JP2001053111A - フリップチップ実装構造 - Google Patents
フリップチップ実装構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バンプ間のショートを防止したフリップチップ
実装構造を提供する。 【解決手段】半導体素子1に設けた複数の素子側電極に
は半田バンプ3がそれぞれ形成されている。各半田バン
プ3に対応する実装用基板2の部位には基板側電極4が
それぞれ形成されており、実装用基板2における各基板
側電極4の間の部位には溝5が2条形成されている。こ
こで、半田バンプ3が形成された半導体素子1の面を実
装用基板2に対向させ、半田バンプ3と実装用基板2に
形成された基板側電極4の位置を合わせて、実装用基板
2上に半導体素子1を載置した後、半田バンプ3を加
熱、溶融させると、半導体素子1の素子側電極と実装用
基板2の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続され
る。この時、余分な半田は基板側電極4からはみ出し
て、実装用基板2に設けた溝5内に流れ込むので、隣接
する半田バンプ3間がショートするのを防止できる。
実装構造を提供する。 【解決手段】半導体素子1に設けた複数の素子側電極に
は半田バンプ3がそれぞれ形成されている。各半田バン
プ3に対応する実装用基板2の部位には基板側電極4が
それぞれ形成されており、実装用基板2における各基板
側電極4の間の部位には溝5が2条形成されている。こ
こで、半田バンプ3が形成された半導体素子1の面を実
装用基板2に対向させ、半田バンプ3と実装用基板2に
形成された基板側電極4の位置を合わせて、実装用基板
2上に半導体素子1を載置した後、半田バンプ3を加
熱、溶融させると、半導体素子1の素子側電極と実装用
基板2の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続され
る。この時、余分な半田は基板側電極4からはみ出し
て、実装用基板2に設けた溝5内に流れ込むので、隣接
する半田バンプ3間がショートするのを防止できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を実装
用基板にフリップチップ実装するフリップチップ実装構
造に関するものである。
用基板にフリップチップ実装するフリップチップ実装構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子と実装用基板とを電気的に接
続する方法としてはワイヤボンディングが一般的である
が、近年、より高密度に実装でき、且つ、電気信号の高
速処理が可能となるフリップチップボンディング(FC
B)やテープオートメイテッドボンディング(TAB)
などの技術が注目されている。
続する方法としてはワイヤボンディングが一般的である
が、近年、より高密度に実装でき、且つ、電気信号の高
速処理が可能となるフリップチップボンディング(FC
B)やテープオートメイテッドボンディング(TAB)
などの技術が注目されている。
【0003】FCBには、めっき法などによるウェハプ
ロセスを応用しためっきバンプと、ワイヤボンディング
を応用したスタッドバンプの2種類があるが、少量多品
種の半導体素子を製造する際には、マスクを製作する必
要のあるめっきバンプに比べて、スタッドバンプの方が
有利である。
ロセスを応用しためっきバンプと、ワイヤボンディング
を応用したスタッドバンプの2種類があるが、少量多品
種の半導体素子を製造する際には、マスクを製作する必
要のあるめっきバンプに比べて、スタッドバンプの方が
有利である。
【0004】ここで、スタッドバンプの製造方法につい
て以下に簡単に説明する。まず半田ワイヤの先端を、A
r+10%H2ガスの雰囲気下でアーク放電により加熱
溶融してボールを形成した後、半導体素子に形成された
例えばアルミニウムからなる電極に、そのボールを超音
波併用熱圧着し、ボールの根元の再結晶脆弱部で破断さ
せることにより、スタッドバンプを形成する。
て以下に簡単に説明する。まず半田ワイヤの先端を、A
r+10%H2ガスの雰囲気下でアーク放電により加熱
溶融してボールを形成した後、半導体素子に形成された
例えばアルミニウムからなる電極に、そのボールを超音
波併用熱圧着し、ボールの根元の再結晶脆弱部で破断さ
せることにより、スタッドバンプを形成する。
【0005】上述のようにして半導体素子の電極にスタ
ッドバンプを形成した後、半導体素子を反転させて電極
が形成された面を下向きにし、スタッドバンプにフラッ
クスを転写し、半導体素子の電極と実装用基板の電極の
位置を合わせて、実装用基板の実装位置に半導体素子を
載置する。この時、フラックスの粘性によって半導体素
子が実装用基板に仮止めされる(フリップチップ実装工
程)。
ッドバンプを形成した後、半導体素子を反転させて電極
が形成された面を下向きにし、スタッドバンプにフラッ
クスを転写し、半導体素子の電極と実装用基板の電極の
位置を合わせて、実装用基板の実装位置に半導体素子を
載置する。この時、フラックスの粘性によって半導体素
子が実装用基板に仮止めされる(フリップチップ実装工
程)。
【0006】次に、酸素又は窒素の雰囲気下で半田溶融
温度以上になるよう加熱すると、半田バンプが溶融し
て、半導体素子の電極と実装用基板の電極とが電気的且
つ機械的に接続される(リフロー工程)。この時、窒素
雰囲気下では半田の酸化防止効果により、半田濡れ性が
向上する。
温度以上になるよう加熱すると、半田バンプが溶融し
て、半導体素子の電極と実装用基板の電極とが電気的且
つ機械的に接続される(リフロー工程)。この時、窒素
雰囲気下では半田の酸化防止効果により、半田濡れ性が
向上する。
【0007】さらに、フラックスが洗浄タイプであれ
ば、超音波洗浄法やジェット洗浄法によりフラックスを
除去した後(フラックス洗浄工程)、半導体素子と実装
用基板の保護や接着強度を向上させるために、半導体素
子と実装用基板との間に樹脂を流し込んで硬化させる。
尚、フラックスが無洗浄タイプの場合はフラックス洗浄
工程は不要である(例えば特開平7−176565号公
報参照)。
ば、超音波洗浄法やジェット洗浄法によりフラックスを
除去した後(フラックス洗浄工程)、半導体素子と実装
用基板の保護や接着強度を向上させるために、半導体素
