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JP2010263108A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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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
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Japan
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semiconductor chip
wiring board
dam
semiconductor device
semiconductor
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JP2009113477A
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Japanese (ja)
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Noritoshi Shimada
法翁 嶋田
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Micron Memory Japan Ltd
Original Assignee
Elpida Memory Inc
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Publication date
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  • 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1
A 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.

特開2006−351559号JP 2006-351559 A 特開2008−187054号JP 2008-187054 A

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 Patent Documents 1 and 2 described above. Has been proposed.

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 Patent Documents 1 and 2 are adopted in the method 2), the underfill material creeps up the outer peripheral surface of the semiconductor chip and wraps around the back surface of the semiconductor chip. Therefore, there is a possibility that the above-described problem of breakage of the electrical connection portion cannot be solved. In addition, since the problem that the underfill material wraps around the back surface of the semiconductor chip during the Philip chip mounting process is more likely to occur as the semiconductor chip is thinner, it is difficult to reduce the thickness of the semiconductor device.

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.

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。Sectional drawing which shows schematic structure of the BGA type semiconductor device by Example 1 of this invention. 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(母基板の単位基板構成部)を示す平面図。The top view which shows the wiring board (the unit substrate structure part of a mother board) used for the BGA type semiconductor device by Example 1 of this invention. 図2のA−A’断面及びB−B’断面の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the A-A 'cross section and B-B' cross section of FIG. 実施例1の半導体装置における這い上がり防止部の変形例を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a modification of the scooping prevention unit in the semiconductor device of Example 1; 実施例1の半導体装置の製造工程を示す図であって、基板にアンダーフィル材を供給した後、基板に半導体チップを接続する工程を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor device of Example 1, and illustrates a process of connecting a semiconductor chip to the substrate after supplying an underfill material to the substrate. 実施例1の半導体装置の製造工程を示す図であって、基板上の半導体チップを樹脂封止し、基板に半田ボールを搭載し、単位装置ごとに基板を分割する工程を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device of Example 1, and shows a process of sealing a semiconductor chip on a substrate with resin, mounting solder balls on the substrate, and dividing the substrate for each unit device. 本発明の実施例2による半導体装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device by Example 2 of this invention. 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。Sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device by Example 3 of this invention. 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方法で接続する方法を用いて、半導体装置を製造するときの様子と、このときに懸念される課題とを示した図。A situation when manufacturing a semiconductor device using a method of connecting a semiconductor chip to the wiring board by a flip chip mounting method after disposing an underfill material in the chip mounting area of the wiring board, and a problem to be concerned at this time FIG.

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 wiring board 2 that is substantially square and has predetermined wiring formed thereon. The wiring board 2 is a glass epoxy board having a thickness of 0.2 mm, for example, and predetermined wiring is formed on both surfaces of the base material, and this wiring is partially covered with an insulating film (not shown) such as a solder resist. A plurality of connection pads 3 are formed in a portion of the wiring on one surface of the wiring board 2 exposed from the solder resist. A plurality of lands 4 are formed in a portion of the wiring on the other surface of the wiring board 2 exposed from the solder resist. The connection pads 3 and the lands 4 corresponding to the connection pads 3 are electrically connected to each other by the wiring of the wiring board 1. In addition, solder balls 5 serving as external terminals are respectively mounted on the plurality of lands 4, and the solder balls 5 are arranged in a grid at predetermined intervals.

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 wiring board 2. The semiconductor chip 6 is a Si substrate having a thickness of 100 μm, for example, and a logic circuit and a memory circuit are formed on the first surface (that is, the surface). A plurality of electrode pads 7 are formed in the vicinity of the periphery of the first surface of the semiconductor chip 6, and a passivation film (not shown) is formed on the first surface of the semiconductor chip 6 excluding the electrode pads 7. Thus, the surface on which the circuit is formed (circuit formation surface) is protected.

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 corresponding connection pad 3 of the wiring board 2 via the bump electrode 8. The bump electrode 8 is made of Cu, for example. The bump electrode 8 may be formed of a wire bump made of Au.

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 dam portion 9 is disposed on the wiring substrate 2 along the periphery of the semiconductor chip 6, and the dam portion 9 has a frame shape so as to surround the semiconductor chip 6. Is formed. Further, the dam portion 9 is configured with a thickness equivalent to that of the semiconductor chip 6 so that the upper surface of the dam portion 9 is the same as the height of the back surface of the semiconductor chip 6. The dam portion 9 has, on its inner peripheral portion, a portion for preventing the resin from creeping up with respect to the second surface (that is, the back surface) of the semiconductor chip 6 opposite to the first surface (the scooping prevention portion 10). Called).

