JPH04314337A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH04314337A
JPH04314337A JP3079374A JP7937491A JPH04314337A JP H04314337 A JPH04314337 A JP H04314337A JP 3079374 A JP3079374 A JP 3079374A JP 7937491 A JP7937491 A JP 7937491A JP H04314337 A JPH04314337 A JP H04314337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
solder
electrode
wiring
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3079374A
Other languages
English (en)
Inventor
Harutaka Taniguchi
谷口 春隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP3079374A priority Critical patent/JPH04314337A/ja
Publication of JPH04314337A publication Critical patent/JPH04314337A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/10Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
    • H10W74/15Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition on active surfaces of flip-chip devices, e.g. underfills
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/721Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
    • H10W90/724Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の半導体素子がそ
の電極端子と回路基板上の配線端子とをろう付けするこ
とによって回路基板上に搭載される半導体装置およびそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体素子を多数個, 微細ピッ
チで基板上に搭載する装置や機器の開発が盛んである。 例えば、メモリカード, 液晶,エレクトロルミネセン
ス (EL)あるいはプラズマディスプレイパネル等が
ある。 これらは、いずれも多数の入出力 (電源, 信号, 
制御) 端子電極を有する駆動用ICを用い、このIC
を一定の面積を有するパネル基板に、高密度でしかも薄
型に搭載しなければならない。
【0003】このような半導体装置における半導体素子
の従来行われている搭載方式として、(a) Auから
なる金属突起電極 (Auバンプ) を相互に加圧接触
させて接続する方式、あるいは(b) はんだからなる
金属突起電極 (はんだバンプ) を加熱, 溶融させ
て接続する方式があるが、このうち(b) の方式を図
2(a), (b)を引用してエレクトロルミネセンス
 (EL) 表示パネルの例について説明する。
【0004】このディスプレイ基板において、ICチッ
プ1の一面には、絶縁保護膜2のコンタクトホールで露
出する図示しないAl電極パッドの上に金属電極41が
設けられ、その上にはんだバンプ5が形成されている。 一方、ELディスプレイ基板は、ガラス基板6の上に発
光層をはんだで形成されたITO電極配線およびAl電
極配線の端部よりなる端子8を有する。端子部ではIT
O配線の上にAl層が積層されており、Al配線はその
まま端子として利用されている。そして、ICチップ1
のはんだバンプ5とディスプレイ基板6の上の端子8と
を位置合わせし、加熱してはんだバンプ5をリフローさ
せることにより電気的に接続する。このあと、ICチッ
プ1と基板6の間の空隙を封止樹脂9で埋め接続部を保
護すると共に、ICチップ1と基板6との接続強度を増
大させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2に示した
ELディスプレイ装置においては、ICチップ1とガラ
ス基板6との熱膨脹係数が異なるため、はんだバンプ5
のリフローのための加熱温度からの冷却の際に接続部に
応力が生じ、剥離が発生することがある。また、はんだ
リフローの際に金属電極41のはんだ喰われの現象が起
こるおそれがある。そこで応力緩和およびはんだ喰われ
の防止のため、金属電極41には、例えばCr/Cu/
Au, Ti/Pd/Au, Ti/W/Auあるいは
Ti/Pt/Auなどの多層積層構造が採用される。こ
の結果、接続部の接続強度は1mm2 当たり数百gの
値が得られている。しかし、ICチップの電極パッドの
積層数が多いことはコスト高を招くという欠点があった
【0006】本発明の目的は、上記の欠点を除き、積層
数を減少させた電極パッドを有するICチップを回路基
板の配線端子と接続してなる低コストの半導体装置およ
びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、半導体素子の電極端子と回路基板の配
線端子がはんだ付けされ、半導体素子と回路基板の間の
空隙に樹脂が充填される半導体装置において、半導体素
子の電極端子および回路基板の配線端子はいずれもはん
だに接する側にニッケル層を有し、かつそのニッケル層
の下にアルミニウム層を有するものとする。そして、半
導体装置がEL表示装置であって、回路基板がガラスよ
りなり、Al層と回路基板の間にCr層が介在すること
が有効である。また、本発明の製造方法は、半導体素子
の半導体基板の一面上に表面がNi層、その下がAl層
からなる電極端子を形成し、その上にはんだからなるバ
ンプを固着し、一方回路基板上に表面がNi層、その下
がAl層からなる配線端子を形成し、この配線端子と前
記はんだバンプを接触させた状態で加熱してはんだを溶
融させたのち凝固させ、次いで半導体基板と回路基板の
間の空隙に樹脂を充填し、硬化させるものとする。
【0008】
【作用】本発明は、半導体素子と回路基板との接続強度
に、素子の電極端子と回路基板の配線端子とのはんだ付
け強度ばかりでなく、半導体素子と回路基板との間の空
隙に充填される樹脂の接着強度も加わるので、はんだ付
け強度の幾分低くても構わないという考え方に基づく。 従って、従来のような多層金属電極構造を必要とせず、
Al層とその上のはんだ付け性の良いNi層との2層が
