JPH0969538A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微細化（高集積化）が進んでもリペアが容易な
半導体装置を提供すること。 【解決手段】半導体モジュールとマザーボード３とはＣ
ｕバンプ４₁ ，４₂ が互いに接触することにより電気的
に接続され、半導体モジュールとマザーボード３とは絶
縁性熱可塑性樹脂バンプ２により機械的に接続されてい
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、一の基板と他の基
板または半導体素子とをバンプにより電気的に接続して
なる半導体装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体技術の一つとして、フリップチッ
プボンディング法による実装技術がある。図１０にフリ
ップチップボンディング法によりマザーボード７１に半
導体モジュール７２を実装した様子を示す。

【０００３】半導体モジュール７２の電極パッド（不図
示）上にはワイヤボンディング法により形成された金バ
ンプ７３が設けられている。この金バンプ７３上には導
電性の熱可塑性樹脂である熱可塑性樹脂の銀ペースト７
４が所定量転写されている。

【０００４】一方、マザーボード７１には電極パッド７
５が設けられている。この電極パッド７５はフリップチ
ップボンディング法により金バンプ７３および銀ペース
ト７４に接続され、これにより、マザーボード７１と半
導体モジュール７２とは電気的および機械的に接続され
ている。

【０００５】ここで、金バンプ７３のワイヤ切断部（先
端の柱状部）はバンプ高さの調整の役目を果たしてい
る。また、転写された銀ペースト７４はワイヤ切断部に
よりバンプ形成領域内に収まるので、銀ペースト７４が
金バンプ７３からはみ出さない良好な接続が実現され
る。

【０００６】しかしながら、この種の実装技術には以下
のような問題がある。この実装技術を用いた場合、リペ
アは、マザーボード７１と半導体モジュール７２とを分
離して、マザーボード７１に新たな半導体モジュールを
接続することにより行なう。ところが、分離時に電極パ
ッド７５に銀ペースト７４が残ってしまう。

【０００７】このため、新たな半導体モジュールを接続
する際に、過剰の銀ペーストがしみでて、隣接する金バ
ンプ同士がショートする恐れがある。このようなショー
トは微細化（高集積化）が進むほど起こり易くなる。し
たがって、この実装技術には、微細化が進んだ場合に、
リペアが困難になるという問題がある。

【０００８】図１１は、従来の他の実装技術を示す模式
図である。図中、８１はチップ搭載用基板としてのガラ
ス基板を示しており、このガラス基板８１には対応電極
としてのＩＴＯ電極８２が形成されている。

【０００９】また、図中、８３は半導体チップであるド
ライバＬＳＩを示しており、このドライバＬＳＩ８３に
はアルミニウムからなる電極パッド８４が形成され、そ
の上にはインジウムバンプ８５が形成されている。

【００１０】隣り合う電極パッド８４（インジウムバン
プ８５）の間には接着樹脂８６が形成されている。この
接着樹脂８６の形成方法は以下の通りである。まず、電
極パッド８４、インジウムバンプ８５を形成し、続いて
全面に絶縁性感光性接着樹脂層をスピンコート法で塗布
して形成した後、プリベークを行なう。この後、フォト
リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、イン
ジウムバンプ８５上の感光性接着樹脂層を選択的に除去
して、接着樹脂８６が完成する。

【００１１】ガラス基板８１とドライバＬＳＩ８３とは
以下のようにして接続される。すなわち、ＩＴＯ電極８
２とインジウムバンプ８５との位置合せを行なった後、
圧接ヘッドによりガラス基板８１とドライバＬＳＩ８３
とを加熱加圧することにより、ＩＴＯ電極８２とインジ
ウムバンプ８５とを低温で一括溶着する。

【００１２】ＩＴＯ電極８２とインジウムバンプ８５と
の溶着により主として電気的な接続がなされ、隣接する
ＩＴＯ電極８２により接着樹脂８６が挟まれことにより
主として機械的な接続がなされる。ただし、この段階で
はまだ接着樹脂８６は硬化していないので、容易にガラ
ス基板８１とドライバＬＳＩ８３とを分離できる。

【００１３】この状態で電気的接続の検査を行なって、
接続不良がある場合はリペアを行なう。そして、電気的
接続が良好であることを確認したら、フルキュアで接着
樹脂８６を硬化させ、ガラス基板８１とドライバＬＳＩ
８３との機械的接続が完了する。

【００１４】しかしながら、この種の実装技術には以下
のような問題がある。接着樹脂として感光性接着樹脂を
用いているので、一度感光硬化してしまうと取り外しが
容易でなく、リペアが困難であるという問題がある。ま
た、接着樹脂８６の形成にスピンコート法を用いている
ので、無駄な感光性接着樹脂（余剰材）が発生するとう
問題がある。さらに、フォトリソグラフィ法を用いるの
で、溶剤の使用とそのための処理施設が必要であるとい
う問題がある。すなわち、今後、省資源化、省エネルギ
ー化等の対環境性の向上を目指す製造業として時代に逆
行するという問題がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、半導体モ
ジュールに設けた銀ペースト・金バンプとマザーボード
の電極パッドとにより、マザーボードと半導体モジュー
ルとを電気的および機械的に接続するという従来の実装
技術にあっては、リペアの際に過剰の銀ペーストがしみ
でるので、微細化が進んだ場合に、しみでた銀ペースト
により隣接する金バンプ同士がショートするという問題
がある。

【００１６】また、半導体チップに設けた感光性接着樹
脂により、半導体チップとチップ搭載用基板との機械的
接続を行ない、チップ搭載用基板に設けたＩＴＯ電極と
半導体チップに設けたインジウムバンプの溶着により、
半導体チップとチップ搭載用基板との電気的接続を行な
うという従来の実装技術にあっては、感光性接着樹脂を
用いているのでリペアが困難である問題がある。さら
に、接着樹脂の形成にスピンコート法およびフォトリソ
グラフィ法を用いるので、無駄な感光性接着樹脂（余剰
材）が発生したり、溶剤の使用とそのための処理施設が
必要となり、省資源化、省エネルギー化等の対環境性の
向上が困難であるという問題がある。

