JP2007335722A - Semiconductor package and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体パッケージの製造方法および半導体パッケージに関する。 The present invention relates to a semiconductor package manufacturing method and a semiconductor package.
近年、半導体装置の小型化や高密度実装化等を実現するために、1つのパッケージ内に複数の半導体チップを積層して封止したスタック型マルチチップパッケージ(Stacked Multi-Chip Package)が実用化されている(例えば、特許文献1参照。)。このようなスタック型マルチチップパッケージにおいて、複数の半導体チップは実装端子を有するインターポーザ上に順に積層される。複数の半導体チップは、それぞれインターポーザの接続端子とボンディングワイヤを介して電気的に接続するために、フェースアップ同士で積層される。 In recent years, a stacked multi-chip package (Stacked Multi-Chip Package) in which a plurality of semiconductor chips are stacked and sealed in one package has been put into practical use in order to realize miniaturization and high-density mounting of semiconductor devices. (For example, refer to Patent Document 1). In such a stacked multichip package, a plurality of semiconductor chips are sequentially stacked on an interposer having mounting terminals. The plurality of semiconductor chips are stacked face up to each other in order to be electrically connected to the connection terminals of the interposer via bonding wires.
このようなスタック型マルチチップパッケージにおいては、高密度実装化のために積層する半導体チップの数を多くすればするほどピン数の増加に繋がり、その結果、チップサイズに極力近づけようとする小型化が困難になる。しかも、近年、半導体チップは高機能化のために信号線の数が格段に増加してきている。したがって、小型化、高密度実装化のために半導体チップを積層することによるメリットが薄らぎつつある。 In such a stacked multichip package, as the number of semiconductor chips stacked for higher density mounting increases, the number of pins increases, and as a result, the size is reduced so as to be as close to the chip size as possible. Becomes difficult. Moreover, in recent years, the number of signal lines has increased dramatically in order to increase the functionality of semiconductor chips. Therefore, the advantages of stacking semiconductor chips for miniaturization and high-density mounting are diminishing.
また、従来のスタック型マルチチップパッケージにおいては、パッケージ作製後(樹脂封止後)にバーンイン(Burn-In)試験などのスクリーニングを実施している。このため、このようなスクリーニング用端子もすべて外部端子に出力しなければならず、このこともスタック型マルチチップパッケージの小型化を阻害する要因となっている。 In a conventional stack type multichip package, screening such as a burn-in test is performed after the package is manufactured (after resin sealing). For this reason, all such screening terminals must be output to the external terminals, which is also a factor that hinders downsizing of the stack type multichip package.
さらに、このようにパッケージ作製後にスクリーニングを実施しているため、半導体パッケージを構成する半導体チップの1つに初期不良や不具合が発生しても、半導体パッケージ全体が不良となる。半導体パッケージの歩留りは、各半導体チップの歩留りの積層数のべき乗で低下する。例えば、1チップ当たりの歩留りが98%の半導体チップを、積層した後にバーンイン試験を実施した場合、4層では積層後の歩留りが92%以下、6層では積層後の歩留りが88%にまで低下する。
本発明の目的は、チップサイズに近いサイズにまで小型化が可能で、かつ、積層する半導体チップの数の増加とともに歩留まりが低下することのないスタック型の半導体パッケージを製造することができる方法、および、そのような方法で製造された半導体パッケージを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a stack type semiconductor package that can be downsized to a size close to the chip size and that does not decrease the yield as the number of stacked semiconductor chips increases. And it is providing the semiconductor package manufactured by such a method.
