JP2004349630A

JP2004349630A - 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器

Info

Publication number: JP2004349630A
Application number: JP2003147846A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kurosawa; 康則黒澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】本発明の目的は、配線形成の自由度を大きくすることにある。
【解決手段】半導体装置は、複数の電極１４を有する半導体基板１０と、複数のランド２０と、複数の電極１４と複数のランド２０とを電気的に接続する複数の配線２６と、を有する。複数のランド２０は、いずれかの配線２６の長手方向に沿って長くなる形状の長形ランド２２を含む。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１００８５１号公報
【０００４】
【発明の背景】
従来、外部端子（例えばハンダボール）がランド上に設けられた形態の半導体装置が知られている。ランドは、配線によって、半導体チップの電極に電気的に接続されている。配線を、ランド間を通るように形成する場合、ランドのピッチによって配線の形成領域が制限されていた。
【０００５】
本発明の目的は、配線形成の自由度を大きくすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る半導体装置は、複数の電極を有する半導体基板と、
複数のランドと、
前記複数の電極と前記複数のランドとを電気的に接続する複数の配線と、
を有し、
前記複数のランドは、いずれかの前記配線の長手方向に沿って長くなる形状の長形ランドを含む。本発明によれば、長形ランドがいずれかの配線の長手方向に沿って長くなっているので、配線形成の自由度を大きくすることができる。
（２）この半導体装置において、
前記複数のランドは、一対の前記長形ランドを含み、
前記一対の長形ランドの間に少なくとも１つの前記配線が配置され、
前記一対の長形ランドは、前記少なくとも１つの配線の長手方向に沿って長くなるように配置されていてもよい。
（３）この半導体装置において、
前記一対の長形ランドの間に２つ以上の前記配線が配置され、
前記一対の長形ランドは、前記２つ以上の配線の長手方向に沿って長くなるように配置されていてもよい。
（４）この半導体装置において、
前記複数のランドは、直交する２軸のいずれの方向にも同じ長さの等形ランドをさらに含み、
前記等形ランド及び前記長形ランドは、同じ面積を有してもよい。
（５）本発明に係る回路基板は、上記半導体装置が実装されてなる。
（６）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
（７）本発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の電極を有する半導体基板に樹脂層を形成すること、及び、
前記樹脂層に、複数のランドと、前記複数の電極と前記複数のランドとを電気的に接続する複数の配線と、を形成すること、
を含み、
前記複数のランドを、いずれかの前記配線の長手方向に沿って長くなる形状の長形ランドを含むように形成する。本発明によれば、長形ランドがいずれかの配線の長手方向に沿って長くなっているので、配線形成の自由度を大きくすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する平面図（構成要素の一部を省略）であり、図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する断面図である。半導体装置は、半導体基板（半導体チップ又は半導体ウエハ）１０を有する。半導体基板１０には、図２に示すように集積回路１２が形成されている。半導体基板１０には、それが半導体ウエハである場合には、複数の集積回路１２が形成されている。
【０００９】
半導体基板１０には、複数の電極（例えばパッド）１４が形成されている。電極１４は、集積回路１２に電気的に接続された配線の一部（端部）であってもよい。複数の電極１４は、半導体基板１０の表面の周縁部（端部）に形成されていてもよい。例えば、複数の電極１４は、半導体基板１０の表面の四辺に沿って配列されていてもよいし、二辺に沿って配列されていてもよい。電極１４は、例えばＡｌで形成されている。
【００１０】
電極１４が形成された面には、少なくとも１層からなるパッシベーション膜１６が形成されていてもよい。パッシベーション膜１６は電気的絶縁膜である。パッシベーション膜１６は、樹脂でない材料（例えばＳｉＯ_２又はＳｉＮ）のみで形成してもよいし、その上に樹脂（例えばポリイミド樹脂）からなる膜をさらに含んでもよい。パッシベーション膜１６には、電極１４の少なくとも一部（例えば中央部）を露出させる開口が形成されている。すなわち、パッシベーション膜１６は、電極１４の少なくとも中央部を避けて形成されている。電極１４の端部にパッシベーション膜１６が載っていてもよい。パッシベーション膜１６は、電極１４が形成された面の全周縁部を覆っていてもよい。
【００１１】
半導体基板１０には、樹脂層１８が形成されている。樹脂層１８は、電極１４が形成された面（例えばパッシベーション膜１６）に形成されている。樹脂層１８は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）等の樹脂で形成してもよい。樹脂層１８は、１層で形成してもよいし、複数層で形成してもよい。
【００１２】
半導体装置は、複数のランド２０を有する。ランド２０は、樹脂層１８に形成されている。ランド２０は、１つの軸（例えば配線２６の長手軸）に沿って長くなった形状（例えば楕円形又は長方形）の長形ランド２２を含む。ランド２０は、直交する２軸のいずれの方向にも同じ長さ（例えば円形又は正方形）の等形ランド２４を含む。長形ランド２２及び等形ランド２４は、同じ面積を有していてもよい。
【００１３】
半導体装置は、複数の配線（再配線）２６を有する。複数の配線２６は、複数の電極１４と複数のランド２０を電気的に接続する。１つの電極１４と１つのランド２０が１つの配線２６によって電気的に接続されてもよい。配線２６は、電極１４上から樹脂層１８上に至るように形成されている。
【００１４】
一対の長形ランド２２の間に少なくとも１つ（例えば２つ以上）の配線２６が配置され、一対の長形ランド２２が、その間に位置する配線２６の長手方向に沿って長くなるように配置されていてもよい。本実施の形態によれば、一対の長形ランド２２がその間の配線２６の長手方向に沿って長くなっているので、一対の長形ランド２２間の領域を広くすることができ、配線２６の形成の自由度を大きくすることができる。なお、配線２６は、図示しないソルダレジストで覆われていてもよい。ソルダレジストは、ランド２０の周縁部を覆っていてもよい。
【００１５】
半導体装置は、複数の外部端子２８，３０を有していてもよい。外部端子２８，３０は、それぞれ、長形ランド２４及び等形ランド２２上に形成されている。長形ランド２４及び等形ランド２２の形状の違いに対応して、外部端子２８，３０は、異なる形状になっているが同じで高さになっていてもよい。外部端子２８，３０は、ろう材から形成してもよい。ろう材は、導電性を有する金属（例えば合金）であって、溶融させて電気的な接続を図るためのものである。ろう材は、軟ろう（ｓｏｆｔｓｏｌｄｅｒ）又は硬ろう（ｈａｒｄｓｏｌｄｅｒ）のいずれであってもよい。ろう材として、鉛を含まないハンダ（以下、鉛フリーハンダという。）を使用してもよい。鉛フリーハンダとして、スズー銀（Ｓｎ―Ａｇ）系、スズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系、スズ−亜鉛（Ｓｎ−Ｚｎ）系、あるいはスズ−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系の合金を使用してもよいし、これらの合金に、さらに銀、ビスマス、亜鉛、銅のうち少なくとも１つを添加してもよい。
【００１６】
外部端子２８，３０の上端部を除く部分に接触するように、第２の樹脂層３２を設けてもよい。第２の樹脂層３２には、樹脂層１８の内容が該当する。第２の樹脂層３２を設けることで、外部端子２８，３０に生じる応力を分散することができる。
【００１７】
半導体装置は、外部端子２８，３０を有するＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）型のパッケージやＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）が適用されていてもよい。あるいは、半導体装置は、外部端子を設けずに、ランド２０が外部との電気的接続部となっているＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）型のパッケージが適用されてもよい。
【００１８】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、複数の電極１４を有する半導体基板１０に樹脂層１８を形成することを含む。半導体基板１０は、複数の集積回路１２が形成された半導体ウエハであってもよい。樹脂層１８には、複数のランド２０と、複数の電極１４と複数のランド２０とを電気的に接続する複数の配線２６と、を形成する。配線２６は、電極１４から形成し、樹脂層１８上を通るように形成する。配線２６の形成は例えば次のようにして行う。半導体基板１０に、一層又は複数層の導電膜を形成する。例えば、ＴｉＷ膜とその上のＣｕ膜によって導電膜を形成してもよい。導電膜は、スパッタリングによって形成してもよい。導電膜は、少なくとも配線２６を形成する領域に形成し、半導体基板１０の電極１４が形成された面全体に形成してもよい。続いて、導電膜上に、配線２６を形成する領域を除くように、図示しないメッキレジスト層を形成する。導電膜上に設けたメッキレジスト層を、フォトリソグラフィなどの工程を経てパターニングしてもよい。そして、導電膜を電極として電解メッキによって、導電膜上であってメッキレジスト層の開口領域に配線２６を形成することができる。あるいは、無電解メッキによって、配線２６を形成してもよい。
【００１９】
半導体装置の製造方法は、半導体基板１０が半導体ウエハである場合、これを切断（例えばダイシング）することを含んでもよい。その他の製造方法は、上述した半導体装置の構成から導き出される内容である。
【００２０】
図３には、本実施の形態に係る半導体装置１を実装した回路基板１０００が示されている。回路基板１０００には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を用いることが一般的である。回路基板１０００には例えば銅からなる配線パターンが所望の回路となるように形成されていて、それらの配線パターンと半導体装置１の外部端子２８とを機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。そして、本発明を適用した半導体装置１を有する電子機器として、図４にはノート型パーソナルコンピュータ２０００、図５には携帯電話３０００が示されている。
【００２１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する平面図（構成要素の一部を省略）である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する断面図である。
【図３】図３は、本実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板を示す図である。
【図４】図４は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１…半導体装置１０…半導体基板１２…集積回路１４…電極１６…パッシベーション膜１８…樹脂層２０…ランド２２…長形ランド２２…等形ランド２４…等形ランド２６…配線２８…外部端子３０…外部端子３２…第２の樹脂層

