JP4436588B2 - Semiconductor mounting module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に利用される半導体実装モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に伴いベアチップタイプの半導体チップを実装した半導体実装モジュールの開発が盛んに行われている。特に電子機器の小型化に有利なフェイスダウン実装が多く採用される中で、インライン実装が可能で短時間実装が可能なACF(Anisotropic Conductive Film)実装に代表される熱硬化性樹脂を用いた実装形態が注目されている。
【0003】
図3(a),(b)に一般的な熱硬化性樹脂による半導体チップを実装した半導体実装モジュールの要部平面図と要部断面図を示す。半導体実装モジュールの小型化のために、実装基板1の片面には、ベアチップタイプの半導体チップ2を実装し、他面にはセラミック電子部品、抵抗、コンデンサなどのチップ状電子部品3を実装する両面実装形態が採用され、実装基板1の片面には半導体チップ2を実装する電極4が、他面にはチップ状電子部品3を実装する電極5が設けられるが、これらの電極4,5は対向位置関係を配慮されずに設計される場合が殆どである。
【0004】
また、上記電極4,5は実装基板1の基材の表面に金属板を貼付け、フォトリソ工法などでパターニングする方法や、基材の表面に金属膜を転写したり印刷してパターン形成した後焼成することによって固化する方法が用いられるため、基材の両面に電極4,5が突出して設けられた構成となっている。
【0005】
熱硬化性樹脂を用いた半導体チップ2の実装基板1への実装は図4(a),(b)に示すようにして行われている。すなわち、図4(a)に示すように実装基板1の電極4を形成した部分上に熱硬化性樹脂6を設け、実装面に複数のバンプ7を設けた半導体チップ2を位置合せし、続いて図4(b)に示すように半導体チップ2の上面に加熱加圧ツール8を押し当て、半導体チップ2に圧力と熱を加えることにより半導体チップ2のバンプ7を電極4に押付け、熱硬化性樹脂6を硬化させて実装基板1への半導体チップ2の実装を行っている。この熱硬化性樹脂6の硬化時には半導体チップ2を実装基板1側に引付ける力が働き、半導体チップ2のバンプ7と実装基板1の電極4との接続の信頼性をより向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような半導体チップ2の実装においては、実装基板1の剛性や電極4に対する電極5の形成位置が接続の信頼性に大きな影響を与えることになる。
【0007】
すなわち、図5(a),(b)に示すように実装基板1の半導体チップ2を実装する片面と対向する他面で半導体チップ2側から透過して見た場合に、バンプ7の位置する部分で電極5が存在する部分と存在しない部分があると、図5(a)に示すように加熱加圧ツール8で加圧すると電極5の存在しない部分が沈みこみ、図5(b)に示すように実装後加熱加圧ツール8による加圧を解放すると実装基板1のスプリングバックにより実装基板1の電極5の存在する部分に対応する半導体チップ2のバンプ7が持ち上げられてバンプ7と電極4との間に隙間が形成され接続が破壊されてしまうという接続信頼性の劣化が発生してしまう問題があった。
【0008】
本発明は以上のような従来の欠点を除去し、半導体チップの実装面と異なる面に形成する電極の位置に工夫を加えることにより接続の信頼性の高い半導体実装モジュールを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は以下のように構成されている。
【0010】
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、少なくとも両面に半導体チップやチップ状電子部品を実装する電極を有する実装基板と、実装面の四辺の近くに実装基板の電極に接続される複数のバンプを設けた半導体チップとを備え、上記実装基板の半導体チップの実装面と異なる面に半導体チップの四隅近傍のバンプに対応する電極を設け、この電極の少なくとも1つ以上が前記半導体チップの二辺に沿う形状であるとともに、前記半導体チップの端面から前記バンプの配列方向に対して0.5mm以上の長さを持つ構成であり、この構成とすることにより半導体チップが加圧実装されても実装基板が大きく変形せず、接続の信頼性を著しく高めることができる。
【0011】
さらに、半導体チップの実装時の実装基板の限界変形を規制し、実装基板の変形復帰時にバンプと電極との接続が破壊されるのを防止することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、半導体チップの四隅近傍のバンプに対応する電極として、チップ状電子部品を実装する電極を用いた構成であり、この構成とすることにより、実装基板として必要な電極で半導体チップの接続信頼性を確保することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体実装モジュールの一実施の形態を図1、図2を用いて説明する。
【0016】
まず、図1(a),(b)、図2(a),(b)に示す構成について説明する。図1(a),(b)において、9はガラスエポキシ樹脂、紙−フェノール樹脂あるいはセラミックなどの絶縁物から構成される実装基板であり、この実装基板9の片面には少なくともベアチップタイプの半導体チップ10の実装面の四辺の近くに設けた多数の金や半田からなるバンプ11と接続される電極12および配線パターン(図示せず)が設けられ、他面にはセラミック電子部品、抵抗、コイル、コンデンサなどのチップ状電子部品13を実装する電極14および配線パターン(図示せず)が設けられている。
【0017】
この実装基板9の他面に設けられる電極14は、実装基板9の片面に実装される半導体チップ10の四隅近傍の複数のバンプ11に対応する位置に形成されている。
【0018】
この電極14がパターン設計上形成されない場合は、半導体チップ10の隅近傍に設けられた複数のバンプ11に対応するように、ダミー電極15を設ける。このダミー電極15は半導体チップ10の二辺のバンプ11に対応するようにL字形とすることもできる。
【0019】
また、チップ状電子部品13を実装する電極14としても方形状だけでなく、半導体チップ10の二辺のバンプ11に対応するようにL字形としてもよい。
【0020】
そして、図2(a),(b)に示すように半導体チップ10の四隅近傍のバンプ11に対応する電極14やダミー電極15は、実装基板9に実装する半導体チップ10の端面からバンプ11の配列方向に対して0.5mm以上の長さをもつ構成としてある。
【0021】
これは、0.5mm以下の長さしかない電極14やダミー電極15であると、半導体チップ10の実装時の圧力により実装基板9が大きく沈みこみ、すなわち大きく変形し、この圧力を解放すると実装基板9のスプリングバックによって強く圧接されていた電極14やダミー電極15と対応する位置のバンプ11が電極12から離れて接続が破壊されてしまうことになる。
【0022】
しかし、電極14やダミー電極15の長さが0.5mm以上になると、その実装時の実装基板9の変形がかなり小さくなり、変形復元時にバンプ11と電極12との接続が破壊されるには至らない。
【0023】
なお、図1、図2において、16は実装基板9と半導体チップ10との間に施された熱硬化性樹脂であり、半導体チップ10の実装時に加熱加圧ツールを用いて実装し、熱硬化性樹脂16の硬化時の引付力でより半導体チップ10の実装強度、バンプ11と電極12の接続の安定化を図るために用いられるものである。
【0024】
このような熱硬化性樹脂16は必ずしも必要ではなく、半導体チップ10を実装基板9の所定の位置に押付けて超音波を加えて実装する超音波実装や、半導体チップ10を実装基板9の所定の位置に押付けてバンプ11と電極12とを加熱して接続するような実装形態を採用することもできる。
【0025】
【発明の効果】
以上のように本発明の半導体実装モジュールは構成されるため、半導体チップの実装時に圧力がかけられても実装基板は殆ど変形しなくなり、したがって加圧を解放したときの実装基板のスプリングバックによって半導体チップのバンプと実装基板の電極との接続が破壊されることを阻止でき、信頼性の優れた半導体実装モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の半導体実装モジュールの一実施の形態の要部平面図
(b)同要部の断面図
【図2】(a)同要部の拡大平面図
(b)同要部の拡大断面図
【図3】(a)従来の半導体実装モジュールの要部平面図
(b)同要部の断面図
【図4】(a),(b)一般的な半導体チップの実装状態を説明する断面図
【図5】(a),(b)従来の半導体チップの実装時の問題点を説明する断面図
【符号の説明】
9 実装基板
10半導体チップ
11 バンプ
12 電極
13 チップ状電子部品
14 電極
15 ダミー電極
