JPH0341146A - 半導体装置の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明、半導体チップの電極端子をＣＣＢ法（Ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｄ　Ｃｏ１１ａｐｓｅ　Ｂｏｎｄｉｎｇ法）
により基板上の電極端子に接合した後、樹脂により被覆
してなる構造の半導体装置に関する。

〔従来の技術〕

このような構造の半導体装置が適用された具体的な一例
として、第１図に示す要部断面構造図のように、液晶表
示素子の形成されたガラス基板上に、その液晶表示素子
を開動する半導体チップを載置して一体形成したものが
知られている。即ち、ガラス基板１の上面に形成された
電極端子２と、シリコン半導体からなる半導体チップ（
以下、Ｓｉチップと称する）３の下面に形成された電極
端子４とを対向配置し、これらの電極端子２，４間をＣ
ＣＢ法により形成されるはんだバンプ５によって接合し
１次にシリコ、ンゲル等の如き柔軟性を有する樹脂６を
、ガラス基板上とＳｉチップ３の空隙部に充填し、さら
に、Ｓｉチップ３の上及び側面を炭酸カルシウムを混入
したビスフェニール型の低膨張エポキシ系樹脂７により
被覆した構造となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述構造の半導体装置について、４０℃←→
１００℃の温度条件で温度サイクル試験を行ったところ
、被覆のないもの（以下、裸チップと称する）よりも耐
熱疲労性がかなり劣るという結果が得られた。そこで、
その原因を実験等により検討した結果、（１）樹脂材料
、（２）樹脂被覆構造、及び（３）はんだバンプ構造の
３点について１次に述べるような欠点があることが判っ
た。

即ち、炭酸カルシウム粉をエポキシ樹脂に混入すると、
膨張係数を大きく下げることができるが。

Ｓｉチップやガラス基板に比較するとまだ大であること
、しかも炭酸カルシウムの混入率を増すと樹脂の硬度が
増大することから、必ずしも耐熱疲労性は向上しない。

また、低膨張エポキシ樹脂を用いた樹脂被覆の形状、及
びはんだバンプの形状に関する応力分布。

特に応力集中及びはんだバンプの柔軟性は、耐熱疲労性
に大きく影響する。

本発明の目的は、耐熱疲労性を向上させることができる
被覆樹脂の材料、被覆の形状、及びはんだバンプの形状
を有してなる半導体装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、被覆樹脂はエポキシ樹脂を主材料とし、これ
にエポキシ樹脂よりも小さい熱膨張係数を有する無機材
料からなる第１の粉粒体、及びゴム状弾性材料からなる
第２の粉粒体を少なくとも混入したものとし、 また、前記被覆樹脂は半導体チップの周囲とその上面を
被い、且つ前記半導体チップ周辺の基板上面に形成する
樹脂被覆の幅は、その幅方向の半導体チップ幅の１倍以
上１．５倍以下とし、さらに、はんだバンプ、の形状は
円柱型またはっづみ型に形成することによって、耐熱疲
労性を向上させようとするものである。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例に基づいて説明する。

まず１本発明の被覆樹脂材料について説明する。

エポキシ樹脂の熱膨張係数αＲＯは約１００ＸＩＯ−’
　／　’Ｃであり、半導体チップ、例えばＳｉチップの
熱膨張係数αｓ　ｉ　；　３　Ｘ　１０−　’　／　”
Ｃ−や、基板、例えばガラス基板のソーダガラスの熱膨
張係数αｏ　；　９．３３ｘ　１０−”　／　”Ｃに比
べて大きい、一般に、耐熱疲労性を向上させるには、熱
膨張係数が半導体チップや基板のそれに近い被覆樹脂を
適用することが望ましい。

