專利名稱：電子部件和半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型的電子部件和形成后的最終封裝尺寸近于芯片(半導(dǎo)體元件)尺寸的半導(dǎo)體裝置和它們的制造方法以及裝配了它們的電路基板及具有該電路基板的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
若追求半導(dǎo)體裝置的高密度裝配，則裸片裝配是理想的。但是，裸片難于保證質(zhì)量和難于處理。于是，開發(fā)出了接近于芯片尺寸的封裝的CSP(chip scale/size package，芯片規(guī)模/尺寸封裝)。
在這樣的CSP型的半導(dǎo)體裝置中，緩和由半導(dǎo)體芯片與裝配基板之間的熱膨脹系數(shù)之差而引起的熱應(yīng)力已成為重要的課題。特別是發(fā)展到多引腳的情況下，由于需要有把從電極到焊球連接起來的布線，故要求形成為不會因熱應(yīng)力而切斷布線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種解決上述那樣的課題的發(fā)明，其目的是提供一種不切斷布線就可以緩和熱應(yīng)力的電子部件、半導(dǎo)體裝置和制造它們的方法、已裝配了它們的電路基板以及具有該電路基板的電子設(shè)備。
半發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有半導(dǎo)體元件；設(shè)于上述半導(dǎo)體元件的區(qū)域內(nèi)，用于與外部連接的外部電極；通過連接部分連接到上述外部電極上并使上述半導(dǎo)體元件與上述外部電極電連接的布線；以及設(shè)于上述半導(dǎo)體元件上的應(yīng)力緩和部分，其中上述布線在平面方向上屈曲。
倘采用本發(fā)明，則由于用布線把半導(dǎo)體元件和外部電極連接起來，故可以根據(jù)需要改變外部電極的間距。此外，應(yīng)力傳遞部分還可以把來自外部電極的應(yīng)力傳往應(yīng)力緩和部分來緩和應(yīng)力。
此外，布線已通過連接部分連接到了外部電極上。其中，連接部分不僅有時候作為布線與外部電極之間的另外的構(gòu)件存在，還有時候至少包含布線和外部電極的一部分。此外，連接部分不僅有直接地至少與布線和外部電極中的一方接觸的部分，還包括與不論哪一方都不接觸的部分。就是說，本發(fā)明中的連接部分指的是把布線和外部電極電連起來的構(gòu)件的至少一部分。
具體地說，上述布線設(shè)于上述應(yīng)力緩和部分上邊，上述應(yīng)力傳遞部分也可以設(shè)于上述連接部分上。
采用這種辦法的話，由于布線設(shè)于應(yīng)力緩和部分的上邊，故連接部分和應(yīng)力傳遞部分可以設(shè)于應(yīng)力緩和部分的上邊，可以把來自外部電極的應(yīng)力傳遞到應(yīng)力緩和部分。
或者，上述布線也可設(shè)于上述應(yīng)力緩和部分的下邊，上述連接部分也可設(shè)置為貫通上述應(yīng)力緩和部分，上述應(yīng)力傳遞部分也可在上述應(yīng)力緩和部分的上邊一體性地形成于上述連接部分上。
這樣的話，由于連接部分已經(jīng)貫通了應(yīng)力緩和部分，故連接部分對于應(yīng)力緩和部分不向上下傳遞應(yīng)力。而是代之以由已設(shè)于應(yīng)力緩和部分的上邊的應(yīng)力傳遞部分向應(yīng)力緩和部分傳遞應(yīng)力。
上述應(yīng)力緩和部分也可以以從上述布線開始到上述應(yīng)力傳遞部分為止的厚度形成。
在上述應(yīng)力緩和部分上，在上述應(yīng)力傳遞部分的外側(cè)，也可以形成溝。采用形成溝的辦法，應(yīng)力緩和部分將變得易于變形，變得易于吸收來自應(yīng)力傳遞部分的應(yīng)力。
在上述應(yīng)力緩和部分上，也可以在上述布線上邊進行接觸的部位與在上述應(yīng)力傳遞部分的下邊進行接觸的部位之間形成空間。采用這樣的辦法，應(yīng)力緩和部分將變得易于變形，變得易于吸收來自應(yīng)力傳遞部分的應(yīng)力。
具有這樣的空間的應(yīng)力緩和部分，也可以在以從上述布線開始到上述應(yīng)力傳遞部分為止的厚度形成之后，從上述應(yīng)力傳遞部分的外側(cè)開始到下方為止，進行刻蝕而形成。
本發(fā)明還可以具有存在于上述外部電極的至少是根部周邊與上述應(yīng)力緩和部分之間，把來自上述外部電極的應(yīng)力傳遞到上述應(yīng)力緩和部分上的輔助傳遞部分。
由于用輔助傳遞部分把來自外部電極的應(yīng)力向應(yīng)力緩和部分傳遞，故可以防止應(yīng)力集中于外部電極與應(yīng)力傳遞部分之間。
上述輔助應(yīng)力傳遞部分，作為上述應(yīng)力緩和部分可以由可以利用的材料形成。
上述應(yīng)力緩和部分，具有第1應(yīng)力緩和層和形成于該第1應(yīng)力緩和層的上邊的第2應(yīng)力緩和層，上述布線設(shè)于上述第1和第2應(yīng)力緩和層之間，上述連接部分，設(shè)置為貫通上述第2應(yīng)力緩和層，上述應(yīng)力傳遞部分還可以在上述第2應(yīng)力緩和層的上邊，一體性地形成于上述連接部分上。
這樣一來，連接部分對第1應(yīng)力緩和層傳遞上下方向的應(yīng)力。此外，應(yīng)力傳遞部分則對第2應(yīng)力緩和層傳遞應(yīng)力。于是，可以在兩個地方緩和應(yīng)力。
上述應(yīng)力緩和部分具有第1應(yīng)力緩和層和形成于該第1應(yīng)力緩和層的上邊的第2應(yīng)力緩和層，上述布線設(shè)于上述第1和第2應(yīng)力緩和層之間，上述連接部分，設(shè)置為貫通上述第2應(yīng)力緩和層，上述應(yīng)力傳遞部分還可以具有在上述第1第2應(yīng)力緩和層之間，一體性地形成于上述連接部分上的第1傳遞部分，和在上述第2應(yīng)力緩和層的上邊，一體性地形成于上述連接部分上的第2傳遞部分。
這樣一來，連接部分對第1應(yīng)力緩和層傳遞上下方向的應(yīng)力。此外，對于第1應(yīng)力緩和層，也用應(yīng)力傳遞部分的第1傳遞部分來傳遞應(yīng)力。另外，應(yīng)力傳遞部分還具有第2應(yīng)力傳遞部分，該第2應(yīng)力傳遞部分對第2應(yīng)力緩和層傳遞應(yīng)力。于是，可以在三個地方緩和應(yīng)力。
在這里，上述第2傳遞部分理想的是以比上述第1傳遞部分還大的面積向上述第2應(yīng)力緩和層傳遞上述應(yīng)力。
這樣一來，由于第2傳遞部分傳遞的應(yīng)力大，故第1應(yīng)力傳遞部分傳遞的應(yīng)力變得比較小。在這里，由于第1傳遞部分接近連接部分與布線之間直接接觸的接觸部分，故采用減小由第1應(yīng)力傳遞部分所傳遞的應(yīng)力的辦法，就可以減小給予該接觸部分的影響。
