(57)【要約】【課題】  半導体チップおよび回路基板の電気接続部に回路基板の弾性復元力が加わって電気的接続の信頼性を高められるようにする。【解決手段】  電極２にバンプ３を形成されたＩＣチップ１と、このＩＣチップ１のバンプ３と自身の電極５とを電気的に接続した回路基板４と、これらＩＣチップ１および回路基板４をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂６とを備え、回路基板４はその電極配列域１１に前記バンプ３側へ復元する弾性変形を残してＩＣチップ１と接合されたものとして、上記の目的を達成する。【選択図】  図１
2007027235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板はその電極配列域に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その電極配列域を基部で繋がった１つまたは複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その環状な電極配列域をそれが囲う中央部側からの切り込みによって基部で繋がった複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その環状な電極配列域をそれが囲う中央部に形成した開口部からの切り込みによって基部で繋がる複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
開口は、電極配列域よりも小さい請求項３、４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
舌片部の厚みは、その先端部に向け回路基板の厚みから漸減している請求項２〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
舌片部の厚みは、回路基板の厚みよりも小さい請求項２〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
舌片部は、弾性変形位置で回路基板の裏面には出ない請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂シート、異方導電性膜、熱硬化性接着剤の１つである請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
電極にバンプを形成された半導体チップとこの半導体チップのバンプと電気的に接続する電極を持った回路基板とに熱硬化性樹脂を挟んだ状態で熱と加重を加えることにより、バンプと電極とを圧接させて電気的に接続するのに併せ回路基板の電極配列域に弾性変形を与えながら、熱硬化性樹脂を硬化させて半導体チップおよび回路基板を回路基板の電極配列域に前記弾性変形を残して接合させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
熱硬化性樹脂は、半導体チップおよび回路基板間に介在させる熱硬化性シートないしは異方性導電膜、または、半導体チップおよび回路基板の一方または双方に塗布、印刷、転写した熱硬化性接着剤を用いる請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
回路基板の電極配列域は、フローティング状態としてバンプと電極との押圧により所定量弾性変形させる請求項１０、１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
電極配列域の所定の弾性変形量は、半導体チップの回路基板への当接、または、電極配列域を所定の弾性変形位置への受け止め、によって規制する請求項１２に記載の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、半導体装置とその製造方法、詳しくは、回路基板にＩＣチップや表面弾性波デバイスで代表される半導体チップを単体（ＩＣチップの場合はベアチップ）状態で実装して製造される電子回路基板や電子デバイスとしての半導体装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能、高性能化および小型化を実現するために、ＩＣチップなどを回路基板に直接実装するいわゆるフリップチップ実装が一般化している。このフリップチップ実装には、電子機器の目的や用途あるいは半導体チップの使用条件などによって種々な方法が採られている。