JP2013065783A - Stacked semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】積層型半導体装置の組み立て歩留を向上する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、積層型半導体装置は、配線基板、中継端子、半導体チップ、第1のボンディングワイヤ、及び第2のボンディングワイヤが設けられる。配線基板は、第1主面上に接続端子が設けられる。中継端子は、接続端子と離間し、配線基板の第1主面上に設けられる。半導体チップは、接続端子及び中継端子と離間し、配線基板の第1主面上に積層される。第1のボンディングワイヤは、半導体チップに設けられるチップ端子と中継端子を接続する。第2のボンディングワイヤは、中継端子と接続端子を接続する。
【選択図】 図1An assembly yield of a stacked semiconductor device is improved.
According to one embodiment, a stacked semiconductor device includes a wiring board, a relay terminal, a semiconductor chip, a first bonding wire, and a second bonding wire. The wiring board is provided with connection terminals on the first main surface. The relay terminal is separated from the connection terminal and is provided on the first main surface of the wiring board. The semiconductor chip is separated from the connection terminal and the relay terminal, and is stacked on the first main surface of the wiring board. The first bonding wire connects a chip terminal provided on the semiconductor chip and a relay terminal. The second bonding wire connects the relay terminal and the connection terminal.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、積層型半導体装置及びその製造方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a stacked semiconductor device and a method for manufacturing the same.
半導体装置の小型化、高密度実装化などを実現する手法として、1つのパッケージ内に複数の半導体チップを積層し、樹脂等の封止材で封止された積層型半導体装置が各種電子機器に多用されている。積層型半導体装置は、チップ端子間、チップ端子と配線基板に設けられる接続端子の間、接続端子間等をそれぞれボンディングワイヤで接続している。 As a technique for realizing miniaturization and high-density mounting of a semiconductor device, a stacked semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked in one package and sealed with a sealing material such as a resin is used in various electronic devices. It is used a lot. In the stacked semiconductor device, chip terminals, chip terminals and connection terminals provided on a wiring board, connection terminals, and the like are connected by bonding wires.
積層型半導体装置では、積層される半導体チップの数の増加、或いはチップ端子と接続端子間の距離が増大するとボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループが発生するという問題点がある。ワイヤ流れやアンダーループが発生すると積層型半導体装置の組み立て歩留が低下する。 In the laminated semiconductor device, there is a problem that the wire flow of the bonding wire or the under loop occurs when the number of semiconductor chips to be laminated increases or the distance between the chip terminals and the connection terminals increases. When the wire flow or the under loop occurs, the assembly yield of the stacked semiconductor device decreases.
本発明は、組み立て歩留を向上することができる積層型半導体装置及びその製造方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a stacked semiconductor device that can improve assembly yield and a method for manufacturing the same.
一つの実施形態によれば、積層型半導体装置は、配線基板、中継端子、半導体チップ、第1のボンディングワイヤ、及び第2のボンディングワイヤが設けられる。配線基板は、第1主面上に接続端子が設けられる。中継端子は、接続端子と離間し、配線基板の第1主面上に設けられる。半導体チップは、接続端子及び中継端子と離間し、配線基板の第1主面上に積層される。第1のボンディングワイヤは、半導体チップに設けられるチップ端子と中継端子を接続する。第2のボンディングワイヤは、中継端子と接続端子を接続する。 According to one embodiment, the stacked semiconductor device is provided with a wiring board, a relay terminal, a semiconductor chip, a first bonding wire, and a second bonding wire. The wiring board is provided with connection terminals on the first main surface. The relay terminal is separated from the connection terminal and is provided on the first main surface of the wiring board. The semiconductor chip is separated from the connection terminal and the relay terminal, and is stacked on the first main surface of the wiring board. The first bonding wire connects a chip terminal provided on the semiconductor chip and a relay terminal. The second bonding wire connects the relay terminal and the connection terminal.