上述應(yīng)力傳遞部分理想的是被設(shè)置為對上述連接部分成非接觸狀態(tài)。
這樣，應(yīng)力傳遞部分將變成為使得不向連接部分與布線之間直接接觸的接觸部分傳遞應(yīng)力。
上述應(yīng)力緩和部分還可以具有隔離部分，用于防止應(yīng)力在支持上述應(yīng)力傳遞部分的支持區(qū)域和形成上述連接部分的連接區(qū)域之間傳遞。
這樣一來，已從應(yīng)力傳遞部分向應(yīng)力緩和部分的支持區(qū)域傳遞的應(yīng)力，就變成為因設(shè)置隔離部分而不能向連接區(qū)域傳遞。因此，使得通過應(yīng)力緩和部分從應(yīng)力傳遞部分向連接部分傳遞的應(yīng)力也不能被傳遞。
在這里，作為上述隔離部分，例如可以舉出溝的例子。
上述布線理想的是具有在與上述半導(dǎo)體元件之間形成中空空間的彎曲部分。
這樣的話，由于在彎曲部分中布線可以自由地變形，故最能吸收應(yīng)力。
此外，還可以向上述中空空間中注入凝膠材料保護彎曲部分。
上述應(yīng)力緩和部分具有第1應(yīng)力緩和層和形成于該第1應(yīng)力緩和層的上邊的第2應(yīng)力緩和層，上述布線具有形成于上述第1應(yīng)力緩和層的下邊的第1布線部分和形成于上述第1與第2應(yīng)力緩和層之間的第2布線部分，上述連接部分具有貫通上述第1應(yīng)力緩和層連接上述第1會和2布線部分的第1布線連接部分，和貫通上述第2應(yīng)力緩和層把上述外部電極與上述第2布線部分連接起來的第2布線連接部分，上述第1和第2布線連接部分設(shè)于平面偏離的位置上，上述應(yīng)力傳遞部分還可以具有在上述第1和第2應(yīng)力緩和層之間一體性地形成于上述第1布線連接部分上的第1傳遞部分，和在上述第2應(yīng)力緩和層的上邊一體性地形成于上述第2布線連接部分上的第2傳遞部分。
倘采用本發(fā)明，則由于在第1和第2布線連接部分的每一部分上，都設(shè)有第1和第2傳遞部分，且在各自的布線連接部分中，都可以向應(yīng)力緩和層傳遞應(yīng)力。此外，第1布線連接部分對第1和第2布線部分的接觸位置，和第2布線連接部分對外部電極及第2布線部分的接觸位置已變成為平面偏離開來的位置。因此加到一方的接觸位置上的應(yīng)力將難于直接地向另一方的接觸位置傳遞。這樣一來，由外部電極傳遞的應(yīng)力在到達半導(dǎo)體元件之前被緩和，故可以減小對該半導(dǎo)體元件的影響。
上述布線也可以在對于上述應(yīng)力的發(fā)生方向大體上成直角的方向上，從上述外部電極引出。
這樣一來，應(yīng)力的發(fā)生方向與布線的布設(shè)方向就大體上直角交叉。于是，就可以防止布線因在該布設(shè)方向上走線而被切斷。
上述應(yīng)力傳遞部分也可以形成于上述連接部分的周邊部分上。
這樣一來，由于應(yīng)力傳遞部分在外部電極與布線之間的連接部分的周邊位置上傳遞應(yīng)力，故可以以大的面積傳遞應(yīng)力。
本發(fā)明的電子部件具有電子元件；用來與外部進行連接的外部電極；使上述電子元件與上述外部電極電連接的布線；以及設(shè)于上述電子元件上的應(yīng)力緩和部分，其中上述布線在平面上屈曲。
本發(fā)明的電子部件的制造方法，具有下述工序?qū)⒍鄠€電子元件一體形成為基板狀的工序；在上述基板狀的電子元件上形成電極的工序；避開上述電極，在上述基板狀的電子元件上設(shè)置應(yīng)力緩和部分的工序；從上述電極開始在平面上屈曲形成布線的工序；形成通過連接部分電連接于上述布線的外部電極的工序；以及把上述基板狀的電子元件切斷成一個一個單片的工序。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有下述工序在晶片上形成電極的工序；避開上述電極，在上述晶片上設(shè)置應(yīng)力緩和部分的工序；從上述電極開始在平面上屈曲形成布線的工序；形成通過連接部分電連接于上述布線的外部電極的工序；以及把上述晶片切斷成一個一個單片的工序。
倘采用本發(fā)明，在晶片上形成了應(yīng)力緩和層、布線及外部電極之后，切斷晶片就可以得到一個一個的半導(dǎo)體裝置。因此，由于可以同時形成大量的半導(dǎo)體裝置的應(yīng)力緩和層、布線及外部電極，故可以簡化制造工序。
上述應(yīng)力緩和部分的形成工序也可以在上述布線的形成工序之后進行，在上述晶片切斷工序之前，還可以含有在上述應(yīng)力緩和部分中的上述應(yīng)力傳遞部分的外側(cè)上，用刻蝕法形成溝的工序。
采用形成溝的辦法，使應(yīng)力緩和部分變得易于變形，變得易于吸收來自應(yīng)力傳遞部分的應(yīng)力。
上述應(yīng)力緩和部分的形成工序也可以在上述布線的形成工序之后進行，在上述晶片切斷工序之前，還可以含有對上述應(yīng)力緩和部分一直刻蝕到上述應(yīng)力傳遞部分的下方為止的工序。
這樣一來，在應(yīng)力緩和部分中，在布線上邊進行接觸的部位與在應(yīng)力傳遞部分下邊進行接觸的部位之間就可以形成空間。于是，使應(yīng)力緩和部分變得易于變形，使得易于吸收來自應(yīng)力傳遞部分的應(yīng)力。
在上述晶片切斷工序之前，還可以含有從上述應(yīng)力緩和部分上邊到上述外部電極的至少是根部周邊為止，把可以利用的材料設(shè)為上述應(yīng)力緩和部分，并形成輔助傳遞部分的工序。
這樣一來，如果形成了輔助傳遞部分，由于可以用輔助傳遞部分把來自外部電極的應(yīng)力向應(yīng)力緩和部分傳遞，可以防止應(yīng)力集中在外部電極與應(yīng)力傳遞部分之間。
本發(fā)明的電路基板具有上述的半導(dǎo)體裝置，和已經(jīng)形成了所希望的布線圖形的基板，且上述半導(dǎo)體裝置的外部電極被連接在上述布線圖形上。本發(fā)明的電子設(shè)備具有上述電路基板。


圖1示出了實施例1的半導(dǎo)體裝置；圖2示出了實施例2的半導(dǎo)體裝置；圖3示出了實施例3的半導(dǎo)體裝置；圖4A和圖4B示出了實施例4的半導(dǎo)體裝置；圖5示出了實施例5的半導(dǎo)體裝置；圖6示出了實施例6的半導(dǎo)體裝置；圖7示出了實施例7的半導(dǎo)體裝置；圖8示出了實施例8的半導(dǎo)體裝置；圖9示出了實施例9的半導(dǎo)體裝置；圖10示出了實施例10的半導(dǎo)體裝置；圖11A和圖11B示出了實施例11的半導(dǎo)體裝置；圖12A和圖12B示出了實施例12的半導(dǎo)體裝置；圖13示出了實施例13的半導(dǎo)體裝置；圖14示出了實施例14的半導(dǎo)體裝置；圖15示出了實施例15的半導(dǎo)體裝置；圖16示出了實施例16的半導(dǎo)體裝置；圖17A～圖17E示出了本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的制造工序；圖18A～圖18C示出了本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的制造工序；圖19示出了CSP型的半導(dǎo)體裝置；圖20示出了已經(jīng)裝配上應(yīng)用本發(fā)明的方法制造出來的半導(dǎo)體裝置的電路基板；圖21示出了具備已經(jīng)裝配上應(yīng)用本發(fā)明的方法制造出來的半導(dǎo)體裝置的電路基板的電子設(shè)備。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。雖然本發(fā)明可以應(yīng)用于小型的電子部件，但是，在這里特別對應(yīng)用到半導(dǎo)體裝置中去的例子進行說明。
