JPH1126478A - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 多機能化することにより搭載される面積を最
小化して小型化をもたらすパッケージの製造方法を提供
する。 【解決手段】 回路基板シート20上の多数の同一回路
パターン23に形成された開放部27を通してボンドパ
ッドが露出されるようにチップを接着させるチップ実装
段階と、ボンドパッドと回路基板シート20の回路パタ
ーン23に連結されたボンドフィンガー26をワイヤボ
ンディングする段階と、ボンドフィンガー26、ワイヤ
及びチップのボンドパッドを封止して硬化させる段階
と、回路基板シート20に形成されたソルダボールラン
ド25にソルダボールを融着させる段階と、回路基板シ
ート20をチップのサイズと同じサイズで切断して1個
単位に分離する段階とから構成する。
小化して小型化をもたらすパッケージの製造方法を提供
する。 【解決手段】 回路基板シート20上の多数の同一回路
パターン23に形成された開放部27を通してボンドパ
ッドが露出されるようにチップを接着させるチップ実装
段階と、ボンドパッドと回路基板シート20の回路パタ
ーン23に連結されたボンドフィンガー26をワイヤボ
ンディングする段階と、ボンドフィンガー26、ワイヤ
及びチップのボンドパッドを封止して硬化させる段階
と、回路基板シート20に形成されたソルダボールラン
ド25にソルダボールを融着させる段階と、回路基板シ
ート20をチップのサイズと同じサイズで切断して1個
単位に分離する段階とから構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージの
製造方法に係り、さらに詳しくは半導体パッケージのサ
イズを半導体チップのサイズにすることにより、半導体
パッケージのサイズを縮小して軽薄短小化するのは勿論
のこと、半導体チップのボンドパッドが半導体チップの
上面の外側に位置するタイプか、或いは中央部に位置す
るタイプの全ての半導体チップをエリアアレイ(Area Ar
ray)形態として半導体パッケージの入出力端子を形成し
て半導体パッケージの高集積化及び高性能化を図ること
のできる半導体パッケージの製造方法に関する。
製造方法に係り、さらに詳しくは半導体パッケージのサ
イズを半導体チップのサイズにすることにより、半導体
パッケージのサイズを縮小して軽薄短小化するのは勿論
のこと、半導体チップのボンドパッドが半導体チップの
上面の外側に位置するタイプか、或いは中央部に位置す
るタイプの全ての半導体チップをエリアアレイ(Area Ar
ray)形態として半導体パッケージの入出力端子を形成し
て半導体パッケージの高集積化及び高性能化を図ること
のできる半導体パッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体パッケージはその種類に
よって樹脂密封パッケージ、TCPパッケージ、ガラス
密封パッケージ、金属密封パッケージなどに分けられ
る。このような半導体パッケージは実装方法によって挿
入型と表面実装(Surface MountTechnology,SMT)
型に分類するが、挿入型として代表的なものはDIP(D
ual In-line Package)、PGA(Pin Grid Array)などが
あり、表面実装型として代表的なものはQFP(Quad Fl
at Package) 、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrie
r) 、CLCC(Ceramic Leaded Chip Carrier) 、BG
A(Ball Grid Array)などがある。
よって樹脂密封パッケージ、TCPパッケージ、ガラス
密封パッケージ、金属密封パッケージなどに分けられ
る。このような半導体パッケージは実装方法によって挿
入型と表面実装(Surface MountTechnology,SMT)
型に分類するが、挿入型として代表的なものはDIP(D
ual In-line Package)、PGA(Pin Grid Array)などが
あり、表面実装型として代表的なものはQFP(Quad Fl
at Package) 、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrie
r) 、CLCC(Ceramic Leaded Chip Carrier) 、BG
A(Ball Grid Array)などがある。
【0003】最近では電子製品の小型化に伴って印刷回
路基板の部品装着度を高めるために挿入型半導体パッケ
ージよりは表面実装型半導体パッケージが広く用いられ
ている。次に、このような従来のパッケージに対する構
造として図1と図2を参照してQFPとBGAパッケー
ジについて説明する。
路基板の部品装着度を高めるために挿入型半導体パッケ
ージよりは表面実装型半導体パッケージが広く用いられ
ている。次に、このような従来のパッケージに対する構
造として図1と図2を参照してQFPとBGAパッケー
ジについて説明する。
【0004】図1は一般なパッケージのQFPの構造を
示す断面図である。図1によれば、その構造は電子回路
の集積している半導体チップ1と、前記半導体チップ1
がエポキシ3によって付着される搭載板8aと、前記半
導体チップ1の信号を外部に伝達し得る複数のリード8
と、前記半導体チップ1とリード8を連結するワイヤ4
と、前記半導体チップ1とその他の周辺構成品を外部の
酸化及び腐食から保護するためにその外部を包んだ封止
部5とからなる。
示す断面図である。図1によれば、その構造は電子回路
の集積している半導体チップ1と、前記半導体チップ1
がエポキシ3によって付着される搭載板8aと、前記半
導体チップ1の信号を外部に伝達し得る複数のリード8
と、前記半導体チップ1とリード8を連結するワイヤ4
と、前記半導体チップ1とその他の周辺構成品を外部の
酸化及び腐食から保護するためにその外部を包んだ封止
部5とからなる。
【0005】このような構成による従来のQFPは半導
体チップ1から出力された信号がワイヤ4を通じてリー
ド8に伝達され、前記リード8はマザーボードに連結さ
れているため、リード8に伝達された信号がマザーボー
ドを通して周辺素子に伝達される。周辺素子から発生し
た信号が半導体チップ1に伝達される場合には前述した
