(57)【要約】【課題】半導体素子の反りが低減される接続構造体を容易に得ることができる接続方法、接続装置及び接続構造体を提供すること。【解決手段】半導体素子２と、配線を有する基板１との間に配線接続材料を介在させ、半導体素子２側から配線接続材料３を加熱及び加圧し、半導体素子２と基板１とを、電気的導通を得るように接続する接続方法であって、配線接続材料３を加熱及び加圧する前に、基板１のうち配線接続材料３が接触する面と反対側の第１面に、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の支持部材７を設け、支持部材７のうち半導体素子２側の第２面の面積が、半導体素子２のうち配線接続材料３と接触する第３面の面積より大きく、半導体素子２を半導体素子２から基板１に向かう方向に見た場合に半導体素子１が支持部材７の外周の内側に配置される接続方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加熱及び加圧し、前記半導体素子と前記基板とを、電気的導通を得るように接続する接続方法であって、
前記配線接続材料を加熱及び加圧する前に、前記基板のうち前記配線接続材料が接触する面と反対側の第１面に、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の支持部材を設け、前記支持部材のうち前記半導体素子側の第２面の面積が、前記半導体素子のうち前記配線接続材料と接触する第３面の面積より大きく、前記半導体素子を前記半導体素子から前記基板に向かう方向に見た場合に前記半導体素子が前記支持部材の外周の内側に配置されることを特徴とする接続方法。
【請求項２】
半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加熱及び加圧し、前記半導体素子と前記基板とを、電気的導通を得るように接続する接続方法であって、
前記配線接続材料を加熱及び加圧する前に、前記基板のうち前記配線接続材料が接触する面と反対側の第１面に、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の支持部材を設け、前記支持部材のうち前記半導体素子側の第２面の面積が、前記半導体素子のうち前記配線接続材料と接触する第３面の面積より大きく、前記支持部材を前記基板から前記半導体素子に向かう方向に見た場合に前記半導体素子が前記支持部材に覆われるように配置されることを特徴とする接続方法。
【請求項３】
前記配線接続材料が、導電粒子を有する異方導電フィルム又は異方導電ペーストであり、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを、前記導電粒子を介して電気的に接続させる請求項１または２記載の接続方法。
【請求項４】
前記配線接続材料が、絶縁樹脂フィルム又は絶縁樹脂ペーストであり、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを直接接触させて電気的に接続させる請求項１または２記載の接続方法。
【請求項５】
半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加圧し、前記半導体素子と前記基板とを電気的導通を得るように接続する接続装置であって、
前記基板が置かれるステージと、
前記半導体素子を加熱及び加圧する圧着装置とを備えており、
前記ステージの表面材料の２５℃における熱伝導率が、１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることを特徴とする接続装置。
【請求項６】
前記配線接続材料が、導電粒子を有する異方導電フィルム又は異方導電ペーストであり、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを、前記導電粒子を介して電気的に接続させる請求項５記載の接続装置。
【請求項７】
