JP5113793B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は半導体素子と実装基板とを備えた半導体装置の構造に関し、より詳しくは半導体素子と実装基板とを接続するための構造及び方法に関する。
近年、半導体素子に設けられた回路の高密度化と電極端子の多ピン化との両立を進めるべく、半導体素子の電極端子の狭ピッチ化、面積縮小化が図られている。そのため、半導体素子を実装基板にフリップチップ実装する際に、半導体素子と実装基板との間に注入される封止樹脂についても厳しい要求がなされている。
通常、フリップチップ実装においては、LSIなどの半導体素子の電極端子上に半田バンプなどの突起電極を形成し、その半導体素子を実装基板の接続端子に対して圧接・加熱してバンプ接続させることで実装している。
しかし、狭ピッチ化の進展は著しいため、従来のように電極端子を半導体基板の辺縁部に配置する構成では、電極端子間で短絡が発生したり、半導体素子と実装基板との熱膨張係数の差から発生する歪みにより接続不良などが発生することがある。そこで、電極端子を2次元状に配置することで、電極端子間ピッチを広げる方法がとられてきたが、最近では2次元状の配置でも狭ピッチ化の進展が著しい。
半田バンプを用いたフリップチップ接合では、半田接合後にフラックスで洗浄し、封止樹脂を注入してからこの封止樹脂を熱硬化する方法が知られている。この方法では、実装基板の電極上にフラックスを供給した後、半田バンプが形成された半導体素子を位置合わせし、実装基板上に搭載する。その後リフロー炉などの加熱手段により半田を溶融接合した後、洗浄液に浸漬しフラックス成分を溶解洗浄する。その後、半田接合部の耐落下・曲げ信頼性を強化する目的で、半導体素子と実装基板との間の空隙に、ディスペンサーなどを用いて封止樹脂を注入した後、この封止樹脂を熱硬化させる。しかし、近年半田接合部のピッチが狭く、半導体素子と実装基板の電極と間の隙間も小さくなってきたため、洗浄液の循環が悪くなってフラックス残渣が実装基板上に残り、使用環境下においてオープン不良や剥離が発生するといった不具合や、空隙が狭いために毛細管現象の効果を発揮できず、封止樹脂の注入に時間を要し、生産に上述の接合方法が適用できないといった不具合が起きるようになってきた。
このような不具合への対策として、フラックスを含有した封止接着剤を基板上に供給した後、半田バンプを形成した半導体素子をマウントし、加熱・加圧手段によって、半田接合と同時に封止接着剤を熱硬化する方法がある(例えば、特許文献1参照)。図12(a)、(b)は、特許文献1に記載された従来の半導体素子の実装方法を示す断面図である。この方法では、基板100上にフラックスを含有した接着材料120を供給した後、半導体素子130のアクティブ面(回路形成面)に設けられた半田バンプ140と基板100上に設けられた金属化パターン110とを接続させる。
しかし、この方法を薄い半導体素子に適用した場合、加圧によりはみ出した封止接着剤が半導体素子の裏面に回り込み、熱硬化後にリフローなどの熱が加わる際に、半導体基板と封止接着剤との線膨張係数の差が原因となり、半導体素子が割れるおそれがある。
そこで、フラックスを含有した封止フィルムを基板上に載置することにより、封止接着剤の量を制御しやすくし、半導体素子裏面への回り込みを防止する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許第2589239号 特許第4047754号 特開2005−223330号公報
しかしながら、電極間ピッチの狭ピッチ化の要求は非常に厳しくなっているため、特許文献1、2のように、封止接着剤中にフラックスが含まれていると、半田による接合部に存在するフラックス中の活性剤(例えば、フッ素、塩素、硫黄など)が要因となり、高温高湿下で半田接合部の腐食が発生したり、高温高湿バイアス環境下で、イオンマイグレーションが発生し電気的なショート不良が発生する場合がある。
また、配線ルールの微細化や高速信号処理に対応する目的で半導体素子の層間絶縁膜に低誘電率膜(いわゆるlow-k膜やULk(Ultra Low-k)膜など)が用いられている場合は、低誘電率膜自体が、誘電率を下げるために多数の数nmの空孔を有するポーラス状とされている。そのため、フラックス含有材料をポーラス状の絶縁膜に接触させると、高温高湿環境下で空孔中に活性剤が含浸することがあり、そのために銅やアルミニウムなどから成る微細配線が腐食したり、イオンマイグレーションが発生する可能性がある。
本発明は、上記の不具合に鑑み、半導体素子などの電子部品と基板との接続信頼性を向上させた半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明の半導体装置は、第1の電極が設けられた第1の電子部品と、上面に前記第1の電極と電気的に接続された第1の基板電極が設けられ、前記第1の電極と前記第1の基板電極とが対向するように配置された第1の基板と、前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させる第1の接続部材と、フラックスを含み、少なくとも前記第1の接続部材と前記第1の基板電極との第1の接続部分に接する第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料とを備えている。
この構成によれば、第1の接続部材と第1の基板電極との接続部分にフラックスを含む第1の樹脂部が接しているので、第1の電極と第1の基板電極とを接合する際に、第1の基板電極や第1の接続部材の表面の酸化膜等が除去され、第1の接続部材と第1の基板電極との接合の信頼性が向上している。さらに、封止材料はフラックスを含む第1の樹脂部とフラックス濃度がより低い第2の樹脂部とを有しているので、封止材料内のフラックスの量は従来に比べて低減されており、電極と接続部材との接続部分での腐食やイオンマイグレーションの発生が抑えられている。また、低誘電率材料などの多孔質材料を多層配線層に用いた場合であっても、配線の腐食や配線層におけるイオンマイグレーションの発生を抑えることができる。
封止材料は、フィルム状の他、液状など種々の形状でありうる。封止材料がフィルム状になっている場合には、封止工程において樹脂が第1の電子部品の裏面に回り込むのを特に効果的に防ぐことができる。
なお、第1の樹脂部は第1の接続部材と第1の基板電極との接続部分に接していれば基板電極及び電極ごとに設けられていてもよいし、層状であってもよい。
本発明の半導体装置の製造方法は、第1の基板電極が設けられた第1の基板の上面に、フラックスを含む第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料を、前記第1の基板電極の上または上方を前記第1の樹脂部が覆うように貼り付ける工程(a)と、前記工程(a)の後、第1の電極を有する第1の電子部品を、前記第1の電極が前記第1の基板電極と対向するように位置を合わせて前記第1の基板上に載置する工程(b)と、前記工程(b)の後、第1の接続部材を用いて前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させるとともに、前記封止材料で少なくとも前記第1の基板の上面を封止する工程(c)とを備えている。
