JP2943912B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に多端子を有しかつ狭ピッチのＩＣ，ＬＳＩのパッケ
ージング構造の半導体装置とその製造方法に関するもの
である。
特に多端子を有しかつ狭ピッチのＩＣ，ＬＳＩのパッケ
ージング構造の半導体装置とその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、封止後の半導体素子の複数の電極
を基板上の配線に接続する一方法として、熱硬化型樹脂
の収縮力を利用する技術がある。この方法を説明する
に、まず、図４（ａ）のようにセラミック、ガラス、ガ
ラスエポキシ等によりなる配線基板１の基材２の導体配
線３を有する面に、接着用絶縁性樹脂４を塗布する。導
体配線３はＣｒ−Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，ＩＴＯ等でありス
パッタリング法、蒸着法によりこの導体配線用金属を形
成した後、フォトレジスト法によりレジストを導体配線
を形成する部分に残し導体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。
を基板上の配線に接続する一方法として、熱硬化型樹脂
の収縮力を利用する技術がある。この方法を説明する
に、まず、図４（ａ）のようにセラミック、ガラス、ガ
ラスエポキシ等によりなる配線基板１の基材２の導体配
線３を有する面に、接着用絶縁性樹脂４を塗布する。導
体配線３はＣｒ−Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，ＩＴＯ等でありス
パッタリング法、蒸着法によりこの導体配線用金属を形
成した後、フォトレジスト法によりレジストを導体配線
を形成する部分に残し導体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。
【０００３】次に図４（ｂ）のように半導体素子５の突
起電極６を導体配線３と位置合せをして一致させ、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。
このときの突起電極６近傍の状態は図５のように、半導
体素子５のアルミ電極７に電気メッキ法等により形成し
たＡｕ，Ａｇ，Ｃｕよりなる突起電極６が、配線基板１
に押し当てられると、突起電極６と導体配線３の間の熱
硬化型の接着様絶縁性樹脂４が押し出されてフィレット
を形成し、突起電極６と導体配線３とは電気的な接続を
得る。
起電極６を導体配線３と位置合せをして一致させ、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。
このときの突起電極６近傍の状態は図５のように、半導
体素子５のアルミ電極７に電気メッキ法等により形成し
たＡｕ，Ａｇ，Ｃｕよりなる突起電極６が、配線基板１
に押し当てられると、突起電極６と導体配線３の間の熱
硬化型の接着様絶縁性樹脂４が押し出されてフィレット
を形成し、突起電極６と導体配線３とは電気的な接続を
得る。
【０００４】次に、半導体素子５を加圧して突起電極６
を導体配線３に押し当てた状態で接着用絶縁性樹脂４に
熱を加えて硬化させ、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、図４（ｃ）のように
半導体素子５の突起電極６と配線基板１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できるというものである。
を導体配線３に押し当てた状態で接着用絶縁性樹脂４に
熱を加えて硬化させ、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、図４（ｃ）のように
半導体素子５の突起電極６と配線基板１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できるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の熱硬
化型絶縁性樹脂４により半導体素子５と配線基板１とを
接着し、しかもその収縮力により突起電極６を導体配線
