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JP2009277970A - Circuit wiring board package - Google Patents

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JP2009277970A
JP2009277970A JP2008129341A JP2008129341A JP2009277970A JP 2009277970 A JP2009277970 A JP 2009277970A JP 2008129341 A JP2008129341 A JP 2008129341A JP 2008129341 A JP2008129341 A JP 2008129341A JP 2009277970 A JP2009277970 A JP 2009277970A
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Japan
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wiring board
layer
circuit wiring
semiconductor device
chip
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Application number
JP2008129341A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Honto
孝治 本戸
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • H10W72/851
    • H10W72/879
    • H10W74/15

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】両面配線相互間の接続の信頼性の高い半導体装置を用い、3次元実装の小形/薄形化に好適な回路配線基板実装体を提供する。
【解決手段】回路配線基板実装体は、その半導体装置1が、個片化され一方の面に形成された素子領域に対する配線層・素子電極を有する半導体チップ2と、前記チップの一方の面に形成され素子電極用コンタクト孔を有する第1絶縁被膜4と、他方の面に形成された第2絶縁被膜6と、素子電極に接続され第1絶縁被膜の表面にパッド部を含んで形成された第1再配線層7と、第1再配線層のパッド部8に設けられた端子電極と、第2絶縁被膜の表面に形成された第2再配線層9と、チップのダイシングラインに沿つた側面に形成され第1及び第2再配線層相互を接続する層間配線層10とを備え、回路配線基板PCBのランド部に、端子電極を重ねて接続されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Provided is a circuit wiring board mounting body suitable for miniaturization / thinning of three-dimensional mounting using a semiconductor device with high reliability of connection between double-sided wirings.
A circuit wiring board mounting body includes a semiconductor chip having a semiconductor layer and a wiring layer / element electrode for an element region formed on one side of the semiconductor device, and one side of the chip. A first insulating film 4 formed with a device electrode contact hole, a second insulating film 6 formed on the other surface, and a pad portion on the surface of the first insulating film connected to the device electrode. Along the first rewiring layer 7, the terminal electrode provided on the pad portion 8 of the first rewiring layer, the second rewiring layer 9 formed on the surface of the second insulating film, and the dicing line of the chip An interlayer wiring layer 10 formed on the side surface and connecting the first and second rewiring layers is provided, and terminal electrodes are overlapped and connected to land portions of the circuit wiring board PCB.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は半導体装置が実装された回路配線基板実装体に関し、特に3次元実装における小形/薄形化に好適な回路配線基板実装体に関する。   The present invention relates to a circuit wiring board mounting body on which a semiconductor device is mounted, and more particularly to a circuit wiring board mounting body suitable for miniaturization / thinning in three-dimensional mounting.

プリント配線基板分野では、その応用電子機器の高機能化や多機能化についてのユーザ要求が益々たかまるにつれ、回路配線基板に実装される半導体IC/LSI装置などの電子部品の数量もまた著しい増加傾向にある。一方、このように多数の電子部品が実装されてもなお回路配線基板実装体の外形の小形化及び薄形化の要求が強く、その要求に応えるために、従来から3次元実装技術が展開されている。   In the printed wiring board field, the number of electronic components such as semiconductor IC / LSI devices mounted on circuit wiring boards is also increasing significantly as user demands for higher functionality and multi-functionality of applied electronic devices increase. It is in. On the other hand, even when such a large number of electronic components are mounted, there is a strong demand for downsizing and thinning of the outer shape of the circuit wiring board mounting body, and in order to meet these demands, three-dimensional mounting technology has been developed conventionally. ing.

そこで、従来の3次元実装技術の一例について、図7を参照して説明すると、図7(a)はSiP(System in a Package)構造を、図7(b)はPoP(Package on Package)構造を、図7(c)はPiP(Package in Package)構造を示している。   Therefore, an example of a conventional three-dimensional mounting technique will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7A shows a SiP (System in a Package) structure, and FIG. 7B shows a PoP (Package on Package) structure. FIG. 7C shows a PiP (Package in Package) structure.

前記SiP構造は、多機能なシステムを1つのパッケージに取り込むもので、パッケージ基板70上に複数の半導体LSIチップ71を積層し、パッケージ基板70と各チップ71とをボンディングワイヤ72で電気的に接続し、樹脂モールド73により1つのパッケージとして封止した3次元積層形態となっている。また、フェースダウンボンディング用のはんだボールからなる外部端子74が設けられている。   The SiP structure incorporates a multifunctional system into one package. A plurality of semiconductor LSI chips 71 are stacked on the package substrate 70, and the package substrate 70 and each chip 71 are electrically connected by bonding wires 72. However, it is a three-dimensional laminated form sealed as one package by the resin mold 73. Further, external terminals 74 made of solder balls for face-down bonding are provided.

前記PoP構造では、複数のパッケージ基板70a、70bに前記SiP構造と同様な形態を施し、下側基板70bを有するパッケージの上に、上側基板70aを有するパッケージが積層された形態となっている。また、PiP構造では、パッケージ基板70aに前記SiP構造と同様な形態を施したパッケージを他のLSIチップ71と共に下側のパッケージ基板70b上に積層し、外側の樹脂モールド73からなるパッケージによって全体的に封止した形態がとられている。   In the PoP structure, a plurality of package substrates 70a and 70b have the same form as the SiP structure, and a package having an upper substrate 70a is stacked on a package having a lower substrate 70b. In the PiP structure, a package having the same form as the SiP structure is stacked on the package substrate 70 a together with the other LSI chip 71 on the lower package substrate 70 b, and the entire package is formed by the outer resin mold 73. The sealed form is taken.

前記SiP、PoP、PiP構造のいずれにおいても、半導体IC/LSIチップ71
は、チップ片面からしか実装できず、複数チップ間の直接接合による積層ができなかったり、接続方式が限定されるなどの問題がある。また、そのために、多機能化に伴うシステム規模が増大するに従ってボンディングワイヤの本数が著しく増大することになり、パッケージ基板へのボンディングワイヤの接続は、一般に、その外周縁部において行われることから、そのボンディング面積が増大し、パッケージ基板並びに実装パッケージ全体が著しく大型化するという問題がある。
In any of the SiP, PoP, and PiP structures, the semiconductor IC / LSI chip 71 is used.
Can be mounted only from one side of the chip, and cannot be stacked by direct bonding between a plurality of chips, and the connection method is limited. In addition, for this reason, the number of bonding wires is remarkably increased as the system scale with the increase in functionality is increased, and the connection of bonding wires to the package substrate is generally performed at the outer peripheral edge portion thereof. There is a problem that the bonding area increases, and the package substrate and the entire mounting package are significantly enlarged.

また、特許文献1や特許文献2にもみられるように、例えばフリップチップタイプの電子部品を回路配線基板へフェースダウンボンディング法などによって3次元的に実装する技術が進展してきている。   Further, as seen in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example, a technique for three-dimensionally mounting a flip chip type electronic component on a circuit wiring board by a face-down bonding method or the like has been developed.

特許文献1のアウターバンプ付の半導体パッケージ技術では、特に、その図1などに示されているように、通常のインナーバンプ2付の半導体デバイスチップ6に対して、両面に配線3を有する絶縁樹脂層5をシート状の熱可塑性樹脂層4に張り合わせたものを用意しておき、前記熱可塑性樹脂層4をチップ6の下面から上面側に向けて包み込むように折り曲げることが行われている。そして、前記配線3の一部に接続されたアウターバンプを含む外部端子をチップ6の両面に設けた構造とし、このような複数の半導体パッケージを回路配線基板上に3次元積層するパッケージ構造が開示されている。   In the semiconductor package technology with outer bumps of Patent Document 1, in particular, as shown in FIG. 1 and the like, an insulating resin having wirings 3 on both sides with respect to a normal semiconductor device chip 6 with inner bumps 2. A material in which the layer 5 is bonded to the sheet-like thermoplastic resin layer 4 is prepared, and the thermoplastic resin layer 4 is bent so as to wrap from the lower surface of the chip 6 toward the upper surface side. A package structure in which external terminals including outer bumps connected to a part of the wiring 3 are provided on both surfaces of the chip 6 and a plurality of such semiconductor packages are three-dimensionally stacked on a circuit wiring board is disclosed. Has been.