この方法によれば、工程(c)で第1の電極と第1の基板電極とを接続させる際に、第1の基板電極及び第1の接続部材の表面に形成された酸化膜がフラックスによって除去され、第1の基板電極と第1の接続部材との接合をより確実にすることができる。さらに、封止材料がフラックスを含む第1の樹脂部とフラックス濃度が低い第2の樹脂部とを有していることにより、樹脂フィルム内のフラックスの量を従来よりも低減できるので、電極と接続部材との接続部分での腐食やイオンマイグレーションの発生を抑えることができる。また、多層配線における配線の腐食やイオンマイグレーションの発生も抑えることができる。このように、本発明の方法によれば、電極間の接続信頼性が向上した半導体装置を製造することが可能となる。
本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、電極同士の接合に必要な部位のみ第1の樹脂層が存在するため、全体として半田バンプ間に残存するフラックスの量及び濃度が従来の半導体装置及びその製造方法に比べ低減される。従って、電極及び基板電極のピッチが狭い接合においても、高温高湿下での腐食や高温高湿バイアス下でのマイグレーションといった現象が発生しなくなり、高い接続信頼性が確保できる。
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置において、半田による接合部分を概略的に示す断面図である。 (a)〜(c)は、図1に示す本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。以下に製造方法を説明する。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図である。 (a)〜(c)は、第2の実施形態に掛かる半導体装置における封止フィルムの構造を概略的に示す平面図である。 (a)は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置における半導体素子を概略的に示す平面図であり、(b)は、第3の実施形態に係る半導体装置を概略的に示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第5の実施形態5に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第7の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 (a)〜(c)は、本発明の第8の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 (a)、(b)は、特許文献1に記載された従来の半導体素子の実装方法を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置において、半田による接合部分を概略的に示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の半導体装置は、上面に基板電極13が設けられた基板2と、回路形成面に形成された多層配線層5、及び多層配線層5上に形成された電極端子7を有し、回路形成面を基板2の上面に対向させた状態で基板2上に搭載された半導体素子(第1の電子部品)1と、基板2と半導体素子1との間の空隙を埋め、内部にフィラ11が分散された封止フィルム(封止材料)3と、封止フィルム3を貫通し、電極端子7と基板電極13とを電気的に接続する半田バンプ9とを備えている。基板2は、ガラスエポキシ多層基板、アラミド多層基板などの回路基板の他、シリコン基板であってもよい。また、電極端子7、基板電極13、及び半田バンプ9はそれぞれ2次元状に配置されている。多層配線層5は、例えば微細配線層と脆弱な低誘電率絶縁膜(例えば、Low-k層やUltra low-k層)とからなっている。フィラ11はアルミナ、シリカなどの無機系材料や樹脂ボールなどの有機系材料などで構成される。
封止フィルム3は、フラックスを含み、基板2の上面上に配置された第1の樹脂層3bと、第1の樹脂層3bと半導体素子1の回路形成面との間に設けられ、少なくとも第1の樹脂層3bよりフラックス濃度が低い第2の樹脂層3aとで構成されている。以下では、第2の樹脂層3aがフラックスを含まない例について説明する。
封止フィルム3は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などのベース樹脂と硬化剤、及び添加剤とで構成されており、上述の第1の樹脂層3bはフラックスを含んでいる。なお、第2の樹脂層3aと第1の樹脂層3bのフラックス以外の樹脂成分の組成は、同一であってもよいし、異なっていても構わない。
図2(a)〜(c)は、図1に示す本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。以下に製造方法を説明する。
まず、図2(a)に示す工程では、半導体基板の回路形成面に多層配線層5、2次元状に配置された電極端子7が順次形成されてなる半導体素子1と、上面に2次元状に配置された基板電極13が形成された基板2とを準備する。次いで、電極端子7上に半田バンプ9を形成する。半田バンプ9はいずれの方法で形成されてもよく、スクリーン印刷や、フラックスを電極端子7上に供給した状態で半田ボールを搭載し、リフロー炉に投入する方法などで形成してもよいし、メッキ法を用いて形成してもよい。なお、半田バンプ9は、例えば、SnAg、SnAgCu、SnZn、SnZnBi、SnPb、SnBi、SnAgBiInなどからなる。
次に、第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとからなる封止フィルム3を準備し、基板2の上面が第1の樹脂層3bに接するように封止フィルム3を基板2の上面上に貼り付ける。この際には、ローラーなどを用いて常温加圧、あるいは熱加圧などを行って封止フィルム3を貼り付ける。
次に、図2(b)に示す工程では、半田バンプが溶融しない程度の温度まで半導体素子1を加熱した状態で半導体素子1を押圧し、熱圧接を行う。この時、少なくとも半田バンプ9の頭頂部が第2の樹脂層3aを突き破って第1の樹脂層3b内にあることが望ましく基板電極13に届くまで加圧すると半田による接合が更に容易になる。
次いで、図2(c)に示す工程では、半田の融点以上(例えば240℃)までの昇温、加熱を行い、第1の樹脂層3b中のフラックス成分を活性化させると共に、半田バンプ9を溶融させた後、基板電極13との拡散接合を行う。なお、基板電極13は、AuNiCu、Cu、などの金属材料からなる。
続いて、昇温加熱を継続することにより、封止フィルム3の硬化反応を始める。その後、半田の凝固点以下になるまで冷却を行うことにより、半田バンプ9による電極端子7と基板電極13との接続が完了する。なお、接続形成後もさらに半田の融点以下の加熱を行うことが望ましい。この加熱処理により、封止フィルム3の硬化反応が促進され、より高い信頼性が得られるようになる。
