JP2000277553A - 半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 - Google Patents
半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂との密着性に優れたバンプを有する半導
体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体
装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器を提供
することにある。 【解決手段】 半導体チップ１０は、複数の電極１２を
有し、それぞれの電極１２上にバンプ２４が設けられ、
バンプ２４の高さ方向の中央部２７に、上端部２６及び
下端部２８よりも内側にくぼむ凹部２９が形成されてい
る。
体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体
装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器を提供
することにある。 【解決手段】 半導体チップ１０は、複数の電極１２を
有し、それぞれの電極１２上にバンプ２４が設けられ、
バンプ２４の高さ方向の中央部２７に、上端部２６及び
下端部２８よりも内側にくぼむ凹部２９が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ、半
導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその
製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその
製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【０００２】
【発明の背景】半導体チップをパッケージングして半導
体装置を製造するときに、半導体チップの電極にバンプ
を設け、このバンプにリードを接合することが知られて
いる。また、バンプとリードとの接合部には樹脂を設け
ることがあるが、バンプと樹脂とは密着性が悪い。その
結果、例えば、樹脂の硬化収縮などでバンプと樹脂との
界面に剥離が生じ、半導体チップの電極に至るまで隙間
が形成されてしまい、耐湿性において信頼性を落とすこ
とがあった。
体装置を製造するときに、半導体チップの電極にバンプ
を設け、このバンプにリードを接合することが知られて
いる。また、バンプとリードとの接合部には樹脂を設け
ることがあるが、バンプと樹脂とは密着性が悪い。その
結果、例えば、樹脂の硬化収縮などでバンプと樹脂との
界面に剥離が生じ、半導体チップの電極に至るまで隙間
が形成されてしまい、耐湿性において信頼性を落とすこ
とがあった。
【０００３】特開平４−３３８６４８号公報及び特開昭
６３−２７５１２７号公報には、２段型のバンプが開示
されているが、この形状のバンプであっても、上記問題
が生じる。
６３−２７５１２７号公報には、２段型のバンプが開示
されているが、この形状のバンプであっても、上記問題
が生じる。
【０００４】本発明は、この問題点を解決するものであ
り、その目的は、樹脂との密着性に優れたバンプを有す
る半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、
半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
を提供することにある。
り、その目的は、樹脂との密着性に優れたバンプを有す
る半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、
半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る半導
体チップは、複数の電極を有し、それぞれの電極上にバ
ンプが設けられ、前記バンプの上端部を除く部分の側面
に、前記上端部よりも内側にくぼむ凹部が形成されてい
る。
体チップは、複数の電極を有し、それぞれの電極上にバ
ンプが設けられ、前記バンプの上端部を除く部分の側面
に、前記上端部よりも内側にくぼむ凹部が形成されてい
る。
【０００６】本発明によれば、バンプの中央部に凹部が
形成されているので、この凹部に樹脂が入り込み、バン
プの抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従
来のパンプよりも増しているので、単純に接着面積が増
加する分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。こ
のことにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止する
ことができる。
形成されているので、この凹部に樹脂が入り込み、バン
プの抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従
来のパンプよりも増しているので、単純に接着面積が増
加する分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。こ
のことにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止する
ことができる。
【０００７】（２）この半導体チップにおいて、前記凹
部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上端部及
び下端部よりも内側にくぼんで形成されていてもよい。
部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上端部及
び下端部よりも内側にくぼんで形成されていてもよい。
【０００８】（３）この半導体チップにおいて、前記バ
ンプの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1及び下
端部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状をなして
いてもよい。
ンプの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1及び下
端部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状をなして
いてもよい。
【０００９】（４）この半導体チップにおいて、前記バ
ンプの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2と
は、ｄ2≦ｄ1の関係を有してもよい。
ンプの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2と
は、ｄ2≦ｄ1の関係を有してもよい。
【００１０】こうすることで、バンプが広いボンディン
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
【００１１】（５）この半導体チップにおいて、前記バ
ンプは、金で形成されていてもよい。
ンプは、金で形成されていてもよい。
【００１２】金は軟らかいので、バンプを、凹部を有す
る形状にしやすい。
る形状にしやすい。
【００１３】（６）本発明に係る半導体装置は、複数の
電極を有し、それぞれの電極上にバンプが設けられ、前
記バンプの上端部を除く部分の側面に、前記上端部より
も内側にくぼむ凹部が形成されている半導体チップと、
前記半導体チップのそれぞれのバンプに接合される導電
部材と、前記バンプの前記凹部に入り込むとともに、前
記バンプと前記導電部材とを覆う樹脂と、を含む。
電極を有し、それぞれの電極上にバンプが設けられ、前
記バンプの上端部を除く部分の側面に、前記上端部より
も内側にくぼむ凹部が形成されている半導体チップと、
前記半導体チップのそれぞれのバンプに接合される導電
部材と、前記バンプの前記凹部に入り込むとともに、前
記バンプと前記導電部材とを覆う樹脂と、を含む。
【００１４】本発明によれば、バンプの中央部に凹部が
形成されているので、この凹部に樹脂が入り込み、バン
プの抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従
来のパンプよりも増しているので、単純に接着面積が増
加する分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。こ
のことにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止する
ことができる。
形成されているので、この凹部に樹脂が入り込み、バン
プの抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従
来のパンプよりも増しているので、単純に接着面積が増
加する分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。こ
のことにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止する
ことができる。
【００１５】（７）この半導体装置において、前記凹部
は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上端部及び
下端部よりも内側にくぼんで形成されていてもよい。
