JP2007134448A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、テープ基板に半導体チップを両面実装する半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a method for manufacturing a semiconductor device in which semiconductor chips are mounted on both sides of a tape substrate.
一枚のフィルム状両面配線基板の一方の面に、外形寸法の小さい半導体集積回路チップを搭載し、次に、その半導体集積回路チップのバンプに位置するフィルム状両面配線基板の他方の面に、外形寸法の大きい半導体集積回路チップを載置し、その半導体集積回路チップに加重を掛けながら接続、搭載する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
携帯型電話器等の小型かつ薄型の携帯型電子機器に搭載される半導体装置では、その実装面積が狭く、かつ実装高さが低いことから複数の半導体チップを搭載する場合、その技術としてテープ基板を用いる技術が知られている。これは、テープ基板が柔らかい材質から成るため、マイコンやメモリ等、複数の半導体チップを搭載した後、折り曲げて実装することが可能なためである。 In a semiconductor device mounted on a small and thin portable electronic device such as a portable telephone, the mounting area is small and the mounting height is low. A technique using this is known. This is because the tape substrate is made of a soft material, so that a plurality of semiconductor chips such as a microcomputer and a memory can be mounted and then bent and mounted.
このようにテープ基板を用いることにより、低い実装高さであっても実装を実現できるとともに、必要とする実装面積を低減することができる。 By using the tape substrate in this manner, mounting can be realized even at a low mounting height, and a required mounting area can be reduced.
しかしながら、テープ基板は、例えばガラスエポキシ系の材料から成る配線基板に比べて材料費が高い。 However, the tape substrate has a higher material cost than a wiring substrate made of, for example, a glass epoxy material.
そこで、例えば前記特許文献1(特開2003−7965号公報)のように、テープ基板の両面に半導体チップを搭載することで実装面積を減らしてテープ基板の使用量を低減する技術がある。 Therefore, for example, as in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-7965), there is a technology for reducing the mounting area by mounting semiconductor chips on both sides of the tape substrate to reduce the amount of tape substrate used.
本発明者は、前記特許文献1のようにテープ基板の両面に大小異なったサイズ(外形寸法)の半導体チップを実装する半導体装置の組み立てについて検討した結果、大小のチップに対するアンダーフィル材の充填順序を考慮する必要があることを見出した。
As a result of examining the assembly of a semiconductor device in which semiconductor chips of different sizes (outer dimensions) are mounted on both surfaces of the tape substrate as in the above-mentioned
すなわち、大チップからアンダーフィル材を充填すると、レジン量が小チップの場合より多いので、レジン応力が発生し、テープ基板に反りが形成されることが問題となる。テープ基板が反った状態で小チップにアンダーフィル材を充填するのは困難である。 That is, when the underfill material is filled from a large chip, the amount of resin is larger than that of a small chip, so that a resin stress is generated and a warp is formed on the tape substrate. It is difficult to fill the small chip with the underfill material with the tape substrate warped.
また、アンダーフィル材としては、耐熱性が低い材料を用いることが多いため、ダイボンディング工程において予めアンダーフィル材を充填しておくと、ダイボンディング工程でのヒートステージの温度が約400℃と非常に高いため、過度な硬化作用が働き、アンダーフィル材にクラックが形成されるという問題が起こる。 Also, as the underfill material, a material having low heat resistance is often used. Therefore, if the underfill material is filled in advance in the die bonding process, the temperature of the heat stage in the die bonding process is about 400 ° C. Therefore, there is a problem that an excessive curing action works and cracks are formed in the underfill material.
なお、前記特許文献1(特開2003−7965号公報)には、アンダーフィル材の充填方法や充填順序については一切開示されていない。 In addition, the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-7965) does not disclose any filling method or filling order of the underfill material.
本発明の目的は、テープ基板に半導体チップを両面実装する半導体装置における信頼性の向上を図ることができる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability of a semiconductor device in which semiconductor chips are mounted on both sides of a tape substrate.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明は、テープ基板の第1の主面上に第1の半導体チップを搭載する工程、テープ基板の第2の主面上に第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを搭載する工程、テープ基板の第1の主面と第1の半導体チップの間にアンダーフィル材を充填し、その後これを半硬化させる工程、テープ基板の第2の主面と第2の半導体チップの間にアンダーフィル材を充填し、その後これを半硬化させる工程を有するものである。 That is, the present invention includes a step of mounting the first semiconductor chip on the first main surface of the tape substrate, and mounting a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip on the second main surface of the tape substrate. A step of filling an underfill material between the first main surface of the tape substrate and the first semiconductor chip, and then semi-curing the underfill material, and the second main surface of the tape substrate and the second semiconductor chip. It has a process of filling an underfill material in between and then semi-curing it.
また、本発明は、第1の半導体チップ上にテープ基板の貫通孔が配置されるようにテープ基板上に第1の半導体チップを搭載する工程、第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップ上に前記貫通孔が配置されるようにテープ基板上に第2の半導体チップを搭載する工程、第1または第2の半導体チップの何れか一方側からアンダーフィル材を滴下し、貫通孔に通して第1と第2の半導体チップの間に充填する工程を有するものである。 The present invention also includes a step of mounting the first semiconductor chip on the tape substrate such that the through hole of the tape substrate is disposed on the first semiconductor chip, and a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip. A step of mounting the second semiconductor chip on the tape substrate so that the through-hole is arranged on the top, dropping an underfill material from either one of the first or second semiconductor chip and passing it through the through-hole. And filling the space between the first and second semiconductor chips.
さらに、本発明は、第1の半導体チップ上にテープ基板の貫通孔が配置されるようにテープ基板上に第1の半導体チップを搭載する工程、テープ基板の第2の主面上から前記貫通孔を介して第1の半導体チップの主面上に接着剤を塗布する工程、テープ基板の第2の主面上に、前記接着剤を介して第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを搭載する工程を有するものである。 The present invention further includes a step of mounting the first semiconductor chip on the tape substrate such that the through hole of the tape substrate is disposed on the first semiconductor chip, and the penetration from above the second main surface of the tape substrate. A step of applying an adhesive on the main surface of the first semiconductor chip through the hole; a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip on the second main surface of the tape substrate through the adhesive; It has the process of mounting.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
テープ基板上に第1の半導体チップを搭載し、さらに第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを搭載し、その後、テープ基板と第1の半導体チップの間にアンダーフィル材を充填し、さらにテープ基板と第2の半導体チップの間にアンダーフィル材を充填することにより、小さいチップに先にアンダーフィル材を充填するため、テープ基板の反りが少ない状態で大きいチップにアンダーフィル材を充填することができる。これにより、大小両方のチップに対してアンダーフィル材を確実に充填することができ、半導体装置の信頼性の向上を図ることができる。 Mounting a first semiconductor chip on the tape substrate, mounting a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip, and then filling an underfill material between the tape substrate and the first semiconductor chip; Furthermore, by filling the underfill material between the tape substrate and the second semiconductor chip, the underfill material is filled in the small chip first, so the large chip is filled with the tape substrate with little warpage. can do. As a result, both the large and small chips can be reliably filled with the underfill material, and the reliability of the semiconductor device can be improved.
