一側(cè)面上，在與半導(dǎo)體元件34的補(bǔ)片 形成用端子部36對(duì)應(yīng)的位置處形成凹部32。就這樣的凹部32而言，例如 使用光刻工藝在平板30上形成規(guī)定的圖案后，以該圖案為掩模，進(jìn)行蝕 刻或噴砂等，若這樣的話，就能夠以規(guī)定的節(jié)距形成具有規(guī)定深度的凹部 32。需要說(shuō)明的是，作為平板30，例如可使用玻璃板、陶瓷板、硅板或具 有耐熱性的塑料板等。
其次，如圖2 (b)所示，在半導(dǎo)體元件34的形成有端子部36的區(qū)域 涂敷規(guī)定量的樹(shù)脂組成物19。具體而言，在抵接平板30時(shí)，樹(shù)脂組成物 19擴(kuò)散涂敷，將半導(dǎo)體元件34的端子部36全部覆蓋，且設(shè)定為填充到設(shè) 于平板30和半導(dǎo)體元件34之間的一定間隙的量。此吋的樹(shù)脂組成物19 使用膏狀且粘度較大的物質(zhì)。該樹(shù)脂組成物19的構(gòu)成為，以焊料粉末23、 對(duì)流添加劑(未圖示)及樹(shù)脂21為主要成分。樹(shù)脂組成物19不僅為膏狀， 在室溫下也可以為片狀。
需要說(shuō)明的是，理想的是，在涂敷樹(shù)脂組成物19之前，用例如丙酮 及乙醇等有機(jī)溶劑或清洗液對(duì)半導(dǎo)體元件34的表面、特別是端子部36的 表面進(jìn)行清潔化處理。
其次，如圖2 (c)所示，按照半導(dǎo)體元件34的端子部36和平板30 的凹部32對(duì)置的方式將半導(dǎo)體元件34和平板30對(duì)位，使平板30抵接在 樹(shù)脂組成物19上。通過(guò)該抵接，樹(shù)脂組成物19在半導(dǎo)體元件34和平板 30之間均勻地?cái)U(kuò)散，且保持規(guī)定厚度，形成大致密閉區(qū)域。
此時(shí)，為將平板30和半導(dǎo)體元件34保持一定的間隙，優(yōu)選將半導(dǎo)體 元件34和平板30機(jī)械固定。而且，該情況下，若保持平板30和半導(dǎo)體 元件34之間的平行度，則是更優(yōu)選的。
其次，如圖2 (d)所示，至少將樹(shù)脂組成物19加熱到焊料粉末23 熔融的溫度。需要說(shuō)明的是，就樹(shù)脂組成物19的加熱而言，既可以從半 導(dǎo)體元件34側(cè)用加熱器加熱，也可以從平板30側(cè)用加熱器加熱。或者也 可以是將整體置入加熱爐中全面進(jìn)行加熱的方法。或者也可以照射微波， 僅將樹(shù)脂組成物19和其附近加熱。
在該加熱溫度下，構(gòu)成樹(shù)脂組成物19的樹(shù)脂21的粘度減小，流動(dòng)性 增加。同時(shí)，在該溫度下對(duì)流添加劑沸騰或分解，排出氣體。此時(shí)，由于
含有排出氣體的樹(shù)脂組成物19被填充到由平板30和半導(dǎo)體元件34封閉 的區(qū)域內(nèi)，故氣體引起樹(shù)脂組成物19移動(dòng)(即對(duì)流)，使焊料粉末23強(qiáng) 制移動(dòng)。最終氣體從平板30和半導(dǎo)體元件34之間的外周部的間隙排出到 外部空間。
需要說(shuō)明的是，對(duì)流添加劑的沸騰或分解可以未必在達(dá)到焊料粉末23 的熔融溫度后進(jìn)行。也可以以比焊料粉末23的熔融溫度低的溫度沸騰或 分解，產(chǎn)生氣體。
在樹(shù)脂組成物19中產(chǎn)生的氣體邊在樹(shù)脂組成物19中對(duì)流邊到達(dá)外周 部并向外部排出，因此，焊料粉末23受到該氣體引起的對(duì)流能量，也在 樹(shù)脂組成物19中移動(dòng)。通過(guò)該效果，焊料粉末23自聚集在端子部36，形 成均勻的補(bǔ)片形狀。這樣，補(bǔ)片在端子部36上成長(zhǎng)，最終成長(zhǎng)到平板30 的凹部32，形成兩段形狀的焊料補(bǔ)片38。
其次，如圖2 (e)所示，在形成焊料補(bǔ)片38后，停止加熱，將焊料 補(bǔ)片38冷卻使其硬化。硬化結(jié)束之后，將平板30去除，由此在半導(dǎo)體元 件34的端子部36上形成中央部具有突狀部38a的焊料補(bǔ)片38。之后，若 通過(guò)蝕刻等將樹(shù)脂21去除，則得到形成有圖2 (e)所示那樣的兩段形狀 的焊料補(bǔ)片38的焊料補(bǔ)片形成半導(dǎo)體元件42。
