JP4035949B2 - Wiring board, semiconductor device using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線テープ及びそれを用いた半導体装置、ならびにその製造方法に関し、特に、半導体チップを、配線テープ上に弾性体(エラストマ)を介在させてフリップチップ接合する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、配線及びその外部接続端子が設けられた配線基板上に半導体チップを搭載し、前記半導体チップの外部電極と配線基板の配線を接続する方法の一つとしてフリップチップ接合があげられる。
【0003】
前記フリップチップ接合を用いて製造される半導体装置は、例えば、図10(a)及び図10(b)に示すように、絶縁性基板101に配線102A及びその外部接続端子102Bが設けられた配線基板1上に、例えば二つの弾性体(エラストマ)2A,2Bが設けられ、前記弾性体2A,2B上に半導体チップ3が設けられている。前記半導体チップ3は、図10(b)に示すように、その外部電極形成面が前記弾性体2A,2Bと向かい合うように設けられ、前記外部電極301と前記配線基板1の配線102Aが突起導体(バンプ)5により接合されている。このとき、前記弾性体2A,2Bは、前記半導体チップ3の外部電極301が形成された領域をはさんだ両側に設けられており、前記突起導体(バンプ)5の周辺にできる隙間には、レジンなどの封止樹脂(アンダーフィル)13を流し込んで前記突起導体(バンプ)5の周辺を封止している。前記弾性体2A,2Bは、前記配線基板1と半導体チップ3とを接着する接着剤であるとともに、前記配線基板1と半導体チップ3の熱膨張係数の違いにより生じる熱応力を緩和するための緩和材としても機能するものを用いており、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂などが用いられる。また、前記配線基板1の外部接続端子102Bは、前記テープ状基材101に設けられたビア孔に充填されたはんだビアを介して、はんだボールなどのボール端子4と接続されている。
【0004】
前記フリップチップ接合された半導体装置の製造方法は、まず、テープ状基材101に配線102A及びその外部接続端子102B、前記外部接続端子102B部分のビア孔を形成した配線基板1を形成したのち、前記配線基板1の所定位置に弾性体(エラストマ)2A,2Bを配置し、前記弾性体2A,2B上に半導体チップ3を、その外部電極301が前記弾性体2A,2Bと向かい合うように配置する。このとき、例えば、前記外部電極301上に突起電極5が設けておき、前記突起電極5と前記配線102Aが接するようにしておく。そして、前記弾性体2A,2B及び突起電極5を加熱して、前記半導体チップ3と配線基板1を前記弾性体2A,2Bにより接着するとともに、前記半導体チップ3の外部電極301と配線基板1の配線102を前記突起導体(バンプ)5により接続する。その後、前記突起導体(バンプ)5を封止するために、図11に示すように、樹脂注入用ノズル14を用いて、前記半導体チップ3の側面方向から前記二つの弾性体2A,2B間にレジン等の封止樹脂13を流し込む。前記封止樹脂13によりバンプ5を封止した後、前記配線基板1のビア孔上にはんだボール等のボール端子4を載せて加熱し、部分的に融解させて前記はんだボールと外部接続端子102Bを接続する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、前記弾性体2A,2Bを介して半導体チップ3と配線基板1をフリップチップ接合する工程と、前記突起導体(バンプ)2を封止する工程が別の工程であるため、製造工程が増え、製造コストが上昇するという問題があった。
【0006】
また、前記弾性体(エラストマ)2A,2Bを介して半導体チップ3と配線基板1をフリップチップ接合する工程の後に、前記弾性体2A,2B間に封止樹脂13を流し込んで突起導体(バンプ)3を封止する工程が行われているが、前記封止樹脂13を流し込むときに、図11に示すように、前記バンプ5間に封止樹脂13が流れ込まずにボイド15ができてしまうことが多い。前記ボイド15が生じると、その後の製造工程での加熱処理、例えば、前記ボール端子4を接続するためのリフロー工程等で、前記ボイド15内の空気が加熱されて膨張し、前記バンプ5が配線102Aあるいは外部電極301から剥がれて接続不良になるという問題があった。また、前記ボイド15の膨張により、前記封止樹脂13と半導体チップ3あるいは配線基板1の接着面が剥がれ、パッケージクラックの原因になるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、配線基板上に、弾性体を介して半導体チップをフリップチップ接合した半導体装置において、製造工程を簡略化することが可能な技術を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、配線基板上に、弾性体を介して半導体チップをフリップチップ接合した半導体装置において、半導体チップの外部電極と配線の接続不良を低減することが可能な技術を提供することにある。
【0009】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【0011】
(1)絶縁性基材と、前記基材の表面に設けられた配線及びその外部接続端子とを備える配線基板において、前記配線の所定位置に突起導体が設けられ、前記絶縁性基材の配線及びその外部接続端子上に、前記突起導体の表面が露出しその一部が突出するように弾性体(エラストマ)が設けられていることを特徴とする配線基板である。
【0012】
前記(1)によれば、前記配線基板の配線上に突起電極を設け、前記突起電極が露出するように弾性体(エラストマ)を設けておくことで、前記配線基板上に半導体チップを接着して、前記半導体チップの外部電極と配線を接続する際の製造工程を簡略化させることができる。
【0013】
