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半导体模块

阅读：1029发布：2020-07-29

IPRDB可以提供半导体模块专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种半导体模块，包括：形成有集成电路(12)的半导体芯片(10)、与集成电路(12)电连接的多个电极(14)、具有位于多个电极(14)上的多个开口且形成在半导体芯片(10)上的绝缘膜(16)、配置在绝缘膜(16)上且形成长条状的弹性突起(18)。多条布线(20)从多个电极(14)上与沿着弹性突起(18)延伸的方向的轴(AX)交叉延伸，直到弹性突起(18)上。多条导线(26)分别与多条布线(20)在弹性突起(18)上的部分接触。由硬化了的粘接剂(22)在半导体芯片(10)的形成弹性突起(18)的面与弹性基板(24)的形成多条导线(26)的面之间保持间隔。弹性突起(18)彼此相邻的布线之间的部分与弹性基板以弹性力相互密接。由此防止发生迁移。，下面是半导体模块专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种半导体模块，其特征在于，包括：形成有集成电路的半导体芯片；

形成在所述半导体芯片上并与所述集成电路电连接的多个电极；

具有位于所述多个电极上的多个开口且形成在所述半导体芯片上的绝缘膜；

配置在所述绝缘膜上且形成长条状的弹性突起；

从所述多个电极上与沿着所述弹性突起延伸的方向的轴交叉延伸，直到所述弹性突起上的多条布线；

形成有分别与所述多条布线在所述弹性突起上的部分接触的多条导线的弹性基板；以及在所述半导体芯片的形成有所述弹性突起的面与所述弹性基板的形成有所述多条导线的面之间保持间隔的硬化了的粘接剂，所述弹性突起在彼此相邻的所述布线之间的部分与所述弹性基板以弹性力相互密接，所述弹性突起在彼此相邻的所述布线之间的所述部分与所述弹性基板之间的界面仅为一个。

2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述弹性基板具有通过弹性变形而形成的多个第一凹部，所述多条导线的与所述多条布线接触的接触部分别形成在所述多个第一凹部的表面上，所述弹性突起具有通过弹性变形而形成的多个第二凹部，所述多条布线的与所述多条导线接触的接触部分别形成在所述多个第二凹部的表面上。

说明书全文

半导体模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半导体模块。

[0002] 背景技术

[0003] 已知一种结构是在半导体芯片上形成长条状的树脂突起，该树脂突起上形成多条布线，从而形成具有弹性的端子(特开2007-42867号公报)。但是，在特开2007-42867号公报中，并没有公开构成布线的金属在多条布线间移动而造成绝缘不良的迁移的对策。 [0004] 发明内容

[0005] 本发明的目的在于防止迁移的产生。

[0006] (1)本发明的半导体模块，其特征在于，包括：

[0007] 形成有集成电路的半导体芯片；

[0008] 形成在所述半导体芯片上并与所述集成电路电连接的多个电极； [0009] 具有位于所述多个电极上的多个开口且形成在所述半导体芯片上的绝缘膜； [0010] 配置在所述绝缘膜上且形成长条状的弹性突起；

[0011] 从所述多个电极上与沿着所述弹性突起延伸的方向的轴交叉延伸，直到所述弹性突起上的多条布线；

[0012] 形成有分别与所述多条布线在所述弹性突起上的部分接触的多条导线的弹性基板；以及

[0013] 在所述半导体芯片的形成有所述弹性突起的面与所述弹性基板的形成有所述多条导线的面之间保持间隔的硬化了的粘接剂，

[0014] 所述弹性突起在彼此相邻的所述布线之间的部分与所述弹性基板以弹性力相互密接，

[0015] 所述弹性突起在彼此相邻的所述布线之间的所述部分与所述弹性基板之间的界面仅为一个。

[0016] 根据本发明，由于在彼此相邻的布线之间弹性突起与弹性基板密接，因此两者之间的界面仅为一个，所以水分的侵入路径少。在这方面，若两者之间介入粘接剂，则界面成为两个，水分的侵入路径多，因此容易发生离子迁移，但根据本发明能防止该迁移。另外，由于不介入粘接剂，从而能够从布线之间排除粘接剂通常含有的容易离子化的物质，由此也能防止发生离子迁移。进而，由于粘接剂若硬化则会收缩，因此若在弹性突起与弹性基板之间存在硬化了的粘接剂则界面容易剥离，但在本发明中，并未介入粘接剂，而且通过弹性力使弹性突起与弹性基板密接，因此不易发生两者的剥离。