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 creeping prevention portion 10 is formed in a tapered shape so that the distance between the dam portion 9 and the outer peripheral edge of the semiconductor chip 6 increases as the distance from the wiring substrate 2 increases. With this shape, when the semiconductor chip 6 is connected to the wiring substrate 2 to which the underfill material 11 is applied, the underfill material 11 that crawls up along the outer peripheral surface of the semiconductor chip 6 is formed on the wiring substrate 2. It flows to the peripheral side. Incidentally, the clearance between the scooping prevention portion 10 and the semiconductor chip 6 is set to about 5 to 10 μm, for example. As a result, the flip chip mounting method can be carried out without any problem even when the scooping prevention unit 10 is provided.

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 wiring substrate 2, the underfill material 11 creeps up at the center of each side around the semiconductor chip 6. Therefore, as shown in FIG. 4, the scooping prevention unit 10 may be provided only for the central part of each side.

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 underfill material 11 is circulated are arranged at portions of the frame-shaped dam portion 9 corresponding to the four sides around the semiconductor chip 6. Each circulation hole 12 penetrates along the one surface of the wiring board 2 in the direction from the inner edge to the outer edge of the frame-shaped dam portion 9. In this example, the circulation holes 12 are arranged in four directions. With such a configuration, even if the inner region of the dam portion 8 is filled with the underfill material 11 that flows to the peripheral side of the wiring substrate 2, the underfill material 11 is located above the dam portion 8 (second semiconductor chip 6 second). Will not go to the side).

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 dam portion 9 having the scooping prevention portion 10 extending from the front surface side of the semiconductor chip 6 toward the position near the back surface is provided around the chip mounting area of the wiring board 2. It was. As a result, when the semiconductor chip 6 is connected to the wiring substrate 2, the underfill material 11 that crawls up to the outer peripheral surface of the semiconductor chip 6 can flow toward the peripheral side of the wiring substrate 2. As a result, it is possible to prevent the underfill material 11 from entering the back surface of the semiconductor chip 6 during the Philip chip mounting process.

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 underfill material 11 can be prevented from wrapping around the back surface of the semiconductor chip during the Philip chip mounting process, the problem of breakage of the electrical adhesive portion that has occurred in the prior art is solved. That is, the problem that the surrounding underfill material 11 is cured and the electric bonding portion between the wiring board 2 and the semiconductor chip 6 is broken when the bonding tool is operated is solved. Furthermore, this allows the use of a semiconductor chip 6 (for example, a chip having a thickness of 100 μm or less) that is thinner than the conventional one, so that the semiconductor device can be made thinner.

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 dam portion 9, the underfill material 11 is disposed not only between the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 6 but also between the dam portion 9, the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 6. The connection strength between 6 and the wiring board 2 can be improved. Moreover, the reliability and mechanical strength of the semiconductor device are improved by improving the connection strength.

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 dam portion 9, the underfill material 11 is accommodated in the inner region of the dam portion 9 without overflowing the underfill material 11 in the upper direction of the dam portion 9. be able to.

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 prevention portion 10 in the dam portion 9 is configured in a tapered shape, the underfill material 11 that tends to scoop up in the upper direction of the dam portion 9 when the semiconductor chip 6 is connected to the wiring board 2, It can flow well to the peripheral side of the wiring board 2. As a result, the fillet shape of the underfill material 11 is also stabilized. As a result, the reliability of electrical connection between the semiconductor chip 6 and the wiring board 2 is improved.

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 wiring substrate 2 on which the semiconductor chip 6 is disposed so as to cover the semiconductor chip 6 and the dam portion 9. The sealing body 13 is made of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, and protects the semiconductor chip 6 disposed on the wiring board 2.

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 wiring substrate 2 for protecting the semiconductor device and improving the moisture resistance, the present invention may have a configuration in which the sealing body 13 is not provided.

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 wiring board 2 used in this embodiment is obtained by processing a mother board by a MAP (Mold Array Process) method. A plurality of unit substrate components as shown in FIGS. 2 and 3 are formed in a matrix on the mother substrate. The wiring board 2 is obtained by dividing the single mother board into individual unit board components. The wiring board 2 shown in FIG. 2 is one unit board constituent part divided from the mother board.

