(57)【要約】【課題】銅イオンの遊離防止が可能な半導体実装方法を提供する。【解決手段】複数個の第１導電性粒子の接触領域１１３ａと複数個の第１非導電性粒子の接触領域１１３ｂを有する第１接合表面１１３を持つ複数個の接点１１２を備えた基板１１０を供給するステップと、複数個の導電性粒子１２１と複数個の遊離防止材１２２が混合された導電可能な遊離防止コロイド１２０を基板１１０に形成するステップと、複数個の銅を含むバンプ１３２を持つチップ１３０を基板１１０にフリップチップ結合するステップとからなり、第２接合表面１３３には複数個の第２導電性粒子の接触領域１３３ａと複数個の第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂがあり、導電性粒子１２１は第１導電性粒子の接触領域１１３ａと第２導電性粒子の接触領域１３３ａとを電気的に接続し、遊離防止材１２２は第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂに結合し、環状の表面１３４を被覆する。【選択図】図１Ｃ
2013140937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上表面および前記上表面に設けられた複数個の接点を有し、各前記接点に第１接合表面があり、前記第１接合表面に複数個の第１導電性粒子の接触領域および複数個の第１非導電性粒子の接触領域がある基板を供給するステップと、
複数個の導電性粒子および複数個の遊離防止材が混合された導電可能な遊離防止コロイドを前記基板の前記上表面および前記接点上に形成するステップと、
主動面および前記主動面に設けられた複数個の銅を含むバンプを有するチップを前記基板にフリップチップ結合するステップと、を含み、
前記主動面は、前記基板の前記上表面に臨み、
前記導電可能な前記遊離防止コロイドは、前記銅を含むバンプを被覆し、
前記銅を含むバンプは、各々第２接合表面および環状の表面を有し、
前記第２接合表面には、複数個の第２導電性粒子の接触領域および複数個の第２非導電性粒子の接触領域を有し、
前記銅を含むバンプは、前記導電性粒子により前記接点に電気的に接続され、
前記導電性粒子は、前記第１接合表面と前記第２接合表面との間にあり、且つ前記第１接合表面の前記第１導電性粒子の接触領域と前記第２接合表面の前記第２導電性粒子の接触領域とを電気的に接続し、
前記遊離防止材は、近傍の前記導電性粒子の間にあり、且つ各前記第１接合表面と各前記第２接合表面との間にあり、前記第２接合表面の前記第２非導電性粒子の接触領域に結合して、更に前記銅を含むバンプの前記環状の表面を被覆することを特徴とする半導体実装方法。
【請求項２】
前記遊離防止材は、前記第１接合表面の前記第１非導電性粒子の接触領域に結合することを特徴とする請求項１に記載の半導体実装方法。
【請求項３】
各前記接点は、側壁を有し、
前記遊離防止材は、前記側壁を被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体実装方法。
【請求項４】
前記遊離防止材の材料は、有機はんだ付け保護剤であることを特徴とする請求項１に記載の半導体実装方法。
【請求項５】
前記有機はんだ付け保護剤の材料は、ベンズイミダゾール又はイミダゾール誘導体のうちから選択することを特徴とする請求項４に記載の半導体実装方法。
【請求項６】
前記イミダゾール誘導体は、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体のうちの一つであり、
前記ベンズイミダゾールは、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体うちの一つであることを特徴とする請求項５に記載の半導体実装方法。
【請求項７】
前記銅を含むバンプの材料は、銅／ニッケル、又は銅／ニッケル／金のうちの一つから選択することを特徴とする請求項１に記載の半導体実装方法。
【請求項８】
上表面および前記上表面に設けられた複数個の接点を有し、各前記接点に第１接合表面があり、前記第１接合表面に複数個の第１導電性粒子の接触領域および複数個の第１非導電性粒子の接触領域がある基板と、
前記基板の前記上表面および前記接点上に形成され、複数個の導電性粒子および複数個の遊離防止材が混合された導電可能な遊離防止コロイドと、
前記基板にフリップチップ結合され、主動面および前記主動面に設けられた複数個の銅を含むバンプを有するチップと、を備え、
前記主動面は、前記基板の前記上表面に臨み、
前記導電可能な遊離防止コロイドは、前記銅を含むバンプを被覆し、
前記銅を含むバンプは、各々第２接合表面および環状の表面を有し、
前記第２接合表面には、複数個の第２導電性粒子の接触領域および複数個の第２非導電性粒子の接触領域を有し、
前記銅を含むバンプは、前記導電性粒子により前記接点に電気的に接続され、
前記導電性粒子は、前記第１接合表面と前記第２接合表面との間にあり、且つ前記第１接合表面の前記第１導電性粒子の接触領域と前記第２接合表面の前記第２導電性粒子の接触領域とを電気的に接続し、
前記遊離防止材は、近傍の前記導電性粒子の間にあり、且つ各前記第１接合表面と各前記第２接合表面との間にあり、前記第２接合表面の前記第２非導電性粒子の接触領域に結合して、更に前記銅を含むバンプの前記環状の表面を被覆することを特徴とする半導体実装品。
【請求項９】
前記遊離防止材は、前記第１接合表面の前記第１非導電性粒子の接触領域に結合することを特徴とする請求項８に記載の半導体実装品。
【請求項１０】
各前記接点は、側壁を有し、