は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上端部及び
下端部よりも内側にくぼんで形成されていてもよい。
【００１６】（８）この半導体装置において、前記バン
プの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1及び下端
部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状をなしてい
てもよい。
プの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1及び下端
部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状をなしてい
てもよい。
【００１７】（９）この半導体装置において、前記バン
プの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2とは、
ｄ2≦ｄ1の関係を有してもよい。
プの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2とは、
ｄ2≦ｄ1の関係を有してもよい。
【００１８】こうすることで、バンプが広いボンディン
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
【００１９】（１０）この半導体装置において、前記バ
ンプは、金で形成されていてもよい。
ンプは、金で形成されていてもよい。
【００２０】金は軟らかいので、バンプを、凹部を有す
る形状にしやすい。
る形状にしやすい。
【００２１】（１１）この半導体装置において、開口部
が形成されているとともに、前記半導体チップが実装さ
れる基板をさらに有し、前記導電部材は、前記開口部内
に突出して形成されるリードであり、前記バンプと前記
リードとは、前記開口部内で接合されていてもよい。
が形成されているとともに、前記半導体チップが実装さ
れる基板をさらに有し、前記導電部材は、前記開口部内
に突出して形成されるリードであり、前記バンプと前記
リードとは、前記開口部内で接合されていてもよい。
【００２２】（１２）この半導体装置において、前記半
導体チップが実装される基板をさらに有し、前記導電部
材は、基板の表面に形成された配線パターンであり、前
記配線パターンに前記バンプを対向させて、前記半導体
チップがフェースダウンボンディングされていてもよ
い。
導体チップが実装される基板をさらに有し、前記導電部
材は、基板の表面に形成された配線パターンであり、前
記配線パターンに前記バンプを対向させて、前記半導体
チップがフェースダウンボンディングされていてもよ
い。
【００２３】（１３）この半導体装置において、前記樹
脂は、接着剤に導電粒子が分散されてなる異方性導電材
料であり、前記導電粒子を介して前記配線パターンと前
記バンプとが電気的に接続されていてもよい。
脂は、接着剤に導電粒子が分散されてなる異方性導電材
料であり、前記導電粒子を介して前記配線パターンと前
記バンプとが電気的に接続されていてもよい。
【００２４】（１４）本発明に係る回路基板には、上記
半導体装置が実装されている。
半導体装置が実装されている。
【００２５】（１５）本発明に係る電子機器は、上記半
導体装置を有する。
導体装置を有する。
【００２６】（１６）本発明に係る半導体チップへのバ
ンプの形成方法は、導電線を半導体チップの複数の電極
のいずれかにボンディングする第１工程と、前記ボンデ
ィングされた導電線を、その一部を前記電極に残して切
断する第２工程と、前記電極に残された前記導電線の一
部を押圧して、上端部を除く部分の側面に、前記上端部
よりも内側にくぼむ凹部が形成されているバンプを形成
する第３工程と、を含む。
ンプの形成方法は、導電線を半導体チップの複数の電極
のいずれかにボンディングする第１工程と、前記ボンデ
ィングされた導電線を、その一部を前記電極に残して切
断する第２工程と、前記電極に残された前記導電線の一
部を押圧して、上端部を除く部分の側面に、前記上端部
よりも内側にくぼむ凹部が形成されているバンプを形成
する第３工程と、を含む。
【００２７】本発明によれば、導電線を電極にボンディ
ングし、その一部を電極に残して切断し、これを押圧す
るだけでバンプを形成することができる。この工程は、
メッキによってバンプを形成する工程に比べて、短い時
間で行える。また、バンプの中央部に凹部が形成されて
いるので、この凹部に樹脂が入り込ませれば、バンプの
抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従来の
パンプよりも増しているので、単純に接着面積が増加す
る分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。このこ
とにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止すること
ができる。
ングし、その一部を電極に残して切断し、これを押圧す
るだけでバンプを形成することができる。この工程は、
メッキによってバンプを形成する工程に比べて、短い時
間で行える。また、バンプの中央部に凹部が形成されて
いるので、この凹部に樹脂が入り込ませれば、バンプの
抜け止めが図られる。また、バンプの表面面積も従来の
パンプよりも増しているので、単純に接着面積が増加す
る分、接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。このこ
とにより、バンプと樹脂との剥離の発生を防止すること
ができる。
【００２８】（１７）この半導体チップへのバンプの形
成方法において、前記凹部は、前記バンプの高さ方向の
中央部に、前記上端部及び下端部よりも内側にくぼんで
いてもよい。
成方法において、前記凹部は、前記バンプの高さ方向の
中央部に、前記上端部及び下端部よりも内側にくぼんで
いてもよい。
【００２９】（１８）この半導体チップへのバンプの形
成方法において、前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、
上端部の直径ｄ1及び下端部の直径ｄ2よりも小さくし
て、前記バンプをくびれた形状にしてもよい。
成方法において、前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、
上端部の直径ｄ1及び下端部の直径ｄ2よりも小さくし
て、前記バンプをくびれた形状にしてもよい。
【００３０】（１９）この半導体チップへのバンプの形
成方法において、前記バンプを、前記バンプの前記上端
部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係
を有する形状にしてもよい。
成方法において、前記バンプを、前記バンプの前記上端
部の直径ｄ1と前記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係
を有する形状にしてもよい。
【００３１】こうすることで、バンプが広いボンディン
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
【００３２】（２０）この半導体チップへのバンプの形
成方法において、前記第３工程前に、前記第１工程及び
第２工程を繰り返して、複数の電極のそれぞれに前記導
電線の一部を設け、前記第３工程では、複数の電極に残
された前記導電線の一部を、同時に押圧して、複数のバ
ンプを同時に形成してもよい。
成方法において、前記第３工程前に、前記第１工程及び
第２工程を繰り返して、複数の電極のそれぞれに前記導
電線の一部を設け、前記第３工程では、複数の電極に残
された前記導電線の一部を、同時に押圧して、複数のバ
ンプを同時に形成してもよい。
【００３３】これによれば、複数のバンプを同時に形成
できるので、その工程を一層短縮することができる。
できるので、その工程を一層短縮することができる。
【００３４】（２１）この半導体チップへのバンプの形
成方法において、前記導電線として金線を使用し、前記
バンプを金で形成してもよい。
成方法において、前記導電線として金線を使用し、前記
バンプを金で形成してもよい。
【００３５】金は軟らかいので、バンプを、凹部を有す
る形状にしやすい。
る形状にしやすい。
【００３６】（２２）本発明に係る半導体装置の製造方
法は、導電線を半導体チップの複数の電極のいずれかに
ボンディングする第１工程と、前記ボンディングされた
導電線を、その一部を前記電極に残して切断する第２工
程と、前記電極に残された前記導電線の一部を押圧し
て、上端部を除く部分の側面に、前記上端部よりも内側
にくぼむ凹部が形成されているバンプを形成する第３工
程と、前記バンプと導電部材とを接合し、樹脂を、前記
バンプの前記凹部に入り込ませて、前記バンプと前記導
電部材の周囲に設ける第４工程と、を含む。
法は、導電線を半導体チップの複数の電極のいずれかに
ボンディングする第１工程と、前記ボンディングされた
導電線を、その一部を前記電極に残して切断する第２工
程と、前記電極に残された前記導電線の一部を押圧し
て、上端部を除く部分の側面に、前記上端部よりも内側
にくぼむ凹部が形成されているバンプを形成する第３工
程と、前記バンプと導電部材とを接合し、樹脂を、前記
バンプの前記凹部に入り込ませて、前記バンプと前記導
