电子零件连接用突起电极与使用其的电子零件安装体及这些的制造方法技术

技术编号:3177806 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种形成于电子零件(100)的端子电极(110)上的突起电极(120),突起电极(120)由:利用具有凹部的转印模具形成于电子零件(100)的端子电极(110)之上的第一导电体(130)、和层叠形成于第一导电体(130)上的第二导电体(140)构成。根据该构成,可以形成具有任意形状的微小间距的突起电极(120)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成于电子零件的端子电极或基板的布线电极上的微小 电子零件连接用突起电极与使用其的电子零件安装体以及这些的制造方 法。
技术介绍
近几年,由于便携式终端等电子设备的高性能化或轻薄短小化的要 求,期望半导体芯片等电子零件的高密度集成化或高密度安装化,将这些 作为电子零件使用的半导体封装的进一步小型化、多引脚化正在进展。随 着半导体封装进一步小型化,在使用以往的引线框架的形态中,所述小型 化受到限制。因此,最近作为在电路基板上安装了半导体芯片的设备,BGA (Ball Grid Array)或CSP (Chip Scale Package)等区域安装型的半导体封装成为 主流。在这些半导体封装中,作为在半导体芯片上电连接电极和由导体布 线构成的基板端子的方法,公知引线接合方法或TAB (Tape Automated Bonding)方法,还有FC (Flip Chip)连接方法等。特别是,提出一种采用有利于半导体封装的小型化的FC连接方法的 BGA或CSP的结构。例如,FC连接方法是以下方法 一般在半导体芯片的电极上预先形 成被称为凸块(bump)的突起电极,使该凸块与基板上的端子对位后通过 热压接等来连接。而且,作为在半导体芯片上预先形成凸块电极的方法,有基于电解电 镀的方法与基于接线柱凸块(studbump)的方法等。在以电解电镀来形成 凸块的方法中,由于仅以焊锡将凸块形成为所希望的大小,故存在花费制 造时间或制造成本的问题。再有,在电解电镀中,由于难以使电镀槽的电流分布完全均等,故所形成的凸块的大小会产生偏差。进而,因为电镀时 间越长,凸块的大小的偏差越显著,所以在仅以焊锡来形成凸块的方法中, 难以解决制造时间或制造成本等问题。还有,为了确保凸块的连接部分的 耐湿可靠性,虽然开发了具有例如铜等金属芯的凸块,但仍然存在制造步 骤复杂等导致进一步花费制造成本的问题。另一方面,接线柱凸块是将金引线与半导体芯片的电极接合,通过切 断而形成的。在该方法中,由于在半导体芯片电极上一个一个地形成凸块, 故花费制造时间。进而,由于凸块所使用的金引线的价格高,故存在花费 制造成本的问题。因此,为了解决上述问题,开发了在半导体芯片的电极上统一形成凸 块的转印凸块方法。该方法在片状的基座上使形成了焊锡凸块的转印凸块 片和半导体芯片对位,通过加热及加压将转印凸块片一侧的凸块统一转印到半导体芯片侧。而且,这些方法例如被公开于特开平5-166880号公报(以 下记为专利文献l)及特开平9-153495号公报(以下记为专利文献2) 中。再有,通过铜芯焊锡凸块来确保与焊锡的连接部分的耐湿可靠性并统 一进行转印的例子例如被公开于特开2000-286282号公报(以下记为专 利文献3)中。然而,如利用图21A到图21C进行说明的那样,在上述专利文献1 与专利文献2所公开的凸块存在以下问题。艮P,如图21A所示,凸块1800利用焊锡的表面张力在基板1810的电 极1820之上形成为球状。因此,在熔融前的焊锡量有偏差的情况下或所 形成的电极面积等不同的情况下,存在凸块1800的形状(特别是高度等) 产生偏差的问题。再有,如图21B所示,因为凸块1800的形状为球状,所以在与电子 零件1830的连接电极1840连接的情况下,成为大鼓形1850。因此,应力 集中在凸块1800与电子零件1830的连接电极1840的连接部分,存在连 接电极1840界面上产生剥离或裂缝等的问题。进而,由于凸块1800的形状变为大鼓形1850,故相邻的凸块1800 之间如图21C所示有可能短路1860,因此无法将电极1820的间隔缩窄。还有,如果縮小凸块1800的形状,则有可能实现所连接的电极1820的间 距的縮小。但是,由于无法吸收半导体芯片等电子零件1830的翘曲等, 故难以确保连接的可靠性。再有,在上述专利文献3所示的焊锡凸块中,对在转印片上层叠了金 属层和焊锡层的导电端子进行加热加压,以使导电端子的焊锡层侧与半导 体芯片等的连接电极连接。然后,使焊锡层熔融,在焊锡层在金属层的周 围蔓延的状态下,除去转印片并统一形成焊锡凸块。然而,由于通过焊锡 层的熔融,凸块的形状变大,故在微小凸块的形成中有问题。进而,在悍 锡层未在金属层的周围蔓延的情况下,难以使例如铜等金属熔融而与基板 的电极连接,难以确保连接可靠性。还有,导电端子是在铜箔上涂敷作为转印片的树脂层并固化后,在铜 箔上依次进行干膜的层叠、曝光、显影的步骤,然后以电解电镀来形成焊 锡层。而且,通过剥离干膜或对铜箔进行蚀刻来形成柱状的导电端子。因 此,制造工序变得复杂,在生产率或制造成本方面存在问题。再有,由于 进行蚀刻处理,故也会产生废液的处理等问题。
技术实现思路
