JP2008091649A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device in which an underfill resin injection performance is improved, and the size of a fillet to be formed is reduced. <P>SOLUTION: Small chip side dummy bumps 4, smaller than bumps, are formed on the periphery of a chip 1 and a flip chip is mounted on a substrate 2, thus reducing the gaps between dummy bumps 4 and the substrate 2, and between dummy bumps 4. As a result, capillary action at the gaps facilitates the injection of the underfill resin, thus reducing the amount of coating. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体素子が基板にフリップチップ実装され、半導体素子と基板との間が樹脂封止された半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate and the semiconductor element and the substrate are sealed with resin.

従来より、フリップチップ実装型の半導体装置では、フリップチップ接続の信頼性を向上させることを目的として、半導体素子と基板との間にアンダーフィル樹脂を注入して、半導体素子と基板との間を樹脂封止していた(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, in a flip chip mounting type semiconductor device, an underfill resin is injected between a semiconductor element and a substrate in order to improve the reliability of flip chip connection. It was resin-sealed (for example, refer to Patent Document 1).

従来のアンダーフィル樹脂注入工程について、図面を参照して説明する。
図9は、従来のアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略斜視図、図10は従来のアンダーフィル樹脂塗布直後の半導体装置の構成を示す概略斜視図、図11は従来のアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略斜視図である。
A conventional underfill resin injection step will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a schematic perspective view showing the configuration of a conventional semiconductor device before underfill resin injection, FIG. 10 is a schematic perspective view showing the configuration of a conventional semiconductor device immediately after application of the underfill resin, and FIG. 11 is a conventional underfill. It is a schematic perspective view which shows the structure of the semiconductor device after resin injection completion.

図9〜11に示すように、従来の半導体装置は、半導体素子であるチップ1が、チップをマザーボードに実装するインターポーザーとしての役割を有する基板2にフリップチップ実装されており、図示しない接続用の半田バンプを介してチップ1と基板2が電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 9 to 11, in a conventional semiconductor device, a chip 1 which is a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate 2 serving as an interposer for mounting the chip on a mother board. The chip 1 and the substrate 2 are electrically connected through the solder bumps.

このフリップチップ接続を保持するために、チップ1と基板2との間を樹脂封止する。樹脂封止は、図9、10に示すように、ノズル5からアンダーフィル樹脂液滴13を垂らしながら、ノズル5をチップ1のアンダーフィル樹脂注入側の端部に対してほぼ平行に移動させ、その端部付近にほぼ平行にアンダーフィル樹脂6を付着させる。この際、チップ1と基板2との間に毛細管現象が発生して、アンダーフィル樹脂6がチップ1と基板2との間に注入される。その結果、図11に示すように、チップ1と基板2との間が樹脂封止される。また、チップ1からはみ出すアンダーフィル樹脂によってフィレット7が形成される。   In order to hold the flip chip connection, the chip 1 and the substrate 2 are sealed with resin. As shown in FIGS. 9 and 10, the resin sealing is performed by moving the nozzle 5 substantially parallel to the end portion on the underfill resin injection side of the chip 1 while dropping the underfill resin droplet 13 from the nozzle 5. The underfill resin 6 is attached almost parallel to the vicinity of the end. At this time, a capillary phenomenon occurs between the chip 1 and the substrate 2, and the underfill resin 6 is injected between the chip 1 and the substrate 2. As a result, as shown in FIG. 11, the space between the chip 1 and the substrate 2 is sealed with resin. Further, the fillet 7 is formed by the underfill resin protruding from the chip 1.

ノズル5からアンダーフィル樹脂を塗布する方式は、現在、エアー式やジェット式が主流である。エアー式は一定の塗布圧で一定量のアンダーフィル樹脂液滴をノズルから垂らす方式である。ジェット式は一定量のアンダーフィル樹脂液滴をノズルから噴射する方式である。   Currently, the air type and the jet type are mainly used for applying the underfill resin from the nozzle 5. The air method is a method in which a fixed amount of underfill resin droplets are dropped from a nozzle at a fixed coating pressure. The jet method is a method in which a fixed amount of underfill resin droplets is ejected from a nozzle.

続いて、アンダーフィル樹脂が注入される様子を、図面を参照して説明する。図12は従来のアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図、図13は従来のアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図、図14は従来のアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図である。   Next, how the underfill resin is injected will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional semiconductor device before injection of the underfill resin, FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conventional semiconductor device during application of the underfill resin, and FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device after completion of implantation.

図12に示すように、チップ1と基板2とを接続用の半田バンプ14を介してフリップチップ実装した後、図13に示すように、ノズル5からアンダーフィル樹脂液滴を垂らし、毛細管現象を利用してチップ1と基板2との間にアンダーフィル樹脂6を注入する。毛細管現象は、アンダーフィル樹脂6がチップ1の基板側面と基板2のチップ側面の両面に接して、両面に濡れ広がることで発生する。そのため、図13に示すように、多量のアンダーフィル樹脂6を塗布する必要がある。アンダーフィル樹脂の注入完了後、図14に示すように、チップ1と基板2との間が樹脂封止される。また、チップからはみ出すアンダーフィル樹脂によってフィレット7が形成される。   As shown in FIG. 12, after chip 1 and substrate 2 are flip-chip mounted via connecting solder bumps 14, underfill resin droplets are dropped from nozzle 5 as shown in FIG. Utilizing this, an underfill resin 6 is injected between the chip 1 and the substrate 2. The capillary phenomenon occurs when the underfill resin 6 is in contact with both the substrate side surface of the chip 1 and the chip side surface of the substrate 2 and wets and spreads on both surfaces. Therefore, it is necessary to apply a large amount of underfill resin 6 as shown in FIG. After completion of the injection of the underfill resin, the space between the chip 1 and the substrate 2 is resin-sealed as shown in FIG. Further, the fillet 7 is formed by the underfill resin that protrudes from the chip.

続いて、従来の半導体装置を構成するチップと基板について、図面を参照して説明する。
図15は従来の半導体装置を構成するチップの半田バンプ形成前の概略平面図、図16は従来の半導体装置を構成するチップの半田バンプ形成後の概略平面図である。
Subsequently, a chip and a substrate constituting a conventional semiconductor device will be described with reference to the drawings.
15 is a schematic plan view of a chip constituting a conventional semiconductor device before forming solder bumps, and FIG. 16 is a schematic plan view of the chip constituting the conventional semiconductor device after forming solder bumps.