例えば、半導体チップを回路基板に実装する際に、半導体チップの電極上にバンプを形成し、絶縁性の、従って導電粒子のない熱硬化性樹脂シートを半導体チップと回路基板との間に介在させて、半導体チップのバンプと回路基板の電極とを位置合わせし、この状態で加熱されたヘッドによって半導体チップを加圧して回路基板に押圧し、バンプの電極への電気接続と半導体チップ、回路基板の反りの矯正やバンプのレベリングを行うのに併せ、熱硬化性樹脂シートの硬化によって半導体チップと回路基板とを前記電気的接続状態に接合した半導体装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】ＷＯ９８／３００７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記従来のような半導体装置では、半導体チップ上の電極と回路基板上の電極とが、半導体チップの電極上のバンプを介して、熱硬化性樹脂シートの硬化収縮力または圧縮力のみで接続されているため、熱硬化性樹脂シートの硬化層にクラックが発生したり、半導体チップや回路基板、回路基板上の電極と熱硬化性樹脂シートの硬化層との界面で剥離が発生すると、電気的接続の信頼性が低下する。
【０００４】
本発明の目的は、回路基板の半導体チップとの電気的接続部での弾性復元力を利用して電気的接続の信頼性を高められる半導体装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の半導体装置は、電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板はその電極配列域に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを１つの特徴としている。
【０００６】
このような構成では、半導体チップと回路基板との、熱硬化性樹脂の熱硬化層を介した半導体チップの電極上のバンプと回路基板上の電極との電気接続を保った接合状態にて、回路基板における電極配列域がそれに残った弾性変形によるバンプ側への潜在復元力が半導体チップとの電気的接続部に働き、これが熱硬化性樹脂層の電気接続部域を圧縮しかつ電極配列域に配列されている電極を半導体チップの電極上のバンプに圧接させる作用を営むので、熱硬化性樹脂の硬化層にクラックが生じたり他との界面に剥離が生じても、電極とバンプの電気接続状態が低下するのを防止することができる。
【０００７】
本発明の半導体装置は、また、電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その電極配列域を基部で繋がった１つまたは複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを別の特徴としている。
【０００８】
このような構成では、前記１つの特徴の場合に加え、さらに、回路基板の電極配列域が、回路基板に基部で繋がる１つまたは複数に切り離した舌片部であることにより、それに配列された電極と半導体チップの電極上のバンプとを電気的に接続するための加圧操作時に低荷重にて弾性変形を受けやすいし、その弾性変形を保ったまま熱硬化性樹脂を硬化させるだけで所定の弾性変形を残した接合状態とされる。
【０００９】
本発明の半導体装置は、また、電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その環状な電極配列域をそれが囲う中央部側からの切り込みによって基部で繋がる複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを他の特徴としている。
【００１０】
このような構成では、環状な電極配列域をそれが囲う回路パターンのデッドスペースを利用した中央側からの切り込みによって基部で回路基板に繋がる複数の舌片部に切り離していることにより、回路基板上の半導体チップおよび回路基板間の実装域に対する熱硬化性樹脂による接合域を特に小さくするようなことなく、また、回路パターン分断の問題なく、簡易に複数の舌片部とすることができる。
【００１１】
本発明の半導体装置は、また、電極にバンプを形成された半導体チップと、この半導体チップのバンプと自身の電極とで電気的に接続する回路基板と、これら半導体チップおよび回路基板をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂とを備え、回路基板は、その環状な電極配列域をそれが囲う中央部に形成した開口部からの切り込みによって基部で繋がる複数の舌片部に切り離していて、この舌片部に前記バンプ側へ復元する弾性変形を残して半導体チップと接合されていることを今１つの特徴としている。
【００１２】
このような構成では、前記他の特徴の場合に加え、さらに、回路基板の電極配列域を複数の舌片部に切り離す中央部からの切り込みが、電極配列域の中央部の開口部からの切り込みであることにより、舌片部が徒に長くなって弾性変形時に互いに干渉したり、他と干渉しやすくなるのを防止することができる。
【００１３】
この場合、開口部が、電極配列域よりも小さい、さらなる構成では、
開口部が電極配列域間際まで達するなど大きくなって、回路基板の半導体チップを搭載する位置での熱硬化性樹脂による回路基板と半導体チップとの接合面積が徒に小さくなるようなことを防止することができる。
