专利名称：半导体封装体及半导体封装模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含半导体芯片的管芯且倒装在安装用基板上的半导体封装体及由 该半导体封装体和安装用基板构成的半导体封装模块。
背景技术：
现在，将半导体芯片的管芯(Die)倒装在安装用基板上而成的CSP封装模块在各 种领域中得到广泛的利用。如CSP封装模块那样的半导体封装模块，一般来说如专利文献1中所示，在管芯 (晶片)的一个主面上排列形成焊盘，并以露出该焊盘的方式形成有钝化膜。进而，在钝 化膜的表面形成有聚酰亚胺等的保护膜。此外，为了使形成于这些钝化膜及保护膜的外侧 的焊盘与外部的电路基板连接，在每个焊盘中形成UBM(Under Bump Metal 凸点底部金属 层)，在这些UBM的表面形成有焊料凸起。图7是用于更详细地说明以往的半导体封装模块IK的构成的图，图7(A)是表示 半导体封装模块IK中所用的半导体封装体IOK的构成的侧面剖视图，图7(B)是表示半导 体封装模块IK的构成的侧面剖视图。而且，图7中，作为半导体封装模块IK对于用于与外 部电路基板连接的安装用的凸台及焊料凸起省略了图示。如图7㈧所示，以往的半导体封装体IOK具备半导体IC的管芯11，在管芯11的 安装面IlF上二维地排列形成有焊盘12。在管芯11的安装面IlF上，以各焊盘12的中央 部开口的方式形成有钝化膜13。此外，以覆盖该钝化膜13的方式，并且以露出各焊盘12的 中央部的方式，形成有保护膜14。在各焊盘12的表面，形成有UBM15K，各UBM15K以向保护膜14的外部侧表面露出 的方式形成。此时，通常的全部UBM15K以相同直径形成。即，管芯11的中央位置的UBM15KC的 直径(PC也与管芯11的端部的UBM15KE的直径q>e相同地形成。这里，所谓UBM的直径是表 示从与管芯11的安装面IlF垂直的方向看UBM15K时的直径，更具体来说，表示由与焊盘12 接合的保护膜14包围的位置的直径。此外，在这样形成为相同形状的各UBM15K的表面上，形成有焊料凸起16。这样形成的半导体封装体IOK被倒装在安装用基板20上。即，半导体封装体IOK 被配置成，安装面IlF侧朝向安装用基板20侧，并且各焊料凸起16与安装用基板20的各 安装用凸台21相对置。此后，通过执行回流处理等，并利用焊料凸起16，将半导体封装体 IOK的UBM15K与安装用基板20的安装用凸台21电连接。专利文献1日本特开平11-274374号公报如上所述的以往的结构中，因安装用基板20与管芯11的热膨胀系数的差，而使半 导体封装体IOK的焊盘12(UBM15K)与安装用基板20的安装用凸台21之间的位置关系发 生变化，焊料凸起16有可能因该变化所引起的应力而发生断裂。另外，当作为CSP封装模块IK从外部被施加弯曲等应力时，因安装用基板20与管芯11之间的弯曲度的差，而使半导体封装体10的焊盘12(UBM15K)与安装用基板20的安 装用凸台21之间的位置关系发生变化，焊料凸起16有可能因该变形所引起的应力而发生 断裂。以往的结构中，为了防止这种焊料凸起16的断裂，以覆盖由焊料凸起16形成的连 接部的方式，实施树脂密封30，来缓解在半导体封装体IOK与安装用基板20之间的上述连 接结构中产生的应力。但是，这种以往的结构中，在进行了功能性连接(安装)处理后，必须直接地进行 与功能性连接没有关系的树脂密封，而使工序负荷增加。另外，因使用树脂而使构成材料增 加。因此，由在功能上没有直接必要的构件，导致半导体封装模块价格升高。
发明内容
