JP2860646B2 - 半導体パッケージ及び製造方法 - Google Patents

半導体パッケージ及び製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージの
構造及び製造方法に関するもので、より詳しくは半導体
パッケージの大きさを半導体チップの大きさに形成する
ことにより、半導体パッケージの大きさを縮小して軽簿
短小化することは勿論、半導体チップのボンドパッドが
半導体チップの上面外側に位置するタイプ，又は中央部
に位置するタイプの全ての半導体チップをアレアアレイ
（Ａｒｅａ Ａｒｒａｙ）形態に半導体パッケージの入
出力端子を形成して、半導体パッケージを高集積化及び
高性能化し得るようにした半導体パッケージの構造及び
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体パッケージはその種類に
よって樹脂密封パッケージ、ＴＣＰパッケージ、ガラス
密封パッケージ、金属パッケージ等がある。このような
半導体パッケージは実装方法によって挿入型と表面実装
（Ｓｕｒｆａｃｅ ＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：
ＳＭＣ）型に分類され、挿入型として代表的なものはＤ
ＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎ−ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ），
ＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等があり、表
面実装型として代表的なものはＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌ
ａｔ Ｐａｃｋａｇｅ），ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ
ＬｅａｄｅｄＣｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ），ＣＬＣＣ
（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒ
ｉｅｒ），ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）
等がある。
【０００３】最近には、電子製品の小型化により印刷回
路基板の部品装着度を高めるため、挿入型半導体パッケ
ージよりは表面実装型半導体パッケージが広く使用され
ている。このような従来のパッケージの構造を図１
（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照してＱＦＰとＢＧＡパッケ
ージに関して説明すると次のようである。図１（Ａ）は
従来の一般のパッケージのＱＦＰで、その構造は電子回
路が集積されている半導体チップ１と、前記半導体チッ
プ１がエポキシ３により付着される搭載板２と、前記半
導体チップ１の信号を外部に伝達し得る多数のリード７
と、前記半導体チップ１とリード７とを連結するワイヤ
ー４と、前記半導体チップ１とその外周辺構成品を外部
の酸化及び腐蝕から保護するため、その外部を取り囲む
封止材５とからなるものである。
【０００４】このような構成による従来のＱＦＰ半導体
チップ１から出力された信号が、ワイヤー４を介してリ
ード７に伝達される。このリード７はマザーボードに連
結されているので、リード７に伝達された信号がマザー
ボードの周辺素子に伝達される。周辺素子で発生した信
号が半導体チップ１に伝達される場合は、前述した経路
と逆に信号が伝達される。
【０００５】しかし、前記ＱＦＰ半導体チップが漸次高
性能化されるにつれてピンの数がさらに多くなることか
ら、ピンとピン間の距離を一定値以下に小さくすること
は技術的に難しいため、多くのピンを収容するためには
パッケージが大きくなる欠点がある。これは、半導体パ
ッケージの小型化の趨勢に逆行する結果を生む問題点が
ある。
【０００６】このように多ピン化に応ずる技術的要求を
満足させるために登場したものがＢＧＡパッケージであ
る。これは、入出力手段として半導体パッケージの一面
全体に融着されたソルダボールを用いることにより、Ｑ
ＦＰより多数の入出力信号を収容し得ることは勿論、そ
の大きさもＱＦＰより小さく形成されたもので、その構
成は、図１（Ｂ）に示すように、表面に回路パターン８
ａが形成され、この回路パターン８ａを保護するために
ソルダマスク８ｂがコーティングされた回路基板８と、
前記回路基板８の上面中央に付着された半導体チップ１
と、前記半導体チップ１と前記回路基板８の回路パター
