JP2013110213A - Electronic device and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To bond a metal bump reliably in Fan-out type WLP.SOLUTION: In an electronic device 1, a package component 5 is mounted on a circuit board 2 via a metal bump 4. In the package component 5, a semiconductor chip 11 is covered with a resin 21, and the metal bump 4 can be arranged on the outside of the region of the semiconductor chip 11 by a re-wiring layer 31. A plurality of copper columns 25 are arranged in the resin 21, and one metal bump 4 is arranged under each column 25. When mounting the package component 5 on the circuit board 2, ultrasonic waves is applied to the package component 5 from above and made to propagate with no loss by means of the column 25 thus melting the metal bump 4.

Description

本発明は、電子装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic device and a method for manufacturing the same.

半導体チップをパッケージするときには、ワイヤボンディングを用いずに、殆ど半導体チップのサイズで実装するCSP(Chip-Size Package)が採用されることがある。CSPを採用することで、高密度の実装と、製造の低コスト化とを両立できる。近年では、CSP自体のファインピッチ化が加速しており、実装形態も樹脂インターポーザを用いたものから、WLP(Wafer Level Package)へと変化している。   When packaging a semiconductor chip, a CSP (Chip-Size Package) that is mounted almost in the size of the semiconductor chip without using wire bonding may be employed. By adopting CSP, it is possible to achieve both high-density mounting and manufacturing cost reduction. In recent years, the fine pitch of CSP itself is accelerating, and the mounting form has changed from using a resin interposer to WLP (Wafer Level Package).

ここで、WLPは、ウェハのレベルでパッケージの最終工程まで処理し、良否判定の最終試験後にダイシングして個片化するCSPの一形態である。このために、従来のパッケージ技術を用いた場合に比べて、より低コストで、かつ実装面積を実際のチップサイズまで小さくできる。ここで、WLPは、WL−CSP(Wafer Level CSP)、W−CSP(Wafer CSP)と呼ばれることもある。   Here, WLP is a form of CSP that processes up to the final process of the package at the wafer level, and dices and separates after the final test of pass / fail judgment. For this reason, it is possible to reduce the mounting area to the actual chip size at a lower cost than in the case of using the conventional package technology. Here, WLP may be called WL-CSP (Wafer Level CSP) or W-CSP (Wafer CSP).

従来のWLPは、例えば、半導体チップの端子をチップの全面に配置(Fan−in)していた。ところが、半導体チップの多端子化に伴ってチップ領域だけでは端子の配置が困難になっていた。このために、近年では、半導体チップのエリアの外側に端子を再配置(Fan−out)する方法が開発されている。Fan−out型のWLPは、半導体チップをモールド樹脂組成物に埋め込むと共に、半導体チップの回路の最表層とモールド樹脂組成物の表面とを面一にし、樹脂に半導体チップが埋め込まれた擬似的な基板を再構築する。さらに、半導体チップの領域を越えてモールド樹脂組成物の上にも配線層(Fan−out層)を形成する。続いて、Fan−out層の表面層の全面にわたって電極パッドを配置させ、各電極パッド上に金属バンプを形成した後、個片化する。   In the conventional WLP, for example, the terminals of the semiconductor chip are arranged on the entire surface of the chip (Fan-in). However, with the increase in the number of terminals of semiconductor chips, it has become difficult to arrange terminals only in the chip area. For this reason, in recent years, a method of rearranging (Fan-out) the terminals outside the area of the semiconductor chip has been developed. The Fan-out type WLP is a pseudo-chip in which a semiconductor chip is embedded in a mold resin composition, an outermost layer of a circuit of the semiconductor chip is flush with a surface of the mold resin composition, and the semiconductor chip is embedded in a resin. Rebuild the board. Further, a wiring layer (Fan-out layer) is formed on the mold resin composition beyond the region of the semiconductor chip. Subsequently, electrode pads are arranged over the entire surface layer of the Fan-out layer, metal bumps are formed on each electrode pad, and then separated into individual pieces.

特開2001−217381JP 2001-217381

ここで、Fan−out型のWLPでは、半導体チップと、半導体チップを囲む樹脂の熱膨張率が異なるため、150℃以下の低温で半導体チップと回路基板を接合してクラックの発生等を防止することが好ましい。半導体チップと回路基板を低温で接合する方法としては、超音波接合がある。しかしながら、Fan−out型のWLPでは、弾性率が大きい半導体チップの部分は超音波が伝播し易いが、樹脂部分は柔らかくて弾性率が低いので超音波が伝播し難い。このように、従来のFan−out型のWLPでは、場所によって超音波の伝播にムラが生じ易かったので、複数の金属バンプを均一に接合することが難しかった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、Fan−out型のWLPにおいて、金属バンプの接合を確実に行えるようにすることを目的とする。
Here, in the fan-out type WLP, since the thermal expansion coefficient of the semiconductor chip and the resin surrounding the semiconductor chip are different, the semiconductor chip and the circuit board are joined at a low temperature of 150 ° C. or less to prevent the occurrence of cracks and the like. It is preferable. As a method for bonding the semiconductor chip and the circuit board at a low temperature, there is ultrasonic bonding. However, in the Fan-out type WLP, the ultrasonic wave is easy to propagate through the portion of the semiconductor chip having a large elastic modulus, but the ultrasonic wave is difficult to propagate because the resin portion is soft and has a low elastic modulus. As described above, in the conventional Fan-out type WLP, since the propagation of ultrasonic waves is likely to be uneven depending on the location, it is difficult to uniformly join a plurality of metal bumps.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to ensure that metal bumps can be bonded in a fan-out type WLP.

実施形態の一観点によれば、半導体回路を含む配線層を有する半導体チップと、前記半導体チップを覆い、前記配線層の最表層を露出させる樹脂と、前記樹脂及び前記配線層を覆う再配線層と、前記再配線層の配線に接続され、導電性を有するバンプと、前記樹脂内
に配置され、前記バンプの上方で、かつ前記再配線層の絶縁膜上に形成され、前記樹脂より弾性率が大きい超音波伝播部材と、を含むことを特徴とする電子装置が提供される。
According to one aspect of the embodiment, a semiconductor chip having a wiring layer including a semiconductor circuit, a resin that covers the semiconductor chip and exposes an outermost layer of the wiring layer, and a rewiring layer that covers the resin and the wiring layer And a conductive bump connected to the wiring of the rewiring layer, and disposed within the resin, formed above the bump and on the insulating film of the rewiring layer, and having an elastic modulus higher than that of the resin. And an ultrasonic wave propagation member having a large diameter.

また、実施形態の別の観点によれば、支持部材の上方に超音波伝播部材を形成する工程と、前記支持部材の上方に、半導体回路が形成された配線層を下向きにして半導体チップを配置する工程と、前記超音波伝播部材より弾性率が低い樹脂で前記超音波伝播部材及び前記半導体チップを覆う工程と、前記支持部材から前記樹脂で覆われた前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を取り外し、前記半導体チップの配線層及び前記樹脂面を覆う再配線層を形成する工程と、前記再配線層上に導電性のバンプを、少なくとも1つの前記バンプが前記超音波伝播部材の下方に位置されるように形成する工程と、前記バンプを他の基板の電極パッドの上に載置し、前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を通して超音波を前記バンプに印加して溶融させ、前記他の基板の前記電極パッドと前記再配線層の回路とを電気的に接続させる工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法が提供される。   Further, according to another aspect of the embodiment, the step of forming the ultrasonic wave propagation member above the support member, and the semiconductor chip is disposed above the support member with the wiring layer on which the semiconductor circuit is formed facing downward A step of covering the ultrasonic wave propagation member and the semiconductor chip with a resin having a lower elastic modulus than the ultrasonic wave propagation member, and the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member covered with the resin from the support member. Removing and forming a rewiring layer covering the wiring layer of the semiconductor chip and the resin surface; and a conductive bump on the rewiring layer; at least one of the bumps is located below the ultrasonic wave propagation member And the bump is placed on an electrode pad of another substrate, and an ultrasonic wave is applied to the bump through the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member to melt the bump. So, a method of manufacturing an electronic device characterized by comprising the a step of electrically connecting the circuit of the electrode pad and the redistribution layer of the other substrate is provided.

超音波伝播部材を通して超音波が金属バンプに伝播されることによって、超音波の減衰を抑制できる。従って、金属バンプを低温で確実に溶融させることができる。金属バンプを用いた接合の信頼性が向上し、金属バンプごとの接合強度のばらつきを防止できる。   The ultrasonic wave is propagated to the metal bump through the ultrasonic wave propagation member, so that the attenuation of the ultrasonic wave can be suppressed. Therefore, the metal bump can be reliably melted at a low temperature. The reliability of bonding using metal bumps is improved, and variations in bonding strength between metal bumps can be prevented.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図3Aは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 3A is a cross-sectional view (part 1) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図3Bは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 3B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図3Cは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 3C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図3Dは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 3D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る樹脂基板の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a resin substrate according to the first embodiment of the present invention. 図5Aは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 5A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図5Bは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 5B is a sectional view (No. 2) showing the example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図5Cは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 5C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図5Dは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 5D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図5Eは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 5E is a sectional view (No. 5) showing an example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図5Fは、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の再配線層の製造工程の一例を示す断面図(その6)である。FIG. 5F is a sectional view (No. 6) showing an example of the manufacturing process of the rewiring layer of the electronic device according to the first embodiment of the invention. 図6は、本発明の第1の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a manufacturing process of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図7Aは、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 7A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図7Bは、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 7B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図7Cは、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 7C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図7Dは、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 7D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図8Aは、本発明の第3の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 8A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the electronic device according to the third embodiment of the present invention. 図8Bは、本発明の第3の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 8B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the third embodiment of the present invention. 図8Cは、本発明の第3の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 8C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the third embodiment of the present invention. 図8Dは、本発明の第3の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 8D is a cross-sectional view (part 4) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の一例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of an electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of an electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図11Aは、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 11A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the electronic device according to the fourth embodiment of the present disclosure. 図11Bは、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 11B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図11Cは、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 11C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図11Dは、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 11D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図11Eは、本発明の第4の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 11E is a sectional view (No. 5) showing an example of the manufacturing process of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図12Aは、本発明の第5の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 12A is a sectional view (No. 1) showing an example of a manufacturing process of an electronic device according to the fifth embodiment of the invention. 図12Bは、本発明の第5の実施の形態に係る電子装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 12B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the electronic device according to the fifth embodiment of the invention.