そこで、エポキシ樹脂に炭酸カルシウムや石英粉等の如
き、熱膨張係数の小さな無機材料（以下、低膨張化材と
称する）を混入して低膨張化するようにしている。例え
ば、体積にして５０％の石英粉を混入すると、熱膨張係
数αＲは約２５Ｘ１０−’／℃に低下する。しかし、混
入率を高くするにしたがって樹脂の粘度が高くなり、流
動性が低下する。流動性が低下すると、被覆工程におい
ては、はんだバンプ周囲の空隙部に樹脂が侵入しにくく
なって、空隙部が残ったり、基板との密着性が低したり
、被覆の作業性が低下するという問題が生ずる。この結
果、逆に耐熱疲労性及び耐湿性が低下してしまうことが
ある。また、混入率を高くすると樹脂の柔軟性が低下し
て、基板との接着部に応力が集中するため、この応力に
よりガラス等の基板が破損されてしまうことがある。

したがって、単に低膨張化材を混入して低膨張化するだ
けでは、耐熱疲労性の向上に一定の限度があるため、さ
らにその流動性及び柔軟性を改善する必要がある。

そこで、本発明は低膨張化材に加えて粒状の弾性材料１
例えばポリブタジェンやシリコン等のゴム粒子を分散混
入し、これによって柔軟性及び流動性を向上させようと
するものである。つまり、被覆樹脂内のゴム粒子は応力
緩衝材とし作用するので柔軟性が向上して応力集中や歪
が緩和されることから、これによって耐熱疲労性を向上
させようとするものである。また、粒状のゴム粒子の作
用によって流動性を向上させようとするものである。し
かし、後述するように、ゴム粒子の混入率にも最適な範
囲がある。例えば、粒径１μｍレベルのポリブタン１ン
（ＣＴＢＮ　　１３００ｘ９）からなるゴム粒子を混入
した場合、エポキシ樹脂に対するゴム粒子の重量比を１
００対２０以上（以下、重量部または単に部と称し、例
えば２０部以上と表現する）にすると、ゴム粒子の分散
が不均一になってしまうとともに、ポリブタジェンの熱
膨張係数αＰＢは約８０　Ｘ　１０−’／℃と大きいの
で、混入後の被覆樹脂の熱膨張係数αＲが大となってし
まい、耐熱疲労性を低下させる原因となるのである。ま
た、流動性向上の効果にあっても飽和現象があるので大
幅向上は期待できない。

これらのことを、実施例を用いて行った実験結果に基づ
いて説明する。第１表に、エポキシ樹脂（ＥＰ−８２８
）を主材料とし１粒径的ｌｐｍの石英粉を低膨張化材と
し、粒径的１μｍのポリブタジェンの均一なゴム粒子を
緩衝材とし、それらの混入率の異なる種々の樹脂により
被覆した半導体装置を試料として、前述と同一の温度サ
イクル試験を行った判定結果を示す、なお、基板、半導
体チップ及びはんだバンプは第１図図示と同一構成のも
のとし、判定は、樹脂被覆を施さない裸チップのものに
比較して、早いサイクルにて故障に至った試料を不合格
として×印で示し、合格したものについては故障率を基
準に、優れている順に０、Δ印で示した。故障率の一例
として、第２図（Ａ）に石英粉の混入率を３５体積％に
固定し、ポリブタジェンゴム粒子の混入率を変化させた
場合を、第２図（Ｂ）にポリブタジェンゴム粒子の混入
率をＩＯ部に固定し１石英粉の混入率を変化させた場合
を、それぞれ示す、なお、第２図（Ａ）（Ｂ）図中実線
で示したものは、１サイクル／工時間の温度サイクル試
験を９００サイクル行った例であり、図中点線で示した
ものは同様に５００サイクルの例である。

また、被覆樹脂には硬化温度を低くするための添加剤、
例えば硬化促進剤としてイソダゾル（２部４ＭＨ２）を
５重量％、硬化剤としてジシアンアミドを１０重量％、
シランカップリング剤（Ａ−１８７）を２重量％等を混
入し、硬化温度１３０℃、＊化温度を時間として基板の
熱的影響を避けるようにした。

第１表に示す判定結果から、低膨張化剤と緩衝剤の混入
効果について考察する。まず、ポリブタジェンの混入率
が０部、即ち石英粉のみを混入した試料は、全て裸チッ
プのものより悪い判定結果となっているが、樹脂被覆さ
れた試料相互間で定量的に比較すると１石英粉の混入率
を高めるにしたがい熱疲労寿命が増大されるということ
を実験で確認している。但し、石英粉の混入により流動
性が低下して、Ｓｉチップ３下側とはんだバンプ５の周
囲への浸透が悪くなるので、この点からみて１石英粉の
混入率は６０体積％が限界である。