子と実装用基板との間に樹脂を流し込んで硬化させる。
尚、フラックスが無洗浄タイプの場合はフラックス洗浄
工程は不要である(例えば特開平7−176565号公
報参照)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなフリップ
チップ実装方法では、半導体素子と実装用基板との熱膨
張係数の差により発生する繰り返し熱応力がバンプに加
わるため、電気的接触の信頼性を確保するのが難しいと
いう問題があった。図9はフリップチップ実装方法によ
り、半導体素子1を実装用基板2に半田バンプ3を用い
て接合した実装構造を示す断面図であり、有限要素法で
シミュレーションを行い、最適な実装構造を分析した結
果、半田バンプ3の高さ寸法Hgの、実装用基板と対向
する面の直径Dsに対する比率(以下、この比率をアス
ペクト比と言う。)を略0.1以下とすることにより、
繰り返し熱応力によってバンプに生じる塑性ひずみを低
減できることが判明した。
チップ実装方法では、半導体素子と実装用基板との熱膨
張係数の差により発生する繰り返し熱応力がバンプに加
わるため、電気的接触の信頼性を確保するのが難しいと
いう問題があった。図9はフリップチップ実装方法によ
り、半導体素子1を実装用基板2に半田バンプ3を用い
て接合した実装構造を示す断面図であり、有限要素法で
シミュレーションを行い、最適な実装構造を分析した結
果、半田バンプ3の高さ寸法Hgの、実装用基板と対向
する面の直径Dsに対する比率(以下、この比率をアス
ペクト比と言う。)を略0.1以下とすることにより、
繰り返し熱応力によってバンプに生じる塑性ひずみを低
減できることが判明した。
【0009】ところで、アスペクト比を略0.1以下に
するということは、半導体素子1と実装用基板2との間
の寸法、すなわち半田バンプ3の高さ寸法Hgを小さく
することである。ここで、例えば直径が35μmの半田
ワイヤを用いてスタッドバンプを形成する場合、底面の
直径が100μmで高さが50μmの円錐バンプしか形
成することができなかった。したがって、アスペクト比
を略0.1以下とするためには、底面の直径が一定の場
合、半田バンプ3の高さ寸法を10μm以下まで押し潰
さなければならなかった。また従来のめっきバンプで
は、例えば底面の直径が150μmで高さが100μm
の球状バンプとなり、アスペクト比を略0.1以下とす
るためには、底面の直径が一定の場合、半田バンプ3の
高さ寸法を15μm以下まで押し潰さなければならず、
図10に示すように、隣接する半田バンプ3間がショー
トし、特性不良が発生するという問題があった。
するということは、半導体素子1と実装用基板2との間
の寸法、すなわち半田バンプ3の高さ寸法Hgを小さく
することである。ここで、例えば直径が35μmの半田
ワイヤを用いてスタッドバンプを形成する場合、底面の
直径が100μmで高さが50μmの円錐バンプしか形
成することができなかった。したがって、アスペクト比
を略0.1以下とするためには、底面の直径が一定の場
合、半田バンプ3の高さ寸法を10μm以下まで押し潰
さなければならなかった。また従来のめっきバンプで
は、例えば底面の直径が150μmで高さが100μm
の球状バンプとなり、アスペクト比を略0.1以下とす
るためには、底面の直径が一定の場合、半田バンプ3の
高さ寸法を15μm以下まで押し潰さなければならず、
図10に示すように、隣接する半田バンプ3間がショー
トし、特性不良が発生するという問題があった。
【0010】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、バンプ間のショート
を防止したフリップチップ実装構造を提供することにあ
る。
であり、その目的とするところは、バンプ間のショート
を防止したフリップチップ実装構造を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、半導体素子と、半導体素子に
設けた複数の素子側電極がそれぞれ接合用金属を介して
電気的且つ機械的に接合される基板側電極を複数有する
実装用基板とで構成され、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方に、素子実装時に余分な接合
用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止す
る堰き止め部を設けたことを特徴とし、半導体素子を実
装用基板に実装する際に、余分な接合用金属が隣接する
別の接合用金属に流出するのを堰き止め部で防止するこ
とができ、したがって、半導体素子を実装用基板に実装
した後、接合用金属のアスペクト比が略0.1以下とな
るように、半導体素子と実装用基板との間の隙間を小さ
くした場合でも、隣接する接合用金属の間がショートす
るのを防止できる。
に、請求項1の発明では、半導体素子と、半導体素子に
設けた複数の素子側電極がそれぞれ接合用金属を介して
電気的且つ機械的に接合される基板側電極を複数有する
実装用基板とで構成され、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方に、素子実装時に余分な接合
用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止す
る堰き止め部を設けたことを特徴とし、半導体素子を実
装用基板に実装する際に、余分な接合用金属が隣接する
別の接合用金属に流出するのを堰き止め部で防止するこ
とができ、したがって、半導体素子を実装用基板に実装
した後、接合用金属のアスペクト比が略0.1以下とな
るように、半導体素子と実装用基板との間の隙間を小さ
くした場合でも、隣接する接合用金属の間がショートす
るのを防止できる。
【0012】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金
属の間の部位に形成された溝からなることを特徴とし、
素子実装時に余分な接合用金属は溝内に流れ込むので、
隣接する接合用金属の間がショートするのを防止でき
る。
いて、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金
属の間の部位に形成された溝からなることを特徴とし、
素子実装時に余分な接合用金属は溝内に流れ込むので、
