JP2009004494A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に半導体チップが樹脂封止されてなる半導体パッケージに関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor package in which a semiconductor chip is sealed with a resin.
近年、電気機器の小型化に伴い、多機能性や携帯性が向上してきている。特に、ICカードや携帯電話は、利用時に携帯されることがあらかじめ想定されており、耐衝撃性等の高い信頼性が求められる。 In recent years, with the miniaturization of electric devices, multifunctionality and portability have been improved. In particular, IC cards and mobile phones are preliminarily assumed to be carried when used, and high reliability such as impact resistance is required.
また、最近のICカードや携帯電話には、公共交通機関等の決済処理、電子パスポート、医療用管理システム等にも利用可能な態様となっており、その内部には多くの個人情報、あるいは外部の機器と接続して個人情報を読み出すために用いられる情報が記録されるようになってきた。このため、耐衝撃性に加えて高いセキュリティ性も求められる。さらに、このように多様なシステムに利用可能な状況下においては、ICカードや携帯電話を利用する機会が大幅に増えるため、従前よりもさらに高い信頼性が求められている。 In addition, recent IC cards and mobile phones can be used for payment processing in public transportation, electronic passports, medical management systems, etc., and a lot of personal information or external Information used for reading personal information in connection with other devices has been recorded. For this reason, high security is also required in addition to impact resistance. Furthermore, in such a situation where it can be used for various systems, the chances of using an IC card or a mobile phone are greatly increased, so that higher reliability than before is required.
図4に、従来の非接触型ICカードのインレット構成を示すブロック図を、また図5に、インレットの概略平面図を示す。また、図6に、図5内の線分A−A’で切断したときの概略断面図を示す。 FIG. 4 is a block diagram showing an inlet configuration of a conventional non-contact type IC card, and FIG. 5 is a schematic plan view of the inlet. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view when cut along line A-A ′ in FIG. 5.
図4に示される非接触型ICカードは、RF通信回路11、演算及びデータ格納部12を搭載したICチップ10を、電気回路が成型された基板3(図5及び図6参照)上に実装し、モールド樹脂4(図5及び図6参照)によってICチップ10を封止したICカード用モジュールと呼ばれる半導体パッケージ8と、巻き線またはエッチングにより成型されたアンテナコイル7が電気的に接続されて構成される。演算及びデータ格納部12には、CPU13及びメモリ14が搭載されており、処理に応じて必要な情報をメモリ14から読み出し、あるいは書き込み、CPU13において演算処理を行う。
The non-contact type IC card shown in FIG. 4 has an
図5及び図6に示されるように、基板3上のICチップ10が実装されている領域には封止樹脂層4が形成されており、これによってICチップ10が樹脂封止されている。当該樹脂封止は、ICチップ10に対して長期的な信頼性並びに物理特性を確保するために行われるものである。また、アンテナコイル7は、半導体パッケージ8と接続を有しつつ、ICカード基材6の外周領域を周回するように形成される。なお、半導体パッケージ8とアンテナコイル7を併せて、以下では「インレット9」と称する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、ICチップ10と基板3とはワイヤ線2によってワイヤボンディングにより電気的接続が形成されている。
The
さらに、ICチップ10の割れや欠け等の損傷を防止すべく、ICチップ10と基板3の間に金属等の補強部材5が実装されている。当該補強部材5が形成されることで、ICチップ10の強度が増し、これによって基板3の基板面に垂直かつ局所的な外部応力が加わることによるICチップ10に対する損傷を防ぐことができる。このような技術は、下記特許文献1及び2に開示されている。
Further, a reinforcing
また、封止樹脂層4を半球状や錐体(円錐、多角錐形状)にすることで、傾斜を持たせ、これによって外部応力を分散させてICチップ10に対する損傷を防ぐ方法が、下記特許文献3に開示されている。なお、図7には、各特許文献に記載されている半導体パッケージの断面構造及び平面構造を模式的に示している。図7(a)は補強部材5を有する場合(図6と同様)、図7(b)は封止樹脂層4が半球状に形成されている場合、図7(c)は封止樹脂層4が錐体形状に形成されている場合を示している。
Further, a method of preventing damage to the
ICカードのように常時携帯される可能性の高い半導体装置の場合、路上での落下による衝撃、財布やポケットに収容された際の折り返しに伴う曲げや押圧は、日常的に起こり得る。また、ICチップが電子パスポートに実装された場合には、スタンプが押下されることで所定領域が集中的に衝撃を受ける。これらの利用態様においては、特に外部応力に対する高い耐性が特に求められる。上記各特許文献に記載の方法を採用することで、外部応力に対する耐性を一定程度高めることが可能となる。 In the case of a semiconductor device that is highly likely to be always carried, such as an IC card, an impact caused by dropping on the road, and bending or pressing accompanying folding when stored in a wallet or pocket can occur on a daily basis. Further, when an IC chip is mounted on an electronic passport, a predetermined area is intensively impacted by pressing a stamp. In these utilization modes, particularly high resistance to external stress is particularly required. By adopting the method described in each of the above patent documents, the resistance to external stress can be increased to a certain extent.
