JP3688801B2 - 半導体装置及びその製造方法並びにその実装方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法並びにその実装方法 Download PDF

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    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components

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、実装基板の実装面上にバンプ電極を介在して実装される半導体装置、及び、配線基板の一表面上にバンプ電極を介在して実装される半導体チップを備えた半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置として、配線基板の一表面上にバンプ電極を複数個配置した所謂ＢＧＡ(Ｂall Ｇrid Ａrray)構造の半導体装置が開発されている。また、ＢＧＡ構造の半導体装置においては、ヒートシンク又はヒートスプレッダを設けたものも開発されている。この種の半導体装置は、一般的に以下の実装プロセスで実装基板の実装面上に実装される。
【０００３】
まず、実装基板の実装面上に半導体装置を載置し、前記実装基板の実装面に配置された電極パッドの表面と前記半導体装置の配線基板の一表面に配置された電極パッドの表面との間にバンプ電極を配置する。次に、前記バンプ電極を溶融し、このバンプ電極で前記実装基板の電極パッドと前記半導体装置の配線基板の電極パッドとを固着する。これにより、ＢＧＡ構造の半導体装置は、実装基板の実装面上に実装される。
【０００４】
また、半導体装置として、配線基板の一表面上にバンプ電極を介在して実装される半導体チップを備えた半導体装置が開発されている。この種の半導体装置の半導体チップは、製造プロセス中の実装工程において、一般的に以下の実装プロセスで配線基板の一表面上に実装される。
【０００５】
まず、配線基板の一表面上に半導体チップを載置し、前記配線基板の一表面に配置された電極パッドと前記半導体チップの主面に配置された外部端子との間にバンプ電極を配置する。次に、前記バンプ電極を溶融し、このバンプ電極で配線基板の電極パッドと前記半導体チップの外部端子とを固着する。これにより、半導体チップは配線基板の一表面上に実装される。
【０００６】
なお、ＢＧＡ構造の半導体装置については、例えば、日経ＢＰ社発行の日経エレクトロニクス〔１９９４年、２月２８日(Ｎｏ．６０２)号、第１１１頁乃至第１１７頁〕に記載されている。
【０００７】
また、配線基板の一表面上にバンプ電極を介在して実装される半導体チップを備えた半導体装置については、例えば、工業調査会発行の電子材料〔１９９６年、４月号、第１４頁乃至第１９頁〕に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体チップに塔載される回路システムの高集積化や多機能化により、半導体チップの平面サイズが大型化され、更に、半導体チップを実装する配線基板の平面サイズも大型化されている。また、半導体チップに塔載される回路システムの高速化による消費電力の増加により、ヒートスプレッダ及びヒートシンクも大型化されている。これらの大型化に伴い、半導体装置の重量は増加し、バンプ電極に加わる荷重も増加している。また、半導体チップに塔載される回路システムの高集積化や多機能化により、配線基板の一表面上に配置されるバンプ電極の数は増加され、これに伴ってバンプ電極の配列ピッチは狭くなっている。このため、半導体装置の実装プロセスにおいて、バンプ電極を溶融した時、半導体装置の重量によってバンプ電極が押し潰され、バンプ電極の横方向の幅が増加し、隣接するバンプ電極間において短絡が発生する。このバンプ電極間の短絡は、半導体装置の実装時における電気的信頼性を低下させる。
【０００９】
また、バンプ電極は、実装基板の実装面上に半導体装置を実装した後、実装基板と半導体装置の配線基板との熱膨張係数の差に起因する熱応力で破損し易い。これらの熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制するには、バンプ電極の縦方向の高さを高く設定することが有効である。しかしながら、バンプ電極は、前述のように、半導体装置の重量によって押し潰され、バンプ電極の高さが低くなってしまう。このため、実装基板と半導体装置の配線基板との熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制することができないので、半導体装置の熱に対する信頼性が低下する。
【００１０】
また、半導体チップの実装プロセスにおいて、バンプ電極を溶融した時、前述のバンプ電極と同様に、半導体チップの重量によってバンプ電極が押し潰され、バンプ電極間において短絡が発生する。このバンプ電極間の短絡は、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりを低下させる。
【００１１】
また、バンプ電極は、配線基板の一表面上に半導体チップを実装した後、配線基板と半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する熱応力で破損し易い。これらの熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制するには、前述のバンプ電極と同様に、バンプ電極の縦方向の高さを高く設定することが有効であるが、バンプ電極は、半導体チップの重量によって押し潰され、バンプ電極の高さが低くなってしまう。このため、配線基板と半導体チップとの熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制することができないので、半導体装置の熱に対する信頼性が低下する。
【００１２】
本発明の目的は、半導体装置の実装時における電気的信頼性を高めることが可能な技術を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることが可能な技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりを高めることが可能な技術を提供することにある。
【００１５】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１７】
（１）半導体装置は、第１の面及び前記第１の面とは反対側の第２の面を有し、前記第２の面に電極パッド及びパッドが配置された配線基板と、
前記配線基板の第１の面に実装された半導体チップと、
前記配線基板の電極パッドに固着されたバンプ電極と、
前記配線基板のパッドに接着層を介して固着された支持バンプとを有し、
前記支持バンプは、前記バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材からなり、かつ前記バンプ電極の高さに比べて低い高さで形成され、
前記接着層は、前記バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成されている。
【００１８】