また、特許文献2のはんだバンプ付のウエハ技術では、その図1などに示されているように、両面に再配線回路3、4が形成されたウエハ1を貫通するスルーホール2を縦横に格子状に設け、少なくとも一部のスルーホール2の内壁面に施されたメッキ9によって、前記再配線回路3と4とが接続されている。そして、その図4や図5に示されているように、スルーホール2群の配列に沿ってチップ状に切断したウエハ構造が開示されている。   In the wafer technology with solder bumps of Patent Document 2, as shown in FIG. 1 and the like, the through holes 2 penetrating the wafer 1 having the rewiring circuits 3 and 4 formed on both sides are vertically and horizontally latticed. The rewiring circuits 3 and 4 are connected by a plating 9 provided on the inner wall surface of at least a part of the through holes 2. As shown in FIGS. 4 and 5, a wafer structure is disclosed that is cut into chips along the array of through-holes 2 groups.

しかしながら、特許文献1の技術では、半導体デバイスチップ自身に対しては、3次元積層を可能とするための格別な処理を施すことなく、そのチップを両面配線絶縁樹脂層と熱可塑性樹脂層との張り合わせシートを折り曲げて、そのチップを包み込むようなパッケージ構造となっている。そのために、パッケージ外形及び容積が半導体デバイスチップサイズよりもかなり大きくなってしまう。また、折り曲げ加工時に、例えば配線とインナーバンプとの位置ずれによる接続不良、或いは積層された隣り合うパッケージのアウターバンプや外部端子相互の位置ずれ(不整合性)による接続不良が生じて接続の信頼性が低下し易い。更には、折り曲げ加工自体、接続の整合性を精度良く保ちつつ実施することに作業上の困難を伴うという問題がある。   However, in the technique of Patent Document 1, the semiconductor device chip itself is not subjected to special processing for enabling three-dimensional stacking, and the chip is formed between the double-sided wiring insulating resin layer and the thermoplastic resin layer. The package structure is such that the laminated sheet is bent and the chip is wrapped. Therefore, the package outer shape and volume are considerably larger than the semiconductor device chip size. In addition, when bending, for example, a connection failure due to misalignment between the wiring and the inner bump, or a connection failure due to misalignment between the outer bumps of the stacked adjacent packages and the external terminals (misalignment) occurs. It is easy to deteriorate. Furthermore, there is a problem in that the bending process itself is difficult to carry out while maintaining the connection consistency with high accuracy.

また、特許文献2の技術では、パッケージ外形としては、両面に再配線回路が設けられたウエハを切断したチップ状態であるから、特許文献2の場合よりも小形化及び薄形化を図れるが、縦横に格子状配列となる多数のスルーホールをウエハに貫通形成する作業に困難性がある。そして、ウエハにスルーホールを多数形成するために、チップサイズが少なくともスルーホールの面積分は大きくなるので、ウエハ収率が低下する。更に、切断後のチップ周側壁には、スルーホールによる凹凸形状が存在するために、チップ周側壁が破損し易く再配線回路相互間の配線接続が損なわれる問題やスルーホール内面への前記接続配線パターン形成の自由度が著しく低下するなどの問題がある。
特開2004―172329号公開特許公報 特開2005―123569号公開特許公報
Further, in the technique of Patent Document 2, since the package outer shape is a chip state obtained by cutting a wafer provided with a rewiring circuit on both sides, it can be made smaller and thinner than the case of Patent Document 2. There is a difficulty in the operation of penetrating and forming a large number of through-holes in a lattice pattern in the vertical and horizontal directions. Since a large number of through holes are formed in the wafer, the chip size is increased by at least the area of the through holes, so that the wafer yield is reduced. Further, since the chip peripheral side wall after cutting has an uneven shape due to the through hole, the chip peripheral side wall is liable to be damaged, and the wiring connection between the redistribution circuits is impaired, and the connection wiring to the inner surface of the through hole There is a problem that the degree of freedom of pattern formation is significantly reduced.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-172329 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-123569

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであり、両面配線相互間の接続の信頼性の高い半導体装置を用い、特に3次元実装の小形/薄形化に好適な回路配線基板実装体を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, uses a semiconductor device with high reliability of connection between double-sided wirings, and is particularly suitable for circuit wiring board mounting suitable for miniaturization / thinning of three-dimensional mounting. The purpose is to provide.

請求項1に記載の本発明は、半導体装置を回路配線基板に実装した回路配線基板実装体であって、前記半導体装置は、半導体ウエハをダイシングして個片化され一方の面に形成された素子領域に対する配線層及び素子電極を有する半導体チップと、前記チップの一方の面に形成され前記素子電極に対するコンタクト孔を有する第1絶縁被膜と、前記チップの他方の面に形成された第2絶縁被膜と、前記素子電極に接続され前記第1絶縁被膜の表面にパッド部を含んで形成された第1再配線層と、前記第1再配線層のパッド部に設けられた端子電極と、前記第2絶縁被膜の表面に形成された第2再配線層と、前記チップのダイシングラインに沿った側面に形成され前記第1及び第2再配線層相互を電気的に接続する層間配線層とを備え、前記半導体装置が、回路配線基板の一方の面に設けられた配線パターン層のランド部に、前記端子電極を重ねて接続されていることを特徴とする。   The present invention according to claim 1 is a circuit wiring board mounting body in which a semiconductor device is mounted on a circuit wiring board, and the semiconductor device is diced and formed on one surface of a semiconductor wafer. A semiconductor chip having a wiring layer and an element electrode for the element region, a first insulating film formed on one surface of the chip and having a contact hole for the element electrode, and a second insulation formed on the other surface of the chip A coating, a first redistribution layer formed to include a pad portion on the surface of the first insulating coating connected to the element electrode, a terminal electrode provided on the pad portion of the first redistribution layer, A second redistribution layer formed on the surface of the second insulating film, and an interlayer wiring layer formed on a side surface along the dicing line of the chip to electrically connect the first and second redistribution layers to each other. Prepared, said half Body device, the land portion of the circuit wiring while the wiring pattern layer provided on the surface of the substrate, characterized in that it is connected to overlap the terminal electrodes.

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の回路配線基板実装体において、前記半導体装置の第2再配線層は外部端子部としてのパッド部を含み、前記第2再配線層のパッド部と前記回路配線基板の配線パターン層のランド部とが電気的に接続されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the circuit wiring board mounting body according to the first aspect, the second rewiring layer of the semiconductor device includes a pad portion as an external terminal portion, and the second rewiring layer The pad portion and the land portion of the wiring pattern layer of the circuit wiring board are electrically connected.

請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載の回路配線基板実装体において、前記回路配線基板は、他方の面に設けられた配線パターン層、前記配線パターン層に含まれたランド部、回路配線基板両面の前記配線パターン層相互を電気的に接続する導電ビア、及び前記他方の面の配線パターン層のランド部に設けられた外部端子電極を備えていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the circuit wiring board mounting body according to the first or second aspect, the circuit wiring board is included in the wiring pattern layer provided on the other surface and the wiring pattern layer. A conductive via for electrically connecting the wiring pattern layers on both sides of the circuit wiring board, and an external terminal electrode provided on the land portion of the wiring pattern layer on the other surface. And

請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の回路配線基板実装体において、複数の前記半導体装置を複数積層して回路配線基板に3次元実装したことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the circuit wiring board mounting body according to any one of the first to third aspects, a plurality of the semiconductor devices are stacked and three-dimensionally mounted on the circuit wiring board. It is characterized by that.

本発明の回路配線基板実装体によれば、実装される半導体装置は、その両面からの外部端子接続を可能とし回路配線基板に実装される電子部品のサイズを半導体チップレベルに小形化及び薄形化することができ、特に、高機能化及び多機能化に対応した3次元実装形態を大幅にコンパクト化することができる。   According to the circuit wiring board mounting body of the present invention, the semiconductor device to be mounted can be connected to the external terminals from both sides, and the size of the electronic component mounted on the circuit wiring board is reduced to a semiconductor chip level and thinned. In particular, a three-dimensional mounting form corresponding to high functionality and multi-functionality can be greatly downsized.

