JPH11219981A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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- JPH11219981A JPH11219981A JP2299198A JP2299198A JPH11219981A JP H11219981 A JPH11219981 A JP H11219981A JP 2299198 A JP2299198 A JP 2299198A JP 2299198 A JP2299198 A JP 2299198A JP H11219981 A JPH11219981 A JP H11219981A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に低コスト化および高信頼性を実現するフリッ
プチップ接続の半導体装置およびその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique, and more particularly to a flip-chip connected semiconductor device realizing low cost and high reliability and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。2. Description of the Related Art The technology described below studies the present invention,
Upon completion, they were examined by the inventor, and the outline is as follows.
【0003】メモリなどの半導体集積回路が形成された
半導体チップを有する半導体装置において、その小形化
を図る構造の一例としてBGA(Ball Grid Array)が知
られている。さらに、前記BGAにおいて、信号伝達の
高速化を図る技術として、フリップチップ接続が用いら
れる。In a semiconductor device having a semiconductor chip on which a semiconductor integrated circuit such as a memory is formed, a BGA (Ball Grid Array) is known as an example of a structure for miniaturizing the semiconductor device. Further, in the BGA, flip-chip connection is used as a technique for speeding up signal transmission.
【0004】このフリップチップ接続は、半導体チップ
の能動面(主面)をチップ搭載基板のチップ搭載面と対
向させ、この状態で半導体チップをチップ搭載基板に実
装するものである。In the flip chip connection, an active surface (main surface) of a semiconductor chip is opposed to a chip mounting surface of a chip mounting substrate, and the semiconductor chip is mounted on the chip mounting substrate in this state.
【0005】なお、半導体チップをフリップチップ接続
する際には、半導体チップの表面電極とチップ搭載基板
の基板端子とを主にバンプなどの導電性部材を用いて電
気的に接続する。When a semiconductor chip is flip-chip connected, a surface electrode of the semiconductor chip is electrically connected to a substrate terminal of the chip mounting board mainly by using a conductive member such as a bump.
【0006】この場合、BGAをプリント配線基板など
の実装基板に実装する際のリフロー温度によりバンプの
接続部が溶融・膨張してパッケージクラック(封止部に
形成されるクラック)を引き起こさないように、高融点
はんだによって形成されたバンプを用いることが多い。In this case, the connection portion of the bump is prevented from melting and expanding due to a reflow temperature when the BGA is mounted on a mounting board such as a printed wiring board, so that a package crack (a crack formed in a sealing portion) is not caused. In many cases, a bump formed of a high melting point solder is used.
【0007】さらに、バンプの接続信頼性を高めるため
に、半導体チップのアルミニウムのパッド(表面電極)
にサイズの大きな金バンプをめっき法によって形成する
ものもある。Further, in order to improve the connection reliability of the bump, an aluminum pad (surface electrode) of a semiconductor chip is used.
In some cases, a large-sized gold bump is formed by plating.
【0008】ここで、フリップチップ接続を行ったBG
Aについては、例えば、特開平9−82756号公報、
特開平9−92685号公報、特開平6−326211
号公報、特開平7−111278号公報および特開平9
−64231号公報に記載されている。Here, a BG connected by flip chip connection
About A, for example, JP-A-9-82756,
JP-A-9-92685, JP-A-6-326221
JP-A-7-111278 and JP-A-9-111278
-64231.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術のフリップチップ接続において、バンプとして高融点
はんだを用いる場合には、チップ搭載基板にも高耐熱性
の基板を使用しなければならない。However, when a high melting point solder is used as a bump in the flip-chip connection of the above-described technique, a high heat-resistant substrate must be used as a chip mounting substrate.
【0010】その結果、高融点はんだと高耐熱性の基板
とが高価であるため、BGAがコストアップすることが
問題とされる。As a result, since the high melting point solder and the high heat resistant substrate are expensive, there is a problem that the cost of the BGA increases.
【0011】さらに、半導体チップのパッドにめっき法
によって金バンプを形成する場合においても、半導体チ
ップの製造工程にめっき工程が追加されるため、めっき
塗布用の設備を導入する必要があり、その結果、前記同
様、コストアップに繋がることが問題とされる。Furthermore, even when gold bumps are formed on the pads of a semiconductor chip by plating, a plating step is added to the semiconductor chip manufacturing process, so that it is necessary to introduce equipment for plating application. As described above, there is a problem that the cost is increased.
【0012】また、前記した5つの公報に記載されたB
GAでは、その構造において、フリップチップ接続され
た半導体チップとチップ搭載基板との間のバンプの周囲
に封止用樹脂が埋め込まれているため、BGAの実装時
にバンプが溶融・膨張(熱膨張)してパッケージクラッ
クを引き起こすことがある。Further, B described in the above five publications
In the GA, in the structure, the sealing resin is embedded around the bump between the flip-chip connected semiconductor chip and the chip mounting substrate, so that the bump melts and expands (thermal expansion) when the BGA is mounted. May cause package cracking.
【0013】これにより、BGAの信頼性が低減するこ
とが問題とされる。Thus, there is a problem that the reliability of the BGA is reduced.
【0014】本発明の目的は、低コスト化および高信頼
性を実現するフリップチップ接続の半導体装置およびそ
の製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a flip-chip-connected semiconductor device realizing low cost and high reliability, and a method of manufacturing the same.
【0015】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 become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0016】[0016]
【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簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0017】すなわち、本発明の半導体装置は、半導体
チップをフリップチップ接続によって支持するチップ搭
載基板と、前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭
載基板の基板端子とを電気的に接続しかつ前記表面電極
および前記基板端子との接続部が低融点はんだによって
形成された導電性部材と、前記半導体チップの露出面を
封止用樹脂により覆って形成した封止部と、前記チップ
搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設けられかつ前
記基板端子と電気的に接続された複数の外部端子とを有
し、前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが前記封
止用樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を形成し
て配置されるとともに、前記半導体チップと前記チップ
搭載基板との間において前記導電性部材の周囲に間隙部
が形成されているものである。That is, in the semiconductor device of the present invention, a chip mounting substrate for supporting a semiconductor chip by flip-chip connection, a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate are electrically connected to each other, and A conductive member having a connection portion between the electrode and the substrate terminal formed of low-melting-point solder, a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin, and mounting the chip on the chip mounting substrate. A resin having a plurality of external terminals provided on a surface opposite to the surface and electrically connected to the substrate terminal, wherein the semiconductor chip and the chip mounting substrate block the inflow of the sealing resin; An inflow prevention gap is formed and arranged, and a gap is formed around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board. Than it is.
【0018】これにより、導電性部材の周囲に間隙部が
形成されているため、導電性部材の自由度を増加させる
ことができ、その結果、導電性部材の熱膨張への妨げを
低減できる。Thus, since the gap is formed around the conductive member, the degree of freedom of the conductive member can be increased, and as a result, the hindrance of the conductive member to thermal expansion can be reduced.
【0019】したがって、半導体装置の実装基板への実
装時に導電性部材が熱膨張(溶融・膨張)しようとした
際に、導電性部材が間隙部に拡がることができ、これに
より、導電性部材の熱膨張によって発生する応力を緩和
させることができる。Therefore, when the conductive member attempts to thermally expand (melt / expand) when the semiconductor device is mounted on the mounting board, the conductive member can spread to the gap, and thereby the conductive member can be expanded. Stress generated by thermal expansion can be reduced.
【0020】その結果、半導体装置実装時のパッケージ
クラックの発生を防止することができ、これにより、半
導体装置の信頼性の向上を図ることができる。As a result, it is possible to prevent the occurrence of a package crack at the time of mounting the semiconductor device, thereby improving the reliability of the semiconductor device.
【0021】さらに、本発明の半導体装置は、半導体チ
ップをフリップチップ接続によって支持するチップ搭載
基板と、前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭載
基板の基板端子とを電気的に接続しかつ低融点はんだに
よって形成された導電性部材と、前記半導体チップの露
出面を封止用樹脂により覆って形成した封止部と、前記
チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設けられ
かつ前記基板端子と電気的に接続された複数の外部端子
とを有し、前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが
前記封止用樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を
形成して配置されるとともに、前記半導体チップと前記
チップ搭載基板との間において前記導電性部材の周囲に
間隙部が形成されているものである。Further, in the semiconductor device of the present invention, a chip mounting substrate for supporting a semiconductor chip by flip-chip connection, a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate are electrically connected and a low melting point is provided. A conductive member formed by solder, a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin, and a substrate provided on a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface and the substrate A plurality of external terminals electrically connected to a terminal, wherein the semiconductor chip and the chip mounting board are arranged so as to form a resin inflow prevention gap for preventing the inflow of the sealing resin; A gap is formed around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board.
【0022】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体チップの主面とチップ搭載基板のチップ搭載面と
を対向させかつ前記半導体チップの表面電極とこれに対
応する前記チップ搭載基板の基板端子との位置を合わ
せ、前記表面電極と前記基板端子との間に導電性部材を
介して前記半導体チップと前記チップ搭載基板とを配置
する工程と、前記導電性部材を溶融して、前記半導体チ
ップと前記チップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部
を形成した状態で前記表面電極と前記基板端子とを前記
導電性部材によって電気的に接続させて前記半導体チッ
プを前記チップ搭載基板にフリップチップ接続する工程
と、前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流
入を阻止して前記半導体チップと前記チップ搭載基板と
の間で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前
記封止用樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆っ
て前記半導体チップを封止する工程と、前記チップ搭載
基板のチップ搭載面と反対側の面に、前記基板端子と電
気的に接続した複数の外部端子を設ける工程とを有する
ものである。Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
The main surface of the semiconductor chip and the chip mounting surface of the chip mounting substrate are opposed to each other, and the positions of the surface electrodes of the semiconductor chip and the corresponding substrate terminals of the chip mounting substrate are aligned. Disposing the semiconductor chip and the chip mounting substrate via a conductive member therebetween, and melting the conductive member to form a resin inflow prevention gap between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. Electrically connecting the surface electrode and the substrate terminal with the conductive member in a state where the semiconductor chip is formed and flip-chip connecting the semiconductor chip to the chip mounting substrate; and The sealing resin is blocked by the sealing resin while forming a gap around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting substrate by preventing the inflow of the stopping resin. Sealing the semiconductor chip by covering the exposed surface of the semiconductor chip; and providing a plurality of external terminals electrically connected to the substrate terminals on a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. And
【0023】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体チップの表面電極に対応する基板端子が設け
られたチップ搭載基板を準備する工程と、低融点はんだ
からなるはんだペーストを前記チップ搭載基板の前記基
板端子上に塗布する工程と、前記半導体チップの主面と
前記チップ搭載基板のチップ搭載面とを対向させかつ前
記表面電極とこれに対応する前記基板端子との位置を合
わせ、前記表面電極と前記基板端子との間に前記はんだ
ペーストを介して前記半導体チップと前記チップ搭載基
板とを配置する工程と、前記はんだペーストを溶融し
て、前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間に樹
脂流入阻止間隙部を形成した状態で前記表面電極と前記
基板端子とを前記はんだペーストから形成した導電性部
材によって電気的に接続させて前記半導体チップを前記
チップ搭載基板にフリップチップ接続する工程と、前記
樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を阻止
して前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間で前
記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前記封止用
樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆って前記半
導体チップを封止する工程と、前記チップ搭載基板のチ
ップ搭載面と反対側の面に、前記基板端子と電気的に接
続した複数の外部端子を設ける工程とを有するものであ
る。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, there is provided a step of preparing a chip mounting substrate provided with substrate terminals corresponding to surface electrodes of a semiconductor chip, and applying a solder paste made of low melting point solder to the chip mounting substrate. Applying on the substrate terminals of the semiconductor chip, a main surface of the semiconductor chip and a chip mounting surface of the chip mounting substrate are opposed to each other, and the positions of the surface electrodes and the corresponding substrate terminals are aligned. A step of disposing the semiconductor chip and the chip mounting substrate via the solder paste between an electrode and the substrate terminal, and melting the solder paste to provide a space between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. With the resin inflow prevention gap formed, the surface electrode and the substrate terminal are electrically connected by a conductive member formed from the solder paste. Flip-chip connecting the semiconductor chip to the chip mounting substrate, and preventing the inflow of the sealing resin by the resin inflow-inhibiting gap so as to prevent the conductive between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. Sealing the semiconductor chip by covering the exposed surface of the semiconductor chip with the sealing resin while forming a gap around the conductive member, and a surface opposite to the chip mounting surface of the chip mounting substrate. And providing a plurality of external terminals electrically connected to the substrate terminals.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0025】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における半導体装置(BGA)の構造の一例を一部
破断して示す斜視図、図2は図1に示すBGAの構造の
一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面
図、(c)は底面図、図3は図2(a)におけるA−A
線に沿う断面図、図4は図3におけるC部の構造を示す
拡大部分断面図、図5は図2(a)におけるB−B線に
沿う断面図、図6は本発明の実施の形態1における半導
体装置(BGA)の製造方法の一例を示す製造プロセス
図、図7(a),(b) は図1に示すBGAの各製造工程
におけるベース基板の状態の一例を示す平面図、図8
(a),(b),(c)は図1に示すBGAの各製造工程に
おけるベース基板の状態の一例を示す平面図とBGAの
側面図、図9は図1に示すBGAの製造方法におけるは
んだペーストの塗布状態の一例を示す拡大部分断面図で
あり、(a)はリフロー前、(b)はリフロー後、図1
0は図1に示すBGAの製造方法における導電性部材の
BGA実装リフロー時の溶融状態の一例を示す拡大部分
断面図、図11は図1に示すBGAに用いられる封止用
樹脂の物性の一例を示す物性データ図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of the structure of a semiconductor device (BGA) according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 shows the structure of the BGA shown in FIG. FIGS. 3A and 3B show an example, wherein FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a side view, FIG. 3C is a bottom view, and FIG.