他の実施形態によれば、積層型半導体装置の製造方法は、第1乃至5の工程が含まれる。第1の工程は、配線基板上に半導体チップを積層形成する。第2の工程は、半導体チップ上に第1の有機絶縁膜を形成する。第3の工程は、第1の有機絶縁膜上に導電膜を形成する。第4の工程は、第1の有機絶縁膜及び導電膜上に第2の有機絶縁膜を形成し、導電膜上の第2の有機絶縁膜をエッチングして開口部を形成する。第5の工程は、開口部により露呈された導電膜と半導体チップに設けられたチップ端子、及び開口部により露呈された導電膜と配線基板に設けられた接続端子をそれぞれボンディングワイヤで接続する。 According to another embodiment, the method for manufacturing a stacked semiconductor device includes first to fifth steps. In the first step, semiconductor chips are stacked on the wiring substrate. In the second step, a first organic insulating film is formed on the semiconductor chip. In the third step, a conductive film is formed on the first organic insulating film. In the fourth step, a second organic insulating film is formed on the first organic insulating film and the conductive film, and the second organic insulating film on the conductive film is etched to form an opening. In the fifth step, the conductive film exposed through the opening and the chip terminal provided in the semiconductor chip, and the conductive film exposed through the opening and the connection terminal provided in the wiring board are connected by bonding wires, respectively.
以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態に係る半導体製造装置について、図面を参照して説明する。図1は積層型半導体装置を示す断面図である。図2は図1の領域Aの拡大断面図である。本実施形態では、半導体チップ上に中継部材を配置してワイヤ流れやアンダーループを抑制している。
(First embodiment)
First, a semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a stacked semiconductor device. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of region A in FIG. In this embodiment, a relay member is disposed on the semiconductor chip to suppress wire flow and under-loop.
図1に示すように、積層型半導体装置90は、配線基板1上に半導体チップ2乃至5が4層積層され、封止材6で封止されたBGA(ball grid array)型半導体装置である。積層型半導体装置90には、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、及びボンディングワイヤ10a乃至10fが設けられる。積層型半導体装置90は、例えば携帯電話用機器などに使用される。
As shown in FIG. 1, the
配線基板1は、第1主面(半導体チップ側)上に接続端子8a乃至8eが設けられる。配線基板1は、第1主面と相対向する第2主面上に外部端子12a及び外部端子12bを含む球状の複数の外部端子が設けられる。接続端子8aはビア11aを介して外部端子12aに接続される。接続端子8eはビア11bを介して外部端子12bに接続される。配線基板1は、例えばガラスエポキシ基板が積層形成される多層基板である。
The
半導体チップ2は、シート7aを介して配線基板1の第1主面上に載置される。シート7aは、半導体チップ2を配線基板1に固着する。半導体チップ3は、シート7bを介して半導体チップ2の第1主面上に載置される。シート7bは、半導体チップ3を半導体チップ2に固着する。半導体チップ4は、シート7cを介して半導体チップ3の第1主面上に載置される。シート7cは、半導体チップ4を半導体チップ3に固着する。半導体チップ5は、シート7dを介して半導体チップ4の第1主面上に載置される。シート7dは、半導体チップ5を半導体チップ4に固着する。
The
半導体チップ2にはチップ端子9a及び9eが設けられる。半導体チップ2の第1主面上には、中継部材13が設けられる。中継部材13は、半導体チップ2乃至5が積層形成された後に半導体チップ2の第1主面上に形成されたものである。半導体チップ3にはチップ端子9bが設けられる。半導体チップ5にはチップ端子9c及びチップ端子9dが設けられる。
The
接続端子8aとチップ端子9cは、ボンディングワイヤ10dで接続される。接続端子8cとチップ端子9aは、ボンディングワイヤ10cで接続される。接続端子8dとチップ端子9eは、ボンディングワイヤ10eで接続される。接続端子8eとチップ端子9dは、ボンディングワイヤ10fで接続される。
The
中継部材13は接続端子8bとチップ端子9bの接続において、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制するために設けられたものである。具体的には、図2に示すように、中継部材13は、有機絶縁膜21、中継端子22、有機絶縁膜23から構成される。有機絶縁膜21は、半導体チップ2の第1主面上に設けられる。中継端子22は、有機絶縁膜21上に設けられる。有機絶縁膜23は、中継端子22及び有機絶縁膜21上に設けられる。中継端子22上の有機絶縁膜23は、エッチングされ開口部24が形成される。有機絶縁膜21及び有機絶縁膜23は、ポリイミドから構成される。中継端子22は、Cu(銅)からなる金属膜(導電膜)から構成される。
The
チップ端子9bと中継端子22は、ボンディングワイヤ10bで接続される。中継端子22と接続端子8bは、ボンディングワイヤ10aで接続される。中継端子22を介して接続端子8bとチップ端子9bの間をボンディングワイヤで接続すると、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループが抑制される。また、隣接するボンディングワイヤ10d及びボンディングワイヤ10cとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。このため、積層型半導体装置90の組み立て歩留を向上することができる。
The
接続端子8a乃至8e、半導体チップ2乃至5、チップ端子9a乃至9e、ボンディングワイヤ10a乃至10f、及び配線基板1の第1主面側は、封止材6で封止される。封止材6には、例えばエポキシ樹脂が用いられる。
The
次に、積層型半導体装置の製造方法について図3乃至6を参照して説明する。図3乃至6は積層型半導体装置の製造工程を示す断面図である。 Next, a method for manufacturing a stacked semiconductor device will be described with reference to FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the stacked semiconductor device.
