CN101166395A - 半导体安装基板及其制造方法 - Google Patents

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CN101166395A CN 200710181935 CN200710181935A CN101166395A CN 101166395 A CN101166395 A CN 101166395A CN 200710181935 CN200710181935 CN 200710181935 CN 200710181935 A CN200710181935 A CN 200710181935A CN 101166395 A CN101166395 A CN 101166395A
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Abstract

本发明的半导体安装基板构成为,具备:基板、安装在该基板上的半导体元件、连接该半导体元件和基板的焊料凸点、填充在半导体元件和基板之间的间隙中的第一树脂和安装在基板上的半导体元件的安装面一侧上的电子部件,其中,至少在半导体元件的角部附近的侧面和与角部相对应的位置的基板上的表面之间设置粘结强度增强树脂部。

Description

半导体安装基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及通过焊料凸点在基板上安装半导体元件的半导体基板及其制造方法。
背景技术
以下,利用附图对现有的半导体安装基板进行说明。图13是现有的半导体安装基板的前视图。图14是该半导体安装基板上的半导体元件的角部的安装状态的扩大前视图。近年来,为了应对设备小型化的要求,出现了如图13所示,在基板1上将半导体元件2面朝下地倒装片安装那样的半导体安装基板10。特别是在以移动电话为代表的移动设备中,为了兼备移动性和高性能,正在使用这样的安装方法。
这样的半导体安装基板10,如图13以及图14所示,在基板1上搭载有半导体元件2和电子部件3。半导体元件2上形成有焊料凸点4,半导体元件2通过该焊料凸点4与基板1连接。而且,在基板1和半导体元件2之间填充有树脂5。
在此,如图14所示,在半导体元件2的硅基板2a的下表面侧形成有树脂膜(所谓再布线层)2b。通过形成在该树脂膜2b上的布线,使形成在硅基板2a上的电路(没有图示)与焊料凸点4,如图13所示那样连接。
另外,作为与该半导体安装基板的发明相关的现有技术文献,已知例如特开平8-241900号公报。
接下来,利用附图对现有的半导体安装基板的制作方法进行说明。图15是现有半导体安基板的制造流程图,图16A是上述制造流程中的注入工序中的半导体安装基板的俯视图,图16是该流程的注入工序中的半导体安装基板的前视图。以下,按照图15所示工序的顺序对现有的半导体安装基板的制造方法进行说明。
涂布工序S1是对基板1供给焊料4a和熔剂4b的工序。另外,关于焊料4a,使用膏状钎焊料。涂布工序S1之后的安装工序S2,是对基板1安装芯片部件3a、半导体元件2的工序。此时,以大约0.15mm的间距安装芯片部件3a、半导体元件2。另外,关于半导体元件2,使用设置有焊料凸点(没有图示)的。软熔工序S3是在安装工序S2之后,使焊料4a、焊料凸点熔化,从而使芯片部件3a、半导体元件2与基板1连接的工序。
注入工序S4是在软熔工序S3之后,向半导体元件2和基板1之间的间隙注入树脂5的工序。接着,在该注入工序S4之后的固化工序S5中,通过使树脂5固化从而完成半导体安装基板10。
另外,作为与这样的半导体安装基板的制作方法的发明相关的现有技术文献,已知例如特开平11-214586号公报。
但是,在这样的现有半导体安装基板中,在如图13以及图14所示在基板1和半导体元件2之间填充树脂5的情况下,在半导体元件2的角部的侧面2c上,硅基板2a和树脂膜2b的界面2e未被树脂5覆盖,而处于露出的状态。在出现界面2e这样露出的状态时,硅基板2a和树脂膜2b的连接强度变弱。因此,存在这样的问题,即,在半导体安装基板10掉落这样的情况下,在硅基板2a和树脂膜2b的界面2e部分容易发生剥离。
另一方面,接下来,对图16A以及图16B所示的现有半导体安装基板的制作方法中的问题进行说明。图17A是安装在现有的半导体安装基板(没有图示)上的芯片部件3a的剖视图,图17B是从17B-17B线观察图17A所示的芯片部件3a的软钎焊位置的剖视图。