該焊料補(bǔ)片38由于其高度由平板30和半導(dǎo)體元件34的間隙規(guī)定， 故可設(shè)為非常均勻的高度。另外，橫向的直徑由端子部36的形狀大致規(guī) 定。該端子部36的形狀由于可通過(guò)光刻工藝高精度地形成，故有關(guān)其橫 向的直徑，也可以非常均勻地形成。而且，突狀部38a的形狀由凹部32 規(guī)定，但只要通過(guò)光刻工藝加工凹部32，就同樣能夠形成均勻形狀的突狀 部38a。因此，本實(shí)施方式中制作的焊料補(bǔ)片38的高度、橫向的直徑及突 狀部38a均能夠非常均勻地形成。
在上述第一及第二實(shí)施方式中，作為配線基板14或半導(dǎo)體元件34的 加熱溫度，優(yōu)選根據(jù)構(gòu)成樹(shù)脂組成物18、 19的成分設(shè)定最佳的溫度曲線。 例如，在使用錫_銀一銅(Sn—Ag—Cu)合金焊料作為焊料粉末22、 23， 使用異丙醇作為對(duì)流添加劑的情況下，作為最終到達(dá)溫度，優(yōu)選設(shè)定為230 。C 24(TC的溫度范圍。
另外，當(dāng)在連接結(jié)束后使樹(shù)脂21熱硬化時(shí)，例如在使用環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，
優(yōu)選加熱到10(TC 25(TC的范圍。
需要說(shuō)明的是，作為焊料粉末22、 23，不限于上述的Sn—Ag — Cu合 金。例如也可以使用錫一鋅(Sn—Zn)系合金焊料、錫一鉍(Sn—Bi)系 合金焊料、銅一銀(Cu—Ag)系合金焊料、錫(Sn)焊料、銦(In)焊料、 或鉛(Pb)系焊料等。
另外，作為對(duì)流添加劑，只要是乙醇及酯等脂肪族及芳香族系的溶劑 等加熱到作業(yè)溫度時(shí)因沸騰或分解而產(chǎn)生氣體的物質(zhì)即可。也可以是在加 熱作為電子部件的配線基板14及半導(dǎo)體元件34，在使焊料粉末22、 23 熔融的溫度下沸騰或分解從而排出氣體的材料。需要說(shuō)明的是，樹(shù)脂組成 物18、 19中，為去除焊料粉末22、 23的表面及端子部16、 36的面上形 成的氧化膜，也可以含有松香等氧化膜去除劑。
另外，在第一及第二實(shí)施方式中，焊料粉末22、 23自聚集而成長(zhǎng)的 端子部16、 36為圓形狀。在該圓形部，焊料補(bǔ)片選擇性地自聚集而成長(zhǎng)。 該端子部16、 36的至少表面優(yōu)選形成相對(duì)焊料潤(rùn)濕性好的金屬材料、例 如金(Au)。另外，不僅使用銀(Ag)、銅(Cu)、鈀(Pb)、銠(Rh)、鉑 (Pt)、銥(Ir)等金屬材料，也可以使用構(gòu)成焊料的錫(Sn)及銦(In) 等。需要說(shuō)明的是，端子部16、 36的形狀除圓形狀以外，也可以為橢圓 形狀、四邊形、線狀等，沒(méi)有特別限定。
再有，理想的是，在含有導(dǎo)體配線等且想要抑制悍料自聚集成長(zhǎng)的區(qū) 域形成例如由氧化膜或氮化膜、氧化氮化膜等無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的表面保護(hù) 膜、或由聚酰亞胺、環(huán)氧樹(shù)脂等樹(shù)脂構(gòu)成的表面保護(hù)膜。
另外，在第一及第二實(shí)施方式中，在樹(shù)脂組成物18、 19上抵接平板 10、 30，以施加壓力的狀態(tài)加熱配線基板14及半導(dǎo)體元件34，但未必需 要加壓。只要具有配線基板14及半導(dǎo)體元件34不會(huì)因來(lái)自對(duì)流添加劑的 氣體而動(dòng)作的程度的形狀和重量，則也可以不特別加壓。
另外，在第一及第二實(shí)施方式中，加熱樹(shù)脂組成物18、 19，使樹(shù)脂組 成物中含有的焊料粉末22、 23熔融，但也可以加熱到焊料粉末不熔融的 溫度，使樹(shù)脂組成物18、 19中含有的添加劑沸騰或分解而排出氣體，該 排出的氣體使樹(shù)脂組成物18、 19進(jìn)一步移動(dòng)，通過(guò)表面張力使樹(shù)脂組成 物18、 19自聚集到端子部16、 36上。該情況下，進(jìn)一步加熱自聚集后的
