(57)【要約】【課題】半導体チップをフラットではない基板に実装する際の位置ずれ及び平面視における金属バンプ４のサイズのばらつきを防止する。【解決手段】金属層が形成されたパッケージ基板２と、金属バンプ４を介して金属層と接合された半導体チップ３と、を備えた半導体装置１において、平面視でパッケージ基板２の半導体チップ３の中心部３ａと重なる部分は、断面視における面の高さが、パッケージ基板２の半導体チップ３と重なる領域のうちの高さの最大値を有し、半導体チップ３の端部と重なる部分の高さより３μｍ以上６５μｍ以下だけ大きく、金属バンプ４ａ、４ｃが、平面視で、半導体チップ３の中心部を通る直線上となる位置に中心部３ａを挟んで両側に配置され、中心部３ａを挟んで一方の側に配置された金属バンプ４ａと中心部３ａとの間の距離と、他方の側に配置された金属バンプ４ｃと中心部３ａとの間の距離が同一又はほぼ同一となる位置に配置される。【選択図】図１
2019153634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に金属層が形成された基板と、
前記基板の前記一方の面に実装され、金属バンプを介して前記金属層と電気的に接合された半導体チップと、を備え、
平面視で、前記基板の前記半導体チップの中心部と重なる部分は、断面視における前記一方の面の高さが、前記基板の前記半導体チップと重なる領域のうちの前記高さの最大値を有し、且つ、前記半導体チップの端部と重なる部分の前記高さより３μｍ以上６５μｍ以下だけ大きく、
前記金属バンプが、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る直線上となる位置に前記中心部を挟んで両側に配置され且つ同一直線上に配置された前記金属バンプが、平面視で、前記中心部を挟んで一方の側に配置された前記金属バンプと前記中心部との間の距離と、他方の側に配置された金属バンプと前記中心部との間の距離が同一又はほぼ同一となる位置に配置された半導体装置。
【請求項２】
前記金属バンプが、平面視で、前記半導体チップの中心部と重なる位置に配置された請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記金属バンプが、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る複数本の直線上それぞれに、前記中心部を挟んでその両側に配置された請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記金属バンプが、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る一の直線を軸として線対称となる位置又はほぼ線対称となる位置に配置された請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体チップは、紫外線発光素子を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記紫外線発光素子の発光波長が３００ｎｍ以下である請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属バンプは金を含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
基板の一方の面に、当該一方の面に形成された金属層と電気的に接合するように、半導体チップを、金属バンプを介して接合する半導体装置の製造方法であって、
前記基板は、当該基板の前記半導体チップの中心部と重なる部分の断面視における前記一方の面の高さが、前記基板の半導体チップと重なる領域のうちの前記高さの最大値を有し、且つ、前記半導体チップの端部と重なる部分の前記高さより３μｍ以上６５μｍ以下だけ大きい基板であり、
前記金属バンプを、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る直線上となる位置に前記中心部を挟んで両側に配置し、且つ前記中心部からの距離が同一又はほぼ同一となる位置に配置し、