経路の逆順で信号が伝達される。
体チップ1から出力された信号がワイヤ4を通じてリー
ド8に伝達され、前記リード8はマザーボードに連結さ
れているため、リード8に伝達された信号がマザーボー
ドを通して周辺素子に伝達される。周辺素子から発生し
た信号が半導体チップ1に伝達される場合には前述した
経路の逆順で信号が伝達される。
【0006】しかし、前記QFPは半導体チップが段々
高性能化されながらピンの数がさらに多くなるに比べ
て、ピンとピンとの間の距離を一定値以下に狭めること
は技術的に難しさがあるため、多くのピンを全て収容す
るためにパッケージが大きくなるという短所をもつ。こ
れは半導体パッケージの小型化趨勢に逆行する結果を生
む。
高性能化されながらピンの数がさらに多くなるに比べ
て、ピンとピンとの間の距離を一定値以下に狭めること
は技術的に難しさがあるため、多くのピンを全て収容す
るためにパッケージが大きくなるという短所をもつ。こ
れは半導体パッケージの小型化趨勢に逆行する結果を生
む。
【0007】このような多ピン化による技術的要求を解
決するために登場したものがBGAパッケージであり、
これは入出力手段として半導体パッケージの一面全体に
融着されたソルダボールを用いることにより、QFPよ
りも多くの数の入出力信号を収容し得るのは勿論のこ
と、そのサイズもQFPより小さく形成されたもので、
その構成は図2に示すように表面に回路パターン2aが
形成され、この回路パターン2aを保護するためにソル
ダマスク2bがコーティングされた回路基板2と、前記
回路基板2の上面中央に付着し、電子回路が集積されて
いる半導体チップ1と、前記半導体チップ1と前記回路
基板2の回路パターン2aを連結して信号を伝達するワ
イヤ4と、前記回路基板2の回路パターン2aに融着さ
れて外部に信号を伝達するソルダボール6と、前記半導
体チップ1とその他の周辺構成品を外部の酸化及び腐食
から保護するためにその外部を包んだ封止部5とから構
成される。
決するために登場したものがBGAパッケージであり、
これは入出力手段として半導体パッケージの一面全体に
融着されたソルダボールを用いることにより、QFPよ
りも多くの数の入出力信号を収容し得るのは勿論のこ
と、そのサイズもQFPより小さく形成されたもので、
その構成は図2に示すように表面に回路パターン2aが
形成され、この回路パターン2aを保護するためにソル
ダマスク2bがコーティングされた回路基板2と、前記
回路基板2の上面中央に付着し、電子回路が集積されて
いる半導体チップ1と、前記半導体チップ1と前記回路
基板2の回路パターン2aを連結して信号を伝達するワ
イヤ4と、前記回路基板2の回路パターン2aに融着さ
れて外部に信号を伝達するソルダボール6と、前記半導
体チップ1とその他の周辺構成品を外部の酸化及び腐食
から保護するためにその外部を包んだ封止部5とから構
成される。
【0008】このような構成のBGAパッケージは半導
体チップ11から出力された信号がワイヤ4を通じて回
路パターン2aに伝達され、前記回路パターン2aに伝
達された信号はここに融着されているソルダボール6を
通してマザーボードに伝達されて周辺素子に伝達され
る。周辺素子からの信号が半導体チップ1に伝達される
場合には前述した経路の逆順で信号が伝達される。
体チップ11から出力された信号がワイヤ4を通じて回
路パターン2aに伝達され、前記回路パターン2aに伝
達された信号はここに融着されているソルダボール6を
通してマザーボードに伝達されて周辺素子に伝達され
る。周辺素子からの信号が半導体チップ1に伝達される
場合には前述した経路の逆順で信号が伝達される。
【0009】しかし、このようなBGAパッケージは、
内部に内蔵された半導体チップのサイズに比べてパッケ
ージのサイズが数倍以上大きいために電子製品を小型化
するには限界があった。また、前記BGAパッケージ
は、回路基板が高価なので製品の価格が上昇する要因に
なるのは勿論のこと、前記回路基板を通して湿気が浸透
することによりクラックが発生するという問題点があ
る。
内部に内蔵された半導体チップのサイズに比べてパッケ
ージのサイズが数倍以上大きいために電子製品を小型化
するには限界があった。また、前記BGAパッケージ
は、回路基板が高価なので製品の価格が上昇する要因に
なるのは勿論のこと、前記回路基板を通して湿気が浸透
することによりクラックが発生するという問題点があ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決するためのもので、その目的は電子製品、通信機
器、コンピュータなど半導体パッケージの実装される電
子製品が小型化されている趨勢に伴って、半導体パッケ
ージのサイズを機能低下無しに小型化させ、高多ピンを
実現しながら軽薄短小化を図ろうとする新しい形の半導
体パッケージ構造であり、半導体パッケージのサイズを
半導体チップのサイズと同様のサイズにすることは勿論
のこと、その機能は多機能化することにより電子製品へ
の搭載時にその搭載される面積を最小化して製品の小型
化をもたらすことのできる新しい形の半導体パッケージ
(Chip Size Package:チップサイズパッケージ)の製造
方法を提供することにある。
を解決するためのもので、その目的は電子製品、通信機
器、コンピュータなど半導体パッケージの実装される電
子製品が小型化されている趨勢に伴って、半導体パッケ
ージのサイズを機能低下無しに小型化させ、高多ピンを
実現しながら軽薄短小化を図ろうとする新しい形の半導
体パッケージ構造であり、半導体パッケージのサイズを
半導体チップのサイズと同様のサイズにすることは勿論
のこと、その機能は多機能化することにより電子製品へ
の搭載時にその搭載される面積を最小化して製品の小型
化をもたらすことのできる新しい形の半導体パッケージ
(Chip Size Package:チップサイズパッケージ)の製造
方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体パッケージの製造方法は、
(A)銅板(Copper Sheet)の両面のうち少なくとも半導
体チップ実装面の反対面に非伝導性素材がコーティング
され、前記半導体チップ実装面の反対面にコーティング
された非伝導性素材上に複数のボンドフィンガー及び複
数のソルダボールランドをもつ複数の反復的な同一の回
路パターンが形成され、前記それぞれの回路パターンに
