專利名稱：半導(dǎo)體芯片貼裝板及貼片方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片貼裝板，其中，用倒裝貼片法使半導(dǎo)體芯片連接到半導(dǎo)體芯片貼裝面，形成在與半導(dǎo)體芯片貼裝面相對(duì)的電路板貼裝面上的電極電連接到電路板上的電極，并涉及半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上的方法。
用金屬絲的引線連接已廣泛用于如半導(dǎo)體芯片等與電路板上的電極引出端部件的電子微電路元件的電連接。但是，近年來，趨于有更高集成度的芯片，引出端數(shù)量增加以及連接節(jié)距變窄。同時(shí)，個(gè)人用計(jì)算機(jī)、便攜式遙控終端等需要有效地利用半導(dǎo)體芯片上的安裝面積。為此，近來采用倒裝式貼片法，因此，在半導(dǎo)體芯片上形成凸點(diǎn)(突出端)并用連接材料直接與電路板上的電極連接，此外，具有低價(jià)性能的樹脂電路板需要用瞬時(shí)連接安裝技術(shù)。
以下將說明按常規(guī)倒裝式貼片法貼裝有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片貼裝板及半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上的方法。
圖6是其上貼有半導(dǎo)體芯片1的常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的平面圖。圖7是沿圖6中III-III線的截面圖；圖8是沿圖6中線IV-IV的截面圖。圖6中數(shù)字20是貫穿半導(dǎo)體芯片貼裝板4的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a和電路板貼裝面4b電連接半導(dǎo)體芯片與電路板用的通孔。
半導(dǎo)體芯片1的電路形成面1a上徑半導(dǎo)體芯片1的周邊部分中間隔120μm形成電極端13。對(duì)具有凸點(diǎn)6的半導(dǎo)體芯片的總功能而言必須要有電極端13，每個(gè)凸點(diǎn)6有大直徑部分6a和小直徑部分6b兩個(gè)突臺(tái)。凸點(diǎn)6用金構(gòu)成75μm的較大直徑，其高度為45μm。
另一方面，用熱膨脹系數(shù)為13ppm，玻璃轉(zhuǎn)換點(diǎn)為115-120℃的玻璃環(huán)氧樹脂構(gòu)成常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4。在半導(dǎo)體芯片貼裝板4的芯片貼裝面4a相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片1上形成的電極端13的位置，每120μm形成一個(gè)條形連接區(qū)2。連接區(qū)的寬度W2是50μm。如圖8所示，連接區(qū)2從其接觸點(diǎn)6c朝半導(dǎo)體芯片1的中心部分延伸到凸點(diǎn)6的長度L2。L2通常為35μm。而且，如圖9所示，在貼裝板4的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a與半導(dǎo)體芯片1的端面1b隔開距離r2處形成焊料光刻膠9。r2通常為200μm。
將說明把半導(dǎo)體芯片1貼裝到常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的方法。
首先，在半導(dǎo)體芯片1的電極端13形成滿足正常工作功能所需的上述凸點(diǎn)6，即，經(jīng)貼裝板4對(duì)電路板輸入/輸出信號(hào)所需的引出端。把以銀為主要成份的導(dǎo)電樹脂漿料的粘接材料7預(yù)先加到凸點(diǎn)6上，其厚度約為10μm。
而且，按以后將會(huì)說明的表面貼裝技術(shù)(SMT)把半導(dǎo)體芯片貼裝板4貼裝到電路板上。
之后，圖6中，加有粘接材料7的有凸點(diǎn)6的半導(dǎo)體芯片用粘接材料7經(jīng)凸點(diǎn)6電連接到貼裝板4的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a處形成的粘接區(qū)2。粘接材料7在120℃干燥兩小時(shí)固化后，由此，在半導(dǎo)體芯片1與半導(dǎo)體芯片貼裝面4a之間注入密封樹脂8，并在120℃加熱2小時(shí)固化。圖10展示出其上貼裝有多個(gè)半導(dǎo)體芯片1的半導(dǎo)體芯片貼裝板4。用配料器從半導(dǎo)體芯片1的一邊按箭頭所指方向加密封樹脂8。根據(jù)半導(dǎo)體芯片1的形狀或至周邊區(qū)的距離選擇適于注入密封樹脂8的地方。
常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的結(jié)構(gòu)和貼裝方法有以下缺點(diǎn)。
