JP2010263108A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010263108A JP2010263108A JP2009113477A JP2009113477A JP2010263108A JP 2010263108 A JP2010263108 A JP 2010263108A JP 2009113477 A JP2009113477 A JP 2009113477A JP 2009113477 A JP2009113477 A JP 2009113477A JP 2010263108 A JP2010263108 A JP 2010263108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- wiring board
- dam
- semiconductor device
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H10W72/0198—
-
- H10W72/01308—
-
- H10W72/073—
-
- H10W72/387—
-
- H10W72/884—
-
- H10W74/00—
-
- H10W74/15—
-
- H10W90/271—
-
- H10W90/724—
-
- H10W90/732—
-
- H10W90/734—
-
- H10W90/754—
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【課題】配線基板のチップ搭載エリアにアンダーフィル材を配置した後に配線基板に半導体チップをフリップチップ実装しても、アンダーフィル材が半導体チップ裏面へ回り込んでしまうことのない半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体チップ6の周囲に沿ってダム部9が配置されており、ダム部9は半導体チップ6を囲むように枠形状に形成されている。またダム部9は半導体チップ6と同等の厚さで構成されている。ダム部9は、半導体チップ6の、おもて面とは反対側の裏面に対して樹脂が這い上がるのを防止する部分(這い上がり防止部10)を有している。
【選択図】図1A semiconductor device in which an underfill material does not wrap around a back surface of a semiconductor chip even when a semiconductor chip is flip-chip mounted on the wiring substrate after an underfill material is arranged in a chip mounting area of the wiring substrate, and its manufacture Provide a method.
A dam portion is disposed along a periphery of a semiconductor chip, and the dam portion is formed in a frame shape so as to surround the semiconductor chip. The dam portion 9 has a thickness equivalent to that of the semiconductor chip 6. The dam portion 9 has a portion (scoop prevention portion 10) that prevents the resin from creeping up against the back surface of the semiconductor chip 6 opposite to the front surface.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体チップを配線基板にフリップチップ実装方法で接続してなる半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor chip is connected to a wiring board by a flip chip mounting method and a method for manufacturing the same.
近年、電子機器、例えば携帯機器の小型、薄型化等に伴い、半導体チップに設けられたバンプによって半導体チップを配線基板に接続するフリップチップ実装技術が検討されている。フリップチップ実装方法を使って半導体チップを配線基板に接続してなる半導体装置では、配線基板と半導体チップとの間にアンダーフィル材を配設することが一般的である。アンダーフィル材は、バンプと配線基板を接続する部分(以下、電気接続部)を保護したり、半導体チップを樹脂で封止する際のボイドの発生を避けたりするために使用される。 In recent years, with the reduction in size and thickness of electronic devices such as portable devices, flip chip mounting technology for connecting a semiconductor chip to a wiring board by means of bumps provided on the semiconductor chip has been studied. In a semiconductor device in which a semiconductor chip is connected to a wiring board using a flip chip mounting method, an underfill material is generally disposed between the wiring board and the semiconductor chip. The underfill material is used to protect a portion (hereinafter referred to as an electrical connection portion) connecting the bump and the wiring board, or to avoid generation of a void when the semiconductor chip is sealed with resin.
配線基板と半導体チップとの間にアンダーフィル材を配設する技術としては、例えば、1)配線基板に半導体チップをフリップチップ実装方法で接続した後、配線基板と半導体チップとの隙間にアンダーフィル材を充填する方法がある。また、2)配線基板の、半導体チップを搭載するエリア(以下、チップ搭載エリアと呼ぶ)に、アンダーフィル材を配置した後、配線基板に半導体チップをフリップチップ実装方法で接続する方法がある。 Examples of techniques for disposing an underfill material between a wiring board and a semiconductor chip include, for example, 1) after connecting the semiconductor chip to the wiring board by a flip chip mounting method, and then underfilling the gap between the wiring board and the semiconductor chip. There is a method of filling the material. 2) There is a method in which an underfill material is disposed in an area (hereinafter referred to as a chip mounting area) on a wiring board where a semiconductor chip is mounted, and then the semiconductor chip is connected to the wiring board by a flip chip mounting method.
1)の方法では、アンダーフィル材を毛細管現象により、配線基板と半導体チップとの隙間に充填させるため、充填時間が長くなってしまい、製品量産の効率化の面から、2)の方法(図9の(a)(b)に示す作業フロー)が検討されている。 In the method 1), since the underfill material is filled in the gap between the wiring board and the semiconductor chip by capillary action, the filling time becomes longer, and the method 2) (from the viewpoint of efficiency in mass production of products) 9 (a) and (b) shown in the work flow) are being studied.
