专利名称：半导体设备和制造半导体设备的方法
技术领域：
本发明涉及其中安装了具有用于电连接的凸起的半导体装置的半导体设备，尤其涉及具有一结构的半导体设备，在该结构中安装之后能够易于测量通过各向异性的导电薄膜和电路板的布线图连接的凸起的电阻值，以及涉及制造该半导体设备的方法。
背景技术：
伴随着具有其中安装的半导体装置的设备的高功能和多功能，存在半导体装置的高集成和大规模发展的趋势，增加了连接一半导体装置和一电路板的电连接部分的数量。作为用于将半导体装置安装在电路板上的一形式，正在广泛使用一形式，在该形式中将具有在其上形成的用于电连接的凸起的半导体装置直接安装在电路板上。安装半导体装置的这一结构在减小安装面积方面是有效的，它适合于半导体设备的小型化。
以这方式，在其中通过用于电连接的凸起将半导体装置直接安装在电路板的结构中，通过各向异性导电薄膜在金凸起和电路板的面板电极之间进行的连接的可靠是极其重要的。此外，在安装之后需要检查是否以预定状态进行了电连接。因此，例如在日本专利申请KOKAI申请号10-93297中所揭示的那样，通过测量连接电阻值可以评价连接状态。
作为被安装的半导体装置，例如，能够取大规模集成电路(LSI)为样品。LSI具有第一至第四测量凸起和第一和第二LSI内部接线。通过第一LSI内部接线连接第一测量凸起和第二测量凸起。通过第二LSI内部接线连接第三测量凸起和第四测量凸起。而且，电路板具有第一至第三测量线路图形。当LSI安装在电路板上时，第一测量凸起通过导电微粒连接于第一测量布线图，第二和第三测量凸起通过导电微粒连接于第二测量布线图，以第四测量凸起通过导电微粒连接于第三测量布线图。
当在这安装状态中、使电流流动在第一测量布线图和第三测量布线图之间时，电流流过以下路线第一测量布线图→导电微粒→第一测量凸起→第一LSI内部接线→第二测量凸起→导电粒粒→第二测量布线图→导电微粒→第三测量凸起→第二LSI内部接线→第四测量凸起→导电微粒→第三测量布线图。因此，电流通过由在第一至第四测量凸起的各凸起处的导电微粒所形成的连接点的四个连接点。所以，测量整个连接电阻，以及可以利用作为在一测量凸起处的连接电阻的数值的四分之一判断连接状态。
在制造半导体设备的上述传统方法中，需要使在LSI中的诸测量凸起之间缩短电路，以便测量由于各向异性的导电薄膜所产生的连接电阻。因此，该制造方法仅仅能够应用于对它适合的所生产的定制的产品，不能应用于一般目的的LSI。
发明内容
考虑上述存在问题完成了本发明，本发明的目的提供其中在将半导体装置安装在电路板上之后能够易于测量由于各向异性的导电薄膜产生的连接电阻值的、不要求半导体装置为特定结构的半导体设备。
而且，本发明的另一目的是提供制造半导体设备的一方法，在该半导体设备中在将半导体装置安装在电路板上之后能够易于测量由于各向异性导电薄膜所产生的连接电阻的数值，而不要求半导体装置为特定结构。
按照本发明的一方面，提供的半导体设备包括其上形成有许多布线图的电路板；以及具有电连接于布线图的许多凸起的半导体装置，半导体装置通过凸起安装在电路板上，其中布线图包括用于测量连接电阻的一对布线图；以及该对布线图具有末端部分，该末端部分被设置成在其间带有间隙和连接于一个凸起。
按照本发明的另一方面，本发明是制造半导体设备的方法，该设备包括在其上形成有许多布线图的电路板以及具有电连接于布线图的许多凸起的半导体装置，半导体装置通过凸起安装在电路板上，该方法包括在电路板上设置用于测量布线图的连接电阻的一对布线图，以及将该对布线图的末端部分部设置成在其间有一间隙；将半导体装置安装在电路板上，以及将该一个凸起放在该成对的布线图的末端部分上；以及使电流流到该对布线图，以及测量在该对布线图之间的连接电阻的数值。