4 is an enlarged partial sectional view showing a structure of a portion C in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view along a line BB in FIG. 2A, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. 1 is a manufacturing process diagram showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device (BGA) in FIGS. 7A and 7B. FIGS. 7A and 7B are plan views showing examples of the state of a base substrate in each manufacturing process of the BGA shown in FIG. 8
(A), (b), and (c) are a plan view and a side view of a BGA showing an example of a state of a base substrate in each manufacturing process of the BGA shown in FIG. 1, and FIG. 1A is an enlarged partial cross-sectional view illustrating an example of a solder paste application state, in which FIG. 1A is before reflow, and FIG.
0 is an enlarged partial cross-sectional view showing an example of a molten state of the conductive member during BGA mounting reflow in the method of manufacturing the BGA shown in FIG. 1, and FIG. 11 is an example of physical properties of a sealing resin used for the BGA shown in FIG. FIG. 6 is a physical property data diagram showing
【0026】図1〜図5に示す本実施の形態1の半導体
装置は、主面1bにメモリ(例えば、SSRAM(Sync
hronous Static Random Access Memory))などの半導体
集積回路が形成された半導体チップ1をフリップチップ
接続によってチップ搭載基板2に実装したものであり、
外部端子として複数のはんだボール3が設けられたBG
A9である。In the semiconductor device of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, a memory (for example, an SSRAM (Sync
a semiconductor chip 1 on which a semiconductor integrated circuit such as a hronous static random access memory) is formed on a chip mounting board 2 by flip-chip connection.
BG provided with a plurality of solder balls 3 as external terminals
A9.
【0027】なお、本実施の形態1では、前記BGA9
の一例として、119ピン(7×17ピン)のBGA9
の場合を説明する。ただし、外部端子の数すなわちはん
だボール3の設置数は、119個に限定されるものでは
なく、その数は119個未満であってもよく、あるいは
119個以上であってもよい。In the first embodiment, the BGA 9
As an example, BGA9 of 119 pins (7 × 17 pins)
The case will be described. However, the number of external terminals, that is, the number of solder balls 3 to be installed is not limited to 119, and the number may be less than 119 or may be 119 or more.
【0028】また、本実施の形態1で説明するBGA9
では、はんだボール3が、図2(b),(c)に示すよう
に、チップ搭載基板2の基板端子であるランド2a(図
4参照)が設けられているチップ搭載面2bと反対側の
面(以降、基板裏面2cと呼ぶ)に格子状(7×17)
に配列されて設けられている。The BGA 9 described in the first embodiment
Then, as shown in FIGS. 2B and 2C, the solder balls 3 are provided on the opposite side of the chip mounting surface 2b where the lands 2a (see FIG. 4), which are the substrate terminals of the chip mounting substrate 2, are provided. Grid (7 × 17) on the surface (hereinafter referred to as substrate back surface 2c)
Are arranged.
【0029】したがって、図3に示すように、半導体チ
ップ1からの信号は、チップ搭載基板2を介して外部端
子であるはんだボール3に伝えられる。Therefore, as shown in FIG. 3, a signal from the semiconductor chip 1 is transmitted to the solder ball 3 as an external terminal via the chip mounting board 2.
【0030】前記BGA9の構成について説明すると、
半導体チップ1をフリップチップ接続によって支持する
チップ搭載基板2と、半導体チップ1のパッド1a(表
面電極)とチップ搭載基板2のランド2aとを電気的に
接続しかつ低融点はんだによって形成された導電性部材
4と、半導体チップ1の背面1c(露出面)および側面
1d(露出面)を封止用樹脂5により覆って形成した封
止部6と、チップ搭載基板2の基板裏面2cに設けられ
かつランド2aと電気的に接続された複数(ここでは、
119個)の外部端子であるはんだボール3とからな
り、半導体チップ1とチップ搭載基板2とが封止用樹脂
5の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部7を形成して配
置されるとともに、半導体チップ1とチップ搭載基板2
との間(以降、チップ−基板間と略す)において導電性
部材4の周囲に樹脂流入阻止間隙部7と同じ間隔の間隙
部8が形成され、かつチップ搭載基板2に間隙部8と外
部とを貫通する貫通孔2dが設けられている。The structure of the BGA 9 will be described.
A chip mounting substrate 2 supporting the semiconductor chip 1 by flip-chip connection, a pad 1a (surface electrode) of the semiconductor chip 1 and a land 2a of the chip mounting substrate 2 electrically connected to each other, and a conductive material formed by low melting point solder. And a sealing portion 6 formed by covering the back surface 1 c (exposed surface) and side surface 1 d (exposed surface) of the semiconductor chip 1 with a sealing resin 5, and the substrate back surface 2 c of the chip mounting substrate 2. And a plurality (here,
119) of solder balls 3 as external terminals, and the semiconductor chip 1 and the chip mounting board 2 are arranged so as to form a resin inflow preventing gap 7 for preventing the inflow of the sealing resin 5; Semiconductor chip 1 and chip mounting board 2
(Hereinafter, abbreviated as “chip-substrate”), a gap 8 is formed around the conductive member 4 at the same interval as the resin inflow-inhibiting gap 7, and the gap 8 and the outside are formed on the chip mounting board 2. Is provided.
【0031】この貫通孔2dは、モールド時やリフロー
時などに間隙部8で発生するガスを外部に逃がすための
ベントホールである。The through hole 2d is a vent hole for allowing gas generated in the gap 8 to escape to the outside during molding or reflow.
【0032】また、半導体チップ1は、例えば、シリコ
ンによって形成されるとともに、フリップチップ接続に
よってチップ搭載基板2のチップ搭載面2bに実装され
ている。The semiconductor chip 1 is formed of, for example, silicon and mounted on the chip mounting surface 2b of the chip mounting substrate 2 by flip chip connection.
【0033】なお、フリップチップ接続は、図1に示す
ように、BGA9の外形の大きさに対して半導体チップ
1の大きさが比較的大きく、これにより、ワイヤボンデ
ィング技術が適用困難な場合や、信号伝達の高速化のた
めにチップ−基板間の接続距離を短くする場合に有効な
接続技術である。In the flip chip connection, as shown in FIG. 1, the size of the semiconductor chip 1 is relatively large with respect to the size of the outer shape of the BGA 9, which makes it difficult to apply the wire bonding technique. This is an effective connection technique when the connection distance between the chip and the substrate is shortened to increase the speed of signal transmission.
【0034】図4は、本実施の形態1のフリップチップ
接続部の構造を拡大して示した図である。フリップチッ
プ接続は、半導体チップ1の能動面(主面1b)をチッ
プ搭載基板2のチップ搭載面2bと対向させ、この状態
(フェイスダウン)で半導体チップ1をチップ搭載基板
2に実装するものである。FIG. 4 is an enlarged view showing the structure of the flip chip connecting portion according to the first embodiment. In the flip-chip connection, the active surface (main surface 1b) of the semiconductor chip 1 is opposed to the chip mounting surface 2b of the chip mounting substrate 2, and the semiconductor chip 1 is mounted on the chip mounting substrate 2 in this state (face down). is there.
【0035】なお、半導体チップ1のパッド1aは、例
えば、アルミニウムによって形成され、半導体チップ1
においては、パッド1aの上層には導電性部材4の接続
部4aと電気的に接続するバリヤメタル層1eと、パッ
ド1aを保護する保護膜1fとが形成されている。その
際、バリヤメタル層1eは、例えば、パラジウム−チタ
ン合金またはニッケル−クロム合金によって形成されか
つその表面を露出させて保護膜1fによって囲まれてお
り、一方、保護膜1fは、例えば、ポリイミド系の絶縁
膜によって形成されている。The pad 1a of the semiconductor chip 1 is made of, for example, aluminum.
5, a barrier metal layer 1e electrically connected to the connection portion 4a of the conductive member 4 and a protective film 1f for protecting the pad 1a are formed on the pad 1a. At this time, the barrier metal layer 1e is formed of, for example, a palladium-titanium alloy or a nickel-chromium alloy and is surrounded by a protective film 1f exposing its surface, while the protective film 1f is formed of, for example, a polyimide-based material. It is formed by an insulating film.
【0036】さらに、チップ搭載基板2のランド2a
は、例えば、金−銅合金によって形成されている。Further, the land 2a of the chip mounting substrate 2
Is formed of, for example, a gold-copper alloy.
【0037】ここで、本実施の形態1では、半導体チッ
プ1のパッド1aとこれに対応するチップ搭載基板2の
ランド2aとが低融点はんだからなる導電性部材4を介
して直接電気的に接続されている。つまり、低融点はん
だを用いた共晶はんだ接続によるフリップチップ接続で
ある。Here, in the first embodiment, the pads 1a of the semiconductor chip 1 and the corresponding lands 2a of the chip mounting board 2 are directly electrically connected via the conductive member 4 made of low melting point solder. Have been. That is, flip-chip connection by eutectic solder connection using low melting point solder.
【0038】なお、前記低融点はんだは、例えば、25
0℃以下の温度でリフローによって溶融してはんだ付け
が可能な程度の低温はんだである。The low melting point solder is, for example, 25
It is a low-temperature solder that is melted by reflow at a temperature of 0 ° C. or less and can be soldered.
【0039】また、前記フリップチップ接続を行う際に
は、チップ搭載基板2のランド2aもしくは半導体チッ
プ1のパッド1aに印刷によって所定高さに塗布したは
んだペースト10(図9参照)をリフローし、これによ
り、一度前記はんだペースト10を溶融し、その後、硬
化させてフリップチップ接続を行う。When performing the flip-chip connection, the solder paste 10 (see FIG. 9) applied to the land 2a of the chip mounting substrate 2 or the pad 1a of the semiconductor chip 1 by printing to a predetermined height is reflowed. As a result, the solder paste 10 is once melted and then cured to perform flip chip connection.
【0040】その結果、チップ−基板間の外周全体に渡
ってほぼ均一な所望距離の樹脂流入阻止間隙部7を形成
している。As a result, a resin inflow prevention gap 7 having a substantially uniform desired distance is formed over the entire outer periphery between the chip and the substrate.
【0041】この樹脂流入阻止間隙部7は、樹脂封止時
に、チップ−基板間に封止用樹脂5が入り込まないよう
に形成した隙間であり、樹脂封止時の封止用樹脂5の流
入を阻止できる程度に極めて狭く形成されたものであ
る。The resin inflow blocking gap 7 is a gap formed so that the sealing resin 5 does not enter between the chip and the substrate during resin sealing. Is formed so as to be extremely narrow to the extent that it can be prevented.
【0042】また、本実施の形態1のBGA9の封止部
6は、樹脂封止のうち、封止用樹脂5を用いたトランス
ファモールドによって形成されたものである。The sealing portion 6 of the BGA 9 according to the first embodiment is formed by transfer molding using a sealing resin 5 in resin sealing.
【0043】したがって、前記樹脂流入阻止間隙部7の
距離の設定値は、図11に示す本実施の形態1で使用す
る封止用樹脂5の物性と、後述するモールド時のモール
ド条件とによって決定され、本実施の形態1の場合、樹
脂流入阻止間隙部7の距離は、その一例として、約20
μmである。Therefore, the set value of the distance of the resin inflow blocking gap 7 is determined by the physical properties of the sealing resin 5 used in the first embodiment shown in FIG. 11 and the molding conditions at the time of molding described later. In the case of the first embodiment, the distance of the resin inflow prevention gap 7 is, for example, about 20 mm.
μm.
