JP2007189005A - Mounting structure of semiconductor device - Google Patents

Mounting structure of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2007189005A
JP2007189005A JP2006004780A JP2006004780A JP2007189005A JP 2007189005 A JP2007189005 A JP 2007189005A JP 2006004780 A JP2006004780 A JP 2006004780A JP 2006004780 A JP2006004780 A JP 2006004780A JP 2007189005 A JP2007189005 A JP 2007189005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
mounting structure
recess
mounting
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006004780A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Sumikawa
雅人 住川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2006004780A priority Critical patent/JP2007189005A/en
Publication of JP2007189005A publication Critical patent/JP2007189005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mounting structure of a semiconductor device in which the underfill portion can be protected against formation of a void, certainty of flip-chip connection can be enhanced, and production cost of a mounting substrate can be prevented from increasing. <P>SOLUTION: On the periphery of a semiconductor device mounting portion 14, a recess 22 is formed in the vicinity of the outer circumferential edge of the semiconductor device 11. The recess 22 decelerates the flow velocity of resin flowing around the semiconductor device 11. The semiconductor device 11 side end of the recess 22 is located closer to the mounting substrate 13 side than the major surface 11a of the semiconductor device 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は半導体装置の実装構造に関し、特にフリップチップ実装構造において、半導体装置と実装基板との間に生じる間隙に封止樹脂を注入する技術に有効な技術に関する。   The present invention relates to a mounting structure of a semiconductor device, and more particularly to a technique effective in a technique for injecting a sealing resin into a gap generated between a semiconductor device and a mounting substrate in a flip chip mounting structure.

半導体装置の実装構造としてはフリップチップ構造が知られている。フリップチップ構造では、半導体装置のバンプ電極が形成された面と、実装基板上のパッド電極が形成された面とを互いに対向させて、実装基板に半導体装置を搭載する構造である。このようなフリップチップ構造は、従来のワイヤボンディングや、リードフレームを用いた実装構造と比較して、実装に要する高さと、基板面積とを最小化できるため、近年の、特に携帯型電子機器に見られる軽薄短小化の趨勢に対応するのに有用な実装構造とされている。   A flip chip structure is known as a semiconductor device mounting structure. The flip-chip structure is a structure in which the semiconductor device is mounted on the mounting substrate with the surface on which the bump electrode of the semiconductor device is formed and the surface on which the pad electrode on the mounting substrate is formed facing each other. Such a flip chip structure can minimize the height required for mounting and the board area as compared with conventional wire bonding and mounting structures using lead frames. The mounting structure is useful for responding to the trend of lightness, thinness, and miniaturization.

半導体装置を実装基板にフリップチップ実装する場合、通常、半導体装置と実装基板との間の間隙部にアンダーフィルと呼ばれる封止樹脂を充填することによって、半導体装置と実装基板との接続部を保護する必要がある。   When a semiconductor device is flip-chip mounted on a mounting substrate, the gap between the semiconductor device and the mounting substrate is usually filled with a sealing resin called underfill to protect the connection between the semiconductor device and the mounting substrate. There is a need to.

ここで、上記半導体装置は、いわゆるBGA(ボールグリッドアレイ)やCSP(チップサイズパッケージ)を用いた物でもよいし、ベアチップでもよい。また、上記半導体装置は、半導体ウエハ状態で最終絶縁膜やバンプ電極を形成した後に個片化して完成させるウエハレベルパッケージでもよい。   Here, the semiconductor device may be a so-called BGA (ball grid array) or CSP (chip size package), or may be a bare chip. In addition, the semiconductor device may be a wafer level package which is completed by forming a final insulating film and bump electrodes in a semiconductor wafer state and then separating them.

上記アンダーフィルを形成する目的としては、接続部の機械的に保護すると共に、半導体装置と実装基板との線熱膨張係数の違いにより、周辺温度の上下によって発生する熱応力を分散させることである。   The purpose of forming the underfill is to mechanically protect the connecting portion and to disperse the thermal stress generated by the rise and fall of the ambient temperature due to the difference in linear thermal expansion coefficient between the semiconductor device and the mounting substrate. .

上記アンダーフィルがない状況下においては、実装構造の周辺温度が上がったり下がったりすることや、電子機器自体の電源入/切による半導体装置の発熱が生じたり生じなかったりすることなどによって、半導体装置と実装基板との接続部に繰り返しの歪みが発生し、接続部が容易に破断にいたってしまうことが知られている。   In the situation without the above-mentioned underfill, the temperature of the mounting structure increases or decreases, and the semiconductor device generates heat due to power on / off of the electronic device itself. It is known that repeated distortion occurs in the connection portion with the mounting substrate, and the connection portion easily breaks.

上記アンダーフィルは、上記歪みを半導体装置と実装基板とが対向する面全体に分散させる効果があり、接続部の信頼性向上に役立っている。   The underfill has an effect of dispersing the strain over the entire surface where the semiconductor device and the mounting substrate face each other, and helps to improve the reliability of the connection portion.

また、上記半導体装置がベアチップである場合には、半導体装置が含む半導体素子を形成した面は薄いパシベーション膜で覆われているだけである。このような半導体素子を電子機器の使用環境下における湿度や有害なガスからアンダーフィルで保護することができる。   When the semiconductor device is a bare chip, the surface on which the semiconductor element included in the semiconductor device is formed is only covered with a thin passivation film. Such a semiconductor element can be protected by underfill from humidity and harmful gases in the environment where the electronic device is used.

上記アンダーフィルを形成する場合、半導体装置を実装基板に実装した後に、半導体装置の周囲に液状樹脂を滴下し、毛細管現象により、半導体装置と実装基板との間の間隙に液状樹脂を充填した後、その液状樹脂を加熱硬化させる。   When forming the underfill, after mounting the semiconductor device on the mounting substrate, after dropping the liquid resin around the semiconductor device and filling the gap between the semiconductor device and the mounting substrate with the liquid resin by capillary action The liquid resin is cured by heating.

このようなアンダーフィルの形成手法においては、半導体装置と実装基板との間の間隙に、液状樹脂が充填されていない未充填部(以下「ボイド部」と称する)が残り、実装構造の信頼性を悪化させるという問題がある。   In such an underfill formation method, an unfilled portion that is not filled with a liquid resin (hereinafter referred to as “void portion”) remains in the gap between the semiconductor device and the mounting substrate, and the reliability of the mounting structure There is a problem of worsening.

より詳しくは、上記半導体装置と実装基板との間の間隙にボイド部があると、使用環境下における湿気が、アンダーフィルを構成する樹脂分子の隙間を透過し、ボイド部に溜まり易くなる。このボイド部に溜まった湿気の水分が周辺温度の低下によって結露すると、半導体装置の半導体素子にリーク不良などの問題を生じさせる恐れがある。   More specifically, if there is a void portion in the gap between the semiconductor device and the mounting substrate, moisture in the usage environment permeates through the gap between the resin molecules constituting the underfill and easily collects in the void portion. If the moisture of the moisture accumulated in the void portion is condensed due to a decrease in the ambient temperature, there is a risk of causing problems such as a leak failure in the semiconductor element of the semiconductor device.

また、上記ボイド部内に水分がある状態ではんだリフロー工程などが行われると、リフロー工程などによる周辺温度の急激な上昇により、ボイド部中の水分が気化することで急激に膨張して、ボイド部が破裂してしまう。その結果、上記アンダーフィルのボイド部以外の部分に亀裂や剥離が発生して、アンダーフィルとしての機能を有さなくなるような問題を生じさせる恐れがある。   In addition, when a solder reflow process or the like is performed in a state where there is moisture in the void part, the void part expands rapidly due to vaporization of the moisture in the void part due to a rapid increase in the ambient temperature due to the reflow process or the like. Will burst. As a result, cracks and peeling may occur in the portions other than the void portion of the underfill, which may cause a problem that the underfill function is not provided.

したがって、上記アンダーフィル中のボイド部は皆無にする必要がある。   Therefore, it is necessary to eliminate the void portion in the underfill.

従来、上記ボイド部の形成を防ぐ方法としては、特開平10−50892号公報(特許文献1)に記載されたものがある。   Conventionally, as a method for preventing the formation of the void portion, there is one described in JP-A-10-50892 (Patent Document 1).

この特開平10−50892号公報においては、半導体装置周囲に液状樹脂を滴下した場合に、半導体装置と実装基板との間の間隙に進入する液状樹脂の速度に比べて、半導体装置周辺部に回り込む液状樹脂の速度の方が速いと、ボイド部が形成されて、ボイド部による問題が起こると指摘されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 10-50892, when a liquid resin is dropped around the semiconductor device, the liquid resin wraps around the periphery of the semiconductor device as compared with the speed of the liquid resin entering the gap between the semiconductor device and the mounting substrate. It has been pointed out that when the speed of the liquid resin is higher, a void portion is formed and a problem due to the void portion occurs.

より詳しくは、上記半導体装置の周囲における液状樹脂の滴下位置と、半導体装置の中心部とを通る仮想線を考え、この仮想線が液状樹脂の滴下側とは反対側の半導体装置外周縁と交わる点を考えた際に、この点への2種類の樹脂流れの到達時間の差異により、ボイド部生成の有無が決定付けられるという考え方である。すなわち、上記半導体装置周辺部を流れる樹脂の方が上記間隙を流れる樹脂より早く上記点に到達した場合には、ボイド部が発生するというものである。   More specifically, an imaginary line passing through the position where the liquid resin is dropped around the semiconductor device and the center of the semiconductor device is considered, and this imaginary line intersects with the outer periphery of the semiconductor device on the side opposite to the liquid resin dropping side. When a point is considered, it is an idea that whether or not a void portion is generated is determined by a difference in arrival times of two types of resin flows to this point. That is, when the resin flowing in the periphery of the semiconductor device reaches the point earlier than the resin flowing in the gap, a void portion is generated.

このような理由で発生するボイド部を無くすため、特開平10−50892号公報では半導体装置周辺部の実装基板上の一部に突起部を設ける構造が提案されている。   In order to eliminate the void portion generated for such a reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-50892 proposes a structure in which a protrusion is provided on a part of the semiconductor substrate peripheral portion on the mounting substrate.

しかしながら、特開平10−50892号公報には、後述するような問題がある。この問題を図6を用いて説明する。   However, JP-A-10-50892 has the following problems. This problem will be described with reference to FIG.

図6に、特開平10−50892号公報の半導体装置の実装構造の概略断面図を示す。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device mounting structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-50892.

上記実装構造では、実装基板113に半導体装置111を搭載し、実装基板113と半導体装置111との間の間隙に接続部117を形成している。この接続部117は、バンプ電極112と、このバンプ電極112に接続されたパッド電極116とで構成されている。   In the mounting structure, the semiconductor device 111 is mounted on the mounting substrate 113, and the connection portion 117 is formed in the gap between the mounting substrate 113 and the semiconductor device 111. The connection portion 117 includes a bump electrode 112 and a pad electrode 116 connected to the bump electrode 112.