一方、ポリブタジェンは若干混入するだけで、第２図（
Ａ）に示すように、急激に故障率が低下されており、緩
衝材及び流動化材としての効果が顕著に表れ、耐熱疲労
性において裸チップよりも優れた特性が得られた。但し
、ポリブタジェン混入率を高くすると、前述したように
、その分散が不均一となり、耐熱疲労性が低下する。

これらのこと及び第１表から１石英粉の混入率は３０〜
５５体積％、ポリブタジェンゴム粒子の混入率は１〜２
０部の範囲に選定することにより、裸チップよりも優れ
た耐熱疲労性のものとすることができる０例えば、石英
粉５０体積％、ポリブタジェン５部を混入したものの耐
熱疲労性（寿命）は、裸チップの３倍以上であり、信頼
性が大幅に向上された。

なお、低膨張化材としては石英の他、炭酸カルシウム、
炭化シリコン、ぶ化シリコン、または酸化ベリリウム混
入の炭化シリコン等の如き、いわゆる熱膨張係数の小さ
な無機材料が適用可能であり、同一の効果が得られる。

この低膨張化材の粒径にあっても、上記実施例の１μｍ
に限られるものではない。

また１弾性材としてはポリブタジェンゴム粒子の他、シ
リコンゴム粒子等の如き、いわゆる弾性の大きなゴム粒
子が適用可能であり、その粒径にあっても、１μｍに限
られるものではない。

次に、樹脂被覆の形状について説明する。

前述したように１石英粉等の低膨張化材を混入しても、
エポキシ樹脂の熱膨張係数αＲはソーダガラスや半導体
チップに比べてまだ大きな値である。そして、それらの
部材間の熱膨張量の差により生ずる応力によって半導体
チップ、はんだバンプ、ガラス基板、又はそれら部材の
接続部が破損されるのである。実験によると、はんだバ
ンプと半導体チップとの接続部が、繰返し応力に対して
最も弱いことが判った。

そこで、その接続部に発生する応力を低減することがで
きる樹脂被覆の形状、即ち、半導体チップ上面の被覆厚
みと、半導体チップ周辺部の被覆幅について、有限要素
法により求めた。

即ち、半導体チップ上面の被覆厚みｔ＋＋ａとしたとき
、はんだバンプと半導体チップの接続部にかかる最大応
力（破損に関係する引張応力）を求め、第３図（Ａ）に
裸チップにおける最大引張応力に対する比率として示し
た。なお、第３図（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ガラス
基板１、半導体チップ３は６ｍ角のＳｉチップ、はんだ
チップ５は球欠体形状のものとし、樹脂被覆７は全体＠
Ｌを１５ｍ角一定としたものをモデルとし１図示矢印９
の方向の最大応力を求めたものである。矢印９の位置に
おける応力は、温度が室温（２０℃）から１００℃に変
化したときは引張応力となり、室温（２０℃）から−４
０℃に変化したときは圧縮応力になる。また、樹脂はエ
ポキシ樹脂に石英粉のみを混入した流動性の劣るものと
し、基板１とチップ３のとの間に空隙８が生じたものを
モデルとした。

第３図（Ａ）から明らかなように、被覆厚みｔが増すに
つれて、半導体チップ３とはんだバンプ５の接続部にか
かる最大引張応力が大きくなることから、被覆厚みｔは
薄いほどよいということになるが、機械的保護及び耐湿
性保持から許容最小厚みが制限され、ｔは１±０．５ｍ
の範囲で選定することが望ましい。

一方、第４図（Ａ）に半導体チップの周辺に形成される
樹脂被覆の幅と、前記接続部にかかる最大応力との関係
を示す、なお、モデルは第４図（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに第３図（Ｂ）、（Ｃ）と同様のものであり、被覆厚
みｔを１．５ｎｎ一定、半導体チップ３の幅を２ａ、半
導体チップ端縁から被覆外縁までの寸法、即ち半導体チ
ップ周辺領域に形成される被覆の幅を悲とした。

