(57)【要約】【課題】 フリップチップ実装が微細化されても半導体チップと配線基板との接続信頼性を損なわない半導体装置の実装構造を提供する。【解決手段】  配線基板１１上に形成された導電パッド１２側にＡｕワイヤからなる第１のボールバンプ１３が形成され、半導体チップ１４上に形成された導電パッド１５側に、第１のボールバンプ１３と硬度の異なるＡｕワイヤからなる第２のボールバンプ１６が形成され、配線基板１１と半導体チップ１４とが封止樹脂１７によって接着されている。【選択図】  図１
2005322947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、
前記配線基板上に形成された配線基板電極と、
この配線基板電極上に形成された第１のバンプと、
前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、
このチップ電極上に形成されて前記第１のバンプと接触する、前記第１のバンプと異なる硬度の第２のバンプと
を備えてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第１及び第２のバンプは、Ａｕバンプであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
第１及び第２のバンプは、硬度の低い方のバンプが硬度の高い方のバンプよりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、
前記配線基板上に形成された配線基板電極と、
前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、
前記配線基板電極又はチップ電極にワイヤボールボンディング法により形成されると共にワイヤボールを前記電極に接続後、ワイヤを引きちぎることにより先端を尖らせて形成されたバンプとを備え、
前記バンプが前記配線基板電極又はチップ電極と圧着されることにより前記配線基板上に前記半導体チップがフリップチップ実装されてなる半導体装置。
【請求項５】
前記バンプは、前記配線基板と半導体チップとの圧着時に、前記配線基板のうねりの量を吸収して前記配線基板電極と前記チップ電極とが確実に接続可能な高さに設定されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記配線基板と前記半導体チップとは、絶縁樹脂によって接着されていることを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置。
【請求項７】
配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、
前記配線基板上に形成された配線基板電極と、
前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、
前記配線基板電極にワイヤボールボンディング法により形成されたバンプとを備え、
前記バンプが前記チップ電極と圧着されることにより前記配線基板上に前記半導体チップがフリップチップ実装されてなる半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップは、ＧａＡｓチップであることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記バンプは、Ａｕバンプであることを特徴とする請求項７又は８記載の半導体装置。
【請求項１０】
配線基板上に形成された配線基板電極上に第１のバンプを形成する工程と、
半導体チップ上に形成されたチップ電極上に前記第１のバンプとは硬度の異なる第２のバンプを形成する工程と、
前記第１のバンプと第２のバンプとを位置合わせして熱圧着することにより前記第１及び第２のバンプの一方を他方に食い込ませて接続を確保することで前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する工程と
を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
配線基板上に形成された配線基板電極上又は半導体チップ上に形成されたチップ電極上にワイヤボールボンディング法によりワイヤボールを接続後、ワイヤを引きちぎることにより先端を尖らせてバンプを形成する工程と、
この工程で形成されたバンプを介して前記配線基板上に前記半導体チップをフリップチップ実装する工程と
を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
配線基板上に形成された配線基板電極上にワイヤボールボンディング法によりバンプを形成する工程と、
この工程で形成されたバンプを介して前記配線基板上に前記半導体チップをフリップチップ実装する工程と
を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装する際の半導体チップの実装装置であって、
