JP5277754B2 - フリップ接続実装体、フリップ接続実装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、素子チップの機能面と基板とが対向して接続されている実装体であるフリップ接続実装体およびその製造方法に係り、特に、その信頼性向上に資するに好適なフリップ接続実装体およびその製造方法に関する。

半導体素子を配線板上に実装する形態のひとつとして、近年、半導体チップ（ベアチップ）をフェースダウンで配線板上に実装するフリップ接続が多用されてきている。特に、電子機器として小型化や高周波信号処理対応の要求が強い用途でその傾向が顕著である。フリップ接続は、例えば、半導体チップ上に形成された端子パッド上にさらにスタッド状の導電性バンプを設け、この導電性バンプを介して配線板上の電極パターンに電気的接続がされている構造である。

したがって、配線板の側においては、半導体チップ上に形成された端子パッドの配置ピッチに対応できる電極パターンの形成技術を要する。この点については、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチングを用いる場合であっても、近年、ライン／スペースが３０μｍ／３０μｍ程度までの微細さでのパターン形成が可能になっている。

このような配線板側での微細なパターン形成加工をより活かすため要素としては、フリップ接続の圧接工程でつぶされる導電性バンプの変形も考慮する必要がある。その変形の程度によっては、隣り合うものどうしで接触しやすい状態となり信頼性を損なうからである。一般には、圧接のための加圧力が大きいほど導電性バンプと電極パターンとの接続信頼性は向上するが、一方で導電性バンプのつぶれの変形量が大きくなり上記のような信頼性低下の心配がある。

また、加圧力が大きいと、近年薄片化が進む半導体チップの機械的強度の不足でこれを破損する可能性も生じる。さらには、電極パターンが配線板の絶縁基板側に押し込まれて電極パターンと内層配線パターンとがショート不良を起こす可能性もある。

なお、本願で開示するフリップ接続実装体およびその製造方法とは異なるものの、ある側面で類似し参考となる従来技術には下記特許文献に記載のものがある。
特開平１１−２５１３６３号公報 特開２００３−２１８１６７号公報

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、素子チップの機能面と基板とが対向して接続されている実装体であるフリップ接続実装体およびその製造方法において、狭ピッチに対応してその信頼性向上に資することが可能なフリップ接続実装体およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるフリップ接続実装体は、列設された複数の端子パッドを有する半導体チップと、前記半導体チップの前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた複数の導電性バンプと、主面を有し、前記複数の導電性バンプのそれぞれが圧接された複数の電極パターンを含む配線パターンが前記主面上に突設されている絶縁基板と、前記半導体チップと前記絶縁基板との間を充填している樹脂と、を具備し、前記複数の電極パターンが、前記複数の導電性バンプに対向、圧接される面として粗化面を有し、かつ、前記複数の端子パッドの列方向に見た手前側の面および奥側の面である側面が前記絶縁基板の前記主面と垂直をなすように前記主面上に突設されており、前記複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンそれぞれの前記側面に接しかつ前記絶縁基板の前記主面上にも及んだ形状にされていることを特徴とする。

すなわち、この実装体では、絶縁基板側に設けられた電極パターンの上記側面に及んで導電性バンプが接しており、この導電性バンプはさらに絶縁基板の主面上にも及んでいる。このような導電性バンプの形状は、フリップ接続工程での圧接力による変形で得ることができる。すなわち、導電性バンプが水平方向へ変形するとともに垂直方向へも変形したことの結果である。したがって、導電性バンプの水平方向への変形が緩和されており、これにより、より狭ピッチであってもその隣り合うものどうしでの接触の可能性を減少し、信頼性を向上することができる。

