[發(fā)明專利]具有配線基板的電子設備及用于這種電子設備的配線基板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910137999.3
• 申請日: 2006-03-14
• 公開（公告）號: CN101567357A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 渡邊真司;山口幸雄
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/482;H01L23/29;H01L23/538;H01L25/065;H01L25/10;H05K3/32
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司
• 代理人: 孫志湧;安 翔

本申請是申請日為2006年3月14日、發(fā)明名稱為“具有配線基板的電子設備、其制造方法以及用于這種電子設備的配線基板”且申請?zhí)枮?00680011442.X的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電子設備、制造電子設備的方法以及用在電子設備中的配線基板，且特別涉及一種包括配線基板和通過倒裝芯片安裝裝配于該配線基板上的半導體芯片的電子設備等。

背景技術

半導體芯片和配線基板的通過倒裝芯片的連接結構所實現(xiàn)的一個重要任務是增加半導體芯片和配線基板之間連接部分的可靠性。至今，已知有一種使用樹脂將半導體芯片和配線基板彼此固定起來以增加其連接部分可靠性的方法。

在JP-A-4-82241(專利文獻1)中公開了用樹脂相互固定半導體芯片和配線基板的方法的一個實例。根據(jù)專利文獻1中公開的方法，在其上設置有配線的配線基板上涂覆可紫外線硬化的或熱固性的粘性樹脂，且將設置有突出電極的半導體芯片壓向配線基板以使配線與突出電極接觸。當保持配線與突出電極相接觸這種狀態(tài)時，使粘性樹脂硬化，以將半導體芯片固定到配線基板上。

上述方法通常稱作壓接工藝。根據(jù)該壓接工藝，通過氣動式分配器提供樹脂。半導體芯片的上表面貼附到安裝設備并由安裝設備保持，而且，該半導體芯片位置與配線基板對準。之后，將半導體芯片壓向配線基板。在壓接工藝中，在樹脂處于液狀的狀態(tài)下，配線和突起電極相互接觸，并在保持配線和突起電極相互接觸的狀態(tài)下硬化樹脂。因此，在配線基板和半導體芯片之間的連接部分處產(chǎn)生的任何殘余應力都很小，且該連接高度可靠。

近些年，日益需求在移動終端裝置中的半導體設備更加薄型化。為了滿足這種需求，半導體芯片的外形越來越小。然而，隨著半導體芯片外形越來越小，出現(xiàn)了以下問題：當將貼附到安裝設備并由安裝設備保持的半導體芯片被壓向配線基板時，液狀樹脂被半導體芯片擠壓到半導體芯片邊緣附近。由于表面張力，擠壓出的樹脂沿著半導體芯片的側表面上漲。當上漲的樹脂達到半導體芯片的上表面時，其接觸到安裝設備。由于在其與安裝設備接觸的狀態(tài)下硬化了樹脂，因此硬化的樹脂被固著到安裝設備上，結果不能進行隨后的安裝工藝。

為了防止樹脂接觸安裝設備，相對于半導體芯片面積而言，與半導體芯片接觸的安裝設備表面的面積被充分降低，以使得安裝設備僅僅被保持在半導體芯片的中心區(qū)域。然而，在該情形中，如果半導體芯片的厚度很薄，則當按壓半導體芯片時，半導體芯片的中心區(qū)域承受局部應力，該局部應力易于損壞半導體芯片。

由于半導體芯片的厚度很薄，樹脂容易達到半導體芯片的上表面，因此需要將所施加的樹脂量的變化最小化。一般來講，已知如果半導體芯片的厚度被降低到0.15mm或更小，則難于控制液狀樹脂的樹脂量。

已經(jīng)提出了膜狀樹脂材料，以避免由使用液體樹脂導致的各種上述問題。然而，用作underfilled樹脂的膜狀樹脂材料存在膜結構所特有的問題，例如膜與配線基板的粘附性，在配線基板和膜之間產(chǎn)生氣泡，以及硬化樹脂之后的連接可靠性。而且，如果使用膜狀樹脂材料，則不能使用現(xiàn)有的分配器，而必須安裝新的制膜器。因此，使用膜狀樹脂材料就制造成本而言也存在大問題。

在JP-A?No.2001-156110(專利文獻2)中公開了用樹脂相互固定半導體芯片和配線基板的另一種方法。根據(jù)專利文獻2的方法，首先，在其上設置有配線的膜板上，以覆蓋配線的方式形成熱塑性樹脂涂層。之后，將熱塑性樹脂涂層加熱熔化，在該狀態(tài)下將半導體芯片壓向熱塑性樹脂涂層，同時向其施加超聲波，從而使配線與半導體芯片上的突起電極接觸。之后，在配線和突起電極相互接觸的狀態(tài)下，連續(xù)向其施加超聲波，用超聲波將配線和突起電極相互接合起來。通過冷卻和硬化熱塑性樹脂涂層，將半導體芯片固定到配線基板上。專利文獻2記載了根據(jù)該方法，能夠將半導體芯片電性且機械地可靠連接到配線基板。

然而，已知根據(jù)專利文獻2中公開的超聲波接合方法，對于具有一邊的長度超出10mm的尺寸的半導體芯片而言，難以穩(wěn)定地連接其所有電極。可適用該超聲波接合方法的芯片尺寸是受限的。而且，考慮到連接可靠性和電特性等方面，電子設備通常采用Cu配線。為了制作更可靠的連接，需要為配線使用電解鎳電鍍或電解金電鍍。