まず、配線基板1の第1主面上に半導体チップ2乃至5を積層形成する。この時点では、中継部材13は形成されていない。
First, the
図3に示すように、有機絶縁膜21はスクリーン印刷法を用いて形成している。具体的には、溶剤などで所定の粘度に調整されたポリイミドをスクレッパー32から滴下してスクリーンマスク31上にペースト34として載置する。次に、スキージ33をスクリーンマスク31に押し当て、スキージ33を横方向に移動させてスクリーン印刷を行う。スクリーン印刷により有機絶縁膜21が半導体チップ2の第1主面上に形成される。
As shown in FIG. 3, the organic insulating
スクリーン印刷された有機絶縁膜21は、レベリング(泡出し)及び加熱(例えば、180℃、60分加熱)を実施して固化する。有機絶縁膜21を厚膜化する場合は、スクリーン印刷及び焼結を複数回繰り返すのが好ましい。ここでは、スクリーン印刷法を用いて有機絶縁膜21を形成しているが、代わりに塗布法などを用いて有機絶縁膜21を形成してもよい。
The screen-printed organic insulating
次に、図4に示すように、中継端子22(Cu(銅)からなる金属膜)は、インクジェット法を用いて形成する。具体的には、有機皮膜で覆われたCu(銅)ナノ粒子を溶媒で所定の粘度に調整されたものをノズル36から放出し、Cu(銅)からなる金属膜を有機絶縁膜21上に形成する。
Next, as shown in FIG. 4, the relay terminal 22 (metal film made of Cu (copper)) is formed using an ink jet method. Specifically, Cu (copper) nanoparticles covered with an organic film are adjusted to a predetermined viscosity with a solvent and discharged from the
CO2レーザ或いは赤外線ランプなどにより局所加熱して、有機皮膜や溶媒を分解及び放出させてCu(銅)からなる金属膜を焼結して中継端子22を形成する。有機皮膜で覆われたCu(銅)ナノ粒子の粒径は小さい方が好ましい。その理由は、粒径が小さいほどCO2レーザ或いは赤外線ランプなどによる温度上昇が促進され、他の部分の温度上昇を抑制することができるからである。ここでは、インクジェット法を用いて中継端子22(Cu(銅)からなる金属膜)を形成しているが、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法などを用いて中継端子22(Cu(銅)からなる金属膜)を形成してもよい。
The
続いて、図5に示すように、有機絶縁膜23はスクリーン印刷法を用いて、中継端子22及び有機絶縁膜21上に形成している。具体的には、溶剤などで所定の粘度に調整された感光性ポリイミドを図3で示した方法と同様に、図示していないがスクレッパー32から滴下してスクリーンマスク31上にペースト34として載置する。次に、スキージ33をスクリーンマスク31に押し当て、スキージ33を横方向に移動させてスクリーン印刷を行う。スクリーン印刷により有機絶縁膜23が中継端子22及び有機絶縁膜21上に形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the organic insulating
そして、図6に示すように、中継端子22上に設けられる開口部24形成領域の有機絶縁膜23(感光性ポリイミド)に光を照射する。光照射により有機絶縁膜23(感光性ポリイミド)は光分解される。現像液を用いて光分解された有機絶縁膜23(感光性ポリイミド)を現像処理した後、ポストベークを実施して有機絶縁膜23を固化する。その結果、開口部24を有する有機絶縁膜23が形成される。
Then, as shown in FIG. 6, the organic insulating film 23 (photosensitive polyimide) in the
ここでは、スクリーン印刷法を用いて有機絶縁膜23を形成しているが、代わりに塗布法などを用いて有機絶縁膜23を形成してもよい。これ以降の工程は、周知の技術を用いて行われるので説明を省略する。
Here, the organic insulating
上述したように、本実施形態の積層型半導体装置では、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、及びボンディングワイヤ10a乃至10fが設けられる。半導体チップ2の第1主面上には、有機絶縁膜21、中継端子22、有機絶縁膜23から構成される中継部材13が設けられる。チップ端子9bと中継端子22は、ボンディングワイヤ10bで接続される。中継端子22と接続端子8bは、ボンディングワイヤ10aで接続される。
As described above, in the stacked semiconductor device of this embodiment, the