３に接続する方法にあっては、高温での使用時、また
は、パワーモジュール等の高温発熱の半導体素子５の使
用時では、絶縁性樹脂４が熱的影響を受けて膨張し、使
用終了後に絶縁性樹脂４が収縮する。この繰り返しによ
り絶縁性樹脂の劣化が生じ、収縮力が緩和されて絶縁性
樹脂４の膨張量が硬化時の絶縁性樹脂４の収縮量を上回
ると突起電極６と導体配線３との間に間隙が生じて電気
的な接続不良が生じるという現象が生じている。
化型絶縁性樹脂４により半導体素子５と配線基板１とを
接着し、しかもその収縮力により突起電極６を導体配線
３に接続する方法にあっては、高温での使用時、また
は、パワーモジュール等の高温発熱の半導体素子５の使
用時では、絶縁性樹脂４が熱的影響を受けて膨張し、使
用終了後に絶縁性樹脂４が収縮する。この繰り返しによ
り絶縁性樹脂の劣化が生じ、収縮力が緩和されて絶縁性
樹脂４の膨張量が硬化時の絶縁性樹脂４の収縮量を上回
ると突起電極６と導体配線３との間に間隙が生じて電気
的な接続不良が生じるという現象が生じている。
【０００６】他方、従来提案されている技術としては、
突起電極と導体配線との間の間隙の発生が絶縁性樹脂と
突起電極との熱膨張係数の違いに基づくものであるとし
て、絶縁性樹脂としてＳiＯ2を有機溶剤に溶かしたもの
を用い、熱膨張係数を小さくするという発明（特公平７
−５２７４１号）がなされるものの、この従来技術は本
来的に熱サイクルにより絶縁性樹脂の劣化に基づく絶縁
性樹脂自体の収縮力の緩和を解決するものでなく、更に
は、有機溶剤の高充填によりヤング率が増大して膨張と
収縮の繰り返しによる応力が大きくなって絶縁性樹脂が
半導体素子から剥がれてしまうという別の問題点が生ず
る。
突起電極と導体配線との間の間隙の発生が絶縁性樹脂と
突起電極との熱膨張係数の違いに基づくものであるとし
て、絶縁性樹脂としてＳiＯ2を有機溶剤に溶かしたもの
を用い、熱膨張係数を小さくするという発明（特公平７
−５２７４１号）がなされるものの、この従来技術は本
来的に熱サイクルにより絶縁性樹脂の劣化に基づく絶縁
性樹脂自体の収縮力の緩和を解決するものでなく、更に
は、有機溶剤の高充填によりヤング率が増大して膨張と
収縮の繰り返しによる応力が大きくなって絶縁性樹脂が
半導体素子から剥がれてしまうという別の問題点が生ず
る。
【０００７】また、別の従来技術として突起電極と導体
配線との接続不良を無くすため、配線基板の基材と導体
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
の突起電極により導体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（特開平４−８２２４１号）がある。これは、導体配
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
子の突起電極と導体配線との接続に利用する方法である
ため、半導体素子を加圧したとき、微小な力で配線基板
及び絶縁性樹脂層は変形する。また、絶縁性樹脂層は高
弾性率を持つ絶縁性樹脂を利用するため、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導体配線は接触し、
電気的接続を得る。また、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、導体配線と配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の
弾性回復があるため、半導体素子の突起電極と導体配線
は接触し電気的接続を得るという方法をとることであ
る。
配線との接続不良を無くすため、配線基板の基材と導体
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
の突起電極により導体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（特開平４−８２２４１号）がある。これは、導体配
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
子の突起電極と導体配線との接続に利用する方法である
ため、半導体素子を加圧したとき、微小な力で配線基板
