JP2007073566A - Semiconductor device and method of mounting semiconductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップをプリント配線基板上に実装した半導体装置および半導体実装方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a printed wiring board, and a semiconductor mounting method.
近年、電子部品として半導体パッケージに代えてベアチップを実装するベアチップ実装が利用され、実装面積の大幅縮小が実現されている。(特許文献1)などには図8(a)(b)に示すように、プリント配線基板1から突出した導体パターン2に対して、半導体チップ3の裏面に形成された電極パッド4を熱圧着で接合している。5はプリント配線基板1における前記第1,第2の半導体チップ3a,3bの実装位置に形成された孔である。
In recent years, bare chip mounting, in which a bare chip is mounted instead of a semiconductor package as an electronic component, has been used, and the mounting area has been greatly reduced. As shown in FIGS. 8A and 8B, the electrode pad 4 formed on the back surface of the
また、実装密度を向上させるために図9に示すように、プリント配線基板1から突出した導体パターン2を、第1の半導体チップ3aの裏面に形成された電極パッド4aと、第2の半導体チップ3bの裏面に形成された電極パッド4bで挟持して、熱圧着で接合することも行われている。
このように従来では、半導体チップの電極パッドと導体パターンとを熱圧着させて接合しているため、導体パターンには電極パッドと同じ材質のメッキを施すことが必要である。具体的には、一般的に電極パッドがAuであるため、導体パターンにAuメッキを施す必要があり、材料価格を安価にできない。 Thus, conventionally, since the electrode pad of the semiconductor chip and the conductor pattern are bonded by thermocompression bonding, the conductor pattern must be plated with the same material as the electrode pad. Specifically, since the electrode pad is generally Au, it is necessary to apply Au plating to the conductor pattern, and the material price cannot be reduced.
本発明は実装密度を高くするために、図9のように、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとで、プリント配線基板から突出した導体パターンを挟んで実装した場合に、従来よりもコストの低減を期待できる半導体装置とその実装方法を提供することを目的とする。 In order to increase the mounting density according to the present invention, as shown in FIG. 9, an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip, An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a mounting method thereof that can be expected to reduce the cost as compared with the conventional device when mounted with a conductor pattern protruding from the surface.
本発明の請求項1記載の半導体装置は、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとで、プリント配線基板から突出した導体パターンを挟んで実装した半導体装置であって、前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所の幅を前記電極パットの幅よりも狭く形成して、両電極パット同士を接合させたことを特徴とする。
The semiconductor device according to
本発明の請求項2記載の半導体装置は、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとで、プリント配線基板から突出した導体パターンを挟んで実装した半導体装置であって、前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所を前記電極パットの幅よりも狭くなる括れ部を形成して、前記括れ部において両電極パット同士が接合したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a conductive pattern protruding from a printed wiring board with an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip. A semiconductor device mounted on both sides of the conductor pattern, wherein a constriction portion is formed in which the first and second semiconductor chip mounting portions in the conductor pattern are narrower than the width of the electrode pad, and both electrode pads are formed in the constriction portion. It is characterized by joining together.
本発明の請求項3記載の半導体装置は、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとで、プリント配線基板から突出した導体パターンを挟んで実装した半導体装置であって、前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所に孔を形成して、前記孔において両電極パット同士が接合したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor pattern in which an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip are projected from the printed wiring board. The semiconductor device is mounted with a hole formed in the conductive pattern where the first and second semiconductor chips are mounted, and the electrode pads are joined to each other in the hole.
本発明の請求項4記載の半導体実装方法は、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとで、プリント配線基板から突出した導体パターンを挟んで実装するに際し、両電極パットの間に導体パターンを挟んだ状態で第1,第2の半導体チップを圧着して、両電極パットの間に挟まれる導体パターンで前記両電極パッドを変形させ、電極パッド同士を金属接合させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor mounting method comprising: an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip; and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip; When mounting by sandwiching the pattern, the first and second semiconductor chips are pressure-bonded with the conductor pattern sandwiched between the electrode pads, and the electrode pads are held by the conductor pattern sandwiched between the electrode pads. The electrode pads are deformed to be metal-bonded.