前記半導体チップを支持するチップ支持ヘッドと、
Ｘ線を発生させてこれを前記配線基板の裏面から照射するＸ線発生装置と、
このＸ線発生装置で発生されて前記配線基板及び前記チップ支持ヘッドに支持された半導体チップを透過したＸ線を撮像するＸ線カメラと、
このＸ線カメラで撮像された前記配線基板及び半導体チップの透過像から前記配線基板上に形成された配線基板電極と前記半導体チップ上に形成されたチップ電極とを位置合わせして前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する位置合わせ実装処理部と
を備えたことを特徴とする半導体装置の実装装置。
【請求項１４】
配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装する際の半導体チップの実装方法であって、
前記半導体チップをチップ支持ヘッドで支持させて、前記配線基板上に移動させる工程と、
Ｘ線を発生させてこれを前記配線基板の裏面から照射する工程と、
この工程により発生されて前記配線基板及び前記チップ支持ヘッドに支持された半導体チップを透過したＸ線を撮像する工程と、
撮像された前記配線基板及び半導体チップの透過像から前記配線基板上に形成された配線基板電極と前記半導体チップ上に形成されたチップ電極とを位置合わせする工程と、
この工程で前記配線基板上に位置合わせされた前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する工程と
を備えたことを特徴とする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、半導体チップを配線基板上にフリップチップ実装してなる半導体装置、その製造方法、実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップを配線基板上に実装する方法として、ワイヤボンディングによらず、半導体チップ側にバンプを形成し、配線基板側にパッドを形成して半導体チップを配線基板にフェースダウン方式で直接実装すると同時にバンプとパッドとを接続するフリップチップ実装方法が知られている。
【０００３】
図９に、従来のフリップチップ実装構造を示す。同図（ａ）に示すように、半導体チップ１００の表面には、Ａｌ等からなる複数のパッド１０１が形成されており、これらのパッド１０１上にはＡｕ等からなるボールバンプ１０２が形成されている。一方、配線基板１０３の表面にも、例えばＣｕ等からなる複数のパッド１０４が半導体チップ１００のパッド１０１に対向するように配置されている。配線基板１０３上に異方性導電膜（ＡＣＦ）等の封止樹脂１０５を配置し、半導体チップ１００のボールバンプ１０２がパッド１０４と対向するように半導体チップ１００をフェースダウンさせて加圧及び加熱することにより、ボールバンプ１０２とパッド１０４とが接合され、半導体チップ１００のフリップチップ実装が完了する。
【０００４】
上述したボールバンプ１０２としては、パッド１０１上に、例えばＣｒ−Ｃｕ−Ａｕの中間蒸着膜を形成した後、Ｐｂ，Ｓｎ等を順次蒸着して、不活性雰囲気中で加熱反応させて得られる共晶半田バンプを用いることがなされているが、蒸着法は、製造プロセスが煩雑で製造コストがかかるという問題がある。この問題を解決するため、半導体チップ１００のパッド１０１上にＡｕワイヤによるワイヤボールボンディングを施してＡｕのボールバンプ１０２を形成する方式も用いられている。
【０００５】
また、図９（ｂ）に示すように、配線基板１０３側のパッド１０４に、例えばＡｇペースト等をスクリーン印刷法により形成してこれをバンプ１０５とする方式も提案されている。この方式は、上述した方式よりも更に製造工程を簡略化でき、高さのバラツキなども少ないという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、半導体チップの小型化、配線パターンの微細化が進み、配線基板と半導体チップとの接続の信頼性向上が益々大きな課題となってきた。これに対し、上述した従来例のうち、ワイヤボールボンディングによる方法では、バンプの高さのバラツキや配線基板のうねり等の影響で接続が不安定になったり、チップそのものへのボンディング形成が困難になるという問題がある。
【０００７】
また、Ａｇバンプをスクリーン印刷により形成する方式では、ＡｇバンプとＡｌのパッドとの接合部が高湿環境下で局部電池を形成し、電気化学的腐食を起こして接続不良を発生させるという問題がある。
