JPH11317423A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11317423A
JPH11317423A JP12221298A JP12221298A JPH11317423A JP H11317423 A JPH11317423 A JP H11317423A JP 12221298 A JP12221298 A JP 12221298A JP 12221298 A JP12221298 A JP 12221298A JP H11317423 A JPH11317423 A JP H11317423A
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JP
Japan
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tape carrier
semiconductor device
semiconductor chip
semiconductor
electrode
Prior art date
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Application number
JP12221298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Amano
俊昭 天野
Toshiaki Asada
敏明 浅田
Masakazu Hamada
正和 濱田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP12221298A priority Critical patent/JPH11317423A/en
Publication of JPH11317423A publication Critical patent/JPH11317423A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device, in which the connection of a package substrate with a semiconductor chip is realized with high reliability and at low cost. SOLUTION: In a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a tape carrier, a tape carrier consists of an insulating film 11, conductive pattern 12 formed on the resin film 11, and a metal bump 18 formed on the conductive pattern 12. This conductive chip 13 is provided with plural electrode pads 15 at the peripheral part of the tape carrier side face, and a spacer 14 made of synthetic resin is provided in a region surrounded by the electrode pads 15. Each electrode pad 15 is connected with a metal bump 16 formed on the conductive pattern 12, and the spacer 14 is formed thinner than the height of the metal bump 16, so that it does not adhere to the tape carrier.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、テープキャリア上
に半導体チップを実装してなる半導体装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor device having a semiconductor chip mounted on a tape carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップとほぼ同等のサイズの小型
半導体パッケージ構造、いわゆるチップスケールパッケ
ージ(CSP)構造では、回路基板と半導体チップとの
接続を、高い信頼性および低コストで実現することが望
まれる。従来のCSP構造を図5に示す。
2. Description of the Related Art In a small semiconductor package structure having a size substantially equal to that of a semiconductor chip, that is, a so-called chip scale package (CSP) structure, it is desired to realize high reliability and low cost connection between a circuit board and a semiconductor chip. It is. FIG. 5 shows a conventional CSP structure.

【0003】図5に示すように、従来のCSP構造で
は、回路基板1上にテープキャリア2を介して半導体の
ベアチップ3が搭載されている。回路基板1とテープキ
ャリア2との接続は、半田ボール4を介してロウ付けに
よりなされている。
As shown in FIG. 5, in a conventional CSP structure, a semiconductor bare chip 3 is mounted on a circuit board 1 via a tape carrier 2. The connection between the circuit board 1 and the tape carrier 2 is made by soldering via solder balls 4.

【0004】このような従来のCSP構造では、ベアチ
ップ3(シリコン)の線膨脹係数が3.5ppm、樹脂
基板である回路基板の線膨脹係数が15〜18ppmで
ある。この両者の線膨脹係数の差に起因して、応力が半
田ボール接続部に直接作用すると、半田ボール接続部が
破断してしまうという問題が生ずる。
In such a conventional CSP structure, the coefficient of linear expansion of the bare chip 3 (silicon) is 3.5 ppm, and the coefficient of linear expansion of a circuit board as a resin substrate is 15 to 18 ppm. If stress acts directly on the solder ball connection due to the difference between the two coefficients of linear expansion, there is a problem that the solder ball connection is broken.

【0005】このような問題を解決するため、半田ボー
ル接続部に応力が直接作用しないような応力緩和機構
を、テープキャリア2またはテープキャリア2とベアチ
ップ3との接続構造にもたせることが考えられる。
In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a stress relief mechanism for preventing the stress from directly acting on the solder ball connection portion in the tape carrier 2 or the connection structure between the tape carrier 2 and the bare chip 3.

【0006】即ち、図6に示すように、回路基板1とテ
ープキャリア2との接続構造の間隙に熱硬化型樹脂5を
充填し、硬化させる方法がある。この方法によると、半
田ボール接続部に加わる応力を分散させ、半田ボール4
の疲労破壊までの寿命を改善することが可能である。し
かし、この方法では、樹脂5を充填し、硬化させる工程
が煩雑であるとともに、実装コストが上昇してしまい、
適切な方法とは言えない。
That is, as shown in FIG. 6, there is a method in which a thermosetting resin 5 is filled in a gap in a connection structure between the circuit board 1 and the tape carrier 2 and cured. According to this method, the stress applied to the solder ball connection portion is dispersed, and the solder ball 4
It is possible to improve the life until fatigue fracture of the steel. However, in this method, the process of filling and curing the resin 5 is complicated, and the mounting cost increases,
Not an appropriate method.

