JP2002237546A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板への実装後の熱応力による歪みによ
る影響により、半導体基板上の配線に電気的不良が発生
しない。 【解決手段】 外部接続電極１７に接続されるパッド１
５ａと、ウエハー基板３１上に配設される配線パターン
１５との接続位置を樹脂部材１４上に配置したため、回
路基板１００へ実装した後に想定される温度サイクル負
荷に対して、樹脂部材１４が変形しても、配線パターン
１５に生じる歪みによる応力を緩和することができ、良
好な信頼度を有する半導体装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、超小型・高
密度パッケージに適した半導体装置及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報機器等に代表
されるように、電子機器の小型化及び軽量化に対する要
望が高まっており、それにともなって半導体装置の小型
化及び高密度化が急速に進んでいる。このような現状の
もと、ＬＳＩチップを直接回路基板上に搭載するベアチ
ップ実装、半導体装置の形状をＬＳＩチップの形状に極
力近付けることにより小型化を図る、いわゆるＣＳＰ
（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）構造の半導体
装置等の技術が提案され、半導体装置の小型化及び高密
度化が図られている。このＣＳＰ構造の半導体装置は、
ＬＳＩチップの電極配置に多用されているペリフェラル
型電極配置を、再配線の工程によって、多ピン化に有利
なエリアアレイ型電極配置に変換したものである。

【０００３】図８は、従来のベアチップ実装に用いられ
る半導体装置を回路基板に実装する各工程を、それぞれ
示す概略断面図である。

【０００４】半導体装置１を回路基板１００（図８
（ｂ）及び（ｃ）参照）に実装する際には、まず、図８
（ａ）に示すように、平板状のベアチップ２の表面上に
複数の外部接続部３を設ける。

【０００５】外部接続部３が設けられたベアチップ２
は、図８（ｂ）に示すように、ベアチップ２上の複数の
外部接続部３が、平板状の回路基板１００上に設けられ
た複数の接続端子１０１にそれぞれ接続されるように回
路基板１００に実装される。

【０００６】しかし、この半導体装置１の回路基板１０
０への実装構造では、半導体装置１の実装後における電
源のオンまたはオフ操作によるデバイス自体の温度上昇
または下降、あるいは外気温度の上昇または下降による
温度サイクル負荷がかかった場合に、ベアチップ２と回
路基板１００との熱膨張率の差により、外部接続部３に
熱応力に起因する歪みが発生し、クラックが発生するこ
とで、電気的不良が生じる。

【０００７】昨今では、電子機器の高機能化及び小型化
が急速であり、回路基板１００の高密度化、搭載部品点
数の増大にともなって、半導体装置１自体の高密度化
（端子の多ピン・挟ピッチ化、大型化、薄型化）が求め
られるようになっており、半導体装置１の回路基板１０
０への実装後における信頼性を向上させることが特に重
要になっている。

【０００８】このため、一般的には、図８（ｃ）に示す
ように、ベアチップ２と回路基板１００との間隙に樹脂
４を充填（アンダーフィル）し、各外部接続部３に生じ
る熱応力を緩和することが行われている。

【０００９】しかし、樹脂４を回路基板１００と半導体
装置１との間隙にアンダーフィルすれば、半導体装置１
のリペアが非常に困難になるという問題がある。

【００１０】また、上記の実装構造では、樹脂４を回路
基板１００とベアチップ２との間隙にアンダーフィルす
る工程及び樹脂４を硬化させる工程を付加する必要があ
り、作業工程が増加するために製造効率が低下し、ま
た、コストが上昇するという問題もある。

【００１１】このように、上記の半導体装置１の実装構
造では、小型化及び高密度実装化を可能とする実装構造
であるにもかかわらず、半導体装置１のリペアが実質上
不可能になっていること、樹脂４の注入、硬化工程の追
加による作業行程の増加及びそれに伴うコストの上昇、
さらに、ベアチップ２を主構造とし、保護構造を持たな
い半導体装置１自体のハンドリング性の悪さ等の要因に
よって、その普及が妨げられている。

【００１２】このため、ベアチップ並みに高密度化が可
能であり、低コストであって、かつ、パッケージ単体と
なっている回路基板への実装前のみならず、回路基板１
００への実装後においても高い信頼性を維持することが
できる半導体装置が求められている。

