JP2001223328A - Semiconductor device - Google Patents
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- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品が搭載
された複数の絶縁基板を順次積層してなる半導体装置に
関し、特に絶縁基板の一面上に、電子部品をフリップチ
ップ実装してなる半導体装置に適用して好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted are sequentially laminated, and more particularly, to a semiconductor device in which electronic components are flip-chip mounted on one surface of an insulating substrate. It is suitable to be applied to.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、エレクトロニクス機器は、軽薄短
小傾向を強め、高機能集積化および信号処理の高速化が
進んでいる。これに伴って半導体装置の形状も、例えば
QFP(Quad Flat Package)等のようなパッケージの
側面から導電性配線であるリード端子をガルウィング状
に引き出した形状から、例えばBGA(Ball Grid Arra
y)等のようなパッケージの下面側に金バンプ等を用い
て電極を形成した形状にすることにより、このような半
導体装置をマザー基板に実装する際の半導体装置の占有
面積を格段的に小型化し得る形状に移行してきている。2. Description of the Related Art In recent years, electronic equipment has been becoming lighter, thinner and smaller, and high-performance integration and high-speed signal processing have been advanced. Along with this, the shape of the semiconductor device is changed from a shape in which lead terminals, which are conductive wiring, are drawn out from the side surface of a package such as a QFP (Quad Flat Package) in a gull wing shape, for example, a BGA (Ball Grid Arra).
By forming electrodes using gold bumps or the like on the lower surface side of the package as shown in y), etc., the area occupied by the semiconductor device when mounting such a semiconductor device on a motherboard is significantly reduced. It is shifting to a shape that can be transformed.
【0003】そして、このBGAよりもさらに小型化し
た半導体装置として、例えばセラミックスからなる絶縁
基板としてのリジッド基板等に電子部品である半導体チ
ップをフリップチップ実装法などの手法を用いて実装し
てなるCSP(Chip Size Package)等が注目を集めて
いる。[0003] As a semiconductor device further downsized than the BGA, for example, a semiconductor chip as an electronic component is mounted on a rigid substrate or the like as an insulating substrate made of ceramics by a method such as a flip chip mounting method. CSP (Chip Size Package) is attracting attention.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の半導体装置によると、パッケージを小型化
することにより、マザー基板上におけるこのような半導
体装置1つ分の占有面積を小さくすることはできるもの
の、近年のエレクトロニクス機器への新機能追加に伴
い、マザー基板上に実装される半導体装置の実装点数が
増加し続けていることから、これに対応させてマザー基
板が大型化する問題があった。However, according to the above-described conventional semiconductor device, it is difficult to reduce the area occupied by one such semiconductor device on the mother substrate by reducing the size of the package. Although it is possible, the number of mounting semiconductor devices mounted on the motherboard has been increasing along with the recent addition of new functions to electronic equipment. Was.
【0005】また、かかる半導体装置では、マザー基板
が大きくなるばかりでなく、主要な半導体装置から他の
半導体装置までのリード端子の長さが極めて長くなった
り、これに伴い信号の遅延、信号の歪み、消費電力の増
大などを招き、所定の電気的性能を得ることが困難な不
都合が生じる結果となる。特に、回路システムが、高速
化、大容量化するメディア機器にあっては、このリード
端子長の短縮は重要な課題であった。In such a semiconductor device, not only the mother substrate becomes large, but also the length of the lead terminals from the main semiconductor device to other semiconductor devices becomes extremely long. This results in distortion, an increase in power consumption, and the like, resulting in inconvenience that it is difficult to obtain predetermined electrical performance. Particularly, in the case of a media device having a high-speed and large-capacity circuit system, reducing the lead terminal length has been an important issue.
【0006】さらに、マザー基板を小型化したとして
も、マザー基板上における半導体装置1つ分の実装領域
に実装し得る半導体装置の点数は1つであるため、逆に
このマザー基板上に実装し得る半導体装置の点数を限定
するおそれもあった。Further, even if the mother board is reduced in size, the number of semiconductor devices that can be mounted on a mounting area for one semiconductor device on the mother board is one. There is also a risk of limiting the number of semiconductor devices to be obtained.
【0007】かかる問題を解決する1つの方法として、
従来、例えば特開平10−223683号公報、実開昭63−6115
0号公報および特開平7−106509号公報等に開示されるよ
うに、半導体チップを搭載した絶縁フィルムや絶縁性シ
ートに、配線、はんだボール、インナーリード、バイア
ホールおよびスルーホール等を設け、この絶縁フィルム
や絶縁性シートを順次積層して、その絶縁フィルムや絶
縁性シート間を配線、はんだボール、インナーリード、
バイアホールおよびスルーホール等を介して導通接続す
るものが提案されていた。As one method for solving such a problem,
Conventionally, for example, JP-A-10-223683, JP-A-63-6115
No. 0 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-106509, etc., provide wiring, solder balls, inner leads, via holes, through holes, and the like on an insulating film or an insulating sheet on which a semiconductor chip is mounted. Insulating films and insulating sheets are sequentially laminated, and wiring, solder balls, inner leads,
There have been proposals for conductive connection via via holes and through holes.
