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      半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法

      文檔序號:6889143閱讀:132來源:國知局
      專利名稱:半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及在通過突起電極作媒介連接半導(dǎo)體元件的元件電極與基 板的基板電極的同時(shí),還在上述半導(dǎo)體元件與上述基板之間配置密封粘接 用樹脂后,將上述半導(dǎo)體元件安裝到上述基板上的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu) 體及半導(dǎo)體元件的安裝方法。
      背景技術(shù)
      在采用作為電子部件,與現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體封裝相比,能夠大幅度縮 小安裝面積的裸芯片安裝的情況下,使半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體元件)與基板 的電路形成面相對,通過用金等金屬形成的凸臺(突起電極)作媒介重疊 后獲得導(dǎo)通的面朝上接合安裝,與使基板的電路形成面和半導(dǎo)體芯片的電 路形成面的相反面相對,利用引線接合法引出金屬細(xì)線后連接兩端的面朝 下接合安裝相比,可以使整個(gè)半導(dǎo)體芯片及其安裝結(jié)構(gòu)體進(jìn)一步小型化, 從而得到廣泛采用。
      在這里,圖13表示這種現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體501的 平面示意圖,圖14表示圖13的安裝結(jié)構(gòu)體501中的A—A線剖面圖。如 圖13及圖14所示,在具有近似矩形的形狀的半導(dǎo)體芯片2的下面?zhèn)取?電路形成面,形成多個(gè)元件電極——凸墊(Pad) 3;在基板4的上面?zhèn)纫?一電路形成面,形成多個(gè)基板電極5。各自的凸墊3和基板電極5,通過 在凸墊3上單獨(dú)形成的突起電極——凸臺(bu卿)6作媒介,被單獨(dú)電連 接。另外,在半導(dǎo)體芯片2與基板4之間,作為密封粘接用的絕緣性樹脂, 充填配置填充樹脂7,這樣,在各自的凸墊3、基板電極5及凸臺6被密 封的狀態(tài)中,形成半導(dǎo)體芯片2和基板4被粘接的安裝結(jié)構(gòu)體。
      這種安裝結(jié)構(gòu)體,例如實(shí)施使在半導(dǎo)體芯片2的各自的凸墊3上形成的凸臺6與在其表面粘貼了薄片(sheet)狀的填充樹脂7的基板4相對后,隔著填充樹脂7將半導(dǎo)體芯片2按壓到基板4上的所謂薄片工藝后形成。特別是在這種現(xiàn)有技術(shù)的薄片工藝中,能夠同時(shí)進(jìn)行將填充樹脂7向半導(dǎo)體芯片2和基板4之間的充填配置,和使半導(dǎo)體芯片2的凸墊3與基板4的基板電極5通過凸臺6作媒介的電連接,從簡化工序及縮短時(shí)間的觀點(diǎn)上說,被認(rèn)為行之有效,而得到廣泛利用。
      近幾年來,旨在實(shí)現(xiàn)將半導(dǎo)體封裝的小型、低成本化作為目標(biāo)的芯片內(nèi)部布線的細(xì)微化的、芯片內(nèi)部的絕緣材料的低介電常數(shù)化,突飛猛進(jìn)。關(guān)于這種低介電常數(shù)的樹脂材料(以下稱作"Low—k"),伴隨著介電常數(shù)的降低,其機(jī)械強(qiáng)度也越來越脆弱,在半導(dǎo)體芯片的安裝工序中,材料的脆弱性導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部破壞,令人擔(dān)心。
      一般地說,半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于填充樹脂及基板的熱膨脹系數(shù),在安裝時(shí)的加熱處理及冷卻處理產(chǎn)生的各部件的熱膨脹差及熱收縮差的作用下,在半導(dǎo)體芯片的各部分,特別是在半導(dǎo)體芯片的拐角部分,產(chǎn)生很大的拉伸負(fù)荷。另外,在半導(dǎo)體芯片的安裝工序中,例如在實(shí)施安裝了半導(dǎo)體芯片后的基板的割斷工序即多面基板的割斷工序、在基板的背面進(jìn)行的焊料球焊接工序等之際產(chǎn)生的機(jī)械性的負(fù)荷的作用下,基板撓曲,施加給半導(dǎo)體芯片的負(fù)荷進(jìn)一步變大。
      為了減少這些負(fù)荷,例如在JP特開平11一260973號公報(bào)中,采取了下述措施在半導(dǎo)體芯片和基板之間的填充樹脂部分中,將被稱作剛性體的彈性率高、線膨脹率低的部件夾入拐角部分,從而緩和熱膨脹、收縮帶來的負(fù)荷等。可是,在這種方法中,盡管能夠緩和熱膨脹、收縮帶來的負(fù)荷,但是因其彈性率高,所以難以減少對于安裝后的機(jī)械性的負(fù)荷而言的基板的撓曲帶來的負(fù)荷。另外相反,還采用了將被稱作彈性體的彈性率低、線膨脹率高的部件夾入拐角部分的措施,但是因其線膨脹率高,所以有可能使熱膨脹、收縮帶來的負(fù)荷增大。

      發(fā)明內(nèi)容
      ,8]
      因此,本發(fā)明的目的在于解決上述問題,提供在通過突起電極作媒介連接半導(dǎo)體元件的元件電極和基板的基板電極的同時(shí),還在上述半導(dǎo)體元件和上述基板之間配置密封粘接用樹脂后,將上述半導(dǎo)體元件安裝到上述基板上的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法中,減少安裝時(shí)的加熱處理及冷卻處理產(chǎn)生的各部件的熱膨脹差及熱收縮差和安裝后的對于機(jī)械性的負(fù)荷而言的基板的撓曲帶來的在半導(dǎo)體元件的角部產(chǎn)生的負(fù)荷,能夠避免半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部破壞的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法。
      為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)。
      采用本發(fā)明的第l樣態(tài)后,提供的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,具備半導(dǎo)體元件(該半導(dǎo)體元件具有多個(gè)元件電極)、
      基板(該基板具有多個(gè)基板電極)、
      多個(gè)突起電極(這些突起電極連接所述各自的元件電極和基板電極)、
      密封粘接用樹脂(該密封粘接用樹脂被配置在所述半導(dǎo)體元件和所述基板之間,在密封所述各自的元件電極、基板電極及突起電極的同時(shí),還使所述半導(dǎo)體元件和所述基板粘接在一起),
      在所述密封粘接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,形成空隙部。
      采用本發(fā)明的第2樣態(tài)后,提供第l樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,是利用被附加的外在的能量,緩和所述樹脂中產(chǎn)生的應(yīng)力的應(yīng)力緩和用空隙部。
      采用本發(fā)明的第3樣態(tài)后,提供第l樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的角部或相當(dāng)于其附近的位置形成。
      采用本發(fā)明的第4樣態(tài)后,提供第3樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,是配置在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的所有的所述角部的正下方的所述樹脂中的多個(gè)空隙部。
