JP2002076201A - 半導体装置の実装構造および実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装構造および実装方法

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JP2002076201A
JP2002076201A JP2000264097A JP2000264097A JP2002076201A JP 2002076201 A JP2002076201 A JP 2002076201A JP 2000264097 A JP2000264097 A JP 2000264097A JP 2000264097 A JP2000264097 A JP 2000264097A JP 2002076201 A JP2002076201 A JP 2002076201A
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sealing material
mounting
mounting substrate
substrate
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Masaya Sakurai
雅也 櫻井
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Keihin Corp
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置と実装基板の間に形成された間隙
に封止材を充填した際の、封止材と実装基板の線膨張係
数および弾性係数の相違に起因した熱応力による配線の
断線およびレジスト(あるいはレジストおよびビルドア
ップ層)における亀裂の発生を防止、あるいはそれらの
進行を遅らせる。 【解決手段】 半導体装置と実装基板との間隙に充填さ
れた第1の封止材(アンダーフィル樹脂18)が硬化し
た後、前記封止材の端部22付近に第2の封止材(応力
緩和樹脂24)を塗布し、硬化させる。また、前記第2
の封止材の線膨張係数および弾性係数を、前記封止材の
線膨張係数および弾性係数と、実装基板の線膨張係数お
よび弾性係数の間の値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の実
装構造および実装方法に関し、より具体的には、BGA
(Ball Grid Array)やFC(Flip Chip )などのはんだ
バンプを有する半導体装置の実装基板への実装構造およ
び実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図7および図8に従来技術に係る半導体
装置の実装構造および実装方法を示す。
【0003】図7を参照して従来技術に係る半導体装置
の実装方法について説明すると、先ず、同図(a)に示
すように、はんだバンプ100を有する半導体装置10
2と実装基板104とを接続する。この接続は、はんだ
バンプ100を実装基板104に設けられた電極パッド
(図示せず)に接触させつつ加熱溶融(リフロー)する
ことにより行われる。尚、実装基板104は、基材10
4aとはんだ付け不要部分を覆うレジスト(ビルドアッ
プ法により製造されるビルドアップ基板においてはレジ
ストおよびビルドアップ層)104bからなる。
【0004】このように接続された半導体装置102お
よび実装基板104が、車両のエンジンルームなどの温
度変化や振動、衝撃が生じる環境に配置されると、繰り
返しの熱的負荷、より具体的には半導体装置102と実
装基板104との線膨張係数および弾性係数の相違に起
因して生じる熱応力がはんだバンプ100に集中すると
共に、振動や衝撃による応力もはんだバンプ100に集
中し、前記はんだバンプ100に亀裂が発生することが
ある。
【0005】このため、従来、半導体装置102と実装
基板104の間に形成される間隙に封止材(アンダーフ
ィル樹脂)を充填し、よってはんだバンプ100に集中
する熱応力および振動、衝撃による応力を封止材に分散
させることにより、はんだバンプ100における亀裂の
発生を抑制している。
【0006】具体的には、図7(b)に示すように、半
導体装置102の周辺の実装基板104上に、ニードル
106などを用いて封止材108を塗布する。塗布され
た封止材108は、毛細管現象によって、同図(c)に
示すように半導体装置102と実装基板104の間隙に
隙間なく充填され、よって従来技術に係る半導体装置の
実装構造が完成する。尚、封止材108を充填すると、
通常、半導体装置102の端部からその外方の実装基板
104上にかけてフィレット部110が形成される。図
8に、図7(c)、即ち、従来技術に係る半導体装置の
実装構造を上方から見た平面図を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、はんだ
バンプ100における亀裂の発生を抑制するために半導
体装置102と実装基板104の間隙に封止材108を
充填する場合、充填する封止材108の物性値(性質)
は、その目的から線膨張係数が低く(温度変化に起因す
る伸縮量が少なく)、かつ弾性係数が大きい(応力に起
