布线板、电子部件的安装结构以及半导体器件制造技术

技术编号:3172459 阅读:137 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种布线板、电子部件的安装结构以及半导体器件。其中该布线板包括:主表面,在所述主表面上以面朝下方式安装有电子部件,以使所述电子部件的具有多个外部连接端子的一个表面面向所述布线板的主表面,所述电子部件通过粘合剂被固定到所述布线板上;绝缘层,形成在安装有所述电子部件的所述主表面上;开口部,形成在所述绝缘层中,以将多个相邻布线图案共同地、部分地露出,所述相邻布线图案具有与所述电子部件的多个电极相连接的多个电极;其中,所述开口部的位于所述布线板的中心侧的外周形成在相对于所述布线图案的延伸方向的倾斜方向上。本发明专利技术能够防止产生气泡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及布线板、电子部件的安装结构、以及半导体器件,更具 体地,涉及用于为例如半导体器件安装电子部件的布线板,以及该半导体器 件。
技术介绍
一种半导体器件,其包括衬底材料,该衬底材料是绝缘树脂例如玻璃 环氧树脂或类似材料;布线板,具有选择性设置的导电层例如铜(Cu);外 部连接端子,具有多个称为凸点的突出部(突出形式),成行排列在与导电 层连接的半导体集成电路器件(称为半导体元件)的主平面上;以及该布线 板的另一主表面具有与球形电极端子一起选择性地设置在电极表面上的另 一外部连接端子。即,该半导体元件面朝下安装在布线板上。通过下述技术 形成该倒装芯片安装结构。倒装芯片安装衬底包括通过倒装芯片安装方法安装的半导体芯片;该 半导体芯片上的多个凸点;具有将要连接到多个凸点的布线层的衬底材料; 形成在该衬底材料上的多个金属凸点和该布线层;以及提供位于连接多个金 属凸点和该布线层的一部分上的多个开口的阻焊剂。与安装在该衬底材料上 的该半导体芯片一起,将底层填充(underfill)材料填入半导体芯片和衬底 材料之间的间隙中。所述多个开口形成为外周开口,延伸到该半导体芯片的 外侧(参见参考文献3)。该倒装芯片安装的半导体芯片被倒装芯片安装在 布线板的导电图案上,其具有通过焊料设置在半导体芯片上的多个凸点。该 导电图案设置有将要连接到连接焊盘的布线图案和多个凸点。相对于该布线 图案的直线尺寸,连接焊盘的尺寸被设计为更大(参见参考文献4)。在布 线图案被阻焊剂覆盖的电路图案中,布线图案的被阻焊剂暴露的区域用作该 电路图案的电极,其中该电路图案设计成用于纳入最大线宽部分中的多个电 极(参见参考文献5)。参考文献1日本专利申请公开No.lO-56260 参考文献2 日本专利申请公开No.l 1-214440 参考文献3 日本专利申请公开No.ll-186322 参考文献4 日本专利申请公开No.2000-77471 参考文献5日本技术注册申请No.3115062当通过上述倒装芯片安装技术,采用具有上述结构的布线板,将半导体 元件连接到并安装在该布线板上时,在该底层填充材料中的开口部,尤其在 位于该布线板的中心附近的开口部的末端部分(边缘部分)形成气泡(气孔)。 对于这个现象,结合图1至5做出解释。图1是显示倒装芯片安装有半导体芯片的常规布线板的平面图。参见图 1,将要用于倒装芯片安装的布线板10包括绝缘树脂(例如玻璃环氧树脂或 类似材料)作为衬底材料1;该布线板10的主平面的一侧包括设置在预定位 置的铜(Cu)布线图案2。此外,该布线图案2包括多个接合电极3。除与布线图案2的接触处外, 该接合电极3形成为比布线图案2宽。此外,阻焊层(绝缘树脂)5沿多个接合电极3排列成的线而形成在包 括开口图案(开口部4)的表面上。对于该布线板10的内部和外部,该开口部4的纵向方向中的外周部分 形成为与接合电极3的排线(arrangedline)几乎平行。在图1中,长短交替的虚线X指出将要面朝下安装在布线板10上的半 导体元件20的外周区域。在将半导体20面朝下安装在布线板10上之后,多个凸起形外部连接端 子21 (图2或图5)连接到布线板10的相应接合电极3,所述多个凸起形外 部连接端子21被称为设置在半导体元件20的主平面上的凸点。图2和图5是显示倒装芯片工艺的视图,其中将半导体20安装在图1 的布线板10上。在每个图中,(a)显示了被图1中的椭圆状虚线包围的部分的放大图。 图2至图5中的(b)显示了由各个图的(a)中的A-A线或C-C线指出的部 分的横截面视图,其中半导体元件20安装在布线板10上。每个(c)显示 了由各个图的(a)中的B-B线指出的部分的横截面视图。此外,在每个(a)中,单点虚线X指出半导体元件20被面朝下安装在 布线板10上的外周区域。环状单点虚线Y指出半导体元件20的凸起形外部 连接端子21被连接到布线板10的接合电极3的区域。此外,如以下所述的,图2和图5每一个中的箭头表示底层填充材料25 的流向。参见图2,将半导体元件20以倒装芯片方式安装到图1所示的布线板 IO上。首先,在布线板10的主平面上以及在安装有半导体元件20的区域中所 包括的中心部分处,通过涂覆技术或类似技术,设置底层填充材料25,例如 热固性粘合剂或类似材料。然后,对于布线板IO,预先设置由主要包括锡(Sn)的焊料构成的导电 材料6并将该导电材料6形成在布线图案2上。此外,对于半导体元件20,通过采用球接合技术,即布线接合技术,将 称为凸点的凸起形外部连接端子21形成在位于半导体元件20的主平面上的 外部连接端子的电极焊盘22上。随后,将半导体元件20粘结并保持在棒状工具(未示出)上,在导电 材料6的熔点之上加热;以及在接合位置(未示出)中将半导体元件20朝 向布线板10放置。