KR20040014196A - 접촉형 센서 내장 반도체 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

접촉형 센서 내장 반도체 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20040014196A
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Abstract

본 발명은 반도체 소자와 배선 기판의 접속부가 보호된 접촉형 센서 내장 반도체 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
접촉형 센서 내장 반도체 소자(1)는 회로 형성면(1a)에 형성된 센서 영역(1b)과, 센서 영역(1b) 이외의 영역에 설치된 범프(1c)를 갖는다. 반도체 소자(1)의 범프(1c)에 접속된 플렉시블 기판(2)의 단면은 회로 형성면(1a) 위에 위치한다. 보호 수지부(7)가 플렉시블 기판(2)의 단부로부터 회로 형성면(1a)까지의 부분을 덮도록 설치된다.

Description

접촉형 센서 내장 반도체 장치 및 그 제조 방법{SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING A BUILT-IN CONTACT-TYPE SENSOR AND MANUFACTURING METHOD OF SUCH A SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것이며, 특히 지문 센서 등의 접촉형 센서가 내장된 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자 정보 통신이 보급되는 속에서, 개인 정보의 기밀성을 지키기 위해 전자 기기에서 개인 인식을 행한다는 요구가 증대되고 있다. 개인 인식 수단으로서 다양한 기술이 개발되어 실용화되고 있으나, 그 중에서 지문을 판별하는 기술이 주목받고 있다. 지문을 판별하기 위한 소형의 장치로서, 정전 용량을 이용한 접촉형 센서가 구성된 반도체 장치가 개발되고 있다.
일반적으로, 정전형이라고 불리는 지문 센서는 손가락 끝을 센서 면에 직접 접촉시켜 정전 용량의 변화에 의거하여 지문을 인식한다. 스위프 타입이라고 불리는 지문 센서는 센서면을 손가락으로 스쳐 지나감(스위프함)으로써 지문상을 판독하는 센서이며, 예를 들어, 1㎜ 정도의 작은 폭에서도 손가락을 스쳐 지나감으로써 지문상을 인식할 수 있다. 이 때문에, 소형의 휴대 기기 등에 구성하는 지문 센서로서는, 스위프 타입이 주류를 이루고 있다.
지문 센서로 되는 정전 용량 센서는, 반도체 소자와 동일하게 실리콘 기판 위에 형성할 수 있다. 즉, 지문 센서는 실리콘 기판으로 제조되는 반도체 칩의 일부로서 제조할 수 있다.
도 1은 스위프 타입의 지문 센서 장치가 전자 기기의 하우징에 구성된 상태의 측면도이다. 도 1에서 지문 센서가 내장된 반도체 칩(1)에는, 플렉시블 기판(2)의 범프(1b)가 이방성 도전 수지(5)를 통하여 접속되어 있다. 반도체 칩(1)은, 회로 형성면(1a) 위의 지문 센서 영역(1b)이 노출된 상태에서 전자 기기의 하우징(3)에 구성되어 있다. 즉, 지문 센서 영역(1b)에 손가락을 접촉시키면서 이동할 필요가 있기 때문에, 지문 센서 영역(1b)은 외부에 노출되어 있다.
지문 센서 영역(1b)은 일반적으로 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에 형성되기 때문에, 반도체 칩(1)을 플렉시블 기판(2)에 실장하기 위한 실장 단자인 범프(1c)와 동일한 면에 설치된다. 도 1에 나타낸 예의 경우, 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에 돌출되어 형성된 범프(1b)는 플렉시블 기판(2)의 패턴 배선(4)에 형성된 전극 패드(4a)에 접속되고, 이방성 도전 수지(5)에 의해 고정되어 있다.
도 1에 나타낸 구성에서 반도체 칩(1)의 지문 센서 영역(1b)은 손가락을 직접 접촉시키는 부분이며, 구성되는 전자 기기의 하우징(3)으로부터 외부에 노출되어 있어야만 한다.