本実施形態の半導体装置及び製造方法の特徴は、上述のように、封止フィルム3がフラックスを含む第1の樹脂層3bとフラックスを含まない(または、低濃度でフラックスを含む)第2の樹脂層3aとを有していることにある。図2(b)、(c)に示す工程で、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13を覆った状態で基板電極13と半田バンプ9との接合を行うことにより、接合面に酸化皮膜が形成されるのを防ぎ、半田が鉛を含まない場合であっても十分な強度で基板電極13と半田バンプ9とを接合することができる。
また、半田バンプ9と電極端子7との接続部分はフラックスを含まない第2の樹脂層3aで覆われるので、フラックスに含まれる活性剤によって半田バンプ9と電極端子7との接続部分が腐食することがなくなり、イオンマイグレーションの発生も抑えられる。さらに、多層配線層5とフラックスを含む第1の樹脂層3bとが接触しないので、低誘電率膜を層間絶縁膜として用いている場合でもフラックス中の活性剤が低誘電率膜に含浸するのを防ぐことができ、微細配線の腐食やイオンマイグレーションの発生を抑えることができる。
また、図2(a)に示す工程で、シート状の封止フィルム3を用いることで、半導体素子1上の回路が微細化し、電極端子7間のピッチが狭くなる場合であっても封止樹脂の量が制御しやすくなっており、半導体素子1の裏面へ樹脂が回り込むのを防ぐことができる。なお、封止フィルム3の厚さは40〜80μmであり、このうち第1の樹脂層3bの厚さは10〜30μmである。以上のように、本実施形態の半導体装置は従来の半導体装置に比べて微細化が進んだ場合でも接続信頼性が高くなっている。
−実施例−
上述の製造方法の一実施例を以下に述べる。
ここでは、以下の材料を用いて電極端子間の接続を行った。
半田バンプ ピッチ:120μm、高さ:60μm、2次元(エリア)配置
Sn3Ag0.5Cu 融点:220℃
多層配線層: 6mm□(6mm×6mm)、厚さ200μm
Ultra−Lowk:45nm配線
基板: 15mm□(15mm×15mm)、厚さ350μm、ガラスエポキシ製
基板電極: Au−Ni−Cu 15μm厚
封止フィルム
・第2の樹脂層: エポキシ樹脂、硬化剤、シリカを含む
フィルム厚: 60μmt
・第1の樹脂層: エポキシ樹脂、硬化剤、フラックス成分(カルボン酸)、シリカからなる、20μmt
以上の材料を用い、製造方法により作製した半導体装置を、断面研磨により断面解析した結果、半田接合部と基板電極13との周囲が第1の樹脂層3bで覆われ且つ、良好な接合状態であることが確認できた。さらに、高温高湿試験において、85℃、湿度85%の条件下、1000cyc(サイクル)で安定した接続抵抗を確保することができた。
このように、本実施形態の方法によれば、フラックスを含む樹脂を必要な部位だけ局所的に供給することにより、封止樹脂全体のフラックス濃度を下げることができるので、高い接続信頼性を確保できることが分かる。
なお、本実施形態の半導体装置において、第2の樹脂層3aにはフラックスが含まれていないことが特に好ましいが、第1の樹脂層3bより低濃度であればフラックスが含まれていても接続信頼性を向上させる効果はある。
また、本実施形態では封止材料として封止フィルム3を用いる例を説明したが、封止材料はフィルム状に限られない。例えば、封止フィルム3に代えて液状の封止材料を用いることもできる。フラックスを含む第1の液状樹脂を塗布した後、第1の液状樹脂の上にフラックスを含まない第2の液状樹脂を重層しても本実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
−第1の実施形態の変形例−
図3は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を示す断面図である。図3では、図1、2と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
図3に示すように、本変形例に係る方法では、図2(a)に相当する工程において、フラックスを含む第1の樹脂層(第1の樹脂部)3bが基板電極13上及び基板電極13の近傍の基板2上にのみ配置される。なお、本工程において、第1の樹脂層3bと第2の樹脂層(第2の樹脂部)3aとを有する封止フィルム3は、基板2に載置する前にあらかじめ準備しておく。封止フィルム3を基板2上に載置する際には、第1の樹脂層3bが設けられた部分が基板電極13の位置に合うように位置合わせを行う。
その後は第1の実施形態の方法と同様に半導体素子1を押圧して基板電極13と半田バンプ9とを接続する。
この方法によれば、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13を覆った状態で半田バンプ9と基板電極13とを接続できるので、半田バンプ9と基板電極13との接続信頼性が高くなっている。さらに、第1の実施形態の方法に比べて封止フィルム3に含まれるフラックスの量を少なくすることができるので、電極端子7と半田バンプ9との接続部分における腐食やイオンマイグレーションの発生をより確実に抑えることができ、多層配線層5における配線の腐食やイオンマイグレーションの発生もより確実に抑えることができる。
(第2の実施形態)
図4(a)〜(c)は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図であり、図5(a)〜(c)は、第2の実施形態に掛かる半導体装置における封止フィルムの構造を概略的に示す平面図である。以下に、本実施形態の製造方法を述べる。
まず、図4(a)に示す工程では、半導体基板の回路形成面に多層配線層5、2次元状に配置された電極端子7が順次形成されてなる半導体素子1と、上面に2次元状に基板電極13が配置された基板2とを準備する。次いで、電極端子7上に半田バンプ9を形成する。次に、第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとからなる封止フィルム3を準備し、基板2の上面が第1の樹脂層3bに接するように封止フィルム3を基板2の上面上に貼り付ける。この際には、ローラーなどを用いて常温加圧、あるいは熱加圧などを行って封止フィルム3を貼り付ける。ここで、本工程で用いられる封止フィルム3は第1の実施形態とは異なり、第2の樹脂層3aと、第2の樹脂層3aを貫通し、少なくとも平面的に見て基板電極13及び電極端子7の位置と重なるように2次元状に配置された第1の樹脂層3bとを有している。第1の樹脂層3bにはフラックスが含まれており、第2の樹脂層3aにはフラックスが含まれていない。なお、第1の樹脂層3bの平面形状は特定の形状に限定されず、図5(a)〜(c)に示すように、円形、四角形、格子状であってもよく、ドーナツ形状などであってもよい。
次に、図4(b)に示す工程では、封止フィルム3の第1の樹脂層3bが基板電極13の位置と合うように、基板2の上面に封止フィルム3を貼り付ける。次いで、半導体素子1を圧接する。この工程において、半田バンプ9の直下にある第1の樹脂層3bが半田バンプ9によって押し広げられた後、半田バンプ9が基板電極13に届くまで半導体素子1を押し込む。
次いで、図4(c)に示す工程では、半田の融点以上(例えば240℃)までの昇温、加熱を行い、基板電極13と電極端子7との半田付けを行う。この加熱により第1の樹脂層3b中のフラックスが活性化するので、半田バンプ9上の酸化皮膜及び基板電極13上の汚染物が除去され、半田バンプ9と基板電極13とを確実に接続することができる。その後、再度オーブン等に投入し、例えば150℃で30分〜2時間程度半導体装置を加熱し、封止フィルム3中の未硬化成分を硬化させる。以上のようにして作製された半導体装置では、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13、半田バンプ9、及び電極端子7を囲むように設けられている。