は少なくとも一つの長方形開放部が形成され、前記開放
部の長い長さをもつ対向辺に隣接した外郭表面上には前
記ボンドフィンガーが配列され、前記回路パターンを保
護するためのソルダマスクを前記ボンドフィンガー及び
ソルダボールランドが外部に露出されるように形成させ
たソルダマスクを塗布させた回路基板シートを提供する
回路基板シート提供段階と、(B)前記回路基板シート
上の反復れる複数の同一回路パターンのそれぞれに形成
された前記開放部を通して半導体チップのボンドパッド
が露出されるように前記半導体チップを接着手段によっ
て接着させる半導体チップ実装段階と、(C)前記半導
体チップのボンドパッドと回路基板シートの回路パター
ンに連結されたボンドフィンガーを電気的に接続させる
ワイヤボンディング段階と、(D)前記ボンドフィンガ
ー、ワイヤ及び半導体チップのボンドパッドを外部環境
から保護するために封止部をディスペンシングして硬化
させる封止部形成段階と、(E)前記回路基板シートに
形成されたソルダボールランドに入出力端子としてのソ
ルダボールを融着させるソルダボール融着段階と、
(F)前記回路基板シートを半導体チップのサイズと同
じサイズで切断して1個単位ののチップサイズパッケー
ジ(Chip Size Package) に分離するシングレーション段
階とから構成されることを特徴とする。
に、本発明による半導体パッケージの製造方法は、
(A)銅板(Copper Sheet)の両面のうち少なくとも半導
体チップ実装面の反対面に非伝導性素材がコーティング
され、前記半導体チップ実装面の反対面にコーティング
された非伝導性素材上に複数のボンドフィンガー及び複
数のソルダボールランドをもつ複数の反復的な同一の回
路パターンが形成され、前記それぞれの回路パターンに
は少なくとも一つの長方形開放部が形成され、前記開放
部の長い長さをもつ対向辺に隣接した外郭表面上には前
記ボンドフィンガーが配列され、前記回路パターンを保
護するためのソルダマスクを前記ボンドフィンガー及び
ソルダボールランドが外部に露出されるように形成させ
たソルダマスクを塗布させた回路基板シートを提供する
回路基板シート提供段階と、(B)前記回路基板シート
上の反復れる複数の同一回路パターンのそれぞれに形成
された前記開放部を通して半導体チップのボンドパッド
が露出されるように前記半導体チップを接着手段によっ
て接着させる半導体チップ実装段階と、(C)前記半導
体チップのボンドパッドと回路基板シートの回路パター
ンに連結されたボンドフィンガーを電気的に接続させる
ワイヤボンディング段階と、(D)前記ボンドフィンガ
ー、ワイヤ及び半導体チップのボンドパッドを外部環境
から保護するために封止部をディスペンシングして硬化
させる封止部形成段階と、(E)前記回路基板シートに
形成されたソルダボールランドに入出力端子としてのソ
ルダボールを融着させるソルダボール融着段階と、
(F)前記回路基板シートを半導体チップのサイズと同
じサイズで切断して1個単位ののチップサイズパッケー
ジ(Chip Size Package) に分離するシングレーション段
階とから構成されることを特徴とする。
【0012】また、本発明は、回路基板シート提供段階
で提供される回路基板シートに形成される前記長方形開
放部が、複数の反復的な同一回路パターンのそれぞれの
中央部に形成されることを特徴とする。
で提供される回路基板シートに形成される前記長方形開
放部が、複数の反復的な同一回路パターンのそれぞれの
中央部に形成されることを特徴とする。
【0013】また、本発明は、回路基板シート提供段階
で提供される回路基板シートに形成される前記長方形開
放部が、複数の反復的な同一回路パターンのそれぞれの
少なくとも2辺に形成され、前記開放部のそれぞれは隣
接した回路パターンと共有されることを特徴とする。
で提供される回路基板シートに形成される前記長方形開
放部が、複数の反復的な同一回路パターンのそれぞれの
少なくとも2辺に形成され、前記開放部のそれぞれは隣
接した回路パターンと共有されることを特徴とする。
【0014】また、本発明は、前記回路基板シートは、
銅板の上下面に非伝導性素材としてプリプレグを位置さ
せ、回路パターンを形成しようとする面のプリプレグの
上に薄い銅箔(copper foil) を位置させてラミネーショ
ン(Lamination)した後、前記銅箔にフォトレジスト用ド
ライフィルム(Dry Film)と回路の刻まれているフォトマ
スク(photo mask)を用いて露光と現象工程を行って回路
パターンを形成した後、前記回路パターンを保護するよ
うにソルダマスクを塗布して形成されることを特徴とす
る。
銅板の上下面に非伝導性素材としてプリプレグを位置さ
せ、回路パターンを形成しようとする面のプリプレグの
上に薄い銅箔(copper foil) を位置させてラミネーショ
ン(Lamination)した後、前記銅箔にフォトレジスト用ド
ライフィルム(Dry Film)と回路の刻まれているフォトマ
スク(photo mask)を用いて露光と現象工程を行って回路
パターンを形成した後、前記回路パターンを保護するよ
うにソルダマスクを塗布して形成されることを特徴とす
る。
【0015】また、本発明は、前記回路基板シートに付
着する半導体チップには信号を引き出すボンドパッドが
半導体チップの上面中央部に配列されている半導体チッ
プを使用することを特徴とする。
着する半導体チップには信号を引き出すボンドパッドが
半導体チップの上面中央部に配列されている半導体チッ
プを使用することを特徴とする。
【0016】また、本発明は、前記回路基板シートに付
着する半導体チップには信号を引き出すボンドパッドが
半導体チップの上面の少なくとも対向する2辺に隣接し
た領域に配列されている半導体チップを使用することを
特徴とする。
着する半導体チップには信号を引き出すボンドパッドが
半導体チップの上面の少なくとも対向する2辺に隣接し
た領域に配列されている半導体チップを使用することを
特徴とする。
【0017】また、本発明は、前記ソルダボールランド
とボンドフィンガーが露出される回路パターンの上面に
はニッケルNi及び金鍍金をすることを特徴とする。
とボンドフィンガーが露出される回路パターンの上面に
はニッケルNi及び金鍍金をすることを特徴とする。
【0018】また、本発明は、前記半導体チップ実装段
