JP2016062985A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体装置の高密度化・高機能化を図るために、複数の半導体パッケージを積み重ねて搭載したPoP(Package on Package)構造を有する半導体装置がある。例えば、特許文献1の図1には、配線基板上にコントローラチップを搭載した下段パッケージと、他の配線基板上に2つの半導体チップを積層して搭載した上段パッケージと、を備え、下段パッケージ上にはんだボールを介して上段パッケージを積層して搭載したPoP構造を有する半導体装置が開示されている。特許文献1に記載の半導体装置における上段パッケージは、他の配線基板における2つの半導体チップが積層して搭載された上面のみ封止体で覆われた構成となっているため、封止体の硬化収縮により下面側に凸となるように反る。そのため、特許文献1に記載の半導体装置では、上段パッケージに接続されたはんだボールが下段パッケージに部分的に接続されない等の接続不良を生ずる可能性がある。
In order to increase the density and functionality of a semiconductor device, there is a semiconductor device having a PoP (Package on Package) structure in which a plurality of semiconductor packages are stacked and mounted. For example, FIG. 1 of
また、特許文献2では、半導体装置の反りを抑制するために、両面又は片面に半導体チップが搭載された配線基板の上下両面を封止体で覆い、配線基板の片側の封止体を貫通する導体層を介してはんだボールが配置された半導体装置が開示されている。特許文献2では、配線基板の上下両側の封止体は同時に形成している。 Further, in Patent Document 2, in order to suppress warpage of the semiconductor device, the upper and lower surfaces of the wiring board on which the semiconductor chip is mounted on both sides or one side are covered with a sealing body, and the sealing body on one side of the wiring board is penetrated. A semiconductor device in which solder balls are arranged via a conductor layer is disclosed. In Patent Document 2, the sealing bodies on the upper and lower sides of the wiring board are formed simultaneously.
以下の分析は、本願発明者により与えられる。 The following analysis is given by the inventor.
しかしながら、特許文献2では、配線基板の導体層側の封止体よりも半導体チップ側の封止体の量が多いため、半導体チップ側の封止体が導体層側の封止体よりも硬化収縮が大きくなり、半導体装置の導体層側に凸となるように反り、導体層に接続された半田ボールが下段パッケージに部分的に接続されない等の接続不良を生ずる可能性がある。また、特許文献2では、封止体を形成する際、配線基板を挟み込む成型金型の上型及び下型のそれぞれのキャビティに封止体用の封止樹脂を注入するために、上型及び下型のそれぞれのキャビティにプランジャを配置する必要がある等、モールド金型の構成が複雑化する可能性がある。 However, in Patent Document 2, since the amount of the sealing body on the semiconductor chip side is larger than that on the conductor layer side of the wiring substrate, the sealing body on the semiconductor chip side is harder than the sealing body on the conductor layer side. There is a possibility that the shrinkage becomes large and warps so as to protrude toward the conductor layer side of the semiconductor device, resulting in a connection failure such that the solder balls connected to the conductor layer are not partially connected to the lower package. Further, in Patent Document 2, when forming a sealing body, in order to inject a sealing resin for the sealing body into the respective cavities of the upper mold and the lower mold for sandwiching the wiring substrate, There is a possibility that the structure of the mold is complicated, for example, it is necessary to arrange a plunger in each cavity of the lower mold.
一視点に係る半導体装置の製造方法は、第1面、前記第1面に対向する第2面、及び、前記第2面上に形成された複数のランドを有する配線基板を準備する工程と、前記配線基板の前記第1面に第1半導体チップを搭載する工程と、前記第1半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第1面上に第1封止樹脂層を形成する工程と、前記第1封止樹脂層を形成する工程の後、前記配線基板の前記第2面に第2半導体チップを搭載する工程と、前記第2半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第2面上に第2封止樹脂層を形成する工程と、を含む。 A method of manufacturing a semiconductor device according to one aspect includes a step of preparing a wiring board having a first surface, a second surface facing the first surface, and a plurality of lands formed on the second surface; Mounting a first semiconductor chip on the first surface of the wiring board; forming a first sealing resin layer on the first surface of the wiring board so as to cover the first semiconductor chip; After the step of forming the first sealing resin layer, a step of mounting a second semiconductor chip on the second surface of the wiring substrate; and the first of the wiring substrate so as to cover the second semiconductor chip Forming a second sealing resin layer on the two surfaces.
前記一視点によれば、配線基板の反り方向を第1面側に凸となる反りにでき、積層される他の半導体装置との接続不良を抑えることができ、封止樹脂層を形成するための金型の構成の簡素化することができる。 According to the one aspect, the warping direction of the wiring board can be warped to be convex toward the first surface side, connection failure with other semiconductor devices to be stacked can be suppressed, and the sealing resin layer is formed The configuration of the mold can be simplified.
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that, in the present application, where reference numerals are attached to the drawings, these are only for the purpose of helping understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments.
[実施形態1]
実施形態1に係る半導体装置について図面を用いて説明する。図1は、実施形態1に係る半導体装置の構成を模式的に示した平面図である。図2は、実施形態1に係る半導体装置の構成を模式的に示した図1のA−A’間の断面図である。図3は、実施形態1に係る半導体装置を含む積層型半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
[Embodiment 1]
A semiconductor device according to
実施形態1に係る半導体装置1は、下段パッケージとなる半導体装置26上に積層される上段パッケージである(図3参照)。半導体装置1は、配線基板2の上面(導体ポスト10、11側に対する反対側の面;図2の上側の面)に第1半導体チップ12が搭載され、かつ、配線基板2の下面(導体ポスト10、11側の面;図2の下側の面)に第2半導体チップ18が搭載されている。半導体装置1は、配線基板2と、第1導体ポスト10と、第2導体ポスト11と、第1半導体チップ12と、バンプ電極13と、はんだ層14と、樹脂充填部材15と、第1封止樹脂層16と、第2半導体チップ18と、バンプ電極19と、はんだ層20と、樹脂充填部材21と、第2封止樹脂層23と、はんだボール24、25と、を有する。
The
配線基板2は、絶縁基材3の両面に配線パターン8、9が形成された基板である。配線基板2には、例えば、略矩形状で90μm厚程度の厚さの板状のものを用いることができる。配線基板2は、絶縁基材3(例えば、ガラスエポキシ基板等)の上面(導体ポスト10、11側に対する反対側の面;図2の上側の面)から下面(導体ポスト10、11側の面;図2の下側の面)にかけて形成された複数の第1配線パターン8(Cu等の導体)を有し、かつ、絶縁基材3の下面に形成された複数の第2配線パターン9(Cu等の導体)を有する。