ン８ａとを連結して信号を伝達するワイヤー４と、前記
回路基板８の回路パターン８ａに融着されて外部に信号
を伝達するソルダボール６と、前記半導体チップ１とそ
の外周辺構成品を、外部の酸化及び腐蝕から保護するた
め、その外部を取り囲む封止材５とから構成される。こ
のような構成のＢＧＡパッケージは、半導体チップ１か
ら出力された信号がワイヤー４を介して回路パターン８
ａに伝達され、前記回路パターン８ａに伝達された信号
はこれに融着されているソルダボール６を介してマザー
ボードに伝達されて周辺素子に伝達される。周辺素子か
ら発生された信号が半導体チップ１に伝達される場合
は、前述した経路の逆順に信号が伝達される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＢＧＡパッケージは、内装された半導体チップの大
きさに比べてパッケージの大きさが数倍以上大きいた
め、電子製品を小型化するには限界があった。又、前記
ＢＧＡパッケージは、回路基板が高価であるために製品
の値段が上昇する要因となることは勿論、前記回路基板
を介して湿気が浸透することによりクラックが発生する
問題点があった。
【０００８】本発明は前記のような問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、電子製品，通信機
器，コンピュータ等，半導体パッケージが実装される電
子製品が小型化されていく趨勢に従って、半導体パッケ
ージの大きさを、機能低下なしに小型化させ、多ピン化
を実現し軽簿短小化しようとする新たな形態の半導体パ
ッケージ構造で、半導体パッケージの大きさを半導体チ
ップの大きさに似る大きさに形成することは勿論、その
機能を多機能化することにより、電子製品への搭載時
に、その搭載される面積を最少化して製品の小型化を図
ることができる新たな形態の半導体パッケージ（Ｃｈｉ
ｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ；チップサイズパッケー
ジ）の構造及び製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明においては、電子回路が集積されており、この
電子回路の信号を外部に引き出すためのボンドパッド
（Ｂｏｎｄ Ｐａｄ）が形成された半導体チップと、導
電体回路パターンが形成された第１非伝導性フィルム
と、前記導電体回路パターンをラミネーションする第２
非伝導性フィルムから形成されて、前記半導体チップ上
面のボンドパッドを除外した領域に接着手段により付着
された多層フィルムと、前記半導体チップのボンドパッ
ドと前記導電性回路パターン間に信号を伝達するため
に、前記ボンドパッドと前記第２非伝導性フィルムにオ
ープンされたボンドフィンガー領域の回路パターン間と
に連結されたワイヤーと、前記ワイヤーがボンディング
された領域を外部の酸化及び腐蝕から保護するために封
止する封止材と、前記ワイヤーにより前記導電体回路パ
ターンに伝達された半導体チップの信号を外部に引き出
すために前記第２非伝導性フィルムにオープンされたソ
ルダボールランドから前記導電性回路パターンに融着さ
れるソルダボールとからなる構成とする。
【００１０】又、本発明の他の特徴によると、各々の半
導体チップに電子回路が集積されており、この電子回路
の信号をパッケージの外部に引き出すためのボンドパッ
ドが各々の半導体チップに形成されているウェーハを提
供する段階と、前記ウェーハと同一の大きさに形成さ
れ、二つの非伝導性フィルム層と導電体でなり、下部の
第１非伝導性フィルム上に所望形態の回路パターンを前
記導電体で形成した後、前記回路パターン上に第２非伝
導性フィルムをラミネーションするとともに前記ボンド
パット領域が外部に露出するように開放部として開放さ
れた多層フィルムを形成する段階と、前記ウェーハの各
々の半導体チップに形成されたボンドパッドの領域が前
記多層フィルムの開放部を介して外部へ露出するように
前記ウェーハと前記多層フィルムを接着手段により互い
に付着する段階と、前記ウェーハの各々の半導体チップ
に形成されたボンドパッドと多層フィルムの回路パター
ンに形成されたボンドフィンガーとをワイヤーでボンデ
ィングする段階と、前記ワイヤーを外部の酸化及び腐蝕
から保護するために前記開放部を封止材で覆う段階と、
前記封止材を１５０℃以上のオーブン（Ｏｖｅｎ）又は
炉（Ｆｕｒｎａｃｅ）で硬化させる段階と、前記ワイヤ
ーにより前記回路パターンに伝達された半導体チップの
信号を外部に引き出すために、前記第２非伝導性フィル
ムに開放されたソルダボールランドにソルダボールを安
着させ、２２０℃以上の高温を維持するオーブン又は炉
内で前記ソルダボールをリフローして回路パターンにソ
ルダボールを融着させる段階と、前記段階を経た後、ソ
