JPH0964096A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0964096A
JPH0964096A JP7218477A JP21847795A JPH0964096A JP H0964096 A JPH0964096 A JP H0964096A JP 7218477 A JP7218477 A JP 7218477A JP 21847795 A JP21847795 A JP 21847795A JP H0964096 A JPH0964096 A JP H0964096A
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JP
Japan
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electrode
base substrate
semiconductor pellet
semiconductor
pellet
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JP7218477A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Fukuyama
聡 福山
Ikuo Yoshida
育生 吉田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damages of a bump electrode which electrically connects an electrode of a base board with an electrode of a semiconductor pellet, to increase reliability in a semiconductor device for heat, and to reduce manufacturing cost of the semiconductor device. SOLUTION: In a semiconductor device in which an electrode 1A of a base board 1 is electrically connected with an electrode 3C of a semiconductor pellet 3 through a bump electrode 4, the electrode 1A of the base board 1 or the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and one end side of the bump electrode 4 are secured and fixed, and by pressing force of a pressing member 7 for pressing the semiconductor pellet 3 toward the base board 1, the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 or the electrode 1A of the base board 1 and the other end side of the bump electrode 4 are pressed and fixed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に、ベース基板の電極と半導体ペレットの電極とをバン
プ電極を介在して電気的に接続する半導体装置に適用し
て有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a technique effectively applied to a semiconductor device in which an electrode of a base substrate and an electrode of a semiconductor pellet are electrically connected via a bump electrode. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】ベース基板の主面のペレット塔載領域上
にフェースダウン方式で半導体ペレットを塔載する半導
体装置は、ベース基板の主面のペレット塔載領域に配置
された電極と半導体ペレットの主面に配置された電極と
をPb−Sn系の合金材からなるバンプ電極を介在して
電気的に接続している。この種の半導体装置のバンプ電
極は、その一端側が下地金属膜(BLM:all imiti
ng etallization)を介在してベース基板の電極に固着
固定され、その他端側が下地金属膜を介在して半導体ペ
レットの電極に固着固定される。下地金属膜は、バンプ
電極との濡れ性を高める目的としてベース基板の電極上
並びに半導体ペレットの電極上に配置される。
2. Description of the Related Art A semiconductor device in which semiconductor pellets are mounted on a pellet mounting area on the main surface of a base substrate by a face-down method is known as a method of mounting electrodes and semiconductor pellets on the pellet mounting area on the main surface of a base substrate. The electrodes arranged on the main surface are electrically connected via bump electrodes made of a Pb-Sn alloy material. Bump electrodes of this type of semiconductor device has its one end underlying metal film (BLM: B all L imiti
ng M etallization) and is fixed and fixed to the electrode of the base substrate, and the other end side is fixed and fixed to the electrode of the semiconductor pellet through the underlying metal film. The base metal film is arranged on the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet for the purpose of improving the wettability with the bump electrode.

【0003】なお、ベース基板の主面のペレット塔載領
域上にフェースダウン方式で半導体ペレットを塔載する
半導体装置については、例えば特開昭62−24942
9号公報並びに特開昭63−310139号公報に記載
されている。
A semiconductor device in which semiconductor pellets are mounted face down on the pellet mounting region on the main surface of the base substrate is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-24942.
No. 9 and JP-A No. 63-310139.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記半導体装置におい
て、バンプ電極は、その一端側が下地金属膜を介在して
ベース基板の電極に固着固定され、その他端側が下地金
属膜を介在して半導体ペレットの電極に固着固定されて
いる。このため、製品完成後の環境試験である温度サイ
クル時や実装基板に半導体装置を実装する実装時の熱処
理工程において、ベース基板、半導体ペレットの夫々の
熱膨張係数の差に起因する熱応力がバンプ電極に集中
し、バンプ電極が破損するいとう問題があった。このバ
ンプ電極の破損は、熱に対する半導体装置の信頼性を著
しく低下させる。
In the semiconductor device described above, one end of the bump electrode is fixedly fixed to the electrode of the base substrate with the underlying metal film interposed, and the other end of the bump electrode of the semiconductor pellet is interposed with the underlying metal film interposed. It is firmly fixed to the electrode. Therefore, in the heat treatment process during the temperature cycle, which is an environmental test after the product is completed, or when mounting the semiconductor device on the mounting substrate, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base substrate and the semiconductor pellet is There was a problem that the bump electrodes would be damaged by concentrating on the electrodes. The damage of the bump electrode significantly reduces the reliability of the semiconductor device against heat.

【0005】また、前述の問題を解決するために、ベー
ス基板を半導体ペレットの熱膨張係数(例えばSi基板
の熱膨張係数)に近い材料からなるセラミックス基板で
形成し、熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生を低減
している。具体的には、ベース基板は、ムライト、窒化
アルミニウム等からなるセラミックス基板で形成され
る。しかしながら、セラミックス基板で形成されるベー
ス基板は樹脂基板で形成されるベース基板に比べて部品
コストが高いので、半導体装置の製造コストが増加す
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the base substrate is formed of a ceramic substrate made of a material close to the thermal expansion coefficient of the semiconductor pellet (for example, the thermal expansion coefficient of the Si substrate), and the difference in the thermal expansion coefficient is caused. The occurrence of thermal stress is reduced. Specifically, the base substrate is formed of a ceramic substrate made of mullite, aluminum nitride or the like. However, since the base substrate formed of a ceramic substrate has a higher component cost than the base substrate formed of a resin substrate, the manufacturing cost of the semiconductor device increases.

【0006】本発明の目的は、ベース基板の電極と半導
体ペレットの電極とを電気的に接続するバンプ電極の破
損を防止し、熱に対する半導体装置の信頼性を高めるこ
とが可能な技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a bump electrode for electrically connecting an electrode of a base substrate and an electrode of a semiconductor pellet from being damaged and improving reliability of a semiconductor device against heat. Especially.

【0007】また、本発明の他方の目的は、前記目的を
達成し、半導体装置の製造コストを低減することが可能
な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of achieving the above object and reducing the manufacturing cost of a semiconductor device.

