JPH11340359A - 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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- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
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- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
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- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
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- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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Abstract
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】 貫通穴14aが形成された絶縁フィルム
14と、電極13を有する半導体チップ12と、絶縁フ
ィルム14の一方の面における貫通穴14a上を含む領
域に接着剤17を介して貼り付けられて半導体チップ1
2の電極13に電気的に接続される配線パターン18
と、貫通穴14aを介して、配線パターン18に設けら
れるとともに配線パターン18とは反対側の面から突出
する外部電極16と、を有し、貫通穴14aと外部電極
16との間に、接着剤17の一部が引き込まれて介在す
る。
Description
の製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
実装に適した半導体装置のパッケージが要求されてい
る。これに応えるために、BGA(Ball Grid Arra
y)やCSP(Chip Scale/Size Package)のような表
面実装型パッケージが開発されている。表面実装型パッ
ケージでは、半導体チップに接続される配線パターンの
形成された基板が使用されることがある。また、基板に
は貫通穴が形成され、この貫通穴を介して、配線パター
ンとは反対側の面から突出するように、外部電極が形成
されることがあった。
半導体装置によれば、回路基板に実装されてから、回路
基板と半導体装置との熱膨張率の差により、外部電極に
応力が加えられると、この外部電極にクラックが入るこ
とがあった。
り、その目的は、外部電極のクラックを防止できる半導
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。
体装置は、貫通穴が形成された基板と、電極を有する半
導体素子と、前記基板の一方の面側において前記貫通穴
上を含む前記一方の面の任意の領域に接着部材を介して
貼り付けられるとともに、前記接着部材に貼り付けられ
た面の反対側の面で前記半導体素子の電極に電気的に接
続される導電部材と、前記貫通穴を介して前記導電部材
と接続されるとともに、前記基板の他方の面よりも外側
まで設けられた外部電極と、を有し、前記貫通穴内にお
いて、前記貫通穴を形成する内壁面と前記外部電極との
間に、前記接着部材の一部が介在する。
形成され、外部電極と貫通穴との間には、接着部材の一
部が介在する。したがって、接着部材が応力緩和部材と
なるので、回路基板との熱膨張率の差によって生じた応
力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられる機械
的ストレスを吸収することができる。こうして、外部電
極にクラックが生じることを防止することができる。
電部材との間から貫通穴の内壁面に至るまで連続性を保
っていてもよいし、非連続的に貫通穴内に存在してもよ
い。
穴内において、前記接着部材の一部が引き込まれて介在
してもよい。
が形成された基板と、電極を有する半導体素子と、前記
基板の一方の面側において前記貫通穴上を含む前記一方
の面の任意の領域に直接形成されて前記半導体素子の電
極に電気的に接続される導電部材と、前記貫通穴を介し
て、前記導電部材と接続されるとともに、前記基板の他
方の面よりも外側まで設けられた外部電極と、を有し、
前記基板は、前記外部電極よりも弾力性の高い材料で形
成され、前記貫通穴の内壁面には、前記基板を構成する
前記材料によって凸部が形成される。
形成されていることで、平坦な内壁面よりも変形しやす
