專利名稱：半導(dǎo)體元件的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在半導(dǎo)體元件的電路基板上以高可靠性高密度安裝倒裝片型半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
根據(jù)


現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
(現(xiàn)有例1)圖16示出了現(xiàn)有例1中的在電路基板上安裝了半導(dǎo)體元件的剖面圖。
圖16中，1是半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體元件1上形成電極2，在電極2上，利用引線鍵合法形成由金、銅、鋁、焊錫等構(gòu)成的凸起(金屬球形凸起)15。
4是由絕緣性基體材料構(gòu)成的電路基板，在該電路基板4上形成作為布線的銅箔5，另外，在電路基板4上形成鍍銅的外部電極端子6。為了得到電路基板內(nèi)的導(dǎo)通，在形成于電路基板4內(nèi)的孔8中，充填導(dǎo)電膠7。
22是使銀、金、鎳、碳等導(dǎo)電粉末均勻分布在苯酚和環(huán)氧系列樹脂上的導(dǎo)電膠(導(dǎo)電粘接劑)。通過凸起15，把電路基板4的外部電極端子6和半導(dǎo)體元件1的電極2進(jìn)行電氣連接。在電路基板4和半導(dǎo)體元件1之間充填環(huán)氧系列樹脂20。
下面，說明以上那樣構(gòu)成的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
利用復(fù)制法在形成于半導(dǎo)體元件1的各電極2上的凸起15上復(fù)制導(dǎo)電膠22，然后，進(jìn)行裝載，使得該凸起15與應(yīng)該安裝的電路基板4的外部電極端子6相一致，隨后，進(jìn)行加熱硬化導(dǎo)電膠22。這樣，使半導(dǎo)體元件1的電極2和電路基板4的外部電極端子6進(jìn)行電氣連接。而且，在連接以后，在半導(dǎo)體元件1和電路基板4的間隔之間充填環(huán)氧系列樹脂20，利用其硬化收縮力，得到導(dǎo)電膠22的導(dǎo)電粉末的連續(xù)的接觸，從而確保電氣的、機(jī)械的可靠性。
(現(xiàn)有例2)
圖17示出現(xiàn)有例2中的在電路基板上安裝了半導(dǎo)體元件的剖面圖。和上述圖16的構(gòu)成相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的標(biāo)號并且省略說明。
圖17中，23是用電鍍法在電極2上形成的金屬凸起，在金屬凸起23上，實(shí)施例如鍍銅，然后在其上面實(shí)施鍍金24。25是外部電極端子，16是保護(hù)半導(dǎo)體元件1的有源面的鈍化膜。
下面，說明以上那樣構(gòu)成的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
利用復(fù)制法在形成于半導(dǎo)體元件1的各電極2上的凸起23上復(fù)制導(dǎo)電膠22，然后，進(jìn)行裝載，使得該凸起23與應(yīng)該安裝的電路基板4的外部電極端子25相一致，隨后，進(jìn)行加熱硬化導(dǎo)電膠22。這樣，把半導(dǎo)體元件1的電極2和電路基板4的外部電極端子25進(jìn)行電氣連接。而且，在連接以后，在半導(dǎo)體元件1和電路基板4的間隔之間充填環(huán)氧系列樹脂20，利用其硬化收縮力，得到導(dǎo)電膠22的導(dǎo)電粉末的連續(xù)的接觸，從而確保電氣的、機(jī)械的可靠性。
(現(xiàn)有例3)圖18示出現(xiàn)有例3中的在電路基板上安裝了半導(dǎo)體元件的剖面圖。和上述圖16、圖17的構(gòu)成相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號并且省略說明。
圖18中，3是用電鍍法在電極2上形成的凸起(凸起電極)，26是絕緣性粘接劑膜，在絕緣性粘接劑26內(nèi)，均勻地分布由鎳、焊錫、碳等構(gòu)成的導(dǎo)電粒子27。
下面，說明以上那樣構(gòu)成的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
把絕緣性粘接劑膜26定位在由半導(dǎo)體元件1以及電路基板4的外部電極端子25所夾持的位置，然后，同時進(jìn)行加熱和加壓。這樣，粘接劑膜26溶解，在電極25間的空間中流動，由凸起3和外部電極端子25固定保持導(dǎo)電粒子27，凸起3和外部電極端子25導(dǎo)通。另一方面，在空間中，由于保持導(dǎo)電粒子27在粘接劑中分散的狀態(tài)，因此確保了絕緣性。粘接劑膜26冷卻后，就被硬化，把半導(dǎo)體元件1和電路基板4進(jìn)行固定，確保連接可靠性。