【0008】ところが、これでは、絶縁フィルムや絶縁
性シート間の接続状態を目視確認することが困難であ
り、また積層した絶縁フィルムや絶縁性シートの一部ま
たは全体を樹脂で封止する必要があることから、一部に
不良が生じても修理するのが困難となり、未だ不十分な
問題があった。However, in this case, it is difficult to visually confirm the connection state between the insulating films and the insulating sheets, and it is necessary to seal a part or the whole of the laminated insulating films and the insulating sheets with a resin. For this reason, it is difficult to repair even if some defects occur, and there is still an insufficient problem.
【0009】また、特許第3033315号公報等に開示され
るように、ポリイミド等からなる絶縁基板にIC等の電
子部品をインナーリードボンディングしたものを積層
し、このように積層した絶縁基板の周縁部に延在した導
電性配線であるアウターリードによって上層のアウター
リードと、その1つ下層のアウターリードとを順次導通
接続してなる積層マルチチップ半導体装置が提案されて
いた。Further, as disclosed in Japanese Patent No. 3033315, etc., an electronic component such as an IC is subjected to inner lead bonding on an insulating substrate made of polyimide or the like, and a peripheral portion of the insulating substrate thus laminated is laminated. A multilayer multi-chip semiconductor device has been proposed in which an outer lead of an upper layer and an outer lead of one layer below the outer lead are sequentially electrically connected to each other by an outer lead which is a conductive wiring extending to the semiconductor device.
【0010】しかし、この場合、絶縁基板のインナーリ
ードと電子部品の電極とにおける接合部の強度確保のた
め、絶縁基板を所定の大きさで確保しなければならず、
また、積層する際に、上層の電子部品と、その1つ下層
のインナーリードとが接触するのを避けるため、アウタ
ーリード部分に所定の厚みのスペーサを設ける必要があ
り、半導体装置の小型化や薄肉化において、未だ不十分
な問題があった。However, in this case, in order to ensure the strength of the joint between the inner lead of the insulating substrate and the electrode of the electronic component, the insulating substrate must have a predetermined size.
In addition, when stacking, it is necessary to provide a spacer having a predetermined thickness on the outer lead portion in order to avoid contact between the upper electronic component and the inner lead one layer below. There were still insufficient problems in thinning.
【0011】そこで、この発明の第1の課題は、半導体
装置において、各絶縁基板での導電性配線と、電子部品
の電極との接続の際に、その導電性配線が曲がるのを防
止すると共に、絶縁基板を必要最低限まで小型化して、
パッケージを実用上十分に小型化することにある。Therefore, a first object of the present invention is to prevent a conductive wiring from being bent when connecting a conductive wiring on each insulating substrate to an electrode of an electronic component in a semiconductor device. , Miniaturize the insulating substrate to the minimum necessary,
An object of the present invention is to make a package sufficiently small for practical use.
【0012】また、積層した絶縁基板間の接続状態を目
視確認して容易に検査するようにすると共に、半導体装
置の部品点数を減らして構成を簡略化することにより、
積層した絶縁基板間における導通接続を簡便にかつ確実
に行うようにすることにある。In addition, the connection state between the laminated insulating substrates is visually checked and easily inspected, and the number of parts of the semiconductor device is reduced to simplify the configuration.
An object of the present invention is to provide a simple and reliable conductive connection between laminated insulating substrates.
【0013】第2の課題は、電子部品が搭載された複数
の絶縁基板を安定して積層することにあり、第3の課題
は、それら積層した絶縁基板が、導通接続前に崩れるの
を未然に防止することにある。A second problem is to stably laminate a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted, and a third problem is to prevent the laminated insulating substrates from collapsing before conducting connection. It is to prevent.
【0014】第4の課題は、複数の導電性配線が、ばら
けるのを防止することにあり、第5の課題は、電子部品
が搭載された複数の絶縁基板を積層する際、これら絶縁
基板の位置決めを簡便にすることにある。A fourth problem is to prevent a plurality of conductive wirings from being separated, and a fifth problem is that when a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted are stacked, these insulating substrates are stacked. In order to simplify the positioning of the device.
【0015】第6の課題は、導通接続の際の熱により生
じる内部ひずみに起因して、各絶縁基板における隅部の
導電性配線間に発生する応力集中に、耐え得ることにあ
る。A sixth object is to be able to withstand stress concentration generated between conductive wirings at corners of each insulating substrate due to internal strain caused by heat at the time of conductive connection.