在这样的现有半导体安装基板10的制造方法中,当半导体元件2和相邻的芯片部件3a之间的距离较近时,在向基板1和半导体元件2之间注入树脂5时,树脂5甚至会覆盖相邻的芯片部件3a、焊料4a。在此,芯片部件3a和基板1之间的间隙,与基板1和半导体元件2之间的间隙相比较窄。由此,树脂5难以进入芯片部件3a和基板1之间的间隙。因此,如图17A以及图17B所示,在在芯片部件3a和基板1之间形成未填充树脂5的空隙7的状态下,芯片部件3a、焊料4a被树脂5覆盖。
进而,这样的半导体安装基板10,在对母基板(没有图示)进行软熔软钎焊的情况下,通过加热使焊料4a熔化。此时,因为焊料4a除了空隙7都被树脂5覆盖,所以焊料4a由于焊料熔化时的体积膨胀而向空隙7的箭头7a的方向流出。然后,焊料4a从空隙7的两侧流入芯片部件3a的下侧,导致发生短路。因此,存在这样的问题,即,在现有的半导体安装基板10中,不能够减小芯片部件3a和半导体元件1之间的距离,也就不能高密度地进行安装。
发明内容
本发明为解决上述问题,提供一种能够在基板上高密度地安装半导体元件、电子部件等而且掉落强度高的高可靠性的半导体安装基板及其制造方法。
即,本发明的半导体安装基板,具备:基板;安装在该基板上的半导体元件;连接该半导体元件和所述基板的焊料凸点;填充在所述半导体元件和所述基板之间的间隙中的第一树脂;和安装在所述基板的所述半导体元件的安装面一侧上的电子部件,其中,至少在所述半导体元件的角部附近的侧面和与上述角部相对应的位置的基板上的表面之间设置粘结强度增强树脂部。
通过制成这样的构成,在半导体元件的角部附近的侧面上也附着第一树脂。而且,第一树脂通过该界面张力和毛细现象,攀上半导体元件和电子部件之间的间隙而形成粘结强度增强树脂。因此,具有这样的效果,即,能够提供掉落强度高、不易受掉落等影响的安装了半导体元件、电子部件等的半导体安装基板。
另外,因为可以使用通用安装机安装电子部件,所以生产性良好。而且,因为还可以使电子部件起到在半导体安装基板上所构成的电路的一部分的作用,所以能够实现无需另行设置部件的廉价的半导体安装基板。
另外,本发明的半导体安装基板的制造方法,具备:向设置在基板上的连接区域供给连接部件的连接部件供给工序;在基板上安装半导体元件和电子部件的安装工序;通过对基板上的半导体元件和电子部件进行加热,使之与基板连接的回流焊工序;以及从半导体元件的侧面的中央部向半导体元件和基板之间的间隙填充第一树脂并使之固化的树脂填充工序,其中,在该树脂填充工序中,在对间隙至少注入填充第一树脂之后,在半导体元件的角部附近,在半导体元件的侧面和与角部相对应的位置的基板上的基板表面之间形成粘结强度增强树脂部。
通过制成这样的构成,在半导体元件的角部附近的侧面上也附着第一树脂。而且,第一树脂通过该界面张力和毛细现象,攀上半导体元件和电子部件之间的间隙而形成粘结强度增强树脂部。因此,具有这样的效果,即,能够提供掉落强度高、不易受掉落等影响的安装了半导体元件、电子部件等的半导体安装基板。另外,因为以第一树脂攀上半导体元件和电子部件之间的间隙的方式对半导体元件以及电子部件进行安装,所以具备能够高密度地安装这些部件的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的半导体安装基板的俯视图。
图2是本发明的实施方式1中的半导体安装基板的侧视图。
图3是本发明的实施方式1中的半导体安装基板的要部扩大剖视图。
图4是本发明的实施方式1中的半导体安装基板的制造流程图。
图5是本发明的实施方式1中的基板的俯视图。
图6是本发明的实施方式2中的处于安装工序的半导体安装基板的俯视图。
图7A是本发明的实施方式3中的半导体安装基板的俯视图。
图7B是本发明的实施方式3中的半导体安装基板的前视图。
图8是本发明的实施方式3中的半导体安装基板的制造流程图。
图9A是处于图8所示的软熔工序的半导体安装基板的俯视图。
图9B是处于图8所示的软熔工序的半导体安装基板的前视图。
图10A是处于图8所示的注入工序的半导体安装基板的俯视图。
图10B是处于图8所示的注入工序的半导体安装基板的前视图。
图11A是本发明的实施方式3中的处于树脂涂布工序的半导体安装基板的俯视图。
图11B是本发明的实施方式3中的处于树脂涂布工序的半导体安装基板的前视图。
图12是本发明的实施方式3中的处于翻转工序的半导体安装基板的前视图。
图13是现有半导体安装基板的前视图。
图14是现有半导体安装基板的要部的扩大前视图。