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。
The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not intended to limit the invention.

(第1の実施の形態)
図1に断面構造を示すように、電子装置1は、回路基板2を有し、回路基板2上の電極パッド3に導電性を有する金属バンプ4を用いてパッケージ部品5(半導体装置)が実装されている。ここで、回路基板2は、樹脂基板又はセラミック基板を用いて製造されており、その厚さは例えば0.1mm以上であることが好ましい。電極パッド3は、回路基板2上に複数配列されており、回路基板2に形成された不図示の回路に電気的に接続されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the electronic device 1 includes a circuit board 2, and a package component 5 (semiconductor device) is mounted on the electrode pads 3 on the circuit board 2 using conductive metal bumps 4. Has been. Here, the circuit board 2 is manufactured using a resin substrate or a ceramic substrate, and the thickness thereof is preferably 0.1 mm or more, for example. A plurality of electrode pads 3 are arranged on the circuit board 2 and are electrically connected to a circuit (not shown) formed on the circuit board 2.

パッケージ部品5は、半導体チップ11が樹脂21に埋め込まれている。半導体チップ11は、シリコンなどの基板12の一方の面上に少なくとも1層の回路を有する配線層1
3が形成されている。配線層13には、トランジスタなどの半導体素子やその他の半導体回路が形成されている。半導体チップ11は、配線層13が回路基板2に向かうように、即ちフェイスダウン状態で配置されており、半導体チップ11の全ての側面と、配線層13が形成されている面の反対側の面(他方の面)が樹脂21で覆われている。樹脂21の下面と半導体チップ11の配線層13の最表層とは同一面上に配置されている。樹脂21は、モールド樹脂組成物を硬化させることで形成され、モールド樹脂組成物には例えば最大粒径が75μm程度のシリカフィラーに代表される無機フィラーが含まれている。
In the package component 5, the semiconductor chip 11 is embedded in the resin 21. The semiconductor chip 11 includes a wiring layer 1 having at least one circuit on one surface of a substrate 12 such as silicon.
3 is formed. In the wiring layer 13, semiconductor elements such as transistors and other semiconductor circuits are formed. The semiconductor chip 11 is arranged so that the wiring layer 13 faces the circuit board 2, that is, in a face-down state, and all the side surfaces of the semiconductor chip 11 and the surface opposite to the surface on which the wiring layer 13 is formed. (The other surface) is covered with the resin 21. The lower surface of the resin 21 and the outermost layer of the wiring layer 13 of the semiconductor chip 11 are arranged on the same surface. The resin 21 is formed by curing the mold resin composition, and the mold resin composition contains, for example, an inorganic filler typified by a silica filler having a maximum particle size of about 75 μm.

さらに、パッケージ部品5には、配線層13及び樹脂21の表面を覆うように、再配線層31が形成されている。再配線層31は、配線パターン32が形成された多層の配線構造を有する。再配線層31によって、半導体チップ11の配線層13に形成されている電極パッド14と金属バンプ4とが電気的に接続される。従って、半導体チップ11の配線層13は、再配線層31及び金属バンプ4を介して回路基板2の不図示の回路に電気的に接続されている。再配線層31の最表層は、金属バンプ4の配置位置を除いて樹脂製の保護膜71で覆われている。このように、パッケージ部品5は、再配線層31によって半導体チップ11の領域の外側に複数の金属バンプ4が配置されている。   Further, a rewiring layer 31 is formed on the package component 5 so as to cover the surfaces of the wiring layer 13 and the resin 21. The rewiring layer 31 has a multilayer wiring structure in which a wiring pattern 32 is formed. By the rewiring layer 31, the electrode pads 14 formed on the wiring layer 13 of the semiconductor chip 11 and the metal bumps 4 are electrically connected. Accordingly, the wiring layer 13 of the semiconductor chip 11 is electrically connected to a circuit (not shown) of the circuit board 2 via the rewiring layer 31 and the metal bump 4. The outermost layer of the rewiring layer 31 is covered with a resin protective film 71 except for the position where the metal bumps 4 are arranged. As described above, in the package component 5, the plurality of metal bumps 4 are arranged outside the region of the semiconductor chip 11 by the rewiring layer 31.

ここで、図1と、図2の平面図に示すように、樹脂21には、超音波振動の伝搬用の柱25(超音波伝播部材)が複数埋め込まれている。各柱25は、円柱形状を有し、半導体チップ11を囲むように、複数配置されている。各柱25の配置は、下方の金属バンプ4の配置に一致させている。即ち、1つの金属バンプ4の上方には、柱25が1つ配置されている。各柱25の上端は、樹脂21から露出している。各柱25の下端は、再配線層31の絶縁膜51に接しており、この部分には配線パターン32が形成されていない。このために、柱25は、半導体チップ11や再配線層31とは電気的に接続されていない。このような柱25は、例えば、少なくとも銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、モリブデン、コバルト、タングステンを含む金属材料から製造されている。平面視における柱25の外径は、金属バンプ4の最大径より大きい。柱25の平面形状は、三角柱や多角柱などの他の形状でも良い。また、柱25の配置は、図2に示す例に限定されない。   Here, as shown in the plan views of FIGS. 1 and 2, a plurality of ultrasonic vibration propagation columns 25 (ultrasonic propagation members) are embedded in the resin 21. Each column 25 has a cylindrical shape, and a plurality of columns 25 are arranged so as to surround the semiconductor chip 11. The arrangement of the pillars 25 is matched with the arrangement of the lower metal bumps 4. That is, one column 25 is disposed above one metal bump 4. The upper end of each column 25 is exposed from the resin 21. The lower end of each column 25 is in contact with the insulating film 51 of the rewiring layer 31, and the wiring pattern 32 is not formed in this portion. For this reason, the pillar 25 is not electrically connected to the semiconductor chip 11 or the rewiring layer 31. Such a pillar 25 is manufactured from a metal material containing at least copper, aluminum, nickel, titanium, molybdenum, cobalt, tungsten, for example. The outer diameter of the column 25 in plan view is larger than the maximum diameter of the metal bump 4. The planar shape of the column 25 may be another shape such as a triangular column or a polygonal column. Further, the arrangement of the pillars 25 is not limited to the example shown in FIG.

次に、電子装置1の製造工程について以下に説明する。
最初に、図3Aに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
例えば、ステンレス製の支持基板41(支持部材)の上に、両面に粘着層を有する粘着シート42を貼り付ける。粘着シート42の上には、例えば、厚さが0.45mmの銅箔43を張り付ける。さらに、銅箔43上に、不図示のレジスト膜を塗布した後、レジスト膜を露光及び現像してレジストパターン44を形成する。レジストパターン44は、図1に示す柱25の形成位置に併せてアイランド状に形成される。
Next, the manufacturing process of the electronic device 1 will be described below.
First, steps required until a sectional structure shown in FIG.
For example, an adhesive sheet 42 having adhesive layers on both sides is pasted on a support substrate 41 (support member) made of stainless steel. On the adhesive sheet 42, for example, a copper foil 43 having a thickness of 0.45 mm is pasted. Further, after applying a resist film (not shown) on the copper foil 43, the resist film is exposed and developed to form a resist pattern 44. The resist pattern 44 is formed in an island shape in accordance with the formation position of the pillar 25 shown in FIG.

続いて、図3Bに示す構造を得るまでの工程について説明する。
レジストパターン44を用いて銅箔43をエッチングして柱25を複数形成する。残存するレジストパターン44は、アッシングや薬液処理によって除去する。柱25の外径は、例えば直径(φ)0.1mmで、高さは0.4mm以上であることが好ましい。
Next, steps required until a structure shown in FIG.
The copper foil 43 is etched using the resist pattern 44 to form a plurality of pillars 25. The remaining resist pattern 44 is removed by ashing or chemical treatment. The outer diameter of the pillar 25 is preferably, for example, a diameter (φ) of 0.1 mm and a height of 0.4 mm or more.

次に、半導体チップ11をフェイスダウン状態で粘着シート42の所定位置に貼り付ける。半導体チップ11は、複数の柱25の間のスペースに位置決めして配置される。半導体チップ11は、例えば、5mm×5mmのサイズで、0.1mm〜0.5mmの厚さを有する。   Next, the semiconductor chip 11 is attached to a predetermined position of the adhesive sheet 42 in a face-down state. The semiconductor chip 11 is positioned and arranged in a space between the plurality of pillars 25. The semiconductor chip 11 has a size of, for example, 5 mm × 5 mm and a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm.