ーイング（Ｓａｗｉｎｇ）装備を用いてウェーハのスト
リートライン（Ｓｔｒｅｅｔ Ｌｉｎｅ）に沿って半導
体チップを切断して半導体チップの大きさと同一の大き
さのチップサイズパッケージを形成する段階とからなる
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面を参照し
て詳細に説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は本発明
の第１実施例による半導体パッケージを示す図で、その
構成は、電子回路が集積されており、この電子回路の信
号を外部に引き出すためのボンドパッド（Ｂｏｎｄ Ｐ
ａｄ）１２が形成された半導体チップ１１と、前記半導
体チップ１１の上面のボンドパッド１２を除外した領域
に接着手段３０により付着され、内部には導電体の回路
パターン２６が形成され、その回路パターンの両面に非
伝導性フィルムでコーティングされた多層フィルム２０
と、前記半導体チップ１１のボンドパッド１２と回路パ
ターン２６間に信号を伝達するために連結されたワイヤ
ー４０と、前記ワイヤー４０がボンディングされた領域
を外部の酸化及び腐蝕から保護するための封止材５０
と、前記ワイヤー４０により伝達された半導体チップ１
１の信号を外部に引き出すために回路パターン２６に融
着されているソルダボール６０とからなる。
【００１２】前記半導体チップ１１に形成されたボンド
パッド１２は、半導体チップ１１の上面側に配列された
ものであり、前記多層フィルム２０は図１４に示すよう
に、二つの非伝導性フィルム２１，２２と回路パターン
２６でなり、回路パターン２６を非伝導性フィルム２
１，２２間に形成したもので、第１非伝導性フィルムル
ム２１上に厚さ２０μｍ以下の導電体で所望形態の回路
パターン２６を形成した後、その上に第２非伝導性フィ
ルム２２をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）し
て多層フィルム２０を形成したものである。前記第２非
伝導性フィルム２２は、ソルダボール６０が回路パター
ン２６に融着される領域がオープンされてソルダボール
ランド２４が形成され、ワイヤー４０がボンディングさ
れる領域がオープンされてボンドフィンガー２５が形成
されるものである。前記ソルダボールランド２４は、図
２（Ｂ）に示すように、一面に規則的に配列したもので
ある。
【００１３】このような非伝導性フィルム２１，２２の
材質としてはポリマーテープ（Ｐｏｌｙｍａｅｒ Ｔａ
ｐｅ）又はポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｄ）等が使用で
き、前記回路パターン２６の材質としては銅箔（Ｃｏｐ
ｐｅｒＦｏｉｌ）又はコンダクター（Ｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）等が使用できる。又、前記ソルダボールランド２４
とボンドフィンガ−２５に露出される回路パターンの上
面には、ニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ）鍍金をして、
ソルダボール６０を融着するか、ワイヤー４０が連結さ
れる時、ボンディング力を向上させるものである。
【００１４】このような多層フィルム２０を半導体チッ
プ１１に付着させるための接着手段３０としてエポキシ
接着剤（Ｅｐｏｘｙ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）又は接着フィ
ルム（Ａｄｈｅｓｉ Ｆｉｌｍ）等を用いて付着し、前
記ワイヤー４０のボンディングされた領域を保護する封
止材５０としてはポリイミドコーティング溶液を使用す
るか、又はエポキシタイプのエンキャプシュレーション
材料（Ｅｎｃａｐｓｕｌｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ）
等を用いて、ワイヤー４０が露出しないように覆うもの
である
【００１５】前記のように構成された本発明の半導体パ
ッケージは半導体チップ１１の大きさと同一大きさに半
導体パッケージを形成したチップサイズパッケージ（Ｃ
ＳＰ；Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）で、その
作用は半導体チップ１１から出力された信号がワイヤー
４０を介して回路パターン２６に伝達され、前記回路パ
ターン２６に伝達された信号はこれに融着されているソ
ルダボール６０を介してマザーボード（Ｍｏｔｈｅｒ
Ｂｏａｒｄ）に伝達されて周辺素子に伝達される。周辺
素子から発生した信号が半導体チップ１１に伝達される
場合は、前述した経路と逆に信号が伝達されるものであ
