(57)【要約】【課題】回路基板に異方性導電膜を用いて半導体装置を熱圧着した場合に、異方性導電膜の未硬化部分をなくすことができる半導体装置の実装方法を提供する。【解決手段】半導体装置１３を回路基板１１に異方性導電膜２６を挟んで熱圧着する前に、半導体装置１３の下面からはみ出た余剰部４１を有する異方性導電膜２６上に半導体装置１３を載置し、半導体装置１３の上方から押圧して下面に異方性導電膜２６を貼付する貼付工程と、異方性導電膜２６の余剰部４１を半導体装置１３の下面の外周に沿って折曲し半導体装置１３の側面に押圧して固着する折曲工程とを有する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子が形成された基板上に異方性導電膜を挟んで半導体装置を該半導体装置の下面に設けられた電極と前記端子とを対応させて配置し、前記半導体装置と前記基板とを相対的に加熱圧着して前記電極と前記端子とを接続する半導体装置の実装方法において、
前記異方性導電膜を前記半導体装置の前記電極を含む下面から前記半導体装置の側面に達するように設けることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項２】
前記異方性導電膜は最初シート状であり、該異方性導電膜を前記半導体装置の下面に仮接着する貼付工程と、前記異方性導電膜を折曲して前記半導体装置の側面に仮接着する折曲工程とによって、前記異方性導電膜は前記半導体装置の下面から側面に達するように設けることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項３】
前記折曲工程は、前記半導体装置を嵌合可能な凹部を有する嵌合治具の該凹部に前記半導体装置を嵌合することにより、前記余剰部を折曲し前記半導体装置の側面に押圧して仮接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項４】
前記貼付工程と前記折曲工程とを同時に行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項５】
前記折曲工程は、前記半導体装置を嵌合可能な開口部を有する嵌合治具の該開口部に前記半導体装置を嵌合することにより、前記余剰部を折曲し前記半導体装置の側面に押圧して仮接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項６】
前記折曲工程は、前記半導体装置を前記開口部に嵌合した後、前記半導体装置を前記開口部を通過させて前記余剰部の外周部を除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイパネルは、薄膜トランジスタや電極等がマトリクス状に形成されたトランジスタアレイ回路基板と、対向基板と、２枚の基板を貼り合わせるシール材と、２枚の基板の間に注入される液晶等とから構成されている。また、トランジスタアレイ回路基板には、薄膜トランジスタを駆動するドライバ装置（半導体装置）が実装される。
【０００３】
トランジスタアレイ回路基板のような回路基板の製造方法としては、例えば特許文献１に記載のものがあり、具体的には、基板上に導電膜等を成膜し、フォトリソグラフィー法、エッチング法によりパターンを形成することによって、回路基板上に複数の配線と端子とを形成する。
【０００４】
トランジスタアレイ回路基板のような回路基板へのドライバ装置等の半導体装置の実装には、異方性導電膜が用いられる。異方性導電膜は熱硬化性樹脂からなるバインダ樹脂と、バインダ樹脂中に適度に分散した導電性粒子とからなる。回路基板実装の際は、まず、端子が形成された半導体装置の実装領域に異方性導電膜を貼付又は塗布し、この異方性導電膜の上に、回路基板の端子と半導体装置の電極とを対応させて半導体装置を回路基板上に載置する。次に、半導体装置の上方から熱と圧力を加えてバインダ樹脂を押し広げると、対向する端子と電極との間に少なくとも１個以上の導電性粒子が挟み込まれ、回路基板の端子と半導体装置の電極との間を導通させることができる。一方、導電性粒子はバインダ樹脂中に適度に分散しており、バインダ樹脂は絶縁体であるため、面方向には絶縁性を示すことになる。以上のように、異方性導電膜を用いて熱圧着することで回路基板と半導体装置とを接合させると同時に、回路基板の端子と半導体装置の電極との間を導通させることができる。