(2)絶縁性基材の表面に配線及びその外部接続端子が設けられ、前記配線の所定位置に突起導体が設けられ、前記絶縁性基材の配線及びその外部接続端子上に、前記突起導体の表面が露出しその一部が突出するように弾性体(エラストマ)が設けられた配線基板を設け、前記配線基板の弾性体上に、半導体チップをその回路形成面が前記弾性体と向かい合うように設け、前記半導体チップの回路形成面に設けられた外部電極と前記配線基板の配線が、前記弾性体(エラストマ)で密封されて接続されていることを特徴とする半導体装置である。
【0014】
前記(2)によれば、前記半導体チップの外部電極と配線基板の配線を接続する導体(突起導体)が、前記弾性体(エラストマ)により密封されているため、前記導体の周辺にボイドができて、接合部の剥がれや、パッケージクラックが発生することを低減できるので、半導体装置の信頼性が向上する。
【0015】
(3)テープ状の絶縁性基材の配線基板形成領域に、配線及びその外部接続端子を形成し、前記配線の所定位置に突起導体を形成し、前記配線基板形成領域の配線及び外部接続端子上に、前記突起導体と平面的に重なる位置に開口部を有する弾性体(エラストマ)を前記突起導体が前記開口部内に挿入され且つ前記突起導体の一部が前記開口部から突出するように貼り付けることを特徴とする配線基板の製造方法である。
【0016】
前記(3)によれば、前記配線基板の配線上に突起電極を設け、前記突起電極が露出するように弾性体(エラストマ)を設けておくことで、前記配線基板上に半導体チップを接着して、前記半導体チップの外部電極と配線を接続する際の製造工程を簡略化させることができる。
【0017】
(4)テープ状の絶縁性基材の配線基板形成領域に、配線及びその外部接続端子を形成し、前記配線の所定位置に突起導体を形成し、前記配線基板形成領域の配線及び外部接続端子上に、前記突起導体と平面的に重なる位置に開口部を有する弾性体(エラストマ)を前記突起導体が前記開口部内に挿入され且つ前記突起導体の一部が前記開口部から突出するように貼り付け、前記弾性体上に、半導体チップを、その外部電極形成面が前記弾性体と向かい合うように配置し、前記半導体チップを、前記弾性体を介して前記配線基板に接着するとともに、前記半導体チップの外部電極と前記配線基板の配線を、前記弾性体で密封される突起導体により接続することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【0018】
前記(4)によれば、前記配線基板の配線上に突起電極を設け、前記突起電極が露出するように弾性体(エラストマ)を設けておくことで、前記配線基板上に半導体チップを接着して、前記半導体チップの外部電極と配線を接続する際の製造工程を簡略化させることができる。そのため、前記半導体装置の製造コストを低減させることができる。また、前記半導体チップの外部電極と配線基板の配線をフリップチップ接合する際に、前記導体 (突起導体)がその周辺のエラストマにより密封されるため、前記導体の周辺にボイドができて、接合部分の剥がれやパッケージクラックが発生することを低減でき、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0019】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
【0020】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【0021】
【発明の実施の形態】
(実施例)
図1及び図2は、本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図1(a)は半導体装置の平面図、図1(b)は図1(a)の裏面図、図1(c)は図1(a)の左側面図、図2(a)は図1(a)の半導体チップを省略して示した平面図、図2(b)は図2(a)のA−A’線での断面図である。
【0022】
図1(a)、図1(b)、及び図1(c)において、1は配線基板、2は弾性体(エラストマ)、3は半導体チップ、4はボール端子である。また、図2(a)及び図2(b)において、101は絶縁性基板、102Aは配線、102Bは外部接続端子、301は半導体チップの外部電極、5は導体(突起導体)である。
【0023】
本実施例の半導体装置は、例えば、図1(a)、図1(b)、及び図1(c)に示すように、配線基板1の一主面(表面)上に、弾性体(エラストマ)2を介在させて半導体チップ3が接着されており、前記配線基板1の前記表面と対向する面(裏面)には、例えば、Pb−Sn系はんだ等のボール端子4が接続されたBGA(Ball Grid Array )型の半導体装置である。また、図1では示していないが、本実施例の半導体装置で用いている半導体チップ3は、外部電極が、回路形成面の中心線付近に線状に設けられたセンターパッド型の半導体チップであるとする。
【0024】
また、本実施例の半導体装置では、図2(a)及び図2(b)に示すように、前記配線基板1は、絶縁性基板101とその表面に設けられた配線102A及びその外部接続端子102Bにより構成される。また、前記配線102A及びその外部接続端子102B上には、前記弾性体2を介して前記半導体チップ3が、その外部電極301が形成された面を向かい合わせるように接着されており、前記半導体チップ3の外部電極301と前記配線基板の配線102Aは、前記弾性体(エラストマ)2で密封された導体(突起導体)5により電気的に接続されている。また、前記外部接続端子102Bは、前記絶縁性基板101に設けられたビア孔を介して前記ボール端子4と接続されている。
【0025】
図3乃至図8は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図3(a)、図4(a)、図5(a)、及び図6(a)は配線基板の製造方法を説明するための模式平面図、図3(b)、図4(b)、図6(b)はそれぞれ、図3(a)、図4(a)、図6(a)のB−B’線での断面図、図5(b)は図5(a)のC−C’線での断面図、図7(a)及び図8(a)は前記配線基板を用いた半導体装置の製造方法を説明するための模式平面図、図7(b)及び図8(b)はそれぞれ、図7(a)及び図8(a)のB−B’線での断面図である。以下、図3乃至図8に沿って、本実施例の半導体装置の製造方法について説明する。なお、前記半導体装置で用いる半導体チップ3は、外部電極が、回路形成面の中心線付近に線状に設けられた、センターパッド型の半導体チップであるとする。
【0026】
まず、図3(a)及び図3(b)に示すように、例えば、ポリイミドなどの絶縁性のテープ状基材6の配線基板形成領域1’に、所定の配線パターンの配線102A及び外部接続端子102Bを形成し、前記テープ状基材6の前記外部接続端子102B部分にビア孔103を開口する。前記配線102A及び外部接続端子102Bは、前記テープ状基材6の表面に設けられた、例えば、銅箔のような導電性薄膜上に、所定の配線パターンに対応したレジストを形成し、前記レジストをマスクとして前記導電性薄膜上にめっき層を形成し、その後、前記レジストを除去して、今度は前記めっき層をマスクとして前記導電性薄膜をエッチング処理することにより形成される。また、前記ビア孔103は、例えば、レジスト膜をマスクとしたエッチング処理や、レーザによる開口などで形成する。また、前記テープ状基材6上には、図3(a)に示したような配線基板形成領域1’が複数個あり、各配線基板形成領域1’に同様の配線パターンが形成される。
【0027】
次に、図4(a)及び図4(b)に示すように、前記配線102Aの所定位置に突起導体(バンプ)5を形成する。前記突起導体5は、例えば、Pb−Sn系はんだ等のはんだボールを前記配線102A上に載せて、部分的に融解させて形成する方法や、金(Au)ワイヤを用いてスタッドバンプを形成する方法などがある。
【0028】
次に、図5(a)及び図5(b)に示したような、前記配線102Aに形成された突起導体5と対応する位置に開口部201を有する弾性体(エラストマ)2を準備する。前記弾性体2は、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂にフィラーなどの添加剤を所定の割合で配合して所定の弾性率が得られるようにしておく。またこのとき、前記弾性体2の一主面には、図5(b)に示したようにカバーフィルム7を設けておく。また、前記開口部201は、前記突起電極5と同じ大きさ、もしくは突起電極5よりも少し小さく形成する。
【0029】
次に、図6(a)及び図6(b)に示すように、前記テープ状基板6の配線基板形成領域1’に形成された配線102A及びその外部接続端子102B上に、図5(a)及び図5(b)に示したカバーフィルム7が設けられた弾性体2を配置する。このとき、前記弾性体2は、前記開口部201が前記配線102A上の突起導体5と平面的に重なるように位置あわせをして、前記開口部201内に突起導体5が挿入されるように配置される。またこのとき、前記弾性体2の開口部201を前記突起導体5よりも小さくしておくことにより、前記突起導体5が前記開口部201に押し込まれるように、隙間なく挿入することができる。
【0030】
以上の手順に沿って、本実施例の半導体装置に用いる配線基板1が各配線基板形成領域1’に形成されたテープ状基材6が形成される。
【0031】
次に、図6(a)及び図6(b)に示したようなテープ状基材6の配線基板形成領域1’上に設けられた弾性体(エラストマ)2の表面のカバーフィルム7を剥がして、図7(a)及び図7(b)に示すように、前記弾性体2上に、センターパッド型の半導体チップ3を、その外部電極形成面が前記弾性体2と向かい合うようにして、前記外部電極301と前記突起電極5の位置あわせを行い、配置する。
【0032】
次に、例えば、前記弾性体2を加熱するとともに、前記半導体チップ3を押圧して、前記半導体チップ3と前記弾性体2を接着するとともに、前記半導体チップ3の外部電極301と前記突起導体5を接続する。このとき、前記突起導体5は、図2(a)及び図2(b)に示したように、その周囲が前記弾性体(エラストマ)2で囲まれているため、前記半導体チップ3の外部電極301と前記配線基板1の配線102Aを突起導体5によりフリップチップ接合されると同時に、前記接合部分が前記弾性体2により封止(密封)される。すなわち、本実施例の半導体装置の製造方法では、前記半導体チップの外部電極と配線基板の配線をフリップチップ接合する工程と、前記接合部を封止する工程を一工程で行うことができる。
【0033】
その後、前記テープ状基材6に設けられたビア孔103上に、例えば、Pb−Sn系はんだ等のボール端子4を配置して、前記ボール端子4を部分的に融解させて前記ビア孔103内に流し込み、図8(a)及び図8(b)に示すように、前記ボール端子4と前記外部接続端子102Bと電気的に接続する。その後、前記テープ状基材6を前記配線基板形成領域1’の外周部分で切断すると、図2(a)及び図2(b)に示したような半導体装置が得られる。
【0034】
以上説明したように、本実施例によれば、絶縁性基材101の表面に形成された配線102Aの所定位置に突起導体(バンプ)5を設け、前記配線102A及びその外部接続端子102B上に、前記突起導体5の表面が露出するように弾性体(エラストマ)2を設けた配線基板1を用いることにより、半導体チップ3を、その外部電極301形成面が前記弾性体2と向かい合うようにして前記外部電極301と配線102Aをフリップチップ接合すると同時に、前記接合部の封止をすることができる。そのため、従来2つの工程だった、フリップチップ接合をする工程と、接合部を封止する工程を一工程で行い、製造工程を少なくすることができる、半導体装置の製造コストを低減させることができる。
【0035】
また、前記配線基板1を用いてフリップチップ接合を行うと、前記外部電極301と配線102Aを電気的に接続する導体(バンプ)5は、前記弾性体(エラストマ)により封止(密封)されるので、導体5の周辺にボイドができて、接合部分の剥離や、パッケージクラックなどが発生することを低減でき、半導体装置の信頼性が向上する。
【0036】
図9(a)及び図9(b)は前記実施例の半導体装置の応用例を示す模式断面図である。
【0037】
