JP2003060130A - 半導体装置及びその封止方法及びそれを用いた実装方法 - Google Patents

半導体装置及びその封止方法及びそれを用いた実装方法

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JP2003060130A
JP2003060130A JP2001240373A JP2001240373A JP2003060130A JP 2003060130 A JP2003060130 A JP 2003060130A JP 2001240373 A JP2001240373 A JP 2001240373A JP 2001240373 A JP2001240373 A JP 2001240373A JP 2003060130 A JP2003060130 A JP 2003060130A
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electrodes
chip
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Manabu Kondo
学 近藤
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な構成で取り扱いの強度を高め、高信頼性
の半導体パッケージ製品を実現する半導体装置及びその
封止方法及びそれを用いた実装方法を提供する。 【解決手段】ベアチップ11は、内部の集積回路に関係
した複数の外部接続用のボール電極13が設けられた能
動面14を有する。ボール電極13は多層配線層12を
介して能動面14全体における均一な配列を実現してい
る。この能動面14以外のベアチップ11表面に保護コ
ーティング外装、例えば樹脂コーティング外装15が被
覆された形態をとっている。樹脂コーティング外装15
はその厚さが数μm〜数十μmであり、ベアチップサイ
ズに比べてもほとんど変わらない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製品に係
り、特にシリコンウェハ切り出しのベアチップに複数の
外部接続用の電極を有する能動面を設ける半導体装置及
びその封止方法及びそれを用いた実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】省スペースへの半導体製品実装にCSP
(Chip Size Package )を利用する機会が増えてきた。
中でも、シリコンウェハ切り出しのベアチップに複数の
外部接続用の電極を有する能動面が設けてあるCSP、
いわゆるウェハレベルCSPの使用が増えている。
【0003】図10は、ウェハレベルCSPの一例を示
す断面図である。シリコンウェハ切り出しのベアチップ
101に複数の外部接続用のボール電極102を有する
能動面103が設けてある。この能動面はウェハの段階
で主表面におけるパッド形成後に多層配線層を介してチ
ップ領域全体にボール電極102を設けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記ウェハレベルCS
Pは、能動面103以外はベアチップ101、すなわち
シリコンチップ自体が露出されている形態になる。シリ
コンチップ自体は機械的な外傷を受けやすい。真空吸着
等を利用したハンドリングやその他の取り扱いにおい
て、破線部に示したコーナー部の欠損事故や予期せぬク
ラックを引き起こしてしまう危険性が常にある。
【0005】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、安価な構成で取り扱いの強度を高め、高信
頼性の半導体パッケージ製品を実現する半導体装置及び
その封止方法及びそれを用いた実装方法を提供しようと
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る半導体装置は、ベアチップに設けられ、内部の集積
回路に関係した複数の外部接続用の電極を有する能動面
と、前記能動面以外のベアチップ表面に被覆された保護
コーティング外装と、を具備したことを特徴とする。
【0007】本発明の[請求項2]に係るより好ましい
実施態様としての半導体装置は、ベアチップに設けら
れ、内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の電極
を有する能動面と、前記能動面以外のベアチップ表面に
被覆された樹脂コーティング外装と、を具備したことを
特徴とする。
【0008】上記それぞれの本発明に係る半導体装置に
よれば、ベアチップが保護コーティング外装、好ましく
は樹脂コーティング外装を施していることにより、少な
くとも取り扱いにおけるチップ保護を満足する。しかも
ベアチップサイズをほとんど変えずに強度マージンの向
上したパッケージ形態が得られる。また、コーティング
外装色を選べばチップ表面の遮光にも優れる。
【0009】なお、上記本発明を適用したパッケージ製
品として好ましくは、上記能動面は、突起した電極が配
列される配線層が設けられていることを特徴とする。上
記能動面は、ランドの電極が配列される配線基板が設け
られていることを特徴とする。上記能動面は、テープキ
ャリアの接続部を含むことを特徴とする。
【0010】本発明の[請求項6]に係る半導体装置の
封止方法は、ウェハより切り出し後のベアチップにおい
て、内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の電極
を有する能動面を除き、樹脂系溶剤を吹き付ける工程
と、前記ベアチップに塗布された樹脂系溶剤を乾燥させ
る工程と、を具備したことを特徴とする。
