CN100587930C

CN100587930C - 倒装片安装体及倒装片安装方法

Info

Publication number: CN100587930C
Application number: CN200680016698A
Authority: CN
Inventors: 白石司; 中谷诚一; 辛岛靖治; 平野浩一; 北江孝史; 山下嘉久; 一柳贵志
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: CN101176199A

Abstract

倒装片安装体及该安装体的安装方法是：使衬垫等单元，介于具有多个连接端子的电路基板和具有与连接端子相对配置的多个电极端子的电子部件(半导体芯片)之间，以便使两者的间隔均匀；或者在具有两个以上的凸起部的板状体的内部，设置电子部件(半导体芯片)，使其隔着由焊料粉、树脂、对流添加剂构成的树脂组成物相对，对流添加剂沸腾后，使焊料粉移动，自我集合，形成焊料层，将连接端子和电极端子电连接。

Description

倒装片安装体及倒装片安装方法

技术领域

[0001]

本发明涉及在电路基板上搭载半导体芯片、电子部件的倒装片安装方法，特别涉及还能够与窄间距化的半导体芯片、电子部件对应的、生产率高而且连接的可靠性优异的倒装片安装体及倒装片安装方法。

背景技术

[0002]

近几年来，由于电子机器使用的半导体集成电路(以下称作“半导体”或“LSI”)芯片的高密度、高集成化，电子机器的高功能/多功能化迅猛发展，与此同时，半导体芯片的电极端子的多脚、窄间距化正在突飞猛进。将这些半导体芯片安装到电路基板上时，为了减少布线延迟，而广泛采用倒装片安装。

[0003]

作为将LSI芯片安装到电路基板上的方法，大致可以分为将LSI芯片直接安装到电路基板上的倒装片安装的方法，和先组装到半导体封装中后再安装的方法。

[0004]

一般来说，作为具有多脚的LSI芯片的安装方法，在倒装片安装工艺中，用在区域阵列状排列的LSI芯片的突台电极端子(pad electrode terminal)上形成的焊料突起(solder bump)，与电路基板上的电极接合的安装方式，和在封装(package)安装中，在封装背面区域阵列状地排列了电极的区域阵列型封装，通过焊料球做媒介，安装到电路基板上的方式，作为可靠性高的优秀的技术，在生产中广泛采用(例如专利文献1或专利文献2)。

[0005]

可是，在LSI芯片多脚化的基础上，伴随着布线工艺规程的细微化，LSI芯片尺寸的缩小化，脚间隔的窄间距化正在加速。在现有技术的利用LSI芯片电极形成的焊料突起以及区域阵列型半导体封装的背面电极形成的焊料球进行的接合的安装方式中，伴随着窄间距化，电极尺寸越来越小，需要缩小焊料突起以及焊料球的尺寸。这是因为焊料突起以及焊料球的尺寸较大时，熔化的焊料就会溢到电极突台上，使邻接的脚彼此短路的缘故。可是，均匀地形成微小尺寸的焊料突起以及焊料球，进而稳定地在电路基板上接合，却非常困难。

[0006]

另外，在倒装片安装中，通常是在半导体芯片的电极端子上形成焊料突起，再统一接合该焊料突起与电路基板上形成的连接端子。但是为了将电极端子数量超过5000的那种下一代的半导体芯片安装到电路基板上，需要形成与100μm以下的窄间距对应的焊料突起。可是，现在的焊料突起形成技术，却难以适应这种要求。

[0007]

另外，因为需要形成与电极端子数量对应的焊料突起，所以为了实现低成本化，还要求通过缩短每个芯片的搭载节拍来提高生产效率。

[0008]

目前，为了与电极端子的增大对应，半导体芯片的电极端子正在从周围配置向区域配置移行。

[0009]

另外，根据高密度、高集成化的要求，可以预料半导体工艺将从90nm向65nm、45nm发展。为了与此对应，迫切需要具有低介电率的绝缘材料，而为了实现这一愿望，正在引进多孔的绝缘材料。

[0010]

可是，使用多孔的绝缘材料后，为了减少对绝缘材料及有源电路的损伤，需要用低载荷进行安装。进而，由于半导体芯片的薄型化，为了防止操作时出现的损伤，也希望用低载荷进行安装。特别是区域配置时，需要在有源电路上构成电极，所以要求用更低的载荷进行安装的方法。

[0011]

因此，要求能够适用于今后的半导体工艺的进展出现的薄型、高密度化的倒装片安装方法。

[0012]

现有技术中，作为焊料突起的形成技术，开发出电镀法及网版印刷法等。可是电镀法尽管适合于窄间距，但由于工序复杂等，存在着生产效率低的问题。另外，网版印刷法虽然生产效率高，但是在使用掩模这一点上，却不适合于窄间距。

[0013]

在这种状况下，最近开发出若干个在半导体芯片及电路基板上有选择地形成焊料突起的技术。这些技术，由于不仅适合于形成细微的焊料突起，而且能够统一形成焊料突起，所以生产效率优异，被作为可能适合于将下一代的半导体芯片安装到电路基板上的技术，引人注目。

[0014]

其中之一是：采用将焊料粉和助熔剂的混合物构成的焊料糊，浓密涂敷到表面形成电极端子的电路基板上，再将电路基板加热后，使焊料粉熔化，在润湿性高的电极端子上，有选择地形成焊料突起的技术(例如专利文献3)。

[0015]

另外，还有一个被称作“超级焊料糊法”的技术。该技术将以有机酸铅盐和金属锡作为主要成分的膏状组成物(化学反应析出型焊料)，浓密涂敷到形成电极端子的电路基板上，再将电路基板加热后，使其产生Pb和Sn的置换反应，在电路基板的电极端子上，有选择地析出Pb和Sn的合金的技术(例如专利文献4)。

[0016]

另外，在现有技术的倒装片安装中，在将半导体芯片搭载到形成焊料突起的电路基板上后，为了将半导体芯片固定到电路基板上，进而需要将被称作“充填材料”的树脂注入半导体芯片和电路基板之间的工序。因此，存在着工序数量增加、成品率下降的课题。

[0017]

因此，作为使相对的半导体芯片的电极端子和电路基板的连接端子电连接与将半导体芯片固定到电路基板上同时进行的方法，开发出使用各向异性导电材料的倒装片安装技术。这是将含有导电粒子的热硬化性树脂供给电路基板和半导体芯片之间，在向半导体芯片加压的同时，将热硬化性树脂加热，从而同时实现半导体芯片与电路基板的电连接和固定的方法(例如专利文献5)。

专利文献1：日本国特开平11-163510号公报

专利文献2：日本国特开平11-067829号公报

专利文献3：日本国特开2000-94179号公报

专利文献4：日本国特开平1-157796号公报

专利文献5：日本国特开2000-332055号公报

[0018]

可是，在专利文献3所示的那种焊料突起形成方法及专利文献4所示的那种超级焊料糊法中，单纯地在电路基板上涂敷膏状组成物后，由于产生局部性的厚度及浓度的离差，焊料析出量在各连接端子中互不不同，所以不能获得高度均匀的焊料突起。另外，由于这些方法是在表面形成连接端子的、有凹凸的电路基板上涂敷膏状组成物，所以不能向成为凸部的连接端子上供给足够量的焊料，在倒装片安装中，难以获得所需高度的焊料突起。

[0019]

另外，在专利文献5所示的那种倒装片安装方法中，在生产性能及可靠性的方面，存在着以下所示的急待解决的许多课题。

[0020]

就是说，第1，由于利用介有导电粒子的机械性的接触，获得电极端子之间的电气性的导通，所以难以实现稳定的导通状态。第2，由于间隔随着半导体芯片和电路基板各端子之间存在的导电粒子的量的不同而不同，所以电气性的接合不稳定。第3，使热硬化树脂硬化的热工艺，使导电粒子飞散，引起短路，导致成品率下降。第4，由于成为半导体芯片在电路基板上露出的结构，所以将电路基板安装到机器上时的摩擦、冲击等，导致半导体芯片的连接不良，成为故障的原因。第5，为了实现稳定的电连接，需要用很高的压力(载荷)加压压接，所以容易产生半导体芯片受到破坏等问题。