因する変形量が少ない)ことが好ましい。具体的には、
線膨張係数が20〜40〔ppm/°C〕程度で、かつ
弾性係数が5〜10〔GPa〕程度のエポキシ系樹脂を
主成分とした封止材が使用されることが多い。
【0008】一方、実装基板104の物性値は、広く一
般に使用されているガラスエポキシ系の基材104a
で、平面方向の線膨張係数が12〜16〔ppm/°
C〕程度、弾性係数が20〔GPa〕程度である。
【0009】また、レジスト(あるいはレジストおよび
ビルドアップ層)104bは、線膨張係数が40〜70
〔ppm/°C〕程度、弾性係数が1〜3〔GPa〕程
度である。
【0010】このように、封止材108と実装基板10
4(基材104a、レジスト(あるいはレジストおよび
ビルドアップ層)104b)の線膨張係数および弾性係
数は大きく相違する。このため、前述の如く、半導体装
置102と実装基板104との線膨張係数および弾性係
数の相違に起因して熱応力が生じるのと同様に、封止材
108と実装基板104の線膨張係数および弾性係数の
相違によっても熱応力が生じる。
【0011】封止材108と実装基板104間に生じた
熱応力は、図7および図8に符号112で示す封止材の
端部、より詳しくはフィレット部110の端部に集中す
る。そのため、端部112の下方に配置された配線11
4が断線されることがあり、接続に対する信頼性の低下
につながっていた。
【0012】従って本発明の目的は、半導体装置と実装
基板の間隙に封止材を充填した際の封止材の端部下方に
配置された配線の断線を防止し、またはその進行を遅ら
せ、よって接続に対する信頼性を向上させることができ
るようにした半導体装置の実装構造および実装方法を提
供することにある。
【0013】また、端部112の下方のレジスト(ある
いはレジストおよびビルドアップ層)104bに、同様
な理由から亀裂が生じる(ビルドアップ基板においては
レジストおよびビルドアップ層に著しい亀裂が生じる)
ことがあった。レジスト(あるいはレジストおよびビル
ドアップ層)104bに生じた亀裂が配線114にまで
達すると、マイグレーションを引き起こす要因となり、
絶縁に対する信頼性の低下につながっていた。
【0014】従って本発明の第2の目的は、半導体装置
と実装基板の間隙に封止材を充填した際の封止材の端部
下方におけるレジスト(あるいはレジストおよびビルド
アップ層)の亀裂を防止し、あるいはその進行を遅ら
せ、よって絶縁に対する信頼性を向上させることができ
るようにした半導体装置の実装構造および実装方法を提
供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1項においては、はんだバンプを用いて
半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半導体
装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止材を
充填してなる半導体装置の実装構造において、前記第1
の封止材の端部付近の上部に第2の封止材を設ける如く
構成した。
【0016】第1の封止材の端部付近の上部に第2の封
止材を設ける如く構成したので、第1の封止材の端部に
集中した熱応力を第2の封止材に分散させることができ
るため、半導体装置と実装基板の間隙に第1の封止材を
充填した際の第1の封止材の端部下方に配置された配線
の断線を防止、あるいはその進行を遅らせることがで
き、よって接続に対する信頼性を向上させることができ
る。また、同様に第1の封止材の端部下方におけるレジ
スト(あるいはレジストおよびビルドアップ層)の亀裂
を防止、あるいはその進行を遅らせることができ、よっ
て絶縁に対する信頼性も向上させることができる。
【0017】請求項2項においては、はんだバンプを用
いて半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半
導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止
材を充填してなる半導体装置の実装構造において、前記
第1の封止材の端部付近と前記実装基板の間に第2の封
止材を設ける如く構成した。
【0018】第1の封止材の端部付近と実装基板の間に
第2の封止材を備える如く構成したので、第1の封止材
の端部に集中した熱応力を第2の封止材に分散させるこ
とができるため、半導体装置と実装基板の間隙に第1の
封止材を充填した際の第1の封止材の端部下方に配置さ
れた配線の断線を防止、あるいはその進行を遅らせるこ
とができ、よって接続に対する信頼性を向上させること
ができる。また、同様に第1の封止材の端部下方におけ
るレジスト(あるいはレジストおよびビルドアップ層)
の亀裂を防止、あるいはその進行を遅らせることがで
き、よって絶縁に対する信頼性も向上させることができ
る。
【0019】請求項3項においては、前記第2の封止材
の線膨張係数および弾性係数の少なくともいずれかが、
前記第1の封止材の線膨張係数および弾性係数と、前記
実装基板の線膨張係数および弾性係数の間の値に設定さ
れる如く構成した。
【0020】第2の封止材の線膨張係数および弾性係数