前記配線接続材料が、絶縁樹脂フィルム又は絶縁樹脂ペーストであり、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを直接接触させて電気的に接続させる請求項５記載の接続装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項記載の接続方法により、前記半導体素子と、前記配線を有する前記基板との間に前記配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加熱及び加圧し、前記半導体素子と前記基板とを電気的導通を得るように接続することによって得られる接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ用パネル、プリント配線板などの配線を有する基板と半導体素子との接続方法、接続装置、接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線を有する基板と半導体素子とを、配線接続材料を介して接続する従来の接続方法について、図８を用いて説明する。図８は、従来の接続方法を示す断面図であり、ステージ６上において、基板１と半導体素子２とを、配線接続材料３を介して接続する場合、図８に示すように、圧着装置のツール４によって直接、またはフィルム５を介して半導体素子２を加熱加圧する接続方法が知られている。ツール４を用いて半導体素子２を直接加熱加圧する方法では一般的に簡単な工程で半導体素子２と基板１とを接続できる特徴がある。また、ツール４を用いフィルム５を介して半導体素子２を加熱加圧する接続方法では複数の半導体素子を同時に接続できるために、コストが安く、総接続時間も短い特徴がある。さらに、そのフィルム５としてＳＵＳ、軟鋼、真鍮などの金属箔を用いると、フィルム５として有機材料フィルムを用いた場合に比べ、フィルム５の変形によって発生する反りを抑制できることが提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような接続方法においてはツール４のみ高熱を有するため、加熱加圧する工程で、半導体素子２と基板１との間に大きな温度差が生じることにより、加熱加圧する工程後に得られる接続構造体において反りが発生してしまう。図９，１０は前記接続構造体の反りが発生するメカニズムを説明するための図である。図９に示すように、半導体素子２の加熱加圧時には半導体素子２の裏面２ａのみが加熱されるため、基板１がほとんど加熱されない。このため、半導体素子２の加熱加圧後は、図１０に示すように、基板１と半導体素子２との熱膨張量の差により、加熱加圧工程終了後においては半導体素子２の収縮量が基板１より大きいため、半導体素子２、配線接続材料の硬化物１３及び基板１の積層体である接続構造体に反りが発生してしまう。
【０００４】
そこで、近年、加熱加圧する工程中または完了した後に基板１側から加熱することによって接続構造体の反り量を低減させる方法が提案されている（下記特許文献２，３参照）。しかし、このような方法では、工程が複雑となる上、温度制御が困難であり、かつ、実際の基板１上に存在する他の電子部品にダメージを与える恐れがある。
【特許文献１】特開２００６−２２９１２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３１２０６９号公報
【特許文献３】特開２００４−２００２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、半導体素子の反りが低減される接続構造体を容易に得ることができる接続方法、接続装置及び接続構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加圧し、前記半導体素子と前記基板とを、電気的導通を得るように接続する接続方法であって、前記配線接続材料を加熱及び加圧する前に、前記基板のうち前記配線接続材料が接触する面と反対側の第１面に、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の支持部材を設け、前記支持部材のうち前記半導体素子側の第２面の面積が、前記半導体素子のうち前記配線接続材料と接触する第３面の面積より大きく、前記半導体素子を前記半導体素子を前記半導体素子から前記基板に向かう方向に見た場合に前記半導体素子が前記支持部材の外周の内側に配置されることを特徴とする接続方法である。また、本発明は、半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加熱及び加圧し、前記半導体素子と前記基板とを、電気的導通を得るように接続する接続方法であって、前記配線接続材料を加熱及び加圧する前に、前記基板のうち前記配線接続材料が接触する面と反対側の第１面に、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の支持部材を設け、前記支持部材のうち前記半導体素子側の第２面の面積が、前記半導体素子のうち前記配線接続材料と接触する第３面の面積より大きく、前記支持部材を前記基板から前記半導体素子に向かう方向に見た場合に前記半導体素子が前記支持部材に覆われるように配置されることを特徴とする接続方法である。
【０００７】