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 connection pads 3 are formed on a portion of the wiring on one surface of the glass epoxy substrate exposed from the solder resist. In addition, a plurality of lands 4 are formed in a portion of the wiring on the other surface of the glass epoxy substrate that is exposed from the solder resist. And the connection pad 3 and the land 4 corresponding to this are each electrically connected by the wiring in a glass epoxy base material.

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 dam portion 9 is arranged. The dam portion 9 has a thickness equivalent to that of the semiconductor chip 6 in the direction perpendicular to the wiring substrate 2.

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 dam part 9 has a creeping prevention part 10 extending from the front surface side of the semiconductor chip 6 to a position in the vicinity of the back surface. The creeping prevention portion 10 is configured in a tapered shape so that the distance between the dam portion 9 and the outer peripheral edge of the semiconductor chip 6 increases as the distance from the wiring substrate 2 increases. Note that the clearance between the scooping prevention unit 10 and the semiconductor chip 6 is, for example, about 5 to 10 μm. Further, the dam portion 9 is formed with a flow hole 12 for the underfill material 11 in a direction from the inner edge to the outer edge of the frame-shaped dam portion 9 along one surface of the wiring board 2.

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 wiring board 2 is prepared.

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 underfill material 11 and NCP (Non Conductive Paste) are supplied to each unit board constituent part (that is, a part corresponding to the wiring board 2) of the mother board.

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 mother board 14 is held on a stage of a potting device (not shown). Then, as shown in FIG. 5A, a predetermined amount of underfill material 11 is supplied to the chip mounting area on one surface of each unit substrate constituent part (wiring substrate 2) by the dispenser 15 of the potting device.

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 mother board 14 is held on a flip chip bonder (not shown). And as shown in FIG.5 (b), the semiconductor chip 6 is vacuum-sucked by the bonding tool 16 which has the suction hole 16a on the back surface on the opposite side to the surface of the semiconductor chip 6 provided with the bump electrode 8. Hold. Thereafter, the bonding tool 16 holding the semiconductor chip 6 is lowered to the mother substrate 14 side. Then, as shown in FIG. 5C, the semiconductor chip 6 is passed through the opening of the frame-shaped dam portion 8, and the bump electrodes 8 of the semiconductor chip 6 are brought into contact with the connection pads 3 of the unit substrate constituting portion (wiring substrate 2). The bump electrode 8 and the connection pad 3 are electrically connected by an ultrasonic thermocompression bonding method. Further, the NCP is thermally cured, and the semiconductor chip 6 is fixed to the unit substrate constituent part.

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 underfill material 11 that has been applied to the unit substrate constituent portion in advance is going to crawl along the outer peripheral surface of the semiconductor chip 6. However, since the dam part 9 has the creeping prevention part 10, the underfill material 11 flows from the chip mounting area toward the peripheral side of the dam part 9 along the wiring board 2 without going upward. It fits in the dam part 9.

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 dam portion 9, flow holes 12 for the underfill material 11 are arranged in four directions from the inner edge to the outer edge of the frame-shaped dam portion 9 along one surface of the wiring board 2. For this reason, even if the inner region of the dam portion 8 is filled with the underfill material 11, the underfill material 11 does not go above the dam portion 8 (second surface side of the semiconductor chip 6).

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 dam portion 9 is provided, the underfill material 11 is disposed not only between the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 6 but also between the dam portion 9 and the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 6. Therefore, the fillet shape of the underfill material 11 is stabilized, and the connection strength between the semiconductor chip 6 and the wiring board 2 can be improved.

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 mother board 14 is transferred to a sealing process.

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 mother board 14 that is the basis of the plurality of wiring boards 2 is set in a molding die that includes an upper mold and a lower mold (not shown). A cavity is formed in the upper mold of the molding die so as to collectively cover a plurality of unit substrate constituent parts. All of the plurality of semiconductor chips 6 connected to the mother substrate 14 are arranged in such a cavity, and the cavity is closed by the mother substrate 14. A gate portion is formed on the upper mold of the molding die, and a heat-sealed sealing resin is injected from the gate portion into the cavity. Thereby, the entire surface of the mother substrate 14 to which the plurality of semiconductor chips 6 are connected is covered with the sealing resin 17. As the sealing resin 17, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin is used.