しかしながら、2)の方法では、半導体チップをボンディングツールで保持しつつ配線基板に接続するとき、配線基板に予め塗布されていたアンダーフィル材が半導体チップの外周縁面を這い上がり、半導体チップ裏面への付着とボンディングツールへの付着とが起こる。この現象は、半導体チップの厚さが薄くなるほど顕著に現れる。このようなボンディングツールと半導体チップの裏面へ付着した樹脂が硬化されると、ボンディングツールに半導体チップが固着されてしまう。結果、ボンディングツールの動作時に配線基板と半導体チップとの電気接着部を破断させる虞があった(図9の(b))。 However, in the method 2), when the semiconductor chip is connected to the wiring substrate while being held by the bonding tool, the underfill material applied in advance to the wiring substrate crawls up the outer peripheral surface of the semiconductor chip and moves to the back surface of the semiconductor chip. And adhesion to the bonding tool occur. This phenomenon becomes more prominent as the thickness of the semiconductor chip is reduced. When the resin adhering to the bonding tool and the back surface of the semiconductor chip is cured, the semiconductor chip is fixed to the bonding tool. As a result, there is a possibility that the electric bonding portion between the wiring board and the semiconductor chip may be broken during the operation of the bonding tool ((b) of FIG. 9).
また、配線基板と半導体チップとの間にアンダーフィル材を配設する構成において、配線基板のチップ搭載エリアの周囲に沿って、枠状のダム部を設けるという技術が上記の特許文献1および2に提案されている。
Further, in the configuration in which the underfill material is disposed between the wiring board and the semiconductor chip, the technique of providing a frame-shaped dam portion around the chip mounting area of the wiring board is disclosed in
しかし、当該特許文献1および2に開示された構成を、2)の方法に採用しても、これらの構成はアンダーフィル材が半導体チップの外周縁面を這い上がり、半導体チップ裏面へ回り込んでしまうことを防げないので、上記した電気接続部の破断の問題を解決できない虞があった。また、フィリップチップ実装工程中にアンダーフィル材が半導体チップ裏面に回りこむという問題は半導体チップの厚みが薄いほど起こりやすいため、半導体装置の薄型化も困難である。
However, even if the configurations disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決できる半導体装置及びその製法を提供するものである。 The present invention provides a semiconductor device that can solve the above-described problems and a method for manufacturing the same.
本発明の一つの態様例による半導体装置は、配線基板と、該配線基板の一方の面にフリップチップ実装方法で電気的に接続された半導体チップと、該一方の面の上に半導体チップの外周縁に沿って形成された枠状のダム部と、配線基板と半導体チップとの間の隙間に配設されつつダム部と接するアンダーフィル材としての樹脂と、を有する。 A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a wiring board, a semiconductor chip electrically connected to one surface of the wiring board by a flip chip mounting method, and an outer surface of the semiconductor chip on the one surface. A frame-shaped dam portion formed along the periphery, and a resin as an underfill material that is disposed in a gap between the wiring substrate and the semiconductor chip and contacts the dam portion.
ダム部は、樹脂が半導体チップの外周縁を這い上がって半導体チップの配線基板とは反対側の面に回り込むことを防止する這い上がり防止部を有する。 The dam part has a scooping prevention part that prevents the resin from scooping up the outer peripheral edge of the semiconductor chip and wrapping around the surface of the semiconductor chip opposite to the wiring substrate.
這い上がり防止部は、ダム部の内周部に、配線基板に近くなるほど該ダム部と半導体チップの外周縁との間隔が広くなるようにテーパ状に形成されている。 The scooping prevention portion is formed in a taper shape on the inner peripheral portion of the dam portion so that the distance between the dam portion and the outer peripheral edge of the semiconductor chip increases as the distance from the wiring substrate increases.
このような這い上がり防止部を有する枠状のダム部を設けたことにより、配線基板のチップ搭載エリアに樹脂を配設した後に配線基板に半導体チップを接続する工程において、樹脂が半導体チップの外周縁を這い上がることなく、配線基板の外周縁側に向けて流れることとなる。結果、半導体チップの配線基板とは反対側の面へ樹脂が回り込むことが抑制される。また、樹脂の回りこみが防止できることにより、従来技術で生じていた電気接着部の破断の問題が解決される。つまり、上記の樹脂が硬化して、ボンディングツールの動作時に配線基板と半導体チップとの電気接着部を破断させるという問題が解決される。さらに、このことにより、従来よりも厚みが薄い半導体チップを使用することができ、半導体装置の薄型化が可能となる。 By providing such a frame-like dam portion having a scooping prevention portion, the resin is disposed on the outside of the semiconductor chip in the step of connecting the semiconductor chip to the wiring substrate after the resin is disposed in the chip mounting area of the wiring substrate. It flows toward the outer peripheral edge side of the wiring board without scooping up the peripheral edge. As a result, it is possible to suppress the resin from entering the surface of the semiconductor chip opposite to the wiring substrate. In addition, since the resin can be prevented from being wrapped around, the problem of breakage of the electric bonding portion, which has occurred in the prior art, is solved. That is, the problem that the resin is cured and the electric bonding portion between the wiring board and the semiconductor chip is broken during the operation of the bonding tool is solved. Further, this makes it possible to use a semiconductor chip having a thickness smaller than that of the conventional one, and the semiconductor device can be made thinner.
本発明によれば、フィリップチップ実装方法で半導体チップを配線基板に接続するときに樹脂(アンダーフィル材)が半導体チップ裏面へ回り込んでしまうという課題を解決することができる。また半導体装置の薄型化が可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when connecting a semiconductor chip to a wiring board with a Philip chip mounting method, the subject that resin (underfill material) wraps around to a semiconductor chip back surface can be solved. In addition, the semiconductor device can be thinned.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1によるBGA型半導体装置の概略構成を示す断面図である。図2は、本発明の実施例1によるBGA型半導体装置に用いられる配線基板の単位基板構成を示す平面図である。図3は、図2のA−A’断面及びB−B’断面の概略構成を示す図である。
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a BGA type semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a unit substrate configuration of a wiring board used in the BGA type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the AA ′ cross section and the BB ′ cross section of FIG. 2.