【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0010】ベース基板の電極と半導体ペレットの電極
とをバンプ電極を介在して電気的に接続する半導体装置
において、前記ベース基板の電極又は前記半導体ペレッ
トの電極と前記バンプ電極の一端側とを固着固定し、前
記ベース基板に向って前記半導体ペレットを押圧する押
圧部材の押圧力で前記半導体ペレットの電極又は前記ベ
ース基板の電極と前記バンプ電極の他端側とを押圧固定
する。
In a semiconductor device in which an electrode on a base substrate and an electrode on a semiconductor pellet are electrically connected via a bump electrode, the electrode on the base substrate or the electrode on the semiconductor pellet and one end of the bump electrode are fixed to each other. Then, the electrode of the semiconductor pellet or the electrode of the base substrate and the other end of the bump electrode are pressed and fixed by the pressing force of the pressing member that presses the semiconductor pellet toward the base substrate.

【0011】[0011]

【作用】上述した手段によれば、ベース基板の電極、半
導体ペレットの電極のうち、どちらか一方の電極がバン
プ電極に対して固着固定されていないので、ベース基板
の電極と半導体ペレットの電極との位置関係を平面方向
にずらすことができる。この結果、製品完成後の環境試
験である温度サイクル時や実装基板に半導体装置を実装
する実装時の熱処理工程において、ベース基板、半導体
ペレットの夫々の熱膨張係数の差に起因する熱応力をベ
ース基板の電極と半導体ペレットの電極との位置ずれで
緩和することができるので、ベース基板の電極と半導体
ペレットの電極とを電気的に接続するバンプ電極の破損
を防止し、熱に対する半導体装置の信頼性を高めること
ができる。
According to the above-mentioned means, one of the electrodes of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet is not fixedly fixed to the bump electrode, so that the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet are not fixed. The positional relationship of can be shifted in the plane direction. As a result, the thermal stress caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the base substrate and the semiconductor pellet is eliminated during the heat treatment process during the temperature cycle, which is an environmental test after the product is completed, and when the semiconductor device is mounted on the mounting substrate. Since it can be mitigated by the positional deviation between the electrode of the substrate and the electrode of the semiconductor pellet, the bump electrode that electrically connects the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet can be prevented from being damaged, and the reliability of the semiconductor device against heat can be reduced. You can improve your sex.

【0012】また、ベース基板、半導体ペレットの夫々
の熱膨張係数の差に起因する熱応力をベース基板の電極
と半導体ペレットの電極との位置ずれで緩和することが
できるので、ベース基板を半導体ペレットの熱膨張係数
に近い材料からなるセラミックス基板で形成する必要が
なく、セラミックス基板に比べて部品コストの低い樹脂
基板でベース基板を形成することができる。この結果、
ベース基板の部品コストに相当する分、半導体装置の製
造コストを低減することができる。
Further, since the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base substrate and the semiconductor pellet can be relieved by the positional deviation between the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet, the base substrate can be used as the semiconductor pellet. It is not necessary to form the base substrate using a ceramic substrate made of a material having a coefficient of thermal expansion close to that of 1., and the base substrate can be formed using a resin substrate having a lower component cost than the ceramic substrate. As a result,
The manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by an amount corresponding to the component cost of the base substrate.

【0013】また、ベース基板の電極、半導体ペレット
の電極のうち、どちらか一方の電極がバンプ電極に対し
て押圧固定されているので、ベース基板と半導体ペレッ
トとの熱膨張係数の整合性を問わずにベース基板の電極
と半導体ペレットの電極とをバンプ電極で電気的に接続
することができる。
Further, since either one of the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet is pressed and fixed to the bump electrode, the matching of the thermal expansion coefficients of the base substrate and the semiconductor pellet is questioned. Instead, the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet can be electrically connected by the bump electrode.

【0014】また、ベース基板の電極、半導体ペレット
の電極のうち、どちらか一方の電極がバンプ電極に対し
て押圧固定されているので、ベース基板の電極、半導体
ペレットの電極のうち、どちらか一方の電極とバンプ電
極との間に介在される下地金属膜を廃止することができ
る。この結果、下地金属膜の廃止に相当する分、半導体
装置の製造コストを低減することができる。
Since either one of the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet is pressed and fixed to the bump electrode, either one of the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet is pressed. The underlying metal film interposed between the electrode and the bump electrode can be eliminated. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by the amount corresponding to the elimination of the underlying metal film.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の構成について、半導体装置に
本発明を適用した実施例とともに説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the present invention will be described below together with embodiments in which the present invention is applied to a semiconductor device.

【0016】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0017】(実 施 例 1)図1は本発明の実施例1
である半導体装置の断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG.

【0018】図1に示すように、本実施例の半導体装置
は、ベース基板1の主面のペレット塔載領域上にフェー
スダウン方式で半導体ペレット3を塔載し、この半導体
ペレット3をベース基板1及び保護キャップ5で形成さ
れるキャビティ内に気密封止した構造で構成される。
As shown in FIG. 1, in the semiconductor device of this embodiment, semiconductor pellets 3 are mounted on a pellet mounting area on the main surface of the base substrate 1 by a face-down method, and the semiconductor pellets 3 are mounted on the base substrate. 1 and the protective cap 5 are hermetically sealed in the cavity.

【0019】前記ベース基板1は、詳細に図示していな
いが、例えば多層配線構造で構成される。この多層配線
構造のベース基板は、例えばガラス繊維にエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂等を含浸させた樹脂基板で形成され
る。樹脂基板は、ムライト、窒化アルミニウム等からな
るセラミックス基板に比べて熱膨張係数が大きい。例え
ば、樹脂基板は10〜15×10~6[K~1]程度の熱膨
張係数を有し、セラミックス基板は3〜4×10~6[K
~1]程度の熱膨張係数を有する。
Although not shown in detail, the base substrate 1 has a multilayer wiring structure, for example. The base substrate having this multilayer wiring structure is formed of, for example, a resin substrate obtained by impregnating glass fiber with epoxy resin, polyimide resin, or the like. The resin substrate has a larger coefficient of thermal expansion than a ceramic substrate made of mullite, aluminum nitride or the like. For example, a resin substrate has a thermal expansion coefficient of about 10 to 15 × 10 6 [K- 1 ], and a ceramic substrate has a thermal expansion coefficient of 3 to 4 × 10 6 [K].
~ 1 ] thermal expansion coefficient.