続いて、図3Cに示す構造を得るまでの工程について説明する。
粘着シート42の上にモールド樹脂組成物を供給し、複数の柱25と半導体チップ11をモールド樹脂組成物で埋める。この後に熱処理によってモールド樹脂組成物を固める。
これによって、複数の柱25と半導体チップ11が樹脂21内に埋め込まれた樹脂基板45が形成される。例えば、粘着シート42上に、複数の半導体チップ11を所定の間隔で配置した場合には、図4に平面図を示すような樹脂基板45が形成される。樹脂基板45は、複数の半導体チップ11が等間隔に配置されており、各々の半導体チップ11の周囲に複数の柱25が配置されている。樹脂基板の厚さは、半導体チップ11の厚さより0.1mm以上厚いことが好ましいが、同程度の厚さでも良い。半導体チップ11の数や配置は、図4に限定されない。
Next, steps required until a structure illustrated in FIG.
The mold resin composition is supplied onto the adhesive sheet 42, and the plurality of pillars 25 and the semiconductor chip 11 are filled with the mold resin composition. Thereafter, the mold resin composition is hardened by heat treatment.
Thereby, a resin substrate 45 in which the plurality of pillars 25 and the semiconductor chip 11 are embedded in the resin 21 is formed. For example, when a plurality of semiconductor chips 11 are arranged on the adhesive sheet 42 at a predetermined interval, a resin substrate 45 as shown in a plan view in FIG. 4 is formed. In the resin substrate 45, a plurality of semiconductor chips 11 are arranged at equal intervals, and a plurality of pillars 25 are arranged around each semiconductor chip 11. The thickness of the resin substrate is preferably 0.1 mm or more thicker than the thickness of the semiconductor chip 11, but the same thickness may be used. The number and arrangement of the semiconductor chips 11 are not limited to FIG.

樹脂基板45は、例えば、直径(φ)100mmで、厚さは、半導体チップ11の厚さ以上で、例えば0.5mmとする。次に、図3Dに示すように、樹脂基板45の上面を例えば0.05mmだけバックグラインドし、柱25を樹脂21の上面から露出させる。このとき、半導体チップ11の高さは柱25より低いので、半導体チップ11は樹脂21内に埋められたままである。この後、樹脂基板45を粘着シート42及び支持基板41から取り外す。   The resin substrate 45 has a diameter (φ) of 100 mm, for example, and a thickness equal to or greater than the thickness of the semiconductor chip 11, for example, 0.5 mm. Next, as shown in FIG. 3D, the upper surface of the resin substrate 45 is back-ground by, for example, 0.05 mm, and the pillars 25 are exposed from the upper surface of the resin 21. At this time, since the height of the semiconductor chip 11 is lower than the pillar 25, the semiconductor chip 11 remains buried in the resin 21. Thereafter, the resin substrate 45 is removed from the adhesive sheet 42 and the support substrate 41.

次に、樹脂基板45の下面、即ち半導体チップ11の配線層13側の面に、再配線層31を形成する。再配線層31の形成方法の一例について以下に説明する。
最初に、図5Aに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。図5Aは、半導体チップ11の配線層13の部分と、柱25の一部を拡大して示す断面図であり、半導体チップ11は、配線層13を上に向けて配置されている。
Next, the rewiring layer 31 is formed on the lower surface of the resin substrate 45, that is, the surface of the semiconductor chip 11 on the wiring layer 13 side. An example of a method for forming the rewiring layer 31 will be described below.
First, steps required until a sectional structure shown in FIG. FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view showing a part of the wiring layer 13 of the semiconductor chip 11 and a part of the pillar 25. The semiconductor chip 11 is arranged with the wiring layer 13 facing upward.

まず、半導体チップ11の配線層13の最表層の上に絶縁膜51をスピンコート法によって形成する。絶縁膜51は、電極パッド14を含む配線層13上だけでなく、柱25及び樹脂21の上にも形成される。絶縁膜51の材料としては、例えば、感光性エポキシや、感光性ポリベンゾオキサゾール、感光性ポリイミドのような感光性樹脂がある。また、絶縁膜51は、その他の樹脂材料を用いて形成しても良い。   First, the insulating film 51 is formed on the outermost layer of the wiring layer 13 of the semiconductor chip 11 by spin coating. The insulating film 51 is formed not only on the wiring layer 13 including the electrode pads 14 but also on the pillars 25 and the resin 21. Examples of the material for the insulating film 51 include photosensitive resins such as photosensitive epoxy, photosensitive polybenzoxazole, and photosensitive polyimide. The insulating film 51 may be formed using other resin materials.

例えば、絶縁膜51を感光性エポキシワニスで形成する場合には、感光性エポキシワニスを塗布してからプリベークする。この後、感光性エポキシワニスを不図示のレジストパターンを用いて露光及び現像する。これによって、電極パッド14上に開口部51Aが直径(φ)40μmの大きさに形成される。この後、感光性エポキシワニスを熱処理してキュアする。さらに、必要に応じて感光性エポキシワニスを酸素プラズマに晒す。この結果、絶縁膜51が、例えば8μmの厚さに形成される。   For example, when the insulating film 51 is formed of a photosensitive epoxy varnish, it is pre-baked after applying the photosensitive epoxy varnish. Thereafter, the photosensitive epoxy varnish is exposed and developed using a resist pattern (not shown). As a result, an opening 51A is formed on the electrode pad 14 with a diameter (φ) of 40 μm. Thereafter, the photosensitive epoxy varnish is heat treated and cured. Further, if necessary, the photosensitive epoxy varnish is exposed to oxygen plasma. As a result, the insulating film 51 is formed to a thickness of 8 μm, for example.

続いて、図5Bに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、絶縁膜51の上に、金属密着層53としてチタンを0.1μmの厚さにスパッタ法を用いて形成する。金属密着層53は、チタン、クロム等から選択される。さらに、金属密着層53の上に、シード層54として、例えば、銅をスパッタ法によって0.3μmの厚さに堆積させる。その後、シード層54上に、フォトレジストパターン55を形成する。フォトレジストパターン55は、例えば、シード層54の全面にレジスト膜を塗布し、レジスト膜を露光及び現像して形成する。このフォトレジストパターン55は、電極パッド15の形成位置に併せて少なくとも1つ開口部55Aを有する。ここで、柱25上には、開口部55Aは形成されない。これは、柱25には回路パターンが電気的に接続されないためである。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
First, titanium is formed to a thickness of 0.1 μm on the insulating film 51 as a metal adhesion layer 53 by a sputtering method. The metal adhesion layer 53 is selected from titanium, chromium and the like. Further, on the metal adhesion layer 53, for example, copper is deposited to a thickness of 0.3 μm as a seed layer 54 by sputtering. Thereafter, a photoresist pattern 55 is formed on the seed layer 54. The photoresist pattern 55 is formed, for example, by applying a resist film to the entire surface of the seed layer 54, and exposing and developing the resist film. The photoresist pattern 55 has at least one opening 55A in accordance with the position where the electrode pad 15 is formed. Here, the opening 55 </ b> A is not formed on the pillar 25. This is because the circuit pattern is not electrically connected to the pillar 25.

さらに、図5Cに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
シード層54を用いた電解めっき法によって、開口部55A内に銅膜を成長させる。これによって、電極パッド14に電気的に接続されるビア57と、ビア57を介して電極パッド14に接続される銅配線58とが形成される。この後、フォトレジストパターン55をアッシング又は薬液処理によって剥離する。さらに、フォトレジストパターン55の下
に残存していたシード層54及び金属密着層53をウエットエッチングやドライエッチングで除去する。必要に応じて銅配線58を密着性向上等の目的で表面処理等を加えても良い。これによって、電極パッド14にビア57を介して電気的に接続された銅配線58を有する1層目の配線層59が形成される。
Further, steps required until a sectional structure shown in FIG.
A copper film is grown in the opening 55A by electrolytic plating using the seed layer 54. As a result, a via 57 electrically connected to the electrode pad 14 and a copper wiring 58 connected to the electrode pad 14 through the via 57 are formed. Thereafter, the photoresist pattern 55 is peeled off by ashing or chemical treatment. Further, the seed layer 54 and the metal adhesion layer 53 remaining under the photoresist pattern 55 are removed by wet etching or dry etching. If necessary, the copper wiring 58 may be subjected to a surface treatment or the like for the purpose of improving the adhesion. As a result, a first wiring layer 59 having a copper wiring 58 electrically connected to the electrode pad 14 via the via 57 is formed.

また、図5Dに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
1層目の配線層59の上に、絶縁膜61を形成する。絶縁膜61は、第1層目の絶縁膜51と同様の材料、例えば感光性エポキシワニスを用い、同様のプロセスによって形成する。さらに、絶縁膜61をパターニングして、銅配線58の上の所定位置に開口部61Aを形成する。開口部61Aによって、銅配線58の一部が露出させられる。
Further, steps required until a sectional structure shown in FIG.
An insulating film 61 is formed on the first wiring layer 59. The insulating film 61 is formed by the same process using the same material as the first insulating film 51, for example, a photosensitive epoxy varnish. Further, the insulating film 61 is patterned to form an opening 61A at a predetermined position on the copper wiring 58. A part of the copper wiring 58 is exposed through the opening 61A.

この後、銅配線58の露出部分を含む絶縁膜61の全面に、チタン等の金属密着膜62と、銅からなるシード層63を順番にスパッタ法によって形成する。さらに、その上に、レジスト膜を塗布によって形成した後、レジスト膜を露光及び現像してフォトレジストパターン64を形成する。フォトレジストパターン64には、少なくとも1つの開口部64Aが銅配線58の上方に形成される。   Thereafter, a metal adhesion film 62 such as titanium and a seed layer 63 made of copper are sequentially formed on the entire surface of the insulating film 61 including the exposed portion of the copper wiring 58 by a sputtering method. Further, after a resist film is formed thereon by coating, the resist film is exposed and developed to form a photoresist pattern 64. In the photoresist pattern 64, at least one opening 64A is formed above the copper wiring 58.

