專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電子裝置以及電子零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置和該半導(dǎo)體裝置的制造方法、電子裝置以及電子零件。
背景技術(shù)：
近年來，服務(wù)器或個人計算機這樣的電子裝置在高速化及高性能化等方面實現(xiàn)了顯著了發(fā)展，伴隨于此，用于電子裝置的CPU (Central Processing Unit:中央處理單元) 等半導(dǎo)體元件的大型化進一步發(fā)展。作為半導(dǎo)體元件的安裝技術(shù)，已知將半導(dǎo)體元件以裸芯片(bare chip)的狀態(tài)通過焊料凸塊(bump)直接安裝布線襯底上的倒裝片安裝法。另外，還有如下方式的安裝方法，為了將半導(dǎo)體元件的微小的電極排列按比例增加到(scale up)布線襯底的電極排列，制造在內(nèi)插板(interposer)上搭載半導(dǎo)體元件而成的半導(dǎo)體封裝件，將該半導(dǎo)體封裝件通過焊料凸塊安裝到布線襯底上的BGA(Ball Grid Array 球陣列封裝)。用于BGA方式的半導(dǎo)體封裝件還稱為BGA型的半導(dǎo)體封裝件。圖1的(a)、(b)部分是將BGA型的半導(dǎo)體封裝件5安裝到布線襯底1上的過程的剖視圖。如圖1的(a)部分所示，布線襯底1的一個主面上具有第一電極焊盤2。在該第一電極焊盤2上預(yù)先利用絲網(wǎng)印刷印刷有錫膏4。另一方面，半導(dǎo)體封裝件5的主面上的與第一電極焊盤2相對的位置上具有第二電極焊盤6，并且，在該第二電極焊盤6的上表面接合焊料凸塊7。然后，在錫膏4與接觸焊料凸塊7的狀態(tài)下，通過對它們進行加熱來進行回流，如圖1的(b)部分所示，在布線襯底1上安裝半導(dǎo)體封裝件5。回流之后的焊料凸塊7的形狀由焊錫的表面張力和半導(dǎo)體封裝件5的自重決定，一般成為圖示那樣的中央膨脹的如鼓那樣的形狀。但是，半導(dǎo)體封裝件5和布線襯底1因材料的不同而分別具有不同的熱膨脹率，若半導(dǎo)體封裝件5發(fā)熱，則因熱膨脹率之差而會向焊料凸塊7施加應(yīng)力。該應(yīng)力集中到焊料凸塊7的直徑最小部位即各電極焊盤2、6和焊料凸塊7的接合部A附近。反復(fù)開通/斷開半導(dǎo)體封裝件5的電源，反復(fù)對接合部A的焊料凸塊7施加應(yīng)力， 由此逐漸加深焊料凸塊7的金屬疲勞。然后，有最終在焊料凸塊7生成裂紋而導(dǎo)致接合部 A斷裂的可能性。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平5-114627號公報專利文獻2 國際公開第08/114434號小冊子專利文獻3 日本特開2001-118876號公報專利文獻4 日本特開平8-236898號公報專利文獻5 日本特表2005-510618號公報
非專利文獻非專利文獻1 森田、林、中西、米田，“無鉛焊料凸塊的高加速試驗”，第23次電子器件安裝學(xué)會春季演講大會。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于，對于半導(dǎo)體裝置和該半導(dǎo)體裝置的制造方法、電子裝置以及電子零件，提高布線襯底和半導(dǎo)體零件的連接可靠性。用于解決問題的手段若采用以下公開的一個觀點，則能夠提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置具有布線襯底，其表面具有第一電極焊盤；電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且具有與所述第一電極焊盤相連接的布線；半導(dǎo)體零件，其設(shè)為隔著所述電路板而與所述布線襯底相對置，且表面具有與所述布線相連接的第二電極焊盤。另外，若采用以下公開的另一個觀點，則能夠提供一種電子裝置，該電子裝置搭載有半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置具有布線襯底，其表面具有第一電極焊盤，電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且具有與所述第一電極焊盤相連接的布線，半導(dǎo)體零件，其設(shè)為隔著所述電路板而與所述布線襯底相對置，且其表面具有與所述布線相連接的第二電極焊盤。