の少なくともいずれかが、第1の封止材の線膨張係数お
よび弾性係数と、実装基板の線膨張係数および弾性係数
の間の値に設定される如く構成したので、第1の封止材
と第2の封止材間、および、第2の封止材と実装基板間
の発生熱応力が低減されるため、第1の封止材の端部下
方に配置された配線の断線をより効果的に防止、あるい
はその進行をより効果的に遅らせることができ、よって
接続に対する信頼性をより向上させることができる。ま
た、同様に第1の封止材の端部下方におけるレジスト
(あるいはレジストおよびビルドアップ層)の亀裂をよ
り効果的に防止、あるいはその進行をより効果的に遅ら
せることができ、よって絶縁に対する信頼性もより向上
させることができる。
【0021】請求項4項においては、はんだバンプを用
いて半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半
導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止
材を充填してなる半導体装置の実装構造において、前記
第1の封止材の端部付近と前記実装基板の表層に配置さ
れた配線の間に金属部を形成する如く構成した。
【0022】第1の封止材の端部付近と実装基板の表層
に配置された配線の間に金属部を形成する如く構成した
ので、第1の封止材の端部付近下方の配線の厚みを実質
的に大きくすることができ、耐応力性が向上するため、
半導体装置と実装基板の間隙に第1の封止材を充填した
際の第1の封止材の端部下方に配置された配線の断線を
防止、あるいはその進行を遅らせることができ、よって
接続に対する信頼性を向上させることができる。
【0023】請求項5項においては、はんだバンプを用
いて半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半
導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止
材を充填してなる半導体装置の実装方法において、前記
第1の封止材を充填して硬化させた後、前記第1の封止
材の端部付近に第2の封止材を塗布し、および前記塗布
された第2の封止材を硬化させる、工程を含む如く構成
した。
【0024】第1の封止材を充填して硬化させた後、第
1の封止材の端部付近に第2の封止材を塗布し、および
塗布された第2の封止材を硬化させる、工程を含む如く
構成したので、第1の封止材の端部に集中した熱応力を
第2の封止材に分散させることができるため、半導体装
置と実装基板の間隙に第1の封止材を充填した際の第1
の封止材の端部下方に配置された配線の断線を防止、あ
るいはその進行を遅らせることができ、よって接続に対
する信頼性を向上させることができる。また、同様に第
1の封止材の端部下方におけるレジスト(あるいはレジ
ストおよびビルドアップ層)の亀裂を防止、あるいはそ
の進行を遅らせることができ、よって絶縁に対する信頼
性も向上させることができる。
【0025】請求項6項においては、はんだバンプを用
いて半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半
導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止
材を充填してなる半導体装置の実装方法において、前記
はんだバンプを用いて前記半導体装置を前記実装基板上
に接続し、前記接続された半導体装置の周囲に第2の封
止材を塗布し、前記塗布された第2の封止材を硬化さ
せ、前記第2の封止材を硬化させた後、前記第1の封止
材を、その端部が前記第2の封止材上に位置するまで前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に充填
し、および前記充填された第1の封止材を硬化させる、
工程からなる如く構成した。
【0026】はんだバンプを用いて半導体装置を実装基
板上に接続し、接続された半導体装置の周囲に第2の封
止材を塗布し、塗布された第2の封止材を硬化させ、第
2の封止材を硬化させた後、第1の封止材を、その端部
が第2の封止材上に位置するまで半導体装置と実装基板
の間に形成される間隙に充填し、および充填された第1
の封止材を硬化させる、工程からなる如く構成したの
で、第1の封止材の端部に集中した熱応力を第2の封止
材に分散させることができるため、半導体装置と実装基
板の間隙に第1の封止材を充填した際の第1の封止材の
端部下方に配置された配線の断線を防止、あるいはその
進行を遅らせることができ、よって接続に対する信頼性
を向上させることができる。また、同様に第1の封止材
の端部下方におけるレジスト(あるいはレジストおよび
ビルドアップ層)の亀裂を防止、あるいは遅らせること
ができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させることが
できる。
【0027】請求項7項においては、はんだバンプを用
いて半導体装置を実装基板上に接続すると共に、前記半
導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止
材を充填してなる半導体装置の実装方法において、前記
はんだバンプを用いて前記半導体装置を前記実装基板上
