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JP2003258010A - Ic chip array structure on substrate and method for manufacturing semiconductor device using the substrate - Google Patents

Ic chip array structure on substrate and method for manufacturing semiconductor device using the substrate

Info

Publication number
JP2003258010A
JP2003258010A JP2002057276A JP2002057276A JP2003258010A JP 2003258010 A JP2003258010 A JP 2003258010A JP 2002057276 A JP2002057276 A JP 2002057276A JP 2002057276 A JP2002057276 A JP 2002057276A JP 2003258010 A JP2003258010 A JP 2003258010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
chips
chip
resin
array structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002057276A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Shirouchi
俊昭 城内
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.)
NEC Electronics Corp
Original Assignee
NEC Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Electronics Corp filed Critical NEC Electronics Corp
Priority to JP2002057276A priority Critical patent/JP2003258010A/en
Publication of JP2003258010A publication Critical patent/JP2003258010A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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    • H01L2924/181Encapsulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the imbalance of resin fluidity on a substrate at transfer resin molding of a semiconductor device. <P>SOLUTION: A plurality of IC chips are arranged and mounted on the substrate in the direction of X-Y coordinates in the form of a lattice, and sealant resin is injected from one side of the substrate toward its opposite side for sealing the IC chips in bloc on the substrate. After sealing, the IC chips are divided into pieces along the substrate for manufacturing chip-size packages. With respect to the IC chip arrangement structure on the substrate for the manufacture, the arranged position of the IC chips 2 on the substrate 1 is partly displaced for varying the flow resistance of the injected resin, and the arrival time of the injected resin is almost balanced along the whole opposite side. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、サブストレート上
のICチップ配列構造及びそのサブストレートを用いた
半導体装置の製造方法に関するもので、特に、複数のI
Cチップをサブストレート上に配列して搭載し、トラン
スファー樹脂モールド法によってICチップをサブスト
レート上で一括封入し、封入後ICチップをサブストレ
ートごと個片に分割してチップサイズパッケージを製造
する際の、サブストレート上のICチップ配列構造及び
それを用いた半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an IC chip array structure on a substrate and a method for manufacturing a semiconductor device using the substrate, and more particularly to a plurality of I
When arranging and mounting C chips on a substrate, encapsulating the IC chips on the substrate by the transfer resin molding method, and dividing the IC chips into individual pieces after encapsulation to manufacture a chip size package And an IC chip array structure on a substrate and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、半導体装置の小型化、薄型化に伴
って、ボールグリッドアレイ(BGA)型の樹脂モール
ドパッケージが多く用いられるようになっている。この
タイプの一つとして、例えば、特開2000−1274
5号広報に示されているようにチップサイズパッケージ
(CSP)がある。このパッケージの構造について、図
5の一般的な工程図により説明すると、まず図5(a)
のように、回路パターン等が形成されたサブストレート
1(テープあるいはリジッド基板)上に、複数個のIC
チップ2をダイボンディングし、続いてICチップ2と
回路パターンとをボンディングワイヤ3で接続してIC
チップを搭載したサブストレートができあがる。なお、
フリップチップ構造の場合は、ワイヤボンディングは必
要としない。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization and thinning of semiconductor devices, ball grid array (BGA) type resin mold packages have been widely used. As one of this type, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1274
There is a chip size package (CSP) as shown in the 5th announcement. The structure of this package will be described with reference to the general process diagram of FIG. 5. First, FIG.
A plurality of ICs on a substrate 1 (tape or rigid substrate) on which circuit patterns and the like are formed as shown in FIG.
The chip 2 is die-bonded, and then the IC chip 2 and the circuit pattern are connected by a bonding wire 3 to form an IC.
A substrate with chips is completed. In addition,
No wire bonding is required for the flip chip structure.

【0003】この従来のサブストレートについて、もう
少し詳しく説明すると、図6の平面図に示すように、サ
ブストレート1上に搭載されるICチップ2は、サブス
トレート1内での配列がX−Y座標(図6の横及び縦)
方向とも一定の配列ピッチp(この例では4行8列)で
格子状(マトリクス状)に整然と配列されている。な
お、図6でICチップ2を囲むように記載されている格
子状の線は、各ICチップ2の領域を示す境界線である
とともに、後工程でCSPに個別に分離する時の切断線
であって、実際に線が存在するわけではない。
The conventional substrate will be described in more detail. As shown in the plan view of FIG. 6, the IC chip 2 mounted on the substrate 1 has an XY coordinate arrangement in the substrate 1. (Horizontal and vertical in FIG. 6)
They are regularly arranged in a grid pattern (matrix pattern) with a constant array pitch p (4 rows and 8 columns in this example) in both directions. In addition, the grid-like lines described so as to surround the IC chip 2 in FIG. 6 are not only the boundary line indicating the region of each IC chip 2 but also the cutting line when the CSP is individually separated in a later step. There is no line actually.