发明内容

[0021]

本发明就是为了解决上述问题而研制的，其目的在于提供能够将电极端子数量超过5000的那种下一代的半导体芯片安装到上的、生产性能及可靠性都优异的倒装片安装体及倒装片安装方法。

[0022]

就是说，本发明提供的电子部件安装件(第1发明)，其特征在于：是具备电子部件、安装所述电子部件的电路基板部件的电子部件安装体，所述电子部件，在面向所述电路基板的电子部件的表面，形成多个电极端子；所述电路基板，与所述多个电极端子的一一对应地形成电极端子；采用在所述连接的电路基板的电极端子和电子部件的电极端子部以外的区域，配置多个衬垫(spacer)部件的结构；所述电路基板的电极端子和所述电子部件的电极端子，被自我集合(self-aggregating manner)地形成的焊料突起电连接。

[0023]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件的高度，设定成为所述焊料突起的高度，在所述电子部件的电极端子中最短的边的长度的一半和在所述电路基板的电极端子中最短的边的长度的一半相加的高度以下。

[0024]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用焊料构成。

[0025]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用热硬化型树脂材料构成。

[0026]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用光硬化型树脂材料构成。

[0027]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用热可塑性树脂材料构成。

[0028]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用热熔化型树脂材料构成。

[0029]

在某种适当的实施方式中，所述多个衬垫部件，采用用树脂材料覆盖磁心材料结构。

[0030]

本发明的电子机器，是具备上述电子部件安装体的电子机器。

本发明的电子部件安装体的制造方法，包含：准备具有排列了电极端子的表面的电子部件的工序(a)；准备具有与所述电子部件的电极端子对应地排列了电极端子的表面的电路基板的工序(b)，在所述电子部件或电路基板中的至少一个的具有所述电极端子的面上的所述电极端子部以外，形成多个衬垫的工序(c)；将树脂中含有焊料粉和该树脂被加热时沸腾的对流添加剂的焊料树脂膏，给予所述电路基板的工序(d)；隔着所述焊料树脂膏，将所述电子部件配置在所述电路基板之上的工序(e)；加热所述焊料树脂膏，使所述对流添加剂沸腾，利用所述树脂，将所述电子部件具有的电极端子和与所述电极端子对应地在所述电路基板之上形成的电极端子电连接的工序(f)；在用所述工序准备的多个衬垫的作用下，在所述电子部件排列的电极端子和与之对应地在电路基板面上排列的电极端子之间，形成一定的间隙。

[0031]

本发明的电子部件安装体的其它的制造方法，准备具有排列了电极端子的表面的电子部件的工序(a)；准备具有与所述电子部件的电极端子对应地排列了电极端子的表面的电路基板的工序(b)，在所述电子部件或电路基板中的至少一个的具有所述电极端子的面上的所述电极端子部以外，形成多个衬垫的工序(c)；将所述电子部件配置在所述电路基板上的工序(d)；将使树脂中含有焊料粉和该树脂被加热时沸腾的对流添加剂的焊料树脂膏，充填到所述电子部件和电路基板之间形成的空间的工序(e)；加热所述焊料树脂膏，使所述对流添加剂沸腾，利用所述树脂，将所述电子部件具有的电极端子和与所述电极端子对应地在所述电路基板之上形成的电极端子电连接的工序(f)；在用所述工序准备的多个衬垫的作用下，

在所述电子部件排列的电极端子和与之对应地在电路基板面上排列的电极端子之间，形成一定的间隙。

[0032]

本发明的其它的制造方法，其特征在于：在将所述电子部件配置在所述电路基板之上的工序中，利用所述多个衬垫，进行电子部件和电路基板的附着、保持。

[0033]

进而本发明提供倒装片安装体(第2发明)，其特征在于：具有电路基板(该电路基板具有多个连接端子)、半导体芯片(该半导体芯片具有与连接端子相对配置的多个电极端子)、板状体(该板状体在半导体芯片的内侧对位粘接，至少在端部具有2个凸起部)；在用焊料层电连接电路基板的电极端子和半导体芯片的电极端子的同时，还至少用树脂固定电路基板和半导体芯片。

[0034]

进而，可以包围电路基板的电极端子地设置电极，在电极上形成伪突起(pseudbump)。

[0035]

进而，电极可以离散地形成。

[0036]

进而，至少板状体的凸起部的前端，可以由金属或披覆金属的树脂构成，对焊料具有润湿性。

[0037]

进而，电路基板和板状体的凸起部，通过压接或超声波接合，被接合在一起。

[0038]

进而，电路基板和板状体，可以被树脂组成物的树脂接合。

[0039]

采用这些结构后，因为有凸起部，能够将电路基板的连接端子和半导体芯片的电极端子的间隔一定，所以可以成为均匀的连接。进而，因为在电路基板上半导体芯片不露出，所以能够实现杜绝输运时的冲击、摩擦导致的连接不良的故障、可靠性优异的倒装片安装体。

[0040]

另外，本发明的倒装片安装方法，其特征在于：是与具有多个连接端子的电路基板相对，配置具有多个电极端子的半导体芯片，将电路基板的连接端子和半导体芯片的电极端子电连接的倒装片安装方法，具有：使半导体芯片与至少端部具有2个凸起部的板状体对位后粘接的工序；将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主要成分的树脂组成物，涂敷或附着在电路基板或半导体芯片上的工序；使在电路基板上粘接了半导体芯片的板状体的凸起部对位后配置，同时还利用凸起部，使电路基板和半导体芯片的间隔成为一定地固定的工序；将树脂组成物加热到焊料粉熔化的温度，使对流添加剂沸腾或分解，产生气体的工序；气体对流，在从板状体的凸起部之间排出的过程中，使熔化的焊料粉在树脂组成物中流动，使焊料粉自我集合及成长，从而将连接端子和电极端子电连接的工序。

[0041]

进而，树脂组成物，可以由板状树脂、薄膜状树脂或膏状树脂构成，可以附着在电路基板或半导体芯片上。

[0042]

进而，将板状体的凸起部固定到电路基板上的工序，可以利用预先在电路基板上形成的固定用的焊料固定。

[0043]

进而，将板状体的凸起部固定到电路基板上的工序，可以通过压接或超声波接合，将板状体的凸起部接合到电路基板上。

[0044]

采用这些方法后，因为能够用低载荷安装，所以能够使用薄型、区域配置等的半导体芯片及低介电率的绝缘材料。进而，能够实现半导体芯片和电路基板的牢固连接和可靠性优异的倒装片安装方法。进而，由于能够使电极端子和连接端子之间的接合状态均匀，所以还能够提高成品率和制造效率。

[0045]

另外，本发明的倒装片安装体，其特征在于：具有电路基板(该电路基板具有多个连接端子)、半导体芯片(该半导体芯片具有与连接端子相对配置的多个电极端子)、箱状体(该箱状体在半导体芯片的内侧对位粘接，至少具有在一个方向上开口的可以通气的孔)；在用焊料层电连接电路基板的电极端子和半导体芯片的电极端子的同时，还至少用树脂固定电路基板和半导体芯片。

[0046]

进而，箱状体，可以覆盖半导体芯片，被加工成在箱状体的开口的周边部，具有周端边突出的凸缘的箱形状。

[0047]

进而，箱状体的可以通气的所述孔，可以只在箱状体的未粘接半导体芯片的侧壁部开口。

[0048]

进而，包围电路基板的电极端子地设置电极，可以在电极上形成伪突起。

[0049]

进而，电极可以离散地形成。

[0050]

进而，箱状体可以由金属或披覆金属的树脂构成，对焊料具有润湿性。

[0051]

进而，电路基板和箱状体，可以通过压接或超声波接合，被接合在一起。

[0052]

进而，电路基板和箱状体，可以被树脂组成物的树脂接合。

[0053]

