载片及其制造方法和安装方法技术

在ＢＧＡ及ＬＧＡ等中，通过在载片的外部电极和电路布线基板之间形成树脂层，防止由于外部连接电极和电路布线基板的热膨胀系数不同而使外部连接电极部分出现裂纹，从而提高热冲击试验的可靠性，导通半导体元件的电极的连接布线设置在绝缘性基板的表面，在其背面设置连接电路布线基板的连接电极的外部连接电极，外部连接电极具有由导体构成的软焊料球，在外部连接电极侧面部分形成树脂层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在电路布线基板上安装半导体元件的载片及其制造方法。更详细地说是涉及用于半导体元件的安装及用于MCM(多片组件)的载片及其制造方法和它的安装方法。迄今为止，半导体器件中有称为BGA(球状栅格阵列)外壳及LGA(焊接区栅格阵列)外壳的二种类型。这是一些安装了半导体元件的载片的外部连接电极呈栅格状地被配置在载片的背面上的半导体器件。这样安装起来的半导体器件与以往的QFP(四方扁平外壳)相比较，由于外部连接电极位于外壳的背面，所以具有能使半导体器件的尺寸大幅度地小型化的优点。另外，外部连接电极的间距也比间距为0.3mm或0.5mm的QFP要宽一些，达1.5mm或1.27mm，易于安装。因此BGA外壳或LGA外壳的器件作为新的半导体器件已显露头角。原有的BGA外壳的半导体器件示于图8。图8中1是载片、2是焊料球、3是半导体元件、4是外部连接电极。载片1是这样构成的，即把导通半导体元件3的电极焊接区31的连接布线61设置在绝缘性基板60的表面60a上，把外部连接电极4设置在背面。通过设置在将电绝缘性基板60的表面和背面导通的通孔62内的布线64等，使表面60a上的连接布线61和背面60b上的外部引出电极62电导通。焊料球2作为BGA至外部的连接电极呈栅格状排列在载片1的背面上，该焊料球2与图中未示出的电路布线基板相连接。另一方面，LGA是通过非球形软钎焊料或插口与电路布线基板连接。BGA与LGA相比较，因BGA是用焊料球进行安装的，所以载片和电路布线基板的安装间隔宽，用焊料安装时，安装的可靠性比LGA高。因此在具有呈栅格状的外部连接电极的半导体器件中以BGA为主。可是，在像计算机的CPU之类需要提高质量的半导体器件中，多半使用LGA和称为插口组合形态的半导体器件。可是，在用焊料将这种原有的BGA或LGA这样的载片安装到电路布线基板上时，安装部分是用软焊料将载片和电路布线基板直接连接起来的，所在在按照JIS(日本工业标准)C0025中的规定进行从-40℃变化到+100℃的热冲击试验即环境可靠性试验时，由于载片和电路布线基板的热膨胀系数不同，在外部连接电极部分出现裂纹，造成外部连接电极剥离、断开、存在连接性变坏的现象。所以BGA或LGA有热冲击试验的可靠性低的问题。本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种能防止外部连接电极部分出现裂纹、外部连接电极剥离、能提高可靠性的载片及其制造方法和它的安装方法。为了达到上述目的，本专利技术的载片是这样一种载片，即把连接半导体元件电极的连接布线设置在绝缘性基板的表面上，把用于连接电路布线基板的连接电极的外部连接电极设置在背面，该载片的特征在于上述外部连接电极用由导体构成的凸点形成，并形成至少覆盖该凸点的一部分的树脂层。而且可在安装后形成树脂层将焊接部分覆盖住。在上述载片中最好在凸点周围平坦地或呈凸状地形成上述树脂层，并使该凸点的前端部分露出。在上述载片中最好在绝缘性基板的背面形成层状的上述树脂层并使该凸点的前端部分露出。在上述载片中最好由软焊料球构成上述凸点。在上述载片中最好以从Sn、Cu、Ag、Au及Ni中选择的至少一种为主要成分的导体构成上述凸点。在上述载片中最好用树脂层从载片一侧算起将上述凸点至少覆盖其高度的20％以上。在如上构成的载片中，上述树脂最好是环氧树脂。在上述载片中，上述树脂层的厚度最好在50～1000μm范围内。本专利技术的载片制造方法的特征在于，在绝缘性基板的表面上设置连接半导体元件的电极的连接布线，在上述绝缘性基板的背面形成具有用于连接电路布线基板上的连接电极的凸点的外部连接电极，用膏状树脂覆盖上述外部连接电极的侧面部分，然后在使上述树脂膏硬化的温度下进行热处理，形成树脂层。在上述制造方法的结构中，最好使膏状树脂流入上述外部连接电极之间，然后在使上述树脂膏梗化的温度下进行热处理，形成树脂层。在上述制造方法中，最好将热量供给形成上述外部连接电极的背面，使树脂流入，形成树脂层。在上述制造方法中，最好将形成由上述凸点构成的外部连接电极的背面浸渍在膏状树脂中，然后从树脂中取出上述载片，在使上述树脂硬化的温度下进行热处理，形成树脂层，此后对该树脂层形成面进行加工，直到出现上述凸点为止。在上述制造方法中，最好将树脂喷射到上述外部连接电极面上，在上述外部连接电极面上形成树脂层，然后加工该树脂层形成面，直到出现上述凸点为止。在上述制造方法中，最好进行研磨加工，直到出现上述凸点为止。在上述制造方法中，最好在通过在导体箔上形成软焊料凸点而形成外部连接电极时，通过丝网印刷，使上述导体箔的表面露出，涂敷树脂膏，形成树脂层，在使该树脂层硬化温度下进行热处理后，将软焊料膏涂敷在上述导体箔上，在使软焊料膏熔融的温度下进行热处理，形成软焊料凸点，从而形成上述外部连接电极。在上述制造方法中，最好将由薄片构成的树脂层粘接在上述载片的背面，从而在载片上形成树脂层。在上述制造方法中，上述膏状树脂的粘度最好在500～200000cps范围内。