【0004】次に、図5(b)に示すように、図5
(a)の状態にあるサブストレート1をトランスファー
樹脂モールド金型4に装填し、すべてのICチップ2を
一括して平らに被覆するように樹脂モールドを行う。こ
の時、封止樹脂の厚さはICチップ2の上面あるいはボ
ンディングワイヤ3が露出しない程度の最小限の厚さと
する。離型後、サブストレート1の裏面側に半田ボール
5を接合してBGA構造とし、その後、図6に示す境界
線に沿って切断して図5(c)に示すような個片化した
CSPとなる。なお、半田ボール5の接合は個片化した
後でもよい。
Next, as shown in FIG.
The substrate 1 in the state of (a) is loaded in the transfer resin molding die 4, and resin molding is performed so as to cover all the IC chips 2 evenly. At this time, the thickness of the sealing resin is set to a minimum thickness such that the upper surface of the IC chip 2 or the bonding wire 3 is not exposed. After release, the solder balls 5 are joined to the back surface side of the substrate 1 to form a BGA structure, and then cut along the boundary line shown in FIG. 6 to obtain individual CSPs as shown in FIG. 5C. Becomes The solder balls 5 may be joined together after being divided into individual pieces.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のサブストレート上でのICチップの配列は、図6に示
したように、X−Y座標方向とも一定の配列ピッチpで
格子状に配列されている。このサブストレートをトラン
スファー樹脂モールド法によって樹脂封止を行う際に
は、図7に示すように、注入樹脂6がサブストレート1
の長辺側の一辺(図7の下辺全辺)から対辺(図7の上
辺全辺)に向けて、ICチップ2間及びICチップ2上
をY方向に流動して樹脂注入が行われる。
As described above, the conventional arrangement of the IC chips on the substrate is, as shown in FIG. 6, arranged in a grid pattern with a constant arrangement pitch p in both the XY coordinate directions. It is arranged. When resin-encapsulating this substrate by the transfer resin molding method, as shown in FIG.
The resin is injected by flowing in the Y direction between the IC chips 2 and on the IC chip 2 from one side of the long side (all lower sides of FIG. 7) to the opposite side (all upper sides of FIG. 7).

【0006】ここでICチップの格子状配列は、複数の
ICチップがY方向(樹脂注入方向)にも直線状に配列
されているため、注入樹脂6の流動挙動はY方向に1列
に搭載されているICチップ2の中央を結ぶライン上の
流動樹脂と、このY方向のICチップ2の列と隣り合う
ICチップ2の列との間の流動樹脂とでは、流動抵抗の
違いによって流速に差が生じる。その結果、ICチップ
列の中央ライン上の注入樹脂6は隣り合うICチップ列
間の注入樹脂6と比較して流速が極端に遅くなり、その
傾向は、図7に示すように、後列になるほど(対辺に近
づくほど)顕著になる。これは樹脂流動方向(Y軸方
向)に対して、ICチップ配列も同じくY方向に1列に
連続して配置されているためであり、この従来の格子状
の配列は注入樹脂の流動バランスとしては劣悪な条件と
言わざるを得ない。
In the grid array of the IC chips, since the plurality of IC chips are linearly arrayed in the Y direction (resin injection direction), the flow behavior of the injected resin 6 is mounted in one row in the Y direction. The flow resin on the line connecting the centers of the formed IC chips 2 and the flow resin between the row of IC chips 2 in the Y direction and the row of the adjacent IC chips 2 have different flow resistances due to the difference in flow resistance. There is a difference. As a result, the injection resin 6 on the central line of the IC chip row has an extremely slow flow velocity as compared with the injection resin 6 between the adjacent IC chip rows, and the tendency is as shown in FIG. (The closer to the opposite side) becomes more prominent. This is because the IC chip arrangement is also continuously arranged in one row in the Y direction with respect to the resin flow direction (Y-axis direction), and this conventional grid-like arrangement serves as a flow balance of the injected resin. I have to say that is a poor condition.

