JP4977344B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、非接触認識型チップが配置された基板を用いて製造された半導体装置の組み立てに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor equipment, in particular, relates to a technology effectively applied to fabrication of the semiconductor equipment, which is manufactured using the substrate non-contact recognition chip is placed.
無線タグに記録された多面取基板の識別データと、オンラインサーバのデータファイルに記録された前記多面取基板の識別データとを照合し、前記オンラインサーバのデータファイルに記録された基板不良座標データに基づいて、前記多面取基板の複数の個片化領域のうち、良品の個片化領域に半導体チップを搭載する工程を有する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
基板を用いた半導体装置の組み立てにおいて、基板の不良箇所の情報は、対象となる基板領域に手書きで目印を記載したり、あるいは不良を表すシール等を貼ることで判断している。また、基板の装置形成領域(デバイス領域)の外側に不良箇所認識用の領域を設け、そこに不良箇所の情報を記載する場合もある。 In assembling a semiconductor device using a substrate, information on a defective portion of the substrate is determined by writing a mark on the target substrate region by hand, or sticking a sticker indicating a defect. Further, there is a case where an area for recognizing a defective portion is provided outside the device formation region (device region) of the substrate, and information on the defective portion is described there.
また、製品着工時の仕様(製造条件)については、仕様が印字されている作業伝票をロット毎に添付し、かつ仕様を指示するドキュメント等を発行するなどして作業を行っている。 In addition, with respect to the specifications (manufacturing conditions) at the time of starting the product, work is performed by attaching a work slip on which the specifications are printed for each lot and issuing a document or the like instructing the specifications.
なお、基板を用いた組み立てにおいては、不良の装置形成領域についてはダイボンディングやワイヤボンディングを行わず、良品の装置形成領域のみについてダイボンディングやワイヤボンディングを行っている。しかしながら、基板の表面の装置形成領域(デバイス領域)に不良箇所の情報を表す目印を印字しておいても、組立工程間を流している間に目印がかすれてしまい、不良を認識することができない場合がある。また、目印を認識できたとしても、シールが有している接着剤や印字された塗料が吸湿しやすいために、樹脂封止体を形成する際の熱処理工程において水分が膨張し、レジンが基板から剥離するレジンクラックを引き起こす原因となる。 In the assembly using the substrate, die bonding and wire bonding are not performed on the defective device formation region, and only the good device formation region is die bonding and wire bonding. However, even if a mark representing the information on the defective portion is printed on the device formation area (device area) on the surface of the substrate, the mark is faded during the assembly process, and the defect is recognized. There are cases where it is not possible. In addition, even if the mark can be recognized, the adhesive that the seal has and the printed paint are likely to absorb moisture, so that the moisture expands in the heat treatment process when forming the resin sealing body, and the resin is the substrate. It causes a resin crack that peels from the resin.
一方、基板の裏面に記載すれば、ダイボンディング工程以降も利用できるが、基板を反転させないと判断できないという問題が起こる。さらに、裏面に記載する場合、ワイヤボンディングや樹脂封止など、製造時に発生する熱により治工具や製造装置に表示物(インク等)が転写し、不良を誘発させる問題が生じる。 On the other hand, if it is described on the back surface of the substrate, it can be used after the die bonding step, but there arises a problem that it cannot be determined unless the substrate is inverted. Furthermore, in the case of writing on the back surface, there is a problem that a display object (ink or the like) is transferred to a tool or a manufacturing apparatus due to heat generated during manufacturing, such as wire bonding or resin sealing, thereby inducing a defect.
なお、基板の装置形成領域の外側に不良箇所認識用の領域を設ける場合、認識のための特定のサイズが必要であり、基板のサイズが製品の取り数に応じて大きくなってしまう。したがって、基板サイズを変えたくない場合、1枚の基板の製品取り数が減ってしまうという問題が起こる。 In addition, when providing the defective part recognition area | region outside the apparatus formation area of a board | substrate, the specific size for recognition is required and the size of a board | substrate will become large according to the number of products taken. Therefore, when it is not desired to change the substrate size, there arises a problem that the number of products obtained from one substrate is reduced.
さらに、樹脂モールド後は、基板の装置形成領域とその外側の領域には樹脂が配置されるため、目印が判別できなくなるという問題が発生する。 Furthermore, after the resin molding, since the resin is arranged in the device forming region and the outer region of the substrate, there arises a problem that the mark cannot be discriminated.
また、基板が多数列の装置形成領域を有する多数個取り基板の場合、基板の装置形成領域の外側の枠部分には複数のゲートブレーク用のメタル部が配置されるため、不良個所の情報を記入する領域の確保が困難という問題が起こる。 In addition, when the substrate is a multi-chip substrate having multiple rows of device formation regions, a plurality of metal parts for gate breaks are arranged in the frame portion outside the device formation region of the substrate. There is a problem that it is difficult to secure an area to fill in.