由于半導(dǎo)體芯片1的凸點(diǎn)6與貼裝板4上的粘接區(qū)2之間的粘接強(qiáng)度是每個(gè)凸點(diǎn)約3克那么小，因此，具有少量電極端13的半導(dǎo)體芯片1與貼裝板4的粘接強(qiáng)度差。而且，電子粘接區(qū)2的面積小，因此，粘接材料7不能構(gòu)成足夠的凸起，而是在半導(dǎo)體芯片貼裝面4a上散開，其寬度Wf2大于粘接區(qū)2的寬度W2，如圖7所示，長度Lf2大于粘接區(qū)2的長度L2，如圖8所示。這會(huì)造成短路和絕緣電阻變壞。所述寬度Wf2是100μm，長度Lf2是50μm。
而且，由于常規(guī)貼裝板4的熱膨脹系數(shù)大于作為半導(dǎo)體芯片1的硅材料的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)半導(dǎo)體芯片1貼裝到貼裝板4上密封樹脂8受熱并固化之后，由于貼裝板4與半導(dǎo)體芯片1的熱膨脹系數(shù)不同，而產(chǎn)生應(yīng)力。該應(yīng)力對(duì)凸點(diǎn)6與粘接區(qū)2之間粘接部分中如上述的粘接強(qiáng)度小的地方作用，因而，使粘接部分中的電阻增大，或使粘接部分?jǐn)嚅_。
如上所述，用主要成分為玻璃環(huán)氧樹脂的材料制造半導(dǎo)體芯片貼裝板4。因此，當(dāng)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的溫度上升到不低于玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)時(shí)，在玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)的貼裝板4的熱膨脹系數(shù)α2比其玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)前的熱膨脹系數(shù)α1增大了5至7倍，如圖11所清楚示出的，因此，貼裝板4的損壞量變大。
貼裝半導(dǎo)體芯片1的半導(dǎo)體芯片貼裝板4在120℃經(jīng)過2小時(shí)干燥/固化處理，以使在凸點(diǎn)6構(gòu)成的上述粘接材料7干燥和固化。此時(shí)，粘接材料7固化后，溫度從120℃下降時(shí)，半導(dǎo)體芯片貼裝板4會(huì)翹曲成圖12所示的半導(dǎo)體芯片貼裝板4’。
而且，經(jīng)上述干燥/固化處理之后，注入貼裝板4與半導(dǎo)體芯片1之間的密封樹脂8在120℃經(jīng)2小時(shí)固化處理。密封樹脂8固化后，從120℃降溫時(shí)，半導(dǎo)體芯片貼裝板4翹曲成圖13所示半導(dǎo)體芯片貼裝板4”。
在上述粘接材料7和密封樹脂8固化處理之前，用SMT把貼裝板4貼裝到電路板上時(shí)，貼裝板4的溫度在該溫度升到230℃的最高溫度。即，在SMT貼裝時(shí)貼裝板4也會(huì)隨之翹曲。
由于常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)低于粘接材料7或密封樹脂8的干燥/固化溫度，因此，擴(kuò)大了因熱膨脹系數(shù)不同造成的貼裝板4的上述翹曲。因此，粘接部分的電阻值會(huì)增大并會(huì)使粘接部分?jǐn)嚅_。
常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4中，在半導(dǎo)體芯片1的端面16附近設(shè)置焊料光膠9。因此，密封樹脂8不會(huì)形成足夠的凸起。此外，由于密封樹脂8在焊料光刻膠9上的粘接強(qiáng)度小，因此，在環(huán)境試驗(yàn)中，在其界面處焊料光刻膠會(huì)與密封樹脂8分開，從產(chǎn)品質(zhì)量考慮，它是重要的關(guān)鍵問題。
檢查密封樹脂8的密封性時(shí)，由于在常規(guī)貼裝方法中很難找到構(gòu)成密封樹脂注入開口的位置，因此，要用大量的時(shí)間用自動(dòng)檢查裝置來識(shí)別注入開口并檢查密封樹脂8形成的凸起，因而使生產(chǎn)率下降。
如果適于SMT的無引線半導(dǎo)體芯片和常規(guī)的有引線元件混合排列在貼裝板上，由于首先執(zhí)行SMT，在對(duì)其進(jìn)行熱處理時(shí)半導(dǎo)體芯片貼裝板4翹曲。因此，在粘接部分的粘接電阻增大。同時(shí)，由于粘有灰塵和殘留的溶劑，會(huì)使粘接部分的可靠性降低，因此，大大影響產(chǎn)品質(zhì)量。為除去上述的灰塵，就需要有附加的工藝，從而造成生產(chǎn)率下降和成本增大。
為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是，提供能以高生產(chǎn)率高質(zhì)量貼裝半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片貼裝板，和把半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上的方法。