【０００８】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、フリップチップ実装が微細化されても半導体チップと配線基板との接続信頼性を損なわない半導体装置、その製造方法及びそれに用いられるフリップチップ実装用基板を提供することを第１の目的とする。この発明は、また、フリップチップ実装の際に十分な接続信頼性を確保することができる半導体装置の実装装置及び実装方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の半導体装置は、配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、前記配線基板上に形成された配線基板電極と、この配線基板電極上に形成された第１のバンプと、前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、このチップ電極上に形成されて前記第１のバンプと接触する、前記第１のバンプと異なる硬度の第２のバンプとを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る第１の半導体装置の製造方法は、配線基板上に形成された配線基板電極上に第１のバンプを形成する工程と、半導体チップ上に形成されたチップ電極上に前記第１のバンプとは硬度の異なる第２のバンプを形成する工程と、前記第１のバンプと第２のバンプとを位置合わせして熱圧着することにより前記第１及び第２のバンプの一方を他方に食い込ませて接続を確保することで前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、配線基板電極上及びチップ電極上にそれぞれ第１及び第２のバンプが形成され、且つ第１及び第２のバンプは、その硬度が互いに異なっていて、圧着時に一方が他方に食い込むようにして両者が接続されるので、バンプの高さに多少のバラツキがあったり、配線基板に多少のうねりが生じていたとしても、両バンプが食い込むことにより、これらを吸収することができ、より確実な接触が可能である。なお、ここで第１及び第２のバンプは、好適にはＡｕバンプである。また、第１及び第２のバンプは、硬度の低い方のバンプが硬度の高い方のバンプよりも大きく形成されていることが望ましい。バンプをこのように形成しておくと、硬い方のバンプが軟らかい方のバンプに食い込んで、確実な接続が得られるからである。
【００１２】
本発明に係る第２の半導体装置は、配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、前記配線基板上に形成された配線基板電極と、前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、前記配線基板電極又はチップ電極にワイヤボールボンディング法により形成されると共にワイヤボールを前記電極に接続後、ワイヤを引きちぎることにより先端を尖らせて形成されたバンプとを備え、前記バンプが前記配線基板電極又はチップ電極と圧着されることにより前記配線基板上に前記半導体チップがフリップチップ実装されてなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る第２の半導体装置の製造方法は、配線基板上に形成された配線基板電極上又は半導体チップ上に形成されたチップ電極上にワイヤボールボンディング法によりワイヤボールを接続後、ワイヤを引きちぎることにより先端を尖らせてバンプを形成する工程と、この工程で形成されたバンプを介して前記配線基板上に前記半導体チップをフリップチップ実装する工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
なお、前記バンプは、例えば前記配線基板と半導体チップとの圧着時に、前記配線基板のうねりの量を吸収して前記配線基板電極と前記チップ電極とが確実に接続可能な高さに設定されている。
【００１５】
この発明によれば、バンプの高さに多少のバラツキがあったり、配線基板に多少のうねりが生じていたとしても、バンプの先端が尖ってある程度の高さを有するので、半導体チップと配線基板との圧着時にバンプの先端が確実に他方の電極に接触して導通を図ることができる。また、このように、バンプの先端が尖っていると、前記配線基板と前記半導体チップとを接着する封止樹脂として、通常の絶縁樹脂を使用した場合でも、樹脂を確実に突き破って他方の電極に確実に接触する。これにより、異方性導電膜や異方性導電ペースト等の高価な封止樹脂を使用しなくても、接続安定性が確保され、コスト低減を図ることもできる。
【００１６】
本発明に係る第３の半導体装置は、配線基板と、この配線基板上にフリップチップ方式により実装された半導体チップとを備えた半導体装置において、前記配線基板上に形成された配線基板電極と、前記半導体チップ上に形成されたチップ電極と、前記配線基板電極にワイヤボールボンディング法により形成されたバンプとを備え、前記バンプが前記チップ電極と圧着されることにより前記配線基板上に前記半導体チップがフリップチップ実装されてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る第３の半導体装置の製造方法は、配線基板上に形成された配線基板電極上にワイヤボールボンディング法によりバンプを形成する工程と、この工程で形成されたバンプを介して前記配線基板上に前記半導体チップをフリップチップ実装する工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、半導体チップが小型化して、そのハンドリングの困難性が増大した場合でも、また、半導体チップが例えばＧａＡｓチップのように、衝撃に弱いチップである場合でも、ワイヤボールボンディングによるバンプの形成は、配線基板側に対して行うので、製造工程が簡略化され、製品歩留まりも向上する。
