JP2016096232A - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of the same, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing method of the same, and an electronic apparatus, which uses COF wiring for achieving low impedance of IC wiring to reduce noise current or a flow of heat in an IC or an LSI.SOLUTION: A semiconductor integrated circuit device 8 comprises: a COF substrate 10; a metal layer 22which is formed on the COF substrate 10 and connected to the outside; a semiconductor integrated circuit 12 mounted on the metal layer 22; and bumps 34, 34, 34..34arranged between the semiconductor integrated circuit 12 and the metal layer 22, for connecting the semiconductor integrated circuit 12 and the meta layer 22. The bumps 34, 34, 34..34are arranged at a bump pitch L3 where the metal layer 22does not contact the semiconductor integrated circuit 12 when the metal layer 22is thermally deformed.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本実施の形態は、半導体集積回路装置およびその製造方法、および電子機器に関する。   The present embodiment relates to a semiconductor integrated circuit device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.

従来から薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)方式の液晶表示装置を駆動する液晶駆動モジュールとして、プリント基板上に、ソースドライバ回路、タイミングコントローラ、電源回路、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)ドライバ回路等の半導体集積回路を個別に搭載する構成が用いられている。   Conventionally, as a liquid crystal driving module for driving a thin film transistor (TFT) type liquid crystal display device, a source driver circuit, a timing controller, a power supply circuit, a light emitting diode (LED) driver circuit, etc. on a printed circuit board A configuration in which the semiconductor integrated circuits are individually mounted is used.

一方、柔軟性を有するフィルム状の基板を用いたチップオンフィルム(COF:Chip On Film)構造のパッケージでソースドライバ回路等の半導体集積回路を封止した液晶駆動モジュールも開発されている。   On the other hand, a liquid crystal driving module in which a semiconductor integrated circuit such as a source driver circuit is sealed in a package of a chip on film (COF) structure using a flexible film-like substrate has been developed.

また、低電圧回路部と高電圧回路部とを1チップ化して実装効率を向上させると共に、高電圧回路部から効率的に放熱可能のためCOF構造に実装可能な半導体集積回路装置および電子機器も開示されている。   A semiconductor integrated circuit device and an electronic device that can be mounted on a COF structure because the low voltage circuit portion and the high voltage circuit portion are integrated into a single chip to improve mounting efficiency and heat can be efficiently radiated from the high voltage circuit portion. It is disclosed.

特開2008−166460号公報JP 2008-166460 A 特開2014−093432号公報JP 2014-093432 A

本実施の形態は、COFパッケージが使用されている半導体集積回路(IC:Integrated CircuitやLSI:Large Scale Integrated Circuit)において、COF配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置およびその製造方法、および電子機器を提供する。   In the present embodiment, in a semiconductor integrated circuit (IC: Integrated Circuit or LSI: Large Scale Integrated Circuit) in which a COF package is used, the COF wiring is used for reducing the impedance of the IC wiring, and the noise current in the IC or LSI is used. A semiconductor integrated circuit device that reduces heat flow and a manufacturing method thereof, and an electronic device are provided.

本実施の形態の一態様によれば、COF基板と、前記COF基板上に形成されると共に、外部に接続された金属層と、前記金属層上に実装された半導体集積回路と、前記半導体集積回路と前記金属層との間に配置されると共に、前記半導体集積回路と前記金属層とを接続するバンプとを備え、前記バンプは、前記金属層が熱変形した際に、前記金属層が前記半導体集積回路に接触しないバンプピッチで配置される半導体集積回路装置が提供される。   According to one aspect of the present embodiment, a COF substrate, a metal layer formed on the COF substrate and connected to the outside, a semiconductor integrated circuit mounted on the metal layer, and the semiconductor integrated circuit The bump is disposed between the circuit and the metal layer and connects the semiconductor integrated circuit and the metal layer, and the bump is formed when the metal layer is thermally deformed. Provided is a semiconductor integrated circuit device arranged at a bump pitch that does not contact the semiconductor integrated circuit.

本実施の形態の他の態様によれば、半導体集積回路上にAuからなり、電気的接続と放熱経路とを兼ねるバンプを形成する工程と、COF基板上に、Sn層と銅配線層とから構成される金属層を形成する工程と、前記半導体集積回路を介して前記金属層に対して熱を加え、前記Sn層のSnを溶融させて前記バンプの前記Auと合金化することにより、前記半導体集積回路と前記COF基板とを熱圧着する工程とを有し、前記バンプは、前記金属層が熱変形した際に、前記金属層が前記半導体集積回路に接触しないバンプピッチで配置される半導体集積回路装置の製造方法が提供される。   According to another aspect of the present embodiment, a step of forming a bump made of Au on the semiconductor integrated circuit that serves both as an electrical connection and a heat dissipation path, and a Sn layer and a copper wiring layer on the COF substrate Forming a metal layer, and applying heat to the metal layer through the semiconductor integrated circuit, melting Sn of the Sn layer and alloying with the Au of the bump, And a step of thermocompression bonding the semiconductor integrated circuit and the COF substrate, and the bumps are arranged at a bump pitch that does not contact the semiconductor integrated circuit when the metal layer is thermally deformed. A method of manufacturing an integrated circuit device is provided.

本実施の形態の他の態様によれば、上記の半導体集積回路装置を備える電子機器が提供される。   According to another aspect of the present embodiment, an electronic apparatus including the above semiconductor integrated circuit device is provided.

本実施の形態によれば、COFパッケージが使用されているICやLSIにおいて、COF配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。   According to the present embodiment, in an IC or LSI in which a COF package is used, a semiconductor integrated circuit device that uses a COF wiring to reduce the impedance of the IC wiring and reduces noise current and heat flow in the IC or LSI, and its A manufacturing method and an electronic device can be provided.

