JP2006269804A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置に係り、特に、WLCSP(Wafer Level Chip Size Package)の半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device of WLCSP (Wafer Level Chip Size Package).
携帯電話やメモリカード等の小型機器には、実装したときの高さが低くなる半導体装置が使用されている。この要求を満たす半導体装置は、表面実装タイプであり、その中の一つとしてWLCSP型であってランドグリッドアレイ型である半導体装置がある。 Small devices such as mobile phones and memory cards use semiconductor devices that have a low height when mounted. A semiconductor device satisfying this requirement is a surface mount type, and one of them is a WLCSP type and a land grid array type semiconductor device.
図4は従来のWLCSP型であってランドグリッドアレイ型である半導体装置1を示す。半導体装置1は、下面に集積回路部2が形成してある半導体チップ3の下面に銅製の電極ポスト4が配置してあり、半導体チップ3の下面がモールド樹脂膜5で覆われており、各ポスト4の端面4aに半田バンプ6が形成してある構成である。
FIG. 4 shows a
この半導体装置1は、図5に示すように、半田バンプ6をランド11と半田付けして、且つ、必要に応じて下面側をアンダーフィル12で埋めて、実装基板10上に実装してある。15は半田部である。
この半導体装置1は、実装状態では実装基板10の上面から寸法S浮いた状態にあり、この浮き分が、実装高さH1を無用に高くしていた。
The
そこで、本発明は、上記課題を解決した半導体装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that solves the above-described problems.
本発明は、下面に集積回路部を有する半導体チップと、該半導体チップの下面に並んでおり、前記集積回路部と電気的に接続されて立っている複数の導電性のポストと、該半導体チップの下面を覆っている絶縁性の保護膜と、各ポストの端面上に形成してある外部端子としての半田部とを有し、
該半田部によって、実装基板上に実装される半導体装置において、
前記ポストは、その端面が前記保護膜の面より凹んでいる凹部を有する構成であり、
前記半田部が、この凹部に設けてある構成としたことを特徴とする。
The present invention includes a semiconductor chip having an integrated circuit portion on a lower surface, a plurality of conductive posts arranged on the lower surface of the semiconductor chip and electrically connected to the integrated circuit portion, and the semiconductor chip Insulating protective film covering the lower surface of each and a solder part as an external terminal formed on the end face of each post,
In the semiconductor device mounted on the mounting substrate by the solder portion,
The post is configured to have a recess whose end surface is recessed from the surface of the protective film,
The solder portion is provided in the concave portion.
本発明によれば、半導体装置は、凹部内に、実装基板上のランドが相対的に入り込んだ状態となって半田部がランドと接合されて、且つ保護膜が実装基板の上面に当接した状態で、実装高さを低くされて実装されるようになる。 According to the present invention, in the semiconductor device, the land on the mounting substrate relatively enters the recess, the solder portion is bonded to the land, and the protective film is in contact with the upper surface of the mounting substrate. In the state, the mounting height is lowered and mounting is started.
次に本発明の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
図1は本発明の実施例1になる半導体装置20を実装するときの姿勢で示す。この半導体装置20は、WLCSP型であってランドグリッドアレイ型である。半導体装置20は、完成したウェハから切りだされたものであって、下面に集積回路部22が形成してある半導体チップ21と、パッシベーションSiN膜24と、アルミニウムパッド25と、ポリイミド膜26と、引き出し端子27と、立っている銅製の電極ポスト28と、保護膜としてのモールド樹脂膜29と、外部端子としての半田部30とを有する構成である。
FIG. 1 shows a posture when the
集積回路部22の一部と半田部30とは、アルミニウムパッド25、引き出し端子27、電極ポスト28を介して電気的に接続している。
A part of the integrated
パッシベーションSiN膜24及びポリイミド膜26は、集積回路部22を覆っている。モールド樹脂膜29は引き出し端子27を覆っている。電極ポスト28は、歪むことによって、半導体装置20が実装されて使用されている状態で半導体チップ23と実装基板10との熱膨張係数のミスマッチに起因して発生する熱応力を吸収する役割りを有する。
The
ポスト28は、その端に、球面状の凹部28aを有する。よって、電極ポスト28の端は、モールド樹脂膜29の面29aに対して凹んでいる。また、電極ポスト28の径Dは、実装基板10上のランド11の大きさよりも大きい。
The
半田部30は、ポスト28の端の凹部28aの内部に設けてある。なお、半田部30はポスト28の端の凹部28a内に設けてあればよく、モールド樹脂膜29の面29aから少し突き出ていてもよい。
The
図2は上記の構成の半導体装置20が実装基板10上に表面実装してある状態を示す。12は配線パターン、13は半田レジストである。ランド11は半田レジスト13より若干突き出ている。半導体装置20は、半田部30がランド11に対向するように実装基板10上に仮止めされ、リフロー炉を通って実装される。30Aは一旦溶融して凝固した半田部である。
FIG. 2 shows a state where the
半導体装置20は、ランド11が凹部28a内に相対的に入り込んでおり、モールド樹脂膜29の面29aが実装基板10に当接している。半田部30Aは、ランド11を包み込んでいる。
