專利名稱：各向異性導電膜和半導體芯片的安裝方法以及半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及各向異性導電膜和半導體芯片的安裝方法以及半導體裝置，特別是涉及適合于使半導體芯片的有源元件形成面朝向基板一側來進行安裝的各向異性導電膜和半導體芯片的安裝方法以及半導體裝置。
背景技術：
在使半導體芯片的形成了電極的面朝下來進行安裝的半導體芯片的安裝方法、即所謂的倒裝芯片安裝中，經常使用各向異性導電膜。各向異性導電膜是將各向異性導電粘接劑形成為片狀的膜，也稱為ACF(各向異性導電膜)。厚度為50μm左右。通常，將其整體形成為細長的帶狀，此外，在使用前的狀態下，在其表面背面上粘貼了覆蓋膜。
此外，其材料結構的主流是，在環氧系列、聚氨酯系列等的熱硬化性樹脂中作為導電性粒子摻入了對環氧樹脂粒子等進行了諸如Ni或Au的金屬的電鍍的粒子。再者，也存在對進行了金屬電鍍的樹脂粒子再進行樹脂覆蓋的樹脂粒子。此時，在樹脂粒子相互間、或樹脂粒子與半導體芯片的凸點接觸時，通過破壞表面的樹脂覆蓋層，來確保其導電性的導通。
在此，說明使用了現有的各向異性導電膜的半導體芯片的代表性的安裝例。圖8是示出利用現有的各向異性導電膜的半導體芯片的安裝狀態的剖面圖，(1)是示出利用現有的各向異性導電膜的半導體芯片的熱壓接狀態的剖面圖，(2)是示出利用現有的各向異性導電膜在有翹曲的基板上安裝了半導體芯片的狀態的剖面圖。如圖8(1)中所示，首先在基板2的設置了布線圖形21上粘貼各向異性導電膜3。其次，在各向異性導電膜3上放置半導體芯片1，使得在半導體芯片1的電極上形成的凸點11與布線圖形21相對。再者，利用加熱加壓工具51，一邊從與設置了凸點11的面的相反一側的面對半導體芯片1進行加熱，一邊向箭頭A的方向按壓。
通過加熱，各向異性導電膜3的流動性提高，充填凸點11和布線圖形21的周圍的空間，進而，從半導體芯片1與基板2的粘接面向外部流出，粘附到半導體芯片1的側面。另一方面，導電性粒子36的一部分在被夾住的狀態下介于凸點11與布線圖形21之間。
在該熱壓接之后，各向異性導電膜3的硬化一結束，就由各向異性導電膜3將半導體芯片1與基板2粘接在一起。特別是，附著于半導體芯片1的側面的各向異性導電膜3形成鑲邊(fillet)34，使半導體芯片1與基板2的機械性連接變得牢固。此外，夾在凸點11與布線圖形21之間的導電性粒子36起到作為半導體芯片1與基板2的導通媒體的作用。
但是，在以上已說明的那樣的現有技術中發生了以下那樣的問題。
即，在各向異性導電膜3的流動性比較大的情況下，在利用加熱加壓工具51對半導體芯片1進行加熱、加壓時，不僅附著于半導體芯片1的側面、而且如圖8(1)的已附著的部分35所示，因過度地流動而附著到加熱加壓工具51上。如果頻繁地發生各向異性導電膜3的一部分附著于加熱加壓工具51上的情況，則當然必須與此相應而頻繁地進行加熱加壓工具51的清洗，對半導體芯片進行熱壓接的工序的管理負擔加重。
此外，在各向異性導電膜3的流動性比較小的情況下，如圖8(2)中所示，即使利用加熱加壓工具51對半導體芯片1進行加熱、加壓，樹脂也容易遺留在凸點11與布線圖形21之間，在基板2上存在翹曲的情況下，各向異性導電膜與基板不密接，如點接觸狀態部分39所示，一部分凸點11與布線圖形21變成點接觸等，在凸點11的連接電阻方面出現離散性。根據情況，發生不能導電性地連接凸點11與布線圖形21的情況。
發明的公開本發明的目的在于，為了解決上述的現有技術的缺點，提供下述一種各向異性導電膜，其中，在能充分地得到基板與半導體芯片的導電性的連接的同時，可防止各向異性導電膜附著于加熱加壓工具上，由此，能可靠地進行半導體芯片與基板的導電性的連接，此外，該工序的管理變得容易。
此外，其目的在于，提供一種使用了該各向異性導電膜的半導體裝置。
