JPH0340458A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0340458A JPH0340458A JP1175890A JP17589089A JPH0340458A JP H0340458 A JPH0340458 A JP H0340458A JP 1175890 A JP1175890 A JP 1175890A JP 17589089 A JP17589089 A JP 17589089A JP H0340458 A JPH0340458 A JP H0340458A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、基板上への半導体チップの実装方法に関する
ものである。
ものである。
従来の技術
従来、電気マイクロ回路素子の接点領域と回路基板上の
電気端子部との接続には半田付けがよく利用されていた
。しかしながら近年、例えばＩＣフラットパソケージな
ど小型化と接続端子の増加により接続端子間、いわゆる
ピンチ間隔が次第に狭くなり従来の半田付は技術で対処
することが困難になってきた。また、最近では電卓、電
子時計あるいは液晶デイスプレィなどにあたっては裸の
半導体チップをガラス基板上の電極に直付けして実装面
積の効率的利用をはかろうとする動きがあり半田付けに
変わる有効かつ微細な電気的接続手段が強く望まれてい
た。裸の半導体チップを回路基板上の電極と電気的に接
続する方法としては半導体チップ電極パッド上に形成し
た電気導電性の突起接点の頭頂部に導電制接着剤を塗布
し基板の電極端子に位置合わせし導電制接着剤を硬化す
ることで半導体チップと回路基板の電気的接続をはかる
技術がある。（特公昭６２−２８５４４６号公報）以上
のような半導体チップの実装方法では半導体チップが露
出しているため樹脂等の封止材料で保護する必要がある
。
電気端子部との接続には半田付けがよく利用されていた
。しかしながら近年、例えばＩＣフラットパソケージな
ど小型化と接続端子の増加により接続端子間、いわゆる
ピンチ間隔が次第に狭くなり従来の半田付は技術で対処
することが困難になってきた。また、最近では電卓、電
子時計あるいは液晶デイスプレィなどにあたっては裸の
半導体チップをガラス基板上の電極に直付けして実装面
積の効率的利用をはかろうとする動きがあり半田付けに
変わる有効かつ微細な電気的接続手段が強く望まれてい
た。裸の半導体チップを回路基板上の電極と電気的に接
続する方法としては半導体チップ電極パッド上に形成し
た電気導電性の突起接点の頭頂部に導電制接着剤を塗布
し基板の電極端子に位置合わせし導電制接着剤を硬化す
ることで半導体チップと回路基板の電気的接続をはかる
技術がある。（特公昭６２−２８５４４６号公報）以上
のような半導体チップの実装方法では半導体チップが露
出しているため樹脂等の封止材料で保護する必要がある
。
以下に従来の半導体装置の製造方法について図面を参照
しながら説明する。第３図において半導体チップ１は半
導体チップ１に設けられた電極パット２上のバンプ３を
介して導電制接着剤４によって基板６上の電極端子５に
固定されており、半導体チップ１と基板６上の電極端子
５は電気的接続がなされている。半導体チップｌおよび
導電制接着剤４による接続を保護するために封止樹脂７
で全体がコーティングされている。封止樹脂７は通常ジ
ャンクションコート材として用いられるエポキシ樹脂あ
るいはシリコン樹脂などが使用されていた。
しながら説明する。第３図において半導体チップ１は半
導体チップ１に設けられた電極パット２上のバンプ３を
介して導電制接着剤４によって基板６上の電極端子５に
固定されており、半導体チップ１と基板６上の電極端子
５は電気的接続がなされている。半導体チップｌおよび
導電制接着剤４による接続を保護するために封止樹脂７
で全体がコーティングされている。封止樹脂７は通常ジ
ャンクションコート材として用いられるエポキシ樹脂あ
るいはシリコン樹脂などが使用されていた。
発明が解決しようとする課題
従来の半導体装置の製造方法においては封止樹脂が比較
的硬度の高いエポキシ樹脂あるいはシリコン樹脂である
ために半導体チップ、導電性接着材、基板、封止樹脂の
熱膨張係数の違いから周囲温度の変化により発生した熱
応力が導電制接着剤による接続部分に集中し接続の信頼
性が得られないという問題点があった。特に低温環境下
においては導電制接着剤の可とう性が失われるために熱
応力を吸収できずに電極端子と導電制接着剤の界面にお
いてはがれが発生する。
的硬度の高いエポキシ樹脂あるいはシリコン樹脂である
ために半導体チップ、導電性接着材、基板、封止樹脂の
熱膨張係数の違いから周囲温度の変化により発生した熱
応力が導電制接着剤による接続部分に集中し接続の信頼
性が得られないという問題点があった。特に低温環境下
においては導電制接着剤の可とう性が失われるために熱
応力を吸収できずに電極端子と導電制接着剤の界面にお
いてはがれが発生する。
発明者の実験結果によると特に封止樹脂の熱膨張係数と
明度が接続の信頼性に大きな影響を及ぼすことがわかっ
た。
明度が接続の信頼性に大きな影響を及ぼすことがわかっ
た。
本発明は異種材料の組合せによって発生する熱応力の影
響を低減し接続の信頼性を向上させることを目的として
いる。
響を低減し接続の信頼性を向上させることを目的として
いる。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造
