(57)【要約】【課題】実装工程における接圧を高め、バンプ接合の信頼性を向上した半導体基板を提供する。【解決手段】本発明は、基板の表面に設けられた電極パッド上に半導体チップに設けられたバンプが位置するように載置し、バンプと電極パッドを接触させ一体化してなる半導体基板において、バンプと電極パッドが接触しているときに半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるチップ押圧手段を設けて構成されるものであることを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に設けられた電極パッド上に半導体チップに設けられたバンプが位置するように載置し、バンプと電極パッドを接触させ一体化してなる半導体基板において、バンプと電極パッドが接触しているときに半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるチップ押圧手段を設けて構成されるものであることを特徴とする半導体基板。
【請求項２】
チップ押圧手段は、基板もしくは半導体チップのいずれかに磁石を設け、もう一方に磁石または磁性体を設けることにより形成され、基板と半導体チップの間に働く磁力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項３】
前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする請求項２記載の半導体基板。
【請求項４】
前記磁石は、電磁石であることを特徴とする請求項２記載の半導体基板。
【請求項５】
チップ押圧手段は、磁性体を半導体チップに設けることにより形成され、基板の半導体チップの実装面の反対側から基板を介して磁界を与えたときに磁性体に働く磁力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項６】
チップ押圧手段は、電極を基板に設けることにより形成され、電極と半導体チップとの間に電位差を与えたときに働く静電力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項７】
チップ押圧手段は、基板の面に略直交して半導体チップの側面に沿って板状に設けられ、熱が与えられたときに変形して半導体チップを基板側に押圧するものであることを特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項８】
チップ押圧手段は、低圧の雰囲気下において空気部を内部に有する封止樹脂を半導体チップと基板との間に設けたものであり、それを高圧の雰囲気下に取り出したときに低圧の空気部の体積が減少することによる封止樹脂の収縮力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項９】
空気部は、封止樹脂内の一部に集中して形成されるものであることを特徴とする請求項８記載の半導体基板。
【請求項１０】
空気部は、封止樹脂内に散在させた空孔により形成されるものであることを特徴とする請求項８記載の半導体基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップと基板をバンプ接合した半導体基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バンプ接合は、図８のように基板１が有する電極パッド２ａと半導体チップ３が有するバンプ４とを接触させ、例えば溶融するなどして、この接触部を一体化するものである。このバンプ接合の信頼性を向上するために、一体化を行うときにこの接触部に加わる圧力（接圧）を高める必要がある。一方、一体化を行う工程以外においても、衝撃力などの外力によりバンプ４にクラックが生じることがあるが、この外力の影響を低減するためには、半導体チップ３を基板１側に押圧して接圧を高める必要がある。
【０００３】
接圧を高めるものとして、特開平６−１５１５０９号公報には、半導体チップを溶融した封止樹脂の中に封入し、封止樹脂の硬化時の収縮力を用いる構成が開示されており、特開平５−４１４０９号公報には、封止樹脂に熱収縮樹脂を含めた構成が開示されている。また、封止樹脂を用いずに接圧を高めるものとして、特開平７−７８８２８号公報には、バンプに磁性を持たせ、磁力による吸引力を用いる構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１５１５０９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平５−４１４０９号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開平７−７８８２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−１５１５０９号公報に示した構成は、封止樹脂のみで接圧を高めることができるので有用であるが、硬化して収縮する工程を行うまでは接圧を得ることができるものではなかった。つまり、実装工程の初期段階などでは接圧を得ることできるものではなかった。また、このものは、硬化して収縮した後でも必要とする大きさの接圧が得られない場合もあった。
【０００８】
また、特開平５−４１４０９号公報に示した構成は、封止樹脂の硬化後に熱を加えて収縮度合いを大きくするので、高い接圧を得ることができるが、これも、硬化して収縮する工程を行うまでは接圧が得ることができるものではなかった。
【０００９】
また、特開平７−７８８２８号公報に示した構成は、電極パッドとバンプに磁性を持たせて磁力による吸引力を生じさせるので、バンプと電極パッドを接触させた後は常に接圧を高めることができるが、バンプに磁性を持たせるためにバンプの材料が限定され、磁性粉を混ぜて磁性を持たせるとするとバンプの強度の点でバンプ接合の信頼性に問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、実装工程における接圧を高め、バンプ接合の信頼性を向上した半導体基板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、基板の表面に設けられた電極パッド上に半導体チップに設けられたバンプが位置するように載置し、バンプと電極パッドを接触させ一体化してなる半導体基板において、バンプと電極パッドが接触しているときに半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるチップ押圧手段を設けて構成されるものであることを特徴としている。
【００１２】
したがって、チップ押圧手段は、半導体チップを電極パッド上に載置する工程のような実装工程の初期段階から接圧を高めることができるので、バンプと電極パッドとを一体化する工程に加えて、他の工程においても接圧を高めることができ、バンプにクラックが入るなどの工程における外力の影響を低減することができる。また、半導体チップ３を基板１に押圧する力を生じさせるので、バンプ４の材料は従来通りのものを用いることができ、バンプ強度を低下させることもない。したがって、実装工程における接圧を高め、バンプ接合の信頼性を向上した半導体基板を提供することができる。また、個々の半導体チップに対してチップ押圧手段を設けるので、複数個の半導体チップを実装するときにも容易に対応できる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の半導体基板において、チップ押圧手段は、基板もしくは半導体チップのいずれかに磁石を設け、もう一方に磁石または磁性体を設けることにより形成され、基板と半導体チップの間に働く磁力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴としている。
【００１４】
したがって、基板と半導体チップとの間で磁力により吸引力を生じるので、バンプの材料を変化させることなく接圧を高めることができ、対向する面積を大きく取ることもできるので、大きな接圧を得ることができる。また、基板の平面方向にも磁力が生じるので、バンプと電極パッドの位置決めの精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の半導体基板において、前記磁石は、永久磁石であることを特徴としている。
【００１６】
したがって、半導体チップを配置する工程の後は常に接圧を高めることができ、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の半導体基板において、前記磁石は、電磁石であることを特徴としている。
【００１８】
したがって、基板と半導体チップとの間は、電磁石のコイルに電流を流しているときにのみ吸引力を生じるので、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、コイルに流す電流の大きさを調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後に電流を流さないことにすれば、電磁石に磁界が発生しないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の半導体基板において、チップ押圧手段は、磁性体を半導体チップに設けることにより形成され、基板の半導体チップの実装面の反対側から基板を介して磁界を与えたときに磁性体に働く磁力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴としている。
【００２０】
したがって、基板と半導体チップとの間は、外部の磁石があるときに吸引力を生じるので、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、半導体チップに磁性体を有するのみであるので構造が簡単であり、磁石を持たないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。また、基板の平面方向にも磁力が生じるので、バンプと電極パッドの位置決めの精度を向上させることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の半導体基板において、チップ押圧手段は、電極を基板に設けることにより形成され、電極と半導体チップとの間に電位差を与えたときに働く静電力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴としている。
【００２２】
したがって、電極に電位を与えることにより、電極と半導体チップとの間に働く静電力により吸引力を生じるので、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、基板に電極を有するのみであるから、構造を簡単にすることができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１記載の半導体基板において、チップ押圧手段は、基板の面に略直交して半導体チップの側面に沿って板状に設けられ、熱が与えられたときに変形して半導体チップを基板側に押圧するものであることを特徴としている。
【００２４】
したがって、このチップ押圧手段に熱を与えることにより、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、熱により変形量を調節することができるので、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。
【００２５】
請求項８に係る発明は、請求項１記載の半導体基板において、チップ押圧手段は、低圧の雰囲気下において空気部を内部に有する封止樹脂を半導体チップと基板との間に設けたものであり、それを高圧の雰囲気下に取り出したときに低圧の空気部の体積が減少することによる封止樹脂の収縮力により半導体チップを基板側に押圧する力を生じさせるものであることを特徴としている。
【００２６】
したがって、封止樹脂を設けたときよりも高圧の雰囲気下に取り出したときに、低圧の空気部の体積は減少して封止樹脂は収縮力を生じて、半導体チップは基板側に押圧され、接圧を高めることができる。また、封止樹脂の周囲の圧力を調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。
【００２７】
請求項９に係る発明は、請求項８記載の半導体基板において、空気部は、封止樹脂内の一部に集中して形成されるものであることを特徴としている。
【００２８】
したがって、空気部の形状を設計して形成することができ、応力分布を計算して半導体チップが基板側に押圧される力を考慮して設計することができる。
【００２９】
請求項１０に係る発明は、請求項８記載の半導体基板において、空気部は、封止樹脂内に散在させた空孔により形成されるものであることを特徴としている。
【００３０】
したがって、封止樹脂にあらかじめ空孔を設けておくことができ、工程で容易に用いることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
次に、請求項１乃至３の発明に係る一実施形態を図１を用いて説明する。このものは、基板１と、配線パターン２と、半導体チップ３と、バンプ４と、チップ押圧手段５を有して形成されている。
【００３２】
基板１は、樹脂により平板状に形成されたものである。このものは、表面に複数の配線パターン２を有しており、配線パターン２の端部に電極パッド２ａが設けられている。また、このものは、後述の永久磁石５ｂを有している。
【００３３】
配線パターン２は、導体の薄膜により基板１上に設けられるもので、基板に実装される素子と素子とを接続するものである。このものは、バンプ４と接続する端部に長方形の電極パッド２ａを有している。
【００３４】
半導体チップ３は、直方体の半導体に電気回路を微細に加工したものであり、その表面には電気回路の端子として形成される複数のバンプ４が設けられている。このものは、バンプ４が電極パッド２ａ上に位置するように基板１の面とは平行に載置され、その基板側の表面に後述の強磁性体５ａが設けられている。
【００３５】
バンプ４は、金で半導体チップの表面に形成されるものである。このものは、半導体チップ３が基板上に載置されるときに、電極パッド２ａ上に位置しており、その接触面を溶融することにより一体化されている。
【００３６】
チップ押圧手段５は、強磁性体５ａと永久磁石５ｂとを有して形成されている。強磁性体５ａは、鉄で永久磁石５ｂと合同の長方形の板状に形成され、半導体チップ３の基板側の表面に形成されている。永久磁石５ｂは、強磁性体５ａと合同な長方形の板状に形成され、基板１の半導体チップ３側に設けられるものであり、基板１に設けられた凹部に嵌め込まれて設けられている。そして、このものは、その表面が基板１の表面と同一の面となるように設けられており、着磁方向（Ｓ極からＮ極に向かう方向）は、基板の面に対して直交している。強磁性体５ａと永久磁石５ｂは、バンプ４が電極パッド２ａの上に位置するように半導体チップ３を基板１に載置したときに、基板の上面から見て重なり合うように設けられている。このものは、このような構成にすることにより、バンプ４が電極パッド２ａに接触するように半導体チップ３を基板１に載置したときに、に強磁性体５ａと永久磁石５ｂとの間に働く磁力により、半導体チップ３を基板１側に押圧する力を生じさせる。
【００３７】
したがって、このものは、半導体チップ３を基板１にバンプ接合する実装工程において、半導体チップ３を基板１に載置する工程のような実装工程の初期段階から常に半導体チップ３を基板１側に押圧するので、バンプ４と電極パッド２ａとを一体化する工程に加えて、他の工程においても接圧を高めることができ、バンプ４にクラックが入るなどの工程における外力の影響を低減することができる。また、基板１と半導体チップ３との間で磁力により吸引力を生じるので、バンプ４の材料を変化させることなく接圧を高めることができ、対向する面積を大きく取ることもできるので、大きな接圧を得ることができる。また、基板１の平面方向にも磁力が生じるので、バンプ４と電極パッド２ａの位置決めの精度を向上させることができる。
【００３８】
このように、第１の実施形態においては、バンプと電極パッドとを一体化する工程に加えて、他の工程においても接圧を高めることができ、バンプにクラックが入るなどの工程における外力の影響を低減することができる。したがって、実装工程における接圧を高め、バンプ接合の信頼性を向上した半導体基板を提供することができる。また、複数個の半導体チップを実装するときにも容易に対応できる。また、バンプの材料を変化させることなく大きな接圧を得ることができる。また、基板１の平面方向にも磁力が生じるので、バンプ４と電極パッド２ａの位置決めの精度を向上させることができる。さらに、半導体チップを配置する工程の後は常に接圧を高めることができ、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。
【００３９】
なお、ここでは、半導体チップ３に強磁性体５ａを、基板１に永久磁石５ｂを設けた例を説明したが、それに限るものではなく、半導体チップ３に永久磁石５ｂを、基板１に強磁性体５ａを設けるものであってもよい。また、強磁性体５ａと永久磁石５ｂの形状は、合同の長方形の板状のものについて説明を行ったが、それぞれが合同でなくても、長方形の板状でなくても構成することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、請求項１と、請求項２と、請求項４の発明に係る一実施形態を図２を用いて説明する。このものは、第１の実施形態とチップ押圧手段５の永久磁石５ｂを電磁石５ｃに変更した点が異なっており、その他は同じ構成である。
【００４１】
電磁石５ｃは、基板１に設けられるものであり、コア５ｃａと、コイル５ｃｂと、端子５ｃｃにより構成されている。コア５ｃａは、磁性体で基板の側面から見たときにＴの字型になるように形成され、その上面は、基板の上方から見たときに強磁性体５ａと合同の長方形の板状に形成されている。そして、その下部は、底面が上面の長方形よりも小さい直方体で形成されている。コイル５ｃｂは、コア５ｃａの周囲に巻回される銅線であり、その両端に端子５ｃｃが接続されている。このものは、電圧を印加されることにより電流が流れ、コア５ｃａに磁界を発生させる。端子５ｃｃは、コイル５ｃｂの端部に接続される導体板である。このものは、コイルに電流を流す回路に接続される。このように、チップ押圧手段５は、電磁石５ｃが端子５ｃｃに電圧を印加してコイル５ｃｂに電流を流しているときのみ磁界を発生し、て強磁性体５ａに吸引力を与える。したがって、基板１と半導体チップ３との間は、電磁石５ｃのコイル５ｃｂに電流を流しているときにのみ吸引力を生じるので、半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、コイル５ｃｂに流す電流の大きさを調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後に電流を流さないことにすれば、電磁石５ｃに磁界が発生しないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。
【００４２】
このように、第２の実施形態においては、半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができ、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後に電流を流さないことにすれば、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。
【００４３】
なお、ここでは、電磁石５ｃが基板１側に設けたものについて説明したが、半導体プロセスを用いて半導体チップ３側に設けることもできる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、請求項１と、請求項５の発明に係る一実施形態を図３を用いて説明する。このものは、第１の実施形態からチップ押圧手段５の永久磁石５ｂをなくして、基板１の外部から永久磁石５ｅを用いて強磁性体５ａに磁界を作用させる点で異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００４５】
永久磁石５ｅは、基板の上方から見たときに強磁性体５ａと合同の長方形となる底面の直方体形状をしており、基板１の半導体チップ３の実装面の反対側に位置している。このものは、着磁方向が基板の面に対して直交しており、基板を介して強磁性体５ａの位置に磁界を与える。そして、このものは、強磁性体５ａに磁力が働き、半導体チップ３を基板１側に押圧する力を生じさせる。したがって、基板１と半導体チップ３との間は、強磁性体５ａの下方に永久磁石５ｅがあるときに吸引力を生じるので、半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、半導体チップ３に強磁性体５ａを有するのみであるので構造が簡単であり、磁石を持たないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。また、基板１の平面方向にも磁力が生じるので、バンプ４と電極パッド２ａの位置決めの精度を向上させることができる。
【００４６】
このように、第３の実施形態においては、簡単な構造で半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができ、磁石を持たないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。また、バンプ４と電極パッド２ａの位置決めの精度を向上させることができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
次に、請求項１と、請求項６の発明に係る一実施形態を図４を用いて説明する。このものは、第１の実施形態とチップ押圧手段５の構成が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００４８】
チップ押圧手段５は、電極５ｄを有して構成される。電極５ｄは、長方形の板状に形成され、基板１の半導体チップ３側の表面に設けられる。このものは、電位を与えられ、半導体チップ３との間に電位差を生じたとき、半導体チップ３の半導体（例えばシリコン樹脂）との間に静電力による吸引力が働く。よって、このものは、この静電力によって、半導体チップ３に基板１側に押圧する力を生じさせる。したがって、半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、基板１に電極５ｄを有するのみであるから、構造を簡単にすることができる。