本发明的目的在于，实现如下的可靠性优异的半导体封装体及半导体封装模块， 即即使是功能上所需的最小限度的构成，也能够抑制由半导体封装体的管芯与安装用基 板之间的热膨胀系数的差引起的焊料凸起的断裂以及由外部应力引起的焊料凸起的断裂。本发明涉及一种半导体封装体，其具备形成有规定的电子电路的平板状的半导 体的管芯、在该管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成且由 沿垂直于该表面的方向延伸的形状构成的UBM。该半导体封装体中，在管芯的角部的焊盘所 形成的UBM相对于在管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM来说，以弹簧系数低的结构 形成。另外，本发明涉及一种半导体封装体，其具备形成有规定的电子电路的平板状的 半导体的管芯、在该管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成 且由沿垂直于该表面的方向延伸的形状构成的UBM。该半导体封装体中，在管芯的外周边部 的焊盘所形成的UBM相对于在管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM来说，以弹簧系数 低的结构形成。这些构成中，着眼于如下的情况，S卩在借助于在各UBM处所形成的焊料凸起，将 半导体封装体与安装用基板接合而形成半导体封装模块的情况下，在该半导体封装模块从 外部受到应力时，与半导体封装体的管芯的大致中央位置相比，靠近角部或外周边部的部 分更容易受到来自外部的应力的影响而使焊料凸起破损。这样，使半导体封装体的管芯的角部或周边部的UBM的弹簧系数低于管芯的大致 中央位置的UBM的弹簧系数，从而在从外部受到应力时，容易受到应力的影响的角部或周 边部的UBM容易因应力而变形。由于利用这种UBM的变形，使来自外部的对于角部或周边 部的应力均勻地分配到各焊料凸起，因此对于角部或周边部的焊料凸起施加的应力得到减 轻。从而，即使不像以往那样进行树脂密封，也可以使对于焊料凸起的应力得到减少，且使 该焊料凸起的断裂得到抑制。另外，本发明的半导体封装体中的弹簧系数低的结构的UBM的直径被制成小于在 管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM的直径。该构成中，利用如下的情况，即由金属制成的UBM的弹簧系数依赖于与焊盘的接 合面积，即依赖于UBM的直径，通过使角部或周边部的UBM的直径小于大致中央位置的UBM 的直径，而能够降低应当减小弹簧系数的角部或周边部的UBM的弹簧系数。这样，能够用简单且容易的结构来形成弹簧系数低的UBM。另外，本发明的半导体封装体的UBM由与焊盘连接的部分、和在该与焊盘连接的 部分的头端形成且形成有焊料凸起的部分构成。此外，弹簧系数低的结构的UBM的与焊盘 连接的部分的直径被制成小于在管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM的与焊盘连接 的部分的直径。该构成中，示出了更具体的UBM的形状，将UBM由与焊盘连接的部分和形成有焊料 凸起的部分形成。此外，为了降低弹簧系数，减小与焊盘连接的部分的直径。这样，无需减小 可形成的焊料凸起的形状就能够降低弹簧系数。另外，由于与焊盘连接的部分与形成有焊 料凸起的部分相比，在垂直于焊盘的表面的方向上的长度更长，因此容易缓解应力。从而， 能够形成更有效地缓解应力的UBM。另外，本发明的半导体封装体具备保护膜，其将各个焊盘局部地覆盖，并由将UBM 的与焊盘连接的部分包围的形状构成，且具有规定的弹性。该构成中，示出了更具体的半导体封装体的构成，通过将具有规定的弹性的保护 膜以包围UBM的与焊盘连接的部分的方式形成，而能够进一步提高应力的缓解能力。另外，本发明提供一种半导体封装体，其具备形成有规定的电子电路的平板状的 半导体的管芯、在该管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成 且由沿垂直于该表面的方向延伸的形状构成的UBM。该半导体封装体中，在各焊盘所形成 的UBM以如下的结构形成，即弹簧系数与自形成于管芯的大致中央位置的焊盘UBM的距离 对应地降低。该构成中，各UBM的弹簧系数被设定为，自管芯的大致中央位置的距离越远则越 低。如上所述，这样设定利用的是从管芯的大致中央位置起越靠近外周边部及角部，则越容 易受到应力的情况。这样，通过设为这种构成，不仅是角部或外周边部，对于在管芯的各焊 盘所形成的每个UBM，都可以适当地缓解应力。由此，在所有的UBM处，只会施加被减少的大 致均勻的应力，在半导体封装体的整个区域中能够有效地抑制焊料凸起的断裂。