【００１４】
前記各場合の舌片部の厚みが、その先端部に向け回路基板の厚みから漸減するか、あるいは回路基板の厚みよりも小さくされている、さらなる構成では、
電極配列域を複数に分離した舌片部が配列電極と半導体チップの電極上のバンプとの押圧時により低荷重で弾性変形されやすく、しかも、厚みが先端部に向け漸減する場合より、基部から先端部まで回路基板の厚みよりも小さい場合の方が、より低荷重にて弾性変形させられる。
【００１５】
また、回路基板の裏面は両面実装など特別な場合を除き平坦であることが多く、これに併せた機器設計が行われるのが一般的であるので、回路基板と半導体チップとを回路基板の電極配列域を切り離した複数の舌片部の弾性変形を伴い接合するのに、弾性変形した舌片部が回路基板の裏面に出ない構成とすることにより、前記一般的な機器設計に対応できる。この場合、舌片部が、弾性変形位置で回路基板の裏面と面一であるようにできる。
【００１６】
なお、熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂シート、異方導電性膜、熱硬化性接着剤の１つであればよい。
【００１７】
以上のような半導体装置の製造方法としては、電極にバンプを形成された半導体チップとこの半導体チップのバンプと電気的に接続する電極を持った回路基板とに熱硬化性樹脂を挟んだ状態で熱と加重を加えることにより、バンプと電極とを圧接させて電気的に接続するのに併せ回路基板の電極配列域に弾性変形を与えながら、熱硬化性樹脂を硬化させて半導体チップおよび回路基板を回路基板の電極配列域に前記弾性変形を残して接合させればよい。
【００１８】
この場合、半導体チップおよび回路基板間に介在させる熱硬化性シートないしは異方性導電膜、または、半導体チップおよび回路基板の一方または双方に塗布、印刷、転写した熱硬化性接着剤を用いればよい。
【００１９】
また、回路基板の電極配列域は、フローティング状態としてバンプと電極との押圧により所定量弾性変形させればよい。
【００２０】
この場合、電極配列域の所定の弾性変形量は、半導体チップの回路基板への当接、または、電極配列域を所定の弾性変形位置への受け止め、によって規制することができるし、受け止めによってはバンプのレベリングおよび回路基板の曲りの矯正に好適となる。
【００２１】
本発明のそれ以上の特徴および作用は、以下に続く詳細な説明および図面の記載から明らかになる。本発明の各特徴は可能な限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の半導体装置の１つの特徴によれば、半導体チップの電極上のバンプと回路基板上の電極との熱硬化性樹脂の硬化層を介した接合構造上、回路基板の電極配列域がバンプ側への弾性的な潜在復元力を有して熱硬化性樹脂層を圧縮し電極配列域上の電極を半導体チップの電極上のバンプに圧接させる作用を営み、熱硬化性樹脂の硬化層にクラックが生じたり他との界面に剥離が生じても、電極とバンプの電気接続状態が低下するのを防止するので、電気的接続および耐久性上の信頼性を高めることができる。
【００２３】
本発明の半導体装置の別の特徴によれば、前記１つの特徴の場合に加え、さらに、回路基板の電極配列域が１つまたは複数の舌片部をなし、半導体チップと電気的に接続させる押圧時に容易に弾性変形され、この弾性変形状態を保ち熱硬化性樹脂を硬化させるだけの簡単な作業にて容易かつ確実に接合され安価に提供できる。
【００２４】
本発明の半導体装置の他の特徴によれば、前記別の特徴の場合に加え、さらに、半導体チップの小型化、高集積化などに対応した実装面周辺側寄りに電極が密集配列されるのに対応して、回路基板の電極配列域が環状となり、その内側が回路パターンのデッドスペースになるのを利用して、電極配列域に中央側から切り込むだけで、熱硬化性樹脂による接合面積を特に小さくしたり、回路パターンを分断したり、コストが特に上昇するというようなことなく複数の舌片部とすることができる。
【００２５】
本発明の半導体装置の今１つの特徴によれば、前記他の特徴の場合に加え、さらに、回路基板の電極配列域を複数の舌片部にする中央部からの切り込みを、電極配列域の中央部の開口部を利用して、短く、かつ、単純な直線として切り込み加工を容易にしたり、舌片部が徒に長く互いに干渉したり、他と干渉しやすくなるのを防止することができる。また、切り込みを各電極間に設けることも容易になりきり込み箇所の増大によって舌片部を低荷重にて弾性変形されやすくすることができる。
【００２６】
舌片部の厚みが、先端部に向け回路基板の厚みから漸減したり、回路基板の厚みよりも小さいことでも、低荷重にて弾性変形されやすくすることができる。
【００２７】