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。 Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.
また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。 Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図2は図1に示す半導体装置の構造を示す表面図、図3は図1に示す半導体装置の構造を示す裏面図、図4は図1に示すテープ基板の構造を示す表面図、図5は図1に示すテープ基板の構造を示す裏面図、図6は図1に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図7は図6に示す組み立てで用いられるポッティング装置の構造の一例を示す構成概略図、図8は図1に示す半導体装置の組み立て手順の変形例を示す製造プロセスフロー図である。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing the structure of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is the structure of the semiconductor device shown in FIG. 4 is a front view showing the structure of the tape substrate shown in FIG. 1, FIG. 5 is a back view showing the structure of the tape substrate shown in FIG. 1, and FIG. 6 is an example of an assembly procedure of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of the structure of the potting apparatus used in the assembly shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a manufacturing process flow showing a modification of the assembly procedure of the semiconductor device shown in FIG. FIG.
図1〜図3に示す本実施の形態1の半導体装置は、テープ基板5の表裏両面に半導体チップ(IC(Integrated Circuit))が搭載されたCOF(Chip On Film) 1と呼ばれるものであり、例えば、携帯型電話器等の薄型かつ小型の携帯型電子機器に組み込まれている。COF1に使用されるテープ基板5は、基材5c上にスパッタ法を用いて金属層を形成した後、エッチング処理により所望のリード(電極、配線、配線パターン)を形成したものである。そのため、TCP(Tape Carrier Package)と呼ばれる半導体装置に使用されるテープ基板の厚さに比べ薄いため、半導体装置全体の厚さを薄くすることが可能である。
The semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is called a COF (Chip On Film) 1 in which semiconductor chips (ICs (Integrated Circuits)) are mounted on both front and back surfaces of a
テープ基板5は、薄くてフレキシブル性を有しているため、携帯型電子機器内で折り曲げて実装することが可能であるが、例えばガラスエポキシ系の材料から成る配線基板に比べて材料費が高い。したがって、本実施の形態1のCOF1は、テープ基板5の表裏両面に半導体チップを搭載することにより、チップの実装面積を減らしてテープ基板5の使用量を低減した構造のものである。
Since the
COF1の構造について説明すると、テープ基板5の表面(第1の主面)5a上に搭載された第1の半導体チップ2と、第1の半導体チップ2より外形寸法が大きく、かつテープ基板5の裏面(第2の主面)5b上に搭載された第2の半導体チップ3と、テープ基板5の表面5aと第1の半導体チップ2の間、及びテープ基板5の裏面5bと第2の半導体チップ3の間にそれぞれ充填されたアンダーフィル材4とを有している。さらに、テープ基板5の表面5a上には、第1の半導体チップ2の他にチップ部品(電子部品)7が搭載されている。
The structure of the
なお、図1に示すように、テープ基板5には、大小それぞれの半導体チップのフリップチップ接続部(チップ搭載領域)における基材5cの表裏面上にリード(電極、配線)5dが設けられている。このリード5dは、図2および図3に示すように、テープ基板5の長手方向の一方の端部に形成された複数の外部端子5fからそれぞれのチップ搭載領域に向かって集約することで設けられている。複数の外部端子5fは、コネクタ等と電気的に接続するために形成されている。また、表裏両面のリード5dのフリップチップ接続部以外の領域と、表面5aのチップ部品7をはんだ付けするリード5d以外の領域には各リード5dを保護するための絶縁膜であるソルダレジスト5eが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
テープ基板5の基材5cは、例えば、ポリイミド樹脂等から成り、リード5dは、例えば、銅合金等から成る。
The
また、COF1に搭載された第1の半導体チップ2は、例えば、メモリ回路を備えたICであり、一方、第1の半導体チップ2より外形寸法が大きな第2の半導体チップ3は、第1の半導体チップ2の動作を制御するものであり、例えば、マイコン回路を備えたICである。したがって、COF1は、一つの半導体装置の中に複数の半導体チップを搭載することでシステムを提供することが可能なシステムインパッケージでもあり、第1の半導体チップ2より第2の半導体チップ3の方がピン数は多く、大きさ(外形寸法)も大きい。
The
第1の半導体チップ2と第2の半導体チップ3は、それぞれフリップチップ接続でテープ基板5に搭載されている。すなわち、第1の半導体チップ2の主面2aとテープ基板5の表面5aとが対向しており、第1の半導体チップ2の主面2aの表面電極であるパッド2cと、テープ基板5の表面5aのリード5dとがAuバンプ(バンプ電極)6を介して電気的に接続されている。
The
一方、第2の半導体チップ3の主面3aとテープ基板5の裏面5bとが対向しており、第2の半導体チップ3の主面3aの表面電極であるパッド3cと、テープ基板5の裏面5bのリード5dとがAuバンプ6を介して電気的に接続されている。
On the other hand, the
なお、両チップそれぞれのAuバンプ6とテープ基板5のリード5dとは、例えば、Au−Snの熱共晶によって接続されたものである。
The Au bumps 6 and the
また、第1の半導体チップ2の主面2aとテープ基板5の表面5aとの間には、アンダーフィル材4が充填されており、さらにアンダーフィル材4は、第1の半導体チップ2の側面2dも覆っている。これにより、アンダーフィル材4は第1の半導体チップ2のフリップチップ接続部を保護するとともに第1の半導体チップ2も保護している。ただし、第1の半導体チップ2の裏面2bは、外部に露出している。
An
同様に、第2の半導体チップ3の主面3aとテープ基板5の裏面5bとの間には、アンダーフィル材4が充填されており、さらにアンダーフィル材4は、第2の半導体チップ3の側面3dも覆っている。これにより、アンダーフィル材4は第2の半導体チップ3のフリップチップ接続部を保護するとともに第2の半導体チップ3も保護している。ただし、第2の半導体チップ3の裏面3bは、外部に露出している。
Similarly, the
なお、アンダーフィル材4としては、例えば、比較的安価な熱硬化性のエポキシ樹脂等を用いることが好ましい。熱硬化性のエポキシ樹脂は、耐熱性が低く、その充填時には、アンダーフィル材4は、ペースト状に比較して粘性が低い状態である。すなわち、アンダーフィル材4として、熱硬化性のエポキシ樹脂を採用した場合、その充填時の状態は、ペースト状よりも流動性が高い状態である。
As the
また、テープ基板5の表面5a上には、図1及び図2に示すように、チップ部品7が搭載されている。チップ部品7は、例えば、抵抗素子またはコンデンサ素子等を有しており、テープ基板5のリード5dと半田8を介して電気的に接続されている。
Further, a
次に、本実施の形態1の半導体装置(COF1)の製造方法を、図6に示すプロセスフロー図を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device (COF1) according to the first embodiment will be described with reference to a process flow diagram shown in FIG.
