JPH06204293A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06204293A
JPH06204293A JP4360576A JP36057692A JPH06204293A JP H06204293 A JPH06204293 A JP H06204293A JP 4360576 A JP4360576 A JP 4360576A JP 36057692 A JP36057692 A JP 36057692A JP H06204293 A JPH06204293 A JP H06204293A
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dam
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昌彦 津守
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の電気的特性を劣化させることな
く、しかも十分な信頼性を確保することができる半導体
装置を提供する。 【構成】 半導体素子10がフェイスダウンボンディン
グされる実装基板20上に、リング形のダム22を形成
し、低粘度の封止樹脂12が半導体素子10と実装基板
20との間隙に流れ込むのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として高速動作用の
半導体装置や、マイクロ波を発振、増幅する半導体装置
に係り、特に、半導体素子がフリップチップ方式で基板
上に組み込まれた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子を基板上に実装する方
式として、ワイヤーボンディング方式とフリップチップ
方式とがある。ワイヤーボンディング方式は、確立され
た適用容易な実装方式ではあるが、上記のような動作周
波数の高い半導体装置に適用すると、半導体素子の電極
と基板とを電気接続する金属細線がインダクタンス成分
をもつので、インピーダンスマッチング不良による入出
力反射率の増加や、信号の減衰を引き起こすという難点
がある。
【0003】そこで、上記のような動作周波数の高い半
導体装置の実装方式としては、フリップチップ方式が適
している。以下、図5を参照して、フリップチップ方式
で実装された半導体装置の構成を説明する。
【0004】図中、符号1は実装基板であり、その表面
にリードパッド2が形成されている。符号3は半導体素
子で、その表面(図では下面)に、電極としての金属バ
ンプ4が形成されている。上記のような半導体素子3を
フェイスダウンボンディング(表面を下にして行うボン
ディング)することにより、各金属バンプ4が所定のリ
ードパッド2に一括接続される。半導体素子3のボンデ
ィング後、金属バンプ4への応力集中を避けるととも
に、半導体素子3の耐湿性を確保するために、半導体素
子3を樹脂5で封止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフリップチップ方式の実装方式によれば、封止用の樹
脂5が半導体素子3と実装基板1との間に流れ込むの
で、半導体素子3の信号線路間の寄生容量が増加し、例
えば図6に示すように、高周波数域で電力利得が低下す
るなどといった電気特性の劣化を招くという問題があ
る。
【0006】このような問題点を解決するために、フェ
イスダウンボンディングされた半導体素子を高粘度の樹
脂で封止することにより、半導体素子と基板間に樹脂が
流れ込むのを防止した半導体装置が提案されている(特
開平4−217335号公報)。
【0007】しかしながら、高粘度の樹脂を使って封止
すると、基板表面と樹脂との密着性が低くなるので、十
分な耐湿性を得ることができず、また、温度サイクルを
加えると、基板表面と樹脂との界面が剥離するおそれも
ある。
【0008】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、半導体装置の電気的特性を劣化させる
ことなく、しかも高い信頼性を得ることができる半導体
装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、半導体素子がその表面を下側にして基板
上に実装され、前記表面に形成された金属バンプと前記
基板上に形成されたリードパッドとが電気的に接続され
る半導体装置において、前記半導体素子は低粘度の樹脂
で封止されており、かつ、前記基板は前記封止樹脂の内
部への流れ込みを防止するリング形の畝状突起(ダム)
を備えたものである。
【0010】
【作用】本発明の作用は次のとおりである。本発明によ
れば、基板表面に形成されたリング形の畝状突起によっ
て、低粘度の封止樹脂が基板と半導体素子との間隙に流
れ込むのが阻止される。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。 <第1実施例>図1は第1実施例に係る半導体装置の分
解斜視図、図2は実装状態を示す断面図である。図1に
示すように、半導体素子10は、その表面の周辺部に複
数個の金属バンプ11が形成されている。金属バンプ1
1としては、ハンダあるいは金などの金属材料が用いら
れる。金属バンプ11の形成手法は特に限定しないが、
半導体ウエハ状態において、メッキ法、蒸着法、あるい
はスクリーン印刷法などによって形成される。
【0012】実装基板20は、例えばセラミックなどの
耐熱性のある材料からなり、その表面に半導体素子10
の各金属バンプ11に対応したリードパッド21が形成
されている。なお、リードパッド21に連結した回路配
線は図示を省略してある。リードパッド21の内側に、
