專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電路基板和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電路基板和電子裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的焊錫凸點(diǎn)的基底金屬由在電極(通常是鋁)的正上方以大致相同的尺寸形成的阻擋金屬薄膜和在其正上方以大致相同的尺寸形成且容易潤(rùn)濕焊錫的金屬薄膜構(gòu)成。此外，即使是在半導(dǎo)體芯片上設(shè)置布線層的結(jié)構(gòu)，也是同樣的結(jié)構(gòu)。
近年來(lái)，伴隨電子裝置的小型化，直接將具有焊錫凸點(diǎn)的半導(dǎo)體裝置連接到基板上以便使電子裝置進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化的動(dòng)向越來(lái)越活躍。在這樣的狀況下，對(duì)于連接到與半導(dǎo)體元件的熱膨脹系數(shù)差別大的基板上的可靠性的要求越來(lái)越高。例如，如在特公平7-105586號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的那樣，提出了將尺寸與焊錫凸點(diǎn)大致相同的基底金屬作成多層金屬層來(lái)謀求緩和應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。
但是，在與半導(dǎo)體裝置實(shí)際進(jìn)行連接時(shí)，存在下述問(wèn)題安裝到熱膨脹系數(shù)被限定于接近半導(dǎo)體芯片的基板上、或限定半導(dǎo)體芯片的尺寸、或在連接后附加工序以注入樹(shù)脂等，工序變得復(fù)雜，或者材料成本提高。
本發(fā)明是為了解決該問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供這樣一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電路基板和電子裝置，其中，一邊可確保連接可靠性而不需要進(jìn)行基板材料的選擇及在連接后附加工序，一邊能直接連接到基板上，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型化、輕量化。
發(fā)明的公開(kāi)(1)與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置包括具有電極的半導(dǎo)體元件；與上述電極連接的布線層；在避開(kāi)上述電極的位置上設(shè)置在上述布線層上的導(dǎo)通層；以超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓的大小設(shè)置在上述導(dǎo)通層之上且比上述導(dǎo)通層容易變形的基底金屬層；設(shè)置在上述基底金屬層之上的凸點(diǎn)；以及設(shè)置在上述導(dǎo)通層的周圍的樹(shù)脂層(絕緣保護(hù)層)。
按照本發(fā)明，導(dǎo)通層由于熱應(yīng)力而變形，同時(shí)基底金屬層也變形。由于在導(dǎo)通層的周圍設(shè)置了樹(shù)脂層，故大部分熱應(yīng)力施加到基底金屬層上而不是施加到導(dǎo)通層上，由于基底金屬層可有較大的變形，故可吸收熱應(yīng)力。其結(jié)果，可減輕熱應(yīng)力施加到導(dǎo)通層上的力，可抑制因?qū)▽拥募魯嘁鸬膶?dǎo)通不良。
(2)在該半導(dǎo)體裝置中，上述凸點(diǎn)以超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓的大小來(lái)形成，上述凸點(diǎn)與上述基底金屬層接觸的區(qū)域的投影面積可比上述基底金屬層與上述導(dǎo)通層接觸的區(qū)域的投影面積大。
(3)在該半導(dǎo)體裝置中，上述樹(shù)脂層可與上述基底金屬層的下表面的至少一部分接觸。
(4)在該半導(dǎo)體裝置中，上述樹(shù)脂層可離開(kāi)上述基底金屬層的下表面而被設(shè)置。
(5)在該半導(dǎo)體裝置中，可在上述基底金屬層的下表面與上述樹(shù)脂層之間設(shè)置粘接劑。
(6)在該半導(dǎo)體裝置中，上述導(dǎo)通層的高度可以約為12～300μm，直徑約為20～100μm。
按照這一點(diǎn)，由于導(dǎo)通層容易變形，故可高效率地吸收熱應(yīng)力。
(7)在與本發(fā)明有關(guān)的電路基板上安裝了上述半導(dǎo)體裝置。
(8)與本發(fā)明有關(guān)的電子裝置具備上述半導(dǎo)體裝置。