图15是现有半导体安装基板的制造流程图。
图16A是处于图15所示的注入工序的半导体安装基板的俯视图。
图16B是处于图15所示的注入工序的半导体安装基板的前视图。
图17A是安装在现有半导体安装基板上的芯片部件的剖视图。
图17B是从图17A的17B-17B线观察的剖视图。
符号说明
1、12   基板        2  半导体元件
2a      硅基板      2b  树脂膜
2c      侧面        2d  中央部
2e      界面        2f  顶面
3       电子部件    3a  芯片部件(电子部件)
3b      绝缘部分    3c  角
3d      上表面      4   焊料凸点
4a、13  焊料        4b  熔剂
5       第一树脂    5a  粘结强度增强树脂部
5b      分配器      5c  第二树脂(树脂)
6       角部        6a  一个侧面
7           空隙              7a      箭头
10、11、21  半导体安装基板    12a     基板表面(表面)
14、17      间隙              15、16  间隔
18          连接导体          19      绝缘膜
20、20a     高度              20b     界面高度
22          攀上尺寸          31、32  连接区域
33、34a、34b不形成部          41      连接部件供给工序
42          安装工序          43      软熔工序
44          树脂填充工序      45      注入工序
46、49      固化工序          47      树脂涂布工序
48          翻转工序
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的实施方式1进行说明。在以下的附图中,为了易于机构的理解,将各个尺寸扩大表示。而且,对相同的要素附加相同的符号,因此有省略说明的情况。
(实施方式1)
以下,利用附图对本发明的实施方式1中的半导体安装基板11进行说明。图1是本发明的实施方式1中的半导体安装基板11的俯视图,图2是其前视图,图3是其要部扩大剖视图。另外,在图1至图3中,对与图13至图17所示现有例中相同的部分使用相同的符号,并简化对其的说明。
在图1至图3中,在基板1上安装有半导体元件2和电子部件3。半导体元件2通过焊料凸点4与基板12连接。另一方面,电子部件3通过焊料13与基板12连接。在此,因为焊料凸点4的大小在100μm左右,所以半导体元件2和基板12之间的连接强度较弱。于是,为了增强该半导体元件2和基板12之间的连接强度,在半导体元件2和基板12之间的间隙中填充有第一树脂5。
以到达至半导体元件2的角部6的方式,填充第一树脂5。此时,第一树脂5先到达半导体元件2的侧面2c的中央部2d。因此,在中央部2d,第一树脂5从半导体元件2和基板12之间的间隙溢出,攀上半导体元件2的侧面2c,因此,在中央部2d附近,硅基板2a和树脂膜2b的界面2e被第一树脂5覆盖。
另一方面,到达了角部6的第一树脂5,通过毛细现象而攀上形成在半导体元件2的角部6和电子部件3的绝缘部分3b之间的间隙14,而形成设置了粘结强度增强树脂部5a。
另外,该粘结强度增强树脂部5a,至少设置在半导体元件2的角部6附近的侧面2c和与角部6对应的位置的基板12上的表面12a之间。而且,为了形成第一树脂5所攀上的间隙14,以与半导体元件2的角部6靠近的方式配置电子部件3。另外,以电子部件3的绝缘部分3b处于与角部6对应的位置的方式进行安装。这样一来,因为第一树脂5难以覆盖焊料13,所以即便在因修理等而替换电子部件3这样的情况下,焊料13也不易成为作业的障碍。
在此,为了使第一树脂5在角部6处易于攀上间隙14,优选,将间隙14的间隔15设定得比从基板12到树脂膜2b的间隔16小。在本实施方式1中,间隔16大约是110μm。这是为了使第一树脂5完全填充至角部6,在第一树脂5内不会产生空隙等。因此,在本实施方式1中,间隙14的间隔15是100μm。