上記接続方法によれば、半導体素子を介して配線接続材料を加熱及び加圧する工程で、半導体素子と基板との間に生じる温度差を小さくすることが可能となり、加熱加圧する工程後に得られる接続構造体において発生する反りを十分に抑制することができる。
【０００８】
前記配線接続材料が、導電粒子を有する異方導電フィルム又は異方導電ペーストである場合は、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを、前記導電粒子を介して電気的に接続させるとよい。
【０００９】
前記配線接続材料が、絶縁樹脂フィルム又は絶縁樹脂ペーストである場合は、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを直接接触させて電気的に接続させるとよい。
【００１０】
また本発明は、半導体素子と、配線を有する基板との間に配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加圧し、前記半導体素子と前記基板とを電気的導通を得るように接続する接続装置であって、前記基板が置かれるステージと、前記半導体素子を加熱及び加圧する圧着装置とを備えており、前記ステージの表面材料の２５℃における熱伝導率が、１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることを特徴とする接続装置である。
【００１１】
上記接続装置は、配線接続材料が、導電粒子を有する異方導電フィルム又は異方導電ペーストである場合は、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを、前記導電粒子を介して電気的に接続させるものである。
【００１２】
上記接続装置は、前記配線接続材料が、絶縁樹脂フィルム又は絶縁樹脂ペーストである場合は、前記半導体素子の電極バンプと前記基板の電極とを直接接触させて電気的に接続させるものである。
【００１３】
また本発明は、上記接続方法により、前記半導体素子と、前記配線を有する前記基板との間に前記配線接続材料を介在させ、前記半導体素子側から前記配線接続材料を加熱及び加圧し、前記半導体素子と前記基板とを電気的導通を得るように接続することによって得られる接続構造体である。
【００１４】
この接続構造体によれば、反りが十分に抑制されるため、長期接続信頼性に優れる利点がある。
【００１５】
なお、本発明において、「支持部材のうち半導体素子側の第２面の面積」とは、支持部材の外周が取り囲む面積のことをいい、「支持部材の外周」とは、支持部材に複数の細かな櫛状の切込みがあった場合には隣り合う頂点を線で結び、それを外周とする。別言すると、その切込みがなかったとした場合の支持部材の外周をいうものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、半導体素子の反りが低減される接続構造体を容易に得ることができる接続方法、接続装置及び接続構造体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（接続構造体）
図１は、本発明に係る接続構造体の第１実施形態を示す図である。図１に示したように、本実施形態の接続構造体１００は、配線（図示せず）を有する基板１と、基板１に対向して配置される半導体素子２と、基板１と半導体素子２とによって挟まれる配線接続材料の硬化物１３とを備えている。そして、配線接続材料の硬化物１３は、基板１にも半導体素子２にも密着している。
【００１９】
ここで、基板１の配線と半導体素子２との間には電気的導通が得られている。具体的に述べると、基板１は配線のほか、電極を半導体素子２側の面上にさらに有しており、配線は電極に対して電気的に接続されている。一方、半導体素子２は電極バンプ１２を基板１側に有している。そして、この電極と、半導体素子２の電極バンプ１２とは電気的に接続されている。
【００２０】
上記接続構造体１００によれば、当該接続構造体１００の反りが十分に抑制されるので、長期接続信頼性に優れる利点がある。
【００２１】
基板１は、配線を有するものであればよい。この配線は、例えば実装部品を所定の位置に配置して電気的回路を形成しうるものであればよい。基板１は配線のほかに基体を有する。この基体は、具体的にはガラス基板、ガラス強化エポキシ基板、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板などから構成される。
【００２２】