前記金属バンプが前記中心部を挟んで両側に配置された前記直線の延びる方向に超音波を掛けて振動させると共に前記半導体チップを加圧して当該半導体チップを前記金属層と接合する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板に半導体チップを表面実装する際に、金属バンプを介して半導体チップを基板表面に実装する技術が知られている。
また、回路基板にはその実装面が平坦ではなくうねりや凹凸等が生じていることがあり、このようにうねり等が生じている回路基板に、金属バンプを介して半導体チップを実装した場合、金属バンプと回路基板との間にうねり等に起因して接続不良が生じる可能性があることから、金属バンプと回路基板とを導電性接着剤によって接合することで接続不良を回避するようにした方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８７０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、実装面にうねりや凹凸等が生じた基板に金属バンプを介して半導体チップを実装する場合、接合時に半導体チップに対して圧力をかけると、金属バンプに対して不均一な力が加わり、半導体チップに位置ずれが生じる可能性がある。そのため、生産性の低下が生じるという問題がある。
そこで、この発明は従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、実装面にうねりや凹凸等が生じた基板に金属バンプを介して半導体チップを実装する際に、半導体チップに位置ずれが生じることを抑制することの可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、一方の面に金属層が形成された基板と、前記基板の前記一方の面に実装され、金属バンプを介して前記金属層と電気的に接合された半導体チップと、を備え、平面視で、前記基板の前記半導体チップの中心部と重なる部分は、断面視における前記一方の面の高さが、前記基板の前記半導体チップと重なる領域のうちの前記高さの最大値を有し、且つ、前記半導体チップの端部と重なる部分の前記高さより３μｍ以上６５μｍ以下だけ大きく、前記金属バンプが、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る直線上となる位置に前記中心部を挟んで両側に配置され且つ同一直線上に配置された前記金属バンプが、平面視で、前記中心部を挟んで一方の側に配置された前記金属バンプと前記中心部との間の距離と、他方の側に配置された金属バンプと前記中心部との間の距離が同一又はほぼ同一となる位置に配置されたことを特徴としている。
【０００６】
本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、基板の一方の面に、当該一方の面に形成された金属層と電気的に接合するように、半導体チップを、金属バンプを介して接合する半導体装置の製造方法であって、前記基板は、当該基板の前記半導体チップの中心部と重なる部分の断面視における前記一方の面の高さが、前記基板の半導体チップと重なる領域のうちの前記高さの最大値を有し、且つ、前記半導体チップの端部と重なる部分の前記高さより３μｍ以上６５μｍ以下だけ大きい基板であり、前記金属バンプを、平面視で、前記半導体チップの中心部を通る直線上となる位置に前記中心部を挟んで両側に配置し、且つ前記中心部からの距離が同一又はほぼ同一となる位置に配置し、前記金属バンプが前記中心部を挟んで両側に配置された前記直線の延びる方向に超音波を掛けて振動させると共に前記半導体チップを加圧して当該半導体チップを前記金属層と接合することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、実装面がフラットではない基板に金属バンプを介して実装する場合であっても半導体チップの位置ずれ及び金属バンプの平面視におけるサイズのばらつきが生じることを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′断面の一例を示す断面図である。
【図３】第二実施形態に係る半導体装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】第三実施形態に係る半導体装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】第三実施形態に係る半導体装置の変形例を示す概略構成図である。
