JPH07321150A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPH07321150A
JPH07321150A JP11150894A JP11150894A JPH07321150A JP H07321150 A JPH07321150 A JP H07321150A JP 11150894 A JP11150894 A JP 11150894A JP 11150894 A JP11150894 A JP 11150894A JP H07321150 A JPH07321150 A JP H07321150A
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JP
Japan
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electrode
bump
integrated circuit
circuit device
semiconductor chip
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JP11150894A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Takahashi
裕之 高橋
Motohiro Suwa
元大 諏訪
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a technique for controlling a bump electrode which connects a semiconductor chip with a wiring board in characteristic impedance. CONSTITUTION:A semiconductor chip 2 is bonded on the prime surface of a package board 1 through the intermediary of bump electrodes 14 and 16 piled up in layers for the formation of an LSI package, wherein a capacitor element composed of an insulating tape 17 and a pair of conductor patterns 18a and 18b formed on both the sides of the insulating tape 17 is arranged between the bump electrodes 14 and 16, and one of the electrodes of the capacitor element is connected to a signal bump electrode, and the other electrode is connected to a grounding bump electrode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置お
よびその製造技術に関し、特に、超高速デバイスを搭載
するLSIパッケージに適用して有効な技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to an LSI package mounting an ultra high speed device.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAs(ガリウムヒ素)LSIなどの
高速デバイスは、伝送分野を始めとする多くの分野で使
用されており、近年、その処理速度は高速化の一途を辿
っている。とりわけ、光通信などの高速ディジタル伝送
分野においては、その伝送速度は1〔Gbit/s〕をはるか
に超え、10〔Gbit/s〕の伝送速度を持った超高速デバ
イスも実用化されつつある。
2. Description of the Related Art High-speed devices such as GaAs (gallium arsenide) LSIs are used in many fields including the transmission field, and in recent years, the processing speed has been increasing. In particular, in the field of high-speed digital transmission such as optical communication, the transmission speed far exceeds 1 [Gbit / s], and an ultra-high speed device having a transmission speed of 10 [Gbit / s] is being put to practical use.

【0003】ところで、この種の高速デバイスを搭載す
るLSIパッケージは、半導体チップの電極接続技術と
してフリップチップ方式を採用している。フリップチッ
プ方式とは、半導体チップの電極パッド上に半田で構成
したボール状のバンプ電極(CCBバンプ)を形成し、
このバンプ電極を介して半導体チップを配線基板にフェ
イスダウンボンディングする技術である。
By the way, the flip-chip method is adopted as an electrode connecting technique for semiconductor chips in an LSI package in which a high-speed device of this type is mounted. The flip chip method is to form a ball-shaped bump electrode (CCB bump) made of solder on an electrode pad of a semiconductor chip,
This is a technique of face-down bonding a semiconductor chip to a wiring board via the bump electrodes.

【0004】このフリップチップ方式によれば、配線基
板上の配線をチップ搭載領域まで引き延し、半導体チッ
プの直下で配線と電極パッドとを接続することができる
ので、ワイヤボンディング方式に比べてより高速な信号
伝送が可能となる。また、フリップチップ方式によれ
ば、半導体チップの周辺部のみならず中央部にも電極パ
ッドを配置することができるため、半導体チップ内の配
線長を短くすることができ、この点でも信号伝送の高速
化に有利である。
According to this flip-chip method, the wiring on the wiring board can be extended to the chip mounting area and the wiring and the electrode pad can be connected directly under the semiconductor chip. High-speed signal transmission becomes possible. Further, according to the flip chip method, the electrode pads can be arranged not only in the peripheral portion of the semiconductor chip but also in the central portion, so that the wiring length in the semiconductor chip can be shortened, and in this respect also, the signal transmission It is advantageous for speeding up.

【0005】上記フリップチップ方式を採用したLSI
パッケージについては、例えば特開昭62−24942
9号公報、特開昭63−310139号公報などがあ
る。
LSI adopting the above flip chip method
Regarding the package, for example, JP-A-62-24942
9 and JP-A-63-310139.

【0006】また、フリップチップ方式を採用したLS
Iパッケージの改良技術として、特開昭63−8655
4号公報記載のチップキャリヤがある。このチップキャ
リヤは、半導体チップを搭載するセラミック基板の主面
に第1金属層(GNDプレート)、誘電体層(ポリイミ
ド樹脂)、第2金属層を積層して容量を形成し、この容
量によって電圧降下の防止、スイッチングノイズの低減
を図っている。
Further, the LS adopting the flip chip method
As a technique for improving the I package, Japanese Patent Laid-Open No. 63-8655
There is a chip carrier described in Japanese Patent No. 4 publication. This chip carrier forms a capacitor by laminating a first metal layer (GND plate), a dielectric layer (polyimide resin), and a second metal layer on the main surface of a ceramic substrate on which a semiconductor chip is mounted, and a voltage is generated by this capacitance. We are trying to prevent drop and reduce switching noise.

【0007】また、特開昭64−57727号公報に
は、半導体チップを多段半田バンプ接続方式で配線基板
に実装し、半導体チップ側の半田バンプの直径を配線基
板側の半田バンプの直径よりも小さくすることによっ
て、半田バンプの寄生容量を低減し、高速な信号伝送を
実現する技術が記載されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 64-57727, a semiconductor chip is mounted on a wiring board by a multi-stage solder bump connection method, and the diameter of the solder bump on the semiconductor chip side is larger than the diameter of the solder bump on the wiring board side. A technique for reducing the parasitic capacitance of the solder bumps and realizing high-speed signal transmission by reducing the size is described.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述したような高速デ
バイスを搭載するLSIパッケージを設計する際は、パ
ッケージ内部の信号伝送線路の特性インピーダンスを整
合させる必要がある。これは、高周波信号を伝送する際
に信号伝送線路の特性インピーダンスが不整合になる
と、信号の反射や波形歪などの伝送損失が生じ、良好な
伝送特性が得られなくなるからである。
When designing an LSI package in which a high speed device as described above is mounted, it is necessary to match the characteristic impedance of the signal transmission line inside the package. This is because if the characteristic impedance of the signal transmission line is mismatched when transmitting a high frequency signal, transmission loss such as signal reflection and waveform distortion occurs, and good transmission characteristics cannot be obtained.