【００１３】このような要求に応じて、例えば、特願平
１１−２５８４６０号、特願２０００−１５４７８８号
において、新たな半導体装置が提案されている。

【００１４】図９は、特願平１１−１４８２５６９号に
記載された半導体装置１０の実装構造を示す断面図であ
る。

【００１５】この半導体装置１０は、各種の半導体素子
を備えた半導体チップ１１と、この半導体チップ１１の
所定の位置にそれぞれ設けられた複数のチップ電極１２
とを有している。半導体チップ１１上には、各チップ電
極１２上にそれぞれ開口が形成された絶縁膜１３が半導
体チップ１１の全面にわたって形成されており、この絶
縁膜１３上には、複数の樹脂部材１４がそれぞれ独立し
て設けられている。また、絶縁膜１３上には、所定形状
にパターニングされた配線パターン１５が設けられてい
る。配線パターン１５は、各チップ電極１２にそれぞれ
接続されるように半導体チップ１１上に所定のパターン
に形成されている。半導体チップ１１上には、半導体チ
ップ１１の表面を保護する保護膜１６が設けられてお
り、保護膜１６には、樹脂部材１４上の配線パターン１
５が露出するように開口部１６ａがそれぞれ形成されて
いる。保護膜１６の各開口部１６ａから露出した配線パ
ターン１５の各表面には、外部接続電極１７がそれぞれ
設けられており、各接続電極１７によって、配線パター
ン１５が回路基板１００の接続端子１０１にそれぞれ接
続されている。

【００１６】この半導体装置１０では、半導体チップ１
１と回路基板１００との間の熱膨張率の差により外部接
続電極１７に発生する歪みを、樹脂部材１４の弾性によ
って緩和することによって、半導体装置１０の信頼性の
向上を図っている。

【００１７】図１０は、特願２０００−１５４７８８号
に記載された半導体装置２０を示す上面図である。

【００１８】この半導体装置２０は、半導体チップ２１
の内部に導通する複数のチップ電極１２と、回路基板に
接続する外部接続電極（図示せず）が取り付けられた複
数のパッド１５ａと、各パッド１５ａから半導体チップ
２１表面上に引き出されて所定の直線状パターンによっ
てチップ電極１２にそれぞれ接続された配線パターン１
５とを有しており、各配線パターン１５の延出方向が、
半導体チップ２１が熱応力によって伸縮する方向と一致
しない方向になっている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】図１１は、図９に示す
特願平１１−１４８２５６９号の半導体装置１０が回路
基板１００に実装されている状態を、半導体装置１０の
１つの外部接続電極１４、配線パターン１５、樹脂部材
１３の周辺を拡大して示しており、図１１（ａ）は、そ
の断面図、図１１（ｂ）は、その平面図を表している。

【００２０】半導体装置１０において、配線パターン１
５は、樹脂部材１４上に設けられたパッド１５ａに接続
されている。パッド１５ａは、図１１（ｂ）のＡで示す
円形状の領域内にて外部接続電極１７に接触しており、
回路基板１００と外部接続電極１７との間で発生する熱
応力により、樹脂部材１４が変形した場合に、樹脂部材
１４の変形に伴って移動される。これに対して、パッド
１５ａに接続された配線パターン１５は、半導体チップ
１１上の所定箇所に固定されており、熱応力により樹脂
部材１４が変形しても、変形及び移動することなく固定
状態を維持する。

【００２１】したがって、この半導体装置１０では、半
導体装置１０の回路基板１００への実装後において、熱
応力による歪みが外部接続電極１７に加えられて、樹脂
部材１４がその弾性により変形した場合に、この樹脂部
材１４の変形に伴って、樹脂部材１４上のパッド１５ａ
が移動することにより、パッド１５ａと半導体チップ１
１上に固定された配線パターン１５との間の接続部分に
大きな歪みが発生し、図１１（ａ）及び（ｂ）にそれぞ
れＣで示すクラックが生じ、電気的不良が発生するおそ
れがある。

【００２２】また、図１０に示した半導体装置２０で
は、配線パターン１５の延出方向を、半導体チップ１１
が熱応力によって伸縮する方向と一致しない方向に制限
されているために、直線状の配線パターン１５の引き回
しの自由度が小さくなり、将来的に予測される半導体装
置の高密度化（端子の多ピン化、狭ピッチ化、半導体基
板の大型化、薄型化）に対応できなくなるおそれがあ
る。