【００１７】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、微細化が進んでもリペ
アが容易な半導体装置およびその製造方法を提供するこ
とにある。さらに、本発明は、このような半導体装置を
対環境性の低下を招かずに製造できる半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体装置（請求項１）は、第１の基
板と、半導体素子を有する第２の基板とが、電気的およ
び機械的に接続されてなり、前記第１の基板と前記第２
の基板とはこれら基板の一方に設けられた金属バンプ
と、これら基板の他方に設けられた金属バンプまたは電
極パッドとが互いに触することにより電気的に接続さ
れ、前記第１の基板と前記第２の基板とは絶縁性熱可塑
性樹脂バンプにより機械的に接続されていることを特徴
とする。

【００１９】本発明に係る他の半導体装置（請求項２）
は、上記半導体装置（請求項１）において、前記絶縁性
熱可塑性樹脂バンプの所定の部分が分離する形状である
ことを特徴とする。具体的には例えばつづみ形状があげ
られる。

【００２０】本発明に係る他の半導体装置（請求項３）
は、上記半導体装置（請求項１）において、前記第１の
基板がマザーボード、前記第２の基板が半導体モジュー
ルまたは半導体チップであることを特徴とする。

【００２１】本発明に係る半導体装置の製造方法（請求
項４）は、金属バンプが形成された第１の基板の表面に
絶縁性熱可塑性樹脂バンプを形成し、金属バンプまたは
電極パッドが形成された第２の基板の表面に絶縁性熱可
塑性樹脂バンプを形成する工程と、前記第１の基板の金
属バンプおよび絶縁性熱可塑性樹脂バンプが、それぞ
れ、前記第２の基板の金属バンプまたは絶縁性熱可塑性
樹脂バンプに接触するように、前記第１の基板と前記第
２の基板とを熱圧着する工程とを有することを特徴とす
る。

【００２２】本発明に係る他の半導体装置の製造方法
（請求項５）は、上記半導体装置の製造方法（請求項
４）において、前記絶縁性熱可塑性樹脂バンプを静電転
写法またはインクジェット法を用いて所定の領域に直接
形成することを特徴とする。

【００２３】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項６）は、基板と半導体素子とが電気的および機械的に
接続されてなり、前記基板と前記半導体素子とは、前記
基板に形成された配線と前記半導体素子に形成された金
属バンプとが互いに触することにより電気的に接続さ
れ、前記基板と前記半導体素子とは、熱可塑性のエンジ
ニアプラスチック膜により機械的に接続されていること
を特徴とする。

【００２４】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項７）は、上記半導体装置（請求項６）において、前記
配線と前記金属バンプとの接続部は、シキソトロピ−流
体により保護されていることを特徴とする。

【００２５】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項８）は、上記半導体装置（請求項６）において、前記
シキソトロピ−流体の表面に被膜が形成されていること
を特徴とする。

【００２６】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法（請求項９）は、配線が形成された基板の表面に熱
可塑性のエンジニアプラスチック膜を形成する工程と、
前記基板の配線が半導体素子に形成された金属バンプに
接触し、前記基板のエンジニアプラスチック膜が前記半
導体素子の前記金属バンプ以外の部分に接触するよう
に、前記基板と前記半導体素子とを熱圧着する工とを有
することを特徴とする。

【００２７】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法（請求項１０）は、上記半導体装置の製造方法（請
求項９）において、前記熱圧着工程の後に、前記基板と
前記半導体素子との間にシキソトロピ−流体を注入し、
このシキソトロピ−流体により前記配線と前記金属バン
プとの接続部を保護することを特徴とする。

【００２８】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法（請求項１１）は、上記半導体装置の製造方法（請
求項９）において、光または熱を利用して前記シキソト
ロピ−流体の表面に被膜を形成することを特徴とする。

【００２９】ここで、上記エンジニアプラスチック膜と
は、ポリオレフィン系ではない耐熱性のあるプラスチッ
ク膜をいう。例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリアリレート、
ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイ
ミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの膜であ
る。

【００３０】また、シキソトロピ−流体としては、例え
ば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、タルク、ア
ルミナ、ガラスなどのフィラーが添加された１、２ポリ
ブタジエン、不飽和ポリエスエル、アクリルオリゴマ
ー、シリコーンオイル、鉱物油、植物油などである。

【００３１】［作用］本発明（請求項１〜請求項５）に
よれば、第１の基板と第２の基板とは金属バンプと金属
バンプまたは電極パッドの接触により電気的に接続され
ているので、従来の溶着による接続の場合とは異なり、
リペアの際に銀ペーストがしみでて、隣接する金属バン
プ同士がショートするという問題は生じない。また、リ
ペアの際に過剰の絶縁性熱可塑性樹脂バンプが生じ絶縁
性熱可塑性樹脂がしみでても、導電物のしみだしとは異
なり、ショートの問題は生じない。したがって、微細化
が進んでも容易にリペアを行なえる。

【００３２】また、本発明（請求項２）では、第１の基
板と第２の基板とを分離する場合に、絶縁性熱可塑性樹
脂バンプの所定の部分が分離する。このため、絶縁性熱
可塑性樹脂バンプが複数あった場合に、分離箇所のばら
つきは生じないので、第２の基板を別の第２の基板と取
り替えるとき（リペア時）に、第１の基板をそのまま使
用することができ、第１の基板をリサイクルできるよう
になる。

【００３３】本発明（請求項４、請求項５）によれば、
絶縁性熱可塑性樹脂バンプは所定の領域に直接形成され
るので、感光性接着樹脂層を用いた従来の場合とは異な
り、余剰部材が生じるなどの問題は起こらないので、対
環境性の向上を図ることができる。

【００３４】本発明（請求項６〜請求項１２）によれ
ば、基板と半導体素子とは配線と金属バンプの接触によ
り電気的に接続されているので、従来の溶着による接続
の場合とは異なり、リペアの際に銀ペーストがしみで
て、隣接する金属バンプ同士がショートするという問題
は生じない。また、リペアの際に過剰のエンジニアプラ
スチック膜がしみでても、エンジニアプラスチック膜は
絶縁物であるので、導電物のしみだしとは異なり、ショ
ートの問題は生じない。したがって、微細化が進んでも
容易にリペアを行なえる。

【００３５】また、エンジニアプラスチック膜は接着性
が高いため（特に、金属やガラスやセラミックス等の無
機物に対する接着性は高い）、エンジニアプラスチック
膜の接着面積を小さくしても強さの十分な機械的接続が
得られる。