前記遊離防止材は、前記側壁を被覆することを特徴とする請求項８に記載の半導体実装品。
【請求項１１】
前記遊離防止材の材料は、有機はんだ付け保護剤であることを特徴とする請求項８に記載の半導体実装品。
【請求項１２】
前記有機はんだ付け保護剤の材料は、ベンズイミダゾール又はイミダゾール誘導体のうちから選択することを特徴とする請求項１１に記載の半導体実装品。
【請求項１３】
前記イミダゾール誘導体は、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体のうちの一つであり、
前記ベンズイミダゾールは、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体うちの一つであることを特徴とする請求項１２に記載の半導体実装品。
【請求項１４】
前記銅を含むバンプの材料は、銅／ニッケル、又は銅／ニッケル／金のうちの一つから選択することを特徴とする請求項８に記載の半導体実装品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体実装方法および半導体実装品に関し、より詳しくは、銅イオンの遊離防止が可能な半導体実装方法および半導体実装品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子製品が小型化および軽量化の趨勢にあることから、電子製品内部の回路のレイアウトの間隔もますます小さくなる傾向にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術では、回路配線の間隔が小さいほどショートする確率が上がるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、銅イオンの遊離防止が可能な半導体実装方法および半導体実装品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る半導体実装方法は、上表面および前記上表面に設けられた複数個の接点を有し、各前記接点に第１接合表面があり、前記第１接合表面に複数個の第１導電性粒子の接触領域および複数個の第１非導電性粒子の接触領域がある基板を供給するステップと、複数個の導電性粒子および複数個の遊離防止材が混合された導電可能な遊離防止コロイドを前記基板の前記上表面および前記接点上に形成するステップと、主動面および前記主動面に設けられた複数個の銅を含むバンプを備えたチップを前記基板にフリップチップ結合するステップと、を含む。前記主動面は、前記基板の前記上表面に臨む。前記導電可能な遊離防止コロイドは、前記銅を含むバンプを被覆する。前記銅を含むバンプは、各々第２接合表面および環状の表面を有する。前記第２接合表面には、複数個の第２導電性粒子の接触領域および複数個の第２非導電性粒子の接触領域を有する。前記銅を含むバンプは、前記導電性粒子により前記接点に電気的に接続される。前記導電性粒子は、前記第１接合表面と前記第２接合表面との間にあり、且つ前記第１接合表面の前記第１導電性粒子の接触領域と前記第２接合表面の前記第２導電性粒子の接触領域とを電気的に接続する。前記遊離防止材は、近傍の前記導電性粒子の間にあり、且つ、各前記第１接合表面と各前記第２接合表面との間にあり、前記第２接合表面の前記第２非導電性粒子の接触領域に結合して、更に前記銅を含むバンプの前記環状の表面を被覆することを特徴とする。
【０００６】
前記導電可能な遊離防止コロイドにある前記遊離防止材が、前記銅を含むバンプの前記環状の表面を被覆することから、前記銅を含むバンプ中の銅イオンが遊離した場合、前記遊離防止材が直ちに銅イオンを捕捉してショートの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、銅イオンの遊離防止が可能な半導体実装方法および半導体実装品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態による半導体実装品の製造途中の状態を示す断面図。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態による半導体実装品の製造途中の状態を示す断面図。
【図１Ｃ】本発明の第１実施形態による半導体実装品の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。まず、本発明の半導体実装方法の第１実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の構成を図１Ａから図１Ｃに示す。図１Ａから図１Ｃは、本発明に係る好ましい実施形態における半導体実装方法および半導体実装品を示すものである。該方法は、下記のステップを有する。先ず、図１Ａでは、上表面１１１と前記上表面１１１に設けられた複数個の接点１１２を備えた基板１１０を供給する。前記接点１１２は、基板１１０上のピン、又は回路に接続されたバンプのボンドパッドでよい。前記各接点１１２は、第１接合表面１１３と側壁１１４を有する。前記第１接合表面１１３は、複数個の第１導電性粒子の接触領域１１３ａと複数個の第１非導電性粒子の接触領域１１３ｂを有する。