存在すれば十分である。同時にはんだの両側に同一のN
i/Al層構造が存在することにより、応力分布の均衡
が得られ、接続の信頼性が確保される。
【0009】
【実施例】図1(a), (b)は本発明の一実施例を
示し、図2と共通の部分には同一の符号が付されている
。ICチップ1はELディスプレイ基板上の表示素子を
駆動するための、例えば高耐圧Bi−CMOSである。 図3はこのICチップの一部を拡大して示し、チップ1
の一面上に電子ビーム (EB) 蒸着法で被着した厚
さ4000Å程度のAl薄膜をフォトプロセスでパター
ニングし、その一部を電極端子としてのAl電極パッド
3にする。次いで表面に絶縁保護膜としての厚さ300
0Å程度のSiO2膜2を形成し、フォトプロセスで電
極パッド3の周縁部に重なるSiO2 膜を残してコン
タクトホールを開ける。このあと、厚さ4000Å程度
のNi薄膜を全面に蒸着し、フォトプロセスでAl電極
パッド3上にNi電極パッド4を形成する。別の方法と
しては、ICチップ1上にAl薄膜, Ni薄膜を積層
し、フォトプロセスでNi薄膜を、次いでAi薄膜をエ
ッチングして電極パッドを形成し、そのあとで絶縁保護
膜の成膜, コンタクトホール開けを行ってもよい。以
上のようにしてできたICチップ1の電極パッド3, 
4の上に、蒸着やめっきにより20〜100 μmの厚
さのはんだパンプ5を形成する。
【0010】一方、EL表示パネルにおいては、図4に
示すようにガラス基板6の上にITO薄膜を2000Å
程度の厚さに形成し、これをフォトプロセスでエッチン
グによりデータ側の電極配線7とする。次に図示しない
が蒸着やスパッタ法により3000〜4000Åの厚さ
の第一絶縁層, 5000〜12000 Åの厚さのZ
nS:Mnからなる発光層、さらに3000〜4000
Åの厚さの第二絶縁層を積層する。次にEB蒸着により
、それぞれ4000Å程度の厚さのAl薄膜81, N
i薄膜82を積層し、フォトプロセスにより、先ずNi
薄膜82, 次いでAl薄膜81を一部がITO配線7
に重なるようにエッチング加工し、ガラス基板6に接す
る部分をデータ側のAl/Ni配線端子8とする。第二
絶縁層上に設けられる走査側の背面電極は、Al単層あ
るいはAl/Ni2層構造とし、Al単層の場合も、ガ
ラス基板上まで延長された部分ではNi薄膜を積層する
ことにより、図5に示すようにそれぞれ厚さ3000Å
程度のAl薄膜81, Ni薄膜82の2層構造となる
。あるいは、Al薄膜の下に厚さ2000Å程度のCr
薄膜を介在させてガラス基板6との密着強度を向上させ
てもよい。いずれの場合も端部は配線端子8となる。
【0011】ICチップ1の電極パッド3, 4および
はんだバンプ5は、図1(b) に示すようにチップの
4辺を使用することにより、高密度端子の形成を行うこ
とができる。しかし、図6(a), (b)に示すよう
に電極パッド3, 4およびはんだパンプ5をICチッ
プ1の全面に、あるいは図7(a), (b)に示すよ
うに電極パッド3, 4およびはんだバンプ5をICチ
ップ1の長辺方向の2辺に配置する例もある。
【0012】ICチップ1上のはんだバンプ5と回路基
板6の配線端子8とは相対する位置に設けられており、
図1(a) に示すようにICチップ1を回路基板6上
に乗せ、目視で位置合わせを行う。次にガラス基板6を
通じての赤外線スポットではんだバンプ5上をスキャン
するか、ラインスポットで1辺上のはんだバンプ5全部
に、あるいは4辺上のはんだバンプ5全部に照射するこ
とにより、はんだを加熱,リフローさせる。そのような
照射のために、赤外線ランプに予め反射板や遮蔽板がセ
ットされている。リフロー後凝固させることにより、は
んだ5がICチップ1の電極パッド3, 4と基板上の
配線端子8を接続する。
【0013】このあと、ICチップ1の信頼性を確保す
るため、ICチップ1と回路基板6の間の空隙にエポキ
シ系熱硬化樹脂9を注入し、150 〜200 ℃で熱
硬化して使用環境下の耐湿性を強化する。封止樹脂9と
しては、例えばポリエステルアクリレートあるいはエポ
キシアクリレート等のUV硬化樹脂のような光硬化重合
樹脂を充填し、光硬化してもよい。はんだ付け後のIC
チップ1とディスプレイ基板6との接続強度が100 
〜200 g/mm2 であるが、封止樹脂9で空隙を
埋めることにより、接続強度はさらに増大する。
【0014】上記の実施例はELディスプレイ装置につ
いて述べたが、液晶パネルの場合には従来用いられてい
るITO電極配線, ITO/Cr電極配線あるいはI
TO/Mo電極配線の上あるいはその端部上にAl薄膜
を重ね、さらに端子部においてNi薄膜を重ねることに
より本発明を実施することができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、はんだで接続される半
導体素子の電極端子および回路基板上の配線端子の双方
の表面層をいずれもAl層とその上のNi層で形成し、
素子, 基板間に充填される樹脂による接着強度と合わ
せて十分な接続強度を素子, 基板間に得ることができ
た。そして、はんだの両側に存在する端子構造が同じで
あるため、経時的変化による断線等の発生がない。さら
に、Al層としては従来より半導体素子に用いられてい
るAl電極あるいは回路基板に用いられているAl配線
が利用できるので、従来の多層積層構造の電極端子を用
いた場合に比してコストを低減した半導体装置を製造す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のELディスプレイ装置を示
し、そのうち(a) は要部断面図、(b) はICチ
ップの平面図
【図2】従来のELディスプレイ装置を示し、そのうち
(a) は断面図、(b) はICチップの平面図
【図
3】本発明の一実施例のELディスプレイ装置に用いら
れるICチップの要部断面図
【図4】本発明の一実施例のELディスプレイ装置に用
いられるディスプレイ基板のデータ側電極配線端子部の
断面図
【図5】本発明の一実施例のELディスプレイ装置に用
いられるディスプレイ基板の走査側電極配線端子部の断
面図
【図6】本発明の別の実施例で用いられるICチップを
示し、そのうち(a) は平面図、(b) は側面図

図7】本発明のさらに別の実施例で用いられるICチッ
プを示し、そのうち(a) は平面図、(b) は側面
【符号の説明】
1    ICチップ 2    絶縁保護膜 3    Al電極パッド 4    Ni電極パッド 5    はんだバンプ 6    ELディスプレイ基板 7    電極配線 8    配線端子 81    Al薄膜 82    Ni薄膜 9    封止樹脂

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子の電極端子と回路基板の配線端
    子がはんだ付けされ、半導体素子と回路基板の間の空隙