方法においては、封止樹脂に硬度の低いゲル状の樹脂を
用いたものである。
方法においては、封止樹脂に硬度の低いゲル状の樹脂を
用いたものである。
作用
上記のように構成された半導体装置の製造方法において
は周囲温度の変化によって熱応力が発生しても封止樹脂
の硬度が低いために封止樹脂が変形して熱応力を吸収す
るため接続構造には応力がかからない。
は周囲温度の変化によって熱応力が発生しても封止樹脂
の硬度が低いために封止樹脂が変形して熱応力を吸収す
るため接続構造には応力がかからない。
実施例
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図において、封止樹脂７に示す材質にゲル状
の樹脂を用いる。発明者の実験では針入度８０程度のシ
リコンゲルを用いた。硬化前の封止樹脂７の粘度は低い
ので半導体チップ１の周囲に数滴滴下することによって
、半導体チップｌと基板６の間に封止樹脂７は毛細管現
象によって充填される。その後加熱することによって封
止樹脂７を硬化させる。
する。第１図において、封止樹脂７に示す材質にゲル状
の樹脂を用いる。発明者の実験では針入度８０程度のシ
リコンゲルを用いた。硬化前の封止樹脂７の粘度は低い
ので半導体チップ１の周囲に数滴滴下することによって
、半導体チップｌと基板６の間に封止樹脂７は毛細管現
象によって充填される。その後加熱することによって封
止樹脂７を硬化させる。
完成した半導体装置を低温槽（−４０度）中に放置して
おくと、封止樹脂７にエポキシ樹脂あるいはシリコン樹
脂（ゴム）を用いたサンプルでは数十〜数百時間で、導
電制接着剤４と電極端子５の剥離がみられ接続の抵抗も
著しく上昇してしまう。
おくと、封止樹脂７にエポキシ樹脂あるいはシリコン樹
脂（ゴム）を用いたサンプルでは数十〜数百時間で、導
電制接着剤４と電極端子５の剥離がみられ接続の抵抗も
著しく上昇してしまう。
シリコンゲルを用いたサンプルでは導電制接着剤４と電
極端子５の剥離はみられず接続の電気抵抗も安定する。
極端子５の剥離はみられず接続の電気抵抗も安定する。
なお、特に耐湿性あるいは対薬品性などを要求される用
途においては第２図に示すようにゲル状の封止樹脂７の
上に第２の封止樹脂８をコーティングすることによって
、さらに信頼性を向上させることができる。その際には
第２の封止樹脂８には硬度の高いものを用いることがで
き、封止性能の高いエポキシ、ウレタン樹脂、シリコン
ゴムなどを使用することができる。
途においては第２図に示すようにゲル状の封止樹脂７の
上に第２の封止樹脂８をコーティングすることによって
、さらに信頼性を向上させることができる。その際には
第２の封止樹脂８には硬度の高いものを用いることがで
き、封止性能の高いエポキシ、ウレタン樹脂、シリコン
ゴムなどを使用することができる。
発明の効果
本発明は以上説明したように構成されているので以下に
記載されるような効果を奏する。
記載されるような効果を奏する。
封止樹脂にゲル状の樹脂を用いているので、発生した熱
応力は封止樹脂の変形によって吸収され接続構造に応力
がかかることはなく、周囲温度の変化に対しても安定し
た接続が得られる。
応力は封止樹脂の変形によって吸収され接続構造に応力
がかかることはなく、周囲温度の変化に対しても安定し
た接続が得られる。
さらに、ゲル状の樹脂の封止性能だけでは十分でない用
途においてはゲル状の樹脂による封止の上に適当な樹脂
による第２の封止を行うことによりゲル状の樹脂による
熱応力の緩和作用を損ねることなく、より信頼性の高い
封止を行うことができる。
途においてはゲル状の樹脂による封止の上に適当な樹脂
による第２の封止を行うことによりゲル状の樹脂による
熱応力の緩和作用を損ねることなく、より信頼性の高い
封止を行うことができる。
第１図は半導体装置の縦断面図、第２図は２重封止の実
施例を示す縦断面図、第３図は従来の半導体装置の縦断
面図である。 １・・・・・・半導体チップ、２・・・・・・半導体チ
ップ上の電極パッド、３・・・・・・バンプ、４・・・
・・・導電制接着剤、５・・・・・・電極端子、６・・
・・・・基板、７・・・・・・封止樹脂、８・・・・・
・第２の封止樹脂。
施例を示す縦断面図、第３図は従来の半導体装置の縦断
面図である。 １・・・・・・半導体チップ、２・・・・・・半導体チ
ップ上の電極パッド、３・・・・・・バンプ、４・・・
・・・導電制接着剤、５・・・・・・電極端子、６・・
・・・・基板、７・・・・・・封止樹脂、８・・・・・
・第２の封止樹脂。
Claims (6)
- （１）端子電極及び前記端子電極に導電制接着剤にてフ
ェイスダウンボンディングした半導体チップを備えた基
板をゲル状の樹脂を用いて封止したことを特徴とする半
導体装置。 - （２）ゲル状の樹脂にシリコン樹脂を用いたことを特徴
とする請求項（１）記載の半導体装置。 - （３）ゲル状のシリコン樹脂の硬度が針入度５０〜１０
０であることを特徴とした請求項（２）記載の半導体装
置。 - （４）ゲル状の樹脂を半導体チップ上及び前記半導体チ
ップ周辺に滴下し、その後硬化することを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - （５）端子電極及び前記端子電極に導電性接着剤にてフ
ェイスダウンボンディングした半導体チップを備えた基
板を硬度の異なる２種類以上の樹脂を用いて封止したこ
とを特徴とする半導体装置。 - （６）低硬度の樹脂により封止された半導体チップ上に