【0016】第7の課題は、部品点数を増やすことな
く、位置決め用のアライメントマークを形成することに
あり、第8の課題は、その位置決め用のアライメントマ
ークを簡単に形成することにある。A seventh problem is to form alignment marks for positioning without increasing the number of parts, and an eighth problem is to easily form alignment marks for positioning.
【0017】第9の課題は、絶縁基板の周縁部において
導電性配線を湾曲するように曲げることにより、当該導
電性配線を曲げたときの応力に起因して生じる導電性配
線の損傷、断線を防止することにある。A ninth problem is that the conductive wiring is bent so as to be curved at the periphery of the insulating substrate, so that damage and disconnection of the conductive wiring caused by the stress when the conductive wiring is bent can be prevented. Is to prevent it.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】そのため、請求項1に記
載の発明は、上述した第1の課題を達成すべく、電子部
品が搭載された複数の絶縁基板を順次積層してなる半導
体装置において、各絶縁基板の一面上に、それぞれ電子
部品をフリップチップ実装すると共に、当該各絶縁基板
の周縁から突出するように導電性配線を設けておき、当
該導電性配線を各絶縁基板の他面側に曲げ、当該曲げた
導電性配線と、その絶縁基板よりも1層下の絶縁基板上
の導電性配線とを導通接続してなる、ことを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device in which a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted are sequentially laminated to achieve the first object. On one surface of each insulating substrate, electronic components are flip-chip mounted, and conductive wiring is provided so as to protrude from the periphery of each insulating substrate, and the conductive wiring is connected to the other surface of each insulating substrate. And the conductive wiring is electrically connected to the conductive wiring on the insulating substrate one layer below the insulating substrate.
【0019】請求項2に記載の発明は、上述した第2の
課題を達成すべく、積層する複数の絶縁基板を、順次隣
り合う下層の電子部品上に載置してなる、ことを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the above-mentioned second object, a plurality of insulating substrates to be stacked are sequentially mounted on adjacent lower electronic components. I do.
【0020】請求項3に記載の発明は、上述した第3の
課題を達成すべく、隣り合う絶縁基板と電子部品とが接
着剤を介在してなる、ことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in order to achieve the third object, an adjacent insulating substrate and an electronic component are provided with an adhesive therebetween.
【0021】請求項4に記載の発明は、上述した第4の
課題を達成すべく、導電性配線を各絶縁基板上に複数並
べて配列し、各絶縁基板の周縁から突出する導電性配線
の先端部に、これら導電性配線を束ねる、ばらけ防止部
材を設けてなる、ことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the fourth object, a plurality of conductive wirings are arranged and arranged on each insulating substrate, and a tip of the conductive wiring protruding from a peripheral edge of each insulating substrate. The portion is provided with a dispersion preventing member for bundling these conductive wires.
【0022】請求項5に記載の発明は、上述した第5の
課題を達成すべく、各絶縁基板の四隅部分に、これら絶
縁基板を積層する際の位置決め用突起を有してなる、こ
とを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the fifth object described above, each of the insulating substrates has, at four corners thereof, positioning projections for laminating these insulating substrates. Features.
【0023】請求項6に記載の発明は、上述の第6の課
題を達成すべく、複数並べた導電性配線のうちの隅部の
導電性配線が、それぞれ他の導電性配線よりも幅広でな
る、ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the sixth object, the conductive wiring at the corner of the plurality of conductive wirings is wider than the other conductive wirings. It is characterized by that.
【0024】請求項7に記載の発明は、上述の第7の課
題を達成すべく、幅広の導電性配線に位置決め用のアラ
イメントマークが形成されてなる、ことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in order to achieve the seventh object, an alignment mark for positioning is formed on a wide conductive wiring.
【0025】請求項8に記載の発明は、上述の第8の課
題を達成すべく、アライメントマークが丸穴でなる、こ
とを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in order to achieve the eighth object, the alignment mark is formed by a round hole.
【0026】請求項9に記載の発明は、上述した第9の
課題を達成すべく、導電性配線の曲げた部分が湾曲して
なる、ことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in order to achieve the ninth object, the bent portion of the conductive wiring is curved.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面に従って詳細に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0028】図1および図2は、この発明による半導体
装置の外観斜視図および縦断面構成図である。図示半導
体装置は、電子部品であるIC,LSI等の半導体チッ
プ12が搭載されてなる絶縁基板10が、順次下層の半
導体チップ12の上にその上層の絶縁基板10を重ねる
ように、例えば接着剤を介在して積層してなる。また、
この半導体装置における最下層の絶縁基板10の他面側
には、この半導体装置とマザー基板等とを導通接続する
ための電極10Aが、所定の配列で配設してなる。FIGS. 1 and 2 are an external perspective view and a longitudinal sectional view of a semiconductor device according to the present invention. In the illustrated semiconductor device, for example, an adhesive such that an insulating substrate 10 on which a semiconductor chip 12 such as an IC or an LSI, which is an electronic component, is mounted is superimposed on the lower semiconductor chip 12 in order. And laminated. Also,
On the other surface side of the lowermost insulating substrate 10 of the semiconductor device, electrodes 10A for electrically connecting the semiconductor device to a mother substrate or the like are arranged in a predetermined arrangement.
