JP3583086B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP3583086B2 JP3583086B2 JP2001211950A JP2001211950A JP3583086B2 JP 3583086 B2 JP3583086 B2 JP 3583086B2 JP 2001211950 A JP2001211950 A JP 2001211950A JP 2001211950 A JP2001211950 A JP 2001211950A JP 3583086 B2 JP3583086 B2 JP 3583086B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- thermoplastic resin
- mold
- sealing material
- integrated circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04105—Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/19—Manufacturing methods of high density interconnect preforms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
- H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体チップを搭載したパッケージ(半導体パッケージ)として種々の構造のものが提案されている。図31は従来の半導体パッケージの構造を概略的に示す断面図である。一例としてリードフレームを用いた樹脂モールドタイプの半導体パッケージの構造を、図31に示した。
【0003】
図31に示す半導体パッケージは、リードフレーム10に搭載した半導体チップ12を封止樹脂14で封止して成る。
【0004】
リードフレーム10はダイパッド部10a及びリード部10bを有する。半導体チップ12を導電体16を介してダイパッド部10aに固定する。また所定個数のリード部10bをダイパッド部10aの周囲に配置し、リード部10b及び半導体チップ12をボンディングワイヤ18を介して電気接続する。そしてダイパッド部10a、その近傍のリード部10bの一部、半導体チップ12、及びボンディングワイヤ18を、封止樹脂14で覆う。
【0005】
リード部10bを半導体チップ12と電気接続するための内部リード端子を、リード部10bの封止樹脂14で封止する部分に設ける。またリード部12を図示しない配線板と電気接続するための外部リード端子を、リード部10bの封止樹脂14で封止しない部分に設ける。
【0006】
次に上述の従来パッケージの製造方法につき説明する。図32及び図33は図31に示す従来パッケージの製造工程を概略的に示す断面図である。
【0007】
まず、半導体チップ12をフェースアップで導電体16を介してダイパッド部10aに固定する(図32(A))。次に、半導体チップ12に既に形成してある回路素子(図示せず)をボンディングワイヤ18を介してリード部10bと電気接続する(図32(B))。次に、ダイパッド部10a、その近傍のリード部10bの一部、半導体チップ12、及びボンディングワイヤ18を、封止樹脂14で封止する(図33)。次に図31にも示すように、リード部10bの封止樹脂14で封止していない部分を折り曲げ、半導体パッケージを完成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来パッケージでは、半導体チップをボンディングワイヤ及びリード部を介し配線板と接続する構造となっているため、半導体パッケージの外形サイズ(パッケージサイズ)を小さくすることに限界がある。
【0009】
近年は半導体チップ1個当たりに形成される電気回路素子の集積度が増加する傾向が強く、その結果、半導体チップの外形サイズ(チップサイズ)はますます大きく成りつつある。一方、配線板への実装密度を高めるためには、パッケージサイズを小さくすることが必要である。従ってチップサイズが大きくなる中でパッケージサイズを小さくするには、ボンディングワイヤの長さを短くしたり、半導体パッケージから突出するボンディングワイヤの高さを低くしたりすることが望まれる。しかし長さを短くし過ぎたり高さを低くし過ぎたりすると半導体チップとリード部とをボンディングワイヤで電気接続することが出来なくなるため、パッケージサイズを必ずしも充分に満足できる程度まで小さく出来ない。
【0010】
この発明の目的は上述した従来の問題点を解決し、サイズをより小さく出来る半導体装置とその製造に適した半導体装置の製造方法とを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、この出願に係る半導体装置の製造方法の発明によれば、集積回路が形成された半導体チップの第1主表面上に、集積回路に一端が接続された突起電極を形成する工程と、半導体チップを凹部を有する型の第1の部分の凹部内に第1主表面を上側にして配置する工程と、半導体チップの第1主表面上に、固化させた状態の熱可塑性樹脂を配置する工程と、熱可塑性樹脂を可塑性を示す温度に加熱する工程と、型の第1の部分と第1の部分に対向する型の第2の部分とにより、流動化した熱可塑性樹脂を押圧して半導体チップの第1主表面に形成されている突起電極を熱可塑性樹脂で覆う工程とを含んでいる。
【0012】
また、この発明の製造方法によれば、固化させた状態の熱可塑性樹脂を凹部を有する型の第1の部分の凹部内に配置する工程と、熱可塑性樹脂の表面上に、集積回路を具え、集積回路に一端が接続された突起電極が第1主表面上に形成されている半導体チップを第1主表面を上側にして配置する工程と、固化させた状態の熱可塑性樹脂を可塑性を示す温度に加熱する工程と、型の第1の部分とこの第1の部分に対向する型の第2の部分とにより、流動化した熱可塑性樹脂を押圧して半導体チップの第1主表面に対向する第2主表面を熱可塑性樹脂で覆う工程とを含んでいる。なお、以下において、この発明の半導体装置自体に関する発明を第一発明と称し、これらの製造方法に関する発明を第二発明と総称することがある。
【0013】
また、この発明の半導体装置の製造方法によれば、凹部を有する第1の型の当該凹部内に、表面に突起電極が形成された半導体基板を配置する工程と、第1の型内に配置された半導体基板の表面上に熱可塑性樹脂を配置する工程と、熱可塑性樹脂が流動化する温度に加熱する工程と、第1の型とこの第1の型に対向する第2の型とで熱可塑性樹脂を押圧することで、半導体基板を流動化した樹脂にて覆う工程とを含むことを特徴とする。
【0014】
また、この出願で外部端子とは、突起電極と外部との電気的接続を補助するための導体であって、突起電極の第2端部に形成される導体を意味する。そのため、以下では、外部端子を補助導体と称することがある。
【0015】
また、第一発明又は第二発明の実施に当たっては、半導体チップの第2主表面をセラミックス板で封止するのがよい。
【0016】
さらに第一発明又は第二発明の実施に当たっては、集積回路部を封止する封止材が熱硬化型樹脂および熱可塑性樹脂のいずれか一方を含むのが好ましい。また第二発明は第一発明の半導体装置を製造するのに適した方法のひとつであって、従って第一発明を第二発明によって製造したものに限定するものではない。