【００４９】
このように、第４の実施形態においては、電極５ｄに電位を与えることにより、電極５ｄと半導体チップ３との間に働く静電力により吸引力を生じるので、簡単な構造で半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。
【００５０】
（第５の実施形態）
次に、請求項１と、請求項７の発明に係る一実施形態を図５を用いて説明する。このものは、第１の実施形態とチップ押圧手段５の構成が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００５１】
チップ押圧手段５は、基板１に設けられた凸部１ａと、金属メッキ部５ｆとを有して構成されている。凸部１ａは、半導体チップ３の側面に沿って両側に対称に基板１に直交して設けられる板状のものである。このものは、その先端部が半導体チップ３の上面部よりも上に位置するように設けられている。金属メッキ部５ｆは、凸部１ａの半導体チップ３の反対側の面の全面に設けられている。凸部１ａと金属メッキ部５ｆとは温度変化に対する線膨張係数が異なるので、チップ押圧手段５は、このように構成することにより、温度が変化すると変形する。ここでは、金属メッキ部５ｆが凸部１ａの半導体チップ３の反対側の面に設けられ、金属メッキ部５ｆの線膨張係数の方が大きいので、このものは、熱が与えられたときに、図５（ａ）から図５（ｂ）のように、その先端部が半導体チップ３側に倒れるように変形し、半導体チップ３を基板１側に押圧する。したがって、このものに熱を与えることにより、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、熱により変形量を調節することができるので、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。
【００５２】
このように、第５の実施形態においては、チップ押圧手段５に熱を与えることにより、半導体チップ３を配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、熱により変形量を調節することができるので、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
次に、請求項１と、請求項８と、請求項９の発明に係る一実施形態を図６を用いて説明する。このものは、第１の実施形態とチップ押圧手段５の構成が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００５４】
チップ押圧手段５は、低圧の雰囲気ＬＡ下で空気部５ｈを内部に有するように形成された封止樹脂５ｇを半導体チップ３と基板１との間に設け、それよりも高圧の雰囲気下に取り出して形成されている。空気部５ｈは、封止樹脂５ｇ内の半導体チップ３の中央の下方に集中して（例えば円柱形状に）設けられている。したがって、このものは、封止樹脂５ｇを設けたときよりも高圧の雰囲気下に取り出したときに、低圧の空気部の体積は減少して封止樹脂５ｇは収縮力を生じて、半導体チップ３は基板１側に押圧され、封止樹脂５ｇの硬化前でも接圧を高めることができる。また、封止樹脂５ｇの周囲の圧力を調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができ、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。また、空気部５ｈの形状をその収縮力の応力分布をコンピュータシミュレーションなどをもちいて計算することができ、半導体チップ３が基板１側に押圧される力を考慮して設計することができる。
【００５５】
このように、第６の実施形態においては、実装工程に最適な接圧を生じるように制御して半導体チップ３は基板１側に押圧することができ、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。また、空気部５ｈの形状をその収縮力の応力分布をコンピュータシミュレーションなどをもちいて計算することができ、半導体チップ３が基板１側に押圧される力を考慮して設計することができる。
【００５６】
（第７の実施形態）
次に、請求項１と、請求項８と、請求項１０の発明に係る一実施形態を図６を用いて説明する。このものは、第６の実施形態と空気部５ｈの構成が異なっており、その他は第６の実施形態と同じである。
【００５７】
空気部５ｈは、溶融状態の封止樹脂５ｇ内をかき回すなどして散在させた空孔により形成される。このものは、封止樹脂５ｇの材料を準備する段階で設けることができるので、半導体チップ３と基板１との間に設ける工程において、空気部５ｈを形成する必要がないので容易に形成できる。
【００５８】
このように、第７の実施形態においては、封止樹脂にあらかじめ空孔を設けておくことができ、工程で容易に用いることができる。
【００５９】
なお、封止樹脂に空気部５ｈを設ける際には、半導体基板を使用するときや保管するときなどに高温状態になったときに破損しないように、空気部５ｈ内が低湿度になるようにするのが望ましい。また、基板１として樹脂を用いるよりは金属の基板などの変形の少ないものを用いる方が接続不良などのバンプ接合の信頼性の低下を防ぐことができる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、チップ押圧手段は、半導体チップを電極パッド上に載置する工程のような実装工程の初期段階から接圧を高めることができるので、バンプにクラックが入るなどの工程における外力の影響を低減することができる。したがって、実装工程における接圧を高め、バンプ接合の信頼性を向上した半導体基板を提供することができる。また、個々の半導体チップに対してチップ押圧手段を設けるので、複数個の半導体チップを実装するときにも容易に対応できる。