【0007】また、テープキャリア2とベアチップ3と
の接続構造に応力緩和構造をもたせたものとして、図7
に示す構造が提案されている。この構造では、テープキ
ャリア2とベアチップ3との接続を、ガルウィング形状
の導体リード6で行い、テープキャリア2とベアチップ
3とを、エラストマー樹脂7により接着している。この
ような構造によると、ベアチップ3に対してテープキャ
リア2が変形し、それによって半田ボール4に加わる応
力を小さくすることが出来る。
FIG. 7 shows a structure in which the connection structure between the tape carrier 2 and the bare chip 3 is provided with a stress relaxation structure.
Has been proposed. In this structure, the connection between the tape carrier 2 and the bare chip 3 is performed by a gull-wing-shaped conductor lead 6, and the tape carrier 2 and the bare chip 3 are bonded with an elastomer resin 7. According to such a structure, the tape carrier 2 is deformed with respect to the bare chip 3, whereby the stress applied to the solder balls 4 can be reduced.

【0008】しかし、図7に示す構造では、微細な導体
リード6をテープキャリア2に形成し、これを一本一本
切断し、成形し、ボンディングする必要があることか
ら、パッケージの組立に多大の時間を要し、コスト高に
なるという問題がある。また、エラストマー樹脂7は高
温において軟化するため、ベアチップ3との密着力が低
下し、テープキャリア2が剥離したり、ベアチップ3と
テープキャリア2との界面に水が侵入したりして、パッ
ケージとしての信頼性に問題が生ずる。
However, in the structure shown in FIG. 7, it is necessary to form fine conductor leads 6 on the tape carrier 2 and cut, form, and bond them one by one. Time is required, and the cost increases. Further, since the elastomer resin 7 is softened at a high temperature, the adhesive force with the bare chip 3 is reduced, the tape carrier 2 is peeled off, or water invades the interface between the bare chip 3 and the tape carrier 2 to form a package. A problem arises in the reliability of

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
考慮してなされたもので、パッケージ基板と半導体チッ
プとの接続を、高い信頼性および低コストで実現した半
導体装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor device which realizes high reliability and low cost connection between a package substrate and a semiconductor chip. Aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明(請求項1)は、テープキャリア上に半導体
チップを実装してなる半導体装置であって、前記テープ
キャリアは、絶縁フィルムと、この樹脂フィルム上に形
成された導体パターンと、この導体パターン上に形成さ
れた金属バンプとからなり、前記半導体チップは前記テ
ープキャリアの側に対向する面の周縁部に複数の電極パ
ッドを有するとともに、これら電極パッドにより囲まれ
た領域に合成樹脂からなるスペーサーを備え、前記電極
パッドは前記導体パターンに形成された金属バンプと接
合され、前記半導体チップと前記テープキャリアとの間
隙には、合成樹脂が充填されており、前記スペーサーは
前記金属バンプの高さより薄く、かつ前記テープキャリ
アと接着していないことを特徴とする半導体装置を提供
する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention (claim 1) is a semiconductor device comprising a semiconductor chip mounted on a tape carrier, wherein the tape carrier comprises an insulating film. And a conductive pattern formed on the resin film and a metal bump formed on the conductive pattern, and the semiconductor chip has a plurality of electrode pads on a peripheral portion of a surface facing the tape carrier side. In addition, a spacer made of a synthetic resin is provided in a region surrounded by the electrode pads, the electrode pads are joined to metal bumps formed on the conductor pattern, and a gap between the semiconductor chip and the tape carrier is formed. Resin is filled, the spacer is thinner than the height of the metal bump, and is not bonded to the tape carrier To provide a semiconductor device which is characterized and.

【0011】本発明(請求項2)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、前記導体パターンは、回路基板
と接続するためのターミナルを有しており、前記ターミ
ナルの下側の前記絶縁フィルムに孔が設けられ、この孔
に接合電極が形成されており、この接合電極を介して、
前記導体パターンと回路基板とが接続されることを特徴
とする。
According to the present invention (claim 2), in the above-described semiconductor device (claim 1), the conductor pattern has a terminal for connecting to a circuit board, and the insulating pattern below the terminal is provided. A hole is provided in the film, a bonding electrode is formed in the hole, and through the bonding electrode,
The conductor pattern is connected to a circuit board.

【0012】本発明(請求項3)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、前記テープキャリアが空気孔を
有することを特徴とする。本発明(請求項4)は、上述
の半導体装置(請求項1)において、前記テープキャリ
アが前記半導体チップよりも大きな外形サイズを有し、
前記接合電極が、前記電極パッドにより囲まれた領域の
内側または外側に位置することを特徴とする。
The present invention (claim 3) is characterized in that, in the above-mentioned semiconductor device (claim 1), the tape carrier has an air hole. According to a fourth aspect of the present invention, in the above-described semiconductor device (the first aspect), the tape carrier has a larger outer size than the semiconductor chip.
The bonding electrode is located inside or outside a region surrounded by the electrode pad.