上記実装基板113の半導体装置111側の表面上にはアンダーフィル部121が形成されている。このアンダーフィル部121が実装基板113と半導体装置111との間の間隙を埋めている。   An underfill portion 121 is formed on the surface of the mounting substrate 113 on the semiconductor device 111 side. This underfill portion 121 fills a gap between the mounting substrate 113 and the semiconductor device 111.

また、上記実装基板113の半導体装置111側の表面上には、半導体装置111の外周縁近傍に位置する突起部171が形成されている。この突起部171により、半導体装置111の周辺部の樹脂流れが阻害され、ボイド部の発生を無くしている。   Further, a protrusion 171 located near the outer periphery of the semiconductor device 111 is formed on the surface of the mounting substrate 113 on the semiconductor device 111 side. Due to the protrusions 171, the resin flow around the semiconductor device 111 is hindered, and the generation of voids is eliminated.

しかし、上記半導体装置113の多ピン化と共に小型化が進み、バンプ電極112の狭ピッチ化が進む近年においては、突起部171のような突起を実際に設けて、半導体装置周辺部の樹脂の流れを阻害することは困難になってきている。   However, in recent years when the semiconductor device 113 is miniaturized as the number of pins is increased and the pitch of the bump electrodes 112 is reduced, a protrusion such as the protrusion 171 is actually provided, and the resin flow around the periphery of the semiconductor device 113 It has become difficult to inhibit.

上記半導体装置周辺部の樹脂の流れを阻害することを困難にしている要因の1つが、半導体装置111と実装基板113との間の間隙の狭小化である。上記要因の1つはバンプ電極ピッチの狭小化とも関連している。   One of the factors that make it difficult to inhibit the resin flow around the semiconductor device is a narrowing of the gap between the semiconductor device 111 and the mounting substrate 113. One of the factors is related to the narrowing of the bump electrode pitch.

すなわち、上記バンプ電極ピッチが細かくなれば、バンプ電極112の面積が小さくなるため、バンプ電極112の製造上の困難性を避けるため、バンプ電極112の高さも低くなる。高さを低くしたバンプ電極112を用いた半導体装置111をフリップチップ接続する場合には、半導体装置111と実装基板113との間の間隙が自ずと狭くなってしまう。   That is, if the bump electrode pitch is reduced, the area of the bump electrode 112 is reduced, so that the difficulty in manufacturing the bump electrode 112 is avoided, and the height of the bump electrode 112 is also reduced. When the semiconductor device 111 using the bump electrode 112 having a reduced height is flip-chip connected, the gap between the semiconductor device 111 and the mounting substrate 113 is naturally narrowed.

また、上記バンプ電極112およびパッド電極116の双方をAuで形成し、バンプ電極112とパッド電極116とを接続するために熱圧着工法や超音波接続工法が用いられる場合も多い。これらの工法を採った場合は、バンプ電極112をある程度まで押し潰すことでバンプ電極112とパッド電極116との金属接続を実現するために、半導体装置111と実装基板113との間の間隙がさらに狭くなってしまう。   In many cases, both the bump electrode 112 and the pad electrode 116 are formed of Au, and a thermocompression method or an ultrasonic connection method is used to connect the bump electrode 112 and the pad electrode 116. When these methods are employed, the gap between the semiconductor device 111 and the mounting substrate 113 is further increased in order to achieve metal connection between the bump electrode 112 and the pad electrode 116 by crushing the bump electrode 112 to some extent. It becomes narrower.

一方、上記バンプ電極ピッチの狭小化は、実装基板113上のパッド電極ピッチや、基板配線間隔の狭小化も伴う。その結果、基板配線間に加えられる電位差による電位勾配が大きくなる。これにより、空気中の湿度による絶縁抵抗の信頼性の問題が深刻になっている。つまり、基板配線間の電位勾配と、空気中の水分により、イオンマイグレーションの発生が問題になってきている。   On the other hand, the narrowing of the bump electrode pitch is accompanied by the narrowing of the pad electrode pitch on the mounting substrate 113 and the substrate wiring interval. As a result, the potential gradient due to the potential difference applied between the substrate wirings is increased. As a result, the problem of reliability of insulation resistance due to humidity in the air has become serious. In other words, the occurrence of ion migration has become a problem due to the potential gradient between the substrate wirings and the moisture in the air.

上記基板配線間のイオンマイグレーション防止のためには当該配線間に水分の侵入を防ぐことが効果的である。そのため、実装基板113上において半導体装置111のなるべく近傍まで、有機樹脂膜を形成しておくことにより、基板配線のなるべく広い領域まで水分から保護することが行われている。   In order to prevent ion migration between the substrate wirings, it is effective to prevent moisture from entering between the wirings. For this reason, an organic resin film is formed on the mounting substrate 113 as close as possible to the semiconductor device 111 to protect the substrate wiring from moisture as much as possible.

このような状況を反映した上で、上記突起部171を半導体装置111の周辺部に設置した場合の半導体装置の実装構造の模式断面図を図7に示す。   FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of the mounting structure of the semiconductor device in the case where the protruding portion 171 is installed in the peripheral portion of the semiconductor device 111 while reflecting such a situation.

上記実装基板113上では、半導体装置搭載部114以外の箇所に有機樹脂膜115が形成されている。さらに、有機樹脂膜115上に突起部171が形成されている。   On the mounting substrate 113, an organic resin film 115 is formed at a place other than the semiconductor device mounting portion 114. Further, a protrusion 171 is formed on the organic resin film 115.

上記有機樹脂膜115は、絶縁信頼性維持のために一定の厚みが必要で、通常、10〜20μm程度の厚みを要している。耐湿絶縁信頼性の維持のため、有機樹脂膜115は、半導体装置111の外縁のすぐ近くまで形成されており、半導体装置111を半導体装置搭載部114に搭載した後、半導体装置111の外縁と有機樹脂膜111の開口縁との隙間は狭く、例えば、100μm程度しかない。そのため、突起部171は、有機樹脂膜115上に設けることになる。   The organic resin film 115 needs to have a certain thickness in order to maintain insulation reliability, and usually requires a thickness of about 10 to 20 μm. In order to maintain moisture-resistant insulation reliability, the organic resin film 115 is formed to the immediate vicinity of the outer edge of the semiconductor device 111. After the semiconductor device 111 is mounted on the semiconductor device mounting portion 114, the organic resin film 115 is organically bonded to the outer edge of the semiconductor device 111. The gap with the opening edge of the resin film 111 is narrow, for example, only about 100 μm. Therefore, the protrusion 171 is provided on the organic resin film 115.

ところで、上記バンプ電極112の高さは、製法やピッチなどに依存する。前述の熱圧着工法や超音波接続工法に用いられるAuバンプ電極112は、めっき工法で形成することが広く行われており、めっき工法の生産性から、高さはせいぜい50μm程度が上限であるが、バンプ電極112の狭ピッチ化によって、25μm程度まで低くなっている場合もある。   By the way, the height of the bump electrode 112 depends on a manufacturing method, a pitch, and the like. The Au bump electrode 112 used in the above-described thermocompression bonding method and ultrasonic connection method is widely formed by a plating method, and the maximum height is about 50 μm at most because of the productivity of the plating method. In some cases, the pitch of the bump electrodes 112 is reduced to about 25 μm due to the narrow pitch.

上記バンプ電極112の高さが25μm程度まで低くなっている場合には、フリップチップ接続時にバンプ電極112が潰されることを考慮すると、半導体装置111と実装基板113との間の間隙の高さは、20μmよりも小さくなる。その結果、半導体装置111と実装基板113の間隙の高さは有機樹脂膜115の厚さとほぼ同じになる。   When the height of the bump electrode 112 is as low as about 25 μm, considering that the bump electrode 112 is crushed during flip chip connection, the height of the gap between the semiconductor device 111 and the mounting substrate 113 is , Smaller than 20 μm. As a result, the height of the gap between the semiconductor device 111 and the mounting substrate 113 is substantially the same as the thickness of the organic resin film 115.

したがって、上記実装基板113の半導体装置111側の面から突起部171の上面(実装基板113側の面とは反対側の面)までの高さが、実装基板113の半導体装置111側の面から半導体装置111の下面(実装基板113側の面)の高さよりも高くなる場合が生じる。この場合、実装基板113の製造時のバラツキによる有機樹脂膜115の開口の僅かな位置ずれにより、半導体装置111のフリップチップ接続時に、半導体装置111と突起部171とが当接して、フリップチップ接続が良好に行えない問題が生じる。   Therefore, the height from the surface of the mounting substrate 113 on the semiconductor device 111 side to the upper surface of the protrusion 171 (the surface opposite to the surface on the mounting substrate 113 side) is from the surface of the mounting substrate 113 on the semiconductor device 111 side. In some cases, the height of the lower surface of the semiconductor device 111 (the surface on the mounting substrate 113 side) becomes higher. In this case, when the semiconductor device 111 is flip-chip connected, the semiconductor device 111 and the protrusion 171 come into contact with each other due to a slight positional deviation of the opening of the organic resin film 115 due to variations in the manufacturing of the mounting substrate 113, so that the flip-chip connection This causes a problem that cannot be performed satisfactorily.

また、上記有機樹脂膜115は、通常、実装基板113の主面全面に塗布形成後のフォトリソグラフィによる選択除去や、印刷などによる選択塗布により形成される。通常は、ほぼ均一な膜厚で形成されることから、突起部171の形成のためには、別途突起物を設ける工程を追加する必要が生じる。再度の有機樹脂膜115形成や、別の材料の選択塗布などが必要であり、コスト増につながるため、効率的な手法だとはいえない。   In addition, the organic resin film 115 is usually formed on the entire main surface of the mounting substrate 113 by selective removal by photolithography after application formation or selective application by printing or the like. Usually, since it is formed with a substantially uniform film thickness, it is necessary to add a step of providing a separate protrusion for forming the protrusion 171. Since it is necessary to form the organic resin film 115 again or selectively apply another material, which leads to an increase in cost, it cannot be said to be an efficient method.

上記により、従来技術では、フリップチップ接続の確実性や、実装基板113の製造コストに関する問題を抱えている。
特開平10−50892号公報
As described above, the related art has problems related to the reliability of flip chip connection and the manufacturing cost of the mounting substrate 113.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-50892

そこで、本発明の課題は、アンダーフィル部にボイド部が形成されるのを防ぐことができ、さらに、フリップチップ接続の確実性を高めることができ、実装基板の製造コストの増大を防ぐことができる半導体装置の実装構造を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to prevent the formation of a void portion in the underfill portion, further improve the reliability of flip chip connection, and prevent an increase in manufacturing cost of the mounting substrate. Another object of the present invention is to provide a mounting structure for a semiconductor device.

