JP2000174168A - 半導体装置 - Google Patents
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
脂収縮による実装高さの変化がない半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 フレキシブルシートからなる基板10に
半導体チップ11を固着し、基板10表面の配線層14
と電極パッド18とをワイヤ19で接続し、基板10上
部に樹脂層12を形成して半導体装置11を封止する。
樹脂層12の上面は、平坦な平坦面12aと、傾斜した
傾斜面12bとで構成する。平坦面12aの端と半導体
チップ11の端とは一致し、且つワイヤ19の最も高い
位置20も概略一致する。平坦面12bによって、半導
体チップ11周辺部分の樹脂の量を減じると共に、あら
かじめ周端部における樹脂層12の膜厚を減じておく。
Description
し、特にBGA(Ball Grid Array)を
採用したCSP(Chip Size/Scale P
ackage)に関するものである。
・高密度実装機器への採用が進み、従来のICパッケー
ジとその実装概念が大きく変わろうとしている。詳細
は、例えば電子材料(1998年9月号22頁〜)の特
集「CSP技術とそれを支える実装材料・装置」で述べ
られている。
トを基板1として採用するもので、この基板1の上に
は、接着剤を介して銅箔パターン(図示せず)が貼り合
わされている。この銅箔パターンの一部には、半導体チ
ップ2が固着され、この半導体チップを取り囲む周囲の
基板1表面には銅箔パターンによってボンディング用パ
ッドが形成されている。このボンディング用パッドはこ
れと一体形成される配線を介して接続用パッドに接続さ
れ、該接続用パッドの下には基板1にあけられた貫通穴
を介して半田ボール3が固着されている。基板1の上部
は、半導体チップ2の周囲を封止樹脂層4によって被覆
されている。
4は熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールド工程
によって成形される。この工程は樹脂を硬化するための
170〜210℃の熱処理を伴い、この温度は樹脂層4
のガラス転移点(110℃)を越えることから、超えた
温度範囲での線膨張係数が30ppm/℃にも達する。
その為、半導体チップ2のシリコンの線膨張係数(3p
pm/℃)との差によって、前記処理温度から常温に冷
却するまでの温度差により樹脂層4に図面矢印のような
収縮力が働く。
後、常温まで冷却すると、基板1の端部が持ち上がり、
外形寸法に変化をもたらす。例えば、宇部興産社製ユー
ピレックス−S(商品名)という膜厚15μmのポリイ
ミド系シートを20mm×20mmの大きさに形成し、
この上にチップサイズが11mm×11mmの半導体チ
ップを固着し、樹脂層4として日立化成社製CEL92
00(商品名)という熱硬化性樹脂を膜厚600μmで
被着したときは、基板1端部の持ち上がり量(図4:符
号t1)が大体100μ〜120μmに達することが判
ってきた。
と、基板1の水平が維持できなくなり、半田ボール3を
用いて実装基板に実装する際に予期せぬトラブルを生じ
ることがある。
100μmもの持ち上がりがあると、樹脂層4の端部の
高さが高くなり、半導体装置をプリント基板上に実装し
たときの実装高さ(図4:符号t2)が高くなる。現在
の軽薄短小化の方向にあっては、この様な高さt2の増
大は許されるものではなく、時として規格外になるとい
う危険性をはらんでいる。尚、持ち上がり量t1は、半
導体チップ2下部の基板1裏面表面を基準として測定し
ている。
鑑みてなされ、フレキシブルシート上に半導体チップを
搭載し、前記半導体チップ周囲を被覆しつつ、前記フレ
キシブルシートの上部に樹脂層を形成した半導体装置に
おいて、前記半導体チップ上部の樹脂層の膜厚に対し
て、前記半導体チップから前記基板までの前記半導体チ
ップを取り囲む領域の樹脂層の膜厚が減じられているこ
とを特徴とするものである。
1〜図3を参照しながら詳細に説明する。
面図であり、図2はその斜視図である。この装置は、基
板10の上に半導体チップ11を固着し、固着した半導
体チップ11の周囲を樹脂層12で被覆し、基板10の
裏面側にボールバンプ13を形成したものである。
脂系フレキシブルシートからなり、その表面にはエポキ
シ系やアクリル系の接着剤によって金属パターンが貼り
つけられている。金属パターンは、銅箔12μmからな
り、その上に電解メッキ法によってNiメッキ層1μ
m、Au層0.3μmを順次積層し、エッチングして所
望のパターンに描画したものである。
線部14と、半導体チップ11を固着するためのランド
部15とを形成する。配線部15の特定箇所の下には、
フレシキブルシートを貫通するスルーホールが設けられ
ており、スルーホール内部に露出する配線部15の裏面
側に、半田ボール13が接続されている。スルーホール
は半導体チップ11の電極数に相当する数だけ設けられ
ている。ランド部14には、絶縁ペーストなどの接着剤
16によって半導体チップ11が固定される。ランド部
15は半導体チップ11のチップサイズに比べて小さな
面積で形成されており、半導体チップ11の外周部分は
配線部14の上を被覆し、両者は絶縁層17によって電
気的絶縁が保たれている。
体チップ11の表面に形成した電極パッド18と配線部
14とをワイヤ19でワイヤボンディングすることによ
り電気接続される。ワイヤ19は、そのループ高さの最
も高い位置20が、半導体チップ11の外周端部の上部
に位置するような軌跡を描いている。そして、基板10
の上を膜厚約600μmの樹脂層12で被覆し、半導体
チップ11を封止すると共にパッケージ外形を成形す
る。封止にはトランスファーモールド手法を用い、基板
10の裏面側は露出する。
樹脂層12の上面は、周縁の角部を切り落とすような形
状に成形して、平坦面12aと傾斜面12bとを形成す
る。平坦面12aは、基板10の表面と平行な面で構成
されており、半導体チップ11のチップサイズと同等の
面積で形成されている。そして、パッケージを上方から
目視したときに、平坦面12aの端21と半導体チップ
11の端22とは概略一致するか、又は平坦面12aの
方が少し大きく形成されている。すなわち、半導体チッ
プ11のチップ面積が11mm×11mmであれば、平
坦面12aも大略11mm×11mmの大きさで形成さ
れ、半導体チップ11を投影するようにその直上に形成
する。半導体チップ端22と平坦面の端21との距離
は、半導体チップ11のチップサイズの20%以内に納
めるのが望ましい。
所望の傾斜角度θで傾斜した平坦面からなる傾斜面12
bで構成される。傾斜角度θは0.1℃〜1℃前後のも
のであり、この様な傾斜を設けることによって、パッケ
ージ外周端部における平坦面12aからの高さの差t3
を100μm程度に形成する。
を形成することにより、半導体チップ11の周辺部に存
在する樹脂の量を減少することができる。湾曲を発生さ
せる樹脂の収縮力は樹脂の量に比例するので、樹脂の量
を少なくすることによって収縮力を緩和し、湾曲の度合
いを減少することができる。この時、ワイヤ19の最も
高い位置20を半導体チップ11の端部22の上方と
し、且つ平坦面12aの端21も半導体チップ11の端
部22に一致させることによって、チップ全体の高さt