（２）配線基板の一表面上にバンプ電極を介在して実装される半導体チップを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記配線基板の一表面上に前記半導体チップを載置し、前記配線基板の一表面に配置された電極パッドと前記半導体チップの主面に配置された外部端子との間に前記バンプ電極を配置すると共に、前記配線基板の一表面と前記半導体チップの主面との間に、前記バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極の高さに比べて低い高さに設定された支持バンプを配置する工程と、
前記バンプ電極を溶融し、このバンプ電極で前記配線基板の電極パッドと前記半導体チップの外部端子とを固着する工程とを備え、
前記支持バンプは、前記半導体チップの主面に配置されたパッド又は前記配線基板の一表面に配置されたパッドに、前記バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層を介在して固着されている。
【００１９】
上述した手段（１）によれば、支持バンプはバンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプを溶融することなく、バンプ電極を溶融することができる。従って、実装基板の実装面上にバンプ電極を介在して半導体装置を実装する実装時において、半導体装置を支持バンプで支持しながらバンプ電極を溶融することができるので、半導体装置の重量が増加していても、バンプ電極が支持バンプの高さ以下に押し潰されることはない。この結果、バンプ電極の横方向の幅の増加を抑制でき、バンプ電極間での短絡を防止できるので、半導体装置の実装時における電気的信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、バンプ電極の縦方向の高さを確保できるので、実装基板と半導体装置の配線基板との熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制できる。この結果、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることができる。
【００２１】
また、支持バンプを溶融することなく、バンプ電極を溶融することができるので、半導体装置を実装した後のバンプ電極の縦方向の高さを支持バンプの縦方向の高さで制御することができる。
【００２２】
上述した手段（２）によれば、支持バンプはバンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプを溶融することなく、バンプ電極を溶融することができる。従って、半導体チップを支持バンプで支持しながらバンプ電極を溶融することができるので、半導体チップの重量が増加していても、バンプ電極が支持バンプの高さ以下に押し潰されることはない。この結果、バンプ電極の横方向の幅の増加を抑制でき、バンプ電極間での短絡を防止できるので、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００２３】
また、バンプ電極の縦方向の高さを確保できるので、配線基板と半導体チップとの熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制できる。この結果、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることができる。
【００２４】
また、支持バンプを溶融することなく、バンプ電極を溶融することができるので、半導体チップを実装した後のバンプ電極の縦方向の高さを支持バンプの縦方向の高さで制御することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２７】
（実施形態１）
本発明の実施形態１である半導体装置の概略構成を図１(断面図)に示す。
【００２８】
図１に示すように、半導体装置は、配線基板１の実装面上に半導体チップ２を実装している。半導体チップ２は、配線基板１の実装面に接着層(図示せず)を介在して固着されている。
【００２９】
前記配線基板１の平面形状は例えば方形状で形成されている。この配線基板１は、例えば、窒化アルミニウム又はムライトからなるセラミックス基板で構成されている。この場合の配線基板１は、１０００［℃］以上の耐熱温度を有し、３．７〜４．１×１０~6［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。
【００３０】
前記配線基板１の実装面には電極パッド１Ａが複数個配置され、また、配線基板１の実装面と対向するその裏面には電極パッド１Ｂが複数個配置されている。この電極パッド１Ａ、電極パッド１Ｂの夫々は、配線基板１の配線を介して電気的に接続されている。なお、複数個の電極パッド１Ｂの夫々は、これに限定されないが、例えば、配線基板１の裏面の中央領域を除くその周辺領域において行列状に配置されている。
【００３１】
前記半導体チップ２の平面形状は例えば方形状で形成されている。半導体チップ２は、例えば、単結晶珪素からなる半導体基板及びその主面(素子形成面)上に形成された配線層を主体とする構造で構成されている。この場合の半導体チップ１は、３．５×１０~6［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。
【００３２】
前記半導体チップ２には、論理回路システム、記憶回路システム、或はそれらの混合回路システムが塔載されている。また、半導体チップ２の主面には外部端子２Ａが複数個配置されている。この複数個の外部端子２Ａの夫々は、これに限定されないが、例えば、半導体基板の主面上に形成された配線層のうち、最上層の配線層に形成され、アルミニウム(Ａｌ)膜又はアルミニウム合金膜で形成されている。
【００３３】
前記複数個の外部端子２Ａの夫々は、配線基板１の実装面に配置された複数個の電極パッド１Ａの夫々にボンディングワイヤ３を介して電気的に接続されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面上にフェイスアップ方式で半導体チップ２を実装している。ボンディングワイヤ３としては、例えば、金(Ａｕ)ワイヤ、銅(Ｃｕ)ワイヤ、アルミニウム(Ａｌ)ワイヤ、或は金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆した被覆ワイヤ等を用いる。
【００３４】
前記半導体チップ２、ボンディングワイヤ３等は、例えばトランスファモールド法に基づいて形成された樹脂封止体４で封止されている。この樹脂封止体４は、低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラーが添加されたエポキシ系の熱硬化性樹脂で形成されている。
【００３５】
前記配線基板１の裏面上には、例えば、球形状で形成されたバンプ電極７が複数個配置されている。この複数個のバンプ電極７の夫々は、配線基板１の裏面に配置された複数個の電極パッド１Ｂの夫々の表面に固着されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面上に球形状のバンプ電極７を複数個配置したＢＧＡ構造で構成されている。
【００３６】
前記バンプ電極７は、例えば、１８３［℃］程度の融点(共晶温度)を有する３７［重量％］Ｐｂ−６３［重量％］Ｓｎ組成(共晶組成)の金属材で形成されている。
【００３７】
