JP5298768B2 - Electronic component and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板上に半導体素子を搭載した電子部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component in which a semiconductor element is mounted on a circuit board and a manufacturing method thereof.
電子部品の高密度実装化への要求が年々強くなっている現在、ベアチップ実装方式が注目されている。また、ベアチップ実装における接続構造は、ワイヤボンディング法によるフェイスアップ実装から、半導体素子の電極上に形成した突起状端子を回路基板に直接接続するフェイスダウン実装へと変化してきている。フェイスダウン実装は、ワイヤボンディングに比べて接続端子間の距離を短くすることが可能となることから、多端子での接続を実現し、大容量の信号を高速で伝達できるなど電気的な特徴に優れた接続方式である。 Currently, the demand for high-density mounting of electronic components is increasing year by year, and the bare chip mounting method is attracting attention. Further, the connection structure in the bare chip mounting has been changed from the face-up mounting by the wire bonding method to the face-down mounting in which the protruding terminals formed on the electrodes of the semiconductor element are directly connected to the circuit board. Since face-down mounting enables the distance between connection terminals to be shorter than wire bonding, it has electrical characteristics such as multi-terminal connection and high-capacity signal transmission at high speed. It is an excellent connection method.
フェイスダウン実装では、半導体素子上に形成した突起状端子を用いて回路基板に接続した後、半導体素子と回路基板との間にアンダーフィル接着材を充填し、突起電極に加わる応力を分散させる方法が一般的に採用されている。
上述したように、半導体素子は、アンダーフィル接着剤を介して回路基板上に搭載されており、半導体素子と回路基板との間の熱膨張差は、歪み、反りなどを引き起こす原因となる。特に近年では、高機能化、高密度化、低コスト化の流れの中で、回路基板内の銅配線密度が高まっている。銅の熱膨張係数は17ppm/℃と高い故に、回路基板の熱膨張係数も、半導体素子の4ppm/℃に比べて拡大する傾向にある。 As described above, the semiconductor element is mounted on the circuit board via the underfill adhesive, and the thermal expansion difference between the semiconductor element and the circuit board causes distortion, warpage, and the like. Particularly in recent years, the density of copper wiring in circuit boards has increased in the trend of higher functionality, higher density, and lower costs. Since the thermal expansion coefficient of copper is as high as 17 ppm / ° C., the thermal expansion coefficient of the circuit board also tends to be larger than that of the semiconductor element of 4 ppm / ° C.
このような状況は、接点接続を維持することが困難になることのみならず、実稼働環境において多大なストレスを引き起こし、半導体素子の割れ、接合部の破壊などの劣化を招く虞があり、信頼性を十分に満足させることが困難であった。 Such a situation not only makes it difficult to maintain contact connection, but also causes great stress in the actual operating environment, which may lead to degradation such as cracking of the semiconductor element and destruction of the joint. It was difficult to fully satisfy the characteristics.
本発明の目的は、回路基板と半導体素子との間の接点接続を維持しつつ回路基板から半導体素子へ加わる応力を効果的に緩和することができる電子部品及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic component that can effectively relieve stress applied from a circuit board to a semiconductor element while maintaining contact connection between the circuit board and the semiconductor element, and a method for manufacturing the same. .
実施形態の一観点によれば、接続電極が形成された回路基板と、前記回路基板上に形成され、炭素元素の線状構造体の束により形成された弾力性を有する突起状端子を介して前記接続電極に電気的に接続された半導体素子と、少なくとも前記突起状端子が形成された領域を除く領域の前記回路基板と前記半導体素子との間に形成された樹脂層と、前記半導体素子を覆うように形成され、前記回路基板に固定された構造体とを有し、前記半導体素子は、前記突起状端子の弾性力によって、前記突起状端子と前記構造体との間に挟持されている電子部品が提供される。 According to one aspect of the embodiment, via a circuit board on which connection electrodes are formed, and a protruding terminal formed on the circuit board and formed by a bundle of carbon element linear structures. A semiconductor element electrically connected to the connection electrode ; a resin layer formed between the circuit board and the semiconductor element in a region excluding a region where at least the protruding terminal is formed; and the semiconductor element And the semiconductor element is sandwiched between the projecting terminal and the structure by the elastic force of the projecting terminal. Electronic components are provided.
また、実施形態の他の観点によれば、半導体素子の一方の面上に、炭素元素の線状構造体の束により形成された弾力性を有する突起状端子を形成する工程と、前記半導体素子の前記一方の面上に、加熱することにより接着力が低下する第1の接着層を形成する工程と、回路基板上に、少なくとも前記突起状端子が接続される接続電極が形成された領域に開口部を有する第2の接着層を形成する工程と、前記突起状端子が前記開口部を介して前記接続電極に接続されるように、前記半導体素子の前記一方の面と前記回路基板とを対向させ、前記半導体素子を前記第1の接着層及び前記第2の接着層により前記回路基板上に接着する工程と、前記半導体素子の他方の面側を覆うように、前記回路基板に固定された構造体を形成する工程と、熱処理を行い前記第1の接着層の接着力を低下し、前記突起状端子の弾性力によって、前記半導体素子を前記回路基板から剥離するとともに、前記半導体素子を前記突起状端子と前記構造体との間に固定する工程とを有する電子部品の製造方法が提供される。 According to another aspect of the embodiment , a step of forming a projecting terminal having elasticity formed by a bundle of linear structures of carbon elements on one surface of the semiconductor element ; and the semiconductor element A step of forming a first adhesive layer whose adhesive strength is reduced by heating on the one surface of the substrate, and a region where a connection electrode to which at least the protruding terminal is connected is formed on the circuit board. Forming the second adhesive layer having an opening, and connecting the one surface of the semiconductor element and the circuit board so that the protruding terminal is connected to the connection electrode through the opening. A step of adhering the semiconductor element to the circuit board by the first adhesive layer and the second adhesive layer, and fixing to the circuit board so as to cover the other surface side of the semiconductor element. Forming a structure and heat treatment And reducing the adhesive force of the first adhesive layer and peeling the semiconductor element from the circuit board by the elastic force of the protruding terminal, and the semiconductor element is disposed between the protruding terminal and the structure. There is provided a method of manufacturing an electronic component having a step of fixing to a substrate.