【0007】このような樹脂流動性のアンバランスの結
果、PKG配列ピッチ(PKGサイズ)、チップサイ
ズ、チップ厚、モールド樹脂厚などの条件が厳しい場合
には、最悪の場合、ICチップ上のモールド樹脂に空隙
の巻き込みが生じ、その結果、ICチップ上にボイドが
発生したり、あるいはICチップ上面が露出するなどの
不具合が発生する。
As a result of such imbalance of resin fluidity, when conditions such as PKG arrangement pitch (PKG size), chip size, chip thickness, and mold resin thickness are severe, in the worst case, the mold on the IC chip is molded. Voids are entrained in the resin, and as a result, defects such as generation of voids on the IC chip or exposure of the upper surface of the IC chip occur.

【0008】本発明は、これらの不具合を解決するため
になされたもので、サブストレート上のICチップ配列
を樹脂流動性に対し最適化することによって、トランス
ファー樹脂モールドの際の樹脂充填バランスを均整化し
て封入品質の向上を図ることを目的とし、具体的にはI
Cチップ上の空隙巻き込みボイドの低減による製造歩留
まり向上、チップサイズ許容範囲拡大、樹脂モールド厚
の薄型化など、設計面での優位性に寄与することを目的
とする。
The present invention has been made to solve these problems. By optimizing the IC chip arrangement on the substrate for the resin fluidity, the resin filling balance during transfer resin molding is balanced. For the purpose of improving the encapsulation quality.
The purpose of the present invention is to contribute to design advantages such as improvement of manufacturing yield by reducing void entrainment voids on C chip, expansion of chip size allowable range, and reduction of resin mold thickness.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のICチ
ップをサブストレート上のX−Y座標方向に格子状に配
列して搭載し、サブストレートの一辺側から対辺側に向
けて封止樹脂を注入してICチップをサブストレート上
で一括封入し、封入後ICチップをサブストレートごと
個片に分割してチップサイズパッケージを製造する際に
使用するサブストレート上のICチップ配列構造におい
て、前記サブストレート上のICチップの配列位置を部
分的にずらして注入樹脂の流動抵抗を可変し、対辺全辺
にわたって注入樹脂の到達時間をほぼ均整化するように
している。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a plurality of IC chips are mounted on a substrate arranged in a grid pattern in the XY coordinate directions, and sealed from one side of the substrate toward the opposite side. In an IC chip array structure on a substrate used for manufacturing a chip size package by injecting a resin to collectively encapsulate the IC chip on the substrate and then dividing the IC chip into individual pieces after encapsulation, The arrangement position of the IC chips on the substrate is partially shifted to change the flow resistance of the injected resin so that the arrival time of the injected resin is approximately balanced over the entire opposite side.

【0010】また、本発明の目的達成のための具体的手
段としては、前記サブストレート上のICチップ配列構
造において、X方向列を1行おきにICチップ配列の1
/2ピッチずつずらして配列させるようにしたものであ
り、また、前記サブストレート上のICチップ配列構造
において、Y方向の最前列と最後列のICチップを相対
的にX方向に1ピッチ分ずらして配置し、その間のX方
向列を列数に応じて均等に配分したピッチで順次ずらし
てICチップをオフセット配列させるようにしたもので
ある。
Further, as a concrete means for achieving the object of the present invention, in the IC chip array structure on the substrate, every other row of the IC chip array in the X direction is used.
In the IC chip arrangement structure on the substrate, the frontmost IC chip and the last IC chip in the Y direction are relatively shifted by one pitch in the X direction. The IC chips are arranged in an offset manner, and the X-direction rows between them are sequentially shifted at a pitch that is evenly distributed according to the number of rows, and the IC chips are arranged in an offset arrangement.

【0011】さらに、本発明の目的達成のための具体的
手段としては、前記サブストレート上のICチップ配列
構造において、サブストレート上のX−Y座標を45度
回転させ、この回転座標上のX−Y方向にICチップを
均等ピッチで配列させるようにしたものであり、また、
前記サブストレート上のICチップ配列構造において、
Y方向の最前列と最後列のICチップを相対的にX方向
に1ピッチ分ずらして配置し、この1ピッチ分ずらした
ICチップ間を結ぶ直線がY方向と一致する角度となる
ようにX−Y座標を回転させ、この回転座標上にICチ
ップを格子状に配列させるようにしている。
Further, as a concrete means for achieving the object of the present invention, in the IC chip arrangement structure on the substrate, the XY coordinate on the substrate is rotated by 45 degrees, and the X on the rotational coordinate is set. The IC chips are arranged at equal pitches in the -Y direction.
In the IC chip array structure on the substrate,
The IC chips in the front row and the last row in the Y direction are relatively shifted in the X direction by one pitch, and the straight lines connecting the IC chips shifted by one pitch are aligned with each other in the Y direction. The -Y coordinate is rotated, and the IC chips are arranged in a grid pattern on the rotated coordinate.

