JP2013191898A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、フリップチップ接続された半導体チップを有する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having flip-chip connected semiconductor chips.
半導体装置の小型化および高密度実装のために、半導体チップの機能素子が形成された機能面を固体装置に対向させて、半導体チップを固体装置に接続するフリップチップ接続構造が注目されている。
図4は、フリップチップ接続構造の半導体装置の図解的な断面図である。この半導体装置51は、配線基板52と、この配線基板52の表面52aに機能面53aを対向させて接続された半導体チップ53とを含んでいる。
For downsizing and high-density mounting of a semiconductor device, a flip chip connection structure in which a functional surface on which a functional element of a semiconductor chip is formed is opposed to a solid device and a semiconductor chip is connected to the solid device has attracted attention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device having a flip-chip connection structure. The
配線基板52の表面52aには、矩形状の接続パッド58が形成されており、配線基板52と半導体チップ53とは、その接続パッド58に接続された接続部材55によって、所定間隔を保つように接合され、かつ互いに電気的に接続されている。また、配線基板52の表面52aには、その表面52aと半導体チップ53の機能面53aとの間隔より小さい厚みを有するソルダレジスト膜56が形成されている。
A
ソルダレジスト膜56には、接続パッド58を露出させるための矩形状の開口56aが形成されている。この開口56aは、図5に示すように、平面視で接続パッド58よりも大きく形成されており、この開口56a内において、接続パッド58に接続部材55が接続されている。
また、ソルダレジスト膜56の表面と半導体チップ53の機能面53aとの間には、微小な隙間が形成されており、この隙間は、アンダーフィル層57によって封止されている。このアンダーフィル層57は、配線基板52と半導体チップ53との接合後に、それらの間に液状のアンダーフィル材を注入することによって形成される。
In the solder resist
In addition, a minute gap is formed between the surface of the solder resist
具体的には、配線基板52と半導体チップ53との接合後、図6Aに示すように、半導体チップ53の外周部の近傍に、ディスペンサ60が配置されて、このディスペンサ60からソルダレジスト膜56の表面と半導体チップ53の機能面53aとの間に液状のアンダーフィル材が流し込まれる。アンダーフィル材は、毛細管現象によって、図6Bに示すように、ソルダレジスト膜56の表面と半導体チップ53の機能面53aとの間に進入して広がっていく。そして、ソルダレジスト膜56の表面と半導体チップ53の機能面53aとの間の全域がアンダーフィル材で埋められると、ディスペンサ60からのアンダーフィル材の吐出が停止され、その後、アンダーフィル材が硬化されることによって、アンダーフィル層57が得られる。
Specifically, after bonding the
ところが、開口56a内と開口56a外との間に段差が生じ、また、開口56aの上方が半導体チップ53で制限されているため、アンダーフィル材が開口56a内に流れ込むときに、その開口56aの周縁部(段差部分)に存在している空気が上手く抜けずに、アンダーフィル材に取り込まれて、アンダーフィル層57に、いわゆるボイド61を生じることがあった。たとえば、アンダーフィル層57にボイドが生じていると、リフロー工程で、アンダーフィル層57にクラックが発生し、半導体装置の信頼性の低下を招く。
However, there is a step between the opening 56a and the outside of the opening 56a, and the upper portion of the opening 56a is restricted by the
そこで、この発明の目的は、封止層中のボイドの形成を防止できる構成の半導体装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a configuration capable of preventing formation of voids in a sealing layer.
