JP2005085931A

JP2005085931A - 半導体チップ及びその実装回路基板

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Publication number: JP2005085931A
Application number: JP2003315300A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Maemura; 弘美前村
Original assignee: NEC Semicon Package Solutions Ltd
Current assignee: NEC Semicon Package Solutions Ltd
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】半導体チッブと実装回路基板との隙間に毛細管現象を利用して液状の封止樹脂を短時間に注入充填できて生産性が高く、ボイド残りが生じにくく、信頼性の高い半導体チップ及びその実装回路基板を提供することにある。
【解決手段】電極パッドに形成した金属突起電極を有する半導体チップと、該金属突起電極に対向する位置に電極パッドを含む配線パターンを有する実装回路基板とが、封止樹脂を介在してフリップチップ接続されてなる実装体において、半導体チップ及び実装回路基板のいずれかの一方の電極パッドの側面部に、傾斜面を有する絶縁層などを形成し、毛細管作用にて液状の封止樹脂を短時間に注入充填する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェースダウン(表面実装)の半導体チップ及びその実装回路基板に関し、特に、半導体チップと回路基板との隙間に封止樹脂を短時間に注入充填するに適した半導体チップ及びその実装回路基板の構造に関する。

半導体チップをフェースダウン形態で実装回路基板上に金属突起電極(パンプ)接続したフリップチップ半導体装置の実装体では、実装回路基板と半導体チップの間の熱膨張の違いにより生じる熱ストレスの分散や実装回路基板と半導体チップの界面への水分侵入の防止が、その信頼性向上のために必要であり、アンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性の液状の封止樹脂が実装回路基板と半導体チップとの隙間に注入される。この場合の注入方法の一般的な手法では、図１２(a)(b)にフリップチップ実装技術を用いた半導体装置に示されているように、フリップチップ半導体装置１０の実装回路基板１１上における、半導体チップ１２の周囲に、一部を残して、封止樹脂２０をディスペンサ３０で押出すことにより塗布し、このようにしてチップ１２の周囲に塗布された封止樹脂２０を毛細管現象を利用して実装回路基板１１とチップ１２の隙間Ｓに浸入させてゆく。このとき、半導体チップ１２の周囲の樹脂未塗布の部分から矢印で示すように空気が逃げるので、隙間Ｓの内部には未充填部が残らない構成が開示されている。図中、１３はバンプである(特許文献１参照)。

また、図１３に示されているように、ＩＣチップ１２のパッド電極を半田バンプ１３で回路基板１１上に形成したパターン電極４０のボンディングパッド４０ａにフリップチップボンディングし封止樹脂２０で封止した半導体の実装構造において、ＩＣチップ１０のパッド電極面と対向する回路基板１１ボンディングパッド４０ａを除く表面に、レジスト５０を形成することにより、回路基板１１面の引出し線部４０ｃの段差がなだらかになり、封止樹脂２０の流れは良く気泡の発生がない構成が開示されている(特許文献２参照)。

また、図１４に示されているように、この印刷配線板では、絶縁基板１００の上面に形成された表面実装部品搭載用パッド２００の側面にアルキルイミダゾールからなる断面が台形もしくはそれに類似の形態を有する絶縁樹脂３００を被覆形成することにより、表面実装部品を印刷配線板にはんだ接合する際に、はんだによる固着の他に、部品実装時に発生したはんだボールが、パッド２００間に付着しても絶縁樹脂３００により、表面実装部品搭載用パッド２００の側面に直接接触するのを防いでブリツジの発生を抑制する印刷配線板が開示されている。(特許文献３参照)
特開２００１−３０８１１７号公報（図７）特開平９−２８９２２７号公報（図１）特開平４−１３３４９２号公報（第１図(a)）

近年、半導体チップの集積度が高くなり、半導体装置の小型化、薄型化、接続端子の狭ピッチ化が進み、そのためのフリップチップ実装技術を用いた半導体装置の開発が盛んに行われている。そこで最近のフリップチップ半導体装置では、実装回路基板と半導体チップの隙間Ｓが、たとえば、１００μｍから２０μｍに狭くなったり、バンプ配置がチップ周辺部（ペリフェラル）のみからチップ全面（エリア）に広がったり、金属突起電極(バンプ)の配列密度に疎密があったり、チップサイズが、たとえば、５mm角から２０mm角に大きくなったりする傾向がある。これは、フリップチップ半導体装置がパソコンのＣＰＵや薄型軽量のモバイル機器に用いられていることに起因している。フリップチップ半導体装置におけるアンダーフィル材注入は、前述の信頼性向上のためには非常に重要であり、当然、注入を終えた後で隙間Ｓ内にボイド(巣)が残っていたり未充填であったりすると、その性能が損なわれる。ところが、前述したような、チップ寸法やバンプ配列等の進化によって、バンプの配列で決定される空間の毛細管現象の利用のみに頼った従来の注入方法で信頼性を確保することが非常に難しくなってきており、また、従来の注入方法は注入時間が長いという欠点もあった。半導体チップの大量生産による価格低下が非常に重要になってきている昨今、この長い注入時間は特に大きな障害になってきている問題がある。

並びに、前述の図１３に示されているようにＩＣチップ１２の電極パッド面が対向する回路基板１１の上面には、パターン電極４０の引出し線部４０ｃはレジスト５０により狭くなり、且つ段差が生ずるため、樹脂封止の際に封止樹脂２０の流れは引出し線部４０ｂのように広いところは流れが良いが、引出し線部４０ｃのように狭く、且つ段差があると樹脂の流れが阻害され、気泡が溜まり易くなりボイド(巣)の原因になる。従って、半導体装置のヒートテストに際し、ＩＣの剥がれを起こしたり、湿気によりＩＣの劣化など半導体の信頼性を低下させる原因となる。また、実装回路基板の配線パターンなどの設計に際しても制約を受けるなどの問題があった。

したがって、本発明は、電極パッド、金属突起電極(バンプ)を有する半導体チップと電極パッド、配線パターンを含む実装回路基板との隙間に毛細管現象を活用して封止樹脂を充填し、半導体チップを樹脂封止するのに要する時間を短縮することが可能であり、高額な生産設備も必要なく生産性が高い、ボイド(巣)残りが生じにくい、信頼性の高い半導体チップ及びその実装回路基板を提供することを目的とする。

また、本発明は、電極パッドを含む配線パターンの設計に制約されることなく、封止樹脂の流れが円滑で気泡の発生のない信頼性の優れた半導体チップ及びその実装回路基板を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本願の半導体チップの発明は、電極パッドを有する半導体チップであって、前記電極パッドの側面部は、傾斜面を有する絶縁層を備えることを要旨とする。

また、前記課題を解決するために本願の半導体チップの発明は、電極パッドを有する半導体チップにあって、前記電極パッドの周辺領域の全表面は、凹凸形状を有する絶縁層を備えることを要旨とする。

また、前記課題を解決するために本願の半導体チップの発明は、電極パッドを有する半導体チップにあって、前記電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯を備えることを要旨とする。

前記課題を解決するために本願の実装回路基板の発明は、半導体チップを実装する電極パッドを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、前記電極パッドの側面部は、実装回路基板に対して垂直形状であり、この側面部に傾斜面を有する絶縁層を備えていることを要旨とする。

また、前記課題を解決するために本願の実装回路基板の発明は、半導体チップを実装する電極パットを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、前記実装回路基板の電極パッドの周辺領域の全表面には、凹凸形状を有する絶縁層を備えることを要旨とする。

また、前記課題を解決するために本願の実装回路基板の発明は、半導体チップを実装する電極パットを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、前記電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯を備えることを要旨とする。

本発明は、半導体チップ及び実装回路基板の電極パッドの側面部に傾斜面を有する絶縁層を備える、或いは電極パッドを除く全表面に凹凸形状を有する絶縁層を備える、また電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯を備えている。よって、電極パッドの周辺に傾斜面及び電極パッドを除く全表面にうねりをもった凹凸形状の傾斜面を有する絶縁層、並びに突起状の傾斜面を有する絶縁帯を介在して液状の封止樹脂の流れ易い流動路を構成しているため、配線パターンの設計に制約されることなく、この流動路にて毛細管作用が有効に働いて短時間に液状の封止樹脂が半導体チップと実装回路基板との隙間に注入充填でき、高額な生産設備も必要なく生産性が高い、多ピン化に対応して封止樹脂の流れが円滑でボイド残りが生じにくく、信頼性の高い半導体チップ及びその実装回路基板を得ることができる。

