JPH06314715A - 半導体チップ及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体チップ及び半導体装置の製造方法

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JPH06314715A
JPH06314715A JP10205793A JP10205793A JPH06314715A JP H06314715 A JPH06314715 A JP H06314715A JP 10205793 A JP10205793 A JP 10205793A JP 10205793 A JP10205793 A JP 10205793A JP H06314715 A JPH06314715 A JP H06314715A
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JP
Japan
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semiconductor chip
package
resin
polyimide
region
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Withdrawn
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JP10205793A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Nakatsu
和彦 中津
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15151Shape the die mounting substrate comprising an aperture, e.g. for underfilling, outgassing, window type wire connections

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップを搭載した半導体装置のパッケ
ージ内に樹脂を注入する半導体装置の製造方法に関し、
半導体チップをパッケージに搭載し、ポリイミドを半導
体チップの表面とパッケージの表面との間の空間に注入
する方法の提供を目的とする。 【構成】 バンプ3aを備えた半導体チップ3の、素子パ
ターン領域3b或いは配線領域3c内に設けた素子パターン
或いは配線を設けない空白領域3d内に注入孔3eを具備す
る半導体チップ3を搭載した半導体装置のパッケージ1
と、この半導体チップ3の表面との間の空間に樹脂5を
注入するため、樹脂5とこのパッケージ1の配線パター
ン1aとを離隔する堰状の突起物2をパッケージ1の表面
に載置する工程と、半導体チップ3をパッケージ1に、
バンプ3aを用いるボンディングにより搭載する工程と、
パッケージ1の表面と半導体チップ3の表面と突起物2
との間の空間に注入孔3eを用いて樹脂5を注入する工程
とを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バンプを有する半導体
チップを搭載した半導体装置に係り、特に半導体装置の
パッケージ内に樹脂などの材料を注入する半導体装置の
製造方法に関するものである。
【0002】従来のワイヤボンディングにより組立てる
半導体装置の製造工程においては、α線対策の一環とし
てワイヤボンディング後に半導体チップの表面にポリイ
ミドを塗布して硬化させる工程が行われているが、この
場合にはワイヤの抵抗があるので塗布したポリイミドが
周囲に流出してキャップとの封止領域に侵入することが
なかった。
【0003】しかし、バンプを有する半導体チップにポ
リイミドを塗布するとバンプにポリイミドが付着するの
で、バンプを有する半導体チップをパッケージにボンデ
ィングした後にポリイミドを塗布しなければならない
が、半導体チップの表面とパッケージの底面との間隔が
狭くなっているので、ボンディング終了後にポリイミド
を半導体チップの表面とパッケージとの間の空間に塗布
するのが困難になるという問題点がある。
【0004】以上のような状況からバンプを用いてボン
ディングを行う半導体装置において半導体チップの表面
にポリイミドを確実に塗布することが可能な半導体装置
の製造方法が要望されている。
【0005】
【従来の技術】図3及び図4により従来の第1及び第2
の半導体装置の製造方法を詳細に説明する。
【0006】図3は従来の第1の半導体装置の製造方法
を工程順に示す側断面図、図4は従来の第2の半導体装
置の製造方法を工程順に示す側断面図である。従来の第
1の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チ
ップをボンディングし、ポリイミドを塗布する半導体装
置の製造方法であり、まず図3(a) に示すようなバンプ
13a にTape Automated Bonding(以下、TABと略称す
る)法によりリード14をインナーボンディングした半導
体チップ13をパッケージ11に載置し、パッケージ11に形