(9)與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括準(zhǔn)備形成了電極和與上述電極連接的布線層的半導(dǎo)體元件的工序；在避開(kāi)上述電極的位置上且在上述布線層上設(shè)置導(dǎo)通層的工序；在上述導(dǎo)通層之上設(shè)置其大小超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓且比上述導(dǎo)通層容易變形的基底金屬層的工序；在上述基底金屬層之上設(shè)置凸點(diǎn)的工序；以及在上述導(dǎo)通層的周圍設(shè)置樹(shù)脂層的工序。
按照用本發(fā)明制造的半導(dǎo)體裝置，導(dǎo)通層由于熱應(yīng)力而變形，同時(shí)基底金屬層也變形。由于在導(dǎo)通層的周圍設(shè)置了樹(shù)脂層，故大部分熱應(yīng)力施加到基底金屬層上而不是施加到導(dǎo)通層上，由于基底金屬層可有較大的變形，故可吸收熱應(yīng)力。其結(jié)果，可減輕熱應(yīng)力施加到導(dǎo)通層上的力，可抑制因?qū)▽拥募魯嘁鸬膶?dǎo)通不良。
(10)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，設(shè)置上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層的工序也可包括在上述布線上使上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域開(kāi)口作為開(kāi)口部，形成上述樹(shù)脂層的第1工序；利用印刷法在上述開(kāi)口部中填充在粘合劑中分散導(dǎo)電填充劑而構(gòu)成的導(dǎo)電糊劑的第2工序；以及加熱上述導(dǎo)電糊劑使上述粘合劑硬化、使其與上述布線密接的第3工序。
按照這一點(diǎn)，可利用印刷法簡(jiǎn)單地將導(dǎo)電糊劑填充到樹(shù)脂層的開(kāi)口部中。
(11)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在上述第3工序中可使上述導(dǎo)電填充劑熔化、使其與上述布線密接。
按照這一點(diǎn)，由于使導(dǎo)電填充劑熔融，故可形成與布線密接的導(dǎo)通層。
(12)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，設(shè)置上述基底金屬層的工序可包括第1工序，在設(shè)置了上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層之后，避開(kāi)與上述導(dǎo)通層的接觸部分、在真空下將設(shè)置了粘接劑的金屬箔粘接在上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層上，在大氣壓下使上述導(dǎo)通層與上述金屬箔之間的空間成為真空，使上述導(dǎo)通層與上述金屬箔密接；以及第2工序，對(duì)上述金屬箔進(jìn)行圖形刻蝕，使其成為上述基底金屬層的形狀。
按照這一點(diǎn)，通過(guò)粘接金屬箔并對(duì)其進(jìn)行圖形刻蝕，可簡(jiǎn)單地形成基底金屬層。
(13)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，設(shè)置上述導(dǎo)通層和上述基底金屬層的工序可包括第1工序，在包含上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域的區(qū)域中設(shè)置第1導(dǎo)電材料；第2工序，形成第1抗蝕劑層，在該第1抗蝕劑層中形成了與上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域相對(duì)應(yīng)的，同時(shí)位于上述第1導(dǎo)電材料上的第1開(kāi)口部；第3工序，在上述第1開(kāi)口部?jī)?nèi)且在上述第1導(dǎo)電材料上設(shè)置第2導(dǎo)電材料；第4工序，在上述第1抗蝕劑層上形成第2抗蝕劑層，在該第2抗蝕劑層中形成了與上述基底金屬層的形成區(qū)域?qū)?yīng)的第2開(kāi)口部；第5工序，在上述第2開(kāi)口部中設(shè)置金屬材料以形成上述基底金屬層；以及第6工序，除去上述第1和第2抗蝕劑層，對(duì)上述第1導(dǎo)電材料進(jìn)行圖形刻蝕，由上述第1導(dǎo)電材料的一部分和上述第2導(dǎo)電材料來(lái)形成上述導(dǎo)通層。