前記実施例では、一つのセンターパッド型の半導体チップ3を配線基板1上にフリップチップ接合した半導体装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、図9(a)に示したように、前記実施例で説明した配線基板1上にフリップチップ接合されたセンターパッド型の半導体装置3上に、接着剤8を介して、例えば、回路形成面の2方向の辺に沿って外部電極901が設けられた半導体チップ9を積層した半導体装置であっても良い。この場合、前記半導体チップ9の外部電極901はボンディングワイヤ10により前記配線基板上の配線102Aと接続され、積層されたセンターパッド型の半導体チップ3及び半導体チップ9、ボンディングワイヤ10、及びその接続部はモールド樹脂11により封止される。
【0038】
また、前記実施例で説明した配線基板1上にフリップチップ接続される半導体チップ前記実施例で挙げたセンターパッド型の半導体装置3に限らず、図9(b)に示したような、回路形成面の2方向の辺に沿って外部電極が形成された半導体チップであっても良い。この場合も、前記実施例で説明したように、絶縁性基板101上に形成された配線102Aの所定位置に突起電極5を設け、前記突起電極5に対応する位置に開口部が形成された弾性体(エラストマ)を設けた配線基板を製造することにより、フリップチップ接合する工程と接合部を封止する工程を一工程で行うことができ、製造工程が少なくなり製造コストが低減する。
【0039】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記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において種々変更可能であることはもちろんである。
【0040】
【発明の効果】
本発明において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0041】
(1)配線基板上に、弾性体を介して半導体チップをフリップチップ接合した半導体装置において、製造工程を簡略化することができる。
【0042】
(2)配線基板上に、弾性体を介して半導体チップをフリップチップ接合した半導体装置において、半導体チップの外部電極と配線の接続不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図である。
【図3】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図4】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図5】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図6】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図7】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図8】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図9】前記実施例の半導体装置の応用例を示す模式断面図である。
【図10】従来のフリップチップ接合した半導体装置の概略構成を示す模式図である。
【図11】従来のフリップチップ接合した半導体装置の封止方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 配線基板
101 絶縁性基材
102A 配線
102B 外部接続端子
103 ビア孔
2 弾性体(エラストマ)
201 エラストマの開口部
3 センターパッド型の半導体チップ
301 外部電極
4 ボール端子
5 突起導体(バンプ)
6 テープ状基材
7 カバーフィルム
8 接着剤
9 半導体チップ
901 外部電極
10 ボンディングワイヤ
11 封止樹脂
12 半導体チップ
1201 外部電極
13 封止樹脂(アンダーフィル)
14 ノズル
15 ボイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring tape, a semiconductor device using the same, and a method for manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded with an elastic body (elastomer) interposed on the wiring tape. Technology.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, flip chip bonding is one of the methods for mounting a semiconductor chip on a wiring board provided with wiring and its external connection terminals and connecting the external electrode of the semiconductor chip and the wiring of the wiring board.
[0003]
The semiconductor device manufactured using the flip chip bonding is, for example, a wiring in which a
[0004]
In the manufacturing method of the flip chip bonded semiconductor device, first, after forming the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, the step of flip-chip bonding the
[0006]
In addition, after the step of flip-chip bonding the
[0007]
