JP2006128431A - Sensor package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサーパッケージに係り、特にセンサーのアクティブ面側に保護材を備えたセンサーパッケージと、このセンサーパッケージを簡便に製造する方法に関する。 The present invention relates to a sensor package, and more particularly to a sensor package having a protective material on the active surface side of a sensor and a method for easily manufacturing the sensor package.
従来から、CCD、CMOS等のイメージセンサー、加速度センサー等のセンサーが種々の用途に用いられている。例えば、イメージセンサーは、半導体チップの一方の面が、光電変換を行う受光素子が配設されたアクティブ面となっている。このようなセンサーは、配線基板等に実装され、センサーからの信号を信号処理系に出力するために、ワイヤボンディング等の接続手段を介して配線基板に接続され、さらに、アクティブ面に空隙部を設けるように保護材、例えば、赤外線カットフィルタが配設され封止されることにより、撮像素子等が構成されている(特許文献1)。
しかしながら、従来の撮像素子は、センサーを個々に実装し、ワイヤボンディングする工程、その後の封止工程等の一連の製造工程においてセンサーのアクティブ面に汚染が生じ易く、歩留まりの向上に支障を来たしていた。
また、個々のセンサーを配線基板に実装する際にワイヤボンディングが行われるため、面方向の広がりが必要であり、小型化に限界があり、また、製造の効率化にも限界があった。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、小型で信頼性の高いセンサーパッケージと、このようなセンサーパッケージを簡便に製造するための製造方法を提供することを目的とする。
However, conventional image sensors tend to cause contamination of the active surface of the sensor in a series of manufacturing processes such as individual sensor mounting, wire bonding, and subsequent sealing processes, which hinders yield improvement. It was.
Further, since wire bonding is performed when individual sensors are mounted on a wiring board, it is necessary to expand in the surface direction, and there is a limit to miniaturization, and there is a limit to the efficiency of manufacturing.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a small and highly reliable sensor package and a manufacturing method for easily manufacturing such a sensor package. .
このような目的を達成するために、本発明のセンサーパッケージは、センサーと、該センサーの表面のアクティブ面に空隙部を介して対向するようにセンサー表面に固着された保護材と、を備え、前記センサーは、表面の前記アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するとともに、裏面に複数の配線を有し、各配線には外部端子が接続されており、該外部端子には外部端子凸部材が配設されており、前記保護材は、前記センサーのアクティブ面の外側領域に複数の引き出し配線を有し、各引き出し配線はバンプを介して前記センサーの端子に接続されているとともに、ワイヤを介して前記センサー裏面の配線に接続され、前記ワイヤ、および前記ワイヤと前記配線や引き出し配線との接続部位が封止部材により被覆されているような構成とした。 In order to achieve such an object, the sensor package of the present invention includes a sensor and a protective material fixed to the sensor surface so as to face the active surface of the sensor surface via a gap. The sensor has a plurality of terminals in the outer region of the active surface on the front surface, a plurality of wirings on the back surface, and external terminals are connected to the respective wirings, and external terminal convex members are connected to the external terminals. The protective material has a plurality of lead wires in an outer region of the active surface of the sensor, each lead wire is connected to the sensor terminal via a bump, and a wire Connected to the wiring on the back surface of the sensor, and the connection portion of the wire and the wire and the wiring or the lead-out wiring is covered with a sealing member; It was.
本発明の他の態様として、前記保護材は、赤外線カットフィルターであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記外部端子と前記外部端子凸部材の間に、応力緩和導電層が介在するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記応力緩和導電層は、合成ゴム中に導電粒子を分散させたものであるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the protective material is an infrared cut filter.
As another aspect of the present invention, a stress relaxation conductive layer is interposed between the external terminal and the external terminal convex member.
As another aspect of the present invention, the stress relaxation conductive layer is configured such that conductive particles are dispersed in a synthetic rubber.