【００２３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、回路基板への実装後の熱応力による歪みによる
影響により、半導体基板上の配線に電気的不良が発生し
ない半導体装置及びその製造方法を提供することを目的
とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の半導体装置は、半導体素子が設けられた半
導体基板上の所定の位置に適当な厚さで突出するように
設けられた樹脂部材と、該樹脂部材上に設けられたパッ
ドと、該パッド上に設けられて回路基板への実装時に該
回路基板に設けられた接続端子に接続される外部接続電
極と、前記半導体素子に導通するように半導体基板上に
設けられたチップ電極と、該チップ電極と前記樹脂部材
上のパッドとを接続するように前記半導体基板上に所定
のパターンにて形成された配線パターンとを有し、前記
パッドと前記配線パターンとの接続位置が、前記樹脂部
材上に形成されていることを特徴とするものである。

【００２５】この構成により、半導体装置の回路基板へ
の実装後における外部接続電極と回路基板との間に発生
する熱応力を緩和する樹脂部材の変形によって、樹脂部
材上に形成されたパッドと配線パターンとの間に生じる
歪みを効果的に緩和することができる。

【００２６】本発明において、前記樹脂部材は、前記配
線パターンとの接続方向に沿って長く形成されているこ
とが好ましい。

【００２７】このようにすれば、樹脂部材上の配線パタ
ーンに生じる歪みを緩和する効果を維持しつつ、半導体
装置上の樹脂部材によって覆われる面積を小さくして、
半導体装置上の平坦な部分の面積を大きくすることがで
きる。このため、半導体装置上の配線パターンの引き回
し自由度が増大するので、高密度に配線を配設すること
が可能になる。

【００２８】さらに、前記樹脂部材は、長方形状、また
は、略楕円形状、または、配線パターンとの接続方向に
突出しており、その幅寸法が突出方向の先端側になるに
つれ順次狭くなっている形状に形成されていれば、半導
体基板上の樹脂部材で覆われる面積を小さくすることが
できるので、半導体装置上の配線パターンの引き回し自
由度が増大し、高密度な配線を配設することが可能とな
る。

【００２９】また、上記の本発明において、前記樹脂部
材上の配線パターンと、前記外部接続電極と前記パッド
との接続位置との距離が、６０μｍ以上になっているこ
とが好ましい。

【００３０】このようにすれば、配線パターンとパッド
との接続位置に発生する歪みを確実に緩和することがで
きる。

【００３１】また、上記本発明において、前記パッド
が、前記配線パターンとの接続方向に突出しており、そ
の幅寸法が突出方向の先端側になるにつれて順次狭くな
ていることが好ましい。

【００３２】このようにすれば、パッドと配線パターン
との接続部分が急に細くならず、滑らかに細くなってい
くので、接続部分に集中する歪みによって、配線パター
ンにクラックが生じて、電気的不良が発生することを防
止することができる。

【００３３】また、上記本発明において、前記樹脂部材
の長手方向および前記配線パターンの配線方向は、前記
半導体基板が熱応力によって伸縮する方向に対して、略
直交する方向に設けられていることが好ましい。

【００３４】このようにすれば、配線パターンに発生す
る歪みによる応力を緩和して、配線切れを防止すること
ができる。

【００３５】また、本発明の他の半導体装置は、半導体
基板上の所定の位置に配設されるパッドと、該パッド上
に設けられて回路基板への実装時に回路基板の接続端子
に接続される外部接続電極と、前記パッドから半導体基
板上に所定のパターンを形成して前記半導体基板内に導
通する前記半導体基板上のチップ電極に接続される配線
パターンとを有する半導体装置であって、前記パッド
は、前記配線パターンとの接続方向に突出しており、そ
の幅寸法が突出方向の先端側になるにつれて順次狭くな
っていることを特徴とするものである。

【００３６】このようにすれば、回路基板と半導体基板
との熱膨張率の差が小さい等、外部接続電極に発生する
応力が、特に応力を緩和する必要がない程小さい場合
に、好適である。

【００３７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の所定位置にチップ電極を設ける工程と、前
記半導体基板の所定位置に所定高さで突出する樹脂部材
を設ける工程と、前記樹脂部材上にパッドを設けるとと
もに、該パッドに前記樹脂部材上にて接続された配線パ
ターンを前記半導体装置の表面上に所定のパターンで形
成する工程と、を包含することを特徴とするものであ
る。

【００３８】この製造方法により、上記の本発明の半導
体装置を製造することができる。

【００３９】また、本発明の他の半導体装置の製造方法
は、半導体装置の所定位置に電極を設ける工程と、前記
半導体装置の所定の位置に前記パッドと、該パッドに接
続されて前記半導体装置の表面上に所定のパターンを形
成して前記電極に接続される配線パターンとを配設する
工程と、前記パッド上に外部接続電極を設ける工程と、
を包含することを特徴とするものである。

【００４０】この製造方法により、上記の本発明の他の
半導体装置を製造することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１に係る半導体装置及びその製造方法につい
て、図面に基づいて説明する。