また、本発明の別の態様であるフリップ接続実装体は、列設された複数の端子パッドを有する半導体チップと、前記半導体チップの前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた複数の導電性バンプと、主面を有し、前記複数の導電性バンプのそれぞれが導電性微細粒子を介して圧接された複数の電極パターンを含む配線パターンが前記主面上に突設されている絶縁基板と、前記導電性微細粒子を含有し、かつ前記半導体チップと前記絶縁基板との間を充填している異方性導電性樹脂と、を具備し、前記複数の電極パターンが、前記複数の導電性バンプに対向、圧接される面として粗化面を有し、かつ、前記複数の端子パッドの列方向に見た手前側の面および奥側の面である側面が前記絶縁基板の前記主面と垂直をなすように前記主面上に突設されており、前記複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンそれぞれの前記側面を覆いかつ前記絶縁基板の前記主面の一部上をも覆う形状にされていることを特徴とする。

すなわち、この実装体では、絶縁基板側に設けられた電極パターンの上記側面を導電性バンプが覆い、この導電性バンプはさらに絶縁基板の主面の一部上をも覆っている。このような導電性バンプの形状は、フリップ接続工程での圧接力による変形で得ることができる。すなわち、導電性バンプが水平方向へ変形するとともに垂直方向へも変形したことの結果である。したがって、導電性バンプの水平方向への変形が緩和されており、これにより、より狭ピッチであってもその隣り合うものどうしでの接触の可能性を減少し、信頼性を向上することができる。なお、この態様は、上記の態様における「樹脂」として「異方性導電性樹脂」を用いた態様とも言える。

また、本発明のさらに別の態様であるフリップ接続実装体の製造方法は、主面を有する絶縁基板の該主面上に積層された金属箔をパターニングし、半導体チップをフリップ接続するための、列設された複数の電極パターンを含んだ配線パターンを、該複数の電極パターンの側面が該絶縁基板の前記主面と垂直をなして突設されるように形成する工程と、前記絶縁基板の前記主面上に積層された前記金属箔または前記複数の電極パターンの上面を粗化する工程と、前記電極パターン上を含む前記絶縁基板の前記主面上の範囲に接着性樹脂を適用する工程と、複数の端子パッドを有し、前記複数の電極パターンそれぞれに対応した複数の導電性バンプが前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた半導体チップを前記絶縁基板から離間して、前記複数の導電性バンプのそれぞれが前記複数の電極パターンのそれぞれに対向するように、前記絶縁基板に対して位置合わせする工程と、前記複数の導電性バンプのそれぞれがつぶされ、該複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンの列方向に見た前記複数の電極パターンそれぞれの手前側の面および奥側の面である側面に接しかつ前記絶縁基板の前記主面上にも及んだ形状になるように、前記接着性樹脂を介して前記半導体チップを前記絶縁基板の方向へ加圧する工程と、前記接着性樹脂を硬化する工程とを具備することを特徴とする。

また、本発明のさらに別の態様であるフリップ接続実装体の製造方法は、主面を有する絶縁基板の該主面上に積層された金属箔をパターニングし、半導体チップをフリップ接続するための、列設された複数の電極パターンを含んだ配線パターンを、該複数の電極パターンの側面が該絶縁基板の前記主面と垂直をなして突設されるように形成する工程と、前記絶縁基板の前記主面上に積層された前記金属箔または前記複数の電極パターンの上面を粗化する工程と、前記電極パターン上を含む前記絶縁基板の前記主面上の範囲に異方性導電性接着性樹脂を適用する工程と、複数の端子パッドを有し、前記複数の電極パターンそれぞれに対応した複数の導電性バンプが前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた半導体チップを前記絶縁基板から離間して、前記複数の導電性バンプのそれぞれが前記複数の電極パターンのそれぞれに対向するように、前記絶縁基板に対して位置合わせする工程と、前記複数の導電性バンプのそれぞれがつぶされ、該複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンの列方向に見た前記複数の電極パターンそれぞれの手前側の面および奥側の面である側面を覆いかつ前記絶縁基板の前記主面の一部上をも覆う形状になるように、前記異方性導電性接着性樹脂を介して前記半導体チップを前記絶縁基板の方向へ加圧する工程と、前記異方性導電性接着性樹脂を硬化する工程とを具備することを特徴とする。