実施例1の半導体装置1Aは、略四角形で所定の配線が形成された配線基板2を有している。配線基板2は例えば0.2mm厚のガラスエポキシ基板であり、基材の両面に所定の配線が形成され、この配線は部分的に図示しない絶縁膜、例えばソルダーレジストで覆われている。配線基板2の一面の配線の、ソルダーレジストから露出された部位には、複数の接続パッド3が形成されている。また、配線基板2の他面の配線の、ソルダーレジストから露出された部位には、複数のランド4が形成されている。そして、接続パッド3とこれに対応するランド4とは配線基板1の配線によりそれぞれ電気的に接続されている。また、複数のランド4には、それぞれ外部端子となる半田ボール5がそれぞれ搭載されており、半田ボール5は所定の間隔で格子状に配置されている。
A semiconductor device 1A according to the first embodiment includes a
また、配線基板2の一面の略中央部位の上方には、半導体チップ6が配置されている。半導体チップ6は、例えば100μm厚のSi基板で、第1の面(すなわち表面)に例えば論理回路や記憶回路が形成されている。また、半導体チップ6の第1の面の周辺近傍位置には複数の電極パッド7が形成されており、該電極パッド7を除く半導体チップ6の第1の面には、図示しないパッシベーション膜が形成されて、回路が形成された面(回路形成面)を保護している。
In addition, a semiconductor chip 6 is disposed above a substantially central portion of one surface of the
そして、半導体チップ6の電極パッド7上には、例えばバンプ電極8が設けられている。各電極パッド7は、バンプ電極8を介して、それぞれ対応する配線基板2の接続パッド3と電気的に接続されている。バンプ電極8は例えばCuからなる。尚、バンプ電極8はAuからなるワイヤバンプで構成されても良い。
For example, bump electrodes 8 are provided on the electrode pads 7 of the semiconductor chip 6. Each electrode pad 7 is electrically connected to the
また、図1及び図2に示すように、配線基板2の上に、半導体チップ6の周縁に沿ってダム部9が配置されており、ダム部9は半導体チップ6を囲むように枠形状に形成されている。また、ダム部9の上面が半導体チップ6の裏面の高さと同じになるように、ダム部9は半導体チップ6と同等の厚さで構成されている。ダム部9はその内周部に、半導体チップ6の、第1の面とは反対側の第2の面(すなわち裏面)に対して樹脂が這い上がるのを防止する部分(這い上がり防止部10と呼ぶ)を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
這い上がり防止部10は配線基板2に近くなるほどダム部9と半導体チップ6の外周縁との間隔が広くなるように、テーパ状に形成されている。この形状により、アンダーフィル材11が塗布された配線基板2上に半導体チップ6を接続したときに半導体チップ6の外周縁面に沿って這い上がろうとするアンダーフィル材11を、配線基板2の周縁側へ流すようになっている。尚、這い上がり防止部10と半導体チップ6とのクリアランスは例えば5〜10μm程度にされている。この事により、這い上がり防止部10を設けられた状態でも問題なくフリップチップ実装方法を実施することができる。
The
なお、半導体チップ6を配線基板2に接続するときの、アンダーフィル材11の這い上がりは半導体チップ6周囲の各辺の中央部で大きくなる。そのため、図4に示すように、這い上がり防止部10を各辺の中央部のみに対して設けた構成にしても良い。
Note that when the semiconductor chip 6 is connected to the
また、枠状のダム部9の、半導体チップ6周囲の4辺それぞれに対応する部位には、アンダーフィル材11を流通させられる流通穴12が配置されている。各流通穴12は、配線基板2の一面に沿って枠状のダム部9の内縁から外縁へ向かう方向に貫通している。本例では4方向に流通穴12が配置されている。このような構成により、配線基板2の周縁側に流れるアンダーフィル材11で、ダム部8の内側領域が満たされても、アンダーフィル材11がダム部8の上方(半導体チップ6の第2の面側)へは行かないようになる。
Further, flow holes 12 through which the
以上のように、配線基板2のチップ搭載エリアの周囲に、半導体チップ6の表面側から裏面の近傍の位置に向かって延在する這い上がり防止部10を有する枠状のダム部9が設けられた。このことにより、配線基板2に半導体チップ6を接続するときに半導体チップ6の外周縁面に這い上がってくるアンダーフィル材11を配線基板2の周縁側に向かって流すことができる。結果、フィリップチップ実装工程中に半導体チップ6の裏面へアンダーフィル材11が回り込むことを抑制できる。
As described above, the frame-shaped
また、フィリップチップ実装工程中におけるアンダーフィル材11の半導体チップ裏面への回り込みを防止できることにより、従来技術で生じていた電気接着部の破断の問題が解決される。つまり、回り込んだアンダーフィル材11が硬化して、ボンディングツールの動作時に配線基板2と半導体チップ6との電気接着部を破断させるという問題が解決される。さらに、このことにより従来よりも厚みが薄い半導体チップ6(例えば100μm以下のチップ)を使用できるので、半導体装置の薄型化が可能となる。
In addition, since the
さらに、ダム部9を用いることで、アンダーフィル材11が配線基板2と半導体チップ6の間のみでなく、ダム部9と配線基板2及び半導体チップ6との間にも配置されたため、半導体チップ6と配線基板2との接続強度を向上することができる。また、そのような接続強度が向上することで、半導体装置の信頼性及び機械的強度が向上する。
Furthermore, by using the
また、枠状のダム部9に複数の流通穴12を設けたことで、ダム部9の上部方向にアンダーフィル材11が溢れ出すことなく、ダム部9の内側領域にアンダーフィル材11を収めることができる。
