JPH08153830A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH08153830A JPH08153830A JP29522994A JP29522994A JPH08153830A JP H08153830 A JPH08153830 A JP H08153830A JP 29522994 A JP29522994 A JP 29522994A JP 29522994 A JP29522994 A JP 29522994A JP H08153830 A JPH08153830 A JP H08153830A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体
装置を製造する際、ニードルから1回で吐き出す樹脂量
を増やさずに、チップ・基板を固定すると共にチップの
外周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆う樹脂
層を形成する。 【構成】配線基板1の被接続部1bを含む配線1aを有
する一主面に半導体チップ2をフェースダウン型に実装
した後、封止用樹脂によりチップと基板とを固定すると
共にチップ側面を封止する際、基板上のチップ・基板間
の開口部に第1の樹脂5aを供給し、毛細管現象を利用
してチップ・基板間に第1の樹脂を充填する第1の工程
と、第1の樹脂を硬化させた後あるいは硬化させる前に
第1の樹脂上でチップの外周側面部から基板上面の外周
縁部にかけて第2の樹脂5bを供給する第2の工程と、
第2の樹脂を単独であるいは第1の樹脂と共に硬化させ
る工程とを具備することを特徴とする。
装置を製造する際、ニードルから1回で吐き出す樹脂量
を増やさずに、チップ・基板を固定すると共にチップの
外周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆う樹脂
層を形成する。 【構成】配線基板1の被接続部1bを含む配線1aを有
する一主面に半導体チップ2をフェースダウン型に実装
した後、封止用樹脂によりチップと基板とを固定すると
共にチップ側面を封止する際、基板上のチップ・基板間
の開口部に第1の樹脂5aを供給し、毛細管現象を利用
してチップ・基板間に第1の樹脂を充填する第1の工程
と、第1の樹脂を硬化させた後あるいは硬化させる前に
第1の樹脂上でチップの外周側面部から基板上面の外周
縁部にかけて第2の樹脂5bを供給する第2の工程と、
第2の樹脂を単独であるいは第1の樹脂と共に硬化させ
る工程とを具備することを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法に係り、特に片面樹脂封止型パッケージ構造を
有する半導体装置およびチップ封止用樹脂層の形成方法
に関する。
製造方法に係り、特に片面樹脂封止型パッケージ構造を
有する半導体装置およびチップ封止用樹脂層の形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば集積回路カード、ゲーム用マスク
ROMカード、小型携帯電話器などに使用される半導体
装置は、パッケージの小型化・薄型化に対する要求が特
に強い。このような要求に応じるべく、ベア状態の半導
体チップ(ベア・チップ)の実装技術が発展しており、
チップ・オン・ボード(COB)実装、フリップチップ
実装などが知られている。
ROMカード、小型携帯電話器などに使用される半導体
装置は、パッケージの小型化・薄型化に対する要求が特
に強い。このような要求に応じるべく、ベア状態の半導
体チップ(ベア・チップ)の実装技術が発展しており、
チップ・オン・ボード(COB)実装、フリップチップ
実装などが知られている。
【0003】上記フリップチップ実装は、ベア・チップ
の素子形成面の金属バンプ電極を配線基板上の一主面に
形成されている電極パッドに押し付けて接続(フリップ
チップボンディング)するものである。これは、ワイヤ
ーボンディングを必要とするCOB実装よりも実装密度
が優れているが、基板の熱膨脹などに起因する応力が基
板・チップの接続部に加わって接続の信頼性を損なうと
いう問題がある。
の素子形成面の金属バンプ電極を配線基板上の一主面に
形成されている電極パッドに押し付けて接続(フリップ
チップボンディング)するものである。これは、ワイヤ
ーボンディングを必要とするCOB実装よりも実装密度
が優れているが、基板の熱膨脹などに起因する応力が基
板・チップの接続部に加わって接続の信頼性を損なうと
いう問題がある。
【0004】上記フリップチップ実装の改良例として、
ベア・チップと基板との間に樹脂を介在させて基板・チ
ップ相互を機械的に固定した片面樹脂封止型パッケージ
構造が例えば特公平2−7180号などにより知られて
いる。
ベア・チップと基板との間に樹脂を介在させて基板・チ
ップ相互を機械的に固定した片面樹脂封止型パッケージ
構造が例えば特公平2−7180号などにより知られて
いる。
【0005】さらに、上記片面樹脂封止型パッケージ構
造の改良例およびその製造方法として、本願出願人の出
願に係る特願平6−32296号、特願平6−5075
7号、特願平6−60493号などにより種々の提案が
なされている。
造の改良例およびその製造方法として、本願出願人の出
願に係る特願平6−32296号、特願平6−5075
7号、特願平6−60493号などにより種々の提案が
なされている。
【0006】図4は、上記提案に係る特願平6−507
57号に開示されている片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示している。このパッケージ構造は、一主面に
被接続部(例えば接続パッド1b)を含む配線1aを有
する配線基板1と、上記基板の一主面にフェースダウン
型に実装された半導体チップ2と、上記チップと配線基
板との間に充填された樹脂層5と、前記基板の他の主面
側に導出・露出され、前記チップに電気的に接続された
外部接続用端子4とを具備する。なお、図4中、2aは
バンプ電極、3はスルーホール配線である。
57号に開示されている片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示している。このパッケージ構造は、一主面に
被接続部(例えば接続パッド1b)を含む配線1aを有
する配線基板1と、上記基板の一主面にフェースダウン
型に実装された半導体チップ2と、上記チップと配線基
板との間に充填された樹脂層5と、前記基板の他の主面
側に導出・露出され、前記チップに電気的に接続された
外部接続用端子4とを具備する。なお、図4中、2aは
バンプ電極、3はスルーホール配線である。
【0007】図5は、前記提案に係る特願平6−604
93号に開示されている片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示している。このパッケージ構造は、図4のパ
ッケージ構造の改良例であり、前記基板1の一主面に対
してほぼ同一平面(平面性が±10μm程度)を成すよ
うに前記配線1aを埋め込み形成している。なお、図5
において、図4中と同一部分には同一符号を付してい
る。
93号に開示されている片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示している。このパッケージ構造は、図4のパ
ッケージ構造の改良例であり、前記基板1の一主面に対
してほぼ同一平面(平面性が±10μm程度)を成すよ
うに前記配線1aを埋め込み形成している。なお、図5
において、図4中と同一部分には同一符号を付してい
る。
【0008】このパッケージ構造によれば、チップ・基
板間に対して毛細管現象を利用して樹脂を流し込む際、
チップ・基板間の平坦性がよく、樹脂が容易に流れ込む
ので、ボイドのない緻密な樹脂層を形成でき、チップ・
基板間固定の信頼性を高めることができる。
板間に対して毛細管現象を利用して樹脂を流し込む際、
チップ・基板間の平坦性がよく、樹脂が容易に流れ込む
ので、ボイドのない緻密な樹脂層を形成でき、チップ・
基板間固定の信頼性を高めることができる。
【0009】ところで、図4、図5中の樹脂層5の形成
に際しては、図6に示すように、樹脂供給装置(ディス
ペンサ)のノズル(ニードル)71から樹脂5aを基板
1上の一辺部に供給し、いわゆる毛細管現象を利用して