為了達到上述目的，與本發明的第1方面有關的各向異性導電膜粘接半導體芯片與基板，同時成為上述半導體芯片與上述基板的電導通媒體，成為層疊了含有導電性粒子而構成的至少1層第1層和具有其流動性比上述第1層的流動性高的特性的至少1層第2層而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第1方面有關的各向異性導電膜，可對第1層和第2層的加熱時的流動性設置差別。因此，使第1層的流動性低，使其較硬，由此，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，可防止導電性粒子從半導體芯片與基板之間流出，可使介于半導體芯片的電極與基板的電極之間的導電性粒子的數目增加。另一方面，使第2層的流動性比第1層的流動性高，使其較軟，由此，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，容易從半導體芯片與基板之間流出，不妨礙芯片電極與基板電極的接觸，同時，可使其附著于半導體芯片的側面，形成鑲邊。
再者，由于與現有的各向異性導電膜相比，可減少從半導體芯片與基板之間流出的樹脂的量，故可防止各向異性導電膜附著于加熱加壓工具上。
其結果，既可充分地確保半導體芯片與基板的機械性連接，又可提高導電性的連接的可靠性，同時，半導體芯片與基板的連接工序的管理變得容易。
再有，為了減少附著于半導體芯片的側面的各向異性導電膜的量，上述的各向異性導電膜的厚度最好與現有的各向異性導電膜的厚度相等。此外，如果在導電性粒子含有層中包含的導電性粒子的密度與現有的各向異性導電膜的密度相等，則由于每同一容積中的導電性粒子數與以往相比減少，故作為半導體芯片與基板的導通媒體的功能下降。因此，最好使該密度與現有的各向異性導電膜相比稍高。
此外，將與本發明的第2方面有關的各向異性導電膜作成在上述第1層上形成上述第2層而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第2方面有關的各向異性導電膜，由于在第1層與半導體芯片的有源元件形成面和基板的布線圖形形成面之間介入第2層，故可減少第1層中包含的導電性粒子與有源元件形成面的沒有形成凸點的區域和布線圖形形成面的沒有形成布線圖形的區域直接接觸的情況。因此，由于即使使用鎳粒子等的具有尖銳的凸部的金屬粒子，也能減少對有源元件形成面和布線圖形形成面的上述區域造成損傷的情況，故可擴展導電性粒子的材料選擇的余地。
再者，通過使2個第2層分別與基板和半導體芯片相接，流動性高的第2層根據有源元件形成面和布線圖形形成面的的凹凸和翹曲而流動，可實現各向異性導電膜與半導體芯片和基板的充分的密接。其結果，既可充分地確保半導體芯片與基板的機械性連接，又可提高導電性的連接的可靠性。
此外，與本發明的第3方面有關的各向異性導電膜成為在2個上述第2層之間夾住上述第1層而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第3方面有關的各向異性導電膜，由于第2層介于第1層與半導體芯片的有源元件形成面及基板的布線圖形形成面之間，故可減少第1層中包含的導電性粒子與有源元件形成面的沒有形成凸點的區域和布線圖形形成面的沒有形成布線圖形的區域直接接觸的情況。因此，由于即使使用鎳粒子等的具有尖銳的凸部的金屬粒子，也能減少對有源元件形成面和布線圖形形成面的上述區域造成損傷的情況，故可擴展導電性粒子的材料選擇的余地。
此外，與本發明的第4方面有關的各向異性導電膜成為上述第1層的厚度被形成得比上述第2層厚的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第4方面有關的各向異性導電膜，由于可適度地確保第1層中含有的導電性粒子相互間的間隔，故可防止導電性粒子在串接狀態下介于半導體芯片的凸點間而引起短路的情況。另外，可將附著于半導體芯片的側面的各向異性導電膜抑制到最小限度的范圍內。
此外，與本發明的第5方面有關的各向異性導電膜成為由流動性低的材料形成上述第1層的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第5方面有關的各向異性導電膜，能可靠地抑制導電性粒子的過度的流動。
