JP2502794B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
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- H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置、特に多端子、狭チップのIC,LSI
のパッケージング構造に関するものである。
のパッケージング構造に関するものである。
従来の技術 従来の技術を第３図、第４図と共に説明する。まず第
３図（ａ）の様にセラミック、ガラス、ガラスエポキシ
等よりなる配線基板１の基材２の基板配線３を有する面
に、接着用絶縁性樹脂４を塗布する。基板配線３はCr−
Au,Al,Cu,ITO等でありスパッタリング法、蒸着法により
基板配線用金属を形成した後フォト・レジスト法により
レジストを基板配線を形成する部分に残し基板配線用金
属をエッチングするか、又は印刷法を用い形成する。絶
縁性樹脂４は紫外線硬化型又は熱硬化型のエポキシ、シ
リコーン、アクリル等の樹脂である。
３図（ａ）の様にセラミック、ガラス、ガラスエポキシ
等よりなる配線基板１の基材２の基板配線３を有する面
に、接着用絶縁性樹脂４を塗布する。基板配線３はCr−
Au,Al,Cu,ITO等でありスパッタリング法、蒸着法により
基板配線用金属を形成した後フォト・レジスト法により
レジストを基板配線を形成する部分に残し基板配線用金
属をエッチングするか、又は印刷法を用い形成する。絶
縁性樹脂４は紫外線硬化型又は熱硬化型のエポキシ、シ
リコーン、アクリル等の樹脂である。
次に第３図（ｂ）の様に半導体素子５の突起電極６を
基板配線３と一致させ、半導体素子５を加圧し、配線基
板１の基材２に押し当てる。この時の突起電極６近傍の
状態は第４図の様に、半導体素子５のアルミ電極７上に
電気めっき法等により形成したAu,Ag,Cuより成る突起電
極６は、配線基板１の基板配線３に押し当てられて突起
電極６と基板配線３の間の紫外線硬化型あるいは熱硬化
型の接着用絶縁性樹脂４は押し出され突起電極６と基板
配線３は電気的な接続を得る。
基板配線３と一致させ、半導体素子５を加圧し、配線基
板１の基材２に押し当てる。この時の突起電極６近傍の
状態は第４図の様に、半導体素子５のアルミ電極７上に
電気めっき法等により形成したAu,Ag,Cuより成る突起電
極６は、配線基板１の基板配線３に押し当てられて突起
電極６と基板配線３の間の紫外線硬化型あるいは熱硬化
型の接着用絶縁性樹脂４は押し出され突起電極６と基板
配線３は電気的な接続を得る。
次に、半導体素子５を加圧した状態で接着用絶縁性樹
脂４を紫外線硬化型ならば紫外線を加え熱硬化型ならば
熱を加え硬化させ、その後加圧を解除し半導体素子５を
配線基板１に固着する。この時、半導体素子５の突起電
極６と基板配線３は紫外線硬化型或は熱硬化型の接着用
絶縁性樹脂４の収縮力により、電気的に接触した状態を
保持することが出来ると言うものであった。
脂４を紫外線硬化型ならば紫外線を加え熱硬化型ならば
熱を加え硬化させ、その後加圧を解除し半導体素子５を
配線基板１に固着する。この時、半導体素子５の突起電
極６と基板配線３は紫外線硬化型或は熱硬化型の接着用
絶縁性樹脂４の収縮力により、電気的に接触した状態を
保持することが出来ると言うものであった。
発明が解決しようとする課題 以上の様に、従来の技術では半導体素子の突起電極と
基板配線の接続に紫外線硬化型あるいは熱硬化型の絶縁
性樹脂を用いる方式である為、次の様な課題がある。
基板配線の接続に紫外線硬化型あるいは熱硬化型の絶縁
性樹脂を用いる方式である為、次の様な課題がある。
高温環境での使用時、又はパワーモジュール等の高発
熱の半導体素子の使用時では、絶縁性樹脂が熱的影響を
受け膨張する。そして、絶縁性樹脂の膨張量が硬化時の
絶縁性樹脂の収縮量を上回ると突起電極と基板配線の間
に間隙が生じ、電気的な接続不良が生じる課題があっ
た。
熱の半導体素子の使用時では、絶縁性樹脂が熱的影響を
受け膨張する。そして、絶縁性樹脂の膨張量が硬化時の
絶縁性樹脂の収縮量を上回ると突起電極と基板配線の間
に間隙が生じ、電気的な接続不良が生じる課題があっ
た。
この課題は絶縁性樹脂の膨張係数を小さくすることに
より解決することが出来るが、しかし絶縁性樹脂の膨張