くなっており、回路基板との熱膨張率の差によって生じ
た応力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられる
機械的ストレスを吸収することができる。こうして、外
部電極にクラックが生じることを防止することができ
る。
電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の径dと、
前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ≦dの関
係を有してもよい。
て径が絞られないようになり、くびれが形成されない。
したがって、回路基板との熱膨張率の差によって生じた
応力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられる機
械的ストレスが集中しないので、外部電極にクラックが
生じることを防止することができる。
が形成された基板と、電極を有する半導体素子と、前記
基板の一方の面側において前記貫通穴上を含む前記一方
の面の任意の領域に接着部材を介して貼り付けられると
ともに、前記接着部材に貼り付けられた面の反対側の面
で前記半導体素子の電極に電気的に接続される導電部材
と、前記貫通穴を介して前記導電部材と接続されるとと
もに、前記基板の他方の面よりも外側まで設けられた外
部電極と、を有し、前記外部電極は、前記貫通穴の内側
に位置する基端部の径dと、前記貫通穴から突出する突
出部の径φとが、φ≦dの関係を有する。
形成される。ここで、外部電極の基端部の径dと突出部
の径φとは、φ≦dの関係を有する。すなわち、外部電
極は、貫通穴によって径が絞られないようになり、くび
れが形成されない。したがって、回路基板との熱膨張率
の差によって生じた応力(熱ストレス)や回路基板に外
部から加えられる機械的ストレスが集中しないので、外
部電極にクラックが生じることを防止することができ
る。
い。
もよい。
てもよい。
の外形は、半導体素子の外形よりも大きくてもよい。
導体素子の前記電極は、導電性粒子が接着剤に分散され
てなる異方性導電材料を介して前記導電部材に電気的に
接続されてもよい。
導体素子の前記電極は、ワイヤを介して前記導電部材に
電気的に接続されてもよい。
半導体装置が実装される。
路基板を有する。
法は、接着部材が一方の面に設けられた基板を用意する
工程と、前記基板を、前記接着部材が設けられた面側か
らその反対側面に向かって型抜きを行うことにより、貫
通穴を形成するとともに、前記貫通穴内に前記接着部材
の一部を引き込む工程と、前記接着部材を介して、前記
基板における前記貫通穴上を含む前記一方の面の任意の
領域に導電部材を貼り付ける工程と、前記貫通穴及び該
貫通穴内に引き込まれた前記一部の接着部材の内側を介
して、前記導電部材に外部電極の形成材料を設けて、前
記導電部材の形成面の反対側の面から突出する外部電極
を形成する工程と、前記導電部材に、半導体素子の電極
を電気的に接続する工程と、を含む。
通穴を形成するときに、同時に貫通穴内に接着部材の一
部を引き込むことができる。続いて、貫通穴を介して外
部電極を形成すると、この外部電極と貫通穴との間に接
着部材の一部が介在するようになる。こうして得られた
半導体装置によれば、接着部材が応力緩和部材となるの
で、回路基板との熱膨張率の差によって生じた応力(熱
ストレス)や回路基板に外部から加えられる機械的スト
レスを吸収して、外部電極にクラックが生じることを防
止することができる。
法は、内壁面に凸部を有する貫通穴が形成されるととも
に、前記貫通穴上を含む領域に導電部材が直接形成さ
れ、外部電極よりも弾力性の高い材料からなる基板を用
意する工程と、前記貫通穴を介して、前記導電部材に外
部電極の形成材料を設けて、前記導電部材の形成面の反
対側の面から突出する外部電極を形成する工程と、前記
導電部材に、半導体素子の電極を電気的に接続する工程
と、を含む。
形成されていることで、平坦な内壁面よりも変形しやす
くなっており、回路基板との熱膨張率の差によって生じ
た応力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられる
機械的ストレスを吸収することができる。こうして、外
部電極にクラックが生じることを防止することができ
る。
部材を形成する前に、前記基板を型抜きする工程を含
み、前記型抜きする工程で、前記基板の一部を前記貫通
穴に引き込んで前記凸部を形成してもよい。
簡単に形成することができる。
使用して前記貫通穴を形成してもよい。
る。
エッチングによって前記貫通穴を形成してもよい。
必然的に生じる。
電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の径dと、