上記課題を解決するため、本発明の半導体装置の実装構造は、
主面に複数のバンプ電極が配置された半導体装置と、
上記半導体装置を搭載する半導体装置搭載部を有すると共に、上記複数のバンプ電極の位置に対応して形成された複数のパッド電極を上記半導体装置搭載部の上記半導体装置側の表面に有する実装基板と、
を備え、
上記複数のバンプ電極と上記複数のパッド電極とがフリップチップボンディングで接続され、上記半導体装置と上記実装基板との間に樹脂が充填されてなる半導体装置の実装構造において、
上記半導体装置搭載部の周囲に形成されて上記半導体装置の外周縁近傍に位置すると共に、上記半導体装置の周囲を流れる上記樹脂の流速を減速させ得る凹部を備え、
上記凹部の上記半導体装置側の端は上記半導体装置の主面よりも上記実装基板側に位置することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the mounting structure of the semiconductor device of the present invention is:
A semiconductor device in which a plurality of bump electrodes are arranged on the main surface;
A mounting substrate having a semiconductor device mounting portion on which the semiconductor device is mounted, and a plurality of pad electrodes formed corresponding to the positions of the plurality of bump electrodes on the surface of the semiconductor device mounting portion on the semiconductor device side; ,
With
In the mounting structure of the semiconductor device in which the plurality of bump electrodes and the plurality of pad electrodes are connected by flip chip bonding, and a resin is filled between the semiconductor device and the mounting substrate.
A recess that is formed around the semiconductor device mounting portion and is located in the vicinity of the outer periphery of the semiconductor device, and that can reduce the flow rate of the resin flowing around the semiconductor device,
An end of the recess on the semiconductor device side is located on the mounting substrate side with respect to the main surface of the semiconductor device.

上記構成の半導体装置の実装構造によれば、上記半導体装置と実装基板との間に樹脂を充填するために、半導体装置の周囲の滴下位置に液状樹脂を滴下した場合、半導体装置搭載部の周囲には、半導体装置の外周縁近傍に位置する凹部が形成されているから、液状樹脂は半導体装置の周囲を流れて凹部内に流入する。これにより、上記液状樹脂は凹部内の空間を埋め尽くすまで、凹部より先へ進むことができない。この液状樹脂が凹部内の空間を埋め尽くす時間によって、半導体装置周辺部を回り込む液状樹脂の進行に遅れが生じる。つまり、上記凹部によって、半導体装置の周囲を流れる液状樹脂の流速が減速する。   According to the mounting structure of the semiconductor device having the above configuration, when liquid resin is dropped on the dropping position around the semiconductor device in order to fill the resin between the semiconductor device and the mounting substrate, the periphery of the semiconductor device mounting portion Since a recess is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the semiconductor device, the liquid resin flows around the semiconductor device and flows into the recess. Thus, the liquid resin cannot advance beyond the recess until the space in the recess is filled. Depending on the time that the liquid resin fills the space in the recess, the progress of the liquid resin that goes around the periphery of the semiconductor device is delayed. That is, the flow rate of the liquid resin flowing around the semiconductor device is reduced by the recess.

したがって、上記半導体装置の周囲を流れる液状樹脂の流速よりも、半導体装置と実装基板の間隙を流れる液状樹脂の流速の方が早くなって、半導体装置と半導体装置搭載部との間で液状樹脂のボイド生成が起きないという効果を奏する。   Therefore, the flow rate of the liquid resin flowing through the gap between the semiconductor device and the mounting substrate is faster than the flow rate of the liquid resin flowing around the semiconductor device, and the liquid resin flows between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion. There is an effect that void generation does not occur.

また、上記凹部の半導体装置側の端は半導体装置の主面よりも実装基板側に位置するから、凹部がフリップチップボンディング時に半導体装置に当接するのを防いで、フリップチップ接続の確実性を高めることができる。   Further, since the end of the recess on the semiconductor device side is located closer to the mounting substrate than the main surface of the semiconductor device, the recess is prevented from coming into contact with the semiconductor device during flip chip bonding, and the reliability of flip chip connection is improved. be able to.

また、上記凹部は例えば実装基板に形成できるから、凹部を形成するだけのための材料は必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。   Moreover, since the said recessed part can be formed in a mounting substrate, for example, the material for only forming a recessed part is unnecessary, and the increase in manufacturing cost can be prevented.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記半導体装置と上記実装基板との間に上記樹脂を充填するために、上記半導体装置の周囲の滴下位置に液状樹脂を滴下する場合、
上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿ってその外周縁の全周の2分の1進んだ点を外周経路最遠点とし、かつ、上記半導体装置の外周縁に関して上記滴下位置から直線距離で最も離れた点を距離最遠点としとき、
上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿って最短距離で上記外周経路最遠点に達する経路と、上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿って最短距離で上記距離最遠点に達する経路とうちの少なくとも一方には、上記凹部が形成されている。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
In order to fill the resin between the semiconductor device and the mounting substrate, when dropping a liquid resin to the dropping position around the semiconductor device,
A point that is one half of the entire circumference of the outer peripheral edge along the outer peripheral edge of the semiconductor device from the dropping position is the farthest outer peripheral path, and a linear distance from the dropping position with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device. When the farthest point is the farthest distance,
A path reaching the farthest outer peripheral path from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device, and a farthest distance from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device. The recess is formed in at least one of the path and the path.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記滴下位置から半導体装置の外周縁に沿って最短距離で外周経路最遠点に達する経路と、滴下位置から半導体装置の外周縁に沿って最短距離で距離最遠点に達する経路とうちの少なくとも一方に凹部を形成するので、半導体装置の外周縁に沿って流れる液状樹脂よりも、半導体装置と実装基板との間を流れる液状樹脂を外周経路最遠点,距離最遠点とのうちの少なくとも一方に早く到達させることができる。   According to the semiconductor device mounting structure of the above embodiment, the path reaching the farthest outer peripheral path from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device and the shortest distance from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device. Since the recess is formed in at least one of the path that reaches the farthest distance in distance, the liquid resin that flows between the semiconductor device and the mounting substrate is more peripheral than the liquid resin that flows along the outer peripheral edge of the semiconductor device. It is possible to quickly reach at least one of the farthest point and the farthest distance point.

したがって、上記半導体装置と半導体装置搭載部との間において外周経路最遠点,距離最遠点のうちの少なくとも一方の近傍に樹脂のボイドが生成されるのを確実に防ぐことができる。   Therefore, it is possible to reliably prevent a resin void from being generated in the vicinity of at least one of the farthest outer peripheral path and the farthest distance between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記凹部は上記滴下位置を含む。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
The recess includes the dropping position.

なお、この実施形態で、上記凹部の開口縁は、近傍にある半導体装置の外周縁の一辺に平行な辺が、その辺に垂直な辺よりも長い略長方形であることが望ましい。   In this embodiment, it is desirable that the opening edge of the recess is a substantially rectangular shape in which a side parallel to one side of the outer peripheral edge of the semiconductor device in the vicinity is longer than a side perpendicular to the side.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記凹部が滴下位置を含むことによって、滴下位置に滴下した液状樹脂が凹部内の空間を埋め尽くす時間だけ、半導体装置の外周縁に沿って液状樹脂が流れ始める時間が遅くなる。これにより、上記半導体装置が液状樹脂で取り囲まれる時間よりも、半導体装置と半導体装置搭載部との間隙が液状樹脂で満たされる時間の方を確実に早くすることができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the embodiment, since the recess includes the dropping position, the liquid resin dripped at the dropping position is liquid along the outer peripheral edge of the semiconductor device only for the time required to fill the space in the recess. The time when the resin begins to flow is delayed. Thereby, it is possible to surely advance the time when the gap between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion is filled with the liquid resin rather than the time when the semiconductor device is surrounded by the liquid resin.

したがって、半導体装置と半導体装置搭載部との間の樹脂にボイドが生成されるのを確実に防ぐことができるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to reliably prevent generation of voids in the resin between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion.

また、上記凹部が上記長方形の場合には、その効果をさらに高めることができる。   Moreover, when the said recessed part is the said rectangle, the effect can be heightened further.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記凹部は、上記半導体装置搭載部の外周縁に関して上記外周経路最遠点の近傍領域を通る辺以外の辺に隣接する。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
The concave portion is adjacent to a side other than a side passing through a region near the farthest outer peripheral path with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device mounting portion.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記半導体装置搭載部の外周縁に関して外周経路最遠点の近傍領域を通る辺以外の辺に凹部を隣接させることによって、半導体装置周辺部を回り込むように流れ進む液状樹脂の流路の途中に凹部が位置することになる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above-described embodiment, the peripheral portion of the semiconductor device is wrapped around the peripheral portion of the semiconductor device mounting portion by making the recess adjacent to a side other than the side passing through the region near the farthest outer peripheral path. Thus, the concave portion is positioned in the middle of the flow path of the liquid resin that flows in the manner described above.

したがって、上記半導体装置周辺部を回り込むように流れ進む液状樹脂の速度を確実に落とすことができる。   Therefore, the speed of the liquid resin that flows so as to wrap around the periphery of the semiconductor device can be reliably reduced.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記外周経路最遠点の近傍領域を通る辺以外の辺は2辺あり、この2辺のうちの少なくとも一方に上記凹部を隣接させている。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
There are two sides other than the side that passes through the region near the farthest point of the outer peripheral path, and the recess is adjacent to at least one of the two sides.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記2辺のうちの少なくとも一方に凹部を隣接させていることによって、液状樹脂が半導体装置と半導体装置搭載部との間を流れて外周経路最遠点,距離最遠点に達する時間に比べて、液状樹脂が滴下位置から半導体装置の外周縁に沿って最短距離で外周経路最遠点に達する時間と、液状樹脂が滴下位置から半導体装置の外周縁に沿って最短距離で距離最遠点に達する時間とを確実に長くすることができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above embodiment, the liquid resin flows between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion so that at least one of the two sides is adjacent to the concave portion, so Compared to the time to reach the farthest point and the farthest distance, the time when the liquid resin reaches the farthest point of the outer peripheral path from the dripping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device and the liquid resin from the dripping position to the farthest point of the semiconductor device. The time to reach the farthest point at the shortest distance along the outer peripheral edge can be reliably increased.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記凹部の底面は、上記樹脂との濡れ性に優れた材質で形成されている。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
The bottom surface of the recess is formed of a material excellent in wettability with the resin.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記樹脂との濡れ性に優れた材質で凹部の底面を形成することによって、樹脂が凹部の底面にはじかれることが起こらないので、半導体装置の周囲を流れる樹脂の流速を確実に減速させることができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above embodiment, since the bottom surface of the recess is formed of a material excellent in wettability with the resin, the resin does not repel the bottom surface of the recess. The flow rate of the resin flowing around can be surely decelerated.

また、上記凹部の側面も、樹脂との濡れ性に優れた材質で形成すると、凹部内への樹脂の流れ込みが阻害されないので望ましい。   Further, it is desirable that the side surface of the recess is also made of a material excellent in wettability with the resin because the flow of the resin into the recess is not hindered.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記凹部の底面は、上記パッド電極が含む金属と同一の金属を含む。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
The bottom surface of the recess includes the same metal as the metal included in the pad electrode.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記凹部の底面が金属を含むことによって、樹脂が凹部の底面にはじかれることが起こらないので、半導体装置の周囲を流れる樹脂の流速を確実に減速させることができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above embodiment, since the resin does not repel the bottom surface of the recess when the bottom surface of the recess contains metal, the flow rate of the resin flowing around the semiconductor device is surely ensured. It can be decelerated.