チップ・基板間に樹脂を流し込んで充填した後に硬化さ
せる。なお、チップ2の露出している上面は、緻密、堅
牢な素材(例えばシリコン)からなり、樹脂封止を行わ
なくても信頼性上の問題は少ない。
に際しては、図6に示すように、樹脂供給装置(ディス
ペンサ)のノズル(ニードル)71から樹脂5aを基板
1上の一辺部に供給し、いわゆる毛細管現象を利用して
チップ・基板間に樹脂を流し込んで充填した後に硬化さ
せる。なお、チップ2の露出している上面は、緻密、堅
牢な素材(例えばシリコン)からなり、樹脂封止を行わ
なくても信頼性上の問題は少ない。
【0010】また、上記したような提案に係るパッケー
ジ構造を有する半導体装置は、樹脂封止後に温度ストレ
スおよび/または電界ストレスを印加するためのバーン
インテストを実施し得るので、樹脂封止を行わないフリ
ップチップ実装よりも優れている。
ジ構造を有する半導体装置は、樹脂封止後に温度ストレ
スおよび/または電界ストレスを印加するためのバーン
インテストを実施し得るので、樹脂封止を行わないフリ
ップチップ実装よりも優れている。
【0011】ところで、前記したような樹脂充填方法で
は、図6に示すように、基板上の樹脂供給側とは反対側
の一辺部にはみ出した樹脂(その表面形状をフィレット
と称する。)のはみ出し量(約0.25mm)S1より
も、基板上の樹脂供給側の一辺部における樹脂のはみ出
し量S2の方がはるかに大きい。因みに、樹脂供給側の
一辺部におけるはみ出し量は、チップ・基板間の容積を
基準にして樹脂供給量が2倍の場合に最大0.83m
m、3倍の場合に最大1.15mm、4倍の場合に最大
2.12mmであった。
は、図6に示すように、基板上の樹脂供給側とは反対側
の一辺部にはみ出した樹脂(その表面形状をフィレット
と称する。)のはみ出し量(約0.25mm)S1より
も、基板上の樹脂供給側の一辺部における樹脂のはみ出
し量S2の方がはるかに大きい。因みに、樹脂供給側の
一辺部におけるはみ出し量は、チップ・基板間の容積を
基準にして樹脂供給量が2倍の場合に最大0.83m
m、3倍の場合に最大1.15mm、4倍の場合に最大
2.12mmであった。
【0012】また、樹脂供給側とは反対側の一辺部にお
いては、樹脂のはみ出し量S1は樹脂の物性でほぼ決ま
るが、樹脂供給側の一辺部においては、チップに触れな
いようにニードル71を接近させて樹脂を供給するの
で、樹脂のはみ出し量S2はニードルのサイズ(現在使
用している標準型のものは外径0.82mm、1.25
mmなど)より大きくなる。
いては、樹脂のはみ出し量S1は樹脂の物性でほぼ決ま
るが、樹脂供給側の一辺部においては、チップに触れな
いようにニードル71を接近させて樹脂を供給するの
で、樹脂のはみ出し量S2はニードルのサイズ(現在使
用している標準型のものは外径0.82mm、1.25
mmなど)より大きくなる。
【0013】また、前記したような樹脂充填方法では、
チップ外縁・基板外縁間の距離(樹脂の供給スペース)
S3を小さくしようとする場合、ニードル71の外径に
より制約され、ニードルの外径小さくしようとすると、
樹脂の目詰りなどが生じ、樹脂を基板上のチップ側方部
に正常に供給することが困難になる。
チップ外縁・基板外縁間の距離(樹脂の供給スペース)
S3を小さくしようとする場合、ニードル71の外径に
より制約され、ニードルの外径小さくしようとすると、
樹脂の目詰りなどが生じ、樹脂を基板上のチップ側方部
に正常に供給することが困難になる。
【0014】また、前記したような樹脂充填方法は、チ
ップ側面の上縁部まで完全にフィレットを形成させるよ
うに封止させてはいない。仮に、基板上の樹脂供給側の
一辺部ではチップ側面の上縁部まで完全にフィレットを
形成できたとしても、基板上の樹脂供給側とは反対側の
一辺部ではチップ側面の上縁部まで完全にフィレットを
形成させるように封止することが困難である。
ップ側面の上縁部まで完全にフィレットを形成させるよ
うに封止させてはいない。仮に、基板上の樹脂供給側の
一辺部ではチップ側面の上縁部まで完全にフィレットを
形成できたとしても、基板上の樹脂供給側とは反対側の
一辺部ではチップ側面の上縁部まで完全にフィレットを
形成させるように封止することが困難である。
【0015】上記したような構造の半導体装置は、外部
からの衝撃などによりベア・チップが破損するおそれが
強く、パッケージの外観不良を引き起こし易い。特に、
ベア・チップの基板材料として通常用いられるシリコン
は、脆性を有するので、小さな衝撃荷重でも破損し易
い。
からの衝撃などによりベア・チップが破損するおそれが
強く、パッケージの外観不良を引き起こし易い。特に、
ベア・チップの基板材料として通常用いられるシリコン
は、脆性を有するので、小さな衝撃荷重でも破損し易
い。
【0016】また、上記したような樹脂によりベア・チ
ップ側面の上縁部まで完全には封止されていない半導体
装置は、外部の環境の影響を受け易く、信頼性の点で必
ずしも十分ではない。
ップ側面の上縁部まで完全には封止されていない半導体
装置は、外部の環境の影響を受け易く、信頼性の点で必
ずしも十分ではない。
【0017】そこで、樹脂をチップと基板との間に隙間
なく充填し、かつ、チップの各外周側面を樹脂でほぼ均
等に覆うようにするために、ニードル71から1回で吐
き出す樹脂量を増やすと、ニードル71から吐き出した
樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板端面から垂れ下が
ったりしてパッケージの仕上がり寸法のばらつきや外観
上の不具合が生じるおそれがある。
なく充填し、かつ、チップの各外周側面を樹脂でほぼ均
等に覆うようにするために、ニードル71から1回で吐
き出す樹脂量を増やすと、ニードル71から吐き出した
樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板端面から垂れ下が
ったりしてパッケージの仕上がり寸法のばらつきや外観
上の不具合が生じるおそれがある。
【0018】一方、上記したような片面樹脂封止型パッ
ケージ構造の一層の小型化が要求され、チップとチップ
サイズに近い基板とをフリップチップボンディングした
後の状態で基板の各辺部においてチップ外縁・基板外縁
間の距離S3を例えば1mm以下にすることが要求され
てきている。
ケージ構造の一層の小型化が要求され、チップとチップ
サイズに近い基板とをフリップチップボンディングした
後の状態で基板の各辺部においてチップ外縁・基板外縁
間の距離S3を例えば1mm以下にすることが要求され
てきている。
【0019】しかし、チップ外縁・基板外縁間の距離が
微小になると、樹脂の供給スペースが狭くなるので、前
記したようにチップの各外周側面を樹脂でほぼ均等に覆
うように樹脂の供給量を増やすために、ニードル71か
ら1回で吐き出す樹脂量を増やすと、やはり、前記した
ようにニードル71から吐き出した樹脂がチップ上面に
乗り上げたり基板端面から垂れ下がったりしてパッケー
ジの仕上がり寸法のばらつきや外観上の不具合が生じる
おそれがある。
微小になると、樹脂の供給スペースが狭くなるので、前
記したようにチップの各外周側面を樹脂でほぼ均等に覆
うように樹脂の供給量を増やすために、ニードル71か
ら1回で吐き出す樹脂量を増やすと、やはり、前記した
ようにニードル71から吐き出した樹脂がチップ上面に
乗り上げたり基板端面から垂れ下がったりしてパッケー
ジの仕上がり寸法のばらつきや外観上の不具合が生じる
おそれがある。
【0020】換言すれば、従来の樹脂充填方法では、充
填しようとする樹脂量を調整して1回の樹脂供給でチッ
プ・基板間での毛細管現象を利用して樹脂を流し込むこ
とによりチップ側面部に理想の形状のフィレットを形成
させることが非常に困難であった。
填しようとする樹脂量を調整して1回の樹脂供給でチッ
プ・基板間での毛細管現象を利用して樹脂を流し込むこ
とによりチップ側面部に理想の形状のフィレットを形成
させることが非常に困難であった。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体装置は、
樹脂によりベア・チップ側面の上縁部まで完全には封止
しないので、得られた半導体装置が外部の環境の影響を
受け易く、信頼性の点で必ずしも十分ではないという問
題があった。
片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体装置は、