另外，本发明的半导体封装体的各焊盘所形成的UBM的直径被制成与自形成于管 芯的大致中央位置的焊盘的UBM的距离对应地变小。该构成中，示出了弹簧系数的设定方法的一例，将UBM的直径与自管芯的大致中 央位置的距离对应地减小。通过设为该构成，能够用简单且容易的结构来实现与自管芯的 大致中央位置的距离对应的弹簧系数的设定。另外，本发明的半导体封装模块具备上述的半导体封装体、具有安装用凸台的安 装用基板，该安装用凸台形成在与该半导体封装体的各焊料凸起相对置的位置上，各UBM 利用各自的焊料凸起与安装用凸台接合。该构成中，通过使用上述的各构成的半导体封装体来形成半导体封装模块，焊料 凸起的断裂得到抑制，能够形成可靠性高的半导体封装模块。根据本发明，即使对于半导体封装模块，施加由物理性弯曲或热膨胀系数的差异 引起的应力，也能够仅利用作为半导体封装模块的功能上的最小限度的构成要素，来缓解 该应力集中地施加在特定的凸起的情况，抑制焊料凸起的断裂。这样，能够用简单的构成且 廉价地实现可靠性优异的半导体封装体及半导体封装模块。
图1是从管芯11的安装面IlF侧看到的第一实施方式的半导体封装体10的外观 立体图、以及从管芯11的安装面IlF侧看到的该半导体封装体10的平面图。图2是第一实施方式的半导体封装体10的侧面剖视图、将管芯11的大致中央位 置的UBM15C及管芯11的角部的UBM15E放大后的侧面剖视图、以及半导体封装模块1的侧 面剖视图。图3是示意性地表示对第一实施方式的半导体封装模块1施加了由弯曲引起的外 部应力时的变化的侧面剖视图。图4是示意性地表示对第一实施方式的半导体封装模块1施加了高温时的变化的 侧面剖视图。图5是从管芯11的安装面IlF侧看到的第二实施方式的半导体封装体IOA的外 观立体图以及从管芯11的安装面IlF侧看到的该半导体封装体IOA的平面图。图6是从管芯11的安装面IlF侧看到的第三实施方式的半导体封装体IOB的平 面图。图7是用于更具体地说明以往的CSP封装模块IK的构成的图。其中附图标记说明如下1、1K...半导体封装模块，10、10Κ...半导体封装体，11...管芯，IlF...安装面， 12...焊盘，13...钝化膜，14...保护膜，15、15C、15E、15K、15KC、15KE、15N1、15N2. . . UBM， 16...焊料凸起，20...安装用基板，21...安装用凸台，30...树脂密封，Z(15C)...中央区 域，Z(15N1)···第一中间区域，Z(15N2)...第二中间区域，Z (15N3)...周边区域。
具体实施例方式参照附图，对本发明的第一实施方式涉及的半导体封装模块及构成该半导体封装 模块的半导体封装体进行说明。图1㈧是从管芯11的安装面IlF侧看到的本实施方式的半导体封装体10的外 观立体图。图I(B)是从管芯11的安装面IlF侧看到的该半导体封装体10的平面图。图2(A)是将本实施方式的半导体封装体10沿着对角线切开的侧面剖视图。图 2(B)是将管芯11的大致中央位置的UBM15C及管芯11的角部的UBM15E放大后的侧面剖视 图。图2(C)是将本实施方式的封装模块1沿对角线切开的侧面剖视图。本实施方式的半导体封装体10具备俯视下的形状为大致正方形且以规定厚度制 成的半导体的管芯11。在管芯11上，预先形成有规定的电子电路元件或电子电路图案，在 安装面IlF侧，形成有多个焊盘12。多个焊盘12遍及管芯11的安装面IlF的整个面地被二维地排列。例如，图1、图 2的例子中，在管芯11的安装面IlF上，大致等间隔地形成有9X9个焊盘12。而且，焊盘 12的个数并不限于该个数，只要与规格对应地适当地设定即可。在管芯11的安装面IlF上，以在各焊盘12的中央区域分别开口的形状，来形成有 钝化膜13。钝化膜13使用聚酰亚胺等绝缘性材料，通过在利用涂布或CVD等工艺在安装面 IlF的整个面上形成膜后进行图案形成处理，从而成形为具有上述的开口的形状。进而，以覆盖管芯11的安装面IlF的钝化膜13的方式，形成有保护膜14。此时，