本発明の一態様によれば、(a)導電材に半導体チップをフリップチップ接続するとともに、前記半導体チップおよび前記導電材と前記半導体チップとのフリップチップ接続部を封止材により封止し、次いで、前記導電材をパターニングすることにより、上面に前記半導体チップに電気的に接続された導体層が形成された半導体ユニットを作製する工程と、(b)半導体ユニット搭載部と、前記半導体ユニット搭載部の周辺に配置された接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続された実装端子とを有するパッケージ基体の前記半導体ユニット搭載部上に、前記半導体ユニットを複数個、積層した状態で搭載する工程と、(c)前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとを電気的に接続する工程と、(d)前記複数の半導体ユニットと、前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとの電気的接続部を封止材により封止する工程とを有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, (a) a semiconductor chip is flip-chip connected to a conductive material, and the semiconductor chip and a flip-chip connecting portion between the conductive material and the semiconductor chip are sealed with a sealing material, Next, a step of fabricating a semiconductor unit having a conductive layer electrically connected to the semiconductor chip formed on the upper surface by patterning the conductive material, (b) a semiconductor unit mounting portion, and the semiconductor unit mounting A plurality of the semiconductor units are mounted in a stacked state on the semiconductor unit mounting portion of the package base having a connection pad arranged around the portion and a mounting terminal electrically connected to the connection pad. (C) electrically connecting each conductor layer of the plurality of semiconductor units and the connection pads of the package base; and (d) A plurality of semiconductor units; and a step of sealing an electrical connection portion between each conductor layer of the plurality of semiconductor units and a connection pad of the package base with a sealing material. A method is provided.
本発明の他の態様によれば、半導体ユニット搭載部と、前記半導体ユニット搭載部の周辺に配置された接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続された実装端子とを有するパッケージ基体と、半導体チップと、この半導体チップがフリップチップ接続された導体層と、前記半導体チップおよび前記導体層と前記半導体チップとのフリップチップ接続部を封止する封止材とを有する半導体ユニットであって、前記半導体ユニット搭載部上に複数個が積層された状態で搭載された半導体ユニットと、前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとを電気的に接続する接続部と、前記複数の半導体ユニットと、前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとの電気的接続部を封止する封止材とを具備することを特徴とする半導体パッケージが提供される。 According to another aspect of the present invention, a package base having a semiconductor unit mounting portion, a connection pad disposed around the semiconductor unit mounting portion, and a mounting terminal electrically connected to the connection pad; A semiconductor unit comprising a semiconductor chip, a conductor layer to which the semiconductor chip is flip-chip connected, and a sealing material for sealing the semiconductor chip and a flip-chip connection portion between the conductor layer and the semiconductor chip, A plurality of semiconductor units mounted in a stacked state on the semiconductor unit mounting portion; a connection portion that electrically connects each conductor layer of the plurality of semiconductor units and a connection pad of the package base; and A plurality of semiconductor units, and a seal that seals electrical connection portions between the conductor layers of the plurality of semiconductor units and the connection pads of the package base. Semiconductor package characterized by comprising a timber is provided.
本発明の一態様による半導体パッケージの製造方法および他の態様による半導体パッケージによれば、チップサイズに近いサイズにまで小型化が可能で、かつ、半導体チップの数の増加とともに歩留まりが低下することのない半導体パッケージを得ることができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor package according to one aspect of the present invention and the semiconductor package according to another aspect, the size can be reduced to a size close to the chip size, and the yield decreases as the number of semiconductor chips increases. No semiconductor package can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に限定されるものではない。
(第1の実施の形態)
Embodiments of the present invention will be described below. In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the drawings are provided for illustration, and the present invention is not limited to the drawings.
(First embodiment)
まず、第1の実施の形態について説明する。図1は本実施の形態に係る半導体パッケージの構成を示す断面図である。 First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor package according to the present embodiment.