成されている図示しない外部リードと電気的に接続され
ている配線パターン11a とこのリード14とをアウターボ
ンディングして半導体チップ13をパッケージ11に搭載す
る。
【0007】つぎに、図3(b) に示すようにこの半導体
チップ13の表面とパッケージ11の表面との間の狭い空間
に半導体チップ13の側面方向から樹脂15、例えばポリイ
ミドを注入する。
【0008】このようにバンプ13a を有する半導体チッ
プ13をボンディングした後に、この半導体チップ13の表
面とパッケージ11の表面との間の狭い空間に半導体チッ
プ13の側面方向から樹脂15を注入しなければならないの
で、半導体チップ13の表面とパッケージ11との間の空間
に樹脂15を確実に注入するのが困難である。
【0009】この問題の対応策として、図4(a) に示す
ように予め硬化させた固体状のポリイミド25をパッケー
ジ21の表面に載置し、その後図4(b) に示すように半導
体チップ23のバンプ23a にTAB法によりインナーボン
ディングしたリード24とパッケージ21の配線パターン21
a とをアウターボンディングする方法も行われている
が、一々固形状のポリイミド25を載置しなければならな
いので作業性が悪く、また、α線の遮蔽効果を高めるよ
うにこの固体状のポリイミド25と半導体チップ23の表面
との間隙を数μm と極めて狭くしているので、もし、こ
の固体状のポリイミド25の表面に異物が付着すると、こ
の異物が半導体チップ23の表面に損傷を与え、半導体チ
ップ23の品質を低下させるという問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のバ
ンプを有する半導体チップをボンディングし、ポリイミ
ドを塗布する第1の半導体装置の製造方法においては、
半導体チップの表面とパッケージの表面との間の狭い空
間に半導体チップの側面方向からポリイミドを注入しな
ければならないという問題点があり、また、まず予め硬
化させた固体状のポリイミドを載置した後アウターボン
ディングする方法においては、作業性が悪く、もし、こ
の固体状のポリイミドの表面に異物が付着するとこの異
物が半導体チップの表面に損傷を与え、半導体チップの
品質を低下させるので、出荷後に障害が顕在化するとい
う問題点があった。
【0011】本発明は以上のような状況から、アウター
ボンディングにより半導体チップをパッケージに搭載し
た後、簡単且つ容易にポリイミドを半導体チップの表面
とパッケージの表面との間の空間に注入することが可能
となる半導体チップ及び半導体装置の製造方法の提供を
目的としたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体チップ
は、バンプを備えた半導体チップの、素子パターン領域
或いは配線領域内に設けた素子パターン或いは配線を設
けない空白領域内に注入孔を具備するように構成する。
【0013】本発明の半導体装置の製造方法は、上記の
半導体チップを搭載した半導体装置のパッケージとこの
半導体チップの表面との間の空間に樹脂を注入する半導
体装置の製造方法であって、この樹脂とこのパッケージ
の配線パターンとを離隔する堰状の突起物を、このパッ
ケージの表面に載置する工程と、この半導体チップをこ
のパッケージに、このバンプを用いるボンディングによ
り搭載する工程と、このパッケージの表面とこの半導体
チップの表面とこの突起物との間の空間にこの注入孔を
用いてこの樹脂を注入する工程とを含むように構成す
る。
【0014】
【作用】即ち本発明においては、バンプを備えた半導体
チップの素子パターン領域或いは配線領域内に素子パタ
ーン或いは配線を設けない空白領域を設け、この空白領
域内に注入孔を設けており、まず、このパッケージの配
線パターンと注入する樹脂とを離隔する堰状の突起物を
このパッケージの表面に載置し、この半導体チップをパ
ッケージにアウターボンディングにより搭載した後、こ
の半導体チップの注入孔を用いてこの半導体チップの表
面とこのパッケージとの間の空間に樹脂を注入するの
で、この半導体チップの表面とパッケージの表面と突起
物との間の空間に確実に樹脂を注入することが可能とな
る。
【0015】
【実施例】以下図1により本発明による一実施例の半導
体チップについて、図2により本発明による一実施例の
半導体装置の製造方法をついて詳細に説明する。
【0016】図1は本発明による一実施例の半導体チッ
プを示す図、図2は本発明による一実施例の半導体装置
の製造方法を工程順に示す側断面図である。本発明によ
る一実施例の半導体チップは図1に示すように、周囲に
バンプ3aが形成されている半導体チップ3の素子パター
ン領域3b或いは配線領域3c内、例えば中心部に空白領域
3dを設け、この領域内に直径 0.5〜1.0mm の注入孔3eを
設けたものである。
【0017】このような注入孔3eは、電子ビームまたは
レーザー光を空白領域3dに照射すれば形成することがで
き、或いはスリット状の溝をダイサーの砥石を用いて加
工して形成することも可能である。また、ドリルを用い
て機械的に穿孔することも可能である。
【0018】レーザー光を用いる場合には、連続出力が
数十WのNd−YAGレーザーの、30μm 程度のスポット
径のレーザー光を用いる。また、個々の半導体チップに