此外，為了便于理解說明，各個附圖都是放大示出了一部分。特別是在以下的說明中，由于是想像為最終已做成為單片時的一個半導(dǎo)體裝置來進行說明，故在所使用的術(shù)語或形狀等中，與實際情況有若干不同。敘述為半導(dǎo)體芯片的地方，有時候不僅僅如其意義所示指的是單片(就是說芯片狀)的片，有時候也指已經(jīng)變成為單片的晶片狀的片。就是說，這里所說的半導(dǎo)體芯片，只要是在基底基板(例如由硅構(gòu)成)上邊形成了即使做成為已切下來也可以使用的規(guī)定的電路就行，至于是已經(jīng)切下來變成了單片還是一個整體，則沒什么特別地限定。此外，由于在布線等的說明中僅僅取出了必要的地方的有代表性的地方，故在各個圖中，在其它的地方省略了同樣的部分或其它的構(gòu)造。
實施例1圖1是實施例1的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖中的半導(dǎo)體裝置10具有應(yīng)力緩和層16和已經(jīng)形成于其上邊的布線18。詳細地說來，在半導(dǎo)體芯片12的上邊，避開電極14形成應(yīng)力緩和層16，并從電極14到應(yīng)力緩和層上邊形成了布線18。
在這里，應(yīng)力緩和層16，由感光性的聚酰亞胺樹脂構(gòu)成，用于在已把半導(dǎo)體裝置10裝配到基板(圖中未畫出)上的時候，緩和因半導(dǎo)體芯片12和基板之間的熱膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生的應(yīng)力。此外，聚酰亞胺樹脂對布線18具有絕緣性，可以保護表面，還具有熔融焊球20時的耐熱性。即便是在聚酰亞胺樹脂中，理想的也是用楊氏模量低(例如烯烴(olefine)系的聚酰亞胺樹脂或道氏化學(xué)公司生產(chǎn)的BCB等)的聚酰亞胺樹脂，特別理想的是楊氏模量要低于20Kg/mm2。雖然應(yīng)力緩和層16越厚則應(yīng)力緩和能力就越大，但是理想的是做成為約1～100μm的厚度。但是，在用了楊氏模量約10Kg/mm2的聚酰亞胺樹脂的情況下，約10μm的厚度就足夠了。
或者，作為應(yīng)力緩和層16，也可以用，例如硅酮變性聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂或硅酮變性環(huán)氧樹脂等楊氏模量低并使之起應(yīng)力緩和作用的材料。在用非感光性樹脂的情況下，只要與別的光刻膠進行組合，并在光刻工序中形成規(guī)定的圖形即可。
布線18由鉻(Cr)構(gòu)成。在這里，之所以選擇鉻(Cr)，是因為與構(gòu)成緩和層的聚酰亞胺樹脂之間的粘合性好?；蛘?，如果考慮抗裂性，也可以是鋁或氧化鋁硅(alumisilicon)、鋁銅等的鋁合金或銅合金或者銅(Cu)或金之類的富于延展性的金屬。或者，若選擇有著優(yōu)良耐濕性的鈦和鈦化鎢，則可以防止因腐蝕而引起的斷線。鈦從與聚酰亞胺之間的粘合性的觀點來看也是理想的。還有在把鈦用于布線18中去的情況下，也可以使鈦與其它的金屬組合在一起形成2層以上。布線18可以用濺射、電鍍或其組合等的方法形成膜，再用光刻法形成規(guī)定的圖形。
此外，在這里作為例子舉出的應(yīng)力緩和層的材料和布線的材料，在實施例2之后的所有的實施例中，也可以同樣地適當(dāng)選擇應(yīng)用與實施例1相同的材料。
在布線18的上邊，設(shè)有焊球(外部電極)20。詳細地說來，在布線18的上邊，設(shè)有應(yīng)力傳遞部分22，在該應(yīng)力傳遞部分22的上邊設(shè)有臺座24，在臺座24的上邊設(shè)有焊球20。應(yīng)力傳遞部分22和臺座24用銅電鍍法形成，焊球20由已經(jīng)變成為半球以上的球狀的焊錫構(gòu)成。另外，應(yīng)力傳遞部分22和臺座24，理想的是用與布線18所用的材料相同的金屬形成。
在本實施例中具有特征的是，如圖1所示，臺座24中的與應(yīng)力傳遞部分22之間的底端部分24a的寬度d與應(yīng)力傳遞部分22的寬度D之間的關(guān)系規(guī)定為d＜D。
換句話說，臺座24的底端部分24a已變成為把焊球(外部電極)20與布線18電連起來的構(gòu)件的一部分。采用形成這樣的應(yīng)力傳遞部分的辦法，焊球20就可以用比較寬的寬度D支持到應(yīng)力緩和層16上邊。
這樣寬度的應(yīng)力傳遞部分22在應(yīng)力的傳遞方面是有效的。就是說，在因裝配基板和半導(dǎo)體芯片12之間的熱膨脹系數(shù)之差，熱已加到了例如基板和已經(jīng)裝配到該基板上的半導(dǎo)體裝置上的情況下，將產(chǎn)生使半導(dǎo)體芯片12彎曲之類的應(yīng)力。該應(yīng)力將變成為以焊球20的中心為軸翻倒的力。倘采用本實施例，則用比較寬的寬度D的應(yīng)力傳遞部分22，把焊球20支持到應(yīng)力緩和層16上。因此，企圖翻倒焊球20的應(yīng)力以寬的面積向應(yīng)力緩和層16傳遞，在應(yīng)力緩和層16上就可以吸收大的應(yīng)力。
此外，關(guān)于應(yīng)力傳遞的作用，實施例2以后也和實施例1中所示的作用是一樣的。
另外，圖中雖然已略去，但是為了防止布線的腐蝕等等，作為最外層可以設(shè)有阻焊劑等的布線保護層。
實施例2圖2是實施例2的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖的半導(dǎo)體裝置30，是在應(yīng)力緩和層36的下邊已經(jīng)形成了布線38的裝置。詳細說來，在半導(dǎo)體芯片32的上邊，通過作為絕緣層的氧化膜(未畫出來)，從電極34開始形成布線38，再在其上邊形成應(yīng)力緩和層36。此外，布線38由鉻(Cr)形成。
在應(yīng)力緩和層36上，已用光刻法形成了窗36a，在該窗36a的區(qū)域中，規(guī)定為在布線38上邊不覆蓋應(yīng)力緩和層36。換句話說，把窗36a形成為使布線38位于窗36的正下邊。這樣一來，直到布線38以及形成窗36a的內(nèi)周邊面和開口端部上，都用濺射法形成了鉻(Cr)層42和銅(Cu)層44。即，已把鉻(Cr)層42和銅(Cu)層44形成為使之貫通應(yīng)力緩和層36。而且，規(guī)定在開口端部寬度比較寬，使得鉻(Cr)層42和銅(Cu)層44展寬。