開示の電子部品及びその製造方法によれば、弾力性を有する突起状端子の弾力性を損なうことなく半導体素子を回路基板上に搭載することができるので、半導体素子と回路基板との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを突起上端子により効果的に吸収することができる。これにより、半導体素子と回路基板との間の接点接続を維持することができ、半導体素子の長期にわたる動作保証が可能となる。 According to the disclosed electronic component and the manufacturing method thereof, the semiconductor element can be mounted on the circuit board without impairing the elasticity of the projecting terminal having elasticity, so that the semiconductor element is added between the semiconductor element and the circuit board. Mechanical stress and thermal stress can be effectively absorbed by the protrusion terminal. Thereby, the contact connection between the semiconductor element and the circuit board can be maintained, and the operation of the semiconductor element can be ensured over a long period of time.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による電子部品及びその製造方法について図1乃至図3を用いて説明する。
[First Embodiment]
The electronic component and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本実施形態による電子部品の構造を示す概略断面図、図2及び図3は本実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the electronic component according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are process cross-sectional views showing the method for manufacturing the electronic component according to the present embodiment.
はじめに、本実施形態による電子部品の構造について図1を用いて説明する。 First, the structure of the electronic component according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
回路基板30上には、所定の配線パターン(図示せず)と、半導体素子との間で電気的接続を行うための接続電極32が形成されている。接続電極32が形成された回路基板30上には、半導体素子10が搭載されている。半導体素子10は、半導体素子10の表面に垂直な方向に配向したカーボンナノチューブの束によって形成された突起状端子22により、回路基板30の接続電極32に電気的に接続されている。回路基板30と半導体素子10との間の、少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く領域には、樹脂層34が形成されている。回路基板30と半導体素子10とは、この樹脂層34によって接着されている。本明細書では、樹脂層34を接着層と呼ぶこともある。
On the
こうして、回路基板30上に半導体素子10がフェイスダウン実装された本実施形態の電子部品が形成されている。
Thus, the electronic component of the present embodiment in which the
突起状端子22を形成するカーボンナノチューブは、低抵抗であるが故に、大電流を流すことが可能である。また、カーボンナノチューブは高い弾力性(バネ性)を有するため、コネクタのような接点接続で接続を維持することが可能である。更に、この接点接続は、回路基板30と半導体素子10との間の熱膨張係数差に起因した応力を、カーボンナノチューブが変形することにより吸収できるという効果も奏する。
Since the carbon nanotubes forming the
一般的なフェイスダウン実装では、回路基板と半導体素子とを突起状端子で接続した後、アンダーフィルと呼ばれる封止剤を回路基板と半導体素子の間の隙間に充填し、突起状端子に加わる応力を分散している。しかしながら、突起状端子としてカーボンナノチューブ束を用いた場合にも同様の手法を用いると、アンダーフィル封止剤によってカーボンナノチューブによる効果が阻害される虞がある。 In general face-down mounting, the circuit board and the semiconductor element are connected to each other with a protruding terminal, and then a sealant called underfill is filled in the gap between the circuit board and the semiconductor element to apply stress to the protruding terminal. Is distributed. However, when a similar method is used even when a carbon nanotube bundle is used as the protruding terminal, the effect of the carbon nanotubes may be hindered by the underfill sealant.
すなわち、突起状端子としてカーボンナノチューブの束を用いた場合、アンダーフィルを充填/硬化すると、カーボンナノチューブがアンダーフィル封止剤に濡れ、更に硬化によって固定されるため、カーボンナノチューブに期待されるバネ性が損なわれてしまう。また、カーボンナノチューブ間の間隔が大きいと、アンダーフィルがカーボンナノチューブ間に入り込み、一層バネ性が低下してしまう。 In other words, when a bundle of carbon nanotubes is used as the projecting terminal, if the underfill is filled / cured, the carbon nanotubes get wet with the underfill sealant and are fixed by curing, so that the spring property expected for the carbon nanotubes Will be damaged. Moreover, when the space | interval between carbon nanotubes is large, an underfill will penetrate | invade between carbon nanotubes, and spring property will fall further.
この点、本実施形態による電子部品では、回路基板30の接続電極32と半導体素子10とが、カーボンナノチューブの束によって形成された突起状端子22により電気的に接続されている。そして、回路基板30と半導体素子10とを接着する樹脂層34が、少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く回路基板30と半導体素子10との間に形成されている。本実施形態による電子部品のように、少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く回路基板30と半導体素子10との間に樹脂層34を形成することにより、突起状端子22が樹脂層34の樹脂材料に濡れることはない。したがって、突起状端子22としてカーボンナノチューブの束を用いた場合にも、樹脂層34によってカーボンナノチューブのバネ性が損なわれることはない。
In this regard, in the electronic component according to the present embodiment, the
したがって、このような電子部品を形成することにより、半導体素子10と回路基板30との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを、バネ性が維持されたカーボンナノチューブ束の突起状端子22により効果的に吸収することができる。これにより、半導体素子10と回路基板30との間の接点接続を維持することができ、半導体素子10の長期にわたる動作保証が可能となる。
Therefore, by forming such an electronic component, mechanical stress and thermal stress applied between the
樹脂層34の形成領域は、回路基板30上に半導体素子10を安定して接着できれば、特に限定されるものではない。例えば、図1に示すように、樹脂層34に、複数の突起状端子22のそれぞれの形成領域に対応して、複数の開口部を設けるようにしてもよい。2以上の突起状端子22を一の開口部内に配置するようにしてもよい。或いは、半導体素子10の周辺部分だけに樹脂層34を形成するようにしてもよい。或いは、半導体素子10の四隅だけに樹脂層34を形成するようにしてもよい。樹脂層34は、回路基板30の配線保護層として用いることも可能である。かかる観点をも考慮して樹脂層34の形成領域を設定することもできる。
The formation region of the
樹脂層34の樹脂材料は、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ系、アクリル系、エポキシアクリレート系の樹脂等を適用することができる。
Although the resin material of the
回路基板30と半導体素子10との間に加わる応力を低減する観点からは、樹脂層34の構成材料として、半導体素子10の熱膨張係数と回路基板30の熱膨張係数との間の範囲の熱膨張係数を有する材料を選択することが望ましい。かかる観点から、樹脂層34としては、5〜50ppm/℃程度の熱膨張係数を有する材料を選択することが望ましい。
From the viewpoint of reducing the stress applied between the
また、半導体素子10が回路基板30上に強固に接着されていると、カーボンナノチューブ束の突起状端子22による応力吸収の効果を十分に発揮することはできない。カーボンナノチューブ束の突起状端子22のバネ性による効果を発揮しつつ回路基板30と半導体素子10とを接着する観点からは、樹脂層34の構成材料として、高弾性の材料を適用することが望ましい。かかる観点から、樹脂層34としては、5〜15GPa程度の弾性率を有する材料を選択することが望ましい。
Further, when the
例えばエポキシ系樹脂としては、固形タイプあるいは液状タイプのビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、ナフタレン型エポキシなどを用いることができる。硬化剤としては、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2−メチルイミダゾール−(1)]−エチル−S−トリアジン、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールなどを用い、溶媒にはアセトン、キシレンなどを使用すると良い。熱膨張係数と弾性率の調整には、シリカフィラーを用い、その添加量は、30〜70wt%とする。また、これに感光性を付与しても良い。感光性を付与する方法としては、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ラウリルアクリレートなどの単官能モノマーを添加する方法が挙げられる。 For example, as the epoxy resin, solid type or liquid type bisphenol A type epoxy, bisphenol F type epoxy, naphthalene type epoxy, or the like can be used. As the curing agent, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2,4-diamino-6- [2-methylimidazole- (1)]-ethyl-S-triazine, 1-cyanoethyl-2 -Ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole or the like is used, and acetone, xylene or the like is preferably used as the solvent. For adjusting the thermal expansion coefficient and the elastic modulus, silica filler is used, and the addition amount is 30 to 70 wt%. Moreover, you may give photosensitivity to this. Examples of a method for imparting photosensitivity include a method of adding a monofunctional monomer such as isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, or lauryl acrylate.