按照本发明的该方面，仅仅连接电路板上的布线图，以便处于相对于在通常状态中半导体装置处形成的用于电连接的凸起的特定状态中，从而，通过将本发明也应用于一般用途的LSI，能够易于测量由于各向异性的导电薄膜所产生的连接电阻的数值。
在以下叙述中将提出本发明的附加优点，以及从该叙述表明这些附加优点将是明显的，或是通过实践本发明可以学习到。尤其通过以下指出的措施和组合可以实现和获得本发明的优点。
附图简述结合在其中的和构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，以及与以上的概述和以下实施例的详细叙述结合在一起用于解释本发明的原理。
图1是示出按照本发明的实施例的半导体设备的主要部分的平面示意图；图2是沿图1的II-II截取的剖视图；图3是示出对其施加了图1和2所示的一对布线图的电路板的布线图的平面视图；图4是示出安装在图3所示的电路板上的半导体装置的凸起阵列的平面视图；图5是示出通过用于电连接的凸起具有安装结构的半导体设备的一例子的前示意图；图6是示出图5所示的半导体装置的凸起布局的平面图；图7是示出将LSI安装在液晶板上的过程的平面示意图；图8是沿着图7的线VIII-VIII截取的剖面图；图9是示出将LSI安装在液晶板上的、图7之后的过程的平面示意图；图10是沿着图9的线X-X截取的剖视图；图11是示出将LSI安装在液晶板上的、图9之后的过程的平面示意图；图12是沿着图11的线XII-XII截取的剖视图；图13是其中更详细示出图11和12中所示过程的剖面图；图14是示出在LSI被压接在液晶板上之前的一状态中的、被加大的图13的主要部分的剖视图；以及图15是在LSI已被压接在液晶板之后的一状态中的、被加大的图13的主要部分的剖视图。
具体实施例方式
以下将参照附图详细叙述按照本发明的实施例的半导体设备和制造半导体设备的方法。
首先，将叙述具有通过用于电连接的凸起4的安装结构的半导体设备。如图5和6所示，半导体装置1具有形成在它的一表面上的、呈点阵形状的许多外电极2，这些外电极2和内部电路3相互电连接。凸起4分别设置在外电极2上。在其上安装半导体装置1的电路板5上形成许多布线图(未示出)，以及诸凸起4相互连接。
其次，将参照图7至12叙述关于电连接布线图和凸起4的制造过程。
图7至12示出了在制造半导体设备的过程中其中将用作为半导体装置1的LSI安装在用作为电路板的液晶板6的情况的一例子。如图7和8所示，液晶板6具有阵列基体7和颜色过滤器基体8，阵列基体具有在其上形成的像素电极和类似物，颜色过滤器基体具有在其上形成的颜色过滤器。阵列基体7具有从颜色过滤器基体8露出的LSI安装部分7a。在LSI安装部分上形成包括面板电极9的预定的布线图。如图9和10所示，对于LSI安装部分7a提供各向异性的导电薄膜10。其次，如图11和12所示，将LSI 11安装在各向异性的导电薄膜10上，以致使其上设置金凸起12的平面面朝下。同时，由于在LSI安装部分7a处的面板电极9和金凸起12相互面对，通过各向异性的导电薄膜10使面板电极9和金凸起相互电连接。因此，当面板电极9和金凸起12相互电连接时，图5中所示的凸起4和布线图(未示出)能够电连接。
其次，将参照图13至15更详细叙述其中由图11和12所示的各向异性导电薄膜所进行的连接的制造过程。图13示出了其中在LSI安装部分7a处的面板电极9和LSI 11的金凸起12被制成通过各向异性的导电薄膜10相互面对的状态。在这状态中，各向异性的导电薄膜10的树脂被硬化，同时通过压接工具13将LSI 11压向阵列基体7。在图14和15中，放大示出了在加工中的一醒目的凸起12的附近(图13中示出的区域R)区域。
