JP2000216299A - 半導体パッケ―ジ、半導体装置、及び半導体パッケ―ジの製造方法 - Google Patents
半導体パッケ―ジ、半導体装置、及び半導体パッケ―ジの製造方法Info
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- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Power Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッケージの反り量を小さくすることが可能
な薄型の半導体パッケージを提供する。 【解決手段】 表面に配線層が配設された絶縁基材と、
前記絶縁基材の配線層と電気的に接続された薄型シリコ
ンチップと、前記薄型シリコンチップの保護用に形成さ
れた低熱膨張係数の樹脂封止層とを備える。前記薄型シ
リコンチップの厚さは、30μmから150μmの範囲
内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数は、5ppmから
20ppmの範囲内とする。また、前記樹脂封止層は、
ゴム状の樹脂で構成するのが望ましい。
な薄型の半導体パッケージを提供する。 【解決手段】 表面に配線層が配設された絶縁基材と、
前記絶縁基材の配線層と電気的に接続された薄型シリコ
ンチップと、前記薄型シリコンチップの保護用に形成さ
れた低熱膨張係数の樹脂封止層とを備える。前記薄型シ
リコンチップの厚さは、30μmから150μmの範囲
内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数は、5ppmから
20ppmの範囲内とする。また、前記樹脂封止層は、
ゴム状の樹脂で構成するのが望ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄型のシリコンチ
ップを搭載した半導体パッケージ、該半導体パッケージ
を実装した半導体装置、及び前記半導体パッケージの製
造方法に関する。
ップを搭載した半導体パッケージ、該半導体パッケージ
を実装した半導体装置、及び前記半導体パッケージの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】TAB(Tape Automated
Bonding)テープを利用した半導体パッケージ
は、従来より一般的に知られている。
Bonding)テープを利用した半導体パッケージ
は、従来より一般的に知られている。
【0003】図10は、TABテープを用いた従来の半
導体パッケージを示す断面構造図である。
導体パッケージを示す断面構造図である。
【0004】図中の符号101は、絶縁性基材としての
ポリイミド樹脂フィルムであり、その片面には配線層1
02が形成されている。配線層102の一端部は、イン
ナーリード102’としてシリコンチップ103の電極
端子に接合されている。さらに、絶縁性基材101の端
部とシリコンチップ103の端部とが絶縁性接着剤10
4によって接着され、前記インナーリード102’を含
むシリコンチップ103の上部周辺がエポキシ樹脂10
5で封止されている。
ポリイミド樹脂フィルムであり、その片面には配線層1
02が形成されている。配線層102の一端部は、イン
ナーリード102’としてシリコンチップ103の電極
端子に接合されている。さらに、絶縁性基材101の端
部とシリコンチップ103の端部とが絶縁性接着剤10
4によって接着され、前記インナーリード102’を含
むシリコンチップ103の上部周辺がエポキシ樹脂10
5で封止されている。
【0005】このような構造の半導体パッケージは、シ
リコンチップ103の厚さが290[μm]程度あり、
実装面からの高さが厚くなるため、携帯機器などの小型
化、軽量化等に伴う近年のパッケージの薄型化の要求
に、十分満足できるものになっていなかった。
リコンチップ103の厚さが290[μm]程度あり、
実装面からの高さが厚くなるため、携帯機器などの小型
化、軽量化等に伴う近年のパッケージの薄型化の要求
に、十分満足できるものになっていなかった。
【0006】そこで、半導体パッケージの厚みを一層薄
くするために、各構成材料の厚みをそれぞれ薄くするこ
とが試みられている。
くするために、各構成材料の厚みをそれぞれ薄くするこ
とが試みられている。
【0007】図11は、従来の薄型パッケージを示す断
面構造図である。
面構造図である。
【0008】この薄型パッケージは、デバイスホールを
有するポリイミド樹脂フィルム等の絶縁性基材201を
備え、その片面には配線層202が形成されている。配
線層202の一端部は、インナーリード202’とし
て、前記デバイスホールに埋め込まれたシリコンチップ
203の電極端子に接合されている。このシリコンチッ
プ203の厚さは、前記絶縁性基材201の厚さよりも
薄い例えば50[μm]程度の極薄であり、前記インナ
ーリード202’を含むシリコンチップ203の上部周
辺がエポキシ等の樹脂204で封止されている。
有するポリイミド樹脂フィルム等の絶縁性基材201を
備え、その片面には配線層202が形成されている。配
線層202の一端部は、インナーリード202’とし
て、前記デバイスホールに埋め込まれたシリコンチップ
203の電極端子に接合されている。このシリコンチッ
プ203の厚さは、前記絶縁性基材201の厚さよりも
薄い例えば50[μm]程度の極薄であり、前記インナ
ーリード202’を含むシリコンチップ203の上部周
辺がエポキシ等の樹脂204で封止されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