最初に、大小2種類の半導体チップをテープ基板5に搭載するダイボンディング工程を行う。
First, a die bonding process for mounting two types of large and small semiconductor chips on the
まず、図4及び図5に示すようなテープ基板5を準備する。テープ基板5は、リール12fに巻回されたフープの状態で装置に供給され、リール12fから引き出されたテープ基板5は、テープ基板5の基材5cの縁部に設けられたスプロケット孔5mに送り機構のスプロケットが嵌合し、送り機構の回転によって搬送される。すなわち、1本の基材5cに複数の製品領域が連続して形成されており、図4及び図5に示すテープ基板5は、その内の一つを示したものである。テープ基板5の厚さと交差する平面形状は、例えば長方形である。
First, a
テープ基板5の表面5a側は、テープ基板5の長手方向の一方の端部に複数の外部端子5fが短辺に沿って形成されている。さらに、複数の外部端子5fから第1の半導体チップ2を搭載するフリップチップ接続部に向かって集約された複数のリード(電極)5dが形成されている。複数のリード5dは、それぞれ対向するように形成されている。すなわち、複数のリード5dは2列に形成されている。
On the
また、フリップ接続部に隣接する領域にはチップ部品7を搭載するための複数の端子(電極)5hが形成されている。また、コネクタ等と接続するための外部端子5fと、フリップチップ接続部であるリード5dと、チップ部品搭載部である複数の端子5hがそれぞれ露出するように、基材5c上は絶縁膜であるソルダレジスト5eにより覆われている。すなわち、テープ基板5の表面5a側に形成された複数のリード5dは、ソルダレジスト5eに形成された開口部(第1の開口部)5iから露出している。また、複数の端子5hは、ソルダレジスト5eに形成された開口部(第2の開口部)5jから露出している。
A plurality of terminals (electrodes) 5h for mounting the
一方、テープ基板5の裏面5b側は、表面5a側と同様に、テープ基板5の長手方向の一方の端部に複数の外部端子5fが短辺に沿って形成されている。さらに、複数の外部端子5fから第1の半導体チップ2を搭載するフリップチップ接続部に向かって集約された複数のリード(電極)5dが形成されている。ここで、テープ基板5の裏面5b側に搭載される半導体チップ3は表面5a側に搭載される半導体チップ2よりも外形サイズが大きいため、テープ基板5の裏面5b側に形成される複数のリード5dの対向する間隔(長手方向の間隔)は、表面5a側よりも大きく形成されている。
On the other hand, the
すなわち、テープ基板5の裏面5b側に形成された複数のリード5dは、ソルダレジスト5eに形成された開口部(第3の開口部)5kから露出している。さらに、テープ基板5の裏面5b側のソルダレジスト5eに形成された開口部(第3の開口部)5kは、テープ基板5の表面5a側のソルダレジスト5eに形成された開口部(第1の開口部)5iよりも大きい。
That is, the plurality of
次に、図6のステップS1のILB(インナリードボンディング)1に示すように、小チップである第1の半導体チップ2の搭載を行う。すなわち、テープ基板5の表面(第1の主面)5a上に、表面5aと第1の半導体チップ2の主面2aとを対向させて第1の半導体チップ2を搭載する。
Next, as shown in ILB (inner lead bonding) 1 in step S1 of FIG. 6, the
ここでは、まず、ヒートステージ10上に第1の半導体チップ2を配置する。その際、第1の半導体チップ2の主面2aを上方に向け、下方を向いたテープ基板5の表面5aと第1の半導体チップ2の主面2aとが対向するようにヒートステージ10上に配置する。この時、ヒートステージ10は、例えば、400〜450℃に加熱されている。
Here, first, the
その後、テープ基板5の上方においてボンディングツール9を下降させるとともに、テープ基板5の下方においてヒートステージ10を上昇させ、さらに、テープ基板5の裏面(第2の主面)5b側(上方)からボンディングツール9によってテープ基板5を押圧し、第1の半導体チップ2の主面2aのパッド2c上のAuバンプ6と、これに対応するテープ基板5の表面5a側のリード5dとをAu−Sn熱共晶の熱圧着により接続する。
Thereafter, the
これにより、小チップである第1の半導体チップ2がテープ基板5の表面5a上にインナリードボンディング(ILB)によってフリップチップ接続される。なお、インナリードボンディング時のボンディングツール9の温度は、例えば、100〜275℃程度である。この時、Au−Sn熱共晶の温度は、例えば、360℃である。
Thereby, the
その後、図6のステップS2のILB2に示すように、大チップである第2の半導体チップ3の搭載を行う。すなわち、テープ基板5の裏面5b上に、第1の半導体チップ2より大きな第2の半導体チップ3を、その主面3aとテープ基板5の裏面5bとを対向させて搭載する。
Thereafter, as shown in ILB2 in step S2 of FIG. 6, the
その際、まず、テープ基板5の表裏を反転し、テープ基板5の表面5aを上方に向けるとともに、裏面5bを下方に向ける。この状態でヒートステージ10上に第2の半導体チップ3を配置する。ここでは、第2の半導体チップ3の主面3aを上方に向け、下方を向いたテープ基板5の裏面5bと第2の半導体チップ3の主面3aとが対向するようにヒートステージ10上に配置する。
In that case, first, the front and back of the
その後、テープ基板5の上方においてボンディングツール9を下降させるとともに、テープ基板5の下方においてヒートステージ10を上昇させ、さらに、テープ基板5の表面5a側(上方)からボンディングツール9によってテープ基板5を押圧し、第2の半導体チップ3の主面3aのパッド3c上のAuバンプ6と、これに対応するテープ基板5の裏面5b側のリード5dとをAu−Sn熱共晶の熱圧着により接続する。
Thereafter, the
その際、ザグリ(凹部)9aを有したボンディングツール9を用いる。すなわち、ボンディングツール9のザグリ9a内に第1の半導体チップ2を配置した状態で、テープ基板5の表面5a側(上方)からボンディングツール9によってテープ基板5を介して第2の半導体チップ3上のAuバンプ6を押圧して、第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載する。
At that time, a
これにより、第2の半導体チップ3の主面3aのパッド3c上のAuバンプ6と、これに対応するテープ基板5の裏面5b側のリード5dとがAu−Sn熱共晶の熱圧着によって接続される。
Thereby, the
すなわち、大チップである第2の半導体チップ3がテープ基板5の裏面5b上にインナリードボンディング(ILB)によってフリップチップ接続される。
That is, the
以上により、テープ基板5の表面5a側に小チップである第1の半導体チップ2を搭載し、さらに、テープ基板5の裏面5b側に大チップである第2の半導体チップ3を搭載するダイボンディング工程を終了する。
As described above, the
その後、ポッティング(以降、POTともいう)工程を行う。 Thereafter, a potting (hereinafter also referred to as POT) process is performed.