電部材の周囲に設ける第４工程と、を含む。
【００３７】本発明によれば、導電線を電極にボンディ
ングし、その一部を電極に残して切断し、これを押圧す
るだけでバンプを形成することができる。この工程は、
メッキによってバンプを形成する工程に比べて、短い時
間で行える。また、バンプの中央部に凹部が形成されて
いるので、この凹部に樹脂が入り込み、バンプの抜け止
めが図られる。また、バンプの表面面積も従来のパンプ
よりも増しているので、単純に接着面積が増加する分、
接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。このことによ
り、バンプと樹脂との剥離の発生を防止することができ
る。
ングし、その一部を電極に残して切断し、これを押圧す
るだけでバンプを形成することができる。この工程は、
メッキによってバンプを形成する工程に比べて、短い時
間で行える。また、バンプの中央部に凹部が形成されて
いるので、この凹部に樹脂が入り込み、バンプの抜け止
めが図られる。また、バンプの表面面積も従来のパンプ
よりも増しているので、単純に接着面積が増加する分、
接着力が増え、剥離の発生も抑えられる。このことによ
り、バンプと樹脂との剥離の発生を防止することができ
る。
【００３８】（２３）この半導体装置の製造方法におい
て、前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前
記上端部及び下端部よりも内側にくぼんでいてもよい。
て、前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前
記上端部及び下端部よりも内側にくぼんでいてもよい。
【００３９】（２４）この半導体装置の製造方法におい
て、前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、上端部の直径
ｄ1及び下端部の直径ｄ2よりも小さくして、前記バンプ
をくびれた形状にしてもよい。
て、前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、上端部の直径
ｄ1及び下端部の直径ｄ2よりも小さくして、前記バンプ
をくびれた形状にしてもよい。
【００４０】（２５）この半導体装置の製造方法におい
て、前記バンプを、前記バンプの前記上端部の直径ｄ1
と前記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係を有する形
状にしてもよい。
て、前記バンプを、前記バンプの前記上端部の直径ｄ1
と前記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係を有する形
状にしてもよい。
【００４１】こうすることで、バンプが広いボンディン
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
グ面積を有するようになり、電気的な接続接点の信頼性
が向上する。
【００４２】（２６）この半導体装置の製造方法におい
て、前記第３工程前に、前記第１工程及び第２工程を繰
り返して、複数の電極のそれぞれに前記導電線の一部を
設け、前記第３工程では、複数の電極に残された前記導
電線の一部を、同時に押圧して、複数のバンプを同時に
形成してもよい。
て、前記第３工程前に、前記第１工程及び第２工程を繰
り返して、複数の電極のそれぞれに前記導電線の一部を
設け、前記第３工程では、複数の電極に残された前記導
電線の一部を、同時に押圧して、複数のバンプを同時に
形成してもよい。
【００４３】これによれば、複数のバンプを同時に形成
できるので、その工程を一層短縮することができる。
できるので、その工程を一層短縮することができる。
【００４４】（２７）この半導体装置の製造方法におい
て、前記導電線として金線を使用し、前記バンプを金で
形成してもよい。
て、前記導電線として金線を使用し、前記バンプを金で
形成してもよい。
【００４５】金は軟らかいので、バンプを、凹部を有す
る形状にしやすい。
る形状にしやすい。
【００４６】（２８）この半導体装置の製造方法におい
て、前記導電部材は、基板に形成された開口部内に突出
して形成されたリードであり、前記第４工程で、前記バ
ンプは前記開口部内に配置され、前記開口部内で前記リ
ードを前記バンプに接合してもよい。
て、前記導電部材は、基板に形成された開口部内に突出
して形成されたリードであり、前記第４工程で、前記バ
ンプは前記開口部内に配置され、前記開口部内で前記リ
ードを前記バンプに接合してもよい。
【００４７】（２９）この半導体装置の製造方法におい
て、前記導電部材は、基板の表面上に形成された配線パ
ターンであり、前記第４工程で、前記配線パターンに前
記バンプを対向させて、前記半導体チップをフェースダ
ウンボンディングしてもよい。
て、前記導電部材は、基板の表面上に形成された配線パ
ターンであり、前記第４工程で、前記配線パターンに前
記バンプを対向させて、前記半導体チップをフェースダ
ウンボンディングしてもよい。
【００４８】（３０）この半導体装置の製造方法におい
て、前記樹脂として、接着剤に導電粒子が分散されてな
る異方性導電材料を使用し、前記導電粒子を介して前記
配線パターンと前記バンプとを電気的に接続してもよ
い。
て、前記樹脂として、接着剤に導電粒子が分散されてな
る異方性導電材料を使用し、前記導電粒子を介して前記
配線パターンと前記バンプとを電気的に接続してもよ
い。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。本発明に係る半導体装置の製造
方法において、導電部材（リード又は配線パターン）と
バンプとの接合方法は問わない。接合方法として、例え
ば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）、フリップチ
ップボンディング、例えばＣＯＦ（Chip On Film）及
びＣＯＧ（Chip On Glass）等を含むフェースダウン
ボンディング、異方性導電材料を使用したボンディング
などが挙げられる。
面を参照して説明する。本発明に係る半導体装置の製造
方法において、導電部材（リード又は配線パターン）と
バンプとの接合方法は問わない。接合方法として、例え
ば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）、フリップチ
ップボンディング、例えばＣＯＦ（Chip On Film）及
びＣＯＧ（Chip On Glass）等を含むフェースダウン
ボンディング、異方性導電材料を使用したボンディング
などが挙げられる。
【００５０】また、本発明に係る半導体装置のパッケー
ジ形態は、Ｔ−ＢＧＡ（Tape BallGrid Array）を含
むＢＧＡ（Ball Grid Array）、Ｔ−ＣＳＰ（Tape C
hipSize／Scale Package）を含むＣＳＰ（Chip Size
／Scale Package）、ＴＡＢ接合技術を利用して更にパ
ッケージ化したＴＣＰ（Tape Carrier Package）など
のいずれが適用されてもよい。本発明を適用したパッケ
ージ形態の一例は、Ｔ−ＢＧＡやＴＣＰのようなリード
が基材（テープ）から突出して自由端になっており、接
合方法としてはツールを用いて接合させるものである。
ジ形態は、Ｔ−ＢＧＡ（Tape BallGrid Array）を含
むＢＧＡ（Ball Grid Array）、Ｔ−ＣＳＰ（Tape C
hipSize／Scale Package）を含むＣＳＰ（Chip Size
／Scale Package）、ＴＡＢ接合技術を利用して更にパ
ッケージ化したＴＣＰ（Tape Carrier Package）など
のいずれが適用されてもよい。本発明を適用したパッケ
ージ形態の一例は、Ｔ−ＢＧＡやＴＣＰのようなリード
が基材（テープ）から突出して自由端になっており、接
合方法としてはツールを用いて接合させるものである。
【００５１】（第１の実施の形態）図１（Ａ）〜図３
（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る半
導体装置の製造方法を説明する図である。本実施の形態
では、半導体装置の製造方法は、半導体チップへのバン
プの形成方法を含み、図１（Ａ）〜図２（Ｂ）が、半導
体チップへのバンプの形成方法を示す図である。
（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る半
導体装置の製造方法を説明する図である。本実施の形態
では、半導体装置の製造方法は、半導体チップへのバン
プの形成方法を含み、図１（Ａ）〜図２（Ｂ）が、半導
体チップへのバンプの形成方法を示す図である。
【００５２】本実施の形態に係る半導体装置の製造方法
では、ＴＡＢ技術が適用される。そして、Ｔ−ＢＧＡパ
ッケージを適用した半導体装置を製造する。
では、ＴＡＢ技術が適用される。そして、Ｔ−ＢＧＡパ
ッケージを適用した半導体装置を製造する。
【００５３】図１（Ａ）に示すように、１つ又は複数の
電極（又はパッド）１２が形成された半導体チップ１０
を用意する。各電極１２は、例えばアルミニウムなどで
半導体チップ１０に薄く平らに形成されていることが多
いが、バンプの形状をなしていなければ特に側面又は縦
断面の形状は限定されず、半導体チップ１０の面と面一
になっていてもよい。また、電極１２の平面形状も特に
限定されず、円形であっても矩形であってもよい。電極