る。
【００１６】このような本発明のチップサイズパッケー
ジの製造工程を説明すると、各々の半導体チップ１１に
電子回路が集積されており、この電子回路の信号をパッ
ケージの外部に引き出すためのボンドパッド１２が各々
の半導体チップ１１に形成されているウェーハ１０を提
供する段階と、前記ウェーハ１０と同一大きさに形成さ
れ、二つの非伝導性層と導電体でなり、下部の第１非伝
導性フィルム上に導電体で所望形態の回路パターンを形
成し、その回路パターン上に第２非伝導性フィルムをラ
ミネーションして形成された多層フィルム２０を形成す
る段階と、前記ウェーハ１０の各々の半導体チップ１１
に形成されたボンドパッド１２の領域が前記多層フィル
ム２０の開放部２３を介して外部へ露出されるよう、前
記ウェーハ１０ど前記多層フィルム２０を接着手段３０
により互いに付着する段階と、前記ウェーハ１０の各々
の半導体チップ１１に形成されたボンドパッド１２と多
層フィルム２０の回路パターン２６に形成されたボンド
フィンガー２５とをワイヤー４０でボンディングする段
階と、前記ワイヤー４０を外部の酸化及び腐蝕から保護
するために前記開放部２３を封止材５０で覆う段階と、
前記封止材５０を１５０℃以上のオーブン（Ｏｖｅｎ）
又は炉（Ｆｕｒｎａｃｅ）で硬化させる段階と、前記多
層フィルム２０のソルダボールランド２４にソルダボー
ル６０を安着させ、２２０℃以上の高温を維持するオー
ブン又は炉内で前記ソルダボール６０をリフローして回
路パターン２６にソルダボール６０を融着させる段階
と、前記段階を経た後、ソーイング（Ｓａｗｉｎｇ）装
備を用いてウェーハ１０のストリートライン（Ｓｔｒｅ
ｅｔ Ｌｉｎｅ）１３に沿って半導体チップ１１を切断
して半導体チップ１１の大きさと同一の大きさのチップ
サイズパッケージを形成する段階とからなるもので、こ
れを添付図面を詳細に説明すると次のようである。
【００１７】図３（Ａ）は半導体チップ１１が形成され
たウェーハ１０を示す平面図であり、図３（Ｂ）はこの
ようなウェーハ１０と同−大きさを有する多層フィルム
２０を示すものであり、図３（Ｃ）は前記多層フィルム
２０をウェーハ１０に付着させた状態を示すものであ
る。前記ウェーハ１０の各々の半導体チップ１１には電
子回路が集積されており、この電子回路の信号を外部に
引き出すためのボンドパッド１２が各々の半導体チップ
１１に形成されているものである。又、前記多層フィル
ム２０は二つの非伝導性層２１、２２でなり、その間に
導電体の回路パターン２６が形成され、前記半導体チッ
プ１１のボンドパッド１２が位置する領域には開放部２
３が形成されるものである。ここで、前記ウェーハ１０
の半導体チップ１１に形成されたボンドパッド１２は各
々の半導体チップ１１の上面外側に配列されているもの
である。
【００１８】このように二つ非伝専性フィルム層ど導電
体でなった多層フィルム２０は、下部の第１非伝導性フ
ィルム２１上に厚さ２０μｍ以下の導電体で所望形態の
回路パターン２６を形成した後、その上に第２非伝導性
フィルム２２をラミネーションして形成するもので、前
記第２非伝導性フィルム２２には、ソルダボール６０が
回路パターン２６に融着されるよう、ソルダボールラン
ド２４がオープンされてアレイ形態に配列され、半導体
チップ１１のボンドパッド１２とワイヤー４０により連
結されるよう、ボンドフィンガー２５が開放部２３の外
側にオープンされるように形成されるものである。
【００１９】このようなウェーハ１０と多層フィルム２
０を接着手段３０で付着すると、前記多層フィルム２０
の開放部２３がウェーハ１０の各々の半導体チップ１１
に形成されたボンドパッド１２の領域に位置して、ボン
ドパッド１２は開放部２３を介して外部へ露出されるよ
うに付着されるものである〔図３（Ｃ）〕。この際に、
前記接着手段３０としてはエポキシ接着剤又は接着フィ
ルム等を使用する。
【００２０】図４（Ａ）は図３（Ｃ）の”Ａ”部を拡大
した図であり、図４（Ｂ）はウェーハ１０に付着された
多層フィルム２０の開放部２３を拡大して示す断面図で
ある。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は多層フィルム２０の
開放部２３を介して露出されたボンドパッド１２と多層
フィルム２０の回路パターン２６により形成されたボン
ドフィンガー２５をワイヤー４０でボンディングした状
態を示すものである。
【００２１】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は本発明の第１
の実施例による製造方法で、前記半導体チップ１１のボ
ンドパッド１２と多層フィルム２０のボンドフィンガー
２５をワイヤー４０でボンディングした後、ワイヤー４
