JP4930204B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、所謂チップサイズの半導体装置の如く小型の半導体素子を基板内に収容してなる半導体装置、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device in which a small semiconductor element is accommodated in a substrate, such as a so-called chip size semiconductor device, and a manufacturing method thereof.
近年、電子機器の高機能化、小型化、軽量化が進む中で、半導体集積回路の高密度実装の要求はますます強くなっている。それに伴い、半導体パッケージの小型化、多ピン化、外部端子のファインピッチ化が求められている。 In recent years, the demand for high-density mounting of semiconductor integrated circuits has become stronger as electronic devices become more sophisticated, smaller, and lighter. Along with this, there is a demand for miniaturization of semiconductor packages, increase in the number of pins, and finer pitch of external terminals.
当該半導体装置の小型化要求に対応する為に、チップサイズレベルのパッケージから発展した形態の半導体パッケージとして、複数の半導体チップをウエハレベルで一括してパッケージングする、所謂WLP(Wafer Level Package)が登場している(例えば、特許文献1参照。)。 A so-called WLP (Wafer Level Package) that packages a plurality of semiconductor chips at a wafer level as a semiconductor package developed from a chip size level package in order to meet the demand for downsizing the semiconductor device. (For example, refer to Patent Document 1).
更に、次世代のSiP(System in Package)技術として、配線基板に設けられた凹部内に、前記WLPを収容した形態の、所謂EWLP(Embedded Wafer Level Package)が注目されている(例えば、特許文献2参照。)。 Furthermore, as a next-generation SiP (System in Package) technology, a so-called EWLP (Embedded Wafer Level Package) in which the WLP is accommodated in a recess provided in a wiring board has been attracting attention (for example, Patent Documents). 2).
前記EWLPの構成の一例を、図11に示す。当該図11は、EWLP型半導体装置100の構成を示す断面模式図である。
当該半導体装置100(EWLP)に於いては、第1の基板コア材101と当該第1の基板コア材101の一方の主面に配設された絶縁層102、及び当該絶縁層102上に配設された第2の基板コア材103をもって基板104が形成され、当該第2の基板コア材103及び絶縁層102を貫通して設けられた凹部104A内に、半導体チップ(WLP)200が収容されている。
An example of the configuration of the EWLP is shown in FIG. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the EWLP
In the semiconductor device 100 (EWLP), the first
また、当該基板104に於いては、第1の基板コア材101、絶縁層102、第2の基板コア材103内に、これらを貫通する如く電極105,106が配設されている。そして、第2の基板コア材103上には、前記電極105,106と導通する配線層107,108が配設されている。
In the
また、当該配線層107,108上には、第3の基板コア材109が配設されている。
当該第3の基板コア材109に於いては、前記配線層107,108に導通する電極110,111が当該基板コア材109を貫通して配設されており、更に前記半導体チップ200に設けられた電極パッド201に導通する電極113,114も当該第3の基板コア材109を貫通して設けられている。
A third
In the third
また、当該第3の基板コア材109の一方の主面には、前記電極110,111,113あるいは114に導通する配線層115,116,117が配設されている。
そして、当該第3の基板コア材109の一方の主面には、前記配線層115,116,117上をも覆って絶縁層118が配設されており、当該絶縁層118を貫通して配設された電極119,120,121先端部には、それぞれ、半田ボールからなる外部接続用電極端子122が配設されている。
In addition,
An
このようなEWLP型の半導体装置100の形成方法を、図12、図13を用いて説明する。
所謂多層配線基板の形成技術が用いられて、まず、第1の基板コア材101,絶縁層102、及び第2の基板コア材103の積層構造体からなる基板104が形成される。
A method for forming such an
A so-called multilayer wiring board forming technique is used to first form a
当該基板104に於ける凹部104Aは、絶縁層の選択的な積層配置、あるいは当該絶縁層の選択的除去により形成される。また、当該基板104を貫通する電極105,106は、当該基板104に設けられた貫通孔内に、所謂スルホールメッキ法などにより銅(Cu)などの導電材料が充填されて形成される。更に、第2の基板コア材103上には前記電極105,106に導通して配線層107,108が配設される。
The
そして、当該基板104の凹部104A内には、半導体チップ200が収容され、更に当該半導体チップ200、配線層107,108などを覆って、第3の基板コア材109が配設される(図12(A)参照)。
The
次いで、前記第3の基板コア材109に選択的に開口を形成する。
即ち、レーザ加工法により、第3の基板コア材109の一部を選択的に除去し、開口109Aを形成する。この結果、前記半導体チップ200上の電極パッド201並びに配線層107,108の一部が露出される(図12(B)参照)。
Next, an opening is selectively formed in the third
That is, a part of the third
次いで、前記第3の基板コア材109上を覆い、且つ前記開口109A内に充填されて、前記電極パッド201並びに配線層107,108に接続された金属めっき層110を形成する(図12(C)参照)。
Next, a
次いで、フォトエッチングプロセスを適用して、前記金属メッキ層110を選択的に除去し、前記半導体チップ200上の電極パッド201及び配線層107,108に導通する電極111,112,113,114並びに配線層115,116,117を形成する(図13(A)参照)。
Next, a photoetching process is applied to selectively remove the
次いで、前記配線層115,116,117を覆って絶縁層118を形成し、フォトエッチングプロセスを適用して、当該絶縁層118に開口を形成する。
そして当該開口部内に金属メッキを施し、電極119,120,121を充填形成する(図13(B)参照)。
Next, an
Then, metal plating is performed in the opening to fill and form the
しかる後、前記電極119,120,121それぞれの表出部に、半田ボールからなる外部接続用電極端子122を配設し、前記図11に示される半導体装置構造を得る。
この様に、EWLP型の半導体装置100にあっては、WLP型の半導体チップ200が、基板104に形成された凹部104A内に収容されて、高集積モジュール化が図られている。
As described above, in the EWLP
前記図11に示すEWLPの構成にあっては、半導体チップ200に於いて、電極パッド201が配設されているものの、当該電極パッド201上に電極端子が配設されていない。
In the configuration of EWLP shown in FIG. 11, the
この為、当該半導体チップ200の構造では、基板104内に収容する前に、当該半導体チップ200に対する所謂パッケージ試験等が遂行し難い。
また、前記図12、図13に示すEWLPの製造方法は、特許文献1に示すWLPを用いての製造方法に類似する。
Therefore, in the structure of the
The manufacturing method of EWLP shown in FIGS. 12 and 13 is similar to the manufacturing method using WLP shown in Patent Document 1.