在銅(Cu)層44的上邊形成由銅(Cu)構(gòu)成的臺座46，在該臺座46上，形成了焊球40。焊球40已通過引出的布線38、銅層44、鉻層42和臺座46與電極34電連。
倘采用本實施例，則在窗36a的開口端部，從由鉻(Cr)層42、銅(Cu)層44和臺座46的至少一部分形成的應(yīng)力傳遞部分，向應(yīng)力緩和層36傳遞來自焊球40的應(yīng)力。
該應(yīng)力傳遞部分48位于比連接部分38a更靠近外周邊上。其中，連接部分38a是鉻(Cr)層42的一部分，是把焊球(外部電極)40和布線38電連起來的構(gòu)件的一部分。
在本例中，應(yīng)力傳遞部分48被設(shè)置為帽沿狀部分48a，即已突出出來的部分。因此，應(yīng)力傳遞部分48，可以以寬的面積，把起著使得以焊球40的中心為軸翻倒的作用的應(yīng)力，向應(yīng)力緩和層36傳遞。應(yīng)力傳遞部分48面積越寬就越有效。
此外，倘采用本發(fā)明，由于應(yīng)力傳遞部分48已經(jīng)配置到了與連接部分38a相對于布線38的高度不同的高度上，連接部分38a和布線38已經(jīng)配置到了硬的氧化膜上邊，故發(fā)生的應(yīng)力將被應(yīng)力緩和層36吸收。因此，應(yīng)力難于向連接部分38a傳遞，由于應(yīng)力也難于向布線38傳遞，故還可以防止產(chǎn)生裂紋。
實施例3圖3是實施例3的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖的半導(dǎo)體裝置31，是在示于圖2的半導(dǎo)體裝置30的應(yīng)力緩和層36上邊，已經(jīng)形成了輔助傳遞層33的裝置。在本實施例中，連接部分38a也是鉻(Cr)層42的一部分，是把焊球(外部電極)40和布線38電連起來的構(gòu)件的一部分。
輔助傳遞部分33被形成至少為與焊球40的根部周邊接觸。因此，應(yīng)力可以通過輔助傳遞層33從焊球40向應(yīng)力緩和層36傳遞。這樣一來，應(yīng)力就被分散，就可以避免應(yīng)力集中在焊球40和應(yīng)力傳遞部分48之間，特別是避免集中在臺座46和銅(Cu)44之間的接合部分上的現(xiàn)象。另外，其中，應(yīng)力傳遞部分48至少由鉻(Cr)層42、銅(Cu)層44和臺座46的一部分形成。
輔助傳遞層33作為應(yīng)力緩和層用可以使用的樹脂構(gòu)成，其厚度根據(jù)樹脂本身的柔軟性(楊氏模量)和傳遞所要求的應(yīng)力的大小決定。就是說，在使用柔軟樹脂情況下，若輔助傳遞層33形成得厚，則可以傳遞大的應(yīng)力。此外，在使用比較硬的樹脂的情況下，若輔助傳遞層33形成得薄，就可以避免被傳遞的應(yīng)力過大。
輔助傳遞層33，可以在焊球40形成之后，用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成。
或者，也可在形成了應(yīng)力傳遞部分48(包括臺座46)之后，在形成焊球40之前，在應(yīng)力緩和層36上邊形成樹脂層，在應(yīng)力傳遞部分48上邊，在樹脂層上形成開口部分后再設(shè)置焊球40。這時，開口部可應(yīng)用光刻技術(shù)和刻蝕(干式或濕式)技術(shù)來形成。
這些方法，適合于在把半導(dǎo)體裝置31切斷成單片之前形成輔助層33的時候使用。
實施例4圖4A和圖4B是實施例4的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。圖4A是圖4B的IV-IV線剖面圖。示于這些圖中的半導(dǎo)體裝置37，是在圖2的半導(dǎo)體裝置30的應(yīng)力緩和層36上已形成了溝35的裝置。但是，圖2與圖4A在剖面位置上不同。在本實施例中，連接部分38a也是把焊球(外部電極)40和布線38電連起來的構(gòu)件的一部分。
如圖4A和圖4B所示，溝35形成于位于應(yīng)力緩和層36中的應(yīng)力傳遞部分48的外側(cè)的部位上。
這樣一來，如果應(yīng)力從應(yīng)力傳遞部分48向應(yīng)力緩和層36傳遞，則應(yīng)力緩和層36比溝35易于在應(yīng)力傳遞部分48一側(cè)變形。因此，應(yīng)力緩和層36將變得易于吸收應(yīng)力。特別是在構(gòu)成應(yīng)力緩和層36的材料的柔軟性低(楊氏模量高)的時候，采用形成溝35的辦法，可以得到與使用柔軟性高(楊氏模量低)的材料時同等的應(yīng)力緩和能力。如果使用柔軟性高的材料，同時再進行上述加工，則可求得進一步的應(yīng)力緩和。此外，即使在后述的實施例5、6中，情況也是一樣的。
此外，溝35在從應(yīng)力傳遞部分48向應(yīng)力緩和部分36加應(yīng)力的方向(在圖4B中用箭頭所示的方向)的一側(cè)形成。因此，在加應(yīng)力的方向上應(yīng)力緩和能力得以提高。
此外，溝35的形成位置，并不限于圖4A和圖4B中所示的位置。例如也可以形成于與從應(yīng)力傳遞部分48向應(yīng)力緩和部分36加應(yīng)力的方向(在圖4B中用箭頭所示的方向)不同的方向一側(cè)，或者也可以形成為把應(yīng)力傳遞部分48圍起來。
實施例5圖5是實施例5的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖的半導(dǎo)體裝置39是對示于圖2的半導(dǎo)體裝置30的應(yīng)力緩和層36進行了刻蝕的裝置。
就是說，半導(dǎo)體裝置39的應(yīng)力緩和層41形成得比示于圖2的應(yīng)力緩和層36還薄。此外，在應(yīng)力傳遞部分48的帽沿狀部分48a的下邊進行接觸的部位和在布線38上邊進行接觸的部位之間，形成了空間43。即，在應(yīng)力傳遞部分48的帽沿狀部分48a的下邊，縮頸狀地形成應(yīng)力緩和層41。這種縮頸的形狀，其剖面形狀是圓形或圓錐形狀都行。
在本實施例中，連接部分38a也是把焊球(外部電極)40和布線38電連起來的構(gòu)件的一部分。
如上所述，采用在應(yīng)力傳遞部分48的帽沿狀部分48a的下邊形成空間43的辦法，應(yīng)力緩和層41將變得易于變形。因此，應(yīng)力緩和層41將變得易于吸收應(yīng)力。
此外，空間43可以采用對示于圖2的應(yīng)力緩和層36施行各向同性干式刻蝕的辦法形成。即，若采用各向同性干式刻蝕法，由于水平方向和深度方向的刻蝕速度大體上相等，故如圖5所示，可以把在應(yīng)力傳遞部分48的帽沿狀部分48a的下邊刻蝕成縮頸的形狀。因而可以形成空間43。
實施例6圖6是實施例6的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖的半導(dǎo)體裝置45是對示于圖5的半導(dǎo)體裝置39附加上了輔助傳遞部分47的裝置。