【0017】
【作用】
第一発明によれば、突起電極を集積回路部から突出させて形成するので、突起電極の突出方向から見た半導体装置の長さ及び幅を、半導体チップと同程度まで小さくできる。また突起電極の突出方向における半導体装置の高さを、突起電極の突出高さを低くすることによって低くできる。特に、第一発明のうちの特に外部端子を備える発明によれば、この外部端子を備えることにより、半導体装置を配線基板等に搭載する際に、半導体装置と配線基板とを電気的に確実に接続させることができる。また第一発明のうちの封止材の厚さを考慮した発明によれば、封止材の厚さを第1端部および第2端部間の距離と実質的に同じにしてあるので、突起電極を封止材によって保護することができる。
【0018】
さらに少なくとも集積回路部を封止しているので、半導体装置を保管し或は運搬し或は実装するときに集積回路部が損傷するのを防止出来る。
【0019】
また、第二発明によれば、小型であって、しかも保管や運搬や実装に便利な半導体装置を提供出来る。また、第二発明の好適例によれば、少なくとも突起電極及び集積回路部を封止材で覆った後に封止材を削って露出させると、集積回路部の封止と突起電極の露出とを簡略に行なえる。
【0020】
【実施例】
以下、図面を参照し、発明の実施例につき説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に限定するものではない。
【0021】
図1は第一発明の第一実施例の構成を概略的に示す断面図である。この実施例の半導体装置(この実施例では半導体パッケージと称する。)34は半導体チップ22と、半導体チップ22の集積回路部22aに突出させて設けた接続導体(突起電極)20と、接続導体20の突出端部(第2端部)を露出させて集積回路部22aを封止する封止材28とを備える。図1に示すように、接続導体20は、第1端部及び第2端部を両端に有しており、この第1端部が集積回路に接続されてかつこの第2端部が封止材28から露出するように設けられている。また、半導体チップ22の表面のうち集積回路が設けられている主表面を第1主表面と称し、集積回路が設けられていない第1主表面と反対側の主表面を第2主表面と称し、それ以外の半導体チップ22の表面を側面と称する。この集積回路は、上述した集積回路部22aと等しい。
【0022】
図示せずも、集積回路部22aは電気回路素子例えばトランジスタや容量や配線を有し、所望の電気回路素子の端子部分に接続導体20を設ける。封止材28は半導体チップ22の集積回路部22aを覆いそれ以外の半導体チップ22部分を覆わない。すなわち、半導体チップ22の側面及び第2主表面は露出されている。また接続導体20及び封止材28が集積回路部22aから突出する高さをほぼ等しくしている。すなわち、封止材28の表面が、接続導体20の第2端部と略同一面に形成されている。
【0023】
第一発明の第一実施例の半導体パッケージ34と従来のリードフレームを用いた半導体パッケージ(図33参照)とを比較すると、この実施例では、リードフレーム及びボンディングワイヤを用いないのでリードフレーム厚約0.2mm及びボンディングワイヤの結線時の突出高さ約0.2mmが不要となり、従って半導体パッケージ34の厚さを、従来よりも薄く出来る。従来パッケージでは厚さが例えば約1.0mmであったのに対しこの実施例パッケージでは厚さを例えば半導体チップ22の厚さ約0.35mm及び封止材28の厚さ約0.02mmとして合計約0.4mmとすることが出来る。さらにこの実施例では、リードフレームを用いないので外部リード端子部が不要となり、従って半導体パッケージ34の幅を、従来よりも狭く出来る。
【0024】
図2〜図11は第二発明の第一実施例の説明に供する製造工程図である。この実施例は、図1に示す半導体パッケージ34を製造する例である。
【0025】
まず、接続導体20を、半導体チップ22の集積回路部22aから突出させて集積回路部22aの所望の端子部分に形成する(図2)。この実施例では、接続導体20の形成材料として、半田、金或はそのほかの導電性材料、好ましくはろう付けを行なえる導電性材料を用いる。接続導体20の形成には任意好適な技術を用いることができ、例えば、厚膜印刷技術を用いて形成する。或はフォトリソ及びエッチング技術と蒸着そのほかの薄膜形成技術とを組み合わせて用いて形成する。或はフォトリソ及びエッチング技術と無電解めっき技術とを組み合わせて用いて形成する。或は球状又は半球状の接続導体20を集積回路部22aの端子部分に圧着して形成する。また、接続導体20の形成を、半導体ウエハから個々の半導体チップ22を分離する前にウエハ状態で行ないその後個々の半導体チップ22に分離しても良いし、半導体チップ22を半導体ウエハから分離した状態で行なっても良い。
【0026】
次に、接続導体20及び集積回路部22aを封止材28で覆う(図3〜図7)。この実施例では、封止材28を熱硬化型樹脂とし、型の第1の部分24(以下、単に型24と称する。)及び型の第2の部分(以下、単に型26と称する。)を用いて型成形技術により封止材28で覆う。型24は半導体チップ22を入れる凹部24aを有する。凹部24aの深さHを、半導体チップ22を凹部24a内に載置したときの凹部24a下面から接続導体20の突出端に至る高さhよりも長くする(図4参照)。そして半導体チップ22を凹部24aに入れた状態で半導体チップ22が実質的に位置ずれしないように凹部24aの側壁面で半導体チップを支持し、しかも半導体チップ22を凹部24a内へ入れ或は凹部24a外へ出す作業が自在に行なえるように凹部24aを形成する。また型26は封止材流路26aと凹部24aを開閉自在に閉じる蓋部分26bとを有する(図5参照)。そして凹部24aを閉じたとき凹部24a内の気体を凹部24a外へ抜き出すための気体流路(図示せず)を、型成形技術で通常行なわれている如く、型24及び又は26に設ける。型24及び26の形成材料は例えば金属であり、すなわち金型24及び26とできる。
【0027】
封止材28で覆うに当っては、まず、型24、26を封止材28が流動しやすい温度に予め加熱しておく。そして半導体チップ22を、集積回路部22aが凹部24aの外側へ向くようにして型24の凹部24a内に入れる(図3〜図4)。次いで、凹部24aを型26の蓋部分26bで閉じる(図5)。凹部24aを閉じた状態で蓋部分26bと接続導体20とを離間させる。蓋部分26bと集積回路部22aとの離間距離は例えば50μmである。次いで、流動性を有し硬化させていない状態の封止材28を封止材流路26aを介して凹部24a内に注入し、凹部24a及び蓋部分26bが囲む空間内に封止材28を充満させ、接続導体20及び集積回路部22aを封止材28中に埋め込む(図5〜図6)。好ましくは、接続導体20及び集積回路部22a特に集積回路部22aと封止材28との間に気泡を残存させないようにする。次いで、封止材28を加熱して硬化させ、その後、半導体チップ22を型24及び26から取り外して接続導体20及び集積回路部22aを封止材28中に埋め込んだ半導体チップ22を得る(図7)。封止材28を硬化させる際には、例えば、型24を封止材28が硬化する温度に加熱し、型26を封止材28が硬化しない温度に加熱し、これら型24、26の加熱温度の差を小さくして封止材28の熱応力を小さくするようにするのが良い。また、半導体チップ22を型24から取り外すのを容易にするため、例えば、突き棒p(この棒pを図3(B)中に一点鎖線で示した)が凹部24aの底から凹部24aの高さ方向qに突出する高さの調整自在に、突き棒pを型24に摺動自在に設け、半導体チップ22を凹部24aから突き棒pで突き出して取り外すのが良い。或は、型24の底を形成する部分r(この部分rを図3(B)中に点線で示した)を凹部24aの高さの調整を自在に行なえるように構成しても良い。