舌片部が、弾性変形位置で回路基板の裏面に出ないことにより回路基板の裏面の平坦性を損なわず、回路基板の裏面を平坦とする一般的な機器設計での組付けに支障を来さないし、舌片部が弾性変形位置で回路基板の裏面と面一であると舌片部が回路基板の裏面に出ないための最大弾性変形ストロークを大きくして、しかも、舌片部の厚みが先端部に向け漸減しあるいは回路基板の厚みよりも小さくなっている場合、回路基板の表面に出ない変形前状態の舌片部を回路基板の裏面に出ない条件を満足して弾性変形させるのに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置とその製造方法につき、図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す実施の形態は本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２９】
本実施の形態は図１、図２に示す例、図３に示す例、図４に示す例、図５に示す例の半導体装置は、図１、図４、図５の例で代表して示すように、電極２にバンプ３を形成された半導体チップとしてのＩＣチップ１と、このＩＣチップ１のバンプ３と自身の電極５とで電気的に接続する回路基板４と、これらＩＣチップ１および回路基板４をそれらの間で熱硬化して前記電気的接続状態に接合した熱硬化性樹脂６とを備えた半導体装置の場合の一例であって、回路基板４の電極５を図２、図３の各例で代表して示す配列例のように環状な電極配列域１１に配列して、この電極配列域１１の外回に形成されるプリント配線などされた電気回路を介して、同一回路基板４上の他のＩＣチップ１など各種の電子部品、回路基板４外の電子回路、電子機器などと協働して所定の電子回路機能を発揮する。半導体ウエハの上にＩＣが形成されたＩＣチップ１を単体実装する場合、いわゆるベアチップとなる。また、表面弾性波デバイスつまりＳＡＷチップなど他の形態のものでも本発明の半導体チップに含み、表面に露出している電極２の上に電気接続のための、従って金属製のバンプ３が形成されて、これを回路基板４上の電極５と電気的に接続される半導体装置一般に本発明を適用して有効である。
【００３０】
特に、本実施の形態の半導体装置は、図１、図２に示す例、図３に示す例、図４に示す例、図５に示す例の共通点として、回路基板４の図２、図３の各例で代表して具体例を示す環状な電極配列域１１に、バンプ３の側へ図１、図４の各例で代表して仮想線で示した初期位置から、図１、図４、図５の各例で代表して実線で示す変形位置への弾性変形、つまり、バンプ３側となる前記仮想線の初期位置へ復元する弾性変形を残して、ＩＣチップ１と接合されたものとしている。このように、ＩＣチップ１と回路基板４との電気接続を保った、熱硬化性樹脂６の熱硬化層を介した熱硬化性樹脂６の収縮力または圧縮による図１、図４、図５の各例で代表して示すような接合状態において、回路基板４の電極配列域１１がそれに残った弾性変形によるバンプ３側への、例えば図１の例、図４の例で代表して示す実線位置から仮想線位置への、図１、図４、図５の各例で代表して示すような潜在復元力ＦをＩＣチップ１との電気的接続部に働かせている。この復元力Ｆは熱硬化性樹脂６の電気接続域６ａを圧縮しかつ回路基板４の電極配列域１１に配列されている電極５をＩＣチップ１の電極２上のバンプ３に圧接させる作用を営む。これによって、熱硬化性樹脂６の特に電気接続域６ａでの硬化層にクラックが生じたり他との界面に剥離が生じたり、電極５とバンプ３の電気接続状態が低下するのを防止することができ、電気的接続および耐久性上の信頼性を高められる。
【００３１】
ここで、バンプ３は例えば金線などを利用したワイヤボンディング技術によって必要に応じ相当に微細なものまで、形状制御を伴なって形成することが実現している。このようなバンプ３を用いた電気的な接続を行う際にバンプ３と電極５とを圧接させると、相互間に介在させた熱硬化性樹脂６の層を排除しながら、それら双方を確実に接触させ、また、硬度の低い例えばバンプ３の側の変形、具体的には潰れを伴なうことで、前記バンプ３と電極５とが接触し合う面積を初期接触部からまわりへ拡張させられる。このために、バンプ３には図１、図４の例で代表して仮想線で示しているように、先端に突起部３ｃが形成され、少なくともこの突起部３ｃが潰れるようにして所定の電気的な接続性能を確保している。
【００３２】
これを実現するのに、熱硬化性樹脂６に熱硬化性樹脂シートを採用して、回路基板４とＩＣチップ１との対向面域にほぼ対応し、電極配列域１１から若干外側へはみ出る程度の大きさに裁断したものを、回路基板４とＩＣチップ１との間に介在させて、例えば図１、図４、図５で代表して矢印Ｐで示すようにＩＣチップ１をステージ８上の回路基板４の側に加圧するヘッド１２を用い、このヘッド１２を１４０℃〜２３０℃程度に内蔵するヒータなどにより加熱した状態で、５〜１０Ｋｇｆ／ｃｍ2程度の荷重で加圧することにより、つまり、ＩＣチップ１を介した局部的な加熱と加圧とにより、バンプ３の突起３ａを潰して電極５との接触面積を拡張した電気的な接続状態を確保して、しかも、回路基板４の電極配列域１１の所定量の弾性変形を満足することができる。この所定の弾性変形状態を保ったまま熱硬化性樹脂シートとした熱硬化性樹脂６の熱硬化を加圧開始から数秒〜２０秒程度で終えることにより、電極配列域１１に所定の弾性変形が残った状態で回路基板４とＩＣチップ１とを接合することができる。一方、前記接合のための荷重はバンプ３の径によっても左右されるが、回路基板４の電極配列域１１の弾性変形を損なったり、破損させたりしない範囲に設定する必要がある。しかし、電極配列域１１の所定の弾性変形のために２０Ｋｇｆ／ｃｍ2程度となってもよいし、それを超えるような場合があってもよい。
