JPH0547842A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱膨張係数に伴う応力による接続端子におけ
るクラックや剥離の発生を防止する。 【構成】 基板２１にシリコンペレット１１がＣＣＢさ
れた半導体装置において、アルミナセラミックから成る
ベース２２に横弾性率の小さい材料から成る保護絶縁層
２９を形成するとともに、この保護絶縁層２９に縦溝３
３をペレットを取り囲むように形成する。 【効果】 アルミナセラミックとシリコンとの熱膨張係
数差に基づく熱的変動時における基板２１とペレット１
１との変形量の差を、保護絶縁層２９の縦溝３３の塑性
変形によって吸収することができるため、その変形量差
による基板２１における応力を抑制することができる。
その結果、ＣＣＢによる接続端子３４における剥離やク
ラックの発生を未然に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置、特に、半
導体ペレット（以下、ペレットまたはチップという。）
がフリップチップ方式により絶縁基板（以下、単に基板
という。）にボンディングされている半導体装置に関
し、例えば、集積回路が作り込まれたペレットが基板上
にコントロールド・コラップス・リフロー・ボンディン
グ（以下、ＣＣＢという。）により機械的かつ電気的に
接続されている半導体装置に利用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フリップチップ法とは、チップを裏返し
にしてその表面または基板に形成された接続端子を用い
てボンディングする、いわゆるフェイスダウンボンディ
ングすることから与えられた呼称である。フリップチッ
プ法には形成するその接続端子の形態によって、チップ
に金属ボールをつけるボール方式、アルミニウムあるい
は銀合金により突起電極をつけるバンプ方式、あるいは
基板にペデスタルをつけるペデスタル方式等がある。

【０００３】ボール方式によるフリップチップの構造の
特徴は、相当厚い低融点ガラスをチップの保護膜として
いることと、電極接続用のバンプ（突起電極、Ｂｕｍ
ｐ）がＮｉとＡｕメッキされたＣｕボールの表面を被覆
したはんだ（Ｐｂ−Ｓｎ）から形成されていることにあ
る。製法はまず、Ａｌ電極を形成した従来のプレーナ素
子の表面を保護用ガラスで被覆する。次いで、電極部の
ガラス膜を除去し、Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕの多層金属で電極
下地を形成し、この上にＮｉとＡｕのメッキしたＣｕボ
ールをおいてはんだにて溶着したバンプを形成する。こ
の方法は、Ｃｕボールを介して接続するので、電極数の
多いチップに対しては不向きである。

【０００４】そこで、この方式の改良形に、同じくコン
トロールド・コラップス・リフローチップがある。これ
は、前記方式のＣｕボールに代えて、Ｓｎ−Ｐｂを用い
て半球状のバンプを形成したものである。バンプはバリ
ヤ金属（Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕ）を介してＡｌパッド上に形
成されている。ボンディングにあたってはんだの流れす
ぎを防止するため、内部配線と接続しないパッドを持っ
たチップも考え出されている。

【０００５】ＡｌあるいはＡｇ−Ｓｎバンプによるフリ
ップチップは、Ａｌ、Ａｇ合金は加工がし易いことや、
ボンディング条件が得やすいことなどの点から用いられ
ている。製法は内部配線を形成したウエハにガラス膜あ
るいはＳｉＯ₂ 膜を被覆し、ホトレジスト技術で電極用
窓をあけるまでは前記ボール方式と同様である。次に、
ＣｒあるいはＴｉを接着用金属として薄く蒸着した後、
バンプ金属を付着し、バンプ部分を残してエッチング除
去して形成する。バンプ金属の付着厚は、エッチング歩
留りとボンディング性とのかねあいで決められ、一般に
は２５μｍ程度である。また、バンプの大きさはチップ
寸法で制限される。Ａｌ、Ａｇ−Ｓｎの代わりにはんだ
を用いたフリップチップもある。

