[發明專利]安裝結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201280038204.3
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN103718280A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 櫻井大輔;后川和也;荻原清己
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 俞丹

技術領域

本發明涉及一種安裝結構及其制造方法，例如將半導體芯片等電子元器件安裝于電路基板等基板上。

背景技術

通過倒裝芯片方式制造而成的安裝結構是一種將LSI芯片等半導體芯片安裝到電路基板上的安裝結構。在倒裝芯片方式中，在半導體芯片的電極端子(電極襯墊)上形成了焊料凸塊等突起狀電極(凸塊)之后，面朝下地將該半導體芯片安裝到電路基板上。具體而言，在倒裝芯片工序中，將半導體芯片的電極端子與電路基板的電極端子(電極襯墊)對準后，將加熱后的半導體芯片上的突起狀電極朝電路基板的電極端子按壓。

對于形成焊料凸塊的方法，通常采用如下方法：即，利用絲網印刷法、計量分配裝置、電鍍法將焊料提供至半導體芯片的電極端子上之后，利用回流爐對半導體芯片進行加熱，從而升溫至焊料熔點以上。在突起狀電極為焊料凸塊的情況下，為了增大半導體芯片的電極端子與電路基板的電極端子之間的接合強度，在半導體芯片與電路基板之間的空隙填充密封樹脂。

焊料凸塊以外的突起狀電極可以采用由金、銅等組成的突起狀電極。一般采用電鍍法來形成由金或銅等組成的突起狀電極。在使用由金或銅等組成的突起狀電極的情況下，一般在將粘接劑中混入有金屬粒子的異方性導電膜預壓接至電路基板上之后，通過該異方性導電膜將半導體芯片面朝下地熱壓接至電路基板上。

另一方面，為了同時實現半導體芯片的高密度化及半導體芯片的多引腳化，半導體芯片的電極端子正趨于窄間距化、及面積縮小化，尤其是電極端子的窄間距化進展明顯。因此，以往以來，在半導體芯片的外周部配置一列電極端子，或在用兩列配置成交錯狀的情況下，相鄰電極端子間可能發生短路，或由于半導體芯片與電路基板之間的熱膨脹系數之差而引起的熱應力使得連接不良。

更具體而言，在突起狀電極是焊料凸塊的情況下，可能會產生所謂的橋接不良，從而引起相鄰電極端子間發生短路不良。在倒裝芯片工序中，熔融的焊料發生變形，使得相鄰焊料凸塊之間因焊料的表面張力而相互連接起來，從而產生橋接不良。因此，在半導體芯片的電極端子趨于窄間距化的情況下，橋接不良更容易發生。另外，由于半導體芯片的電極端子趨于窄間距化，填充于半導體芯片與電路基板之間的空隙中的密封樹脂無法遍布于配置在半導體芯片的外周部的焊料凸塊間所有的間隙中，從而引起由于半導體芯片與電路基板之間的熱膨脹系數之差而產生的熱應力所引起的連接不良。

另外，在使用由金、銅等組成的突起狀電極的情況下，若半導體芯片的電極端子趨于窄間距化，則分散于異方性導電膜中的金屬粒子在相鄰突起狀電極間相連，從而可能在相鄰電極端子間產生短路。另外，由于半導體芯片的電極端子趨于窄間距化，配置在半導體芯片的外周部的突起狀電極間的所有間隙無法由異方性導電膜所填補，從而引起由于半導體芯片與電路基板之間的熱膨脹系數之差而產生的熱應力所引起的連接不良。

如上所述，在半導體芯片的電極端子趨于窄間距化的情況下，相鄰電極端子間可能產生短路，由于半導體芯片與電路基板之間的熱膨脹系數之差而引起的熱應力使得連接不良的發生。因此，為了擴大電極端子間間距，而開始在半導體芯片的整個主面(元件面)上區域狀地(例如分散成網格狀)配置多個電極端子。

然而，近年來，即使在半導體芯片的整個主面上區域狀地配置多個電極端子，電極端子的窄間距化區域仍較為顯著，因而，在上述相鄰的電極端子間會產生短路不良。為解決該問題，提出一種突起狀電極，該突起狀電極通過利用含有金屬粒子的絕緣性皮膜來覆蓋由金、銅等組成的圓柱狀電極的表面而得以構成(例如參照專利文獻1)。若采用由該絕緣性皮膜覆蓋的突起狀電極，則在將突起狀電極壓接連接至電路基板的電極端子時，絕緣性皮膜受到壓縮，金屬粒子穿破絕緣性皮膜而與電路基板的電極端子相接觸。由此，確保了圓柱狀電極與電路基板的電極端子之間的電導通。另外，由于相鄰突起狀電極間金屬粒子相連，因此能防止在相鄰的電極端子間發生短路。