半導体素子２としては、例えばＩＣチップ、ＬＳＩチップ、抵抗、コンデンサなど、基板１上に直接実装するものであればいかなるものも用いることができる。これらの中でＩＣチップ、ＬＳＩチップなどは部品サイズが大きく、接続端子数が多い実装部品であり、本発明の効果は、このような半導体素子２を用いた場合に顕著に現れる。半導体素子２の形状は特に限定されるものではなく、例えば立方体や直方体である。半導体素子２が立方体または直方体である場合、半導体素子２の厚さが十分に小さければ、半導体素子２の形状は実質的に正方形または矩形状とみることができる。
【００２３】
配線接続材料は、種々の異方導電性フィルム（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ）、絶縁性フィルム（ＮＣＦ）、絶縁性ペースト（ＮＣＰ）などを使用することができる。配線接続材料が異方導電性フィルム又は異方導電性ペーストである場合、配線接続材料は、導電粒子を含み、半導体素子２の電極バンプと基板１の電極とは、導電性粒子を介して電気的に接続されることになる。これに対して、配線接続材料が絶縁樹脂フィルム又は絶縁樹脂ペーストである場合は、半導体素子２の電極バンプと基板１の電極とは、直接接触されて電気的に接続される。
【００２４】
（接続方法）
次に、上記接続構造体１００の製造方法、即ち基板１と半導体素子２との接続方法について説明する。
【００２５】
まず基板１と半導体素子２との接続方法についての説明に先立ち、基板１と半導体素子２とを接続するための接続装置、即ち接続構造体１００の製造装置について図２を参照して説明する。図２は、本発明の接続装置の一例を示す概略図である。
【００２６】
（接続装置）
図２に示すように、接続装置２００は、面６ａを有するブロック状のステージ６と、半導体素子２を加熱及び加圧する圧着装置とを備えている。圧着装置は、加熱加圧面４ａを有しステージ６に対向して配置されるツール４と、ツール４を移動させ、ツール４の加熱加圧面４ａとステージ６の面６ａとの間の距離を自在に調整する移動機構（図示せず）と、ツール４に熱を付与する熱源（図示せず）とを備えている。
【００２７】
次に、上記接続装置２００を用いた接続構造体１００の製造方法について説明する。
【００２８】
図２に示すように、まずステージ６の面６ａと圧着装置のツール４との間であって面６ａ上に支持部材７を載置する。
【００２９】
ここで、支持部材７を構成する材料は、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下となっている。支持部材７を構成する材料は、特に厚さが１ｍｍ以下の薄型の接続構造体の低反り量及び高接続信頼性を保持する観点からは０．５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下が好ましい。一方、支持部材７に圧力をかけても支持部材７の形状を維持する観点からは、支持部材７の２５℃における熱伝導率は０．０３Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上であることが好ましい。
【００３０】
支持部材７は、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下となっていればよく、このような支持部材７としては、例えばテフロン（登録商標）、シリコーンゴム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機化合物または市販されている各種断熱材料を用いることができる。
【００３１】
ここで、支持部材７を構成する材料の熱伝導率は下記式（１）により求めることができる。
熱伝導率＝熱拡散率×比熱容量×密度・・・（１）
【００３２】
ここで、材料の熱拡散率は熱拡散率測定装置（ネッチゲレイテバウ社製、商品名：ＬＦＡ４４Ｆ  Ｎａｎｏｆｌａｓｈ）で測定でき、比熱容量はＪＩＳ規格Ｋ７１２３に従って測定でき、密度は電子比重計（ミラージュ貿易社製、商品名：ＳＤ−２００Ｌ）で測定できる。
【００３３】
次いで、支持部材７の上に、基板１を重ね合わせるように配置する。このとき、基板１のステージ６側の面のうち、基板１と支持部材７とが接触する面の外周と、ステージ６の平坦面６ａとの間には隙間２０４が形成されている。このとき、基板１は、支持部材７を支持部材７から基板１に向かう方向（図２の矢印Ｂ方向）に沿って見た場合に、支持部材７が基板１の外周の内側に配置されるように配置する。
【００３４】
次に、基板１の上に配線接続材料３を設ける。これにより、支持部材７は、基板１のうち、配線接続材料３が接触する面１ａとは反対側の第１面１ｂに設けられることになる。
【００３５】
