JP3242765B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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Description
方法に係り、特に半導体チップを突起電極(半田バンプ
等)によりフェイスダウンでフリップチップするマルチ
チップモジュールタイプの半導体装置及びその製造方法
に関する。
伴い、半導体チップを半田バンプ等によりフェイスダウ
ンでフリップチップするマルチチップモジュール(MC
M)技術の開発が要求されている。
寿命化及び半導体チップから基板への効率的な熱伝導を
行うために半導体チップと基板との間にバンプを埋設す
るように絶縁性,高熱伝導性を有する樹脂を充填するこ
とが行われている。
は、バンプの長寿命化及び半導体チップの放熱性の向上
を図り半導体装置の信頼性を向上させる面より重要とな
る。
いたマルチチップモジュール1を示している。本従来例
においては、4個の半導体チップ2a〜2dを配設した
マルチチップモジュール1を示している。
チップ2a〜2dは離間配設されており、各半導体チッ
プ2a〜2dは半田バンプ3を用いて基板4に接続され
ている。具体的には各半導体チップ2a〜2dに形成さ
れている電極には半田バンプ3が設けられており、また
基板4には上記電極に対応したリード電極(図示せず)
が形成されている。
れている半田バンプ3をリード電極に位置決めした上
で、半導体チップ2a〜2dを基板4にフェイスダウン
し、加熱することにより半田バンプ3をリード電極に溶
着させる。上記のフリップチップボンディング法を用い
て半導体チップ2a〜2dを基板4に接続することによ
り、電極数に拘わらず一度に半導体チップ2a〜2dと
基板4との接続を行うことができ、また多数電極の半導
体チップに対して対応できる利点が有る。
との離間部分には樹脂5(図7に梨地で示す)が充填さ
せる。この樹脂5は絶縁性,高熱伝導性を有するものが
選定されており、この樹脂5を配設することにより、半
田バンプ3の酸化を防止でき半田バンプ3の長寿命化を
図ることができる。また、樹脂5は高熱伝導性を有して
いるため、半導体チップ2a〜2dで発生した熱は樹脂
5を介して基板4に放熱されてゆく。よって樹脂5を配
設することによりマルチチップモジュール1の放熱特性
を向上させることができる。
基板4との離間部分に充填する方法としては、図6に示
されるように、基板4に配設された半導体チップ2a〜
2dの外周位置に樹脂充填用シリンダ13を用いて樹脂
5を垂らし、そして基板4を斜めに傾ける等を行うこと
により樹脂5を半導体チップ2a〜2dと基板4との離
間部分に流し込む方法が取られていた。
れた半導体装置6を示している。同図において、7はセ
ラミック製のパッケージであり、マルチチップモジュー
ル1はこのパッケージ7内に搭載される。また、パッケ
ージ7に形成されている内部電極8とマルチチップモジ
ュール1の基板4に形成されている外部接続電極9との
間にはワイヤボンディングによりワイヤ10が接続され
ている。
が配設されており、このリード11と内部電極8とはパ
ッケージ7の内部に形成されている内部配線により接続
されている。従って、マルチチップモジュール1の各半
導体チップ2a〜2dの電極はワイヤ10,パッケージ
7内の内部電極及び内部配線を介してリード11に引き
出される。
れたパッケージ7の上部には、金属製のキャップ12が
取り付けられ、これによりマルチチップモジュール1は
パッケージ7の内部に封止される構成とされていた。
する小型化の要求は益々増大してきており、マルチチッ
プモジュール1を搭載した半導体装置1に対しても同様
の要望がある。そこで、半導体装置の小型化を図るた
め、図6に示したような各半導体チップ2a〜2dを基
板4上に離間配設した構成に代えて、図8に示されるよ
うに各半導体チップ2a〜2dを近接配設した構成のマ
ルチチップモジュール1aが考えられる。
接配設した構成のマルチチップモジュール1aでは小型
化は図れるものの、樹脂5を充填する際、従来のように
半導体チップ2a〜2dの外部から樹脂5を流し込む方
法では、樹脂5が確実に半導体チップ2a〜2dと基板
4との間に充填することができないという問題点があっ
た。
設した場合、図8に示される例では、各半導体チップ2
a〜2dの外側4辺の内、2辺が他の半導体チップと当
接するため、この当接した2辺からは樹脂5を充填する
ことができないことによる。よって、単に各半導体チッ
プ2a〜2dを近接配設した構成のマルチチップモジュ
ール1aでは、特に中央位置において樹脂5の充填を確
実に行うことが難しく、この中央位置において半田バン
プ3の酸化が生じ半田バンプ3の寿命低下が発生すると
共に、放熱特性が劣化するという問題点があった。
あり、装置の小型化を図りつつ放熱特性及び信頼性の向
上を図り得る半導体装置及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
に、本発明では、複数の半導体チップを基板上に突起電
極を用いて接合すると共に、この半導体チップと基板と
の離間部分に樹脂を充填してなる半導体装置において、
上記複数の半導体チップを隣接配置すると共に、この半
導体チップ集合体の隣接する略中央位置に上記樹脂を充
填する樹脂充填部を形成したことを特徴とするものであ
る。
電極を用いて接合すると共に、この半導体チップと基板
との離間部分に樹脂を充填してなる半導体装置におい
て、上記各半導体チップの角部に切欠部を形成すると共
に、この複数の半導体チップを上記切欠部が対向するよ
う隣接配置することにより、複数の半導体チップの隣接
する位置の略中央に上記樹脂を充填する樹脂充填部を形