係数を小さくすると、絶縁性樹脂のヤング率は増大し、
半導体素子及び配線基板１に大きなストレスが加わり半
導体素子または配線基板１の破壊が生じると言う課題が
ある。
より解決することが出来るが、しかし絶縁性樹脂の膨張
係数を小さくすると、絶縁性樹脂のヤング率は増大し、
半導体素子及び配線基板１に大きなストレスが加わり半
導体素子または配線基板１の破壊が生じると言う課題が
ある。
課題を解決する為の手段 本発明では、上記課題を解決する為に配線基板の基材
と基板配線との間に高弾性率絶縁性樹脂層を形成し半導
体素子の突起電極により基板配線及び絶縁性樹脂層を弾
性変形させた状態で接着用絶縁性樹脂で固着した構成と
するものである。
と基板配線との間に高弾性率絶縁性樹脂層を形成し半導
体素子の突起電極により基板配線及び絶縁性樹脂層を弾
性変形させた状態で接着用絶縁性樹脂で固着した構成と
するものである。
作用 本発明は、基板配線と配線基板の間の絶縁性樹脂層の
弾性変形を半導体素子の突起電極と基板配線との接続に
利用する方法である為、半導体素子を加圧したとき、微
少な力で基板配線及び絶縁性樹脂層は変形する。又、絶
縁性樹脂層は高弾性率をもつ絶縁性樹脂を利用する為、
容易に弾性回復する。
弾性変形を半導体素子の突起電極と基板配線との接続に
利用する方法である為、半導体素子を加圧したとき、微
少な力で基板配線及び絶縁性樹脂層は変形する。又、絶
縁性樹脂層は高弾性率をもつ絶縁性樹脂を利用する為、
容易に弾性回復する。
そして、この弾性回復により常温環境下においては接
着用絶縁性樹脂の収縮力と絶縁性樹脂層の弾性回復力に
より半導体素子の突起電極と基板配線は接触し電気的接
続を得る。又、高温環境下においては接着用絶縁性樹脂
が膨張し、膨張量が収縮量を上回る場合でも基板配線と
配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の弾性回復がある
為、半導体素子の突起電極と基板配線は接触し電気的接
続を得る。
着用絶縁性樹脂の収縮力と絶縁性樹脂層の弾性回復力に
より半導体素子の突起電極と基板配線は接触し電気的接
続を得る。又、高温環境下においては接着用絶縁性樹脂
が膨張し、膨張量が収縮量を上回る場合でも基板配線と
配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の弾性回復がある
為、半導体素子の突起電極と基板配線は接触し電気的接
続を得る。
実施例 本発明の一実施例を第１図〜第２図と共に説明する。
まず第１図（ａ）の様にセラミック、ガラス、ガラスエ
ポキシ等よりなる配線基板10の基材11の後に半導体素子
12が固着される領域に基板配線13及び配線基板10の絶縁
性樹脂層14を含み接着用絶縁性樹脂15を塗布する。この
時、基板配線13及び配線基板10の絶縁性樹脂層14は次の
様にして形成する。まず、配線基板10の基材11の絶縁性
樹脂層14をスピンナー等を用いて塗布し、次に基板配線
13としてCr−Au,Al,Cu,ITO等をスパッタリング法、蒸着
法により基板配線用金属を配線基板10の基材11の絶縁性
樹脂層14の上に堆積した後フォト・リソ技術によりレジ
ストを基板配線13を形成する部分に残し基板配線用金属
をエッチングするか、又は印刷法等の方法を用いて形成
する。絶縁性樹脂14はゴム等の樹脂であり、厚みは、0.
1〜50μｍ程度である。又、接着用絶縁性樹脂15は紫外
線硬化型又は熱硬化型のゴム、エポキシ、シリコーン、
アクリルポリイミド等の樹脂であり、厚みは0.5〜50μ
ｍ程度である。
まず第１図（ａ）の様にセラミック、ガラス、ガラスエ
ポキシ等よりなる配線基板10の基材11の後に半導体素子
12が固着される領域に基板配線13及び配線基板10の絶縁
性樹脂層14を含み接着用絶縁性樹脂15を塗布する。この
時、基板配線13及び配線基板10の絶縁性樹脂層14は次の
様にして形成する。まず、配線基板10の基材11の絶縁性
樹脂層14をスピンナー等を用いて塗布し、次に基板配線
13としてCr−Au,Al,Cu,ITO等をスパッタリング法、蒸着
法により基板配線用金属を配線基板10の基材11の絶縁性
樹脂層14の上に堆積した後フォト・リソ技術によりレジ
ストを基板配線13を形成する部分に残し基板配線用金属
をエッチングするか、又は印刷法等の方法を用いて形成
する。絶縁性樹脂14はゴム等の樹脂であり、厚みは、0.