まず、図6のステップS3のPOT1に示すように、第1の半導体チップ2が搭載されたテープ基板5の表面5a側を上方に向け、テープ基板5の表面5aと第1の半導体チップ2の主面2aとの間にアンダーフィル材4を充填する。その際、テープ基板5の表面5a側(上方)においてポッティングノズル11からアンダーフィル材4をテープ基板5上に滴下する。この時、第1の半導体チップ2の側面周囲に沿って滴下する。
First, as indicated by POT1 in step S3 of FIG. 6, the
これによって、アンダーフィル材4をテープ基板5の表面5aと第1の半導体チップ2の主面2aとの間、及び第1の半導体チップ2の側面2dをほぼ覆うように充填する。
Thus, the
なお、本実施の形態1で使用するアンダーフィル材4は、例えば、比較的安価な熱硬化性のエポキシ樹脂等である。この熱硬化性のエポキシ樹脂は、比較的耐熱性が低く、その充填時には、ペースト状に比較して粘性が低い状態である。すなわち、アンダーフィル材4として、熱硬化性のエポキシ樹脂を採用した場合、その充填時の状態は、ペースト状よりも流動性が高い状態である。
The
その後、第1の半導体チップ2の下方及び周囲に充填したアンダーフィル材4を加熱して半硬化(プリベーク)させる。半硬化処理としては、例えば130℃程度で約5分間の加熱処理を行う。
Thereafter, the
前記半硬化後、テープ基板5の表裏を反転し、図6のステップS4のPOT2に示すように、第2の半導体チップ3が搭載されたテープ基板5の裏面5b側を上方に向け、テープ基板5の裏面5bと第2の半導体チップ3の主面3aとの間にアンダーフィル材4を充填する。
After the semi-curing, the front and back of the
その際、第1の半導体チップ2へのポッティングの場合と同様に、テープ基板5の裏面5b側(上方)においてポッティングノズル11からアンダーフィル材4をテープ基板5上に滴下する。この時、第2の半導体チップ3の側面周囲に沿って滴下する。
At this time, the
これによって、アンダーフィル材4をテープ基板5の裏面5bと第2の半導体チップ3の主面3aとの間、及び第2の半導体チップ3の側面3dをほぼ覆うように充填する。
Thus, the
その後、第2の半導体チップ3の下方及び周囲に充填したアンダーフィル材4を加熱して半硬化させる。
Thereafter, the
ここで、本ポッティング工程で用いられる図7に示すポッティング装置12について説明する。
Here, the
本実施の形態1のポッティング装置12は、リール12fに巻き取られた多連の長いテープ基板5を引き出してアンダーフィル材4の塗布とプリベーク(半硬化)を行った後、再びリール12fに巻き取るものであり、本実施の形態1で一例として説明する図7のポッティング装置12は、テープ基板5の両面に塗布を行うことが可能な両面ポッティングタイプの製造装置である。
The
ポッティング装置12は、リール12fに巻き取られた多連の長いテープ基板5を引き出すローダ12aと、テープ基板5の表裏何れか一方の面にアンダーフィル材4を塗布する第1ポッティング部12bと、テープ基板5の表裏何れか他方の面にアンダーフィル材4を塗布する第2ポッティング部12dと、テープ基板5に塗布されたアンダーフィル材4をプリベークする乾燥炉12cとを備えている。さらに、ポッティング装置12は、多連のテープ基板5の表裏面を反転させる反転用ローラ12gと、アンダーフィル材4の塗布とプリベークを終えた多連のテープ基板5を再びリール12fに巻き取って収納するアンローダ12eを備えている。
The
したがって、図6に示すCOF1の組み立てにおいて、ステップS1とステップS2の大小のチップのダイボンディング終了後、例えば、ステップS3のPOT1で図7に示すポッティング装置12の第1ポッティング部12bにおいて、小チップである第1の半導体チップ2が搭載されたテープ基板5の表面5a側にアンダーフィル材4を塗布する。
Therefore, in the assembly of the
続いて、テープ基板5を乾燥炉12cに送り、乾燥炉12cで表面5a側に塗布されたアンダーフィル材4をプリベークして半硬化させる。その後、テープ基板5を第2ポッティング部12dの反転用ローラ12gによって表裏反転させ裏面5b側を上方に向けた後、この第2ポッティング部12dでステップS4のPOT2に示すように、大チップである第2の半導体チップ3が搭載されたテープ基板5の裏面5b側にアンダーフィル材4を塗布する。
Subsequently, the
その後、再度、テープ基板5を乾燥炉12cに送り、乾燥炉12cで裏面5b側に塗布されたアンダーフィル材4をプリベークして半硬化させる。半硬化処理としては、例えば、130℃程度で約5分間の加熱処理を行う。
Thereafter, the
プリベーク終了後、乾燥炉12cに設けられた反転用ローラ12gによってテープ基板5を表裏反転させ、再び表面5a側を上方に向け、この状態でテープ基板5をアンローダ12eに送り、アンローダ12eにてポッティング及びプリベーク済みの多連のテープ基板5をリール12fに巻き取る。
After pre-baking, the
このように、両面にポッティング可能なポッティング装置12を用いることにより、装置内でテープ基板5を流す回数を1回で済ませることができる。
Thus, by using the
以上により、テープ基板5の表裏面にアンダーフィル材4を充填するポッティング工程を終了する。
Thus, the potting process for filling the
その後、テープ基板5が巻き取られたリール12fをポッティング装置12から取り出し、本ベーク(本硬化)を行うベーク装置まで搬送し、前記ベーク装置によってアンダーフィル材4の本ベーク処理を行う。本ベーク処理としては、例えば150℃程度で約2時間の加熱処理を行う。なお、ポッティング装置12でのプリベークによりアンダーフィル材4は半硬化状態となっているため、本ベーク用のベーク装置まで搬送する間、テープ基板5に搭載された大小の半導体チップが位置ずれしないようにすることができる。
Thereafter, the
本ベーク終了後、図6のステップS5の部品実装に示すように、テープ基板5の表面5a側に半田8によってチップ部品7を実装する。チップ部品7は、例えば、抵抗素子またはコンデンサ素子等を有した電子部品である。なお、チップ部品7は、表面5a側ではなく、裏面5b側に実装してもよく、また、必要であれば、表裏面に実装してもよい。
After the completion of this baking, the
本実施の形態1のCOF(半導体装置)1の製造方法によれば、テープ基板5上に小チップである第1の半導体チップ2を搭載し、さらに大チップである第2の半導体チップ3を搭載し、その後、テープ基板5と第1の半導体チップ2の間にアンダーフィル材4を充填し、さらにテープ基板5と第2の半導体チップ3の間にアンダーフィル材4を充填する。これにより、小さいチップに先にアンダーフィル材4を充填するため、テープ基板5の反りが少ない状態で大きいチップにアンダーフィル材4を充填することができる。
According to the manufacturing method of the COF (semiconductor device) 1 of the first embodiment, the
その結果、大小両方のチップに対してアンダーフィル材4を確実に充填することができ、COF(半導体装置)1の信頼性の向上を図ることができる。
As a result, both the large and small chips can be reliably filled with the
また、本実施の形態1では、テープ基板5上に第1の半導体チップ2を搭載し、さらに第2の半導体チップ3を搭載し、その後、第1の半導体チップ2にアンダーフィル材4を充填し、さらに第2の半導体チップ3にアンダーフィル材4を充填する。これにより、テープ基板5の両面へのダイボンディングを終えてからアンダーフィル材4の充填を行うため、ダイボンディング時にアンダーフィル材4にクラックが形成されるという現象が引き起こされることを無くせる。
In the first embodiment, the
したがって、アンダーフィル材4にクラックが形成されないため、COF1の信頼性の向上を図ることができる。
Therefore, since no crack is formed in the
また、本実施の形態1においては、アンダーフィル材4として、熱硬化性のエポキシ樹脂等の比較的安価な樹脂材を用いることにより、後述する非導電性ペーストや導電性フィルム等の接着剤を用いる場合に比較して組み立てのトータルコストを低く抑えることができる。
Further, in the first embodiment, by using a relatively inexpensive resin material such as a thermosetting epoxy resin as the
その後、テープ基板5から基材5cの縁部に設けられたスプロケット孔5mを切断することで、所望の半導体装置を得ることが出来る。