このため、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制することができる。また、隣接するボンディングワイヤとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。したがって、積層型半導体装置の組み立て歩留を向上することができる。 For this reason, the wire flow and under loop of a bonding wire can be suppressed. In addition, the distance between adjacent bonding wires can be kept stable, and wire touch and the like can be prevented. Therefore, the assembly yield of the stacked semiconductor device can be improved.
なお、本実施形態では、積層基板1上に載置される半導体チップ2(積層型半導体装置での1番目の半導体チップ)上に中継部材13を配置しているが必ずしもこれに限定されるものではない。n番目(ただし、nは2以上)の半導体チップ上に中継部材を配置してもよい。有機絶縁膜21及び有機絶縁膜23にポリイミド膜を用いているが、代わりにポリベンゾシクロブテン、ポリフロロカーボン、或いはポリアリルエーテル等の有機絶縁膜を用いてもよい。中継端子22をCu(銅)からなる金属膜を用いているが、代わりにAl(アルミニウム)、Au(金)、Ag(銀)、Ni(ニッケル)等の金属膜、導電性CNT(カーボンナノチューブ)膜、ITOやZnO等の透明導電膜などを用いてもよい。
In the present embodiment, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る積層型半導体装置について、図面を参照して説明する。図7は積層型半導体装置を示す断面図である。図8は図7の領域Bの拡大断面図である。本実施形態では、配線基板上に中継部材を配置してワイヤ流れやアンダーループを抑制している。
(Second Embodiment)
Next, a stacked semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a stacked semiconductor device. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of region B in FIG. In this embodiment, a relay member is disposed on the wiring board to suppress wire flow and under-loop.
以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.
図7に示すように、積層型半導体装置91は、配線基板1上に半導体チップ2乃至5が4層積層され、封止材6で封止されたBGA(ball grid array)型半導体装置である。積層型半導体装置91には、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、ボンディングワイヤ10e、ボンディングワイヤ10f、ボンディングワイヤ10g、ボンディングワイヤ10h、及びボンディングワイヤ10jが設けられる。積層型半導体装置91は、例えば携帯電話用機器などに使用される。
As shown in FIG. 7, the
配線基板1は、第1主面(半導体チップ側)上に接続端子8a、接続端子8d、接続端子8e、接続端子8f、及び中継部材41が設けられる。接続端子8fとチップ端子9bは、ボンディングワイヤ10jで接続される。中継部材41は、半導体チップ2乃至5が積層形成された後に配線基板1の第1主面上に形成されたものである。
The
中継部材41は接続端子8aとチップ端子9cの接続において、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制するために設けられたものである。具体的には、図8に示すように、中継部材41は、中継端子51、有機絶縁膜52から構成される。中継端子51は、配線基板1の第1主面上に設けられる。有機絶縁膜23は、中継端子51及び配線基板1上に設けられる。中継端子51上の有機絶縁膜52は、エッチングされ開口部53が形成される。有機絶縁膜52は、ポリイミドから構成される。中継端子51は、Cu(銅)からなる金属膜から構成される。
The
チップ端子9cと中継端子51は、ボンディングワイヤ10hで接続される。中継端子51と接続端子8aは、ボンディングワイヤ10gで接続される。中継端子51を介して接続端子8aとチップ端子9cの間をボンディングワイヤで接続すると、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループが抑制される。また、隣接するボンディングワイヤ10jとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。このため、積層型半導体装置91の組み立て歩留を向上することができる。
The
次に、積層型半導体装置の製造方法について図9及び図10を参照して説明する。図9及び図10は積層型半導体装置の製造工程を示す断面図である。 Next, a method for manufacturing a stacked semiconductor device will be described with reference to FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the stacked semiconductor device.