然而，上述現(xiàn)有例1(或現(xiàn)有例2)的半導(dǎo)體元件的安裝方法中，如圖19所示，在用復(fù)制法把導(dǎo)電膠膜28復(fù)制到凸起15上，并且把凸起15接合到電路基板4的外部電極6上的時候，存在著難于控制復(fù)制導(dǎo)電膠22的數(shù)量，并且在導(dǎo)電膠22的數(shù)量稍微多一點(diǎn)的時候電極2之間由導(dǎo)電膠22相互連接，形成短路電路30這樣的問題。還有，如果電路基板4稍微彎曲，半導(dǎo)體元件1的電極2和電路基板4的外部電極端子6就不會通過導(dǎo)電膠22相互接觸，從而存在有在電極2和外部電極端子6之間變成為電氣斷開狀態(tài)這樣的問題。
另外，如圖20所示，在把環(huán)氧系列樹脂20充填到半導(dǎo)體元件1和電路基板4的間隙中時，存在著由于把封入到注射器31中的環(huán)氧系列樹脂從半導(dǎo)體元件1的周圍注入進(jìn)去，需要十分鐘以上的注入時間因而成為縮短半導(dǎo)體元件1的生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間的障礙這樣的問題。
另外，在上述現(xiàn)有例3的半導(dǎo)體元件的安裝方法中，由于通過把導(dǎo)電粒子27固定保持在半導(dǎo)體元件1的電極2和電路基板4的電極25之間使之導(dǎo)通，因此如圖21所示，如果在電路基板4上邊稍微有彎曲或起伏A，則在保持導(dǎo)電粒子27分散在粘接劑26中的原樣不變的狀態(tài)下，半導(dǎo)體元件1的凸起3和電路基板4的電極25相互不接觸，其結(jié)果，存在有凸起3和電極25之間成為電氣斷開狀態(tài)這樣的問題。另外，現(xiàn)有例3的安裝方法是以彎曲和起伏很少的玻璃基板為對象使用的，不能用于樹脂基板上。
本發(fā)明的目的在于提供具有下述效果的半導(dǎo)體元件的安裝方法，該方法具有不發(fā)生電極間的短路和斷路這樣的不良狀態(tài)，能夠進(jìn)行電氣可靠性高的安裝，能夠大幅度地削減密封工序的時間，能夠縮短半導(dǎo)體元件生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的安裝方法的特征在于具有在把電路基板的電路和半導(dǎo)體元件的電極進(jìn)行連接的上述電路基板的固定位置處形成孔的工序；在上述孔內(nèi)充填導(dǎo)電膠形成外部電極端子的工序；在上述半導(dǎo)體元件的電極上形成凸起的工序；把在上述外部電極端子和半導(dǎo)體元件的電極上形成的凸起進(jìn)行定位的工序；按壓上述半導(dǎo)體元件，使得上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述凸起進(jìn)行接觸，把上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極端子進(jìn)行電氣連接的工序。
采用上述半導(dǎo)體元件的安裝方法，通過使電路基板的孔內(nèi)所充填的導(dǎo)電膠和半導(dǎo)體元件的電極上形成的凸起相互接觸，把上述半導(dǎo)體元件的電極和電路基板的外部電極端子進(jìn)行電氣連接，從而不發(fā)生電極之間的短路和斷路這樣的不良狀態(tài)，其結(jié)果能夠進(jìn)行電氣可靠性高的安裝。
圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖2按順序示出了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中的安裝工序。
圖3是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖5順序地示出了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2中的引線鍵合法的工序。
圖6是用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2中的引線鍵合法形成的凸起的側(cè)面圖。
圖7是用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2中的引線鍵合法形成的兩級凸起形狀的凸起的側(cè)面圖。
圖8順序地示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2中的安裝工序。
圖9示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中的安裝工序。
圖10示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4中的安裝工序。
圖11示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5中的安裝工序。
