JPH06232207A - 半導体装置の封止方法と封止構造 - Google Patents
半導体装置の封止方法と封止構造Info
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- JPH06232207A JPH06232207A JP5013930A JP1393093A JPH06232207A JP H06232207 A JPH06232207 A JP H06232207A JP 5013930 A JP5013930 A JP 5013930A JP 1393093 A JP1393093 A JP 1393093A JP H06232207 A JPH06232207 A JP H06232207A
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- JP
- Japan
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- semiconductor device
- circuit board
- sealing
- face down
- thermoplastic resin
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- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/10—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
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-
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- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
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Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フェースダウンで実装した半導体装置を封止
する際や、封止樹脂の膨潤などによる半導体装置と回路
基板との接合部への熱応力の影響を小さくし、半導体装
置と回路基板との接続を信頼性高く封止する。 【構成】 半導体装置１をフェースダウンで回路基板２
に実装する半導体装置１の封止構造において、フェース
ダウンで実装した半導体装置１と回路基板２との間隙に
空隙７を設け、半導体装置１の周囲を熱可塑性樹脂で半
導体装置１を回路基板２に保持する構成とした。これは
半導体装置１と回路基板２との間隙の空隙７により、半
導体装置１と回路基板２との接合部への応力がほとんど
なくなり、安定で信頼性の高い半導体装置１の封止構造
が実現できる。
する際や、封止樹脂の膨潤などによる半導体装置と回路
基板との接合部への熱応力の影響を小さくし、半導体装
置と回路基板との接続を信頼性高く封止する。 【構成】 半導体装置１をフェースダウンで回路基板２
に実装する半導体装置１の封止構造において、フェース
ダウンで実装した半導体装置１と回路基板２との間隙に
空隙７を設け、半導体装置１の周囲を熱可塑性樹脂で半
導体装置１を回路基板２に保持する構成とした。これは
半導体装置１と回路基板２との間隙の空隙７により、半
導体装置１と回路基板２との接合部への応力がほとんど
なくなり、安定で信頼性の高い半導体装置１の封止構造
が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置を回路基板
に実装する際の封止に関するものであり、特にフェース
ダウンで実装してなる半導体装置の封止方法と封止構造
に関するものである。
に実装する際の封止に関するものであり、特にフェース
ダウンで実装してなる半導体装置の封止方法と封止構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の回路基板上への実装
には半田付けがよく利用されていたが、近年、半導体装
置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により、接
続端子間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処する
ことが次第に困難になってきた。
には半田付けがよく利用されていたが、近年、半導体装
置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により、接
続端子間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処する
ことが次第に困難になってきた。
【０００３】そこで、最近では裸の半導体装置を回路基
板上に直付けして実装面積の小型化と効率的使用を図ろ