【００１９】
なお、上述したワイヤボールボンディングによるバンプは、好ましくはＡｕバンプである。また、以上の半導体装置の配線基板と半導体チップとは、好適には、異方性導電フィルム、異方性導電ぺースト及び絶縁樹脂のうちの一つを塗布、貼付又は充填することにより接着されている。
【００２０】
本発明に係る半導体装置の実装装置は、配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装する際の半導体チップの実装装置であって、前記半導体チップを支持するチップ支持ヘッドと、Ｘ線を発生させてこれを前記配線基板の裏面から照射するＸ線発生装置と、このＸ線発生装置で発生されて前記配線基板及び前記チップ支持ヘッドに支持された半導体チップを透過したＸ線を撮像するＸ線カメラと、このＸ線カメラで撮像された前記配線基板及び半導体チップの透過像から前記配線基板上に形成された配線基板電極と前記半導体チップ上に形成されたチップ電極とを位置合わせして前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する位置合わせ実装処理部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る半導体装置の実装方法は、配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装する際の半導体チップの実装方法であって、前記半導体チップをチップ支持ヘッドで支持させて、前記配線基板上に移動させる工程と、Ｘ線を発生させてこれを前記配線基板の裏面から照射する工程と、この工程により発生されて前記配線基板及び前記チップ支持ヘッドに支持された半導体チップを透過したＸ線を撮像する工程と、撮像された前記配線基板及び半導体チップの透過像から前記配線基板上に形成された配線基板電極と前記半導体チップ上に形成されたチップ電極とを位置合わせする工程と、この工程で前記配線基板上に位置合わせされた前記半導体チップを前記配線基板上にフリップチップ実装する工程とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明の半導体装置の実装装置及び実装方法によれば、Ｘ線を使用して半導体チップ又は配線基板上の少なくとも一方に形成されたバンプや各電極等の透過像を得、この透過像を参照して位置合せを行いながら半導体チップを配線基板上に実装することができるため、バンプの位置誤差や実装位置ズレ等の補正することが可能となり実装精度が向上すると共に、Ｘ線による半導体チップの配線基板の配線パターンや実装状態の検査も同時に行うことができるので、検査作業を簡略化すると同時に、製品の信頼性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように、この発明の第１の半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、配線基板電極上及びチップ電極上にそれぞれ第１及び第２のバンプが形成され、且つ第１及び第２のバンプは、その硬度が互いに異なっていて、圧着時に一方が他方に食い込むようにして両者が接続されるので、バンプの高さに多少のバラツキがあったり、配線基板に多少のうねりが生じていたとしても、両バンプが食い込むことによりこれらを吸収し、より確実な接触が可能であるという効果を奏する。
【００２４】
この発明の第２の半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、バンプの高さに多少のバラツキがあったり、配線基板に多少のうねりが生じていたとしても、バンプの先端が尖ってある程度の高さを有するので、半導体チップと配線基板との圧着時にバンプの先端が確実に他方の電極に接触して導通を図ることができると共に、バンプの先端が尖っていると、前記配線基板と前記半導体チップとを接着する封止樹脂として通常の絶縁樹脂を使用した場合でも、樹脂を確実に突き破って他方の電極に確実に接触するので、異方性導電膜や異方性導電ペースト等の高価な封止樹脂を使用しなくても接続安定性が確保され、コスト低減を図ることもできるという効果を奏する。
【００２５】
この発明の第３の半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、半導体チップが小型化してそのハンドリングの困難性が増大した場合や、半導体チップが例えばＧａＡｓチップのように衝撃に弱いチップである場合でも、ワイヤボールボンディングによるバンプの形成は、配線基板側に対して行うので、製造工程が簡略化され、製品歩留まりも向上するという効果を奏する。
【００２６】