前記配線基板１の裏面上には、例えば、球形状で形成された支持バンプ６が配置されている。この支持バンプ６は、配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に固着されている。支持バンプ６はバンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されている。例えば、支持バンプ６は、２８０［℃］程度の融点を有する８０［重量％］Ｐｂ−２０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。この金属材からなる支持バンプ６は、加工性及び熱に対する信頼性が高い。
【００３８】
前記電極パッド１Ｂ、パッド１Ｃの夫々の平面形状は、例えば円形状で形成されている。電極パッド１Ｂは、バンプ電極７との高い濡れ性を確保するため、例えば下地金属膜で形成されている。また、パッド１Ｃは、支持バンプ６との高い濡れ性を確保するため、例えば下金属膜で形成されている。これらの下地金属膜は、この構造に限定されないが、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｕ膜、Ａｕ膜の夫々を順次積層した積層構造で構成されている。
【００３９】
前記バンプ電極７の固着は、これに限定されないが、例えば、電極パッド１Ｂの表面上にガラスマスクを用いたボール供給法でバンプ電極７を供給した後、所定の温度でバンプ電極７を溶融することにより行なわれる。図２（図１の要部拡大断面図）に示すように、電極パッド１Ｂの表面に固着されたバンプ電極７の縦方向の高さ(電極パッド１Ｂの表面から最上部までの距離)Ｈは、電極パッド１Ｂの表面に供給された時の高さ、即ち溶融する前の高さに比べて若干低くなる。その理由は、バンプ電極７の一部が電極パッド１Ｂの表面に対して濡れ拡がるためである。
【００４０】
前記支持バンプ６の固着は、これに限定されないが、例えば、パッド１Ｃの表面上にガラスマスクを用いたボール供給法で支持バンプ６を供給した後、所定の温度で支持バンプ６を溶融することにより行なわれる。図２に示すように、パッド１Ｃの表面に固着された支持バンプ６の高さ（パッド１Ｃの表面から最上部までの距離）ｈは、バンプ電極７と同様に、パッド１Ｃの表面に供給された時の高さに比べて若干低くなる。
【００４１】
前記パッド１Ｃの表面に固着された支持バンプ６の縦方向の高さｈは、バンプ電極７の縦方向の高さＨと同一又はそれよりも若干低い高さに設定されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面上にバンプ電極７を配置していると共に、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置している。支持バンプ６の縦方向の高さｈは、溶融する前の支持バンプ６の体積Ｖとパッド１Ｃの半径ｂから、Ｖ＝１／６πｈ(ｈ2＋３ｂ2)の式により容易に制御することができる。
【００４２】
前記支持バンプ６は、実装基板の実装面上にバンプ電極７を介在して半導体装置を実装する実装時において、実装基板の実装面と半導体装置の配線基板１の裏面との間に介在され、半導体装置を支持する。この支持バンプ６は、半導体装置を平行に支持するため、これに限定されないが、例えば、図３（配線基板の裏面の平面図）に示すように、配線基板１の各辺毎に設けられている。
【００４３】
前記樹脂封止体４の上面には、半導体チップ２に塔載された回路システムの動作で発生する動作熱を外部に放出する放熱効率を高めるため、フィン構造のヒートシンク(放熱部材)９が設けられている。
【００４４】
次に、前記半導体装置の製造方法について、図４及び図５（製造方法を説明するための断面図）を用いて説明する。
【００４５】
まず、配線基板１の実装面上にフェイスアップ方式で半導体チップ２を実装する。半導体チップ２は、配線基板１の実装面上に接着層を介在して固着される。
【００４６】
次に、前記配線基板１の実装面に配置された電極パッド１Ａと半導体チップ２の主面に配置された外部端子２Ａとをボンディングワイヤ３で接続する。
【００４７】
次に、前記半導体チップ２、ボンディングワイヤ３等を樹脂封止体４で封止する。樹脂封止体４は例えばトランスファモールド法で形成される。
【００４８】
次に、前記配線基板１の実装面と対向するその裏面に配置されたパッド１Ｃの表面上に、ガラスマスクを用いたボール供給法で支持バンプ６を供給する。支持バンプ６は、例えば、２８０［℃］程度の融点を有する８０［重量％］Ｐｂ−２０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。
【００４９】
次に、前記支持バンプ６を溶融し、図４に示すように、配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に支持バンプ６を固着する。支持バンプ６の溶融は、例えば２９０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、支持バンプ６の一部がパッド１Ｃの表面に対して濡れ拡がるため、溶融する前と溶融した後では支持バンプ６の縦方向の高さは変動するが、溶融した後の支持バンプ６の高さｈは前述の式により容易に制御することができる。なお、支持バンプ６の縦方向方の高さｈは、後述するバンプ電極７の縦方向の高さに比ベて同一又はそれよりも若干低い高さに設定される。
【００５０】
次に、前記配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂの表面上に、ガラスマスクを用いたボール供給法でバンプ電極７を供給する。バンプ電極７は、例えば、１８３［℃］程度の融点(共晶温度)を有する３７［重量％］Ｐｂ−６３［重量％］Ｓｎ組成(共晶組成)の金属材で形成されている。
【００５１】
次に、前記バンプ電極７を溶融し、図５に示すように、配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂの表面にバンプ電極７を固着する。バンプ電極７の溶融は例えば１９０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、バンプ電極７の一部が電極パッド１Ｂの表面に対して濡れ拡がるため、溶融する前と溶融した後ではバンプ電極７の縦方向の高さは変動するが、溶融した後のバンプ電極７の高さＨは、前述の式により容易に制御することができる。なお、この工程において、支持バンプ６はバンプ電極７に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、バンプ電極７の溶融によって支持バンプ６が溶融されることはない。この工程により、配線基板１の裏面、即ち配線基板１の一表面上に、バンプ電極７が配置されると共に、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の縦方向の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６が配置される。
【００５２】
次に、前記樹脂封止体４の上部にヒートシンク９を固着することにより、図１に示す半導体装置が完成する。この後、半導体装置は、製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置は実装基板の実装面上に実装される。