【0020】前記ベース基板1の主面のペレット塔載領
域には複数の電極1Aが行列状に配置され、その主面と
対向する裏面には複数の電極1Bが行列状に配置され
る。この電極1A、電極1Bの夫々は、多層配線構造の
配線を介して電気的に接続される。電極1A、電極1
B、配線の夫々は例えばW膜で形成される。
A plurality of electrodes 1A are arranged in a matrix in the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1, and a plurality of electrodes 1B are arranged in a matrix on the back surface facing the main surface. The electrodes 1A and 1B are electrically connected to each other through wirings having a multilayer wiring structure. Electrode 1A, electrode 1
Each of B and wiring is formed of, for example, a W film.

【0021】前記半導体ペレット3は、例えば単結晶珪
素からなるSi基板3A及びこのSi基板3A上に形成
された配線層3Bを主体に構成される。Si基板3Aの
主面側(素子形成面側)には、論理回路システム、記憶回
路システム、或はそれらの混合回路システムが塔載され
る。また、Si基板3Aの主面上には複数の電極3Cが
行列状に配置される。複数の電極3Cの夫々は、配線層
3Bのうち、最上層の配線層に形成され、例えばAl膜
又はAl合金膜で形成される。なお、Si基板3Aは3
×10~6[K~1]程度の熱膨張係数を有する。
The semiconductor pellet 3 is mainly composed of a Si substrate 3A made of, for example, single crystal silicon and a wiring layer 3B formed on the Si substrate 3A. A logic circuit system, a memory circuit system, or a mixed circuit system thereof is mounted on the main surface side (element formation surface side) of the Si substrate 3A. Further, a plurality of electrodes 3C are arranged in a matrix on the main surface of the Si substrate 3A. Each of the plurality of electrodes 3C is formed in the uppermost wiring layer of the wiring layer 3B and is formed of, for example, an Al film or an Al alloy film. In addition, the Si substrate 3A is 3
It has a coefficient of thermal expansion of about × 10 to 6 [K to 1 ].

【0022】前記保護キャップ5は、断面形状がコの字
形状で形成され、例えば窒化アルミニウムで形成され
る。保護キャップ5はベース基板1の主面の周辺領域に
ろう材6で固着固定される。ろう材6は例えばPb−S
n系の合金材で形成される。
The protective cap 5 has a U-shaped cross section, and is made of, for example, aluminum nitride. The protective cap 5 is fixed and fixed to the peripheral region of the main surface of the base substrate 1 with a brazing material 6. The brazing material 6 is, for example, Pb-S.
It is made of an n-based alloy material.

【0023】前記ベース基板1の電極1Aと半導体ペレ
ット3の電極3Cとは、例えばSn−Ag系の合金材か
らなるバンプ電極4で電気的に接続されている。バンプ
電極4は、その一端側が下地金属膜(BLM:all i
miting etallization)2を介在してベース基板1の電
極1Aに固着固定され、その他端側が半導体ペレット3
の電極3Cに押圧固定される。下地金属膜2は、バンプ
電極4との濡れ性を高める目的としてベース基板1の電
極1A上に配置される。下地金属膜2は、これに限定さ
れないが、例えばベース基板1の電極1Aの表面側から
Au膜、Ni膜の夫々を順次積層した積層膜で形成され
る。なお、半導体ペレット3の電極3Cとバンプ電極4
との間に介在される下地金属膜は廃止されている。
The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected by a bump electrode 4 made of, for example, a Sn--Ag alloy material. Bump electrode 4, one end side of the base metal film (BLM: B all L i
miting M etallization) 2 by interposing fixed secured to the electrode 1A of the base substrate 1, the other end is the semiconductor pellet 3
The electrode 3C is pressed and fixed. The base metal film 2 is arranged on the electrode 1A of the base substrate 1 for the purpose of improving the wettability with the bump electrode 4. Although not limited to this, the base metal film 2 is formed of, for example, a laminated film in which an Au film and a Ni film are sequentially laminated from the surface side of the electrode 1A of the base substrate 1. The electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4
The underlying metal film interposed between and is abolished.

【0024】前記バンプ電極4は、ベース基板1の電極
1A上の下地金属膜2の表面上にリフトオフ法でSn−
Ag合金膜を形成することにより形成される。バンプ電
極4は、熱処理によってその形状を球形状に成形する工
程、所謂ウエットバック処理が施されていない。即ち、
バンプ電極14の形状は、円錐台形状で形成され、その
縦方向の断面形状は台状に形成される。このように構成
されるバンプ電極4はウエットバック処理が施されてい
ないので、ウエットバック処理が施された球形状のバン
プ電極並びに下地金属膜2の表面上にボール供給法で供
給された球形状のバンプ電極に比べて各バンプ電極4の
高さを均一にすることができる。
The bump electrode 4 is Sn-formed by a lift-off method on the surface of the base metal film 2 on the electrode 1A of the base substrate 1.
It is formed by forming an Ag alloy film. The bump electrode 4 is not subjected to a so-called wet-back process of forming the bump electrode 4 into a spherical shape by heat treatment. That is,
The bump electrode 14 is formed in a truncated cone shape, and its vertical cross-sectional shape is formed in a trapezoidal shape. Since the bump electrode 4 configured in this manner is not subjected to wet back processing, the spherical bump electrode subjected to wet back processing and the spherical shape supplied on the surface of the underlying metal film 2 by the ball supply method. It is possible to make the height of each bump electrode 4 more uniform than that of the bump electrode.

【0025】前記バンプ電極4の他端側と半導体ペレッ
ト3の電極3Cとの押圧固定は、ベース基板1に向って
半導体ペレット3を押圧する押圧部材7の押圧力で行な
われる。本実施例の押圧部材7は、弾性力を有するコイ
ル形状のバネ部材で形成され、ベース基板1に固定され
た保護キャップ5と半導体ペレット3との間に配置され
る。本実施例において、半導体ペレット3の主面に配置
される複数の電極3Cは行列状に配置されているので、
各電極3Cと各バンプ電極4との押圧固定を均一にする
ため、押圧部材7は例えば半導体ペレット3の4つの隅
及びその中央部に計5つ配置される。
The other end of the bump electrode 4 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are pressed and fixed by the pressing force of the pressing member 7 that presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. The pressing member 7 of this embodiment is formed of a coil-shaped spring member having elastic force, and is arranged between the protective cap 5 fixed to the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3. In this embodiment, since the plurality of electrodes 3C arranged on the main surface of the semiconductor pellet 3 are arranged in a matrix,
In order to uniformly press and fix the electrodes 3C and the bump electrodes 4, a total of five pressing members 7 are arranged at four corners of the semiconductor pellet 3 and in the center thereof.