The wiring board 2 is a board in which
第1配線パターン8は、絶縁基材3の上面に配された第1接続パッド8aと、絶縁基材3の下面に配された第1ランド8bと、を有する。第1接続パッド8aは、第1半導体チップ12の電極パッド12aとバンプ電極13及びはんだ層14を介して電気的に接続される。第1ランド8bは、第1導体ポスト10と接続される。第1配線パターン8は、対応する電極パッド12aと第1導体ポスト10とを電気的に接続する。第1ランド8bは、第2半導体チップ18の配置領域の外側の領域に、例えば、配線基板2の4つの辺に沿って、第2ランド9bよりも外側に配置されている。なお、第1接続パッド8a及び第1ランド8bの表面には、Ni/Auメッキ(図示せず)を形成してもよい。
The
第2配線パターン9は、絶縁基材3の下面に配された第2接続パッド9aと、絶縁基材3の下面に配された第2ランド9bと、を有する。第2接続パッド9aは、第2半導体チップ18の電極パッド18aとバンプ電極19及びはんだ層20を介して電気的に接続される。第2ランド9bは、第2導体ポスト11と接続される。第2配線パターン9は、対応する電極パッド18aと第2導体ポスト11とを電気的に接続する。第2ランド9bは、第2半導体チップ18の配置領域の外側の領域に、例えば、配線基板2の4つの辺に沿って、第1ランド8bよりも内側に配置されている。なお、第2接続パッド9a及び第2ランド9bの表面には、Ni/Auメッキ(図示せず)を形成してもよい。
The
ソルダーレジスト膜4は、絶縁基材3の上面の所定の位置に配された第1配線パターン8を保護する絶縁膜である。ソルダーレジスト膜4は、絶縁基材3の上面にて絶縁基材3及び第1配線パターン8の一部を覆う。ソルダーレジスト膜4は、配線基板2の中央領域に開口部4aを有する。開口部4aには、複数の第1接続パッド8aが配されている。
The solder resist film 4 is an insulating film that protects the
ソルダーレジスト膜5は、絶縁基材3の下面の所定の位置に配された第1配線パターン8及び第2配線パターン9を保護する絶縁膜である。ソルダーレジスト膜5は、絶縁基材3の下面にて絶縁基材3、第1配線パターン8及び第2配線パターン9のそれぞれの一部を覆う。ソルダーレジスト膜5は、配線基板2の中央近傍の領域に開口部5aを有する。開口部5aには、複数の第2接続パッド9aが配されている。
The
なお、ソルダーレジスト膜4、5は、開口部4a、5aを形成する代わりに、半導体チップ12、18と重なる領域に配置された部位にて、その周辺の部位よりも厚さが薄くなるように形成してもよい。
It should be noted that the solder resist
第1半導体チップ12は、半導体で構成された電子回路を有するチップである。第1半導体チップ12には、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)のメモリチップを用いることができる。第1半導体チップ12は、配線基板2の上面(導体ポスト10、11側に対する反対側の面;図2の上側の面)の中央領域に配されている。第1半導体チップ12は、例えば、略長方形のシリコン基板の一面(配線基板2側の面)に、第1半導体チップ12に内蔵された所定のメモリ回路(図示せず)と電気的に接続された複数の電極パッド12aが形成されている。複数の電極パッド12aは、第1半導体チップ12の対向する2つの短辺のそれぞれに沿って配列して配置されている。各電極パッド12a上には、バンプ電極13が第1半導体チップ12の一面(配線基板2側の面)から突出するように形成されている。バンプ電極13は、例えば、Cuからなるピラーを用いることができる。各バンプ電極13は、はんだ層14を介して、対応する第1接続パッド8aと接合され、かつ、電気的に接続される。
The
樹脂充填部材15は、第1半導体チップ12と配線基板2との間の隙間に充填された樹脂よりなる部材である。樹脂充填部材15には、例えば、UF(Underfill;アンダーフィル)、NCF(Non-Conductive Film)、NCP(Non-conductive Paste)を用いることができる。
The
第1封止樹脂層16は、第1半導体チップ12を含む配線基板2の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)上を覆うことで第1半導体チップ12を封止する樹脂である。第1封止樹脂層16には、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等を用いることができる。
The first
第2半導体チップ18は、半導体で構成された電子回路を有するチップである。第2半導体チップ18には、例えば、DRAMのメモリチップを用いることができ、第1半導体チップ12と同じメモリチップを用いることができる。第2半導体チップ18は、配線基板2の下面(導体ポスト10、11側の面;図2の下側の面)の中央領域に配されている。第2半導体チップ18は、図1に示すように、第1半導体チップ12に対して略90°回転した状態で配される。第2半導体チップ18は、例えば、略長方形のシリコン基板の一面(配線基板2側の面)に、第2半導体チップ18に内蔵された所定のメモリ回路(図示せず)と電気的に接続された複数の電極パッド18aが形成されている。複数の電極パッド18aは、対向する2つの短辺のそれぞれに沿って配列して配置されている。各電極パッド18a上には、バンプ電極19が第2半導体チップ18の一面(配線基板2側の面)から突出するように形成されている。バンプ電極19は、例えば、Cuからなるピラーを用いることができる。各バンプ電極19は、はんだ層20を介して、対応する第2接続パッド9aと接合され、かつ、電気的に接続される。
The
樹脂充填部材21は、第2半導体チップ18と配線基板2との間の隙間に充填された樹脂よりなる部材である。樹脂充填部材21には、例えば、UF、NCF、NCPを用いることができる。
The
導体ポスト10、11は、配線基板2の他面(下面、第2半導体チップ18側の面、第2面)の周辺領域に配置されたランド8b、9b上に配置されたポスト状の導体(例えば、Cu)よりなる部材である。導体ポスト10、11は、配線基板2の他面から第2半導体チップ18の実装高さよりも高く形成されている。
The conductor posts 10 and 11 are post-like conductors (on the
第2封止樹脂層23は、第2半導体チップ18を含む配線基板2の他面(下面、第2半導体チップ18側の面、第2面)上を覆うことで第1半導体チップ12を封止する樹脂である。第2封止樹脂層23は、導体ポスト10、11の側面を覆い、かつ、導体ポスト10、11の先端面を露出するように形成されている。第2封止樹脂層23には、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等を用いることができる。
The second
はんだボール24、25は、導体ポスト10、11の露出面に搭載された外部電極である。
The
なお、下段パッケージとなる半導体装置26は、上段パッケージとなる半導体装置1を搭載する。半導体装置26は、配線基板27と、はんだボール34、35、36と、第3半導体チップ37と、バンプ電極38と、樹脂充填部材39と、を有する。
The
配線基板27は、絶縁基材28の両面に配線パターン31、32、33が形成された基板である。配線基板27には、例えば、略矩形状の板状のものを用いることができる。配線基板27は、絶縁基材28(例えば、ガラスエポキシ基板等)の上面(半導体装置1側の面;図3の上側の面)から下面(半導体装置1側に対して反対側の面;図3の下側の面)にかけて形成された複数の配線パターン31、32、33(Cu等の導体)を有する。
The
配線パターン31は、絶縁基材28の上面に配された接続パッド31aと、絶縁基材28の下面に配されたランド31bと、を有する。接続パッド31aは、第3半導体チップ37の電極パッド37aとバンプ電極38を介して電気的に接続される。ランド31bは、はんだボール34と接続される。配線パターン31は、対応する電極パッド37aとはんだボール34とを電気的に接続する。配線パターン32、33は、絶縁基材28の上面に配されたランド32a、33aと、絶縁基材28の下面に配されたランド32b、33bと、を有する。ランド32aは、はんだボール24と接続される。ランド32bは、はんだボール35と接続される。配線パターン32は、対応するはんだボール24とはんだボール35とを電気的に接続する。ランド33aは、はんだボール25と接続される。ランド33bは、はんだボール36と接続される。配線パターン33は、対応するはんだボール25とはんだボール36とを電気的に接続する。
The
ソルダーレジスト膜29は、絶縁基材28の上面の所定の位置に配された配線パターン31、32、33を保護する絶縁膜である。ソルダーレジスト膜29は、絶縁基材28の上面にて絶縁基材28及び配線パターン31、32、33の一部を覆う。ソルダーレジスト膜29は、配線基板27の中央領域に開口部29aを有する。開口部29aには、複数の接続パッド31aが配されている。ソルダーレジスト膜30は、絶縁基材28の下面の所定の位置に配された配線パターン31、32、33を保護する絶縁膜である。ソルダーレジスト膜30は、絶縁基材28の下面にて絶縁基材28及び配線パターン31、32、33のそれぞれの一部を覆う。
The solder resist
第3半導体チップ37は、半導体で構成された電子回路を有するチップである。第3半導体チップ37には、例えば、ロジックチップを用いることができる。第3半導体チップ37は、配線基板27の上面の中央領域に配されている。第3半導体チップ37は、例えば、略長方形のシリコン基板の一面(配線基板2側の面)に、第3半導体チップ37に内蔵された所定のメモリ回路(図示せず)と電気的に接続された複数の電極パッド37aが形成されている。各電極パッド37aは、バンプ電極38を介して、対応する接続パッド31aと接合され、かつ、電気的に接続される。
The
樹脂充填部材39は、第3半導体チップ37と配線基板27との間の隙間に充填された樹脂よりなる部材である。樹脂充填部材39には、例えば、UF、NCF、NCPを用いることができる。
The
次に、実施形態1に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図4及び図5は、実施形態1に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した工程断面図である。図6及び図7は、実施形態1に係る半導体装置の製造方法におけるモールド工程を模式的に示した工程断面図である。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 4 and 5 are process cross-sectional views schematically showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 6 and 7 are process cross-sectional views schematically showing a molding process in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment.
