(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの装着エリアにスルーホールを有する樹脂回路基板に、突起電極を有する半導体チップを平面実装するに際し、
前記樹脂回路基板のスルーホール上又はその近傍に低流動性の絶縁性樹脂を塗布する工程と、
導電性接着剤を塗着した前記半導体チップの突起電極を前記樹脂回路基板の端子電極に位置合わせするとともに塗布した前記絶縁性樹脂上に半導体チップの底面を押接して、前記突起電極と端子電極を接触させ、かつ前記絶縁性樹脂を前記スルーホール内に埋め込む工程と、
前記導電性接着剤と前記絶縁性樹脂とを同時に加熱硬化する工程と、
前記半導体チップの底面と樹脂回路基板との間の間隙部に封止樹脂を注入して硬化する工程と
からなることを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項２】
半導体チップの装着エリアにスルーホールを有する樹脂回路基板に、突起電極を有する半導体チップを平面実装するに際し、
前記樹脂回路基板のスルーホール上又はその近傍に紫外線硬化型樹脂を塗布する工程と、
導電性接着剤を塗着した前記半導体チップの突起電極を前記樹脂回路基板の端子電極に位置合わせするとともに塗布した前記紫外線硬化型樹脂上に半導体チップの底面を押接して、前記突起電極と端子電極を接触させ、かつ前記紫外線硬化型樹脂を前記スルーホール内に埋め込み、同時に前記樹脂回路基板の裏面から紫外線を照射して前記スルーホール内に埋め込まれた前記紫外線硬化型樹脂を硬化する工程と、
前記導電性接着剤と前記紫外線硬化型樹脂とを同時に加熱硬化する工程と、
前記半導体チップの底面と樹脂回路基板との間の間隙部に封止樹脂を注入して硬化する工程と
からなることを特徴とする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、樹脂回路基板に突起電極を有する半導体チップをフェイスダウン方式で実装す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】
従来、この種の実装方法として、図３に示したような方法が採用されていた。即ち、図３(ａ)において、１は樹脂回路基板であり、例えばガラスエポキシ基材等からなる多層配線基板で、両面に導体パターン２が形成され、また両面導体間を接続するスルーホール３が形成されている。４は導体パターンのうち、半導体チップを接続するための端子電極である。
【０００３】
次に、図３(ｂ)において、５は半導体チップであり、外部接続端子として複数の突起電極６が設けられている。そして、樹脂回路基板１に実装する際は、導電性接着剤７を塗着した突起電極６を、樹脂回路基板１の端子電極４に接触させ、加熱硬化する。
【０００４】
さらに、装着した半導体チップ５の信頼性を高めるために、図３(ｃ)に示したように、樹脂回路基板１と半導体チップ５との間の間隙部に封止樹脂８を注入する。この封止樹脂８としては、作業性をよくするために、高い流動性を有する樹脂が用いられる。なお９は樹脂注入ノズルである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の実装方法では、次のような問題がある。
【０００６】
(1) 封止樹脂８として、高い流動性を有する樹脂を用いるため、半導体チップ５の実装エリアにあるスルーホール３を通って封止樹脂８が樹脂回路基板１の裏面に流れ出し、裏面に形成された導体パターン２を覆ったり、汚したりして、品質の低下を招いていた。
【０００７】
(2) また、樹脂回路基板１は、端子電極４に高さのばらつきがあったり、反りやうねりが生じ、さらには、半導体チップと樹脂回路基板との間に熱膨張率の差があるため、半導体チップ５の突起電極６と樹脂回路基板１の端子電極４とを接続する導電性接着剤７にクラックが発生し、導通不良が起こると言った問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するもので、封止樹脂がスルーホールを通って樹脂回路基板の裏面へ流出するのをなくし、かつ半導体チップの突起電極と樹脂回路基板の端子電極との信頼性の高い接続を得るようにした半導体チップの実装方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の半導体チップの実装方法は、半導体チップの装着エリアにスルーホールを有する樹脂回路基板に、突起電極を有する半導体チップを平面実装するに際し、前記樹脂回路基板のスルーホール上又はその近傍に低流動性の絶縁性樹脂を塗布する工程と、導電性接着剤を塗着した前記半導体チップの突起電極を前記樹脂回路基板の端子電極に位置合わせするとともに塗布した前記絶縁性樹脂上に半導体チップの底面を押接して、前記突起電極と端子電極を接触させ、かつ前記絶縁性樹脂を前記スルーホール内に埋め込む工程と、前記導電性接着剤と前記絶縁性樹脂とを同時に加熱硬化する工程と、前記半導体チップの底面と樹脂回路基板との間の間隙部に封止樹脂を注入して硬化する工程とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
この方法によれば、低流動性の絶縁性樹脂が半導体チップの装着エリアにあるスルーホール内に埋め込まれるため、封止樹脂が基板裏面へ流れ出ることがなくなり、また、絶縁性樹脂と導電性接着剤とを同時に硬化させることで、絶縁性樹脂の硬化収縮力により半導体チップの突起電極と樹脂回路基板の端子電極との間に圧縮力が生じ、信頼性の高い接続を得ることができる。さらに、絶縁性樹脂の硬化圧縮力を利用した接続を行うことで、絶縁性樹脂と導電性接着剤の硬化時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００１１】