11に示した薄型パッケージでは、次のような問題点が
あった。
11に示した薄型パッケージでは、次のような問題点が
あった。
【0010】上記図11に示した薄型パッケージは、上
記図10の構造の半導体パッケージをそのまま薄型化し
たパッケージであるが、特にシリコンチップと封止樹脂
を薄くしたため、パッケージ全体の剛性が小さくなり、
樹脂封止を行う際にパッケージに反りが発生する。この
反りは、樹脂封止工程で170℃程度のキュア(硬化処
理)を行い常温に戻す時に、キュア時と常温時の大きい
温度差が原因で発生する。このパッケージの反りのため
に、チップ割れや、実装不良を引き起こす、といった問
題があった。
記図10の構造の半導体パッケージをそのまま薄型化し
たパッケージであるが、特にシリコンチップと封止樹脂
を薄くしたため、パッケージ全体の剛性が小さくなり、
樹脂封止を行う際にパッケージに反りが発生する。この
反りは、樹脂封止工程で170℃程度のキュア(硬化処
理)を行い常温に戻す時に、キュア時と常温時の大きい
温度差が原因で発生する。このパッケージの反りのため
に、チップ割れや、実装不良を引き起こす、といった問
題があった。
【0011】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、パッケージの
反り量を小さくすることが可能な薄型の半導体パッケー
ジをを提供することである。また、その他の目的は、前
記薄型の半導体パッケージの実装に好適な半導体装置を
提供することである。さらに、前記薄型の半導体パッケ
ージの製造に好適な半導体パッケージの製造方法を提供
することである。
するためになされたもので、その目的は、パッケージの
反り量を小さくすることが可能な薄型の半導体パッケー
ジをを提供することである。また、その他の目的は、前
記薄型の半導体パッケージの実装に好適な半導体装置を
提供することである。さらに、前記薄型の半導体パッケ
ージの製造に好適な半導体パッケージの製造方法を提供
することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明である半導体パッケージの特徴
は、表面に配線層が配設された絶縁基材と、前記絶縁基
材の配線層と電気的に接続された薄型シリコンチップ
と、前記薄型シリコンチップの保護用に形成された低熱
膨張係数の樹脂封止層とを備えたことにある。
に、請求項1記載の発明である半導体パッケージの特徴
は、表面に配線層が配設された絶縁基材と、前記絶縁基
材の配線層と電気的に接続された薄型シリコンチップ
と、前記薄型シリコンチップの保護用に形成された低熱
膨張係数の樹脂封止層とを備えたことにある。
【0013】請求項2記載の発明である半導体パッケー
ジの特徴は、上記請求項1記載の半導体パッケージにお
いて、前記薄型シリコンチップの厚さを30μmから1
50μmの範囲内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数を
5ppmから20ppmの範囲内としたことにある。
ジの特徴は、上記請求項1記載の半導体パッケージにお
いて、前記薄型シリコンチップの厚さを30μmから1
50μmの範囲内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数を
5ppmから20ppmの範囲内としたことにある。
【0014】請求項3記載の発明である半導体パッケー
ジの特徴は、上記請求項1または請求項2記載の半導体
パッケージにおいて、前記樹脂封止層をゴム状の樹脂で
構成したことにある。
ジの特徴は、上記請求項1または請求項2記載の半導体
パッケージにおいて、前記樹脂封止層をゴム状の樹脂で
構成したことにある。
【0015】請求項4記載の発明である半導体装置の特
徴は、曲面を有する実装基板上に、請求項1乃至請求項
3記載の半導体パッケージを実装したことにある。
徴は、曲面を有する実装基板上に、請求項1乃至請求項
3記載の半導体パッケージを実装したことにある。
【0016】請求項5記載の発明である半導体装置の特
徴は、請求項4記載の半導体装置において、前記実装基
板の曲面の曲率を、10mmから80mmの範囲内にし
たことにある。
徴は、請求項4記載の半導体装置において、前記実装基
板の曲面の曲率を、10mmから80mmの範囲内にし
たことにある。
【0017】請求項6記載の発明である半導体パッケー
ジの製造方法の特徴は、表面に配線層が配設された絶縁
基材を用意し、前記絶縁基材の所定の位置に薄型シリコ
ンチップを配置して、該絶縁基材の前記配線層と薄型シ
リコンチップの電極とを接合し、低熱膨張係数の樹脂を
前記薄型シリコンチップの保護用に塗布し、前記低熱膨
張係数の樹脂を硬化させて前記薄型シリコンチップを封
止することにある。
ジの製造方法の特徴は、表面に配線層が配設された絶縁
基材を用意し、前記絶縁基材の所定の位置に薄型シリコ
ンチップを配置して、該絶縁基材の前記配線層と薄型シ
リコンチップの電極とを接合し、低熱膨張係数の樹脂を
前記薄型シリコンチップの保護用に塗布し、前記低熱膨
張係数の樹脂を硬化させて前記薄型シリコンチップを封
止することにある。
【0018】請求項7記載の発明である半導体パッケー
ジの製造方法の特徴は、上記請求項6記載の発明におい
て、前記低熱膨張係数の樹脂の硬化処理を、3ステップ
以上の多段階で行うようにしたことにある。
ジの製造方法の特徴は、上記請求項6記載の発明におい
て、前記低熱膨張係数の樹脂の硬化処理を、3ステップ
以上の多段階で行うようにしたことにある。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる半導体パッ
ケージ、半導体装置、及び半導体パッケージの製造方法