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、表面(2a,22a)と、この表面とは反対側の外部接続面(2b,22b)とを有する固体装置(2,22)と、活性面(3a)を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップ(3)と、上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面と間に渡って延び、均一な幅を有する接続部材(5,16)と、上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口(6a)を有する絶縁膜(6)と、上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層(7)と、上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁と接する導電材(8)とを含むことを特徴とする半導体装置(1,21)である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、表面(2a,22a)と、この表面とは反対側の外部接続面(2b,22b)とを有する固体装置(2)と、活性面(3a)を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップ(3)と、上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、均一な幅を有する接続部材(5,16)と、上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口(6a)を有する絶縁膜(6)と、上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層(7)と、上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁と接する導電材(8)とを含み、上記固体装置の上記表面に設けられ上記接続部材に接続された配線により形成された段差を除き、上記絶縁膜の上記開口内には段差が形成されていないことを特徴とする半導体装置(1,21)である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、表面(2a,22a)と、この表面とは反対側の外部接続面(2b,22b)とを有する固体装置(2)と、活性面(3a)を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップ(3)と、上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、均一な幅を有する接続部材(5,16)と、上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口(6a)を有する絶縁膜(6)と、上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層(7)と、上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁と接する導電材(8)とを含み、上記絶縁膜の上記開口内には段差が形成されていないことを特徴とする半導体装置(21)である。
The invention according to
なお、括弧内の数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、絶縁膜の開口は、固体装置の半導体チップとの対向面を垂直に見下ろす平面視において、半導体チップよりも大きなサイズに形成されている。たとえば、請求項17に記載のように、絶縁膜の開口は、固体装置の対向面を垂直に見下ろす平面視において、その中に半導体チップが完全に含まれるように形成されているものとすることができる。これにより、固体装置と半導体チップとの隙間に、絶縁膜の開口による段差が生じることを防止できるとともに、その開口周縁部の上方のスペースが半導体チップによって制限されることを防止できる。
The numbers in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
According to the present invention, the opening of the insulating film is formed in a size larger than that of the semiconductor chip in a plan view in which the surface facing the semiconductor chip of the solid-state device is viewed vertically. For example, as described in claim 17, the opening of the insulating film is formed so that the semiconductor chip is completely included in a plan view in which the facing surface of the solid-state device is vertically looked down. Can do. Accordingly, it is possible to prevent a step due to the opening of the insulating film from occurring in the gap between the solid state device and the semiconductor chip, and to prevent the space above the peripheral edge of the opening from being restricted by the semiconductor chip.
そのため、この半導体装置の製造工程において、絶縁膜の形成および固体装置と半導体チップとの接合の後、封止層を形成するために、液状の封止樹脂材を固体装置と半導体チップとの隙間に充填する際、液状の封止樹脂材に空気が取り込まれることによるボイドの形成を防止することができる。その結果、この半導体装置の信頼性を向上させることができる。 Therefore, in the manufacturing process of this semiconductor device, after forming the insulating film and joining the solid device and the semiconductor chip, a liquid sealing resin material is used as a gap between the solid device and the semiconductor chip to form a sealing layer. When filling the liquid, formation of voids due to air being taken into the liquid sealing resin material can be prevented. As a result, the reliability of this semiconductor device can be improved.
固体装置の半導体チップとの対向面を垂直に見下ろす平面視において、半導体チップの外周と絶縁膜の開口縁部との間隔は、請求項18に記載のように、0.1mm以上であることが好ましい。
固体装置は、絶縁基板に配線が形成されてなる配線基板であってもよく、半導体基板であってもよい。
In a plan view in which a surface facing the semiconductor chip of the solid state device is vertically looked down, the distance between the outer periphery of the semiconductor chip and the opening edge of the insulating film may be 0.1 mm or more as described in
The solid-state device may be a wiring substrate in which wiring is formed on an insulating substrate, or may be a semiconductor substrate.
絶縁膜は、請求項15に記載のように、ソルダレジストであってもよい。この場合、ソルダレジストで覆われた領域における電気的短絡(ショート)を防止することができる。
上記封止層は、上記開口内を埋めつくすように設けられていてもよい。これにより、固体装置において、絶縁膜の開口からの露出部を封止層により保護することができる。
請求項4記載のように、上記固体装置の端面には、配線により上記接続部材と電気的に接続された端面電極が形成されていてもよい。この場合、請求項5記載のように、上記端面電極は、上記固体装置の上記表面から上記端面を経て上記外部接続面に至るように形成されていてもよく、請求項6記載のように、当該半導体装置は、上記端面電極において、他の配線基板との電気的接続を達成できるものであってもよい。
As described in
The sealing layer may be provided so as to fill the opening. Thereby, in the solid-state device, the exposed portion from the opening of the insulating film can be protected by the sealing layer.
According to a fourth aspect of the present invention, an end face electrode that is electrically connected to the connecting member by wiring may be formed on the end face of the solid state device. In this case, as described in
請求項7記載のように、上記固体装置において上記半導体チップとは反対側の面である外部接続面に、金属ボールが設けられており、上記金属ボールは、上記固体装置の内部で再配線されて、上記固体装置の上記表面側の上記接続部材に電気的に接続されていてもよい。請求項8記載のように、上記外部接続面に、金属ボールが設けられており、上記金属ボールは、上記固体装置の内部で再配線されて、上記固体装置の上記表面側の上記接続部材に電気的に接続されていてもよい。
According to a seventh aspect of the present invention, a metal ball is provided on an external connection surface that is the surface opposite to the semiconductor chip in the solid-state device, and the metal ball is rewired inside the solid-state device. In addition, the solid-state device may be electrically connected to the connection member on the surface side. The metal ball is provided on the external connection surface as described in
請求項9記載のように、上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜の上記開口内には、上記固体装置の上記表面に形成された接続パッドを除いて、配線が形成されていなくてもよい。
請求項10記載のように、当該半導体装置は、上記金属ボールを介して、他の配線基板との電気的接続を達成できるものであってもよい。
The wiring of the surface of the solid-state device may be formed in the opening of the insulating film, except for connection pads formed on the surface of the solid-state device. Good.