成したことを特徴とするものである。
て、突起電極を設けた複数の半導体チップを基板上に配
置することにより半導体チップと基板との間に間隙部を
形成すると共に、複数の半導体チップが夫々隣接し、か
つこの複数の半導体チップが隣接する位置の略中央位置
に樹脂を充填する樹脂充填部(33)を形成するチップ
配置工程と、上記樹脂充填部より上記間隙部に該樹脂を
充填する工程とを有することを特徴とするものである。
によれば、複数の半導体チップが近接配設された構成で
あるため、半導体チップ集合体の小型化を図ることがで
きる。
た樹脂充填部を介して樹脂を半導体チップと基板との間
に充填することが可能となるため、複数の半導体チップ
を近接配設しても、半導体チップと基板とが対向する全
領域に樹脂を充填することが可能となる。
する。
20の縦断面を示している。同図において、27はセラ
ミック製のパッケージであり、本発明の要部となるマル
チチップモジュール21はこのパッケージ27内に搭載
されている。このマルチチップモジュール21は、後に
詳述するように基板24の上部に複数(本実施例では4
個)の半導体チップ22a〜22dが配設された構成と
されている。
面外周位置には、各半導体チップ22a〜22dと電気
的に接続された外部接続電極29が形成されており、ま
たパッケージ27の内部段差部には内部電極28が形成
されている。この外部接続電極29と内部電極28との
間には、ワイヤボンディングによりワイヤ30が接続さ
れており、両者28,29の電気的接続が行われてい
る。
1が配設されており、このリード31と内部電極28と
はパッケージ27の内部に形成されている内部配線(パ
ッケージ27は多層構造となっており、内部に内部配線
が形成されている)により接続されている。従って、マ
ルチチップモジュール21の各半導体チップ22a〜2
2dの電極はワイヤ30,パッケージ27内の内部電極
及び内部配線を介してリード31に引き出される。
されたパッケージ27の上部には、金属製のキャップ3
2が取り付けられ、これによりマルチチップモジュール
21はパッケージ27の内部に封止される構成とされて
いる。尚、上記したパッケージ27の構造は従来のパッ
ケージ7の構造と基本的に同一構造である。
モジュール21の構造について、図1に加え図2,図3
を用いて説明する。
に係るマルチチップモジュール21は、半導体チップ2
2a〜22dを基板24の中央位置に隣接(近接)する
よう配設したことを第1の特徴とする。即ち、従来と異
なり各半導体チップ22a〜22dを離間配設すること
なく。各半導体チップ22a〜22dが当接するよう配
設した構成とされている。
dを離間させることなく隣接配設することにより、従来
と比べて小さな基板24に従来と同数(本実施例では4
個)の半導体チップ22a〜22dを搭載することが可
能となり、半導体装置20の小型化を図ることができる
(図1と図7とを比較参照のこと)。
ール21は、単に各半導体チップ22a〜22dを基板
24の中央位置に隣接配設しただけではなく、隣接され
る各半導体チップ22a〜22dの略中央位置に樹脂2
5を充填する樹脂充填部33を形成したことを第2の特
徴とするものである。
は、各半導体チップ22a〜22dの配列を適宜選定す
ればよく、容易に形成することができる。また、特に他
の構成物を要することもなく、樹脂充填部33を形成す
ることにより徒に半導体装置20の製品コストが上昇す
るようなこともない。
ュール21の製造手順について説明する。
と同様に半田バンプ23が配設されており、各半導体チ
ップ22a〜22dは半田バンプ23を用いて基板24
に接続される。具体的には各半導体チップ22a〜22
dに形成されている電極には半田バンプ23が予め設け
られており、また基板24には上記電極に対応したリー
ド電極(図示せず)が形成されている。
成されている半田バンプ23をリード電極に位置決めし
た上で、半導体チップ22a〜22dを基板4にフェイ
スダウンし、加熱することにより半田バンプ23をリー
ド電極に溶着させる。この際、リード電極の形成位置
は、その上部に半導体チップ22a〜22dを搭載した
状態において、上記のように各半導体チップ22a〜2
2dが隣接し、かつその略中央位置に樹脂充填部33が
形成されるよう形成位置が設定されている。また、上記
のように半導体チップ22a〜22dが基板4上に配設
されることにより、半導体チップ22a〜22dと基板
4との間には半田パンプ23の高さ分の間隙部が形成さ
れる。
導体チップ22a〜22dが隣接配設されると、続いて
各半導体チップ22a〜22dと基板24との離間部分
に対する樹脂25(各図に梨地で示す)の充填処理が行
われる。
のが選定されており、この樹脂25を配設することによ
り、半田バンプ23の酸化を防止でき半田バンプ23の
長寿命化を図ることができ、また半導体チップ22a〜
22dで発生した熱の基板24への放熱特性を向上させ
ることができる。
ップモジュール21では、隣接配設された半導体チップ
22a〜22dの略中央位置に樹脂充填部33が形成さ
れており、各半導体チップ22a〜22dの相互に当接
しない側辺からの樹脂充填に加えて、この樹脂充填部3
3から樹脂5を充填することが可能となる。図2は樹脂
充填部33から樹脂5を充填している状態を示してい
る。
配設された半導体チップ22a〜22dの略中央位置に
樹脂25を充填することが可能となることより、樹脂2
5を半導体チップ22a〜22dと基板24との対向す
る全領域に充填することが可能となる。
25により封止することができるため、半田バンプ23
の寿命低下を防止することができる。また、各半導体チ
ップ22a〜22dと基板24が樹脂25により確実に
接続されるため各半導体チップ22a〜22dで発生す