【0028】
次に、接続導体20及び集積回路部22aを覆う封止材28を、研磨、研削、切削或はそのほかの任意好適な削り取り装置を用いて削って接続導体20の突出端部を露出させる(図8〜図11)。この実施例で用いる削り取り装置は固定部30(図8参照)及び削り部32を備える。固定部30は半導体チップ22を位置決め固定するための位置決め部30aを有し、削り部32は半導体チップ22を削るための削り面32aを有する。例えば、位置決め部30aは凹部であって半導体チップ22をこの位置決め部30aに嵌め込むことによって位置決めする。また削り面32aには例えば研磨材、砥粒、或は切削刃を設ける。
【0029】
接続導体20を露出させるに当っては、まず、接続導体20とは反対側の半導体チップ22部分を固定部30に取り付けて、半導体チップ22を固定部30に位置決め固定する(図8〜図9)。次いで、接続導体20上の封止材28部分を削り部32の削り面32aに当接させる(図10)。次いで、封止材28を削り面32aに押し付けた状態で封止材28及び削り面32aを相対的に動かして、接続導体20の突出端部が削り面32aと接触するまで封止材28を削り、これにより接続導体20の突出端部を封止材28から露出させる(図11)。
【0030】
次に、半導体チップ22を固定部30から取り外し、集積回路部22aを封止材28で封じ込んで成る半導体パッケージ34を得る(図1)。半導体チップ2を固定部30から取り外すのを容易にするため、型24と同様の突き棒pや部分rを固定部30に設けるようにしても良い。
【0031】
第二発明の第一実施例の製造方法と従来のリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法とを比較すれば、この実施例ではボンディングワイヤ及びリードフレームを用いないので、ボンディング工程及びリードフレームのめっき工程が不要であり従って従来よりもTAT(Turn Around Time)を大幅に短縮出来、しかも製造設備に対する投資を低減出来る。またこの実施例では従来よりも工程が簡略になるので、不良品検出のためのチェック項目を従来よりも少なく出来る。
【0032】
図12は半導体チップの実装状態を概略的に示す断面図である。同図に示す配線板36は基板36aと基板36aに設けた配線パターン36bと配線パターン36bの端子部分に設けた接続導体36cとを備える。接続導体36の形成材料を半田、金、導電性接着材或はそのほかの導電性材料、好ましくはろう付けを行なえる導電性材料とする。半導体パッケージ34の接続導体20及び配線板36の接続導体36cの少なくとも一方をろう付けを行なえる導電性材料とする。
【0033】
上述のようにして製造した半導体パッケージ34を配線板36に実装するに当っては、半導体パッケージ34の接続導体20及び配線板36の接続導体36cを位置合わせして、接続導体20を接続導体36c上に位置させる。次いで接続導体20及び又は36cを加熱溶融し然る後に冷却凝固させて、集積回路部22aと配線パターン36bとを接続導体20、36cを介して電気接続する。
【0034】
尚、半導体パッケージ34の接続導体20がろう付けを行なえる導電性材料である場合には、配線板36の接続導体36cを必ずしも設けなくとも良い。
【0035】
図13は第一及び第二発明の第一実施例の変形例の説明に供する図である。
【0036】
この変形例の半導体パッケージ37は、図13にも示すように、第一実施例の半導体パッケージ34に補助導体38を設けて成る。補助導体38を接続導体20上及び当該導体20近傍の封止材28上に突出させて設けている。この補助導体38は、接続導体20の露出した第2端部上に形成されており、従って、この第2端部と電気的に接続されている。接続導体20の突出方向から見て補助導体38を接続導体20よりも広く形成する。図13に示すように、接続導体20が突出した方向から見た接続導体20の最大幅よりも広い最大幅を有するように、補助導体38が設けられている。
【0037】
さらに第二発明の変形例は半導体パッケージ37を製造する例であって、この例では、まず、半導体パッケージ34を上述した第一実施例と同様の工程を経て完成する(図2〜図11及び図1)。
【0038】
次に、補助導体38を接続導体20の突出方向から見て接続導体20よりも広く成るように接続導体20上及び当該導体20近傍の封止材28上に形成し、補助導体38を有する半導体パッケージ37を得る(図13)。
【0039】
補助導体38の形成材料は半田、金或はそのほかの導電性材料、好ましくはろう付けを行なえる導電性材料である。補助導体38の形成には任意好適な技術を用いることができ、例えば、厚膜印刷技術を用いて形成する。或はフォトリソ及びエッチング技術と蒸着そのほかの薄膜形成技術とを組み合わせて用いて形成する。或はフォトリソ及びエッチング技術と無電解めっき技術とを組み合わせて用いて形成する。或は球状又は半球状の補助導体38を接続導体20に圧着して形成する。第二発明の第一実施例の変形例でも、第二発明の第一実施例と同様の効果が得られる。
【0040】
図14は第一発明の第二実施例の構成を概略的に示す断面図である。尚、上述した第一実施例の構成成分に対応する構成成分については同一の符号を付して示し、第一実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【0041】
この実施例の半導体パッケージ44は半導体チップ22、接続導体20、封止材28、40を備える。この実施例では、接続導体20を設けた半導体チップ22の全体を封止材28、40で覆う。封止材40例えばセラミック板で半導体チップ22の集積回路部22aとは反対側の部分を覆うと共に、封止材28例えば熱硬化型の樹脂で接続導体20を露出させるようにしながら残りの半導体チップ22部分を覆う。
【0042】
第一発明の第二実施例でも、半導体パッケージ44の厚さを、第一実施例よりは厚いが従来パッケージよりも薄くすることが出来る。また半導体パッケージ44の幅を従来パッケージよりも狭く出来る。
【0043】
図15〜図21はこの発明の第二実施例の説明に供する製造工程図である。この実施例は半導体パッケージ44を製造する例である。尚、第一実施例の構成成分に対応する構成成分を同一の符号を付して示し、第一実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【0044】
まず、接続導体20を半導体チップ22の集積回路部22aから突出させて集積回路部22aに形成する。
【0045】
次に、接続導体20を設けた半導体チップ22の全体を、封止材28、40で覆う(図15〜図19)。この実施例では、半導体チップ22を型24の凹部24a内に入れた状態で半導体チップ22の側壁と凹部24aの側壁との間にこれら側壁の全周にわたり封止材を流し込むための間隙tが出来るように、凹部24aを半導体チップ22よりも幅広く形成する(図16参照)。