【００３６】したがって、エンジニアプラスチック膜と
基板との膨張係数の違いや、エンジニアプラスチック膜
と半導体素子との膨張係数の違いにより歪みが生じて
も、その歪みは十分に小さいものとなるので、膨張係数
の違いによる歪みによる金属バンプの破断などによる接
続不良を防止できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態（実施形態）を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る半導体装置の概略構成を示す模式図である。

【００３８】図中、１は半導体モジュールを示してお
り、この半導体モジュール１は熱可塑性樹脂であるポリ
アミド樹脂が約７０重量％、ＳｉＯ₂ 微粒子が約３０重
量％の組成を有する絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２によ
り、マザーボード３に機械的に接続されている。絶縁性
熱可塑性樹脂バンプ２は半導体モジュール１およびマザ
ーボード３にそれぞれ設けた絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
を融着して形成したものである。

【００３９】また、半導体モジュール１およびマザーボ
ード３にはそれぞれＣｕバンプ４₁、Ｃｕバンプ４₂ が
設けられており、これらＣｕバンプ４₁ ，４₂ が互いに
接触することにより、半導体モジュール１とマザーボー
ド３とは電気的に接続されている。

【００４０】このとき、Ｃｕバンプ４₁ ，４₂ は電気的
に接続されているが、機械的にはほとんど接続されてお
らず、絶縁性熱可塑性樹脂バンプにより主として機械的
に接続されている。

【００４１】さらに、絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２には
収縮力が働き、この収縮力により常にＣｕバンプ４₁ ，
４₂ 間に上下間をかしめる力が働くことになり、電気的
にも機械的にも信頼性の高い接続が得られる。

【００４２】次に図２、図３の工程図を用いて本実施形
態の半導体装置の製造方法について説明する。まず、図
２（ａ）に示すように、部品（不図示）が搭載され、一
辺に接続用端子５としての５０μｍ角、ピッチ１００μ
ｍのパッド上にＣｕバンプ４₁ （厚さ５μｍ）が形成さ
れた半導体モジュール１の接続領域ＡにＷ（タングステ
ン）ワイヤにより負電荷を帯電させる。このとき、接続
領域Ａ内の接続用端子５に接した周縁部分では、電荷が
吸収された帯電したない。静電潜像は図２（ｂ）に示し
た領域Ｂ内に形成される。

【００４３】次に図２（ｃ）に示すような除電シート６
を用意する。この除電シート６は、支持体としての厚さ
５０μｍのポリエステルフィルム７と、このポリエステ
ルフィルム７上にスパッタ法により形成された透明電極
としての厚さ５００ｎｍのＩＴＯ層８と、このＩＴＯ層
８上に形成された光導電層９とから構成されている。こ
の光導電層９は、フタロシアニン顔料からなる厚さ０．
２μｍのキャリア発生層と、ポリＮビニルカルバゾール
（ＰＶＫ）からなる厚さ１０μｍのキャリア輸送層とか
ら構成されている。この除去シート６はＩＴＯ電極８側
から光を照射すると被照射部の光導電層９の抵抗が下が
り、光導電層９の表面に電荷が接している場合は低抵抗
化により表面の電荷が吸収される。

【００４４】次に図２（ｄ）に示すように、除電シート
６をアース電位に接地した状態で、真空圧着により除電
シート６の光導電層９を半導体モジュール１の接続領域
Ａに密着させる。この状態でＩＴＯ電極８側から半導体
レーザによりレーザ光を照射する。レーザ光が照射され
た部分の負電荷は消滅するので、図２（ｅ）に示すよう
に、領域Ｃに潜像が残る。電極間に潜像が形成された様
子をモデル的な断面図で示したのが図３（ａ）である。

【００４５】次に同図（ｃ）に示すように、除電シート
６を介して接続領域に半導体レーザ光を照射して、所望
の描画パターンを形成した後、図３（ａ）に示すよう
に、除電シート６を剥離する。

【００４６】上述したように、レーザ光が照射された部
分の負電荷は消滅するので、図３（ａ）に示すように、
接続領域には上記描画パターンに対応した静電潜像パタ
ーン１１が形成される。

【００４７】次に図３（ｂ）に示すように、静電潜像パ
ターン上に現像用トナー１２を散布して現像を行なう。
ここでは、現像用トナー１２として、熱変形温度１８０
℃、融点２２５℃のポリアミド樹脂と平均粒径０．１μ
ｍのＳｉＯ₂ 微粒子とがそれぞれ重量比でほぼ７対３と
なるように混合したものに、電荷制御剤を０．１重量％
加えて平均粒径３μｍとなった微粒子を用いた。

【００４８】次に図３（ｃ）に示すように、半導体モジ
ュール１を赤外線ヒータで局所的に２４０℃に昇温し、
現像トナー１２の定着を行なって、平均径３０μｍφ、
最大高さ６μｍの凸状の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２₁
を形成する。そして、同様の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
２₂ をマザーボード３にも形成する。なお、絶縁性熱可
塑性樹脂バンプ２₁ ，２₂ を広い領域に形成した場合、
除去シート６を用いずに領域Ｂの潜像に直接現像用トナ
ー１２を塗布して形成しても良い。

【００４９】この後、半導体モジュール１の絶縁性熱可
塑性樹脂バンプ２₁ 、Ｃｕバンプ４₁ と、マザーボード
３の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２₂ 、Ｃｕバンプ４₂ と
のそれぞれの位置合わせを行なう。

【００５０】次に２２０℃に保持した状態で対応するバ
ンプ対が接触する位置まで半導体モジュール１とマザー
ボード３とを圧着した後、２３０℃まで昇温して３０秒
保持することにより、上下の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
２₁ ，２₂ を融着させ、これら絶縁性熱可塑性樹脂バン
プ２₁ ，２₂ の収縮力によりモジュールの固定（機械的
接続）を行なう。

【００５１】このとき、電気的接続は予め形成しておい
たＣｕバンプ４₁ ，４₂ 間の接触だけとなるが、Ｃｕバ
ンプ４₁ ，４₂ 間には絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２₁ ，
２₂の収縮力によりつねに上下間をかしめる力が働くの
で、良好な電気的な接続が達成される。