另外,一般,在电子部件3和基板12之间会产生间隙17。但是,如果在第一树脂5攀上间隙14时,存在该间隙17,则第一树脂5会流入该间隙17,导致第一树脂5难以攀上间隙14。于是,在本实施方式1中,在处于电子部件3的绝缘部分3b的下方的位置形成有连接导体18,进而以覆盖该导体18的上方的方式形成有绝缘膜19。由此,能够减小形成在电子部件3的绝缘部分3b的下方的间隙17,因此,第一树脂5不易被吸入间隙17,这样第一树脂5易于攀上间隙14。
而且,优选,以绝缘部分3b的尖侧的角3c处于下方的方向安装电子部件3。一般在烧成前,将电容器、电阻和感应器等切割成芯片形状。此时,在进行切割一侧的角上发生塌角,其相反一侧的角3c变为较尖的形状。于是,在本实施方式1中,着眼与此,在安装电子部件3时,以尖侧的角3c朝向下方的方式进行安装。由此,能够减小电子部件3和基板12之间的间隙17,使得第一树脂5不易被吸入间隙17,这样第一树脂5就易于攀上间隙14。
在此,重要的是,使用从基板12的表面12a到电子部件3的上表面3d的高度20,至少比从基板12的表面12a到界面2e的高度20b高的电子部件3。这是因为,利用半导体元件2的侧面2c和电子部件3的绝缘部分3b的侧面之间的毛细现象,第一树脂5必须攀上至界面高度20b。
另外,攀上了间隙14的第一树脂5,由于第一树脂5的表面张力,间隙14的中央成为凹陷的凹状。因此,优选,将该凹陷的最低点的高度20a设定为界面高度20b以上的高度。在此,第一树脂5,通过绝缘部分3b处的表面张力,相对凹陷的底面仅攀上了攀上尺寸22。于是,在本实施方式1中,使用电子部件3的上表面3d和界面高度20b之差在攀上尺寸22以上的电子部件3。由此,因为凹陷底部的高度20a可以比界面高度20b高,所以硅基板2a和树脂膜2b的界面2e由第一树脂5可靠地覆盖。因此,即便对半导体安装基板11施加冲击力,也不易发生裂缝。
以下,利用附图对本实施方式1中的半导体安装基板11的制造方法进行说明。图4是本发明实施方式1中的半导体安装基板11的制造流程图,图5是其中基板12的俯视图。另外,在图4、图5中,对与图1至图3中相同的部分使用相同的符号,并简化其说明。
在图4以及图5中,在基板12上形成有安装半导体元件2的连接区域31和连接电子部件3的连接区域32。另外,在基板12形成有绝缘膜19,但在与这些连接区域31、连接区域32分别对应的位置上分别形成有绝缘膜19的不形成部33和不形成部34a。
首先,连接部件供给工序41是向基板12上供给连接部件的工序,在连接区域31上涂布熔剂4b,在连接区域32上涂布膏状的焊料13。
安装工序42是在该连接部件供给工序41之后,将半导体元件2、电子部件3安装到各个连接区域31、32上的工序。另外,在半导体元件2上,在与连接区域31分别对应的位置上形成有焊料4(没有图示)。然后,在该安装工序42之后的软熔工序43中,通过使焊料凸点4、焊料13加热熔化,从而将半导体元件2、电子部件3连接固定在基板12上。
树脂填充工序44,是在软熔工序43之后,向半导体元件2和基板12之间的间隙填充第一树脂5并使之固化的工序。该树脂填充工序44,由前半段的注入工序45和后半段的固化工序46构成。另外,在本实施方式1中,第一树脂5使用环氧树脂。
首先,在注入工序中,通过分配器(没有图示)等从图3所示的半导体元件2的侧面2c的中央部2d注入液状的第一树脂5。此时注入的第一树脂5,如图2所示,先到达注入第一树脂5一侧的相反侧的中央部。因此,第一树脂5在注入侧的相反侧的中央部溢出,在注入侧的相反侧的中央部攀上半导体元件2的侧面2c。接着,第一树脂5到达与注入第一树脂5的一侧相邻的侧面2c的中央部。接着,第一树脂5,从与注入侧相邻的侧面2c的中央部溢出,并攀上半导体元件2的侧面2c。第一树脂5最后到达角部6。接着,到达了该角部6的第一树脂6在角部6溢出,第一树脂5通过毛细现象攀上半导体元件2和电子部件3之间的间隙14。
这样一来,在注入第一树脂5之后,在固化工序46中使第一树脂5固化。由此,因为第一树脂5攀上间隙14,所以能够以第一树脂5覆盖界面2e。接着,在图1所示的半导体元件2的角部6附近,在图3所示的半导体元件2的侧面2c和与角部6对应的位置的基板12上的基板表面12a之间形成有粘结强度增强树脂部5a。因此,因为形成有粘结强度增强树脂部5a从而进行增强,所以即便面对掉落等情况,半导体元件2的树脂膜也不易从界面2e剥离。其结果是,能够增强半导体安装基板11的掉落强度。
