(57)【要約】【課題】基板とフェイスダウン実装された半導体チップとの間隙にアンダーフィル樹脂を塗布する樹脂塗布装置において、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布可能にすることを目的とする。【解決手段】半導体チップ１と基板２との間に樹脂４を注入後、ノズル移動手段によるノズル３の移動に連動して固定台７全体が揺動するように構成されているとともに、この構成により、樹脂４注入後のノズル３の移動動作がきっかけとなって、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂４を半導体チップ１全体に均一、かつ短時間に塗布することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とフェイスダウン実装された半導体素子との間にアンダーフィル樹脂を塗布するための樹脂塗布装置であって、半導体素子がフェイスダウン実装された基板を固定するための固定台と、前記半導体素子と前記基板との間にアンダーフィル樹脂を注入するためのノズルと、前記ノズルが前記半導体素子と前記基板との境界近傍に沿って移動するように設けられたノズル移動手段とを備え、前記基板と前記半導体素子との間にアンダーフィル樹脂を注入後、前記ノズル移動手段による前記ノズルの移動に連動して前記固定台全体が揺動されることを特徴とする樹脂塗布装置。
【請求項２】
複数の個片からなるシート状のワークを固定台に固定し、各個片を構成する半導体素子と基板との間にアンダーフィル樹脂を順次注入することを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項３】
ノズル移動手段は各個片をジグザグに移動しながら各個片にアンダーフィル樹脂を注入することを特徴とする請求項２記載の樹脂塗布装置。
【請求項４】
ノズル移動手段は各個片の半導体素子の１辺側からのみアンダーフィル樹脂を注入することを特徴とする請求項２記載の樹脂塗布装置。
【請求項５】
ノズル移動手段が次の個片に移動する際の振動を利用してワーク全体を揺動させることを特徴とする請求項２記載の樹脂塗布装置。
【請求項６】
基板を加熱しながらアンダーフィル樹脂を注入することを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項７】
アンダーフィル樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項８】
アンダーフィル樹脂がエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項９】
予め基板を予熱するとともに、アンダーフィル樹脂注入後も所定時間保温加熱することを特徴とする請求項８記載の樹脂塗布装置。
【請求項１０】
保温加熱時にも基板が揺動されることを特徴とする請求項９記載の樹脂塗布装置。
【請求項１１】
ノズルに所定圧のエアーを加えながらアンダーフィル樹脂を注入するとともに、注入開始時と注入終了時のエアー圧力よりもその途中のエアー圧力を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項１２】
固定台全体の揺動が約５Ｈｚ以下の低周波であることを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項１３】
固定台全体の揺動の振幅が少なくとも半導体素子の１辺の長さよりも長いことを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【請求項１４】
固定台を支える脚部に緩衝手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の樹脂塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板とフェイスダウン実装された半導体素子との間隙にアンダーフィル樹脂を塗布する樹脂塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般にこの種の樹脂塗布装置は、図４に示されるような構成を有していた。
【０００３】
すなわち、図４においてキャリア基板（以下、単に基板という）２上に、半導体ベアチップ（以下、半導体チップという）１がバンプ（図示せず）を介してフェイスダウン実装されている。ここで接続信頼性を高めるために半導体チップ１と、基板２との間には、アンダーフィル樹脂（以下、単に樹脂という）４が注入塗布されている。
【０００４】
ここで、樹脂４の注入塗布方法としては、ノズル３から樹脂４を半導体チップ１の一辺に沿って塗出し、あとは毛細管現象を利用して半導体チップ１の裏面全体に樹脂４をぬれ広がらせるものであった。
【０００５】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、たとえば特許文献１がある。
【特許文献１】特許第２６３７６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、樹脂４が半導体チップ１の裏面全体に均一にぬれ広がらなかったり、裏面全体にぬれ広がるのに非常に長い時間がかかるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することを可能にする樹脂塗布装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の樹脂塗布装置は、基板とフェイスダウン実装された半導体チップとの間に樹脂を塗布するための樹脂塗布装置であって、半導体チップがフェイスダウン実装された基板を固定するための固定台と、前記半導体チップと前記基板との間に樹脂を注入するためのノズルと、前記ノズルが前記半導体チップと前記基板との境界近傍に沿って移動するように設けられたノズル移動手段とを備え、前記半導体チップと前記基板との間に樹脂を注入後、前記ノズル移動手段による前記ノズルの移動に連動して前記固定台全体が揺動されることを特徴とするものである。