アクリル系樹脂を用いる場合には例えば、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールA,EO付加物ジアクリレートなどを用いることができる。 When an acrylic resin is used, for example, tetraethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, bisphenol A, EO adduct diacrylate, or the like can be used.
また、液状に比べて厚さの制御や、液状レジストを塗布した後のプリベーク工程を省けるなどの点で、フィルム状が望ましい。フィルムとする場合には、前述の液状エポキシ樹脂の他にビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ナフタレン型の固形エポキシ樹脂や、2,4−ジアミノ−6−[2−メチルイミダゾール−(1)]−エチル−S−トリアジンなどの固形硬化剤を用いることができる。 Further, the film shape is desirable in terms of controlling the thickness as compared with the liquid state and omitting the pre-baking step after applying the liquid resist. In the case of a film, in addition to the liquid epoxy resin described above, bisphenol A type, bisphenol F type, naphthalene type solid epoxy resin, and 2,4-diamino-6- [2-methylimidazole- (1)]- A solid curing agent such as ethyl-S-triazine can be used.
また、半導体素子10が動作に伴い発熱するものである場合には、半導体素子10上にヒートスプレッダを形成するようにしてもよい。
When the
次に、本実施形態による電子部品の製造方法について図2及び図3を用いて説明する。 Next, the method for manufacturing the electronic component according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
半導体素子10は、例えば図2(a)に示すように、表面に多数のトランジスタその他の素子や多層配線層(図示せず)が形成された基板12と、その最上層に形成されたパッド電極14と、基板12及びパッド電極14の上に形成されたパッシベーション膜16とを含む。パッシベーション膜16には、パッド電極14の一部の領域を露出する開口部が形成されている。
For example, as shown in FIG. 2A, the
この半導体素子10のパッド電極14上に、例えばリフトオフ法により、例えば膜厚5nmのAl(アルミニウム)膜18と、例えば膜厚2nmのFe(鉄)膜20とを選択的に形成する(図2(b))。Al膜18及びFe膜20は、例えばスパッタ法により堆積することができる。
For example, an Al (aluminum)
次いで、Fe膜20を触媒として、Fe膜20上に、例えばCVD法により、カーボンナノチューブを成長し、カーボンナノチューブの束の突起状端子22を形成する(図2(c))。カーボンナノチューブの成長は、例えば、原料ガスとしてアセチレン、メタン等の炭化水素系ガス、エタノール、メタノール等のアルコール系原料を用い、例えば100Paの圧力において、300〜700℃、例えば600℃の成長温度で成長することができる。カーボンナノチューブの長さは、成長時間によって制御することができ、ここでは、例えば100μmとする。
Next, using the
或いは、半導体素子10のパッド電極14上にカーボンナノチューブの束を転写することにより、カーボンナノチューブの束の突起状端子22を形成するようにしてもよい。例えば、まず、半導体素子10のパッド電極14上に、予め、はんだ或いは導電性微粒子を含む接着剤を形成しておく。次いで、別の基板(例えばシリコン基板)上に成長したカーボンナノチューブを、半導体素子10のパッド電極14上に押し当て、前記はんだ或いは接着剤によってパッド電極14上に固定する。この後、基板を取り外すことにより、カーボンナノチューブの束をパッド電極14上に転写することができる。
Alternatively, the protruding
なお、上記の例では、カーボンナノチューブの成長に用いる触媒金属としてFe膜20を用いたが、他の材料を触媒として用いてもよい。例えば、Ni(ニッケル)、Co(コバルト)等の遷移金属を含んだ触媒からなる膜を用いてもよい。また、これらの触媒は、薄膜状にしてもよいし、微粒子状にしてもよい。また、ゼオライト等の担持材料中に触媒を含ませてもよいし、触媒となる金属元素を含んだフェリチン等のタンパク質の自己組織的配列を活用してもよい。
In the above example, the
こうして、半導体素子10のパッド電極14上に、カーボンナノチューブの束の突起状端子22を形成する。
Thus, the protruding
一方、半導体素子10を搭載する回路基板30には、半導体素子10の突起状端子22を接続するための接続電極32が形成されている。
On the other hand, a
この回路基板30上に、感光性の接着樹脂材料の樹脂層34を形成する(図3(a))。樹脂層34の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、感光性樹脂シートを被覆形成する方法や、スピンコート法により塗布形成する方法等が挙げられる。
A
次いで、フォトリソグラフィにより、樹脂層34に、少なくとも接続電極32が形成された領域を露出する開口部36を形成する(図3(b))。
Next, an
なお、樹脂層34の形成と開口部36の形成を行う代わりに、例えばスクリーン印刷により、開口部36を有する樹脂層34を回路基板30上に直に形成するようにしてもよい。
Instead of forming the
次いで、突起状端子22を形成した半導体素子10を、半導体素子10の突起状端子22と回路基板30の接続電極32とが向き合うように位置合わせし、回路基板30上に搭載するとともに、加圧及び加熱を行う(図3(c))。
Next, the
これにより、樹脂層34によって回路基板30と半導体素子10とが接着されるとともに、樹脂層34の開口部36内では突起状端子22と接続電極32とが電気的に接続される(図3(d))。
As a result, the
この際、カーボンナノチューブの束の突起状端子22は、半導体素子10の接合の際の圧力によって撓む。これにより、突起状端子22から半導体素子10方向及び接続電極32方向にカーボンナノチューブによる弾性力(付勢力)が作用し、半導体素子10と回路基板30との間の電気的接続を確実にすることができる。また、回路基板30と半導体素子10とは樹脂層34によって固定されているため、半導体素子10を回路基板30上に載置した後に位置ずれすることを防止することができる。
At this time, the protruding
こうして、回路基板30上に半導体素子10がフェイスダウン実装された本実施形態の電子部品を形成することができる。
In this way, the electronic component of this embodiment in which the
このように、本実施形態によれば、突起状端子を形成するカーボンナノチューブのバネ性を損なうことなく半導体素子を回路基板上に搭載することができるので、半導体素子と回路基板との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを突起状端子により効果的に吸収することができる。これにより、半導体素子と回路基板との間の接点接続を維持することができ、半導体素子の長期にわたる動作保証が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor element can be mounted on the circuit board without impairing the spring property of the carbon nanotubes forming the protruding terminals. Therefore, the semiconductor element is added between the semiconductor element and the circuit board. Mechanical stress and thermal stress can be effectively absorbed by the protruding terminals. Thereby, the contact connection between the semiconductor element and the circuit board can be maintained, and the operation of the semiconductor element can be ensured over a long period of time.