【０００６】なお、フリップチップ技術を述べてある例
としては、株式会社工業調査会発行「ＩＣ化実装技術」
昭和５５年１月１５日発行 Ｐ８１、Ｐ１０３〜Ｐ１０
５、がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフリッ
プチップ方式による半導体装置においては、ペレットと
基板との熱膨張係数の差により接続端子部分に繰り返し
の応力が作用するため、ペレットの基板へのボンディン
グ時や、半導体装置の稼働時における温度サイクルによ
って、接続端子部分に剥離やクラックが発生するという
問題点がある。

【０００８】そこで、熱膨張係数差による熱応力を緩和
するために、基板の熱膨張係数をペレットの熱膨張係数
に可及的に合わせる工夫がなされている。この解決手段
による場合には、基板の選定条件が熱膨張係数によって
確定されるため、熱伝導率や絶縁性能、誘電率、配線と
の密着性、吸湿性等々の熱膨張係数以外の他の物性が優
れている材料を基板形成材料として使用することができ
ないという問題点がある。

【０００９】本発明の目的は、熱膨張係数についての基
板に対する制限を回避しつつ、熱膨張係数差に伴う応力
による接続端子におけるクラックや剥離の発生を防止す
ることができる半導体装置を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【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説明すれば、次の通り
である。

【００１２】すなわち、電子回路が作り込まれた半導体
ペレットが、絶縁基板に接続端子を介して機械的かつ電
気的に接続されている半導体装置において、前記絶縁基
板における半導体ペレット接続側主面に、縦溝が半導体
ペレットを取り囲むように没設されていることを特徴と
する。

【００１３】

【作用】前記した手段によれば、基板における半導体ペ
レット接続側主面に、縦溝が半導体ペレットを取り囲む
ように没設されているため、半導体ペレットと基板との
熱膨張係数差によって発生する機械的応力による基板の
変形は、縦溝における変形によって吸収される。この縦
溝による変形吸収作用によって、半導体ペレットと基板
との熱膨張係数差に基づいて発生した応力が接続端子へ
集中するのを防止することができるため、接続端子に剥
離やクラックが発生するのを未然に防止することができ
る。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例である半導体装置を
示す拡大部分断面図、図２はそれに使用されている半導
体ペレットを示す斜視図、図３はその拡大部分断面図、
図４は図１の半導体装置に使用されている基板を示す一
部省略斜視図、図５はその拡大部分断面図、図６はその
製造途中を示す拡大部分断面図、図７および図８はその
作用を説明するための各説明図である。

【００１５】本実施例において 本発明に係る半導体装
置は、集積回路が作り込まれた半導体ペレットとしての
シリコンペレット（以下、ペレットという。）１１が、
コンピュータモジュール基板（以下、基板という。）２
１にＣＣＢによって形成された複数個の接続端子３４に
より機械的かつ電気的に接続されているものとして構成
されている。この半導体装置の最大の特徴は、基板２１
におけるペレット１１の接続側主面には縦溝３３がペレ
ット１１を取り囲むように没設されている点にある。

【００１６】そして、この半導体装置は、次のような製
造方法により製造されている。以下、この半導体装置の
製造方法を説明する。この説明により、前記半導体装置
についての構成の詳細が明らかにされる。

【００１７】本実施例においては、図２に示されている
ペレット１１が使用され、ペレット１１の接続側主面に
は接続端子３４を形成するためのバンプ１２が複数個、
所定の間隔を置いて配列されて形成されている。ペレッ
トおよびバンプの製造作業は、半導体装置の製造工程に
おける所謂前工程において、ウエハの形態で実施され
る。以下、バンプ１２の形成工程を主体にして、ペレッ
トの製造工程を簡単に説明する。

【００１８】所謂、半導体装置の製造工程における前工
程においては、ウエハの形態で、所望の集積回路（図示
せず）が各ペレット１１に対応するように作り込まれ
る。次いで、電気配線形成工程において、集積回路の絶
縁膜１３上には電気配線１４が形成される。この電気配
線１４の形成作業はアルミニウムが用いられて、スパッ
タリングや蒸着等の適当な薄膜形成処理およびリソグラ
フィー処理により実施される。電気配線１４上にはパッ
シベーション膜１５が被着される。通例、このパッシベ
ーション膜１５はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の
硬質の絶縁膜により構成されている。