１２を避けて半導体チップ１０には、パッシベーション
膜１３（図５参照）が形成されている。パッシベーショ
ン膜は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂な
どで形成することができる。
電極（又はパッド）１２が形成された半導体チップ１０
を用意する。各電極１２は、例えばアルミニウムなどで
半導体チップ１０に薄く平らに形成されていることが多
いが、バンプの形状をなしていなければ特に側面又は縦
断面の形状は限定されず、半導体チップ１０の面と面一
になっていてもよい。また、電極１２の平面形状も特に
限定されず、円形であっても矩形であってもよい。電極
１２を避けて半導体チップ１０には、パッシベーション
膜１３（図５参照）が形成されている。パッシベーショ
ン膜は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂な
どで形成することができる。
【００５４】このような半導体チップ１０における電極
１２が形成された面の側に、キャピラリ１４を配置す
る。キャピラリ１４には、ワイヤなどの導電線１６が挿
通されている。導電線１６は、金、銅又はアルミニウム
などで構成されることが多いが、導電性の材料であれば
特に限定されない。導電線１６には、キャピラリ１４の
外側にボール１７が形成されている。ボール１７は、導
電線１６の先端に、例えば電気トーチによって高電圧の
放電を行って形成される。
１２が形成された面の側に、キャピラリ１４を配置す
る。キャピラリ１４には、ワイヤなどの導電線１６が挿
通されている。導電線１６は、金、銅又はアルミニウム
などで構成されることが多いが、導電性の材料であれば
特に限定されない。導電線１６には、キャピラリ１４の
外側にボール１７が形成されている。ボール１７は、導
電線１６の先端に、例えば電気トーチによって高電圧の
放電を行って形成される。
【００５５】そして、キャピラリ１４をいずれか一つの
電極１２の上方に配置して、ボール１７をいずれか一つ
の電極１２の上方に配置する。クランパ１８を開放し
て、キャピラリ１４を下降させて、電極１２にボール１
７を押圧する。ボール１７を一定の圧力で押しつけて電
極１２に圧着を行っている間に超音波や熱等を印加す
る。こうして、図１（Ｂ）に示すように、導電線１６が
電極１２にボンディングされる。
電極１２の上方に配置して、ボール１７をいずれか一つ
の電極１２の上方に配置する。クランパ１８を開放し
て、キャピラリ１４を下降させて、電極１２にボール１
７を押圧する。ボール１７を一定の圧力で押しつけて電
極１２に圧着を行っている間に超音波や熱等を印加す
る。こうして、図１（Ｂ）に示すように、導電線１６が
電極１２にボンディングされる。
【００５６】そして、クランパ１８を閉じて導電線１６
を保持し、図１（Ｃ）に示すように、キャピラリ１４及
びクランパ１８を同時に上昇させる。こうして、導電線
１６は、引きちぎられて、ボール１７を含む部分が電極
１２上に残る。バンプ形成の必要がある電極１２が複数
ある場合には、以上の工程を、複数の電極１２について
繰り返して行うことができる。
を保持し、図１（Ｃ）に示すように、キャピラリ１４及
びクランパ１８を同時に上昇させる。こうして、導電線
１６は、引きちぎられて、ボール１７を含む部分が電極
１２上に残る。バンプ形成の必要がある電極１２が複数
ある場合には、以上の工程を、複数の電極１２について
繰り返して行うことができる。
【００５７】なお、電極１２上に残った導電線１６の一
部（ボール１７を含む）は、圧着されたボール１７上で
凸状になっており、その上端面の面積が小さくて平らに
なっていないことが多い。
部（ボール１７を含む）は、圧着されたボール１７上で
凸状になっており、その上端面の面積が小さくて平らに
なっていないことが多い。
【００５８】次に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す工
程を行う。すなわち、図２（Ａ）に示すように、電極１
２上にボンディングされた導電線１６の一部（ボール１
７を含む）が残された半導体チップ１０を台２０の上に
載せて、図２（Ｂ）に示すように、押圧治具２２によっ
て導電線１６の一部（ボール１７を含む）を押しつぶ
す。なお、本実施の形態では、複数の電極１２上に残さ
れた導電線１６の一部を同時に押しつぶすが、一つの電
極１２ごとに導電線１６の一部（ボール１７を含む）を
押しつぶしても良い。この工程では、ギャングボンディ
ング用のボンダーや、シングルポイントボンディング用
のボンダーを使用することができる。
程を行う。すなわち、図２（Ａ）に示すように、電極１
２上にボンディングされた導電線１６の一部（ボール１
７を含む）が残された半導体チップ１０を台２０の上に
載せて、図２（Ｂ）に示すように、押圧治具２２によっ
て導電線１６の一部（ボール１７を含む）を押しつぶ
す。なお、本実施の形態では、複数の電極１２上に残さ
れた導電線１６の一部を同時に押しつぶすが、一つの電
極１２ごとに導電線１６の一部（ボール１７を含む）を
押しつぶしても良い。この工程では、ギャングボンディ
ング用のボンダーや、シングルポイントボンディング用
のボンダーを使用することができる。
【００５９】こうして、図２（Ｂ）に拡大して示すよう
に、各電極１２上にバンプ２４が形成される。バンプ２
４は、上端部２６、中央部２７及び下端部２８で構成さ
れている。上端部２６は、切断された導電線１６の一部
がつぶされて形成された部分を含み、押圧治具２２によ
ってつぶされたことで上端面が平坦になっていることが
好ましい。下端部２８は、ボール１７がつぶされて形成
された部分を含んで電極１２に接合されている。中央部
２７は、バンプ２４における高さ方向の中央に位置して
いる。中央部２７は、上端部２６及び下端部２８の間の
部分を指しており、高さ方向の中間であってもよいがこ
れに限定されない。
に、各電極１２上にバンプ２４が形成される。バンプ２
４は、上端部２６、中央部２７及び下端部２８で構成さ
れている。上端部２６は、切断された導電線１６の一部
がつぶされて形成された部分を含み、押圧治具２２によ
ってつぶされたことで上端面が平坦になっていることが
好ましい。下端部２８は、ボール１７がつぶされて形成
された部分を含んで電極１２に接合されている。中央部
２７は、バンプ２４における高さ方向の中央に位置して
いる。中央部２７は、上端部２６及び下端部２８の間の
部分を指しており、高さ方向の中間であってもよいがこ
れに限定されない。
【００６０】上端部２６の直径ｄ1と、下端部２８の直
径ｄ2とは、ｄ2≦ｄ1の関係を有していてもよい。こう
することで、バンプ２４が広いボンディング面積を有す
るようになる。そして、リード３２（図３（Ａ）及び図
３（Ｂ）参照）が位置ずれを起こしても、そのずり落ち
がなくなる。あるいは、図５及び図６に示す配線パター
ン１０２との接続も確実に行うことができる。
径ｄ2とは、ｄ2≦ｄ1の関係を有していてもよい。こう
することで、バンプ２４が広いボンディング面積を有す
るようになる。そして、リード３２（図３（Ａ）及び図
３（Ｂ）参照）が位置ずれを起こしても、そのずり落ち
がなくなる。あるいは、図５及び図６に示す配線パター
ン１０２との接続も確実に行うことができる。
【００６１】バンプ２４は、少なくとも、上端部２６か
らへこんだ凹部２９が形成される構造である。すなわ
ち、上端部２６を除く部分の側面には、上端部２６の側
面よりも、内側にくぼむ凹部２９が形成されている。例
えば、中央部２７の側面に、上端部２６の側面及び下端
部２８の側面よりも、内側にくぼむ凹部２９が形成され
ていてもよい。あるいは、中央部２７及び下端部２８の
側面に、上端部２６の側面よりも、内側にくぼむ凹部２
９が形成されていてもよい。
らへこんだ凹部２９が形成される構造である。すなわ
ち、上端部２６を除く部分の側面には、上端部２６の側
面よりも、内側にくぼむ凹部２９が形成されている。例
えば、中央部２７の側面に、上端部２６の側面及び下端
部２８の側面よりも、内側にくぼむ凹部２９が形成され
ていてもよい。あるいは、中央部２７及び下端部２８の
側面に、上端部２６の側面よりも、内側にくぼむ凹部２
９が形成されていてもよい。
【００６２】凹部２９は、中央部２７及び下端部２８の
少なくとも一方の側面の少なくとも１箇所に形成されて
いればよい。あるいは、中央部２７及び下端部２８の少
なくとも一方の周囲に連続的に凹部２９が形成されて、
バンプ２４がくびれた形状をなしていもよい。中央部２
７に、くびれた形状が形成される場合には、バンプ２４
の中央部２７の直径Ｄは、上端部２６の直径ｄ1及び下
端部２８の直径ｄ2よりも小さくなる。Ｄ＜ｄ2≦ｄ1の
関係が成立してもよい。中央部２７に凹部２９を形成す
ることで、後述する半導体装置の製造方法で、凹部２９
に樹脂が入り込み、バンプ２４の抜け止めが図られる
（マクロの接着剤アンカリング効果が増大する）。ま
た、バンプ２４の表面面積も従来のパンプよりも増して
いるので、単純に接着面積が増加する分、接着力が増
え、剥離の発生も抑えられる（ミクロの接着剤アンカリ
ング効果も増大する）。このことにより、バンプ２４と
樹脂との剥離の発生を防止することができる。
少なくとも一方の側面の少なくとも１箇所に形成されて
いればよい。あるいは、中央部２７及び下端部２８の少
なくとも一方の周囲に連続的に凹部２９が形成されて、
バンプ２４がくびれた形状をなしていもよい。中央部２
