JPH06338538A - 半導体素子の接続方法 - Google Patents

半導体素子の接続方法

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JPH06338538A
JPH06338538A JP5151541A JP15154193A JPH06338538A JP H06338538 A JPH06338538 A JP H06338538A JP 5151541 A JP5151541 A JP 5151541A JP 15154193 A JP15154193 A JP 15154193A JP H06338538 A JPH06338538 A JP H06338538A
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JP
Japan
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semiconductor element
wiring board
wiring
conductor layer
electrode
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JP5151541A
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English (en)
Inventor
Takuya Konno
卓哉 今野
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Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Chemi Con Corp filed Critical Nippon Chemi Con Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting 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

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線基板に実装した半導体素子の電極と配線
パターンの接続ピッチを狭くし、かつ半導体素子の実装
部分の占有容積を低減する。 【構成】絶縁性フィルム(1)に導電体層(2)を積層
して配線パターンを形成した配線基板(3)に、電極
(5)を有するベアICチップ(4)を直接実装し配線
接続する方法で、配線基板(3)の電極(5)に対応す
る配線パターンを形成した面の裏面に、ベアICチップ
(4)の電極(5)の形成面を接着し、その電極(5)
に対応する位置の導電体層(2)と絶縁性フィルム
(1)にスルーホール(6)を形成し、このスルーホー
ル(6)を介して導電体層(7)を形成して、導電体層
(2)と電極(5)を電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の接続方法
に関し、特に配線基板にベアICチップのような半導体
素子を直接実装接続する際、配線基板の半導体素子搭載
面とは反対の面に形成された配線パターンと半導体素子
の電極とを、配線基板に形成されたスルーホールを介し
て接続することにより、配線ピッチを狭めかつ、半導体
素子を効率よく実装する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ICチップ等の半導体素子が大型
化、多端子化するにつれて、その半導体素子を回路基板
に効率よく確実に実装する技術が強く要求されるように
なってきた。
【0003】そのような半導体素子を実装する技術とし
て、半導体素子を個別のパッケージに封入せずに、配線
パターンを形成した配線基板に直接接着し、半導体素子
の電極と配線パターンの配線接続を行って実装する方法
がある。この方法によれば、半導体素子を個別封止して
その外部接続端子を配線基板の配線パターンに半田付け
することにより実装する場合と比べて、実装面積を縮小
して高密度実装を行なうことが可能となり、また封止部
材のコストを削減できる等の利点がある。
【0004】従来、このように半導体素子を配線基板に
直接実装する場合において、半導体素子の電極と配線パ
ターンを接続する具体的な方法としては、図4に示すよ
うな、ワイヤボンディングによるものが一般的であっ
た。これは、配線パターンを形成した配線基板13にベ
アICチップ4を搭載し、このベアICチップ4の電極
11と配線パターンに形成されたセカンドパッド10に
Au等の金属細線12の両端を熱圧着等によって接続す
るものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の接続方法では、半導体素子の電極と配線パタ
ーンをワイヤボンディングする際に、ボンディング位置
精度により生じる接続不良や、ボンディングワイヤのた
わみ等によるボンディングワイヤ同士の接触等の不要接
触が発生するために、配線ピッチをあまり小さくするこ
とができず、250μm程度が実用的となっていた。従
って、ICチップの高集積化に伴う多端子化および電極
の狭ピッチ化に対応するためには、さらに狭ピッチで接
続できる方法が求められていた。
【0006】また、半導体素子表面のファーストパッド
と配線基板のセカンドパッドをワイヤボンディング接続
するためには、まずファーストパッドにワイヤの一端を
圧着してから該ワイヤを一旦持ち上げ、半導体素子の角
部に接触しないように、ある程度離れて形成されたセカ
ンドパッドに他端を圧着している。従って、半導体素子