An object of the present invention is to provide a technique capable of simplifying a manufacturing process in a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded to a wiring board via an elastic body.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing a connection failure between an external electrode of a semiconductor chip and a wiring in a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded to a wiring board via an elastic body. There is.
[0009]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The outline of the invention disclosed in the present invention will be described as follows.
[0011]
(1) In a wiring board comprising an insulating base material, wiring provided on the surface of the base material and external connection terminals thereof, a protruding conductor is provided at a predetermined position of the wiring, and wiring of the insulating base material The wiring board is characterized in that an elastic body (elastomer) is provided on the external connection terminal so that the surface of the protruding conductor is exposed and a part thereof protrudes .
[0012]
According to (1), a protruding electrode is provided on the wiring of the wiring board, and an elastic body (elastomer) is provided so that the protruding electrode is exposed, whereby a semiconductor chip is bonded onto the wiring board. Thus, the manufacturing process for connecting the external electrode and the wiring of the semiconductor chip can be simplified.
[0013]
(2) A wiring and its external connection terminal are provided on the surface of the insulating substrate, a protruding conductor is provided at a predetermined position of the wiring, and the protruding conductor is provided on the wiring of the insulating substrate and its external connection terminal. A wiring board provided with an elastic body (elastomer) is provided so that the surface of the wiring board is exposed and a part thereof protrudes , and the circuit formation surface of the semiconductor chip faces the elastic body on the elastic body of the wiring board. The semiconductor device is characterized in that the external electrode provided on the circuit forming surface of the semiconductor chip and the wiring of the wiring board are sealed and connected by the elastic body (elastomer).
[0014]
According to (2) above, since the conductor (projection conductor) that connects the external electrode of the semiconductor chip and the wiring of the wiring board is sealed by the elastic body (elastomer), a void is formed around the conductor. As a result, it is possible to reduce the peeling of the bonding portion and the occurrence of package cracks, which improves the reliability of the semiconductor device.