また、半導体装置の層間配線層は、半導体チップのダイシングラインに沿った平坦な側面に形成できるために、そのパターン形成の自由度が高くなり、第1及び第2再配線層間の高精度かつ高信頼性の層間接続が容易に得られる。しかも、特許文献2におけるようなスルーホールを形成することがないので、半導体装置の小面積化の小形化が図れ、半導体ウエハ収率が向上し、半導体チップ周側壁の破損が避けられ、層間配線層の良好な接続状態が維持される
更に、前記半導体装置の両面から外部端子接続が可能であり、複数の半導体装置を互いに直接接合して電気的に接続された積層体を構成できるために、多機能化に伴うシステム規模が増大しても、機能増大の割りには、前記従来技術に比して、回路配線基板の配線パターン層との電気的接続数を著しく軽減でき、回路配線基板実装体の小形化及び薄形化を図ることができるなどの効果を奏することができる。
In addition, since the interlayer wiring layer of the semiconductor device can be formed on a flat side surface along the dicing line of the semiconductor chip, the degree of freedom of pattern formation is increased, and the high accuracy and high level between the first and second rewiring layers can be achieved. Reliable interlayer connection is easily obtained. In addition, since the through hole as in Patent Document 2 is not formed, the area of the semiconductor device can be reduced, the yield of the semiconductor wafer can be improved, damage to the peripheral wall of the semiconductor chip can be avoided, and the interlayer wiring can be avoided. A good connection state of the layers is maintained.Furthermore, external terminal connection is possible from both sides of the semiconductor device, and a plurality of semiconductor devices can be directly joined to each other to form a laminate that is electrically connected. Even if the system scale increases due to the increase in functionality, the number of electrical connections with the wiring pattern layer of the circuit wiring board can be remarkably reduced compared to the above-mentioned prior art, while the increase in function can be achieved. It is possible to achieve an effect that the body can be reduced in size and thickness.

以下、本発明の回路配線基板実装体に実装される半導体装置及びその製造方法の実施形態について図1〜図2を参照して説明する。ここで、各図を通じて同一符号は同一または同様な構成部分を表す。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a semiconductor device mounted on a circuit wiring board mounting body of the present invention and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. Here, the same reference numerals denote the same or similar components throughout the drawings.

まず、図1を参照して、本発明に係わる半導体装置の一実施形態を説明する。図1(a)は、その半導体装置の一部を断面で表す側面図、図1(b)は、その半導体装置の一部拡大斜視図、図1(c)は、その半導体装置の再配線層のパターンの一例を示す平面図である。なお、これら各図は、本発明の内容を理解できる程度に表現したものであり、各図相互間での寸法や形状は必ずしも一致していない。   First, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG. 1A is a side view showing a part of the semiconductor device in cross section, FIG. 1B is a partially enlarged perspective view of the semiconductor device, and FIG. 1C is a rewiring of the semiconductor device. It is a top view which shows an example of the pattern of a layer. These drawings are expressed to such an extent that the contents of the present invention can be understood, and the dimensions and shapes between the drawings do not necessarily match.

半導体装置1は、本体部分として、例えばシリコン基板からなる半導体チップ2を有する。半導体チップ2は、後述のように半導体ウエハからダイシングして個片化されたものであり、その少なくとも一方の面(図中上面)に、図示されてないが、種々の導電型不純物の選択拡散などを施してIC/LSI回路のような素子領域及びこれに対して接続された配線層が形成されている。そして、前記一方の面には、前記素子領域に対する配線層の一部に形成された複数の素子電極3が設けられている。   The semiconductor device 1 has a semiconductor chip 2 made of, for example, a silicon substrate as a main body portion. As will be described later, the semiconductor chip 2 is diced from a semiconductor wafer and separated into individual pieces. Although not shown on at least one surface (the upper surface in the drawing), selective diffusion of various conductive impurities is performed. Thus, an element region such as an IC / LSI circuit and a wiring layer connected thereto are formed. A plurality of element electrodes 3 formed on a part of the wiring layer for the element region are provided on the one surface.

更に、前記一方の面に設けられた第1絶縁被膜4は、表面平坦な状態に被着形成されていて、素子電極3を露出させるようにこれに対応したコンタクト孔5を有する。また、前記半導体チップ2の他方の面(図中下面)には、第2絶縁被膜6が表面平坦な状態で被着形成されている。   Further, the first insulating film 4 provided on the one surface is formed so as to have a flat surface, and has a corresponding contact hole 5 so as to expose the device electrode 3. A second insulating film 6 is deposited on the other surface (lower surface in the drawing) of the semiconductor chip 2 in a flat state.

前記第1絶縁被膜4の表面には、第1再配線層7が設けられている。第1再配線層7は、前記コンタクト孔5を通じて素子電極3と接続され、所望の回路配線パターンをもって形成されていて、図1(b)から分かるように、そのパターンの一部に形成されたパッド部8を含んでいる。また、前記第2絶縁被膜6の表面には、第2再配線層9が設けられている。第2再配線層9は、図示されていないが所望の回路配線パターンをもって形成されていて、そのパターンの一部に形成されたパッド部を含むことができる。   A first rewiring layer 7 is provided on the surface of the first insulating coating 4. The first rewiring layer 7 is connected to the element electrode 3 through the contact hole 5 and is formed with a desired circuit wiring pattern, and is formed on a part of the pattern as can be seen from FIG. The pad portion 8 is included. A second rewiring layer 9 is provided on the surface of the second insulating coating 6. Although not shown, the second rewiring layer 9 is formed with a desired circuit wiring pattern, and can include a pad portion formed in a part of the pattern.

図1(b)を参照すると分かり易いように、前記半導体チップ2の側面S1、S2は、直交するダイシングラインD1及びD2に沿った直平面を有しており、前記側面S1、S2には、前記第1及び第2再配線層7、9相互間を電気的に層間接続する層間配線層10
が形成されている。
For easy understanding with reference to FIG. 1B, the side surfaces S1 and S2 of the semiconductor chip 2 have a perpendicular plane along the orthogonal dicing lines D1 and D2, and the side surfaces S1 and S2 include An interlayer wiring layer 10 for electrically connecting the first and second rewiring layers 7 and 9 to each other
Is formed.

ここでは一例として、前記第1及び第2再配線層7、9は、導電材料である例えば銅めっき或いは金めっきや蒸着などで12μmの厚さに形成され、前記第1及び第2絶縁被膜4、6は厚さ10μmとされている。   Here, as an example, the first and second redistribution layers 7 and 9 are formed to a thickness of 12 μm by a conductive material such as copper plating, gold plating or vapor deposition, and the first and second insulating coatings 4. , 6 have a thickness of 10 μm.

前記第1及び第2再配線層7、9の配線パターン形状は、半導体装置1と係わる他の周辺電子部品との関係から種々の形態をとることになるが、その一例が図1(c)に示されている。また、素子領域や素子電極については、半導体チップ2の一方の面に形成されている例を述べてきたが、他方の面にも形成されていてもよく、その場合は、第2絶縁被膜6及び第2再配線層9は、コンタクト孔や素子電極との関係について前記第1絶縁被膜4や第1再配線層7と同様な形態をとることができる。   The wiring pattern shapes of the first and second redistribution layers 7 and 9 take various forms depending on the relationship between the semiconductor device 1 and other peripheral electronic components. One example is shown in FIG. Is shown in In addition, although the example in which the element region and the element electrode are formed on one surface of the semiconductor chip 2 has been described, it may be formed on the other surface, in which case the second insulating film 6 is formed. And the 2nd rewiring layer 9 can take the form similar to the said 1st insulating film 4 and the 1st rewiring layer 7 regarding the relationship with a contact hole or an element electrode.