【００５３】
次に、前記半導体装置の実装方法について、図６及び図７（実装方法を説明するための断面図）を用いて説明する。
【００５４】
まず、実装基板２０の実装面上に半導体装置を載置し、図６に示すように、実装基板２０の実装面に配置された電極パッド２０Ａの表面と半導体装置の配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂの表面との間にバンプ電極７を配置すると共に、実装基板２０の実装面と半導体装置の配線基板１の裏面との間に、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置する。実装基板２０は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂を含浸させた樹脂基板からなるプリント配線基板で構成されている。この場合の実装基板２０は、２６０［℃］×６０〜１２０［秒］程度の耐熱温度を有し、１４〜１８×１０~6［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。また、電極パッド２０Ａは、バンプ電極７との高い濡れ性を確保するため、例えば下地金属膜で形成されている。この下地金属膜は、この構造に限定されないが、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｕ膜、Ａｕ膜の夫々を順次積層した積層構造で構成されている。なお、本実施形態において、バンプ電極７は配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂの表面に固着されており、支持バンプ６は配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に固着されている。
【００５５】
次に、前記バンプ電極７を溶融し、このバンプ電極７で、図７に示すように、実装基板２０の実装面の電極パッド２０Ａと半導体装置の配線基板１の裏面の電極パッド１Ｂとを固着する。バンプ電極７の溶融は、例えば１９０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、支持バンプ６はバンプ電極７に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプ６を溶融することなく、バンプ電極７を溶融することができる。従って、半導体装置を支持バンプ６で支持しながらバンプ電極７を溶融することができるので、半導体装置の重量が増加していても、バンプ電極７が支持バンプ６の高さ以下に押し潰されることはない。この工程により、半導体装置は実装基板２０の実装面上にバンプ電極７を介在して実装される。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
【００５７】
配線基板１の一表面上にバンプ電極７が配置された半導体装置であって、前記配線基板１の一表面上に、前記バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置する。この構成により、支持バンプ６はバンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプ６を溶融することなく、バンプ電極７を溶融することができる。従って、実装基板２０の実装面上にバンプ電極７を介在して半導体装置を実装する実装時において、半導体装置を支持バンプ６で支持しながらバンプ電極７を溶融することができるので、半導体装置の重量が増加していても、バンプ電極７が支持バンプ６の高さ以下に押し潰されることない。この結果、バンプ電極７の横方向の幅の増加を抑制でき、バンプ電極７間での短絡を防止できるので、半導体装置の実装時における電気的信頼性を高めることができる。
【００５８】
また、バンプ電極７の縦方向の高さを確保できるので、実装基板２０と半導体装置の配線基板１との熱膨張係数の差に起因するバンプ電極７の破損を抑制することができる。この結果、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることができる。特に、配線基板１をセラミックス基板で構成した場合、実装基板２０との熱膨張係数の差が拡大するので、熱膨張係数の差に起因するバンプ電極７の破損を抑制することは重要である。
【００５９】
また、支持バンプ６を溶融することなく、バンプ電極７を溶融することができるので、半導体装置を実装した後のバンプ電極７の縦方向の高さを支持バンプ６の縦方向の高さで制御することができる。
【００６０】
なお、実装基板２０の実装面上にバンプ電極７を介在して半導体装置を実装する実装時において、図８(断面図)に示すように、支持バンプ６は、実装基板２０の実装面に配置されたパッド２０Ｂの表面に固着しておいてもよい。この場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６１】
また、図９(断面図)に示すように、支持バンプ６は、半導体装置の配線基板１の一表面に配置されたパッド１Ｃの表面に、バンプ電極７の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層１０を介在して固着してもよい。この場合、支持バンプ６を溶融することなく、パッド１Ｃの表面に固着することができると共に、バンプ電極７を溶融した時に接着層１０も一緒に溶融され、バッド１Ｃの表面に支持バンプ６を完全に密着することができるので、半導体装置を実装した後のバンプ電極７の縦方向の高さを高精度に制御することができる。
【００６２】
また、実装基板２０の実装面上にバンプ電極７を介在して半導体装置を実装する実装時において、図示していないが、支持バンプ６は、実装基板２０の実装面に配置されたパッド２０Ｂの表面に、バンプ電極７の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層１０を介在して固着してもよい。この場合においても、半導体装置を実装した後のバンプ電極７の縦方向の高さを高精度に制御することができる。
【００６３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２である半導体装置の概略構成を図１０(断面図)に示す。
【００６４】
図１０に示すように、半導体装置は、配線基板１、ヒートスプレッダ（熱拡散部材）１０及び封止用キャップ１１で形成されたキャビティ内に半導体チップ２を塔載している。半導体チップ２はヒートスプレッダ１０に接着層(図示せず)を介在して固着されている。ヒートスプレッダ１０は配線基板１に接着層１３を介在して固着されている。封止用キャップ１１は配線基板１に接着層(図示せず)を介在して固着されている。
【００６５】
前記半導体チップ２は、配線基板１の凹部内に充填された封止樹脂１２で封止されている。半導体チップ２の外部端子２Ａはボンディングワイヤ３を介して配線基板１の凹部内に配置された電極パッド１Ａと電気的に接続されている。
【００６６】
前記配線基板１の平面形状は方形状で形成されている。この配線基板１は、例えば、窒化アルミニウム又はムライトからなるセラミックス基板で構成されている。
【００６７】
前記配線基板１の一表面には電極パッド１Ｂが複数個配置されている。この電極パッド１Ｂの表面には、例えば、球形状に形成されたバンプ電極７が固着されている。バンプ電極７は、例えば、１８３［℃］程度の融点(共晶温度)を有する３７［重量％］Ｐｂ−６３［重量％］Ｓｎ組成(共晶組成)の金属材で形成されている。