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による電子部品及びその製造方法について図4乃至図7を用いて説明する。なお、図1乃至図3に示す第1実施形態による電子部品及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。
[Second Embodiment]
An electronic component and a manufacturing method thereof according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the electronic component and the manufacturing method thereof according to the first embodiment shown in FIGS.
図4は本実施形態による電子部品の構造を示す概略断面図、図5乃至図7は本実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。 FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure of the electronic component according to the present embodiment, and FIGS. 5 to 7 are process sectional views showing the method for manufacturing the electronic component according to the present embodiment.
はじめに、本実施形態による電子部品の構造について図4を用いて説明する。 First, the structure of the electronic component according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
回路基板30上には、接続電極32が形成されている。接続電極32が形成された回路基板30上には、半導体素子10が搭載されている。半導体素子10は、半導体素子10の表面に垂直な方向に配向したカーボンナノチューブの束の突起状端子22によって接続電極32に電気的に接続されている。少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く回路基板30と半導体素子10との間には、回路基板30に接着して樹脂層34が形成されている。半導体素子10が形成された回路基板30上には、半導体素子10を覆うように、スペーサ38及び蓋体40を有する構造体42が形成されている。半導体素子10は、樹脂層34には接着しておらず、突起状端子22を形成する弾性体としてのカーボンナノチューブの付勢力によって、突起状端子22と蓋体40との間に挟持されている。
A
このように、本実施形態による電子部品は、第1実施形態による電子部品と同様、回路基板30の接続電極32と半導体素子10とが、カーボンナノチューブの束の突起状端子22により電気的に接続されている。そして、樹脂層34は、少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く領域に形成されており、突起状端子22が樹脂層34の樹脂材料に濡れることはない。したがって、突起状端子22としてカーボンナノチューブ束を用いた場合にも、樹脂層34によってカーボンナノチューブのバネ性が損なわれることはない。
As described above, in the electronic component according to the present embodiment, like the electronic component according to the first embodiment, the
本実施形態による電子部品では更に、半導体素子10が樹脂層34とは接着しておらず、構造体42を除けば回路基板30と半導体素子10との間の接続は突起状端子22だけである。つまり、回路基板30と半導体素子10との間は樹脂層34によって拘束されておらず、回路基板30と半導体素子10との間に加わる応力を吸収する効果は、第1実施形態による電子部品の場合よりも極めて大きい。
Furthermore, in the electronic component according to the present embodiment, the
また、半導体素子10と構造体42との間は接着剤などで固定されておらず、突起状端子22の付勢力によって半導体素子10が挟持されているだけの状態にある。したがって、半導体素子10と構造体42との間の熱膨張差等に起因する応力は、容易に緩和される。
Further, the
したがって、このような電子部品を形成することにより、半導体素子10と回路基板30との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを、バネ性が維持されたカーボンナノチューブ束の突起状端子22により更に効果的に吸収することができる。これにより、半導体素子10と回路基板30との間の接点接続を維持することができ、半導体素子10の長期にわたる動作保証が可能となる。
Therefore, by forming such an electronic component, mechanical stress or thermal stress applied between the
樹脂層34の形成領域は、少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く領域であれば、特に限定されるものではない。樹脂層34を、突起状端子22のバネ性を維持する観点から少なくとも突起状端子22が形成された領域を除く領域に形成する点は、第1実施形態の場合と同様である。
The formation region of the
なお、本実施形態において樹脂層34は、製造過程において回路基板30上に半導体素子10を仮固定するために用いられるものであり(後述の製造方法を参照)、本実施形態による電子部品における上述の効果を奏するうえでは必須の構成要素ではない。ただし、樹脂層34は、回路基板30の配線保護層として用いることも可能であり、かかる観点をも考慮して樹脂層34の形成領域を設定することも有用である。
In the present embodiment, the
樹脂層34の樹脂材料は、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ系、アクリル系、エポキシアクリレート系の樹脂等を適用することができる。
Although the resin material of the
スペーサ38及び蓋体40を有する構造体42は、半導体素子10を支持するための部材としてのみならず、半導体素子10からの熱を分散するためのヒートスプレッダとして利用することも可能である。ヒートスプレッダとして用いる場合、構造体42は、高い熱伝導性を有する材料、例えばCu(銅)やAl(アルミニウム)により形成することが望ましい。
The
半導体素子10と蓋体40との間には、熱伝導性向上等の観点から必要に応じて、インジウムシートやカーボンナノチューブシートなどの熱伝導性シート、熱伝導性を有する樹脂、例えばシリカフィラー、金属フィラーを含むエポキシ系の接着剤、SnPbやInAgなどの金属膜などを設けるようにしてもよい。
Between the
或いは、半導体素子10と蓋体40との間には、半導体素子10と蓋体40との間に加わる応力を緩和する応力緩和層を形成するようにしてもよい。応力緩和層を形成する弾力性組成物としては、例えばシリコーン系の樹脂やウレタンゴム系樹脂などのゲル状体を用いることができる。
Alternatively, a stress relaxation layer that relaxes the stress applied between the
次に、本実施形態による電子部品の製造方法について図5乃至図7を用いて説明する。 Next, the method for manufacturing the electronic component according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS.