According to a tenth aspect of the present invention, the semiconductor device may be capable of achieving electrical connection with another wiring board via the metal ball.
請求項11記載のように、上記固体装置の上記表面には、接続パッドが設けられていてもよく、この場合、請求項12記載のように、上記接続部材は、上記接続パッドを含んでもよく、この場合、請求項13記載のように、上記固体装置と上記半導体チップとは、上記接続パッドを含む上記接続部材により、所定間隔を保つように接合されていてもよい。
請求項14記載のように、上記固体装置と上記半導体チップとは、電気的に接続されていてもよい。
As described in claim 11, a connection pad may be provided on the surface of the solid-state device. In this case, as described in claim 12, the connection member may include the connection pad. In this case, as in a thirteenth aspect, the solid-state device and the semiconductor chip may be joined together by the connection member including the connection pad so as to maintain a predetermined interval.
According to a fourteenth aspect of the present invention, the solid state device and the semiconductor chip may be electrically connected.
請求項19記載のように、上記封止層によって、上記活性面、上記接続部材、および上記絶縁膜の上記開口からの上記固体装置の上記表面の露出部が保護されていてもよい。
請求項20記載のように、上記固体装置に、2つ以上の上記半導体チップが、フリップチップ接続されていてもよく、この場合、請求項21記載のように、上記絶縁膜には、2つ以上の上記開口が形成されており、平面視において、各開口には、上記半導体チップが完全に含まれていてもよい。
The exposed portion of the surface of the solid device from the opening of the active surface, the connection member, and the insulating film may be protected by the sealing layer.
As described in claim 20, two or more of the semiconductor chips may be flip-chip connected to the solid-state device. In this case, the insulating film includes two insulating films as described in
請求項16記載のように、上記絶縁膜は、上記固体装置の上記表面と、上記半導体チップとの間隔よりも小さい厚みを有してもよい。
請求項22記載のように、上記半導体チップは、1つの面のみに上記活性面を有してもよい。請求項23記載のように、上記活性面は、上記半導体チップの1つの面の全面には形成されていなくてもよい。
According to a sixteenth aspect of the present invention, the insulating film may have a thickness smaller than a distance between the surface of the solid-state device and the semiconductor chip.
According to a twenty-second aspect of the present invention, the semiconductor chip may have the active surface only on one surface. The active surface may not be formed on the entire surface of one surface of the semiconductor chip.
請求項24記載のように、上記封止層は、上記絶縁膜上を覆っていなくてもよい。請求項25記載のように、上記封止層は、上記半導体チップの側面の一部を覆っていてもよい。請求項26記載のように、上記封止層は、上記半導体チップにおいて上記活性面と反対側の上面には達していなくてもよい。請求項27記載のように、上記封止層の外縁は、上記絶縁膜の輪郭に沿って形成されていてもよい。 According to a twenty-fourth aspect, the sealing layer may not cover the insulating film. The sealing layer may cover a part of the side surface of the semiconductor chip. According to a twenty-sixth aspect of the present invention, the sealing layer may not reach the upper surface opposite to the active surface in the semiconductor chip. According to a twenty-seventh aspect, the outer edge of the sealing layer may be formed along the contour of the insulating film.