本実施形態の製造方法によっても、第1の実施形態の方法と同様に、封止フィルム3中に含まれるフラックスの総量及び濃度を従来よりも低減できるので、フラックスの活性剤濃度を薄めることができ、半田バンプ9による基板電極13と電極端子7との接続信頼性を向上させることができる。
なお、第2の樹脂層3aが第1の樹脂層3bよりも低濃度のフラックスを含んでいても上述の効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
図6(a)は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置における半導体素子を概略的に示す平面図であり、(b)は、第3の実施形態に係る半導体装置を概略的に示す断面図である。
図6(a)に示すように、本実施形態の半導体装置において、半導体素子1には電極端子7間ピッチが狭いエリアと広いエリアが存在する。例えば、電極端子7間のピッチが100μmのエリアと200μmのエリアが存在する。電極端子7間のピッチが狭い領域では電極端子7間のピッチが広い領域に比べて各電極端子7の平面面積が小さくなっている。
また、図6(b)に示すように、電極端子7間のピッチが狭いエリアでは、封止フィルム3はフラックスを含む第1の樹脂層3bと、フラックスを含まない第2の樹脂層3aとの2層構造をとり、且つ電極端子7が設けられたエリア全体を第1の樹脂層3bが直接覆っている。これに対し、電極端子7間のピッチが広いエリアでは、封止フィルム3は第2の樹脂層3aのみの1層構造をとっている。
電極端子7間のピッチが狭いエリアでは、電極端子7及びこれと接続される基板電極13の平面面積も小さくなっており、フラックスを用いなければ半田バンプ9と基板電極13とを確実に接合させるのが難しい。一方、電極端子7間のピッチが広いエリアでは、電極端子7及びこれと接続される基板電極13の平面面積は大きく、半田バンプ9と基板電極13との接合には必ずしもフラックスを用いなくてよい。そのため、本実施形態の半導体装置によれば、電極端子7間のピッチが狭いエリアと電極端子7間のピッチが広いエリアの両方で電極端子7と基板電極13との接続信頼性の低下を抑えることができる。また、従来の方法に比べて封止フィルム3中のフラックス量を減らすことができる。このため、製造工程中に高温、高圧等にさらされた場合でも電極端子7と半田バンプ9との接続部分、及び半田バンプ9と基板電極13との接続部分において、腐食やイオンマイグレーションが発生するのを抑えることができる。また、多層配線層5における配線の腐食やイオンマイグレーションの発生も抑えることができる。
なお、本実施形態の説明では、電極端子7間のピッチが狭い領域全体に亘って封止フィルム3を2層構造としたが、封止フィルム3の構造に限られない。電極端子7間のピッチが狭い領域において、電極端子7及び基板電極13のピッチと一致するピッチで第1の樹脂層3bが各基板電極13の上面を個別に覆うように配置されていてもよい。
(第4の実施形態)
図7(a)〜(c)は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図である。
本実施形態の半導体装置の製造方法の特徴は、半導体素子1の電極端子7上に突起状バンプ15が形成されており、接合前の基板電極13上に半田バンプ17が設けられていることにある。突起状バンプ15は例えば金、銅、金コート樹脂などからなり、メッキやディスペンス、ワイヤボンディングなどの手段により形成される。本実施形態の半導体装置は以下の方法により形成される。
まず、図7(a)に示す工程で、基板2の上面に、封止フィルム3を貼り付ける。この時、第1の樹脂層3bが基板2の上面に接し、半田バンプ17を覆うように貼り付ける。
次に、図7(b)に示す工程で、半導体素子1の裏面から加熱及び加圧をし、突起状バンプ15で封止フィルム3を突き破り、半田バンプ17に突起状バンプ15を押し当てる。
次いで、図7(c)に示す工程で、半田の融点以上まで加熱を行い、フラックスを活性化させて突起状バンプ15、半田バンプ17、及び基板電極13の表面の酸化皮膜及び汚染物を除去するともに、半田バンプ17を溶融させ、半田を突起状バンプ15に濡れさせ、電気的、物理的に半田バンプ17と突起状バンプ15の接合を行う。次いで、一旦冷却した後、再度封止フィルム3を加熱し、封止フィルム3を硬化させる。電極の接合工程で封止フィルム3が十分に硬化している場合は、この封止フィルム3の硬化工程を省いても構わない。
なお、本実施形態では、封止フィルム3が第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとが層状に重ねられてなる場合について説明したが、封止フィルム3の構成はこれに限られない。電極間ピッチが狭いエリアでのみ、第2の実施形態で説明したように電極間ピッチと一致するピッチで第1の樹脂層3bを設けても構わない。
本実施形態の半導体装置の製造方法においても、フラックスの存在が不可欠な半田接合部にはフラックスが安定して供給されると共に、封止フィルム3全体に含まれる活性剤の量及び濃度を低減することができ、高い接続信頼性が確保できる。
(第5の実施形態)
図8(a)〜(c)は、本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の製造方法を概略的に示す断面図である。本実施形態の方法で用いられる半導体素子1の電極端子7上には半田バンプ20が形成されている。また、封止フィルム3は、フラックスを含む第1の樹脂層3bが2層の第2の樹脂層3aに挟まれた3層構造を有している。本実施形態の半導体装置は以下の方法により作製される。
まず、図8(a)に示す工程で、上述の3層からなる封止フィルム3を基板2の上面に貼り付ける。なお、封止フィルム3を貼り付けた際、半田バンプ17の頭頂部が第1の樹脂層3b内にあるように、封止フィルム3を構成する各層の厚みを設計することが望ましい。
次に、図8(b)に示す工程で、半導体素子1に熱及び圧力を加え、半田バンプ20の頭頂部が半田バンプ17の頭頂部に接触するまで半導体素子1を押し込む。
次に、図8(c)に示す工程で、半田の融点以上まで昇温し、フラックスを活性化させるとともに半田バンプ20と半田バンプ17とを溶融させる。次いで、冷却することにより半田接合部25が形成される。次いで、冷却の後、再度封止フィルム3を加熱し、封止フィルム3を硬化させる。なお、接合工程で十分に封止フィルム3が硬化している場合にはこの封止フィルム3の硬化工程を省いても構わない。
本実施形態の方法においても、フラックスの存在が不可欠な半田接合部にはフラックスが安定して供給されると共に、封止フィルム3全体での活性剤の量及び濃度を低減することができるので、半田による接合部において高い接続信頼性が確保できる。
なお、以上の各実施形態では、電子部品として半導体素子、回路基板を例示して説明したが、本発明が適用される電子部品はこれに限られない。電極端子間ピッチが狭いコンデンサ、コイル、抵抗などの受動部品を用いる場合にもフラックスを含む樹脂層を部分的に設けた樹脂フィルムを用いることで、各実施形態で説明した方法と同様の効果が得られる。