【0029】この絶縁基板10は、それぞれガラスエポ
キシや、ポリイミド等からなり、一面上に所定パターン
で導電性配線11が配設され、当該導電性配線11の一
端部11Aに半導体チップ12の電極12Aが、フリッ
プチップ実装法あるいはTAB方式で搭載されることに
より、それぞれモジュールMO1〜MO4を形成してなる。The insulating substrate 10 is made of glass epoxy, polyimide, or the like. A conductive wiring 11 is disposed on one surface of the insulating substrate 10 in a predetermined pattern. One end 11A of the conductive wiring 11 has an electrode 12A of the semiconductor chip 12. Are mounted by a flip chip mounting method or a TAB method to form modules MO1 to MO4, respectively.
【0030】また、その導電性配線11の他端部11B
は、この絶縁基板10の周縁部において例えばその絶縁
基板10の他面側よりも下方等へ突出して延在し、湾曲
を有して曲げられ、その先端が、当該絶縁基板10より
も1層下の絶縁基板10上の対応する導電性配線11
と、順次はんだ16等を介して接合されている。The other end 11B of the conductive wiring 11
Extends at the peripheral edge of the insulating substrate 10, for example, protruding downward from the other surface side of the insulating substrate 10, is bent with a curve, and the tip is one layer higher than the insulating substrate 10. Corresponding conductive wiring 11 on lower insulating substrate 10
And are sequentially joined via solder 16 or the like.
【0031】また、この実施の形態の場合、各層におけ
る導電性配線11の他端部11Bの先端部には、例えば
絶縁基板10と同一材料で構成された、当該導電性配線
11のばらけ防止部材13が設けられており、各導電性
配線11がそれぞれ一定のピッチ精度を有するように固
定された構造となっている。In this embodiment, the tip of the other end 11B of the conductive wiring 11 in each layer is made of, for example, the same material as the insulating substrate 10 to prevent the conductive wiring 11 from scattering. A member 13 is provided, and each of the conductive wires 11 is fixed so as to have a certain pitch accuracy.
【0032】このような積層構造にするには、半導体チ
ップ12を絶縁基板10に搭載したモジュールMO1、
MO2、MO3、MO4を順次上層の絶縁基板10と、
その1つ下層の半導体チップ12とを接着剤を介して積
層した後、各層の導電性配線11を垂直方向に順次接合
し、各層間の電気的接続を完成させる。このとき、モジ
ュールMO1〜MO3の半導体チップ12において、そ
れぞれ当該半導体チップ12の電極と、導電性配線11
との接合部が絶縁材料等からなる封止樹脂FJによって
封止される。In order to form such a laminated structure, the module MO1 in which the semiconductor chip 12 is mounted on the insulating substrate 10,
MO2, MO3, MO4 are sequentially formed on the upper insulating substrate 10;
After laminating the semiconductor chip 12 one layer below via an adhesive, the conductive wires 11 of each layer are sequentially joined in the vertical direction to complete the electrical connection between the layers. At this time, in the semiconductor chips 12 of the modules MO1 to MO3, the electrodes of the semiconductor chips 12 and the conductive wires 11
Is sealed with a sealing resin FJ made of an insulating material or the like.
【0033】モジュールMO1〜MO4を積層すること
により、最上層の絶縁基板10から順次折り曲げられた
導電性配線11の先端が、その1つ下層の絶縁基板10
上の導電性配線11の上面と接触する。そして、接触し
た導電性配線同士の接合は、はんだ付け、導電性ペース
ト材料または溶接等で行われる。By stacking the modules MO1 to MO4, the tips of the conductive wirings 11 sequentially bent from the uppermost insulating substrate 10 are placed one layer below the insulating substrate 10
It comes into contact with the upper surface of the upper conductive wiring 11. Then, the contacting conductive wires are joined by soldering, a conductive paste material, welding, or the like.
【0034】このようにして、この半導体装置では、各
半導体チップ12が、それぞれ各絶縁基板10の導電性
配線11を順次介して導通接続されるとともに、最下層
の電極10Aを介してマザー基板の電極に導通接続する
ようになされている。As described above, in this semiconductor device, the respective semiconductor chips 12 are electrically connected to each other sequentially through the conductive wirings 11 of the respective insulating substrates 10, and are connected to the mother substrate through the lowermost electrodes 10 A. It is configured to be electrically connected to the electrode.