【0011】本発明の[請求項7]に係る半導体装置の
封止方法は、ウェハより切り出し後のベアチップにおい
て、内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の電極
を有する能動面を除き、樹脂系溶剤に漬浸する工程と、
前記ベアチップに塗布された樹脂系溶剤を乾燥させる工
程と、を具備したことを特徴とする。
【0012】上記のような本発明に係る半導体装置の封
止方法によれば、樹脂系溶剤の吹き付け、あるいは樹脂
系溶剤への漬浸による短時間で安価な、しかも均一性が
得られる保護コーティングが実現される。また、コーテ
ィングの色を選べばチップ表面の遮光にも優れる。
【0013】本発明の[請求項8]に係る半導体装置の
実装方法は、上記[請求項6]または[請求項7]に記
載の半導体装置の封止方法を適用して保護コーティング
チップとなり、前記保護コーティングチップ内部の集積
回路に関係し複数の外部接続用の電極を有する能動面を
所定の基板実装部に合わせてフリップチップボンディン
グする工程と、少なくともボンディング接続部を保護部
材で覆う工程と、を具備したことを特徴とする。
【0014】本発明の[請求項9]に係る半導体装置の
実装方法は、上記[請求項6]または[請求項7]に記
載の半導体装置の封止方法を適用して保護コーティング
チップとなり、前記保護コーティングチップ内部の集積
回路に関係し複数の外部接続用の電極を有する能動面の
各電極と、実装部側における複数のリード端子それぞれ
とを位置合わせしてテープキャリアボンディングする工
程と、少なくとも前記能動面側及びボンディング接続部
周辺に亘り保護部材で覆う工程と、を具備したことを特
徴とする。
【0015】上記それぞれの本発明に係る半導体装置の
実装方法によれば、保護コーティングチップは、少なく
とも取り扱いにおけるチップ保護を満足する。しかもベ
アチップサイズをほとんど変えずに強度マージンが向上
する。これにより、今までと同様に支障なく実装がで
き、多品種への適応に優れ汎用的である。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態に
係るウェハレベルCSP(Chip Size Package )の構成
を示す要部の断面図である。ベアチップ11は、内部の
集積回路に関係した複数の外部接続用のボール電極13
が設けられた能動面14を有する。ボール電極13は多
層配線層12を介して能動面14全体における均一な配
列を実現している。
【0017】この能動面14以外のベアチップ11表面
に保護コーティング外装、例えば樹脂コーティング外装
15が被覆された形態をとっている。樹脂コーティング
外装15はその厚さが数μm〜数十μmであり、ベアチ
ップサイズに比べてもほとんど変わらない。
【0018】上記実施形態の構成によれば、ベアチップ
11が樹脂コーティング外装15を施していることによ
り、少なくとも取り扱いにおけるチップ保護を満足す
る。すなわち、真空吸着等を利用したハンドリングやそ
の他の取り扱いにおいて、チップコーナー部等が強化さ
れ欠損やクラックはほとんど起こらない。
【0019】しかも、樹脂コーティング外装15は、そ
の厚さが数μm〜数十μmであり、ベアチップサイズを
ほとんど変えずに強度マージンの向上したパッケージ形
態が得られる。また、コーティング外装色を選べばチッ
プ表面の遮光にも優れる。なお、樹脂コーティング外装
15に代る保護コーティング外装があれば、それに代え
てもよい。
【0020】上記のような薄い保護コーティング外装に
よって、ウェハレベルCSPはそのサイズをほとんど変
えずに構成されるので、各種のウェハレベルCSPある
いはCSPを実現することができる。以下その幾つかを
図2〜図5に、第2〜第5実施例として示す。
【0021】図2は、図1の構成に比べてボール電極1
3の代りにスタッド電極23を有するものである。能動
面24以外のベアチップ21表面に数μm〜数十μmの
厚さの樹脂コーティング外装25が被覆された形態をと
っている。
【0022】図3は、図1の構成に比べて能動面34
が、セラミック配線基板32を介して配列されたランド
33となっている。能動面34以外のベアチップ31表
面に数μm〜数十μmの厚さの樹脂コーティング外装3
5が予め被覆された形態をとっている。
【0023】図4は、図1の構成に比べて能動面44
が、通常のチップ主表面に形成された電極はバンプ43
になっており、COF(Chip On Flexible )実装また
はCOG(Chip On Glass )実装されている。実装接続
部周辺は保護部材47の注入などで保護されている。能
動面44以外のベアチップ41表面に数μm〜数十μm
の厚さの樹脂コーティング外装45が予め被覆された形
態をとっている。
【0024】図5は、図1の構成に比べて能動面54
が、テープキャリア52を介して繋がっている。ベアチ
ップ51における能動面54の各電極であるバンプ53
は、テープキャリア52の対応するフィンガーリード5
6に接続され、これら接続部を含む周辺はポッティング
樹脂57により保護されている。テープキャリア52は
所定部に外部接続用のボール電極等が形成される。能動
面54以外のベアチップ51表面に数μm〜数十μmの
厚さの樹脂コーティング外装55が予め被覆された形態
をとっている。
【0025】図6は、本発明の半導体装置の封止方法に
おける第1実施形態に係るベアチップの樹脂コーティン
グについて説明する概略図である。図1に示したウェハ
レベルCSPで説明する。
【0026】ベアチップ11は、ウェハから切り出され
た段階で内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の