図15に示すように、チップ1の一方の面(基板側面)の中央部にはチップ側の接続用パッド15が形成されており、周縁部にはプローブ検査用パッド8が形成されている。プローブ検査用パッド8と接続用パッド15は、チップ1内部に形成されている配線9(Al配線またはCu配線)を介して電気的に接続されており、同電位である。   As shown in FIG. 15, a chip-side connection pad 15 is formed at the center of one surface (substrate side surface) of the chip 1, and a probe inspection pad 8 is formed at the peripheral edge. The probe inspection pad 8 and the connection pad 15 are electrically connected via a wiring 9 (Al wiring or Cu wiring) formed inside the chip 1 and have the same potential.

この図15に示すチップ1に対して、図16に示すように、プローブ検査用パッド8上にプローブ検査マーク16を形成し、接続用パッド15上に半田バンプ14を形成する。半田バンプ14は電気メッキ法や、スクリーン印刷法、ボール搭載法によって形成するのが主流である。プローブ検査はレニウムタングステン(ReW)材を用いたプローブ針をプローブ検査用パッドに圧着させる方式が主流である。   For the chip 1 shown in FIG. 15, as shown in FIG. 16, probe inspection marks 16 are formed on the probe inspection pads 8, and solder bumps 14 are formed on the connection pads 15. The solder bumps 14 are mainly formed by an electroplating method, a screen printing method, or a ball mounting method. In the probe inspection, a method in which a probe needle using a rhenium tungsten (ReW) material is pressure-bonded to a probe inspection pad is mainly used.

続いて、従来の基板について説明する。図17は従来の半導体装置を構成する基板の概略平面図である。基板は、有機樹脂系やセラミックにて構成するのが主流であり、図17に示すように、その一方の面(チップ側面)の略中央部に、搭載する矩形状のチップに略等しい形状の半導体素子搭載領域11が予め設定されており、図示しないが、半導体素子搭載領域11の中央部には基板側の接続用パッドが形成されている。また、従来の基板の他の例として、図18に示すように、チップとの接続性を向上させるために、基板側の接続用パッド上に半田バンプ17を形成した基板もある。このように基板側にも半田バンプを形成し、チップ側の半田バンプと接続することで、チップと基板の接続信頼性が向上する。この場合、基板側の半田バンプ17はスクリーン印刷法にて形成するのが主流である。   Next, a conventional substrate will be described. FIG. 17 is a schematic plan view of a substrate constituting a conventional semiconductor device. The substrate is mainly composed of an organic resin system or ceramic. As shown in FIG. 17, the substrate has a shape substantially equal to a rectangular chip to be mounted at a substantially central portion of one surface (chip side surface). The semiconductor element mounting region 11 is set in advance, and although not shown, a connection pad on the substrate side is formed at the center of the semiconductor element mounting region 11. As another example of a conventional substrate, as shown in FIG. 18, there is a substrate in which solder bumps 17 are formed on a connection pad on the substrate side in order to improve connectivity with a chip. Thus, by forming solder bumps on the substrate side and connecting with the solder bumps on the chip side, the connection reliability between the chip and the substrate is improved. In this case, the solder bumps 17 on the substrate side are mainly formed by a screen printing method.

しかしながら、昨今の半導体装置は、より小型パッケージ化していくことが要請されており、チップからはみ出すアンダーフィル樹脂によって形成されるフィレットの半導体装置に対する占有率が大きくなってきている。そのため、半導体装置を積層化するなどの高機能化が制限されるという問題があった。例えば、積層型の半導体装置では、下側の基板の表面において、上側の基板の下部に形成されたパッドと接続するためのパッドを形成する領域が制限される。
特開平1−238148号公報
However, recent semiconductor devices are required to be made smaller in size, and the occupancy ratio of fillets formed by underfill resin protruding from the chip to the semiconductor devices is increasing. For this reason, there has been a problem that high functionality such as stacking of semiconductor devices is limited. For example, in a stacked semiconductor device, a region for forming a pad for connection with a pad formed under the upper substrate is limited on the surface of the lower substrate.
JP-A-1-238148

本発明は、上記問題点に鑑み、半導体素子の周縁部あるいは基板の半導体素子搭載領域の周縁部に突起部を形成して、半導体素子の基板側面と基板の半導体素子側面との間の隙間を小さくすることにより、毛細管現象を発生しやすくして、アンダーフィル樹脂の注入性を向上させ、形成されるフィレットをより小さくすることができる半導体装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention forms a protrusion on the peripheral edge of the semiconductor element or the peripheral edge of the semiconductor element mounting region of the substrate so that a gap between the substrate side surface of the semiconductor element and the semiconductor element side surface of the substrate is formed. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device that can easily generate a capillary phenomenon, improve the injectability of an underfill resin, and make the formed fillet smaller.

本発明の請求項1記載の半導体装置は、半導体素子が基板にフリップチップ実装され、前記半導体素子と前記基板との間が樹脂で封止された半導体装置であって、前記半導体素子の基板側面に形成された複数の接続用バンプと、前記半導体素子の基板側面の周縁部に形成された突起部と、前記基板の半導体素子側面に予め設定された半導体素子搭載領域に形成された、前記接続用バンプと電気的に接続される複数の接続用パッドと、を備え、前記突起部は、前記基板の半導体素子側面との間で隙間を形成し、その隙間は前記樹脂で埋設されていることを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 1 of the present invention is a semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate and a space between the semiconductor element and the substrate is sealed with a resin, and the substrate side surface of the semiconductor element A plurality of connection bumps formed on the semiconductor element, a protrusion formed on a peripheral edge of the substrate side surface of the semiconductor element, and the connection formed on a semiconductor element mounting region preset on the semiconductor element side surface of the substrate. A plurality of connection pads that are electrically connected to the bumps, and the protrusions form gaps between the semiconductor element side surfaces of the substrate, and the gaps are embedded with the resin. It is characterized by.

また、本発明の請求項2記載の半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、前記突起部は、前記半導体素子の少なくとも一辺に沿って連続する頭頂部を有することを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 2 of the present invention is the semiconductor device according to claim 1, wherein the protrusion has a top portion continuous along at least one side of the semiconductor element. .

また、本発明の請求項3記載の半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、前記突起部は、前記半導体素子の少なくとも一辺に沿って複数形成されていることを特徴とする。また、本発明の請求項4記載の半導体装置は、請求項3記載の半導体装置であって、前記突起部は、同一列あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein a plurality of the protrusions are formed along at least one side of the semiconductor element. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the third aspect, wherein the protrusions are arranged in the same row or zigzag.

また、本発明の請求項5記載の半導体装置は、請求項3もしくは4のいずれかに記載の半導体装置であって、前記突起部はダミーバンプであることを特徴とする。また、本発明の請求項6記載の半導体装置は、請求項5記載の半導体装置であって、さらに、前記半導体素子の基板側面の周縁部に形成された複数の検査用パッドを備え、前記ダミーバンプは前記検査用パッド上に形成されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the third or fourth aspect, wherein the protrusion is a dummy bump. A semiconductor device according to a sixth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the fifth aspect, further comprising a plurality of inspection pads formed on a peripheral portion of a substrate side surface of the semiconductor element, and the dummy bumps Is formed on the inspection pad.

