JPH04273452A - Icチップの実装方法 - Google Patents

Icチップの実装方法

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JPH04273452A
JPH04273452A JP3058324A JP5832491A JPH04273452A JP H04273452 A JPH04273452 A JP H04273452A JP 3058324 A JP3058324 A JP 3058324A JP 5832491 A JP5832491 A JP 5832491A JP H04273452 A JPH04273452 A JP H04273452A
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JP
Japan
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chip
resin
wiring
mounting
liquid crystal
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JP3058324A
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Inventor
Akira Mase
晃 間瀬
Hideki Nemoto
英樹 根本
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
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    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置、サーマ
ルヘッド、LEDアレイ等の半導体ICを利用した製品
において、駆動用のICチップを実装する方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置、サーマルヘッ
ド、LEDアレイ等の半導体ICを利用した製品におい
てはこれらの装置を駆動用するための半導体製品(以下
ICチップという)をプリント配線基板上に実装し、こ
のプリント基板を液晶表示装置、サーマルヘッド、LE
Dアレイ等の製品に付加した構成として商品化されてい
る。
【0003】この例を液晶電気光学装置で示す。通常の
液晶電気光学装置はPCB方式と呼ばれ、図2に示すよ
うなプリント回路基板21(以下PCB)上に樹脂でモ
ールドさせたパッケージIC22を搭載し、回路配線2
3を通じて、さらにゴムコネクター、またはフレキシブ
ル基板24を用いて、液晶パネル25と接続されていた
。この図面においては基板を2枚重ねただけしか示して
いないが、実際は液晶の部分が存在している。この実装
構造は現在でも、安価な液晶装置や設置スペースに余裕
のある場合に採用されている。しかしながら、これら製
品の軽量、薄型化等の要求が大きく、製品中に占めるプ
リント基板の容積が問題とされてきている。
【0004】この問題を解決する構造として、COB方
式と呼ばれ、PCB上にチップICを搭載し、PCB上
の回路配線にワイヤーボンディング法によって接続し、
樹脂でモールドし、この回路基板と液晶パネルとはじを
フレキシブル基板を用いて接続する構造や、TAB方式
と呼ばれ、ポリイミド等の材質によるフィルム上に銅配
線を設け、ICチップをチップ上のバンプ等を介して、
金・金の接合によってこの銅配線と接続し、このフィル
ムを液晶パネルの電極配線と直接接続して液晶電気光学
装置の容積を減らすものであった。これらの構造はいず
れも、ICチップを液晶電気光学装置とは別の基板上に
設け、その基板と液晶パネルとをフィルム等にて接続す
るものであった。
【0005】一方半導体ICチップを直接に液晶表示装
置、サーマルヘッド、LEDアレイ等の素子が形成され
た基板上へ設ける方法が提案され一部実用化されている
。特に、液晶表示装置のガラス基板上に直接ICチップ
を設ける技術は広くCOG(チップ・オン・ガラス)技
術として知られている。  このCOG技術とは、図3
にその概略図を示しているが、例えばガラス基板上30
に設けられた素子(図3の場合は液晶装置)に接続され
た電極配線31とICチップ32の取り出し電極33と
を直接に接続し、プリント配線基板を省略し、周辺のI
C設置部分の容積を減らしたものであります。
【0006】この接続部分の構造としては、図3のよう
に基板上の配線とICチップ32の電極部33に設けら
れた導電性の突起物(バンプ)34とを接触させ、基板
30とICチップ32間を有機樹脂35で固定するもの
や図4に示すように基板上40の配線41とICチップ
42の電極端子43の間に導電性の粒子44を分散させ
た有機樹脂45を設け、この導電性の粒子44でICチ
ップ42と基板上の配線41との接続を行い、導電性の
粒子を分散させた有機樹脂で接着、固定するものがある
。また、接着に使用する有機樹脂としては光硬化性の樹
脂や熱硬化性のものあるいは自然硬化性の樹脂等が使用
されている。
【0007】
【発明の解決しようとする課題】このような、COG技
術またはフリップチップ技術においては、ICチップが
従来のように樹脂モールドされ、しかもリード電極が形
成されていないために不良のICが発生した場合の補修
技術が問題となる。すなわち、ICはウェハーの状態で
あればICテスター等によって、個々の機能チェックを
行うことは可能であるが、ICチップを基板上に設置す
る為に個々に分断した後では、各々をテストすることは
不可能であり、ICチップはウェハーから分断の後にお
いては、不良が発生することは避けられず、不良のIC
チップが基板上に設置されることがある。
【0008】また、ICチップと基板上の配線とを直接
に接触させるために、接続部分での不良も若干ながら発
生する。当然ながらこれらの不良が発生した場合は不良
箇所のICチップを取り外して、良品のICを再度接続
する必要がある。しかしながら、従来の実装技術では、
ICチップの配線上への固定は一段階の工程で行われる
ために、ICチップを実装後に不良が判明した場合には
不良部分のICを除去し取り替えることが困難であった
【0009】接着用の樹脂として、光硬化性樹脂を使用
した場合、その多くは変性アクリル材からなり完全硬化
後は非常に強力な溶剤を使用して樹脂を解かし取る必要
があった。また、エポキシ系の光硬化性樹脂を使用した
場合には完全硬化後はこの樹脂を溶解させる溶剤がなく
、熱歪みを加えて機械的に剥離させる方法しか存在して
いなかった。熱硬化性の樹脂を使用した場合も同様で、
樹脂を溶解させる溶剤がなく、熱歪みを加えて機械的に
剥離させる方法しか存在していなかった。
【0010】このような剥離法を用いてICチップのリ
ペアを行った場合、接着に使用した樹脂が一部残存する
とともに、基板上の配線が剥がれたり、配線の接続部分
の表面が汚染され良好な電気接続を実現できなくなった
。そのため、基板上に搭載したICチップの機能試験の
後に不良部分を容易にリペアできる確実な方法が求めら
れていた。
【0011】
【課題を解決するための手段】基板上の電極配線または
ICチップの取り出し電極上の突起物(バンプ)または
導電性粒子を介して、ICチップと配線とを電気的に接
続する際において、光硬化性、熱硬化性あるいは自然硬
化性等異なる硬化条件の有機樹脂を組み合わせて混合し
て使用し仮接着工程の後、不良部分のチェックを行い、
不良部分のICを有機樹脂を除去して取り替えることを
特徴とするものであります。
【0012】具体的なICの実装工程を図1にフローチ
ャートとして示す。すなわち、まず配線付近に光硬化性
、熱硬化性あるいは自然硬化性の有機樹脂を組み合わせ
て混合した接着剤をディスペンサー等で滴下する。次に
ICチップと配線の位置合わせを行う、次に圧力を加え
てICチップと配線とを接触させるとともに、光または
熱を加えて、仮接着する。次にICの不良および接続の
不良テストを行う。このテストで合格したものは、次工
程の本接着へ進み、不合格のものは接着材を除去し、再
度最初の工程に戻るものであります。液晶電気光学装置
等複数のICチップを基板上に多数搭載する場合はこの
テストの工程を全てのICチップが仮接着した後に行う
方が効率よくリペアできる。
【0013】ここでいう仮接着を実現する為に本発明に
おいては、光硬化性、熱硬化性あるいは自然硬化性の有
機樹脂を組み合わせて混合した接着剤を使用する。そし
てその割合を例えば光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を混合
する場合は光硬化性のものを全体の10%残りを熱硬化
性にして混合し、仮接着の際には光を照射して、光硬化
性樹脂を硬化させ実現する。一方逆の場合には熱を加え
て仮接着を実現する。このように異なる種類の接着材の
割合の重みを付けて、仮接着を実現するものであります
【0014】特に、光硬化性の樹脂と熱硬化性の樹脂と
を光硬化性の樹脂が少ない比率で混合した場合、仮接着
の工程での光照射で硬化するのは光硬化樹脂のみである
ので本発明の特徴である、接着材除去後に残存物が存在
せずかつ清浄な基板表面を実現できる。すなわち、他の
特性の樹脂の混合の組み合わせに比べて、硬化条件の差
が大きく、容易に未接着の部分の接着剤を除去できるも
のであります。
【0015】また、本発明でいう異なる性質の有機樹脂
を混合することには、異なる硬化条件のものを混合する
ことも含まれる。例えば、光硬化性の場合、硬化する光
の波長が350nmと405nmのものを1対9の割合
で混合することや、熱硬化の場合、硬化温度100℃の
ものと250℃のものとを混合することも本発明の混合
の範囲に含まれる。
【0016】さらに、異なる特性の有機樹脂の混合割合
は仮接着を行う硬化条件の有機樹脂の割合を少なくする
ものであるが、50%に近づく程、仮接着後に不良が判
明した場合にICチップを剥がすことが困難になってく
る。その為、仮接着を行う硬化条件の有機樹脂の割合は
20%以下にする方がリペア後の再度の接着で良好な電
気的接続の結果を得ることができる。逆に0%に近くな
ると、電気的な接触を保つために圧力を加えて仮接着し