【0009】しかしながら、信号の伝送速度が10〔Gb
it/s〕を超えるような超高速デバイスを搭載するLSI
パッケージの場合は、半導体チップと配線基板とを接続
しているバンプ電極のインダクタンスに起因する特性イ
ンピーダンスの不整合やノイズが無視できなくなる。従
って、このバンプ電極のインダクタンスを考慮していな
い従来構造のLSIパッケージは、特性インピーダンス
の不整合に起因する電気特性の劣化が避けられない。
However, the signal transmission rate is 10 [Gb
LSI with ultra-high-speed devices that exceed it / s]
In the case of a package, the mismatch of characteristic impedance and noise due to the inductance of the bump electrode connecting the semiconductor chip and the wiring board cannot be ignored. Therefore, in the conventional LSI package in which the inductance of the bump electrode is not taken into consideration, the deterioration of the electrical characteristics due to the mismatch of the characteristic impedance cannot be avoided.

【0010】本発明の目的は、半導体チップと配線基板
とを接続するバンプ電極の特性インピーダンスを良好に
制御することの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 satisfactorily controlling the characteristic impedance of a bump electrode connecting a semiconductor chip and a wiring board.

【0011】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.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】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説明すれば、以下の
とおりである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【0013】(1).本発明の半導体集積回路装置は、配線
基板の主面上に複数個重ねたバンプ電極を介して半導体
チップをフェイスダウンボンディングし、前記複数個の
バンプ電極の間に容量素子を配置してその一方の電極を
信号用のバンプ電極に、他方の電極をGND用のバンプ
電極にそれぞれ接続したものである。
(1) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a semiconductor chip is face-down bonded via a plurality of bump electrodes stacked on the main surface of a wiring board, and a capacitance is provided between the plurality of bump electrodes. An element is arranged and one electrode thereof is connected to a bump electrode for signals and the other electrode is connected to a bump electrode for GND.

【0014】(2).本発明の半導体集積回路装置は、前記
(1) の半導体集積回路装置において、前記容量素子を、
前記複数個のバンプ電極の間に配置された絶縁テープ
と、前記絶縁テープの両面に形成された一対の導体パタ
ーンとで構成したものである。
(2). The semiconductor integrated circuit device of the present invention is
In the semiconductor integrated circuit device of (1), the capacitive element is
The insulating tape is arranged between the plurality of bump electrodes and a pair of conductor patterns formed on both surfaces of the insulating tape.

【0015】(3).本発明の半導体集積回路装置は、前記
(1) の半導体集積回路装置において、前記信号用のバン
プ電極の周囲を複数個の前記GND用のバンプ電極で囲
んだものである。
(3). The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is
In the semiconductor integrated circuit device of (1), the periphery of the signal bump electrode is surrounded by a plurality of the GND bump electrodes.

【0016】(4).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、(a) 半導体チップの電極パッド上に金属ボールを
接合してバンプ電極を形成する工程と、(b) 配線基板の
配線および電極上に金属ボールを接合した後、この金属
ボールの上面を平坦化してバンプ電極を形成する工程
と、(c) 前記配線基板の配線および電極上に形成した前
記バンプ電極の上に容量素子を搭載した後、前記容量素
子の上に前記バンプ電極を形成した前記半導体チップを
搭載し、前記容量素子の一方の電極を前記配線基板およ
び前記半導体チップのそれぞれの信号用のバンプ電極に
接続し、他方の電極を前記配線基板および前記半導体チ
ップのそれぞれのGND用のバンプ電極に接続する工程
とを含むものである。
(4). A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises: (a) a step of joining a metal ball on an electrode pad of a semiconductor chip to form a bump electrode; and (b) wiring of a wiring board. And a step of forming a bump electrode by flattening the upper surface of the metal ball after bonding the metal ball on the electrode, and (c) a capacitive element on the bump electrode formed on the wiring and the electrode of the wiring board. After mounting, the semiconductor chip on which the bump electrodes are formed is mounted on the capacitance element, and one electrode of the capacitance element is connected to the signal board bump electrodes of the wiring board and the semiconductor chip. , The step of connecting the other electrode to the GND bump electrodes of the wiring board and the semiconductor chip, respectively.

【0017】(5).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、前記(4) の製造方法において、前記半導体チップ
の電極パッド上、前記配線基板の配線および電極パッド
上に、加熱、超音波または両者のエネルギーを利用した
ボールボンディング法によって前記金属ボールを接合す
るものである。
(5). The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the same as the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to (4) above, except that the electrode pad of the semiconductor chip, the wiring of the wiring board and the electrode pad are heated, The metal balls are joined by a ball bonding method using sound waves or energy of both.

【0018】[0018]

【作用】上記した手段によれば、配線基板と半導体チッ
プとを接続する複数個のバンプ電極の間に容量を形成し
てそのキャパシタンス成分を制御することにより、バン
プ電極の特性インピーダンスを良好に整合させることが
できる。
According to the above means, a capacitance is formed between a plurality of bump electrodes connecting the wiring board and the semiconductor chip and the capacitance component is controlled, so that the characteristic impedance of the bump electrodes is well matched. Can be made.

【0019】上記した手段によれば、信号用のバンプ電
極の周囲をGND用のバンプ電極で囲むことにより、信
号用のバンプ電極を流れる信号のクロストークやノイズ
を低減することができる。
According to the above-mentioned means, the signal bump electrode is surrounded by the GND bump electrode, so that the crosstalk and noise of the signal flowing through the signal bump electrode can be reduced.

【0020】上記した手段によれば、半田に比べて熱疲
労破壊が生じ難い金属ボールを使って配線基板と半導体
チップとを接続するのに加えて、金属ボール(バンプ電
極)を複数個重ねて配線基板と半導体チップとを接続す
ることにより、接続部の信頼性、寿命を向上させること
ができる。
According to the above-mentioned means, in addition to connecting the wiring board and the semiconductor chip by using the metal balls, which are more resistant to thermal fatigue damage than solder, a plurality of metal balls (bump electrodes) are stacked. By connecting the wiring board and the semiconductor chip, the reliability and life of the connecting portion can be improved.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の一実施例である半導体集
積回路装置の要部を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【0023】この半導体集積回路装置は、パッケージ基
板1の主面上にフェイスダウンボンディングした半導体
チップ2をキャップ3で気密封止したパッケージ構造を
有している。半導体チップ2は、例えばGaAsなどの
化合物半導体からなり、その主面には10GHz以上の高
周波で動作する超高速デバイスが形成されている。
This semiconductor integrated circuit device has a package structure in which a semiconductor chip 2 face-down bonded on the main surface of a package substrate 1 is hermetically sealed with a cap 3. The semiconductor chip 2 is made of, for example, a compound semiconductor such as GaAs, and an ultrahigh-speed device that operates at a high frequency of 10 GHz or higher is formed on its main surface.