图14示出了在压接LSI 11之前的状态，图15示出了在压接LSI 11之后的状态，各向异性的导电薄膜10具有其中直径为1微米的导电微粒被分散在树脂10b中的结构。如图14所示，金凸起12被制成为面对带有插在其间的各向异性导电薄膜10的面板电极9，以及被加热和加压，从而得到图15所示的压接状态。在这状态中，导电微粒10a被保持住，以致被压扁在金凸起12和面板电极9之间。这样，由于树脂10b变硬，因此固定了这状态。由于压扁的导电微粒10a被保持在金凸起12和面板电极9之间，所以仅仅可得到在金凸起12和面板电极9之间的方向中的导电率。
其次，将详细叙述按照本发明的实施例的半导体设备和制造半导体设备的方法。在按照该实施例的半导体设备中，用于测量连接电阻的成对的布线图的末端部分较佳地被设置成使面对相应的金凸起的面积被制成为相互相等。
如图1和图2所示，用作为凸起的金凸起12被形成为用于在例如图12和13所示的相同方式的1SI的半导体装置的一平面上的通常的电连接。其中，在图1和2中，考虑到观察该图方便起见，没有示出半导体装置。用于测量连接电阻的一对布线图15a和15b形成在例如图7至13的阵列基体7的电路板16上。
成对的布线图15a和15b和金凸起12通过插在其中的各向异性的导电薄膜(未示出)内的导电微粒10a连接。金凸起12较佳地与其它的连接凸起有相同的尺寸。该对布线图15a和15b被设置成对应于一个金凸起12。成对的布线图15a和15b具有被设置成带有在其间的一间隙的末端部分。成对的布线图15a和15b的末端部分之间的间隙在一金凸起12的尺寸范围内。即，该间隙被设置成能够保持在成对的布线图15a和15b的末端部分和金凸起12之间的重叠关系。成对的布线图15a和15b的末端部分分别连接于一金凸起12的某些区域，以便在之间提供各向异性的传电薄膜。在该实施例中，成对的布线图15a和15b和一金凸起12通过插入其间的各向异性的导电薄膜内的导电微粒10a连接。但是，不局限于此，成对的布线图和一金凸起12可以利用例如焊接的导电体相互电连接。
当使电流在这安装状态中在成对的布线图15a和15b之间流动时，电流通过下列路线布线图15a→导电微粒10a→金凸起12→导电微粒10a→布线图15b。因此，电流流过用作为由导电微粒10a产生的连接位置的两位置。但是，两位置的总突出的接触面积对应一金凸起12的突出接触面积。因此，如果在制造过程中测量整个装置的连接电阻值，可以判断由于该一金凸起12的连接状态。
按照如上述构造的半导体设备和制造半导体设备的方法，相对于形成的金凸起12，不要求用于测量连接电阻的、半导体装置的特定结构。即，由于在电路板16的一侧处的布线图可以被制成为用于测量的特定的形状和特定的布局，因此使用例如一般用途的LSI的通常的半导体装置。从而，在将半导体装置安装在电路板上后，能够易于测量由于各向异性的导电薄膜产生的连接电阻值。并且，因为充分地具有为产生电流以便测量电阻值的短路径，所以测量结果的精度是很高的。
较佳地形成成对的布线图15a和15b，以致分别面对于相应的金凸起12的诸面积是相互相等的。为了进行测量按照该实施例的连接电阻，推荐金凸起12的尺寸例如是80微米×80微米。金凸起12的材料是金。代替金凸起12，可以使用其它导电材料制造的凸起。该实施例的结构可以应用于由环氧树脂制造的电路板16，或者也如在上述的液晶显示器的情况中的玻璃基体的情况中。该实施例的结构能够应用于如是树脂或陶瓷单元或也是光芯片的半导体装置。
图3示出了在电路板20上的布线图的一例子。图4示出了在半导体装置17上的一凸起阵列的一例子。
如图4所示，许多输入凸起18a和许多输出凸起18b形成在半导体装置17的底平面上。某些输入凸起18a和输出凸起18b连接于内部电路19，而且，某些该凸起还相互连接。其中，图4是其中形成在底平面上的输入凸起18a和输出凸起18b是通过从顶板侧观察的状态的附图，以便易于理解电路板20与图3所示的布线图的关系。