実施の形態に係る半導体集積回路装置が複数搭載されたフィルムの模式的平面構成図。1 is a schematic plan configuration diagram of a film on which a plurality of semiconductor integrated circuit devices according to an embodiment are mounted. 実施の形態に係る半導体集積回路装置の模式的平面構成図。1 is a schematic plan configuration diagram of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment. FIG. 図2のI−I線に沿う模式的断面構造図。FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line II of FIG. 2. 比較例に係る半導体集積回路装置において、(a)半導体集積回路(LSI)とCOF基板との圧着工程を説明する模式的断面構造図、(b)COF基板上の金属層部分の模式的断面構造図。In a semiconductor integrated circuit device according to a comparative example, (a) a schematic cross-sectional structure diagram for explaining a crimping process between a semiconductor integrated circuit (LSI) and a COF substrate, and (b) a schematic cross-sectional structure of a metal layer portion on the COF substrate. Figure. 実施の形態に係る半導体集積回路装置において、LSIとCOF基板との圧着工程を説明する模式的断面構造図。FIG. 5 is a schematic cross-sectional structure diagram illustrating a crimping process between an LSI and a COF substrate in the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment. 実施の形態に係る半導体集積回路装置において、LSI上に配置されるバンプと銅配線との接続関係を説明する模式的平面構造図。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a connection relationship between a bump disposed on an LSI and a copper wiring in the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment. 実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法であって、(a)LSI上にバンプを形成する工程を説明する模式的断面構造図、(b)COF基板を準備する工程を説明する模式的断面構造図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment, in which (a) a schematic cross-sectional structure diagram illustrating a step of forming a bump on an LSI, and (b) a schematic diagram illustrating a step of preparing a COF substrate. FIG. 実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法であって、(a)LSIとCOF基板との圧着工程を説明する模式的断面構造図、(b)樹脂封止する工程を説明する模式的断面構造図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment, in which (a) a schematic cross-sectional structure diagram illustrating a crimping process between an LSI and a COF substrate; Structural drawing. 実施の形態の変形例1に係る半導体集積回路装置において、LSI上に配置されるバンプおよびダミーバンプの配置構成とバンプと金属層との接続・非接続関係を説明する模式的平面構造図。In the semiconductor integrated circuit device concerning the modification 1 of an embodiment, the typical plane structure figure explaining the connecting / disconnecting relation between the arrangement composition of a bump and a dummy bump arranged on LSI, and a bump and a metal layer. 図9のII−II線に沿う模式的断面構造図。FIG. 10 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG. 9. 実施の形態の変形例2に係る半導体集積回路装置において、LSI上に配置されるバンプおよびダミーバンプの配置構成説明する模式的平面構造図。FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a configuration of bumps and dummy bumps arranged on an LSI in a semiconductor integrated circuit device according to Modification 2 of the embodiment. 実施の形態の変形例1および変形例2に係る半導体集積回路装置において、(a)LSI上に配置されるバンプと埋め込み配線層との接続関係を説明する模式的断面構造図、(b)LSI上に配置されるダミーバンプと埋め込み配線層との非接続関係を説明する模式的断面構造図。In a semiconductor integrated circuit device according to Modification 1 and Modification 2 of the embodiment, (a) a schematic cross-sectional structure diagram explaining a connection relationship between a bump disposed on an LSI and an embedded wiring layer, and (b) an LSI. The typical cross-section figure explaining the non-connection relation of the dummy bump arrange | positioned above and a buried wiring layer.

次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Accordingly, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施の形態は、この実施の形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この実施の形態の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of this embodiment, and the embodiment of this embodiment includes the material of the component, The shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. This embodiment can be modified in various ways within the scope of the claims.

[実施の形態]
(半導体集積回路装置)
実施の形態に係る半導体集積回路装置8(81・82・83…)が複数搭載されたフィルム100の模式的平面構成は、図1に示すように表される。また、実施の形態に係る半導体集積回路装置8の模式的平面構成は、図2に示すように表される。図2のI−I線に沿う模式的断面構造は、図3に示すように表される。
[Embodiment]
(Semiconductor integrated circuit device)
A schematic planar configuration of a film 100 on which a plurality of semiconductor integrated circuit devices 8 (8 1 , 8 2 , 8 3 ...) According to the embodiment are mounted is expressed as shown in FIG. A schematic planar configuration of the semiconductor integrated circuit device 8 according to the embodiment is expressed as shown in FIG. A schematic cross-sectional structure taken along line II in FIG. 2 is expressed as shown in FIG.

図1に例示するように、フレキシブル回路基板として用いられるフィルム100の長さ方向に沿ってフィルム100の両端にフィルムホール100Hが形成される。半導体集積回路装置8(81・82・83…)は、フィルム100のうち、COF基板10(101・102・103・…)として用いられる部分の上に実装された半導体集積回路(LSIあるいはIC)12(121・122・123・…)を備える。 As illustrated in FIG. 1, film holes 100 </ b> H are formed at both ends of the film 100 along the length direction of the film 100 used as a flexible circuit board. The semiconductor integrated circuit device 8 (8 1 , 8 2 , 8 3, ...) Is a semiconductor integrated circuit mounted on a portion of the film 100 that is used as the COF substrate 10 (10 1 , 10 2 , 10 3 ,. A circuit (LSI or IC) 12 (12 1 , 12 2 , 12 3 ,...) Is provided.

本実施の形態に係る半導体集積回路装置8においては、半導体集積回路装置8において生じるノイズ電流や熱流を、LSI配線の低熱抵抗(低熱インピーダンス)で外部の基板等に放出することを目的として、COF配線を活用している。すなわち、半導体集積回路装置8(81・82・83…)において生じるノイズや熱を低減するために、図2に示すようなCOF銅配線をLSI12のチップ下に配線する手法が採られている。この場合、LSI12のチップ下の銅配線層22CとLSI12のチップとを接続するためのバンプ(BUMP:一般に金)がLSI12と金属層22(22S・22C)との間に形成されている。 In the semiconductor integrated circuit device 8 according to the present embodiment, the COF is designed to emit noise current and heat flow generated in the semiconductor integrated circuit device 8 to an external substrate or the like with low thermal resistance (low thermal impedance) of the LSI wiring. Utilizing wiring. That is, in order to reduce noise and heat generated in the semiconductor integrated circuit device 8 (8 1 , 8 2 , 8 3, ...), A COF copper wiring as shown in FIG. ing. In this case, bumps (BUMP: generally gold) for connecting the copper wiring layer 22C under the LSI 12 chip and the LSI 12 chip are formed between the LSI 12 and the metal layer 22 (22S / 22C).