図1において、1は、実装端子としてはんだボール2が形成され、かつ、上面にこれらのはんだボール2に電気的に接続された接続パッド3を有する配線層4が形成されたパッケージ基体を示している。パッケージ基体1としては、例えば、ポリイミドフィルム、ガラスエポキシ基板などが挙げられる。また、接続パッド3は、例えば、銅、金などから構成される。このパッケージ基体1上には、2個の半導体ユニット、すなわち、第1の半導体ユニット5Aおよび第2の半導体ユニット5Bが積層されて搭載されている。図1中、41は、パッケージ基体1の下面に形成された配線層、42は、配線層4および配線層41を電気的に接続する接続ビア、43はソルダーレジスト層である。
In FIG. 1,
第1の半導体ユニット5Aは、第1の半導体チップ7Aと、この第1の半導体チップ7Aの電極パッドに電気的に接続された第1の導体層8Aと、第1の半導体チップ7Aおよび第1の半導体チップ7Aと第1の導体層8Aとの電気的接続部9Aを封止する第1の封止樹脂10Aとを有する。第1の半導体チップ7Aは、第1の導体層8Aにフリップチップ接続により電気的に接続されている。同様に、第2の半導体ユニット5Bは、第2の半導体チップ7Bと、この第2の半導体チップ7Bの電極パッドに電気的に接続された第2の導体層8Bと、第2の半導体チップ7Bおよび第2の半導体チップ7Bと第2の導体層8Bとの電気的接続部9Bを封止する第2の封止樹脂10Bとを有する。また、第2の半導体チップ7Bは、第2の導体層8Bにフリップチップ接続により電気的に接続されている。第1および第2の半導体チップ7A、7Bには、例えばNAND型フラッシュメモリのようなメモリチップが適用されるが、これに限られるものではない。また、第1および第2の半導体チップ7A、7Bそれぞれの第1および第2の導体層8A、8Bへのフリップチップ接続は、固相拡散接続および金属溶融接続のいずれであってもよい。
The
第1および第2の半導体ユニット5A、5Bは、第1および第2の半導体チップ7A、7Bがいずれもフェイスアップで、かつ、第2の導体層8Bのみならず第1の導体層8Aの表面も露出するように積層されている。そして、これらの露出している第1および第2の導体層8A、8Bと、パッケージ基体1の上面に形成された配線層4の接続パッド3との間が、それぞれボンディングワイヤ11を介して電気的に接続されている。また、第2の半導体ユニット5Bの下面と第1の半導体ユニット5Aの上面、および第1の半導体ユニット5Aの下面とパッケージ基体1の上面とは接着剤層12を介して接着されている。さらに、第1および第2の導体層8A、8Bと、パッケージ基体1の上面に形成された接続パッド3との電気的接続部と、第1および第2の半導体ユニット5A、5Bとは、封止樹脂13のモールドにより一括して封止されている。なお、場合により、図2に示したように、第1の導体層8Aと第2の導体層8Bとの間、第1の導体層8Aとパッケージ基体1上の接続パッド3との間を、それぞれボンディングワイヤ11を介して接続するようにしてもよい。
In the first and
図3は、上記第1および第2の半導体ユニット5A、5Bとして使用される半導体ユニット5の製造方法の一例を説明するための断面図である。この方法は、導体層8のパターン形成にエッチング法を使用するものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of a manufacturing method of the
まず、半導体チップ7をシート状の導電材20上にフェイスダウンで載置し、半導体チップ7の電極パッドと導電材20とを接合する(図3(a))。導電材20としては、例えば銅や鉄などの金属からなる厚さ20〜100μm程度の金属シートが使用される。これらの金属シートの表面には、Snめっき、Ni/Auめっきなどが施されていてもよい。
First, the
次に、半導体チップ7、導電材20、および、これらの電気的接続部9を封止樹脂10の一括モールドにより封止する(図3(b))。モールドする封止樹脂10には、エポキシ系熱硬化樹脂などが使用される。半導体チップ7と導電材20の電気的接続部9は、アンダーフィル樹脂により封止してもよい。アンダーフィル樹脂には、例えばNCF(Non Conductive Film)などが使用される。
Next, the
さらに、エッチングにより導電材20の厚さを、例えば5μm程度にまで薄くする(図3(c))。このような薄肉化処理を行うことにより、導体層8のパターニング性を高めることができる。
Furthermore, the thickness of the
続いて、薄肉化した導電材20の下面にフォトリソグラフィ法によりパターニングされたエッチング用レジスト層22を形成する。すなわち、導電材20の下面全体にドライフィルムレジストのロールラミネートや液状レジストの塗付によってレジスト層を形成した後、このレジスト層に露光・現像を行いパターニングされたエッチング用レジスト層22を形成する(図3(d))。
Subsequently, an etching resist
この後、エッチング用レジスト層22が形成されていない部分の導電材20をエッチングにより除去し、さらに、エッチング用レジスト層22を除去することにより、パターニングされた導体層8を有する半導体ユニット5が作製される(図3(e))。