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 resin 17 is thermally cured by heating the sealing resin 17 at a predetermined temperature, for example, about 180 ° C. in a state where the cavity is completely filled with the sealing resin 17. As a result, as shown in FIG. 6A, a sealing resin 17 is formed that collectively covers a plurality of unit substrate constituent portions of the mother substrate.

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 mother substrate 14 covered with the sealing resin 17 is baked at a predetermined temperature, whereby the sealing resin 17 is completely cured. In addition, since the underfill material 11 is disposed between the semiconductor chip 6 and the mother board 14, the sealing resin 14 is formed on the mother board 14, so that the semiconductor chip 6 and the mother board 14 (wiring board 2) are formed. Voids between the two can be reduced. The cured sealing resin 17 becomes the sealing body 13 shown in FIG. 1 by dividing the mother substrate.

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 mother substrate 14 having the sealing resin 17 formed on the upper surface is transferred to a ball mounting process, and is disposed on the surface of the mother substrate 14 opposite to the semiconductor chip 6 as shown in FIG. On the plurality of lands 4, conductive solder balls 18 are mounted to form external electrodes.

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 land 4 on the unit substrate constituting portion of the mother board 14, a metal ball made of solder (for example, A solder ball 18) is held on the mounting tool. Then, flux is formed on the held solder balls 18. Thereafter, the mounting tool is brought close to the surface of the unit substrate constituting portion on which the lands 4 are formed, and a plurality of solder balls are collectively mounted on the plurality of lands 4 of the unit substrate constituting portion. After the solder balls 18 are mounted on all the unit substrate constituent parts, the external substrate is formed by flowing the mother substrate 14 through a reflow process.

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 mother board 14 on which the solder balls 18 are mounted on all the unit board constituent parts is transferred to a board dicing process, and the mother board 14 and the sealing resin 17 are connected to a dicing line as shown in FIG. Cut at the DL.

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 resin 17 is attached to an adhesive tape (dicing tape) 19 and the mother substrate 14 is fixed by the dicing tape 19. Thereafter, the mother substrate 14 and the sealing resin 17 are cut along the dicing line DL by a dicing blade of a dicing device (not shown), and separated into a plurality of unit devices. After separation, the unit device is picked up from the adhesive tape 19 to obtain a substantially hexahedral semiconductor device as shown in FIG. As described above, the semiconductor device manufactured in this way can be thinned, and the reliability and mechanical strength of the semiconductor device are improved.

(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 wiring substrate 2 having a substantially square shape and predetermined wiring formed thereon. A plurality of connection pads 3 are formed on one surface of the wiring board 2, and a plurality of lands 4 electrically connected to the connection pads 3 are formed on the other surface. Further, the semiconductor chip 6 is connected to the substantially central portion of one surface of the wiring board 2 by the flip chip mounting method as in the first embodiment. As shown in FIG. 7, a frame-like dam portion 9 similar to that of the first embodiment is disposed around the chip mounting area on the wiring board 2.

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 dam portion 9. In the second semiconductor chip 20, the second surface (back surface) 20 a opposite to the first surface (front surface) on which the electrode pads 21 are formed is the back surface of the semiconductor chip 6 and the dam portion 9. It is bonded to the upper side via an insulating adhesive member 22, for example, DAF (Die Attached Film).

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 connection pads 3a disposed outside the dam portion 9 of the wiring substrate 2 with the conductive wires 23, the second semiconductor chip 20 and the wiring are connected. The substrate 2 is electrically connected. For example, Au or Cu is used for the conductive wire 23.

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 dam portion 9 may be covered with a sealing body 13.

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 underfill material 11 scoops up the outer peripheral surface of the semiconductor chip 6 to the back surface of the semiconductor chip 6. It is possible to prevent wraparound. In addition to the effects similar to those of the first embodiment, the second semiconductor chip 20 having a projected area on the wiring board 2 larger than that of the first semiconductor chip 6 is formed on the first semiconductor chip 6. It can be laminated stably. Since the portion of the second semiconductor chip 20 that protrudes outside the outer peripheral surface of the first semiconductor chip 6 is supported by the dam portion 9, the thickness of the second semiconductor chip 20 can be reduced. It is. Thus, the thickness of the MCP (Multi Chip Package) type semiconductor device can be reduced. Furthermore, wire bonding can be satisfactorily performed on the electrode pads 21 arranged on the portion of the second semiconductor chip 20 that protrudes outward from the outer peripheral surface of the first semiconductor chip 6.