及び絶縁性樹脂層は変形する。また、絶縁性樹脂層は高
弾性率を持つ絶縁性樹脂を利用するため、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導体配線は接触し、
電気的接続を得る。また、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、導体配線と配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の
弾性回復があるため、半導体素子の突起電極と導体配線
は接触し電気的接続を得るという方法をとることであ
る。
【０００８】ところが、高温環境下において接着用絶縁
性樹脂が膨張し、膨張量が収縮量を上回ると、導体配線
と配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の弾性回復がで
きないため、半導体素子の突起電極と基板配線は接触で
きず、電気的接続を得ることはできなくなる。このこと
は、接着用絶縁性接着剤を加熱により硬化させるために
は配線基板の基材の融点以上の熱が必要で（一般的には
１７０から２５０度、基材の融点は１２０度前後）あ
り、微小な加圧でも基板配線と配線基板の基材との間の
絶縁層樹脂は弾性変形ではなく塑性変形してしまうこと
による。
性樹脂が膨張し、膨張量が収縮量を上回ると、導体配線
と配線基板の基材との間の絶縁性樹脂層の弾性回復がで
きないため、半導体素子の突起電極と基板配線は接触で
きず、電気的接続を得ることはできなくなる。このこと
は、接着用絶縁性接着剤を加熱により硬化させるために
は配線基板の基材の融点以上の熱が必要で（一般的には
１７０から２５０度、基材の融点は１２０度前後）あ
り、微小な加圧でも基板配線と配線基板の基材との間の
絶縁層樹脂は弾性変形ではなく塑性変形してしまうこと
による。
【０００９】いずれにしても、上述にて例示した特公平
７−５２７４１号公報や特開平４−８２２４１号公報に
開示された技術は、絶縁性樹脂の収縮力の緩和による接
続不良という本質的な問題を解決するものではない。
７−５２７４１号公報や特開平４−８２２４１号公報に
開示された技術は、絶縁性樹脂の収縮力の緩和による接
続不良という本質的な問題を解決するものではない。
【００１０】本発明は、この本質的な問題の解決を図る
ものであるが、ここで、絶縁性樹脂が収縮する際の応力
分布につき解析する。半導体素子を絶縁性樹脂にて基板
に接着するとき、図４，５での説明の如く絶縁性樹脂４
を基板１上におき、半導体素子５の電極６と導体配線３
とを合致させ、絶縁性樹脂を加熱硬化させるのである
が、この場合半導体素子５の押圧にて半導体素子５の投
影面よりはみ出す樹脂フィレットは図６（ａ）のように
なる。すなわち、半導体素子５のまわりに一様にフィレ
ットＦが形成され、絶縁性樹脂４の収縮によって図６
（ｂ）に示すように収縮力が生ずる。この場合、半導体
素子５の四角では、基板に平行な方向の収縮力が密にな
ってぶつかり合い、この四角にて図６（ｃ）の如き残留
応力が生じる。
ものであるが、ここで、絶縁性樹脂が収縮する際の応力
分布につき解析する。半導体素子を絶縁性樹脂にて基板
に接着するとき、図４，５での説明の如く絶縁性樹脂４
を基板１上におき、半導体素子５の電極６と導体配線３
とを合致させ、絶縁性樹脂を加熱硬化させるのである
が、この場合半導体素子５の押圧にて半導体素子５の投
影面よりはみ出す樹脂フィレットは図６（ａ）のように
なる。すなわち、半導体素子５のまわりに一様にフィレ
ットＦが形成され、絶縁性樹脂４の収縮によって図６
（ｂ）に示すように収縮力が生ずる。この場合、半導体
素子５の四角では、基板に平行な方向の収縮力が密にな
ってぶつかり合い、この四角にて図６（ｃ）の如き残留
応力が生じる。
【００１１】他方、フィレットＦ自体は、図７（ａ）の
如き厚肉部を有し、半導体素子５が投影される中央部は
肉薄となっているのに対し半導体素子５の縁部分では肉
厚となっている。このため、硬化収縮が生じたとき、半
導体素子５の辺中央部では図７（ｃ）の如く収縮が生じ
るが、角では収縮力が密となって残留応力が残ることは
図６（ｃ）の状態と一致する。