階で用いられる接着手段がエポキシ接着剤または接着フ
ィルム(Adhesive Film) を使用することを特徴とする。
階で用いられる接着手段がエポキシ接着剤または接着フ
ィルム(Adhesive Film) を使用することを特徴とする。
【0019】また、本発明は、前記半導体チップを付着
させる接着手段の塗布はスクリーンプリンタまたはディ
スペンサーを用いて行うことを特徴とする。
させる接着手段の塗布はスクリーンプリンタまたはディ
スペンサーを用いて行うことを特徴とする。
【0020】また、本発明は、前記半導体チップ実装段
階がウェーハ状態でテストを経て良好なものと判定され
た半導体チップのみを選択的に選んで付着させることを
特徴とする。
階がウェーハ状態でテストを経て良好なものと判定され
た半導体チップのみを選択的に選んで付着させることを
特徴とする。
【0021】また、本発明は、前記封止部がエポキシコ
ーティング溶液、ポリイミドコーティング溶液及びエポ
キシエンカプシュレーション材料からなるグループより
選択される素材を使用することを特徴とする。
ーティング溶液、ポリイミドコーティング溶液及びエポ
キシエンカプシュレーション材料からなるグループより
選択される素材を使用することを特徴とする。
【0022】また、本発明は、前記ソルダボール融着段
階におけるソルダボールの融着がソルダボールランドに
フラックス(flux)を塗布した後、ソルダボールを安着さ
せたオーブン(oven)または炉(furnace) の中で150℃
以上の高温の下にソルダボールをリフローして融着する
ことを特徴とする。
階におけるソルダボールの融着がソルダボールランドに
フラックス(flux)を塗布した後、ソルダボールを安着さ
せたオーブン(oven)または炉(furnace) の中で150℃
以上の高温の下にソルダボールをリフローして融着する
ことを特徴とする。
【0023】また、本発明は、前記ソルダボールをリフ
ローして融着させた後には不要なフラックス残留物を除
去するようにクリーニングすることを特徴とする。
ローして融着させた後には不要なフラックス残留物を除
去するようにクリーニングすることを特徴とする。
【0024】また、本発明は、前記回路基板シートを切
断する段階は、ソーイング(Sawing)装備、レーザ(Lase
r) またはワイヤカット(Wire Cut)装備を用いて反復さ
れる同一の回路パターンが一個単位で分離されるように
切断することを特徴とする。
断する段階は、ソーイング(Sawing)装備、レーザ(Lase
r) またはワイヤカット(Wire Cut)装備を用いて反復さ
れる同一の回路パターンが一個単位で分離されるように
切断することを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面を参照し
て詳細に説明する。本発明による半導体パッケージの製
造方法は、(A)銅板(21:Copper Sheet) の両面の
うち少なくとも半導体チップ実装面の反対面に非伝導性
素材22がコーティングされ、前記半導体チップ実装面
の反対面にコーティングされた非伝導性素材22上に複
数のボンドフィンガー26及び複数のソルダボールラン
ド25をもつ複数の反復的な同一の回路パターン23が
形成され、前記それぞれの回路パターン23には少なく
とも一つの長方形開放部27が形成され、前記開放部2
7の長い長さをもつ対向辺に隣接した外郭表面上には前
記ボンドフィンガー26が配列され、前記回路パターン
23を保護するためのソルダマスク24を前記ボンドフ
ィンガー26及びソルダボールランド25が外部に露出
されるように形成させたソルダマスク24を塗布させた
回路基板シート20を提供する回路基板シート提供段階
と、(B)前記回路基板シート20上の反復する複数の
同一の回路パターン23のそれぞれに形成された前記開
放部27を通して半導体チップ10のボンドパッド11
が露出されるように前記半導体チップ10を接着手段3
0によって接着させる半導体チップ実装段階と、(C)
前記半導体チップ10のボンドパッド11と回路基板シ
ート20の回路パターン23に連結されたボンドフィン
ガー26を電気的に接続させるワイヤボンディング段階
と、(D)前記ボンドフィンガー26、ワイヤ40及び
半導体チップ10のボンドパッド11を外部環境から保
護するために封止部をディスペンシングして硬化させる
封止部50形成段階と、(E)前記回路基板シート20
に形成されたソルダボールランド25に入出力端子とし
てのソルダボール60を融着させるソルダボール融着段
階と、(F)前記回路基板シート20を半導体チップ1
0のサイズと同じサイズで切断して1個単位のチップサ
イズパッケージ(Chip Size Package) 1に分離するシン
グレーション段階とから構成される。
て詳細に説明する。本発明による半導体パッケージの製
造方法は、(A)銅板(21:Copper Sheet) の両面の
うち少なくとも半導体チップ実装面の反対面に非伝導性
素材22がコーティングされ、前記半導体チップ実装面
の反対面にコーティングされた非伝導性素材22上に複
数のボンドフィンガー26及び複数のソルダボールラン
ド25をもつ複数の反復的な同一の回路パターン23が
形成され、前記それぞれの回路パターン23には少なく
とも一つの長方形開放部27が形成され、前記開放部2
7の長い長さをもつ対向辺に隣接した外郭表面上には前
記ボンドフィンガー26が配列され、前記回路パターン
23を保護するためのソルダマスク24を前記ボンドフ
ィンガー26及びソルダボールランド25が外部に露出
されるように形成させたソルダマスク24を塗布させた
回路基板シート20を提供する回路基板シート提供段階
と、(B)前記回路基板シート20上の反復する複数の
同一の回路パターン23のそれぞれに形成された前記開
放部27を通して半導体チップ10のボンドパッド11
が露出されるように前記半導体チップ10を接着手段3
0によって接着させる半導体チップ実装段階と、(C)
前記半導体チップ10のボンドパッド11と回路基板シ
ート20の回路パターン23に連結されたボンドフィン
ガー26を電気的に接続させるワイヤボンディング段階
と、(D)前記ボンドフィンガー26、ワイヤ40及び
半導体チップ10のボンドパッド11を外部環境から保
護するために封止部をディスペンシングして硬化させる
封止部50形成段階と、(E)前記回路基板シート20
