JPH09283560A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH09283560A
JPH09283560A JP8112155A JP11215596A JPH09283560A JP H09283560 A JPH09283560 A JP H09283560A JP 8112155 A JP8112155 A JP 8112155A JP 11215596 A JP11215596 A JP 11215596A JP H09283560 A JPH09283560 A JP H09283560A
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JP
Japan
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semiconductor chip
film substrate
connection electrodes
connection electrode
semiconductor device
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JP8112155A
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English (en)
Inventor
Takako Amaya
孝子 天満屋
Toshiyoshi Deguchi
敏良 出口
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/361Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/363Assembling flexible printed circuits with other printed circuits by soldering

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップのバンプの配列パターンを変更
するために、半導体チップとフィルム基板とを一体化し
たものにおいて、平面サイズを小さくする。 【解決手段】 直角二等辺三角形状のフィルム基板13
の上面底辺部から所定の方向に突出して配列形成された
第2の接続電極15の先端部は半導体チップ11のバン
プ12に接合され、この接合部分及び第2の接続電極1
5の部分は樹脂保護材18によって覆われている。そし
て、半導体チップ11の外側に位置する第2の接続電極
15をこれを覆っている樹脂保護材18と共に半導体チ
ップ11の端面に沿って折り曲げ、次いで4枚のフィル
ム基板13の各下面を半導体チップ11の下面に互いに
重なることなく接着する。次に、フィルム基板13に形
成された第1の接続電極14上に半田バンプを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばフリップチップ方式と呼ばれる半
導体装置の実装技術では、LSIなどからなる半導体チ
ップの下面に設けられた複数のバンプを回路基板の上面
に設けられた複数の接続パッドに接合することにより、
半導体チップを回路基板上に実装している。ところで、
半導体チップは、一般的に、直方体形状であって、その
一の面の周辺部に複数のバンプが配列形成された構造と
なっている。したがって、ユーザー側において、半導体
チップのバンプの配列パターン(バンプの配列位置、バ
ンプのサイズ、バンプの配列ピッチなど)を変更するこ
とはできない。
【0003】そこで、従来では、以上のような問題点を
解決するために、半導体チップを回路基板上に直接実装
するのではなく、TAB(Tape Automated Bonding)技術
を利用する方法、つまりフィルム基板を介して実装する
方法(TBGA(Tape Ball Grid Array)構造)が考えら
れている。図7及び図8は従来のこのような半導体装置
(半導体チップとフィルム基板とを一体化してなるも
の)の一例を示したものである。ポリイミドフィルムな
どからなるフィルム基板1の中央部にはデバイスホール
2が形成されている。フィルム基板1の上面の4辺には
それぞれ10個ずつの第1の接続電極3が千鳥状に配列
形成されている。フィルム基板1の上面内周部にはそれ
ぞれ10本ずつの第2の接続電極4が該上面からデバイ
スホール2内に突出して配列形成されている。第1の接
続電極3と第2の接続電極4との相対応するもの同士
は、フィルム基板1の上面に形成された引き回し線5を
介して、それぞれ電気的に接続されている。第1の接続
電極3上には半田バンプ6が設けられている。一方、半
導体チップ7は、上面の4辺にそれぞれ10個ずつのバ
ンプ8が直線状に配列形成された構造となっている。そ
して、半導体チップ7はデバイスホール2内の中央部に
対応する位置に配置され、そのバンプ8に第2の接続電
極4が接合され、この接合部分を含む半導体チップ7の
上面側が樹脂保護材9によって覆われている。
【0004】このように、この半導体装置では、半導体
チップ7とフィルム基板1とを一体化し、フィルム基板
1の上面の4辺に千鳥状に配列形成された10個ずつの