これらの製造方法は、上記いずれかのフリップ接続実装体を製造するそれぞれひとつの方法である。

本発明によれば、素子チップの機能面と基板とが対向して接続されている実装体であるフリップ接続実装体およびその製造方法において、狭ピッチに対応してその信頼性向上に資することができる。

本発明の態様では、電極パターンの表面を粗化することで、導電性バンプとの接続の信頼性向上および低抵抗性を実現することができる。粗化面によるアンカー効果が導電性バンプとの間に生じて接続が強固になり、また粗化による新生面が導電性バンプの側に露出しやすくなるからである。このような粗化をすれば、電極パターン上に例えばＡｕめっきを形成するには及ばないのでコストダウンを図ることができる。

ここで、前記複数の電極パターンがその材料としてＣｕを有し、前記粗化面の粗化が該Ｃｕに対してなされており、前記複数の導電性バンプがその材料としてＡｕを有する、とすることができる。配線パターンとしてＣｕはもっとも一般的でローコストであり、導電性バンプがＡｕであるとＣｕとの接続相性がよく好ましい。

また、実施態様として、前記絶縁基板が、内層配線パターンを有する基板であり、該内層配線パターンの少なくとも一部が、前記複数の導電性バンプのうちのひとつに重なった位置に形成されている、とすることができる。すなわち、導電性バンプを絶縁基板側に加圧する力をより減少させられる結果として、電極パターンと内層配線パターンとのショート不良の発生を大きく抑制することができる。これにより、低不良率で、内層配線パターンの一部を導電性バンプの位置に重なるように設けることができる。

また、実施態様として、前記複数の端子パッドの列方向に見た前記複数の導電性バンプそれぞれの幅が６０μｍ以下である、とすることができる。このような方向で見た導電性バンプそれぞれの幅は、フリップ接続工程での加圧で変形して増加するが、例えば初期５０μｍ幅のものを使用すると、結果として６０μｍ幅以下とすることができる。これは加圧力がより大きく必要な従前の場合より当然小さな値であり、狭ピッチ対応とすることができる。

以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図（図１（ａ））およびその使用の半導体チップの構成を示す平面図（図１（ｂ））である。図１（ａ）においては、一部を拡大して示している。

図１に示すように、このフリップ接続実装体は、半導体チップ１１、導電性バンプ１２、電極パターン１３、絶縁基板１４、アンダーフィル樹脂１５（樹脂）を有する。半導体チップ１１の機能面上には、電気的入出力のための端子パッド１１ａがチップ１１の四辺に沿って列設されている。

半導体チップ１１は、その端子パッド１１ａ上に形設された導電性バンプ（例えば金バンプ）１２を介して、絶縁基板１４上に突設された電極パターン１３に電気的導通がなされている。半導体チップ１１と絶縁基板１４との間には、アンダーフィル樹脂１５が満たされ、これら間の機械的な接合を強固なものにしている。この機械的接合により、導電性バンプ１２と電極パターン１３との電気的接続の信頼性を向上している。

ここで、導電性バンプ１２は、図示するように、少なくとも端子パッド１１ａの列方向に見た、電極パターン１３それぞれの側面に及びさらには絶縁基板１４の主面上にも及ぶような形状になっている。この形状は、製造工程における導電性バンプ１２の変形による。一般に、製造工程において導電性バンプ１２は、半導体チップ１１（その端子パッド１１ａ）と絶縁基板１４（その上に突設された電極パターン１３）との間で加圧されてつぶれる（すなわち横方向に広がる）。この実装体の場合は、電極パターン１３の、端子パッド１１ａの列方向に見た幅が相対的に狭くなっており、導電性バンプ１２が横方向の広がりに加えて、縦方向にも変形した結果としてこのような形状になっている。