まず、複数の製品領域40aを有する配線母基板40を準備し、その後、配線母基板40のランド8b、9b上に導体ポスト10、11を形成する(ステップA1;図4(a)参照)。
First, a
ここで、複数の製品領域40aは、図1及び図2に示す配線基板2となる部位であり、それぞれの製品領域40aの構成は図1及び図2の配線基板2と同様である。また、配線母基板40の複数の製品領域40aはマトリクス状に配置されており、それぞれの複数の製品領域40aは複数のダイシングライン40bにより区画されている。さらに、配線母基板40の複数の製品領域40aの外側には枠部40cが形成されている。
Here, the plurality of
次に、配線母基板40の各製品領域(図4(a)の40a)の上面(導体ポスト10、11側に対する反対側の面;図4の上側の面)に、第1半導体チップ12をフリップチップ実装により搭載する(ステップA2;図4(b)参照)。
Next, the
ここで、ステップA2(フリップチップ実装工程)では、複数の電極パッド12a上にバンプ電極13が形成された第1半導体チップ12が準備されている。ステップA2は、フリップチップボンディング装置(図示せず)を用いて行うことができる。また、第1半導体チップ12の一面(バンプ電極13側の面)に予め樹脂充填部材15(例えば、NCF)を形成しておいたものを用いることができる。この場合、フリップチップボンディング装置におけるステージに形成された逃げ溝内に、配線母基板40の導体ポスト10、11が配置されるようにして、配線母基板40の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)を保持する。その後、フリップチップボンディング装置におけるボンディングツールにより第1半導体チップ12の裏面を保持し、240℃程度の温度に加熱して荷重を印加して、第1半導体チップ12のバンプ電極13をはんだ層(図2の14;図4では省略)を介して製品領域40aの第1接続パッド8aに接合することで、配線母基板40の製品領域40a上に第1半導体チップ12を搭載する。この時、第1半導体チップ12の一面(バンプ電極13側の面)に形成された樹脂充填部材15は溶融し、配線母基板40の製品領域40aと第1半導体チップ12との間の隙間に樹脂充填部材15が充填される。その後、所定の温度(例えば、150℃程度)でキュアすることで、樹脂充填部材15を硬化させる。
Here, in step A2 (flip chip mounting process), a
なお、樹脂充填部材15には、第1半導体チップ12の一面(バンプ電極13側の面)に予め形成するNCFの代わりに、第1半導体チップ12のフリップチップ実装後に、配線母基板40と第1半導体チップ12との間の隙間に充填するUFを用いることができる。また、樹脂充填部材15には、NCFの代わりに、配線母基板40の製品領域40aに予め供給されるNCPを用いることができ、フリップチップ実装によりNCPが配線母基板40の製品領域40aと第1半導体チップ12との間の隙間に充填されるようにしてもよい。
The resin-filled
また、ステップA2の際に、配線母基板40は加熱され、第1半導体チップ12よりも熱膨張率の高い配線母基板40は第1半導体チップ12よりも大きく熱膨張しており、フリップチップ実装後、常温に戻った際に配線母基板40は第1半導体チップ12よりも大きく収縮する。配線母基板40における第1半導体チップ12の搭載された部位は収縮が制限されるため、図4(b)に示すように配線母基板40は上側(第1半導体チップ12側)に凸となるように反りが発生する。
Further, in step A2, the
次に、配線母基板40の各製品領域(図4(a)の40a)の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)に、各製品領域40aに搭載された複数の第1半導体チップ12を一括的に覆う第1封止樹脂層16を形成する(ステップA3;図4(c)参照)。
Next, a plurality of
ここで、ステップA3(モールド工程)は、トランスファーモールド装置(図示せず)を用いて行うことができる。トランスファーモールド装置は、例えば、図6(a)に示すように上型43と下型44からなるモールド金型45を有している。上型43にはキャビティ43aが形成されており、下型44には配線母基板40を搭載するための凹部44aが形成されている。また、下型44の凹部44aには、複数の導体ポスト10、11に対応した逃げ溝44bが形成されている。モールド金型45は、上型43にカル(図示せず)が形成されており、カルからゲート49を通じて、キャビティ43aに溶融した封止樹脂が注入されるように構成されている。
Here, step A3 (molding process) can be performed using a transfer molding apparatus (not shown). The transfer mold apparatus has, for example, a mold die 45 composed of an
このようなトランスファーモールド装置を用いる場合、まず、下型44の凹部44aに、第1半導体チップ12の搭載された配線母基板40をセットする(ステップB1;図6(a)参照)。この時、配線母基板40は、複数の導体ポスト10、11が逃げ溝44bに収容されるように下型44の凹部44a内に配置される。また、配線母基板40は、モールド金型45で加熱されることで熱膨張するため反りがなくなる。
When using such a transfer mold apparatus, first, the
ステップB1の後、上型43と下型44で配線母基板40を型閉めすることで、配線母基板40の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)の上方に所定の大きさのキャビティ43a、ゲート49、及び、エアベント50を形成する(ステップB2;図6(b)参照)。
After step B1, the
ステップB2の後、下型44のポット(図示せず)にレジンタブレットを供給し、モールド金型45をヒータ(図示せず)で加熱することでポット内のレジンタブレットを溶融した封止樹脂を、プランジャ(図示せず)によりカルを通じてゲート49からキャビティ43a内に注入することでキャビティ43a内に充填し、その後、所定の温度(例えば、175℃)でモールド成形して封止樹脂を熱硬化することで、キャビティ43a内に封止樹脂が充填した半硬化状態の第1封止樹脂層16を形成する(ステップB3;図6(c)参照)。その後、モールド金型45での型閉めを解除し、モールド金型45から配線母基板40を取り出し、その後、第1封止樹脂層16をゲート49でブレイクし、配線母基板40から、ゲート49及びカル(図示せず)にあった第1封止樹脂層16を除去する。
After Step B2, the resin tablet is supplied to the pot (not shown) of the
ステップB3の後、ベーク炉(図示せず)に配線母基板40を入れて、所定の温度(例えば、175℃)で所定時間、アフターキュアすることで第1封止樹脂層16を完全に硬化させる(ステップB4)。なお、モールド後、熱膨張状態の配線母基板40、第1半導体チップ12、第1封止樹脂層16は常温に戻ることで収縮し、図4(c)に示すように配線母基板40には上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反りが発生する。
After Step B3, the
次に、配線母基板40(第1半導体チップ12、樹脂充填部材15、第1封止樹脂層16を含む)の各製品領域(図4(a)の40a)の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)に第2半導体チップ18をフリップチップ実装により搭載する(ステップA4;図4(d)参照)。
Next, the other surface (lower surface, conductor post) of each product region (40a in FIG. 4A) of the wiring mother board 40 (including the