【0046】
封止材28、40で覆うに当っては、まず、集積回路部22aとは反対側の半導体チップ22部分に板状の封止材40例えばセラミック板を接着剤42を介して固着する(図15)。そして型24、26を封止材28が流動しやすい温度に予め加熱しておく。次いで、半導体チップ22を凹部24a内に入れ、半導体チップ22及び凹部24aの側壁の間にこれら側壁の全周にわたり間隙tが出来るように、任意好適な手段を用いて半導体チップ22を位置決めする(図16)。次いで、凹部24aを型26の蓋部分26bで閉じる(図17)。次いで、流動性を有し硬化していない状態の封止材28を型26の封止材流路26aを介して凹部24a内に注入し、接続導体20、集積回路部22a及び半導体チップ22の側壁を封止材28中に埋め込む(図18)。好ましくは、接続導体20及び集積回路部22a特に集積回路部22aと封止材28との間に気泡を残存させないようにする。次いで、封止材28を加熱して硬化させ、その後、半導体チップ22を型24及び26から取り外す(図19)。封止材28を硬化させる際には、例えば、型24を封止材28が硬化する温度に加熱し、型26を封止材28が硬化しない温度に加熱し、型24、26の加熱温度の差を小さくして封止材28の熱応力を小さくするようにするのが良い。
【0047】
次に、図20〜図21にも示すように、封止材28を削って接続導体20を露出させる(図20〜図21)。
【0048】
接続導体20を露出させるに当っては、まず、接続導体20とは反対側の半導体チップ22部分を封止材28、40を介して固定部30に取り付け、接続導体20上の封止材28を削り部32の削り面32aに当接させる(図20)。次いで、封止材28を削り面32aに圧接した状態で封止材28及び削り面32aを相対的に動かし、接続導体20が露出するまで封止材28を削る(図21)。
【0049】
次に、半導体チップ22を固定部30から取り外し、半導体チップ22を封止材28、40で封じ込んで成る半導体パッケージ44を得る(図14)。第二発明の第二実施例でも、第一実施例と同様の効果が得られる。
【0050】
図22は第一発明の第三実施例の構成を概略的に示す断面図である。尚、第一実施例の構成成分に対応する構成成分については同一の符号を付して示し、第一実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【0051】
この実施例の半導体パッケージ48は接続導体20、半導体チップ22及び封止材46、47を備える。この実施例では、接続導体20を設けた半導体チップ22の全体を封止材46、47で覆う。封止材46例えば熱可塑性樹脂で半導体チップ22の集積回路部22aとは反対側の部分を覆うと共に封止材47例えば熱可塑性樹脂で接続導体20を露出させるようにしながら残りの半導体チップ22部分を覆う。
【0052】
第一発明の第三実施例でも、半導体パッケージ48の厚さを、第一実施例よりは厚いが従来パッケージよりも薄く出来る。また半導体パッケージ48の幅を従来パッケージよりも狭く出来る。
【0053】
図23〜図30は第二発明の第三実施例の説明に供する製造工程図である。この実施例は図22に示す半導体パッケージ48を製造する例である。尚、第一実施例の構成成分に対応する構成成分については同一の符号を付して示し、第一実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【0054】
まず、第一実施例と同様にして、半導体チップ22及び接続導体20を形成する。
【0055】
次に、接続導体20を設けた半導体チップ22の全体を、封止材46、47で覆う(図23〜図28)。
【0056】
封止材46、47で覆うに当っては、まず、封止材46例えば熱可塑性樹脂を固化させた状態で型24の凹部24a内に嵌め込み、封止材46を凹部24aで支持して位置決めする(図23)。封止材46は固化させた状態でその中央部に凹部46aを備え、従って封止材46の周辺部の高さをその中央部の高さよりも高くしてある。次いで、集積回路部22aとは反対側の半導体チップ22部分を封止材46の凹部46a内に嵌め込み、封止材47の周辺部を半導体チップ22及び凹部24aの側壁の間に挿入すると共に半導体チップ22を凹部46aで支持して位置決めする(図24)。次いで、封止材47例えば熱可塑性樹脂を固化させた状態で、型24の凹部24a内に嵌め込み、半導体チップ22の接続導電体20上に載置する(図25)。封止材47は固化させた状態でその中央部に凹部47aを備え、従って封止材46の周辺部の高さをその中央部の高さよりも高くしてある。この凹部47a内に接続導体20を入れるようにして封止材47を型24の凹部24a内に嵌め込み、封止材47の周辺部を半導体チップ22及び凹部24aの側壁の間に挿入する。次いで、型26の蓋部分26bを摺動自在に型24の凹部24a内に嵌め込み、蓋部分26bを封止材47に当接させる(図26)。尚、この例では封止材流路26aを型26に設けていない。次いで、封止材46、47を、これらが可塑性を示す、すなわち流動化する温度に型24、26を介して加熱しながら型24、26の間に押圧し、この押圧により、封止材46、47の周辺部を互いに圧接させると共に接続導体20を設けた半導体チップ22全体を封止材46、47中に埋め込む。好ましくは、接続導体20及び集積回路部22a特に集積回路部22aと封止材47との間に気泡を残存させないようにする。次いで、封止材46、47の周辺部を圧接したまま封止材46、47を型24、26を介し冷却して固化させ、これにより封止材46、47の周辺部を互いに接着する(図27)。次いで、半導体チップ22を型24、26から取り外し、封止材46、47で覆われた半導体チップ22及び接続導体20を得る(図28)。
【0057】
次に、接続導体20及び集積回路部22aを覆う封止材47を削って接続導体20を露出させる(図29〜図30)。
【0058】
接続導体20を露出させるに当っては、まず半導体チップ22を固定部30に取り付けて位置決め固定し、然る後、接続導体20上の封止材47部分を削り部32の削り面32aに当接させる(図29)。次いで、削り面32aにより、接続導体20が露出するまで封止材47を削る(図30)。
【0059】
次に、半導体チップ22を固定部30から取り外し、接続導体20を設けた半導体チップ22全体を封止材46、47で封じ込んで成る半導体パッケージ48を得る(図22)。第二発明の第三実施例でも、第一実施例と同様の効果を得られる。
【0060】
発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、従って各構成成分の形状、配設位置、形成材料、数値的条件及びそのほかを任意好適に変更出来る。
【0061】
【発明の効果】