【0012】また、本発明は、複数のICチップをサブ
ストレート上のX−Y座標方向に格子状に配列して搭載
し、サブストレートの一辺側から対辺側に向けて封止樹
脂を注入してICチップをサブストレート上で一括封入
し、封入後ICチップをサブストレートごと個片に分割
してチップサイズパッケージを製造するサブストレート
を用いた半導体装置の製造方法において、前記サブスト
レート上のICチップの配列位置を部分的にずらして流
動樹脂に対する障壁とし、この障壁によって流路を曲げ
られた樹脂をサブストレートの一辺側から対辺側に向け
てジグザグ状に流動させて樹脂封止を行うようにしたも
のである。そして、前記樹脂封止したICチップをサブ
ストレートごと個片に分割する際には、まずX方向列ご
とに短冊状に切断し、次いでY方向に個別に切断してチ
ップサイズパッケージを製造するようにしている。
Further, according to the present invention, a plurality of IC chips are mounted on a substrate arranged in a grid pattern in the XY coordinate directions, and a sealing resin is injected from one side of the substrate to the opposite side. IC chips on a substrate are collectively encapsulated on the substrate, and after encapsulation, the IC chips are divided into individual pieces together with the substrate to manufacture a chip size package. The chips are partially displaced to form a barrier against the flowable resin, and the resin whose channel is bent by this barrier is made to flow in a zigzag shape from one side of the substrate to the opposite side for resin sealing. It is the one. Then, when the resin-sealed IC chip is divided into individual pieces together with the substrate, first cut into strips for each row in the X direction, and then individually cut in the Y direction to manufacture a chip size package. I have to.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1〜図4は、それぞれ
本発明に使用するサブストレートの実施の形態を示す平
面図である。各図に示すように、本発明の特徴は、複数
のICチップを格子状(マトリクス状)に配列してテー
プあるいはリジッド基板などのサブストレート上に搭載
し、サブストレートとICチップを一括して樹脂封止を
行うMAP(マトリクスアレイパッケージ)方式におい
て、格子状に配列されたICチップ間隔あるいはICチ
ップ搭載角度などの最適化を図ることによって、トラン
スファー樹脂モールドの際の樹脂充填バランスを均整化
して封入品質の向上を図ることにあり、サブストレート
上のICチップの配列構造に特徴がある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are plan views showing an embodiment of a substrate used in the present invention. As shown in each drawing, a feature of the present invention is that a plurality of IC chips are arranged in a grid pattern (matrix pattern) and mounted on a substrate such as a tape or a rigid substrate, and the substrate and the IC chips are packaged together. In the MAP (matrix array package) method for resin encapsulation, by optimizing the IC chip intervals or IC chip mounting angles arranged in a grid pattern, the resin filling balance during transfer resin molding is balanced. It is intended to improve the encapsulation quality and is characterized by the arrangement structure of the IC chips on the substrate.

【0014】図1は、本発明のサブストレート上のIC
チップ配列構造を示す第1の実施の形態の平面図であ
る。図1に示すように、ICチップ2の配列構造は、従
来構造のようにX−Y座標方向(横と縦の直交座標)に
均等ピッチpでICチップを格子状に配列するのではな
く、特に、同一Y軸上(縦のライン)に連続してICチ
ップ2が配置されない構成となるようにICチップ2を
配置する。すなわち、図1では、各Y方向列において全
てのICチップ(ここでは4個)が同一Y軸上に配置さ
れないように、1行おきにX方向のピッチを(1/2)
pずつずらした配列構造となっている。
FIG. 1 shows an IC on a substrate of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the first embodiment showing a chip array structure. As shown in FIG. 1, the arrangement structure of the IC chips 2 does not have the IC chips arranged in a grid pattern at a uniform pitch p in the XY coordinate directions (horizontal and vertical orthogonal coordinates) as in the conventional structure. In particular, the IC chips 2 are arranged so that the IC chips 2 are not continuously arranged on the same Y axis (vertical line). That is, in FIG. 1, the pitch in the X direction is set to (1/2) every other row so that all the IC chips (here, four) in each Y direction column are not arranged on the same Y axis.
The array structure is shifted by p.

