专利名称：：半导体组件及便携式设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有半导体元件的半导体组件及便携式设备。
背景技术：
：在手机、PDA、DVC、DSC之类的便携式电子设备的多功能化加速的过程中，这样的产品为了能被市场接受，必须小型化/轻量化。为了卖现上述目的而需要高度集成的系统LSI。另一方面，对于这些电子设备，要求使用更加便捷，因此，对于设备所使用的LSI,要求多功能化、高性能化。因此，随着LSI芯片的高度集成化，其I/0数(输入输出部的数量)增大而封装自身的小型化要求也增强，为了兼顾这两方面，强烈要求开发适合于半导体部件的高密度的基板安装的半导体封装。为了应对这样的要求，已开发出多种称为CSP(ChipSizePackage:芯片尺寸封装)的封装技术。在这样的CSP型半导体组件的制造方法中，作为减少其工序数的方法而提出有以下方法(参照专利文献l)。专利文献1:(日本)特开2006-310530号公报对于现有的半导体组件，通过使再配线和突起电极构成一体，从而谋求提高再配线和突起电极之间的连接可靠性。但是，迄今为止，在再配线和突起电极已构成一体的情况下，关于给焊料连接部的连接可靠性带来的影响仍是未知，因此，关于提高相对于焊料连接部的热循环的连接可靠性，仍存在改善的余地。
发明内容本发明是鉴于这样的课题而作出的，其目的在于提供一种技术，在配线层和突起电极构成一体的半导体组件及半导体装置中，能够提高与安装基板连接的焊料部的连接可靠性。本发明的一种形态是半导体组件。该半导体组件的特征在于，具有半导体基板；元件电极，其形成于半导体基板的一主表面；配线层，其隔着绝缘树脂层而设于半导体基板的一主表面侧；突起电极，其与配线层电连接，并且，自配线层向绝缘树脂层侧突出并与元件电极电连接；焊料部，其设于与绝缘树脂层相反的一侧的配线层的表面，并且与所述元件电极分离；突起电极的高度相对于焊料部的高度的比例为50%以下。根据该形态，在因温度上升而在半导体基板产生翘曲的情况下，配线层对应于半导体基板的翘曲而变形，由此，施加于焊料部的应力被緩和。在上述形态的半导体组件中，半导体基板的厚度可以是100拜以上。另外，突起电极的高度相对于焊料部的高度的比例可以为8%以上且为38%以下。另外，突起电极和配线层可以一体地形成。本发明的另一形态是半导体装置。该半导体装置的特征在于，具有上述任一种形态的半导体组件和形成有电极焊盘的安装^41，电极焊盘和焊料部接合在一起。另外，适当组合上述各要素而得到的装置也可包含在根据本专利申请要求专利保护的范围内。根据本发明，在配线层和突起电极构成一体的半导体组件及半导体装置中，能够提高与安装基板连接的焊料部的连接可靠性。图i是表示实施例的半导体装置的结构的剖面图2是表示用于模拟的半导体装置的模型的剖面图3是表示由模拟而得到的、突起电极的高度相对于坪料高度的比例和施加于焊料部的等效应力比的关系的曲线图4是表示等效应力比和疲劳寿命的增加率(可靠性增加率)的关系的曲线图5是表示突起电极的高度相对于焊料高度的比例和施加于焊料部的等效应力的变化率的关系的曲线图6是表示具有本发明实施例的半导体装置或半导体组件的手机的结构的图7是图6所示的手机的局部剖面图。附图标记说明10半导体装置20安装基板30半导体组件34配线层32绝缘树脂层36突起电极40半导体元件52元件电招_54保护层50焊料部53绝缘层1111手机1116散热基板具体实施例方式以下，参照本发明的实施例。另外，在全部的附图中，对于同样的构成要素标注相同的附图标记，适当省略说明。(实施例1)图1是表示本发明实施例的半导体装置的结构的剖面图。半导体装置10具有安装基板20和搭载于该安装基板20的半导体组件30。半导体组件30具有绝缘树脂层32、设置于绝缘树脂层32的一主表面Sl的配线层34、以及与该配线层34电连接且从配线层34向绝缘树脂层32侧突出的突起电极36。半导体元件40与该突起电极36电连接而形成有半导体组件30。绝缘树脂层32由绝缘性树脂构成，例如由加压时引起塑性流动的材料形成。作为加压时引起塑性流动的材料，可以举出环氧类热固性树脂。绝缘树脂层32所使用的环氧类热固性树脂只要是例如在温度160°C、压力8Mpa的条件下具有粘度为lkPa's的特性的材料即可。另外，该环氧类热固性树脂例如在温度160。C的条件下，在以压力5~15Mpa已加压的情况下，与未加压的情况相比，树脂的粘度降低到约1/8。与此相对，热固化前的B阶段的环氧树脂在玻璃转移温度Tg以下的条件下，与未对树脂加压的情况相同程度地，没有粘性，即使加压也不会产生粘性。另外，该环氧类热固性树脂是具有约为3-4的介电常数的电介质。配线层34设于绝缘树脂层32的一主表面Sl，由导电材料、优选轧制金属、更优选轧制铜形成。或者也可由电解铜等形成。在配线层34,在绝缘树脂层32侧突出设置有突起电极36。在本实施例中，配线层34与突起电极36—体地形成，但是不特别限定于此。在配线层34的与绝缘树脂层32相反的一侧的主表面，设置有用于防止配线层34的氧化等的保护层38。作为保护层38可列举抗焊剂层等。在保护层38的规定区域形成有开口部38a,利用开口部38a露出配线层34的一部分。在开口部38a内，形成有作为外部连接电极的焊料部50,焊料部50和配线层34电连接。形成焊料部50的位置、即开口部38a的形成区域例如是用再配线围上的前端的端部。突起电极36的整体形状可以为随着接近顶端而直径变细的形状。换言之，突起电极36的侧面也可构成锥形。此外，也可以在突起电极36的顶部面设置有Ni/Au镀层等金属层。半导体元件40为形成于Si基板等半导体基板的集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI)等有源元件。在绝缘树脂层32侧的半导体元件40的主表面，在与突起电极36分别相对的位置设有元件电极52。另外，在绝缘树脂层32側的半导体元件40的主表面设有保护层54,该保护层54设有开口以使元件电极52露出。作为保护层54,例如可以4吏用聚酰亚胺。以上所述结构的半导体组件30通过使焊球等焊料部50与设于印刷基板等安装基板20的电极焊盘22接合而被安装于安装基板20。突起电极36的高度H2相对于焊料部50的高度Hl的比例(H2/H1)优选为比0°/。大且为50%以下。进而，突起电极36的高度H2相对于焊料部50的高度H1的比例(H2/H1)更优选为8%以上且为38%以下。由此，当因温度上升而导致在半导体元件40产生翘曲时，配线层34对应于半导体元件40的翘曲而变形，由此，可推测为施加于焊料部50的应力被緩和。与此相对，当突起电极36的高度H2为零即不存在突起电极36时，若因温度上升而导致在半导体元件40产生翘曲，则因焊料部50的变形增大，故可推测施加于焊料部50的应力增大。另一方面，若突起电极36的高度H2相对于焊料部50的高度Hl的比例(H2/H1)比50%大，则当因温度上升而导致在半导体元件40产生翘曲时，配线层34的变形引起焊料部50的变形，由此可推测施加于焊料部50的应力增大。(施加于焊料的应力的解析)使用非线性P法有限元法(StressCheckVer.7.0:应力4全测7.0版本)对突起电极的高度相对于焊料高度的比例和施加于焊料的应力的关系进行了模拟。图2是表示用于模拟的半导体装置的模型的剖面图。为了简单起见，省略了图l所示的电极焊盘22、元件电极52及保护层54。另外，在<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>效应力减少。假设应变增加量(塑性应变幅度)与最大等效应力c^狀成比例，则热循环试验中的疲劳寿命(断裂所需的重复次数)Nf可以通过下式所示的Coffin-Manson法则进行评价。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>在此，E是焊料部的杨式模量。由上式可知，Nf与(l/amax)1/0517成比例。当等效应力自crl变化到cy2(cj1〉(j2)时，疲劳寿命的增加率N'可以由下式表示。另外，crl是突起电极的高度为零时的等效应力，a2是将突起电极的高度设为某一值时的等效应力。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>在此，若使等效应力比=02/(11,则疲劳寿命的增加率N'可以由下式表<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>图4是表示由上式得到的等效应力比和疲劳寿命的增加率(可靠性增加率)的关系的曲线图。由图4可知，随着等效应力比减少，疲劳寿命的增加率增高。反之，可知随着等效应力比增加，疲劳寿命的增加率降低。即，可知当等效应力较大地增大时，与其相应地疲劳寿命的增加率降低。另外，当等效应力比为大约0.91时，疲劳寿命的增加率为20%。另外，向等效应力比为大约0.78时，疲劳寿命的增加率为60%。图5是表示突起电极的高度H2相对于焊料部的高度H1的比例和施加于焊料部的等效应力的变化率的关系的曲线图。半导体元件的厚度设为100pm、300lim这两种。