上述した説明からも明らかなように、第一発明の半導体装置によれば、半導体チップをこれとは別の電気回路に接続するための突起電極を半導体チップの集積回路部から突出させて形成するので、突起電極の突出方向から見た半導体装置の長さ及び幅を小さく出来る。また突起電極の突出方向における半導体装置の高さを、突起電極の突出高さを低くすることによって低く出来る。従って従来のリードフレームを用いた半導体装置に比較して、半導体装置自体のサイズを小さく出来る。さらに少なくとも集積回路部を封止しているので、半導体装置を保管し或は運搬し或は実装するときに集積回路部が破損するのを防止出来る。従来周知のフリップチップと比較すれば、フリップチップでは集積回路部を保護膜で保護しているものの保護膜のみでは湿気や衝撃から集積回路部を必ずしも充分に保護することが出来ず従ってフリップチップを封止材で封止しない状態ではその保管や運搬や実装に注意を要し不便である。これに対しこの発明の半導体装置は封止材により集積回路部を湿気や衝撃から保護しているので、この半導体装置の保管や運搬や実装を行なうときに損傷が生じにくく便利である。
【0062】
従って第一発明の半導体装置によれば、小型であって、しかも保管や運搬や実装に便利な半導体装置を提供出来る。
【0063】
さらに第二発明の半導体装置の製造方法によれば、小型であって、しかも保管や運搬や実装に便利な半導体装置を提供できる。また第二発明の好適例によれば、少なくとも突起電極及び集積回路部を封止材で覆ったのちに封止材を削って突起電極を露出させるので、集積回路部の封止と突起電極の露出とを簡略に行なえ、従って第一発明の半導体装置を簡略に製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一発明の第一実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図2】第二発明の第一実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図3】(A)及び(B)は第二発明の第一実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図4】(A)及び(B)は第二発明の第一実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図5】(A)及び(B)は第二発明の第一実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図6】第二発明の第一実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図7】第二発明の第一実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図8】(A)及び(B)は第二発明の第一実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す下面図及び断面図である。
【図9】(A)及び(B)は第二発明の第一実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す下面図及び断面図である。
【図10】第二発明の第一実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図11】第二発明の第一実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図12】半導体パッケージの実装状態を概略的に示す断面図である。
【図13】(A)及び(B)は第一発明の第一実施例の変形例の構成を概略的に示す上面及び断面図である。
【図14】第一発明の第二実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図15】第二発明の第二実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図16】(A)及び(B)は第二発明の第二実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図17】(A)及び(B)は第二発明の第二実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図18】第二発明の第二実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図19】第二発明の第二実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図20】第二発明の第二実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図21】第二発明の第二実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図22】第一発明の第三実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図23】(A)及び(B)は第二発明の第三実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図24】(A)及び(B)は第二発明の第三実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図25】(A)及び(B)は第二発明の第三実施例における製造工程の同一工程段階を概略的に示す上面図及び断面図である。
【図26】(A)及び(B)は第二発明の第三実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図27】第二発明の第三実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図28】第二発明の第三実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図29】第二発明の第三実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図30】第二発明の第三実施例における製造工程の一段階を概略的に示す断面図である。
【図31】従来の半導体パッケージの構成を概略的に示す断面図である。
【図32】(A)及び(B)は従来の半導体パッケージの製造工程における異なる一段階を概略的に示す断面図である。
【図33】従来の半導体パッケージの製造工程における一段階を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
20:接続導体
22:半導体チップ
22a:集積回路部
28:封止材
34、37、44、48:半導体パッケージ
38:補助導体[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, packages having various structures have been proposed as packages (semiconductor packages) on which semiconductor chips are mounted. FIG. 31 is a sectional view schematically showing a structure of a conventional semiconductor package. As an example, the structure of a resin-molded semiconductor package using a lead frame is shown in FIG.