6保护膜14以覆盖钝化膜13覆盖的同时，在之后形成UBM15的各焊盘12的中央区域开口的 方式形成。另外，保护膜14由具有规定的弹性的绝缘性材料，如聚酰亚胺制成。此外，保护 膜14也与钝化膜13相同，通过在进行向安装面IlF上的整个面形成膜后进行图案形成处 理而成形为具有开口的形状。在各焊盘12的上述的被开口的区域中，分别形成有UBM15。UBM15通过将多种不 同种类的金属形成膜而形成，例如利用Cr及Cu的复合物、Ni/Au层叠膜来形成。各UBM15形成为颈部分151和头部分152这2个部分一体形成的形状。UBM15的 颈部分151与焊盘12接合，并形成为向垂直于焊盘12的表面的方向延伸的形状，且其周围 被保护膜14包围。UBM15的头部分152处于颈部分151的与焊盘12相反一侧的端部，并形 成为在保护膜14的表面露出的形状。此外，头部分152形成为俯视下的面积比颈部分151 大的形状，即俯视的状态下的直径大且厚度薄的形状。此外，所有的UBM15的头部分152无论在管芯11中的位置如何都是相同的结构， 相对于此，各UBM15的颈部分151形成为根据在管芯11中的各个UBM15的位置的不同，俯视 的状态下的直径不同。具体来说，本实施方式的半导体封装体10中，相对于在管芯11的中 央位置形成的UBM15C，在管芯11的角部形成的UBM15E形成为更小的直径。即，管芯11的 中央位置的UBM15C的直径与管芯Ii的角部UBMiiE的直径<pe构成φΟφε的关系。另 外，管芯11的角部的UBM15E以外的UBM15以与中央位置的UBM15C相同的直径来形成。这里，由金属制成的UBM15的弹簧系数k是以k = f ( α，S/L)给出的。该式子中， f(*)表示是*的函数，α是基于UBM15的材料的系数，S是与UBM15的焊盘12的接合面积， 即与直径的平方成比例的值，L是UBM15的长度(与焊盘12的表面垂直的方向上的长度)。 这样，UBM15如果使用相同的材质，则直径越小，或者长度越长，则弹簧系数k就越低。从而，通过使管芯11的角部UBM15E的直径与中央位置的UBM15C或其他的UBM15 的直径相比较小，而能够降低该UBM15E的弹簧系数。由此，管芯11的角部的UBM15E与其 他的UBM15相比，形成为容易相对于外部应力进行伸缩的结构。在由这种结构形成的各UBM15的头部分152的表面上，形成有焊料凸起16。此时， 由于UBM15E只是将颈部分151的直径减小，而将头部分152形成为与其他的UBM15相同的 形状，因此能够在所有的UBM15中形成相同的焊料凸起16。即，对于后述的安装用基板20 的安装用凸台21而言，能够获得相同的接合强度。利用如上所述的构成，形成本实施方式的半导体封装体10。这种半导体封装体10利用焊料凸起16被安装在安装用基板20上。在安装用基 板20上，在与半导体封装体10的各焊料凸起16对应的位置上，排列形成有安装用凸台21。 这样，通过将焊料凸起16焊接在安装用凸台21上，半导体封装体10与安装用基板20电气 性地且机械性地连接，而形成半导体封装模块1。此外，具有由如上所述的构成的半导体封装体10的半导体封装模块1具有如下所 示的特征。首先，对向半导体封装模块1施加了外部应力时的焊料凸起16的断裂的抑制效果 进行说明。图3是示意性地表示对本实施方式的半导体封装模块1施加了由弯曲引起的外部 应力时的变化的侧面剖视图，图3(A)表示未施加应力的通常状态，图3(B)表示安装用基板20向半导体封装体10侧翘曲的状态，图3(C)表示安装用基板20向与半导体封装体10相 反一侧翘曲的状态。如图3㈧所示，在未施加外部应力的状态下，中央位置的UBM15C的长度(高度) HcO与角部的UBM15E的长度(高度)HeO —致。其次，如图3(B)所示，当安装用基板20因外部应力而向半导体封装体10侧翘曲 时，虽然在中央位置处半导体封装体10与安装用基板20的间隔基本上没有变化，然而在端 部处半导体封装体10与安装用基板20的间隔变窄。特别是在角部，容易受到翘曲的影响， 半导体封装体10与安装用基板20的间隔变得更窄。这种状况下，由于在中央位置处间隔没有变化，因此中央位置的UBM15C的长度 (高度)Hcu相对于通常的UBM15C的长度(高度)HcO而言没有变化，对于焊料凸起16也基 本上未施加应力。