【0026】前記ベース基板1の電極1B上には、下地
金属膜(図示せず)を介在して例えばボール供給法で供給
された球形状のバンプ電極8が配置される。バンプ電極
8は、例えばPb−Sn系の合金材で形成される。
On the electrode 1B of the base substrate 1, a spherical bump electrode 8 supplied by, for example, a ball supplying method with a base metal film (not shown) interposed is arranged. The bump electrode 8 is formed of, for example, a Pb—Sn based alloy material.

【0027】以上の説明からかわかるように、本実施例
によれば以下の効果が得られる。
As can be seen from the above description, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0028】(1)ベース基板1の電極1Aと半導体ペ
レット3の電極1Cとをバンプ電極4を介在して電気的
に接続する半導体装置において、前記ベース基板1の電
極1Aと前記バンプ電極4の一端側とを固着固定し、前
記ベース基板1に向って前記半導体ペレット3を押圧す
る押圧部材7の押圧力で前記半導体ペレット3の電極3
Cと前記バンプ電極4の他端側とを押圧固定する。この
構成により、ベース基板1の電極1A、半導体ペレット
3の電極3Cのうち、半導体ペレット3の電極3Cがバ
ンプ電極4に対して固着固定されていないので、ベース
基板1の電極1Cと半導体ペレット3の電極3Cとの位
置関係を平面方向にずらすことができる。この結果、製
品完成後の環境試験である温度サイクル時や実装基板に
半導体装置を実装する実装時の熱処理工程において、ベ
ース基板1、半導体ペレット3の夫々の熱膨張係数の差
に起因する熱応力をベース基板1の電極1Aと半導体ペ
レット3の電極3Cとの位置ずれで緩和することができ
るので、ベース基板1の電極1Aと半導体ペレット3の
電極3Cとを電気的に接続するバンプ電極4の破損を防
止し、熱に対する半導体装置の信頼性を高めることがで
きる。
(1) In the semiconductor device in which the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 1C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected via the bump electrode 4, the electrode 1A of the base substrate 1 and the bump electrode 4 are connected. The electrode 3 of the semiconductor pellet 3 is fixed by a pressing force of a pressing member 7 that is fixedly fixed to one end side and presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1.
C and the other end of the bump electrode 4 are pressed and fixed. With this configuration, of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 is not fixedly fixed to the bump electrode 4, so that the electrode 1C of the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 are not fixed. The positional relationship with the electrode 3C can be shifted in the plane direction. As a result, in the heat treatment process during the temperature cycle which is an environmental test after the product is completed or when the semiconductor device is mounted on the mounting substrate, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 is caused. Can be mitigated by the positional deviation between the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, so that the bump electrode 4 that electrically connects the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 can be reduced. It is possible to prevent damage and improve reliability of the semiconductor device with respect to heat.

【0029】また、ベース基板1、半導体ペレット3の
夫々の熱膨張係数の差に起因する熱応力をベース基板1
の電極1Aと半導体ペレット3の電極3Cとの位置ずれ
で緩和することができるので、ベース基板1を半導体ペ
レット3の熱膨張係数に近い材料からなるセラミックス
基板で形成する必要がなく、ベース基板1をセラミック
ス基板に比べて部品コストの低い樹脂基板で形成するこ
とができる。この結果、ベース基板1の部品コストに相
当する分、半導体装置の製造コストを低減することがで
きる。
Further, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 is applied to the base substrate 1
Since it can be relaxed by the positional deviation between the electrode 1A of the semiconductor pellet 3 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, it is not necessary to form the base substrate 1 with a ceramic substrate made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor pellet 3, and the base substrate 1 Can be formed of a resin substrate whose component cost is lower than that of a ceramic substrate. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by an amount corresponding to the component cost of the base substrate 1.

【0030】また、ベース基板1の電極1A、半導体ペ
レット3の電極3Cのうち、半導体ペレット3の電極3
Cがバンプ電極4に対して押圧固定されているので、ベ
ース基板1と半導体ペレット3との熱膨張係数の整合性
を問わずにベース基板1の電極1Aと半導体ペレット3
の電極3Cとをバンプ電極4で電気的に接続することが
できる。
Of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, the electrode 3 of the semiconductor pellet 3 is used.
Since C is pressed and fixed to the bump electrode 4, the electrode 1A of the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 are irrespective of the matching of the thermal expansion coefficients of the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3.
The electrode 3C can be electrically connected by the bump electrode 4.

【0031】また、ベース基板1の電極1A、半導体ペ
レット3の電極3Cのうち、半導体ペレット3の電極3
Cがバンプ電極4に対して押圧固定されているので、ベ
ース基板1の電極1A、半導体ペレット3の電極3Cの
うち、半導体ペレット3の電極3Cとバンプ電極4との
間に介在される下地金属膜を廃止することができる。こ
の結果、下地金属膜の廃止に相当する分、半導体装置の
製造コストを低減することができる。
Of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, the electrode 3 of the semiconductor pellet 3 is used.
Since C is pressed and fixed to the bump electrode 4, of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, a base metal interposed between the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4. The membrane can be abolished. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by the amount corresponding to the elimination of the underlying metal film.

【0032】(2)前記押圧部材7を、前記ベース基板
1に固定された保護キャップ5と前記半導体ペレット3
との間に配置することにより、半導体ペレット3の占有
面積内において、半導体ペレット3の電極3Cとバンプ
電極4の他端側とを押圧固定することができるので、半
導体装置の平面方向の外形サイズを縮小することができ
る。
(2) The pressing member 7, the protective cap 5 fixed to the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3
Since the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the other end of the bump electrode 4 can be pressed and fixed within the area occupied by the semiconductor pellet 3, the external size of the semiconductor device in the plane direction Can be reduced.

【0033】(3)前記バンプ電極4を、前記ベース基
板の電極上にリフトオフ法で形成することにより、各バ
ンプ電極4の高さを均一にすることができるので、半導
体ペレット3の各電極3Cと各バンプ電極との押圧固定
を確実に行うことができる。
(3) Since the bump electrodes 4 are formed on the electrodes of the base substrate by the lift-off method, the heights of the bump electrodes 4 can be made uniform, so that the electrodes 3C of the semiconductor pellet 3 can be formed. With this, it is possible to surely press and fix the bump electrodes.