在凸起形外部连接端子21和布线板10的接合电极3之 间执行位置对准工艺。此外,降低棒状工具,并且使凸起形外部连接端子21接触在设置于接 合电极3上的导电材料6之上,然后熔化导电材料6。结果,导电材料6至少覆盖凸起形外部连接端子21的凸起状部分,并 且其连接半导体元件20的凸起形外部连接端子21和布线板10的接合电极 3。另一方面,在降低棒状工具和使凸起形外部连接端子21与设置在接合 电极3上的导电材料6接触的工艺中,设置在布线板10上的底层填充材料 25被半导体元件20提升,并开始流经半导体元件20和布线板10之间的间隙。然后,在通过导电材料6将半导体元件20的凸起形外部连接端子21连 接到接合电极3的工艺中,由于毛细管作用的影响,已经开始流动的底层填充材料25随着时间的流过,朝向半导体元件20的外周方向流动。如图2所示,在布线板10的未设置布线图案2的一部分,相应于阻焊 层5的形成厚度a而形成台阶。对于形成有布线图案2的另一部分,相应于 沉积并形成在布线图案2上的导电材料6和阻焊层5之间差别的另一形成厚 度b而形成另一台阶。未设置布线图案2的一部分处的台阶a大于设置有布线图案2的部 分处的台阶b。因此,布线图案2和在阻焊层5上流动的底层填充材料25之间的距离 小于布线板10的衬底材料1和在没有布线图案2的阻焊层5上流动的底层 填充材料25之间的距离,从而当底层填充材料25继续流动时,布线图案2 上的底层填充材料25的流速快于没有布线图案2的情况。此外,通常,由于液体粘合剂在金属表面上的浸润速度(wetting velocity) 快于在树脂表面上的浸润速度,因此底层填充材料25在布线图案2上的流 速快于在布线板10的衬底材料1 (即,没有布线图案2形成在该衬底材料1 上)上的流速。因此,像图3中箭头所指的那样,底层填充材料25的流动(从形成为 几乎与接合电极3的排列方向平行的开口部4的外周和长度方向流入开口部 4的内部),在布线图案2上比在未形成布线图案2的布线板10的衬底材料 1上流动的更快,并且在布线图案2上流动的底层填充材料25流入未形成布 线图案2的区域中。从而,在布线板10的衬底材料1上流动的底层填充材料25,像被位于 布线图案2上的两个相邻侧处的底层填充材料25的两个流体拉动一样流动, 具有几乎相等的流速。因此,当底层填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布线板,包括:    主表面,在所述主表面上以面朝下方式安装有电子部件,以使所述电子部件的具有多个外部连接端子的一个表面面向所述布线板的所述主表面,所述电子部件通过粘合剂被固定到所述布线板上;    绝缘层,形成在安装有所述电子部件的所述主表面上;    开口部,形成在所述绝缘层中,以将多个相邻布线图案共同地、部分地露出,所述相邻布线图案具有与所述电子部件的多个电极相连接的多个电极;    其中,所述开口部的位于所述布线板的中心侧的外周形成在相对于所述布线图案的延伸方向的倾斜方向上。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-16 2007-0693461.一种布线板,包括主表面,在所述主表面上以面朝下方式安装有电子部件,以使所述电子部件的具有多个外部连接端子的一个表面面向所述布线板的所述主表面,所述电子部件通过粘合剂被固定到所述布线板上;绝缘层,形成在安装有所述电子部件的所述主表面上;开口部,形成在所述绝缘层中,以将多个相邻布线图案共同地、部分地露出,所述相邻布线图案具有与所述电子部件的多个电极相连接的多个电极;其中,所述开口部的位于所述布线板的中心侧的外周形成在相对于所述布线图案的延伸方向的倾斜方向上。2. 根据权利要求1所述的布线板,其中所述开口部的边缘包括具有预 定角度的Z形形状。3. 根据权利要求1所述的布线板,其中所述开口部的边缘包括弯曲形状。4. 根据权利要求1所述的布线板,其中所述开口部的边缘包括台阶形状。5. 根据权利要求1所述的布线板,其中暴露在所述开口部中的所述相 邻布线图案的每个暴露区域彼此几乎相同。6. 根据权利要求1所述的布线板,其中暴露在所述开口部中的所述多 个相邻布线图案几乎线性地形成在所述延伸方向上。7. 根据权利要求6所述的布线板,其中所述多个相邻布线图案的排列 方向形成为与所述布线图案的所述延伸方向几乎垂直。8. 根据权利要求1所述的布线板,其中导线在部分地、共同地露出的 部分处的宽度比所述导线的另一部分宽。9. 根据权利要求1所述的布线板,其中所述开口部在所述绝缘层中形 成为环形形状;以及沿所述布线板的四个侧边暴露设置成一行的多个相邻布线图案。10. 根据权利要求1所述的布线板,其中在所述多个相邻布线图案中的每个布线图案上设置有导电材料;并且用所述导电材料将所述电子部件的每个外部连接端子连接到所述布线 板的相应布线图案上。11. 根据权利要求1所述的布线板,其中所述开口部的外周部分形成在 安装有所述电子部件的外周区域的外侧。12. 根据权利要求1所述的布线板,其中一个侧边与设置有底层填充材 料以固定所述电子部件的另一个侧边距离最远,并且所述开口部沿所述布线 板的所述一个侧边形成。13. 根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:西村隆雄熊谷欣一
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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