JP2830504B2 - 半導体装置実装用基板 - Google Patents

半導体装置実装用基板

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置実装用基板
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体装置の半導体装置実装用
基板への実装には、ワイヤを介して行なわれるワイヤボ
ンディング方式と、ワイヤレスでバンプと呼ばれる電極
を介して行なわれるフェースダウンボンディング方式と
があり、後者は前者にくらべて高密度化及び小型化が可
能である等の利点がある。
【0003】図3は、半導体装置がバンプを介して実装
された従来の半導体装置実装用基板を示すものである。
この半導体装置実装用基板1は、銅張り積層板(CC
L)で、たとえばガラス繊維2aと有機樹脂2bとによ
り全体が略均質に構成されたガラス基材エポキシ板など
の積層板2に、導体である銅箔3を有機接着剤で貼り付
けて構成されたもので、その銅箔3の部分に、エッチン
グにより回路パターンを形成してなるものである。
【0004】半導体装置4は、シリコンで構成された素
子基板4aの表面に、半田などで形成された突起状の電
極であるバンプ4bが設けられてなり、前記半導体装置
実装用基板1に、ワイヤを用いず、バンプ4bを箔3
に対向させて実装(フェースダウンボンディング)され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された従来の半導体装置実装用基板1においては、
バンプ4bにより半導体装置4と半導体装置実装用基板
1が堅固に接続されているため、周囲温度の変化により
半導体装置4と半導体装置実装用基板1が伸縮し、その
熱膨張率の差によりバンプ4bに応力が加わり、その繰
り返しの結果疲労破壊に至り、信頼性を損なうという問
題点があった。
【0006】つまり、半導体装置4の素子基板4aを構
成するシリコンの熱膨張率α1が、3.5X10-6/℃である
のに対し、半導体装置実装用基板1を構成するガラス基
材エポキシ板の熱膨張率α2が1.28 X10-5/℃と大き
く、両者は熱により伸縮して両者の剛性の大小により互
いに伸びが規制されて、両者の応力がバランスする位置
まで伸びて安定する。このとき、熱膨張率の大きい半導
体装置実装用基板1には、ガラス繊維2aが含まれてお
り、その剛性が高いために、半導体装置実装部において
は半導体装置実装用基板1の伸びが支配的となり、バン
プ4bに大きな応力が加わるというものである。
【0007】本発明は、前記背景に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、温度変化によりバン
プに加わる応力を低減させて、信頼性を向上させた半導
体装置実装用基板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ガラス繊維2aと有機樹脂2bとにより構成
された積層板2を有してなり、バンプ4bを介して半導
体装置4が実装される半導体装置実装用基板1におい
て、前記積層板2の半導体装置実装部に対向する部分
を、ガラス繊維2aを除去して有機樹脂2bのみで構成
したことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】このように構成されているため本発明における
半導体装置実装用基板1においては、半導体装置実装部
では、半導体装置実装用基板1を構成する積層板2の剛
性が低下する。つまり、剛性を縦弾性係数で表現する
と、半導体装置4の素子基板4aを構成するシリコンの
縦弾性係数が1.88 X1012dyn/cm2 であるのに対し、半導
体装置実装用基板1を構成するガラス基材エポキシ板の
縦弾性係数は150 ℃で1.0X1011dyn/cm2 で、ガラス基材
エポキシ板からガラス繊維2aを除いた有機樹脂2bで
あるエポキシ板の縦弾性係数は150 ℃で1.0X109 dyn/cm
2 、20℃で略2.0X1010dyn/cm2 となり、ガラス繊維2a
を除去することにより剛性が略2桁低下することにな
る。このため、半導体装置実装用基板1の半導体装置実
装部においては、熱膨張率の上昇をはるかに上回って剛
性が低下し、バンプ4bに加わる応力が低下して、実装
の信頼性が向上する。
【0010】また、半導体装置実装部以外では、半導体
装置実装用基板1は、ガラス繊維2aを含んで構成され
ているため、半導体装置実装用基板1全体の剛性はほと
んど低下することがなく、半導体装置実装用基板1の反
りやねじれが発生しにくい。
【0011】
【実施例】図1及び図2は、本発明の一実施例を示すも