に接続し、前記接続された半導体装置の周囲に配置され
た配線上に金属部を形成し、および前記第1の封止材
を、その端部が前記金属部上に位置するまで前記半導体
装置と実装基板の間に形成される間隙に充填し、および
前記充填された第1の封止材を硬化させる、工程からな
る如く構成した。
【0028】はんだバンプを用いて半導体装置を実装基
板上に接続し、接続された半導体装置の周囲に配置され
た配線上に金属部を形成し、および第1の封止材を、そ
の端部が金属部上に位置するまで半導体装置と実装基板
の間に形成される間隙に充填し、および充填された第1
の封止材を硬化させる、工程からなる如く構成したの
で、第1の封止材の端部付近下方の配線の厚みを実質的
に大きくすることができ、耐応力性が向上するため、半
導体装置と実装基板の間隙に第1の封止材を充填した際
の第1の封止材の端部下方に配置された配線の断線を防
止、あるいはその進行を遅らせることができ、よって接
続に対する信頼性を向上させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明に係る半導体装置の実装構造および実装方法につ
いて説明する。
【0030】図1は、本発明の一つの実施の形態に係る
半導体装置の実装構造および実装方法を説明する説明断
面図であり、図2は図1に示す半導体装置の実装構造を
上方から見た平面図である。
【0031】図1および図2を参照して本発明の一つの
実施の形態に係る半導体装置の実装構造および実装方法
について説明すると、先ず、図1(a)に示すように、
BGAやFCなどのはんだバンプ10を有する半導体装
置12を、実装基板(以下、単に「基板」という)14
に接続する。この接続は、はんだバンプ10を基板14
に設けられた電極パッド(図示せず)に接触させつつ加
熱溶融(リフロー)することにより行われる。尚、基板
14は、基材14aとはんだ付け不要部分を覆うレジス
ト(ビルドアップ法により製造されるビルドアップ基板
においてはレジストおよびビルドアップ層。以下、「レ
ジスト」とは、特にことわりのない限り、レジスト単体
としての意味はもちろん、レジストおよびビルドアップ
層双方を示す意味も含むものとして使用する)14bか
らなる。
【0032】次いで、同図(b)に示すように、半導体
装置12周辺の基板14上に、ニードル16などを用
い、エポキシ系樹脂を主成分としたアンダーフィル樹脂
(前記した第1の封止材)18を塗布する。尚、アンダ
ーフィル樹脂18の物性値、より詳しくは、線膨張係数
および弾性係数は、はんだバンプ10を保護するのに十
分な値、例えば、従来技術で述べたように、線膨張係数
が20〜40〔ppm/°C〕程度、弾性係数が5〜1
0〔GPa〕程度に設定される。
【0033】塗布されたアンダーフィル樹脂18は、毛
細管現象によって、同図(c)に示すように半導体装置
12と基板14の間に形成された間隙に隙間なく充填さ
れる。尚、この際、半導体装置12の端部からその外方
の基板14上にかけてフィレット部20が形成される
が、適宜な型枠などを用いてフィレット部20が形成さ
れないようにしてもよい。
【0034】以上までの実装構造および実装方法は従来
技術と同様であり、本発明の一つの実施の形態に係る半
導体装置の実装構造および実装方法において特徴的なこ
とは、充填されたアンダーフィル樹脂18の端部22上
部に、さらに応力緩和用樹脂(前記した第2の封止材)
を設けることにある。
【0035】以下説明すると、アンダーフィル樹脂18
が硬化した後、同図(d)に示すように、アンダーフィ
ル樹脂18の端部22、より詳しくはフィレット部20
の端部22の上部付近に、ニードル16などを用いて応
力緩和用樹脂24を塗布する。尚、フィレット部20を
形成しないように構成した場合も、同様にアンダーフィ
ル樹脂の端部(角部)に応力緩和用樹脂24を塗布すれ
ばよい。
【0036】次いで、塗布した応力緩和用樹脂24を硬
化させることにより、同図(e)および図2に示す、本
発明の一つの実施の形態に係る半導体装置の実装構造を
得る。
【0037】このように、アンダーフィル樹脂18の端
部22の上部付近に応力緩和用樹脂24を形成したこと
から、アンダーフィル樹脂18と基板14(基材14a
およびレジスト14b)の線膨張係数および弾性係数の
相違に起因して発生した熱応力を応力緩和用樹脂24に
分散させることができるため、端部22の下方に配置さ
れた配線26の断線を防止、あるいはその進行を遅らせ
ることができ、よって接続に対する信頼性を向上させる
ことができる。
【0038】また、同様に、端部22の下方におけるレ
ジスト14bの亀裂を防止、あるいはその進行を遅らせ
ることができ、よって絶縁に対する信頼性を向上させる
ことができる。
【0039】ここで、応力緩和用樹脂24について詳説
すると、応力緩和用樹脂24の線膨張係数および弾性係
数は、アンダーフィル樹脂18と基板14(基材14
a、レジスト14b)の線膨張係数および弾性係数の間
の値、より好ましくは、基板14の線膨張係数および弾
性係数に近い値に設定される。例えば、線膨張係数を4
0〔ppm/°C〕程度、弾性係数を3〜5〔GPa〕
程度に設定する。
【0040】このように設定することにより、アンダー