就是說，在圖6中，從應(yīng)力緩和層41開始連續(xù)起來在焊球40的周邊形成了輔助傳遞部分47。輔助傳遞部分47存在于焊球40的至少是根部周邊和應(yīng)力緩和層41之間。這樣一來，就可以通過輔助傳遞部分47把加在焊球40上的應(yīng)力傳往應(yīng)力緩和層41。于是，使應(yīng)力分散，避免使應(yīng)力集中于焊球40和應(yīng)力傳遞部分48之間的接合部分上。
還有，具有這樣的輔助傳遞部分47的半導(dǎo)體裝置45，如圖3所示，可以在形成了應(yīng)力緩和層36和輔助傳遞部分33之后，用與實施例5同樣的方法施行刻蝕進行制造。
在本實施例中，連接部分38a也是把焊球(外部電極)40和布線38電連起來的構(gòu)件的一部分。
實施例7圖7是實施例7的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。本實施例7具有實施例1和2兩方面的特征。
在該圖中，半導(dǎo)體裝置50是在第1和第2應(yīng)力緩和層56、57之間已經(jīng)形成了布線58的裝置。說詳細一點就是，在半導(dǎo)體芯片52的上邊，避開電極54形成第1應(yīng)力緩和層56，從電極54到應(yīng)力緩和層56的上邊形成了布線58。這一構(gòu)成和實施例1是一樣的。
在布線58的上邊形成了第2應(yīng)力緩和層57。第2應(yīng)力緩和層57也可以設(shè)為與上述第1應(yīng)力緩和層56同等程度范圍的厚度。在該應(yīng)力緩和層57上，已形成有窗57a，并形成鉻(Cr)層62和銅(Cu)層64以便貫通應(yīng)力緩和層57。或者也可以不用它們而代之以用在實施例1中所述的布線18。使得變成為在窗57a的開口端部以比較寬的寬度展寬鉻(Cr)層62和銅(Cu)層64。在銅(Cu)層64的上邊形成臺座66，在該臺座66上形成焊球60。
此外，在窗57a的開口端部從由鉻(Cr)層62、銅(Cu)層64和臺座66的一部分形成的應(yīng)力傳遞部分68向第2應(yīng)力緩和層57傳遞來自焊球60的應(yīng)力。該應(yīng)力傳遞部分68被設(shè)置于比連接部分58a更靠近外周邊的位置上。其中，連接部分58a是鉻(Cr)層62的一部分，是把焊球(外部電極)60和布線58電連起來的連接構(gòu)件的一部分。
關(guān)于比布線58還往上邊的構(gòu)成，由于和實施例2一樣，故略去詳細的說明。
倘采用本實施例，則來自焊球60的上下方向的應(yīng)力，將通過連接部分58a傳往第1應(yīng)力層57并被吸收，同時，還通過應(yīng)力傳遞部分68傳往第2應(yīng)力緩和層57并被吸收。這樣一來，采用設(shè)置兩級吸收構(gòu)造的辦法，應(yīng)力吸收將會變得更為有效。此外，在本實施例中，第2應(yīng)力緩和層57也將變成對布線58和半導(dǎo)體芯片52的保護膜。
在本實施例的第2應(yīng)力緩和層57中，也可以應(yīng)用實施例4～6的溝35、應(yīng)力緩和層41的縮頸形狀或者輔助傳遞部分47。
實施例8圖8是實施例8的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。示于該圖的半導(dǎo)體裝置51，是在圖7所示的半導(dǎo)體裝置50的第1應(yīng)力緩和層57的上邊形成了輔助傳遞層53的裝置。在本實施例中，連接部分38a也是把焊球(外部電極)60和布線58電連起來的構(gòu)件的一部分。
輔助傳遞層53被形成為接觸到焊球60的至少是根部周邊上。因此，應(yīng)力可以通過輔助傳遞層53從焊球60向應(yīng)力緩和層57傳遞。這樣一來，應(yīng)力就可以分散，就可以避免應(yīng)力集中于焊球60和應(yīng)力傳遞部分68之間的接合部分上。
還有，由于輔助傳遞層53的材料和形成方法與實施例3相同，故略去說明。
實施例9圖9是實施例9的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。本實施例9是實施例7的變形例。
在該圖中，半導(dǎo)體裝置70，是在第1和第2應(yīng)力緩和層76、77的之間已經(jīng)形成了布線78的裝置。說詳細一點就是，在半導(dǎo)體芯片72的上邊，避開電極74形成第1應(yīng)力緩和層76，從電極74到應(yīng)力緩和層76的上邊形成了布線78。
在布線78的上邊形成了第2應(yīng)力緩和層77。用濺射法形成銅(Cu)層82，用電鍍法形成銅(Cu)層84，用濺射法形成銅(Cu)層86，以及用電鍍法形成臺座88，使得貫通該應(yīng)力緩和層77。在該臺座88上形成了焊球80。
其中，銅(Cu)層82和銅(Cu)層84已變成為比臺座88和銅(Cu)層86的底端部分88a還寬的面積。這樣一來，在銅(Cu)層82和銅(Cu)層84中的、與底端部分88a的周邊位置對應(yīng)的應(yīng)力傳遞部分89就變成為可以向第1應(yīng)力緩和層76傳遞來自焊球80的應(yīng)力。此外，應(yīng)力傳遞部分89的一部分(與底端部分88a的接觸部分)，在焊球(外部電極)80和布線78之間，就變成為是兩者電連接的構(gòu)件的一部分(連接部分)。
倘采用本實施例，則由于在使焊球80和布線78電連接的底端部分88a的周邊位置上形成應(yīng)力傳遞部分89，故可以以寬的面積向第1應(yīng)力緩和層76傳遞應(yīng)力。此外，在本實施例中，即使省略第1應(yīng)力緩和層76，也可以用第2應(yīng)力緩和層77吸收應(yīng)力。
此外，在本實施例中，也可以進一步形成與實施例7的應(yīng)力傳遞部分68(參照圖7)相同的應(yīng)力傳遞部分87，達到同樣的作用效果。
實施例10圖10是實施例10的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。本實施例10是實施例9的變形例。于是，僅僅對與實施例9之間的不同點進行說明。形成于布線91上邊的銅(Cu)層92和銅(Cu)層93變成為比應(yīng)力傳遞部分94小。因此，企圖翻倒焊球95的應(yīng)力盡管可以用應(yīng)力傳遞部分94進行傳遞，但是，結(jié)果變成為難于用銅(Cu)層92和銅(Cu)層93進行傳遞。這樣一來，由于銅(Cu)層92和銅(Cu)層93起不到應(yīng)力傳遞部分的作用，故應(yīng)力難于向布線91傳遞。這樣，就可以防止布線91的斷線。
在本實施例中，應(yīng)力傳遞部分94的一部分已變成了電連焊球(外部電極)95和布線91的構(gòu)件的一部分(連接部分)。
還有，在實施例9中，即使省略了第1應(yīng)力緩和層76也可以用第2應(yīng)力緩和層77吸收應(yīng)力這一效果，在實施例10中也是一樣的。
實施例11圖11A和圖11B示出了實施例11的半導(dǎo)體裝置。此外，圖11B是在圖11A的XI-XI位置上看到的平面圖。
在這些圖中，半導(dǎo)體裝置100用離開電連接部分110設(shè)置的應(yīng)力傳遞部分112來支持焊球114。