なお、第1再配線層7にはパッド部8が含まれていることを述べたが、第2再配線層9にパッド部を含ませるか否かは、半導体装置の実装形態に応じていずれかを選択することができる。また、図示していないが、前記第1及び第2再配線層7、9の表面に絶縁保護被膜を形成することもできる。   Although the first redistribution layer 7 includes the pad portion 8, whether or not the second redistribution layer 9 includes the pad portion depends on the mounting form of the semiconductor device. Can be selected. Although not shown, an insulating protective film can be formed on the surfaces of the first and second redistribution layers 7 and 9.

このような実施形態の半導体装置によれば、前記第1及び第2再配線層7、9による両面配線パターンを有することになり、両面多ピン化が可能となる。また、回路配線基板に実装される電子部品のサイズを半導体チップレベルに小形化及び薄形化することができ、高機能化及び多機能化に対応する3次元実装形態の回路配線基板実装体を大幅にコンパクト化することができる。   According to the semiconductor device of such an embodiment, the double-sided wiring pattern by the first and second redistribution layers 7 and 9 is provided, and a double-sided multi-pin configuration is possible. In addition, the size of the electronic component mounted on the circuit wiring board can be reduced and thinned to the level of a semiconductor chip, and a circuit wiring board mounting body of a three-dimensional mounting form corresponding to high functionality and multi-function can be obtained. The size can be greatly reduced.

次に、本発明における前記一実施形態に係わる半導体装置の製造方法の一例について、図2を参照して説明する。   Next, an example of a semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2(a)に示す工程では、通常のIC製造技術によって、Si基板からなる半導体ウエハ2Aに、所望数のICチップにそれぞれ対応する数の素子領域X、Y、Zが形成される。そして、各素子領域X、Y、Zの表面には、チップ用の配線層(図示せず)及びその一部を構成する多数の素子電極3が形成されている。   In the step shown in FIG. 2A, the element regions X, Y, and Z corresponding to the desired number of IC chips are formed on the semiconductor wafer 2A made of the Si substrate by a normal IC manufacturing technique. A chip wiring layer (not shown) and a large number of element electrodes 3 constituting a part thereof are formed on the surface of each element region X, Y, Z.

図2(b)に示す工程では、前記素子電極3を含むウエハ2Aの一方の面(上表面)全体に亘って例えば液状の感光性ポリイミド前駆体をスピンコートし、フォトリソグラフィーにより前記各電極層3を露出させるためのコンタクト孔5を開けた第1絶縁被膜4が形成される。また、ウエハ2Aの他方の面(下表面)全体にも液状の感光性ポリイミド前駆体をスピンコートして硬化処理することによって、第2絶縁被膜6が形成される。   In the step shown in FIG. 2B, for example, a liquid photosensitive polyimide precursor is spin-coated over one surface (upper surface) of the wafer 2A including the element electrode 3, and each electrode layer is formed by photolithography. A first insulating film 4 having contact holes 5 for exposing 3 is formed. Further, the second insulating film 6 is formed by spin-coating and curing a liquid photosensitive polyimide precursor on the other surface (lower surface) of the wafer 2A.

前記第1及び第2絶縁被膜4、6の形成に際しては、他の樹脂素材としてベンゾシクロブテン(BCB)やポリベンゾオキサゾール(PBO)などを用いてもよい。感光性樹脂は液状に限らずフィルム状の樹脂を用いて前記ウエハにラミネートしてもよい。また、感光性樹脂の被覆は、スピンコートによる塗布に限らず、カーテンコート、スクリーン印刷、スプレーコートなどのいずれかで行ってもよい。   In forming the first and second insulating coatings 4 and 6, benzocyclobutene (BCB), polybenzoxazole (PBO), or the like may be used as another resin material. The photosensitive resin is not limited to liquid and may be laminated on the wafer using a film-like resin. The coating of the photosensitive resin is not limited to the application by spin coating, and may be performed by any one of curtain coating, screen printing, spray coating, and the like.

図2(c)に示す工程では、前記各コンタクト孔5を通じて前記素子領域X、Y、Zの各素子電極層3に接続された第1再配線層7が、前記第1絶縁被膜4表面上に導電材料を被着して例えばセミアディティブ法などを用いてパターンニングを施すことによって、パッド部(図1(b)の8参照)を含む回路パターン状に形成される。前記第2絶縁被膜4表面上に、第2再配線層9が、第1再配線層7と同様な方法で回路パターン状に形成される。そして、ウエハプロセス段階において、プロービング検査を行い特性の良否判別を行う。   In the step shown in FIG. 2C, the first redistribution layer 7 connected to the element electrode layers 3 in the element regions X, Y, and Z through the contact holes 5 is formed on the surface of the first insulating film 4. A conductive material is deposited on the substrate and patterned using, for example, a semi-additive method, thereby forming a circuit pattern including a pad portion (see 8 in FIG. 1B). A second rewiring layer 9 is formed in a circuit pattern on the surface of the second insulating coating 4 in the same manner as the first rewiring layer 7. Then, in the wafer process stage, probing inspection is performed to determine whether the characteristics are good or bad.

図2(d)に示す工程では、前記素子領域X、Y、Z相互の境界に沿ってダイシングして分離することによって個片化した複数の半導体チップ2が取り出される。   In the step shown in FIG. 2D, a plurality of semiconductor chips 2 separated by dicing and separating along the boundaries between the element regions X, Y and Z are taken out.

次に、図2(e)に示す工程では、前記半導体チップ2のダイシングラインに沿った平坦な側面S1、S2(図1(b)参照)に、前記第1及び第2再配線層7、9相互間を電気的に層間接続する層間配線層10を形成する。この工程に先立って、前記側面S1、S2に、例えば化学的エッチングやプラズマエッチングのような物理化学的エッチングなどにより、適度の平坦化や平滑化処理を予め施しておけば、前記層間配線層10の被着形成がより精度良く確実に行える。   Next, in the step shown in FIG. 2E, the first and second redistribution layers 7 are formed on the flat side surfaces S1 and S2 (see FIG. 1B) along the dicing line of the semiconductor chip 2. 9 An interlayer wiring layer 10 is formed to electrically connect the layers together. Prior to this step, if the side surfaces S1 and S2 are appropriately flattened or smoothed by physicochemical etching such as chemical etching or plasma etching, the interlayer wiring layer 10 can be obtained. Can be formed more accurately and reliably.

このような本発明に係わる半導体装置の製造方法によれば、層間配線層10は、半導体チップ2のダイシングラインに沿った平坦な側面に形成できるために、そのパターン形成の自由度が高くなり、第1及び第2再配線層7、9間の高精度かつ高信頼性の層間接続が容易に得られる。しかも、特許文献2におけるようなスルーホールを形成することがないので、ウエハ収率が向上し、半導体チップ周側壁の破損が避けられ、層間配線層10の接続状態を良好に維持形成することができる。   According to such a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the interlayer wiring layer 10 can be formed on a flat side surface along the dicing line of the semiconductor chip 2, so that the degree of freedom of pattern formation is increased. A highly accurate and reliable interlayer connection between the first and second redistribution layers 7 and 9 can be easily obtained. In addition, since a through hole as in Patent Document 2 is not formed, the wafer yield is improved, damage to the peripheral side wall of the semiconductor chip can be avoided, and the connection state of the interlayer wiring layer 10 can be maintained well. it can.

次に、前記第2再配線層9や前記層間配線層10の形成方法などの他の種々の実施形態について説明する。   Next, other various embodiments such as a method of forming the second rewiring layer 9 and the interlayer wiring layer 10 will be described.

[第2再配線層形成の場合]:次の(1)〜(3)のいずれか1つの方法を選択的に採用することができる。 [In the case of forming the second rewiring layer]: Any one of the following methods (1) to (3) can be selectively employed.

(1)前記第2絶縁被膜6の表面に、導電材料を全面被着しフォトリソグラフィー工法によりパターンニングして形成する方法。 (1) A method in which a conductive material is deposited on the entire surface of the second insulating coating 6 and patterned by a photolithography method.

(2)前記第2絶縁被膜6の表面に銀や銅を含有する導電性インクをインクジェット工法により吹き付けて所望パターンにて形成する方法。 (2) A method of forming a desired pattern by spraying a conductive ink containing silver or copper on the surface of the second insulating coating 6 by an inkjet method.