しかし、上記特許文献1及び2のように補強部材5を実装する方法による場合(図7(a)参照)、基板3とICチップ10の間に補強部材5を取り付ける工程が必要となり、製造工程が複雑化するという問題がある。
However, in the case of using the method of mounting the reinforcing
また、上記特許文献3の記載の方法のうち、封止樹脂層4を半球状にする場合(図7(b)参照)には、モジュールに方向性がないため、実装が困難となる。また、封止樹脂層4を錐体形状に形成する場合(図7(c)参照)には、樹脂封止領域を狭くすると十分な高さが必要とされ、この結果薄型パッケージ化が困難となる。逆に、薄型パッケージを実現するためには、樹脂封止領域を十分広く取ればよいが、この場合、曲げ応力が加わりやすくなりクラック等が発生しやすくなるという別の問題が発生する。
Further, among the methods described in
本発明は上記の問題点に鑑み、複雑な製造工程を必要とせず、簡易に外部応力や曲げ応力に対する耐性を高めることの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, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that does not require a complicated manufacturing process and can easily increase resistance to external stress and bending stress.
上記目的を達成するための本発明に係る半導体装置は、基板上に、上面及び側面が封止樹脂層によって覆われることで樹脂封止されたICチップを実装し、前記封止樹脂層が、前記基板面に接触する第1構成部、及び前記第1構成部上に連結して構成される形状の異なる第2構成部、の2つの部分で構成され、前記第1構成部が、底面及び上面を四角形状とする四角柱形状又は四角錐台形状であり、前記第2構成部が、前記第1構成部の上面と共通する四角形状で構成される底面、最も高さ位置の高い最上部に構成される底面の四角形状の長辺と平行な稜線、及び前記稜線の両端と前記底面の各頂点を結んで形成される2つの長方形または台形及び2つの三角形によって構成される立体形状、または、前記第1構成部の上面と共通する四角形状で構成される底面、最上部の位置に構成される一の頂点、及び前記頂点と前記底面の各頂点を結んで形成される4つの三角形によって構成される立体形状で構成されることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention mounts an IC chip resin-sealed by covering an upper surface and a side surface with a sealing resin layer on a substrate, and the sealing resin layer includes: It is composed of two parts, a first component contacting the substrate surface and a second component having a different shape connected to the first component, and the first component includes a bottom surface and It is a quadrangular prism shape or a truncated pyramid shape with the upper surface being a quadrilateral shape, and the second constituent part is a bottom face having a quadrangular shape common to the upper face of the first constituent part, and the highest part with the highest position A ridge line parallel to the rectangular long side of the bottom surface, and a three-dimensional shape formed by two rectangles or trapezoids and two triangles formed by connecting both ends of the ridge line and each vertex of the bottom surface, or , A square common to the upper surface of the first component And a three-dimensional shape constituted by four triangles formed by connecting the vertex and each vertex of the bottom surface. It is characterized by.
本発明に係る半導体装置の上記第1の特徴構成によれば、ICチップの上方においては、封止樹脂層が傾斜を有する斜面状に形成されるため、上方からの外部応力を適度に分散させることができ、これによって補強部材を形成しなくてもICチップに対する衝撃を和らげることができる。 According to the first characteristic configuration of the semiconductor device according to the present invention, since the sealing resin layer is formed in a sloped shape having an inclination above the IC chip, the external stress from above is appropriately dispersed. Thus, the impact on the IC chip can be reduced without forming the reinforcing member.