前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ≦dの関
係を有してもよい。
て径が絞られないようになり、くびれが形成されない。
したがって、回路基板との熱膨張率の差によって生じた
応力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられる機
械的ストレスが集中しないので、外部電極にクラックが
生じることを防止することができる。
法は、貫通穴が形成されるとともに前記貫通穴上を含む
領域に導電部材が形成された基板を用意する工程と、前
記貫通穴を介して、前記導電部材に外部電極の形成材料
を設けて、前記導電部材とは反対側の面から突出する外
部電極を形成する工程と、前記導電部材に、半導体素子
の電極を電気的に接続する工程と、を含み、前記外部電
極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の径dと、前
記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ≦dの関係
を有する。
れば、外部電極の基端部の径dと突出部の径φとがφ≦
dの関係を有する。すなわち、外部電極は、貫通穴によ
って径が絞られないようになり、くびれが形成されな
い。したがって、回路基板との熱膨張率の差によって生
じた応力(熱ストレス)や回路基板に外部から加えられ
る機械的ストレスが集中しないので、外部電極にクラッ
クが生じることを防止することができる。
リント基板であってもよい。
ダであってもよい。
て、前記導電部材に前記半導体素子の前記電極を電気的
に接続する工程の後に、前記基板を、半導体素子の外側
で打ち抜く工程を含んでもよい。
部材に前記半導体素子の前記電極を電気的に接続する工
程で、導電性粒子が接着剤に分散されてなる異方性導電
材料を介して、前記電極を前記導電部材に電気的に接続
してもよい。
部材に前記半導体素子の前記電極を電気的に接続する工
程で、ワイヤを介して前記導電部材に前記電極を電気的
に接続してもよい。
について図面を参照して説明する。
の形態に係る半導体装置を示す図である。この半導体装
置10は、半導体素子の一例である半導体チップ12及
び基板の一例である絶縁フィルム14を含み、CSP型
のパッケージが適用されたものである。絶縁フィルム1
4には、外部電極16が形成されており、半導体チップ
12は、複数の電極13を有する。図1において、電極
13は、半導体チップ12の対向する二辺にのみ形成さ
れているが、周知のように四辺に形成されてもよい。
なり、複数の貫通穴14aを有する。ポリイミド樹脂か
らなる基板として、 熱膨張係数:12ppm/℃ 弾性率 :900kg/mm2 程度のものや、 熱膨張係数:20ppm/℃ 弾性率 :302kg/mm2 程度のものを使用することができる。また、絶縁フィル
ム14の一方の面に、導電部材の一例である配線パター
ン18が貼り付けられている。詳しくは、配線パターン
18は、接着剤17を介して、絶縁フィルム14に貼り
付けられている。接着部材の一例である接着剤17とし
て、 熱膨張係数(50〜150℃):70〜165ppm/℃ 弾性率(150℃) :0.1〜0.9×108Pa 破断伸び :13〜29% 程度のものを使用することができ、例えば、 熱膨張係数(50〜150℃):70ppm/℃ 弾性率(150℃) :0.1×108Pa 破断伸び :21% 程度のものを使用することができる。
き込まれている。なお、接着剤17の代わりに、粘着テ
ープ等を使用してもよい。また、配線パターン18は、
貫通穴14a上を通るように形成されており、図1に示
されないが、貫通穴14a上を含む部分は、他の部分よ
りも幅の広いランドとなっている。
4aを介して、配線パターン18に(図においては下
に)外部電極16が形成されている。外部電極16は、
貫通穴14a内に位置して配線パターン16と接合され
る基端部16aと、配線パターン18とは反対側に絶縁
フィルム14から突出する突出部16bと、を含む。な
お、外部電極16は、ハンダ、銅又はニッケルなどから
なる。
うに、外部電極16の基端部16aと、貫通穴14aと
の間に、接着剤17の一部が介在している。この接着剤
17の一部によって、外部電極16に加えられた応力
(熱ストレスや機械的ストレス)が緩和されるようにな
っている。ここで、応力は加熱されたときに生じること
が多いので、接着剤17は、少なくとも加熱されたとき
に、応力緩和機能を果たせる程度に柔軟性又は弾力性を
有することが必要である。
が形成されている。各凸部18aは、半導体チップ12
の各電極13に対応して形成されている。したがって、
電極13が、半導体チップ12の外周に沿って四辺に並