樹(shù)脂組成物18、 19,使樹(shù)脂組成物中含有的焊料粉末22、 23熔融，使焊 料自聚集到端子部16、 36上，由此可形成焊料補(bǔ)片24、 38。
這樣，在使含有焊料粉末的樹(shù)脂組成物自聚集到端子部上而形成焊料 補(bǔ)片的情況下，例如在使用形成有凹部32的平板30實(shí)施第二實(shí)施方式時(shí)， 由于流動(dòng)的樹(shù)脂組成物19容易滯留在凹部32處，故可使樹(shù)脂組成物19 容易地自聚集到端子部36上，然后，通過(guò)使焊料粉末23熔融，可在端子 部36上形成焊料補(bǔ)片38。該情況下，焊料補(bǔ)片38可不增大平板30和半 導(dǎo)體元件34 (或配線基板14)之間的間隙，形成高度高的焊料補(bǔ)片38。 需要說(shuō)明的是，若在將焊料補(bǔ)片38硬化前去除平板30，則也可以在大致 維持高度的同時(shí)形成沒(méi)有突狀部38a (不是兩段形狀)的焊料補(bǔ)片38。 (第三實(shí)施方式)
圖3是示意性示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的 工序剖面圖。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的特征 在于，使用利用第一實(shí)施方式的方法形成的焊料補(bǔ)片形成配線基板40和 利用第二實(shí)施方式的方法形成的焊料補(bǔ)片形成半導(dǎo)體元件42進(jìn)行安裝。
圖3 (a)是將形成有中央具有突狀部38a的焊料補(bǔ)片38的半導(dǎo)體元 件34和形成有中央具有洼部24a的焊料補(bǔ)片22的配線基板14進(jìn)行了對(duì) 位的狀態(tài)。此時(shí)，形成洼部24a的內(nèi)徑比突狀部38a的外徑稍小。另外， 半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片38使用比配線基板12的焊料補(bǔ)片24的融點(diǎn)高 的材料。
圖3 (b)示出將半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片38的突狀部38a嵌合于配 線基板14的焊料補(bǔ)片24的洼部24a的狀態(tài)。由于半導(dǎo)體元件34的補(bǔ)片 38為高融點(diǎn)材料，故通常比配線基板14的焊料補(bǔ)片24硬。因此，將焊料 補(bǔ)片38的突狀部38a按照壓開(kāi)焊料補(bǔ)片24的洼部24a的方式嵌合。這樣， 雖然在配線基板14的焊料補(bǔ)片24上施加大面積的力，但由于在焊料補(bǔ)片 24的外周部具有樹(shù)脂20，故焊料補(bǔ)片24的形狀不會(huì)被破壞。
而且，當(dāng)將配線基板14的焊料補(bǔ)片24加熱到其不會(huì)熔融的程度的溫 度時(shí)，可更順暢地進(jìn)行嵌合。通過(guò)這樣進(jìn)行嵌合，進(jìn)行電連接、機(jī)械連接。
通過(guò)以上那樣的安裝方法，可將半導(dǎo)體元件34安裝在配線基板14上。 根據(jù)該方法，即使在常溫下也可以連接，但若加熱到配線基板14的焊料
補(bǔ)片24不熔融的程度的溫度，則能夠以更小的負(fù)荷進(jìn)行連接。
需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，對(duì)采用嵌合方式的連接進(jìn)行了說(shuō)明，
但本發(fā)明不限于此。例如，也可以在將半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片38的突 狀部38a嵌合到配線基板14的焊料補(bǔ)片24的洼部24a后，將低融點(diǎn)側(cè)的 焊料補(bǔ)片加熱到熔融溫度后再接合?；蛘咭部梢詫⒏呷邳c(diǎn)側(cè)的焊料補(bǔ)片加 熱到熔融溫度后再接合。若這樣加熱接合，則各焊料補(bǔ)片的焊料熔融而一 體化，因此，也能夠進(jìn)一步增大機(jī)械強(qiáng)度。