る熱を効率的に基板24に放熱することができ、放熱特
性を向上させることができる。
示している。図1乃至図3を用いて説明した実施例にお
いては、樹脂充填部33を形成する方法として各半導体
チップ22a〜22dの配設位置を適宜選定することに
より形成していた。
ップ22の適宜位置に切欠34を形成しておき、複数の
半導体チップ22を隣接配設する際、図5に示すよう
に、この各半導体チップ22a〜22dに形成された切
欠34が対峙するよう半導体チップ22a〜22dを配
設することにより樹脂充填部35を形成する構成として
もよい。この切欠34を形成することにより樹脂充填部
35を形成する構成では、各半導体チップ22a〜22
dの並べ方を考慮する必要がないため、各半導体チップ
22a〜22dの配設位置の設定を容易に行うことがで
きる。
の小型化を図りつつ次のような効果を得ることができ
る。
ができるため、バンプ等の寿命低下を防止することがで
きる。
り確実に接続されるため各半導体チップで発生する熱を
効率的に基板に放熱することができ、放熱特性を向上さ
せることができる。
である。
れるマルチチップモジュールの斜視図である。
れるマルチチップモジュールの平面図である。
半導体チップを示す斜視図である。
マルチチップモジュールの平面図である。
チップモジュールの斜視図である。
る。
ールの斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の半導体チップ(22a〜22d)
を基板(24)上に突起電極(23)を用いて接合する
と共に、該半導体チップ(22a〜22d)と該基板
(24)との離間部分に樹脂(25)を充填してなる半
導体装置において、 該複数の半導体チップ(22a〜22d)を離間させる
ことなく隣接配置すると共に、 該複数の半導体チップ(22a〜22d)が隣接する位
置の略中央位置に該樹脂(25)を充填する樹脂充填部
(33)を形成し、該樹脂充填部(33)より上記離間
部分に該樹脂(25)を充填してなることを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項2】 複数の半導体チップ(22a〜22d)
を基板(24)上に突起電極(23)を用いて接合する
と共に、該半導体チップ(22a〜22d)と該基板
(24)との離間部分に樹脂(25)を充填してなる半
導体装置において、 上記各半導体チップ(22a〜22d)の角部に切欠部
(34)を形成すると共に、 該複数の半導体チップ(22a〜22d)を該切欠部
(34)が対向するよう離間することなく隣接配置する
ことにより、該複数の半導体チップ(22a〜22d)
の隣接する位置の略中央に該樹脂(25)を充填する樹
脂充填部(35)を形成し、該樹脂充填部(35)より
上記離間部分に樹脂(25)を充填してなるてなること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 突起電極(23)を設けた複数の半導体
チップ(22a〜22d)を基板(24)上に配置する
ことにより該半導体チップ(22a〜22d)と該基板
(24)との間に間隙部を形成すると共に、該複数の半
導体チップ(22a〜22d)が夫々離間することなく
隣接し、かつ該複数の半導体チップ(22a〜22d)
が隣接する位置の略中央位置に樹脂(25)を充填する
樹脂充填部(33)を形成するチップ配置工程と、 該樹脂充填部(33)より上記間隙部に該樹脂(25)
を充填する工程とを有することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22479093A JP3242765B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP22479093A JP3242765B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786492A JPH0786492A (ja) | 1995-03-31 |
JP3242765B2 true JP3242765B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=16819244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22479093A Expired - Lifetime JP3242765B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3242765B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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CN100407422C (zh) * | 2001-06-07 | 2008-07-30 | 株式会社瑞萨科技 | 半导体装置及其制造方法 |
JP4753642B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-08-24 | 株式会社リコー | 電子部品実装体の製造方法 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP22479093A patent/JP3242765B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JPH0786492A (ja) | 1995-03-31 |
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