以下では、この発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の図解的な断面図である。
この半導体装置1は、配線基板2と、この配線基板2の表面2aに機能面(活性面)3aを対向させてフリップチップ接続された半導体チップ3とを含んでいる。配線基板2の表面2aには、矩形状の接続パッド(図2Cおよび図2D参照)が形成されており、配線基板2と半導体チップ3とは、その接続パッドに接続された接続部材5によって、所定間隔を保つように接合され、かつ互いに電気的に接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
The
配線基板2の表面2aには、その表面2aと半導体チップ3との間隔より小さい厚みを有するソルダレジスト膜6が形成されている。このソルダレジスト膜6により、配線基板2の表面に形成されている配線間での電気的短絡が防止されている。ソルダレジスト膜6には、表面2aを垂直に見下ろす平面視において、半導体チップ3よりも大きなサイズを有する開口6aが形成されている。言い換えれば、ソルダレジスト膜6には、表面2aを垂直に見下ろす平面視において、その内部に半導体チップ3が完全に含まれるようなサイズの開口6aが形成されている。これにより、配線基板2と半導体チップ3との隙間G(配線基板2と半導体チップ3との間であって、表面2aを垂直に見下ろす平面視において、半導体チップ3と重なる領域)には、ソルダレジスト膜6が存在していない。
A solder resist
表面2aを垂直に見下ろす平面視において、半導体チップ3の外周とソルダレジスト膜6の開口6aの縁部との間隔Dは、0.1mm以上にされている。
配線基板2と半導体チップ3との隙間Gおよびその周辺には、アンダーフィル層7が設けられている。アンダーフィル層7は、ソルダレジスト膜6の開口6aを埋めつくすように形成されており、アンダーフィル層7によって、隙間Gが封止されるとともに、機能面3a、接続部材5、および開口6aからの表面2aの露出部が保護されている。
In a plan view of the
An
配線基板2の端部には、図示しない配線により接続部材5と電気的に接続された端面電極8が形成されている。端面電極8は、配線基板2の表面2aから端面を経て、表面2aの反対側の外部接続面2bに至るように形成されている。この半導体装置1は、端面電極8において、他の配線基板(実装基板)との電気的接続を達成することができる。
図2Aないし図2Dは、図1に示す半導体装置1の製造方法を説明するための図解的な断面図である。半導体装置1は、配線基板2の表面2aに対して、半導体チップ3を、その機能面3aを対向させて接合した後、ソルダレジスト膜6の開口6a内にアンダーフィル材7Pを注入し、そのアンダーフィル材7Pを硬化させてアンダーフィル層7を形成することによって得られる。
An
2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the
具体的には、先ず、複数の配線基板2が作り込まれた基板15が用意される。
次に、この基板15の表面15a(配線基板2の表面2aに対応する面)の全面に液状で感光性を有するソルダレジスト膜6が塗布(たとえば、スピンコートによる)または印刷された後、露光および現像により、半導体チップ3よりも大きなサイズを有する開口6aが形成される。
Specifically, first, a
Next, a liquid photosensitive solder resist
次に、機能素子4の電極に接続された突起電極(バンプ)18を有する半導体チップ3が用意される。突起電極18は、はんだ材料を含む。
続いて、基板15が、表面15aを上に向けられ、ほぼ水平な姿勢で保持される。そして、内部にヒータを備えて加熱することが可能なボンディングツール19により、半導体チップ3が、その機能面3aと反対側の面を吸着されて保持される。半導体チップ3は、機能面3aが下方に向けられて基板15の表面15aに対向される。この状態が、図2Aに示されている。
Next, the
Subsequently, the
続いて、半導体チップ3の突起電極18が基板15の接続パッド16に当接するように位置合わせされた後、ボンディングツール19が下降されて、半導体チップ3が基板15に接合される。この際、ボンディングツール19により、半導体チップ3が加熱され、その熱により突起電極18のはんだ材料が溶融されて、突起電極18と接続パッド16とが接合される。これにより、基板15と半導体チップ3とを機械的に接合する接続部材5が形成される。接続部材5により、基板15の表面15aに形成された配線と、半導体チップ3の機能素子4とが電気的に接続される。
Subsequently, after the
続いて、ソルダレジスト膜6の開口6aの周縁部上方に、ディスペンサ10が配置されて、そのディスペンサ10から開口6a内にアンダーフィル材7Pが注入される(図2B参照)。
アンダーフィル材7Pは、毛細管現象により、基板15と半導体チップ3との隙間Gに進入していき、この隙間G内を表面2aに沿って広がっていく(図2C参照。アンダーフィル材7Pが広がる方向を、図2Cに矢印Aで示す。)。そして、ディスペンサ10から適当な量のアンダーフィル材7Pが吐出され、隙間Gおよびソルダレジスト膜6の開口6aの内部がアンダーフィル材7Pで埋められると、アンダーフィル材7Pの吐出は停止される。その後、アンダーフィル材7Pを硬化させるための処理が行われて、開口6a内にアンダーフィル層7が形成される。
Subsequently, the
The
その後、基板15が配線基板2の個片に切断され(切断位置を、図2Aに符号Cで示す。)、配線基板2の端部に端面電極8が形成されて、図1に示す半導体装置1が得られる。
以上のように、ソルダレジスト膜6の開口6aは、表面15aを垂直に見下ろす平面視において、その中に半導体チップ3が完全に含まれるように形成される。これにより、基板15と半導体チップ3との隙間Gに、ソルダレジスト膜6の開口6aによる段差が生じることを防止できるとともに、その開口6a周縁部の上方のスペースが半導体チップ3によって制限されることを防止できる。
Thereafter, the
As described above, the
このため、液状のアンダーフィル材7Pを基板15と半導体チップ3との隙間Gに充填する際、アンダーフィル材7Pに空気が取り込まれることによるボイドの形成を防止することができる。その結果、得られたこの半導体装置1の信頼性を向上させることができる。