フィル樹脂18と応力緩和用樹脂24の線膨張係数およ
び弾性係数の相違、および、応力緩和用樹脂24の基板
14の線膨張係数および弾性係数の相違に起因して発生
する熱応力が低減されるため、端部22の下方に配置さ
れた配線26の断線をより効果的に防止、あるいはその
進行をより効果的に遅らせることができ、よって接続に
対する信頼性をより向上させることができる。また、同
様にアンダーフィル樹脂の端部下方におけるレジスト1
4bの亀裂もより効果的に防止、あるいはその進行をよ
り効果的に遅らせることができ、よって絶縁に対する信
頼性もより向上させることができる。
【0041】次いで、本発明の第2の実施の形態に係る
半導体装置の実装構造および実装方法について説明す
る。尚、前述の実施の形態と同様な構成については同一
符号を付し、説明を省略する。
【0042】図3は本発明の第2の実施の形態に係る半
導体装置の実装構造および実装方法を説明する説明断面
図であり、図4は図3に示す半導体装置の実装構造を上
方から見た平面図である。
【0043】図3および図4を参照して本発明の第2の
実施の形態に係る半導体装置の実装構造および実装方法
について説明すると、先ず、図3(a)に示すように、
はんだバンプ10を用いて半導体装置12を基板14に
接続する。
【0044】次いで、同図(b)、(c)に示すよう
に、基板14上の所定位置にニードル16などを用いて
応力緩和用樹脂24を塗布し、硬化させる。尚、所定位
置は、塗布した応力緩和用樹脂24が毛細管現象によっ
て半導体装置12と基板14の間隙に流入しないように
するため、半導体装置12から適宜な距離だけ離間した
位置に設定される。
【0045】また、前述した実施例と同様に、応力緩和
用樹脂24の線膨張係数および弾性係数を、アンダーフ
ィル樹脂18と基板14の線膨張係数および弾性係数の
間の値、より好ましくは、基板14の線膨張係数および
弾性係数に近い値に設定する。
【0046】応力緩和用樹脂24を硬化させた後、次い
で、同図(d)に示すように半導体装置12の周辺(硬
化した応力緩和用樹脂24よりも半導体装置12に近い
位置)にアンダーフィル樹脂18を塗布する。
【0047】尚、アンダーフィル樹脂18は、半導体装
置12と基板14の間隙に充填、硬化された際に、その
端部22が前記した応力緩和用樹脂24上に位置するま
で塗布される。このようにして同図(e)および図4に
示す、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の実
装構造、具体的には、アンダーフィル樹脂18の端部2
2付近と基板14の間に応力緩和用樹脂24を形成した
半導体装置の実装構造を得る。
【0048】このように、アンダーフィル樹脂18の端
部22付近と基板14の間に応力緩和用樹脂24を介在
させたことから、アンダーフィル樹脂18と基板14の
線膨張係数および弾性係数の相違に起因する熱応力を応
力緩和用樹脂24に分散させることができるため、端部
22の下方に配置された配線26の断線を防止、あるい
はその進行を遅らせることができ、よって接続に対する
信頼性を向上させることができる。
【0049】また、同様に、端部22の下方におけるレ
ジスト14bの亀裂も防止、あるいはその進行を遅らせ
ることができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させる
ことができる。
【0050】さらには、応力緩和用樹脂24の線膨張係
数および弾性係数を、アンダーフィル樹脂18と基板1
4の線膨張係数および弾性係数の間の値に設定したこと
から、アンダーフィル樹脂18と応力緩和用樹脂24の
線膨張係数および弾性係数の相違、および、応力緩和用
樹脂24の基板14の線膨張係数および弾性係数の相違
に起因して発生する熱応力が低減されるため、配線の断
線をより効果的に防止、あるいはその進行をより効果的
に遅らせることができ、よって接続に対する信頼性をよ
り向上させることができる。また、同様にレジスト14
bの亀裂をより効果的に防止、あるいはその進行をより
効果的に遅らせることができ、よって絶縁に対する信頼
性もより向上させることができる。
【0051】次いで、本発明の第3の実施の形態に係る
半導体装置の実装構造および実装方法について説明す
る。尚、前述の実施の形態と同様な構成については同一
符号を付し、説明を省略する。
【0052】図5は本発明の第3の実施の形態に係る半
導体装置の実装構造および実装方法を説明する説明断面
図であり、図6は図5に示す半導体装置の実装構造を上
方から見た平面図である。
【0053】図5および図6を参照して本発明の第3の
実施の形態に係る半導体装置の実装構造および実装方法
について説明すると、先ず、図5(a)に示すように、
はんだバンプ10を用いて半導体装置12を基板14に
接続する。尚、この実施の形態に係る基板14にあって
は、半導体装置12の周囲において配線26上のレジス
ト14bが形成されず、基板14の表層に配置された配
線26が露出する開口部28が設けられる。
【0054】次いで、同図(b)に示すように、前記し
た開口部28に、はんだなどの金属材料により金属部3
0を形成する。これにより、配線26の厚さが実質的に