【図６】第四実施形態に係る半導体装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】パッケージ基板のその他の形状の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
まず、本発明の第一実施形態を説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る半導体装置の一例を示す構成図である。図１は平面図、図２は図１のＡ−Ａ′断面図である。なお、図１では、配置状況をわかりやすくするために、金属バンプ４を実線で示している。以後の図３〜図６においても、同様に、金属バンプ４を実線で示している。
半導体装置１は、キャビティ（凹部）２ａが形成されたパッケージ基板２を有し、キャビティ２ａの底部２ｂに半導体発光素子を含む半導体チップ３が実装されている。半導体発光素子は、例えば、発光波長３００ｎｍ以下である紫外線発光素子である。
【００１１】
パッケージ基板２の、半導体チップ３が実装される面、つまり、底部２ｂの上面には金属層からなる図示しない電極が形成され、半導体チップ３は、例えばＡｕで形成された金属バンプ４を介して金属層と電気的に接続される。なお、金属層は、例えば、後述の図６中に符号３１、３２で示すように、底部２ｂ上に互いに重ならないように形成される。
半導体チップ３の実装面となる底部２ｂは、図２に示すように、平面視で半導体チップ３の略中心部３ａ（以後、中心部３ａという。）と重なる位置における、断面視での実装面の高さが、平面視で半導体チップ３と重なる領域のうちの、実装面の高さの最大値を有している。
また、半導体チップ３の中心部３ａと対向する位置における実装面の高さと半導体チップ３の端部と重なる位置における実装面の高さとの差（以下、高さの偏差という。）ΔＨは所定範囲の値となっている。
キャビティ２ａの開口部には、開口部を塞ぐように、例えばガラス性のリッド５が積層されている。
【００１２】
金属バンプ４は、図１に示すように、平面視で、半導体チップ３の略中心部３ａ（以後、中心部３ａという。）を通る直線上に少なくとも二つ配置され、これら二つの金属バンプ４は、それぞれ中心部３ａとの間の距離が等間隔となる位置に配置される。図１は、中心部３ａを通る直線上に中心部３ａからの距離が同一となるように配置された二つの金属バンプ４ａ、４ｃと、中心部３ａ、金属バンプ４ａ、４ｃを通る直線を挟んで両側に配置された金属バンプ４ｂ、４ｄとの四つの金属バンプが配置された例を示している。なお、ここでいう中心部３ａからの距離が等間隔とは、中心部３ａ及び金属バンプ４ａ間の距離と、中心部３ａ及び金属バンプ４ｃ間の距離とが一致する場合、及びほぼ一致する場合を含む。また、ここでいうほぼ一致するとは、例えば、金属バンプ４ａと中心部３ａとの間の距離がｋ１、金属バンプ４ｃと中心部３ａとの間の距離がｋ２であった場合に、距離ｋ１と距離ｋ２との差が、距離ｋ１と距離ｋ２とのうちのいずれか大きい方の３０％未満である場合を含む。つまり、例えばｋ１＝８５μｍ、ｋ２＝１１５μｍ、としたとき、｜ｋ１−ｋ２｜／ｋ２は２６％である。そのため、この場合には金属バンプ４ａと金属バンプ４ｃとは中心部３ａからの距離がほぼ一致するとみなされる。
【００１３】
高さの偏差ΔＨは、底部２ｂに同等形状の複数の金属バンプ４を電気的に接合した状態で、半導体チップ３に対して加圧しつつ超音波を掛けて、半導体チップ３を金属バンプ４に接合する場合に、半導体チップ３に位置ずれが生じることなく、半導体チップ３を目的の位置に実装することの可能な値に設定される。
【００１４】