Further, by providing the plurality of flow holes 12 in the frame-shaped
また、ダム部9における這い上がり防止部10をテーパ形状で構成したことで、配線基板2に半導体チップ6を接続するときにダム部9の上部方向へ這い上がろうとするアンダーフィル材11を、良好に配線基板2の周縁側へ流すことができる。結果、アンダーフィル材11のフィレット形状も安定する。このことにより、半導体チップ6と配線基板2との電気的接続の信頼性が向上する。
In addition, since the scooping
また、配線基板2の、半導体チップ6が配置された面の上には、半導体チップ6及びダム部9を覆うように封止体13が配置されている。封止体13は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、配線基板2上に配置された半導体チップ6を保護する。
In addition, a sealing body 13 is disposed on the surface of the
尚、半導体装置の保護や耐湿性の向上の為に封止体13が配線基板2上に設けられたが、本発明は、封止体13が設けられていない構成でも良い。
Although the sealing body 13 is provided on the
次に、実施例1の半導体装置の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device of Example 1 will be described.
本実施例に用いられる配線基板2は、母基板をMAP(Mold Array Process)方式で処理したものである。母基板には、図2及び図3に示すような単位基板構成部がマトリクス状に複数個、形成されている。その一つの母基板を個別の単位基板構成部に分割することで、配線基板2が得られる。図2に示す配線基板2は、母基板から分割された一つの単位基板構成部である。
The
母基板のそれぞれの単位基板構成部では、ガラスエポキシ基材の両面に所定の配線が形成され、前記配線が部分的に、図示しない絶縁膜、例えばソルダーレジストで覆われている。ガラスエポキシ基材の一面の配線の、ソルダーレジストから露出された部位には、複数の接続パッド3が形成されている。また、ガラスエポキシ基材の他面の配線の、ソルダーレジストから露出された部位には、複数のランド4が形成されている。そして、接続パッド3とこれに対応するランド4とは、ガラスエポキシ基材中の配線によりそれぞれ電気的に接続されている。
In each unit substrate constituting part of the mother substrate, predetermined wiring is formed on both surfaces of the glass epoxy base material, and the wiring is partially covered with an insulating film (not shown) such as a solder resist. A plurality of
ガラスエポキシ基材の一面の各チップ搭載エリアの周囲には、図2及び図3に示すように、略四角形で枠状のダム部9が配置されている。ダム部9は、配線基板2に垂直な方向に関して半導体チップ6と同等の厚さで構成されている。
Around each chip mounting area on one surface of the glass epoxy substrate, as shown in FIGS. 2 and 3, a substantially quadrangular and frame-shaped
ダム部9は、半導体チップ6の表面側から裏面の近傍の位置に延在する這い上がり防止部10を有している。這い上がり防止部10は、配線基板2に近くなるほどダム部9と半導体チップ6の外周縁との間隔が広くなるように、テーパ状に構成されている。尚、這い上がり防止部10と半導体チップ6とのクリアランスは、例えば5〜10μm程度にされる。また、ダム部9には、配線基板2の一面に沿って枠状のダム部9の内縁から外縁へ向かう方向にアンダーフィル材11の流通穴12が形成されている。
The
そして、前記マトリックス状に配置された複数の単位基板構成部の周囲には、図示しない枠部が設けられていて、母基板の搬送及び位置決めが可能となっている。また、単位基板構成部の間にダイシングラインが設けられる。このように配線基板2の基になる母基板が準備される。
A frame portion (not shown) is provided around the plurality of unit substrate constituent portions arranged in the matrix shape, so that the mother substrate can be transported and positioned. Further, a dicing line is provided between the unit substrate constituent parts. In this way, a mother board as a base of the
次に、母基板のそれぞれの単位基板構成部(即ち、配線基板2に相当する部分)にアンダーフィル材11およびNCP(Non Conductive Paste:非導電性ペースト)を供給する。
Next, an
詳述すると、母基板14は、図示しないポッティング装置のステージに保持される。そして、図5(a)に示すように、ポッティング装置のディスペンサー15によって、所定量のアンダーフィル材11が、それぞれの単位基板構成部(配線基板2)の一面のチップ搭載エリアに供給される。
More specifically, the
続いて、それぞれの単位基板構成部(配線基板2)に半導体チップ6をフリップチップ実装方法で接続する。 Subsequently, the semiconductor chip 6 is connected to each unit substrate constituent part (wiring board 2) by a flip chip mounting method.