【0015】上記のようなテープあるいはリジッド基板
を用いたMAP方式によって、ICチップ搭載面を一括
してトランスファー樹脂モールドする場合、サブストレ
ートの長辺側の一辺(図1の下辺全辺)より樹脂を加圧
注入し、対辺(図1の上辺全辺)に向けて樹脂流動させ
てICチップ搭載面全面の樹脂封入を実施する。その場
合、圧入によって樹脂充填が促進される際に、前列のI
Cチップ配列間(ICチップの搭載されていない部位)
の樹脂流動速度はICチップ搭載部に比較して早くなる
が、注入樹脂の充填が進行して後列のX方向にずらした
ICチップに到達した際に、このICチップが障壁とな
って樹脂流動が妨げられ、これを繰り返すことによって
樹脂は対辺に向けてジグザグ状に流動する。すなわち、
ICチップの配列をわずかに変えることによって注入樹
脂の流動抵抗を均一化し、注入樹脂の対辺全辺への到達
時間をほぼ均整化することができる。その結果、樹脂流
動の不均整さが是正されて樹脂の充填バランスがよくな
る。
In the case where the IC chip mounting surface is collectively transfer resin molded by the MAP method using the tape or the rigid substrate as described above, the resin is applied from one side of the long side of the substrate (all lower sides of FIG. 1). Is injected under pressure, and the resin is made to flow toward the opposite side (all the upper sides of FIG. 1) to enclose the entire surface of the IC chip with resin. In that case, when the resin filling is promoted by the press fitting, the I in the front row is
Between C chip arrays (portion where IC chip is not mounted)
The resin flow speed of is faster than that of the IC chip mounting part, but when the injected resin progresses and reaches the IC chip shifted in the X direction of the rear row, this IC chip becomes a barrier and the resin flow Is prevented, and by repeating this, the resin flows in a zigzag shape toward the opposite side. That is,
By slightly changing the arrangement of the IC chips, the flow resistance of the injected resin can be made uniform, and the time required for the injected resin to reach all the opposite sides can be roughly balanced. As a result, the imbalance of the resin flow is corrected and the resin filling balance is improved.

【0016】図2は、本発明の第2の実施の形態を示す
図で、サブストレート上のICチップ配列構造を示す平
面図である。図2に示すように、ICチップ2は最前列
(図示する最下列)と最後列(図示する最上列)が同一
Y軸上になるように配置し、その中間列は1ピッチ
(p)分の寸法を均等配分した量だけX方向に順次ずら
した配列としたものである。ここでは、(1/3)pず
つオフセットした配列となっている。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention and is a plan view showing an IC chip arrangement structure on a substrate. As shown in FIG. 2, the IC chips 2 are arranged such that the front row (the bottom row shown) and the last row (the top row shown) are on the same Y axis, and the middle row is one pitch (p). The size is arranged in the X direction by an amount evenly distributed. Here, the array is offset by (1/3) p.

【0017】図3は、本発明の第3の実施の形態を示す
平面図である。図3に示すように、サブストレート1上
のICチップ2の搭載角度を変えたもので、もとのX−
Y直交座標に対し45度回転させた回転座標軸方向にI
Cチップ2を均等ピッチ(p)で配列した構造であっ
て、特にICチップ2が正方形の場合には有効な配列で
ある。ただし、この場合、流動樹脂の障害物となるため
には正方形ICチップの一辺の長さが(1/2)p以上
あることが必要である。
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the mounting angle of the IC chip 2 on the substrate 1 is changed.
I in the direction of the rotation coordinate axis rotated by 45 degrees with respect to the Y Cartesian coordinate
This is a structure in which the C chips 2 are arranged at a uniform pitch (p), and it is an effective arrangement particularly when the IC chips 2 are square. However, in this case, the length of one side of the square IC chip must be (1/2) p or more in order to become an obstacle of the fluid resin.

【0018】図4は、本発明の第4の実施の形態を示す
平面図である。図4に示す配列も図3と同様、サブスト
レート1上のICチップ2の搭載角度を変化させたもの
で、この場合はY方向の最前列と最後列のICチップ2
を相対的にX方向に1ピッチ(p)ずらして配置し、こ
の1ピッチ分ずらしたICチップ間を結ぶ直線がY方向
と一致する角度となるようにX−Y座標をθ度回転さ
せ、この回転座標上にICチップ2を格子状に配列した
ものである。ここでは、θ=tan−1(1/3)であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention. The arrangement shown in FIG. 4 is similar to that in FIG. 3, but the mounting angle of the IC chips 2 on the substrate 1 is changed. In this case, the IC chips 2 in the front row and the last row in the Y direction are arranged.
Are relatively shifted in the X direction by one pitch (p), and the XY coordinates are rotated by θ degrees so that the straight line connecting the IC chips, which is shifted by one pitch, has an angle that matches the Y direction. The IC chips 2 are arranged in a grid pattern on the rotation coordinates. Here, θ = tan −1 (1/3).

【0019】次に、上記の各実施の形態で説明したIC
チップ配列を有するサブストレートを用いた半導体装置
の製造方法について説明する。ここではトランスファー
樹脂モールド法によってサブストレートを樹脂封入し、
BGA構造のCSPを製造する場合について、図5
(a)、(b)、(c)の一般的な工程図を用いて説明
する。
Next, the IC described in each of the above embodiments
A method of manufacturing a semiconductor device using a substrate having a chip arrangement will be described. Here, the substrate is resin-encapsulated by the transfer resin molding method,
FIG. 5 shows a case of manufacturing a CSP having a BGA structure.
Description will be given with reference to general process diagrams of (a), (b), and (c).

【0020】まず、図5(a)において、テープあるい
はリジッド基板等からなるサブストレート1には、回路
を構成する配線パターン、ICチップ2を搭載するダイ
パッド、外部接続用端子などが形成されており、ダイパ
ッドはICチップ2の配列と同配列に形成されている。
このサブストレート1上のダイパッドにICチップ2を
順次ダイボンディングし、実施の形態で説明したような
各種のICチップ配列構造を得る。次いで、ワイヤボン
ディングによってICチップ2と回路パターンとをボン
ディングワイヤ3で接続し、本発明のICチップ配列構
造を有するサブストレートができあがる。
First, in FIG. 5 (a), a substrate 1 made of a tape or a rigid substrate is provided with wiring patterns constituting a circuit, a die pad on which an IC chip 2 is mounted, external connection terminals and the like. , The die pads are formed in the same arrangement as that of the IC chips 2.
The IC chips 2 are sequentially die-bonded to the die pads on the substrate 1 to obtain various IC chip arrangement structures as described in the embodiments. Then, the IC chip 2 and the circuit pattern are connected by the bonding wire 3 by wire bonding, and the substrate having the IC chip array structure of the present invention is completed.

【0021】次いで、図5(b)に示すように、このサ
ブストレート1をトランスファー樹脂モールド金型4に
装填し、サブストレートの長辺側の1辺(例えば図1の
下辺全辺)から対辺(上辺全辺)に向けて溶融樹脂を圧
入する。圧入された樹脂は樹脂モールド金型4内を流動
し、ICチップ2やボンディングワイヤ3が露出しない
程度の厚さでサブストレート全面を樹脂モールドする。
その場合、圧入によって樹脂充填が促進される際に、前
列のICチップ配列間(ICチップの搭載されていない
部位)の樹脂流動がICチップ搭載部に比較して早くな
るが、樹脂の充填が進行し後列のずらしたICチップに
到達した際にそのICチップが樹脂流動の妨げとなり、
結果的に樹脂流動の不均整さが是正されて樹脂充填のバ
ランスがよくなる。
Next, as shown in FIG. 5 (b), the substrate 1 is loaded into a transfer resin molding die 4, and one side on the long side of the substrate (for example, the entire lower side of FIG. 1) to the opposite side. The molten resin is press-fitted toward (the entire upper side). The resin that has been press-fitted flows in the resin molding die 4, and the entire surface of the substrate is resin-molded with a thickness such that the IC chip 2 and the bonding wire 3 are not exposed.
In that case, when the resin filling is promoted by the press-fitting, the resin flow between the IC chip arrays in the front row (the part where the IC chip is not mounted) becomes faster as compared with the IC chip mounting portion, but the resin filling does not occur. When the IC chip progresses and reaches the shifted IC chip in the rear row, the IC chip obstructs the resin flow,
As a result, the imbalance of the resin flow is corrected and the resin filling is well balanced.