本発明に係る半導体チップ及び実装回路基板は、その好ましい一実施の形態において、電極パッドに形成した金属突起電極(バンプ)を有する半導体チップと、該金属突起電極に対向する位置に電極パッドを含む配線パターンを有する実装回路基板とが、封止樹脂を介在してフリップチップ接続されてなる実装体において、半導体チップの電極パッドの側面部に傾斜面を有する絶縁層及び電極パッドを除く全表面にうねりをもった凹凸形状の傾斜面を有する絶縁層、並びに突起状の傾斜面を有する絶縁帯を介在して液状の封止樹脂の流れ易い流動路を構成している。また、一方の対向する実装回路基板にも同様に、実装回路基板の電極パッドの側面部に傾斜面を有する絶縁層及び電極パッドを除く全表面にうねりをもった凹凸形状の傾斜面を有する絶縁層、並びに突起状の傾斜面を有する絶縁帯を介在して液状の封止樹脂の流れ易い流動路を構成を構成している。従って、半導体チップと、これに対向する実装回路基板の少なくともいずれか一方の電極パットの側面或いは領域に、先に述べた形状の傾斜面を有する絶縁層、凹凸形状の傾斜面を有する絶縁層、突起状の傾斜面を有する絶縁帯を構成することにより、実装体においての液状の封止樹脂の流動の乱れを抑制して、毛細管作用が有効に働いて短時間に液状の封止樹脂が半導体チップと実装回路基板との隙間に注入充填でき、信頼性を向上させることができる。

上記した本発明の実施の形態例について更に詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の半導体チップと実装回路基板とが封止樹脂を介在して接続されてなる実装体の要部断面図である。図２(a)は本発明の第１の実施例に係わる半導体チップの平面図であり、図２(b)は図２(a)のＡ−Ａ断面図である。また、図３は本発明の第２の実施例に係わる実装回路基板の断面図である。

先ず、本発明を用いての図１の実装体としての一例において、半導体チップ２の一方面に電極パッド３を形成し、この電極パッド３の側面部に傾斜を有する絶縁層６aを備え、そしてこの電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成する。そして、これに対向する他方の電極パッド４を含む配線パターンを有する実装回路基板８にも同様に、半導体チップ２の金属突起電極５に対向する位置にある実装回路基板８の電極パッド４の側面部に傾斜を有する絶縁層６aを備え、封止樹脂９を介在してフリップチップ接続されている実装体１を構成している。

この図１の実装体１を構成する本発明の半導体チップ及び実装回路基板ついて、フリップチップ実装を行う際の液状の封止樹脂の流動の様子を以下の各実施例で説明して行く。まず、本発明の第１の実施例に係わる半導体チップを図２(a)、図２(b)を参照して説明する。図２(a)、図２(b)に示すように半導体チップ２aの一方面に電極パッド３をめっき、蒸着法、スパッタリング、印刷工法等により形成し、この電極パッド３の側面部に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などを用いて傾斜を有する絶縁層６aをシルクスクリーン印刷にて、電極パットの高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させ、その後、この電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成し半導体チップ２aを構成する。尚、絶縁層６aは速硬化性樹脂が好ましく、ソルダーレジストであってもよい。

そして図１に示すように実装回路基板８の電極パッド４の表面に金属突起電極(バンプ)５を位置合わせして熱圧着法あるいは超音波圧着法などでフリップチップ接続し、図１に示すように半導体チップ２の一端面よりアンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性のある液状の封止樹脂９をディスペンサー(図示省略)などを用いて半導体チップ２と実装回路基板８の隙間に向けて注入すると、液状の封止樹脂９は流れの下流側(半導体チップ２aの外周方向)に向かって流れ、電極パッド３間の傾斜を有する絶縁層６aの谷状の流動路を介して、図２に示すように矢印Ｘの方向に液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行き、絶縁層６aの傾斜と谷状の流動路とにより、液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに毛細管作用が効果的に働いて短時間に液状の封止樹脂９が半導体チップ２aと実装回路基板８aとの隙間に注入充填し封止される。よって、液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行くので金属突起電極５の間に空気が巻き込まれることはなくボイド(巣)残りも生じない。

本発明の第２の実施例に係る実装回路基板について図３を参照して説明する。図３に示すように配線パターンが形成された実装回路基板８aの電極パッド４の側面部にも、前述したと同様に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などの傾斜を有する絶縁層６aをシルクスクリーン印刷にて、電極パット４の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させておいて、前述したと同様に図１に示すように半導体チップ２と実装回路基板８との隙間に液状の封止樹脂９を注入充填し封止する。この場合、半導体チップ２a及び実装回路基板８aの両者の電極パッド３、４の側面部に傾斜を有する両者の絶縁層６aと谷状の流動路とにより毛細管作用がより有効に働いて短時間に液状の封止樹脂９が充填注入できてより好ましい。(第２の実施例に係わる実装回路基板８aの平面図は実質的に図２(a)と同じ状態図であるので省略)

図４(ａ)は本発明の第３の実施例に係わる半導体チップの平面図であり、図４(b)は図４(a)のＢ−Ｂ断面図であり、図４(c)は図４(b)のa部の拡大図である。また、図５は本発明の第４の実施例に係わる実装回路基板の断面図である。本発明の第３の実施例に係る半導体チップについて、図４(ａ)、図４(b)、図４(c) を参照して説明する。図４(ａ)、図４(b)、図４(c)に示すように半導体チップ２bの一方面に電極パッド３をめっき、蒸着法、スパッタリング、印刷工法等により形成し、この電極パッド３の周辺領域の全表面に、紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などで凹凸形状を有する絶縁層６bをシルクスクリーン印刷し、電極パット３の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布して形成し硬化させ、その後、電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成し半導体チップ２bを構成させる。そして前述の第１の実施例と同様に図１に示すように実装回路基板８の電極パッド４の表面に金属突起電極(バンプ)５を位置合わせして熱圧着法あるいは超音波圧着法などでフリップチップ接続し、図１に示すように半導体チップ２の一端面よりアンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性のある液状の封止樹脂９をディスペンサーなどを用いて半導体チップ２bと実装回路基板８の隙間に向けて注入すると、液状の封止樹脂９は流れの下流側(半導体チップ２bの外周方向)に向かって流れ、電極パッド３の周辺領域の全表面に、凹凸形状を有する絶縁層６bを介して、図４(ａ)に示すようにＸ矢印の方向に液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行く、液状の封止樹脂９が図４(c) a部拡大図に示すように濡れやすい梨地状(凹凸形状)の表面加工による濡れ性(表面との馴染み性)と毛細管現象とが有効に働いて充填速度を早めることになり、よって、短時間に液状の封止樹脂９が半導体チップ２bと実装回路基板８bとの隙間に注入充填し封止される。

本発明の第４の実施例に係る実装回路基板について図５を参照して説明する。図５に示すように配線パターンが形成された実装回路基板８bの電極パッド４を除く全表面にも、前述の第３の実施例と同様に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などを用いて凹凸形状を有する絶縁層６bをシルクスクリーン印刷し、電極パット４の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させておいて、図１に示すように半導体チップ２bと実装回路基板８bとの隙間に封止樹脂９を注入充填し封止する。この場合、濡れ性(表面との馴染み性)と毛細管現象とがより有効に働いて充填速度を早めることになり好ましい。また、第３の実施例と同様に短時間に注入充填し封止できると共に、実装回路基板８b上には凹凸形状を有する絶縁層６bにて被覆されるので配線パターンなどの段差が無くなり液状の封止樹脂９は均一に流れて封止される。(第４の実施例に係わる実装回路基板８bの平面図は実質的に図４(a)と同じ状態図であるので省略)

図６(ａ)は本発明の第５の実施例に係わる半導体チップの平面図であり、図６(b)は図６(a)のＣ−Ｃ断面図である。また、図７は本発明の第６の実施例に係わる実装回路基板の断面図である。本発明の第５の実施例に係る半導体チップについて、図６(ａ)、図６(b) を参照して説明する。図６(ａ)、図６(b)に示すように半導体チップ２cの一方面に電極パッド３をめっき、蒸着法、スパッタリング、印刷工法等により形成し、液状の封止樹脂の流れる方向の電極パッド３間のみの表面に、紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などで部分的に凹凸を有する絶縁層６cをシルクスクリーン印刷し、電極パット３の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布して形成し硬化させ、その後、電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成し半導体チップ２bを構成させる。そして前述の第１の実施例と同様に図１に示すように実装回路基板８の電極パッド４の表面に金属突起電極(バンプ)５を位置合わせして熱圧着法あるいは超音波圧着法などでフリップチップ接続し、図１に示すように半導体チップ２の一端面よりアンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性のある液状の封止樹脂９をディスペンサーなどを用いて半導体チップ２と実装回路基板８の隙間に向けて注入すると、金属突起電極５が液状の封止樹脂９の流れの抵抗となり金属突起電極(バンプ)５間は流れ難い領域であったが、この電極パッド３間の領域に部分的な凹凸形状を有する絶縁層６cを備えいるので、液状の封止樹脂９は流れの下流側(半導体チップ２cの外周方向)に向かって流れ易くなり、図４(ａ)に示すようにＸ矢印の方向に液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行く、この凹凸形状を有する絶縁層６cにて液状の封止樹脂９が濡れやすくなって充填速度を早めることになる。よって、短時間に液状の封止樹脂９が半導体チップ２cと実装回路基板８cとの隙間に注入充填し封止される。

本発明の第６の実施例に係る実装回路基板について図７を参照して説明する。図７に示すように配線パターンが形成された実装回路基板８cの電極パッド４を除く液状の封止樹脂の流れる方向の電極パッドの間の表面にも、前述の第５の実施例と同様に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などを用いて、電極パッドの間に部分的に凹凸を有する絶縁層６cをシルクスクリーン印刷し、電極パット４の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させておいて、図１に示すように半導体チップ２cと実装回路基板８cとの隙間に封止樹脂９を注入充填し封止する。この場合、金属突起電極５が液状の封止樹脂９の流れの抵抗となり、液状の封止樹脂の流れる方向の金属突起電極(バンプ)５間は流れ難い領域であったが、電極パッドの間に部分的に凹凸を有する絶縁層６cを備えることにより、この部分は液状の封止樹脂９が濡れやすくなり流れやすくなる。よって、短時間に液状の封止樹脂９が注入充填できる。(第６の実施例に係わる実装回路基板８cの平面図は実質的に図６(a)と同じ状態図であるので省略)

図８(ａ)は本発明の第７の実施例に係わる半導体チップの平面図であり、図７(b)は図７(a)のＤ−Ｄ断面図である。また、図９は本発明の第８の実施例に係わる実装回路基板の断面図である。本発明の第７の実施例に係る半導体チップについて、図８(ａ)、図８(b) を参照して説明する。図８(ａ)、図８(b)に示すように半導体チップ２dの一方面に電極パッド３をめっき、蒸着法、スパッタリング、印刷工法等により形成し、この電極パッド３間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯７aを紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などでシルクスクリーン印刷し、電極パット３の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布して形成し硬化させ、その後、電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成し半導体チップ２dを構成させる。そして前述の第１の実施例と同様に図１に示すように実装回路基板８の電極パッド４の表面に金属突起電極(バンプ)５を位置合わせして熱圧着法あるいは超音波圧着法などでフリップチップ接続し、図１に示すように半導体チップ２の一端面よりアンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性のある液状の封止樹脂９をディスペンサーなどを用いて半導体チップ２と実装回路基板８の隙間に向けて注入すると、液状の封止樹脂９は流れの下流側(半導体チップ２dの外周方向)に向かって流れ、電極パッド３間の傾斜面を有する細い流動路を介して、図８(a)に示すようにＸ矢印の方向に液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行き、毛細管作用が有効に働いて充填速度を早めることになり、短時間に液状の封止樹脂９が半導体チップ２dと実装回路基板８dとの隙間に注入充填し封止される。

本発明の第８の実施例に係る実装回路基板について図９を参照して説明する。図９に示すように配線パターンが形成された実装回路基板８bの電極パッド４の間にも、前述の第７の実施例と同様に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などを用いて液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯７aをシルクスクリーン印刷し、電極パット４の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させておいて、図１に示すように半導体チップ２bと実装回路基板８dとの隙間に封止樹脂９を注入充填し封止する。この場合、電極パッド４間の傾斜面を有する細い流動路により毛細管現象がより有効に働いて充填速度を早めることになり注入できて好ましい。(第８の実施例に係わる実装回路基板８dの平面図は実質的に図８(a)と同じ状態図であるので省略)

図１０(ａ)は本発明の第９の実施例に係わる半導体チップの平面図であり、図１０(b)は図１０(a)のＥ−Ｅ断面図である。また、図１１は本発明の第１０の実施例に係わる実装回路基板の断面図である。本発明の第９の実施例に係る半導体チップについて、図１０(ａ)、図１０(b) を参照して説明する。図１０(ａ)、図１０(b)に示すように半導体チップ２eの一方面に電極パッド３をめっき、蒸着法、スパッタリング、印刷工法等により形成し、この電極パッド３間を液状の封止樹脂の流れる方向に対し垂直方向のみに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯７bを紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などでシルクスクリーン印刷し、電極パット３の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布して形成し硬化させ、その後、電極パッド３の表面に金属突起電極(バンプ)５を形成し半導体チップ２eを構成させる。そして前述の第１の実施例と同様に図１に示すように実装回路基板８の電極パッド４の表面に金属突起電極(バンプ)５を位置合わせして熱圧着法あるいは超音波圧着法などでフリップチップ接続し、図１に示すように半導体チップ２の一端面よりアンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性のある液状の封止樹脂９をディスペンサーなどを用いて半導体チップ２と実装回路基板８の隙間に向けて注入すると、金属突起電極５が液状の封止樹脂９の流れの抵抗となり、金属突起電極(バンプ)５間は流れ難い領域であったが、液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向のみにの電極パッドの間に部分的に、電極パッドと実質的に同じ長さものである絶縁帯７bを備えることにより、図１０(a)に示すようにＸ矢印の方向に液状の封止樹脂９がそれぞれ均一に流動して行き、液状の封止樹脂９が細い流動路により毛細管現象が働いて充填速度を早めることになり注入できて好ましいき、よって、短時間に液状の封止樹脂９が半導体チップ２eと実装回路基板８eとの隙間に注入充填し封止される。

本発明の第１０の実施例に係る実装回路基板について図１１を参照して説明する。図１１に示すように配線パターンが形成された実装回路基板８eの電極パッド４の間にも、前述の第９の実施例と同様に紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂などを用いて液状の封止樹脂の流れる方向のみに突起状の傾斜面を有する絶縁帯７bをシルクスクリーン印刷し、電極パット４の高さhと実質的に同じ高さで印刷塗布し硬化させておいて、図１に示すように半導体チップ２eと実装回路基板８eとの隙間に封止樹脂９を注入充填し封止する。この場合、電極パッド４間の細い流動路により毛細管現象がより有効に働いて充填速度を早めることになり注入できて好ましい。(第１０の実施例に係わる実装回路基板８eの平面図は実質的に図１０(a)と同じ状態図であるので省略)