Thereafter, a desired semiconductor device can be obtained by cutting the
次に、図8に示す本実施の形態1の変形例について説明する。図8は、図6に示すCOF1の組み立ての変形例であり、図6の組み立てとの相違点は、ステップS12のILB2で、大チップである第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載する際に、ザグリ(凹部)10aを有したヒートステージ10のザグリ10a内に小チップである第1の半導体チップ2を配置するものである。さらに、ヒートステージ10によってテープ基板5を介して第2の半導体チップ3上のAuバンプ6を支持した状態で、テープ基板5の裏面5b側(上方)からボンディングツール9によって第2の半導体チップ3を押圧し、熱圧着によって第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載することである。
Next, a modification of the first embodiment shown in FIG. 8 will be described. FIG. 8 is a modified example of the assembly of the
すなわち、ザグリ10aが形成されたヒートステージ10を用い、大チップである第2の半導体チップ3を搭載する際に、第1の半導体チップ2をヒートステージ10のザグリ10a内に配置し、この状態で第2の半導体チップ3をその上方からボンディングツール9によって押圧し、第2の半導体チップ3のダイボンディングを行うものである。
That is, when mounting the
これにより、ダイボンディング工程において、ステップS11のILB1でテープ基板5の表面5a側に小チップである第1の半導体チップ2を搭載した後、テープ基板5の表裏を反転させることなくそのままの向きで、ステップS12のILB2でテープ基板5の裏面5b側に大チップである第2の半導体チップ3を搭載することができる。
Thereby, in the die bonding process, after mounting the
その結果、図6に示す組み立て手順に比較して、ダイボンディング工程でのテープ基板5の反転動作を1回減らすことができ、組み立ての効率を向上させることができる。
As a result, compared with the assembly procedure shown in FIG. 6, the reversing operation of the
なお、図8に示す組み立てにおけるステップS11のILB1、ステップS13のPOT1、ステップS14のPOT2及びステップS15の部品実装については、図6に示す組み立てにおけるステップS1のILB1、ステップS3のPOT1、ステップS4のPOT2及びステップS5の部品実装と、それぞれ全く同じである。 Note that the ILB1 in step S11, the POT1 in step S13, the POT2 in step S14, and the component mounting in step S15 in the assembly shown in FIG. 8 are the ILB1 in step S1, the POT1 in step S3, and the step S4 in the assembly shown in FIG. This is exactly the same as the component mounting in POT2 and step S5.
したがって、図8に示す変形例の組み立てによっても図6に示す組み立てと同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the assembly shown in FIG. 6 can be obtained by the assembly of the modification shown in FIG.
(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2のテープ基板の構造を示す表面図、図10は図9に示すテープ基板の構造を示す裏面図、図11は本発明の実施の形態2の半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図12は図11に示す半導体装置の組み立て手順の変形例を示す製造プロセスフロー図である。
(Embodiment 2)
9 is a front view showing the structure of the tape substrate according to the second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a rear view showing the structure of the tape substrate shown in FIG. 9, and FIG. 11 is a diagram of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a manufacturing process flow diagram showing a modification of the assembling procedure of the semiconductor device shown in FIG. 11.
本実施の形態2の半導体装置の製造方法は、図9及び図10に示すように、貫通孔5gが形成されたテープ基板5を用いて、ポッティング工程でアンダーフィル材4を貫通孔5gに通すことにより、1回のポッティング動作によってテープ基板5の表裏両面にアンダーフィル材4を充填してポッティングの回数を低減するものである。実施の形態1との相違点は、図9及び図10に示すように、チップ搭載領域に貫通孔5gが形成されていることにある。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment, the
まず、半導体チップのパッド配列に対応して複数のリード(電極)5dが2列に対向して配置され、前記複数のリード5dの2列の列間に貫通孔5gが形成されたテープ基板5を準備する。
First, a plurality of leads (electrodes) 5d corresponding to the pad arrangement of a semiconductor chip are arranged to face each other in two rows, and a
その後、図11のステップS21のILB1に示すように、テープ基板5の表面5a上に、この表面5aと小チップである第1の半導体チップ2の主面2aとを対向させ、かつ第1の半導体チップ2の主面2a上に貫通孔5gが配置されるように第1の半導体チップ2を搭載する。
Thereafter, as indicated by ILB1 in step S21 of FIG. 11, the
なお、第1の半導体チップ2は、実施の形態1の図6のステップS1のAu−Sn熱共晶と同様の方法でテープ基板5の表面5a上にフリップチップ接続する。
The
その後、テープ基板5の表裏を反転し、図11のステップS22のILB2に示すように、テープ基板5の裏面5b上に大チップである第2の半導体チップ3を、その主面3aとテープ基板5の裏面5bとを対向させ、かつ第2の半導体チップ3の主面3a上に貫通孔5gが配置されるように搭載する。なお、第2の半導体チップ3についても、実施の形態1の図6のステップS2のAu−Sn熱共晶と同様の方法でテープ基板5の裏面5b上にフリップチップ接続する。
Thereafter, the front and back sides of the
その際、ザグリ9aを有したボンディングツール9を用いる。すなわち、ボンディングツール9のザグリ9a内に第1の半導体チップ2を配置した状態で、テープ基板5の表面5a側(上方)からボンディングツール9によってテープ基板5を介して第2の半導体チップ3上のAuバンプ6を押圧して、第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載する。
At that time, a
これにより、第2の半導体チップ3の主面3aのパッド3c上のAuバンプ6と、これに対応するテープ基板5の裏面5b側のリード5dとがAu−Sn熱共晶の熱圧着によって接続される。
Thereby, the
以上により、テープ基板5の表面5a側に小チップである第1の半導体チップ2を搭載し、さらに、テープ基板5の裏面5b側に大チップである第2の半導体チップ3を搭載するダイボンディング工程を終了する。なお、テープ基板5の貫通孔5gは、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間に配置されている。
As described above, the
その後、ポッティング工程を行う。 Thereafter, a potting process is performed.