本专利技术的电子零件连接用突起电极,是在电子零件的端子电极或基板的布线电极形成的突起电极,突起电极由以下部分构成形成于电子零件 的端子电极或基板的布线电极上的第一导电体;和层叠形成于第一导电体 之上的第二导电体。根据该构成,可以通过第一导电体来决定突起电极的间距,并且即使 利用第二导电体的熔融来接合电子零件,突起电极的间距也不变化,从而 可以形成微小的突起电极。再有,本专利技术的电子零件连接用突起电极的制造方法,是将设有多个 布线电极的布线基板、与布线电极对应地设有多个端子电极的电子零件电 连接的电子零件安装体的制造方法,该方法包括在具备规定的突起电极 的形状的凹部的转印模具的凹部中填充第二导电体,并使其至少不会达到 转印模具的凹部表面的步骤;在第二导电体之上填充第一导电体,到达转 印模具的凹部表面的步骤;以与电子零件的端子电极或基板的布线电极对置的方式对转印模具的凹部进行对位载置,并进行加热的步骤;剥离转印 模具的步骤。根据该方法,由于可以在被填充到转印模具的凹部的状态下在基板或 电子零件上形成突起电极,故在加热固化时或熔融时形状不会变化,因此 可以容易地形成微小形状的突起电极。再有,可以利用转印模具的凹部使 突起电极的高度均匀,并且可以自由地形成长宽比较大的突起电极等。再有,本专利技术的电子零件安装体具有以下构成其包括具有端子电极 的电子零件、由形成于电子零件的端子电极之上的第一导电体与第二导电 体的层叠结构构成的突起电极、和具有布线电极的基板,连接布线电极与 突起电极的第二导电体。还有,本专利技术的电子零件安装体具有以下构成其包括具有布线电极 的基板、由形成于基板的布线电极之上的第一导电体与第二导电体的层叠 结构构成的突起电极、和具有端子电极的电子零件,连接端子电极与突起 电极的第二导电体。根据这些构成,可以实现连接了微小且窄间距的突起电极、和基板的 布线电极或电子零件的端子电极的电子零件安装体,该突起电极形成于电 子零件的端子电极或基板的布线电极上。再有,本专利技术的电子零件安装体的制造方法包括在具备规定的突起 电极的形状的凹部的转印模具的凹部中填充第二导电体,并使其至少不会 达到转印模具的凹部表面的步骤;在第二导电体之上填充第一导电体,到 达转印模具的凹部表面的步骤;以与电子零件的端子电极或基板的布线电 极对置的方式对转印模具的凹部进行对位载置,并进行加热的步骤;剥离 转印模具,在电子零件的端子电极或基板的布线电极上形成突起电极的步 骤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电子零件连接用突起电极,其形成于电子零件的端子电极或基板的布线电极,所述突起电极由以下部分构成:    第一导电体,其形成于所述电子零件的所述端子电极上或所述基板的所述布线电极上;和    第二导电体,其层叠形成于所述第一导电体上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-4-15 117891/2005;JP 2005-4-15 117892/2005;1.一种电子零件连接用突起电极,其形成于电子零件的端子电极或基板的布线电极,所述突起电极由以下部分构成第一导电体,其形成于所述电子零件的所述端子电极上或所述基板的所述布线电极上;和第二导电体,其层叠形成于所述第一导电体上。2. 根据权利要求l所述的电子零件连接用突起电极,其特征在于, 所述第一导电体与所述第二导电体的一方或双方包含热固性树脂。3. 根据权利要求l所述的电子零件连接用突起电极,其特征在于, 所述第二导电体包含焊锡作为主要成分。4. 根据权利要求l所述的电子零件连接用突起电极,其特征在于, 所述第一导电体的固化温度低于所述第二导电体的固化温度。5. —种电子零件连接用突起电极的制造方法,包括 在具备规定的突起电极的形状的凹部的转印模具的所述凹部中填充第二导电体,并且使其至少不会达到所述转印模具的所述凹部表面的步 骤;在所述第二导电体之上填充第一导电体,到达所述转印模具的所述凹 部表面的步骤;以与电子零件的端子电极或基板的布线电极对置的方式对所述转印 模具的所述凹部进行对位载置,并进行加热的步骤;和 剥离所述转印模具的步骤。6. 根据权利要求5所述的电子零件连接用突起电极的制造方法,其特 征在于,所述转印模具为具有低弹性模量及高脱模性的转印模具树脂。7. 根据权利要求6所述的电子零件连接用突起电极的制造方法,其特 征在于,所述转印模具树脂为热固性硅树脂。8. —种电子零件安装体,其具有 具有布线电极的基板;由形成于所述基板的所述布线电极上的第一导电体与第二导电体的层叠结构构成的突起电极;和 具有端子电极的电子零件,连接所述端子电极和所述突起电极的所述第二导电体。9. —种电子零件安装体的制造方法,其是将设有多个布线电极的布线基板、与所述布线电极对应地设有多个端子电极的电子零件电连接的电子零件安装体的制造方法,该方法包括在具备规定的突起电极的形状的凹部的转印模具的所述凹部中填充第二导电体,并使其至少不会达到所述转印模具的所述凹部表面的步骤;在所述第二导电体之上填充第一导电体,到达所述转印模具的所述凹 部表面的步骤;以与电子零件的端子电极或基板的布线电极对置的方式对所述转印 模具的所述凹部进行对位载置,并进行加热的步骤;剥离所述转印模具,在所述电子零件的所述端子电极或所述基板的所 述布线电极上形成所述突起电极的步骤;和连接所述基板的所述布线电极或所述电子零件的所述端子电极、和形 成于所述电子零件的所述端子电极上或所述基板的所述布线电极上的所 述突起电极的步骤。10. 根据权利要求9所述的电子零件安装体的制造方法,其特征在于, 所述加热的步骤在所述第一导电体的固...

【专利技术属性】
技术研发人员:日比野邦男户村善广八木能彦西川和宏
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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