(3)前記第2絶縁被膜6の表面にレーザによる直描工法により所望パターンにて形成する方法。 (3) A method of forming a desired pattern on the surface of the second insulating coating 6 by a direct drawing method using a laser.

ところで、前記第2絶縁被膜6は、半導体チップ2の裏面側に形成されたSiO2被膜
により形成された形態、或いはSiO2被膜とその表面に被着したポリイミド等の樹脂被
膜との複数被膜で形成された形態など種々の形態をとることもできる。そして、前記第2絶縁被膜6がいずれの形態であっても、前記第2再配線層の形成方法(1)〜(3)の適用は可能であり、第2絶縁被膜の表面が樹脂被膜の場合は前記第2再配線層の付着強度は高い。
By the way, the second insulating film 6 is formed by a form formed of a SiO2 film formed on the back surface side of the semiconductor chip 2 or a plurality of films of a SiO2 film and a resin film such as polyimide deposited on the surface. Various forms such as the above can also be taken. Then, regardless of the form of the second insulating film 6, the second redistribution layer forming methods (1) to (3) can be applied, and the surface of the second insulating film is a resin film. In this case, the adhesion strength of the second rewiring layer is high.

また、前記第2絶縁被膜6がSiO2被膜からなる場合には、SiO2表面に導電性薄膜を形成し、その上に第2再配線層9を形成することによって付着強度を高めることができる。この場合、前記導電性薄膜としては、Al、Au、Pt、Ti、Ag、Cu、Bi、Sn、Ni、Cr、Znなどの金属及びこれらの合金等の中から選択して用いることができる。また、前記導電性薄膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、めっき法などの従来の各種方法を用いて形成することができ、その厚さは数μm以下とするとよい。そして、このような(1)〜(3)の方法は、前記第1再配線層4の形成にも同様に適用することができる。   When the second insulating film 6 is made of a SiO2 film, the adhesion strength can be increased by forming a conductive thin film on the SiO2 surface and forming the second rewiring layer 9 thereon. In this case, the conductive thin film can be selected from metals such as Al, Au, Pt, Ti, Ag, Cu, Bi, Sn, Ni, Cr, Zn, and alloys thereof. The conductive thin film can be formed using various conventional methods such as a sputtering method, a vacuum deposition method, and a plating method, and the thickness is preferably several μm or less. Such methods (1) to (3) can be similarly applied to the formation of the first redistribution layer 4.

[層間配線層形成の場合]:次の(a)〜(d)のいずれか1つの方法を選択的に採用することができる。 [In the case of interlayer wiring layer formation]: Any one of the following methods (a) to (d) can be selectively employed.

(a)半導体チップ2の側面に、スパッタ法により例えばNi−Cr、Cuのシード層形成と電解又は無電解めっきを行って、フォトリソグラフィー工法によりパターンニングして層間配線層を形成する方法。 (A) A method of forming an interlayer wiring layer on the side surface of the semiconductor chip 2 by, for example, forming a seed layer of Ni—Cr or Cu and performing electrolysis or electroless plating by a sputtering method and patterning by a photolithography method.

(b)半導体チップ2の側面に、銀や銅を含有する導電性インクをインクジェット工法により吹き付けて所望パターンにて形成する方法。 (B) A method of forming a desired pattern by spraying conductive ink containing silver or copper on the side surface of the semiconductor chip 2 by an inkjet method.

(c)半導体チップ2の側面に、スパッタ法によりシード層形成後、レーザパターンニングを施して後、電解または無電解めっきにより形成する方法。 (C) A method in which a seed layer is formed on the side surface of the semiconductor chip 2 by sputtering, laser patterning is performed, and then formed by electrolytic or electroless plating.

(d)半導体チップ2の側面に、スパッタ法によりシード層形成後、電解または無電解めっきし、更にレーザにより所望パターン形成する方法。 (D) A method in which a seed layer is formed on the side surface of the semiconductor chip 2 by sputtering, followed by electrolysis or electroless plating, and a desired pattern is formed by laser.

なお、前記半導体チップ2の側面は、半導体基板材の側面のダイシング露出面であっても、予め、その側面に樹脂被膜を被着した形態であってもよく、いずれの形態であっても、前記層間配線層の形成方法(a)〜(d)を選択的に適用できる。   The side surface of the semiconductor chip 2 may be a dicing exposed surface of the side surface of the semiconductor substrate material, or may have a form in which a resin film is previously deposited on the side surface. The formation methods (a) to (d) of the interlayer wiring layer can be selectively applied.

次に、本発明の回路配線基板実装体の一実施形態について、図3を参照して説明する。   Next, an embodiment of a circuit wiring board mounting body of the present invention will be described with reference to FIG.

配線パターン層20に含まれたランド部20aを有する回路配線基板PCB上には、互いに直接接合して電気的に接続された積層体を構成する第1〜第3半導体装置21〜23が積み重ねて実装されている。これら各半導体装置21〜23は、図1、図2に示す実施形態における半導体装置1と異なった寸法/形状で、上下裏返した状態で示されているが、前記半導体装置1と同様に、半導体チップ2の両面に形成された第1及び第2絶縁被膜4、6、各絶縁被膜4、6表面にそれぞれ被着された第1及び第2再配線層7、9及び半導体チップ2の側面に設けられた層間配線層10を有している。 On the circuit wiring board PCB having the land portions 20a included in the wiring pattern layer 20, the first to third semiconductor devices 21 to 23 constituting the stacked body that are directly connected to each other and electrically connected are stacked. Has been implemented. Each of these semiconductor devices 21 to 23 has a dimension / shape different from that of the semiconductor device 1 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and is shown upside down. First and second insulating coatings 4 and 6 formed on both surfaces of the chip 2, first and second redistribution layers 7 and 9 deposited on the surfaces of the respective insulating coatings 4 and 6, and side surfaces of the semiconductor chip 2, respectively. The interlayer wiring layer 10 is provided.

また、前記各半導体装置21〜23は、前記各第1再配線層7に含まれる複数のパッド部8の表面に、それぞれ電気的に接続して設けられた例えばはんだバンプのような端子電極21B、22B、23Bからなる外部端子の群を有している。   Each of the semiconductor devices 21 to 23 has a terminal electrode 21 </ b> B such as a solder bump provided on the surface of the plurality of pad portions 8 included in the first redistribution layer 7, respectively. , 22B, and 23B.

そして、前記第1半導体装置21の複数の端子電極21Bは、前記回路配線基板PCBの配線パターン層20の複数のランド部20aにそれぞれ重ねて接続固定されている。第2半導体装置22の複数の端子電極22Bは、第1半導体装置21の第2再配線層9に含まれる複数のパット部8にそれぞれ重ねて接続固定され、第3半導体装置23の複数の端子電極23Bは、第2半導体装置22の第2再配線層9に含まれる複数のパット部8にそれぞれ重ねて接続固定されている。   The plurality of terminal electrodes 21B of the first semiconductor device 21 are overlapped and fixed to the plurality of land portions 20a of the wiring pattern layer 20 of the circuit wiring board PCB, respectively. The plurality of terminal electrodes 22B of the second semiconductor device 22 are overlapped and fixed to the plurality of pad portions 8 included in the second redistribution layer 9 of the first semiconductor device 21, respectively, and the plurality of terminals of the third semiconductor device 23 are connected. The electrode 23 </ b> B is overlapped and fixed to each of the plurality of pad portions 8 included in the second redistribution layer 9 of the second semiconductor device 22.

前記第1及び第2半導体装置21、22の各第2再配線層9は、前記第2及び第3半導体装置の各端子電極22B、23Bとそれぞれ接続するための外部端子としての複数のパッド部8を含んでいる。しかし、前記第3半導体装置23は、この実装体の最外層に位置するので、その第2再配線層9には外部端子としてのパッド部を必要としない場合があるので、そのパッド部は省いてある。また、前記第2半導体装置22を実装せず、第3半導体装置23を第1半導体装置21に直接重ねて実装することも可能であり、その場合は、第3半導体装置23を、第2半導体装置と称して取り扱うこともできる。   Each of the second redistribution layers 9 of the first and second semiconductor devices 21 and 22 has a plurality of pad portions as external terminals for connection to the terminal electrodes 22B and 23B of the second and third semiconductor devices, respectively. 8 is included. However, since the third semiconductor device 23 is located in the outermost layer of the mounting body, the second redistribution layer 9 may not require a pad portion as an external terminal. It is. It is also possible to mount the third semiconductor device 23 directly on the first semiconductor device 21 without mounting the second semiconductor device 22. In this case, the third semiconductor device 23 is connected to the second semiconductor device. It can also be handled as a device.