本专利技术的载片如上所述，是一种在绝缘性基板的表面设置用于连接半导体元件的电极的连接布线，而在背面设置用于连接电路布线基板的连接电极的外部连接电极的载片，上述外部连接电极有由导体构成的凸点，形成树脂层将该凸点覆盖。因此，通过用树脂覆盖最容易施加应力的外部连接电极凸点和主体的界面周围使之能增加强度，还能将热冲击试验中在凸点和主体界面上集中的形变应力扩散到树脂层上，能使各电极的焊接部分的形变应力得到缓和。其结果，能防止由于载片和电路布线基板的热膨胀系数不同而在外部连接电极部分出现裂纹，能使外部连接电极不剥离，能提高热冲击试验的可靠性。在上述载片中如果采用在凸点周围形成凸状的上述树脂层，并使上述凸点的前端部分露出这种好的例子，则能获得上述的作用和效果，同时容易形成树脂层，能更增加外部连接电极部分的强度。在上述载片中如果采用在绝缘性基板的背面形成层状的上述树脂层，并使上述凸点的前端部分露出的这种好的例子，则在外部连接电极部分难以出现裂纹。另外，更容易形成树脂层，能提高生产率，能使外部连接电极部分更加牢固。在上述载片中如果采用由软焊料球构成上述凸点的好的例子，则能获得上述作用和效果，同时在向电路布线基板的连接电极粘接时不用涂敷软焊料，能减少工序。在上述载片中如果采用由从Sn、Cu、Ag、Au及Ni中选择的至少一种作为主要成分的导体构成上述凸点的好的例子，则能获得上述作用和效果，同时能使与电路布线基板的连接电极的连接稳定性好，能得到良好的电连接。在上述载片中如果采用利用树脂层从载片一侧算起将上述凸点至少覆盖其高度的20％以上的好的例子，则能获得上述的作用和效果。特别是能可靠地增强由树脂层构成的外部连接电极部分。本专利技术的载片的制造方法的特征在于，将连接半导体元件的电极的连接布线设置在绝缘性基板的表面，而在上述绝缘性基板的背面形成有用于连接电路布线基板的连接电极的凸点的外部连接电极，用膏状树脂覆盖上述外部连接电极的侧面部分，然后在使上述树脂膏硬化的温度下进行热处理，形成树脂层。通过这种制造方法，能容易地形成树脂层，能可靠地增强由树脂层构成的外部连接电极部分。其结果是能容易地制造上述那种可靠性高的载片。在上述制造方法中，如果采用使膏状树脂流入上述外部连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载片，其中用于连接半导体元件电极的连接布线设置在绝缘性基板的表面上，将用于连接电路布线基板的连接电极的外部连接电极设置在背面，该载片的特征在于，上述外部连接电极用由导体构成的凸点形成，并形成覆盖该凸点侧面的树脂层。

【技术特征摘要】
JP 1995-2-23 035359/951.一种载片，其中用于连接半导体元件电极的连接布线设置在绝缘性基板的表面上，将用于连接电路布线基板的连接电极的外部连接电极设置在背面，该载片的特征在于，上述外部连接电极用由导体构成的凸点形成，并形成覆盖该凸点侧面的树脂层。2.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述树脂层在凸点周围大致平坦地形成，并使上述凸点的前端部分露出。3.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述树脂层在凸点周围呈凸出状地形成，并使上述凸点的前端部分露出。4.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述树脂层在绝缘性基板的背面呈层状地形成，并使上述凸点的前端部分露出。5.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述凸点由软焊料球构成。6.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述凸点由以从Sn、Cu、Ag、Au及Ni中选择的至少一种成分作为主要成分的导体构成。7.根据权利要求1所述的载片，其特征在于用树脂层从载片一侧算起将上述凸点至少覆盖其高度的20％以上。8.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述树脂是环氧树脂。9.根据权利要求1所述的载片，其特征在于上述树脂层的厚度为50～1000μm的范围。10.一种载片的制造方法，其特征在于在绝缘性基板的表面设置连接半导体元件的电极的连接布线，在上述绝缘性基板的背面形成具有用于连接电路布线基板上的连接电极的凸点的外部连接电极，用膏状的树脂覆盖上述外部连接电极的侧面部分，然后通过用使上述树脂膏硬化的温度进行热处理而形成树脂层。11.根据权利要求10所述的载片的制造方法，其特征在于使膏状树脂流入上述外部连接电极之间，然后通过用使上述树脂膏硬化的温度进行热处理而形成树脂层。12.根据权利要求10所述的载片的制造方法，其特征在于将热量供给形成上述外部连接电极的背面，使树脂流入，形成树脂层。13.根据权利要求10所述的载片的制造方法，其特征在于将形成由上述凸点构成的外部连接电极的背面浸渍在膏状树脂中，然后将上述载片从树脂中取出，用树脂覆盖上述凸点，接着用使上述树脂硬化的温度进行热处理而形成树脂层，然后使上述凸点从该树脂层形成面露出。14.根据权利要求10所述的载片的制造方法，其特征在于将树脂喷射到上述外部连接电极表面上，用树脂层覆盖上述外部连接电极面，然后使上述凸点从该树脂层形成面露出。15.根据权利要求13或14所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村嘉文，别所芳宏，板垣峰广，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]