第1の接続電極3上に半田バンプ6を形成しているの
で、半導体チップ7のバンプ8の配列パターンを変更す
ることができなくても、フィルム基板1の半田バンプ6
の配列パターンを自由に選定することができ、したがっ
て実質的なバンプの配列パターンを変更することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体装置では、TAB技術をただ単に利用
したTBGA構造であるので、フィルム基板1のデバイ
スホール2内に半導体チップ7が配置され、つまり半導
体チップ7の周囲にフィルム基板1が配置され、したが
って平面サイズが大きくなってしまうという問題があっ
た。この発明の課題は、半導体チップとフィルム基板と
を一体化しても平面サイズを可及的に小さくすることが
できるようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る半導体装置は、一の面の周辺部に複数の接続電極が配
列形成された半導体チップと、この半導体チップの他の
面に一方の面を接着されたフィルム基板と、このフィル
ム基板の他方の面に配列形成された複数の第1の接続電
極と、前記フィルム基板の他方の面上から所定の方向に
突出して配列形成され、かつ前記半導体チップの他の面
側から一の面側に延出されて前記半導体チップの接続電
極に接合された複数の第2の接続電極と、前記フィルム
基板の他方の面に形成された前記第1と第2の接続電極
間を導通するための複数の引き回し線と、前記第1の接
続電極上に設けられた金属バンプとを具備したものであ
る。請求項5記載の発明に係る半導体装置の製造方法
は、一の面の周辺部に複数の接続電極が配列形成された
半導体チップと、フィルム基板の一の面に複数の第1の
接続電極が配列形成され、前記フィルム基板の一の面上
から所定の方向に突出して複数の第2の接続電極が配列
形成され、前記フィルム基板の一の面に前記第1と第2
の接続電極間を導通するための複数の引き回し線が形成
されたものとを用意し、前記半導体チップの横に前記フ
ィルム基板を配置し、前記第2の接続電極を前記前記半
導体チップの接続電極に接合し、次いで前記第2の接続
電極を折り曲げて前記フィルム基板の他の面を前記半導
体チップの他の面に接着し、前記第1の接続電極上に金
属バンプを形成するようにしたものである。
【0007】請求項1または5記載の発明によれば、半
導体チップの他の面にフィルム基板の一の面(他方の
面)を接着しているので、半導体チップとフィルム基板
とを一体化しても平面サイズを可及的に小さくことがで
きる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、図1〜図3を参照して、こ
の発明の第1実施形態における半導体装置の構造につい
てその製造方法と併せ説明する。まず、図1は当初の工
程を説明するために示す平面図である。半導体チップ1
1は、従来の場合と同様に、上面の4辺にそれぞれ10
個ずつのバンプ(接続電極)12が直線状に配列形成さ
れた構造となっている。一方、ポリイミドフィルムなど
からなるフィルム基板13は、1つの半導体チップ11
に対して4枚用意されている。この4枚のフィルム基板
13の形状は、半導体チップ11の平面形状である正方
形をその交差する2本の対角線に沿って切断して得られ
る直角二等辺三角形よりもやや小さめの直角二等辺三角
形状となっている。
【0009】フィルム基板13の上面には10個の第1
の接続電極14がほぼ均等に配列形成されている。フィ
ルム基板13の上面底辺部には10本の第2の接続電極
15が該上面から所定の方向に突出して配列形成され、
これら第2の接続電極15の先端部下面にはばらけ防止
片16が設けられている。第1の接続電極14と第2の
接続電極15との相対応するもの同士は、フィルム基板
13の上面に形成された引き回し線17を介して、電気
的に接続されている。
【0010】以上のような半導体チップ11と4枚のフ
ィルム基板13とを用意した後、まず、4枚のフィルム
基板13をその各底辺が半導体チップ11の4辺とそれ
ぞれ対向するようにして半導体チップ11の周囲(横)
に配置し、ボンディングすることにより、各ばらけ防止
片16近傍における第2の接続電極15を半導体チップ
11のそれぞれ対応するバンプ12に接合する。次に、
各ばらけ防止片16の一方の端部と各フィルム基板14
の底辺部との間における第2の接続電極15の部分(第
2の接続電極15とバンプ12との接合部分を含む)に
ディスペンス法などによって樹脂を塗布することによ
り、該部分を樹脂保護材18によって覆う(図3参
照)。
【0011】次に、図2及び図3に示すように、半導体
チップ11の外側に位置する第2の接続電極15をこれ
を覆っている樹脂保護材18と共に半導体チップ11の
端面に沿って折り曲げ、次いで4枚のフィルム基板13
の各下面を半導体チップ11の下面に接着剤19を介し
て接着する。この場合、4枚のフィルム基板13の各底
辺を半導体チップ11の4辺にそれぞれ一致させると、
4枚のフィルム基板13を半導体チップ11の下面に互
いに重なることなく接着させることができる。また、接
着剤19は各フィルム基板13の下面のみに設けてもよ
