(57)【要約】【課題】回路基板上の半導体部品を実装する四角の領域に樹脂を塗布することにより高い信頼性が確保できる半導体部品の実装方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】樹脂フィルム６ｂを回路基板３の半導体部品１を搭載する領域内に貼り付け、樹脂ペースト６ａを回路基板３の半導体部品１を搭載する領域の四角に塗布することによって樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを熱硬化させる際に半導体部品１と回路基板３との間の半導体部品１の四角の領域に安定して樹脂ペースト６ａを充填することができ、高い信頼性が得られる。【選択図】図１
2005142411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ前記樹脂ペーストが塗布された前記回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせし仮固定する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付けて前記樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法。
【請求項２】
回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ前記樹脂ペーストが塗布された前記回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせし仮固定する工程と、前記回路基板を加熱処理する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付け、樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法。
【請求項３】
回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ樹脂ペーストが塗布された回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせする際に前記回路基板上に貼り付けられた樹脂フィルムおよび回路基板上に塗布された樹脂ペーストを回路基板上に搭載された半導体部品側から加熱処理して仮固定する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付け、前記樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法。
【請求項４】
樹脂フィルムに導電性粒子を含めた請求項１から３のいずれかに記載の半導体部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される電子部品としての半導体部品の実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体部品の実装方法としては、図５に示すものがある。
【０００３】
図５（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体部品の実装方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように半導体部品１には金属からなる突起状電極２が形成されている。一方、回路基板３の上には半導体部品１の突起状電極２が接続される電極パッド４よりも外側に樹脂フィルム６ｂが貼り付けられており、電極パッド４より内側には樹脂ペースト６ａが塗布されている。ここで樹脂ペースト６ａには導電粒子が含有されていてもよい。また樹脂フィルム６ｂは弾性率を低くして伸縮性を持たせた方が好ましい。これにより樹脂フィルム６ｂは樹脂ペースト６ａがはみ出すことができないほど十分に高い壁とすることができる。
【０００４】
次に、図５（ｂ）に示すように半導体部品１をフェースダウンにして回路基板３の所定の位置に実装されるよう位置合わせを行い搭載する。そして図５（ｃ）に示すように半導体部品１の背面よりパルスヒート付きボンディングツール８を用いて熱加圧することで、樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを硬化させる。このとき半導体部品１の外周部に存在する樹脂フィルム６ｂが壁となって樹脂ペースト６ａの実装領域外へのはみ出しを阻止することができる。これにより半導体部品１とパルスヒート付きボンディングツール８とが付着することを防止することができる。また半導体部品１の突起状電極２の実装領域は樹脂ペースト６ａが塗布されているため固形のものを一旦溶かして再び硬化するといった複雑な温度条件が必要でなく実装工程を簡略化できる。
【０００５】
次に、図５（ｄ）に示すように樹脂ペースト６ａの中に導電性粒子５が含まれ、半導体部品１の突起状電極２と回路基板３の上の電極パッド４とは接触により電気的導通を確保している。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−９３９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来の構成では、樹脂ペースト６ａの塗布量にばらつきが生じ、適正量よりも少なく塗布された場合において、樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを熱硬化させた後に半導体部品１と回路基板３との間の半導体部品１の四角の領域に樹脂量の不足が発生し、それにより信頼性試験にて半導体部品１の角部での実装部の浮きが生じるという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は回路基板上の半導体部品を実装する四角の領域に樹脂を塗布することにより高い信頼性が確保できる半導体部品の実装方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ前記樹脂ペーストが塗布された前記回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせし仮固定する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付けて樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法であり、樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させる際に半導体部品と回路基板との間の半導体部品の四角の領域に安定して樹脂を充填することができるため高い信頼性が得られ、熱加圧時に樹脂が充填しにくい半導体部品の四角の領域にのみ樹脂ペーストを塗布するため樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させた後で半導体部品の外形からの樹脂のはみ出し量が少なくできる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ樹脂ペーストが塗布された回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせし仮固定する工程と、前記回路基板を加熱処理する