此外，與本發明的第6方面有關的各向異性導電膜成為上述流動性高的材料含有其密度比上述流動性低的材料的密度低的上述導電性粒子而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第6方面有關的各向異性導電膜，由于流動性高的材料也有助于半導體芯片與基板的導電性的連接，故可更加可靠地確保其導電性的連接。
此外，與本發明的第7方面有關的各向異性導電膜成為在上述第1層或上述第2層的至少某一方的邊緣部上設置了其流動性比上述第2層的流動性低的帶狀體而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第7方面有關的各向異性導電膜，由于帶狀體防止第2層的過度的流動，故可防止形成過分大的鑲邊。
而且，與本發明的第8方面有關的電路基板成為設置了本發明的第1方面至第7方面的任一方面中所述的各向異性導電膜而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第8方面有關的電路基板，在對半導體芯片進行熱壓接時，可防止各向異性導電膜過分地流出到半導體芯片的周圍以致附著于電路基板上的其它區域上。此外，能可靠地連接半導體芯片，可提供可靠性高的電路基板。
另外，與本發明的第9方面有關的電子裝置作成具備本發明的第8方面所述的電路基板而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第9方面有關的電子裝置，由于使用半導體芯片安裝的可靠性高的電路基板，故可提高電子裝置本身的可靠性。
再者，與本發明的第10方面有關的半導體裝置是具備利用各向異性導電膜安裝了半導體芯片的基板的半導體裝置，其中，將上述各向異性導電膜作成層疊了含有導電性粒子而構成的至少1層第1層和具有其流動性比上述第1層的流動性高的特性的至少1層第2層來構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第10方面有關的半導體裝置，可對第1層和第2層的加熱時的流動性設置差別。因此，使第1層的流動性低，使其較硬，由此，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，可防止導電性粒子從半導體芯片與基板之間流出，可使介于半導體芯片的電極與基板的電極之間的導電性粒子的數目增加。另一方面，使第2層的流動性比第1層的流動性高，使其較軟，由此，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，容易從半導體芯片與基板之間流出，不妨礙芯片電極與基板電極的接觸，同時，可使其附著于半導體芯片的側面，形成鑲邊。
此外，與本發明的第11方面有關的半導體裝置是在上述第1層上形成上述第2層而構成的結構。
按照上述那樣構成的與本發明的第11方面有關的半導體裝置，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，可使與半導體芯片相接的第2層同時發揮下述2種作用，即，既充填半導體芯片的有源元件形成面附近的空間、又在半導體芯片的側面上形成鑲邊以提高半導體芯片的連接性的作用和使導電性粒子滯留在半導體芯片與基板之間來確保導電性的連接的作用。
再者，關于在上述各裝置中所述的基板的材料，可以是使用了塑料基板、柔性基板等的有機系列材料的基板、或使用了陶瓷基板等的無機系列材料的基板的任一種基板。
附圖的簡單說明
圖1是示出在基板與半導體芯片之間配置了與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜的結構的剖面圖。
圖2是示出在基板與半導體芯片之間配置了與本發明的第2實施形態有關的各向異性導電膜的結構的剖面圖。
圖3是示出使用了與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜安裝了半導體芯片的狀態的剖面圖。
圖4是示出在與本發明的第1和第2實施形態有關的各向異性導電膜中設置了以低濃度摻入導電性粒子的層來代替非導電層的狀態的剖面圖。
圖5是示出與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜的變形例的斜視圖。
圖6是示出與本發明的第2實施形態有關的各向異性導電膜的變形例的斜視圖。