より具体的には、図2および図3に例示するように、LSI12と電力端子151・152との間を接続する電力用配線層161・162と、LSI12と入力用信号端子群18との間を接続する入力用信号配線群17と、LSI12と出力用信号端子群20との間を接続する出力用信号配線群19とが、LSI12のチップ下のCOF基板10上に金属層22として形成されている。LSI12と金属層22(22S・22C)との間には、LSI12と電力用配線層161・162とを接続するバンプ(301・302・303・…・30n)、(321・322・323・…・32n)、(341・342・343・…・34n)と、LSI12と入力用信号端子群18とを接続する微小バンプ37と、LSI12と出力用信号端子群20とを接続する微小バンプ38とが形成されている。電力用配線層161・162は、詳細には、それぞれVDD電力用金属層221・VCC電力用金属層222・GND電力用金属層223を備える。バンプ301・302・303・…・30nは、GND電力用金属層223に接続される。また、バンプ321・322・323・…・32nは、VCC電力用金属層222に接続される。また、バンプ341・342・343・…・34nは、VDD電力用金属層221に接続される。なお、以下の説明において、GND電力用金属層223に接続されるバンプ301・302・303・…・30nを単にバンプ30、VCC電力用金属層222に接続されるバンプ321・322・323・…・32nを単にバンプ32、VDD電力用金属層221に接続されるバンプ341・342・343・…・34nを単にバンプ34と称する場合がある。また、VDD電力用金属層221・VCC電力用金属層222・GND電力用金属層223も単に金属層22と称する場合がある。バンプ30・32・34・37・38は、電気的接続と放熱経路とを兼ねる。 More specifically, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the power wiring layers 16 1 and 16 2 connecting the LSI 12 and the power terminals 15 1 and 15 2 , the LSI 12 and the input signal terminal group. An input signal wiring group 17 that connects between the LSI 12 and an output signal wiring group 19 that connects between the LSI 12 and the output signal terminal group 20 are formed on a metal layer on the COF substrate 10 below the chip of the LSI 12. 22 is formed. Between the LSI 12 and the metal layer 22 (22S / 22C), bumps (30 1 , 30 2 , 30 3 ,..., 30 n ) connecting the LSI 12 and the power wiring layers 16 1 , 16 2 , (32 1 , 32 2 , 32 3 ,... 32 n ), (34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n ), micro bumps 37 that connect the LSI 12 and the input signal terminal group 18, and the LSI 12 Micro bumps 38 for connecting the output signal terminal group 20 are formed. Specifically, the power wiring layers 16 1 and 16 2 include a V DD power metal layer 22 1 , a V CC power metal layer 22 2, and a GND power metal layer 22 3 , respectively. The bumps 30 1 , 30 2 , 30 3 ,..., 30 n are connected to the GND power metal layer 22 3 . The bumps 32 1 , 32 2 , 32 3 ,..., 32 n are connected to the V CC power metal layer 22 2 . The bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n are connected to the V DD power metal layer 22 1 . In the following description, bumps 30 1 , 30 2 , 30 3 ,..., 30 n connected to GND power metal layer 22 3 are simply bumps 30 and bumps connected to V CC power metal layer 22 2. 32 is referred to as 1 · 32 2 · 32 3 · ... · 32 n simply a bump 32, V DD bump 34 1 · 34 2 · 34 3 · ... · 34 n simply bumps 34 connected to the power metal layer 22 1 There is a case. Further, the V DD power metal layer 22 1 , the V CC power metal layer 22 2, and the GND power metal layer 22 3 may be simply referred to as the metal layer 22. The bumps 30, 32, 34, 37, and 38 serve both as an electrical connection and a heat dissipation path.

このように、実施の形態に係る半導体集積回路装置8においては、LSI12と金属層22とを接続するバンプ30・32・34・37・38を設けることにより、COF銅配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、半導体集積回路装置8の特にLSI12において生じるノイズや熱を、バンプ30・32・34・37・38からCOF配線を介して外部の基板等に放出することができる。よって、半導体集積回路装置8において生じるノイズや熱を低減することができる。   As described above, in the semiconductor integrated circuit device 8 according to the embodiment, the bumps 30, 32, 34, 37, and 38 that connect the LSI 12 and the metal layer 22 are provided, so that the COF copper wiring is reduced in impedance of the IC wiring. The noise and heat generated particularly in the LSI 12 of the semiconductor integrated circuit device 8 can be discharged from the bumps 30, 32, 34, 37, and 38 to an external substrate or the like via the COF wiring. Therefore, noise and heat generated in the semiconductor integrated circuit device 8 can be reduced.

(比較例)
比較例に係る半導体集積回路装置において、半導体集積回路(LSI)とCOF基板との圧着工程を説明する模式的断面構造は、図4(a)に示すように表され、COF基板上の金属層部分の模式的断面構造は、図4(b)に示すように表される。金属層221は、COF基板10上に形成された銅配線層22Cと、銅配線層22C上に形成された金属層(Sn)22Sとを備える。
(Comparative example)
In the semiconductor integrated circuit device according to the comparative example, a schematic cross-sectional structure for explaining the crimping process between the semiconductor integrated circuit (LSI) and the COF substrate is expressed as shown in FIG. The schematic cross-sectional structure of the part is expressed as shown in FIG. The metal layer 22 1 includes a copper wiring layer 22C formed on the COF substrate 10 and a metal layer (Sn) 22S formed on the copper wiring layer 22C.

LSI12とCOF基板10との圧着工程では、図4(a)に示すように、ヒータ40を用いてLSI12を介して銅配線層22Cに対して熱を加え、銅配線層22C上の金属層22Sのスズ(Sn)を溶融させ、銅配線層22C上の金属層22Sと金バンプ341・342との合金化により接合層(Sn−Au合金層)351・352が形成される。 In the pressure bonding process between the LSI 12 and the COF substrate 10, as shown in FIG. 4A, heat is applied to the copper wiring layer 22C through the LSI 12 using the heater 40, and the metal layer 22S on the copper wiring layer 22C. Then, tin (Sn) is melted, and bonding layers (Sn—Au alloy layers) 35 1 and 35 2 are formed by alloying the metal layer 22S on the copper wiring layer 22C and the gold bumps 34 1 and 34 2 .

ヒータ40による加熱は、金属層22SのSnを溶融させるために行われるが、この熱は銅配線層22C全体にも加わることになる。このため、銅配線層22C自体が熱膨張することで、図4に示すように、金属層(Sn)22Sと銅配線層22Cとを備える金属層22が湾曲してしまう。この結果、銅配線層22C自体がLSI12の表面と接触するなどの弊害が生じる。   Heating by the heater 40 is performed to melt Sn of the metal layer 22S, but this heat is also applied to the entire copper wiring layer 22C. For this reason, as the copper wiring layer 22C itself thermally expands, as shown in FIG. 4, the metal layer 22 including the metal layer (Sn) 22S and the copper wiring layer 22C is curved. As a result, adverse effects such as contact of the copper wiring layer 22C itself with the surface of the LSI 12 occur.

