JP2973940B2 - 素子の樹脂封止構造 - Google Patents
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Description
ップ実装に関し、特に樹脂封止構造に関する。
3に示すように素子表面にあるパッド3aにバンプ4を
形成し、そのバンプを基板側のパッド3bに接続するこ
とで行っている。フリップチップ実装後は、応力緩和、
異物侵入防止、さらにバンプ保護の目的から素子と基板
の隙間を樹脂6で封止する。しかし、高周波素子であ
る、GaAs素子や表面弾性波素子は素子表面に異物が
付着すると所望の電気的特性が得られないため、基板と
素子の隙間は気密状態で素子周辺が樹脂で覆われた構造
にしなければならない。
子の隙間に樹脂が入り込まないような高粘度タイプの樹
脂を素子に滴下し、硬化することで基板と素子の隙間を
気密にした構造を形成している。
合大会A380に示される例では、半導体素子にバンプ
を形成した後、バンプにレベリングをしてバンプ高さを
一定にし、導電性接着剤を転写し、基板のキャビティに
半導体素子をフリップチップ実装している。その後素子
の周辺に絶縁性樹脂を塗布し、硬化させた後、金属製キ
ャップで半田封止している。
すようなフリップチップ実装した素子を樹脂で囲む構造
では、基板と素子の隙間から樹脂が入り込み、電極パタ
ーンと接触するため、信号が流れず、所望の特性が得ら
れないことが多い。
する構造では、構成する部品が多くなり、取り付ける工
数が増え、生産性が劣り、安価な製品を提供できない。
明の素子の樹脂封止構造は、素子と基板とが所定の間隔
をおいて電気的に接続されており、前記基板に凸状部が
形成され、該凸状部と素子外周部は樹脂封止されている
構造である。ここで基板と素子が互いの配線形成面が対
向するように配置され、電気的に接続された構造を有し
ており、基板面上の素子外周部近傍に凸状部(以下ダム
と記す)が形成されており、該凸状部と素子外周部は樹
脂封止されている。
もよいが、両者の間隙から樹脂が大きく入り込まない範
囲の間隔があってもよい。樹脂は素子の全面を覆うよう
に形成することもできる。上記凸状部は基板と同一材料
が望ましいが、互いに異なる材料でもよい。
て、図面を参照して詳細に説明する。図1を参照する
と、ダム5が形成された基板2に対し、素子1がフリッ
プチップ実装されている。樹脂6が素子1に覆いかぶさ
り、素子1と基板2の隙間は気密となった構造をしてい
る。ダム5は基板2上で凸になった枠形状であり、外形
サイズは素子1とほぼ同じで、基板からの高さは、素子
1と基板2のフリップチップ実装後の隙間高さより約1
0μ以下程度だけ低い構造とした。
り低いのは、Auバンプにより素子1と基板2を接続す
る際に、素子1がダム5に接触して破損するおそれがあ
るためマージンをとっているからである。素子1に影響
がなければ、素子1と基板2が接続された後結果的にダ
ム5と素子1が接触してもかまわない。
いて、詳細に説明する。まず素子側パッド3aにAuバ
ンプ2を形成し、Auバンプ4を決められた基板側パッ
ド3bに接続することでフリップチップ実装する。パッ
ドの形状はたとえば1辺が100μから400μの矩形
である。たとえば素子1が表面弾性波デバイスの場合、
1辺が400μのパッドを1素子あたり10〜8個形成
する。また素子1がガリウム・ヒ素高周波素子のような
場合パッドは1辺100μのものを使用する。
ド3bに半田を供給して接続する半田接続方法がある。
Au/Au圧着方法は、Auメッキを施した基板側パッ
ド3bに対し、Auバンプ4を加熱しながら、押しつけ
る方法である。この結果Au同士が拡散し、Auバンプ
4と基板側パッド3bが接合することにより、基板2と
素子1が電気的に接続する。
田を供給し、加熱した素子1のバンプ4を基板側パッド
3bに接続させる方法である。半田を溶融後冷却して固
化することでAuバンプ4と基板側パッド3bは半田を
介して接合し、基板2と素子1は電気的に接続される。
ラミック系(通常アルミナ−ガラスセラミックが用いら
れる。)の場合は同じ材料系のセラミック、基板2がエ
ポキシ系の場合はエポキシ系の材料で印刷と加熱処理に
よって形成する。セラミックの場合はセラミック粉末と
有機バインダーを混合したものをスクリーン印刷し、焼
成する。セラミック基板上にエポキシ系のダムを形成す
ることもできる。また、あらかじめダム5の形状にした
シールを基板に貼りつけて形成する方法もある。
ズの枠形状とした。マージンをみて、高さは基板2と素
子1の隙間高さより低い構造とした。例えば、素子1が
6mm×8mmで基板2と素子1の隙間高さが50μm
の場合、ダム5のサイズは6mm×8mmとし、高さは
40μm程度にする。ただし、素子1とダム5の形状は
必ずしも同一でなくともよい。ダムの枠の幅は、150
μm〜200μmである。
素子1を樹脂封止する。その際、樹脂6は高粘度かつ低
熱膨脹のエポキシ系樹脂であり、市販されているものを
用いた。基板2に形成したダム5が樹脂6の入り込みを
防止するため、基板2と素子1の隙間に樹脂6の入り込
みはなく、隙間は気密状態になる。樹脂6は素子1のフ
リップチップ実装後の応力が小さくなるように硬化後の
熱膨張係数が小さく、また電極の腐食を防止するため、
硬化時に発生するガスが極めて小さい特徴を有するもの
を用いる。樹脂6は、100℃から150℃の温度で数
時間熱処理した。
示したが、素子1の周辺部のみを樹脂封止することもで
きる。
を使用せず、歩留りの高い樹脂封止が実現できる。
素子の樹脂封止をする際、歩留りが高いことである。
子の隙間に入り込もうとするのを防ぐからである。
る際、工数が少なく、材料費も安価なことである。
ップ等の部品も使用してないからである。
る。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 素子と基板とが所定の間隔をおいて、バ
ンプにより固着され電気的に接続された構造を有し、前記バンプがある領域を囲うように、該基板と前記素子
が固着されたときに上部が前記素子に接触しないように
凸状部が前記基板に 形成されており、該凸状部と素子外
周部は樹脂封止されていることを特徴とする素子の樹脂
封止構造。 - 【請求項2】 素子の配線形成面が基板に対向して配置
され、これら基板と素子が電気的に接続された構造を有
し、 前記基板上の素子と対向する面上で素子外周部近傍に、
前記基板と前記素子が固着されたときに上部が前記素子
に接触しないように凸状部が形成されており、該凸状部
と素子外周部は樹脂封止されていることを特徴とする素
子の樹脂封止構造。 - 【請求項3】 凸状部は基板と同じ材料で形成される請
求項1または2記載の素子の樹脂封止構造。 - 【請求項4】 樹脂が素子上をすべて覆っている請求項
1、2又は3記載の素子の樹脂封止構造。
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