【0035】因みに、各層の絶縁基板10上に形成した
導電性配線11の配線パターンは、搭載される半導体チ
ップ12が異なる場合には、必ずしも同一の配線パター
ンではなく、共通でない半導体チップの電極を処理する
ために、配線構成が異なるものである。Incidentally, when the semiconductor chip 12 to be mounted is different, the wiring pattern of the conductive wiring 11 formed on the insulating substrate 10 of each layer is not necessarily the same wiring pattern, and the electrodes of the non-common semiconductor chip are not necessarily the same. The wiring configuration is different for processing.
【0036】また、絶縁基板10および半導体チップ1
2の厚さは、数10〔μm〕〜数100〔μm〕の厚さで構成
されるものである。半導体チップ12は、ウェハー状態
またはチップ状態で素子が形成されていない裏面をグラ
イディングやポリッシング等の機械的研磨法、HF液を
主体としたエッチング液で溶解する方法等の化学的研磨
法、またはこれらの手法を併用したCMP方法等によっ
て所望の厚さに研磨されるものである。The insulating substrate 10 and the semiconductor chip 1
The thickness 2 is a thickness of several tens [μm] to several hundreds [μm]. The semiconductor chip 12 is formed by a mechanical polishing method such as gliding or polishing, or a chemical polishing method such as a method of dissolving the back surface on which no elements are formed in a wafer state or a chip state with an etching solution mainly composed of an HF solution, or the like. Is polished to a desired thickness by a CMP method or the like using the above method in combination.
【0037】さらに、この半導体装置では、図3に示す
ように、絶縁基板10上の複数並べて配列される導電性
配線11における少なくとも端部(コーナーに最も近い
ところ)に位置する導電性配線11の幅員を、この導電
性配線11よりも内側に位置する他の導電性配線11の
幅員よりも広く形成するようにしてもよい。Further, in this semiconductor device, as shown in FIG. 3, the conductive wirings 11 located at least at the ends (closest to the corners) of the plurality of conductive wirings 11 arranged on the insulating substrate 10 are arranged. The width may be formed to be wider than the width of another conductive wiring 11 located inside the conductive wiring 11.
【0038】これにより、半導体チップ12と絶縁基板
10との間の膨張の差に起因して、導電性配線11に応
力集中が発生したときに、これらが破断するのを防止で
き、高い信頼性を得ることができる。また、導電性配線
11の幅員は、絶縁基板10の寸法や環境条件により異
なるが、広い方の幅員は、狭い方の幅員よりも1.2倍
以上の大きさとすることが望ましい。Thus, when stress concentration occurs in the conductive wiring 11 due to a difference in expansion between the semiconductor chip 12 and the insulating substrate 10, they can be prevented from being broken, and high reliability can be obtained. Can be obtained. Further, the width of the conductive wiring 11 varies depending on the dimensions of the insulating substrate 10 and environmental conditions, but it is desirable that the width of the wider one is 1.2 times or more larger than the width of the narrower one.
【0039】さらに、図3には、絶縁基板10の少なく
とも4隅に突起部15を設けた構成を示す。このよう
に、突起部15を、絶縁基板10と一体に、その外形寸
法よりもはみ出して形成する。FIG. 3 shows a configuration in which protrusions 15 are provided at at least four corners of the insulating substrate 10. In this manner, the protrusion 15 is formed integrally with the insulating substrate 10 so as to protrude beyond its outer dimensions.
【0040】このような構成により、導電性配線11の
位置は、突起部15よりも内側に位置することになる。
そして、絶縁基板10の周縁から折り曲げられた導電性
配線11が、外部部品と接触したり、操作中に導電性配
線を損傷することを未然に防止することができる。ま
た、この突起部15は、導電性配線を機械的、電気的に
保護することができるばかりでなく、絶縁基板10を積
層する際に絶縁基板10間の位置合わせに用いることも
でき、突起部15の先端を位置合わせの外形とすれば、
位置合わせを容易にすることもできる。With such a configuration, the position of the conductive wiring 11 is located inside the projection 15.
In addition, it is possible to prevent the conductive wiring 11 bent from the peripheral edge of the insulating substrate 10 from coming into contact with an external component or damaging the conductive wiring during operation. The protrusions 15 can not only protect the conductive wiring mechanically and electrically, but also can be used for alignment between the insulating substrates 10 when the insulating substrates 10 are laminated. If the tip of 15 is the outer shape for alignment,
Positioning can be facilitated.