Thereafter, the portion of the
半導体ユニット5は、例えば次のような方法で製造することも可能である。すなわち、図4は、半導体ユニット5の製造方法の他の例を説明するための断面図である。この方法は、導体層8のパターン形成にアディティブ法を使用するものである。
The
まず、半導体チップ7を平滑な表面を有する支持プレート23上にフェイスダウンで載置し、接着剤24により仮固定する(図4(a))。半導体チップ7の電極パッドには予めバンプ25を形成しておき、このパンプ25の表面が支持プレート23に接触するように仮固定する。支持プレート23は、半導体チップ7を支持することができればその材質や厚さなどは特に限定されるものではない。一般には、厚さ100〜150μm程度の鉄、アルミなどからなる平板が使用される。
First, the
次に、支持プレート23に仮固定した半導体チップ7を、エポキシ系熱硬化樹脂などの封止樹脂10のモールドにより封止する(図4(b))。
Next, the
封止樹脂10により封止した半導体チップ7を、支持プレート23から取り外し、その取り外した側の面、すなわち、半導体チップ7上面側の封止樹脂10の表面全体に、フラッシュめっきなどによって薄い導電性シード層26を形成する(図4(c))。
The
この導電性シード層26の表面にフォトリソグラフィ法によりパターニングされためっき用レジスト層27を形成する。すなわち、導電性シード層26の表面全体にドライフィルムレジストのロールラミネートや液状レジストの塗付によってレジスト層を形成した後、このレジスト層に露光・現像を行いパターニングされためっき用レジスト層27を形成する。さらに、めっき用レジスト層27が形成されていない部分の導電性シード層26上に電解銅めっきにより銅めっき層28を形成する(図4(d))。
A plating resist
この後、めっき用レジスト層27を除去し、さらに、フラッシュエッチングにより導電性シード層26の不要部分を除去することにより、パターニングされた導体層8を有する半導体ユニット5が作製される(図4(e))。
Thereafter, the plating resist
上記のような方法で製造された半導体ユニット5においては、導体層8と半導体チップ7の電極パッドとは、導体層8のパターニング前に接合されるため、接続信頼性の高いものとなる。
In the
なお、図4に示した方法、すなわち、導体層8のパターン形成にアディティブ法を使用する方法は、導体層8のパターン側面がほぼ垂直になるため、微細なパターン形成が可能であるが、低コストで製造でき、また、工程管理が容易であるなどの観点からは、図3に示した方法、すなわち、導体層8のパターン形成にエッチング法を使用する方法が好ましい。
The method shown in FIG. 4, that is, the method using the additive method for forming the pattern of the
図1に示す第1の実施の形態の半導体パッケージは、例えば、上記のような方法で作製された第1の半導体ユニット5Aおよび第2の半導体ユニット5Bを、実装端子としてはんだボール2が形成され、かつ、上面にこれらのはんだボール2に電気的に接続された接続パッド3を有する配線層4が形成されたパッケージ基体1上に、接着剤層12を介して、第1および第2の半導体チップ5A、5Bがいずれもフェイスアップで、かつ、第2の導体層8Bのみならず第1の導体層8Aの表面も露出するように積層して搭載し、第1および第2の導体層8A、8Bと、パッケージ基体1上面の接続パッド3との間を、ボンディングワイヤ11により接続した後、これらを封止樹脂13で一括して封止することにより製造される。
In the semiconductor package of the first embodiment shown in FIG. 1, for example, the
本実施の形態の半導体パッケージによれば、パッケージ作製前(樹脂封止前)、半導体ユニットの段階でバーンイン試験などのスクリーニングを実施することができる。このため、このようなスクリーニングのための外部端子の数を減らすことができ、パッケージの小型化を図ることができるとともに、半導体パッケージの歩留まりを向上させることができる。 According to the semiconductor package of the present embodiment, screening such as a burn-in test can be performed at the stage of the semiconductor unit before manufacturing the package (before resin sealing). For this reason, the number of external terminals for such screening can be reduced, the size of the package can be reduced, and the yield of the semiconductor package can be improved.
