JPH0521509A - Semiconductor device, mounting body thereof, and mounting method - Google Patents
Semiconductor device, mounting body thereof, and mounting methodInfo
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- JPH0521509A JPH0521509A JP3198442A JP19844291A JPH0521509A JP H0521509 A JPH0521509 A JP H0521509A JP 3198442 A JP3198442 A JP 3198442A JP 19844291 A JP19844291 A JP 19844291A JP H0521509 A JPH0521509 A JP H0521509A
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は集積回路装置が形成され
た半導体装置チップをワイヤレスボンディング法により
実装した実装体、その実装体に適する半導体装置チップ
及び実装方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mounting body on which a semiconductor device chip having an integrated circuit device is mounted by a wireless bonding method, a semiconductor device chip suitable for the mounting body, and a mounting method.
【0002】[0002]
【従来の技術】ワイヤレスボンディング法としてはフリ
ップチップ方式、ビームリード方式及びテープキャリア
方式が知られている。これらはいずれもフェイスダウン
ボンディング法であり、ボンディング後に半導体装置チ
ップのみをテストすることはできない。2. Description of the Related Art As a wireless bonding method, a flip chip method, a beam lead method and a tape carrier method are known. These are all face-down bonding methods, and it is not possible to test only the semiconductor device chip after bonding.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、ワイヤレスボンディング法によりボンディングする
ことができ、かつボンディング後にでもプローバを用い
て導体チップのテストを行なうことができる半導体装置
を提供することである。本発明の第2の目的は、そのよ
うな半導体装置を実装した実装体を提供することであ
る。本発明の第3の目的は、そのような半導体装置を実
装する実装方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a semiconductor device which can be bonded by a wireless bonding method and which can test a conductor chip using a prober even after bonding. That is. A second object of the present invention is to provide a mounting body on which such a semiconductor device is mounted. A third object of the present invention is to provide a mounting method for mounting such a semiconductor device.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
素子が形成された半導体基板のボンディングパッド部分
に、基板の表面側から裏面側へ貫通した穴が設けられて
おり、この穴にはメタル層が埋め込まれ、基板の素子が
メタル配線によって前記穴のメタル層に接続されている
とともに、表面側では前記ボンディングパッド部分のメ
タルが露出しており、裏面側では前記ボンディングパッ
ド部分にバンプが形成されているものである。本発明の
実装体は、上記の半導体装置のチップが、その裏面側の
バンプを介して絶縁基板に設けられたリードに接続さ
れ、その半導体装置チップを接続した部分が蓋で封止さ
れたものである。本発明の実装方法は、上記の半導体装
置のチップの裏面側のバンプを絶縁基板へ位置決めして
その半導体装置チップ裏面でバンプのない部分を絶縁基
板にダイボンデイングするとともに、バンプを絶縁基板
に設けられたリードに直接接続し、その絶縁基板に蓋を
被せてこの半導体装置チップを封止する方法である。本
発明の実装体は、セラミックタイプやサーディップタイ
プなどに適用することができる。The semiconductor device of the present invention comprises:
In the bonding pad portion of the semiconductor substrate on which the element is formed, a hole penetrating from the front surface side to the back surface side of the substrate is provided.A metal layer is embedded in this hole, and the element of the substrate is The metal of the bonding pad portion is exposed on the front surface side while being connected to the metal layer, and the bump is formed on the bonding pad portion on the back surface side. The mounting body of the present invention is one in which the chip of the semiconductor device is connected to a lead provided on an insulating substrate via a bump on the back surface side, and the portion to which the semiconductor device chip is connected is sealed with a lid. Is. According to the mounting method of the present invention, the bumps on the back surface side of the semiconductor device chip are positioned on the insulating substrate, and the portions without bumps on the back surface of the semiconductor device chip are die-bonded to the insulating substrate, and the bumps are provided on the insulating substrate. The semiconductor device chip is sealed by covering the insulating substrate with a lid by directly connecting to the lead. The mounting body of the present invention can be applied to a ceramic type or a sardip type.