本発明のセンサーパッケージの製造方法は、ウエハを多面付けに区画し、各面付け毎にセンサーを作製する工程と、前記センサーのアクティブ面が存在する面と反対側の面にウエハを被覆する絶縁層を形成する工程と、各面付け毎に前記絶縁層上に複数の配線と該配線に接続した外部端子を形成する工程と、各面付け毎に前記配線の所望箇所と前記外部端子とが露出するように絶縁パターンを形成する工程と、多面付けの前記ウエハをダイシングしてセンサーチップを作製する工程と、多面付けに区画された保護材の各面付け毎に複数の引き出し配線を形成し、アクティブ面が保護材と空隙部を介して対向するように各面付け毎に前記センサーチップを固着するとともに、前記引き出し配線にバンプを介して前記センサーチップの端子を接続する工程と、各面付け毎に前記引き出し配線と前記センサーチップの配線とをワイヤで接続し、該ワイヤ、および該ワイヤと前記配線、前記引き出し配線との接続部位を封止部材で被覆する工程と、多面付けの前記保護材をダイシングする工程と、前記保護材をダイシングする工程の前後いずれかで、前記外部端子上に外部端子凸部材を形成する工程と、を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記外部端子上に応力緩和導電層を形成し、該応力緩和導電層上に前記外部端子凸部材を形成するような構成とした。
The method for manufacturing a sensor package according to the present invention includes a step of partitioning a wafer into multiple impositions, producing a sensor for each imposition, and insulating a surface on the opposite side of the surface where the active surface of the sensor is present. A step of forming a layer, a step of forming a plurality of wirings and external terminals connected to the wiring for each imposition, and a desired location of the wiring and the external terminals for each imposition. Forming an insulating pattern so as to be exposed, dicing the wafer with multiple impositions to produce a sensor chip, and forming a plurality of lead wires for each imposition of the protective material partitioned into multiple impositions In addition, the sensor chip is fixed for each imposition so that the active surface faces the protective material via a gap, and the sensor chip terminal is connected to the lead-out wiring via a bump. A step of connecting the lead-out wiring and the wiring of the sensor chip with a wire for each imposition, and covering the wire and a connection portion between the wire and the wiring and the lead-out wiring with a sealing member And a step of dicing the protective material having multiple faces and a step of forming an external terminal convex member on the external terminal either before or after the step of dicing the protective material.
As another aspect of the present invention, a stress relaxation conductive layer is formed on the external terminal, and the external terminal convex member is formed on the stress relaxation conductive layer.
このような本発明のセンサーパッケージは、外部端子凸部材を備えているので、配線基板上への実装が容易であるとともに、実装時のワイヤボンディングが不要であり、面方向の広がりが抑制され、装置の小型化が可能であり、また製造の高効率化も可能である。また、センサーのアクティブ面の汚染が保護材により防止され、実装工程中等においてセンサーパッケージが汚染された場合には、保護材面を清浄化するだけで良好な状態のセンサーパッケージが得られ、製造歩留まりが向上する。
本発明のセンサーパッケージの製造方法では、ウエハレベルでのセンサーの作製と、多面付けでの保護材とセンサーとの固着を行う一括アッセンブリーが可能であり、その後、ダイシングしてセンサーパッケージを得るので、センサーパッケージ個々のレベルでの組み付けが不要であり、工程管理が容易で製造コストの低減が可能である。
Since such a sensor package of the present invention includes the external terminal convex member, it is easy to mount on the wiring board, wire bonding at the time of mounting is unnecessary, and the spread in the surface direction is suppressed, The apparatus can be miniaturized and the manufacturing efficiency can be increased. In addition, when the active surface of the sensor is prevented from being contaminated by the protective material, and the sensor package is contaminated during the mounting process, the sensor package in a good state can be obtained simply by cleaning the protective material surface, and the production yield can be obtained. Will improve.