為實(shí)現(xiàn)這些目的和其它目的，按本發(fā)明第1方案，提供一種半導(dǎo)體芯片貼裝板，它包括半導(dǎo)體芯片貼裝面，在該芯片貼裝面形成粘接區(qū)，并用倒裝式芯片貼裝法電連接到半導(dǎo)體芯片的電路形成區(qū)上形成的電極，和與半導(dǎo)體芯片貼裝面相對(duì)設(shè)置、并與電路板電連接的電路板貼裝面。其中，在半導(dǎo)體芯片貼裝面還設(shè)置增強(qiáng)區(qū)，用粘接材料把增強(qiáng)區(qū)連接到電路形成區(qū)上構(gòu)成的不工作電極，功能上與半導(dǎo)體芯片無關(guān)，由此，增大了半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間的連接強(qiáng)度。
按本發(fā)明第2方案，提供按本發(fā)明第1方案的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其中，電極和半導(dǎo)體芯片的不工作電極配置凸點(diǎn)，經(jīng)過凸點(diǎn)用粘接材料使電極、粘接區(qū)、不工作電極和增強(qiáng)區(qū)相互電連接。
按本發(fā)明第3方案，提供按第2方案的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其中，粘接區(qū)和半導(dǎo)本芯片貼裝面上形成的增強(qiáng)區(qū)是條形徑向延伸到貼裝的半導(dǎo)體芯片，防止粘接材料的長度超過半導(dǎo)體芯片貼裝面上它的寬度，方向?yàn)閺钠浣佑|點(diǎn)至凸點(diǎn)至半導(dǎo)體芯片的中心部分。
按本發(fā)明第4方案，提供按第1至第3方案之一的半導(dǎo)體芯片貼裝板，包含其熱膨脹系數(shù)小于硅的熱膨脹系數(shù)的材料。
按本發(fā)明第5方案，提供按第1至第4方案之一的半導(dǎo)體芯片貼裝板，它的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過粘接材料的干燥和固定溫度。
按本發(fā)明第6方案，提供按本發(fā)明第1至第5方案之一的半導(dǎo)體芯片貼裝板，半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板之后，在半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間注入密封樹脂，貼裝板的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度超過密封樹脂的固化溫度。
按本發(fā)明第7方案，提供按第1至第6方案之一的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其中，用與半導(dǎo)體芯片的電路形成面上電極相同的材料，按電路形成面上電極的形成方法，構(gòu)成不工作電極。
按本發(fā)明第8方案，提供把半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上的方法，半導(dǎo)體芯片貼裝板包括帶粘接區(qū)的半導(dǎo)體芯片貼裝面，和與半導(dǎo)體芯片貼裝面相對(duì)并電連接到電路板的電路板貼裝面。方法包括以下步驟使半導(dǎo)體芯片的電路形成面與芯片貼裝面相對(duì)；用倒裝式芯片貼裝法，用粘接材料電連接有粘接區(qū)的電路形成面上形成的電極，電路形成面上形成的與半導(dǎo)體芯片功能上無關(guān)的其有增加半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板的貼接強(qiáng)度的增強(qiáng)區(qū)的不工作電極。
按本發(fā)明第9方案，提供按第8方案的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，包括，半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)本芯片貼裝板之后，在半導(dǎo)體芯片貼裝面上，從半導(dǎo)體芯片的側(cè)面按對(duì)著半導(dǎo)體芯片的方向，從凸起位置到半導(dǎo)體芯片貼裝面，間隔距離不小于半導(dǎo)體芯片的厚度和半導(dǎo)體芯片貼裝面與電路形成面之間的間隙之和的部分形成焊料光刻膠。
按本發(fā)明第10方案，提供按第8或第9方案的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，當(dāng)半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間設(shè)置密封樹脂時(shí)，在半導(dǎo)體芯片貼裝面形成識(shí)別密封樹脂開始注入位置的開始注入標(biāo)記。
按本發(fā)明第11方案，提供按第8至第10方案之一的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，其中，半導(dǎo)體芯片貼裝板包含其熱膨脹系數(shù)不小于硅的熱膨脹系數(shù)，其玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過粘接材料的干燥和固化溫度的材料，因此，半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板之后，在半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間加入密封樹脂，密封樹脂的固化溫度超過半導(dǎo)體芯片貼裝板的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)。