16 熱硬化性樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor mounting module used for various electronic devices.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the miniaturization of electronic devices, development of semiconductor mounting modules on which bare chip type semiconductor chips are mounted has been actively performed. In particular, face down mounting, which is advantageous for downsizing electronic devices, is often used. Mounting using thermosetting resin typified by ACF (Anisotropic Conductive Film) mounting that enables in-line mounting and short-time mounting. The form is drawing attention.
[0003]
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of main parts of a semiconductor mounting module on which a semiconductor chip made of a general thermosetting resin is mounted. In order to reduce the size of the semiconductor mounting module, a mounting
[0004]
Further, the
[0005]
Mounting of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in mounting the
[0007]
That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
[0008]
It is an object of the present invention to provide a semiconductor mounting module with high connection reliability by eliminating the above-described conventional drawbacks and devising the positions of electrodes formed on a surface different from the mounting surface of the semiconductor chip. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
[0011]
Further , it is possible to restrict the limit deformation of the mounting substrate when the semiconductor chip is mounted, and to prevent the connection between the bump and the electrode from being broken when the deformation of the mounting substrate is restored.
[0012]
The invention according to
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a semiconductor mounting module according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0016]
First, the configuration shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B will be described. 1A and 1B,
[0017]
The
[0018]
When this
[0019]
Further, the
[0020]
2A and 2B, the
[0021]
In the case of the
[0022]
However, when the length of the
[0023]
1 and 2,
[0024]
Such a
[0025]
【The invention's effect】
As described above, since the semiconductor mounting module of the present invention is configured, the mounting substrate is hardly deformed even when pressure is applied during mounting of the semiconductor chip. Therefore, the semiconductor is mounted by springback of the mounting substrate when the pressure is released. It is possible to prevent breakage of the connection between the bumps of the chip and the electrodes of the mounting substrate, and it is possible to provide a highly reliable semiconductor mounting module.
[Brief description of the drawings]
1A is a plan view of a main part of an embodiment of a semiconductor mounting module of the present invention; FIG. 2B is a cross-sectional view of the main part; FIG. 2A is an enlarged plan view of the main part; [FIG. 3] (a) Plan view of relevant part of conventional semiconductor mounting module (b) Cross-sectional view of relevant part [FIG. 4] (a), (b) Mounting of general semiconductor chip Cross-sectional view explaining the state [FIGS. 5] and (b) Cross-sectional views explaining problems in mounting a conventional semiconductor chip [Explanation of symbols]
9 Mounting
Claims (2)
前記半導体チップの四隅近傍のバンプに対応する電極として、その少なくとも1つ以上を前記半導体チップの二辺に沿うL字形としたことを特徴とする半導体実装モジュール。A mounting substrate having an electrode for mounting a semiconductor chip or a chip-shaped electronic component on at least both sides, and a semiconductor chip provided with a plurality of bumps connected to the electrodes of the mounting substrate near the four sides of the mounting surface; bumps with Keru set the corresponding electrode to the vicinity of the four corners of the semiconductor chip in the semiconductor chip mounting surface of the mounting substrate with different surface electrodes corresponding to the bump of the four corners of the semiconductor chip of the bump from the end face of the semiconductor chip A semiconductor mounting module having a length of 0.5 mm or more with respect to the arrangement direction,
At least one or more electrodes corresponding to bumps near the four corners of the semiconductor chip are L-shaped along two sides of the semiconductor chip.
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