詳述すると、この接続工程では、まず、例えば、図示しないフリップチップボンダーに母基板14を保持する。そして、図5(b)に示すように、バンプ電極8を備えた半導体チップ6の表面とは反対側の裏面を、吸着孔16aを有するボンディングツール16で真空吸着することで、半導体チップ6を保持する。その後、半導体チップ6を保持したボンディングツール16を母基板14側へ下降させる。そして、図5(c)に示すように、枠状のダム部8の開口に半導体チップ6を通し、半導体チップ6のバンプ電極8を単位基板構成部(配線基板2)の接続パッド3に接触させつつ、超音波熱圧着方式でバンプ電極8と接続パッド3を電気的に接続する。また、NCPは熱硬化されて、単位基板構成部に半導体チップ6が固定される。
More specifically, in this connection step, first, for example, the
このチップ接続工程では、単位基板構成部に前もって塗布されていたアンダーフィル材11が半導体チップ6の外周縁面に沿って這い上がろうとする。しかしながら、ダム部9は這い上がり防止部10を有しているので、アンダーフィル材11は上方へ向かうことなく、配線基板2に沿ってチップ搭載エリアからダム部9の周縁側に向かって流れてダム部9内に収まる。
In this chip connection step, the
尚、ダム部9には、配線基板2の一面に沿って枠状のダム部9の内縁から外縁へ向かう4方向に、アンダーフィル材11の流通穴12が配置されている。そのため、アンダーフィル材11でダム部8の内側領域が満たされても、アンダーフィル材11がダム部8の上方(半導体チップ6の第2の面側)へは行かないようになっている。
In the
さらに、ダム部9が設けられたことで、アンダーフィル材11が配線基板2と半導体チップ6の間のみでなく、ダム部9と配線基板2及び半導体チップ6との間にも配置される。そのため、アンダーフィル材11のフィレット形状が安定化し、半導体チップ6と配線基板2との接続強度を向上することができる。
Furthermore, since the
上記フリップチップ実装方法によるチップ接続が完了した母基板14は、封止工程に移行される。
After the chip connection by the flip chip mounting method is completed, the
詳細に述べると、封止工程では、複数の配線基板2の基になる母基板14は、図示しないトランスファモールド装置の上型と下型からなる成型金型にセットされる。この成型金型の上型には、複数の単位基板構成部を一括的に覆うようにキャビティが形成されている。このようなキャビティ内に、母基板14に接続された複数の半導体チップ6の全てが配置され、前記キャビティは母基板14で閉じた状態にされる。成型金型の上型にはゲート部が形成されており、このゲート部からキャビティ内へ、加熱溶融された封止樹脂が注入される。これにより、複数の半導体チップ6が接続されている母基板14の面全体が封止樹脂17で覆われる。封止樹脂17は、例えばエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂が用いられる。
More specifically, in the sealing step, the
そして、前記キャビティが封止樹脂17で完全に満たされた状態で、所定の温度、例えば180℃程度で封止樹脂17を加熱することで、封止樹脂17が熱硬化される。結果、図6(a)に示すように、母基板の複数の単位基板構成部を一括的に覆う封止樹脂17が形成される。
Then, the sealing
続いて、封止樹脂17で覆われた母基板14は所定の温度でベーキングすることで、封止樹脂17が完全に硬化される。また、半導体チップ6と母基板14との間にアンダーフィル材11が配置されてから、母基板14の上に封止樹脂14を形成するため、半導体チップ6と母基板14(配線基板2)との間におけるボイドを低減することができる。尚、硬化した封止樹脂17は、母基板の分割によって、図1に示す封止体13となる。
Subsequently, the
続いて、上面に封止樹脂17が形成された母基板14はボールマウント工程に移行され、図6(b)に示すように、母基板14の半導体チップ6と反対側の面に配設された複数のランド4上に導電性の半田ボール18を搭載して外部電極を形成する。
Subsequently, the
詳述すると、ボールマウント工程では、母基板14の単位基板構成部上のランド4の位置に合うように複数の吸着孔が形成された図示しないマウントツールを用いて、例えば半田からなる金属ボール(半田ボール18)を前記マウントツールに保持する。そして、保持された半田ボール18にフラックスを形成する。その後、単位基板構成部のランド4が形成された面へ前記マウントツールを近づけ、複数の半田ボールを単位基板構成部の複数のランド4に一括で搭載する。全ての単位基板構成部に半田ボール18が搭載された後、母基板14をリフロー工程に流すことで、外部電極が形成される。
More specifically, in the ball mounting process, using a mounting tool (not shown) in which a plurality of suction holes are formed so as to match the position of the
続いて、その全ての単位基板構成部に半田ボール18が搭載された母基板14は基板ダイシング工程に移行され、図6(c)に示すように、母基板14および封止樹脂17をダイシングラインDLの所で切断する。
Subsequently, the
詳細に述べると、基板ダイシング工程では、封止樹脂17の表面を接着テープ(ダイシングテープ)19に貼り付け、ダイシングテープ19によって母基板14を固定する。その後、図示しないダイシング装置のダイシングブレードにより、母基板14および封止樹脂17をダイシングラインDLに沿って切断して、複数の単位装置に分離する。分離後、単位装置を接着テープ19からピックアップすることで、図1に示すような略六面体形状の半導体装置が得られる。このように製造された半導体装置は、上述したとおり、半導体装置の薄型化が可能になり、かつ、半導体装置の信頼性及び機械的強度が向上する。
More specifically, in the substrate dicing step, the surface of the sealing
(実施例2)
図7は、本発明の実施例2の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
(Example 2)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Example 2 of the present invention.