続いて、図5Eに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
フォトレジストパターン64の開口部64A内に銅を電解めっき法によって成長させる。これによって、銅配線58の上に、電極パッド69が形成される。この後、フォトレジストパターン64と、フォトレジストパターン64の下のシード層63及び金属密着層53を例えばウエットエッチングによって除去する。これによって、配線58に電気的に接続される電極パッド69が形成される。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
Copper is grown in the openings 64A of the photoresist pattern 64 by electrolytic plating. As a result, an electrode pad 69 is formed on the copper wiring 58. Thereafter, the photoresist pattern 64, the seed layer 63 and the metal adhesion layer 53 under the photoresist pattern 64 are removed by, for example, wet etching. Thereby, an electrode pad 69 electrically connected to the wiring 58 is formed.

次に、図5Fに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
電極パッド69を含む絶縁膜61の全面に、保護膜71を形成する。保護膜71は、第1層目の絶縁膜51と同様の材料、例えば感光性エポキシワニスを用い、同様のプロセスによって形成する。さらに、保護膜71をパターニングして、電極パッド69を露出させる開口部71Aを形成する。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
A protective film 71 is formed on the entire surface of the insulating film 61 including the electrode pads 69. The protective film 71 is formed by the same process using the same material as that of the first insulating film 51, for example, a photosensitive epoxy varnish. Further, the protective film 71 is patterned to form an opening 71A that exposes the electrode pad 69.

さらに、電極パッド69及び保護膜71の全面に、シード層75として金をスパッタ法によって形成する。シード層75の上には、厚さ30μmのレジスト膜を形成する。レジスト膜をパターニングしてレジストパターン76を形成する。レジストパターン76は、電極パッド69の上方に開口部76Aを有する。さらに、レジストパターン76を用いてシード層75の上に金膜77を電解めっき法によって成長させる。   Further, gold is formed as a seed layer 75 on the entire surface of the electrode pad 69 and the protective film 71 by sputtering. A resist film having a thickness of 30 μm is formed on the seed layer 75. A resist pattern 76 is formed by patterning the resist film. The resist pattern 76 has an opening 76 </ b> A above the electrode pad 69. Further, a gold film 77 is grown on the seed layer 75 using the resist pattern 76 by an electrolytic plating method.

この後、レジストパターン76と、レジストパターン76の下のシード層75を例えばウエットエッチングによって除去する。これによって、電極パッド69の上に、金膜77からなる金属バンプ4が形成される。金属バンプ4は、例えば直径(φ)40μm、高さ25μmに形成される。ここで、金属バンプ4は、少なくとも金、又は、銅を含んだめっきバンプ又はスタッドバンプとして形成される。ここまでの工程で、再配線層31が形成される。   Thereafter, the resist pattern 76 and the seed layer 75 under the resist pattern 76 are removed by, for example, wet etching. As a result, the metal bump 4 made of the gold film 77 is formed on the electrode pad 69. The metal bump 4 is formed with a diameter (φ) of 40 μm and a height of 25 μm, for example. Here, the metal bumps 4 are formed as plating bumps or stud bumps containing at least gold or copper. The rewiring layer 31 is formed through the steps so far.

ここで、再配線層31の配線層数は、任意に変更できる。配線総数を増やす場合には、感光性樹脂の塗布、現像及びキュアから、銅配線58の表面処理までの工程を所望の回数繰り返し、所望の多層配線を形成する。樹脂基板45を半導体チップ11の数に応じて個片化すると、複数のパッケージ部品5が形成される。   Here, the number of wiring layers of the rewiring layer 31 can be arbitrarily changed. In order to increase the total number of wirings, a desired multilayer wiring is formed by repeating the processes from the application, development and curing of the photosensitive resin to the surface treatment of the copper wiring 58 a desired number of times. When the resin substrate 45 is divided into pieces according to the number of the semiconductor chips 11, a plurality of package components 5 are formed.

次に、図6に示すように、個片化したパッケージ部品5を回路基板2の上に載置する。このとき、回路基板2上の電極パッド3に、パッケージ部品5の金属バンプ4を位置決め
して載せる。
Next, as shown in FIG. 6, the separated package component 5 is placed on the circuit board 2. At this time, the metal bumps 4 of the package component 5 are positioned and placed on the electrode pads 3 on the circuit board 2.

この状態で、超音波をパッケージ部品5の上方から印加して金属バンプ4を溶解させ、図1に示すように金属バンプ4と電極パッド3とを接合させる。超音波接合の条件は、例えば、荷重20N〜50N、周波数40kHz〜100kHz、温度25℃〜150℃、超音波印加時間0.5秒〜3秒とする。半導体チップ11が配置されている領域は、半導体チップ11の弾性率が樹脂21より大きいので、樹脂21だけの領域に比べて超音波が伝播され易い。従って、半導体チップ11の下方の金属バンプ4が超音波印加によって確実に溶融して電極パッド3に接合される。   In this state, ultrasonic waves are applied from above the package component 5 to melt the metal bumps 4 and bond the metal bumps 4 and the electrode pads 3 as shown in FIG. The ultrasonic bonding conditions are, for example, a load of 20 N to 50 N, a frequency of 40 kHz to 100 kHz, a temperature of 25 ° C. to 150 ° C., and an ultrasonic wave application time of 0.5 seconds to 3 seconds. In the region where the semiconductor chip 11 is disposed, the elastic modulus of the semiconductor chip 11 is larger than that of the resin 21, so that ultrasonic waves are more easily propagated than in the region where only the resin 21 is provided. Accordingly, the metal bumps 4 below the semiconductor chip 11 are reliably melted by application of ultrasonic waves and bonded to the electrode pads 3.

さらに、半導体チップ11の外側に配置されている金属バンプ4は、それぞれの上方に柱25が配置されている。柱25の弾性率は半導体チップ11より大きいので、樹脂21だけの領域に比べて超音波が伝播され易い。柱25の部分の超音波の伝播し易さは、半導体チップ11と同程度かそれ以上である。従って、柱25の下方の金属バンプ4が超音波印加によって確実に溶融して電極パッド3に接合される。柱25のサイズ及び半導体チップ11のサイズは、金属バンプ4の最大径に比べて大きいので、上方から照射された超音波は確実に金属バンプ4の全体に伝播され、金属バンプ4を溶融させる。これによって、超音波で溶融させられた金属バンプ4を介して回路基板2にパッケージ部品5が実装され、電子装置1が形成される。   Further, the metal bumps 4 arranged outside the semiconductor chip 11 have pillars 25 arranged above them. Since the elastic modulus of the pillar 25 is larger than that of the semiconductor chip 11, ultrasonic waves are more easily propagated than in the region of the resin 21 alone. The ease of propagation of ultrasonic waves in the column 25 is about the same as or higher than that of the semiconductor chip 11. Therefore, the metal bumps 4 below the pillars 25 are reliably melted and applied to the electrode pads 3 by applying ultrasonic waves. Since the size of the pillar 25 and the size of the semiconductor chip 11 are larger than the maximum diameter of the metal bump 4, the ultrasonic wave irradiated from above is reliably transmitted to the entire metal bump 4 and melts the metal bump 4. As a result, the package component 5 is mounted on the circuit board 2 via the metal bumps 4 melted by ultrasonic waves, and the electronic device 1 is formed.

ここで、実施例として、厚さ0.4mmで5mm×5mmの半導体チップ11の周囲に、直径0.1mmで高さ0.45mmの銅製の柱25を複数形成し、厚さ0.5μmの直径100mmの樹脂基板45を作製して接合実験を行った。再配線層31の絶縁膜51、61、71には、感光性エポキシワニスを用い、金属密着層53,62にチタン、シード層54,63に銅を用いて配線パターンを形成した。金属バンプ4は、直径(φ)40μm、高さ25μmとし、金属バンプ4の形成後にバックグラインドして柱25の上端を露出させ、厚さ0.45mmとした後に個片化した。   Here, as an example, a plurality of copper pillars 25 having a diameter of 0.1 mm and a height of 0.45 mm are formed around a semiconductor chip 11 having a thickness of 0.4 mm and a thickness of 5 mm × 5 mm, and a thickness of 0.5 μm is formed. A resin substrate 45 having a diameter of 100 mm was produced and a bonding experiment was performed. A wiring pattern was formed by using photosensitive epoxy varnish for the insulating films 51, 61, 71 of the rewiring layer 31, using titanium for the metal adhesion layers 53, 62 and copper for the seed layers 54, 63. The metal bumps 4 had a diameter (φ) of 40 μm and a height of 25 μm. After the metal bumps 4 were formed, they were back grinded to expose the upper ends of the pillars 25, and were separated into individual pieces after the thickness was 0.45 mm.

超音波接合時には、基板温度を100℃、荷重を40Nとし、60kHzの超音波を2秒間印加した。その結果、金属バンプ4が十分な強度で接合された。従来では、樹脂21内と半導体チップ11の超音波の伝播に差が有ったので、半導体チップ11の下方の金属バンプ4の接合強度に対して、樹脂21の下方の金属バンプ4の接合強度が低下したり、接合強度がばらついたりし易かった。また、樹脂21の下の一部の金属バンプ4に剥離が生じることもあった。これに対し、この実施の形態では、超音波振動の損失を低下させると共に、溶融状態のばらつきを抑えることができるので、全ての金属バンプ4において、均一で、かつ高い接合強度が得られる。   At the time of ultrasonic bonding, the substrate temperature was 100 ° C., the load was 40 N, and 60 kHz ultrasonic waves were applied for 2 seconds. As a result, the metal bumps 4 were joined with sufficient strength. Conventionally, since there is a difference in the propagation of ultrasonic waves in the resin 21 and the semiconductor chip 11, the bonding strength of the metal bumps 4 below the resin 21 relative to the bonding strength of the metal bumps 4 below the semiconductor chip 11. It was easy to fall or the joining strength varied. Also, some metal bumps 4 under the resin 21 may be peeled off. On the other hand, in this embodiment, the loss of ultrasonic vibration can be reduced and the variation in the molten state can be suppressed, so that uniform and high bonding strength can be obtained in all the metal bumps 4.