【００４２】図１は、本実施の形態１の半導体装置の製
造方法の各工程をそれぞれ示す断面図である。

【００４３】図１（ｅ）は、ウエハー基板３１を個々の
半導体装置にチップ化する前の状態を示している。ウエ
ハー基板３１上には、多数のチップ領域が形成されるよ
うになっており、最終的に、ウエハー基板３１を各チッ
プ領域の間に設けられたダイシングライン１８に沿って
切断することによって、本発明の各半導体装置とされ
る。

【００４４】本実施形態の半導体装置の構成を、図１
（ｅ）を参照して説明する。この半導体装置は、各種の
半導体素子を備えたウエハー基板３１上における各チッ
プ領域の側部上の所定の位置に多数のチップ電極１２を
それぞれ有しており、ウエハー基板３１上には、チップ
電極１２上に開口１３ａをそれぞれ形成した絶縁膜１３
がウエハー基板３１の全面にわたって形成されている。
この絶縁膜１３上には、本実施形態の半導体装置が実装
される回路基板上に配置された複数の接続端子にそれぞ
れ対向するように、半球状の樹脂部材１４が設けられて
いる。また、絶縁膜１３上には、所定形状にパターニン
グされた配線パターン１５が設けられている。

【００４５】配線パターン１５は、樹脂部材１４上に設
けられて外部接続電極１７に接触するパッド１５ａに接
続されている。そして、パッド１５ａと配線パターン１
５とが接続される接続位置が、樹脂部材１４上に位置す
るように、パッド１５ａ及び配線パターン１５がそれぞ
れ配設されている。

【００４６】配線パターン１５及びパッド１５ａが配設
されたウエハー基板３１の各チップ領域上には、配線パ
ターン１５等が配置されたウエハー基板３１の各チップ
領域の表面を保護するために、樹脂部材１４上の所定の
位置に開口１６ａが設けられた保護膜１６がウエハー基
板３１の各チップ領域の全面にわたって形成され、配線
パターン１５及びパッド１５ａが露出された樹脂部材１
４上に、それぞれ球形状の外部接続電極１７が設けられ
ている。

【００４７】次に、本実施の形態１の半導体装置の製造
方法を、図１（ａ）〜（ｅ）に示す各工程毎に説明す
る。

【００４８】まず、図１（ａ）に示すように、ウエハー
基板３１における半導体装置が形成される各チップ領域
の所定の位置に、アルミニウム等の導電性部材から形成
されるチップ電極１２をそれぞれ設けた後、ウエハー基
板３１の表面全体にわたって絶縁膜１３を形成し、この
絶縁膜１３上におけるチップ電極１２上に開口１３ａを
それぞれ形成する。絶縁膜１３は、例えば、ポリイミド
等の樹脂材料をスピンコート等によって、各チップ電極
１２を含むウエハー基板３１の全面にわたって積層され
る。各チップ電極１２上に設けられた絶縁膜１３の各開
口１３ａは、フォトリソグラフィ等によって形成され
る。なお、予め、所定の位置に開口１３ａが形成された
絶縁膜１３をウエハー基板３１の表面上に貼り付けるよ
うにしてもよい。

【００４９】次に、図１（ｂ）に示すように、ウエハー
基板３１における各チップ領域の所定の位置に、多数の
半球状をした樹脂部材１４を設ける。樹脂部材１４は、
エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂等を用
いることができ、使用される材料について、特に限定さ
れない。ただし、低弾性率の特性を有する樹脂を用いれ
ば、半導体装置を回路基板１００に実装した後の熱応力
を確実に緩和させることができるために望ましい。ま
た、絶縁膜１３及び後の工程で設けられる配線パターン
１５との密着性に優れた材質を用いることが望ましい。
樹脂部材１４は、例えば、合成ゴム系樹脂（例えば、扇
化学工業（株）製ＬＳＡ−７７０１）を用いて、０．１
ｍｍ厚程度の金属製ステンシルによってスクリーン印刷
した後に、１７５℃の加熱条件で１時間にわたって硬化
させることにより形成することができる。樹脂部材１４
は、所定の大きさの半球状とされる。

【００５０】樹脂部材１４は、スピンコート等によって
ウエハー基板３１の全面に形成されることなく、上記の
印刷法によって、外部接続電極１７が形成される位置の
みにそれぞれ独立して形成されており、このため、回路
基板への実装後に発生する熱応力による歪みを効果的に
緩和することができる。なお、樹脂部材１４は、上記の
印刷法によるほか、外部接続電極１７が形成される位置
のみにそれぞれ独立して形成することができれば、他の
方法により形成してもよい。