【0034】なお、前記保護キャップ5はエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂等で形成してもよい。
The protective cap 5 may be made of epoxy resin, polyimide resin or the like.

【0035】また、前記押圧部材7であるコイル形状の
バネ部材を半導体ペレット3の裏面をほぼ均一に押圧す
るように大きく形成し、このコイル形状のバネ部材を1
つ配置した構成にしてもよい。
The coil-shaped spring member, which is the pressing member 7, is formed large so as to press the back surface of the semiconductor pellet 3 substantially uniformly.
You may make it the structure arrange | positioned.

【0036】(実 施 例 2)図2は本発明の実施例2
である半導体装置の断面図である。
Example 2 FIG. 2 shows Example 2 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG.

【0037】図2に示すように、本実施例の半導体装置
は、ベース基板1の主面のペレット塔載領域上にフェー
スダウン方式で半導体ペレット3を塔載し、この半導体
ペレット3をベース基板1及び保護キャップ5で形成さ
れるキャビティ内に気密封止した構造で構成される。
As shown in FIG. 2, in the semiconductor device of this embodiment, the semiconductor pellets 3 are mounted on the pellet mounting area of the main surface of the base substrate 1 by a face-down method, and the semiconductor pellets 3 are mounted on the base substrate. 1 and the protective cap 5 are hermetically sealed in the cavity.

【0038】前記半導体ペレット3の主面にはその外周
縁に沿って複数の電極3Cが配置される。前記ベース基
板1の主面のペレット塔載領域には半導体ペレット3の
電極3Cと対向する位置に複数の電極1Aが配置され
る。
On the main surface of the semiconductor pellet 3, a plurality of electrodes 3C are arranged along the outer peripheral edge thereof. In the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1, a plurality of electrodes 1A are arranged at positions facing the electrodes 3C of the semiconductor pellet 3.

【0039】前記ベース基板1の電極1Aと半導体ペレ
ット3の電極3Cとはバンプ電極4で電気的に接続され
ている。バンプ電極4は、その一端側が下地金属膜2を
介在してベース基板1の電極1Aに固着固定され、その
他端側が半導体ペレット3の電極3Cに押圧固定され
る。なお、半導体ペレット3の電極3Cとバンプ電極4
との間に介在される下地金属膜は廃止されている。
The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected by the bump electrode 4. One end of the bump electrode 4 is fixed and fixed to the electrode 1A of the base substrate 1 with the underlying metal film 2 interposed therebetween, and the other end of the bump electrode 4 is pressed and fixed to the electrode 3C of the semiconductor pellet 3. The electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4
The underlying metal film interposed between and is abolished.

【0040】前記バンプ電極4の他端側と半導体ペレッ
ト3の電極3Cとの押圧固定はベース基板1に向って半
導体ペレット3を押圧する押圧部材7の押圧力で行なわ
れる。本実施例の押圧部材7は、弾性力を有する波形状
のバネ部材で形成され、ベース基板1に固定された保護
キャップ5と半導体ペレット3との間に配置される。
The other end of the bump electrode 4 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are pressed and fixed by the pressing force of the pressing member 7 which presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. The pressing member 7 of this embodiment is formed of a wave-shaped spring member having elastic force, and is arranged between the protective cap 5 fixed to the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3.

【0041】前記ベース基板1と半導体ペレット3との
間の中央領域には熱伝達部材9が配置される。熱伝達部
材9は、例えばエポキシ系樹脂で形成され、半導体ペレ
ット3に塔載された回路システムの動作で発生する熱を
半導体ペレット3からベース基板1に伝達する。
A heat transfer member 9 is arranged in the central region between the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3. The heat transfer member 9 is formed of, for example, an epoxy resin, and transfers the heat generated by the operation of the circuit system mounted on the semiconductor pellet 3 from the semiconductor pellet 3 to the base substrate 1.

【0042】このように、本実施例によれば、前述の実
施例1と同様の効果が得られると共に、半導体ペレット
3に塔載された回路システムの動作で発生する熱を半導
体ペレット3からベース基板1に伝達することができの
で、半導体装置の放熱効率を高めることができる。
As described above, according to this embodiment, the same effect as that of the above-described first embodiment can be obtained, and the heat generated by the operation of the circuit system mounted on the semiconductor pellet 3 is generated from the semiconductor pellet 3 to the base. Since it can be transmitted to the substrate 1, the heat dissipation efficiency of the semiconductor device can be improved.

【0043】(実 施 例 3)図3は本発明の実施例3
である半導体装置の断面図である。
Example 3 FIG. 3 shows Example 3 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG.

【0044】図3に示すように、本実施例の半導体装置
は、ベース基板1の主面のペレット塔載領域上にフェー
スダウン方式で半導体ペレット3を塔載し、この半導体
ペレット3をベース基板1及び保護キャップ5で形成さ
れるキャビティ内に気密封止した構造で構成される。
As shown in FIG. 3, in the semiconductor device of this embodiment, the semiconductor pellets 3 are mounted on the pellet mounting area on the main surface of the base substrate 1 in a face-down manner, and the semiconductor pellets 3 are mounted on the base substrate. 1 and the protective cap 5 are hermetically sealed in the cavity.

【0045】前記半導体ペレット3の主面には複数の電
極3Cが行列状に配置される。前記ベース基板1の主面
のペレット塔載領域には複数の電極1Aが行列状に配置
される。
A plurality of electrodes 3C are arranged in a matrix on the main surface of the semiconductor pellet 3. A plurality of electrodes 1A are arranged in a matrix in the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1.

【0046】前記ベース基板1の電極1Aと半導体ペレ
ット3の電極3Cとはバンプ電極4で電気的に接続され
ている。バンプ電極4は、その一端側が下地金属膜2を
介在してベース基板1の電極1Aに固着固定され、その
他端側が半導体ペレット3の電極3Cに押圧固定され
る。なお、半導体ペレット3の電極3Cとバンプ電極4
との間に介在される下地金属膜は廃止されている。
The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected by the bump electrode 4. One end of the bump electrode 4 is fixed and fixed to the electrode 1A of the base substrate 1 with the underlying metal film 2 interposed therebetween, and the other end of the bump electrode 4 is pressed and fixed to the electrode 3C of the semiconductor pellet 3. The electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4
The underlying metal film interposed between and is abolished.