【0044】ただし、樹脂流入阻止間隙部7の距離の値
は、樹脂封止時の封止用樹脂5のチップ−基板間への流
入を阻止できる大きさであれば、20μmに限定される
ものではなく、使用する封止用樹脂5(例えば、流動
性)とモールド時のモールド条件との組み合わせやその
種類などによって種々変更可能なものである。However, the value of the distance of the resin inflow preventing gap 7 is limited to 20 μm as long as it can prevent the sealing resin 5 from flowing into the space between the chip and the substrate during resin sealing. Instead, it can be variously changed depending on the combination of the sealing resin 5 (for example, fluidity) to be used and the molding conditions at the time of molding and the type thereof.
【0045】なお、前記BGA9では、モールド方法に
よって半導体チップ1を樹脂封止する際に、前記したよ
うに、封止用樹脂5がチップ−基板間に流入しないた
め、低融点はんだからなるそれぞれの導電性部材4の周
囲に間隙部8が形成されており、本実施の形態1のBG
A9では、チップ−基板間においてその外周全体に渡っ
て形成された樹脂流入阻止間隙部7とチップ−基板間の
内方の間隙部8とが同じ距離に形成されている。In the BGA 9, when the semiconductor chip 1 is sealed with a resin by a molding method, as described above, the sealing resin 5 does not flow between the chip and the substrate. A gap 8 is formed around the conductive member 4, and the BG of the first embodiment is formed.
In A9, the resin inflow prevention gap 7 formed over the entire outer periphery between the chip and the substrate and the inner gap 8 between the chip and the substrate are formed at the same distance.
【0046】つまり、半導体チップ1の主面1bとチッ
プ搭載基板2のチップ搭載面2bとが互いに平坦な面に
よって形成され、これにより、チップ−基板間の距離が
半導体チップ1の外周部1gから内方全体に渡ってほぼ
均一に約20μmとなるように形成されている。That is, the main surface 1b of the semiconductor chip 1 and the chip mounting surface 2b of the chip mounting substrate 2 are formed by mutually flat surfaces, so that the distance between the chip and the substrate is reduced from the outer peripheral portion 1g of the semiconductor chip 1. It is formed so as to be approximately 20 μm almost uniformly over the entire inner side.
【0047】また、チップ−基板間において、それぞれ
の導電性部材4の周囲に間隙部8が形成されたことによ
り、半導体チップ1は、その回路形成面(主面1b)が
引っ張られる向きに僅かに反ることが考えられる。その
際、半導体チップ1のこの反り量が半導体チップ1の主
面1bにクラックを形成しない程度の反り量でなければ
ならない。Further, since the gaps 8 are formed around the respective conductive members 4 between the chip and the substrate, the semiconductor chip 1 is slightly moved in the direction in which its circuit forming surface (main surface 1b) is pulled. May be warped. At this time, the amount of warpage of the semiconductor chip 1 must be such that no crack is formed on the main surface 1b of the semiconductor chip 1.
【0048】したがって、半導体チップ1を支持する複
数の導電性部材4のうち隣接する導電性部材4の設置ピ
ッチが最大となる2つの導電性部材4の設置間の間隙部
8において、半導体チップ1が反った際にもその主面1
bにクラックを形成しない程度の反り量に留めることが
可能なように間隙部8の大きさを考慮しなければなら
ず、本実施の形態1における20μmの間隙部8は、こ
の条件を満足するものである。Accordingly, in the gap 8 between the two conductive members 4 at which the pitch of the adjacent conductive members 4 among the plurality of conductive members 4 supporting the semiconductor chip 1 is maximized, the semiconductor chip 1 The main surface 1 when warped
The size of the gap 8 must be taken into consideration so that the warp can be kept to the extent that no crack is formed in b. The 20 μm gap 8 in the first embodiment satisfies this condition. Things.
【0049】また、前記BGA9の封止部6は、封止用
樹脂5を用いてトランスファモールドにより半導体チッ
プ1を封止して形成されたものであり、図1および図2
(a)に示すように、チップ搭載基板2における半導体
チップ1の周囲近傍と封止用樹脂5とが半導体チップ1
の4つの側面1dにほぼ沿って全周に渡って接合されて
いる。The sealing portion 6 of the BGA 9 is formed by sealing the semiconductor chip 1 by transfer molding using a sealing resin 5, and is shown in FIGS.
As shown in (a), the vicinity of the periphery of the semiconductor chip 1 on the chip mounting board 2 and the sealing resin 5 are
And is joined along the entire circumference substantially along the four side surfaces 1d.
【0050】なお、封止用樹脂5は、例えば、熱硬化性
のエポキシ系樹脂などであるが、その一例として、本実
施の形態1において使用する封止用樹脂5の物性を図1
1に示す。The sealing resin 5 is, for example, a thermosetting epoxy resin. As an example, the properties of the sealing resin 5 used in the first embodiment are shown in FIG.
It is shown in FIG.
【0051】また、チップ搭載基板2は、例えば、ガラ
ス入りエポキシ系樹脂やガラス入りビスマレイミドトリ
アジン(ガラス入りBTレジン)などを用いて形成され
た比較的安価でかつ適度な耐熱性(高耐熱ではなく、例
えば、300℃前後の耐熱性)を有したプラスチックの
プリント配線基板である。The chip mounting substrate 2 is made of, for example, an epoxy resin containing glass or a bismaleimide triazine containing glass (BT resin containing glass), and is relatively inexpensive and has a suitable heat resistance (high heat resistance). For example, a plastic printed wiring board having heat resistance of, for example, about 300 ° C.).
【0052】したがって、本実施の形態1のBGA9
は、P−BGA(プラスチックBGA)と呼ばれるもの
である。Therefore, the BGA 9 according to the first embodiment
Is called P-BGA (plastic BGA).
【0053】また、チップ搭載基板2は、図5に示すよ
うに、その表面にソルダレジスト2eがコーティングさ
れているとともに、図3に示すように、表面配線2fと
内部配線2gとが設けられた多層配線構造の基板であ
る。本実施の形態1のチップ搭載基板2は、図3に示す
ように、チップ搭載面2bの表面配線2fと、基板裏面
2cの表面配線2fと、2つの内部配線2gとで4つの
配線層を有した4層構造の基板である。As shown in FIG. 5, the surface of the chip mounting board 2 is coated with a solder resist 2e, and the surface wiring 2f and the internal wiring 2g are provided as shown in FIG. This is a substrate having a multilayer wiring structure. As shown in FIG. 3, the chip mounting board 2 of the first embodiment has four wiring layers including a front wiring 2f on the chip mounting surface 2b, a front wiring 2f on the back surface 2c of the substrate, and two internal wirings 2g. This is a substrate having a four-layer structure.
【0054】ただし、チップ搭載基板2は、4層構造の
基板に限定されるものではない。However, the chip mounting substrate 2 is not limited to a substrate having a four-layer structure.
【0055】さらに、チップ搭載面2bの中央付近のラ
ンド2aを避けた箇所にベントホール機能の貫通孔2d
が1つ形成されている。ただし、貫通孔2dの設置数に
ついても限定されるものではなく、複数個設けられてい
てもよい。Further, a through hole 2d having a vent hole function is provided at a location near the center of the chip mounting surface 2b, avoiding the land 2a.
Are formed. However, the number of through holes 2d is not limited, and a plurality of through holes 2d may be provided.
【0056】また、BGA9の外部端子であるはんだボ
ール3は、導電性部材4と同様に低融点はんだによって
形成されるものであり、その大きさは、例えば、直径0.
75mm程度である。The solder balls 3 which are the external terminals of the BGA 9 are formed of low melting point solder similarly to the conductive member 4, and have a size of, for example, a diameter of 0.
It is about 75 mm.
【0057】次に、本実施の形態1による半導体装置
(BGA)の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the semiconductor device (BGA) according to the first embodiment will be described.
【0058】なお、前記半導体装置の製造方法は、図1
〜図5に示すBGA9の製造方法であり、本実施の形態
1では、図7および図8に示す複数枚(ここでは、その
一例として6枚の場合を説明するが、6枚以外の複数枚
であってもよい)のチップ搭載基板2を備えた1枚のベ
ース基板11から複数(6個)のBGA9を製造する場
合を図6に示す製造プロセスに基づいて説明する。The method for manufacturing the semiconductor device is described in FIG.
5A and 5B. In the first embodiment, a plurality of BGAs 9 shown in FIGS. 7 and 8 (here, an example of six BGAs will be described. A case in which a plurality of (six) BGAs 9 are manufactured from one base substrate 11 including the chip mounting substrate 2 will be described based on a manufacturing process shown in FIG.
【0059】まず、図6に示すステップS1により、所
望の半導体集積回路が形成された複数の半導体チップ1
を備える半導体ウェハ(図示せず)を準備し、続いて、
ステップS2に示すダイシングを行って、前記半導体ウ
ェハを個々の半導体チップ1に切断・分離する。First, in step S1 shown in FIG. 6, a plurality of semiconductor chips 1 on which a desired semiconductor integrated circuit is formed
Preparing a semiconductor wafer (not shown) comprising:
The semiconductor wafer is cut and separated into individual semiconductor chips 1 by performing dicing shown in step S2.
【0060】その後、検査などによって良品と判定され
た半導体チップ1を用意し、さらに、この半導体チップ
1のパッド1aに対応する基板端子2aが設けられた6
枚のチップ搭載基板2を備えたベース基板11を準備す
る。Thereafter, a semiconductor chip 1 determined to be non-defective by inspection or the like is prepared, and further, substrate terminals 2a corresponding to the pads 1a of the semiconductor chip 1 are provided.
A base substrate 11 having a plurality of chip mounting substrates 2 is prepared.
【0061】ここで、ベース基板11は、図7(a)に
示すように、1個のBGA領域に相当するチップ搭載基
板2の6個分を一体に形成したものであるとともに、前
記BGA領域を連続して1列に配置させた大形の基板で
ある。Here, as shown in FIG. 7A, the base substrate 11 is formed by integrally forming six chip mounting substrates 2 corresponding to one BGA region, Are arranged in a row in a continuous manner.
【0062】また、このベース基板11には、モールド
時または切断時などに用いられる位置決め孔11aやガ
イド長孔11bが、ベース基板11の長手方向に沿って
かつその両側部にそれぞれのチップ搭載基板2に対応し
て各々複数個設けられている。The base substrate 11 has positioning holes 11a and guide elongated holes 11b used for molding or cutting, etc. along the longitudinal direction of the base substrate 11 and on both sides thereof. 2 are provided in plurality.
【0063】つまり、ベース基板11はチップ搭載基板
2を6枚取りとした基板である。That is, the base substrate 11 is a substrate having six chip mounting substrates 2.
【0064】続いて、ステップS3に示すベース基板供
給を行うとともに、ステップS4に示すはんだペースト
供給を行って、ベース基板11の各々のチップ搭載基板
2の基板端子2aに対してステップS5に示すはんだペ
ースト印刷を行う。Subsequently, while supplying the base substrate shown in step S3 and supplying the solder paste shown in step S4, the solder terminals shown in step S5 are supplied to the substrate terminals 2a of each chip mounting substrate 2 of the base substrate 11. Perform paste printing.
【0065】ここで、前記はんだペースト印刷を行う際
に、本実施の形態1では、図9(a)に示す低融点はん
だからなるはんだペースト10をマスク部材12(高さ
制御部材)を用いてチップ搭載基板2の基板端子2a上
に所定高さに印刷塗布して行う。Here, when the solder paste printing is performed, in the first embodiment, the solder paste 10 made of the low melting point solder shown in FIG. 9A is used by using the mask member 12 (height control member). This is performed by printing and applying a predetermined height on the substrate terminals 2a of the chip mounting substrate 2.
【0066】なお、マスク部材12は、はんだペースト
10を基板端子2a上に高精度の高さに印刷塗布するた
めの部材である。The mask member 12 is a member for printing and applying the solder paste 10 on the substrate terminal 2a with high precision.
【0067】本実施の形態1では、樹脂流入阻止間隙部
7および間隙部8を約20μmに形成する。これを実現
する方法の一例としては、マスク部材12によって低融
点はんだのはんだペースト10を基板端子2a上に形成
する際に、直径40μmでかつ高さ100μmの円柱形
に精度良くはんだペースト10を形成する。In the first embodiment, the resin inflow preventing gap 7 and the gap 8 are formed to be about 20 μm. As an example of a method for realizing this, when the solder paste 10 of the low melting point solder is formed on the substrate terminal 2 a by the mask member 12, the solder paste 10 is accurately formed into a column having a diameter of 40 μm and a height of 100 μm. I do.
