專利名稱：半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體元件的安裝方法， 其中，通過突起電極對半導(dǎo)體元件的元件電極與基板的基板電極進(jìn)行連 接，并且在上述半導(dǎo)體元件與上述基板之間配置密封粘接用樹脂，從而將 上述半導(dǎo)體元件安裝到上述基板上。
背景技術(shù)：
作為電子器件在利用與以往的半導(dǎo)體封裝相比能大幅度縮小安裝面
積的裸片(bare chip)安裝的情形中，使半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體元件)的電 路形成面與基板的電路形成面對置并通過隔著由金等金屬形成的凸塊(突 起電極)重疊來獲得導(dǎo)通的面朝下(facedown)安裝，相比于使基板的電 路形成面與半導(dǎo)體芯片的電路形成面的相反側(cè)的面對置并通過引線結(jié)合 引出金屬細(xì)線來連接兩端子的面朝上(faceup)安裝，半導(dǎo)體芯片及其安 裝結(jié)構(gòu)體整體能夠進(jìn)一步小型化，因此被廣泛利用。
在此，圖15中表示這樣的以往的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體501的示 意俯視圖，圖16中表示圖15的安裝結(jié)構(gòu)體501中的A—A線剖視圖。如 圖15和圖16所示，在具有大致方形的形狀的半導(dǎo)體芯片2的下表面?zhèn)燃?電路形成面上形成有多個作為元件電極的焊盤3，在作為基板4的上表面 側(cè)的電路形成面上形成有多個基板電極5。各個焊盤3和基板電極5通過 在焊盤3上獨(dú)立形成的突起電極即凸塊6獨(dú)立地電連接。另外，在半導(dǎo)體 芯片2與基板4之間，作為密封粘接用的絕緣性樹脂填充配置有底層填料 7，由此，以各個焊盤3、基板電極5和凸塊6被密封的狀態(tài)形成了半導(dǎo)體 芯片2和基板4被粘接起來的安裝結(jié)構(gòu)體。
這樣的安裝結(jié)構(gòu)體例如可通過使半導(dǎo)體芯片2的各個焊盤3上形成的 凸塊6與表面貼附有片狀的底層填料7的基板4對置，然后實(shí)施隔著底層 填料7將半導(dǎo)體芯片2按壓到基板4的所謂的壓片工序來形成。尤其是，在這樣的以往的壓片工序中，能夠同時進(jìn)行向半導(dǎo)體芯片2與基板4之間
填充配置底層填料7、隔著凸塊6使半導(dǎo)體芯片2的焊盤3與基板4的基 板電極5電連接，從簡化工序和縮短時間的方面來看是有效的，因此被廣 泛利用。
專利文獻(xiàn)1:特開2000 — 188362號公報 專利文獻(xiàn)2:特開2002 — 134558號公報
近年，為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體封裝的小型、低成本化，以芯片內(nèi)部布線的微 細(xì)化為目的的芯片內(nèi)部的絕緣材料的低介電常數(shù)化正在發(fā)展。關(guān)于這樣的 低介電常數(shù)的樹脂材料(以下稱為"Low-k材料")，在介電常數(shù)降低的同 時伴隨著其機(jī)械強(qiáng)度的脆弱化，在半導(dǎo)體芯片的安裝工序中，有可能發(fā)生 由L o w- k材料的脆弱性引起的半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部破損。
這里，關(guān)于Low-k材料，利用圖19所示的半導(dǎo)體芯片的示意剖面圖 進(jìn)行說明。如圖19所示，半導(dǎo)體芯片2具備硅(Si)層511、在硅層511 上由Low-k材料形成的Low-k層512、在Low-k層512上形成且主要形成 布線的布線層513、在布線層513上由Si02或SiN,形成的絕緣層514。此 外，Low-k層512和布線層513例如層疊多個薄膜層而形成。另外，配置 成在絕緣層514的表面露出多個焊盤3，對各個焊盤3與硅層511進(jìn)行電 連接的多個通孔電極515按照貫通Low-k層512和布線層513的方式形成。 這樣的Low-k層512形成為厚度比作為半導(dǎo)體芯片2的主體部分的硅層 511薄的薄膜，并且如上所述，具有介電常數(shù)低且機(jī)械強(qiáng)度比其他層脆弱 的特點(diǎn)。由于這樣的Low-k層512的機(jī)械強(qiáng)度的脆弱性，有可能發(fā)生例如 Low-k層512中產(chǎn)生裂縫516或在Low-k層512處發(fā)生界面剝離等導(dǎo)致的 半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部破損。
一般，半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù)與底層填料或基板的熱膨脹系數(shù)相比 極小，因安裝時的加熱處理或冷卻處理所產(chǎn)生的各構(gòu)件的熱膨脹差或熱收 縮差，在半導(dǎo)體芯片的各部分尤其是方形的半導(dǎo)體芯片的角部會產(chǎn)生大的 拉伸負(fù)荷。例如，假設(shè)半導(dǎo)體芯片的熱膨脹率為1，則底層填料的熱膨脹 率為40 50ppm、基板的熱膨脹率為5 20ppm。另外，在半導(dǎo)體芯片的 安裝工序中，例如，由于在安裝了半導(dǎo)體芯片后的基板的割斷工序、即多 塊成型基板的割斷工序或?qū)嵤┫蚧宓谋趁嫣砑雍噶锨虻墓ば虻葧r所產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷，基板會發(fā)生撓曲，對半導(dǎo)體芯片的負(fù)荷增大。
為了減輕這些負(fù)荷，例如在專利文獻(xiàn)1中如圖17的示意說明圖所示， 在半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體601中采用了下述結(jié)構(gòu)，g卩，在基板4的表面
形成槽部610，該基板4位于半導(dǎo)體元件2的周圍形成的填充劑(底層填 料)607的凸緣部(擴(kuò)邊部)607a的下部，向該槽部610中也填充填充劑 607，即用填充劑填滿槽部610。在這樣的結(jié)構(gòu)中，槽部610中填充的填充 劑607起到錨固作用，提高了填充劑607與基板4的粘接強(qiáng)度。g卩，采用 了借助填充劑使基板4牢固地保持半導(dǎo)體元件的外周端部的結(jié)構(gòu)。
另外，例如在專利文獻(xiàn)2中如圖18所示，在半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu) 體701中采用了下述結(jié)構(gòu)，g卩，通過在半導(dǎo)體元件2的角部的側(cè)面與底層 填料707之間設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件(樹脂)711，從而由該加強(qiáng)構(gòu)件711分散所 作用的應(yīng)力。
但是，在專利文獻(xiàn)l的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體601中，由于采用了 為提高填充劑607與基板4的接合力而向半導(dǎo)體元件2的安裝區(qū)域的周圍 形成的槽部610內(nèi)可靠地填充填充劑607的結(jié)構(gòu)，因此，凸緣部607a處 配置的填充劑607的量變多，存在凸緣部607a的擴(kuò)展區(qū)域擴(kuò)大的趨勢。 因此，難以充分降低由各部件的熱膨脹差或熱收縮差引起的拉伸負(fù)荷，尤 其是對薄型化的半導(dǎo)體元件施加應(yīng)力負(fù)荷(拉伸負(fù)荷)會發(fā)生剝離引起的 元件破損。這里，剝離是指在半導(dǎo)體元件中與底層填料(樹脂或填充劑) 接觸的部分從半導(dǎo)體元件主體分離的現(xiàn)象。