０を外部の酸化及び腐蝕から保護するため、前記開放部
２３を封止材５０で覆ったものを示すもので、前記封止
材５０としてはポリイミドコーティング溶液を使用する
か、又はエポキシタイプのエンキャプシュレーション材
料等を用いて、ワイヤー４０が露出されないように覆
う。このように封止材５０で開放部２３を覆ってから１
５０℃以上のオーブン又は炉内で前記封止材５０を硬化
させるものである。
【００２２】図７（Ａ）及び図７（Ｃ）は前記封止材５
０を硬化させてから多層フィルム２０のソルダボールラ
ンド２４にソルダボール６０を形成させる方法を示すも
ので、図７（Ａ）では、ソルダボールランド２４と対応
する貫通孔７１が形成されたステンシルスクリーンプリ
ント（Ｓｔｅｎｃｉｌ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｅ
ｒ）を多層フィルム２０上に位置させた状態で、ソルダ
パウダー（ＳｏｌｄｅｒＰｏｗｄｅｒ）６１をブレード
（Ｂｌａｄｅ）７３で押して前記貫通孔７１を介してソ
ルダボールランド２４に挿入した後、２２０℃以上の高
温を維持するオーブン又は炉等でソルダボール６０を形
成するものである〔図７（Ｃ）〕。この際に、前記封止
材５０が満たされた領域に位置するステンシルスクリー
ンプリント７０の底面には溝７２を形成して、前記封止
材５０を保護するようにする。
【００２３】又、図７（Ｂ）では、予め球形に作られた
ソルダボール６０を多層フィルム２０のソルダボールラ
ンド２４に安着させた状態で、２２０℃以上の高温を維
持するオーブン又は炉等で前記ソルダボール６０をリフ
ローして回路パターン２６と融着させるものである〔図
７（Ｃ）〕。
【００２４】このようにソルダボールランド２４にソル
ダボール６０を融着する時は、フラックス（Ｆｌｕｘ）
を塗布した後、ソルダボール６０をリフローするもの
で、ソルダボール６０をリフローした後は、不要なフラ
ックスの残留物を除去するためにクリアリング（Ｃｌｅ
ａｒｉｎｇ）工程を経ることになる。
【００２５】このような段階を経た後、前記ウェーハ１
０をソーイング装備を用いて、ウェーハ１０のストリー
トラインに沿って半導体チップ１１を切断すると、半導
体チップ１１の大きさと同一の大きさのチップサイズパ
ッケージが形成される。前記製造方法により形成された
チップサイズパッケージは多ピン化を実現するとともに
軽薄短小化したもので、半導体チップ１１の大きさと同
一大きさに形成される新たな形態の半導体パッケージで
ある。
【００２６】図８乃至図１４は本発明の第２実施例を示
すもので、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は本発明の実施例
による半導体パッケージを示すもので、その基本構成は
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示した本発明の半導体パッ
ケージと同じであるが、半導体チップ１１の上面に形成
されたボンドパッド１２が半導体チップ１１の上面中央
部に形成されていることが異なる。又、前記半導体チッ
プ１１の上面に付着されている多層フィルム２０も前記
ボンドパッド１２が形成された領域である中央部を除ぎ
付着されているものであり、パッケージの外部へ信号を
引き出すソルダボール６０もやはりパッケージの上面に
規則的に配列されているものである。このような本発明
の第２実施例の作用は本発明の第１実施例と同様になさ
れるものである。
【００２７】このような本発明の第２実施例による半導
体パッケージの製造工程もやはり本発明の第１実施例と
同じなもので、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ウェー
ハ１０は半導体チップ１１を備えており、前記ウェーハ
１０と同一大きさに形成され、内部に回路パターン２６
がある多層フィルム２０を付着させる。この際に、前記
ボンドパッド１２は各々の半導体チップ１１の上面中央
部に配列されているものであり、前記多層フィルム２０
の開放部２３も半導体チップ１１のボンドパッド１２が
形成された領域の上面中央部に形成されているもので、
前記ウェーハ１０に多層フィルム２０が付着されると、
多層フィルム２０の開放部２３がウェーハ１０の各々の
半導体チップ１１に形成されたボンドパッド１２の領域
に位置して、ボンドパッド１２は開放部２３を介して外
部へ露出されるものである（図１０）。図１１は図１０
の“Ｂ”部の拡大断面図であり、図１１（Ｂ）は図１１
（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線についての拡大断面図である。
【００２８】このようにウェーハ１０に多層フィルム２
０を付着させた状態で、図１２及び図１２（Ｂ）のよう