상술한 바와 같이 지문 센서 영역(1b)은 손가락으로 직접 접촉하는 부분이며, 노출부의 주위 부분이 높으면 손가락을 완전히 접촉시킬 수 없게 될 우려가 있다. 특히 스위프 타입의 지문 센서 장치의 경우, 지문 센서 영역(1b)의 폭(도 1의 X방향)은 1㎜ 정도로 매우 작기 때문에, 주위 부분이 높으면 손가락이 잘 접촉하지않을 우려가 있다. 따라서, 플렉시블 기판(2)의 단부는 하우징(3)에 의해 덮이지 않고, 외부에 노출된 상태로 된다.
이와 같이, 플렉시블 기판(2)의 단부가 노출되어 있으면, 단부에 대하여 외력이 작용하는 경우가 있다. 예를 들면, 지문 센서 영역(1b)에 손가락을 접촉시킬 때에 손가락을 반대 방향(X방향과 반대 방향)으로 움직인 경우에, 플렉시블 기판(2)의 단부를 위로 들어올리는 것과 같은 힘이 작용할 우려가 있다.
플렉시블 기판(2)의 단부는 반도체 칩(1)과의 접속 부분이며, 상술한 바와 같이 단부를 들어올리는 것과 같은 힘이 작용하면, 이방성 도전 수지(5)에 의한 접합력이 약한 경우, 플렉시블 기판(2)의 단부가 반도체 칩(1)으로부터 박리될 우려가 있다. 이 경우, 반도체 칩(1)과 플렉시블 기판(2)의 전기적 접속이 불량해져, 지문 센서가 기능하지 않게 된다는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서, 반도체 소자와 배선 기판의 접속부가 보호된 접촉형 센서 내장 반도체 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 스위프(sweep) 타입의 지문 센서 장치가 전자 기기의 하우징에 구성된 상태의 측면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 지문 센서 장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도.
도 3은 도 2의 (a)에서의 A부의 확대도.
도 4는 플렉시블(flexible) 기판에 반도체 칩을 접속하여 지문 센서 장치로 하는 공정을 설명하는 도면.
도 5는 도 4에서의 절단 공정에서 사용되는 절단 공구의 측면도.
도 6은 도 5에서의 C부의 확대도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 지문 센서 장치의 일부의 확대 측면도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 지문 센서 장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도.
도 9는 도 8의 (a)에서의 B부의 확대도.
도 10은 손가락 끝의 정전기가 제거되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 11은 플렉시블 기판과 반도체 칩 사이에 필릿(fillet) 형상부를 형성한 예를 나타내는 측면도.
도 12는 도 11에 나타낸 필릿 형상부의 효과를 설명하기 위한 도면.
도 13은 도 11에 나타낸 필릿 형상부의 변형예를 나타내는 측면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 반도체 칩
1a : 회로 형성면
1b : 지문 센서 영역
1c : 범프
2, 2A : 플렉시블 기판
4 : 패턴 배선
4a : 전극 패드
5 : 이방성(異方性) 도전 수지
6 : 기재(基材)
6a : 단면(端面)
7 : 보호 수지부
10 : 본딩 스테이지(bonding stage)
11 : 본딩 툴(bonding tool)
12 : 접지용 도전부
13 : 관통 구멍(through hole)
14 : 보호 수지
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 후술하는 각 수단을 강구한 것을 특징으로 한다.
특허청구범위의 청구항 1에 기재된 발명은 접촉형 센서 내장 반도체 장치로서, 소자 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와, 단면이 상기 회로 형성면위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판과, 상기 배선 기판의 단부로부터 상기 회로 형성면까지의 부분을 덮도록 설치된 보호 수지부를 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 보호 수지부에 의해 배선 기판의 단부가 덮이고, 단부는 반도체 장치의 회로 형성면에 강고하게 고정된다. 이것에 의해, 외부로부터의 힘에 의한 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 2에 기재된 발명은 접촉형 센서 내장 반도체 장치로서, 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와, 단면이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판과, 상기 배선 기판과 상기 반도체 소자 사이에 충전되고, 또한, 상기 배선 기판의 상기 단면도 덮도록 설치된 수지를 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 수지에 의해 배선 기판의 단면이 덮여 반도체 소자의 회로 형성면에 강고하게 고정되기 때문에, 배선 기판의 단면에 외부로부터의 힘이 작용하지 않는다. 이것에 의해, 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 3에 기재된 발명은 접촉형 센서 내장 반도체 장치로서, 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와, 단면이 상기 회로 형성면 위에위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판을 갖고, 상기 반도체 소자의 회로 형성면 위에 위치하는 상기 배선 기판의 상기 단면은 경사면인 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 반도체 소자의 회로 형성면 위에 위치하는 배선 기판의 단면은 경사져 있어, 단면에 작용하는 힘이 배선 기판의 단부를 반도체 소자의 회로 형성면으로부터 분리시키는 방향으로 되지는 않는다. 이것에 의해, 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 4에 기재된 발명은 청구항 3에 기재된 접촉형 센서 내장 반도체 장치로서, 상기 배선 기판의 상기 반도체 소자에 대향하는 면의 반대측 면으로서, 상기 경사면의 근방에 도전부가 형성되고, 상기 도전부는 상기 배선 중의 접지용 배선에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 한다.
