将半导体元件安装到电路板上的方法及半导体器件技术

本发明专利技术提供一种将半导体元件安装到电路板上的方法和一种半导体器件，可增强半导体元件和电路板的连接强度和连接可靠性，使连接电阻稳定的处于低值。将绝缘胶（１０７）加到电路板（１０１）的相对面（１０１ａ）上。然后由凝结在电路板上的电极（１０２）和突出电极之间的导电胶（１０６）和绝缘胶使电路板与半导体元件（１０３）连接，并在同一过程中凝结。由于同时使用导电胶和绝缘胶使电路板和半导体元件相连，从而使连接可靠性和连接强度都较高，并使连接电阻稳定在低值。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将半导体元件安装到电路板上的方法，用于将半导体元件上的突起电极，即隆起部与电路板上的电极电连接，还涉及具有按本法安装在电路板上的半导体元件的半导体器件。美国专利U.S 4,661,192公开了一种通过球焊在半导体元件上形成隆起部的方法和用于连接半导体元件的方法。下面将描述传统的方法。在图25中，将几千伏的高压从放电电极(火焰)17施加到从毛细管15前端伸出的金线16的引线端16a。当放电电流在火焰17和金线的引线端16a之间流动时，引线16变成引线端16a的高温，随后熔化，结果形成如图26中所示的金球18。球18借助毛细管15被固定到半导体元件3的电极3a上，从而形成凸块状的底部19，如图27中所示。此后，如图28中所示将毛细管15上提。毛细管15被在凸块状的底部19上面结紧，从而金线16被紧紧的黏结到凸块状的底部19上，然后切割线。以此方式形成凸块20。将具有如上形成的凸块20的半导体元件3压到具有如图29中所示平面的载台14上。结果，凸块20的前端被整平。接着，如图30中所示，将具有被弄平的凸块20的半导体元件3与被施加到载台5上的导电胶6接触，将导电胶6转换到平整的凸块20上。在图31中，使具有带导电胶6的凸块20的半导体元件3与电路板1上的电极2对准，并固定之，从而使半导体元件与电路板1电连接。如上所述，通常只是利用转换到半导体元件3上的凸块20上的导电胶6使半导体元件3与电路板1黏结。为此，半导体元件3和电路板1之间的黏结只具有半导体元件3的凸块20前端区域的黏结强度，而由于只使用了少量的导电胶6，导电胶6在每个黏结部分的黏结强度就像1-2.0g那样低，从而降低了体电阻率。由于电路板1的弯曲或导电胶6凝结时的应力，就使得这种缺点会导致被黏结部分的断裂，也使连接电阻增大，并在黏结部分发生断开。本专利技术的目的在于提供一种将半导体元件安装到电路板上的方法，从而可增强半导体元件和电路板之间的连接可靠性和连接强度，并使连接电阻值稳定在较低的值，还提供一种具有按本方法安装到电路板的半导体元件的半导体器件。为了实现上述的目的，根据本专利技术的第一方面，一种将半导体元件安装到电路板上的方法包括如下步骤在电路板和半导体元件彼此相对的至少一个面上凝结具有收缩性质的导电胶；将电路板和半导体元件对准，使电路板上的电极与半导体元件上的突出电极对应；用绝缘胶连接电路板和半导体元件相对的面；及固化所述绝缘胶，利用绝缘胶的收缩使电路板上的电极和半导体元件上的突出电极电连接，从而使半导体元件和电路板被固定在连结状态。根据本专利技术的第二方面的半导体器件具有根据上述的第一方面的安装方法被安装到电路板上的半导体元件。根据第一方面的将半导体元件安装到电路板上的方法和第二方面的半导体元件，使用绝缘胶将半导体元件和电路板相连，因此与现有技术相比为刚性连结，只是通过半导体元件的突出电极和电路板的电极实现此种连结。因此，使在半导体元件的突出电极和电路板的电极处的连接电阻值降低，而且很少变化，而使连接强度增大，从而实现了高可靠性的黏结。通过以下参照附图对优选实施例的详细描述将使本专利技术的这些以及其它的目的和优点变得愈为清晰，其中附图说明图1为表示本专利技术实施例中半导体器件的结构截面示意图；图2为图1半导体器件的制作过程的一个步骤的示意图，尤其是在将导电胶转到半导体元件之突出电极的情况；图3为图1半导体器件的制作过程的一个步骤的示意图，尤其是在将绝缘胶转到电路板上的情况；图4为图1半导体器件的一种改型实例的截面示意图；图5为图1半导体器件的另一种改型实例的截面示意图；图6为图1半导体器件的再一种改型实例的截面示意图；图7为图1半导体器件中去除部分半导体元件情况的示意图；图8为图1半导体器件的改型实例中制作过程的一个步骤的示意图；图9为继图8步骤之后，图1半导体器件改型实例的制作过程的