７に、くびれた形状が形成される場合には、バンプ２４
の中央部２７の直径Ｄは、上端部２６の直径ｄ1及び下
端部２８の直径ｄ2よりも小さくなる。Ｄ＜ｄ2≦ｄ1の
関係が成立してもよい。中央部２７に凹部２９を形成す
ることで、後述する半導体装置の製造方法で、凹部２９
に樹脂が入り込み、バンプ２４の抜け止めが図られる
（マクロの接着剤アンカリング効果が増大する）。ま
た、バンプ２４の表面面積も従来のパンプよりも増して
いるので、単純に接着面積が増加する分、接着力が増
え、剥離の発生も抑えられる（ミクロの接着剤アンカリ
ング効果も増大する）。このことにより、バンプ２４と
樹脂との剥離の発生を防止することができる。
【００６３】本実施の形態によれば、導電線１６を電極
１２にボンディングし、その一部を電極１２に残して切
断し、これを押圧して上端面を平坦にするだけでバンプ
２４を形成することができる。
１２にボンディングし、その一部を電極１２に残して切
断し、これを押圧して上端面を平坦にするだけでバンプ
２４を形成することができる。
【００６４】次に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すよ
うに、リード３２とバンプ２４とをボンディングする。
すなわち、図３（Ａ）に示すように、台４０上に半導体
チップ１０を載置し、その上方に基板３０に形成された
リード３２を配置し、その上に押圧治具４２を配置す
る。なお、台４０及び押圧治具４２は、電極１２上に残
った導電線１６の一部を押しつぶすときに使用した台２
０及び押圧治具２２を使用してもよい。
うに、リード３２とバンプ２４とをボンディングする。
すなわち、図３（Ａ）に示すように、台４０上に半導体
チップ１０を載置し、その上方に基板３０に形成された
リード３２を配置し、その上に押圧治具４２を配置す
る。なお、台４０及び押圧治具４２は、電極１２上に残
った導電線１６の一部を押しつぶすときに使用した台２
０及び押圧治具２２を使用してもよい。
【００６５】基板３０は、有機系又は無機系のいずれの
材料から形成されたものであってもよく、これらの複合
構造からなるものであってもよい。有機系の材料から形
成された基板３０として、例えばポリイミド樹脂からな
るフレキシブル基板が挙げられる。フレキシブル基板と
して、ＴＡＢ技術で使用されるテープを使用してもよ
い。また、無機系の材料から形成された基板３０とし
て、例えばセラミック基板やガラス基板が挙げられる。
有機系及び無機系の材料の複合構造として、例えばガラ
スエポキシ基板が挙げられる。
材料から形成されたものであってもよく、これらの複合
構造からなるものであってもよい。有機系の材料から形
成された基板３０として、例えばポリイミド樹脂からな
るフレキシブル基板が挙げられる。フレキシブル基板と
して、ＴＡＢ技術で使用されるテープを使用してもよ
い。また、無機系の材料から形成された基板３０とし
て、例えばセラミック基板やガラス基板が挙げられる。
有機系及び無機系の材料の複合構造として、例えばガラ
スエポキシ基板が挙げられる。
【００６６】基板３０には、配線パターン３４が形成さ
れている。配線パターン３４は、基板３０の一方の面に
形成される。また、基板３０には、開口部（デバイスホ
ール）３６が形成されており、開口部３６の内側に１つ
又は複数のリード３２が突出している。リード３２は、
配線パターン３４に電気的に接続されている。
れている。配線パターン３４は、基板３０の一方の面に
形成される。また、基板３０には、開口部（デバイスホ
ール）３６が形成されており、開口部３６の内側に１つ
又は複数のリード３２が突出している。リード３２は、
配線パターン３４に電気的に接続されている。
【００６７】このような基板３０は、図３（Ａ）に示す
ように、リード３２及び配線パターン３４を半導体チッ
プ１０とは反対側に向けて配置される。また、基板３０
は、開口部３６の内側に半導体チップ１０のバンプ２４
が位置するように配置される。さらに、基板３０に形成
されたそれぞれのリード３２は、いずれかのバンプ２４
上に位置される。
ように、リード３２及び配線パターン３４を半導体チッ
プ１０とは反対側に向けて配置される。また、基板３０
は、開口部３６の内側に半導体チップ１０のバンプ２４
が位置するように配置される。さらに、基板３０に形成
されたそれぞれのリード３２は、いずれかのバンプ２４
上に位置される。
【００６８】そして、図３（Ｂ）に示すように、押圧治
具４２によって、リード３２をバンプ２４にボンディン
グする。詳しくは、押圧治具４２によってリード３２を
屈曲させてバンプ２４に圧着し、超音波振動や熱等を印
加して両者を接合する。なお、接合されると、振動や熱
によってリード３２及びバンプ２４を構成する材料が溶
融する。ここで、バンプ２４に金が用いられ、銅からな
るリード３２の表面には錫がコーティングされている場
合には、金−錫の共晶ができる。また、本実施の形態で
は、複数のリード３２を同時にボンディングするギャン
グボンディングが行われるが、シングルポイントボンデ
ィングを行っても良い。
具４２によって、リード３２をバンプ２４にボンディン
グする。詳しくは、押圧治具４２によってリード３２を
屈曲させてバンプ２４に圧着し、超音波振動や熱等を印
加して両者を接合する。なお、接合されると、振動や熱
によってリード３２及びバンプ２４を構成する材料が溶
融する。ここで、バンプ２４に金が用いられ、銅からな
るリード３２の表面には錫がコーティングされている場
合には、金−錫の共晶ができる。また、本実施の形態で
は、複数のリード３２を同時にボンディングするギャン
グボンディングが行われるが、シングルポイントボンデ
ィングを行っても良い。
【００６９】本実施の形態では、リード３２が半導体チ
ップ１０とは反対側に位置し、開口部３６の内側でリー
ド３２が屈曲している。ＴＣＰ又はＴ−ＢＧＡが適用さ
れて、リード３２が開口部３６から突出する場合には、
リード３２が半導体チップ１０に対してどちら側にあっ
ても、リード３２は屈曲する。あるいは、フェースダウ
ンボンディング又はフリップチップボンディングが適用
される場合には、リード３２は屈曲しない。
ップ１０とは反対側に位置し、開口部３６の内側でリー
ド３２が屈曲している。ＴＣＰ又はＴ−ＢＧＡが適用さ
れて、リード３２が開口部３６から突出する場合には、
リード３２が半導体チップ１０に対してどちら側にあっ
ても、リード３２は屈曲する。あるいは、フェースダウ
ンボンディング又はフリップチップボンディングが適用
される場合には、リード３２は屈曲しない。
【００７０】以上の工程によって、半導体チップ１０の
リード３２をボンディングすることができる。バンプ２
４の上端面は、図２（Ｂ）に示す工程によって平坦にな
っている。リード３２の幅がバンプ２４の上端面の幅よ
りも小さく、リード３２の位置が多少ずれても良好な接
合が確保される。
リード３２をボンディングすることができる。バンプ２
４の上端面は、図２（Ｂ）に示す工程によって平坦にな
っている。リード３２の幅がバンプ２４の上端面の幅よ
りも小さく、リード３２の位置が多少ずれても良好な接
合が確保される。
【００７１】次に、従来から行われている工程によっ
て、図４に示す半導体装置が得られる。図４に示す半導
体装置は、ＢＧＡパッケージを適用したものである。す
なわち、同図に示す半導体装置は、基板３０と、基板３
０に形成された配線パターン３４と、配線パターン３４
に設けられた複数の外部電極５０と、半導体チップ１０
と、を有し、外部電極５０によって面実装が可能になっ
ている。
て、図４に示す半導体装置が得られる。図４に示す半導
体装置は、ＢＧＡパッケージを適用したものである。す
なわち、同図に示す半導体装置は、基板３０と、基板３
０に形成された配線パターン３４と、配線パターン３４
に設けられた複数の外部電極５０と、半導体チップ１０
と、を有し、外部電極５０によって面実装が可能になっ
ている。
【００７２】外部電極５０は、例えばハンダボールであ
り、配線パターン３４に電気的に接続されたリード３２
を介して、半導体チップ１０の電極１２に設けられたバ
ンプ２４に接合されている。なお、外部電極５０は、ハ
ンダ以外に例えば銅等で形成してもよい。また、基板３
０における配線パターン３４の形成面には、外部電極５
０を避けてソルダレジスト５２が塗布されている。ソル
ダレジスト５２は、特に配線パターン３４の表面を覆っ
て保護するようになっている。
り、配線パターン３４に電気的に接続されたリード３２
を介して、半導体チップ１０の電極１２に設けられたバ
ンプ２４に接合されている。なお、外部電極５０は、ハ
ンダ以外に例えば銅等で形成してもよい。また、基板３
０における配線パターン３４の形成面には、外部電極５
０を避けてソルダレジスト５２が塗布されている。ソル
ダレジスト５２は、特に配線パターン３４の表面を覆っ
て保護するようになっている。
【００７３】基板３０としてフレキシブル基板が使用さ
れる場合には、外部電極５０とは反対側に、プレート状
のスティフナ５４が設けられる。スティフナ５４は、銅
やステンレス鋼や銅系合金等で形成されて平面形状を維
持できる強度を有し、基板３０上に絶縁接着剤５６を介
して貼り付けられる。なお、絶縁接着剤５６は、熱硬化
性又は熱可塑性のフィルムとして形成されている。ま
た、スティフナ５４は、半導体チップ１０を避けて、基
板３０の全体に貼り付けられる。こうすることで、基板
３０の歪み、うねりがなくなり、外部電極５０の高さが