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是示出與本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的圖，圖2是示出與本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的變形例有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的圖，圖3是示出與本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的變形例有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的圖，圖4A～圖4C是示出與本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖5A～圖5C是示出與本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖6A～圖6B是示出與本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖7A～圖7C是示出與本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖8A～圖8C是示出與本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖9是示出安裝了與本實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的電路基板的圖，圖10是示出具備與本實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的電子裝置的圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)。
(第1實(shí)施形態(tài))圖1是示出與本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的圖。在圖1中示出的半導(dǎo)體裝置在半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)100上經(jīng)應(yīng)力緩和功能的部件設(shè)置了凸點(diǎn)200。該形態(tài)可稱為具有應(yīng)力緩和功能的倒裝芯片，但也可分類為CSP(芯片尺寸/比例封裝體)。
半導(dǎo)體元件100具有由門等構(gòu)成的元件組(未圖示)。在半導(dǎo)體元件100中形成了多個(gè)電極104。在半導(dǎo)體元件100中的形成了電極104的面上避開(kāi)電極104形成了絕緣層106。可用硅的氧化膜形成絕緣層106。再有，作為另一例，也可使用硅的氮化膜或聚酰亞胺等。將布線層120連接到電極104上，布線層120延伸到避開(kāi)電極104的區(qū)域。在絕緣層106上形成了布線層120。
在布線層120中的避開(kāi)電極104的位置(部分或區(qū)域)上設(shè)置了導(dǎo)通層122。導(dǎo)通層122可用包含Ni的合金、包含Cu的合金、Cu、Ni、Sn、焊錫、Au、Ag、Fe、Zn、Cr和Co中的任一種來(lái)形成。導(dǎo)通層122的高度約為12μm以上、較為理想是在約15μm以上、更為理想是20μm。導(dǎo)通層122的高度約為300μm以下、較為理想是在約200μm以下、如果是約100μm以下，則可用簡(jiǎn)單的方法來(lái)制造。導(dǎo)通層122可作成圓柱狀，其直徑最好約為20～100μm。導(dǎo)通層122可以是直徑約為60μm、高度約為50μm的圓柱狀。通過(guò)導(dǎo)通層122作成容易變形的形狀，可消除因其剪斷而引起的導(dǎo)通不良。作為導(dǎo)通層122的制造方法，可應(yīng)用電解電鍍。
在導(dǎo)通層122之上例如用銅等設(shè)置了基底金屬層124?；捉饘賹?24以超過(guò)導(dǎo)通層122的外周輪廓的大小來(lái)形成，比導(dǎo)通層122容易變形(彈性系數(shù)低)。為了容易變形，基底金屬層124最好是比導(dǎo)通層122薄(高度低)的形狀?；蛘?，也可用容易變形的材料來(lái)形成基底金屬層124。基底金屬層124也可作成為圓柱狀，此時(shí)，直徑可以約為60μm、高度可以約為50μm。作為基底金屬層124的制造方法，可應(yīng)用電解電鍍。
在布線層120上形成了例如由聚酰亞胺樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂層126。樹(shù)脂層126是成為布線層120的保護(hù)膜的絕緣保護(hù)層。在導(dǎo)通層122的周圍設(shè)置了樹(shù)脂層126。樹(shù)脂層126也可形成為與基底金屬層124的下表面的整個(gè)面接觸。此時(shí)，施加到基底金屬層124上的熱應(yīng)力在基底金屬層124的下表面的整個(gè)面上被樹(shù)脂層126吸收。
或者，如圖2中示出的變形例那樣，樹(shù)脂層125可以離開(kāi)基底金屬層124而被設(shè)置。此時(shí)，基底金屬層124容易變形。再有，在圖2中，在絕緣層106上形成了另外的絕緣層108。也可利用氧化硅膜形成絕緣層106，利用聚酰亞胺樹(shù)脂形成絕緣層108。