表面の上方向にはワイヤを持ち上げるための高さが必要
であり、かつ素子周辺部にはセカンドパッドを形成する
ための領域が必要であるため、半導体素子の実装部分の
占有容積を低減するには限界があった。
【0007】従って、本発明の目的は、半導体素子の電
極と配線パターンとの接続部分における配線ピッチを狭
くすることである。
【0008】また、本発明の他の目的は、半導体素子の
実装部分の高さを低くしかつ実装面積を縮小して、半導
体素子の実装接続部分の占有容積を低減することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点の解決のた
め、本発明によれば、絶縁体基板に導電体層を積層して
配線パターンを形成した配線基板に、素子表面に電極を
有する半導体素子を装着し、この半導体素子の電極とこ
の電極に対応する配線パターンとを接続する半導体素子
の接続方法において、配線基板の半導体素子の電極に接
続するための配線パターンが形成された面の裏面に半導
体素子の電極形成面側を接着する段階と、半導体素子の
電極に対応する配線パターンの導電体層から絶縁体基板
を通り半導体素子の電極に至るスルーホールを配線基板
に形成する段階と、このスルーホールを介して導電体層
を形成することによって、配線パターンの導電体層と半
導体素子の電極を電気的に接続する段階とを設ける。
【0010】また、スルーホールを介して形成される導
電体層はメッキにより形成することが可能である。
【0011】また、配線基板のスルーホールは、レーザ
によって形成すると好都合である。
【0012】
【作用】このような構成においては、配線基板の一方の
面に形成された配線パターンと、その配線基板の裏面に
接着された半導体素子の電極とを、スルーホールを介し
て接続することによって、線部材を使用せずに、短い距
離で直接的に接続することができる。従って、ボンディ
ングワイヤ接続の際に生じるような不良接続や不要接触
が発生せず、素子の電極と配線パターンの接続ピッチを
大幅に狭くすることができ、かつ半導体素子から導出す
る端子数を大幅に増やすことができる。
【0013】また、ワイヤボンディングのように、半導
体素子周辺にワイヤを引き回すためのスペースが必要で
ないため、半導体素子の実装部分を薄型化することがで
き、かつ実装面積を縮小することができる。
【0014】また、スルーホール内部の導電体層を、メ
ッキによって形成することができるので、半導体素子の
多数の電極と配線パターンとを同時にかつ容易に接続す
ることができる。
【0015】また、スルーホールをレーザによって形成
することにより、微細なスルーホールを正確な位置に形
成することができ、接続位置を正確に制御することがで
きるので、配線ピッチを縮小しかつ集積回路装置の信頼
性を高めることができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図1は、本発明の一実施例に係わる半導体素
子の接続方法によって、接続が完了した半導体素子実装
部を示す。絶縁性フィルム1に導電体層2を積層して配
線パターンを形成した配線基板3の、配線パターンが形
成された面の裏面に、ベアICチップ4が接着剤6によ
って装着されている。このベアICチップ4は、電極5
が形成されている面が配線基板3に向かうように接着さ
れている。配線基板3のこの電極5に対応する位置に
は、導電体層2と絶縁性フィルム1を貫通するスルーホ
ール6が形成されており、このスルーホール6の内部に
形成された導電体層7により、導電体層2と電極5が電
気的に接続されている。
【0017】次に、本実施例による半導体素子の接続方
法を、図2、図3を参照して工程別に説明する。図2は
ベアICチップ4を配線基板3に接着剤9によって接着
した状態を示す。配線基板3はポリイミド(PI)やポ
リエチレンテレフタレート(PET)等の絶縁性フィル
ム1の一方の面にCuやAu等の導電体層2を積層して
配線パターンを形成したものである。この配線パターン
は、後の工程でベアICチップ4の電極5に接続するた
めに、電極5の配置に対応した形状とパターンに形成さ
れている。この絶縁性フィルム1の導電体層2が積層さ
れている面とは反対の面にベアICチップ4が接着され
ている。このベアICチップ4は、電極5と導電体層2
とが絶縁性フィルム1を介して位置的に重なるように位
置合わせされ、電極5が形成されている面を絶縁性フィ
ルム1に接着している。この接着は、例えば絶縁性の接
着剤9をディスペンス法や転写法によりベアICチップ
4の全面あるいは一部に塗布した後、塗布面を絶縁性フ
ィルム1に固定し、接着剤を硬化させて行う。
【0018】図3は配線基板3にスルーホール5を形成
する工程を示し、配線基板3の電極5と対応する位置に
レーザビーム8を照射し、導電体層2と絶縁性フィルム
1に孔を形成して、配線基板3に導電体層2から電極5
の表面に至るスルーホール6を形成する。このスルーホ
ール6の内部に導電体層7を形成することにより、図1
に示したような、導電体層2と電極5との電気的接続が
完了する。この導電体層7は、スルーホール6の周辺部
を除く領域の配線基板3の表面に、メッキ用のレジスト
を被覆し、無電解メッキ等によりスルーホール6内部を
含む全面にCuやAu等のメッキ層を形成した後、レジ
ストを剥離することにより形成される。
【0019】以上のようにして、配線パターンの導電体
層2から絶縁性フィルム1を通り電極5に至る微細なス
ルーホール6の内部に、導電体層7を形成することによ
り、導電体層2と電極5が電気的に接続される。従っ
て、金属細線等の部材を使用することなく、短い接続距
離でほぼ直接的に接続することができるので、ワイヤボ