一定になって平面安定性が向上し、回路基板への実装歩
留りが向上する。
れる場合には、外部電極５０とは反対側に、プレート状
のスティフナ５４が設けられる。スティフナ５４は、銅
やステンレス鋼や銅系合金等で形成されて平面形状を維
持できる強度を有し、基板３０上に絶縁接着剤５６を介
して貼り付けられる。なお、絶縁接着剤５６は、熱硬化
性又は熱可塑性のフィルムとして形成されている。ま
た、スティフナ５４は、半導体チップ１０を避けて、基
板３０の全体に貼り付けられる。こうすることで、基板
３０の歪み、うねりがなくなり、外部電極５０の高さが
一定になって平面安定性が向上し、回路基板への実装歩
留りが向上する。
【００７４】さらに、半導体チップ１０における電極１
２が形成された面とは反対側の面には、銀ペースト等の
熱伝導接着剤５８を介して放熱板６０が接着されてい
る。これによって、半導体チップ１０の放熱性を上げる
ことができる。放熱板６０は、半導体チップ１０よりも
大きく形成されており、スティフナ５４の上にも接着さ
れるようになっている。なお、スティフナ５４と放熱板
６０との間も、熱伝導接着剤５８で接着されて気密され
ている。熱伝導接着剤５８は、半導体チップ１０の発熱
量によっては通常の絶縁接着剤もしくは上述の絶縁フィ
ルムで代用してもよい。
２が形成された面とは反対側の面には、銀ペースト等の
熱伝導接着剤５８を介して放熱板６０が接着されてい
る。これによって、半導体チップ１０の放熱性を上げる
ことができる。放熱板６０は、半導体チップ１０よりも
大きく形成されており、スティフナ５４の上にも接着さ
れるようになっている。なお、スティフナ５４と放熱板
６０との間も、熱伝導接着剤５８で接着されて気密され
ている。熱伝導接着剤５８は、半導体チップ１０の発熱
量によっては通常の絶縁接着剤もしくは上述の絶縁フィ
ルムで代用してもよい。
【００７５】半導体チップ１０と基板３０との間は、ポ
ッティングされたエポキシ樹脂などの樹脂６２によって
封止されている。また、樹脂６２は、開口部３６及び半
導体チップ１０の外周にも回り込む。さらに、樹脂６２
は、図４に拡大して示すように、バンプ２４の中央部２
７に形成された凹部２９に入り込む。これによって、バ
ンプ２４の抜け止めが図られ、バンプ２４と樹脂６２と
の密着性が高められて剥離が防止される。その結果、耐
湿信頼性が向上する。
ッティングされたエポキシ樹脂などの樹脂６２によって
封止されている。また、樹脂６２は、開口部３６及び半
導体チップ１０の外周にも回り込む。さらに、樹脂６２
は、図４に拡大して示すように、バンプ２４の中央部２
７に形成された凹部２９に入り込む。これによって、バ
ンプ２４の抜け止めが図られ、バンプ２４と樹脂６２と
の密着性が高められて剥離が防止される。その結果、耐
湿信頼性が向上する。
【００７６】以上述べてきた実施の形態では、ワイヤか
ら形成されるワイヤバンプについて述べてきたが、接続
が行われる前に、上端部よりも内側に窪む部分を有する
バンプであれば得られる効果は同じであるから、メッキ
によるバンプや、印刷によるバンプ、ボール搭載による
バンプなどを本発明に適用してもよい。また、本発明で
は、上端部よりも内側に窪むバンプを形成する工程は、
接続と同時に（実装する工程で）、バンプが、リードや
ランド等で加圧されて行われてもよい。これらのこと
は、以下の実施の形態でも同様である。
ら形成されるワイヤバンプについて述べてきたが、接続
が行われる前に、上端部よりも内側に窪む部分を有する
バンプであれば得られる効果は同じであるから、メッキ
によるバンプや、印刷によるバンプ、ボール搭載による
バンプなどを本発明に適用してもよい。また、本発明で
は、上端部よりも内側に窪むバンプを形成する工程は、
接続と同時に（実装する工程で）、バンプが、リードや
ランド等で加圧されて行われてもよい。これらのこと
は、以下の実施の形態でも同様である。
【００７７】（第２の実施の形態）図５は、本発明を適
用した第２の実施の形態に係る半導体装置を示す図であ
る。本実施の形態でも、電極１２が形成された半導体チ
ップ１０が使用され、電極１２上にはバンプ２４が形成
されている。なお、半導体チップ１０には電極１２を避
けてパッシベーション膜１３が形成されている。バンプ
２４の構成及び形成方法は、第１の実施の形態で説明し
た通りである。
用した第２の実施の形態に係る半導体装置を示す図であ
る。本実施の形態でも、電極１２が形成された半導体チ
ップ１０が使用され、電極１２上にはバンプ２４が形成
されている。なお、半導体チップ１０には電極１２を避
けてパッシベーション膜１３が形成されている。バンプ
２４の構成及び形成方法は、第１の実施の形態で説明し
た通りである。
【００７８】基板１００には、配線パターン１０２が形
成されている。基板１００の材料は、第１の実施の形態
の基板３０として使用できるものから選択できる。基板
１００として、配線パターン１０２が接着剤１０４を介
して貼り付けられる３層基板を使用してもよい。あるい
は、配線パターンは、スパッタリング等により基板に銅
などの導電性の膜を被着し、これをエッチングして形成
することができる。この場合には、基板に配線パターン
が直接形成され、接着剤が介在しない２層基板となる。
もしくは、メッキで配線パターンを形成するアディティ
ブ法を適用してもよい。あるいは、基板に絶縁樹脂と配
線パターンを積層して構成されるビルドアップ多層構造
の基板や、複数の基板が積層された多層基板を使用して
もよい。
成されている。基板１００の材料は、第１の実施の形態
の基板３０として使用できるものから選択できる。基板
１００として、配線パターン１０２が接着剤１０４を介
して貼り付けられる３層基板を使用してもよい。あるい
は、配線パターンは、スパッタリング等により基板に銅
などの導電性の膜を被着し、これをエッチングして形成
することができる。この場合には、基板に配線パターン
が直接形成され、接着剤が介在しない２層基板となる。
もしくは、メッキで配線パターンを形成するアディティ
ブ法を適用してもよい。あるいは、基板に絶縁樹脂と配
線パターンを積層して構成されるビルドアップ多層構造
の基板や、複数の基板が積層された多層基板を使用して
もよい。
【００７９】半導体チップ１０は、基板１００に対し
て、フェースダウンボンディングあるいはフリップチッ
プボンディングされる。すなわち、バンプ２４を配線パ
ターン１０２上に接触させて、図示しないツールを介し
て、両者間に熱及び圧力を加える。こうして、バンプ２
４と配線パターン１０２とが金属接合される。なお、配
線パターン１０２におけるパンプ２４との接合面は、パ
ンプ２４の上端面よりも小さくてもよいが、パンプ２４
の上端面よりも大きいランド部などを接合面としてもよ
い。これは、第３の実施の形態でも共通の内容となる。
て、フェースダウンボンディングあるいはフリップチッ
プボンディングされる。すなわち、バンプ２４を配線パ
ターン１０２上に接触させて、図示しないツールを介し
て、両者間に熱及び圧力を加える。こうして、バンプ２
４と配線パターン１０２とが金属接合される。なお、配
線パターン１０２におけるパンプ２４との接合面は、パ
ンプ２４の上端面よりも小さくてもよいが、パンプ２４
の上端面よりも大きいランド部などを接合面としてもよ
い。これは、第３の実施の形態でも共通の内容となる。
【００８０】基板１００と半導体チップ１０との間に
は、樹脂１０６が充填される。樹脂１０６は、第１の実
施の形態の樹脂６２として使用できるものから選択する
ことができる。樹脂１０６は、バンプ２４の凹部２９に
入り込む。これに対応する効果は、第１の実施の形態で
説明した効果と同じである。
は、樹脂１０６が充填される。樹脂１０６は、第１の実
施の形態の樹脂６２として使用できるものから選択する
ことができる。樹脂１０６は、バンプ２４の凹部２９に
入り込む。これに対応する効果は、第１の実施の形態で
説明した効果と同じである。
【００８１】（第３の実施の形態）図６は、本発明を適
用した第３の実施の形態に係る半導体装置を示す図であ
る。本実施の形態でも、電極１２が形成された半導体チ
ップ１０が使用され、電極１２上にはバンプ２４が形成
されている。なお、半導体チップ１０には電極１２を避
けてパッシベーション膜１３が形成されている。バンプ
２４の構成及び形成方法は、第１の実施の形態で説明し
た通りである。基板１００及び配線パターン１０２につ
いては、第２の実施の形態で説明した通りである。
用した第３の実施の形態に係る半導体装置を示す図であ
る。本実施の形態でも、電極１２が形成された半導体チ
ップ１０が使用され、電極１２上にはバンプ２４が形成
されている。なお、半導体チップ１０には電極１２を避
けてパッシベーション膜１３が形成されている。バンプ
２４の構成及び形成方法は、第１の実施の形態で説明し
た通りである。基板１００及び配線パターン１０２につ
いては、第２の実施の形態で説明した通りである。
【００８２】半導体チップ１０は、異方性導電材料１１
０を介して、基板１００にフェースダウンボンディング
又はフリップチップボンディングされる。異方性導電材
料１１０は、接着剤（バインダ）に導電粒子（導電フィ
ラー）が分散されたもので、分散剤が添加される場合も
ある。異方性導電材料１１０は、予めシート状に形成さ
れてから基板１００又は半導体チップ１０の少なくとも
一方に貼り付けてもよく、あるいは液状のまま設けても
よい。なお、異方性導電材料１１０の接着剤として、熱
硬化性の接着剤を使用してもよい。異方性導電材料１１