或者，如圖3中示出的變形例那樣，樹(shù)脂層127可與基底金屬層124的一部分接觸。此時(shí)，可以是樹(shù)脂層127與基底金屬層124的下表面上的與導(dǎo)通層122接合的部分的周圍接觸、樹(shù)脂層127不與基底金屬層124的外周端部接觸的結(jié)構(gòu)。這樣，按照樹(shù)脂層127與基底金屬層124的下表面的一部分接觸的結(jié)構(gòu)，可謀求因樹(shù)脂層127產(chǎn)生的熱應(yīng)力的吸收和基底金屬層124的容易變形的協(xié)調(diào)。
在基底金屬層124之上設(shè)置凸點(diǎn)200。凸點(diǎn)200大多是焊錫凸點(diǎn)。例如，將膏狀焊錫等的焊錫放置在基底金屬層124上并加熱，使焊錫熔融，可形成球狀的凸點(diǎn)200。在膏狀焊錫的供給方面，可應(yīng)用焊錫印刷的方式。凸點(diǎn)200大多以超過(guò)導(dǎo)通層122的外周輪廓的大小來(lái)形成。凸點(diǎn)200與基底金屬層124接觸的區(qū)域的投影面積大多比基底金屬層124與導(dǎo)通層122接觸的區(qū)域的投影面積大。
按照本實(shí)施形態(tài)，導(dǎo)通層122由于熱應(yīng)力而變形，同時(shí)基底金屬層124也變形。由于在導(dǎo)通層122的周圍設(shè)置了樹(shù)脂層126，故大部分熱應(yīng)力施加到基底金屬層124上而不是施加到導(dǎo)通層122上，由于基底金屬層124可有較大的變形，故可吸收熱應(yīng)力。其結(jié)果，可減輕熱應(yīng)力施加到導(dǎo)通層122上的力，可抑制因?qū)▽?22的剪斷引起的導(dǎo)通不良。
(第2實(shí)施形態(tài))圖4A～圖6B是示出與本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。在本實(shí)施形態(tài)中，如圖4A中所示，準(zhǔn)備形成了電極104和與該電極104連接的布線層120的半導(dǎo)體元件100。再有，在半導(dǎo)體元件100上形成了絕緣層106，在絕緣膜106上形成了布線層120。
其次，在避開(kāi)電極104的位置上，在布線層120上設(shè)置導(dǎo)通層，在導(dǎo)通層上設(shè)置基底金屬層。詳細(xì)地說(shuō)，進(jìn)行以下的第1～第6工序。
(第1工序)如圖4A中所示，至少在布線層120上且至少在包含導(dǎo)通層的形成區(qū)域的區(qū)域上形成第1導(dǎo)電材料130。第1導(dǎo)電材料130也可在半導(dǎo)體元件100中的形成了電極104的面的整個(gè)面上形成。作為形成金屬膜130的方法，可應(yīng)用蒸鍍法或無(wú)電解電鍍法等，但最好用濺射法。
(第2工序)
如圖4B中所示，形成第1抗蝕劑層134，在該第1抗蝕劑層134中形成了第1開(kāi)口部132，該第1開(kāi)口部132與導(dǎo)通層的形成區(qū)域相對(duì)應(yīng)，同時(shí)位于第1導(dǎo)電材料130上。作為第1抗蝕劑層134，可使用感光性樹(shù)脂(光致抗蝕劑)。此外，作為形成第1開(kāi)口部132的方法，可應(yīng)用通過(guò)掩模進(jìn)行曝光、顯影的光刻?；蛘撸部衫媒z網(wǎng)印刷或轉(zhuǎn)移印刷法，形成第1抗蝕劑層134，在該第1抗蝕劑層134中形成了第1開(kāi)口部132。
(第3工序)如圖4C中所示，在第1開(kāi)口部132內(nèi)且在第1導(dǎo)電材料130上設(shè)置第2導(dǎo)電材料136。例如，通過(guò)將第1導(dǎo)電材料130作為電極，將第1開(kāi)口部132的內(nèi)表面浸于電鍍液中，可形成第2導(dǎo)電材料136。此時(shí)，作為電極的引出方法，有將接觸針觸到第1開(kāi)口部132的內(nèi)表面上的方法、以戳破第1抗蝕劑層134的方式來(lái)接觸接觸針的方法等?；蛘撸部衫脼R射法或無(wú)電解電鍍法來(lái)設(shè)置第2導(dǎo)電材料136。
(第4工序)如圖5A中所示，在第1抗蝕劑層134上形成第2抗蝕劑層144，在該第2抗蝕劑層144中形成了與基底金屬層的形成區(qū)域?qū)?yīng)的第2開(kāi)口部142。第2抗蝕劑層144可從能作為第1抗蝕劑層134使用的材料中進(jìn)行選擇。關(guān)于第2開(kāi)口部142的形成方法，可應(yīng)用第1抗蝕劑層134的第1開(kāi)口部132的形成方法。
(第5工序)如圖5B中所示，在第2開(kāi)口部142中設(shè)置金屬材料，形成基底金屬層146。關(guān)于形成基底金屬層146的方法，可應(yīng)用在設(shè)置第2導(dǎo)電材料136時(shí)的方法。
(第6工序)如圖5C中所示，除去第1和第2抗蝕劑層134、144，對(duì)第1導(dǎo)電材料130進(jìn)行圖形刻蝕，由第1導(dǎo)電材料130的一部分和第2導(dǎo)電材料136來(lái)形成導(dǎo)通層148。作為對(duì)第1導(dǎo)電材料130進(jìn)行圖形刻蝕的方法，有使用溶劑的方法、使用剝離液的方法、等離子體的方法、刻蝕的方法、或?qū)⑦@些方法組合起來(lái)的方法。