【００５１】次に、図１（ｃ）に示すように、各樹脂部
材１４上に、後の工程で設けられる外部接続電極１７に
接続されるパッド１５ａと、このパッド１５ａに接続さ
れて、ウエハー基板３１上に所定のパターンを形成し
て、各チップ電極１２に接続される配線パターン１５と
を形成する。このパッド１５ａ及び配線パターン１５の
形成方法は、特に限定されず、例えば、公知のリフトオ
フ法により形成される。

【００５２】パッド１５ａ及び配線パターン１５は、そ
れぞれの接続位置が樹脂部材１４上になるように、それ
ぞれ形成される。樹脂部材１４は、例えば、各外部接続
電極１７のピッチが０．８ｍｍ、パッド１５ａの直径が
０．４ｍｍ程度の場合に、パッド１５ａと配線パターン
１５との接続位置が樹脂部材１４上に設けられるように
するために、０．５５〜０．６０ｍｍ程度の直径である
ことが好ましい。

【００５３】図２は、上記工程によりウエハー基板３１
上に形成される樹脂部材１４及び配線パターン１５の配
置パターンの一例を示している。

【００５４】この配線パターンでは、各樹脂部材１４上
に設けられたパッド１５ａは、樹脂部材１４の各列に沿
って延びる配線パターン１５によって、各チップ電極１
２に、それぞれ接続されている。

【００５５】次に、図１（ｄ）に示すように、配線パタ
ーン１５及びパッド１５ａが配置されたウエハー基板３
１の各チップ領域の表面を保護するために、各パッド１
５ａ上がそれぞれ露出する開口部１６ａを有する保護膜
１６をウエハー基板３１上に形成する。この保護膜１６
を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、印刷
法、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法等を用い
ることができる。フォトリソグラフィ法を用いて保護膜
１６を形成する場合には、感光性樹脂を用いたスピンコ
ート等によって保護膜１６を形成した後、後の工程で外
部接続電極１７を配置する箇所にのみ開口１６ａを形成
する。

【００５６】次に、図１（ｅ）に示すように、保護膜１
６に設けられた各開口部１６ａから露出したパッド１５
ａ上に、外部接続電極１７をそれぞれ設ける。この外部
接続電極１７は、例えば、Ｓｎをベースとする合金を、
ほぼ均一の大きさのボール状に形成して、フラックスと
ともにパッド１５ａが露出した保護膜１６の開口部１６
ａ上に載せた後、リフローすることにより設けることが
できる。

【００５７】最後に、ウエハー基板３１の各チップ領域
間に設けられたダイシングライン１８に沿ってウエハー
基板３１を切断することによりウエハー基板３１をチッ
プ化して、所望のチップ状の大きさになった半導体装置
を得る。

【００５８】以上説明した方法により、回路基板に実装
する際の信頼性にすぐれた半導体装置を低コストにて製
造することができる。

【００５９】このようにして製造された半導体装置は、
回路基板に設けられた各接続端子に、外部接続電極１７
をそれぞれ接続することにより、回路基板に実装され
る。

【００６０】なお、上記半導体装置の製造方法は、ウエ
ハープロセスについて説明したが、本発明の半導体装置
の製造方法は、このようなウエハープロセスに限定され
ない。

【００６１】次に、本実施形態１の半導体装置における
パッド１５ａ及び配線パターン１５と樹脂部材１４との
位置関係について説明する。

【００６２】図３は、本実施の形態１の半導体装置の１
つの外部接続電極１７の周辺部分を拡大して示した拡大
図であり、図３（ａ）は、その断面図、図３（ｂ）は、
その平面図である。

【００６３】パッド１５ａは、図３（ａ）及び（ｂ）の
Ａにて示す領域で外部接続電極１７に接続されており、
配線パターン１５における樹脂部材１４の端部上からパ
ッド１５ａにおける外部接続電極１７に接続されるＡの
領域までの距離をｘとして示している。そして、配線パ
ターン１５とパッド１５ａとの接続部分がｘ内に位置す
るように、配線パターン１５及びパッド１５ａが形成さ
れている。