圖12示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6中的安裝工序。
圖13是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6中安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖14順序地示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7中的安裝工序。
圖15順序地示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中的安裝工序。
圖16是使用現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件的安裝方法安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖17是使用現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件的安裝方法安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖18是使用現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件的安裝方法安裝以后的半導(dǎo)體元件和電路基板的接合剖面圖。
圖19順序地示出現(xiàn)有的安裝工序。
圖20說明現(xiàn)有的安裝方法中的問題。
圖21說明現(xiàn)有的安裝方法中的問題。
本發(fā)明第1方面的半導(dǎo)體元件的安裝方法是這樣的方法，其特征在于具有在把電路基板的電路和半導(dǎo)體元件的電極進(jìn)行連接的上述電路基板的固定位置處形成孔的工序；在上述孔內(nèi)充填導(dǎo)電膠形成外部電極端子的工序；在上述半導(dǎo)體元件的電極上形成凸起的工序；把上述外部電極端子和在半導(dǎo)體元件的電極上形成的凸起進(jìn)行定位的工序；按壓上述半導(dǎo)體元件，使得上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述凸起進(jìn)行接觸，把上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極端子進(jìn)行電氣連接的工序。采用該方法，由于凸起在電路基板的孔內(nèi)接觸到導(dǎo)電膠，進(jìn)行電氣的連接，所以具有不發(fā)生斷路和短路的作用。
本發(fā)明的第2方面是這樣的半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征在于在方面1的半導(dǎo)體元件的安裝方法中，形成在半導(dǎo)體元件電極上的凸起是使用引線鍵合法形成的金屬球形凸起。與使用電鍍法形成凸起時僅能形成最大25μm左右高度的低凸起相比，用上述方法的引線鍵合法能夠形成50μm以上高度的高凸起，因此埋入到電路基板孔內(nèi)的導(dǎo)電膠中的凸起的數(shù)量增大，具有能夠進(jìn)行更高可靠性安裝的作用。
本發(fā)明的第3方面的半導(dǎo)體元件的安裝方法的特征是，在第1方面和第2方面中記述的半導(dǎo)體元件的安裝方法中，在按壓半導(dǎo)體元件使得電路基板孔內(nèi)的導(dǎo)電膠和半導(dǎo)體元件電極上的凸起接觸以后，添加使用加熱工具把上述半導(dǎo)體元件或電路基板的至少一方進(jìn)行加熱，進(jìn)行上述導(dǎo)電膠的硬化的工序。通過硬化導(dǎo)電膠，更加強(qiáng)了半導(dǎo)體元件和電路基板的固定，能夠進(jìn)行可靠性更高的接合?，F(xiàn)有導(dǎo)電膠的硬化是把模塊放到烘箱中進(jìn)行批量處理，與此相對，由于本發(fā)明的方法能夠同時用同一個設(shè)備進(jìn)行接合，因此具有能夠縮短半導(dǎo)體元件生產(chǎn)線生產(chǎn)間隔時間(tact time)的作用。
本發(fā)明的第4方面的半導(dǎo)體元件的安裝方法的特征是，在第1方面至第3方面的任一項(xiàng)中記述的半導(dǎo)體元件的安裝方法中，在把半導(dǎo)體元件的電極和電路基板的外部電極端子進(jìn)行連接以后，添加向上述半導(dǎo)體元件和上述電路基板之間的間隙流入環(huán)氧系列樹脂并且進(jìn)行密封的工序。由于使用環(huán)氧系列樹脂保護(hù)半導(dǎo)體元件的有源面以及電極的表面，因此具有進(jìn)一步增加連接的可靠性的作用。