另外，在專利文獻(xiàn)2的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體701中，為了緩和應(yīng) 力而使用了兩種樹脂，因此其制造工序變得復(fù)雜。進(jìn)而，對于薄型化的半 導(dǎo)體元件2而言，還存在難以配置加強(qiáng)構(gòu)件711的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體 及其安裝方法，借助突起電極連接半導(dǎo)體元件的元件電極和基板的基板電 極，并且在上述半導(dǎo)體元件與上述基板之間配置密封粘接用樹脂，將上述 半導(dǎo)體元件安裝到上述基板上，由此，減輕因安裝時的加熱處理或冷卻處 理而產(chǎn)生的各構(gòu)件的熱膨脹差和熱收縮差、以及相對于安裝后的機(jī)械負(fù)荷
6的基板的撓曲所導(dǎo)致的半導(dǎo)體元件周邊部分產(chǎn)生的負(fù)荷，能夠避免半導(dǎo)體 元件的安裝結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部破損。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下方式構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征 在于，具備具有多個元件電極的半導(dǎo)體元件；具有多個基板電極的基板; 對上述各個元件電極和基板電極進(jìn)行連接的多個突起電極；密封粘接用樹
脂，其配置在上述半導(dǎo)體元件與上述基板之間，以對上述各個元件電極、 基板電極和突起電極進(jìn)行密封，并對上述半導(dǎo)體元件與上述基板進(jìn)行粘
接；和凹部，其形成在上述基板的電極形成面上與上述半導(dǎo)體元件的外周 端部對置的位置，且在內(nèi)側(cè)的一部分配置有上述密封粘接用樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種具有下述特征的第一方式所述的半 導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在上述基板上形成的上述凹部，是通過在其內(nèi)側(cè) 配置上述樹脂來限制上述樹脂向上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū) 域外擴(kuò)展的擴(kuò)展區(qū)域的樹脂擴(kuò)展區(qū)域限制用凹部。
根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供一種具有下述特征的第一方式所述的半 導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，上述凹部形成為包括上述基板的比與上述半導(dǎo)體 元件對置的區(qū)域的外周端部靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供一種具有下述特征的第一方式所述的半 導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，上述凹部具有按照向上述基板的與上述半導(dǎo)體元 件對置的區(qū)域的周圍變深的方式傾斜的內(nèi)底部。
根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供一種具有下述特征的第一方式所述的半 導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的中 心形成有比上述凹部的開口端部隆起的隆起部，從上述隆起部到上述凹部 的內(nèi)底部設(shè)置有下降梯度。
根據(jù)本發(fā)明的第六方式，提供一種具有下述特征的第一方式 第五方 式中任一方式所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在與具有大致方形的形狀 的上述半導(dǎo)體元件的角部對置的位置形成的上述凹部，形成為其內(nèi)側(cè)的容 積比其他位置形成的上述凹部小。
根據(jù)本發(fā)明的第七方式，提供一種具有下述特征的第一方式 第五方 式中任一方式所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的外周端部形成有多個上述凹部。
根據(jù)本發(fā)明的第八方式，提供一種具有下述特征的第一方式 第五方 式中任一方式所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在上述基板的與上述半導(dǎo) 體元件對置的區(qū)域的外周端部的整周連續(xù)形成有上述凹部。
根據(jù)本發(fā)明的第九方式，提供一種具有下述特征的第一方式 第五方
式中任一方式所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在與具有大致方形的形狀 的上述半導(dǎo)體元件的角部對置的位置形成的上述凹部，形成為具有比其他 位置形成的上述凹部深的內(nèi)底部。
根據(jù)本發(fā)明的第十方式，提供一種具有下述特征的第四方式所述的半
導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，在與具有大致方形的形狀的上述半導(dǎo)體元件的角 部對置的位置形成的上述凹部，形成為具有傾斜角度比其他位置形成的上 述凹部的上述內(nèi)底部的傾斜角度大的上述內(nèi)底部。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方式，提供一種半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征 在于，在半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的外周端部形成有凹部的基板的上述安裝 區(qū)域上配置密封粘接用樹脂，隔著上述密封粘接用樹脂將上述半導(dǎo)體元件 按壓到上述基板上，通過各個突起電極對上述半導(dǎo)體元件的各個元件電極 與上述基板的各個基板電極進(jìn)行連接，并且將向上述安裝區(qū)域外擴(kuò)展的上 述密封粘接用樹脂的一部分導(dǎo)入到上述凹部內(nèi)，限制上述樹脂的擴(kuò)展區(qū) 域，同時通過上述樹脂對上述各個元件電極、基板電極和突起電極進(jìn)行密 封，然后對上述密封粘接用樹脂進(jìn)行加熱使其硬化，將上述半導(dǎo)體元件安 裝到上述基板上。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方式，提供一種具有下述特征的第十一方式所述 的半導(dǎo)體元件的安裝方法，利用具有由彈性材料形成的按壓部的壓接工具 通過上述按壓部隔著上述密封粘接用樹脂將上述半導(dǎo)體元件按壓到上述 基板上，并通過上述按壓部對向上述安裝區(qū)域外擴(kuò)展的上述密封粘接用樹 脂進(jìn)行按壓將其導(dǎo)入上述凹部內(nèi)以限制上述樹脂的擴(kuò)展區(qū)域，與此同時進(jìn) 行基于上述密封粘接用樹脂的密封，。 (發(fā)明效果)
根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體的安裝結(jié)構(gòu)體中，由于在與半導(dǎo)體元件的外周 端部對置的位置的基板表面上形成了其內(nèi)側(cè)的一部分配置有密封粘接用