進而，若采用以下公開的又一個觀點，則能夠提供一種電子零件，該電子零件具有布線襯底，其表面具有第一電極焊盤；電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且該電路板具有連接所述第一電極焊盤和第二電極焊盤的布線，所述第二電極焊盤是指，預(yù)定要安裝到所述布線襯底上的半導(dǎo)體元件所具有的電極焊盤。其中，若采用以下公開的再一個觀點，則能夠提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置的制造方法具將電路板豎立設(shè)置在布線襯底上的工序，該布線襯底的表面上設(shè)有第一電極焊盤；連接所述電路板所具有的布線和所述第一電極焊盤的工序；以使半導(dǎo)體零件隔著所述電路板而與所述布線襯底相對置的方式，在該電路板上裝載該半導(dǎo)體零件的工序；連接設(shè)在所述半導(dǎo)體零件的表面的第二電極焊盤和所述電路板的所述布線的工序。


圖1的(a)、(b)部分是利用倒裝片安裝法將半導(dǎo)體元件安裝到布線襯底上的過程的剖視圖。圖2是在各實施方式中使用的撓性電路板的俯視圖。圖3是沿圖2的I-I線的剖視圖。圖4的(a)、(b)部分是示出了關(guān)于第一實施方式的撓性電路板的使用方法的立體圖。圖5是第一實施方式的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖6是在各實施方式中使用的布線襯底的俯視圖。圖7是在各實施方式中使用的半導(dǎo)體封裝件的內(nèi)插板的俯視圖。圖8的(a)、(b)部分是第一實施方式的半導(dǎo)體裝置的撓性電路板和其周圍的放大剖視圖。圖9是第一實施方式的半導(dǎo)體裝置的放大俯視圖。圖10的(a) (d)部分是各實施方式的撓性電路板的制造過程的剖視圖。圖11的(a)、(b)部分是各實施方式的撓性電路板的制造過程的俯視圖。圖12的(a) (C)部分是使用了第一實施方式的撓性電路板的半導(dǎo)體裝置的制造過程的剖視圖。圖13是第一實施方式的在內(nèi)插板和半導(dǎo)體元件之間配置了撓性電路板的情況的剖視圖。圖14是示出了關(guān)于第二實施方式的撓性電路板的使用方法的立體圖。圖15是將第二實施方式的撓性電路板粘合到布線襯底之上而成的電子零件的放大俯視圖。圖16是在第三實施方式中使用的三張撓性電路板的放大俯視圖。圖17是示出了關(guān)于第三實施方式的撓性電路板30的使用方法的立體圖。圖18是將第三實施方式的撓性電路板粘合到布線襯底之上而成的電子零件的放大俯視圖。圖19的(a)、(b)部分是示出了關(guān)于第四實施方式的樣品的制造方法的剖視圖
(其一)。圖20的(a)、(b)部分是示出了關(guān)于第四實施方式的樣品的制造方法的剖視圖
(其二)。圖21是第四實施方式的樣品的俯視圖。圖22的(a)、(b)部分是用于說明關(guān)于第四實施方式的樣品的連接可靠性的調(diào)查方法的剖視圖。圖23是示出了第四實施方式的對第二電極焊盤和第三電極焊盤之間的電阻值的測定方法的示意俯視圖。
具體實施例方式以下，一邊參照附圖，一邊對本實施方式進行詳細的說明。(1)第一實施方式圖2是在本實施方式中使用的吸收應(yīng)力用的撓性電路板30的俯視圖。該撓性電路板30包括具有撓性的帶狀的樹脂基材32和嵌入到該樹脂基材32中的布線31。樹脂基材32的尺寸不特別限定，但在本實施方式中將長度L設(shè)定為約40mm，將寬度W設(shè)定為約2mm。布線31形成為在帶狀的樹脂基材32的短邊方向上延伸，作為其材料例如使用銅。在樹脂基材32上相隔約1. 27mm的間隔形成有多個那樣的布線31，且在各布線31 之間的樹脂基材32上形成有狹縫32b。圖3是沿圖2的I-I線的剖視圖。如圖3所示，樹脂基材32由均由聚酰亞胺構(gòu)成的第一樹脂薄膜38和第二樹脂薄膜39層疊而成，且這些樹脂薄膜38、39之間嵌入有布線31。將這些樹脂薄膜38、39結(jié)合而成的樹脂基材32的厚度T不特別限定，但在本實施方式中設(shè)定為約0. 1mm。其中，從布線31的兩端到約0. 5mm的部分的樹脂基材32上形成有開口 32a，從該開口 3 露出布線31的端部。此外，為了防止氧化或提高接合性，也可以對從開口 3 露出的部分的布線31實施鍍金等表面處理。