JP2013096702A - 半導体装置、及び、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チップ(10)と台座(30)とが接続部材(50)を介して機械的に接続された半導体装置であって、チップ(10)と台座(30)との間に接続部材(50)が介在され、チップ(10)の上面(10c)の全面、及び、側面(10b)の全面の少なくとも一方に、応力緩和部材(70)が機械的に接続されており、台座(30)は、接続部材(50)よりも線膨張係数が高く、台座(30)、接続部材(50)、及び、応力緩和部材(70)は、チップ(10)よりも線膨張係数が高い。
【選択図】図1
Description
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す上面図である。図3は、配置工程を説明するための断面図である。図4は、圧力センサに生じる熱応力を説明するための断面図であり、(a)は熱収縮時、(b)は熱膨張時を示している。なお、以下においては、後述するチップ10と台座30とが並ぶ方向を高さ方向、チップ10及び台座30それぞれの中心を高さ方向に貫く線を中心線CLと示す。
次に、本発明の第2実施形態を、図5〜図8に基づいて説明する。図5は、第2実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図であり、第1実施形態で示した図1に対応している。図6は、第2実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す上面図であり、第1実施形態で示した図2に対応している。図7及び図8は、第2実施形態に係る圧力センサの製造方法を説明するための断面図であり、第1実施形態で示した図3に対応している。図7は、設置工程を説明するための断面図、図8は、押圧工程を説明するための断面図である。
次に、本発明の第3実施形態を、図9に基づいて説明する。図9は、第3実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。
30・・・台座
33・・・囲み部
50・・・接続部材
70・・・応力緩和部材
100・・・圧力センサ
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す上面図である。図3は、配置工程を説明するための断面図である。図4は、圧力センサに生じる熱応力を説明するための断面図であり、(a)は熱膨張時、(b)は熱収縮時を示している。なお、以下においては、後述するチップ10と台座30とが並ぶ方向を高さ方向、チップ10及び台座30それぞれの中心を高さ方向に貫く線を中心線CLと示す。
Claims (15)
- 電子素子が形成されたチップ(10)と、該チップ(10)を支持する台座(30)と、該台座(30)と前記チップ(10)とを機械的に接続する接続部材(50)と、を有する半導体装置であって、
前記チップ(10)の下面(10a)と、前記台座(30)の上面(31a)との間に前記接続部材(50)が介在され、
前記チップ(10)の上面(10c)の全面、及び、側面(10b)の全面の少なくとも一方に、応力緩和部材(70)が機械的に接続されており、
前記台座(30)は、前記接続部材(50)よりも線膨張係数が高く、
前記台座(30)、前記接続部材(50)、及び、前記応力緩和部材(70)は、前記チップ(10)よりも線膨張係数が高いことを特徴とする半導体装置。 - 前記チップ(10)の周囲を囲む囲み部(33)を有し、
前記チップ(10)の側面(10b)と、該側面(10b)と対向する前記囲み部(33)の内壁面(33a)との間に前記応力緩和部材(70)が介在され、該応力緩和部材(70)を介して、前記チップ(10)と前記囲み部(33)とが機械的に接続されており、
前記囲み部(33)は、前記応力緩和部材(70)よりも線膨張係数が高いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記囲み部(33)は、前記台座(30)と同一材料から成ることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 前記囲み部(33)は、前記台座(30)の一部であることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記囲み部(33)の内壁面(33a)、及び、前記台座(30)の上面(31a)によって凹部(34)が形成され、該凹部(34)内に前記チップ(10)と前記接続部材(50)とが設けられており、
前記チップ(10)の側面(10b)と、該側面(10b)と対向する前記囲み部(33)の内壁面(33a)との間に介在される応力緩和部材(70)は、前記接続部材(50)であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。 - 前記チップ(10)の上面(10c)に、前記応力緩和部材(70)が機械的に接続されていることを特徴とする請求項2〜5いずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記チップ(10)と前記接続部材(50)とは、前記チップ(10)よりも線膨張係数が高いモールド樹脂によって被覆されており、
該モールド樹脂が、前記応力緩和部材(70)の少なくとも一部を担うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
金型(90)における前記チップ(10)の上面(10c)と対向する部位に形成された吸引孔(92)に負圧を印加することで、前記チップ(10)の上面(10c)を金型(90)の内壁面に接触させた状態で、前記台座(30)と前記金型(90)とによって構成されるキャビティ内に前記チップ(10)を配置する配置工程と、
該配置工程後、溶融した接続部材(50)を前記キャビティ内に注入することで、前記チップ(10)の下面(10a)の全面、及び、側面(10b)の全面を前記接続部材(50)によって覆う注入工程と、
該注入工程後、溶融した前記接続部材(50)を冷却することで、前記接続部材(50)を固化し、前記チップ(10)と前記台座(30)とを前記接続部材(50)を介して機械的に接続する冷却工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記冷却工程後、前記チップ(10)よりも線膨張係数が高いモールド樹脂によって、前記チップ(10)と前記接続部材(50)とを被覆する被覆工程を有することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項5に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記凹部(34)に、前記接続部材(50)を設置する設置工程と、
該設置工程後、前記チップ(10)の下面(10a)の全面、及び、側面(10b)の全面が前記接続部材(50)によって覆われるように、前記接続部材(50)に前記チップ(10)を押圧する押圧工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記設置工程において、溶融した前記接続部材(50)を前記凹部(34)に注入し、
前記押圧工程において、冶具(94)によって、溶融した前記接続部材(50)に前記チップ(10)を押圧することを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記設置工程は、
溶融した前記接続部材(50)を前記凹部(34)に注入する注入工程と、
該注入工程後、溶融した前記接続部材(50)を冷却して固化する冷却工程と、を有し、
前記押圧工程は、
固化した前記接続部材(50)に前記チップ(10)を配置する配置工程と、
該配置工程後、前記チップ(10)から前記接続部材(50)に向かう方向のバネ力が、前記チップ(10)に印加される態様で、前記バネ力を発生させるバネ部材(97)が設けられた蓋部(99)を前記台座(30)に固定する固定工程と、
該固定工程後、前記接続部材(50)に熱を印加して溶融させることで、前記バネ力によって、溶融した前記接続部材(50)に前記チップ(10)を押圧する熱印加工程と、を有することを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記設置工程において、溶融した前記接続部材(50)を注入し、
前記押圧工程において、前記チップ(10)と前記台座(30)とに電圧差を生じさせて、前記チップ(10)と前記台座(30)との間に静電引力を発生させることで、溶融した前記接続部材(50)に前記チップ(10)を押圧することを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記チップ(10)と前記接続部材(50)とを機械的に接続する第1接続工程と、
該第1接続工程後、前記チップ(10)よりも線膨張係数が高いモールド樹脂によって、前記チップ(10)と前記接続部材(50)とを被覆する被覆工程と、
該被覆工程後、前記台座(30)と前記接続部材(50)とを機械的に接続する第2接続工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記チップ(10)と前記台座(30)とを、前記接続部材(50)を介して機械的に接続する接続工程と、
該接続工程後、前記チップ(10)よりも線膨張係数が高いモールド樹脂によって、前記チップ(10)と前記接続部材(50)とを被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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