[0015]
(3) A wiring and its external connection terminal are formed in a wiring board formation region of a tape-like insulating base material, a protruding conductor is formed at a predetermined position of the wiring, and the wiring and external connection terminal in the wiring substrate formation region On top, an elastic body (elastomer) having an opening at a position overlapping with the protruding conductor is pasted so that the protruding conductor is inserted into the opening and a part of the protruding conductor protrudes from the opening. A method of manufacturing a wiring board.
[0016]
According to the above (3), by providing a protruding electrode on the wiring of the wiring board and providing an elastic body (elastomer) so that the protruding electrode is exposed, the semiconductor chip is bonded onto the wiring board. Thus, the manufacturing process for connecting the external electrode and the wiring of the semiconductor chip can be simplified.
[0017]
(4) A wiring and its external connection terminal are formed in a wiring board formation region of a tape-like insulating base material, a protruding conductor is formed at a predetermined position of the wiring, and the wiring and external connection terminal in the wiring substrate formation region On top, an elastic body (elastomer) having an opening at a position overlapping with the protruding conductor is pasted so that the protruding conductor is inserted into the opening and a part of the protruding conductor protrudes from the opening. The semiconductor chip is disposed on the elastic body so that the external electrode forming surface faces the elastic body, and the semiconductor chip is bonded to the wiring board via the elastic body. A method for manufacturing a semiconductor device comprising: connecting external wiring of the wiring board and wiring of the wiring board by a protruding conductor sealed by the elastic body.
[0018]
According to the above (4), a protruding electrode is provided on the wiring of the wiring board, and an elastic body (elastomer) is provided so that the protruding electrode is exposed, whereby a semiconductor chip is bonded onto the wiring board. Thus, the manufacturing process for connecting the external electrode and the wiring of the semiconductor chip can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced. Further, when the external electrode of the semiconductor chip and the wiring of the wiring substrate are flip-chip bonded, the conductor (projection conductor) is sealed by the peripheral elastomer, so that a void is formed around the conductor, and the bonded portion The occurrence of peeling and package cracks can be reduced, and the reliability of the semiconductor device can be improved.
[0019]
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
[0020]
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Example)
1 and 2 are schematic views showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the semiconductor device, and FIG. 1B is a plan view of FIG. 1C is a left side view of FIG. 1A, FIG. 2A is a plan view in which the semiconductor chip of FIG. 1A is omitted, and FIG. 2B is FIG. It is sectional drawing in the AA 'line of (a).
[0022]
In FIGS. 1A, 1B, and 1C, 1 is a wiring board, 2 is an elastic body (elastomer), 3 is a semiconductor chip, and 4 is a ball terminal. 2A and 2B,
[0023]
For example, as shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the semiconductor device according to the present embodiment has an elastic body (elastomer) on one main surface (surface) of the wiring board 1. ) 2, and a
[0024]
Further, in the semiconductor device of this embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
[0025]
3 to 8 are schematic views for explaining the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. FIGS. 3 (a), 4 (a), 5 (a), and 6 (a). FIG. 3B, FIG. 4B, and FIG. 6B are respectively a schematic plan view for explaining a method of manufacturing a wiring board, and FIG. 3A, FIG. 4A, and FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line BB ′, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line CC ′ of FIG. 5A, and FIGS. 7A and 8A are the wiring boards. FIG. 7B and FIG. 8B are schematic plan views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using, respectively, along the BB ′ line in FIG. 7A and FIG. 8A. It is sectional drawing. A method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. It is assumed that the
[0026]
First, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), for example, a
[0027]
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, protruding conductors (bumps) 5 are formed at predetermined positions of the
[0028]
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, an elastic body (elastomer) 2 having an
[0029]
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
[0030]
According to the above procedure, the tape-
[0031]
Next, the
[0032]
Next, for example, while heating the
[0033]
Thereafter, a
[0034]
As described above, according to the present embodiment, the protruding conductor (bump) 5 is provided at a predetermined position of the
[0035]
When flip chip bonding is performed using the
[0036]
FIG. 9A and FIG. 9B are schematic cross-sectional views showing application examples of the semiconductor device of the above embodiment.
[0037]
In the above embodiment, the semiconductor device in which one center pad
[0038]
Further, the semiconductor chip flip-chip connected to the
[0039]
The present invention has been specifically described above based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
[0040]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present invention will be briefly described as follows.