圖4的(a)、(b)部分是示出了關(guān)于該緩和(抵消)應(yīng)力用的撓性電路板30的使用方法的立體圖。如圖4的(a)部分所示，在本實施方式中，準(zhǔn)備多個上述的撓性電路板30，并嵌合其各自的各狹縫30a。由此，如圖4的(b)部分所示，各撓性電路板30組合成格子狀，成為即使沒有支撐各撓性電路板30也可以自己豎立的狀態(tài)。此時，為了防止各撓性電路板30的高度產(chǎn)生偏差，優(yōu)選將狹縫32b的深度設(shè)定為各撓性電路板30的寬度W(參照圖2)的一半左右。圖5是使用了這樣組合的撓性電路板30的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。該半導(dǎo)體裝置10具有布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20，該半導(dǎo)體封裝件20是作為隔著撓性電路板30而與布線襯底11相對置的半導(dǎo)體零件。其中，布線襯底11是將由銅構(gòu)成的布線12和由環(huán)氧玻璃樹脂構(gòu)成的絕緣層13交替層疊而成的多層布線襯底，在其最上層的表面上設(shè)有由銅構(gòu)成的第一電極焊盤14。另外，半導(dǎo)體封裝件20，是在內(nèi)插板16之上搭載CPU等半導(dǎo)體元件21并由封固樹脂22封固該半導(dǎo)體元件21和內(nèi)插板16而成的。其中，內(nèi)插板16是由多個由銅構(gòu)成的布線17和由環(huán)氧玻璃樹脂構(gòu)成的絕緣層18 交替層疊而成的多層布線襯底，在其最下層和最上層的表面上具有由銅構(gòu)成的第二以及第三電極焊盤19、24。另外，半導(dǎo)體元件21具有由銅構(gòu)成的第四電極焊盤25，并由焊料凸塊19電連接且機械連接該第四電極焊盤25和內(nèi)插板16的第三電極焊盤M。進一步，在封固樹脂22的表面上粘合用于對半導(dǎo)體元件21所產(chǎn)生的熱進行高效散熱的散熱器23。散熱器23由導(dǎo)熱率良好金屬構(gòu)成，例如由鋁構(gòu)成。圖6是布線襯底11的俯視圖。如圖6所示，布線襯底11的平面形狀是一邊的長度為約IlOmm的正方形，且除去中央的16個X 16個的區(qū)域之外的沈個>^6個的第一電極焊盤14配置為格子狀。另外， 第一電極焊盤14的大小不特別限定，但在本實施方式中將直徑設(shè)定為約0. 76mm的圓形。另一方面，圖7是半導(dǎo)體封裝件20所具有的內(nèi)插板16的俯視圖。如圖7所示，內(nèi)插板16的平面形狀是一邊的長度為約40mm的正方形。其中，設(shè)在該內(nèi)插板16上的第二電極焊盤19是直徑為約0. 76mm的圓形，且排列方式與在圖6中示出的第一電極焊盤14相同。圖8的(a)、(b)部分是上述的半導(dǎo)體裝置10的撓性電路板30和其周圍的放大剖視圖。其中，圖8的(a)部分是沿?fù)闲噪娐钒?0的延伸方向的放大剖視圖，圖8的(b)部分是沿與撓性電路板30的延伸方向垂直的方向的放大剖視圖。如圖8的(a)、(b)部分所示，帶狀的撓性電路板30豎立設(shè)置在布線襯底11之上， 且在基板11的橫向延伸，使得該撓性電路板30在第一電極焊盤14之上通過。
其中，在撓性電路板30的布線31中，在從樹脂基材32的開口 3 露出的部分，通過Sn-3Ag-0. 5Cu焊料等的第一、第二連接介質(zhì)41、42，分別與第一、第二電極焊盤14、19機械連接且電連接。通過這樣在開口 3 上連接布線31和各連接介質(zhì)41、42，與沒有設(shè)置開口 3 的情況相比，能夠使得布線31和各連接介質(zhì)41的接觸面積增加，從而提高通過電路板30來連接布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20的連接可靠性。此外，各連接介質(zhì)41、42并不限定于焊料凸塊，也可以是導(dǎo)電性粘接劑。該導(dǎo)電性粘接劑例如由環(huán)氧樹脂、氨酯樹脂、硅酮樹脂、丙烯酸樹脂以及聚酰亞胺樹脂等粘合劑和銀或銅等導(dǎo)電性填充料混勻而成。如圖8的(b)部分所示，通過這樣將撓性電路板30豎立在布線襯底11之上，在布線襯底11或半導(dǎo)體封裝件20熱膨脹時，能夠促使撓性電路板30沿布線襯底11的面內(nèi)方向D發(fā)生變形。 圖9是該半導(dǎo)體裝置的放大俯視圖。