まず、第1実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、半導体素子10のパッド電極14上に、カーボンナノチューブの束の突起状端子22を形成する(図5(a))。
First, in the same manner as in the electronic component manufacturing method according to the first embodiment, a protruding
次いで、突起状端子22が形成された半導体素子10上に、加熱により接着力を失う樹脂材料の樹脂層24を形成する(図5(b))。樹脂層24の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、感光性樹脂シートを被覆形成する方法、スピンコート法により塗布形成する方法、スクリーン印刷により形成する方法等が挙げられる。
Next, a
加熱により接着力を失う樹脂材料としては、熱分解性の樹脂材料、例えば、加熱により気化する樹脂材料を適用することができる。このような樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えばポリブテン(気化温度:200℃程度)を適用することができる。 As the resin material that loses its adhesive strength by heating, a thermally decomposable resin material, for example, a resin material that vaporizes by heating can be applied. Such a resin material is not particularly limited, and for example, polybutene (vaporization temperature: about 200 ° C.) can be applied.
なお、樹脂層24を形成する樹脂材料が接着力を失う温度は、回路基板30上に形成した樹脂層34を形成する樹脂材料の硬化温度よりも高いことが望ましい。これは、後の工程で回路基板30と半導体素子10とを樹脂層24,34により仮接着するためである。
The temperature at which the resin material that forms the
一方、半導体素子10を搭載する回路基板30上には、例えば図3(a)乃至図3(b)に示す第1実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、開口部36を有する樹脂層34を形成する(図6(a))。
On the other hand, on the
次いで、開口部36を有する樹脂層34が形成された回路基板30上に、接着剤やネジ止めによりスペーサ38を形成する(図6(b))。スペーサ38は、蓋体40とともに回路基板30に固定され、半導体素子10を支持するためのものであり、スペーサ38の構成材料は特に限定されるものではない。スペーサ38を蓋体40とともにヒートスプレッダとして用いる場合にあっては、スペーサ38の構成材料としては、高い熱伝導性を有する材料、例えばCu(銅)やAl(アルミニウム)を適用することが望ましい。
Next, a
次いで、突起状端子22を形成した半導体素子10を、半導体素子10の突起状端子22と回路基板30の接続電極32とが向き合うように位置合わせし、回路基板30上に搭載するとともに、加圧及び加熱を行う(図6(c))。
Next, the
これにより、樹脂層34及び樹脂層24によって回路基板30と半導体素子10とが接着されるとともに、樹脂層34の開口部36内では突起状端子22と接続電極32とが電気的に接続される(図7(a))。
As a result, the
この際、カーボンナノチューブ束の突起状端子22は、半導体素子10の接合の際の圧力によって撓む。これにより、突起状端子22から半導体素子10方向及び接続電極32方向にカーボンナノチューブによる弾性力(付勢力)が作用し、半導体素子10と回路基板30との間の電気的接続を確実にすることができる。また、回路基板30と半導体素子10とは樹脂層34及び樹脂層24によって固定されているため、半導体素子10を回路基板30上に載置した後に位置ずれすることを防止することができる。
At this time, the protruding
次いで、枠体38に、接着剤やネジ止めにより蓋体40を接合し、構造体40を形成する(図7(b))。蓋体40は、スペーサ38とともに回路基板30に固定され、後に半導体素子10を支持するためのものであり、蓋体40の構成材料は特に限定されるものではない。蓋体40をヒートスプレッダとして用いる場合にあっては、蓋体40の構成材料としては、高い熱伝導性を有する材料、例えばCu(銅)やAl(アルミニウム)を適用することが望ましい。
Next, the
蓋体40を形成する際、半導体素子10の裏面と蓋体40との間に、両者の間の熱伝導性を向上し或いは両者の間の応力を緩和するための部材を介在させるようにしてもよい。このような部材としては、例えば、インジウムシートやカーボンナノチューブシートなどの熱伝導性シートや、半導体素子10と蓋体40との間に加わる応力を緩和する応力緩和層を適用することができる。応力緩和層を形成する弾力性組成物としては、例えばシリコーン系の樹脂やウレタンゴム系樹脂などのゲル状体を用いることができる。
When the
蓋体40をスペーサ38に接合して構造体42を形成する際、半導体素子10は樹脂層34及び樹脂層24によって回路基板30に固定されているため、半導体素子10の位置合わせずれが生じることはない。
When the
次いで、樹脂層24の構成材料に応じた所定の温度で熱処理を行い、樹脂層24の接着力を低下させる。例えば、樹脂層24として熱分解性の樹脂材料であるポリブテンを用いた場合には、200℃の加熱を行い、樹脂層24を気化し消滅させる。
Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature according to the constituent material of the
これにより、半導体素子10は、突起状端子22を形成する弾性体としてのカーボンナノチューブの付勢力によって持ち上げられ、樹脂層34から剥離されるとともに蓋体40に押し付けられる。こうして半導体素子10は、突起状端子22と蓋体40とによって挟持される。この際、半導体素子10と蓋体40との間に一定のギャップを設けて配置しておくことで、剥離後の半導体素子10と回路基板30との間の隙間を一定に保つことができる。
As a result, the
こうして、回路基板30上に半導体素子10がフェイスダウン実装された本実施形態の電子部品を形成することができる。
In this way, the electronic component of this embodiment in which the
このように、本実施形態によれば、突起状端子を形成するカーボンナノチューブのバネ性を損なうことなく半導体素子を回路基板上に搭載することができるので、半導体素子と回路基板との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを突起状端子によって効果的に吸収することができる。これにより、半導体素子と回路基板との間の接点接続を維持することができ、半導体素子の長期にわたる動作保証が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor element can be mounted on the circuit board without impairing the spring property of the carbon nanotubes forming the protruding terminals. Therefore, the semiconductor element is added between the semiconductor element and the circuit board. Mechanical stress and thermal stress can be effectively absorbed by the protruding terminals. Thereby, the contact connection between the semiconductor element and the circuit board can be maintained, and the operation of the semiconductor element can be ensured over a long period of time.