また、この発明の半導体装置の実装装置及び実装方法によれば、Ｘ線を使用して半導体チップ又は配線基板上の少なくとも一方に形成されたバンプや各電極等の透過像を得、この透過像を参照して位置合せを行いながら半導体チップを配線基板上に実装することができるため、バンプの位置誤差や実装位置ズレ等の補正することが可能となり実装精度が向上すると共に、Ｘ線による半導体チップの配線基板の配線パターンや実装状態の検査も同時に行うことができるので、検査作業を簡略化すると同時に製品の信頼性をより高めることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。図１（ａ）に示す実施形態では、配線基板１１上に形成された導電パッド１２側にＡｕワイヤからなる第１のボールバンプ１３が形成され、半導体チップ１４上に形成された導電パッド１５側にＡｕワイヤからなる第２のボールバンプ１６が形成され、配線基板１１と半導体チップ１４とが、ＡＣＦ、ＡＣＰ等の封止樹脂１７によって接着されている。第１のボールバンプ１３の硬度は、第２のボールバンプ１６の硬度よりも低く、第１のボールバンプ１３の大きさは、第２ボールバンプ１６よりも大きく設定されている。
【００２８】
この実施形態によれば、硬度の低い第１のボールバンプ１３が硬度の高い第２のボールバンプ１６に食い込まれることで、バンプの高さのバラツキや基板の反りを吸収して確実な接続が得られる。第１のボールバンプ１３としては、例えば田中電子工業（株）製ＦＡタイプ（硬さ：５４Ｈｖ，φ１００μｍ）のＡｕワイヤを使用し、第２のボールバンプ１６としては、同じくＧＢタイプ（硬さ：７３Ｈｖ，φ７０μｍ）のＡｕワイヤを使用することができる。
【００２９】
図１（ｂ）は、配線基板１１側の第１のボールバンプ１８を高い硬度で小さく形成し、半導体チップ１４側の第２のボールバンプ１９を低い硬度で大きく形成した例である。この例でも、同図（ｃ）に示すように、配線基板１１と半導体チップ１４とを熱圧着したときに、第１のボールバンプ１８が第２のボールバンプ１９側に食い込むので、バンプの高さのバラツキや基板の反りを吸収して確実な接続が得られる。
【００３０】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置を製造工程順に示す断面図である。この実施形態では、同図（ａ）に示すように、配線基板２１に導電パッド２２を形成すると共に、半導体チップ２３の導電パッド２４にワイヤボールボンディング法によりバンプ２５を形成する。但し、バンプ２５はその形状に特徴がある。この実施形態では、ボンディング時にＡｕワイヤを引きちぎってバンプ２５を形成する。このため、先端が尖った形状となっている。次に同図（ｂ）に示すように、配線基板２１の導電パッド２２上にＡＣＦ２６を貼り付ける。そして、同図（ｃ）に示すように、配線基板２１に半導体チップ２３を熱圧着により実装してバンプ２５と導電パッド２２とを接続する。
図３には、実際に下記表１の条件にて形成されたバンプ２５の形状が拡大表示されている。
【００３１】
【表１】
2005322947.tif 000003
なお、このバンプ２５は、松下電器製ＳＴＢボンダを使用して、日鉄マイクロメタル製Ｔ３２５μｍのＡｕワイヤを使用した。バンプ２５の基端部の球状部の径は６５±５μｍ、高さは８０μｍであった。
【００３２】
この実施形態によれば、バンプ２５の形状は、本発明者の実験により得られたもので先端部と球状部とを有し、先端部は尖っておりある程度の高さもあるため、バンプ２５自体の高さや配線基板、半導体チップの製品精度に多少のバラツキがあっても接続側の電極に十分接触し導通を得ることができる。また、先端部が尖っていることで、配線基板と半導体チップとを接着する封止樹脂を突き破り確実に接続することができる。従って、通常の絶縁フィルムや絶縁ペーストを使用しても導通を得ることができるため、異方性導電フィルム等の高価な絶縁樹脂を使用する必要がなく、生産コストを抑えることができる。更に、例えば高価な異方性導電フィルム等を使用した場合でも、図４に示すパッドとバンプとの接続部分の断面図からも分かるように、バンプの先端部が潰れる際に導電粒子を抱き込んで接続されるため、より確実な導通を得ることができ接続信頼性を向上することができる。ちなみに、図５に示すように、従来のバンプ２５´の形状は先端部が潰された形状であった。これはバンプ先端が平坦である方がＡＣＦの導電粒子がより捕捉し易いと考えられたためであるが、このために製品精度のバラツキ等を吸収して接続性を得ることが困難であった。また、封止樹脂の厚さや種類等により接続安定性にかなり影響を受けていた。更に、先端部を潰して接続面の面積を拡大し接続性を向上させようとしても、例えば異方性導電フィルム等の導電粒子は接続の際に接続面から離れてしまい、却って接続性を落としてしまう傾向にあるということも分かってきた。この実施例に係るバンプ２５は、これら従来の問題点を全てコストの上昇を伴わずに解決することが可能なものである。