另外,此时,界面2的整个周边必须被第一树脂5所覆盖。于是,在本实施方式1中的固化工序46中,以半导体元件2的表面中具有树脂膜2b的一侧朝向下方的方式使之加热固化。由此,由于固化工序46的热量一旦导致粘度变小的第一树脂5向下方流动并固化,因此,第一树脂5进一步攀上,这样界面2e进一步被第一树脂5可靠地覆盖。
另外,此时,在注入工序45中,至少使得从半导体元件2的周围溢出的第一树脂5附着在半导体元件2的侧面2c上。另外,优选,在半导体元件2的角部6,第一树脂5攀上间隙14,使其与相邻电子部件3的绝缘部分3b接触。这样一来,在固化工序46中,第一树脂5能够容易地沿着半导体元件2的侧面2c、电子部件3的绝缘部分3b流动。
另外,在本实施方式1中,以与电子部件3的绝缘部分3b对应的方式配置角部6。这是因为,如果第一树脂5易于覆盖绝缘部分3b而不是焊料13,即便在再次加热半导体安装基板11的情况下,也不会发生焊料13再次熔化喷出的情况。
另外,在本实施方式1中,在电子部件3的比绝缘部分3b靠下的位置设置有连接导体18。由此,能够减小间隙17,因此,第一树脂5能够攀上间隙14。而且,在本实施方式1中,以将连接区域32彼此之间连接的方式设置有连接导体18。由此,相对于电子部件3的绝缘部分3b下方的整体,能够减小间隙17。
在此,可以以相对于半导体元件2的侧面2c平行或者倾斜的任何状态安装电子部件3。例如,在与半导体元件2的侧面2c平行地安装电子部件3的情况下,通过毛细现象,能够拓宽攀上的范围。另一方面,在相对半导体元件2的角部6倾斜地安装电子部件3的情况下,第一树脂5能够容易地相对于形成该角部6的相邻的两个面攀升。
另外,优选,安装角部6,使其处于与电子部件3的侧面的大体中央部相对应的位置。这是因为,即便在电子部件3、半导体元件2的安装偏离了原来的安装位置的情况下,也能够在角部6的附近可靠地配置绝缘部分3b。
另外,在本实施方式1中,设定针对半导体元件2的绝缘膜19的不形成部34a,比半导体元件2的外周要大。由此可以增大半导体元件2和基板12之间的间隔16,因此,第一树脂5变得容易流动。因此,在半导体元件2和基板12之间难于产生空隙等。
进而,在不形成部34a上,设置有从其一角朝向电子部件3的方向而形成的绝缘膜19的不形成部34b。由此,到达角部6的第一树脂5容易沿着不形成部34b,流向电子部件3的方向。
(实施方式2)
以下,利用附图对本发明的实施方式2进行说明。图6是本发明的实施方式2中的处于安装工序的半导体安装基板11的俯视图。在图6中对和图1至图3相同的部分附加相同的符号,并简化其说明。
在图6所示的本实施方式2中的安装工序42中,与实施方式1相同,在基板12上安装半导体元件2和电子部件3。但是,关于电子部件3的安装,电子部件3被安装在与连接区域32的位置相比向远离半导体元件2的方向偏离的位置。但是,必须作为焊料13和电子部件3接触的位置预留。
接着,通过在软熔工序43中使焊料13熔融,电子部件3向规定的连接区域32的位置移动。这样是应用了所谓自定位现象,即由于焊料13熔融而在焊料13上产生表面张力,焊料13使电子部件3朝向规定的位置移动的作用。
这样一来,能够使电子部件3向半导体元件2的角部6靠近。因此,能够使间隙14变小,这样能够使第一树脂5可靠地向间隙14攀升。其结果,在间隙14的位置上形成了粘结强度增强树脂部5a。
另外,利用以上的自定位现象,可以设定半导体元件2和电子部件3的间隙14比使用安装机可以安装的间隔15小。这在为了进行半导体安装基板11的小型化、薄型化而使间隔15减小这样的情况下是有用的。
(实施方式3)
以下,利用附图对本发明的实施方式3进行说明。图7A是本发明的实施方式3中的半导体安装基板21的俯视图,图7B是该半导体安装基板21的前视图。在图7A以及图7B中,半导体安装基板21是在基板12的基板表面12a侧上安装有芯片部件3a、半导体元件2的基板。这里,芯片部件3a通过焊料13与基板12连接固定,半导体元件2通过焊料凸点4对基板12倒装片安装。而且,在半导体元件2和基板12之间的间隙中,夹装有热固化性的第一树脂5。通过该第一树脂5形成有粘结强度增强树脂部5a,因此,维持半导体元件2和基板12之间的连接强度。
图8是本发明的实施方式3中的半导体安装基板21的制造流程图。另外,在图8中对和图4相同的部分附加相同的符号,并简化其说明。按照该图8所示的工序的顺序,对本实施方式3中的半导体安装基板21的制造工序进行说明。
