半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够实现芯片与印刷基板之间的传热损失少的倒装芯片安装的半导体装置及其制造方法。该半导体装置具有：印刷基板，其主面上配置有在表面形成有由石墨构成的多个刺突的基板电极焊盘；以及芯片，其与基板电极焊盘对向的主面上配置有在表面配置有与刺突的前端接触的导电性树脂膜的芯片电极焊盘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有在印刷基板上进行了倒装芯片安装的芯片的。
技术介绍
作为将形成有半导体元件的芯片安装到印刷基板上的一个方法，使用了倒装芯片安装。例如，通过对发光二极管(LED)进行倒装芯片安装，能够减少配置在LED发光面上的电极。因此，LED的发光效率提高。 为了对LED进行倒装芯片安装，研究了在配置于LED上的电极上形成凸块的方法等(例如，参照专利文献I)。通过将形成在LED上的凸块、与配置在印刷基板上的焊盘电连接，将LED与印刷基板电连接。关于凸块形成方式，存在球式接合法、印刷法等。例如，在电极上印刷焊膏，在涂布助熔剂之后搭载焊球。并且，通过回流工艺对焊料进行加热/熔融，使电极与焊盘连接。因此，接合材料是各种焊料，接合原理是焊料加热时的接合面上的“润湿性”和针对接合面的“金属合金形成”。专利文献I日本实愿平11-7004号公报但是，在通过凸块将芯片倒装芯片安装到印刷基板上时，由于在接合材料与焊盘之间生成粘接界面(接触电阻)，因此存在传热损失大的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能够实现芯片与印刷基板之间的传热损失少的倒装芯片安装的。根据本专利技术的一方式，提供半导体装置，其具有(A)印刷基板，其主面上配置有基板电极焊盘，该基板电极焊盘在表面形成有由石墨构成的多个刺突；以及(B)芯片，其与基板电极焊盘相对的主面上配置有芯片电极焊盘，该芯片电极焊盘在表面配置有与刺突的前端接触的导电性树脂膜。根据本专利技术的其他方式，提供半导体装置的制造方法，包括如下步骤(A)在配置于芯片上的芯片电极焊盘的表面上形成导电性树脂膜；(B)在印刷基板上形成基板电极焊盘，该基板电极焊盘在表面形成有由石墨构成的多个刺突；以及(C)使芯片电极焊盘和基板电极焊盘相对，使刺突的前端与导电性树脂膜接触，使芯片和印刷基板电连接。根据本专利技术，能够提供可以实现芯片与印刷基板之间的传热损失少的倒装芯片安装的。附图说明图I是示出本专利技术的实施方式的半导体装置的结构的示意图。图2是用于说明图I所示的半导体装置的制造方法的步骤图(其一)。图3是用于说明图I所示的半导体装置的制造方法的步骤图(其二)。图4是用于说明图I所示的半导体装置的制造方法的步骤图(其三)。图5是用于说明图I所示的半导体装置的制造方法的步骤图(其四)。图6是示出本专利技术的实施方式的在半导体装置上形成的刺突的形状的照片。图7是本专利技术的实施方式的半导体装置的刺突的放大照片。图8是示出本专利技术的其他实施方式的半导体装置的结构的示意图。图9是示出本专利技术的实施方式的半导体装置的制造法的例子的步骤图。 图10是示出比较例的半导体装置的结构的示意图。图11是示出接合材料的热导率及体积电阻率的比较的表。图12是示出导电性树脂膜的体积电阻率的比较的表。图13是示出本专利技术的其他实施方式的半导体装置的结构的示意图。符号说明I…半导体装置20…印刷基板21…基板电极焊盘30…刺突40···导电性树脂膜50…芯片51…芯片电极焊盘60…支柱100…焊料凸块210…基板掩模300…蒸镀膜310…颗粒具体实施例方式接着，参照附图说明本专利技术的实施方式。在以下的附图的记载中，在相同或类似的部分上附上相同或类似的符号。但是，附图是示意的图，应留意到各部分的厚度的比例等与现实不同。因此，具体的厚度和尺寸应考虑以下的说明来判断。并且，在附图彼此之间当然也包含彼此的尺寸关系或比例不同的部分。并且，以下所示的实施方式，例示了用于具体化本专利技术的技术思想的装置和方法，在本专利技术的实施方式中，构成部件的材质、形状、结构、配置等不限定于以下的内容。