In the manufacturing method of the sensor package of the present invention, it is possible to perform sensor assembly at the wafer level and collective assembly for fixing the protective material and the sensor with multiple attachments, and then dicing to obtain the sensor package. Assembling at the individual sensor package level is unnecessary, process management is easy, and manufacturing costs can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[センサーパッケージ]
図1は本発明のセンサーパッケージの一実施形態を示す正面図であり、図2は背面図であり、図3は図1および図2に示されるA−A線での概略断面図である。図1〜図3において、本発明のセンサーパッケージ1は、センサー11と、このセンサー11の表面11aに封止用リブ19により固着された保護材21とを備えている。尚、図1は、図3に示される保護材21を取り去った状態を示し、後述するセンサー11のアクティブ面12には斜線を付している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Sensor package]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a sensor package of the present invention, FIG. 2 is a rear view, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA shown in FIGS. 1 to 3, the
本発明のセンサーパッケージ1を構成するセンサー11は、表面11aにアクティブ面12を有していおり、このアクティブ面12の外側の領域には複数の端子13を備えている。センサー11には特に制限はなく、CCD、CMOS等のイメージセンサーや、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー等の各種MEMS(Micro Electromechanical System)センサー等であってよい。尚、上記のアクティブ面12は、例えば、光電変換を行う受光素子が複数の画素をなすように配列された領域等、センサーの所望の検知機能を発現する領域を意味する。
The
また、センサー11は、裏面11bに絶縁層14を介して複数の配線15を備え、各配線15には外部端子16が接続されている。また、後述するワイヤ25と接続するための配線15の所望の部位と、外部端子16とを露出するようにして、各配線15と外部端子16に跨るように(図2に示される例では、回廊形状)絶縁層20が配設されている。そして、各外部端子16には、応力緩和導電層18a、導電層18b、バリア金属層18c、18dを介して外部端子凸部材17が配設されている。
In addition, the
本発明のセンサーパッケージ1を構成する保護材21は、センサー11と対向する面21aのうち、アクティブ面12の外側領域と対向する領域に複数の引き出し配線22を備え、各引き出し配線22はバンプ23を介してセンサー11の端子13に接続されている。また、各引き出し配線22の外側の部位は、ワイヤ25を介してセンサー11の各配線15に接続されている。そして、上記のワイヤ25と、配線15、引き出し配線22が封止部材27により被覆されている。また、センサー11のアクティブ面12は、空隙部5を介して保護材21と対向するとともに、この空隙部5は、図1に回廊形状で示される封止用リブ19によって密封されている。
The
センサー11の裏面11bを被覆するように配設されている絶縁層14、および、各配線15と外部端子16に跨るように配設されている絶縁層20は、例えば、二酸化珪素、窒化珪素、窒化チタンの無機材料、あるいは、ポリベンズオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、カルド樹脂、ポリイミド樹脂等の有機材料等とすることができる。
また、センサー11の裏面11bに配設されている配線層15、外部端子16の材質は、Cu、Ag、Au、Sn等の導電材料とすることができ、図示例のように、Cu層15a、Ni層15b、Au層15cの3層構造としてもよい。このような積層構造の場合の各層の材質、積層数は適宜設定することができる。
The
Further, the material of the
外部端子16に配設された外部端子凸部材17は、センサーパッケージ1を配線基板等に実装するためのものであり、はんだ、Au、Ag等の材質であってよい。尚、外部端子凸部材17の形状、寸法は特に制限されないが、例えば、高さは70〜150μmの範囲で設定することができる。