[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
[Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
例えば、上記実施形態では、弾力性を有する突起状端子22としてカーボンナノチューブの束を用いた例を説明したが、突起状端子22はこれに限定されるものではない。例えば、カーボンナノチューブの代わりに、他の炭素元素の線状構造体を用いることもできる。このような線状構造体としては、カーボンナノワイヤ、カーボンロッド、カーボンファイバが挙げられる。これら線状構造体は、サイズが異なるほかは、カーボンナノチューブと同様である。また、炭素元素の線状構造体のみならず、弾性力を有する他の構造体を用いてもよい。
For example, in the embodiment described above, an example in which a bundle of carbon nanotubes is used as the projecting
また、上記第2実施形態では、樹脂層24を形成する樹脂材料として、熱分解性の樹脂材料を用いたが、加熱により接着力を失う樹脂材料であれば、これに限定されるものではない。熱分解性の樹脂材料のほか、例えば、熱可塑性の樹脂材料、熱剥離性の樹脂材料、離型剤等を適用することが可能である。
In the second embodiment, a thermally decomposable resin material is used as the resin material for forming the
熱可塑性の樹脂材料としては、180〜300℃程度の温度で軟化する樹脂材料を適用することができる。このような樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネイト、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミド等が挙げられる。 As the thermoplastic resin material, a resin material that softens at a temperature of about 180 to 300 ° C. can be used. Such a resin material is not particularly limited, and examples thereof include polycarbonate, polypropylene, polyethersulfone, and polyamide.
熱剥離性の樹脂材料としては、加熱により粘着力が低下する樹脂材料を適用することができる。このような樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、加熱により膨張する発泡剤を含む樹脂材料、例えば、日東電工株式会社製の熱剥離シート「リバアルファ」を適用することができる。 As the heat-peelable resin material, a resin material whose adhesive strength is reduced by heating can be applied. Such a resin material is not particularly limited. For example, a resin material containing a foaming agent that expands by heating, for example, a heat release sheet “Riva Alpha” manufactured by Nitto Denko Corporation can be applied. it can.
離型剤としては、例えば、シリコーン系の離型剤であるファインケミカル株式会社製の「モールドリリーズ」が挙げられる。離型剤を用いた場合にも、他の樹脂材料と同様、回路基板上に半導体素子をある程度の保持力で仮接着することができる。仮接着の後、加熱(或いは素子が発熱)すると、回路基板と半導体素子との間の熱膨張係数差で物理的な力が作用し、粘着力が低下する。このメカニズムにより、半導体素子を回路基板から離脱することができる。 Examples of the release agent include “Mold Release” manufactured by Fine Chemical Co., Ltd., which is a silicone release agent. Even when the release agent is used, the semiconductor element can be temporarily bonded to the circuit board with a certain holding force, as in the case of other resin materials. When the heating (or the element generates heat) after the temporary bonding, a physical force is applied due to a difference in thermal expansion coefficient between the circuit board and the semiconductor element, and the adhesive force is reduced. By this mechanism, the semiconductor element can be detached from the circuit board.
また、樹脂層24は、加熱によって完全に接着力を失う材料である必要はない。樹脂層34と樹脂層24との間の接着力を、バネ性を有する突起状端子22から得られる付勢力によって樹脂層34から剥離することができる程度の接着力まで低下できれば、接着力を完全に失う必要はない。
Moreover, the
また、上記第2実施形態では、加熱により粘着力が低下する樹脂材料を半導体素子10側に形成したが、加熱により粘着力が低下する樹脂材料を回路基板30側に形成してもよい。すなわち、樹脂層24を回路基板30側に形成し、樹脂層34を半導体素子10側に形成してもよい。
In the second embodiment, the resin material whose adhesive strength is reduced by heating is formed on the
また、上記実施形態に記載の構成材料、製造方法や製造条件は、当該記載に限定されるものではなく、目的等に応じて適宜変更が可能である。 In addition, the constituent materials, the manufacturing method, and the manufacturing conditions described in the above embodiment are not limited to the description, and can be appropriately changed according to the purpose and the like.
[実施例1]
シリコン基板上に、スパッタリング法により、膜厚5nmのアルミニウム(Al)膜と、膜厚2nmの鉄(Fe)膜とを堆積し、触媒金属層を形成した。
[Example 1]
On the silicon substrate, an aluminum (Al) film having a thickness of 5 nm and an iron (Fe) film having a thickness of 2 nm were deposited by sputtering to form a catalytic metal layer.
次いで、触媒金属層を形成したシリコン基板上に、CVD法により、長さが100μmのカーボンナノチューブを成長した。成膜条件は、原料ガスとしてアセチレンガスを、キャリアガスとしてアルゴンガスを用い、成膜室圧力を100Pa、温度を600℃とした。成膜時間により、カーボンナノチューブの長さを制御した。 Next, carbon nanotubes having a length of 100 μm were grown on the silicon substrate on which the catalytic metal layer was formed by the CVD method. The film formation conditions were as follows: acetylene gas was used as the source gas, argon gas was used as the carrier gas, the pressure in the film formation chamber was 100 Pa, and the temperature was 600 ° C. The length of the carbon nanotube was controlled by the film formation time.
次いで、回路基板上に搭載する半導体素子の電極部に、導電性微粒子を含む接着剤を形成した。 Next, an adhesive containing conductive fine particles was formed on the electrode portion of the semiconductor element mounted on the circuit board.
次いで、この半導体素子の電極面にカーボンナノチューブを形成したシリコン基板を押し当て、接着剤を形成した電極上にカーボンナノチューブを固定し、シリコン基板を取り外すことにより、半導体素子の電極上にカーボンナノチューブを転写した。こうして、半導体素子の電極上に、カーボンナノチューブの束の突起状端子を形成した。 Next, the silicon substrate on which the carbon nanotubes are formed is pressed against the electrode surface of the semiconductor element, the carbon nanotubes are fixed on the electrode on which the adhesive is formed, and the silicon substrate is removed to thereby attach the carbon nanotubes on the electrodes of the semiconductor element. Transcribed. Thus, a protruding terminal of a bundle of carbon nanotubes was formed on the electrode of the semiconductor element.
次いで、半導体素子を搭載する回路基板上に、厚さ50μmの感光性樹脂シートを120℃でラミネートし、1時間放置したのち、ガラスマスクを回路基板上に載置して露光処理を行った。 Next, a photosensitive resin sheet having a thickness of 50 μm was laminated at 120 ° C. on the circuit board on which the semiconductor elements were mounted, and left for 1 hour, and then a glass mask was placed on the circuit board and subjected to an exposure process.
