[发明专利]倒装接合方法、和特征在于包含该倒装接合方法的固体摄像装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使电子元器件的电极隔着凸点电极与基板的连接端子接合的倒装接合方法、和特征在于包括该倒装接合方法的固体摄像装置的制造方法。

背景技术

在现有技术中，作为将半導体元件和固体摄像元件等电子元器件安装于电路基板和封装载体等的基板上的方法，使用引线接合法。引线接合法是将极细的导线的两端分别接合于电子元器件的电极和基板的电极而获得電连接的方法。

但是，近年来，开始使用生产效率更高的倒装接合方法。倒装接合方法是，利用作为具有导电性的连接部材的凸点(凸点电极)，将电子元器件的电极与基板的电极(接合端子)接合的方法。在倒装接合方法中，能够经由凸点将多个接合部位一并接合，因此与基本上将接合部位逐一按顺序利用极细导线进行接合的引线接合方法相比，具有生产效率高的优点。此外，在倒装接合方法中，作为基板的接合端子的电极的配置不限定于电子元器件的周辺，因此能够大幅增加接合端子的数量，并且能够减小电子元器件的安装面积，而且还能够缩短电路的配线长度。因此，倒装接合方法适于电子元器件的高密度安装和高速安装等。

作为倒装接合方法的具体的方式，有隔着导电性膏等中间材料将凸点与基板的电极接合的方式，或者通过热压接或同时使用超声波的热压接将凸点与基板的电极直接接合的方式等。在后者的方式中，由于能够省略中间材料，因此具有工序数少，而且能够缩短接合时间的优点。因此，最近作为倒装接合方法，多使用与超声波一起使用的热压接(超声波倒装接合方法)。

在超声波倒装接合方法中，一般在使凸点承担固定载荷的状態下施加超声波振动，进行凸点与基板的电极的接合。

在该超声波倒装接合方法中，存在接合强度不充分、电连接缺乏可靠性的问题。于是，为了解决上述的问题，一般已知有将施加于凸点的载荷和所施加的超声波的功率分别分阶段地增大，将凸点与基板的电极接合的方法。在该接合方法中，载荷的承受和超声波的施加同时开始，因此在凸点的前端还没充分压瘪的状态下施加超声波。即，在几乎没有进行凸点与基板的电极的接合的状态下施加超声波，因此伴随来自超声波振动件的超声波振动，电子元器件与基板相滑动。由此，电子元器件移动，电子元器件与基板的相对位置发生偏移。在这样的状态下，如果进一步使承受的载荷増加，并且使超声波功率増大，则存在凸点与基板的电极的抵接部在发生位置偏移的状态下被接合的问题。

于是，专利文献1和2公开了使凸点与基板的电极的抵接状态均匀，以进行接合强度优异的接合的方案。图6表示专利文献1中公开的接合方法中的所承受的载荷量和超声波功率状态的推移。图6中的(a)表示承受的载荷量的推移，(b)表示施加的超声波的功率状态的推移。如图6所示，在专利文献1公开的接合方法中，包括：一边对电子元器件的突出电极增加施加载荷，一边将突出电极抵接于衬垫电极的第一工序；对突出电极一边增加施加载荷，一边施加超声波振动，使突出电极熔接于衬垫电极的第二工序；和对突出电极一边施加一定载荷，一边施加超声波振动使突出电极熔接于衬垫电极的第三工序。并记载了如下内容：由此，即使在存在基板的高低差以及在各凸点间存在高度的偏差的情况下，也能够使凸点与基板的电极的抵接状态均匀，能够进行接合强度优异的接合。

进而，专利文献2公开包括如下工序的接合方法：一边施加超声波，一边使接合工具以规定的速度下降，控制凸点的坍塌速度的第一工序；和在第一工序后，一边施加超声波，一边对接合工具施加规定的推压载荷，将凸点接合于被接合面的第二工序。并记载了如下内容：由此，能够逐渐压溃凸点，能够使超声波振动充分作用于接合面，其结果是，能够提高接合强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报“特开2002－43354号公报(2002年2月8日公开)”

专利文献2：日本国公开专利公报“专利第4548059号公报(2010年9月22日发行)”

发明内容

发明要解決的问题

在专利文献1所公开的接合方法中，对凸点一边施加载荷一边施加超声波振动，因此在施加超声波振动的瞬间凸点的刚性发生变化而降低。因此，在刚施加超声波振动之后的非常短的时间(数msec)内存在凸点急剧坍塌的倾向。此时，不能使充分的超声波振动充分地作用于坍塌的部分，因此与基板并不充分地接合。即，由于作为最开始坍塌的部分的凸点中央部不充分地接合，因此存在接合强度弱的问题。