詳細地說，在要形成半導(dǎo)體芯片102的氧化膜104的上邊，已形成了布線106。布線106已把從位于焊球114的中央的焊盤106a到電極108為止電連接了起來。而且，布線106還從焊盤106a向與因裝配基板和半導(dǎo)體裝置100之間的熱膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生的應(yīng)力的方向(在圖11B中用箭頭表示的方向)成直角的方向延伸。因此即使對布線106加上應(yīng)力，由于在焊盤106a附近，在延伸方向不會加上力，故結(jié)果也會變得難以斷線。
在布線106的上邊已形成了應(yīng)力緩和層118。但是，焊盤106a的上邊，在應(yīng)力緩和層118中形成了窗，連接部分110被形成為把焊盤106a和焊球114電連接起來。連接部分110已變成為電連接焊球(外部電極)114和布線106的構(gòu)件的一部分。
此外，在連接部分的周邊位置而且在非接觸位置上，在氧化膜104和焊球114之間設(shè)有多個應(yīng)力傳遞部分112。為此，在應(yīng)力緩和層118中形成有多個窗。還有，連接部分110和應(yīng)力傳遞部分112，連續(xù)地形成作為從接受焊球114的臺座116向下突出出來的突起。因此，因為是非接觸狀態(tài)，由于難于把應(yīng)力傳遞部分112傳遞的應(yīng)力的影響向連接部分110傳遞，所以使得應(yīng)力不向布線106傳遞，因而，可以防止斷線。
另外，臺座116部分地已接觸到應(yīng)力緩和層118的上邊。特別是位于應(yīng)力傳遞部分112的周邊的接觸部分116a已變成為向應(yīng)力緩和層118傳遞并吸收應(yīng)力。
實施例12圖12A和圖12B示出了實施例12的半導(dǎo)體裝置。此外，圖12B是在圖12A的XII-XII位置上看到的平面圖。本實施例12是上述實施例11的變形例。所以，僅說明與實施例11的不同之處。
在圖12A和圖12B中，半導(dǎo)體裝置120具有第1和第2應(yīng)力緩和層122、124。在第1應(yīng)力層122的上邊形成了布線126，在第2應(yīng)力層124的上邊形成了應(yīng)力傳遞部分128。因此，來自焊球130的應(yīng)力就從應(yīng)力傳遞部分128向第1應(yīng)力緩和層122傳遞并被吸收。此外，關(guān)于形成于焊盤126a的上邊的連接部分132，與圖11A所示的連接部分110的構(gòu)造相同，故略去說明。就是說，連接部分132已變成為電連接焊球(外部電極)130和布線126的構(gòu)件的一部分。
倘采用本實施例，則通過應(yīng)力傳遞部分128用第1應(yīng)力緩和層132來緩和應(yīng)力。因此，臺座134與在應(yīng)力傳遞部分128的周邊位置上形成為帽沿狀的第2應(yīng)力緩和層124之間的接觸部分已被省略。當(dāng)然，也可以與實施例11同樣地設(shè)置接觸部分。
實施例13圖13示出了實施例13的半導(dǎo)體裝置。本實施例13是上述實施例11或?qū)嵤├?2的變形例。即取代示于圖11A和圖11B的柱狀的多個應(yīng)力傳遞部分112，示于圖13的半導(dǎo)體裝置140具有圓筒狀的應(yīng)力傳遞部分142。該應(yīng)力傳遞部分142，為了把布線144導(dǎo)入內(nèi)側(cè)，已切掉了一部分，使得不與布線144接觸。即使這樣的應(yīng)力傳遞部分142，也可以實現(xiàn)與實施例11相同的作用效果。
至于電連接焊球(外部電極)和布線的連接部分，與實施例12是一樣的。
實施例14圖14示出了實施例14的半導(dǎo)體裝置。示于該圖的半導(dǎo)體裝置150也已在半導(dǎo)體芯片152的上邊形成了第1應(yīng)力緩和層154。但是，在該應(yīng)力緩和層154上形成了大體上為環(huán)狀的溝156。這樣，將形成被溝156劃分開的島狀部分158。此外，還形成了布線159使得達到島狀部分158。詳細地說，為形成布線159，溝156已變成為字符C的形狀。
在第1應(yīng)力緩和層154的上邊，已形成了第2應(yīng)力緩和層160。在第2應(yīng)力緩和層160上，形成了進一步擴展到溝156的外側(cè)的窗160a。
這樣一來，在窗160a的內(nèi)周邊面和開口端部，從第1應(yīng)力緩和層154中的窗160a中露了出來的露出面154a，已經(jīng)形成于島狀部分158上邊的布線159這三者的上邊，通過用濺射法形成的金屬膜，設(shè)有臺座162。在臺座162上設(shè)有焊球164。
倘采用本實施例，則用溝156使島狀部分158與受來自焊球164的應(yīng)力的影響的區(qū)域隔離開來。因此，應(yīng)力就難于向布線159傳遞，可以防止斷線的發(fā)生。
至于變成為電連接焊球(外部電極)和布線的構(gòu)件的一部分的連接部分，和實施例12是一樣的。
實施例15圖15示出了實施例15的半導(dǎo)體裝置。示于該圖的半導(dǎo)體裝置170，在應(yīng)力緩和層172的上邊設(shè)有突出電極174以吸收應(yīng)力，在這一點上，與上述實施例是一樣的。
本實施例的特征，是布線176具有在與半導(dǎo)體芯片178之間形成中空空間的彎曲部分180，并向中空空間注入了凝膠材料182這一點。此外，凝膠材料182是為了增強而注入的，故也可以省略。布線176從延展性的觀點來看理想的是用金構(gòu)成。當(dāng)這樣地形成了彎曲部分180后，即使對布線176加上應(yīng)力，也可以被彎曲部分180吸收。因此，由突出電極174傳遞來的應(yīng)力不會傳遞到電極184上。于是，可以防止斷線。
要形成彎曲部分180的話，如彎曲部分180的輪廓所示，先淀積上光刻膠，在其上邊形成布線176，然后用干式刻蝕法或濕式刻蝕法除去光刻膠即可。此外，只要是可刻蝕的，也可使用光刻膠以外的材料。
在圖中雖然略去了，但是，為防止布線的腐蝕等，作為最外層，還可以設(shè)置阻焊劑等的布線保護層。
本實施例可以應(yīng)用到其它的實施例中去，在這種情況下，關(guān)于變成為電連接焊球(外部電極)和布線的構(gòu)件的一部分的連接部分，和實施例12是一樣的。
實施例16圖16示出了實施例16的半導(dǎo)體裝置。示于該圖的半導(dǎo)體裝置190，具有形成于半導(dǎo)體芯片192上邊的第1布線194，形成于該布線194上邊的第1應(yīng)力緩和層196，和形成于該應(yīng)力緩和層196上邊的第2布線198。
詳細地說，在第1布線194的上邊，在第1應(yīng)力緩和層196中形成窗，從第1布線194到第1應(yīng)力緩和層196的上邊，形成第2布線198。
在第2布線198的上邊，設(shè)有用電鍍法形成的銅(Cu)層200，在該銅(Cu)層200的上邊形成有第2應(yīng)力緩和層202。此外，在第2應(yīng)力緩和層202上，在銅(Cu)層200的上邊形成了窗202a。在銅(Cu)層200的上邊設(shè)有突出電極204。此外，突出電極204的一部分接觸到第2應(yīng)力緩和層202上，使得可以傳遞應(yīng)力。