【００５２】ここで、融着時に絶縁性熱可塑性樹脂バン
プ２₁ ，２₂ を一様に加熱しても、熱伝導により、絶縁
性熱可塑性樹脂バンプ２₁ ，２₂ のうちモジュール側、
マザーボード側に接している部分は温度が低く、モジュ
ール側およびマザーボード側から離れた部分は温度が高
いという温度勾配が生じる。

【００５３】このため、主に絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
２₁ ，２₂ の先端部のみが融解した状態となる。この結
果、絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２₁ ，２₂ の先端部に生
じる表面張力により、一体化された絶縁性熱可塑性樹脂
バンプ２₁ ，２₂ （＝２）の形状はつづみ形を保ったま
ま固化する。

【００５４】なお、融解時の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
２₁ ，２₂ の粘度はフィラーにより調整可能で、流れで
ない粘度としていることは言うまでも無い。このように
して形成された半導体装置の接続部（樹脂バンプ部）の
引っ張り強度を測定したところ、１樹脂バンプ当たり５
０ＭＰａであり、充分な接着強度が得られることを確認
した。また、１電極バンプ当たりの接触抵抗は３０ｍΩ
であり、装置駆動に関して問題が無いことを確認した。

【００５５】また、信頼性に関しては、６０℃９０％
Ｒ．Ｈ．の高温高湿雰囲気中で１０００時間放置後も樹
脂バンプの接着強度、電極バンプの接触抵抗ともに変化
せず、信頼性に関しても問題が無いことを確認した。

【００５６】また、絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２はつづ
み形なので、半導体モジュール１とマザーボード３とを
引き離す方向に荷重をかけながら絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプ２を融点付近まで昇温することにより、ほぼ絶縁性
熱可塑性樹脂バンプ２の中央部で分離が容易に起こるの
で、リペアは簡単に行なえる。

【００５７】また、半導体モジュール１とマザーボード
３とはＣｕバンプ同士の単なる接触により電気的に接続
されているので、従来の溶着による接続の場合とは異な
り、リペアの際に銀ペーストがしみでて、隣接するＣｕ
バンプ同士がショートするという問題は生じない。ま
た、リペアの際に、分離のばらつきにより過剰の絶縁性
熱可塑性樹脂バンプが生じて絶縁性熱可塑性樹脂がしみ
でても、導電物のしみだしとは異なり、ショートの問題
は生じない。したがって、微細化が進んでも容易にリペ
アを行なえる。

【００５８】また、分離後の絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
２₁ ，２₂ の樹脂量は熱圧着前の初期の樹脂量とほとん
ど変わらないため、同一条件で熱圧着の再現性があり、
半導体モジュール１、マザーボード３ともに複数回の使
用、つまり、リサイクルが可能となる。さらに、半導体
モジュール等の回収後、樹脂バンプ材料を融点以上に昇
温することにより、容易に樹脂バンプを分解でき、樹脂
バンプ材料の回収・リサイクルが可能となる。

【００５９】また、本実施形態の製造方法によれば、ス
ピンコート法やフォトリソグラフィ工程を用いずに、絶
縁性熱可塑性樹脂バンプ２₁ ，２₂ を所定の領域に選択
的に直接形成できる。したがって、スピンコート法やフ
ォトリソグラフィ法を用いた従来の製造方法に比べて、
余剰材や溶剤がなく省資源化を図ることができる。

【００６０】また、溶剤関連の複雑で大きな処理施設も
不要となる。すなわち、本実施形態の場合、静電工程、
除電工程、現像工程および熱圧着工程の機能を組み込ん
だ卓上コピー機のような簡単な樹脂バンプ形成装置で済
み、製造スーペスが小さくて済む。

【００６１】このように本実施形態によれば、、対環境
性（省資源、省エネルギー）の向上を考慮した製造業の
基本姿勢を満足できるものである。また、本実施形態の
製造方法は、既に部品が搭載され、表面に凹凸を有する
マザーボード上にも選択的にかつ容易に樹脂バンプを直
接形成できるという利点がある。さらに、本実施形態の
製造方法は、半導体モジュールの端面や３次元的形状を
持つ部分等、従来のフォトリソグラフィ法が適応不可で
あった領域にも容易に樹脂バンプを形成でき、次世代の
３次元実装に適するものである。

【００６２】また、本実施形態では、半導体モジュール
１とマザーボード３とを金属バンプ（Ｃｕバンプ４₁ ，
４₂ ）により電気的に接続しているが、半導体モジュー
ル１に金属バンプを設け、マザーボード３に電極パッド
を設けて、金属バンプと電極パッドとにより電気的に接
続しても良い。 （第２の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態に
係る半導体装置の概略構成を示す模式図である。なお、
以下の図において、前出した図と同一符号（添字が異な
るものを含む）は同一部分または相当部分を示し、詳細
な説明は省略する。

【００６３】本実施形態は、一つのマザーボード３に複
数の半導体モジュール１を搭載した例である。マザーボ
ード３と半導体モジュール１とは、第１の実施形態と同
様に、絶縁性熱可塑性樹脂バンプおよびＣｕバンプによ
り電気的、機械的に接続されている。図中、１４は絶縁
性熱可塑性樹脂バンプおよびＣｕバンプによる接続部を
示している。

【００６４】マザーボード３にはフレキシブル樹脂フィ
ルム上に入出力用配線を形成してなるコネクター１３も
搭載されている。このコネクター１３は図示しない外部
入出力端子に接続されている。このコネクター１３も同
様に絶縁性熱可塑性樹脂バンプおよびＣｕバンプにより
電気的および機械的に接続されている。

【００６５】半導体モジュール１のリペアは、半導体モ
ジュール１を引き離す方向に僅かに荷重をかけながら接
続部１４を２２５℃まで昇温する。これにより、融着さ
れた二つの絶縁性熱可塑性樹脂バンプのほぼ中央付近で
分離が起きる。分離後の絶縁性熱可塑性樹脂バンプは平
均径３０μｍφ、最大高さ６μｍでほぼ融着前の凸状の
絶縁性熱可塑性樹脂バンプと同じ形状であった。

【００６６】次にマザーボード３の絶縁性熱可塑性樹脂
バンプと新たな半導体モジュール（例えば、より上位機
種の半導体モジュール）の規格化された端子用電極間に
第１の実施形態と同様の方法により絶縁性熱可塑性樹脂
バンプを形成する。