次いで、感光性樹脂シートを現像処理し、回路基板の接続電極上の感光性樹脂シートをエッチング除去した。こうして、回路基板の接続電極を露出する開口部が形成された樹脂層を形成した。 Next, the photosensitive resin sheet was developed, and the photosensitive resin sheet on the connection electrode of the circuit board was removed by etching. In this way, a resin layer was formed in which openings for exposing the connection electrodes of the circuit board were formed.
次いで、半導体素子の突起状端子が回路基板の樹脂層の開口部に収納されるように位置合わせし、3MPaの圧力で加圧しながら150℃に加熱した。その後、170℃で1時間の熱処理を行い、樹脂層を硬化した。こうして、半導体素子を樹脂層によって回路基板上に接着した。 Next, the semiconductor device was positioned so that the protruding terminals of the semiconductor element were accommodated in the openings of the resin layer of the circuit board, and heated to 150 ° C. while applying a pressure of 3 MPa. Thereafter, heat treatment was performed at 170 ° C. for 1 hour to cure the resin layer. Thus, the semiconductor element was bonded on the circuit board by the resin layer.
このようにして組み立てた半導体素子に対して、電気的に問題がないことを確認した後、以下の接続信頼性評価を行った。 After confirming that there was no electrical problem with respect to the semiconductor element assembled in this way, the following connection reliability evaluation was performed.
−55〜125℃の繰り返し温度サイクル試験を2000サイクル行った結果、抵抗上昇は10%以下と良好であった。また、121℃/85%RHの環境下で1000時間放置した結果、サイクル試験と同様に、抵抗上昇は10%以下と良好であった。 As a result of performing 2000 cycles of a repeated temperature cycle test at −55 to 125 ° C., the resistance increase was as good as 10% or less. In addition, as a result of leaving for 1000 hours in an environment of 121 ° C./85% RH, the resistance increase was as good as 10% or less as in the cycle test.
[実施例2]
実施例1と同様の手法により、シリコン基板上に長さ100μmのカーボンナノチューブを成長した。
[Example 2]
Carbon nanotubes having a length of 100 μm were grown on a silicon substrate by the same method as in Example 1.
次いで、シリコン基板上にカーボンナノチューブを、実施例1と同様の手法により、300μm厚の半導体素子の電極上に転写し、カーボンナノチューブの束の突起状端子を形成した。 Next, the carbon nanotubes were transferred onto the silicon substrate on the electrodes of the 300 μm-thick semiconductor element by the same method as in Example 1 to form protruding terminals of a bundle of carbon nanotubes.
次いで、突起状端子が形成された半導体素子の表面を、厚さ約100nmのポリブテンでコートした。 Next, the surface of the semiconductor element on which the protruding terminals were formed was coated with polybutene having a thickness of about 100 nm.
次いで、実施例1と同様の手法により、回路基板上に、接続電極を露出する開口部が形成された樹脂層を形成した。 Next, a resin layer having an opening for exposing the connection electrode was formed on the circuit board by the same method as in Example 1.
次いで、回路基板上に、半導体素子の背面に接続する蓋体(ヒートスプレッダ)の搭載位置に合わせ、高さが380μmのスペーサを設置し、接着剤で固定した。 Next, a spacer having a height of 380 μm was set on the circuit board in accordance with the mounting position of the lid (heat spreader) connected to the back surface of the semiconductor element, and fixed with an adhesive.
次いで、半導体素子の突起状端子が回路基板の樹脂層の開口部に収納されるように位置合わせし、3MPaの圧力で加圧しながら150℃に加熱した。こうして、半導体素子を樹脂層によって回路基板上に接着した。 Next, the semiconductor device was positioned so that the protruding terminals of the semiconductor element were accommodated in the openings of the resin layer of the circuit board, and heated to 150 ° C. while applying a pressure of 3 MPa. Thus, the semiconductor element was bonded on the circuit board by the resin layer.
次いで、蓋体として、サイズ42×42×1mmの銅板を半導体素子の背面近傍に配置し、スペーサに接着剤で固定した。 Next, a copper plate having a size of 42 × 42 × 1 mm was placed in the vicinity of the back surface of the semiconductor element as a lid, and fixed to the spacer with an adhesive.
次いで、200℃の熱処理を行い、ポリブテンを熱分解した。これにより、カーボンナノチューブの弾性力(付勢力)によって半導体素子が回路基板から剥離するとともに背面が蓋体に接し、突起状端子と蓋体との間で半導体素子が挟持された。 Next, heat treatment at 200 ° C. was performed to thermally decompose the polybutene. As a result, the semiconductor element was peeled off from the circuit board by the elastic force (biasing force) of the carbon nanotubes, the back surface was in contact with the lid, and the semiconductor element was sandwiched between the protruding terminal and the lid.
このようにして組み立てた半導体素子に対して、電気的に問題がないことを確認した後、以下の接続信頼性評価を行った。 After confirming that there was no electrical problem with respect to the semiconductor element assembled in this way, the following connection reliability evaluation was performed.
−55〜125℃の繰り返し温度サイクル試験を2000サイクル行った結果、抵抗上昇は10%以下と良好であった。また、121℃/85%RHの環境下で1000時間放置した結果、サイクル試験と同様に、抵抗上昇は10%以下と良好であった。 As a result of performing 2000 cycles of a repeated temperature cycle test at −55 to 125 ° C., the resistance increase was as good as 10% or less. In addition, as a result of leaving for 1000 hours in an environment of 121 ° C./85% RH, the resistance increase was as good as 10% or less as in the cycle test.
[実施例3]
熱分解性樹脂(ポリブテン)の代わりに熱可塑性樹脂を用いる他は実施例2と同様の方法で電子部品を製造した。熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルサルフォンを用いた。
[Example 3]
An electronic component was manufactured in the same manner as in Example 2 except that a thermoplastic resin was used instead of the thermally decomposable resin (polybutene). Polyether sulfone was used as the thermoplastic resin.
このようにして組み立てた半導体素子に対して、電気的に問題がないことを確認した後、以下の接続信頼性評価を行った。 After confirming that there was no electrical problem with respect to the semiconductor element assembled in this way, the following connection reliability evaluation was performed.