另外，在進(jìn)行這樣的連接后，通過(guò)進(jìn)一步填充欠裝樹(shù)脂，可進(jìn)一步增 大半導(dǎo)體元件34和配線基板14的機(jī)械連接強(qiáng)度。
另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片38和配線基板 14的焊料補(bǔ)片24的材料不同的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此。
另外，配線基板40的具有凹部的焊料補(bǔ)片24及半導(dǎo)體元件34的具 有的突狀部的焊料補(bǔ)片38使用利用第一及第二實(shí)施方式的方法形成的部 件，但在只形成任一個(gè)焊料補(bǔ)片時(shí)，也可以應(yīng)用第一或第二實(shí)施方式的方 法。另外，也可以將凹部和突狀部相反地形成。
圖4是示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的變形例的半導(dǎo)體元 件安裝構(gòu)造體的剖面圖。該安裝構(gòu)造體中，半導(dǎo)體元件的焊料補(bǔ)片和配線 基板的焊料補(bǔ)片使用相同的焊料材料。
在該安裝方法中，在將半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片的突狀部嵌合到配 線基板14的焊料補(bǔ)片的凹部之后，將其加熱到焊料的熔融溫度，從而連 接兩者。通過(guò)熔融，各焊料補(bǔ)片熔融而成為一體化補(bǔ)片44。該情況下，在 配線基板14的焊料補(bǔ)片的外周部設(shè)有樹(shù)脂20，該樹(shù)脂20在焊料的熔融溫 度下也保持其形狀。另外，也可以在形成一體化補(bǔ)片44后，注入欠裝樹(shù) 脂46來(lái)增強(qiáng)半導(dǎo)體元件安裝構(gòu)造體。
由此， 一體化補(bǔ)片44可不形成為半球形狀而是維持縱長(zhǎng)形狀。另外， 在烙融之前，由于半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片和配線基板14的焊料補(bǔ)片嵌 合，故難以產(chǎn)生位置偏移。其結(jié)果是，與現(xiàn)有的安裝方法相比，可進(jìn)行精 密節(jié)距的連接。
圖5是示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝方法的其它變形例的半導(dǎo) 體元件安裝構(gòu)造體的剖面圖。在該安裝構(gòu)造體中，半導(dǎo)體元件的焊料補(bǔ)片
和配線基板的焊料補(bǔ)片使用不同的焊料材料。另外，在半導(dǎo)體元件34側(cè) 也殘留有樹(shù)脂21。
在該安裝方法中，將半導(dǎo)體元件34的焊料補(bǔ)片38的突狀部38a嵌合 并連接于配線基板14的焊料補(bǔ)片24的洼部24a。進(jìn)而通過(guò)將整體加熱， 將配線基板14側(cè)的樹(shù)脂20和半導(dǎo)體元件34側(cè)的樹(shù)脂21粘接而確保機(jī)械 強(qiáng)度。因此，只要使配線基板14側(cè)的樹(shù)脂20或半導(dǎo)體元件34側(cè)的樹(shù)脂 21的任一個(gè)為熱塑性樹(shù)脂或B級(jí)狀態(tài)的樹(shù)脂即可。由于可以利用這些樹(shù) 脂20、 21在焊料安裝時(shí)進(jìn)行密封，故可將工序簡(jiǎn)化。
需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式的安裝方法中使用了不同的焊料材料， 但也可以在使用相同的焊料材料進(jìn)行嵌合后再熔融而一體化。即使是這樣 熔融，樹(shù)脂20、 21也能夠?qū)⒑噶涎a(bǔ)片的周?chē)鼑?，因此?一體化的焊料 補(bǔ)片不會(huì)成為半球形狀，對(duì)于精密節(jié)距而言也不會(huì)有短路不良產(chǎn)生。 (第四實(shí)施方式)