[0017] (2)在该半导体模块中，也可以构成如下：

[0018] 所述弹性基板具有通过弹性变形而形成的多个第一凹部，

[0019] 所述多条导线的与所述多条布线接触的接触部分别形成在所述多个第一凹部的表面上，

[0020] 所述弹性突起具有通过弹性变形而形成的多个第二凹部，

[0021] 所述多条布线的与所述多条导线接触的接触部分别形成在所述多个第二凹部的表面上。

附图说明

[0022] 图1是表示本发明实施方式的半导体模块所使用的半导体装置的俯视图； [0023] 图2是图1所示的半导体装置的II-II线剖视图；

[0024] 图3是图1所示的半导体装置的III-III线剖视图；

[0025] 图4(A)～图4(B)是说明本发明实施方式的半导体模块的制造方法的图； [0026] 图5(A)～图5(B)是说明本发明实施方式的半导体模块的制造方法的图； [0027] 图6是说明本发明实施方式的半导体模块的图。

[0028] 图中：1-半导体装置；10-半导体芯片；12-集成电路；14-电极；16-绝缘膜；18-弹性突起；20-布线；22-粘接剂；24-弹性基板；26-导线；28-第一凹部；30-第二凹部。

具体实施方式

[0029] (半导体装置)

[0030] 图1是表示本发明实施方式的半导体模块所使用的半导体装置的俯视图。图2是图1所示的半导体装置的II-II线剖视图。图3是图1所示的半导体装置的III-III线剖视图。

[0031] 半导体装置1具有半导体芯片10。半导体芯片10具有矩形面。在半导体芯片10上形成有集成电路12(晶体管等)。在半导体芯片10上，按照与集成电路12电连接的方式形成有多个电极14。电极14排列成一列或多列(平行的多列)。电极14沿半导体芯片10的矩形面的边(例如长方形的长边)排列(平行排列)。电极14通过内部布线(未图示)与集成电路12电连接。在半导体芯片10上，按照使电极14的至少一部分露出的方式形成了具有位于电极14上的开口的绝缘膜16(例如钝化膜)。绝缘膜16可仅由例如SiO2或SiN等无机材料形成。绝缘膜16形成在集成电路12的上方。

[0032] 在半导体芯片10(绝缘膜16上)设置有弹性突起18。图示了沿半导体芯片10的矩形面的边(例如长方形的长边)延伸(平行延伸)的弹性突起18，多个弹性突起18平行排列。弹性突起18具有弹性变形的性质。作为弹性突起18的材料，例如可使用聚酰亚胺树脂、硅酮改性聚酰亚胺树脂、环氧树脂、硅酮改性环氧树脂、苯并环丁烯(BCB：
benzocyclobutene)、聚苯并恶唑(PBO：polybenzoxazole)、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂等。

[0033] 弹性突起18形成为长条状。弹性突起18与沿延长方向的轴AX正交的剖面如图2所示呈弓形(由圆弧和连接其两端的弦构成的图形)。弹性突起18在该剖面中，弓形的弦配置在绝缘膜16上。弹性突起18的表面(朝向与半导体芯片10相反侧的面)为凸曲面。弹性突起18的表面是以弹性突起18的长轴为旋转轴，使位于旋转轴的周围且与旋转轴平行的直线旋转而描绘出的旋转面。弹性突起18的表面呈将圆柱以与其中心轴平行的平面截断而得到的形状的曲面(圆柱的旋转面的一部分)的形状。弹性突起18是按照下面比上面宽的方式逐渐扩展的形状。

[0034] 在半导体芯片10上形成有多条布线20。作为布线20的材料，可使用 Au、Ti、TiW、W、Cr、Ni、Al、Cu、Pd或无铅焊锡等。多条布线20形成为从电极14上到达弹性突起18上。多条布线20彼此相邻之间保持间隔地形成在弹性突起18的上面。一个弹性突起18上形成有多条布线20。布线20按照与沿着弹性突起18的延长方向的轴AX交叉的方式延伸。布线20从电极14上经绝缘膜16到达弹性突起18上。在弹性突起18上，布线20的表面成为随着弹性突起18的表面的曲面。布线20可与电极14直接接触，也可在两者之间介入导电膜(未图示)。布线20越过弹性突起18的与电极14相反一侧的端部而到达绝缘膜16上。

[0035] (半导体模块的制造方法)