如图8所示,连接部件供给工序41是向基板12供给焊料4a和涂布熔剂4b的工序。另外,焊料4a使用膏状的焊料13。通过网版印刷在安装芯片部件3a的位置上印刷该膏状的焊料。另外,通过复制等在安装半导体元件2的位置上涂布熔剂4b。
接下来,安装工序42是在连接部件供给工序41之后,将芯片部件3a、半导体元件2安装到基板12上的工序。而且,以大约0.15mm的间隔安装芯片部件3a和半导体元件2。另外,半导体元件2的下表面侧上设置有焊料4。
图9A是处于图8所示的软熔工序43中的半导体安装基板21的俯视图。图9B是该软熔工序43中的半导体安装基板21的前视图。在该软熔工序43中,使焊料13、焊料凸点4熔融,如图9A以及图9B所示,将芯片部件3a、半导体元件2电气且机械地与基板12连接。
这里,半导体元件2由硅基板(没有图示)和设置在该硅基板上的再布线层(没有图示)构成,在该再布线层上形成有衬垫端子(没有图示),在该衬垫端子上连接有焊料凸点4。另外,作为本实施方式3中的再布线层的层间绝缘膜,使用聚酰亚胺树脂。
图10A是处于本实施方式3的树脂填充工序44的前半段工序即注入工序45中的半导体安装基板21的俯视图。图10B是该注入工序45中的半导体安装基板21的前视图。如图8所示,注入工序45是向半导体元件2和基板12之间的间隙注入第一树脂5的工序。在该注入工序45中,如图10A以及图10B所示,通过分配器5b从半导体元件2的一方的侧面6a的中央附近注入第一树脂5。但是,在注入工序45中,以第一树脂5不与和半导体元件2相邻的芯片部件3a以及焊料13接触的方式注入第一树脂5。即,以在芯片部件3a以及焊料13和第一树脂5之间具有规定的间隙14的方式注入第一树脂5。
这样一来,在半导体元件21软钎焊在母基板上(没有图示)的情况下,能够使焊料13难以流入芯片部件3a和基板12之间的间隙。因此,不易发生由处于芯片部件3a的下方的焊料13所导致的短路。
而且,与图3所示的实施方式1相同,即便在本实施方式3中的注入工序45中,使第一树脂5不仅附着在基板12和半导体元件2之间的间隙上,而且附着在半导体元件2的一方的侧面6a上。此时,重要的是,在半导体元件2的外周侧面部上,与图3所示的状态相同,第一树脂5的高度粘结至半导体元件2的硅基板和再布线层的界面的高度以上。这样一来,在掉落冲击、热冲击等时,半导体元件2的硅基板和再布线层的界面由第一树脂5覆盖,从而被保护。其结果,在该界面上难以发生裂纹。
这里,第一树脂5使用热固化性的树脂。而且,在注入工序45之后的固化工序46中,通过加热使第一树脂5固化。在本实施方式3中固化工序46,使搭载有半导体元件2的基板表面12a朝上而进行加热。这里,以固化工序46的温度是低于焊料13、焊料凸点4的熔点的温度来进行固化。另外,在本实施方式3的固化工序46中,使搭载有半导体元件2的基板表面12a朝上而进行加热,但也可以使该基板表面12a朝下来进行加热。
这样一来,因为被加热而变得容易运动的第一树脂5在重力的影响下易于向下方移动,所以能够容易地将第一树脂5粘结至半导体元件2的硅基板和再布线层的界面的高度以上。因此,变得更加不易受掉落冲击、热冲击等的影响,这样在半导体元件2的硅基板和再布线层的界面上不易发生裂纹。
图11A是本发明的实施方式3中的处于树脂涂布工序47的半导体安装基板21的俯视图。而且,图11B是该树脂涂布工序47的半导体安装基板21的前视图。在注入工序45中,为了使第一树脂5不附着半导体元件2相邻的芯片部件3a上,而减少注入的树脂量,因此,在半导体元件2的侧面上的角部6附近没有涂布第一树脂5,导致出现半导体元件2的侧面2c露出的区域。于是,在该树脂涂布工序47中,用分配器5b向该半导体元件2的露出部分涂布第二树脂5c。另外,该树脂涂布工序47,以安装有半导体元件2的基板表面12a朝向上侧的方向涂布第二树脂5c。由此,第二树脂5c流向基板12的方向,第二树脂5c附着在半导体元件2的侧面2c的露出部分和基板12上。另外,在本实施方式3中,如图11所示,对于各个角部6,两处两处地涂布有第二树脂5c。
另外,树脂涂布工序47中的第二树脂5c,使用粘度高于注入工序45中的第一树脂5的粘度的树脂。因此,在树脂涂布工序47中,第二树脂5c相比第一树脂5流动困难,因此,能够使第二树脂5c难以附着在芯片部件3a上。这里,第一树脂5和第二树脂5c使用相同的树脂,通过改变涂布时的温度来改变粘度。在本实施方式3中的注入工序45中,例如设定注入第一树脂5时的温度为大约60℃。另外,在树脂涂布工序47中,在常温下涂布第二树脂5c。