此外，在圖9中，為了易于觀察撓性電路板30 的平面布局，而省略了半導(dǎo)體封裝件20。如圖9所示，對組合成格子狀的多個撓性電路板30與布線襯底11進行對位，使得其布線31位于第一電極焊盤14之上。若采用以上說明的半導(dǎo)體裝置10，則如圖8的(a)、(b)部分所示，在布線襯底11 和半導(dǎo)體封裝件20之間設(shè)有撓性電路板30。若采用該結(jié)構(gòu)，則由撓性電路板30自身變形來吸收因半導(dǎo)體封裝件20發(fā)熱而產(chǎn)生的布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20之間的熱膨脹差，因而能夠防止應(yīng)力集中到撓性電路板30和各電極焊盤14、19的接合部上。因此，能夠降低因應(yīng)力集中導(dǎo)致的電路板30的布線31與各電極焊盤14、19接合斷裂的危險性，從而能夠提高電路板30和半導(dǎo)體封裝件20 的連接可靠性。特別地，在本實施方式中，將撓性電路板30豎立在布線襯底11之上，因此，如圖8 的(b)部分所示，能夠使撓性電路板30沿布線襯底11的面內(nèi)方向D變形。由此，能夠利用撓性電路板30有效吸收沿方向D的布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20之間的熱膨脹差，從而能夠?qū)崿F(xiàn)基于撓性電路板30的提高連接可靠性的實效。接著，對該撓性電路板30的制造方法進行說明。圖10的(a) (d)部分是撓性電路板30的制造過程的剖視圖，圖11的(a)、(b) 部分則是其俯視圖。為了制造撓性電路板30，首先，如圖10的(a)部分所示，在由厚度為約0. 25mm的聚酰亞胺構(gòu)成的第一樹脂薄膜38的主面上，利用未圖示的粘接劑(厚度為約0. 25mm)粘接銅箔33。銅箔33的厚度不特別限定，但在本實施方式中設(shè)定為約0. 35mm。此外，作為第一樹脂薄膜38的材料也可以使用聚酰亞胺以外的材料，例如環(huán)氧、 丙烯酸以及酚等。接著，如圖10的(b)部分所示，利用光刻法和濕式蝕刻對銅箔33刻畫圖形而形成布線31。通過該刻畫圖形處理得到的布線31的寬度例如為約0. 5mm。接著，如圖10的(c)部分所示，預(yù)先準(zhǔn)備形成有開口 3 的第二樹脂薄膜39。然后，利用未圖示的粘接劑將該第二樹脂薄膜39壓到第一樹脂薄膜38上而進行粘貼，由此得到由各樹脂薄膜39、39構(gòu)成的樹脂基材32。該第二樹脂薄膜39的材料不特別限定，可使用由聚酰亞胺、環(huán)氧、丙烯酸以及酚中的任一中材料構(gòu)成的薄膜作為第二樹脂薄膜。在低溫下進行各樹脂薄膜38、39之間的粘貼的情況下，優(yōu)選使用丙烯酸以及酚中的任一種材料，來作為這些樹脂薄膜的材料。另外，第二樹脂薄膜39的厚度不特別限定，但在本實施方式中是約0. 25mm。其中，如圖10的(d)部分所示，利用激光加工在第一樹脂薄膜38上形成開口 32a， 以使布線31的端部從該開口 3 露出。如參照圖8的(a)、(b)部分說明的那樣，通過以這種方法形成開口 32a，能夠在開口 32a內(nèi)增加布線31和各連接介質(zhì)41、42的接觸面積。此外，在該例中，在各樹脂薄膜38、39的雙方上形成了開口 32a，但即使僅在這些樹脂薄膜38、39的任一方形成開口 32a，也能夠增加布線31和各連接介質(zhì)41、42的接觸面積。圖11的(a)部分是完成上述工序之后的樹脂基材32的放大俯視圖，之前的圖10 的(d)部分相當(dāng)于圖11的沿(a)部分的II-II線的剖視圖。此后，如圖11的(b)部分所示，利用沖壓，在多個布線31之間的樹脂基材32上以機械方式形成狹縫32b。根據(jù)以上的工序，完成了緩和應(yīng)力用的撓性電路板30的基本結(jié)構(gòu)。在制造半導(dǎo)體裝置時，制造多個這樣的撓性電路板30，并如圖3的(a)、(b)部分示出那樣將各個該撓性電路板30組合成格子狀。圖12的(a) (c)部分是在使用這樣組合的撓性電路板30來制造半導(dǎo)體裝置的過程的剖視圖。此外，在圖12的(a)部分 圖12的(c)部分中，對于在圖8的(a)、(b)部分說明的相同的要素，標(biāo)注與這些附圖相同的附圖標(biāo)記，并在以下的說明中省略其說明。為了制造半導(dǎo)體裝置10，首先，如圖12的(a)部分所示，在布線襯底11的第一電極焊盤14上預(yù)先印刷Sn-3Ag-0. 