ここで、ステップA4(フリップチップ実装工程)では、第1半導体チップ12と同じ構成の第2半導体チップ18が準備されている。ステップA4は、フリップチップボンディング装置(図示せず)を用いて行うことができる。また、第2半導体チップ18の一面(バンプ電極19側の面)に予め樹脂充填部材21(例えば、NCF)を形成しておいたものを用いることができる。この場合、フリップチップボンディング装置におけるステージに配線母基板40の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)を保持する。その後、フリップチップボンディング装置におけるボンディングツールにより第2半導体チップ18の裏面を保持し、240℃程度の温度に加熱して荷重を印加して、第2半導体チップ18のバンプ電極19をはんだ層(図2の20;図4では省略)を介して製品領域40aの第2接続パッド9aに接合することで、配線母基板40の製品領域40aの他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)に第2半導体チップ18を搭載する。この時、加熱により、配線母基板40の反りがなくなる。また、第2半導体チップ18の一面(バンプ電極19側の面)に形成した樹脂充填部材21は溶融し、配線母基板40の製品領域40aと第2半導体チップ18との間の隙間に樹脂充填部材21が充填される。その後、所定の温度(例えば、150℃程度)でキュアすることで、樹脂充填部材21を硬化させる。この時、フリップチップ実装の際に熱膨張していた配線母基板40は、フリップチップ実装後、常温に戻った際に収縮する。その際、最初に第1半導体チップ12を搭載し、第1封止樹脂層16を形成した側の反り形状が支配的であるため、図4(d)に示すように配線母基板40は上側(第1半導体チップ12側)に凸となるように反りが発生する。
Here, in step A4 (flip chip mounting process), a
次に、配線母基板40の各製品領域40aの他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)に、各第2半導体チップ18及び各導体ポスト10、11を一括的に覆う第2封止樹脂層23を形成する(ステップA5;図5(a)参照)。
Next, each
ここで、ステップA5(モールド工程)は、トランスファーモールド装置(図示せず)を用いて行うことができる。トランスファーモールド装置は、例えば、図7(a)に示すように上型43と下型46からなるモールド金型45を有している。上型43にはキャビティ43aが形成されており、下型46には配線母基板40を搭載するための凹部46aが形成されている。モールド金型45は、上型43にカル(図示せず)が形成されており、カルからゲート49を通じて、キャビティ43aに溶融した封止樹脂が注入されるように構成されている。
Here, step A5 (molding process) can be performed using a transfer molding apparatus (not shown). The transfer mold apparatus has, for example, a mold die 45 composed of an
このようなトランスファーモールド装置を用いる場合、まず、下型46の凹部46aには、第1半導体チップ12及び第2半導体チップ18が搭載された配線母基板40をセットする(ステップC1;図7(a)参照)。この時、配線母基板40は、第1半導体チップ12側の面を下型46の凹部46a側に向けてセットする。また、配線母基板40は、モールド金型で加熱されることで熱膨張するため配線母基板の反りがなくなる。
When using such a transfer molding apparatus, first, the
ステップC1の後、上型43と下型46で配線母基板40を型閉めすることで、配線母基板40の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)の上方に所定の大きさのキャビティ43a、ゲート49、及び、エアベント50を形成する(ステップC2;図7(b)参照)。
After step C1, the
ステップC2の後、下型46のポット(図示せず)にレジンタブレットを供給し、モールド金型45をヒータ(図示せず)で加熱することでポット内のレジンタブレットを溶融した封止樹脂を、プランジャ(図示せず)によりカルを通じてゲート49からキャビティ43a内に注入することでキャビティ43a内に充填し、その後、所定の温度(例えば、175℃)でモールド成形して封止樹脂を熱硬化することで、半硬化状態の第2封止樹脂層23を形成する(ステップC3;図7(c)参照)。その後、モールド金型45での型閉めを解除し、モールド金型45から配線母基板40を取り出し、その後、第2封止樹脂層23をゲート49でブレイクし、配線母基板40から、ゲート49及びカル(図示せず)にあった第2封止樹脂層23を除去する。
After Step C2, the resin tablet is supplied to the pot (not shown) of the
ステップC3の後、ベーク炉(図示せず)に、配線母基板40を入れて、所定の温度(例えば、175℃)で所定時間、アフターキュアすることで第2封止樹脂層23を完全に硬化させる(ステップC4)。なお、モールド後、熱膨張状態の配線母基板40、半導体チップ12、18、封止樹脂層15、21は常温に戻ることで収縮する。その際、最初に第1半導体チップ12を搭載し、第1封止樹脂層16を形成した側の反り形状が支配的であるため、図5(a)に示すように配線母基板40は上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反りが発生する。
After Step C3, the
このように、配線母基板40の一面(上面、導体ポスト10、11側に対する反対側の面、第1面)側に第1半導体チップ12を搭載し、第1半導体チップ12を覆うように配線母基板40の一面上に第1封止樹脂層16を形成した後、配線母基板40の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)側に第2半導体チップ18を搭載し、第2半導体チップ18と複数の導体ポスト10、11を覆うように配線母基板40の他面上に第2封止樹脂層23を形成することで、配線母基板40の反り方向を上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反りにできる。また、片面ずつモールドすることで、モールド装置を大幅変更することなく、金型の変更のみで、既存のモールド装置で作成可能となる。
As described above, the
次に、研磨装置(図示せず)の砥石により、配線母基板40の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)の第2封止樹脂層23を所定量、研削し、導体ポスト10、11の先端部を露出させる(ステップA6;図5(b)参照)。この時、配線母基板40の他面の第2半導体チップ18上に第2封止樹脂層23を残すようにする。こうすることで、第2封止樹脂層23を研削し、導体ポスト10、11の先端部を露出させる際に、研削時の導体ポスト10、11の屑等で第2半導体チップ18の裏面が汚染されるのを抑制することができる。
Next, a predetermined amount of the second
なお、ステップA6では、配線母基板40の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)に形成された第2封止樹脂層23を研削することにより、導体ポスト10、11の先端部を露出させているが、モールドする際に導体ポスト10、11の先端部にフィルムを密着させた状態で第2封止樹脂層23を形成し、複数の導体ポスト10、11の先端部を覆わないように第2封止樹脂層23を形成してもよい。
In step A6, the
次に、配線母基板40の第2封止樹脂層23から露出した複数の導体ポスト10、11の先端部上に、外部電極となるはんだボール24、25を形成する(ステップA7;図5(c)参照)。
Next,
ここで、ステップA7(ボールマウント工程)では、配線母基板40の複数の導体ポスト10、11の配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたマウントツール(図示せず)を用いて、例えば、半田等からなるはんだボール24、25をマウントツールの吸着孔に保持し、保持されたはんだボール24、25にフラックスを転写形成し、配線母基板40の複数の導体ポスト10、11に一括搭載する。すべての導体ポスト10、11にはんだボール24、25を搭載した後、配線母基板40を所定温度でリフローすることで、配線母基板40の導体ポスト10、11上に外部電極となるはんだボール24、25が形成される。