すなわち、図7は、複数の半導体チップをそのまま積層して封止した従来構造のスタック型マルチチップパッケージを示している。このスタック型マルチチップパッケージでは、複数の半導体チップ7がフェイスアップで、第1の実施の形態における半導体パッケージと同様のパッケージ基体1上に積層され、それぞれの半導体チップ7の電極パッドとパッケージ基体1上の接続パッド3がボンディングワイヤ11を介して電気的に接続されている。そして、複数の半導体チップ7およびボンディングワイヤ11による電気的接続部は封止樹脂13により一括して封止されている。
That is, FIG. 7 shows a stack type multichip package having a conventional structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked and sealed as they are. In this stacked multi-chip package, a plurality of
このようなスタック型マルチチップパッケージにおいては、パッケージ作製後(樹脂封止後)にバーンイン試験などのスクリーニングを実施することになるため、スクリーニング用端子もすべて外部端子に出力しなければならず、小型化が阻害される。また、半導体チップの積層数の増加にともない半導体パッケージの歩留まりが低下する。 In such a stack type multi-chip package, screening such as burn-in test is performed after the package is manufactured (after resin sealing), so all the screening terminals must be output to the external terminals. Is inhibited. In addition, the yield of semiconductor packages decreases as the number of stacked semiconductor chips increases.
これに対し、本実施の形態の半導体パッケージでは、半導体ユニットの段階でバーンイン試験を実施することができるため、スクリーニング用の外部端子の数を減らすことができ、半導体パッケージの小型化を図ることができるとともに、半導体チップの積層数の増加に伴う半導体パッケージとしての歩留まりの低下を抑制することができる。 On the other hand, in the semiconductor package of the present embodiment, since the burn-in test can be performed at the stage of the semiconductor unit, the number of external terminals for screening can be reduced, and the semiconductor package can be downsized. In addition, it is possible to suppress a decrease in yield as a semiconductor package accompanying an increase in the number of stacked semiconductor chips.
また、前述したように、本実施の形態では、第1および第2の半導体チップ5A、5Bの第1および第2の導体層8A、8Bへのそれぞれの接合は、各導体層8A、8Bのパターニング前に行われるため、接続信頼性の高いものとなる。
Further, as described above, in the present embodiment, the first and
すなわち、図8は、従来の半導体パッケージの製造プロセスを示す断面図である。
図8において、まず、半導体チップ7の電極パッドに金などによりバンプ31を形成する(図8(a))。次に、バンプ31を形成した半導体チップ7を、実装端子32および配線層33が形成されたパッケージ基体34上にフェイスダウンで載置する(図8(b))。配線層33およびパッケージ基体34上には、予めアンダーフィル樹脂層35を設けておく。この後、加熱加圧して半導体チップ7に設けたバンプ31と配線層33とを接合するとともにアンダーフィル樹脂層35を硬化させる(図8(c))。さらに、これらを封止樹脂36により封止する(図8(d))。
That is, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor package manufacturing process.