０は、少なくとも配線パターン１０２におけるバンプ２
４とのボンディング部の上に設けられる。あるいは、基
板１００の全体を覆うように異方性導電材料１１０を設
ければ、簡単にその工程を行うことができる。
０を介して、基板１００にフェースダウンボンディング
又はフリップチップボンディングされる。異方性導電材
料１１０は、接着剤（バインダ）に導電粒子（導電フィ
ラー）が分散されたもので、分散剤が添加される場合も
ある。異方性導電材料１１０は、予めシート状に形成さ
れてから基板１００又は半導体チップ１０の少なくとも
一方に貼り付けてもよく、あるいは液状のまま設けても
よい。なお、異方性導電材料１１０の接着剤として、熱
硬化性の接着剤を使用してもよい。異方性導電材料１１
０は、少なくとも配線パターン１０２におけるバンプ２
４とのボンディング部の上に設けられる。あるいは、基
板１００の全体を覆うように異方性導電材料１１０を設
ければ、簡単にその工程を行うことができる。
【００８３】異方性導電材料１１０は、バンプ２４と配
線パターン１０２との間で押しつぶされて、導電粒子に
よって両者間での電気的導通を図るようになっている。
そして、接着剤を硬化させて、電気的導通を保持する。
接着剤が熱硬化性樹脂である場合には、熱を加えてこれ
を硬化させる。あるいは、異方性導電材料１１０の代わ
りに、光や熱などで硬化収縮性を有する絶縁樹脂を使用
して、機械的にバンプ２４を圧接させてもよい。
線パターン１０２との間で押しつぶされて、導電粒子に
よって両者間での電気的導通を図るようになっている。
そして、接着剤を硬化させて、電気的導通を保持する。
接着剤が熱硬化性樹脂である場合には、熱を加えてこれ
を硬化させる。あるいは、異方性導電材料１１０の代わ
りに、光や熱などで硬化収縮性を有する絶縁樹脂を使用
して、機械的にバンプ２４を圧接させてもよい。
【００８４】本実施の形態では、樹脂としての異方性導
電材料１１０がバンプ２４の凹部２９に入り込み、第１
の実施の形態で説明した効果を達成することができる。
電材料１１０がバンプ２４の凹部２９に入り込み、第１
の実施の形態で説明した効果を達成することができる。
【００８５】図７には、本発明を適用した半導体装置１
１００を実装した回路基板１０００が示されている。回
路基板には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を
用いることが一般的である。回路基板には例えば銅から
なる配線パターンが所望の回路となるように形成されて
いて、それらの配線パターンと半導体装置の外部端子と
を機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。
１００を実装した回路基板１０００が示されている。回
路基板には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を
用いることが一般的である。回路基板には例えば銅から
なる配線パターンが所望の回路となるように形成されて
いて、それらの配線パターンと半導体装置の外部端子と
を機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。
【００８６】そして、本発明をてきようした半導体装置
１１００を備える電子機器として、図８には、ノート型
パーソナルコンピュータ１２００が示されている。
１１００を備える電子機器として、図８には、ノート型
パーソナルコンピュータ１２００が示されている。
【００８７】なお、上記本発明の構成要件「半導体チッ
プ」を「電子素子」に置き換えて、半導体チップと同様
に電子素子（能動素子か受動素子かを問わない）の電極
にバンプを形成することもできる。このような電子素子
から製造される電子部品として、例えば、抵抗器、コン
デンサ、コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サー
ミスタ、バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがあ
る。
プ」を「電子素子」に置き換えて、半導体チップと同様
に電子素子（能動素子か受動素子かを問わない）の電極
にバンプを形成することもできる。このような電子素子
から製造される電子部品として、例えば、抵抗器、コン
デンサ、コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サー
ミスタ、バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがあ
る。
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本発明の第１の実
施の形態における導電線ボンディング工程を説明する図
である。
施の形態における導電線ボンディング工程を説明する図
である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の第１の
実施の形態におけるバンプの形成方法を説明する図であ
る。
実施の形態におけるバンプの形成方法を説明する図であ
る。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明の第１の
実施の形態におけるリードのボンディング工程を示す図
である。
実施の形態におけるリードのボンディング工程を示す図
である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導
体装置を示す図である。
体装置を示す図である。
【図５】図５は、本発明を適用した第２の実施の形態に
係る半導体装置を示す図である。
係る半導体装置を示す図である。
【図６】図６は、本発明を適用した第３の実施の形態に
係る半導体装置を示す図である。
係る半導体装置を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る回路基板を
示す図である。
示す図である。
【図８】図８は、本発明に係る方法を適用して製造され
た半導体装置を備える電子機器を示す図である。
た半導体装置を備える電子機器を示す図である。
１０ 半導体チップ １２ 電極 １６ 導電線 ２４ バンプ ２６ 上端部 ２７ 中央部 ２８ 下端部 ２９ 凹部 ３０ 基板 ３２ リード ３４ 配線パターン ３６ 開口部
Claims (30)
- 【請求項１】 複数の電極を有し、それぞれの電極上に
バンプが設けられ、前記バンプの上端部を除く部分の側
面に、前記上端部よりも内側にくぼむ凹部が形成されて
いる半導体チップ。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体チップにおいて、 前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上
端部及び下端部よりも内側にくぼんで形成されている半
導体チップ。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体チップにおいて、 前記バンプの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1
及び下端部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状を
なす半導体チップ。 - 【請求項４】 請求項３記載の半導体チップにおいて、 前記バンプの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径
ｄ2とは、ｄ2≦ｄ1の関係を有する半導体チップ。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の半導体チップにおいて、 前記バンプは、金で形成されている半導体チップ。 - 【請求項６】 複数の電極を有し、それぞれの電極上に
バンプが設けられ、前記バンプの上端部を除く部分の側
面に、前記上端部よりも内側にくぼむ凹部が形成されて
いる半導体チップと、 前記半導体チップのそれぞれのバンプに接合される導電
部材と、 前記バンプの前記凹部に入り込むとともに、前記バンプ
と前記導電部材とを覆う樹脂と、 を含む半導体装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の半導体装置において、 前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上
端部及び下端部よりも内側にくぼんで形成されている半
導体装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の半導体装置において、 前記バンプの前記中央部の直径Ｄは、上端部の直径ｄ1
及び下端部の直径ｄ2よりも小さくて、くびれた形状を
なす半導体装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の半導体装置において、 前記バンプの前記上端部の直径ｄ1と前記下端部の直径
ｄ2とは、ｄ2≦ｄ1の関係を有する半導体装置。 - 【請求項１０】 請求項６から請求項９のいずれかに記
載の半導体装置において、 前記バンプは、金で形成されている半導体装置。 - 【請求項１１】 請求項６から請求項１０のいずれかに
記載の半導体装置において、 開口部が形成されているとともに、前記半導体チップが