【0047】前記バンプ電極4の他端側と半導体ペレッ
ト3の電極3Cとの押圧固定は、ベース基板1に向って
半導体ペレット3を押圧する押圧部材7の押圧力で行な
われる。本実施例の押圧部材7は、弾性力を有し、更に
熱伝達率が高い弾性膜で形成される。弾性膜は、例えば
エポキシ系樹脂やシリコン接着剤で形成され、半導体ペ
レット3に塔載された回路システムの動作で発生する熱
を半導体ペレット3から保護キャップ5に伝達する。
The other end of the bump electrode 4 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are pressed and fixed by the pressing force of the pressing member 7 which presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. The pressing member 7 of this embodiment is formed of an elastic film having an elastic force and a high heat transfer coefficient. The elastic film is formed of, for example, an epoxy resin or a silicon adhesive, and transfers the heat generated by the operation of the circuit system mounted on the semiconductor pellet 3 from the semiconductor pellet 3 to the protective cap 5.

【0048】このように、本実施例によれば、前述の実
施例1と同様の効果が得られると共に、ベース基板1に
向って半導体ペレット3を押圧する押圧部材7を、弾性
力を有し、更に熱伝達率が高い弾性膜で形成することに
より、半導体ペレット3に塔載された回路システムの動
作で発生した熱を半導体ペレット3から保護キャップ5
に伝達することができので、半導体装置の放熱効率を高
めることができる。
As described above, according to this embodiment, the same effect as that of the above-described first embodiment can be obtained, and the pressing member 7 for pressing the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1 has an elastic force. By forming the elastic film having a higher heat transfer coefficient, the heat generated by the operation of the circuit system mounted on the semiconductor pellet 3 is transferred from the semiconductor pellet 3 to the protective cap 5.
Therefore, the heat dissipation efficiency of the semiconductor device can be improved.

【0049】(実 施 例 4)図4は本発明の実施例4
である半導体装置の要部断面図である。
Example 4 FIG. 4 shows Example 4 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor device that is

【0050】図4に示すように、本実施例の半導体装置
は、ベース基板1の主面のペレット塔載領域上にフェー
スダウン方式で半導体ペレット3を塔載し、この半導体
ペレット3をベース基板1及び保護キャップ5で形成さ
れるキャビティ内に気密封止した構造で構成される。
As shown in FIG. 4, in the semiconductor device of this embodiment, the semiconductor pellets 3 are mounted on the pellet mounting area of the main surface of the base substrate 1 by the face-down method, and the semiconductor pellets 3 are mounted on the base substrate. 1 and the protective cap 5 are hermetically sealed in the cavity.

【0051】前記半導体ペレット3の主面には複数の電
極3Cが行列状に配置される。前記ベース基板1の主面
のペレット塔載領域には複数の電極1Aが行列状に配置
される。
A plurality of electrodes 3C are arranged in a matrix on the main surface of the semiconductor pellet 3. A plurality of electrodes 1A are arranged in a matrix in the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1.

【0052】前記ベース基板1の電極1Aと半導体ペレ
ット3の電極3Cとはバンプ電極4で電気的に接続され
ている。バンプ電極4は、その一端側がベース基板1の
電極1Aに押圧固定され、その他端側が下地金属膜(B
LM:Ball Limiting Metallization)2を介在して
半導体ペレット3の電極3Cに固着固定される。下地金
属膜2は、バンプ電極4との濡れ性を高める目的として
半導体ペレット3の電極3C上に配置される。下地金属
膜2は、これに限定されないが、例えば半導体ペレット
3の電極3Cの表面側からCr膜(又はTi膜)、Cu膜
(又はNi膜)、Au膜の夫々を順次積層した積層膜で形
成される。なお、ベース基板1の電極1Aとバンプ電極
4との間に介在される下地金属膜は廃止されている。
The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected by the bump electrode 4. One end side of the bump electrode 4 is pressed and fixed to the electrode 1A of the base substrate 1, and the other end side thereof is a base metal film (B).
It is fixedly fixed to the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 via an LM (Ball Limiting Metallization) 2. The base metal film 2 is arranged on the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 for the purpose of improving the wettability with the bump electrode 4. The base metal film 2 is not limited to this.
(Or Ni film) and Au film are sequentially laminated. The base metal film interposed between the electrode 1A of the base substrate 1 and the bump electrode 4 is omitted.

【0053】前記バンプ電極4は、半導体ペレット3の
電極3C上の下地金属膜2の表面上にリフトオフ法でS
n−Ag合金膜を形成することにより形成される。バン
プ電極4は、熱処理によってその形状を球形状に成形す
る工程、所謂ウエットバック処理が施されていない。即
ち、バンプ電極14の形状は、円錐台形状で形成され、
その縦方向の断面形状は台状に形成される。このように
構成されるバンプ電極4はウエットバック処理が施され
ていないので、ウエットバック処理が施された球形状の
バンプ電極並びに下地金属膜2の表面上にボール供給法
で供給された球形状のバンプ電極に比べて各バンプ電極
4の高さを均一にすることができる。
The bump electrode 4 is formed on the surface of the base metal film 2 on the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 by the lift-off method.
It is formed by forming an n-Ag alloy film. The bump electrode 4 is not subjected to a so-called wet-back process of forming the bump electrode 4 into a spherical shape by heat treatment. That is, the bump electrode 14 is formed in a truncated cone shape,
The cross-sectional shape in the vertical direction is trapezoidal. Since the bump electrode 4 configured in this manner is not subjected to wet back processing, the spherical bump electrode subjected to wet back processing and the spherical shape supplied on the surface of the underlying metal film 2 by the ball supply method. It is possible to make the height of each bump electrode 4 more uniform than that of the bump electrode.

【0054】前記バンプ電極4の一端側とベース基板1
の電極1Aとの押圧固定は、ベース基板1に向って半導
体ペレット3を押圧する押圧部材7の押圧力で行なわれ
る。本実施例の押圧部材7は、弾性力を有し、更に熱伝
達率の高い弾性膜で形成され、ベース基板1に固定され
た保護キャップ5と半導体ペレット3との間に配置され
る。
One end of the bump electrode 4 and the base substrate 1
The pressure fixing with the electrode 1A is performed by the pressing force of the pressing member 7 that presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. The pressing member 7 of this embodiment is formed of an elastic film having an elastic force and a high heat transfer coefficient, and is arranged between the protective cap 5 fixed to the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3.