【0005】[0005]
【実施例】図1は本発明の半導体装置チップのボンディ
ングパッド部分を表わしたものである。シリコン基板2
にはMOSトランジスタその他の半導体素子が形成され
ている。フィールド酸化膜4による素子分離領域にボン
ディングパッドを形成するための穴が開けられ、その穴
内で層間絶縁膜のBPSG膜6を介してアルミニウム又
はわずかにシリコンなどを含んだアルミニウム合金など
のアルミニウム系メタル層8が埋め込まれている。さら
に層間絶縁膜10を介してメタル配線12が形成されて
おり、このメタル配線12は基板2に形成された素子と
接続されている。穴に埋め込まれたメタル層8にメタル
配線12が接続され、そのメタル配線12を介して基板
の素子とメタル層8が接続されている。表面側(メタル
層12が形成されている側)ではボンディングパッド部
分にメタル配線12を露出させ、その他の部分を被うよ
うにパッシベーション膜16が形成されている。1 shows a bonding pad portion of a semiconductor device chip of the present invention. Silicon substrate 2
A semiconductor element such as a MOS transistor is formed in the. A hole for forming a bonding pad is formed in the element isolation region by the field oxide film 4, and an aluminum-based metal such as aluminum or an aluminum alloy containing a slight amount of silicon or the like through the BPSG film 6 of the interlayer insulating film is formed in the hole. The layer 8 is embedded. Further, a metal wiring 12 is formed via the interlayer insulating film 10, and the metal wiring 12 is connected to the element formed on the substrate 2. A metal wiring 12 is connected to the metal layer 8 embedded in the hole, and the element of the substrate and the metal layer 8 are connected via the metal wiring 12. On the front surface side (the side where the metal layer 12 is formed), the metal wiring 12 is exposed at the bonding pad portion, and the passivation film 16 is formed so as to cover the other portion.
【0006】基板2の裏面側では穴に埋め込まれたメタ
ル層8を露出させ、少なくとも穴の付近を被うように絶
縁膜18が形成されている。基板の裏面側で穴には更に
メタル層8に接するバンプ20が形成されており、この
バンプ20によって、絶縁基板に形成されたリードに接
続される。バンプ20としてはフリップチップ法やテー
プキャリア法で用いられているバンプを利用することが
できる。バンプ20は、例えば半田バンプ、金バンプ、
Alバンプ、Ag−Snバンプ又はAuバンプなどであ
る。半田バンプでは半田リフローによりリードに接続
し、Auバンプなどは圧力と超音波振動をかけてリード
に接続することができる。On the back side of the substrate 2, the metal layer 8 embedded in the hole is exposed and an insulating film 18 is formed so as to cover at least the vicinity of the hole. Bumps 20 contacting the metal layer 8 are further formed in the holes on the back surface side of the substrate, and the bumps 20 connect to the leads formed on the insulating substrate. As the bump 20, a bump used in the flip chip method or the tape carrier method can be used. The bumps 20 are, for example, solder bumps, gold bumps,
It is an Al bump, an Ag-Sn bump, an Au bump, or the like. The solder bump can be connected to the lead by solder reflow, and the Au bump or the like can be connected to the lead by applying pressure and ultrasonic vibration.
【0007】この半導体装置チップを製造するには、層
間絶縁膜6が形成されるまでに基板2に穴を開けてお
く。第2層目の層間絶縁膜10を形成し、スルーホール
を形成し、メタル配線12用のメタル膜を堆積した後の
適当な段階で、基板の裏面側から蒸着法やスパッタリン
グ法により穴にメタル層8を埋め込む。基板の裏面側で
は、穴以外の部分のメタル膜を除去した後、絶縁膜18
を形成し、パンプ20を形成する。To manufacture this semiconductor device chip, holes are formed in the substrate 2 before the interlayer insulating film 6 is formed. After the second-layer interlayer insulating film 10 is formed, the through holes are formed, and the metal film for the metal wiring 12 is deposited, metal is formed in the holes from the back surface side of the substrate by vapor deposition or sputtering at an appropriate stage. Embed the layer 8. On the back surface side of the substrate, the insulating film 18 is formed after removing the metal film except for the holes.
And the pump 20 is formed.