図9に示すように、中継端子51(Cu(銅)からなる金属膜)は、インクジェット法を用いて形成する。具体的には、第1の実施形態の図4で示す方法と同様に、有機皮膜で覆われたCu(銅)ナノ粒子を溶媒で所定の粘度に調整されたものをノズル36から放出し、Cu(銅)からなる金属膜を有機絶縁膜51上に形成する。CO2レーザ或いは赤外線ランプなどにより局所加熱して、有機皮膜や溶媒を分解及び放出させてCu(銅)からなる金属膜を焼結して中継端子51を形成する。
As shown in FIG. 9, the relay terminal 51 (a metal film made of Cu (copper)) is formed using an ink jet method. Specifically, similarly to the method shown in FIG. 4 of the first embodiment, Cu (copper) nanoparticles covered with an organic film are adjusted to a predetermined viscosity with a solvent and discharged from the
次に、図10に示すように、有機絶縁膜52はスクリーン印刷法を用いて、中継端子51及び配線基板1上に形成している。具体的には、溶剤などで所定の粘度に調整された感光性ポリイミドを第1の実施形態の図5で示した方法と同様に、図示していないがスクレッパー32から滴下してスクリーンマスク31上にペースト34として載置する。次に、スキージ33をスクリーンマスク31に押し当て、スキージ33を横方向に移動させてスクリーン印刷を行う。スクリーン印刷により有機絶縁膜52が中継端子51及び配線基板1上に形成される。
Next, as shown in FIG. 10, the organic insulating
中継端子51上に設けられる開口部53形成領域の有機絶縁膜52(感光性ポリイミド)に光を照射する。光照射により有機絶縁膜52(感光性ポリイミド)は光分解される。現像液を用いて光分解された有機絶縁膜52(感光性ポリイミド)を現像処理した後、ポストベークを実施して有機絶縁膜52を固化する。
Light is irradiated to the organic insulating film 52 (photosensitive polyimide) in the
その結果、図8に示すように、開口部53を有する有機絶縁膜52が形成される。これ以降の工程は、周知の技術を用いて行われるので説明を省略する。
As a result, an organic insulating
上述したように、本実施形態の積層型半導体装置では、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、ボンディングワイヤ10e、ボンディングワイヤ10f、ボンディングワイヤ10g、ボンディングワイヤ10h、及びボンディングワイヤ10jが設けられる。配線基板1は、第1主面(半導体チップ側)上に接続端子8a、接続端子8d、接続端子8e、接続端子8f、及び中継部材41が設けられる。中継部材41は、中継端子51、有機絶縁膜52から構成される。チップ端子9cと中継端子51は、ボンディングワイヤ10hで接続される。中継端子51と接続端子8aは、ボンディングワイヤ10gで接続される。
As described above, in the stacked semiconductor device of this embodiment, the
このため、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制することができる。また、隣接するボンディングワイヤとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。したがって、積層型半導体装置の組み立て歩留を向上することができる。 For this reason, the wire flow and under loop of a bonding wire can be suppressed. In addition, the distance between adjacent bonding wires can be kept stable, and wire touch and the like can be prevented. Therefore, the assembly yield of the stacked semiconductor device can be improved.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る積層型半導体装置について、図面を参照して説明する。図11は積層型半導体装置を示す断面図である。図12は図11の領域Cの拡大断面図である。本実施形態では、配線基板上に中継配線を配置してボンディングワイヤを削減している。
(Third embodiment)
Next, a stacked semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a stacked semiconductor device. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a region C in FIG. In the present embodiment, relay wires are arranged on the wiring board to reduce bonding wires.