に形成されたソルダボールランド25に入出力端子とし
てのソルダボール60を融着させるソルダボール融着段
階と、(F)前記回路基板シート20を半導体チップ1
0のサイズと同じサイズで切断して1個単位のチップサ
イズパッケージ(Chip Size Package) 1に分離するシン
グレーション段階とから構成される。
【0026】前記回路基板シート20は銅板21の両面
に非伝導性素材のプリプレグ(22:Prepreg )を位置
させ、回路パターン23を形成しようとする面のプリプ
レグ22上に薄い銅箔(23a:Copper Foil)を位置さ
せてラミネーション(Lamination)した後、前記銅箔23
aにフォトレジスト(Photo Resist)用ドライフィルム(D
ry Film)と回路の刻まれているフォトマスク(Photo Mas
k)を用いて露光と現象工程を行って回路パターン23を
形成した後、前記回路パターン23を保護するようにソ
ルダマスク(24:Solder Mask )を塗布して回路基板
シート20を提供する。また、前記回路基板シート20
には半導体チップ10のボンドパッド11の位置する領
域が開放されるように開放部27を形成する。次に、こ
れを添付図面を参照してより詳細に説明する。
に非伝導性素材のプリプレグ(22:Prepreg )を位置
させ、回路パターン23を形成しようとする面のプリプ
レグ22上に薄い銅箔(23a:Copper Foil)を位置さ
せてラミネーション(Lamination)した後、前記銅箔23
aにフォトレジスト(Photo Resist)用ドライフィルム(D
ry Film)と回路の刻まれているフォトマスク(Photo Mas
k)を用いて露光と現象工程を行って回路パターン23を
形成した後、前記回路パターン23を保護するようにソ
ルダマスク(24:Solder Mask )を塗布して回路基板
シート20を提供する。また、前記回路基板シート20
には半導体チップ10のボンドパッド11の位置する領
域が開放されるように開放部27を形成する。次に、こ
れを添付図面を参照してより詳細に説明する。
【0027】図3、図4は本発明による半導体パッケー
ジの製造方法を説明する順次図であり、図3(a)は回
路基板シート20を形成するための原資材を示す。図示
したように、銅板21の両面にプリプレグ22を位置さ
せ、回路パターン23を形成させようとする面のプリプ
レグ22上に薄い銅箔(23a:Copper Foil )を位置
させる。前記銅板21の材質は熱放出の容易な銅(C
u)である。
ジの製造方法を説明する順次図であり、図3(a)は回
路基板シート20を形成するための原資材を示す。図示
したように、銅板21の両面にプリプレグ22を位置さ
せ、回路パターン23を形成させようとする面のプリプ
レグ22上に薄い銅箔(23a:Copper Foil )を位置
させる。前記銅板21の材質は熱放出の容易な銅(C
u)である。
【0028】図3(b)は銅板21、プリプレグ22及
び銅箔23aをラミネーション(Lamination)させた状態
を示すもので、ラミネーションは150度以上の温度を
上げることのできるラミネーションプレス(Lamination
Press)を用いる。
び銅箔23aをラミネーション(Lamination)させた状態
を示すもので、ラミネーションは150度以上の温度を
上げることのできるラミネーションプレス(Lamination
Press)を用いる。
【0029】図3(c)はラミネーションされた銅箔2
3aに回路パターン23を形成して回路基板シート(2
0:Panel Sheet Circuit Board )を形成した状態を示
すもので、回路パターン23を形成するためにはフォト
レジスト(Photo Resist)用ドライフィルム(Dry Film)を
銅箔23aの上に付着させた後、回路の刻まれているフ
ォトマスクを用いて露光と現象工程を行って必要な回路
パターン23を形成した後、回路パターン23を保護す
るようにソルダマスク(Solder Mask) 24を塗布する。
3aに回路パターン23を形成して回路基板シート(2
0:Panel Sheet Circuit Board )を形成した状態を示
すもので、回路パターン23を形成するためにはフォト
レジスト(Photo Resist)用ドライフィルム(Dry Film)を
銅箔23aの上に付着させた後、回路の刻まれているフ
ォトマスクを用いて露光と現象工程を行って必要な回路
パターン23を形成した後、回路パターン23を保護す
るようにソルダマスク(Solder Mask) 24を塗布する。
【0030】この時、前記回路パターン23は上下左右
に反復される同一の回路パターン23をもち、半導体チ
ップ10のボンドパッド11が位置する領域には開放部
27が形成される。また、前記ソルダマスク24は回路
パターン23にソルダボール60が融着される領域と半
導体チップ10のボンドパッド11にワイヤ40で連結
される領域とをオープンさせ、ソルダボールランド25
とボンドフィンガー26を形成し、前記ソルダボールラ
ンド25はアレイ(Array) 形態に配列される。
に反復される同一の回路パターン23をもち、半導体チ
ップ10のボンドパッド11が位置する領域には開放部
27が形成される。また、前記ソルダマスク24は回路
パターン23にソルダボール60が融着される領域と半
導体チップ10のボンドパッド11にワイヤ40で連結
される領域とをオープンさせ、ソルダボールランド25
とボンドフィンガー26を形成し、前記ソルダボールラ
ンド25はアレイ(Array) 形態に配列される。
【0031】前記ソルダボールランド25とボンドフォ
ンガー26を通して露出される回路パターン23の上面
にはニッケルNiまたは金鍍金をしてソルダボール60
を融着するか、ワイヤ40の連結時にボンディング力を
向上させる。
ンガー26を通して露出される回路パターン23の上面
にはニッケルNiまたは金鍍金をしてソルダボール60
を融着するか、ワイヤ40の連結時にボンディング力を
向上させる。
【0032】図3(d)は前記回路基板シート20に回
路パターン23が形成された反対面に接着手段30を塗
布した状態を示すもので、接着手段30を塗布するため
にはスクリーンプリンタ(Screen Pinter) またはディス
ペンサー(Dispenser) を用いてエポキシ接着剤(Epoxy A