大きくなり、耐応力性が向上する。
【0055】次いで、同図(c)に示すように、半導体
装置12の周辺(金属部30よりも半導体装置12に近
い位置)にアンダーフィル樹脂18を塗布する。
【0056】尚、アンダーフィル樹脂18は、半導体装
置12と基板14の間隙に充填、硬化された際に、その
端部22が前記した金属部30上に位置するまで塗布さ
れる。このようにして同図(d)および図6に示す、本
発明の第3の実施の形態に係る半導体装置の実装構造、
具体的には、アンダーフィル樹脂18の端部22付近と
基板14の間に金属部30を形成した半導体装置の実装
構造を得る。
【0057】このように、アンダーフィル樹脂18の端
部22付近と基板14の間に金属部30を形成した、換
言すれば、アンダーフィル樹脂の端部22下方に配置さ
れた配線26の厚さを実質的に大きくして耐応力性を向
上させたことにより、配線26の断線を防止、あるいは
その進行を遅らせることができ、よって接続に対する信
頼性を向上させることができる。
【0058】上記した如く、本発明に係る半導体装置の
実装構造および実装方法においては、アンダーフィル樹
脂18の端部22の上部付近に応力緩和用樹脂24を形
成することから、端部22に集中する熱応力を応力緩和
用樹脂24に分散させることができるため、配線26の
断線を防止、あるいはその進行を遅らせることができ、
よって接続に対する信頼性を向上させることができる。
また、同様に、端部22の下方におけるレジスト14b
の亀裂も防止、あるいはその進行を遅らせることがで
き、よって絶縁に対する信頼性も向上させることができ
る。
【0059】また、アンダーフィル樹脂18の端部22
付近と基板14の間に応力緩和用樹脂24を介在させた
ことから、熱応力を応力緩和用樹脂24に分散させるこ
とができるため、配線26の断線を防止、あるいはその
進行を遅らせることができ、よって接続に対する信頼性
を向上させることができる。また、同様に、端部22の
下方におけるレジスト14bの亀裂も防止、あるいはそ
の進行を遅らせることができ、よって絶縁に対する信頼
性も向上させることができる。
【0060】また、応力緩和用樹脂24の線膨張係数お
よび弾性係数を、アンダーフィル樹脂18と基板14の
線膨張係数および弾性係数の間の値に設定したことか
ら、配線26の断線をより効果的に防止、あるいはその
進行をより効果的に遅らせることができ、よって接続に
対する信頼性をより向上させることができる。また、同
様にレジスト14bの亀裂もより効果的に防止、あるい
はその進行をより効果的に遅らせることができ、絶縁に
対する信頼性もより向上させることができる。
【0061】また、アンダーフィル樹脂18の端部22
付近と基板14の間に金属部30を形成した、換言すれ
ば、アンダーフィル樹脂の端部22下方に配置された配
線26を実質的に太くして耐応力性を向上させたことに
より、配線26の断線を防止、あるいはその進行を遅ら
せることができ、よって接続に対する信頼性を向上させ
ることができる。
【0062】以上のように、本発明の実施の形態にあっ
ては、はんだバンプ10を用いて半導体装置12を実装
基板(基板)14上に接続すると共に、前記半導体装置
と実装基板の間に形成される間隙に第1の封止材(アン
ダーフィル樹脂18)を充填してなる半導体装置の実装
構造において、前記第1の封止材の端部22付近の上部
に第2の封止材を(応力緩和樹脂24)設ける如く構成
した。
【0063】また、はんだバンプ10を用いて半導体装
置12を実装基板(基板)14上に接続すると共に、前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の
封止材(アンダーフィル樹脂18)を充填してなる半導
体装置の実装構造において、前記第1の封止材の端部2
2付近と前記実装基板の間に第2の封止材(応力緩和樹
脂24)を設ける如く構成した。
【0064】また、前記第2の封止材の線膨張係数およ
び弾性係数の少なくともいずれかが、前記第1の封止材
の線膨張係数および弾性係数と、前記実装基板の線膨張
係数および弾性係数の間の値に設定される如く構成し
た。
【0065】また、はんだバンプ10を用いて半導体装
置12を実装基板(基板)14上に接続すると共に、前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の
封止材(アンダーフィル樹脂18)を充填してなる半導
体装置の実装構造において、前記第1の封止材の端部2
2付近と前記実装基板の表層に配置された配線26の間
に金属部30を形成する如く構成した。
【0066】また、はんだバンプ10を用いて半導体装
置12を実装基板(基板)14上に接続すると共に、前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の
封止材(アンダーフィル樹脂18)を充填してなる半導
体装置の実装方法において、前記第1の封止材を充填し
て硬化させた後、前記第1の封止材の端部22付近に第
2の封止材(応力緩和樹脂24)を塗布し、および前記
塗布された第2の封止材を硬化させる、工程を含む如く
構成した。
【0067】また、はんだバンプ10を用いて半導体装