Claims

複数の電極を有する半導体基板と、
複数のランドと、
前記複数の電極と前記複数のランドとを電気的に接続する複数の配線と、
を有し、
前記複数のランドは、いずれかの前記配線の長手方向に沿って長くなる形状の長形ランドを含む半導体装置。
請求項１記載の半導体装置において、
前記複数のランドは、一対の前記長形ランドを含み、
前記一対の長形ランドの間に少なくとも１つの前記配線が配置され、
前記一対の長形ランドは、前記少なくとも１つの配線の長手方向に沿って長くなるように配置されてなる半導体装置。
請求項２記載の半導体装置において、
前記一対の長形ランドの間に２つ以上の前記配線が配置され、
前記一対の長形ランドは、前記２つ以上の配線の長手方向に沿って長くなるように配置されてなる半導体装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、
前記複数のランドは、直交する２軸のいずれの方向にも同じ長さの等形ランドをさらに含み、
前記等形ランド及び前記長形ランドは、同じ面積を有する半導体装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置が実装されてなる回路基板。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
複数の電極を有する半導体基板に樹脂層を形成すること、及び、
前記樹脂層に、複数のランドと、前記複数の電極と前記複数のランドとを電気的に接続する複数の配線と、を形成すること、
を含み、
前記複数のランドを、いずれかの前記配線の長手方向に沿って長くなる形状の長形ランドを含むように形成する半導体装置の製造方法。