[0003]
The semiconductor package shown in FIG. 31 is formed by sealing a
[0004]
The
[0005]
An internal lead terminal for electrically connecting the
[0006]
Next, a method of manufacturing the above-described conventional package will be described. 32 and 33 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the conventional package shown in FIG.
[0007]
First, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional package described above has a structure in which a semiconductor chip is connected to a wiring board via bonding wires and leads, and thus there is a limit to reducing the external size (package size) of the semiconductor package.
[0009]
In recent years, the degree of integration of electric circuit elements formed per semiconductor chip tends to increase, and as a result, the outer size (chip size) of the semiconductor chip is becoming larger. On the other hand, in order to increase the mounting density on the wiring board, it is necessary to reduce the package size. Therefore, in order to reduce the package size as the chip size increases, it is desirable to reduce the length of the bonding wires or to reduce the height of the bonding wires protruding from the semiconductor package. However, if the length is too short or the height is too low, the semiconductor chip and the lead portion cannot be electrically connected with the bonding wires, so that the package size cannot always be reduced to a sufficiently satisfactory level.
[0010]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a semiconductor device that can be reduced in size and a method of manufacturing a semiconductor device suitable for manufacturing the semiconductor device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, according to the invention of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present application, a projecting electrode having one end connected to an integrated circuit is formed on a first main surface of a semiconductor chip on which the integrated circuit is formed. Forming a first part of a mold having a recess in a semiconductor chip Concave Inside the department With the first main surface up The process of placing and the semiconductor chip First lord A step of disposing a solidified thermoplastic resin on the surface; ,heat Heating the plastic resin to a temperature that indicates plasticity; and a first part of the mold. And the second The semiconductor chip is pressed by pressing the fluidized thermoplastic resin with the second part of the mold opposite to the first part. Electrode formed on the first main surface of the semiconductor device Covering with a thermoplastic resin.
[0012]
Further, according to the manufacturing method of the present invention, the first portion of the mold having the concave portion is formed by solidifying the thermoplastic resin. Concave Disposing a semiconductor chip having an integrated circuit on a surface of a thermoplastic resin and having a protruding electrode having one end connected to the integrated circuit formed on a first main surface. With the first main surface up Placement process and solidified State of A step of heating the thermoplastic resin to a temperature showing plasticity, and pressing the fluidized thermoplastic resin by the first portion of the mold and the second portion of the mold opposite to the first portion to press the semiconductor chip. The second main surface facing the first main surface of Covering with a thermoplastic resin. In the following, the invention relating to the semiconductor device itself of the present invention may be referred to as a first invention, and the invention relating to these manufacturing methods may be collectively referred to as a second invention.
[0013]
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of arranging a semiconductor substrate having a projection electrode formed on a surface thereof in the concave portion of the first mold having the concave portion; Disposing a thermoplastic resin on the surface of the semiconductor substrate, heating the thermoplastic resin to a temperature at which the thermoplastic resin is fluidized, and using a first mold and a second mold opposed to the first mold. Pressing the thermoplastic resin to cover the semiconductor substrate with the fluidized resin.
[0014]
In this application, the external terminal is a conductor for assisting the electrical connection between the protruding electrode and the outside, and means a conductor formed at the second end of the protruding electrode. Therefore, hereinafter, the external terminal may be referred to as an auxiliary conductor.
[0015]
Further, in carrying out the first invention or the second invention, it is preferable to seal the second main surface of the semiconductor chip with a ceramic plate.
[0016]
Further, in the implementation of the first invention or the second invention, it is preferable that the sealing material for sealing the integrated circuit portion includes one of a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Further, the second invention is one of the methods suitable for manufacturing the semiconductor device of the first invention, and thus the first invention is not limited to the method manufactured by the second invention.
[0017]
[Action]
According to the first aspect, since the protruding electrodes are formed so as to protrude from the integrated circuit portion, the length and width of the semiconductor device viewed from the protruding direction of the protruding electrodes can be reduced to about the same as the semiconductor chip. Further, the height of the semiconductor device in the projecting direction of the projecting electrode can be reduced by reducing the projecting height of the projecting electrode. In particular, according to the first aspect of the invention having an external terminal, by providing the external terminal, when the semiconductor device is mounted on a wiring board or the like, the semiconductor device and the wiring board can be electrically reliably connected. Can be connected. According to the first aspect of the present invention in which the thickness of the sealing material is considered, the thickness of the sealing material is substantially equal to the distance between the first end and the second end. The projecting electrode can be protected by the sealing material.
[0018]
Further, since at least the integrated circuit portion is sealed, it is possible to prevent the integrated circuit portion from being damaged when storing, transporting or mounting the semiconductor device.
[0019]
Further, according to the second invention, it is possible to provide a small-sized semiconductor device which is convenient for storage, transportation and mounting. Further, according to the preferred embodiment of the second invention, when at least the projecting electrode and the integrated circuit portion are covered with the sealing material and then the sealing material is shaved and exposed, the sealing of the integrated circuit portion and the exposure of the projecting electrode are performed. It can be done simply.
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood, and thus the present invention is not limited to the illustrated examples.