圖7是示出在與本發明的第1和第2實施形態有關的各向異性導電膜中以框狀設置了帶狀體的情況的斜視圖。
圖8是示出利用現有的各向異性導電膜半導體芯片的安裝狀態的剖面圖，(1)是示出利用現有的各向異性導電膜的半導體芯片的熱壓接狀態的剖面圖，(2)是示出利用現有的各向異性導電膜在有翹曲的基板上安裝了半導體芯片的狀態的剖面圖。
圖9是利用與本發明的某一實施形態有關的各向異性導電膜安裝了半導體芯片的電路基板的說明圖。
圖10是與本發明的實施形態有關的筆記本型個人計算機的說明圖。
圖11是與本發明的實施形態有關的攜帶電話機的說明圖。
用于實施發明的最佳形態以下，參照附圖詳細地說明本發明的優選實施形態。
圖1是示出在基板與半導體芯片之間配置了與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜的結構的剖面圖。此外，圖2是示出在基板與半導體芯片之間配置了與本發明的第2實施形態有關的各向異性導電膜的結構的剖面圖。此外，圖3是示出使用了與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜安裝了半導體芯片的狀態的剖面圖。此外，圖4是示出在與本發明的第1和第2實施形態有關的各向異性導電膜中設置了以低濃度摻入導電性粒子的層來代替非導電層的狀態的剖面圖。此外，圖5是示出與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜的變形例的斜視圖。此外，圖6是示出與本發明的第2實施形態有關的各向異性導電膜的變形例的斜視圖。此外，圖7是示出在與本發明的第1和第2實施形態有關的各向異性導電膜中以框狀設置了帶狀體的情況的斜視圖。此外，圖9是利用與本發明的某一實施形態有關的各向異性導電膜安裝了半導體芯片的電路基板的說明圖。圖10是與本發明的實施形態有關的筆記本型個人計算機的說明圖。圖11是與本發明的實施形態有關的攜帶電話機的說明圖。
在本發明的第1實施形態中，如圖1中所示，將各向異性導電膜3作成使由摻入了導電性粒子36的樹脂構成的導電性粒子含有層31和由其流動性比導電性粒子含有層31的流動性高的樹脂構成且沒有摻入導電性粒子36的非導電層32成為一體而層疊的結構。此外，這些厚度的合計與現有的各向異性導電膜相等。
此外，導電性粒子含有層31以分子量大的樹脂作為材料。因此，由于其流動性比非導電層32的流動性低、較硬，故即使被加熱，仍保持其流動性較低的狀態。因而，即使對半導體芯片1施加按壓力，導電性粒子含有層31也具有難以從半導體芯片1與基板2之間被壓出、難以附著于半導體芯片1的側面的性質。由于非導電層32以分子量小的樹脂作為材料，故具有其流動性比導電性粒子含有層31的流動性高、較軟的特性。因而，非導電層32在其熱壓接時在半導體芯片1與基板2之間的空間中順暢地流動。
將具有以上的結構的各向異性導電膜3設置成導電性粒子含有層31位于基板2一側，非導電層32位于半導體芯片1一側。通過以這種方式進行設置，在將半導體芯片1熱壓接到基板2上時，與半導體芯片相接的導電性粒子含有層31一邊充填半導體芯片1的凸點11的周圍的間隙等，一邊與半導體芯片1的有源元件形成面密接。同時，在半導體芯片的側面上形成鑲邊，發揮提高半導體芯片的連接性的作用。另外，導電性粒子含有層31起到使導電性粒子36滯留在半導體芯片與基板之間以確保半導體芯片1與基板2的導電性的連接的作用。
關于上述作用，更詳細地進行說明。在進行了半導體芯片1與基板2的熱壓接時，各向異性導電膜3成為被夾持于在半導體芯片1的未圖示的電極焊區上形成的凸點11與在基板2上形成的布線圖形21之間的狀態。此時，由于形成導電性粒子含有層31的樹脂較硬，故在凸點11與布線圖形21之間按原樣遺留導電性粒子含有層31的一部分。因而，即使在熱壓接之后，被摻入到導電性粒子含有層31中的導電性粒子36也不從凸點11與布線圖形21之間逸出，按被夾持的狀態遺留下來，因此，可充分地確保半導體芯片1與基板2的電導通。