分割する前の半導体ウエーハの状態で注入孔を加工すれ
ば、半導体チップの特性不良品も注入孔加工不良品も同
時に一次試験工程にて除去することができ、高価なパッ
ケージの無駄な使用を防止することができる利点があ
る。
【0019】このような半導体チップ3を用いて半導体
装置を製造するには、まず図2(a)に示すように注入し
た樹脂5がパッケージ1の配線パターン1aに付着するの
を防止する突起物2、例えば高さが数十μm の硬化させ
たポリイミドからなる枠をパッケージ1の表面に載置す
る。
【0020】つぎに図2(b) に示すように、TAB法に
よりリード4をインナーボンディングした半導体チップ
3をパッケージ1に載置し、パッケージ1に形成されて
いる配線パターン1aと、このリード4とをアウターボン
ディングして半導体チップ3をパッケージ1に搭載す
る。
【0021】ついで図2(c) に示すように、半導体チッ
プ3に形成されている注入孔3e内に挿入可能な樹脂注入
針6を用いて、図示しないこの樹脂注入針6に接続され
ている高圧気体によりポリイミドをこの樹脂注入針6を
通して圧送する器具を用い、ポリイミドを半導体チップ
3の表面とパッケージ1と突起物2とで囲まれた空間に
注入する。
【0022】この際高圧気体の圧力と高圧気体を供給す
る時間とを規定し、上記の空間の体積に対応して一定量
のポリイミドが供給されるようにしている。本実施例に
おいては、ポリイミドの流出防止のために突起物2をパ
ッケージ1の表面に載置したが、予めパッケージ1の表
面に突起物を設けたパッケージを使用すれば、この工程
を省略することは可能である。
【0023】また、樹脂5としてポリイミドを用いた
が、ポリイミドに限定されるものでなく、α線を遮蔽で
きるその他の樹脂も使用可能である。このように、パッ
ケージ1の配線パターン1aにポリイミドが付着しないよ
うに予め突起物2を載置し、半導体チップ3をアウター
ボンディングした後、半導体チップ3に設けた注入孔3e
から適正な量のポリイミドを注入するので、必要にして
充分な量のポリイミドを半導体チップ3の表面とパッケ
ージ1の表面と突起物2との間の空間に注入することが
可能となる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な樹脂の注入孔を設ける半導体チッ
プの構造の変更により、この注入孔から樹脂を必要な領
域にのみ限定して注入することが可能となる利点があ
り、著しい信頼性向上の効果が期待できる半導体装置の
製造方法の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施例の半導体チップを示す
【図2】 本発明による一実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に示す側断面図
【図3】 従来の第1の半導体装置の製造方法を工程順
に示す側断面図
【図4】 従来の第2の半導体装置の製造方法を工程順
に示す側断面図
【符号の説明】
1 パッケージ 1a 配線パターン 2 突起物 3 半導体チップ 3a バンプ 3b 素子パターン領域 3c 配線領域 3d 空白領域 3e 注入孔 4 リード 5 樹脂 6 樹脂注入針

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バンプ(3a)を備えた半導体チップ(3)
    の、素子パターン領域(3b)或いは配線領域(3c)内に設け
    た素子パターン或いは配線を設けない空白領域(3d)内に
    注入孔(3e)を具備することを特徴とする半導体チップ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体チップ(3) を搭載
    した半導体装置のパッケージ(1) と、前記半導体チップ
    (3) の表面との間の空間に樹脂(5) を注入する半導体装
    置の製造方法であって、 前記樹脂(5) と前記パッケージ(1) の配線パターン(1a)
    とを離隔する堰状の突起物(2) を、前記パッケージ(1)
    の表面に載置する工程と、 前記半導体チップ(3) を前記パッケージ(1) に、前記バ
    ンプ(3a)を用いるボンディングにより搭載する工程と、 前記パッケージ(1) の表面と前記半導体チップ(3) の表
    面と前記突起物(2) との間の空間に前記注入孔(3e)を用
    いて前記樹脂(5) を注入する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP10205793A 1993-04-28 1993-04-28 半導体チップ及び半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH06314715A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08335594A (ja) * 1995-06-08 1996-12-17 Fujitsu Ten Ltd 半導体チップの封止構造及び封止方法
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