の実施形態について説明する。
ケージ、半導体装置、及び半導体パッケージの製造方法
の実施形態について説明する。
【0020】[第1実施形態]図1は、本発明の第1実
施形態に係る半導体パッケージの断面構造図である。
施形態に係る半導体パッケージの断面構造図である。
【0021】同図において、符号11は、中央部にデバ
イスホール11aを有する厚さ例えば75[μm]の絶
縁性樹脂フィルム(例えばポリイミド樹脂フィルム)で
あり、この絶縁性樹脂フィルム11の片面に、厚さ例え
ば18[μm]のCu配線層12が銅箔のフォトエッチ
ング等により形成されている。
イスホール11aを有する厚さ例えば75[μm]の絶
縁性樹脂フィルム(例えばポリイミド樹脂フィルム)で
あり、この絶縁性樹脂フィルム11の片面に、厚さ例え
ば18[μm]のCu配線層12が銅箔のフォトエッチ
ング等により形成されている。
【0022】また、このCu配線層12の端部がデバイ
スホール11aに突出し、インナーリード12a群を構
成している。さらに、インナーリード12aの先端部に
は、電極端子との接続を容易にするために、Au(金)
等のメッキ(図示を省略)が施されてる。
スホール11aに突出し、インナーリード12a群を構
成している。さらに、インナーリード12aの先端部に
は、電極端子との接続を容易にするために、Au(金)
等のメッキ(図示を省略)が施されてる。
【0023】そして、このような配線フィルムに、絶縁
性樹脂フィルム11の厚さよりも薄い(従って、配線フ
ィルムの厚さよりも薄い)シリコンチップ13が実装さ
れている。すなわち、各辺がデバイスホール11aの対
応する辺より小さく、厚さ例えば50[μm]のシリコ
ンチップ13が、フェースアップに配置されてデバイス
ホール11a内に埋め込まれており、このシリコンチッ
プ13の各電極端子とインナーリード12aとが、加熱
・加圧により接合(ILB)されている。
性樹脂フィルム11の厚さよりも薄い(従って、配線フ
ィルムの厚さよりも薄い)シリコンチップ13が実装さ
れている。すなわち、各辺がデバイスホール11aの対
応する辺より小さく、厚さ例えば50[μm]のシリコ
ンチップ13が、フェースアップに配置されてデバイス
ホール11a内に埋め込まれており、このシリコンチッ
プ13の各電極端子とインナーリード12aとが、加熱
・加圧により接合(ILB)されている。
【0024】また、このようにデバイスホール11a内
に埋め込まれたシリコンチップ13の電極端子形成面、
および電極端子とインナーリード12aとの接合部の外
側には、熱膨張係数α1の低い例えばゴム状樹脂(常温
でゴム状になる)から成る封止樹脂層14が形成されて
いる。なお、ゴム状樹脂は、熱膨張係数α1が5〜13
[ppm]程度であるが、封止樹脂層14としては、熱
膨張係数α1が5〜20[ppm]程度の樹脂であれば
よい。
に埋め込まれたシリコンチップ13の電極端子形成面、
および電極端子とインナーリード12aとの接合部の外
側には、熱膨張係数α1の低い例えばゴム状樹脂(常温
でゴム状になる)から成る封止樹脂層14が形成されて
いる。なお、ゴム状樹脂は、熱膨張係数α1が5〜13
[ppm]程度であるが、封止樹脂層14としては、熱
膨張係数α1が5〜20[ppm]程度の樹脂であれば
よい。
【0025】また、図中の符号15は接続ランドであ
り、接続ランド15に接続される形でアウターリード1
6が引き出されている。そして、アウターリード16の
端部が実装基板18の端子に半田17によって接合され
ている。
り、接続ランド15に接続される形でアウターリード1
6が引き出されている。そして、アウターリード16の
端部が実装基板18の端子に半田17によって接合され
ている。
【0026】このような構造の本実施形態の薄型パッケ
ージは、パッケージ総厚が130[μm]と非常に薄く
なくなり、且つ封止樹脂層14に熱膨張係数の低いゴム
状のポッティング樹脂を使用してるので、パッケージの
剛性を小さくすることができる。なお、本実施形態で
は、シリコンチップ13の厚みを50[μm]とした
が、30[μm]から0.5[mm]の範囲であれば、
同様の効果を享受することができる。
ージは、パッケージ総厚が130[μm]と非常に薄く
なくなり、且つ封止樹脂層14に熱膨張係数の低いゴム
状のポッティング樹脂を使用してるので、パッケージの
剛性を小さくすることができる。なお、本実施形態で
は、シリコンチップ13の厚みを50[μm]とした
が、30[μm]から0.5[mm]の範囲であれば、
同様の効果を享受することができる。
【0027】次に、極薄化された上記シリコンチップ1
3の製造方法について説明する。
3の製造方法について説明する。
【0028】このシリコンチップ13の製造方法は、半
導体素子が形成されたウェーハのダイシングラインに沿
って、上記半導体素子の形成面側から完成時のチップの
厚さよりも深い溝を形成する溝形成工程と、上記ウェー
ハにおける半導体素子の形成面上に保持用のシートを貼
り付けるシート貼り付け工程と、上記ウェーハの裏面を
上記完成時のチップの厚さまで研削及び研磨する研削・
研磨工程と、ウェーハを個々のチップに分離するチップ
分離工程とから成る。以下、このシリコンチップ13の
製造方法を図2(a),(b),(c)と図3(d)を
参照して具体的に説明する。
導体素子が形成されたウェーハのダイシングラインに沿
って、上記半導体素子の形成面側から完成時のチップの
厚さよりも深い溝を形成する溝形成工程と、上記ウェー
ハにおける半導体素子の形成面上に保持用のシートを貼
り付けるシート貼り付け工程と、上記ウェーハの裏面を
上記完成時のチップの厚さまで研削及び研磨する研削・
研磨工程と、ウェーハを個々のチップに分離するチップ