在图8所示的树脂涂布工序47之后的翻转工序48,是使搭载半导体元件2的基板表面12a向下方翻转的工序。接着,保持图12所示翻转工序48中翻转的状态,进行接下来的固化工序49。这样,在固化工序49中,以搭载有半导体元件2的基板表面12a朝下方而进行加热。因此,由于第二树脂5c伴随着温度的上升其粘度降低,而向没有涂布第一树脂5的区域漫延。另外,因为第二树脂5c在侧面2c上在顶面2f一侧垂下,所以能够增大半导体元件2的硅基板和再布线层的界面位置(没有图示)上的第二树脂5c的厚度5d。这样一来,形成至少包括使第二树脂5c固化的固化树脂的粘结强度增强树脂部5a。通过形成该粘结强度增强树脂部5a,能够进一步使该界面处的裂纹等不易发生。另外,固化工序49的温度是低于焊料13、焊料凸点4的熔点的温度来进行固化。
另外,也可以,在图7A以及图7B中使上文中说明的粘度的第二树脂5c被热固化,从而形成粘结强度增强树脂部5a的一部分。
接着,通过在固化工序49中将第二树脂5c固化,从而结束在半导体元件2和基板12之间的第一树脂5以及第二树脂5c的填充,进而完成半导体安装基板21。在本实施方式3中,使第一树脂5在固化工序46中固化,使第二树脂5c在固化工序49中固化。由此,能够防止在翻转工序48中的翻转作业中第一树脂5与芯片部件3a接触。因此,能够可靠地在第一树脂5和芯片部件3a或者第一树脂5和焊料13之间设置间隙14。
另外,可以取代固化工序46,在固化工序49中使第一树脂5和第二树脂5c同时固化。这样一来,能够减少对半导体元件2、芯片部件3a所施加的加热次数。因此,半导体元件2、芯片部件3a的特性的因受热导致的变换等不易发生。另外,因为也以搭载有半导体元件2的基板表面12a朝下方而使第一树脂5固化,所以第一树脂5进一步流向半导体元件2的侧面2c一侧。因此,能够增大硅基板和再布线层之间的界面附近的第一树脂5的厚度,所以该界面附近处的裂纹更加难以产生。
另外,在本实施方式3中,为了耐掉落冲击,将第一树脂5粘结至比半导体元件2的硅基板和再布线层的界面高的高度。但是,在并不需要耐掉落冲击强度的情况下,也可以这样,即在注入工序45中以不溢出半导体元件2的外形的程度注入第一树脂5,在树脂涂布工序47中对第一树脂5不足而没有涂布的区域(例如角部6的附近)涂布第二树脂5c。此时,因为能够减少第一树脂5从半导体元件2的溢出量,所以能够更加减小半导体元件2和芯片部件3a之间的距离。这样一来,可以进一步高密度地安装半导体安装基板21。
本发明所涉及的半导体安装基板及其制造方法,具有能够增强所安装的半导体元件的掉落强度且减小半导体元件和电子部件之间的安装间隔这样的效果,特别可以用在必需较强的掉落强度以及小型化的设备等中。

Claims (24)

1.一种半导体安装基板,具备:基板、安装在该基板上的半导体元件、连接该半导体元件和所述基板的焊料凸点、填充在所述半导体元件和所述基板之间的间隙的第一树脂和安装在所述基板上的所述半导体元件的安装面一侧上的电子部件,其中,
至少在所述半导体元件的角部附近的侧面和与所述角部相对应的位置的基板上的表面之间设置粘结强度增强树脂部。
2.根据权利要求1所记载的半导体安装基板,其中,
所述粘结强度增强树脂部采用第二树脂,所述第二树脂的粘度与所述第一树脂的粘度相比较大。
3.根据权利要求1所记载的半导体安装基板,其中,
在所述半导体元件的下表面具有树脂膜,所述粘结强度增强树脂部的高度比从所述基板上的表面到所述半导体元件和所述树脂膜的界面的高度高。
4.根据权利要求1所记载的半导体安装基板,其中,
在所述半导体元件的角部附近安装有所述电子部件,在所述电子部件和所述半导体元件的角部之间形成有所述粘结强度增强树脂部。
5.根据权利要求4所记载的半导体安装基板,其中,
所述电子部件的绝缘部分配置在与所述半导体元件的角部对应的位置。
6.根据权利要求5所记载的半导体安装基板,其中,
所述电子部件的侧面的中央部配置在与所述半导体元件的角部对应的位置。
7.根据权利要求4所记载的半导体安装基板,其中,
相对于所述半导体元件的侧面倾斜安装有所述电子部件。
8.根据权利要求4所记载的半导体安装基板,其中,
在所述基板上,在作为所述电子部件的绝缘部分的下方的位置上形成有连接导体。
9.根据权利要求8所记载的半导体安装基板,其中,
在所述连接导体的上表面形成有绝缘膜。
10.根据权利要求4所记载的半导体安装基板,其中,
所述电子部件以绝缘部分的角较尖的一侧朝下的方向被安装。
