非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法
2023-04-30 23:44:21
專利名稱：非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法
技術領域：
本發明涉及非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法，特別涉 及在基板上事先塗敷高度充填有填料的樹脂，裝上半導體時，可靠地使隆起焊盤接觸到基板的焊徑(八°、7 K)電極上，高可靠性且可 回流錫焊的、具備高度控制功能的非流動、下裝填方式的倒裝片 安裝方法。
背景技術：
近年來，隨著電子設備的小型化，從節省空間和提高電子性 能等方面考慮，通過倒裝片安裝方法將半導體裝到基板上的做法 被廣泛應用。倒裝片安裝方法，是指在位於半導體晶片裡面的端 子電極上設置被稱為隆起焊盤的突起狀電極，通過上述隆起焊盤 使設置於基板上的焊徑電極固定、導通。上述隆起焊盤，雖然由焊料材料等形成，但是因接合面積小， 安裝強度往往不足，另外，還有由基板和半導體的熱膨脹率差異 等引發的變位，由機械衝擊、熱衝擊引起的上述隆起焊盤離開焊 徑電極的危險。因此，為了提高接合強度，在上述隆起焊盤通過 熱熔接接合到基板的焊徑電極後，在半導體和基板之間的空隙內 流入環氧系的樹脂，進行使其加熱硬化的下裝填處理。但是，上述下裝填處理，需要分別對錫焊引起的電極間的連 接、樹脂的硬化進行加熱處理，因加熱工序多而造成成本高。另
外，從半導體和基板之間的間隙的側方流入樹脂的作業性惡化， 還需要用於流入的空間，不利於電子器械的小型化。為了克服這個不利點，提出下述非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法先向基板塗布樹脂，之後，通過將帶有隆起焊盤的 半導體按壓到基板上，擠開先行塗布的樹脂，使隆起焊盤和焊徑 電極接觸，在該狀態下加熱，由此電極間的連接和樹脂的硬化在 一次加熱工序中進行(例如，參照專利文獻1)。在此，在下裝填處理或者非流動、下裝填處理中使用的環氧 系樹脂中，混入被稱做充填料的氧化鋁、氧化矽等的粉末，提高 樹脂的強度。在下裝填處理中，因在隆起焊盤接合到焊徑電極之 後流入樹脂，所以充填料不會造成不良影響。但是，在非流動、下裝填處理中，如圖7所示，因僅憑半導 體50的自重使隆起焊盤51接觸到基板52的焊徑電極53,混入在 樹脂54裡的充填料55被夾在隆起焊盤51和焊徑電極53之間， 隆起焊盤51和焊徑電極53之間產生間隙。在非流動、下裝填處 理中，因電極間的連接和樹脂的石更化在同 一加熱工序中進4亍，所 以隆起焊盤51和焊徑電極53之間如果有間隙，這個間隙由樹脂 54堵塞，則不能導通電流。如圖8所示，如果由重錘56等強制地將半導體50向基板52 按壓，充填料55被擠出，或者， 一邊巻入充填料55, —邊確保隆 起焊盤51和焊徑電極53的電流的導通。但是，在這個狀態下， 如果進行回流錫焊，隆起焊盤51向焊徑電極53熱熔著後，因重 錘56的重量繼續作用，有發生隆起焊盤51壓壞，或者從焊徑電 極53露出，發生電流短路的危險。在非流動、下裝填處理中，作為使用重錘的構成，可以獲知 在基板的上面塗布含有球狀粒子的樹脂，使該球狀粒子配置到基
板的焊徑電極間的領域，在半導體的上部載置重錘，在那樣的狀 態下進行回流錫焊的裝置和方法(例如，參照專利文獻2)。專利文獻l日本特開平10-125724號公報 專利文獻2日本特開2001-53109號公報發明內容專利文獻1記載的發明，先向基板塗布樹脂，因電極間的連 寸矣和樹脂的硬化在一次的加熱工序中進行，可以通過工序的簡單 化降低成本。但是，如圖7所示，混入在樹脂裡的充填料被夾在 隆起焊盤和焊徑電極之間，有導致電流不能導通的危險。混入樹 脂內的充填料少，或者一點兒都不混入，雖然能消除由充填料的 夾入而導致的不佳狀況，但是樹脂的強度降低，有發生隆起焊盤 石皮壞的危險。專利文獻2記載的發明，由重錘擠出充填料，或者，巻入充 填料，在確保隆起焊盤和焊徑電極的電流導通的同時，通過向樹 脂中混入球狀粒子，使半導體和基板之間的間隙保持在規定的尺 寸。但是，球狀粒子不一定正確地配置在基板的焊徑電4及間的領 域內，重錘有發生位置偏離的危險。