したがって、縦方向への変形の分、導電性バンプ１２の水平方向への変形が緩和されており、これにより、端子パッド１１ａ（電極パターン１３）がより狭ピッチであっても導電性バンプ１２の隣り合うものどうしでの接触の可能性を減少し、信頼性を向上できる特徴がある。また、電極パターン１３の側面上に導電性バンプ１２が及んでいるので、絶縁基板１４に対して半導体チップ１１がせん断される方向に対する耐力が増加している。この耐力増加も電極パターン１３と導電性バンプ１２との電気的接続の信頼性の向上に寄与している。

さらには、端子パッド１１ａの列方向に見た電極パターン１３の幅が相対的に狭くなっている分、フリップ接続工程における加圧力を減らすことができる。すなわち、導電性バンプ１２に横方向への変形を生じさせて端子パッド１１ａと電極パターン１３との間の距離を所定にするには、電極パターン１３の単位面積当たり所定の加圧力を加えればよいので、電極パターン１３の幅が狭ければその分加圧力は小さくて済む。

フリップ接続工程における加圧力を減らせる点は、半導体チップ１１として機械的強度が相対的に弱い薄い製品を使用する場合に、半導体チップ１１の破損をより防止できるため大きな利点になる。例えば、内層配線層上に部品がフリップ接続される部品内蔵配線板では、内蔵のためより薄い半導体チップが向いており、これに適用しても好ましい。

また、フリップ接続工程における加圧力を減らせる点は、電極パターン１３が絶縁基板１４の側に押し込まれて食い込む現象を大きく軽減できる点でも好ましい。絶縁基板１４は、廉価性を求められる場合や用途としてフレキシブルな材料であることが求められる場合には、樹脂材料を使用することになる。その場合には上記現象が生じやすく、これによって絶縁基板１４として機械的な強度が損なわれる可能性がある。

上記現象は、加えて、樹脂である場合の絶縁基板１４の、電極パターン１３がある面とは反対面や中間層面に別の配線パターンがある場合は特に問題となる。すなわち、電極パターン１３とこれと層が異なる配線パターンとのショート不良の可能性が生じる。フリップ接続工程における加圧力を減らせれば、このようなショート不良を効果的に回避できる。

以上、本実施形態について構成をひととおり説明した。次に、図１に示したフリップ接続実装体を製造する工程例を図２ないし図４を参照して説明する。図２ないし図４は、それぞれ、図１に示したフリップ接続実装体の製造過程を示す工程図である。これらの図において、すでに説明した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。

まず、図２を参照して説明する。図２は、図１に示したフリップ接続実装体のうち、特に、絶縁基板１４の側の製造工程を示している。まず、図２（ａ）に示すように、絶縁基板１４上に電極パターン１３が形成、列設されている素材を用意する。このような素材は、例えば、片面銅張り絶縁基板を用意し、その積層されている銅箔（一般には金属箔：例えば１０〜２０μｍ程度の厚さ）を周知のフォトリソグラフィ技術を用いて所定パターンとなるようエッチングして、得ることができる。ここでは、絶縁基板１４上に電極パターン１３だけの図示であるが、実際には電極パターン１３につながる配線パターンも同時に形成される。

図２（ａ）に示す素材は、種々の変形例を挙げることができる。例えば、両面銅張り絶縁基板を使用して、周知のスルーホール導電体を形成し、続いて両面の銅箔を所定パターンとなるようエッチングした形態の素材も使用できる。また、３層以上の配線パターン層を有する多層板を使用することもでき、その場合の縦方向の導電体には、周知のスルーホール導電体のほか、導電性組成物のスクリーン印刷により形成される導電性バンプを由来とするものにすることができる。縦方向の導電体には、さらには、金属板エッチングにより形成された金属バンプ、導電性組成物充填による接続体、めっきにより形成された導体バンプなどを由来とするものなどのうちから適宜選択、採用することもできる。

絶縁基板１４上に電極パターン１３を形成したら、次に、図２（ｂ）に示すように、電極パターン１４上を粗化表面１３ａに加工する。ただし、このような加工は、上記の銅箔エッチングを行う前の段階で銅箔上全面にわたってなしておくことも可能である。粗化表面１３ａの形成は、この上に接続されるべき導電性バンプとの接続信頼性を向上する目的で行う。信頼性が向上する理由は、粗化表面１３ａによるアンカー効果が導電性バンプ１２との間に生じて接続が強固になり、また粗化による新生面が導電性バンプ１２の側に露出しやすくなるからである。

なお、粗化に代えて、電極パターン１３上にＮｉ／Ａｕめっき層を形成するようにしても接続信頼性向上という同様の目的を達することができる。ここで説明の工程では、廉価性に鑑み粗化表面１３ａの形成を行う。ただし、接続信頼性として必要な仕様によっては、粗化表面１３ａの形成や上記めっき層の形成を行わない場合もあり得る。

粗化処理には、具体的に、例えば、黒化還元処理やマイクロエッチング処理を採用することができる。マイクロエッチング処理としては、例えば、ＣＺ処理（メック社商品名）やボンドフィルム処理（アトテック社商品名）がある。粗化の程度についてはフリップ接続での低抵抗性およびその信頼性を考慮し適切な程度にする。温度サイクル試験結果によると、例えば、ＪＩＳの十点表面粗さＲｚの評価で０．３５μｍを超える表面粗さの程度（より具体的には例えばＲｚ＝０．７μｍ〜１．４μｍ）の処理がひとつの目安である。

次に、図２（ｃ）に示すように、電極パターン１３上を含む絶縁基板１４の主面上に硬化前のアンダーフィル樹脂１５Ａ（接着性樹脂）を例えばディスペンサを用いて適用する。ここでの樹脂１５Ａは、何らの導電性（等方的な導電性、異方的な導電性）もない樹脂である。以上の工程により、図１に示したフリップ接続実装体に必要な素材のうち、絶縁基板１４の側が用意される。

次に、図３を参照して説明する。図３は、図１に示したフリップ接続実装体のうち、特に、半導体チップ１１の側の製造工程を示している。図３に示すように、半導体チップ１１の機能面上にもともと設けられている端子パッド（図１参照）上には、例えば金の導電性バンプ１２Ａを形設する。このような形設は、例えば、ボンディングツールを用い、金ボンディング技術の要領で端子パッド上に金線を接続し、その根元近くその接続された金線を引きちぎるようにカットすることで得ることができる。このような引きちぎりに由来して導電性バンプ１２Ａは、図示するように、台座と呼ばれる部分（例えば高さ十数μｍ）と、その上側に伸びる錐体状の部分（例えば高さ数十μｍ）とを有する形状となる。

次に、図４を参照して説明する。図４は、図１に示したフリップ接続実装体を製造するためのフリップ接続工程を示している。図４に示すように、図２（ｃ）に示した素材に対して、図３に示した、導電性バンプ１２Ａ付きの半導体チップ１１を対向させ、これら間を離間して位置合わせする。この位置合わせを含む以下の説明の手順は例えばフリップチップボンダを使用してなすことができる。位置合わせでは、上記の離間距離を詰めたときに、絶縁基板１４上に突設された電極パターン１３のそれぞれに導電性バンプ１２Ａのそれぞれが重なる状態にすることを意図して行う。

そして、次に、上記離間距離を詰めるように、絶縁基板１４上に突設された電極パターン１３のそれぞれに導電性バンプ１２Ａのそれぞれが接し、さらに所定に導電性バンプ１２Ａが変形するように、加圧力を加える。この所定の変形は、すでに述べたように、導電性バンプ１２Ａが、少なくとも端子パッド１１ａの列方向に見た、電極パターン１３それぞれの側面に及びさらには絶縁基板１４の主面上にも及ぶような形状である。加圧により、導電性バンプ１２Ａは、台座部分よりその上側の錐体上の部分が簡単につぶれこれが横方向への変形に加わるが、電極パターン１３の幅が相対的に狭いため、横方向への広がりは緩和されたものになる。