【0068】すなわち、直径40μmでかつ高さ100
μmの円柱形のはんだペースト10を形成すべく開口部
がマスク部材12には形成されている。That is, the diameter is 40 μm and the height is 100
An opening is formed in the mask member 12 so as to form a cylindrical solder paste 10 of μm.
【0069】基板端子2a上で、この高さと大きさとが
高精度に制御されて形成されたはんだペースト10をリ
フローによって溶融し、その後硬化させると、図9
(b)に示すように、樹脂流入阻止間隙部7および間隙
部8を約20μmに形成することができる。When the solder paste 10 formed on the board terminal 2a with its height and size controlled with high precision is melted by reflow and then hardened, FIG.
As shown in (b), the resin inflow prevention gap 7 and the gap 8 can be formed to about 20 μm.
【0070】なお、はんだペースト10の印刷(塗布)
高さをできる限り低くすることにより、チップ−基板間
の接続信頼性を向上できる。ただし、基板端子2a上に
印刷するはんだペースト10の大きさや形状は、樹脂流
入阻止間隙部7および間隙部8の距離などによって決定
されるものであり、その際、前記大きさや形状(本実施
の形態1では、直径40μmでかつ高さ100μmの円
柱形)はこれに限定されるものではない。Printing (application) of the solder paste 10
By making the height as low as possible, the connection reliability between the chip and the substrate can be improved. However, the size and shape of the solder paste 10 to be printed on the substrate terminal 2a are determined by the distance between the resin inflow-inhibiting gap 7 and the gap 8, and the size and shape (in the present embodiment) In the first embodiment, a cylindrical shape having a diameter of 40 μm and a height of 100 μm) is not limited thereto.
【0071】マスク部材12を用いた前記印刷方法によ
って、チップ搭載基板2の所定の基板端子2a上に所定
高さにはんだペースト10を印刷塗布した後、ベース基
板11上で、6個の半導体チップ1の主面1bと各々に
対応するチップ搭載基板2のチップ搭載面2bとを対向
させ、かつ各々の半導体チップ1のパッド1aとこれに
対応する基板端子2aとの位置を合わせ、さらに、パッ
ド1aと基板端子2aとの間にはんだペースト10を介
して半導体チップ1とチップ搭載基板2とを配置する。After the solder paste 10 is printed at a predetermined height on a predetermined substrate terminal 2 a of the chip mounting substrate 2 by the printing method using the mask member 12, six semiconductor chips are formed on the base substrate 11. 1 and the chip mounting surface 2b of the corresponding chip mounting substrate 2 are opposed to each other, and the positions of the pads 1a of each semiconductor chip 1 and the corresponding substrate terminals 2a are aligned. The semiconductor chip 1 and the chip mounting board 2 are disposed between the semiconductor chip 1 and the board terminal 2a via the solder paste 10.
【0072】すなわち、既存のフリップチップ接続用の
チップマウンタなどを用いてステップS6に示すチップ
マウントを行う。That is, the chip mount shown in step S6 is performed using an existing flip-chip connection chip mounter or the like.
【0073】図7(b)に示すベース基板11が、6個
の半導体チップ1をそれぞれのBGA領域にチップマウ
ントした状態を示すものである。FIG. 7B shows a state in which the base substrate 11 shown in FIG. 7B has six semiconductor chips 1 mounted on the respective BGA areas.
【0074】その後、図7(b)に示すチップマウント
済みのベース基板11を図示しないリフロー炉などに通
し、これによって、ステップS7に示すリフローを行
う。Thereafter, the chip-mounted base substrate 11 shown in FIG. 7B is passed through a reflow furnace (not shown) or the like, whereby the reflow shown in step S7 is performed.
【0075】つまり、前記リフローによってはんだペー
スト10を溶融し、これにより、チップ−基板間を電気
的に接続させる。That is, the solder paste 10 is melted by the reflow, thereby electrically connecting the chip and the substrate.
【0076】その結果、6個の半導体チップ1とこれら
に対応するチップ搭載基板2との間に樹脂流入阻止間隙
部7を形成した状態でパッド1aと基板端子2aとをは
んだペースト10から形成した導電性部材4によって電
気的に接続させることができ、これにより、各々の半導
体チップ1を各々のチップ搭載基板2にフリップチップ
接続する。As a result, the pads 1a and the substrate terminals 2a were formed from the solder paste 10 in a state where the resin inflow-inhibiting gaps 7 were formed between the six semiconductor chips 1 and the corresponding chip mounting substrates 2. Electrical connection can be made by the conductive member 4, whereby each semiconductor chip 1 is flip-chip connected to each chip mounting board 2.
【0077】なお、リフロー時のリフロー温度は、例え
ば、240〜250℃である。The reflow temperature at the time of reflow is, for example, 240 to 250 ° C.
【0078】ここで、はんだペースト10は、その高さ
や大きさ(ここでは、直径40μm、高さ100μmの
円柱形)が高精度に制御されて塗布されているため、前
記リフローによってはんだペースト10が一度溶融し、
その後、冷えて硬化して導電性部材4となると、図4お
よび図9(b)に示すように、半導体チップ1とチップ
搭載基板2との距離、すなわち樹脂流入阻止間隙部7お
よび間隙部8の距離が20μmになる。Here, since the solder paste 10 is applied with its height and size (in this case, a column having a diameter of 40 μm and a height of 100 μm) controlled with high precision, the solder paste 10 is applied by the reflow. Once melted,
Thereafter, when cooled and cured to form the conductive member 4, as shown in FIGS. 4 and 9 (b), the distance between the semiconductor chip 1 and the chip mounting board 2, that is, the resin inflow preventing gap 7 and the gap 8 Becomes 20 μm.
【0079】リフロー終了後、図11に示す物性の封止
用樹脂5を用い、これを供給する封止用樹脂供給を行っ
て(ステップS8)、半導体チップ1の樹脂封止を行う
(ステップS9)。After the reflow, the sealing resin 5 having the physical properties shown in FIG. 11 is used to supply the sealing resin (Step S8), and the semiconductor chip 1 is sealed with the resin (Step S9). ).
【0080】なお、本実施の形態1においては、トラン
スファモールドによって樹脂封止を行う。In the first embodiment, resin sealing is performed by transfer molding.
【0081】また、本実施の形態1では、モールドを行
う際のモールド条件と、封止用樹脂5の物性と、樹脂流
入阻止間隙部7の距離とが、モールド時に、チップ−基
板間に封止用樹脂5を浸入させないための重要な要因と
なる。In the first embodiment, the molding conditions, the physical properties of the sealing resin 5, and the distance of the resin inflow-inhibiting gap 7 are set between the chip and the substrate during molding. This is an important factor for preventing the stopping resin 5 from entering.
【0082】そこで、樹脂流入阻止間隙部7の距離を約
20μmと設定した際にチップ−基板間に浸入できない
封止用樹脂5が図11に示す物性を有する樹脂であると
ともに、モールド時に、チップ−基板間に封止用樹脂5
を浸入させないためのモールド条件が次の内容のもので
ある。Therefore, when the distance of the resin inflow prevention gap 7 is set to about 20 μm, the sealing resin 5 that cannot enter between the chip and the substrate is a resin having the physical properties shown in FIG. -Sealing resin 5 between substrates
The mold conditions for preventing the infiltration are as follows.
【0083】前記モールド条件は、図示しないモールド
金型内で封止用樹脂5を押し出す時の圧力であるプラン
ジャ圧力が150kg/cm2 、モールド金型のクラン
プ圧力(型締め圧力)が50トン、金型温度が175
℃、封止用樹脂5の流れる速度がMAXで1.62mm/
sec、モールド時間が220秒である。The molding conditions are as follows: a plunger pressure, which is a pressure at the time of extruding the sealing resin 5 in a mold (not shown), is 150 kg / cm 2 , a clamping pressure (mold clamping pressure) of the mold is 50 tons, Mold temperature is 175
° C, the speed at which the sealing resin 5 flows is 1.62 mm / max.
sec, the molding time is 220 seconds.
【0084】したがって、図11に示す物性を有する封
止用樹脂5を用い、かつ前記モールド条件によってトラ
ンスファモールドを行えば、20μmの樹脂流入阻止間
隙部7が封止用樹脂5のチップ−基板間への流入を阻止
し、これにより、封止用樹脂5がチップ−基板間に浸入
しないため、各々の半導体チップ1とチップ搭載基板2
との間で導電性部材4の周囲に間隙部8を形成すること
ができる。Therefore, if the encapsulating resin 5 having the physical properties shown in FIG. 11 is used and transfer molding is performed under the above-described molding conditions, the resin inflow-inhibiting gap 7 of 20 μm is formed between the chip and the substrate Of the semiconductor chip 1 and the chip mounting board 2 because the sealing resin 5 does not enter between the chip and the board.
A gap 8 can be formed around the conductive member 4 between the conductive member 4 and the conductive member 4.
【0085】その結果、チップ−基板間で導電性部材4
の周囲に間隙部8を形成した構造で、封止用樹脂5によ
り各々の半導体チップ1の背面1cと側面1dとを覆っ
て6個の半導体チップ1をそれぞれに封止して封止部6
を形成する。As a result, the conductive member 4 between the chip and the substrate
The semiconductor device 1 has a structure in which a gap 8 is formed around the periphery of the semiconductor chip 1. The sealing resin 5 covers the back surface 1c and the side surface 1d of each semiconductor chip 1 and seals the six semiconductor chips 1 respectively.
To form
【0086】なお、本実施の形態1の樹脂封止では、半
導体チップ1の露出面、すなわち背面1cおよび側面1
dに対して封止用樹脂5を供給し、チップ搭載基板2上
で封止用樹脂5により半導体チップ1を完全に覆って封
止部6を形成する。In the resin sealing according to the first embodiment, the exposed surfaces of the semiconductor chip 1, ie, the back surface 1c and the side surface 1c, are exposed.
The sealing resin 5 is supplied to d, and the semiconductor chip 1 is completely covered with the sealing resin 5 on the chip mounting substrate 2 to form a sealing portion 6.
【0087】これにより、図8(a)に示すように、1
枚のベース基板11上に6個の封止部6を含むBGA本
体部9a(半導体装置本体部)を形成する。As a result, as shown in FIG.
A BGA main body 9a (semiconductor device main body) including six sealing portions 6 is formed on a single base substrate 11.
【0088】その後、図8(b)に示すように、ベース
基板11から6個のBGA本体部9aをそれぞれ切断し
て(ステップS10)分離させる。Thereafter, as shown in FIG. 8B, the six BGA main bodies 9a are cut from the base substrate 11 (step S10) and separated.
【0089】その際の切断方法としては、ルーター(ド
リル)を用いてもよく、また、型切断などによって切断
してもよい。As a cutting method at that time, a router (drill) may be used, or cutting may be performed by die cutting or the like.
【0090】続いて、各々のBGA本体部9aのチップ
搭載基板2におけるチップ搭載面2bと反対側の面すな
わち基板裏面2cに、基板端子2aと電気的に接続した
複数(本実施の形態1では119個)の外部端子であり
かつ低融点はんだからなるはんだボール3を設ける。Subsequently, a plurality of BGA main bodies 9a electrically connected to the substrate terminals 2a on the surface of the chip mounting substrate 2 opposite to the chip mounting surface 2b, that is, the back surface 2c of the substrate (in the first embodiment, (119) external terminals and a solder ball 3 made of low melting point solder.
【0091】ここでは、まず、はんだボール供給(ステ
ップS11)を行い、さらに、ステップS12に示すは
んだボール転写を行って、それぞれのBGA本体部9a
のチップ搭載基板2に119個のはんだボール3を仮固
定する。Here, first, solder ball supply (step S11) is performed, and further, solder ball transfer shown in step S12 is performed, and the respective BGA main bodies 9a
119 solder balls 3 are temporarily fixed to the chip mounting substrate 2.
【0092】その後、個々のチップ搭載基板2にはんだ
ボール3を仮固定したベース基板11を図示しないリフ
ロー炉などに通し、これによって、ステップS13に示
すリフローを行う。Thereafter, the base substrate 11 in which the solder balls 3 are temporarily fixed to the individual chip mounting substrates 2 is passed through a not-shown reflow furnace or the like, whereby the reflow shown in step S13 is performed.
【0093】つまり、ステップS13に示すリフローに
よってはんだボール3をチップ搭載基板2に取り付け
る。That is, the solder balls 3 are mounted on the chip mounting board 2 by reflow shown in step S13.
【0094】なお、リフロー時のリフロー温度は、例え
ば、240〜250℃である。The reflow temperature during reflow is, for example, 240 to 250 ° C.
