JP2005175304A - Electronic component packaging structure and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子部品実装構造及びその製造方法に係り、より詳しくは、半導体チップなどが絶縁膜に埋設された状態で配線基板上に実装された電子部品実装構造及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting structure and a manufacturing method thereof, and more particularly to an electronic component mounting structure in which a semiconductor chip or the like is mounted on a wiring board in a state where the semiconductor chip is embedded in an insulating film and a manufacturing method thereof.
実装技術のさらなる高密度化の要求から、基板上に複数の電子部品が3次元的に積層されたマルチチップパッケージが開発されている。その一例として、特許文献1には、配線基板上に複数の半導体チップが絶縁層に埋設された状態で3次元的に実装され、絶縁層を介して多層に形成された配線パターンに当該半導体チップがフリップチップ接合された構造を有する半導体装置が記載されている。
しかしながら、四角形の半導体チップが層間絶縁膜(樹脂膜)に埋設された構造の半導体装置に熱ストレス(例えば−55℃〜120℃)をかけて信頼性試験を行うとき、図1に示すように、半導体チップ100の角部に隣接する層間絶縁膜(樹脂膜)102の部分から外側に向けてクラック104が直線状に発生しやすい。これは、半導体チップ(シリコン)、配線パターン(銅)及び樹脂膜の熱膨張係数の差に基づく熱応力によって伸縮が発生することにより、強度の弱い層間絶縁膜(樹脂膜)にクラックが発生するものと考えられる。 However, when a reliability test is performed by applying thermal stress (for example, −55 ° C. to 120 ° C.) to a semiconductor device having a structure in which a rectangular semiconductor chip is embedded in an interlayer insulating film (resin film), as shown in FIG. The crack 104 is likely to be generated in a straight line from the portion of the interlayer insulating film (resin film) 102 adjacent to the corner of the semiconductor chip 100 toward the outside. This is because cracks occur in the weak interlayer insulating film (resin film) due to expansion and contraction caused by thermal stress based on the difference in thermal expansion coefficients of the semiconductor chip (silicon), wiring pattern (copper) and resin film. It is considered a thing.
層間絶縁膜にクラックが発生すると、配線パターンが断線したり、ビアホールがオープンになったりするので、半導体装置の歩留りが低下する問題がある。 When a crack occurs in the interlayer insulating film, the wiring pattern is disconnected or the via hole is opened, which causes a problem that the yield of the semiconductor device is lowered.
上記した特許文献1では、層間絶縁膜にクラックが発生する問題については何ら考慮されていない。
In the above-described
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、配線基板上の層間絶縁膜に電子部品が埋設された構造を有する電子部品実装構造において、層間絶縁膜にクラックが発生しても実装構造の歩留りの低下が防止される電子部品実装構造及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was created in view of the above problems, and in an electronic component mounting structure having a structure in which an electronic component is embedded in an interlayer insulating film on a wiring board, mounting is performed even if a crack occurs in the interlayer insulating film. It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting structure and a method for manufacturing the same, in which a decrease in structure yield is prevented.
上記課題を解決するため、本発明は電子部品実装構造に係り、配線基板と、前記配線基板の上に実装され、外周に角部を有する電子部品と、前記配線基板上における前記電子部品の外周のうちの少なくとも前記角部の外側近傍に形成されたクラック防御用パターンと、前記電子部品及び前記クラック防御用パターンを被覆する絶縁膜とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention relates to an electronic component mounting structure, and relates to a wiring board, an electronic component mounted on the wiring board and having corners on the outer periphery, and an outer periphery of the electronic component on the wiring board. And an insulating film covering the electronic component and the crack prevention pattern. The crack prevention pattern is formed at least near the outside of the corner portion.
本発明では、外周に角部を有する電子部品(例えば四角形の薄型化された半導体チップ)が配線基板上に実装され、電子部品の角部の外側近傍の配線基板上の部分にクラック防御用パターンが配置されている。そして、電子部品及び前記クラック防御用パターン上に絶縁膜が形成され、電子部品が絶縁膜に埋設されて実装されている。 In the present invention, an electronic component having a corner portion on the outer periphery (for example, a rectangular thinned semiconductor chip) is mounted on the wiring board, and a crack prevention pattern is formed on a portion of the electronic component near the outside of the corner portion of the electronic component. Is arranged. An insulating film is formed on the electronic component and the crack prevention pattern, and the electronic component is embedded and mounted in the insulating film.