【0041】これに加えて突起部15は、その外形寸法
と、マザー基板の電極との接続用の電極10Aを有する
最下層の絶縁基板10の外形寸法をほぼ同じ寸法にすれ
ば、積層する絶縁基板の位置合わせが容易であるばかり
でなく、折り曲げた導電性配線領域、すなわち絶縁基板
の側面領域に保護樹脂を形成する場合にも、最下層の絶
縁基板10と他の絶縁基板10の突起部15の外形寸法
とをほぼ同じにすれば、容易に保護樹脂を形成できるば
かりでなく、保護樹脂の厚さも均一に形成することがで
きる。In addition, if the outer dimensions of the projection 15 and the outer dimensions of the lowermost insulating substrate 10 having the electrodes 10A for connection to the electrodes of the mother board are made substantially the same, the protrusions 15 can be laminated. Not only is the positioning of the substrate easy, but also in the case where a protective resin is formed in the bent conductive wiring region, that is, in the side region of the insulating substrate, the protrusions of the lowermost insulating substrate 10 and the other insulating substrate 10 If the external dimensions of the 15 are substantially the same, not only can the protective resin be easily formed, but also the thickness of the protective resin can be made uniform.
【0042】さらに、この半導体装置において、積層し
た絶縁基板10間の導電性配線11の接続は、例えばそ
の導電性配線11にはんだ材料を配設しておき、このは
んだ材料をリフローさせることにより、折り曲げた導電
性配線11とその下層に位置する絶縁基板10上の導線
性配線11とが接触しているので、はんだを溶融させる
ことにより、容易に接続することができる。Further, in this semiconductor device, the connection of the conductive wiring 11 between the laminated insulating substrates 10 is performed, for example, by disposing a solder material on the conductive wiring 11 and reflowing the solder material. Since the bent conductive wiring 11 is in contact with the conductive wiring 11 on the insulating substrate 10 located thereunder, the solder can be easily connected by melting the solder.
【0043】また、例えばヒータを備えたはんだ槽内で
はんだを溶融しておき、この溶融したはんだ中に、積層
したモジュールMO1〜MO4を浸漬して接続すること
もできる。Further, for example, the solder may be melted in a solder bath provided with a heater, and the stacked modules MO1 to MO4 may be immersed and connected in the melted solder.
【0044】このように、はんだ槽の内で溶融している
はんだ中に浸漬する工程では、溶融しているはんだから
半導体装置を引き上げるときには、六方体である半導体
装置の少なくとも一つのコーナーと溶融したはんだ面と
の成す角度θを30〔°〕〜60〔°〕にすれば、絶縁
基板10間を接続する導電性配線11の隣接間のショー
トを防ぐことができる。As described above, in the step of immersing the semiconductor device in the molten solder in the solder bath, when the semiconductor device is lifted from the molten solder, at least one corner of the hexagonal semiconductor device is melted. When the angle θ formed with the solder surface is in the range of 30 ° to 60 °, a short circuit between adjacent conductive wirings 11 connecting the insulating substrates 10 can be prevented.
【0045】さらに、最下層の絶縁基板10の他面側に
は、マザー基板と接続するための外部接続用電極10A
が形成されている。この電極10Aとして、図1および
2の例では、はんだボールが形成され、いわゆるCSP
(Chip Size Package),BGA(Ball Grid Array)の
構造を示している。この最下層の絶縁基板10およびそ
の上に形成された導電性配線11は、それより上層の絶
縁基板10と同じ工法で製作されるものである。Further, on the other side of the lowermost insulating substrate 10, an external connection electrode 10A for connecting to the mother substrate is provided.
Are formed. In the example of FIGS. 1 and 2, a solder ball is formed as the electrode 10A, and a so-called CSP
(Chip Size Package) and the structure of BGA (Ball Grid Array). The lowermost insulating substrate 10 and the conductive wiring 11 formed thereon are manufactured by the same method as the upper insulating substrate 10.
【0046】さらに絶縁基板10の周縁部での導電性配
線11の折り曲げた方として、例えば湾曲するように折
り曲げることにより、導電性配線11を折り曲げたとき
の応力に起因して生じるクラック等の導電性配線11の
損傷、断線を防止することができる。Further, as a method of bending the conductive wiring 11 at the periphery of the insulating substrate 10, for example, by bending the conductive wiring 11 so as to bend, the conductive wiring 11 may have a conductive property such as a crack caused by a stress caused by bending the conductive wiring 11. The damage and disconnection of the conductive wiring 11 can be prevented.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上説明した通り、この発明によれば、
電子部品が搭載された複数の絶縁基板を順次積層してな
る半導体装置において、絶縁基板の一面上に電子部品を
フリップチップ実装するから、導電性配線の一端部と電
子部品の電極との接続の際に、絶縁基板によってその導
電性配線が曲がって変形するのを防止することができる
と共に、導電性配線が変形することがない分、絶縁基板
を必要最低限まで小型化することができ、かくしてパッ
ケージを実用上十分に小型化し得る半導体装置を実現す
ることができる。As described above, according to the present invention,
In a semiconductor device formed by sequentially laminating a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted, since the electronic components are flip-chip mounted on one surface of the insulating substrate, a connection between one end of the conductive wiring and an electrode of the electronic component is formed. In this case, the conductive wiring can be prevented from being bent and deformed by the insulating substrate, and the conductive substrate can be prevented from being deformed, so that the insulating substrate can be miniaturized to the minimum necessary. A semiconductor device capable of reducing the size of a package for practical use can be realized.