5Cu焊料來作為第一連接介質(zhì)41。此外，也可以預(yù)先在第一電極焊盤14之上搭載焊焊料凸塊作為第一連接介質(zhì)41， 以代替這樣的印刷法。接著，如圖12的(b)部分所示，對第一電極焊盤14和上述撓性電路板30進行對位，在布線襯底11之上搭載組合成格子狀的多個撓性電路板30。通過這樣組合格子狀，即使不支撐各電路板30，各電路板30也能夠在布線襯底11之上維持自己豎立的狀態(tài)。此后，將第一連接介質(zhì)41中的焊料加熱到其熔點即220°C以上的溫度來進行回流 (ref low) ο此后，若第一連接介質(zhì)41被冷卻而固化，則撓性電路板30的布線31和第一電極焊盤14通過第一連接介質(zhì)41連接，并且，撓性電路板30暫時被第一連接介質(zhì)41固定在布線襯底11上。由此，得到在布線襯底11之上豎立設(shè)置撓性電路板30的電子零件40。接著，如圖12的(c)部分所示，在電子零件40之上搭載半導(dǎo)體封裝件20。此時， 在半導(dǎo)體封裝件20的第二電極焊盤19上預(yù)先印刷有Sn-3Ag-0. 5Cu焊料作為第二連接介質(zhì)42，且半導(dǎo)體封裝件20通過該第二連接介質(zhì)42搭載在撓性電路板30上。
此外，也可以在第二電極焊盤19之上搭載焊焊球來作為第二連接介質(zhì)42，而不利用印刷法形成第二連接介質(zhì)42。并且，在該狀態(tài)下將第二連接介質(zhì)42中的焊料加熱到其熔點即220°C以上的溫度來進行回流。此后，若第二連接介質(zhì)42被冷卻而固化，則撓性電路板30的布線31和第二電極焊盤19通過第二連接介質(zhì)42連接，并且，半導(dǎo)體封裝件20被第二連接介質(zhì)42固定在撓性電路板30上。通過以上處理，能夠得到本實施方式的半導(dǎo)體裝置的基本結(jié)構(gòu)。此外，在上述中使用焊料作為第一、第二連接介質(zhì)41、42，但也可以使用導(dǎo)電性粘接劑，以代替該第一、第二連接介質(zhì)41、42。并且，在上述中，在半導(dǎo)體封裝件20和布線襯底11之間配置了用于吸收應(yīng)力的撓性電路板30，但設(shè)置電路板30的部位不限定于此。例如，如圖13的放大剖視圖所示，為了連接內(nèi)插板16和半導(dǎo)體元件21，也可以在它們之間配置撓性電路板30。此外，在圖13中，對與圖5相同的要素標(biāo)注與圖5相同的附圖標(biāo)記，并在以下的說明中省略其說明。在該情況下，在各電極焊盤M、25之上預(yù)先設(shè)置焊料或?qū)щ娦哉辰觿?，以作為第一、第二連接介質(zhì)41、42，電路板30通過該連接介質(zhì)41、42而與各電極焊盤M、25電連接且機械連接。由此，能夠由撓性電路板30吸收半導(dǎo)體元件21和內(nèi)插板16之間的熱膨脹差，從而能夠提高半導(dǎo)體元件21和內(nèi)插板16的連接可靠性。這樣，在本實施方式中，通過將撓性電路板30豎立設(shè)置在半導(dǎo)體基板11之上，能夠提高半導(dǎo)體封裝件20或半導(dǎo)體元件21等半導(dǎo)體零件和布線襯底11的連接可靠性。并且，通過將該半導(dǎo)體裝置搭載到服務(wù)器或個人計算機等電子裝置上，能夠更加促進電子裝置的高性能化。(2)第二實施方式本實施方式與第一實施方式的不同點僅是撓性電路板30的組合方式不同，這以外的方式與第一實施方式相同。圖14是示出了關(guān)于本實施方式的撓性電路板30的使用方法的立體圖。如圖14所示，在本實施方式中，將一張撓性電路板30卷成螺旋狀。圖15是將該撓性電路板30粘合到布線襯底11之上而成的電子零件50的放大俯視圖。如圖15所示，將撓性電路板30豎立設(shè)置在布線襯底11之上，以使布線31在第一電極焊盤14之上通過，并且通過在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠌澢摀闲噪娐钒?0來卷成螺旋狀。通過這樣卷成螺旋狀，僅用一張撓性電路板30也能夠使其蜿蜒貼附在全部的第一電極焊盤14上。因此，易于加工撓性電路板30，而不需如第一實施方式那樣準(zhǔn)備多個撓性電路板30，或者為了組合各電路板30而在該各電路板30上形成狹縫32b。并且，通過在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠌澢鷵闲噪娐钒?0，能夠與第一電極焊盤14的平面布局無關(guān)地使撓性電路板30蜿蜒貼附在該電極焊盤14上，從而能夠提高撓性電路板30的通用性。