【００１９】このパッシベーション膜１５にはスルーホ
ール１６が複数個（本実施例においては、９個）が、互
いに間隔を置かれた所定の箇所に配列されてそれぞれ開
設される。開設された各スルーホール１６の底面には所
定の電気配線１４が露出されている。このスルーホール
１６の開設作業は、リソグラフィー処理により選択的に
実施される。

【００２０】その後、バンプ形成工程において、薄膜形
成処理およびリソグラフィー処理が用いられて、ペレッ
ト１１の各スルーホール１６にはバンプ１２が各電気配
線１４に電気的に接続するようにそれぞれ形成される。
例えば、バンプ１２はクロムから成る第１下地層１７
と、銅から成る第２下地層１８と、金から成る第３下地
層１９と、はんだ（Ｓｎ−Ｐｂ）から成る本体２０とか
ら構成されている。

【００２１】以上のようにして、ペレット１１およびバ
ンプ１２が形成されたウエハは、ダイシング工程におい
て各ペレット１１にそれぞれ分割される。ダイシングさ
れた後のペレット１１は、後記する基板２１上のペレッ
ト搭載領域に対応する微小な平板形状に形成されてい
る。

【００２２】他方、本実施例においては、図４および図
５に示されているような基板２１が使用されている。次
に、基板２１の構成について説明する。

【００２３】基板２１はアルミナセラミックが用いられ
て形成されたベース２２を備えており、ベース２２はコ
ンピュータモジュール基板として供され得るように適当
な強度および大きさを有する四角形のボード形状に形成
されている。本実施例において、ベース２２の構成材料
としてはアルミナセラミックを用いたが、これに限ら
ず、炭化シリコンや、ムライト、窒化アルミニウム等の
セラミック、さらには、エポキシ樹脂等々の絶縁材料を
用いることができる。

【００２４】ベース２２上には第１絶縁層２３が積層さ
れており、この第１絶縁層２３はポリイミド樹脂が用い
られてフィルム状に形成されている。この第１絶縁層２
３上には第１電気配線（以下、第１配線という。）２４
が所望の形状にパターニングされて配線されている。本
実施例において、第１配線２４は、第１絶縁層２３上に
銅箔が密着金属としてチタンが用いられて接合され、リ
ソグラフィー処理により選択的にパターニングされるこ
とにより形成されている。

【００２５】また、第１絶縁層２３上には第２絶縁層２
５が積層されており、この第２絶縁層２５は第１絶縁層
２３と同様、ポリイミド樹脂が用いられてフィルム状に
形成されている。この第２絶縁層２５上には第２電気配
線（以下、第２配線という。）２６が所望の形状にパタ
ーニングされて配線されている。この第２配線２６は、
第１配線２４と同様に形成されている。

【００２６】さらに、第２絶縁層２５にはスルーホール
２７が複数本、リソグラフィー処理により開設されてお
り、各スルーホール２７は第１配線２４の所定の電極部
分をそれぞれ露出するようになっている。各スルーホー
ル２７にはスルーホール導体２８が第１配線２４と同種
の導電材料が用いられて、蒸着法やスパッタリング法、
めっき法等の適当な手段によりそれぞれ充填されてい
る。そして、各スルーホール導体２８は一端（以下、下
端とする。）が第１配線２４の各電極部に電気的に接続
された状態になっているとともに、上端が第２絶縁層２
５上に露出した状態になっている。

【００２７】図６に示されているように、第２絶縁層２
５上には保護絶縁層２９が積層されており、この保護絶
縁層２９は横弾性率の小さい絶縁材料の一例であるポリ
イミド樹脂が用いられて、比較的厚く形成されている。
本実施例において、保護絶縁層２９は、厚さ約２００μ
ｍ、に逐次積層によって形成されている。