      采用本發(fā)明的第5樣態(tài)后,提供第3樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,在所述基板上的與所述半導(dǎo)體元件的所述角部相對的位置,形成凹部;所述凹部的內(nèi)側(cè)的空間,被所述樹脂覆蓋后,形成所述空隙部。
      采用本發(fā)明的第6樣態(tài)后,提供第5樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述凹部,在所述基板上的與所述半導(dǎo)體元件的所述角部相對的位置形成,而且在不與所述元件電極連接的凹部形成用的基板電極的上面形成。
      采用本發(fā)明的第7樣態(tài)后,提供第1樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置形成。
      采用本發(fā)明的第8樣態(tài)后,提供第7樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,在除了近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的4個(gè)角部或相當(dāng)于其附近之外的、4個(gè)所述側(cè)邊部或其附近的所有位置形成。
      ,8]
      采用本發(fā)明的第9樣態(tài)后,提供第l樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述空隙部,在所述半導(dǎo)體元件的所述整個(gè)緣部或相當(dāng)于其附近的位置,作為環(huán)狀的空隙部形成。
      采用本發(fā)明的第10樣態(tài)后,提供第1樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述樹脂,具有由第1及第2樹脂薄片形成的2層結(jié)構(gòu);配置在所述基板側(cè)的所述第1樹脂薄片的外形形狀,小于配置在所述半導(dǎo)體元件側(cè)的所述第2樹脂薄片的外形形狀地形成,與所述第1樹脂薄片的外周相接的空間,被所述第2樹脂薄片覆蓋后,形成所述空隙部。
      采用本發(fā)明的第11樣態(tài)后,提供第IO樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述第l樹脂薄片的所述外形形狀,被與所述半導(dǎo)體元件的外形形狀大致相同或者小于它地設(shè)定。
      采用本發(fā)明的第12樣態(tài)后,提供第IO樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,形成所述第l樹脂薄片的樹脂材料的粘度,高于形成所述第2樹脂薄片的樹脂材料的粘度。
      采用本發(fā)明的第13樣態(tài)后,提供第1樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,所述密封粘接用樹脂,是絕緣性樹脂薄片或各向異性導(dǎo)電樹脂薄片。
      采用本發(fā)明的第14樣態(tài)后,提供半導(dǎo)體元件的安裝方法,在所述基板的表面配置所述樹脂,以便在基板中的半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,在所述基板和密封連接用樹脂之間形成空隙;
      通過所述密封連接用樹脂作媒介,將所述半導(dǎo)體元件按壓到所述基板上后,在通過各自的突起電極作媒介,連接所述半導(dǎo)體元件的各自的元件電極和所述基板的各自的基板電極的同時(shí),還利用所述樹脂密封所述各自的元件電極、基板電極及突起電極;
      加熱所述密封連接用樹脂,使所述空隙膨脹,然后使所述樹脂硬化,從而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,形成空隙部的同時(shí),還將所述半導(dǎo)體元件安裝到所述基板上。
      采用本發(fā)明的第15樣態(tài)后,提供第14樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,在所述基板的表面配置所述樹脂,以便在所述安裝區(qū)域的角部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙;加熱所述密封連接用樹脂,使其硬化,從而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的角部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙部。
      采用本發(fā)明的第16樣態(tài)后,提供第15樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,在配置所述樹脂之際,在所述基板上的所述半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的所述角部預(yù)先形成的凹部的內(nèi)側(cè)的空間,被所述樹脂覆蓋,形成所述空
      采用本發(fā)明的第17樣態(tài)后,提供第16樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,所述凹部,在所述基板上的所述半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的所述角部形成,而且在不與所述元件電極連接的凹部形成用的基板電極上面形成。
      采用本發(fā)明的第18樣態(tài)后,提供第14樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,在所述基板的表面配置所述樹脂,以便在所述安裝區(qū)域的側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙;
      加熱所述密封連接用樹脂,使其硬化,從而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙部。
      釆用本發(fā)明的第19樣態(tài)后,提供第18樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,在配置了壁部件(該壁部件在所述半導(dǎo)體元件的所述安裝區(qū)域的所述側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,用絕緣性樹脂材料形成)的所述基板的表面,配置所述密封連接用樹脂,在所述安裝區(qū)域的所述側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙;
      利用所述壁部件,抑制被加熱后成為熔化狀態(tài)的所述密封連接用樹脂的流動(dòng),從而在所述壁部件中的外周側(cè)面和所述樹脂之間,形成所述空隙部。
      采用本發(fā)明的第20樣態(tài)后,提供第14樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,在所述樹脂的配置中,作為所述樹脂,使用具有由第1及第2樹脂薄片形成的2層結(jié)構(gòu)的樹脂薄片;配置在所述基板側(cè)的所述第1樹脂薄片的外形形狀,小于配置在所述半導(dǎo)體元件側(cè)的所述第2樹脂薄片的外形形 狀地形成,在所述基板上配置所述第1及第2樹脂薄片后,與所述第l樹 脂薄片的外周連接的空間,被所述第2樹脂薄片覆蓋,形成所述空隙。
      采用本發(fā)明的第21樣態(tài)后,提供第20樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝 方法,在所述2層結(jié)構(gòu)的樹脂薄片的配置中,使用其所述外形形狀和所述 半導(dǎo)體元件的外形形狀大致相同或者較小地設(shè)定的所述第1樹脂薄片。
      采用本發(fā)明的第22樣態(tài)后,提供第22樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝 方法,形成所述第l樹脂薄片的所述樹脂材料的粘度,大于形成所述第2 樹脂薄片的所述樹脂材料的粘度。
      采用本發(fā)明的第23樣態(tài)后,提供第14樣態(tài)所述的半導(dǎo)體元件的安裝 方法,作為所述密封連接用樹脂,使用絕緣性樹脂薄片或各向異性導(dǎo)電樹 脂薄片,在所述基板上配置。