高さの偏差ΔＨは、例えば、半導体チップ３に対して加圧を行うことにより変形する前の金属バンプ４の高さ及びこの変形する前の金属バンプ４の高さのばらつき、パッケージ基板２の底部２ｂの高低差の実測値等によって決定される。例えば、半導体チップ３に対して加圧を行うことにより変形する前の金属バンプ４の高さが約６５〔μｍ〕、同様に変形する前の金属バンプ４の高さのばらつきが±３〔μｍ〕である場合には、高さの偏差ΔＨは、例えば、３〔μｍ〕以上６５〔μｍ〕以下を満足する値に設定される。高さの偏差ΔＨが６５〔μｍ〕より大きい場合には、高さの偏差ΔＨが金属バンプ４の高さ（約６５〔μｍ〕）よりも大きいため、金属バンプ４の配置位置によっては、底部２ｂに設けられた金属バンプ４のうち半導体チップ３と接しない金属バンプ４が生じる場合がある。逆に、高さの偏差ΔＨが３〔μｍ〕より小さい場合には、このように高さの偏差が小さい底部２ｂを形成すること、つまり、高さの偏差が３〔μｍ〕より小さく平坦に近い基板を形成すること自体、製造上の負荷が大きい。そのため、高さの偏差は３〔μｍ〕以上であることが好ましい。また、高さの偏差が３〔μｍ〕より小さいと、パッケージ基板２の底部２ｂの高さのばらつきに比較して、金属バンプ４自体が有する高さのばらつきの方が、半導体チップ３を実装する際のチップの位置ずれ及び平面視における金属バンプ４のサイズのばらつきに寄与することになり、金属バンプ４を半導体チップ３の中心部３ａを通る直線上に中心部３ａを挟んでその両側に等間隔となる位置に配置することにより期待される効果が少ない。
【００１５】
このようなパッケージ基板２に半導体チップ３を実装する場合、例えば半導体チップ３を金属バンプ４と対向するように載置した状態で、半導体チップ３に対して、パッケージ基板２に押しつけるように加圧すると同時に、半導体チップ３に超音波を掛け、中心部３ａ、金属バンプ４ａ、金属バンプ４ｃを通る直線方向に微小な振動を与えること、より詳細には、中心部３ａ、金属バンプ４ａ、金属バンプ４ｃを通る直線方向が長軸となる楕円を描くように振動を与えることにより、半導体チップ３と金属バンプ４を接合することで、半導体チップ３を、金属バンプ４を介して底部２ｂに接合する。
【００１６】
ここで、例えば、図２に示すように、平面視で半導体チップ３と重なる底部２ｂの領域のうち、断面視で半導体チップ３の中心部３ａと重なる部分が最も高く、底部２ｂの端部に近づくほど、断面視で半導体チップ３の実装面が低くなる場合、断面視で底部２ｂの高さが異なるため、半導体チップ３に加圧を行わない状態では、底部２ｂに設けられた金属バンプ４ａ〜４ｄのうち、平面視で比較的中心部３ａに近い位置にある金属バンプは半導体チップ３と接して半導体チップ３の支持に寄与するが、平面視で中心部３ａから比較的遠い位置にある金属バンプは、半導体チップ３と接しないかまたは接したとしても、半導体チップ３の支持にはそれほど寄与しない状態となる。
【００１７】
この状態で、半導体チップ３の接合を開始し、半導体チップ３に加圧しつつ超音波を掛け、中心部３ａ、金属バンプ４ａ、金属バンプ４ｃを通る直線が延びる方向が長軸となる楕円を描くように振動を与えると、接合開始時点では、底部２ｂに設けられた金属バンプ４ａ〜４ｄのうち、半導体チップ３と接し半導体チップ３の支持に寄与する金属バンプ、例えば中心部３ａに近い位置に存在する金属バンプ例えば４ｄに主に圧力がかかり、これにより金属バンプ４ｄが変形して底部２ｂと半導体チップ３との間の距離が小さくなり、この距離が小さくなるにつれて他の金属バンプ４ａ、４ｂ、４ｃが半導体チップ３と接する状態となる。
【００１８】
ここで、底部２ｂのように実装面が平坦ではないパッケージ基板２に半導体チップ３を実装する場合、四つの金属バンプ４ａ〜４ｄ全てが半導体チップ３と接していないと、半導体チップ３を支持する金属バンプの数が減るため、超音波を掛けて半導体チップ３に対して振動を与えると、半導体チップ３が、振動が生じる方向にずれる可能性がある。
本実施形態では、平面視で金属バンプ４ａと４ｃとを中心部３ａを通る直線上に配置している。そのため、超音波を掛けることにより生じる振動によって半導体チップ３に作用する力及び半導体チップ３に対して加圧することによって半導体チップ３に作用する力は、同一直線上に配置された金属バンプ４ａと４ｃとに対して、均等に作用することになり、金属バンプ４ａ及び金属バンプ４ｃそれぞれと半導体チップ３との接触面積を増やすことができる。そのため、振動する方向に半導体チップ３が位置ずれすることを抑制することができる。
【００１９】
特に、半導体チップ３に対して、中心部３ａ、金属バンプ４ａ、金属バンプ４ｃを通る直線の延びる方向が長軸となる楕円を描くように振動を与えることにより、半導体チップ３に生じる振動の方向と、金属バンプ４ａ、４ｃを通る直線が延びる方向とが一致するため、位置ずれが生じる方向に沿って配置された金属バンプ４ａ、４ｃによって、半導体チップ３に生じる位置ずれを抑制することができる。