【００６４】図４は、この距離ｘを変更して、温度サイ
クル試験によって不良が発生するかを実験した場合にお
ける距離ｘと時間との関係を示すグラフである。

【００６５】この実験では、４８個の樹脂部材１４を設
けて、各樹脂部材１４を合成ゴム系樹脂（扇化学工業
（株）製ＬＳＡ−７７０１）によって形成し、各樹脂部
材１４上に外部接続電極１７を０．８ｍｍのピッチで設
置した半導体装置に対して、−４０℃から１２５℃まで
の昇温を１サイクルとして１時間あたりに３サイクルの
昇温を行い、２０００サイクルの昇温を行った場合の半
導体装置の中心部分から３．４４ｍｍの距離内に存在す
る外部接続電極１７の接触状態を判定した。

【００６６】図４を参照すると、図３に示す距離ｘが６
０μｍ以上であるとき、配線パターン１５に配線切れが
生じなかった。これは配線パターン１５とパッド１５ａ
とが接続する接続位置が、樹脂部材１４の端部の近辺に
設置された場合には、樹脂部材１４の変形によって接続
位置に生じる歪みが大きく、配線切れが生じ易くなって
いるが、距離ｘが６０μｍ以上であれば、この歪みを緩
和することができるために、配線パターン１５の配線切
れが生じなかったと考えられる。したがって、距離ｘ
が、６０μｍ以上であることが好ましい。

【００６７】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、ウエハー基板
３１上に形成される樹脂部材１４及び配線パターン１５
等の他の配置例を示している。

【００６８】外部接続電極１７に対する熱応力の緩和が
十分であれば、樹脂部材１４を小さく形成してもよく、
例えば、図５（ａ）に示すように、長方形状に形成して
もよい。この場合、パッド１５ａに対して配線パターン
１５が接続される方向に沿うように樹脂部材１４の長手
方向を配置して、その長手方向の寸法を、０．５５〜
０．６ｍｍ程度とし、その長手方向と直交する方向の長
さが、０．４ｍｍ〜０．４５ｍｍ程度とする。このよう
に、樹脂部材１４を略長方形状として、その面積を小さ
くしても、パッド１５ａに対する配線パターン１５との
接続方向が長く形成されていれば、配線パターン１５と
パッド１５ａとの接続部分に生じる歪みを緩和すること
ができる。この場合、半導体装置上の平坦な部分の面積
が大きく、配線パターン１５の引き回し自由度が大きく
なるため、配線パターン１５を高密度にて配線すること
ができる。

【００６９】また、図５（ｂ）に示すように、長径が
０．５５〜０．６ｍｍ程度、短径が０．４〜０．４５ｍ
ｍ程度の略楕円形状に形成して、樹脂部材１４の面積を
さらに小さくして、パッド１５ａに対する配線パターン
１５の接続方向を長径方向とすればよい。この場合も、
配線パターン１５の引き回し自由度がさらに大きくな
る。

【００７０】さらに、図５（ｃ）に示すように、樹脂部
材１４の形状を、パッド１５ａに対して若干大きな円形
状であって、配線パターン１５の接続方向に沿って突出
した形状とすることにより、樹脂部材１４の面積をさら
に小さくすることができ、配線パターン１５の引き回し
自由度を大きくとることができる。この場合、樹脂部材
１４は、例えば、配線パターン１５の接続方向の長さ
が、０．５５〜０．６０ｍｍ程度、その方向と直交する
直径が、０．４０〜０．４５ｍｍ程度とされる。

【００７１】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２に係る半導体装置及びその製造方法について、図面
に基づいて説明する。

【００７２】本実施の形態２の半導体の製造方法は、実
施の形態１の半導体装置の製造方法と同一であるので、
その説明は省略する。

【００７３】図６は、本実施の形態２の半導体装置にお
いて、ウエハー基板３１の各チップ領域上の所定の位置
に樹脂部材１４を設け、この樹脂部材１４上と各チップ
領域の一方の側部上に複数設けられたチップ電極２２と
を導通する配線パターン１５を配設する工程が終了した
時点におけるウエハー基板３１上の１つのチップ領域を
示す上面図である。

【００７４】本実施の形態２の半導体装置では、各樹脂
部材１４をそれぞれ楕円形状とし、各樹脂部材１４の長
径方向を、パッド１５ａに対する配線パターン１５の接
続方向とされている。なお、各樹脂部材１４の形状は、
上記の楕円形状のほか、長方形状等、配線パターン１５
の接続方向に長い形状であれば、他の形状であってもよ
い。そして、各樹脂部材１４上に設けられるパッド１５
ａの形状が、パッド１５ａに対する配線パターン１５の
接続方向に突出しており、その先端側になるにつれて徐
々に細くなっている。このようなパッド１５ａの形状
は、例えば、外部接続電極１７のピッチが、０．８ｍｍ
である場合には、配線パターン１５の接続方向に沿った
最大の長さが０．５０〜０．６０ｍｍ程度、その方向と
直交する方向の最短の長さが０．４０〜０．４５ｍｍ程
度とされる。