倘采用本實施例，則第1和第2布線194、198的連接部分206，第2布線198與突出電極204之間的連接部分208，被配置在平面式的偏離開來的位置上。其中，連接部分206指的是第1和第2布線194、198的接觸部分，連接部分208指的是第2布線198和突出電極204的接觸部分。連接部分206、208變成為電連接布線194和突出電極(外部電極)204的構(gòu)件的一部分。
因此，即使通過連接部分208從突出電極204向第2布線198傳遞應(yīng)力，該應(yīng)力也難以向另一連接部分206傳遞。這樣一來，由于難以向第1布線194傳遞應(yīng)力，故可以防止該布線194的斷線。
制造工序圖17A～圖18C示出了本實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
首先，用眾所周知的技術(shù)，通常，到進行芯片劃片前的狀態(tài)為止，在晶片300上先形成電極302和其它的元元件(參照圖17A)。此外，在本實施例中，電極302是用鋁形成的，但是也可以用鋁合金系的材料(例如鋁硅或鋁硅銅等)或者銅系的材料。
在晶片300的表面還形成了由氧化膜等構(gòu)成的鈍化膜(未畫出來)，以防止化學(xué)變化。鈍化膜要形成為不僅避開電極302，還要避開進行芯片切開的劃片線。采用不在劃片線上形成鈍化膜的辦法，就可以避免在劃片時因鈍化膜引起的灰塵的發(fā)生，此外，還可以防止鈍化膜發(fā)生裂紋。
接著，以晶片300為靶進行濺射，使晶片300的表面的異物飛走(就是說，逆濺射)。
其次，如圖17A所示，用濺射法在晶片300的整個面上重疊形成鈦化鎢(TiW)層304和銅(Cu)層306。本制造工序雖然是對把鈦化鎢(TiW)和銅(Cu)用作布線的例子進行了說明，但是本發(fā)明并不受限于此。
接著，在布線電阻已下降的情況下，特別要在銅層306的上邊用電鍍法形成銅鍍層308。各層的厚度，例如可以如下。
鈦化鎢層1000埃(10-10m)銅層1000埃(10-10m)銅鍍層0.5～5μm。
其次，如圖17B所示，對銅層306和銅鍍層308應(yīng)用光刻技術(shù)進行干式刻蝕形成布線310。
詳細地說，在銅鍍層308的上邊，涂敷光刻膠(未畫出來)，進行堅膜、曝光和顯影，并在清洗之后進行干燥和后堅膜。然后，對銅鍍層308和銅層306進行干式刻蝕后進行水洗，對鈦化鎢層304進行干式刻蝕。接著，剝離光刻膠后進行清洗。這樣一來，如圖17所示，形成布線310。
其次，對布線310進行O2等離子體灰化，在進行了晶片300的脫水之后，如圖17C所示，在晶片300的整個面上涂敷聚酰亞胺樹脂312。聚酰亞胺樹脂312將變成與示于圖2的應(yīng)力緩和層36等相同的應(yīng)力緩和層。在這里，采用進行灰化的辦法，提高布線310和晶片300與聚酰亞胺樹脂312之間的粘合性。
作為聚酰亞胺樹脂312，理想的是應(yīng)用與晶片300的鈍化膜之間的粘合性高，楊氏模量低且吸水率低，而且可以做成大的膜厚的樹脂。
接著，對聚酰亞胺樹脂312進行堅膜、曝光、干燥、顯影、清洗、干燥和硬化的工序。這樣一來，如圖17D所示，在聚酰亞胺樹脂312上形成窗314。聚酰亞胺樹脂312在已經(jīng)粘附到晶片300上的狀態(tài)下，將會因干燥和硬化工序而進行收縮，故窗314在內(nèi)面上有60～70度的圓錐。因此，作為聚酰亞胺樹脂312理想的是選擇在窗314的內(nèi)面上可以附加上圓錐的樹脂。
接著，對聚酰亞胺樹脂312的表面進行O2等離子體而產(chǎn)生的灰化，并以該聚酰亞胺樹脂312為靶進行濺射使異物飛走。聚酰亞胺樹脂312的表面借助于灰化提高了與金屬膜之間的粘合性。
然后，如圖17E所示，在聚酰亞胺樹脂312的整個面上用濺射法重疊形成鈦化鎢(TiW)層316和銅(Cu)層318。接著，在銅層318的上邊用電鍍法形成銅鍍層320。此外，也可以不形成鈦化鎢層316而代之以形成鈦(Ti)層。各層的厚度，例如，可以如下。
鈦化鎢層1000埃(10-10m)銅層1000埃(10-10m)銅鍍層0.5～100μm。
其次，在銅鍍層320的上邊，涂敷光刻膠，進行堅膜、曝光和顯影，清洗、干燥和后堅膜之后，對銅鍍層320和銅層318進行刻蝕。在進行了清洗之后，對鈦化鎢層304進行刻蝕，剝離光刻膠后進行清洗。
這樣一來，如圖18A所示，在布線310上邊，形成應(yīng)力傳遞部分322。接著，對應(yīng)力傳遞部分322進行O2等離子體而產(chǎn)生的灰化。
接著，如圖18B所示，把焊膏324設(shè)于應(yīng)力傳遞部分322上。焊膏324，例如可以用絲網(wǎng)印刷法來設(shè)置。此外，若把焊膏324的顆粒度做成為25～15μm左右，則易于通過印刷掩模?；蛘?，也可以用鍍焊料法來設(shè)置焊膏324。
接下來，經(jīng)過回流工序使焊膏324熔融并借助于表面張力，如圖18C所示，形成焊球326的形狀。然后，進行助焊劑的清洗。
倘采用以上所說明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，則在晶片工藝中，大體上全部的工序就完成了。換句話說，結(jié)果變成為可以在晶片工藝內(nèi)進行形成與裝配基板連接的外部端子的工序，現(xiàn)有的封裝工序，就是說處理各個半導(dǎo)體芯片，對各個半導(dǎo)體芯片分別進行的內(nèi)引線鍵合工序和外部端子形成工序等，也可以不進行。此外，在形成應(yīng)力緩和層的時候，不再需要已經(jīng)圖形化了的薄膜等的基板。從這些理由可知，可以得到造價低且品質(zhì)高的半導(dǎo)體裝置。
其它的實施例本發(fā)明可以適用于CSP型的半導(dǎo)體裝置。在圖19中示出了代表性的CSP型的半導(dǎo)體裝置。在該圖中，從半導(dǎo)體芯片1的電極開始，在有源面1a的中央方向上形成了布線3，在各個布線上設(shè)有外部電極5。由于所有的外部電極5都設(shè)于應(yīng)力緩和層7的上邊，故可以緩和裝配到電路基板(未畫出來)上時的應(yīng)力。此外，在除去外部電極5之外的區(qū)域上，作為保護膜已形成了阻焊劑層8。
應(yīng)力緩和層7至少形成于已被電極12圍起來的區(qū)域上。所謂電極2指的是與布線3相連的部位。此外，在已考慮到確保形成外部電極5的情況下，在圖19中雖然沒有示出，但是也可以同樣地設(shè)置外部電極5，使得應(yīng)力緩和層存在于比電極2還往外的周邊位置上，再在其上邊走布線3。
電極2雖然是位于半導(dǎo)體芯片1的周邊部分上的所謂周邊電極型的例子，但是，也可以用在比半導(dǎo)體芯片1的周邊區(qū)域還往里的內(nèi)側(cè)區(qū)域上已經(jīng)形成了電極的區(qū)域陣列(area array)配置型的半導(dǎo)體芯片。在這種情況下，應(yīng)力緩和層7只要形成為避開電極2的至少是一部分就行。