樹脂によりベア・チップ側面の上縁部まで完全には封止
しないので、得られた半導体装置が外部の環境の影響を
受け易く、信頼性の点で必ずしも十分ではないという問
題があった。
【0022】また、従来の片面樹脂封止型パッケージ構
造の樹脂封止方法は、樹脂をベア・チップと基板との間
に隙間なく充填し、かつ、ベア・チップの外周側面を樹
脂で覆うために、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を
増やすと、フィレットの裾部分が広がって樹脂が基板端
面から垂れ下がったり、ニードルから吐き出した樹脂が
チップ上面に乗り上げたりしてパッケージの仕上がり寸
法のばらつきや外観上の不具合が生じるという問題があ
った。
造の樹脂封止方法は、樹脂をベア・チップと基板との間
に隙間なく充填し、かつ、ベア・チップの外周側面を樹
脂で覆うために、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を
増やすと、フィレットの裾部分が広がって樹脂が基板端
面から垂れ下がったり、ニードルから吐き出した樹脂が
チップ上面に乗り上げたりしてパッケージの仕上がり寸
法のばらつきや外観上の不具合が生じるという問題があ
った。
【0023】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、ベア・チップが外部の環境や衝撃などの影響
を受け難く、信頼性の高い半導体装置を提供することを
目的とする。
たもので、ベア・チップが外部の環境や衝撃などの影響
を受け難く、信頼性の高い半導体装置を提供することを
目的とする。
【0024】また、本発明は、片面樹脂封止型パッケー
ジ構造を有する半導体装置を製造する際、チップ外縁・
基板外縁間の距離が微小の場合でも、ニードルから1回
で吐き出す樹脂量を増やさずに、チップと配線基板とを
固定すると共にチップの外周側面上縁部から配線基板上
面の外周縁部までを完全に覆う樹脂層を形成でき、信頼
性が高く一層の小型化を図り得る半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
ジ構造を有する半導体装置を製造する際、チップ外縁・
基板外縁間の距離が微小の場合でも、ニードルから1回
で吐き出す樹脂量を増やさずに、チップと配線基板とを
固定すると共にチップの外周側面上縁部から配線基板上
面の外周縁部までを完全に覆う樹脂層を形成でき、信頼
性が高く一層の小型化を図り得る半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
一主面に被接続部を含む配線を有する配線基板と、上記
配線基板の一主面にフェースダウン型に実装された半導
体チップと、上記半導体チップと配線基板との間に充填
されると共に上記半導体チップの外周側面上縁部から前
記配線基板上面の外周縁部までを覆い、上記半導体チッ
プの各外周側面部にほぼ均等なフィレットを有するよう
に形成された樹脂層と、前記配線基板の他の主面側に導
出・露出され、前記半導体チップに電気的に接続された
外部接続用端子とを具備することを特徴とする。
一主面に被接続部を含む配線を有する配線基板と、上記
配線基板の一主面にフェースダウン型に実装された半導
体チップと、上記半導体チップと配線基板との間に充填
されると共に上記半導体チップの外周側面上縁部から前
記配線基板上面の外周縁部までを覆い、上記半導体チッ
プの各外周側面部にほぼ均等なフィレットを有するよう
に形成された樹脂層と、前記配線基板の他の主面側に導
出・露出され、前記半導体チップに電気的に接続された
外部接続用端子とを具備することを特徴とする。
【0026】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
一主面に被接続部を含む配線を有し、他主面に外部接続
用端子を導出・露出させた配線基板の被接続部とこれに
対応する半導体チップの電極端子部の位置が対向するよ
うに半導体チップを配置する工程と、上記配線基板の被
接続部とこれに対応する半導体チップの電極端子部を固
定接続する工程と、この後、上記半導体チップと配線基
板とを固定すると共に上記半導体チップを封止するため
の樹脂層を形成する工程と、上記充填した封止用樹脂を
硬化させる工程とを具備し、前記チップ封止用の樹脂層
を形成する際、前記配線基板上の前記チップ・基板間の
開口部に第1の樹脂を供給し、チップ・基板間における
第1の樹脂樹脂の毛細管現象を利用して上記チップ・基
板間に第1の樹脂を充填する第1の樹脂供給工程と、上
記工程により充填した第1の樹脂を硬化させた後あるい
は硬化させる前に上記第1の樹脂上で前記半導体チップ
の外周側面部から前記配線基板上面の外周縁部にかけて
第2の樹脂を供給する第2の樹脂供給工程と、上記工程
により供給した第2の樹脂を単独であるいは前記第1の
樹脂と共に硬化させる樹脂硬化工程とを具備することを
特徴とする。
一主面に被接続部を含む配線を有し、他主面に外部接続
用端子を導出・露出させた配線基板の被接続部とこれに
対応する半導体チップの電極端子部の位置が対向するよ
うに半導体チップを配置する工程と、上記配線基板の被
接続部とこれに対応する半導体チップの電極端子部を固
定接続する工程と、この後、上記半導体チップと配線基
板とを固定すると共に上記半導体チップを封止するため
の樹脂層を形成する工程と、上記充填した封止用樹脂を
硬化させる工程とを具備し、前記チップ封止用の樹脂層
を形成する際、前記配線基板上の前記チップ・基板間の
開口部に第1の樹脂を供給し、チップ・基板間における
第1の樹脂樹脂の毛細管現象を利用して上記チップ・基
板間に第1の樹脂を充填する第1の樹脂供給工程と、上
記工程により充填した第1の樹脂を硬化させた後あるい
は硬化させる前に上記第1の樹脂上で前記半導体チップ
の外周側面部から前記配線基板上面の外周縁部にかけて
第2の樹脂を供給する第2の樹脂供給工程と、上記工程
により供給した第2の樹脂を単独であるいは前記第1の
樹脂と共に硬化させる樹脂硬化工程とを具備することを
特徴とする。
【0027】
【作用】本発明の半導体装置は、片面樹脂封止型パッケ
ージ構造を有する半導体装置において、半導体チップと
配線基板とを固定するための樹脂層は、半導体チップと
配線基板との間に充填されると共に半導体チップの外周
側面上縁部から配線基板上面の外周縁部までを覆い、上
記半導体チップの各外周側面部にほぼ均等なフィレット
を有するように形成されている。
ージ構造を有する半導体装置において、半導体チップと
配線基板とを固定するための樹脂層は、半導体チップと
配線基板との間に充填されると共に半導体チップの外周
側面上縁部から配線基板上面の外周縁部までを覆い、上
記半導体チップの各外周側面部にほぼ均等なフィレット
を有するように形成されている。
【0028】従って、チップと基板とが機械的に強固に
固定されており、熱などによる内部応力の他に機械的応
力などからも保護されるので、ベア・チップが外部の環
境や衝撃などの影響を受け難くなり、半導体装置の信頼
性が向上する。
固定されており、熱などによる内部応力の他に機械的応
力などからも保護されるので、ベア・チップが外部の環
境や衝撃などの影響を受け難くなり、半導体装置の信頼
性が向上する。
【0029】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体装置の製
造に際して封止用樹脂を充填する際、配線基板上の前記
チップ・基板間の開口部に第1の樹脂を供給し、チップ
・基板間における第1の樹脂樹脂の毛細管現象を利用し
て上記チップ・基板間に第1の樹脂を充填し、上記第1
の樹脂を硬化させた後あるいは硬化させる前に、さら
に、上記第1の樹脂上で前記半導体チップの外周側面部
から配線基板上面の外周縁部にかけて第2の樹脂を供給
した後、上記第2の樹脂を単独であるいは前記第1の樹
脂と共に硬化させる。
片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体装置の製
造に際して封止用樹脂を充填する際、配線基板上の前記
チップ・基板間の開口部に第1の樹脂を供給し、チップ
・基板間における第1の樹脂樹脂の毛細管現象を利用し
て上記チップ・基板間に第1の樹脂を充填し、上記第1
の樹脂を硬化させた後あるいは硬化させる前に、さら