【００２８】保護絶縁層２９には第２のスルーホール３
０が複数本、リソグラフィー処理により開設されてお
り、各第２スルーホール３０は、第１配線２４の各スル
ーホール導体２８、および、第２配線２６の所定の電極
部分をそれぞれ露出するようになっている。各第２スル
ーホール３０には第２のスルーホール導体３１が各配線
２４、２６と同種の材料が用いられて、蒸着法やスパッ
タリング法、めっき法等の適当な手段により充填されて
いる。そして、各スルーホール導体３１は、下端が各第
１スルーホール導体２８および第２配線２６の各電極に
電気的にそれぞれ接続された状態になっているととも
に、上端が保護絶縁層２９上に露出した状態になってい
る。

【００２９】各第２スルーホール導体３１の上端部には
ＣＣＢ用のパッド３２がそれぞれ形成されている。この
パッド３２は前記バンプ１２における本体２０のはんだ
との濡れ性が良好になるように予備はんだを兼ねるもの
として形成されている。そして、各パッド３２は前記ペ
レット１１における各バンプ１２と対応するように配列
されているとともに、この配列群が基板２１に搭載され
るペレット１１の個数分、配置されている。本実施例に
おいて、パッド３２群は、バンプ１２間距離で１０ｍｍ
角のペレット１１を、ペレット１１の配置ピッチが、１
２ｍｍになるように配置されている。

【００３０】保護絶縁層２９の上面には縦溝３３が複数
条、各パッド３２群列のそれぞれを取り囲むように形成
されている。本実施例において、縦溝３３は、厚さ約２
００μｍの保護絶縁層２９が逐次積層によって形成され
た後、縦溝３３となる部分以外がマスキングされ、酸素
と弗化炭素の混合ガスが用いられたドライエッチング法
により、幅５０μｍ、深さ５０μｍに形成されている。

【００３１】以上のようにして製造された基板２１に
は、ＣＣＢ工程において、各パッド３２群列毎に前記構
成に係るペレット１１がギャングボンディングされる。
すなわち、予備はんだ処理が施された各パッド３２にバ
ンプ１２が適合するフェイスダウンの状態で、各ペレッ
ト１１が基板２１の各パッド３２群列に位置合わせされ
るとともに、仮接着される。

【００３２】この後、適当なリフロー処理により、各バ
ンプ１２のはんだ本体２０がそれぞれ溶融されることに
より、各接続端子３４が図１に示されているようにそれ
ぞれ同時に形成される。この接続端子３４群により、各
ペレット１１は基板２１に機械的に接続された状態にな
るとともに、その集積回路が接続端子３４およびスルー
ホール導体３１、２８を介して第１配線２４および第２
配線２６に電気的に接続された状態になる。このように
して、図１に示されている半導体装置が製造されたこと
になる。

【００３３】次に作用を説明する。シリコンとアルミナ
セラミックとは熱膨張係数が異なる。すなわち、シリコ
ンの熱膨張係数は、約３．５〜４．０×１０^-6（１／°
Ｋ）、アルミナセラミックの熱膨張係数は、約７．２×
１０^-6（１／°Ｋ）である。また、ポリイミド絶縁層の
熱膨張係数は３．５〜５．０×１０^-6（１／°Ｋ）、銅
配線の熱膨張係数は、１７×１０^-6（１／°Ｋ）であ
る。そして、本実施例における基板２１の熱膨張係数
は、これらの合成値になり、アルミナセラミックベース
２２の熱膨張係数と略等しくなる。このため、ペレット
１１と基板２１とが接続端子３４により剛構造的に結合
されていると、ＣＣＢ時、さらには、半導体装置の稼働
時等において、大きな熱的変動が作用した際、ペレット
１１と基板２１との間の膨張変形量および収縮変形量に
大きな差が発生することにより、接続端子３４に応力が
加わり、接続端子３４に剥離や亀裂が発生するという問
題点があることが、本発明者によって明らかにされた。
特に、ペレットサイズが１０ｍｍ□以上と大きくなった
場合に、剥離や亀裂の発生が顕著になる傾向がある。