因此，在本發明的非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法中， 在基板上事先塗敷高度充填有填料的樹脂，裝上半導體，此時， 可靠地使隆起焊盤接觸到基板的焊徑電極上，以高可靠性且可回 流錫焊作為目的。本發明是為了達成上述目的而提出的。技術方案1記載的發 明提供一種具備高度控制功能的非流動、下裝填方式的倒裝片安 裝方法，在非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法中，先向基板 塗布樹脂，之後，將帶有隆起焊盤的半導體裝到上述基板上，通
過基板的焊徑電極和上述隆起焊盤接合，其特徵在於將上述基 板裝在回流夾具的基臺上面，在該基板上塗敷高度充填有填料的 樹脂，在該基板的規定位置上裝上上述附有隆起焊盤的半導體， 同時，在該半導體的上部裝上比上述基板的產品外形尺寸大的重 錘，並且，在該重錘的下面和上述基臺上面之間介設墊片，限制 重錘的按壓量，同時，用直立設置於上述基臺上面的定位導向件 限制該重錘的水平移動。通過該結構，在基板上事先塗敷高度充填有填料的樹脂，裝 上半導體時，裝在半導體上部的重錘使半導體強制的按壓在基板上，該重錘通過定位導向件限制水平移動，因此，隆起焊盤不會 引起錯位，準確的按壓在焊徑電極上。在該狀態下，進行回流錫焊，即使混入樹脂的填料被挾入在 隆起焊盤與焊徑電極之間，由於上述重錘使半導體強制的按壓在 基板上，所以該填料從隆起焊盤與焊徑電極之間被擠出，上述隆 起焊盤通過熱熔接與焊徑電極可靠的接合。或者，被挾入的填料 被巻入隆起焊盤與焊徑電極之間，並且從上方按壓，上述隆起焊 盤通過熱熔接與焊徑電極可靠的接合。另外，由於在重錘的下面 和基臺上面之間介設墊片，所以即使隆起焊盤被熱熔接，重錘的 按壓量通過墊片被限制，不會發生隆起焊盤壓壞或者隆起焊盤從 焊徑電極露出而引起電流短路的情況。如上所述，本發明即使混入樹脂的填料被挾入在隆起焊盤與 焊徑電極之間，通過重錘按壓半導體，可以防止填料被擠出，或 者巻入填料且在隆起焊盤與焊徑電極之間產生間隙，進行回流錫 焊可以確保隆起焊盤與焊徑電極之間的電流導通。上述重錘通過 定位導向限制水平移動，不會引起錯位，並且，通過墊片限制按 壓量，可以防止隆起焊盤壓壞。
這樣，使用高度充填有填料的樹脂，可以可靠的安裝半導體， 可有助於提高非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法的作業性和信賴性。
圖1為本發明的安裝方法所使用的回流夾具的分解立體圖； 圖2為模式的表示圖1的回流夾具的結構狀態的說明圖； 圖3表示圖2的回流夾具的動作過程的說明圖； 圖4表示圖2的回流夾具的最終過程的說明圖； 圖5表示圖2的回流夾具的其他動作過程的說明圖； 圖6表示圖5的回流夾具的最終過程的說明圖； 圖7模式的表示現有的非流動、下裝填處理的不佳狀況的說 明圖；圖8模式的表示通過重錘解決圖7所示的不佳狀況的一個實 例的說明圖。
具體實施方式
以下，例舉適當的實施例對本發明的非流動、下裝填方式的 倒裝片安裝方法進行說明。在基板上事先塗敷高度充填有填料的 樹脂、裝上半導體時，以正確的狀態使隆起焊盤與基板的焊徑電 極接合，可進行可靠的回流錫焊，本發明為了達成上述目的，通 過下述內容而實現將上述基板裝上在回流夾具的基臺上面，在 該基板上塗敷高度充填有填料的樹脂，在該基板的規定位置上裝 上附有上述隆起焊盤半導體，同時，在該半導體的上部裝上比上 述基板的產品外形尺寸大的重錘，並且，在該重錘的下面和上述 基臺上面之間介設墊片，限制重錘的按壓量，同時，用設立於上
述基臺上面的定位導向件限制該重錘的水平移動。圖1是本發明的安裝方法所使用的回流夾具的分解立體圖。該回流夾具10,由裝上基板52的基臺11,設置於該基臺11的上 方，使半導體50裝上在基板52上的按壓板21構成。上述基臺11的上面，設立用於在正確位置固定基板52的固 定銷12，在該基板52的兩側通過固定銷14固定墊片13，並且在 基板52的周圍四角直立設置導向銷15。在上述按壓板21上，導向孔22設置在與導向銷15對應的位 置，上述導向銷15與導向孔22活動嵌入，按壓板21相對基臺11 可上下移動的被定位，形成限制按壓板21的水平移動的定位導向 件。