圖6是示意性示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式的焊料補(bǔ)片形成方法的工序 剖面圖。在本實(shí)施方式中，對(duì)使用配線基板54作為電子部件的情況進(jìn)行 說(shuō)明。另外，與第一或第二實(shí)施方式相同的工序不限于本實(shí)施方式中的說(shuō) 明，可適當(dāng)應(yīng)用第一或第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的各種條件、材料等。
如圖6 (a)所示，在平板50的一側(cè)面上，在與配線基板54的補(bǔ)片形 成用的端子部56對(duì)應(yīng)的位置處形成突起部52。該突起部52的高度與涂敷 于端子部56上的樹(shù)脂組成物58的厚度大致相同。
就這樣的突起部52而言，例如在平板50上進(jìn)行光刻工藝，形成規(guī)定
的圖案后，以該圖案為掩模，通過(guò)進(jìn)行蝕刻或噴砂等出去不需要的部分， 據(jù)此，能夠以規(guī)定的節(jié)距形成具有一定高度的突起部52?；蛘咭部梢允褂?樹(shù)脂基材作為平板50，將具有突起部52的形狀的針腳埋入樹(shù)脂基材中立 設(shè)形成。在通過(guò)蝕刻及噴砂形成的情況下，作為平板IO，例如可使用玻璃 板、陶瓷板、或硅板等。另外，不只是埋入針腳的方式，也可以通過(guò)粘接 而形成突起部52。該情況下，不限于使用樹(shù)脂基材，也可以使用玻璃板等。 另外，如圖7所示，在突起部52上形成有起模層72，在該起模層72 的面上形成有相對(duì)于補(bǔ)片潤(rùn)濕性好的金屬膜74。圖7是示出形成有相對(duì)于 在突起部的表面層上形成的起模層和焊料潤(rùn)濕性優(yōu)良的金屬膜的狀態(tài)的
局部放大剖面圖。作為起模層72，例如只要涂敷氟樹(shù)脂等具有耐熱性的樹(shù)
脂材料即可。該起模層72如圖7所示，也可以在平板50的表面形成。另 外，作為金屬膜74，例如也可以通過(guò)蒸鍍等形成與樹(shù)脂組成物58中所含 的焊料粉末62相同的焊料來(lái)使用?；蛘咭部梢允褂脴?gòu)成焊料粉末62的單 體元素?；蛘咭部梢酝ㄟ^(guò)蒸鍍或鍍敷等形成相對(duì)于焊料潤(rùn)濕性好的金 (Au)、銀(Ag)等金屬。在通過(guò)蒸鍍進(jìn)行形成時(shí)，只要在整個(gè)面上形成 后利用光刻工藝和蝕刻工藝將形成在平板50的表面上的金屬膜去除即可。 另外，也可以只是形成起模層72或金屬膜74中的任一個(gè)。需要說(shuō)明的是， 起模層72和金屬膜74在圖6中未圖示。
另外，配線基板54既可以為多層結(jié)構(gòu)，也可以為兩面配線基板。作 為基材，只要是耐受焊料的熔融溫度的材料，就沒(méi)有特別限制，可以是玻 璃環(huán)氧樹(shù)脂基板、聚酰亞胺基板等樹(shù)脂基板、陶瓷基板或玻璃基板、進(jìn)而 也可以是硅基板。
在配線基板54的形成有端子部56的面上也形成有未圖示的導(dǎo)體配 線。當(dāng)在這些導(dǎo)體配線上也形成有樹(shù)脂組成物58時(shí)，優(yōu)選在形成于該面 上的導(dǎo)體配線的表面上形成未涂敷焊料的材料、例如抗鍍敷劑等樹(shù)脂膜或 無(wú)機(jī)絕緣膜等。另外，為了高精度地規(guī)定焊料成長(zhǎng)的端子部56的區(qū)域， 優(yōu)選在端子部56的周?chē)残纬煽瑰兎髣┑取?br> 其次，如圖6 (b)所示，在配線基板54的形成有端子部56的區(qū)域涂 敷規(guī)定量的樹(shù)脂組成物58。具體而言，在抵接平板50時(shí)，樹(shù)脂組成物58 擴(kuò)散涂敷，將配線基板54的端子部56全部覆蓋，且設(shè)定為填充到設(shè)于平 板50和配線基板54之間的一定間隙的量。此時(shí)的樹(shù)脂組成物58使用膏 狀且粘度較大的物質(zhì)。該樹(shù)脂組成物58為含有焊料粉末62、對(duì)流添加劑 (未圖示)及樹(shù)脂60為主成分的構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，樹(shù)脂組成物58不 僅為膏狀，而且在室溫下也可以為片狀。另外，理想的是，在涂敷樹(shù)脂組 成物58之前，配線基板54的表面特別是端子部56的表面用例如丙酮及 乙醇等有機(jī)溶劑或清洗液進(jìn)行清潔化處理。