【００７５】他の構成は、実施の形態１の半導体基板の
構成と同一であるので、説明は省略する。

【００７６】パッド１５ａをこのような形状とすること
により、樹脂部材１４の変形による歪みが集中するパッ
ド１５ａと配線パターン１５との接続位置に近接するに
つれて、パッド１５ａが滑らかに細くなっているため、
樹脂部材１４の変形による歪みを緩和することができ
る。

【００７７】また、樹脂部材１４の形状は、実施の形態
１に記載された半導体装置と同様に、配線パターン１５
の接続方向に沿って長くすることにより、パッド１５ａ
に対する配線パターン１５の接続位置近傍に発生する応
力を緩和することができ、また、半導体基板上に高密度
の配線パターンを配設することが可能になるので、望ま
しい。

【００７８】なお、外部接続電極１４を設置するピッチ
が大きい場合、回路基板１００と半導体基板との熱膨張
率の差が小さい場合等、外部接続電極１７に発生する応
力が小さく、特に応力を緩和する必要がない場合には、
必ずしも樹脂部材１４を設ける必要はない。

【００７９】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３に係る半導体装置及びその製造方法について、図面
に基づいて説明する。

【００８０】本実施の形態３の半導体装置の製造方法
は、実施の形態１の半導体装置の製造方法と同一である
ので、その説明は省略する。

【００８１】図７は、本実施の形態３の半導体装置にお
いて、ウエハー基板３１の各チップ領域上の所定の位置
に樹脂部材１４を設け、この樹脂部材１４上と各チップ
領域に設けられた複数のチップ電極１２とを導通する配
線パターン１５及びパッド１５ａを配設する工程が終了
した時点におけるウエハー基板３１の１つのチップ領域
の上面図である。

【００８２】本実施の形態３の半導体装置では、各樹脂
部材１４が、ダイシングされて回路基板１００に実装さ
れた半導体チップが熱応力で伸縮する方向に対して直交
する方向に長くなった楕円形状にそれぞれ形成されてお
り、また、配線パターン１５におけるパッド１５ａとの
接続部の近傍部分が、半導体装置が熱応力によって伸縮
する方向に対してほぼ直交する方向に延出するように形
成されている。なお、各樹脂部材１４は、上記の楕円形
状のほか、半導体チップが伸縮する方向に対して直交す
る方向に長くなる形状であれば、長方形状等の他の形状
であってもよい。

【００８３】他の構成は、実施の形態１の半導体基板の
構成と同一であるので、説明は省略する。

【００８４】このように、本実施の形態３の半導体装置
では、ウエハー基板３１が熱応力によって伸縮する方向
（図７において矢印で表示する方向）に対して直交する
方向に長くなるように樹脂部材１４を形成するととも
に、配線パターン１５が、パッド１５ａとの接続部か
ら、ウエハー基板３１が熱応力によって伸縮する方向に
対して直交する方向に沿って形成しているので、パッド
１５ａと配線パターン１５とが接続する接続位置での歪
みが小さく、この接続位置でのクラックの発生を低減す
ることができる。このため、本実施の形態３の半導体装
置は、外部接続電極１７のピッチが小さい場合、回路基
板１００と半導体装置との熱膨張率の差が大きい場合
等、外部接続電極１７に発生する応力が大きい場合、信
頼性の基準が厳しい場合にも対応することができ、外部
接続電極１７の熱疲労に対する信頼性を維持しながら、
配線パターン１５の引出位置の配線不良を防止すること
ができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば、外部接続電極に接続されるパッドと、半導
体基板内に配設される配線パターンとの接続位置を樹脂
部材上に配置したため、半導体装置を回路基板へ実装し
た後に想定される温度サイクル負荷に対して、樹脂部材
が変形しても、配線パターンに生じる歪みによる応力を
緩和することができ、信頼度にすぐれた半導体装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の半導体装置の製造
方法を工程毎に示した断面図である。

【図２】図１（ｃ）に示す工程を終了した時点でのウエ
ハー基板３１のチップ領域を示す上面図である。

【図３】本発明の半導体装置の外部接続電極と配線パタ
ーンと樹脂部材との位置関係を説明する概略図であり
（ａ）は、その断面図、（ｂ）は、その平面図である。

【図４】配線パターンにおける樹脂部材上の端部からパ
ッドと外部接続電極との接続位置までの距離ｘと、温度
サイクル試験の結果との関係を表わすグラフである。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１（ｃ）に示
す工程を終了した時点でのウエハー基板３１の樹脂部材
及びパッドの形状の他の例を示す上面図である。