如果以上的工序結(jié)束，則如圖6A中所示，在導(dǎo)通層148的周圍設(shè)置樹(shù)脂層150。樹(shù)脂層150可用聚酰亞胺、環(huán)氧、硅、苯環(huán)丁烯等的樹(shù)脂來(lái)形成。作為其形成方法，可應(yīng)用浸漬法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、噴射法、蒸鍍法、澆注法等，但最好用旋轉(zhuǎn)涂敷法。此外，在樹(shù)脂不應(yīng)附著的部位、例如基底金屬層146的上表面等處附著了的情況下，可通過(guò)溶劑、等離子體、刻蝕等，有選擇地將樹(shù)脂除去?；蛘?，也可在一度用樹(shù)脂覆蓋基底金屬層146的整個(gè)表面之后除去樹(shù)脂，直到基底金屬層146的上表面露出為止?；蛘撸部梢詸C(jī)械方式對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行研磨、切削，使基底金屬層146的表面露出。
其次，如圖6B中所示，在基底金屬層146上設(shè)置凸點(diǎn)200。例如，可用絲網(wǎng)印刷或個(gè)別供給的方法將膏狀焊錫放置在基底金屬層146上，對(duì)其進(jìn)行加熱，形成球狀的凸點(diǎn)200?；蛘?，也可個(gè)別地供給熔融焊錫，或供給球狀的焊錫并進(jìn)行加熱。
按照利用以上的工序制造半導(dǎo)體裝置，導(dǎo)通層148由于熱應(yīng)力而變形，同時(shí)基底金屬層146也變形。由于在導(dǎo)通層148的周圍設(shè)置了樹(shù)脂層150，故大部分熱應(yīng)力施加到基底金屬層146上而不是施加到導(dǎo)通層148上，由于基底金屬層146可有較大的變形，故可吸收熱應(yīng)力。其結(jié)果，可減輕熱應(yīng)力施加到導(dǎo)通層148上的力，可抑制因?qū)▽?48的剪斷引起的導(dǎo)通不良。
(第3實(shí)施形態(tài))圖7A～圖8C是示出與本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
(設(shè)置導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層的工序)(第1工序)如圖7A中所示，在布線層120上使導(dǎo)通層的形成區(qū)域開(kāi)口作為開(kāi)口部162，形成樹(shù)脂層160。
(第2工序)如圖7A和圖7B中所示，使模版的開(kāi)口部與開(kāi)口部162相一致，利用刮板(squeegee)166將導(dǎo)電糊劑168充填到開(kāi)口部162中。即，進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。在此，導(dǎo)電糊劑168是將導(dǎo)電填充劑分散在粘合劑中而構(gòu)成。按照絲網(wǎng)印刷，可一并地將導(dǎo)電糊劑168充填到多個(gè)開(kāi)口部162中?；蛘?，也可進(jìn)行散布(dispense)印刷。散布印刷在開(kāi)口部162較深時(shí)是適合的。
(第3工序)
如圖7C中所示，對(duì)導(dǎo)電糊劑168進(jìn)行加熱，使粘合劑硬化。此外，可對(duì)粘合劑進(jìn)行燒固，也可使導(dǎo)電填充劑熔融。例如，也可對(duì)導(dǎo)電糊劑168照射激光。由此，由于導(dǎo)電糊劑168與布線120進(jìn)行面接觸，故形成密接于布線120上的導(dǎo)通層170。按照以上的工序，可形成導(dǎo)通層170而不使用電鍍的工藝。
(設(shè)置基底金屬層的工序)(第1工序)如圖8A中所示，將避開(kāi)與導(dǎo)通層170的接觸部分設(shè)置了粘接劑的金屬箔172粘接到導(dǎo)通層170和樹(shù)脂層160上。在真空下進(jìn)行該工序。其次，使氣壓成為大氣壓，如圖8B中所示，使導(dǎo)通層170與金屬箔172之間的空間成為真空，使導(dǎo)通層170與金屬箔172密接。通過(guò)這樣做，導(dǎo)通層170與金屬箔172之間的電阻值下降。
(第2工序)如圖8C中所示，對(duì)金屬箔172進(jìn)行圖形刻蝕，使其成為基底金屬層176的形狀。其后，在基底金屬層176之上設(shè)置凸點(diǎn)。導(dǎo)通層170由導(dǎo)電糊劑構(gòu)成，但由于介入基底金屬層176，故導(dǎo)電糊劑不直接與凸點(diǎn)接觸。因而，例如使用銀糊劑作為導(dǎo)電糊劑、使用焊錫作為凸點(diǎn)的材料，即使兩者由于熱而熔融，也不會(huì)混合在一起。按照本實(shí)施形態(tài)，通過(guò)粘接金屬箔172并對(duì)其進(jìn)行圖形刻蝕，可簡(jiǎn)單地形成基底金屬層176。