其次，如圖6 (c)所示，按照配線基板54的端子部56和平板50的 突起部52對(duì)置的方式將配線基板54和平板50對(duì)位。然后，按照平板50 的突起部52接觸端子部56的方式壓下端子部56，同時(shí)使平板50的表面
抵接在樹(shù)脂組成物58上。通過(guò)該抵接，樹(shù)脂組成物58在配線基板54和 平板50之間均勻地?cái)U(kuò)散，且保持規(guī)定的厚度，形成大致密閉空間。通過(guò) 這樣抵接，利用平板50的突起部52，可將配線基板54和平板50的間隔 保持一定。此時(shí)，理想的是，平板50和配線基板54機(jī)械固定。
其次，如圖6 (d)所示，至少將樹(shù)脂組成物58加熱到焊料粉末62 熔融的溫度。就樹(shù)脂組成物58的加熱而言，既可以從配線基板54側(cè)用加 熱器加熱，也可以從平板50側(cè)用加熱器加熱?；蛘咭部梢允菍⒄w置入 加熱爐中全面進(jìn)行加熱的方法?；蛘咭部梢哉丈湮⒉ǎ瑑H將樹(shù)脂組成物58 和其附近加熱。
在該加熱溫度下，構(gòu)成樹(shù)脂組成物58的樹(shù)脂60的粘度減小，流動(dòng)性 增加。同時(shí)，在該溫度下，對(duì)流添加劑沸騰或分解，排出氣體。此時(shí)，由 于含有排出氣體的樹(shù)脂組成物58被填充到由平板50和配線基板54封閉 成的空間內(nèi)，故氣體從平板50和配線基板54之間的外周部的間隙排出到 外部空間。
對(duì)流添加劑的沸騰或分解可以未必在達(dá)到焊料粉末62的熔融溫度后 進(jìn)行。也可以以比焊料粉末62的熔融溫度低的溫度沸騰或分解，產(chǎn)生氣 體。
在樹(shù)脂組成物58中產(chǎn)生的氣體邊在樹(shù)脂組成物58中對(duì)流邊到達(dá)外周 部并向外部排出，因此，焊料粉末62受到該氣體引起的對(duì)流能量，也激 烈地在樹(shù)脂組成物58中移動(dòng)。通過(guò)該效果，焊料粉末62自聚集在端子部 56，形成均勻的補(bǔ)片形狀。另外，由于在突起部52的表面形成有相對(duì)于 焊料潤(rùn)濕性良好的金屬膜74，故焊料粉末62也自聚集在突起部52。因此， 在本實(shí)施方式中，在端子部56和突起部52的區(qū)域，焊料同時(shí)成長(zhǎng)。
這樣，焊料在端子部56和突起部52的表面上成長(zhǎng)，最終以包圍突起 部52的方式成長(zhǎng)到平板50的表面，形成焊料補(bǔ)片64。
其次，如圖6 (e)所示，在形成焊料補(bǔ)片64后，停止加熱，將焊料 補(bǔ)片64冷卻使其硬化。硬化結(jié)束之后，將平板50去除，由此在配線基板 54的端子部56上形成中央部具有達(dá)到端子部56的洼部64a的焊料補(bǔ)片 64。由于在突起部52的表面形成有起模層72，故在去除平板50時(shí)，可在 起模層72和金屬膜74之間容易離開(kāi)。 '
在使用熱塑性樹(shù)脂作為樹(shù)脂組成物58的樹(shù)脂60時(shí)，停止加熱并使其
冷卻，由此樹(shù)脂60也硬化。
由此，可得到在配線基板54的端子部56上形成有中央部具有到達(dá)端 子部56的洼部64a的焊料補(bǔ)片64的焊料補(bǔ)片形成電子部件、即焊料補(bǔ)片 形成配線基板。
該焊料補(bǔ)片64由于其高度由平板50和配線基板54的間隙規(guī)定，故 可使焊料補(bǔ)片64的高度非常均勻。另外，由于焊料的成長(zhǎng)是在端子部56 和突起部52的多個(gè)區(qū)域成長(zhǎng)的，故橫向的直徑不太寬，從而可形成高的 焊料補(bǔ)片64。另外，中央部具有到達(dá)端子部56的洼部64a，例如若安裝 半導(dǎo)體元件，則能夠成品率高地進(jìn)行安裝。
圖8是示出在具有本實(shí)施方式中制作的焊料補(bǔ)片64的配線基板54上 安裝了半導(dǎo)體元件66的安裝構(gòu)造體的剖面圖。在半導(dǎo)體元件66上，在端 子部68的表面設(shè)有與焊料補(bǔ)片64的洼部64a的形狀大致相同的補(bǔ)片70。 例如也可以通過(guò)鍍敷金(Au)來(lái)形成補(bǔ)片70?；蛘咭部梢砸噪p端補(bǔ)片的 方式形成。