以上、説明したように、この実施の形態では、樹脂21より超音波を伝播させ易い柱25を金属バンプ4の上方に配置するようにしたので、超音波を少ない損失で伝播させることができる。このために、柱25の下方に配置された金属バンプ4を超音波印加によって確実に溶融させられる。従って、半導体チップ11の下方の領域以外であっても回路基板2とパッケージ部品5を場所に依らずに確実に、均等な強度で接合できる。また、超音波印加による接合が確実に行えることから、パッケージ部品5と回路基板2の実装を低温で実施できるようになる。   As described above, in this embodiment, since the column 25 that allows the ultrasonic wave to propagate more easily than the resin 21 is disposed above the metal bump 4, the ultrasonic wave can be propagated with a small loss. For this reason, the metal bumps 4 arranged below the pillars 25 can be reliably melted by applying ultrasonic waves. Therefore, the circuit board 2 and the package component 5 can be reliably bonded with uniform strength regardless of the location even in a region other than the region below the semiconductor chip 11. In addition, since the joining by applying ultrasonic waves can be surely performed, the package component 5 and the circuit board 2 can be mounted at a low temperature.

さらに、柱25の直径は、金属バンプ4の最大径以上としたので、金属バンプ4を介して伝播される超音波を金属バンプ4の全体に照射することができる。このために、金属バンプ4を確実に溶融させられる。柱25は、樹脂21を貫通しているので、樹脂21で柱25を覆った場合に比べて超音波の伝播ロスを少なくできる。柱25は、半導体チップ11及び再配線層31に電気的に接続されていないので、電子装置1の回路の特性に影響を
与えることはない。
また、柱25は銅箔をエッチングすることで形成されるので、多数の柱25を所望の形状及び配置に簡単に形成できる。
Furthermore, since the diameter of the pillar 25 is equal to or larger than the maximum diameter of the metal bump 4, the ultrasonic wave propagated through the metal bump 4 can be irradiated to the entire metal bump 4. For this reason, the metal bump 4 can be reliably melted. Since the column 25 penetrates the resin 21, the propagation loss of ultrasonic waves can be reduced as compared with the case where the column 25 is covered with the resin 21. Since the pillar 25 is not electrically connected to the semiconductor chip 11 and the redistribution layer 31, it does not affect the circuit characteristics of the electronic device 1.
Further, since the pillars 25 are formed by etching the copper foil, a large number of pillars 25 can be easily formed in a desired shape and arrangement.

ここで、電子装置1は、半導体素子、MEMS素子、センサー素子、受動部品、無機材料上に薄膜の受動部品を形成した素子、の少なくとも1つから選ばれる電子部品であることが好ましい。個片化したパッケージ部品に含まれる電子部品の数は、1個でも良いし、複数個でも良い。   Here, the electronic device 1 is preferably an electronic component selected from at least one of a semiconductor element, a MEMS element, a sensor element, a passive component, and an element in which a thin-film passive component is formed on an inorganic material. The number of electronic components included in the separated package component may be one or plural.

さらに、図3Cに示す工程の後、樹脂21をバックグラインドする前に支持基板41及び粘着シート42を外し、図5Aから図5Fに示す工程を経て再配線層31を形成しても良い。この場合は、金属バンプ4を形成した後、又は金属バンプ4を形成する直前に、反対側の樹脂21をバックグラインドする。   Further, after the step shown in FIG. 3C, before the resin 21 is back-ground, the support substrate 41 and the adhesive sheet 42 may be removed, and the rewiring layer 31 may be formed through the steps shown in FIGS. 5A to 5F. In this case, after forming the metal bump 4 or immediately before forming the metal bump 4, the resin 21 on the opposite side is back-ground.

また、樹脂21の厚さと半導体チップ11の厚さを同じにしても良い。この場合は、樹脂基板45を一旦形成した後、樹脂基板45の背面を半導体チップ11が露出するまで研磨又は研削する。
また、超音波伝播用の柱25を利用した接合は、パッケージ部品5同士の接合や、回路基板同士の接合に用いることもできる。これらのケースでは、超音波を印加する側に配置される基板に柱25が、金属バンプの配置に一致させて形成される。
Further, the resin 21 and the semiconductor chip 11 may have the same thickness. In this case, after the resin substrate 45 is once formed, the back surface of the resin substrate 45 is polished or ground until the semiconductor chip 11 is exposed.
Further, the joining using the ultrasonic propagation column 25 can be used for joining the package parts 5 or joining the circuit boards. In these cases, the pillars 25 are formed on the substrate arranged on the ultrasonic wave application side so as to coincide with the arrangement of the metal bumps.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第1の実施の形態と同じの構成要素には同一の符号を付してある。また、第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
図1に示すように、この実施の形態の電子装置1は、絶縁体からなる柱81が樹脂21に埋め込まれている。柱81の材料は、樹脂21より弾性率が大きい材料であれば良く、より好ましくは半導体チップ11の弾性率に近い材料が用いられる。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st Embodiment is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 1, in the electronic device 1 of this embodiment, a column 81 made of an insulator is embedded in a resin 21. The material of the column 81 may be a material having a larger elastic modulus than the resin 21, and more preferably a material close to the elastic modulus of the semiconductor chip 11 is used.

次に、この実施の形態の電子装置1の製造方法について以下に説明する。
まず、図7Aに示すように、支持基板41の上に粘着シート42を貼り付けたら、粘着シート42の上に半導体チップ11を位置決めして取り付ける。続いて、図7Bに示すように、粘着シート42の上に複数の柱81を取り付ける。柱81は、例えば、セラミックスから製造されており、不図示のマウンターによって位置決めして配置される。
Next, a method for manufacturing the electronic device 1 according to this embodiment will be described below.
First, as shown in FIG. 7A, after the adhesive sheet 42 is attached on the support substrate 41, the semiconductor chip 11 is positioned and attached on the adhesive sheet 42. Subsequently, as shown in FIG. 7B, a plurality of columns 81 are attached on the adhesive sheet 42. The column 81 is manufactured from ceramics, for example, and is positioned and arranged by a mounter (not shown).

続いて、図7Cに示すように、粘着シート42の上に、樹脂21を半導体チップ11及び柱81を覆うように形成する。これによって、樹脂基板45が形成される。次に、図7Dに示すように、樹脂基板45の上面をバックグラインドし、柱81を上面から露出させる。このとき、半導体チップ11の高さは柱25より低いので、半導体チップ11は樹脂21内に埋められたままである。この後、樹脂基板45を粘着シート42及び支持基板41から取り外す。以降のプロセスは、第1の実施の形態と同様である。   Subsequently, as illustrated in FIG. 7C, the resin 21 is formed on the adhesive sheet 42 so as to cover the semiconductor chip 11 and the column 81. Thereby, the resin substrate 45 is formed. Next, as shown in FIG. 7D, the upper surface of the resin substrate 45 is back-ground, and the pillar 81 is exposed from the upper surface. At this time, since the height of the semiconductor chip 11 is lower than the pillar 25, the semiconductor chip 11 remains buried in the resin 21. Thereafter, the resin substrate 45 is removed from the adhesive sheet 42 and the support substrate 41. The subsequent processes are the same as those in the first embodiment.

ここで、実施例として、厚さ0.4mmで5mm×5mmの半導体チップ11の周囲に、直径0.1mmで高さ0.45mmのセラミックス製の柱25を複数形成し、厚さ0.5μmの直径100mmの樹脂基板45を作製して接合実験を行った。再配線層31の絶縁膜51、61、71には感光性ポリベンゾオキサゾールワニスを用い、金属密着層53,62にクロム、シード層54,63に銅を用いて配線パターンを形成した。再配線層31上に形成される金属バンプ4は、直径(φ)40μm、高さ25μmとし、金属バンプ4の形成後にバックグラインドして柱25の上端を露出させ、厚さ0.45mmとした後に個片化した。超音波接合時には、基板加熱を100℃、荷重を40Nとし、60kHz
の超音波を2秒間印加した。その結果、金属バンプ4が十分な強度で接合された。
Here, as an example, a plurality of ceramic pillars 25 having a diameter of 0.1 mm and a height of 0.45 mm are formed around a semiconductor chip 11 having a thickness of 0.4 mm and a thickness of 5 mm × 5 mm, and a thickness of 0.5 μm. A resin substrate 45 having a diameter of 100 mm was produced and a bonding experiment was performed. A wiring pattern was formed using photosensitive polybenzoxazole varnish for the insulating films 51, 61, 71 of the rewiring layer 31, chromium for the metal adhesion layers 53, 62, and copper for the seed layers 54, 63. The metal bump 4 formed on the rewiring layer 31 has a diameter (φ) of 40 μm and a height of 25 μm. After the metal bump 4 is formed, it is back-ground to expose the upper end of the pillar 25 and has a thickness of 0.45 mm. Later it was singulated. At the time of ultrasonic bonding, the substrate heating is 100 ° C., the load is 40 N, and 60 kHz.
Was applied for 2 seconds. As a result, the metal bumps 4 were joined with sufficient strength.