In the
半導体装置20は実装基板10から実質上浮いていず、よって、実装高さH10は従来の半導体装置1の実装高さH1よりも低い。また、実装高さH10のバラツキも小さい。
The
半田部30Aの電極ポスト28との接合界面40は球面であるので、半田部30Aと電極ポスト28との接合面の面積は、従来に比較して広くなり、しかも、立体的となるので、半田部30Aは電極ポスト28から剥離し難い。
Since the
また、半田部30Aの電極ポスト28の外へのはみ出し量が少なくなり、ブリッヂ不良が生じ難い。
In addition, the amount of protrusion of the solder portion 30A to the outside of the
よって、半導体装置20の半田部30と実装基板10上のランド11との接続部分は、従来に比較して高い信頼性を有する。
Therefore, the connection portion between the
次に、上記半導体装置20の製造工程について、図3を参照して説明する。
Next, the manufacturing process of the
先ず、図3(A)に示すように、所定位置にアルミニウムパッド25を有するウェハ40の集積回路等が作り込まれた上面にパッシベーションSiN膜22を形成し、続いて、同図(B)に示すように、ポリイミド膜26を塗布して形成する。
First, as shown in FIG. 3A, a passivation SiN
次いで、同図(C)に示すように、ポリイミド膜26上に引き出し端子27をアルミニウムパッド25と接続させて配置して形成する。
Next, as shown in FIG. 3C,
次いで、同図(D)に示すように、メッキによって、引き出し端子27の端に、電極ポスト28Aを形成する。
Next, as shown in FIG. 4D,
次いで、同図(E)に示すように、ウェハ40の上面を樹脂封止してモールド樹脂膜29Aを形成し、次いで、モールド樹脂膜29Aの表面を研摩して、同図(F)に示すように、電極ポスト28Aの平らな端面28Aaが露出するようにする。モールド樹脂膜29Aはモールド樹脂膜29となる。
Next, as shown in FIG. 5E, the upper surface of the
次いで、電極ポスト28Aの端面28Aaに対してエッチングを行い、同図(G)に示すように、球面状の凹部28aを形成する。電極ポスト28Aは電極ポスト28となる。
Next, the end face 28Aa of the
次いで、開口が電極ポスト28に対応して形成してあるマスクを使用して印刷を行ってクリーム半田を全部の凹部28a内に埋め、リフロー炉を通して、同図(H)に示すように、全部の凹部28a内に半田部30を形成する。
Next, printing is performed using a mask in which openings are formed corresponding to the
印刷、リフローに代えて、凹部28aの面にメッキを行うことにより、或いは、半田ボールを凹部28a内に置いてリフローすることによっても、半田部30を形成することが出来る。
Instead of printing and reflow, the
最後に、同図(H)に示すように、ウェハ40をテープ50上に貼り付け、ウェハ40をダイシングすることで、個片化され、半導体装置20が得られる。
Finally, as shown in FIG. 6H, the
10 実装基板
11 ランド
20 半導体装置
21 半導体チップ
28 電極ポスト
28a 球面状の凹部
29 モールド樹脂膜
30 半田部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該半田部によって、実装基板上に実装される半導体装置において、
前記半田部が、前記保護膜の面から凹んでいる凹部に設けてある構成としたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor chip having an integrated circuit portion on the lower surface, an insulating protective film covering the lower surface of the semiconductor chip, and a solder portion as an external terminal disposed on the lower surface of the semiconductor chip;
In the semiconductor device mounted on the mounting substrate by the solder portion,
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein the solder portion is provided in a recess that is recessed from the surface of the protective film.
該半田部によって、実装基板上に実装される半導体装置において、
前記ポストは、その端面が前記保護膜の面より凹んでいる凹部を有する構成であり、
前記半田部が、この凹部に設けてある構成としたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor chip having an integrated circuit portion on a lower surface; a plurality of conductive posts arranged on the lower surface of the semiconductor chip and electrically connected to the integrated circuit portion; and a lower surface of the semiconductor chip. Having an insulating protective film and a solder portion as an external terminal formed on the end face of each post,
In the semiconductor device mounted on the mounting substrate by the solder portion,
The post is configured to have a recess whose end surface is recessed from the surface of the protective film,
A semiconductor device characterized in that the solder portion is provided in the recess.
前記凹部は、
前記保護膜を前記ポストの端面が露出するように形成した後に、エッチングを行って形成したものであることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2,
The recess is
A semiconductor device, wherein the protective film is formed by etching after forming the end face of the post to be exposed.
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