んでいる場合には、凸部18aも四辺に並ぶように形成
される。電極13は、凸部18aに電気的に接続され、
配線パターン18を介して外部電極16と導通するよう
になっている。また、凸部18aが形成されることで、
絶縁フィルム14と半導体チップ12との間、あるい
は、配線パターン18と半導体チップ12との間には広
い間隔をあけることができる。
は、異方性導電材料の一例である異方性導電膜20によ
って図られる。異方性導電膜20は、樹脂中の金属微粒
子などの導電粒子を分散させてシート状にしたものであ
る。電極13と凸部18aとの間で異方性導電膜20が
押しつぶされると、導電粒子も押しつぶされて、両者間
を電気的に導通させるようになる。また、異方性導電膜
20を使用すると、導電粒子が押しつぶされる方向にの
み電気的に導通し、それ以外の方向には導通しない。し
たがって、複数の電極13の上に、シート状の異方性導
電膜20を貼り付けても、隣り同士の電極13間では電
気的に導通しない。
18側に形成したが、半導体チップ12の電極13上に
バンプを形成してもよく、その場合には、配線パターン
18側に凸部18aの形成は不要である。
電極13と凸部18aとの間及びその付近にのみ形成さ
れているが、電極13と凸部18aとの間にのみ形成し
てもよいし、後述する樹脂22が注入される領域を含
め、半導体チップ12の全面に形成されてもよい。
12との間に形成される隙間には、ゲル注入穴24から
樹脂22が注入されている。なお、半導体チップ12の
全面に異方性導電膜20を形成する場合には、注入穴2
4が不要であり、かつ、樹脂22の注入工程も不要であ
る。
応力緩和の働きを果たせる材質を用いれば、上述した接
着剤17による応力緩和機能に加えて、さらに応力緩和
を図ることができる。例えば、ポリイミド樹脂、シリコ
ーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用
いることで、樹脂22が応力緩和機能を果たす。
の製造方法について、主要な工程を説明する。
絶縁フィルム14を用意し、絶縁フィルム14に貫通穴
14aを形成する。その工程を図2(A)及び図2
(B)に示す。すなわち、図2(A)に示すように、ま
ず、接着剤17が設けられた面側に打ち抜き治具1及び
受け治具2を配置する。同図においては、接着剤17を
有する面を上にして絶縁フィルム14が位置し、その上
に打ち抜き治具1が位置している。なお、絶縁フィルム
14は、図示しない台の上に載せられている。そして、
図2(B)に示すように、打ち抜き治具1にて絶縁フィ
ルム14を貫通させて、貫通穴14aを形成する。ここ
で、打ち抜き治具1は、受け治具2にガイドされて接着
剤17を引き込みながら絶縁フィルム14を貫通する。
したがって、接着剤17の一部は、貫通穴14aの内部
に引き込まれた状態となる。また、貫通穴14a内に引
き込まれた接着剤17は、打ち抜き治具1を引き抜いて
も元にもどらず、貫通穴14a内に残る。なお、接着剤
17を貫通穴14a内に引き込むには、打ち抜き治具1
と受け治具2との間に、10〜50μm程度の隙間(ク
リアランス)が存在することが好ましい。
同時に、絶縁フィルム14にゲル注入穴24も形成す
る。
電箔を貼り付けて、エッチングにより配線パターン18
を形成する。凸部18aの形成領域をマスクして、それ
以外の部分を薄肉にするようにエッチングし、マスクを
除去すれば、凸部18aを形成することができる。
aの上から異方性導電膜20を貼り付ける。詳しくは、
複数の凸部18aが、対向する二辺に沿って並ぶ場合は
平行する2つの直線状に異方性導電膜20を貼り付け、
凸部18aが四辺に並ぶ場合は、これに対応して矩形を
描くように異方性導電膜20を貼り付ける。
18aと電極13とを対応させて、半導体チップ12上
に押しつけて、凸部18aと電極13とで異方性導電膜
20を押しつぶす。こうして、凸部18aと電極13と
の電気的接続を図ることができる。
て、絶縁フィルム14と半導体チップ12との間に、樹
脂22を形成する。
ン18上にハンダを設け、ボール状の外部電極16を形
成する。具体的には、例えば、ハンダペーストを用いた
ハンダ印刷や、ハンダボールを配線パターン18上に載
せることによって、外部電極16を形成する。
得ることができる。なお、本実施の形態では、異方性導
電膜20を用いたが、その代わりに異方性導電接着剤を
用いても良い。異方性導電接着剤は、シート状をなして
いない点を除き異方性導電膜20と同様の構成のもので
ある。
に形成された貫通穴14aと外部電極16との間に、接
着剤17が介在するので、外部電極16に加えられた応
力(熱ストレスや機械的ストレス)を吸収することがで
きる。このような構成を得るには、上述したように、絶
縁フィルム14に予め接着剤17を設けておき、この接