隣接する接合用金属の間がショートするのを防止でき
る。
【0013】請求項3の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金
属の間の部位に形成された凸部からなることを特徴と
し、隣接する接合用金属の間に凸部が介在するので、余
分な接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するの
を凸部で防止することができ、隣接する接合用金属の間
がショートするのを防止できる。
いて、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の
内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金
属の間の部位に形成された凸部からなることを特徴と
し、隣接する接合用金属の間に凸部が介在するので、余
分な接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するの
を凸部で防止することができ、隣接する接合用金属の間
がショートするのを防止できる。
【0014】請求項4の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記堰き止め部は、実装用基板における隣接する
接合用金属の間の部位に形成された溝と、半導体素子に
おける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部
とからなることを特徴とし、素子実装時に、余分な接合
用金属は実装用基板に形成された溝内に流れ込み、且
つ、半導体素子に設けた凸部によって、接合用金属が隣
接する別の接合用金属に流出するのを防止できるから、
隣接する接合用金属の間がショートするのを確実に防止
できる。
いて、上記堰き止め部は、実装用基板における隣接する
接合用金属の間の部位に形成された溝と、半導体素子に
おける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部
とからなることを特徴とし、素子実装時に、余分な接合
用金属は実装用基板に形成された溝内に流れ込み、且
つ、半導体素子に設けた凸部によって、接合用金属が隣
接する別の接合用金属に流出するのを防止できるから、
隣接する接合用金属の間がショートするのを確実に防止
できる。
【0015】請求項5の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記堰き止め部は、半導体素子における隣接する
接合用金属の間の部位に形成された溝と、実装用基板に
おける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部
とからなることを特徴とし、素子実装時に、実装用基板
に設けた凸部によって、余分な接合用金属が隣接する別
の接合用金属に流出するのを防止でき、且つ、半導体素
子に設けた溝内に余分な接合用金属が入り込むので、隣
接する接合用金属の間がショートするのを確実に防止で
きる。
いて、上記堰き止め部は、半導体素子における隣接する
接合用金属の間の部位に形成された溝と、実装用基板に
おける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部
とからなることを特徴とし、素子実装時に、実装用基板
に設けた凸部によって、余分な接合用金属が隣接する別
の接合用金属に流出するのを防止でき、且つ、半導体素
子に設けた溝内に余分な接合用金属が入り込むので、隣
接する接合用金属の間がショートするのを確実に防止で
きる。
【0016】請求項6の発明では、請求項1乃至5の発
明において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも一方における隣接する接合用金属
との間の部位のみに形成されたことを特徴とし、請求項
1乃至5の発明と同様の作用を奏する。
明において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも一方における隣接する接合用金属
との間の部位のみに形成されたことを特徴とし、請求項
1乃至5の発明と同様の作用を奏する。
【0017】請求項7の発明では、請求項1乃至5の発
明において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接
合用金属との間の部位を少なくとも含む接合用金属の周
りの部位に形成されたことを特徴とし、請求項1乃至5
の発明と同様の作用を奏する。
明において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接
合用金属との間の部位を少なくとも含む接合用金属の周
りの部位に形成されたことを特徴とし、請求項1乃至5
の発明と同様の作用を奏する。
【0018】請求項8の発明では、請求項1の発明にお
いて、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対
向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成さ
れており、上記堰き止め部は各凹所の間を仕切る壁から
なることを特徴とし、素子実装時に、各凹所の間を仕切
る壁によって余分な接合用金属が隣接する別の接合用金
属に流出するのを防止でき、隣接する接合用金属の間が
ショートするのを防止できる。
いて、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対
向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成さ
れており、上記堰き止め部は各凹所の間を仕切る壁から
なることを特徴とし、素子実装時に、各凹所の間を仕切
る壁によって余分な接合用金属が隣接する別の接合用金
属に流出するのを防止でき、隣接する接合用金属の間が
ショートするのを防止できる。
【0019】請求項9の発明では、請求項1の発明にお
いて、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対
向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成さ
