(57)【要約】【課題】  電極の厚みを変えることなく、フリップチップ接合のバンプ位置ずれを防止することができる半導体装置を実現する。【解決手段】  半導体素子側に設けられた電極パッド上の各バンプを、パッケージ基板側の電極に当接させることにより、前記半導体素子と前記パッケージ基板とをフリップチップ接合する半導体装置において、前記パッケージ基板の最表面をソルダレジストで覆うと共に、前記電極上の前記ソルダレジストを取り除くことにより、電極の厚みを変えることなく、フリップチップ接合のバンプ位置ずれを防止するように構成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子側に設けられた電極パッド上の各バンプを、パッケージ基板側の電極に当接させることにより、前記半導体素子と前記パッケージ基板とをフリップチップ接合する半導体装置において、
前記パッケージ基板の最表面をソルダレジストで覆うと共に、
前記電極上の前記ソルダレジストを取り除くことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電極上の前記ソルダレジストを取り除く形状は、円形であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電極上の前記ソルダレジストの淵部は、テーパー状であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極上の前記ソルダレジストに、充填樹脂排出溝を形成することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、例えば一方の面に電子部品が実装される配線基板と、配線基板の一方の面に電子部品が実装されてなる半導体装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
実装技術の分野においては、電子機器の小型化・高機能化に伴い、高密度な実装が要求されている。その中で、半導体素子にバンプを設け、パッケージ基板の電極にフリップチップ実装して成る半導体装置が開発されている。
【０００３】
特許文献１に開示された半導体装置について図５を参照して説明する。
【０００４】
図５において、半導体装置１は、半導体素子２とパッケージ基板３を電気的及び機械的に接続し、半導体素子２とパッケージ基板３との間を封止して構成されている。半導体素子２の電極パッド２１上には、例えば金からなるバンプ２２が形成され、このバンプ２２をパッケージ基板３の対応する各電極３１に形成された凹部３４にて受けた状態で、バンプ２２と電極３１を機械的及び電気的に接合することにより、半導体素子２とパッケージ基板３が機械的及び電気的に接続されている。また、封止樹脂４にて、バンプ２２と電極３１の接続部が保護されている。このように、パッケージ基板３の電極３１に凹部３４を形成し、その凹部３４にてバンプ２２を受けることで、バンプ２２が電極３１上を滑って位置ずれすることを防止する構成とされている。
【０００５】
図６において、半導体装置１は、先ず、半導体素子２側に電極パッド２１を実装し、電極パッド２１上にバンプ２２を形成している。一方、下の層のパターンである配線層３３上に絶縁樹脂層３２を形成している。そして、絶縁樹脂層３２に半導体素子２側に設けられた電極パッド２１上のバンプ２２の位置に合わせて電極３１を実装している。また、電極３１に凹部３４の加工をした構成になっている。また、バンプ２２と電極３１が接合する前の図である。
【０００６】
図６に示すように、半導体装置１は、半導体素子２側に設けられた電極パッド２１上のバンプ２２から電極３１を見た場合、バンプ２２の中心が電極３１の中心からずれて、バンプ２２が電極３１に接続される。
【０００７】
次に、図７は、図６の構成と同様である。図７に示すように、バンプ２２の中心が電極３１の中心からずれても、電極３１上の凹部３４により、電極３１からバンプ２２がずれ落ちることなく、バンプ２２と電極３１は接続することができる。
【０００８】
【特許文献１】特許第２００６−２１０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、半導体装置のパッケージ基板側に設けられた電極上にくぼみを形成する構造では、くぼみ加工を行った部分の電極の厚みが薄くなってしまうことにより、場合によっては、パッケージ基板配線の電気特性に影響を及ぼすという問題がある。
【００１０】
また、元々電極の厚みが薄い場合において、厚みの薄い電極にくぼみを形成する際の加工の制御が難しいという問題がある。
【００１１】
また、フリップチップ接合と樹脂充填を同時に行う場合において、パッケージ基板側の電極内の充填樹脂の排出が妨げられることにより、バンプと電極の接合を阻害するという問題がある。
【００１２】
本発明は、電極の厚みを変えることなく、フリップチップ接合のバンプ位置ずれを防止する構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、半導体素子側に設けられた電極パッド上の各バンプを、パッケージ基板側の電極に当接させることにより、前記半導体素子と前記パッケージ基板とをフリップチップ接合する半導体装置において、前記パッケージ基板の最表面をソルダレジストで覆うと共に、前記電極上の前記ソルダレジストを取り除くことを特徴とする。