【００３４】図７はこの剥離や亀裂発生のメカニズムを
説明するための説明図であり、ペレット１１が基板２１
にはんだバンプが用いられて形成された接続端子３４に
より剛構造的に結合されている従来例の状態が示されて
いる。

【００３５】図７に示されているように、例えば、ＣＣ
Ｂ時におけるペレット１１の膨張位置と、基板２１の膨
張位置とは、常温まで下がると、熱膨張係数の違いから
それぞれの収縮位置になろうとする。この時、ペレット
１１と基板２１との収縮差分が互いに影響し合って、歪
が発生し、応力が基板２１に作用する。

【００３６】今、ペレット１１と接続端子３４とが変形
せず、基板２１が変形した場合を考える。基板２１だけ
に変形が発生するということは、変形に対応（比例）す
る応力が発生する。その応力は不正な機械力として接続
端子３４に加わり、それに相当する歪が接続端子３４に
発生する。

【００３７】図７に接続端子３４における応力発生状況
が示されている。分かり易くするために、ペレット１１
は変形しないものとする。図７からも分かるように、ペ
レット１１の中央部に位置する接続端子３４において引
張応力が発生し、ペレット１１の周辺部に位置する各接
続端子３４では圧縮応力が発生する。

【００３８】ところが、接続端子３４はペレット１１の
剛性の影響により基板２１の変形に追従しきれないた
め、各接続端子３４は応力が接続端子３４自体の強度や
弾性変形、およびパッド３２との接着限界を越えると、
クラックや剥離が生ずる。

【００３９】以上の原理に対して、本実施例において
は、図８に示されているように、基板２１の上面におけ
るペレット１１周りに縦溝３３が没設されているととも
に、基板２１の縦溝３３が没設された保護絶縁層２９が
横弾性率が小さいポリイミド樹脂により形成されている
ため、熱的変動時における熱膨張係数差によるペレット
１１と基板２１との変形量の差が縦溝３３における塑性
変形によって吸収され、その結果、各接続端子３４の剥
離やクラックの発生が防止される。

【００４０】すなわち、ＣＣＢ時、ペレット１１と基板
２１との熱膨張係数差から基板２１は図７に示されてい
る状態に反り返ろうとするが、本実施例においては、基
板２１には縦溝３３が没設されているため、基板２１は
反り返らなくて済む。つまり、図８に示されているよう
に、横弾性率の小さい材料で形成された保護絶縁層２９
が、その縦溝３３がその間隔を挟めるように変形するこ
とにより、基板２１は反り返ることなく、元の形態を維
持することになる。

【００４１】このようにして基板２１の変形が防止され
るため、ペレット１１と基板２１との間に形成された接
続端子３４には、接続端子３４の強度や弾性変形限界、
接着限界を越える応力が作用することはない。その結
果、接続端子３４に剥離やクラックが発生する現象は未
然に防止されたことになる。

【００４２】なお、本実施例に係る半導体装置につい
て、温度サイクル周期が、１サイクル／時間、温度範囲
が、−５０℃〜１００℃の温度サイクル試験を実施した
ところ、１０００サイクル後においても、接続端子にお
ける熱疲労による断線は発生していなかった。

【００４３】前記実施例によれば次の効果が得られる。
基板にペレットがＣＣＢされた半導体装置におい
て、アルミナセラミックから成るベースに横弾性率の小
さい材料から成る保護絶縁層を形成するとともに、この
保護絶縁層に縦溝をペレットを取り囲むように形成する
ことにより、アルミナセラミックとシリコンとの熱膨張
係数差に基づく熱的変動時における基板とペレットとの
変形量の差を、保護絶縁層の縦溝の塑性変形によって吸
収することができるため、その変形量差による基板にお
ける応力を抑制することができ、その結果、ＣＣＢによ
る接続端子における剥離やクラックの発生を未然に防止
することができる。