當(dāng)將半導(dǎo)體元件66的補(bǔ)片70嵌合于配線基板54的焊料補(bǔ)片64的洼 部64a時(shí)，進(jìn)行電連接、機(jī)械連接。之后，當(dāng)加熱熱可塑性或B級(jí)狀態(tài)的 樹(shù)脂60并對(duì)其進(jìn)行按壓時(shí)，樹(shù)脂60軟化，也粘接在半導(dǎo)體元件66的表 面。由此，將安裝區(qū)域密封。
在本實(shí)施方式中，在配線基板上形成有焊料補(bǔ)片，但本發(fā)明不限于此， 也可以在半導(dǎo)體元件上形成上述那樣的焊料補(bǔ)片。該情況下，由于可以以 晶片狀態(tài)形成，故可更有效地進(jìn)行焊料補(bǔ)片的形成。
另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)凸型及凹型的焊料補(bǔ)片的形成進(jìn)行了說(shuō)明， 但本發(fā)明不限于此，也可以形成為三棱柱、四棱柱、火山口形狀、兩段突 起等復(fù)雜的形狀。
以上用優(yōu)選實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但這種表述不是限定事項(xiàng)，當(dāng)然 可進(jìn)行各種改變。
本實(shí)施方式中的"嵌合"是指，將在半導(dǎo)體元件或配線基板的一方形 成的焊料補(bǔ)片的突狀部插入到在半導(dǎo)體元件或配線基板的另一方形成的 凹部的狀態(tài)，未必是無(wú)間隙嵌合的狀態(tài)。
另外，本實(shí)施方式中的"對(duì)流"是指作為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的對(duì)流，由于排出 到樹(shù)脂組成物中的氣體運(yùn)動(dòng)，從而給予分散到樹(shù)脂組成物中的焊料粉末動(dòng) 能，只要是給予促進(jìn)焊料粉末移動(dòng)的作用的運(yùn)動(dòng)，則可以為任意運(yùn)動(dòng)方式。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的焊料補(bǔ)片形成方法及半導(dǎo)體元件的安裝方法可提供能夠進(jìn) 行高密度安裝的焊料補(bǔ)片形成方法、同時(shí)可提供可靠性高的半導(dǎo)體元件的 安裝方法。
權(quán)利要求
1、一種焊料補(bǔ)片形成方法，是在具有多個(gè)端子部的電子部件的該端子部上形成焊料補(bǔ)片的方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備在表面形成有多個(gè)突起部或凹部的平板的工序；將所述平板與所述電子部件相對(duì)配置，并向所述平板和所述電子部件的間隙供給含有焊料粉末的樹(shù)脂組成物的工序；加熱所述樹(shù)脂組成物，使該樹(shù)脂組成物中含有的所述焊料粉末熔融，通過(guò)使該熔融的焊料粉末自聚集到所述端子部上而使之成長(zhǎng)到所述平板的表面，由此在所述端子部上形成焊料補(bǔ)片的工序；以及在冷卻所述焊料補(bǔ)片并使其硬化后，去除所述平板的工序，其中，所述焊料補(bǔ)片具有與所述突起部對(duì)應(yīng)的洼部或與所述凹部對(duì)應(yīng)的突狀部。
2、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，所述樹(shù)脂 組成物在形成所述焊料補(bǔ)片的工序中還含有加熱所述樹(shù)脂組成物時(shí)沸騰 或分解并排出氣體的對(duì)流添加劑。
3、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，供給所述 樹(shù)脂組成物的工序包括向所述電子部件上供給所述樹(shù)脂組成物的工序；和與所述電子部件對(duì)置地使所述平板抵接所述樹(shù)脂組成物的表面的工序。