[0036] 图4(A)～图5(B)是说明本发明实施方式的半导体模块的制造方法的图。在本实施方式中，将上述的半导体装置1通过粘接剂22搭载到弹性基板24上。弹性基板24具有弹性变形的性质，可以是由树脂等构成的柔性基板。在弹性基板24上形成有导线26。导线26的与延长方向(图4(B)中为纸面的表面背面方向)正交的宽度W1比布线20的与延长方向(图4(B)中为纸面的表面背面方向)正交的宽度W2小。

[0037] 导线26被配置为与布线20的位于弹性突起18上的部分接触，并与沿着弹性突起18的延长方向的轴AX交叉延伸。在半导体装置1与弹性基板24之间施加按压力。通过按压力使弹性突起18上的多条布线20与导线26接触。

[0038] 如图5(A)和图5(B)所示，进一步施加按压力，使导线26陷入弹性基板24中形成第一凹部28，使导线20和导线26陷入弹性突起18中形成第二凹部30。此时，弹性基板24和弹性突起18均弹性变形。并且，弹性突起18的位于彼此相邻的布线20之间的部分与弹性基板24以弹性力相互密接。通过按压力，粘接剂22在半导体装置1和弹性基板24之间流动(例如排出)。通过热量使粘接剂22硬化收缩，且维持按压力直至粘接剂22硬化。在粘接剂22硬化之后解除按压力。由此制造半导体模块。

[0039] (半导体模块)

[0040] 图6是说明本发明实施方式的半导体模块的图。半导体模块具有上述的半导体装置1和弹性基板24。弹性基板24支承导线26的与弹性突起18相反的一侧。 [0041] 弹性基板24具有因弹性变形而形成的多个第一凹部28。第一凹部28的内面是曲面，成为与弹性突起18的表面对应的形状。多条导线26的与多条布线20的接触部分别形成在多个第一凹部28的表面上。导线26的与第一凹部28对置的面为曲面。因此，对于导线26的与弹性基板24的接触面而言，与平坦面(参照图4(B))时相比，形成为曲面(参照图6)则面积增大，因此导线26向弹性基板24的散热性提高。

[0042] 弹性突起18具有因弹性变形而形成的多个第二凹部30(参照图5(B))。多条布线20的与多条导线26的接触部分别形成在多个第二凹部30的表面上。弹性突起1 8的位于彼此相邻的布线20之间的部分与弹性基板24以弹性力相互密接。

[0043] 粘接剂22在半导体芯片10的形成弹性突起18的面与弹性基板24的形成多条导线26的面之间保持间隔。粘接剂22硬化收缩。粘接剂22内存在因硬化时的收缩引起的残余应力。

[0044] 根据本实施方式，由于在彼此相邻的布线20之间弹性突起18与弹性基板24密接，因此两者之间的界面仅为一个，所以水分的侵入路径少。在这方面，若两者之间介入粘接剂22，则界面成为两个，水分的侵入路径多，因此容易发生离子迁移，但根据本实施方式能防止该迁移。另外，由于不介入粘接剂22，从而能够从布线29之间排除粘接剂22通常含有的容易离子化的物质(钠、钾等碱金属(第1族元素中除氢之外的元素)或氟、氯、溴等卤族元素(第17族元素))，由此也能防止发生离子迁移。进而，粘接剂22若硬化则会收缩，因此若在弹性突起18与弹性基板24之间存在硬化了的粘接剂22则界面容易剥离，但在本实施方式中，并未介入粘接剂22，而且通过弹性力使弹性突起18与弹性基板24密接，因此不易发生两者的剥离。

[0045] 此外，作为具有半导体模块的电子设备，可列举笔记本电脑或移动电话等。 [0046] 本发明并非限定于上述实施方式，可进行各种变形。例如，本发明包括与实施方式中说明的构成实质上相同的构成(例如，功能、方法和结果相同的构成、或目的和结果相同的构成)。另外，本发明包括替换了实施方式中说明的构成的非本质的部分后的构成。另外，本发明包括能够发挥与实施方式中说明的构成相同的作用效果的构成和实现相同目的的构成。另外，本发明包括在实施方式中说明的构成上添加了公知技术的构成。

标题	发布/更新时间	阅读量
导体模块-专利编号CN109390537A	2020-05-11	196
导体模块-专利编号CN109390538A	2020-05-11	201
支模体系-专利编号CN104652808B	2020-05-12	1014
模块体-专利编号CN1305682C	2020-05-13	67
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墙体模块-专利编号CN101748843A	2020-05-13	313
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立体模型-专利编号CN100506157C	2020-05-13	590

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