此外，如上所述，非導電層32的流動性比導電性粒子含有層31的流動性高，較軟，在該熱壓接時，在半導體芯片1與基板2的空間中順暢地流動。因此，由于根據半導體芯片1和基板2的粘接面的凹凸、基板2的翹曲而流動，以充填間隙的方式而流入，故可提高各向異性導電膜3與半導體芯片1和基板2的密接性。再者，由于從半導體芯片與基板之間流出，形成圖3中示出的鑲邊34，故可使半導體芯片1與基板2的機械性連接變得牢固。因而，附著于半導體芯片1的側面上且成為鑲邊34這一點幾乎都來源于非導電層32，故與現有的各向異性導電膜相比，可抑制附著于側面上的量。
再有，導電性粒子含有層31由環氧系列的樹脂形成。該樹脂構成以固形樹脂為75重量％～99重量％和液狀環氧系列樹脂1重量％～25重量％的比率來配制。
此外，非導電層32由環氧系列的樹脂形成。該樹脂構成以固形樹脂為50重量％～75重量％和液狀環氧系列樹脂25重量％～50重量％的比率來配制。
另外，為了減少從半導體芯片與基板之間流出的量、充分地確保夾持于凸點11與布線圖形21之間而介入的導電性粒子36的量，最好使導電性粒子含有層31的厚度91比非導電層32的厚度92厚。具體地說，如果考察上述那樣的雙方的層的特性，則使非導電層32的厚度92比導電性粒子含有層31的厚度91稍厚的結構是較為理想的。例如，最好使導電性粒子含有層31的厚度91為各向異性導電膜3整體的厚度的40％左右，使非導電層32的厚度92為60％左右，具體地說，最好分別為20μm左右、30μm左右。
再者，通過根據半導體芯片1的厚度以及使各向異性導電膜的面積對于半導體芯片1的設置了凸點11的面的面積為相同等諸條件，適當地調整2個層的厚度，也可設定各向異性導電膜的特性(更硬一些、或軟一些等)。
如以上所說明的那樣，與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜，通過作成硬的導電性粒子含有層31和與導電性粒子含有層31相比較軟的非導電層32的2層結構，可防止導電性粒子從半導體芯片與基板之間流出。此外，與現有的各向異性導電膜中的整體由軟的樹脂構成的各向異性導電膜相比，由于能減薄軟的層(非導電層32)、可減少從半導體芯片與基板之間流出的量，故可抑制各向異性導電膜附著于加熱加壓工具的情況。此外，與整體由硬的樹脂構成的各向異性導電膜相比，由于非導電層32的流動性高、順暢地在半導體芯片1與基板2之間的空間中流動，充填間隙，故半導體芯片1與基板2的粘接性良好。
再者，與現有的各向異性導電膜中的整體由軟的樹脂構成的各向異性導電膜相比，在熱壓接時，在凸點11與布線圖形21之間夾持較厚的樹脂，有時影響導電性的連接，但在本實施形態的情況下，與現有的各向異性導電膜相比，硬的層(導電性粒子含有層31)較薄，能可靠地確保導電性的連接。此外，即使將導電性粒子36定為金屬粒子，由于半導體芯片1的形成了凸點11的面與導電性粒子含有層31不直接接觸，故導電性粒子36也不會對半導體芯片1的形成了凸點11的面造成損傷。即，通過由性質不同的2種樹脂形成各向異性導電膜3，各向異性導電膜3成為同時具有硬軟兩方的性質的各向異性導電膜，沒有與現有技術有關的各向異性導電膜存在的缺點。
其次，敘述使用與本發明的第1實施形態有關的各向異性導電膜將半導體芯片連接到基板上的順序。首先，在使導電性粒子含有層31朝向基板2一側、使非導電層32朝向半導體芯片一側的狀態下進行粘貼，使其覆蓋連接半導體芯片1的基板2的布線圖形21。其次，在使凸點11與布線圖形21相對的狀態下，將半導體芯片1放置在各向異性導電膜3上。
其次，利用圖8(1)中所述的加熱加壓工具51，一邊在約180℃～200℃的溫度下對半導體芯片1的背面一側進行加熱，一邊對其加壓。此時，如上所述，導電性粒子含有層31不太流動，遺留在半導體芯片1與基板2之間，非導電層32流動，與半導體芯片1和基板2密接，同時從半導體芯片1與基板2之間流出，附著于半導體芯片1的側面上。
如果以這種方式對半導體芯片1進行熱壓接，則各向異性導電膜3硬化，如圖3中所示，導電性粒子在充分地被夾住的狀態下介于凸點11與布線圖形21之間，此外，在半導體芯片1的側面上形成不附著于加熱加壓工具51的程度的大小的鑲邊34。