かかる製造方法にあっては、半導体チップ200上に絶縁層などの積層工程、フォトリソグラフィ工程等を繰り返し行い、製造工程が長く煩雑である。
従って、当該EWLPの製造方法にあっては、生産性が低く、製造コストの上昇を招いてしまう。
In such a manufacturing method, a lamination process such as an insulating layer, a photolithography process, and the like are repeatedly performed on the
Therefore, in the EWLP manufacturing method, the productivity is low and the manufacturing cost is increased.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、チップサイズの半導体装置の如く小型の半導体素子を基板内に収容することができ、更に検査効率の高い、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。 The present invention has been made in view of the above points, and a semiconductor device that can accommodate a small semiconductor element such as a chip-sized semiconductor device in a substrate and has a higher inspection efficiency, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
本発明では上記課題を解決するために、断面形状が凹状を有する電極を具備してなる半導体素子と、半導体素子上に配設され、半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と第2の配線基板の電極とに対応して、先鋭状の電極端子が配設されてなる第1の配線基板と、半導体素子と第1の配線基板との間に形成された樹脂層と、を具備し、半導体素子は、凹部を有する第2の配線基板の凹部内に収容され、半導体素子の断面形状が凹状を有する電極の凹部と第2の配線基板の電極とに、第1の配線基板の先鋭状の電極端子が受容され、樹脂層は、半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と第1の配線基板の先鋭状の電極端子とを包囲していることを特徴とする半導体装置が提供される。 In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor element comprising an electrode having a concave cross-sectional shape, an electrode disposed on the semiconductor element, and an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and the second wiring Corresponding to the electrode of the substrate, comprising a first wiring substrate in which sharp electrode terminals are disposed, and a resin layer formed between the semiconductor element and the first wiring substrate, The semiconductor element is accommodated in the recess of the second wiring substrate having the recess, and the first wiring substrate is sharpened to the recess of the electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and the electrode of the second wiring substrate. And the resin layer surrounds the electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and the sharp electrode terminal of the first wiring board. .
また、本発明では、上記課題を解決するために、半導体素子の電極パッド上に、断面形状が凹状を有する電極を形成する工程と、半導体素子を、凹部を有する第2の配線基板の凹部内に配置する工程と、第2の配線基板の凹部内に配置された半導体素子上に、半導体素子の電極と第2の配線基板の電極とに対応して先鋭状の電極端子が配設されてなる第1の配線基板を配置する工程と、半導体素子に於ける断面形状が凹状を有する電極の凹部と第2の配線基板の電極とに、第1の配線基板に於ける先鋭状の電極端子を圧入する工程と、半導体素子と第1の配線基板との間に、半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と第1の配線基板の先鋭状の電極端子とを包囲する樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
Further, in the present invention, in order to solve the above-described problems, a step of forming an electrode having a concave cross-sectional shape on an electrode pad of a semiconductor element, and a semiconductor element in a concave portion of a second wiring board having a concave portion And a sharp electrode terminal corresponding to the electrode of the semiconductor element and the electrode of the second wiring board is arranged on the semiconductor element arranged in the recess of the second wiring board. And a sharp electrode terminal in the first wiring board, the step of disposing the first wiring board, and the recess of the electrode having a concave cross section in the semiconductor element and the electrode of the second wiring board. Between the semiconductor element and the first wiring board, a resin layer is formed between the semiconductor element and the first wiring board to surround the electrode having a concave cross-sectional shape and the sharp electrode terminal of the first wiring board. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: There is provided.
本発明によれば、所謂チップサイズの半導体装置の如く、小型の半導体素子が基板内部に収容された半導体装置を、高い生産性をもって低コストで製造することができる半導体装置構造、並びにその製造方法が実現される。 According to the present invention, a semiconductor device structure capable of manufacturing a semiconductor device in which a small semiconductor element is accommodated inside a substrate, such as a so-called chip-sized semiconductor device, with high productivity and at low cost, and a manufacturing method therefor Is realized.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
<半導体装置>
本発明による半導体装置の要部断面構造を、図1に示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Semiconductor device>
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a main part of a semiconductor device according to the present invention.
即ち、本発明による半導体装置1(EWLP)は、半導体チップ(半導体素子)20(WLP)、当該半導体チップ20を収容する基板10、これらを覆って配置された配線基板30、並びに当該配線基板30の他方の主面に配設された外部接続用電極端子40を具備する。
That is, the semiconductor device 1 (EWLP) according to the present invention includes a semiconductor chip (semiconductor element) 20 (WLP), a
即ち、当該半導体装置1(EWLP)に於いては、半導体チップ20を収容・保持する基板10は、第1の基板コア材10aと、当該第1の基板コア材10aの一方の主面に配設された絶縁層10b、及び当該絶縁層10b上に配設された第2の基板コア材10cを具備する。
That is, in the semiconductor device 1 (EWLP), the
また、当該基板10に於いては、第1の基板コア材10a、絶縁層10b、第2の基板コア材10c内に、これらを貫通する如く電極10d,10eが選択的に配設されている。
Further, in the
更に、第2の基板コア材10c上には、前記電極10d,10eと導通する配線層10f,10gが選択的に配設され、当該配線層10f,10gは、絶縁層10hにより被覆されている。
Further,
そして、絶縁層10h、第2の基板コア材10c及び絶縁層10bを貫通して設けられた凹部15内に、半導体チップ(WLP)20が収容され、接着部材21により固着されている。
The semiconductor chip (WLP) 20 is accommodated in the
かかる構成を有する基板10に於いて、前記基板コア材10a,10cは、ガラス繊維等を含む有機絶縁性樹脂から構成される。当該樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン、またはポリイミド等の有機絶縁性樹脂が適用される。
In the
一方、絶縁層10b,10hは、エポキシ樹脂あるいはポリイミド等の有機絶縁性樹脂から構成される。
また、前記電極10d,10e、並びに配線層10f,10gは、例えば銅(Cu)により形成される。
On the other hand, the insulating
The
当該電極10d,10eは、基板コア材10a,10c及び絶縁層10bを貫通して設けられた孔内に、所謂スルホールメッキ法などにより銅(Cu)などの導電材料が充填されて形成される。