前述したように、このような角部を有する電子部品が絶縁膜(樹脂膜)に埋設された構造を有する電子部品実装では、熱ストレスをかけて信頼性試験を行う際に、電子部品の角部近傍の絶縁膜の部分から外側に向けてクラックが直線状に発生しやすい。 As described above, when mounting an electronic component having such a corner portion embedded in an insulating film (resin film), when the reliability test is performed by applying thermal stress, the corner of the electronic component is Cracks are likely to occur in a straight line from the portion of the insulating film near the portion to the outside.
しかしながら、本発明では、電子部品の角部の外側近傍に絶縁膜のクラックの進行を阻止するクラック防御用パターンが設けられているので、絶縁膜のクラックはクラック防御用パターンで阻止され、クラック防御用パターンから外側の領域にはクラックが進行しなくなる。 However, in the present invention, since the crack prevention pattern for preventing the progress of the crack of the insulating film is provided near the outside of the corner of the electronic component, the crack of the insulating film is blocked by the crack prevention pattern, and the crack prevention Cracks do not progress in the area outside the pattern for use.
従って、配線基板に接続された配線パターンが断線したり、ビアホールがオープンになったりするなどの不具合が解消され、電子部品実装構造の歩留りの低下が防止される。 Accordingly, problems such as disconnection of the wiring pattern connected to the wiring substrate and opening of the via hole are eliminated, and a reduction in the yield of the electronic component mounting structure is prevented.
クラック防御用パターンは、電子部品の少なくとも角部の外側近傍に部分的に配置されていればよいが、電子部品の外周に沿った外側近傍に電子部品を取り囲むようにリング状に配置されるようにしてもよい。 The crack prevention pattern only needs to be partially arranged near the outside of at least the corner of the electronic component, but is arranged in a ring shape so as to surround the electronic component near the outside along the outer periphery of the electronic component. It may be.
本発明の一つの好適な態様では、配線基板は、絶縁膜上に配線パターンが形成された構造を有し、電子部品は、配線基板の絶縁膜上における配線パターンが配置されていない実装領域に、接続パッドが形成された面が上側になった状態(フェイスアップ)で実装され、かつ、クラック防御用パターンは、配線パターンと同一材料により形成されているようにしてもよい。この態様の場合、クラック防御用パターンは、配線基板上に配線パターンが形成される工程で実装領域の外側近傍に同時に形成され、次いで配線基板の実装領域に電子部品が実装される。その後に、電子部品を被覆する絶縁膜が形成される。 In one preferred aspect of the present invention, the wiring board has a structure in which a wiring pattern is formed on an insulating film, and the electronic component is placed in a mounting region where the wiring pattern is not arranged on the insulating film of the wiring board. It is mounted with the surface on which the connection pad is formed facing upward (face-up), and the crack prevention pattern may be formed of the same material as the wiring pattern. In the case of this aspect, the crack prevention pattern is simultaneously formed near the outside of the mounting area in the process of forming the wiring pattern on the wiring board, and then the electronic component is mounted on the mounting area of the wiring board. Thereafter, an insulating film covering the electronic component is formed.
また、本発明の一つの好適な態様では、配線基板は、絶縁膜上に配線パターンが形成された構造を有し、電子部品は、該電子部品のバンプが前記配線基板の配線パターンにフリップチップ接続され、かつ、クラック防御用パターンが無機絶縁膜により形成されているようにしてもよい。 In one preferred aspect of the present invention, the wiring board has a structure in which a wiring pattern is formed on an insulating film, and the electronic component has a flip chip with a bump of the electronic component on the wiring pattern of the wiring board. The crack prevention pattern may be connected and formed by an inorganic insulating film.
この態様の場合、配線パターンが露出する配線基板の実装領域の外側近傍に無機絶縁膜がパターニングされてクラック防御用パターンが形成され、次いで配線基板の実装領域の配線パターンに電子部品のバンプがフリップチップ接続される。その後に、電子部品を被覆する絶縁膜が形成される。 In this embodiment, the inorganic insulating film is patterned near the outside of the wiring board mounting area where the wiring pattern is exposed to form a crack prevention pattern, and then the bumps of the electronic components are flipped to the wiring pattern in the wiring board mounting area. Chip connected. Thereafter, an insulating film covering the electronic component is formed.