再有，關于本發明的第1實施形態，為了一邊使非導電層32的流動性維持得足夠高、一邊防止非導電層32過分地附著于半導體芯片的側面上，可作成以下所述的那樣的結構。即，如圖5(A)中所示，可在導電性粒子含有層31和非導電層32的兩端部設置帶狀體38。帶狀體38由與導電性粒子含有層31同等程度或其以上的硬的樹脂構成。因此，在對半導體芯片1進行熱壓接的情況下，由于被設置在其兩端部的帶狀體38抑制非導電層32的流動，故即使非導電層32的流動性高、也不會過分地附著于半導體芯片的側面上。
再有，在設置帶狀體38的情況下，導電性粒子含有層31和非導電層32的寬度最好與被安裝的半導體芯片的寬度大體相等。如果這樣做，則在對半導體芯片1進行熱壓接時，帶狀體38起到塞住半導體芯片與基板之間的空間的蓋的作用，抑制非導電層32從半導體芯片與基板之間的空間流出。
此外，帶狀體38的形狀不限于圖5(A)中所示的形狀，只要形成為能抑制非導電層32的流動即可。例如，可如圖5(B)或圖5(C)中所示那樣來形成。再者，可如圖7中所示，將帶狀體形成為框狀，作成框體40，在框體40內設置各向異性導電膜3。
其次，說明與本發明的第2實施形態有關的各向異性導電膜。如圖2中所示，在該實施形態中，在各向異性導電膜3中設置了2個非導電層32。如圖示那樣，以在該2個非導電層32之間夾住導電性粒子含有層31的方式進行了層疊。再有，導電性粒子含有層31和非導電層32的材料等，與第1實施形態中有關的材料相同。
在本實施形態的情況下，與上述實施形態相比，其結構變得復雜，但由于在軟的非導電層32與半導體芯片1的形成了凸點11的面和基板2的形成了布線圖形21的面雙方相接的狀態下對半導體芯片1進行熱壓接，故可根據基板2的凹凸充分地流動，與硬的導電性粒子含有層31與基板2相接的上述實施形態的情況相比，各向異性導電膜3與基板2良好地密接。因此，更牢固地粘接半導體芯片1與基板2，其連接的可靠性更高。
再有，在本實施形態中，關于導電性粒子含有層31的厚度93和非導電層32的厚度94，如果考察雙方的層的特性，則最好使非導電層32的厚度94比導電性粒子含有層31的厚度93稍厚，導電性粒子含有層31的厚度93為各向異性導電膜3整體的厚度的40％左右，非導電層32的厚度94為60％左右。特別是，最好使導電性粒子含有層31的厚度93為20μm左右，非導電層32的厚度94(1層)為15μm左右(如果將2個非導電層32的厚度加起來，則為30μm左右)。
此外，與本發明的第1實施形態的情況相同，如圖6(A)、(B)、(C)所示，可在導電性粒子含有層31和非導電層32的兩端部上設置帶狀體38。
此外，在上述各實施形態中，最好使各向異性導電膜3的面積與半導體芯片1的有源元件形成面的面積大體相等，或比其稍大。通過定成這樣的大小，即使各向異性導電膜3的粘貼位置多少有些偏移，也可避免對半導體芯片1的安裝產生影響。其結果，不那么要求各向異性導電膜3的粘貼位置的準確性，各向異性導電膜3的粘貼工序的管理變得容易。同時，由于各向異性導電膜3的面積沒有不必要的增大，故不會在半導體芯片1的周圍形成過分大的鑲邊。
再有，與上述各實施形態有關的各向異性導電膜3作成對半導體芯片與基板的導電性的連接有貢獻的部分只是導電性粒子含有層31的結構，但如圖4(A)、(B)、(C)中所示，也可設置導電性粒子低含有層37來代替非導電層32。與導電性粒子含有層31相比，導電性粒子低含有層37的導電性粒子的含有量低，由與非導電層32相同的樹脂構成。如果這樣來構成，則在導電性粒子低含有層37中含有的導電性粒子對半導體芯片與基板的導電性的連接也有貢獻。再有，最好將在導電性粒子低含有層37中含有的導電性粒子密度設定為不使半導體芯片的凸點11相互間短路的范圍內。
此外，在上述的各實施形態中，摻入到各向異性導電粘接劑中的導電性粒子可以是金屬粒子、或對樹脂制的粒子進行了金屬電鍍的粒子等的任一種，不管其材料、形狀如何。此外，也可不在半導體芯片的電極上設置凸點，而是在基板的電極上設置凸點。
此外，在上述的各實施形態中，以在半導體芯片的形成了電極的面上的全部4邊上設置了電極的情況為例進行了討論，但所設置的電極的配置不限于此，也可只在2邊或在該面的整個面上設置了電極。