このような本発明の回路配線基板実装体の実施形態によれば、多数の端子電極を含む半導体装置のサイズが半導体チップレベルに小形化及び薄形化され、高機能化及び多機能化に対応する3次元実装形態の回路配線基板実装体を大幅にコンパクト化することができる。   According to such an embodiment of the circuit wiring board mounting body of the present invention, the size of the semiconductor device including a large number of terminal electrodes is reduced and reduced in thickness to the semiconductor chip level, so that high functionality and multi-function are supported. Thus, the circuit wiring board mounting body of the three-dimensional mounting form can be greatly downsized.

また、層間配線層は、半導体チップのダイシングラインに沿った平坦な側面に形成され、特許文献2におけるようなスルーホールを有しないので、半導体装置側周壁の破損が避けられ、配線層間の接続の信頼性が良好に維持された回路配線基板実装体が得られる。   Further, the interlayer wiring layer is formed on a flat side surface along the dicing line of the semiconductor chip, and does not have a through hole as in Patent Document 2, so that damage to the peripheral wall of the semiconductor device can be avoided, and the connection between the wiring layers can be avoided. A circuit wiring board mounting body with good reliability can be obtained.

次に、本発明の回路配線基板実装体の実施形態に係わる第1〜第3実施例を図4〜図6に示し、その構造及びその製造方法を説明する。図4〜図6においても、図1〜図3に示された引用符号と同一符号が付されている部分については、同一または同様な構成部分であることを示している。   Next, the 1st-3rd Example concerning embodiment of the circuit wiring board mounting body of this invention is shown in FIGS. 4-6, The structure and its manufacturing method are demonstrated. 4 to 6 also indicate that the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3 are the same or similar components.

まず、本発明の回路配線基板実装体の第1実施例について、図4を参照して説明する。図4(e)に示された第1実施例の回路配線基板実装体40は、図4(a)〜図4(d)の工程を経て製造される。   First, a first embodiment of the circuit wiring board mounting body of the present invention will be described with reference to FIG. The circuit wiring board mounting body 40 of the first embodiment shown in FIG. 4 (e) is manufactured through the steps of FIGS. 4 (a) to 4 (d).

即ち、図4(a)の工程では、図3に示されているような半導体装置21が、そのはんだバンプまたはボールからなる各端子電極21Bを、片面配線パターン層20を有する回路配線基板PCBの各ランド部20aに対向させた状態で配置される。   That is, in the process of FIG. 4A, the semiconductor device 21 as shown in FIG. 3 is connected to each terminal electrode 21B made of the solder bump or ball of the circuit wiring board PCB having the single-sided wiring pattern layer 20. It arrange | positions in the state facing each land part 20a.

図4(b)の工程(リフロー工程)では、前記各端子電極21Bのはんだバンプを加熱によりリフローすることによって、前記各端子電極21Bが各ランド部20aに電気的に接続して固定される。図4(c)の工程(アンダーフィル工程)では、半導体装置21と回路配線基板PCBとの間に、例えばシリコン樹脂からなる絶縁性樹脂30を充填することによって、前記各端子電極21B並びに接続部が、前記絶縁性樹脂30によって被覆され、外気から遮断して保護されると共に、半導体装置21の回路配線基板PCBへの支持強度が高められている。   In the step of FIG. 4B (reflow step), the solder bumps of the terminal electrodes 21B are reflowed by heating, whereby the terminal electrodes 21B are electrically connected and fixed to the land portions 20a. In the step of FIG. 4C (underfill process), each terminal electrode 21B and the connection portion are connected by filling an insulating resin 30 made of, for example, silicon resin between the semiconductor device 21 and the circuit wiring board PCB. However, it is covered with the insulating resin 30 to be protected from the outside air, and the support strength of the semiconductor device 21 to the circuit wiring board PCB is enhanced.

図4(d)の工程(ワイヤボンディング工程)では、半導体装置21の上面側の第2再配線層9の各パッド部8と、回路配線基板PCBの配線パターン層20の周辺部上に設けられた複数のランド部(ボンディングパット部)20bとが、例えば金線からなる複数のボンディングワイヤ31によって電気的に接続される。   4D (wire bonding process), the pad portions 8 of the second rewiring layer 9 on the upper surface side of the semiconductor device 21 and the peripheral portion of the wiring pattern layer 20 of the circuit wiring board PCB are provided. The plurality of land portions (bonding pad portions) 20b are electrically connected by a plurality of bonding wires 31 made of, for example, gold wires.

図4(e)の工程(モールド工程)では、前記半導体装置21やボンディングワイヤ31を全体的に覆って、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材をモールディングすることによって、所望外形のパッケージ部32が形成される。このパッケージ部32形成前に、前記半導体装置21やボンディングワイヤ31を、予め、例えばシリコン樹脂からなるエンキャップ材によって被覆しておくことができる。このようにして、本発明の第1実施例における回路配線基板実装体40の最終的構造が得られる。   In the step (molding step) of FIG. 4E, the semiconductor device 21 and the bonding wire 31 are entirely covered, and an insulating resin material such as an epoxy resin is molded to form a package portion 32 having a desired outer shape. It is formed. Prior to the formation of the package portion 32, the semiconductor device 21 and the bonding wire 31 can be covered in advance with an encap material made of, for example, silicon resin. In this way, the final structure of the circuit wiring board mounting body 40 in the first embodiment of the present invention is obtained.

次に、本発明の回路配線基板実装体の第2実施例について、図5を参照して説明する。図5(f)に示された第2実施例の回路配線基板実装体50は、図5(a)〜図5(e)の工程を経て製造される。   Next, a second embodiment of the circuit wiring board mounting body of the present invention will be described with reference to FIG. The circuit wiring board mounting body 50 of the second embodiment shown in FIG. 5 (f) is manufactured through the steps of FIGS. 5 (a) to 5 (e).

即ち、図5(a)の工程では、前記第1実施例における回路配線基板PCBに代わって、例えば4つの絶縁基板にそれぞれ配線パターン層が設けられた回路配線基板PCB1〜PCB4を積層した多層回路配線基板35が用いられている。前記多層回路配線基板35の一方の面(上面)に形成された配線パターン層36は、複数のランド部36a、36bを有する。前記多層回路配線基板35の他方の面(下面)に形成された他の配線パターン層37は、複数のランド部37aを有する。前記多層回路配線基板35の内層にも引用符号を付していない配線パターン層がそれぞれ設けられており、各配線パターン層間は層間導電ビア38によって接続されている。そうして、図3や図4に示されているような半導体装置21が、その各端子電極21Bを、前記多層回路配線基板35上の配線パターン層36の一部に含まれた各ランド部36aに対向させた状態で配置される。   That is, in the process of FIG. 5A, in place of the circuit wiring board PCB in the first embodiment, for example, a multilayer circuit in which circuit wiring boards PCB1 to PCB4 each having wiring pattern layers provided on four insulating boards are laminated. A wiring board 35 is used. The wiring pattern layer 36 formed on one surface (upper surface) of the multilayer circuit wiring board 35 has a plurality of land portions 36a and 36b. Another wiring pattern layer 37 formed on the other surface (lower surface) of the multilayer circuit wiring board 35 has a plurality of land portions 37a. Wiring pattern layers without reference signs are also provided on the inner layer of the multilayer circuit wiring board 35, and the wiring pattern layers are connected by interlayer conductive vias 38. Then, the semiconductor device 21 as shown in FIGS. 3 and 4 has each terminal electrode 21 </ b> B included in each land portion included in a part of the wiring pattern layer 36 on the multilayer circuit wiring board 35. It arrange | positions in the state facing 36a.