く、また半導体チップ11の下面全体に設けてもよい。
次に、第1の接続電極14上に半田バンプ(金属バン
プ)20を形成する。かくして、この実施形態における
半導体装置が製造される。
【0012】このようにして得られた半導体装置では、
半導体チップ11の下面に4枚のフィルム基板13の各
下面を接着しているので、半導体チップ11の周囲には
折り曲げられた第2の接続電極15及びこれを覆ってい
る樹脂保護材18が配置されるだけであり、したがって
半導体チップ11とフィルム基板13とを一体化しても
平面サイズを可及的に小さくことができる。また、樹脂
保護膜18により、第2の接続電極15とバンプ12と
の接合部及び第2の接続電極15の折り曲げ部を保護す
ることができる。この樹脂保護膜18は、第2の接続電
極15を折り曲げた後に塗布するようにしてもよいが、
図1に示すように、第2の接続電極15を折り曲げる前
に塗布すると、平面的な塗布であるので、簡単に塗布す
ることができる。ただし、樹脂保護材18を設けない場
合には、平面サイズをさらに小さくすることができる。
【0013】なお、図4及び図5に示す第2実施形態の
ように、ばらけ防止片16及びその上の第2の接続電極
15を含む半導体チップ11の上面であってばらけ防止
片16の一方の端部で囲まれた内側にディスペンス法な
どによって樹脂を塗布して樹脂保護材21を形成するよ
うにしてもよい。この樹脂保護材21は、第2の接続電
極15を折り曲げた後に塗布する。
【0014】ところで、図示していないが、半導体チッ
プ11の上面には窒化シリコンや酸化シリコンなどから
なる保護膜が予め設けられている(上記第1実施形態の
場合も同じである。)したがって、樹脂保護材21は半
導体チップ11の上面(アクティブエリア)をさらに保
護することになるが、このほかにも次に説明するような
保護機能を有する。すなわち、ばらけ防止片16と第2
の接続電極15との密着領域はかなり狭いので、樹脂保
護材21を設けない場合には、使用環境によっては経時
的に第2の接続電極15がばらけ防止片16から剥が
れ、この剥がれた第2の接続電極15同士が短絡するこ
とがあるが、樹脂保護材21を設けると、以上のような
ことが起きないようにすることができる。
【0015】また、上記実施形態では、第1の接続電極
14及び引き回し線17が露出しているが、これに限定
されるものではない。例えば、図6に示す第3実施形態
のように、第1の接続電極14の中央部を除くフィルム
基板13の表面にソルダーレジスト膜(絶縁膜)22を
形成し、第1の接続電極14の中央部をソルダーレジス
ト膜22に形成された開口部23を介して露出させ、こ
の露出面上に半田バンプ20を形成するようにしてもよ
い。このようにした場合には、第1の接続電極14の外
周部をソルダーレジスト膜22で被っているので、第1
の接続電極14上に配置した半田ボール(図示せず)を
ウェットバックして半田バンプ20を形成する際に、一
旦溶融した半田が第1の接続電極14に接続された引き
回し線17上に流出するのを阻止することができ、した
がって半田バンプ20を良好に形成することができる。
【0016】さらに、上記実施形態では、図1に示すよ
うに、半導体チップ11の平面形状が正方形であってそ
の上面の4辺にそれぞれバンプ12が直線状に配列形成
され、そして図2に示すように、直角二等辺三角形状の
4枚のフィルム基板13を半導体チップ11の下面に互
いに重なることなく接着した場合について説明したが、
これに限定されるものではない。例えば、図示していな
いが、半導体チップの平面形状が長方形であってその上
面の幅方向の2辺にそれぞれバンプが直線状に配列形成
されている場合には、長方形状の2枚のフィルム基板を
半導体チップの下面に互いに重なることなく接着するよ
うにしてもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体チップの他の面にフィルム基板の一の面(他
方の面)を接着しているので、半導体チップとフィルム
基板とを一体化しても平面サイズを可及的に小さくこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態における半導体装置の
製造に際し、当初の工程を説明するために示す平面図。
【図2】第1実施形態における半導体装置の完成した状
態の底面図。
【図3】図2のA−A線に沿う一部の断面図。
【図4】この発明の第2実施形態における半導体装置の
図1同様の平面図。
【図5】第2実施形態における半導体装置の完成した状
態の図3同様の断面図。
【図6】この発明の第3実施形態における半導体装置の
図3同様の断面図。
【図7】従来の半導体装置の平面図。
【図8】図7のB−B線に沿う断面図。
【符号の説明】
11 半導体チップ 12 バンプ(接続電極) 13 フィルム基板 14 第1の接続電極 15 第2の接続電極 16 ばらけ防止片 17 引き回し線 18 樹脂保護材 19 接着剤 20 半田バンプ(金属バンプ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一の面の周辺部に複数の接続電極が配列
    形成された半導体チップと、この半導体チップの他の面