The
また、配線層10f,10gは、基板コア材10c表面への銅(Cu)層の形成、及びその後の選択エッチング処理(所謂フォトリソグラフィ法)により、あるいは選択メッキ法により形成される。
Further, the wiring layers 10f and 10g are formed by forming a copper (Cu) layer on the surface of the
また、前記半導体チップ20を基板10の凹部15内に固着する接着部材21としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂あるいはアクリル系樹脂などからなる接着剤が適用される。当該接着部材21は、半導体チップ20の底部及び側面と、基板10との間に在るように、その量が選択される。
Further, as the
当該半導体チップ20は、Si(シリコン)あるいはガリウム砒素(GaAs)等の半導体基材の一方の主面(上面)に、ウエハプロセスが適用されて、トランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子、並びにこれらの機能素子を接続する配線層を含んで電子回路領域が形成されている(図示せず)。
In the
そして、当該半導体チップ20の上面には、前記電子回路領域に接続された電極パッド20aが配設され、当該電極パッド20a上には、外部接続用電極端子として、断面形状が凹状を有するバンプ(Bump)電極20bが配設されている。
An
尚、当該断面は、半導体チップ20の電子回路領域が形成された主表面に対して、垂直方向の断面である。
前記電極パッド20aは、銅(Cu)またはアルミニウム(Al)を主体とする金属で構成される。また、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bは、半田または金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金等により構成される。
The section is a section perpendicular to the main surface of the
The
このように断面形状が凹状を有するバンプ電極20bの形成方法については後述する。
かかる半導体装置1にあっては、前記基板10の半導体チップ20収容部上に、配線基板30が載置されている。
A method of forming the
In the semiconductor device 1, the
そして、当該配線基板30と、半導体チップ20並びに基板10との間には、絶縁層31が配設されている。
当該配線基板30にあっては、絶縁体からなる配線基板コア材30aの一方の主面(半導体チップ20への対向面)に配線層30bが複数、選択的に配設されており、かかる配線層30bには、先鋭状の電極端子30cが選択的に配設されている。
An insulating
In the
当該先鋭状の電極端子30cは、前記半導体チップ20に於ける断面形状が凹状のバンプ電極20bに対し選択的に接続され、また第2の基板コア材10c上に配設されている配線層10f,10gに対して、絶縁層10hを貫通して選択的に接続されている。
The
また、当該配線基板30にあっては、配線基板コア材30aを貫通して、電極30dが選択的に配設されている。
更に、配線基板コア材30aの他方の主面(半導体チップ20への非対向面)には、前記電極30dに導通する配線層30e、あるいは非導通の配線層30fが選択的に配設されている。
Further, in the
Further, a
これらの配線層30e、あるいは配線層30fを覆って絶縁層32が配設され、当該絶縁層32に選択的に形成された開口部に於いて表出された配線層には、外部接続用電極端子40を構成する半田ボールが配設されている。
An insulating
即ち、かかる外部接続用電極端子40の配置構造は、所謂BGA(Ball Grid Array)構造とされている。
ここで、配線基板コア材30aは、ガラス繊維を含んだ有機絶縁性樹脂により形成されている。
That is, the arrangement structure of the external
Here, the wiring
一方、絶縁層31,32は、エポキシ樹脂またはポリイミド等の有機絶縁性樹脂から構成される。
また、先鋭状の電極端子30cは、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金等により構成される。当該先鋭状の電極端子30cの形成方法については、後述する。
On the other hand, the insulating
The
また、配線層30b,30e,30f、並びに電極30dは、例えば、銅(Cu)により構成される。
なお、半導体装置1にあっては、基板コア材10a,10c、あるいは電極端子30cの数、並びにその層間に配設させる絶縁層10b,10hの層数は、図1に示される構成に限定されるものではない。
Further, the wiring layers 30b, 30e, 30f and the
In the semiconductor device 1, the number of
同様に、電極10d,10e,30d並びに配線層10f,10g,30e,30fについても、図1に示される構成に限定されるものではない。
次に、前記半導体装置1の製造方法について、図2乃至図4を用いて説明する。
Similarly, the
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 will be described with reference to FIGS.
ここでは、半導体装置の製造の効率化を図る為に、前記基板10として大判の形態を有するものが適用され、当該大判の基板10に複数個の半導体チップが収容される製造形態が採られる場合を開示している。
Here, in order to increase the efficiency of manufacturing a semiconductor device, the
但し、図2乃至図4にあっては、当該大判の基板を用いて形成される複数個の半導体装置の中、1個の半導体装置の形成工程について特徴的に示す。
当該図2乃至図4に於いて、左右に延びる破線は、大判の基板を適用している状態を模している。
However, in FIG. 2 to FIG. 4, a process for forming one semiconductor device among a plurality of semiconductor devices formed using the large substrate is characteristically shown.
In FIG. 2 to FIG. 4, the broken lines extending to the left and right simulate the state where a large-sized substrate is applied.
まず、半導体チップ20が、基板10に設けられた凹部15内に収容され、固着される工程を、図2に示す。
尚、当該基板10の形成に際しては、所謂多層配線基板の形成技術が用いられて、第1の基板コア材10a、絶縁層10b、及び第2の基板コア材10cの積層構造体が形成される。
First, a process in which the
When the
そして、当該積層構造体を貫通して設けられた孔内に、所謂スルホールメッキ法などにより銅(Cu)などの導電材料が充填されて、電極10d,10eが形成される。
更に、第2の基板コア材10c上には、前記電極10d,10eに導通して配線層10f,10gが配設される。
Then, a conductive material such as copper (Cu) is filled in a hole provided through the multilayer structure by a so-called through-hole plating method, and
Further, on the second
かかる配線層10f,10gの形成後、絶縁層10hが被覆形成される。
当該積層構造体からなる基板10に於ける凹部15は、第1の基板コア材10a上への予め開口が設けられた絶縁層10b、基板コア材10cの積層配置、あるいは積層後に於ける当該基板コア材10c及び絶縁層10bの選択的な除去などにより形成される。
After the wiring layers 10f and 10g are formed, the insulating
The
当該凹部15内への、半導体チップ20の収容・固着に際しては、図2(A)に示される様に、予め当該凹部15の底部に熱硬化性の接着部材21を配置しておき、ボンディングツール(図示せず)に保持された半導体チップ20を当該凹部15内へ降下せしめる。
When housing and fixing the
尚、当該半導体チップ20の上面には、後述する製造方法をもって、断面が凹状のバンプ電極20bが形成されている。
一方、前記基板10は、ボンディングステージ(図示せず)上に保持され、必要に応じて加熱されている。
A
On the other hand, the
尚、この段階では、前記接着部材21はペースト状である。
凹部15内へ降下された半導体チップ20は、ボンディングツールにより押圧され、基板コア材10a上に接着部材21を介して固着される。
At this stage, the
The
半導体チップ20が、当該基板コア材10a上に接着部材21を介して固着された状態を、図2(B)に示す。
前記ボンディングツールによる荷重の印加により、ペースト状の接着部材21は、半導体チップ20と基板コア材10aとの間に於いて、半導体チップ20周囲に回り込むと共に、加熱によって熱硬化する。
FIG. 2B shows a state where the
By applying a load by the bonding tool, the paste-
この結果、基板10に於ける凹部15内に、半導体チップ20が当該接着部材21を介して固着される。
次いで、半導体チップ20が収容・固着された基板10上に、配線基板30を搭載し、固着する。
As a result, the
Next, the
即ち、図3(A)に示される様に、半導体チップ20が収容・固着された基板10上に、ボンディングツール(図示せず)に保持された配線基板30を降下せしめる。
この時、基板10は、ボンディングステージ(図示せず)上に保持され、必要に応じて予備加熱されている。一方、配線基板30も、必要に応じて予備加熱される。
That is, as shown in FIG. 3A, the
At this time, the
前述の如く、当該配線基板30は、絶縁体からなる配線基板コア材30aの一方の主面(半導体チップ20への対向面)に配線層30bが選択的に配設されており、かかる配線層30bには、先鋭状の電極端子30cが選択的に配設されている。
As described above, in the
そして、当該先鋭状の電極端子30cの周囲に於ける配線基板30表面には、熱可塑性樹脂からなる絶縁層31が被覆されている。
一方、当該配線基板コア材30aの他方の主面(半導体チップ20への非対向面)には、電極30dに導通する配線層30e、あるいは非導通の配線層30fが配設され、これらの配線層を選択的に覆って絶縁層32が配設されている。
The surface of the
On the other hand, a
かかる配線基板30を降下させ、加熱を行いながら、当該配線基板30をボンディングツールにより基板10に対し押圧する。(図示せず)
かかる押圧により、前記配線基板30に配設されていた先鋭状の電極端子30cのうち、前記半導体チップ20に対応する電極端子30cは、前記半導体チップ20に於けるバンプ電極20bの凹部内に受容されて、嵌合状態をもって、当該電極端子30cとバンプ電極20bとの機械的な接続がなされる。
The
Due to this pressing, among the
一方、他の電極端子30cは、絶縁層10hを貫通して、第2の基板コア材10c上の配線層10f,10gに接続される。
かかる状態を、図3(B)に示す。
On the other hand, the
Such a state is shown in FIG.