実施例2の半導体装置1Bは、実施例1と同様に、略四角形で所定の配線が形成された配線基板2を有している。そして、配線基板2の一方の面には複数の接続パッド3が形成され、その他方の面にはそれぞれの接続パッド3に電気的に接続された複数のランド4が形成されている。また、配線基板2の一方の面の略中央部位の上には、実施例1と同様にフリップチップ実装方法で半導体チップ6が接続されている。配線基板2上のチップ搭載エリアの周囲には、図7に示すように、実施例1と同様な枠状のダム部9が配置されている。
Similar to the first embodiment, the semiconductor device 1 </ b> B according to the second embodiment includes a
本実施例の場合、半導体チップ6の第2の面(裏面)とダム部9の上方とに、第2の半導体チップ20が搭載されている。この第2の半導体チップ20は、電極パッド21が形成された第1の面(おもて面)とは反対側の第2の面(裏面)20aが半導体チップ6の裏面とダム部9の上方とに、絶縁性の接着部材22、例えばDAF(Die Attached Film)を介して、接着されている。
In the case of the present embodiment, the second semiconductor chip 20 is mounted on the second surface (back surface) of the semiconductor chip 6 and above the
第2の半導体チップ20の電極パッド21と、配線基板2の、ダム部9の外側に配置された接続パッド3aとを導電性のワイヤ23で結線することで、第2の半導体チップ20と配線基板2とが電気的に接続される。導電性のワイヤ23は、例えばAu、Cu等が用いられる。
By connecting the electrode pads 21 of the second semiconductor chip 20 and the
半導体チップ6,20及びダム部9は封止体13で覆われていてもよい。
The semiconductor chips 6 and 20 and the
以上のように構成された実施例2は、フリップチップ実装方法によって配線基板に半導体チップ6を接続するときにアンダーフィル材11が半導体チップ6の外周縁面を這い上がって半導体チップ6の裏面へ回り込むことを防止することができる。また、このような実施例1と同様の効果だけでなく、配線基板2への投影面積が第1の半導体チップ6よりも大きい第2の半導体チップ20を第1の半導体チップ6の上に、安定して積層することができる。第2の半導体チップ20の、第1の半導体チップ6の外周縁面よりも外側に突き出た部分はダム部9で支持されているため、第2の半導体チップ20の厚みを薄くすることも可能である。このことにより、MCP(Multi Chip Package)型の半導体装置の薄型化ができる。さらに、第2の半導体チップ20の、第1の半導体チップ6の外周縁面よりも外側に突き出た部分に配置された電極パッド21に対して、ワイヤボンディングを良好に実施できる。
In Example 2 configured as described above, when the semiconductor chip 6 is connected to the wiring board by the flip chip mounting method, the
(実施例3)
図8は、本発明の実施例3による半導体装置の概略構成を示す断面図である。
(Example 3)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to
実施例3の半導体装置1Cは、実施例1と同様に、略四角形で所定の配線が形成された配線基板2を有している。そして、配線基板2の一方の面には複数の接続パッド3が形成され、その他方の面にはそれぞれの接続パッド3に電気的に接続された複数のランド4が形成されている。また、配線基板2の一方の面の略中央部位の上には、実施例1と同様にフリップチップ実装方法で半導体チップ6が接続されている。配線基板2上のチップ搭載エリアの周囲には、図8に示すように、実施例1と同様な枠状のダム部9が配置されている。
Similar to the first embodiment, the semiconductor device 1 </ b> C according to the third embodiment includes the
半導体チップ6の第2の面(裏面)とダム部9の上方とに、第2の半導体チップ20が搭載されている。この第2の半導体チップ20は、電極パッド21が形成された第1の面(おもて面)とは反対側の第2の面(裏面)20aが半導体チップ6の裏面とダム部9の上方とに、絶縁性の接着部材22、例えばDAFを介して、接着されている。第2の半導体チップ20の電極パッド21aと、配線基板2の、ダム部9の外側に配置された接続パッド3aとを導電性のワイヤ23で結線することで、第2の半導体チップ20と配線基板2とが電気的に接続される。
A second semiconductor chip 20 is mounted on the second surface (back surface) of the semiconductor chip 6 and above the
半導体チップ6,20及びダム部9は封止体13で覆われていてもよい。
The semiconductor chips 6 and 20 and the
本実施例においては、ダム部9は、導電材料(例えば金属材料)で構成される。導電材料で構成されたダム部9は、配線基板2上に搭載されて、配線基板2上の一つの接続パッド3bと電気的に接続されている。そして、第2の半導体チップ20に設けられている共通化可能な複数の電極パッド21b(例えばGND用端子或いは電源用端子等)を、ダム部9にワイヤ23で接続することで、それら複数の電極パッド21bに繋がる外部端子が一つの外部端子(半田ボール5a)で間に合うようになる。すなわち本実施例は共通ピン化が可能である。
In the present embodiment, the
実施例3は、フリップチップ実装方法によって配線基板に半導体チップ6を接続するときにアンダーフィル材11が半導体チップ6の外周縁面を這い上がって半導体チップ6の裏面へ回り込むことを防止することができる。また、このような実施例1と同様の効果だけでなく、共通ピン化が可能であるため、外部電極の数を減らすことができる。
In the third embodiment, when the semiconductor chip 6 is connected to the wiring board by the flip chip mounting method, the
また、第1の半導体チップ6に積層された第2の半導体チップ20と、ダム部9とをワイヤ23で電気的に接続することで、この接続部分でのワイヤ長を短くできる。結果、封止体13を樹脂で成形するときにワイヤ23が倒れるという問題の発生頻度を少なくすることができる。
Further, by electrically connecting the second semiconductor chip 20 stacked on the first semiconductor chip 6 and the
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to said Example, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
例えば本実施例では、配線基板2の一方の面に一つの半導体チップ6が搭載された半導体装置に適用した場合について説明したが、本発明は、複数の半導体チップ6が配線基板2の一面に沿って横並びに配置された半導体装置に適用されても良い。