1〜50μｍ程度である。又、接着用絶縁性樹脂15は紫外
線硬化型又は熱硬化型のゴム、エポキシ、シリコーン、
アクリルポリイミド等の樹脂であり、厚みは0.5〜50μ
ｍ程度である。
次に第１図（ｂ）の様に半導体素子12の突起電極16を
基板配線13と一致させ、半導体素子12を加圧し、配線基
板10の基材11に押し当てる。この時の突起電極16近傍の
状態は第２図（ａ）の様に、半導体素子12のアルミ電極
17上に電気めっき法等により形成したAu,Ag,Cuより成る
突起電極16は、配線基板10の基材11の基板配線13に押し
当てられて突起電極16と基板配線13の間の紫外線硬化型
あるいは熱硬化型の接着用絶縁性樹脂15は押し出され突
起電極16と基板配線13は電気的な接続を得る。そして、
この時、突起電極16により基板配線13と絶縁性樹脂層14
は押され凹形状に弾性変形する。従来は配線基板の絶縁
性樹脂層が無い為、基板配線と半導体素子の突起電極の
接続は接着用絶縁性樹脂の収縮力のみを使用したもので
あった。
基板配線13と一致させ、半導体素子12を加圧し、配線基
板10の基材11に押し当てる。この時の突起電極16近傍の
状態は第２図（ａ）の様に、半導体素子12のアルミ電極
17上に電気めっき法等により形成したAu,Ag,Cuより成る
突起電極16は、配線基板10の基材11の基板配線13に押し
当てられて突起電極16と基板配線13の間の紫外線硬化型
あるいは熱硬化型の接着用絶縁性樹脂15は押し出され突
起電極16と基板配線13は電気的な接続を得る。そして、
この時、突起電極16により基板配線13と絶縁性樹脂層14
は押され凹形状に弾性変形する。従来は配線基板の絶縁
性樹脂層が無い為、基板配線と半導体素子の突起電極の
接続は接着用絶縁性樹脂の収縮力のみを使用したもので
あった。
次に第１図（ｂ）に示す様に半導体素子12を加圧し、
基板配線13と絶縁性樹脂層14の変形を保持した状態で接
着用絶縁性樹脂15を紫外線硬化型ならば紫外線を加え熱
硬化型ならば熱を加え硬化させ、その後加圧を解除し半
導体素子12を配線基板10の基材11に固着する。この時、
半導体素子12の突起電極16と基板配線13は常温において
は、第２図（ａ）に示す様に紫外線硬化型或は熱硬化型
の接着用絶縁性樹脂15の収縮力Ｓと基板配線13と絶縁性
樹脂層14の変形により発生する弾性回復力Ｄが働くた
め、電気的に接触した状態を保持することが出来る。
又、高温において接着用絶縁性樹脂15が第２図（ｂ）に
示す様に接着用絶縁性樹脂15の初期厚L0がΔＬだけ膨張
したとしたとしても、基板配線13と絶縁性樹脂層14の弾
性回復可能量LdをΔＬより大きくすることにより基板配
線13と突起電極16は接触を保持し電気的な接続を保つ。
基板配線13と絶縁性樹脂層14の変形を保持した状態で接
着用絶縁性樹脂15を紫外線硬化型ならば紫外線を加え熱
硬化型ならば熱を加え硬化させ、その後加圧を解除し半
導体素子12を配線基板10の基材11に固着する。この時、
半導体素子12の突起電極16と基板配線13は常温において
は、第２図（ａ）に示す様に紫外線硬化型或は熱硬化型
の接着用絶縁性樹脂15の収縮力Ｓと基板配線13と絶縁性
樹脂層14の変形により発生する弾性回復力Ｄが働くた
め、電気的に接触した状態を保持することが出来る。
又、高温において接着用絶縁性樹脂15が第２図（ｂ）に
示す様に接着用絶縁性樹脂15の初期厚L0がΔＬだけ膨張
したとしたとしても、基板配線13と絶縁性樹脂層14の弾
性回復可能量LdをΔＬより大きくすることにより基板配
線13と突起電極16は接触を保持し電気的な接続を保つ。
発明の効果 以上の様に本発明では配線基板の絶縁性樹脂層の上に
基板配線を形成した配線基板を用い、基板配線と絶縁性
樹脂層の弾性回復を基板配線と突起電極との接触に利用
する方法である為、高温環境下で接続用絶縁性樹脂が膨
張しても、基板配線と絶縁性樹脂層の弾性回復量を接続
用絶縁性樹脂の膨張量より大きくすることにより、基板
配線と半導体素子の突起電極は接触し電気的な接続を保
つので、高温環境下での信頼性に非常に有利な方法であ
る。
基板配線を形成した配線基板を用い、基板配線と絶縁性
樹脂層の弾性回復を基板配線と突起電極との接触に利用
する方法である為、高温環境下で接続用絶縁性樹脂が膨
張しても、基板配線と絶縁性樹脂層の弾性回復量を接続
用絶縁性樹脂の膨張量より大きくすることにより、基板
配線と半導体素子の突起電極は接触し電気的な接続を保
つので、高温環境下での信頼性に非常に有利な方法であ
る。
又、配線基板側の弾性回復を利用する方法である為、
絶縁性樹脂層が配線基板の基材と基板配線との間にある
ことで、配線基板の弾性回復、すなわち基板配線と絶縁
性樹脂層の弾性回復を引きおこす弾性変形を低加重で作
り出すことが可能であり、次の様な効果がある。
絶縁性樹脂層が配線基板の基材と基板配線との間にある
ことで、配線基板の弾性回復、すなわち基板配線と絶縁
性樹脂層の弾性回復を引きおこす弾性変形を低加重で作
り出すことが可能であり、次の様な効果がある。
（１） 半導体素子へ加わる加重が減り、半導体素子の
信頼性が向上する。
信頼性が向上する。
（２） 低加重で接続出来ることから、加圧装置の小型
化及び低コスト化が計れる。
化及び低コスト化が計れる。