以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.
図11に示すように、積層型半導体装置92は、配線基板1上に半導体チップ2乃至5が4層積層され、封止材6で封止されたBGA(ball grid array)型半導体装置である。積層型半導体装置92には、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、ボンディングワイヤ10e、ボンディングワイヤ10f、ボンディングワイヤ10g、及びボンディングワイヤ10hが設けられる。積層型半導体装置92は、例えば携帯電話用機器などに使用される。
As shown in FIG. 11, the
配線基板1は、第1主面(半導体チップ側)上に接続端子8a、接続端子8d、接続端子8e、接続端子8f、及び中継部材42が設けられる。接続端子8fとチップ端子9cは、ボンディングワイヤ10jで接続される。中継部材42は、半導体チップ2乃至5が積層形成された後に配線基板1の第1主面上に形成されたものである。
The
中継部材42は接続端子8aとチップ端子9cの接続において、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制し、ボンディングワイヤの本数を削減するために設けられたものである。
The
具体的には、図12に示すように、中継部材42は、中継配線54、有機絶縁膜55から構成される。中継配線54は、一端が接続端子8a上に中継配線54と接するように配置され、中央部及び他端が配線基板1の第1主面上に配置される。有機絶縁膜55は、中継配線54、中継配線54、及び配線基板1上に設けられる。他端の中継配線54上の有機絶縁膜55は、エッチングされ開口部56が形成される。有機絶縁膜55は、ポリイミドから構成される。中継配線54は、Cu(銅)からなる金属膜から構成される。
Specifically, as illustrated in FIG. 12, the
チップ端子9cと開口部56で露呈された中継配線54は、ボンディングワイヤ10hで接続される。中継配線54を介して接続端子8aとチップ端子9cの間をボンディングワイヤで接続すると、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループが抑制される。ボンディングワイヤの本数を削減することができる。また、隣接するボンディングワイヤ10jとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。このため、積層型半導体装置92の組み立て歩留を向上することができる。
The
次に、積層型半導体装置の製造方法について図13及び図14を参照して説明する。図13及び図14は積層型半導体装置の製造工程を示す断面図である。 Next, a method for manufacturing a stacked semiconductor device will be described with reference to FIGS. 13 and 14 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the stacked semiconductor device.
図13に示すように、中継配線54(Cu(銅)からなる金属膜)は、インクジェット法を用いて形成する。具体的には、第1の実施形態の図4で示す方法と同様に、有機皮膜で覆われたCu(銅)ナノ粒子を溶媒で所定の粘度に調整されたものをノズル36から放出し、Cu(銅)からなる金属膜を接続端子8a及び配線基板1上に形成する。プレベークを実施して溶媒を放出した後、接続端子8a上の中継配線54に、例えば押圧子を押し当てて加熱及び加圧を加え、中継配線54を焼結して中継配線54と接続端子8aの間を接続する。なお、焼結と同時に中継配線5に超音波を付加すると、更に中継配線54と接続端子8aの間の接続を強固することができる(接触抵抗の低減化)。
As shown in FIG. 13, the relay wiring 54 (metal film made of Cu (copper)) is formed by using an ink jet method. Specifically, similarly to the method shown in FIG. 4 of the first embodiment, Cu (copper) nanoparticles covered with an organic film are adjusted to a predetermined viscosity with a solvent and discharged from the
ここでは、中継配線54は比較的線幅が狭い(数μm〜数十μm)ものとしているが、中継配線54が比較的線幅が広い場合はメタルマスクをマスクとしてスパッタ法や蒸着法を用いて中継配線54を形成してもよい。
Here, the
次に、図14に示すように、有機絶縁膜55はスクリーン印刷法を用いて、中継配線54、接続端子8a、及び配線基板1上に形成する。具体的には、溶剤などで所定の粘度に調整された感光性ポリイミドを第1の実施形態の図5で示した方法と同様に、図示していないがスクレッパー32から滴下してスクリーンマスク31上にペースト34として載置する。次に、スキージ33をスクリーンマスク31に押し当て、スキージ33を横方向に移動させてスクリーン印刷を行う。スクリーン印刷により有機絶縁膜55が中継配線54、接続端子8a、及び配線基板1上に形成される。
Next, as shown in FIG. 14, the organic insulating