【００６７】最後に、マザーボード３の絶縁性熱可塑性
樹脂バンプと新たな半導体モジュールの絶縁性熱可塑性
樹脂バンプとの位置合せを行なった後、新たな半導体モ
ジュールの絶縁性熱可塑性樹脂バンプとマザーボード３
上に残っている絶縁性熱可塑性樹脂バンプとを２２５℃
の加熱により融着させて再度接続を行なう。

【００６８】上述したように、融着された二つの絶縁性
熱可塑性樹脂バンプのほぼ中央付近で分離が起き、ほぼ
融着前の凸状の絶縁性熱可塑性樹脂バンプと同じ形状と
なるので、マザーボード３のリサイクルが可能となる。
これにより、端子用電極が規格化された半導体モジュー
ル１を用いた場合には、容易にバージョンアップを図れ
る。 （第３の実施形態）図５は、本発明の第３の実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す模式図である。

【００６９】本実施形態の製造方法が第１の実施形態の
それと異なる点は、静電転写法を用いて絶縁性熱可塑性
樹脂バンプを半導体チップおよび半導体モジュールの所
定の領域に選択的に直接形成することにある。

【００７０】まず、アルミニウム層上に光導電層を形成
してなる感光ドラム２０をスコロトロン帯電により表面
電位が−５００Ｖとなるように均一に帯電させる。次に
レーザ光を用いたパターニングにより、所望のパターン
の静電潜像を形成する。

【００７１】この後、現像用トナー２１を用いて現像を
行なう。ここで、現像用トナー２１としては、熱変形温
度１６５℃、融点１７９℃のポリアセタール樹脂に平均
粒径０．０５μｍのＳｉＯ₂ 微粒子を重量比でほぼ７対
３となるように混合したものに、電荷制御剤を０．１重
量％加えて平均粒径１μｍとなった微粒子を用いた。

【００７２】次に現像パターンを変形可能な中間転写用
ローラ２２に転写した後、１７９℃に設定した赤外線ヒ
ータ２３により現像用トナー２１の先端部を局所的に加
熱して現像用トナー２１の融着を行なうことにより絶縁
性熱可塑性樹脂バンプを形成する。

【００７３】次に上記絶縁性熱可塑性樹脂バンプを半導
体チップ２４上の所定の領域に再転写する。このように
して形成された絶縁性熱可塑性樹脂バンプは平均径１０
μｍφ、平均高さ３μｍであった。なお、半導体チップ
２４には予めＣｕバンプが形成されている。

【００７４】次に半導体モジュールを用意する。この半
導体モジュールには半導体チップ２４と同様の方法によ
り絶縁性熱可塑性樹脂バンプが形成されている。また、
Ｃｕバンプも形成されている。

【００７５】次に半導体チップ２４の絶縁性熱可塑性樹
脂バンプ、Ｃｕバンプと、半導体モジュールの絶縁性熱
可塑性樹脂バンプ、Ｃｕバンプとの位置合わせを行なっ
た後、半導体チップ２４と半導体モジュールとを１８０
℃の状態で３０秒保持して圧着する。これにより、半導
体チップ２４と半導体モジュールとは、電気的および機
械的に良好に接続される。

【００７６】本実施形態でも第１の実施形態と同様な効
果が得られる。さらに、本実施形態の製造方法によれ
ば、スクリーン印刷を用いた方法に比べて、凹凸が大き
い半導体チップ、半導体モジュール等の基板や曲率が大
きい基板上に容易に絶縁性熱可塑性樹脂バンプを形成で
きる。 （第４の実施形態）図６は、本発明の第４の実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

【００７７】本実施形態の製造方法が第１の実施形態の
それと異なる点は、インクジェット法を用いて絶縁性熱
可塑性樹脂バンプを半導体チップおよび半導体モジュー
ルの所定の領域に選択的に直接形成することにある。

【００７８】まず、図６（ａ）に示すように、インクと
して、熱可塑性樹脂としての熱変形温度２２０℃、融点
２５５℃のポリエチレンテレフタレート樹脂からなる平
均粒径１μｍの樹脂微粒子２５と、平均粒径０．１μｍ
のＳｉＯ₂ 微粒子（不図示）と、エタノール溶媒２６と
がそれぞれ重量比でほぼ３対１対１２となるように混合
して分散したものを準備する。

【００７９】次に同図（ａ）に示すように、２０μｍφ
のノズルから１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で上記インクを噴出
させて、半導体モジュール１上の樹脂バンプ形成領域に
選択的に付着させる。半導体モジュール１に付着したイ
ンク中の微粒子群（樹脂微粒子、ＳｉＯ₂ 微粒子）は冷
却されて直ちに固化する。なお、樹脂バンプ形成領域に
はあらかじめポリエチレンテレフタレート樹脂専用のプ
ライマーを同じくインクジェット法で薄くコートしてお
く。

【００８０】次に図６（ｂ）に示すように、エタノール
溶媒２６の揮発後、赤外線ヒータにより局所的に２６０
℃に昇温して樹脂微粒子群を融着させ、平均２８μｍ
φ、中心高さ３μｍの絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２₁ を
形成する。

【００８１】次に図６（ｃ）に示すように、同一条件で
同一樹脂バンプ形成領域に４回重ね書きと融着を行なっ
て、平均３５μｍφ、中心高さ１５μｍの絶縁性熱可塑
性樹脂バンプ２₁ ´を形成する。

【００８２】最後に、このような絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプ２₁ ´がそれぞれ複数個形成された半導体モジュー
ル１と図示しない搭載基板との位置合わせを行なった
後、赤外線照射ヒータで局所的に２６０℃に昇温するこ
とにより、半導体モジュール１の絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプ２₁ ´と搭載基板のそれとを融着して、半導体モジ
ュール１の固定を行なう。

【００８３】このようにして得られた半導体装置の接続
状態を調べたところ、電気的接続および機械的接続とも
に良好であることを確認した。 （第５の実施形態）図７、本発明の第５の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

【００８４】本実施形態の製造方法が第４の実施形態の
それと異なる点は、溶媒に樹脂微粒子群を溶かしたもの
の代わり、融液状態の絶縁性熱可塑性樹脂を樹脂バンプ
形成領域にインクジェット法により選択的に付着して、
絶縁性熱可塑性樹脂バンプを選択的に直接形成すること
にある。

