(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にパターンを有する回路基板を準備する工程と、
表面にバンプを有する半導体チップを準備する工程と、
前記回路基板のパターン上に第１の樹脂を供給する工程と、
前記第１の樹脂の上部分をボイドと共に拭き取る工程と、
この拭き取った後の第１の樹脂の上に第２の樹脂を供給する工程と、
前記パターン上に前記バンプを接合すると共に前記第１及び第２の樹脂を硬化させることにより、前記半導体チップを前記回路基板上に実装する工程と、
を具備することを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項２】
前記第１の樹脂を供給する工程の後に、前記第１の樹脂を、その樹脂の反応温度未満の温度まで加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体チップの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップの実装方法に関するものである。特には、樹脂を用いて回路基板に半導体チップを実装する際、その樹脂にボイドが混入するのを十分に抑制できる半導体チップの実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の半導体チップの実装方法の一例について図１を参照しつつ説明する。なお、図１は、従来の実装方法により実装した半導体装置ではないが、説明の便宜上、図１を参照する。
【０００３】
まず、表面にパターン１２を有する回路基板１１を準備する。これと共に、金などからなる凸形バンプ１７を有する半導体チップ１５を準備する。次に、回路基板のパターン１２上に印刷又はディスペンスにより樹脂１８を供給する。
【０００４】
この後、半導体チップの凸形バンプ１７と回路基板のパターン１２との位置合わせを行い、樹脂１８上に半導体チップ１５をフェイスダウン方式で熱圧着することにより凸形バンプ１７をパターン１２に接合する。このようにして半導体チップを回路基板上に実装する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記回路基板１１の表面は、肉眼で見ると平坦であるが、それを顕微鏡により拡大して見ると図３に示すように、回路基板１１の表面には多数の凹凸及び空隙がある。このため、上述したように回路基板のパターン１２上に印刷又はディスペンスにより樹脂１８を供給した際、この樹脂１８内にボイドが少なからず混入する。つまり、樹脂１８を回路基板上に供給した際、回路基板表面の凹部や空隙と樹脂との間に空気が残留し、その空気が樹脂内に混入してボイドとなる。そして、そのボイドは、パターン１２やそれに接合した凸形バンプ１７の付近に留まることが多い。その場合、高温と低温の温度変化による熱ストレス（膨張収縮ストレス）によって樹脂１８の剥離やクラックが生じたり、高温多湿状態ではボイド内に水分が入り込み易く、その水分により回路パターン１２や凸形バンプ１７、チップのＡｌパッドが腐食することがある。その結果、不良が発生し、装置の信頼性が悪化することとなる。
【０００６】
上記のような問題点を解決するには、混入したボイドを樹脂から取り除く必要がある。この方法としては、樹脂の温度を高くして樹脂の粘度を低く（樹脂を軟らかく）することにより樹脂からボイドを取り除く方法が提案されている。また、他の方法としては、回路基板上に供給した樹脂を真空状態に置くことにより樹脂からボイドを取り除く方法も提案されている。しかしながら、このような方法を用いても、樹脂から十分にボイドを抜けないことが多かった。従って、樹脂にボイドが混入するのを十分に防止できる半導体チップの実装方法が求められている。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、樹脂を用いて回路基板に半導体チップを実装する際、その樹脂にボイドが混入するのを十分に防止できる半導体チップの実装方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体チップの実装方法は、表面にパターンを有する回路基板を準備する工程と、表面にバンプを有する半導体チップを準備する工程と、前記回路基板のパターン上に第１の樹脂を供給する工程と、前記第１の樹脂の上部分をボイドと共に拭き取る工程と、この拭き取った後の第１の樹脂の上に第２の樹脂を供給する工程と、前記パターン上に前記バンプを接合すると共に前記第１及び第２の樹脂を硬化させることにより、前記半導体チップを前記回路基板上に実装する工程と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
上記半導体チップの実装方法では、回路基板のパターン上に第１の樹脂を供給した際、その樹脂と回路基板表面の凹凸との間にボイドが発生するが、その後、ボイドを含む第１の樹脂の上部分を拭き取る。この拭き取った後の第１の樹脂の表面は凹凸及びボイドが無くなった状態となっている。従って、その後に第２の樹脂を凹凸の無い滑らかな表面上に供給するため、第２の樹脂がスムーズに広がり、第１の樹脂と第２の樹脂との間にボイドが発生することを抑制でき、樹脂にボイドが混入することを十分に防止することができる。
【００１０】