続いて、配線接続材料３の上に半導体素子２を配置する。このとき、支持部材７のうち半導体素子２側の第２面７ａの面積が、半導体素子２のうち配線接続材料３と接触する第３面２ａの面積より大きく、半導体素子２のうち基板１と反対側の面２ｂが、半導体素子２を、半導体素子２から基板１に向かう方向、即ち半導体素子２の加圧方向（図２の矢印Ａ方向）に見た場合に、支持部材７の外周７ｃの内側に配置されるように半導体素子２を配置する。別言すると、半導体素子２は、支持部材７を、基板１から半導体素子２に向かう方向（図２の矢印Ｂ方向）に見た場合に、支持部材７に覆われるように配置する。なお、支持部材７に空隙、貫通穴などが存在する場合、支持部材７は、半導体素子２の加圧方向と反対方向に見た場合に半導体素子２の面積の９０％以上を覆っていることが好ましく、９５％以上を覆っていることがより好ましく、９８％以上を覆っていることが特に好ましく、１００％を覆っていることが最も好ましい。支持部材７が半導体素子２の面積を覆っている割合が９０％未満であると、半導体素子２が圧着されることにより変形し、電気的接続が妨げられるおそれがある。
【００３６】
このとき、配線接続材料３がフィルム状であれば、単に基板１の上に載せればよく、配線接続材料３がペースト状であれば、基板１の所定領域にペースト状の配線接続材料３を塗布し乾燥する。半導体素子２は、配線接続材料３の上に載せればよい。
【００３７】
次に、圧着装置のツール４を移動機構によりステージ６側に向かって、即ち図２の矢印Ａ方向に沿って移動させる。このとき、ツール４は熱源によって加熱しておく。このとき、ツール４の温度は、配線接続材料３が硬化しうる温度とすればよく、この温度は、配線接続材料３の種類によって適宜決定することができる。
【００３８】
そして、ツール４によって配線接続材料３を、半導体素子２を介して、即ち半導体素子２側から加圧する。このとき、ツール４は熱源によって加熱されている。このため、配線接続材料３は、半導体素子２を介して加熱され、硬化される。
【００３９】
こうして配線接続材料３の硬化物１３が得られた後は、ツール４を移動機構により、図２の矢印Ｂ方向に沿って半導体素子２から退避させる。こうして半導体素子２が基板１に実装され、接続構造体１００が得られる。
【００４０】
上記製造方法によれば、ツール４を半導体素子２から退避させると、半導体素子２が冷却されて収縮する。このとき、支持部材７として、２５℃における熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下のものが用いられている。そのため、半導体素子２を介して配線接続材料３を加熱加圧する工程で、半導体素子２と基板１との間に生じる温度差を小さくすることが可能となり、加熱加圧する工程後に得られる接続構造体１００において発生する反りを十分に抑制することができる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、半導体素子２の加熱加圧前に、基板１が、半導体素子２から基板１に向かう方向に見た場合に、支持部材７を覆っているが、基板１は、半導体素子２から基板１に向かう方向に見た場合に、支持部材７の外周の内側に配置されていてもよい。
【００４２】
また上記実施形態では、支持部材７は、ステージとは別体となっているが、支持部材７は、図３及び図４に示すように、表面材料としてステージ６の一部を構成するものであってもよい。ここで、支持部材７は、ステージ６の本体部８の表面上に粘着剤を設けることにより固定されるか、ステージの構造によっては減圧吸着により固定される。この場合、ステージ６の表面材料が、２５℃において１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の熱伝導率を有するので、接続構造体を得るに際して支持部材７を別途用意する必要はなくなる。このため、接続構造体を作製するたびごとに支持部材をステージに配置する作業を省略できるので、作業効率がより向上する。
【００４３】
なお、基板１をステージ６上に配置するにあたって、基板１は、半導体素子２から基板１に向かう方向に見た場合に、基板１が、支持部材７の外周の内側に配置されるようにすることが好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（製造例１）
配線接続材料（Ａ）異方導電ペースト
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名：ＹＤ−１２７）、硬化剤（四国化成工業株式会社製、品名：２Ｅ４ＭＺ）、添加剤（東レダウコーニングシリコーン製、商品名：ＳＨ６０４０）及び導電粒子（積水化学株式会社製、商品名：ＡＵ−２０３Ａ）を質量比１００：１０：２：４０の割合で混合し、異方導電性ペーストを作製した。