置12を実装基板(基板)14上に接続すると共に、前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の
封止材(アンダーフィル樹脂18)を充填してなる半導
体装置の実装方法において、前記はんだバンプを用いて
前記半導体装置を前記実装基板上に接続し、前記接続さ
れた半導体装置の周囲に第2(応力緩和樹脂24)の封
止材を塗布し、前記塗布された第2の封止材を硬化さ
せ、前記第2の封止材を硬化させた後、前記第1の封止
材を、その端部が前記第2の封止材上に位置するまで前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に充填
し、および前記充填された第1の封止材を硬化させる、
工程からなる如く構成した。
【0068】また、はんだバンプ10を用いて半導体装
置12を実装基板(基板)14上に接続すると共に、前
記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に第1の
封止材(アンダーフィル樹脂18)を充填してなる半導
体装置の実装方法において、前記はんだバンプを用いて
前記半導体装置を前記実装基板上に接続し、前記接続さ
れた半導体装置の周囲に配置された配線26上に金属部
30を形成し、および前記第1の封止材を、その端部が
前記金属部上に位置するまで前記半導体装置と実装基板
の間に形成される間隙に充填し、および前記充填された
第1の封止材を硬化させる、工程からなる如く構成し
た。
【0069】尚、本発明の実施の形態にあっては、応力
緩和用樹脂24の線膨張係数および弾性係数の双方を、
アンダーフィル樹脂18の線膨張係数および弾性係数
と、基板14の線膨張係数および弾性係数の間の値に設
定したが、温度変化が比較的小さく熱応力が小さい場合
など、使用環境や適用する半導体装置、実装基板の構成
材料に応じて線膨張係数または弾性係数のいずれかのみ
をそのように設定してもよい。
【0070】
【発明の効果】請求項1項記載の発明にあっては、第1
の封止材の端部に集中した熱応力を第2の封止材に分散
させることができるため、半導体装置と実装基板の間隙
に第1の封止材を充填した際の第1の封止材の端部下方
に配置された配線の断線を防止、あるいはその進行を遅
らせることができるため、よって接続に対する信頼性を
向上させることができる。また、同様に第1の封止材の
端部下方におけるレジスト(あるいはレジストおよびビ
ルドアップ層)の亀裂を防止、あるいはその進行を遅ら
せることができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させ
ることができる。
【0071】請求項2項記載の発明にあっては、第1の
封止材の端部に集中した熱応力を第2の封止材に分散さ
せることができるため、半導体装置と実装基板の間隙に
第1の封止材を充填した際の第1の封止材の端部下方に
配置された配線の断線を防止、あるいはその進行を遅ら
せることができ、よって接続に対する信頼性を向上させ
ることができる。また、同様に第1の封止材の端部下方
におけるレジスト(あるいはレジストおよびビルドアッ
プ層)の亀裂を防止、あるいはその進行を遅らせること
ができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させることが
できる。
【0072】請求項3項記載の発明にあっては、第1の
封止材と第2の封止材間、および、第2の封止材と実装
基板間の発生熱応力が低減されるため、第1の封止材の
端部下方に配置された配線の断線をより効果的に防止、
あるいはその進行をより効果的に遅らせることができ、
よって接続に対する信頼性をより向上させることができ
る。また、同様に第1の封止材の端部下方におけるレジ
スト(あるいはレジストおよびビルドアップ層)の亀裂
をより効果的に防止、あるいはその進行をより効果的に
遅らせることができ、よって絶縁に対する信頼性もより
向上させることができる。
【0073】請求項4項記載の発明にあっては、第1の
封止材の端部付近下方の配線の厚みと幅を実質的に大き
くすることができ、耐応力性が向上するため、半導体装
置と実装基板の間隙に第1の封止材を充填した際の第1
の封止材の端部下方に配置された配線の断線を防止、あ
るいはその進行を遅らせることができ、よって接続に対
する信頼性を向上させることができる。
【0074】請求項5項記載の発明にあっては、第1の
封止材の端部に集中した熱応力を第2の封止材に分散さ
せることができるため、半導体装置と実装基板の間隙に
第1の封止材を充填した際の第1の封止材の端部下方に
配置された配線の断線を防止、あるいはその進行を遅ら
せることができ、よって接続に対する信頼性を向上させ
ることができる。また、同様に第1の封止材の端部下方
におけるレジスト(あるいはレジストおよびビルドアッ
プ層)の亀裂を防止、あるいはその進行を遅らせること
ができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させることが
できる。
【0075】請求項6項記載の発明にあっては、第1の
封止材の端部に集中した熱応力を第2の封止材に分散さ
せることができるため、半導体装置と実装基板の間隙に