【0095】ここで、導電性部材4は、低融点はんだの
はんだペースト10から形成されたものであるため、2
40〜250℃でのリフロー時には、図10に示すよう
に、それぞれの導電性部材4が溶融し、熱膨張して横方
向に拡がる。Here, since the conductive member 4 is formed from the solder paste 10 of the low melting point solder,
At the time of reflow at 40 to 250 ° C., as shown in FIG. 10, each conductive member 4 melts, thermally expands, and expands in the lateral direction.
【0096】この時、本実施の形態1のBGA9では、
各々の導電性部材4の周囲に間隙部8が形成されている
ため、導電性部材4の自由度が増し、その結果、導電性
部材4が間隙部8に拡がりかつ縮まることができる。At this time, in the BGA 9 of the first embodiment,
Since the gaps 8 are formed around each of the conductive members 4, the degree of freedom of the conductive members 4 increases, and as a result, the conductive members 4 can expand and contract in the gaps 8.
【0097】これにより、低融点はんだからなる外部端
子であるはんだボール3が取り付けられる。Thus, the solder balls 3 as external terminals made of low melting point solder are attached.
【0098】その結果、図1または図8(c)に示すよ
うなBGA9を製造することができ、これにより、BG
A完成(ステップS14)とすることができる。As a result, a BGA 9 as shown in FIG. 1 or FIG. 8 (c) can be manufactured.
A can be completed (step S14).
【0099】本実施の形態1の半導体装置(BGA)お
よびその製造方法によれば、以下のような作用効果が得
られる。According to the semiconductor device (BGA) of Embodiment 1 and the method of manufacturing the same, the following operation and effect can be obtained.
【0100】すなわち、半導体チップ1とチップ搭載基
板2とが樹脂流入阻止間隙部7を形成して配置されるこ
とにより、モールド時(樹脂封止時)のチップ−基板間
への封止用樹脂5の流入を防止できる。That is, since the semiconductor chip 1 and the chip mounting board 2 are arranged so as to form the resin inflow preventing gap 7, the sealing resin between the chip and the board at the time of molding (at the time of resin sealing) is formed. 5 can be prevented.
【0101】したがって、前記チップ−基板間において
導電性部材4の周囲に間隙部8を形成できる。Therefore, a gap 8 can be formed around the conductive member 4 between the chip and the substrate.
【0102】これにより、導電性部材4の周囲に間隙部
8が形成されているため、導電性部材4の自由度を増加
させることができ、その結果、導電性部材4の熱膨張・
冷却への妨げを低減できる。As a result, since the gap 8 is formed around the conductive member 4, the degree of freedom of the conductive member 4 can be increased.
The hindrance to cooling can be reduced.
【0103】したがって、リフローによるはんだボール
3(外部端子)取り付け時またはBGA9のプリント基
板などの実装基板への実装時に、導電性部材4が熱膨張
(溶融・膨張)しようとした際に、導電性部材4が間隙
部8に拡がることができ、かつ冷えて硬化した際に縮ま
ることもできる。Therefore, when the solder ball 3 (external terminal) is attached by reflow or when the BGA 9 is mounted on a mounting board such as a printed board, the conductive member 4 is subjected to thermal expansion (melting / expansion). The member 4 can spread into the gap 8 and can also shrink when cooled and hardened.
【0104】これにより、導電性部材4の熱膨張(冷
却)によって発生する応力を緩和させることができる。As a result, the stress generated by the thermal expansion (cooling) of the conductive member 4 can be reduced.
【0105】その結果、BGA9実装時のパッケージク
ラックの発生を防止することができ、これにより、BG
A9の信頼性の向上を図ることができる。As a result, it is possible to prevent the occurrence of package cracks when the BGA 9 is mounted.
The reliability of A9 can be improved.
【0106】さらに、チップ−基板間の接続性が劣化す
ることも防ぐことができる。Further, it is possible to prevent the connectivity between the chip and the substrate from deteriorating.
【0107】また、BGA9実装時に導電性部材4が熱
膨張して間隙部8に拡がることができるため、導電性部
材4の溶融を許容することができ、その結果、導電性部
材4に低融点はんだを用いることが可能になる。Further, since the conductive member 4 can thermally expand and expand into the gap 8 when the BGA 9 is mounted, melting of the conductive member 4 can be permitted. As a result, the conductive member 4 has a low melting point. It becomes possible to use solder.
【0108】したがって、チップ搭載基板2に対して比
較的安価でかつ高耐熱でない耐熱性を有したプリント配
線基板を用いることが可能になり、導電性部材4に低融
点はんだを用いることと合わせてBGA9の低コスト化
を図ることができる。Accordingly, it is possible to use a printed wiring board which is relatively inexpensive and has high heat resistance, which is not high heat resistance, with respect to the chip mounting board 2, and in addition to using a low melting point solder for the conductive member 4. The cost of the BGA 9 can be reduced.
【0109】また、チップ−基板間において導電性部材
4の周囲に樹脂流入阻止間隙部7と同じ間隔の間隙部8
が形成されていることにより、この間隙部8は約20μ
m程度であるため、モールド時に半導体チップ1に大き
な荷重が掛かった際にも、半導体チップ1の主面1bに
クラックを形成するような反りが発生することを防止で
きる。Further, a gap 8 having the same interval as the resin inflow-inhibiting gap 7 is provided around the conductive member 4 between the chip and the substrate.
Is formed, the gap 8 is approximately 20 μm.
Since it is about m, even when a large load is applied to the semiconductor chip 1 at the time of molding, it is possible to prevent occurrence of warpage such as forming a crack in the main surface 1b of the semiconductor chip 1.
【0110】これにより、BGA9の信頼性の向上を図
ることができる。Thus, the reliability of the BGA 9 can be improved.
【0111】さらに、チップ搭載基板2に間隙部8と外
部とを貫通する貫通孔2dが設けられていることによ
り、モールド時やBGA9実装時などの高温付加時に間
隙部8で発生するガスを貫通孔2dを通じて外部に逃が
すことができる。Further, since the through holes 2d penetrating the gap portion 8 and the outside are provided in the chip mounting substrate 2, gas generated in the gap portion 8 at the time of applying a high temperature such as at the time of molding or mounting the BGA 9 can be penetrated. It can escape to the outside through the hole 2d.
【0112】これにより、BGA9におけるパッケージ
クラックの発生をさらに低減できる。Thus, the occurrence of package cracks in the BGA 9 can be further reduced.
【0113】また、半導体チップ1の露出面である背面
1cと側面1dとを封止用樹脂5により覆って封止部6
を形成することにより、半導体チップ1の主面1bと背
面1cとが露出しないため、BGA9の特性評価時や実
装時などに半導体チップ1の背面1cに直接触れること
がなくなる。The back surface 1c and the side surface 1d which are exposed surfaces of the semiconductor chip 1 are covered with a sealing resin
Is formed, the main surface 1b and the back surface 1c of the semiconductor chip 1 are not exposed, so that the back surface 1c of the semiconductor chip 1 is not directly touched when the BGA 9 is evaluated or mounted.
【0114】これにより、半導体チップ1に対して外力
が加わることを低減できるため、チップクラックやチッ
プ−基板間の接続不良の発生を防止できる。As a result, the application of external force to the semiconductor chip 1 can be reduced, so that the occurrence of chip cracks and connection failure between the chip and the substrate can be prevented.
【0115】その結果、BGA9の信頼性の向上を図る
ことができる。As a result, the reliability of the BGA 9 can be improved.
【0116】さらに、半導体チップ1を樹脂封止するこ
とにより、BGA9の取り扱いが容易になるため、その
製造性を向上できる。Further, by sealing the semiconductor chip 1 with resin, the handling of the BGA 9 is facilitated, so that its manufacturability can be improved.
【0117】また、低融点はんだのはんだペースト10
をチップ搭載基板2の基板端子2a上に塗布することに
より、前工程(半導体チップ1の製造工程)において、
半導体チップ1のパッド1a上にはんだバンプを形成す
る工程を削除でき、これにより、フリップチップ接続を
行わない半導体チップ1と同様の前工程とすることが可
能になる。Also, the solder paste 10 of the low melting point solder is used.
Is applied onto the substrate terminals 2a of the chip mounting substrate 2 so that in the previous process (the manufacturing process of the semiconductor chip 1),
The step of forming solder bumps on the pads 1a of the semiconductor chip 1 can be omitted, thereby making it possible to perform the same pre-process as the semiconductor chip 1 that does not perform flip chip connection.
【0118】したがって、本実施の形態1のBGA9の
フリップチップ接続を行うためのバンプ形成専用の設備
が不要となるため、その結果、BGA9の低コスト化を
図ることができる。Therefore, equipment dedicated to bump formation for performing flip-chip connection of the BGA 9 according to the first embodiment is not required, and as a result, the cost of the BGA 9 can be reduced.
【0119】また、6枚のチップ搭載基板2を備えたベ
ース基板11を用いてBGA9を製造することにより、
1枚のベース基板11から6個のBGA9を同時に製造
することが可能になり、これにより、BGA9を効率良
く製造することができる。すなわち、BGA9の製造工
程におけるスループットを向上できる。Further, by manufacturing the BGA 9 using the base substrate 11 having the six chip mounting substrates 2,
Six BGAs 9 can be manufactured at the same time from one base substrate 11, whereby the BGAs 9 can be manufactured efficiently. That is, the throughput in the manufacturing process of the BGA 9 can be improved.
【0120】その結果、BGA9の製造性を向上でき
る。As a result, the manufacturability of BGA 9 can be improved.
【0121】(実施の形態2)図12は本発明の実施の
形態2における半導体装置(BGA)の構造の一例を示
す断面図、図13は図12におけるD部の構造を示す拡
大部分断面図、図14は図12に示すBGAの半導体チ
ップに設けられた導電性部材の配列の一例を示す底面図
である。(Embodiment 2) FIG. 12 is a sectional view showing an example of the structure of a semiconductor device (BGA) according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 13 is an enlarged partial sectional view showing the structure of a D portion in FIG. FIG. 14 is a bottom view showing an example of the arrangement of conductive members provided on the BGA semiconductor chip shown in FIG.
【0122】本実施の形態2における図12に示すBG
A20(半導体装置)は、実施の形態1で説明したBG
A9と同様に半導体チップ1をフリップチップ接続によ
ってチップ搭載基板2に実装したものであり、BGA9
とほぼ同様の構造を有するものであるが、実施の形態1
のBGA9に対しての変更箇所は、図13に示すよう
に、導電性部材4に低融点はんだからなる小形はんだボ
ールを用いることと、チップ搭載基板2の半導体チップ
1の外周部1gに対応する箇所のみに封止用樹脂5の流
入を阻止する樹脂流入阻止間隙部7を形成することとで
ある。BG shown in FIG. 12 in the second embodiment
A20 (semiconductor device) is the BG described in Embodiment 1.
The semiconductor chip 1 is mounted on the chip mounting board 2 by flip-chip connection in the same manner as A9.
It has almost the same structure as that of the first embodiment.
As shown in FIG. 13, the modified portions of the BGA 9 correspond to the use of small solder balls made of low melting point solder for the conductive member 4 and the outer peripheral portion 1 g of the semiconductor chip 1 of the chip mounting board 2. That is, a resin inflow-inhibiting gap 7 for preventing the inflow of the sealing resin 5 is formed only in the location.
【0123】したがって、BGA20は、前記小形はん
だボールの導電性部材4を介して半導体チップ1をチッ
プ搭載基板2にフリップチップ接続するものである。Accordingly, the BGA 20 flip-chip-connects the semiconductor chip 1 to the chip mounting board 2 via the small solder ball conductive member 4.
【0124】ここで、本実施の形態2で導電性部材4と
して用いる前記小形はんだボールの大きさは、例えば、
直径0.2mm程度である。Here, the size of the small solder ball used as the conductive member 4 in the second embodiment is, for example,
The diameter is about 0.2 mm.
【0125】これにより、リフローなどによって半導体
チップ1をチップ搭載基板2にフリップチップ接続した
際には、チップ−基板間の間隙部8の距離は、0.2mm
より若干短い程度の距離となる。Thus, when the semiconductor chip 1 is flip-chip connected to the chip mounting substrate 2 by reflow or the like, the distance of the gap 8 between the chip and the substrate is 0.2 mm.
The distance is slightly shorter.
【0126】したがって、チップ搭載基板2に半導体チ
ップ1を搭載した際のチップ搭載基板2の半導体チップ
1の外周部1gに対応する箇所のみに20μmの樹脂流
入阻止間隙部7を形成する。Therefore, a resin inflow-inhibiting gap 7 of 20 μm is formed only at a position corresponding to the outer peripheral portion 1g of the semiconductor chip 1 of the chip mounting substrate 2 when the semiconductor chip 1 is mounted on the chip mounting substrate 2.