圖9中示出了安裝了與本實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體裝置1的電路基板1000。在電路基板1000中，一般使用例如玻璃環(huán)氧基板等有機(jī)類基板。在電路基板1000上，形成了例如由銅構(gòu)成的布線圖形1100，使之成為所希望的電路，通過(guò)以機(jī)械方式來(lái)連接這些布線圖形與半導(dǎo)體裝置1的成為外部端子的凸點(diǎn)200，謀求這兩者的電導(dǎo)通。半導(dǎo)體裝置1具備緩和因電路基板1000的熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體元件的熱膨脹系數(shù)之差產(chǎn)生的熱應(yīng)力的功能。
作為具有應(yīng)用了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置1的電子裝置1200，在圖10中示出了筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)。
再有，也可將上述本發(fā)明的構(gòu)成要素「半導(dǎo)體元件」置換為「電子元件」，與半導(dǎo)體芯片同樣地將電子元件(不問(wèn)其是有源元件還是無(wú)源元件)安裝在基板上來(lái)制造電子部件。作為使用這樣的電子元件制造的電子部件，例如，有電阻器、電容器、線圈、振蕩器、濾波器、溫度傳感器、熱敏電阻、變阻器、電位器或熔斷器等。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括具有電極的半導(dǎo)體元件；與上述電極連接的布線層；在避開(kāi)上述電極的位置上設(shè)置在上述布線層上的導(dǎo)通層；以超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓的大小設(shè)置在上述導(dǎo)通層之上且比上述導(dǎo)通層容易變形的基底金屬層；設(shè)置在上述基底金屬層之上的凸點(diǎn)；以及設(shè)置在上述導(dǎo)通層的周圍的樹(shù)脂層。
2.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述凸點(diǎn)以超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓的大小來(lái)形成，上述凸點(diǎn)與上述基底金屬層接觸的區(qū)域的投影面積比上述基底金屬層與上述導(dǎo)通層接觸的區(qū)域的投影面積大。
3.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹(shù)脂層與上述基底金屬層的下表面的至少一部分接觸。
4.如權(quán)利要求2中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹(shù)脂層與上述基底金屬層的下表面的至少一部分接觸。
5.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹(shù)脂層離開(kāi)上述基底金屬層的下表面而被設(shè)置。
6.如權(quán)利要求2中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹(shù)脂層離開(kāi)上述基底金屬層的下表面而被設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述基底金屬層的下表面與上述樹(shù)脂層之間設(shè)置了粘接劑。
8.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述導(dǎo)通層的高度約為12～300μm，直徑約為20～100μm。
9.如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述導(dǎo)通層的高度約為12～300μm，直徑約為20～100μm。
10.一種電路基板，其特征在于安裝了如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置。
11.一種電路基板，其特征在于安裝了如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置。
12.一種電路基板，其特征在于安裝了如權(quán)利要求8中所述的半導(dǎo)體裝置。
13.一種電路基板，其特征在于安裝了如權(quán)利要求9中所述的半導(dǎo)體裝置。
14.一種電子裝置，其特征在于具備如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置。
15.一種電子裝置，其特征在于具備如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置。
16.一種電子裝置，其特征在于具備如權(quán)利要求8中所述的半導(dǎo)體裝置。
17.一種電子裝置，其特征在于具備如權(quán)利要求9中所述的半導(dǎo)體裝置。