また、以上の各実施形態で説明した電子機器(半導体装置)においては、電子部品と基板の電極同士が半田などの接続部材で接続されるとともに電子部品と基板との間が封止フィルムにより封止されており、少なくとも一部の接続部材が封止フィルム中のフラックスを含む部分と接していればよい。
(第6の実施形態)
図9(a)〜(c)は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。以下では、半導体素子を有するパッケージを2つ以上積層する、いわゆるパッケージ・オン・パッケージ構造の半導体装置を製造する方法を説明する。
まず、図9(a)に示す工程では、半導体基板の回路形成面に多層配線層5、2次元状に配置された電極端子7、半田バンプ(半田電極)9が順次形成されてなる半導体素子1と、上面に2次元状に基板電極13a、13bが形成された基板2とを準備する。ここで準備される基板2の裏面には電極端子30と、当該電極端子30に接続された半田バンプ32とが形成され、上面全体には第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとからなる封止フィルム3が貼り付けられている。第1の樹脂層3bはフラックスを含んでおり、第2の樹脂層3aはフラックスを含んでいない。ただし、第2の樹脂層3aは第1の樹脂層3bよりも低濃度でフラックスを含んでいてもよい。
次いで、図9(b)に示す工程では、半導体素子1の回路形成面を基板2の上面に向け、基板2の上面中央部に設けられた基板電極13aと半田バンプ9とを熱圧接する。熱圧接は、半導体素子1を半田バンプ9が溶融しない程度の温度まで半導体素子1を加熱し、半導体素子1を押圧することで行われる。これにより、半田バンプ9の直下にある第1の樹脂層3bが半田バンプ9によって押し広げられた後、半田バンプ9が基板電極13aに届くまで半導体素子1が押し込まれる。
また、上面上に第2の半導体素子40が搭載され、裏面に電極端子43とこれに接続された半田バンプ45とが形成された第2の基板4と、第2の半導体素子40を封止する封止樹脂35とで構成される半導体パッケージ70を準備する。電極端子43及び半田バンプ45は、第2の基板4の裏面の周辺領域に配置されている。第2の基板4は、基板2と同様にガラスエポキシ多層基板、アラミド多層基板などの回路基板の他、シリコン基板であってもよい。
次に、図9(c)に示す工程で、第2の基板4の裏面が基板2の上面に向くようにして半導体パッケージ70を基板2の上面上に搭載する。この際には、半田バンプ45が基板電極13bと接触するように位置を合わせた上で、半田バンプ45が溶融しない程度の温度まで半導体パッケージ70及び封止フィルム3を加熱しながら半導体パッケージ70を押圧する。続いて、半田の融点以上(例えば240℃)まで半田バンプ45、9を昇温、加熱し、第1の樹脂層3b中のフラックス成分を活性化させると共に、半田バンプ45、9を溶融させた後、基板電極13a、13bとの拡散接合をそれぞれ行う。なお、基板電極13a、13bは、AuNiCu、Cu、などの金属材料からなる。その後の半田バンプ45、9の冷却工程、及び封止フィルム3の硬化工程は上述の実施形態と同様であるので省略する。
以上の方法により作製される本実施形態の半導体装置は、上面に基板電極13a、13bが設けられ、裏面に外部機器に接続するための電極端子30及び半田バンプ32が設けられた基板2と、回路形成面に形成された多層配線層5、及び多層配線層5上に形成された電極端子7を有し、回路形成面を基板2の上面に対向させた状態で基板2上に搭載された半導体素子1と、基板2の上面全体に設けられ、基板2と半導体素子1との間の空隙を埋める封止フィルム3と、封止フィルム3を貫通し、電極端子7と基板電極13とを電気的に接続する半田バンプ9とを備えている。封止フィルム3はフラックスを含む第1の樹脂層3bと、例えばフラックスを含まない第2の樹脂層3aとで構成される。
また、本実施形態の半導体装置は、基板2の上面上に搭載された半導体パッケージ70を備えている。
半導体パッケージ70は、裏面に電極端子43及び半田バンプ45が設けられた第2の基板4と、第2の基板4の上面上に搭載された第2の半導体素子40と、第2の半導体素子40及び第2の基板4の上面を封止する封止樹脂35とを有している。電極端子43と基板電極13bとは半田バンプ45により接合されている。第2の半導体素子40上に設けられた回路は例えばメモリ回路や論理回路、制御回路等であり、第2の基板4の上面に設けられた電極端子、電極端子43、半田バンプ45を介して基板電極13bに電気的に接続されている。
以上で説明した本実施形態の半導体装置およびその製造方法によれば、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13aを覆った状態で基板電極13aと半田バンプ9との接合を行うことにより、接合面に酸化皮膜が形成されるのを防ぎ、半田が鉛を含まない場合であっても十分な強度で基板電極13aと半田バンプ9とを接合することができる。これと同様に、第1の樹脂層3bが基板電極13bを覆った状態で基板電極13bと半田バンプ45との接合を行うことにより、十分な強度で基板電極13bと半田バンプ45とを接合することができる。
また、半田バンプ9と電極端子7との接続部分はフラックスを含まない第2の樹脂層3aで覆われるので、フラックスに含まれる活性剤によって半田バンプ9と電極端子7との接続部分が腐食することがなくなり、イオンマイグレーションの発生も抑えられる。
さらに、シート状の封止フィルム3を用いることで従来の方法に比べて半田バンプ9、45へのフラックスの供給量を安定化させることができるので、電極端子7の数が多くなり、電極端子7のピッチが狭くなった場合でも半田バンプ9、45を介した電気的導通をより確実にすることができる。このため、いわゆるパッケージ・オン・パッケージ構造においても、パッケージ間の電気的導通を確実に行うことができ、半導体装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
以上の効果に加え、本実施形態の製造方法では、図9(c)に示す工程で半田バンプ9、45を同時に溶融させ、電極端子7と基板電極13aとの半田接合、及び電極端子43と基板電極13bとの半田接合を一括して行う。このようないわゆる一括リフロー工程により、接続箇所ごとに半田付けを行なう場合に比べて少ない工程で半導体装置を製造することが可能となる。このため、生産に必要な設備を減らすことができ、且つ半導体装置の生産に要する時間を短縮することができる。
なお、図9(a)〜(c)では半導体素子1が搭載された基板2の上に半導体パッケージを1つのみ搭載する例を示したが、基板2の上面上に複数の半導体パッケージを高さ方向に積層する構成であってもよい。この場合にも各半導体パッケージを同士を半田バンプによって導通させるための熱処理を一括して行うことで、工程数の削減を図ることができる。
また、本実施形態で説明した半導体装置では、基板2の上に第2の基板4を搭載する場合のように、半田と電極との接合部がフラックスを含む第1の樹脂層3bに接していればよく、電子部品(例えば第2の基板4)と基板(基板2)との間の空間全体に封止フィルム3が充填されていなくてもよい。