(バンプピッチ値の設定)
実施の形態に係る半導体集積回路装置8において、LSI12とCOF基板10との圧着工程を説明する模式的断面構造は、図5に示すように表される。なお、図5に示す例では、VDD電力用配線層に接続されるバンプ341・342を示しているが、他のバンプ30・32・37・38にも同様に適用できる。接合層(Sn−Au合金層)351・352は、図示を省略している。
(Bump pitch value setting)
In the semiconductor integrated circuit device 8 according to the embodiment, a schematic cross-sectional structure for explaining the crimping process between the LSI 12 and the COF substrate 10 is expressed as shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, the bumps 34 1 and 34 2 connected to the V DD power wiring layer are shown, but the present invention can be similarly applied to the other bumps 30, 32, 37, and 38. The bonding layers (Sn—Au alloy layers) 35 1 and 35 2 are not shown.

銅配線層22Cに用いる銅(Cu)の熱膨張率の計算に基づいて、金属層221(22S・22C)をバンプを介さずにLSI12に直接接触させない設計・作製条件(COF配線の熱膨張抑制レイアウト)を、LSI12/COF基板10の構成に設ける。金属層221(22S・22C)がバンプを介さずに半導体集積回路に直接接しないように設定されたバンプピッチで配置される。 Based on the calculation of the coefficient of thermal expansion of copper (Cu) used for the copper wiring layer 22C, the design / manufacturing conditions in which the metal layer 22 1 (22S · 22C) is not in direct contact with the LSI 12 without the bumps (COF wiring thermal expansion) Suppression layout) is provided in the configuration of the LSI 12 / COF substrate 10. The metal layers 22 1 (22S and 22C) are arranged with a bump pitch set so as not to directly contact the semiconductor integrated circuit without passing through the bumps.

必要なパラメータは、LSI12側では、Auからなるバンプ341・342・343・…・34nの間のピッチ(バンプピッチL)、Auからなるバンプ341・342・343・…・34nの高さ(バンプ高さH)であり、COF基板10側では、ヒータ40の温度(ヒータ温度T)である。 Necessary parameters are the pitch between the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n made of Au (bump pitch L), and the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,. The height is 34 n (bump height H), and on the COF substrate 10 side, the temperature of the heater 40 (heater temperature T).

このうち、ヒータ温度Tは、圧着条件に影響し、バンプ高さHは、材料コストに影響するため、後述する(1)〜(3)式から得られるバンプピッチL3の設計値に基づいてバンプ341・342・343・…・34nを配置すれば、銅配線層22Cを備える金属層22の湾曲ダメージを回避することができる。 Of these, the heater temperature T affects the crimping conditions, and the bump height H affects the material cost. Therefore, the bump temperature H is determined based on the design value of the bump pitch L3 obtained from equations (1) to (3) described later. If 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n are arranged, bending damage of the metal layer 22 including the copper wiring layer 22C can be avoided.

一般的なCOFパッケージを用いた半導体集積回路装置8では、上述したパラメータ(バンプピッチL、バンプ高さH、ヒータ温度T)の値が限定される。例えば、ヒータ温度Tは、約400℃前後である。このヒータ温度Tは、COFの銅配線層22Cの銅配線パターンとLSI12のAuバンプ341・342・343・…・34nとを結合するために、COFの銅配線パターン上に形成された金属層22SのSnを溶融する温度から決まる。 In the semiconductor integrated circuit device 8 using a general COF package, the values of the above parameters (bump pitch L, bump height H, heater temperature T) are limited. For example, the heater temperature T is about 400 ° C. The heater temperature T in order to bind the Au bump 34 1 · 34 2 · 34 3 · ... · 34 n of the copper wiring pattern and LSI12 copper wire layer 22C of the COF, are formed on the copper wiring pattern COF It is determined from the temperature at which Sn of the metal layer 22S is melted.

バンプ高さHは、例えば、約15μmである。バンプ高さHが高すぎると、Auの使用量が上昇し、コスト高となる。一方、バンプ高さHが低くすぎると、金属層22Sとバンプ341・342・343・…・34nとの結合が不十分になり、LSI12の実装が不具合となる。 The bump height H is, for example, about 15 μm. If the bump height H is too high, the amount of Au used increases and the cost increases. On the other hand, if the bump height H is too low, the coupling between the metal layer 22S and the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n becomes insufficient, and the mounting of the LSI 12 becomes a problem.

図5に例示するように、湾曲した金属層22を構成する銅配線層22Cの銅(Cu)の熱膨張係数αは、α=16.6×10-6/℃であり、ヒータ温度Tによる銅配線層22C(配線長L1)の熱膨張後の配線長L2は、次の(1)式により求めることができる。 As illustrated in FIG. 5, the thermal expansion coefficient α of copper (Cu) of the copper wiring layer 22C constituting the curved metal layer 22 is α = 16.6 × 10 −6 / ° C., and depends on the heater temperature T. The wiring length L2 after thermal expansion of the copper wiring layer 22C (wiring length L1) can be obtained by the following equation (1).


L2=L+L×α×(T−Ta) (1)

ここで、Taは、周囲温度であり、例えば約27℃である。

L2 = L + L × α × (T−T a ) (1)

Here, T a is the ambient temperature, for example, about 27 ° C..

長さL2まで膨張して湾曲した銅配線層22Cの配線の湾曲高さWは、次の(2)式により求めることができる。   The bending height W of the wiring of the copper wiring layer 22C that is expanded and curved to the length L2 can be obtained by the following equation (2).


W=√[(L2/2)2−(L1/2)2] (2)

バンプ341・342・343・…・34nの高さをバンプ高さHとした場合、次の(3)式を満たすバンプピッチL3で、Auからなるバンプ341・342・343・…・34nを金属層22(22S・22C)上に配置すれば良い。

W = √ [(L2 / 2) 2 − (L1 / 2) 2 ] (2)

When the height of the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n is the bump height H, the bumps 34 1 , 34 2 , 34 made of Au with the bump pitch L3 satisfying the following expression (3) 3 ... 34 n may be disposed on the metal layer 22 (22S 22C).


H>W (3)

すなわち、(3)式のバンプ高さH>湾曲高さWを満たすバンプピッチL3が、熱膨張した銅配線層22CのLSI12への接触を回避するための条件となる。なお、バンプ高さHは、LSI12と金属層22(22S・22C)との間の距離(間隔)でもある。

H> W (3)

That is, the bump pitch L3 satisfying the bump height H> the curved height W in the expression (3) is a condition for avoiding contact of the thermally expanded copper wiring layer 22C with the LSI 12. The bump height H is also a distance (interval) between the LSI 12 and the metal layer 22 (22S / 22C).