4、 如權(quán)利要求3所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，在使所述 平板與所述樹(shù)脂組成物抵接的工序中，使所述突起部與所述端子部接觸地使所述平板與所述樹(shù)脂組成物的 表面抵接。
5、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，所述電子 部件是配線基板或半導(dǎo)體元件。
6、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，在所述突 起部或所述凹部的表面形成有相對(duì)于焊料具有潤(rùn)濕性的金屬膜。
7、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，在所述突 起部或所述凹部的表面形成有相對(duì)于該突起部或該凹部具有起模性的起 模層。
8、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，在去除所 述平板的工序之后，還含有去除所述樹(shù)脂組成物的工序。
9、 如權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法，其特征在于，形成所述焊料補(bǔ)片的工序包括下述工序加熱所述樹(shù)脂組成物，使所述樹(shù)脂組成物自聚集到所述端子部上，然 后，進(jìn)一步加熱所述樹(shù)脂組成物，使該樹(shù)脂組成物中含有的所述焊料粉末 熔融，通過(guò)使該熔融的焊料粉末自聚集到所述端子部上而使之成長(zhǎng)到所述 平板的表面，由此，在所述端子部上形成焊料補(bǔ)片。
10、 一種半導(dǎo)體元件的安裝方法，是在配線基板上安裝半導(dǎo)體元件的 方法，其特征在于，包括在所述半導(dǎo)體元件或所述配線基板中的一個(gè)的端子部上形成具有洼 部的焊料補(bǔ)片的工序；在所述半導(dǎo)體元件或所述配線基板的另一個(gè)的端子部上形成具有突狀部的焊料補(bǔ)片的工序；以及將在所述半導(dǎo)體元件的端子部上形成的焊料補(bǔ)片和在所述配線基板 的端子部上形成的焊料補(bǔ)片彼此嵌合并接合的工序，其中，具有所述洼部的焊料補(bǔ)片及具有所述突狀部的焊料補(bǔ)片的至少 其中之一是通過(guò)所述權(quán)利要求1所述的焊料補(bǔ)片形成方法形成的。
11、 如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征在于，將所述焊料補(bǔ)片彼此嵌合并接合的工序含有使彼此嵌合的所述焊料補(bǔ)片的 至少一方熔融的加熱工序。
12、 如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征在于，所 述半導(dǎo)體元件的焊料補(bǔ)片和所述配線基板的焊料補(bǔ)片由不同的焊料材料 構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可進(jìn)行高密度安裝的焊料補(bǔ)片形成方法，同時(shí)提供一種可靠性高的半導(dǎo)體元件的安裝方法。準(zhǔn)備在表面形成有多個(gè)突起部(12)或凹部(32)的平板(10、30)，將平板與電子部件(14、34)對(duì)置配置，并向平板和電子部件的間隙供給含有焊料粉末(22、23)的樹(shù)脂組成物(18、19)，將樹(shù)脂組成物加熱，使樹(shù)脂組成物中所含的焊料粉末熔融，使熔融后的焊料粉末自聚集到端子部(16、36)上，成長(zhǎng)到平板的表面，由此在端子部上形成焊料補(bǔ)片(24、38)，在將補(bǔ)片冷卻硬化后，將平板去除，由此形成具有與突起部(12)對(duì)應(yīng)的洼部(24a)、或與凹部(32)對(duì)應(yīng)的突狀部(38a)的焊料補(bǔ)片(24、38)。
文檔編號(hào)H01L21/60GK101180717SQ200680018009
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者中谷誠(chéng)一, 北江孝史, 小島俊之, 小松慎五, 山下嘉久 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社