In FIG. 8, first, bumps 31 are formed on the electrode pads of the
このような半導体パッケージにおいては、既にパターニングされた配線層33に半導体チップ7上のバンプ31を接合するため、高い接続信頼性を得るためには、精度の高い位置合わせ技術が要求される。
In such a semiconductor package, since the
これに対し、本実施の形態の半導体パッケージにおいては、第1および第2の半導体チップ5A、5Bの第1および第2の導体層8A、8Bへのそれぞれの接合を、各導体層8A、8Bのパターニング前に行うため、容易に優れた接続信頼性を得ることができる。
On the other hand, in the semiconductor package of the present embodiment, the first and
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。図5は本実施の形態に係る半導体パッケージの構成を示す断面図である。なお、前述した第1の実施の形態と共通する部分については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor package according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part which is common in 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、本実施の形態では、第1の半導体ユニット5A上に、第1の半導体ユニット5Aとほぼ同一サイズの第3の半導体ユニット5Cが積層されている。第3の半導体ユニット5Cは、第3の半導体チップ7Cと、この第3の半導体チップ7Cの電極パッドに電気的に接続された第3の導体層8Cと、これらの第3の半導体チップ7Cおよび第3の半導体チップ7Cと第3の導体層8Cとの電気的接続部9Cを封止する第3の封止樹脂10Cに加えて、第3の封止樹脂10Cの第3の導体層8Cが形成されている面と反対側の面、つまり第3の半導体チップ7Cの下面側の面に第4の導体層8Dが形成され、第3の導体層8Cと第4の導体層8Dは、第3の封止樹脂10Cを貫通する導電柱17を介して電気的に接続されている。そして、第3の半導体チップ7Cは、第3の導体層8Cにフリップチップ接続により電気的に接続されている。第3の半導体チップ7Cには、例えばNAND型フラッシュメモリのようなメモリチップが適用されるが、これに限られるものではない。また、第3の半導体チップ7Cの第3の導体層8Cへのフリップチップ接続は、固相拡散接続および金属溶融接続のいずれであってもよい。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a
第1および第3の半導体ユニット5A、5Cは、第1の半導体ユニット5Cの第1の導体層8Aと、第3の半導体ユニット5Cの第4の導体層8Dが対向するように積層されており、第1の導体層8Aと第4の導体層8Dは、その一方(例えば、第1の導体層8A)に設けたバンプ16を他方の導体層(例えば、第4の導体層8D)に接合することにより電気的に接続されている。そして、第3の半導体ユニット5Cの第3の導体層8Cとパッケージ基体1の上面に形成された配線層4の接続パッド3とが、ボンディングワイヤ11を介して電気的に接続されている。なお、第3の半導体ユニット5Cの第4の導体層8Dと第1の半導体ユニット5Aの第1の導体層8Aとは、はんだボールやはんだペーストなどの接続材を介して接続するようにしてもよい。
The first and
図6は、上記第3の半導体ユニット5Cとして使用される半導体ユニットの製造方法の一例を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a semiconductor unit used as the
まず、半導体チップ7を図4で用いたものと同様の平滑な表面を有する支持プレート23上にフェイスダウンで載置し、接着剤24により仮固定する(図6(a))。半導体チップ7の電極パッド5には予めバンプ25を形成しておき、このパンプ25の表面が支持プレート23に接触するように仮固定する。支持プレート23には、導電柱17を形成するための支柱29が予め設けられている。
First, the
次に、支持プレート23に仮固定した半導体チップ7を、エポキシ系熱硬化樹脂などの封止樹脂10のモールドにより封止する(図6(b))。
Next, the
封止樹脂10により封止した半導体チップ7を、支持プレート23から取り外し、封止樹脂10の半導体チップ7の上面側および下面側の両表面全体に、フラッシュめっきなどによって薄い導電性シード層26を形成する(図6(c))。
The
これらの各導電性シード層26の表面にフォトリソグラフィ法によりパターニングされためっき用レジスト層27を形成する。すなわち、各導電性シード層26の表面全体にドライフィルムレジストのロールラミネートや液状レジストの塗付によってレジスト層を形成した後、このレジスト層に露光・現像を行いパターニングされためっき用レジスト層27を形成する。さらに、めっき用レジスト層27が形成されていない部分の導電性シード層26上に電解銅めっきにより銅めっき層28を形成する(図6(d))。
A plating resist