上記の例えばフリップチップボンダによる接続工程に続いて、アンダーフィル樹脂１５Ａを例えば熱硬化のため加熱する。これにより、電極パターン１３と導電性バンプ１２とが電気的に接続された状態が強固に固定化される。以上により、図１に示したフリップ接続実装体を製造することができる。

次に、図１に示したフリップ接続実装体における好ましい各部数値例について図５を参照して説明する。図５は、図１に示したフリップ接続実装体における各部数値例を説明するための断面図であり、すでに説明した構成要素には同一符号を付してある。

例えば、半導体チップ１１の端子パッド１１ａの配置ピッチが狭ピッチである例としてこれを７０μｍとする。そして端子パッド１１ａの図５における幅ｗｐをその半分の３５μｍとする。端子パッド１１ａの配置ピッチに応じて、絶縁基板１１側の電極パターン１３の図示の配置ピッチｐも７０μｍとなる。電極パターン１３の図示の幅ｗｅは、端子パッド１１ａのそれｗｐより小さくされ、ここでは３０μｍとする（ライン／スペース＝３０μｍ／４０μｍ）。

導電性バンプ１２については、図３に示した導電性バンプ１２Ａの段階で、その幅が５０μｍであるとする。その台座の部分は、その高さを１５μないし２０μｍとする。そして、図５に示す変形後の導電性バンプ１２については、その幅ｗｂは初期より多少広がって６０μｍになるとし、台座の部分にほぼ由来する導電性バンプ１２の厚さｔは、初期より薄くなって１０μｍになるとする。なお、このような変形を生じしめる加圧力としては、例えば導電性バンプ１２Ａのひとつあたりで例えば０．２Ｎないし０．８Ｎ程度となる範囲で加減すればよい。

以上の数値例だと、導電性バンプ１２間のギャップｇは、１０μｍになる。一方、電極パターン１３の幅がもっと広く例えば３５μｍとなっている場合（ライン／スペース＝３５μｍ／３５μｍ）を考えると、導電性バンプ１２の横方向への広がりは、すでに説明した理由により、上記の場合よりもっと大きくなり、例えばその幅ｗｂは６５μｍになる。この場合の導電性バンプ１２間のギャップｇは、５μｍになる。

よって、これらのギャップｇの数値の違いから、電極パターン１３を狭くした効果は非常に大きく、導電性バンプ１２間がショートする可能性を顕著に小さくしていることがわかる。ギャップｇが１０μｍである場合と５μｍである場合とを比較すると、導電性バンプ１２Ａを端子パッド１１ａ上に形設する場合の配置マージンが倍半分のオーダーで異なり、必要な配置位置の精度の違いは明らかである。以上の説明は、ひとつの数値例であるが、さらに端子パッド１１ａの配置ピッチが狭ピッチである場合も同様に考えることができる。

次に、本発明の別の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、本発明の別の実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図である。図６においてすでに説明した図中に登場の構成要素と同一のものには同一符号を付し、その説明は省略する。

この実施形態は、絶縁基板１４が、配線パターンの層として、外層の配線パターン１３０、１３１と、内層の配線パターン１３２とを有している形態である。このような例についてはすでに述べている。すなわち、電極パターン１３が絶縁基板１４の側に押し込まれ食い込む程度が小さいので、特に電極パターン１３に重なるように内層の配線パターン１３２が設けられている場合でもこれら間でのショート不良の発生を減少させることができる。これにより、内層配線層１３２のレイアウト設計の自由度を向上することができる。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本発明のさらに別の実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図である。同図においてすでに説明した図中に示しされたものと同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その説明は省略する。この実施形態は、図１に示した実施形態における非導電性のアンダーフィル樹脂１５に代えて、導電性微細粒子１５０ａ（直径例えば数μｍ）を含有する異方性導電性樹脂１５０を使用したものである。