4を増大することなく樹脂の量だけを減じることができ
る。例えば、先に課題の欄で述べた一例と同じ構成で、
高さの差t3を100μmとしたときの本願による製品
は、基板10端部での持ち上がり量t1を50μ程度に
抑えることが可能になった。尚、樹脂量を減少させる手
法として、傾斜面12bを設けることのほか、段差をつ
けるようにして周辺部分の樹脂厚を低減する事でも可能
である。
時に、傾斜面12bを形成したことによって、半導体装
置を実装したときにその実装高さの変化が少ないという
利点をも生むことになる。
樹脂層12が持ち上がり量t1で持ち上がったときに、
傾斜面12bを設けることによって実装高さt2が増大
することを防止できる。すなわち、傾斜面12bによっ
てパッケージの周端部の樹脂層12があらかじめ100
μm程度削られているので、基板10周端部が持ち上が
り量t1=50μm程度持ち上がったところで、実装高
さt2を増大することがないのである。従来のパッケー
ジ外形を点線(符号30)で示した。従って、あらかじ
め持ち上がり量t1を実験その他の手法によって把握
し、把握した値より大きい値だけ高さの差t3を設けれ
ば、実装高さt4の増大を完全に防止できるのである。
尚、半導体チップ11の上部の樹脂層12においても同
様の樹脂収縮によって変形が生じるものの、周端部にお
ける持ち上がり量t1に比較すれば10分の1以下の変
形ですむ。
樹脂層12の角部を切り落とすような形状で傾斜面12
bを設けることにより、基板10周端部での持ち上がり
量t1を大幅に減じることができる利点を有する。従っ
て、外形寸法の変形が少なく、実装時における実装高さ
の変化がない半導体装置を提供できる利点を有する。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 フレキシブルシート上に半導体チップを
搭載し、前記半導体チップ周囲を被覆しつつ、前記フレ
キシブルシートの上部に樹脂層を形成した半導体装置に
おいて、 前記半導体チップ上部の樹脂層の膜厚に対して、前記半
導体チップから前記基板までの前記半導体チップを取り
囲む領域の樹脂層の膜厚が減じられていることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項2】 前記フレキシブルシートの裏面側に外部
接続端子としてのボールバンプを具備することを特徴と
する請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 フレキシブルシート上に半導体チップを
搭載し、前記半導体チップ周囲を被覆しつつ、前記フレ
キシブルシートの上部に樹脂層を形成した半導体装置に
おいて、 前記樹脂層の上面が、前記半導体チップの表面と略平行
に延在する平坦面と、角部が切り落とされるように、前
記第1の面から連続し所望の角度で傾斜する傾斜面とか
らなることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 前記平坦面と傾斜面との境界部が、前記
半導体チップの端部に相当する位置にあることを特徴と
する請求項3記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記フレキシブルシートと前記樹脂層と
の熱膨張率の差から予想されるフレキシブルテープの湾
曲量に対し、前記傾斜面によって樹脂層の高さが減じら
れる量が大であることを特徴とする請求項3記載の半導
体装置。 - 【請求項6】 前記減じられる量が、50〜200μm
であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記フレキシブルシートの裏面側に外部
接続端子としてのボールバンプを具備することを特徴と
する請求項3記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34437698A JP3548022B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 半導体装置 |
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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JP3548022B2 JP3548022B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=18368771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3548022B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006128455A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US8089004B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-01-03 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device including wiring excellent in impedance matching, and method for designing the same |
US8810016B2 (en) | 2005-06-06 | 2014-08-19 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device, substrate and semiconductor device manufacturing method |
TWI628773B (zh) * | 2017-05-17 | 2018-07-01 | 南亞科技股份有限公司 | 半導體結構、半導體元件及其形成方法 |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP34437698A patent/JP3548022B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4651359B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-03-16 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US8810016B2 (en) | 2005-06-06 | 2014-08-19 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device, substrate and semiconductor device manufacturing method |
US9520374B2 (en) | 2005-06-06 | 2016-12-13 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device, substrate and semiconductor device manufacturing method |
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