For example, in the present embodiment, the case where the present invention is applied to a semiconductor device in which one semiconductor chip 6 is mounted on one surface of the
また本実施例では、ガラスエポキシ基材からなる配線基板2について説明したが、配線基板2はポリイミド基材からなるフレキシブルな配線基板であっても良い。
In this embodiment, the
1A,1B,1C 半導体装置
2 配線基板
3、3a、3b 接続パッド
4 ランド
5、5a 半田ボール
6 半導体チップ、第1の半導体チップ
7、21、21a、21b 電極パッド
8 バンプ電極
9 ダム部
10 這い上がり防止部
11 アンダーフィル材
12 流通穴
13 封止体
14 母基板
15 ディスペンサー
16 ボンディングツール
17 封止樹脂
18 半田ボール
19 接着テープ
20 第2の半導体チップ
22 接着部材
23 ワイヤ
DL ダイシングライン
1A, 1B,
Claims (19)
前記ダム部は、前記樹脂が前記半導体チップの外周縁を這い上がって前記半導体チップの前記配線基板とは反対側の面に回り込むことを防止する這い上がり防止部を有する、半導体装置。 A wiring substrate, a semiconductor chip connected to one surface of the wiring substrate via a gap, a frame-shaped dam portion formed on the one surface along the outer periphery of the semiconductor chip, and A resin in contact with the dam part while being disposed in the gap,
The dam portion includes a scooping prevention portion that prevents the resin from scooping up an outer peripheral edge of the semiconductor chip and wrapping around a surface of the semiconductor chip opposite to the wiring substrate.
前記ダム部は、前記樹脂が前記半導体チップの外周縁を這い上がって前記半導体チップの前記配線基板とは反対側の面に回り込むことを防止する這い上がり防止部を有する、半導体装置。 A wiring board; a semiconductor chip electrically connected to one surface of the wiring board by a flip chip mounting method; and a frame-shaped dam formed on the one surface along an outer peripheral edge of the semiconductor chip A resin as an underfill material that is in contact with the dam portion while being disposed in a gap between the wiring board and the semiconductor chip,
The dam portion includes a scooping prevention portion that prevents the resin from scooping up an outer peripheral edge of the semiconductor chip and wrapping around a surface of the semiconductor chip opposite to the wiring substrate.
前記ダム部は、前記樹脂が前記半導体チップの外周縁を這い上がって前記半導体チップの前記配線基板とは反対側の面に回り込むことを防止する這い上がり防止部を有し、
前記這い上がり防止部は、前記ダム部の内周部に、前記配線基板に近くなるほど該ダム部と前記半導体チップの外周縁との間隔が広くなるようにテーパ状に形成されている、半導体装置。 A wiring board; a semiconductor chip electrically connected to one surface of the wiring board by a flip chip mounting method; and a frame-shaped dam formed on the one surface along an outer peripheral edge of the semiconductor chip A resin as an underfill material that is in contact with the dam portion while being disposed in a gap between the wiring board and the semiconductor chip,
The dam part has a scooping prevention part for preventing the resin from scooping up the outer peripheral edge of the semiconductor chip and wrapping around the surface of the semiconductor chip opposite to the wiring board;
The scooping prevention part is formed in a taper shape on the inner peripheral part of the dam part so that the distance between the dam part and the outer peripheral edge of the semiconductor chip becomes wider as it gets closer to the wiring board. .
該導電材料で構成されたダム部は、前記配線基板の一方の面に配設された複数の接続パッドのうち一つの接続パッドと電気的に接続されるように該一方の面に配置されており、
前記第2の半導体チップに設けられている共通化可能な複数の電極パッドが、前記ダム部に電気的に接続されている、請求項9に記載の半導体装置。 The dam part is made of a conductive material,
The dam portion made of the conductive material is disposed on the one surface so as to be electrically connected to one of the plurality of connection pads disposed on the one surface of the wiring board. And
The semiconductor device according to claim 9, wherein a plurality of common electrode pads provided on the second semiconductor chip are electrically connected to the dam portion.