按本發(fā)明第12方案，提供按第11方案的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，由此，加密封樹脂后，按SMT用焊料把半導(dǎo)體芯片貼裝板安裝到電路板上。
根據(jù)以下參見附圖結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的說明，本發(fā)明的這些特征和其它特征將是顯而易見的。
圖1是按本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的其上貼有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片貼裝板的平面圖；圖2是沿圖1中線I-I的剖視圖；圖3是沿圖1中線II-II的剖視圖；圖4是按本發(fā)明實(shí)施例的指示半導(dǎo)體芯片貼裝板注入密封樹脂的位置的示意圖；圖5是按本發(fā)明實(shí)施例的，指示半導(dǎo)體芯片貼裝板中密封樹脂的注入起始位置和注入方向的示意圖；圖6是其上貼有半導(dǎo)體芯片的常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板的平面圖；圖7是沿圖6中線III-III的剖視圖；圖8是沿圖6中線IV-IV的剖視圖；圖9是加有密封樹脂的常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板的示意圖；圖10是常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板中密封樹脂注入方向的示意圖；圖11是溫度與半導(dǎo)體芯片貼裝板的熱膨脹/變形量之間的關(guān)系曲線；圖12是粘接材料固化處理中半導(dǎo)體芯片貼裝板的變形示意圖；圖13是密封樹脂固化處理中半導(dǎo)體芯片貼裝板的變形示意圖。
說明本發(fā)明方法之前，應(yīng)注意，在全部附圖中相同的參考數(shù)字指示相同的零部件。
以下將參見


按本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片貼裝板和把半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板的方法。附圖中相同的參考數(shù)字表示相同的零部件或功能相同的零部件。首先說明半導(dǎo)體芯片貼裝板。
圖1相當(dāng)于上述的圖6，圖2和3分別是沿圖1中線I-I和II-II的剖視圖。
半導(dǎo)體芯片1的電路形成面1a上設(shè)置不工作的電極105，例如，是在貼裝半導(dǎo)體芯片之后，通常用于測(cè)試半導(dǎo)體芯片單體并且在功能上與半導(dǎo)體芯片1無關(guān)的測(cè)試電極。如果沒有不工作電極105，或具有的不工作電極105的數(shù)量不夠，當(dāng)構(gòu)成半導(dǎo)體芯片1功能上必需的電極13時(shí)，可用與電極13相同的材料構(gòu)成不工作電極105。
在貼裝板104的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a構(gòu)成相當(dāng)于不工作電極105的增強(qiáng)區(qū)103。增強(qiáng)區(qū)103不與安裝半導(dǎo)體芯片貼裝板104的電路板上的布線電連接。如圖1所示，增強(qiáng)區(qū)103構(gòu)成為條形，在該實(shí)施例中，條的寬度W1是50μm。電極端13與半導(dǎo)體芯片1的不工作電極105之間的每個(gè)間隔為120μm，同上述的寬度相同。
這樣構(gòu)成的半導(dǎo)體芯片貼裝板104和半導(dǎo)體芯片1中，不工作電極105和增強(qiáng)區(qū)103用粘接材料7經(jīng)凸點(diǎn)6按與以下情況相同的方式粘接在一起，即，在半導(dǎo)體芯片1的電路形成面1a上形成的、并是半導(dǎo)體芯片1功能上必需的電極端13用粘接材料7經(jīng)帶粘接區(qū)102的凸點(diǎn)6粘接，粘接區(qū)102在貼裝板104的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a上構(gòu)成，相應(yīng)于電極端13，并與電路板上的布線電連接。用的凸點(diǎn)6與參見圖7所述的凸點(diǎn)相同。
如上所述，半導(dǎo)體芯片1和半導(dǎo)體芯片貼裝板104的粘接點(diǎn)數(shù)量增加，使之間的粘接強(qiáng)度提高。甚至當(dāng)半導(dǎo)體芯片貼裝板104的熱膨脹系數(shù)大于用作半導(dǎo)體芯片1的材料硅的熱膨脹系數(shù)時(shí)，例如加到電極端13和粘接區(qū)102的粘接部分的粘接材料7在120℃被加熱2小時(shí)而固定時(shí)，所產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)減小。因此，能高質(zhì)量地把半導(dǎo)體芯片1貼裝到實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片貼裝板104，獲得高生產(chǎn)率。能用常用的樹脂材料構(gòu)成半導(dǎo)體芯片貼裝板104，能降低生產(chǎn)成本。