ここでは、図11のステップS23のPOTに示すように、大チップである第2の半導体チップ3側(裏面5b側)からアンダーフィル材4を滴下する。その際、第2の半導体チップ3の側面周囲に沿って滴下する。
Here, as shown in POT of step S23 in FIG. 11, the
この時、テープ基板5において第1の半導体チップ2と第2の半導体チップ3の対向する箇所のほぼ中央付近に貫通孔5gが形成されているため、滴下されたアンダーフィル材4は貫通孔5gを通ってテープ基板5の表面5a側にも回り込む。これにより、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間、及び第1の半導体チップ2の側面2dと第2の半導体チップ3の側面3dをほぼ覆うようにアンダーフィル材4が充填される。
At this time, since the through-
すなわち、小チップである第1の半導体チップ2側からアンダーフィル材4を滴下すると、貫通孔5gを通ってテープ基板5の裏面5b側にアンダーフィル材4は流動する。しかしながら、大チップである第2の半導体チップ3の主面を全て覆うためには、小チップである第1の半導体チップ2の主面を全て覆う量以上のアンダーフィル材4を塗布することが必要である。そのためアンダーフィル材4の塗布量を十分考慮しないと、第2の半導体チップ3の主面上を全て覆いきれない可能性がある。言い換えると、第2の半導体チップ3の主面上においてアンダーフィル材4の未充填不良(ボイド不良)の問題が生じる可能性がある。未充填箇所が存在すると、後のアンダーフィル材4のベーク処理工程において、未充填箇所の空気が膨張するため、リフロークラックとなる。
That is, when the
これに対し、図11に示すように大チップである第2の半導体チップ3側からアンダーフィル材4を滴下すれば、下側(表面5a側)は小チップである第1の半導体チップ2が搭載されているため、大チップである第2の半導体チップ3の主面を全て覆う量のアンダーフィル材4を塗布すれば、第1の半導体チップ2の主面上も容易に覆うことが可能である。そのため、アンダーフィル材4の未充填不良の問題は抑制できる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, when the
なお、アンダーフィル材4は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等である。
The
また、テープ基板5において、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間には貫通孔5gが形成されており、テープ基板5の一部が撓んで、チップの主面2aまたは主面3aのいずれかに付着することを防げる。したがって、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間にボイドが形成されることを防止できる。
In the
その後、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間、及びそれぞれの側面2d、側面3dをほぼ覆うように充填されたアンダーフィル材4をプリベークして半硬化させる。
Thereafter, the
その後、図11のステップS24の部品実装に示すように、テープ基板5上に半田8を介してチップ部品7を実装する。
Thereafter, the
本実施の形態2によれば、貫通孔5gが形成されたテープ基板5を用い、アンダーフィル材4を塗布する際に、アンダーフィル材4を貫通孔5gに通すことにより、テープ基板5の片方の面からの1回のポッティング動作によってテープ基板5の表裏両面にアンダーフィル材4を充填することができる。
According to the second embodiment, when the
これにより、ポッティング工程でのポッティング動作が1回で済むため、ポッティングの回数が減り、ポッティング工程における処理時間を短縮することができる。 Thereby, since the potting operation | movement in a potting process is only one time, the frequency | count of potting can reduce and the processing time in a potting process can be shortened.
本実施の形態2の半導体装置の製造方法によって得られるその他の効果は、実施の形態1のものと同様である。 Other effects obtained by the manufacturing method of the semiconductor device of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、図12に示す本実施の形態2の変形例について説明する。図12は図11に示すCOF1の組み立ての変形例であり、図11の組み立てとの相違点は、図12のステップS33のPOTでアンダーフィル材4を滴下する際に、小チップである第1の半導体チップ2側(表面5a側)からアンダーフィル材4を滴下することである。その際、第1の半導体チップ2の側面周囲に沿って滴下する。
Next, a modification of the second embodiment shown in FIG. 12 will be described. FIG. 12 is a modified example of the assembly of the
この時、テープ基板5において第1の半導体チップ2と第2の半導体チップ3の対向する箇所のほぼ中央付近に貫通孔5gが形成されているため、滴下されたアンダーフィル材4は貫通孔5gを通ってテープ基板5の裏面5b側にも回り込む。これにより、第1の半導体チップ2の主面2aと第2の半導体チップ3の主面3aの間、及び第1の半導体チップ2の側面2dと第2の半導体チップ3の側面3dをほぼ覆うようにアンダーフィル材4が充填される。
At this time, since the through-
すなわち、図11に示すように、大チップである第2の半導体チップ3側からアンダーフィル材4を滴下すると、必要以上にアンダーフィル材4が貫通孔5gを通って下側(表面5a側)の小チップである第1の半導体チップ2側に流れた場合、第1の半導体チップ2の主面2a上、又は側面2dでアンダーフィル材4を留めておくことが困難となり、第1の半導体チップ2からアンダーフィル材4が更に下側(表面5a側)に垂れる。この結果、アンダーフィル材4を無駄に使用する可能性があり、更には下に垂れたアンダーフィル材4の洗浄作業が必要となる。
That is, as shown in FIG. 11, when the
これに対し、図12に示すように、小チップである第1の半導体チップ2側からアンダーフィル材4を滴下すれば、例え必要以上にアンダーフィル材4が貫通孔5gを通って下側(裏面5b側)に配置された大チップである第2の半導体チップ3側に流動したとしても、第2の半導体チップ3の主面上、又は側面3dで留まるので、半導体チップ3の側面3dからアンダーフィル材4が溢れてポッティング装置を汚すことはない。
On the other hand, as shown in FIG. 12, if the
なお、図12に示す組み立てにおけるステップS31のILB1、ステップS32のILB2及びステップS34の部品実装については、図11に示す組み立てにおけるステップS21のILB1、ステップS22のILB2及びステップS24の部品実装と、それぞれ全く同じである。 Note that the ILB1 in step S31, the ILB2 in step S32, and the component mounting in step S34 in the assembly shown in FIG. 12 are respectively the ILB1 in step S21, the ILB2 in step S22, and the component mounting in step S24 in the assembly shown in FIG. Exactly the same.