11.根据权利要求3所记载的半导体安装基板,其中,
从所述基板上的表面到所述电子部件的上端的高度,比从所述表面到所述半导体元件和所述树脂膜的界面的高度高。
12.根据权利要求11所记载的半导体安装基板,其中,
所述电子部件的上端与所述界面的高度差,为在所述电子部件的侧面上由所述侧面和构成所述树脂膜的树脂的界面张力所产生的所述第一树脂的攀上尺寸以上。
13.一种半导体安装基板的制作方法,包括:向设置在基板上的连接区域供给连接部件的连接部件供给工序;在所述基板上安装半导体元件和电子部件的安装工序;通过对所述基板上的所述半导体元件和所述电子部件进行加热,使之与基板连接安装的回流焊工序;和从所述半导体元件的侧面的中央部向所述半导体元件和所述基板之间的间隙填充第一树脂并使之固化的树脂填充工序,其中,
在所述树脂填充工序中,在对所述间隙至少注入填充所述第一树脂之后,在所述半导体元件的角部附近的侧面和与所述角部相对应的位置的基板上的基板表面之间形成粘结强度增强树脂部。
14.根据权利要求13所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
在所述安装工序中,为了在所述半导体元件的角部和所述电子部件之间形成所述树脂可以攀上的间隙而空开规定的间隔安装所述半导体元件和所述电子部件,在所述树脂填充工序中,使所述树脂攀上所述半导体元件的侧面和所述电子部件的侧面之间的间隙而形成所述粘结强度增强树脂部。
15.根据权利要求14所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
在所述安装工序中,将所述电子部件安装在所述半导体元件的角部的附近,即与应该安装所述电子部件的所述连接区域的位置相比所述电子部件向离开所述半导体元件的方向偏离的位置,并且所述电子部件和膏状焊料可以接触的位置上,所述电子部件向所述半导体元件的角部侧靠近并进行加热。
16.根据权利要求13所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
在所述树脂填充工序之后还具备在所述半导体元件的角部附近涂布第二树脂的树脂涂布工序,所述第一树脂以及所述第二树脂由热固化性树脂制成,所述树脂涂布工序中的所述第二树脂的粘度与所述树脂填充工序中的所述第一树脂的粘度相比较大,所述粘结强度增强树脂部至少包含使所述第二树脂固化的固化树脂。
17.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
将搭载有所述半导体元件的基板表面朝向下方,使所述第二树脂固化。
18.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
所述树脂涂布工序中的第二树脂的温度比所述树脂填充工序中填充的第一树脂的温度低。
19.根据权利要求18所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
所述第一树脂和所述第二树脂由同样的树脂制成。
20.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
在涂布所述第二树脂前,将所述第一树脂固化。
21.根据权利要求20所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
将搭载有所述半导体元件的基板表面朝向下方,使所述第一树脂固化。
22.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
将所述第一树脂和所述第二树脂同时固化。
23.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
在所述树脂填充工序中,以在从所述半导体元件和所述基板的间隙流出的所述第一树脂和形成在所述电子部件上的焊料之间设置间隙的方式,填充所述第一树脂。
24.根据权利要求16所记载的半导体安装基板的制作方法,其中,
所述半导体元件具有硅基板和形成在该硅基板上的由树脂构成的保护层,在涂布所述第二树脂前将所述第一树脂固化,并且使搭载有所述半导体元件的基板表面朝向下方而使所述第一树脂固化,在所述树脂涂布工序中,向所述半导体元件的侧面中的没有涂布所述第一树脂的露出部分涂布所述第二树脂。
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