芯片型電子部件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種芯片型電子部件。本實(shí)用新型所涉及的芯片型電子部件的特征在于，具有基板、排列在基板一面?zhèn)鹊耐箟K電極以及在基板的上述一面?zhèn)妊刂箟K電極的排列方向形成的鈍化膜，鈍化膜的厚度Hp與凸塊電極的厚度Hb滿足Hb>Hp≧（1/3）Hb。
【專利說明】芯片型電子部件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芯片型電子部件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子設(shè)備的小型化和薄型化，要求確立芯片型電子部件的高密度安裝技術(shù)。作為以前的芯片安裝方法，有例如使用引線框的方法。該以前的方法是用金屬線將引線框上的芯片連接在電路基板上并進(jìn)行樹脂密封的方法，但在確保金屬線的空間的關(guān)系方面，難以提高安裝密度。
[0003]因此，近年來，作為能夠高密度安裝芯片型電子部件的技術(shù)，倒裝芯片安裝受到關(guān)注。該方法是使用各向異性導(dǎo)電性粘接劑等將芯片側(cè)的凸塊電極和電路基板側(cè)的電極連接的方法。例如在專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，使用各向異性導(dǎo)電性粘接劑將凸塊電極和電路基板上的電極連接時，預(yù)先對連接部外施加超聲波，使金屬熔化而保證了連接性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-251789實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]但是，在上述那樣的倒裝芯片安裝方法中有時包含如下工序:在芯片側(cè)的凸塊電極和電路基板側(cè)的電極之間配置各向異性導(dǎo)電性粘接劑后，對各向異性導(dǎo)電性粘接劑施加光或熱進(jìn)行固化。在該工序中，會產(chǎn)生各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮，但由于芯片中形成了凸塊電極的區(qū)域和未形成凸塊電極的區(qū)域的各向異性導(dǎo)電性粘接劑的厚度不同，因此，有時固化收縮量產(chǎn)生差異。因此，有可能臨近固化收縮量大的區(qū)域，即未形成凸塊電極的區(qū)域，芯片的基板產(chǎn)生翹曲。這樣的問題在基板薄的情況下容易變得特別顯著，基板產(chǎn)生翹曲時，芯片型電子部件與電路基板發(fā)生連接不良成為問題。
[0008]本實(shí)用新型是為了解決上述問題而完成的實(shí)用新型，目的在于提供通過抑制倒裝芯片安裝時的基板翹曲而能夠?qū)崿F(xiàn)良好連接的芯片型電子部件、以及其連接結(jié)構(gòu)體。
[0009]本實(shí)用新型所涉及的芯片型電子部件的特征在于，其是具有基板、排列在基板一面?zhèn)鹊耐箟K電極以及在基板的上述一面?zhèn)妊刂箟K電極的排列方向形成的鈍化膜的芯片型電子部件，鈍化膜的厚度Hp與凸塊電極的厚度Hb滿足Hb>Hp 3(1/3) Hb。
[0010]在該芯片型電子部件中，在未排列凸塊電極的區(qū)域中，形成有滿足上述關(guān)系的厚度的鈍化膜。通過該鈍化膜將芯片型電子部件進(jìn)行倒裝芯片安裝時，能夠使排列有凸塊電極的區(qū)域與未排列凸塊電極的區(qū)域之間的各向異性導(dǎo)電性粘接劑的體積差減小，能夠抑制由各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮量的差引起的基板翹曲。另外，也能夠抑制在安裝時鈍化膜由于異物而損傷。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的連接。
[0011]另外，鈍化膜優(yōu)選在凸塊電極的列間延伸。在這種情況下，能夠進(jìn)一步抑制由各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮量的差引起的基板翹曲。[0012]另外，鈍化膜的厚度優(yōu)選為3μπι以上。在這種情況下，異物進(jìn)入的空間減少，能夠防止異物的入侵。因此，能夠抑制由異物引起的鈍化膜損傷，能夠維持鈍化膜作為保護(hù)膜的功能。
[0013]另外，芯片型電子部件優(yōu)選不包括凸塊電極的厚度為0.3mm以下。在0.3mm以下的薄型芯片型電子部件中，容易顯著發(fā)生由各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮引起的基板翹曲。因此，通過使鈍化膜的厚度與凸塊電極的厚度為上述關(guān)系，即使在薄型的芯片型電子部件中也能夠有效地抑制基板的翅曲。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，通過抑制倒裝芯片安裝時的基板翹曲能夠?qū)崿F(xiàn)良好的連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的芯片型電子部件的示意平面圖。