另外，在将施加于焊料部的等效应力设为a、将突起电极的高度H2相对于焊料的高度H1的比例设为s时，等效应力的变化率由lAa/Asl表示(与图3的曲线斜率相当)。由图5可知，其描绘出一条当等效应力比的变化率超过1时等效应力比的变化率急剧增加的浴盆曲线。另一方面，可知在等效应力比的变化率为1以下的范围内，等效应力比得到极小值，并且，即便突起电极的高度H2相对于焊料的高度H1的比例产生变化，等效应力比的变化率的变动也变小，在该范围内疲劳寿命的增加率(可靠性增加率)稳定。因此，优选等效应力比的变化率的范围为1以下。与该范围对应的、突起电极的高度H2相对于焊料的高度H1的比例为8%以上且为38%以下。本发明并不限于上述各实施例的形态，也可以基于本领域技术人员的知识增加各种设计变更等变形，增加了这样的变形的实施例也包含在本发明的范围内。例如，也可以在半导体元件40和保护层54之间设置环氧树脂等绝缘层。(实施例2)接着，对具有本发明的半导体装置的便携式设备进行说明。另外，作为便携式设备，示出了搭载于手机的例子，但例如也可以是个人用便携式信息终端(PDA)、数字摄像机(DVC)、以及数字静态照相机(DSC)之类的电子设备。图6是表示具有本发明实施例的半导体装置10或半导体组件30的手机的结构的图。手机1111构成为由活动部1120连接第一框体1112和第二框体1114。第一框体1112和第二框体1114能以活动部1120为轴进行转动。在第一框体1112中设置有显示文字或图像等信息的显示部1118和扬声器部1124。在第二框体1114中设置有操作用按钮等操作部1122和麦克风部1126。本发明实施例的半导体装置IO搭载于这样的手机1111的内部。图7是在图6所示的手机(在印刷基板1128(安装基板20)搭栽了安装有半导体组件30的半导体装置10)的局部剖面图(第一框体1112的剖面图)。本发明实施例的半导体装置10，经由焊球50搭载于印刷基板1128，经由这样的印刷基板1128与显示部1118等电连接。此外，在半导体装置10的背面侧(与焊球50相反的一侧的面H殳置有金属基板等散热基板1116，例如，使自半导体装置IO产生的热量不积聚在第一框体1112内部，可以有效地向第一框体1112的外部散热。根据本发明实施例的半导体装置10,可以切实地进行印刷基板1128和半导体组件30的连接。因此，对搭载有这样的半导体装置10的本实施例的便携式设备而言，相对于振动等来自外部的沖击，可以提高印刷基板1128和半导体组件30的连接可靠性。本发明并不限于上述各实施例的形态，也可以基于本领域技术人员的知识增加各种设计变更等变形，增加了这样的变形的实施例也包含在本发明的范围内。权利要求1.一种半导体组件，其特征在于，具有半导体基板；元件电极，其形成于所述半导体基板的一主表面；配线层，其隔着绝缘树脂层而设于所述半导体基板的一主表面侧；突起电极，其与所述配线层电连接，并且，自所述配线层向所述绝缘树脂层侧突出并与所述元件电极电连接；焊料部，其设于与所述绝缘树脂层相反的一侧的所述配线层的表面，并且与所述元件电极分离；突起电极的高度相对于焊料部的高度的比例为50％以下。2.如权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，所述半导体基板的厚度为lOO(im以上。3.如权利要求1或2所述的半导体组件，其特征在于，突起电极的高度相对于所述焊料部的高度的比例为8%以上且为38%以下。4.如权利要求13中任一项所述的半导体组件，其特征在于，所述突起电极和所述配线层一体地形成。5.—种半导体装置，其特征在于，具有权利要求l-4中任一项所述的半导体组件和形成有电极焊盘的安装基板，所述电极焊盘和所述焊料部接合在一起。6.—种便携式设备，其特征在于，具有权利要求1~5中任一项所述的半导体组件。全文摘要本发明提供一种半导体组件及便携式设备。在该半导体组件中，配线层和突起电极构成一体化，可提高与安装基板连接的焊料部的连接可靠性。该半导体组件(30)具有绝缘树脂层(32)、设于绝缘树脂层(32)的一主表面(S1)的配线层(34)、与配线层(34)电连接且自配线层(34)向绝缘树脂层(32)侧突出的突起电极(36)。设于半导体元件(40)的元件电极(52)与该突起电极(36)电连接。另外，在配线层(34)的规定位置设有焊料部(50)。突起电极(36)的高度(H2)相对于焊料部(50)的高度(H1)的比例(H2/H1)为50％以下。文档编号H01L23/482GK101640193SQ20091016026公开日2010年2月3日申请日期2009年7月31日优先权日2008年7月31日发明者中里真弓,冈山芳央,山本哲也申请人:三洋电机株式会社