に半導体チップ１１のボンドパッド１２と回路パターン
２６のボンドフィンガー２５をワイヤー４０でボンディ
ングし、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）のように前記開
放部２３を封止材５０で覆って、ワイヤー４０が外部へ
露出されないようにするものである。
【００２９】このように封止材５０で開放部２３を覆っ
てから、１５０℃以上のオーブン又は炉で封止材５０を
硬化させた後、ソルダボールランド２４にソルダボール
６０を位置させ、２２０℃以上のオーブン又は炉でソル
ダボール６０をリフローしてソルダボール６０を形成す
る。
【００３０】こうした後、ソーイング装備を用いて、ウ
ェーハ１０のストリートラインに沿って半導体チップ１
１を切断すると、半導体チップ１１の大きさと同一大き
さのチップサイズパッケージが形成されるものである。
このようにボンドパッド１２が半導体チップ１１の上面
中央部に形成されている半導体チップにおいても、入出
力端子をパッケージの一面に規則的に配列してチップサ
イズパッケージを形成することができる。
【００３１】図１５及び図１６は本発明により多層フィ
ルム２０に形成された回路パターン２６のさらに他の実
施例を示すもので、前記回路パターン２６に多数の回路
ラインを互いに連結してパワーボンディング（Ｐｏｗｅ
ｒ Ｂｏｎｄｉｇ）４１又はグラウンドボンディング
（Ｇｒｏｕｎｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）４２として使用する
ことができるものである。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明による半導
体パッケージは、半導体パッケージの大きさを機能低下
なしに半導体チップの大きさに小型化し、多ピン化を実
現するとともに軽薄短小化した新たな形態のチップサイ
ズパッケージで、半導体チップの上面外側にボンドパッ
ドが配列されるタイプ、又は半導体チップの中央部にボ
ンドパッドが配列されるタイプの全ての半導体チップを
アレアアレイ形態に半導体パッケージの入出力端子を形
成して、電子製品への搭載時、その搭載される面積を最
少化して製品の小型化をもたらすことができる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、従来の一般的な半導体パッ
ケージ及びＢＧＡパッケージの構造を示す断面図であ
る。
【図２】本発明の第１実施例による半腓パッケージの構
造を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の第１実施
例の製造工程によるウェーハとフィルムとの付着状態を
示す平面図である。
【図４】（Ａ）は図３（Ｃ）の“Ａ”の拡大図、（Ｂ）
は、Ｉ−Ｉ線についての拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の第１実施例の製造工程によ
りワイヤーボンディングされた状態の平面図で、（Ｂ）
はＩＩ−ＩＩ線についての拡大断面図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第１実施例の製造工程によ
りワイヤーボンディングされた領域に封止材が満たされ
た状態を示す平面図、（Ｂ）はＩＩＩ−ＩＩＩ線につい
ての断面図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の第１実施
例の製造工程によりソルダボールを形成する方法を示す
断面図である。
【図８】本発明の第２実施例による半導体パッケージの
構造を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２実施例による製
造工程を示すもので、ウェーハとフィルムとの付着状態
を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施例による製造工程を示すも
ので、ウェーハとフィルムとの付着状態を示す平面図で
ある。
【図１１】（Ａ）は図１０の“Ｂ”部の拡大図、（Ｂ）
は（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線についての拡大断面図である。
【図１２】（Ａ）は本発明の第２実施例による製造工程
によりワイヤーボンディングされた状態の平面図、
（Ｂ）はＶ−Ｖ線についての拡大断面図である。
【図１３】（Ａ）は本発明の第２実施例によりワイヤー
ボンディングされた領域に封止材が満たされた状態を示
す平面図、（Ｂ）はＶＩ−ＶＩ線についての拡大斜視図
である。
【図１４】本発明によるフィルムの分離斜視図である。
【図１５】本発明によりフィルムに形成された回路パタ