dhesive)または接着フィルム(Adhesive Film) などを塗
布する。
路パターン23が形成された反対面に接着手段30を塗
布した状態を示すもので、接着手段30を塗布するため
にはスクリーンプリンタ(Screen Pinter) またはディス
ペンサー(Dispenser) を用いてエポキシ接着剤(Epoxy A
dhesive)または接着フィルム(Adhesive Film) などを塗
布する。
【0033】図4(a)は回路基板シート20に半導体
チップ10が付着している状態を示すもので、接着手段
30が塗布された回路基板シート20に半導体チップ1
0を付着させて100℃の超える高温で前記エポキシ接
着剤または接着フィルムを硬化させる。
チップ10が付着している状態を示すもので、接着手段
30が塗布された回路基板シート20に半導体チップ1
0を付着させて100℃の超える高温で前記エポキシ接
着剤または接着フィルムを硬化させる。
【0034】この時、半導体チップ10のボンドパッド
11は回路基板シート20の開放部27を通して外部に
露出され、回路基板シート20に付着する半導体チップ
10は上下左右に頒布する同一の回路パターン23にそ
れぞれの半導体チップ10を付着させる。また、回路基
板シート20に付着する半導体チップ10はウェーハ(W
afer) 上でテストを経て良好(Good)と判定された半導体
チップ10のみを選択的に選んで付着させることによ
り、不良の半導体パッケージを予め防止する。
11は回路基板シート20の開放部27を通して外部に
露出され、回路基板シート20に付着する半導体チップ
10は上下左右に頒布する同一の回路パターン23にそ
れぞれの半導体チップ10を付着させる。また、回路基
板シート20に付着する半導体チップ10はウェーハ(W
afer) 上でテストを経て良好(Good)と判定された半導体
チップ10のみを選択的に選んで付着させることによ
り、不良の半導体パッケージを予め防止する。
【0035】図4(b)は回路基板シート20の回路パ
ターン23と半導体チップ10のボンドパッド11をワ
イヤ40で連結し、その外部を封止部50で包み、ソル
ダボール60を融着した状態を示すもので、回路基板シ
ート20の開放部27を通して外部に露出された半導体
チップ10のボンドパッド11と回路パターン23のボ
ンドフィンガー26をワイヤボンダー(Wire Bonder) を
用いてワイヤ40を連結する。この状態でワイヤ40及
び半導体チップ10の面を保護するようにエポキシ(Epo
xy) またはポリイミド(Polyimide) などのコーティング
(Coating) 溶液を使用するか、或いはエポキシタイプ(E
poxy Type)のエンキャプシュレーション材料(Encapsula
tion Material)などを用いてワイヤ40が露出されない
ように覆い被せた状態で硬化させて封止部50を形成さ
せた後、ソルダボールランド25にソルダボール60を
融着する。
ターン23と半導体チップ10のボンドパッド11をワ
イヤ40で連結し、その外部を封止部50で包み、ソル
ダボール60を融着した状態を示すもので、回路基板シ
ート20の開放部27を通して外部に露出された半導体
チップ10のボンドパッド11と回路パターン23のボ
ンドフィンガー26をワイヤボンダー(Wire Bonder) を
用いてワイヤ40を連結する。この状態でワイヤ40及
び半導体チップ10の面を保護するようにエポキシ(Epo
xy) またはポリイミド(Polyimide) などのコーティング
(Coating) 溶液を使用するか、或いはエポキシタイプ(E
poxy Type)のエンキャプシュレーション材料(Encapsula
tion Material)などを用いてワイヤ40が露出されない
ように覆い被せた状態で硬化させて封止部50を形成さ
せた後、ソルダボールランド25にソルダボール60を
融着する。
【0036】前記開放部27を封止させた封止部50は
150℃程度(融点は約175℃)のオーブン(Oven)ま
たは炉(Furnace) で封止部50を硬化させる。また、ソ
ルダボール60を融着するためにはソルダボールランド
25にフラックス(Flux)を塗布した後、ソルダボール6
0を安着させた状態で150℃以上の高温が可能なオー
ブン(oven)または炉(furnace) を用いてソルダボール6
0をリフローしてソルダボールランド25に融着する。
このようにソルダボール60をリフローした後は、不要
なフラックスの残存物を取り除くためにクリーニング(C
leaning)工程を行う。
150℃程度(融点は約175℃)のオーブン(Oven)ま
たは炉(Furnace) で封止部50を硬化させる。また、ソ
ルダボール60を融着するためにはソルダボールランド
25にフラックス(Flux)を塗布した後、ソルダボール6
0を安着させた状態で150℃以上の高温が可能なオー
ブン(oven)または炉(furnace) を用いてソルダボール6
0をリフローしてソルダボールランド25に融着する。
このようにソルダボール60をリフローした後は、不要
なフラックスの残存物を取り除くためにクリーニング(C
leaning)工程を行う。
【0037】図4(c)はこのような工程を経た後回路
基板シート20を切断する段階を示すもので、ソーイン
グ(Sawing)装備70、レーザ(Laser) またはワイヤカッ
ト(Wire Cut)装備などを用いて回路基板シート20の上
下左右に反復された同一の回路パターン23が一個単位
で分離されるように切断すると、半導体チップ10のサ
イズと同一サイズのチップサイズパッケージを得ること
ができる。
基板シート20を切断する段階を示すもので、ソーイン
グ(Sawing)装備70、レーザ(Laser) またはワイヤカッ
ト(Wire Cut)装備などを用いて回路基板シート20の上
下左右に反復された同一の回路パターン23が一個単位
で分離されるように切断すると、半導体チップ10のサ
イズと同一サイズのチップサイズパッケージを得ること
ができる。
【0038】図5は半導体チップ10に形成されたボン
ドパッド11が半導体チップ10の上面中央部に配列さ
れている半導体チップ10を使用するように開放部27
が形成されている回路基板シート20を示す平面図であ
り、図6は半導体チップ10に形成されたボンドパッド