実装される基板をさらに有し、 前記導電部材は、前記開口部内に突出して形成されるリ
ードであり、 前記バンプと前記リードとは、前記開口部内で接合され
ている半導体装置。 - 【請求項１２】 請求項６から請求項１０のいずれかに
記載の半導体装置において、 前記半導体チップが実装される基板をさらに有し、 前記導電部材は、基板の表面に形成された配線パターン
であり、 前記配線パターンに前記バンプを対向させて、前記半導
体チップがフェースダウンボンディングされている半導
体装置。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の半導体装置におい
て、 前記樹脂は、接着剤に導電粒子が分散されてなる異方性
導電材料であり、 前記導電粒子を介して前記配線パターンと前記バンプと
が電気的に接続されている半導体装置。 - 【請求項１４】 請求項６から請求項１３のいずれかに
記載の半導体装置が実装された回路基板。 - 【請求項１５】 請求項６から請求項１３のいずれかに
記載の半導体装置を有する電子機器。 - 【請求項１６】 導電線を半導体チップの複数の電極の
いずれかにボンディングする第１工程と、 前記ボンディングされた導電線を、その一部を前記電極
に残して切断する第２工程と、 前記電極に残された前記導電線の一部を押圧して、上端
部を除く部分の側面に、前記上端部よりも内側にくぼむ
凹部が形成されているバンプを形成する第３工程と、 を含む半導体チップへのバンプの形成方法。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の半導体チップへのバ
ンプの形成方法において、 前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上
端部及び下端部よりも内側にくぼむ半導体チップへのバ
ンプの形成方法。 - 【請求項１８】 請求項１７記載の半導体チップへのバ
ンプの形成方法において、 前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、上端部の直径ｄ1
及び下端部の直径ｄ2よりも小さくして、前記バンプを
くびれた形状にする半導体チップへのバンプの形成方
法。 - 【請求項１９】 請求項１８記載の半導体チップへのバ
ンプの形成方法において、 前記バンプを、前記バンプの前記上端部の直径ｄ1と前
記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係を有する形状に
する半導体チップへのバンプの形成方法。 - 【請求項２０】 請求項１６から請求項１９のいずれか
に記載の半導体チップへのバンプの形成方法において、 前記第３工程前に、前記第１工程及び第２工程を繰り返
して、複数の電極のそれぞれに前記導電線の一部を設
け、 前記第３工程では、複数の電極に残された前記導電線の
一部を、同時に押圧して、複数のバンプを同時に形成す
る半導体チップへのバンプの形成方法。 - 【請求項２１】 請求項１６から請求項２０のいずれか
に記載の半導体チップへのバンプの形成方法において、 前記導電線として金線を使用し、 前記バンプを金で形成する半導体チップへのバンプの形
成方法。 - 【請求項２２】 導電線を半導体チップの複数の電極の
いずれかにボンディングする第１工程と、 前記ボンディングされた導電線を、その一部を前記電極
に残して切断する第２工程と、 前記電極に残された前記導電線の一部を押圧して、上端
部を除く部分の側面に、前記上端部よりも内側にくぼむ
凹部が形成されているバンプを形成する第３工程と、 前記バンプと導電部材とを接合し、樹脂を、前記バンプ
の前記凹部に入り込ませて、前記バンプと前記導電部材
の周囲に設ける第４工程と、 を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の半導体装置の製造方
法において、 前記凹部は、前記バンプの高さ方向の中央部に、前記上
端部及び下端部よりも内側にくぼむ半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２４】 請求項２３記載の半導体装置の製造方
法において、 前記バンプの前記中央部の直径Ｄを、上端部の直径ｄ1
及び下端部の直径ｄ2よりも小さくして、前記バンプを
くびれた形状にする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２５】 請求項２４記載の半導体装置の製造方
法において、 前記バンプを、前記バンプの前記上端部の直径ｄ1と前
記下端部の直径ｄ2とがｄ2≦ｄ1の関係を有する形状に
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２６】 請求項２２から請求項２５のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記第３工程前に、前記第１工程及び第２工程を繰り返
して、複数の電極のそれぞれに前記導電線の一部を設
け、 前記第３工程では、複数の電極に残された前記導電線の
一部を、同時に押圧して、複数のバンプを同時に形成す
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項２７】 請求項２２から請求項２６のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電線として金線を使用し、 前記バンプを金で形成する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２８】 請求項２２から請求項２７のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電部材は、基板に形成された開口部内に突出して
形成されたリードであり、 前記第４工程で、前記バンプは前記開口部内に配置さ
れ、前記開口部内で前記リードを前記バンプに接合する
半導体装置の製造方法。 - 【請求項２９】 請求項２２から請求項２７のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電部材は、基板の表面上に形成された配線パター
ンであり、 前記第４工程で、前記配線パターンに前記バンプを対向
させて、前記半導体チップをフェースダウンボンディン
グする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３０】 請求項２９記載の半導体装置の製造方
法において、 前記樹脂として、接着剤に導電粒子が分散されてなる異
方性導電材料を使用し、 前記導電粒子を介して前記配線パターンと前記バンプと
を電気的に接続する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077094A JP2000277553A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077094A JP2000277553A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277553A true JP2000277553A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13624208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077094A Pending JP2000277553A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体チップ、半導体チップへのバンプの形成方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277553A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111542930A (zh) * | 2017-12-26 | 2020-08-14 | 晶元光电股份有限公司 | 发光装置、其制造方法及显示模组 |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077094A patent/JP2000277553A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111542930A (zh) * | 2017-12-26 | 2020-08-14 | 晶元光电股份有限公司 | 发光装置、其制造方法及显示模组 |
| EP3734674A4 (en) * | 2017-12-26 | 2021-09-22 | Epistar Corporation | LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD AND DISPLAY MODULE FOR IT |
| US11641010B2 (en) | 2017-12-26 | 2023-05-02 | Epistar Corporation | Light-emitting device, manufacturing method thereof and display module using the same |
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