【0127】つまり、図13に示すように、チップ搭載
基板2の半導体チップ1の外周部1g全周に対応する箇
所にソルダレジスト2eからなる突起状のダム部2hを
設け、これにより、20μmの樹脂流入阻止間隙部7の
形成を実現する。That is, as shown in FIG. 13, a projecting dam portion 2h made of a solder resist 2e is provided at a position corresponding to the entire outer peripheral portion 1g of the semiconductor chip 1 of the chip mounting substrate 2, whereby a 20 μm The formation of the resin inflow prevention gap 7 is realized.
【0128】ここで、本実施の形態2の小形はんだボー
ルの導電性部材4は、フリップチップ接続を行う際に、
予め、半導体チップ1のパッド1a側に搭載しておき、
この小形はんだボールを搭載した半導体チップ1をフェ
イスダウンによってチップ搭載基板2にフリップチップ
実装(チップマウント)されたものである。Here, the conductive member 4 of the small solder ball according to the second embodiment is used for flip chip connection.
Previously mounted on the pad 1a side of the semiconductor chip 1,
The semiconductor chip 1 on which the small solder balls are mounted is flip-chip mounted (chip mounted) on a chip mounting substrate 2 by face-down.
【0129】なお、本実施の形態2のBGA20におけ
る間隙部8の距離は、0.2mmより若干短い程度の距離
であり、実施の形態1のBGA9の20μmに比べて遙
に長い。The distance of the gap 8 in the BGA 20 of the second embodiment is slightly shorter than 0.2 mm, which is much longer than that of the BGA 9 of the first embodiment.
【0130】したがって、トランスファモールドによっ
て樹脂封止を行う際に、モールド荷重により半導体チッ
プ1が反って割れることが懸念される。Therefore, when performing resin molding by transfer molding, there is a concern that the semiconductor chip 1 may be warped and cracked by a molding load.
【0131】しかし、本実施の形態2のBGA20で
は、モールド時の半導体チップ1の反りを低減するため
に、図14に示すように、複数(ここでは、140個程
度)の小形はんだボールの導電性部材4を格子状配列で
半導体チップ1に取り付けている。However, in the BGA 20 according to the second embodiment, in order to reduce the warpage of the semiconductor chip 1 during molding, as shown in FIG. 14, the conduction of a plurality of (here, about 140) small solder balls is performed. The conductive members 4 are attached to the semiconductor chip 1 in a grid-like arrangement.
【0132】なお、前記格子状配列を行う際に、前記小
形はんだボールの数が足りない場合には、チップ−基板
間で電気的な接続を行っていないダミーバンプを取り付
けて格子状の配列を整える。When the number of the small solder balls is not sufficient when the lattice arrangement is performed, dummy lattices that are not electrically connected between the chip and the substrate are attached to arrange the lattice arrangement. .
【0133】ここで、本実施の形態2のBGA20にお
けるその他の構造については、実施の形態1で説明した
BGA9と同様であるため、その重複説明は省略する。Here, the other structure of the BGA 20 according to the second embodiment is the same as that of the BGA 9 described in the first embodiment, and a duplicate description thereof will be omitted.
【0134】また、本実施の形態2のBGA20の製造
方法は、実施の形態1のBGA9の製造方法とほぼ同じ
であるが、実施の形態1との相違点は、実施の形態1の
BGA9では、はんだペースト10をチップ搭載基板2
側に塗布してフリップチップ接続を行ったのに対して、
本実施の形態2のBGA20では、スタッドバンプ技術
(ボールボンディングを利用したバンプ接合技術)など
を用いて低融点はんだからなる導電性部材4の小形はん
だボールを半導体チップ1のパッド1a側に形成し、そ
の後、フリップチップ接続を行うことである。The method of manufacturing the BGA 20 according to the second embodiment is almost the same as the method of manufacturing the BGA 9 according to the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the BGA 9 according to the first embodiment is different from the first embodiment. , Solder paste 10 on chip mounting substrate 2
On the other side and flip-chip connected,
In the BGA 20 of the second embodiment, a small solder ball of the conductive member 4 made of a low melting point solder is formed on the pad 1a side of the semiconductor chip 1 by using a stud bump technology (bump bonding technology using ball bonding). After that, flip-chip connection is performed.
【0135】本実施の形態2のBGA20の製造方法に
おけるその他の製造方法については、実施の形態1で説
明したBGA9と同様であるため、その重複説明は省略
する。The other manufacturing method in the method of manufacturing the BGA 20 according to the second embodiment is the same as that of the BGA 9 described in the first embodiment, and a duplicate description thereof will be omitted.
【0136】さらに、本実施の形態2のBGA20およ
びその製造方法によって得られる作用効果については、
実施の形態1で説明したBGA9のもと同様であるた
め、その重複説明は省略する。Further, regarding the operation and effect obtained by the BGA 20 of the second embodiment and the method of manufacturing the same,
Since this is the same as under the BGA 9 described in the first embodiment, the description thereof will not be repeated.
【0137】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。The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and does not depart from the gist of the invention. It is needless to say that various changes can be made.
【0138】例えば、前記実施の形態1では、フリップ
チップ接続を行う際に、半導体チップ1のパッド1aに
対応する基板端子2aが設けられたチップ搭載基板2を
準備し、さらに、低融点はんだからなるはんだペースト
10をマスク部材12を用いてチップ搭載基板2の基板
端子2a上に所定高さに印刷塗布した後、フリップチッ
プ接続を行う場合について説明したが、半導体チップ1
のパッド1aに対応した基板端子2a上に低融点はんだ
からなるはんだペースト10が予め所定高さに塗布され
たチップ搭載基板2を準備し、その後、フリップチップ
接続を行ってもよい。For example, in the first embodiment, when performing the flip chip connection, the chip mounting substrate 2 provided with the substrate terminals 2a corresponding to the pads 1a of the semiconductor chip 1 is prepared, and furthermore, the low melting point solder is used. A case has been described in which a solder paste 10 is printed and applied to a predetermined height on a substrate terminal 2a of a chip mounting substrate 2 using a mask member 12 and then flip-chip connected.
A chip mounting substrate 2 may be prepared in which a solder paste 10 made of low-melting-point solder is applied to a predetermined height in advance on a substrate terminal 2a corresponding to the pad 1a of FIG.
【0139】これにより、低融点はんだからなるはんだ
ペースト10をチップ搭載基板2の基板端子2a上に所
定高さに印刷塗布する工程を削除することができ、半導
体装置の製造工程を簡略化することができる。This eliminates the step of printing and applying the solder paste 10 made of low-melting point solder on the board terminals 2a of the chip mounting board 2 at a predetermined height, thereby simplifying the manufacturing process of the semiconductor device. Can be.
【0140】また、前記実施の形態1および前記実施の
形態2では、導電性部材4が低融点はんだのはんだペー
スト10または小形はんだボールから形成される場合に
ついて説明したが、導電性部材4はその全体が低融点は
んだから形成される必要はなく、導電性部材4における
少なくとも半導体チップ1のパッド1a側との接続部4
aと、チップ搭載基板2の基板端子2a側との接続部4
aとが低融点はんだによって形成されていればよい。In the first and second embodiments, the case where the conductive member 4 is formed from the solder paste 10 of low melting point solder or small solder balls has been described. It is not necessary that the entirety be formed of a low melting point solder, and at least a connection portion 4 of the conductive member 4 with the pad 1a side of the semiconductor chip 1 is provided.
connection portion 4 between a and the substrate terminal 2a side of the chip mounting substrate 2
It is only necessary that a is formed of a low melting point solder.
【0141】さらに、前記実施の形態1においては、低
融点はんだからなるはんだペースト10をチップ搭載基
板2の基板端子2a側に塗布する場合を説明したが、は
んだペースト10を半導体チップ1のパッド1a側に塗
布してフリップチップ接続してもよい。Further, in the first embodiment, the case where the solder paste 10 made of the low melting point solder is applied to the substrate terminal 2a side of the chip mounting substrate 2 has been described, but the solder paste 10 is applied to the pad 1a of the semiconductor chip 1 It may be applied to the side and flip-chip connected.
【0142】また、前記実施の形態2においては、半導
体チップ1に取り付ける導電性部材4である小形はんだ
ボールの配列が格子状配列の場合について説明したが、
前記実施の形態1の半導体チップ1におけるはんだペー
スト10の配列は、格子状配列であってもよく、また、
格子状配列以外の配列であってもよい。In the second embodiment, the case where the arrangement of the small solder balls as the conductive members 4 to be attached to the semiconductor chip 1 is a lattice arrangement has been described.
The arrangement of the solder paste 10 in the semiconductor chip 1 of the first embodiment may be a lattice arrangement,
An arrangement other than the lattice arrangement may be used.
【0143】ただし、モールド時に半導体チップ1に掛
かるモールド荷重などを考慮した場合、前記実施の形態
1においてもはんだペースト10の配列は、格子状配列
であることが好ましい。However, in consideration of the molding load applied to the semiconductor chip 1 at the time of molding, the arrangement of the solder pastes 10 in the first embodiment is also preferably a lattice arrangement.
【0144】また、前記実施の形態1および前記実施の
形態2では、1枚のベース基板11から複数(6個)の
半導体装置(BGA)を製造する場合について説明した
が、前記実施の形態1および前記実施の形態2において
も、予めBGA1個分に切断分離されたチップ搭載基板
2を準備して、このチップ搭載基板2を用いてBGA9
またはBGA20を製造してもよい。In the first and second embodiments, the case where a plurality of (six) semiconductor devices (BGA) are manufactured from one base substrate 11 has been described. Also in the second embodiment, the chip mounting substrate 2 previously cut and separated into one BGA is prepared, and the BGA 9 is cut using the chip mounting substrate 2.
Alternatively, the BGA 20 may be manufactured.
【0145】さらに、前記実施の形態1および前記実施
の形態2では、樹脂封止を行う際に、トランスファモー
ルド方法によって樹脂封止する場合を説明したが、前記
樹脂封止はポッティング方法などによって行ってもよ
い。Further, in the first and second embodiments, the case where the resin sealing is performed by the transfer molding method when performing the resin sealing is described. However, the resin sealing is performed by the potting method or the like. You may.
【0146】また、前記実施の形態1および前記実施の
形態2では、チップ搭載基板2として比較的耐熱性の低
いプリント配線基板を用いた場合を説明したが、チップ
搭載基板2に高耐熱性のセラミック基板などを用いても
よい。Further, in the first and second embodiments, the case where a printed wiring board having relatively low heat resistance is used as the chip mounting board 2 has been described. A ceramic substrate or the like may be used.
【0147】すなわち、前記実施の形態1および前記実
施の形態2における半導体装置は、P(プラスチック)
−BGAであったが、前記半導体装置がC(セラミッ
ク)−BGAであってもよい。That is, the semiconductor device according to the first embodiment and the second embodiment uses P (plastic).
However, the semiconductor device may be a C (ceramic) -BGA.
【0148】さらに、前記半導体装置は、外部端子には
んだボール3ではなく、ピン部材を用いたP−PGA
(Pin Grid Array) やC−PGAなどであってもよい。Further, in the semiconductor device, the P-PGA using pin members instead of the solder balls 3 for the external terminals is used.
(Pin Grid Array) or C-PGA.
【0149】また、前記半導体装置は、メモリの半導体
チップ1を樹脂封止するものに限らず、マイコンやロジ
ック機能の半導体チップ1を樹脂封止するものであって
もよい。Further, the semiconductor device is not limited to the one in which the semiconductor chip 1 of the memory is sealed with resin, but may be the one in which the semiconductor chip 1 with a microcomputer or logic function is sealed with resin.
【0150】[0150]
【発明の効果】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。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【0151】(1).半導体チップとチップ搭載基板と
が樹脂流入阻止間隙部を形成して配置されることによ
り、チップ−基板間において導電性部材の周囲に間隙部
を形成できる。これにより、リフローによる外部端子取
り付け時または半導体装置の実装基板への実装時に導電
性部材が熱膨張しようとした際に、導電性部材が間隙部
に拡がることができる。したがって、導電性部材の熱膨
張によって発生する応力を緩和させることができ、その
結果、半導体装置実装時のパッケージクラックの発生を
防止することができる。これにより、半導体装置の信頼
性の向上を図ることができる。(1). By arranging the semiconductor chip and the chip mounting board so as to form the resin inflow prevention gap, a gap can be formed around the conductive member between the chip and the board. This allows the conductive member to spread to the gap when the conductive member attempts to thermally expand when the external terminal is attached by reflow or when the semiconductor device is mounted on the mounting board. Therefore, the stress generated by the thermal expansion of the conductive member can be reduced, and as a result, the occurrence of a package crack at the time of mounting the semiconductor device can be prevented. Thereby, the reliability of the semiconductor device can be improved.