【0008】図2は図1のボンディングパッドをもつ半
導体チップを実装した実装体を表わしたものである。セ
ラミック基板22にリード24が設けられており、基板
22の中央部にはチップ26を接続する接続部が設けら
れ、ダイボンディングするための凹部28が設けられて
いる。チップ26はリード24とバンプ20が位置合わ
せされて図3で破線で示されるようにおかれ、基板22
に対してチップ26はAgペースト30により凹部28
にダイボンディングされている。チップ26のバンプ2
0はリード24の先端部にボンディングされている。チ
ップ26を封止するために基板20上にセラミック製の
蓋部材32が被せられ、基板22と蓋部材32の間が低
融点ガラス34などによってシールされている。FIG. 2 shows a mounting body on which a semiconductor chip having the bonding pad of FIG. 1 is mounted. A lead 24 is provided on the ceramic substrate 22, a connecting portion for connecting a chip 26 is provided at the center of the substrate 22, and a recess 28 for die bonding is provided. The chip 26 is placed with the leads 24 and bumps 20 aligned as shown by the dashed lines in FIG.
On the other hand, the chip 26 is recessed 28 by the Ag paste 30.
It is die-bonded to. Bump 2 of chip 26
0 is bonded to the tip of the lead 24. A ceramic lid member 32 is placed on the substrate 20 to seal the chip 26, and a space between the substrate 22 and the lid member 32 is sealed by a low melting point glass 34 or the like.
【0009】図2に示される実装体に実装するには、基
板22に対してチップ26を図3に示されるように位置
決めする。チップ26はその裏面中央部で基板22の凹
部に銀ペースト30によってダイボンディングし、チッ
プ26とリード24の間はバンプ20が半田バンプであ
るときは加熱してリフローさせ、金バンプなどのときは
加圧して超音波振動を与えてボンディングする。その
後、基板22上に蓋部材32を被せて低融点ガラスなど
で封止する。ボンディングパッドの表面側にはメタル配
線12が露出しているので、チップ26をリード24に
ボンディングした後、蓋部材32で封止する前に、この
露出部にテスト装置のプローブを接触させてテストする
ことができる。For mounting on the mounting body shown in FIG. 2, the chip 26 is positioned with respect to the substrate 22 as shown in FIG. The chip 26 is die-bonded to the concave portion of the substrate 22 at the center of the back surface of the chip 26 with the silver paste 30. When the bump 20 is a solder bump, the chip 26 and the lead 24 are heated and reflowed. Bonding is performed by applying pressure and applying ultrasonic vibration. Then, the substrate 22 is covered with the lid member 32 and sealed with low melting point glass or the like. Since the metal wiring 12 is exposed on the surface side of the bonding pad, after bonding the chip 26 to the lead 24 and before sealing with the lid member 32, a probe of a test device is brought into contact with the exposed portion to perform a test. can do.
【0010】[0010]
【発明の効果】本発明ではワイヤレスボンディングがな
されるので、ワイヤボンディングに比べると実装体を小
さくすることができる。また、従来のフリップチップ法
などのフェイスダウンボンディング法に比べると、裏面
側のボンディングされるパッドと同じ位置の表面側にも
パッドが存在しているので、位置合わせが容易である。
また、ボンディング後においてもチップのテストを行な
うことができる。According to the present invention, since the wireless bonding is performed, the mounting body can be made smaller than the wire bonding. Further, as compared with the conventional face-down bonding method such as the flip-chip method, since the pads are present on the front surface side at the same position as the pads to be bonded on the back surface side, the alignment is easy.
Further, the chip test can be performed even after the bonding.
【図1】一実施例の半導体装置チップのボンディングパ
ッド部分を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a bonding pad portion of a semiconductor device chip of an embodiment.
【図2】一実施例の実装体を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounting body of an embodiment.
【図3】図2の実施例における絶縁基板部分を示す平面
図である。FIG. 3 is a plan view showing an insulating substrate portion in the embodiment of FIG.