如圖3所示，在電路板104的半導(dǎo)體芯片貼裝面40形成的每個(gè)粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103從接觸點(diǎn)6C朝半導(dǎo)體芯片1的中心部分107延長到凸點(diǎn)6的長度比現(xiàn)有技術(shù)長。更具體地說，如參見圖8所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，粘接區(qū)2從粘接區(qū)2與凸點(diǎn)6之間的接觸點(diǎn)6c延伸到半導(dǎo)體芯片1的中心部分的長度L2是35μm。另一方面，如圖3所示，按實(shí)施例，從接觸點(diǎn)6c至粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103的端部的距離中的每一個(gè)均約為85μm。
由于從接觸點(diǎn)6c至粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103的端部的距離做得比現(xiàn)有技術(shù)大，粘接材料7能構(gòu)成按粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103之每一個(gè)的長度方向延伸的凸起，如圖3中Lf1所示。因此，即使粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103的寬度W1與現(xiàn)有技術(shù)的寬度大小相同，粘接區(qū)7也能防止形成的凸起在貼裝面4a上散開而超出粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103之每一個(gè)的寬度W1。因此，粘接材料7的寬度Wf1不會(huì)大于粘接區(qū)102和增強(qiáng)區(qū)103之每一個(gè)的寬度W1。上述的Lf1例如是約50μm。
甚至在經(jīng)過規(guī)定的窄距離在半導(dǎo)體芯片1上構(gòu)成電極端13時(shí)，當(dāng)獲得足夠的凸起時(shí)，也能防止半導(dǎo)體芯片貼裝面4a上相鄰粘接區(qū)102之間出現(xiàn)短路或絕緣電阻變壞。因此，能高質(zhì)量的在半導(dǎo)體芯片貼裝板104上貼裝半導(dǎo)體芯片1，由此獲得高生產(chǎn)率。
以下將說明為用更高質(zhì)量貼裝半導(dǎo)體芯片1而對(duì)半導(dǎo)體芯片貼裝板104所用材料的改進(jìn)。
如參見圖11-13所述、常規(guī)半導(dǎo)體芯片貼裝板4的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)是115-120℃，即，低于粘接材料7或密封樹脂8的固化溫度120℃，上述問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的實(shí)質(zhì)問題。
另一方面，實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片貼裝板104用玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)為170℃的玻璃環(huán)氧樹脂。熱膨脹系數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相同，為13ppm。
用上述半導(dǎo)體芯片貼裝板104時(shí)，由于貼裝板104的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)高于粘接材料7和密封樹脂8的固化溫度，粘接材料7和密封樹脂8在固化時(shí)的熱膨脹系數(shù)之差會(huì)減小，因此，能精確測(cè)到的貼裝板104的翹曲是100μm/100mm。作用于凸點(diǎn)與粘接區(qū)之間的粘接部分的應(yīng)力會(huì)減小。即，粘接可靠性提高。
按實(shí)施例，用SMT把半導(dǎo)體芯片板104貼裝到電路板之前，半導(dǎo)體芯片1貼裝并密封到半導(dǎo)體芯片貼裝板104。用該方法、由于能防止半導(dǎo)體芯片貼裝到如現(xiàn)有技術(shù)的熱翹曲的半導(dǎo)體芯片貼裝板上，因此，能提高粘接的零部件質(zhì)量。而且，因在SMT貼裝之前，貼裝并密封半導(dǎo)體芯片1，因此不會(huì)把灰塵粘到半導(dǎo)體芯片1上或有殘留的溶劑。能相應(yīng)地提高粘接件的可靠性，而且，不需進(jìn)行清潔處理。能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
按實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片貼裝板104中，設(shè)計(jì)出貼裝板104的半導(dǎo)體芯片貼裝面4a上設(shè)置焊料光刻膠的位置。