(第7の実施形態)
図10(a)〜(c)は、本発明の第7の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。以下ではパッケージ・オン・パッケージ構造の半導体装置およびその製造方法の一例について説明する。ただし、第6の実施形態に係る半導体装置と同様の構成については説明を簡略化あるいは省略する。
まず、図10(a)に示す工程では、上面上に半導体素子1が搭載され、裏面に電極端子53及び半田バンプ55が設けられた第3の基板50と、上面に2次元状に基板電極13a、13bが形成された基板2とを準備する。ここで準備される基板2の裏面には電極端子30と、当該電極端子30に接続された半田バンプ32とが形成され、上面全体には第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとからなる封止フィルム3が貼り付けられている。第1の樹脂層3bはフラックスを含んでおり、第2の樹脂層3aはフラックスを含んでいない。また、第3の基板50の上面及び半導体素子1は封止樹脂57により封止されている。
次に、図10(b)に示す工程では、基板2の上面中央部に設けられた基板電極13aと半田バンプ55とを熱圧接する。熱圧接は、半導体素子1を半田バンプ9が溶融しない程度の温度まで第3の基板50を加熱し、この第3の基板50を基板2に向けて押圧することで行われる。また、第6の実施形態で用いられたのと同様の構成を有する半導体パッケージ70を準備する。なお、半田バンプ45は、後の工程で基板電極13bに接続される際に、基板2と第2の基板4との間に樹脂封止された第3の基板50を挟んでも基板電極13bと接触できるだけの十分な高さを有している。
次に、図10(c)に示す工程で、第2の基板4を基板2の上面上に搭載する。この際には、半田バンプ45が基板電極13bと接触するように位置を合わせた上で、半田バンプ45が溶融しない程度の温度まで半導体パッケージ70及び封止フィルム3を加熱しながら半導体パッケージ70を押圧する。続いて、半田の融点以上(例えば240℃)まで半田バンプ45、55を昇温、加熱し、第1の樹脂層3b中のフラックス成分を活性化させると共に、半田バンプ45、55を溶融させた後、基板電極13a、13bとの拡散接合をそれぞれ行う。
以上の方法により作製される本実施形態の半導体装置は、半導体素子1が直接基板2の上面上に搭載されず、樹脂封止された半導体素子1が設けられた上面を有する第3の基板50が基板2の上面上に搭載されている点が第6の実施形態に係る半導体装置と異なっている。
本実施形態の半導体装置では、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13aを覆った状態で基板電極13aと半田バンプ55との接合を行うことにより、接合面に酸化皮膜が形成されるのを防ぎ、半田が鉛を含まない場合であっても十分な強度で基板電極13aと半田バンプ55とを拡散接合することができる。これと同様に、第1の樹脂層3bが基板電極13bを覆った状態で基板電極13bと半田バンプ45との拡散接合を行うことにより、十分な強度で基板電極13bと半田バンプ45とを接合することができる。
また、半田バンプ9と電極端子7との接続部分はフラックスを含まない第2の樹脂層3aで覆われるので、フラックスに含まれる活性剤によって半田バンプ9と電極端子7との接続部分が腐食することがなくなり、イオンマイグレーションの発生も抑えられる。
さらに、シート状の封止フィルム3を用いることで、半田バンプ55、45へのフラックスの供給量を安定化させることができるので、半田バンプ55、45を介した電気的導通をより確実にすることができる。このため、いわゆるパッケージ・オン・パッケージ構造においても、パッケージ間の電気的導通を確実に行うことができ、半導体装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
本実施形態の製造方法では、図10(c)に示す工程で半田バンプ55、45を同時に溶融させ、電極端子53と基板電極13aとの半田接合、及び電極端子43と基板電極13bとの半田接合を一括して行う。このようないわゆる一括リフロー工程により、接続箇所ごとに半田付けを行なう場合に比べて少ない工程で半導体装置を製造することが可能となる。このため、生産に必要な設備を減らすことができ、且つ半導体装置の生産に要する時間を短縮することができる。
以上のように、半導体素子1を搭載した第3の基板を基板2上に設ける場合でも、封止フィルム3を用いることで上述した効果を得ることができる。
(第8の実施形態)
図11(a)〜(c)は、本発明の第8の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。以下ではパッケージ・オン・パッケージ構造の半導体装置およびその製造方法の一例について説明する。ただし、第6の実施形態に係る半導体装置と同様の構成については説明を簡略化あるいは省略する。
まず、図11(a)に示す工程では、半導体素子1と、上面に2次元状に基板電極13が形成され、裏面には電極端子30と、当該電極端子30に接続された半田バンプ32とが形成された基板2とを準備する。第6及び第7の実施形態と異なり、基板電極13は、基板2上面のうち中央部(半導体素子1を搭載するための領域)を除く領域上に配置されている。第1の樹脂層3bと第2の樹脂層3aとからなる封止フィルム3は、複数の基板電極13のうち一部を覆うように基板2の上面に貼り付けられている。第1の樹脂層3bはフラックスを含んでおり、第2の樹脂層3aはフラックスを含んでいない。
次に、図11(b)に示す工程では、半導体素子1の裏面を基板2の上面に向けるようにして半導体素子1を基板2の上面上に搭載する。続いて、半導体素子1の上面(回路形成面)上に設けられた電極と露出している基板電極13とを金属細線で接続した後、封止樹脂75で露出している基板電極13、金属細線及び半導体素子1を封止する。また、第6、第7の実施形態で用いられたのと同様の構成を有する半導体パッケージ70を準備する。
次に、図11(c)に示す工程では、第2の基板4を有する半導体パッケージ70を基板2の上面上に搭載する。この際には、半田バンプ45が、第1の樹脂層3bに覆われた基板電極13と接触するように位置を合わせた上で、半田バンプ45が溶融しない程度の温度まで半導体パッケージ70及び封止フィルム3を加熱しながら半導体パッケージ70を押圧する。続いて、半田の融点以上(例えば240℃)まで半田バンプ45を昇温、加熱し、第1の樹脂層3b中のフラックス成分を活性化させると共に、半田バンプ45を溶融させた後、基板電極13との拡散接合を行う。
以上で説明したように、BGA(Ball Grid Array)方式で半導体素子1を基板2上に実装する場合だけでなく、半導体素子1の回路形成面を上に向けた状態で基板2上に半導体素子1を実装し、金属細線を用いて基板電極13と半導体素子1上の電極とを接続する場合にも、本発明の構成を適用することができる。
本実施形態の半導体装置では、フラックスを含む第1の樹脂層3bが基板電極13を覆った状態で基板電極13と半田バンプ45との接合を行うことにより、接合面に酸化皮膜が形成されるのを防ぎ、半田が鉛を含まない場合であっても十分な強度で基板電極13と半田バンプ45とを拡散接合することができる。