【００１４】
請求項２では、請求項１の半導体装置において、前記電極上の前記ソルダレジストを取り除く形状は、円形であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３では、請求項１の半導体装置において、前記電極上の前記ソルダレジストの淵部は、テーパー状であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４では、請求項１乃至３いずれかの半導体装置において、前記電極上の前記ソルダレジストに、充填樹脂排出溝を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を説明すれば下記の通りである。
【００１８】
すなわち、本発明に従うと、半導体素子とパッケージ基板がフリップチップ接合する半導体装置において、位置ずれを防止することができる。
【００１９】
詳細には、パッケージ基板の電極には加工を施さずに、バンプと電極の位置ずれを防止することができる。
【００２０】
また、電極の上のソルダレジスト層を取り除く形状が円形であり、かつ、電極の上のソルダレジスト層の淵部がテーパー状であり、かつ、電極の上のソルダレジスト層に充填樹脂排出溝を形成することにより、半導体素子とパッケージ基板の隙間に封止樹脂を充填する場合、封止樹脂を流れやすくすることができる。
【００２１】
封止樹脂を流れやすくすることができることにより、フリップチップ接合と樹脂充填を同時に行う場合においても、バンプと電極の接合を阻害すること無く、バンプと電極の位置ずれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて、本発明の半導体装置を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の半導体装置の実施の形態の中の一部分を示すものであり、（ａ）はパッケージ基板３側の電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除いた部分の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図において、前記図５と同様のものは同一符号で示す。
【００２４】
本願発明に係る第１の実施形態の半導体装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体装置１は、先ず、下の層のパターンである配線層３３上に絶縁樹脂層３２を形成している。この絶縁樹脂層３２の上に電極３１を形成し、この電極３１の上、つまりパッケージ基板３の最表面をソルダレジスト（以下、ソルダレジスト層３５とする）で覆っている。パッケージ基板３の最表面をソルダレジスト層３５で覆った後、電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除いた（以下、ソルダレジスト開口部３６という）状態である。また、ソルダレジスト開口部３６は、一般的なフォトリソグラフィ法やソルダレジスト層３５を硬化させた後にレーザ加工等の機械的な方法によって加工することもできる。
【００２５】
本願発明に係る第１の実施形態の半導体装置１は、図２において、半導体装置１は、先ず、半導体素子２側に電極パッド２１を実装し、電極パッド２１上にバンプ２２を形成している。一方、パッケージ基板３側では、下の層のパターンである配線層３３上に絶縁樹脂層３２を形成し、絶縁樹脂層３２の上に電極３１を実装し、パッケージ基板３側の最表面をソルダレジスト層３５で覆っている。そして、半導体素子２側に設けられた電極パッド２１上のバンプ２２の位置に合わせて、パッケージ基板３側の電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除くことにより、ソルダレジスト開口部３６が加工されている。また、ソルダレジスト開口部３６は、フリップチップ接合時の半導体素子２側のバンプ２２のガイドとなる。また、電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除く形状が円形、かつ、電極３１の上のソルダレジスト層３５の淵部がテーパー状に形成されている。また、バンプ２２と電極３１が接合する前の図である。
【００２６】
図２に示すように、半導体装置１は、半導体素子２側に設けられた電極パッド２１上のバンプ２２から電極３１を見た場合、バンプ２２の中心が電極３１の中心からずれる場合でも、バンプ２２が電極３１に接続される。
【００２７】
次に、図３は、図２の構成と同様である。図３に示すように、バンプ２２の中心が電極３１の中心からずれる場合でも、電極３１の上のソルダレジスト開口部３６により、電極３１からバンプ２２がずれ落ちることなく、バンプ２２と電極３１は接続することができる。
つまり、電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除く形状が円形、かつ、電極３１の上のソルダレジスト層３５の淵部がテーパー状に形成されていることにより、ソルダレジスト開口部３６にバンプ２２を挿入しやすくなる。ソルダレジスト開口部３６にバンプ２２を挿入しやすくなることにより、電極３１からバンプ２２がずれ落ちることなく、バンプ２２と電極３１は接続することができる。