以上、説明したように、この実施の形態では、絶縁材料からなる柱25で超音波振動の損失を抑制するようにしたので、金属バンプ4の接合強度のばらつきを抑えることができる。これによって、全ての金属バンプ4において、均一で、かつ高い接合強度が得られる。その他の作用及び効果は、第1の実施の形態と同様である。ここで、柱81は、セラミックスなどの絶縁材料から製造されているので、電子装置1が高周波デバイスであった場合においても柱81が電子装置1の回路の特性に影響を与えることはない。   As described above, in this embodiment, since the loss of ultrasonic vibration is suppressed by the column 25 made of an insulating material, variation in the bonding strength of the metal bumps 4 can be suppressed. Accordingly, uniform and high bonding strength can be obtained in all the metal bumps 4. Other operations and effects are the same as those in the first embodiment. Here, since the column 81 is manufactured from an insulating material such as ceramics, the column 81 does not affect the circuit characteristics of the electronic device 1 even when the electronic device 1 is a high-frequency device.

ここで、図7Cに示す工程の後で、樹脂21をバックグラインドする前に支持基板41及び粘着シート42を外し、図5Aから図5Fに示す工程を経て再配線層31を形成しても良い。この場合は、金属バンプ4を形成した後、又は金属バンプ4を形成する直前に、反対側の樹脂21をバックグラインドして柱81の端部を露出させる。   Here, after the step shown in FIG. 7C, before the resin 21 is back-ground, the support substrate 41 and the adhesive sheet 42 may be removed, and the rewiring layer 31 may be formed through the steps shown in FIGS. 5A to 5F. . In this case, after forming the metal bumps 4 or immediately before forming the metal bumps 4, the resin 21 on the opposite side is back-ground to expose the ends of the columns 81.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第1及び第2の実施の形態と同じの構成要素には同一の符号を付してある。また、第1及び第2の実施の形態と重複する説明は省略する。
この実施の形態は、半導体チップ11に加えて他の回路部品を実装することを特徴とする。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st and 2nd embodiment is abbreviate | omitted.
This embodiment is characterized by mounting other circuit components in addition to the semiconductor chip 11.

図8Aに示すように、支持基板41の上に粘着シート42を貼り付けた後、粘着シート42の上に半導体チップ11と電子部品91,92を位置決めして配置する。電子部品91,92は、例えば、コンデンサや、キャパシタ、抵抗などで、樹脂21より大きい弾性率を有する部品が用いられる。続いて、図8Bに示すように、柱81を不図示のマウンターを用いて予め定められた位置に少なくとも1つ配置する。
さらに、図8Cに示すように、粘着シート42の上にモールド樹脂組成物を塗布してから硬化させ、樹脂21を形成する。この後、樹脂21から支持基板41及び粘着シート42を除去する。
As shown in FIG. 8A, after the adhesive sheet 42 is attached on the support substrate 41, the semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92 are positioned and arranged on the adhesive sheet 42. As the electronic components 91 and 92, for example, components such as capacitors, capacitors, resistors, etc., which have a higher elastic modulus than the resin 21 are used. Subsequently, as shown in FIG. 8B, at least one pillar 81 is arranged at a predetermined position using a mounter (not shown).
Further, as shown in FIG. 8C, the mold resin composition is applied onto the adhesive sheet 42 and then cured to form the resin 21. Thereafter, the support substrate 41 and the adhesive sheet 42 are removed from the resin 21.

続いて、図8Dに示すように、半導体チップ11の再配線層31上と、その周囲の樹脂21の表面上に再配線層95を形成する。再配線層95の形成方法は、第1の実施の形態の再配線層31と同様である。再配線層95は、半導体チップ11に接続される配線32に加えて、電子部品91,92に電気的に接続される配線33が形成される。さらに、金属バンプ4は、半導体チップ11の下方、柱81の下方、又は電子部品91,92の下方のいずれかに形成される。即ち、半導体チップ11と、柱81と、電子部品91,92の配置に併せて金属バンプ4の配置が決定されている。以降の工程は、第1及び第2の実施の形態と同様である。   Subsequently, as shown in FIG. 8D, a rewiring layer 95 is formed on the rewiring layer 31 of the semiconductor chip 11 and on the surface of the resin 21 around it. The formation method of the rewiring layer 95 is the same as that of the rewiring layer 31 of the first embodiment. In the rewiring layer 95, in addition to the wiring 32 connected to the semiconductor chip 11, the wiring 33 electrically connected to the electronic components 91 and 92 is formed. Further, the metal bump 4 is formed either below the semiconductor chip 11, below the pillar 81, or below the electronic components 91 and 92. That is, the arrangement of the metal bumps 4 is determined in accordance with the arrangement of the semiconductor chip 11, the pillar 81, and the electronic components 91 and 92. The subsequent steps are the same as those in the first and second embodiments.

以上、説明したように、この実施の形態では、金属バンプ4の上方に、弾性率が樹脂21より大きい電子部品91,92を配置したので、第1及び第2の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
ここで、超音波伝播部材は、第1の実施の形態の柱25でも良い。この場合には、図3A及び図3Bを用いて説明した製造方法で粘着シート42上に複数の柱25を形成し、その後に半導体チップ11及び電子部品91,92を実装する。
As described above, in this embodiment, since the electronic components 91 and 92 having an elastic modulus larger than that of the resin 21 are disposed above the metal bump 4, the same operation as that of the first and second embodiments. And effects are obtained.
Here, the ultrasonic wave propagation member may be the pillar 25 of the first embodiment. In this case, the plurality of pillars 25 are formed on the adhesive sheet 42 by the manufacturing method described with reference to FIGS. 3A and 3B, and then the semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92 are mounted.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第1〜第3のいずれかの実施の形態と同じの構成要素には同一の符号を付してある。また、第1〜第3のいずれかの実施の形態と重複する説明は省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in any of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals. Also, the description overlapping with any of the first to third embodiments is omitted.

図9に示すように、この実施の形態の電子装置100は、樹脂21内に半導体チップ11と電子部品91,92が埋め込まれている。さらに、樹脂21内には、超音波伝播部材として枠体101が半導体チップ11及び電子部品91,92を囲むように埋め込まれている。   As shown in FIG. 9, in the electronic device 100 of this embodiment, a semiconductor chip 11 and electronic components 91 and 92 are embedded in a resin 21. Further, in the resin 21, a frame body 101 is embedded as an ultrasonic wave propagation member so as to surround the semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92.

図10に平面図を示すように、枠体101は、外形が四角形になっており、中央には開口部101Aが1つ形成されており、開口部101A内に半導体チップ11及び電子部品91,92が配置されている。枠体101の高さは、例えば0.4mm以上である。枠体101を金属から製造する場合は、少なくとも銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、モリブデン、コバルト、タングステンが含む材料が用いられる。また、枠体101を半導体材料から製造する場合は、少なくともシリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム、シリコンゲルマニウムを含む材料が用いられる。枠体101の材料は、樹脂21より弾性率が大きい材料であれば良く、より好ましくは半導体チップ11の弾性率に近い材料が用いられる。   As shown in the plan view of FIG. 10, the frame body 101 has a quadrangular outer shape, and one opening 101A is formed at the center. The semiconductor chip 11 and the electronic component 91, 92 is arranged. The height of the frame body 101 is 0.4 mm or more, for example. When the frame body 101 is manufactured from a metal, a material containing at least copper, aluminum, nickel, titanium, molybdenum, cobalt, and tungsten is used. In the case where the frame body 101 is manufactured from a semiconductor material, a material containing at least silicon, gallium arsenide, gallium nitride, and silicon germanium is used. The material of the frame 101 may be any material having a larger elastic modulus than the resin 21, and more preferably a material close to the elastic modulus of the semiconductor chip 11 is used.

この実施の形態の電子装置1の製造方法について以下に説明する。
最初に、図11Aに示す構造を得るまでの工程について説明する。
ステンレス製の支持基板41の上に、粘着シート42を貼り付ける。さらに、粘着シート42の上に例えば、厚さが0.45mmの銅箔43を張り付ける。銅箔43上に、不図示のレジスト膜を塗布した後、レジスト膜を露光及び現像してフォトレジストパターン102を形成する。フォトレジストパターン102は、図10に示す枠体101の形成位置に併せて枠形に形成される。
A method for manufacturing the electronic device 1 according to this embodiment will be described below.
First, steps required until a structure shown in FIG. 11A is obtained.
An adhesive sheet 42 is affixed on a support substrate 41 made of stainless steel. Further, for example, a copper foil 43 having a thickness of 0.45 mm is pasted on the adhesive sheet 42. After applying a resist film (not shown) on the copper foil 43, the resist film is exposed and developed to form a photoresist pattern 102. The photoresist pattern 102 is formed in a frame shape in accordance with the formation position of the frame body 101 shown in FIG.

続いて、図11Bに示す構造を得るまでの工程について説明する。
フォトレジストパターン102を用いて銅箔43をエッチングして枠体101を形成する。残存するレジストパターン44は、アッシングや薬液処理によって除去する。さらに、半導体チップ11と電子部品91,92が不図示にマウンターによって枠体101の開口部101Aの中に挿入され、粘着シート42に貼り付けられる。
Next, steps required until a structure illustrated in FIG.
The copper foil 43 is etched using the photoresist pattern 102 to form the frame body 101. The remaining resist pattern 44 is removed by ashing or chemical treatment. Further, the semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92 are inserted into the opening 101 </ b> A of the frame body 101 by a mounter (not shown) and attached to the adhesive sheet 42.