ンディング接続する場合のような接触不良や不要接触は
発生せず、ベアICチップ4の電極5と配線パターンと
を接続する配線ピッチを大幅に狭くすることができる。
具体的には、配線ピッチを、従来250μmであったも
のを、例えば200μm以下にまで狭くすることができ
るので、外部端子数が数100ピンクラスのLSIに対
応することもできる。
【0020】また、ベアICチップ4の電極5と配線パ
ターンの接続が配線基板内部で行われるため、ワイヤボ
ンディング接続のような配線のための特別なスペースを
必要とせず、ベアICチップ4の実装部分を薄型化する
ことができ、また配線基板3にセカンドパッドを形成す
る必要がないため実装面積を縮小することができる。具
体的には、素子実装部分の厚さを、従来1mm程度必要
であったものを、例えば0.5mmまで薄型化すること
も可能である。
【0021】なお、上記実施例では、配線基板のベアI
Cチップ実装面とは反対側の面に形成した配線パターン
とベアICチップの電極とを接続する場合について述べ
たが、配線パターンを配線基板のベアICチップを実装
する面や、絶縁体基板内部に形成した多層配線基板の場
合であっても本発明を適用できる。このような多層配線
基板においては、各配線層の配線パターンに対応させて
スルーホールを配置し、それぞれのスルーホールを介し
て、各配線層の配線パターンを選択的にベアICチップ
の電極と接続することができる。
【0022】また、上記実施例では、配線基板にレーザ
を照射してスルーホールを形成しているが、エッチング
等の他の手段で形成することも可能である。
【0023】また、上記実施例では、スルーホール内部
にメッキにより導電体層を形成しているが、例えば導電
性ペーストを刷り込むような他の手段で充填してもよい
し、スルーホール内部全体に充填せずに、蒸着等の手段
でスルーホール内部壁面だけに導電体層の薄膜を形成し
て、配線パターンと半導体素子の電極を接続してもよ
い。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ベアI
Cチップの電極と配線基板の配線パターンとを、ボンデ
ィングワイヤ等を使用することなくほぼ直接的に接続す
ることができるので、配線の不要接触や接続不良が発生
することがなくなり、半導体素子の電極と配線パターン
とを接続する配線ピッチを大幅に狭くすることができ
る。従って、ICチップから導出できる出力端子の数を
大幅に増やすことが可能となり、LSI等の半導体素子
の多端子化にも対応することができる。
【0025】また、ICチップの電極と配線パターンと
の接続を配線基板内部で行うため、接続配線のためのス
ペースを半導体素子周辺に設ける必要がなく、素子実装
部分を極めて薄型化することができるとともに、素子の
実装面積を大幅に縮小できる。したがって、半導体素子
の実装接続部分の占有容量を大幅に低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係る半導体素子の接続方法
によって接続が行なわれたベアICチップ付近の様子を
示す説明図である。
【図2】本発明の1実施例に係る半導体素子の接続方法
における工程を示す説明図である。
【図3】本発明の1実施例に係る半導体素子の接続方法
における工程を示す説明図である。
【図4】従来の半導体素子の接続方法を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 絶縁性フィルム 2 導電体層 3 配線基板 4 ベアICチップ 5 電極 6 スルーホール 7 導電体層 8 レーザビーム 9 接着剤 10 セカンドパッド 11 電極 12 ボンディングワイヤ 13 配線基板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体基板に導電体層を積層して配線パ
    ターンを形成した配線基板に、素子表面に電極を有する
    半導体素子を装着し、該半導体素子の電極と該電極に対
    応する配線パターンとを接続する半導体素子の接続方法
    であって、 前記配線基板の前記電極に対応する配線パターンを形成
    した面の裏面に前記半導体素子の電極形成面側を接着す
    る段階と、前記電極に対応する配線パターンの導電体層
    から前記絶縁体基板を通り前記電極の表面に至るスルー
    ホールを前記配線基板に形成する段階と、該スルーホー
    ルを介して導電体層を形成することによって前記配線パ
    ターンの導電体層と前記半導体素子の電極を電気的に接
    続する段階を含むことを特徴とする半導体素子の接続方
    法。
JP5151541A 1993-05-28 1993-05-28 半導体素子の接続方法 Pending JPH06338538A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250888A (ja) * 1999-12-22 2001-09-14 General Electric Co <Ge> フレキシブル基板上の相互接続用金属にダイを位置合せするための装置及び方法並びにそれによって得られた製品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250888A (ja) * 1999-12-22 2001-09-14 General Electric Co <Ge> フレキシブル基板上の相互接続用金属にダイを位置合せするための装置及び方法並びにそれによって得られた製品

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