この後、めっき用レジスト層27を除去し、さらに、フラッシュエッチングにより導電性シード層26の不要部分を除去することにより、パターニングされた導体層8(半導体ユニット5Cにおいて、第3および第4の導体層8C、8Dおよび導電柱17)を有する半導体ユニット5が形成される(図6(e)))。
Thereafter, the plating resist
図5に示す第2の実施の形態の半導体パッケージは、例えば、上記のような方法で製造された第3の半導体ユニット5Cを第1の半導体ユニット5Aとともに、例えば、実装端子としてはんだボール2が形成され、かつ、上面にこれらのはんだボール2に電気的に接続された接続パッド3を有する配線層4が形成されたパッケージ基体1上に、接着剤層12を介して、第3および第1の半導体チップがいずれもフェイスアップとなるように搭載し、対向する第1の導体層8Aと第4の導体層8D、第3の導体層8Cとパッケージ基体1上面の接続パッド3との間を、それぞれバンプ16およびボンディングワイヤ11により電気的に接続した後、これらを封止樹脂13で一括して封止することにより製造される。
In the semiconductor package of the second embodiment shown in FIG. 5, for example, the
第2の実施の形態の半導体パッケージによれば、第1の実施の形態の半導体パッケージと同様、パッケージ作製前(樹脂封止前)、半導体ユニットの段階でバーンイン試験などのスクリーニングを実施することができるため、このようなスクリーニングのための外部端子の数を減らすことができ、パッケージの小型化を図ることができるとともに、半導体パッケージの歩留まりを向上させることができる。また、第1および第3の半導体チップ5A、5Cの第1および第3の導体層8A、8Cへのそれぞれの接合は、各導体層8A、8Cのパターニング前に行われるため、接続信頼性の高いものとすることができる。
According to the semiconductor package of the second embodiment, similar to the semiconductor package of the first embodiment, screening such as a burn-in test can be performed before the package is manufactured (before resin sealing) and at the stage of the semiconductor unit. Therefore, the number of external terminals for such screening can be reduced, the size of the package can be reduced, and the yield of the semiconductor package can be improved. In addition, since the first and
さらに、第2の実施の形態の半導体パッケージによれば、第4の導体層8Dを形成した第3の半導体ユニット8Cを使用したことにより、同一もしくは同一に近いサイズの半導体ユニットを積層して搭載することができる。
Furthermore, according to the semiconductor package of the second embodiment, by using the
なお、以上説明した第1および第2の実施の形態においては、いずれも2個の半導体ユニットが積層されているが、積層する半導体ユニットの数は特に限定されるものではない。また、図示は省略したが、第1の実施の形態において、第2の半導体ユニット8B上に、これとほぼ同一サイズの第2の実施の形態における第3の半導体ユニット8Cと同様に構成される第4の半導体ユニットを搭載したり、あるいは、第2の実施の形態において、第3の半導体ユニット8C上に、これより小サイズで第1の半導体ユニット8Aなどと同様に構成される第5の半導体ユニットを搭載することも可能である。このように半導体ユニットの積層数や積層する半導体ユニットの種類は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することができる。
In the first and second embodiments described above, two semiconductor units are stacked, but the number of stacked semiconductor units is not particularly limited. Although not shown, in the first embodiment, the
さらに、第1の実施の形態および第2の実施の形態ではいずれも実装端子がエリアタイプとなっているが、周辺部にのみ設けられているペリフェラルタイプであってもよいことはいうまでもない。 Furthermore, in both the first embodiment and the second embodiment, the mounting terminal is an area type, but it goes without saying that it may be a peripheral type provided only in the peripheral portion. .