着剤17の側から、貫通穴14aの打ち抜き工程を行え
ばよい。こうすることで、貫通穴14aの打ち抜き工程
と同時に、接着剤17の一部を貫通穴14a内に引き込
むことができる。
す図である。この変形例では、絶縁フィルム14の貫通
穴14a内に接着剤17が入り込んでおらず、外部電極
26の形状に特徴を有する。接着剤17が貫通穴14a
内に入り込んでいなくてもよいので、接着剤17を有し
ないプリント基板を、絶縁フィルム14の代わりに用い
ることもできる。
径dと、突出部26bの径φとが、 φ≦d の関係を有する。言い換えると、貫通穴14aの開口端
部に位置する基端部26aが、貫通穴14aの外側で絶
縁フィルム14から突出する突出部26bとほぼ等しい
か、あるいは、基端部26aが突出部26bよりも大き
くなっている。特に、両者がほぼ等しいことが好まし
い。こうすることで、突出部26bから基端部26aに
かけて、絞られた形状が形成されないようになってい
る。
る形状がないので、外部電極26に加えられる応力が集
中しない。そして、応力を分散させてクラックを防止す
ることができる。なお、貫通穴14a内に接着剤17が
入り込んでいる構造をとれば、さらに応力緩和性能は向
上する。
態と同様である。ただし、貫通穴14a内に接着剤17
を入り込ませる工程が必ずしも必要ではないため、貫通
穴14aを打ち抜く方向が限定されない。また、配線パ
ターン18を絶縁フィルム14上にスパッタリングによ
って形成するなど、この変形例では、接着剤17を省略
してもよい。ただし、この変形例では、貫通穴14aと
外部電極26との間に、接着剤17が介在することを妨
げるものではない。
の形態に係る半導体装置を示す図である。この半導体装
置110は、半導体素子112と、基板の一例である絶
縁フィルム14(第1の実施の形態と同じ構成)と、複
数の外部電極16(第1の実施の形態と同じ構成)とを
含む。半導体素子112の複数の電極(図示せず)には
バンプ113が設けられている。バンプ113は、金ボ
ールバンプ、金メッキバンプであることが多いが、ハン
ダボールであってもよい。絶縁フィルム14は、半導体
素子112よりも大きい形状をなしている。
118が貼り付けられている。導電部材118は、図1
に示す配線パターン18から凸部18aを省略した構成
をなし、接着剤17によって絶縁フィルム14に貼り付
けられている。
な接続は、絶縁フィルム118における導電部材118
が形成された面の全体に設けられた異方性導電材料12
0によって図られる。異方性導電材料120自体は、図
1に示す異方性導電膜20と同じものを使用することが
できる。こうすることで、半導体素子112と絶縁フィ
ルム14との間に異方性導電材料120が介在して、半
導体素子112における電極が形成された面と、絶縁フ
ィルム14における導電部材118が形成された面と、
が覆われて保護される。その他の構成は、第1の実施の
形態と同じである。
造方法については、異方性導電材料120を絶縁フィル
ム14の全面に設ける点を除き、第1の実施の形態で説
明した方法を適用することができる。半導体装置110
を製造するときには、基板に半導体素子112を搭載し
てから、この基板を絶縁フィルム14の形状で打ち抜い
てもよい。また、本実施の形態でも、外部電極16の形
状について図3に示す形態を適用することができる。
3の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。同図
に示す半導体装置30では、配線パターン38と半導体
チップ32の電極33とが、ワイヤ40によって接続さ
れている。配線パターン38は、接着剤37を介して基
板34に貼り付けられることで形成されている。基板3
4は、第1の実施の形態と同様に絶縁フィルムの場合
や、もしくは、プリント基板の場合がある。
面には、応力緩和層42が設けられている。応力緩和層
42は、第1の実施の形態の樹脂22として選択可能な
材料から形成されている。この応力緩和層42に接着剤
46を介して、半導体チップ32の電極33を有する面
とは反対側の面が接着されている。
いる。この貫通穴34aを介して、配線パターン38に
外部電極36が形成されている。詳しくは、基板34に
おける配線パターン38とは反対側の面に突出するよう
に、配線パターン38上に外部電極36が形成されてい
る。そして、半導体チップ32の外周及び基板34の配
線パターン38を有する面が、樹脂44にて封止されて
いる。
は図3に示す外部電極26と同様の構成をなし、同様の
効果を達成できるようになっている。あるいは、図1に
示す実施の形態と同様に、貫通穴34aと外部電極36
との間に接着剤37が介在するように構成してもよい。
て、半導体チップ32の電極33と配線パターン38と
