JPH11274247A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH11274247A
JPH11274247A JP10075976A JP7597698A JPH11274247A JP H11274247 A JPH11274247 A JP H11274247A JP 10075976 A JP10075976 A JP 10075976A JP 7597698 A JP7597698 A JP 7597698A JP H11274247 A JPH11274247 A JP H11274247A
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恭史 田中
Kazunari Kuzuhara
一功 葛原
Tomohiro Inoue
智広 井上
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップにかかるストレスを容易に検出
することのできる半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ1を基板5上に実装してな
る半導体装置であって、半導体チップ1内の所定個所に
半導体チップ1の歪みを検出するための歪み検出素子3
を形成し、歪み検出素子3に電気信号を印加するととも
に歪み検出素子3からの出力を外部へ取り出すための電
極2、20を形成し、歪み検出素子3は1つの電極20
を中心にして放射状に配置し、基板5には、電極2、2
0と接続するための測定用端子6を形成し、測定用端子
6と電極2、20とを接続するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを基
板へ実装する際等にかかるストレスを検出することので
きる半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体チップを基板へ実装する際
等にかかるストレスの分布を解析、評価する場合、故障
モードの解析やシミュレーションによる解析を行う必要
があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような解析、評価の方法においては、モデルパターンの
作成が必要になり、この作業に多大の時間を要してしま
うという問題があった。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、半導体チップにかかる
ストレスを容易に検出することのできる半導体装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体チップを基板上に実装してなる半導体装置であっ
て、半導体チップ内の所定個所に該半導体チップの歪み
を検出するための歪み検出素子を形成し、該歪み検出素
子に電気信号を印加するとともに歪み検出素子からの出
力を外部へ取り出すための電極を形成し、前記歪み検出
素子は1つの電極を中心にして放射状に配置し、前記基
板には、前記電極と接続するための測定用端子を形成
し、該測定用端子と前記電極とを接続するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の半
導体装置において、前記放射状に配置された歪み検出素
子群を半導体チップ内の全面に均一に分散配置させるよ
うにしたことを特徴とするものである。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1記載の半
導体装置において、前記放射状に配置された歪み検出素
子群を半導体チップ内に局所的に配置させるようにした
ことを特徴とするものである。
【0008】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の半導体装置において、前記歪み
検出素子を半導体チップ内の表面側と裏面側の同一個所
に各々対応させて配置するようにしたことを特徴とする
ものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形態
の一例に係る半導体チップの模式図である。本実施形態
の半導体チップ1には、所定個所、つまり、歪みを検出
したい個所に歪み検出素子としての複数のピエゾ抵抗素
子3が形成され、各ピエゾ抵抗素子3の両端近傍には接
続用配線4を介して接続される電極2が形成されてい
る。ピエゾ抵抗素子3は、例えば、シリコンウエハにホ
ウ素をドーピングすることにより形成することができ
る。
【0010】ここで、複数のピエゾ抵抗素子3は、1つ
の電極20を中心にして放射状に配置されるように形成
される。
【0011】本実施形態の半導体チップ1は、図2に示
すように、半導体チップ1の電極2上にバンプ7を形成
しておき、バンプ7の形成面を測定用端子6の形成され
た基板5の測定用端子6に対向させて、フリップチップ
実装し、さらに、アンダーフィル封止樹脂8による樹脂
封止を行い半導体装置が完成されるのである。
【0012】本実施形態の半導体装置では、フリップチ
ップ実装工程やアンダーフィル封止工程等において、半
導体チップ1にストレスがかかり半導体チップ1が歪め
ば、ピエゾ抵抗素子3の抵抗値が変化することになり、
外部から測定用端子6を介して電気信号を印加すること
により、ピエゾ抵抗素子3の抵抗値を測定すれば、この
抵抗値の変化により半導体チップ1の歪みを検出するこ
とができるのである。
【0013】従って、半導体チップ1のピエゾ抵抗素子
3の形成された個所にかかっているストレスが容易に検
出できるようになるのである。なお、歪み検出素子とし
て、ピエゾ抵抗素子3の替りに静電容量型素子を使用し
ても良い。
【0014】本実施形態の半導体装置によれば、ピエゾ
抵抗素子3は、半導体チップ1において、1つの電極2
0を中心にして放射状に配置されているので、フリップ
チップ実装工程やアンダーフィル封止工程での半導体チ
ップ1にかかる応力が、その大きさだけでなく方向の両
方が測定できるのである。従って、半導体チップ1にか