【００６１】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の効果に加え、基板と半導体チップとの間で磁力により吸引力を生じるので、バンプの材料を変化させることなく接圧を高めることができ、対向する面積を大きく取ることもできるので、大きな接圧を得ることができる。また、基板の平面方向にも磁力が生じるので、バンプと電極パッドの位置決めの精度を向上させることができる。
【００６２】
請求項３に係る発明によれば、請求項２記載の効果に加え、半導体チップを配置する工程の後は常に接圧を高めることができ、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。
【００６３】
請求項４に係る発明によれば、請求項２記載の効果に加え、基板と半導体チップとの間は、電磁石のコイルに電流を流しているときにのみ吸引力を生じるので、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、コイルに流す電流の大きさを調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後に電流を流さないことにすれば、電磁石に磁界が発生しないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。
【００６４】
請求項５に係る発明によれば、請求項１記載の効果に加え、基板と半導体チップとの間は、外部の磁石があるときに吸引力を生じるので、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、半導体チップに磁性体を有するのみであるので構造が簡単であり、磁石を持たないので、半導体基板の使用時における周囲への磁力の影響をなくすることができる。また、基板の平面方向にも磁力が生じるので、バンプと電極パッドの位置決めの精度を向上させることができる。
【００６５】
請求項６に係る発明によれば、請求項１記載の効果に加え、電極に電位を与えることにより、電極と半導体チップとの間に働く静電力により吸引力を生じるので、簡単な構成で半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。
【００６６】
請求項７に係る発明によれば、請求項１記載の効果に加え、チップ押圧手段に熱を与えることにより、半導体チップを配置後の任意の工程において接圧を高めることができる。また、熱により変形量を調節することができるので、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。
【００６７】
請求項８に係る発明によれば、請求項１記載の効果に加え、封止樹脂を設けたときよりも高圧の雰囲気下に取り出したときに、低圧の空気部の体積は減少して封止樹脂は収縮力を生じて、半導体チップは基板側に押圧され、接圧を高めることができる。また、封止樹脂の周囲の圧力を調節することにより、実装工程に最適な接圧を生じるように制御することができる。また、実装工程の後においても接圧は高められた状態で維持される。
【００６８】
請求項９に係る発明によれば、請求項８記載の効果に加え、空気部の形状を設計して形成することができ、応力分布を計算して半導体チップが基板側に押圧される力を考慮して設計することができる。
【００６９】
請求項１０に係る発明によれば、請求項８記載の効果に加え、封止樹脂にあらかじめ空孔を設けておくことができ、工程で容易に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す要部断面図である。
【図２】第２の実施形態を示す要部断面図である。
【図３】第３の実施形態を示す要部断面図である。
【図４】第４の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】第５の実施形態を示すものであり、（ａ）は熱を加える前、（ｂ）は熱を加えた後の要部断面図である。
【図６】第６の実施形態を示す要部断面図である。
【図７】第７の実施形態を示す要部断面図である。
【図８】従来例を示すものであり、（ａ）は封止樹脂を用いない構成、（ｂ）は封止樹脂を用いる構成の要部断面図である。
【符号の説明】
１      基板
２      配線パターン
２ａ    電極パッド
３      半導体チップ
４      バンプ
５      チップ押圧手段
５ａ    強磁性体
５ｂ    永久磁石
５ｃ    電磁石
５ｄ    電極
５ｅ    永久磁石
５ｆ    金属メッキ部
５ｇ    封止樹脂
５ｈ    空気部
６      封止樹脂
【図１】
2004165364.tif 000003
【図２】
2004165364.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004165364.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004165364.tif 000009
【図８】
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