上記本発明の半導体チップの実装方法において、低流動性の絶縁性樹脂に替えて、紫外線硬化型樹脂を使用し、塗布した紫外線硬化型樹脂を半導体チップの底面で押接してスルーホール内に埋め込むと同時に、樹脂回路基板の裏面から紫外線を照射すると、スルーホール内に埋め込まれた紫外線硬化型樹脂は極めて短時間に硬化して流動性をなくするので、比較的流動性の高いものでも回路基板裏面への流出を防止することができる。なお、紫外線硬化型樹脂の場合は、紫外線とともに加熱によっても硬化することができる樹脂が好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における半導体チップの実装方法を示したものである。図１(ａ)において、１は樹脂回路基板であり、例えばガラスエポキシ基材等からなる多層配線基板で、両面に導体パターン２が形成され、また両面導体間を接続するスルーホール３が形成されている。４は導体パターンのうち、半導体チップを接続するための端子電極である。
【００１３】
ここでまず、半導体チップの装着エリアにあるスルーホール上又はその近傍に低流動性の絶縁性樹脂１１を塗布する。１２は樹脂注入ノズルである。絶縁性樹脂１１は、樹脂成分として、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂等が用いられ、それにフィラー、例えば２０μｍ以下の粒径を有する二酸化珪素が混入されている。フィラーは、半導体チップの配線面と回路基板との間に挾み込まれることにより、樹脂の硬化収縮時に加わる応力を緩和し、配線回路を破壊から守る役目を果たす。絶縁性樹脂１１の流動特性は、樹脂回路基板１に形成されたスルーホール３から基板裏面に流出しない程度の低流動性(高粘度)を有するものである。なお、この絶縁性樹脂１１は、封止樹脂と同系統の樹脂であることが好ましい。樹脂回路基板１への塗布方法としては、ディスペンスあるいは印刷が適用できる。
【００１４】
次に、図１(ｂ)に示したように、半導体チップ５の外部接続端子としての突起電極６に導電性接着剤７を塗着し、その突起電極６を樹脂回路基板の端子電極４に位置合わせするとともに、塗布した絶縁性樹脂１１上に半導体チップの下面を押し付けるようにして、突起電極６と端子電極４とを接触させる。このとき、絶縁性樹脂１１の一部がスルーホール３内に埋め込まれることになる。
【００１５】
次いで、絶縁性樹脂１１と導電性接着剤７とを同時に加熱硬化させる。この硬化により絶縁性樹脂１１は収縮し、樹脂回路基板１と半導体チップ５とは強く引き合う。その結果、突起電極６と端子電極４との間に圧縮力が作用し、確実な電気的接続を得ることができる。
【００１６】
さらに、図１(ｃ)に示したように、樹脂回路基板１と半導体チップ５との間の、絶縁性樹脂１１部分以外の間隙部に、樹脂注入ノズル９を用いて封止樹脂８を注入する。この封止樹脂８としては、作業性をよくするために、従来と同じ高い流動性を有する樹脂が用いられる。注入された封止樹脂８は加熱硬化され、半導体チップ５の素子形成面及び樹脂回路基板１との接続部を確実に保護することができる。
【００１７】
図２は、本発明の他の実施の形態を示したもので、スルーホール内に埋め込む樹脂として、紫外線硬化型樹脂を用いるものである。図２（ａ）に示したように、樹脂注入ノズル１２により紫外線硬化型樹脂１４を塗布し、図２（ｂ）のように半導体チップ５の下面で押接すると、紫外線硬化型樹脂１４の一部がスルーホール３内に入る。そこで、同時に樹脂回路基板１の裏面から紫外線を照射すると、スルーホール３内に埋め込まれた紫外線硬化型樹脂１４は短時間で硬化する。したがって、紫外線硬化型樹脂１４が樹脂回路基板１の裏面へ流れ出ることはない。
【００１８】
塗布する紫外線硬化型樹脂１４が少量の場合、樹脂回路基板１の裏面からの紫外線照射で、光の拡散効果により樹脂回路基板１の表面側の紫外線硬化型樹脂１４も硬化する。さらには、紫外線硬化型樹脂１４が、紫外線とともに加熱によっても硬化する特性を持たせた樹脂であれば、導電性接着剤７の加熱硬化時に紫外線硬化型樹脂１４も加熱され、完全に硬化することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂回路基板に半導体チップを実装するに際し、予め半導体チップの装着エリアに低流動性の絶縁性樹脂、あるいは紫外線硬化型樹脂を塗布することにより、その樹脂でスルーホール内を埋めるので、後で高流動性の封止樹脂を注入しても封止樹脂がスルーホールを通って樹脂回路基板の裏面に流れ出ることはなく、したがって、裏面に形成された導体パターンを覆ったり、汚したりして品質の低下を招くことはない。
【００２０】
また、半導体チップの突起電極と樹脂回路基板の端子電極とを接続する導電性接着剤と絶縁性樹脂とを同時に硬化させることで、絶縁性樹脂の硬化収縮力により突起電極と端子電極とが圧接され、信頼性の高い接合を得ることができる。
【００２１】
さらに、絶縁性樹脂の硬化圧縮力を利用した接続を行うことで、絶縁性樹脂と導電性接着剤の硬化時間を大幅に短縮することができる等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における半導体チップの実装方法を示す工程断面図
【図２】本発明の他の実施の形態における半導体チップの実装方法を示す工程断面図
【図３】従来例における半導体チップの実装方法を示す工程断面図
【符号の説明】
１  樹脂回路基板
２  導体パターン
３  スルーホール
４  端子電極
５  半導体チップ
６  突起電極
７  導電性接着剤
８  封止樹脂
１１  絶縁性樹脂
１４  紫外線硬化型樹脂
１５  紫外線
【図１】
0003767769.tif 000002
【図２】
0003767769.tif 000003
【図３】
0003767769.tif 000004