[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，具有连接设在半导体元件上的小于等于50微米间距的微细间距电极、和设在搭载所述半导体元件的树脂制或者陶瓷制的基板上的焊盘或布线的连接结构，该半导体装置的特征在于，

所述连接结构具有如下的结构：一方与所述微细间距电极连接，另一方经由纵弹性系数即杨氏模量大于等于65GPa且小于等于600Gpa的凸块、和以锡、铝、铟、或铅中的至少一种为主成分的缓冲层与设在所述基板上的焊盘或布线连接，

在所述凸块和设在所述基板上的焊盘或布线所对置的面的至少一方的面上具有突起形状，

通过在利用所述凸块的突起形状对所述焊盘或布线上的缓冲层施加荷重的状态下施加超声波，接合所述凸块和所述缓冲层，

所述凸块与所述焊盘或布线相连接，并且在所述凸块和所述焊盘或布线之间的、多个所述突起形状之间存在所述缓冲层。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，当将设有所述微细间距电极的所述半导体元件的表面和设有所述焊盘或布线的所述基板的表面之间的连接高度设为h1，并将所述凸块的连接直径或短边长度设为h2时，具有h1≥h2的关系。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述凸块由多个层构成。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述凸块的主材料为镍、铜、铝、金、钛中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层形成在所述凸块上、或者所述焊盘或布线上。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层是使用电镀或无电解镀敷法来形成的。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层是使用在所述凸块、或者所述焊盘或所述布线间插入的金属箔来形成的。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体元件和所述凸块、或者所述缓冲层和所述焊盘的任意一个的连接是通过施加超声波来连接的。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，所述连接是在大于等于室温且小于等于150℃的温度下进行的。

10.一种半导体装置，具有连接设在半导体元件上的小于等于50微米间距的微细间距电极、和设在搭载所述半导体元件的树脂制或者陶瓷制的基板上的焊盘或布线的连接结构，该半导体装置的特征在于，

所述连接结构具有如下的结构：一方与所述微细间距电极连接，另一方经由纵弹性系数即杨氏模量大于等于65GPa且小于等于600Gpa的凸块、和以锡、铝、铟、或铅中的至少一种为主成分的缓冲层与设在所述基板上的焊盘或布线连接，

通过在利用所述凸块的突起形状对所述焊盘或布线上的缓冲层施加荷重的状态下施加超声波，接合所述凸块和所述缓冲层，

所述凸块与所述焊盘或布线相连接，并且在所述凸块和所述焊盘或布线之间的、多个所述突起形状之间存在所述缓冲层。

11.一种半导体装置，具有连接形成在半导体元件上的小于等于50微米间距的微细间距电极、和树脂制或者陶瓷制的基板上的焊盘或布线的连接结构，该半导体装置的特征在于，

所述连接结构由凸块、纵弹性系数比所述凸块低的缓冲层和布线厚度构成，并形成为作为所述凸块的高度、所述缓冲层的高度以及所述布线厚度之和的所述半导体元件和所述基板间的连接高度h1、与所述凸块的宽度或连接直径h2的关系为h1≥h2，

所述缓冲层形成在所述凸块上或所述焊盘上，

通过在利用所述凸块的突起形状对所述焊盘或布线上的缓冲层施加荷重的状态下施加超声波，接合所述凸块和所述缓冲层，

所述凸块与所述焊盘或布线相连接，并且在所述凸块和所述焊盘或布线之间的、多个所述突起形状之间存在所述缓冲层。

12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层的高度为大于等于5μm。

13.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层的主成分为锡、铝、铟、铅的任意一种。

14.根据权利要求1、10、11中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在所述凸块和设在所述基板上的焊盘或布线所对置的面中的一个面上具有凹凸状的突起形状，另一个面是平坦的。

15.根据权利要求1、10、11中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在所述凸块的面上具有凹凸状的所述突起形状，所述焊盘或布线的面是平坦的。