外部端子16と外部端子凸部材17の間に介在する応力緩和導電層18aは、配線基板等に実装されたセンサーパッケージ1と、配線基板等の熱収縮性の相違による応力が外部端子凸部材17に集中して破損するのを防止するためのものである。このような応力緩和導電層18aは、例えば、合成ゴム、樹脂等に導電粒子を分散させたものとすることができる。具体的には、シリコーンAgペースト、エポキシAgペースト、ウレタンAgペースト等を用いて形成することができる。応力緩和導電層18aの厚みは、使用する材料、面積等に応じて適宜設定することができ、例えば、10〜50μmの範囲で設定することができる。
The external terminal convex
The stress relaxation
外部端子16と外部端子凸部材17の間に介在する導電層18bは、例えば、Cuを用いることができる。また、バリア金属層18c、18dは、例えば、Ni層とAu層の組み合わせ、Ni層とPd層とAu層との組み合わせ等とすることができる。尚、本発明では、バリア金属層を介在させなくてもよい。
For the
上述の保護材21は、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いて赤外線カットフィルタを兼ねるものであってもよい。この保護材21の厚みは、材質、光透過性等を考慮して、例えば、300〜1000μmの範囲で設定することができる。また、保護材21と、センサー11のアクティブ面12との間に存在する空隙部5の厚みは、例えば、1〜20μmの範囲で設定することができる。
For example, a material such as glass, polyimide, or polycarbonate can be used for the
上記のような保護材21を、センサー11の表面11aに所定の空隙部5を介して固着するための封止用リブ19、および封止部材27は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。
保護材21が備える引き出し配線22の材質は、Cu、Ag、Au、Sn等の導電材料とすることができる。
The sealing
The material of the lead-out
また、各引き出し配線22とセンサー11の端子13を接続するバンプ23の材質も、Cu、Ag、Au、Sn等の導電材料とすることができる。
尚、上述のセンサーパッケージ1における端子13、配線15、外部端子16、外部端子凸部材17、引き出し配線22の数、位置等は、図示例に制約されることなく任意に設定することができる。
The material of the
In addition, the number, position, etc. of the
上述のような本発明のセンサーパッケージ1は、外部端子凸部材17を備えているので、配線基板上への実装が容易であるとともに、実装時のワイヤボンディングが不要であり、面方向の広がりが抑制され、装置の小型化が可能であり、また、製造の高効率化も可能である。また、センサー11のアクティブ面12の汚染が保護材21により防止され、実装工程中等においてセンサーパッケージ1が汚染された場合には、保護材21を清浄化するだけで良好な状態のセンサーパッケージ1が得られ、製造歩留まりが向上する。
Since the
本発明のセンサーパッケージは、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、外部端子16の中央に切欠き部を設け、応力緩和導電層18aが外部端子16とともに絶縁層14にも固着するような構成であってもよい。このような構成とすることにより、応力緩和導電層18aの密着性をより高いものとすることができる。
また、応力緩和導電層18aや導電層18bを介在させずに、バリア金属層18c、18dのみを介在させて外部電極凸部材17を配設してもよい。
また、応力緩和導電層18a、導電層18bおよびバリア金属層18c、18dを介在させず、代わりにTi薄膜層、Ni薄膜層、Au薄膜層等のように、外部端子16と外部電極凸部材17との密着性を向上させることができる材質を介して外部電極凸部材17を配設してもよい。さらに、チタン薄膜層等と外部電極凸部材17との間に、Cu、Ni、Au等の導電層を介在させてもよい。
The sensor package of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a configuration in which a notch is provided in the center of the
In addition, the external electrode
Further, the
[センサーパッケージの製造方法]
次に、本発明のセンサーパッケージの製造方法について説明する。
図4〜図6は、本発明のセンサーパッケージの製造方法の一実施形態を、上述の図1〜図3に示すセンサーパッケージ1を例として示す工程図である。
まず、シリコンウエハ31を多面付けに区画し、各面付け31A毎にセンサー11を作製する(図4(A))。センサー11は、例えば、MEMS(Micro Electromechanical System)手法等を用いて作製する。作製したセンサー11は、表面にアクティブ面12を有し、このアクティブ面12の外側の領域に複数の端子13を有するものである。
[Method for manufacturing sensor package]
Next, the manufacturing method of the sensor package of this invention is demonstrated.