采用这些结构后，因为能够利用箱状体的侧壁部，将电路基板的连接端子和半导体芯片的电极的间隔一定，所以可以在成为均匀的连接，还减少电路基板的翘曲。进而，因为在电路基板上半导体芯片不露出，所以能够实现杜绝输运时的冲击、摩擦导致的连接不良的故障、可靠性优异的倒装片安装体。

[0054]

另外，本发明的倒装片安装方法，其特征在于：是与具有多个连接端子的电路基板相对，配置具有多个电极端子的半导体芯片，将电路基板的连接端子和半导体芯片的电极端子电连接的倒装片安装方法，具有：使半导体芯片与至少具有在一个方向上开口的可以通气的孔的箱状体对位后粘接的工序；将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主要成分的树脂组成物，涂敷或附着在电路基板或半导体芯片上的工序；使在电路基板上粘接了半导体芯片的箱状体对位后配置，同时还利用箱状体的开口侧的侧端部，使电路基板和半导体芯片的间隔成为一定地固定的工序；将树脂组成物加热到焊料粉熔化的温度，使对流添加剂沸腾或分解，产生气体的工序；气体对流，在从箱状体的孔排出的过程中，使熔化的焊料粉在树脂组成物中流动，使焊料粉自我集合及成长，从而将连接端子和电极端子电连接的工序。

[0055]

[0056]

进而，将箱状体的开口侧的侧端部固定到电路基板上的工序，可以利用预先在电路基板上形成的固定用的焊料固定。

[0057]

进而，将箱状体的开口侧的侧端部固定到电路基板上的工序，可以通过压接或超声波接合，将箱状体接合到电路基板上。

[0058]

进而，将箱状体的开口侧的侧端部固定到电路基板上的工序，可以是使树脂组成物介于电路基板和半导体芯片之间，将箱状体的开口侧的侧端部按压到与电路基板相接为止的工序。

[0059]

采用这些方法后，因为能够用低载荷安装，所以能够使用薄型、区域配置等的半导体芯片及低介电率的绝缘材料。进而，能够实现半导体芯片和电路基板的牢固连接和可靠性优异的倒装片安装方法。另外，由于能够使电极端子和连接端子之间的接合状态均匀，所以还能够提高成品率和制造效率。

[0060]

采用本发明后，在具备电子部件和安装了所述电子部件的电路基板的安装体——在所述电子部件的面向所述电路基板的电子部件表面，形成多个电极端子，在所述电路基板上，与所述多个电极端子的每一个对应，形成电极端子，在所述连接的电路基板的电极端子和电子部件的电极端子部以外的区域，配置多个调整部件的结构中，所述电路基板的电极端子和所述电子部件的电极端子，被自我集合地形成的焊料电连接。这样，精度高容易实现实际安装的对应的电极之间的间隙距离统一连接的适当的距离。易于高精度地实现将安装的电子部件的电极和与之对应的电路基板的电极之间的间隙距离，作为统一连接其间的自我集合地形成的焊料突起形成的适当的距离。其结果，能够实现生产性及可靠性均优异的电子部件安装体。

[0061]

进而，采用本发明的倒装片安装体及其安装方法后，在可以成为使半导体芯片和电路基板的连接牢固的安装的方法的同时，还因为在安装了半导体芯片的电路基板上，半导体芯片不露出，所以不容易产生输运时的冲击、摩擦导致的连接不良等故障，能够实现可靠性优异的倒装片安装体。进而，由于能够使电极端子和连接端子之间的接合状态均匀，所以还能够产生提高成品率和制造效率的效果。

附图说明

[0062]

图1(a)～(c)是利用焊料突起形成技术的电子部件安装体的制造工序中的该安装体的简要剖面图。

图2(a)～(e)是本发明的一种样态中的电子部件安装体的制造工序中的该安装体的简要剖面图。

图3是本发明的一种样态中的电子部件安装体的制造工序的流程图。

图4(a)～(e)是本发明的别的样态中的电子部件安装体的制造工序中的该安装体的简要剖面图。

图5是本发明的别的样态中的电子部件安装体的制造工序的流程图。

图6是讲述本发明的实施方式涉及的半导体封装的背面电极和电路基板的电极端子之间的理想的间隙距离的图形。

图7(a)～(e)是本发明的别的样态中的电子部件安装体的制造工序中的该安装体的简要剖面图。

图8(a)是表示本发明的第1实施方式中的倒装片安装体的立体图，(b)是图8(a)的A～A线剖面图。

图9是讲述本发明的第1实施方式中的倒装片安装体及倒装片安装方法的简要工序剖面图。

图10(a)是从斜下方观察图3(a)的板状体的立体图，(b)是从斜下方观察安装了图3(b)的半导体芯片的板状体的立体图。

图11(a)是表示本发明的第2实施方式中的倒装片安装体的立体图，(b)是图5(a)的A～A线剖面图。

图12是讲述本发明的第2实施方式中的倒装片安装体及倒装片安装方法的简要工序剖面图。

图13(a)是从斜下方观察图6(a)的箱状体的立体图，(b)是从斜下方观察安装了图6(b)的半导体芯片的箱状体的立体图。

符号说明

[0063]

10半导体封装(电子部件)

11背面电极端子

20衬垫(spacer)

21、22接合突台(joining pad)

23芯材料

24树脂材料

30焊料膏

31对流

40电路基板

41电极端子

50焊料突起

100电子部件安装体(electronic-part mounting body)

110电路基板

111连接端子

112对流添加剂

113焊料树脂膏

121元件电极

122焊料突起

201、307、401、510电路基板

204、308、402、511连接端子

407树脂

306树脂组成物

206、304、404、507半导体芯片

207、305、406、508电极端子

208、313、405、514焊料层

200、400倒装片安装体

202、302凸起部

203、407、509树脂组成物

205、301板状体

209、314伪突起(pseudbump)

210、309电极

403、504箱状体

303真空吸引装置

310接合电极

311、512加热器

312、513气体

408、506孔

409、505凸缘

501搬运装置

502铰链

具体实施方式

[0064]

下面，讲述第1发明。

[0065]

本申请人开发出可以在规定条件下使焊料自我集合，形成焊料突起或进行倒装片安装的独自拥有的技术，在特愿2004-257206号说明书及特愿2004-267919号说明书中进行了讲述。在这里，将特愿2004-257206号说明书及特愿2004-267919号作为本说明书的一部分引用。

[0066]

下面，参照图1(a)～图1(c)，简单讲述自我集合形成焊料突起的技术。

[0067]

首先，如图1(a)所示，向形成多个连接端子111的电路基板110，供给含有未图示的金属粒子(例如焊料粉)及对流添加剂112。此外，和上文所述的同样，对流添加剂112是加热焊料树脂膏113时沸腾后产生对流的添加剂。

[0068]

接着，如图1(b)所示，将具有多个元件电极121的半导体芯片120与焊料树脂膏113的表面相接。这时，半导体芯片120的元件电极121，被与电路基板110的连接端子111相对地配置。然后，在该状态下，加热焊料树脂膏113。在这里，焊料树脂膏113的加热温度，用高于金属粒子的熔点及对流添加剂112的沸点的温度进行。

[0069]

被加热熔化的金属粒子，在焊料树脂膏113中互相结合，如图1(c)所示，在润湿性高的连接端子111和元件电极121之间自我集合。这样，形成将半导体芯片120的元件电极121和电路基板110的连接端子111之间电连接的连接体122。然后，使焊料树脂膏113中的树脂硬化，从而将半导体芯片120固定在电路基板110上。

[0070]

上述技术的特征在于：焊料树脂膏113被加热时，焊料树脂膏113中含有的对流添加剂112沸腾，沸腾的对流添加剂112，使焊料树脂膏113中产生对流，从而促进分散在焊料树脂膏113中的金属粒子的移动。这样，能够使金属粒子的结合均匀地进行，自我集合地形成连接体(焊料突起)122。在这里，可以认为焊料树脂膏113是起使金属粒子自由地浮游、移动的“海”的作用。但是由于金属粒子彼此结合的过程，在极短的时间结束，所以无论设置多少金属粒子能够自由地移动的“海”，也只能进行局部性的结合，所以利用成为该“海”的焊料树脂膏113和对流添加剂112引起的对流的组合，能够自我集合地形成焊料突起122。此外，焊料突起122在自我集合地形成的同时，作为焊料突起的性质，还自己整合地形成。

[0071]

上述方法的目的，是使含有焊料粉的树脂组成物进而含有对流添加剂，从而附加强调性地使溶化的焊料粉移动的单元。此外，对流添加剂，可以是加热后沸腾或蒸发的溶剂，在工序结束后，在树脂组成物中几乎没有剩余。

[0072]

在上述技术中，如图1(b)所示，需要在半导体芯片120的元件电极121和电路基板110的连接端子111之间，形成介有焊料树脂膏113的适当的一定的间隙距离。就是说，半导体芯片120和电路基板110的间隔过近，就会产生在没有该间隙的连接部位，不能形成所述连接体122的问题；反之，过远，则会产生在没有与所述树脂相接的连接部位，不能形成所述连接体122的问题。

[0073]

因此，本发明人努力研究需要解决不能形成连接体这一课题的该自我集合的焊料接合技术的内容，结果发现了解决该问题的办法，形成了本发明。

[0074]

下面，参照附图，讲述本发明的实施方式。在以下的附图中，为使说明简洁，对于和实质上具有相同功能的构成要素，给予相同的符号。此外，本发明并不局限于以下的实施方式。

[0075]

下面，参照图2～图7，讲述本发明的实施方式涉及的电子部件安装体100及其制造方法。

[0076]

图2(a)～图2(e)是表示本实施方式的涉及的电子部件安装体的主要工序中及完成时的简要剖面图，图3是该安装工序的流程图。

[0077]

在图2(a)中，10表示本实施方式的电子部件安装体100使用的具有区域阵列端子排列的半导体封装的断面结构，11是区域阵列排列的背面电极端子，20是由具有高熔点的焊料构成的衬垫，21表示与衬垫接合的接合突台。

[0078]

在图2(b)中，40表示本实施方式的电子部件安装体100使用的电路基板的断面结构，41是与半导体封装10形成的背面电极端子11一一对应地连接的、在电路基板40的表面形成的电极端子，22表示与衬垫20接合的在电路基板40的表面形成的接合突台，30表示焊料膏。

[0079]

首先，如图2(a)所示，准备在一面具有背面电极端子11的半导体封装10的规定位置，形成接合突台21和在其上形成衬垫20的部件(S01)。作为接合突台21的材料，必须是涂敷衬垫20使用的焊料等材料后能够接合保持的材料。作为一个例子，可以和普通的半导体封装10的背面电极端子11同样，采用在Cu等金属上镀金(Au)的结构。衬垫20，最好由后文讲述的焊料膏30中包含的焊料粉体材料的熔化温度高的高熔点的焊料构成。例如：焊料膏30中包含的焊料粉体材料是PbSn共晶焊料(熔点183℃)，衬垫20的高熔点焊料是的SnAgCu类材料(熔点220℃)。

[0080]

另一方面，准备具有所需的布线图案(未图示)，在其一个面上形成分别与半导体封装10的背面电极端子11对应的电极端子41和衬垫20接合的接合突台22的电路基板40(S02)。

[0081]

如图2(b)所示，在电路基板40上的规定的位置，介有衬垫20地搭载半导体封装10(S03)。这时，半导体封装10形成的背面电极端子11和与它对应的电路基板40形成的电极端子41，设置规定的间隙。

[0082]

搭载半导体封装10后，如图2(c)所示，将向树脂中添加了焊料粉和对流添加剂的焊料树脂膏30，流入半导体封装10和电路基板40的间隙空间，进行充填(S04)。

[0083]

对流添加剂，是该树脂被加热时沸腾的材料，例如是有机溶剂。加热焊料树脂膏30后，如图2(d)所示，焊料树脂膏30中的对流添加剂沸腾，在树脂中产生对流。于是，如图2(e)所示，焊料树脂膏30中的焊料粉自我集合，形成焊料突起50。利用该焊料突起50，将半导体封装10的背面电极端子11和电路基板40的电极端子41统一连接(S05)。

[0084]

此外，在半导体封装10搭载工序(S03)以后的工序中，需要进行例如夹持半导体封装10和电路基板40等的处置，以便使半导体封装10不从电路基板40中脱落。

[0085]

在本实施方式中，由于能够在半导体封装10的背面电极端子11和与之对应的电路基板40的电极端子41之间，精度良好地而且很容易地设置规定的适当的间隙距离，所以能够防止出现不形成连接突起50的问题。

[0086]

接着，参照图4(a)～图4(e)及图5，讲述本实施方式的制造方法的一个改变例。

图4(a)～图4(e)是本实施方式的改变例涉及的电子部件安装体的主要工序中及完成时的简要剖面图。进而，图5是该安装工序的流程图。

[0087]

在本实施方式中，首先，如图4(a)所示，准备在一面具有背面电极端子11的半导体封装10的规定位置，形成接合突台21和在其上形成衬垫20的部件(S01)。

[0088]

再如图4(b)所示，准备在具有所需的布线图案(未图示)、在其一个面上形成分别与半导体封装10的背面电极端子11对应的电极端子41和衬垫20接合的接合突台22的电路基板40的面上的规定位置，涂敷了所需量的焊料树脂膏30的部件(S06)。

[0089]

如图4(c)所示，在电路基板40上的规定的位置，介有衬垫20并且与焊料树脂膏30相接地搭载半导体封装10(S03)。

[0090]

加热焊料树脂膏30后，如图4(d)所示，焊料树脂膏30中的对流添加剂沸腾，在树脂中产生对流31。于是，如图4(e)所示，焊料树脂膏30中的焊料粉自我集合，形成焊料突起50。利用该焊料突起50，将半导体封装10的背面电极端子11和电路基板40的电极端子41统一连接(S05)。

[0091]

[0092]

在本实施方式的改变例中，预先在电路基板40的面上涂敷焊料树脂膏30，从而能够省略将焊料树脂膏30流入半导体封装10和电路基板40的间隙的工序(S4)。这样，因为焊料树脂膏30不必具备流入性能，所以能够扩大材料选择的范围。

[0093]

在上述实施方式中，在将半导体封装10搭载到电路基板40上的工序(S03)之后，使用用焊料形成的衬垫20部件进行利用焊料接合的保持，从而防止半导体封装10不从电路基板40中脱落。此外，毫无疑问，预先将焊料树脂膏30涂敷到半导体封装10的一侧，也能获得同样的效果。

[0094]

在上述实施方式中，为了形成精度很高的间隙，形成衬垫20的个数，最好是3个以上。这是因为搭载在电路基板40上的半导体封装10不倾斜，间隙距离精度高的缘故。

[0095]

在上述实施方式中，半导体封装10的背面电极端子11和电路基板40的电极端子之间的理想的间隙距离，如图6所示，使半导体封装10侧的背面电极端子11中的最短边的长度为min.Lp、电路基板40侧的电极端子41中的最短边的长度为min.Ls，那么间隙距离的最大值就最好是min.Lp和min.Ls的一半以下。其理由是：半导体封装10的背面电极端子11及电路基板40的电极端子之间形成的焊料突起50大于该距离后，溢到电极端子11、41上引起短路的可能性大的缘故。

[0096]

在上述实施方式中，使用高温焊料作为衬垫20。但是使用热硬化型树脂、光硬化型树脂、热可塑性树脂、热熔化型树脂等具有多种多样的粘接性的树脂材料，也能获得同样的效果。

[0097]

进而，也可以如图7(a)～(e)所示，采用例如将具有粘接性的留着未硬化部分的热硬化型树脂材料24覆盖完全硬化后的热硬化型树脂的芯材料23的结构的粘接树脂覆盖磁芯衬垫那样的复合结构。

[0098]

在这里，热硬化型树脂，例如可以列举环氧树脂、苯酚树脂、氰酸盐树脂、聚(二)苯醚树脂或它们的混合物。

[0099]

光硬化型树脂，是照射规定的紫外线后产生聚合反应而形成的树脂，例如作为原子团聚合类，可以列举使用了聚酯丙烯酸脂、尿烷丙烯酸脂、环氧丙烯酸脂等丙烯基类低聚物及不饱和聚脂、烯硫醇(enthiol)或它们的化合物的物质。作为阳离子催化聚合类，可以列举使用了缩水甘油醚类、脂环式环氧树脂类等的环氧树脂类或氧杂环丁烷类、乙烯醚聚类或它们的化合物的物质。

[0100]

作为热可塑性树脂，例如可以列举聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯青/苯乙烯树脂(AS)、丙烯青/丁二烯/苯乙烯树脂(ABS)、甲基丙烯树脂(PMMA)、氯乙烯(PVC)等。

[0101]

作为热熔化型树脂材料，例如可以列举EVA(醋酸乙烯类)、PA(聚酰胺类)、PP(聚丙烯类)、橡胶类等。

[0102]

上述实施方式的焊料树脂膏30，如上所述，在树脂中含有焊料粉和该树脂被加热时沸腾的对流添加剂。换句话说，焊料树脂膏30由树脂、分散在树脂中的焊料粉(未图示)和该树脂被加热时沸腾的对流添加剂(未图示)构成。在本实施方式中，作为树脂，使用热硬化型树脂(例如环氧树脂)；作为焊料粉，使用Pb自由焊料粉，作为对流添加剂，可以使用溶剂(例如高沸点的有机溶剂)，作为一个例子，可以使用异丙醇、乙酸丁酯、丁基卡必醇、乙二醇等。焊料粉的含有量，最好为30vol％以下。对流添加剂在树脂中的含有量，没有特别限制，但是以0.1～20重量％的比例在树脂中含有，最理想。

[0103]

另外，如上所述，所谓对流添加剂的“对流”，是指作为运动形态的对流，只要是沸腾的对流添加剂在树脂中运动后，给于分散在树脂中的金属粒子(焊料粉)动能，起促进金属粒子的移动的作用的运动，无论哪种形态都行。此外，对流添加剂，除了其本身沸腾后产生对流的物质之外，还可以使用树脂加热后产生气体(H₂O、CO₂、N₂等的气体)的对流添加剂，作为这种物质的例子，可以列举包含结晶水的化合物、加热分解的化合物或发泡剂。

[0104]

图2(b)～(c)及图4(d)～图4(e)中的焊料突起50的形成时间，因条件而异，例如5秒～30秒左右(代表性的例子是大约5秒)。此外，在焊料突起50的形成中，可以引进事先加热焊料树脂膏30的预热工序。

[0105]

焊料突起50，在自我集合地形成的同时，还对背面电极端子11及电极端子41而言自己整合地形成。这样，背面电极端子11及电极端子41和焊料突起50之间的错位就实质上没有，能够自动地与背面电极端子11及电极端子41的图案对应地形成焊料突起50。

[0106]

焊料突起50因为是由焊料树脂膏30中的焊料粉自我集合后形成的，所以在构成焊料树脂膏30的树脂中，实质上不包含导电粒子，邻接的焊料突起50彼此被构成图2(e)及图4(e)中的焊料树脂膏30的树脂绝缘。另外，对流添加剂被加热后成为气体，被排放到外部，从而能够从焊料树脂膏30中清除。此外，还可以在形成焊料突起50、冲洗焊料树脂膏30后，充填其他的树脂(也可以是同种树脂)。

[0107]

使构成焊料树脂膏30的树脂(或其他的树脂)硬化后，就可以获得图2(e)及图4(e)所示的本实施方式的电子部件安装体100。但是充填其他的树脂时，作为构成焊料树脂膏30的树脂，还能够使用热硬化型树脂以外的树脂(光硬化型树脂、热可塑性树脂等)。

[0108]

以上，通过适当的实施方式讲述了本发明，但这些讲述并不是限定事项，毫无疑问，可以有各种改变。

[0109]

构成半导体封装10的LSI芯片，代表性的是存储器IC及逻辑IC或***LSI，但对其种类没有特殊限定。在上述本发明的实施方式中，讲述了将LSI芯片作为半导体封装10的情况，但并不局限于半导体封装10，例如还可以作为采用倒装片技术的裸芯片安装单元使用。进而，半导体封装10还可以是裸芯片等半导体元件经过渡件(中间基板)而被模块化。该模块具备多个电极(安装用端子)，作为这种模块，可以包含RF模块、电源模块等。此外，除了用过渡件实施模块化之外，还可以是具备多个安装用端子的部件内置基板模块(例如SIMPACTM)之类。

[0110]

另外，本发明的实施方式涉及的安装体100，可以搭载到安装面积受到限制的薄型·小型的电子机器中。另外，不局限于手机，还可以用于PDA及笔记本电脑，另外还可以用于其他用途(例如数码相机、壁挂式薄型电视机(FPD；黑屏显示器))。

[0111]

以下，讲述第2发明

[0112]

本专利申请人提出了下一代半导体芯片的新式倒装片安装方法(特愿2004-267919号)。而且，本发明根据上述申请专利，讲述了可以获得更好的效果的倒装片安装方法。

[0113]

本发明立足于和用图1讲述的倒装片安装方法同样的技术观点，实现更牢固、可靠性更高的新式倒装片安装方法。而且，实施本发明后，能够制作生产效率高的倒装片安装体。

[0114]

下面，参照附图，详细讲述本发明的实施方式。此外，为了容易理解，图纸进行了任意的扩大。

[0115]

(第1实施方式)

图8(a)是表示本发明的第1实施方式中的倒装片安装体的立体图，图8(b)是图8(a)的A～A线剖面图。

[0116]

在图8中，本发明的第1实施方式中的倒装片安装体200，采用利用焊料层208，将在电路基板201上形成的多个连接端子204和具有相对配置的多个电极端子207的半导体芯片206电连接的结构。而且，在和半导体芯片206的电极端子207的形成面的相反侧粘接的板状体205的角部附近，覆盖半导体芯片206地形成4个凸起部202。板状体205的4个凸起部202，直接地(例如采用压接或焊料等)与电路基板201接合。此外，凸起部202至少用焊料与电路基板201接合时，可以使用在对于焊料润湿性良好的金属或树脂上涂覆金属的材料。进而，在用电路基板201和板状体205形成的空间内，利用覆盖其周围的树脂203，和将连接端子204和电极端子207电连接的焊料层208一起，至少固定半导体芯片206和电路基板201。

[0117]

另外，还包围电路基板201的与半导体芯片206的电极端子207接合的连接端子204地设置电极210，然后使焊料粉在其上熔化集合，形成伪突起209。而且，焊料粉在加热熔化时，在电极210上作为伪突起209熔化集合，从而被捕捉，所以不能飞散到外部。这样，能够防止焊料粉从板状体205中流出来导致的短路等，可以获得可靠性高的倒装片安装体200。

[0118]

另外，采用本发明的倒装片安装体200后，能够利用板状体205的凸起部202规定高度，所以半导体芯片206和电路基板201的间隔一定，能够形成均匀的倒装片安装体200。因此，如果预先设定半导体芯片206和电路基板201的间隔，成为最佳的距离地决定凸起部202的长度，就能够利用一定量的焊料，连接连接端子204和电极端子207。其结果，能够实现稳定而牢固的接合状态，同时还能够抑制电路基板的翘曲等，实现可靠性优异的倒装片安装体200。

[0119]

此外，在本发明的第1实施方式中，使用具有4个凸起部的板状体进行了讲述，但是并不局限于此。例如在凸起部的形状能够任意设计的同时，只要至少形成一个开口部即可。另外，只在板状体的角部附近设置时，凸起部至少有3个就行，这样能够稳定地保持板状体。进而，在板状体相对的侧面设置凸起部时，如果能够在静止状态下稳定地保持位置，毫无疑问只有两个凸起部就行。

[0120]

另外，采用本发明的倒装片安装体后，能够利用板状体保护内部的半导体芯片。进而，因为不会在搬运等时受到摩擦、冲击等，所以能够大幅度提高可靠性。例如即使是30μm左右的厚度的半导体芯片，如果使用100μm左右的厚度的板状体，在操作上就可以获得足够的强度。

[0121]

下面，参照图9和图10，讲述本发明的第1实施方式涉及的倒装片安装体及倒装片安装方法。

[0122]

图9是讲述本发明的第1实施方式中的倒装片安装体及倒装片安装方法的简要工序剖面图。另外，图10(a)是从斜下方观察图9(a)的板状体的立体图，图10(b)是从斜下方观察安装了图9(b)的半导体芯片的板状体的立体图。

[0123]

首先，如图9(a)所示，板状体301被真空吸引装置303吸引搬运。而且，如图10(a)所示，板状体301在其角部附近，具备4个凸起部302。

[0124]

接着，如图9(b)所示，在板状体301的内侧，半导体芯片304被粘接或吸引固定在规定的位置。在这里，如图10(b)所示，半导体芯片304的下面，设置着多个电极端子305。而且，在半导体芯片304的电极端子305的面上，粘接以薄板状的焊料粉和对流添加剂及树脂为主要成分的树脂组成物306。

[0125]

再接着，如图9(c)所示，使用搬运装置(未图示)，使其移动到电路基板307规定位置。然后，例如使用图象处理装置，对电路基板307的连接端子308和半导体芯片304的电极端子305进行对位，使电路基板307和板状体301介有凸起部302地相接。这样，半导体芯片304的电极端子305和电路基板307的连接端子308，就在板状体301的凸起部302的作用下，以规定的间隔相对。在这里，所谓“规定的间隔”，是半导体芯片304的电极端子305和电路基板307的连接端子308至少不接触的程度，是能够浸入下文讲述的熔化的焊料粉的程度。例如考虑半导体芯片304的厚度等，调整凸起部302的高度，以便使半导体芯片304的电极端子305和电路基板307的连接端子308的距离成为10μm～50μm左右。此外，在电路基板307中，可以按照需要，设置和多个连接端子308不同的接合电极310，以便接合旨在形成以下讲述的伪突起的电极309及板状体301的凸起部302。

[0126]

另外，利用图象处理装置进行的对位，例如可以通过识别接合配置在电路基板307上的板状体301和电路基板307的接合电极310来进行。此外，毫无疑问，也可以在电路基板307上粘接树脂组成物306。

[0127]

接着，如图9(d)所示，在使用真空吸引装置303使搭载半导体芯片304的板状体301和电路基板307相接的状态下，例如利用红外线加热器等加热装置311，以150℃～250℃左右的温度，从外部加热到使树脂组成物306中的焊料粉熔化的温度。

[0128]

经过该加热后，树脂组成物306中的对流添加剂(未图示)沸腾或蒸发后汽化的同时，焊料粉(未图示)也成为熔化的焊料粉。然后，在气体312通过板状体301的凸起部302之间向外部排出的过程中，利用对流使树脂组成物306中的熔化的焊料粉移动。

[0129]

进而，被移动的熔化的焊料粉，在相对配置的湿润性良好的半导体芯片304的电极端子305和电路基板307的连接端子308之间，自我集合、成长。

[0130]

这样，如图9(e)所示，在形成将电极端子305和连接端子308电连接的焊料层313的同时，还使树脂组成物306中的树脂硬化后，取出真空吸引装置303，就制作出倒装片安装体200。

[0131]

另外，在形成伪突起的电极310上，熔化的焊料粉也自我集合、成长，形成伪突起314。形成该伪突起314后，没有用于形成焊料层313的熔化的焊料粉，就被形成伪突起的电极310上捕捉，从而能够防止向外部流出。

[0132]

此外，形成伪突起的电极310，焊料粉不飞散时，以及即使飞散也不会带来问题时，就未必需要设置。

[0133]

另外，在第1实施方式中，讲述了在用真空吸引装置303保持电路基板307和板状体301的状态下，形成焊料层313的例子，但是并不局限于此。例如：可以预先通过压接及超声波接合，将板状体301的凸起部302固定到电路基板307上后，实施加热工序以后的处理。例如可以用回流焊装置等自动地制造。

[0134]

另外，在第1实施方式中，将薄板状的树脂组成物粘接到半导体芯片或电路基板上之后加热，但是并不局限于此。例如：可以将板状体301的凸起部302粘接到电路基板307上后，以保持一定间隔的状态，向半导体芯片304及电路基板307之间注入膏状的树脂组成物后加热。

[0135]

这样，由于制作多个电路基板和板状体被固定的倒装片安装体的中间体，能够用加热工序统一处理，所以能够进一步提高生产效率。

[0136]

另外，还可以采用在具有金属或至少其前端被金属涂敷的凸起部302的板状体301的凸起部302及电路基板307的电极310上，预先形成焊料膜，在加热处理完毕的时刻，利用焊料将电路基板307和板状体301结合固定的结构。进而，用比树脂组成物306中的焊料粉的熔点高、例如具有300℃的熔点的材料，形成焊料膜，再例如用激光等使焊料膜局部熔化后，用焊料接合电路基板307和凸起部302，进行以后的工序。这时，可以在取出真空吸引装置303的状态下，进行以后的工序。但是，在加热树脂组成物306的工序中，需要例如以焊料膜的熔点(300℃)以下的温度，进行以后的加热处理，以免凸起部302和电路基板307的电极310脱落。

[0137]

此外，焊料膜的熔点和树脂组成物306中的焊料粉的熔点相同时，加热完毕后，板状体301和电路基板307就被接合。这样，能够不增加工序的数量，切实地固定电路基板和板状体。

[0138]

另外，在第1实施方式中，为使讲述浅显易懂，以在半导体芯片和板状体的凸起部之间有间隙的例子，进行了讲述。但是也可以采用在凸起部内全部设置半导体芯片的结构。这样，能够进一步实现小型化。

[0139]

另外，在第1实施方式中，以薄板状的树脂为例，讲述了树脂组成物306，但是并不局限于此。例如：毫无疑问，也可以涂敷膏状及果冻状的树脂。

[0140]

综上所述，采用本发明的第1实施方式后，能够用非常简便的而且切实的方法，实现半导体芯片的倒装片安装。

[0141]

另外，由于利用板状体，在保护半导体芯片的同时，还能够防止搬运时的冲击等引起的连接不良，所以能够实现可靠性及生产性均优异的倒装片安装体。

[0142]

(第2实施方式)

图11(a)是表示本发明的第2实施方式中的倒装片安装体的立体图，图11(b)是图11(a)的A～A线剖面图。

[0143]

在图11中，本发明的第2实施方式中的倒装片安装体400，采用通过焊料层405，将在电路基板401上形成的多个连接端子402和相对配置的半导体芯片404的多个电极端子406电连接的结构。而且，在和半导体芯片404的电极端子406的相反侧粘接的箱状体403，覆盖半导体芯片404地构成。进而，箱状体403，在周边具有凸缘409的同时，还具有可以内外通气的多个孔408，通过凸缘409做媒介，例如利用树脂粘接剂等，与电路基板401接合。此外，以上讲述了利用树脂粘接剂进行的接合，但是也可以使用压接、焊及超声波接合等各种方法，将箱状体403安装到电路基板401上。另外，箱状体403，还可以使用树脂或金属及向树脂上涂覆了金属的材料。而且，为了对半导体芯片404进行静电保护，箱状体403还可以使用例如混合了碳等的导电性树脂。进而毫无疑问，为了遮蔽电磁波，箱状体403还可以使用例如混合了镍的导电性树脂。

[0144]

另外，电路基板401和箱状体403，在将连接端子402和电极端子406电连接的焊料层405及覆盖其周围的树脂407的作用下，至少将半导体芯片404和电路基板401固定在一起。在这里，为了固定箱状体403而使用的树脂407，既可以是和树脂组成物中的树脂相同的材料，也可以使用不同的材料。这时，形成焊料层405后，暂时除去树脂组成物树脂，然后再度从箱状体403的孔408注入充填别的树脂，从而能够实现。

[0145]

此外，在本发明的第2实施方式中，在电路基板401的接合半导体芯片404的部分的周边，没有设置第1实施方式所示的那种防止焊料粉飞散的电极。其理由是因为凸缘409妨碍焊料粉的流出，能够防止它们飞散到外部的缘故。毫无疑问，没有凸缘409的箱状体及孔较大的箱状体时，可以和第1实施方式同样，设置防止焊料粉飞散的电极，形成伪突起。

[0146]

采用发明的第2实施方式后，可以用简单的结构，杜绝焊料粉流出及飞散到外部所引起的短路等，可以获得可靠性高的倒装片安装体。

[0147]

另外，因为能够形成用箱状体完全包围半导体芯片的形状，所以在对变形而言的机械性的强度优异的同时，再用导电性材料等构成后，能够减少电磁波等的辐射。

[0148]

另外，由于能够利用箱状体403的侧面的高度，将半导体芯片404和电路基板401的间隔保持成一定，所以能够确保安装半导体芯片404时的焊料层405的高度及大小等的均匀性。因此，预先设定半导体芯片404和电路基板401的间隔，决定箱状体403的侧面的高度，以便成为最佳的距离，就能够利用一定量的焊料连接连接端子402和电极端子406，从而能够实现具有非常稳定的牢靠的接合状态的可靠性优异的倒装片安装体400。

[0149]

此外，在本发明的第2实施方式中，列举了箱状体403的孔408比较大、配置数也比较少的例子。但是毫无疑问，孔408的数量、大小是任意的，可以考虑各种变形例。

[0150]

另外，采用本发明的倒装片安装体后，能够利用箱状体保护内部的半导体芯片。进而，因为在搬运等时半导体芯片不会受到摩擦、冲击等。使用能够大幅度提高可靠性。

[0151]

下面，参照图12和图13，讲述本发明的第2实施方式涉及的倒装片安装体及倒装片安装方法。

[0152]

图12是讲述本发明的第2实施方式中的倒装片安装体及倒装片安装方法的简要工序剖面图。另外，图13(a)是从斜下方观察图12(a)的箱状体的立体图，图13(b)是从斜下方观察安装了图3(b)的半导体芯片的箱状体的立体图。

[0153]

首先，如图12(a)所示，利用轧入臂503保持、搬运预先形成的箱状体504。在这里，搬运装置501，其前端具有夹住搬运物的轧入臂503，和开闭轧入臂503而且可以转动的铰链502。而且，如图13(a)所示，箱状体504，在其侧面具备可以通气的多个孔506，在其端面的开口部具备凸缘505。

[0154]

接着，如图12(b)所示，在箱状体504的内侧，半导体芯片507被粘接或吸引固定在规定的位置。而且，如图13(b)所示，半导体芯片507的下面，设置着多个电极端子508。

[0155]

再接着，如图12(c)所示，预选向电路基板501之上涂敷以焊料粉和对流添加剂及树脂为主成份的树脂组成物509，使用搬运装置501，将粘接了半导体芯片507的箱状体504移动到规定位置的上部。然后，例如使用图象处理装置等，对电路基板501的连接端子511和半导体芯片507的电极端子508进行对位，使电路基板510和箱状体504的凸缘505相接。这样，半导体芯片507的电极端子508和电路基板510的连接端子511，就在箱状体504的凸缘505和侧面部的高度的作用下，以规定的间隔相对。在这里，所谓“规定的间隔”，是半导体芯片507的电极端子508和电路基板510的连接端子511至少不接触的程度，是能够浸入下文讲述的熔化的焊料粉的程度。

[0156]

另外，利用图象处理装置进行的对位，例如可以通过识别在电路基板510上的形成的标记(未图示)和箱状体504的凸缘505来进行。

[0157]

接着，如图12(d)所示，在通过搬运装置501做媒介，使搭载了半导体芯片507的箱状体504和电路基板510相接的状态下，例如利用红外线加热器等加热装置512，以150℃～250℃左右的温度，从外部加热到使树脂组成物306中的焊料粉熔化的温度。

[0158]

经过该加热后，树脂组成物509中的对流添加剂(未图示)沸腾或蒸发后汽化的同时，焊料粉(未图示)也成为熔化的焊料粉。然后，在气体513通过箱状体504的孔408向外部排出的过程中，利用对流使树脂组成物509中的熔化的焊料粉移动。

[0159]

进而，被移动的熔化的焊料粉，在相对配置的湿润性良好的半导体芯片507的电极端子508和电路基板510的连接端子511之间，自我集合、成长，从而在电极端子508和连接端子511之间形成电连接。

[0160]

这样，如图12(e)所示，在形成将电极端子508和连接端子511电连接的焊料层514的同时，还使树脂组成物509中的树脂硬化后，取出搬运装置501，就制作出倒装片安装体400。

[0161]

这时，树脂组成物509中的树脂软化，在接合半导体芯片507和电路基板510的同时，还流入箱状体504的凸缘505和电路基板510的间隙，接合固定箱状体504和电路基板510。

[0162]

此外，在本发明的第2实施方式中，没有设置防止焊料飞散的电极。但是毫无疑问也可以设置。

[0163]

另外，在本发明的第2实施方式中，讲述了形成凸缘505的箱状体504。但是毫无疑问，该凸缘505也可以没有，进而凸缘505还可以不在箱状体504的外侧，采用向内侧弯曲的形状。

[0164]

综上所述，采用本发明的第2实施方式后，能够用非常简便的而且切实的方法，实现半导体芯片的倒装片安装。

[0165]

另外，由于利用箱状体，在保护半导体芯片的同时，还能够防止搬运时的冲击等引起的连接不良，所以能够实现可靠性及生产性均优异的倒装片安装体。

[0166]

另外，在本发明的第2实施方式中，讲述了孔506比较大的情况，但也可以设置许多较小的孔。这时，还能够期待树脂组成物509中的树脂最终堵塞孔506。其结果，由于半导体芯片507完全与外气隔开，所以湿度等不能浸入，提高半导体芯片及焊料层等的连接部的寿命及可靠性。

[0167]

以上，通过各实施方式讲述了半发明，但这些叙述不是限定事项，可以有各种变形。例如作为含有焊料粉和对流添加剂的树脂，以热硬化型树脂为例进行了讲述。但是例如也可以使用在焊料粉的熔化温度以上具有流动性的光硬化型树脂及它们的并用型树脂。

[0168]

另外，在本发明的各实施方式中，讲述了半导体芯片是一个的情况。但也可以在电路基板同时配置多个，进行各工序的作业。

[0169]

另外，在本发明的各实施方式中，用板状体及箱状体弯曲成直角的形状进行了讲述。但并不局限于此。例如也可以是锥形。这样，板状体及箱状体的加工容易，可以降低成本。

[0170]

另外，在本发明的各实施方式中，作为树脂组成物中的树脂，还可以使用将环氧树脂、不饱和聚脂树脂、聚丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、氰酸盐树脂中的某一个作为主剂的树脂。

[0171]

进而，在本发明的各实施方式中，作为对流添加剂，还可以使用分解型的碳酸氢钠、偏硼酸铵(ammonium methaborate)、氢氧化铝、dorsonite、偏硼酸钡(barium methaborate)，作为沸腾蒸发型，可以使用丁基卡必醇(butyl carbitol)、助熔剂(flux)、异丁醇(isobutyl alcohol)、二甲苯、异戊基醇(isopentyl alcohol))、乙酸丁酯(butyl acetate)、四氯乙烯、甲基异丁基甲酮(methylisobutylketon)、乙基卡必醇(ethyl carbitol)、丁基卡必醇、苯乙烯等中沸点溶剂或高沸点溶剂。