ボール電極13が設けられた能動面14を有する。この
能動面14をリセス61に嵌め込み可能な台座などを用
い、能動面14を除いて樹脂系溶剤をスプレーにより吹
き付ける。ある程度の厚さ(数μ〜数十μの範囲)で均
一に塗布された後、溶剤を飛ばして乾燥させる。これに
より、図1のような、能動面14以外のベアチップ11
表面に樹脂コーティング外装15が被覆された形態を実
現する。
【0027】図7は、本発明の半導体装置の封止方法に
おける第2実施形態に係るベアチップの樹脂コーティン
グについて説明する概略図である。図1に示したウェハ
レベルCSPで説明する。
【0028】ベアチップ11は、ウェハから切り出され
た段階で内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の
ボール電極13が設けられた能動面14を有する。この
能動面14を吸着するなどして保持し、能動面14を除
いて樹脂系溶剤に漬浸する。粘性を調節すればある程度
の厚さ(数μ〜数十μの範囲)で均一に塗布される。そ
の後、溶剤を飛ばして乾燥させ、図1のように、能動面
14以外のベアチップ11表面に樹脂コーティング外装
15が被覆された形態を実現する。
【0029】上記のような実施形態に係る半導体装置の
封止方法によれば、樹脂系溶剤の吹き付け、あるいは樹
脂系溶剤への漬浸による短時間で安価な、しかも均一性
が得られる保護コーティングが実現される。また、コー
ティングの色を選べばチップ表面の遮光にも優れる。
【0030】図8(a),(b)は、上述の図6、図7
で示したような本発明の半導体装置の封止方法を用いて
実装方法の一例を説明する概略図である。
【0031】図8(a)に示すように、ベアチップ81
は、ウェハから切り出された段階で例えば主表面に複数
の外部接続用のバンプ83が設けられた能動面84を有
する。この能動面84を例えば上記図6または図7で示
した方法を利用して能動面14を除いて樹脂系溶剤を塗
布し、乾燥させる。その際、ベアチップ81の取り扱い
は、図6の場合では能動面84に対する裏面の吸着、図
7の場合では能動面84に対する吸着を利用して操作す
る。
【0032】上記のような工程を経て、略均一な厚さ
(数μ〜数十μの範囲)に塗布された樹脂コーティング
外装85を有するベアチップ81が形成される。ここで
はこれを保護コーティングチップ81pと呼ぶ。
【0033】その後、図8(b)に示すように、フレキ
シブル基板やガラス基板などの実装基板82に対し、保
護コーティングチップ81pのバンプ83が所定の実装
となるように能動面84を合わせてフリップチップボン
ディングする。フリップチップボンディングは、例えば
ACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電接
着材料または異方性導電膜)等を利用した電気的接続が
考えられる。
【0034】図9(a),(b)は、上述の図6、図7
で示したような本発明の半導体装置の封止方法を用いて
実装方法の他の例を説明する概略図である。
【0035】図9(a)に示すように、ベアチップ91
は、ウェハから切り出された段階で例えば主表面に複数
の外部接続用のバンプ93が設けられた能動面94を有
する。この能動面94を例えば上記図6または図7で示
した方法を利用して、略均一な厚さ(数μ〜数十μの範
囲)に塗布された樹脂コーティング外装95を有するベ
アチップ91が形成される。ここではこれを保護コーテ
ィングチップ91pと呼ぶ。
【0036】その後、図9(b)に示すように、テープ
キャリアなどの実装基板92に対し保護コーティングチ
ップ91pのバンプ93を所定の実装となるように合わ
せてテープキャリアボンディングする。テープキャリア
ボンディングは、例えばTAB(Tape Automated Bondi
ng)等を利用した一括ボンディングが考えられる。
【0037】上記それぞれの本発明に係る半導体装置の
実装方法によれば、保護コーティングチップ81p,9
1pは、少なくとも取り扱いにおけるチップ保護を満足
する。しかもベアチップサイズをほとんど変えずに強度
マージンが向上する。これにより、今までと同様に支障
なく実装ができ、多品種への適応に優れ汎用的である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、能
動面以外のベアチップ表面に保護コーティング外装を施
す。ベアチップが保護コーティング外装、好ましくは樹
脂コーティング外装を施していることにより、少なくと
も取り扱いにおけるチップ保護を満足する。しかもこの
樹脂コーティング外装は薄い被膜なので、ベアチップサ
イズをほとんど変えずに強度マージンの向上したパッケ
ージ形態が得られる。また、コーティング外装色を選べ
ばチップ表面の遮光にも優れる。この結果、安価な構成
で取り扱いの強度を高め、高信頼性の半導体パッケージ
製品を実現する半導体装置及びその封止方法及びそれを
用いた実装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るウェハレベルCS
P(Chip Size Package )の構成を示す要部の断面図で
ある。
【図2】本発明の第2実施形態に係るウェハレベルCS
Pの構成を示す要部の断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態に係るウェハレベルCS
Pの構成を示す要部の断面図である。
【図4】本発明の第4実施形態に係るウェハレベルCS
Pの構成を示す要部の断面図である。
【図5】本発明の第5実施形態に係るウェハレベルCS
Pの構成を示す要部の断面図である。