【００３３】
１つの例を示すと、熱硬化性樹脂としての熱硬化性樹脂シートは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミドなどを採用することができ、通常後工程のリフロー工程での高温、例えば２４０℃での１０秒間処理に絶えられる程度の耐熱性が必要とされ、これを満足するものが公的である。また、熱硬化性樹脂シートに代えて、異方導電性膜、熱硬化性接着剤の１つを用いることもできる。接着剤であると硬化前は液状であるのを利用して、ＩＣチップ１および回路基板４の一方または双方に塗布、印刷、転写して用いることができ、面積の広い回路基板４の側では印刷や転写が一挙に付与できる点で便利となる。
【００３４】
また、前記ＩＣチップ１と回路基板４とを接合するための加圧力の範囲で、回路基板４の電極配列域１１に所定の弾性変形を得るには、回路基板４の材質の違いによる弾性率の大小や、厚みの違いによる弾性変形への抵抗力の違いなどが影響するが、フリップチップ実装に一般的に用いられているガラス布積層エポキシ樹脂基板（ガラエポ基板：弾性率は１５．３ＧＰａ）、アラミド不織布エポキシ樹脂基板（弾性率は９ＧＰａ）、ガラス布積層ポリイミド樹脂基板（弾性率は６．５５ＧＰａ）などを採用し、以下のようにすると、回路基板４の損傷や復元力Ｆの不足などの問題なく実現できる。
【００３５】
具体的には、回路基板４の電極配列域１１を弾性変形させるのに、図１〜図５に示す各例の半導体装置は、さらに、回路基板４の電極配列域１１を、図２、図３の各例で代表して実線や仮想線で示している具体例のように、基部で回路基板４に繋がる１つまたは複数の舌片部１１ａに切り離し、この舌片部１１ａが前記バンプ３側へ復元する弾性変形を残すようにしてＩＣチップ１と接合されたものとしている。このように、回路基板４の電極配列域１１を、基部が回路基板４に繋がった１つまたは複数の舌片部１１ａとなるよう切り離してあることにより、それに配列された電極５とＩＣチップ１の電極２上のバンプ３とを電気的に接続するための例えば図１、図４、図５で代表して矢印Ｐで示すような加圧操作によって低荷重にて弾性変形を受けやすいものとなり、その弾性変形を保ったまま熱硬化性樹脂６を硬化させるだけで所定の弾性変形を残した接合状態が失敗なく得られ、簡単な作業にて容易かつ安価に提供できる。
【００３６】
回路基板４の電極配列域１１を舌片部１１ａとするには、舌片部１１ａとする単位域毎に、回路基板４との連続性が必要な基部を除いた周辺を切り込み９によって回路基板４から切り離して輪郭部とすればよい。具体的には、ＩＣチップ１の電極２が回路基板４への実装面の周辺側寄りで実装面の輪郭に相似な環状域に１列または２列以上に千鳥配置されるのに対応して、回路基板４の電極配列域１１が図２の例、図３の例で代表して示すような矩形などの環状とされることが一般的なことから、回路基板４の環状な電極配列域１１を図２の例で代表して仮想線で示すように、その中央部側からの切り込み９によって複数に切り離した舌片部１１ａを形成することができる。このように、電極配列域１１をその中央側からの切り込みによって複数の舌片部１１ａに切り離していることにより、回路基板４上の電極配列域１１の外回りに展開される回路パターン上のデッドスペースを利用して、ＩＣチップ１および回路基板４間の実装域に対する熱硬化性樹脂による接合域を特に小さくするようなことなく、また、回路パターン分断の問題なく、簡易に複数に切り離した舌片部１１ａとすることができる。
【００３７】
この場合、回路基板４が図１〜図５の各例で示しているように、環状な電極配列域１１をその中央部に形成した図２、図３の例で代表して示しているような四角形な開口部７からの切り込みによって複数に切り離した舌片部１１ａを得ていると、回路基板４の電極配列域１１を複数の舌片部１１ａとする中央部からの切り込み９が、図１〜図５の各例で示しているような電極配列域１１の中央部の開口部７からの切り込み９であることにより、舌片部１１ａが徒に長くなって弾性変形時に互いに干渉したり、他と干渉しやすくなるのを防止することができる。また、図２の例の実線で示す場合ように、開口部７の各辺に対応する範囲ずつの舌片部１１ａを、短くかつ単純な直線となり、しかも開口部７の口縁に直角となる、加工しやすい切り込み９によって切り離し形成することができる。また、図３の例の場合のように配列されている全ての電極５の間に切り込み９を入れて、電極５毎に独立した舌片部１１ａとするなど、多くの切り込み９を入れるのが容易となり、切り込み９が多く舌片部１１ａが幅狭となるほど低荷重で弾性変形されやすくなる。