かるストレスの大きさと方向の両方を容易に検出するこ
とができる。
【0015】放射状に形成された複数のピエゾ抵抗素子
3からなる1つのピエゾ抵抗素子群を、図3に示すよう
に、半導体チップ1の全面にわたって、均一に分散配置
した場合には、半導体チップ1の全面にわたってのスト
レスの大きさと方向の両方が検出できる。また、ピエゾ
抵抗素子群を局所的に配置すれば、局所的且つ詳細なス
トレス分布が検出できる。さらには、ピエゾ抵抗素子3
を、半導体チップ1内の表面側と裏面側の同一個所に各
々対応させて配置すれば、半導体チップ1の厚み方向の
ストレス分布が検出できる。
【0016】また、半導体チップ1の電極2と基板5の
測定用端子6との接続がワイヤボンディングではなくて
バンプ7により行われるので、基板5の測定用端子6の
形成位置の自由度が増す。
【0017】なお、ピエゾ抵抗素子3を半導体チップ1
に形成される回路(図示せず)のない部分に形成してお
けば、ストレスを検査した後の半導体装置であっても通
常の使用をすることができる。
【0018】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、半導体チップを基板上に実装してなる半導体装置
であって、半導体チップ内の所定個所に該半導体チップ
の歪みを検出するための歪み検出素子を形成し、該歪み
検出素子に電気信号を印加するとともに歪み検出素子か
らの出力を外部へ取り出すための電極を形成し、前記歪
み検出素子は1つの電極を中心にして放射状に配置し、
前記基板には、前記電極と接続するための測定用端子を
形成し、該測定用端子と前記電極とを接続するようにし
たので、半導体チップにかかるストレスの大きさ及びそ
の方向の両方を容易に検出することのできる半導体装置
が提供できた。
【0019】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の半導体装置において、前記放射状に配置された歪み
検出素子群を半導体チップ内の全面に均一に分散配置さ
せるようにすれば、半導体チップの全面にわたってのス
トレスの大きさと方向の両方が検出できる。
【0020】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の半導体装置において、前記放射状に配置された歪み
検出素子群を半導体チップ内に局所的に配置させるよう
にすれば、局所的且つ詳細にストレスの大きさと方向が
検出できる。
【0021】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の半導体装置において、前
記歪み検出素子を半導体チップ内の表面側と裏面側の同
一個所に各々対応させて配置するようにすれば、半導体
チップの厚み方向のストレス分布が容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る半導体チップの模式
図である。
【図2】同上の半導体チップを基板にフリップチップ実
装及びアンダーフィル封止を行って構成された半導体装
置の断面方向から見た状態を示す模式図である。
【図3】本発明の他の実施形態に係る半導体チップの模
式図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 電極 3 ピエゾ抵抗素子 4 接続用配線 5 基板 6 測定用端子 7 バンプ 8 アンダーフィル封止樹脂 20 電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップを基板上に実装してなる半
    導体装置であって、半導体チップ内の所定個所に該半導
    体チップの歪みを検出するための歪み検出素子を形成
    し、該歪み検出素子に電気信号を印加するとともに歪み
    検出素子からの出力を外部へ取り出すための電極を形成
    し、前記歪み検出素子は1つの電極を中心にして放射状
    に配置し、前記基板には、前記電極と接続するための測
    定用端子を形成し、該測定用端子と前記電極とを接続す
    るようにしたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記放射状に配置された歪み検出素子群
    を半導体チップ内の全面に均一に分散配置させるように
    したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記放射状に配置された歪み検出素子群
    を半導体チップ内に局所的に配置させるようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記歪み検出素子を半導体チップ内の表
    面側と裏面側の同一個所に各々対応させて配置するよう
    にしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
    かに記載の半導体装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022579A (ja) * 2000-07-13 2002-01-23 Nippon Denshi Kogyo Kk 応力検知センサおよび応力測定装置
JP2005142537A (ja) * 2003-10-15 2005-06-02 Bondotekku:Kk 縦振接合方法及び装置
JP2007057284A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 圧力センサ及び圧力検出装置
JP2022043712A (ja) * 2020-09-04 2022-03-16 株式会社豊田中央研究所 変形センサ

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JP2022043712A (ja) * 2020-09-04 2022-03-16 株式会社豊田中央研究所 変形センサ

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