つまり、半導体チップ３が金属バンプ４に接触した際に、半導体チップ３に対して、底部２ｂに固定された金属バンプ４が半導体チップ３を引っ張る力が作用する。そのため、超音波を掛けることにより生じる振動によって半導体チップ３にずれが生じることを抑制することができる。そして、このとき金属バンプ４ａ及び金属バンプ４ｃは平面視で中心部３ａからの距離が等間隔となる位置に配置されているため、半導体チップ３に作用する、金属バンプ４ａ、４ｃそれぞれが半導体チップ３を引っ張る力が略同等となり、半導体チップ３の位置ずれを抑制することができる。
【００２０】
また、超音波を掛けることにより生じる振動によって半導体チップ３に作用する力及び半導体チップ３に対して加圧することによって半導体チップ３に作用する力は、同一直線上に配置された金属バンプ４ａと金属バンプ４ｃとに対して、均等に作用することになるため、金属バンプ４ａと金属バンプ４ｃとは同等程度に変形することになり、平面視における金属バンプ４ａのサイズと金属バンプ４ｃのサイズとは同等程度になる。
ここで、底部２ｂのように実装面が平坦ではないパッケージ基板２に半導体チップ３を実装する場合、パッケージ基板２と半導体チップ３との間の距離は金属バンプの位置によって異なるため、半導体チップ３に対して加圧した場合、四つの金属バンプ４ａ〜４ｄは同等程度には潰れず、中心部３ａに近い位置に配置された金属バンプ４ほど、潰れ量が大きくなる。そのため、金属バンプ４と半導体チップ３との接触面積が、金属バンプ４毎に異なる。このように、金属バンプ４毎に、半導体チップ３との接触面積が異なると、金属バンプ４を介して半導体チップ３に伝わる熱量にばらつきが生じ、金属バンプ４の配置状況によっては、半導体チップ３において部分的に熱が集中し半導体チップ３に影響を及ぼす可能性がある。
【００２１】
本発明の一実施形態では、上述のように、半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４ａ及び４ｃのサイズが同等程度となるように、金属バンプ４ａ及び４ｃを配置している。そのため、四つの金属バンプ４ａ〜４ｄにおいて、平面視における金属バンプ４のサイズのばらつきを抑制することができ、半導体チップ３において部分的に熱が集中することを抑制することができる。半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４のサイズは、半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４のサイズ、具体的には、平面視における金属バンプ４の直径の最大値と平面視における金属バンプ４の直径の最小値との比（金属バンプ４の直径の最大値／金属バンプ４の直径の最小値）が、１．５よりも小さいことが好ましい。なお、平面視における金属バンプ４の形状が楕円である場合には、長軸の長さを直径とする。
【００２２】
なお、上記第一実施形態においては、金属バンプ４を底部２ｂに接合した後、半導体チップ３と金属バンプ４とを接合する場合について説明したが、これに限るものではなく、半導体チップ３に接合された金属バンプ４を底部２ｂに接合することで、半導体チップ３をパッケージ基板２に実装する場合であっても適用することができ、この場合も上記と同等の作用効果を得ることができる。
【００２３】
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
この第二実施形態は、図３に示すように第一実施形態における半導体装置１において、さらに、半導体チップ３の中心部３ａに金属バンプ４ｍを設けたものである。
これによって、上記第一実施形態と同等の作用効果を得ることができると共に、半導体チップ３の中心部３ａに金属バンプ４を設けることによって、半導体チップ３の放熱性を向上させることができる。
なお、上記第一及び第二実施形態において、半導体チップ３の中心部３ａを除く位置に配置される金属バンプとして少なくとも二つ以上の金属バンプを備えていればよく、これら複数の金属バンプのうち、少なくとも二つの金属バンプを、半導体チップ３の中心部３ａを通る直線上に中心部３ａを挟んで一つずつ、中心部３ａからの距離が等間隔となるように設ければよく、半導体チップ３の中心部３ａを通る直線上に複数の三つ以上の金属バンプが配置されていてもよい。