本發(fā)明第5方面的半導(dǎo)體元件的安裝方法的特征在于具有在連接電路基板的電路和半導(dǎo)體元件的電極的上述電路基板的固定位置處形成孔的工序；在上述孔內(nèi)充填導(dǎo)電膠形成外部電極端子的工序；在上述半導(dǎo)體元件的電極上形成凸起的工序；在形成了上述外部電極端子的電路基板上或在上述半導(dǎo)體元件的凸起上，配置具有熱硬化系列樹脂或者熱可塑系列樹脂或者熱硬化和熱可塑的混合系列樹脂的粘接劑薄片的工序；把上述外部電極端子和在半導(dǎo)體元件的電極上形成的凸起進(jìn)行定位的工序；按壓上述半導(dǎo)體元件，由上述凸起突破上述粘接劑薄片，使上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述凸起進(jìn)行接觸，電氣連接上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極的工序；使用加熱工具，對上述半導(dǎo)體元件進(jìn)行加熱，溶解上述粘接劑薄片并且進(jìn)行硬化的工序。在該方法中，由于在該粘接劑薄片溶解。硬化以后保護(hù)半導(dǎo)體元件的有源面以及電極的表面，因此增加了連接的可靠性。進(jìn)而，使用了粘接劑薄片的情況下的加壓硬化所需要的時間大約是30秒，而現(xiàn)有使用環(huán)氧系列樹脂情況下的硬化時間大約是4個小時，從而，由于大幅度地縮短了本方法中的硬化時間，因此具有能夠縮短半導(dǎo)體元件生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間的作用。
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，和現(xiàn)有例的圖16～圖18的構(gòu)成相同的構(gòu)成部分標(biāo)注相同的標(biāo)號并且省略說明。
實(shí)施形態(tài)1圖1是已裝配上本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中的半導(dǎo)體元件的電路基板的剖面圖。
如圖所示，形成在半導(dǎo)體元件1的電極2上的凸起3以埋入到充填于電路基板4的孔中的導(dǎo)電膠7內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行接觸并且電氣連接電路基板4的外部電極端子6和半導(dǎo)體元件1的電極2。根據(jù)圖2的工序圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
首先，連接電路基板4的外部電極端子6和半導(dǎo)體元件1的電極2。在電路基板4的固定位置處形成孔8，如圖2(a)所示，通過移動涂刷器9在上述電路基板4的孔8內(nèi)印刷并且充填導(dǎo)電膠7，這樣，形成電路基板4的外部電極端子33。
接著，如圖2(b)所示，用吸附管嘴10吸附半導(dǎo)體元件1，進(jìn)行凸起3和由充填到孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7形成的電路基板4的外部電極端子33之間的位置對準(zhǔn)。
接著，如圖2(c)所示，用吸附管嘴10按壓半導(dǎo)體元件1，如圖2(d)所示，把凸起3埋入到充填于電路基板4的孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7中。
其結(jié)果，在電路基板4的孔內(nèi)半導(dǎo)體元件1的凸起3接觸到導(dǎo)電膠7，進(jìn)行電氣連接。
另外，電路基板4既可以是如圖3所示那樣通過內(nèi)部通孔取得基板內(nèi)的層間的導(dǎo)通的多層基板，也可以是如圖4所示那樣通過貫通孔取得層間導(dǎo)通的多層基板。
若采用本實(shí)施形態(tài)1，則電極2上所形成的凸起3在電路基板4的孔8內(nèi)埋入并且接觸到導(dǎo)電膠7進(jìn)行電氣連接，因此不發(fā)生短路，另外擴(kuò)大了對于電路基板4的彎曲以及起伏的允許范圍，不發(fā)生斷路，能夠以高可靠性連接半導(dǎo)體元件1和電路基板4。
實(shí)施形態(tài)2圖5是示出使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2中的引線鍵合法形成半導(dǎo)體元件電極上的凸起的形成方法的工序圖，參照圖5說明引線鍵合法。
首先，如圖5(a)所示，把用金、銅、鋁或者焊錫等制作的金屬線11通過用陶瓷和紅寶石制作的毛細(xì)管13，接著使已通過的金屬線11的前端和被稱為焊槍的電極14之間進(jìn)行放電，形成金屬球12。
接著，如圖5(b)所示，把上述金屬球12加到已被預(yù)熱了的半導(dǎo)體元件1的電極2上，施加超聲波振動。這樣，借助于溫度、壓力、超聲波振動的作用，把金屬球12接合到電極2上。
接著，如圖5(C)所示，使毛細(xì)管13向垂直方向上升，極力往上拉金屬線11，形成圖6所示那樣的由金屬球構(gòu)成的凸起15。