(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 Embodiment 3 of the present invention.

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 wiring substrate 2 having a substantially square shape on which predetermined wiring is formed. A plurality of connection pads 3 are formed on one surface of the wiring board 2, and a plurality of lands 4 electrically connected to the connection pads 3 are formed on the other surface. Further, the semiconductor chip 6 is connected to the substantially central portion of one surface of the wiring board 2 by the flip chip mounting method as in the first embodiment. As shown in FIG. 8, a frame-shaped dam portion 9 similar to that of the first embodiment is disposed around the chip mounting area on the wiring board 2.

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 dam portion 9. In the second semiconductor chip 20, the second surface (back surface) 20 a opposite to the first surface (front surface) on which the electrode pads 21 are formed is the back surface of the semiconductor chip 6 and the dam portion 9. It is bonded to the upper side via an insulating adhesive member 22, for example, DAF. By connecting the electrode pads 21a of the second semiconductor chip 20 and the connection pads 3a arranged on the outside of the dam portion 9 of the wiring substrate 2 with the conductive wires 23, the second semiconductor chip 20 and the wiring are connected. The substrate 2 is electrically connected.

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 dam portion 9 may be covered with a sealing body 13.

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 dam portion 9 is made of a conductive material (for example, a metal material). The dam portion 9 made of a conductive material is mounted on the wiring board 2 and is electrically connected to one connection pad 3 b on the wiring board 2. A plurality of common electrode pads 21b (for example, a GND terminal or a power supply terminal) provided on the second semiconductor chip 20 are connected to the dam portion 9 by wires 23, so that the plurality of electrode pads 21b can be shared. An external terminal connected to the electrode pad 21b is in time with one external terminal (solder ball 5a). That is, this embodiment can be made into a common pin.

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 underfill material 11 can be prevented from climbing up the outer peripheral surface of the semiconductor chip 6 and wrapping around the back surface of the semiconductor chip 6. it can. In addition to the effects similar to those of the first embodiment, a common pin can be formed, so that the number of external electrodes can be reduced.

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 dam portion 9 with the wire 23, the wire length at this connection portion can be shortened. As a result, it is possible to reduce the frequency of occurrence of the problem that the wire 23 falls when the sealing body 13 is molded with resin.

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 wiring board 2 has been described. However, in the present invention, a plurality of semiconductor chips 6 are provided on one surface of the wiring board 2. The present invention may be applied to semiconductor devices arranged side by side.

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 wiring board 2 made of a glass epoxy base material has been described. However, the wiring board 2 may be a flexible wiring board made of a polyimide base material.

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, 1C Semiconductor device 2 Wiring board 3, 3a, 3b Connection pad 4 Land 5, 5a Solder ball 6 Semiconductor chip, 1st semiconductor chip 7, 21, 21a, 21b Electrode pad 8 Bump electrode 9 Dam part 10 Rising prevention part 11 Underfill material 12 Distribution hole 13 Sealing body 14 Mother board 15 Dispenser 16 Bonding tool 17 Sealing resin 18 Solder ball 19 Adhesive tape 20 Second semiconductor chip 22 Adhesive member 23 Wire DL Dicing line

Claims (19)