れており、上記堰き止め部は、各凹所の間を仕切る壁
と、実装用基板における隣接する接合用金属の間の部位
に形成された溝とからなることを特徴とし、素子実装時
に、余分な接合用金属は実装用基板に設けた溝内に入り
込み、且つ、各凹所の間を仕切る壁によって余分な接合
用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止で
きるから、隣接する接合用金属の間がショートするのを
確実に防止できる。
いて、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対
向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成さ
れており、上記堰き止め部は、各凹所の間を仕切る壁
と、実装用基板における隣接する接合用金属の間の部位
に形成された溝とからなることを特徴とし、素子実装時
に、余分な接合用金属は実装用基板に設けた溝内に入り
込み、且つ、各凹所の間を仕切る壁によって余分な接合
用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止で
きるから、隣接する接合用金属の間がショートするのを
確実に防止できる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0021】(実施形態1)図1に本実施形態のフリッ
プチップ実装構造の断面図を示す。半導体素子1の一面
には例えばアルミニウムからなる素子側電極(図示せ
ず)が複数設けられており、各素子側電極には接合用金
属としての半田バンプ3がそれぞれ形成されている。一
方、各半田バンプ3に対応する実装用基板2の部位には
基板側電極4がそれぞれ形成されており、実装用基板2
における各基板側電極4の間の部位には堰き止め部とし
ての溝5が2条形成されている。
プチップ実装構造の断面図を示す。半導体素子1の一面
には例えばアルミニウムからなる素子側電極(図示せ
ず)が複数設けられており、各素子側電極には接合用金
属としての半田バンプ3がそれぞれ形成されている。一
方、各半田バンプ3に対応する実装用基板2の部位には
基板側電極4がそれぞれ形成されており、実装用基板2
における各基板側電極4の間の部位には堰き止め部とし
ての溝5が2条形成されている。
【0022】ここで、半田バンプ3が形成された半導体
素子1の面を実装用基板2に対向させ、半田バンプ3
(すなわち素子側電極)と実装用基板2に形成された基
板側電極4の位置を合わせて、実装用基板2上に半導体
素子1を載置した後、例えば酸素又は窒素の雰囲気下で
半田溶融温度以上になるよう加熱すると、半田バンプ3
が溶融して、半導体素子1の素子側電極と実装用基板2
の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続される。こ
の時、実装用基板2における隣接する半田バンプ3の間
の部位には溝5が形成されており、余分な半田は基板側
電極4からはみ出して、実装用基板2に設けた溝5内に
流れ込むから、半田バンプ3のアスペクト比が略0.1
以下となるように、半導体素子1と実装用基板2との間
の隙間を小さくして、半田バンプ3を押し潰した場合で
も、隣接する半田バンプ3がショートするのを防止で
き、且つ、アスペクト比を略0.1以下とすることによ
り、繰り返し熱応力によって半田バンプ3に発生する塑
性ひずみが低減され、半田バンプ3の疲労寿命を延ばす
ことが出来る。
素子1の面を実装用基板2に対向させ、半田バンプ3
(すなわち素子側電極)と実装用基板2に形成された基
板側電極4の位置を合わせて、実装用基板2上に半導体
素子1を載置した後、例えば酸素又は窒素の雰囲気下で
半田溶融温度以上になるよう加熱すると、半田バンプ3
が溶融して、半導体素子1の素子側電極と実装用基板2
の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続される。こ
の時、実装用基板2における隣接する半田バンプ3の間
の部位には溝5が形成されており、余分な半田は基板側
電極4からはみ出して、実装用基板2に設けた溝5内に
流れ込むから、半田バンプ3のアスペクト比が略0.1
以下となるように、半導体素子1と実装用基板2との間
の隙間を小さくして、半田バンプ3を押し潰した場合で
も、隣接する半田バンプ3がショートするのを防止で
き、且つ、アスペクト比を略0.1以下とすることによ
り、繰り返し熱応力によって半田バンプ3に発生する塑
性ひずみが低減され、半田バンプ3の疲労寿命を延ばす
ことが出来る。
【0023】尚、本実施形態では、実装用基板2におけ
る隣接する半田バンプ3の間の部位に溝5を設け、この
溝5から堰き止め部を構成しているが、溝5を形成する
代わりに、図2に示すように、実装用基板2における隣
接する半田バンプ3の間の部位に設けた凸部6から堰き
止め部を構成しても良く、隣接する半田バンプ3の間に
凸部6が介在するので、余分な半田が隣接する半田バン
プ3に流出するのをせき止めることができる。
る隣接する半田バンプ3の間の部位に溝5を設け、この
溝5から堰き止め部を構成しているが、溝5を形成する
代わりに、図2に示すように、実装用基板2における隣
接する半田バンプ3の間の部位に設けた凸部6から堰き
止め部を構成しても良く、隣接する半田バンプ3の間に
凸部6が介在するので、余分な半田が隣接する半田バン
プ3に流出するのをせき止めることができる。
【0024】また本実施形態では、実装用基板2に堰き
止め部を設けているが、実装用基板2に溝5や凸部6を
形成する代わりに、半導体素子1における隣接する半田
バンプ3の間の部位に溝又は凸部などからなる堰き止め
部を設けても良いし、半導体素子1及び実装用基板2の
両方に堰き止め部を設けても良い。
止め部を設けているが、実装用基板2に溝5や凸部6を
形成する代わりに、半導体素子1における隣接する半田
バンプ3の間の部位に溝又は凸部などからなる堰き止め
部を設けても良いし、半導体素子1及び実装用基板2の
両方に堰き止め部を設けても良い。
【0025】すなわち、図3に示すように、実装用基板
2における隣接する半田バンプ3の間の部位に溝5を設
けると共に、半導体素子1における隣接する半田バンプ
3の間の部位に凸部7を設け、溝5及び凸部7から堰き