接著，如同5(d)所示，在使毛細(xì)管13上升以后，不再往上拉金屬絲11使毛細(xì)管13沿著橫向滑動下降使金屬線11接觸到金屬球12上，然后，借助于溫度和壓力、或溫度、壓力和超聲振動的作用，把金屬線11接合到金屬球12上。
接著，如圖5(e)所示，使毛細(xì)管13上升，極力往上拉金屬線11，如圖5(f)以及圖7所示那樣，形成由金屬球構(gòu)成的二級凸起形狀的凸起15。
應(yīng)用上述方法在半導(dǎo)體元件1的電極2上形成了由金屬球構(gòu)成的凸起15以后，應(yīng)用圖8所示的方法進(jìn)行半導(dǎo)體元件1和電路基板4的接合。
圖8的安裝方法和上述實(shí)施形態(tài)1中說明的方法相同，省略說明。
本實(shí)施形態(tài)2中，除去實(shí)施形態(tài)1中的效果以外，還具有下面的效果?，F(xiàn)有的用電鍍法形成凸起的方法僅能夠形成最大25μm左右高度的低凸起，與此相比，通過使用本實(shí)施形態(tài)的引線鍵合法能夠形成50μm以上高度的高凸起，從而，如圖8(e)所示，埋入到電路基板4的孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7中的凸起5的數(shù)量增多，擴(kuò)大了對于電路基板4的彎曲或者起伏的容許范圍，其結(jié)果，能夠進(jìn)行更高可靠性的安裝。
實(shí)施形態(tài)3參照圖9說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
圖9中，把半導(dǎo)體元件1吸附在吸附管嘴10上，把凸起3位置對準(zhǔn)到由充填到孔8中的導(dǎo)電膠7所形成的電路基板4的外部電極端子上，然后，進(jìn)行按壓，把凸起3埋入到導(dǎo)電膠7中。這時，吸附管嘴10用安裝在其內(nèi)部的加熱器17進(jìn)行加熱，并且在按壓的同時進(jìn)行導(dǎo)電膠7的硬化。
若采用本實(shí)施形態(tài)3，則除去上述實(shí)施形態(tài)1、2中的效果以外，通過硬化導(dǎo)電膠7，能夠更牢固地進(jìn)行半導(dǎo)體元件1和電路基板4的固定，能夠進(jìn)行更高可靠性的結(jié)合。還有，現(xiàn)有導(dǎo)電膠7的硬化是把模塊放入到烘箱中進(jìn)行批量處理，與此相對，本實(shí)施形態(tài)的方法由于在結(jié)合的同時用同一設(shè)備進(jìn)行硬化，所以能夠縮短半導(dǎo)體元件1生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間。
實(shí)施形態(tài)4參照圖10說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
圖10中，把半導(dǎo)體元件1吸附在吸附管嘴10上，把凸起3定位到由充填到孔8中的導(dǎo)電膠7所形成的電路基板4的外部電極端子上，然后，進(jìn)行按壓，把凸起3埋入到導(dǎo)電膠7中。這時，保持電路基板4的載物臺18用裝在內(nèi)部的加熱器17進(jìn)行加熱，通過在按壓半導(dǎo)體元件1的同時進(jìn)行加熱，能夠在按壓的同時進(jìn)行導(dǎo)電膠7的硬化。
若采用本實(shí)施形態(tài)4，則除去上述實(shí)施形態(tài)1、2的效果以外，通過硬化導(dǎo)電膠7，能夠更牢固地進(jìn)行半導(dǎo)體元件1和電路基板4的固定，能夠進(jìn)行更高可靠性的結(jié)合。另外，現(xiàn)有導(dǎo)電膠7的硬化是把模塊放入到烘箱中進(jìn)行批量處理，與此相對，本實(shí)施形態(tài)的方法由于在結(jié)合的同時用同一設(shè)備進(jìn)行硬化，所以能夠縮短半導(dǎo)體元件1生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間。
實(shí)施形態(tài)5參照圖11說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
如圖11所示，在實(shí)施形態(tài)5中，按壓半導(dǎo)體元件1，并且使電路基板4的孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7接觸到半導(dǎo)體元件1的電極2上的凸起15以后，把模塊(電路基板4以及半導(dǎo)體元件1)放到傳送帶32上，在移動的過程中用加熱器19加熱模塊總體，進(jìn)行導(dǎo)電膠7的硬化。
若采用本實(shí)施形態(tài)5，則除去上述實(shí)施形態(tài)1、2中的效果以外，由于使用把模塊總體裝到傳送帶32上一邊移動一邊加熱的軟溶方式進(jìn)行導(dǎo)電膠7的硬化，從而還能夠和安裝一起在同一生產(chǎn)線上進(jìn)行硬化。因此，不會對半導(dǎo)體元件1的生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔帶來影響，能夠更牢固地進(jìn)行半導(dǎo)體元件1和電路基板4的固定，其結(jié)果，能夠進(jìn)行更高可靠性的結(jié)合。