【００４６】
（製造例２）
配線接続材料（Ｂ）絶縁樹脂フィルム
フェノキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名：ＰＫＨＣ、４０質量％トルエン溶液）、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名：ＥＰ１０３２Ｈ６０）、潜在性硬化剤（旭化成工業株式会社製、商品名：ＨＸ３９４１）及び添加剤（東レダウコーニングシリコーン製、商品名：ＳＨ６０４０）を質量比４０：２０：３０：２の割合で混合した後に、ナイフコーター（康井精機社製、商品名：）で厚み２５μｍの絶縁樹脂フィルムに加工した。
【００４７】
（製造例３）
配線接続材料（Ｃ）絶縁樹脂ペースト
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名：ＹＤ−１２７）、硬化剤（四国化成工業株式会社製、品名：２Ｅ４ＭＺ）及び添加剤（東レダウコーニングシリコーン製、商品名：ＳＨ６０４０）を質量比１００：１０：２の割合で混合し、絶縁樹脂ペーストを作製した。
【００４８】
（実施例１〜５及び比較例１〜４）
まず基板１として、ガラス基板（コーニング＃１７３７、外形３８ｍｍ×２８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）の表面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる配線パターン（パターン幅５０μｍ、電極間スペース５０μｍ）を有するものを、半導体素子２として、ＩＣチップ（外形１７ｍｍ×１．７ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍ、バンプの大きさ５０μｍ×５０μｍ、バンプ間スペース５０μｍ）を用意した。
【００４９】
また、接続装置としては、図２に示すものを用意した。ここで、ステージとしては、ステンレスからなるものであって、熱伝導率が１５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１のものを用いた。
【００５０】
そして、まずステージの平坦面（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）と圧着装置のツールとの間であって面６ａ上に支持部材７を載置した。支持部材７としては、表１に示す材料、厚み及び熱伝導率のものを用いた。ここで、支持部材７の表面の寸法は、２０ｍｍ×５ｍｍとした。
【００５１】
次いで、支持部材７の上に、上記基板１を重ね合わせるように配置した。このとき、基板１は、支持部材７を基板１から支持部材７に向かう方向に見た場合に、支持部材７が基板１の外周の内側に配置されるように配置した。次に、基板１の上に配線接続材料３を設けた。配線接続材料３としては、異方導電フィルム（日立化成工業株式会社製、商品名：ＡＣ８４０８）を用いた。
【００５２】
こうして、支持部材７を、基板１のうち配線接続材料３が接触する面１ａとは反対側の第１面１ｂに設けた。
【００５３】
続いて、配線接続材料３の上に半導体素子２を配置した。このとき、支持部材７のうち半導体素子２側の第２面７ａの面積が、半導体素子２のうち配線接続材料３と接触する第３面２ａの面積より大きく、半導体素子２のうち基板１と反対側の面２ｂが、半導体素子２から基板１に向かう方向に半導体素子２を見た場合に、支持部材７の外周７ｃの内側に配置されるように半導体素子２を配置した。
【００５４】
次に、圧着装置２０２のツール４を移動機構によりステージ６側に向かって移動させた。このとき、ツール４の温度は２３５℃とした。
【００５５】
そして、ツール４によって半導体素子２を半導体素子２側から５０ＭＰａ（バンプ面積換算）で２０秒間加圧した。ここで、バンプ面積換算とは、半導体素子２を俯瞰した場合のバンプの面積を言う。
【００５６】
こうして配線接続材料３の硬化物１３が得られた後は、ツール４を移動機構により半導体素子２から退避させた。こうして半導体素子２が基板１に実装され、接続構造体を得た。
【００５７】
（実施例６〜８及び比較例５〜７）
配線接続材料として、表２に示すものを用いたこと以外は実施例１と同様にして接続構造体を得た。表２は、厚み３０μｍのＰＥＴシートを支持部材として用い、各種配線接続材料を用いた場合の反り量及び平均接続抵抗を示すものである。表２において、「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」はそれぞれ製造例１〜３で得られた配線接続材料を示す。