止め部を構成しても良く、素子実装時に、余分な半田は
実装用基板2に形成された溝5内に流れ込み、且つ、半
導体素子1に設けた凸部7によって、余分な半田が隣接
する別の半田バンプ3に流出するのを防止できるから、
隣接する半田バンプ3の間がショートするのを確実に防
止できる。また、図4に示すように、実装用基板2にお
ける隣接する基板側電極4の間の部位に凸部6を設ける
と共に、半導体素子1における隣接する半田バンプ3の
間の部位に凸部6と嵌合する溝8を設け、凸部6及び溝
8から堰き止め部を構成しても良く、素子実装時に、実
装用基板2に設けた凸部6によって、余分な半田が隣接
する別の半田バンプ3に流出するのを防止でき、且つ、
半導体素子1に設けた溝8内に余分な半田が入り込むの
で、隣接する半田バンプ3の間がショートするのを確実
に防止できる。
2における隣接する半田バンプ3の間の部位に溝5を設
けると共に、半導体素子1における隣接する半田バンプ
3の間の部位に凸部7を設け、溝5及び凸部7から堰き
止め部を構成しても良く、素子実装時に、余分な半田は
実装用基板2に形成された溝5内に流れ込み、且つ、半
導体素子1に設けた凸部7によって、余分な半田が隣接
する別の半田バンプ3に流出するのを防止できるから、
隣接する半田バンプ3の間がショートするのを確実に防
止できる。また、図4に示すように、実装用基板2にお
ける隣接する基板側電極4の間の部位に凸部6を設ける
と共に、半導体素子1における隣接する半田バンプ3の
間の部位に凸部6と嵌合する溝8を設け、凸部6及び溝
8から堰き止め部を構成しても良く、素子実装時に、実
装用基板2に設けた凸部6によって、余分な半田が隣接
する別の半田バンプ3に流出するのを防止でき、且つ、
半導体素子1に設けた溝8内に余分な半田が入り込むの
で、隣接する半田バンプ3の間がショートするのを確実
に防止できる。
【0026】また、本実施形態のフリップチップ実装構
造では、半導体素子1又は実装用基板2の内の少なくと
も何れか一方に、余分な半田が隣接する別の半田バンプ
3に流出するのを防止する堰き止め部を設けているが、
例えば図5及び図6に示すように、略矩形状の半導体素
子1の四周に沿って複数の素子側電極(図示せず)が配
置され、各素子側電極に半田バンプ3が形成されている
場合、図5に示すように、半導体素子1における隣接す
る半田バンプ3(すなわち素子側電極)の間の部位のみ
に、上述した凸部7又は溝8などからなる堰き止め部9
を形成しても良いし、図6に示すように、半田バンプ3
の周りの半導体素子1の部位における、隣接する半田バ
ンプ3の間の部位を少なくとも含む部位に堰き止め部9
を形成しても良い。尚、実装用基板2に設けた溝5又は
凸部6などからなる堰き止め部についても、上述と同
様、実装用基板2における隣接する半田バンプ3の間の
部位のみに堰き止め部を設けても良いし、半田バンプ3
の周りの実装用基板2の部位における、隣接する基板側
電極4の間の部位を少なくとも含む部位に堰き止め部を
設けても良い。
造では、半導体素子1又は実装用基板2の内の少なくと
も何れか一方に、余分な半田が隣接する別の半田バンプ
3に流出するのを防止する堰き止め部を設けているが、
例えば図5及び図6に示すように、略矩形状の半導体素
子1の四周に沿って複数の素子側電極(図示せず)が配
置され、各素子側電極に半田バンプ3が形成されている
場合、図5に示すように、半導体素子1における隣接す
る半田バンプ3(すなわち素子側電極)の間の部位のみ
に、上述した凸部7又は溝8などからなる堰き止め部9
を形成しても良いし、図6に示すように、半田バンプ3
の周りの半導体素子1の部位における、隣接する半田バ
ンプ3の間の部位を少なくとも含む部位に堰き止め部9
を形成しても良い。尚、実装用基板2に設けた溝5又は
凸部6などからなる堰き止め部についても、上述と同
様、実装用基板2における隣接する半田バンプ3の間の
部位のみに堰き止め部を設けても良いし、半田バンプ3
の周りの実装用基板2の部位における、隣接する基板側
電極4の間の部位を少なくとも含む部位に堰き止め部を
設けても良い。
【0027】(実施形態2)図7に本実施形態のフリッ
プチップ実装構造の断面図を示す。尚、実施形態1のフ
リップチップ実装構造と同一の構成要素には同一の符号
を付して、その説明を省略する。
プチップ実装構造の断面図を示す。尚、実施形態1のフ
リップチップ実装構造と同一の構成要素には同一の符号
を付して、その説明を省略する。
【0028】本実施形態では、半導体素子1の下面、す
なわち実装用基板2と対向する面に複数の凹所10を形
成しており、各凹所10の天井となる面に素子側電極
(図示せず)をそれぞれ設け、各素子側電極に半田バン
プ3を形成してある。
なわち実装用基板2と対向する面に複数の凹所10を形
成しており、各凹所10の天井となる面に素子側電極
(図示せず)をそれぞれ設け、各素子側電極に半田バン
プ3を形成してある。
【0029】ここで、半田バンプ3が形成された半導体
素子1の面を実装用基板2に対向させ、半田バンプ3
(すなわち素子側電極)と実装用基板2に形成された基
板側電極4の位置を合わせて、実装用基板2上に半導体
素子1を載置した後、例えば酸素又は窒素の雰囲気下で
半田溶融温度以上になるよう加熱すると、半田バンプ3
が溶融して、半導体素子1の素子側電極と実装用基板2
の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続される。こ
の時、隣接する凹所10の間を仕切る隔壁11によっ
て、余分な半田が隣接する半田バンプ3に流出するのを
防止でき、半田バンプ3のアスペクト比が略0.1以下
となるように、半導体素子1と実装用基板2との間の隙
間を小さくして、半田バンプ3を押し潰した場合でも、
隣接する半田バンプ3間がショートするのを防止でき
る。したがって、アスペクト比を略0.1以下とするこ
とにより、繰り返し熱応力によって半田バンプ3に発生
する塑性ひずみが低減され、半田バンプ3の疲労寿命を
延ばすことが出来る。ここに、隣接する凹所10の間を
仕切る隔壁11から堰き止め部が構成される。
素子1の面を実装用基板2に対向させ、半田バンプ3
(すなわち素子側電極)と実装用基板2に形成された基
板側電極4の位置を合わせて、実装用基板2上に半導体
素子1を載置した後、例えば酸素又は窒素の雰囲気下で