[0016]圖2是圖1中的I1-1I線示意剖面圖。
[0017]圖3是表示本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的連接結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。
[0018]圖4是表示比較例的連接結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。
[0019]符號說明
[0020]1:芯片型電子部件；2:基板；4、5:凸塊電極；6:鈍化膜；10:各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化物；20:電路基板；22:電極；30:連接結(jié)構(gòu)體。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，一邊參照附圖一邊對本實(shí)用新型所涉及的芯片型電子部件以及連接結(jié)構(gòu)體的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]圖1是表示本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的芯片型電子部件1的示意平面圖。另外，圖2是圖1中的I1-1I線示意剖面圖。如圖1和圖2所示，芯片型電子部件1具有基板2、凸塊電極4、5和鈍化膜6。該芯片型電子部件1為在例如觸摸屏等電子設(shè)備中適用的1C芯片或者電路基板，與后述的電路基板20連接而形成連接結(jié)構(gòu)體30。
[0023]基板2例如為形成長方形狀的半導(dǎo)體基板?；?的厚度例如為0.1?1.1mm左右。作為半導(dǎo)體，沒有特別限制，可以使用硅、鍺等元素半導(dǎo)體，砷化鎵、磷化銦等化合物半導(dǎo)體等各種半導(dǎo)體。基板2的一面?zhèn)葹榕c電路基板20相對的安裝面2a，排列有凸塊電極
4、5和鈍化膜6。另外，基板2的形狀不限于長方形狀，也可以為正方形狀、梯形狀。
[0024]凸塊電極4、5在設(shè)置于基板2的安裝面2a的連接端子(未圖示)上形成。凸塊電極4沿著基板2 —方的長邊排列成之字狀。另外，凸塊電極5沿著基板2另一方的長邊排列成一列。鈍化膜6在凸塊電極4和凸塊電極5之間的區(qū)域中，沿著凸塊電極4、5的排列方向形成為扁平的長方體形狀。
[0025]在基板2為電路基板的情況下，連接端子可以與配線導(dǎo)體同時形成圖案，也可以將銅箔等金屬箔中的不需要部分蝕刻除去而形成。另外，還可以在絕緣基板上根據(jù)連接端子的形狀通過無電解鍍形成。另一方面，在基板2為半導(dǎo)體基板的情況下，連接端子例如由鋁構(gòu)成。在這種情況下，可以在連接端子的表面使用鎳、金、鉬等進(jìn)行貴金屬鍍敷。
[0026]凸塊電極4、5為用于與電路基板20連接的電極，由例如鎳、金的凸塊或者焊料球形成。凸塊電極4、5也可以由焊料凸塊、銅凸塊、在銅柱頂端形成了焊料或錫層結(jié)構(gòu)的凸塊、金凸塊等形成。另外，從對微細(xì)連接化的應(yīng)對考慮，也可以使用銅凸塊、在銅柱頂端形成了焊料或者錫層結(jié)構(gòu)的凸塊。另外，關(guān)于凸塊電極4、5的數(shù)量、位置，可以根據(jù)用途、使用目的適當(dāng)選擇。凸塊電極4、5的剖面形狀也可以適當(dāng)選擇。
[0027]作為凸塊電極4、5的形成方法，可以使用蝕刻、鍍敷等常用方法。例如可以將除了凸塊電極4、5的形成部位以外的導(dǎo)體部分在厚度方向半蝕刻而形成突起部分，進(jìn)一步，在殘留變薄的導(dǎo)體部分的電路部分的同時蝕刻除去其他部分，從而形成凸塊電極4、5。另外，也可以在基板2的安裝面2a上形成電路后，通過利用鍍敷僅使連接端子的部位變厚的方法來形成凸塊電極4、5。
[0028]凸塊電極4、5的厚度Hb沒有特別限制，例如為9?18 μ m。另外，凸塊電極4、5的厚度Hb可以在上述的凸塊形成方法中進(jìn)行調(diào)整。該厚度Hb可以使用現(xiàn)有的膜厚測定裝置測定。另外，可以在排列有凸塊電極4、5的區(qū)域外進(jìn)一步形成虛設(shè)凸塊(未圖示)。如果在上述區(qū)域形成虛設(shè)凸塊，則容易在相對于安裝芯片型電子部件1的電路基板20使芯片型電子部件1的姿勢為平行的狀態(tài)下進(jìn)行倒裝芯片安裝。由此，能夠提高安裝的操作性。
[0029]另一方面，鈍化膜6是防止水分、氧等從外部入侵的保護(hù)膜，使用例如氮化硅、氧化硅等，通過CVD法、蒸鍍法、濺射法等已知的制膜法來形成。在本實(shí)施方式中，鈍化膜6在基板2的凸塊電極4、5之間形成為細(xì)長狀，但鈍化膜6不限于細(xì)長形狀，也可以使矩形的鈍化膜散布在凸塊電極4、5之間。另外，根據(jù)凸塊電極4、5的排列位置，鈍化膜6也可以不配置在凸塊電極4、5之間，而配置在與凸塊電極4、5相比更靠外側(cè)的區(qū)域。