【００６８】
前記配線基板１の一表面にはパッド１Ｃが配置されている。このパッド１Ｃは、詳細に図示していないが、配線基板１の各辺毎に配置されている。
【００６９】
前記パッド１Ｃの表面には、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成された支持バンプ６が固着されている。例えば、支持バンプ６は、２８０［℃］程度の融点を有する８０［重量％］Ｐｂ−２０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。支持バンプ６の縦方向の高さｈは、バンプ電極７の縦方向の高さＨに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面上に、バンプ電極７を配置していると共に、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置している。
【００７０】
このように、配線基板１の一表面上にバンプ電極７が配置された半導体装置であって、前記配線基板１の一表面上に、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置することにより、前述の実施形態１と同様の効果が得られる。
【００７１】
（実施形態３）
本発明の実施形態３である半導体装置の概略構成を図１１(断面図)に示す。
【００７２】
図１１に示すように、半導体装置は、配線基板１の実装面上に半導体チップ２を実装している。
【００７３】
前記配線基板１の平面形状は例えば方形状で形成されている。この配線基板１は例えばガラス繊維にエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂を含浸させた樹脂基板で構成されている。この場合の配線基板１は、２６０［℃］×６０〜１２０［秒］程度の耐熱温度を有し、１４〜１８×１０~6［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。
【００７４】
前記配線基板１の実装面には電極パッド１Ａが複数個配置され、また、配線基板１の実装面と対向するその裏面には電極パッド１Ｂが複数個配置されている。この電極パッド１Ａ、電極パッド１Ｂの夫々は、配線基板１の配線を介して電気的に接続されている。
【００７５】
前記半導体チップ２の平面形状は例えば方形状で形成されている。この半導体チップ２は、例えば、単結晶珪素からなる半導体基板及びその主面(素子形成面)上に形成された配線層を主体とする構造で構成されている。
【００７６】
前記半導体チップ２には、論理回路システム、記憶回路システム、或はそれらの混合回路システムが塔載されている。また、半導体チップ２の主面には外部端子２Ａが複数個配置されている。この複数個の外部端子２Ａの夫々は、これに限定されないが、例えば、半導体基板の主面上に形成された配線層のうち、最上層の配線層に形成された複数個の内部端子の夫々の表面上に形成されている。内部端子は、例えばアルミニウム膜又はアルミニウム合金膜で形成されている。
【００７７】
前記複数個の外部端子２Ａの夫々は、配線基板１の実装面に配置された複数個の電極パッド１Ａの夫々にバンプ電極１５を介在して電気的にかつ機械的に接続されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面(実装面)上にバンプ電極１５を介在して実装される半導体チップ２を備えている。バンプ電極１５は、例えば、２３２［℃］程度の融点を有する９７［重量％］Ｓｎ−３［重量％］Ａｇ組成の金属材で形成されている。
【００７８】
前記半導体チップ２の主面にはパッド２Ｂが配置されている。このパッド２Ｂの表面には支持バンプ１６が固着されている。支持バンプ１６は、バンプ電極１５の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されている。例えば、支持バンプ１６は、３００［℃］程度の融点を有する９０［重量％］Ｐｂ−１０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。この金属材からなる支持バンプ１６は加工性及び熱に対する信頼性が高い。
【００７９】
前記支持バンプ１６は、配線基板１の実装面上にバンプ電極１５を介在して半導体チップ２を実装する実装時において、配線基板１の実装面と半導体チップ２の主面との間に介在され、半導体チップ２を支持する。この支持バンプ１６は、半導体チップ２を平行に支持するため、これに限定されないが、例えば、半導体チップ２の４つの角部の夫々に設けられている。
【００８０】
前記外部端子２Ａ、パッド２Ｂの夫々の平面形状は例えば円形状で形成されている。外部端子２Ａは、バンプ電極１５との高い濡れ性を確保するため、例えば下地金属膜で形成されている。また、パッド２Ｂは、支持バンプ１６との高い濡れ性を確保するため、例えば下地金属膜で形成されている。これらの下地金属膜は、この構造に限定されないが、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｕ膜、Ａｕ膜の夫々を順次積層した積層構造で構成されている。
【００８１】
前記支持バンプ１６は、これに限定されないが、例えば、パッド２Ｂの表面上にＰｂ膜及びＳｎ膜からなる積層体をリフトオフ法で形成した後、この積層体にウエットバック処理を施すことにより形成される。また、前記バンプ電極１５は、これに限定されないが、例えば、電極パッド２Ａの表面上にＰｂ膜及びＡｇ膜からなる積層体をリフトオフ法で形成した後、この積層体にウエットバック処理を施すことにより形成される。なお、支持バンプ１６及びバンプ電極１５の形成は、半導体ウエーハを複数個の半導体チップに分割する前、即ちウエーハ状態において行なわれる。また、バンプ電極１５の形成は、支持バンプ１６を形成した後に行なわれる。
【００８２】
前記配線基板１と半導体チップ２との間の間隙領域には樹脂５が充填されている。樹脂５は、例えば、シリカ充填剤、硬化促進剤、カップリング剤等を添加したエポキシ系の熱硬化樹脂で形成されている。このように、配線基板１と半導体チップ２との間の間隙領域に樹脂５を充填することにより、バンプ電極１５の機械的強度を樹脂５の機械的強度で補うことができるので、配線基板１と半導体チップ２との熱膨張係数の差に起因するバンプ電極１５の破損を抑制することができる。
【００８３】
前記配線基板１の裏面上には、例えば、球形状で形成されたバンプ電極７が複数個配置されている。この複数個のバンプ電極７の夫々は、配線基板１の裏面に配置された複数個の電極パッド１Ｂの夫々の表面に固着されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面(裏面)上に球形状のバンプ電極７を複数個配置したＢＧＡ構造で構成されている。
【００８４】
前記バンプ電極７は、例えば、１８３［℃］程度の融点(共晶温度)を有する３７［重量％］Ｐｂ−６３［重量％］Ｓｎ組成(共晶組成)の金属材で形成されている。
【００８５】