に、上記第1の樹脂上で前記半導体チップの外周側面部
から配線基板上面の外周縁部にかけて第2の樹脂を供給
した後、上記第2の樹脂を単独であるいは前記第1の樹
脂と共に硬化させる。
【0030】これにより、チップ・基板間に樹脂を充填
すると共に、チップの外周側面上縁部から基板上面の外
周縁部までを覆い、チップの各外周側面部にほぼ均等な
理想の形状のフィレットを有する樹脂層を形成すること
が可能になる。
すると共に、チップの外周側面上縁部から基板上面の外
周縁部までを覆い、チップの各外周側面部にほぼ均等な
理想の形状のフィレットを有する樹脂層を形成すること
が可能になる。
【0031】この際、樹脂供給工程を2回に分けている
ので、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を増やす必要
がなくなり、チップ外縁・基板外縁間の距離が微小の場
合でも、従来と同様のディスペンサと使用樹脂の性質に
見合った口径を有するニードルを使用でき、ニードルか
ら吐き出した樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板端面
から垂れ下がったりしてパッケージの仕上がり寸法のば
らつきや外観上の不具合が生じるおそれがなくなる。従
って、半導体装置の一層の小型化を図り、製造上の歩留
り、信頼性を向上させ、コストダウンを図ることが可能
になる。
ので、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を増やす必要
がなくなり、チップ外縁・基板外縁間の距離が微小の場
合でも、従来と同様のディスペンサと使用樹脂の性質に
見合った口径を有するニードルを使用でき、ニードルか
ら吐き出した樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板端面
から垂れ下がったりしてパッケージの仕上がり寸法のば
らつきや外観上の不具合が生じるおそれがなくなる。従
って、半導体装置の一層の小型化を図り、製造上の歩留
り、信頼性を向上させ、コストダウンを図ることが可能
になる。
【0032】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1(a)乃至(c)は、本発明の一実施
例に係る片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体
装置の製造工程、特に樹脂封止工程の一例を概略的に示
している。
に説明する。図1(a)乃至(c)は、本発明の一実施
例に係る片面樹脂封止型パッケージ構造を有する半導体
装置の製造工程、特に樹脂封止工程の一例を概略的に示
している。
【0033】図2(a)乃至(c)は、図1(a)乃至
(c)の工程に対応する樹脂の封止状態を示しており、
図2(c)は、完成後の半導体装置の上面を示してい
る。図3は、完成後の半導体装置の断面構造を示してい
る。
(c)の工程に対応する樹脂の封止状態を示しており、
図2(c)は、完成後の半導体装置の上面を示してい
る。図3は、完成後の半導体装置の断面構造を示してい
る。
【0034】この半導体装置は、一主面に被接続部1b
を含む配線1aを有する配線基板1と、上記基板の一主
面にフェースダウン型に実装された半導体チップ2と、
上記チップと基板との間に充填されると共にチップの外
周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆った状態
のフィレットをチップの各外周側面部にほぼ均等に有す
る樹脂層5と、前記基板の他の主面側に導出・露出さ
れ、前記チップに電気的に接続された外部接続用端子4
とを具備する。
を含む配線1aを有する配線基板1と、上記基板の一主
面にフェースダウン型に実装された半導体チップ2と、
上記チップと基板との間に充填されると共にチップの外
周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆った状態
のフィレットをチップの各外周側面部にほぼ均等に有す
る樹脂層5と、前記基板の他の主面側に導出・露出さ
れ、前記チップに電気的に接続された外部接続用端子4
とを具備する。
【0035】次に、図1および図2を参照しながら、配
線基板1と半導体チップ2とをボンディングするまでの
工程の一例を簡単に説明する。上記チップ2として、素
子形成面の外部接続用パッド部上に導電性物質、例えば
金属からなるバンプ電極(例えば直径100μm、高さ
30μm)2aが形成されているものを用意する。上記
バンプ電極2aは、例えば電気メッキ法により形成され
た金バンプあるいはボールボンディング法により形成さ
れた金のボールバンプである。
線基板1と半導体チップ2とをボンディングするまでの
工程の一例を簡単に説明する。上記チップ2として、素
子形成面の外部接続用パッド部上に導電性物質、例えば
金属からなるバンプ電極(例えば直径100μm、高さ
30μm)2aが形成されているものを用意する。上記
バンプ電極2aは、例えば電気メッキ法により形成され
た金バンプあるいはボールボンディング法により形成さ
れた金のボールバンプである。
【0036】前記配線基板1として、一主面に被接続部
1bを含む配線1aを有し、上記被接続部1bからスル
ーホール配線3を介して他の主面側に導出・露出され、
格子状に配列された平面型の外部接続用端子4を具備す
るものを用意する。
1bを含む配線1aを有し、上記被接続部1bからスル
ーホール配線3を介して他の主面側に導出・露出され、
格子状に配列された平面型の外部接続用端子4を具備す
るものを用意する。
【0037】本例では、上記基板1は、配線1aおよび
外部接続用端子4が絶縁基材面から少し(例えば35μ
m程度)突出している。なお、前記基板1の一主面に被
接続部1bを形成する際には、一主面に配線1aを有す
る基板1を例えば真空吸着機構付きのスクリーン印刷機
のステージ上に固定し、基板上1でチップの金属バンプ
電極2aに対応する部分に平面型の接続パッド(例えば
直径150μm、高さ80μm)1bを形成する。この
際、チップのバンプ電極2aに対応する開口(例えば1
50μm×150μm)を有するメタルマスクを用いて
基板の配線形成面上に導電性ペースト、例えば銀ペース
ト(銀の粒径1μm、粘度100ps)をスクリーン印
刷して前記接続パッド1bを形成する。
外部接続用端子4が絶縁基材面から少し(例えば35μ
m程度)突出している。なお、前記基板1の一主面に被
接続部1bを形成する際には、一主面に配線1aを有す
る基板1を例えば真空吸着機構付きのスクリーン印刷機
のステージ上に固定し、基板上1でチップの金属バンプ
電極2aに対応する部分に平面型の接続パッド(例えば
直径150μm、高さ80μm)1bを形成する。この
際、チップのバンプ電極2aに対応する開口(例えば1
50μm×150μm)を有するメタルマスクを用いて
基板の配線形成面上に導電性ペースト、例えば銀ペース
ト(銀の粒径1μm、粘度100ps)をスクリーン印
刷して前記接続パッド1bを形成する。
【0038】次に、チップ2を真空吸着し得る機構を有
するボンディング装置を用いて基板1上にチップ2をフ
ェースダウン型に実装するためにフリップチップボンデ
ィングを行う。この場合、上記基板の接続パッド1bに
対してチップの対応するバンプ電極2aが対向するよう
に配置し、ボンディングヘッドを押し下げることにより
接続パッドにバンプ電極の少なくとも先端部を埋め込む
ように圧入して両者を固定させ、この状態で前記接続パ
ッド1b用の銀ペーストを熱硬化させることにより両者
を接合する。
するボンディング装置を用いて基板1上にチップ2をフ
ェースダウン型に実装するためにフリップチップボンデ
ィングを行う。この場合、上記基板の接続パッド1bに
対してチップの対応するバンプ電極2aが対向するよう
に配置し、ボンディングヘッドを押し下げることにより
接続パッドにバンプ電極の少なくとも先端部を埋め込む
ように圧入して両者を固定させ、この状態で前記接続パ
ッド1b用の銀ペーストを熱硬化させることにより両者
を接合する。
【0039】次に、上記したように基板上にチップがフ
リップチップボンディングされた状態において樹脂層5
を形成する。この樹脂層5は、チップと基板との間(本
例では30〜40μm)に充填された部分と、チップの