18.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備形成了電極和與上述電極連接的布線層的半導(dǎo)體元件的工序；在避開(kāi)上述電極的位置上且在上述布線層上設(shè)置導(dǎo)通層的工序；在上述導(dǎo)通層之上設(shè)置其大小超過(guò)上述導(dǎo)通層的外周輪廓且比上述導(dǎo)通層容易變形的基底金屬層的工序；在上述基底金屬層之上設(shè)置凸點(diǎn)的工序；以及在上述導(dǎo)通層的周圍設(shè)置樹(shù)脂層的工序。
19.如權(quán)利要求18中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，設(shè)置上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層的工序包括在上述布線上使上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域開(kāi)口作為開(kāi)口部，形成上述樹(shù)脂層的第1工序；利用印刷法在上述開(kāi)口部中填充在粘合劑中分散導(dǎo)電填充劑而構(gòu)成的導(dǎo)電糊劑的第2工序；以及加熱上述導(dǎo)電糊劑使上述粘合劑硬化、使其與上述布線密接的第3工序。
20.如權(quán)利要求19中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于在上述第3工序中使上述導(dǎo)電填充劑熔化、使其與上述布線密接。
21.如權(quán)利要求18至20的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于設(shè)置上述基底金屬層的工序包括第1工序，在設(shè)置了上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層之后，避開(kāi)與上述導(dǎo)通層的接觸部分、在真空下將設(shè)置了粘接劑的金屬箔粘接在上述導(dǎo)通層和上述樹(shù)脂層上，在大氣壓下使上述導(dǎo)通層與上述金屬箔之間的空間成為真空，使上述導(dǎo)通層與上述金屬箔密接；以及第2工序，對(duì)上述金屬箔進(jìn)行圖形刻蝕，使其成為上述基底金屬層的形狀。
22.如權(quán)利要求18中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，設(shè)置上述導(dǎo)通層和上述基底金屬層的工序包括第1工序，在包含上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域的區(qū)域中，設(shè)置第1導(dǎo)電材料；第2工序，形成第1抗蝕劑層，在該第1抗蝕劑層中形成了與上述導(dǎo)通層的形成區(qū)域相對(duì)應(yīng)的，同時(shí)位于上述第1導(dǎo)電材料上的第1開(kāi)口部；第3工序，在上述第1開(kāi)口部?jī)?nèi)且在上述第1導(dǎo)電材料上設(shè)置第2導(dǎo)電材料；第4工序，在上述第1抗蝕劑層上形成第2抗蝕劑層，在該第2抗蝕劑層中形成了與上述基底金屬層的形成區(qū)域?qū)?yīng)的第2開(kāi)口部；第5工序，在上述第2開(kāi)口部中設(shè)置金屬材料以形成上述基底金屬層；以及第6工序，除去上述第1和第2抗蝕劑層，對(duì)上述第1導(dǎo)電材料進(jìn)行圖形刻蝕，由上述第1導(dǎo)電材料的一部分和上述第2導(dǎo)電材料來(lái)形成上述導(dǎo)通層。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供這樣一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電路基板和電子裝置,其中,一邊可確保連接可靠性而不需要進(jìn)行基板材料的選擇及在連接后附加工序,一邊能直接連接到基板上,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型化、輕量化。半導(dǎo)體裝置包括:具有電極(104)的半導(dǎo)體元件(100);與電極(104)連接的布線層(120);在避開(kāi)電極(104)的位置上設(shè)置在布線層(120)上的導(dǎo)通層(122);以超過(guò)導(dǎo)通層(122)的外周輪廓的大小設(shè)置在導(dǎo)通層(122)之上且比導(dǎo)通層(122)容易變形的基底金屬層(124);設(shè)置在基底金屬層(124)之上的凸點(diǎn)(200);以及設(shè)置在導(dǎo)通層(122)的周圍的樹(shù)脂層(126)。
文檔編號(hào)H01L23/485GK1262785SQ99800381
公開(kāi)日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月27日
發(fā)明者野澤一彥 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社