【００８５】まず、絶縁性熱可塑性樹脂として、熱変形
温度１８０℃、融点１９０℃のポリエーテルサルフォン
樹脂と平均粒径０．０５μｍのＳｉＯ₂ 微粒子とがそれ
ぞれ重量比でほぼ３対１となるように混合されたものを
用意する。

【００８６】次いでインク溜め部およびノズルまでのイ
ンク導入部の温度を２００℃に設定し、２０μｍφのノ
ズル先端を３５０℃に加熱し、押し出し圧力３ｋｇ／ｃ
ｍ³の条件でノズル口から絶縁性熱可塑性樹脂の融液
（インク）を噴出させて、半導体モジュールの樹脂バン
プ形成領域に選択的に付着させる。

【００８７】融液状態の絶縁性熱可塑性樹脂は半導体モ
ジュール上で直ちに固化し、図７（ａ）に示すように、
平均２５μｍφ、中心高さ５μｍの樹脂バンプ２₂ が形
成される。

【００８８】次に図７（ｂ）に示すように、同一条件で
同一樹脂バンプ形成領域に３回重ね書きを行なって、平
均３０μｍφ、中心高さ２０μｍの絶縁性熱可塑性樹脂
バンプ２₂ ´を形成する。

【００８９】最後に、このような絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプ２₂ ´がそれぞれ複数個形成された半導体モジュー
ル１と図示しない搭載基板との位置合わせを行なった
後、赤外線照射ヒータで局所的に１９５℃に昇温するこ
とにより、半導体モジュール１の絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプ２₂ と搭載基板のそれとを融着して、半導体モジュ
ール１の固定を行なう。

【００９０】このようにして得られた半導体装置の接続
状態を調べたところ、電気的接続および機械的接続とも
に良好であることを確認した。 （第６の実施形態）図９は、本発明の第６の実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

【００９１】まず、図９（ａ）に示すように、半導体素
子３１に形成された複数の金属バンプ３２と、配線基板
３３の図示しない配線に形成された複数の電極パッド３
４との位置合せを行なう。

【００９２】ここで、配線基板３３上には接着用パッド
３５を介してエンジニアプラスチック膜３６が設けられ
ている。エンジニアプラスチック膜３６が設けられてい
る位置は電極パッド３４で囲まれた領域の中央部であ
る。また、エンジニアプラスチック膜３６の高さは金属
バンプ３２のそれ以上とする。エンジニアプラスチック
膜３６は、半導体素子３１と配線基板３３とを機械的に
接続するためのものである。

【００９３】なお、接着用パッド３５は、配線基板３３
の材料がガラスエポキシ等の有機物である場合は必要で
あるが、ガラス、セラミック等の無機物である場合に
は、エンジニアプラスチック膜３６と配線基板３３との
接着性が良好であるため不要である。

【００９４】次に図９（ｂ）に示すように、加圧装置３
７を用いて半導体素子３１をエンジニアプラスチック膜
３６の軟化温度または溶融温度以上の温度で配線基板３
３に加圧接着する。この後、エンジニアプラスチック膜
３６の温度を室温にまで下げる。

【００９５】この結果、半導体素子３１と配線基板３３
とは、エンジニアプラスチック膜３６により機械的に接
続され、金属バンプ３２および電極パッド３４により電
気的に接続される。

【００９６】この電気的接続は、加熱されたエンジニア
プラスチック膜３６を室温にまで下げる際に、エンジニ
アプラスチック膜３６に冷却収縮が起こり、金属バンプ
３２と電極パッド３４との圧着が強くなるので、非常に
良好なものとなる。したがって、金属バンプ３２と電極
パッド３４との接続不良は生じることはない。

【００９７】また、エンジニアプラスチック膜３６の接
着面積は、エンジニアプラスチック膜３６の種類により
多少異なるが、接着時の面積が半導体素子３１の面積の
５〜１０％であることが適切である。この範囲の接着面
積であれば、半導体素子３１が外力により脱落しない接
着強度が得られる。

【００９８】接着面積が大きいほど、接着強度は強くな
るが、必要以上の接着強度は得る必要はない。これは接
着面積が大きくなると、膨張係数の影響が大きくなり、
反りによる金属バンプ３２と電極パッド３４との接触不
良が生じるからである。

【００９９】一方、接着面積を上記範囲程度の小面積と
することにより、膨張係数の違いによる反りの発生は著
しく減少する。エンジニアプラスチック膜３６として、
例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホ
ン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート等があげられる。

【０１００】次に図９（ｃ）に示すように、半導体素子
３１と配線基板３３との間に、光反応性を有するシキソ
トロピー流体３８を注入する。このシキソトロピー流体
３８により、金属バンプ３２と電極パッド３４との接続
部は、腐食の原因となる腐食性物質を含む外気に晒され
なくなるので、腐食による接続不良を防止できる。ま
た、温度変化などにより、シキソトロピー流体３８の表
面に外力がかかっても流動化するため外力を緩和でき
る。

【０１０１】シキソトロピー流体３８としては、例え
ば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、タルク、ア
ルミナ、ガラスなどのフィラーが添加されたシキソ性を
有する流体に、流動成分として二重結合を内在する流動
性液体、例えば、１、２ポリブタジエン、不飽和ポリエ
スエル、アクリルオリゴマー、シリコーンオイル、鉱物
油、植物油およびこれらの混合物等を含んだものがあげ
られる。

【０１０２】最後に、図９（ｄ）に示すように、シキソ
トロピー流体３８の表面に光を照射して上記表面にスキ
ン層（被膜）３９を形成する。このスキン層３９によ
り、外部からシキソトロピー流体３８内に腐食性物質が
侵入することを確実に防止できる。これにより、シキソ
トロピー流体３８による接続不良防止効果は極めて高い
ものとなる。

【０１０３】また、スキン層３９により、注入後、シキ
ソトロピー流体３８が半導体素子３１と配線基板３３と
の間から流出することを防止できる。もちろん、シキソ
トロピー流体３８としては、注入後は静止状態となり流
出が起こらないものを用いることが望ましい。ただし、
この場合も流動性は維持されるので、外力緩和効果は失
われない。