具體地說，如圖4所示，半導(dǎo)體芯片1粘接到半導(dǎo)體芯片貼裝面4a，在半導(dǎo)體芯片1與半導(dǎo)體芯片貼裝板104之間加密封樹脂8。在安裝面104a上的與半導(dǎo)體芯片1的端面1b相距r1的部分109，在貼裝面4a的凸起位置108，按對(duì)著半導(dǎo)體芯片的方向，構(gòu)成焊料光刻膠9。距離r1不小于貼裝面4a與半導(dǎo)體芯片1之間的間隙d2與半導(dǎo)體芯片1的厚度d1之和。
為了用配料器注入密封樹脂8，在半導(dǎo)體芯片貼裝面4a形成注入開始標(biāo)記，以指示注入密封樹脂8開始的位置。圖5中展示出有在一個(gè)半導(dǎo)體芯片貼裝板上貼裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片1的多芯片組件(MCM)。從注入起始標(biāo)記11開始沿箭頭12指示的方向給每張半導(dǎo)體芯片1注入密封樹脂8。
如上所述，由于在合適位置設(shè)置了焊料光刻膠9，從半導(dǎo)體芯片1的上表面構(gòu)成密封樹脂8的凸起，而不會(huì)疊置在焊料光刻膠9上。而且，形成足夠的密封樹脂8的凸起，由此，提高質(zhì)量可靠性。
注入起始標(biāo)記11能清楚地識(shí)別注入起始位置和密封樹脂8的注入方向。因此，檢查密封時(shí)，能用自動(dòng)檢查裝置在短時(shí)間里檢查凸起的形成，因此，提高了生產(chǎn)率。
正如以上完全說明的，按本發(fā)明第1方案的半導(dǎo)體芯片貼裝板，和按本發(fā)明第8方案的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，不僅貼裝板上的粘接區(qū)與半導(dǎo)體芯片上的電極粘接，而且，要與半導(dǎo)體芯片上的不工作電極連接的貼裝板上還設(shè)置有增強(qiáng)區(qū)并連接在其中。因此，半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間的連接點(diǎn)數(shù)量增大，由此，其間的粘接強(qiáng)度能增大。由半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間的熱膨脹系數(shù)之差造成的應(yīng)力能減小，并能減小對(duì)電極與粘接區(qū)之間粘接件的影響。因此，能高質(zhì)量地把半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上，獲得高生產(chǎn)率。
日本特許公開平8-190505，申請(qǐng)日為1996年7月19日，包括說明書，權(quán)利要求書，附圖和摘要的全部公開，在此作為一個(gè)整體引作參考。
盡管參見本發(fā)明的附圖結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例充分說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)注意到，本發(fā)明還有各種變化和改進(jìn)。這些變化和改進(jìn)應(yīng)認(rèn)為包括在由所附權(quán)利要求所規(guī)定的要求保護(hù)的范圍內(nèi)。而不脫離要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體芯片貼裝板，包括半導(dǎo)體芯片貼裝面(4a)，該半導(dǎo)體芯片貼裝面(4a)上構(gòu)成有粘接區(qū)(2)，并按倒裝式芯片貼裝法與半導(dǎo)體芯片(1)的電路形成面(1a)上構(gòu)成的電極(13)電連接；和對(duì)著半導(dǎo)體芯片貼裝面、并與電路板電連接的電路板貼裝面(4b)，其中，在半導(dǎo)體芯片貼裝面還設(shè)置增強(qiáng)區(qū)(103)，用粘接材料(7)把增強(qiáng)區(qū)連接到電路形成面上形成的不工作電極(105)，增強(qiáng)區(qū)在功能上與半導(dǎo)體芯片無關(guān)，只是增大半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間的連接強(qiáng)度。
2.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，電極和半導(dǎo)體芯片的不工作電極設(shè)置有凸點(diǎn)(6)，用粘接材料經(jīng)凸點(diǎn)使電極和粘接區(qū)，不工作電極和增強(qiáng)區(qū)相互電連接。