[0172]

采用本发明后，能够在适用于窄间距日新月异的下一代的半导体芯片的倒装片安装的同时，还在要求生产性及可靠性均优异的倒装片安装的领域，大有用处。

Claims

1、一种电子部件安装体的制造方法，所述的电子部件安装体具备电子部件和安装所述电子部件的电路基板，所述制造方法包含：

准备具有排列了电极端子的表面的电子部件的工序a；

准备具有与所述电子部件的电极端子对应地排列了电极端子的表面的电路基板的工序b；

在所述电子部件或电路基板中的至少一方，在具有所述电极端子的面上的所述电极端子部以外，形成多个衬垫的工序c；

将在树脂中含有焊料粉和当该树脂被加热时沸腾的对流添加剂的焊料树脂膏，给予所述电子部件或所述电路基板中的至少一方的面上的工序d；

隔着所述焊料树脂膏，将所述电子部件配置在所述电路基板之上的工序e；以及

加热所述焊料树脂膏，使所述对流添加剂沸腾，利用所述树脂，使在所述树脂中熔化的所述焊料粉在所述树脂中流动，使所述焊料粉自我集合及生长，从而将所述电子部件具有的电极端子与相应所述电极端子而在所述电路基板上形成的电极端子电连接的工序f，

所述电子部件上，在面向所述电路基板的电子部件的表面，形成有多个电极端子；

所述电路基板上，与所述多个电极端子一一对应地形成电极端子；

在所述连接的电路基板的电极端子与电子部件的电极端子部以外的区域，通过用所述工序准备的多个衬垫部件，在所述电子部件上排列的电极端子和与之对应地在电路基板面上排列的电极端子之间，形成一定的间隙，

所述电路基板的电极端子与所述电子部件的电极端子，被自我集合地形成的焊料突起电连接。

2、如权利要求1所述的电子部件安装体的制造方法，其特征在于：在将所述电子部件配置在所述电路基板之上的工序中，利用所述多个衬垫，进行电子部件与电路基板之间的附着和保持。

3、如权利要求1所述的电子部件安装体的制造方法，其特征在于：设置电极，并使该电极包围所述电路基板的所述电极端子，在所述电极上形成伪突起。

4、一种电子部件安装体的制造方法，所述的电子部件安装体具备电子部件和安装所述电子部件的电路基板，所述制造方法包含：

准备具有排列了电极端子的表面的电子部件的工序a；

准备具有与所述电子部件的电极端子对应地排列了电极端子的表面的电路基板的工序b，

将所述电子部件配置在所述电路基板上的工序d；

将在树脂中含有焊料粉和当该树脂被加热时沸腾的对流添加剂的焊料树脂膏，充填到所述电子部件与电路基板之间形成的空间的工序e；以及

5、如权利要求4所述的电子部件安装体的制造方法，其特征在于：在将所述电子部件配置在所述电路基板之上的工序中，利用所述多个衬垫，进行电子部件与电路基板之间的附着和保持。

6、如权利要求4所述的电子部件安装体的制造方法，其特征在于：设置电极，并使该电极包围所述电路基板的所述电极端子，在所述电极上形成伪突起。

7、一种倒装片安装方法，是将具有多个电极端子的半导体芯片与具有多个连接端子的电路基板相对配置，将所述电路基板的连接端子与所述半导体芯片的电极端子电连接的倒装片安装方法，

所述倒装片安装方法具有：

将所述半导体芯片对位粘接到至少在端部具有2个凸起部的板状体上的工序；

将以焊料粉和对流添加剂及树脂为主要成分的树脂组成物，涂敷或附着在所述电路基板或所述半导体芯片上的工序；

将粘接了所述半导体芯片的所述板状体的所述凸起部对位配置在所述电路基板之上，并利用所述凸起部，使所述电路基板与所述半导体芯片的间隔固定成为一定的工序；

将所述树脂组成物加热到所述焊料粉熔化的温度，使所述对流添加剂沸腾或分解而产生气体的工序；以及

在所述气体对流且从所述板状体的所述凸起部之间排出的过程中，使熔化的所述焊料粉在所述树脂组成物中流动，使所述焊料粉自我集合及成长，从而将所述连接端子与所述电极端子电连接的工序。

8、如权利要求7所述的倒装片安装方法，其特征在于：所述树脂组成物，由板状树脂、薄膜状树脂或膏状树脂构成，附着在所述电路基板或所述半导体芯片上。

9、如权利要求7或8所述的倒装片安装方法，其特征在于：将所述板状体的所述凸起部固定到所述电路基板上的工序，利用预先在所述电路基板上形成的固定用的焊料进行固定。

10、如权利要求7或8所述的倒装片安装方法，其特征在于：将所述板状体的所述凸起部固定到所述电路基板上的工序，通过压接或超声波接合，将所述板状体的所述凸起部接合到所述电路基板上。

11、一种倒装片安装体的制造方法，是将具有多个电极端子的半导体芯片与具有多个连接端子的电路基板相对配置，将所述电路基板的连接端子与所述半导体芯片的电极端子电连接的倒装片安装方法，

所述倒装片安装方法具有：

将所述半导体芯片对位粘接到至少在一个方向上具有开口的可通气的孔的箱状体的内侧的工序；

将粘接了所述半导体芯片的所述箱状体对位配置在所述电路基板上，同时利用所述箱状体的开口侧的侧端部，使所述电路基板与所述半导体芯片的间隔固定成为一定的工序；

在所述气体对流且从所述箱状体的所述孔排出的过程中，使熔化的所述焊料粉在所述树脂组成物中流动，使所述焊料粉自我集合及成长，从而将所述连接端子与所述电极端子电连接的工序，

所述倒装片安装体具有：

电路基板，该电路基板具有多个连接端子；

半导体芯片，该半导体芯片具有与所述连接端子相对配置的多个电极端子；以及

箱状体，该箱状体的内侧对位粘接所述半导体芯片，且该箱状体至少具有在一个方向上开口的可以通气的孔，

以焊料层电连接所述电路基板的所述连接端子与所述半导体芯片的所述电极端子，同时，至少用树脂固定所述电路基板与所述半导体芯片。

12、如权利要求11所述的倒装片安装体的制造方法，其特征在于：设置电极，并使该电极包围所述电路基板的所述连接端子，在所述电极上形成伪突起。

13、如权利要求11所述的倒装片安装体的制造方法，其特征在于：所述电路基板与所述箱状体，通过压接或超声波接合而接合在一起。

14、一种倒装片安装方法，是将具有多个电极端子的半导体芯片与具有多个连接端子的电路基板相对配置，将所述电路基板的连接端子与所述半导体芯片的电极端子电连接的倒装片安装方法，

所述倒装片安装方法具有：

在所述气体对流且从所述箱状体的所述孔排出的过程中，使熔化的所述焊料粉在所述树脂组成物中流动，使所述焊料粉自我集合及成长，从而将所述连接端子与所述电极端子电连接的工序。

15、如权利要求14所述的倒装片安装方法，其特征在于：所述树脂组成物，由板状树脂、薄膜状树脂或膏状树脂构成，附着在所述电路基板或所述半导体芯片上。

16、如权利要求14所述的倒装片安装方法，其特征在于：将所述箱状体的开口侧的侧端部固定到所述电路基板上的工序，利用预先在所述电路基板上形成的固定用的焊料进行固定。

17、如权利要求14所述的倒装片安装方法，其特征在于：将所述箱状体的开口侧的侧端部固定到所述电路基板上的工序，通过压接或超声波接合，将所述箱状体接合到所述电路基板上。

18、如权利要求14所述的倒装片安装方法，其特征在于：将所述箱状体的开口侧的侧端部固定到所述电路基板上的工序中，使所述树脂组成物介于所述电路基板与所述半导体芯片之间，将所述箱状体的所述开口侧的侧端部按压到与所述电路基板相接为止。