、前記樹脂よりも硬度の高い樹脂を滴下し硬化させるこ
とにより２重の封止を行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175890A JPH0340458A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175890A JPH0340458A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0340458A true JPH0340458A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=16004014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175890A Pending JPH0340458A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0340458A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849682A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-03-23 | デグ−サ・アクチエンゲゼルシヤフト | 断熱混合物 |
| WO2000052752A2 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Intel Corporation | A process for underfilling flip-chip integrated circuit package with an underfill material that is heated to a partial gel state |
| US6365441B1 (en) | 1999-12-29 | 2002-04-02 | Intel Corporation | Partial underfill for flip-chip electronic packages |
| US6528345B1 (en) | 1999-03-03 | 2003-03-04 | Intel Corporation | Process line for underfilling a controlled collapse |
| US7141448B2 (en) | 1999-03-03 | 2006-11-28 | Intel Corporation | Controlled collapse chip connection (C4) integrated circuit package which has two dissimilar underfill materials |
| JP2009293376A (ja) * | 2009-09-24 | 2009-12-17 | Okuto Sangyo Kk | 錠装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200442A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-13 | Toshiba Corp | ハイブリツド集積回路 |
| JPS6444051A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPH01152750A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1175890A patent/JPH0340458A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6528345B1 (en) | 1999-03-03 | 2003-03-04 | Intel Corporation | Process line for underfilling a controlled collapse |
| KR100443732B1 (ko) * | 1999-03-03 | 2004-08-09 | 인텔 코오퍼레이션 | 부분적으로 겔 상태가 되도록 가열되는 하부 충전 재료로 붕괴 제어형 칩 접속(ｃ4) 집적회로 패키지의 하부를 충전하는 방법 |
| US7141448B2 (en) | 1999-03-03 | 2006-11-28 | Intel Corporation | Controlled collapse chip connection (C4) integrated circuit package which has two dissimilar underfill materials |
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| US6700209B1 (en) | 1999-12-29 | 2004-03-02 | Intel Corporation | Partial underfill for flip-chip electronic packages |
| JP2009293376A (ja) * | 2009-09-24 | 2009-12-17 | Okuto Sangyo Kk | 錠装置 |
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