【0024】上記パッケージ基板1は、アルミナ、窒化
アルミニウムなどのセラミックで構成されており、その
主面には配線4および電極5が設けられている。また、
パッケージ基板1の内層には、GND配線6および電源
配線7が設けられている。GND配線6および電源配線
7は、スルーホール8を通じて電極5と電気的に接続さ
れている。配線4、電極5、GND配線6および電源配
線7は、スクリーン印刷法で印刷したW(タングステ
ン)などの高融点金属の厚膜で構成されており、配線4
および電極5の表面にはAuのメッキが施されている。
The package substrate 1 is made of ceramics such as alumina and aluminum nitride, and the wiring 4 and the electrodes 5 are provided on the main surface thereof. Also,
A GND wiring 6 and a power supply wiring 7 are provided on the inner layer of the package substrate 1. The GND wiring 6 and the power supply wiring 7 are electrically connected to the electrode 5 through the through hole 8. The wiring 4, the electrode 5, the GND wiring 6, and the power supply wiring 7 are composed of a thick film of a refractory metal such as W (tungsten) printed by a screen printing method.
And the surface of the electrode 5 is plated with Au.

【0025】上記パッケージ基板1の主面の外周部に
は、パッケージの外部端子を構成する複数本のリード9
が接続されている。リード9は、42アロイ、コバール
などで構成されており、ろう材10を介して配線4およ
び後述するGND配線26と接合されている。
A plurality of leads 9 constituting external terminals of the package are provided on the outer periphery of the main surface of the package substrate 1.
Are connected. The lead 9 is made of 42 alloy, Kovar, or the like, and is joined to the wiring 4 and the GND wiring 26 described later through the brazing material 10.

【0026】上記パッケージ基板1の裏面には、GND
メタライズ11が設けられている。GNDメタライズ1
1は、パッケージ基板1の裏面の全面に設けられてお
り、前記スルーホール8を通じてGND配線6と電気的
に接続されている。GNDメタライズ11は、Wなどの
高融点金属の厚膜で構成されており、その表面にはAu
のメッキが施されている。
On the back surface of the package substrate 1, the GND
A metallization 11 is provided. GND metallization 1
1 is provided on the entire back surface of the package substrate 1, and is electrically connected to the GND wiring 6 through the through hole 8. The GND metallization 11 is composed of a thick film of a refractory metal such as W, and the surface thereof is made of Au.
Has been plated.

【0027】上記GNDメタライズ11の下面には、パ
ッケージ基板1と略同一の外形寸法を有する金属ベース
12が設けられている。金属ベース12は、例えば10
%のCuを含むW/Cu合金で構成されており、ろう材
13を介してGNDメタライズ11に接合されている。
金属ベース12は、GND電位の安定化、パッケージの
補強およびヒートシンクの役割を兼ねている。
A metal base 12 having substantially the same outer dimensions as the package substrate 1 is provided on the lower surface of the GND metallization 11. The metal base 12 is, for example, 10
% Cu, and is bonded to the GND metallization 11 via the brazing filler metal 13.
The metal base 12 also functions as stabilizing the GND potential, reinforcing the package, and serving as a heat sink.

【0028】上記パッケージ基板1の配線4および電極
5上には、後述する方法で上面を平坦化したAuのバン
プ電極14が接続されている。図1に示すように、本実
施例ではそれぞれの配線4および電極5上にバンプ電極
14を二個重ねて接合している。なお、バンプ電極14
は一個だけ接合してもよく、また三個以上重ねて接合し
てもよい。
On the wiring 4 and the electrode 5 of the package substrate 1, a bump electrode 14 of Au whose upper surface is flattened by a method described later is connected. As shown in FIG. 1, in this embodiment, two bump electrodes 14 are overlaid and bonded on each wiring 4 and electrode 5. The bump electrode 14
Only one may be joined, or three or more may be stacked and joined.

【0029】他方、半導体チップ2の電極パッド15上
には、上記バンプ電極14よりも小径のAuのバンプ電
極16が接続されている。本実施例ではそれぞれの電極
パッド15上にバンプ電極16を二個重ねて接合してい
るが、バンプ電極16は一個だけでもよく、また三個以
上重ねてもよい。
On the other hand, on the electrode pad 15 of the semiconductor chip 2, a bump electrode 16 of Au having a diameter smaller than that of the bump electrode 14 is connected. In the present embodiment, two bump electrodes 16 are stacked and bonded on each electrode pad 15, but the number of bump electrodes 16 may be one, or three or more.

【0030】上記バンプ電極14とバンプ電極16との
間には、ポリイミド樹脂などからなる絶縁テープ17が
介装されている。この絶縁テープ17の両面には一対の
導体パターン18a,18bが形成されており、上面
(半導体チップ2側)の導体パターン18aとバンプ電
極16、下面(パッケージ基板1側)の導体パターン1
8bとバンプ電極14とは、それぞれ熱圧着により接合
されている。また、導体パターン18aと導体パターン
18bとは、絶縁テープ17の上下面を貫通するスルー
ホール19を介して電気的に接続されている。つまり、
半導体チップ2側のバンプ電極16とパッケージ基板1
側のバンプ電極14とは、導体パターン18a、スルー
ホール19および導体パターン18bを通じて電気的に
接続されている。導体パターン18a,18bはCuか
らなり、その表面にはAuのメッキが施されている。
An insulating tape 17 made of polyimide resin or the like is interposed between the bump electrodes 14 and 16. A pair of conductor patterns 18a and 18b are formed on both surfaces of the insulating tape 17, and the conductor pattern 18a on the upper surface (semiconductor chip 2 side) and the bump electrodes 16 and the conductor pattern 1 on the lower surface (package substrate 1 side) are formed.
8b and the bump electrode 14 are joined by thermocompression bonding. Further, the conductor pattern 18a and the conductor pattern 18b are electrically connected to each other through a through hole 19 penetrating the upper and lower surfaces of the insulating tape 17. That is,
The bump electrodes 16 on the semiconductor chip 2 side and the package substrate 1
The bump electrode 14 on the side is electrically connected through the conductor pattern 18a, the through hole 19, and the conductor pattern 18b. The conductor patterns 18a and 18b are made of Cu, and their surfaces are plated with Au.

【0031】図2に拡大して示すように、信号用のバン
プ電極16(s)に接続された導体パターン18aと、
これに隣接するGND用のバンプ電極14(GND)に
接続された導体パターン18bとは、それらの一部がパ
ッケージ基板1の主面と垂直な方向に重なり合ってお
り、この重なり合った領域(図中の○印で囲んだ領域)
で絶縁テープ17を誘電体、導体パターン18aを一方
の電極、導体パターン18bをもう一方の電極とする容
量(C)が形成されている。
As shown enlarged in FIG. 2, a conductor pattern 18a connected to the signal bump electrode 16 (s),
A part of the conductor pattern 18b connected to the GND bump electrode 14 (GND) adjacent to this is overlapped with the main surface of the package substrate 1 in the direction perpendicular to the conductor pattern 18b. (The area surrounded by a circle)
Thus, a capacitor (C) having the insulating tape 17 as a dielectric, the conductor pattern 18a as one electrode and the conductor pattern 18b as the other electrode is formed.