うとする方法が考えだされてきた。一例として、半導体
装置を回路基板に接続するに際し、予め半導体装置のア
ルミ電極パッド上に密着金属や拡散防止金属の蒸着膜
と、この蒸着膜上にメッキにより形成した半田層とから
なる電極構造を有する半導体装置をフェースダウンに
し、高温に加熱して半田を回路基板の端子電極に融着す
る。この実装構造は、接続後の機械的強度が強く、接続
が一括にできることなどから有効な方法であるとされて
いる(例えば、工業調査会、1980年１月15日発行、日本
マイクロエレクトロニクス協会編、「ＩＣ化実装技
術」)。
板上に直付けして実装面積の小型化と効率的使用を図ろ
うとする方法が考えだされてきた。一例として、半導体
装置を回路基板に接続するに際し、予め半導体装置のア
ルミ電極パッド上に密着金属や拡散防止金属の蒸着膜
と、この蒸着膜上にメッキにより形成した半田層とから
なる電極構造を有する半導体装置をフェースダウンに
し、高温に加熱して半田を回路基板の端子電極に融着す
る。この実装構造は、接続後の機械的強度が強く、接続
が一括にできることなどから有効な方法であるとされて
いる(例えば、工業調査会、1980年１月15日発行、日本
マイクロエレクトロニクス協会編、「ＩＣ化実装技
術」)。
【０００４】以下、図面を参照しながら上述した従来の
半導体装置の封止方法と、封止構造の一例について説明
する。
半導体装置の封止方法と、封止構造の一例について説明
する。
【０００５】図３は従来のフェースダウンで実装された
半導体装置の封止構造の要部断面図である。
半導体装置の封止構造の要部断面図である。
【０００６】この図３において、１は半導体装置、２は
回路基板、３は回路基板２の表面に形成された端子電
極、４は半導体装置１の電極パッド部に設けられた半田
バンプ電極、８は半導体装置１を封止した封止樹脂であ
る。
回路基板、３は回路基板２の表面に形成された端子電
極、４は半導体装置１の電極パッド部に設けられた半田
バンプ電極、８は半導体装置１を封止した封止樹脂であ
る。
【０００７】以上のように構成された従来のフェースダ
ウンで実装された半導体装置の封止方法について、以下
その概略を説明する。
ウンで実装された半導体装置の封止方法について、以下
その概略を説明する。
【０００８】まず、半田バンプ電極４を有する半導体装
置１を、回路基板２の端子電極３の所定の位置に位置合
わせを行なってフェースダウンで積載した後、200〜300
℃の高温に加熱して半田を溶融し、半導体装置１の実装
を行なう。
置１を、回路基板２の端子電極３の所定の位置に位置合
わせを行なってフェースダウンで積載した後、200〜300
℃の高温に加熱して半田を溶融し、半導体装置１の実装
を行なう。
【０００９】その後、半導体装置１の周囲とこの半導体
装置１と回路基板２との間隙に液状の封止樹脂８を充填
し、熱硬化することで半導体装置１の封止構造を得るも
のである。
装置１と回路基板２との間隙に液状の封止樹脂８を充填
し、熱硬化することで半導体装置１の封止構造を得るも
のである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体装置の封止構造においては、次のような問
題がある。
ような半導体装置の封止構造においては、次のような問
題がある。
【００１１】１．半導体装置１と回路基板２との間隙に
充填した液状の封止樹脂８を熱硬化する際に、封止樹脂
８の硬化収縮などによる熱応力が半導体装置１と回路基
板２との接合部に加わる。
充填した液状の封止樹脂８を熱硬化する際に、封止樹脂
８の硬化収縮などによる熱応力が半導体装置１と回路基
板２との接合部に加わる。
【００１２】２．半導体装置１と回路基板２との間隙に
充填した封止樹脂８の吸湿による膨潤のために前記接合
部に応力が加わる。
充填した封止樹脂８の吸湿による膨潤のために前記接合
部に応力が加わる。
【００１３】３．半導体装置１と回路基板２との間隙に
充填した封止樹脂８の弾性率が大きいため、高温時や低
温時に前記接合部に応力が加わる。
充填した封止樹脂８の弾性率が大きいため、高温時や低
温時に前記接合部に応力が加わる。
【００１４】その結果、半導体装置１と回路基板２との
接続の信頼性が乏しいといった課題を有していた。
接続の信頼性が乏しいといった課題を有していた。
【００１５】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、半導体装置と回路基
板との接続を信頼性の高い半導体装置の封止方法と封止
構造とを提供することにある。
であり、その目的とするところは、半導体装置と回路基
板との接続を信頼性の高い半導体装置の封止方法と封止
構造とを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の封
止方法は、半導体装置をフェースダウンで回路基板に実
装した前記半導体装置の周囲に熱可塑性樹脂からなる枠
を設置する工程と、前記熱可塑性樹脂からなる枠を加熱
して可塑化させる工程と、可塑化した熱可塑性樹脂によ