此外，關于半導體芯片的電極的配置，可以是配置在有源元件形成面的整個周邊上，或在其一部分上、或在該面的整個面上等之任一種。
此外，與上述的各實施形態有關的各向異性導電膜可用于半導體芯片與基板的連接以外的目的。
如上所述，在本發明的實施形態中，在將半導體芯片熱壓接到基板上時，各向異性導電膜不會附著于加熱加壓工具上。此外，由于可在半導體芯片的側面上形成適度的大小的鑲邊，故半導體芯片與基板的機械性連接的可靠性提高。另外，由于導電性粒子充分地介于半導體芯片電極與基板電極之間，故可充分地確保與基板的導電性的連接。
再者，圖9示出作為利用以上已說明的各向異性導電膜安裝了半導體芯片的例子。即，圖9示出了利用與本發明的某一實施形態有關的各向異性導電膜4安裝了半導體芯片110的電路基板100。再有，一般使用例如玻璃環氧基板等有機系列基板作為電路基板100。在電路基板100上形成了例如由銅構成的鍵合部，使其成為所希望的電路。而且，通過以機械方式連接鍵合部與半導體芯片110的外部電極，可謀求其電導通。
再有，可將半導體芯片110的安裝面積減小到用裸芯片安裝的面積，如果將該電路基板100用于電子裝置，則可謀求電子裝置本身的小型化。此外，在相同面積內，可確保更大的安裝空間，也可謀求高性能化。
而且，作為具備該電路基板100的電子裝置，圖10中示出了筆記本型個人計算機120，圖11中示出了攜帶電話機130。
產業上利用的可能性如以上所敘述的那樣，本發明是這樣一種各向異性導電膜，該各向異性導電膜粘接半導體芯片與基板，同時成為上述半導體芯片與上述基板的電導通媒體，其特征在于層疊含有導電性粒子而構成的至少1層第1層和具有其流動性比上述第1層的流動性高的特性的至少1層第2層而構成，第2層充分地流動，充填半導體芯片的電極和有源元件形成面的周圍的空間，提高半導體芯片與基板的粘接性。由于第1層的流動性相對地較低，故導電性粒子滯留在半導體芯片的電極與基板的布線之間，提高了兩者的導電性的連接的可靠性。于是，提高了使用各向異性導電膜的半導體裝置的可靠性。
權利要求
1．一種各向異性導電膜，該各向異性導電膜粘接半導體芯片與基板，同時成為上述半導體芯片與上述基板的電導通媒體，其特征在于層疊含有導電性粒子而構成的至少1層第1層和具有其流動性比上述第1層的流動性高的特性的至少1層第2層而構成。
2．如權利要求1中所述的各向異性導電膜，其特征在于在上述第1層上形成上述第2層而構成。
3．如權利要求1中所述的各向異性導電膜，其特征在于在2個上述第2層之間夾住上述第1層而構成。
4．如權利要求2或3中所述的各向異性導電膜，其特征在于上述第1層的厚度被形成得比上述第2層厚。
5．如權利要求1至權利要求4的任一項中所述的各向異性導電膜，其特征在于由流動性低的材料形成上述第1層。
6．如權利要求2或3中所述的各向異性導電膜，其特征在于上述第2層含有其密度比上述第1層的密度低的上述導電性粒子。
7．如權利要求1至權利要求6的任一項中所述的各向異性導電膜，其特征在于在上述第1層或上述第2層的至少某一方的邊緣部上設置了其流動性比上述第2層的流動性低的帶狀體。
8．一種電路基板，其特征在于在半導體芯片與基板之間設置了權利要求1至權利要求7的任一項中所述的各向異性導電膜。
9．一種電子裝置，其特征在于具備權利要求8中所述的電路基板。
10．一種半導體裝置，該半導體裝置具備利用各向異性導電膜安裝了半導體芯片的基板，其特征在于層疊含有導電性粒子而構成的至少1層第1層和具有其流動性比上述第1層的流動性高的特性的至少1層第2層來構成上述各向異性導電膜。
11．如權利要求10中所述的半導體裝置，其特征在于在上述第1層上形成上述第2層而構成。
全文摘要
本發明提供一種各向異性導電膜3,該各向異性導電膜粘接半導體芯片1與基板2,同時成為半導體芯片1與基板2的電導通媒體,該各向異性導電膜3通過層疊由摻入了導電性粒子的樹脂構成的導電性粒子含有層31和由其流動性比導電性粒子含有層低的樹脂構成的非導電層32并使其成為一體而構成。
文檔編號H01L23/498GK1289453SQ9980257
公開日2001年3月28日 申請日期1999年12月2日 優先權日1998年12月2日
發明者澤本俊宏 申請人:精工愛普生株式會社