また、シート状の封止フィルム3を用いることで、半田バンプ45へのフラックスの供給量を安定化させることができるので、半田バンプ45を介した電気的導通をより確実にすることができる。このため、いわゆるパッケージ・オン・パッケージ構造においても、パッケージ間の電気的導通を確実に行うことができ、半導体装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
また、封止フィルム3中に含まれるフラックスの総量を従来よりも低減できるので、フラックスの活性剤濃度を薄めることができ、半田バンプ45による基板電極13と電極端子43との接続信頼性を向上させることができる。
以上で説明した各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜組み合わせ可能である。例えば、第6〜第8の実施形態の半導体装置において、半田バンプと接合させる前の基板電極13、13a、13bの上に半田バンプ(図7に示す半田バンプ17に相当)が設けられていてもよいし、第6の実施形態の半導体装置において、半田バンプ9を図7に示す突起状電極に置き換えてもよい。
本発明は、半導体装置のみならず、半田により接合される電子部品を有する電子機器に利用することができる。特に、狭ピッチ化が進展する半導体素子や、low-k材料などからなる層間絶縁膜を有する半導体素子などを実装する際に有用である。
1 半導体素子
2 基板
3 封止フィルム
3a 第2の樹脂層
3b 第1の樹脂層
4 第2の基板
5 多層配線層
7、30、43、53 電極端子
9、17、20、32、45、55 半田バンプ
11 フィラ
13、13a、13b 基板電極
15 突起状バンプ
25 半田接合部
35、57、75 封止樹脂
40 第2の半導体素子

Claims (21)

  1. 第1の電極が設けられた第1の電子部品と、
    上面に前記第1の電極と電気的に接続された第1の基板電極が設けられ、前記第1の電極と前記第1の基板電極とが対向するように配置された第1の基板と、
    前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させる第1の接続部材と、
    フラックスを含み、少なくとも前記第1の接続部材と前記第1の基板電極との第1の接続部分に接する第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料とを備え
    前記第1の電極及び前記第1の基板電極は共に複数個配置されており、
    前記第1の樹脂部は、前記第1の接続部分を個別に囲み、前記第1の基板電極の位置に合わせて配置され、
    前記第2の樹脂部は前記第1の電子部品と前記第1の基板との間に層状に設けられており、
    前記第1の樹脂部は前記第2の樹脂部を貫通していることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第1の樹脂部は、前記第1の電極及び前記第1の基板電極と同一ピッチで設けられていることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  3. 第1の電極が設けられた第1の電子部品と、
    上面に前記第1の電極と電気的に接続された第1の基板電極が設けられ、前記第1の電極と前記第1の基板電極とが対向するように配置された第1の基板と、
    前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させる第1の接続部材と、
    フラックスを含み、少なくとも前記第1の接続部材と前記第1の基板電極との第1の接続部分に接する第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料とを備え、
    前記第1の電極及び前記第1の基板電極は共に複数個配置されており、
    前記第1の電子部品には、前記第1の電極が第1のピッチで配置された第1のエリアと、前記第1の電極が前記第1のピッチよりも広い第2のピッチで配置された第2のエリアが設けられており、
    前記封止材料は、前記第1のエリアに対応する部分では前記第1の樹脂部と前記第2の樹脂部とで構成され、前記第2のエリアに対応する部分では前記第2の樹脂部で構成されていることを特徴とする半導体装置。
  4. 前記封止材料は、前記第1のエリアに対応する部分では前記第1の基板電極を囲む層状の前記第1の樹脂部と、層状の前記第2の樹脂部との2層構造を有し、前記第2のエリアに対応する部分では層状の前記第2の樹脂部のみの1層構造を有していることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  5. 前記第1の接続部材は半田であることを特徴とする請求項1〜のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
  6. 前記第1の接続部材は半田及び前記第1の電極上に設けられた突起電極であることを特徴とする請求項1〜のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
  7. 前記第1の電子部品は、回路形成面を前記第1の基板の上面に向けて前記第1の基板上に搭載された半導体素子を有しており、
    前記第1の電極は前記半導体素子の回路形成面上に設けられており、
    前記封止材料は、前記第1の電子部品と前記第1の基板との間の隙間に充填されていることを特徴とする請求項1〜のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
  8. 前記第1の基板の上面上に搭載され、第1の半導体素子と、前記第1の半導体素子の回路形成面に電気的に接続された第2の電極とを有する第2の電子部品をさらに備え、
    前記第1の基板の上面には、前記第2の電極と電気的に接続する第2の基板電極がさらに設けられており、
    前記第1の電子部品は、裏面に前記第1の電極が設けられた第2の基板と、前記第2の基板の上面上に搭載された第2の半導体素子とを有する半導体パッケージであることを特徴とする請求項1〜のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
  9. 前記第2の電極と前記第2の基板電極とを接続させる第2の接続部材をさらに備え、
    前記第2の電極は、前記第1の半導体素子の回路形成面上に設けられ、
    前記第1の半導体素子は、回路形成面を前記第1の基板の上面に向けるようにして前記第1の基板上に搭載されており、
    前記第1の樹脂部は、少なくとも前記第2の接続部材と前記第2の基板電極との第2の接続部分に接していることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  10. 前記第2の電極と前記第2の基板電極とを接続させる第2の接続部材をさらに備え、
    前記第2の電子部品は、裏面に前記第2の電極が設けられ、上面上に前記第1の半導体素子が搭載された第3の基板をさらに有しており、