      采用本發(fā)明的第24樣態(tài)后,提供半導(dǎo)體元件的安裝方法,在基板中 的半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,配置發(fā)泡劑的同 時(shí),在所述基板的表面配置所述樹脂;
      通過所述密封連接用樹脂作媒介,將所述半導(dǎo)體元件按壓到所述基板 上后,在通過各自的突起電極作媒介,連接所述半導(dǎo)體元件的各自的元件 電極和所述基板的各自的基板電極的同時(shí),還利用所述樹脂密封所述各自 的元件電極、基板電極及突起電極;
      加熱所述密封連接用樹脂,利用所述發(fā)泡劑使氣泡膨脹,然后使所述 樹脂硬化,從而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相 當(dāng)于其附近的位置,形成空隙部的同時(shí),還將所述半導(dǎo)體元件安裝到所述 基板上。
      采用本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體后,在密封連接用樹脂中,在 相當(dāng)于半導(dǎo)體元件的角部的位置,配置空隙部,從而能夠使空隙部吸收、減輕在半導(dǎo)體元件的安裝工序中的加熱處理及冷卻處理產(chǎn)生的各部件的 熱膨脹及熱收縮之差,以及安裝工序后的基板對于機(jī)械性的負(fù)荷而言的撓 曲帶來的半導(dǎo)體元件的角部產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷。這樣,能夠避免半導(dǎo)體元件 本身的破壞或半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的破壞。另外,這種空隙部可 以通過預(yù)先在基板表面形成凹部及使用大小不同的2層結(jié)構(gòu)的樹脂薄片, 能夠比較簡單地形成,能夠有效地實(shí)施將半導(dǎo)體元件安裝到基板上的工 序。


      圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的剖面示意
      ^圖2是圖1的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的部分平面示意圖。
      圖3是表示上述第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法
      的示意圖,是表示將薄片狀的填充樹脂粘貼到基板上的狀態(tài)的圖形。
      圖4是表示上述第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法
      的示意圖,是表示通過填充樹脂作媒介將將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上的狀
      態(tài)的圖形。
      圖5是上述第1實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的 局部剖面示意圖。
      圖6是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的剖面示意圖。
      圖7是表示上述第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法 的示意圖,是表示將薄片狀的2層的填充樹脂粘貼到基板上的狀態(tài)的圖形。
      圖8是表示上述第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法 的示意圖,是表示通過2層的填充樹脂作媒介將將半導(dǎo)體芯片安裝到基板 上的狀態(tài)的圖形。
      圖9是圖6的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的局部剖面示意圖。
      圖10是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制 造方法的示意圖,是表示在基板上涂敷了發(fā)泡劑的狀態(tài)的圖形。圖11是表示上述第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方 法的示意圖,是表示將薄片狀的填充樹脂粘貼到基板上的狀態(tài)的圖形。
      圖12是表示上述第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方 法的示意圖,是表示安裝了半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的圖形。
      圖13是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的平面示意圖。 圖14是圖13的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中的A—A線剖面圖。 圖15是上述第2實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體 的平面示意圖。
      圖16是本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的平 面示意圖。
      圖17是所述第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的剖面示意圖。 圖18是本發(fā)明的第5實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的平 面示意圖。
      圖19是所述第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的A部分的放 大示意圖。
      圖20是圖19的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的電極圖案的部分立體示意 '圖21是所述第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的剖面示意圖。
      具體實(shí)施例方式
      在繼續(xù)講述本發(fā)明之前,在附圖中,對于相同的部件,賦予相同的參 照符號。
      下面,參照附圖,詳細(xì)講述本發(fā)明涉及的實(shí)施方式。
      (第1實(shí)施方式)
      圖1示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的一 個(gè)例子——半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1的剖面示意圖,圖2示出該部分的 平面示意圖。
      如圖1及圖2所示,在本第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1 中,在基板4上配置密封粘接用樹脂的一個(gè)例子——薄片狀的填充樹脂7,
      通過該填充樹脂7作媒介,安裝半導(dǎo)體芯片2。在半導(dǎo)體芯片2的圖示下 面?zhèn)取娐沸纬擅嫔希纬稍姌O的一個(gè)例子——多個(gè)凸墊3,在基 板4的圖示上面?zhèn)取娐沸纬擅嫔希c這些凸墊3的形成位置對應(yīng)地形 成多個(gè)基板電極5,各自的凸墊3通過突起電極的一個(gè)例子一一凸臺6作 媒介,與各自的基板電極5電連接。另外,填充樹脂7由絕緣性樹脂材料 形成,在完全覆蓋密封處于互相電連接狀態(tài)的各自的凸墊3、基板電極5 及凸臺6的同時(shí),還介于半導(dǎo)體芯片2和基板4之間,連接兩者,以便維 持它們的連接狀態(tài)。在這種狀態(tài)中,半導(dǎo)體芯片2被安裝到基板4上,構(gòu) 成半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1即半導(dǎo)體封裝部件。
      另外,如圖1及圖2所示,半導(dǎo)體芯片2的平面性的形狀近似矩形, 在與半導(dǎo)體芯片2的矩形的拐角部(角部)相對的基板4上、即在基板4 中安裝半導(dǎo)體芯片2的安裝區(qū)域(半導(dǎo)體芯片2投影到基板表面的區(qū)域) 的拐角部,形成凹部形成用基板電極8,該凹部形成用基板電極8的表面 具有凹部,而且是用和各自的基板電極5相同的材質(zhì)(例如銅)形成的。