【0048】また、各絶縁基板間の導電性配線を、これ
ら絶縁基板の周縁部で接続することにより、半導体装置
の接続箇所を外部から目視確認することができるため、
接続箇所の検査を極めて容易にすることができ、かくし
て絶縁基板間における導通接続を簡便にかつ確実に行う
ことができる。Further, by connecting the conductive wirings between the respective insulating substrates at the peripheral portions of the insulating substrates, the connecting portions of the semiconductor device can be visually checked from the outside.
Inspection of the connection portion can be made extremely easy, and thus, conductive connection between the insulating substrates can be easily and reliably performed.
【0049】さらに、積層した絶縁基板の側面で接続を
行なっているので、万が一、積層した絶縁基板の一部に
不良が発生しても、容易にリペアーを実施することがで
きる。また、接続用の導電性配線が、絶縁基板の側面に
突出して形成されているので、はんだディップまたは、
はんだリフロー等の簡便な工程を用いて一括して接続す
ることができ、かくして低コストなモジュールを実現す
ることができる。Further, since the connection is made on the side surface of the laminated insulating substrate, even if a defect occurs in a part of the laminated insulating substrate, repair can be easily performed. In addition, since the conductive wiring for connection is formed to protrude from the side surface of the insulating substrate, the solder dip or
The connections can be made collectively using a simple process such as solder reflow, and thus a low-cost module can be realized.
【0050】請求項2に係る発明によれば、各絶縁基板
の下層の電子部品上に、その1つ下層の絶縁基板を積層
することにより、複数の絶縁基板を積層する際の安定感
を高めることができる。According to the second aspect of the present invention, the sense of stability when stacking a plurality of insulating substrates is enhanced by stacking the insulating substrate of one lower layer on the electronic component of the lower layer of each insulating substrate. be able to.
【0051】請求項3に係る発明によれば、積層方向に
隣り合う絶縁基板と電子部品との間に接着剤を介在する
ようにしたことにより、積層した複数の絶縁基板が、導
通接続前に崩れるのを未然に防止することができる。According to the third aspect of the present invention, the adhesive is interposed between the insulating substrate and the electronic component which are adjacent in the laminating direction, so that the plurality of laminated insulating substrates can be connected before the conductive connection. Collapse can be prevented beforehand.
【0052】請求項4に係る発明によれば、絶縁基板上
に複数の導電性配線が配列され、最上層または最下層の
絶縁基板における導電性配線の他端側の先端に、ばらけ
防止部材を設けるようにしたことにより、これら導電性
配線が、ばらけるのを防止するとともに、各導電性配線
が、それぞれ一定のピッチ精度を有するように固定する
ことができる。According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of conductive wirings are arranged on the insulating substrate, and the end of the other end of the conductive wiring on the uppermost or lowermost insulating substrate is provided with an anti-separation member. Is provided, it is possible to prevent the conductive wirings from being separated and to fix the conductive wirings so as to have a constant pitch accuracy.
【0053】請求項5に係る発明によれば、絶縁基板の
隅部に突起部を設けるようにしたことにより、突起部を
用いて上下の絶縁基板の積層時の位置合わせを一層容易
にすることができ、高い位置合わせ精度を得ることがで
きる。また、実装体の樹脂成形時の外形基準となり、正
確な樹脂成形を行うこともできる。According to the fifth aspect of the present invention, since the protrusions are provided at the corners of the insulating substrate, the positioning at the time of laminating the upper and lower insulating substrates is further facilitated by using the protrusions. And high alignment accuracy can be obtained. In addition, it becomes a reference for the outer shape at the time of resin molding of the mounting body, so that accurate resin molding can be performed.
【0054】さらに、積層した絶縁基板間の導電性配線
よりも突出して突起部を設けるため、当該導電性配線に
外力が加えられ、これら導電性配線が変形したり、破損
するのを未然に防止することができる。Further, since the projections are provided so as to protrude from the conductive wiring between the laminated insulating substrates, external force is applied to the conductive wiring to prevent the conductive wiring from being deformed or damaged. can do.
【0055】請求項6に係る発明によれば、絶縁基板上
の複数の導電性配線における配列のうちの隅部の導電性
配線が、他の導電性配線よりも幅広なので、電子部品と
絶縁基板との膨張の差により、導電性配線に応力が加わ
ったときに破断するのを防止でき、接続のうえで信頼性
を向上することができる。According to the invention of claim 6, since the conductive wiring at the corner of the array of the plurality of conductive wirings on the insulating substrate is wider than the other conductive wirings, the electronic component and the insulating substrate Due to the difference between the expansion and the expansion, it is possible to prevent the conductive wiring from being broken when stress is applied thereto, and to improve reliability in connection.
