倒裝接合方法、和特征在于包含該倒裝接合方法的固體攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使電子元器件的電極隔著凸點(diǎn)電極與基板的連接端子接合的倒裝接合方法、和特征在于包括該倒裝接合方法的固體攝像裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，作為將半導(dǎo)體元件和固體攝像元件等電子元器件安裝于電路基板和封裝載體等的基板上的方法，使用引線接合法。引線接合法是將極細(xì)的導(dǎo)線的兩端分別接合于電子元器件的電極和基板的電極而獲得電連接的方法。
[0003]但是，近年來，開始使用生產(chǎn)效率更高的倒裝接合方法。倒裝接合方法是，利用作為具有導(dǎo)電性的連接部材的凸點(diǎn)(凸點(diǎn)電極)，將電子元器件的電極與基板的電極(接合端子)接合的方法。在倒裝接合方法中，能夠經(jīng)由凸點(diǎn)將多個(gè)接合部位一并接合，因此與基本上將接合部位逐一按順序利用極細(xì)導(dǎo)線進(jìn)行接合的引線接合方法相比，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。此外，在倒裝接合方法中，作為基板的接合端子的電極的配置不限定于電子元器件的周辺，因此能夠大幅增加接合端子的數(shù)量，并且能夠減小電子元器件的安裝面積，而且還能夠縮短電路的配線長(zhǎng)度。因此，倒裝接合方法適于電子元器件的高密度安裝和高速安裝等。
[0004]作為倒裝接合方法的具體的方式，有隔著導(dǎo)電性膏等中間材料將凸點(diǎn)與基板的電極接合的方式，或者通過熱壓接或同時(shí)使用超聲波的熱壓接將凸點(diǎn)與基板的電極直接接合的方式等。在后者的方式中，由于能夠省略中間材料，因此具有工序數(shù)少，而且能夠縮短接合時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。因此，最近作為倒裝接合方法，多使用與超聲波一起使用的熱壓接(超聲波倒裝接合方法)。
[0005]在超聲波倒裝接合方法中，一般在使凸點(diǎn)承擔(dān)固定載荷的狀態(tài)下施加超聲波振動(dòng)，進(jìn)行凸點(diǎn)與基板的電極的接合。
[0006]在該超聲波倒裝接合方法中，存在接合強(qiáng)度不充分、電連接缺乏可靠性的問題。于是，為了解決上述的問題，一般已知有將施加于凸點(diǎn)的載荷和所施加的超聲波的功率分別分階段地增大，將凸點(diǎn)與基板的電極接合的方法。在該接合方法中，載荷的承受和超聲波的施加同時(shí)開始，因此在凸點(diǎn)的前端還沒充分壓癟的狀態(tài)下施加超聲波。即，在幾乎沒有進(jìn)行凸點(diǎn)與基板的電極的接合的狀態(tài)下施加超聲波，因此伴隨來自超聲波振動(dòng)件的超聲波振動(dòng)，電子兀器件與基板相滑動(dòng)。由此，電子兀器件移動(dòng)，電子兀器件與基板的相對(duì)位置發(fā)生偏移。在這樣的狀態(tài)下，如果進(jìn)一步使承受的載荷増加，并且使超聲波功率増大，則存在凸點(diǎn)與基板的電極的抵接部在發(fā)生位置偏移的狀態(tài)下被接合的問題。
[0007]于是，專利文獻(xiàn)I和2公開了使凸點(diǎn)與基板的電極的抵接狀態(tài)均勻，以進(jìn)行接合強(qiáng)度優(yōu)異的接合的方案。圖6表示專利文獻(xiàn)I中公開的接合方法中的所承受的載荷量和超聲波功率狀態(tài)的推移。圖6中的(a)表示承受的載荷量的推移，(b)表示施加的超聲波的功率狀態(tài)的推移。如圖6所示，在專利文獻(xiàn)I公開的接合方法中，包括:一邊對(duì)電子元器件的突出電極增加施加載荷，一邊將突出電極抵接于襯墊電極的第一工序；對(duì)突出電極一邊增加施加載荷，一邊施加超聲波振動(dòng)，使突出電極熔接于襯墊電極的第二工序；和對(duì)突出電極一邊施加一定載荷，一邊施加超聲波振動(dòng)使突出電極熔接于襯墊電極的第三工序。并記載了如下內(nèi)容:由此，即使在存在基板的高低差以及在各凸點(diǎn)間存在高度的偏差的情況下，也能夠使凸點(diǎn)與基板的電極的抵接狀態(tài)均勻，能夠進(jìn)行接合強(qiáng)度優(yōu)異的接合。
[0008]進(jìn)而，專利文獻(xiàn)2公開包括如下工序的接合方法:一邊施加超聲波，一邊使接合工具以規(guī)定的速度下降，控制凸點(diǎn)的坍塌速度的第一工序；和在第一工序后，一邊施加超聲波，一邊對(duì)接合工具施加規(guī)定的推壓載荷，將凸點(diǎn)接合于被接合面的第二工序。并記載了如下內(nèi)容:由此，能夠逐漸壓潰凸點(diǎn)，能夠使超聲波振動(dòng)充分作用于接合面，其結(jié)果是，能夠提高接合強(qiáng)度。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)公開專利公報(bào)“特開2002 - 43354號(hào)公報(bào)(2002年2月8日公開)”