    前記第1の樹脂部は、少なくとも前記第2の接続部材と前記第2の基板電極との第2の接続部分に接していることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  11. 前記第2の基板電極と前記第2の電極とを接続させる金属細線をさらに備え、
    前記第1の半導体素子は、前記第2の電極が設けられた回路形成面を上に向けて前記第1の基板上に搭載されていることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  12. 第1の基板電極が設けられた第1の基板の上面に、フラックスを含む第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料を、前記第1の基板電極の上または上方を前記第1の樹脂部が覆うように貼り付ける工程(a)と、
    前記工程(a)の後、第1の電極を有する第1の電子部品を、前記第1の電極が前記第1の基板電極と対向するように位置を合わせて前記第1の基板上に載置する工程(b)と、
    前記工程(b)の後、第1の接続部材を用いて前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させるとともに、前記封止材料で少なくとも前記第1の基板の上面を封止する工程(c)とを備え
    前記工程(c)では、前記第1の基板電極と前記第1の接続部材との接続部分が前記第1の樹脂部に囲まれていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 前記工程(b)では、前記第1の電極上に前記第1の接続部材として半田バンプをあらかじめ形成しておくとともに、前記半田バンプをその融点以下に加熱することにより前記半田バンプが前記封止材料を突き破り、
    前記工程(c)では、前記半田バンプをその融点以上に加熱することにより前記フラックスを活性化させるとともに前記半田バンプと前記第1の基板電極とを接合させることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
  14. 前記第1の樹脂部と前記第2の樹脂部は共に層状であり、
    前記工程(a)では前記第1の樹脂部が前記第1の基板電極及び前記第1の基板の上面を覆い、前記第2の樹脂部が前記第1の樹脂部と前記第1の電子部品との間に挟まれることを特徴とする請求項12または13に記載の半導体装置の製造方法。
  15. 第1の基板電極が設けられた第1の基板の上面に、フラックスを含む第1の樹脂部と、前記フラックスを含まない、または前記第1の樹脂部よりも前記フラックスの濃度が低い第2の樹脂部とを有する封止材料を、前記第1の基板電極の上または上方を前記第1の樹脂部が覆うように貼り付ける工程(a)と、
    前記工程(a)の後、第1の電極を有する第1の電子部品を、前記第1の電極が前記第1の基板電極と対向するように位置を合わせて前記第1の基板上に載置する工程(b)と、
    前記工程(b)の後、第1の接続部材を用いて前記第1の電極と前記第1の基板電極とを接続させるとともに、前記封止材料で少なくとも前記第1の基板の上面を封止する工程(c)とを備え、
    前記第1の電極及び前記第1の基板電極は共に複数個配置されており、
    前記工程(c)では、前記第1の樹脂部は、前記第1の接続部材と前記第1の基板電極との接続部分を個別に囲んでいることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 前記第1の電極及び前記第1の基板電極は共に複数個配置されており、
    前記第1の電子部品には、前記第1の電極が第1のピッチで配置された第1のエリアと、前記第1の電極が前記第1のピッチよりも広い第2のピッチで配置された第2のエリアが設けられており、
    前記工程(a)で用いられる前記封止材料は、前記第1のエリアに対応する部分では前記第1の樹脂部と前記第2の樹脂部とで構成され、前記第2のエリアに対応する部分では前記第2の樹脂部で構成されており、前記第1の樹脂部が前記第1の基板電極を覆うように載置されることを特徴とする請求項12または13に記載の半導体装置の製造方法。
  17. 前記第1の電子部品は、回路形成面を前記第1の基板の上面に向けて前記第1の基板上に搭載された半導体素子を有しており、
    前記工程(c)により、前記半導体素子の回路形成面は前記封止材料によって封止されることを特徴とする請求項12または13に記載の半導体装置の製造方法。
  18. 前記工程(a)の後で前記工程(b)の前に、前記第1の基板の上面上に、回路形成面を有する第1の半導体素子と、前記第1の半導体素子の回路形成面に電気的に接続された第2の電極とを有する第2の電子部品を搭載する工程(d)をさらに備え、
    前記第1の電子部品は、裏面に前記第1の電極が設けられた第2の基板と、前記第2の基板の上面上に搭載された第2の半導体素子とを有する半導体パッケージであることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
  19. 前記第2の電極上には第2の半田バンプが設けられているとともに、前記第1の基板の上面には第2の基板電極が設けられており、
    前記工程(a)では、前記第1の樹脂部が前記第2の基板電極も覆うように前記封止材料を貼り付け、
    前記工程(b)では、前記第1の電極上に前記第1の接続部材として第1の半田バンプをあらかじめ形成しておくとともに、前記第1の半田バンプをその融点以下に加熱することにより前記第1の半田バンプが前記封止材料を突き破り、
    前記工程(d)では、前記第2の半田バンプをその融点以下に加熱した状態で、前記第2の電極が前記第2の基板電極と対向するように位置を合わせて前記第2の電子部品を前記第1の基板上に載置することにより、前記第2の半田バンプが前記第1の封止材料を突き破り、
    前記工程(c)では、前記第1の半田バンプ及び前記第2の半田バンプをその融点以上に加熱することにより前記フラックスを活性化させるとともに前記第1の半田バンプと前記第1の基板電極とを接合させ、且つ前記第2の半田バンプと前記第2の基板電極とを接合させることを特徴とする請求項18に記載の半導体装置の製造方法。
  20. 第1の電極と、前記第1の電極上に設けられた第1の接続部材とが設けられた第1の電子部品と、
    第1の基板電極と、前記第1の基板電極上に設けられた第2の接続部材とが設けられた基板とを備え、
    前記第1の電極と前記第1の基板電極とは対向するように配置され、
    前記第1の接続部材と前記第2の接続部材とは接触し、
    少なくとも前記第1の接続部材と前記第2の接続部材との接触部が、フラックスを含む第1の樹脂層の内部に存在し、
    前記第1の樹脂層は、フラックスを含まない、または前記第1の樹脂層よりもフラックスの濃度が低い第2の樹脂層に挟まれていることを特徴とする半導体装置。
  21. 前記第1の樹脂層は、2層の前記第2の樹脂層に挟まれた3層構造となっていることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置。


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