第４図（Ａ）に示すように、Ｑ　／　ａが増すにつれて
最大引張応力が現象する傾向にある。このことは、周辺
域の被覆幅悲が広くなると、被覆幅悲の中心（図示Ｂ、
Ｂ’）より内側の被覆が温度上昇時に内側方向に伸び、
これによって半導体チップ３に対して圧縮方向に応力が
作用すると考えられる。なお、このことは計算によって
確認している。

したがって、Ｑ　／　ａを大にすれば最大引張応力を減
少することができる。即ち、被覆樹脂の熱膨張係数が大
であっても、被覆形状を適切なものとすることにより、
裸チップのものより耐熱疲労性を向上させることができ
る。しかし、Ｑ　／　ａ≧３．０以上にしても、最大引
張応力の低減効果が小さくなる反面、ガラス基板１と樹
脂被覆７との接合部のガラス破損が起こりやすくなるこ
と、及び樹脂被覆１４全体の面積的制限を考慮すると、
Ｑ　／　ａは２〜３が望ましい範囲である。因に、最適
な形状の一例を示せば、半導体チップ上面の被覆厚みｔ
は０．５ｎｎ、Ｑ／ａは２となる。

次に、はんだバンプの形状について説明する。

上述した被覆樹脂材料及び被覆形状についての実施例で
は、はんだバンプの形状が球欠体の場合として説明した
が、樹脂の変形に追従できるはんだバンプ形状、又はは
んだバンプにかかる応力を低減できる形状にすれば、＃
熱疲労性は飛躍的に向上される筈である。

そこで、はんだバンプの形状を第５図（Ａ）〜（Ｄ）に
示す形状に形成し、熱疲労寿命と機械的強度とを実験的
に求めた。なお、第５図（Ａ）〜（Ｄ）に示すはんだバ
ンプは全て同一体積とし、ＣＣＢ法において半導体チッ
プと基板との間隙寸法を変えることによって、はんだバ
ンプの高さ及び中央部の径すを変えた。

第６図は上述のように形成されたはんだバンプを有する
裸チップに対し、縦横の強制歪を与えたとき、熱疲労寿
命及び機械的強度がどのようになるかを示した線図であ
る。同図において、横軸にはんだバンプの中央の径すと
端子径Ｃの比ｂ　／　ｃをとり、縦軸に第５図（Ｄ）に
示す球欠体型の熱疲労寿命を１とし、これに対する各形
状の熱疲労寿命を比で示すとともに、同様に圧縮強度又
は引張強度からなる機械的強度の比で示した。

第６図図示曲線（Ｉ）に示すように、熱疲労寿命特性は
、ｂ／ｃが大になるほど、即ち球欠体形状になるほど急
激に悪くなることが判る。このことは、はんだバンプ内
の応力分布がその形状によて大きく異なっているためで
ある。即ち、第５図（Ａ）、（Ｂ）に示したｂ　／　ｃ
　＜　１のいわゆるつづみ型のはんだバンプにかかる応
力を有限要素法により求めたところ、第７図（Ａ）に示
す分布となることが判った。同図において、矢印は各区
画領域における応力の方向とその大きさを表しており、
応力はほぼ一様に分布していることが判る。

これに対し、第５図（Ｄ）に示したｂ　／　ｃ　＞　１
の球欠体型のはんだバンプの場合は、第７図（Ｂ）に示
す応力分布となり、両端の接合界面部に応力が集中し、
この部分から熱疲労破断が発生する。

また、はんだバンプの高さが大になるつづみ型ものにあ
っては、一定量の変形に対して歪は相対的に小さくなる
ことから、熱疲労寿命が向上されるのである。しかし、
ｂ　／　ｃをさらに小さくした極端なつづみ型にすると
、応力が中央部に集中するようになるのと、第６図図中
曲線（ＩＩ）で示す機械的強度が低下するので、はんだ
バンプが破断してしまうことから、熱疲労寿命の増大が
おさえられてしまう。