また、本発明の請求項7記載の半導体装置は、請求項5もしくは6のいずれかに記載の半導体装置であって、前記ダミーバンプは半田系バンプあるいは金系スタッドバンプで形成され、前記接続用バンプは半田系バンプで形成されていることを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 7 of the present invention is the semiconductor device according to claim 5 or 6, wherein the dummy bump is formed of a solder bump or a gold stud bump, and the connection bump. Is formed of solder bumps.

また、本発明の請求項8記載の半導体装置は、請求項5ないし7のいずれかに記載の半導体装置であって、前記ダミーバンプのピッチは前記接続用バンプのピッチよりも小さいことを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 8 of the present invention is the semiconductor device according to any one of claims 5 to 7, wherein the pitch of the dummy bumps is smaller than the pitch of the connection bumps. .

また、本発明の請求項9記載の半導体装置は、請求項5ないし8のいずれかに記載の半導体装置であって、前記各ダミーバンプは、半導体素子の端から約50〜300μm離れた位置に形成されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a ninth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein each of the dummy bumps is formed at a position separated from an end of the semiconductor element by about 50 to 300 μm. It is characterized by being.

また、本発明の請求項10記載の半導体装置は、半導体素子が基板にフリップチップ実装され、前記半導体素子と前記基板との間が樹脂で封止された半導体装置であって、前記半導体素子の基板側面に形成された複数の接続用バンプと、前記基板の半導体素子側面に予め設定された半導体素子搭載領域に形成された、前記接続用バンプと電気的に接続される複数の接続用パッドと、前記基板の前記半導体素子搭載領域の周縁部に形成された突起部と、を備え、前記突起部は、前記半導体素子の基板側面との間で隙間を形成し、その隙間は前記樹脂で埋設されていることを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 10 of the present invention is a semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate, and a gap between the semiconductor element and the substrate is sealed with a resin. A plurality of connection bumps formed on a side surface of the substrate, and a plurality of connection pads electrically connected to the connection bumps formed in a semiconductor element mounting region set in advance on the semiconductor element side surface of the substrate; A protrusion formed on a peripheral edge of the semiconductor element mounting region of the substrate, and the protrusion forms a gap with the side surface of the substrate of the semiconductor element, and the gap is embedded with the resin. It is characterized by being.

また、本発明の請求項11記載の半導体装置は、請求項10記載の半導体装置であって、前記突起部は、前記半導体素子搭載領域の少なくとも一辺に沿って連続する頭頂部を有することを特徴とする。   The semiconductor device according to an eleventh aspect of the present invention is the semiconductor device according to the tenth aspect, wherein the protrusion has a top portion continuous along at least one side of the semiconductor element mounting region. And

また、本発明の請求項12記載の半導体装置は、請求項10記載の半導体装置であって、前記突起部は、前記半導体素子搭載領域の少なくとも一辺に沿って複数形成されていることを特徴とする。また、本発明の請求項13記載の半導体装置は、請求項12記載の半導体装置であって、前記突起部は、同一列あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする。   The semiconductor device according to claim 12 of the present invention is the semiconductor device according to claim 10, wherein a plurality of the protrusions are formed along at least one side of the semiconductor element mounting region. To do. A semiconductor device according to a thirteenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the twelfth aspect, wherein the protrusions are arranged in the same row or zigzag.

また、本発明の請求項14記載の半導体装置は、請求項12もしくは13のいずれかに記載の半導体装置であって、前記突起部はダミーバンプであることを特徴とする。また、本発明の請求項15記載の半導体装置は、請求項14記載の半導体装置であって、前記ダミーバンプは半田系バンプあるいは金系スタッドバンプで形成されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a fourteenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the twelfth or thirteenth aspect, wherein the protrusion is a dummy bump. A semiconductor device according to a fifteenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the fourteenth aspect, wherein the dummy bumps are formed of solder bumps or gold stud bumps.

また、本発明の請求項16記載の半導体装置は、請求項14もしくは15のいずれかに記載の半導体装置であって、前記ダミーバンプのピッチは前記接続用バンプのピッチよりも小さいことを特徴とする。   A semiconductor device according to a sixteenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the fourteenth or fifteenth aspect, wherein the pitch of the dummy bumps is smaller than the pitch of the connection bumps. .

また、本発明の請求項17記載の半導体装置は、請求項14ないし16のいずれかに記載の半導体装置であって、前記各ダミーバンプは、前記半導体素子搭載領域の端から約50〜300μm離れた位置に形成されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a seventeenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects, wherein each of the dummy bumps is separated from an end of the semiconductor element mounting region by about 50 to 300 μm. It is formed in the position.

本発明によれば、アンダーフィル樹脂の注入性を向上させ、形成されるフィレット長をより小さくすることができ、基板を有効に使用することが可能となるため、半導体装置の高密度化、高積層化、小型化を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the injection property of the underfill resin, to further reduce the fillet length to be formed, and to use the substrate effectively. Stacking and miniaturization can be realized.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における半導体装置について、図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図である。図1において、1は半導体素子であるチップ、2は基板、3はチップ側の接続用バンプ、4はチップ側の突起部であるチップ側ダミーバンプである。なお、ここでは、チップ側の突起部の一例としてダミーバンプを形成する場合について説明するが、突起部はバンプに限るものではない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device before injection of an underfill resin in the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a chip which is a semiconductor element, 2 is a substrate, 3 is a connection bump on the chip side, and 4 is a chip side dummy bump which is a protrusion on the chip side. Here, a case where a dummy bump is formed as an example of a chip-side protrusion will be described, but the protrusion is not limited to a bump.

図1に示すように、当該半導体装置は、チップ1が基板2にフリップチップ実装されており、チップ1と基板2が接続用バンプ3を介して電気的に接続されている。チップ1の基板側面の中央部には図示しない接続用パッドが形成されており、そのチップ側の接続用パッド上に接続用バンプ3が形成されている。   As shown in FIG. 1, in the semiconductor device, a chip 1 is flip-chip mounted on a substrate 2, and the chip 1 and the substrate 2 are electrically connected via connection bumps 3. A connection pad (not shown) is formed at the center of the side surface of the substrate of the chip 1, and the connection bump 3 is formed on the connection pad on the chip side.

またチップ1の基板側面の周縁部には図示しないプローブ検査用パッドが形成されており、そのプローブ検査用パッド上にチップ側ダミーバンプ4が形成されている。このように、本実施の形態1では、チップ側ダミーバンプ4は、チップ1と基板2を電気的に接続する接続用バンプ3が配置される領域よりも周縁の領域に配置されている。   A probe inspection pad (not shown) is formed on the peripheral edge of the substrate side surface of the chip 1, and a chip-side dummy bump 4 is formed on the probe inspection pad. As described above, in the first embodiment, the chip-side dummy bumps 4 are disposed in a peripheral region rather than a region in which the connection bumps 3 that electrically connect the chip 1 and the substrate 2 are disposed.