【0013】本発明(請求項5)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、前記電極パッドがアルミニウム
からなり、表面に金属バンプと合金化する金属層が形成
されていることを特徴とする。
The present invention (Claim 5) is characterized in that, in the above-mentioned semiconductor device (Claim 1), the electrode pad is made of aluminum, and a metal layer alloying with a metal bump is formed on the surface. I do.

【0014】本発明(請求項6)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、少なくとも前記金属バンプの先
端部がAu、SnまたはSn合金からなることを特徴と
する。
The present invention (Claim 6) is characterized in that, in the above-described semiconductor device (Claim 1), at least a tip of the metal bump is made of Au, Sn or a Sn alloy.

【0015】本発明(請求項7)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、前記接合電極の表面がAuまた
はSn合金でメッキされていることを特徴とする。本発
明(請求項8)は、上述の半導体装置(請求項1)にお
いて、前記テープキャリアの前記半導体チップ搭載側の
面の前記半導体チップより外側の領域には、前記絶縁フ
ィルムの変形を防止するためのスティフナーが設けられ
ていることを特徴とする。
The present invention (claim 7) is characterized in that, in the above-mentioned semiconductor device (claim 1), the surface of the bonding electrode is plated with Au or a Sn alloy. According to the present invention (claim 8), in the above-described semiconductor device (claim 1), deformation of the insulating film is prevented in a region outside the semiconductor chip on the semiconductor chip mounting side surface of the tape carrier. A stiffener is provided.

【0016】本発明(請求項9)は、上述の半導体装置
(請求項1)において、前記スペーサーは、半導体ウェ
ハ表面に絶縁フィルムを形成し、フォトリソグラフィー
により前記半導体チップの前記電極パッドにより囲まれ
た領域の所定の部分を残すように前記絶縁フィルムをパ
ターニングすることにより形成され、次いで前記半導体
チップは切り出されることを特徴とする。
According to the present invention (claim 9), in the above-mentioned semiconductor device (claim 1), the spacer is formed by forming an insulating film on the surface of a semiconductor wafer and being surrounded by the electrode pads of the semiconductor chip by photolithography. The semiconductor chip is formed by patterning the insulating film so as to leave a predetermined portion of the region, and then the semiconductor chip is cut out.

【0017】以上のように構成される本発明の半導体装
置では、半導体チップの電極パッドにより囲まれた領域
に、合成樹脂からなるスペーサーを備えており、このス
ペーサとテープキャリアとの間は接着されておらず、従
って、半導体チップとテープキャリアとは接着されてい
ないため、半導体チップと回路基板との線膨脹係数の相
違による熱的応力を容易に緩和することが出来る。即
ち、回路基板の熱膨脹による応力は、テープキャリアの
変形により緩和され、その結果、回路基板と半導体チッ
プとの接続を、高い信頼性および低コストで実現するこ
とが可能である。
In the semiconductor device of the present invention configured as described above, a spacer made of a synthetic resin is provided in a region surrounded by the electrode pads of the semiconductor chip, and the spacer and the tape carrier are adhered. Since the semiconductor chip and the tape carrier are not bonded to each other, the thermal stress due to the difference in linear expansion coefficient between the semiconductor chip and the circuit board can be easily reduced. That is, the stress due to the thermal expansion of the circuit board is reduced by the deformation of the tape carrier, and as a result, the connection between the circuit board and the semiconductor chip can be realized with high reliability and low cost.

【0018】なお、スペーサーは、充填用樹脂の侵入を
防止する役割をも果たすことから、スペーサーにより、
充填用樹脂による半導体チップとテープキャリアとの接
着を妨げることが出来る。また、スペーサーを熱硬化性
樹脂により構成することにより、高温や熱サイクルに対
する高い信頼性を得ることが可能である。
Since the spacer also plays a role of preventing the filling resin from invading, the spacer
Adhesion between the semiconductor chip and the tape carrier by the filling resin can be prevented. Further, by forming the spacer from a thermosetting resin, it is possible to obtain high reliability against high temperatures and thermal cycles.

【0019】更に、テープキャリアを構成する導体パタ
ーンの側に金属バンプ、例えば半田バンプを形成してい
るため、半導体チップの電極パッドの表面に金属バンプ
と合金化する金属層を形成しておくことにより、位置合
わせ/半導体チップの搭載/リフロー加熱といった一連
の工程により、多数の半導体チップを一括して実装する
ことが可能である。なお、半導体チップを実装したテー
プキャリアは、その後、個々に切り出される。加熱ツー
ルを用いて半導体チップを実装した場合においても、一
括接続が可能であることから、従来例に比べ、実装工程
を低減することが出来る。
Furthermore, since metal bumps, for example, solder bumps are formed on the side of the conductor pattern constituting the tape carrier, a metal layer alloying with the metal bumps must be formed on the surface of the electrode pad of the semiconductor chip. Thus, a large number of semiconductor chips can be mounted collectively by a series of steps such as alignment, mounting of semiconductor chips, and reflow heating. The tape carriers on which the semiconductor chips are mounted are thereafter cut out individually. Even when the semiconductor chip is mounted by using a heating tool, since the collective connection is possible, the mounting process can be reduced as compared with the conventional example.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態に係るCSP構造の半導体装置について説明
する。図1は、本発明の一実施形態に係るCSP構造の
半導体装置の一部を示す断面図である。図1において、
絶縁フィルム11に銅パターン12を形成してなるテー
プキャリアと、ベアチップ13とが、ベアチップ13側
に貼り付けられた熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)
からなるスペーサ14を間に介在させた状態で接続され
ている。ベアチップ13の回路面の周囲にはアルミニウ
ム等からなる電極パッド15が配置されており、この電
極パッド15と、銅パターン12上に形成された、A
u、Sn、Sn合金等からなる金属バンプ16とが接合
されている。なお、電極パッド15の表面には、金属バ
ンプ16と合金層を形成する金属層、例えばNi/Au
メッキ層が形成されており、それによって電極パッド1
5と金属バンプ16とが接合されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device having a CSP structure according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a part of a semiconductor device having a CSP structure according to an embodiment of the present invention. In FIG.
A thermosetting resin (for example, epoxy resin) in which a tape carrier formed by forming a copper pattern 12 on an insulating film 11 and a bare chip 13 are attached to the bare chip 13 side
Are connected in a state where a spacer 14 made of is interposed therebetween. An electrode pad 15 made of aluminum or the like is arranged around the circuit surface of the bare chip 13, and the electrode pad 15 and the A
A metal bump 16 made of u, Sn, Sn alloy or the like is joined. In addition, on the surface of the electrode pad 15, a metal layer forming an alloy layer with the metal bump 16, for example, Ni / Au
A plating layer is formed, whereby the electrode pad 1 is formed.
5 and the metal bump 16 are joined.

【0021】スペーサ14は、ベアチップ13の電極パ
ッド15により囲まれた領域に張り付けられ、その厚さ
は、金属バンプ16よりも薄くされている。また、テー
プキャリアとベアチップ13との間隙には、熱硬化性樹
脂(例えばエポキシ樹脂)17が充填され、硬化されて
いる。この熱硬化性樹脂17により、テープキャリアと
ベアチップ13との接合部が補強されている。
The spacer 14 is attached to a region surrounded by the electrode pad 15 of the bare chip 13, and has a thickness smaller than that of the metal bump 16. The gap between the tape carrier and the bare chip 13 is filled with a thermosetting resin (for example, epoxy resin) 17 and cured. The joining portion between the tape carrier and the bare chip 13 is reinforced by the thermosetting resin 17.

【0022】なお、スペーサ14とテープキャリアとの
間は接着されていないため、テープキャリア自体は変形
可能であり、それによって、ベアチップ13とテープキ
ャリアとの線膨脹係数の相違によって接合電極に加わる
熱的応力を緩和することが出来る。
Since the space between the spacer 14 and the tape carrier is not bonded, the tape carrier itself can be deformed, so that the heat applied to the bonding electrode due to the difference in linear expansion coefficient between the bare chip 13 and the tape carrier. Mechanical stress can be reduced.

【0023】テープキャリアの斜視図を図8に示す。図
8の上部に表側から見た図を、下部に裏側から見た図を
それぞれ示す。図8において、導体パターン12は、回
路基板の導体と垂直方向において電気的に接続する箇所
にターミナル41を有しており、これらターミナル41
の下の絶縁フィルム11には、ターミナル41よりも径
の小さい孔が形成されている。この孔に形成した半田が
接合用電極18を形成する。接合用電極18上には、図
1に示すように、半田ボール19が形成されていて、こ
の半田ボール19を介して回路基板の導体と接続され
る。
FIG. 8 is a perspective view of the tape carrier. The upper part of FIG. 8 shows a view from the front side, and the lower part shows a view from the back side. In FIG. 8, the conductor pattern 12 has terminals 41 at locations electrically connected to the conductors of the circuit board in the vertical direction.
A hole smaller in diameter than the terminal 41 is formed in the insulating film 11 below. The solder formed in this hole forms the bonding electrode 18. As shown in FIG. 1, a solder ball 19 is formed on the bonding electrode 18, and is connected to a conductor of a circuit board via the solder ball 19.