能够在权利要求的范围内对本专利技术的实施方式实施各种变更。如图I所示，本专利技术的实施方式的半导体装置I具有印刷基板20，其在主面201上配置有基板电极焊盘21，该基板电极焊盘21在表面形成有由石墨构成的多个刺突30 ;以及芯片50，其在主面501上配置有芯片电极焊盘51，该芯片电极焊盘51在表面配置有导电性树脂膜40。在图I所示的例子中，形成有多个刺突30的蒸镀膜300配置在基板电极焊盘21上。如后所述，蒸镀膜300由碳化硅(SiC)膜构成。如图I所示，以芯片电极焊盘51和基板电极焊盘21相对的方式配置芯片50和印刷基板20。通过使刺突30的前端与导电性树脂膜40接触，将芯片50与印刷基板20电连接。 在芯片50上形成有LED等半导体元件，在印刷基板20上倒装芯片安装有芯片50。例如在芯片50为LED时，使LED的发光面以外的面与印刷基板20相对。由此，能够提高LED的发光效率。印刷基板20具有例如在氧化铝基板上形成了金属配线的结构。在形成于印刷基板20上的金属配线(图示略)上的规定位置配置有基板电极焊盘21。以下，说明图I所示的半导体装置I的制造方法的例子。另外，以下所述的半导体装置I的制造方法为一例，当然包含其变形例，能够通过这些以外的各种制造方法来实现。 如图2的剖视图所示，在配置于芯片50的主面501上的芯片电极焊盘51上，例如通过丝网印刷等印刷涂布，按照掩模图案而形成导电性树脂膜40。或者，也可以通过涂布器涂布来形成导电性树脂膜40。导电性树脂膜40的膜厚例如是I μ m以下。此时，如图2所示，芯片电极焊盘51的表面优选构成为以中心部比周边部低的方式挖入为逆圆锥形状的形状。例如，通过化学蚀刻处理和机械加工将芯片电极焊盘51的表面形成为凹形状。另一方面，在印刷基板20的主面201上的基板电极焊盘21上，形成由碳化硅(SiC)膜构成的蒸镀膜300。在印刷基板20上形成蒸镀膜300的位置是通过掩模图案来规定的，以与芯片电极焊盘51的位置对应。例如使用了基板掩模的物理气相沉积(PVD)溅射法等，在规定位置上形成蒸镀膜300。具体地讲，如图3所示，以仅露出配置有基板电极焊盘21的区域的方式，在印刷基板20的主面201上构图基板掩模210。并且，通过PVD溅射法，在印刷基板20的主面201的露出的区域上堆积SiC粒子，如图4所示，形成由SiC构成的蒸镀膜300。之后，通过基于等离子体刻蚀装置等的反应性离子蚀刻(RIE)处理，进行使蒸镀膜300的表面粗糙的处理。由此，如图5所示，在蒸镀膜300的表面上形成由石墨构成的多个刺突30。在蒸镀膜300的表面形成刺突30的反应性离子蚀刻处理中，作为蚀刻气体，例如有效的是三氟化氮(NF3)气体、四氟化碳(CF4)气体等。通过基于高频等离子的NF3气体或CF4气体等自由基的下游蚀刻(Down Flow Etching)处理,使娃(Si)从蒸镀膜300表面的SiC晶体(多晶)气体化为六氟化硅(SiF6)等而进行气化。由此，在蒸镀膜300的表面上形成有如图6所示的、由石墨构成的多个刺突30。能够通过蚀刻气体流量、浓度、蚀刻时间来调整刺突30的长度和粗细。在图7示出放大了刺突30的例子。刺突30的尺寸，例如高度为5μπι以上，底部的直径为O. ΙμπΓ .Ομπ 左右。另外，邻接的刺突30之间的距离为O. ΙμπΓ .Ομπ 左右。由于刺突30形成得密，因此即使芯片电极焊盘51的直径例如为30 μ m左右，也能够通过充分数量的刺突30来连接芯片电极焊盘51和基板电极焊盘21。在蒸镀膜300的表面形成了刺突30之后，去除基板掩模210。接着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于具有：印刷基板，其主面上配置有基板电极焊盘，该基板电极焊盘在表面形成有由石墨构成的多个刺突；以及芯片，其与所述基板电极焊盘相对的主面上配置有芯片电极焊盘，该芯片电极焊盘在表面配置有与所述刺突的前端接触的导电性树脂膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉原一男，山本均，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：