分離工程とから成る。以下、このシリコンチップ13の
製造方法を図2(a),(b),(c)と図3(d)を
参照して具体的に説明する。
【0029】まず、溝形成工程では、図2(a)に示す
ように、半導体素子が形成されたウェーハ21をパター
ン形成面21’側を上にして、ダイシング装置の作業テ
ーブル23に吸着固定する。そして、ダイシング用ブレ
ード24を回転させて、完成時のチップの厚さ(例えば
50[μm])よりも少なくとも5[μm]程度深い溝
22を形成する。
ように、半導体素子が形成されたウェーハ21をパター
ン形成面21’側を上にして、ダイシング装置の作業テ
ーブル23に吸着固定する。そして、ダイシング用ブレ
ード24を回転させて、完成時のチップの厚さ(例えば
50[μm])よりも少なくとも5[μm]程度深い溝
22を形成する。
【0030】次のシート貼り付け工程では、図2(b)
に示すように、フラットリング25を表面保護テープ2
6に貼り付けて、この表面保護テープ26の皺などを除
去した状態で、溝22を形成したウェーハ21のパター
ン形成面21’を表面保護テープ26の接着剤側に貼り
付け固定する。
に示すように、フラットリング25を表面保護テープ2
6に貼り付けて、この表面保護テープ26の皺などを除
去した状態で、溝22を形成したウェーハ21のパター
ン形成面21’を表面保護テープ26の接着剤側に貼り
付け固定する。
【0031】続く研削・研磨工程では、例えばインフィ
ード研削法を用いてウェーハ21の裏面を削る。すなわ
ち、図2(c)に示すように、フラットリング25と表
面保護テープ26とで保持されたウェーハ21を、研削
装置の作業テーブル27に吸着固定する。そして、作業
テーブル21と砥石28を回転させて、砥石28を押し
当てながらウェーハ21の裏面を研削する。上記ウェー
ハ21の裏面を溝22に達するまで研削すると、ウェー
ハ21は個々のチップに分割される。この研削及び研磨
量は、完成時のチップの厚さ(例えば50[μm])を
考慮して設定される。
ード研削法を用いてウェーハ21の裏面を削る。すなわ
ち、図2(c)に示すように、フラットリング25と表
面保護テープ26とで保持されたウェーハ21を、研削
装置の作業テーブル27に吸着固定する。そして、作業
テーブル21と砥石28を回転させて、砥石28を押し
当てながらウェーハ21の裏面を研削する。上記ウェー
ハ21の裏面を溝22に達するまで研削すると、ウェー
ハ21は個々のチップに分割される。この研削及び研磨
量は、完成時のチップの厚さ(例えば50[μm])を
考慮して設定される。
【0032】そして、チップ分離工程では、図3(d)
に示すように、分割された個々のシリコンチップ13が
接着固定されているフラットリング25をダイボンディ
ング装置に設置し、ピックアップニードル等のツール3
0を用いて表面保護テープ26越しにパターン形成面2
2下方に圧力をかける。すると、シリコンチップ13が
表面保護テープ26から剥離される。かようにして、例
えば50[μm]の厚みのシリコンチップ13が完成
し、このシリコンチップ13は、上記図1に示した本実
施形態の薄型パッケージに使用されることになる。
に示すように、分割された個々のシリコンチップ13が
接着固定されているフラットリング25をダイボンディ
ング装置に設置し、ピックアップニードル等のツール3
0を用いて表面保護テープ26越しにパターン形成面2
2下方に圧力をかける。すると、シリコンチップ13が
表面保護テープ26から剥離される。かようにして、例
えば50[μm]の厚みのシリコンチップ13が完成
し、このシリコンチップ13は、上記図1に示した本実
施形態の薄型パッケージに使用されることになる。
【0033】次に、図4(a),(b),(c)を用い
て、上記図1に示した薄型パッケージの製造方法につい
て説明する。なお、説明を簡単にするために、図4にお
いて、接続ランド15やアウタリード16等は省略され
ている。
て、上記図1に示した薄型パッケージの製造方法につい
て説明する。なお、説明を簡単にするために、図4にお
いて、接続ランド15やアウタリード16等は省略され
ている。
【0034】まず、図4(a)に示すように、中央部に
デバイスホール11aを有する厚さ75[μm]の絶縁
性樹脂フィルム(例えばポリイミド樹脂フィルム)11
の片面に、厚さ18[μm]のCu配線層12が銅箔の
フォトエッチング等によって形成された配線フィルムを
用意する。ここで、インナーリード12aを構成するC
u配線層12の端部は、デバイスホール11a側に突出
した形状を成し、さらに、インナーリード12aの先端
部は、電極端子との接続を容易にするために、Auメッ
キを施しておく。なお、絶縁性樹脂フィルム11の厚み
は例えば75[μm]、Cu配線層12の厚みは例えば
18[μm]とする。
デバイスホール11aを有する厚さ75[μm]の絶縁
性樹脂フィルム(例えばポリイミド樹脂フィルム)11
の片面に、厚さ18[μm]のCu配線層12が銅箔の
フォトエッチング等によって形成された配線フィルムを
用意する。ここで、インナーリード12aを構成するC
u配線層12の端部は、デバイスホール11a側に突出
した形状を成し、さらに、インナーリード12aの先端
部は、電極端子との接続を容易にするために、Auメッ
キを施しておく。なお、絶縁性樹脂フィルム11の厚み
は例えば75[μm]、Cu配線層12の厚みは例えば
18[μm]とする。
【0035】次に、図4(b)に示すように、上記の配
線フィルムをテーブルに乗せ、デバイスホール11a内
にフェースアップで上記の極薄シリコンチップ13を載
置する。そして、このシリコンチップ13の各電極端子
とインナーリード12aとを、ボンディンツール40を