また、上記金属はパッド電極が含む金属と同一であるから、凹部の底面とパッド電極とを同一の工程で形成できる結果、凹部の形成に伴うコスト上昇を防ぐことができる。   In addition, since the metal is the same as the metal included in the pad electrode, the bottom surface of the recess and the pad electrode can be formed in the same process, so that an increase in cost associated with the formation of the recess can be prevented.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記実装基板上には、上記半導体装置を取り囲むように有機樹脂膜が形成され、
上記半導体装置を取り囲むように形成され、主開口部およびこの主開口部に隣接する付加開口部を有する有機樹脂膜を備え、
上記主開口部は、上記半導体装置搭載部と重なって上記半導体装置と略同じ大きさであり、
上記凹部は上記付加開口部を含む。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
On the mounting substrate, an organic resin film is formed so as to surround the semiconductor device,
An organic resin film formed so as to surround the semiconductor device and having a main opening and an additional opening adjacent to the main opening,
The main opening overlaps the semiconductor device mounting portion and is approximately the same size as the semiconductor device,
The recess includes the additional opening.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記凹部は、有機樹脂膜の主開口部に隣接する付加開口部で形成されるので、有機樹脂膜の主開口部と共に凹部を形成することができる結果、凹部の形成に伴うコスト上昇を防ぐことができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above embodiment, since the recess is formed by the additional opening adjacent to the main opening of the organic resin film, the recess can be formed together with the main opening of the organic resin film. As a result, it is possible to prevent an increase in cost due to the formation of the recess.

一実施形態の半導体装置の実装構造では、
上記パッド電極から引き出される基板配線は、上記付加開口部が形成される領域外に形成され、
上記付加開口部は、上記基板配線の材料と同種の金属からなる金属パターンを底部に有する。
In the mounting structure of the semiconductor device of one embodiment,
The substrate wiring drawn from the pad electrode is formed outside the region where the additional opening is formed,
The additional opening has a metal pattern at the bottom made of the same kind of metal as the material of the substrate wiring.

上記実施形態の半導体装置の実装構造によれば、上記パッド電極から引き出される基板配線を、付加開口部が形成される領域以外の領域に形成されることによって、基板配線が付加開口部から露出しないので、耐湿絶縁信頼性を向上させることができる。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the above embodiment, the substrate wiring is not exposed from the additional opening by forming the substrate wiring extracted from the pad electrode in a region other than the region where the additional opening is formed. As a result, the moisture-proof insulation reliability can be improved.

また、上記付加開口部は、基板配線の材料と同種の金属からなる金属パターンを底部に有するから、その金属パターンと基板配線とを同一の工程で形成できる結果、金属パターンの形成に伴うコスト上昇を防ぐことができる。   In addition, since the additional opening has a metal pattern made of the same type of metal as the material of the substrate wiring at the bottom, the metal pattern and the substrate wiring can be formed in the same process, resulting in an increase in cost associated with the formation of the metal pattern. Can be prevented.

本発明の半導体装置の実装構造によれば、半導体装置と実装基板との間に樹脂を充填するために、半導体装置の周囲の滴下位置に液状樹脂を滴下した場合、半導体装置搭載部の周囲には、半導体装置の外周縁近傍に位置する凹部が形成されていることによって、液状樹脂は半導体装置の周囲を流れて凹部内に流入するから、半導体装置の周囲を流れる液状樹脂の流速が減速する。   According to the mounting structure of the semiconductor device of the present invention, in order to fill the resin between the semiconductor device and the mounting substrate, when the liquid resin is dropped at the dropping position around the semiconductor device, the semiconductor device is mounted around the mounting portion. The liquid resin flows around the semiconductor device and flows into the recess due to the formation of the recess located in the vicinity of the outer peripheral edge of the semiconductor device, so that the flow rate of the liquid resin flowing around the semiconductor device is reduced. .

したがって、上記半導体装置の周囲を流れる液状樹脂の流速よりも、半導体装置と実装基板の間隙を流れる液状樹脂の流速の方が早くなって、半導体装置と半導体装置搭載部との間で液状樹脂のボイド部の発生を防ぐことができる。   Therefore, the flow rate of the liquid resin flowing through the gap between the semiconductor device and the mounting substrate is faster than the flow rate of the liquid resin flowing around the semiconductor device, and the liquid resin flows between the semiconductor device and the semiconductor device mounting portion. Generation of voids can be prevented.

また、上記凹部の半導体装置側の端は半導体装置の主面よりも実装基板側に位置するから、凹部がフリップチップボンディング時に半導体装置に当接するのを防いで、フリップチップ接続の確実性を高めることができる。   Further, since the end of the recess on the semiconductor device side is located closer to the mounting substrate than the main surface of the semiconductor device, the recess is prevented from coming into contact with the semiconductor device during flip chip bonding, and the reliability of flip chip connection is improved. be able to.

また、上記凹部は例えば実装基板に形成できるから、凹部を形成するだけのための材料は必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。   Moreover, since the said recessed part can be formed in a mounting substrate, for example, the material for only forming a recessed part is unnecessary, and the increase in manufacturing cost can be prevented.

また、上記ボイド部の発生を防ぐことができるので、高信頼性のフリップチップ実装構造を得ることができる。特に、高い耐湿絶縁信頼性をフリップチップ実装構造を得ることができる。   Further, since the generation of the void portion can be prevented, a highly reliable flip chip mounting structure can be obtained. In particular, a flip chip mounting structure with high moisture resistance insulation reliability can be obtained.

以下、本発明の半導体装置の実装構造を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the mounting structure of the semiconductor device of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

〔実施例1〕
図1Aに、本発明の実施例1の半導体装置の実装構造の概略上面図を示す。また、図1Bに、図1AのIB−IB線概略断面図を示す。
[Example 1]
FIG. 1A shows a schematic top view of a mounting structure of a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A.

上記実装構造は、図1A,図1Bに示すように、半導体装置搭載部14を含む実装基板13と、その半導体装置搭載部14に搭載された半導体装置11と、半導体装置11の半導体装置搭載部14側の表面に形成された複数のバンプ電極12と、半導体装置搭載部14の半導体装置11側の表面に、夫々が各バンプ電極12の位置に対応するように形成された複数のパッド電極16とを備えている。   1A and 1B, the mounting structure includes a mounting substrate 13 including a semiconductor device mounting portion 14, a semiconductor device 11 mounted on the semiconductor device mounting portion 14, and a semiconductor device mounting portion of the semiconductor device 11. A plurality of bump electrodes 12 formed on the surface on the 14 side and a plurality of pad electrodes 16 formed on the surface on the semiconductor device 11 side of the semiconductor device mounting portion 14 so as to correspond to the positions of the respective bump electrodes 12. And.

上記バンプ電極12とパッド電極16とは互いに接続されて接続部17を構成している。つまり、接続部17は、バンプ電極12と、このバンプ電極12に接続するパッド電極16とから成っている。   The bump electrode 12 and the pad electrode 16 are connected to each other to form a connection portion 17. In other words, the connection portion 17 includes the bump electrode 12 and the pad electrode 16 connected to the bump electrode 12.

上記半導体装置搭載部14は、実装基板13において半導体装置11が搭載される部分に相当する。そして、半導体装置搭載部14の半導体装置11側の表面は、半導体装置11の半導体装置搭載部14側の表面と略同じ大きさである。   The semiconductor device mounting portion 14 corresponds to a portion on the mounting substrate 13 where the semiconductor device 11 is mounted. The surface of the semiconductor device mounting portion 14 on the semiconductor device 11 side is approximately the same size as the surface of the semiconductor device 11 on the semiconductor device mounting portion 14 side.

上記実装基板13の半導体装置11側の表面には、半導体装置搭載部14の外周縁に隣接する2つの凹部22が形成されている。この凹部22は、実装基板13の半導体装置11が搭載された面(半導体装置搭載部14の半導体装置11側の表面)の最表面よりも低い底面を有する。この凹部22は半導体装置搭載部14の外側に位置する。また、凹部22の半導体装置11側の端は半導体装置11の主面11aよりも実装基板13側に位置する。   On the surface of the mounting substrate 13 on the semiconductor device 11 side, two recesses 22 adjacent to the outer peripheral edge of the semiconductor device mounting portion 14 are formed. The recess 22 has a bottom surface lower than the outermost surface of the surface of the mounting substrate 13 on which the semiconductor device 11 is mounted (the surface of the semiconductor device mounting portion 14 on the semiconductor device 11 side). The recess 22 is located outside the semiconductor device mounting portion 14. Further, the end of the recess 22 on the semiconductor device 11 side is located closer to the mounting substrate 13 than the main surface 11 a of the semiconductor device 11.

上記実装基板13の半導体装置11側の表面上には複数の基板配線18が形成されている。複数の基板配線18のいくつかはパッド電極16から半導体装置搭載部14の外側へ引き出されて、別の回路素子(図示せず)に接続されている。また、複数の基板配線18の他のいくつかはパッド電極16から半導体装置搭載部14の内側へ引き出されて、ビア配線19を介して別の回路素子(図示せず)に接続されている。これにより、凹部22による基板配線18の露出が回避されている。   A plurality of substrate wirings 18 are formed on the surface of the mounting substrate 13 on the semiconductor device 11 side. Some of the plurality of substrate wirings 18 are drawn from the pad electrode 16 to the outside of the semiconductor device mounting portion 14 and connected to another circuit element (not shown). Some of the plurality of substrate wirings 18 are led out from the pad electrode 16 to the inside of the semiconductor device mounting portion 14 and connected to another circuit element (not shown) via the via wiring 19. Thereby, exposure of the board | substrate wiring 18 by the recessed part 22 is avoided.

また、上記実装基板13の半導体装置11側の表面上には、基板配線18を保護するために有機樹脂膜15が形成されている。この有機樹脂膜15は、半導体装置搭載部14上に形成されておらず、また、凹部22の部分も除いて形成されている。つまり、有機樹脂膜15は、半導体装置11および半導体装置搭載部14と重なる主開口部10と、この主開口部10に隣接する付加開口部20とを有している。このような有機樹脂膜15は例えばソルダレジストで形成することができる。   An organic resin film 15 is formed on the surface of the mounting substrate 13 on the semiconductor device 11 side in order to protect the substrate wiring 18. The organic resin film 15 is not formed on the semiconductor device mounting portion 14 and is formed excluding the concave portion 22. That is, the organic resin film 15 has a main opening 10 that overlaps the semiconductor device 11 and the semiconductor device mounting portion 14, and an additional opening 20 that is adjacent to the main opening 10. Such an organic resin film 15 can be formed of, for example, a solder resist.