一方、基板2のチップ側面の略中央部には、搭載する矩形状のチップに略等しい形状の半導体素子搭載領域が予め設定されており、図示しないが、その半導体素子搭載領域の中央部には基板側の接続用パッドが形成されている。この基板側の接続用パッドは、チップ1の接続用パッドに対応する位置に配置される。チップ1が基板2にフリップチップ実装されると、チップ1の接続用パッドと基板2の接続用パッドが接続用バンプ3を介して電気的に接続される。   On the other hand, a semiconductor element mounting area having a shape substantially equal to the rectangular chip to be mounted is set in advance at a substantially central portion of the chip side surface of the substrate 2. A connection pad on the substrate side is formed. The board-side connection pads are arranged at positions corresponding to the connection pads of the chip 1. When the chip 1 is flip-chip mounted on the substrate 2, the connection pads of the chip 1 and the connection pads of the substrate 2 are electrically connected via the connection bumps 3.

また、図1に示すように、チップ側ダミーバンプ4は、高さが接続用バンプ3よりも小さく、基板2のチップ側面とチップ側ダミーバンプ4の頭頂部との間には隙間が形成され、チップ側ダミーバンプ4はチップ1と基板2との間の電気的接続には寄与しない。さらに、チップ側ダミーバンプ4のピッチは、接続用バンプ3のピッチよりも小さい。これにより、チップ1の周縁部におけるチップ1と基板2との間の隙間、および隣接するチップ側ダミーバンプ4間の隙間が小さくなるので、アンダーフィル樹脂の注入時にチップと基板との間に毛細管現象が発生しやすくなる。毛細管現象は、アンダーフィル樹脂が基板2のチップ側面とチップ側ダミーバンプ4の表面、あるいは隣接するチップ側ダミーバンプ4の両表面に付着して、その両面に一旦濡れ性が確保されると発生する。チップと基板との間に毛細管現象が一旦発生すると、外力を加えなくても、チップと基板との間にアンダーフィル樹脂が自然に注入される。   As shown in FIG. 1, the chip-side dummy bump 4 is smaller in height than the connection bump 3, and a gap is formed between the chip side surface of the substrate 2 and the top of the chip-side dummy bump 4. The side dummy bumps 4 do not contribute to the electrical connection between the chip 1 and the substrate 2. Furthermore, the pitch of the chip-side dummy bumps 4 is smaller than the pitch of the connection bumps 3. As a result, the gap between the chip 1 and the substrate 2 at the peripheral edge of the chip 1 and the gap between the adjacent chip-side dummy bumps 4 are reduced, so that a capillary phenomenon occurs between the chip and the substrate when the underfill resin is injected. Is likely to occur. The capillary phenomenon occurs when the underfill resin adheres to the chip side surface of the substrate 2 and the surface of the chip-side dummy bump 4 or both surfaces of the adjacent chip-side dummy bump 4 and the wettability is once secured on both surfaces. Once a capillary phenomenon occurs between the chip and the substrate, an underfill resin is naturally injected between the chip and the substrate without applying an external force.

図2は本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図、図3は本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図である。なお、図1に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。図2、3において、5はノズル、6はアンダーフィル樹脂、7はフィレットである。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device when the underfill resin is applied in the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the configuration of the semiconductor device after completion of the underfill resin injection in the first embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing shown. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated based on FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. 2 and 3, 5 is a nozzle, 6 is an underfill resin, and 7 is a fillet.

チップ1と基板2とを接続用バンプ3を介してフリップチップ実装した後、アンダーフィル樹脂を注入するときには、ノズル5からアンダーフィル樹脂液滴を垂らしながら、ノズル5をチップ1のアンダーフィル樹脂注入側の端部に対してほぼ平行に移動させ、その端部付近にほぼ平行にアンダーフィル樹脂を付着させる。その際、図2に示すように、基板2のチップ側面のチップ1が投影されている領域付近に、基板2のチップ側面とチップ側ダミーバンプ4の表面の両面にアンダーフィル樹脂6が付着するまで、ノズル5からアンダーフィル樹脂液滴を垂らして、毛細管現象を利用してチップ1と基板2との間にアンダーフィル樹脂6を注入する。毛細管現象は、アンダーフィル樹脂6が基板2のチップ側面とチップ側ダミーバンプ4の表面の両面に接して、両面に濡れ広がることで発生する。アンダーフィル樹脂の注入完了後、図3に示すように、チップ1と基板2との間が樹脂封止される。また、チップからはみ出すアンダーフィル樹脂によってフィレット7が形成される。   After the chip 1 and the substrate 2 are flip-chip mounted through the connection bumps 3, when the underfill resin is injected, the nozzle 5 is injected with the underfill resin of the chip 1 while dropping the underfill resin droplets from the nozzle 5. It is made to move substantially parallel to the end portion on the side, and the underfill resin is attached almost parallel to the vicinity of the end portion. At this time, as shown in FIG. 2, until the underfill resin 6 adheres to both the chip side surface of the substrate 2 and the surface of the chip-side dummy bump 4 in the vicinity of the region where the chip 1 on the chip side surface of the substrate 2 is projected. Then, underfill resin droplets are dropped from the nozzle 5 and the underfill resin 6 is injected between the chip 1 and the substrate 2 by utilizing capillary action. The capillary phenomenon occurs when the underfill resin 6 is in contact with both sides of the chip side surface of the substrate 2 and the surface of the chip side dummy bump 4 and wets and spreads on both sides. After completion of the injection of the underfill resin, the space between the chip 1 and the substrate 2 is resin-sealed as shown in FIG. Further, the fillet 7 is formed by the underfill resin that protrudes from the chip.

本実施の形態1によれば、チップ側ダミーバンプが存在する分だけ、チップ1の周縁部におけるチップ1と基板2との間の隙間が小さくなり、その分、毛細管現象が発生しやすい状態になるので、アンダーフィル樹脂の塗布量を少なくできる。さらに、隣接するチップ側ダミーバンプ4間の隙間も小さくしているので、アンダーフィル樹脂の塗布量をさらに少なくできる。したがって、注入方向とは反対側に流れるアンダーフィル樹脂も少なくなり、図3に示すように、フィレット7を小さくできる。   According to the first embodiment, the gap between the chip 1 and the substrate 2 at the peripheral edge of the chip 1 is reduced by the presence of the chip-side dummy bump, and the capillary phenomenon is more likely to occur. Therefore, the application amount of the underfill resin can be reduced. Furthermore, since the gap between adjacent chip-side dummy bumps 4 is also reduced, the amount of underfill resin applied can be further reduced. Therefore, the amount of underfill resin flowing on the opposite side to the injection direction is reduced, and the fillet 7 can be made smaller as shown in FIG.