【００２８】
すなわち、本発明に従うと、半導体素子２とパッケージ基板３がフリップチップ接合する半導体装置１において、位置ずれを防止することができる。
【００２９】
詳細には、パッケージ基板３の電極３１には加工を施さずに、バンプ２２と電極３１の位置ずれを防止することができる。
【００３０】
なお、上記の説明では、電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除く形状が円形のものを例示したが、円形でなくても同様の効果を奏することができる。
【実施例２】
【００３１】
図４は本発明の半導体装置の実施の形態の中の一部分を示すものであり、（ａ）はパッケージ基板３側の電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除いた部分と接合する充填樹脂排出溝３７の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図において、前記図５と同様のものは同一符号で示す。
【００３２】
図４に示すように、実施例２では、実施例１の半導体装置に充填樹脂排出溝３７を形成したものである。
【００３３】
バンプ２２と電極３１を接合する際に、バンプ２２と電極３１がより強固に接合するように、樹脂を充填する。
【００３４】
このように、フリップチップ接合と樹脂の充填を同時に行う場合、つまり電極３１上のソルダレジスト層３５を取り除いた（以下、ソルダレジスト開口部３６という）部分に充填された樹脂があり、バンプ２２と電極３１とをフリップチップ接合する場合に、充填された樹脂の排出が妨げられることにより、バンプ２２と電極３１の接合を阻害する恐れがあった。
【００３５】
そこで、電極３１の上のソルダレジスト（以下、ソルダレジスト層３５とする）に、充填樹脂排出溝３７を形成している。
【００３６】
また、充填された樹脂が充填樹脂排出溝３７から流れて溜まる液溜まりも形成されている。
【００３７】
電極３１の上のソルダレジスト層３５に充填樹脂排出溝３７を形成すること、つまりソルダレジスト開口部３６が充填樹脂排出溝３７と接続していることにより、フリップチップ接合と樹脂の充填を同時に行う場合、ソルダレジスト開口部３６内に充填された樹脂が充填樹脂排出溝３７から排出されることにより、バンプと電極３１の接合を阻害すること無く、バンプと電極３１の位置ずれを防止することができる。
【００３８】
すなわち、本発明に従うと、半導体素子とパッケージ基板３がフリップチップ接合をする半導体装置において、位置ずれを防止することができる。
【００３９】
詳細には、パッケージ基板３の電極３１には加工を施さずに、バンプと電極３１の位置ずれを防止することができる。
【００４０】
また、電極３１の上のソルダレジスト層３５を取り除く形状が円形であり、かつ、電極３１の上のソルダレジスト層３５の淵部がテーパー状であり、かつ、電極３１の上のソルダレジスト層３５に充填樹脂排出溝３７を形成し、半導体素子とパッケージ基板３の隙間に封止樹脂を充填する場合、ソルダレジスト開口部３６から封止樹脂を流れやすくすることができる。
【００４１】
封止樹脂を流れやすくすることができることにより、フリップチップ接合と樹脂充填を同時に行う場合においても、バンプと電極３１の接合を阻害すること無く、バンプと電極３１の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は本発明の半導体装置の一実施例を示す平面図および断面図である。
【図２】図２は本発明の半導体装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の半導体装置の一実施例を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の半導体装置の他の実施例を示す平面図および断面図である。
【図５】図５は従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】図６は従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図７】図７は従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          半導体装置
２          半導体素子
２１        電極パッド
２２        バンプ
３          パッケージ基板
３１        電極
３２        絶縁樹脂層
３３        配線層
３４        凹部
３５        ソルダレジスト層
３６        ソルダレジスト開口部
３７        充填樹脂排出溝
４          封止樹脂
【図１】
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【図４】
2009158686.tif 000004
【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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