そして、本発明の構成によれば、封止樹脂層は、底面から一定の高さ位置までの第1構成部と、その上方の第2構成部の2つの形状を有し、第1構成部の側面の傾斜よりもその上方に位置する第2構成部の側面の傾斜が緩やかになるように構成される。よって、基板面から最上部までを一定角の斜度を有する多角錐体形状に封止樹脂層を形成する場合と比較して、底面の形成領域面積を同一とした場合では封止樹脂層の高さを抑制することができ、封止樹脂層の高さを同一とした場合では底面すなわち基板面における封止樹脂層の占有領域を縮小することができる。従って、ICチップに対する外部応力の衝撃抑制と半導体装置の薄型化・小型化を両立することが可能となる。加えて、封止樹脂層の占有領域を狭くすることができるため、曲げ応力への耐性を高めることができる。 And according to the structure of this invention, the sealing resin layer has two shapes, the 1st structure part from the bottom face to a fixed height position, and the 2nd structure part above it, The 1st structure part It is comprised so that the inclination of the side surface of the 2nd structure part located in the upper direction may become gentle rather than the inclination of the side surface. Therefore, compared to the case where the sealing resin layer is formed in a polygonal pyramid shape having a certain angle of inclination from the substrate surface to the uppermost part, the sealing resin layer of the sealing resin layer is the same when the formation area of the bottom surface is the same. When the height of the sealing resin layer is the same, the occupied area of the sealing resin layer on the bottom surface, that is, the substrate surface can be reduced. Accordingly, it is possible to achieve both the suppression of the impact of external stress on the IC chip and the reduction in thickness and size of the semiconductor device. In addition, since the area occupied by the sealing resin layer can be narrowed, resistance to bending stress can be increased.
さらに、本発明構成の場合、単に封止樹脂層の形状を変えるのみで実現することができる。従って、従来の方法に加えて、新たに複雑な工程を追加することなく、簡易に外部応力や曲げ応力に対する耐性を高めることができる。 Furthermore, in the case of the configuration of the present invention, it can be realized simply by changing the shape of the sealing resin layer. Therefore, in addition to the conventional method, resistance to external stress and bending stress can be easily increased without adding a new complicated process.
また、本発明に係る半導体装置は、上記第1の特徴構成に加えて、前記第1構成部が、
前記基板面に対して、底面と上面とを接続する側面の斜度が60°以上90°以下であることを第2の特徴とする。
In addition to the first characteristic configuration, the semiconductor device according to the present invention includes the first configuration unit,
The second feature is that the inclination of the side surface connecting the bottom surface and the top surface with respect to the substrate surface is 60 ° or more and 90 ° or less.
本発明に係る半導体装置の上記第2の特徴構成によれば、ICチップを封止するために必要な封止樹脂層の基板面における占有領域を最小限に抑えることができる。 According to the second characteristic configuration of the semiconductor device according to the present invention, the occupied area of the sealing resin layer necessary for sealing the IC chip on the substrate surface can be minimized.
また、本発明に係る半導体装置は、上記第1又は第2の特徴構成に加えて、前記第2構成部が、前記最上部から前記第2構成部の底面までを、前記最上部が前記稜線で構成される場合には当該稜線に垂直な面で、前記最上部が前記一の頂点で構成される場合には底面の四角形状の長辺に垂直な面で、それぞれ切断したときに形成される形状が、当該底面の位置を底辺とする三角形状であって、底辺に対する他の2辺の角度が1°以上30°以下であることを第3の特徴とする。 Further, in the semiconductor device according to the present invention, in addition to the first or second characteristic configuration, the second component section extends from the uppermost portion to a bottom surface of the second component portion, and the uppermost portion is the ridgeline. If the uppermost part is constituted by the one apex, the surface perpendicular to the rectangular long side of the bottom surface is formed. The third feature is that the shape is a triangular shape with the position of the bottom surface as the base, and the angle of the other two sides with respect to the base is between 1 ° and 30 °.
本発明に係る半導体装置の上記第3の特徴構成によれば、ICチップに対する外部応力の影響を緩和するのに必要な封止樹脂層の占有高さを最小限に抑えることができ、半導体装置の薄型化と外部応力に対する高い耐性を両立することができる。 According to the third characteristic configuration of the semiconductor device according to the present invention, the occupation height of the sealing resin layer necessary for alleviating the influence of the external stress on the IC chip can be suppressed to the minimum. It is possible to achieve both a reduction in thickness and high resistance to external stress.
本発明の構成によれば、複雑な製造工程を必要とせず、簡易に外部応力や曲げ応力に対する耐性を高めることのできる半導体装置が実現される。 According to the configuration of the present invention, a semiconductor device that does not require a complicated manufacturing process and can easily increase resistance to external stress and bending stress is realized.
以下において、本発明に係る半導体装置(以下、適宜「本発明装置」と称する)の実施形態について図1〜図3の各図を参照して説明する。 In the following, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention (hereinafter referred to as “the present device” as appropriate) will be described with reference to FIGS.
なお、本発明装置は、従来構成と比較して封止樹脂層の形成形状が異なるのみであり、他は従来構成と同一である。以下では、図4〜図7と同一の構成要素については、その旨を記載するとともに、図面上では同一の符号を付してその説明を簡素化または省略する。 The apparatus of the present invention is different from the conventional configuration only in the formation shape of the sealing resin layer, and the other is the same as the conventional configuration. In the following, the same components as those in FIGS. 4 to 7 are described as such, and the same reference numerals are given in the drawings, and the description thereof is simplified or omitted.
図1及び図2は、本発明装置の概略構造図を示しており、図1(a)〜(c)、図2(a)〜(c)はいずれも一実施例である。なお、図1及び図2の各断面構造図は、最上部が稜線で形成されている場合には当該稜線に垂直な面で、前記最上部が前記一の頂点で構成される場合には底面の四角形状の長辺に垂直な面で、最上部から底面までを切断したときの断面構造図を示している。 1 and 2 show schematic structural views of the device of the present invention. FIGS. 1 (a) to 1 (c) and FIGS. 2 (a) to 2 (c) are all examples. 1 and FIG. 2 is a cross-sectional structural diagram in which the uppermost portion is formed by a ridgeline and is a surface perpendicular to the ridgeline, and the uppermost portion is formed by the one vertex. The cross-sectional structure figure when cut | disconnecting from the uppermost part to a bottom face in the surface perpendicular | vertical to the rectangular long side is shown.
図1及び図2の各実施例は、いずれも封止樹脂層4の形状が、基板3の基板面に底面が接触する下部の第1構成部4aと、その上部に連結される第2構成部4bによって構成され、両構成部4a及び4bは互いに形状が異なる。なお、図1(a)〜(c)に示す各実施例は、いずれも共通の断面構造図を示しており、図2(a)〜(c)に示す各実施例は、図1の場合とは異なる共通の断面構造図を示す。
In each of the embodiments of FIGS. 1 and 2, the shape of the sealing
図1(a)の場合、第1構成部4aは、基板3上に四角形状の底面、及び当該底面と同形状の上面を有する四角柱形状を示す。なお、本明細書内における四角形状とは、各頂点が直角で構成される純粋な四角形のみを指すものではなく、角に一定の丸みを帯びた四角形に準じるような形状も含むものとする。同様に、三角形状と記載しているものについても、純粋な三角形のみを指すものではなく、頂点に一定の丸みを帯びた三角形に準じるような形状も含むものとする。
In the case of FIG. 1A, the
そして、前記の四角柱形状を示す第1構成部4a上に、第1構成部4aと連結して第2構成部4bが構成される。第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点23〜26で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の長辺21(頂点23、24間、あるいは頂点25、26間の辺に対応)と平行な稜線22を有する。そして、この稜線22の両端と、各端点に近い第2構成部4bの頂点とを結ぶことで構成される2つの三角形状の面と2つの四角形状の面を有する。具体的には、端点27、頂点23、頂点26を結ぶことで形成される三角形状の面T1と、端点28、頂点24、頂点25を結ぶことで形成される三角形状の面T2と、端点27、端点28、頂点24、頂点23を結ぶことで形成される四角形状の面Q1と、端点27、端点28、頂点25、頂点26を結ぶことで形成される四角形状の面Q2と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角柱形状の第1構成部4a上に、三角柱形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
And on the
すなわち、図1(a)の場合、ICチップ10の側面を覆うように、基板3の面から所定の高さ位置まで基板面に垂直に封止樹脂層4が取り囲み、さらに高さ位置の高い領域では、稜線22に平行な対向する2側面については封止樹脂層4が斜度を有して取り囲む状態となり、他の対向する2側面については依然として垂直に取り囲む形状となる。つまり、封止樹脂層4の上面には、稜線22、及び斜度を有した四角形状の面Q1及びQ2が構成される。このとき、第2構成部4b内において底面に対する封止樹脂層4の斜面の角度θ2は、1°≦θ2≦30°で表される。
That is, in the case of FIG. 1A, the sealing
また、図1(b)の場合は、図1(a)の三角形状の面T1及びT2がそれぞれ対向面側に傾斜を有しており(T3,T4)、四角形状の面Q1及びQ2の代わりに台形形状の面Q3及びQ4を有する構成である。 Further, in the case of FIG. 1B, the triangular surfaces T1 and T2 in FIG. 1A are inclined on the opposite surface side (T3, T4), and the rectangular surfaces Q1 and Q2 Instead, the structure has trapezoidal surfaces Q3 and Q4.
具体的には、第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点33〜36で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の長辺31(頂点33、34間、あるいは頂点35、36間の辺に対応)と平行な稜線32を有する。この稜線32は、長辺31よりは長さが短く、これによって稜線の端点37、頂点33、頂点36を結ぶことで形成される三角形状の面T3、及び稜線の端点38、頂点34、頂点35を結ぶことで形成される三角形状の面T4は、図1(a)の場合よりもそれぞれ対向面側、すなわちICチップ10が形成されている中央部側に傾斜を有して形成される。
Specifically, the
また、端点37、端点38、頂点34、頂点33を結ぶことで形成される台形形状の面Q3と、端点37、端点38、頂点35、頂点36を結ぶことで形成される台形形状の面Q4と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角柱形状の第1構成部4a上に、三角柱形状に準じた立体形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
Further, a trapezoidal surface Q3 formed by connecting the
また、図1(c)の場合、第1構成部4aは、図1(a)の場合と同様の四角柱形状を有する。そして、この四角柱形状を示す第1構成部4a上に、第1構成部4aと連結して第2構成部4bが構成される。第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点43〜46で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の対角線の交点の上方領域に位置する頂点47を有する。そして、この頂点47と、底面の四角形状の各頂点43〜46それぞれを結ぶことで構成される4つの三角形状の面を有する。具体的には、頂点47、頂点43、頂点44を結ぶことで形成される三角形状の面T5と、頂点47、頂点44、頂点45を結ぶことで形成される三角形状の面T6と、頂点47、頂点45、頂点46を結ぶことで形成される三角形状の面T7と、頂点47、頂点46、頂点43を結ぶことで形成される三角形状の面T8と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角柱形状の第1構成部4a上に、四角錐形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
Moreover, in the case of FIG.1 (c), the
すなわち、図1(c)の場合、ICチップ10の側面を覆うように、基板3の基板面から所定の高さ位置まで基板面に垂直に封止樹脂層4が取り囲み、さらに高さ位置の高い領域では、三角形状の各側面T5〜T8が斜度を有して取り囲む形状となる。この場合も、第2構成部4b内において底面に対する封止樹脂層4の斜面の角度θ2は、1°≦θ2≦30°で表される。
That is, in the case of FIG. 1C, the sealing
図2(a)の場合、第1構成部4aは、基板3の基板上に四角形状の底面、及び当該底面より面積の小さい四角形状の上面を有する四角錐台形状を示す。
In the case of FIG. 2A, the
そして、前記の四角錐台形状を示す第1構成部4a上に、第1構成部4aと連結して第2構成部4bが構成される。第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点53〜56で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の長辺51(頂点53、54間、あるいは頂点55、56間の辺に対応)と平行な稜線52を有する。そして、この稜線52の両端と、各端点に近い第2構成部4bの頂点とを結ぶことで構成される2つの三角形状の面と2つの四角形状の面を有する。具体的には、端点57、頂点53、頂点56を結ぶことで形成される三角形状の面T9と、端点58、頂点54、頂点55を結ぶことで形成される三角形状の面T10と、端点57、端点58、頂点54、頂点53を結ぶことで形成される四角形状の面Q5と、端点57、端点58、頂点55、頂点56を結ぶことで形成される四角形状の面Q6と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角錐台形状の第1構成部4a上に、三角柱形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
And on the
すなわち、図2(a)の場合、ICチップ10の側面を覆うように、基板3の基板面から所定の高さ位置まで、稜線52に平行な対向する2側面においては基板面に対して90°以下の角度の斜度を有して封止樹脂層4が取り囲み、他の対向する2側面においては基板面に垂直に封止樹脂層4が取り囲む。さらに高さ位置の高い領域では、稜線52に平行な対向する2側面については封止樹脂層4が第1構造部4aよりも傾斜を緩やかにした状態で斜度を有して取り囲む状態となり、他の対向する2側面については依然として垂直に取り囲む形状となる。つまり、封止樹脂層4の上面には、図1(a)の場合と同様、稜線52、及び斜度を有した四角形状の面Q5及びQ6が構成される。
That is, in the case of FIG. 2A, the two opposite side surfaces parallel to the
このとき、図2(a)において、第1構造部4a内の封止樹脂層4と底面すなわち基板3の基板面とがなす角度θ1は、第2構造部4b内の封止樹脂層4と第2構造部4bの底面とがなす角度θ2よりも大きい。より具体的には、60°≦θ1<90°、1°≦θ2≦30°で表される。なお、θ1=90°の場合は、図1(a)に示される形状に相当する。
At this time, in FIG. 2A, the angle θ1 formed between the sealing
また、図2(b)の場合は、図2(a)の三角形状の面T9及びT10がそれぞれ対向面側に傾斜を有しており(T11,T12)、四角形状の面Q5及びQ6の代わりに台形形状の面Q7及びQ8を有する構成である。 In the case of FIG. 2B, the triangular surfaces T9 and T10 of FIG. 2A are inclined on the opposite surface side (T11, T12), and the rectangular surfaces Q5 and Q6 Instead, it has a trapezoidal surface Q7 and Q8.
具体的には、第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点63〜66で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の長辺61(頂点63、64間、あるいは頂点65、66間の辺に対応)と平行な稜線62を有する。この稜線62は、長辺61よりは長さが短く、これによって稜線の端点67、頂点63、頂点66を結ぶことで形成される三角形状の面T11、及び稜線の端点68、頂点64、頂点65を結ぶことで形成される三角形状の面T12は、図2(a)の場合よりもそれぞれ対向面側、すなわちICチップ10が形成されている中央部側に傾斜を有して形成される。
Specifically, the
また、端点67、端点68、頂点64、頂点63を結ぶことで形成される台形形状の面Q7と、端点67、端点68、頂点65、頂点66を結ぶことで形成される台形形状の面Q8と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角錐台形状の第1構成部4a上に、三角柱形状に準じた立体形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
Further, a trapezoidal surface Q7 formed by connecting the
さらに、図2(c)の場合、第1構成部4aは、図2(a)の場合と同様の四角錐台形状を有する。そして、この四角錐台形状を示す第1構成部4a上に、第1構成部4aと連結して第2構成部4bが構成される。第2構成部4bは、第1構成部4aの上面と共通する四角形状の底面(頂点73〜76で構成される四角形状)を有し、最も高さ位置の高い最上部において、この底面の四角形状の対角線の交点の上方領域に位置する頂点77を有する。そして、この頂点77と、底面の四角形状の各頂点73〜76それぞれを結ぶことで構成される4つの三角形状の面を有する。具体的には、頂点57、頂点53、頂点54を結ぶことで形成される三角形状の面T13と、頂点77、頂点74、頂点75を結ぶことで形成される三角形状の面T14と、頂点77、頂点75、頂点76を結ぶことで形成される三角形状の面T15と、頂点77、頂点76、頂点73を結ぶことで形成される三角形状の面T16と、を有する。このように構成される封止樹脂層4は、四角錐台形状の第1構成部4a上に、四角錐形状の第2構成部4bが重ねられた形態を示す。
Further, in the case of FIG. 2C, the
すなわち、図2(c)の場合、ICチップ10の側面を覆うように、基板3の基板面から所定の高さ位置まで、台形状の各側面が斜度を有して封止樹脂層4が取り囲み、さらに高さ位置の高い領域では、三角形状の各側面T13〜T16が斜度を有して取り囲む形状となる。この場合も、図2(a)の場合と同様、第1構造部4a内の封止樹脂層4と底面すなわち基板3の基板面とがなす角度θ1は、第2構造部4b内の封止樹脂層4と第2構造部4bの底面とがなす角度θ2よりも大きく、それぞれ60°≦θ1<90°、1°≦θ2≦30°で表される。
That is, in the case of FIG. 2C, each side surface of the trapezoid has an inclination from the substrate surface of the
これら図1(a)〜(c)、図2(a)〜(c)のように構成されるとき、封止樹脂層4に対して上部方向からの外部応力が加えられた場合、稜線22、稜線32、頂点47、稜線52、稜線62、頂点77の存在によって一定の衝撃に対する反発力を有することとなる。また、それぞれにおいて、封止樹脂層4は上側表面において傾斜面(図1(a)であれば四角形状の面Q1及びQ2、図1(b)であれば四角形状の面Q3及びQ4、図1(c)であれば三角形状の面T5〜T8、図2(a)であれば四角形状の面Q5及びQ6、図2(b)であれば四角形状の面Q7及びQ8、図2(c)であれば三角形状の面T13〜T16)を有しているため、上方からの外部応力を適度に分散させることができ、ICチップ10に対する衝撃を分散させることができる。従って、図7(a)のように補強部材5を形成しなくても、一定程度の外部応力に対する耐性を高めることができる。
When configured as shown in FIGS. 1A to 1C and FIGS. 2A to 2C, when the external stress from the upper direction is applied to the sealing
一方、図7(c)のように、底面から最上部まで一定角の斜度を有する多角錐体の場合と比較した場合、底面における封止樹脂層4の占有領域面積を同一とすると、ICチップ10を完全に覆うように封止樹脂層4を形成するに際し、図7(c)の場合よりも第2構造部4bの斜度を緩やかにすることができる。このため、図7(c)の構成と比較して、封止樹脂層4の最上部と底面までの占有高さを低くすることができ、これによって半導体装置の薄型化を実現することができる。また、封止樹脂層4を同程度の高さで実現しようとした場合には、本発明装置の方が、図7(c)の構造と比較して基板3の基板面における封止樹脂層4の占有領域を狭くすることができるため、装置規模の縮小化、並びに曲げ応力に対する耐性の向上が図られる。
On the other hand, when the area occupied by the sealing
また、図1(a)〜(c)、図2(a)〜(c)では、いずれも基板3の一方の面に封止樹脂層4を形成する場合を図示しているが、基板3の裏面側にも、表面側の封止樹脂層4と同形状の封止樹脂層4’を形成しても良い。図4は、裏面側にも封止樹脂層4が形成されている場合の断面図を示している。なお、裏面側に封止樹脂層4が形成された場合であっても、平面図は図1と同一となるため図示を省略している。図3(a)には図1(a)〜(c)の場合において、図3(b)には図2(a)〜(c)の場合において、それぞれ裏面側に封止樹脂層4’を形成した場合の断面図を示している。
1A to 1C and FIGS. 2A to 2C show the case where the sealing
このようにすることで、外部応力に対するICチップ10への衝撃を緩和する効果をさらに高めることができる。特に、本発明装置が接触端子面を持たないICカードに利用される場合には、外部応力に対するICチップ10への衝撃耐性を高めるべく、このように両面に封止樹脂層4を形成することは有用な方法である。ただし、この場合、あまりに封止樹脂層4の厚み、すなわち基板面から最上部位置までの高さを大きくすると、基板の両面に封止樹脂層4が形成されるためにICカード全体の厚みが増してしまうので、ICカードの厚みの仕様によっては実装が難しく、またICチップ10のサイズ次第ではその効果を十分に発揮できない可能性もある。従って、特に、厚みが大きく(例えば700μm以上)、ICチップ10のサイズが比較的小さい(占有面積が10mm2以下)の仕様のICカードに対しては、このように両面に封止樹脂層4を形成することは有用である。
By doing in this way, the effect which relieve | moderates the impact to the
また、封止樹脂層4は、第1構造部4a及び第2構造部4bはいずれもその側面が平面で構成されるため、各側面が曲面で構成される図7(b)のような半球状の場合と比較して実装は大幅に容易化される。
In addition, since the sealing
このように、本発明装置によれば、封止樹脂層4の成型を変更することのみで、簡易に外部応力や曲げ応力に対する耐性を高めることができる。また、封止樹脂層4の形状を変更することで、実装するICカード基材の外装樹脂と封止樹脂層4との接触面積が増えるため、ICカード基材との密着性が高められ、これによってICカード基材のクラックを緩和する効果も有する。
Thus, according to the device of the present invention, resistance to external stress and bending stress can be easily increased only by changing the molding of the sealing
なお、上述した実施形態では、半導体チップ10と基板3とをワイヤボンディングにより接続している場合のみを説明したが、フリップチップボンディングによる接続方式においても同様に利用することができる。
In the above-described embodiment, only the case where the
3: 基板
4: 封止樹脂層
5: 補強部材
6: ICカード基材
7: アンテナコイル
8: 半導体パッケージ
9: インレット
10: ICチップ
11: RF通信回路
12: 演算及びデータ格納部
13: CPU
14: メモリ
22、32、52、62: 稜線
23〜26、33〜36、43〜46、53〜56、63〜66,73〜76: 頂点
27、28、37、38、57、58、67、68: 端点
T1〜T16: 三角形状
Q1〜Q2、Q5〜Q6: 四角形状
Q3〜Q4、Q7〜Q8: 台形形状
3: Substrate 4: Sealing resin layer 5: Reinforcing member 6: IC card substrate 7: Antenna coil 8: Semiconductor package 9: Inlet 10: IC chip 11: RF communication circuit 12: Calculation and data storage unit 13: CPU
14:
Claims (3)
前記封止樹脂層が、
前記基板面に接触する第1構成部、及び前記第1構成部上に連結して構成される形状の異なる第2構成部、の2つの部分で構成され、
前記第1構成部が、底面及び上面を四角形状とする四角柱形状又は四角錐台形状であり、
前記第2構成部が、
前記第1構成部の上面と共通する四角形状で構成される底面、最も高さ位置の高い最上部に構成される底面の四角形状の長辺と平行な稜線、及び前記稜線の両端と前記底面の各頂点を結んで形成される2つの長方形または台形及び2つの三角形によって構成される立体形状、または、前記第1構成部の上面と共通する四角形状で構成される底面、最上部の位置に構成される一の頂点、及び前記頂点と前記底面の各頂点を結んで形成される4つの三角形によって構成される立体形状で構成されることを特徴とする半導体装置。 On the substrate, an IC chip that is resin-sealed by covering the upper surface and side surfaces with a sealing resin layer is mounted,
The sealing resin layer is
Consists of two parts, a first component that contacts the substrate surface, and a second component having a different shape configured by being connected to the first component,
The first component is a quadrangular prism shape or a quadrangular frustum shape having a rectangular bottom and top surface,
The second component is
A bottom surface configured by a square shape common to the top surface of the first component, a ridge line parallel to the long side of the rectangular shape of the bottom surface configured at the top of the highest position, and both ends of the ridge line and the bottom surface A solid shape formed by two rectangles or trapezoids and two triangles formed by connecting the vertices of each of the above, or a bottom surface formed by a quadrangular shape common to the top surface of the first component, at the top position 1. A semiconductor device comprising: a configured vertex, and a three-dimensional shape composed of four triangles formed by connecting the vertex and each vertex of the bottom surface.
前記基板面に対して、底面と上面とを接続する側面の斜度が60°以上90°以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The first component is
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein an inclination of a side surface connecting the bottom surface and the top surface with respect to the substrate surface is 60 ° or more and 90 ° or less.
前記最上部から前記第2構成部の底面までを、前記最上部が前記稜線で構成される場合には当該稜線に垂直な面で、前記最上部が前記一の頂点で構成される場合には底面の四角形状の長辺に垂直な面で、それぞれ切断したときに形成される形状が、当該底面の位置を底辺とする三角形状であって、底辺に対する他の2辺の角度が1°以上30°以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 The second component is
From the uppermost part to the bottom surface of the second component part, when the uppermost part is constituted by the ridge line, the surface is perpendicular to the ridgeline, and when the uppermost part is constituted by the one vertex. The shape formed by cutting each of the bottom surfaces of the bottom surface with a rectangular long side is a triangular shape having the bottom surface as the base, and the angle of the other two sides with respect to the bottom is 1 ° or more. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is 30 ° or less.
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WO2015029489A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 株式会社村田製作所 | Antenna device and method for manufacturing same |
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JPH11195101A (en) * | 1997-11-10 | 1999-07-21 | Toppan Printing Co Ltd | Ic module and ic card mounting the module |
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