また、伝票の記載により組立仕様(製造条件)を判断する場合、オペレータが記載に基づき製造装置の設定等の作業を行うので、仕様違いが発生するポテンシャルが存在する。また、伝票の記載に基づいてオペレータが基板に不良情報をケガキによって記載する場合、記入ミスが起こることと、パッケージが小型の場合には隣の装置形成領域まで記入してしまうといったミスが発生することが問題である。さらに、ケガキによる不良情報の記載は判別しにくく、誤って不良品を良品としてピックアップしてしまうという問題も起こる。 In addition, when an assembly specification (manufacturing condition) is determined based on the description on the slip, the operator performs operations such as setting of the manufacturing apparatus based on the description, so that there is a potential for a difference in specifications. Also, if the operator writes defect information on the board based on the description on the slip, an error will occur, and if the package is small, an error will occur in which the next device formation area is entered. That is a problem. Furthermore, it is difficult to determine the description of defect information due to inscriptions, and there is a problem that a defective product is erroneously picked up as a non-defective product.
なお、前記特許文献1(特開2004−179234号公報)には、無線タグに格納された情報が着工条件(製造条件)を含んでいるという記載はない。 In addition, in the said patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-179234), there is no description that the information stored in the radio | wireless tag contains construction conditions (manufacturing conditions).
本発明の目的は、作業効率の向上を図ることができる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving work efficiency.
また、本発明の他の目的は、作業の精度を高めることができる技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the accuracy of work.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明は、以下の工程を含むものである。(a)複数のデバイス領域を有し、メモリ回路を有する非接触認識型チップが搭載された基板を準備する工程;(b)複数のパッドが形成された主面をそれぞれ有する複数の半導体チップを、前記複数のデバイス領域にそれぞれ配置する工程;(c)前記半導体チップの前記複数のパッドと前記デバイス領域に形成された複数のボンディング用電極とをそれぞれ電気的に接続する工程;(d)前記複数の半導体チップが搭載された前記基板をモールド金型内に配置し、前記基板において前記非接触認識型チップの配置領域及び前記複数のデバイス領域の外側を前記モールド金型でクランプし、前記複数の半導体チップを樹脂モールディングする工程;(e)前記複数のデバイス領域に沿って前記基板を切断分離する工程、ここで、前記非接触認識型チップの前記メモリ回路には、基板不良箇所の情報が格納されており、前記(b)工程の前に読み取った前記基板不良箇所の情報に基づいて、前記複数のデバイス領域に前記複数の半導体チップをそれぞれ搭載し、前記基板は、前記複数のデバイス領域が形成された主面と、前記主面とは反対側の裏面と、前記主面と前記裏面との間に形成されたスルーホールとを有し、前記非接触認識型チップは、前記基板の前記スルーホール内に配置されている。 That is, the present invention includes the following steps. (A) preparing a substrate on which a non-contact recognition type chip having a plurality of device regions and having a memory circuit is mounted; (b) a plurality of semiconductor chips each having a main surface on which a plurality of pads are formed; (C) electrically connecting the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of bonding electrodes formed in the device region, respectively; The substrate on which a plurality of semiconductor chips are mounted is arranged in a mold, and the arrangement area of the non-contact recognition type chip and the outside of the plurality of device areas on the substrate are clamped by the mold, the semiconductor chip process for resin molding; step for cutting and separating the substrate along the (e) said plurality of device regions, wherein said non-contact The memory circuit of the sensing chip stores information on a defective board portion, and the plurality of device regions have the plurality of device areas based on the information on the defective board portion read before the step (b). Each of the semiconductor chips is mounted, and the substrate has a main surface on which the plurality of device regions are formed, a back surface opposite to the main surface, and a through hole formed between the main surface and the back surface. The non-contact recognition type chip is disposed in the through hole of the substrate.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
基板に設けられた非接触認識型チップに書き込まれている製品情報または基板不良箇所に係わる情報を読み取って基板の良品の複数の装置形成領域において半導体装置を組み立てることにより、不良位置の識別を自動で、かつ素早く行うことができ、半導体装置の組み立てにおける各処理の作業効率の向上を図ることができる。 By identifying the product information written on the non-contact recognition type chip provided on the substrate or the information related to the defective part of the substrate and assembling the semiconductor device in multiple device formation areas of the substrate, the defective position is automatically identified. Thus, the operation efficiency of each process in the assembly of the semiconductor device can be improved.
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。 Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.
また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。 Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法に用いられる非接触認識型チップの構造の一例を示す斜視図、図2は本発明の実施の形態の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図3は図2に示す半導体装置の構造の一例を示す断面図である。また、図4は本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法における非接触認識型チップを用いた組み立ての管理方法の一例を示す斜視図、図5は本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法における非接触認識型チップを用いた組み立ての変形例の管理方法を示す斜視図である。さらに、図6は図4に示す組み立ての管理方法で用いられる多数個取り基板の構造の一例を示す平面図と拡大平面図、図7及び図8はそれぞれ図4に示す組み立ての管理方法で用いられる変形例の多数個取り基板の構造を示す平面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure of a non-contact recognition type chip used in the method of manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example of the structure of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device shown in FIG. 2. 4 is a perspective view showing an example of an assembly management method using a non-contact recognition type chip in the method of manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the management method of the modification of the assembly using the non-contact recognition type chip | tip in a manufacturing method. 6 is a plan view and an enlarged plan view showing an example of the structure of the multi-chip substrate used in the assembly management method shown in FIG. 4, and FIGS. 7 and 8 are respectively used in the assembly management method shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the multi-cavity board | substrate of the modified example.
また、図9は図2に示す半導体装置の基板の主面における配線パターンの一例を示す平面図、図10は図9に示すA−A線に沿って切断した断面の構造の一例を示す断面図、図11は図10に示すB部の構造の一例を示す拡大部分断面図、図12及び図13はそれぞれ図10に示すB部の構造の変形例を示す拡大部分断面図である。 9 is a plan view showing an example of a wiring pattern on the main surface of the substrate of the semiconductor device shown in FIG. 2, and FIG. 10 is a cross section showing an example of a cross-sectional structure cut along the line AA shown in FIG. 11 is an enlarged partial sectional view showing an example of the structure of the B part shown in FIG. 10, and FIGS. 12 and 13 are enlarged partial sectional views showing modified examples of the structure of the B part shown in FIG.
また、図14は本発明の実施の形態の変形例の半導体装置の構造を封止体を透過して示す平面図、図15は図14に示す半導体装置の構造を示す断面図、図16は本発明の実施の形態の変形例の半導体装置の構造を封止体を透過して示す平面図、図17は図16に示す半導体装置の構造を示す断面図である。さらに、図18は本発明の実施の形態の変形例の半導体装置の構造を封止体を透過して示す平面図、図19は図18に示す半導体装置の構造を一部破断して示す側面図である。 14 is a plan view showing the structure of a semiconductor device according to a modification of the embodiment of the present invention through a sealing body, FIG. 15 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device shown in FIG. 14, and FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device shown in FIG. 16, and FIG. 17 is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the modification of the embodiment of the present invention through the sealing body. 18 is a plan view showing the structure of a semiconductor device according to a modification of the embodiment of the present invention through a sealing body. FIG. 19 is a side view showing the structure of the semiconductor device shown in FIG. FIG.
本実施の形態は、非接触認識型チップを有する基板を用いた半導体装置の製造方法と、その製造方法で組み立てられた半導体装置について説明するものである。 In this embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device using a substrate having a non-contact recognition type chip and a semiconductor device assembled by the manufacturing method will be described.
図1は非接触認識型チップの一例であるミューチップ5を示すものである。ミューチップ5には、通信回路、読み出し回路及びメモリ回路等の複数の集積回路が組み込まれており、そのうちメモリ回路には、非接触で認識可能な種々の情報が格納されている。さらに、ミューチップ5は、通信回路と接続された内蔵型のアンテナ5aを有しており、外部と通信可能な機能を有している。すなわち、ミューチップ5は、非接触状態で製品情報等のデータの読み取りが可能なチップである。
FIG. 1 shows a
ただし、ミューチップ5では、アンテナ5aは内蔵型であることが好ましいが、外付け型であってもよい。例えば、ミューチップ5が配置される基板側にアンテナ5aを取り付け、基板のアンテナ近傍にミューチップ5を実装してもよい。
However, in the
また、ミューチップ5は、書き込み可能なメモリ回路を有しており、専用のミューチップライタを使用することにより、工程の途中であっても新規なデータを容易に追加/書き換えできるものであることが好ましい。
Further, the
本実施の形態のミューチップ5のメモリ回路に格納される情報は、例えば、基板不良箇所のアドレス(位置データ)や各工程での製造条件等(製品着工時の仕様データ等)である。あるいは、製造条件として、図3に示すようなダイボンド剤2、ワイヤ4、封止用樹脂及びパッケージサイズ等の情報を書き込んでおいてもよい。
The information stored in the memory circuit of the
また、図6に示すように基板(多数個取り基板9)の個々のデバイス領域(装置形成領域)9aにミューチップ5を配置する場合には、各パッケージに個片化されてから必要となるデータである選別プログラムやエージング時間等のテスト条件の情報、もしくはマーク仕様等の情報をミューチップ5に書き込んでおいてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, when the
次に、本実施の形態のミューチップ5を有する基板を用いて組み立てられた半導体装置について説明する。
Next, a semiconductor device assembled using a substrate having the
図2及び図3に示す半導体装置は、小型で、かつ樹脂封止型の半導体装置であるCSP(Chip Scale Package)7であり、配線基板(基板)3の裏面3bに複数の外部端子である半田ボール8が格子状に配置されて取り付けられている。したがって、CSP7はBGA(Ball Grid Array)型の半導体パッケージである。
The semiconductor device shown in FIGS. 2 and 3 is a CSP (Chip Scale Package) 7 which is a small and resin-encapsulated semiconductor device, and has a plurality of external terminals on the
CSP7の構造について説明すると、集積回路を有する半導体チップ1と、半導体チップ1と接合する配線基板(基板)3と、配線基板3の裏面3bに配置された複数の外部端子である半田ボール8と、半導体チップ1の電極であるパッド1cと配線基板3の主面3aのボンディング用電極3hとを電気的に接続する複数の導電性のワイヤ4と、半導体チップ1および複数のワイヤ4を樹脂封止する封止体6とを有している。配線基板3の厚さと交差する平面形状は、例えば四角形である。
The structure of the
さらに、配線基板3の角部には、CSP7のテスト条件等を含む情報が格納されたメモリ回路を有するミューチップ5が配置されている。具体的には、配線基板3の角部における内部にミューチップ5が埋め込まれている。配線基板3の表面側は、図9に示すように、半田ボール8と電気的に接続される配線部3gが、配線基板3の各辺に形成された複数のボンディング用電極3hから引き回されて形成されている。すなわち、配線基板3における角部以外の領域は、配線部3gやボンディング用電極3hが形成されている。配線基板3の角部にボンディング用電極3hを形成しない理由は、配線基板3における中心部から最も遠い角部4箇所は、応力が集中しやすいため、接続した導電性のワイヤ4が断線不良を引き起こし易い。また、角部に導電性のワイヤ4を接続する場合、各辺に接続するワイヤ4の長さよりも長くなるため、樹脂封止工程において樹脂注入圧力によりワイヤ流れが起きやすく、隣接するワイヤ4とのショート不良を引き起こし易い。以上のことから配線基板3における角部には、ボンディング用電極3hが形成されていなく、それと繋がる配線部3gも形成されていないため、空き領域となっている。
Further, a
本実施の形態では、配線基板3の内部にミューチップ5を配置する場合について説明したが、ミューチップ5は、配線基板3の表面(主面3aまたは裏面3b)に取り付けられていてもよい。しかしながら、本実施の形態で説明するCSPは、半導体チップ1と配線基板3の端部との間隔が狭い(半導体チップ1の平面サイズと配線基板3の平面サイズがほぼ同じ)ため、配線基板3の主面3a側に形成するのが配線基板3の内部に埋め込むのに比べ困難である。
In the present embodiment, the case where the
また、配線基板3の主面3aにミューチップ5を搭載できたとしても、装置形成領域の端部に極めて近い場所に搭載されるため、樹脂封止工程において樹脂封止用の金型のクランプ圧力で破壊されたり、樹脂流れを阻害する問題が生じる。配線基板3の裏面3bに形成する場合は、配線基板3の裏面3bからミューチップ5の厚みだけ、突出するように搭載されるため、ワイヤボンディング工程において配線基板がヒートステージ上に安定しない。また、配線基板3の裏面3b全面がヒートステージ上に搭載されないため、ヒートステージからの熱がボンディング用電極3hに効率良く伝わらず、導電性のワイヤ4の接続強度が低下する。
Further, even if the
以上のことから、ミューチップ5は配線基板3の角部において、配線基板3の内部(主面3aと裏面3bの間)に配置することが好ましい。しかしながら、ミューチップ5の厚さが、例えば0.02μm厚以下と薄いものであれば、配線基板3の表面に取り付けても上記問題は解消する可能性もある。
From the above, it is preferable that the
このCSP7は、図6に示すような個々のデバイス領域9aにミューチップ5が埋め込まれた基板を用いて組み立てられたものである。したがって、ミューチップ5のメモリ回路に、基板不良箇所のアドレスに加えて、選別プログラムやエージング時間等のテスト条件の情報を書き込んでおくことにより、各パッケージに個片化されて基板の枠部等から分離された後でもミューチップ5の情報を用いてテスティング等の所望の処理を行うことが可能である。
The
なお、配線基板3は、主面3aに形成された複数の配線部3gと、主面3a及び裏面3b上に形成され、かつ配線部3gのうちの一部を覆うレジスト膜3fとを有している。すなわち、配線基板3は、コア材3cと、その主面3aおよび裏面3bに形成された複数の配線部3gと、主面3aと裏面3bの配線部3gを接続するスルーホール3eと、配線部3gの少なくとも一部を覆うレジスト膜3fとを有している。配線基板3の表面である主面3aには、その周縁部に複数のボンディング用電極3hが各辺に沿って一列に並んで設けられている。
The
また、ボンディング用電極3hは、それぞれ配線部3gを介してスルーホール3eと電気的に接続されている。
The
一方、基板3の裏面3bには、複数のランド3dが格子状に配置されて設けられており、これらランド3dには外部端子である半田バンプ8が接続される。また、複数のランド3dは、それぞれスルーホール3eと接続されている。
On the other hand, on the
このように基板3の主面3aおよび裏面3bには、ボンディング用電極3h、配線部3g、ランド3dおよびスルーホール3eなどの導体部が形成されている。これらの導体部は、例えば、銅合金によって形成されるものである。
Thus, conductor portions such as
また、配線基板3の主面3aのレジスト膜3f上に、半導体チップ1がダイボンド剤2を介して固定されている。すなわち、半導体チップ1の裏面1bがダイボンド剤2を介して配線基板3と接続している。
Further, the
さらに、配線基板3においてチップ外側の領域で、かつ基板の周縁部には複数のボンディング用電極3hが並んで配置されており、半導体チップ1の主面1aに設けられた電極であるパッド1cと、これに対応する基板3のボンディング用電極3hとがワイヤ4によって電気的に接続されている。
Furthermore, a plurality of
なお、導電性のワイヤ4は、例えば、金線等であり、また、封止体6を形成する封止用樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等である。
The
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described.
前記半導体装置の製造方法は、ミューチップ5が組み込まれた基板を用いて半導体装置の製造を管理するものである。
The semiconductor device manufacturing method manages manufacturing of a semiconductor device using a substrate in which a
図4は、ミューチップ5のメモリ回路に製品の識別情報(製品情報:ID)のみが書き込まれている場合の製造の管理方法の一例を示すものである。
FIG. 4 shows an example of a manufacturing management method when only product identification information (product information: ID) is written in the memory circuit of the
まず、基板に製品の識別情報(ID)が書き込まれたミューチップ5を搭載しておき、各工程において、製造装置10のローダー部等に組み込んであるミューチップリーダー13を用いて、ミューチップ5に書き込まれているIDを読み取って各製品を識別する。
First, a
すなわち、図7に示すように、まず、複数のデバイス領域(装置形成領域)9aが形成され、かつ製品の識別情報(ID)または基板不良箇所に係わる情報が格納されたメモリ回路を有するミューチップ5が、複数のデバイス領域9aの外側に配置された多数個取り基板(基板)9を準備する。なお、多数個取り基板9には、複数のデバイス領域9aの外側の周縁部に多数の位置決め用孔9cが形成されている。
That is, as shown in FIG. 7, first, a muchip having a memory circuit in which a plurality of device regions (device forming regions) 9a are formed and in which product identification information (ID) or information relating to a defective substrate is stored. 5 prepares a multi-piece substrate (substrate) 9 disposed outside the plurality of
その後、ミューチップ5の製品の識別情報(ID)または基板不良箇所に係わる情報を読み取り、多数個取り基板9の良品の複数のデバイス領域9aそれぞれにおいて半導体チップ1を搭載して半導体装置を組み立てる(製品を着工する)。
Thereafter, identification information (ID) of the product of the
一例としては、図4に示すように、製造装置10のローダー部等に組み込んであるミューチップリーダー13により、ミューチップ5に書き込まれているID(基板不良箇所に係わる情報でもよい)を読み取って各製品を識別する。さらに、識別したIDに基づいて、製品個々の基板不良箇所の情報(アドレス等)や製造条件(組立仕様)等のデータを管理サーバー11から呼び出し、基板における不良位置の識別や仕様の判定または製造装置10の設定等を管理サーバー11とLAN(Local Area Network)接続されたパーソナルコンピュータ12で行う。その後、管理サーバー11からダウンロードした基板不良箇所の位置情報や製造条件の情報に基づいて製品を着工する。
As an example, as shown in FIG. 4, an ID (may be information related to a defective board location) written on the
なお、製造装置10の条件等については自動で設定可能となる。オペレータが手動で行うものについては、製造装置10のモニタで仕様を確認して手動で設定を行う。本例の場合、ミューチップ5には識別情報(ID)のみを書き込んでおき、不良基板の位置や組立仕様等の情報は管理サーバー11に格納しておくことが特徴となる。また、情報の変更や追加等があれば管理サーバー11のデータを変更/追加(アップロード)する。
Note that the conditions of the
管理サーバー11に格納しておく情報としては、多数個取り基板9の不良箇所のアドレス、組立仕様(ダイボンド剤2、ワイヤ4、封止用樹脂、マーク、パッケージサイズ)等の材料や着工条件、選別プログラム、エージング時間等がある。また、製品個々に情報を識別する必要性がない場合、同一仕様のロット毎(複数の同一製品がまとまっているもの)にミューチップ5を搭載しても良い。
Information to be stored in the
多数個取り基板上での組み立てを完了した後、多数個取り基板9をデバイス領域9aに沿って切断して個々の半導体装置に分離する。すなわち、図7に示す多数個取り基板9においてダイシングライン9bに沿って基板を切断して個片化を行う。
After the assembly on the multi-piece substrate is completed, the multi-piece substrate 9 is cut along the
一方、図5は、ミューチップ5のメモリ回路に製品の識別情報(ID)と、基板不良箇所の情報及び製造条件(組み立て仕様)の情報が書き込まれている場合の製造の管理方法の一例を示すものである。
On the other hand, FIG. 5 shows an example of a manufacturing management method in the case where product identification information (ID), information on a defective board location, and information on manufacturing conditions (assembly specifications) are written in the memory circuit of the
まず、基板に、製品の識別情報(ID)と基板不良箇所の情報及び製造条件(組み立て仕様)の情報が書き込まれたミューチップ5を搭載しておき、各工程において、製造装置10のローダー部等に組み込んであるミューチップリーダー13を用いて、ミューチップ5に書き込まれているIDを読み取って各製品を識別するとともに、基板不良箇所の情報や製造条件の情報を読み取って製品の着工を行う。
First, a
すなわち、図7に示すように、複数のデバイス領域(装置形成領域)9aが形成され、かつ製品のID及び基板不良箇所の位置情報や製造条件の情報が格納されたメモリ回路を有するミューチップ5が、複数のデバイス領域9aの外側に配置された多数個取り基板(基板)9を準備する。
That is, as shown in FIG. 7, a plurality of device regions (device forming regions) 9a are formed, and a
その後、ミューチップ5から読み取った基板不良箇所の位置情報(アドレス)に基づいて、多数個取り基板9の良品の複数のデバイス領域9aそれぞれにおいて半導体チップ1を搭載して半導体装置を組み立てる(製品を着工する)。
After that, based on the position information (address) of the defective part of the substrate read from the
つまり、図5に示すように、製造装置10のローダー部等に組み込んであるミューチップリーダー13により、ミューチップ5に書き込まれているIDを読み取って各製品を識別する。さらに、ミューチップ5から基板不良箇所の位置情報(アドレス等)や製造条件の情報を読み取って、基板における不良位置の識別や仕様の判定または製造装置10の設定等をパーソナルコンピュータ12で行う。これにより、製品の着工を開始する。
That is, as shown in FIG. 5, each product is identified by reading the ID written in the
なお、ミューチップ5に格納しておく情報としては、多数個取り基板9における不良箇所のアドレス、組立仕様(ダイボンド剤2、ワイヤ4、封止用樹脂、マーク、パッケージサイズ)、選別プログラム、エージング時間等である。また、製品個々に情報を識別する必要性がない場合、同一仕様のロット毎(複数の同一製品がまとまっているもの)にミューチップ5を搭載しても良い。
The information stored in the
本例の場合、ミューチップ5に格納されている情報のみで基板の不良位置や組立仕様が判定できるので、情報格納用のサーバー等を使用しないことが特徴である。この場合、ミューチップ5にデータを追記及び変更する必要があるため、書き込み可能なメモリーを搭載した読み出し/書き込み自在のミューチップ5を使用する。
In the case of this example, since the defective position and assembly specification of the substrate can be determined only by the information stored in the
多数個取り基板上での組み立てを完了した後、図7に示す多数個取り基板9においてダイシングライン9bに沿って基板を切断して個片化を行う。
After the assembly on the multi-chip substrate is completed, the multi-chip substrate 9 shown in FIG. 7 is cut into individual pieces by cutting the substrate along the dicing
次に、図6は、多数個取り基板9の各デバイス領域9aにミューチップ5を搭載した場合を説明するものである。すなわち、各デバイス領域9a内にミューチップ5を搭載することにより、図6の拡大図に示すように、組み立て後のCSP7においてもミューチップ5がそのままパッケージ内に残った状態となる。
Next, FIG. 6 illustrates a case where the
このように組み立て後のCSP7内にミューチップ5が残る場合、ミューチップ5に書き込む情報としては、基板不良箇所の情報に加えて、選別プログラムやエージング時間等のテスト条件の情報を書き込んでおくことが好ましい。
When the
すなわち、ミューチップ5に選別プログラムやエージング時間等のテスト条件の情報を格納しておくことにより、個片化後のCSP7に対してミューチップ5の情報を用いてCSP7にテストやエージング等の所望の処理を行うことができる。
That is, by storing information on the test conditions such as the selection program and the aging time in the
次に、図8は、変形例として多数個取り基板9におけるミューチップ5の配置領域であるミューチップ配置領域9eを示したものであり、ミューチップ5は、複数のデバイス領域9aの外側で、かつ樹脂モールド領域9d内に配置されていることが好ましい(ミューチップ配置領域9eは、図8の多数個取り基板9における斜線部)。
Next, FIG. 8 shows a
すなわち、ミューチップ5を多数個取り基板9の樹脂モールド領域9d内に配置することにより、ミューチップ5はモールド金型のクランプ領域から外れた位置となるため、樹脂モールディング時にミューチップ5にかかるダメージを減らすことができる。なお、図8に示す斜線部の領域(ミューチップ配置領域9e)にミューチップ5を搭載した場合、この領域は製品領域であるデバイス領域9aの外側であるため、組み立て後の半導体装置にミューチップ5は残らない。
That is, by arranging the mu-
その際、ミューチップ5は、基板内部に埋め込んでもよいし、基板の表面に接着剤等で固定してもよい。
At that time, the
ここで、図9〜図13を用いてミューチップ5の基板への埋め込み方法について説明する。
Here, a method for embedding the
図9及び図10に示すように配線基板3の主面3aには、複数の配線部3gと、これに接続する複数のスルーホール3eと複数のボンディング用電極3hとが形成されている。さらに、複数の配線部3gとスルーホール3eは、レジスト膜3fによって覆われているが、複数のボンディング用電極3hはレジスト膜3fの開口部3iに露出している。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
このような配線基板3に対して、ミューチップ5の厚さを、例えば、0.2mm以下とすることにより、ミューチップ5をスルーホール3e内やコア材3c−レジスト膜3f間などの基板厚内に埋め込むことが可能である。その際、スルーホール3eは、種々の形状が考えられる。例えば、図11は、スルーホール3eをレーザ加工によって形成した場合を示している。レーザ加工の場合、レーザ強度のばらつきにより、孔径が均一にならずスルーホール3eの主面側の開口の面積より裏面側の開口の方が小さくなり、したがって、スルーホール3e内にミューチップ5を配置した際、レジスト塗布前にミューチップ5を安定して配置することができる。
By setting the thickness of the
また、図12は、ミューチップ5を凹状のスルーホール3eに配置した例であり、さらに、図13は、ミューチップ5を、均一な孔径で形成されたスルーホール3eに配置した例、及びコア材3c−レジスト膜3f間に配置した例を示している。
FIG. 12 shows an example in which the
なお、ミューチップ5は配線基板以外の部材に取り付けても良く、例えば、ロット毎にミューチップ5を取り付ける場合には、各ロットの伝票(用紙)に埋め込んでもよい。
The
次に、図14〜図19は、ミューチップ5が取り付けられた変形例の半導体装置を示している。図14及び図15に示す変形例の半導体装置は、複数の半導体チップ1が積層して配置されたマルチチップパッケージ14を示している。このようなマルチチップパッケージ14においても配線基板3の角部付近にミューチップ5を埋め込むことにより、図2に示すCSP7と同様の効果を得ることが可能である。
Next, FIG. 14 to FIG. 19 show a semiconductor device of a modified example to which the
また、図16及び図17に示す変形例の半導体装置は、複数の半導体チップ1が横並びで配置されたマルチチップパッケージ14を示している。このようなマルチチップパッケージ14においても配線基板3の角部付近にミューチップ5を埋め込むことにより、図2に示すCSP7と同様の効果を得ることが可能である。
16 and 17 show a
なお、複数の半導体チップ1を有したマルチチップパッケージ14(複数チップ品)の製造においては、1つの半導体チップ1を有した図2に示すCSP7(1チップ品)等の半導体装置の製造と比較して、管理すべき製造仕様が多いため、作業者の仕様違いミスのポテンシャルが高いという問題があるとともに、不良を製造した場合の被害損額が高くなる。
In the manufacture of the multi-chip package 14 (multiple chip product) having a plurality of
したがって、ミューチップ5を利用して製造仕様を管理する本実施の形態の半導体装置の製造方法は、仕様が複雑で、かつ単価の高いマルチチップパッケージ14(複数チップ品)の製造に対して適用することが好ましく、その結果、より大きな効果を得ることができる。
Therefore, the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment that uses the
図18及び図19に示す変形例の半導体装置は、リードフレーム(基板)を用いて組み立てられる半導体装置を取り上げたものであり、その一例としてQFP(Quad Flat Package)15を図示している。QFP15は、半導体チップ1を支持するタブ16と、タブ16の周囲に配置された複数のインナリード17と、インナリード17と繋がるアウタリード(外部端子)18と、タブ16と連結したタブ吊りリード20と、半導体チップ1とインナリード17とを電気的に接続する複数のワイヤ4と、半導体チップ1、複数のインナリード17及びワイヤ4を樹脂封止する封止体6とを有している。
The semiconductor device of the modification shown in FIGS. 18 and 19 is a semiconductor device assembled using a lead frame (substrate), and a QFP (Quad Flat Package) 15 is shown as an example. The
QFP15において、金属フレームのタブ16もしくはタブ吊りリード20上にミューチップ5を取り付ける。ミューチップ5は、例えば、テープ材19や接着材等によって固定されている。このようなQFP15においても、タブ16やタブ吊りリード20等のフレーム上にミューチップ5を固定することにより、図2に示すCSP7と同様の効果を得ることができる。
In the
本実施の形態の半導体装置及びその製造方法によれば、基板に配置されたミューチップ5に書き込まれている製品の識別情報(ID)または基板不良箇所等に係わる情報を読み取り、基板の良品の複数のデバイス領域9aそれぞれにおいて半導体チップ1を搭載して半導体装置を組み立てることにより、基板不良位置の識別を自動で、かつ素早く行うことができ、半導体装置の組み立てにおける各処理の作業効率の向上を図ることができる。
According to the semiconductor device and the manufacturing method thereof in the present embodiment, the product identification information (ID) written in the
また、基板不良箇所の位置の情報や組立仕様(製造条件)などのデータを呼び出し、不良位置の識別や仕様判定、さらに製造装置10の設定を行うため、組立加工時にオペレータに掛かる付加を低減することができ、さらに仕様違い等のヒューマンエラーのポテンシャルを低減することができる。その結果、作業の精度を高めることができる。
In addition, the information on the position of the defective board part and the data such as assembly specifications (manufacturing conditions) are called to identify the defective position, determine the specifications, and set the
また、ネットワークの管理サーバー11に組立加工に必要なデータ(基板の不良位置データや製造仕様のデータ)を格納し、ミューチップ5には識別情報(ID)のみを格納しておくことにより、ミューチップ5に書き込まれている情報はチップ製造時に書き込んである識別情報(ID)のみなので、ミューチップ5内のメモリ容量が少なくて済む。
Further, by storing data necessary for assembly processing (defect position data and manufacturing specification data) on the
また、管理サーバー11に識別情報(ID)以外の情報を格納することにより、情報の追加が必要であっても管理サーバー11に書き込むことで対応できる。
Further, by storing information other than identification information (ID) in the
さらに、管理サーバー11がLANで繋がっていれば別工場であっても同一のデータを利用することが可能となる。
Furthermore, if the
また、ミューチップ5に識別情報(ID)に加えて、基板不良箇所の情報及び組立仕様情報等を格納することにより、ミューチップ5に格納されている情報のみで基板の不良位置や組み立ての仕様を判定することができ、情報格納用のサーバーを排除することが可能になる。
In addition to the identification information (ID), in addition to the identification information (ID), the information on the defective part of the board, the assembly specification information, and the like are stored in the
また、ミューチップ5の厚さを、例えば、0.2mm以下とすることにより、基板のスルーホール3e内や、コア材3c−レジスト膜3f間等の基板厚内に埋め込むことができ、基板の厚さを厚くすることなくミューチップ5を内蔵することができる。これにより、パッケージの厚さも厚くせずにミューチップ5を配置することができる。
Further, by setting the thickness of the
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
例えば、前記実施の形態では、基板タイプの半導体装置の一例としてBGA型のCSP7を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、LGA(Land Grid Array)等であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
さらに、リードフレームタイプの半導体装置の一例としてQFP15を取り上げて説明したが、リードフレームタイプの半導体装置は、QFN(Quad Flat Non-leaded Package) 等であってもよい。
Furthermore, the
本発明は、非接触認識型チップを用いた半導体製造技術に好適である。 The present invention is suitable for a semiconductor manufacturing technique using a non-contact recognition type chip.