    に一方の面を接着されたフィルム基板と、このフィルム
    基板の他方の面に配列形成された複数の第1の接続電極
    と、前記フィルム基板の他方の面上から所定の方向に突
    出して配列形成され、かつ前記半導体チップの他の面側
    から一の面側に延出されて前記半導体チップの接続電極
    に接合された複数の第2の接続電極と、前記フィルム基
    板の他方の面に形成された前記第1と第2の接続電極間
    を導通するための複数の引き回し線と、前記第1の接続
    電極上に設けられた金属バンプとを具備することを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発明において、前記半導
    体チップの平面形状は正方形であり、前記フィルム基板
    は前記半導体チップの平面形状である正方形をその交差
    する2本の対角線に沿って切断した形状に対応した直角
    二等辺三角形状であり、この直角二等辺三角形状のフィ
    ルム基板が4枚前記半導体チップの他の面に互いに重な
    ることなく接着されていることを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の発明において、
    前記第2の接続電極の部分は樹脂保護材で覆われている
    ことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発明に
    おいて、前記フィルム基板の他方の面において前記第1
    の接続電極の少なくとも一部を除く部分には絶縁膜が設
    けられていることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 一の面の周辺部に複数の接続電極が配列
    形成された半導体チップと、 フィルム基板の一の面に複数の第1の接続電極が配列形
    成され、前記フィルム基板の一の面上から所定の方向に
    突出して複数の第2の接続電極が配列形成され、前記フ
    ィルム基板の一の面に前記第1と第2の接続電極間を導
    通するための複数の引き回し線が形成されたものとを用
    意し、 前記半導体チップの横に前記フィルム基板を配置し、前
    記第2の接続電極を前記前記半導体チップの接続電極に
    接合し、次いで前記第2の接続電極を折り曲げて前記フ
    ィルム基板の他の面を前記半導体チップの他の面に接着
    し、前記第1の接続電極上に金属バンプを形成すること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の発明において、前記半導
    体チップの平面形状は正方形であり、前記フィルム基板
    は前記半導体チップの平面形状である正方形をその交差
    する2本の対角線に沿って切断した形状に対応した直角
    二等辺三角形状であり、この直角二等辺三角形状のフィ
    ルム基板を4枚前記半導体チップの他の面に互いに重な
    ることなく接着することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 請求項5または6記載の発明において、
    前記第2の接続電極を折り曲げる前にまたは折り曲げた
    後で前記第2の接続電極の部分を樹脂保護材で覆うこと
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項5〜7のいずれかに記載の発明に
    おいて、前記第1の接続電極上に前記金属バンプを形成
    する前に、前記フィルム基板の一の面において前記第1
    の接続電極の少なくとも一部を除く部分に絶縁膜を形成
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6256877B1 (en) 1997-12-10 2001-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Method for transforming a substrate with edge contacts into a ball grid array

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256877B1 (en) 1997-12-10 2001-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Method for transforming a substrate with edge contacts into a ball grid array
US6504104B2 (en) 1997-12-10 2003-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Flexible wiring for the transformation of a substrate with edge contacts into a ball grid array

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