したがって、図12に示す変形例の組み立てによっても図11に示す組み立てと同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the assembly shown in FIG. 11 can be obtained by the assembly of the modification shown in FIG.
(実施の形態3)
図13は本発明の実施の形態3の半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図14は図13に示す半導体装置の組み立て手順の変形例を示す製造プロセスフロー図である。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a manufacturing process flowchart showing an example of the assembly procedure of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a manufacturing process flowchart showing a modification of the assembly procedure of the semiconductor device shown in FIG.
本実施の形態3の半導体装置の製造方法は、実施の形態2と同様に貫通孔5gが形成されたテープ基板5を用い、さらに予め小チップ上に接着剤を配置した状態で大チップをフリップチップ接続することにより、工程数を低減するものである。
The manufacturing method of the semiconductor device according to the third embodiment uses the
まず、半導体チップのパッド配列に対応して複数のリード(電極)5dが2列に対向して配置され、前記複数のリード5dの2列の列間に貫通孔5gが形成されたテープ基板5を準備する。
First, a plurality of leads (electrodes) 5d corresponding to the pad arrangement of a semiconductor chip are arranged to face each other in two rows, and a
その後、図13のステップS41のILB1に示すように、テープ基板5の表面5a上に、この表面5aと小チップである第1の半導体チップ2の主面2aとを対向させ、かつ第1の半導体チップ2の主面2a上に貫通孔5gが配置されるように第1の半導体チップ2を搭載する。
Thereafter, as indicated by ILB1 in step S41 of FIG. 13, the
なお、第1の半導体チップ2は、実施の形態1の図6のステップS1のAu−Sn熱共晶と同様の方法でテープ基板5の表面5a上にフリップチップ接続する。その際、250℃〜400℃に加熱されたヒートステージ10によって第1の半導体チップ2を支持してテープ基板5上に搭載する。
The
その後、図13のステップS42のPOTに示すように、テープ基板5の裏面5b側(上方)から貫通孔5gを介して第1の半導体チップ2の主面2a上にポッティングノズル11から接着剤を塗布する。
Thereafter, as shown in POT of step S42 in FIG. 13, an adhesive is applied from the potting
その際、貫通孔5gを介して塗布された接着剤は、第1の半導体チップ2の主面2a上に塗れ広がり、前記接着剤が貫通孔5g及びその周囲を覆う程度まで前記接着剤を塗布する。
At that time, the adhesive applied through the through-
なお、本実施の形態3で用いる接着剤は、例えば、NCP(Non-Conductive Paste、非導電性ペースト)13である。さらに、NCP13はペースト状であるため、熱硬化性のエポキシ樹脂等のアンダーフィル材に比較して粘性が高い。すなわち、流動性は低い。 The adhesive used in the third embodiment is, for example, NCP (Non-Conductive Paste) 13. Furthermore, since NCP13 is a paste, it has a higher viscosity than an underfill material such as a thermosetting epoxy resin. That is, the fluidity is low.
したがって、第1の半導体チップ2の主面2a上に塗布されたNCP13は流動性が低いため、第1の半導体チップ2から外側にはみ出してもテープ基板5から落下することは無い。
Therefore, the
その後、図13のステップS43のILB2に示すように、テープ基板5の裏面5b上に、NCP13を介して大チップである第2の半導体チップ3を、その主面3aとテープ基板5の裏面5bとを対向させて搭載する。
Thereafter, as shown in ILB2 of step S43 in FIG. 13, the
その際、まず、ザグリ10aを有したヒートステージ10のザグリ10a内に第1の半導体チップ2を配置し、かつヒートステージ10によってテープ基板5を介して第2の半導体チップ3上のAuバンプ6を支持した状態で、テープ基板5の裏面5b側からボンディングツール9によって第2の半導体チップ3を押圧する。なお、ボンディングツール9は、例えば、100〜275℃に加熱されており、ボンディングツール9の熱を利用して、大チップである第2の半導体チップ3のボンディングとNCP13の溶着とを一緒に行う。
At that time, first, the
なお、NCP13は、耐熱性が高く、高温にも耐えることができる。したがって、第2の半導体チップ3を搭載する際の熱により、NCP13を溶着後に半硬化させることができる。
NCP13 has high heat resistance and can withstand high temperatures. Therefore, the
これにより、熱圧着によって第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載する。
Thereby, the
その後、図13のステップS44の部品実装に示すように、テープ基板5上に半田8を介してチップ部品7を実装する。
Thereafter, the
本実施の形態3によれば、予め小チップである第1の半導体チップ2上にNCP13を配置した状態で大チップである第2の半導体チップ3をフリップチップ接続することにより、接着剤のポッティングの回数を減らして組み立て工程数を低減することができる。
According to the third embodiment, the potting of the adhesive is performed by flip-chip connecting the
さらに、NCP13は耐熱性が高いため、第2の半導体チップ3を搭載する際の熱を利用してNCP13を溶着後に半硬化させることができる。これにより、プリベーク処理の回数も減らすことができ、組み立てにおける処理時間を短縮することができる。
Furthermore, since the
本実施の形態3の半導体装置の製造方法によって得られるその他の効果は、実施の形態1のものと同様である。 Other effects obtained by the semiconductor device manufacturing method of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、図14に示す本実施の形態3の変形例について説明する。図14は図13に示すCOF1の組み立ての変形例であり、図13の組み立てとの相違点は、図14のステップS52のPOTで、接着剤としてACF(Anisotropic Conductive Film 、導電性フィルム)14を用いることである。
Next, a modification of the third embodiment shown in FIG. 14 will be described. FIG. 14 is a modified example of the assembly of the
すなわち、ステップS52のPOTにおいて、第1の半導体チップ2の主面2a上のテープ基板5の裏面5bの貫通孔5g上にACF14を配置する。その後、ステップS53のILB2で、ザグリ10aを有したヒートステージ10のザグリ10a内に第1の半導体チップ2を配置し、かつヒートステージ10によってテープ基板5を介して第2の半導体チップ3上のAuバンプ6を支持した状態で、テープ基板5の裏面5b側からボンディングツール9によって第2の半導体チップ3を押圧する。
That is, in the POT of step S52, the
これにより、熱圧着によって第2の半導体チップ3をテープ基板5の裏面5b上に搭載する。
Thereby, the
なお、ACF14は、NCP13に比べて材料費が安いため、ACF14を用いた変形例の組み立てでは、NCP13を用いた組み立てより製造コストを低減することができる。
Since the material cost of
また、図14に示す組み立てにおけるステップS51のILB1、ステップS53のILB2及びステップS54の部品実装については、図13に示す組み立てにおけるステップS41のILB1、ステップS43のILB2及びステップS44の部品実装と、それぞれ全く同じである。 Further, regarding the ILB1 in step S51, the ILB2 in step S53, and the component mounting in step S54 in the assembly shown in FIG. 14, the ILB1 in step S41, the ILB2 in step S43, and the component mounting in step S44 in the assembly shown in FIG. Exactly the same.