1 半導体チップ
1a 主面
1b 裏面
1c パッド
2 ダイボンド剤
3 配線基板(基板)
3a 主面
3b 裏面
3c コア材
3d ランド
3e スルーホール
3f レジスト膜
3g 配線部
3h ボンディング用電極
3i 開口部
4 ワイヤ
5 ミューチップ(非接触認識型チップ)
5a アンテナ
6 封止体
7 CSP(半導体装置)
8 半田ボール(外部端子)
9 多数個取り基板(基板)
9a デバイス領域(装置形成領域)
9b ダイシングライン
9c 位置決め用孔
9d 樹脂モールド領域
9e ミューチップ配置領域
10 製造装置
11 管理サーバー
12 パーソナルコンピュータ
13 ミューチップリーダー
14 マルチチップパッケージ(半導体装置)
15 QFP(半導体装置)
16 タブ
17 インナリード
18 アウタリード(外部端子)
19 テープ材
20 タブ吊りリード
DESCRIPTION OF
3a
8 Solder balls (external terminals)
9 Multiple substrate (substrate)
9a Device area (device formation area)
15 QFP (semiconductor device)
16
19
Claims (5)
(a)複数のデバイス領域を有し、メモリ回路を有する非接触認識型チップが搭載された基板を準備する工程;
(b)複数のパッドが形成された主面をそれぞれ有する複数の半導体チップを、前記複数のデバイス領域にそれぞれ配置する工程;
(c)前記半導体チップの前記複数のパッドと前記デバイス領域に形成された複数のボンディング用電極とをそれぞれ電気的に接続する工程;
(d)前記複数の半導体チップが搭載された前記基板をモールド金型内に配置し、前記基板において前記非接触認識型チップの配置領域及び前記複数のデバイス領域の外側を前
記モールド金型でクランプし、前記複数の半導体チップを樹脂モールディングする工程;
(e)前記複数のデバイス領域に沿って前記基板を切断分離する工程、
ここで、
前記非接触認識型チップの前記メモリ回路には、基板不良箇所の情報が格納されており、
前記(b)工程の前に読み取った前記基板不良箇所の情報に基づいて、前記複数のデバイス領域に前記複数の半導体チップをそれぞれ搭載し、
前記基板は、前記複数のデバイス領域が形成された主面と、前記主面とは反対側の裏面と、前記主面と前記裏面との間に形成されたスルーホールとを有し、
前記非接触認識型チップは、前記基板の前記スルーホール内に配置されている。 A method for manufacturing a semiconductor device comprising the following steps:
(A) preparing a substrate on which a non-contact recognition type chip having a plurality of device regions and having a memory circuit is mounted;
(B) disposing a plurality of semiconductor chips each having a main surface on which a plurality of pads are formed in the plurality of device regions;
(C) electrically connecting the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of bonding electrodes formed in the device region;
(D) The substrate on which the plurality of semiconductor chips are mounted is arranged in a mold, and the arrangement area of the non-contact recognition type chip and the outside of the plurality of device areas are clamped by the mold in the substrate. And a step of resin molding the plurality of semiconductor chips;
(E) cutting and separating the substrate along the plurality of device regions ;
here,
In the memory circuit of the non-contact recognition type chip, information on a defective substrate is stored,
Based on the information on the defective substrate portion read before the step (b), the plurality of semiconductor chips are respectively mounted on the plurality of device regions,
The substrate has a main surface on which the plurality of device regions are formed, a back surface opposite to the main surface, and a through hole formed between the main surface and the back surface,
The non-contact recognition type chip is disposed in the through hole of the substrate.
前記スルーホールは、前記基板の前記主面側から前記裏面側に向かって開口面積が小さくなるように、レーザ加工により形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 1 ,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the through hole is formed by laser processing so that an opening area decreases from the main surface side to the back surface side of the substrate.
前記スルーホールの内部に配置された前記非接触認識型チップは、レジスト膜によって覆われていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 2 ,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the non-contact recognition type chip disposed inside the through hole is covered with a resist film.
前記複数のデバイス領域のそれぞれの平面形状は、四角形から成り、
前記複数のボンディング用電極は、前記デバイス領域の各角部を除く各辺に沿って形成されており、
前記デバイス領域において前記複数のボンディング用電極に囲まれる領域には、前記複数のボンディング用電極のそれぞれから引き回された配線部が形成されており、
前記スルーホールは、前記複数のデバイス領域のそれぞれにおいて複数形成されており、
前記複数の配線部は、前記基板の前記裏面に配置された複数のランドと前記複数のスルーホールを介してそれぞれ電気的に接続されており、
前記非接触認識型チップは、前記複数のデバイス領域のそれぞれの角部に搭載されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 3 ,
The planar shape of each of the plurality of device regions is a quadrangle,
The plurality of bonding electrodes are formed along each side except for each corner of the device region,
In the region surrounded by the plurality of bonding electrodes in the device region, a wiring portion led from each of the plurality of bonding electrodes is formed,
A plurality of the through holes are formed in each of the plurality of device regions,
The plurality of wiring portions are electrically connected to the plurality of lands disposed on the back surface of the substrate and the plurality of through holes, respectively.
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the non-contact recognition type chip is mounted at each corner of the plurality of device regions.
前記半導体チップは、前記半導体チップの裏面が前記基板の前記主面と対向するように、ダイボンド剤を介して前記デバイス領域に搭載され、
前記(c)工程では、複数のワイヤを介して、前記半導体チップの前記複数のパッドと前記デバイス領域に形成された前記複数のボンディング用電極とをそれぞれ電気的に接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 4 ,
The semiconductor chip is mounted on the device region via a die bond agent so that the back surface of the semiconductor chip faces the main surface of the substrate,
In the step (c), the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of bonding electrodes formed in the device region are electrically connected via a plurality of wires, respectively. Device manufacturing method.
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