如該圖所示，外部電極5不是設(shè)于半導(dǎo)體芯片1的電極2上邊，而是設(shè)于半導(dǎo)體芯片1的有源區(qū)(已經(jīng)形成了有源元件的區(qū)域)上。采用把應(yīng)力緩和層7設(shè)于有源區(qū)上，再把布線3配置(引入)于有源區(qū)內(nèi)的辦法，就可以把外部電極5設(shè)于有源區(qū)內(nèi)。就是說，可以變化間距。因此，結(jié)果就變成為在配置外部電極5之際可以提供有源區(qū)內(nèi)、就是說作為一定的面的區(qū)域，結(jié)果變成為外部電極5的設(shè)定位置的自由度將不同尋常地增加。
然后，采用在必要的位置上使布線3彎曲的辦法，把外部電極5設(shè)置為使之網(wǎng)格狀地排列。此外，由于這并不是本發(fā)明的必須的構(gòu)成，故不一定非要把外部電極5設(shè)置為網(wǎng)格狀的排列不可。
此外，在圖19中，在電極2和布線3之間的接合部分處，電極2的寬度和布線3的寬度雖然規(guī)定為布線3＜電極2但是，理想的是電極2≤布線3。特別是在電極2＜布線3的情況下，不僅布線3的電阻減小，強度也將增加，故可以防止斷線。
在上邊說過的所有的實施例中，在加到焊球部分上的外部應(yīng)力都集中于布線上的情況下，采用或者把布線設(shè)計為向平面方向彎曲(或屈曲)，或者除此之外，與此不同地，象實施例15那樣，在各個實施例中采用屈曲(彎曲)構(gòu)造的辦法，就可以使加往布線上的應(yīng)力集中分散化。
這樣的半導(dǎo)體裝置，大體上都可以用晶片工藝進行全部的工序的辦法制造。具體地說來，經(jīng)由在晶片上形成多個電極2，避開這些電極2在晶片上設(shè)置應(yīng)力緩和層，同時，從電極2開始形成布線3的工序，之后，把晶片切斷成一個一個的單片，得到半導(dǎo)體裝置。
在這里，在電極2和布線3的形成中，可以應(yīng)用例如濺射或刻蝕等金屬薄膜的形成加工技術(shù)。此外，在外部電極5的形成中，可以應(yīng)用焊料的電鍍工序。還有，在應(yīng)力緩和層的形成中可以應(yīng)用使感光性樹脂曝光和顯影的光刻技術(shù)。這些工序全都可以用晶片工藝進行。
如上所述，在用晶片工藝進行了幾乎全部的工序之后，如果切斷為一個一個的半導(dǎo)體裝置，由于可以同時進行多個半導(dǎo)體裝置的應(yīng)力緩和層7、布線3和外部電極5的形成，故可以簡化制造工序。
在圖20中，示出了已經(jīng)裝配上用上述實施例的方法制造出來的半導(dǎo)體裝置1100的電路基板1000。電路基板一般是用玻璃環(huán)氧樹脂基板等的有機系基板。在電路基板上已把由銅構(gòu)成的布線圖形形成為所希望的電路，并采用使這些布線圖形和半導(dǎo)體裝置的外部電極進行機械性連接的辦法，使他們通電。在這種情況下，由于在上述半導(dǎo)體裝置中，作為應(yīng)力緩和部分設(shè)有吸收因與外部之間的熱膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生的應(yīng)變的構(gòu)造，所以即使已經(jīng)把本半導(dǎo)體裝置裝配到電路基板上也可以提高連接時和連接以后的可靠性。此外，采用對半導(dǎo)體裝置的布線3下些功夫的辦法，還可以進一步提高連接時和連接后的可靠性。此外，裝配面積也可以減小到用裸片裝配時的面積。因此，如果把該電路基板用到電子設(shè)備中去，就可以使電子設(shè)備本身小型化。還有，在同一面積之內(nèi)可以進一步確保裝配面積，還可以實現(xiàn)高功能化。
作為具備該電路基板1000的電子設(shè)備，在圖21中示出了筆記本式個人計算機1200。
上述實施例雖然是把本發(fā)明應(yīng)用到半導(dǎo)體裝置中去的例子，但是不管是有源部件還是無源部件，在種種的表面貼裝用的電子部件中都可以應(yīng)用本發(fā)明。作為電子部件，有例如電阻器、電容器、線圈、振蕩器、濾波器、溫度傳感器，熱敏電阻、變阻器、電位器或保險絲等等。所以，不用上邊說過的實施例的半導(dǎo)體裝置，代之以用規(guī)定的電子元件，采用形成于上述實施例同樣的應(yīng)力傳遞部分的辦法，用應(yīng)力緩和部分緩和應(yīng)力，就可以防止布線的斷線等等。此外，該制造方法也和上述實施例是一樣的，故省略其說明。
權(quán)利要求
1.一種電子部件的制造方法，具有下述工序?qū)⒍鄠€電子元件一體形成為基板狀的工序；在上述基板狀的電子元件上形成電極的工序；避開上述電極，在上述基板狀的電子元件上設(shè)置應(yīng)力緩和部分的工序；從上述電極開始在平面上屈曲形成布線的工序；形成通過連接部分電連接于上述布線的外部電極的工序；以及把上述基板狀的電子元件切斷成一個一個單片的工序。
2.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有下述工序在晶片上形成電極的工序；避開上述電極，在上述晶片上設(shè)置應(yīng)力緩和部分的工序；從上述電極開始在平面上屈曲形成布線的工序；形成通過連接部分電連接于上述布線的外部電極的工序；以及把上述晶片切斷成一個一個單片的工序。
3.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是上述應(yīng)力緩和部分的形成工序，在上述布線的形成工序之后進行，在上述晶片切斷工序之前，還包括在上述應(yīng)力緩和部分中的上述連接部分的外側(cè)上，用刻蝕法形成溝的工序。
4.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是上述應(yīng)力緩和部分的形成工序還包括在上述布線的形成工序之后進行的、在上述連接部分的周邊位置上形成從上述外部電極向上述應(yīng)力緩和部分傳遞應(yīng)力的應(yīng)力傳遞部分的工序以及在上述晶片切斷工序之前將上述應(yīng)力緩和部分一直刻蝕到上述應(yīng)力傳遞部分下方為止的工序。
5.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是在上述晶片切斷工序之前，還包括從上述應(yīng)力緩和部分上邊到上述外部電極的至少是根部周邊為止，設(shè)置可以作為上述應(yīng)力緩和部分利用的材料，從而形成輔助傳遞部分的工序。
全文摘要
本發(fā)明是一種可以緩和熱應(yīng)力而不會切斷布線的半導(dǎo)體裝置。具有半導(dǎo)體芯片(12)；用于與外部連接的焊球(20)；使半導(dǎo)體芯片(12)與焊球(20)電連接的布線(18)；設(shè)于半導(dǎo)體芯片(12)上邊的應(yīng)力緩和層(16)；以及從焊球(20)對應(yīng)力緩和層(16)傳遞應(yīng)力的應(yīng)力傳遞部分(22)。
文檔編號H01L23/31GK101026112SQ20071008546
公開日2007年8月29日 申請日期1998年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者橋元伸晃 申請人:精工愛普生株式會社