Here, in step A7 (ball mounting process), using a mounting tool (not shown) in which a plurality of suction holes are formed in accordance with the arrangement of the plurality of conductor posts 10 and 11 of the
最後に、はんだボール24、25が形成された配線母基板40のダイシングライン(図5(c)の40b)に沿って、製品領域(図5(a)の40a)毎に切断・分離する(ステップA8;図5(d)参照)。
Finally, along the dicing line (40b in FIG. 5C) of the
ここで、ステップA8(基板分割工程)では、例えば、配線母基板40に形成された第1封止樹脂層16を、ダイシングテープに貼着固定した状態で、ダイシング装置(図示せず)の高速回転のダイシングブレードにより回転研削することで、ダイシングラインに沿ってフルカット切断し、その後、ダイシングテープから個片化された製品領域40aをピックアップすることで、図1及び図2に示すような上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反り形状の半導体装置1(上段パッケージ)が得られる。
Here, in step A8 (substrate dividing step), for example, the first
なお、配線基板2の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)を封止する第1封止樹脂層16と、配線基板2の他面(下面、第2半導体チップ18側の面、第2面)を封止する第2封止樹脂層23とのフィラー含有率等を変えて、熱膨張率の異なる樹脂を用いることで、反り量を調整することもできる。例えば、配線基板2の他面に形成される第2封止樹脂層23を、配線基板2の一面に形成される第1封止樹脂層16よりも、線膨張係数又は収縮率を大きくすることで、反り量をプラス反り方向(上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反り方向)に調整できる。
The first
実施形態1によれば、PoPの上段パッケージとなる半導体装置1の製造において、配線基板2の一面(上面、導体ポスト10、11側に対する反対側の面、第1面)側に第1半導体チップ12を搭載し、第1半導体チップ12を覆うように配線基板2の一面上に第1封止樹脂層16を形成した後、配線基板2の他面(下面、導体ポスト10、11側の面、第2面)側に第2半導体チップ18を搭載し、第2半導体チップ18と複数の導体ポスト10、11を覆うように配線基板2の他面上に第2封止樹脂層23を形成することで、図2に示すように配線基板2の反り方向を一面側(第1半導体チップ12側)に凸となる反りにできる。これにより、図3に示すように、PoPの下段パッケージとなる半導体装置26の反り方向と合わせることができるようになり、上段パッケージとなる半導体装置1のはんだボール24、25を下段パッケージとなる半導体装置26のランド32a、33aに良好に接続できる。これにより、積層型半導体装置の信頼性を向上させることができる。
According to the first embodiment, in the manufacture of the
また、実施形態1によれば、上段パッケージとなる半導体装置1は、配線基板2の両面に半導体チップ12、18をフリップチップ実装し、第2封止樹脂層23を貫通する導体ポスト10、11上にはんだボール24、25を搭載することで、大容量化と薄型化を図るころができるとともに、スタンドオフを確保することができる。
In addition, according to the first embodiment, the
また、実施形態1によれば、配線基板2の両面に半導体チップ12、18をフリップチップ実装によって配線基板2と半導体チップ12、18とを電気的に接続することで、ボンディングワイヤによって配線基板2と半導体チップ12、18とを電気的に接続する場合と比べて、配線長を短くでき、DRAM等のメモリチップの電気特性を向上させることができ、半導体装置1を高速化できる。
Further, according to the first embodiment, the
また、実施形態1によれば、略長方形の板状で、対向する2つの短辺に沿って複数のバンプ電極13、19が配置された略同じ構成の半導体チップ12、18を、配線基板1の両面に、互いに90°回転して配置した状態でフリップチップ実装することで、半導体チップ12、18のそれぞれの短辺に形成されたバンプ電極13、19を、それぞれに対応する辺に沿って配置されたランド8a、9aに配線することができ、一部の配線の集中を避けて、2つの半導体チップ12、18の等長配線化を図ることができる。
Further, according to the first embodiment, the semiconductor chips 12 and 18 having substantially the same configuration in which a plurality of
さらに、実施形態1によれば、配線基板2における配線の密集を避けることで、配線基板2の製造歩留を向上し、半導体装置1の製造コストを低減できる。
Furthermore, according to the first embodiment, by avoiding dense wiring in the wiring board 2, the manufacturing yield of the wiring board 2 can be improved and the manufacturing cost of the
なお、PoP構造の上段パッケージにおいては、大容量化及び薄型化の要求があり、配線基板の両面に半導体チップをフリップチップ実装し、配線基板の両面に半導体チップを覆う封止樹脂層を形成し、下面側の封止樹脂層を貫通する複数の導体ポストを設けたDSFC(Double Side Flip Chip)構造が採用されている。上段パッケージにDSFC構造を採用したPoPでは、上段パッケージと下段パッケージとの実装を考慮して、初期が若干上側に凸となる反り(プラス反り;+50μm程度)、熱発生時が下側に凸となる反り(マイナス反り;熱反りバスタブカーブ)を目標に設計している。DSFC構造は、構造上のバランスが取れているため、反りが調整しやすいと考えられている。 In the upper package of the PoP structure, there is a demand for an increase in capacity and thickness, and a semiconductor chip is flip-chip mounted on both sides of the wiring board, and a sealing resin layer that covers the semiconductor chip is formed on both sides of the wiring board. A DSFC (Double Side Flip Chip) structure provided with a plurality of conductor posts penetrating the sealing resin layer on the lower surface side is employed. In the PoP adopting the DSFC structure for the upper package, the initial warpage is slightly convex upward (plus warpage; about +50 μm) in consideration of mounting of the upper package and the lower package, and the heat generation is convex downward The target warpage (minus warp; thermal warpage bathtub curve) is designed. Since the DSFC structure is balanced in structure, it is considered that warpage can be easily adjusted.