外周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆い、チ
ップの各外周側面部にほぼ均等なフィレットを有する部
分とを有する。
リップチップボンディングされた状態において樹脂層5
を形成する。この樹脂層5は、チップと基板との間(本
例では30〜40μm)に充填された部分と、チップの
外周側面上縁部から基板上面の外周縁部までを覆い、チ
ップの各外周側面部にほぼ均等なフィレットを有する部
分とを有する。
【0040】ところで、基板1のサイズが、例えば縦横
とも15mm、厚さ0.2mmであり、チップ2のサイ
ズは、例えば縦横とも13mm、厚さ0.25mmであ
るとすると、基板1の各辺部においてチップ外縁・基板
外縁間の距離S3が極めて小さく(1mm以下)、基板
1の一辺部の端部上に樹脂を供給する際に、樹脂の供給
スペースが狭いので、樹脂がチップ上面に乗り上げたり
基板端面から垂れ下がることがないように工夫する必要
がある。
とも15mm、厚さ0.2mmであり、チップ2のサイ
ズは、例えば縦横とも13mm、厚さ0.25mmであ
るとすると、基板1の各辺部においてチップ外縁・基板
外縁間の距離S3が極めて小さく(1mm以下)、基板
1の一辺部の端部上に樹脂を供給する際に、樹脂の供給
スペースが狭いので、樹脂がチップ上面に乗り上げたり
基板端面から垂れ下がることがないように工夫する必要
がある。
【0041】そこで、本実施例においては、前記樹脂層
5を形成する際に、図1および図2に示すように、樹脂
供給工程を2回に分けている。即ち、基板上のチップ・
基板間の開口部に第1の樹脂5aを供給し、チップ・基
板間における樹脂の毛細管現象を利用してチップ・基板
間に第1の樹脂5aを充填する第1の樹脂供給工程と、
上記工程により充填した第1の樹脂5aを例えば熱によ
り硬化させた後に第1の樹脂5a上でチップの外周側面
部から基板上面の外周縁部にかけて第2の樹脂5bを供
給する第2の樹脂供給工程とを具備し、上記工程により
供給した第2の樹脂5bを例えば熱により硬化させるよ
うにしている。
5を形成する際に、図1および図2に示すように、樹脂
供給工程を2回に分けている。即ち、基板上のチップ・
基板間の開口部に第1の樹脂5aを供給し、チップ・基
板間における樹脂の毛細管現象を利用してチップ・基板
間に第1の樹脂5aを充填する第1の樹脂供給工程と、
上記工程により充填した第1の樹脂5aを例えば熱によ
り硬化させた後に第1の樹脂5a上でチップの外周側面
部から基板上面の外周縁部にかけて第2の樹脂5bを供
給する第2の樹脂供給工程とを具備し、上記工程により
供給した第2の樹脂5bを例えば熱により硬化させるよ
うにしている。
【0042】なお、本実施例の各工程は、既存の半導体
装置用の自動組立装置および新規に制作される専用装置
を用いて自動的に実施される。前記樹脂供給工程におい
ては、樹脂が適度の流動性などを呈する条件に設定し、
あるいは、液状の樹脂を使用する。
装置用の自動組立装置および新規に制作される専用装置
を用いて自動的に実施される。前記樹脂供給工程におい
ては、樹脂が適度の流動性などを呈する条件に設定し、
あるいは、液状の樹脂を使用する。
【0043】そして、第1の樹脂供給工程においては、
チップをボンディングした状態の基板をワーク上に載置
し、従来と同様のディスペンサあるいは他の方法を用い
て、基板の一辺部の端部上に例えば一文字状に第1の樹
脂5aをほぼ一定量だけ供給する。この場合、第1の樹
脂5aがチップ・基板間の開口部に付着するように供給
することが望ましい。これにより、樹脂5aの毛細管現
象が始まり、チップ・基板間における樹脂の毛細管現象
を利用してチップ・基板間にほぼ均等に樹脂5aを流し
込んで充填させることが可能になる。この際、上記毛細
管現象を促進するために、樹脂充填部に例えば60℃程
度の温度を加えるようにすれば、樹脂の粘度が低下し、
樹脂の流し込み速度が向上する。
チップをボンディングした状態の基板をワーク上に載置
し、従来と同様のディスペンサあるいは他の方法を用い
て、基板の一辺部の端部上に例えば一文字状に第1の樹
脂5aをほぼ一定量だけ供給する。この場合、第1の樹
脂5aがチップ・基板間の開口部に付着するように供給
することが望ましい。これにより、樹脂5aの毛細管現
象が始まり、チップ・基板間における樹脂の毛細管現象
を利用してチップ・基板間にほぼ均等に樹脂5aを流し
込んで充填させることが可能になる。この際、上記毛細
管現象を促進するために、樹脂充填部に例えば60℃程
度の温度を加えるようにすれば、樹脂の粘度が低下し、
樹脂の流し込み速度が向上する。
【0044】これに対して、第2の樹脂供給工程におい
ては、従来と同様のディスペンサあるいは他の方法を用
いて、前記ワーク上の基板の各辺部における第1の樹脂
上でチップの外周側面部から基板上面の外周縁部にかけ
て第2の樹脂を供給する。この場合、ワークを回転させ
たり樹脂供給用の例えばニードル10を移動させたりし
てニードルと基板の各辺部とを順次対向させて第2の樹
脂を上記各辺部に順次供給し、あるいは、方形リング状
の開口部を有するニードルを使用し、上記開口部を基板
の各辺部に対向させて第2の樹脂を同時に供給する。
ては、従来と同様のディスペンサあるいは他の方法を用
いて、前記ワーク上の基板の各辺部における第1の樹脂
上でチップの外周側面部から基板上面の外周縁部にかけ
て第2の樹脂を供給する。この場合、ワークを回転させ
たり樹脂供給用の例えばニードル10を移動させたりし
てニードルと基板の各辺部とを順次対向させて第2の樹
脂を上記各辺部に順次供給し、あるいは、方形リング状
の開口部を有するニードルを使用し、上記開口部を基板
の各辺部に対向させて第2の樹脂を同時に供給する。
【0045】なお、第1の樹脂5aとしては、樹脂層5
として形成された状態でチップ・基板の材質の違い(ヤ
ング率、熱膨脹率など)から生じる内部応力によりチッ
プ・基板相互の接続部が劣化することを緩和する性質を
持ち、かつ、チップ・基板間への充填時にチップ・基板
間へ入り込める径(例えば25μm以下)のフィラーを
含むものを選択することが望ましい。
として形成された状態でチップ・基板の材質の違い(ヤ
ング率、熱膨脹率など)から生じる内部応力によりチッ
プ・基板相互の接続部が劣化することを緩和する性質を
持ち、かつ、チップ・基板間への充填時にチップ・基板
間へ入り込める径(例えば25μm以下)のフィラーを
含むものを選択することが望ましい。
【0046】また、第2の樹脂5bとしては、光の透過
を防ぐ例えば黒色樹脂や機械的衝撃を吸収する性質を有
するものを選択することが望ましい。即ち、上記実施例
の方法においては、封止用樹脂を充填する際、配線基板
上の前記チップ・基板間の開口部に第1の樹脂を供給
し、チップ・基板間における第1の樹脂樹脂の毛細管現
象を利用して上記チップ・基板間に第1の樹脂を充填
し、上記第1の樹脂を硬化させた後、さらに、上記第1
の樹脂上で前記半導体チップの外周側面部から配線基板
上面の外周縁部にかけて第2の樹脂を供給した後、上記
第2の樹脂を硬化させることにより、片面樹脂封止型パ
ッケージ構造を有する半導体装置を完成させる。
を防ぐ例えば黒色樹脂や機械的衝撃を吸収する性質を有
するものを選択することが望ましい。即ち、上記実施例
の方法においては、封止用樹脂を充填する際、配線基板
上の前記チップ・基板間の開口部に第1の樹脂を供給
し、チップ・基板間における第1の樹脂樹脂の毛細管現
象を利用して上記チップ・基板間に第1の樹脂を充填
し、上記第1の樹脂を硬化させた後、さらに、上記第1
の樹脂上で前記半導体チップの外周側面部から配線基板
上面の外周縁部にかけて第2の樹脂を供給した後、上記
第2の樹脂を硬化させることにより、片面樹脂封止型パ
ッケージ構造を有する半導体装置を完成させる。
【0047】これにより、チップ・基板間に樹脂を充填
すると共に、チップの外周側面上縁部から基板上面の外
周縁部までを覆った状態のフィレットを、チップの各外
周側面部にほぼ均等な理想の形状を有するように形成す
ることが可能になる。
すると共に、チップの外周側面上縁部から基板上面の外
周縁部までを覆った状態のフィレットを、チップの各外
周側面部にほぼ均等な理想の形状を有するように形成す
ることが可能になる。
【0048】この際、樹脂供給工程を2回に分けている
ので、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を増やす必要
がなくなり、チップ外縁・基板外縁間の距離S3が微小
の場合でも、従来と同様のディスペンサと使用樹脂の性
質に見合った口径を有するニードルを使用でき、ニード
ルから吐き出した樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板
端面から垂れ下がったりしてパッケージの仕上がり寸法
のばらつきや外観上の不具合が生じるおそれがなくな
る。従って、半導体装置の一層の小型化を図り、製造上
の歩留り、信頼性を向上させ、コストダウンを図ること
が可能になる。
ので、ニードルから1回で吐き出す樹脂量を増やす必要
がなくなり、チップ外縁・基板外縁間の距離S3が微小
の場合でも、従来と同様のディスペンサと使用樹脂の性
質に見合った口径を有するニードルを使用でき、ニード
ルから吐き出した樹脂がチップ上面に乗り上げたり基板
端面から垂れ下がったりしてパッケージの仕上がり寸法
のばらつきや外観上の不具合が生じるおそれがなくな
る。従って、半導体装置の一層の小型化を図り、製造上
の歩留り、信頼性を向上させ、コストダウンを図ること
が可能になる。
【0049】また、上記したように形成された片面樹脂
封止型パッケージ構造を有する半導体装置は、チップと
基板とを固定するための樹脂層が、チップ・基板間に充
填されると共にチップの外周側面上縁部から基板上面の
外周縁部までを覆い、チップの各外周側面部にほぼ均等
なフィレットを有するように形成されている。
封止型パッケージ構造を有する半導体装置は、チップと
基板とを固定するための樹脂層が、チップ・基板間に充
填されると共にチップの外周側面上縁部から基板上面の
外周縁部までを覆い、チップの各外周側面部にほぼ均等
なフィレットを有するように形成されている。
【0050】従って、チップと基板とが機械的に強固に
固定されており、熱などによる内部応力の他に機械的応
力などからも保護されるので、ベア・チップが外部の環
境や衝撃などの影響を受け難くなり、半導体装置の信頼
性が向上する。
固定されており、熱などによる内部応力の他に機械的応
力などからも保護されるので、ベア・チップが外部の環
境や衝撃などの影響を受け難くなり、半導体装置の信頼
性が向上する。
【0051】なお、第1の樹脂および第2の樹脂とし
て、各工程の目的に応じてそれぞれ適切な性質を有する
ものを使用すればよく、異なる性質の樹脂あるいは同じ
性質の樹脂を使用してもよく、それぞれの硬化は順次あ
るいは同時に行うようにしてもよい。
て、各工程の目的に応じてそれぞれ適切な性質を有する
ものを使用すればよく、異なる性質の樹脂あるいは同じ
性質の樹脂を使用してもよく、それぞれの硬化は順次あ
るいは同時に行うようにしてもよい。
【0052】即ち、第1の樹脂および第2の樹脂として
同じ樹脂を使用した場合には、前記第1の樹脂供給工程
の後、引き続き(第1の樹脂を硬化させる前に)第2の
樹脂供給工程を行った後に第2の樹脂を前記第1の樹脂
と共に硬化させるようにしてもよい。
同じ樹脂を使用した場合には、前記第1の樹脂供給工程
の後、引き続き(第1の樹脂を硬化させる前に)第2の
樹脂供給工程を行った後に第2の樹脂を前記第1の樹脂
と共に硬化させるようにしてもよい。
【0053】また、第1の樹脂および第2の樹脂として
異なる樹脂あるいは同じ樹脂を使用した場合に、第1の
樹脂供給工程後に第1の樹脂を少し硬化させた状態(仮
キュア状態)で第2の樹脂供給工程を行った後に第2の
樹脂を前記第1の樹脂と共に硬化させるようにしてもよ
い。
異なる樹脂あるいは同じ樹脂を使用した場合に、第1の
樹脂供給工程後に第1の樹脂を少し硬化させた状態(仮
キュア状態)で第2の樹脂供給工程を行った後に第2の
樹脂を前記第1の樹脂と共に硬化させるようにしてもよ
い。
【0054】また、上記実施例では、第1の樹脂を供給
する際、基板の一辺部上にのみ供給したが、基板の直交
する二辺部上にそれぞれ供給するようにしてもよく、さ
らには、基板の四辺部上にそれぞれ供給するようにして
もよい。
する際、基板の一辺部上にのみ供給したが、基板の直交
する二辺部上にそれぞれ供給するようにしてもよく、さ
らには、基板の四辺部上にそれぞれ供給するようにして
もよい。
【0055】また、前記チップ・基板間に充填させた樹
脂を硬化させる際、チップ・基板に荷重を加えてチップ
のバンプ電極と基板の接続パッドとの位置ずれを防ぎな
がら樹脂を硬化させることが望ましい。
脂を硬化させる際、チップ・基板に荷重を加えてチップ
のバンプ電極と基板の接続パッドとの位置ずれを防ぎな
がら樹脂を硬化させることが望ましい。
【0056】また、基板として、その一主面上の外周縁
端部にベタ型配線パターンを形成したものを用意すれ
ば、前記フリップチップボンディングを行う際に、前記
ベタ型配線パターンによる補強的な作用により、配線基
板の割れや反りなどの発生が抑制され、完成品の歩留り
が良くなり、完成品をメモリカードなどに組み込んだ場
合に耐ノイズ性も良好になる。また、前記バンプ電極
を、チップ側ではなく基板側に形成してもよい。
端部にベタ型配線パターンを形成したものを用意すれ
ば、前記フリップチップボンディングを行う際に、前記
ベタ型配線パターンによる補強的な作用により、配線基
板の割れや反りなどの発生が抑制され、完成品の歩留り
が良くなり、完成品をメモリカードなどに組み込んだ場
合に耐ノイズ性も良好になる。また、前記バンプ電極
を、チップ側ではなく基板側に形成してもよい。
【0057】なお、基板およびチップは、外形が正方形
のものに限らず、長方形のものを用いてもよい。また、
基板は、アルミナ系、窒化アルミ系のものに限らず、樹
脂系のもの(BTレジン基板など)を用いてもよい。ま
た、基板は、図4に示したように、配線および外部接続
用端子が基板から突出する状態で形成されているものに
限らず、図5に示したように、配線および外部接続用端
子が基板に対してほぼ同一平面を成すように埋め込まれ
ているもの(例えばアルミナ系の絶縁基材に対してグリ
ーンシート法により形成されたものとか、樹脂系の絶縁
基材に対してプリプレグ法により形成されたもの)を用
いてもよい。また、基板は、ブラインドビアホールを介
して上下面が電気的に接続されているものや多層構造の
ものを用いてもよい。
のものに限らず、長方形のものを用いてもよい。また、
基板は、アルミナ系、窒化アルミ系のものに限らず、樹
脂系のもの(BTレジン基板など)を用いてもよい。ま
た、基板は、図4に示したように、配線および外部接続
用端子が基板から突出する状態で形成されているものに
限らず、図5に示したように、配線および外部接続用端
子が基板に対してほぼ同一平面を成すように埋め込まれ
ているもの(例えばアルミナ系の絶縁基材に対してグリ
ーンシート法により形成されたものとか、樹脂系の絶縁
基材に対してプリプレグ法により形成されたもの)を用
いてもよい。また、基板は、ブラインドビアホールを介
して上下面が電気的に接続されているものや多層構造の
ものを用いてもよい。
【0058】また、チップを基板上にフリップチップボ
ンディングする際、前記実施例のように接続パッドにバ
ンプ電極の少なくとも先端部を埋め込むように圧入する
方法に限らず、前記特願平6−50757号に詳細に記
載されているように、例えば金の接続パッドと金のバン
プ電極との間で固相拡散を起こさせて接合させるように
してもよい。
ンディングする際、前記実施例のように接続パッドにバ
ンプ電極の少なくとも先端部を埋め込むように圧入する
方法に限らず、前記特願平6−50757号に詳細に記
載されているように、例えば金の接続パッドと金のバン
プ電極との間で固相拡散を起こさせて接合させるように
してもよい。
【0059】
【発明の効果】上述したように本発明の半導体装置によ
れば、樹脂によりベア・チップ側面の上縁部まで完全に
は封止され、ベア・チップが外部の環境や衝撃などの影
響を受け難く、信頼性の高い片面樹脂封止型パッケージ
構造を実現することができる。また、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、片面樹脂封止型パッケージ構造
を有する半導体装置を製造する際に、チップ外縁・基板
外縁間の距離が微小の場合でも、ニードルから1回で吐
き出す樹脂量を増やさずに、チップと配線基板とを固定
すると共にチップの外周側面上縁部から配線基板上面の