【００３８】
なお、切り込み９は切り離した舌片部１１ａどうしの弾性変形時の相互干渉を回避するため、隣接し合う舌片部１１ａ間に若干の隙間を持たせる図２、図３の例で代表して示すような所定の切り込み幅Ｂを有して施すのが好適である。また、舌片部１１ａをＩＣチップ１と回路基板４との接合時に所定量弾性変形させるには、図１、図４、図５の各例で代表して示すように、ステージ８に設けた凹部８ａなどにより舌片部１１ａを浮かせるいわゆるフローティング状態としておく必要がある。しかし、バンプ３を十分に潰した接合を図るのに、回路基板４の材料や厚みなどの関係から、舌片部１１ａに過剰な弾性変形をもたらしてしまうような場合は、ＩＣチップ１を回路基板４に当接させて規制するか、舌片部１１ａを所定の弾性変形位置に受け止めて規制すればよい。このような受止めには、回路基板４を支持するステージ８に図１、図４、図５の各例で代表して示すような受け止め部８ｂを設けておけばよい。また、受け止めによってはバンプ３のレベリングおよび回路基板４の曲りの矯正に好適となる。
【００３９】
また、回路基板４の開口部７は図２、図３の各例の場合では電極配列域１１の内側一杯の大きさとしてあるが、図１、図４、図５の各例の場合のように、電極配列域１１よりも小さくしていると、開口部７が電極配列域１１の間際まで達するなど大きくなることにより、回路基板４のＩＣチップ１を搭載する位置での熱硬化性樹脂６による回路基板４とＩＣチップ１との接合面積が徒に小さくなるようなことを防止することができる。
【００４０】
図４の例で代表して示すように、回路基板４の電極配列域１１に形成する複数の舌片部１１ａの厚みが先端部に向け回路基板４の厚みＴからそれよりも小さいＴ０まで漸減するようにしてある。これによると、さらに低荷重にて弾性変形されやすくなるし、図５の例で代表して示すように、舌片部１１ａの厚みを回路基板４の厚みＴよりも小さなＴ１と薄くすることによって、基部から先端に向け厚みＴを小さくする場合よりもさらに低荷重にて弾性変形させやすくなるし、ＩＣチップ１を回路基板４に当接させて電極配列域１１の弾性変形規制をするのに好適である。しかし、舌片部１１ａの厚みの漸減や薄化は必要な弾性復元力Ｆが得られる範囲が限度となる。
【００４１】
なお、回路基板４の裏面は両面実装など特別な場合を除き平坦であることが多く、これに併せた機器設計が行われるのが一般的であるので、回路基板４とＩＣチップ１とを舌片部１１ａの弾性変形を伴い接合するのに、弾性変形した舌片部１１ａが図４に実線で示すように回路基板４の裏面に出ないようにしていることにより、前記一般的な機器設計に対応できる。この場合、舌片部１１ａが図４に実線で示す弾性変形位置で回路基板４の裏面と面一であるようにでき、舌片部１１ａが基部から先端部に向け厚みが回路基板４の厚みからＴ０まで漸減し、また図５に示す回路基板４の厚みＴよりも小さなＴ１と薄くなっている場合は、特に、図４に仮想線に示す例のように回路基板４の表面に出ない初期状態に設けておいた舌片部１１ａを弾性変形させても回路基板４の裏面にも出ないようにするような場合に有利であり、舌片部１１ａの弾性変形の前後いずれの場合においても表裏共に平坦な回路基板４として一般のもの同様に取り扱える。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は半導体チップを回路基板に電気接続状態にて熱硬化性樹脂を介し接合し実装する半導体装置に実用でき、電気的接続および耐久性上の信頼性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の１つの例を示す断面図である。
【図２】図１の半導体装置に採用する回路基板の例を示す平面図である。
【図３】図１の半導体装置に採用する回路基板の別の例を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の別の例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る半導体装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ＩＣチップ
２  電極
３  バンプ
４  回路基板
５  電極
６  熱硬化性樹脂
７  開口部
８  ステージ
８ａ  凹部
８ｂ  受け止め部
９  切り込み
１１  電極配列域
１１ａ  舌片部
１２  ヘッド
【図１】
2007027235.tif 000003
【図２】
2007027235.tif 000004
【図３】
2007027235.tif 000005
【図４】
2007027235.tif 000006
【図５】
2007027235.tif 000007