以上説明したように、ヒータ温度Tとバンプ高さHが一意的に決まり、COF配線パターンが銅配線パターンならば、銅の熱膨張係数αも一意的に決まる。従って、COF配線をLSI12の配線として用いるには、図6に例示するように、約250μmのバンプピッチL3でAuバンプ341・342・343・…・34nを配置することによって、銅配線層22Cを備える金属層221の熱変形を抑制し、信頼性を向上することができる。 As described above, the heater temperature T and the bump height H are uniquely determined, and if the COF wiring pattern is a copper wiring pattern, the thermal expansion coefficient α of copper is also uniquely determined. Therefore, in order to use the COF wiring as the wiring of the LSI 12, as illustrated in FIG. 6, by arranging the Au bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ... 34 n with a bump pitch L 3 of about 250 μm, suppressing thermal deformation of the metal layer 22 1 comprises a wiring layer 22C, it is possible to improve the reliability.

より具体的に、(1)〜(3)式を用いて、H=15μm、α=16.6×10-6/℃、T=400℃、Ta=27℃として、(3)式の条件を満足するバンプピッチL3を計算すると、250μm>L3の値が得られる。COF配線をLSI12の配線として用いるには、約250μm程度のピッチでバンプ341・342・343・…・34nをそれぞれ配置することによって、銅配線の熱変形を抑制し、信頼性を向上することができる。 More specifically, using Equations (1) to (3), H = 15 μm, α = 16.6 × 10 −6 / ° C., T = 400 ° C., T a = 27 ° C. When the bump pitch L3 that satisfies the conditions is calculated, a value of 250 μm> L3 is obtained. In order to use the COF wiring as the wiring of the LSI 12, by arranging the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n at a pitch of about 250 μm, thermal deformation of the copper wiring is suppressed and reliability is improved. Can be improved.

このように、(1)〜(3)式から導き出されるバンプピッチL3で、Auからなるバンプ341・342・343・…・34nを配置すれば良い。COF基板10側の銅配線層22CとLSI12のチップとがAuからなるバンプ341・342・343・…・34n以外の箇所で接触すれば、LSI12表面に機械的ダメージを与えたり、電気的誤接続により不具合が発生したりする。本実施の形態に係る半導体集積回路装置8においては、図6に例示するように、物理的な計算式で得られたバンプピッチL3で、バンプ341・342・343・…・34nを配置することによって、最低限のAu使用量で設計品質の向上とコスト抑制を達成することができる。 In this way, the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,..., 34 n made of Au may be arranged with the bump pitch L3 derived from the equations (1) to (3). If the copper wiring layer 22C on the COF substrate 10 side and the chip of the LSI 12 come into contact at a place other than the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ... 34 n made of Au, the surface of the LSI 12 may be mechanically damaged, Malfunctions may occur due to incorrect electrical connection. In the semiconductor integrated circuit device 8 according to the present embodiment, as illustrated in FIG. 6, the bumps 34 1 , 34 2 , 34 3 ,. By arranging this, it is possible to achieve improvement in design quality and cost reduction with a minimum amount of Au used.

(半導体集積回路装置の製造方法)
実施の形態に係る半導体集積回路装置8の製造方法であって、LSI12上にバンプ341・…・34nを形成する工程を説明する模式的断面構造は、図7(a)に示すように表され、COF基板10を準備する工程を説明する模式的断面構造は、図7(b)に示すように表される。また、LSI12とCOF基板10との圧着工程を説明する模式的断面構造は、図8(a)に示すように表され、COF基板10とLSI12とを樹脂層13で封止する工程を説明する模式的断面構造は、図8(b)に示すように表される。
(Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device)
In the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device 8 according to the embodiment, a schematic cross-sectional structure for explaining the process of forming the bumps 34 1 ... 34 n on the LSI 12 is as shown in FIG. A schematic cross-sectional structure shown and explaining the process of preparing the COF substrate 10 is expressed as shown in FIG. A schematic cross-sectional structure for explaining the crimping process between the LSI 12 and the COF substrate 10 is expressed as shown in FIG. 8A, and the process for sealing the COF substrate 10 and the LSI 12 with the resin layer 13 will be explained. A schematic cross-sectional structure is expressed as shown in FIG.

バンプ341・…・34nは、それぞれ、(1)〜(3)式から導き出されるバンプピッチL3で、LSI12上に配置される。また、バンプ341・…・34nは、COF配線パターンを構成するCuの熱伝導率よりも小さい材料(例えばAu)で形成される。 The bumps 34 1 ,..., 34 n are arranged on the LSI 12 with a bump pitch L3 derived from the equations (1) to (3). The bumps 34 1 ,..., 34 n are formed of a material (for example, Au) smaller than the thermal conductivity of Cu constituting the COF wiring pattern.

一方で、図7(b)に示すように、COF基板10を準備する。より具体的には、COF基板10上に、金属層(Sn)22Sと銅配線層22Cとから構成される金属層22を形成する。銅配線層22Cは、COF基板10上に形成され、金属層(Sn)22Sは、銅配線層22C上に形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 7B, a COF substrate 10 is prepared. More specifically, a metal layer 22 composed of a metal layer (Sn) 22S and a copper wiring layer 22C is formed on the COF substrate 10. The copper wiring layer 22C is formed on the COF substrate 10, and the metal layer (Sn) 22S is formed on the copper wiring layer 22C.

次に、LSI12上のバンプ341・…・34nが金属層(Sn)22Sに接続するように、LSI12をCOF基板10上に実装する。より具体的には、図8(a)に示すように、ヒータ40を用いて、LSI12を介して金属層22(22S・22C)に対して熱を加え、銅配線層22C上の金属層22SのSnを溶融させて、Auバンプ341・…・34nとSnとを合金化することにより、銅配線層22C上の金属層22Sと金バンプ341・…・34nとの合金化により接合層(Sn−Au合金層)351・…・35nが形成される。結果として、LSI12とCOF基板10とを熱圧着する。 Next, the LSI 12 is mounted on the COF substrate 10 so that the bumps 34 1 ... 34 n on the LSI 12 are connected to the metal layer (Sn) 22S. More specifically, as shown in FIG. 8A, the heater 40 is used to apply heat to the metal layer 22 (22S / 22C) via the LSI 12, and the metal layer 22S on the copper wiring layer 22C. by melting of Sn, by alloying the Au bump 34 1 · ... · 34 n and Sn, an alloy of the metal layer 22S gold bump 34 1 · ... · 34 n on the copper wiring layer 22C Bonding layers (Sn—Au alloy layers) 35 1 ... 35 n are formed. As a result, the LSI 12 and the COF substrate 10 are thermocompression bonded.

次に、図8(b)に示すように、加熱に用いたヒータ40を撤去して、COF基板10とLSI12とを樹脂層13で封止する。   Next, as shown in FIG. 8B, the heater 40 used for heating is removed, and the COF substrate 10 and the LSI 12 are sealed with a resin layer 13.