第１図は本発明の一実施例の工程別断面図、第２図は本
発明の接続状態を示す断面図、第３図は従来の技術を示
す工程別断面図、第４図は従来の技術の突起電極近傍の
断面拡大図である。 1,10……配線基板、5,12……半導体素子、2,11……基
材、6,16……突起電極、3,13……基板配線、7,17……ア
ルミ電極、4,15……接着用絶縁性樹脂、14……絶縁性樹
脂層。
発明の接続状態を示す断面図、第３図は従来の技術を示
す工程別断面図、第４図は従来の技術の突起電極近傍の
断面拡大図である。 1,10……配線基板、5,12……半導体素子、2,11……基
材、6,16……突起電極、3,13……基板配線、7,17……ア
ルミ電極、4,15……接着用絶縁性樹脂、14……絶縁性樹
脂層。
Claims (1)
- 【請求項１】基材の少なくとも一方の面に樹脂層を介し
導体配線を有する配線基板の前記導体配線と、半導体素
子の突起電極が合致し、前記突起電極が合致した部分の
前記導体配線及び樹脂層を凹となる様に弾性変形し、且
つ前記半導体素子と前記配線基板の間に介在した接着用
絶縁性樹脂により、前記半導体素子が前記配線基板に固
着されるとともに、前記半導体素子の突起電極と導体配
線が電気的に接続されていることを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19663890A JP2502794B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19663890A JP2502794B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482241A JPH0482241A (ja) | 1992-03-16 |
| JP2502794B2 true JP2502794B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=16361100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19663890A Expired - Lifetime JP2502794B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502794B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874780A (en) * | 1995-07-27 | 1999-02-23 | Nec Corporation | Method of mounting a semiconductor device to a substrate and a mounted structure |
| JP2891184B2 (ja) * | 1996-06-13 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2870497B2 (ja) * | 1996-08-01 | 1999-03-17 | 日本電気株式会社 | 半導体素子の実装方法 |
| JPH10270496A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Hitachi Ltd | 電子装置、情報処理装置、半導体装置並びに半導体チップの実装方法 |
| US6410364B1 (en) | 1998-09-30 | 2002-06-25 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of connecting a semiconductor chip, circuit board, and electronic equipment |
| CN1246891C (zh) * | 2001-03-26 | 2006-03-22 | 西铁城时计株式会社 | 半导体器件的封装体及其制造方法 |
| JP2004095923A (ja) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Murata Mfg Co Ltd | 実装基板およびこの実装基板を用いた電子デバイス |
| US20070075436A1 (en) | 2003-10-06 | 2007-04-05 | Nec Corporation | Electronic device and manufacturing method of the same |
| JP4179312B2 (ja) | 2004-09-15 | 2008-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の実装方法、半導体装置 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP19663890A patent/JP2502794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0482241A (ja) | 1992-03-16 |
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