従って、はメツだバンプの形状は少なくともｂ／ｃ＝１
の円柱型とし、好ましくは０．５≦ｂ　／　ｃくｌの範
囲のつづみ型とするのがよい。

ところで、上述は裸チップのものであるが、樹脂被覆を
施したものの場合は、樹脂の熱膨張係数が大であること
から、はんだバンプの形状としては大きな変形量に対し
て追従できるものが望ましい、この点についても、つづ
み型は高さが大きいことから、前述したように、一定変
形量に対し相対的に歪が小さくなるので望ましいことに
なる。

例えば、第８図（Ａ）に示すように、はんだバンプ１０
はつづみ型のものとし、低膨張化エポキシ樹脂からなる
樹脂被ｒＩ１１１を施した場合、はんだバンプ１０に作
用する変形応力は、同図（Ｂ）の矢印１２．１３に示す
縦・横方向に作用する。

第８図（Ａ）、（Ｂ）図示のものにおいて、ガラス基板
１の熱膨張係数をα□Ｓｉチップ３の熱膨張係数をαＳ
８、樹脂被覆１１の熱膨張係数をαＲ１横方向最大変形
量をΔＱｘ、縦方向最大変形量をΔＱｙ、Ｓｉチップ３
の１辺を２ａ、はんだバンプ１０の高さをｈ、せん断歪
をγ、軸方向歪をε、温度変化量をへＴ、定数をに１．
　ｋ２．　Ａ。

合計歪をＥ、熱疲労寿命をＮｔとすると、次式（１）〜
（５）が成立する。

ΔＱｘ”ａ　　（ａｔ　　ａｓｓ）　　ΔＴ　　　　　
　・（Ｌ）Δ１２ｙ＝ｈαＲΔＴ　　　　　　　　　　
　　・・・（２）γ＝に、ＩＩＱＸ　　　　　　　　・
・・（３）・−に、ＡＱｙ　　　　　　　　・・・（４
）ＩＩ Ｎｔ　　”Ａ・□＝Ａ　　　　　　　　　　　・・・（
５）Ｒ２γ２＋ε２ これらの式から、はんだバンプの高さｈが大であれば、 樹脂被覆の熱膨張によって生ずるΔ氾χ。

ＡＱｙに対し、歪γ、εは小さくなる。

したがって、っづみ型のはんだバンプとすることにより
、はんだバンプ高さｈが大であることから歪が小さくな
り、しかも応力集中が緩和されることから、はんだバン
プと半導体チップとの接合部の破損が低減されて、耐熱
疲労性が著るしく向上するという効果がある。

なお、はんだの熱膨張係数は約２５Ｘ１０−’／℃程度
であり、低膨張化エポキシ樹脂と同等であることから、
はんだバンプ自体が樹脂被覆によって拘束されることは
少ない。

以上、本発明の被覆樹脂材料、被覆形状、及びはんだバ
ンプ形状をそれぞれ個別に適用した実施例について説明
したが、それらの実施例を組み合わせることによって、
−層耐熱疲労特性に優れたものとすることができること
は言うまでもない。

なお、半導体チップの半導体素子が形成されている面は
、はんだバンプが接合されている面であるが、一般にこ
の面にはＳｉＯ□又はポリイミドなどの薄膜により保護
されている。しかし、はんだバンプが接合される部分は
それらの薄膜が形成されていないため、耐湿性の問題に
ついて考察する。一般に知られているＤ　Ｉ　Ｐ　（Ｄ
ｕａｌ　ＩｎｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ　）型の樹脂モー
ルド半導体装置にあっては、リードフレームのタブ上に
Ｓｉチップが接続され、素子側の端子はアルミニウム（
ＡＱ）線を超音波ボンディング法により接続し、その全
体を樹脂モールドした構造となっている。ところが、リ
ード線と樹脂の界面を伝わって水分が侵入し。