実施の形態によれば、COFパッケージが使用されているICやLSIにおいて、COF配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置およびその製造方法を提供することができる。   According to the embodiment, in an IC or LSI in which a COF package is used, a semiconductor integrated circuit device that uses a COF wiring to reduce the impedance of the IC wiring and reduces noise current and heat flow in the IC or LSI, and its manufacture A method can be provided.

(変形例1)
実施の形態の変形例1に係る半導体集積回路装置8において、LSI12に配置される接地用バンプGBMPおよびダミーバンプDB1・DB2・DB3・DB4・…・DBnの配置構成とバンプと金属層223の接続・非接続関係を説明する模式的平面構造は、図9に示すように表され、図9のII−II線に沿う模式的断面構造は、図10に示すように表される。
(Modification 1)
In the semiconductor integrated circuit device 8 according to a modification 1 of the embodiment, the connection of the grounding bump GBMP and dummy bumps DB1 · DB2 · DB3 · DB4 · ... · arrangement of DBn bumps and the metal layer 22 3 is disposed LSI12 A schematic planar structure for explaining the non-connection relationship is expressed as shown in FIG. 9, and a schematic cross-sectional structure along the line II-II in FIG. 9 is expressed as shown in FIG.

例えば、GND電力用配線の低インピーダンス化を目的としてCOF配線を用いた場合、図9および図10に示すように、LSI12のGND端子のレイアウトの制約で接地用バンプGBMP間の距離を短くできない場合がある。この場合には、COF配線の湾曲を抑制するために、電位と接続されていないダミーバンプDB1・DB2・DB3・DB4・…・DBnを用いることができる。接地用バンプGBMP・ダミーバンプDB1・DB2・DB3・DB4・…・DBn・接地用バンプGBMP間の距離を上記のバンプピッチL3で配置する。   For example, when COF wiring is used for the purpose of reducing the impedance of GND power wiring, the distance between the ground bumps GBMP cannot be shortened due to the layout restrictions of the GND terminal of the LSI 12, as shown in FIGS. There is. In this case, in order to suppress bending of the COF wiring, dummy bumps DB1, DB2, DB3, DB4,. The distance between the ground bump GBMP, the dummy bumps DB1, DB2, DB3, DB4,..., DBn, and the ground bump GBMP is arranged at the bump pitch L3.

ダミーバンプDB1・DB2・DB3・DB4・…・DBnは、LSI12から発生する熱を金属層223を介して外部に放出するために、LSI12の表面と金属層223とに接するものの、LSI内蔵電極層(Al層)50には接続されない。 Dummy bumps DB1 · DB2 · DB3 · DB4 · ... · DBn , in order to dissipate heat generated from the LSI 12 to the outside through the metal layer 22 3, although in contact with the surface and the metal layer 22 3 of LSI 12, LSI internal electrode It is not connected to the layer (Al layer) 50.

一方で、接地用バンプGBMPは、LSI12とGND端子との間を接続する金属層223に接続して配置されると共に、LSI12内に形成されたコンタクト層50Cを介してLSI内蔵電極層(Al層)50に接続される。 On the other hand, the grounding bump GBMP, together are arranged in connection to the metal layer 22 3 which connects the LSI 12 and the GND terminal, LSI internal electrode layers via the contact layer 50C formed in the LSI 12 (Al Layer) 50.

このように、接地用のバンプGBMP間の距離を短くできない場合であっても接地用バンプGBMP・ダミーバンプDB1・DB2・DB3・DB4・…・DBn・接地用バンプGBMP間の距離をバンプピッチL3で配置することによって、結果として金属層223とLSI12との接触を抑制し、信頼性を向上することができる。 Thus, even when the distance between the ground bumps GBMP cannot be shortened, the distance between the ground bumps GBMP, the dummy bumps DB1, DB2, DB3, DB4,. by arranging, as a result suppresses the contact between the metal layer 22 3 and LSI 12, it is possible to improve the reliability.

実施の形態の変形例1に係る半導体集積回路装置によれば、COF銅配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置を提供することができる。   According to the semiconductor integrated circuit device according to the first modification of the embodiment, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device that uses a COF copper wiring to reduce the impedance of the IC wiring and reduces noise current and heat flow in the IC and LSI. Can do.

(変形例2)
実施の形態の変形例2に係る半導体集積回路装置8において、LSI12に配置されるバンプBMP1・BMP2・BMP3・BMPn−1・BMPnおよびダミーバンプDBの配置構成説明する模式的平面構造は、図11に示すように表される。
(Modification 2)
In the semiconductor integrated circuit device 8 according to the second modification of the embodiment, the schematic planar structure for explaining the arrangement configuration of the bumps BMP1, BMP2, BMP3, BMPn-1, BMPn and the dummy bump DB arranged on the LSI 12 is shown in FIG. Represented as shown.

図11に示す例では、バンプBMP1とバンプBMP2との間、バンプBMP2とバンプBMP3との間、…、バンプBMPn−1とバンプBMPnとの間に、それぞれ、複数のダミーバンプDBが介在して配置されている。但し、図11に示す例では、バンプBMP間に3個のダミーバンプDBが配置されているが、バンプBMP間に介在するダミーバンプDBの個数は、2個以下でもよいし、4個以上でもよい。また、同じ個数のダミーバンプDBが、バンプBMP間にそれぞれ配置されなくてもよい。   In the example shown in FIG. 11, a plurality of dummy bumps DB are interposed between the bumps BMP1 and BMP2, between the bumps BMP2 and BMP3, and between the bumps BMPn-1 and BMPn. Has been. However, in the example shown in FIG. 11, three dummy bumps DB are arranged between the bumps BMP, but the number of dummy bumps DB interposed between the bumps BMP may be two or less, or four or more. Further, the same number of dummy bumps DB may not be arranged between the bumps BMP.

このように、実施の形態の変形例2に係る半導体集積回路装置においては、バンプ間に複数のダミーバンプを配置することによって、バンプ間の金属層とLSIとの接触を抑制し、信頼性を向上することができる。   As described above, in the semiconductor integrated circuit device according to the second modification of the embodiment, by arranging a plurality of dummy bumps between the bumps, the contact between the metal layer between the bumps and the LSI is suppressed, and the reliability is improved. can do.