ーンのさらに他の実施例を示す分離斜視図である。
【図１６】本発明によりフィルムに形成された回路パタ
ーンのさらに他の実施例を示す分離斜視図である。
【符号の説明】
１０ ウェーハ １１ 半導体チップ １２ ボンドパッド ２０ 多層フィルム ２１ 第１非伝導性フィルム ２２ 第２非伝導性フィルム ２３ 開放部 ２４ ソルダボールランド ２５ ボンドフィンガー ２６ 回路パターン ３０ 接着手段 ４０ ワイヤー ５０ 封止材 ６０ ソルダボール ７０ ステンシルスクリーンプリント
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/12 H01L 21/60

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子回路が集積されており、この電子回
    路の信号を外部に引き出すためのボンドパッド（Ｂｏｎ
    ｄ Ｐａｄ）が形成された半導体チップと、導電体回路パターンが形成された第１非伝導性フィルム
    と、前記導電体回路パターンをラミネーションする第２
    非伝導性フィルムから形成されて 、前記半導体チップ上
    面のボンドパッドを除外した領域に接着手段により付着
    された多層フィルムと、 前記半導体チップのボンドパッドと前記導電性回路パタ
    ーン間に信号を伝達するために、前記ボンドパッドと前
    記第２非伝導性フィルムにオープンされたボンドフィン
    ガー領域の回路パターン間とに連結されたワイヤーと、 前記ワイヤーがボンディングされた領域を外部の酸化及
    び腐蝕から保護するために封止する封止材と、 前記ワイヤーにより前記導電体回路パターンに伝達され
    た半導体チップの信号を外部に引き出すために前記第２
    非伝導性フィルムにオープンされたソルダボールランド
    から前記導電性回路パターンに融着されるソルダボール
    とからなることを特徴とする半導体パッケージ。
  2. 【請求項２】 前記半導体チップに形成されたボンドパ
    ッドは、半導体チップの上面外側に配列されていること
    を特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
  3. 【請求項３】 前記半導体チップに形成されたボンドパ
    ッドは、半導体チップの上面中央部に配列されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
  4. 【請求項４】 前記多層フィルムの非伝導性フィルムは
    ポリマーテープ又はポリイミドの材質でなったことを特
    徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
  5. 【請求項５】 前記回路パターンは銅箔又はコンダクタ
    ーの材質でなったことを特徴とする請求項１記載の半導
    体パッケージ。
  6. 【請求項６】 前記ソルダボールランドとボンドフィン
    ガーにはニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ）が鍍金された
    ことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
  7. 【請求項７】 前記半導体チップの上面多層フィルムを
    付着させる接着手段はエポキシ接着剤又は接着フィルム
    でなったことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケ
    ージ。
  8. 【請求項８】 前記封止材はポリイミドコーティング溶
    液，又はエポキシタイプのエンキャプシュレーション材
    料でなったことを特徴とする請求項１記載の半導体パッ
    ケージ。
  9. 【請求項９】 各々の半導体チップに電子回路が集積さ
    れており、この電子回路の信号をパッケージの外部に引
    き出すためのボンドパッドが各々の半導体チップに形成
    されているウェーハを提供する段階と、 前記ウェーハと同一の大きさに形成され、二つの非伝導
    性フィルム層と導電体でなり、下部の第１非伝導性フィ
    ルム上に所望形態の回路パターンを前記導電体で形成し
    た後、前記回路パターン上に第２非伝導性フィルムをラ
    ミネーションするとともに前記ボンドパット領域が外部
    に露出するように開放部として開放された多層フィルム
    を形成する段階と、 前記ウェーハの各々の半導体チップに形成されたボンド
    パッドの領域が前記多層フィルムの開放部を介して外部
    へ露出するように前記ウェーハと前記多層フィルムを接