[0030]該鈍化膜6的厚度Hp相對于凸塊電極4、5的厚度Hb滿足Hb>Hp蘭(l/3)Hb。另夕卜，鈍化膜6的厚度Hp例如在Hb為9μπι時為3μπι以上，在Hb為12μπι以上時為4μπι以上，在Hb為18μπι時為6μπι以上。進(jìn)一步，在與基板2的關(guān)系中，鈍化膜6的厚度Hp按照除凸塊電極4、5的厚度以外的芯片型電子部件1的厚度為0.3mm以下的方式?jīng)Q定。即按照鈍化膜6的厚度與基板2的厚度合計(jì)為0.3mm以下的方式?jīng)Q定。在這種情況下，基板2的厚度按照小于0.3mm的方式設(shè)定。另外，鈍化膜6的厚度Hp可以在上述的鈍化膜形成方法中進(jìn)行調(diào)整。該厚度Hp可以使用現(xiàn)有的膜厚測定裝置測定。
[0031]接著，對使用了上述的芯片型電子部件1的連接結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說明。
[0032]圖3是表示本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的連接結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。如該圖所示，連接結(jié)構(gòu)體30是通過各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化物10將芯片型電子部件1和電路基板20進(jìn)行倒裝芯片連接而形成的結(jié)構(gòu)體。
[0033]電路基板20是例如在表面具有電極22的玻璃基板24。作為玻璃基板24，例如可以使用康寧玻璃、鈉鈣玻璃等。作為玻璃基板24的形狀，設(shè)想為長方形，但可以根據(jù)芯片型電子部件1的形狀適當(dāng)選擇正方形、梯形等。電路基板20不限于玻璃基板，也可以使用通常的電路基板、柔性印刷配線板、半導(dǎo)體芯片等。在電路基板的情況下，可以使用將在玻璃環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酯、陶瓷等絕緣基板表面形成的銅等金屬層的不需要部位進(jìn)行蝕刻除去而形成了配線圖案的基板，在絕緣基板表面通過鍍銅等形成了配線圖案的基板，在絕緣基板表面印刷導(dǎo)電性物質(zhì)而形成了配線圖案的基板等。
[0034]電極22與芯片型電子部件1所具有的凸塊電極4、5的位置相對應(yīng)而在玻璃基板24上形成。作為電極22，例如可以使用由氧化銦錫(ΙΤ0)構(gòu)成的透明電極。作為透明電極，也可以使用氧化銦鋅(ΙΖ0)等。作為透明電極的形成方法，可以使用濺射法、電子束法等公知的方法。另外，作為電極22，可以在玻璃基板24上形成由鋁、鉻、銀等構(gòu)成的電極。
[0035]各向異性導(dǎo)電性粘接劑含有通過熱或光固化的樹脂組合物12和導(dǎo)電性粒子14。作為構(gòu)成樹脂組合物12的樹脂，例如可使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂和熱固性樹脂的混合體系、光固化性樹脂。作為熱塑性樹脂，有苯乙烯樹脂系、聚酯樹脂系，作為熱固性樹脂，已知環(huán)氧樹脂系、硅樹脂系。在使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂的情況下，通常需要加熱加壓。在熱塑性樹脂的情況下是為了使樹脂流動而得到與被粘接體的密合力，另外在熱固性樹脂的情況下是為了進(jìn)一步進(jìn)行樹脂的固化反應(yīng)。另外，在使用光固化性樹脂的情況下，對要求在低溫下連接的情況有用。光固化性樹脂由于在固化時不需要加熱，因此能夠抑制起因于芯片型電子部件1與玻璃基板24的熱膨脹系數(shù)之差的芯片型電子部件1的翹曲，因而優(yōu)選。
[0036]作為導(dǎo)電性粒子14,例如可使用Au、Ag、N1、Cu、Pd、焊料等的金屬粒子、碳粒子。另夕卜，導(dǎo)電性粒子14也可以為用Au、Pd等貴金屬類被覆N1、Cu等過渡金屬類的表面而形成的粒子。另外，使用通過用導(dǎo)電性物質(zhì)被覆玻璃、陶瓷、塑料等非導(dǎo)電性粒子的表面等方法在非導(dǎo)電性粒子表面形成導(dǎo)通層進(jìn)一步使用貴金屬類構(gòu)成最外層的粒子、熱熔融金屬粒子的情況下，由于通過加熱加壓具有變形性，因此連接時與電極的接觸面積增加，能夠提高可靠性。
[0037]連接結(jié)構(gòu)體30可以通過以下方法獲得。即，連接結(jié)構(gòu)體30如下形成:將芯片型電子部件1側(cè)的凸塊電極4、5與電路基板20側(cè)的電極22位置對準(zhǔn)，在使各向異性導(dǎo)電性粘接劑介于凸塊電極4、5與電極22之間的狀態(tài)下，一邊對芯片型電子部件1和電路基板20進(jìn)行加壓一邊通過熱或光使各向異性導(dǎo)電性粘接劑固化而制成各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化物10，從而形成。