以上説明したように、電子部品を被覆する絶縁膜に該電子部品の角部近傍からクラックが発生するとしても、クラックの進行がクラック防御用パターンで阻止されるようにしたので、電子部品実装構造の歩留り低下が防止される。 As described above, even if a crack occurs in the insulating film covering the electronic component from the vicinity of the corner of the electronic component, the progress of the crack is prevented by the crack prevention pattern. Yield reduction is prevented.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図2〜図5は本発明の第1実施形態の電子部品実装構造の製造方法を示す断面図である。図2(a)に示すように、まず、ビルドアップ配線基板を製造するためのベース基板10を用意する。このベース基板10は樹脂などの絶縁性材料から構成されている。ベース基板10にはスルーホール10xが設けられていて、その内面にはスルーホールめっき層11aが形成されている。また、ベース基板10上には第1配線パターン12が形成されており、第1配線パターン12はスルーホールめっき層11aに繋がっている。さらに、スルーホール10xの孔には樹脂体11bが充填されている。
(First embodiment)
2-5 is sectional drawing which shows the manufacturing method of the electronic component mounting structure of 1st Embodiment of this invention. As shown in FIG. 2A, first, a
その後、図2(b)に示すように、第1配線パターン12を被覆する第1層間絶縁膜14を形成する。第1層間絶縁膜14の材料としては、エポキシ系、ポリイミド系又はポリフェニレンエーテル系などの樹脂が使用される。そのような材料よりなる樹脂フィルムが第1配線パターン12上にラミネートされた後、80〜140℃で熱処理されて硬化することにより樹脂膜が形成される。あるいは、樹脂膜をスピンコート法又は印刷により形成するようにしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 2B, a first
次いで、第1配線パターン12上の第1層間絶縁膜14の所定部分をレーザなどで加工することにより第1ビアホール14xを形成する。
Next, a
続いて、図2(c)に示すように、第1ビアホール14xを介して第1配線パターン12に接続される第2配線パターン12aを第1層間絶縁膜14上に形成する。第2配線パターンは例えばセミアディティブ法により形成される。詳しく説明すると、第1ビアホール14x内面及び第1層間絶縁膜14上にスパッタ法又は無電解めっきによりシードCu層(不図示)を形成した後、所定パターンの開口部を有するレジスト膜(不図示)を形成する。次いで、シードCu膜をめっき給電層に用いた電解めっきによりレジスト膜の開口部にCu膜パターンを形成する。続いて、レジスト膜を除去した後に、Cu膜パターンをマスクにしてシードCu膜をエッチングすることにより、第2配線パターン12aを得る。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, a
前述したように、半導体チップが層間絶縁膜(樹脂膜)に埋設された構造では、熱ストレスがかかると半導体チップの角部に隣接する層間絶縁膜の部分から外側に向けてクラックが発生しやすい。このため、本実施形態では、たとえ半導体チップの角部に隣接する層間絶縁膜の部分にクラックが発生するとしても、外側にクラックが進行しないようにする。 As described above, in the structure in which the semiconductor chip is embedded in the interlayer insulating film (resin film), when thermal stress is applied, cracks tend to occur outward from the portion of the interlayer insulating film adjacent to the corner of the semiconductor chip. . For this reason, in this embodiment, even if a crack occurs in the portion of the interlayer insulating film adjacent to the corner of the semiconductor chip, the crack is prevented from proceeding outward.
すなわち、図2(c)の下図(平面図)に示すように、第1層間絶縁膜14上における電子部品が実装される実装領域A(破線で囲まれた領域)の角部の外側近傍に、第2配線パターン12aを形成する工程でそれと同一材料よりなるクラック防御用パターン13を同時に形成する。
That is, as shown in the lower view (plan view) of FIG. 2C, in the vicinity of the outside of the corner of the mounting area A (area surrounded by the broken line) where the electronic component is mounted on the first
これにより、電子部品が実装される配線基板(図2(c)の構造体)が用意され、配線基板上に実装領域Aが画定された状態となる。 As a result, a wiring board on which electronic components are mounted (the structure shown in FIG. 2C) is prepared, and the mounting area A is defined on the wiring board.