    着手段により互いに付着する段階と、 前記ウェーハの各々の半導体チップに形成されたボンド
    パッドと多層フィルムの回路パターンに形成されたボン
    ドフィンガーとをワイヤーでボンディングする段階と、 前記ワイヤーを外部の酸化及び腐蝕から保護するために
    前記開放部を封止材で覆う段階と、 前記封止材を１５０℃以上のオーブン（Ｏｖｅｎ）又は
    炉（Ｆｕｒｎａｃｅ）で硬化させる段階と、前記ワイヤーにより前記回路パターンに伝達された半導
    体チップの信号を外部に引き出すために、前記第２非伝
    導性フィルムに開放された ソルダボールランドにソルダ
    ボールを安着させ、２２０℃以上の高温を維持するオー
    ブン又は炉内で前記ソルダボールをリフローして回路パ
    ターンにソルダボールを融着させる段階と、 前記段階を経た後、ソーイング（Ｓａｗｉｎｇ）装備を
    用いてウェーハのストリートライン（Ｓｔｒｅｅｔ Ｌ
    ｉｎｅ）に沿って半導体チップを切断して半導体チップ
    の大きさと同一の大きさのチップサイズパッケージを形
    成する段階とからなることを特徴とする半導体パッケー
    ジの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記ウェーハの各々の半導体チップに
    形成されたボンドパッドは各々の半導体チップの上面外
    側に配列されていることを特徴とする請求項９記載の半
    導体パッケージの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記ウェーハの各々の半導体チップに
    形成されたボンドパッドは各々の半導体チップの上面中
    央部に配列されていることを特徴とする請求項９記載の
    半導体パッケージの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記接着手段としてはエポキシ接着剤
    又は接着フィルムを使用することを特徴とする請求項９
    記載の半導体パッケージの製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記封止材としては、ポリイミドコー
    ティング溶液を使用するか、又はエポキシタイプのエン
    キャプシュレーション材料を用いて、ワイヤーが露出さ
    れないよう、開放部を覆うことを特徴とする請求項９記
    載の半導体パッケージの製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記ソルダボールを形成する段階は、
    ソルダボールランドに対応する貫通孔が形成されたステ
    ンシルスクリーンプリントを多層フィルム上に位置させ
    た状態で、ソルダパウダーをブレードで押して貫通孔を
    介してソルダボールランドに挿入させた後、２２０℃以
    上の高温を維持するオーブン又は炉でリフローして、ソ
    ルダボールランドを介して回路基板と融着させてソルダ
    ボールを形成することを特徴とする請求項９記載の半導
    体パッケージの製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記ステンシルスクリーンプリントは
    多層フィルムの開放部に封止材が満たされた領域が位置
    する底面に溝を形成して前記封止材を保護するようにす
    ることを特徴とする請求項１４記載の半導体パッケージ
    の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記ソルダボールランドに安着される
    ソルダボールとしては予め球形に作られたソルダボール
    を使用することを特徴とする請求項９記載の半導体パッ
    ケージの製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記ソルダボールランドにソルダボー
    ルを融着する時、フラックスを塗布しリフローさせてソ
    ルダボールを形成する段階後に不要なフラックスの残留
    物を除去するためクリアリング段階を含むことを特徴と
    する請求項９記載の半導体パッケージの製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記多層フィルムに形成された回路パ
    ターンは多数の回路ラインを互いに連結してパワーボン
    ディング又はグラウンドボンディングとして使用するこ
    とを特徴とする請求項９記載の半導体パッケージの製造
    方法。
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