2 シリコン基板
8 穴に埋め込まれたメタル層
12 穴のメタル層と基板の素子を結ぶメタル配
線
16,18 パッシベーション膜
20 穴の裏面側に設けられたバンプ
26 半導体チップ
22 セラミック基板
24 リード
30 銀ペースト
32 蓋部材2 Silicon substrate 8 Metal layer 12 embedded in the hole 12 Metal wiring 16, 18 connecting the metal layer of the hole and the element of the substrate Passivation film 20 Bumps 26 provided on the back side of the hole 26 Semiconductor chip 22 Ceramic substrate 24 Lead 30 Silver paste 32 Lid member
Claims (3)
ングパッド部分に、基板の表面側から裏面側へ貫通した
穴が設けられており、この穴にはメタル層が埋め込ま
れ、基板の素子がメタル配線によって前記穴のメタル層
に接続されているとともに、表面側では前記ボンディン
グパッド部分のメタルが露出しており、裏面側では前記
ボンディングパッド部分にバンプが形成されている半導
体装置。1. A bonding pad portion of a semiconductor substrate on which an element is formed is provided with a hole penetrating from the front surface side to the back surface side of the substrate. A semiconductor device in which the metal of the bonding pad portion is exposed on the front surface side and is connected to the metal layer of the hole by a wiring, and a bump is formed on the bonding pad portion on the back surface side.
ングパッド部分に、基板の表面側から裏面側へ貫通した
穴が設けられており、この穴にはメタル層が埋め込ま
れ、基板の素子がメタル配線によって前記穴のメタル層
に接続されているとともに、表面側では前記ボンディン
グパッド部分のメタルが露出しており、裏面側では前記
ボンディングパッド部分にバンプが形成されている半導
体装置チップが、その裏面側のバンプを介して絶縁基板
に設けられたリードに接続され、前記半導体装置チップ
を接続した部分が蓋で封止されている半導体装置実装
体。2. A bonding pad portion of a semiconductor substrate on which an element is formed is provided with a hole penetrating from the front surface side to the back surface side of the substrate, and a metal layer is embedded in this hole, and the element of the substrate is a metal. The semiconductor device chip, which is connected to the metal layer of the hole by wiring, has the metal of the bonding pad portion exposed on the front surface side, and has bumps formed on the bonding pad portion on the back surface side, A semiconductor device mounting body, which is connected to a lead provided on an insulating substrate via a bump on the side and the portion to which the semiconductor device chip is connected is sealed with a lid.
グパッド部分に、基板の表面側から裏面側へ貫通した穴
が設けられており、この穴にはメタル層が埋め込まれ、
基板の素子がメタル配線によって前記穴のメタル層に接
続されているとともに、表面側では前記ボンディングパ
ッド部分のメタルが露出しており、裏面側では前記ボン
ディングパッド部分にバンプが形成されている半導体装
置チップの裏面側のバンプを絶縁基板へ位置決めしてそ
の半導体装置チップ裏面でバンプのない部分を絶縁基板
にダイボンデイングするとともに、前記バンプを前記絶
縁基板に設けられたリードに直接接続し、前記絶縁基板
に蓋を被せて前記半導体装置チップを封止する半導体装
置の実装方法。3. A bonding pad portion of a semiconductor substrate on which elements are formed is provided with a hole penetrating from the front surface side to the back surface side of the substrate, and a metal layer is embedded in this hole,
A semiconductor device in which an element of the substrate is connected to the metal layer of the hole by a metal wiring, the metal of the bonding pad portion is exposed on the front surface side, and bumps are formed on the bonding pad portion on the back surface side. The bumps on the back side of the chip are positioned on the insulating substrate, and the non-bump portion of the semiconductor device chip backside is die-bonded to the insulating substrate, and the bumps are directly connected to the leads provided on the insulating substrate. A method for mounting a semiconductor device, wherein a lid is placed on a substrate to seal the semiconductor device chip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198442A JPH0521509A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Semiconductor device, mounting body thereof, and mounting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198442A JPH0521509A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Semiconductor device, mounting body thereof, and mounting method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521509A true JPH0521509A (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=16391159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198442A Pending JPH0521509A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Semiconductor device, mounting body thereof, and mounting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521509A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047175A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Process for manufacturing semiconductor device and semiconductor component |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3198442A patent/JPH0521509A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047175A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Process for manufacturing semiconductor device and semiconductor component |
| US6245582B1 (en) | 1997-04-11 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Process for manufacturing semiconductor device and semiconductor component |
| CN1108635C (en) * | 1997-04-11 | 2003-05-14 | 株式会社东芝 | Process for manufacturing semiconductor device and semiconductor component |
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