上記凹部22の形成方法は特に限定されず様々である。例えば、実装基板13とすべき基板を製造後に、半導体装置搭載部14の外周縁に隣接した箇所にエンドミルを用いて切削加工を行って、凹部22を形成してもよい。また、実装基板13の一例として多層基板を用いる場合には、内層部を通常どおりに形成しておき、半導体装置搭載面に近い方から1つ乃至2つ程度の絶縁層の当該部に穴を設けておいて、その内部層と絶縁層とを積層することにより、凹部22を形成してもかまわない。いずれの手法を採ったにせよ、実装基板13の製造時に凹部22を設けて製造しておく。そのような実装基板13を用いて、熱圧着などの従来技術によりフリップチップ実装構造を形成し、半導体装置11と実装基板13との間の間隙に液状樹脂を充填する。   The formation method of the said recessed part 22 is not specifically limited, Various. For example, after manufacturing the substrate to be the mounting substrate 13, the recess 22 may be formed by performing cutting using an end mill at a location adjacent to the outer peripheral edge of the semiconductor device mounting portion 14. Further, when a multilayer substrate is used as an example of the mounting substrate 13, the inner layer portion is formed as usual, and holes are formed in the corresponding portions of one or two insulating layers from the side closer to the semiconductor device mounting surface. The recess 22 may be formed by laminating the inner layer and the insulating layer. Regardless of which method is used, the recesses 22 are provided during manufacture of the mounting substrate 13. Using such a mounting substrate 13, a flip chip mounting structure is formed by a conventional technique such as thermocompression bonding, and a liquid resin is filled in a gap between the semiconductor device 11 and the mounting substrate 13.

上記凹部22の効果は、液状樹脂の充填工程において発揮される。以下、その説明を、図2Aを用いて説明する。   The effect of the recess 22 is exhibited in the liquid resin filling step. Hereinafter, the description will be given with reference to FIG. 2A.

図2Aにおいて、23は滴下位置の一例としての液状樹脂吐出位置23である。この液状樹脂吐出位置23に、ディスペンサ等を用いて適量の液状樹脂を吐出すると、2種類の樹脂流れが発生する。この2種類の樹脂流れの駆動原理は共に毛細管流れである。   In FIG. 2A, reference numeral 23 denotes a liquid resin discharge position 23 as an example of a dropping position. When an appropriate amount of liquid resin is discharged to the liquid resin discharge position 23 using a dispenser or the like, two types of resin flows are generated. The driving principle of these two types of resin flows is a capillary flow.

2種類の樹脂流れの一方は、矢印31で示すような流れで、半導体装置周辺部を回り込むように流れるものである。2種類の樹脂流れの他方は、矢印32で示すような流れで、半導体装置11と半導体装置搭載部14との間隙を、半導体装置11の中心に向かって進んでいくものである。   One of the two types of resin flows is a flow as indicated by an arrow 31 and flows around the periphery of the semiconductor device. The other of the two types of resin flows is a flow as indicated by an arrow 32, and advances through the gap between the semiconductor device 11 and the semiconductor device mounting portion 14 toward the center of the semiconductor device 11.

上記液状樹脂吐出位置23と半導体装置11の重心34とを通る仮想線33を考えたとき、仮想線33が半導体装置11の外周縁に交差する点は2つ存在する。この2つの点のうち液状樹脂吐出位置23から離れた方を点Aとする。そして、矢印31の樹脂流れが液状樹脂吐出位置23から点Aに到達する時間T1と、矢印32の樹脂流れが液状樹脂吐出位置23から点Aに到達する時間T2とを比較したとき、時間T1よりも時間T2の方が小さければ、ボイド生成は起こらない。これは、矢印32の樹脂流れ32が、半導体装置11と実装基板13との間隙に存在する空気を押し出しながら進んでいくからである。   When the virtual line 33 passing through the liquid resin discharge position 23 and the center of gravity 34 of the semiconductor device 11 is considered, there are two points where the virtual line 33 intersects the outer peripheral edge of the semiconductor device 11. Of these two points, the point away from the liquid resin discharge position 23 is referred to as a point A. When the time T1 when the resin flow indicated by the arrow 31 reaches the point A from the liquid resin discharge position 23 and the time T2 when the resin flow indicated by the arrow 32 reaches the point A from the liquid resin discharge position 23 are compared, the time T1 is obtained. If the time T2 is smaller than that, void generation does not occur. This is because the resin flow 32 indicated by the arrow 32 advances while pushing out air existing in the gap between the semiconductor device 11 and the mounting substrate 13.

逆に、矢印31の樹脂流れが矢印32の樹脂流れよりも点Aに早く到達すると、つまり、時間T1よりも時間T2の方が大きいと、半導体装置11と実装基板との間隙に存在する空気が矢印32の樹脂流れで完全に押し出させる前に、半導体装置11の周囲を液状樹脂が囲んでしまう。その結果、上記液状樹脂やこれを硬化させたアンダーフィル部にボイド残留が起こる。   Conversely, if the resin flow indicated by the arrow 31 reaches the point A earlier than the resin flow indicated by the arrow 32, that is, if the time T2 is greater than the time T1, the air existing in the gap between the semiconductor device 11 and the mounting substrate. However, the liquid resin surrounds the semiconductor device 11 before it is completely extruded by the resin flow indicated by the arrow 32. As a result, voids remain in the liquid resin and the underfill portion where it is cured.

ここで、上記凹部22が形成されているフリップチップ実装構造であると、液状樹脂吐出位置23に液状樹脂を滴下した場合、液状樹脂は矢印31で示すように半導体装置周辺部を流れ進んでいく際、凹部22の位置において、一旦、凹部22内の空間を埋め尽くすための時間を費やすことになる。このため、矢印31に示すように流れる液状樹脂は、凹部22内の空間を埋め尽くすための時間を費やした分、矢印32に示すように流れる液状樹脂よりも遅く点Aに到達する。   Here, in the flip chip mounting structure in which the concave portion 22 is formed, when the liquid resin is dropped at the liquid resin discharge position 23, the liquid resin flows and flows around the semiconductor device as indicated by an arrow 31. At this time, at the position of the concave portion 22, a time for filling the space in the concave portion 22 is once spent. For this reason, the liquid resin flowing as shown by the arrow 31 reaches the point A later than the liquid resin flowing as shown by the arrow 32 by the time it takes to fill the space in the recess 22.

上記凹部22を形成する位置については、半導体装置搭載部14の外周を含んで半導体装置搭載部14のやや内側に入り込むようにしてもよい。つまり、凹部22は、凹部22の一部が半導体装置11に重なるように形成してもよい。さらには、凹部22は、半導体装置11の外周縁において点Aを通る辺を除いた辺に隣接するように形成することが望ましい。   About the position where the said recessed part 22 is formed, you may make it enter into the semiconductor device mounting part 14 a little inside including the outer periphery of the semiconductor device mounting part 14. FIG. That is, the recess 22 may be formed so that a part of the recess 22 overlaps the semiconductor device 11. Furthermore, it is desirable to form the recess 22 so as to be adjacent to the side excluding the side passing through the point A on the outer peripheral edge of the semiconductor device 11.

仮に、上記半導体装置11の外周縁において点Aを通る辺に隣接する凹部を形成した場合、矢印31に示すように流れる液状樹脂よりも、矢印32に示すように流れる液状樹脂を早く点Aに到達させるという目的は達するが、ボイド生成を防ぐという目的に対しては、効果は少ない。これは、上記半導体装置11の外周縁において点Aを通る辺に凹部が隣接するため、矢印31に示すように流れる液状樹脂は、半導体装置11を取り囲む直前になって、流速が凹部によって低下するからである。つまり、上記凹部を形成すると、半導体装置11と半導体装置搭載部14との間隙に存在する空気を、矢印32に示すように流れる液状樹脂で押し出す効果はやや少なくなるからである。   If the concave portion adjacent to the side passing through the point A is formed on the outer peripheral edge of the semiconductor device 11, the liquid resin flowing as indicated by the arrow 32 is moved to the point A earlier than the liquid resin flowing as indicated by the arrow 31. Although the goal of reaching is reached, it is less effective for the purpose of preventing void formation. This is because the concave portion is adjacent to the side passing through the point A on the outer peripheral edge of the semiconductor device 11, so that the liquid resin flowing as shown by the arrow 31 is just before surrounding the semiconductor device 11, and the flow velocity is reduced by the concave portion. Because. That is, when the concave portion is formed, the effect of pushing out the air existing in the gap between the semiconductor device 11 and the semiconductor device mounting portion 14 with the flowing liquid resin as indicated by the arrow 32 is slightly reduced.

したがって、上記矢印31に示すように流れる液状樹脂の流速を減少させるために形成する凹部は、半導体装置11の外周縁において点Aを通る辺を除いた辺に隣接するように形成することが望ましい。このとき、上記凹部の一部が半導体装置11に重なるようにしてもよいし、重ならないようにしてもよい。   Therefore, it is desirable to form the recess formed to reduce the flow rate of the flowing liquid resin as indicated by the arrow 31 so as to be adjacent to the side excluding the side passing through the point A on the outer peripheral edge of the semiconductor device 11. . At this time, a part of the recess may overlap the semiconductor device 11 or may not overlap.

なお、上記凹部22の底面には、液状樹脂の濡れ性を向上させる材料が塗布されていることが望ましい。また、上記材料を凹部22の底面および側面に塗布するとさらに望ましい。上記材料としては、親水性を取り持つ官能基、例えば、水酸基やカルボキシル基が付与された樹脂が望ましい。例えば、上記樹脂として極性水素化オリゴマー樹脂を用いることが望ましい。   It is desirable that a material that improves the wettability of the liquid resin is applied to the bottom surface of the recess 22. It is more desirable to apply the above material to the bottom and side surfaces of the recess 22. As the material, a resin having a hydrophilic functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group is desirable. For example, it is desirable to use a polar hydrogenated oligomer resin as the resin.

上記材料の塗布処理を凹部22の少なくとも底面に施しておくと、矢印31の樹脂流れが凹部22に到達した後、確実に凹部22が液状樹脂により埋まる。   If the material is applied to at least the bottom surface of the recess 22, the recess 22 is reliably filled with the liquid resin after the resin flow indicated by the arrow 31 reaches the recess 22.

仮に、上記凹部22の底面が液状樹脂と濡れ性が悪い場合、矢印31で示すように流れる液状樹脂による凹部22への充填が起こらないために、その液状樹脂の流れの遅延効果が少なくなることがある。このような事態を防ぐことができるため、上記塗布処理を凹部22の少なくとも底面に施すことは望ましい。   If the bottom surface of the concave portion 22 is poor in wettability with the liquid resin, the filling of the concave portion 22 with the flowing liquid resin does not occur as shown by the arrow 31, so that the effect of delaying the flow of the liquid resin is reduced. There is. In order to prevent such a situation, it is desirable to perform the coating process on at least the bottom surface of the recess 22.

そのようにして、上記半導体装置11と半導体装置搭載部14との間隙に充填された液状樹脂は、最終的には、150℃程度の温度に加熱されることにより硬化し、図2Bに示すように、アンダーフィル部21となる。   As such, the liquid resin filled in the gap between the semiconductor device 11 and the semiconductor device mounting portion 14 is finally cured by being heated to a temperature of about 150 ° C., as shown in FIG. 2B. In addition, the underfill portion 21 is formed.