しかしながら、DSFC構造を採用した上段パッケージでは、配線基板の下側には複数の導体ポストが配置されるため、配線基板の上側の封止樹脂層が下側の封止樹脂層よりも樹脂量が多くなる。そのため、配線基板の上側の封止樹脂層が下側の封止樹脂層よりも硬化収縮が大きくなり、下側に凸となる反り(マイナス反り)が発生する。また、配線基板の上側の封止樹脂層と下側の封止樹脂層との収縮率を0.35%と0.45%に大きく変えても、配線基板は−118μmと下側に凸となる反り(マイナス反り)となった。 However, in the upper package adopting the DSFC structure, since a plurality of conductor posts are arranged on the lower side of the wiring board, the upper sealing resin layer of the wiring board has a resin amount higher than that of the lower sealing resin layer. Become more. For this reason, the upper sealing resin layer of the wiring board is more hardened and contracted than the lower sealing resin layer, and a warp (minus warp) that protrudes downward occurs. Further, even if the shrinkage ratio between the upper sealing resin layer and the lower sealing resin layer of the wiring board is greatly changed to 0.35% and 0.45%, the wiring board is projected to be −118 μm and downward. Became a warp (minus warp).
また、配線基板の下側、上側の順に半導体チップをフリップチップ実装し樹脂封止すると、配線基板は下側に凸となる反り(マイナス反り)になる。また、配線基板においてポストがある下側に半導体チップをフリップチップ実装及び封止すると、フリップチップ実装のみの段階で配線基板は下側に凸となる反り(マイナス反り)となる。このことから、先にフリップチップ実装及び封止する側の反り形状(方向)が後々の完成後にも支配的であることが考えられる。 Further, when the semiconductor chip is flip-chip mounted and resin-sealed in order from the lower side to the upper side of the wiring board, the wiring board is warped (minus warpage) to protrude downward. Further, when the semiconductor chip is flip-chip mounted and sealed on the lower side of the wiring board where the post is located, the wiring board is warped to be convex downward (minus warpage) only at the stage of flip chip mounting. From this, it can be considered that the warp shape (direction) on the side to be flip-chip mounted and sealed first is dominant even after the completion later.
PoPの下段パッケージは上側に凸となる反りになる場合が多いので、上段パッケージに下側に凸となる反りが発生すると、下段パッケージとの反り方向が逆となり、上段パッケージを下段のパッケージに良好に積層できなくなる可能性がある。 Since the lower package of the PoP often warps upward, if the upper package warps downward, the warp direction with the lower package is reversed and the upper package is good for the lower package. There is a possibility that it cannot be laminated.
[実施形態2]
実施形態2に係る半導体装置について図面を用いて説明する。図8は、実施形態2に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。なお、図8は、図1のA−A’間に相当する断面図である。
[Embodiment 2]
A semiconductor device according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. 8 is a cross-sectional view corresponding to the section AA ′ in FIG.
実施形態2は、実施形態1の変形例であり、柱状の導体ポスト(図2の10、11)の代わりにはんだバンプ51、52を用いたものである。はんだバンプ51、52は、配線基板2の他面(下面、第2半導体チップ18側の面、第2面)の周辺領域に配置されたランド8b、9b上に配置された球状の導体(例えば、はんだ)よりなる部材である。はんだバンプ51、52は、配線基板2の他面から第2半導体チップ18の実装高さよりも高く形成されている。その他の構成は、実施形態1と同様である。
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and uses solder bumps 51 and 52 instead of columnar conductor posts (10 and 11 in FIG. 2). The solder bumps 51 and 52 are spherical conductors (for example, disposed on the
次に、実施形態2に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図9〜図11は、実施形態2に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した工程断面図である。図12及び図13は、実施形態2に係る半導体装置の製造方法におけるモールド工程を模式的に示した工程断面図である。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. 9 to 11 are process cross-sectional views schematically showing the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment. 12 and 13 are process cross-sectional views schematically showing a molding process in the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment.
実施形態2は、実施形態1のように予め導体ポスト(図4(a)の10、11)が形成された配線母基板(図4(a)の40)からスタートする代わりに、配線母基板40のみの状態からスタートし、第1封止樹脂層16を形成した後に、ランド8b、9b上にはんだバンプ51、52を搭載するようにしたものである。その他の工程は、実施形態1と同様である。詳しくは、以下の通りである。
In the second embodiment, instead of starting from a wiring mother board (40 in FIG. 4A) on which conductor posts (10 and 11 in FIG. 4A) are formed in advance as in the first embodiment, a wiring mother board is used. Starting from the state of only 40, after the first
まず、複数の製品領域40aを有する配線母基板40を準備する(ステップD1;図9(a)参照)。なお、この段階では、ランド8b、9b上にはんだバンプ(図8の51、52)は形成されていない。
First, a
次に、実施形態1のステップA2(図4(b)参照)と同様に、配線母基板40の各製品領域(図9(a)の40a)の上面(図9の上側の面、第1接続パッド8a側の面)に、第1半導体チップ12をフリップチップ実装により搭載する(ステップD2;図9(b)参照)。
Next, similarly to step A2 of Embodiment 1 (see FIG. 4B), the upper surface (upper surface in FIG. 9, first surface) of each product region (40a in FIG. 9A) of the
次に、実施形態1のステップA3、ステップB1〜B4(図4(c)、図6(a)〜図6(c)参照)と同様に、配線母基板40の各製品領域(図9(a)の40a)の一面(上面、第1半導体チップ12側の面、第1面)に、各製品領域40aに搭載された複数の第1半導体チップ12を一括的に覆う第1封止樹脂層16を形成する(ステップD3;図9(c)、図12(a)〜図12(c)参照)。なお、この段階では、ランド8b、9b上にはんだバンプ(図8の51、52)は形成されていないので、図12の下型44の凹部44aには、逃げ溝(図6の44bに相当)が形成されていない。これにより、下型44の構造を簡素化することができ、半導体装置1の製造コストを低減できる。
Next, similarly to Step A3 and Steps B1 to B4 (see FIG. 4C and FIGS. 6A to 6C) of the first embodiment, each product region (FIG. The first sealing resin that collectively covers the plurality of
次に、実施形態1のステップA4(図4(d)参照)と同様に、配線母基板40(第1半導体チップ12、樹脂充填部材15、第1封止樹脂層16を含む)の各製品領域40aの他面(下面、第2接続パッド9a側の面、第2面)に第2半導体チップ18をフリップチップ実装により搭載する(ステップD4;図10(a)参照)。
Next, each product of the wiring mother board 40 (including the
次に、ランド8b、9b上にはんだバンプ51、52を形成する(ステップD5;図10(b)参照)。
Next, solder bumps 51 and 52 are formed on the
次に、実施形態1のステップA5、ステップC1〜C4(図5(a)、図7(a)〜図7(c)参照)と同様に、配線母基板40の各製品領域(図10(a)の40a)の他面(下面、はんだバンプ51、52側の面、第2面)に、各第2半導体チップ18及び各はんだバンプ51、52を一括的に覆う第2封止樹脂層23を形成する(ステップD6;図10(c)参照)。
Next, similarly to Step A5 and Steps C1 to C4 of Embodiment 1 (see FIGS. 5A and 7A to 7C), each product region (FIG. The second sealing resin layer that collectively covers each
次に、実施形態1のステップA6(図5(b)参照)と同様に、研磨装置(図示せず)の砥石により、配線母基板40の他面(下面、はんだバンプ51、52側の面、第2面)の第2封止樹脂層23を所定量、研削し、はんだバンプ51、52の先端部を露出させる(ステップD7;図11(a)参照)。