【特許文献１】特開平９−８０４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、異方性導電膜を用いて回路基板へ半導体装置を実装する場合には、異方性導電膜形成時の寸法公差、異方性導電膜の貼り合わせ公差、半導体装置の貼り合わせ公差を考慮して、回路基板上の半導体装置の実装領域よりも広い範囲に異方性導電膜を配置する。そして半導体装置を異方性導電膜の上から回路基板上に熱圧着する場合には、半導体装置側を加熱し異方性導電膜に熱伝導させる。
【０００６】
このとき、半導体装置から離れた場所には熱が伝わらず、バインダ樹脂が未硬化のまま残る。この未硬化部分においては、イオン性不純物や水分が侵入しやすく、これらは配線部分に溜まり、配線を形成する金属に対して酸化剤として作用するため、金属の表面がイオン化して失われる腐食の原因となりやすく、この腐食はさらに進んで断線に至る恐れがあった。
【０００７】
本発明の課題は、回路基板に異方性導電膜を用いて半導体装置等を熱圧着した場合に、異方性導電膜の未硬化部分をなくし、ひいては、異方性導電膜の未硬化部分が原因である半導体装置の実装領域付近における回路基板の配線パターンに生じる腐食や、腐食がさらに進んで発生する断線を減らすことができる半導体装置の実装方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、端子が形成された基板上に異方性導電膜を挟んで半導体装置を該半導体装置の下面に設けられた電極と前記端子とを対応させて配置し、前記半導体装置と前記基板とを相対的に加熱圧着して前記電極と前記端子とを接続する半導体装置の実装方法において、
前記異方性導電膜を前記半導体装置の前記電極を含む下面から前記半導体装置の側面に達するように設けることを特徴とする半導体装置の実装方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路基板に異方性導電膜を用いての半導体装置等を熱圧着した場合に、異方性導電膜の未硬化部分をなくし、ひいては、異方性導電膜の未硬化部分が原因である半導体装置の実装領域付近における回路基板の配線パターンに生じる腐食や、腐食がさらに進んで発生する断線を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１〜図４を参照して、この発明を適用した第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明を適用した液晶ディスプレイパネル１の平面図である。図２は、図１の切断線II−IIに沿った断面図である。図３（ａ）は、凹部を有する台座の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断面III−IIIに沿った断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の実施の形態において半導体チップに異方性導電膜を固着する方法を示す工程図である。
【００１２】
液晶ディスプレイパネル１は、トランジスタアレイ回路基板１１と、対向基板１２と、２枚の基板を貼り合わせる矩形枠状のシール材２１と、ゲート駆動回路又はデータ駆動回路を含む半導体チップ（半導体装置）１３，１４と、表示領域から半導体チップの実装領域に亘って形成されたゲートライン又はデータラインとなる出力配線１５，１６と、半導体チップの実装領域において出力配線に形成されたゲート端子又はデータ端子となる出力端子２８等から構成されている。また、液晶コントローラ（図示せず）に接続される入力配線１７，１８が、半導体チップ１３，１４の実装領域からトランジスタアレイ回路基板１１の端部に亘って形成されていて、入力配線１７，１８には半導体チップの実装領域において入力端子２９が形成されている。
【００１３】
図２に示すように、本発明を適用した液晶ディスプレイパネル１は、薄膜トランジスタや電極等がマトリクス状に形成された、ガラス、樹脂フィルム等からなる透明基板であるトランジスタアレイ回路基板１１と、内面全体にベタ状に対向電極２３が形成された、ガラス、樹脂フィルム等からなる透明基板である対向基板１２との間に、２枚の基板を貼り合わせるシール材２１によって液晶２２を封入し、トランジスタアレイ回路基板１１が対向基板１２よりも大きく形成され、これにより、トランジスタアレイ回路基板１１が対向基板１２の側方向に突出し、この突出した部分の上面に半導体チップ１３，１４が搭載されている。なお、図示はしないが、出力配線１５，１６に囲まれた枠状の各領域内には透明な画素電極が設けられ、出力配線１５，１６の各交点近傍には該画素電極および出力配線１５，１６に接続されたスイッチング用の薄膜トランジスタが設けられている。