〔実施例2〕
図3に、本発明の実施例2の半導体装置の実装構造の概略断面図を示す。なお、図3において、図1A,図1B示した実施例1の構成部と同一構成部には、図1A,図1Bにおける構成部と同一参照番号を付している。
[Example 2]
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the mounting structure of the semiconductor device of Example 2 of the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIGS. 1A and 1B are assigned to the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B.

本実施例2における実施例1との差異は、多層基板である実装基板213を用いていることであり、凹部22の位置や形状については実施例1と差異がない。   The difference of the second embodiment from the first embodiment is that a mounting substrate 213 that is a multilayer substrate is used, and the position and shape of the recess 22 are not different from those of the first embodiment.

上記実装基板213は、半導体装置11に近い絶縁層41と、半導体装置11から離れている絶縁層42とを有している。   The mounting substrate 213 includes an insulating layer 41 close to the semiconductor device 11 and an insulating layer 42 remote from the semiconductor device 11.

上記絶縁層41は、1層の絶縁層からなっているが、複数の絶縁層を積層して形成してもよい。一方、上記絶縁層42上には配線43が形成されている。この配線43の材質は、特に限定しないが、例えばCuである。   The insulating layer 41 is composed of one insulating layer, but may be formed by laminating a plurality of insulating layers. On the other hand, a wiring 43 is formed on the insulating layer 42. The material of the wiring 43 is not particularly limited, but is Cu, for example.

また、特筆すべきは、凹部22の底部には金属ランド44が形成されている。この金属ランド44と配線43とは、少なくとも一部が同一の金属を含む。   It should be noted that a metal land 44 is formed at the bottom of the recess 22. The metal land 44 and the wiring 43 include at least part of the same metal.

上記配線43は、通常、Cuから形成されているため、金属ランド44もCuを含んで構成されている。金属ランド44は、このようにCuが露出した形で形成されていてもよい。   Since the wiring 43 is usually made of Cu, the metal land 44 is also configured to contain Cu. The metal land 44 may be formed in such a manner that Cu is exposed.

もしくは、上記実装基板213の主面上にはパッド電極16が存在し、パッド電極16も通常はCuを含んで構成されている。そして、上記Cu上には、NiめっきやAuめっきなどがなされている場合がある。このような場合には、金属ランド44上にもCuの上にNiめっきやAuめっきなどがなされていてもよい。   Alternatively, the pad electrode 16 is present on the main surface of the mounting substrate 213, and the pad electrode 16 is usually configured to include Cu. In some cases, Ni plating, Au plating, or the like is performed on the Cu. In such a case, Ni plating, Au plating, etc. may be made on Cu on the metal land 44 as well.

上記凹部22の底部に金属ランド44が形成されていることにより、フリップチップ実装構造を形成後、液状樹脂を充填する際、液状樹脂が凹部の底部にてはじかれることがない。これにより、半導体装置11の外周縁に沿って流れる液状樹脂が凹部22内の空間を埋め尽くすのに要する時間が発生し、この時間、上記液状樹脂の進行を確実に遅らせることができる。よって、半導体装置11と実装基板213との間隙の空気が液状樹脂で押し出される前に、液状樹脂が半導体装置11を取り囲むようなことにはならず、ボイドの生成を防ぐことができる。   Since the metal land 44 is formed at the bottom of the recess 22, the liquid resin is not repelled at the bottom of the recess when the liquid resin is filled after the flip chip mounting structure is formed. Thereby, the time required for the liquid resin flowing along the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 to fill the space in the recess 22 is generated, and the progress of the liquid resin can be surely delayed during this time. Therefore, the liquid resin does not surround the semiconductor device 11 before the air in the gap between the semiconductor device 11 and the mounting substrate 213 is pushed out by the liquid resin, and the generation of voids can be prevented.

このような効果を有し、図3で示した実装構造213を製造する際にも、余分な工程を付け加える必要が全くない。つまり、実装基板213の製造時に、絶縁層42上に配線43と共に金属ランド44を形成することができるので、金属ランド44の形成に伴う製造工程の増加がない。これは、絶縁層42上に予め形成されてある金属箔のフォトリソグラフィの際のパターンをそのように設計しておくだけで対応が可能である。さらに、絶縁層41には、凹部22の一部とすべき貫通穴を形成しておく。この貫通穴の形成は、多層基板には層間ビアホールが開けられているのが通常であるから、そのビアの数を少し増やすだけで行うことができる。   There is such an effect, and there is no need to add an extra step when manufacturing the mounting structure 213 shown in FIG. That is, since the metal land 44 can be formed together with the wiring 43 on the insulating layer 42 at the time of manufacturing the mounting substrate 213, there is no increase in the manufacturing process accompanying the formation of the metal land 44. This can be dealt with by simply designing the pattern in the photolithography of the metal foil previously formed on the insulating layer 42 as such. Furthermore, a through hole that should be part of the recess 22 is formed in the insulating layer 41. The formation of the through holes is usually performed by slightly increasing the number of vias since interlayer via holes are usually formed in the multilayer substrate.

そのように、上記絶縁層42、配線43、金属ランド44および絶縁層41を形成した後、通常のプレス工程を実施することにより、実装基板213を得ることできる。その後、表層の有機樹脂膜15の塗布を行った後、必要な場合には、パッド電極16にNiめっきやAuめっきを施すことで、NiめっきやAuめっきされた金属ランド44を得ることができる。   As described above, after forming the insulating layer 42, the wiring 43, the metal land 44, and the insulating layer 41, the mounting substrate 213 can be obtained by performing a normal pressing process. Then, after applying the organic resin film 15 as the surface layer, if necessary, Ni plating or Au plating is applied to the pad electrode 16 to obtain a metal land 44 plated with Ni or Au. .

〔実施例3〕
図4Aに、本発明の実施例3の半導体装置の実装構造の概略上面図を示す。また、図4Bに、図4AのIVB−IVB線概略断面図を示す。なお、図4A,図4Bにおいて、図1A,図1B示した実施例1の構成部と同様の構成部には、図1A,図1Bにおける構成部と同一参照番号を付している。また、図4Bの矢印は、液状樹脂の液状樹脂吐出位置23への吐出方向を示している。
Example 3
FIG. 4A shows a schematic top view of the mounting structure of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 4A. 4A and 4B, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1A and 1B. Moreover, the arrow of FIG. 4B has shown the discharge direction to the liquid resin discharge position 23 of liquid resin.

実施例3は、図4A,図4Bに示すように、凹部22の数、形状および位置と、有機樹脂膜15の形状と、基板配線18の位置と、ビア配線19の位置とが実施例1と異なっている。   In Example 3, as shown in FIGS. 4A and 4B, the number, shape, and position of the recesses 22, the shape of the organic resin film 15, the position of the substrate wiring 18, and the position of the via wiring 19 are described in Example 1. Is different.

上記凹部22の底には、図3を用いて説明した金属ランド(図示せず)が形成されていたり、その底面や側面に極性水素化オリゴマー樹脂などの液状樹脂との濡れ性に優れる材料が底面や側面に設けられていても構わない。   A metal land (not shown) described with reference to FIG. 3 is formed on the bottom of the concave portion 22, or a material excellent in wettability with a liquid resin such as a polar hydrogenated oligomer resin is formed on the bottom surface or side surface thereof. It may be provided on the bottom or side.

本実施例3においては、凹部22は液状樹脂が塗布される位置に形成されている。つまり、凹部22は液状樹脂吐出位置23を含んでいる。通常どおりにフリップチップ実装構造体を形成した後、液状樹脂吐出位置23に液状樹脂を吐出する。そうすると、半導体装置11と半導体装置搭載部14との間隙へ向かう液状樹脂の流れはすぐに開始されるが、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂の流れは、凹部22内の空間を埋め尽くした後でないと開始されない。そのことから、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂の流速を確実に低下させることができる結果、液状樹脂の充填時のボイド生成を起こさせないようにすることができる。   In the third embodiment, the recess 22 is formed at a position where the liquid resin is applied. That is, the recess 22 includes the liquid resin discharge position 23. After forming the flip chip mounting structure as usual, the liquid resin is discharged to the liquid resin discharge position 23. Then, the flow of the liquid resin toward the gap between the semiconductor device 11 and the semiconductor device mounting portion 14 starts immediately, but the flow of the liquid resin that goes around the peripheral portion of the semiconductor device 11 fills the space in the recess 22. It will not start until after. As a result, the flow rate of the liquid resin that goes around the peripheral portion of the semiconductor device 11 can be reliably reduced, so that void generation at the time of filling the liquid resin can be prevented.

このとき、凹部22の形状は、図4Aに示すように、半導体装置11の外周縁に関して液状樹脂吐出位置23近傍の辺に対して平行な長さを、その辺に連なる辺に対して平行な長さを大きくしておくことが望ましい。つまり、凹部22は、図4A中の左右方向の長さを図4A中の上下方向の長さよりも大きくしておくことが望ましい。そうすることにより、確実に、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂の流れの開始を遅らせることができる。   At this time, as shown in FIG. 4A, the shape of the recess 22 has a length parallel to the side in the vicinity of the liquid resin discharge position 23 with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device 11, and parallel to the side continuous with the side. It is desirable to keep the length large. That is, it is desirable that the recess 22 has a length in the left-right direction in FIG. 4A larger than a length in the vertical direction in FIG. 4A. By doing so, the start of the flow of the liquid resin that goes around the periphery of the semiconductor device 11 can be surely delayed.

なお、本実施例3においては、凹部22を液状樹脂吐出位置23のみに設けたが、さらに付け加えて上記実施例1,2で説明した位置に凹部を設けていても構わない。この方が、液状樹脂が半導体装置11を取り囲むのに要する時間が長くなるので、より望ましい。   In the third embodiment, the concave portion 22 is provided only at the liquid resin discharge position 23. However, the concave portion may be provided at the position described in the first and second embodiments. This is more desirable because the time required for the liquid resin to surround the semiconductor device 11 becomes longer.

〔実施例4〕
図5Aに、本発明の実施例4の半導体装置の実装構造の概略上面図を示す。また、図5Bに、図5AのVB−VB線概略断面図を示す。なお、図5A,図5Bにおいて、図1A,図1B示した実施例1の構成部と同様の構成部には、図1A,図1Bにおける構成部と同一参照番号を付している。また、図5Bの矢印は、液状樹脂の液状樹脂吐出位置23への吐出方向を示している。
Example 4
FIG. 5A shows a schematic top view of the mounting structure of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 5B is a schematic cross-sectional view taken along line VB-VB in FIG. 5A. 5A and 5B, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1A and 1B. Moreover, the arrow of FIG. 5B has shown the discharge direction to the liquid resin discharge position 23 of liquid resin.

本実施例4は、主面に凹部が形成されていない実装基板313を用いる点のみが上記実施例1と異なる。   The fourth embodiment is different from the first embodiment only in that a mounting substrate 313 having no main surface formed with a recess is used.