本発明の実施の形態は本発明の技術的思想の範囲内で拡張もしくは変更することができ、この拡張、変更した実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Embodiments of the present invention can be expanded or modified within the scope of the technical idea of the present invention, and these expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
1…パッケージ基体、2…はんだボール、3…接続パッド、5…半導体ユニット、5A…第1の半導体ユニット、5B…第2の半導体ユニット、5C…第3の半導体ユニット、8…導体層、8A…第1の導体層、8B…第2の導体層、8C…第3の導体層、8D…第4の導体層、9…電気的接続部、9A…第1の電気的接続部、9B…第2の電気的接続部、9C…第3の電気的接続部、10,13…封止樹脂、10A…第1の封止樹脂、10B…第2の封止樹脂、10C…第3の封止樹脂、11…ボンディングワイヤ、16,25…バンプ、17…導電柱、20…導電材、22…エッチング用レジスト層、26…導電性シード層、28…銅めっき層。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(b)半導体ユニット搭載部と、前記半導体ユニット搭載部の周辺に配置された接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続された実装端子とを有するパッケージ基体の前記半導体ユニット搭載部上に、前記半導体ユニットを複数個、積層した状態で搭載する工程と、
(c)前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとを電気的に接続する工程と、
(d)前記複数の半導体ユニットと、前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとの電気的接続部を封止材により封止する工程と
を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 (A) The semiconductor chip is flip-chip connected to the conductive material, the semiconductor chip and the flip-chip connecting portion between the conductive material and the semiconductor chip are sealed with a sealing material, and then the conductive material is patterned. A step of producing a semiconductor unit in which a conductor layer electrically connected to the semiconductor chip is formed on the upper surface;
(B) On the semiconductor unit mounting portion of the package base having a semiconductor unit mounting portion, a connection pad arranged around the semiconductor unit mounting portion, and a mounting terminal electrically connected to the connection pad; Mounting a plurality of the semiconductor units in a stacked state; and
(C) electrically connecting each conductor layer of the plurality of semiconductor units and connection pads of the package base;
(D) a semiconductor comprising: a plurality of semiconductor units; and a step of sealing an electrical connection portion between each conductor layer of the plurality of semiconductor units and a connection pad of the package base with a sealing material. Package manufacturing method.
半導体チップと、この半導体チップがフリップチップ接続された導体層と、前記半導体チップおよび前記導体層と前記半導体チップとのフリップチップ接続部を封止する封止材とを有する半導体ユニットであって、前記半導体ユニット搭載部上に複数個が積層された状態で搭載された半導体ユニットと、
前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとを電気的に接続する接続部と、
前記複数の半導体ユニットと、前記複数の半導体ユニットの各導体層と前記パッケージ基体の接続パッドとの電気的接続部を封止する封止材と
を具備することを特徴とする半導体パッケージ。 A package base having a semiconductor unit mounting portion, a connection pad disposed around the semiconductor unit mounting portion, and a mounting terminal electrically connected to the connection pad;
A semiconductor unit comprising a semiconductor chip, a conductor layer to which the semiconductor chip is flip-chip connected, and a sealing material for sealing the semiconductor chip and a flip-chip connection portion between the conductor layer and the semiconductor chip, A semiconductor unit mounted in a stacked state on the semiconductor unit mounting portion, and
A connection part for electrically connecting each conductor layer of the plurality of semiconductor units and a connection pad of the package base;
A semiconductor package comprising: the plurality of semiconductor units; and a sealing material that seals electrical connection portions between the conductor layers of the plurality of semiconductor units and the connection pads of the package base.
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