この実施形態のフリップ接続実装体の製造方法としては、図２（ｃ）において、アンダーフィル樹脂１５Ａに代えて、ペースト状またはシート状の異方性導電性接着性樹脂を適用または載置するようにすればよい。以降の図３、図４に示した工程に対応する工程についてはほぼ同じである。この場合に図４における導電性バンプ１２Ａは、少なくとも端子パッド１１ａの列方向に見た、電極パターン１３それぞれの側面を覆いさらには絶縁基板１４の主面上一部をも覆うような形状になる。そして、導電性バンプ１２と電極パターン１３との間には、図７に示すように、異方性導電性樹脂１５０が含有する導電性微細粒子１５０ａが挟まりこれら相互の導通が確保される。

この実施形態のフリップ接続実装体も図１ないし図４を用いて説明した実施形態と同様の効果を有する。したがって、図５に示したような数値例や図６に示したような構成例も同様に適用可能である。さらに、電極パターン１３と導電性バンプ１２との電気的な接続状態が、導電性微細粒子１５０ａが挟まることでより安定的になるので信頼性向上の点で一段と好ましい。

本発明の一実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図およびその使用の半導体チップの構成を示す平面図。 図１に示したフリップ接続実装体の製造過程の一部を示す工程図。 図１に示したフリップ接続実装体の製造過程の別の一部を示す工程図。 図１に示したフリップ接続実装体の製造過程のさらに別の一部を示す工程図。 図１に示したフリップ接続実装体における各部数値例を説明するための断面図。 本発明の別の実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図。 本発明のさらに別の実施形態に係るフリップ接続実装体の構成を示す縦断面図。

符号の説明

１１…半導体チップ、１１ａ…端子パッド、１２…導電性バンプ、１２Ａ…導電性バンプ（接続前）、１３…電極パターン、１３ａ…粗化表面、１４…絶縁基板、１５…アンダーフィル樹脂、１５Ａ…アンダーフィル樹脂（硬化前）、１３０、１３１…外層の配線パターン、１３２…内層の配線パターン、１５０…異方性導電性樹脂、１５０ａ…導電性微細粒子、ｇ…導電性バンプ間のギャップ、ｐ…電極パターン（または端子パッド）の配置ピッチ、ｔ…導電性バンプの厚さ、ｗｂ…導電性バンプの幅、ｗｅ…電極パターンの幅、ｗｐ…端子パッドの幅。

Claims (9)