【0152】(2).半導体装置のパッケージクラック
の発生を防止することができるため、チップ−基板間の
接続性が劣化することも防ぐことができる。(2). Since generation of a package crack of the semiconductor device can be prevented, deterioration of the connectivity between the chip and the substrate can also be prevented.
【0153】(3).半導体装置実装時に導電性部材が
熱膨張して間隙部に拡がることができるため、導電性部
材の溶融を許容することができ、その結果、導電性部材
に低融点はんだを用いることが可能になる。したがっ
て、チップ搭載基板に対して比較的安価なプリント配線
基板を用いることが可能になり、導電性部材に低融点は
んだを用いることと合わせて半導体装置の低コスト化を
図ることができる。(3). When the semiconductor device is mounted, the conductive member can thermally expand and spread to the gap, so that the melting of the conductive member can be permitted, and as a result, a low melting point solder can be used for the conductive member. . Therefore, it is possible to use a relatively inexpensive printed wiring board for the chip mounting board, and it is possible to reduce the cost of the semiconductor device in addition to using a low melting point solder for the conductive member.
【0154】(4).チップ−基板間において導電性部
材の周囲に樹脂流入阻止間隙部と同じ間隔の狭い間隙部
が形成されていることにより、モールド時に半導体チッ
プに大きな荷重が掛かった際にも、半導体チップの主面
にクラックを形成するような反りが発生することを防止
できる。これにより、半導体装置の信頼性の向上を図る
ことができる。(4). Since a narrow gap is formed around the conductive member between the chip and the substrate around the conductive member, even when a large load is applied to the semiconductor chip at the time of molding, the main surface of the semiconductor chip can be formed. This can prevent the occurrence of a warp such as forming a crack in the substrate. Thereby, the reliability of the semiconductor device can be improved.
【0155】(5).チップ搭載基板に前記間隙部と外
部とを貫通する貫通孔が設けられていることにより、モ
ールド時や半導体装置実装時などの高温付加時に間隙部
で発生するガスを貫通孔を通じて外部に逃がすことがで
きる。これにより、半導体装置におけるパッケージクラ
ックの発生をさらに低減できる。(5). Since the chip mounting substrate is provided with a through-hole penetrating the gap and the outside, gas generated in the gap when a high temperature is applied, such as during molding or mounting of a semiconductor device, can escape to the outside through the through-hole. it can. Thereby, the occurrence of package cracks in the semiconductor device can be further reduced.
【0156】(6).半導体チップの露出面を封止用樹
脂により覆って封止部を形成することにより、半導体チ
ップの背面が露出しないため、半導体装置の特性評価時
や実装時などに半導体チップの背面に直接触れることが
なくなる。これにより、半導体チップに対して外力が加
わることを低減できるため、チップクラックやチップ−
基板間の接続不良の発生を防止できる。その結果、半導
体装置の信頼性の向上を図ることができる。(6). Since the back surface of the semiconductor chip is not exposed by forming the sealing portion by covering the exposed surface of the semiconductor chip with the sealing resin, the back surface of the semiconductor chip should be directly touched when evaluating the characteristics of the semiconductor device or mounting. Disappears. As a result, the application of external force to the semiconductor chip can be reduced, so that chip cracks and chip-
The occurrence of connection failure between the substrates can be prevented. As a result, the reliability of the semiconductor device can be improved.
【0157】(7).半導体チップを樹脂封止すること
により、半導体装置の取り扱いが容易になるため、その
製造性を向上できる。(7). By sealing the semiconductor chip with resin, the handling of the semiconductor device is facilitated, so that the manufacturability can be improved.
【0158】(8).低融点はんだのはんだペーストを
チップ搭載基板の基板端子上に塗布することにより、前
工程(半導体チップ製造工程)において、半導体チップ
の表面電極上にはんだバンプを形成する工程を削除でき
る。これにより、本発明の半導体装置のフリップチップ
接続を行うためのバンプ形成専用の設備が不要となり、
その結果、半導体装置の低コスト化を図ることができ
る。(8). By applying the solder paste of the low melting point solder on the board terminals of the chip mounting board, the step of forming solder bumps on the surface electrodes of the semiconductor chip in the previous step (semiconductor chip manufacturing step) can be eliminated. This eliminates the need for equipment dedicated to bump formation for flip-chip connection of the semiconductor device of the present invention,
As a result, the cost of the semiconductor device can be reduced.
【0159】(9).複数のチップ搭載基板を備えたベ
ース基板を用いて半導体装置を製造することにより、1
枚のベース基板から多数の半導体装置を製造することが
可能になり、これにより、半導体装置を効率良く製造す
ることができる。その結果、半導体装置の製造性を向上
できる。(9). By manufacturing a semiconductor device using a base substrate having a plurality of chip mounting substrates,
A large number of semiconductor devices can be manufactured from a single base substrate, whereby a semiconductor device can be efficiently manufactured. As a result, manufacturability of the semiconductor device can be improved.
【図1】本発明の実施の形態1における半導体装置(B
GA)の構造の一例を一部破断して示す斜視図である。FIG. 1 shows a semiconductor device (B) according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the structure of (GA), partially broken away.
【図2】(a),(b),(c)は図1に示すBGAの構造
の一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面
図、(c)は底面図である。FIGS. 2A, 2B and 2C are diagrams showing an example of the structure of the BGA shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. FIG.
【図3】図2(a)におけるA−A線に沿う断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図4】図3におけるC部の構造を示す拡大部分断面図
である。FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing a structure of a portion C in FIG. 3;
【図5】図2(a)におけるB−B線に沿う断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB in FIG.
【図6】本発明の実施の形態1における半導体装置(B
GA)の製造方法の一例を示す製造プロセス図である。FIG. 6 shows a semiconductor device (B) according to the first embodiment of the present invention.
It is a manufacturing process figure showing an example of the manufacturing method of GA).
【図7】(a),(b) は図1に示すBGAの各製造工程
におけるベース基板の状態の一例を示す平面図である。FIGS. 7A and 7B are plan views showing an example of a state of a base substrate in each manufacturing process of the BGA shown in FIG. 1;
【図8】(a),(b),(c)は図1に示すBGAの各製
造工程におけるベース基板の状態の一例を示す平面図と
BGAの側面図である。FIGS. 8A, 8B, and 8C are a plan view and a side view of the BGA showing an example of a state of a base substrate in each manufacturing process of the BGA shown in FIG.
【図9】(a),(b) は図1に示すBGAの製造方法に
おけるはんだペーストの塗布状態の一例を示す拡大部分
断面図であり、(a)はリフロー前、(b)はリフロー
後である。9 (a) and 9 (b) are enlarged partial cross-sectional views showing an example of a solder paste applied state in the method of manufacturing the BGA shown in FIG. 1, wherein (a) is before reflow and (b) is after reflow; It is.
【図10】図1に示すBGAの製造方法における導電性
部材のBGA実装リフロー時の溶融状態の一例を示す拡
大部分断面図である。10 is an enlarged partial cross-sectional view showing an example of a molten state of the conductive member during BGA mounting reflow in the BGA manufacturing method shown in FIG. 1;
【図11】図1に示すBGAに用いられる封止用樹脂の
物性の一例を示す物性データ図である。FIG. 11 is a physical property data diagram showing an example of physical properties of a sealing resin used for the BGA shown in FIG.
【図12】本発明の実施の形態2における半導体装置
(BGA)の構造の一例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an example of a structure of a semiconductor device (BGA) according to Embodiment 2 of the present invention.
【図13】図12におけるD部の構造を示す拡大部分断
面図である。FIG. 13 is an enlarged partial cross-sectional view showing a structure of a portion D in FIG.
【図14】図12に示すBGAの半導体チップに設けら
れた導電性部材の配列の一例を示す底面図である。14 is a bottom view showing an example of an arrangement of conductive members provided on the BGA semiconductor chip shown in FIG.
1 半導体チップ 1a パッド(表面電極) 1b 主面 1c 背面(露出面) 1d 側面(露出面) 1e バリヤメタル層 1f 保護膜 1g 外周部 2 チップ搭載基板 2a ランド(基板端子) 2b チップ搭載面 2c 基板裏面 2d 貫通孔 2e ソルダレジスト 2f 表面配線 2g 内部配線 2h ダム部 3 はんだボール(外部端子) 4 導電性部材 4a 接続部 5 封止用樹脂 6 封止部 7 樹脂流入阻止間隙部 8 間隙部 9 BGA(半導体装置) 9a BGA本体部(半導体装置本体部) 10 はんだペースト 11 ベース基板 11a 位置決め孔 11b ガイド長孔 12 マスク部材(高さ制御部材) 20 BGA(半導体装置) REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor chip 1a pad (surface electrode) 1b main surface 1c back surface (exposed surface) 1d side surface (exposed surface) 1e barrier metal layer 1f protective film 1g outer peripheral portion 2 chip mounting substrate 2a land (substrate terminal) 2b chip mounting surface 2c substrate rear surface 2d through-hole 2e solder resist 2f surface wiring 2g internal wiring 2h dam part 3 solder ball (external terminal) 4 conductive member 4a connection part 5 sealing resin 6 sealing part 7 resin inflow prevention gap part 8 gap part 9 BGA ( 9a BGA main body (semiconductor device main body) 10 solder paste 11 base substrate 11a positioning hole 11b guide long hole 12 mask member (height control member) 20 BGA (semiconductor device)
フロントページの続き (72)発明者 斉藤 孝樹 北海道亀田郡七飯町字中島145番地 日立 北海セミコンダクタ株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Takaki Saito 145 Nakajima, Nanae-cho, Kameda-gun, Hokkaido Hitachi North Sea Semiconductor Co., Ltd.
Claims (9)
であって、 半導体チップをフリップチップ接続によって支持するチ
ップ搭載基板と、 前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭載基板の基
板端子とを電気的に接続し、かつ前記表面電極および前
記基板端子との接続部が低融点はんだによって形成され
た導電性部材と、 前記半導体チップの露出面を封止用樹脂により覆って形
成した封止部と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設け
られ、かつ前記基板端子と電気的に接続された複数の外
部端子とを有し、 前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが前記封止用
樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を形成して配
置されるとともに、前記半導体チップと前記チップ搭載
基板との間において前記導電性部材の周囲に間隙部が形
成されていることを特徴とする半導体装置。1. A semiconductor device having flip-chip connection, comprising: a chip mounting substrate for supporting a semiconductor chip by flip-chip connection; and electrically connecting a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate. A conductive member formed by connecting and connecting the surface electrode and the substrate terminal with a low melting point solder; a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin; A plurality of external terminals provided on a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface and electrically connected to the substrate terminals, wherein the semiconductor chip and the chip mounting substrate are used for the sealing; A resin inflow prevention gap for preventing the inflow of resin is formed and arranged, and around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board. Wherein a the gap portion is formed.
であって、 半導体チップをフリップチップ接続によって支持するチ
ップ搭載基板と、 前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭載基板の基
板端子とを電気的に接続し、かつ低融点はんだによって
形成された導電性部材と、 前記半導体チップの露出面を封止用樹脂により覆って形
成した封止部と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設け
られ、かつ前記基板端子と電気的に接続された複数の外
部端子とを有し、 前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが前記封止用
樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を形成して配
置されるとともに、前記半導体チップと前記チップ搭載
基板との間において前記導電性部材の周囲に間隙部が形
成されていることを特徴とする半導体装置。2. A semiconductor device having flip-chip connection, comprising: a chip mounting substrate for supporting a semiconductor chip by flip-chip connection; and electrically connecting a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate. A conductive member that is connected and formed of low-melting-point solder, a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin, and a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. And a plurality of external terminals electrically connected to the board terminal, wherein the semiconductor chip and the chip mounting board are provided with a resin inflow blocking gap for preventing the inflow of the sealing resin. A semiconductor device, wherein a gap is formed around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. Apparatus.
であって、 半導体チップをフリップチップ接続によって支持するチ
ップ搭載基板と、 前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭載基板の基
板端子とを電気的に接続し、かつ低融点はんだによって
形成された導電性部材と、 前記半導体チップの露出面を封止用樹脂により覆って形
成した封止部と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設け
られ、かつ前記基板端子と電気的に接続された複数の外
部端子とを有し、 前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが前記封止用
樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を形成して配
置されるとともに、前記半導体チップと前記チップ搭載
基板との間において前記導電性部材の周囲に前記樹脂流
入阻止間隙部と同じ間隔の間隙部が形成されていること
を特徴とする半導体装置。3. A semiconductor device having a flip-chip connection, comprising: a chip mounting substrate for supporting a semiconductor chip by flip-chip connection; and electrically connecting a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate. A conductive member that is connected and formed of low-melting-point solder, a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin, and a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. And a plurality of external terminals electrically connected to the board terminal, wherein the semiconductor chip and the chip mounting board are provided with a resin inflow blocking gap for preventing the inflow of the sealing resin. Formed and arranged, and a gap having the same interval as the resin inflow prevention gap is provided around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board. Wherein a being made.