4 to 6 are process diagrams showing an embodiment of the sensor package manufacturing method of the present invention, taking the
First, the
次いで、シリコンウエハ31の裏面に絶縁層14を形成し(図4(B))、その後、各面付け31A毎に、絶縁層14上に所望の複数の配線15と、この配線15に接続された外部端子16を形成する(図4(C))。
絶縁層14は、プラズマCVD法等の真空成膜法、珪素酸化物の前駆体溶液等を用いた塗布方法等により形成した二酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化チタン膜等とすることができる。また、例えば、光硬化性のポリベンズオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、カルド樹脂、ポリイミド樹脂等をシリコンウエハ31の裏面に塗布し、その後、硬化処理を施すことにより絶縁層14を形成することができる。
Next, an insulating
The insulating
また、配線15と外部端子16の形成方法は特に制限はなく、例えば、プラズマCVD法等の真空成膜法、あるいは無電解めっきによりCu薄膜、Ti薄膜等の下地導電薄膜を形成し、この下地導電薄膜上に、所望の配線形状の開口を有するレジストパターンを形成した後、下地導電薄膜を給電層として電解めっきにより導電材料を析出させて配線パターンを形成し、その後、レジストパターンと、露出している下地導電薄膜とを除去して配線15、外部端子16を形成することができる。
次に、ワイヤ25と接続するための配線15の所望の部位と、外部端子16とを露出するようにして、各配線15と外部端子16に跨るように絶縁層20を形成する(図4(D))。絶縁層20は、感光性のポリベンズオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、カルド樹脂、ポリイミド樹脂等を、配線15および外部端子16を覆うように塗布、またはラミネートし、所望のフォトマスクを介して露光し、現像することにより形成することができる。
Further, the method for forming the
Next, an insulating
次いで、露出している外部端子16上に応力緩和性を備えた導電性ペースト(シリコーンAgペースト、エポキシAgペースト、ウレタンAgペースト等)をスクリーン印刷法等により塗布して応力緩和導電層18aを形成し、この応力緩和導電層18a上に、電解めっきにより導電層18bを形成し、この導電層18bを被覆するようにバリア金属層18c、18dを形成する。バリア金属層18c、18dの形成は、電解めっき法、真空成膜法等により行うことができる。また、各面付け31A毎に、アクティブ面12の外側を囲むように封止用リブ19を設け、センサー11の端子13に接続用のバンプ23を配設する(図5(A))。封止用リブ19は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いてスクリーン印刷にて形成することができる。
Next, a conductive paste (silicone Ag paste, epoxy Ag paste, urethane Ag paste, etc.) having stress relaxation properties is applied on the exposed
次に、多面付けのシリコンウエハ31をダイシングすることにより、センサーチップ11′を作製し、得られた各センサーチップ11′を保護材41上に固着する。保護材41は、多面付けに区画され、各面付け41A毎に引き出し配線22を形成したものであり、センサーチップ11′が封止用リブ19を介して保護材41に固着され、同時に、バンプ23が引き出し配線22に接続される(図5(B))。そして、センサーチップ11′の配線15と、保護材41の引き出し配線22とを、ワイヤ25で電気的に接続する(図5(C))。
Next, the
次いで、各センサーチップ11′間に封止用材料を流し込み等により充填して、ワイヤ25と、配線15および引き出し配線22を被覆する封止部材27を形成する(図6(A))。封止用材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。この封止部材27の形成時において、封止用リブ19により、封止用材料がアクティブ面12と保護材41とが対向する空隙部5内に入り込むことが防止される。ただし、封止用材料の流し込み量を調整して、外部端子16が露出している絶縁層20を封止用材料が乗り越えないようにする。
Next, a sealing material is filled between the sensor chips 11 ′ by pouring or the like to form a sealing
次に、外部端子16に設けた応力緩和導電層18a、導電層18b、バリア金属層18c、18dを介して外部端子凸部材17を形成する(図6(B))。外部端子凸部材17は、例えば、ペースト印刷、ボール搭載、電解もしくは無電解めっきを行った後にリフローを行う方法等により形成することができる。
次いで、多面付けの保護材41をダイシングすることにより、センサーパッケージ1が得られる(図6(C))。
Next, the external terminal
Next, the
上述のような本発明のセンサーパッケージの製造方法は、ウエハレベルでセンサーの作製と、多面付けでの保護材への固着を行う一括アッセンブリーが可能であり、その後、ダイシングしてセンサーパッケージを得るので、センサーパッケージ個々のレベルでの組み付けが不要であり、工程管理が容易で製造コストの低減が可能である。
尚、上述の本発明のセンサーパッケージの製造方法は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、外部端子凸部材17の形成は、封止部材27の形成前に行ってもよく、また、保護材41のダイシング後に行ってもよい。
The sensor package manufacturing method of the present invention as described above can perform sensor assembly at the wafer level and batch assembly for fixing to a protective material with multiple attachments, and then dicing to obtain the sensor package. Assembling at the individual sensor package level is unnecessary, process management is easy, and manufacturing costs can be reduced.