のであり、前記従来例と異なる点は、半導体装置実装用
基板1を構成する積層板2であり、他は前記従来例と同
様に構成されている。
【0012】積層板2は、ガラス繊維2aと有機樹脂2
bであるエポキシ樹脂とにより構成されたガラス基材エ
ポキシ板を、半導体装置実装部においてのみ、ガラス繊
維2aを除去して有機樹脂2bのみで構成したものであ
る。
【0013】このような積層板2は、たとえば図2に示
すような工程により製造される。つまり、まずガラス繊
維2aに有機樹脂2bであるエポキシ樹脂を含浸させた
プリプレグ2c(同図(a) 参照)の半導体装置実装部に
対向する部分に、パンチング等により孔2dを設ける
(同図(b) 参照)。次に、その上下に加熱時の熱フロー
性の良いエポキシシート2eを積層し、さらにその一面
側に箔3を重ね(同図(c) 参照)、蒸気プレスにより
170 ℃乃至180 ℃でプレスすることにより、孔2dにエ
ポキシ樹脂を流し込んで積層板2とする。
【0014】なお、このときプリプレグ2cの孔2d
に、その孔2dの大きさに略等しいエポキシシートを挿
入した後に、図2に示す(c) 以降の工程を施して積層板
2を製造したものであっても良い。
【0015】このように構成されているため、本実施例
における半導体装置実装用基板1においては、半導体装
置実装部では半導体装置実装用基板1を構成する積層板
2の剛性が低くなる。つまり、剛性を縦弾性係数で表現
すると、半導体装置4の素子基板4aを構成するシリコ
ンの縦弾性係数が1.88 X1012dyn/cm2 であるのに対し、
半導体装置実装用基板1を構成するガラス基材エポキシ
板の縦弾性係数は150℃で1.0X1011dyn/cm2 で、ガラス
基材エポキシ板からガラス繊維2aを除いた有機樹脂2
bであるエポキシ板の縦弾性係数は150 ℃で1.0X109 dy
n/cm2 、20℃で略2.0X1010dyn/cm2 となり、ガラス繊維
2aを除去することにより剛性が略2桁低下することに
なる。このため、半導体装置実装用基板1の半導体装置
実装部においては、熱膨張率の上昇をはるかに上回って
剛性が低下し、バンプ4bに加わる応力が低下して、実
装の信頼性が向上する。
【0016】また、半導体装置実装部以外では、半導体
装置実装用基板1は、ガラス繊維2aを含んで構成され
ているため、半導体装置実装用基板1全体の剛性はほと
んど低下することがなく、半導体装置実装用基板1の反
りやねじれが発生しにくい。
【0017】なお、前記実施例においては、電極である
バンプ4bを半導体装置4に設けた例を示したが、本発
明はこれに限らず、バンプを半導体装置実装用基板に設
けたものであっても良い。
【0018】
【発明の効果】上述のように本発明における半導体装置
実装用基板においては、ガラス繊維と有機樹脂とにより
構成された積層板を有してなり、バンプを介して半導体
装置が実装される半導体装置実装用基板において、前記
積層板の半導体装置実装部に対向する部分を、ガラス繊
維を除去して有機樹脂のみで構成したため、半導体装置
実装用基板1の半導体装置実装部においては、熱膨張率
の上昇をはるかに上回って剛性が低下し、バンプに加わ
る応力が低下して、実装の信頼性が向上する。
【0019】また、半導体装置実装部以外では、半導体
装置実装用基板は、ガラス繊維を含んで構成されている
ため、半導体装置実装用基板全体の剛性はほとんど低下
することがなく、半導体装置実装用基板の反りやねじれ
が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部断面側面図であ
る。
【図2】同上の製造工程の一例を示すもので、(a) 〜
(e) は要部断面側面図である。
【図3】従来の半導体装置実装用基板を示す要部断面側
面図である。
【符号の説明】
1 半導体装置実装用基板 2 積層板 2a ガラス繊維 2b 有機樹脂 4 半導体装置 4b バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/60,23/12,23/14 H05K 1/02,3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維と有機樹脂とにより構成さ
    れた積層板を有してなり、バンプを介して半導体装置が
    実装される半導体装置実装用基板において、前記積層板
    の半導体装置実装部に対向する部分を、ガラス繊維を除
    去して有機樹脂のみで構成したことを特徴とする半導体
    装置実装用基板。
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