第1の封止材を充填した際の第1の封止材の端部下方に
配置された配線の断線を防止、あるいはその進行を遅ら
せることができ、よって接続に対する信頼性を向上させ
ることができる。また、同様に第1の封止材の端部下方
におけるレジスト(あるいはレジストおよびビルドアッ
プ層)の亀裂を防止、あるいはその進行を遅らせること
ができ、よって絶縁に対する信頼性も向上させることが
できる。
【0076】請求項7項記載の発明にあっては、第1の
封止材の端部付近下方の配線の厚みを実質的に大きくす
ることができ、耐応力性が向上するため、半導体装置と
実装基板の間隙に第1の封止材を充填した際の第1の封
止材の端部下方に配置された配線の断線を防止、あるい
はその進行を遅らせることができ、よって接続に対する
信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態に係る半導体装置の
実装構造および実装方法を説明する説明断面図である。
【図2】図1に示す半導体装置の実装構造を上方からみ
た平面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の
実装構造および実装方法を説明する説明断面図である。
【図4】図3に示す半導体装置の実装構造を上方からみ
た平面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置の
実装構造および実装方法を説明する説明断面図である。
【図6】図5に示す半導体装置の実装構造を上方からみ
た平面図である。
【図7】従来技術に係る半導体装置の実装構造および実
装方法を説明する説明断面図である。
【図8】図7に示す半導体装置の実装構造を上方からみ
た平面図である。
【符号の説明】
10 はんだバンプ 12 半導体装置 14 基板(実装基板) 18 アンダーフィル樹脂(第1の封止材) 22 アンダーフィル樹脂(第1の封止材)の端部 24 応力緩和樹脂(第2の封止材) 26 配線 30 金属部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装構造において、前記第1の封止材の端部付
    近の上部に第2の封止材を設けることを特徴とする半導
    体装置の実装構造。
  2. 【請求項2】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装構造において、前記第1の封止材の端部付
    近と前記実装基板の間に第2の封止材を設けることを特
    徴とする半導体装置の実装構造。
  3. 【請求項3】 前記第2の封止材の線膨張係数および弾
    性係数の少なくともいずれかが、前記第1の封止材の線
    膨張係数および弾性係数と、前記実装基板の線膨張係数
    および弾性係数の間の値に設定されることを特徴とする
    請求項1項または2項記載の半導体装置の実装構造。
  4. 【請求項4】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装構造において、前記第1の封止材の端部付
    近と前記実装基板の表層に配置された配線の間に金属部
    を形成することを特徴とする半導体装置の実装構造。
  5. 【請求項5】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装方法において、 a.前記第1の封止材を充填して硬化させた後、前記第
    1の封止材の端部付近に第2の封止材を塗布し、および b.前記塗布された第2の封止材を硬化させる、工程を
    含むことを特徴とする半導体装置の実装方法。
  6. 【請求項6】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装方法において、 a.前記はんだバンプを用いて前記半導体装置を前記実
    装基板上に接続し、 b.前記接続された半導体装置の周囲に第2の封止材を
    塗布し、 c.前記塗布された第2の封止材を硬化させ、 d.前記第2の封止材を硬化させた後、前記第1の封止
    材を、その端部が前記第2の封止材上に位置するまで前
    記半導体装置と実装基板の間に形成される間隙に充填
    し、および e.前記充填された第1の封止材を硬化させる、工程か
    らなることを特徴とする半導体装置の実装方法。
  7. 【請求項7】 はんだバンプを用いて半導体装置を実装
    基板上に接続すると共に、前記半導体装置と実装基板の
    間に形成される間隙に第1の封止材を充填してなる半導
    体装置の実装方法において、 a.前記はんだバンプを用いて前記半導体装置を前記実
    装基板上に接続し、 b.前記接続された半導体装置の周囲に配置された配線
    上に金属部を形成し、および c.前記第1の封止材を、その端部が前記金属部上に位
    置するまで前記半導体装置と実装基板の間に形成される
    間隙に充填し、および d.前記充填された第1の封止材を硬化させる、工程か
    らなることを特徴とする半導体装置の実装方法。
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