In addition, the manufacturing method of the sensor package of the above-mentioned this invention is an illustration, and this invention is not limited to these embodiment. For example, the external terminal
次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
まず、厚み625μmのシリコンウエハを準備し、一辺5mmである正方形で多面付けに区画した。上記のシリコンウエハのXY方向(シリコンウエハの表面に平行な平面)の熱膨張係数は3ppmであった。
次に、このシリコンウエハの各面付け毎に、従来の手法によりセンサー(アクティブ面寸法:4000μm×4000μm)を作製し、その後、シリコンウエハの裏面からバックグラインドを行って厚みを200μmとした。各センサーは、アクティブ面の周囲に20個(1辺5個)の端子を備えるものであった。
Next, the present invention will be described in more detail with specific examples.
First, a silicon wafer having a thickness of 625 μm was prepared, and was divided into multiple faces with a square having a side of 5 mm. The thermal expansion coefficient of the above silicon wafer in the XY direction (a plane parallel to the surface of the silicon wafer) was 3 ppm.
Next, a sensor (active surface dimension: 4000 μm × 4000 μm) was prepared for each imposition of the silicon wafer by a conventional method, and then back grinding was performed from the back surface of the silicon wafer to a thickness of 200 μm. Each sensor had 20 terminals (5 on each side) around the active surface.
次いで、センサーのアクティブ面の反対側の面に、ポリベンズオキサゾール樹脂を含有する感光性ソルダーレジスト(住友ベークライト(株)製 CRC−8600)を塗布し、露光して硬化させることにより、絶縁層(厚み8μm)を形成した。
次に、上記の絶縁層上に無電解めっきによりCu薄膜(厚み0.4μm)からなる下地導電薄膜を形成した。次いで、この下地導電薄膜上にドライフィルムレジスト(旭化成(株)製APR)をラミネートした。次いで、配線・外部端子形成用のフォトマスクを介し露光、現像してレジストパターン(厚み20μm)を形成した。このレジストパターンをマスクとし、上記の下地導電薄膜を給電層として、電解Cuめっき、電解Niめっき、電解Auめっきを順次を行って、Cu層(厚み10μm)、Ni層(厚み2μm)、Au層(厚み0.2μm)を積層して、複数の配線および外部端子(直径500μm)を形成した。これらの配線・外部端子は、各面付けの1辺に5個形成された。
Next, a photosensitive solder resist containing a polybenzoxazole resin (CRC-8600, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) is applied to the surface opposite to the active surface of the sensor, and is exposed and cured to form an insulating layer ( A thickness of 8 μm) was formed.
Next, a base conductive thin film made of a Cu thin film (thickness 0.4 μm) was formed on the insulating layer by electroless plating. Next, a dry film resist (APR manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was laminated on the underlying conductive thin film. Next, the resist pattern (
次に、レジストパターンと下地導電薄膜を除去し、その後、配線と外部端子を被覆するようにソルダーレジストドライフィルム(太陽インキ製造(株)製 PFR800AUS402)をラミネートし、所望のマスクを介して露光、現像することにより、外部端子と配線の所望部位(面付けの境界に跨る部位であって、後工程でワイヤが接続される部位)のみが露出した絶縁層を形成した。
次に、絶縁層の開口部(直径250μm)に露出している外部端子上に、シリコーンAgペースト(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製 AGX)をスクリーン印刷で塗布し、硬化させて、厚み50μmの応力緩和導電層を形成した。
次いで、電解Cuめっきにより、応力緩和導電層上に厚み10μmの導電層を形成し、この導電層上に、電解めっきによりNi層(厚み3μm)、Au層(厚み0.2μm)を形成してバリア金属層とした。
Next, the resist pattern and the underlying conductive thin film are removed, and then a solder resist dry film (PFR800AUS402 manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) is laminated so as to cover the wiring and external terminals, and exposed through a desired mask. By developing, an insulating layer in which only a desired portion of the external terminal and the wiring (a portion straddling the imposition boundary and a portion to which the wire is connected in a later step) was exposed was formed.
