[发明专利]半导体芯片安装法、半导体安装布线板制作方法及半导体安装布线板

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片安装方法，其适合应用于能够读取电磁波并用作空运货物标签，物流管理标签，无人检票闸机等等的数据载体的制作，以及涉及半导体安装布线板的制作方法和半导体安装布线板，尤其涉及半导体芯片安装方法，半导体安装布线板的制作方法，及半导体安装布线板，其能够通过应用倒装芯片的方法，利用超声波并且低成本地使半导体芯片被安装在布线板上。

背景技术

近年来，随着卡片式电子产品、物流管理标签、诸如移动电话的便携式电子产品、影像产品等的发展，迅速增加了对降低在其上安装了半导体等的印刷布线板的成本及厚度的要求。

为了近来对上面提到的减小厚度的要求，积极地提出了涉及直接将裸露的半导体芯片安装在印刷布线板上的倒装芯片方法(以下称为FC方法)的方案。图4所示的剖面图示出了根据应用FC方法的半导体芯片安装方法的安装结构。

如图4所示，在FC方法中，先前在半导体芯片10的电极上形成的凸出终端(以下称为凸点)11与树脂衬底21上的布线电路22对齐，接着通过使用导电胶等将它们焊接或连接起来。

然而，在这种相关技术的方法中，存在用于连接凸点11和布线电路22的焊接步骤或导电胶的供应及硬化步骤复杂并需要增加成本的问题，而且，因为为了保证凸点连接部分的抗潮湿的可靠性或者为了达到半导体安装的强度，必须在半导体芯片10和树脂衬底21之间通过填充被称为底部填充树脂23的绝缘树脂来密封凸点的连接部分，所以由于填充和硬化底部填充树脂23的工艺步骤的必要性，存在着产品成本增加的问题。

作为这个问题的解决办法，已知在日本专利No.2586154中提出了使用各向异性导电膜(以下称为ACF)来安装半导体的方法。在此相关技术的方法中，通过把细微的导电粒子分散到热塑性或热硬化树脂中而获得的ACF被插入到半导体和衬底电路之间，并且通过热压缩键合使树脂流态化，从而通过夹在凸点和衬底电路之间的细微导电粒子在厚度方向建立电气连接。这个方法使得能够在安装半导体时相对粗略地执行与衬底电路的对齐，并具有缩短树脂硬化时间到10至20秒和消除使用诸如底部填充树脂那样的密封材料的必要性的效果。

然而，各向异性导电片是相对昂贵的并有不能在非耐热衬底上使用的缺点，因为各向异性导电片要求200℃或更高的高温作为硬化温度。同样，尽管各向异性导电片需要相对短的时间来硬化树脂材料，这个时间为10至20秒，但是难以进一步简化或加快此工艺步骤。

另外，由于凸点和衬底图案之间的电气连接是经由分散在树脂材料内的细微导电粒子的接触来实现的，所以存在连接可靠性差的问题。

因此，如在JP-A-2001-156110中所公开的，提出了另一种半导体芯片安装方法，将在下面阐述此相关技术的安装方法。

图5A至5C是举例说明了超声波安装步骤细节的示意图，并且，在半导体芯片安装方法中：加热半导体安装布线板200(步骤A)，该半导体安装布线板200是通过在层叠于树脂衬底21上的金属箔的表面上以预定布线电路22的形式涂布由热塑性树脂材料(抗蚀剂)24制成的墨水材料，并且通过刻蚀来移除墨水材料中暴露出来的金属而形成的；接着，通过按压从半导体芯片10凸出到半导体安装布线板200上的凸点11，同时施加超声波100，将热塑性树脂层24移除(步骤B)；以及用超声波100在凸点11和布线电路22之间形成电极区域110(步骤C)。

可以通过使用在JP-A-2001-156110公开的相关技术的方法来在1至2秒内执行制作过程，超声波键合，以及熔化和硬化热塑性树脂，以缩短产生时间。在凸点和布线电路之间经超声振荡熔合的金属键合使内部终端可靠地连接，因而实现了提高连接的可靠性。

然而，如图6A及6B所示，由于半导体芯片10直接下面的部分和布线电路22之间的电气绝缘仅由热塑性树脂层24提供，所以，在应用于卡等的制作中的层叠按压、注塑成型等等期间，当高温度和高压力同时施加到半导体芯片10的安装部分时，半导体芯片10直接下面的部分和布线电路22可能由于热塑性树脂层24的再软化及流态化而导致电气短路(请看图6B中的参考数字31和32所指示的部分)。

发明内容

因此，本发明的目的是提供半导体芯片安装方法、半导体安装布线板制作方法及半导体安装布线板，其中在将高温度和高压力施加到半导体安装部分的情况下，半导体直接下面的部分与布线图案之间的电气短路得到预防。

为了实现这个目的，根据本发明，这里提出了其上安装了半导体芯片的布线板的制作方法，该方法包括：