【0022】次いで、樹脂モールドされたサブストレー
トを金型から取り出し、サブストレート裏面側に半田ボ
ールをリフロー等によって接合してBGA構造のパッケ
ージとした後、ICチップごとにダイシングにより切断
分離する。図5(c)は個片化したCSPを示す断面図
である。ここで、封入後のサブストレートを各ICチッ
プに個片化する際、ICチップ配列が格子状になってい
ない場合、つまりICチップ境界が一直線につながって
いない場合には、特にY方向辺の切断の際、X方向辺を
あらかじめ短冊状に切断分離してから、改めてY方向辺
を個片に切断する必要がある。
Next, the resin-molded substrate is taken out of the mold, solder balls are bonded to the back side of the substrate by reflow or the like to form a BGA structure package, and then each IC chip is cut and separated by dicing. FIG. 5C is a sectional view showing the individual CSP. Here, when the encapsulated substrate is diced into individual IC chips, when the IC chip arrangement is not in a grid pattern, that is, when the IC chip boundaries are not connected in a straight line, especially in the Y direction side. At the time of cutting, it is necessary to cut and separate the X-direction side into strips in advance, and then again cut the Y-direction side into pieces.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように、従来の半導体装置
は、複数のICチップをマトリクス状に配列して搭載し
たサブストレートを使用していたため、樹脂モールドす
る際にICチップ列間を流動する樹脂のように流路に障
害物がなく直進する注入樹脂と、ICチップによって流
路が妨げられる注入樹脂とでは流動速度に差が生じ、そ
のため、サブストレートの一辺側から注入した樹脂が対
辺側に到達するまでの時間差にばらつきが生じて、樹脂
モールド品質が劣化する原因となっていた。
As described above, the conventional semiconductor device uses the substrate in which a plurality of IC chips are arranged and mounted in a matrix, and therefore flows between the IC chip rows during resin molding. There is a difference in the flow velocity between the injection resin, which has no obstacles in the flow path, such as resin, and the injection resin in which the flow path is blocked by the IC chip. Therefore, the resin injected from one side of the substrate is the opposite side The difference in the time required to reach the temperature reaches the point where the quality of the resin mold deteriorates.

【0024】しかし、本発明によれば、ICチップのマ
トリクス配列を部分的にずらすことによって、又はX−
Y座標を回転させてICチップ搭載角度を変えることに
よってICチップを配列換えし、樹脂流動時の抵抗バラ
ンスをサブストレート全面にわたって均整化するように
した。その結果、トランスファー樹脂モールドの際の封
入品質の向上、すなわち、ICチップ上の空隙巻き込み
ボイドの低減による製造歩留まり向上、チップサイズの
許容範囲拡大、樹脂モールド厚の薄化など、設計面での
優位性に大きく寄与することができるようになった。
However, according to the present invention, the matrix arrangement of the IC chips is partially displaced or X-
By rotating the Y coordinate and changing the IC chip mounting angle, the IC chips are rearranged to balance the resistance balance during resin flow over the entire surface of the substrate. As a result, the design quality is improved by improving the encapsulation quality during transfer resin molding, that is, improving the manufacturing yield by reducing void entrainment voids on the IC chip, expanding the chip size allowable range, and reducing the resin mold thickness. It has become possible to greatly contribute to sex.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示す平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】CSPの一般的な製造工程(a)、(b)、
(c)を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a general manufacturing process (a), (b) of CSP;
It is a schematic sectional drawing which shows (c).

【図6】従来のサブストレート上のICチップ配列を示
す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an IC chip array on a conventional substrate.

【図7】従来の注入樹脂の流動挙動を示す平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing a flow behavior of a conventional injected resin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サブストレート 2 ICチップ 3 ボンディングワイヤ 4 樹脂モールド金型 5 半田ボール 6 注入樹脂 1 substrate 2 IC chip 3 Bonding wire 4 resin mold 5 solder balls 6 injection resin

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のICチップをサブストレート上の
X−Y座標方向に格子状に配列して搭載し、サブストレ
ートの一辺側から対辺側に向けて封止樹脂を注入してI
Cチップをサブストレート上で一括封入し、封入後IC
チップをサブストレートごと個片に分割してチップサイ
ズパッケージを製造する際に使用するサブストレート上
のICチップ配列構造において、前記サブストレート上
のICチップの配列位置を部分的にずらして注入樹脂の
流動抵抗を可変し、対辺全辺にわたって注入樹脂の到達
時間をほぼ均整化することを特徴とするサブストレート
上のICチップ配列構造。
1. A plurality of IC chips are arranged and mounted on a substrate in a grid pattern in the XY coordinate directions, and a sealing resin is injected from one side of the substrate to the opposite side to form an IC.
Encapsulate the C chips on the substrate all together, and then enclose the IC
In an IC chip array structure on a substrate used when a chip size package is manufactured by dividing a chip into individual pieces, the array position of the IC chips on the substrate is partially shifted to An IC chip array structure on a substrate, characterized in that the flow resistance is variable and the arrival time of the injected resin is approximately balanced over the entire opposite side.
【請求項2】 前記サブストレート上のICチップ配列
構造において、X方向列を1行おきにICチップ配列の
1/2ピッチずつずらして配列したことを特徴とする請
求項1記載のサブストレート上のICチップ配列構造。
2. The substrate according to claim 1, wherein in the IC chip array structure on the substrate, the columns in the X direction are arranged every other row while being shifted by 1/2 pitch of the IC chip array. IC chip array structure.
【請求項3】 前記サブストレート上のICチップ配列
構造において、Y方向の最前列と最後列のICチップを
相対的にX方向に1ピッチ分ずらして配置し、その間の
X方向列を列数に応じて均等に配分したピッチで順次ず
らしてICチップをオフセット配列させたことを特徴と
する請求項1記載のサブストレート上のICチップ配列
構造。
3. In the IC chip array structure on the substrate, the IC chips in the front row and the last row in the Y direction are arranged relatively offset by one pitch in the X direction, and the rows in the X direction between them are arranged in the number of rows. 2. The IC chip arrangement structure on a substrate according to claim 1, wherein the IC chips are arranged in an offset manner by sequentially displacing them at a pitch that is evenly distributed according to the above.
【請求項4】 前記サブストレート上のICチップ配列
構造において、サブストレート上のX−Y座標を45度
回転させ、この回転座標上のX−Y方向にICチップを
均等ピッチで配列させたことを特徴とする請求項1記載
のサブストレート上のICチップ配列構造。
4. In the IC chip array structure on the substrate, the XY coordinates on the substrate are rotated by 45 degrees, and the IC chips are arrayed at a uniform pitch in the XY directions on the rotational coordinates. An IC chip array structure on a substrate according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記サブストレート上のICチップ配列
構造において、Y方向の最前列と最後列のICチップを
相対的にX方向に1ピッチ分ずらして配置し、この1ピ
ッチ分ずらしたICチップ間を結ぶ直線がY方向と一致
する角度となるようにX−Y座標を回転させ、この回転
座標上にICチップを格子状に配列したことを特徴とす
る請求項1記載のサブストレート上のICチップ配列構
造。
5. In the IC chip array structure on the substrate, the IC chips in the front row and the last row in the Y direction are relatively shifted by one pitch in the X direction, and the IC chips are shifted by this one pitch. 2. The substrate according to claim 1, wherein the XY coordinates are rotated so that a straight line connecting between them becomes an angle that coincides with the Y direction, and the IC chips are arranged in a grid pattern on the rotated coordinates. IC chip array structure.
【請求項6】 複数のICチップをサブストレート上の
X−Y座標方向に格子状に配列して搭載し、サブストレ
ートの一辺側から対辺側に向けて封止樹脂を注入してI
Cチップをサブストレート上で一括封入し、封入後IC
チップをサブストレートごと個片に分割してチップサイ
ズパッケージを製造するサブストレートを用いた半導体
装置の製造方法において、前記サブストレート上のIC
チップの配列位置を部分的にずらして流動樹脂に対する
障壁とし、この障壁によって流路を曲げられた樹脂をサ
ブストレートの一辺側から対辺側に向けてジグザグ状に
流動させて樹脂封止を行うことを特徴とするサブストレ
ートを用いた半導体装置の製造方法。
6. A plurality of IC chips are arranged and mounted on a substrate in a grid pattern in the XY coordinate directions, and a sealing resin is injected from one side of the substrate to the opposite side.
Encapsulate the C chips on the substrate all together, and then enclose the IC
In a method of manufacturing a semiconductor device using a substrate, in which a chip is divided into individual pieces for manufacturing a chip size package, an IC on the substrate is provided.
The chips are partially displaced to form a barrier against the flowable resin, and the resin whose channel is bent by this barrier is made to flow in a zigzag shape from one side of the substrate to the opposite side for resin sealing. And a method for manufacturing a semiconductor device using a substrate.
【請求項7】 前記樹脂封止したICチップをサブスト
レートごと個片に分割する際、まずX方向列ごとに短冊
状に切断し、次いでY方向に個別に切断してチップサイ
ズパッケージを製造することを特徴とする請求項6記載
のサブストレートを用いた半導体装置の製造方法。
7. A chip size package is manufactured by dividing the resin-sealed IC chip into individual pieces along with a substrate by first cutting into strips for each row in the X direction and then individually cutting in the Y direction. 7. A method of manufacturing a semiconductor device using the substrate according to claim 6, wherein.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016009870A (en) * 2014-06-25 2016-01-18 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Substrate and method of manufacturing semiconductor package

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