Next, in the same manner as in Step A6 (see FIG. 5B) of the first embodiment, the other surface (the lower surface, the surface on the solder bumps 51 and 52 side) of the
次に、実施形態1のステップA7(図5(c)参照)と同様に、配線母基板40の第2封止樹脂層23から露出した複数のはんだバンプ51、52の先端部上に、外部電極となるはんだボール24、25を形成する(ステップD8;図11(b)参照)。
Next, in the same manner as in step A7 (see FIG. 5C) of the first embodiment, the outer surfaces of the solder bumps 51 and 52 exposed from the second
最後に、実施形態1のステップA8(図5(d)参照)と同様に、はんだボール24、25が形成された配線母基板40のダイシングライン(図11(b)の40b)に沿って、製品領域(図11(a)の40a)毎に切断・分離する(ステップD9;図11(c)参照)。以上により、図8に示すような上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反り形状の半導体装置1(上段パッケージ)が得られる。
Finally, similarly to Step A8 of Embodiment 1 (see FIG. 5D), along the dicing line (40b in FIG. 11B) of the
実施形態2によれば、配線母基板40の一面(図8の上側の面、第1接続パッド8a側の面)側に第1半導体チップ12を搭載し、第1半導体チップ12を覆うように配線母基板40の一面上に第1封止樹脂層16を形成した後、配線母基板40の他面(図8の下側の面、第2接続パッド9a側の面)側に第2半導体チップ18を搭載し、第2半導体チップと複数の導体ポスト11、12を覆うように第2封止樹脂層23を形成することで、図8に示すように半導体装置1の反り方向を上側(第1半導体チップ12側)に凸となる反りにでき、実施形態1と同様な効果が得られる。
According to the second embodiment, the
また、実施形態2によれば、実施形態1の導体ポスト(図2の10、11)に代わりにはんだバンプ51、52により構成することで、第1半導体チップ12を搭載し、第1封止樹脂層16を形成した後にはんだバンプ51、52が形成できるため、第1封止樹脂層16を形成する際のモールド金型の下型に逃げ溝を設ける必要がなくなり、下型の共用化が可能となる。
In addition, according to the second embodiment, the
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment, and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
例えば、本実施形態では、ガラスエポキシ基板等のリジットな配線基板を用いた場合について説明したが、ポリイミド基板等を用いたフレキシブルな配線基板を用いるように構成してもよい。 For example, in the present embodiment, the case where a rigid wiring substrate such as a glass epoxy substrate is used has been described. However, a flexible wiring substrate using a polyimide substrate or the like may be used.
また、本実施形態では、配線基板の上下面に2つの同じ構成のメモリチップを搭載した場合について説明したが、DRAMとフラッシュメモリのメモリチップ等、2つの異なる構成の半導体チップを、配線基板の上下面に搭載する場合に適用してもよい。 In this embodiment, the case where two memory chips having the same configuration are mounted on the upper and lower surfaces of the wiring board has been described. However, two different configuration semiconductor chips, such as a memory chip of a DRAM and a flash memory, are connected to the wiring board. You may apply when mounting on upper and lower surfaces.
さらに、本実施形態では、配線基板の上下面に搭載するメモリチップを交差するように配置した場合について説明したが、上下のメモリチップを同じ向きに配置するように構成してもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the case where the memory chips mounted on the upper and lower surfaces of the wiring board are arranged so as to intersect with each other is described, but the upper and lower memory chips may be arranged in the same direction.
(付記)
一視点に係る半導体装置の製造方法は、第1面、前記第1面に対向する第2面、及び、前記第2面上に形成された複数のランドを有する配線基板を準備する工程と、前記配線基板の前記第1面に第1半導体チップを搭載する工程と、前記第1半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第1面上に第1封止樹脂層を形成する工程と、前記第1封止樹脂層を形成する工程の後、前記配線基板の前記第2面に第2半導体チップを搭載する工程と、前記第2半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第2面上に第2封止樹脂層を形成する工程と、を含む。
(Appendix)
A method of manufacturing a semiconductor device according to one aspect includes a step of preparing a wiring board having a first surface, a second surface facing the first surface, and a plurality of lands formed on the second surface; Mounting a first semiconductor chip on the first surface of the wiring board; forming a first sealing resin layer on the first surface of the wiring board so as to cover the first semiconductor chip; After the step of forming the first sealing resin layer, a step of mounting a second semiconductor chip on the second surface of the wiring substrate; and the first of the wiring substrate so as to cover the second semiconductor chip Forming a second sealing resin layer on the two surfaces.
前記半導体装置の製造方法において、前記第2封止樹脂層を形成する工程の前に、前記配線基板の前記複数のランド上に、前記第2面から突出する複数の導体を配設する工程を含み、前記第2封止樹脂層を形成する工程では、前記第2半導体チップ及び前記複数の導体を覆うように、前記配線基板の前記第2面上に前記第2封止樹脂層を形成し、前記第2封止樹脂層を形成する工程の後に、前記第2封止樹脂層から前記複数の導体を露出させる工程を含むことができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device, a step of disposing a plurality of conductors protruding from the second surface on the plurality of lands of the wiring board before the step of forming the second sealing resin layer. In the step of forming the second sealing resin layer, the second sealing resin layer is formed on the second surface of the wiring board so as to cover the second semiconductor chip and the plurality of conductors. The step of exposing the plurality of conductors from the second sealing resin layer may be included after the step of forming the second sealing resin layer.
前記半導体装置の製造方法において、前記配線基板を準備する工程の後、かつ、前記第1半導体チップを搭載する工程の前に、前記複数のランド上に前記複数の導体を配置することができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device, the plurality of conductors can be disposed on the plurality of lands after the step of preparing the wiring board and before the step of mounting the first semiconductor chip.
前記半導体装置の製造方法において、前記導体は、柱状の導体ポストとすることができる。 In the semiconductor device manufacturing method, the conductor may be a columnar conductor post.
前記半導体装置の製造方法において、前記複数の導体を配設する工程では、前記第1封止樹脂層を形成する工程の後、かつ、前記第2封止樹脂層を形成する工程の前に、前記複数のランド上に前記複数の導体を配置することができる。 In the method of manufacturing the semiconductor device, in the step of disposing the plurality of conductors, after the step of forming the first sealing resin layer and before the step of forming the second sealing resin layer, The plurality of conductors can be disposed on the plurality of lands.
前記半導体装置の製造方法において、前記導体は、はんだバンプとすることができる。 In the semiconductor device manufacturing method, the conductor may be a solder bump.