此外，虽然在角部处间隔发生变化，然而通过将UBM15E的弹簧系数设定得较低， 与该间隔对应地，UBM15E的长度Heu变得比通常的UBM15E的长度(高度)HeO短(Heu < HeO)。此时，由于保护膜14也具有规定的弹性，因此与UBM15E的形状对应地产生变形。 这样，在由焊料凸起16、UBM15E形成的连接部上产生的翘曲所引起的应力作用于UBM15E的 变形及保护膜14的变形，从而施加在角部的焊料凸起16上的应力得到抑制。这样，由该翘 曲引起的向角部的焊料凸起16的应力集中得到缓解，从而能够抑制该角部的焊料凸起16 的断裂。然后，如图3(C)所示，当安装用基板20因外部应力而向与半导体封装体10相反 一侧翘曲时，虽然在中央位置处半导体封装体10与安装用基板20的间隔基本上没有变化， 然而在端部处半导体封装体10与安装用基板20的间隔变大。特别是在角部，容易受到翘 曲的影响，半导体封装体10与安装用基板20的间隔变得更大。这种状态下，由于在中央位置处间隔没有变化，因此中央位置的UBM15C的长度 (高度)Hcd相对于通常的UBM15C的长度(高度)HcO而言没有变化，对于焊料凸起16也基 本上未施加应力。此外，虽然在角部处间隔发生变化，然而通过将UBM15E的弹簧系数设定得较低， 与该间隔对应地，UBM15E的长度Hed变得比通常的UBM15E的长度(高度)HeO长(Hed > HeO)。此时，由于保护膜14也具有规定的弹性，因此与UBM15E的形状对应地产生变形。这 样，在由焊料凸起16、UBM15E构成的连接部中产生的翘曲所引起的应力作用于UBM15E的变 形及保护膜14的变形，从而施加在焊料凸起16上的应力得到抑制。这样，能够抑制由该翘 曲引起的焊料凸起16的断裂。下面，对由半导体封装体10的管芯11与安装用基板20之间的热膨胀系数的差引 起的断裂的抑制进行说明。图4是示意性地表示对本实施方式的半导体封装模块1施加了高温时的变化的侧 面剖视图，图4(A)表示未施加高温的平温状态(通常状态)，图4(B)表示施加了高温的状 态。而且，图4中，Ln表示平温状态下的从中央位置的UBM15C的中心到安装用基板20的 侧面为止的距离，Ln’表示施加了高温的状态下的从中央位置的UBM15C的中心到安装用基 板20的侧面为止的距离。如图4(A)所示，在未施加高温的状态下，UBM15的间隔与安装用凸台21的间隔
8相同，无论是中央位置的UBM15C还是角部的UBM15E，都与对应于各自的位置的安装用凸台 21，在俯视的状态下大致相同的位置上相对置。因此，无论是中央位置的UBM15C还是角部 的UBMl5E都不会产生变形，也不会施加应力。其次，当对半导体封装模块1施加高温时，由相对于作为半导体的管芯11来说热 膨胀系数高的电介质材料制成的安装用基板20如图4(B)所示，形成为与管芯11相比在平 面上伸长的形状。这样，不会使UBM15的间隔与安装用凸台21的间隔一致，在受伸长的影 响尤其大的角部处，UBM15E和与之对应的安装用凸台21的平面上的位置关系发生错移。但 是，由于UBM15E是弹簧系数低的结构，因此会与安装用凸台21的错移对应地，在伸长的同 时产生变形。此时，保护膜14也与UBM15E的变形对应地变形。即，在由热引起的变形下产 生的应力作用于UBM15E的变形及保护膜14的变形，能够抑制焊料凸起16的断裂。如上所述，通过使用本实施方式的构成，即使对半导体封装模块1施加外部应力 或施加热，而使安装用基板20发生变形，也能够抑制焊料凸起16的断裂。此外，这种构成 中，朝向角部的焊料凸起16的应力集中得到缓解，按照将应力向形成于整个半导体封装模 块1中的焊料凸起16组平均化的方式分散，从这一点考虑，也能够抑制焊料凸起16的断 裂。此时，由于不需要如以往那样实施应力缓解用的树脂密封，因此仅由在功能上所需的构 成来能够抑制由变形引起的焊料凸起16的断裂。下面，参照附图，对第二实施方式的半导体封装模块进行说明。图5㈧是从管芯11的安装面IlF侧看到的本实施方式的半导体封装体IOA的外 观立体图。