の接続にワイヤ40を使用した点と、半導体チップ32
等が樹脂44によって封止されている点で相違するが、
応力緩和に関する機能は第1の実施の形態と同様であ
る。
4の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。同図
に示す半導体装置130は、貫通穴34aと外部電極1
36との間に接着剤37が介在する点で図5に示す半導
体装置30と異なる。
5の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。同図
に示す半導体装置210は、導電部材118が、接着部
材なしで基板214に直接形成されている点で、図4に
示す半導体装置110と異なる。図7において、図4に
示す半導体装置110と同じ構成には同じ符号を付して
ある。なお、本実施の形態では、半導体素子112がフ
ェースダウン実装されているが、図6に示すフェースア
ップ実装を適用してもよい。
の高い材料で形成されている。また、基板214の貫通
穴214aの内壁面には、凸部220が形成されてい
る。凸部220の形成方法を図8(A)及び図8(B)
に示す。
点で図2に示す絶縁フィルム14と異なる。図8(A)
に示すように受け治具2に載せられた基板214を、打
ち抜き治具1によって、図8(B)に示すように打ち抜
いて貫通穴214aを形成する。こうすることで、基板
214を構成する材料が貫通穴214aの内部に突出し
て凸部220が形成される。例えば、基板214の一方
の面において貫通穴214aの端部を形成する部分の一
部が、貫通穴214a内に引き込まれて凸部220が形
成されてもよいし、基板214の厚みの中間部分におい
て、貫通穴214aの内壁面に凸部220が形成されて
もよい。また、凸部220は、貫通穴214aの周端部
の全体が貫通穴214aの内側に突出してリング状をな
してもよいし、貫通穴214aの周端部の一部のみが貫
通穴214aの内側に突出して構成されても良い。凸部
220が形成されていることで、図4に示すように、接
着剤17が貫通穴14a内に介在する構成と同じ効果を
達成することができる。すなわち、貫通穴214aの内
壁面が平坦な場合よりも、凸部220が変形しやすいの
で、外部電極16に加えれる応力を緩和することができ
る。
ら、基板214に導電部材118を形成して2層基板を
構成する。例えば、基板214が熱可塑性である場合に
はこれを加熱して軟化させ、導電箔を密着させることで
接着剤なしで貼り付け、これをエッチングして導電部材
218を形成することができる。あるいは、スパッタリ
ングを適用してもよい。
10が形成された基板300に、レーザ320を使用し
て貫通穴330を形成してもよい。この場合にも、貫通
穴330には、凸部332が形成される。レーザ320
として、CO2レーザを使用すれば凸部332が形成さ
れやすいが、エキシマレーザを使用してもよい。
10が形成された基板400に、貫通穴に対応した開口
422を有するレジスト420を形成し、ウエットエッ
チングを施すことで、貫通穴430を形成してもよい。
この場合にも、貫通穴430の内壁面には、凹凸がある
ので、凸部432が形成される。
パッケージを適用した半導体装置であるが、本発明は、
多ピン化を図るために半導体チップよりも広い基板が使
用されるBGA型のパッケージに適用することもでき
る。
法によって製造された半導体装置1100を実装した回
路基板1000が示されている。回路基板1000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1000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る
とともに、この回路基板1000にハンダボールが設け
られている。そして、配線パターンのハンダボールと半
導体装置1100の外部電極とを機械的に接続すること
でそれらの電気的導通が図られる。
の熱膨張差や機械的ストレスにより生じる歪みを吸収す
る構造が設けられているため、本半導体装置1100を
回路基板1000に実装しても接続時及びそれ以降の信
頼性を向上できる。
面積にまで小さくすることができる。このため、この回
路基板1000を電子機器に用いれば電子機器自体の小
型化が図れる。また、同一面積内においてはより実装ス
ペースを確保することができ、高機能化を図ることも可
能である。
子機器として、図12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。
々の面実装用の電子部品に本発明を応用することもでき
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。
示す断面図である。