[0021]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the configuration of the first embodiment of the first invention. The semiconductor device (referred to as a semiconductor package in this embodiment) 34 of this embodiment includes a
[0022]
Although not shown, the
[0023]
A comparison between the
[0024]
2 to 11 are manufacturing process diagrams for explaining the first embodiment of the second invention. This embodiment is an example of manufacturing the
[0025]
First, the
[0026]
Next, the
[0027]
Before covering with the sealing
[0028]
Next, the sealing
[0029]
In exposing the
[0030]
Next, the
[0031]
Comparing the manufacturing method of the first embodiment of the second invention with the conventional method of manufacturing a semiconductor package using a lead frame, this embodiment does not use a bonding wire and a lead frame. Since a plating step is not required, the TAT (Turn Around Time) can be significantly reduced as compared with the related art, and the investment in manufacturing equipment can be reduced. Further, in this embodiment, since the process is simpler than in the related art, the number of check items for detecting a defective product can be reduced as compared with the related art.
[0032]
FIG. 12 is a sectional view schematically showing a mounting state of a semiconductor chip. The
[0033]
In mounting the
[0034]
When the
[0035]
FIG. 13 is a diagram for explaining a modification of the first embodiment of the first and second inventions.
[0036]
As shown in FIG. 13, a
[0037]
Further, a modified example of the second invention is an example of manufacturing a
[0038]
Next, the
[0039]
The material for forming the
[0040]
FIG. 14 is a sectional view schematically showing the configuration of the second embodiment of the first invention. The components corresponding to the components of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions of the same points as those of the first embodiment will be omitted.
[0041]
The
[0042]
Also in the second embodiment of the first invention, the thickness of the
[0043]
15 to 21 are manufacturing process diagrams for explaining a second embodiment of the present invention. This embodiment is an example of manufacturing a
[0044]
First, the
[0045]
Next, the
[0046]
When covering with the sealing
[0047]
Next, as shown in FIGS. 20 to 21, the sealing
[0048]
In exposing the
[0049]
Next, the
[0050]
FIG. 22 is a sectional view schematically showing the configuration of the third embodiment of the first invention. The components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same points as those of the first embodiment will be omitted.
[0051]
The
[0052]
Also in the third embodiment of the first invention, the thickness of the
[0053]
FIGS. 23 to 30 are manufacturing process diagrams for explaining the third embodiment of the second invention. This embodiment is an example of manufacturing the
[0054]
First, the
[0055]
Next, the
[0056]
When covering with the sealing
[0057]
Next, the sealing
[0058]
In exposing the
[0059]
Next, the
[0060]
The present invention is not limited only to the above-described embodiment, and accordingly, the shapes, arrangement positions, forming materials, numerical conditions, and others of the components can be arbitrarily and suitably changed.
[0061]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the semiconductor device of the first invention, the protruding electrodes for connecting the semiconductor chip to another electric circuit are formed so as to protrude from the integrated circuit portion of the semiconductor chip. Therefore, the length and width of the semiconductor device viewed from the direction in which the protruding electrodes project can be reduced. Further, the height of the semiconductor device in the direction in which the protruding electrodes protrude can be reduced by reducing the protruding height of the protruding electrodes. Therefore, the size of the semiconductor device itself can be reduced as compared with a semiconductor device using a conventional lead frame. Further, since at least the integrated circuit portion is sealed, it is possible to prevent the integrated circuit portion from being damaged when the semiconductor device is stored, transported, or mounted. Compared with the conventionally known flip chip, the flip chip protects the integrated circuit portion with a protective film, but the protective film alone cannot always sufficiently protect the integrated circuit portion from moisture and impact, so the flip chip is If not sealed with a sealing material, care must be taken for storage, transportation, and mounting, which is inconvenient. On the other hand, since the semiconductor device of the present invention protects the integrated circuit portion from moisture and impact by the sealing material, it is convenient that the semiconductor device is hardly damaged when it is stored, transported or mounted.
[0062]
Therefore, according to the semiconductor device of the first invention, it is possible to provide a small-sized semiconductor device which is convenient for storage, transportation, and mounting.
[0063]
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the second invention, it is possible to provide a small-sized semiconductor device which is convenient for storage, transportation, and mounting. According to the preferred embodiment of the second invention, at least the protruding electrode and the integrated circuit portion are covered with the sealing material, and then the sealing material is shaved to expose the protruding electrode. Exposure can be performed simply, so that the semiconductor device of the first invention can be manufactured simply.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a first embodiment of the first invention.
FIG. 2 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIGS. 3A and 3B are a top view and a sectional view schematically showing the same process steps of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIGS. 4A and 4B are a top view and a sectional view schematically showing the same process steps of the manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIGS. 5A and 5B are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process steps of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIG. 6 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIG. 7 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIGS. 8A and 8B are a bottom view and a sectional view schematically showing the same process steps of the manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIGS. 9A and 9B are a bottom view and a sectional view schematically showing the same process steps of the manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIG. 10 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIG. 11 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the first embodiment of the second invention.
FIG. 12 is a sectional view schematically showing a mounting state of a semiconductor package.
FIGS. 13A and 13B are a top view and a sectional view schematically showing a configuration of a modification of the first embodiment of the first invention.
FIG. 14 is a sectional view schematically showing a configuration of a second embodiment of the first invention.
FIG. 15 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIGS. 16 (A) and (B) are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process step of the manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
17A and 17B are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process steps of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIG. 18 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIG. 21 is a cross sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the second embodiment of the second invention.
FIG. 22 is a sectional view schematically showing a configuration of a third embodiment of the first invention.
FIGS. 23A and 23B are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process step of the manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIGS. 24A and 24B are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process steps of a manufacturing process in a third embodiment of the second invention.
FIGS. 25A and 25B are a top view and a cross-sectional view schematically showing the same process step of the manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIGS. 26A and 26B are cross-sectional views schematically showing one stage of the manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIG. 27 is a cross sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIG. 28 is a cross sectional view schematically showing one step of a manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIG. 29 is a cross sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in the third embodiment of the second invention.
FIG. 30 is a sectional view schematically showing one stage of a manufacturing process in a third embodiment of the second invention.
FIG. 31 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a conventional semiconductor package.
FIGS. 32A and 32B are cross-sectional views schematically showing different stages in a conventional semiconductor package manufacturing process.
FIG. 33 is a cross-sectional view schematically showing one stage in a conventional semiconductor package manufacturing process.