11が半導体チップ10の上面外側に配列されている半
導体チップ10を使用するように開放部27が形成され
ている回路基板シート20を示す平面図である。
ドパッド11が半導体チップ10の上面中央部に配列さ
れている半導体チップ10を使用するように開放部27
が形成されている回路基板シート20を示す平面図であ
り、図6は半導体チップ10に形成されたボンドパッド
11が半導体チップ10の上面外側に配列されている半
導体チップ10を使用するように開放部27が形成され
ている回路基板シート20を示す平面図である。
【0039】図7と図8は本発明の製造方法によって形
成された半導体パッケージの構造を示す断面図である。
図示したように、半導体パッケージの構成は、電子回路
が集積しており、この電子回路の信号を外部に引き出す
ためのボンドパッド11(Bond Pad)が形成されている半
導体チップ10と、前記半導体チップ10の上面にボン
ドパッド11を除いた領域に接着手段30によって付着
し、内部には銅板21が内蔵され、前記銅板21の上下
面には非伝導性素材がコーティングされ、上部にコーテ
ィングされた非伝導性素材の上には回路パターン23が
形成されたユニット回路基板20’(Circuit Board)
と、前記半導体チップ10のボンドパッド11と回路パ
ターン23との信号を伝達するために連結されたワイヤ
40と、前記ワイヤ40のボンディング領域を外部の酸
化及び腐食から保護するために包んだ封止部50と、前
記ワイヤ40によって伝達された半導体チップ10の信
号を外部に引き出すために回路パターン23に融着され
ているソルダボール60とからなる。
成された半導体パッケージの構造を示す断面図である。
図示したように、半導体パッケージの構成は、電子回路
が集積しており、この電子回路の信号を外部に引き出す
ためのボンドパッド11(Bond Pad)が形成されている半
導体チップ10と、前記半導体チップ10の上面にボン
ドパッド11を除いた領域に接着手段30によって付着
し、内部には銅板21が内蔵され、前記銅板21の上下
面には非伝導性素材がコーティングされ、上部にコーテ
ィングされた非伝導性素材の上には回路パターン23が
形成されたユニット回路基板20’(Circuit Board)
と、前記半導体チップ10のボンドパッド11と回路パ
ターン23との信号を伝達するために連結されたワイヤ
40と、前記ワイヤ40のボンディング領域を外部の酸
化及び腐食から保護するために包んだ封止部50と、前
記ワイヤ40によって伝達された半導体チップ10の信
号を外部に引き出すために回路パターン23に融着され
ているソルダボール60とからなる。
【0040】前記において、半導体チップ10に形成さ
れたボンドパッド11は図7に示すように半導体チップ
10の上面中央部に配列されるか、或いは図8に示すよ
うに半導体チップ10の上面外側に配列されるものを全
て含む。
れたボンドパッド11は図7に示すように半導体チップ
10の上面中央部に配列されるか、或いは図8に示すよ
うに半導体チップ10の上面外側に配列されるものを全
て含む。
【0041】このような構成の本発明による半導体パッ
ケージは半導体チップ10のサイズと同一サイズで半導
体パッケージを形成したチップサイズパッケージ(CS
P:Chip Size Package )であり、その作用は半導体チ
ップ10から出力された信号がワイヤ40を通して回路
パターン23に伝達され、前記回路パターン23に伝達
された信号はここに融着されているソルダボール60を
通してマザーボード(Mother Board)に伝達されて周辺素
子に伝達される。周辺素子からの信号が半導体チップ1
0に伝達される場合には前述した経路の逆順で信号が伝
達される。
ケージは半導体チップ10のサイズと同一サイズで半導
体パッケージを形成したチップサイズパッケージ(CS
P:Chip Size Package )であり、その作用は半導体チ
ップ10から出力された信号がワイヤ40を通して回路
パターン23に伝達され、前記回路パターン23に伝達
された信号はここに融着されているソルダボール60を
通してマザーボード(Mother Board)に伝達されて周辺素
子に伝達される。周辺素子からの信号が半導体チップ1
0に伝達される場合には前述した経路の逆順で信号が伝
達される。
【0042】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、半導体チップの原資材であるウェーハ状態でテスト
を行って良好な半導体チップと判定された半導体チップ
のみを選択的に回路基板シートに付着させて製造するこ
とにより、不良を予め防止して性能及び生産性を向上さ
せることができ、且つ高多ピンを実現しながら軽薄短小
化を図ることのできる効果がある。
ば、半導体チップの原資材であるウェーハ状態でテスト
を行って良好な半導体チップと判定された半導体チップ
のみを選択的に回路基板シートに付着させて製造するこ
とにより、不良を予め防止して性能及び生産性を向上さ
せることができ、且つ高多ピンを実現しながら軽薄短小
化を図ることのできる効果がある。
【図1】従来の一般的な半導体パッケージ及びBGAパ
ッケージの構造を示す断面図である。
ッケージの構造を示す断面図である。
【図2】従来の一般的な半導体パッケージ及びBGAパ
ッケージの構造を示す断面図である。
ッケージの構造を示す断面図である。
【図3】本発明による半導体パッケージの製造方法を説
明する順次図(その1)である。
明する順次図(その1)である。
【図4】本発明による半導体パッケージの製造方法を説
明する順次図(その2)である。
明する順次図(その2)である。
【図5】本発明の実施例による回路基板シートの平面図
である。
である。
【図6】本発明の他の実施例による回路基板シートの平
面図である。
面図である。
【図7】本発明の実施例による半導体パッケージの構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図8】本発明の他の実施例による半導体パッケージの
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
10 半導体チップ 11 ボンドパッド 20 回路基板シート 21 銅板 22 非伝導性素材、プリプレグ 23 回路パターン 23a 銅箔 24 ソルダマスク 25 ソルダボールランド 26 ボンドフィンガー 27 開放部 30 接着手段 40 ワイヤ 50 封止部 60 ソルダボール 70 ソーイング装備