【0055】このように、ベース基板1の電極1Aと半
導体ペレット3の電極1Cとをバンプ電極4を介在して
電気的に接続する半導体装置において、前記半導体ペレ
ット3の電極3Cと前記バンプ電極4の他端側とを固着
固定し、前記ベース基板1に向って前記半導体ペレット
3を押圧する押圧部材7の押圧力で前記ベース基板1の
電極1Aと前記バンプ電極4の一端側とを押圧固定す
る。この構成により、ベース基板1の電極1A、半導体
ペレット3の電極3Cのうち、ベース基板1の電極1A
がバンプ電極4に対して固着固定されていないので、ベ
ース基板1の電極1Cと半導体ペレット3の電極3Cと
の位置関係を平面方向にずらすことができる。この結
果、製品完成後の環境試験である温度サイクル時や実装
基板に半導体装置を実装する実装時の熱処理工程におい
て、ベース基板1、半導体ペレット3の夫々の熱膨張係
数の差に起因する熱応力をベース基板1の電極1Aと半
導体ペレット3の電極3Cとの位置ずれで緩和すること
ができるので、ベース基板1の電極1Aと半導体ペレッ
ト3の電極3Cとを電気的に接続するバンプ電極4の破
損を防止し、熱に対する半導体装置の信頼性を高めるこ
とができる。
As described above, in the semiconductor device in which the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 1C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected via the bump electrode 4, the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4 are connected. Of the bump electrode 4 and the electrode 1A of the base substrate 1 are pressed and fixed by the pressing force of the pressing member 7 that presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. To do. With this configuration, of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, the electrode 1A of the base substrate 1
Is not fixedly fixed to the bump electrode 4, it is possible to shift the positional relationship between the electrode 1C of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 in the plane direction. As a result, in the heat treatment process during the temperature cycle which is an environmental test after the product is completed or when the semiconductor device is mounted on the mounting substrate, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 is caused. Can be mitigated by the positional deviation between the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, so that the bump electrode 4 that electrically connects the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 can be reduced. It is possible to prevent damage and improve reliability of the semiconductor device with respect to heat.

【0056】また、ベース基板1、半導体ペレット3の
夫々の熱膨張係数の差に起因する熱応力をベース基板1
の電極1Aと半導体ペレット3の電極3Cとの位置ずれ
で緩和することができるので、ベース基板1を半導体ペ
レット3の熱膨張係数に近い材料からなるセラミックス
基板で形成する必要がなく、ベース基板1をセラミック
ス基板に比べて部品コストの低い樹脂基板で形成するこ
とができる。この結果、ベース基板1の部品コストに相
当する分、半導体装置の製造コストを低減することがで
きる。
Further, the thermal stress caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 is applied to the base substrate 1
Since it can be relaxed by the positional deviation between the electrode 1A of the semiconductor pellet 3 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, it is not necessary to form the base substrate 1 with a ceramic substrate made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor pellet 3, and the base substrate 1 Can be formed of a resin substrate whose component cost is lower than that of a ceramic substrate. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by an amount corresponding to the component cost of the base substrate 1.

【0057】また、ベース基板1の電極1A、半導体ペ
レット3の電極3Cのうち、ベース基板1の電極1Aが
バンプ電極4に対して押圧固定されているので、ベース
基板1と半導体ペレット3との熱膨張係数の整合性を問
わずにベース基板1の電極1Aと半導体ペレット3の電
極3Cとをバンプ電極4で電気的に接続することができ
る。
Of the electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3, the electrode 1A of the base substrate 1 is pressed and fixed to the bump electrode 4, so that the base substrate 1 and the semiconductor pellet 3 are separated from each other. The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 can be electrically connected by the bump electrode 4 regardless of the matching of the thermal expansion coefficients.

【0058】また、ベース基板1の電極1A、半導体ペ
レット3の電極3Cのうち、ベース基板1の電極1Aが
バンプ電極4に対して押圧固定されているので、ベース
基板1の電極1A、半導体ペレット3の電極3Cのう
ち、ベース基板1の電極1Aとバンプ電極4との間に介
在される下地金属膜を廃止することができる。この結
果、下地金属膜の廃止に相当する分、半導体装置の製造
コストを低減することができる。
Since the electrode 1A of the base substrate 1 among the electrodes 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 is pressed and fixed to the bump electrode 4, the electrode 1A of the base substrate 1 and the semiconductor pellet are fixed. Of the three electrodes 3C, the base metal film interposed between the electrode 1A of the base substrate 1 and the bump electrode 4 can be eliminated. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced by the amount corresponding to the elimination of the underlying metal film.

【0059】(実 施 例 5)図5は本発明の実施例5
である半導体装置の要部断面図である。
Example 5 FIG. 5 shows Example 5 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor device that is

【0060】図5に示すように、本実施例の半導体装置
は、ベース基板1の主面のペレット塔載領域上にフェー
スダウン方式で半導体ペレット3を塔載し、この半導体
ペレット3をベース基板1及び保護キャップ5で形成さ
れるキャビティ内に気密封止した構造で構成される。
As shown in FIG. 5, in the semiconductor device of this embodiment, the semiconductor pellets 3 are mounted face down on the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1, and the semiconductor pellets 3 are mounted on the base substrate. 1 and the protective cap 5 are hermetically sealed in the cavity.

【0061】前記半導体ペレット3の主面には複数の電
極3Cが行列状に配置される。前記ベース基板1の主面
のペレット塔載領域には複数の電極1Aが行列状に配置
される。
A plurality of electrodes 3C are arranged in a matrix on the main surface of the semiconductor pellet 3. A plurality of electrodes 1A are arranged in a matrix in the pellet mounting region on the main surface of the base substrate 1.