如き厚肉部を有し、半導体素子５が投影される中央部は
肉薄となっているのに対し半導体素子５の縁部分では肉
厚となっている。このため、硬化収縮が生じたとき、半
導体素子５の辺中央部では図７（ｃ）の如く収縮が生じ
るが、角では収縮力が密となって残留応力が残ることは
図６（ｃ）の状態と一致する。
【００１２】一方、基板垂直方向の収縮については、突
起電極周囲の樹脂は半導体素子５の中心部よりも厚いと
同時に、厚み方向の収縮は突起電極６と導体配線３の高
さが保存されるため収縮が規制されて大きな残留応力を
残す。結果として、角部はこの基板に水平方向と垂直方
向の２つの残留応力が溜まることになる。樹脂による接
着のみで半導体素子５の突起電極６と配線基板１の導体
配線３を接続する場合には、基板に垂直方向の残留応力
の緩和時間が接続寿命となる。そして、熱サイクルによ
り昇温と冷却を繰り返すと、角部に溜まった基板に平行
な方向の残留応力は樹脂の劣化を促進させ、本来保つべ
き垂直方向の残留応力の緩和時間を縮めてしまうことが
判明した。
起電極周囲の樹脂は半導体素子５の中心部よりも厚いと
同時に、厚み方向の収縮は突起電極６と導体配線３の高
さが保存されるため収縮が規制されて大きな残留応力を
残す。結果として、角部はこの基板に水平方向と垂直方
向の２つの残留応力が溜まることになる。樹脂による接
着のみで半導体素子５の突起電極６と配線基板１の導体
配線３を接続する場合には、基板に垂直方向の残留応力
の緩和時間が接続寿命となる。そして、熱サイクルによ
り昇温と冷却を繰り返すと、角部に溜まった基板に平行
な方向の残留応力は樹脂の劣化を促進させ、本来保つべ
き垂直方向の残留応力の緩和時間を縮めてしまうことが
判明した。
【００１３】本発明は、かかる問題に鑑み、垂直方向の
残留応力の緩和時間を縮めないようにすべく、水平方向
の残留応力を生じないようにし、また生じたとしても突
起電極からその領域を外すようにした半導体装置の提供
を目的とする。
残留応力の緩和時間を縮めないようにすべく、水平方向
の残留応力を生じないようにし、また生じたとしても突
起電極からその領域を外すようにした半導体装置の提供
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の発明特定事項を有する。
発明は、次の発明特定事項を有する。
【００１５】（１）配線基板の導体配線と半導体素子の
突起電極とを合致させて前記半導体素子と配線基板との
間を接着用絶縁性樹脂にて固着する構造を有する半導体
装置において、前記半導体素子の投影面よりはみ出た前
記接着用絶縁性樹脂のフィレットのはみ出し量は前記半
導体素子の辺中央部より角部を少なくしたことを特徴と
する。
突起電極とを合致させて前記半導体素子と配線基板との
間を接着用絶縁性樹脂にて固着する構造を有する半導体
装置において、前記半導体素子の投影面よりはみ出た前
記接着用絶縁性樹脂のフィレットのはみ出し量は前記半
導体素子の辺中央部より角部を少なくしたことを特徴と
する。
【００１６】（２）前記（１）において、前記接着用絶
縁性樹脂の線膨張係数を前記突起電極のそれより大きく
したことを特徴とする。
縁性樹脂の線膨張係数を前記突起電極のそれより大きく
したことを特徴とする。
【００１７】（３）配線基板の導体配線と半導体素子の
突起電極とを合致させた後、半導体素子と配線基板との
間の接着用絶縁性樹脂を加熱し硬化する半導体装置の製
造方法において、前記加熱に際しては接着用絶縁性樹脂
の反応温度以下にてまず加熱し、ついで反応温度以上で
加熱することを特徴とする。
突起電極とを合致させた後、半導体素子と配線基板との
間の接着用絶縁性樹脂を加熱し硬化する半導体装置の製
造方法において、前記加熱に際しては接着用絶縁性樹脂
の反応温度以下にてまず加熱し、ついで反応温度以上で
加熱することを特徴とする。
【００１８】（４）前記（３）において、前記半導体基
板と突起電極とを合致させるに際しては、半導体素子の
面積より大きい面積を有する耐熱性テープを前記半導体
素子に予め貼り付けたことを特徴とする。
板と突起電極とを合致させるに際しては、半導体素子の
面積より大きい面積を有する耐熱性テープを前記半導体
素子に予め貼り付けたことを特徴とする。
【００１９】半導体素子の角部の基板に平行な方向の残