上述の如く、ボンディングツールによる荷重の印加並びに加熱により、熱可塑性樹脂からなる絶縁層31は塑性を発現し、半導体チップ20、並びに基板10の絶縁層10hと配線基板30との間に於いて流動する。そして、当該半導体チップ20、並びに基板10の絶縁層10hと配線基板30との間の空間を埋める。
As described above, the insulating
一方、有機系樹脂からなる絶縁層10hは、加熱により低弾性となる。
なお、前記接着部材21は加熱により弾性を発現し、配線基板30の押圧によって、半導体チップ20下面に位置する接着部材21の厚さは、前記図2(B)に示す状態よりも薄くなる。
On the other hand, the insulating
Note that the
そして、絶縁層31が所定の温度以下となり、硬化することにより、配線基板30に於ける先鋭状の電極端子30cと半導体チップ20に配設されたバンプ電極20b、並びに配線基板30に於ける先鋭状の電極端子30cと基板10に配設された配線層10f,10gは、より強固に接続される。
Then, when the insulating
なお、絶縁層31としては、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂を用いてもよい。
即ち、配線基板30の第一の主面に於いて、先鋭状の電極端子30cの先端が表出するように、熱硬化性樹脂層を形成し、配線基板30と半導体チップ20並びに基板10とを圧着した後、加熱により当該熱硬化性樹脂を硬化せしめ、先鋭状の電極端子30cと、配線層10f,10g並びにバンプ電極20bとを圧接により接続することができる。
The insulating
That is, a thermosetting resin layer is formed on the first main surface of the
この様に、半導体チップ20が収容された基板10の上を覆う配線基板30を配設した後、当該配線基板30の他方の主面に、外部接続用電極端子40を構成する半田ボールを配設する。
In this way, after the
即ち、図4に示される様に、配線基板30の他方の主面に於ける配線層30e,30f上に、当該半田ボールをリフロー法により形成して外部接続用電極端子40を配設する。
前述の如く、基板10として大判の形態を有するものが適用され、当該大判の基板10に複数個の半導体チップが収容される製造形態が採られた場合には、前記半田ボールからなる外部接続用電極端子40の形成の後、ダイシング法により、基板10並びに配線基板30をその積層方向に切断して個片化し、前記図1に示す半導体装置1を形成する。
That is, as shown in FIG. 4, on the wiring layers 30e and 30f on the other main surface of the
As described above, when a substrate having a large size is applied as the
この様な半導体装置1の製造方法にあっては、基板10上並びに半導体チップ20に対し、配線基板30を一度の工程をもって接続する。従って、薄型の半導体チップ(WLP)が内蔵された半導体装置1をより簡便な工程をもって製造することができる。
In such a manufacturing method of the semiconductor device 1, the
即ち、従来のEWLPの製造工程でなされていたWLP上層の配線層形成における皮膜の積層形成、あるいはフォトリソグラフィ工程の繰り返しなどの工程を経ずに、WLPが内蔵された半導体装置を容易に製造することができる。 That is, a semiconductor device with a built-in WLP can be easily manufactured without going through the steps of forming a film in the wiring layer formation of the upper layer of WLP that has been made in the conventional EWLP manufacturing process or repeating the photolithography process. be able to.
かかる圧着法を用いることにより、配線基板30に於ける先鋭状の電極端子30cと、半導体チップ20のバンプ電極20b、あるいは配線層10f,10gとの間を機械的に有効に接続することができる。従って、従来のELWPに比べ、電極端子30cと、バンプ電極20b並びに配線層10f,10gとの接続信頼性を高めることができる。
By using this crimping method, the
この時、配線基板30に於ける先鋭状の電極端子30cを、半導体チップ20に於けるバンプ電極20bの凹部に受容させて接続していることから、より高い接続信頼性を有する。
At this time, since the
また、半導体チップ20、基板10並びに配線基板30の一方の主面を、樹脂31eにより被覆することから、薄形化される半導体チップ20の保護を図ることができる。
この様に、当該半導体装置1は、薄形化された半導体チップ20を内蔵することが可能であり、もって、それ自体の薄型化を図ることもできる。
Further, since one main surface of the
As described above, the semiconductor device 1 can incorporate the thinned
また、前記先鋭状の電極端子30cと、断面形状が凹状を有するバンプ電極20b並びに配線層10gとを、直接的に圧接して接続することから、断面形状が凹状のバンプ電極20b相互間の狭ピッチ化が容易に成し得る。 また、これらの電気的な接続を行う部材として、半田ペーストあるいは導電ペーストなどの金属ペーストが適用されている。従って、これらのペースト材が緩衝効果を発揮し、半導体チップ20への衝撃等を吸収し、半導体チップ20へのダメージを低減することができる。
In addition, since the
更に、基板10に半導体チップ20を収容・搭載する前に、当該半導体チップ20には、凹状のバンプ電極20bが形成されていることから、半導体チップ20の試験(例えば、電気的特性検査等)を、当該バンプ電極20bを介して容易に遂行できる。その結果、検査効率が向上する。
Further, since the
この様に、半導体装置1に於いては、半導体装置としての生産性がより向上し、低コスト化を図ることができる。更に、半導体装置としての信頼性並びに検査効率がより向上する。 Thus, in the semiconductor device 1, the productivity as a semiconductor device is further improved, and the cost can be reduced. Furthermore, the reliability and inspection efficiency as a semiconductor device are further improved.
この様な構成を有する半導体装置1を、前述の如き製造方法をもって製造するに際し、半導体チップ20上に予め配設されるところの断面形状が凹状を有するバンプ電極20bは、図5乃至図9を用いて示す種々の方法により形成することができる。
When the semiconductor device 1 having such a configuration is manufactured by the manufacturing method as described above, the
なお、ここでは、前記図1に於いて示した部位には、同一の符号を付しており、また半導体基板の主面に配設した電極パッド20a部分を拡大して示している。
前述の如く、当該半導体基板に対しては、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bの配設に先行して、その一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子、並びにこれらの素子を接続する配線層を有する電子回路領域が形成されている。
Here, the parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the
As described above, prior to the placement of the
そして、当該電子回路領域が形成されている半導体基板の主面上に、前記配線層に接続された電極パッド20aが配設されている。
当該電極パッド20aの縁部を含んで半導体基板の表面は、有機絶縁膜からなるパッシペーション層20cにより被覆されている。
And the
The surface of the semiconductor substrate including the edge of the
<バンプ電極20bの形成方法その1>
断面形状が凹状を有するバンプ電極20bの形成方法その1について、図5を用いて説明する。
<Method 1 of Forming
A method 1 of forming the
かかる形成方法その1にあっては、半導体基板22上に、印刷用マスク50が配設される(図5(A)参照)。
当該印刷用マスク50は、一つの電極パッド20aの上面全領域を開放するものではなく、当該電極パッド20aの中央部上方に位置してマスクパターン50aが配設されている。
In the first forming method, a
The
即ち、当該印刷用マスク50は、電極パッド20aの中央部、並びに電極パッド20a領域以外の半導体基板22の主面をマスクする。
従って、当該電極パッド20aは、その周縁部近傍の平面が表出されてマスクされる。
That is, the
Accordingly, the
かかる印刷用マスク50を用いた印刷法により、前記電極パッド20a上に、金属ペースト23を被着する。
金属ペースト23としては、共晶系半田もしくは鉛フリー半田等により構成された半田ペースト、または、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金ペースト等により構成された導電ペーストを用いることができる。
A
As the
前記印刷用マスク50を用いて、金属ペースト23を印刷法により被着することにより、電極パッド20a上には、前記マスク50aの存在により被着部位、被着量が制限されて、当該金属ペースト23が被着される。
By depositing the
即ち、電極パッド20aの中央部に対しては、マスク50aにより金属ペースト23の被着が阻止・制限され、当該電極パッド20aの中央部には、マスク50aの周囲にある開口部を通して金属ペースト23が被着される。
That is, the
従って、当該電極パッド20a上には、その中央部に於ける被着量が少ない分布、即ち断面形状が凹状を有して金属ペースト23が被着される(図5(B)参照)。
被着された金属ペースト23は、例えば50〜300℃の温度をもって所定時間加熱され、硬化(キュア)される。
Therefore, the
The deposited
この結果、電極パッド20a上には、その中央部に於ける被着量が少ない分布形状、即ち断面形状が凹状を有して金属製のバンプ電極20bが形成される(図5(C)参照)。
この様に、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bは、次の様な形成方法を用いて形成することもできる。
As a result, a
As described above, the
<バンプ電極の形成方法その2>
断面形状が凹状を有するバンプ電極の形成方法その2について、図6及び図7を用いて説明する。
<Method of forming bump electrode 2>
A method 2 for forming a bump electrode having a concave cross section will be described with reference to FIGS.
かかる形成方法その2にあっては、電極パッド20a上を含めて半導体基板22上に、下地金属層51及びレジスト層52が積層して形成される。
当該下地金属層51は、例えばチタン(Ti)であって、スパッタリング法により被着される。
In the second forming method, the
The
また、当該下地金属層51上に配設されるレジスト層52は、電極パッド20a上に形成された当該下地金属層51を表出するように、選択的に配置される(図6(A)参照)。
Further, the resist
なお、下地金属層51上には、必要に応じて、更に鍍金(めっき)用シード層を形成してもよい。
次いで、前記レジスト層52をマスクとして、下地金属層51上に金属層24を厚く被着する。即ち、当該下地金属層51を通電電極とし、レジスト層52をマスクとする電気鍍金(めっき)法によって、前記電極パッド20a上に、金属層24を形成する(図6(B)参照)。
Note that a plating (plating) seed layer may be further formed on the
Next, a
当該金属層24を構成する金属として、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金が適用される。
この電気鍍金処理に於いては、電流密度を高密度に設定する、或いは鍍金液の成分を調整することにより、被着される金属層24の密度を疎とし、内部に気泡(ボイド)24aが含まれるものとする。
As the metal constituting the
In this electroplating process, the density of the
この様に、密度が疎とされ、内部に気泡(ボイド)24aが含まれた金属層24は、電極パッド20a上に、レジスト層52の厚さを越え、突出して形成される(図6(C)参照)。
In this manner, the
次いで、前記レジスト層52、並びに下地金属層51の表出部を除去する(図7(A)参照)。
レジスト層52は、例えばアッシング処理により除去され、表出する下地金属層51はエッチングにより除去される。
Next, the exposed portions of the resist
The resist
しかる後、前述の如く、密度が疎とされ、内部に気泡(ボイド)24aが含まれた金属層24に対し、再溶融(リフロー)処理を施す。
所定のリフロー温度、所定の時間をもって、再溶融処理を施すことにより、金属層24内に含まれている気泡(ボイド)24aは、当該金属層24の中央部上方へ移動する(図7(B)参照)。
Thereafter, as described above, the
By performing the remelting process at a predetermined reflow temperature and a predetermined time, the bubbles (voids) 24a included in the
そして、当該金属層24の中央部上方に移動した気泡(ボイド)24aは、溶融状態にある金属層24の外部へ放出される。
かかる気泡(ボイド)24aの放出により、前記電極パッド20a中央部に位置する金属層24は陥没し、所謂クレーター状を呈する(図7(C)参照)。
And the bubble (void) 24a which moved to the center part upper part of the said
Due to the discharge of the
この結果、当該再溶融(リフロー)処理後には、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bが、電極パッド20a上に形成される。
断面形状が凹状を有するバンプ電極20bは、次の様な形成方法を用いて形成することもできる。
As a result, after the remelting (reflow) process, the
The
<バンプ電極20bの形成方法その3>
断面形状が凹状を有するバンプ電極の形成方法その3を、図8を用いて説明する。
かかる形成方法その3にあっては、半導体基板22上に、電極パッド20a上を含めて下地金属層51及びレジスト層52が積層して形成される。
<Method 3 of Forming
A method 3 of forming a bump electrode having a concave cross section will be described with reference to FIG.
In the formation method 3, the
当該下地金属層51は、例えばチタン(Ti)であって、スパッタリング法により被着される。
また、当該下地金属層51上に配設されるレジスト層52は、電極パッド20a上に形成された当該下地金属層51を選択的に表出するように配置される(図8(A)参照)。
The
Further, the resist
即ち、当該レジスト層52aは、電極パッド20aのほぼ中央部に位置して選択的に配設される。
なお、下地金属層51上には、更に必要に応じて、鍍金層用のシード層を形成してもよい。
That is, the resist
A seed layer for the plating layer may be further formed on the
次いで、前記レジスト層52をマスクとして、下地金属層51上に金属層24を厚く被着する。即ち、当該下地金属層51を通電電極とし、レジスト層52をマスクとする電気鍍金(めっき)法によって、前記電極パッド20a上に、金属層24を選択的に形成する。
Next, a
当該金属層24を構成する金属としては、半田、又は金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金が適用される。
かかる電気鍍金(めっき)の際、前記電極パッド20aのほぼ中央部に位置してレジスト層52aが配設されていることにより、金属層24は、当該レジスト層52aの周囲に表出されている下地金属層51上に被着される。
As the metal constituting the
At the time of the electroplating (plating), the
厚く被着された金属層24は、レジスト層52a上に於いて連続し一体化する(図8(B)参照)。
次に、被着された金属層24の周囲に在るレジスト52、並びに下地金属層51を除去する。
The thickly deposited
Next, the resist 52 and the
レジスト層52は、例えばアッシング処理により除去され、表出する下地金属層51はエッチングにより除去される。
この結果、電極パッド20a上には、その中央部に於ける被着量が少ない分布、即ち断面形状が凹状を有して金属製のバンプ電極20bが形成される(図8(C)参照)。
The resist
As a result, on the
この様に断面形状が凹状を有するバンプ電極20bは、更に次の様な形成方法を用いても形成することもできる。
<バンプ電極20bの形成方法その4>
断面形状が凹状を有するバンプ電極の形成方法その4について、図9を用いて説明する。
Thus, the
<Method 4 for Forming
A method 4 of forming a bump electrode having a concave cross section will be described with reference to FIG.
本方法にあっては、一方の主面に、バンプ電極20bの外形形状に対応するキャビティ60aが複数個設けられた型60を予め準備し、当該型60のキャビティ60a内に金属ペースト26aを配設する(図9(A)参照)。
In this method, a
即ち、個々のキャビティ60aの中央部に凸部が設けられ、かかる凸部の存在により金属ペーストの導入形態が制限されている。
また、当該型60に於ける複数個のキャビティ60aの相互の間隔は、前記半導体基板22上に配設された電極パッド20aの間隔に対応して設定されている。
That is, a convex portion is provided at the center of each
Further, the interval between the plurality of
そして、当該キャビティ60a内に、金属ペースト26を印刷法などにより供給する。
当該金属ペースト26は、共晶系半田もしくは鉛フリー半田ペーストなどの半田ペーストにより構成される。これに代えて、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金ペーストなどの導電ペーストを適用することもできる。
Then, the metal paste 26 is supplied into the
The metal paste 26 is composed of a solder paste such as eutectic solder or lead-free solder paste. Instead, a conductive paste such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), or an alloy paste thereof can be applied.
次いで、当該キャビティ60a内に受容された金属ペースト26を、硬化(キュア)せしめ金属層26bを形成する。
硬化温度は、半田ペーストを用いた場合には、半田の溶融温度以下に設定する。また、導電ペーストを用いた場合には、例えば50〜300℃に設定する。
Next, the metal paste 26 received in the
When the solder paste is used, the curing temperature is set below the melting temperature of the solder. Moreover, when using an electrically conductive paste, it sets to 50-300 degreeC, for example.
また、必要に応じて、加熱時間を調整する。
次いで、前記型60に保持された金属層26bを、半導体基板22上の電極パッド20aに接触させる。
Further, the heating time is adjusted as necessary.
Next, the
即ち、半導体基板22と型60との位置合わせを行い、半導体基板22の電極パッド20a上に、導電性ペースト27を介して、金属層26bを接触せしめる(図9(B)参照)。
That is, the
当該金属ペースト27aは、前記金属ペースト26aと同一材料(成分)である。
次いで、再び加熱処理を施し、金属ペースト27aを硬化(キュア)させ、キャビティ60a内の金属層26bと電極パッド20aとを固着する。
The
Next, heat treatment is performed again, the
ここで、金属ペースト27aの硬化条件は、半田ペーストを用いた場合には、半田の溶融温度以下に設定される。また、導電ペーストを用いた場合には、50〜300℃に設定する。
Here, the curing condition of the
更に、必要に応じて、加熱時間を調整して硬化させる。
しかる後、前記型60を半導体基板22から分離し、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bを表出せしめる。かかる凹部は、前記型60に於けるキャビティ60a内の凸部に対応して形成されるものである。
Further, if necessary, the heating time is adjusted and cured.
Thereafter, the
この結果、前記電極パッド20a上には、金属層27bを介して、断面形状が凹状を有するバンプ電極20bが配設される(図9(C)参照)。
一方、前記配線基板30に配設される先鋭状の電極端子30cは、次の様な製造方法をもって形成することができる。
As a result, the
On the other hand, the
なお、ここに於いても、前記図1で説明した部位には同一の符号を付す。
<電極端子30cの形成方法>
先鋭状の電極端子30cの形成方法を、図10を用いて説明する。
In this case as well, the same reference numerals are given to the portions described in FIG.
<Method for Forming
A method for forming the
まず、配線基板30を構成する基板コア材30aの上に、印刷用マスク70を位置せしめる(図10(A)参照)。
当該印刷用マスク70には、前記基板コア材30aの表面に選択的に配設されている配線層30bに於ける電極端子設定位置に対応して、貫通孔70aが設けられている。
First, the
The
当該貫通孔70aは、前記配線層30bの表面側(一方の主面)にあっては当該配線層の表面積に対応して比較的大なる面積を有し、一方当該配線層30bから遠い側(他方の主面)にあっては小面積を有しており、その断面形状は所謂テーパ状を有する。
The through-
かかる印刷用マスク70を、基板コア材30a上に密着させて配置し、前記小面積を有する開口部を通して、貫通孔70a内へ金属ペーストを充填する。
導電ペーストとしては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)もしくはこれらの合金を含むペーストが適用される。
The
As the conductive paste, a paste containing gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), or an alloy thereof is applied.
当該金属ペーストを充填処理した後、印刷用マスク70を除去する。
次いで、前記基板コア材30a上の金属ペーストに対し加熱・乾燥処理を施して、当該金属ペーストを固化し、電極端子30cを形成する。加熱処理温度は、例えば50〜300℃に設定される。
After the metal paste is filled, the
Next, the metal paste on the
金属ペーストが固化されて形成された電極端子30cは、前記印刷用マスク70に形成された貫通孔70aの形状に対応して側面が傾斜面をもって形成され、その形状は、配線層30bの表面からほぼ垂直方向に突出する如く、円錐形あるいは角錐形の先鋭状を有する(図10(B)参照)。
The
この様な工程により、基板コア材30aの配線層30b上に、先鋭状の電極端子30cが選択的に配設される。
(付記1) 断面形状が凹状を有する電極を具備してなる半導体素子と、
前記半導体素子上に配設され、当該半導体素子の断面形状が凹状を有する電極に対応して、先鋭状の電極端子が配設されてなる第1の配線基板と、
を具備し、
前記半導体素子の断面形状が凹状を有する電極の当該凹部に、前記第1の配線基板の先鋭状の電極端子が受容されてなることを特徴とする半導体装置。
By such a process, the
(Appendix 1) A semiconductor element comprising an electrode having a concave cross-sectional shape;
A first wiring board provided on the semiconductor element, wherein a sharp electrode terminal is provided corresponding to an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element;
Comprising
A semiconductor device, wherein a sharp electrode terminal of the first wiring board is received in the concave portion of an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element.
(付記2) 前記半導体素子は、凹部を有する第2の配線基板の該凹部内に収容されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記3) 前記半導体素子がウエハレベルパッケージ(WLP)であり、前記半導体素子の主面に凹状の前記電極が少なくとも一つ配設されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(Additional remark 2) The said semiconductor element is accommodated in this recessed part of the 2nd wiring board which has a recessed part, The semiconductor device of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 3) The semiconductor device according to supplementary note 1, wherein the semiconductor element is a wafer level package (WLP), and at least one concave electrode is disposed on a main surface of the semiconductor element.
(付記4) 前記第2の配線基板が少なくとも一つの基板コア材と、前記基板コア材上に形成された少なくとも一つの絶縁層と、前記基板コア材並びに前記絶縁層を貫通する少なくとも一つの電極と、前記電極に導通する前記基板コア材上に配設された少なくとも一つの配線層と、を有していることを特徴とする付記2記載の半導体装置。 (Supplementary Note 4) The second wiring board includes at least one substrate core material, at least one insulating layer formed on the substrate core material, and at least one electrode penetrating the substrate core material and the insulating layer. The semiconductor device according to claim 2, further comprising: at least one wiring layer disposed on the substrate core material that is electrically connected to the electrode.
(付記5) 前記第1の配線基板が少なくとも一つの基板コア材と、前記基板コア材の主面に形成された少なくとも一つの絶縁層と、前記基板コア材並びに前記絶縁層を貫通する少なくとも一つの電極と、前記電極に導通する前記基板コア材上に配設された少なくとも一つの配線層と、前記配線層上に形成された少なくとも一つの先鋭状電極端子と、を有していることを特徴とする付記1記載の半導体装置。 (Supplementary Note 5) The first wiring board includes at least one substrate core material, at least one insulating layer formed on a main surface of the substrate core material, and at least one penetrating the substrate core material and the insulating layer. Two electrodes, at least one wiring layer disposed on the substrate core material conducting to the electrodes, and at least one sharp electrode terminal formed on the wiring layer. The semiconductor device according to appendix 1, which is characterized.
(付記6) 半導体素子の電極パッド上に、断面形状が凹状を有する電極を形成する工程と、
前記半導体素子上に、当該半導体素子の電極に対応して先鋭状の電極端子が配設されてなる配線基板を配置する工程と、
前記半導体素子に於ける断面形状が凹状を有する電極の当該凹部に、前記配線基板に於ける先鋭状の電極端子を圧入する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 6) A step of forming an electrode having a concave cross-sectional shape on an electrode pad of a semiconductor element;
A step of disposing a wiring board on which the sharp electrode terminals corresponding to the electrodes of the semiconductor element are disposed on the semiconductor element;
A step of press-fitting a sharp electrode terminal in the wiring board into the concave portion of the electrode having a concave cross-sectional shape in the semiconductor element;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(付記7) 前記半導体素子上に前記配線基板を配置する工程の前に、
前記半導体素子を、凹部を有する第2の配線基板の該凹部内に配置する工程、
を有することを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 7) Before the step of disposing the wiring board on the semiconductor element,
Disposing the semiconductor element in the concave portion of the second wiring board having the concave portion;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein:
(付記8) 前記断面形状が凹状を有する電極は、
複数の電極パッドが形成された半導体基板上に、前記電極パッドの中心の一部を除き前記パッド部の位置に開口を有する印刷用マスクを配置する工程と、
前記印刷用マスクを介して前記電極パッド上に金属ペーストを印刷する工程と、
印刷された前記金属ペーストを乾燥させる工程と、
から形成されることを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 8) The electrode having a concave cross-sectional shape,
Disposing a printing mask having an opening at a position of the pad portion excluding a part of the center of the electrode pad on a semiconductor substrate on which a plurality of electrode pads are formed;
Printing a metal paste on the electrode pad through the printing mask;
Drying the printed metal paste;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein:
(付記9) 前記断面形状が凹状を有する電極は、
複数の電極パッド上に、ボイドが内部に存在する金属層を形成する工程と、
前記ボイドが存在する前記金属層をリフローする工程と、
から形成されることを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 9) The electrode having a concave cross-sectional shape,
Forming a metal layer having voids therein on a plurality of electrode pads;
Reflowing the metal layer in which the voids are present;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein:
(付記10) 前記断面形状が凹状を有する電極は、
複数の電極パッドの中心部と前記電極パッド領域以外の前記半導体基板の主面に、レジストを選択的に配置する工程と、
前記レジストから前記電極パッドが表出した部分に、金属層を形成する工程と、
から形成されることを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 10) The electrode having a concave cross-sectional shape,
A step of selectively disposing a resist on the main surface of the semiconductor substrate other than the center portion of the plurality of electrode pads and the electrode pad region;
Forming a metal layer on the portion where the electrode pad is exposed from the resist;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein:
(付記11) 前記断面形状が凹状を有する電極の形成においては、
凹状の前記電極の形状に対応したキャビティが配設された型に、第1の金属ペーストを供給する工程と、
前記第1の金属ペーストを前記キャビティ内において硬化させる工程と、
硬化させた前記第1の金属ペーストを前記電極パッドに第2の金属ペーストを介して接触させ、前記第2の金属ペーストを硬化させる工程と、
を有し、硬化させた前記第1の金属ペーストから前記型を離反させることにより、前記電極パッド上に凹状の前記電極を形成することを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 11) In formation of the electrode in which the said cross-sectional shape has concave shape,
Supplying a first metal paste to a mold provided with a cavity corresponding to the shape of the concave electrode;
Curing the first metal paste in the cavity;
Bringing the cured first metal paste into contact with the electrode pad via a second metal paste, and curing the second metal paste;
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein the concave electrode is formed on the electrode pad by separating the mold from the cured first metal paste.
(付記12) 前記配線基板を配置する前に、前記配線基板上に前記電極端子の配設を行い、前記電極端子の配設において、
前記配線基板に配設された配線層の一部以外の前記配線基板の主面をマスクする印刷用マスクにより、前記配線層上に金属ペーストを印刷する工程と、
印刷された前記金属ペーストを乾燥させる工程と、
を有することを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 12) Before arranging the wiring board, the electrode terminals are arranged on the wiring board, and in the arrangement of the electrode terminals,
Printing a metal paste on the wiring layer with a mask for printing that masks the main surface of the wiring board other than a part of the wiring layer disposed on the wiring board;
Drying the printed metal paste;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 6, wherein:
(付記13) 前記印刷用マスクに、逆テーパまたは順テーパの貫通孔が設けられていることを特徴とする付記6記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 13) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 6 characterized by the through-hole of a reverse taper or a forward taper being provided in the said mask for printing.
1,100 半導体装置
10 基板
10a,10c,101,103 基板コア材
10b,10h,31,32 絶縁層
10d,10e,30d,105,106 電極
10f,10g,30b,30e,30f 配線層
15,104A 凹部
20,200 半導体チップ
20a,201 電極パッド
20b バンプ電極
20c 有機絶縁膜
21 接着部材
22 半導体基板
23,26a,27a 金属ペースト
24,25,26b,27b 金属層
24a ボイド
30 配線基板
30c 電極端子
40,122 電極端子
50,70 印刷用マスク
51 下地金属層
52 レジスト
60 型
60a キャビティ
70a 貫通孔
1,100
Claims (4)
前記半導体素子上に配設され、当該半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と第2の配線基板の電極とに対応して、先鋭状の電極端子が配設されてなる第1の配線基板と、
前記半導体素子と前記第1の配線基板との間に形成された樹脂層と、
を具備し、
前記半導体素子は、凹部を有する前記第2の配線基板の該凹部内に収容され、
前記半導体素子の断面形状が凹状を有する電極の当該凹部と前記第2の配線基板の電極とに、前記第1の配線基板の先鋭状の電極端子が受容され、
前記樹脂層は、前記半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と前記第1の配線基板の先鋭状の電極端子とを包囲していることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element comprising an electrode having a concave cross-sectional shape;
A first wiring board provided on the semiconductor element, wherein a sharp electrode terminal is provided corresponding to an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and an electrode of the second wiring board. When,
A resin layer formed between the semiconductor element and the first wiring board;
Comprising
The semiconductor element is accommodated in the recess of the second wiring board having a recess,
The sharp electrode terminal of the first wiring board is received in the concave portion of the electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and the electrode of the second wiring board,
The semiconductor device, wherein the resin layer surrounds an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and a sharp electrode terminal of the first wiring board.
前記半導体素子を、凹部を有する第2の配線基板の該凹部内に配置する工程と、
前記第2の配線基板の前記凹部内に配置された前記半導体素子上に、当該半導体素子の電極と前記第2の配線基板の電極とに対応して先鋭状の電極端子が配設されてなる第1の配線基板を配置する工程と、
前記半導体素子に於ける断面形状が凹状を有する電極の当該凹部と前記第2の配線基板の電極とに、前記第1の配線基板に於ける先鋭状の電極端子を圧入する工程と、
前記半導体素子と前記第1の配線基板との間に、前記半導体素子の断面形状が凹状を有する電極と前記第1の配線基板の先鋭状の電極端子とを包囲する樹脂層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an electrode having a concave cross-sectional shape on an electrode pad of a semiconductor element;
Disposing the semiconductor element in the recess of the second wiring substrate having the recess;
Sharp electrode terminals corresponding to the electrodes of the semiconductor element and the electrodes of the second wiring board are arranged on the semiconductor element arranged in the recess of the second wiring board. Placing a first wiring board;
A step of press-fitting a sharp electrode terminal in the first wiring board into the concave part of the electrode having a concave cross-sectional shape in the semiconductor element and the electrode of the second wiring board ;
Forming a resin layer between the semiconductor element and the first wiring board to surround an electrode having a concave cross-sectional shape of the semiconductor element and the sharp electrode terminal of the first wiring board; ,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
複数の電極パッドが形成された半導体基板上に、前記電極パッドの中心の一部を除く位置に開口を有する印刷用マスクを配置する工程と、
前記印刷用マスクを介して前記電極パッド上に金属ペーストを印刷する工程と、
印刷された前記金属ペーストを乾燥させる工程と、
から形成されることを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。 The electrode having a concave cross-sectional shape,
Disposing a printing mask having an opening at a position excluding a part of the center of the electrode pad on a semiconductor substrate on which a plurality of electrode pads are formed;
Printing a metal paste on the electrode pad through the printing mask;
Drying the printed metal paste;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein
前記半導体素子上に、当該半導体素子の電極に対応して先鋭状の電極端子が配設されてなる配線基板を配置する工程と、
前記半導体素子に於ける断面形状が凹状を有する電極の当該凹部に、前記配線基板に於ける先鋭状の電極端子を圧入する工程と、を有し、
前記断面形状が凹状を有する電極は、
複数の電極パッドが形成された半導体基板上に、前記電極パッドの中心の一部を除く位置に開口を有する印刷用マスクを配置する工程と、
前記印刷用マスクを介して前記電極パッド上に金属ペーストを印刷する工程と、
印刷された前記金属ペーストを乾燥させる工程と、
から形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an electrode having a concave cross-sectional shape on an electrode pad of a semiconductor element;
A step of disposing a wiring board on which the sharp electrode terminals corresponding to the electrodes of the semiconductor element are disposed on the semiconductor element;
Pressing a sharp electrode terminal in the wiring board into the concave portion of the electrode having a concave cross-sectional shape in the semiconductor element, and
The electrode having a concave cross-sectional shape,
Disposing a printing mask having an opening at a position excluding a part of the center of the electrode pad on a semiconductor substrate on which a plurality of electrode pads are formed;
Printing a metal paste on the electrode pad through the printing mask;
Drying the printed metal paste;
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