實(shí)施形態(tài)6參照圖12說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
如圖12所示，在上述實(shí)施形態(tài)1～5的安裝工序中，當(dāng)把半導(dǎo)體元件1安裝到電路基板4上以后，利用注射管31向半導(dǎo)體元件1和電路基板4之間的間隔內(nèi)充填環(huán)氧系列樹脂20。
若采用本實(shí)施形態(tài)6，則除去上述實(shí)施形態(tài)1～5中的效果以外，如圖13所示，還通過環(huán)氧系列樹脂20的充填，保護(hù)了半導(dǎo)體元件1的有源面以及電極2的表面。從而，例如即使模塊暴露在高溫高濕等的環(huán)境中，也能夠防止電極2以及凸起3的腐蝕，能夠進(jìn)行更高可靠性的連接。
實(shí)施形態(tài)7參照圖14說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
首先，如圖14(a)所示，在電路基板4的孔8內(nèi)充填導(dǎo)電膠7形成外部電極端子33以后，在電路基板4上配置具有熱硬化系列樹脂，或者熱可塑系列樹脂或者熱硬化和熱可塑的混合系列樹脂的粘接劑薄片21。
另外，還能夠使鎳、焊錫、碳或者鍍金塑料粒子等在粘接劑薄片21上均勻地分散。
接著，如圖14(b)所示，用吸附管嘴10吸附半導(dǎo)體元件1，把凸起15位置對準(zhǔn)在由充填到孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7所形成的電路基板4的外部電極端子33上。
然后，如圖14(e)所示，按壓半導(dǎo)體元件1，用凸起15突破粘接劑薄片21，把凸起15埋入到導(dǎo)電膠7中。這時，吸附管嘴10用安裝在內(nèi)部的加熱器17加熱，在按壓的同時進(jìn)行粘接劑薄片21的溶解和硬化。
若采用本實(shí)施形態(tài)7，則除去上述實(shí)施形態(tài)1～2中的效果外，如圖14(d)所示，由于溶解并且硬化粘接劑薄片21，保護(hù)了半導(dǎo)體元件1的有源面以及電極2的表面，更增強(qiáng)了連接的可靠性。另外，在使用了粘接劑薄片21的情況下，加壓.硬化所需要的時間大約是30秒，而現(xiàn)有的使用了環(huán)氧系列樹脂的硬化時間大約是4個小時，從而，本實(shí)施形態(tài)中的硬化時間大幅度地縮短，從而能夠縮短半導(dǎo)體元件1生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間。
實(shí)施形態(tài)8參照圖15說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8中的半導(dǎo)體元件的安裝方法。
首先，如圖15(a)所示，在半導(dǎo)體元件1的電極2上形成了凸起15以后，預(yù)先在凸起15上配置具有熱硬化系列樹脂，或者熱可塑系列樹脂或者熱硬化和熱可塑的混合系列樹脂的粘接劑薄片21。另外，在粘接劑薄片21上可以先使鎳、焊錫、碳或者鍍金塑料粒子等均勻地分散好備用。
然后，如圖15(b)所示，用吸附管嘴10吸附半導(dǎo)體元件1，把凸起15位置對準(zhǔn)到由充填到孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7形成的電路基板4的外部電極端子33上，然后進(jìn)行按壓，用凸起15突破粘接劑薄片21，把凸起15埋入到導(dǎo)電膠7中。這時，吸附管嘴10用安裝在內(nèi)部的加熱器17進(jìn)行加熱，在按壓的同時進(jìn)行粘接劑薄片21的溶解和硬化。
若采用實(shí)施形態(tài)8，則除去上述實(shí)施形態(tài)1～2中的效果以外，和實(shí)施形態(tài)7一樣，由于溶解并且硬化粘接劑薄片21，保護(hù)了半導(dǎo)體元件1的有源面以及電極2的表面，更增強(qiáng)了連接的可靠性。另外，在使用了粘接劑薄片21的情況下，加壓。硬化所需要的時間大約是30秒，而現(xiàn)有的使用了環(huán)氧系列樹脂的硬化時間大約是4個小時，從而，本實(shí)施形態(tài)中的硬化時間大幅度地縮短，從而能夠縮短半導(dǎo)體元件1生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間。
如以上所述，如果采用本發(fā)明，通過使形成在半導(dǎo)體元件的電極上的凸起接觸到電路基板的孔內(nèi)的導(dǎo)電膠上，電氣連接半導(dǎo)體元件的電極和電路基板的外部電極端子，能夠避免電極間的短路，進(jìn)而，由于擴(kuò)大了對于電路基板的彎曲或者起伏的允許范圍，能夠避免電極間的斷路，能夠進(jìn)行電氣方面高可靠性的安裝。