留応力が残りやすいフィレットの部分を、半導体素子の
突起電極がある領域からはずし、また電極よりも線膨張
係数の大きい接着用絶縁性樹脂を使用することによって
半導体素子と配線基板を引き寄せている垂直方向の残留
応力の緩和時間を最大に延すことができる。また、接着
用絶縁性樹脂の反応温度以下の加熱とその後の反応温度
以上の加熱により、更に耐熱性テープの半導体素子への
被着により残留応力の緩和時間を延ばすことにつなが
る。結果として、半導体素子の突起電極と配線基板の導
体配線の接続信頼性を高めることができる。
留応力が残りやすいフィレットの部分を、半導体素子の
突起電極がある領域からはずし、また電極よりも線膨張
係数の大きい接着用絶縁性樹脂を使用することによって
半導体素子と配線基板を引き寄せている垂直方向の残留
応力の緩和時間を最大に延すことができる。また、接着
用絶縁性樹脂の反応温度以下の加熱とその後の反応温度
以上の加熱により、更に耐熱性テープの半導体素子への
被着により残留応力の緩和時間を延ばすことにつなが
る。結果として、半導体素子の突起電極と配線基板の導
体配線の接続信頼性を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】ここで、図１〜図３を参照して本
発明の実施の形態を説明する。図１において、図１（ａ
−１）に示すように導体配線１０を有する配線基板１１
に線膨張係数が電極より大きい（α＝３０ｐｐｍ）一液
性熱硬化型エポキシ１２を供給シリンジまたはスパチュ
ラ等で供給する。次に、配線基板１１の導体配線１０と
予めカプトンテープ１６（商品名）厚さ７／１００ｍｍ
を貼り付けた半導体素子１３（１０×１０ｍｍ）の突起
電極１４とを一致させて搭載するため、半導体素子１３
の接触面が半導体素子１３より大きく電源を兼ねたつか
み治具１５を用いて、半導体素子１３の突起電極１４を
導体配線１０に搭載する。なお、カプトンテープ（商品
名）１６は、半導体素子１３の面積より大きい面積を有
し、耐熱性のあるテープである。
発明の実施の形態を説明する。図１において、図１（ａ
−１）に示すように導体配線１０を有する配線基板１１
に線膨張係数が電極より大きい（α＝３０ｐｐｍ）一液
性熱硬化型エポキシ１２を供給シリンジまたはスパチュ
ラ等で供給する。次に、配線基板１１の導体配線１０と
予めカプトンテープ１６（商品名）厚さ７／１００ｍｍ
を貼り付けた半導体素子１３（１０×１０ｍｍ）の突起
電極１４とを一致させて搭載するため、半導体素子１３
の接触面が半導体素子１３より大きく電源を兼ねたつか
み治具１５を用いて、半導体素子１３の突起電極１４を
導体配線１０に搭載する。なお、カプトンテープ（商品
名）１６は、半導体素子１３の面積より大きい面積を有
し、耐熱性のあるテープである。
【００２１】エキポシ樹脂１２は、半導体素子１３と配
線基板１１の間で潰され、半導体素子１３の電極の領域
内から、外に拡がる。それと同時にエキポシ樹脂１２の
反応温度より低い温度でまず加熱し、次に反応温度以上
で加熱すると樹脂が急激な反応を起こさず、急速に硬化
する。このとき樹脂は、最初の加熱で粘度が下がり半導
体素子領域からはみ出した樹脂を吸引もしくは接触の表
面張力により半導体素子の辺中央部に偏らせる。次の加
熱で偏った樹脂を変化させる。
線基板１１の間で潰され、半導体素子１３の電極の領域
内から、外に拡がる。それと同時にエキポシ樹脂１２の
反応温度より低い温度でまず加熱し、次に反応温度以上
で加熱すると樹脂が急激な反応を起こさず、急速に硬化
する。このとき樹脂は、最初の加熱で粘度が下がり半導
体素子領域からはみ出した樹脂を吸引もしくは接触の表
面張力により半導体素子の辺中央部に偏らせる。次の加
熱で偏った樹脂を変化させる。
【００２２】具体的には、突極電極を導体配線１０に搭
載したとき、例えば、突起電極１４と導体配線１０のト
ータル高さは６５μｍとなり、ソルダレジストが存在す
る半導体素子中心部の高さは４０μｍとなる。エキポシ
樹脂１２の反応温度が１７０から１９０℃であるため、
まず、１４０℃で３０ｓｅｃ次に２００℃で６０ｓｅｃ
という具合に加熱し、樹脂が急激な反応を起こさず、急
速に硬化するようにする。このとき樹脂は、最初の加熱