前記配線基板１の裏面上には、例えば、球形状で形成された支持バンプ６が配置されている。この支持バンプ６は、配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に固着されている。支持バンプ６は、バンプ電極１５の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されている。例えば、支持バンプ６は、２１４［℃］程度の融点を有する１０［重量％］Ｐｂ−９０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。
【００８６】
前記電極パッド１Ｂ、パッド１Ｃの夫々の平面形状は例えば円形状で形成されている。電極パッド１Ｂは、バンプ電極７との高い濡れ性を確保するため、例えば下地金属膜で形成されている。また、パッド１Ｃは、支持バンプ６との高い濡れ性を確保するため、例えば下金属膜で形成されている。これらの下地金属膜は、この構造に限定されないが、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｕ膜、Ａｕ膜の夫々を順次積層した積層構造で構成されている。
【００８７】
前記バンプ電極７の固着は、これに限定されないが、例えば、電極パッド１Ｂの表面上にガラスマスクを用いたボール供給法でバンプ電極７を供給した後、所定の温度でバンプ電極７を溶融することにより行なわれる。
【００８８】
前記支持バンプ６の固着は、これに限定されないが、例えば、パッド１Ｃの表面上にガラスマスクを用いたボール供給法で支持バンプ６を供給した後、所定の温度で支持バンプ６を溶融することにより行なわれる。
【００８９】
前記パッド１Ｃの表面に固着された支持バンプ６の縦方向の高さｈは、バンプ電極７の縦方向の高さＨと同一又はそれよりも若干低い高さに設定されている。つまり、本実施形態の半導体装置は、配線基板１の一表面(裏面)上に、バンプ電極７を配置していると共に、バンプ電極１５の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも低い高さに設定された支持バンプ６を配置している。
【００９０】
前記支持バンプ６は、実装基板の実装面上にバンプ電極７を介在して半導体装置を実装する実装時において、実装基板の実装面と半導体装置の配線基板１の裏面との間に介在され、半導体装置を支持する。この支持バンプ６は、半導体装置を平行に支持するため、これに限定されないが、例えば、配線基板１の各辺毎に設けられている。
【００９１】
前記半導体チップ２の主面と対向するその裏面には、半導体チップ２に塔載された回路システムの動作で発生する動作熱を外部に放出する放熱効率を高めるため、フィン構造のヒートシンク(放熱部材)９が設けられている。このヒートシンク９は、半導体チップ２の裏面に接着層８を介在して固着されている。
【００９２】
次に、前記半導体装置の製造方法を図１２乃至図１５（製造方法を説明するための断面図）を用いて説明する。
【００９３】
まず、配線基板１の実装面上に半導体チップ２を載置し、図１２に示すように、配線基板１の実装面に配置された電極パッド１Ａの表面と半導体チップ２の主面に配置された外部端子２Ａの表面との間にバンプ電極１５を配置すると共に、配線基板１の実装面と半導体チップ２の主面との間に、バンプ電極１５の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極１５の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ１６を配置する。本実施形態において、バンプ電極１５は半導体チップ２の主面の外部端子２Ａの表面に固着されており、支持バンプ１６は半導体チップ２の主面のパッド２Ｂの表面に固着されている。
【００９４】
次に、前記バンプ電極１５を溶融し、このバンプ電極１５で、図１３に示すように、配線基板１の実装面の電極パッド１Ａと半導体チップ２の主面の外部端子１Ａとを固着する。バンプ電極１５の溶融は、例えば２４０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、支持バンプ１６はバンプ電極１５の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプ１６を溶融することなく、バンプ電極１６を溶融することができる。従って、半導体チップ２を支持バンプ１６で支持しながらバンプ電極１５を溶融することができるので、半導体チップ２の重量が増加していても、バンプ電極１５が支持バンプ１６の高さ以下に押し潰されることはい。この工程により、半導体チップ１は、配線基板１の実装面上にバンプ電極１２を介在して実装される。
【００９５】
次に、前記配線基板１と半導体チップ２との間の間隙領域に液状の樹脂５を充填する。液状の樹脂５は、例えば、シリカ充填剤、硬化促進剤、カップリング剤等を添加したエポキシ系熱硬化樹脂で形成されている。
【００９６】
次に、熱処理を施し、前記配線基板１と半導体チップ２との間の間隙領域に充填された液状の樹脂５を硬化させる。
【００９７】
次に、前記配線基板１の実装面と対向するその裏面に配置されたパッド１Ｃの表面上に、ガラスマスクを用いたボール供給法で支持バンプ６を供給する。支持バンプ６は、例えば、２１４［℃］程度の融点を有する１０［重量％］Ｐｂ−９０［重量％］Ｓｎ組成の金属材で形成されている。
【００９８】
次に、前記支持バンプ６を溶融し、図１４に示すように、配線基板１の裏面のパッド１Ｃの表面に支持バンプ６を固着する。支持バンプ６の溶融は、例えば２２０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、支持バンプ６の一部がパッド１Ｃの表面に対して濡れ拡がるため、溶融する前と溶融した後では支持バンプ６の縦方向の高さは変動するが、溶融した後の支持バンプ６の高さは、前述の式により容易に制御することができる。また、支持バンプ６は、バンプ電極１５の融点に比べて低い融点を有する金属材で形成されているので、バンプ電極１５を溶融することなく、配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に支持バンプ６を固着することができる。なお、支持バンプ６の高さは、後述するバンプ電極７の縦方向の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定される。
【００９９】
次に、前記配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂの表面上に、ガラスマスクを用いたボール供給法でバンプ電極７を供給する。バンプ電極７は、例えば、１８３［℃］程度の融点(共晶温度)を有する３７［重量％］Ｐｂ−６３［重量％］Ｓｎ組成(共晶組成)の金属材で形成されている。
【０１００】
次に、前記バンプ電極７を溶融し、図１５に示すように、配線基板１の裏面の電極パッド１Ｂの表面にバンプ電極７を固着する。バンプ電極７の溶融は、例えば１９０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、バンプ電極７の一部が電極バッド１Ｂの表面に対して濡れ拡がるため、溶融する前と溶融した後ではバンプ電極７の縦方向の高さは変動するが、溶融した後のバンプ電極７の高さは、前述の式により容易に制御することができる。なお、この工程において、支持バンプ６はバンプ電極７に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、バンプ電極７の溶融によって支持バンプ６が溶融されることはない。この工程により、配線基板１の裏面上に、バンプ電極７が配置されると共に、バンプ電極１２の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６が配置される。
