倒装片安装体和倒装片安装方法及倒装片安装装置制造方法及图纸

本发明专利技术的倒装片安装体，包括：电路基板（２１３），具有多个连接端子（２１１）；半导体芯片（２０６），具有与连接端子（２１１）相对配置的多个电极端子（２０７）；箱形状的多孔片（２０５），设在半导体芯片（２０６）的电极端子（２０７）的形成面的相反侧，在半导体芯片（２０６）的外周边向电极端子（２０７）的形成面侧弯折，并抵接在电路基板（２１３）上；电路基板（２１３）的连接端子（２１１）与半导体芯片（２０６）的电极端子（２０７）通过焊料层（２１５）电连接，并且电路基板（２１３）与半导体芯片（２０６）由树脂（２１７）固定。由此，可以提供能够将半导体芯片安装到电路基板上的、生产性及可靠性良好的倒装片安装体和其安装方法及其安装装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将半导体芯片搭载在电路基板上的倒装片安装方法，特 别涉及对于窄节距化的半导体芯片也能够对应的、生产性较高、并且连 接的可靠性良好的倒装片安装体和倒装片安装方法及倒装片安装装置。
技术介绍
近年来，随着在电子设备中使用的半导体集成电路(以下称作半 导体)芯片的高密度、高集成化，半导体芯片的电极端子的多引脚、 窄节距化迅速发展。在这些半导体芯片向电路基板的安装中，为了减少 布线延迟而广泛使用倒装片安装。此外，在倒装片安装中， 一般在半导体芯片的电极端子上形成焊料 凸块，将该焊料凸块与形成在电路基板上的连接端子一起接合。但是，为了将电极端子数超过5000那样的下一代半导体芯片安装 到电路基板上，需要形成对应于100iira以下的窄节距的焊料凸块，在 目前的焊料凸块形成技术中，难以与其对应。此外，由于需要形成对应于电极端子数的多个焊料凸块，所以为了 实现低成本化，还要求每个芯片的搭载节拍的缩短带来的高生产性。同样，半导体芯片为了对应于电极端子的增大，电极端子从周边配 置变化为区域配置。此外，因为高密度化、高集成化的要求，预想半导体工艺会从90nm 向65nm、 45nm发展。结果，布线的微细化进一步发展，所以区域配置 的电极端子上的焊料凸块的形成以及半导体芯片的倒装片安装本身变 得困难。 因此，希望有能够适用于今后的半导体工艺的发展的薄型、高密度 化的倒装片安装方法。以往，作为焊料凸块的形成技术，开发了镀覆法及丝网印刷法等。 但是，镀覆法虽然适合于窄节距，但是有工序变得复杂等生产性问题。 此外，丝网印刷虽然生产性良好，但在使用掩模的方面上不适合于窄节 距化。在这样的状况下，最近开发出了一些在半导体芯片或电路基板的电 极端子上有选择地形成焊料凸块的技术。这些技术不仅适合于细微的焊 料凸块的形成，而且能够将焊料凸块一起形成，所以生产性良好，作为 能够适合于下一代半导体芯片向电路基板的安装的技术受到关注。其中之一，有称作焊料膏法的技术。该技术是将焊料粉与焊剂的混 合物的焊料膏整体涂敷在表面形成了电极端子的电路基板上，通过将电 路基板加热而使焊料粉熔融、在浸润性较高的电极端子上有选择地形成 焊料凸块的技术(例如参照专利文献l)。此外，有称作超级焊料法的技术。该技术是将以有机酸铅盐和金属 锡为主要成分的膏状组成物(化学反应析出型焊料)整体涂敷在形成有电极端子的电路基板上，通过将电路基板加热而产生Pb与Sn的置换反 应，使Pb/Sn的合金有选择地析出在基板的电极端子上的技术(例如参 照专利文献2)。此外，在以往的倒装片安装中，在将半导体芯片搭载在形成有焊料 凸块的电路基板上后，为了将半导体芯片固定在电路基板上，还需要将 称作底部填料的树脂注入到半导体芯片与电路基板之间的工序。由此， 还有工序数增加及成品率降低的问题。所以，作为同时进行半导体芯片与电路基板的相对的电极端子间的 电连接、和半导体芯片向电路基板的固定的方法，开发了使用各向异性 导电材料的倒装片安装技术。这是一种将含有导电粒子的热固化性树脂 供给到电路基板与半导体芯片之间，在将半导体芯片加压的同时将热固化性树脂加热，由此同时实现半导体芯片与电路基板的电极端子间的电 连接、和半导体芯片向电路基板的固定的方法(例如参照专利文献3)。但是，在专利文献1所示那样的焊料膏法及专利文献2所示那样的 超级焊料法中，如果单纯地将膏状组成物通过涂敷供给到电路基板上， 则会发生局部的厚度及浓度的不均匀，在每个电极端子上焊料析出量不 同，所以不能得到高度均匀的焊料凸块。此外，这些方法由于通过涂敷 将膏状组成物供给到在表面上形成有电极端子的有凹凸的电路基板上， 所以对于作为凸部的电极端子上不能供给充分的焊料量，难以得到在倒 装片安装中需要的希望的焊料凸块的高度。此外，在专利文献3所示那样的倒装片安装方法中，在生产性及可 靠性方面有如以下所示的要解决的许多问题。这些问题是，第1，由于通过经由导电粒子的机械接触来得到电极端子间的电导通，所以难以实现稳定的导通状态。第2，由于根据在半导体芯片与电路基板的电极端子之间存在的导电粒子的量而间隔不一定，所以电气接合是不稳定的。第3，在使热固化性树脂固化的热工艺 中，会发生导电粒子飞散而短路带来的成品率的降低。第4，由于半导 体芯片与电路基板的接合部为露出的构造，所以会发生湿度等的浸入， 电路基板的寿命及可靠性会降低等。专利文献l..日本特开2000-94179号公报专利文献2:日本特开平1-157796号公报专利文献3:日本特开2000-332055号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种倒装片安装 体和倒装片安装方法及倒装片安装装置，能够将电极端子数超过5000 那样的下一代半导体芯片安装到电路基板上，生产性及可靠性良好。本专利技术的倒装片安装体的特征在于，包括电路基板，具有多个连接端子；半导体芯片，具有与上述连接端子相对配置的多个电极端子； 箱形状的多孔片，设在上述半导体芯片的上述电极端子的形成面的相反 侧，在上述半导体芯片的外周边向上述电极端子的形成面侧弯折，并抵 接在上述电路基板上；上述电路基板的上述连接端子与上述半导体芯片 的上述电极端子通过焊料层电连接，并且上述电路基板与上述半导体芯 片由树脂固定。本专利技术的倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯片与具 有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接端子与 上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括在将上述半导 体芯片粘接在多孔片上后，使周边变形的工序；将以焊料粉和对流添加 剂及树脂为主成分的焊料树脂组成物，涂敷在上述电路基板或上述半导 体芯片上的工序；将上述多孔片定位配置在上述电路基板上的工序；将 上述焊料树脂组成物加热到上述焊料粉熔融的温度，通过上述对流添加 剂的沸腾或分解来产生气体的工序；在上述气体对流并通过上述多孔片 而飞散之前，使熔融的上述焊料粉在上述树脂组成物中流动，使上述焊 料粉自己集合及成长，从而使上述连接端子和上述电极端子电连接的工 序。本专利技术的另一倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯片 与具有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接端 子与上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括将多孔片 变形为覆盖上述半导体芯片的箱形状的工序；将上述半导体芯片接合在 上述多孔片的箱形状的内侧底部上的工序；将以焊料粉和对流添加剂及 树脂为主成分的焊料树脂组成物，涂敷在上述电路基板或上述半导体芯 片上的工序；将上述多孔片定位配置在上述电路基板上的工序；将上述 树脂组成物加热到上述焊料粉熔融的温度，通过上述对流添加剂的沸腾 或分解来产生气体的工序；在上述气体对流并通过上述多孔片而飞散之 前，使熔融的上述焊料粉在上述树脂组成物中流动，使上述焊料粉自己集合及成长，从而使上述连接端子和上述电极端子电连接的工序。本专利技术的又另一倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯 片与具有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接 端子与上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括将上述 半导体芯片粘接在多孔片上的工序；将以焊料粉和对流添加剂及树脂为 主成分的焊料树脂组成物，涂敷在上述电路基板或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装片安装体，其特征在于，包括：电路基板，具有多个连接端子；半导体芯片，具有与上述连接端子相对配置的多个电极端子；及箱形状的多孔片，设在上述半导体芯片的上述电极端子的形成面的相反侧，在上述半导体芯片的外周边向上述 电极端子的形成面侧弯折，并抵接在上述电路基板上；上述电路基板的上述连接端子与上述半导体芯片的上述电极端子通过焊料层电连接，并且上述电路基板与上述半导体芯片由树脂固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-28 090888/20051、一种倒装片安装体，其特征在于，包括电路基板，具有多个连接端子；半导体芯片，具有与上述连接端子相对配置的多个电极端子；及箱形状的多孔片，设在上述半导体芯片的上述电极端子的形成面的相反侧，在上述半导体芯片的外周边向上述电极端子的形成面侧弯折，并抵接在上述电路基板上；上述电路基板的上述连接端子与上述半导体芯片的上述电极端子通过焊料层电连接，并且上述电路基板与上述半导体芯片由树脂固定。2、 如权利要求1所述的倒装片安装体，其特征在于，上述多孔 片覆盖上述半导体芯片，被加工为在其开口周边具有周端边突出的凸 缘的箱形状。3、 如权利要求1或2所述的倒装片安装体，其特征在于，上述 多孔片具有连通至表背侧的空孔。4、 如权利要求1 3中任一项所述的倒装片安装体，其特征在于， 上述多孔片是从热塑性树脂、热固化树脂、无纺布及发泡金属中选择 的可通气的材料。5、 如权利要求1 4中任一项所述的倒装片安装体，其特征在于， 上述多孔片的上述空孔由上述树脂密封。6、 如权利要求1 5中任一项所述的倒装片安装体，其特征在于， 上述多孔片周边的与上述电路基板连接的部分由上述树脂接合或密 封。7、 一种倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯片与 具有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接端 子与上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括 在将上述半导体芯片粘接在多孔片上后，使周边变形的工序； 将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主成分的焊料树脂组成物，涂敷在上述电路基板或上述半导体芯片上的工序；将上述多孔片定位配置在上述电路基板上的工序； 将上述焊料树脂组成物加热到上述焊料粉熔融的温度，通过上述对流添加剂的沸腾或分解来产生气体的工序；及在上述气体对流并通过上述多孔片而飞散之前，使熔融的上述焊料粉在上述树脂组成物中流动，使上述焊料粉自己集合及成长，从而使上述连接端子和上述电极端子电连接的工序。8、 一种倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯片与 具有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接端 子与上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括将多孔片变形为覆盖上述半导体芯片的箱形状的工序； 将上述半导体芯片接合在上述多孔片的箱形状的内侧底部上的 工序；将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主成分的焊料树脂组成物，涂 敷在上述电路基板或上述半导体芯片上的工序；将上述多孔片定位配置在上述电路基板上的工序；将上述树脂组成物加热到上述焊料粉熔融的温度，通过上述对流 添加剂的沸腾或分解来产生气体的工序；及在上述气体对流并通过上述多孔片而飞散之前，使熔融的上述焊 料粉在上述树脂组成物中流动，使上述焊料粉自己集合及成长，从而 使上述连接端子和上述电极端子电连接的工序。9、 一种倒装片安装方法，使具有多个电极端子的半导体芯片与 具有多个连接端子的电路基板相对地配置，将上述电路基板的连接端 子与上述半导体芯片的电极端子电连接，其特征在于，包括-将上述半导体芯片粘接在多孔片上的工序； 页将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主成分的焊料树脂组成物，涂敷在上述基板或上述半导体芯片上的工序；将上述多孔片定位配置在上述电路基板上的工序； 使上述多孔片变形的工序；将上述树脂组成物加热到上述焊料粉熔融的温度，通过上述对流 添加剂的沸腾或分解来产生气体的工序；及在上述气体对流并通过上述多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：中谷诚一，北江孝史，山下嘉久，一柳贵志，辛岛靖治，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]