半田溶融温度以上になるよう加熱すると、半田バンプ3
が溶融して、半導体素子1の素子側電極と実装用基板2
の基板側電極4とが電気的且つ機械的に接続される。こ
の時、隣接する凹所10の間を仕切る隔壁11によっ
て、余分な半田が隣接する半田バンプ3に流出するのを
防止でき、半田バンプ3のアスペクト比が略0.1以下
となるように、半導体素子1と実装用基板2との間の隙
間を小さくして、半田バンプ3を押し潰した場合でも、
隣接する半田バンプ3間がショートするのを防止でき
る。したがって、アスペクト比を略0.1以下とするこ
とにより、繰り返し熱応力によって半田バンプ3に発生
する塑性ひずみが低減され、半田バンプ3の疲労寿命を
延ばすことが出来る。ここに、隣接する凹所10の間を
仕切る隔壁11から堰き止め部が構成される。
【0030】尚、本実施形態では半導体素子1のみに堰
き止め部を設けているが、図8に示すように、実装用基
板2における隣接する半田バンプ3の間の部位に堰き止
め部としての溝5を2条形成しても良く、素子実装時
に、余分な半田は実装用基板2に設けた溝5内に入り込
み、且つ、各凹所10の間を仕切る隔壁11によって余
分な半田が隣接する別の半田バンプ3に流出するのを防
止できるから、隣接する半田バンプ3の間がショートす
るのを確実に防止できる。
き止め部を設けているが、図8に示すように、実装用基
板2における隣接する半田バンプ3の間の部位に堰き止
め部としての溝5を2条形成しても良く、素子実装時
に、余分な半田は実装用基板2に設けた溝5内に入り込
み、且つ、各凹所10の間を仕切る隔壁11によって余
分な半田が隣接する別の半田バンプ3に流出するのを防
止できるから、隣接する半田バンプ3の間がショートす
るのを確実に防止できる。
【0031】
【発明の効果】上述のように、請求項1の発明は、半導
体素子と、半導体素子に設けた複数の素子側電極がそれ
ぞれ接合用金属を介して電気的且つ機械的に接合される
基板側電極を複数有する実装用基板とで構成され、半導
体素子又は実装用基板の内の少なくとも何れか一方に、
素子実装時に余分な接合用金属が隣接する別の接合用金
属に流出するのを防止する堰き止め部を設けたことを特
徴とし、半導体素子を実装用基板に実装する際に、余分
な接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを
堰き止め部で防止することができ、したがって、半導体
素子を実装用基板に実装した後、接合用金属のアスペク
ト比が略0.1以下となるように、半導体素子と実装用
基板との間の隙間を小さくした場合でも、隣接する接合
用金属の間がショートするのを防止できるという効果が
ある。
体素子と、半導体素子に設けた複数の素子側電極がそれ
ぞれ接合用金属を介して電気的且つ機械的に接合される
基板側電極を複数有する実装用基板とで構成され、半導
体素子又は実装用基板の内の少なくとも何れか一方に、
素子実装時に余分な接合用金属が隣接する別の接合用金
属に流出するのを防止する堰き止め部を設けたことを特
徴とし、半導体素子を実装用基板に実装する際に、余分
な接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを
堰き止め部で防止することができ、したがって、半導体
素子を実装用基板に実装した後、接合用金属のアスペク
ト比が略0.1以下となるように、半導体素子と実装用
基板との間の隙間を小さくした場合でも、隣接する接合
用金属の間がショートするのを防止できるという効果が
ある。
【0032】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の内
の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金属
の間の部位に形成された溝からなることを特徴とし、素
子実装時に余分な接合用金属は溝内に流れ込むので、隣
接する接合用金属の間がショートするのを防止できると
いう効果がある。
て、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の内
の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金属
の間の部位に形成された溝からなることを特徴とし、素
子実装時に余分な接合用金属は溝内に流れ込むので、隣
接する接合用金属の間がショートするのを防止できると
いう効果がある。
【0033】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の内
の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金属
の間の部位に形成された凸部からなることを特徴とし、
隣接する接合用金属の間に凸部が介在するので、余分な
接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを凸
部で防止することができ、隣接する接合用金属の間がシ
ョートするのを防止できるという効果がある。
て、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基板の内
の少なくとも何れか一方における、隣接する接合用金属
の間の部位に形成された凸部からなることを特徴とし、
隣接する接合用金属の間に凸部が介在するので、余分な
接合用金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを凸
部で防止することができ、隣接する接合用金属の間がシ
ョートするのを防止できるという効果がある。
【0034】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、上記堰き止め部は、実装用基板における隣接する接
合用金属の間の部位に形成された溝と、半導体素子にお
ける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部と
からなることを特徴とし、素子実装時に、余分な接合用
金属は実装用基板に形成された溝内に流れ込み、且つ、
半導体素子に設けた凸部によって、接合用金属が隣接す
る別の接合用金属に流出するのを防止できるから、隣接
する接合用金属の間がショートするのを確実に防止でき
るという効果がある。
