JPS60154633A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、半導体装置に係り、特に、複数の半導体チッ
プを有する半導体配線基板（以ｌ：、配線基板という）
をパッケージ基板に取り付ける手段に適用し、て有効な
技術に関するものである。

〔背景技術〕

半導体チップ、例えば、大規模半導体集積回路（以下、
単にＬＳＩという）のチップｌは、第１図に示すように
、シリコン（Ｓ」）からなる配楳塙板２にバンブ電極３
を介し、てフリップチップ方式のフェイスダウンボンデ
ィングによって電気的９機械的に接続されている（特開
昭５４−７３５６４号公報）。この電極形成の際、配線
基板２１−のアルミニウム（Ａ、Ｒ，）配線のににクロ
ｌ、（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ　）−金（Ａ　ｕ　）の導電層
（図示し、ていない）の１−に１う田（Ｐｈ／Ｓｎ）層
を形成し、てボンディングを容易にするとともに寿命、
信頼性等を向−１ニさせることが考えられる。

一方、前記配線基板２をパッケージ語根４に強固に接着
するため、本発明者によって、配線１ル板２の裏面にチ
タン（Ｔｉ）−ニッケル（Ｎ１）−銀（Δｇ）又は金（
Ａ１」）やクロム（ｒ、ｒ）−ニラゲル（Ｎｉ）−銀（
Δｇ）又は金（Ａ１−１）からなる導電層（図示してい
ない）を蒸着し、て形成し、前記導電層」―に半田（Ｐ
ｂ／Ｓｎ）層５を形成し７さらに金（Ａｕ）ペースト６
を介し、て接着することが考えら扛ている。あるいは、
金ベースト〇に代えて銀（Δｇ）ペースト等の接着剤を
用いて直接ぺ１ノツ１へを接着する方法が考えられる。

し、かし、ながｒ）、前記配線基板２とパッケージ展板
４との接着手段では次のような欠点があることを本発明
者は実；倹中に発見し７た− （１）前者の金ベーストにを用いた場合は、配線堰板２
の表面り一はｒ′：ｒ−Ｃ＋１−ハｆ−又は△ＩＩの導
電層を設けた後、裏面にも異種の（−、ｒ−Ｎｉ−△Ｆ
、ｙはＡｌｌの導電層を設けなけ才（はなｆコ）ない。

（２）後者の銀ペーストを用いた場合は、前記ハｇ。

ペーストけ、パラか−ジ粘板４とし、て熱伝導のよい０
．５〜３　、５　＋ｗ量％のベリリウムを含む電気絶縁
性の炭化シリ−１ン焼結体（以下、ＳｉＣと略称する）
を用いて放熱効果を向上させる場合、低融点（約２００
℃）であるが、接着剤が含有されているため、熱抵抗が
大きく、前記ＳＩＧの利点を抹殺し、てし、まう。

（３）Ａ＋＋Ｓｉ共晶で接着を行うと、バンブ電極部に
熱のためＡ　ｕが拡散し、寿命の低下をまねく。

〔発明の目的〕

本発明の一つの１°１的は、マルチデツプ１．　Ｓ　＋
　等の配線基板とパソ／７−−ジ基板との接着用導電層
形成工程を低減することかできる技術手段を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、特に、前記電気絶縁性の８ｊＯか
らｔｒるパッケージＪ１（板を用いた１３↓今において
、よ＋１一層のｈ（熱効果を向！−させ、゛１′：導体
装］Ｃ１の寿命と信頼性を向１−させるごどができる技
術手段を提供する。τとにある。

本発明の前記なＩＥ＋びにその他の目的と♀Ｉｉ　、’
ｌＪＪな牙１１徴は、本明細７）の記述及び添付図面Ｇ
−よ−・て明ｌ゛）かになるであ７）う。

〔発明の概要〕

本願によって開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡Ｑ１−に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、マルチチップ＋−ｓｉ等の配線基板の表面に
設けられている電極形成用導電層の金属材と同一の金属
材かｌ）なる導電層、例えば、Ｃ，ｒ　−Ｃ，ｕ　−Ａ
　ｔ＋等の金属層を前記配線基板の裏面に設け、該Δ１
」等の金属層の１−にＰ　ｂ　／　Ｓ　ｎ層を設けた構
成にすることにより、前記配線基板とバッ／７−−ジ基
板との接着用導電層形成ｌ二程を低減し、カで）、半導
体装置の放熱効果を向トさせ、その寿命と信頼性を向ト
ーさせるものである。

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
。

〔実施例〕

第２図は、本発明の半導体装置の一実施例を説明するた
めの概略断面図であり、第１図と同等の機能を有するも
のは同一・符号を付け、その繰り返しの説明は省略する
。

本実施例は、第２図に示すように、配線基板２の裏面に
Ｃｒ　−ＣＩ−＋−Ａｕの導電層（図示し、ていない）
を蒸着によに形成し７、さらにＡｕ層の１−にＩ）ｈ／
Ｓｎの導電層７を蒸着し１、配線も（板２と△１１ベー
スト６を介して前記電気絶縁性のＳｉＣかＩ’）　ｌ、
’Ｈ’、るバソか−ジ！占＋反４とを接着し７たもので
ある。ノ蓼゛む、電気絶縁性の８１（７については特開
昭５７−２５４１１号公報番−詳し７く示されている。

前記配線１１シ板２の表面は、第１図と回（・〕）の構
成になっているので、こ、二ではその説明は省略する１
また、前記Ａｕペースト〇はあらかじめＳｉ　Ｃ，Ｊ、
ｌ；板４１−に印刷し、である。

また前記Ｐｂ／Ｓｎ導電層をＳｎの、７ノ、の導電層に
変えてΔｕ／Ｓｎの共晶により接−７ｆするようにし、
でもよい。

このように配線１ル板を構成することにより、その表面
にＣｒ　−ＣＬｌ−Ａ１１とＰＩ）／Ｓｎからなる電極
形成用導電層を、その裏面にはこオ（と同じｃ′：■・
−Ｃ，ｌ＋−Δ−１とｐ　ｈ／　Ｓ　ｎからなる接着用
導電層７をそれぞ才（同時に蒸着することができる。

また、配線基板２と熱伝導のよい前記電気絶縁性のＳｉ
Ｃからなるパッケージ２Ｉ（板４との接着をへｇペース
トを使用しないで行うことができるため、半導体チップ
１及び配線基板２で発生し、た熱を前記パッケージ基板
４へ効率よく伝導することができる。

また、接着面にＰ　ｂ　／　Ｓ　ｎに介在することによ
り、ハ＋Ｊ　Ｓｉ共共晶りも低温で接着することができ
る。さらに、Ｐ）＋／Ｓｎ膜厚を薄くすることができる
。

〔効果〕

以ヒ説明し、たように、本願によって開示さ４また新規
な技術手段によれば、次のような効果を得ることができ
る。

（１）配線基板の表面に設けら第１．ているバンプ電極
形成用導電層、例えば、Ｃｒ−Ｃｕ−ＡｕとＩ）ｈ／Ｓ
ｎからなる金属材と同じ金属材からなる接着用導電層を
２配線基板の裏面に設けて配線基板とパッケージ基板を
接着することにより、前記配線基板の表裏両面の導電層
を同時に蒸着することができるので、組立工程が低減で
きる。

（２）配線基板と熱伝導のよいＳｉＣからなるパラ斤−
ジ痔板との接着をΔ已ペーストを使用しないでＰｂ／Ｓ
ｎを介在することにより、熱抵抗を小さくすることがで
きるため、半導体チップ及び配線基板で発生し、た熱を
前記パッケージ基板へ効率よく伝導することができる。

（３）接着面にＰ　ｂ　／　Ｓ　ｎを介在することによ
り、Ａ　ｕ　Ｓ　ｉ共晶よりも低温で接着ができる。

（４）前記（２Ｌ　（３）により半導体装置の放熱効果
を向−１−させることができるため、半導体装置の寿命
及び信頼性を向−１−させることができる。

以−ヒ、本発明を実施例にもとづき説明したが、本発明
は、前記実施例に限定されるものでなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＬＳＩ等の半導体チップを有する半導体装置
の配線基板とパッケージ基板との接着技術の問題点を説
明するための要部の概略断面図、第２図は、本発明の半
導体装置の一実施例を説明するための要部の概略断面図
である。 図中、■・・・半導体チップ、２・・・配線基板、３・
・・バンブ電極、４・・・パッケージ基板、６・・・Ａ
ｕペースト、７・・・接着用４電層である。 第　１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップをその表面に設けた半導体配線基板の
   裏面に、その表面に設けられている電極形成用導電層と
   同一の金属材からなる導電層を設けて、前記半導体配線
   基板をパッケージ基板に取り付けたことを特徴とする半
   導体装置。 ２、前記金属層はクローム（（Ｔ、ｒ）−銅（Ｃ１」）
   −金（Δ１１）の：ＡｔＩ膜で形成され、その・金薄膜
   の、にに半田又は錫の薄膜を形成【−１てなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、前記パッケージ基板は主とし、て少量のベリリウム
   と炭化シリコンからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項及び第２項記載の半導体装置。 ４、前記半導体配線基板の表面に複数の半導体チップを
   設けたことを特徴とする特Ｒ′１請求の範囲第１項乃至
   第３項記載の半導体装置。