本发明专利技术的半导体装置包括：半导体芯片；在所述半导体芯片的表面上形成的电连接用的内部焊盘；在所述半导体芯片上形成的、具有露出所述内部焊盘的开口部的应力缓冲层；由具有焊料湿润性的金属构成的、在所述内部焊盘的与所述开口部面对的部分上形成的、具有在所述应力缓冲层上突出的突出部的连接焊盘；由具有焊料湿润性的金属构成的、包围所述突出部的周围、并且被形成为比所述突出部在所述应力缓冲层上的突出量小的厚度的金属凸缘部；和形成在所述突出部和所述金属凸缘部上的、用于与外部电连接的焊料端子。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于WL-CSP (晶片级芯片尺寸封装Wafer Level-Chip Size Package)技术的半导体装置。
技术介绍
最近，伴随着半导体装置的高功能化*多功能化，推进了WL-CSP(晶 片级芯片尺寸封装Wafer Level-Chip Size Package,以下记述为 WL-CSP)技术的实用化。在WL-CSP技术中，在晶片状态下完成封装 工序，通过切割切出的各个芯片尺寸成为封装尺寸。如图8所示，适用于WL-CSP技术的半导体装置包括由表面保护膜81 覆盖表面的半导体芯片82、在表面保护膜81上层叠的应力缓冲层83、以 及设置在应力缓冲层83上的大致球状的焊料球84。在表面保护膜81上形 成焊盘开口 86，用于使半导体芯片82的内部布线的一部分露出作为电极 焊盘85。在应力缓冲层83上形成贯通孔87，用于使从焊盘开口 86露出 的电极焊盘85露出。按照覆盖电极焊盘85的表面、贯通孔87的内面以及应力缓冲层83 的表面中的贯通孔87的周边的方式，形成凸块基底层88。之后，将焊料 球84设置在凸块基底层88表面上，并通过该凸块基底层88与电极焊盘 85电连接。该半导体装置通过使焊料球84与安装基板89上的焊盘90连 接而实现安装在安装基板89上(相对于安装基板电连接和机械连接)。在半导体装置被安装在安装基板89上的状态下，焊料球84在被夹在 半导体芯片82上的凸块基底层88与安装基板89上的焊盘90之间的状态 下被固定在其上。但是，在与凸块基底层88的关系中，焊料球84只与凸 块基底层88的表面接触。因此，当由半导体芯片82和安装基板89的热 膨胀/热收縮引起的应力在焊料球84上产生时，由于该应力，在焊料球84的与凸块基底层88之间的接合界面附近恐怕会产生裂纹。所以，由于焊料球84和凸块基底层88之间的接触面积小，通过在焊料球84上产生的 应力，恐怕焊料球84容易从凸块基底层88上剥离。特别地，在LGA (Land Grid Array)类型的半导体装置中，由于焊料 球(焊料焊盘)的体积小，因此焊料不会湿润扩散到凸块基底层的侧面。 因此，在焊料焊盘上产生的应力容易导致裂纹，此外，很难获得相对于焊 料焊盘的凸块基底层(半导体芯片)的充分的连接强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种半导体装置，可以缓和在焊料端子上产生的 应力，同时，提高相对于半导体芯片的连接强度，并且可以防止焊料端子 的剥离。本专利技术的半导体装置包括半导体芯片；在所述半导体芯片的表面上 形成的电连接用的内部焊盘；在所述半导体芯片上形成的、具有露出所述 内部焊盘的开口部的应力缓冲层；由具有焊料湿润性的金属构成的、形成 在所述内部焊盘的与所述开口部面对的部分上的、具有在所述应力缓冲层 上突出的突起部的连接焊盘；由具有焊料湿润性的金属构成的、包围所述 突出部的周围、形成为比所述突出部在前述应力缓冲层上的突出量小的厚 度的金属凸缘部；以及在所述突出部和所述金属凸缘部上形成的、用于与 外部电连接的焊料端子。根据这种结构，在应力缓冲层的开口部上设置的连接焊盘由具有焊料 湿润性的金属构成，并且被形成为具有从开口部在应力缓冲层上突出的突 出部的形状。在突出部的周围，由具有焊料湿润性的金属构成的金属凸缘 部形成为包围突出部。然后，用于与外部电连接的焊料端子形成在连接焊 盘的突出部和金属凸缘部上。由此，突出部的整个表面(前端面和侧面) 和金属凸缘部被焊料端子覆盖。该半导体装置通过焊料端子与外部安装基板上的焊盘连接而安装到 该安装基板上。在该安装状态下，即使由于半导体芯片和安装基板的热膨 胀/热收缩导致的应力在焊料端子上产生，通过焊料端子形成为覆盖突出 部的整个表面(前端部和侧面)，由于突出部从焊料端子的内部突出，因此可以由在焊料端子的内部突出的突出部缓和一部分该应力。为此，可以 防止焊料端子中产生裂纹。此外，由于焊料端子以充分的连接强度与连接 焊盘连接，因此焊料端子不会从连接焊盘上剥离。结果是，可以实现连接 可靠性高的半导体装置。而且，在该结构中，通过形成金属凸缘部，可以使焊料容易湿润扩散 到突出部的周围。