如图3所示，包括许多输入焊接点21a、许多输出焊接点21b和许多FOG焊接点21c的许多布线图设置在电路板20上。某些输出焊接点21b通过导体21d连接到电路板的其它区域。并且，形成用于测量连接电阻的一对布线图15a和15b，代替在电路板20上的一位置处的输入焊接点21a和FOG焊接点21c。注意该对布线图15a和15b与图1所示的相同。
如图3和4所示，输入焊接点21a和输出焊接点21b分别通过各向异性的导电薄膜连接于半导体装置17的输入凸起18a和输出凸起18b。
成对的布线图15a和15b的末端部分连接于半导体装置17的其中一个输入凸起18a，如以上所述。因此，进行用于测量连接电阻的连接。
对于该领域的那些熟练人员来说易于理解附加的优点和改进。所以，本发明在它的广泛意义上不局限于以上所示的和所述的特定细节和代表性的实施例。因此，在不脱离如所附权利要求书所规定的本发明的原理和范围的情况下可以作出许多修改和它们的等价物。
权利要求
1.一种半导体设备，它包括在其上形成许多布线图的电路板；以及具有电连接于布线图的许多凸起的半导体装置，半导体装置通过凸起安装在电路板上，其特征在于布线图包括用于测量连接电阻的一对布线图，以及该成对的布线图具有末端部分，该末端部分被设置成带有在它们之间的间隙和连接于一个凸起。
2.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述成对的布线图的末端部分被形成为使它们面对该一个凸起的面积相互相等。
3.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，还包括设置在该成对的布线图的末端部分和该一个凸起之间的各向异性的导电薄膜，该导电薄膜连接该成对的布线图的末端部分和该该一个凸起。
4.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，在所述成对的布线图的末端部分之间的间隙是在该一个凸起的尺寸范围内。
5.制造半导体设备的一方法，该设备包括在其上形成许多布线图的电路板；以及具有电连接于布线图的许多凸起的半导体装置，半导体装置通过凸起安装在电路板上，该方法的特征在于，包括在电路板上设置用于测量布线图的连接电阻的一对布线图，以及设置该成对的布线图的末端部分带有在其间的间隙；将半导体装置安装在电路板上，以及将一个凸起放在该成对布线图的末端部分上；以及使电流流到该成对的布线图，以及测量在该成对的布线图之间的连接电阻值。
6.如权利要求5所述的制造半导体设备的方法，其特征在于，所述成对的布线图的末端部分被形成为使它们面对该一个凸起的面积相互相等。
7.如权利要求5所述的制造半导体设备的方法，其特征在于，还包括当该成对的布线图的末端部分连接于该一个凸起时，在该成对的布线图的末端部分和该一个凸起之间设置各向异性的导电薄膜；以及通过使用该各向异性的导电薄膜将该成对的布线图的末端部分和该一个凸起连接。
8.如权利要求5所述的制造半导体设备的方法，其特征在于，所述成对的布线图被设置在该一个凸起的尺寸范围内。
全文摘要
半导体设备包括在其上形成许多布线图的电路板，具有电连接于布线图的许多凸起的半导体装置，半导体装置通过凸起安装在电路板上，布线图包括用于测量连接电阻的一对布线图(15a，15b)，以及该成对的布线图具有被设置成带有在其间的间隙和连接于其中一个凸起的末端部分。
文档编号H05K13/08GK1722948SQ20051007659
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月9日 优先权日2004年6月9日
发明者高野大树郎 申请人:东芝松下显示技术有限公司