さらにＡＱ線にまで伝わってＡＱｌＪＡを腐食したり、
Ａｌ１線と素子の接合界面を腐食させて断線等の故障が
発生していた。

しかし、本発明に係るＣＣＢ法により形成された構造の
樹脂被覆されたものによれば、樹脂被覆部分に上記ＤＩ
Ｐのリードの如き引出し線が無いこと、半導体チップ周
囲の被覆幅が大きいのでガラス基板と樹脂の界面から水
分は侵入しにくいこと、及びはんだ（Ｐｂ−５％Ｓｎ、
Ｐｂ−６０％Ｓｎ）はＡＱ線に比べて耐食性に優れてい
ることなどから、総じて耐湿性に優れていると言うこと
ができる。

さらに、厳しく耐湿性を要求される場合には。

第９図に示すように、柔軟なシリコンゲル１４を半導体
チップ３の下に充填する２液被覆法が有効である。シリ
コンゲル１４は柔軟なことからはんだバンプ５表面、ガ
ラス基板上表面及び半導体チップ３表面との馴じみが良
く、水分の侵入を阻止することができる。しかん、シリ
コンゲル１４の熱膨張係数は約ｔｏｏｘｌｏ−’／’Ｃ
と大きいので、はんだバンプ５の表面を薄く被覆する程
度が望ましい、また、樹脂被覆１１とガラス基板１との
界面に防湿効果を有するアクリル樹脂膜１５を予め薄く
コーティングしておくと、ガラス割れを防止することが
できる。

次に、第１０図に示した一実施例装置により、はんだバ
ンプ形状を所望のっづみ型に形成する方法について説明
する。

第１０図に示す装置は、ガラス基板１に半導体チップ３
をＣＣＢ法により接合する装置である。

また、ガラス基板１は液晶表示装置の表示素子１６の基
板を兼ねているものの例である。

本製法は、ソーダガラス等のガラス基板１は急激に加熱
すると割れる恐れがあり、また液晶の表示素子１６等に
対する熱影響を軽減するため、半導体チップ３を予熱し
た後、ガラス基板１を透過させて赤外線をはんだバンプ
５に一定時間照射して溶融させ、そして半導体チップ３
とガラス基板ｌの間隔を引き伸して、はんだバンプ５の
形状を所望形状に形成しようとすることにある。

第１０図に示すように、予め蒸着法等により電極端子面
にはんだが盛られた半導体チップ３を、その電極端子面
を上側にして予熱板２１上に載置する。その半導体チッ
プ３の上にガラス基板１を対向する電極端子の位置を合
わせて載置する。液晶の許容温度は最大１３０℃である
ことから、予熱板２１とは熱的に遮へいするようにして
いる。

はんだの組成は耐熱疲労性に優れたＰｂ−５％Ｓｎ（融
点約３１０℃）とし、電極端子上のはんだに予めロジン
系フラックスを塗布した。

接合工程を第１を図に示したはんだバンプ５の実測温度
の時間変化曲線を参照しながら説明する６まず、予熱ヒ
ータ２２により半導体チップ３側から接合部全体を１０
０℃程度に予熱する。しかる後、赤外線ランプ２３によ
りはんだバンプ５部に赤外線を照射する０次に、はんだ
が溶融すると同時にチップ吸引装置２４を開動して、基
板１と半導体チップ３の間隔を所定間隔２５に引伸ばす
。

これと同時に、赤外線うシブ２３、予熱ヒータ２２を切
り、冷却管２６に冷却水を通して冷却し、はんだバンプ
を凝固させるようにする。なお、はんだの溶融時間は約
１５秒であり、その間にチップ吸引装Ｗ２４が作動して
初期間隔２７から所定間隔２Ｓに引伸ばされる。この引
伸ばしに要する時間は約１秒程度である。また、はんだ
バンプ５の形状は、予熱板２１の突起高さ２８を調整す
ることにより変えることができる。

なお、はんだ組成は、上記のものに代えて。

Ｐｂ−６０％Ｓｎ（融点１９１℃）を用いてもよく、そ
の場合低融点でＣＣＢ接合可能であることから、熱影響
を避けたい基板等の場合には好適である。

また、アルミナ基板等のように赤外線を透過しないもの
には適用することはできず、周知の方法（特開昭５０−
１３１６４７号公報）の如く、半導体チップ側から加熱
溶融させるようにしなければならない。