【図６】本発明の実施の形態２におけるパッドおよび配
線パターンを形成する工程が終了した時点でのウエハー
基板３１のチップ領域を示す上面図である。

【図７】本発明の実施の形態３におけるパッドおよび配
線パターンを形成する工程が終了した時点でのウエハー
基板３１のチップ領域を示す上面図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、従来の半導体装
置の回路基板への実装を示す断面図である。

【図９】従来の他の半導体装置の回路基板への実装を示
す断面図である。

【図１０】従来のさらに他の半導体装置を示す平面図で
ある。

【図１１】図９に示す半導体装置の１つの外部接続電極
周辺を拡大した図であり、（ａ）は、その断面図、
（ｂ）は、平面図である。

【符号の説明】

１１ 半導体チップ １２ チップ電極 １３ 絶縁膜 １４ 樹脂部材 １５ 配線パターン １５ａ パッド １６ 保護膜 １７ 外部接続電極 １８ ダンシングライン ２１ 半導体チップ ３１ ウエハー基板 １００ 回路基板

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子が設けられた半導体基板上の
   所定の位置に適当な厚さで突出するように設けられた樹
   脂部材と、該樹脂部材上に設けられたパッドと、該パッ
   ド上に設けられて回路基板への実装時に該回路基板に設
   けられた接続端子に接続される外部接続電極と、前記半
   導体素子に導通するように半導体基板上に設けられたチ
   ップ電極と、該チップ電極と前記樹脂部材上のパッドと
   を接続するように前記半導体基板上に所定のパターンに
   て形成された配線パターンとを有し、 前記パッドと前記配線パターンとの接続位置が、前記樹
   脂部材上に形成されていることを特徴とする半導体装
   置。
2. 【請求項２】 前記樹脂部材は、前記配線パターンとの
   接続方向に沿って長く形成されている、請求項１に記載
   の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記樹脂部材は、長方形状に形成されて
   いる、請求項２に記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 前記樹脂部材は、略楕円形状に形成され
   ている、請求項２に記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 前記樹脂部材は、前記配線パターンとの
   接続方向に突出しており、その幅寸法が突出方向の先端
   側になるにつれて順次狭くなっている、請求項２に記載
   の半導体装置。
6. 【請求項６】 前記樹脂部材の端部上の配線パターン
   と、前記外部接続電極と前記パッドとの接続位置との距
   離が、６０μｍ以上になっている、請求項１〜５のいず
   れかに記載の半導体装置。
7. 【請求項７】 前記パッドが、前記配線パターンとの接
   続方向に突出しており、その幅寸法が突出方向の先端側
   になるにつれて順次狭くなっている、請求項１〜６のい
   ずれかに記載の半導体装置。
8. 【請求項８】 前記樹脂部材の長手方向および前記配線
   パターンの配線方向は、前記半導体基板が熱応力によっ
   て伸縮する方向に対して、略直交する方向に設けられて
   いる、請求項２〜７のいずれかに記載の半導体装置。
9. 【請求項９】 半導体基板上の所定の位置に配設される
   パッドと、該パッド上に設けられて回路基板への実装時
   に回路基板の接続端子に接続される外部接続電極と、前
   記パッドから半導体基板上に所定のパターンを形成して
   前記半導体基板内に導通する前記半導体基板上のチップ
   電極に接続される配線パターンとを有する半導体装置で
   あって、 前記パッドは、前記配線パターンとの接続方向に突出し
   ており、その幅寸法が突出方向の先端側になるにつれて
   順次狭くなっていることを特徴とする半導体装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜８のいずれかに記載の半導
    体装置の製造方法であって、 半導体基板の所定位置にチップ電極を設ける工程と、 前記半導体基板の所定位置に所定高さで突出する樹脂部
    材を設ける工程と、 前記樹脂部材上にパッドを設けるとともに、該パッドに
    前記樹脂部材上にて接続された配線パターンを前記半導
    体装置の表面上に所定のパターンで形成する工程と、 を包含することを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の半導体装置の製造方
    法であって、 半導体装置の所定位置に電極を設ける工程と、 前記半導体装置の所定の位置に前記パッドと、該パッド
    に接続されて前記半導体装置の表面上に所定のパターン
    を形成して前記電極に接続される配線パターンとを配設
    する工程と、 前記パッド上に外部接続電極を設ける工程と、 を包含することを特徴とする半導体装置の製造方法。