したがって、図14に示す変形例の組み立てによっても製造コスト以外でも図13に示す組み立てと同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as the assembly shown in FIG. 13 can be obtained by the assembly of the modification shown in FIG.
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
例えば、前記実施の形態1では、そのポッティング工程で図5に示すポッティング装置12を用いて、反転用ローラ12gによってテープ基板5の表裏を反転させる場合を説明したが、反転用機構はローラ以外の方式であってもよく、さらに、反転機構を有していないポッティング装置を用いてもよい。この場合、テープ基板5の表面5a側と裏面5b側をポッティング装置内に1回ずつ分けて流して処理すればよい。
For example, in the first embodiment, the case where the
本発明は、テープ基板の両面に電子部品を実装する半導体装置の組み立てに好適である。 The present invention is suitable for assembling a semiconductor device in which electronic components are mounted on both sides of a tape substrate.
1 COF(半導体装置)
2 第1の半導体チップ
2a 主面
2b 裏面
2c パッド
2d 側面
3 第2の半導体チップ
3a 主面
3b 裏面
3c パッド
3d 側面
4 アンダーフィル材
5 テープ基板
5a 表面(第1の主面)
5b 裏面(第2の主面)
5c 基材
5d リード(電極)
5e ソルダレジスト
5f 外部端子
5g 貫通孔
5h 端子(電極)
5i 開口部(第1の開口部)
5j 開口部(第2の開口部)
5k 開口部(第3の開口部)
5m スプロケット孔
6 Auバンプ(バンプ電極)
7 チップ部品(電子部品)
8 半田
9 ボンディングツール
9a ザグリ(凹部)
10 ヒートステージ
10a ザグリ(凹部)
11 ポッティングノズル
12 ポッティング装置
12a ローダ
12b 第1ポッティング部
12c 乾燥炉
12d 第2ポッティング部
12e アンローダ
12f リール
12g 反転用ローラ
13 NCP(非導電性ペースト)
14 ACF(導電性フィルム)
1 COF (semiconductor device)
2
5b Back surface (second main surface)
5e Solder resist 5f
5i opening (first opening)
5j opening (second opening)
5k opening (third opening)
7 Chip parts (electronic parts)
8
10
DESCRIPTION OF
14 ACF (conductive film)
Claims (20)
(b)前記(a)工程の後、前記テープ基板の第1の主面の反対側の第2の主面上に、前記第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを、その主面と前記テープ基板の第2の主面とを対向させて搭載する工程と、
(c)前記(b)工程の後、前記テープ基板の第1の主面と前記第1の半導体チップの主面との間にアンダーフィル材を充填し、その後、前記アンダーフィル材を半硬化させる工程と、
(d)前記(c)工程の後、前記テープ基板の第2の主面と前記第2の半導体チップの主面との間にアンダーフィル材を充填し、その後、前記アンダーフィル材を半硬化させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) mounting the first semiconductor chip on the first main surface of the tape substrate with the first main surface facing the main surface of the first semiconductor chip;
(B) After the step (a), on the second main surface opposite to the first main surface of the tape substrate, a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip is disposed on the main surface. And mounting the second main surface of the tape substrate facing each other,
(C) After the step (b), an underfill material is filled between the first main surface of the tape substrate and the main surface of the first semiconductor chip, and then the underfill material is semi-cured. A process of
(D) After the step (c), an underfill material is filled between the second main surface of the tape substrate and the main surface of the second semiconductor chip, and then the underfill material is semi-cured. A method of manufacturing a semiconductor device.
(b)前記テープ基板の第1の主面上に、前記第1の主面と第1の半導体チップの主面とを対向させ、かつ前記第1の半導体チップの主面上に前記貫通孔が配置されるように前記第1の半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記(b)工程の後、前記テープ基板の第1の主面の反対側の第2の主面上に、前記第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを、その主面と前記テープ基板の第2の主面とを対向させ、かつ前記第2の半導体チップの主面上に前記貫通孔が配置されるように搭載する工程と、
(d)前記(c)工程の後、前記第1の半導体チップまたは第2の半導体チップの何れか一方の側からアンダーフィル材を滴下し、前記貫通孔に前記アンダーフィル材を通して前記第1の半導体チップの主面と前記第2の半導体チップの主面の間に前記アンダーフィル材を充填する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) preparing a tape substrate having a plurality of electrodes and a through-hole formed between the plurality of electrodes;
(B) The first main surface of the tape substrate is opposed to the main surface of the first semiconductor chip, and the through hole is formed on the main surface of the first semiconductor chip. Mounting the first semiconductor chip so that is disposed;
(C) After the step (b), on the second main surface opposite to the first main surface of the tape substrate, a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip is disposed on the main surface. And mounting so that the through hole is disposed on the main surface of the second semiconductor chip, and the second main surface of the tape substrate facing each other,
(D) After the step (c), an underfill material is dropped from one side of the first semiconductor chip or the second semiconductor chip, and the first fill is passed through the underfill material to the through hole. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of filling the underfill material between a main surface of a semiconductor chip and a main surface of the second semiconductor chip.
(b)前記テープ基板の第1の主面上に、前記第1の主面と第1の半導体チップの主面とを対向させ、かつ前記第1の半導体チップの主面上に前記貫通孔が配置されるように前記第1の半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記(b)工程の後、前記テープ基板の第1の主面の反対側の第2の主面上から前記貫通孔を介して前記第1の半導体チップの主面上に接着剤を塗布する工程と、
(d)前記(c)工程の後、前記テープ基板の第2の主面上に、前記接着剤を介して前記第1の半導体チップより大きな第2の半導体チップを、その主面と前記テープ基板の第2の主面とを対向させて搭載する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) preparing a tape substrate having a plurality of electrodes and a through-hole formed between the plurality of electrodes;
(B) The first main surface of the tape substrate is opposed to the main surface of the first semiconductor chip, and the through hole is formed on the main surface of the first semiconductor chip. Mounting the first semiconductor chip so that is disposed;
(C) After the step (b), an adhesive is applied on the main surface of the first semiconductor chip from the second main surface opposite to the first main surface of the tape substrate through the through hole. A step of applying
(D) After the step (c), a second semiconductor chip larger than the first semiconductor chip is placed on the second main surface of the tape substrate via the adhesive, and the main surface and the tape A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: mounting a second main surface of the substrate so as to face each other.
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US8345444B2 (en) | 2007-11-01 | 2013-01-01 | Panasonic Corporation | Structure with electronic component mounted therein and method for manufacturing such structure |
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