本発明によれば、第1の半導体チップの裏面に形成された電極パッドと第2の半導体チップの裏面に形成された電極パッドとが当接して接合され、両電極パッドによってプリント配線基板の導体パターンが挟持された電気接続を得ることができる。 According to the present invention, the electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and the electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip are brought into contact with each other, and the conductor of the printed wiring board is joined by both electrode pads. An electrical connection in which the pattern is sandwiched can be obtained.
以下、本発明の半導体実装方法を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
なお、従来例を示す図8,図9と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
Hereinafter, a semiconductor mounting method of the present invention will be described based on specific embodiments.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what makes the same effect | action as FIG. 8, FIG. 9 which shows a prior art example.
(実施の形態1)
図1(a)〜(d)は本発明の半導体実装方法の工程を示し、図2と図3は仕上がり状態の半導体装置の拡大断面図と平面図を示している。
(Embodiment 1)
1A to 1D show the steps of the semiconductor mounting method of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show an enlarged cross-sectional view and a plan view of the finished semiconductor device.
図1(a)では、第1の半導体チップ3aの裏面に形成された電極パッド4aと、第2の半導体チップ3bの裏面に形成された電極パッド4bとに対して、紫外線UVを照射することで、電極パッド4a,4bの表面を活性化する。ここでは、電極パッド4a,4bの材質は何れもAuであった。
In FIG. 1A, ultraviolet rays UV are irradiated to the
図1(b)では、プリント配線基板1から突出した導体パターン2を中央にして、第1の半導体チップ3aの電極パッド4aと第2の半導体チップ3bの電極パッド4bとで挟む。導体パターン2の材質はAuよりも硬いものが使用されている。具体的には、導体パターン2はCuなど、Auより硬い材料でできている。
In FIG. 1B, the
図1(c)では、第1,第2の半導体チップ3a,3bの背面にツール(図示せず)を押し当てて、熱と矢印F1,F2の力を与える。このとき、半導体チップ3a、3bの電極パッドはそれぞれ、図1(d)のように導体パターン2の両側6で、第1の半導体チップ3aの電極パッド4aと第2の半導体チップ3b,の電極パッド4bとが接触して機械的に十分な強度になるまで、加圧、加熱され、機械的な接合と電気的な接合を同時に実現する。
In FIG.1 (c), a tool (not shown) is pressed on the back surface of the 1st,
なお、両面が露出した導体パターンの幅を“a”、高さ(厚さ)を“c”とすると、電極パッド4a,4bの幅“b”は“a+2c”、電極パッド4a,4bの高さdは“2c”以上が望ましい。また、間に挟まれる配線基板の両面が露出した導体パターンはCuなど、Auより硬い材料でできており、圧着時の荷重による導体パターン2の変形は、半導体チップの電極パッド4a,4bの変形より小さい。
When the width of the conductor pattern with both surfaces exposed is “a” and the height (thickness) is “c”, the width “b” of the
この構成によれば、導体パターン2が電極パッド4a,4bによって挟持されると共に、電極パッド4a,4bの同士が接触して接合されるため、導体パターン2に対しAuメッキなどの処理をなくしても、良好な接合状態が得られる。さらに、電極パッド4a,4bによって導体パターン2を包み込んでいるため、従来に比べて導体パターンの厚み分だけ薄くできる。
According to this configuration, the
(実施の形態2)
図4(a)(b)は本発明の(実施の形態2)を示す。
上記の(実施の形態1)では、電極パッド4a,4bは導体パターン2よりも幅が広く構成されていたが、この実施の形態では電極パッド4a,4bは導体パターン2と幅がほぼ同じで、導体パターン2における前記第1,第2の半導体チップ3a,3bの実装個所にだけ両側から切り欠き部7を形成して括れ部8を形成して、前記の加圧、加熱によって電極パッド4a,4bが前記括れ部8の両側において接触して接合される点だけが異なっている。
(Embodiment 2)
4A and 4B show (Embodiment 2) of the present invention.
In the above (Embodiment 1), the
(実施の形態3)
図5は本発明の(実施の形態3)を示す。
図4の電極パッド4a,4bは導体パターン2と幅がほぼ同じであったが、この図5では電極パッド4a,4bの幅が導体パターン2の幅よりも大きい点だけが(実施の形態2)とは異なっている。
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows (Embodiment 3) of the present invention.