続いて、図3(a)に示すように、素子形成面に接続パッド20aが露出し、それ以外の部分がパシベーション膜20bで被覆された半導体チップ20を用意する。この半導体チップ20は、素子形成面側にトランジスタなどの所定素子及び接続パッドを備えた半導体ウェハ(不図示)の背面が研削されて150μm程度(好適には50μm程度)以下の厚みに薄型化された後に、半導体ウェハがダイシングされて個片化されたものである。なお、電子部品の一例として半導体チップ20を挙げたが、コンデンサ部品などの各種電子部品を使用することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 3A, a
そして、半導体チップ20の接続パッド20aが上側になるようにして(フェイスアップ)、半導体チップ20の背面を第1層間絶縁膜14の実装領域A(図2(c))に接着層21により固着して実装する。これにより、図3(a)の下図(平面図)に示すように、半導体チップ20の4つの角部から所定間隔を空けた外側近傍の位置にクラック防御用パターン13がそれぞれ配置された状態となる。クラック防御用パターン13はその側面がクラック進行方向(半導体チップ20の角部から斜め上又は斜め下方向)に対して略垂直になるように配置されることが好ましい。
Then, the
半導体チップ20とクラック防御用パターン13との間の寸法は、半導体チップ20が実装される際に位置ずれしても半導体チップ20がクラック防御用パターン13に接触しない程度の寸法であればよく、設計上では例えば100μm程度に設定される。
The dimension between the
このとき、第2配線パターン12a及びクラック防御用パターン13の膜厚は、半導体チップ20と接着層21との合計の厚みと略同一又はそれ以上になるように設定される。これにより、半導体チップ20の段差は第2配線パターン12a及びクラック防御用パターン13によって概ね解消される。
At this time, the film thickness of the
なお、クラック防御用パターン13の変形例としては、図3(b)に示すように、半導体チップ20の周囲を取り囲むようにリング状に形成するようにしてもよい。
As a modification of the
また、クラック防御用パターン13として、後に第2実施形態で説明するようなシリコン酸化膜などの耐クラック性の高い無機絶縁膜を使用してもよい。この場合、第2配線パターン12aを形成する前又は後に、フォトリソグラフィ法、印刷又はリフトオフ法などにより無機絶縁膜が所要の位置にパターニングされる。
Further, as the
次いで、図4(a)に示すように、図3(a)の構造体の上面に第1層間絶縁膜14と同様な樹脂材料よりなる第2層間絶縁膜14aを形成する。このとき、半導体チップ20の上面と、第2配線パターン12a及びクラック防御用パターン13の上面とが略同一の高さになっているため、第2層間絶縁膜14aは半導体チップ20上に局所的に盛り上がって形成されることはなく、全体にわたって平坦化された状態で形成される。
Next, as shown in FIG. 4A, a second
これにより、半導体チップ20は平坦な第2層間絶縁膜14a内に埋設された状態となる。本実施形態では、半導体チップ20の4つの角部の外側近傍にクラック防御用パターン13が配置される。このため、後に熱ストレスをかけて信頼性試験を行う際に、たとえ半導体チップ20の4つの角部に隣接する第2層間層間絶縁膜14aの部分にクラックが発生するとしても、クラック防御用パターンでクラックの進行が阻止されるので、その外側領域にはクラックが進行しない。
As a result, the
従って、第2層間絶縁膜14aに発生するクラックによって第2配線パターン12aが断線したり、ビアホール14xに充填された導電体が割れてビアホール14xがオープンになったりするなどの不具合が解消される。
Therefore, problems such as the
クラック防御用パターン13の機能をより確実にするには、クラック防御用パターン13の高さを半導体チップ20の高さよりも高くすることが肝要であるが、クラック防御用パターン13の高さは、第2層間絶縁膜14aの平坦性などを考慮して設定される。
In order to make the function of the
続いて、図4(b)に示すように、半導体チップ20の接続パッド20a及び第2配線パターン12aの上の第2層間絶縁膜14aの所定部分をレーザなどで加工することにより第2ビアホール14yを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, the second via
その後、図4(c)に示すように、前述した第2配線パターン12aの形成方法(セミアディティブ法など)と同様な方法により、第2ビアホール14yを介して半導体チップ20の接続パッド20a及び第2配線パターン12aにそれぞれ接続される第3配線パターン12b(上側配線パターン)を第2層間絶縁膜14a上に形成する。このとき、第2層間絶縁膜14aは全体にわたって平坦化されて形成されていることから、第3配線パターン12bを形成する際のフォトリソグラフィにおいてデフォーカスが発生しなくなるので、所要の第3配線パターン12bを精度よく形成することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the
次いで、図5に示すように、第3配線パターン12bの接続部12x上に開口部16xが設けられたソルダレジスト膜16を図4(c)の構造体の上面に形成する。続いて、バンプ30aを備えた上側半導体チップ30(上側電子部品)を用意し、第3配線パターン12bの接続部12xに上側半導体チップ30のバンプ30aをフリップチップ接続する。なお、第3配線パターン12bの接続部12xにはNi/Auめっきが施されている。
Next, as shown in FIG. 5, a solder resist
このとき、第3配線パターン12bの接続部12xは、半導体チップ20の上方の領域及び半導体チップ20が存在しない領域上において略同一の高さで配置されているため、上側半導体チップ30のバンプ30aが接続部12xに信頼性よく電気接続される。
At this time, since the
なお、ソルダレジスト16の開口部16xにはんだボールを搭載するなどしてバンプを形成し、上側半導体チップ30の接続端子をこのバンプに接合するようにしてもよい。
A bump may be formed by mounting a solder ball on the
以上により、本発明の第1実施形態の電子部品実装構造1が完成する。
Thus, the electronic
第1実施形態の電子部品実装構造1では、図5に示すように、第1配線パターン12を備えたベース基板10上に第1層間絶縁膜14が形成され、それに設けられた第1ビアホール14xを介して第1配線パターン12に接続される第2配線パターン12aが第1層間絶縁膜14上に形成されている。第1層間絶縁膜14の実装領域Aには半導体チップ20がその接続パッド20aが上側になった状態(フェイスアップ)で固着されている。そして、第1層間絶縁膜14上における半導体チップ20の4つの角部の外側近傍に、第2配線パターン12aと同一材料で構成された4つのクラック防御用パターン13がそれぞれ形成されている。
In the electronic
また、半導体チップ20、第2配線パターン12a及びクラック防御用パターン13の上には第2層間絶縁膜14aが形成されており、半導体チップ20は第2層間絶縁膜14aの中に埋設された状態で実装されている。半導体チップ20の接続パッド20a及び第2配線パターン12a上の第2層間絶縁膜14aの部分には第2ビアホール14yがそれぞれ設けられている。この第2ビアホール14yを介して半導体チップ20の接続パッド20a及び第2配線パターン12aにそれぞれ接続された第3配線パターン12bが第2層間絶縁膜14a上に形成されている。
A second
また、第3配線パターン12bの接続部12x上に開口部16xが設けられたソルダレジスト膜16が第3配線パターン12b及び第2層間絶縁膜14a上に形成されている。
A solder resist
さらに、上側半導体チップ30のバンプ30aが第3配線パターン12bの接続部12xにフリップチップ接続されている。
Further, the
本実施形態の電子部品実装構造1では、四角形の半導体チップ20が第2層間絶縁膜(樹脂膜)14aに埋設された構造を有するので、熱ストレス(例えば−55℃〜120℃)をかけて信頼性試験を行う際に、半導体チップ20の4つの角部に隣接する第2層間絶縁膜14aの部分から外側に向けてクラックが発生しやすい。
In the electronic
しかしながら、本実施形態では、半導体チップ20の4つの角部の外側近傍にクラック防御用パターン13が設けられているので、半導体チップ20の近傍の第2層間絶縁膜14aの部分にたとえクラックが発生するとしても、クラックはクラック防御用パターン13で阻止され、そこから外側の第2層間絶縁膜14aにクラックが進行しなくなる。
However, in this embodiment, since the
従って、第2層間絶縁膜14aのクラックの発生に起因して第2配線パターン12aが断線したり、第2ビアホール14yがオープンになったりするなどの不具合が解消され、電子部品実装構造1の歩留りの低下が防止される。
Therefore, problems such as disconnection of the
半導体チップ20を取り囲むようにしてクラック防御用パターン13を形成する場合、半導体チップ20の角部近傍以外の第2層間絶縁膜14aの部分からクラックが進行するときにおいてもクラックの進行が阻止されるので、クラックに起因する歩留り低下をより確実に防止できるようになる。
When the
なお、前述した製造方法において、第2配線パターン12a(クラック防御用パターン13を含む)を形成する工程から第3配線パターン12bを形成する工程をn回(nは1以上の整数)繰り返すことにより、複数の半導体チップ20が同様な構成で層間絶縁膜にそれぞれ埋設された形態としてもよい。
In the manufacturing method described above, the process of forming the
また、多層化された複数の層間絶縁膜のうち任意の層間絶縁膜に半導体チップが埋設されて実装された形態としてもよい。さらには、ベース基板10の裏側にも同様な構成で半導体チップが実装された形態としてもよい。
In addition, a semiconductor chip may be embedded and mounted in an arbitrary interlayer insulating film among a plurality of multilayered interlayer insulating films. Furthermore, a semiconductor chip may be mounted on the back side of the
このような場合も、各層間絶縁膜はそれぞれ平坦化されて形成されるので、半導体チップ20を内蔵した層間絶縁膜と配線パターンとを何ら問題なく積層化して形成することができると共に、層間絶縁膜のクラックの発生に起因する歩留りの低下が防止される。
Even in such a case, since each interlayer insulating film is formed flat, the interlayer insulating film incorporating the
(第2の実施の形態)
図6〜図9は本発明の第2実施形態の電子部品実装構造の製造方法を示す断面図である。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、半導体チップをフェイスダウンで実装すること、及びクラック防御用パターンを無機絶縁膜により形成することである。第1実施形態と同様な工程及び同一要素についてはその詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
6 to 9 are sectional views showing a method for manufacturing an electronic component mounting structure according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that the semiconductor chip is mounted face down and the crack prevention pattern is formed of an inorganic insulating film. Detailed description of the same steps and the same elements as those in the first embodiment will be omitted.
第2実施形態の電子部品実装構造の製造方法は、図6(a)に示すように、まず、第1実施形態と同様な構成のベース基板10を用意し、ベース基板10上に第1層間絶縁膜14を形成した後に、第1配線パターン12上の第1層間絶縁膜14の部分に第1ビアホール14xを形成する。その後に、第1実施形態と同様な方法により、第1ビアホール14xを介して第1配線パターン12に接続される第2配線パターン12aを第1層間絶縁膜14上に形成する。
In the manufacturing method of the electronic component mounting structure of the second embodiment, as shown in FIG. 6A, first, a
第2実施形態では、第2配線パターン12aの形成工程でクラック防御用パターンを形成しないので、第2配線パターン12aの膜厚は、後に実装される半導体チップの厚みを考慮する必要はない。また、第2実施形態では第2配線パターン12aを含む領域に半導体チップが実装される実装領域Aが画定される。
In the second embodiment, since the crack prevention pattern is not formed in the formation process of the
次いで、図6(b)に示すように、第1層間絶縁膜14又は第2配線パターン12a上における半導体チップが実装される実装領域A(破線で囲まれた領域)の角部の外側近傍に、無機絶縁膜よりなるクラック防御用パターン13aを形成する。なお、図6(b)の下図(平面図)では、第2配線パターン12aが省略されて描かれている。この工程では、フォトリソグラフィ法、印刷又はリフトオフ法などにより、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜などの無機絶縁膜が図6(a)の構造体上にパターニングされてクラック防御用パターン13aが得られる。無機絶縁膜は、有機絶縁膜(樹脂膜)と違って耐クラック性が高いので、クラック防御用パターン13aとして機能させることができる。
Next, as shown in FIG. 6B, in the vicinity of the outside of the corner of the mounting area A (area surrounded by the broken line) where the semiconductor chip is mounted on the first
次いで、図7(a)に示すように、所要部に開口部が設けられた樹脂フィルムを用意し、この樹脂フィルムを図6(b)の構造体の上面に貼着し、熱処理して硬化させることにより、実装領域Aとクラック防御用パターン13aとを含む領域を露出させる開口部24xを備えた第1絶縁膜24を形成する。
Next, as shown in FIG. 7A, a resin film having an opening provided in a required portion is prepared, and this resin film is attached to the upper surface of the structure of FIG. 6B and cured by heat treatment. By doing so, the first insulating
続いて、図7(b)に示すように、バンプ40aを備え、厚みが150μm程度以下に薄型化された半導体チップ40(電子部品)を用意し、半導体チップ40のバンプ40aを実装領域Aに露出する第2配線パターン12aにフリップチップ接続する。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, a semiconductor chip 40 (electronic component) having a
これにより、図7(b)の下図(平面図)に示すように、半導体チップ40の4つの角部の外側近傍に無機絶縁膜よりなるクラック防御用パターン13aがそれぞれ配置された状態となる。なお、第1実施形態で説明したように、クラック防御用パターン13aが半導体チップ40を取り囲むようにリング状に形成されるようにしてもよい。
As a result, as shown in the lower diagram (plan view) of FIG. 7B, the
第2実施形態では、第1絶縁膜24及びクラック防御用パターン13aが、半導体チップ40のバンプ40aを含む厚みと略同一になるような膜厚で形成されるので、第1実施形態と同様に、半導体チップ40の段差は概ね解消される。
In the second embodiment, the first insulating
次いで、図8(a)に示すように、半導体チップ40の下側の隙間、半導体チップ40の側面側の隙間にアンダーフィル樹脂材を流し込むことにより充填樹脂体26を形成する。これによって、半導体チップ40の周辺領域は平坦化された状態となる。さらに、半導体チップ40を被覆する第2絶縁膜28を全面に形成する。
Next, as shown in FIG. 8A, the filling
以上により、第1絶縁膜24、第2絶縁膜28、充填樹脂体26及びクラック防御用パターン13aにより構成される第2層間絶縁膜14aが全体にわたって平坦化された状態で形成され、半導体チップ40が第2層間絶縁膜14aに埋設された状態となる。
As described above, the second
続いて、図8(b)に示すように、第2配線パターン12a上の第2層間絶縁膜14aの所定部分に第2ビアホール14yを形成する。さらに、図8(c)に示すように、第1実施形態と同様な方法により、第2ビアホール14yを介して第2配線パターン12aに接続される第3配線パターン12b(上側配線パターン)を第2層間絶縁膜14a上に形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, a second via
次いで、図9に示すように、第1実施形態と同様に、第3配線パターン12bの接続部12x上に開口部16xが設けられたソルダレジスト膜16を図8(c)の構造体の上面に形成する。さらに、上側半導体チップ30(上側電子部品)のバンプ30aを第3配線パターン12bの接続部12xにフリップチップ接続する。
Next, as shown in FIG. 9, as in the first embodiment, the solder resist
以上により、第2実施形態の電子部品実装構造1aが完成する。
Thus, the electronic
第2実施形態の電子部品実装構造1aでは、第1配線パターン12を備えたベース基板10上に第1層間絶縁膜14が形成され、それに設けられた第1ビアホール14xを介して第1配線パターン12に接続された第2配線パターン12aが第1層間絶縁膜14上に形成されている。そして、半導体チップ40のバンプ40aが第2配線パターン12aにフリップチップ接続されており、半導体チップ40の角部の外側近傍には無機絶縁膜よりなるクラック防御用パターン13aが配置されている。
In the electronic
また、半導体チップ40及びクラック防御用パターン13aを含む領域に開口部24xを備えた樹脂フィルム24が第1層間絶縁膜14及び第2配線パターン12a上に形成されている。さらに、半導体チップ40の下側の隙間、半導体チップ40の側面側の隙間には充填樹脂体26が充填され、さらに半導体チップ40を被覆する第2樹脂膜28が形成されている。
Further, a
このようにして第1及び第2樹脂膜24,28、充填樹脂体26及びクラック防御用パターン13aにより第2層間絶縁膜14aが構成され、半導体チップ40が第2層間絶縁膜14aに埋設されて実装されている。
In this way, the first and
また、第2配線パターン12a上の第2層間絶縁膜14aの部分には第2ビアホール14yが形成されており、第2ビアホール14yを介して第2配線パターン12aに接続された第3配線パターン12bが第2層間絶縁膜14a上に形成されている。
A second via
さらに、第3配線パターン12bの接続部12x上に開口部16xが設けられたソルダレジスト膜16が形成され、上側半導体チップ30のバンプ30aが第3配線パターン12bの接続部12xにフリップチップ接続されている。
Further, a solder resist
第2実施形態では、半導体チップ40が第2層間絶縁膜14aに埋設されてフリップチップ実装された実装構造に、無機絶縁膜よりなるクラック防御用パターン13aを設ける形態を例示した。第2実施形態においては、半導体チップ40が埋設される第2層間絶縁膜14aにクラックが発生しても、その内部に配置された無機絶縁膜よりなるクラック防御用パターン13aによってクラックの進行が阻止されるので、第1実施形態と同様に、電子部品実装構造1aの歩留りの低下が防止される。
In the second embodiment, an example in which the
第2実施形態においても、第1実施形態と同様な変形や変更を適用することができる。 Also in the second embodiment, the same modifications and changes as in the first embodiment can be applied.
1,1a…電子部品実装構造、10…ベース基板、11a…スルーホールめっき層、11b…樹脂体、12…第1配線パターン、12a…第2配線パターン、12b…第3配線パターン、12x…接続部、13,13a…クラック防御用パターン、14…第1層間絶縁膜、14a…第2層間絶縁膜、14x…第1ビアホール、14y…第2ビアホール、16…ソルダレジスト膜、16x…開口部、20,40…半導体チップ(電子部品)、20a…接続パッド、20b…パシベーション膜、21…接着層、24…第1絶縁膜、24x…開口部、26…充填樹脂体、28…第2絶縁膜、30…上側半導体チップ(上側電子部品)、30a,40a…バンプ、A…実装領域。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記配線基板の上に実装され、外周に角部を有する電子部品と、
前記配線基板上における前記電子部品の外周のうちの少なくとも前記角部の外側近傍に形成されたクラック防御用パターンと、
前記電子部品及び前記クラック防御用パターンを被覆する絶縁膜とを有することを特徴とする電子部品実装構造。 A wiring board;
An electronic component mounted on the wiring board and having a corner on the outer periphery;
A crack prevention pattern formed at least near the outside of the corner of the outer periphery of the electronic component on the wiring board;
An electronic component mounting structure comprising: the electronic component and an insulating film covering the crack prevention pattern.