특허청구범위의 청구항 5에 기재된 발명은 접촉형 센서 내장 반도체 장치로서, 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와, 상기 반도체 소자에 대향하는 면에 배선이 형성되고, 단면이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판을 가지며, 상기 배선 기판의 상기 반도체 소자에 대향하는 면의 반대측 면으로서, 상기 단면의 근방에 도전부가 형성되고, 상기 도전부는 상기 배선 중의 접지용 배선에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 한다.
청구항 4 및 5에 기재된 발명에 의하면, 배선 기판의 단부의 표면측에 형성된 도전부는 설치 배선에 접속되어 있기 때문에, 예를 들어, 손가락 끝이 반도체 소자의 센서 영역에 접촉하기 전에 도전부에 접촉함으로써, 손가락 끝에 모인 정전기는 접지용 배선에 흐른다. 이것에 의해, 센서 영역을 정전기로부터 보호할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 6에 기재된 발명은 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 접촉형 센서 내장 반도체 소자의 제조 방법으로서, 상기 배선 기판의 기재 시트를 부분적으로 제거하고, 일부가 상기 기재 시트에 연결된 상태의 상기 배선 기판을 상기 기재 시트 중에 형성하고, 상기 반도체 칩을 상기 기재 시트에 형성된 상기 배선 기판의 단부와 상기 배선 기판 이외의 상기 기재 시트의 부분 사이에 걸쳐 배치하고, 상기 반도체 소자의 전극을 상기 배선 기판의 상기 단부에 형성된 전극에 접속하며, 상기 배선 기판이 상기 기재 시트에 연결된 부분을 절단하여 상기 배선 기판을 상기 기재 시트로부터 분리시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 배선 기판을 기재 시트로부터 분리시킬 때까지 배선 기판의 단부와 기재 시트에 의해 반도체 소자가 지지되기 때문에, 제조 단계에서의 기재 시트의 취급이 용이해진다.
특허청구범위의 청구항 7에 기재된 발명은 청구항 6에 기재된 접촉형 센서 내장 반도체 소자의 제조 방법으로서, 상기 반도체 소자를 상기 기재 시트 위에 재치하는 공정에서, 상기 기재 시트는 본딩 스테이지 위에 재치되고, 상기 배선 기판의 상기 단부가 재치되는 상기 본딩 스테이지의 재치면과 상기 배선 기판 이외의상기 기재 시트가 재치되는 상기 본딩 스테이지 재치면 사이에 상기 반도체 소자의 전극에 대응하는 높이의 단차를 마련한 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 반도체 소자의 한쪽에만 전극이 형성되어 있는 경우에도, 반도체 소자의 실장 시에 반도체 소자를 본딩 스테이지 위에서 수평으로 유지할 수 있어, 용이하게 본딩을 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 대해서 도면과 함께 설명한다.
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 지문 센서 장치에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 지문 센서 장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도이다. 도 3은 도 2의 (a)에서의 A부의 확대도이다.
도 2에 나타낸 지문 센서 장치는 지문 센서가 내장된 반도체 칩(1)과, 반도체 칩(1)을 외부 회로에 접속하기 위한 배선 기판으로서의 플렉시블 기판(2)으로 이루어진다. 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에는 지문 센서 영역(1b)이 형성되고, 지문 센서 영역(1b) 이외의 부분에 범프(1c)가 형성되어 있다. 범프(1c)는 플렉시블 기판(2)의 패턴 배선(4)에 형성된 전극 패드(4a)에 대하여 이방성 도전 수지(5)를 통하여 접속되어 있다. 또한, 이방성 도전 수지(5)는 NCP(nonconductive paste)와 같은 수지일 수도 있다.
반도체 칩(1)은 지문 센서 영역(1b)이 노출된 상태에서 전자 기기의 하우징에 구성된다. 즉, 지문 센서 영역(1b)에 손가락을 접촉시키면서 이동할 필요가 있기 때문에 지문 센서 영역(1b)은 외부에 노출된다.
지문 센서 영역(1b)은 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에 형성되기 때문에, 반도체 칩(1)을 플렉시블 기판(2)에 실장하기 위한 실장 단자인 범프(1c)와 동일한 면에 설치된다. 도 2에 나타낸 예의 경우, 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에 돌출되어 형성된 범프(1c)는 플렉시블 기판(2)의 패턴 배선(4)에 형성된 전극 패드(4a)에 접속되고, 이방성 도전 수지(5)에 의해 접착 고정된다.
플렉시블 기판(2)은 폴리이미드 필름 등의 절연성 기재(6)에 구리 포일을 점착시키고, 패턴화하여 패턴 배선(4) 및 전극 패드(4a)를 형성한 것이다. 반도체 칩(1)은 플렉시블 기판(2)의 한쪽 끝에 실장되고, 다른쪽 끝에는 외부 회로로의 커넥터 접속부(2a)가 형성된다.
이상과 같은 구성의 지문 센서 장치는, 반도체 칩(1)의 지문 센서 영역(1b)이 전자 기기의 하우징으로부터 노출된 상태에서 구성되고, 플렉시블 기판(2)을 통하여 전자 기기의 내부 회로에 접속된다. 이 때, 상술한 바와 같이 반도체 칩에 접속된 플렉시블 기판(2)의 단부도 전자 기기의 하우징으로부터 노출된다.
본 실시예에서는 플렉시블 기판(2)의 노출 단부에 보호 수지가 도포되어, 보호 수지부(7)가 형성된다. 보호 수지는, 예를 들어, 액상(液狀) 에폭시 수지로 이루어지고, 플렉시블 기판(2)의 단면(6a) 및 단면 부근의 표면을 덮도록 도포되어, 경화(硬化)된다. 따라서, 플렉시블 기판(2)의 기재(6)의 단면(6a)은 보호 수지부(7)에 의해 보호되어, 기재(6)의 단면(6a) 부근에는 외력이 작용하지 않는다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 플렉시블 기판(2)의 노출 단부가 보호수지부(7)에 의해 보호되기 때문에, 지문 센서 영역(1b)에 손가락을 접촉시킬 때에 플렉시블 기판(2)의 단부에 외력이 작용하지 않아, 단부의 박리를 방지할 수 있다. 따라서, 단부의 박리에 따른 전기적 접속 불량을 방지할 수 있어, 지문 센서 기능을 장시간 유지할 수 있다.
다음으로, 상술한 지문 센서 장치의 제조 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 4는 플렉시블 기판(2)에 반도체 칩을 접속하여 지문 센서 장치로 하는 공정을 설명하는 도면이다. 도 5는 도 4에서의 절단 공정에서 사용되는 절단 공구의 측면도이고, 도 6은 도 5에서의 C부의 확대도이다. 또한, 도 4의 (a)∼(d)에서 상측에 나타낸 도면은 평면도이고, 하측에 나타낸 도면은 평면도에서의 A-A선에 따른 단면도이다. 또한, 도 5에서도 상측에 나타낸 도면은 평면도이고, 하측에 나타낸 도면은 평면도에서의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4에 나타낸 제조 공정에서는, 1개의 기재 시트로부터 3개의 플렉시블 기판(2)을 제작한다. 우선, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 프레스 가공이나 에칭 가공에 의해 기재 시트(6A)를 패턴 가공하여 플렉시블 기판(2)의 개략 형상을 형성한다. 이 단계에서는 3개의 플렉시블 기판(2)은 기재 시트(6A)에 부분적으로 연결되어 있다.
다음으로, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 3개의 플렉시블 기판(2) 각각에 반도체 칩(1)을 접속한다. 이 때, 기재 시트(6A)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 본딩 스테이지(10) 위에 재치되고, 그 위에 반도체 칩(1)이 범프(1c)와 전극 패드(4a)가 접촉하도록 재치된다. 그리고, 반도체 칩(1)의 배면(背面)으로부터 본딩 툴(11)을 가압하여 범프(1c)와 전극 패드(4a)를 접합한다. 이 때, 반도체 칩(1)과 플렉시블 기판(2) 사이에 이방성 도전 수지(5)를 충전하고, 플렉시블 기판(2)과 반도체 칩을 접착시켜 접합의 신뢰성을 높인다.
여기서, 범프(1c)는 반도체 칩의 한쪽에만 설치되어 있기 때문에, 반도체 칩(1)이 경사지게 된다. 그래서, 본딩 스테이지(10)의 반도체 칩(1)을 재치하는 면은 평탄하지 않고, 반도체 칩(1)의 범프(1c)가 설치되지 않은 측이 범프(1c)의 높이만큼 높아지도록 단차(10a)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 반도체 칩(1)은 본딩 스테이지에 대하여 평행하게 재치되어, 양호한 본딩을 행할 수 있다.
다음으로, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 기판(2)의 반도체 칩(1)이 접속된 측의 단부에 보호 수지를 도포하여 보호 수지부(7)를 형성한다. 보호 수지를 도포할 때는, 보호 수지가 플렉시블 기판(2)의 단부를 충분히 덮고, 또한, 반도체 칩(1)의 지문 센서 영역(1b)을 덮지 않도록 적당한 양을 도포할 필요가 있다.
보호 수지가 경화되면, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 각 플렉시블 기판(2)이 기재 시트(6A)에 연결된 부분을 절단하여, 플렉시블 기판(2)을 기재 시트(6A)로부터 분리시켜, 지문 센서 장치가 완성된다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 지문 센서 장치의 일부의 확대 측면도이다. 도 7에서 도 3에 나타낸 구성 부품과 동등한 부품에는 동일한 부호를 첨부하여, 그 설명을 생략한다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예에서의 보호 수지부(7)를 형성하는 대신에, 이방성 도전 수지(5)의 충전량을 증가시켜, 의도적으로 비어져 나오게 한 것이다. 즉, 반도체 칩(1)을 플렉시블 기판(2)에 접속할 때에 반도체 칩(1)과 플렉시블 기판(2) 사이에 충전하는 이방성 도전 수지(5)의 양을 증가시켜, 플렉시블 기판(2)의 기재(6)의 단면을 덮는 상태로 비어져 나오게 하여 둔다. 이것에 의해, 플렉시블 기판(2)의 단부는 이방성 도전 수지(5)에 의해 보강되어, 단부의 박리가 방지된다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 지문 센서 장치에 대해서 도 8 내지 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 지문 센서 장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도이다. 도 9는 도 8의 (a)에서의 B부의 확대도이다. 도 10은 손가락 끝의 정전기가 제거되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 내지 도 10에서 도 2 및 도 3에 나타낸 구성 부품과 동등한 부품에는 동일한 부호를 첨부하여, 그 설명을 생략한다.
본 발명의 제 3 실시예에 의한 지문 센서 장치는, 도 2에 나타낸 지문 센서 장치와 동일하게, 반도체 칩(1)과 반도체 칩(1)에 접속된 플렉시블 기판(2A)을 갖는다. 플렉시블 기판(2A)은 상술한 플렉시블 기판(2)에 접지용 도전부(12)를 부가한 것이다. 즉, 접지용 도전부(12)는, 플렉시블 기판(2)의 반도체 칩(1)이 접속된 측의 단부를 덮도록 기재(6)의 표면에 형성된다. 접지용 도전부(12)는 패턴 배선(4)과는 반대측 면에 설치되고, 관통 구멍(13)을 통하여 패턴 배선(4)의 접지 배선에 접속된다. 따라서, 접지용 도전부(12)는 패턴 배선(4)을 통하여 접지된다.
접지용 도전부(12)가 형성되는 부분은 지문 센서 영역(1b)에 손가락을 접촉시킬 때에, 최초로 손가락이 접촉하는 부분으로 된다. 따라서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 손가락 끝이 접지용 도전부에 접촉한 순간에 관통 구멍(13) 및 패턴 배선(4)를 통하여 전자 기기의 접지부에 전기적으로 접속되기 때문에, 손가락 끝에 모여 있던 정전기는 전자 기기의 접지부에 흐른다. 이것에 의해, 손가락 끝이 지문 센서 영역(1b)에 접촉하기 전에 정전기는 제거되어, 지문 센서 영역(1b)에 정전기가 작용하는 것을 방지할 수 있다. 지문 센서는 일반적으로 정전 용량 센서를 이용한 센서이며, 특히 정전기에 의한 영향이 우려되나, 본 실시예와 같이 정전기를 제거함으로써, 정전기에 의한 지문 센서 장치의 오(誤)동작이나 손상을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 접지용 도전부(12)가 플렉시블 기판(2)의 반도체 칩 측에 설치되기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같은 보호 수지부(7)를 형성할 수는 없다. 그래서, 본 실시예에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 기판(2A)의 단부(단면)를 경사지게 함으로써, 플렉시블 기판(2)을 반도체 칩(1)으로부터 박리시키는 것과 같은 외력이 작용하지 않도록 구성한다.
즉, 플렉시블 기판(2A)의 기재(6)의 단면(6a)을 반도체 칩(1)의 회로 형성면(1a)에 대하여 수직이 아니라 경사지게 함으로써, 손가락 끝이 걸리기 어렵게 하고, 손가락 끝이 접촉하여도 항상 단부가 반도체 칩을 향하여 가압되도록 구성한다.
기재(6)의 단면(6a)에 경사를 마련하는 가공법으로서, 에칭에 의해 기재(6)를 접지용 도전부(12) 측으로부터 가공하는 가공법이 있다. 즉, 접지용 도전부(12) 측으로부터 기재(6)를 에칭액에 접촉시켜 제거함으로써, 저절로 경사 단면(6a)이 형성된다. 다만, 패턴 배선(4)은 반대측으로부터 에칭함으로써, 단면(6a)과는 반대의 경사를 마련하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 이방성 도전 수지(5)가 기재(6)와 패턴 배선(4)의 경계까지 충전되도록 구성하여, 플렉시블 기판(2A)의 하단부가 돌출되는 것을 방지한다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 플렉시블 기판의 단부에 경사를 마련함으로써 플렉시블 기판의 박리를 방지하고, 또한, 플렉시블 기판의 단부의 표면측에 접지용 도전부를 형성하여, 손가락 끝의 정전기를 효과적으로 제거한다.
또한, 상술한 실시예에서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 반도체 칩(1)과 플렉시블 기판(2)에 의해 형성되는 코너부에 이방성 도전 수지(5)(또는 NCP(비도전성 페이스트))의 필릿 형상부가 형성되는 것으로 할 수도 있다. 이러한 필릿 형상부를 형성함으로써, 도 12에 나타낸 바와 같이 플렉시블 기판(2)에 인장력이 작용하여도, 플렉시블 기판(2)이 반도체 칩(1)으로부터 용이하게 박리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 반도체 칩(1)과 플렉시블 기판(2)에 의해 형성되는 코너부에 이방성 도전 수지(5)와는 상이한 보호 수지(14)에 의한 필릿 형상부를 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 후술하는 다양한 효과를 실현할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 보호 수지부에 의해 배선 기판의 단부가 덮이고, 단부는 반도체 장치의 회로 형성면에 강고하게 고정된다. 이것에 의해, 외부로부터의 힘에 의한 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 수지에 의해 배선 기판의 단면이 덮여 반도체 소자의 회로 형성면에 강고하게 고정되기 때문에, 배선 기판의 단면에 외부로부터의 힘이 작용하지 않는다. 이것에 의해, 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 반도체 소자의 회로 형성면 위에 위치하는 배선 기판의 단면은 경사져 있어, 단면에 작용하는 힘이 배선 기판의 단부를 반도체 소자의 회로 형성면으로부터 분리시키는 방향으로 되지는 않는다. 이것에 의해, 배선 기판의 단부 박리가 방지되어, 배선 기판의 박리에 따른 반도체 장치의 고장을 방지할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 4 및 5에 기재된 발명에 의하면, 배선 기판의 단부의 표면측에 형성된 도전부는 설치 배선에 접속되어 있기 때문에, 예를 들어, 손가락 끝이 반도체 소자의 센서 영역에 접촉하기 전에 도전부에 접촉함으로써, 손가락 끝에 모인 정전기는 접지용 배선에 흐른다. 이것에 의해, 센서 영역을 정전기로부터 보호할 수 있다.
특허청구범위의 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 배선 기판을 기재 시트로부터 분리시킬 때까지 배선 기판의 단부와 기재 시트에 의해 반도체 소자가 지지되기 때문에, 제조 단계에서의 기재 시트의 취급이 용이해진다.
특허청구범위의 청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 반도체 소자의 한쪽에만 전극이 형성되어 있는 경우에도, 반도체 소자의 실장 시에 반도체 소자를 본딩 스테이지 위에서 수평으로 유지할 수 있어, 용이하게 본딩을 행할 수 있다.

Claims (7)

  1. 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와,
    단면(端面)이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판과,
    상기 배선 기판의 단부로부터 상기 회로 형성면까지의 부분을 덮도록 설치된 보호 수지부를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 장치.
  2. 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와,
    단면이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판과,
    상기 배선 기판과 상기 반도체 소자 사이에 충전되고, 또한, 상기 배선 기판의 상기 단면도 덮도록 설치된 수지를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 장치.
  3. 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와,
    단면이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판을 갖고,
    상기 반도체 소자의 회로 형성면 위에 위치하는 상기 배선 기판의 상기 단면은 경사면인 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배선 기판의 상기 반도체 소자에 대향하는 면의 반대측 면으로서, 상기 경사면의 근방에 도전부가 형성되고, 상기 도전부는 상기 배선 중의 접지용 배선에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 장치.
  5. 회로 형성면에 형성된 센서 영역과, 상기 센서 영역 이외의 영역에 설치된 접속용 전극을 갖는 접촉형 센서 내장 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자에 대향하는 면에 배선이 형성되고, 단면이 상기 회로 형성면 위에 위치하도록 상기 반도체 소자의 접속용 전극에 접속된 배선 기판을 가지며,
    상기 배선 기판의 상기 반도체 소자에 대향하는 면의 반대측 면이고, 상기 단면의 근방에 도전부가 형성되고, 상기 도전부는 상기 배선 중의 접지용 배선에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 접촉형 센서 내장 반도체 소자의 제조 방법으로서,
    상기 배선 기판의 기재(基材) 시트를 부분적으로 제거하고, 일부가 상기 기재 시트에 연결된 상태의 상기 배선 기판을 상기 기재 시트 중에 형성하고,
    상기 반도체 칩을 상기 기재 시트에 형성된 상기 배선 기판의 단부와 상기 배선 기판 이외의 상기 기재 시트의 부분 사이에 걸쳐 배치하고,
    상기 반도체 소자의 전극을 상기 배선 기판의 상기 단부에 형성된 전극에 접속하며,
    상기 배선 기판이 상기 기재 시트에 연결된 부분을 절단하여 상기 배선 기판을 상기 기재 시트로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 소자의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반도체 소자를 상기 기재 시트 위에 배치하는 공정에서, 상기 기재 시트는 본딩 스테이지 위에 재치되고, 상기 배선 기판의 상기 단부가 재치되는 상기 본딩 스테이지의 재치면과 상기 배선 기판 이외의 상기 기재 시트가 재치되는 상기 본딩 스테이지 재치면 사이에 상기 반도체 소자의 전극에 대응하는 높이의 단차를 설치한 것을 특징으로 하는 접촉형 센서 내장 반도체 소자의 제조 방법.
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