本発明に係る半導体チップの実装方法においては、前記第１の樹脂を供給する工程の後に、前記第１の樹脂を、その樹脂の反応温度未満の温度まで加熱する工程をさらに含むことが好ましい。これにより、第１の樹脂の粘度を下げることができ、ボイドを樹脂の表面に移動させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態による半導体装置を示す断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態による半導体チップの実装方法を説明するための斜視図である。
【００１３】
まず、回路基板１１を準備すると共に、半導体チップ１５を準備する。この回路基板１１の表面には導電膜からなる回路パターン１２が形成されている。また、この半導体チップ１５には、電極として金などからなる凸形バンプ１７が形成されている。このバンプの形成方法としては、種々の方法を用いることが可能であり、例えばＡｕワイヤーを使用する場合、ワイヤーボンディング時の途中でＡｕワイヤーを引き千切り、その先端をレベリングすることにより形成する方法を用いることも可能である。
【００１４】
次に、図２（ａ）に示すように、回路基板のパターン１２上に印刷又はディスペンス方式により第１の樹脂１６を供給する。この際、前述したように図３に示す基板１１表面の凹凸及び空隙のため、回路基板１１の表面の凹凸と第１の樹脂１６との間にボイド２１が発生する。
【００１５】
この後、第１の樹脂１６の反応温度未満の温度まで回路基板１１を加熱する。これにより、樹脂１６の粘度が下がり、回路基板１１の表面の凹凸付近に発生したボイド２１が樹脂１６の表面に移動する。
【００１６】
次に、このようにボイド２１が表面に移動した樹脂１６を軽く拭き取る。これにより、図２（ｂ）に示すように、回路基板１１の表面は、ボイドを含まない樹脂１６ａが薄く覆われた状態となる。ここで、第１の樹脂１６を拭き取る具体的方法としては、種々の方法を用いることが可能であるが、例えば、樹脂１６の周辺に部品やパターンがない場合、クリーンペーパーなどにより樹脂１６を拭き取ることが望ましく、また、樹脂の近くに部品等がある場合、吸引式で樹脂を吸い取ることが望ましい。
【００１７】
この後、図２（ｃ）に示すように、回路基板１１の樹脂１６ａ上に、印刷又はディスペンス方式により第２の樹脂１８を必要量だけ供給する。この際、回路基板１１の表面は、前述したように樹脂１６ａにより薄く覆われ、凹凸が無くなった状態となっている。このため、回路基板の樹脂１６ａ上に供給した第２の樹脂１８は、スムーズに広がることとなる。
【００１８】
次に、図１に示すように、半導体チップ１５の凸形バンプ１７と回路基板１１のパターン１２との位置合わせを行い、第２の樹脂１８上に半導体チップ１５をフェイスダウン方式で載せ熱圧着する。これにより、凸形バンプ１７をパターン１２に圧接して接合すると共に樹脂１８を熱硬化させる。このようにして半導体チップを回路基板上に実装する。
【００１９】
上記実施の形態によれば、回路基板のパターン１２上に第１の樹脂１６を供給した際、樹脂１６と基板表面の凹凸との間にボイド２１が発生しても、その後、樹脂１６を反応温度未満まで加熱して樹脂の粘度を下げることにより、ボイド２１を樹脂１６の表面に移動させる。次に、第１の樹脂１６を軽く拭き取ることにより、樹脂１６と共に表面のボイドを取り除くことができ、その際の樹脂１６ａの表面は凹凸及びボイドが無くなった状態となる。従って、その後に第２の樹脂１８を凹凸の無い滑らかな表面上に供給するため、第２の樹脂１８がスムーズに広がり、樹脂１６ａと第２の樹脂１８との間にボイドが発生することを抑制でき、樹脂１８にボイドが混入することを十分に防止することができる。その結果、ボイドの混入を最小限に抑えたチップ実装が可能となり、回路パターン１２と凸形バンプ１７との接続信頼性を向上させることができる。
【００２０】
次に、上述した実装方法により実装した半導体装置の構造について説明する。図１に示すように、回路基板１１上にはパターン１２が形成されており、このパターン１２上には凸形バンプ１７が接合されている。この凸形バンプ１７は半導体チップ１５の下面に形成されている。半導体チップ１５の下面と回路基板１１の上面との間は樹脂１８により封止されている。つまり、回路基板１１及びパターン１２の上には、１回目に供給した樹脂を軽く拭き取った後に残った樹脂（図１には図示されていないが、図２（ｂ）の樹脂１６ａに相当する）が塗布されており、この樹脂により回路基板表面の凹凸を無くしている。この樹脂の上には第２の樹脂１８が塗布されている。
【００２１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回路基板のパターン上に第１の樹脂を供給し、前記第１の樹脂の上部分をボイドと共に拭き取り、この拭き取った後の第１の樹脂の上に第２の樹脂を供給する。したがって、樹脂を用いて回路基板に半導体チップを実装する際、その樹脂にボイドが混入するのを十分に防止できる半導体チップの実装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による半導体装置を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態による半導体チップの実装方法を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示す回路基板の表面状態を顕微鏡により撮影した写真である。
【符号の説明】
１１…回路基板、１２…回路パターン、１５…半導体チップ、１６…第１の樹脂、１６ａ…樹脂、１７…凸形バンプ、１８…第２の樹脂、２１…ボイド。
【図１】
0003985388.tif 000002
【図２】
0003985388.tif 000003
【図３】
0003985388.tif 000004