前記電子部品を被覆する絶縁膜上に形成され、前記ビアホールを介して前記電子部品の接続パッド及び前記配線パターンにそれぞれ接続された上側配線パターンとをさらに有することを特徴とする請求項4に記載の電子部品実装構造。 Via holes respectively formed in portions of the insulating film on the connection pads and wiring patterns of the electronic components;
5. The device according to claim 4, further comprising an upper wiring pattern formed on an insulating film covering the electronic component and connected to the connection pad of the electronic component and the wiring pattern through the via hole. Electronic component mounting structure.
前記電子部品を被覆する絶縁膜上に形成され、前記ビアホールを介して前記配線パターンに接続された上側配線パターンとをさらに有することを特徴とする請求項6に記載の電子部品実装構造。 A via hole formed in the insulating film on the wiring pattern;
The electronic component mounting structure according to claim 6, further comprising an upper wiring pattern formed on an insulating film covering the electronic component and connected to the wiring pattern through the via hole.
前記配線基板の前記実装領域における前記電子部品の角部が配置される部分の外側近傍にクラック防御用パターンを形成する工程と、
前記配線基板の前記実装領域に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品及び前記クラック防御用パターンを被覆する絶縁膜を形成する工程とを有することを特徴とする電子部品実装構造の製造方法。 Preparing a wiring board having a mounting area corresponding to an electronic component having a corner on the outer periphery;
Forming a crack prevention pattern in the vicinity of the outside of the portion where the corner of the electronic component is disposed in the mounting region of the wiring board;
Mounting the electronic component on the mounting region of the wiring board;
And a step of forming an insulating film covering the electronic component and the crack prevention pattern.
前記クラック防御用パターンを形成する工程において、前記実装領域における前記電子部品の4つの角部が配置される部分の外側近傍に、相互に分離された前記クラック防御用パターンをそれぞれ形成することを特徴とする請求項10に記載の電子部品実装構造の製造方法。 The shape of the electronic component is a rectangle, and
In the step of forming the crack prevention pattern, the crack prevention patterns separated from each other are formed in the vicinity of the outside of the portion where the four corners of the electronic component are arranged in the mounting region. The manufacturing method of the electronic component mounting structure of Claim 10.
前記電子部品を実装する工程において、前記電子部品の接続パッドを上側にした状態で前記電子部品を前記配線基板の絶縁膜上に実装することを特徴とする請求項10に記載の電子部品実装構造。 The step of forming the crack prevention pattern includes forming a wiring pattern in a portion excluding the mounting region on the insulating film of the wiring board, and the crack prevention pattern is simultaneously formed of the same material as the wiring pattern. ,
11. The electronic component mounting structure according to claim 10, wherein, in the step of mounting the electronic component, the electronic component is mounted on an insulating film of the wiring board with a connection pad of the electronic component facing upward. .
前記電子部品の接続パッド及び前記配線パターン上の前記絶縁膜の部分にビアホールをそれぞれ形成する工程と、
前記ビアホールを介して前記電子部品の接続パッド及び前記配線パターンにそれぞれ接続される上側配線パターンを前記絶縁膜上に形成する工程とをさらに有することを特徴とする請求項13に記載の電子部品実装構造の製造方法。 After the step of forming the insulating film,
Forming via holes in the portions of the insulating film on the connection pads of the electronic component and the wiring pattern; and
14. The electronic component mounting according to claim 13, further comprising a step of forming, on the insulating film, an upper wiring pattern connected to the connection pad of the electronic component and the wiring pattern through the via hole. Structure manufacturing method.
前記配線基板上に無機絶縁膜をパターニングすることにより前記クラック防御用パターンを得る工程であり、
前記電子部品を実装する工程において、該電子部品のバンプを前記配線パターンにフリップチップ接続することを特徴とする請求項10に記載の電子部品実装構造の製造方法。 A wiring pattern is disposed in the mounting region of the wiring board, and the step of forming the crack prevention pattern includes:
It is a step of obtaining the crack prevention pattern by patterning an inorganic insulating film on the wiring board,
11. The method for manufacturing an electronic component mounting structure according to claim 10, wherein in the step of mounting the electronic component, bumps of the electronic component are flip-chip connected to the wiring pattern.
前記配線パターン上の前記絶縁膜の部分にビアホールを形成する工程と、
前記ビアホールを介して前記配線パターンに接続される上側配線パターンを前記絶縁膜上に形成する工程とをさらに有することを特徴とする請求項15に記載の電子部品実装構造の製造方法。 After the step of forming the insulating film,
Forming a via hole in the insulating film on the wiring pattern;
The method of manufacturing an electronic component mounting structure according to claim 15, further comprising: forming an upper wiring pattern connected to the wiring pattern through the via hole on the insulating film.
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