【００４４】 ＣＣＢによる接続端子における剥離や
クラックの発生を防止することにより、ＣＣＢによる半
導体装置の歩留りを高めることができるとともに、その
品質および信頼性を高めることができる。

【００４５】 横弾性率の小さい保護絶縁層を形成す
るのに、ポリイミド樹脂を使用することにより、コスト
アップを小さく抑制することができる。

【００４６】 前記の効果を高めるには保護絶縁層
２９の横弾性率を低くすることが考えられるが、保護絶
縁層２９の材料の選定には他の物性からの制限がある。

【００４７】 そこで、の効果を高めるためには、
縦溝３３の深さを深くすることが望ましい。しかし、こ
の場合には、縦溝の加工に要する時間およびスルーホー
ル導体３１の形成に要する時間が増加し、また、スルー
ホール導体の長さが長くなることにより、配線長が長く
なるので、注意を要する。

【００４８】図９は本発明の他の実施例である半導体装
置を示す拡大部分断面図である。

【００４９】本実施例２が前記実施例１と異なる点は、
保護絶縁層２９の上面における縦溝３３の内側に嵌合溝
３５がペレット１１を取り囲むように没設されていると
ともに、この溝３５にペレット１１と熱膨張係数が近い
材料としてムライトセラミックから成る枠部材３６が嵌
入されている点にある。

【００５０】枠部材３６を嵌める溝３５はレーザ照射に
よる加工法により、幅が１ｍｍ、深さ０．５ｍｍに形成
されており、この溝３５にムライトセラミックが用いら
れて、大きさ１２ｍｍ□、厚さ０．４ｍｍに形成された
枠部材３６が嵌め込まれている。ペレット１１の大きさ
は、１０ｍｍ□、搭載ピッチは１５ｍｍに設定されてい
る。縦溝３３はペレット１１の搭載部間に、レーザ照射
による加工法により、幅１ｍｍ、深さ１ｍｍに形成され
ている。

【００５１】本実施例においては、熱変動時に、保護絶
縁層２９が熱膨張および収縮するのをペレット１１と熱
膨張係数が近い材料から成る枠部材３６が抑制するた
め、ペレット１１と基板２１との熱膨張係数差に基づく
応力が接続端子３４に加わるのを抑止ないしは抑制する
ことができ、その結果、接続端子３４にクラックや剥離
が発生するのをより一層確実に防止することができる。

【００５２】図１０は本発明の別の他の実施例を示す拡
大部分断面図である。

【００５３】本実施例３が前記実施例１と異なる点は、
保護絶縁層２９の内部における縦溝３３の内側に、ペレ
ット１１と熱膨張係数が近い材料から成る枠部材３７が
埋め込まれている点にある。

【００５４】枠部材３７の埋め込みに際しては、枠部材
３７の下面のレベルまで基板２１を構築した後、枠部材
３７の下面において接着用のポリイミドワニスを塗布
し、そ上に枠部材３７が置かれる。次いで、枠部材３７
を埋め込むようにして、保護絶縁層２９の残り分のポリ
イミドワニスがコーティングされる。その後、フルキュ
アされてからスルーホール３０が開設される。さらに、
縦溝３３が前記実施例１と同様な方法により形成され
る。

【００５５】本実施例３によれば、保護絶縁層２９にペ
レット１１と熱膨張係数が近い材料から成る枠部材３７
が埋め込まれているため、枠部材３７が保護絶縁層２９
の内側領域を外側方向へ引き伸ばす作用が奏されること
になり、その結果、接続端子３４にクラックや剥離が発
生するのをより一層確実に防止することができる。

【００５６】以上本発明者によってなされた発明を実施
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で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５７】例えば、絶縁層を形成するための絶縁材料
としては、ポリイミド樹脂に限らず、エポキシ樹脂等々
を使用してもよい。