Claims (14)
- 【請求項1】 下記の段階で構成されることを特徴とす
る半導体パッケージの製造方法。 (A)銅板(Copper Sheet)の両面のうち少なくとも半導
体チップ実装面の反対面に非伝導性素材がコーティング
され、前記半導体チップ実装面の反対面にコーティング
された非伝導性素材上に複数のボンドフィンガー及び複
数のソルダボールランドをもつ複数の反復的な同一の回
路パターンが形成され、前記それぞれの回路パターンに
は少なくとも一つの長方形開放部が形成され、前記開放
部の長い長さをもつ対向辺に隣接した外郭表面上には前
記ボンドフィンガーが配列され、前記回路パターンを保
護するためのソルダマスクを前記ボンドフィンガー及び
ソルダボールランドが外部に露出されるように形成させ
たソルダマスクを塗布させた回路基板シートを提供する
回路基板シート提供段階と、 (B)前記回路基板シート上の反復する複数の同一回路
パターンのそれぞれに形成された前記開放部を通して半
導体チップのボンドパッドが露出されるように前記半導
体チップを接着手段によって接着させる半導体チップ実
装段階と、 (C)前記半導体チップのボンドパッドと回路基板シー
トの回路パターンに連結されたボンドフィンガーを電気
的に接続させるワイヤボンディング段階と、 (D)前記ボンドフィンガー、ワイヤ及び半導体チップ
のボンドパッドを外部環境から保護するために封止部を
ディスペンシングして硬化させる封止部形成段階と、 (E)前記回路基板シートに形成されたソルダボールラ
ンドに入出力端子としてのソルダボールを融着させるソ
ルダボール融着段階と、 (F)前記回路基板シートを半導体チップのサイズと同
じサイズで切断して1個単位ののチップサイズパッケー
ジ(Chip Size Package) に分離するシングレーション段
階。 - 【請求項2】 回路基板シート提供段階で提供される回
路基板シートに形成される前記長方形開放部が、複数の
反復的な同一回路パターンのそれぞれの中央部に形成さ
れることを特徴とする請求項1記載の半導体パッケージ
の製造方法。 - 【請求項3】 回路基板シート提供段階で提供される回
路基板シートに形成される前記長方形開放部が、複数の
反復的な同一回路パターンのそれぞれの少なくとも2辺
に形成され、前記開放部のそれぞれは隣接した回路パタ
ーンと共有されることを特徴とする請求項1記載の半導
体パッケージの製造方法。 - 【請求項4】 前記回路基板シートは、銅板の上下面に
非伝導性素材としてプリプレグを位置させ、回路パター
ンを形成しようとする面のプリプレグの上に薄い銅箔(c
opper foil) を位置させてラミネーション(Lamination)
した後、前記銅箔にフォトレジスト用ドライフィルム(D
ry Film)と回路の刻まれているフォトマスク(photo mas
k)を用いて露光と現象工程を行って回路パターンを形成
した後、前記回路パターンを保護するようにソルダマス
クを塗布して形成されることを特徴とする請求項2記載
の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項5】 前記回路基板シートに付着する半導体チ
ップには信号を引き出すボンドパッドが半導体チップの
上面中央部に配列されている半導体チップを使用するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体パッケージの製造
方法。 - 【請求項6】 前記回路基板シートに付着する半導体チ
ップには信号を引き出すボンドパッドが半導体チップの
上面の少なくとも対向する2辺に隣接した領域に配列さ
れている半導体チップを使用することを特徴とする請求
項3記載の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項7】 前記ソルダボールランドとボンドフィン
ガーが露出される回路パターンの上面にはニッケルNi
及び金鍍金をすることを特徴とする請求項1記載の半導
体パッケージの製造方法。 - 【請求項8】 前記半導体チップ実装段階で用いられる
接着手段がエポキシ接着剤または接着フィルム(Adhesiv
e Film) を使用することを特徴とする請求項1記載の半
導体パッケージの製造方法。 - 【請求項9】 前記半導体チップを付着させる接着手段
の塗布はスクリーンプリンタまたはディスペンサーを用
いて行うことを特徴とする請求項1または請求項8記載
の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項10】 前記半導体チップ実装段階がウェーハ
状態でテストを経て良好なものと判定された半導体チッ
プのみを選択的に選んで付着させることを特徴とする請
求項1記載の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項11】 前記封止部がエポキシコーティング溶
液、ポリイミドコーティング溶液及びエポキシエンカプ
シュレーション材料からなるグループより選択される素
材を使用することを特徴とする請求項1記載の半導体パ
ッケージの製造方法。 - 【請求項12】 前記ソルダボール融着段階におけるソ
ルダボールの融着がソルダボールランドにフラックス(f
lux)を塗布した後、ソルダボールを安着させたオーブン
(oven)または炉(furnace) の中で150℃以上の高温の
下にソルダボールをリフローして融着することを特徴と
する請求項1記載の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項13】 前記ソルダボールをリフローして融着
させた後には不要なフラックス残留物を除去するように
クリーニングすることを特徴とする請求項12記載の半
導体パッケージの製造方法。 - 【請求項14】 前記回路基板シートを切断する段階
は、ソーイング(Sawing)装備、レーザ(Laser) またはワ
イヤカット(Wire Cut)装備を用いて反復される同一の回
路パターンが一個単位で分離されるように切断すること
を特徴とする請求項1記載の半導体パッケージの製造方
法。
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