另外，該按壓板21也作為重錘而作用，如後面所述，半導體 50強制的按壓到基板52上。接著，對本發明的非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法進 行說明。圖2是表示模式的誇張擴大上述回流夾具10的結構狀態 的主要部分的說明圖。在上述基臺11上，基板52被固定於規定 位置，在設置有焊徑電極53的基板52的表面上，預先塗敷高度 充填有填料55的環氧類樹脂54。在塗敷了樹脂54的基板52的上部，配置半導體50,設置於 該半導體50的內面的隆起焊盤51與基板52的焊徑電極53不錯 位，通過樹脂54上下面對。並且，在該半導體50的上部裝上比 基板52的產品外形尺寸大的按壓板21。該按壓板21也作為將半導體50強制的按壓到基板52上的重 錘而作用，上述半導體50的隆起焊盤51將事先塗敷的樹脂54擠 開，如圖3所示，隆起焊盤51與焊徑電極53接觸。以該狀態， 通過回流焊接處理進行加熱，如圖4所示，隆起焊盤51熱熔接， 與基板52的焊徑電極53接合，同時，樹脂54固化，保護隆起焊
盤51與焊徑電極53的周圍。上述按壓板21的下面和基臺11的上面之間設置有墊片13, 當按壓板21與該墊片13接觸，則按壓板21的下降停止，因此， 在隆起焊盤51與焊徑電極53熱熔接時，重錘56的重量不會繼續 作用。這樣，按壓板21的按壓量通過墊片13限制，因此，可以 防止隆起焊盤51壓壞或者從焊徑電極53露出而引起電流短路的 情況。另外，如圖5所示，即使在混入樹脂54的填料55被挾入隆 起焊盤51與焊徑電極53之間的場合，由於上述按壓板21使半導 體50強制的按壓在基板52上，所以填料55從隆起焊盤51與焊 徑電極53之間被擠出，如圖3所示，上述隆起焊盤51通過熱熔 接可靠的與焊徑電極53接合。或者，如圖6所示，被挾入的填料55在隆起焊盤51與焊徑 電極53之間被巻入的同時，從上方被按壓，上述隆起焊盤51通 過熱熔接可靠的與焊徑電極53接合。在該場合下，按壓板21的 按壓量通過墊片13限制，因此，也可以防止隆起焊盤51壓壞或 者從焊徑電極53露出而引起電流短路的情況。這樣，使用高度充填有填料55的樹脂54,可以可靠的安裝半 導體50,可有助於提高非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法的 作業性和信賴性。並且，只要不脫離本發明的宗旨，本發明可以進行各種變化， 並且，本發明涉及該變化的內容是顯而易見的。
權利要求
1.一種具備高度控制功能的非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法，在非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法中，先向基板塗布樹脂，之後，將帶有隆起焊盤的半導體裝到上述基板上，通過基板的焊徑電極和上述隆起焊盤接合，其特徵在於將上述基板裝在回流夾具的基臺上面，在該基板上塗敷高度充填有填料的樹脂，在該基板的規定位置上裝上上述附有隆起焊盤的半導體，同時，在該半導體的上部裝上比上述基板的產品外形尺寸大的重錘，並且，在該重錘的下面和上述基臺上面之間介設墊片，限制重錘的按壓量，同時，用直立設置於上述基臺上面的定位導向件限制該重錘的水平移動。
全文摘要
本發明涉及一種具備高度控制功能的非流動、下裝填方式的倒裝片安裝方法。在該方法中，可靠地使隆起焊盤接觸到基板的焊徑電極上，能以高可靠性進行回流錫焊。在該方法中，在基板上事先塗敷樹脂之後，在上述基板上裝上附有隆起焊盤的半導體，基板的焊徑電極與隆起焊盤接合，其特徵在於將上述基板裝在回流夾具的基臺上面，在該基板上塗敷高度充填有填料的樹脂，在該基板的規定位置上裝上上述附有隆起焊盤的半導體，同時，在該半導體的上部裝上比上述基板的產品外形尺寸大的按壓板，並且，在該按壓板的下面和上述基臺上面之間介設墊片，限制按壓板的按壓量，同時，用直立設置於上述基臺上面的定位用的導向銷，限制該按壓板的水平移動。
文檔編號H01L21/603GK101211802SQ200710188209
公開日2008年7月2日 申請日期2007年11月9日 優先權日2006年12月25日
發明者中村昭廣, 松本博文, 森高志, 植村成彥 申請人:日本梅克特隆株式會社