このように、チップ1と基板2との間を封止樹脂することで、フリップチップ接続信頼性が向上する。なお、ノズルからアンダーフィル樹脂を塗布する方式はエアー式であっても、ジェット式であってもよい。   As described above, the sealing resin between the chip 1 and the substrate 2 improves the flip chip connection reliability. The method of applying the underfill resin from the nozzle may be an air method or a jet method.

図4は本発明の実施の形態1における半導体装置を構成するチップの概略平面図である。なお、図1〜3に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。図4において、8はプローブ検査用パッド、9は配線である。但し、配線9はチップ1の内部に形成されており、ここでは透かして示している。   FIG. 4 is a schematic plan view of a chip constituting the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated based on FIGS. 1-3, and description is abbreviate | omitted. In FIG. 4, 8 is a probe inspection pad, and 9 is a wiring. However, the wiring 9 is formed inside the chip 1 and is shown here as a watermark.

図4に示すように、チップ1の一方の面(基板側面)には、図示しない接続用パッド上に接続用バンプ3が形成されており、プローブ検査用パッド8上にチップ側ダミーバンプ4が形成されている。また、接続用パッドと接続用バンプ3はチップ1の一方の面の中央部に配置されており、プローブ検査用パッド8とチップ側ダミーバンプ4はチップ1の一方の面の周縁部に配置されている。   As shown in FIG. 4, on one surface (substrate side surface) of the chip 1, connection bumps 3 are formed on connection pads (not shown), and chip-side dummy bumps 4 are formed on probe inspection pads 8. Has been. Further, the connection pads and the connection bumps 3 are disposed at the center of one surface of the chip 1, and the probe inspection pads 8 and the chip-side dummy bumps 4 are disposed at the peripheral edge of one surface of the chip 1. Yes.

なお、チップ1の周縁部に配置されるプローブ検査用パッド8は、図4に示すように同一列に配置してもよいし、千鳥状に配置してもよい。また接続用パッド3の形状は、丸形であってもよいし、円柱形や、四角形、多角形などでもよい。チップ側ダミーバンプ4の形状についても、丸形であってもよいし、円柱形や、四角形、多角形などでもよい。   The probe inspection pads 8 arranged on the peripheral edge of the chip 1 may be arranged in the same row as shown in FIG. 4 or may be arranged in a staggered manner. Further, the connection pad 3 may have a round shape, a cylindrical shape, a square shape, a polygonal shape, or the like. The shape of the chip-side dummy bump 4 may be round, cylindrical, quadrangular, polygonal, or the like.

また、チップ側ダミーバンプと接続用バンプを半田系バンプで形成すれば、バンプ形成方法として電気メッキ法や、スクリーン印刷法、ボール搭載法等を採用して、チップ側ダミーバンプと接続用バンプを同一条件で形成することができる。チップ側ダミーバンプはチップと基板の電気的接続には使用しないので、金系スタッドバンプにしてもよい。   Also, if the chip-side dummy bump and the connection bump are formed by solder bumps, the electroplating method, screen printing method, ball mounting method, etc. are adopted as the bump formation method, and the chip-side dummy bump and the connection bump are the same conditions Can be formed. Since the chip-side dummy bump is not used for electrical connection between the chip and the substrate, it may be a gold stud bump.

また、プローブ検査用パッド8上に形成されているチップ側ダミーバンプと接続用パッド上に形成されている接続用バンプ3のうちのいずれか一対は、チップ1の内部に形成された配線(Al配線またはCu配線)9を介して同電位となっている。   Also, any one pair of the chip-side dummy bump formed on the probe inspection pad 8 and the connection bump 3 formed on the connection pad is a wiring (Al wiring) formed inside the chip 1. (Or Cu wiring) 9 and the same potential.

また、プローブ検査用パッド8が形成される領域は、接続用バンプ3が形成される領域よりも極めて小さいため、プローブ検査用パッド8は、小さなパッドで、狭ピッチで形成する。また、プローブ検査用パッド8は、電極としての機能をもっているため、表面はアルミニウム(Al)あるいは銅(Cu)で構成する。   Further, since the region where the probe inspection pad 8 is formed is extremely smaller than the region where the connection bump 3 is formed, the probe inspection pad 8 is a small pad and formed at a narrow pitch. Further, since the probe inspection pad 8 has a function as an electrode, the surface is made of aluminum (Al) or copper (Cu).

また、チップ側ダミーバンプ4の形成位置は、チップ1の端部から約50〜300μm程度離れた位置にする。これは、毛細管現象が発生しやすいダミーバンプの位置とプローブ検査に必要なパッド長さの両方を考慮して決定する。また、チップ側ダミーバンプ4の配置は、上記した範囲内の領域であれば特に限定されるものではない。例えば、チップ1の一辺に沿って同一列に配置してもよいし、千鳥状に配置してもよい。   Further, the chip-side dummy bump 4 is formed at a position about 50 to 300 μm away from the end of the chip 1. This is determined in consideration of both the position of the dummy bump where the capillary phenomenon easily occurs and the pad length necessary for the probe inspection. Further, the arrangement of the chip-side dummy bumps 4 is not particularly limited as long as it is an area within the above-described range. For example, they may be arranged in the same row along one side of the chip 1 or may be arranged in a staggered manner.

また、本実施の形態1では、プローブ検査用パッド8上にチップ側ダミーバンプを設けたが、無論、プローブ検査用パッドが形成されていないチップを用いた半導体装置にも適用できる。また、基板2の接続用パッド上にもスクリーン印刷法等にて接続用バンプを形成する場合にも、無論、適用できる。   In the first embodiment, the chip-side dummy bump is provided on the probe inspection pad 8, but it is of course applicable to a semiconductor device using a chip on which the probe inspection pad is not formed. Of course, the present invention can also be applied to the case where connection bumps are formed on the connection pads of the substrate 2 by screen printing or the like.

また、チップ側ダミーバンプをチップ1の各辺に沿って形成したが、少なくともアンダーフィル樹脂注入側の一辺に沿って形成すればよい。また、チップ1の周縁部の各辺に沿ってチップ側ダミーバンプ4を複数形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、チップ1の一辺に沿って連続する頭頂部を有する壁状の突起部を各辺に複数形成したり、チップ1の一辺にわたって連続する頭頂部を有する壁状の突起部を各辺に形成したりしてもよい。   Further, the chip-side dummy bumps are formed along each side of the chip 1, but may be formed at least along one side of the underfill resin injection side. Further, the case where a plurality of chip-side dummy bumps 4 are formed along each side of the peripheral edge of the chip 1 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a wall-like shape having a top portion continuous along one side of the chip 1 A plurality of protrusions may be formed on each side, or a wall-like protrusion having a top that is continuous over one side of the chip 1 may be formed on each side.