り半導体装置の周囲を保持すると同時に半導体装置と回
路基板との間隙に空隙を設ける工程とからなることを特
徴とする。
止方法は、半導体装置をフェースダウンで回路基板に実
装した前記半導体装置の周囲に熱可塑性樹脂からなる枠
を設置する工程と、前記熱可塑性樹脂からなる枠を加熱
して可塑化させる工程と、可塑化した熱可塑性樹脂によ
り半導体装置の周囲を保持すると同時に半導体装置と回
路基板との間隙に空隙を設ける工程とからなることを特
徴とする。
【００１７】また、本発明の半導体装置の封止構造は、
フェースダウンで実装した半導体装置と回路基板との間
隙に空隙を有し、前記半導体装置の周囲を熱可塑性樹脂
で半導体装置を回路基板に保持したことを特徴とする。
フェースダウンで実装した半導体装置と回路基板との間
隙に空隙を有し、前記半導体装置の周囲を熱可塑性樹脂
で半導体装置を回路基板に保持したことを特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明によれば、フェースダウンで実装した半
導体装置と回路基板との間隙に空隙を有し、半導体装置
の周囲を熱可塑性樹脂で封止する封止構造を有すること
により、フェースダウンで実装した半導体装置を封止す
る製造時や封止樹脂の膨潤などによる半導体装置と回路
基板との接合部への熱応力の影響を小さくすることがで
き、信頼性の高い半導体装置の封止方法および封止構造
が実現できる。
導体装置と回路基板との間隙に空隙を有し、半導体装置
の周囲を熱可塑性樹脂で封止する封止構造を有すること
により、フェースダウンで実装した半導体装置を封止す
る製造時や封止樹脂の膨潤などによる半導体装置と回路
基板との接合部への熱応力の影響を小さくすることがで
き、信頼性の高い半導体装置の封止方法および封止構造
が実現できる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例の半導体装置の封止
方法と封止構造について、図面を参照しながら説明す
る。
方法と封止構造について、図面を参照しながら説明す
る。
【００２０】図１は本発明の一実施例における半導体装
置の封止方法を説明する工程図、図２は前記図１の封止
方法により作製された半導体装置の封止構造の要部断面
図である。
置の封止方法を説明する工程図、図２は前記図１の封止
方法により作製された半導体装置の封止構造の要部断面
図である。
【００２１】図１および図２において、１は半導体装
置、２は半導体装置１を取り付ける回路基板、３は回路
基板２の表面に形成された端子電極、４は半導体装置１
の電極パッドに設けられた半田バンプ電極である。これ
らは従来と同様である。本実施例における５は熱可塑性
樹脂からなる枠、６は可塑化した熱可塑性樹脂、７は半
導体装置１と回路基板２との間隙に設けられた空隙であ
る。
置、２は半導体装置１を取り付ける回路基板、３は回路
基板２の表面に形成された端子電極、４は半導体装置１
の電極パッドに設けられた半田バンプ電極である。これ
らは従来と同様である。本実施例における５は熱可塑性
樹脂からなる枠、６は可塑化した熱可塑性樹脂、７は半
導体装置１と回路基板２との間隙に設けられた空隙であ
る。
【００２２】以上のように構成された半導体装置の封止
方法について、以下、図１を用いて説明する。
方法について、以下、図１を用いて説明する。
【００２３】まず、半田バンプ電極４を有する半導体装
置１を、回路基板２の端子電極３の所定の位置に位置合
わせを行なってフェースダウンで積載した後、200〜300
℃の高温に加熱して半田を溶融して、図１(1)に示す半
導体装置１の実装体を得る。
置１を、回路基板２の端子電極３の所定の位置に位置合
わせを行なってフェースダウンで積載した後、200〜300
℃の高温に加熱して半田を溶融して、図１(1)に示す半
導体装置１の実装体を得る。
【００２４】その後、図１(2)に示すように、半導体装
置１の周囲を取り囲むように熱可塑性樹脂からなる枠５
を設置する。
置１の周囲を取り囲むように熱可塑性樹脂からなる枠５
を設置する。
【００２５】さらに、熱可塑性樹脂からなる枠５を樹脂
の熱可塑点以上に加熱することにより、図１(3)に示す
ように半導体装置１の周囲に設置した熱可塑性樹脂から
なる枠５を熱可塑化させて、半導体装置１の周囲を可塑
化した熱可塑性樹脂６により回路基板２に保持すると同
時に半導体装置１と回路基板２との間隙に空隙７を設け
た半導体装置１の封止構造を得るものである。
の熱可塑点以上に加熱することにより、図１(3)に示す
ように半導体装置１の周囲に設置した熱可塑性樹脂から
なる枠５を熱可塑化させて、半導体装置１の周囲を可塑
化した熱可塑性樹脂６により回路基板２に保持すると同
時に半導体装置１と回路基板２との間隙に空隙７を設け
た半導体装置１の封止構造を得るものである。
【００２６】最後に、可塑化した熱可塑性樹脂６を常温
に冷却して再硬化することによって、図２に示す半導体
装置１と回路基板２との間隙に空隙７を設け、かつ可塑
化した熱可塑性樹脂６により半導体装置１の周囲を回路
基板２に保持した構造の半導体装置１の封止構造を得る
ものである。
に冷却して再硬化することによって、図２に示す半導体
装置１と回路基板２との間隙に空隙７を設け、かつ可塑
化した熱可塑性樹脂６により半導体装置１の周囲を回路
基板２に保持した構造の半導体装置１の封止構造を得る
ものである。
【００２７】本発明の半導体装置の封止方法は、上記し
た方法により、従来のフェースダウンで実装した半導体
装置の封止方法で問題であった封止樹脂の熱硬化時の硬
化収縮などによる半導体装置１と回路基板２との接合部
への熱応力が空隙７を設けたことによりほとんどなくな
り、極めて安定で信頼性高く半導体装置を封止すること
ができる。
た方法により、従来のフェースダウンで実装した半導体
装置の封止方法で問題であった封止樹脂の熱硬化時の硬
化収縮などによる半導体装置１と回路基板２との接合部
への熱応力が空隙７を設けたことによりほとんどなくな
り、極めて安定で信頼性高く半導体装置を封止すること
ができる。
【００２８】さらに、上記した方法により作製した本発
明の半導体装置の封止構造は、従来のフェースダウンで
実装した半導体装置の封止構造で問題であった封止樹脂
の吸湿による膨潤のための半導体装置１と回路基板２と
の接合部への応力や、高温時や低温時の接合部への熱応
力が空隙７を設けたことによりほとんどなくなり、極め
て安定で信頼性の高い半導体装置の封止構造を得ること
ができる。
明の半導体装置の封止構造は、従来のフェースダウンで
実装した半導体装置の封止構造で問題であった封止樹脂
の吸湿による膨潤のための半導体装置１と回路基板２と
の接合部への応力や、高温時や低温時の接合部への熱応
力が空隙７を設けたことによりほとんどなくなり、極め
て安定で信頼性の高い半導体装置の封止構造を得ること
ができる。
【００２９】なお、本実施例では、半導体装置１を半田
バンプ電極４にて回路基板２にフェースダウンで実装す
るとしたが、導電性接着剤を用いた実装方法など他の方
法で半導体装置１をフェースダウンで実装してもよい。
バンプ電極４にて回路基板２にフェースダウンで実装す
るとしたが、導電性接着剤を用いた実装方法など他の方
法で半導体装置１をフェースダウンで実装してもよい。
【００３０】また、半導体装置１と回路基板２との間隙
の空隙７には、不活性ガスを封入してもよい。
の空隙７には、不活性ガスを封入してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の封止方法によれば、従来のフェースダウンで実装した
半導体装置の封止方法で問題であった封止樹脂の熱硬化
時の硬化収縮などによる半導体装置と回路基板との接合
部への熱応力が空隙を設けたことによりほとんどなくな
り、極めて安定で信頼性高く半導体装置を封止すること
ができる。
の封止方法によれば、従来のフェースダウンで実装した
半導体装置の封止方法で問題であった封止樹脂の熱硬化
時の硬化収縮などによる半導体装置と回路基板との接合
部への熱応力が空隙を設けたことによりほとんどなくな
り、極めて安定で信頼性高く半導体装置を封止すること
ができる。
【００３２】さらに、上記した方法により作製された本
発明の半導体装置の封止構造は、、従来のフェースダウ
ンで実装した半導体装置の封止構造で問題であった封止
樹脂の吸湿による膨潤のための半導体装置と回路基板と
の接合部への応力や、高温時や低温時の前記接合部への
熱応力が、空隙を設けたことによりほとんどなくなり、
極めて安定で信頼性の高い半導体装置の封止構造を得る
ことができる。
発明の半導体装置の封止構造は、、従来のフェースダウ
ンで実装した半導体装置の封止構造で問題であった封止
樹脂の吸湿による膨潤のための半導体装置と回路基板と
の接合部への応力や、高温時や低温時の前記接合部への
熱応力が、空隙を設けたことによりほとんどなくなり、
極めて安定で信頼性の高い半導体装置の封止構造を得る
ことができる。
【図１】本発明の一実施例における半導体装置の封止方
法を説明する工程図である。
法を説明する工程図である。
【図２】本発明の一実施例における半導体装置の封止構
造の要部断面図である。
造の要部断面図である。
【図３】従来のフェースダウンで実装された半導体装置
の封止構造の要部断面図である。
の封止構造の要部断面図である。
１…半導体装置、 ２…回路基板、 ３…端子電極、
４…半田バンプ電極、５…熱可塑性樹脂からなる枠、
６…可塑化した熱可塑性樹脂、 ７…空隙、８…封止樹
脂。
４…半田バンプ電極、５…熱可塑性樹脂からなる枠、
６…可塑化した熱可塑性樹脂、 ７…空隙、８…封止樹
脂。
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体装置をフェースダウンで回路基板
に実装した前記半導体装置の周囲に熱可塑性樹脂からな
る枠を設置する工程と、前記熱可塑性樹脂からなる枠を
加熱して可塑化させる工程と、可塑化した熱可塑性樹脂
により半導体装置の周囲を保持すると同時に半導体装置
と回路基板との間隙に空隙を設ける工程とからなること
を特徴とする半導体装置の封止方法。 - 【請求項２】 半導体装置を半田バンプにて回路基板に
フェースダウンで実装したことを特徴とする請求項１記
載の半導体装置の封止方法。 - 【請求項３】 半導体装置を導電性接着剤にて回路基板
にフェースダウンで実装したことを特徴とする請求項１
記載の半導体装置の封止方法。 - 【請求項４】 フェースダウンで実装した半導体装置と
回路基板との間隙に空隙を有し、前記半導体装置の周囲
を熱可塑性樹脂で半導体装置を回路基板に保持したこと
を特徴とする半導体装置の封止構造。 - 【請求項５】 半導体装置を半田バンプにて回路基板に
フェースダウンで実装したことを特徴とする請求項４記
載の半導体装置の封止構造。 - 【請求項６】 半導体装置を導電性接着剤にて回路基板
にフェースダウンで実装したことを特徴とする請求項４
記載の半導体装置の封止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013930A JPH06232207A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 半導体装置の封止方法と封止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013930A JPH06232207A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 半導体装置の封止方法と封止構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232207A true JPH06232207A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11846910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013930A Pending JPH06232207A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 半導体装置の封止方法と封止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010465A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Seiko Epson Corporation | Connecting structure of semiconductor element, liquid crystal display device using the structure, and electronic equipment using the display device |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5013930A patent/JPH06232207A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010465A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Seiko Epson Corporation | Connecting structure of semiconductor element, liquid crystal display device using the structure, and electronic equipment using the display device |
| US6940180B1 (en) | 1996-09-05 | 2005-09-06 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device connecting structure, liquid crystal display unit based on the same connecting structure, and electronic apparatus using the same display unit |
| US7084517B2 (en) | 1996-09-05 | 2006-08-01 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device connecting structure, liquid crystal display unit based on the same connecting structure, and electronic apparatus using the same display unit |
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