前記配線基板と前記枠状のダム部とを用意し、該ダム部の内周部が前記テーパ形状になるように前記配線基板の一方の面に前記ダム部を配置する段階と、
前記一方の面の前記ダム部の内側に前記樹脂を配置する段階と、
前記ダム部の内側に前記半導体チップを挿入し、前記半導体チップの前記バンプ電極を前記一方の面に配設された接続パッドに電気的に接続する段階と、
を有する、半導体装置の製造方法。 A wiring board; a semiconductor chip electrically connected to one surface of the wiring board via a bump electrode; and a frame-shaped dam formed on the one surface along the outer periphery of the semiconductor chip And a resin as an underfill material that is disposed in a gap between the wiring board and the semiconductor chip and is in contact with the dam part, and the dam part is provided on the inner peripheral part and the wiring board. A method of manufacturing a semiconductor device having a taper shape so that the distance between the dam portion and the outer peripheral edge of the semiconductor chip becomes wider as it gets closer,
Preparing the wiring board and the frame-shaped dam part, and disposing the dam part on one surface of the wiring board so that an inner peripheral part of the dam part has the tapered shape;
Disposing the resin inside the dam portion on the one surface;
Inserting the semiconductor chip inside the dam part and electrically connecting the bump electrodes of the semiconductor chip to connection pads disposed on the one surface;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記配線基板の他方の面に、複数の前記接続パッドのそれぞれと対応して電気的に接続する複数の外部端子を配設する段階と、
をさらに有する、請求項14に記載の半導体装置の製造方法。 Covering the semiconductor chip and the dam with a sealing resin on one surface of the wiring board, and curing the sealing resin;
Disposing a plurality of external terminals electrically connected to the other surface of the wiring board corresponding to each of the plurality of connection pads;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009113477A JP2010263108A (en) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009113477A JP2010263108A (en) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010263108A true JP2010263108A (en) | 2010-11-18 |
Family
ID=43360956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009113477A Pending JP2010263108A (en) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010263108A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009713A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Semiconductor package and method of manufacturing the same |
| JP2015012075A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 住友電気工業株式会社 | Light receiving device, hybrid image sensor, and imaging system |
| CN105280581A (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-27 | 英特尔公司 | Electronic package and method of connecting a first die to a second die to form an electronic package |
| CN106257652A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-28 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | Encapsulation module |
| EP3346487A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with a joining layer with a part with higher porosity in a recess of an electrode plate and corresponding manufacturing method |
| CN114078805A (en) * | 2020-08-19 | 2022-02-22 | 铠侠股份有限公司 | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
-
2009
- 2009-05-08 JP JP2009113477A patent/JP2010263108A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009713A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Semiconductor package and method of manufacturing the same |
| JP2015012075A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 住友電気工業株式会社 | Light receiving device, hybrid image sensor, and imaging system |
| CN105280581A (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-27 | 英特尔公司 | Electronic package and method of connecting a first die to a second die to form an electronic package |
| JP2016015486A (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | インテル コーポレイション | Method for forming an electronic package by connecting an electronic package and a first die to a second die |
| US9887104B2 (en) * | 2014-07-03 | 2018-02-06 | Intel Corporation | Electronic package and method of connecting a first die to a second die to form an electronic package |
| CN106257652A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-28 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | Encapsulation module |
| US10123428B2 (en) | 2015-06-16 | 2018-11-06 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Package module |
| US10314178B2 (en) | 2015-06-16 | 2019-06-04 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Package module |
| EP3346487A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with a joining layer with a part with higher porosity in a recess of an electrode plate and corresponding manufacturing method |
| CN114078805A (en) * | 2020-08-19 | 2022-02-22 | 铠侠股份有限公司 | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5579402B2 (en) | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and electronic device | |
| CN100407422C (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| US7772687B2 (en) | Multiple electronic component containing substrate | |
| US9768137B2 (en) | Stud bump structure for semiconductor package assemblies | |
| US20150076714A1 (en) | Microelectronic element with bond elements to encapsulation surface | |
| US20100261311A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| US20070273019A1 (en) | Semiconductor package, chip carrier structure thereof, and method for fabricating the chip carrier | |
| US20110074037A1 (en) | Semiconductor device | |
| JP2010147070A (en) | Semiconductor device | |
| JP2002110718A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR20120058118A (en) | Method of fabricating stacked package, and method of mounting stacked package fabricated by the same | |
| JP2010263108A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US8098496B2 (en) | Wiring board for semiconductor device | |
| JP2009212474A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| CN102412241B (en) | Semiconductor chip encapsulating piece and manufacturing method thereof | |
| CN102044528A (en) | Stacked packaging member and manufacturing method thereof | |
| JP5547703B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2010010269A (en) | Semiconductor device, intermediate for manufacturing semiconductor device, and method of manufacturing them | |
| JP2009283835A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2009182004A (en) | Semiconductor device | |
| JP2011233672A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP2014179496A (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
| CN104392979A (en) | Chip stacking encapsulation structure | |
| JP2013157433A (en) | Semiconductor device | |
| KR20140045248A (en) | Integrated circuit package and method for manufacturing the same |