て、上記堰き止め部は、実装用基板における隣接する接
合用金属の間の部位に形成された溝と、半導体素子にお
ける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部と
からなることを特徴とし、素子実装時に、余分な接合用
金属は実装用基板に形成された溝内に流れ込み、且つ、
半導体素子に設けた凸部によって、接合用金属が隣接す
る別の接合用金属に流出するのを防止できるから、隣接
する接合用金属の間がショートするのを確実に防止でき
るという効果がある。
【0035】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、上記堰き止め部は、半導体素子における隣接する接
合用金属の間の部位に形成された溝と、実装用基板にお
ける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部と
からなることを特徴とし、素子実装時に、実装用基板に
設けた凸部によって、余分な接合用金属が隣接する別の
接合用金属に流出するのを防止でき、且つ、半導体素子
に設けた溝内に余分な接合用金属が入り込むので、隣接
する接合用金属の間がショートするのを確実に防止でき
るという効果がある。
て、上記堰き止め部は、半導体素子における隣接する接
合用金属の間の部位に形成された溝と、実装用基板にお
ける隣接する接合用金属の間の部位に形成された凸部と
からなることを特徴とし、素子実装時に、実装用基板に
設けた凸部によって、余分な接合用金属が隣接する別の
接合用金属に流出するのを防止でき、且つ、半導体素子
に設けた溝内に余分な接合用金属が入り込むので、隣接
する接合用金属の間がショートするのを確実に防止でき
るという効果がある。
【0036】請求項6の発明は、請求項1乃至5の発明
において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基
板の内の少なくとも一方における隣接する接合用金属と
の間の部位のみに形成されたことを特徴とし、請求項1
乃至5の発明と同様の効果を奏する。
において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基
板の内の少なくとも一方における隣接する接合用金属と
の間の部位のみに形成されたことを特徴とし、請求項1
乃至5の発明と同様の効果を奏する。
【0037】請求項7の発明は、請求項1乃至5の発明
において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基
板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合
用金属との間の部位を少なくとも含む接合用金属の周り
の部位に形成されたことを特徴とし、請求項1乃至5の
発明と同様の効果を奏する。
において、上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用基
板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接合
用金属との間の部位を少なくとも含む接合用金属の周り
の部位に形成されたことを特徴とし、請求項1乃至5の
発明と同様の効果を奏する。
【0038】請求項8の発明は、請求項1の発明におい
て、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対向
する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成され
ており、上記堰き止め部は各凹所の間を仕切る壁からな
ることを特徴とし、素子実装時に、各凹所の間を仕切る
壁によって余分な接合用金属が隣接する別の接合用金属
に流出するのを防止でき、隣接する接合用金属の間がシ
ョートするのを防止できるという効果がある。
て、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対向
する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成され
ており、上記堰き止め部は各凹所の間を仕切る壁からな
ることを特徴とし、素子実装時に、各凹所の間を仕切る
壁によって余分な接合用金属が隣接する別の接合用金属
に流出するのを防止でき、隣接する接合用金属の間がシ
ョートするのを防止できるという効果がある。
【0039】請求項9の発明は、請求項1の発明におい
て、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対向
する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成され
ており、上記堰き止め部は、各凹所の間を仕切る壁と、
実装用基板における隣接する接合用金属の間の部位に形
成された溝とからなることを特徴とし、素子実装時に、
余分な接合用金属は実装用基板に設けた溝内に入り込
み、且つ、各凹所の間を仕切る壁によって余分な接合用
金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止でき
るから、隣接する接合用金属の間がショートするのを確
実に防止できるという効果がある。
て、複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基板と対向
する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に形成され
ており、上記堰き止め部は、各凹所の間を仕切る壁と、
実装用基板における隣接する接合用金属の間の部位に形
成された溝とからなることを特徴とし、素子実装時に、
余分な接合用金属は実装用基板に設けた溝内に入り込
み、且つ、各凹所の間を仕切る壁によって余分な接合用
金属が隣接する別の接合用金属に流出するのを防止でき
るから、隣接する接合用金属の間がショートするのを確
実に防止できるという効果がある。
【図1】実施形態1のフリップチップ実装構造を示す断
面図である。
面図である。
【図2】同上の別のフリップチップ実装構造を示す断面
図である。
図である。