【0032】上記パッケージ基板1の主面の外周部に
は、半導体チップ2を囲むダム枠20が設けられてい
る。ダム枠20は、アルミナ、窒化アルミニウムなどの
セラミックで構成されており、ろう材21を介してパッ
ケージ基板1の主面上に接合されている。また、ダム枠
20の上面には、半導体チップ2を封止するためのキャ
ップ3が設けられている。キャップ3は、Auのメッキ
を施した42アロイなどの金属板で構成されており、メ
タライズ22およびろう材23を介してダム枠20に接
合されている。
A dam frame 20 surrounding the semiconductor chip 2 is provided on the outer peripheral portion of the main surface of the package substrate 1. The dam frame 20 is made of a ceramic such as alumina or aluminum nitride, and is bonded to the main surface of the package substrate 1 via a brazing material 21. A cap 3 for sealing the semiconductor chip 2 is provided on the upper surface of the dam frame 20. The cap 3 is made of a metal plate such as a 42 alloy plated with Au, and is joined to the dam frame 20 via a metallization 22 and a brazing material 23.

【0033】図3は、上記パッケージ基板1の主面上に
搭載された半導体チップ2の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the semiconductor chip 2 mounted on the main surface of the package substrate 1.

【0034】半導体チップ2の略中央部にはLSI・配
線形成領域25が配置されており、外周部には容量素子
24が配置されている。半導体チップ2上に形成された
バンプ電極16のうち、電源用のバンプ電極16(Vc
c)はLSI・配線形成領域25とほぼ同じ領域に配置
されており、信号用のバンプ電極16(s)はLSI・
配線形成領域25に隣接して配置されている。また、G
ND用のバンプ電極16(GND)は、信号用のバンプ
電極16(s)の周囲を囲むように配置されている。
An LSI / wiring formation region 25 is arranged in a substantially central portion of the semiconductor chip 2, and a capacitive element 24 is arranged in an outer peripheral portion. Of the bump electrodes 16 formed on the semiconductor chip 2, the bump electrodes 16 (Vc
c) is arranged in almost the same area as the LSI / wiring formation area 25, and the bump electrode 16 (s) for signal is
It is arranged adjacent to the wiring formation region 25. Also, G
The bump electrode 16 (GND) for ND is arranged so as to surround the bump electrode 16 (s) for signal.

【0035】一方、図4に示すように、パッケージ基板
1の主面上には、上記電源用のバンプ電極16(Vc
c)、信号用のバンプ電極16(s)、GND用のバン
プ電極16(GND)のそれぞれに対応して、電源用の
バンプ電極14(Vcc)、信号用のバンプ電極14
(s)、GND用のバンプ電極14(GND)が配置さ
れている。なお、図中の2点鎖線で囲んだ領域は、半導
体チップ2を搭載する領域である。
On the other hand, as shown in FIG. 4, on the main surface of the package substrate 1, the bump electrodes 16 (Vc
c), the bump electrode 16 (s) for signal and the bump electrode 16 (GND) for GND respectively corresponding to the bump electrode 14 (Vcc) for power supply and the bump electrode 14 for signal
(S), the bump electrode 14 (GND) for GND is arranged. The area surrounded by the chain double-dashed line in the figure is the area where the semiconductor chip 2 is mounted.

【0036】また、図4に示すように、パッケージ基板
1の主面上には信号伝送線を構成する配線4と、プレー
ト状のGND配線26とが交互に配置されている。すな
わち、このパッケージ基板1は、それぞれの配線4の周
囲をGND配線26および前記GND配線6、GNDメ
タライズ11で囲んでおり、これによって、配線4中を
流れる信号のクロストークやノイズの低減を図ってい
る。
Further, as shown in FIG. 4, wirings 4 forming signal transmission lines and plate-shaped GND wirings 26 are alternately arranged on the main surface of the package substrate 1. That is, the package substrate 1 surrounds each wiring 4 with the GND wiring 26, the GND wiring 6 and the GND metallization 11 to reduce crosstalk and noise of signals flowing in the wiring 4. ing.

【0037】図5は、パッケージ基板1と半導体チップ
2の間に配置された前記絶縁テープ17の上面側(半導
体チップ2側)の平面図、図6は、絶縁テープ17の下
面側(パッケージ基板1側)の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of the upper surface side (semiconductor chip 2 side) of the insulating tape 17 arranged between the package substrate 1 and the semiconductor chip 2, and FIG. 6 is a lower surface side of the insulating tape 17 (package substrate). It is a top view of the 1 side).

【0038】図5、図6に示すように、絶縁テープ17
には前記電源用のバンプ電極14(Vcc),16(Vc
c)、信号用のバンプ電極14(s),16(s)、G
ND用のバンプ電極14(GND),16(GND)の
それぞれを電気的に接続するための電源用のスルーホー
ル19(Vcc)、信号用のスルーホール19(s)、G
ND用のスルーホール19(GND)が設けられてい
る。
As shown in FIGS. 5 and 6, the insulating tape 17
Are the bump electrodes 14 (Vcc) and 16 (Vc) for the power source.
c), signal bump electrodes 14 (s), 16 (s), G
Through hole 19 (Vcc) for power supply for electrically connecting each of bump electrodes 14 (GND) and 16 (GND) for ND, through hole 19 (s) for signal, G
A through hole 19 (GND) for ND is provided.

【0039】図5に示すように、絶縁テープ17の上面
には上記信号用のスルーホール19(s)と電気的に接
続された導体パターン18aが設けられており、図6に
示すように、絶縁テープ17の下面には上記GND用の
スルーホール19(GND)と電気的に接続された導体
パターン18bが設けられている。絶縁テープ17の下
面の導体パターン18bは、電源用のスルーホール19
(Vcc)および信号用のスルーホール19(s)のそれ
ぞれの周囲を除く絶縁テープ17の全面に設けられてい
る。
As shown in FIG. 5, a conductor pattern 18a electrically connected to the signal through hole 19 (s) is provided on the upper surface of the insulating tape 17, and as shown in FIG. On the lower surface of the insulating tape 17, a conductor pattern 18b electrically connected to the GND through hole 19 (GND) is provided. The conductor pattern 18b on the lower surface of the insulating tape 17 has a through hole 19 for power supply.
(Vcc) and the through holes 19 (s) for signals are provided on the entire surface of the insulating tape 17 excluding the periphery thereof.