【０００９】
この構成により、樹脂注入後のノズルの移動動作がきっかけとなって、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１０】
また本発明の樹脂塗布装置は、複数の個片からなるシート状のワークを固定台に固定し、各個片を構成する半導体チップと基板との間に樹脂を順次注入することを特徴とするものであり、この構成により、個片間をノズルが移動することがきっかけとなって、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるとともに、量産性を高めることができるものである。
【００１１】
また本発明の樹脂塗布装置は、ノズル移動手段が各個片をジグザグに移動しながら各個片に樹脂を注入することを特徴とするものであり、この構成によりノズルがジグザグに移動することがきっかけとなって、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１２】
また本発明の樹脂塗布装置は、ノズル移動手段が各個片の半導体チップの１辺側からのみ樹脂を注入することを特徴とするものであり、この構成によりボイド（気泡）を発生させることなく、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１３】
また本発明の樹脂塗布装置は、ノズル移動手段が次の個片に移動する際の振動を利用してワーク全体を揺動させるものであり、この構成により、チップにノズルを接触させることなく、かつ別途揺動装置を設けることなく、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１４】
また本発明の樹脂塗布装置は、基板を加熱しながら樹脂を注入することを特徴とするものであり、この構成により樹脂の粘度を低下させることができるため、より毛細管現象を促進することができ、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１５】
また本発明の樹脂塗布装置は、樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とするものであり、温度が加わると粘度を低下させやすい樹脂であるため、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１６】
また本発明の樹脂塗布装置は、樹脂がエポキシ系樹脂であることを特徴とするものであり、温度をかけると粘度を低下させやすい樹脂であるため、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００１７】
また本発明の樹脂塗布装置は、予め基板を予熱するとともに、樹脂注入後も所定時間保温加熱することを特徴とするものであり、予熱させることにより樹脂の粘度を低下させることができるとともに、注入後も保温加熱することにより、粘度が低下した状態を維持させることができるため、半導体チップの周囲に均一な樹脂のフィレットを構成することができるものである。
【００１８】
また本発明の樹脂塗布装置は、保温加熱時にも基板が揺動されることを特徴とするものであり、注入後も保温加熱することにより、粘度が低下した状態を維持させることができるため、半導体チップの周囲により均一な樹脂のフィレットを構成することができるものである。
【００１９】
また本発明の樹脂塗布装置は、ノズルに所定圧のエアーを加えながら樹脂を注入するとともに、注入開始時と注入終了時のエアー圧力よりもその途中のエアー圧力を大きくしたことを特徴とするものであり、この構成により樹脂の注入量をほぼ均等に半導体チップの１辺の端から端まで塗布することができるものである。
【００２０】
また本発明の樹脂塗布装置は、固定台全体の揺動が約５Ｈｚ以下の低周波であることを特徴とするものであり、この構成により半導体チップと基板との接続部に加わる揺動による負荷をより低減することができるものである。
【００２１】
また本発明の樹脂塗布装置は、固定台全体の揺動の振幅が少なくとも半導体チップの１辺の長さよりも長いことを特徴とするものであり、この構成により樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【００２２】
また本発明の樹脂塗布装置は、固定台を支える脚部に緩衝手段を設けたことを特徴とするものであり、この構成によりノズルの移動にともなう揺動を利用するため、別途揺動装置を設けることなく樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、樹脂注入後のノズルの移動動作がきっかけとなって、より毛細管現象を促進することができるため、樹脂を半導体チップ全体に均一に、かつ短時間に塗布することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１における樹脂塗布装置の概略構成を示す模式図であり、図２は同側面図である。
【００２６】