【図6】本発明の半導体装置の封止方法における第1実
施形態に係るベアチップの樹脂コーティングについて説
明する概略図である。
【図7】本発明の半導体装置の封止方法における第2実
施形態に係るベアチップの樹脂コーティングについて説
明する概略図である。
【図8】(a),(b)は、上述の図6、図7で示した
ような本発明の半導体装置の封止方法を用いて実装方法
の他の例を説明する概略図である。
【図9】(a),(b)は、上述の図6、図7で示した
ような本発明の半導体装置の封止方法を用いて実装方法
の一例を説明する概略図である。
【図10】ウェハレベルCSPの一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
11,21,31,41,51,81,91,101…
ベアチップ 12…多層配線層 13,102…ボール電極 14,24,34,44,54,84,94,103…
能動面 15,25,35,45,55,85,95…樹脂コー
ティング外装 32…セラミック配線基板 33…ランド 43,53,83,93…バンプ 47…保護部材 52…テープキャリア 56…フィンガーリード 53…電極 57…ポッティング樹脂 61…リセス 81p,91p…保護コーティングチップ 82,92…実装基板

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベアチップに設けられ、内部の集積回路
    に関係した複数の外部接続用の電極を有する能動面と、 前記能動面以外のベアチップ表面に被覆された保護コー
    ティング外装と、を具備したことを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 ベアチップに設けられ、内部の集積回路
    に関係した複数の外部接続用の電極を有する能動面と、 前記能動面以外のベアチップ表面に被覆された樹脂コー
    ティング外装と、を具備したことを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 前記能動面は、突起した電極が配列され
    る配線層が設けられていることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記能動面は、ランドの電極が配列され
    る配線基板が設けられていることを特徴とする請求項1
    または2記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記能動面は、テープキャリアの接続部
    を含むことを特徴とする請求項1または2記載の半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 ウェハより切り出し後のベアチップにお
    いて、内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の電
    極を有する能動面を除き、樹脂系溶剤を吹き付ける工程
    と、 前記ベアチップに塗布された樹脂系溶剤を乾燥させる工
    程と、を具備したことを特徴とする半導体装置の封止方
    法。
  7. 【請求項7】 ウェハより切り出し後のベアチップにお
    いて、内部の集積回路に関係した複数の外部接続用の電
    極を有する能動面を除き、樹脂系溶剤に漬浸する工程
    と、 前記ベアチップに塗布された樹脂系溶剤を乾燥させる工
    程と、を具備したことを特徴とする半導体装置の封止方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項6または7に記載の半導体装置の
    封止方法を適用して保護コーティングチップとなり、 前記保護コーティングチップ内部の集積回路に関係し複
    数の外部接続用の電極を有する能動面を所定の基板実装
    部に合わせてフリップチップボンディングする工程と、 少なくともボンディング接続部を保護部材で覆う工程
    と、を具備したことを特徴とする半導体装置の実装方
    法。
  9. 【請求項9】 請求項6または7に記載の半導体装置の
    封止方法を適用して保護コーティングチップとなり、 前記保護コーティングチップ内部の集積回路に関係し複
    数の外部接続用の電極を有する能動面の各電極と、実装
    部側における複数のリード端子それぞれとを位置合わせ
    してテープキャリアボンディングする工程と、 少なくとも前記能動面側及びボンディング接続部周辺に
    亘り保護部材で覆う工程と、を具備したことを特徴とす
    る半導体装置の実装方法。
JP2001240373A 2001-08-08 2001-08-08 半導体装置及びその封止方法及びそれを用いた実装方法 Withdrawn JP2003060130A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114867A (ja) * 2004-09-17 2006-04-27 Casio Comput Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

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JP2006114867A (ja) * 2004-09-17 2006-04-27 Casio Comput Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

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