【0040】上記パッケージ基板1の反射係数を波形で
示したTDR(Time Domain Reflectometry) を図7およ
び図8に示す。図7にはパッケージ基板1側のバンプ電
極14と半導体チップ2側のバンプ電極16とを直接接
続した場合の反射係数が示してあり、図8にはバンプ電
極14とバンプ電極16との間に本実施例の絶縁テープ
17を配置した場合の反射係数が示してある。図7,8
中、丸印で囲んだ領域がパッケージ基板1と半導体チッ
プ2との接続部、すなわちバンプ電極部のインダクタン
スによる反射係数である。
FIGS. 7 and 8 show TDR (Time Domain Reflectometry) in which the reflection coefficient of the package substrate 1 is shown as a waveform. FIG. 7 shows the reflection coefficient when the bump electrode 14 on the package substrate 1 side and the bump electrode 16 on the semiconductor chip 2 side are directly connected, and FIG. 8 shows the reflection coefficient between the bump electrode 14 and the bump electrode 16. The reflection coefficient when the insulating tape 17 of the present embodiment is arranged is shown. 7 and 8
The area surrounded by a circle is the reflection coefficient due to the inductance of the connecting portion between the package substrate 1 and the semiconductor chip 2, that is, the bump electrode portion.

【0041】上記反射係数は、中央の0点から外れてい
るほど特性インピーダンスが不整合であることを示し、
高周波領域の電気特性を劣化させる原因となる。図7に
示すように、バンプ電極部の反射係数は、バンプ電極1
4,16のインダクタンス成分に起因して+側に大きな
値をとる。
The above-mentioned reflection coefficient indicates that the more it deviates from the center 0 point, the more the characteristic impedance is mismatched,
This causes deterioration of the electrical characteristics in the high frequency range. As shown in FIG. 7, the reflection coefficient of the bump electrode portion is
It takes a large value on the + side due to the inductance components of 4 and 16.

【0042】そこで、本実施例のように、バンプ電極1
4,16の間に絶縁テープ17を配置し、この絶縁テー
プ17に形成された前記容量(C)のキャパシタンス成
分(−側の成分)を制御することにより、バンプ電極部
の反射係数をほぼ0にしてその特性インピーダンスを良
好に整合させることができる(図8参照)。このキャパ
シタンス成分は、絶縁テープ17の材質や厚さ、絶縁テ
ープ17の上下面に形成された前記導体パターン18
a,18bの面積などを調整することにより容易に制御
することができる。
Therefore, as in the present embodiment, the bump electrode 1
By disposing the insulating tape 17 between 4 and 16 and controlling the capacitance component (negative component) of the capacitance (C) formed on the insulating tape 17, the reflection coefficient of the bump electrode portion is almost zero. The characteristic impedance can be matched well (see FIG. 8). The capacitance component is the material and thickness of the insulating tape 17, and the conductor pattern 18 formed on the upper and lower surfaces of the insulating tape 17.
It can be easily controlled by adjusting the areas of a and 18b.

【0043】次に、本実施例の半導体集積回路装置の製
造方法の一例を図9〜図19を用いて説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0044】まず、図9に示すように、主面に電極パッ
ド15を形成した半導体チップ2を用意する。この電極
パッド15は、その最上層がAuの薄膜で構成されてい
る。次に、図10に示すように、加熱、超音波または両
者のエネルギーを用いた周知のボールボンディング法に
よって、電極パッド15上にAuのバンプ電極16を形
成する。電極パッド15上にバンプ電極16を形成する
には、図11(a),(b)に示すように、Auワイヤ103
の先端に形成したAuボール28をキャピラリ101を
使って電極パッド15上に接合する。次に、同図(c),
(d) に示すように、キャピラリ101を持ち上げると同
時に、トーチ102を使ってAuワイヤ103をAuボ
ール28のネック部で切断することにより、電極パッド
15上にバンプ電極16が形成される。このとき、バン
プ電極16の上端部には先端の尖ったアンカー部27が
形成される。このバンプ電極16の外形寸法の一例を同
図(e) に示す(寸法単位はμm)。
First, as shown in FIG. 9, a semiconductor chip 2 having an electrode pad 15 formed on its main surface is prepared. The uppermost layer of the electrode pad 15 is made of a thin film of Au. Next, as shown in FIG. 10, Au bump electrodes 16 are formed on the electrode pads 15 by a well-known ball bonding method using heating, ultrasonic waves, or energy of both. To form the bump electrode 16 on the electrode pad 15, as shown in FIGS.
The Au ball 28 formed at the tip of the is bonded onto the electrode pad 15 using the capillary 101. Next, the same figure (c),
As shown in (d), the bump 101 is formed on the electrode pad 15 by simultaneously lifting the capillary 101 and cutting the Au wire 103 by the neck portion of the Au ball 28 using the torch 102. At this time, an anchor portion 27 having a sharp tip is formed on the upper end portion of the bump electrode 16. An example of the external dimensions of the bump electrode 16 is shown in FIG. 6 (e) (dimension unit is μm).

【0045】続いて、同様の方法でそれぞれのバンプ電
極16の上にもう一個のバンプ電極16を接合する。こ
のとき、下段のバンプ電極16に形成されたアンカー部
27が上段のバンプ電極16の底部に食い込むので、下
段のバンプ電極16と上段のバンプ電極16とを確実に
接合することができる。
Then, another bump electrode 16 is bonded onto each bump electrode 16 by the same method. At this time, since the anchor portion 27 formed on the lower bump electrode 16 digs into the bottom of the upper bump electrode 16, the lower bump electrode 16 and the upper bump electrode 16 can be reliably bonded.

【0046】他方、図12に示すようなパッケージ基板
1を用意し、図13に示すように、それぞれの配線4お
よび電極5の上にAuのバンプ電極14を二個重ねて接
合する。このバンプ電極14の接合は、前記図11に示
したボールボンディング法を用いて行う。
On the other hand, a package substrate 1 as shown in FIG. 12 is prepared, and as shown in FIG. 13, two bump electrodes 14 made of Au are bonded on the respective wirings 4 and electrodes 5 so as to be joined. The bump electrodes 14 are joined by using the ball bonding method shown in FIG.

【0047】上記パッケージ基板1の配線4および電極
5上にバンプ電極14を接合するときは、半導体チップ
2の電極パッド15上にバンプ電極16を形成するとき
に用いたボンディング座標をミラー反転させた座標を用
いる。このようにすると、配線4や電極5の位置が印刷
ずれやパッケージ基板1の収縮公差などによって設計座
標からずれた場合でも、バンプ電極14の中心座標とバ
ンプ電極16の中心座標とを高い精度で一致させること
ができる。
When bonding the bump electrode 14 to the wiring 4 and the electrode 5 of the package substrate 1, the bonding coordinates used when the bump electrode 16 is formed on the electrode pad 15 of the semiconductor chip 2 are mirror-inverted. Use coordinates. By doing so, even if the positions of the wirings 4 and the electrodes 5 deviate from the design coordinates due to printing misalignment or shrinkage tolerance of the package substrate 1, the central coordinates of the bump electrodes 14 and the central coordinates of the bump electrodes 16 can be accurately adjusted. Can be matched.

【0048】次に、上記パッケージ基板1を水平なステ
ージ上に位置決めした後、図14に示すように、上方か
らバンプ電極14にツール110を圧接することによ
り、図15に示すように、すべてのバンプ電極14の上
面を同時に平坦化する。このときバンプ電極14に加え
る荷重は、バンプ電極14一個当たり300gf程度で
ある。また、ツール110は、その底面を高精度に平坦
化しておく。さらに、ツール110を400℃程度に加
熱しておくことにより、バンプ電極14に加える荷重を
小さくすることができる。
Next, after positioning the package substrate 1 on a horizontal stage, as shown in FIG. 14, the tool 110 is pressed against the bump electrodes 14 from above, so that all of the products as shown in FIG. At the same time, the upper surface of the bump electrode 14 is flattened. At this time, the load applied to the bump electrode 14 is about 300 gf per bump electrode 14. The bottom surface of the tool 110 is highly accurately flattened. Furthermore, by heating the tool 110 to about 400 ° C., the load applied to the bump electrode 14 can be reduced.

【0049】このように、パッケージ基板1上のすべて
のバンプ電極14の上面を同時に一括して平坦化するこ
とにより、パッケージ基板1の主面の反りやうねりに起
因するバンプ電極14の高さのばらつきが吸収されるの
で、すべてのバンプ電極14の高さを高精度に揃えるこ
とができる。
As described above, by simultaneously flattening the upper surfaces of all the bump electrodes 14 on the package substrate 1, the height of the bump electrodes 14 due to the warp or undulation of the main surface of the package substrate 1 can be reduced. Since the variations are absorbed, the heights of all the bump electrodes 14 can be aligned with high accuracy.

【0050】次に、図16に示すように、両面に導体パ
ターン18a,18bを形成した前記絶縁テープ17を
熱圧着用のツール111の底面に取付け、パッケージ基
板1の配線4および電極5上に接合したバンプ電極14
と、絶縁テープ17の下面の導体パターン18bとを重
ね合わせて両者を熱圧着により接合する。
Next, as shown in FIG. 16, the insulating tape 17 having conductor patterns 18a and 18b formed on both surfaces is attached to the bottom surface of the thermocompression bonding tool 111, and is placed on the wiring 4 and the electrodes 5 of the package substrate 1. Bonded bump electrode 14
And the conductor pattern 18b on the lower surface of the insulating tape 17 are overlapped with each other and joined by thermocompression bonding.

【0051】パッケージ基板1のバンプ電極14と絶縁
テープ17の導体パターン18bとを正確に重ね合わせ
るには、まず、図17(a) に示すように、ハーフミラー
112と画像解析装置113とを使って絶縁テープ17
の導体パターン18bを認識し、次に、同図(b) に示す
ように、ハーフミラー112を90°回転してパッケー
ジ基板1のバンプ電極14のパターンを認識する。
In order to accurately overlap the bump electrodes 14 of the package substrate 1 and the conductor patterns 18b of the insulating tape 17, first, as shown in FIG. 17 (a), a half mirror 112 and an image analysis device 113 are used. Insulation tape 17
The conductor pattern 18b is recognized, and then the half mirror 112 is rotated by 90 ° to recognize the pattern of the bump electrode 14 on the package substrate 1 as shown in FIG.

【0052】次に、絶縁テープ17を前後、左右に移動
あるいは回転させて導体パターン18bの画像とバンプ
電極14のパターンの画像とを重ね合わせた後、同図
(c) に示すように、ツール111をパッケージ基板1の
真上から下降させ、すべての導体パターン18bとバン
プ電極14とを同時に一括して熱圧着する。
Next, the insulating tape 17 is moved back and forth, left and right or rotated to superimpose the image of the conductor pattern 18b and the image of the pattern of the bump electrode 14, and then the same figure is used.
As shown in (c), the tool 111 is lowered from directly above the package substrate 1, and all the conductor patterns 18b and the bump electrodes 14 are thermocompression bonded at the same time.

【0053】次に、図18に示すように、電極パッド1
5上にバンプ電極16を形成した前記半導体チップ2を
前述した熱圧着用のツール111の底面に取付け、この
半導体チップ2のバンプ電極16とこれに対応する絶縁
テープ17の導体パターン18aとを重ね合わせて両者
を熱圧着により接合する。バンプ電極16と導体パター
ン18aとを正確に重ね合わせるには、前述したハーフ
ミラー112と画像解析装置113とを使用する。
Next, as shown in FIG. 18, the electrode pad 1
The semiconductor chip 2 having the bump electrodes 16 formed on 5 is attached to the bottom surface of the thermo-compression bonding tool 111 described above, and the bump electrodes 16 of the semiconductor chip 2 and the conductor pattern 18a of the insulating tape 17 corresponding thereto are overlapped. Both are joined together by thermocompression bonding. In order to accurately overlap the bump electrode 16 and the conductor pattern 18a, the half mirror 112 and the image analysis device 113 described above are used.

【0054】最後に、パッケージ基板1のダム枠20の
上面にキャップ3を接合することにより、前記図1に示
す半導体集積回路装置が完成する。図19は、以上説明
した製造工程のフロー図である。
Finally, the cap 3 is joined to the upper surface of the dam frame 20 of the package substrate 1 to complete the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. FIG. 19 is a flowchart of the manufacturing process described above.

【0055】このように、本実施例によれば、パッケー
ジ基板1と半導体チップ2とを接続するバンプ電極1
4,16の間に容量(C)を形成してそのキャパシタン
ス成分を制御することにより、バンプ電極14,16の
特性インピーダンスを良好に整合させることができるの
で、超高速デバイスを搭載したLSIパッケージの電気
特性を向上させることができる。
As described above, according to this embodiment, the bump electrode 1 for connecting the package substrate 1 and the semiconductor chip 2 to each other.
By forming a capacitance (C) between the capacitors 4 and 16 and controlling the capacitance component, the characteristic impedances of the bump electrodes 14 and 16 can be well matched. The electrical characteristics can be improved.

【0056】また、本実施例によれば、信号用のバンプ
電極14(s),16(s)の周囲をGND用のバンプ
電極14(GND),16(GND)で囲んだことによ
り、信号用のバンプ電極14(s),16(s)中を流
れる信号のクロストークやノイズを低減することができ
るので、超高速デバイスを搭載したLSIパッケージの
電気特性をさらに向上させることができる。
Further, according to this embodiment, the signal bump electrodes 14 (s), 16 (s) are surrounded by the GND bump electrodes 14 (GND), 16 (GND), so that the signal Since it is possible to reduce the crosstalk and noise of the signals flowing in the bump electrodes 14 (s) and 16 (s) for use, it is possible to further improve the electrical characteristics of the LSI package in which the ultra-high speed device is mounted.

【0057】また、本実施例によれば、パッケージ基板
1と半導体チップ2とを複数個のバンプ電極14,16
を介して接続したことにより、パッケージ基板1、半導
体チップ2、バンプ電極14,16、絶縁テープ17な
どの熱膨張係数差に起因してバンプ電極部に加わる歪み
をバンプ電極14,16同士のずれによって吸収、緩和
することができるので、バンプ電極部の接続信頼性を向
上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the package substrate 1 and the semiconductor chip 2 are connected to the plurality of bump electrodes 14 and 16.
By connecting via bumps, the strain applied to the bump electrode portion due to the difference in thermal expansion coefficient between the package substrate 1, the semiconductor chip 2, the bump electrodes 14 and 16 and the insulating tape 17 is displaced between the bump electrodes 14 and 16. Since it can be absorbed and alleviated, the connection reliability of the bump electrode portion can be improved.

【0058】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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いうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0059】前記実施例では、複数個のバンプ電極1
4,16の間に絶縁テープ17を配置し、この絶縁テー
プ17とその両面に形成した導体パターン18a,18
bとで容量を形成したが、例えば図20に示すように、
バンプ電極14,16の間に容量素子30を配置し、こ
の容量素子30の一方の電極を信号用のバンプ電極14
(s),16(s)の間に接続し、他方の電極をGND
用のバンプ電極14(GND),16(GND)の間に
接続してもよい。
In the above embodiment, a plurality of bump electrodes 1
An insulating tape 17 is arranged between the insulating tape 17 and the conductor patterns 18a and 18 formed on both surfaces thereof.
The capacitance is formed by b and, for example, as shown in FIG.
The capacitive element 30 is arranged between the bump electrodes 14 and 16, and one electrode of the capacitive element 30 is used as the bump electrode 14 for the signal.
(S) and 16 (s), and connect the other electrode to GND
It may be connected between the bump electrodes 14 (GND) and 16 (GND).

【0060】また、前記実施例のように、バンプ電極1
4,16の間に絶縁テープ17を配置する場合は、この
絶縁テープ17の一部に他の半導体素子(例えばコンデ
ンサなど)を搭載することもできる。
Further, as in the above embodiment, the bump electrode 1
When the insulating tape 17 is arranged between the four and 16, another semiconductor element (for example, a capacitor) can be mounted on a part of the insulating tape 17.

【0061】前記実施例では、LSIパッケージに適用
した場合について説明したが、本発明は、プリント配線
基板に半導体チップをフェイスダウンボンディングする
ような場合にも適用することができる。
In the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to the LSI package has been described, but the present invention can also be applied to the case where the semiconductor chip is face-down bonded to the printed wiring board.

【0062】[0062]

【発明の効果】本願によっ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、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0063】(1).本発明によれば、配線基板と半導体チ
ップとを接続する複数個のバンプ電極の間に容量を形成
してそのキャパシタンス成分を制御することにより、バ
ンプ電極の特性インピーダンスを良好に整合させること
ができる。
(1) According to the present invention, by forming a capacitance between a plurality of bump electrodes connecting the wiring substrate and the semiconductor chip and controlling the capacitance component, the characteristic impedance of the bump electrodes can be reduced. Can be matched well.

【0064】(2).本発明によれば、信号用のバンプ電極
の周囲をGND用のバンプ電極で囲むことにより、信号
用のバンプ電極を流れる信号のクロストークやノイズを
低減することができる。
(2) According to the present invention, by enclosing the periphery of the signal bump electrode with the GND bump electrode, it is possible to reduce the crosstalk and noise of the signal flowing through the signal bump electrode. .

【0065】(3).本発明によれば、半田に比べて熱疲労
破壊が生じ難い金属ボールを使って配線基板と半導体チ
ップとを接続するのに加えて、金属ボール(バンプ電
極)を複数個重ねて配線基板と半導体チップとを接続す
ることにより、接続部の信頼性、寿命を向上させること
ができる。
(3) According to the present invention, in addition to connecting the wiring substrate and the semiconductor chip by using the metal balls which are less likely to cause thermal fatigue damage than solder, a plurality of metal balls (bump electrodes) are used. By connecting the wiring board and the semiconductor chip by stacking them one by one, the reliability and life of the connection portion can be improved.

【0066】(4).本発明によれば、半導体チップの電極
パッド上および配線基板の電極上にボールボンディング
法で金属ボールを形成するので、CCB方式のような高
価な蒸着設備や煩雑なリフトオフ工程が不要となり、半
導体集積回路装置の製造コストの低減および生産性の向
上を実現することができる。
(4) According to the present invention, since metal balls are formed on the electrode pads of the semiconductor chip and the electrodes of the wiring board by the ball bonding method, expensive vapor deposition equipment such as the CCB method and complicated lift-off. No process is required, and the manufacturing cost of the semiconductor integrated circuit device can be reduced and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
要部を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner.

【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置に
搭載される半導体チップの平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a semiconductor chip mounted on a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
パッケージ基板を示す要部平面図である。
FIG. 4 is a main part plan view showing a package substrate of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
絶縁テープを示す上面側の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an upper surface side showing an insulating tape of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
絶縁テープを示す下面側の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a lower surface side showing an insulating tape of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図7】パッケージ基板側のバンプ電極と半導体チップ
側のバンプ電極とを直接接続した場合の反射係数を示す
グラフである。
FIG. 7 is a graph showing a reflection coefficient when the bump electrode on the package substrate side and the bump electrode on the semiconductor chip side are directly connected.

【図8】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
反射係数を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a reflection coefficient of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体チップの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a semiconductor chip showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体チップの斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a semiconductor chip showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図11】(a) 〜(e) は、半導体チップの電極パッド上
にバンプ電極を接続する方法を工程順に示す概略図であ
る。
11A to 11E are schematic views showing a method of connecting bump electrodes on electrode pads of a semiconductor chip in the order of steps.

【図12】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図17】(a) 〜(c) は、パッケージ基板のバンプ電極
上に絶縁テープを搭載する方法を工程順に示す概略図で
ある。
17A to 17C are schematic views showing a method of mounting an insulating tape on a bump electrode of a package substrate in the order of steps.

【図18】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すパッケージ基板の断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a package substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図19】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示すフロー図である。
FIG. 19 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の要部を示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the main parts of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パッケージ基板 2 半導体チップ 3 キャップ 4 配線 5 電極 6 GND配線 7 電源配線 8 スルーホール 9 リード 10 ろう材 11 GNDメタライズ 12 金属ベース 13 ろう材 14 バンプ電極 15 電極パッド 16 バンプ電極 17 絶縁テープ 18a 導体パターン 18b 導体パターン 19 スルーホール 20 ダム枠 21 ろう材 22 メタライズ 23 ろう材 24 容量素子 25 LSI・配線形成領域 26 GND配線 27 アンカー部 28 Auボール 30 容量素子 101 キャピラリ 102 トーチ 103 Auワイヤ 110 ツール 111 ツール 112 ハーフミラー 113 画像解析装置 1 Package Substrate 2 Semiconductor Chip 3 Cap 4 Wiring 5 Electrode 6 GND Wiring 7 Power Supply Wiring 8 Through Hole 9 Lead 10 Brazing Material 11 GND Metallization 12 Metal Base 13 Brazing Material 14 Bump Electrode 15 Electrode Pad 16 Bump Electrode 17 Insulating Tape 18a Conductor Pattern 18b Conductor pattern 19 Through hole 20 Dam frame 21 Brazing material 22 Metallizing 23 Brazing material 24 Capacitive element 25 LSI / wiring forming area 26 GND wiring 27 Anchor part 28 Au ball 30 Capacitive element 101 Capillary 102 Torch 103 Au wire 110 Tool 111 Tool 112 Half mirror 113 Image analysis device

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配線基板の主面上に複数個重ねたバンプ
電極を介して半導体チップをフェイスダウンボンディン
グした半導体集積回路装置であって、前記複数個のバン
プ電極の間に容量素子を配置し、前記容量素子の一方の
電極を信号用のバンプ電極に、他方の電極をGND用の
バンプ電極にそれぞれ接続したことを特徴とする半導体
集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device in which a semiconductor chip is face-down bonded via a plurality of bump electrodes stacked on a main surface of a wiring board, wherein a capacitive element is arranged between the plurality of bump electrodes. A semiconductor integrated circuit device, wherein one electrode of the capacitance element is connected to a signal bump electrode and the other electrode is connected to a GND bump electrode.
【請求項2】 前記容量素子は、前記複数個のバンプ電
極の間に配置された絶縁テープと、前記絶縁テープの両
面に形成された一対の導体パターンとで構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
2. The capacitive element is composed of an insulating tape arranged between the plurality of bump electrodes, and a pair of conductor patterns formed on both surfaces of the insulating tape. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項3】 前記信号用のバンプ電極の周囲を複数個
の前記GND用のバンプ電極で囲んだことを特徴とする
請求項1記載の半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a periphery of the signal bump electrode is surrounded by a plurality of the GND bump electrodes.
【請求項4】 前記半導体チップの主面上には、GHz以
上の高周波で動作する高速デバイスが形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a high-speed device that operates at a high frequency of GHz or higher is formed on the main surface of the semiconductor chip.
【請求項5】 前記バンプ電極はAuで構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the bump electrode is made of Au.
【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、以下の工程(a) 〜(c) を含むことを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 (a) 半導体チップの電極パッド上に金属ボールを接合し
てバンプ電極を形成する工程、(b) 配線基板の配線およ
び電極上に金属ボールを接合した後、この金属ボールの
上面を平坦化してバンプ電極を形成する工程、(c) 前記
配線基板の配線および電極上に形成した前記バンプ電極
の上に容量素子を搭載した後、前記容量素子の上に前記
バンプ電極を形成した前記半導体チップを搭載し、前記
容量素子の一方の電極を前記配線基板および前記半導体
チップのそれぞれの信号用のバンプ電極に接続し、他方
の電極を前記配線基板および前記半導体チップのそれぞ
れのGND用のバンプ電極に接続する工程。
6. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, comprising the following steps (a) to (c). (a) A step of joining metal balls on the electrode pads of the semiconductor chip to form bump electrodes, (b) After joining the metal balls on the wiring and electrodes of the wiring board, the upper surface of the metal balls is flattened. A step of forming bump electrodes, (c) mounting a capacitive element on the bump electrodes formed on the wiring and electrodes of the wiring board, and then forming the semiconductor chip having the bump electrodes formed on the capacitive element. Mounted, one electrode of the capacitive element is connected to each signal bump electrode of the wiring board and the semiconductor chip, and the other electrode is connected to each GND bump electrode of the wiring board and the semiconductor chip. The process of connecting.
【請求項7】 前記半導体チップの電極パッド上、前記
配線基板の配線および電極パッド上に、加熱、超音波ま
たは両者のエネルギーを利用したボールボンディング法
によって前記金属ボールを接合することを特徴とする請
求項6記載の半導体集積回路装置の製造方法。
7. The metal ball is bonded to the electrode pad of the semiconductor chip, the wiring of the wiring board and the electrode pad by a ball bonding method using heating, ultrasonic waves or energy of both. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6.
【請求項8】 前記金属ボールを、展延性を有する金属
で構成したことを特徴とする請求項6記載の半導体集積
回路装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the metal balls are made of a malleable metal.
【請求項9】 前記半導体チップの電極パッド、前記配
線基板の配線および電極の少なくとも一方に複数個の金
属ボールを接合することを特徴とする請求項6記載の半
導体集積回路装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein a plurality of metal balls are bonded to at least one of the electrode pad of the semiconductor chip, the wiring and the electrode of the wiring board.
【請求項10】 前記金属ボールに先端の尖ったアンカ
ー部を形成することを特徴とする請求項6記載の半導体
集積回路装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein an anchor portion having a sharp tip is formed on the metal ball.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08139130A (en) * 1994-11-09 1996-05-31 Hitachi Ltd Semiconductor device
JP2011091407A (en) * 2009-10-26 2011-05-06 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor package and method of fabricating the same, as well as data transmission and reception system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139130A (en) * 1994-11-09 1996-05-31 Hitachi Ltd Semiconductor device
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