図１および図２において、１は半導体ベアチップ（以下、半導体チップという）であり、その裏面に複数個のバンプ６が形成されている。２はキャリア基板（以下、単に基板という）であり、その表面にバンプ６に対応して配線パターン（図示せず）が形成されている。３は、半導体チップ１と基板２との間に接続信頼性を高めるためのアンダーフィル樹脂（以下、単に樹脂という）４を注入するノズルであり、半導体チップ１の１辺側に沿って樹脂４を注入しながら移動するように構成されている。７は、基板２を固定するための固定台であり、ノズル３による樹脂４の注入後、ノズル３の移動に連動して５−Ｘ方向、あるいは５−Ｙ方向に揺動するように構成されている。
【００２７】
この構成により注入された樹脂４は、毛細管現象によって半導体チップ１と基板２との間を注入された辺からその対向辺に向かってゆっくりとぬれ広がっていく。特に、注入後のノズル３の移動動作、例えばノズル３の退避位置への移動動作やスタート位置への移動動作等により、固定台７に５−Ｘあるいは５−Ｙ方向の揺動が加わると、その揺動がきっかけとなって毛細管現象が促進され、注入された樹脂４が対向辺に向かってさらにぬれ広がっていく。これにより樹脂４を半導体チップ１全体に均一に、かつ短時間に塗布することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図３を用いて説明する。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態２における樹脂塗布装置の概略構成を示す模式図である。図３において、８はワーク状基板であり、個片化することにより実施の形態１で説明した基板１が得られるように構成されている。
【００３０】
ここで、ノズル３は矢印のようにジグザグに移動しながら樹脂４を注入するように構成されており、樹脂４の注入後、ノズル３のａからｂへの移動にともなって５−Ｘ方向の揺動が発生するとともに、樹脂４の注入後、ノズル３のｂからｃへの移動にともなって５−Ｙ方向の揺動が発生する。同様に樹脂４の注入後、ノズル３のｃからｄ、ｅからｆ、ｇからｊ、ｋからｌ、ｍからｎ、ｏからｐへの移動にともなって５−Ｘ方向の揺動が発生するとともに、樹脂４の注入後、ノズル３のｄからｅ、ｆからｇ、ｊからｋ、ｌからｍ、ｎからｏへの移動にともなって５−Ｙ方向の揺動が発生する。
【００３１】
そして、このような揺動が樹脂４の注入後毎に繰り返し行われるため、より均一により短時間に樹脂４をぬれ広がらせることができる。
【００３２】
なお、ノズル３の移動パターンは本実施の形態のようなジグザグ移動に限定されるものではなく、渦巻き状等、任意に選択することができるとともに、１回限りではなく複数回移動を繰り返すことにより、また回数毎に違う移動経路を選択することにより、より均一により短時間に注入することができる。
【００３３】
ここで、固定台７内に設けられた加熱手段（図示せず）により基板２を加熱しながら樹脂４を注入すると、加熱により樹脂４の粘度が低下して流動しやすい状態になるため、樹脂４を半導体チップ１全体に均一かつ、短時間にぬれ広がらせることができる。なお、樹脂４の注入前にあらかじめ基板２を予熱しておくと、さらにその効果を高めることができる。
【００３４】
また樹脂４の材料としては、温度をかけると粘度を低下させやすい熱硬化性樹脂が有効であり、その中でもエポキシ系樹脂が最適である。
【００３５】
また、樹脂４を注入後も加熱手段による保温加熱を行うと、粘度が低下した状態を維持させることができるため、半導体チップ１の周囲に均一な樹脂４のフィレットを構成することができる。
【００３６】
また、ノズル３に所定圧のエアーを加えながら樹脂４を注入することにより、樹脂４をより確実により精度よく注入することができ、さらにその際、注入開始時および注入終了時のエアー圧力よりもその途中のエアー圧力を大きくすることにより、樹脂４の注入量をほぼ均等に半導体チップの１辺の端から端まで塗布することができる。
【００３７】
また、固定台７全体の揺動を約５Ｈｚ以下の低周波で行わせることにより、揺動により半導体チップ１と基板２との接続部に加わる負荷を低減させることができ、半導体チップ１と基板２との接続部の接続信頼性を損なうことなく、樹脂４を注入することができる。
【００３８】
また、固定台７全体の揺動の振幅を少なくとも半導体チップの１辺の長さよりも長くすることにより、樹脂４を半導体チップ１全体に均一に、かつ短時間に塗布することができる。
【００３９】
また、固定台７を支える脚部（図示せず）に緩衝手段（図示せず）、例えばダンパー等を設けることにより、ノズル３の移動にともなう揺動を利用するため、別途揺動装置を設けることなく樹脂４を半導体チップ１全体に均一に、かつ短時間に塗布することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明の樹脂塗布装置は、フェイスダウン実装された半導体素子と基板との間にアンダーフィル樹脂を塗布する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における樹脂塗布装置の概略構成を示す模式図
【図２】同側面図
【図３】本発明の実施の形態２における樹脂塗布装置の概略構成を示す模式図
【図４】従来の樹脂塗布装置の概略構成を示す模式図
【符号の説明】
【００４２】
１  半導体チップ
２  基板
３  ノズル
４  樹脂
６  バンプ
７  固定台
【図１】
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【図２】
2005217005.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005217005.tif 000006