【０１０１】
次に、前記半導体チップ２の主面と対向するその裏面に接着層８を介在してヒートシンク９を固着することにより、図１１に示す半導体装置が完成する。この後、半導体装置は、製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置は、実装基板の実装面上にバンプ電極７を介在して実装される。
【０１０２】
次に、前記半導体装置の実装方法について、図１６及び図１７（実装方法を説明するための断面図）を用いて説明する。
【０１０３】
まず、実装基板２０の実装面上に半導体装置を載置し、図１６に示すように、実装基板２０の実装面に配置された電極パッド２０Ａの表面と半導体装置の配線基板１の裏面に配置された電極パッド１Ｂとの間にバンプ電極７を配置すると共に、実装基板２０の実装面と半導体装置の配線基板１の裏面との間に、バンプ電極１５の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつバンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置する。本実施形態において、バンプ電極７は配線基板１の裏面の電極パッド１Ｂの表面に固着されており、また、支持バンプ６は配線基板１の裏面のパッド１Ｃの表面に固着されている。
【０１０４】
次に、前記バンプ電極７を溶融し、このバンプ電極７で、図１７に示すように、実装基板２０の実装面の電極パッド２０Ａと半導体装置の配線基板１の裏面の電極パッド１Ｂとを固着する。バンプ電極７の溶融は、例えば１９０［℃］程度の温度雰囲気中で行う。この工程において、支持バンプ６はバンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプ６を溶融することなく、バンプ電極７を溶融することができる。従って、半導体装置を支持バンプ６で支持しながらバンプ電極７を溶融することができるので、半導体装置の重量が増加していても、バンプ電極７が支持バンプ６の高さ以下に押し潰されることはない。また、支持バンプ６は、バンプ電極１５の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、バンプ電極１５を溶融することなく、半導体装置を支持バンプ６で支持しながらバンプ電極７を溶融することができる。この工程により、半導体装置は実装基板２０の実装面上にバンプ電極７を介在して実装される。
【０１０５】
このように、本実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
【０１０６】
（１）配線基板１の実装面上にバンプ電極１５を介在して半導体チップ２が実装され、前記配線基板１の実装面と対向する裏面上にバンプ電極７が配置された半導体装置であって、前記配線基板１の裏面上に、前記バンプ電極１５の融点に比べて低く、前記バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極７の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ６を配置する。この構成により、前述の実施形態１と同様の効果が得られると共に、支持バンプ６は、バンプ電極１５の融点に比べて低く、バンプ電極７の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、バンプ電極１５を溶融することなく、半導体装置を支持バンプ６で支持しながらバンプ電極７を溶融することができる。
【０１０７】
また、支持バンプ６は、バンプ電極１５の融点に比べて低い融点を有する金属材で形成されているので、半導体装置の製造プロセスにおいて、バンプ電極１５を溶融することなく、配線基板１の裏面に配置されたパッド１Ｃの表面に支持バンプ６を固着することができる。
【０１０８】
（２）配線基板１の一表面上にバンプ電極１５を介在して実装される半導体チップ２を備えた半導体装置の製造方法であって、配線基板１の一表面上に半導体チップ２を載置し、前記配線基板１の一表面に配置された電極パッド１Ａと前記半導体チップ２の主面に配置された外部端子２Ａとの間にバンプ電極１５を配置すると共に、前記配線基板１の一表面と前記半導体チップ２の主面との間に、前記バンプ電極１５の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極１５の高さに比べて同一又はそれよりも若干低い高さに設定された支持バンプ１６を配置する工程と、前記バンプ電極１５を溶融し、このバンプ電極１５で前記配線基板１の電極パッド１Ａと前記半導体チップ２の外部端子２Ａとを固着する工程を備える。これにより、支持バンプ１６はバンプ電極１５の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成されているので、支持バンプ１６を溶融することなく、バンプ電極１５を溶融することができる。従って、半導体チップ２を支持バンプ１６で支持しながらバンプ電極１５を溶融することができるので、半導体チップ２の重量が増加していても、バンプ電極１５が支持バンプ１６の高さ以下に押し潰されることはない。この結果、バンプ電極１５の横方向の幅の増加を抑制でき、バンプ電極１５間での短絡を防止できるので、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【０１０９】
また、バンプ電極１５の縦方向の高さを確保できるので、配線基板１と半導体チップ２との熱膨張係数の差に起因するバンプ電極の破損を抑制できる。この結果、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることができる。特に、本実施形態のように、配線基板１を樹脂基板で構成した場合、半導体チップ２との熱膨張係数の差は大きくなるので、熱膨張係数の差に起因するバンプ電極１５の破損を抑制することは重要である。
【０１１０】
また、支持バンプ１６を溶融することなく、バンプ電極１５を溶融することができるので、半導体チップ２を実装した後のバンプ電極１５の縦方向の高さを支持バンプ１６の縦方向の高さで制御することができる。
【０１１１】
なお、半導体装置の製造プロセスにおいて、図１８(要部断面図)に示すように、支持バンプ１６は、配線基板１の一表面上に形成されたパッド１Ｄの表面に固着しておいてもよい。この場合、支持バンプ６の固着は、パッド１Ｄの表面上にボール供給法で支持バンプ６を供給した後、熱処理を施すことにより行なわれる。この場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１２】