      該凹部形成用基板電極8被框形地形成,其中央部分被挖成矩形。由該被 挖成矩形的部分和基板4的表面(上面),形成凹部8a。另外,該凹部8a 在與半導(dǎo)體芯片2的拐角部的頂點(diǎn)相對的位置上形成。進(jìn)而,如圖l及圖 2所示,該凹部形成用基板電極8在半導(dǎo)體芯片2的4個(gè)拐角部的每一個(gè) 上形成,并且還在填充樹脂7中形成空隙部9,該空隙部9的一部分包含 各自的凹部8a的內(nèi)側(cè)的空間,所述空間從凹部8a朝著上方擴(kuò)大。就是說, 在填充樹脂7中,在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的4個(gè)拐角部的位置形成空隙部 9。此外,這些空隙部9在填充樹脂7中,處于被密閉的狀態(tài)。
      接著,使用圖3及圖4所示的半導(dǎo)體芯片2及基板4的剖面示意圖, 講述這種半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1的制造方法、即將半導(dǎo)體芯片2安裝 到基板4上的方法。首先,準(zhǔn)備基板4和半導(dǎo)體芯片2。前者在其電路形成面中,在規(guī)定
      的位置形成各自的基板電極5,同時(shí)在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的安裝區(qū)域的
      各自的角部的位置,形成凹部形成用基板電極8;后者在其電路形成面中,
      在規(guī)定的位置形成各自的凸墊3,同時(shí)在每個(gè)凸墊3上,形成凸臺6。
      然后,在基板4的上面?zhèn)纫灰浑娐沸纬擅嫔?,配置具有薄片狀的形態(tài) 的填充樹脂7。該填充樹脂7,例如利用具有熱硬化性的低介電常數(shù)的絕 緣性樹脂材料(NCF)形成。如圖3所示,填充樹脂7覆蓋各自的基板電 極5和凹部形成用基板電極8地被配置在基板4上。另外,在這樣地配置 填充樹脂7的狀態(tài)中,可以認(rèn)為是填充樹脂7不會(huì)進(jìn)入各自的凹部形成用 基板電極8中的凹部8a的內(nèi)側(cè)的空間地形成被該空間密閉的空隙Sl的狀 態(tài)。另外,如圖3所示,在基板電極5和凹部形成用基板電極8之間,也 往往利用該電極的配置間隔,形成填充樹脂7未進(jìn)入的空隙S2。
      這樣地在基板4上配置填充樹脂7后,如圖3所示, 一邊使基板4的 電路形成面和半導(dǎo)體芯片2的電路形成面相對, 一邊對兩者進(jìn)行定位,從 而使各自的基板電極5和凸墊3對位,然后開始使半導(dǎo)體芯片2下降。下 降的半導(dǎo)體芯片2,首先在各自的凸墊3上形成的凸臺6的下方前端,與 在基板4上配置的填充樹脂7接觸,進(jìn)而使半導(dǎo)體芯片2下降后,凸臺6 推開填充樹脂7地與基板4的基板電極5相接。從該相接狀態(tài)進(jìn)一步下降 后,凸臺6在下降帶來的按壓力(加壓力)的作用下變形,成為半導(dǎo)體芯 片2的各自的凸墊3,通過凸臺6作媒介,與基板4的各自的基板電極5 電連接的狀態(tài)。另外,與此同時(shí),在這樣地進(jìn)行電連接的狀態(tài)中,各自的 凸墊3、基板電極5及凸臺6成為被填充樹脂7密封的狀態(tài)。
      另一方面,由于這種半導(dǎo)體芯片2的下降,半導(dǎo)體芯片2的下面?zhèn)纫?一電路形成面,就按壓填充樹脂7的上面。其結(jié)果,被配置在受半導(dǎo)體芯 片2按壓的半導(dǎo)體芯片2的正下方的區(qū)域、即半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域的填 充樹脂7,被附加比較大的加壓力,如圖4所示,填充樹脂7進(jìn)入配置在 安裝區(qū)域中的基板電極5和凹部形成用基板電極8在之間的空隙S2中,使空隙S2消失。而在半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域外(或區(qū)域的大致外緣部)
      配置的凹部8a的內(nèi)側(cè)形成的空隙Sl,由于附加的加壓力比較小,所以填 充樹脂7進(jìn)入空隙S1內(nèi)的量小,空隙S1就不會(huì)消失地殘留。
      另外,將這種半導(dǎo)體芯片2與基板4接合之際,半導(dǎo)體芯片2及填充 樹脂7被加熱。進(jìn)行這種加熱后,首先填充樹脂7成為熔化狀態(tài),然后再 繼續(xù)加熱,成為熔化狀態(tài)的填充樹脂7就被硬化。在這種熔化狀態(tài)中,殘 留在凹部8a中的空隙Sl內(nèi)的空氣膨脹,在填充樹脂7的內(nèi)部,空隙Sl 擴(kuò)大。然后,在空隙S1膨脹擴(kuò)大的狀態(tài)下使填充樹脂7硬化,從而如圖1 所示,在各自的凹部8a中,形成空隙部9。此外,在凹部8a內(nèi)的空隙Sl 膨脹擴(kuò)大之際,能夠利用凹部形成用基板電極8限制其擴(kuò)大方向,以便使 它容易朝著上方。這樣,就通過填充樹脂7作媒介,將半導(dǎo)體芯片2安裝 到基板4上,能夠制造出在填充樹脂7中,在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的各自 的拐角部的位置形成空隙部9的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1。
      接著,下面講述在具有如上所述地在填充樹脂7中形成各自的空隙部 9的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1中,能夠減少半導(dǎo)體元件2的拐角 部或其附近產(chǎn)生的負(fù)荷的理由。
      例如對于采用上述步驟制造的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1,隨后實(shí)施 熱處理工序時(shí),半導(dǎo)體芯片2、填充樹脂7及基板4就熱膨脹 熱收縮。
      在各自的部件的熱膨脹率之差的作用下,產(chǎn)生應(yīng)力,這種應(yīng)力在拐角部尤 其顯著。但是如圖l所示,在半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體l中,在各自的拐 角部形成空隙部9后,能夠利用空隙部9吸收或者減少這樣產(chǎn)生的應(yīng)力。 這樣,就能夠切實(shí)防止半導(dǎo)體芯片2及其安裝結(jié)構(gòu)體1由于熱態(tài)的影響而 出現(xiàn)破損的情況。進(jìn)而,在所謂的多面基板上安裝多個(gè)這種半導(dǎo)體芯片2 后,切斷基板,就能夠作為一個(gè)個(gè)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體l形成。即 使在進(jìn)行這種切斷工序之際受到的機(jī)械性的負(fù)荷的作用下,基板4產(chǎn)生撓 曲,也能夠利用空隙部9的變形,在各自的拐角部中,緩和其影響。這樣, 就能夠利用空隙部9即應(yīng)力緩和用空隙部緩和熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù)荷等被附近的外力,特別是能夠預(yù)防出現(xiàn)在拐角部產(chǎn)生的可能性極高的半導(dǎo)體 芯片2的破損及填充樹脂7的剝離等現(xiàn)象。
      從緩和應(yīng)力等的負(fù)荷的觀點(diǎn)上說,最好在填充樹脂7中被密閉而且與 其它的凸墊3、基板電極5及凸臺6不連通的前提下,盡量較大地形成這 種空隙部9。但是,必須不妨礙能夠足以維持半導(dǎo)體芯片2和基板4的粘 接狀態(tài)的強(qiáng)度。這樣,為了用足夠的大小確??障恫?,例如宜于如圖5 所示,切去在基板4上形成的凹部形成用基板電極18的凹部18a,直到基 板4的表面為止,較深地形成。這種切去,例如可以利用激光加工進(jìn)行。 進(jìn)而還能夠如圖5所示,實(shí)施鍍金處理,以便在較深地形成的凹部18a的 底部形成鍍金層,降低填充樹脂7和凹部18a的底部的貼緊性,更加切實(shí) 地形成空隙。