    に樹脂が充填されるものにおいて、半導体素子および回
    路基板の配線端子はいずれもはんだに接する側にニッケ
    ル層を有し、かつそのニッケル層の下にアルミニウム層
    を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】エレクトロルミネセンス表示装置であって
    、回路基板がガラスよりなり、アルミニウム層と回路基
    板の間にクロム層が介在する請求項1記載の半導体装置
  3. 【請求項3】半導体素子の半導体基板の一面上に表面が
    ニッケル層、その下がアルミニウム層からなる電極端子
    を形成し、その上にはんだからなるバンプを固着し、一
    方回路基板上に表面がニッケル層、その下がアルミニウ
    ム層からなる配線端子を形成し、その配線端子と前記は
    んだバンプを接触させた状態で加熱してはんだを溶融さ
    せたのち凝固させ、次いで半導体基板と回路基板の間の
    空隙に樹脂を充填し、硬化させることを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
JP3079374A 1991-04-12 1991-04-12 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH04314337A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3079374A JPH04314337A (ja) 1991-04-12 1991-04-12 半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3079374A JPH04314337A (ja) 1991-04-12 1991-04-12 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04314337A true JPH04314337A (ja) 1992-11-05

Family

ID=13688099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3079374A Pending JPH04314337A (ja) 1991-04-12 1991-04-12 半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04314337A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751204A (zh) * 2012-07-16 2012-10-24 江阴长电先进封装有限公司 一种扇出型圆片级芯片封装方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751204A (zh) * 2012-07-16 2012-10-24 江阴长电先进封装有限公司 一种扇出型圆片级芯片封装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6551918B2 (en) Semiconductor device and method of fabrication thereof, circuit board, and electronic equipment
JP3320979B2 (ja) デバイスをデバイス・キャリヤ上に直接実装する方法
US5016986A (en) Display device having an improvement in insulating between conductors connected to electronic components
US6537854B1 (en) Method for bonding IC chips having multi-layered bumps with corrugated surfaces and devices formed
US7087987B2 (en) Tape circuit substrate and semiconductor chip package using the same
US8497432B2 (en) Electronic component mounting structure
US6846699B2 (en) Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board, and electronic instrument
JPH027180B2 (ja)
US20040084206A1 (en) Fine pad pitch organic circuit board for flip chip joints and board to board solder joints and method
US20050040504A1 (en) Low-cost flexible film package module and method of manufacturing the same
JP3506393B2 (ja) 液晶表示装置とその製造方法、プリンタとその製造方法
JP2000090840A (ja) プラズマディスプレイパネルの電極端子取出し構造
US7508073B2 (en) Wiring board, semiconductor device using the same, and method for manufacturing wiring board
US7206056B2 (en) Display device having a terminal that has a transparent film on top of a high resistance conductive film
JPH06291165A (ja) フリップチップ接続構造
US6853086B1 (en) Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board, and electronic instrument
WO1994024699A1 (fr) Dispositif semi-conducteur
KR20140020767A (ko) 칩형 전자 부품 및 접속 구조체
JPH04314337A (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN1326432C (zh) 无焊垫设计的高密度电路板及其制造方法
JP2636602B2 (ja) 半導体装置
JP2001118968A (ja) 半導体装置
JPH02185051A (ja) 両面保護コート型tab用テープキャリア
JP2002083841A (ja) 実装構造及びその製造方法
JP3601455B2 (ja) 液晶表示装置