【００２４】
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
この第三実施形態は、図４に示すように、第一実施形態における半導体装置１において、半導体チップ３の中心部３ａを通る直線上に配置された金属バンプ４ａ及び４ｃだけでなく、他の二つの金属バンプ４ｂ及び４ｄも直線上に配置したものである。
すなわち、金属バンプ４ｂ及び４ｄは、中心部３ａを通り、且つ、金属バンプ４ａ及び４ｃを通る直線と直交する直線上に配置され、さらに中心部３ａと金属バンプ４ｂ、４ｄそれぞれとの間の距離が等間隔となる位置に配置される。
【００２５】
このように金属バンプ４ａ〜４ｄを配置することによって、金属バンプ４ａ及び４ｃに対して略均等に力が加わると共に、金属バンプ４ｂ及び４ｄに対しても略均等に力が加わることになるため、上記第一実施形態と同様に、金属バンプ４ａ及び４ｃを通る直線方向への位置ずれを抑制することができると共に、金属バンプ４ｂ及び４ｄを通る直線方向についても半導体チップ３の位置ずれを抑制することができる。
また、この場合も、半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４のサイズは、金属バンプ４ａと４ｃとが同等となり、金属バンプ４ｂと４ｄとが同等となるため、金属バンプ４ａ〜４ｄ間におけるサイズのばらつきを低減することができる。そのため、半導体チップ３において部分的に熱が集中することを抑制することができる。
【００２６】
なお、この第三実施形態において、さらに、全ての金属バンプ４ａ〜４ｄを、これら各金属バンプ４ａ〜４ｄと中心部３ａとの間の距離が同等となるように、つまり、中心部３ａとバンプ４ａ〜４ｄそれぞれとの間の距離とが一致又はほぼ一致するように配置してもよい。このようにすることによって、半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４のサイズを金属バンプ４ａ〜４ｄ間で略同等とすることができるため、半導体チップ３において部分的に熱が集中することをより一層抑制することができる。
また、第三実施形態において、図５に示すように、さらに、半導体チップ３の中心部３ａにも金属バンプ４ｍを設けてもよい。これによって、上記第三実施形態と同等の作用効果を得ることができると共に、さらに、第二実施形態で説明したように、半導体チップ３の放熱性を向上させることができる。
【００２７】
なお、上記第三実施形態において、半導体チップ３の中心部３ａを除く位置に配置される金属バンプとして、少なくとも四つ以上の金属バンプ４を備えていればよく、これら複数の金属バンプ４のうち、四つの金属バンプ４を、半導体チップ３の中心部３ａを通る直交する二つの直線それぞれの上に、中心部３ａを挟んで一つずつ設ければよい。また、同一の直線上に位置する金属バンプ４において、中心部３ａを挟んで一方の側と他方の側とで同一距離となるように配置してもよく、また、一部の金属バンプ４のみ同一距離となるようにしてもよく、さらに、直交する二本の直線において、中心部３ａと金属バンプ４との間の距離が同一距離となるように配置してもよく、また一部のみが同一距離となるようにしてもよい。
【００２８】
また、上記第三実施形態において、金属バンプ４ａ及び４ｃを通る直線と、金属バンプ４ｂ及び４ｄを通る直線とは、必ずしも直交していなくてもよい。また、平面視で中心部３ａを通る三本以上の直線上それぞれに、平面視で中心部３ａを挟んで同一直線上に配置された金属バンプ４の中心部３ａからの距離が等間隔となるように複数の金属バンプ４を配置することも可能であり、この場合も同等の作用効果を得ることができる。
【００２９】
次に、本発明の第四実施形態を説明する。
この第四実施形態は、図６に示すように、五個以上の金属バンプ４を介して半導体チップ３をパッケージ基板２に実装するようにしたものである。
図６は、半導体チップ３のパッケージ基板２と対向する実装面における金属バンプ４の配置例を示したものである。半導体チップ３の実装面には、例えば、ｐ側電極となる金属層３１とｎ側電極となる金属層３２とが形成され、これら金属層３１及び３２に複数の金属バンプ４が電気的に接合されるようになっている。