Next, a silicone Ag paste (AGX manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) is applied by screen printing on the external terminals exposed in the opening (diameter 250 μm) of the insulating layer, and cured to a thickness. A 50 μm stress relaxation conductive layer was formed.
Next, a conductive layer having a thickness of 10 μm is formed on the stress relaxation conductive layer by electrolytic Cu plating, and an Ni layer (thickness of 3 μm) and an Au layer (thickness of 0.2 μm) are formed on the conductive layer by electrolytic plating. A barrier metal layer was formed.
一方、各面付け毎に、センサーの端子に、Auワイヤを用いてスタッドバンプ法により接続用のAuバンプを形成した。また、センサーのアクティブ面と端子が配設されている領域との中間の領域に、樹脂組成物(協立化学産業(株)製 ワールドロック)をスクリーン印刷により塗布し、半硬化させて、封止用リブ(幅60μm、高さ20μm)を形成した。
次に、多面付けのシリコンウエハをダイシングして、5mm×5mmのセンサーチップを得た。
On the other hand, for each imposition, Au bumps for connection were formed on the sensor terminals by the stud bump method using Au wires. In addition, a resin composition (World Rock, manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.) is applied by screen printing to an intermediate region between the active surface of the sensor and the region where the terminals are disposed, and semi-cured and sealed. Stop ribs (width 60 μm,
Next, the multi-sided silicon wafer was diced to obtain a sensor chip of 5 mm × 5 mm.
また、厚み500μmのガラス基板を保護材として準備し、多面付けに区画(1辺7mmである正方形)した。次に、このガラス基板の全面にポジ型フォトレジスト(東京応化工業(株)製 OFPR−800)を塗布し、引き出し配線用フォトマスクを介して露光、現像することによりレジストパターンを形成した。次いで、レジストパターンをマスクとし、プラズマCVD法およびめっき法によりTi/Cu/Ni/Au積層薄膜(Au層が最表面)を形成し、その後、レジストパターンを剥離した。これにより、各面付けの1辺毎に5個の引き出し配線を形成した。
次に、ガラス基板の各面付け毎に、センサーチップを、封止用リブがガラス基板面に当接し、バンプが引き出し配線に接続されるように位置合せして固着した。
Further, a glass substrate having a thickness of 500 μm was prepared as a protective material, and was divided into multiple faces (a square having a side of 7 mm). Next, a positive photoresist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied to the entire surface of the glass substrate, and exposed and developed through a photomask for lead wiring to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, a Ti / Cu / Ni / Au laminated thin film (Au layer is the outermost surface) was formed by plasma CVD and plating, and then the resist pattern was peeled off. As a result, five lead wires were formed for each side of each imposition.
Next, for each imposition of the glass substrate, the sensor chip was fixed in alignment so that the sealing ribs were in contact with the glass substrate surface and the bumps were connected to the lead-out wiring.
次に、センサー裏面の配線と、ガラス基板上の引き出し配線をAu線により結線した。
次いで、封止用材料(住友ベークライト(株)製 CRP)を各面付けの境界部位に流し込み、硬化させて、Au線とセンサー裏面の配線が被覆されるように封止部材を形成した。ただし、外部端子(バリア金属層)が露出している絶縁層を乗り越えないように、封止用材料の流し込み量を調整した。
次に、バリア金属層上に、ボール搭載法により、直径300μmのはんだボールを搭載して、外部端子凸部材とした。
次に、多面付けのガラス基板を封止部材とともにダイシングして、本発明のセンサーパッケージを得た。このセンサーパッケージは、7mm×7mm、高さが約0.91mm(はんだボールを含む)であった。
Next, the wiring on the back surface of the sensor and the lead wiring on the glass substrate were connected by Au wire.
Next, a sealing material (CRP manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was poured into each imposition boundary region and cured to form a sealing member so that the Au wire and the wiring on the back surface of the sensor were covered. However, the pouring amount of the sealing material was adjusted so as not to get over the insulating layer where the external terminal (barrier metal layer) was exposed.
Next, a solder ball having a diameter of 300 μm was mounted on the barrier metal layer by a ball mounting method to form an external terminal convex member.
Next, the multi-sided glass substrate was diced together with the sealing member to obtain the sensor package of the present invention. This sensor package had a size of 7 mm × 7 mm and a height of about 0.91 mm (including solder balls).
小型で高信頼性のセンサーが要求される種々の分野において適用できる。 The present invention can be applied in various fields where a small and highly reliable sensor is required.
1…センサーパッケージ
11…センサー
11′…センサーチップ
12…アクティブ面
13…端子
15…配線
16…外部端子
17…外部端子凸部材
14,20…絶縁層
18a…応力緩和導電層
18b…導電層
18c、18d…バリア金属層
19…封止用リブ
21…保護材
22…引き出し配線
23…バンプ
25…ワイヤ
27…封止部材
31…シリコンウエハ
41…保護材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記センサーは、表面の前記アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するとともに、裏面に複数の配線を有し、各配線には外部端子が接続されており、該外部端子には外部端子凸部材が配設されており、
前記保護材は、前記センサーのアクティブ面の外側領域に複数の引き出し配線を有し、各引き出し配線はバンプを介して前記センサーの端子に接続されているとともに、ワイヤを介して前記センサー裏面の配線に接続され、
前記ワイヤ、および前記ワイヤと前記配線や引き出し配線との接続部位が封止部材により被覆されていることを特徴とするセンサーパッケージ。 A sensor, and a protective material fixed to the sensor surface so as to face the active surface of the sensor surface via a gap,
The sensor has a plurality of terminals in the outer region of the active surface on the front surface, a plurality of wirings on the back surface, and external terminals are connected to the respective wirings, and external terminal convex members are connected to the external terminals. Is arranged,
The protective material has a plurality of lead wires in an outer region of the active surface of the sensor, and each lead wire is connected to a terminal of the sensor via a bump, and a wire on the back surface of the sensor via a wire. Connected to
A sensor package, wherein the wire and a connection portion between the wire and the wiring or the lead-out wiring are covered with a sealing member.
前記センサーのアクティブ面が存在する面と反対側の面にウエハを被覆する絶縁層を形成する工程と、
各面付け毎に前記絶縁層上に複数の配線と該配線に接続した外部端子を形成する工程と、
各面付け毎に前記配線の所望箇所と前記外部端子とが露出するように絶縁パターンを形成する工程と、
多面付けの前記ウエハをダイシングしてセンサーチップを作製する工程と、
多面付けに区画された保護材の各面付け毎に複数の引き出し配線を形成し、アクティブ面が保護材と空隙部を介して対向するように各面付け毎に前記センサーチップを固着するとともに、前記引き出し配線にバンプを介して前記センサーチップの端子を接続する工程と、
各面付け毎に前記引き出し配線と前記センサーチップの配線とをワイヤで接続し、該ワイヤ、および該ワイヤと前記配線、前記引き出し配線との接続部位を封止部材で被覆する工程と、
多面付けの前記保護材をダイシングする工程と、
前記保護材をダイシングする工程の前後いずれかで、前記外部端子上に外部端子凸部材を形成する工程と、を有することを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。 Dividing the wafer into multiple impositions and producing a sensor for each imposition;
Forming an insulating layer covering the wafer on the surface opposite to the surface where the active surface of the sensor exists;
Forming a plurality of wirings and external terminals connected to the wirings on the insulating layer for each imposition;
Forming an insulating pattern so that a desired portion of the wiring and the external terminal are exposed for each imposition; and
Dicing the wafer with multiple faces to produce a sensor chip; and
A plurality of lead wirings are formed for each imposition of the protective material partitioned into multiple impositions, and the sensor chip is fixed for each imposition so that the active surface faces the protective material via the gap, Connecting the terminals of the sensor chip to the lead-out wiring via bumps;
Connecting the lead-out wiring and the wiring of the sensor chip with a wire for each imposition, and covering the wire, and the connection portion between the wire and the wiring, the lead-out wiring with a sealing member;
Dicing the multi-faceted protective material;
Forming the external terminal convex member on the external terminal either before or after the step of dicing the protective material.
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