8樹脂的凹部，因此，能限制密封粘接用樹脂中的凸緣部分(擴(kuò)邊部分)的 配置區(qū)域的擴(kuò)大，同時能增大其傾斜角度。即，由于隔著樹脂將半導(dǎo)體元 件安裝到基板上時施加的按壓力，樹脂向基板與半導(dǎo)體元件的對置區(qū)域的 周圍外側(cè)擴(kuò)展而形成凸緣部分，但此時通過將樹脂的一部分導(dǎo)入到凹部內(nèi) 能減少樹脂的擴(kuò)展區(qū)域，并且能增大凸緣部分的傾斜角度。這樣，通過減 少凸緣部分的擴(kuò)展區(qū)域的面積并增大其傾斜角度，能夠減輕因安裝時的加 熱處理或冷卻處理而產(chǎn)生的各構(gòu)件的熱膨脹差和熱收縮差、以及相對于安 裝后的機(jī)械負(fù)荷的基板的撓曲所導(dǎo)致的半導(dǎo)體元件周邊部分產(chǎn)生的應(yīng)力 負(fù)荷，能夠避免半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部破損。


本發(fā)明的以上和其他目的及特點(diǎn)可通過結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施方式的 下述描述進(jìn)一步明了，各附圖中，
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖視
圖2是上述第一實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意 剖視圖3是相對于上述第一實(shí)施方式的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體 的示意剖視圖4是表示圖1的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法的示意說明 圖，是表示即將通過壓接工具進(jìn)行按壓之前的狀態(tài)的圖5是表示圖1的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的制造方法的示意說明 圖，是表示正在通過壓接工具進(jìn)行按壓的狀態(tài)的圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖視
圖7是上述第二實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意 剖視圖8是相對于上述第二實(shí)施方式的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體 的示意剖視圖9是相對于上述第二實(shí)施方式的另一比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖視圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖
視圖11是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意俯
視圖12是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的另一半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示 意俯視圖13是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的又一半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示 意俯視圖14是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的再一半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示 意俯視圖15是以往的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意俯視圖16是圖15的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中的A—A線示意剖視圖17是以往的另一半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖視圖18是以往的又一半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意剖視圖19是以往的半導(dǎo)體芯片的示意剖視圖20是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意俯 視圖21是圖20的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中的B—B線示意剖視圖； 圖22是圖20的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中的C一C線示意剖視圖； 圖23是第五實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體的示意俯 視圖。
具體實(shí)施例方式
繼續(xù)進(jìn)行本發(fā)明的描述之前，在附圖中對相同部件標(biāo)注了相同標(biāo)記。 下面，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 (第一實(shí)施方式)
圖1中表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的 一例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1的示意剖視圖。
如圖1所示，該第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1中，在基板4上配置作為密封粘接用樹脂的一例的片狀的底層填料7，隔著該底層 填料7安裝有半導(dǎo)體芯片2。在半導(dǎo)體芯片2的圖中下表面?zhèn)燃措娐沸纬?br> 面上形成有作為元件電極的一例的多個焊盤3，按照與這些焊盤3的形成 位置對應(yīng)的方式在基板4的圖中上表面?zhèn)燃措娐沸纬擅?電極形成面)上 形成有多個基板電極5，各個焊盤3和各個基板電極5通過作為突起電極 的一例的凸塊6獨(dú)立地電連接。另外，凸塊6主要由Au形成，以稍微被 擠壓變形的狀態(tài)介于基板電極5與焊盤3之間。另外，底層填料7由絕緣 性樹脂材料形成，將處于相互電連接狀態(tài)的各個焊盤3、基板電極5和凸 塊6完全覆蓋并密封，而且按照維持這些部件的連接狀態(tài)的方式介于半導(dǎo) 體芯片2與基板4之間將兩者粘接起來。在這樣的狀態(tài)下，半導(dǎo)體芯片2 被安裝到基板4上，構(gòu)成了半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1即半導(dǎo)體封裝部件。 另外，半導(dǎo)體芯片2的平面形狀為大致方形，在與半導(dǎo)體芯片2的方 形的外周端部對置的基板4上的位置Pl、即基板4上用于安裝半導(dǎo)體芯片 2的安裝區(qū)域(半導(dǎo)體芯片2投影到基板表面上的區(qū)域或基板4與半導(dǎo)體 芯片2對置的區(qū)域)的外周端部位置P1，形成有比其周圍表面下凹一部分 而構(gòu)成的凹部(或槽部)8。該凹部8形成為使與半導(dǎo)體芯片2的外周端 部對置的位置Pl位于其內(nèi)側(cè)。即，如圖1所示，按照使與半導(dǎo)體芯片2 的外周端部對置的位置Pl位于以半導(dǎo)體芯片2的中心為基準(zhǔn)的凹部8的 外側(cè)方向的端部位置P3與內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2之間的方式，決定凹部 8的形成位置。