で粘度が下がり半導体素子の電極と基板配線が合致する
とともに、両者の間隙を埋めるに必要な樹脂量は間隙に
留まり、それ以上の樹脂は半導体素子１３の領域からは
み出していく（図１（ｂ−１））。この半導体素子領域
からはみ出した分が半導体素子１３に貼り付けたテープ
１６に接触し（図１（ｃ−１））、前述の吸引と表面張
力により半導体素子１３の辺中央部に樹脂が偏る（図１
（ｃ−２））。そして次の加熱で、半導体素子１３の周
囲を樹脂１２が回らずに偏った樹脂は一気に硬化する。
載したとき、例えば、突起電極１４と導体配線１０のト
ータル高さは６５μｍとなり、ソルダレジストが存在す
る半導体素子中心部の高さは４０μｍとなる。エキポシ
樹脂１２の反応温度が１７０から１９０℃であるため、
まず、１４０℃で３０ｓｅｃ次に２００℃で６０ｓｅｃ
という具合に加熱し、樹脂が急激な反応を起こさず、急
速に硬化するようにする。このとき樹脂は、最初の加熱
で粘度が下がり半導体素子の電極と基板配線が合致する
とともに、両者の間隙を埋めるに必要な樹脂量は間隙に
留まり、それ以上の樹脂は半導体素子１３の領域からは
み出していく（図１（ｂ−１））。この半導体素子領域
からはみ出した分が半導体素子１３に貼り付けたテープ
１６に接触し（図１（ｃ−１））、前述の吸引と表面張
力により半導体素子１３の辺中央部に樹脂が偏る（図１
（ｃ−２））。そして次の加熱で、半導体素子１３の周
囲を樹脂１２が回らずに偏った樹脂は一気に硬化する。
【００２３】かかる工程によりボイドの発生がない図２
（ａ−１），（ａ−２），（ｂ）に示すフィレット形状
となり、フィレットの長さは例えばａ＝０．５〜１ｍ
ｍ，ｂ＝１．５〜２．５ｍｍ程度となる。
（ａ−１），（ａ−２），（ｂ）に示すフィレット形状
となり、フィレットの長さは例えばａ＝０．５〜１ｍ
ｍ，ｂ＝１．５〜２．５ｍｍ程度となる。
【００２４】この結果、図３（ａ）に示すように半導体
素子の角部の基板に平行なフィレットの長さａは辺中央
部のフィレット長さｂより極めて短かく、収縮力は図３
（ｂ）の如くなり、図３（ｃ）のように角部での残留応
力が少なくなる。実際の形状としては、図３（ｄ），
（ｅ）に示すように辺中央部にてフィレットが突出し、
角部ではわずかなフィレットＦが残るのみとなる。
素子の角部の基板に平行なフィレットの長さａは辺中央
部のフィレット長さｂより極めて短かく、収縮力は図３
（ｂ）の如くなり、図３（ｃ）のように角部での残留応
力が少なくなる。実際の形状としては、図３（ｄ），
（ｅ）に示すように辺中央部にてフィレットが突出し、
角部ではわずかなフィレットＦが残るのみとなる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明の如く本発明では、水平方向の
収縮による残留応力を半導体素子の電極領域からはずす
ことによって。熱的な要因での樹脂の膨張と収縮による
樹脂の劣化を通常のフィレット形状のものより遅滞さ
せ、突起電極と導体配線の接合の寿命が長くなる。
収縮による残留応力を半導体素子の電極領域からはずす
ことによって。熱的な要因での樹脂の膨張と収縮による
樹脂の劣化を通常のフィレット形状のものより遅滞さ
せ、突起電極と導体配線の接合の寿命が長くなる。
【００２６】表１〜６は、図６（ａ）に示す一般的フィ
レット形状と図３（ｅ）に示す本発明に係るフィレット
形状との信頼性評価結果（冷熱衝撃試験結果、試験条件
−４０℃〜１２５℃ 各３０分）を示している。、各
表上横欄は常温，８５℃，１００℃，１２５℃，１２５
℃昇温後常温に戻す（Ｒ．Ｔ．）を示し、マウント後、
硬化後、リフロー後、６０，３００，４００，５００，
６００，７００は熱サイクルを示し、縦欄の２１０，５
１０，７１０はそれぞれ電極ピッチの異なる半導体素子
の型番を示し、２１０，５１０，７１０の順に電極ピッ
チが大きくなっていく。この表から判明するように、従
来の半導体装置では１００℃、５００サイクルで寿命で
あったが（「ＮＧ」の表示箇所参照）、本発明の例では
１２５℃、７００サイクルまで延びた。
レット形状と図３（ｅ）に示す本発明に係るフィレット
形状との信頼性評価結果（冷熱衝撃試験結果、試験条件
−４０℃〜１２５℃ 各３０分）を示している。、各
表上横欄は常温，８５℃，１００℃，１２５℃，１２５