次に図5(b)〜図5(e)に示された各工程では、前記図4(b)〜図4(e)と同様なリフロー工程、アンダーフィル工程、ワイヤボンディング工程及びモールド工程が順次実施される。これらの工程において、図5(b)のように、前記各端子電極21Bが配線パターン層36の各ランド部36aに電気的に接続して固定される。また、図5(c)のように、半導体装置21と多層回路配線基板35との間に充填された絶縁性樹脂30によって、各端子電極21B並びに接続部が被覆保護されると共に半導体装置21の回路配線基板PCBへの支持強度が高められている。図5(d)のように、半導体装置21の上面側の第2再配線層9の各パッド部8と、多層回路配線基板35の配線パターン層36の周辺部上に設けられた複数のランド部(ボンディングパット部)36bとが複数のボンディングワイヤ31によってそれぞれ電気的に接続される。そして、図5(e)のように、前記半導体装置21やボンディングワイヤ31を全体的に覆って、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材をモールディングすることによって、パッケージ部32が形成される。   Next, in each process shown in FIGS. 5B to 5E, the reflow process, the underfill process, the wire bonding process and the molding process similar to those in FIGS. 4B to 4E are performed. Implemented sequentially. In these steps, as shown in FIG. 5B, the terminal electrodes 21 </ b> B are electrically connected and fixed to the land portions 36 a of the wiring pattern layer 36. Further, as shown in FIG. 5C, the terminal electrodes 21 </ b> B and the connection portions are covered and protected by the insulating resin 30 filled between the semiconductor device 21 and the multilayer circuit wiring board 35, and the semiconductor device 21 is also protected. The support strength to the circuit wiring board PCB is increased. As shown in FIG. 5D, a plurality of lands provided on each pad portion 8 of the second redistribution layer 9 on the upper surface side of the semiconductor device 21 and on the peripheral portion of the wiring pattern layer 36 of the multilayer circuit wiring board 35. The part (bonding pad part) 36 b is electrically connected by a plurality of bonding wires 31. Then, as shown in FIG. 5E, the semiconductor device 21 and the bonding wires 31 are entirely covered, and an insulating resin material such as an epoxy resin is molded to form the package portion 32.

図5(f)の工程では、多層回路配線基板35の下面側の配線パターン層37の各ランド部37a表面上に、例えばはんだバンプまたはボールからなる各外部端子電極35Bが形成される。このようにして、本発明の第2実施例における回路配線基板実装体50が、フェースダウンボンディングにより電子機器のボード或いはパネルなどに取り付けることが可能なコンパクトなパッケージ化構造が得られる。   In the step of FIG. 5F, the external terminal electrodes 35B made of, for example, solder bumps or balls are formed on the surfaces of the land portions 37a of the wiring pattern layer 37 on the lower surface side of the multilayer circuit wiring board 35. In this way, a compact packaging structure is obtained in which the circuit wiring board mounting body 50 in the second embodiment of the present invention can be attached to a board or panel of an electronic device by face-down bonding.

更には、図6(e)に示された本発明の第3実施例の回路配線基板実装体60は、前記各実施例の場合より、遙かに多機能な大規模システムを取り込んだものであり、図6(a)〜図6(d)の工程を経て製造される。ここで用いる多層回路配線基板35は、前記第2実施例の場合とは各配線パターン層の形状や層間導電ビアの数や配置が異なることがあるが、構成部材は同様なものである。また、第1〜第3半導体装置25〜27は、上側のものほどチップサイズが小さいが、いずれも、図1〜図4に示された半導体装置1、21〜23よりも多機能化された大きなチップサイズであり、構成部材は同様な形態とされている。従って、図1〜図4の場合と同一または同様な構成を有する部分には、同一引用符号を付し、その詳細な説明は省略する。   Furthermore, the circuit wiring board mounting body 60 of the third embodiment of the present invention shown in FIG. 6 (e) incorporates a much more versatile large-scale system than the above-mentioned embodiments. Yes, it is manufactured through the steps of FIGS. 6 (a) to 6 (d). The multilayer circuit wiring board 35 used here may be different in the shape of each wiring pattern layer and the number and arrangement of interlayer conductive vias from the case of the second embodiment, but the constituent members are the same. The first to third semiconductor devices 25 to 27 are smaller in chip size toward the upper one, but all of them are more multifunctional than the semiconductor devices 1, 21 to 23 shown in FIGS. The chip size is large, and the components are similar. Accordingly, parts having the same or similar configurations as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6(a)の工程では、回路配線基板PCB1〜PCB4を積層した多層回路配線基板35の上面に形成された配線パターン層36の各ランド部36aに、第1半導体装置25の各端子電極25Bをそれぞれ重ねる。   6A, each terminal electrode 25B of the first semiconductor device 25 is formed on each land portion 36a of the wiring pattern layer 36 formed on the upper surface of the multilayer circuit wiring board 35 in which the circuit wiring boards PCB1 to PCB4 are laminated. Each one.

図6(b)の工程では、第1半導体装置25の第2再配線層9の各パット部8に、第2半導体装置26の各端子電極26Bをそれぞれ重ね、更に、第2半導体装置26の第2再配線層9の各パット部8に、第3半導体装置27の各端子電極27Bをそれぞれ重ねる。そうして、前記第2実施例と同様なリフロー工程が実施され、各重ね合わせ部分において、電気的及び物理的な接続が得られる。   6B, the terminal electrodes 26B of the second semiconductor device 26 are overlaid on the pad portions 8 of the second redistribution layer 9 of the first semiconductor device 25, respectively. Each terminal electrode 27 </ b> B of the third semiconductor device 27 is overlaid on each pad portion 8 of the second redistribution layer 9. Then, a reflow process similar to that of the second embodiment is performed, and electrical and physical connections are obtained at each overlapping portion.

図6(c)の工程では、前記第1〜第3半導体装置25〜27の上面側の各第2再配線層9の各パッド部8と、多層回路配線基板35の配線パターン層36の周辺部上に設けられた複数のランド部(ボンディングパット部)36bとが複数のボンディングワイヤ31によってそれぞれ電気的に接続される。   In the step of FIG. 6C, each pad portion 8 of each second redistribution layer 9 on the upper surface side of the first to third semiconductor devices 25 to 27 and the periphery of the wiring pattern layer 36 of the multilayer circuit wiring board 35 A plurality of land portions (bonding pad portions) 36 b provided on the portion are electrically connected by a plurality of bonding wires 31, respectively.

図6(d)の工程では、前記第1〜第3半導体装置25〜27やボンディングワイヤ31を全体的に覆って、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材をモールディングすることによって、パッケージ部32が形成される。   In the step of FIG. 6D, the package portion 32 is formed by molding an insulating resin material such as an epoxy resin so as to cover the first to third semiconductor devices 25 to 27 and the bonding wire 31 as a whole. It is formed.

図6(e)の工程では、第2実施例の図5(f)に示されたバンプ形成工程と同様にして、多層回路配線基板35の下面側の配線パターン層37の各ランド部37a表面上に、各端子電極35Bが形成される。このようにして、本発明の第3実施例における回路配線基板実装体60が、前記各実施例よりも遙かに大きく多機能化されている上に、電子機器に取り付けることが可能なコンパクトなパッケージ化構造が得られる。   In the step of FIG. 6E, the surface of each land portion 37a of the wiring pattern layer 37 on the lower surface side of the multilayer circuit wiring board 35 is the same as the bump forming step shown in FIG. 5F of the second embodiment. Each terminal electrode 35B is formed on top. In this manner, the circuit wiring board mounting body 60 in the third embodiment of the present invention is much larger and more multifunctional than the above embodiments, and is compact enough to be attached to an electronic device. A packaged structure is obtained.

ところで、第3実施例においては、第2実施例のアンダーフィル工程(図5(c)参照)が除かれているが、図6(b)のリフロー工程と図6(c)のワイヤボンディング工程との間に、多層回路配線基板35及び第1〜第3半導体装置25〜27の各隙間に対するアンダーフィル工程を、第2実施例の場合と同様に施してもよい。   By the way, in the third embodiment, the underfill process (see FIG. 5C) of the second embodiment is excluded, but the reflow process in FIG. 6B and the wire bonding process in FIG. 6C. In between, the underfill process with respect to each clearance gap between the multilayer circuit wiring board 35 and the 1st-3rd semiconductor devices 25-27 may be performed similarly to the case of 2nd Example.