一个步骤的示意图；图10为继图9步骤之后，图1半导体器件的改型实例的制作过程的一个步骤的示意图；图11为继图10步骤之后，图1半导体器件的改型实例的制作过程的一个步骤的示意图；图12为继图11步骤之后，图1半导体元件的改型实例的制作过程的一个步骤的示意图；图13为图1半导体器件的改型实例的截面示意图；图14为将密封树脂注入图1半导体器件情况的示意图；图15为表示将密封树脂注入图1半导体器件的装置结构示意图；图16为将密封树脂注入图1半导体器件情况的示意图；图17为在涂以热辐射树脂的同时注入密封树脂的图1半导体器件的截面示意图；图18为注入第二种密封树脂的图1半导体器件情况的截面示意图；图19为注入第二种密封树脂的图1半导体器件情况的截面示意图；图20为根据本专利技术实施例将半导体元件安装到电路板上的操作方法流程图；图21为沿一个方向将密封树脂注入图1半导体器件时长方形绝缘胶的平面结构示意图；图22为沿一个方向将密封树脂注入图1半导体器件时椭圆形绝缘胶的平面结构示意图；图23为按照另一种不用导电胶结构的实施例半导体器件的截面示意图；图24为按照使用球形半导体元件的不同结构实施例半导体器件的截面示意图；图25为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别表示毛细管的前端部分；图26为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别示出毛细管前线端形成球的情况；图27为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别示出将图26的球压向半导体元件的电极上的情况；图28为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别示出在半导体元件的电极上形成突出电极的情况；图29为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别示出突出电极的高度均匀一致的情况；图30为在半导体元件的电极上形成突出电极过程的一个步骤的示意图，特别示出将导电胶转到突出电极上的情况；图31为现有半导体器件的示意图。下面将参考相应的附图详细描述本专利技术最佳实施例的将半导体元件安装到电路板上的方法和具有由上述方法被安装到电路板上的半导体元件的半导体器件，相同的部件用相同的标号表示。图1表示半导体器件100，其中半导体元件103根据最佳实施例的方法被安装到电路板101上。下面将讨论得到半导体器件100的安装方法。与传统的参考图25-29所述半导体元件类似，突出电极104作为凸块形成于半导体元件103的电极103a上。将突出电极104压到载台的平面上，使突出电极的前端部分被整平，与此同时，使半导体元件103的表面高度均匀。突出电极104最好用前面所述的金线借助镀敷或普通球焊由Au、Ni、Al、Cu或焊剂构成。形成方法并不限于上述方法。如图2和图20中的步骤1所示(在图中用“S”表示步骤)，半导体元件103每个突出电极104的前端与加于载台平面上的导电胶106接触，从而导电胶106转到该前端。导电胶106可为各种具有导电性质的填充剂，如银、金等，材料不限。另一方面，如图3和图20中的步骤2所示，在按照本实施例形成半导体元件100时，将热固性绝缘胶107在不与拟与突出电极104连接的电极102接触的位置处加到与半导体元件103相对的面上。具体地说，绝缘胶107可为诸如环氧系列树脂、硅系列树脂、聚酰亚胺系列树脂等各种材料，只要是因热而收缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把半导体元件（１０３）安装到电路板（１０１）上的方法，包含如下的步骤： 至少在电路板和半导体元件中一个彼此相对的面（１０１ａ，１０３ｂ）上安排凝结时有收缩性质的绝缘胶（１０７）； 将电路板和半导体元件对准，使电路板上的电极（１０２）与半导体元件上的突出电极（１０４）对应； 用绝缘胶连接电路板和半导体元件相对的面； 凝结绝缘胶，通过绝缘胶的收缩使电路板上的电极和半导体元件上的突出电极电连接，以使半导体元件和电路板在连结的状态下被固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：八木能彦，大谷博之，
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]