使用してシングルポイントボンディング法により接合す
る。
線フィルムをテーブルに乗せ、デバイスホール11a内
にフェースアップで上記の極薄シリコンチップ13を載
置する。そして、このシリコンチップ13の各電極端子
とインナーリード12aとを、ボンディンツール40を
使用してシングルポイントボンディング法により接合す
る。
【0036】続く工程では、かようにデバイスホール1
1a内に載置されたシリコンチップ13の電極端子形成
面、及び電極端子とインナーリード12aとの接合部の
外側周辺部分を樹脂封止する。
1a内に載置されたシリコンチップ13の電極端子形成
面、及び電極端子とインナーリード12aとの接合部の
外側周辺部分を樹脂封止する。
【0037】そのために、まず、スクリーン印刷法を用
いてゴム状樹脂14を塗布する。具体的には、図4
(c)に示すように、前工程でシリコンチップ13が搭
載された配線フィルム上に、前記樹脂封止部分に対応し
た形状にパターンニングされたメタルマスク(ステンシ
ルスクリーン)50をセットする。そして、この状態
で、上部から液状のゴム状樹脂14を塗布した後、メタ
ルマスク50面全体に対してステージ51を移動するこ
とにより、メタルマスク50を通してゴム状樹脂14を
こすり出す。その結果、ゴム状樹脂14は、メタルマス
ク50を通過して配線フィルムの前記所望の場所に転写
される。
いてゴム状樹脂14を塗布する。具体的には、図4
(c)に示すように、前工程でシリコンチップ13が搭
載された配線フィルム上に、前記樹脂封止部分に対応し
た形状にパターンニングされたメタルマスク(ステンシ
ルスクリーン)50をセットする。そして、この状態
で、上部から液状のゴム状樹脂14を塗布した後、メタ
ルマスク50面全体に対してステージ51を移動するこ
とにより、メタルマスク50を通してゴム状樹脂14を
こすり出す。その結果、ゴム状樹脂14は、メタルマス
ク50を通過して配線フィルムの前記所望の場所に転写
される。
【0038】次いで、液状のゴム状樹脂14を硬化させ
るため、加熱処理(キュア)を行う。このときのキュア
条件としては、例えば100℃の雰囲気中で1時間、そ
の後再び160℃の雰囲気中で2時間とする。これによ
って、液状のゴム状樹脂14が硬化し、厚さ例えば50
[μm]のシリコンチップ13が、フェースアップで配
置されてデバイスホール11a内に埋め込まれた状態と
なる。
るため、加熱処理(キュア)を行う。このときのキュア
条件としては、例えば100℃の雰囲気中で1時間、そ
の後再び160℃の雰囲気中で2時間とする。これによ
って、液状のゴム状樹脂14が硬化し、厚さ例えば50
[μm]のシリコンチップ13が、フェースアップで配
置されてデバイスホール11a内に埋め込まれた状態と
なる。
【0039】この段階では、連続テープの配線フィルム
上にパッケージが連続して形成された状態にあるので、
これを個々のパッケージに切り落とす。連続テープから
個々のパッケージに切り落とす工程では、ポリイミド樹
脂フィルム11とCu配線層12の2層構造の配線フィ
ルムテープにおいて、ポリイミド樹脂11が存在しない
領域でCu配線層12の切断が行われて、連続テープか
らのパッケージの切り落としが行われる。それと同時に
切断されたCu配線層12の端部が実装用に折り曲げら
れて、アウタリード16のリード端子が成形される。こ
れによって、個片に切断された時のパッケージ形状は、
絶縁性樹脂フィルム11よりアウタリード16が突き出
たような形状となる。
上にパッケージが連続して形成された状態にあるので、
これを個々のパッケージに切り落とす。連続テープから
個々のパッケージに切り落とす工程では、ポリイミド樹
脂フィルム11とCu配線層12の2層構造の配線フィ
ルムテープにおいて、ポリイミド樹脂11が存在しない
領域でCu配線層12の切断が行われて、連続テープか
らのパッケージの切り落としが行われる。それと同時に
切断されたCu配線層12の端部が実装用に折り曲げら
れて、アウタリード16のリード端子が成形される。こ
れによって、個片に切断された時のパッケージ形状は、
絶縁性樹脂フィルム11よりアウタリード16が突き出
たような形状となる。
【0040】そして、このアウタリード16のリード端
子を実装基板18(PWB,FPCなど)上の端子に半
田17で実装(OLB:アウター・リード・ボンディン
グ)すれば、図1の構造の薄型パッケージが完成する。
子を実装基板18(PWB,FPCなど)上の端子に半
田17で実装(OLB:アウター・リード・ボンディン
グ)すれば、図1の構造の薄型パッケージが完成する。
【0041】本実施形態では、封止樹脂層14として、
熱膨張係数の低いゴム状のポッティング樹脂を使用した
ので、前述した樹脂封止を行う際に発生するパッケージ
の反り量を小さくすることができる。以下、この利点に
ついて図5、図6及び図7を参照して具体的に説明す
る。
熱膨張係数の低いゴム状のポッティング樹脂を使用した
ので、前述した樹脂封止を行う際に発生するパッケージ
の反り量を小さくすることができる。以下、この利点に
ついて図5、図6及び図7を参照して具体的に説明す
る。
【0042】図5は、本実施形態の効果を示すグラフで
あり、封止樹脂の熱膨張係数α1[ppm]を変化させ
てパッケージの反り量[mm]を測定した結果を示して
いる。
あり、封止樹脂の熱膨張係数α1[ppm]を変化させ
てパッケージの反り量[mm]を測定した結果を示して
いる。
【0043】同図から明らかなように、封止樹脂の熱膨
張係数α1が22[ppm]のときに、反り量は1.4
1[mm]であるが、封止樹脂の熱膨張係数α1が小さ
くなるに従って反り量は小さくなっていき、封止樹脂の
熱膨張係数α1が5[ppm]になると、反り量は0.