另外，如圖1所示，凹部8內(nèi)處于在底層填料7的外周側(cè)形成的凸緣 部(擴(kuò)邊部)7a中的樹脂的一部分配置在該凹部8內(nèi)的狀態(tài)。不過，并不 是凹部8內(nèi)完全被樹脂填充的狀態(tài)，而是只有內(nèi)側(cè)的一部分配置了樹脂的 狀態(tài)。這樣，通過使凸緣部7a中的樹脂的一部分配置在該凹部8內(nèi)，與 未形成凹部8的情形相比，凸緣部7a的擴(kuò)展區(qū)域被限制在縮小的方向， 并且，成為凸緣部7a的傾斜角度更陡峭的狀態(tài)、即相對于基板4的表面 的角度更大的狀態(tài)。
基板4例如由玻璃環(huán)氧樹脂材料形成，焊盤3和基板電極5由銅形成。 此外，焊盤3和基板電極5可由Ni或鍍Au、或A1形成。另外，底層填 料7作為絕緣性樹脂材料例如由具有熱硬化性的環(huán)氧樹脂材料形成。此外，作為基板4，還可使用陶瓷基板、樹脂基板、樹脂片基板等。另外，底層 填料7通過在基板4上配置片狀的材料而形成，但也可替代這種情況而通 過將半液狀的樹脂材料涂敷到基板4上等來配置。
凹部8例如通過激光加工等方法形成。在使用這樣的激光加工方法時， 如圖1所示，通過預(yù)先在基板4的內(nèi)部設(shè)置用于使激光加工停止的停止層 9，能夠容易地形成所希望的深度的凹部8。這樣的停止層9例如可使用銅 層。此外，在作為基板4使用樹脂成形基板的情況下，利用模具形成凹部 8而非利用激光加工。這樣的凹部8的形成方法，優(yōu)選考慮基板4所使用 的材料的種類和基板的形狀等來決定。
在這樣的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體l中，例如，半導(dǎo)體芯片2的厚度 尺寸為0.15mm，底層填料7的厚度尺寸(基板與半導(dǎo)體芯片之間的距離) 為0.05mm，基板4的厚度尺寸為0.30mm，凹部8的深度尺寸為O.lOmm。 此外，凹部8的寬度尺寸(圖1中的P2P3之間的距離)為0.45mm，凹部 8的內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2與半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置Pl之間的距 離為0.15mm，凹部8的外側(cè)方向的端部位置P3與半導(dǎo)體芯片2的外周端 部位置Pl之間的距離為0.3mm。此外，并不希望凹部8的外側(cè)方向的端 部位置P3與半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置P1相距過遠(yuǎn)，例如，優(yōu)選按照 PlP3之間的距離在0.5mm以下的方式形成凹部8。另夕卜，優(yōu)選按照凹部8 的內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2不到達(dá)基板電極5的形成位置的方式形成凹部 8。
這里，圖2中表示該第一實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu) 體11的示意剖視圖，圖3中表示該第一實(shí)施方式的比較例的半導(dǎo)體芯片 的安裝結(jié)構(gòu)體21的示意剖視圖。此外，在圖2和圖3所示的半導(dǎo)體芯片 的安裝結(jié)構(gòu)體11、 21中，對于具有與圖1的安裝結(jié)構(gòu)體1相同結(jié)構(gòu)的構(gòu) 件標(biāo)注相同標(biāo)記并省略說明。
首先，在圖2所示的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體11中，按照凹 部8的內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2與半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置Pl大致一 致的方式形成了凹部8。此外，在凹部8內(nèi)并非由底層填料7完全填充而 僅配置一部分這一點(diǎn)上與圖1的安裝結(jié)構(gòu)體1具有同樣的結(jié)構(gòu)。在這樣的 結(jié)構(gòu)中，雖然凸緣部7a的擴(kuò)展區(qū)域與圖1的安裝結(jié)構(gòu)體1相比存在稍微擴(kuò)大的趨勢，但與未形成凹部的結(jié)構(gòu)相比具有能限制在使擴(kuò)展區(qū)域縮小的
方向上的效果，而且，能形成使凸緣部7a的傾斜角度處于陡峭的狀態(tài)。
相對于此，在圖3的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21中，具有 按照比半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置Pl更靠外側(cè)的方式形成了凹部8的 結(jié)構(gòu)。而且，凹部8內(nèi)被底層填料7大致完全填充。在這樣的結(jié)構(gòu)的安裝 結(jié)構(gòu)體21中，無法限制凸緣部7a的擴(kuò)展區(qū)域的擴(kuò)大。即，想要擴(kuò)展的凸 緣部7a到達(dá)凹部8之后才能開始限制其擴(kuò)展區(qū)域的擴(kuò)大，但在充分遠(yuǎn)離 半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置地形成凹部8的結(jié)構(gòu)中，無法限制其擴(kuò)大。 結(jié)果，凸緣部7a的傾斜角度更小，以放倒?fàn)顟B(tài)形成。
分別制作圖1和圖2的該第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1、 11以及圖3的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21，在規(guī)定的條件下進(jìn) 行了熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。具體而言，每種安裝結(jié)構(gòu)體制作IOO個，對這100個安 裝結(jié)構(gòu)體在相對濕度為80%以下的氣氛中反復(fù)進(jìn)行500次從0'C 80。C的 溫度變化的循環(huán)。然后，確認(rèn)各個安裝結(jié)構(gòu)體中的電連接狀態(tài)和能否實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)通，測定施加熱循環(huán)所導(dǎo)致的在半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中發(fā)生剝離或 內(nèi)部破損的不合格個數(shù)。另外，實(shí)施多組這樣的熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果，在圖1的該第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1中，100 個中不合格個數(shù)為0 1個左右。另外，在圖2的該第一實(shí)施方式的半導(dǎo) 體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體11中，IOO個中不合格個數(shù)為1 2個左右。相對于 此，在圖3的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21中，IOO個中不合格個 數(shù)多達(dá)10 20個左右。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在該第一實(shí)施方式的半 導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中，與比較例相比能充分降低不合格個數(shù)。
在圖1和圖2的該第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1、11中， 由于形成為使凹部8位于半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置P1，因此，能減少 凸緣部7a中的樹脂的量、即在基板4上配置的凸緣部7a的樹脂量。所以， 能夠降低由熱膨脹率差產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷，即使在反復(fù)實(shí)施熱循環(huán)的情況下 也能減少不合格個數(shù)。
相對于此，在圖3的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體21中，由于 凹部8的形成位置遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片2的外周端部，結(jié)果凸緣部7a中的樹 脂量增多。因此，不能降低應(yīng)力負(fù)荷，在反復(fù)實(shí)施熱循環(huán)的情況下容易產(chǎn)
13生不合格產(chǎn)品。
這樣，在該第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中，通過在相當(dāng) 于半導(dǎo)體芯片2的外周端部的位置形成凹部，將凸緣部7中本要擴(kuò)展的樹 脂導(dǎo)入到凹部內(nèi)，能夠減小擴(kuò)展區(qū)域。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，凹部內(nèi)未完全 填充樹脂能減少凸緣部的樹脂量因而優(yōu)選。另外，凸緣部的傾斜角度增大
能減少樹脂量因而優(yōu)選。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選凹部8的內(nèi)側(cè)方向的端 部位置P2位于半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置P1的內(nèi)側(cè)。由此，能降低因 熱膨脹差等對各部件產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷。尤其是，這樣的效果在使用Low-k 材料的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體中有效。此外，從這樣的凹部8的功能來 看，凹部8可以說是樹脂擴(kuò)展區(qū)域限制用凹部。
下面，利用圖4和圖5所示的半導(dǎo)體芯片2和基板4的示意剖視圖， 對這樣的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體l的制造方法、即向基板4安裝半導(dǎo)體 芯片2的方法進(jìn)行說明。
首先，如圖4所示，向基板4上由凹部8包圍的安裝區(qū)域配置例如片 狀的底層填料7。此時，按照底層填料7不進(jìn)入凹部8內(nèi)的方式進(jìn)行底層 填料7的配置。此外，也可取代使用這樣的片狀的底層填料7，而使用半 液狀的樹脂材料。然后，在按照基板4的安裝區(qū)域內(nèi)形成的各個基板電極 5與焊盤3對置的方式進(jìn)行了半導(dǎo)體芯片2相對于基板4的定位的狀態(tài)下， 將半導(dǎo)體芯片2隔著底層填料7配置到基板4上。
然后，將裝備了由作為彈性材料的一例的硅酮橡膠材料形成的按壓部 16的壓接工具15，定位并配置到基板4上隔著底層填料7配置的半導(dǎo)體 芯片2的上方。而后，使壓接工具15下降從而使按壓部16抵接到半導(dǎo)體 芯片2的上表面，并且通過進(jìn)一步下降來相對基板4按壓半導(dǎo)體芯片2。
通過由該按壓而施加的按壓力，如圖5所示，底層填料7沿基板4的 表面被按壓擴(kuò)展，向安裝區(qū)域外擴(kuò)展。由于在安裝區(qū)域的周圍形成有凹部 8，因此這樣被按壓擴(kuò)展的底層填料7的一部分進(jìn)入凹部8，由凹部8限制 了向安裝區(qū)域外擴(kuò)展的區(qū)域。進(jìn)而，由于在壓接工具15上設(shè)置的按壓部 16由硅酮橡膠材料形成，因此在按壓的同時其形狀發(fā)生彈性變形，繞半導(dǎo) 體芯片2的周圍凹陷，在限制想要向安裝區(qū)域外擴(kuò)展的底層填料7的同時， 能起到將底層填料7的一部分積極導(dǎo)向凹部8內(nèi)的作用。結(jié)果，在底層填料7的周圍形成具有大的傾斜角度的凸緣部7a。
另一方面，通過這樣的按壓，半導(dǎo)體芯片2上形成的凸塊6擠壓底層 填料7，從而成為與基板4的基板電極5電連接的狀態(tài)。然后，通過壓接 工具15加熱底層填料7使其熱硬化，從而形成如圖1所示的半導(dǎo)體芯片 的安裝結(jié)構(gòu)體l。
此外，在上述的制造方法的說明中，為了更可靠地形成凸緣部7a的形 狀，對使用具有由彈性材料形成的按壓部16的壓接工具15的情況進(jìn)行了 說明，但也可不使用這樣的壓接工具。不過，通過使用具有按壓部16的 壓接工具15，例如，即使在半導(dǎo)體芯片2的外周端部的平面位置上樹脂的 擴(kuò)展量存在偏差，也能通過彈性變形的按壓部16積極限制樹脂的擴(kuò)展量， 從而能夠減少擴(kuò)展的偏差。
(第二實(shí)施方式)
此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，也能以其他各種方式實(shí)施。 例如，圖6中表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體 的一例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31的示意剖視圖。此外，在圖6的半 導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31中，對于與上述第一實(shí)施方式的安裝結(jié)構(gòu)體1 相同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件標(biāo)注相同標(biāo)記并省略說明。
如圖6所示，該第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31在其凹 部38的內(nèi)底部38a形成為傾斜面這一點(diǎn)上，具有與上述第一實(shí)施方式的 半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1不同的結(jié)構(gòu)。下面，以該不同結(jié)構(gòu)為主進(jìn)行說 明。
如圖6所示，在基板4上的與半導(dǎo)體芯片2的外周端部對置的位置Pl 形成有凹部38。凹部38具有從其內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2向外側(cè)方向變深 地傾斜的內(nèi)底部38a。該內(nèi)底部38a形成為在外側(cè)方向的端部位置P3達(dá)到 最深部。另外，凹部38的內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2配置為比半導(dǎo)體芯片2 的外周端部位置Pl更靠半導(dǎo)體芯片2的中心側(cè)，外側(cè)方向的端部位置P3 配置為比半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置Pl更靠外側(cè)，在這一點(diǎn)上具有與 上述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體1同樣的配置結(jié)構(gòu)。
在這樣的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31中，除了上述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體所具有的效果之外，還能夠在向基板4安
裝半導(dǎo)體芯片2時，通過傾斜的內(nèi)底部38a使想要向安裝區(qū)域的周圍擴(kuò)展 的底層填料7順暢地導(dǎo)入到凹部38內(nèi)，從而能使樹脂具有良好的流動性。 通過這樣使樹脂具有良好的流動性，例如能夠使對底層填料7加熱而產(chǎn)生 的氣泡(void)更好地向樹脂外部排出，從而能夠提高接合的可靠性。另 外，通過沿著傾斜的內(nèi)底部38a順暢地將樹脂導(dǎo)入凹部38內(nèi)，與例如上 述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)那樣未形成傾斜的內(nèi)底部的情況相比，樹脂的流向 不會較大地變化，因此能進(jìn)一步減少變形等的發(fā)生。
這里，在圖7中表示本第二實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié) 構(gòu)體41的示意剖視圖，在圖8、圖9中表示比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié) 構(gòu)體51、 61的示意剖視圖。
首先，圖7的變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體41形成了具有以與 圖6的凹部38相同的深度Dl傾斜的內(nèi)底部48a的凹部48，但在按照凹 部48的內(nèi)側(cè)方向的端部位置P2與半導(dǎo)體芯片2的外周端部位置Pl大致 一致的方式配置凹部48這一點(diǎn)，具有與圖6的安裝結(jié)構(gòu)體31不同的結(jié)構(gòu)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，與圖6的安裝結(jié)構(gòu)體31同樣，在凸緣部7a處能降 低因熱膨脹差而產(chǎn)生的負(fù)荷。但是，由于凹部48的容積比凹部38小，因 此底層填料7的擴(kuò)展量不會過大所以優(yōu)選。
另外，圖8的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51以及圖9的比較 例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體61中凹部的配置位置和圖6的安裝結(jié)構(gòu)體 31相同，但其深度或深或淺。
具體而言，在圖8的安裝結(jié)構(gòu)體51中，凹部58的深度D2設(shè)定為比 凹部38的深度D1深(例如設(shè)定為D2二D1X2)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，需考 慮深度D2的大小和樹脂的量，但凹部58的容積過大，凹部58內(nèi)配置的 底層填料7的熱膨脹或熱收縮可能會對半導(dǎo)體芯片2產(chǎn)生應(yīng)力負(fù)荷從而造 成影響。
另外，在圖9的安裝結(jié)構(gòu)體61中，凹部68的深度D3設(shè)定為比凹部 38的深度D1淺(例如設(shè)定為D3=D1X0.5)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，需考慮 深度D3的大小和樹脂的量，但凹部68的容積對于導(dǎo)入擴(kuò)展的樹脂而言并 不充分，有時難以有效地使凸緣部7a的傾斜角度變陡。在這種情況下，可能無法充分降低各構(gòu)件的熱膨脹差所產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷。
分別制作圖6 圖9的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31、 41、 51和61， 在與上述第一實(shí)施方式同樣的條件下進(jìn)行了熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果，在圖6的 該第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體31中，100個中不合格個數(shù)為 0個。另外，在圖7的該第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體41中， IOO個中不合格個數(shù)為2 4個左右。相對于此，在圖8的比較例的半導(dǎo)體 芯片的安裝結(jié)構(gòu)體51中，100個中不合格個數(shù)多達(dá)10 20個左右。另外， 在圖9的比較例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體61中，IOO個中不合格個數(shù)多 達(dá)5 10個左右。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在該第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯 片的安裝結(jié)構(gòu)體中，與比較例相比能充分降低不合格個數(shù)。
(第三實(shí)施方式)
下面，圖10中表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu) 體71的示意剖視圖。如圖10所示，該第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝 結(jié)構(gòu)體71具有與圖6所示的上述第二實(shí)施方式的安裝結(jié)構(gòu)體31同樣的凹 部38的配置結(jié)構(gòu)，但在基板4的安裝區(qū)域的大致中央附近形成有比其他 表面隆起的隆起部79這一點(diǎn)與圖6的結(jié)構(gòu)不同。
如圖10所示，通過在安裝區(qū)域的大致中央附近形成了隆起部79，從 隆起部79的頂部經(jīng)凹部38中的傾斜的內(nèi)底部38a到凹部38的最深部形 成了梯度。這樣的梯度例如也可從安裝區(qū)域的中央附近以放射狀形成，還 可朝向四方形成。另外，這樣的梯度并不限于必須連續(xù)的情況，也可以是 其一部分包括平坦部形成所謂的金字塔狀(或階梯狀)。這是由于還存在 例如在形成了基板電極5的附近等處無法形成傾斜面的情況。
這樣，通過在基板4上從安裝區(qū)域的大致中央附近到凹部38內(nèi)設(shè)置 了下降梯度，能使安裝半導(dǎo)體芯片2時被擠壓擴(kuò)展到安裝區(qū)域外的底層填 料7具有良好的流動性，能有效排出氣泡等，從而能實(shí)現(xiàn)可靠性高的接合。 另外，這種良好的流動性，能使樹脂積極且有效地導(dǎo)入到凹部38內(nèi)，并 能有效限制凸緣部7a的擴(kuò)展區(qū)域。此外，這樣的隆起部79相對于未形成 隆起部79的狀態(tài)的底層填料7的厚度尺寸0.05mm形成為0.015mm 0.025mm左右的高度尺寸。(第四實(shí)施方式)
下面，作為本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體，對凹 部的平面配置結(jié)構(gòu)的各種方式進(jìn)行說明。圖U 圖14中表示該第四實(shí)施 方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體101、 111、 121和131的示意俯視圖。此 外，在以下的說明中，對凹部的平面配置結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，關(guān)于凹部的剖面 形狀，應(yīng)用上述第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
首先，在圖11的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體101中，沿半導(dǎo)體芯片2 的外周端部在其整個周圍形成有凹部108。這樣，通過在整個周圍形成凹 部108，將從外周端部的任意位置擴(kuò)展的底層填料7導(dǎo)入到凹部108內(nèi)， 從而能可靠地限制擴(kuò)展區(qū)域。
然后，在圖12的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體111中，采用了在半導(dǎo)體芯 片2的四個角部分及其附近配置了凹部118的結(jié)構(gòu)。 一般，半導(dǎo)體芯片2 的角部分由于距半導(dǎo)體芯片2的中心的距離大，因此熱膨脹或熱收縮引起 的應(yīng)力負(fù)荷容易集中。從這樣的觀點(diǎn)來看，在以降低角部分的應(yīng)力負(fù)荷為 主要目的的情況下，這樣的結(jié)構(gòu)是有效的。
另外，在圖13的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體121中，采用了在與半導(dǎo) 體芯片2的外周端部對置的位置局部形成凹部128的結(jié)構(gòu)。即，在外周端 部，凹部128并未連續(xù)形成，存在未形成凹部128的部分。根據(jù)這樣的結(jié) 構(gòu)，可利用未形成凹部128的部分作為布線形成位置，能使作為半導(dǎo)體芯 片的安裝結(jié)構(gòu)體整體的設(shè)計變得容易。此外，在這樣局部配置的凹部128 中，通過將角部分設(shè)置在中心能降低應(yīng)力容易集中的角部分的應(yīng)力負(fù)荷， 通過將邊部分設(shè)置在中心能對與角部分相比樹脂的擴(kuò)展量多的邊部分的 樹脂的擴(kuò)展區(qū)域進(jìn)行積極限制。
另外，在圖14的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體131中，采用了包括與半 導(dǎo)體芯片2的外周端部對置的位置且具有大致橢圓形狀的凹部138的配置 結(jié)構(gòu)。這樣的凹部138的配置結(jié)構(gòu)考慮了底層填料7的實(shí)際的流動性，將 流動性比較高的邊部分的凹部138的寬度尺寸設(shè)定得較大，將流動性比較 低的角部分的凹部138的寬度尺寸設(shè)定得較小。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在邊部 分想要大幅擴(kuò)展的底層填料7能夠被具有大容量的凹部138可靠地限制，
18在容易發(fā)生應(yīng)力集中的角部分也能限制底層填料7的擴(kuò)展。另外，通過將
這樣的結(jié)構(gòu)的凹部138與具有由彈性材料形成的按壓部16的壓接工具15 組合使用，能形成大致橢圓形狀的凸緣部7a，能整體降低因熱膨脹率差等 產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷。
(第五實(shí)施方式)
下面，圖20中表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu) 體201的示意俯視圖。另外，圖21中表示圖20的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu) 體201中的B—B線剖視圖，圖22中表示C一C線剖視圖。
首先，如圖20的示意俯視圖所示，在半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體201 中，采用了在半導(dǎo)體芯片2的四個角部分配置四個凹部208并且在角部分 之間的邊部分也配置兩個凹部218的結(jié)構(gòu)。
這里，如半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體201的邊部分的剖視圖(B—B線 剖視圖)即圖21和角部分的剖視圖(C一C線剖視圖)即圖22所示，在 角部分形成的凹部208的內(nèi)底面208a的深度Dll比在邊部分形成的凹部 218的內(nèi)底面218a的深度D12深。這樣，通過使凹部208和218的深度 相互不同，能使角部分的凹部208的內(nèi)底面208a的傾斜角度ei比邊部分 的凹部218的內(nèi)底面218a的傾斜角度e2大。
在具有這種結(jié)構(gòu)的該第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體201 中，考慮底層填料7的實(shí)際的流動性，平緩地形成流動性比較高的邊部分 的凹部218的內(nèi)底面218a的傾斜角度02，限制底層填料7向凹部218的 流動量，并且增大流動性比較低的角部分的凹部208的內(nèi)底面208a的傾 斜角度ei，能容易地將底層填料7導(dǎo)入到凹部208中，從而在整個半導(dǎo)體 芯片的安裝結(jié)構(gòu)體201中實(shí)現(xiàn)基于底層填料7的可靠密封。
進(jìn)而，通過采用使角部分的凹部208的深度D11比邊部分的凹部218 的深度D12大的結(jié)構(gòu)，能使角部分形成的凸緣部7a的傾斜角度e3比邊部 分形成的凸緣部7a的傾斜角度e4大。這樣，通過在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的 角部分使凸緣部7a的傾斜角度e3比較大，能夠降低因熱膨脹率差等產(chǎn)生 的應(yīng)力負(fù)荷。
此外，在圖20所示的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體201中，對角部分的凹部208的內(nèi)側(cè)端部沿半導(dǎo)體芯片2的角部分的形狀形成的情況進(jìn)行了說
明，但本發(fā)明并不限定于這種情況。可以取代這種情況，例如如圖23的 變形例的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)體251的示意俯視圖所示，采用凹部258 的內(nèi)底面延伸到角部分的內(nèi)側(cè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)。尤其是，由于在角部分的內(nèi)側(cè) 區(qū)域大多不形成焊盤3等，因此，通過采用這種結(jié)構(gòu)，能有效利用內(nèi)側(cè)區(qū) 域。
此外，通過適當(dāng)組合上述各實(shí)施方式中的任意實(shí)施方式，能起到各自 所具有的效果。
本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片的安裝結(jié)構(gòu)，通過在相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片的外周端 部的基板表面的位置設(shè)置凹部，將想要從安裝區(qū)域擴(kuò)展的樹脂導(dǎo)入，從而 能夠抑制樹脂的擴(kuò)展區(qū)域的擴(kuò)大，能夠減輕因安裝時的加熱或冷卻處理而 產(chǎn)生的各構(gòu)件的熱膨脹差和熱收縮差、以及相對于安裝后的機(jī)械負(fù)荷的基 板的撓曲所導(dǎo)致的半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷，能夠避免芯片內(nèi)部的破 損。
關(guān)于本發(fā)明參照附圖對優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了充分說明，但對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言自然明了各種變形和修改。這種變形和修改只要不脫離由所 附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍，就應(yīng)理解為包括在本發(fā)明的范圍 內(nèi)。
2006年12月26日申請的日本專利申請No.2006—349511號的說明書、 附圖以及權(quán)利要求書所公開的內(nèi)容引入到本說明書中作為整體進(jìn)行參照。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具備具有多個元件電極的半導(dǎo)體元件；具有多個基板電極的基板；對上述各個元件電極和基板電極進(jìn)行連接的多個突起電極；密封粘接用樹脂，其配置在上述半導(dǎo)體元件與上述基板之間，以對上述各個元件電極、基板電極和突起電極進(jìn)行密封，并對上述半導(dǎo)體元件與上述基板進(jìn)行粘接；和凹部，其形成在上述基板的電極形成面上與上述半導(dǎo)體元件的外周端部對置的位置，且在內(nèi)側(cè)的一部分配置有上述密封粘接用樹脂。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 在上述基板上形成的上述凹部，是通過在其內(nèi)側(cè)配置上述樹脂來限制上述樹脂向上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域外擴(kuò)展的擴(kuò)展區(qū)域 的樹脂擴(kuò)展區(qū)域限制用凹部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 上述凹部形成為包括上述基板的比與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的外周端部靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 上述凹部具有按照向上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的周圍變深的方式傾斜的內(nèi)底部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 在上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的中心形成有比上述凹部的開口端部隆起的隆起部，從上述隆起部到上述凹部的內(nèi)底部設(shè)置有下 降梯度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其 特征在于，在與具有大致方形的形狀的上述半導(dǎo)體元件的角部對置的位置形成 的上述凹部，形成為其內(nèi)側(cè)的容積比其他位置形成的上述凹部小。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其 特征在于，在上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的外周端部形成有多個 上述凹部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其 特征在于，在上述基板的與上述半導(dǎo)體元件對置的區(qū)域的外周端部的整周連續(xù) 形成有上述凹部。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其 特征在于，在與具有大致方形的形狀的上述半導(dǎo)體元件的角部對置的位置形成 的上述凹部，形成為具有比其他位置形成的上述凹部深的內(nèi)底部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在與具有大致方形的形狀的上述半導(dǎo)體元件的角部對置的位置形成的上述凹部，形成為具有傾斜角度比其他位置形成的上述凹部的上述內(nèi)底 部的傾斜角度大的上述內(nèi)底部。
11、 一種半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征在于， 在半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域的外周端部形成有凹部的基板的上述安裝區(qū)域上配置密封粘接用樹脂，隔著上述密封粘接用樹脂將上述半導(dǎo)體元件按壓到上述基板上，通過 各個突起電極對上述半導(dǎo)體元件的各個元件電極與上述基板的各個基板 電極進(jìn)行連接，并且將向上述安裝區(qū)域外擴(kuò)展的上述密封粘接用樹脂的一 部分導(dǎo)入到上述凹部內(nèi)，限制上述樹脂的擴(kuò)展區(qū)域，同時通過上述樹脂對 上述各個元件電極、基板電極和突起電極進(jìn)行密封，然后對上述密封粘接用樹脂進(jìn)行加熱使其硬化，將上述半導(dǎo)體元件安 裝到上述基板上。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體元件的安裝方法，其特征在于，利用具有由彈性材料形成的按壓部的壓接工具通過上述按壓部隔著 上述密封粘接用樹脂將上述半導(dǎo)體元件按壓到上述基板上，并且通過上述 按壓部對向上述安裝區(qū)域外擴(kuò)展的上述密封粘接用樹脂進(jìn)行按壓將其導(dǎo) 入上述凹部內(nèi)以限制上述樹脂的擴(kuò)展區(qū)域，與此同時進(jìn)行基于上述密封粘 接用樹脂的密封。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體，通過在與半導(dǎo)體元件的外周端部對置的位置處的基板表面上形成其內(nèi)側(cè)的一部分配置有密封粘接用樹脂的凹部，從而在抑制密封粘接用樹脂中的凸緣部分(擴(kuò)邊部分)的配置區(qū)域的擴(kuò)大的同時增大其傾斜角度。由此，減輕了因安裝時的加熱處理或冷卻處理而產(chǎn)生的各構(gòu)件的熱膨脹差和熱收縮差所導(dǎo)致的半導(dǎo)體元件周邊部分產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷，能夠避免半導(dǎo)體元件的安裝結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部破損。
文檔編號H01L23/12GK101578695SQ20078004855
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者光明寺大道, 戶村善廣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社