以降は、第1の実施の形態と同様の工程を実施する。即ち、図11Cに断面構造を示すように、粘着シート42の上にモールド樹脂組成物を供給し、半導体チップ11、電子部品91,92、及び枠体101を埋めた後、熱硬化させて樹脂21を形成する。このようにして形成した樹脂基板45の上面を例えば0.05mmだけバックグラインドし、図11Dに示すように枠体101を樹脂基板45の上面から露出させる。半導体チップ11及び電子部品91,92は樹脂21内に埋められたままである。さらに、樹脂基板45を粘着シート42から剥がし、樹脂基板45の半導体チップ11が露出する面45A上に再配線層31を図5A〜図5F及び図6に示す工程と同様に形成する。   Thereafter, the same steps as those in the first embodiment are performed. That is, as shown in FIG. 11C, a mold resin composition is supplied onto the adhesive sheet 42, and the semiconductor chip 11, the electronic components 91 and 92, and the frame body 101 are filled and then thermally cured to obtain a resin. 21 is formed. The upper surface of the resin substrate 45 thus formed is back-ground by, for example, 0.05 mm, and the frame body 101 is exposed from the upper surface of the resin substrate 45 as shown in FIG. 11D. The semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92 remain buried in the resin 21. Further, the resin substrate 45 is peeled off from the adhesive sheet 42, and the rewiring layer 31 is formed on the surface 45A of the resin substrate 45 where the semiconductor chip 11 is exposed in the same manner as the steps shown in FIGS. 5A to 5F and FIG.

この後、樹脂基板45を半導体チップ11の数に応じて個片化すると、図11Eに示すようなパッケージ部品105が複数形成される。その後、個片化したパッケージ部品105を回路基板2の上に載置する。このとき、回路基板2上の電極パッド3に、パッケージ部品105の金属バンプ4を位置決めして載せる。   Thereafter, when the resin substrate 45 is divided into pieces according to the number of the semiconductor chips 11, a plurality of package components 105 as shown in FIG. 11E are formed. Thereafter, the separated package component 105 is placed on the circuit board 2. At this time, the metal bumps 4 of the package component 105 are positioned and placed on the electrode pads 3 on the circuit board 2.

この状態で、超音波をパッケージ部品105の上方から印加して金属バンプ4を溶解させると、図9に示すように、金属バンプ4と電極パッド3とが接合する。超音波接合の条件は、例えば、荷重40N、周波数60kHz、温度100℃で2秒間、超音波を印加する。   In this state, when ultrasonic waves are applied from above the package component 105 to melt the metal bumps 4, the metal bumps 4 and the electrode pads 3 are joined as shown in FIG. 9. As the ultrasonic bonding conditions, for example, an ultrasonic wave is applied at a load of 40 N, a frequency of 60 kHz, and a temperature of 100 ° C. for 2 seconds.

ここで、枠体101は、複数の金属バンプ4の上方を覆っており、枠体101の弾性率
は半導体チップ11より大きい。従って、枠体101が配置されている領域は、樹脂21だけの領域に比べて超音波が伝播され易い。枠体101における超音波の伝播し易さは、半導体チップ11と同程度かそれ以上である。従って、柱25の下方の金属バンプ4が超音波照射によって確実に溶融して電極パッド3に接合される。枠体101のサイズ及び半導体チップ11のサイズは、金属バンプ4の最大径に比べて大きいので、上方から印加された超音波は確実に金属バンプ4の全体に伝播され、金属バンプ4を溶融させる。これによって、超音波で溶融させられた金属バンプ4を介して回路基板2にパッケージ部品5が実装され、電子装置1が形成される。
Here, the frame body 101 covers the top of the plurality of metal bumps 4, and the elastic modulus of the frame body 101 is larger than that of the semiconductor chip 11. Therefore, the ultrasonic wave is more easily propagated in the region where the frame body 101 is disposed than in the region including only the resin 21. The ease of propagation of ultrasonic waves in the frame 101 is about the same as or higher than that of the semiconductor chip 11. Accordingly, the metal bumps 4 below the pillars 25 are reliably melted by ultrasonic irradiation and bonded to the electrode pads 3. Since the size of the frame 101 and the size of the semiconductor chip 11 are larger than the maximum diameter of the metal bump 4, the ultrasonic wave applied from above is reliably propagated to the entire metal bump 4 and melts the metal bump 4. . As a result, the package component 5 is mounted on the circuit board 2 via the metal bumps 4 melted by ultrasonic waves, and the electronic device 1 is formed.

以上、説明したように、この実施の形態では、複数の金属バンプ4を覆うように1つの枠体101を配置したので、枠体101の下方の金属バンプ4に超音波を伝播し易くなる。これによって、金属バンプ4を確実に他の部品、例えば回路基板2に確実に接合させることができる。   As described above, in this embodiment, since one frame body 101 is disposed so as to cover the plurality of metal bumps 4, it is easy to propagate ultrasonic waves to the metal bumps 4 below the frame body 101. As a result, the metal bump 4 can be reliably bonded to another component, for example, the circuit board 2.

ここで、電子装置100及びパッケージ部品105は、樹脂21の上面に枠体101を露出させずに、樹脂21で覆っても良い。このような電子装置100においても前記と同様の作用及び効果が得られる。さらに、樹脂21の研削量を減少できるので作業効率が向上する。   Here, the electronic device 100 and the package component 105 may be covered with the resin 21 without exposing the frame body 101 on the upper surface of the resin 21. In such an electronic device 100, the same operation and effect as described above can be obtained. Furthermore, since the grinding amount of the resin 21 can be reduced, work efficiency is improved.

(第5の実施の形態)
第5の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第1〜第4のいずれかの実施の形態と同じの構成要素には同一の符号を付してある。また、第1〜第4のいずれかの実施の形態と重複する説明は省略する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in any of the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals. Further, the description overlapping with any of the first to fourth embodiments is omitted.

この実施の形態は、第4の実施の形態と製造方法が異なることを特徴とする。即ち、図12Aに示すように、支持基板41に貼り付けた粘着シート42上に、最初に半導体チップ11と電子部品91,92を位置決めして取り付ける。続いて、図12Bに示すように、粘着シート42の上にマウンターを用いて予め所定の形状に成型された枠体111を配置する。枠体111は、例えば、アルミニウムやシリコンから製造されている。   This embodiment is characterized in that the manufacturing method is different from that of the fourth embodiment. That is, as shown in FIG. 12A, the semiconductor chip 11 and the electronic components 91 and 92 are first positioned and attached onto the adhesive sheet 42 attached to the support substrate 41. Subsequently, as shown in FIG. 12B, a frame body 111 molded in advance into a predetermined shape using a mounter is disposed on the adhesive sheet 42. The frame body 111 is made of, for example, aluminum or silicon.

以降は、第1の実施の形態と同様の工程を実施する。即ち、図11Cに示すように粘着シート42の上にモールド樹脂組成物を供給し、半導体チップ11、電子部品91,92、及び枠体111を埋めた後、熱硬化させて樹脂21を形成する。さらに、図11Dに示すように樹脂基板45の上面を例えば0.05mmだけバックグラインドし、枠体111を上面から露出させる。続いて、樹脂基板45の半導体チップ11が露出する面上に再配線層31を図5A〜図5F及び図6に示す工程と同様に形成する。   Thereafter, the same steps as those in the first embodiment are performed. That is, as shown in FIG. 11C, a mold resin composition is supplied onto the adhesive sheet 42, the semiconductor chip 11, the electronic components 91 and 92, and the frame body 111 are filled and then thermally cured to form the resin 21. . Further, as shown in FIG. 11D, the upper surface of the resin substrate 45 is back-ground by, for example, 0.05 mm to expose the frame body 111 from the upper surface. Subsequently, the rewiring layer 31 is formed on the surface of the resin substrate 45 where the semiconductor chip 11 is exposed, in the same manner as the steps shown in FIGS. 5A to 5F and FIG.

この後、樹脂基板45を半導体チップ11の数に応じて個片化し、複数のパッケージ部品105を形成する。その後、個片化したパッケージ部品105を回路基板2の上に載置する。このとき、回路基板2上の電極パッド3に、パッケージ部品105の金属バンプ4を位置決めして載せる。   Thereafter, the resin substrate 45 is divided into pieces according to the number of the semiconductor chips 11 to form a plurality of package parts 105. Thereafter, the separated package component 105 is placed on the circuit board 2. At this time, the metal bumps 4 of the package component 105 are positioned and placed on the electrode pads 3 on the circuit board 2.

以上、説明したように、この実施の形態では、複数の金属バンプ4を覆うように1つの枠体111を配置したので、枠体111の下方の金属バンプ4に超音波を伝播し易くなる。これによって、金属バンプ4を確実に他の部品、例えば回路基板2に確実に接合させることができる。予め形成した枠体111を粘着シート42上に配置するようにしたので、エッチングプロセスを省略でき、製造効率が良い。   As described above, in this embodiment, since one frame body 111 is disposed so as to cover the plurality of metal bumps 4, it is easy to propagate ultrasonic waves to the metal bumps 4 below the frame body 111. As a result, the metal bump 4 can be reliably bonded to another component, for example, the circuit board 2. Since the pre-formed frame 111 is arranged on the adhesive sheet 42, the etching process can be omitted and the manufacturing efficiency is good.

ここで、電子装置1,100は、超音波伝播部材として、柱25,81と枠体101,111の両方を備えても良い。樹脂25は、半導体チップ10が露出するまでバックグラ
インドしても良い。この場合のパッケージ部品5,105は、半導体チップ10の側面のみが樹脂25で覆われる。
Here, the electronic devices 1 and 100 may include both the columns 25 and 81 and the frames 101 and 111 as the ultrasonic wave propagation member. The resin 25 may be back-ground until the semiconductor chip 10 is exposed. In this case, the package components 5 and 105 are covered with the resin 25 only on the side surfaces of the semiconductor chip 10.

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。   All examples and conditional expressions given here are intended to help the reader understand the inventions and concepts that have contributed to the promotion of technology, and such examples and It is to be construed without being limited to the conditions, and the organization of such examples in the specification is not related to showing the superiority or inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, various changes, substitutions and variations can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
(付記1) 半導体回路を含む配線層を有する半導体チップと、前記半導体チップを覆い、前記配線層の最表層を露出させる樹脂と、前記樹脂及び前記配線層を覆う再配線層と、前記再配線層の配線に接続され、導電性を有するバンプと、前記樹脂内に配置され、前記バンプの上方で、かつ前記再配線層の絶縁膜上に形成され、前記樹脂より弾性率が大きい超音波伝播部材と、を含むことを特徴とする電子装置。
(付記2) 前記超音波伝播部材が金属、セラミックス、又は半導体材料を用いて製造されていることを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(付記3) 前記超音波伝播部材の幅は、前記バンプの最大径より大きいことを特徴とする付記1又は付記2に記載の電子装置。
(付記4) 前記超音波伝播部材は、前記樹脂を貫通していることを特徴とする付記1乃至付記3のいずれか一項に記載の電子装置。
(付記5) 前記超音波伝播部材は、1つの前記バンプの上方に1つずつ配置される柱であることを特徴とする付記1乃至付記4のいずれか一項に記載の電子装置。
(付記6) 前記超音波伝播部材は、複数の前記バンプの上方を覆い、中央に前記半導体チップを配置可能な開口部が形成された枠体であることを特徴とする付記1乃至付記4のいずれか一項に記載の電子装置。
(付記7) 支持部材の上方に超音波伝播部材を形成する工程と、前記支持部材の上方に、半導体回路が形成された配線層を下向きにして半導体チップを配置する工程と、前記超音波伝播部材より弾性率が低い樹脂で前記超音波伝播部材及び前記半導体チップを覆う工程と、前記支持部材から前記樹脂で覆われた前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を取り外し、前記半導体チップの配線層及び前記樹脂面を覆う再配線層を形成する工程と、前記再配線層上に導電性のバンプを、少なくとも1つの前記バンプが前記超音波伝播部材の下方に位置されるように形成する工程と、前記バンプを他の基板の電極パッドの上に載置し、前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を通して超音波を前記バンプに印加して溶融させ、前記他の基板の前記電極パッドと前記再配線層の回路とを電気的に接続させる工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
(付記8) 前記超音波伝播部材は、前記支持部材の上方に導電性の膜を配置した後、前記膜をパターニングして形成し、前記超音波伝播部材の形成後に前記半導体チップを前記支持部材の上方に配置することを特徴とする付記7に記載の電子装置の製造方法。
(付記9) 前記半導体チップを前記支持部材の上方に配置した後、前記超音波伝播部材を前記支持部材の上方に配置することを特徴とする付記7に記載の電子装置の製造方法。(付記10) 前記バンプの直径を前記超音波伝播部材より小さく形成することを特徴とする付記6乃至付記8のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
The features of the above embodiment will be added below.
(Supplementary Note 1) A semiconductor chip having a wiring layer including a semiconductor circuit, a resin that covers the semiconductor chip and exposes an outermost layer of the wiring layer, a rewiring layer that covers the resin and the wiring layer, and the rewiring A conductive bump connected to the wiring of the layer, and disposed in the resin, formed above the bump and on the insulating film of the rewiring layer, and has an ultrasonic wave propagation having a higher elastic modulus than the resin And an electronic device.
(Additional remark 2) The said ultrasonic propagation member is manufactured using the metal, ceramics, or a semiconductor material, The electronic device of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 3) The electronic device according to Supplementary note 1 or 2, wherein a width of the ultrasonic wave propagation member is larger than a maximum diameter of the bump.
(Supplementary note 4) The electronic device according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the ultrasonic wave propagation member penetrates the resin.
(Supplementary Note 5) The electronic device according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the ultrasonic wave propagation member is a pillar disposed one above the bump.
(Supplementary note 6) The supplementary notes 1 to 4, wherein the ultrasonic wave propagation member is a frame that covers a plurality of the bumps and has an opening in the center where the semiconductor chip can be placed. The electronic device as described in any one.
(Supplementary Note 7) A step of forming an ultrasonic wave propagation member above the support member, a step of arranging a semiconductor chip with the wiring layer on which the semiconductor circuit is formed facing downward above the support member, and the ultrasonic wave propagation A step of covering the ultrasonic wave propagation member and the semiconductor chip with a resin having a lower elastic modulus than the member; and removing the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member covered with the resin from the support member; And a step of forming a rewiring layer covering the resin surface, and a step of forming a conductive bump on the rewiring layer so that at least one of the bumps is positioned below the ultrasonic wave propagation member, The bump is placed on an electrode pad of another substrate, and an ultrasonic wave is applied to the bump through the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member to melt the bump. And a step of electrically connecting the electrode pad and the circuit of the rewiring layer.
(Appendix 8) The ultrasonic wave propagation member is formed by patterning the film after disposing a conductive film above the support member, and the semiconductor chip is formed on the support member after the ultrasonic wave propagation member is formed. 8. The method of manufacturing an electronic device according to appendix 7, wherein the electronic device is disposed above the upper surface of the electronic device.
(Supplementary note 9) The method for manufacturing an electronic device according to supplementary note 7, wherein the ultrasonic wave propagation member is disposed above the support member after the semiconductor chip is disposed above the support member. (Additional remark 10) The diameter of the said bump is formed smaller than the said ultrasonic propagation member, The manufacturing method of the electronic device as described in any one of additional remark 6 thru | or appendix 8.

1,100 電子装置
4 金属バンプ
5,105パッケージ部品
10 半導体チップ
13 配線層
21 樹脂
25 柱(超音波伝播部材)
31 再配線層
32 配線パターン
41 支持基板(支持部材)
51 絶縁膜
101,111 超音波伝播部材
101A 開口部
1,100 Electronic device 4 Metal bump 5,105 Package component 10 Semiconductor chip 13 Wiring layer 21 Resin 25 Pillar (ultrasonic propagation member)
31 Rewiring layer 32 Wiring pattern 41 Support substrate (supporting member)
51 Insulating Film 101, 111 Ultrasonic Propagation Member 101A Opening

Claims (6)

半導体回路を含む配線層を有する半導体チップと、
前記半導体チップを覆い、前記配線層の最表層を露出させる樹脂と、
前記樹脂及び前記配線層を覆う再配線層と、
前記再配線層の配線に接続され、導電性を有するバンプと、
前記樹脂内に配置され、前記バンプの上方で、かつ前記再配線層の絶縁膜上に形成され、前記樹脂より弾性率が大きい超音波伝播部材と、
を含むことを特徴とする電子装置。
A semiconductor chip having a wiring layer including a semiconductor circuit;
A resin that covers the semiconductor chip and exposes the outermost layer of the wiring layer;
A rewiring layer covering the resin and the wiring layer;
A conductive bump connected to the wiring of the rewiring layer;
An ultrasonic wave propagation member disposed in the resin, formed above the bump and on the insulating film of the rewiring layer, and having a larger elastic modulus than the resin;
An electronic device comprising:
前記超音波伝播部材が金属、セラミックス、又は半導体材料を用いて製造されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave propagation member is manufactured using a metal, a ceramic, or a semiconductor material. 前記超音波伝播部材の幅は、前記バンプの最大径より大きいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 1, wherein a width of the ultrasonic wave propagation member is larger than a maximum diameter of the bump. 前記超音波伝播部材は、1つの前記バンプの上方に1つずつ配置される柱であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電子装置。   4. The electronic device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave propagation member is a column arranged one by one above the one bump. 5. 前記超音波伝播部材は、複数の前記バンプの上方を覆い、中央に前記半導体チップを配置可能な開口部が形成された枠体であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電子装置。   4. The frame according to claim 1, wherein the ultrasonic wave propagation member is a frame that covers an upper portion of the plurality of bumps and has an opening in the center where the semiconductor chip can be placed. The electronic device according to one item. 支持部材の上方に超音波伝播部材を形成する工程と、
前記支持部材の上方に、半導体回路が形成された配線層を下向きにして半導体チップを配置する工程と、
前記超音波伝播部材より弾性率が低い樹脂で前記超音波伝播部材及び前記半導体チップを覆う工程と、
前記支持部材から前記樹脂で覆われた前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を取り外し、前記半導体チップの配線層及び前記樹脂面を覆う再配線層を形成する工程と、
前記再配線層上に導電性のバンプを、少なくとも1つの前記バンプが前記超音波伝播部材の下方に位置されるように形成する工程と、
前記バンプを他の基板の電極パッドの上に載置し、前記半導体チップ及び前記超音波伝播部材を通して超音波を前記バンプに印加して溶融させ、前記他の基板の前記電極パッドと前記再配線層の回路とを電気的に接続させる工程と、
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
Forming an ultrasonic wave propagation member above the support member;
Placing the semiconductor chip above the support member with the wiring layer on which the semiconductor circuit is formed facing downward;
Covering the ultrasonic wave propagation member and the semiconductor chip with a resin having a lower elastic modulus than the ultrasonic wave propagation member;
Removing the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member covered with the resin from the support member, and forming a wiring layer of the semiconductor chip and a rewiring layer covering the resin surface;
Forming conductive bumps on the redistribution layer such that at least one of the bumps is positioned below the ultrasonic wave propagation member;
The bump is placed on an electrode pad of another substrate, an ultrasonic wave is applied to the bump through the semiconductor chip and the ultrasonic wave propagation member and melted, and the electrode pad of the other substrate and the rewiring Electrically connecting the circuit of the layer;
A method for manufacturing an electronic device, comprising:
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