態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
体装置を示す図である。
示す断面図である。
示す図である。
示す図である。
示す断面図である。
態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
製造方法を示す図である。
置の製造方法を示す図である。
実装された回路基板を示す図である。
実装された回路基板を備える電子機器を示す図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 貫通穴が形成された基板と、 電極を有する半導体素子と、 前記基板の一方の面側において前記貫通穴上を含む前記
一方の面の任意の領域に接着部材を介して貼り付けられ
るとともに、前記接着部材に貼り付けられた面の反対側
の面で前記半導体素子の電極に電気的に接続される導電
部材と、 前記貫通穴を介して前記導電部材と接続されるととも
に、前記基板の他方の面よりも外側まで設けられた外部
電極と、 を有し、 前記貫通穴内において、前記貫通穴を形成する内壁面と
前記外部電極との間に、前記接着部材の一部が介在する
半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記貫通穴内において、前記接着部材の一部が引き込ま
れて介在する半導体装置。 - 【請求項3】 貫通穴が形成された基板と、 電極を有する半導体素子と、 前記基板の一方の面側において前記貫通穴上を含む前記
一方の面の任意の領域に直接形成されて前記半導体素子
の電極に電気的に接続される導電部材と、 前記貫通穴を介して、前記導電部材と接続されるととも
に、前記基板の他方の面よりも外側まで設けられた外部
電極と、 を有し、 前記基板は、前記外部電極よりも弾力性の高い材料で形
成され、 前記貫通穴の内壁面には、前記基板を構成する前記材料
によって凸部が形成される半導体装置。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の半導体装置において、 前記外部電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の
径dと、前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ
≦dの関係を有する半導体装置。 - 【請求項5】 貫通穴が形成された基板と、 電極を有する半導体素子と、 前記基板の一方の面側において前記貫通穴上を含む前記
一方の面の任意の領域に接着部材を介して貼り付けられ
るとともに、前記接着部材に貼り付けられた面の反対側
の面で前記半導体素子の電極に電気的に接続される導電
部材と、 前記貫通穴を介して前記導電部材と接続されるととも
に、前記基板の他方の面よりも外側まで設けられた外部
電極と、 を有し、 前記外部電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の
径dと、前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ
≦dの関係を有する半導体装置。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
の半導体装置において、 前記基板は、絶縁基板である半導体装置。 - 【請求項7】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
の半導体装置において、 前記基板は、プリント基板である半導体装置。 - 【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の半導体装置において、 前記外部電極は、ハンダで形成される半導体装置。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8のいずれかに記載
の半導体装置において、 前記基板の外形は、半導体素子の外形よりも大きい半導
体装置。 - 【請求項10】 請求項1から請求項9のいずれかに記
載の半導体装置において、 前記半導体素子の前記電極は、導電性粒子が接着剤に分
散されてなる異方性導電材料を介して前記導電部材に電
気的に接続される半導体装置。 - 【請求項11】 請求項1から請求項9のいずれかに記
載の半導体装置において、 前記半導体素子の前記電極は、ワイヤを介して前記導電
部材に電気的に接続される半導体装置。 - 【請求項12】 請求項1から請求項11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13】 請求項12記載の回路基板を有する電
子機器。 - 【請求項14】 接着部材が一方の面に設けられた基板