【図3】同上のまた別のフリップチップ実装構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図4】同上のさらに別のフリップチップ実装構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図5】同上のまた更に別のフリップチップ実装構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図6】同上のまた別のフリップチップ実装構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図7】実施形態2のフリップチップ実装構造を示す断
面図である。
面図である。
【図8】同上の別のフリップチップ実装構造を示す断面
図である。
図である。
【図9】従来のフリップチップ実装構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図10】同上のフリップチップ実装構造を示し、半田
バンプを押し潰した状態の断面図である。
バンプを押し潰した状態の断面図である。
1 半導体素子 2 実装用基板 3 半田バンプ 4 基板側電極 5 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 智広 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山本 政博 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5E336 BC25 BC34 CC32 CC36 EE05 GG12 5F044 KK01 KK16 LL01
Claims (9)
- 【請求項1】半導体素子と、半導体素子に設けた複数の
素子側電極がそれぞれ接合用金属を介して電気的且つ機
械的に接合される基板側電極を複数有する実装用基板と
で構成され、半導体素子又は実装用基板の内の少なくと
も何れか一方に、素子実装時に余分な接合用金属が隣接
する別の接合用金属に流出するのを防止する堰き止め部
を設けたことを特徴とするフリップチップ実装構造。 - 【請求項2】上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接
合用金属の間の部位に形成された溝からなることを特徴
とする請求項1記載のフリップチップ実装構造。 - 【請求項3】上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接
合用金属の間の部位に形成された凸部からなることを特
徴とする請求項1記載のフリップチップ実装構造。 - 【請求項4】上記堰き止め部は、実装用基板における隣
接する接合用金属の間の部位に形成された溝と、半導体
素子における隣接する接合用金属の間の部位に形成され
た凸部とからなることを特徴とする請求項1記載のフリ
ップチップ実装構造。 - 【請求項5】上記堰き止め部は、半導体素子における隣
接する接合用金属の間の部位に形成された溝と、実装用
基板における隣接する接合用金属の間の部位に形成され
た凸部とからなることを特徴とする請求項1記載のフリ
ップチップ実装構造。 - 【請求項6】上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも一方における隣接する接合用金属
との間の部位のみに形成されたことを特徴とする請求項
1乃至5記載のフリップチップ実装構造。 - 【請求項7】上記堰き止め部は、半導体素子又は実装用
基板の内の少なくとも何れか一方における、隣接する接
合用金属との間の部位を少なくとも含む接合用金属の周
りの部位に形成されたことを特徴とする請求項1乃至5
記載のフリップチップ実装構造。 - 【請求項8】複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基
板と対向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に
形成されており、上記堰き止め部は各凹所の間を仕切る
壁からなることを特徴とする特徴とする請求項1記載の
フリップチップ実装構造。 - 【請求項9】複数の素子側電極は、それぞれ、実装用基
板と対向する半導体素子の部位に設けた複数の凹所内に
形成されており、上記堰き止め部は、各凹所の間を仕切
る壁と、実装用基板における隣接する接合用金属の間の
部位に形成された溝とからなることを特徴とする請求項
1記載のフリップチップ実装構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11226963A JP2001053111A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | フリップチップ実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11226963A JP2001053111A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | フリップチップ実装構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001053111A true JP2001053111A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16853373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11226963A Withdrawn JP2001053111A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | フリップチップ実装構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001053111A (ja) |
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1999
- 1999-08-10 JP JP11226963A patent/JP2001053111A/ja not_active Withdrawn
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061107 |