−55〜125℃の繰り返し温度サイクル試験を2000サイクル行った結果、抵抗上昇は10%以下と良好であった。また、121℃/85%RHの環境下で1000時間放置した結果、サイクル試験と同様に、抵抗上昇は10%以下と良好であった。 As a result of performing 2000 cycles of a repeated temperature cycle test at −55 to 125 ° C., the resistance increase was as good as 10% or less. In addition, as a result of leaving for 1000 hours in an environment of 121 ° C./85% RH, the resistance increase was as good as 10% or less as in the cycle test.
[実施例4]
熱分解性樹脂(ポリブテン)の代わりに熱剥離シートを用いる他は実施例2と同様の方法で電子部品を製造した。熱剥離シートとしては、日東電工株式会社製の「リバアルファ」を用いた。このシートは、加熱によって粘着力が低下する樹脂である。
[Example 4]
An electronic component was manufactured in the same manner as in Example 2 except that a heat release sheet was used instead of the thermally decomposable resin (polybutene). As the thermal release sheet, “Riva Alpha” manufactured by Nitto Denko Corporation was used. This sheet is a resin whose adhesive strength is reduced by heating.
このようにして組み立てた半導体素子に対して、電気的に問題がないことを確認した後、以下の接続信頼性評価を行った。 After confirming that there was no electrical problem with respect to the semiconductor element assembled in this way, the following connection reliability evaluation was performed.
−55〜125℃の繰り返し温度サイクル試験を2000サイクル行った結果、抵抗上昇は10%以下と良好であった。また、121℃/85%RHの環境下で1000時間放置した結果、サイクル試験と同様に、抵抗上昇は10%以下と良好であった。 As a result of performing 2000 cycles of a repeated temperature cycle test at −55 to 125 ° C., the resistance increase was as good as 10% or less. In addition, as a result of leaving for 1000 hours in an environment of 121 ° C./85% RH, the resistance increase was as good as 10% or less as in the cycle test.
[実施例5]
熱分解性樹脂(ポリブテン)の代わりにシリコーン系の離型剤を用いる他は実施例2と同様の方法で電子部品を製造した。シリコーン系の離型剤としては、ファインケミカル株式会社製の「モールドリリーズ」を用いた。
[Example 5]
An electronic component was manufactured in the same manner as in Example 2 except that a silicone-based release agent was used instead of the thermally decomposable resin (polybutene). As a mold release agent of silicone type, “Mold Release” manufactured by Fine Chemical Co., Ltd. was used.
このようにして組み立てた半導体素子に対して、電気的に問題がないことを確認した後、以下の接続信頼性評価を行った。 After confirming that there was no electrical problem with respect to the semiconductor element assembled in this way, the following connection reliability evaluation was performed.
−55〜125℃の繰り返し温度サイクル試験を2000サイクル行った結果、抵抗上昇は10%以下と良好であった。また、121℃/85%RHの環境下で1000時間放置した結果、サイクル試験と同様に、抵抗上昇は10%以下と良好であった。 As a result of performing 2000 cycles of a repeated temperature cycle test at −55 to 125 ° C., the resistance increase was as good as 10% or less. In addition, as a result of leaving for 1000 hours in an environment of 121 ° C./85% RH, the resistance increase was as good as 10% or less as in the cycle test.
10…半導体素子
12…基板
14…パッド電極
16…パッシベーション膜
18…Al膜
20…Fe膜
22…突起状端子
24…樹脂層
30…回路基板
32…接続電極
34…樹脂層
36…開口部
38…スペーサ
40…蓋体
42…構造体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記回路基板上に形成され、炭素元素の線状構造体の束により形成された弾力性を有する突起状端子を介して前記接続電極に電気的に接続された半導体素子と、
少なくとも前記突起状端子が形成された領域を除く領域の前記回路基板と前記半導体素子との間に形成された樹脂層と、
前記半導体素子を覆うように形成され、前記回路基板に固定された構造体とを有し、
前記半導体素子は、前記突起状端子の弾性力によって、前記突起状端子と前記構造体との間に挟持されている
ことを特徴とする電子部品。 A circuit board on which connection electrodes are formed;
A semiconductor element formed on the circuit board and electrically connected to the connection electrode via a protruding terminal having elasticity formed by a bundle of linear structures of carbon elements ;
A resin layer formed between the circuit board and the semiconductor element in a region excluding a region where at least the protruding terminals are formed;
A structure formed so as to cover the semiconductor element and fixed to the circuit board;
The electronic component is characterized in that the semiconductor element is sandwiched between the projecting terminal and the structure by the elastic force of the projecting terminal.
前記半導体素子の前記一方の面上に、加熱することにより接着力が低下する第1の接着層を形成する工程と、
回路基板上に、少なくとも前記突起状端子が接続される接続電極が形成された領域に開口部を有する第2の接着層を形成する工程と、
前記突起状端子が前記開口部を介して前記接続電極に接続されるように、前記半導体素子の前記一方の面と前記回路基板とを対向させ、前記半導体素子を前記第1の接着層及び前記第2の接着層により前記回路基板上に接着する工程と、
前記半導体素子の他方の面側を覆うように、前記回路基板に固定された構造体を形成する工程と、
熱処理を行い前記第1の接着層の接着力を低下し、前記突起状端子の弾性力によって、前記半導体素子を前記回路基板から剥離するとともに、前記半導体素子を前記突起状端子と前記構造体との間に固定する工程と
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。 Forming a projecting terminal having elasticity formed by a bundle of linear structures of carbon elements on one surface of the semiconductor element;
Forming on the one surface of the semiconductor element a first adhesive layer whose adhesive strength is reduced by heating;
Forming a second adhesive layer having an opening in a region where at least a connection electrode to which the protruding terminal is connected is formed on a circuit board;
The one surface of the semiconductor element is opposed to the circuit board so that the protruding terminal is connected to the connection electrode through the opening, and the semiconductor element is attached to the first adhesive layer and the circuit board. Adhering to the circuit board by a second adhesive layer;
Forming a structure fixed to the circuit board so as to cover the other surface side of the semiconductor element;
Heat treatment is performed to reduce the adhesive force of the first adhesive layer, and the semiconductor element is peeled from the circuit board by the elastic force of the protruding terminal, and the semiconductor element is separated from the protruding terminal, the structure, and A method of manufacturing an electronic component, comprising:
前記第1の接着層の接着力が低下する温度は、前記第2の接着層が硬化する温度よりも高い
ことを特徴とする電子部品の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic component of Claim 2 ,
The temperature at which the adhesive force of the first adhesive layer is lowered is higher than the temperature at which the second adhesive layer is cured.
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