アンダーフィル層7にボイドが含まれていないことにより、この半導体装置1を、たとえば、リフローにより他の配線基板に接合してもボイドに起因するクラックは生じない。
For this reason, when the
Since the
図3は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の図解的な断面図である。図3において、図1に示す各部に対応する部分には、図1と同じ参照符号を付している。
この半導体装置21は、配線基板22と、この配線基板22の表面22aに機能面3aを対向させて接続された半導体チップ3とを含んでいる。
配線基板22の表面22aには、ソルダレジスト膜6が形成されている。ソルダレジスト膜6には、表面22aを垂直に見下ろす平面視において、半導体チップ3よりも大きなサイズの、すなわち、その内部に半導体チップ3が完全に含まれるように形成された開口6aが設けられている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 3, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The
A solder resist
配線基板22において、表面22aと反対側の外部接続面22bには、金属ボール23が設けられている。金属ボール23は、配線基板22の内部および/または表面で再配線されて、表面22a側の接続部材5に電気的に接続されている。この半導体装置21は、金属ボール23を介して、他の配線基板(実装基板)に接合できる。
この半導体装置21を製造する場合は、基板15の代わりに、複数の配線基板22に相当する領域が密に形成された基板を用いて、上記と同様の製造方法(図2Aないし図2D参照)を実施すればよい。金属ボール23は、基板を配線基板22の個片に切り出す前に、この基板に接合されてもよく、配線基板22の個片が切り出された後に、この配線基板22に接合されてもよい。
In the
In the case of manufacturing the
本発明の実施形態の説明は以上の通りであるが、本発明は、別の形態でも実施できる。たとえば、配線基板2,22には、2つ以上の半導体チップ3がフリップチップ接続されていてもよい。この場合、ソルダレジスト膜6には、表面2a,22aを垂直に見下ろす平面視において、各半導体チップ3を完全に含む1つまたは2つ以上の開口6aが形成されているものとすることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, two or
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。 In addition, various modifications can be made within the scope of the matters described in the claims.
1,21 半導体装置
2,22 配線基板
2a,22a 表面
2b,22b 外部接続面
3 半導体チップ
3a 機能面
4 機能素子
5 接続部材
6 ソルダレジスト膜
6a ソルダレジスト膜の開口
7 封止樹脂
8 端面電極
16 接続パッド
G 配線基板と半導体チップとの隙間
DESCRIPTION OF
Claims (27)
活性面を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップと、
上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に渡って延び、均一な幅を有する接続部材と、
上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口を有する絶縁膜と、
上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層と、
上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁と接する導電材とを含むことを特徴とする半導体装置。 A solid state device having a surface and an external connection surface opposite to the surface;
A semiconductor chip that has an active surface and is flip-chip connected to the solid state device so that the active surface faces the surface of the solid state device;
A connecting member provided between the surface of the solid state device and the active surface of the semiconductor chip, extending between the surface of the solid state device and the active surface of the semiconductor chip, and having a uniform width When,
An insulating film provided on the surface of the solid-state device and having an opening formed in a size larger than the semiconductor chip in plan view;
A sealing layer that completely seals between the opening and the solid state device and the semiconductor chip;
A semiconductor device comprising: a conductive material provided on a surface opposite to the opening on the surface of the solid-state device and in contact with an outer edge of the insulating film.