图5(B)是从管芯11的安装面IlF侧看到的该半导体封装体IOA的平面图。本实施方式的半导体封装体IOA相对于上述的第一实施方式的半导体封装体10 来说，不仅是角部的UBM15E，而且包括该角部的UBM15E的外周边部的UBM15S的直径CpS都 比中央位置的UBM15C的直径<PC小，其他的构成与第一实施方式的半导体封装体10相同。 而且，除去外周边部的UBM15S以外的UBM15N是与中央位置的UBM15C相同的结构。所谓外周边部的UBM15S是表示在管芯11的安装面IlF上二维地排列的UBM15组 中的最外周的UBM15组，表示沿着管芯11的侧边形成于最接近该侧边的位置的UBM15组。这样接近管芯11的侧边的位置的UBM15组以及形成于它们上的焊料凸起16也与 上述的第一实施方式中所示的角部的UBM15E相同，容易受到外部应力的影响。从而，通过 减小这些外周边部的UBM15S的直径，利用外周边部的UBM15S的伸缩来缓解利用外周边部 的UBM15S的连接部中的外部应力，从而能够抑制焊料凸起16的断裂。而且，虽然在本实施方式中，示出了将外周边部的全部UBM15S设为相同直径<PS的 例子，然而也可以使角部UBM15E的直径q>e比外周边部的UBM15S的直径更小。下面，参照附图对第三实施方式涉及的半导体封装模块进行说明。图6是从管芯11的安装面IlF侧看到的本实施方式的半导体封装体IOB的平面 图。本实施方式的半导体封装体IOB在每个UBM15的位置直径不同，其他的构成与第 一实施方式中所示的半导体封装体10相同。本实施方式的半导体封装体IOB中，以中央的UBM15C作为基准，将二维地排列的 多个UBMl5区分为每个距离范围的4个区域Z (15C)、Z (15N1)、Z (15N2)、Z (15N3)，并按每个 区域设定UBM15的直径。
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首先，作为中央区域Z(15C)，将与中央位置的UBM15C相距距离Rl的整个范围 内的UBM15以与中央位置的UBM15C相同的结构(直径CpC )形成。其次，作为第一中 间区域Z(15N1)，将从距离Rl到距离R2的整个范围内的UBM15W的直径φη 设为比中 央位置的UBM15C的直径q>C小。再次，作为第二中间区域Z(15N2)，将从距离R2到距离 R3的整个范围内的UBM15N2的直径φη2设为第一中间区域Z(15N1)的UBM15W的直径 φη 小。此外，作为周边区域Ζ(15Ν3)，将从距离R3到距离R4(角部)的整个范围内的 UBM15N3的直径φη3设为第二区域Z(15N2)的UBM15N2的直径φη2小。S卩，针对各区域 的直径<pc、φη 、φη2、φη3，以构成φε>φη1>φη2>φιι3的关系的方式来形成 UBM15。此时，对于第一中间区域Z(15m)的UBM15N1的直径φη 、第二中间区域Z(15N2) 的UBM15N2的直径φη2、周边区域Z(15N3)的UBM15N3的直径φη3与中央区域Z(15C)的 UBM15C的直径q>C的比，例如可以基于距离R2、R3、R4与自中央位置的距离Rl的比的倒数 来设定。通过采用这种构成，与自中央位置的距离对应地设定各UBM15的弹簧系数，越是 自中央位置的距离远的区域的UBM15，将弹簧系数设定得越低。这样，越是靠近容易受到应 力的影响的外周边部或角部，越是容易缓解应力，能够遍及半导体封装体IOB的整个面地 有效地抑制焊料凸起16的断裂。而且，虽然在本实施方式中，示出了将UBM15区分为4个区域的例子，然而区分数 并不限定于此，只要区分为任意的多个区域，并按每个区域来设定UBM15的直径即可。进 而，也可以将这种利用区域区分的UBM的直径的设定和上述的角部或外周边部的UBM的直 径的设定兼用。另外，也可以按每个UBM15分别与自中央位置的距离对应地设定直径。另外，虽然在上述的各实施方式中，示出了将UBM以奇数X奇数排列形成，且在管 芯11的中央位置有UBM15C的半导体封装体10，然而即使如排列方向的至少一方为偶数的 情况等，在管芯11的正中央位置没有UBM15的情况下，也只要以管芯11的中央位置或中央 位置附近的UBM为基准，决定各UBM的直径即可。另外，虽然在上述的各实施方式中，示出了通过减小UBM的直径来降低UBM的弹簧 系数的例子，然而也可以通过对每个UBM改变材质或以不对接合引起影响的程度改变UBM 的长度，来设定弹簧系数。另外，虽然在上述的各实施方式中，示出了还追加了利用保护膜的应力缓解的例 子，然而也可以是不使用保护膜而仅用UBM的颈部分来缓解应力的构成。