【００１４】
半導体チップ１３，１４は、液晶ディスプレイパネル１を駆動するためのＬＳＩなどの半導体装置であり、その下面両側に多数の電極２７が設けられ、これら電極２７が入力配線１７，１８と、ゲートライン又はデータラインとなる出力配線１５，１６とに跨って、後述する異方性導電膜２６によって電気的に接続された状態で接合されている。液晶ディスプレイパネル１がアクティブマトリクス駆動型である場合、ゲートラインとなる出力配線１５に接続されたゲート駆動回路を含む半導体チップ１３や、ソースライン又はドレインラインとなる出力配線１６に接続されたデータ駆動回路を含む半導体チップ１４がトランジスタアレイ回路基板１１上にそれぞれ設けられている。
【００１５】
半導体チップ１３，１４は、複数の電極２７がそれぞれ対応する入力端子２９及び出力端子２８上に位置するように、異方性導電膜２６を挟んでトランジスタアレイ回路基板１１上に載置され、電極２７と入力端子２９及び出力端子２８との間に導電性粒子２５が挟まれることにより、電極２７と入力端子２９及び出力端子２８とが導通している。また、異方性導電膜２６はドライバ１３の下面及び側面に延在して固着され、平面視して半導体チップ１３からほとんどはみ出していないので、後述するように、異方性導電膜２６はその全領域に亘って硬化している。
【００１６】
次に、異方性導電膜２６が下面及び側面に延在して固着された半導体チップ１３の製造方法について説明する。
図３に示すように、上面に直方体状の凹部３２が設けられた台座（嵌合治具）３１を用意する。台座３１はゴム等の弾性体からなる。凹部３２は、平面視して半導体チップ１３の下面より僅かに大きい矩形状の平らな底面と、この底面と台座の上面とに垂直であって、垂直方向の高さが少なくとも後述する異方性導電膜２６の余剰部の幅よりも高い内壁面とを有し、凹部３２には、半導体チップ１３が嵌合可能となっている。ここで、半導体チップ１３を凹部３２に嵌合したときの半導体チップ１３と凹部の内壁面との間隙は、異方性導電膜２６の厚みより小さいものとする。また、凹部を除く台座の上面は、平らな平面部３３となっている。
【００１７】
図４（ａ）に示すように、凹部３２上に、半導体チップ１３の下面より各辺が大きく形成されてはみ出した余剰部４１を有するシート状で可撓性の異方性導電膜２６を、凹部３２を完全に覆うように載置し、異方性導電膜２６上に、平面視して凹部３２内に収まるように半導体チップ１３を載置する。ここで、余剰部４１の幅は半導体チップ１３の高さよりも小さい。次に、図４（ｂ）に示すように、上方から圧力を加え、異方性導電膜２６を凹部３２の内壁面に沿って変形させながら、半導体チップ１３を凹部３２内に嵌め込むと、半導体チップ１３の下面及び側面と凹部３２の内壁面との間に異方性導電膜２６が挟まれて、異方性導電膜２６は半導体チップ１３の下面及び側面に固着（仮接着）される（貼付工程及び折曲工程）。
【００１８】
固着後、図４（ｃ）に示すように、半導体チップ１３を凹部３２から取り外すと、異方性導電膜２６が下面及び側面に延在して固着された所望の半導体チップ１３が完成する。尚、完成した半導体チップ１３を平面視すると、異方性導電膜２６は半導体チップ１３の側面に対して垂直方向にはみ出すが、その厚さは最大でも異方性導電膜２６の厚さとなる。
【００１９】
上記実施の形態では、半導体チップ１３の下面に異方性導電膜２６を固着するとともに、半導体チップ１３の側面にも同時に異方性導電膜２６を固着したが、必ずしも下面及び側面同時に固着を行う必要はない。まず初めに、台座３１の平面部３３に異方性導電膜２６を貼付し、平面視して異方性導電膜２６の中央に半導体チップ１３を載置するとともに半導体チップ１３の上面を押圧して異方性導電膜２６と半導体チップ１３の下面とを固着する（貼付工程）。
【００２０】
次に、台座３１の平面部３３から異方性導電膜２６ごと半導体チップ１３を剥離した後、平面視して台座３１の凹部３２内に収まるように台座３１上に載置する。次いで、上方から圧力を加えて異方性導電膜２６ごと半導体チップ１３を凹部３２内に嵌め込むことにより、上記実施の形態のように、異方性導電膜２６と半導体チップ１３の側面とを固着する（折曲工程）ことができる。このように、異方性導電膜２６を半導体チップ１３の下面に貼付する工程と側面に貼付する工程を別工程としてもよい。
【００２１】
次に、異方性導電膜２６が固着された半導体チップ１３を回路基板に実装する方法について説明する。
まず、液晶ディスプレイパネル１のトランジスタアレイ回路基板１１の上の半導体チップ搭載領域において、異方性導電膜２６が固着された半導体チップ１３の下面に設けられた複数の電極２７と、トランジスタアレイ回路基板１１に形成された複数の入力端子２９及び出力端子２８とをそれぞれ対応させて載置する。
【００２２】
次に、半導体チップ１３の上面を押圧して、対向する電極２７と入力端子２９及び出力端子２８との間に少なくとも１個以上の導電性粒子２５を挟み込んで、トランジスタアレイ回路基板１１の入力端子２９及び出力端子２８と半導体チップ１３の電極２７との間を導通させて接続するとともに、半導体チップ１３の上面を加熱することにより、半導体チップ１３からの熱伝導によってバインダ樹脂２４を熱硬化させる。
【００２３】
異方性導電膜２６は半導体チップ１３の側面から最大で異方性導電膜２６の厚さ分だけはみ出しているが、異方性導電膜２６は非常に薄いので、半導体チップ１３の側面から異方性導電膜２６に充分な熱量が伝導するため、このはみ出した部分は全領域に亘って熱硬化する。以上のように、入力配線１７及び出力配線１５に形成された入力端子２９及び出力端子２８と半導体チップ１３の各電極２７とが導電性粒子２５を介して接続されるとともに、半導体チップ１３がトランジスタアレイ回路基板１１に固定されることにより、半導体チップ１３が実装される。尚、以上の実施の形態においては、トランジスタアレイ回路基板について記載したが、本発明はこれに限らず、他の回路基板についても適用することができる。
【００２４】
〔第２の実施の形態〕
次に、図５及び図６を参照して、この発明を適用した第２の実施の形態について説明する。なお、図１〜図４に示された第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明する。また、トランジスタアレイ回路基板１１については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
図５（ａ）は、開口部を有する台座の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の切断面V−Vに沿った断面図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第２の実施の形態において半導体チップに異方性導電膜を固着する方法を示す工程図である。
【００２５】
以下、第２の実施の形態における、異方性導電膜２６が下面から側面に延在して固着された半導体チップ１３の製造方法について説明する。
図５に示すように、直方体状の開口部５２が設けられた台座（嵌合治具）５１を用意する。台座５１はゴム等の弾性体からなる。開口部５２は、平面視して半導体チップ１３の下面より僅かに大きくなるように設けられていて、更に、台座５１の上面に垂直であって、垂直方向の高さが少なくとも後述する異方性導電膜２６の余剰部６１の幅よりも高い内壁面を有しており、開口部５２には、半導体チップ１３が嵌合可能となっている。また、半導体チップ１３を開口部５２に嵌合したときの半導体チップ１３と開口部５２の内壁面との間隙は、異方性導電膜２６の厚みより小さいものとする。開口部５２を除く台座５１の上面は、平らな平面部５３となっている。
【００２６】
図６（ａ）に示すように、まず初めに、平らな平面部５３を有する台座５１に、半導体チップ１３の下面より各辺が大きく形成されたシート状で可撓性の異方性導電膜２６を貼付し、平面視して異方性導電膜２６の中央に半導体チップ１３を載置するとともに半導体チップ１３の上面を押圧して異方性導電膜２６と半導体チップ１３の下面とを固着（仮接着）する（貼付工程）。ここで、余剰部６１の幅は半導体チップ１３の高さよりも小さい。
【００２７】
次に、台座５１の平面部５３から異方性導電膜２６ごと半導体チップ１３を剥離した後、平面視して台座５１の開口部５２内に収まるように台座５１上に載置する。次いで、図６（ｂ）に示すように、上方から圧力を加えて異方性導電膜２６ごと半導体チップ１３を開口部５２内に嵌め込む。このとき、異方性導電膜２６のうち半導体チップ１３の下面からはみ出た余剰部６１は、開口部５２を構成する縁と接触することによって、半導体チップ１３の側面に接触するように折り曲げられるとともに、半導体チップ１３の下面及び側面と凹部の内壁面との間に異方性導電膜２６が挟まれて、異方性導電膜２６は半導体チップ１３の下面及び側面に固着（仮接着）される（折曲工程）。
【００２８】
固着後、図６（ｃ）に示すように、半導体チップ１３を更に下方へ押圧し、開口部５２から半導体チップ１３を取り出すと、異方性導電膜２６が下面及び側面に延在して固着された所望の半導体チップ１３が完成する。尚、完成した半導体チップ１３を平面視すると、異方性導電膜２６は半導体チップ１３の側面に対して垂直方向にはみ出すが、その厚さは最大でも異方性導電膜２６の厚さとなる。
【００２９】
上記実施の形態では、半導体チップ１３を開口部５２を通過させて異方性導電膜２６の余剰部６１を半導体チップ１３の側面に固着したが、同時に、異方性導電膜２６の余剰部６１を開口部５２の外周によって剪断することによって、余剰部６１を除去してもよい（除去工程）。この場合、除去工程において、余剰部６１が一定の大きさに成形されるため、異方性導電膜２６を形成する際の寸法公差が大きくてもよいので、異方性導電膜２６が下面から側面に延在して固着された半導体チップ１３を容易に製造することができる。
【００３０】
こうして製造された異方性導電膜２６が固着された半導体チップ１３をトランジスタアレイ回路基板１１に実装する工程は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。以上のように製造された半導体チップ１３をトランジスタアレイ回路基板１１に熱固着することにより、異方性導電膜２６が全領域に亘って熱硬化した状態で、トランジスタアレイ回路基板１１に半導体チップ１３が実装される。尚、以上の実施の形態においては、トランジスタアレイ回路基板について記載したが、本発明はこれに限らず、他の回路基板についても適用することができる。
【００３１】
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、半導体チップ１３を液晶ディスプレイパネル１のトランジスタアレイ回路基板１１に実装する場合について述べたが、これに限らず、例えば半導体チップを液晶ディスプレイパネル以外の表示装置に実装する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】液晶ディスプレイパネル１の平面図である。
【図２】図１の切断線II−IIに沿った面の矢視断面図である。
【図３】（ａ）は凹部を有する台座の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断面III−IIIに沿った断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ第１の実施の形態において半導体チップに異方性導電膜を固着する方法を示す工程図である。
【図５】（ａ）は開口部を有する台座の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断面V−Vに沿った断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ第２の実施の形態において半導体チップに異方性導電膜を固着する方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  液晶ディスプレイパネル
１１  トランジスタアレイ回路基板
１３，１４  半導体チップ
１５，１６  出力配線
１７，１８  入力配線
２６  異方性導電膜
２７  電極
２８  出力端子
２９  入力端子
３１  台座
３２  凹部
３３  平面部
４１  余剰部
【図１】
2006303164.tif 000003
【図２】
2006303164.tif 000004
【図３】
2006303164.tif 000005
【図４】
2006303164.tif 000006
【図５】
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【図６】
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