本発明における畝状突起に相当するダム22が形成され
ている。ダム22は、例えばポリイミド樹脂やエポキシ
樹脂のように耐熱性がある樹脂で形成されており、その
高さは金属バンプ11の高さの約80%程度に設定され
ている。ダム22は、実装基板20に例えば感光性のポ
リイミド樹脂などをスピンコートし、これを露光・現像
することにより形成される。
【0013】上述した半導体素子10を、図2に示すよ
うに、表面を下側にして実装基板20に搭載し、加熱下
で押圧することにより、各金属バンプ11と基板20の
リードパッド21とを接続する。半導体素子10をフィ
イスダウンボンディングした後、エポキシ樹脂などの低
粘度の樹脂12を滴下し、これを熱硬化することによっ
て半導体素子10を封止する。樹脂12の粘度は、50
00〜50000cPが好ましい。粘度が低すぎると、
滴下された樹脂が基板表面に拡がり、半導体素子10を
覆う樹脂量が少なくなるので、封止効果および補強効果
が小さくなる。また、粘度が高くなると、上述したよう
に基板20との密着性が低下し十分な信頼性が得られな
い。
【0014】上記のような低粘度の樹脂12が滴下され
たとき、基板20上のダム22によって、前記樹脂12
が実装基板20と半導体素子10との間へ流れ込むのが
阻止され、両者間に空間が形成されるので、半導体装置
の動作周波数が低下ということはない。なお、ダム22
は半導体素子10の表面に必ずしも密着させる必要はな
く、半導体素子10との間に若干の間隙があっても、樹
脂12の粘性によって内部への樹脂の流入を防止するこ
とができる。
【0015】なお、リング形のダム22は、樹脂が流入
することにより動作周波数の低下をきたすような半導体
素子10の主要回路部分を取り囲めば十分であり、必ず
しも半導体素子10の全回路領域を取り囲む必要性はな
い。逆に、主要回路部分のみを取り囲むようにすれば、
それだけ樹脂12で封止される領域が増えるので、半導
体素子10の信頼性を向上することができる。
【0016】<第2実施例>図3は第2実施例に係る半
導体装置の実装状態を示した断面図である。第1実施例
では、リング形のダム22をリードパッド21の内側に
配置したが、本実施例ではダム22をリードパッド21
の外側に配置している。本実施例によっても、第1実施
例と同様に低粘度樹脂12の内部への流入を有効に防止
することができる。
【0017】<第3実施例>図4は第3実施例に係る半
導体装置の断面図である。図4(a)に示すように、本
実施例の実装基板20上には、シリコーン樹脂などのよ
うに耐熱性があり、かつ、弾性に富んだ樹脂からなるダ
ム23が形成されている。ダム23は、半導体素子10
の外形と略同じ大きさのリング形をしており、金属バン
プ11よりも高くなるように形成されている。
【0018】上記のような実装基板20に、半導体素子
10を加熱下で押圧しながらフェイスダウンボンディン
グすることにより、金属バンプ11とリードパッド21
とを接続する。このとき、半導体素子10の周辺部がダ
ム23に当接し、ダム23を若干変形させた状態で押さ
え込む。半導体素子10でダム23を押さえ込んだ状態
を維持しながら温度を下げると、金属バンプ11とリー
ドパッド21とが結合固着するので、半導体素子10の
周辺部がダム23を若干押さえ込んだ状態が維持され
る。
【0019】そして、図4(b)に示すように、低粘度
の樹脂12を滴下し、これを加熱硬化する。半導体素子
10の周辺部はダム23に押圧接触しているので、低粘
度樹脂12が半導体素子10と実装基板20との間隙に
流れ込むことはない。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、半導体素子が低粘度の樹脂で封止されるの
で、前記封止樹脂と実装基板との密着性が高まり、信頼
性を向上することができる。しかも、実装基板の表面に
形成された畝状突起(ダム)によって、低粘度の封止樹
脂が実装基板と半導体素子との間に流れ込むのを防止で
きるので、半導体装置の電気的特性が劣化することもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置の第1実施例の分解斜
視図である。
【図2】第1実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図3】第2実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図4】第3実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図5】従来の半導体装置の断面図である。
【図6】樹脂コートの有無による周波数−電力利得特性
を比較した特性図である。
【符号の説明】
10…半導体素子 11…金属バンプ 12…低粘度封止樹脂 20…実装基板 21…リードパッド 22,23…ダム(畝状突起)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子がその表面を下側にして基板
    上に実装され、前記表面に形成された金属バンプと前記
    基板上に形成されたリードパッドとが電気的に接続され
    る半導体装置において、 前記半導体素子は低粘度の樹脂で封止されており、か
    つ、前記基板は前記封止樹脂の内部への流れ込みを防止
    するリング形の畝状突起(ダム)を備えていることを特
    徴とする半導体装置。
JP4360576A 1992-12-28 1992-12-28 半導体装置 Pending JPH06204293A (ja)

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