[0038]這時，在芯片型電子部件1中，如上所述，在基板2的安裝面2a中，在未排列凸塊電極4、5的區(qū)域內(nèi)形成有滿足Hb>Hp 3 (1/3) Hb厚度的鈍化膜6。另外，鈍化膜6的厚度為3μπι以上。因此，在連接結(jié)構(gòu)體30中，能夠抑制排列有凸塊電極4、5的區(qū)域和未排列凸塊電極4、5的區(qū)域之間的各向異性導(dǎo)電性粘接劑的體積差，能夠抑制進(jìn)行倒裝芯片安裝時由各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮量的差引起的基板2的翹曲。由于能夠抑制基板2的翹曲，因此能夠避免沿著基板2的長邊排列的凸塊電極4、5從電極22剝離，能夠維持良好的連接狀態(tài)。另外，關(guān)于連接狀態(tài)，例如可以通過測定凸塊電極4、5與電極22之間的連接電阻來評價。
[0039]另外，在芯片型電子部件1中，由于異物難以進(jìn)入凸塊電極4、5間，因此，也能夠抑制安裝時鈍化膜6由于異物而損傷。由此，能夠更確實(shí)地實(shí)現(xiàn)良好的連接。即使是這種薄型的芯片型電子部件1，通過在凸塊電極4、5之間設(shè)置滿足上述關(guān)系厚度的鈍化膜6，也能夠充分地抑制基板2的翹曲。
[0040]圖4是表示比較例的連接結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。如該圖所示，比較例的連接結(jié)構(gòu)體100在凸塊電極4、5之間未形成鈍化膜6 (或者形成Hp <(l/3)Hb的鈍化膜)方面與本實(shí)施方式的連接結(jié)構(gòu)體30不同。該連接結(jié)構(gòu)體100與連接結(jié)構(gòu)體30相比，在排列有凸塊電極4、5的區(qū)域和未排列凸塊電極4、5的區(qū)域中各向異性導(dǎo)電性粘接劑的體積差變大。
[0041]因此，在連接結(jié)構(gòu)體100中，在倒裝芯片安裝時，未排列凸塊電極4、5的區(qū)域的各向異性導(dǎo)電性粘接劑的固化收縮量與排列有凸塊電極4、5的區(qū)域相比變大，例如按照朝向電路基板20側(cè)凸起的方式產(chǎn)生基板20的翹曲。因此，有可能凸塊電極4、5與電極22背離而產(chǎn)生連接不良。因此，如本實(shí)施方式那樣形成滿足Hb>Hp 3(l/3)Hb厚度的鈍化膜6，從抑制由基板翹曲引起的連接不良的觀點(diǎn)考慮是有用的。
【權(quán)利要求】
1.一種芯片型電子部件，其特征在于，具有基板、排列在所述基板一面?zhèn)鹊耐箟K電極以及在所述基板的所述一面?zhèn)妊刂鐾箟K電極的排列方向形成的鈍化膜， 所述鈍化膜的厚度Hp與所述凸塊電極的厚度Hb滿足Hb>Hp 3 (1/3) Hb。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜在未排列所述凸塊電極的區(qū)域內(nèi)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜在所述凸塊電極的列間延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜在所述凸塊電極的列間散布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜配置在與所述凸塊電極的列相比更靠外的一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜的形狀為細(xì)長形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜沿著所述凸塊電極的排列方向形成為扁平的長方體形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述鈍化膜的厚度Hp為3 μ m以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述凸塊電極沿著所述基板一方的長邊排列成之字狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述凸塊電極的厚度Hb為9?18 μ m。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述芯片型電子部件在排列有所述凸塊電極的區(qū)域外進(jìn)一步具有虛設(shè)凸塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述芯片型電子部件所具有的所述基板為長方形形狀、正方形形狀或者梯形形狀的半導(dǎo)體基板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述芯片型電子部件所具有的所述基板的厚度為0.1?1.1mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片型電子部件，其特征在于，所述芯片型電子部件的不包括所述凸塊電極的厚度為0.3mm以下。
【文檔編號】H01L23/28GK203481215SQ201320487885
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】杜曉黎 申請人:日立化成株式會社