[0041]
(1) In a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded to a wiring board via an elastic body, the manufacturing process can be simplified.
[0042]
(2) In a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded to a wiring board via an elastic body, poor connection between external electrodes of the semiconductor chip and wiring can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 6 is a schematic view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 7 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 8 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an application example of the semiconductor device of the embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional flip-chip bonded semiconductor device.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a conventional method of sealing a flip-chip bonded semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
201 Opening of
6 Tape-shaped
14
Claims (4)
前記配線の所定位置に突起導体が設けられ、
前記絶縁性基材の配線及びその外部接続端子上に、前記突起導体の表面が露出しその一部が突出するように弾性体(エラストマ)が設けられていることを特徴とする配線基板。In a wiring board comprising an insulating base material, wiring provided on the surface of the base material and its external connection terminals,
Protruding conductors are provided at predetermined positions of the wiring,
A wiring board, wherein an elastic body (elastomer) is provided on the wiring of the insulating base and the external connection terminal so that the surface of the protruding conductor is exposed and a part of the protruding conductor protrudes .
前記配線の所定位置に突起導体が設けられ、前記絶縁性基材の配線及びその外部接続端子上に、前記突起導体の表面が露出しその一部が突出するように弾性体(エラストマ)が設けられた配線基板を設け、前記配線基板の弾性体上に、半導体チップをその回路形成面が前記弾性体と向かい合うように設け、前記半導体チップの回路形成面に設けられた外部電極と前記配線基板の配線が、前記弾性体(エラストマ)で密封されて接続されていることを特徴とする半導体装置。Wiring and its external connection terminals are provided on the surface of the insulating base,
A protruding conductor is provided at a predetermined position of the wiring, and an elastic body (elastomer) is provided on the insulating substrate wiring and its external connection terminal so that the surface of the protruding conductor is exposed and a part thereof protrudes. A semiconductor chip is provided on an elastic body of the wiring board such that a circuit forming surface thereof faces the elastic body, and an external electrode provided on the circuit forming surface of the semiconductor chip and the wiring board The semiconductor device is characterized in that the wiring is sealed and connected by the elastic body (elastomer).
前記配線の所定位置に突起導体を形成し、
前記配線基板形成領域の配線及び外部接続端子上に、前記突起導体と平面的に重なる位置に開口部を有する弾性体(エラストマ)を前記突起導体が前記開口部内に挿入され且つ前記突起導体の一部が前記開口部から突出するように貼り付けることを特徴とする配線基板の製造方法。In the wiring substrate forming region of the tape-like insulating base material, the wiring and its external connection terminal are formed,
Forming a protruding conductor at a predetermined position of the wiring;
An elastic body (elastomer) having an opening at a position overlapping the protruding conductor on the wiring and the external connection terminal in the wiring board forming region is inserted into the opening and the protruding conductor is one of the protruding conductors. A method of manufacturing a wiring board, wherein the part is pasted so as to protrude from the opening .
前記配線の所定位置に突起導体を形成し、
前記配線基板形成領域の配線及び外部接続端子上に、前記突起導体と平面的に重なる位置に開口部を有する弾性体(エラストマ)を前記突起導体が前記開口部内に挿入され且つ前記突起導体の一部が前記開口部から突出するように貼り付け、
前記弾性体上に、半導体チップを、その外部電極形成面が前記弾性体と向かい合うように配置し、
前記半導体チップを、前記弾性体を介して前記配線基板に接着するとともに、前記半導体チップの外部電極と前記配線基板の配線を、前記弾性体で密封される突起導体により接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。In the wiring substrate formation region of the tape-like insulating base material, wiring and its external connection terminals are formed,
Forming a protruding conductor at a predetermined position of the wiring;
An elastic body (elastomer) having an opening at a position overlapping with the protruding conductor on the wiring and external connection terminal in the wiring board forming region is inserted into the opening and the protruding conductor is one of the protruding conductors. Pasted so that the part protrudes from the opening ,
On the elastic body, a semiconductor chip is arranged so that the external electrode formation surface faces the elastic body,
The semiconductor chip is bonded to the wiring board through the elastic body, and the external electrode of the semiconductor chip and the wiring of the wiring board are connected by a protruding conductor sealed by the elastic body. A method for manufacturing a semiconductor device.
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