また、半導体装置製造プロセスにおいて、図１９(要部断面図)に示すように、支持バンプ１６は、半導体チップ２の主面に形成されたパッド２Ｂの表面に、バンプ電極１５の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層１０を介在して固着してもよい。この場合、支持バンプ１６の固着は、パッド２Ｂの表面にスクリーン印刷法でペースト状の接着層１０を印刷し、その後、パッド２Ｂの表面上にペースト状の接着層１０を介在してボール供給法で支持バンプ６を供給し、その後、熱処理を施すことにより行なわれる。この場合、支持バンプ１６を溶融することなく、パッド２Ｂの表面に固着することができると共に、バンプ電極１５を溶融した時に接着層１０も一緒に溶融され、バッド２Ｂの表面に支持バンプ１６を完全に密着することができるので、半導体チップ２を実装した後のバンプ電極１５の縦方向の高さを高精度に制御することができる。
【０１１３】
また、半導体装置の製造プロセスにおいて、図示していないが、支持バンプ１６は、配線基板１の一表面に配置されたパッド１Ｄの表面に、バンプ電極１５の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層１０を介在して固着してもよい。この場合においても、半導体チップ２を実装した後のバンプ電極１５の縦方向の高さを高精度に制御することができる。
【０１１４】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【０１１５】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【０１１６】
半導体装置の実装時における電気的信頼性を高めることができる。
【０１１７】
また、半導体装置の熱に対する信頼性を高めることができる。
【０１１８】
また、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である半導体装置の断面図である。
【図２】前記半導体装置の要部拡大断面図である。
【図３】前記半導体装置の配線基板の裏面(一表面)の平面図である。
【図４】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】前記半導体装置の実装方法を説明するための断面図である。
【図７】前記半導体装置の実装方法を説明するための断面図である。
【図８】前記半導体装置の実装方法の変形例を説明するための断面図である。
【図９】前記半導体装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２である半導体装置の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態３である半導体装置の断面図である。
【図１２】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】前記半導体装置の実装方法を説明するための断面図である。
【図１７】前記半導体装置の実装方法を説明するための断面図である。
【図１８】前記半導体装置の製造方法の変形例を説明するための要部断面図である。
【図１９】前記半導体装置の製造方法の他の変形例を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
１…ベース基板、１Ａ，１Ｂ…電極パッド、１Ｃ…パッド、２…半導体チップ、２Ａ…外部端子、２Ｂ…パッド、３…ボンディングワイヤ、４…樹脂封止体、５…樹脂、６…支持バンプ、７…バンプ電極、８…接着層、９…ヒートシンク、１０…ヒートスプレッダ、１１…封止用キャップ、１２…樹脂、１３…接着層、１５…バンプ電極、１６…支持バンプ、２０…実装基板、２０Ａ…電極パッド、２０Ｂ…パッド。

Claims (4)

  1. 第１の面及び前記第１の面とは反対側の第２の面を有し、前記第２の面に電極パッド及びパッドが配置された配線基板と、
    前記配線基板の第１の面に実装された半導体チップと、
    前記配線基板の電極パッドに固着されたバンプ電極と、
    前記配線基板のパッドに接着層を介して固着された支持バンプとを有し、
    前記支持バンプは、前記バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材からなり、かつ前記バンプ電極の高さに比べて低い高さで形成され、
    前記接着層は、前記バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 配線基板の一表面上に半導体チップを載置し、前記配線基板の一表面に配置された電極パッドと前記半導体チップの主面に配置された外部端子との間にバンプ電極を配置すると共に、前記配線基板の一表面と前記半導体チップの主面との間に、前記バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極の高さに比べて低い高さに設定された支持バンプを配置する工程と、
    前記バンプ電極を溶融し、このバンプ電極で前記配線基板の電極パッドと前記半導体チップの外部端子とを固着する工程とを備え、
    前記支持バンプは、前記半導体チップの主面に配置されたパッド又は前記配線基板の一表面に配置されたパッドに、前記バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層を介在して固着されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 配線基板の一表面上にバンプ電極が配置された半導体装置の実装方法であって、
    実装基板の一表面上に前記半導体装置を載置し、前記実装基板の実装面に配置された電極パッドと前記配線基板の一表面に配置された電極パッドとの間に前記バンプ電極を配置すると共に、前記実装基板の実装面と前記配線基板の一表面との間に、前記バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記バンプ電極の高さに比べて低い高さに設定された支持バンプを配置する工程と、
    前記バンプ電極を溶融し、このバンプ電極で前記実装基板の電極パッドと前記配線基板の電極パッドとを固着する工程とを備え、
    前記支持バンプは、前記配線基板の一表面に配置されたパッド又は前記実装基板の実装面に配置されたパッドに、前記バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層を介在して固着されていることを特徴とする半導体装置の実装方法。
  4. 配線基板の実装面上に第１バンプ電極を介在して半導体チップが実装され、前記配線基板の実装面と対向する裏面上に第２バンプ電極が配置された半導体装置の実装方法であって、
    実装基板の実装面上に前記半導体装置を載置し、前記実装基板の実装面に配置された電極パッドと前記配線基板の裏面に配置された電極パッドとの間に前記第２バンプ電極を配置すると共に、前記実装基板の実装面と前記配線基板の裏面との間に、前記第１バンプ電極の融点に比べて低く、前記第２バンプ電極の融点に比べて高い融点を有する金属材で形成され、かつ前記第２バンプ電極の高さに比べて低い高さに設定された支持バンプを配置する工程と、
    前記第２バンプ電極を溶融し、この第２バンプ電極で前記実装基板の電極パッドと前記配線基板の電極パッドとを固着する工程とを備え、
    前記支持バンプは、前記配線基板の裏面に配置されたパッド又は前記実装基板の実装面に配置されたパッドに、前記第２バンプ電極の融点と同一の融点を有する金属材で形成された接着層を介在して固着されていることを特徴とする半導体装置の実装方法。
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