      另外,在本第l實(shí)施方式中,例如采用光腐蝕法,用和其它的基板電 極5相同的材料、相同的高度,在基板4上形成凹部形成用基板電極8, 從而使基板制作趨于簡便。但是本第1實(shí)施方式并不局限于這種情況。取 代這種情況,例如還能夠通過電鍍處理等,形成所需高度的凹部形成用部 件。
      在這里,講述本第1實(shí)施方式中的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1的尺寸 例。例如半導(dǎo)體芯片2,其平面性的外形尺寸為lOmmXlOmm、厚度為200 基板4,其平面性的外形尺寸為15mraX15mm、厚度為500ym。在安 裝結(jié)構(gòu)體1中,半導(dǎo)體芯片2和基板4之間的尺寸即充填配置填充樹脂7 的空間的高度為25 u m;凹部形成用基板電極8的外形為100 u mX 100 u m, 凹部8a的口徑的深度為30"m。
      (第2實(shí)施方式)
      此外,本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式,還可以用其它各種方式實(shí)施。 例如圖6示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的一 個(gè)例子——半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21的剖面示意圖。頁
      如圖6所示,本第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21,在基板 4上配置的填充樹脂采用2層結(jié)構(gòu)(在基板4側(cè)配置的第1密封粘接用樹 脂薄片——第1填充樹脂27和在半導(dǎo)體芯片2側(cè)配置的第2密封粘接用 樹脂薄片——第2填充樹脂28)的這一點(diǎn),以及形成沒有形成凹部的空隙 部9的這一點(diǎn)上,與上述第1實(shí)施方式具有不同的結(jié)構(gòu)。
      下面,通過對其制造方法的講述,講述本第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片 的安裝結(jié)構(gòu)體21。另外,圖7及圖8示出制造方法的示意圖。
      如圖7所示,在規(guī)定的位置形成各自的基板電極5的基板4上,在半 導(dǎo)體芯片安裝區(qū)域,配置粘貼具有薄片狀形態(tài)的第1充填樹脂27。經(jīng)過該 粘貼后,各自的基板電極5成為被第1充填樹脂27完全覆蓋的狀態(tài)。第l 充填樹脂27的大小,被和半導(dǎo)體芯片2的外形尺寸大致相同或者比它小 地形成,但是至少形成能夠完全覆蓋基板4上的各自的基板電極5的大小。 然后,配置粘貼同樣具有薄片狀形態(tài)的第2充填樹脂28,以便覆蓋第1 充填樹脂27的上面。另外,第2充填樹脂28的大小,遠(yuǎn)比半導(dǎo)體芯片2 的外形尺寸大地形成。另外,第1充填樹脂27和第2充填樹脂28,例如 其材料物性相等。
      這樣,使填充樹脂成為其外形尺寸互不相同的第1及第2充填樹脂27、 28的2層結(jié)構(gòu)后,如圖7所示,與第1充填樹脂27的外周部鄰接的基板 4上的空間,被第2充填樹脂28覆蓋,形成成為密閉狀態(tài)的空隙S3。該 空隙S3,例如遍及整個(gè)第1充填樹脂27的外周部地框狀形成。不過,由 于第l及第2充填樹脂27、 28的厚度等的差異,有可能未必框狀地形成。 但是即使這時(shí),也至少在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域的各自的拐角部的 位置,形成空隙S3。
      接著,將形成凸墊3及凸臺6的半導(dǎo)體芯片2和基板4互相定位后, 和上述第l實(shí)施方式的安裝方法同樣,使半導(dǎo)體芯片2下降,如圖8所示地通過凸臺6作媒介,單獨(dú)地將半導(dǎo)體芯片2的各自的凸墊3與基板4的 各自的基板電極5電連接。另外,在將該半導(dǎo)體芯片2與基板4接合之際, 利用半導(dǎo)體芯片2的下面向第1及第2充填樹脂27、 28附加按壓力。但 是,由于沒有向半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域的外側(cè)形成的框狀的空隙S3附加 較大的按壓力,所以盡管空隙S3的大小較小,但是空隙S3卻殘留著。另 外,由于在進(jìn)行該接合工序之際,對于半導(dǎo)體芯片2及各自的第1及第2 充填樹脂27、 28進(jìn)行加熱,所以在該加熱的作用下,空隙S3內(nèi)的空氣膨 脹,空隙擴(kuò)大,框狀形成圖6所示的那種膨脹擴(kuò)大的空隙部29。此外,由 于接合工序中的加熱及其后的冷卻,第1及第2充填樹脂27、 28被互相 作為一體性的層而硬化的同時(shí),還維持空隙部29的形態(tài)。這樣,就形成 本第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21。
      在這里,圖9示出這樣形成的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21的部分剖 面示意圖。由于接合工序中的加熱,構(gòu)成填充樹脂的樹脂材料熔化,樹脂 流動(dòng)。其結(jié)果,如圖9所示,在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的拐角部以外的端部 的位置形成的空隙S3a,由于該位置中的樹脂的流動(dòng)比較大,所以空隙S3a 容易變小。而在相當(dāng)于拐角部的位置形成的空隙S3b,卻由于該位置中的 樹脂的流動(dòng)比較小,所以空隙S3b不會(huì)變小,能夠形成比較大的空隙部29。
      在這里,作為本第2實(shí)施方式的變形例,圖15示出利用使用第1及 第2充填樹脂27、 28的2層結(jié)構(gòu),例如遍及半導(dǎo)體芯片2的緣部的整個(gè) 周圍形成具有框狀的空隙部49時(shí)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體41的平面示 意圖。如圖15所示,在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的緣部的整個(gè)周圍的位置, 形成空隙部49。
      采用這種半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21后,和上述第1實(shí)施方式的安 裝結(jié)構(gòu)體l同樣,能夠用各自的空隙部29緩和熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù)荷。 特別是在那種不僅在半導(dǎo)體芯片2的拐角部而且遍及半導(dǎo)體芯片2的整個(gè) 周圍地形成這種空隙部的上述變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體41中, 利用框狀的空隙部29,不僅在拐角部而且在除此以外的端部附近也能夠緩和熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù)荷,能夠更加切實(shí)地預(yù)防出現(xiàn)半導(dǎo)體芯片2的破
      損及填充樹脂27、 28的剝離等現(xiàn)象。另外,象本第2實(shí)施方式的安裝結(jié) 構(gòu)體21那樣,采用將填充樹脂重疊大小互不相同的2層的結(jié)構(gòu)后,能夠 象上述第1實(shí)施方式那樣,不形成凹部地形成空隙部29。
      此外,在以上的講述中,使第1充填樹脂27和第2充填樹脂28具有 相等的物性。但是,本第2實(shí)施方式并不局限于這種情況。也可以取代這 種情況,例如將第1充填樹脂27作為具有比較高的粘性的材料,將第2 充填樹脂28作為具有比較低的粘性的材料。這樣,用配置在基板側(cè)的第1 充填樹脂27和配置在半導(dǎo)體芯片側(cè)的第2充填樹脂28積極地賦予粘性高 低后,能夠良好地形成空隙S3。例如能夠?qū)⒌?充填樹脂27的加熱接合 時(shí)(樹脂熔化時(shí))的粘度設(shè)定為300000Pa s,將第2充填樹脂28的加熱 接合時(shí)的粘度設(shè)定為10000Pa s。