を用意する工程と、 前記基板を、前記接着部材が設けられた面側からその反
対側面に向かって型抜きを行うことにより、貫通穴を形
成するとともに、前記貫通穴内に前記接着部材の一部を
引き込む工程と、 前記接着部材を介して、前記基板における前記貫通穴上
を含む前記一方の面の任意の領域に導電部材を貼り付け
る工程と、 前記貫通穴及び該貫通穴内に引き込まれた前記一部の接
着部材の内側を介して、前記導電部材に外部電極の形成
材料を設けて、前記導電部材の形成面の反対側の面から
突出する外部電極を形成する工程と、 前記導電部材に、半導体素子の電極を電気的に接続する
工程と、 を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 内壁面に凸部を有する貫通穴が形成さ
れるとともに、前記貫通穴上を含む領域に導電部材が直
接形成され、外部電極よりも弾力性の高い材料からなる
基板を用意する工程と、 前記貫通穴を介して、前記導電部材に外部電極の形成材
料を設けて、前記導電部材の形成面の反対側の面から突
出する外部電極を形成する工程と、 前記導電部材に、半導体素子の電極を電気的に接続する
工程と、 を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 前記導電部材を形成する前に、前記基板を型抜きする工
程を含み、前記型抜きする工程で、前記基板の一部を前
記貫通穴に引き込んで前記凸部を形成する半導体装置の
製造方法。 - 【請求項17】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 レーザを使用して前記貫通穴を形成する半導体装置の製
造方法。 - 【請求項18】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 ウエットエッチングによって前記貫通穴を形成する半導
体装置の製造方法。 - 【請求項19】 請求項14から請求項18のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記外部電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の
径dと、前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ
≦dの関係を有する半導体装置の製造方法。 - 【請求項20】 貫通穴が形成されるとともに前記貫通
穴上を含む領域に導電部材が形成された基板を用意する
工程と、 前記貫通穴を介して、前記導電部材に外部電極の形成材
料を設けて、前記導電部材とは反対側の面から突出する
外部電極を形成する工程と、 前記導電部材に、半導体素子の電極を電気的に接続する
工程と、 を含み、 前記外部電極は、前記貫通穴の内側に位置する基端部の
径dと、前記貫通穴から突出する突出部の径φとが、φ
≦dの関係を有する半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 請求項14から請求項18のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記基板は、絶縁フィルム又はプリント基板である半導
体装置の製造方法。 - 【請求項22】 請求項14から請求項21のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記外部電極の形成材料は、ハンダである半導体装置の
製造方法。 - 【請求項23】 請求項14から請求項22のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電部材に前記半導体素子の前記電極を電気的に接
続する工程の後に、前記基板を、半導体素子の外側で打
ち抜く工程を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項24】 請求項14から請求項23のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電部材に前記半導体素子の前記電極を電気的に接
続する工程で、導電性粒子が接着剤に分散されてなる異
方性導電材料を介して、前記電極を前記導電部材に電気
的に接続する半導体装置の製造方法。 - 【請求項25】 請求項14から請求項23のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法において、 前記導電部材に前記半導体素子の前記電極を電気的に接
続する工程で、ワイヤを介して前記導電部材に前記電極
を電気的に接続する半導体装置の製造方法。
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