【0056】請求項7に係る発明によれば、導電性配線
のうちの隅部の幅広な導電性配線に、部品点数を増やす
ことなくアライメントマークを設けることができ、複数
の絶縁基板を積層する際に、上下の絶縁基板間における
位置決めをより一層簡略化することができる。According to the seventh aspect of the present invention, the alignment mark can be provided on the wide conductive wiring at the corner of the conductive wiring without increasing the number of parts, and a plurality of insulating substrates are laminated. In this case, positioning between the upper and lower insulating substrates can be further simplified.
【0057】請求項8に係る発明によれば、アライメン
トマークを丸穴で形成することにより、当該アライメン
トマークを他の工程で一括して簡単に形成することがで
きる。According to the eighth aspect of the present invention, by forming the alignment mark with a round hole, the alignment mark can be easily formed collectively in another process.
【0058】請求項9に係る発明によれば、絶縁基板の
周縁部における導電性配線の曲げた部分が湾曲してなる
ことにより、導電性配線を曲げたときの応力に起因して
生じる導電性配線の損傷、断線を防止することができ
る。According to the ninth aspect of the present invention, since the bent portion of the conductive wiring at the peripheral portion of the insulating substrate is curved, the conductivity caused by the stress when the conductive wiring is bent is obtained. Wiring damage and disconnection can be prevented.
【図1】この発明による半導体装置の略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a semiconductor device according to the present invention.
【図2】その半導体装置の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the semiconductor device.
【図3】絶縁基板の4隅に突起を形成するとともに、導
電性配線のうちの隅部が幅広で形成されてなる絶縁基板
を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an insulating substrate in which protrusions are formed at four corners of the insulating substrate and corners of conductive wiring are formed to be wide;
MO1 モジュール MO2 モジュール MO3 モジュール MO4 モジュール FJ 封止樹脂層 10 絶縁基板 10A 電極 11 導電性配線 11A 一端部 11B 他端部 11C アライメントマーク 12 半導体チップ(電子部品) 13 ばらけ防止部材 14 接着剤 15 突起部 20 治具 MO1 module MO2 module MO3 module MO4 module FJ sealing resin layer 10 insulating substrate 10A electrode 11 conductive wiring 11A one end 11B other end 11C alignment mark 12 semiconductor chip (electronic component) 13 anti-separation member 14 adhesive 15 protrusion 20 jig
Claims (9)
順次積層してなる半導体装置において、 各上記絶縁基板の一面上に、それぞれ上記電子部品がフ
リップチップ実装されると共に、当該各絶縁基板の周縁
から突出するように導電性配線を設けておき、当該導電
性配線を各上記絶縁基板の他面側に曲げ、当該曲げた導
電性配線と、その絶縁基板よりも1層下の絶縁基板上の
導電性配線とを導通接続してなる、半導体装置。1. A semiconductor device in which a plurality of insulating substrates on which electronic components are mounted are sequentially laminated, wherein each of the electronic components is flip-chip mounted on one surface of each of the insulating substrates, and each of the insulating substrates is Conductive wiring is provided so as to protrude from the periphery of the insulating substrate, and the conductive wiring is bent to the other surface side of each of the insulating substrates, and the bent conductive wiring and the insulating substrate one layer below the insulating substrate are provided. A semiconductor device having a conductive connection with an upper conductive wiring.
り合う下層の電子部品上に載置してなる、請求項1に記
載の半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of insulating substrates to be stacked are sequentially mounted on adjacent lower electronic components.
着剤を介在してなる、請求項2に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the adjacent insulating substrate and the electronic component have an adhesive therebetween.
数並べて配列し、各上記絶縁基板の周縁から突出する導
電性配線の先端部に、これら導電性配線を束ねる、ばら
け防止部材を設けてなる、請求項1に記載の半導体装
置。4. An anti-separation member for arranging a plurality of the conductive wirings on each of the insulating substrates, and bundling the conductive wirings at a leading end of the conductive wirings protruding from a peripheral edge of each of the insulating substrates. The semiconductor device according to claim 1 provided.
縁基板を積層する際の位置決め用突起を有してなる、請
求項1、2、3、または4に記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the insulating substrates has, at four corners thereof, positioning protrusions for laminating the insulating substrates.
の導電性配線が、それぞれ他の導電性配線よりも幅広で
なる、請求項1または4に記載の半導体装置。6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive wiring at the end of the plurality of conductive wirings is wider than the other conductive wirings.
ライメントマークが形成されてなる、請求項6に記載の
半導体装置。7. The semiconductor device according to claim 6, wherein an alignment mark for positioning is formed on said wide conductive wiring.
請求項7に記載の半導体装置。8. The alignment mark comprises a round hole,
The semiconductor device according to claim 7.
してなる、請求項1、4、6または7に記載の半導体装
置。9. The semiconductor device according to claim 1, wherein said bent portion of said conductive wiring is curved.
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