      另外,在本第2實(shí)施方式中,例如可以使用比半導(dǎo)體芯片2的外周端 部位于50 um內(nèi)側(cè)地形成第1充填樹脂27的外周端部、比半導(dǎo)體芯片2 的外周端部位于500 y m外側(cè)地形成第2充填樹脂28的外周端部的結(jié)構(gòu)。 此外,各自的充填樹脂27、 28,例如作為相同的厚度,能夠使用25 um 的元件。但是這種厚度,可以按照形成的空隙部的大小等設(shè)定。
      (第3實(shí)施方式)
      下面,使用圖10、圖ll、圖12所示的示意圖,講述本發(fā)明的第3實(shí) 施方式涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31。本第3實(shí)施方式的安裝結(jié)構(gòu)體 31,在作為在填充樹脂中形成空隙的手段使用發(fā)泡劑的這一點(diǎn)上,與上述 第1及第2實(shí)施方式成為不同的方法。
      具體地說,如圖10所示,在基板4中,在希望形成空隙的位置即相 當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的安裝區(qū)域中的拐角部的位置,采用涂敷或印刷等手段, 配置發(fā)泡劑38。然后,如圖11所示,覆蓋整個(gè)安裝區(qū)域地配置具有薄片 狀的形態(tài)的填充樹脂7。這樣,先前在基板4上配置的發(fā)泡劑38,就成為被填充樹脂7完全覆蓋的狀態(tài)。
      然后,通過填充樹脂7作媒介,將半導(dǎo)體芯片2與基板4接合。這時(shí), 因?yàn)樘畛錁渲?被加熱,所以填充樹脂7中的發(fā)泡劑38發(fā)泡,然后進(jìn)行 樹脂硬化,從而形成空隙部39。作為這種發(fā)泡劑38,最好選用具有在比 填充樹脂7熔化后固化(硬化)的溫度(例如IO(TC左右)低的溫度中發(fā)
      泡之類的特性的材料。
      采用本第3實(shí)施的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31的制作方法后,由于 在基板4的規(guī)定位置涂敷發(fā)泡劑,從而能夠在該位置形成空隙部,所以能 夠在所需的位置切實(shí)形成空隙部,而且不帶來基板本身的加工,不必將樹 脂薄片多層化,能夠提高制作方法的效率。
      上述第1 第3實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體,即使分別 單獨(dú)使用,也具有減少對于半導(dǎo)體芯片2及其安裝結(jié)構(gòu)體而言的負(fù)荷的效 果。組合它們地利用后,加大其空隙部的尺寸,能夠期待獲得更大的減少
      此外,在上述各實(shí)施方式中,講述了半導(dǎo)體芯片2具有近似矩形的形 狀,在填充樹脂7中的相當(dāng)于各自的拐角部(即4個(gè)拐角部)的位置上形 成空隙部的情況。但是本發(fā)明并不只局限于這種情況。還能夠取代這種情 況,例如只在4個(gè)拐角部中的至少一處形成空隙部,也能夠獲得本發(fā)明的 效果。另外,只在相對的拐角部中的一者形成空隙部,在一者的拐角部用 空隙部吸收負(fù)荷,也能夠減輕拐角部的負(fù)荷。
      另外,在上述各實(shí)施方式中,講述了作為密封粘接用樹脂,使用絕緣 性的樹脂材料(NCF)的情況。但是還能夠取代這種情況,使用各向異性 導(dǎo)電樹脂材料(ACF)。此外,從其易于操作的觀點(diǎn)上說,各自的樹脂材料 最好具有薄片狀的形態(tài)。但并不局限于這種形態(tài),例如也可以具有膏狀的 形態(tài)。
      另外,配置空隙部的位置,最好是半導(dǎo)體芯片的拐角部的頂點(diǎn)的正下 方的位置。但是,考慮到空隙被半導(dǎo)體芯片的接合時(shí)的加壓力壓壞的情況 及在比拐角部靠外的一側(cè)產(chǎn)生更大的應(yīng)力的情況,也可以比拐角部稍向外 側(cè)延伸地形成。
      (第4實(shí)施方式)
      下面,使用圖16及圖17所示的示意圖,講述本發(fā)明的第4實(shí)施方式 涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51。本第4實(shí)施方式的安裝結(jié)構(gòu)體51, 具有不在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的拐角部的位置形成空隙部,而沿著相當(dāng)于 半導(dǎo)體芯片2的4個(gè)側(cè)邊部的位置形成空隙部的結(jié)構(gòu)。
      具體地說,如圖16所示,在半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51中,除了近 似正方形的半導(dǎo)體芯片2的拐角部及其附近之外,在4個(gè)側(cè)邊部的正下方, 形成沿著各自的側(cè)邊部延伸地形成的4個(gè)空隙部59。
      另外,在各自的空隙部59中的半導(dǎo)體芯片2的中心側(cè),形成同樣沿 著側(cè)邊部延伸的壁部件61。各自的壁部件61,如圖17所示,利用絕緣性 樹脂,在基板4的上面形成,作為空隙部59,形成被壁部件61的外周側(cè) 面和填充樹脂7和基板4的表面包圍的空間。
      在填充樹脂7被加熱熔化后,朝著半導(dǎo)體芯片2的外側(cè)方向輻射狀地 流動(dòng)之際,各自的壁部件61抑制填充樹脂7的流動(dòng),從而能夠與壁部件 61的外周側(cè)面鄰接地形成空隙部59。另外,這樣地形成抑制填充樹脂7 的流動(dòng)的壁部件61后,也因?yàn)闆]有在相當(dāng)于各自的拐角部的位置配置壁 部件61,所以能夠使流動(dòng)的樹脂向半導(dǎo)體芯片2的周圍特別是拐角部的周 圍流動(dòng),不會(huì)妨礙切實(shí)的密封。
      此外,各自的壁部件61,在其端部位于距離半導(dǎo)體芯片2的拐角部例 如100um左右的位置形成。另外,壁部件61的寬度為50lim,其內(nèi)周側(cè)面位于從半導(dǎo)體芯片2的側(cè)邊部進(jìn)入60um左右的內(nèi)側(cè)的位置。用這種形 狀及位置形成各自的壁部件61后,能夠在半導(dǎo)體芯片2的側(cè)邊部的正下 方切實(shí)形成各自的空隙部59。另外,最好在半導(dǎo)體芯片2的下面和壁部件 61之間,確保流動(dòng)的填充樹脂7能夠通過的間隙,以免妨礙樹脂向半導(dǎo)體 芯片2的周圍的充填性(即密封性)。從這種觀點(diǎn)上說,對于半導(dǎo)體芯片2 和基板4之間的尺寸40um而言,例如使壁部件61的高度為20pm地形 成。此外,作為壁部件61的形成材料,只要是絕緣性材料就行,還能夠 使用其它的材料例如釬焊料抗蝕劑材料等。
      采用這種半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51的結(jié)構(gòu)后,能夠用各自的空隙 部59緩和熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù)荷。這種空隙部59,不是在半導(dǎo)體芯片 2的拐角部,而是沿著半導(dǎo)體芯片2的4個(gè)側(cè)邊部形成時(shí),也能夠利用各 自的空隙部59,緩和半導(dǎo)體芯片2的側(cè)邊部中的熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù) 荷,還能夠緩和各自的拐角部產(chǎn)生的熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù)荷。這樣,能 夠預(yù)防出現(xiàn)半導(dǎo)體芯片2的破損及填充樹脂7的剝離等現(xiàn)象。
      另外,,在本第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51中,講述了 空隙部59沿著4個(gè)側(cè)邊部的每一個(gè)連續(xù)性地延伸時(shí)的情況。但是取代這 種情況,空隙部在各側(cè)邊部中分?jǐn)嗟匦纬蓵r(shí),也能夠獲得同樣的效果。
      (第5實(shí)施方式)