また、変形例1および変形例2に係る半導体集積回路装置8において、LSI12に配置されるバンプBMP1とLSI内蔵電極層(Al層)50との接続関係を説明する模式的断面構造は、図12(a)に示すように表され、LSI12に配置されるダミーバンプDBとLSI内蔵電極層(Al層)50との非接続関係を説明する模式的断面構造は、図12(b)に示すように表される。   Further, in the semiconductor integrated circuit device 8 according to the first and second modifications, a schematic cross-sectional structure for explaining the connection relationship between the bump BMP1 arranged on the LSI 12 and the LSI built-in electrode layer (Al layer) 50 is shown in FIG. A schematic cross-sectional structure, which is represented as shown in (a) and explains the non-connection relationship between the dummy bump DB disposed on the LSI 12 and the LSI built-in electrode layer (Al layer) 50, is as shown in FIG. expressed.

バンプBMP1は、図12(a)に示すように、LSI12上に形成された絶縁層60の開口部を介して、LSI12内部に形成されたLSI内蔵電極層(Al層)50に接続される。なお、バンプBMP1は、図10に示したようなコンタクト層50Cを介して、LSI内蔵電極層(Al層)50に接続されてもよい。   As shown in FIG. 12A, the bump BMP1 is connected to an LSI built-in electrode layer (Al layer) 50 formed inside the LSI 12 through an opening of the insulating layer 60 formed on the LSI 12. The bump BMP1 may be connected to the LSI built-in electrode layer (Al layer) 50 via the contact layer 50C as shown in FIG.

一方で、ダミーバンプDBは、図12(b)に示すように、LSI12上に形成された絶縁層60の開口部を介して、LSI12に接するが、LSI内蔵電極層(Al層)50には接続されていない。すなわち、ダミーバンプDBは、LSI内蔵電極層(Al層)50には接続せずに、LSI12と金属層とを接続する。   On the other hand, the dummy bump DB is in contact with the LSI 12 through the opening of the insulating layer 60 formed on the LSI 12 as shown in FIG. 12B, but is connected to the LSI built-in electrode layer (Al layer) 50. It has not been. That is, the dummy bump DB connects the LSI 12 and the metal layer without connecting to the LSI built-in electrode layer (Al layer) 50.

実施の形態の変形例2に係る半導体集積回路装置によれば、COF銅配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置を提供することができる。   According to the semiconductor integrated circuit device according to the second modification of the embodiment, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device that uses a COF copper wiring to reduce the impedance of the IC wiring and reduces noise current and heat flow in the IC and LSI. Can do.

(電子機器)
実施の形態およびその変形例1・2に係る半導体集積回路装置は、様々な電子機器に適用可能である。実施の形態に係る半導体集積回路装置は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、タブレット端末、デスクトップコンピュータ、プリンタ、テレビ受像機、ノートブックコンピュータ、電子玩具、各種表示装置などの電子機器に内蔵されていてもよい。
(Electronics)
The semiconductor integrated circuit device according to the embodiment and its modifications 1 and 2 can be applied to various electronic devices. A semiconductor integrated circuit device according to an embodiment is built in an electronic device such as a mobile phone, a digital camera, a video camera, a tablet terminal, a desktop computer, a printer, a television receiver, a notebook computer, an electronic toy, and various display devices. May be.

上記の実施の形態において、半導体パワーデバイスとしては、集積化の容易なMOSFETであってもよいが、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IBGT:Insulated Gate Bipolar Transistor)、サイリスタ、トライアックなど他のパワーデバイスも適用可能である。また、SiC系パワーデバイス、GaN系パワーデバイス、ヘテロジャンクションバイポーラトランジスタ、SiGe系デバイスなど他のパワーデバイスも適用可能である。   In the above-described embodiment, the semiconductor power device may be a MOSFET that can be easily integrated. For example, other power devices such as an insulated gate bipolar transistor (IBGT), a thyristor, and a triac may be used. Applicable. In addition, other power devices such as SiC power devices, GaN power devices, heterojunction bipolar transistors, and SiGe devices are also applicable.

以上説明したように、本実施の形態によれば、COFパッケージが使用されているICやLSIにおいて、COF配線をIC配線の低インピーダンス化に用い、ICやLSI内のノイズ電流や熱流を低減する半導体集積回路装置およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, in an IC or LSI in which a COF package is used, the COF wiring is used to reduce the impedance of the IC wiring, and noise current and heat flow in the IC or LSI are reduced. A semiconductor integrated circuit device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus can be provided.

[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態について記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この実施の形態を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
Although the embodiment has been described as described above, it should be understood that the discussion and the drawings that form a part of this disclosure are illustrative and do not limit the embodiment. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

このように、本実施の形態はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。   As described above, this embodiment includes various embodiments not described here.

本実施の形態の半導体集積回路装置は、COF構造の半導体集積回路装置であることから、液晶表示装置、バックライト制御装置、液晶表示装置(ソースドライバ、ゲートドライバ)、印刷装置(プリンタドライバ、ピエゾドライバ)などの電子機器に適用可能であり、さらに、フレキシブルエレクトロニクス分野、透明エレクトロニクス分野など幅広い応用分野に適用可能である。   Since the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment is a semiconductor integrated circuit device having a COF structure, a liquid crystal display device, a backlight control device, a liquid crystal display device (source driver, gate driver), a printing device (printer driver, piezo) It can be applied to electronic devices such as drivers), and can be applied to a wide range of application fields such as the flexible electronics field and the transparent electronics field.

8、81、82、83…半導体集積回路装置
10、101、102、103…COF基板
12、121、122、123…半導体集積回路(LSI)
13…樹脂層
151、152…電力端子
161、162…電力用配線層
17…入力用信号配線群
18…入力用信号端子群
19…出力用信号配線群
20…出力用信号端子群
22…金属層(22S・22C)
22S…金属層(Sn)
22C…銅配線層
221…VDD電力用金属層
222…VCC電力用金属層
223…GND電力用金属層
30、301、302、303、…、30n、32、321、322、323、…、32n、34、341、342、343、…、34n、BMP、BMP1、BMP2、BMP3、BMPn−1、BMPn…バンプ
35、351、352、…、35n…接合層(Sn−Au合金層)
37、38…微小バンプ
40…ヒータ
50…LSI内蔵電極層(Al層)
50C…コンタクト層
60…絶縁層
100…フィルム
100H…フィルムホール
GBMP…接地用バンプ
DB、DB1、DB2、DB3、DB4、…、DBn…ダミーバンプ
L1、L2…配線長
L3…バンプピッチ
8, 8 1 , 8 2 , 8 3 ... Semiconductor integrated circuit device 10, 10 1 , 10 2 , 10 3 ... COF substrate 12, 12 1 , 12 2 , 12 3 ... Semiconductor integrated circuit (LSI)
13 ... resin layer 15 1, 15 2 ... power terminal 16 1, 16 2 ... power wiring layer 17 ... input signal wiring group 18 ... input signal terminals 19 ... output signal wiring group 20 ... output signal terminals 22 ... Metal layer (22S / 22C)
22S ... Metal layer (Sn)
22C ... Copper wiring layer 22 1 ... V DD power metal layer 22 2 ... V CC power metal layer 22 3 ... GND power metal layers 30, 30 1 , 30 2 , 30 3 , ..., 30 n , 32, 32 1, 32 2, 32 3, ..., 32 n, 34,34 1, 34 2, 34 3, ..., 34 n, BMP, BMP1, BMP2, BMP3, BMPn-1, BMPn ... bumps 35 1, 35 2 ,..., 35 n ... Bonding layer (Sn—Au alloy layer)
37, 38 ... micro bump 40 ... heater 50 ... LSI built-in electrode layer (Al layer)
50C ... Contact layer 60 ... Insulating layer 100 ... Film 100H ... Film hole GBMP ... Ground bump DB, DB1, DB2, DB3, DB4, ..., DBn ... Dummy bumps L1, L2 ... Wiring length L3 ... Bump pitch