[Explanation of symbols]
20: Connection conductor
22: Semiconductor chip
22a: integrated circuit section
28: Sealant
34, 37, 44, 48: Semiconductor package
38: Auxiliary conductor
Claims (6)
前記半導体チップを凹部を有する型の第1の部分の当該凹部内に前記第1主表面を上側にして配置する工程と、
前記半導体チップの前記第1主表面上に、固化させた状態の熱可塑性樹脂を配置する工程と、
前記熱可塑性樹脂を可塑性を示す温度に加熱する工程と、
前記型の第1の部分と該第1の部分に対向する型の第2の部分とにより、流動化した熱可塑性樹脂を押圧して前記半導体チップの前記第1主表面に形成されている前記突起電極を熱可塑性樹脂で覆う工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a protruding electrode having one end connected to the integrated circuit on a first main surface of the semiconductor chip on which the integrated circuit is formed;
Arranging the semiconductor chip in the concave portion of the first portion of the mold having the concave portion with the first main surface facing upward ;
Disposing a solidified thermoplastic resin on the first main surface of the semiconductor chip;
Heating the thermoplastic resin to a temperature showing plasticity,
The first part of the mold and the second part of the mold facing the first part press the fluidized thermoplastic resin to form the semiconductor chip on the first main surface of the semiconductor chip . Covering the protruding electrode with a thermoplastic resin.
前記熱可塑性樹脂の表面上に、集積回路を具え、当該集積回路に一端が接続された突起電極が第1主表面上に形成されている半導体チップを前記第1主表面を上側にして配置する工程と、
前記固化させた状態の熱可塑性樹脂を可塑性を示す温度に加熱する工程と、
前記型の第1の部分と該第1の部分に対向する型の第2の部分とにより、流動化した熱可塑性樹脂を押圧して前記半導体チップの前記第1主表面に対向する第2主表面を熱可塑性樹脂で覆う工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。Disposing a thermoplastic resin in a state in which is solid-reduction in the concave portion of the first portion of the mold having a concave portion,
A semiconductor chip having an integrated circuit on the surface of the thermoplastic resin and having a protruding electrode having one end connected to the integrated circuit formed on the first main surface is disposed with the first main surface facing upward. Process and
Heating the thermoplastic resin in a state of being the solidifying temperature indicating plasticity,
The first part of the mold and the second part of the mold facing the first part press the fluidized thermoplastic resin to form a second main part facing the first main surface of the semiconductor chip. Covering the surface with a thermoplastic resin.
さらに前記半導体チップ表面上に固化させた状態の熱可塑性樹脂を配置する工程を含むこと
を特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。After the step of arranging a semiconductor chip having an integrated circuit on the surface of the solidified thermoplastic resin and having a protruding electrode having one end connected to the integrated circuit formed on the first main surface,
3. The method according to claim 2, further comprising the step of arranging a solidified thermoplastic resin on the surface of the semiconductor chip.
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。After sealing the semiconductor chip with a sealing material so as to cover the other end of the projecting electrode, a step of polishing the sealing material until the other end of the projecting electrode is exposed is included. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
前記第1の型内に配置された半導体基板の前記表面上に熱可塑性樹脂を配置する工程と、
前記熱可塑性樹脂が流動化する温度に加熱する工程と、
前記第1の型と当該第1の型に対向する第2の型とで前記熱可塑性樹脂を押圧することで、前記半導体基板を流動化した前記樹脂にて覆う工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。Arranging a semiconductor substrate having a projecting electrode formed on the surface thereof in the concave portion of the first type having the concave portion;
Disposing a thermoplastic resin on the surface of the semiconductor substrate disposed in the first mold;
Heating to a temperature at which the thermoplastic resin is fluidized,
Pressing the thermoplastic resin with the first mold and a second mold facing the first mold to cover the semiconductor substrate with the fluidized resin. Semiconductor device manufacturing method.
を特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, further comprising: after the step of covering the surface of the semiconductor substrate with a resin, polishing the surface of the resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001211950A JP3583086B2 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001211950A JP3583086B2 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19111692A Division JP3233990B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004179320A Division JP2004260222A (en) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002083833A JP2002083833A (en) | 2002-03-22 |
JP3583086B2 true JP3583086B2 (en) | 2004-10-27 |
Family
ID=19047188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001211950A Expired - Fee Related JP3583086B2 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3583086B2 (en) |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001211950A patent/JP3583086B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002083833A (en) | 2002-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6410979B2 (en) | Ball-grid-array semiconductor device with protruding terminals | |
US6983537B2 (en) | Method of making a plastic package with an air cavity | |
JP3362530B2 (en) | Resin-sealed semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US6008074A (en) | Method of forming a synchronous-link dynamic random access memory edge-mounted device | |
JP3155741B2 (en) | Semiconductor package with CSP BGA structure | |
TWI316740B (en) | Package having exposed integrated circuit device | |
TWI540315B (en) | Pressure sensor and method of assembling same | |
US6918178B2 (en) | Method of attaching a heat sink to an IC package | |
US5834835A (en) | Semiconductor device having an improved structure for storing a semiconductor chip | |
JPH08255860A (en) | Lead frame, and method for forming lead frame | |
JPH05226564A (en) | Semiconductor device | |
US5963796A (en) | Fabrication method for semiconductor package substrate and semiconductor package | |
JP3514101B2 (en) | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and electronic equipment | |
JP2003170465A (en) | Method for manufacturing semiconductor package and sealing mold therefor | |
JP3583086B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2005191147A (en) | Method for manufacturing hybrid integrated circuit device | |
JPH0473297B2 (en) | ||
JP3233990B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2004260222A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2002270627A (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
JP5308107B2 (en) | Circuit device manufacturing method | |
EP0430204B1 (en) | Plastic mould type semiconductor device | |
EP0999586A2 (en) | Semiconductor device and method of producing same | |
KR100262811B1 (en) | A plastic package having air cavity and method for manufacturing it | |
JP3495566B2 (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040617 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040727 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040727 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070806 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110806 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |