JPH11340277A - 半導体チップ搭載基板、半導体装置及び前記半導体チップ搭載基板への半導体チップ搭載方法 - Google Patents

半導体チップ搭載基板、半導体装置及び前記半導体チップ搭載基板への半導体チップ搭載方法

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JPH11340277A
JPH11340277A JP10141489A JP14148998A JPH11340277A JP H11340277 A JPH11340277 A JP H11340277A JP 10141489 A JP10141489 A JP 10141489A JP 14148998 A JP14148998 A JP 14148998A JP H11340277 A JPH11340277 A JP H11340277A
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concave portion
chip
chip mounting
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Toshiaki Nakajo
俊明 中條
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップ搭載基板への半導体チップの搭
載の際に生じる位置ずれを防止する。 【解決手段】 基材4aの上に電極となるパッド1が積
層され、さらに、パッド1の表面が露出するように、ソ
ルダーレジスト3がコーティングされて基板4が構成さ
れている。パッド1には、側面がテーパ形状のテーパ面
8bと、底面が位置決め部8aとで構成される凹部8が
形成されている。チップ6にはアルミパッド5を介して
チップ6の電極となるバンプ7が形成されている。チッ
プ6が加圧され、下方に押し下げられることでバンプ7
がテーパ面8b上を滑り、位置決め部8aに位置決めさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ搭載
基板、半導体装置及び前記半導体チップ搭載基板への半
導体チップ搭載方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフリップチップ搭載基板の基板7
4の構造を図7に示す。
【0003】図7(a)は、回路パターン(不図示)の
形成された基板74の平面図であり、図7(b)は、図
7(a)のA−A線での断面図である。
【0004】図7に示すように、基板74は、基材74
aと基材74a上に形成された電極である複数のパッド
71とを有する。各パッド71は図7(a)に示すよう
に並列に配列されている。基材74a上には、さらに、
パッド71の表面が露出するようにして、ソルダーレジ
スト73がコーティングされている。
【0005】図8は、圧接工法による基板74へのチッ
プ76の搭載状況を示す図である。チップ76の実装面
にはアルミパッド75を介して、Auからなるバンプ7
7が形成されている。バンプ77はパッド71の露出面
に当接するように位置合わせされ、基板74側の搭載部
に熱硬化性樹脂(不図示)を供給する。次に、チップ7
6を基板74に、バンプ77を押し潰しながら、圧接す
る。この際、チップ76に加圧、加熱を行う。その後、
チップ76と基板74間に挟み込んだ熱硬化性樹脂を硬
化させることで、チップ76を基板74へ固定し、チッ
プ76に形成したバンプ77と基板74との接続がなさ
れる。
【0006】また別の方法として、チップ側の電極にA
uからなるバンプが形成されたチップを、基板側の電極
にAuメッキを施した基板と位置合わせ後、基板へ押し
つけ、加圧、加熱を行い、チップのAuバンプと基板の
Auメッキを施した電極とを熱圧着により接続した後、
チップ周辺よりチップ−基板間に樹脂を流し込み、これ
を硬化させて実装する方法(金金圧着工法)がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フリッ
プチップ搭載基板の基板の構造はパッド表面が平坦とな
っている。このため、上記方法により従来のパッド構造
の基板にチップを実装する場合は、搭載の際にチップと
基板の位置合わせを非常に高精度で行わなければならな
い。一般に、搭載装置の位置合わせ精度には限界がある
が、接続部の電極ピッチが小さいほど高精度な位置合わ
せが必要となる。搭載の際に、Auバンプの中心と基板
中心がずれたまま加圧すると加圧によりチップが水平方
向に移動して位置ずれが生じ、電極ピッチが小さい場合
にはこの水平方向への移動により、Auバンプが本来接
続したい基板の隣のパッドと接触してしまい、ショート
不良を起こす場合がある。また本来バンプの中心と基板
中心は一致することが望ましいが、一致しない場合、A
uバンプと基板の接続強度の低下、接触面積の減少によ
り接続信頼性が低下するといった問題が生じる。そこで
本発明は、半導体チップの搭載位置のずれを防止できる
半導体チップ搭載基板、半導体装置及び前記半導体チッ
プ搭載基板への半導体チップ搭載方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体チップ搭載基板は、回路パターンが形成
された基材と、前記基材上に形成され、前記回路パター
ンと電気的に導通し、かつ、半導体チップの複数のバン
プに電気的に接続されるための複数の電極とを有する半
導体チップ搭載基板において、前記電極に前記バンプの
先端部が入る凹形状部が形成されていることを特徴とす
る。
【0009】上記の通り構成された本発明の半導体チッ
プ搭載基板は、電極に凹形状部が形成されているので、
半導体チップを半導体チップ搭載基板に搭載する際、電
極と電気的に接続されるバンプの先端部が凹形状部に挿
入され、位置決めがなされることとなる。
【0010】凹形状部の側壁はテーパ形状であってもよ
いし、凹形状部は円錐台形状であってもよく、凹形状部
の開口長は、10μm以上が好ましい。また、凹形状部
のテーパ形状が対面する1対の側壁のみに形成されてい
る場合は、凹形状部のうち、少なくとも1つの凹形状部
は他の凹形状部に対して、基板面内で90度回転させた
向きに形成されるものでもよい。
【0011】また、本発明の半導体装置は、回路パター
ンが形成された基材上に、前記回路パターンと電気的に
導通する凹形状部が形成された複数の電極を有する半導
体チップ搭載基板と、前記凹形状部にそれぞれ挿入さ
れ、かつ、圧着されることで半導体チップ搭載基板に電
気的に接続される複数のバンプを有する半導体チップ
と、を有することを特徴とする。
【0012】凹形状部の側壁はテーパ形状であってもよ
いし、凹形状部は円錐台形状であってもよく、凹形状部
の開口長は、10μm以上が好ましい。また、凹形状部
のテーパ形状が対面する1対の側壁のみに形成されてい
る場合は、凹形状部のうち、少なくとも1つの凹形状部
は他の凹形状部に対して、基板面内で90度回転させた
向きに形成されるものでもよい。
【0013】さらに、本発明の半導体チップ搭載方法
は、回路パターンが形成された基材と、前記基材上に形
成され、前記回路パターンと電気的に導通し、かつ、半
導体チップの複数のバンプに電気的に接続されるための
複数の電極とを有する、前記電極に側壁がテーパ形状の
凹形状部が形成された半導体チップ搭載基板に、前記半
導体チップを搭載する半導体チップ搭載方法であって、
前記バンプが前記凹形状部に入るように前記半導体チッ
プ搭載基板と前記半導体チップとを位置決めする第1の
工程と、前記半導体チップを前記半導体チップ搭載基板
に圧着する第2の工程と、を含むことを特徴とする。
【0014】第1及び第2の工程は、コレットにより半
導体チップを真空吸着して行い、コレットの真空吸着す
る力は、圧着の際、バンプが凹形状部のテーパ面を滑動
することを阻害しないものでもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0016】(第1の実施形態)図1に本発明の第1の
実施形態の基板4の構造を示す。
【0017】図1(a)は、基板4の平面図であり、図
1(b)は、図1(a)のB−B線での断面図である。
【0018】図1に示すように、基板4は、基材4aと
基材4aの上に形成された電極である複数のパッド1と
を有する。各パッド1は図1(a)に示すように並列に
配列されており、基材4a上は形成された回路パターン
(不図示)に接続されている。基材4a上には、さら
に、パッド1の表面が露出するようにして、ソルダーレ
ジスト3がコーティングされている。また、図1(b)
で示すように、パッド1には、側面がテーパ形状のテー
パ面8bで、底面が基板4に対するチップ6の位置決め
がなされる位置決め部8aで構成された凹部8が形成さ
れている。
【0019】次に、チップ6と基板4の位置合わせに関
して、図2を参照して説明する。
【0020】パッド1には開口幅L2となるテーパ面8
bが形成されている。開口幅L2は、一般にチップ6の
取付精度±5〜10μm以上、すなわち、10〜20μ
m以上となる。チップ6にはアルミパッド5を介してチ
ップ6の電極となるバンプ7が形成されている。このパ
ッド1への凹部8の形成方法としては、プレス、エッチ
ング、レーザによる形成されるものでもよい。
【0021】このチップ6が加圧されることにより図2
においてチップ6は下方に押し下げられる。しかし、所
望の搭載位置よりL1だけずれているため、バンプ7の
先端部はパッド1のテーパ面8bに押し付けられる。こ
の際、テーパ面8bに接するパッド1の先端部には矢印
Fで示す方向に補正力が生じる。この補正力によりチッ
プ6は、位置決め部8aに滑り込む。これにより、L1
はゼロとなり、所望の搭載位置にチップ6が取り付けら
れることとなる。図3に所望の搭載位置に位置決めされ
たチップ6を示す。
【0022】また、本実施形態のように、パッド1のテ
ーパ面8aが対面する1対の側壁のみに形成されている
場合、チップ搭載部9面内で90度回転させた向きにパ
ッド1を配列させる、すなわち、図4に示すように、パ
ッド1がチップ搭載部9上に矩形状に配列されること
で、X,Yの両方向のずれを同時に補正できる。
【0023】なお、基板4へのチップ6の搭載は、図5
に断面で示されたコレット10によりなされる。コレッ
ト10には吸引穴11が形成されており、この吸引穴1
1により真空引きすることでチップ6をコレット10に
吸着する。図2に示した補正力はテーパ面8bの傾斜角
度に依存しているため、吸着力は補正力よりも弱く設定
するが、チップ6を吸着保持できる程度の力が必要とな
る。よって、チップ6を吸着保持しつつ、図2に示した
補正力の働く方向Fにチップ6が移動可能な吸着力と補
正力とのバランスが取れるようにテーパ面8bの傾斜角
度及び吸引穴11内の真空圧を設定する。これにより、
チップ6はコレット10に吸着保持されつつ、補正力の
働く方向Fにチップ6が移動できることとなる。
【0024】以上により、チップ6と基板4との高精度
な位置合わせを行わなくても、チップ6を基板4の所望
の搭載位置に、正確、かつ、容易に搭載できることとな
る。
【0025】(第2の実施形態)図6に本発明の第2の
実施形態の基板64の構造を示す。
【0026】図6(a)に示すように、テーパ面68b
の開口部は円形である。すなわち、テーパ面68b及び
位置決め部68aにより、円錐台形状の凹部68が形成
されている。これにより、チップ6(図2参照)の搭載
位置の補正は、第1の実施形態よりも、さらに、容易に
なされることとなる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体チップ搭載基板の電極にバンプの先端部が入る凹形
状部が形成されているため、半導体チップを半導体チッ
プ搭載基板に搭載する際、バンプの先端部が凹形状部の
テーパ形状を滑動しながら凹形状部に入ることとなる。
これにより、半導体チップは、半導体チップ搭載基板へ
の搭載位置への位置決めが正確、かつ、容易になされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の基板構造を説明する
図である。
【図2】基板へのチップの搭載状況を説明する図であ
る。
【図3】基板の、所望の搭載位置にチップが位置決めさ
れた状態を示す図である。
【図4】パッドの配列を示す図である。
【図5】コレットの断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態の基板構造を説明する
図である。
【図7】従来のチップの搭載される基板構造を説明する
図である。
【図8】従来の基板へのチップの搭載状況を説明する図
である。
【符号の説明】
1、61,71 パッド 3、63,73 ソルダーレジスト 4、64、74 基板 4a、64a、74a 基材 5、75 アルミパッド 6、76 チップ 7、77 バンプ 8、68 凹部 8a、68a 位置決め部 8b、68b テーパ面 9 チップ搭載部 10 コレット 11 吸引穴

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路パターンが形成された基材と、前記
    基材上に形成され、前記回路パターンと電気的に導通
    し、かつ、半導体チップの複数のバンプに電気的に接続
    されるための複数の電極とを有する半導体チップ搭載基
    板において、 前記電極に前記バンプの先端部が入る凹形状部が形成さ
    れていることを特徴とする半導体チップ搭載基板。
  2. 【請求項2】 前記凹形状部の側壁はテーパ形状である
    請求項1に記載の半導体チップ搭載基板。
  3. 【請求項3】 前記凹形状部の前記テーパ形状は、対面
    する1対の側壁のみに形成されており、かつ、前記凹形
    状部のうち、少なくとも1つの前記凹形状部は他の前記
    凹形状部に対して、前記基板面内で90度回転させた向
    きに形成される請求項1または2に記載の半導体チップ
    搭載基板。
  4. 【請求項4】 前記凹形状部は円錐台形状である請求項
    1または2に記載の半導体チップ搭載基板。
  5. 【請求項5】 前記凹形状部の開口長は、10μm以上
    である請求項1ないし4に記載の半導体チップ搭載基
    板。
  6. 【請求項6】 回路パターンが形成された基材上に、前
    記回路パターンと電気的に導通する凹形状部が形成され
    た複数の電極を有する半導体チップ搭載基板と、 前記凹形状部にそれぞれ挿入され、かつ、圧着されるこ
    とで半導体チップ搭載基板に電気的に接続される複数の
    バンプを有する半導体チップと、を有することを特徴と
    する半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記凹形状部の側壁はテーパ形状である
    請求項6に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記凹形状部の前記テーパ形状は、対面
    する1対の側壁のみに形成されており、かつ、前記凹形
    状部のうち、少なくとも1つの前記凹形状部は他の前記
    凹形状部に対して、前記基板面内で90度回転させた向
    きに形成される請求項6または7に記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記凹形状部は円錐台形状である請求項
    6または7に記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記凹形状部の開口長は、10μm以
    上である請求項6ないし9に記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】 回路パターンが形成された基材と、前
    記基材上に形成され、前記回路パターンと電気的に導通
    し、かつ、半導体チップの複数のバンプに電気的に接続
    されるための複数の電極とを有する、前記電極に側壁が
    テーパ形状の凹形状部が形成された半導体チップ搭載基
    板に、前記半導体チップを搭載する半導体チップ搭載方
    法であって、 前記バンプが前記凹形状部に入るように前記半導体チッ
    プ搭載基板と前記半導体チップとを位置決めする第1の
    工程と、 前記半導体チップを前記半導体チップ搭載基板に圧着す
    る第2の工程と、を含むことを特徴とする半導体チップ
    搭載方法。
  12. 【請求項12】 前記第1及び第2の工程は、コレット
    により前記半導体チップを真空吸着して行い、前記コレ
    ットの真空吸着する力は、圧着の際、前記バンプが前記
    凹形状部のテーパ面を滑動することを阻害しない請求項
    11に記載の半導体チップ搭載方法。
JP10141489A 1998-05-22 1998-05-22 半導体チップ搭載基板、半導体装置及び前記半導体チップ搭載基板への半導体チップ搭載方法 Pending JPH11340277A (ja)

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