Claims (19)

COF基板と、
前記COF基板上に形成されると共に、外部に接続された金属層と、
前記金属層上に実装された半導体集積回路と、
前記半導体集積回路と前記金属層との間に配置されると共に、前記半導体集積回路と前記金属層とを接続するバンプと
を備え、
前記バンプは、前記金属層が熱変形した際に、前記金属層が前記半導体集積回路に接触しないバンプピッチで配置されることを特徴とする半導体集積回路装置。
A COF substrate;
A metal layer formed on the COF substrate and connected to the outside;
A semiconductor integrated circuit mounted on the metal layer;
A bump disposed between the semiconductor integrated circuit and the metal layer, and connecting the semiconductor integrated circuit and the metal layer;
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the bumps are arranged at a bump pitch that prevents the metal layer from contacting the semiconductor integrated circuit when the metal layer is thermally deformed.
前記金属層は、前記COF基板上に形成された銅配線層と、前記銅配線層上に形成されたSn層とを備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the metal layer includes a copper wiring layer formed on the COF substrate and an Sn layer formed on the copper wiring layer. 前記金属層は、前記半導体集積回路と電力端子との間を接続する電力用配線を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the metal layer includes a power wiring that connects the semiconductor integrated circuit and a power terminal. 前記金属層は、前記半導体集積回路と出力用信号端子との間を接続する出力用信号配線を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the metal layer includes an output signal wiring that connects the semiconductor integrated circuit and an output signal terminal. 前記金属層は、前記半導体集積回路と入力用信号端子との間を接続する入力用信号配線を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the metal layer includes an input signal wiring that connects the semiconductor integrated circuit and an input signal terminal. 前記バンプピッチは、前記銅配線層熱膨張後の湾曲高さが、前記半導体集積回路と前記金属層との間の距離未満になるにように設定されることを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路装置。   The bump pitch is set so that a curve height after thermal expansion of the copper wiring layer is less than a distance between the semiconductor integrated circuit and the metal layer. Semiconductor integrated circuit device. 前記バンプは、Auを備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the bump includes Au. 前記Sn層と前記バンプのAuの合金化により前記半導体集積回路と前記金属層との間を接続することを特徴とする請求項7に記載の半導体集積回路装置。   8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein the semiconductor integrated circuit and the metal layer are connected by alloying the Sn layer and the bump with Au. 前記半導体集積回路内にLSI内蔵電極層を備え、
前記バンプは、前記金属層と接続されると共に、前記LSI内蔵電極層と接続して配置されることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。
An LSI built-in electrode layer is provided in the semiconductor integrated circuit,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the bump is connected to the metal layer and is connected to the LSI built-in electrode layer.
前記バンプは、コンタクト層を介して、前記LSI内蔵電極層と接続することを特徴とする請求項9に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the bump is connected to the LSI built-in electrode layer through a contact layer. 前記バンプは、前記半導体集積回路上に形成された絶縁層の開口部を介して、前記LSI内蔵電極層に接続されることを特徴とする請求項9または10に記載の半導体集積回路装置。   11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the bump is connected to the LSI built-in electrode layer through an opening of an insulating layer formed on the semiconductor integrated circuit. 前記半導体集積回路と前記金属層との間に配置されると共に、前記LSI内蔵電極層とは接続せずに前記半導体集積回路と前記金属層とを接続するダミーバンプをさらに備えることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor device further comprises a dummy bump that is disposed between the semiconductor integrated circuit and the metal layer and connects the semiconductor integrated circuit and the metal layer without being connected to the LSI built-in electrode layer. Item 12. The semiconductor integrated circuit device according to any one of Items 9 to 11. 前記ダミーバンプは、前記金属層が熱変形した際に、前記金属層が前記半導体集積回路に接触しないバンプピッチで配置されることを特徴とする請求項12に記載の半導体集積回路装置。   13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein the dummy bumps are arranged at a bump pitch at which the metal layer does not contact the semiconductor integrated circuit when the metal layer is thermally deformed. 前記バンプは、電気的接続と放熱経路とを兼ねることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the bump serves as both an electrical connection and a heat dissipation path. 前記ダミーバンプは、放熱経路であることを特徴とする請求項12または13に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein the dummy bump is a heat dissipation path. 前記COF基板と前記半導体集積回路とを封止する樹脂層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a resin layer that seals the COF substrate and the semiconductor integrated circuit. 半導体集積回路上にAuからなるバンプを形成する工程と、
COF基板上に、Sn層と銅配線層とから構成される金属層を形成する工程と、
前記半導体集積回路を介して前記金属層に対して熱を加え、前記Sn層のSnを溶融させて、前記バンプの前記Auと前記Sn層のSnとを合金化することにより、前記半導体集積回路と前記COF基板とを熱圧着する工程と
を有し、
前記バンプは、前記金属層が熱変形した際に、前記金属層が前記半導体集積回路に接触しないバンプピッチで配置されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
Forming a bump made of Au on a semiconductor integrated circuit;
Forming a metal layer composed of an Sn layer and a copper wiring layer on the COF substrate;
Heat is applied to the metal layer through the semiconductor integrated circuit to melt the Sn of the Sn layer, and the Au of the bump and Sn of the Sn layer are alloyed to form the semiconductor integrated circuit And thermocompression bonding the COF substrate and
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the bumps are arranged at a bump pitch that does not contact the semiconductor integrated circuit when the metal layer is thermally deformed.
前記COF基板と前記半導体集積回路とを樹脂層で封止する工程をさらに有することを特徴とする請求項17に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   18. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 17, further comprising a step of sealing the COF substrate and the semiconductor integrated circuit with a resin layer. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
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