[發明專利]半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201010229575.2
• 申請日: 2010-07-13
• 公開（公告）號: CN101996902A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 中川和之;馬場伸治;山田聰;辛島崇
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;孟祥海

技術領域

本發明涉及一種半導體器件的制造方法。特別涉及一種適用于提高半導體芯片倒裝連接在布線基板上而形成的半導體器件的可靠性的有效的技術。

背景技術

例如，在專利文獻1中公開了以下發明內容：在球陣列封裝(BGA：Ball?Grid?Array)型半導體器件中，基板的電極墊由銅(Cu)形成，為在銅的表面施加了鍍鎳及鍍金的結構及其組裝的技術。

專利文獻1：日本特開2002-26073號公報

發明內容

作為多引腳半導體封裝體的一例，被稱為BGA的半導體器件已為眾所周知。為了使BGA中的信號的傳送速度更加高速化，在多引腳高散熱封裝體中，以倒裝連接的方式將半導體芯片搭載于布線基板(也稱為BGA基板)上的封裝技術已廣為人知。

本案申請發明人對在倒裝芯片BGA的組裝過程中所用布線基板的端子(如焊盤等電極墊)的表面處理進行了研究，結果發現了以下問題。

被稱為BGA基板等的布線基板的端子的表面處理，一般較多地采用化學鍍鎳-金處理。這是因為：通過采用化學鍍，便能夠解決采用電解電鍍時所產生的問題。

也就是說，在對如倒裝芯片BGA那樣多引腳且設有高密度布線的布線基板采用電解電鍍的情況下，必須設置鍍層引線。由于鍍層引線的影響，存在如下的問題：布線基板中的布線的設計自由度下降的問題以及傳送路徑信號質量惡化的問題。

但是，這些問題都是電解電鍍所特有的問題，通過采用化學鍍便無需鍍層引線，因此大多情況下都采用化學鍍。也就是說，由于采用化學鍍便可以省去鍍層引線，所以可提高布線設計的自由度以及消除因鍍層引線造成的傳送路徑信號質量惡化的問題。

但是，另一方面，由于化學鍍鎳金的耐沖擊性不好，結果又出現了如下問題：在布線基板的焊球搭載用焊盤與焊球的接合部的界面處很容易遭到破壞(斷裂)。這是因為，在進行化學鍍鎳金時，一般都要混合上磷(P)，但是在化學鍍鎳金過程中會在磷濃縮層產生微小的空洞而變脆，這是造成耐沖擊性不良的主要原因。

此外，在上述專利文獻1所述的BGA型半導體器件之組裝過程中，對布線基板的焊盤(電極墊)表面也進行鍍鎳-金處理，所以就會產生焊盤和焊球的接合部的耐沖擊性惡化的問題。

為解決上述課題而進行了本發明研究。目的在于：提供一種可提高倒裝連接有半導體芯片的半導體器件的可靠性的技術。

本發明的另一個目的在于：提供一種可提高倒裝連接有半導體芯片的半導體器件的質量穩定性的技術。

本發明的所述內容及所述內容以外的目的和新特征在本說明書的描述及附圖說明中寫明。

下面簡要說明關于本專利申請書中所公開的發明中具有代表性的實施方式的概要。

也就是說，本發明涉及一種半導體器件的制造方法，所述半導體器件是一種半導體芯片面朝下焊接連接在具有上表面和下表面的布線基板的所述上表面一側，并在所述布線基板的所述下表面一側具有可與安裝基板連接的焊球的半導體器件，其中，所述下表面位于所述上表面的相反一側。所述半導體器件的制造方法包括：工序a，即進行所述焊接連接將所述半導體芯片面朝下連接到所述布線基板的所述上表面上的工序，且在對所述半導體芯片進行所述焊接連接時，在連接著所述焊球的所述布線基板的所述下表面一側的焊盤表面上形成有焊接預涂層，其中，所述焊盤以銅為主要成分。

本發明涉及一種半導體器件的制造方法，所述半導體器件是一種半導體芯片面朝下焊接連接在具有上表面和下表面的布線基板的所述上表面一側，并在所述布線基板的所述下表面一側具有可與安裝基板連接的焊球的半導體器件，其中，所述下表面位于所述上邊面的相反一側。所述半導體器件的制造方法包括以下工序：工序a，將焊膏或焊球布置在所述布線基板的所述上表面一側的多個倒裝用電極上，再對所述布線基板的所述下表面一側的多個焊盤涂敷焊膏的工序；工序b，在所述工序a后，利用回流焊將所述上表面一側的所述焊膏或焊球和所述下表面一側的所述焊膏熔化，以在所述多個焊盤的表面上形成焊接預涂層的工序；工序c，將所述半導體芯片的主面和所述布線基板的所述上表面相向布置的工序；工序d，在所述工序c后，在所述焊接預涂層已形成在所述布線基板的所述下表面一側的所述多個焊盤的表面上的狀態下，用第一頭部件對所述半導體芯片的背面進行加熱后，再用第二頭部件對所述布線基板的所述下表面進行加熱，進行所述焊接連接以將所述半導體芯片連接到所述布線基板上。

下面簡要說明關于本專利申請書中所公開的發明中根據具有代表性的實施方式所得到的效果。