      下面,使用圖18 圖21所示的示意圖,講述本發(fā)明的第5實(shí)施方式 涉及的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體71。本第5實(shí)施方式的安裝結(jié)構(gòu)體71, 具有多個(gè)空隙部沿著相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片2的4個(gè)側(cè)邊部的位置分?jǐn)?、即?續(xù)性地形成的結(jié)構(gòu)。
      在上述第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51中,講述了使用 利用絕緣性樹脂材料形成的壁部件61形成空隙部59情況。而在本第5實(shí) 施方式的安裝結(jié)構(gòu)體71中,使用在基板4上形成的基板電極5或電極圖 案的一部分,形成具有類似于這種壁部件的功能的部件后,形成斷續(xù)的空隙部。
      下面,參照將圖18中的部分A放大的局部放大示意圖一一圖19、其 立體示意圖——圖20及剖面示意圖——圖21,具體地講述這種電極圖案 的結(jié)構(gòu)。如圖19、圖20及圖21所示,在基板4上,形成通過凸臺6作媒 介,與半導(dǎo)體芯片2的凸墊3電氣性地連接的多個(gè)基板電極5。各自的基 板電極5,與朝著基板4的外周大致輻射狀地?cái)U(kuò)展后形成的電極圖案72 電連接。這種電極圖案72,通常不與半導(dǎo)體芯片2等其它部件接觸地沿著 基板4的表面平坦性地延伸后形成。在本第5實(shí)施方式中,在該電極圖案 72的一部分上,形成隆起部73,使該隆起部73具備作為上述第4實(shí)施方
      式的壁部件的功能。
      各自的電極圖案72,在與鄰接的電極圖案72之間,例如具有40um 的間隔,用40um的寬度形成。另外,隆起部73最好在比半導(dǎo)體芯片2 的側(cè)邊部稍微靠內(nèi)側(cè)的位置形成。在這種位置形成隆起部73后,能夠與 位于半導(dǎo)體芯片2的外側(cè)方向的隆起部73的側(cè)面相接地形成空隙部79, 能夠切實(shí)地使空隙部79位于半導(dǎo)體芯片2的側(cè)邊部的正下方。另外,凸 臺6的高度是25um左右、電極圖案72的高度是12um左右時(shí),最好使 隆起部73的高度為20um左右地形成。形成這種高度后,能夠切實(shí)防止 隆起部73和半導(dǎo)體芯片2的接觸。
      采用這種半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體71后,能夠利用沿著半導(dǎo)體芯片2 的各側(cè)邊部斷續(xù)性地形成的各自的空隙部79緩和熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性的負(fù) 荷,能夠利用各自的空隙部79緩和半導(dǎo)體芯片2的各側(cè)邊部中的熱態(tài)負(fù) 荷及機(jī)械性的負(fù)荷,緩和各自的拐角部伴隨著它產(chǎn)生的熱態(tài)負(fù)荷及機(jī)械性 的負(fù)荷。這樣,能夠預(yù)防出現(xiàn)半導(dǎo)體芯片2的破損及填充樹脂7的剝離等 現(xiàn)象。
      此外,在上述各實(shí)施方式中,講述了在半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中, 對于半導(dǎo)體芯片2的中心而言,對稱配置空隙部的情況。但是由于半導(dǎo)體芯片2的形狀及其它制造上的理由,非對稱地配置各自的空隙部時(shí),也能 夠獲得本發(fā)明的效果。
      另外,各自的空隙部并不只局限于以密閉狀態(tài)形成的情況。也可以在 其一部分中存在與外部之間的連通部分之類的情況。這樣地存在連通部分 時(shí),能夠在加熱引起的氣泡的成長過程中,獲得抑制氣泡的破裂的效果。 此外,最好盡量減小這種連通部分。
      此外,適當(dāng)組合上述各種實(shí)施方式中的任意的實(shí)施方式后,能夠獲得 各自具有的效果。
      本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體,通過在半導(dǎo)體芯片的拐角部分的 填充樹脂中設(shè)置空隙,從而能夠減輕安裝時(shí)的加熱、冷卻處理帶來的各部 件的熱膨脹差及熱收縮差,以及安裝后的對于機(jī)械性的負(fù)荷而言的基板的 撓曲引起的半導(dǎo)體芯片的拐角部分等產(chǎn)生的負(fù)荷,能夠避免芯片內(nèi)部的破 壞,非常有用。
      以上,參照附圖,聯(lián)系理想的實(shí)施方式,充分講述了本發(fā)明。對于該 熟悉技術(shù)的人們來說,各種變形及修正是不言而喻的。這種變形及修正, 只要在添附的《權(quán)利要求書》闡述的本發(fā)明的范圍內(nèi),就應(yīng)該理解為被其 中所包含。
      2006年10月19日遞交的日本國專利申請No. 2006 — 284895號的說明 書、附圖及權(quán)利要求書所公布的內(nèi)容,作為整體被參照,納入本說明書中。
      權(quán)利要求
      1、一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,具備半導(dǎo)體元件,該半導(dǎo)體元件具有多個(gè)元件電極;基板,該基板具有多個(gè)基板電極;多個(gè)突起電極,這些突起電極連接所述的各元件電極與基板電極;和密封粘接用樹脂,該密封粘接用樹脂配置在所述半導(dǎo)體元件與所述基板之間,在密封所述的各元件電極、基板電極及突起電極的同時(shí),還使所述半導(dǎo)體元件與所述基板粘接,在所述密封粘接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,形成空隙部。
      2、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述空隙部,是使因被附加的外在的能量而在所述樹脂中產(chǎn)生的應(yīng)力得到緩 和的應(yīng)力緩和用空隙部。
      3、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述空隙部,形成在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的角部或相當(dāng)于其附近的位 置。
      4、 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述空隙部,是配置在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的所有的所述角部的正下 方的所述樹脂中的多個(gè)空隙部。
      5、 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于在 所述基板上的與所述半導(dǎo)體元件的所述角部相對的位置,形成凹部,所述凹部的內(nèi)側(cè)的空間,被所述樹脂覆蓋后,形成所述空隙部。
      6、 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述凹部,形成在所述基板上的與所述半導(dǎo)體元件的所述角部相對的位置, 而且形成在不與所述元件電極連接的凹部形成用的基板電極的上面。
      7、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述空隙部,形成在近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的 位置。
      8、 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所述空隙部,形成在除了近似矩形的所述半導(dǎo)體元件的4個(gè)角部及其附近之 外的、4個(gè)所述側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的所有位置。
      9、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述空隙部,形成在所述半導(dǎo)體元件的所述緣部全部或相當(dāng)于其附近的位 置,成為環(huán)狀的空隙部。
