半导体装置及其制造方法_3

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8][连接端子间的接合的实施例4]
[0089]基于图2D,对本发明的实施方式的连接端子间的接合进行说明。
[0090]图2D是基于本发明的连接端子间的接合的截面图。
[0091]图2D是半导体元件Al与半导体元件Bll(或基板2)的接合例。利用引线接合装置和凸点接合装置在半导体元件Al的电极垫A3上形成硬金属的凸点A5。在半导体元件Bll(或基板2)的电极垫B12(或基板端子4)上也利用引线接合装置和凸点接合装置形成硬金属的凸点A5。在电极垫B12(或基板端子4)上的凸点A5上形成软金属的凸点B6。使它们相对地进行倒装芯片接合。结果,如图2D的(c)的截面那样,凸点A5成为凸的形状,凸点B6成为凹的形状。
[0092]与图2A的不同之处在于,在半导体元件Al的电极垫A3以及位于与该电极垫A3相对的位置的半导体元件Bll的电极垫B12(或基板2的基板端子4)这两方,利用引线接合装置和凸点接合装置形成硬金属的凸点A5。然后,在相对的电极垫B12 (或基板2的基板端子4)上的凸点A5上形成软金属的凸点B6,进行倒装芯片接合。通过使用3个凸点将各个构成要素间接合,在各个构成要素间未填充固定材料或密封材料的问题存在的情况下,能够确保各个要素间的余隙(clearance,也称为“间隙”),提高填充性,实现余隙的调整等。
[0093][连接端子间的接合的实施例5]
[0094]基于图2E,对本发明的实施方式的连接端子间的接合进行说明。
[0095]图2E是基于本发明的连接端子间的接合的截面图。
[0096]图2E是半导体元件Al与半导体元件Bll (或基板2)的接合例。与图2D的不同之处在于,对于图2D的柔软的凸点B6实施平坦化(levelling)处理,形成与半导体元件Al的电极垫A3上的凸点A5相对的平面部。在上述结构中,当将硬金属凸点的前端按压在软金属凸点时,在软金属凸点,通过具有更宽广的平坦的面,使得即使在进行倒装芯片接合时发生位置偏移的情况下,也能够容易地形成截面形状为凹凸的关系,能够确保稳定的接合状态。
[0097][连接端子间的接合的实施例6]
[0098]基于图2F,对本发明的实施方式的连接端子间的接合进行说明。
[0099]图2F是基于本发明的连接端子间的接合的截面图。
[0100]图2F是半导体元件Al与半导体元件Bll(或基板2)的接合例。利用引线接合装置和凸点接合装置在半导体元件Al的电极垫A3上形成硬金属的凸点A5。半导体元件Bll(或基板2)的电极垫B12(或基板端子4)具有发挥与软金属的凸点B6相当的作用的厚度。使它们相对地进行倒装芯片接合。结果,如图2F的(c)的截面那样,凸点A5成为凸的形状,电极垫B12(或基板端子4)成为凹的形状。
[0101]与图2A的不同之处在于,位于相对位置的半导体元件的电极垫或基板2的基板端子4具有发挥与软金属的凸点B6相当的作用的厚度,凸点与电极垫或基板2的基板端子4直接接合。通过采用上述结构,能够省略柔软凸点B6的形成工序,因此能够缩短工序。
[0102][连接端子间的接合的实施例7]
[0103]基于图2G,对本发明的实施方式的连接端子间的接合进行说明。
[0104]图2G是基于本发明的连接端子间的接合的截面图。
[0105]图2G是半导体元件Al与引线框10的接合例。利用引线接合装置和凸点接合装置在半导体元件Al的电极垫A3上形成硬金属的凸点A5。在引线框10上通过镀覆方法和蒸镀方法形成柔软的金属凸点B6。使它们相对地进行倒装芯片接合。结果,如图2G的(c)的截面那样,凸点A5成为凸的形状,凸点B6成为凹的形状。与图2A的不同之处在于,构成要素是半导体元件Al和引线框10。通过采用上述结构,由于引线框自身发挥外部端子的作用,因此将外部端子安装在基板上时以前所需的、在基板上形成的贯通孔和外部端子变得不需要,能够削减工序数量。
[0106]另外,硬金属凸点A5和软金属的凸点B6以及上下的结构不限于上述的实施例。