℃昇温後常温に戻す（Ｒ．Ｔ．）を示し、マウント後、
硬化後、リフロー後、６０，３００，４００，５００，
６００，７００は熱サイクルを示し、縦欄の２１０，５
１０，７１０はそれぞれ電極ピッチの異なる半導体素子
の型番を示し、２１０，５１０，７１０の順に電極ピッ
チが大きくなっていく。この表から判明するように、従
来の半導体装置では１００℃、５００サイクルで寿命で
あったが（「ＮＧ」の表示箇所参照）、本発明の例では
１２５℃、７００サイクルまで延びた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【表６】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す製造工程図。
【図２】フィレット形状を示す図。
【図３】フィレット形状を示し応力分布を説明する図。
【図４】従来例の工程図。
【図５】突起電極と基板配線との構造を示す図。
【図６】従来のフィレット形状と応力の関係を示す図。
【図７】フィレット形状とその収縮状態を示す図。
１ 配線基板 ２ 基材 ３ 導体配線 ４ 接着用絶縁性樹脂 ５ 半導体素子 ６ 突起電極 ７ アルミ電極 １０ 導体配線 １１ 配線基板 １２ 接着用絶縁性樹脂 １３ 半導体素子 １４ 突起電極 １５ 熱源を兼ねたつかみ治具 １６ カプトンテープ
Claims (4)
- 【請求項１】 配線基板の導体配線と半導体素子の突起
電柱とを合致させて前記半導体素子と配線基板との間を
接着用絶縁性樹脂にて固着する構造を有する半導体装置
において、前記半導体素子の投影面よりはみ出た前記接
着用樹脂のフィレットのはみ出し量は前記半導体素子の
辺中央部より角部を少なくしたことを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項２】 前記接着用絶縁性樹脂の線膨張係数を前
記突起電極のそれより大きくしたことを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 配線基板の導体配線と半導体素子の突起
電極とを合致させた後、半導体素子と配線基板との間の
接着用絶縁性樹脂を加熱し硬化する半導体装置の製造方
法において、前記加熱に際しては接着用絶縁性樹脂の反
応温度以下にてまず加熱し、ついで反応温度以上で加熱
することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記半導体基板と前記電極とを合致させ
るに際しては、半導体素子の面積より大きい面積を有す
る耐熱性テープを前記半導体素子に予め貼り付けたこと
を特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31556096A JP2943912B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31556096A JP2943912B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144826A JPH10144826A (ja) | 1998-05-29 |
| JP2943912B2 true JP2943912B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=18066823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31556096A Expired - Lifetime JP2943912B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943912B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP31556096A patent/JP2943912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10144826A (ja) | 1998-05-29 |
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