【0062】前記ベース基板1の電極1Aと半導体ペレ
ット3の電極3Cとはバンプ電極4で電気的に接続され
ている。バンプ電極4は、その一端側が下地金属膜2を
介在してベース基板1の電極1Aに固着固定され、その
他端側が半導体ペレット3の電極3Cに押圧固定され
る。下地金属膜2は、バンプ電極4との濡れ性を高める
目的としてベース基板1の電極1A上に配置される。下
地金属膜2は、これに限定されないが、例えばベース基
板1の電極1Aの表面側からAu膜、Ni膜の夫々を順
次積層した積層膜で形成される。なお、半導体ペレット
3の電極3Cとバンプ電極4との間に介在される下地金
属膜は廃止されている。
The electrode 1A of the base substrate 1 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 are electrically connected by the bump electrode 4. One end of the bump electrode 4 is fixed and fixed to the electrode 1A of the base substrate 1 with the underlying metal film 2 interposed therebetween, and the other end of the bump electrode 4 is pressed and fixed to the electrode 3C of the semiconductor pellet 3. The base metal film 2 is arranged on the electrode 1A of the base substrate 1 for the purpose of improving the wettability with the bump electrode 4. Although not limited to this, the base metal film 2 is formed of, for example, a laminated film in which an Au film and a Ni film are sequentially laminated from the surface side of the electrode 1A of the base substrate 1. The base metal film interposed between the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 and the bump electrode 4 is omitted.

【0063】前記バンプ電極4は、ベース基板1の電極
1A上の下地金属膜2の表面上にリフトオフ法でSn−
Ag合金膜を形成することにより形成される。バンプ電
極4は、熱処理によってその形状を球形状に成形する工
程、所謂ウエットバック処理が施されている。即ち、バ
ンプ電極14の形状は球形状で形成される。
The bump electrode 4 is Sn-formed by the lift-off method on the surface of the base metal film 2 on the electrode 1A of the base substrate 1.
It is formed by forming an Ag alloy film. The bump electrode 4 is subjected to a so-called wet-back process of forming the bump electrode 4 into a spherical shape by heat treatment. That is, the bump electrode 14 is formed in a spherical shape.

【0064】前記バンプ電極4の他端側と半導体ペレッ
ト3の電極3Cとの押圧固定は、ベース基板1に向って
半導体ペレット3を押圧する押圧部材7の押圧力で行な
われる。本実施例の押圧部材7は、弾性力を有し、更に
熱伝達率が高い弾性膜で形成される。
The pressing and fixing of the other end of the bump electrode 4 and the electrode 3C of the semiconductor pellet 3 is performed by the pressing force of the pressing member 7 which presses the semiconductor pellet 3 toward the base substrate 1. The pressing member 7 of this embodiment is formed of an elastic film having an elastic force and a high heat transfer coefficient.

【0065】なお、バンプ電極4は、実装基板1の電極
1A上の下地金属膜2の表面上にボール供給法で供給し
てもよい。
The bump electrode 4 may be supplied on the surface of the base metal film 2 on the electrode 1A of the mounting substrate 1 by the ball supply method.

【0066】このように、本実施例によれば、前述の実
施例3と同様の効果が得られる。
As described above, according to this embodiment, the same effect as that of the above-mentioned third embodiment can be obtained.

【0067】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although the present invention has been specifically described based on the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0068】[0068]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0069】ベース基板の電極と半導体ペレットの電極
とを電気的に接続するバンプ電極の破損を防止し、熱に
対する半導体装置の信頼性を高めることができる。
It is possible to prevent the bump electrode electrically connecting the electrode of the base substrate and the electrode of the semiconductor pellet from being damaged, and improve the reliability of the semiconductor device against heat.

【0070】また、前記半導体装置の製造コストを低減
することができる。
Further, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1である半導体装置の断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例2である半導体装置の断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is Embodiment 2 of the present invention.

【図3】本発明の実施例3である半導体装置の断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is Embodiment 3 of the present invention.

【図4】本発明の実施例4である半導体装置の要部断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor device that is Embodiment 4 of the present invention.

【図5】本発明の実施例5である半導体装置の要部断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベース基板、1A,1B…電極、2…下地金属膜、
3…半導体ペレット、3A…Si基板、3B…配線層、
3C…電極、4…バンプ電極、5…保護キャップ、6…
ろう材、7…押圧部材、8…バンプ電極、9…熱伝達部
材。
1 ... Base substrate, 1A, 1B ... Electrode, 2 ... Base metal film,
3 ... Semiconductor pellet, 3A ... Si substrate, 3B ... Wiring layer,
3C ... Electrode, 4 ... Bump electrode, 5 ... Protective cap, 6 ...
Brazing material, 7 ... pressing member, 8 ... bump electrode, 9 ... heat transfer member.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース基板の電極と半導体ペレットの電
極とをバンプ電極を介在して電気的に接続する半導体装
置において、前記ベース基板の電極又は前記半導体ペレ
ットの電極と前記バンプ電極の一端側とを固着固定し、
前記ベース基板に向って前記半導体ペレットを押圧する
押圧部材の押圧力で前記半導体ペレットの電極又は前記
ベース基板の電極と前記バンプ電極の他端側とを押圧固
定したことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which an electrode of a base substrate and an electrode of a semiconductor pellet are electrically connected via a bump electrode, and an electrode of the base substrate or an electrode of the semiconductor pellet and one end side of the bump electrode. Firmly fixed,
A semiconductor device, wherein an electrode of the semiconductor pellet or an electrode of the base substrate and the other end of the bump electrode are pressed and fixed by a pressing force of a pressing member that presses the semiconductor pellet toward the base substrate.
【請求項2】 前記押圧部材は、前記ベース基板に固定
された保護キャップと前記半導体ペレットとの間に配置
されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the pressing member is arranged between a protective cap fixed to the base substrate and the semiconductor pellet.
【請求項3】 前記押圧部材は、弾性力を有するバネ部
材又は弾性膜で構成されることを特徴とする請求項2に
記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the pressing member is composed of a spring member or an elastic film having an elastic force.
【請求項4】 前記ベース基板は、ガラス繊維に樹脂を
含浸させた樹脂基板で構成されることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the base substrate is a resin substrate in which glass fiber is impregnated with a resin.
【請求項5】 前記バンプ電極は、前記ベース基板の電
極上又は前記半導体ペレットの電極上にリフトオフ法で
形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のう
ちいずれか1項に記載の半導体装置。
5. The bump electrode is formed on an electrode of the base substrate or an electrode of the semiconductor pellet by a lift-off method, according to any one of claims 1 to 4. Semiconductor device.
JP7218477A 1995-08-28 1995-08-28 Semiconductor device Pending JPH0964096A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127113A (en) * 1999-10-26 2001-05-11 Nec Corp Mounting structure for surface mount semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001127113A (en) * 1999-10-26 2001-05-11 Nec Corp Mounting structure for surface mount semiconductor device

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