【０１０４】また、配線基板３３と半導体素子３１と
は、配線と金属バンプ３２との接触により電気的に接続
されているので、従来の溶着による接続の場合とは異な
り、リペアの際に銀ペーストがしみでて、隣接する金属
バンプ３２同士がショートするという問題は生じない。
また、リペアの際に過剰のエンジニアプラスチック膜３
６がしみでても、エンジニアプラスチック膜３６は絶縁
物であるので、導電物のしみだしとは異なり、ショート
の問題は生じない。したがって、微細化が進んでも容易
にリペアを行なえる。

【０１０５】次に本実施態様の製造方法についてさらに
詳細に述べる。半導体素子３１の電極部はアルミニウム
から形成され、パッシベーション膜より僅かに窪んでい
る。金属バンプ３２は、この半導体素子３１のＡｌ電極
部をパッシベーション膜より高くするためのものであ
る。

【０１０６】金属バンプ３２の形成方法としては、例え
ば、Ａｌ電極部上に接着層や拡散防止層を設け、電気メ
ッキにバンプを形成する湿式バンプ法や、別の支持基板
に前述と同様に金属バンプを形成しておき、この金属バ
ンプを半導体素子に転写する転写バンプ法や、ボールボ
ンディングを利用したボールバンプ法や、Ａｌ電極部上
に無電解メッキによりバンプを形成する法や、Ａｌ電極
部上にハンダ濡れ性の金属膜を着膜した後、溶融ハンダ
槽に浸積し形成する方法などがある。

【０１０７】また、金属バンプ３２としては、例えば、
金、銅、ニッケルまたは錫−鉛−インジウムからなるバ
ンプを単独あるいは２種類以上のバンプを積層したもの
があげられる。

【０１０８】本実施態様では、金属バンプ３２として金
バンプを用い、その形成方法としてボールバンプ法を用
いた。バンプサイズは７０×７０μｍ、高さ２０μｍ、
バンプ数は１４８個、最小ピッチは１３０μｍである。

【０１０９】本実施態様は、半導体素子３１のＡｌ電極
部に金属バンプ３２を形成したが、その代わりに、Ａｌ
電極部に対応する部分に導電粒子を配したり、電極パッ
ド３４に金属バンプ３２を形成しても良い。なお、接着
用パッド３５に対応する金属バンプは形成しない。

【０１１０】エンジニアプラスチック膜３６の厚さは電
極パッド３４よりも厚く、本実施態様では２５μｍとし
ている。接着用パッド３５はエンジニアプラスチック膜
３６よりも僅かに大きい面積にし、エンジニアプラスチ
ック膜３６の溶融温度より僅かに低い温度で加圧力を小
さくして仮接着を行なう。

【０１１１】次に金属バンプ３２と電極パッド３４との
位置合せを行なった後、エンジニアプラスチック膜３６
の溶融温度よりも僅かに高い温度で１０Ｋｇｆで加圧接
着する（図９（ａ）、図９（ｂ））。

【０１１２】エンジニアプラスチック膜３６にポリフェ
ニレンサルファイドを用いた場合、仮接着温度は２４０
℃、加圧接着温度は２８０℃とする。リペアは溶融温度
以上の温度で加熱することにより容易に可能である。

【０１１３】本実施態様の方法に従って製造した半導体
装置について、−４０〜１００℃、各３０分づつの熱衝
撃試験を１０００サイクル行なったところ、接続不良と
なる金属バンプ３２は無かった。また、７０℃、９０％
ＲＨの高温高湿試験で１０００時間経過しても接続不良
は発生し無かった。なお、これらの試験では、金属バン
プ３２、電極パッド３４の材料に金を用い、エンジニア
プラスチック膜３６の材料にポリフェニレンサルファイ
ドを用いた。

【０１１４】また、金属バンプ３２の材料に金バンプを
用い、配線基板３３の材料にガラスを用い、電極パッド
３４（基板配線）の材料にＩＴＯを用い、エンジニアプ
ラスチック膜３６の材料にポリフェニレンサルファイド
を用い、シキソトロピー流体３８としてビニル基含有の
シリコーンオイルにシリカ粉を混入したものを用い、そ
の表面にスキン層３９を形成した半導体装置について、
同様な熱衝撃試験および高温高湿試験を行なった。

【０１１５】すなわち、上記半導体装置を−４０〜１０
０℃、各３分づつの熱衝撃試験を１０００サイクル行な
ったところ、接続不良となる金属バンプ３２は無かっ
た。また、７０℃、９０％ＲＨの高温高湿試験で１００
０時間経過しても接続不良は発生し無かった。

【０１１６】なお、本実施態様では、シキソトロピー流
体３８の表面に光を照射してスキン層３９を形成した
が、表面を加熱してスキン層３９を形成しても良い。な
お、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、金属バンプ間に絶縁性
熱可塑性樹脂バンプに形成しているので、複数の絶縁性
熱可塑性樹脂バンプを用いたが、図８に示すように、基
板２７のうち金属バンプ２８で囲まれた領域の内部に一
つの大きな絶縁性熱可塑性樹脂バンプ２９を形成しても
良い。

【０１１７】また、上記実施形態では、熱可塑性樹脂と
してポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂を
示したが、他の熱可塑塑性樹脂、例えば、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、ポリプロピレン樹脂やアクリル系樹脂でも良い。こ
れらでも良好な接続を実現することができる。

【０１１８】また、リペアの際に一体化した上下の絶縁
性熱可塑性樹脂バンプの接続部のほぼ中央で分離する他
の方法として、例えば、半導体モジュールとマザーボー
ドとを引き離す方向にわずかな荷重をかけながら、熱可
塑性樹脂の融点以下でかつ熱変形温度以上の温度範囲内
に保持するとともに、半導体モジュールとマザーボード
との間に細いヒータ線を挿入し、絶縁性熱可塑性樹脂バ
ンプを局部的に加熱して絶縁性熱可塑性樹脂バンプを切
断するという手法がある。

【０１１９】また、赤外線ヒータにより絶縁性熱可塑性
樹脂バンプを加熱する際に、半導体モジュールやマザー
ボードにダメージを与えず、絶縁性熱可塑性樹脂バンプ
のみを効率良く昇温されるように樹脂を着色（例えば輻
射熱を吸収しやすい黒色に着色）したり、樹脂バンプの
絶縁性を損なわない程度に熱伝導性のフィラーを混入し
ても良い。

【０１２０】これらの着色樹脂や熱伝導性を向上させた
樹脂が樹脂バンプの先端付近のみに形成されるように、
樹脂バンプを重ね書きして形成する際に、最上層の形成
時に現像用トナー材料もしくはインク原料を用いても良
い。