【００５８】
（実施例９〜１１）
支持部材７の表面の寸法及び厚みを表３に示す値としたこと以外は、実施例１と同様にして接続構造体を得た。表３は支持部材としてＰＥＴシートを用い、その厚みと寸法との組合せを変更した実施例を示すものである。特に、実施例９及び１０では、支持部材としてのＰＥＴシートとステージの表面寸法とが同一であり、ＰＥＴシートがステージの表面を完全に覆う例が示されている。
【００５９】
〔半導体素子の反り量の評価〕
実施例１〜１１及び比較例１〜７の接続構造体を図５に示すように平坦面上に載置した。そして、半導体素子の中心から、その中心と半導体素子の最も遠い外側とを結ぶ線に沿ってその線の長さが１２．５ｍｍのところ（４箇所）での、平坦面から基板裏面までの高さを測定し、その平均値Ｌを「反り量」とし、半導体素子の反りの指標とした。結果を表１〜表３のそれぞれに示す。
【００６０】
なお、半導体素子の反り量の評価を半導体素子の中心から１２．５ｍｍ離れた位置で行った理由は以下の通りである。
【００６１】
図６は、実施例１の接続構造体について、その反り量と測定長との関係を示した図、図７は、比較例１の接続構造体について、その反り量と測定長との関係を示した図である。ここで、測定長とは、平坦面に垂直で半導体素子の中心からの距離を示すものである。図６及び図７に示す結果より、実施例１の接続構造体は、比較例１の接続構造体に比べて、測定長が１２．５ｍｍであるときに、反り量が約４０％も低減することが確認できた。このことから、上記の通り、半導体素子の反り量の評価を半導体素子の中心から１２．５ｍｍ離れた位置で行ったものである。
【００６２】
〔信頼性評価〕
実施例１〜１１及び比較例１〜７の接続構造体について、マルチメータＴＲ６８４８（商品名、株式会社アドバンテスト製）を用いて、回路の抵抗値を１ｍＡの定電流で測定した。結果を表１〜３のそれぞれに示す。なお、表１〜３において、接続抵抗値は、四端子法で測定した隣接回路間の１４点における接続抵抗の平均値で示した。表１〜３に示す結果より、実施例１〜１１の接続構造体については、接続抵抗は十分に低く、信頼性は良好であった。
【表１】
2008294396.tif 000003
【表２】
2008294396.tif 000004
【表３】
2008294396.tif 000005
【００６３】
本発明によれば、基板の裏側に熱伝導率の低い支持部材を設置すること、または熱伝導性の低いステージを有する接続装置を用いることで半導体素子の反りが低減された接続構造体を容易に得ることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の接続構造体の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の接続装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の接続装置の他の実施形態の一部を示す平面図である。
【図４】本発明の接続装置の他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図５】実施例又は比較例に係る接続方法で接続して得られる接続構造体を示した図である。
【図６】実施例１の接続構造体について、その反り量と測定長との関係を示した図である。
【図７】比較例１の接続構造体について、その反り量と測定長との関係を示した図である。
【図８】半導体素子と基板との従来の接続方法を示す断面図である。
【図９】従来の接続方法において、半導体素子を介して配線接続材料を加熱加圧している状態を示す断面図である。
【図１０】従来の接続方法において、半導体素子を介して配線接続材料を加熱加圧した後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  基板
２  半導体素子
３  配線接続材料（回路接続材料）
４  ツール
５  フィルム
６  ステージ
７  支持部材
Ｌ  反り量
１００  接続構造体
２００  接続装置
【図１】
2008294396.tif 000006
【図２】
2008294396.tif 000007
【図３】
2008294396.tif 000008
【図４】
2008294396.tif 000009
【図５】
2008294396.tif 000010
【図６】
2008294396.tif 000011
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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