であって、 半導体チップをフリップチップ接続によって支持するチ
ップ搭載基板と、 前記半導体チップの表面電極と前記チップ搭載基板の基
板端子とを電気的に接続し、かつ低融点はんだによって
形成された導電性部材と、 前記半導体チップの露出面を封止用樹脂により覆って形
成した封止部と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に設け
られ、かつ前記基板端子と電気的に接続された複数の外
部端子とを有し、 前記半導体チップと前記チップ搭載基板とが前記封止用
樹脂の流入を阻止する樹脂流入阻止間隙部を形成して配
置されるとともに、前記半導体チップと前記チップ搭載
基板との間において前記導電性部材の周囲に前記樹脂流
入阻止間隙部と同じ間隔の間隙部が形成され、かつ前記
チップ搭載基板に前記間隙部と外部とを貫通する貫通孔
が設けられていることを特徴とする半導体装置。4. A semiconductor device having a flip-chip connection, comprising: a chip mounting substrate that supports a semiconductor chip by flip-chip connection; and electrically connecting a surface electrode of the semiconductor chip and a substrate terminal of the chip mounting substrate. A conductive member that is connected and formed of low-melting-point solder, a sealing portion formed by covering an exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin, and a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. And a plurality of external terminals electrically connected to the board terminal, wherein the semiconductor chip and the chip mounting board are provided with a resin inflow blocking gap for preventing the inflow of the sealing resin. Formed and arranged, and a gap having the same interval as the resin inflow prevention gap is provided around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board. Made is, and the semiconductor device, wherein a through hole passing through and outside the gap in the chip mounting board is provided.
チップ搭載面とを対向させ、かつ前記半導体チップの表
面電極とこれに対応する前記チップ搭載基板の基板端子
との位置を合わせ、前記表面電極と前記基板端子との間
に導電性部材を介して前記半導体チップと前記チップ搭
載基板とを配置する工程と、 前記導電性部材を溶融して、前記半導体チップと前記チ
ップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部を形成した状
態で前記表面電極と前記基板端子とを前記導電性部材に
よって電気的に接続させて前記半導体チップを前記チッ
プ搭載基板にフリップチップ接続する工程と、 前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を
阻止して前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間
で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前記封
止用樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆って前
記半導体チップを封止する工程と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に、前
記基板端子と電気的に接続した複数の外部端子を設ける
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。5. The semiconductor device according to claim 5, wherein a main surface of the semiconductor chip and a chip mounting surface of the chip mounting substrate are opposed to each other, and a position of a surface electrode of the semiconductor chip and a corresponding substrate terminal of the chip mounting substrate are aligned. Arranging the semiconductor chip and the chip mounting substrate via a conductive member between an electrode and the substrate terminal; and melting the conductive member to form a gap between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. Electrically connecting the surface electrode and the substrate terminal with the conductive member in a state in which a resin inflow prevention gap is formed in the resin inflow prevention gap portion, thereby flip-chip connecting the semiconductor chip to the chip mounting substrate; Forming a gap around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board by blocking the inflow of the sealing resin by the blocking gap; A step of covering the exposed surface of the semiconductor chip with a sealing resin to seal the semiconductor chip; and forming a plurality of external devices electrically connected to the substrate terminals on a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. Providing a terminal.
端子が設けられたチップ搭載基板を準備する工程と、 低融点はんだからなるはんだペーストを前記チップ搭載
基板の前記基板端子上に塗布する工程と、 前記半導体チップの主面と前記チップ搭載基板のチップ
搭載面とを対向させ、かつ前記表面電極とこれに対応す
る前記基板端子との位置を合わせ、前記表面電極と前記
基板端子との間に前記はんだペーストを介して前記半導
体チップと前記チップ搭載基板とを配置する工程と、 前記はんだペーストを溶融して、前記半導体チップと前
記チップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部を形成し
た状態で前記表面電極と前記基板端子とを前記はんだペ
ーストから形成した導電性部材によって電気的に接続さ
せて前記半導体チップを前記チップ搭載基板にフリップ
チップ接続する工程と、 前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を
阻止して前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間
で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前記封
止用樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆って前
記半導体チップを封止する工程と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に、前
記基板端子と電気的に接続した複数の外部端子を設ける
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。6. A step of preparing a chip mounting substrate provided with substrate terminals corresponding to surface electrodes of a semiconductor chip, and a step of applying a solder paste made of a low melting point solder on the substrate terminals of the chip mounting substrate. A main surface of the semiconductor chip and a chip mounting surface of the chip mounting substrate are opposed to each other, and the positions of the surface electrodes and the corresponding substrate terminals are aligned, and between the surface electrodes and the substrate terminals. A step of disposing the semiconductor chip and the chip mounting board via the solder paste; and a state in which the solder paste is melted to form a resin inflow prevention gap between the semiconductor chip and the chip mounting board. And electrically connecting the surface electrode and the substrate terminal with a conductive member formed from the solder paste to connect the semiconductor chip to the chip. A step of flip-chip connecting to a mounting substrate, and preventing the inflow of the sealing resin by the resin inflow-inhibiting gap to form a gap around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting substrate. A step of covering the exposed surface of the semiconductor chip with the sealing resin to seal the semiconductor chip while forming, and electrically connecting the substrate terminals to a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. Providing a plurality of external terminals connected to the semiconductor device.
端子が設けられたチップ搭載基板を準備する工程と、 低融点はんだからなるはんだペーストを高さ制御部材を
用いて前記チップ搭載基板の前記基板端子上に所定高さ
に塗布する工程と、 前記半導体チップの主面と前記チップ搭載基板のチップ
搭載面とを対向させ、かつ前記表面電極とこれに対応す
る前記基板端子との位置を合わせ、前記表面電極と前記
基板端子との間に前記はんだペーストを介して前記半導
体チップと前記チップ搭載基板とを配置する工程と、 前記はんだペーストを溶融して、前記半導体チップと前
記チップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部を形成し
た状態で前記表面電極と前記基板端子とを前記はんだペ
ーストから形成した導電性部材によって電気的に接続さ
せて前記半導体チップを前記チップ搭載基板にフリップ
チップ接続する工程と、 前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を
阻止して前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間
で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前記封
止用樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆って前
記半導体チップを封止する工程と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に、前
記基板端子と電気的に接続した複数の外部端子を設ける
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。7. A step of preparing a chip mounting substrate provided with substrate terminals corresponding to surface electrodes of a semiconductor chip, and using a height control member to apply a solder paste made of low melting point solder to the substrate of the chip mounting substrate. Applying a predetermined height on the terminal, the main surface of the semiconductor chip and the chip mounting surface of the chip mounting substrate are opposed to each other, and the positions of the surface electrodes and the corresponding substrate terminals are aligned, Arranging the semiconductor chip and the chip mounting substrate via the solder paste between the surface electrode and the substrate terminal; and melting the solder paste to form the semiconductor chip and the chip mounting substrate. The surface electrode and the substrate terminal are electrically connected by a conductive member formed from the solder paste in a state where a resin inflow prevention gap is formed therebetween. Flip-chip connecting the semiconductor chip to the chip mounting board by using the resin inflow blocking gap to prevent the inflow of the sealing resin so that the conductive property is maintained between the semiconductor chip and the chip mounting board. A step of sealing the semiconductor chip by covering the exposed surface of the semiconductor chip with the sealing resin while forming a gap around the member; and forming a gap on the surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. Providing a plurality of external terminals electrically connected to the substrate terminals.
端子上に低融点はんだのはんだペーストが予め所定高さ
に塗布されたチップ搭載基板を準備する工程と、 前記半導体チップの主面と前記チップ搭載基板のチップ
搭載面とを対向させ、かつ前記表面電極とこれに対応す
る前記基板端子との位置を合わせ、前記表面電極と前記
基板端子との間に前記はんだペーストを介して前記半導
体チップと前記チップ搭載基板とを配置する工程と、 前記はんだペーストを溶融して、前記半導体チップと前
記チップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部を形成し
た状態で前記表面電極と前記基板端子とを前記はんだペ
ーストから形成した導電性部材によって電気的に接続さ
せて前記半導体チップを前記チップ搭載基板にフリップ
チップ接続する工程と、 前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を
阻止して前記半導体チップと前記チップ搭載基板との間
で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、前記封
止用樹脂によって前記半導体チップの露出面を覆って前
記半導体チップを封止する工程と、 前記チップ搭載基板のチップ搭載面と反対側の面に、前
記基板端子と電気的に接続した複数の外部端子を設ける
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。8. A step of preparing a chip mounting substrate in which a solder paste of a low melting point solder is applied to a predetermined height on a substrate terminal corresponding to a surface electrode of the semiconductor chip in advance, and a main surface of the semiconductor chip and the chip The chip mounting surface of the mounting substrate is opposed, and the positions of the surface electrodes and the corresponding substrate terminals are aligned, and the semiconductor chip is interposed between the surface electrodes and the substrate terminals via the solder paste. Disposing the chip mounting board, melting the solder paste, and forming the resin flow-inhibiting gap between the semiconductor chip and the chip mounting board to form the surface electrode and the substrate terminal. Flip-chip connecting the semiconductor chip to the chip mounting board by electrically connecting with a conductive member formed from the solder paste; The sealing resin prevents the inflow of the sealing resin and forms a gap around the conductive member between the semiconductor chip and the chip mounting board. Sealing the semiconductor chip by covering the exposed surface of the semiconductor chip; and providing a plurality of external terminals electrically connected to the substrate terminals on a surface of the chip mounting substrate opposite to the chip mounting surface. And a method for manufacturing a semiconductor device.
端子が設けられた複数のチップ搭載基板を備えたベース
基板を準備する工程と、 複数の前記半導体チップの主面と前記ベース基板の各々
の前記チップ搭載基板のチップ搭載面とを対向させ、か
つ前記表面電極と前記基板端子との位置を合わせ、前記
表面電極と前記基板端子との間に導電性部材を介して各
々の前記半導体チップと前記チップ搭載基板とを配置す
る工程と、 前記導電性部材を溶融して、各々の前記半導体チップと
前記チップ搭載基板との間に樹脂流入阻止間隙部を形成
した状態で前記表面電極と前記基板端子とを前記導電性
部材によって電気的に接続させて各々の前記半導体チッ
プを各々の前記チップ搭載基板にフリップチップ接続す
る工程と、 前記樹脂流入阻止間隙部により前記封止用樹脂の流入を
阻止して各々の前記半導体チップと前記チップ搭載基板
との間で前記導電性部材の周囲に間隙部を形成しつつ、
前記封止用樹脂により各々の前記半導体チップの露出面
を覆って各半導体チップを封止して複数の半導体装置本
体部を形成する工程と、 前記ベース基板から各々の前記半導体装置本体部を分離
する工程と、 各々の前記半導体装置本体部の前記チップ搭載基板にお
けるチップ搭載面と反対側の面に、前記基板端子と電気
的に接続した複数の外部端子を設ける工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。9. A step of preparing a base substrate having a plurality of chip mounting substrates provided with substrate terminals corresponding to surface electrodes of a semiconductor chip; and a step of preparing a main surface of each of the plurality of semiconductor chips and each of the base substrates. The chip mounting surface of the chip mounting substrate is opposed, and the positions of the surface electrode and the substrate terminal are aligned, and each of the semiconductor chips is interposed between the surface electrode and the substrate terminal via a conductive member. Disposing the chip mounting substrate; and melting the conductive member to form a resin inflow prevention gap between each of the semiconductor chips and the chip mounting substrate. A step of electrically connecting terminals with the conductive member to flip-chip connect each of the semiconductor chips to each of the chip mounting substrates; and While forming a gap around the conductive member between each of the semiconductor chips and the chip mounting substrate by preventing the inflow of the sealing resin,
A step of covering each exposed surface of each semiconductor chip with the sealing resin and sealing each semiconductor chip to form a plurality of semiconductor device body portions; and separating each of the semiconductor device body portions from the base substrate And providing a plurality of external terminals electrically connected to the substrate terminals on surfaces of the semiconductor device main body opposite to the chip mounting surface of the chip mounting substrate. Semiconductor device manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2299198A JPH11219981A (en) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Semiconductor device and manufacture thereof |
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JP2299198A JPH11219981A (en) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11219981A true JPH11219981A (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=12098015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2299198A Pending JPH11219981A (en) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11219981A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-02-04 JP JP2299198A patent/JPH11219981A/en active Pending
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