【００３３】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置を製造工程順に示す断面図である。この実施形態では、同図（ａ）に示すように、配線基板２１に導電パッド２２を形成し、ワイヤボールボンディング法によりバンプ２７を形成すると共に、半導体チップ２３の導電パッド２４を形成する。なお、バンプ２７は図２のバンプ２５と同一構造を有し、同一方法で形成されたものである。次に同図（ｂ）に示すように、配線基板２１の導電パッド２２及びバンプ２７上にＡＣＦ２６を貼り付ける。そして、同図（ｃ）に示すように、配線基板２１に半導体チップ２３を熱圧着により実装してバンプ２７と導電パッド２２とを接続する。
【００３４】
この実施形態によれば、ワイヤボールボンディングによるバンプの形成を半導体チップ側ではなく配線基板側に対して行うため、例えば半導体チップの小型化に伴うハンドリングの困難性が増大したり、半導体チップの材質がＧａＡｓのように衝撃に弱い場合であっても半導体チップと配線基板を確実に接続することができ、製造工程が簡略化されて製品歩留まりも向上することができる。なお、この実施例では、バンプ２７は図２のバンプ２５と同一構造を有し、同一方法で形成されたものであるが、本実施形態は、配線基板２１側にバンプを形成することを主眼とするものであるから、バンプの形状は、上述した形状に限定されない。
【００３５】
図７は、本発明の一実施例に係る半導体装置の実装装置の装置構成例を示す図である。配線基板搭載テーブル３１は、その所定の位置にパッドが形成された配線基板３２を搭載する。半導体チップ支持ヘッド３３は、先端部にＡＴＣ（Auto-ToolChange Collet）３４を有し、このＡＴＣ３４でバンプが形成されたベアＩＣチップ等の半導体チップ３５をバキュームにより支持し、配線基板搭載テーブル３１の配線基板３２位置に半導体チップ３５を移動させる。半導体チップ３５と配線基板３２との精密な位置合わせは、配線基板３２の裏面側にあるＸ線発生装置３７からのＸ線照射をチップ支持ヘッド３３上部にあるＸ線撮像装置３８により撮像して行う。即ち、Ｘ線発生装置３７からのＸ線は、配線基板３２や半導体チップ３５のバンプや各電極等を透過してこれらの透過像を生成するため、この透過像をＸ線撮像装置３８にて撮像し、撮像されたバンプや各電極等の位置をモニタ装置３９により参照しながら位置合わせ実装処理部４０の位置補正制御によりチップ支持ヘッド３３に支持された半導体チップ３５の位置を微調整して半導体チップ３５と配線基板３２との位置合わせを行い、チップ支持ヘッド３３のヒータ３６により熱圧着を実行してフリップチップ実装を行う。
【００３６】
ちなみに従来の半導体実装装置では、例えばＣＣＤカメラを複数台使用して配線基板３２と半導体チップ３５のバンプや各電極等を撮像し、その複数の映像に基づきバンプ等の真の位置を演算により割り出して位置合わせを行っていたため、精度の高い位置合わせを行うことは難しく、また、実装後の接続部の様子は、ＣＣＤカメラでは撮像できなかったため検査作業を別工程で行う必要等があり、実装作業が煩雑なものとなっていた。
【００３７】
しかし、この実施例に係る半導体実装装置は、上述したようにＸ線を使用して、図８に示すように、配線パターン、各パッド及びバンプの状態等の透過像を確認しながらバンプや各電極等の位置合わせを行うことができるため、フリップチップ実装の精度を向上することができる。しかも、Ｘ線による配線パターンの確認や実装状態の検査も同時に行うことができるため、検査作業を簡略化し製品の信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る半導体装置を製造工程順に示した断面図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る半導体装置を製造工程順に示した断面図である。
【図３】同半導体装置のバンプの拡大斜視図である。
【図４】同半導体装置のバンプによる接続部の拡大図である。
【図５】従来のワイヤボールボンディングによるバンプの拡大斜視図である。
【図６】この発明の第３の実施形態に係る半導体装置を製造工程順に示した断面図である。
【図７】本発明に係る半導体装置の実装装置の一例を示す図である。
【図８】同実装装置で得られる画像を示す図である。
【図９】従来の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１，２１，３２…配線基板、１２，２２…導電パッド、１７，２６…封止樹脂、１５，２４…導電パッド、１４，２３，３５…半導体チップ、１３，１８…第１のボールバンプ、１６，１９…第２のボールバンプ、２５，２５´，２７…バンプ、３１…配線基板搭載テーブル、３３…チップ支持ヘッド、３４…ＡＴＣ、３６…ヒータ、３７…Ｘ線発生装置、３８…Ｘ線撮像装置、３９…モニタ装置、４０…位置合わせ実装処理部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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