[0107]此外,作为凸点的金属结构,优选使用金、银、铜中的任一种的结构,这些金属作为相互之间的压接接合性优良(即,相互之间的压接接合性的相合性优良的金属)的金属是总所周知的事实,作为一般的材料容易获得,是使用实际成绩丰富的材料。进一步,作为使用这些金属的优选结构,一个利用铜形成。这是由于材料成本低,并且具有这些材料中最硬的特性。另一个优选的是,在半导体装置的接合中,使用一般使用实际成绩多且在这些材料中具有最柔软的特性的金。此外,在比金成本低,或者使用铜时所需的防氧化等的环境没有准备好等的情况下,通过选择比金硬且比铜软的银,能够进行硬度不同的凸点结构的接合。
[0108]此外,在利用引线接合装置和凸点接合装置形成铜凸点时,使用例如由钯等金属覆盖的铜导线,在使用不活泼气体的环境中进行凸点形成。通过上述方法,防止凸点表面的氧化,工序管理和材料管理变得容易,接合的可靠性也变高。进一步通过进行等离子体处理等,进行凸点表面的洗净和活性化,从而提高接合可靠性。
[0109]此外,以下对半导体装置的安装结构的实施方式的变形进行说明。
[0110][半导体装置的安装结构的实施方式的变形I]
[0111]基于图3 (a),对本发明的半导体装置的安装结构的实施方式的变形进行说明。
[0112]图3(a)是表示本发明的半导体装置的安装结构的变形的截面图。
[0113]图3(a)具有3个构成要素(半导体元件Al、半导体元件Bll和基板2),在各个构成要素的表面具有至少I个以上的连接端子(电极垫A3、电极垫B12和基板端子4)。使用多个各构成要素所具有的连接端子(电极垫A3和电极垫B12),将半导体元件Al与半导体元件Bll电接合。利用由硬度不同的金属形成的凸点A5和凸点B6进行上述电接合。还将基板2与半导体元件Bll电接合。利用导线配线13进行该电接合。而且,半导体装置构成为:以覆盖基板2的表面侧的方式形成树脂7,经导线配线13、基板端子4以及贯通孔8与半导体元件Bll电连接的外部端子9形成在基板2的背面侧。
[0114]与图1(a)的不同之处在于,构成要素有3个。通过利用导线配线13将半导体元件M、半导体元件B11和基板2这3个构成要素电接合,能够应对更复杂的电路,能够削减电路面积。
[0115][半导体装置的安装结构的实施方式的变形2]
[0116]基于图3(b),对本发明的半导体装置的安装结构的实施方式的变形进行说明。
[0117]图3(b)是表示本发明的半导体装置的安装结构的变形的截面图。
[0118]图3 (b)具有3个构成要素(半导体元件Al、半导体元件BI I和引线框10),在各个构成要素的表面具有至少I个以上的连接端子(电极垫A3、电极垫B12和引线框10)。使用多个各构成要素所具有的连接端子(电极垫A3和电极垫B12),将半导体元件Al与固定在加强板14的半导体元件Bll电接合。利用由硬度不同的金属形成的凸点A5和凸点B6进行上述电接合。还将固定在加强板14的半导体元件Bll与引线框10电接合。利用导线配线13进行该电接合。而且,半导体装置构成为:以覆盖引线框10的表面侧的方式形成有树脂7。
[0119]图3(b)与图3(a)的不同之处在于,构成要素的不同。使用引线框10代替图3 (a)的基板2。虽然需要加强板14,但是由于引线框10自身发挥外部端子的作用,因此将外部端子安装在基板上时所需的、在基板上形成的贯通孔和外部端子变得不需要,能够工序数量减少,从而削减成本。
[0120][半导体装置的安装结构的实施方式的变形3]
[0121]基于图3(c),对本发明的半导体装置的安装结构的实施方式的变形进行说明。
[0122]图3(c)是表示本发明的半导体装置的安装结构的变形的截面图。
[0123]图3(c)与图3(b)的不同之处在于,上述实施方式的变形2的引线框的结构不同。由于不拘限于引线框的形状,因此能够在需要的部位配置引线框。
[0124][制造方法]
[0125]接着,基于图7对半导体装置的制造方法进行说明。图7是表示其工序的流程图。
[0126]如图7所示,在制造半导体装置时,首先在第一电子部件形成第一突起电极(工序Si)。这时,利用引线接合装置和凸点接合装置形成第一突起电极。
[0127]接着,在第二电子部件形成第二突起电极(工序S2)。这时,利用引线接合装置和凸点接合装置形成第二突起电极,或者使用镀覆方法和蒸镀方法形成第二突起电极。
[0128]接着,将第一突起电极埋
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