上記実装基板313上には有機樹脂膜15が形成されているが、半導体装置搭載部14には搭載する半導体装置11とほぼ同一形状の通常の主開口部10が設けられている。特に近年のように、端子ピッチ間隔が狭くなり、耐湿信頼性に関してシビアな状況が考えられる場合には、半導体装置11の外形周囲と主開口25との間の隙間は狭く、例えば100μm程度しかない。本実施例4では、そのような主開口部10に付け加えて、2つの付加開口部20がそれぞれ所定の位置に形成されている。付加開口部20の半導体装置11側の端は半導体装置11の主面11aよりも実装基板313側に位置する。   Although the organic resin film 15 is formed on the mounting substrate 313, the semiconductor device mounting portion 14 is provided with a normal main opening 10 having substantially the same shape as the semiconductor device 11 to be mounted. In particular, as in recent years, when the terminal pitch interval is narrowed and a severe situation regarding moisture resistance reliability is considered, the gap between the outer periphery of the semiconductor device 11 and the main opening 25 is narrow, for example, only about 100 μm. . In the fourth embodiment, in addition to the main opening 10, two additional openings 20 are formed at predetermined positions. The end of the additional opening 20 on the semiconductor device 11 side is located closer to the mounting substrate 313 than the main surface 11 a of the semiconductor device 11.

上記付加開口部20の役割を以下に説明する。付加開口部20は、通常の主開口部10に付け加えて形成されるものである。通常の方法でフリップチップ実装構造を形成した後、液状樹脂吐出位置23に液状樹脂を滴下することによって、半導体装置と実装基板との間の間隙に液状樹脂を充填することを考えると、半導体装置と実装基板との間の間隙を進む液状樹脂の流れと、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂の流れとが発生することは前述のとおりである。   The role of the additional opening 20 will be described below. The additional opening 20 is formed in addition to the normal main opening 10. Considering that after forming a flip chip mounting structure by a normal method, a liquid resin is dropped at the liquid resin discharge position 23 to fill the gap between the semiconductor device and the mounting substrate with the liquid resin. As described above, the flow of the liquid resin that travels through the gap between the semiconductor device 11 and the mounting substrate and the flow of the liquid resin that goes around the periphery of the semiconductor device 11 occur.

上記半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂は、図5Bに示すように、半導体装置11の外周縁と有機樹脂膜15の主開口10との非常に狭い隙間Dにおける毛細管現象によって流れ進むので、流速が速い。この液状樹脂の流れの途中において、有機樹脂膜15の付加開口部20があると、この付加開口部20がある箇所だけ、半導体装置11の外周縁と有機樹脂膜15との間隔が広くなる。また、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂は、付加開口部20内の空間を埋め尽くさないと先へ進むことができないため、半導体装置11を取り囲むのに要する時間が長くなる。その結果、液状樹脂のボイド生成を抑えることができる。   As shown in FIG. 5B, the liquid resin that wraps around the peripheral portion of the semiconductor device 11 flows due to capillary action in a very narrow gap D between the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 and the main opening 10 of the organic resin film 15. The flow rate is fast. If there is an additional opening 20 of the organic resin film 15 in the middle of the flow of the liquid resin, the space between the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 and the organic resin film 15 is widened only at a position where the additional opening 20 is present. In addition, since the liquid resin that goes around the peripheral portion of the semiconductor device 11 cannot advance beyond the space in the additional opening 20, it takes a long time to surround the semiconductor device 11. As a result, generation of voids in the liquid resin can be suppressed.

なお、上記付加開口部20は、半導体装置11の外周縁に関して図5A中上下方向に平行な2辺と、半導体装置11の外周縁に関して液状樹脂吐出位置23近傍の辺とのうちの何れかに隣接するように形成するのが望ましい。また、上記実施例3のように、付加開口部20が液状樹脂吐出位置23を含むようにしてもよい。つまり、付加開口部20が液状樹脂吐出位置23と重なってもよい。   Note that the additional opening 20 is provided in any one of two sides parallel to the vertical direction in FIG. 5A with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 and a side near the liquid resin discharge position 23 with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device 11. It is desirable to form them adjacent to each other. Further, as in the third embodiment, the additional opening 20 may include the liquid resin discharge position 23. That is, the additional opening 20 may overlap the liquid resin discharge position 23.

図5で示した構造を得るためには、全く追加の工程を必要としない。実装基板313の製造時に有機樹脂膜の開口形状を変えるだけでよい。よって、全く手間をかけることなく、アンダーフィル部のボイドを起こさせないようにすることができる。   In order to obtain the structure shown in FIG. 5, no additional steps are required. It is only necessary to change the opening shape of the organic resin film when the mounting substrate 313 is manufactured. Therefore, voids in the underfill part can be prevented without causing any trouble.

上記付加開口部20の側面や、付加開口部20から露出する実装基板313の主面には、液状樹脂との濡れ性に優れる材料、例えば、極性水素化オリゴマー樹脂が塗布すると、付加開口部20内に確実に液状樹脂を誘導することができ、半導体装置11の周辺部を回り込む液状樹脂の速度を減速させることができる。   When a material excellent in wettability with a liquid resin, for example, a polar hydrogenated oligomer resin, is applied to the side surface of the additional opening 20 or the main surface of the mounting substrate 313 exposed from the additional opening 20, the additional opening 20. The liquid resin can be reliably guided into the inside, and the speed of the liquid resin that goes around the periphery of the semiconductor device 11 can be reduced.

また、上記付加開口部20から露出する実装基板313の主面に金属ランド(図示せず)を形成してもよい。この金属ランドは、パッド電極16と同様の構成、例えば材料で形成され、パッド電極16や基板配線18とは所定の間隔を開けて形成される。上記金属ランドがあることにより、実装基板313の絶縁体材料と液状樹脂との濡れ性に依存されることなく、付加開口部20内に確実に液状樹脂を誘導し、付加開口部20内の空間を液状樹脂で埋め尽くすことができる。   Further, a metal land (not shown) may be formed on the main surface of the mounting substrate 313 exposed from the additional opening 20. The metal land is formed of the same configuration as that of the pad electrode 16, for example, a material, and is formed with a predetermined distance from the pad electrode 16 and the substrate wiring 18. Due to the presence of the metal land, the liquid resin is reliably guided into the additional opening 20 without depending on the wettability between the insulating material of the mounting substrate 313 and the liquid resin, and the space in the additional opening 20 is Can be filled with liquid resin.

上記金属ランドを形成する場合、追加の工程を全く必要としない。すなわち、実装基板313の主面上のパッド電極16や基板配線18のパターニング時に、金属ランド部を残しておくだけでよい。この設計上の変更だけで、液状樹脂を硬化させて得るアンダーフィル部のボイドを抑えることができる。   When forming the metal land, no additional process is required. That is, it is only necessary to leave the metal land portion when patterning the pad electrode 16 and the substrate wiring 18 on the main surface of the mounting substrate 313. By only this design change, voids in the underfill portion obtained by curing the liquid resin can be suppressed.

特に近年の端子ピッチ間隔の狭小化が進んだ状況においても、耐湿絶縁信頼性を維持する必要がある。このため、本実施例4では、有機樹脂膜15の主開口10の開口縁が半導体装置11の外周縁にかなり近接するように、有機樹脂膜15を形成している構造を採用している。この構造を採用していても、ボイド生成を抑えることができる。   In particular, it is necessary to maintain moisture-resistant insulation reliability even in a situation where the terminal pitch interval has been narrowed in recent years. For this reason, the fourth embodiment employs a structure in which the organic resin film 15 is formed so that the opening edge of the main opening 10 of the organic resin film 15 is quite close to the outer peripheral edge of the semiconductor device 11. Even if this structure is adopted, void generation can be suppressed.

上記実施例1〜4がある本発明の半導体装置の実装構造によれば、フリップチップ実装構造において、ボイド残留のないアンダーフィルが行える。その結果、高信頼性であり、軽薄短小化された電子機器に適用して好適な半導体装置の実装構造が得られる。   According to the semiconductor device mounting structure of the present invention having the first to fourth embodiments, underfill without voids can be achieved in the flip chip mounting structure. As a result, it is possible to obtain a semiconductor device mounting structure that is highly reliable and suitable for application to light and thin electronic devices.

また、上記実装構造は、超音波接合によるフリップチップ接続法のようなバンプ電極を押し潰して、接続部間隔をより狭くするような工法や、絶縁信頼性向上のために半導体装置外周にかなり近接した位置まで有機樹脂膜が形成された構造に対しても有効である。   In addition, the above mounting structure is considerably close to the outer periphery of the semiconductor device in order to improve the insulation reliability by crushing bump electrodes like the flip chip connection method by ultrasonic bonding and narrowing the connection part interval. This is also effective for a structure in which the organic resin film is formed up to the above position.

また、上記実施例1〜4では、液状樹脂吐出位置23は半導体装置11の外周縁の一辺の略中央近傍に位置させていたが、図8に示すように、導体装置11の外周縁の一辺の一端部近傍に位置させてもよい。   Moreover, in the said Examples 1-4, although the liquid resin discharge position 23 was located in the approximate center vicinity of the one side of the outer periphery of the semiconductor device 11, as shown in FIG. You may locate in the one end part vicinity.

図8の場合、半導体装置11の外周縁に沿って流れる液状樹脂には、矢印R方向に流れるものと、矢印L方向に流れるものとがある。ここで、矢印R方向に流れる液状樹脂が進んだ距離と、矢印L方向に流れる液状樹脂が進んだ距離とが、一致する点を外周経路最遠点P1とする。つまり、液状樹脂吐出位置23から半導体装置11の外周縁に沿ってその外周縁の全周の2分の1進んだ点を外周経路最遠点P1とする。そして、半導体装置11の外周縁に関して液状樹脂吐出位置23から直線距離で最も離れた点を距離最遠点P2とする。   In the case of FIG. 8, the liquid resin that flows along the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 includes a resin that flows in the arrow R direction and a resin that flows in the arrow L direction. Here, a point where the distance traveled by the liquid resin flowing in the direction of the arrow R coincides with the distance traveled by the liquid resin flowing in the direction of the arrow L is defined as the farthest peripheral point P1. That is, a point advanced from the liquid resin discharge position 23 by one-half of the entire circumference of the outer peripheral edge along the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 is defined as the outermost path P1. A point farthest from the liquid resin discharge position 23 by a linear distance with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device 11 is defined as a distance farthest point P2.

このように外周経路最遠点P1および距離最遠点P2を定義した場合、 液状樹脂吐出位置23から矢印Rに沿って外周経路最遠点P1に達する経路と、液状樹脂吐出位置23から矢印Lに沿って距離最遠点P2に達する経路とうちの少なくとも一方に、凹部22,付加開口部20と同様の凹部,開口部を設けるのが望ましい。   When the outermost path P1 and the farthest distance P2 are defined in this way, the path from the liquid resin discharge position 23 along the arrow R to the outermost path P1 and the liquid resin discharge position 23 from the arrow L It is desirable that a recess and an opening similar to the recess 22 and the additional opening 20 are provided in at least one of the paths that reach the farthest distance point P2 along the line.