また、接続用バンプ3がチップ1の基板側面の中央部に形成されている場合に限らず、周縁部に形成されている場合にも適用できる。この場合、隣接する接続用バンプ間に突起部を形成する。   Further, the present invention is not limited to the case where the connection bump 3 is formed at the central portion of the side surface of the substrate of the chip 1 but can be applied to the case where it is formed at the peripheral portion. In this case, a protrusion is formed between adjacent connection bumps.

(実施の形態2)
続いて、本発明の実施の形態2における半導体装置について、図面を参照して説明する。但し、前述した実施の形態1で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。本実施の形態2における半導体装置は、チップ側ではなく基板側に突起部(ダミーバンプ)を設けた点が前述の実施の形態1と異なる。
(Embodiment 2)
Next, a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The semiconductor device according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a protrusion (dummy bump) is provided on the substrate side instead of the chip side.

図5は本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図である。図5において、10は基板側の突起部である基板側ダミーバンプである。なお、ここでは、基板側の突起部の一例としてダミーバンプを形成する場合について説明するが、突起部はバンプに限るものではない。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device before injection of the underfill resin in the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 10 denotes a substrate-side dummy bump which is a protrusion on the substrate side. Here, a case where dummy bumps are formed as an example of the substrate-side protrusions will be described, but the protrusions are not limited to bumps.

図5に示すように、基板側ダミーバンプ10は、基板2のチップ側面に予め設定された半導体素子搭載領域の周縁部に形成されている。このように、本実施の形態2では、基板側ダミーバンプ10は、チップ1と基板2を電気的に接続する接続用バンプ3が配置される領域よりも周縁の領域に配置されている。   As shown in FIG. 5, the substrate-side dummy bumps 10 are formed on the periphery of the semiconductor element mounting region set in advance on the chip side surface of the substrate 2. As described above, in the second embodiment, the substrate-side dummy bumps 10 are arranged in a peripheral region rather than a region in which the connection bumps 3 that electrically connect the chip 1 and the substrate 2 are arranged.

また、基板側ダミーバンプ10は、高さが接続用バンプ3よりも小さく、チップ1の基板側面と基板側ダミーバンプ10の頭頂部との間には隙間が形成され、基板側ダミーバンプ10はチップ1と基板2の電気的接続には寄与しない。さらに、基板側ダミーバンプ10のピッチは、接続用バンプ3のピッチよりも小さい。   The substrate-side dummy bump 10 is smaller in height than the connection bump 3, and a gap is formed between the substrate side surface of the chip 1 and the top of the substrate-side dummy bump 10. It does not contribute to the electrical connection of the substrate 2. Furthermore, the pitch of the substrate-side dummy bumps 10 is smaller than the pitch of the connection bumps 3.

これにより、前述の実施の形態1と同様に、チップ1の周縁部におけるチップ1と基板2との間の隙間、および隣接する基板側ダミーバンプ10間の隙間が小さくなるので、アンダーフィル樹脂の注入時にチップと基板との間に毛細管現象が発生しやすくなる。毛細管現象は、アンダーフィル樹脂がチップ1の基板側面と基板側ダミーバンプ10の表面、あるいは隣接する基板側ダミーバンプ10の両表面に付着して、その両面に一旦濡れ性が確保されると発生する。   Thus, as in the first embodiment, the gap between the chip 1 and the substrate 2 at the peripheral edge of the chip 1 and the gap between the adjacent substrate-side dummy bumps 10 are reduced. Sometimes capillary action tends to occur between the chip and the substrate. The capillary phenomenon occurs when the underfill resin adheres to the substrate side surface of the chip 1 and the surface of the substrate-side dummy bump 10 or both surfaces of the adjacent substrate-side dummy bump 10 and the wettability is once secured on both surfaces.

図6は本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図、図7は本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device when the underfill resin is applied in the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the configuration of the semiconductor device after completion of the underfill resin injection in the second embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing shown.

図6に示すように、前述した実施の形態1と同様に、アンダーフィル樹脂を注入する際、基板2のチップ側面のチップ1が投影されている領域付近に、チップ1の基板側面と基板側ダミーバンプ10の表面の両面にアンダーフィル樹脂6が付着するまで、ノズル5からアンダーフィル樹脂液滴を垂らして、毛細管現象を利用してチップ1と基板2との間にアンダーフィル樹脂6を注入する。毛細管現象は、アンダーフィル樹脂6がチップ1の基板側面と基板側ダミーバンプ10の表面の両面に接して、両面に濡れ広がることで発生する。アンダーフィル樹脂の注入完了後、図7に示すように、チップ1と基板2との間が樹脂封止される。また、チップからはみ出すアンダーフィル樹脂によってフィレット7が形成される。   As shown in FIG. 6, when the underfill resin is injected, the substrate side surface and the substrate side of the chip 1 are in the vicinity of the region where the chip 1 is projected on the chip side surface of the substrate 2 as in the first embodiment. The underfill resin droplets are dropped from the nozzle 5 until the underfill resin 6 adheres to both surfaces of the dummy bump 10, and the underfill resin 6 is injected between the chip 1 and the substrate 2 using the capillary phenomenon. . The capillary phenomenon occurs when the underfill resin 6 is in contact with both the substrate side surface of the chip 1 and the surface of the substrate-side dummy bump 10 and spreads wet on both surfaces. After completion of the injection of the underfill resin, the space between the chip 1 and the substrate 2 is sealed with resin as shown in FIG. Further, the fillet 7 is formed by the underfill resin that protrudes from the chip.

本実施の形態2によれば、基板側ダミーバンプが存在する分だけ、チップ1の周縁部におけるチップ1と基板2との間の隙間が小さくなり、その分、毛細管現象が発生しやすい状態になるので、アンダーフィル樹脂の塗布量を少なくできる。さらに、隣接する基板側ダミーバンプ10間の隙間も小さくしているので、アンダーフィル樹脂の塗布量をさらに少なくできる。したがって、注入方向とは反対側に流れるアンダーフィル樹脂も少なくなり、図7に示すように、フィレット7を小さくできる。   According to the second embodiment, the gap between the chip 1 and the substrate 2 at the peripheral edge of the chip 1 is reduced by the presence of the substrate-side dummy bump, and the capillary phenomenon is more likely to occur. Therefore, the application amount of the underfill resin can be reduced. Furthermore, since the gap between the adjacent substrate-side dummy bumps 10 is also reduced, the amount of underfill resin applied can be further reduced. Accordingly, the amount of underfill resin flowing on the opposite side to the injection direction is reduced, and the fillet 7 can be made smaller as shown in FIG.

図8は本発明の実施の形態2における半導体装置を構成する基板の概略平面図である。図8において、11半導体素子搭載領域、12は基板側の接続用バンプである。図8に示すように、基板2の一方の面(チップ側面)の半導体素子搭載領域11の中央部には、図示しない接続用パッド上に基板側接続用バンプ12が形成されており、周縁部には基板側ダミーバンプ10が形成されている。   FIG. 8 is a schematic plan view of a substrate constituting the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, reference numeral 11 denotes a semiconductor element mounting region, and 12 denotes connection bumps on the substrate side. As shown in FIG. 8, a substrate-side connection bump 12 is formed on a connection pad (not shown) in the central portion of the semiconductor element mounting region 11 on one surface (chip side surface) of the substrate 2, and the peripheral portion. A substrate-side dummy bump 10 is formed on the substrate.

基板表面はソルダーレジストなどを形成していることが多いが、基板側ダミーバンプ10を形成する箇所にレジストの開口部を形成しておき、スクリーン印刷法、およびリフローにより球状のダミーバンプを形成することができる。   In many cases, a solder resist or the like is formed on the surface of the substrate. A resist dummy opening is formed at a position where the substrate-side dummy bump 10 is formed, and a spherical dummy bump is formed by screen printing and reflow. it can.

なお、基板側ダミーバンプ10と基板側接続用バンプ12を半田系バンプで形成すれば、バンプ形成方法としてスクリーン印刷法を採用して、基板側ダミーバンプ10と基板側接続用バンプ12を同一条件で形成することができる。基板側ダミーバンプ10はチップと基板の電気的接続には使用しないので、金系スタッドバンプにしてもよい。また、本実施の形態2における半導体装置の構成は、基板2の接続用パッド上に接続用バンプを形成しない場合にも、無論、適用できる。また、基板側ダミーバンプの形状は、丸形であってもよいし、円柱形や、四角形、多角形などでもよい。   If the substrate-side dummy bump 10 and the substrate-side connection bump 12 are formed by solder bumps, a screen printing method is adopted as a bump forming method, and the substrate-side dummy bump 10 and the substrate-side connection bump 12 are formed under the same conditions. can do. Since the substrate-side dummy bump 10 is not used for electrical connection between the chip and the substrate, it may be a gold stud bump. In addition, the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment can of course be applied even when the connection bump is not formed on the connection pad of the substrate 2. The substrate-side dummy bump may have a round shape, a cylindrical shape, a square shape, a polygonal shape, or the like.

また、基板側ダミーバンプ10の形成位置は、半導体素子搭載領域11の端部から約50〜300μm程度離れた位置にする。これは、毛細管現象が発生しやすいダミーバンプの位置を考慮して決定する。   Further, the substrate-side dummy bump 10 is formed at a position separated from the end of the semiconductor element mounting region 11 by about 50 to 300 μm. This is determined in consideration of the position of the dummy bump where the capillary phenomenon is likely to occur.

また、基板側ダミーバンプ10の配置は、上記した範囲内の領域であれば特に限定されるものではない。例えば、半導体素子搭載領域11の一辺に沿って同一列に配置してもよいし、千鳥状に配置してもよい。   Further, the arrangement of the substrate-side dummy bumps 10 is not particularly limited as long as it is an area within the above-described range. For example, they may be arranged in the same row along one side of the semiconductor element mounting region 11 or may be arranged in a staggered manner.

また、基板側ダミーバンプ10を半導体素子搭載領域11の各辺に沿って形成したが、少なくともアンダーフィル樹脂注入側の一辺に沿って形成すればよい。また、半導体素子搭載領域11の周縁部の各辺に沿って基板側ダミーバンプ10を複数形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、半導体素子搭載領域11の一辺に沿って連続する頭頂部を有する壁状の突起部を各辺に複数形成したり、半導体素子搭載領域11の一辺にわたって連続する頭頂部を有する壁状の突起部を各辺に形成したりしてもよい。   Further, although the substrate-side dummy bump 10 is formed along each side of the semiconductor element mounting region 11, it may be formed along at least one side of the underfill resin injection side. Further, the case where a plurality of substrate-side dummy bumps 10 are formed along each side of the peripheral edge of the semiconductor element mounting region 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, a head that continues along one side of the semiconductor element mounting region 11. A plurality of wall-like projections having a top portion may be formed on each side, or a wall-like projection portion having a top portion continuous over one side of the semiconductor element mounting region 11 may be formed on each side.

また、接続用バンプ3がチップ1の基板側面の中央部に形成されている場合に限らず、周縁部に形成されている場合にも適用できる。この場合、隣接する接続用バンプ間に位置するように突起部を形成する。   Further, the present invention is not limited to the case where the connection bump 3 is formed at the central portion of the side surface of the substrate of the chip 1 but can be applied to the case where it is formed at the peripheral portion. In this case, the protrusion is formed so as to be positioned between the adjacent connection bumps.

本発明は、フリップチップ実装型の半導体装置のアンダーフィル注入性を向上させ、フィレット長を小さくすることができ、基板を有効に使用することが可能となるため、半導体装置の高密度化、高積層化を実現することができ、モバイルなどの電子機器に有用である。   The present invention improves the underfill injection property of a flip-chip mounting type semiconductor device, can reduce the fillet length, and enables effective use of the substrate. Stacking can be realized, which is useful for mobile and other electronic devices.

本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing a configuration of a semiconductor device before underfill resin injection in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of the semiconductor device during underfill resin application in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1におけるアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of the semiconductor device after completion of underfill resin injection in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1における半導体装置を構成するチップの概略平面図Schematic plan view of a chip constituting the semiconductor device in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of the semiconductor device before underfill resin injection in the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of the semiconductor device during underfill resin application in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of the semiconductor device after completion of underfill resin injection in the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2における半導体装置を構成する基板の概略平面図Schematic plan view of the substrate constituting the semiconductor device in the second embodiment of the present invention 従来のアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略斜視図Schematic perspective view showing the configuration of a conventional semiconductor device before underfill resin injection 従来のアンダーフィル樹脂塗布直後の半導体装置の構成を示す概略斜視図Schematic perspective view showing the configuration of a conventional semiconductor device immediately after underfill resin application 従来のアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略斜視図The schematic perspective view which shows the structure of the semiconductor device after completion of conventional underfill resin injection 従来のアンダーフィル樹脂注入前の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of a conventional semiconductor device before underfill resin injection 従来のアンダーフィル樹脂塗布時の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional semiconductor device when applying underfill resin 従来のアンダーフィル樹脂注入完了後の半導体装置の構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of a semiconductor device after completion of conventional underfill resin injection 従来の半導体装置を構成するチップの半田バンプ形成前の概略平面図Schematic plan view before forming solder bumps on a chip constituting a conventional semiconductor device 従来の半導体装置を構成するチップの半田バンプ形成後の概略平面図Schematic plan view after forming solder bumps on a chip constituting a conventional semiconductor device 従来の半導体装置を構成する基板の概略平面図(その1)Schematic plan view of a substrate constituting a conventional semiconductor device (Part 1) 従来の半導体装置を構成する基板の概略平面図(その2)Schematic plan view of a substrate constituting a conventional semiconductor device (part 2)

符号の説明Explanation of symbols

1 チップ
2 基板
3 チップ側の接続用バンプ
4 チップ側ダミーバンプ
5 ノズル
6 アンダーフィル樹脂
7 フィレット
8 プローブ検査用パッド
9 チップ内の配線
10 基板側ダミーバンプ
11 半導体素子搭載領域
12 基板側の接続用バンプ
13 アンダーフィル樹脂液滴
14 チップ側の半田バンプ
15 接続用パッド
16 プローブ検査マーク
17 基板側の半田バンプ
1 Chip 2 Substrate 3 Chip-side connection bump 4 Chip-side dummy bump 5 Nozzle 6 Underfill resin 7 Fillet 8 Probe inspection pad 9 Wiring in chip 10 Substrate side dummy bump 11 Semiconductor element mounting area 12 Substrate side connection bump 13 Underfill resin droplet 14 Solder bump on chip side 15 Pad for connection 16 Probe inspection mark 17 Solder bump on substrate side

Claims (17)

半導体素子が基板にフリップチップ実装され、前記半導体素子と前記基板との間が樹脂で封止された半導体装置であって、
前記半導体素子の基板側面に形成された複数の接続用バンプと、
前記半導体素子の基板側面の周縁部に形成された突起部と、
前記基板の半導体素子側面に予め設定された半導体素子搭載領域に形成された、前記接続用バンプと電気的に接続される複数の接続用パッドと、
を備え、前記突起部は、前記基板の半導体素子側面との間で隙間を形成し、その隙間は前記樹脂で埋設されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate and a space between the semiconductor element and the substrate is sealed with a resin,
A plurality of connection bumps formed on a side surface of the semiconductor element;
A protrusion formed on the peripheral edge of the substrate side surface of the semiconductor element;
A plurality of connection pads electrically connected to the connection bumps formed in a semiconductor element mounting region set in advance on a semiconductor element side surface of the substrate;
And the protruding portion forms a gap with a side surface of the semiconductor element of the substrate, and the gap is embedded in the resin.
前記突起部は、前記半導体素子の少なくとも一辺に沿って連続する頭頂部を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the protrusion has a top portion continuous along at least one side of the semiconductor element. 前記突起部は、前記半導体素子の少なくとも一辺に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the protrusions are formed along at least one side of the semiconductor element. 前記突起部は、同一列あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the protrusions are arranged in the same row or zigzag. 前記突起部はダミーバンプであることを特徴とする請求項3もしくは4のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 3, wherein the protrusion is a dummy bump. 請求項5記載の半導体装置であって、さらに、前記半導体素子の基板側面の周縁部に形成された複数の検査用パッドを備え、前記ダミーバンプは前記検査用パッド上に形成されていることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, further comprising a plurality of inspection pads formed on a peripheral portion of a side surface of the semiconductor element, wherein the dummy bumps are formed on the inspection pads. A semiconductor device. 前記ダミーバンプは半田系バンプあるいは金系スタッドバンプで形成され、前記接続用バンプは半田系バンプで形成されていることを特徴とする請求項5もしくは6のいずれかに記載の半導体装置。   7. The semiconductor device according to claim 5, wherein the dummy bump is formed of a solder bump or a gold stud bump, and the connection bump is formed of a solder bump. 前記ダミーバンプのピッチは前記接続用バンプのピッチよりも小さいことを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の半導体装置。   8. The semiconductor device according to claim 5, wherein a pitch of the dummy bumps is smaller than a pitch of the connection bumps. 前記各ダミーバンプは、半導体素子の端から約50〜300μm離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項5ないし8のいずれかに記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 5, wherein each of the dummy bumps is formed at a position about 50 to 300 [mu] m away from an end of the semiconductor element. 半導体素子が基板にフリップチップ実装され、前記半導体素子と前記基板との間が樹脂で封止された半導体装置であって、
前記半導体素子の基板側面に形成された複数の接続用バンプと、
前記基板の半導体素子側面に予め設定された半導体素子搭載領域に形成された、前記接続用バンプと電気的に接続される複数の接続用パッドと、
前記基板の前記半導体素子搭載領域の周縁部に形成された突起部と、
を備え、前記突起部は、前記半導体素子の基板側面との間で隙間を形成し、その隙間は前記樹脂で埋設されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate and a space between the semiconductor element and the substrate is sealed with a resin,
A plurality of connection bumps formed on a side surface of the semiconductor element;
A plurality of connection pads electrically connected to the connection bumps formed in a semiconductor element mounting region set in advance on a semiconductor element side surface of the substrate;
A protrusion formed at a peripheral edge of the semiconductor element mounting region of the substrate;
The semiconductor device is characterized in that a gap is formed between the protrusion and the substrate side surface of the semiconductor element, and the gap is embedded with the resin.
前記突起部は、前記半導体素子搭載領域の少なくとも一辺に沿って連続する頭頂部を有することを特徴とする請求項10記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein the protrusion has a top portion continuous along at least one side of the semiconductor element mounting region. 前記突起部は、前記半導体素子搭載領域の少なくとも一辺に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項10記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein a plurality of the protrusions are formed along at least one side of the semiconductor element mounting region. 前記突起部は、同一列あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項12記載の半導体装置。   13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the protrusions are arranged in the same row or zigzag. 前記突起部はダミーバンプであることを特徴とする請求項12もしくは13のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 12, wherein the protrusion is a dummy bump. 前記ダミーバンプは半田系バンプあるいは金系スタッドバンプで形成されていることを特徴とする請求項14記載の半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the dummy bump is formed of a solder bump or a gold stud bump. 前記ダミーバンプのピッチは前記接続用バンプのピッチよりも小さいことを特徴とする請求項14もしくは15のいずれかに記載の半導体装置。   16. The semiconductor device according to claim 14, wherein a pitch of the dummy bumps is smaller than a pitch of the connection bumps. 前記各ダミーバンプは、前記半導体素子搭載領域の端から約50〜300μm離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項14ないし16のいずれかに記載の半導体装置。   17. The semiconductor device according to claim 14, wherein each of the dummy bumps is formed at a position about 50 to 300 μm away from an end of the semiconductor element mounting region.
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