(3)第三實施方式本實施方式與第一實施方式的不同點僅是撓性電路板30的組合方式不同，這以外的方式與第一實施方式相同。圖16是在本實施方式中使用的三張撓性電路板30的放大俯視圖。如圖16所示，三張撓性電路板30中的兩張撓性電路板30僅從其一側(cè)長邊切入狹縫32b，剩下的一張撓性電路板30則從兩側(cè)長邊切入狹縫32b。使用時，使這三張撓性電路板30向如圖中箭頭的方向組合。圖17是示出了關(guān)于本實施方式的撓性電路板30的使用方法的立體圖。如圖17所示，在本實施方式中，通過嵌合在圖15中示出的三張撓性電路板30的各狹縫32b，以狹縫32b為中心將各撓性電路板30組合成放射狀。圖18是將這樣組合成放射狀的撓性電路板30粘合到布線襯底11之上而成的電子零件60的放大俯視圖。如圖18所示，將各撓性電路板30豎立設(shè)置在布線襯底11之上，以使布線31在第一電極焊盤14上通過。這樣的放射狀的方式，也與第一實施方式同樣地，通過各撓性電路板30變形，能夠由撓性電路板30吸收布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20之間的熱膨脹差，從而能夠提高布線襯底11和半導(dǎo)體封裝件20的連接可靠性。(4)第四實施方式在本實施方式中，對本申請的發(fā)明者所進行的調(diào)查進行說明。在該調(diào)查中，調(diào)查的內(nèi)容是通過如第一實施方式那樣在布線襯底和半導(dǎo)體封裝件之間設(shè)置撓性電路板30，該布線襯底和半導(dǎo)體封裝件的連接可靠性能夠提高到何種程度。圖19及圖20是示出了關(guān)于用于該調(diào)查的樣品的制造方法的剖視圖。此外，在這些圖中，對于在第一實施方式中說明的相同的要素，標(biāo)注與第一實施方式相同的附圖標(biāo)記， 并在以下的說明中省略其說明。為了制造該樣品，首先，如圖19的(a)部分所示，準(zhǔn)備撓性電路板30和封裝基板 70。其中，封裝基板70在調(diào)查時模擬發(fā)揮半導(dǎo)體封裝件發(fā)揮功能，在樹脂基材74的兩面具有第一電極焊盤71和第二電極焊盤72。其中，這些電極焊盤71、72通過形成在樹脂基材74上的通孔70a而相互連接。另外，撓性電路板30和封裝基板70通過焊料等的第一連接介質(zhì)75而電連接且機械連接。在這里，在本調(diào)查中，撓性電路板30所具有的多個布線31中，僅左右兩端的布線 31與第一電極焊盤71相連接，其余的布線31不與封裝基板70連接。接著，如圖19的(b)部分所示，準(zhǔn)備在樹脂基材82之上形成有多個第三電極焊盤 83的布線襯底80。其中，在多個第三電極焊盤83中，僅在左右兩端的第三電極焊盤83之上，利用印刷法等印刷有焊料凸塊膏來作為第二連接介質(zhì)87。接著，如圖20的(a)部分所示，對撓性電路板30的兩端的布線31和布線襯底80 的兩端的第三電極焊盤83進行對位之后，將撓性基板30豎立在第二連接介質(zhì)87之上。此后，如圖20的(b)部分所示，通過對第二連接介質(zhì)87進行回流來使其熔解，通過第二連接介質(zhì)87將撓性電路板30的布線31和布線襯底80的第三電極焊盤83電連接且機械連接。此外，作為各連接介質(zhì)75、87，使用了 Sn-371^焊料。通過以上的處理，完成了樣品S的基本結(jié)構(gòu)。圖21是該樣品S的俯視圖，之前的圖20的(b)部分相當(dāng)于沿圖21的III-III線的剖視圖。如圖21所示，在該樣品S中，組合四張撓性電路板30來將其豎立設(shè)置在封裝基板 70的邊緣。這些撓性電路板30中，對封裝基板70和布線襯底80雙方進行電連接且機械連接的撓性電路板30，僅是在圖中上下相對的兩張撓性電路板30。在連接部B上，該兩張撓性基板30如上述那樣通過第一、第二連接介質(zhì)75、87而分別與封裝基板70和布線襯底80相連接利用這樣的樣品S，本申請的發(fā)明者如下進行了連接可靠性的調(diào)查。圖22的(a)、(b)部分是用于說明關(guān)于連接可靠性的調(diào)查方法的剖視圖。進行調(diào)查時，以封裝基板70作為下側(cè)，將樣品S搭載在支撐體90上。在支撐體90 上設(shè)有凹部90a，撓性電路板30和封裝基板70容納在該凹部90a內(nèi)。其中，以0. 5Hz的頻率進行了如下的循環(huán)處理，如圖22的(a)部分那樣利用按壓件91將布線襯底80和封裝基板70向鉛直下方壓下1.5mm，再如圖22的(b)部分那樣使其返回初始位置。與此同時，測定了第二電極焊盤72和第三電極焊盤83之間的電阻值R。 在室溫為約25度的室內(nèi)進行了該測定。這樣的調(diào)查還稱為彎曲(bending)試驗。與溫度循環(huán)試驗相比，彎曲試驗是可期待作為能在短時間測定出基于疲勞的接合部的壽命的方法。圖23是示出了上述的電阻值R的測定方法的示意俯視圖。如圖23所示，在封裝基板70的表面設(shè)有與第二電極焊盤72相連接的兩個第一試驗焊盤79。另外，在布線襯底80的表面設(shè)有與第三電極焊盤83電連接的兩個第二試驗焊盤89。在測定電阻值R時，一邊利用直流電流發(fā)生裝置96在兩個第一試驗焊盤79中的一個第一試驗焊盤79和兩個第二試驗焊盤89中的一個第二試驗焊盤89之間施加恒定電流I，一邊利用電壓計96來測定在焊盤83和72之間產(chǎn)生的電壓V，并根據(jù)R = V/I求出電阻值R。在本調(diào)查中，在從開始試驗起，電阻值R比初始值上升了的時間點上，視為封裝基板70和布線襯底80之間的連接部B(參照圖21)被破壞。其結(jié)果，與如圖1的(b)部分那樣通過焊料凸塊7來連接各基板70、80的情況相比，確認(rèn)了樣品S的連接部B的壽命是前者的8倍以上。由此，證實了如樣品S那樣利用撓性基板30連接封裝基板70和布線襯底80，有效提高了各基板70，80的連接可靠性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有 布線襯底，其表面具有第一電極焊盤；電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且具有與所述第一電極焊盤相連接的布線.一入 ，半導(dǎo)體零件，其隔著所述電路板與所述布線襯底相對置，且該半導(dǎo)體零件的表面具有與所述布線相連接的第二電極焊盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述電路板是撓性電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述撓性電路板設(shè)有多個，分別在各個該撓性電路板上設(shè)置狹縫，并通過使各所述狹縫嵌合，來將多個所述撓性電路板組合成格子狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述撓性電路板設(shè)有多個，分別在各個該撓性電路板上設(shè)置狹縫，并通過使各所述狹縫相嵌合，來將多個所述撓性電路板組合成放射狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第一電極焊盤設(shè)有多個，并且所述撓性電路板以使該撓性電路板在各個所述第一電極焊盤之上通過的方式被卷成螺旋狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述布線通過焊料或?qū)щ娦哉辰觿┡c所述第一電極焊盤及所述第二電極焊盤相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述撓性電路板具有第一樹脂薄膜和第二樹脂薄膜，在所述第一樹脂薄膜的一個主面上形成有所述布線，所述第二樹脂薄膜形成在所述布線和所述第一樹脂薄膜之上；在所述布線的端部上的所述第一樹脂薄膜和所述第二樹脂薄膜中的至少一個樹脂薄膜上形成有用于使所述布線露出的開口，所述布線的所述端部與所述第一電極焊盤或者所述第二電極焊盤相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述撓性電路板的平面形狀是帶狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述布線在帶狀的所述撓性電路板的短邊方向上延伸。
10.一種電子裝置，其特征在于，該電子裝置搭載半導(dǎo)體裝置， 該半導(dǎo)體裝置具有布線襯底，其表面具有第一電極焊盤，電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且具有與所述第一電極焊盤相連接的布線， 半導(dǎo)體零件，其隔著所述電路板與所述布線襯底相對置，且該半導(dǎo)體零件的表面具有與所述布線相連接的第二電極焊盤。
11.一種電子零件，其特征在于，具有 布線襯底，其表面具有第一電極焊盤；電路板，其豎立設(shè)置在所述布線襯底之上，且該電路板具有連接所述第一電極焊盤和第二電極焊盤的布線，所述第二電極焊盤是指，預(yù)定要安裝到所述布線襯底上的半導(dǎo)體元件所具有的電極焊盤。
12.根據(jù)權(quán)利要求11記載的電子零件，其特征在于，所述電路板設(shè)有多個，分別在各個該電路板上設(shè)置狹縫，并通過使各所述狹縫嵌合，來將多個所述電路板組合成格子狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求11記載的電子零件，其特征在于，所述電路板設(shè)有多個，分別在各個該電路板上設(shè)置狹縫，并通過使各所述狹縫嵌合，來將多個所述電路板組合成放射狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求11記載的電子零件，其特征在于，所述第一電極焊盤設(shè)有多個，并且所述電路板以使該電路板在各個所述第一電極焊盤之上通過的方式被卷成螺旋狀，。
15.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有將電路板豎立設(shè)置在布線襯底上的工序，該布線襯底的表面上設(shè)有第一電極焊盤；連接所述電路板所具有的布線和所述第一電極焊盤的工序；以使半導(dǎo)體零件隔著所述電路板與所述布線襯底相對置的方式，在該電路板上裝載該半導(dǎo)體零件的工序；連接所述電路板的所述布線和設(shè)在所述半導(dǎo)體零件的表面上的第二電極焊盤的工序。
16.根據(jù)權(quán)利要求15記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在連接所述布線和所述第一電極焊盤的工序中，通過第一連接介質(zhì)來連接所述布線和所述第一電極焊盤。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在連接所述布線和所述第二電極焊盤的工序中，通過第二連接介質(zhì)來連接所述布線和所述第二電極焊盤。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有準(zhǔn)備多個所述電路板并在各個所述電路板上分別形成狹縫的工序；將所述電路板豎立設(shè)置在所述布線襯底之上的工序，是在通過使各個所述電路板的所述各狹縫相嵌合來組合了多個所述電路板的狀態(tài)下進行的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，將所述電路板豎立設(shè)置在所述布線襯底之上的工序，是在將多個所述電路板組合成格子狀或放射狀的狀態(tài)下進行的。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在所述布線襯底上形成多個所述第一電極焊盤，并且，將所述電路板豎立設(shè)置在所述布線襯底之上的工序，是在將所述電路板以使該電路板在各個所述第一電極焊盤之上通過的方式卷成螺旋狀的狀態(tài)下進行的。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置和該半導(dǎo)體裝置的制造方法、電子裝置以及電子零件，提高布線襯底和半導(dǎo)體零件的連接可靠性。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有布線襯底(11)，其表面具有第一電極焊盤(14)；電路板(30)，其豎立設(shè)置在布線襯底(11)之上，且具有用于與第一電極焊盤(14)相連接的布線(31)；半導(dǎo)體封裝件(20)，其設(shè)為通過電路板(30)與布線襯底(11)相對置，且其表面具有用于與布線(31)相連接的第二電極焊盤(19)。
文檔編號H01L23/32GK102356461SQ20098015812
公開日2012年2月15日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者中西輝, 林信幸, 森田將, 米田泰博 申請人:富士通株式會社