複数の金属バンプ４は、図６に示すように、半導体チップ３の中心部３ａを通る直交する二つの直線Ｌ１及びＬ２を対称軸として、線対称となる位置に複数配置される。図６では、対称軸となる中心部３ａを通る直交する二つの直線Ｌ１、Ｌ２上にも金属バンプ４が配置されている。
【００３０】
なお、ここでいう線対称となる位置とは、線対称となる位置の近傍も含み、具体的には線対称となる位置からのずれが１５μｍ未満である場合も含む。
このように、複数の金属バンプ４を、中心部３ａを通る直交する二つの直線Ｌ１、Ｌ２を軸として線対称となる位置に配置することによって、接合処理時に、線対称の軸を挟んで第一の側と第二の側とで金属バンプ４に対して略同等に、超音波による振動や加圧による力が作用するため、半導体チップ３の位置ずれを抑制することができると共に、半導体チップ３を実装した後の平面視における金属バンプ４のサイズのばらつきを抑制することができる。
【００３１】
なお、図６では、線対称の軸を二つ設定し、各軸に対して線対称となる位置に複数の金属バンプ４を配置する場合について説明したがこれに限るものではない。
線対称の軸として直線Ｌ１、Ｌ２のうちのいずれか一方のみを設定し、例えば、図６において、金属バンプ４を、直線Ｌ１を挟んで左右方向にのみ線対称となるように配置し、直線Ｌ２を挟んで上下方向には非対称となるように配置してもよい。
なお、上記各実施形態においては、半導体装置１として、紫外線発光素子を備えた半導体チップ３を含む半導体発光装置に適用した場合について説明したが、紫外線発光素子に限るものではなく、他の発光素子を備えた半導体発光装置に適用することも可能である。また、半導体発光装置に限らず、半導体受光装置であっても適用することができ、半導体チップ３をパッケージ基板２に金属バンプ４を介して接合するようにした半導体装置であれば適用することができる。また、キャビティ２ａを備えたパッケージ基板２に限るものではなく、半導体チップ３が接合される基板であって、半導体チップ３の実装面にうねりや凹凸等が生じた基板であっても適用することができる。
【００３２】
また、上記各実施形態においては、図２に示すように、パッケージ基板２の底部２ｂが全体にわたって凸状に形成されている場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、図７に示すように、平面視で半導体チップ３と重なる領域のみが凸状となっている場合であっても適用することができる。また、パッケージ基板２の底部２ｂにおいて実装面の高さが最も高い位置と半導体チップ３の中心部３ａとが対向する位置に半導体チップ３を実装する場合に限るものではなく、図２に示すように、パッケージ基板２の底部２ｂ全体にわたって凸状に形成された状態で頂点が平坦面となる形状を有する底部２ｂの頂点となる領域に半導体チップ３を実装する場合等に実装することも可能である。つまり、断面視で実装面の高さが、平面視で半導体チップ３と重なる領域のうちの実装面の高さの最大値となる位置と半導体チップ３の中心部３ａとが対向する位置であり、且つ、半導体チップ３の中心部３ａと重なる位置の実装面の高さが、半導体チップ３の端部と重なる位置の実装面の高さよりも大きくなる位置に、半導体チップ３を配置する場合であれば適用することができる。
【００３３】
また、平面視で半導体チップ３と重なる底部２ｂの領域は、図２や図７に示すように、平面視で必ずしも前後左右で対称となっていなくてもよい。
また、上記各実施形態においては、パッケージ基板２のキャビティ２ａ内に一つの半導体チップ３を実装する場合につて説明したが、同一のパッケージ基板２のキャビティ２ａ内に複数の半導体チップ３を設ける場合であっても適用することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  半導体装置
２  パッケージ基板
３  半導体チップ
４  金属バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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