外周縁部までを覆う樹脂層を形成でき、信頼性が高く一
層の小型化を図る半導体装置を実現することができる。
れば、樹脂によりベア・チップ側面の上縁部まで完全に
は封止され、ベア・チップが外部の環境や衝撃などの影
響を受け難く、信頼性の高い片面樹脂封止型パッケージ
構造を実現することができる。また、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、片面樹脂封止型パッケージ構造
を有する半導体装置を製造する際に、チップ外縁・基板
外縁間の距離が微小の場合でも、ニードルから1回で吐
き出す樹脂量を増やさずに、チップと配線基板とを固定
すると共にチップの外周側面上縁部から配線基板上面の
外周縁部までを覆う樹脂層を形成でき、信頼性が高く一
層の小型化を図る半導体装置を実現することができる。
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例に係
る樹脂封止工程の一例を概略的に示す図。
る樹脂封止工程の一例を概略的に示す図。
【図2】図1の工程に対応する樹脂の封止状態を示す上
面図。
面図。
【図3】図1の工程により形成された半導体装置の一例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図4】先願に係る片面樹脂封止型パッケージ構造の一
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図5】他の先願に係る片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示す断面図。
の一例を示す断面図。
【図6】図4および図5中の樹脂層の形成工程を示す
図。
図。
1…配線基板、1a…配線、1b…被接続部(接続パッ
ド)、2…半導体チップ、2a…バンプ電極、3…スル
ーホール配線、4…外部接続用端子、5…樹脂層、5a
…第1の樹脂、5b…第2の樹脂、S3…チップ外縁・
基板外縁間の距離。
ド)、2…半導体チップ、2a…バンプ電極、3…スル
ーホール配線、4…外部接続用端子、5…樹脂層、5a
…第1の樹脂、5b…第2の樹脂、S3…チップ外縁・
基板外縁間の距離。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/12 23/29 23/31
Claims (6)
- 【請求項1】 一主面に被接続部を含む配線を有する配
線基板と、上記配線基板の一主面にフェースダウン型に
実装された半導体チップと、上記半導体チップと配線基
板との間に充填されると共に上記半導体チップの外周側
面上縁部から前記配線基板上面の外周縁部までを覆い、
上記半導体チップの各外周側面部にほぼ均等なフィレッ
トを有するように形成された樹脂層と、前記配線基板の
他の主面側に導出・露出され、前記半導体チップに電気
的に接続された外部接続用端子とを具備することを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項2】 一主面に被接続部を含む配線を有し、他
主面に外部接続用端子を導出・露出させた配線基板の被
接続部とこれに対応する半導体チップの電極端子部の位
置が対向するように半導体チップを配置する工程と、上
記配線基板の被接続部とこれに対応する半導体チップの
電極端子部を固定接続する工程と、この後、上記半導体
チップと配線基板とを固定すると共に上記半導体チップ
を封止するための樹脂層を形成する工程と、上記充填し
た封止用樹脂を硬化させる工程とを具備し、前記チップ
封止用の樹脂層を形成する際、前記配線基板上の前記チ
ップ・基板間の開口部に第1の樹脂を供給し、チップ・
基板間における第1の樹脂の毛細管現象を利用して上記
チップ・基板間に第1の樹脂を充填する第1の樹脂供給
工程と、上記工程により充填した第1の樹脂を硬化させ
た後あるいは硬化させる前に上記第1の樹脂上で前記半
導体チップの外周側面部から前記配線基板上面の外周縁
部にかけて第2の樹脂を供給する第2の樹脂供給工程
と、上記工程により供給した第2の樹脂を単独であるい
は前記第1の樹脂と共に硬化させる樹脂硬化工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記第1の樹脂および第2の樹脂として異なる
性質を有するものを使用し、それぞれを順次に硬化させ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記第1の樹脂および第2の樹脂として同じ性
質を有するものを使用し、それぞれを同時に硬化させる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の
半導体装置の製造方法において、前記第2の樹脂供給工
程は、樹脂供給装置を回転させ、あるいは前記配線基板
を移動させることにより、上記樹脂供給装置と上記配線
基板の各辺部とを順次対向させて前記第2の樹脂を上記
配線基板の各辺部に順次供給することを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の
半導体装置の製造方法において、前記第2の樹脂供給工
程は、リング状の開口部を有する樹脂供給装置を使用
し、上記樹脂供給装置の開口部を上記配線基板の各辺部
に対向させて前記第2の樹脂を同時に供給することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29522994A JPH08153830A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29522994A JPH08153830A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08153830A true JPH08153830A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17817888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29522994A Pending JPH08153830A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08153830A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1056104A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-02-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体デバイス・パッケージ及び組み立て方法 |
JPH11251343A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Nec Corp | 素子の樹脂封止構造、及び封止方法 |
JP2000164610A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
WO2000052739A3 (en) * | 1999-03-03 | 2001-01-11 | Intel Corp | A controlled collapse chip connection (c4) integrated circuit package that has a filler which seals an underfill material |
JP2002538624A (ja) * | 1999-03-03 | 2002-11-12 | インテル・コーポレーション | 制御崩壊チップ接続(c4)集積回路パッケージをアンダーフィルするプロセス・ライン |
JP2002538625A (ja) * | 1999-03-03 | 2002-11-12 | インテル・コーポレーション | 部分的にゲル状態に加熱されたアンダーフィル材料を有する制御崩壊チップ接続(c4)集積回路パッケージをアンダーフィルするプロセス |
DE102004009056A1 (de) * | 2004-02-23 | 2005-09-22 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauteil mit einem Umverdrahtungssubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben |
JP2006128488A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
US7141448B2 (en) | 1999-03-03 | 2006-11-28 | Intel Corporation | Controlled collapse chip connection (C4) integrated circuit package which has two dissimilar underfill materials |
JP2008103450A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モジュールの製造方法 |
JP2008177617A (ja) * | 2008-04-09 | 2008-07-31 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2009049115A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2010003879A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US7768136B2 (en) | 2005-02-02 | 2010-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sealed-by-resin type semiconductor device |
JP2012244034A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | 半導体パッケージ部品の実装構造体および製造方法 |
JP2018195673A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | バンプ及びその形成方法、並びに基板 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29522994A patent/JPH08153830A/ja active Pending
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1056104A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-02-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体デバイス・パッケージ及び組み立て方法 |
JPH11251343A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Nec Corp | 素子の樹脂封止構造、及び封止方法 |
JP2000164610A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2002538625A (ja) * | 1999-03-03 | 2002-11-12 | インテル・コーポレーション | 部分的にゲル状態に加熱されたアンダーフィル材料を有する制御崩壊チップ接続(c4)集積回路パッケージをアンダーフィルするプロセス |
US6238948B1 (en) | 1999-03-03 | 2001-05-29 | Intel Corporation | Controlled collapse chip connection (C4) integrated circuit package that has a fillet which seals an underfill material |
JP2002538624A (ja) * | 1999-03-03 | 2002-11-12 | インテル・コーポレーション | 制御崩壊チップ接続(c4)集積回路パッケージをアンダーフィルするプロセス・ライン |
JP2002540593A (ja) * | 1999-03-03 | 2002-11-26 | インテル・コーポレーション | アンダーフィル材料を封止するフィラーを有する制御崩壊チップ接続(c4)集積回路パッケージ |
US6528345B1 (en) | 1999-03-03 | 2003-03-04 | Intel Corporation | Process line for underfilling a controlled collapse |
WO2000052739A3 (en) * | 1999-03-03 | 2001-01-11 | Intel Corp | A controlled collapse chip connection (c4) integrated circuit package that has a filler which seals an underfill material |
US7141448B2 (en) | 1999-03-03 | 2006-11-28 | Intel Corporation | Controlled collapse chip connection (C4) integrated circuit package which has two dissimilar underfill materials |
DE102004009056B4 (de) * | 2004-02-23 | 2010-04-22 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls aus mehreren stapelbaren Halbleiterbauteilen mit einem Umverdrahtungssubstrat |
DE102004009056A1 (de) * | 2004-02-23 | 2005-09-22 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauteil mit einem Umverdrahtungssubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben |
US8624372B2 (en) | 2004-02-23 | 2014-01-07 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor component comprising an interposer substrate |
JP2006128488A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
US7768136B2 (en) | 2005-02-02 | 2010-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sealed-by-resin type semiconductor device |
JP2008103450A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モジュールの製造方法 |
JP2009049115A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2008177617A (ja) * | 2008-04-09 | 2008-07-31 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2010003879A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2012244034A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | 半導体パッケージ部品の実装構造体および製造方法 |
JP2018195673A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | バンプ及びその形成方法、並びに基板 |
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