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付け、前記樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法であり、回路基板を加熱処理することにより樹脂ペーストの粘性を低下させて安定して樹脂を充填することができるため高い信頼性が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ樹脂ペーストが塗布された回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせする際に前記回路基板上に貼り付けられた樹脂フィルムおよび回路基板上に塗布された樹脂ペーストを回路基板上に搭載された半導体部品側から加熱処理して仮固定する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付け、前記樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法であり、半導体部品側から加熱処理することにより半導体部品の四角の領域により安定して樹脂を充填することができるため、高い信頼性が得られる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、樹脂フィルムに導電性粒子を含めた請求項１から３のいずれかに記載の半導体部品の実装方法であり、半導体部品の突起状電極と回路基板の電極パッドが導電性粒子を介して確実に導通を取ることができ、高い信頼性が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、回路基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記回路基板に樹脂ペーストを塗布する工程と、前記樹脂フィルムが貼り付けられかつ前記樹脂ペーストが塗布された回路基板の電極と半導体部品に設けた突起状電極を対向させて位置合わせし仮固定する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体部品を熱加圧することにより樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを完全硬化させる工程とからなり、前記樹脂フィルムを回路基板の半導体部品を搭載する領域内に貼り付けて前記樹脂ペーストを回路基板の半導体部品を搭載する領域の四角に塗布する半導体部品の実装方法であり、樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させる際に半導体部品と回路基板との間の半導体部品の四角の領域に安定して樹脂を充填することができるため高い信頼性が得られ、熱加圧時に樹脂が充填しにくい半導体部品の四角の領域にのみ樹脂ペーストを塗布するため樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させた後で半導体部品の外形からの樹脂のはみ出し量が少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態１における半導体部品の実装方法を示す説明図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように３は回路基板であり、回路基板３の上に電極パッド４が設けられている。次に図１（ｂ）に示すように回路基板３の上に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。樹脂フィルム６ｂの貼り付けはパルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で３秒間を熱加圧して行い、樹脂フィルム６ｂが硬化しない程度の条件とした。また樹脂フィルム６ｂが熱硬化後においても確実に回路基板３の上の電極パッド４に覆いかぶさるように回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように回路基板３の上に樹脂ペースト６ａを塗布した。ここで樹脂ペースト６ａをディスペンサにより回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域に塗布した。
【００１９】
そして、図１（ｄ），（ｅ）に示すように樹脂フィルム６ｂが貼り付けられ、また樹脂ペースト６ａが塗布された回路基板３の電極パッド４と半導体部品１の突起状電極２とを対向させ、位置合わせして仮止めした。位置合わせにはフリップチップマウンターを使用し、パルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で１秒間熱加圧して仮止めした。
【００２０】
その後、図１（ｆ），（ｇ）に示すようにパルスヒート付きボンディングツール８により温度１８０℃、１バンプ当たり０．４９Ｎの圧力条件で２０秒間熱加圧し、半導体部品１の下の樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを完全硬化させた。
【００２１】
なお、実施の形態１では樹脂フィルム６ｂは回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に貼り付けたが貼り付け後は必ずしも回路基板３の上の電極パッド４を覆う必要はなく、熱硬化後に電極パッド４が覆われていればよい。また樹脂ペースト６ａの塗布は回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域であればよく、樹脂ペースト６ａを塗布した際に樹脂ペースト６ａが樹脂フィルム６ｂに接触しても接触しなくてもよい。さらに樹脂フィルム６ｂと樹脂ペースト６ａの搭載順序はここでは樹脂フィルム６ｂを先に貼り付けたが樹脂ペースト６ａを先に塗布してもよい。
【００２２】
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態２における半導体部品の実装方法を示す説明図である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように３は回路基板であり、回路基板３の上に電極パッド４が設けられている。次に図２（ｂ）に示すように回路基板３の上に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。ここで樹脂フィルム６ｂの貼り付けはパルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で３秒間を熱加圧して行い、樹脂フィルム６ｂが硬化しない程度の条件とした。また樹脂フィルム６ｂが熱硬化後においても確実に回路基板３の上の電極パッド４に覆いかぶさるように回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。
【００２４】
次に、図２（ｃ）に示すように回路基板３の上に樹脂ペースト６ａを塗布した。ここで樹脂ペースト６ａをディスペンサにより回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域に塗布した。
【００２５】