上述の製法は、上面に電極膜の形成されたガラス基板に
、半導体チップをＣＣＢ接合してなる構造のものに適用
した実施例であるが、以下に述べる構造を有する半導体
装置にも適用可能であり、同様の効果を得ることができ
る。

第１２図に示す実施例は、スルーホールビン型の低膨張
多層プリント基板３工に適用したものであり、同図（Ａ
）は断面構造図、（Ｂ）は半導体チップ３の下面図、（
Ｃ）は多層プリント基板３１の下面図である。図に示す
ように、電極端子数の多い半導体チップ（例えば超ＬＳ
Ｉにあっては端子数が２００個以上にも達する）の場合
、ワイヤボンディング方式で基板の端子と接続すること
は困難である。したがって、ＣＣＢ法による接合構造が
好適であり、上記製法を適用することによって、耐熱疲
労性に優れた信頼性の高いものとすることができる。

なお、多層プリント基板３１としては、ガラスもしくは
セラミック材料からなる単一基板、又はガラス繊維含有
エポキシ、ガラス繊維含有ポリイミドもしくは高弾性率
高強力繊維を含有するエポキシ又はポリイミド多層基板
等が知られている。

なお、高弾性率高張力繊維の具体例としては、ケプラー
（米国デュポン社製）が知られている。また、多層セラ
ミック基板等にも適用可能なことは言うまでもない。

第１３図は、第１２図図示実施例のものに放熱フィン３
３をはんだ３４により取付けたものである。半導体チッ
プ３の上面にＣｒ　−Ｃｕ　−Ａ　ｕをメタライズし、
はんだ３４ははんだバンプ５よりも一段低融点のはんだ
を用いる０例えば、はんだバンプ５がＰｂ−５％Ｓｎで
あれば、はんだ３４はＰｂ−６０％Ｓｎ、５ｎ−３，５
％Ａｇ（融点約２２０℃）、Ａｕ−２０％Ｓｎ（融点２
８０℃）等を用いる。また、半導体チップ３の発熱量に
よって、要求される放熱特性が緩やかな場合には、第１
４図に示すように、放熱フィン３３を樹脂接着とすれば
、被［樹脂により一度で接合させることができ、製作工
程が簡単化される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、耐衝撃、耐振動
等に優れている樹脂被覆型の効果に加えて。

耐熱疲労性が向上されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面構造図、第２図（Ａ）。 ＣＢ）はそれぞれ本発明の一実施例の故障率を示す線図
、第３図（Ａ）は被覆厚と応力との関係の一例を示す線
図であり、同図（Ｂ）、（Ｃ）はその説明図、第４図（
Ａ）は半導体チップ幅に対する被覆幅と応力との関係の
一例を示す線図であり、同図（Ｂ）、（ｃ）はその説明
図、第５図（Ａ）〜（Ｄ）ははんだバンプの形状図、第
６図ははんだバンプ形状と熱疲労寿命及び機械的強度と
の関係を示す線図、第７図（Ａ）、（Ｂ）ははんだバン
プの応力分布図、第８図（Ａ）は本発明の一実施例の断
面構造図、同図（Ｂ）は説明図、第９図は本発明の他の
実施例の断面構造図、第１０図は本発明法の適用された
ＣＣＢＣ合接による装置の構成図、第１１図は第１０図
図示実施例の動作説明のためのはんだバンプ温度を示す
線図、第１２図（Ａ）〜（Ｃ）、第１３図及び第１４図
は本発明の他の実施例の構造図ぐある。 １・・・ガラス基板、２・・・電極端子、３・・・半導
体チップ、５・・・はんだバンプ、７，１１・・・被覆
樹脂、１０・・・はんだバンプ、１５・・・アクリル樹
脂膜、３１・・・多層プリント基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液状エポキシ樹脂１００重量部、液状ポリブタジエ
   ン系ゴム１〜２０重量部、ジシアンジアミド０〜１０重
   量部、カップリング材０〜２重量部、イミダゾール０．
   ５〜５重量部からなる樹脂と、全体として２０〜６５体
   積％を占める石英粉とからなることを特徴とする樹脂組
   成物。