[發明專利]倒裝接合方法、和特征在于包含該倒裝接合方法的固體攝像裝置的制造方法

在審

• 申請號: 201380059783.4
• 申請日: 2013-10-02
• 公開（公告）號: CN104798187A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 迫田直樹
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L21/607
• 分類號: H01L21/607;H01L21/60
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及使電子元器件的電極隔著凸點電極與基板的連接端子接合的倒裝接合方法、和特征在于包括該倒裝接合方法的固體攝像裝置的制造方法。

背景技術

在現有技術中，作為將半導體元件和固體攝像元件等電子元器件安裝于電路基板和封裝載體等的基板上的方法，使用引線接合法。引線接合法是將極細的導線的兩端分別接合于電子元器件的電極和基板的電極而獲得電連接的方法。

但是，近年來，開始使用生產效率更高的倒裝接合方法。倒裝接合方法是，利用作為具有導電性的連接部材的凸點(凸點電極)，將電子元器件的電極與基板的電極(接合端子)接合的方法。在倒裝接合方法中，能夠經由凸點將多個接合部位一并接合，因此與基本上將接合部位逐一按順序利用極細導線進行接合的引線接合方法相比，具有生產效率高的優點。此外，在倒裝接合方法中，作為基板的接合端子的電極的配置不限定于電子元器件的周辺，因此能夠大幅增加接合端子的數量，并且能夠減小電子元器件的安裝面積，而且還能夠縮短電路的配線長度。因此，倒裝接合方法適于電子元器件的高密度安裝和高速安裝等。

作為倒裝接合方法的具體的方式，有隔著導電性膏等中間材料將凸點與基板的電極接合的方式，或者通過熱壓接或同時使用超聲波的熱壓接將凸點與基板的電極直接接合的方式等。在后者的方式中，由于能夠省略中間材料，因此具有工序數少，而且能夠縮短接合時間的優點。因此，最近作為倒裝接合方法，多使用與超聲波一起使用的熱壓接(超聲波倒裝接合方法)。

在超聲波倒裝接合方法中，一般在使凸點承擔固定載荷的狀態下施加超聲波振動，進行凸點與基板的電極的接合。

在該超聲波倒裝接合方法中，存在接合強度不充分、電連接缺乏可靠性的問題。于是，為了解決上述的問題，一般已知有將施加于凸點的載荷和所施加的超聲波的功率分別分階段地增大，將凸點與基板的電極接合的方法。在該接合方法中，載荷的承受和超聲波的施加同時開始，因此在凸點的前端還沒充分壓癟的狀態下施加超聲波。即，在幾乎沒有進行凸點與基板的電極的接合的狀態下施加超聲波，因此伴隨來自超聲波振動件的超聲波振動，電子元器件與基板相滑動。由此，電子元器件移動，電子元器件與基板的相對位置發生偏移。在這樣的狀態下，如果進一步使承受的載荷増加，并且使超聲波功率増大，則存在凸點與基板的電極的抵接部在發生位置偏移的狀態下被接合的問題。

于是，專利文獻1和2公開了使凸點與基板的電極的抵接狀態均勻，以進行接合強度優異的接合的方案。圖6表示專利文獻1中公開的接合方法中的所承受的載荷量和超聲波功率狀態的推移。圖6中的(a)表示承受的載荷量的推移，(b)表示施加的超聲波的功率狀態的推移。如圖6所示，在專利文獻1公開的接合方法中，包括：一邊對電子元器件的突出電極增加施加載荷，一邊將突出電極抵接于襯墊電極的第一工序；對突出電極一邊增加施加載荷，一邊施加超聲波振動，使突出電極熔接于襯墊電極的第二工序；和對突出電極一邊施加一定載荷，一邊施加超聲波振動使突出電極熔接于襯墊電極的第三工序。并記載了如下內容：由此，即使在存在基板的高低差以及在各凸點間存在高度的偏差的情況下，也能夠使凸點與基板的電極的抵接狀態均勻，能夠進行接合強度優異的接合。

進而，專利文獻2公開包括如下工序的接合方法：一邊施加超聲波，一邊使接合工具以規定的速度下降，控制凸點的坍塌速度的第一工序；和在第一工序后，一邊施加超聲波，一邊對接合工具施加規定的推壓載荷，將凸點接合于被接合面的第二工序。并記載了如下內容：由此，能夠逐漸壓潰凸點，能夠使超聲波振動充分作用于接合面，其結果是，能夠提高接合強度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國公開專利公報“特開2002－43354號公報(2002年2月8日公開)”

專利文獻2：日本國公開專利公報“專利第4548059號公報(2010年9月22日發行)”

發明內容

發明要解決的問題

在專利文獻1所公開的接合方法中，對凸點一邊施加載荷一邊施加超聲波振動，因此在施加超聲波振動的瞬間凸點的剛性發生變化而降低。因此，在剛施加超聲波振動之后的非常短的時間(數msec)內存在凸點急劇坍塌的傾向。此時，不能使充分的超聲波振動充分地作用于坍塌的部分，因此與基板并不充分地接合。即，由于作為最開始坍塌的部分的凸點中央部不充分地接合，因此存在接合強度弱的問題。