また、上記凹部,開口部は、外周経路最遠点P1の近傍領域を通る辺以外の各辺に少なくとも1つの隣接させるより望ましい。   Further, it is more preferable that the recess and the opening are adjacent to each side other than the side passing through the region near the outermost path P1.

図1Aは本発明の実施例1の半導体装置の実装構造の概略上面図である。1A is a schematic top view of a mounting structure of a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. 図1Bは図1AのIB−IB線概略断面図である。1B is a schematic cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A. 図1Aは上記実施例1の半導体装置の実装構造における液状樹脂の流れを説明するための概略上面図である。FIG. 1A is a schematic top view for explaining the flow of the liquid resin in the semiconductor device mounting structure of the first embodiment. 図2Bは図2AのIIB−IIB線概略断面図である。2B is a schematic cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A. 図3は本発明の実施例3の半導体装置の実装構造の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device mounting structure according to a third embodiment of the present invention. 図4Aは本発明の実施例3の半導体装置の実装構造の概略上面図である。FIG. 4A is a schematic top view of the mounting structure of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 図4Bは図4AのIVB−IVB線概略断面図である。4B is a schematic cross-sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 4A. 図5Aは本発明の実施例4の半導体装置の実装構造の概略上面図である。FIG. 5A is a schematic top view of a semiconductor device mounting structure according to a fourth embodiment of the present invention. 図5Bは図5AのVB−VB線概略断面図である。5B is a schematic cross-sectional view taken along line VB-VB in FIG. 5A. 図6は従来の半導体装置の実装構造の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional semiconductor device mounting structure. 図7は他の従来の半導体装置の実装構造の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of another conventional semiconductor device mounting structure. 図8は本発明の一実施形態の半導体装置の実装構造を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a mounting structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 主開口部
11 半導体装置
12 バンプ電極
13,213,313 実装基板
14 半導体装置搭載部
15 有機樹脂膜
16 パッド電極
17 接続部
18 基板配線
19 ビア配線
20 付加開口部
21 アンダーフィル部
22 凹部
23 液状樹脂吐出位置
41,42 絶縁層
43 配線
44 金属ランド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main opening part 11 Semiconductor device 12 Bump electrode 13,213,313 Mounting board 14 Semiconductor device mounting part 15 Organic resin film 16 Pad electrode 17 Connection part 18 Substrate wiring 19 Via wiring 20 Additional opening part 21 Underfill part 22 Recessed part 23 Liquid Resin discharge position 41, 42 Insulating layer 43 Wiring 44 Metal land

Claims (9)

主面に複数のバンプ電極が配置された半導体装置と、
上記半導体装置を搭載する半導体装置搭載部を有すると共に、上記複数のバンプ電極の位置に対応して形成された複数のパッド電極を上記半導体装置搭載部の上記半導体装置側の表面に有する実装基板と、
を備え、
上記複数のバンプ電極と上記複数のパッド電極とがフリップチップボンディングで接続され、上記半導体装置と上記実装基板との間に樹脂が充填されてなる半導体装置の実装構造において、
上記半導体装置搭載部の周囲に形成されて上記半導体装置の外周縁近傍に位置すると共に、上記半導体装置の周囲を流れる上記樹脂の流速を減速させ得る凹部を備え、
上記凹部の上記半導体装置側の端は上記半導体装置の主面よりも上記実装基板側に位置することを特徴とする半導体装置の実装構造。
A semiconductor device in which a plurality of bump electrodes are arranged on the main surface;
A mounting substrate having a semiconductor device mounting portion on which the semiconductor device is mounted, and a plurality of pad electrodes formed corresponding to the positions of the plurality of bump electrodes on the surface of the semiconductor device mounting portion on the semiconductor device side; ,
With
In the mounting structure of the semiconductor device in which the plurality of bump electrodes and the plurality of pad electrodes are connected by flip chip bonding, and a resin is filled between the semiconductor device and the mounting substrate.
A recess that is formed around the semiconductor device mounting portion and is located in the vicinity of the outer periphery of the semiconductor device, and that can reduce the flow rate of the resin flowing around the semiconductor device,
The semiconductor device mounting structure, wherein an end of the concave portion on the semiconductor device side is located on the mounting substrate side with respect to a main surface of the semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置の実装構造において、
上記半導体装置と上記実装基板との間に上記樹脂を充填するために、上記半導体装置の周囲の滴下位置に液状樹脂を滴下する場合、
上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿ってその外周縁の全周の2分の1進んだ点を外周経路最遠点とし、かつ、上記半導体装置の外周縁に関して上記滴下位置から直線距離で最も離れた点を距離最遠点としとき、
上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿って最短距離で上記外周経路最遠点に達する経路と、上記滴下位置から上記半導体装置の外周縁に沿って最短距離で上記距離最遠点に達する経路とうちの少なくとも一方には、上記凹部が形成されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to claim 1,
In order to fill the resin between the semiconductor device and the mounting substrate, when dropping a liquid resin to the dropping position around the semiconductor device,
A point that is one half of the entire circumference of the outer peripheral edge along the outer peripheral edge of the semiconductor device from the dropping position is the farthest outer peripheral path, and a linear distance from the dropping position with respect to the outer peripheral edge of the semiconductor device. When the farthest point is the farthest distance,
A path reaching the farthest outer peripheral path from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device, and a farthest distance from the dropping position along the outer peripheral edge of the semiconductor device. A mounting structure for a semiconductor device, wherein the recess is formed in at least one of the path and the path.
請求項2に記載の半導体装置の実装構造において、
上記凹部は上記滴下位置を含むことを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to claim 2,
The semiconductor device mounting structure, wherein the recess includes the dropping position.
請求項2に記載の半導体装置の実装構造において、
上記凹部は、上記半導体装置搭載部の外周縁に関して上記外周経路最遠点の近傍領域を通る辺以外の辺に隣接することを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to claim 2,
The semiconductor device mounting structure, wherein the recess is adjacent to a side other than a side passing through a region near the farthest outer peripheral path with respect to an outer peripheral edge of the semiconductor device mounting portion.
請求項4に記載の半導体装置の実装構造において、
上記外周経路最遠点の近傍領域を通る辺以外の辺は2辺あり、この2辺のうちの少なくとも一方に上記凹部を隣接させていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to claim 4,
2. A semiconductor device mounting structure, wherein there are two sides other than a side passing through a region near the farthest outer peripheral path, and the recess is adjacent to at least one of the two sides.
請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置の実装構造において、
上記凹部の底面は、上記樹脂との濡れ性に優れた材質で形成されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
A mounting structure of a semiconductor device, wherein a bottom surface of the recess is formed of a material excellent in wettability with the resin.
請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置の実装構造において、
上記凹部の底面は、上記パッド電極が含む金属と同一の金属を含むことを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The mounting structure of a semiconductor device, wherein the bottom surface of the recess includes the same metal as the metal included in the pad electrode.
請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置の実装構造において、
上記実装基板上には、上記半導体装置を取り囲むように有機樹脂膜が形成され、
上記半導体装置を取り囲むように形成され、主開口部およびこの主開口部に隣接する付加開口部を有する有機樹脂膜を備え、
上記主開口部は、上記半導体装置搭載部と重なって上記半導体装置と略同じ大きさであり、
上記凹部は上記付加開口部を含むことを特徴とする半導体装置の実装構造。
In the mounting structure of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
On the mounting substrate, an organic resin film is formed so as to surround the semiconductor device,
An organic resin film formed so as to surround the semiconductor device and having a main opening and an additional opening adjacent to the main opening,
The main opening overlaps the semiconductor device mounting portion and is approximately the same size as the semiconductor device,
The semiconductor device mounting structure, wherein the recess includes the additional opening.
請求項8に記載の半導体装置の実装構造において、
上記パッド電極から引き出される基板配線は、上記付加開口部が形成される領域外に形成され、
上記付加開口部は、上記基板配線の材料と同種の金属からなる金属パターンを底部に有することを特徴とする半導体装置の実装構造。
The semiconductor device mounting structure according to claim 8,
The substrate wiring drawn from the pad electrode is formed outside the region where the additional opening is formed,
The mounting structure of a semiconductor device, wherein the additional opening has a metal pattern made of the same kind of metal as the material of the substrate wiring at the bottom.
JP2006004780A 2006-01-12 2006-01-12 Mounting structure of semiconductor device Pending JP2007189005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006004780A JP2007189005A (en) 2006-01-12 2006-01-12 Mounting structure of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006004780A JP2007189005A (en) 2006-01-12 2006-01-12 Mounting structure of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007189005A true JP2007189005A (en) 2007-07-26

Family

ID=38343974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006004780A Pending JP2007189005A (en) 2006-01-12 2006-01-12 Mounting structure of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007189005A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8110933B2 (en) 2006-12-26 2012-02-07 Panasonic Corporation Semiconductor device mounted structure and semiconductor device mounted method
US8421201B2 (en) * 2009-06-22 2013-04-16 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with underfill and methods of manufacture thereof
JP2014022581A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device, and method of manufacturing the same
CN104704619A (en) * 2012-07-13 2015-06-10 诺信公司 Method for vacuum assisted underfilling of an electronic device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8110933B2 (en) 2006-12-26 2012-02-07 Panasonic Corporation Semiconductor device mounted structure and semiconductor device mounted method
US8421201B2 (en) * 2009-06-22 2013-04-16 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with underfill and methods of manufacture thereof
US9053953B1 (en) 2009-06-22 2015-06-09 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with underfill and method of manufacture thereof
CN104704619A (en) * 2012-07-13 2015-06-10 诺信公司 Method for vacuum assisted underfilling of an electronic device
JP2014022581A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device, and method of manufacturing the same
US9412918B2 (en) 2012-07-19 2016-08-09 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4874005B2 (en) Semiconductor device, manufacturing method thereof and mounting method thereof
US7663250B2 (en) Wafer level package and manufacturing method thereof
JP4438006B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
US8378482B2 (en) Wiring board
US9949372B2 (en) Printed wiring board and method for manufacturing the same
US8994168B2 (en) Semiconductor package including radiation plate
US9338886B2 (en) Substrate for mounting semiconductor, semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP2008187054A (en) Wiring substrate and semiconductor device
JPH1117048A (en) Semiconductor chip package
JP6242231B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008034570A (en) Semiconductor device, and its manufacturing method
JP2015119077A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP4502204B2 (en) Semiconductor device
TWI782950B (en) Semiconductor device
JP5392107B2 (en) Semiconductor device
TW201448139A (en) Embedded substrate package and the method of making the same
JP2003338518A (en) Bump of semiconductor chip and method of manufacturing the same
KR101054440B1 (en) Electronic device package and manufacturing method thereof
JP2005026363A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007189005A (en) Mounting structure of semiconductor device
JP5015065B2 (en) Wiring board
JP2007103733A (en) Substrate and semiconductor device using the same
JP4435187B2 (en) Multilayer semiconductor device
US7951644B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JP3857574B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof