JPH08288293A - 半導体装置及びその製造方法並びにその実装構造 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法並びにその実装構造

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JPH08288293A JP11406695A JP11406695A JPH08288293A JP H08288293 A JPH08288293 A JP H08288293A JP 11406695 A JP11406695 A JP 11406695A JP 11406695 A JP11406695 A JP 11406695A JP H08288293 A JPH08288293 A JP H08288293A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板上に実装する半導体チップの封止を
実装前に行うことにより、封止を実装後に行った場合の
問題点を解決する。 【構成】 上面に突起電極12が設けられたウェーハ1
1の上面にスピンコートにより樹脂封止膜16を突起電
極12の上部が露出するように被覆させる。次に、樹脂
封止膜16を加熱して硬化させる。次に、ウェーハ11
をダイシングストリート13に沿ってダイシングして個
々のチップに分割すると、図2において一部を拡大して
示すような半導体装置17が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置及びその製
造方法並びにその実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばフリップチップ方式と呼ばれる半
導体装置(突起電極を有する半導体チップ)の実装技術
では、図4に示すように、半導体チップ1の下面に設け
られた突起電極2を回路基板3の上面に設けられた接続
パッド4にボンディングすることにより、半導体チップ
1を回路基板3上に搭載し、次いで外周雰囲気からの汚
染や破損から半導体チップ1の下面(突起電極形成面)
を保護するために、ディスペンサー5を用いてエポキシ
系の熱硬化性樹脂からなる樹脂封止材6を半導体チップ
1の周囲にサイドポッティングして、毛細管現象を利用
することにより、図5に示すように、サイドポッティン
グされた樹脂封止材6を半導体チップ1と回路基板3と
の間に入り込ませている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体装置の実装方法では、次のような問題
があった。第1に、サイドポッティングと毛細管現象の
利用による封止では、図6に示すように、樹脂封止材6
が半導体チップ1と回路基板3との間にある程度までし
か入り込まない場合が生じることがあり、この結果半導
体チップ1の底面中央部と回路基板3との間に気泡7が
残存することになる。このような現象が生じた場合に
は、気泡7中の水分や不純物が半導体チップ1内に入り
込み、半導体チップ1内の配線が腐食したりする等の問
題が生じることになる。このような現象は樹脂封止材6
の粘度が高いほど生じやすく、したがって使用できる樹
脂封止材の粘度に制約を受けるという問題もあった。第
2に、半導体チップ1の突起電極形成面側の構造は、図
示していないが、一般的に、パッシベーション膜に形成
された開口部を介して露出された接続パツド上に下地金
属層を介して突起電極が形成された構造となっている。
この場合、パッシベーション膜の厚さは1〜2μm程度
とかなり薄いので、パッシベーション膜に傷が付きやす
く、したがって半導体チップ1の取り扱いにかなりの注
意を払う必要があるという問題があった。第3に、回路
基板3上に搭載した半導体チップ1ごとにディスペンサ
ー5を用いて樹脂封止材6をサイドポッティングしてい
るので、封止に時間がかかるという問題があった。第4
に、樹脂封止材6をサイドポッティングした後、樹脂封
止材6を加熱して硬化させているが、この加熱により、
回路基板3やそれに搭載された他の搭載部品(図示せ
ず)に熱ストレスが加わり、回路基板3やそれに搭載さ
れた他の搭載部品を損傷することがあるという問題があ
った。この発明の目的は、樹脂封止材の粘度に関係なく
気泡が残存しないように封止することができ、また半導
体チップの取り扱いにあまり注意を払う必要がないよう
にすることができ、また封止を短時間で行うことがで
き、さらに回路基板やそれに搭載された他の搭載部品が
樹脂封止材を加熱して硬化させる際の熱ストレスにより
損傷しないようにすることができる半導体装置及びその
製造方法並びにその実装方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る半導体装置は、半導体チップと、この半導体チップの
一の面に設けられた突起電極と、前記半導体チップの一
の面に前記突起電極の上部が露出するように被覆された
樹脂封止膜とを具備したものである。請求項4記載の発
明に係る半導体装置の製造方法は、一の面に突起電極が
設けられたウェーハの一の面にスピンコートにより樹脂
封止膜を前記突起電極の上部が露出するように被覆し、
次いで前記樹脂封止膜を加熱して硬化させ、次いで前記
ウェーハをダイシングして個々のチップに分割するよう
にしたものである。請求項6記載の発明に係る半導体装
置の実装構造は、請求項1記載の半導体装置を前記突起
電極を介して回路基板上に実装したものである。
【0005】
【作用】請求項4記載の発明によれば、ウェーハの一の
面にスピンコートにより樹脂封止膜を突起電極の上部が
露出するように被覆しているので、樹脂封止材の粘度に
関係なく気泡が残存しないように封止することができ、
またウェーハの状態における全てのチップを一度に封止
することができるので、封止を短時間で行うことができ
る。また、請求項4記載の発明によれば、ウェーハの状
態で樹脂封止膜を加熱して硬化させているので、請求項
6記載の発明のように、半導体装置を回路基板上に実装
する場合、回路基板やそれに搭載された他の搭載部品が
樹脂封止膜を加熱して硬化させる際の熱ストレスにより
損傷しないようにすることができる。さらに、請求項4
記載の発明によれば、封止した後にウェーハをダイシン
グして個々のチップに分割することにより、請求項1記
載の発明のように、樹脂封止膜を備えた半導体装置を得
ることができ、したがって半導体チップの取り扱いにあ
まり注意を払う必要がないようにすることができる。
【0006】
【実施例】図1及び図2はそれぞれこの発明の一実施例
における半導体装置の各製造工程を示したものである。
そこで、これらの図を順に参照しながら、この実施例に
おける半導体装置の構造についてその製造方法と併せ説
明する。
【0007】まず、図1に示すように、ウェーハ11上
に突起電極12が形成されたものを用意する。突起電極
12ははんだ突起あるいは金や銅等の金属突起上にはん
だ層が設けられたものからなり、高さは20〜100μ
m程度となっている。なお、ウェーハ11上の格子状の
線はダイシングストリート13を示す。そして、ディス
ペンサー14を用いてポリイミドあるいはエポキシ系の
熱硬化性樹脂からなる樹脂封止材15をウェーハ11の
上面中央部にポッティングし、次いでウェーハ11を高
速回転させると、図2に示すように、ウェーハ11の上
面に樹脂封止膜16が突起電極12の上部が露出するよ
うに被覆される。
【0008】このように、ウェーハ11の上面にスピン
コートにより樹脂封止膜16を突起電極12の上部が露
出するように被覆させているので、樹脂封止材15の粘
度に関係なく気泡が残存しないように封止することがで
き、またウェーハ11の状態における全てのチップを一
度に封止することができるので、封止を短時間で行うこ
とができる。
【0009】次に、図示しないオーブン等を用いて加熱
し、樹脂封止膜16を硬化させる。次に、突起電極12
上に樹脂封止材15が付着している場合には、酸素プラ
ズマ処理あるいは紫外線オゾン処理を行うことにより突
起電極12上に付着している樹脂封止材15を除去す
る。この場合、樹脂封止膜16の表面も若干除去され
る。そして、この状態における樹脂封止膜16の厚さが
突起電極12の高さ20〜100μm程度の半分程度つ
まり10〜50μm程度となるようにする。次に、ウェ
ーハ11をダイシングストリート13に沿って図示しな
いダイシングブレードによってダイシングして個々のチ
ップに分割すると、図2において一部を拡大して示すよ
うな半導体装置17が得られる。
【0010】このようにして得られた半導体装置17で
は、半導体チップ18の上面に突起電極12が設けら
れ、半導体チップ18の上面に樹脂封止膜16が突起電
極12の上部が露出するように被覆された構造となって
いる。この場合、既に説明したように、スピンコートに
より樹脂封止膜16を気泡が残存しないように被覆する
ことができる上、樹脂封止膜16の厚さが10〜50μ
m程度と比較的厚いので、外周雰囲気からの汚染や破損
から半導体チップ18の上面(突起電極形成面)を十分
に保護することができる。したがって、半導体チップ1
8の取り扱いにあまり注意を払う必要がないようにする
ことができる。
【0011】次に、図3は半導体装置17を回路基板1
9上に実装した状態を示したものである。この実装構造
では、半導体チップ18の下面に設けられた突起電極1
2を回路基板19の上面に設けられた接続パッド20に
ボンディングすることにより、半導体装置17を回路基
板19上に実装している。この場合、突起電極12はそ
の高さの半分程度を樹脂封止膜16の下方に突出されて
いるので、半導体チップ18の下面に樹脂封止膜16が
予め被覆されていても、突起電極12を回路基板19の
接続パツド20に良好にボンディングすることができ
る。また、樹脂封止膜16は既に加熱されて硬化してい
るので、この実装の段階で樹脂封止膜16を加熱して硬
化させる必要はなく、したがって回路基板19やそれに
搭載された他の搭載部品(図示せず)が樹脂封止膜16
を加熱して硬化させる際の熱ストレスにより損傷しない
ようにすることができる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、請求項4記載の発
明によれば、ウェーハの一の面にスピンコートにより樹
脂封止膜を突起電極の上部が露出するように被覆してい
るので、樹脂封止材の粘度に関係なく気泡が残存しない
ように封止することができ、またウェーハの状態におけ
る全てのチップを一度に封止することができるので、封
止を短時間で行うことができる。また、請求項4記載の
発明によれば、ウェーハの状態で樹脂封止膜を加熱して
硬化させているので、請求項6記載の発明のように、半
導体装置を回路基板上に実装する場合、回路基板やそれ
に搭載された他の搭載部品が樹脂封止膜を加熱して硬化
させる際の熱ストレスにより損傷しないようにすること
ができる。さらに、請求項4記載の発明によれば、封止
した後にウェーハをダイシングして個々のチップに分割
することにより、請求項1記載の発明のように、樹脂封
止膜を備えた半導体装置を得ることができ、したがって
半導体チップの取り扱いにあまり注意を払う必要がない
ようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例における半導体装置の製造
に際し、ウェーハの上面中央部に樹脂封止材をポッティ
ングした状態の一部を拡大して示す斜視図。
【図2】図1に続く工程であって、スピンコートにより
ウェーハの上面に樹脂封止膜を突起電極の上部が露出す
るように被覆させた状態の一部を拡大して示す斜視図。
【図3】半導体装置を回路基板上に実装した状態の断面
図。
【図4】従来の半導体装置の実装に際し、樹脂封止材を
サイドポッティングした状態の断面図。
【図5】従来の半導体装置を回路基板上に実装した状態
の断面図。
【図6】従来の半導体装置の実装方法の問題点の1つを
説明するために示す断面図。
【符号の説明】
11 ウェーハ 12 突起電極 13 ダイシングストリート 16 樹脂封止膜 17 半導体装置 18 半導体チップ 19 回路基板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップと、この半導体チップの一
    の面に設けられた突起電極と、前記半導体チップの一の
    面に前記突起電極の上部が露出するように被覆された樹
    脂封止膜とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発明において、前記樹脂
    封止膜の厚さは前記突起電極の高さの半分程度であるこ
    とを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の発明において、
    前記突起電極ははんだ突起あるいは金や銅等の金属突起
    上にはんだ層が設けられたものからなり、前記樹脂封止
    膜はポリイミドあるいはエポキシ系樹脂からなることを
    特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 一の面に突起電極が設けられたウェーハ
    の一の面にスピンコートにより樹脂封止膜を前記突起電
    極の上部が露出するように被覆し、次いで前記樹脂封止
    膜を加熱して硬化させ、次いで前記ウェーハをダイシン
    グして個々のチップに分割することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の発明において、前記樹脂
    封止膜を加熱して硬化させた後、酸素プラズマ処理ある
    いは紫外線オゾン処理を行うことにより前記突起電極上
    に付着している樹脂を除去することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれかに記載の半導体
    装置を前記突起電極を介して回路基板上に実装したこと
    を特徴とする半導体装置の実装構造。
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