【0024】また、テープキャリアを構成する絶縁フィ
ルム11および銅パターン12には、空気抜き用の孔2
0a,209bが設けられていて、スペーサ14とテー
プキャリアとの間に存在する空気が熱により膨脹して、
テープキャリアを破壊することを防止している。
The insulating film 11 and the copper pattern 12 constituting the tape carrier have holes 2 for air release.
0a, 209b, the air existing between the spacer 14 and the tape carrier expands due to heat,
This prevents the tape carrier from being destroyed.

【0025】以上のようなテープキャリアとベアチップ
13との接続構造によって、半導体装置(パッケージ)
が得られる。これは、接合用電極18を介して回路基板
上に実装される。
With the connection structure between the tape carrier and the bare chip 13 as described above, a semiconductor device (package)
Is obtained. This is mounted on the circuit board via the bonding electrode 18.

【0026】なお、接合用電極18は、半田ボール、あ
るいは銅、ニッケル、半田等のメッキによって構成する
ことが出来、その表面をAuまたはSn合金でメッキす
ることが出来る。
The joining electrode 18 can be formed by solder balls or by plating with copper, nickel, solder or the like, and the surface thereof can be plated with Au or Sn alloy.

【0027】また、テープキャリアのベアチップ搭載側
の面のベアチップより外側の領域には、絶縁フィルムの
変形を防止するためのスティフナーを接着することも可
能である。
Further, a stiffener for preventing the insulating film from being deformed can be bonded to a region outside the bare chip on the surface of the tape carrier on which the bare chip is mounted.

【0028】以上のように、本実施形態に係る半導体パ
ッケージでは、ベアチップ13の電極パッド15により
囲まれた領域に、熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)
からなるスペーサー14が貼り付けられており、このス
ペーサ14とテープキャリアとの間は接着されていない
ため、ベアチップ13と回路基板との線膨脹係数の相違
によって接合電極に加わる熱的応力を容易に緩和するこ
とが出来た。回路基板の熱膨脹による応力は、テープキ
ャリアの変形により緩和され、その結果、回路基板とベ
アチップ13との接続を、高い信頼性および低コストで
実現することが出来た。
As described above, in the semiconductor package according to the present embodiment, a thermosetting resin (for example, an epoxy resin) is formed in a region surrounded by the electrode pads 15 of the bare chip 13.
Since the spacer 14 is bonded and the spacer 14 is not bonded to the tape carrier, the thermal stress applied to the bonding electrode due to the difference in linear expansion coefficient between the bare chip 13 and the circuit board can be easily reduced. I was able to relax. The stress due to the thermal expansion of the circuit board was alleviated by the deformation of the tape carrier. As a result, the connection between the circuit board and the bare chip 13 could be realized with high reliability and low cost.

【0029】次に、以上説明したテープキャリアとベア
チップ13との接続構造の製造方法について説明する。
図2〜図4は、図1に示すCSP構造の半導体装置の製
造プロセスを工程順に示す断面図である。
Next, a method for manufacturing the connection structure between the tape carrier and the bare chip 13 described above will be described.
2 to 4 are cross-sectional views showing a manufacturing process of the semiconductor device having the CSP structure shown in FIG. 1 in the order of steps.

【0030】まず、図2(a)に示すように、厚さ18
μmの銅箔21の片面に、厚さ40μmのポリイミド層
22を有する材料を用意する。接合電極を形成する部分
には、炭酸ガスレーザを用いて、銅箔面に達する300
μm径の孔23をポリイミド層22に形成した。炭酸ガ
スレーザによる穴明け時に孔23およびその周辺に付着
したカーボンは、ブラスト処理によって機械的に除去し
た。
First, as shown in FIG.
A material having a polyimide layer 22 having a thickness of 40 μm on one side of a copper foil 21 having a thickness of μm is prepared. In a portion where a bonding electrode is to be formed, a carbon dioxide laser is used to reach
A hole 23 having a diameter of μm was formed in the polyimide layer 22. The carbon adhering to the hole 23 and its periphery at the time of drilling by the carbon dioxide laser was mechanically removed by blasting.

【0031】次いで、図2(b)に示すように、銅箔面
上に厚さ25μmのネガタイプ感光性ドライフィルム2
4をラミネートした後、導体回路がポジパターンとなる
マスク25を通して感光性ドライフィルム24を露光し
た。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射
量は80mJ/cm2 とした。
Next, as shown in FIG. 2B, a negative photosensitive dry film 2 having a thickness of 25 μm was formed on the copper foil surface.
After laminating No. 4, the photosensitive dry film 24 was exposed through a mask 25 in which the conductor circuit had a positive pattern. An ultra-high pressure mercury lamp was used as an exposure light source, and the irradiation amount was 80 mJ / cm 2 .

【0032】次に、図2(c)に示すように、感光性ド
ライフィルム24を液温30℃の1wt%Na2 CO3
水溶液を用いて現像し、パターンメッキレジストを形成
した。
Next, as shown in FIG. 2C, the photosensitive dry film 24 is immersed in 1 wt% Na 2 CO 3 at a liquid temperature of 30 ° C.
Development was performed using an aqueous solution to form a pattern plating resist.

【0033】そして、図2(d)に示すように、錫9鉛
1の組成の半田を電気メッキし、厚さ4μmの半田パタ
ーン26a,26bを形成した。メッキ浴としては、A
S513系浴(商品名:石原薬品社製)を用いた。
Then, as shown in FIG. 2D, a solder having a composition of tin 9 lead 1 was electroplated to form solder patterns 26a and 26b having a thickness of 4 μm. A for plating bath
An S513 bath (trade name: manufactured by Ishihara Pharmaceutical Co., Ltd.) was used.

【0034】そして、図3(a)に示すように、感光性
ドライフィルム24を剥離した。剥離液としては、液温
45℃の3%NaOH水溶液を用いた。その後、図3
(b)に示すように、半田パターン26a上に厚さ50
μmのネガタイプ感光性ドライフィルム27をラミネー
トした。半導体の電極パッドと接続するための金属バン
プ29aを電気メッキ法で形成するため、金属バンプ部
がポジパターンとなるマスク28を通して感光性ドライ
フィルム27を露光した。露光光源としては、超高圧水
銀ランプを用い、照射量は160mJ/cm2 とした。
Then, as shown in FIG. 3A, the photosensitive dry film 24 was peeled off. As the stripping solution, a 3% NaOH aqueous solution at a liquid temperature of 45 ° C. was used. Then, FIG.
As shown in (b), a thickness of 50 mm is formed on the solder pattern 26a.
A negative photosensitive dry film 27 of μm was laminated. The photosensitive dry film 27 was exposed to light through a mask 28 in which the metal bumps had a positive pattern in order to form metal bumps 29a for connection to semiconductor electrode pads by electroplating. An ultra-high pressure mercury lamp was used as an exposure light source, and the irradiation amount was 160 mJ / cm 2 .

【0035】その後、図3(c)に示すように、感光性
ドライフィルム27を現像した。現像液としては、液温
30℃の1wt%Na2 CO3 水溶液を用いた。次い
で、図3(d)に示すように、錫6鉛4の組成の半田を
電気メッキして、厚さ50μmの半田パッド29aと厚
さ40μmの半田パッド29bを形成した。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the photosensitive dry film 27 was developed. As a developing solution, a 1 wt% aqueous solution of Na 2 CO 3 at a liquid temperature of 30 ° C. was used. Next, as shown in FIG. 3D, a solder having a composition of tin 6 lead 4 was electroplated to form a solder pad 29a having a thickness of 50 μm and a solder pad 29b having a thickness of 40 μm.

【0036】その後、図4(a)に示すように、感光性
ドライフィルム27を剥離した。剥離液としては、液温
45℃の3%NaOH水溶液を用いた。そして、図4
(b)に示すように、半田パターン26aをエッチング
レジストとして銅箔21をアルカリエッチングし、所望
のテープキャリアが得られた。なお、この時、銅箔21
に空気抜き用孔20bが形成された。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the photosensitive dry film 27 was peeled off. As the stripping solution, a 3% NaOH aqueous solution at a liquid temperature of 45 ° C. was used. And FIG.
As shown in (b), the copper foil 21 was alkali-etched using the solder pattern 26a as an etching resist to obtain a desired tape carrier. At this time, the copper foil 21
The hole 20b for air release was formed in this.

【0037】そして、図4(c)に示すように、別途準
備したベアチップ30を、以上説明した図4(b)に示
すテープキャリアに搭載した。ベアチップ30は、周辺
部にアルミニウムパッド31を有し、このアルミニウム
パッド31の表面は、無電界Ni/Auメッキ32が施
されている。また、アルミニウムパッド31により囲ま
れた領域には、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂から
なる、厚さ40μmのスペーサー33が貼付けられてい
る。
Then, as shown in FIG. 4C, the separately prepared bare chip 30 was mounted on the tape carrier described above and shown in FIG. 4B. The bare chip 30 has an aluminum pad 31 in a peripheral portion, and the surface of the aluminum pad 31 is subjected to an electroless Ni / Au plating 32. A spacer 33 made of a thermosetting resin, for example, an epoxy resin and having a thickness of 40 μm is attached to a region surrounded by the aluminum pad 31.

【0038】また、ベアチップ30とテープキャリアと
の間隙に熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂34を充填
し、テープキャリアとベアチップ30との接続構造を得
た。なお、その後、半田パッドに半田ボール(図示せ
ず)が形成され、ポリイミド層22に空気抜き用の孔2
0aが形成されて、CSP構造の半導体パッケージを得
た。
A gap between the bare chip 30 and the tape carrier was filled with a thermosetting resin, for example, an epoxy resin 34, to obtain a connection structure between the tape carrier and the bare chip 30. After that, solder balls (not shown) are formed on the solder pads, and holes 2 for air release are formed in the polyimide layer 22.
0a was formed, and a semiconductor package having a CSP structure was obtained.

【0039】以上の製造工程では、銅パターンの側には
半田バンプ29aを形成したテープキャリアを用い、ア
ルミニウムパッドの表面に半田バンプと合金化するNi
/Auを形成しているベアチップを、位置合わせ/ベア
チップの搭載/リフロー加熱といった一連の工程によ
り、一括して実装することが可能である。なお、ベアチ
ップを実装したテープキャリアは、その後、個々に切り
出される。
In the above manufacturing process, a tape carrier having solder bumps 29a formed on the copper pattern side is used, and Ni, which is alloyed with the solder bumps, is formed on the surface of the aluminum pad.
The bare chips forming / Au can be mounted collectively by a series of steps such as positioning / mounting of bare chips / reflow heating. The tape carrier on which the bare chips are mounted is thereafter cut out individually.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
半導体装置は、半導体チップの電極パッドにより囲まれ
た領域に、合成樹脂からなるスペーサーを備えており、
このスペーサとテープキャリアとの間は接着されていな
いため、半導体チップとテープキャリアとの線膨脹係数
の相違による熱的応力を容易に緩和することが出来る。
従って、この半導体装置を回路基板上に実装すると、結
果的に半導体チップと回路基板との線膨脹係数の相違に
よる熱的応力を容易に緩和することができ、回路基板と
半導体チップとの接続を、高い信頼性および低コストで
実現することが可能である。
As described in detail above, the semiconductor device of the present invention includes a spacer made of a synthetic resin in a region surrounded by the electrode pads of the semiconductor chip.
Since the spacer and the tape carrier are not bonded, thermal stress due to a difference in linear expansion coefficient between the semiconductor chip and the tape carrier can be easily reduced.
Therefore, when this semiconductor device is mounted on a circuit board, as a result, the thermal stress due to the difference in linear expansion coefficient between the semiconductor chip and the circuit board can be easily reduced, and the connection between the circuit board and the semiconductor chip can be reduced. , High reliability and low cost.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るCSP構造の半導体
装置の一部を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a part of a semiconductor device having a CSP structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すCSP構造の半導体装置の製造プロ
セスを工程順に示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device having the CSP structure shown in FIG. 1 in the order of steps;

【図3】図1に示すCSP構造の半導体装置の製造プロ
セスを工程順に示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device having the CSP structure shown in FIG. 1 in the order of steps;

【図4】図1に示すCSP構造の半導体装置の製造プロ
セスを工程順に示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device having the CSP structure shown in FIG. 1 in the order of steps;

【図5】従来のCSP構造の半導体装置を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional semiconductor device having a CSP structure.

【図6】従来のCSP構造の半導体装置を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device having a CSP structure.

【図7】従来のCSP構造の半導体装置を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device having a CSP structure.

【図8】図1に示す半導体装置に使用されるテープキャ
リアを示す斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a tape carrier used in the semiconductor device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回路基板 2…テープキャリア 3,13,32…ベアチップ 4,19…半田ボール 5,17,35…充填樹脂 6…導体リード 7…エラストマー樹脂 11,22,23,27…絶縁フィルム 12…銅パターン 14,34…スペーサー 15…電極パッド 18…接合電極 20a,20b…空気抜き孔 24a,24b,24c…保護膜 25a,25b,28…マスク 26…半田パターン 29…半田バンプ 30…半田パッド 41…ターミナル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Circuit board 2 ... Tape carrier 3, 13, 32 ... Bare chip 4, 19 ... Solder ball 5, 17, 35 ... Filling resin 6 ... Conductor lead 7 ... Elastomer resin 11, 22, 23, 27 ... Insulating film 12 ... Copper Pattern 14, 34 Spacer 15 Electrode pad 18 Joint electrode 20a, 20b Air vent hole 24a, 24b, 24c Protective film 25a, 25b, 28 Mask 26 Solder pattern 29 Solder bump 30 Solder pad 41 Terminal

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テープキャリア上に半導体チップを実装
してなる半導体装置であって、前記テープキャリアは、
絶縁フィルムと、この樹脂フィルム上に形成された導体
パターンと、この導体パターン上に形成された金属バン
プとからなり、前記半導体チップは前記テープキャリア
の側に対向する面の周縁部に複数の電極パッドを有する
とともに、これら電極パッドにより囲まれた領域に合成
樹脂からなるスペーサーを備え、前記電極パッドは前記
導体パターンに形成された金属バンプと接合され、前記
半導体チップと前記テープキャリアとの間隙には、合成
樹脂が充填されており、前記スペーサーは前記金属バン
プの高さより薄く、かつ前記テープキャリアと接着して
いないことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising a semiconductor chip mounted on a tape carrier, wherein the tape carrier comprises:
An insulating film, a conductor pattern formed on the resin film, and metal bumps formed on the conductor pattern, wherein the semiconductor chip has a plurality of electrodes on a peripheral portion of a surface facing the tape carrier side. A pad is provided, and a spacer made of a synthetic resin is provided in a region surrounded by these electrode pads.The electrode pad is bonded to a metal bump formed on the conductor pattern, and is provided in a gap between the semiconductor chip and the tape carrier. Wherein the spacer is thinner than the height of the metal bump and is not adhered to the tape carrier.
【請求項2】 前記導体パターンは、回路基板と接続す
るためのターミナルを有しており、前記ターミナルの下
側の前記絶縁フィルムに孔が設けられ、この孔に接合電
極が形成されており、この接合電極を介して、前記導体
パターンと回路基板とが接続されることを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置。
2. The conductive pattern has a terminal for connecting to a circuit board, a hole is provided in the insulating film below the terminal, and a bonding electrode is formed in the hole. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor pattern and the circuit board are connected via the bonding electrode.
【請求項3】 前記テープキャリアが空気抜きのための
貫通孔を有することを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the tape carrier has a through hole for venting air.
【請求項4】 前記テープキャリアが前記半導体チップ
よりも大きな外形サイズを有し、前記接合電極が、前記
電極パッドにより囲まれた領域の内側または外側に位置
することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
4. The tape carrier according to claim 1, wherein the tape carrier has a larger outer size than the semiconductor chip, and the bonding electrode is located inside or outside a region surrounded by the electrode pads. 13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項5】 前記電極パッドがアルミニウムからな
り、表面に金属バンプと合金化する金属層が形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode pad is made of aluminum, and a metal layer alloying with a metal bump is formed on a surface of the electrode pad.
【請求項6】 少なくとも前記金属バンプの先端部がA
u、SnまたはSn合金からなることを特徴とする請求
項1に記載の半導体装置。
6. The method according to claim 6, wherein at least the tip of the metal bump is A
2. The semiconductor device according to claim 1, comprising u, Sn, or a Sn alloy.
【請求項7】 前記接合電極の表面がAuまたはSn合
金でメッキされていることを特徴とする請求項1に記載
の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein a surface of said bonding electrode is plated with Au or a Sn alloy.
【請求項8】 前記テープキャリアの前記半導体チップ
搭載側の面の前記半導体チップより外側の領域には、前
記絶縁フィルムの変形を防止するためのスティフナーが
設けられていることを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。
8. A stiffener for preventing deformation of the insulating film is provided in a region outside the semiconductor chip on a surface of the tape carrier on the semiconductor chip mounting side. 2. The semiconductor device according to 1.
【請求項9】 前記スペーサーは、半導体ウェハ表面に
絶縁フィルムを形成し、フォトリソグラフィーにより前
記半導体チップの前記電極パッドにより囲まれた領域の
所定の部分を残すように前記絶縁フィルムをパターニン
グすることにより形成され、次いで前記半導体チップは
切り出されることを特徴とする請求項1に記載の半導体
装置。
9. The spacer is formed by forming an insulating film on a semiconductor wafer surface and patterning the insulating film by photolithography so as to leave a predetermined portion of a region surrounded by the electrode pads of the semiconductor chip. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip is formed and then the semiconductor chip is cut out.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188041A (en) * 2001-12-18 2003-07-04 Sanyo Electric Co Ltd Chip component and circuit arrangement packaging the same
JP2010258311A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing printed wiring board

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188041A (en) * 2001-12-18 2003-07-04 Sanyo Electric Co Ltd Chip component and circuit arrangement packaging the same
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