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权利要求
一种半导体封装体，具备形成有规定的电子电路的平板状的半导体的管芯、在该管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成且由沿垂直于该表面的方向延伸的形状构成的UBM，其中，在上述管芯的角部的焊盘所形成的UBM相对于在上述管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM而言，以弹簧系数低的结构形成。
2.一种半导体封装体，具备形成有规定的电子电路的平板状的半导体的管芯、在该 管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成且由沿垂直于该表面 的方向延伸的形状构成的UBM，其中，在上述管芯的外周边部的焊盘所形成的UBM相对于在上述管芯的大致中央位置的焊 盘所形成的UBM而言，以弹簧系数低的结构形成。
3.根据权利要求1或2所述的半导体封装体，其中，上述弹簧系数低的结构的UBM的直 径被制成小于在上述管芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM的直径。
4.根据权利要求3所述的半导体封装体，其中，上述UBM由与上述焊盘连接的部分、和 在该与上述焊盘连接的部分的头端形成且形成有焊料凸起的部分构成，上述弹簧系数低的结构的UBM的与上述焊盘连接的部分的直径被制成小于在上述管 芯的大致中央位置的焊盘所形成的UBM的与上述焊盘连接的部分的直径。
5.根据权利要求4所述的半导体封装体，其中，具备保护膜，其将上述各个焊盘局部地 覆盖，并由将上述UBM的与上述焊盘连接的部分包围的形状构成，且具有规定的弹性。
6.一种半导体封装体，具备形成有规定的电子电路的平板状的半导体的管芯、在该 管芯的安装面上排列形成的多个焊盘、在该多个焊盘的表面分别形成且由沿垂直于该表面 的方向延伸的形状构成的UBM，其中，在各焊盘所形成的UBM形成为如下结构，即弹簧系数与自形成于上述管芯的大致中央 位置的焊盘的UBM的距离对应地变低。
7.根据权利要求6所述的半导体封装体，其中，在上述各焊盘所形成的UBM的直径被制 成为与自形成于上述管芯的大致中央位置的焊盘的UBM的距离对应地变小。
8.一种半导体封装模块，具备权利要求1 7中任意一项所述的半导体封装体；具有安装用凸台的安装用基板，该安装用凸台形成于与该半导体封装体的各焊料凸起 相对置的位置，各UBM通过各自的焊料凸起与上述安装用凸台接合。
全文摘要
本发明提供一种半导体封装模块，即使施加由物理性弯曲或热膨胀系数的差异引起的应力，也能够仅利用在功能上最小限度的构成要素，来缓解应力向特定的凸起的集中，并抑制焊料凸起的断裂。半导体封装体(10)具有平板形状的管芯(11)，在管芯的安装面(11F)上排列形成有多个焊盘(12)。在安装面(11F)上，以在焊盘的中央区域开口的方式形成有钝化膜(13)和保护膜(14)。在该开口部，形成有与焊盘接合的UBM(15)，在各UBM(15)的表面形成有焊料凸起(16)。此时，管芯(11)的角部所形成的UBM(15E)形成为小于在管芯(11)的中央位置所形成的UBM(15C)的直径，且其弹簧系数被设定得较低。
文档编号H01L23/485GK101964334SQ20101023564
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月22日 优先权日2009年7月24日
发明者加藤登, 山田浩辅 申请人:株式会社村田制作所