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)公開專利公報(bào)“專利第4548059號(hào)公報(bào)(2010年9月22日發(fā)行)，，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]在專利文獻(xiàn)I所公開的接合方法中，對(duì)凸點(diǎn)一邊施加載荷一邊施加超聲波振動(dòng)，因此在施加超聲波振動(dòng)的瞬間凸點(diǎn)的剛性發(fā)生變化而降低。因此，在剛施加超聲波振動(dòng)之后的非常短的時(shí)間(數(shù)msec)內(nèi)存在凸點(diǎn)急劇坍塌的傾向。此時(shí)，不能使充分的超聲波振動(dòng)充分地作用于坍塌的部分，因此與基板并不充分地接合。即，由于作為最開始坍塌的部分的凸點(diǎn)中央部不充分地接合，因此存在接合強(qiáng)度弱的問題。
[0015]此外，在專利文獻(xiàn)2公開的接合方法中，由于存在凸點(diǎn)中央部被接合的可能性，因此能夠期待利用專利文獻(xiàn)I公開的接合方法提高接合強(qiáng)度。但是，在各凸點(diǎn)間的高度存在偏差，或基板有翹曲的情況下，各凸點(diǎn)對(duì)基板的各電極(接合端子)的推壓狀態(tài)不均勻。因此，結(jié)果是，凸點(diǎn)和基板的各個(gè)電極的接合狀態(tài)不同，難以確保穩(wěn)定的接合狀態(tài)和可靠性。
[0016]進(jìn)而，伴隨各種電子元器件的小型化，存在電極間距不斷微小化的傾向。為了應(yīng)對(duì)這種傾向，伴隨凸點(diǎn)直徑的小徑化，凸點(diǎn)的高度變低。但是，當(dāng)凸點(diǎn)的高度變低時(shí)，顯著地受到電子元器件所使用的基板的翹曲的影響，電子元器件與基板的間隙部分變窄。因此，在倒裝接合后的密封工序中，電子元器件與基板的間隙中的密封樹脂的流動(dòng)性變差，存在殘留氣泡的缺點(diǎn)。
[0017]于是，本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的是，提供使電子元器件的電極隔著凸點(diǎn)電極與基板的連接端子接合時(shí)的抵接狀態(tài)均勻，并且能夠得到良好的接合強(qiáng)度的倒裝接合方法，和特征在于包括該倒裝接合方法的固體攝像裝置的制造方法。
[0018]用于解決問題的技術(shù)方案
[0019]本發(fā)明的一個(gè)方式的倒裝接合方法，是使電子元器件的電極隔著凸點(diǎn)電極與基板的連接端子接合的倒裝接合方法，為了解決上述問題，其特征在于，包括:進(jìn)行上述電子元器件與上述基板的對(duì)位的對(duì)位工序；在上述對(duì)位工序之后，一邊對(duì)上述電子元器件的電極和上述基板的連接端子的至少任一方進(jìn)行加熱，一邊使上述電子元器件的電極隔著上述凸點(diǎn)電極與上述基板的連接端子接觸的接觸工序；在上述接觸工序之后，對(duì)上述凸點(diǎn)電極不施加超聲波振動(dòng)而施加構(gòu)成上述凸點(diǎn)電極的主體材料(bulk material)的屈服應(yīng)力以上的第一壓力，由此使上述凸點(diǎn)電極的一部分變形的第一施加工序；使上述第一壓力的施加降低或停止的降低/停止工序；和在上述降低/停止工序之后，對(duì)上述凸點(diǎn)電極一邊施加規(guī)定的超聲波振動(dòng)，一邊分階段地施加壓力直至成為構(gòu)成上述凸點(diǎn)電極的主體材料的屈服應(yīng)力以上的第二壓力的第二施加工序。
[0020]本發(fā)明的一個(gè)方式的固體攝像裝置的制造方法，為了解決上述問題，其特征在于包括上述倒裝接合方法。
[0021]本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)異之處，根據(jù)以下所述的記載可充分明白。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖進(jìn)行的以下說明會(huì)變得明白。
[0022]發(fā)明的効果
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式的倒裝接合方法，通過在第一施加工序使凸點(diǎn)電極變形，能夠使凸點(diǎn)電極的高度一致，使凸點(diǎn)電極為與各個(gè)基板的翹曲相適合的高度。即，關(guān)于各凸點(diǎn)電極間的高度偏差、各個(gè)基板的翹曲、基板間的翹曲的偏差，由于在第一施加工序使凸點(diǎn)電極直接與基板接觸，因此能夠使各凸點(diǎn)電極間的高度的偏差和基板的翹曲一同抵消，使凸點(diǎn)電極的高度一致，抑制各凸點(diǎn)電極間的高度的偏差。特別是在本發(fā)明的一個(gè)方式中，由于沒有對(duì)凸點(diǎn)電極施加超聲波振動(dòng)，因此能夠避免因超聲波振動(dòng)而發(fā)生的凸點(diǎn)電極的剛性的降低導(dǎo)致的過度的變形。
[0024]而且，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式的倒裝接合方法，在開始對(duì)凸點(diǎn)電極施加超聲波振動(dòng)的時(shí)刻，由于凸點(diǎn)電極的前端部的一部分已經(jīng)變形，所以在施加超聲波振動(dòng)的瞬間不用擔(dān)心凸點(diǎn)電極會(huì)急劇坍塌。結(jié)果是，即使對(duì)凸點(diǎn)電極施加超聲波振動(dòng)，也能夠在凸點(diǎn)電極與基板的連接端子之間確保充分的接觸面積，因此能夠在凸點(diǎn)