【００５８】電気配線およびスルーホール導体を形成す
るための材料としては、銅を用いるに限らず、アルミニ
ウム等を用いてもよいし、接着金属層を形成するための
材料としては、チタンを用いるに限らず、クロム等を用
いてもよい。

【００５９】電気配線層は、２層に形成するに限らず、
１層に形成してもよいし、３層以上に形成してもよい。

【００６０】縦溝はドライエッチング加工法より形成す
るに限らず、物理的エッチング加工法、機械的切削加工
法、さらには、レーザ照射による加熱分解加工法等によ
り形成してもよい。

【００６１】なお、切削加工法により縦溝３３を形成す
る場合には、保護絶縁層２９として横弾性率が小さい絶
縁材料が使用されているため、保護絶縁層２９の変形に
よる切削加工精度の低下に注意する必要がある。

【００６２】ペレットを基板にフリップチップボンディ
ングする方法としては、ＣＣＢ法を使用するに限らず、
他のフリップチップ法を使用してもよい。

【００６３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるコンピ
ュータのモジュールに使用される半導体装置に適用した
場合について説明したが、それに限定されるものではな
く、ペレットが基板にフリップチップ法によりボンディ
ングされる半導体装置全般に適用することができる。特
に、本発明は、ペレットと基板との熱膨張係数の差が大
きく、しかも、ペレットサイズが大きい場合に適用し
て、優れた効果が得られる。

【００６４】

【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、次
の通りである。

【００６５】基板にペレットが接続端子を介してボンデ
ィングされた半導体装置において、基板に縦溝をペレッ
トを取り囲むように形成することにより、基板とペレッ
トとの熱膨張係数差に基づく熱的変動時における基板と
ペレットとの変形量の差を、基板の縦溝の塑性変形によ
って吸収することができるため、その変形量差による基
板における応力を抑制することができ、その結果、接続
端子における剥離やクラックの発生を未然に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体装置を示す拡大
部分断面図である。

【図２】それに使用されている半導体ペレットを示す斜
視図である。

【図３】その拡大部分断面図である。

【図４】図１の半導体装置に使用されている基板を示す
一部省略斜視図である。

【図５】その拡大部分断面図である。

【図６】その製造途中を示す拡大部分断面図である。

【図７】その作用を説明するための説明図である。

【図８】その作用を説明するための説明図である。

【図９】本発明の他の実施例である半導体装置を示す拡
大部分断面図である。

【図１０】本発明の別の他の実施例である半導体装置を
示す拡大部分断面図である。

【符合の説明】

１１…ペレット、１２…バンプ、１３…絶縁膜、１４…
電気配線、１５…パッシベーション膜、１６…スルーホ
ール、１７…第１下地層、１８…第２下地層、１９…第
３下地層、２０…本体、２１…基板、２２…ベース、２
３…第１絶縁層、２４…第１電気配線（第１配線）、２
５…第２絶縁層、２６…第２電気配線（第２配線）、２
７…スルーホール、２８…スルーホール導体、２９…保
護絶縁層、３０…第２のスルーホール、３１…スルーホ
ール導体、３２…パッド、３３…縦溝、３４…接続端
子、３５…嵌合溝、３６…嵌入枠部材、３７…埋め込み
枠部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路が作り込まれた半導体ペレット
   が、絶縁基板に接続端子を介して機械的かつ電気的に接
   続されている半導体装置において、 前記絶縁基板における半導体ペレット接続側主面に、縦
   溝が半導体ペレットを取り囲むように没設されているこ
   とを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 前記絶縁基板における少なくとも前記縦
   溝が没設されている絶縁層が、横弾性率の小さい絶縁材
   料により形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁基板における前記縦溝の内側
   に、前記半導体ペレットと熱膨張係数が可及的に等しい
   材料から成る枠部材が配設されていることを特徴とする
   請求項１記載の半導体装置。