The
(実施の形態4)
図6は本発明の(実施の形態4)を示す。
上記の(実施の形態1)では、電極パッド4a,4bは導体パターン2よりも幅が広く構成されていたが、この実施の形態では電極パッド4a,4bは導体パターン2と幅がほぼ同じで、導体パターン2における前記第1,第2の半導体チップ3a,3bの実装個所にだけ孔9を形成して、前記の加圧、加熱によって電極パッド4a,4bが前記孔9の内側において接触して接合される点だけが異なっている。
(Embodiment 4)
FIG. 6 shows (Embodiment 4) of the present invention.
In the above (Embodiment 1), the
(実施の形態5)
図7は本発明の(実施の形態5)を示す。
図6の電極パッド4a,4bは導体パターン2と幅がほぼ同じであったが、この図7では電極パッド4a,4bの幅が導体パターン2の幅よりも大きい点だけが(実施の形態4)とは異なっている。
(Embodiment 5)
FIG. 7 shows (Embodiment 5) of the present invention.
The
このように構成することによって、前記の加圧、加熱によって電極パッド4a,4bが前記孔9の内側だけでなく、導体パターン2の両側からはみ出した6aの部位でも接触して接合される。
With this configuration, the
なお、上記の図4と図5では導体パターン2の括れ部8は導電パターン2の両側から切り欠いて形成したが、片側から切り欠いて括れ部を形成しても同様である。
4 and 5, the
本発明の半導体装置構造は、薄型半導体チップを積層して実装するとき、薄型かつ安価に実装することができ、低背化する事が容易であるので、半導体を積層実装するパッケージなどに適用できる。 The semiconductor device structure of the present invention can be mounted thinly and inexpensively when thin semiconductor chips are stacked and mounted, and can easily be reduced in height, and thus can be applied to a package in which semiconductors are stacked and mounted. .
1 プリント配線基板
2 導体パターン
3a,3b 第1,第2の半導体チップ
4a,4b 電極パッド
5 プリント配線基板1における半導体チップの実装位置に形成された孔
7 切り欠き部
8 括れ部
9 導体パターンの孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所の幅を前記電極パットの幅よりも狭く形成して、両電極パット同士を接合させた
半導体装置。 A semiconductor device mounted with an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip sandwiching a conductor pattern protruding from the printed wiring board,
A semiconductor device in which the width of the mounting portion of the first and second semiconductor chips in the conductor pattern is narrower than the width of the electrode pad, and the electrode pads are joined together.
前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所を前記電極パットの幅よりも狭くなる括れ部を形成して、前記括れ部において両電極パット同士が接合した
半導体装置。 A semiconductor device mounted with an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip sandwiching a conductor pattern protruding from the printed wiring board,
A semiconductor device in which a constriction portion that is narrower than a width of the electrode pad is formed at a mounting portion of the first and second semiconductor chips in the conductor pattern, and both electrode pads are joined to each other at the constriction portion.
前記導体パターンにおける第1,第2の半導体チップの実装個所に孔を形成して、前記孔において両電極パット同士が接合した
半導体装置。 A semiconductor device mounted with an electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and an electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip sandwiching a conductor pattern protruding from the printed wiring board,
A semiconductor device in which a hole is formed at a mounting position of the first and second semiconductor chips in the conductor pattern, and both electrode pads are joined in the hole.
両電極パットの間に導体パターンを挟んだ状態で第1,第2の半導体チップを圧着して、両電極パットの間に挟まれる導体パターンで前記両電極パッドを変形させ、電極パッド同士を金属接合させる
半導体実装方法。 When mounting with the electrode pad formed on the back surface of the first semiconductor chip and the electrode pad formed on the back surface of the second semiconductor chip sandwiching the conductor pattern protruding from the printed wiring board,
The first and second semiconductor chips are pressure-bonded with the conductor pattern sandwiched between both electrode pads, the electrode pads are deformed by the conductor pattern sandwiched between the electrode pads, and the electrode pads are made of metal. Semiconductor mounting method to be joined.
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