118[mm]となる。従って、封止樹脂の熱膨張係数
α1を小さくすることにより、パッケージの反り量を小
さくすることができる。本実施形態では、封止樹脂層1
4として、常温でゴム状となる樹脂を使用していること
が特徴となっている。このゴム状樹脂(熱膨張係数α1
が13[ppm]以下)を使用した本実施形態の薄型パ
ッケージと、常温で硬化する種類の樹脂(エポキシ等:
熱膨張係数α1が20[ppm]以上)を使用した従来
型の薄型パッケージとの反り量を比較すると、図5に示
すように、従来型の薄型パッケージは、通常反り量が1
[mm]以上であるのに対し、本実施形態の薄型パッケ
ージに関しては、反り量が0,25[mm]、0.11
8[mm]と小さくなっているのが分かる。
張係数α1が22[ppm]のときに、反り量は1.4
1[mm]であるが、封止樹脂の熱膨張係数α1が小さ
くなるに従って反り量は小さくなっていき、封止樹脂の
熱膨張係数α1が5[ppm]になると、反り量は0.
118[mm]となる。従って、封止樹脂の熱膨張係数
α1を小さくすることにより、パッケージの反り量を小
さくすることができる。本実施形態では、封止樹脂層1
4として、常温でゴム状となる樹脂を使用していること
が特徴となっている。このゴム状樹脂(熱膨張係数α1
が13[ppm]以下)を使用した本実施形態の薄型パ
ッケージと、常温で硬化する種類の樹脂(エポキシ等:
熱膨張係数α1が20[ppm]以上)を使用した従来
型の薄型パッケージとの反り量を比較すると、図5に示
すように、従来型の薄型パッケージは、通常反り量が1
[mm]以上であるのに対し、本実施形態の薄型パッケ
ージに関しては、反り量が0,25[mm]、0.11
8[mm]と小さくなっているのが分かる。
【0044】なお、図5に示した測定データは、図6に
示すようなパッケージの15箇所の測定点Yの反り量を
焦点深度測定法によって測定して得られたものである。
すなわち、測定者は、図7に示すように、対物レンズ等
を搭載した測定装置61をターゲット60の上部にセッ
トし、この測定装置61でターゲット60の被検面を観
察する。始めに基準位置でターゲット60の測定点Y1
に焦点を合わせ、次に他の位置の測定点Y2に移動して
観察すると、反り量に応じて焦点距離がずれるので被検
面がボケて見える。この原理を利用することで、パッケ
ージの反り量を測定する。
示すようなパッケージの15箇所の測定点Yの反り量を
焦点深度測定法によって測定して得られたものである。
すなわち、測定者は、図7に示すように、対物レンズ等
を搭載した測定装置61をターゲット60の上部にセッ
トし、この測定装置61でターゲット60の被検面を観
察する。始めに基準位置でターゲット60の測定点Y1
に焦点を合わせ、次に他の位置の測定点Y2に移動して
観察すると、反り量に応じて焦点距離がずれるので被検
面がボケて見える。この原理を利用することで、パッケ
ージの反り量を測定する。
【0045】[第2実施形態]本実施形態では、上記第
1実施形態と同様の構造の薄型パッケージにおいて、樹
脂封止工程でのステップキュアの方法を変えて構成した
例を示すものである。
1実施形態と同様の構造の薄型パッケージにおいて、樹
脂封止工程でのステップキュアの方法を変えて構成した
例を示すものである。
【0046】上記第1実施形態では、キュア条件とし
て、100℃で1時間と、160℃で2時間の2ステッ
プでキュア(キュア1と呼ぶ)を実施した。これに対し
て、本実施形態では、キュア条件として、70℃で40
分と、100℃で50分と、160℃で2時間、の3ス
テップにてキュア(キュア2と呼ぶ)を行っている。す
なわち、キュア1に対してキュア2では70℃の条件を
追加して、キュア時間を長くしている。
て、100℃で1時間と、160℃で2時間の2ステッ
プでキュア(キュア1と呼ぶ)を実施した。これに対し
て、本実施形態では、キュア条件として、70℃で40
分と、100℃で50分と、160℃で2時間、の3ス
テップにてキュア(キュア2と呼ぶ)を行っている。す
なわち、キュア1に対してキュア2では70℃の条件を
追加して、キュア時間を長くしている。
【0047】図8は、キュア1とキュア2の反り量の比
較を示すグラフである。
較を示すグラフである。
【0048】キュア1で封止樹脂の硬化を行った場合の
反り量は、0.62[mm]であるのに対し、キュア2
にて封止樹脂の硬化を行った場合の反り量は0.118
[mm]となる。
反り量は、0.62[mm]であるのに対し、キュア2
にて封止樹脂の硬化を行った場合の反り量は0.118
[mm]となる。
【0049】従って、本実施形態のように、キュア条件
の改善、特に低い温度のキュア条件を追加してキュアの
時間を長くすることにより、薄型パッケージの反り量を
より一層小さくすることが可能になる。
の改善、特に低い温度のキュア条件を追加してキュアの
時間を長くすることにより、薄型パッケージの反り量を
より一層小さくすることが可能になる。
【0050】[第3実施形態]図9は、図1に示した構
造の薄型パッケージの適用例を示す半導体装置の断面図
である。
造の薄型パッケージの適用例を示す半導体装置の断面図
である。
【0051】実装基板70は、曲率Rが例えば10[m
m]の湾曲形状を成している。本発明の薄型パッケージ
の総厚は130[μm]と非常に薄く、封止樹脂層14
にゴム状の樹脂を用いて剛性を小さくしており、さら
に、OLB上に樹脂等を塗布していないため、本実施形
態のように、ある一定の曲率R(例えばR=10[m
m]〜80[mm])を有する曲面を持つ基板面に実装
することが可能になる。
m]の湾曲形状を成している。本発明の薄型パッケージ
の総厚は130[μm]と非常に薄く、封止樹脂層14
にゴム状の樹脂を用いて剛性を小さくしており、さら
に、OLB上に樹脂等を塗布していないため、本実施形