また、各実施形態における端子電極21B〜23B、25B〜27B、外部端子電極35Bは、はんだバンプまたはボール状の突出電極構造で説明したが、ビームリード式の引出電極構造とすることもできる。そして、各実施形態における前記回路配線基板PCBや多層回路配線35は、実装された半導体装置に対するパッケージの一部を構成するので、パッケージ基板と称することもできる。   In addition, the terminal electrodes 21B to 23B, 25B to 27B, and the external terminal electrode 35B in each embodiment have been described with a solder bump or ball-like protruding electrode structure, but a beam lead type extraction electrode structure may be used. The circuit wiring board PCB and the multilayer circuit wiring 35 in each embodiment constitute a part of a package for the mounted semiconductor device, and can also be referred to as a package board.

なお、前記第1及び第2再配線層7、9における、再配線という用語は、半導体ウエハ或いはチップが半導体素子領域に直接的に形成される配線層に対比して用いた用語であり、回路配線基板への実装や複数チップ同士の積層などに適応した回路構成を果たすために形成された配線層を再配線と表現している。勿論、前記第1及び第2再配線層7、9は、本発明の本質を失することなく、単に配線層、配線パターン或いは導体回路などと表現するも自由である。   The term “rewiring” in the first and second rewiring layers 7 and 9 is a term used in contrast to a wiring layer in which a semiconductor wafer or chip is directly formed in a semiconductor element region. A wiring layer formed to achieve a circuit configuration suitable for mounting on a wiring board or stacking of a plurality of chips is expressed as rewiring. Of course, the first and second rewiring layers 7 and 9 can be simply expressed as a wiring layer, a wiring pattern, a conductor circuit, or the like without losing the essence of the present invention.

本発明に係る回路配線基板実装体に実装される半導体装置の一実施形態を説明するための図であり、(a)は半導体装置の一部断面を示す側面図、(b)は半導体装置の一部拡大斜視図、(c)は半導体装置の再配線層の一パーターン例を示す平面図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the semiconductor device mounted in the circuit wiring board mounting body which concerns on this invention, (a) is a side view which shows a partial cross section of a semiconductor device, (b) is a semiconductor device FIG. 4C is a partially enlarged perspective view, and FIG. 4C is a plan view showing an example of a pattern of the rewiring layer of the semiconductor device. 図1に示す半導体装置の製造方法を説明するための図であり、(a)〜(e)はその工程別断面図である。、It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device shown in FIG. 1, (a)-(e) is sectional drawing according to the process. , 本発明に係る回路配線基板実装体の一実施形態を示す一部断面を有する側面図である。It is a side view which has a partial cross section which shows one Embodiment of the circuit wiring board mounting body which concerns on this invention. 本発明に係る回路配線基板実装体の第1実施例を示す一部断面を有する側面図である。It is a side view which has a partial cross section which shows 1st Example of the circuit wiring board mounting body which concerns on this invention. 本発明に係る回路配線基板実装体の第2実施例を示す一部断面を有する側面図である。It is a side view which has a partial cross section which shows 2nd Example of the circuit wiring board mounting body which concerns on this invention. 本発明に係る回路配線基板実装体の第3実施例を示す一部断面を有する側面図である。It is a side view which has a partial cross section which shows the 3rd Example of the circuit wiring board mounting body which concerns on this invention. (a)〜(c)の3タイプの従来技術における3次元実装形態を示す一部断面を有する側面図である。It is a side view which has a partial cross section which shows the three-dimensional mounting form in three types of prior art of (a)-(c).

符号の説明Explanation of symbols

1、21〜23、25〜27 半導体装置
2 半導体チップ
2A 半導体ウエハ
3 素子電極
4 第1絶縁被膜
5 コンタクト孔
6 第2絶縁被膜
7 第1再配線層
8 パッド部
9 第2再配線層
10 層間配線層
20、36、37 配線パターン層(回路配線基板用)
21B〜23B 端子電極
PCB、35 回路配線基板
X、Y、Z 素子領域
30 絶縁性樹脂
31 ボンディングワイヤ
32 パッケージ部
1, 2 to 23, 25 to 27 Semiconductor device 2 Semiconductor chip 2A Semiconductor wafer 3 Element electrode 4 First insulating coating 5 Contact hole 6 Second insulating coating 7 First redistribution layer 8 Pad portion 9 Second redistribution layer 10 Interlayer Wiring layer 20, 36, 37 Wiring pattern layer (for circuit wiring board)
21B to 23B Terminal electrode PCB, 35 Circuit wiring board X, Y, Z Element region 30 Insulating resin 31 Bonding wire 32 Package portion

Claims (4)

半導体装置を回路配線基板に実装した回路配線基板実装体であって、前記半導体装置は、
半導体ウエハをダイシングして個片化され一方の面に形成された素子領域に対する配線層及び素子電極を有する半導体チップと、前記チップの一方の面に形成され前記素子電極に対するコンタクト孔を有する第1絶縁被膜と、前記チップの他方の面に形成された第2絶縁被膜と、前記素子電極に接続され前記第1絶縁被膜の表面にパッド部を含んで形成された第1再配線層と、前記第1再配線層のパッド部に設けられた端子電極と、前記第2絶縁被膜の表面に形成された第2再配線層と、前記チップのダイシングラインに沿った側面に形成され前記第1及び第2再配線層相互を電気的に接続する層間配線層とを備え、前記半導体装置が、回路配線基板の一方の面に設けられた配線パターン層のランド部に、前記端子電極を重ねて接続されていることを特徴とする回路配線基板実装体。
A circuit wiring board mounting body in which a semiconductor device is mounted on a circuit wiring board, wherein the semiconductor device is
A semiconductor chip having a wiring layer and an element electrode for an element region formed by dicing a semiconductor wafer and formed on one surface, and a first contact hole formed on one surface of the chip and having a contact hole for the element electrode. An insulating coating; a second insulating coating formed on the other surface of the chip; a first redistribution layer connected to the device electrode and including a pad portion on the surface of the first insulating coating; A terminal electrode provided on a pad portion of the first redistribution layer; a second redistribution layer formed on a surface of the second insulating film; and the first and the second redistribution layers formed on a side surface along a dicing line of the chip. An interlayer wiring layer that electrically connects the second rewiring layers to each other, and the semiconductor device is connected by overlapping the terminal electrode on a land portion of a wiring pattern layer provided on one surface of the circuit wiring board Has been Circuit wiring board mounting member, characterized in that.
前記半導体装置の第2再配線層は外部端子部としてのパッド部を含み、前記第2再配線層のパッド部と前記回路配線基板の配線パターン層のランド部とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の回路配線基板実装体。   The second rewiring layer of the semiconductor device includes a pad portion as an external terminal portion, and the pad portion of the second rewiring layer and the land portion of the wiring pattern layer of the circuit wiring board are electrically connected. The circuit wiring board mounting body according to claim 1. 前記回路配線基板は、他方の面に設けられた配線パターン層、前記配線パターン層に含まれたランド部、回路配線基板両面の前記配線パターン層相互を電気的に接続する導電ビア、及び前記他方の面の配線パターン層のランド部に設けられた外部端子電極を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路配線基板実装体。   The circuit wiring board includes a wiring pattern layer provided on the other surface, a land portion included in the wiring pattern layer, a conductive via electrically connecting the wiring pattern layers on both surfaces of the circuit wiring board, and the other The circuit wiring board mounting body according to claim 1, further comprising an external terminal electrode provided on a land portion of the wiring pattern layer on the surface. 複数の前記半導体装置を複数積層して回路配線基板に3次元実装したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の回路配線基板実装体。   4. The circuit wiring board mounting body according to claim 1, wherein a plurality of the semiconductor devices are stacked and three-dimensionally mounted on the circuit wiring board.
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