【０１２１】また、半導体モジュール等の被搭載物の状
況に応じて、現像用トナーとして、熱硬化性樹脂ビーズ
を混合して樹脂のチクソ性や樹脂バンプの機械的強度を
向上させたものを用いても良い。この場合も、熱可塑性
樹脂がベースとなっているので、リペアや分別回収が容
易な利点はそのまま生かされる。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。

【０１２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明（請求項１〜
請求項３）によれば、第１の基板と第２の基板とは金属
バンプ同士の接触により電気的に接続されているので、
従来の溶着による接続の場合とは異なり、リペアの際に
過剰な銀ペーストがしみでて、隣接する金属バンプ同士
がショートするという問題は生じない。また、リペアの
際に過剰の絶縁性熱可塑性樹脂がしみでても、導電物の
しみだしとは異なり、ショートの問題は生じない。した
がって、微細化が進んでも容易にリペアを行なえる。

【０１２３】本発明（請求項４、請求項５）によれば、
絶縁性熱可塑性樹脂バンプは所定の領域に直接形成され
るので、感光性接着樹脂層を用いた従来の場合とは異な
り、余剰部材が生じるなどの問題は起こらないので、対
環境性の向上を図ることができる。

【０１２４】本発明（請求項６〜請求項１２）によれ
ば、基板と半導体素子とは配線と金属バンプの接触によ
り電気的に接続されているので、従来の溶着による接続
の場合とは異なり、リペアの際に銀ペーストがしみで
て、隣接する金属バンプ同士がショートするという問題
は生じない。また、リペアの際に過剰のエンジニアプラ
スチック膜がしみでても、エンジニアプラスチック膜は
絶縁物であるので、導電物のしみだしとは異なり、ショ
ートの問題は生じない。したがって、微細化が進んでも
容易にリペアを行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の概
略構成を示す模式図

【図２】図１の半導体装置の前半の製造方法を示す工程
断面図

【図３】図１の半導体装置の後半の製造方法を示す工程
断面図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の概
略構成を示す模式図

【図５】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す模式図

【図６】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図

【図７】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図

【図８】本発明の変形例を示す平面図

【図９】本発明の第６の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図

【図１０】従来の実装技術を説明するための図

【図１１】従来の他の実装技術を説明するための図

【符号の説明】

１…半導体モジュール（第２の基板） ２…絶縁性熱可塑性樹脂バンプ ３…マザーボード（第１の基板） ４₁ ，４₂ …Ｃｕバンプ ５…接続用端子 ６…除電シート ７…ポリエステルフィルム ８…ＩＴＯ層 ９…光導電層 １１…静電潜像パターン １２…現像用トナー １３…コネクター １４…接続部 ２０…感光ドラム ２１…現像用トナー ２２…中間転写用ローラ ２３…赤外線ヒータ ２４…半導体チップ（第２の基板） ２５…樹脂微粒子 ２６…エタノール溶媒 ３１…半導体素子 ３２…金属バンプ ３３…配線基板 ３４…電極パッド ３５…接着用パッド ３６…エンジニアプラスチック膜 ３７…加圧装置 ３８…シキソトロピー流体 ３９…スキン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 竜朗 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 安本 恭章 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 森 三樹 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基板と、半導体素子を有する第２の
   基板とが、電気的および機械的に接続されてなり、 前記第１の基板と前記第２の基板とはこれら基板の一方
   に設けられた金属バンプと、これら基板の他方に設けら
   れた金属バンプまたは電極パッドとが互いに触すること
   により電気的に接続され、 前記第１の基板と前記第２の基板とは絶縁性熱可塑性樹
   脂バンプにより機械的に接続されていることを特徴とす
   る半導体装置。
2. 【請求項２】前記絶縁性熱可塑性樹脂バンプの形状は、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを分離する場合に、
   前記絶縁性熱可塑性樹脂バンプの所定の部分が分離する
   形状であることを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】前記第１の基板はマザーボード、前記第２
   の基板は半導体モジュールまたは半導体チップであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
4. 【請求項４】金属バンプが形成された第１の基板の表面
   に絶縁性熱可塑性樹脂バンプを形成し、金属バンプまた
   は電極パッドが形成された第２の基板の表面に絶縁性熱
   可塑性樹脂バンプを形成する工程と、 前記第１の基板の金属バンプおよび絶縁性熱可塑性樹脂
   バンプが、それぞれ、前記第２の基板の金属バンプまた
   は絶縁性熱可塑性樹脂バンプに接触するように、前記第
   １の基板と前記第２の基板とを熱圧着する工程とを有す
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】前記絶縁性熱可塑性樹脂バンプを静電転写
   法またはインクジェット法を用いて所定の領域に直接形
   成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の
   製造方法。
6. 【請求項６】基板と半導体素子とが電気的および機械的
   に接続されてなり、 前記基板と前記半導体素子とは、前記基板に形成された
   配線と前記半導体素子に形成された金属バンプとが互い
   に触することにより電気的に接続され、 前記基板と前記半導体素子とは、熱可塑性のエンジニア
   プラスチック膜により機械的に接続されていることを特
   徴とする半導体装置。
7. 【請求項７】前記配線と前記金属バンプとの接続部は、
   シキソトロピ−流体により保護されていることを特徴と
   する請求項６に記載の半導体装置。
8. 【請求項８】前記シキソトロピ−流体の表面に被膜が形
   成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体
   装置。
9. 【請求項９】配線が形成された基板の表面に熱可塑性の
   エンジニアプラスチック膜を形成する工程と、 前記基板の配線が半導体素子に形成された金属バンプに
   接触し、前記基板のエンジニアプラスチック膜が前記半
   導体素子の前記金属バンプ以外の部分に接触するよう
   に、前記基板と前記半導体素子とを熱圧着する工程とを
   有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】前記熱圧着工程の後に、前記基板と前記
    半導体素子との間にシキソトロピ−流体を注入し、この
    シキソトロピ−流体により前記配線と前記金属バンプと
    の接続部を保護することを特徴とする請求項６に記載の
    半導体装置。
11. 【請求項１１】光または熱を利用して前記シキソトロピ
    −流体の表面に被膜を形成することを特徴とする請求項
    ７に記載の半導体装置。