次に、図２（ｄ），（ｅ）に示すように回路基板３を加熱機能付きのステージ９に搭載して固定し加熱した。そして樹脂フィルム６ｂが貼り付けられ、また樹脂ペースト６ａが塗布された回路基板３の電極パッド４と半導体部品１の突起状電極２とを対向させ、位置合わせして仮止めした。位置合わせにはフリップチップマウンターを使用し、パルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で１秒間熱加圧して仮止めした。またこのとき回路基板３を固定した加熱機能付きステージ９を用いて回路基板３を加熱して回路基板３に搭載した樹脂ペースト６ａおよび樹脂フィルム６ｂが温度８０℃となるよう設定した。これにより樹脂が若干軟化するため、樹脂ペースト６ａが半導体部品１の角部へより回り込みやすくなり、補強効果がより大きくなる。
【００２６】
その後、図２（ｆ），（ｇ）に示すようにパルスヒート付きのボンディングツール８により温度１８０℃、１バンプ当たり０．４９Ｎの圧力条件で２０秒間熱加圧し、半導体部品１の下の樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを完全硬化させた。
【００２７】
なお、実施の形態２では樹脂フィルム６ｂは回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に貼り付けたが、貼り付け後は必ずしも回路基板３の上の電極パッド４を覆う必要はなく熱硬化後に電極パッド４が覆われていればよい。また樹脂ペースト６ａの塗布は回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域であればよく樹脂ペースト６ａを塗布した際に樹脂ペースト６ａが樹脂フィルム６ｂに接触しても接触しなくてもよい。さらに樹脂フィルム６ｂと樹脂ペースト６ａの搭載順序はここでは樹脂フィルム６ｂを先に貼り付けたが、樹脂ペースト６ａを先に塗布してもよい。また回路基板３の加熱処理は加熱機能付きステージ９への半導体部品１の搭載時に実施したが、半導体部品１を搭載した後に加熱することでも同様の効果が得られる。
【００２８】
（実施の形態３）
図３（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態３における半導体部品の実装方法を示す説明図である。
【００２９】
図３（ａ）に示すように３は回路基板であり、回路基板３の上に電極パッド４が設けられている。そして図３（ｂ）に示すように回路基板３の上に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。樹脂フィルム６ｂの貼り付けはパルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で３秒間を熱加圧して行い、樹脂フィルム６ｂが硬化しない程度の条件とした。また樹脂フィルム６ｂが熱硬化後においても確実に回路基板３の上の電極パッド４に覆いかぶさるように回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に樹脂フィルム６ｂを貼り付けた。
【００３０】
次に、図３（ｃ）に示すように回路基板３の上に樹脂ペースト６ａを塗布した。樹脂ペースト６ａをディスペンサにより回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域に塗布した。
【００３１】
次に、図３（ｄ），（ｅ）に示すように樹脂フィルム６ｂが貼り付けられ、また樹脂ペースト６ａが塗布された回路基板３の電極パッド４と半導体部品１の突起状電極２とを対向させ、位置合わせして仮止めした。位置合わせにはフリップチップマウンターを使用してパルスヒート付きボンディングツール８により温度８０℃、１バンプ当たり０．０４９Ｎの圧力で熱加圧して仮止めした。このときの加熱時間を６０秒間とし、加熱温度は回路基板３に塗布した樹脂ペースト６ａが温度８０℃となるよう設定した。加熱時間を長くすることにより樹脂ペースト６ａの軟化がより進むため、樹脂ペースト６ａが半導体部品１の角部へより回り込みやすくなり、補強効果がより大きくなる。
【００３２】
その後、図３（ｆ），（ｇ）に示すようにパルスヒート付きのボンディングツール８により温度１８０℃、１バンプ当たり０．４９Ｎの圧力条件で２０秒間熱加圧し、半導体部品１の下の樹脂フィルム６ｂおよび樹脂ペースト６ａを完全硬化させた。
【００３３】
なお、実施の形態３では樹脂フィルム６ｂは回路基板３の上の電極パッド４を覆う領域に貼り付けたが貼り付け後は必ずしも回路基板３の上の電極パッド４を覆う必要はなく、熱硬化後に電極パッド４が覆われていればよい。また樹脂ペースト６ａの塗布は回路基板３の上の半導体部品１を実装する四角の領域であればよく、樹脂ペースト６ａを塗布した際に樹脂ペースト６ａが樹脂フィルム６ｂに接触しても接触しなくてもよい。さらに樹脂フィルム６ｂと樹脂ペースト６ａの搭載順序はここでは樹脂フィルム６ｂを先に貼り付けたが樹脂ペースト６ａを先に塗布してもよい。
【００３４】
（実施の形態４）
図４（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態４における半導体部品の実装方法を示す説明図である。
【００３５】
実施の形態４において実施の形態１と異なる点は、樹脂フィルム６ｂに導電性粒子５を含むことである。これにより半導体部品１の突起状電極２と回路基板３の電極パッド４が導電性粒子５を介して確実に導通をとることができ、高い信頼性を得ることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る半導体部品の実装方法は、樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させる際に半導体部品と回路基板との間の半導体部品の四角の領域に安定して樹脂を充填することができるため、高い信頼性が得られる。また熱加圧時に樹脂が充填しにくい半導体部品の四角の領域にのみ樹脂ペーストを塗布するため、樹脂フィルムおよび樹脂ペーストを熱硬化させた後で半導体部品の外形からの樹脂のはみ出し量が少なくできるという効果を有し、回路基板と半導体部品を樹脂で接続した半導体モジュール等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態１における半導体部品の実装方法を示す説明図
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態２における半導体部品の実装方法を示す説明図
【図３】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態３における半導体部品の実装方法を示す説明図
【図４】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態４における半導体部品の実装方法を示す説明図
【図５】（ａ）〜（ｄ）従来の半導体部品の実装方法を示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  半導体部品
２  突起状電極
３  回路基板
４  電極パッド
５  導電性粒子
６ａ  樹脂ペースト
６ｂ  樹脂フィルム
８  パルスヒート付きボンディングツール
９  加熱機能付きステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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