態のように、ある一定の曲率R(例えばR=10[m
m]〜80[mm])を有する曲面を持つ基板面に実装
することが可能になる。
【0052】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1記
載の発明である半導体パッケージによれば、薄型シリコ
ンチップの保護用に形成された低熱膨張係数の樹脂封止
層を備えたので、樹脂封止を行う際に発生する薄型パッ
ケージの反り量を小さくすることができ、パッケージの
反りのために発生するチップ割れや、実装不良を回避す
ることが可能になる。
載の発明である半導体パッケージによれば、薄型シリコ
ンチップの保護用に形成された低熱膨張係数の樹脂封止
層を備えたので、樹脂封止を行う際に発生する薄型パッ
ケージの反り量を小さくすることができ、パッケージの
反りのために発生するチップ割れや、実装不良を回避す
ることが可能になる。
【0053】請求項2記載の発明である半導体パッケー
ジによれば、上記請求項1記載の半導体パッケージにお
いて、前記薄型シリコンチップの厚さを30μmから1
50μmの範囲内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数を
5ppmから20ppmの範囲内としたので、請求項1
記載の発明の効果をより顕著にすることができる。
ジによれば、上記請求項1記載の半導体パッケージにお
いて、前記薄型シリコンチップの厚さを30μmから1
50μmの範囲内とし、前記樹脂封止層の熱膨張係数を
5ppmから20ppmの範囲内としたので、請求項1
記載の発明の効果をより顕著にすることができる。
【0054】請求項3記載の発明である半導体パッケー
ジによれば、上記請求項1または請求項2記載の半導体
パッケージにおいて、前記樹脂封止層をゴム状の樹脂で
構成したので、請求項1記載の発明の効果をより顕著に
することができる。
ジによれば、上記請求項1または請求項2記載の半導体
パッケージにおいて、前記樹脂封止層をゴム状の樹脂で
構成したので、請求項1記載の発明の効果をより顕著に
することができる。
【0055】請求項4記載の発明である半導体装置によ
れば、曲面を有する実装基板上に、請求項1乃至請求項
3記載の半導体パッケージを実装する。当該半導体パッ
ケージの総厚は非常に薄く、且つ封止樹脂層に低熱膨張
係数の樹脂を用いているためパッケージの剛性は小さく
なり、当該半導体パッケージを例えばICカード等に適
用すれば、高信頼性が実現して非常に有効である。
れば、曲面を有する実装基板上に、請求項1乃至請求項
3記載の半導体パッケージを実装する。当該半導体パッ
ケージの総厚は非常に薄く、且つ封止樹脂層に低熱膨張
係数の樹脂を用いているためパッケージの剛性は小さく
なり、当該半導体パッケージを例えばICカード等に適
用すれば、高信頼性が実現して非常に有効である。
【0056】請求項5記載の発明である半導体装置によ
れば、請求項4記載の半導体装置において、前記実装基
板の曲面の曲率を10mmから80mmの範囲内にした
ので、上記請求項5記載の発明の効果を顕著にすること
ができる。
れば、請求項4記載の半導体装置において、前記実装基
板の曲面の曲率を10mmから80mmの範囲内にした
ので、上記請求項5記載の発明の効果を顕著にすること
ができる。
【0057】請求項6記載の発明である半導体パッケー
ジの製造方法によれば、例えば請求項1記載の発明の半
導体パッケージを簡単且つ的確に製造することが可能に
なる。
ジの製造方法によれば、例えば請求項1記載の発明の半
導体パッケージを簡単且つ的確に製造することが可能に
なる。
【0058】請求項7記載の発明である半導体パッケー
ジの製造方法によれば、前記低熱膨張係数の樹脂の硬化
処理を3ステップ以上の多段階で行うようにしたので、
樹脂封止を行う際に発生する薄型パッケージの反り量を
一層小さくすることができる。
ジの製造方法によれば、前記低熱膨張係数の樹脂の硬化
処理を3ステップ以上の多段階で行うようにしたので、
樹脂封止を行う際に発生する薄型パッケージの反り量を
一層小さくすることができる。
【図1】本発明の第1実施形態に係る半導体パッケージ
の断面構造図である。
の断面構造図である。
【図2】極薄化されたシリコンチップの製造方法を示す
工程図である。
工程図である。
【図3】図2の続きの工程図である。
【図4】図1に示した薄型パッケージの製造方法を示す
工程図である。
工程図である。
【図5】第1実施形態の効果を示すグラフである。
【図6】パッケージの反り量の測定点を示す図である。
【図7】焦点深度測定法によってパッケージの反り量を
測定するイメージを示した図である。
測定するイメージを示した図である。
【図8】第2実施形態の効果を示すグラフである。
【図9】図1に示した構造の薄型パッケージの適用例を
示す半導体装置の断面図である。
示す半導体装置の断面図である。
【図10】TABテープを用いた従来の半導体パッケー
ジを示す断面構造図である。
ジを示す断面構造図である。
【図11】従来の薄型パッケージを示す断面構造図であ
る。
る。
11 絶縁性樹脂フィルム(例えばポリイミド樹脂フィ
ルム) 11a デバイスホール 12 Cu配線層 12a インナーリード 13 シリコンチップ 14 封止樹脂層 16 アウターリード 17 半田 18 実装基板 70 曲面実装基板
ルム) 11a デバイスホール 12 Cu配線層 12a インナーリード 13 シリコンチップ 14 封止樹脂層 16 アウターリード 17 半田 18 実装基板 70 曲面実装基板
Claims (7)
- 【請求項1】 表面に配線層が配設された絶縁基材と、 前記絶縁基材の配線層と電気的に接続された薄型シリコ
ンチップと、 前記薄型シリコンチップの保護用に形成された低熱膨張