活性面を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップと、
上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、均一な幅を有する接続部材と、
上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口を有する絶縁膜と、
上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層と、
上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁部と接する導電材とを含み、
上記固体装置の上記表面に設けられ上記接続部材に接続された配線により形成された段差を除き、上記絶縁膜の上記開口内には段差が形成されていないことを特徴とする半導体装置。 A solid state device having a surface and an external connection surface opposite to the surface;
A semiconductor chip that has an active surface and is flip-chip connected to the solid state device so that the active surface faces the surface of the solid state device;
A connecting member provided between the surface of the solid state device and the active surface of the semiconductor chip and having a uniform width;
An insulating film provided on the surface of the solid-state device and having an opening formed in a size larger than the semiconductor chip in plan view;
A sealing layer that completely seals between the opening and the solid state device and the semiconductor chip;
A conductive material provided on the opposite side of the opening to the insulating film on the surface of the solid device, and in contact with an outer edge of the insulating film;
A semiconductor device, wherein a step is not formed in the opening of the insulating film except for a step formed by wiring provided on the surface of the solid-state device and connected to the connection member.
活性面を有し、当該活性面が前記固体装置の上記表面と対向するように上記固体装置にフリップチップ接続された半導体チップと、
上記固体装置の上記表面と上記半導体チップの上記活性面との間に設けられ、均一な幅を有する接続部材と、
上記固体装置の上記表面に設けられ、平面視において、上記半導体チップよりも大きなサイズに形成された開口を有する絶縁膜と、
上記開口、および上記固体装置と上記半導体チップとの間を完全に封止する封止層と、
上記固体装置の上記表面において、上記絶縁膜に対して上記開口とは反対側に設けられ、上記絶縁膜の外縁部と接する導電材とを含み、
上記絶縁膜の上記開口内には段差が形成されていないことを特徴とする半導体装置。 A solid state device having a surface and an external connection surface opposite to the surface;
A semiconductor chip that has an active surface and is flip-chip connected to the solid state device so that the active surface faces the surface of the solid state device;
A connecting member provided between the surface of the solid state device and the active surface of the semiconductor chip and having a uniform width;
An insulating film provided on the surface of the solid-state device and having an opening formed in a size larger than the semiconductor chip in plan view;
A sealing layer that completely seals between the opening and the solid state device and the semiconductor chip;
A conductive material provided on the opposite side of the opening to the insulating film on the surface of the solid device, and in contact with an outer edge of the insulating film;
A semiconductor device, wherein no step is formed in the opening of the insulating film.
上記金属ボールは、上記固体装置の表面で再配線されて、上記固体装置の上記表面側の上記接続部材に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。 Metal balls are provided on the external connection surface,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal ball is rewired on the surface of the solid-state device and is electrically connected to the connection member on the surface side of the solid-state device. .
上記金属ボールは、上記固体装置の内部で再配線されて、上記固体装置の上記表面側の上記接続部材に電気的に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 Metal balls are provided on the external connection surface,
The semiconductor device according to claim 3, wherein the metal ball is rewired inside the solid-state device and is electrically connected to the connection member on the surface side of the solid-state device.
平面視において、各開口には、上記半導体チップが完全に含まれていることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置。 Two or more openings are formed in the insulating film,
21. The semiconductor device according to claim 20, wherein each of the openings completely includes the semiconductor chip in a plan view.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06283561A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Takeshi Ikeda | Package of semiconductor device |
JPH09153519A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Citizen Watch Co Ltd | Structure for mounting semiconductor |
JPH11214586A (en) * | 1998-01-20 | 1999-08-06 | Murata Mfg Co Ltd | Electronic circuit device |
JP2001185653A (en) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing substrate |
JP2002043352A (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Nec Corp | Semiconductor element, manufacturing method therefor and semiconductor device |
JP2004014651A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wiring board, semiconductor device using the same wiring board, and method for manufacturing the same wiring board |
WO2009116202A1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | シャープ株式会社 | Mounted board, mounted board set, and panel unit |
-
2013
- 2013-07-04 JP JP2013140884A patent/JP2013191898A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06283561A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Takeshi Ikeda | Package of semiconductor device |
JPH09153519A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Citizen Watch Co Ltd | Structure for mounting semiconductor |
JPH11214586A (en) * | 1998-01-20 | 1999-08-06 | Murata Mfg Co Ltd | Electronic circuit device |
JP2001185653A (en) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing substrate |
JP2002043352A (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Nec Corp | Semiconductor element, manufacturing method therefor and semiconductor device |
JP2004014651A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wiring board, semiconductor device using the same wiring board, and method for manufacturing the same wiring board |
WO2009116202A1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | シャープ株式会社 | Mounted board, mounted board set, and panel unit |
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