3.按權(quán)利要求2的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，半導(dǎo)體芯片貼裝面上形成的粘接區(qū)和增強(qiáng)區(qū)是條形的徑向延伸到貼裝的半導(dǎo)體芯片，防止粘接材料的長度按由接觸點(diǎn)(106)到凸點(diǎn)到半導(dǎo)體芯片的中心部分(107)的方向，在半導(dǎo)體芯片貼裝面上散開超過其寬度。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，包含其熱膨脹系數(shù)不小于磚的熱膨脹系數(shù)的材料。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，其玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過粘接材料的干燥和固化溫度。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上之后，半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間注入密封樹脂(8)，貼裝板的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過密封樹脂的固化溫度。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片貼裝板，其特征在于，用與半導(dǎo)體芯片的電路形成面上的電極相同的材料和相同的形成方法，構(gòu)成不工作電極。
8.把半導(dǎo)體芯片(1)貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板的方法，半導(dǎo)體芯片貼裝板包括有粘接區(qū)(2)的半導(dǎo)體芯片貼裝面(4a)，與半導(dǎo)體芯片貼裝面相對(duì)并電連接到電路板的電路板貼裝面(4b)，該方法包括以下步驟半導(dǎo)體芯片的電路形成面(1a)面對(duì)半導(dǎo)體芯片貼裝面；用粘接材料(7)，用倒裝式芯片貼裝法，使有粘接區(qū)的電路形成面上形成的電極(13)與電路形成面上形成的、與具有提高半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板的粘接強(qiáng)度用的增強(qiáng)區(qū)的半導(dǎo)體芯片在功能上無關(guān)的不工作電極(105)電連接。
9.按權(quán)利要求8的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，包括半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板上之后，在半導(dǎo)體芯片貼裝面上的部分(109)處形成焊料光刻膠(9)，從半導(dǎo)體芯片側(cè)面，按對(duì)著半導(dǎo)體芯片的方向，它從凸起位置(108)到半導(dǎo)體芯片貼裝面隔開的距離不小于半導(dǎo)體芯片的厚度和半導(dǎo)體芯片貼裝面與電路構(gòu)成面之間的間隙之和。
10.按權(quán)利要求8或9的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，其特征在于，當(dāng)半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間加密封樹脂(8)時(shí)，在半導(dǎo)體芯片貼裝面上構(gòu)成能識(shí)別密封樹脂開始注入位置的注入開始標(biāo)記(11)。
11.按權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，其特征在于，半導(dǎo)體芯片貼裝板包含其熱膨脹系數(shù)不小于硅的熱膨脹系數(shù)的材料，它的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過粘接材料的干燥和固化溫度，由此，在半導(dǎo)體芯片貼裝到半導(dǎo)體芯片貼裝板之后，半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間加密封樹脂，半導(dǎo)體芯片貼裝板的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)超過密封樹脂的干燥和固化溫度。
12.按權(quán)利要求11的半導(dǎo)體芯片貼裝方法，其特征在于，加了密封樹脂后，按SMT用焊料把半導(dǎo)體芯片貼裝板貼裝到電路板上。
全文摘要
半導(dǎo)體芯片貼裝板(104)上形成與半導(dǎo)體芯片(1)上的不工作電極(105)對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)區(qū)(103)。增強(qiáng)區(qū)和不工作電極相互粘接,由此提高半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體芯片貼裝板之間的粘接強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01L21/44GK1181629SQ9711745
公開日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1997年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月19日
發(fā)明者大谷博之, 八木能彥, 山本憲一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社