1. 列設された複数の端子パッドを有する半導体チップと、
   前記半導体チップの前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた複数の導電性バンプと、
   主面を有し、前記複数の導電性バンプのそれぞれが圧接された複数の電極パターンを含む配線パターンが前記主面上に突設されている絶縁基板と、
   前記半導体チップと前記絶縁基板との間を充填している樹脂と、を具備し、
   前記複数の電極パターンが、前記複数の導電性バンプに対向、圧接される面として粗化面を有し、かつ、前記複数の端子パッドの列方向に見た手前側の面および奥側の面である側面が前記絶縁基板の前記主面と垂直をなすように前記主面上に突設されており、
   前記複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンそれぞれの前記側面に接しかつ前記絶縁基板の前記主面上にも及んだ形状にされていること
   を特徴とするフリップ接続実装体。
2. 列設された複数の端子パッドを有する半導体チップと、
   前記半導体チップの前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた複数の導電性バンプと、
   主面を有し、前記複数の導電性バンプのそれぞれが導電性微細粒子を介して圧接された複数の電極パターンを含む配線パターンが前記主面上に突設されている絶縁基板と、
   前記導電性微細粒子を含有し、かつ前記半導体チップと前記絶縁基板との間を充填している異方性導電性樹脂と、を具備し、
   前記複数の電極パターンが、前記複数の導電性バンプに対向、圧接される面として粗化面を有し、かつ、前記複数の端子パッドの列方向に見た手前側の面および奥側の面である側面が前記絶縁基板の前記主面と垂直をなすように前記主面上に突設されており、
   前記複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンそれぞれの前記側面を覆いかつ前記絶縁基板の前記主面の一部上をも覆う形状にされていること
   を特徴とするフリップ接続実装体。
3. 前記複数の電極パターンがその材料としてＣｕを有し、前記粗化面の粗化が該Ｃｕに対してなされており、前記複数の導電性バンプがその材料としてＡｕを有することを特徴とする請求項１または２記載のフリップ接続実装体。
4. 前記絶縁基板が、内層配線パターンを有する基板であり、該内層配線パターンの少なくとも一部が、前記複数の導電性バンプのうちのひとつに重なった位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のフリップ接続実装体。
5. 前記複数の端子パッドの列方向に見た前記複数の導電性バンプそれぞれの幅が６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフリップ接続実装体。
6. 主面を有する絶縁基板の該主面上に積層された金属箔をパターニングし、半導体チップをフリップ接続するための、列設された複数の電極パターンを含んだ配線パターンを、該複数の電極パターンの側面が該絶縁基板の前記主面と垂直をなして突設されるように形成する工程と、
   前記絶縁基板の前記主面上に積層された前記金属箔または前記複数の電極パターンの上面を粗化する工程と、
   前記電極パターン上を含む前記絶縁基板の前記主面上の範囲に接着性樹脂を適用する工程と、
   複数の端子パッドを有し、前記複数の電極パターンそれぞれに対応した複数の導電性バンプが前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた半導体チップを前記絶縁基板から離間して、前記複数の導電性バンプのそれぞれが前記複数の電極パターンのそれぞれに対向するように、前記絶縁基板に対して位置合わせする工程と、
   前記複数の導電性バンプのそれぞれがつぶされ、該複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンの列方向に見た前記複数の電極パターンそれぞれの手前側の面および奥側の面である側面に接しかつ前記絶縁基板の前記主面上にも及んだ形状になるように、前記接着性樹脂を介して前記半導体チップを前記絶縁基板の方向へ加圧する工程と、
   前記接着性樹脂を硬化する工程と
   を具備することを特徴とするフリップ接続実装体の製造方法。
7. 主面を有する絶縁基板の該主面上に積層された金属箔をパターニングし、半導体チップをフリップ接続するための、列設された複数の電極パターンを含んだ配線パターンを、該複数の電極パターンの側面が該絶縁基板の前記主面と垂直をなして突設されるように形成する工程と、
   前記絶縁基板の前記主面上に積層された前記金属箔または前記複数の電極パターンの上面を粗化する工程と、
   前記電極パターン上を含む前記絶縁基板の前記主面上の範囲に異方性導電性接着性樹脂を適用する工程と、
   複数の端子パッドを有し、前記複数の電極パターンそれぞれに対応した複数の導電性バンプが前記複数の端子パッドそれぞれの上に設けられた半導体チップを前記絶縁基板から離間して、前記複数の導電性バンプのそれぞれが前記複数の電極パターンのそれぞれに対向するように、前記絶縁基板に対して位置合わせする工程と、
   前記複数の導電性バンプのそれぞれがつぶされ、該複数の導電性バンプのそれぞれが、前記複数の電極パターンの列方向に見た前記複数の電極パターンそれぞれの手前側の面および奥側の面である側面を覆いかつ前記絶縁基板の前記主面の一部上をも覆う形状になるように、前記異方性導電性接着性樹脂を介して前記半導体チップを前記絶縁基板の方向へ加圧する工程と、
   前記異方性導電性接着性樹脂を硬化する工程と
   を具備することを特徴とするフリップ接続実装体の製造方法。
8. 前記金属箔がその材料としてＣｕを有し、粗化する前記工程が該Ｃｕに対してなされ、前記複数の導電性バンプがその材料としてＡｕを有することを特徴とする請求項６または７記載のフリップ接続実装体の製造方法。
9. 加圧する前記工程が、前記複数の導電性バンプのひとつあたり０．２Ｎないし０．８Ｎの力を加えてなされることを特徴とする請求項６または７記載のフリップ接続実装体の製造方法。

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