      10、 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述樹脂,具有由第1及第2樹脂薄片形成的2層結(jié)構(gòu);配置在所述基板側(cè)的所述第1樹脂薄片的外形形狀,小于配置在所述 半導(dǎo)體元件側(cè)的所述第2樹脂薄片的外形形狀,與所述第1樹脂薄片的外周相接的空間,被所述第2樹脂薄片覆蓋后, 形成所述空隙部。
      11、如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于 所述第1樹脂薄片的所述外形形狀,設(shè)定為與所述半導(dǎo)體元件的外形形狀 大致相同或者更小。
      12、 如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于 形成所述第1樹脂薄片的樹脂材料的粘度,高于形成所述第2樹脂薄片的 樹脂材料的粘度。
      13、 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體,其特征在于所 述密封粘接用樹脂,是絕緣性樹脂薄片或各向異性導(dǎo)電樹脂薄片。
      14、 一種半導(dǎo)體元件的安裝方法,在基板中的半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域 的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,按照使所述基板與密封連接用樹脂之間形成空隙的方式,在所述基板的表面配置所述樹脂;隔著所述密封連接用樹脂將所述半導(dǎo)體元件按壓到所述基板上,通過 各突起電極,連接所述半導(dǎo)體元件的各元件電極與所述基板的各基板電極,還利用所述樹脂密封所述的各元件電極、基板電極及突起電極;加熱所述密封連接用樹脂使所述空隙膨脹,然后使所述樹脂硬化,從 而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相當(dāng)于其附近的 位置,形成空隙部,并將所述半導(dǎo)體元件安裝到所述基板上。
      15、 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于通 過在所述基板的表面配置所述樹脂,在所述安裝區(qū)域的角部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙;通過加熱所述密封連接用樹脂并使其硬化,從而在所述密封連接用樹 脂中,在所述半導(dǎo)體元件的角部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙部。
      16、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于在 配置所述樹脂之際,在所述基板上的所述半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的所述角 部預(yù)先形成的凹部的內(nèi)側(cè)的空間,被所述樹脂覆蓋,從而形成所述空隙。
      17、 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于所 述凹部,形成在所述基板上的所述半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的所述角部,而 且形成在不與所述元件電極連接的凹部形成用的基板電極的上面。
      18、 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于通 過在所述基板的表面配置所述樹脂,從而在所述安裝區(qū)域的側(cè)邊部或相當(dāng) 于其附近的位置,形成所述空隙;通過加熱所述密封連接用樹脂并使其硬化,從而在所述密封連接用樹 脂中,在所述半導(dǎo)體元件的側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙部。
      19、 如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于在所述半導(dǎo)體元件的所述安裝區(qū)域的所述側(cè)邊部或比其附近更靠內(nèi)側(cè)的位 置,由絕緣性樹脂材料形成壁部件,在配置了所述壁部件的所述基板的表 面,配置所述密封連接用樹脂,在所述安裝區(qū)域的所述側(cè)邊部或相當(dāng)于其附近的位置,形成所述空隙;利用所述壁部件,抑制被加熱后成為熔化狀態(tài)的所述密封連接用樹脂 的流動(dòng),從而在所述壁部件中的外周側(cè)面與所述樹脂之間,形成所述空隙部。
      20、 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于在 所述樹脂的配置中,作為所述樹脂,使用具有由第l及第2樹脂薄片形成 的2層結(jié)構(gòu)的樹脂薄片;配置在所述基板側(cè)的所述第1樹脂薄片的外形形狀,小于配置在所述半導(dǎo)體元件側(cè)的所述第2樹脂薄片的外形形狀,在所述基板上配置所述第1及第2樹脂薄片后,與所述第1樹脂薄片 的外周相接的空間,被所述第2樹脂薄片覆蓋,形成所述空隙。
      21、 如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于在 所述2層結(jié)構(gòu)的樹脂薄片的配置中,使用其所述外形形狀設(shè)定為與所述半 導(dǎo)體元件的外形形狀大致相同或者更小的所述第1樹脂薄片。
      22、 如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于形 成所述第1樹脂薄片的所述樹脂材料的粘度,大于形成所述第2樹脂薄片的所述樹脂材料的粘度。
      23、 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法,其特征在于作為所述密封連接用樹脂,使用絕緣性樹脂薄片或各向異性導(dǎo)電樹脂薄片, 并將其配置在所述基板上。
      24、 一種半導(dǎo)體元件的安裝方法,在基板中的半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域 的緣部或相當(dāng)于其附近的位置,配置發(fā)泡劑的同時(shí),在所述基板的表面配 置所述樹脂;隔著所述密封連接用樹脂將所述半導(dǎo)體元件按壓到所述基板上,通過 各突起電極,連接所述半導(dǎo)體元件的各元件電極與所述基板的各基板電 極,還利用所述樹脂密封所述的各元件電極、基板電極及突起電極;加熱所述密封連接用樹脂,利用所述發(fā)泡劑使氣泡膨脹,然后使所述 樹脂硬化,從而在所述密封連接用樹脂中,在所述半導(dǎo)體元件的緣部或相 當(dāng)于其附近的位置,形成空隙部的同時(shí),還將所述半導(dǎo)體元件安裝到所述 基板上。
      全文摘要
      在通過突起電極作媒介連接半導(dǎo)體元件的元件電極和基板的基板電極的同時(shí),還在上述半導(dǎo)體元件和上述基板之間配置密封粘接用樹脂后,將上述半導(dǎo)體元件安裝到上述基板上的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體中,在相當(dāng)于密封粘接用樹脂中的半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的緣部的位置,配置空隙部,從而能夠利用空隙部吸收、減少半導(dǎo)體元件的安裝工序中的加熱處理及冷卻處理產(chǎn)生的各部件的熱膨脹差及熱收縮差和安裝工序后的對于機(jī)械性的負(fù)荷而言的基板的撓曲帶來的在半導(dǎo)體元件的角部產(chǎn)生的負(fù)荷,能夠避免半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部破壞。
      文檔編號H01L23/12GK101529584SQ200780038929
      公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
      發(fā)明者巖瀨鐵平, 戶村善廣, 登一博 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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