前記半導体装置の製造方法において、前記第1半導体チップを搭載する工程では、前記配線基板の前記第1面に前記第1半導体チップをフリップチップ実装により搭載するとともに、前記配線基板と前記第1半導体チップとの間に第1樹脂充填部材を充填し、前記第2半導体チップを搭載する工程では、前記配線基板の前記第2面に前記第2半導体チップをフリップチップ実装により搭載するとともに、前記配線基板と前記第2半導体チップとの間に第2樹脂充填部材を充填することができる。 In the method of manufacturing the semiconductor device, in the step of mounting the first semiconductor chip, the first semiconductor chip is mounted on the first surface of the wiring board by flip chip mounting, and the wiring board and the first semiconductor are mounted. In the step of filling the first resin filling member between the chip and mounting the second semiconductor chip, the second semiconductor chip is mounted on the second surface of the wiring board by flip chip mounting, and the wiring A second resin filling member can be filled between the substrate and the second semiconductor chip.
前記半導体装置の製造方法において、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップは、長方形の板状であり、かつ、対向する2つの短辺に沿って複数のバンプ電極が配置された同じ構成であり、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップは、互いに90°回転して配置した状態でフリップチップ実装されるようにすることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip have a rectangular plate shape, and have the same configuration in which a plurality of bump electrodes are arranged along two opposing short sides. In addition, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip may be flip-chip mounted in a state in which the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are rotated by 90 °.
前記半導体装置の製造方法において、前記第2封止樹脂層を形成する工程の後、前記第2封止樹脂層を研削することにより前記導体の先端部を露出させる工程を含むことができる。 The method for manufacturing a semiconductor device may include a step of exposing the tip of the conductor by grinding the second sealing resin layer after the step of forming the second sealing resin layer.
前記半導体装置の製造方法において、前記導体の先端部を露出させる工程の後、前記導体の前記先端部にはんだボールを形成することができる。 In the manufacturing method of the semiconductor device, after the step of exposing the tip of the conductor, a solder ball can be formed on the tip of the conductor.
なお、本発明の全開示(特許請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。 It should be noted that the embodiments or examples can be changed or adjusted within the scope of the entire disclosure (including claims and drawings) of the present invention and based on the basic technical concept. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) are possible within the scope of the entire disclosure of the present invention. It is. That is, the present invention naturally includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the drawings, and the technical idea. Further, regarding numerical values and numerical ranges described in the present application, it is considered that any intermediate value, lower numerical value, and small range are described even if not specified.
1 半導体装置
2 配線基板
3 絶縁基材
4、5 ソルダーレジスト膜
4a、5a 開口部
8 第1配線パターン
8a 第1接続パッド
8b 第1ランド
9 第2配線パターン
9a 第2接続パッド
9b 第2ランド
10 第1導体ポスト(導体)
11 第2導体ポスト(導体)
12 第1半導体チップ
12a 電極パッド
13 バンプ電極
14 はんだ層
15 樹脂充填部材(第1樹脂充填部材)
16 第1封止樹脂層
18 第2半導体チップ
18a 電極パッド
19 バンプ電極
20 はんだ層
21 樹脂充填部材(第2樹脂充填部材)
23 第2封止樹脂層
24、25 はんだボール
26 半導体装置
27 配線基板
28 絶縁基材
29、30 ソルダーレジスト膜
29a 開口部
31 配線パターン
31a 接続パッド
31b ランド
32、33 配線パターン
32a、32b、33a、33b ランド
34、35、36 はんだボール
37 第3半導体チップ
37a 電極パッド
38 バンプ電極
39 樹脂充填部材
40 配線母基板
40a 製品領域
40b ダイシングライン
40c 枠部
43 上型
43a キャビティ
44 下型
44a 凹部
44b 逃げ溝
45 モールド金型
46 下型
46a 凹部
49 ゲート
50 エアベント
51 第1はんだバンプ(導体)
52 第2はんだバンプ(導体)
60 積層型半導体装置
DESCRIPTION OF
11 Second conductor post (conductor)
12
16 First sealing
23 Second sealing
52 Second solder bump (conductor)
60 Stacked semiconductor devices
Claims (10)
前記配線基板の前記第1面に第1半導体チップを搭載する工程と、
前記第1半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第1面上に第1封止樹脂層を形成する工程と、
前記第1封止樹脂層を形成する工程の後、前記配線基板の前記第2面に第2半導体チップを搭載する工程と、
前記第2半導体チップを覆うように、前記配線基板の前記第2面上に第2封止樹脂層を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。 Preparing a wiring board having a first surface, a second surface facing the first surface, and a plurality of lands formed on the second surface;
Mounting a first semiconductor chip on the first surface of the wiring board;
Forming a first sealing resin layer on the first surface of the wiring substrate so as to cover the first semiconductor chip;
After the step of forming the first sealing resin layer, a step of mounting a second semiconductor chip on the second surface of the wiring board;
Forming a second sealing resin layer on the second surface of the wiring substrate so as to cover the second semiconductor chip;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
前記第2封止樹脂層を形成する工程では、前記第2半導体チップ及び前記複数の導体を覆うように、前記配線基板の前記第2面上に前記第2封止樹脂層を形成し、
前記第2封止樹脂層を形成する工程の後に、前記第2封止樹脂層から前記複数の導体を露出させる工程を含む請求項1記載の半導体装置の製造方法。 Before the step of forming the second sealing resin layer, including a step of disposing a plurality of conductors protruding from the second surface on the plurality of lands of the wiring board;
In the step of forming the second sealing resin layer, the second sealing resin layer is formed on the second surface of the wiring board so as to cover the second semiconductor chip and the plurality of conductors,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of exposing the plurality of conductors from the second sealing resin layer after the step of forming the second sealing resin layer.
前記第2半導体チップを搭載する工程では、前記配線基板の前記第2面に前記第2半導体チップをフリップチップ実装により搭載するとともに、前記配線基板と前記第2半導体チップとの間に第2樹脂充填部材を充填する請求項1乃至6のいずれか一に記載の半導体装置の製造方法。 In the step of mounting the first semiconductor chip, the first semiconductor chip is mounted on the first surface of the wiring board by flip chip mounting, and a first resin is provided between the wiring board and the first semiconductor chip. Filling the filling member,
In the step of mounting the second semiconductor chip, the second semiconductor chip is mounted on the second surface of the wiring board by flip chip mounting, and a second resin is interposed between the wiring board and the second semiconductor chip. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the filling member is filled.
前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップは、互いに90°回転して配置した状態でフリップチップ実装される請求項7記載の半導体装置の製造方法。 The first semiconductor chip and the second semiconductor chip have a rectangular plate shape and the same configuration in which a plurality of bump electrodes are arranged along two opposing short sides,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are flip-chip mounted in a state where they are arranged to be rotated by 90 °.
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JP2014187970A JP2016062985A (en) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Semiconductor device manufacturing method |
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---|---|---|---|---|
WO2023112409A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | Optical semiconductor package and method for producing optical semiconductor package |
-
2014
- 2014-09-16 JP JP2014187970A patent/JP2016062985A/en active Pending
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