(57)【要約】【課題】  異方性導電部材を用いて半導体チップと回路基板を異方性導電粒子の捕捉数を増大させ、かつ、絶縁性を低下させずに接続することを目的とする。【解決手段】  複数の突起状電極が形成された半導体装置において、粒子の流動を阻害する形状の突起状電極５が形成された半導体チップ１と、配線層３が形成され、表面に前記突起状電極に対応した複数の回路基板電極が形成された回路基板４と、絶縁性樹脂２及びこの絶縁性樹脂中に分散された導電性粒子６からなり、前記半導体チップと前記回路基板とを熱圧着することにより、前記突起電極５と前記回路基板電極３との間に前記導電性粒子６を捕捉させて前記半導体チップ１と前記回路基板４とを接合する異方性導電部材２とを有する構成とする。【選択図】  図２
2006041413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突起状電極が形成された半導体装置において、粒子の流動を阻害する形状の突起状電極が形成された半導体チップと、配線層が形成され、表面に前記突起状電極に対応した複数の回路基板電極が形成された回路基板と、絶縁性樹脂及びこの絶縁性樹脂中に分散された導電性粒子からなり、前記半導体チップと前記回路基板とを熱圧着することにより、前記突起電極と前記回路基板電極との間に前記導電性粒子を捕捉させて前記半導体チップと前記回路基板とを接合する異方性導電部材とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記突起状電極が、めっきにより柱状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記突起状電極が、複数の側面で形成される凹部のうち少なくとも１つを前記半導体チップの中心方向に向けた多角形柱型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記突起状電極が、湾曲した側面で形成される凹部のうち少なくとも１つを前記半導体チップの中心方向に向けた少なくとも１つの湾曲した側面を持った柱型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記突起状電極が、鈍角である頂点の１つを前記半導体チップの中心方向に向けた四角柱型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記突起状電極が、鈍角である頂点の１つを前記半導体チップの中心方向に向けた平行四辺形柱型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の実装構造に関して、半導体チップと回路基板とをフェイスダウンで接続するフリップチップ実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電粒子を用いたフリップチップ実装では、異方性導電粒子の捕捉数が十分でないと電気的接続が不十分となるため、突起状電極（以下バンプという）を縮小すると十分な接続が得られなくなるため、バンプを縮小することができず、電極パッドが多数ある半導体チップでは小型化が困難であった。また、バンプ間の間隙部を縮小することで実装時に絶縁性樹脂とともに、粒子がバンプ上からバンプ間の間隙部に移動し、バンプ間の絶縁性を低下させる可能性が高くなる。従来は、この問題を解決するために電極パッド上のバンプとは別に粒子誘導用のバンプを別に設け、電極パッド上のバンプの異方性導電粒子の捕捉数を増大させる手法をとったものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２３７２７８号公報（第１−８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体装置の小型化のため、バンプの大きさを縮小しても異方性導電粒子の捕捉数を確保し、かつ、バンプ間に粒子が密集しバンプ間の絶縁性を低下させることなく、電気的接続を安定させることを目的とする。
【０００４】
さらに、特許文献１に示すような粒子誘導用のバンプを設ける必要がなく、半導体装置を小型化し、実装用基板の配線パターンが粒子誘導用のバンプによりショートすることを防止することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体装置は、絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子の移動を阻害するような形状の突起状電極の形成された半導体チップと配線層が形成され、表面に突起状電極と対応するする回路基板電極が形成された回路基板と、絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子からなり、半導体チップと回路基板とを熱圧着することにより、突起状電極と回路基板電極との間に導電性粒子を捕捉させて半導体チップと回路基板とを接続する異方性導電部材とを有する構成としたものである。
【０００６】
この半導体チップと回路基板とを接続する過程において、絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子は半導体チップの中心から外縁部方向に移動する。本発明では、突起状電極をこの移動を阻害するような形状とし、突起状電極の間隙部を移動する絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子の移動方向を変化させ、間隙部の異方性導電粒子の密度を減少させ、突起状電極への異方性導電粒子の捕捉数を増大させることが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、突起状電極を絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子の移動を阻害する形状とすることで、この樹脂と異方性導電粒子の移動方向を変化させ、突起状電極周辺の異方性導電粒子の密度を増大させることで、突起状電極に捕捉される異方性導電粒子数を増大させ、半導体チップと回路基板の電気的接続性を向上させる作用を有する。
【０００８】
更に、形状の自由度が高く、かつ、電極表面を平面状に形成できるめっき法を用いることによって、突起状電極をより効果的に粒子を補足できる形状とする作用を有する。
【０００９】
また更に、絶縁性樹脂およびこの絶縁性樹脂中に分散された異方性導電粒子の移動を阻害する突起状電極について、より効果的に異方性導電粒子の捕捉が可能となる作用を有する。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は本発明の実施例である半導体装置の図である。電気配線３が表面に形成されている配線基板４上に異方性導電フィルム（絶縁性樹脂及び異方性導電粒子を含む、接着剤でも可能）を介して、半導体チップ１が載置されている。
【００１１】
図２は、半導体チップ１の基板側表面に形成されているバンプ５の形状を示した平面図である。平行四辺形柱形状のバンプ５の配置を模式的に示したものである。バンプ５は、図２の様に、長方形の半導体チップ１の対向する１対の長辺に沿って配列されている。バンプ５は、図２の紙面に対して手前方向に柱状（突起状）になっている。そして、平行四辺形柱形状のバンプ５は、図２のように傾けて配置されている。回路基板４と半導体チップ１との間に配置された異方性導電フィルム２は、絶縁性樹脂及び絶縁性樹脂中に分散された導電性粒子６からなり、半導体チップ１と回路基板４とを熱圧着することにより、それらは接合される。図２中の矢印は、実装時における異方性導電部材の流れる方向を示したものである。図中のバンプ５はそれぞれが、半導体チップ１を回路基板４に接続する際の圧力によって半導体チップ１の中心方向から外縁部に向かう異方性導電部材の移動を阻害する配置となっており、この配置によって異方性導電粒子６の捕捉数を増大させるものである。
【００１２】
図３、４、５は、それぞれ、図２中のＡ部を拡大し、実施例のバンプ形状と、異方性導電性部材の流れを表したものである。これら図中の大きな矢印は、異方性導電部材の流れを示したものであり、小さな矢印は、異方性導電粒子の流れを示したものである。それぞれの形状のバンプにおいて、異方性導電部材の流れを阻害する形状によって、粒子の流れが阻害され、バンプの凹部または側面部によって粒子がせき止められるように、粒子密度が増大し、結果として粒子の捕捉数を増大させることができる。
【００１３】
つまり、バンプ５の平面形状は、平行四辺形に拘る必要がなく、実装時、異方性導電性粒子６の流れをせき止めるような形状であれば良い。
【００１４】
さらに、バンプによって粒子がせき止められるために、粒子がせき止められた側とバンプをはさんで反対側では、粒子の密度が減少し、バンプ間の絶縁性を低下させることがない。
【００１５】
以上のように、本発明によれば、突起状電極に捕捉される粒子数が増大し、かつ、突起状電極間の絶縁性を低下させることなく、安定して回路基板との電気的接続を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の斜視図である。
【図２】本発明の半導体チップと突起状電極の配置を示した模式図である。
【図３】本発明の突起状電極の形状を異方性導電性部材の流れとともに示した図である。
【図４】本発明の突起状電極の形状を異方性導電性部材の流れとともに示した図である。
【図５】本発明の突起状電極の形状を異方性導電性部材の流れとともに示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  半導体チップ
２  異方性導電フィルム（絶縁性樹脂および異方性導電粒子を含む）
３  電気配線
４  配線基板
５  バンプ（突起状電極）
６  異方性導電粒子
【図１】
2006041413.tif 000003
【図２】
2006041413.tif 000004
【図３】
2006041413.tif 000005
【図４】
2006041413.tif 000006
【図５】
2006041413.tif 000007