配線基板と、該配線基板の一方の面に隙間を介して接続された半導体チップと、前記一方の面の上に前記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、前記隙間に配設されつつ前記ダム部と接する樹脂と、を有し、
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.
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、前記一方の面の上に前記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、前記配線基板と前記半導体チップとの間の隙間に配設されつつ前記ダム部と接するアンダーフィル材としての樹脂と、を有し、
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.
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、前記一方の面の上に前記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、前記配線基板と前記半導体チップとの間の隙間に配設されつつ前記ダム部と接するアンダーフィル材としての樹脂と、を有し、
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. .
前記ダム部の、前記配線基板の側とは反対側の面が、前記半導体チップの前記配線基板とは反対側の面の高さと同じになっている、請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。   The surface of the said dam part on the opposite side to the said wiring board side is the same as the height of the surface on the opposite side to the said wiring board of the said semiconductor chip. Semiconductor device. 前記這い上がり防止部は、前記半導体チップの外周縁を構成する4辺の中央部のみに対して設けられている、請求項1から4のいずれかに記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the scooping prevention portion is provided only for a central portion of four sides constituting an outer peripheral edge of the semiconductor chip. 前記ダム部は、前記樹脂を前記ダム部の内縁から外縁に向けて流通させられる流通穴が配設されている、請求項1から5のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the dam portion is provided with a circulation hole through which the resin is circulated from an inner edge to an outer edge of the dam portion. 複数の前記半導体チップが前記配線基板の一方の面の上に配置されている、請求項1から6のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of semiconductor chips are arranged on one surface of the wiring board. 前記複数の半導体チップは、前記配線基板の一方の面にバンプ電極を介して電気的に接続された第1の半導体チップと、該第1の半導体チップに積層された第2の半導体チップとを含む、請求項7に記載の半導体装置。   The plurality of semiconductor chips include: a first semiconductor chip electrically connected to one surface of the wiring board via a bump electrode; and a second semiconductor chip stacked on the first semiconductor chip. The semiconductor device according to claim 7, further comprising: 前記第2の半導体チップは、該第2の半導体チップの電極パッドが形成された面とは反対側の面が前記第1の半導体チップの前記配線基板とは反対側の面に接着されている、請求項8に記載の半導体装置。   The surface of the second semiconductor chip opposite to the surface on which the electrode pads of the second semiconductor chip are formed is bonded to the surface of the first semiconductor chip opposite to the wiring substrate. The semiconductor device according to claim 8. 前記第2の半導体チップは、前記配線基板への投影面積が前記第1の半導体チップよりも大きいチップであり、該第2の半導体チップの、該第1の半導体チップの外周縁よりも外側に突き出た部分は前記ダム部で支持されている、請求項8に記載の半導体装置。   The second semiconductor chip is a chip whose projected area onto the wiring board is larger than that of the first semiconductor chip, and the second semiconductor chip is located outside the outer peripheral edge of the first semiconductor chip. The semiconductor device according to claim 8, wherein the protruding portion is supported by the dam portion. 前記ダム部が導電材料で構成されており、
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.
前記配線基板の他方の面に複数の外部端子が配設されており、該複数の外部端子は、それぞれ、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それぞれと対応して電気的に接続されている、請求項1から11のいずれかに記載の半導体装置。   A plurality of external terminals are disposed on the other surface of the wiring board, and the plurality of external terminals respectively correspond to the plurality of connection pads disposed on the one surface of the wiring board. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is electrically connected. 前記配線基板の一方の面の上で前記半導体チップ及び前記ダム部を覆う封止樹脂をさらに有する、請求項1から12のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising a sealing resin that covers the semiconductor chip and the dam portion on one surface of the wiring board. 配線基板と、該配線基板の一方の面にバンプ電極を介して電気的に接続された半導体チップと、前記一方の面の上に前記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、前記配線基板と前記半導体チップとの間の隙間に配設されつつ前記ダム部と接するアンダーフィル材としての樹脂と、を有し、前記ダム部は内周部に、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形状を有している半導体装置を製造する方法であって、
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:
前記配線基板の一方の面の上で前記半導体チップ及び前記ダム部を封止樹脂で覆い、該封止樹脂を硬化させる段階と、
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:
前記配線基板は、複数の単位基板構成部がマトリクス状に構成された一つの母基板を個別の前記単位基板構成部に分割することで得られる、請求項14または15に記載の半導体装置の製造方法。   16. The manufacturing method of a semiconductor device according to claim 14, wherein the wiring board is obtained by dividing a single mother board, in which a plurality of unit substrate constituent parts are configured in a matrix, into individual unit substrate constituent parts. Method. 前記ダム部は、前記樹脂を前記ダム部の内縁から外縁に向けて流通させられる流通穴が配設されている、請求項14から16のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the dam portion is provided with a flow hole through which the resin flows from the inner edge to the outer edge of the dam portion. 前記ダム部の、前記配線基板の側とは反対側の面は、前記半導体チップの前記配線基板とは反対側の面の高さと同じにされる、請求項14から17のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The surface of the said dam part on the opposite side to the said wiring board side is made the same as the height of the surface on the opposite side to the said wiring board of the said semiconductor chip. A method for manufacturing a semiconductor device. 複数の前記半導体チップが前記配線基板の一方の面の上に積層される、請求項14から18のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a plurality of the semiconductor chips are stacked on one surface of the wiring board.
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