因此，例如，使用大致半球状的焊料端子(焊料焊盘)，像所谓的LGA (Land Grid Array)类型的半导体装置那样，即使在必须使 作为焊料端子材料的焊料的量减少的情况下，也可以使该少量的焊料湿润 扩散到连接焊盘的突出部的侧面。就是说，即使是小体积的焊料端子，也 可以与突出部的整个表面(前端部和侧面)连接。结果是，可以实现连接 可靠性更高的半导体装置。本专利技术的上述或者其它目的、特征和效果通过下面参照附图对实施方 式的描述将变得更为清楚。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的半导体装置的图解的底面图。 图2是沿着图1所示的A-A的切断面切断的剖面图。 图3A是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图。图3B是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图，并且是表示图3A的工序之后的工序的图。图3C是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图，并且是表示图3B的工序之后的工序的图。图3D是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图，并且是表示图3C的工序之后的工序的图。图3E是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图，并且是表示图3D的工序之后的工序的图。图3F是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖 面图，并且是表示图3E的工序之后的工序的图。图3G是按照工艺顺序表示图1的半导体装置的制造方法的图解的剖面图，并且是表示图3F的工序之后的工序的图。图4是表示图1所示半导体装置的变形例的图解的剖面图，其中焊料 焊盘是其他结构。图5是表示图1所示半导体装置的变形例的图解的剖面图，其中连接 焊盘是其他结构。图6是表示图1所示半导体装置的变形例的图解的剖面图，其中连接 焊盘的突出部是其他结构。图7是表示图1所示半导体装置的变形例的图解的剖面图，其中连接 焊盘的突出部是其他结构。图8是表示现有技术的半导体装置的结构的图解的剖面图，是表示半 导体装置安装在安装基板上的状态的图。具体实施方式图1是根据本专利技术一实施方式的半导体装置的图解的底面图(是表示 向安装基板的接合面的图)。图2是沿着图1所示的A-A的切断面切断时 的剖面图。而且，在图2中，半导体装置以断线断开，省略表示其一部分。该半导体装置是利用WL-CSP技术制作的半导体装置，包括半导体 芯片1;覆盖半导体芯片1的功能面1A (制作半导体芯片1中的功能元件 的面)的表面保护膜3;在表面保护膜3上形成的应力缓冲层4;在应力 缓冲层4上形成的连接焊盘5;以及与连接焊盘5连接的、用于与外部电 连接的焊料焊盘6 (焊料端子)。因此，该半导体装置通过各焊料焊盘6 与安装基板7上的焊盘8连接，实现安装到安装基板7上(相对于安装基 板7电连接和机械连接)。半导体芯片1例如是平面视图为大致矩形形状的硅芯片，在其功能面 1A上形成多个电极焊盘2 (内部焊盘)。电极焊盘2例如是平面视图为大致矩形形状的铝焊盘，并与在半导体 芯片1的功能面1A上制作的功能元件电连接。此外，电极焊盘2沿着半 导体芯片l的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括： 半导体芯片； 在所述半导体芯片的表面上形成的电连接用的内部焊盘； 在所述半导体芯片上形成的、具有露出所述内部焊盘的开口部的应力缓冲层； 由具有焊料湿润性的金属构成的连接焊盘，所述连接焊盘在所述内部焊盘的与所述开口部面对的部分上形成、并且具有在所述应力缓冲层上突出的突出部； 由具有焊料湿润性的金属构成的金属凸缘部，所述金属凸缘部包围所述突出部的周围、并且被形成为比所述突出部在所述应力缓冲层上的突出量小的厚度；和 形成在所述突出部和所述金属凸缘部上的、用于与外部电连接的焊料端子。
【技术特征摘要】
JP 2006-12-25 2006-3485701、一种半导体装置，包括半导体芯片；在所述半导体芯片的表面上形成的电连接用的内部焊盘；在所述半导体芯片上形成的、具有露出所述内部焊盘的开口部的应力缓冲层；由具有焊料湿润性的金属构成的连接焊盘，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：新开宽之，奥村弘守，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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