另外，由于預(yù)先把粘接劑薄片配置在電路基板上或者半導(dǎo)體元件的凸起上，在安裝時，用凸起突破粘接劑薄片，使其接觸到電路基板孔內(nèi)的導(dǎo)電膠上，進(jìn)行電氣連接，同時，由于溶解，硬化粘接劑薄片，能夠用粘接劑薄片保護(hù)半導(dǎo)體元件的有源面以及電極的表面，從而能夠更增加連接的可靠性。另外，在使用了粘接劑薄片的情況下，加壓、硬化所需要的時間大約是30秒，而現(xiàn)有的使用了環(huán)氧系列樹脂情況下的硬化時間大約是4個小時，從而本實(shí)施形態(tài)中的硬化時間大幅度地縮短，因此能夠大幅度地削減密封工序的時間，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體元件生產(chǎn)線的生產(chǎn)間隔時間的縮短。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件的安裝方法，具有在連接電路基板的電路和半導(dǎo)體元件的電極的上述電路基板的預(yù)定位置形成孔的工序；在上述孔內(nèi)充填導(dǎo)電膠，形成外部電極端子的工序；在上述半導(dǎo)體元件的上述電極上形成凸起的工序；把上述外部電極端子和上述半導(dǎo)體元件的上述電極上形成的上述凸起進(jìn)行定位的工序；按壓上述半導(dǎo)體元件，使上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述凸起接觸，電氣連接上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極端子的工序。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，特征在于上述半導(dǎo)體元件的上述電極上所形成的上述凸起是使用引線鍵合法形成的金屬球形凸起。
3.權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，特征在于在按壓上述半導(dǎo)體元件，使得充填到上述電路基板的上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述半導(dǎo)體元件的上述電極上的上述凸起相接觸以后，添加了用加熱工具把上述半導(dǎo)體元件以及上述電路基板中的至少一方進(jìn)行加熱，進(jìn)行上述導(dǎo)電膠的硬化的工序。
4.權(quán)利要求1、2或者3所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，特征在于在連接了上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極端子以后，添加了在上述半導(dǎo)體元件和上述電路基板的間隙中流入環(huán)氧系列樹脂進(jìn)行密封的工序。
5.一種半導(dǎo)體元件的安裝方法，具有在連接電路基板的電路和半導(dǎo)體元件的電極的上述電路基板的預(yù)定位置形成孔的工序；在上述孔內(nèi)充填導(dǎo)電膠形成外部電極端子的工序；在上述半導(dǎo)體元件的上述電極上形成凸起的工序；在形成上述外部電極端子的上述電路基板上或者在上述半導(dǎo)體元件的上述凸起上配置具有熱硬化系列樹脂，或者熱可塑系列樹脂或者熱硬化和熱可塑的混合系列樹脂的粘接劑薄片的工序；把上述外部電極端子和上述半導(dǎo)體元件的上述電極上所形成的上述凸起進(jìn)行定位的工序；按壓上述半導(dǎo)體元件，用上述凸起突破上述粘接劑薄片，使得上述孔內(nèi)的上述導(dǎo)電膠和上述凸起相接觸，電氣連接上述半導(dǎo)體元件的上述電極和上述電路基板的上述外部電極端子的工序；用加熱工具把上述半導(dǎo)體元件進(jìn)行加熱，溶解并且硬化上述粘接劑薄片的工序。
全文摘要
提供能夠以高可靠性連接半導(dǎo)體元件的電極和電路基板的電路的半導(dǎo)體元件的安裝方法。具有在形成于電路基板4的孔8內(nèi)充填導(dǎo)電膠7,形成外部電極端子33的工序;把外部電極端子33和半導(dǎo)體元件1的電極2上所形成的凸起3進(jìn)行定位的工序;按壓半導(dǎo)體元件1,使得孔8內(nèi)的導(dǎo)電膠7和凸起3相互接觸,電氣連接半導(dǎo)體元件1的電極2和電路基板4的外部電極端子33的工序。
文檔編號H05K1/00GK1195422SQ9719066
公開日1998年10月7日 申請日期1997年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月7日
發(fā)明者原法人 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社