本発明の一例の半導体チップと実装回路基板とが封止樹脂を介在してフリップチップ接続されてなる実装体の要部断面図である。本発明の第１の実施例に係る半導体チップを示す図であり、図２(a)は平面図、図２(b)は図２(a)のＡ−Ａ断面図である。本発明の第２の実施例に係る実装回路基板の断面図である。本発明の第３の実施例に係る半導体チップ示す図であり、図４(a)は平面図、図４(b)は図４(a)のＢ−Ｂ断面図、図４(c)は図４(b)のa部拡大図である。本発明の第４の実施例に係る実装回路基板の断面図である。本発明の第５の実施例に係る半導体チップを示す図であり、図６(a)は平面図、図６(b)は図６(a)のＣ−Ｃ断面図である。本発明の第６の実施例に係る実装回路基板の断面図である。本発明の第７の実施例に係る半導体チップ示す図であり、図８(a)は平面図、図８(b)は図８(a)のＤ−Ｄ断面図である。本発明の第８の実施例に係る実装回路基板の断面図である。本発明の第９の実施例に係る半導体チップを示す図であり、図１０(a)は平面図、図１０(b)は図１０(a)のＥ−Ｅ断面図である。本発明の第１０の実施例に係る実装回路基板の断面図である。従来例の半導体装置におけるフリップチップ実装の様子を示す断面図である。従来例の半導体装置におけるフリップチップ実装の様子を示す断面図である。従来例の印刷配線板の断面図である。

符号の説明

１実装体
２半導体チップ
２a〜e 半導体チップ
３電極パッド(半導体チップ)
４電極パッド(実装回路基板)
５金属突起電極
６絶縁層
６a 傾斜面を有する絶縁層
６b 凹凸形状を有する絶縁層
６c 部分的な凹凸形状を有する絶縁層
７絶縁帯
７a 突起状の絶縁帯
７b 部分的な突起状の絶縁帯
８実装回路基板
８a〜e 実装回路基板
９封止樹脂

Claims

電極パッドを有する半導体チップであって、
前記電極パッドの側面部は、傾斜面を有する絶縁層を備えることを特徴とする半導体チップ。
前記電極パッド上には、金属突起電極を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ。
前記絶縁層は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さで傾斜面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体チップ。
電極パッド間の前記絶縁層は、液状の封止樹脂の流れる谷状の流動路を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の半導体チップ。
電極パッドを有する半導体チップにあって、
前記電極パッドの周辺領域の全表面には、凹凸形状を有する絶縁層を備えることを特徴とする半導体チップ。
前記電極パッド上には、金属突起電極を有することを特徴とする請求項５に記載の半導体チップ。
前記絶縁層は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さの凹凸形状を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の記載の半導体チップ。
前記絶縁層は、液状の封止樹脂の流れる方向の電極パッドの間に部分的に備えることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一に記載の半導体チップ。
電極パッドを有する半導体チップにあって、
前記電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯を備えることを特徴とする半導体チップ。
前記電極パッド上には、金属突起電極を有することを特徴とする請求項９に記載の半導体チップ。
前記絶縁帯は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さで、お互いに接していない突起状の傾斜面を有することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の半導体チップ。
前記絶縁帯は、電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向に対し垂直方向のみに、電極パッドと実質的に同じ長さものであることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一に記載の半導体チップ。
半導体チップを実装する電極パッドを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、
前記電極パッドの側面部は、実装回路基板に対して垂直形状であり、この側面部に傾斜面を有する絶縁層を備えていることを特徴とする半導体チップの実装回路基板。
前記絶縁層は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さで傾斜面を有することを特徴とする請求項１３に記載の半導体チップの実装回路基板。
半導体チップを実装する電極パットを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、
前記実装回路基板の電極パッドの周辺領域の全表面は、凹凸形状を有する絶縁層を備えることを特徴とする半導体チップの実装回路基板。
前記絶縁層は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さの凹凸形状を有することを特徴とする請求項１５に記載の半導体チップの実装回路基板。
前記絶縁層は、液状の封止樹脂の流れる方向の電極パッドの間に部分的に備えることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の半導体チップの実装回路基板。
半導体チップを実装する電極パッドを含む配線パターンを有する実装回路基板にあって、
前記電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向と垂直方向とに、電極パッド間の実質的な中央部にお互いに接していない突起状の傾斜面を有する絶縁帯を備えることを特徴とする半導体チップの実装回路基板。
前記絶縁帯は、電極パッドの高さと実質的に同じ高さで、お互いに接していない突起状の傾斜面を有することを特徴とする請求項１８に記載の半導体装置の実装回路基板。
前記絶縁帯は、電極パッド間を液状の封止樹脂の流れる方向に対し垂直方向のみに、電極バッドと実質的に同じ長さものであることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の半導体チップの実装回路基板。