係数の樹脂封止層とを備えたことを特徴とする半導体パ
ッケージ。 - 【請求項2】 前記薄型シリコンチップの厚さは、30
μmから150μmの範囲内とし、前記樹脂封止層の熱
膨張係数は、5ppmから20ppmの範囲内としたこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体パッケージ。 - 【請求項3】 前記樹脂封止層は、ゴム状の樹脂で構成
したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半
導体パッケージ。 - 【請求項4】 曲面を有する実装基板上に、請求項1乃
至請求項3記載の半導体パッケージを実装したことを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 前記実装基板の曲面の曲率は、10mm
から80mmの範囲内としたことを特徴とする請求項4
記載の半導体装置。 - 【請求項6】 表面に配線層が配設された絶縁基材を用
意し、 前記絶縁基材の所定の位置に薄型シリコンチップを配置
して、該絶縁基材の前記配線層と薄型シリコンチップの
電極とを接合し、 低熱膨張係数の樹脂を前記薄型シリコンチップの保護用
に塗布し、 前記低熱膨張係数の樹脂を硬化させて前記薄型シリコン
チップを封止することを特徴とする半導体パッケージの
製造方法。 - 【請求項7】 前記低熱膨張係数の樹脂の硬化処理は、
3ステップ以上の多段階で行うことを特徴とする請求項
6記載の半導体パッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1339399A JP2000216299A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 半導体パッケ―ジ、半導体装置、及び半導体パッケ―ジの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1339399A JP2000216299A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 半導体パッケ―ジ、半導体装置、及び半導体パッケ―ジの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000216299A true JP2000216299A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11831878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1339399A Pending JP2000216299A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 半導体パッケ―ジ、半導体装置、及び半導体パッケ―ジの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000216299A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012033135A1 (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置 |
US8592256B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-11-26 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Circuit board manufacturing method, semiconductor manufacturing apparatus, circuit board and semiconductor device |
CN107893802A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-04-10 | 无锡优耐特能源科技有限公司 | 一种硅片纠正机构 |
-
1999
- 1999-01-21 JP JP1339399A patent/JP2000216299A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8592256B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-11-26 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Circuit board manufacturing method, semiconductor manufacturing apparatus, circuit board and semiconductor device |
WO2012033135A1 (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置 |
US8754178B2 (en) | 2010-09-07 | 2014-06-17 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Resin composition and semiconductor device produced using resin composition |
CN107893802A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-04-10 | 无锡优耐特能源科技有限公司 | 一种硅片纠正机构 |
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