続いて、図１Ｂでは、導電可能な遊離防止コロイド１２０を前記基板１１０の前記上表面１１１と前記接点１１２上に形成する。前記導電可能な遊離防止コロイド１２０は、複数個の導電性粒子１２１と複数個の遊離防止材１２２が混合されている。本実施形態では、前記遊離防止材１２２の材料は、有機はんだ付け保護剤である。前記有機はんだ付け保護剤の材料は、ベンズイミダゾール又はイミダゾール誘導体のうちから選択される。前記イミダゾール誘導体は、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体のうちの一つでよい。前記ベンズイミダゾールは、ベンゾトリアゾール、フェニルイミダゾール、置換フェニルイミダゾール、若しくはアリールフェニルイミダゾール、又はその混合体のうちの一つでよい。
【００１０】
最後に、図１Ｃでは、主動面１３１と前記主動面１３１に設けられた複数個の銅を含むバンプ１３２を備えたチップ１３０を前記基板１１０にフリップチップ結合する。本実施形態では、前記銅を含むバンプ１３２の材料は、銅／ニッケル、又は銅／ニッケル／金のうちから一つ選択する。前記主動面１３１は、前記基板１１０の前記上表面１１１に臨む。前記導電可能な遊離防止コロイド１２０は、前記銅を含むバンプ１３２を被覆する。各前記銅を含むバンプ１３２には、第２接合表面１３３と環状の表面１３４がある。前記第２接合表面１３３は、複数個の第２導電性粒子の接触領域１３３ａと複数個の第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂを有する。前記銅を含むバンプ１３２は、前記導電性粒子１２１により前記接点１１２に電気的に接続される。前記導電性粒子１２１は、前記第１接合表面１１３と前記第２接合表面１３３との間にあって、前記第１接合表面１１３の前記第１導電性粒子の接触領域１１３ａと前記第２接合表面１３３の前記第２導電性粒子の接触領域１３３ａとを電気的に接続する。前記遊離防止材１２２は、近傍の導電性粒子１２１の間にあり、且つ、各前記第１接合表面１１３と各前記第２接合表面１３３の間にあり、前記第２接合表面１３３の前記第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂに結合して更に前記銅を含むバンプ１３２の前記環状の表面１３４を被覆する。また、前記遊離防止材１２２は前記第１接合表面１１３の前記第１非導電性粒子の接触領域１１３ｂにも結合し、前記接点１１２の前記側壁１１４を被覆して、半導体実装品１００を形成する。前記導電可能な遊離防止コロイド１２０にある前記遊離防止材１２２は、前記銅を含むバンプ１３２の前記環状の表面１３４を被覆可能なことから、前記銅を含むバンプ１３２中の銅イオンが遊離した場合、前記遊離防止材１２２は直ちに遊離した銅イオンを捕捉してショートの発生を防止し、前記半導体実装品１００の歩留りを高めることができる。
【００１１】
図１Ｃは本発明に係る好ましい実施形態における半導体実装品１００であり、基板１１０、導電可能な遊離防止コロイド１２０、及びチップ１３０を備える。前記基板１１０は、上表面１１１と前記上表面１１１に設けられた複数個の接点１１２を有し、前記各接点１１２には第１接合表面１１３があり、前記第１接合表面１１３には複数個の第１導電性粒子の接触領域１１３ａと複数個の第１非導電性粒子の接触領域１１３ｂがある。前記導電可能な遊離防止コロイド１２０は、前記基板１１０の前記上表面１１１と前記接点１１２上に形成されるが、複数個の導電性粒子１２１と複数個の遊離防止材１２２が混合される。前記チップ１３０は、前記基板１１０にフリップチップ結合され、主動面１３１と前記主動面１３１に設けられた複数個の銅を含むバンプ１３２を備える。前記主動面１３１は、前記基板１１０の前記上表面１１１に臨む。前記導電可能な遊離防止コロイド１２０は前記銅を含むバンプ１３２を被覆する。各前記銅を含むバンプ１３２には、第２接合表面１３３と環状の表面１３４がある。前記第２接合表面１３３には、複数個の第２導電性粒子の接触領域１３３ａと複数個の第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂがある。前記銅を含むバンプ１３２は、前記導電性粒子１２１により前記接点１１２に電気的に接続される。前記導電性粒子１２１は、前記第１接合表面１１３と前記第２接合表面１３３との間にあり、前記第１接合表面１１３の前記第１導電性粒子の接触領域１１３ａと前記第２接合表面１３３の前記第２導電性粒子の接触領域１３３ａとを電気的に接続する。前記遊離防止材１２２は、近傍の導電性粒子１２１の間にあり、且つ、各前記第１接合表面１１３と前記各第２接合表面１３３との間にあり、前記第２接合表面１３３の前記第２非導電性粒子の接触領域１３３ｂと前記第１接合表面１１３の前記第１非導電性粒子の接触領域１１３ｂに結合して、更に前記銅を含むバンプ１３２の前記環状の表面１３４と前記接点１１２の前記側壁１１４を被覆する。
【００１２】
以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００１３】
１００  ・・・・半導体実装品
１１０  ・・・・基板
１１１  ・・・・上表面
１１２  ・・・・接点
１１３  ・・・・第１接合表面
１１３ａ  ・・・第１導電性粒子の接触領域
１１３ｂ  ・・・第１非導電性粒子の接触領域
１１４  ・・・・側壁
１２０  ・・・・導電可能な遊離防止コロイド
１２１  ・・・・導電性粒子
１２２  ・・・・遊離防止材
１３０  ・・・・チップ
１３１  ・・・・主動面
１３２  ・・・・銅を含むバンプ
１３３  ・・・・第２接合表面
１３３ａ  ・・・第２導電性粒子の接触領域
１３３ｂ  ・・・第２非導電性粒子の接触領域
１３４  ・・・・環状の表面
【図１Ａ】
2013140937.tif 000003
【図１Ｂ】
2013140937.tif 000004
【図１Ｃ】
2013140937.tif 000005