たものがはがれ、電気的な接触がとれなくなるため、2
〜3%以上は必要であった。
【0017】
【実施例】本実施例は図3に示した構造の接続を持つC
OG技術に本発明を適用した。実装の工程は図1のフロ
ーチャートに従って各工程を行った。ガラス基板30上
の電極配線31は公知の方法により、透明電極を形成後
フォトリソ技術により形成され、さらにICチップとの
接続部付近には無電界メッキ法により、ニッケルを0.
5μm、さらにその上に金を0.05μmの厚さに形成
しある。ICチップ32の電極33はアルミニウム上に
チタンを形成し、その上面に無電界メッキにより、金を
20μm形成しバンプ34としている。
【0018】まず配線付近に光硬化性と熱硬化性の有機
樹脂を組み合わせて混合した接着剤をディスペンサー等
で滴下する。この有機樹脂の混合比率は光硬化性樹脂1
5%熱硬化性樹脂85%とした。次にICチップと配線
の位置合わせを行う、次に圧力を加えてICチップと配
線とを接触させるとともに、365nmの波長の光を持
つ紫外光源にて、300秒光を照射し、混合した有機樹
脂のうち光硬化性の有機樹脂のみを硬化し、仮接着する
。次にICの不良および接続の不良テストを行う。この
テストで合格したものは、次工程の本接着へ進む、不合
格のものは有機樹脂接着剤の溶剤またはシンナーを樹脂
部分に染み込ませて、約60秒放置後、外部よりゆるや
かな力を加えて、ICチップを剥離した。その後、有機
樹脂を溶剤にて除去し、清浄な接触面を再現した後に再
度、混合した有機樹脂により、ICチップを接合する。 このようにして、全てのICチップの正常動作を確認し
た後、120℃のN2 雰囲気のオーブンて、15分間
本接着を行い、ICチップと基板との電気的な接続と接
着を完了した。
【0019】
【発明の効果】ICチップと基板上の配線との接着を混
合した有機樹脂で行うことにより、仮接着が実現できた
ので、ICチップのリペアが容易に行えるようになった
。また、以下の表1に示すように、混合有機樹脂により
、何度もリペアした後でも、電気的な接続部分の清浄の
程度と不要な樹脂の残存物が存在しないので、再現性の
良い、リペアを実現できた。
【0020】表1にはリペアーを繰り返し行った場合の
ICチップと配線との接続抵抗の値を示す。このように
繰り返し、リペアを行っても接続抵抗の値が変化せず再
現性のよい、電気接続を行える。
【0021】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の工程のフローを示す。
【図2】従来のICの実装構造の概略図を示す。
【図3】本発明のICチップの実装構造を示す。
【図4】本発明のICチップの実装構造を示す。
【符号の説明】
30・・・基板 31・・・配線 32・・・ICチップ 33・・・取り出し電極 34・・・バンプ 35・・・接着用樹脂

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基板上の電気配線とICチップの電極
    端子とを電気的に接続して基板上にICチップを搭載す
    るICチップの実装方法であって、前記ICチップを基
    板に接着する為の有機樹脂として、異なる硬化条件の有
    機樹脂を混合したものを使用して仮接着を行い、仮接着
    工程の後にICまたは接続部分のテストを行うことを特
    徴とするICチップの実装方法。
  2. 【請求項2】  請求項1に記載の有機樹脂として、光
    硬化性の樹脂と熱硬化性の樹脂とを混合して使用したこ
    とを特徴とするICチップの実装方法。
JP3058324A 1991-02-28 1991-02-28 Icチップの実装方法 Pending JPH04273452A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3058324A JPH04273452A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 Icチップの実装方法
US07/841,526 US5261156A (en) 1991-02-28 1992-02-26 Method of electrically connecting an integrated circuit to an electric device
KR1019920003059A KR960002093B1 (ko) 1991-02-28 1992-02-27 집적회로를 전기장치에 전기적으로 접속시키는 방법

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JP2004047772A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品の接合材料および電子部品実装方法
KR100889283B1 (ko) * 2001-09-12 2009-03-17 니기소 가부시키가이샤 회로소자의 실장방법 및 가압장치

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