中継配線54上に設けられる開口部56形成領域の有機絶縁膜55(感光性ポリイミド)に光を照射する。光照射により有機絶縁膜55(感光性ポリイミド)は光分解される。現像液を用いて光分解された有機絶縁膜55(感光性ポリイミド)を現像処理した後、ポストベークを実施して有機絶縁膜55を固化する。
Light is irradiated to the organic insulating film 55 (photosensitive polyimide) in the
その結果、図12に示すように、開口部56を有する有機絶縁膜55が形成される。これ以降の工程は、周知の技術を用いて行われるので説明を省略する。
As a result, an organic insulating
上述したように、本実施形態の積層型半導体装置では、配線基板1、半導体チップ2乃至5、封止材6、シート7a乃至7d、ボンディングワイヤ10e、ボンディングワイヤ10f、ボンディングワイヤ10g、及びボンディングワイヤ10hが設けられる。配線基板1は、第1主面(半導体チップ側)上に接続端子8a、接続端子8d、接続端子8e、接続端子8f、及び中継部材42が設けられる。中継部材42は、中継配線54、有機絶縁膜55から構成される。中継配線54は、一端が接続端子8a上に中継配線54と接するように配置され、中央部及び他端が配線基板1の第1主面上に配置される。 チップ端子9cと開口部56で露呈された中継配線54は、ボンディングワイヤ10hで接続される。
As described above, in the stacked semiconductor device of this embodiment, the
このため、ボンディングワイヤのワイヤ流れやアンダーループを抑制することができる。ボンディングワイヤの本数を削減することができる。また、隣接するボンディングワイヤとの間隔を安定して保つことができ、ワイヤタッチなどを防止することができる。したがって、積層型半導体装置の組み立て歩留を向上することができる。 For this reason, the wire flow and under loop of a bonding wire can be suppressed. The number of bonding wires can be reduced. In addition, the distance between adjacent bonding wires can be kept stable, and wire touch and the like can be prevented. Therefore, the assembly yield of the stacked semiconductor device can be improved.
なお、第3の実施形態では、接続端子に接続される中継配線54を有する中継部材42を配線基板1上に配置しているが必ずしもこれに限定されるものではない。チップ端子に接続される中継配線を有する中継部材を半導体チップ上に配置してもよい。
In the third embodiment, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 配線基板
2〜5 半導体チップ
6 封止材
7a〜7d シート
8a〜8f 接続端子
9a〜9e チップ端子
10a〜10h、10j ボンディングワイヤ
11a、11b ビア
12a、12b 外部端子
13、41、42 中継部材
21、23、52、55 有機絶縁膜
22、51 中継端子
24、53、56 開口部
31 スクリーンマスク
32 スクレッパー
33 スキージ
34 ペースト
36 ノズル
54 中継配線
90、91、92 積層型半導体装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記接続端子と離間し、前記配線基板の第1主面上に設けられた中継端子と、
前記接続端子及び前記中継端子と離間し、前記配線基板の第1主面上に積層された半導体チップと、
前記半導体チップに設けられるチップ端子と前記中継端子を接続する第1のボンディングワイヤと、
前記中継端子と前記接続端子を接続する第2のボンディングワイヤと、
を具備することを特徴とする積層型半導体装置。 A wiring board provided with connection terminals on the first main surface;
A relay terminal spaced apart from the connection terminal and provided on the first main surface of the wiring board;
A semiconductor chip separated from the connection terminal and the relay terminal and stacked on the first main surface of the wiring board;
A first bonding wire connecting the chip terminal provided on the semiconductor chip and the relay terminal;
A second bonding wire connecting the relay terminal and the connection terminal;
A stacked semiconductor device comprising:
前記配線基板の第1主面上に設けられ、一端が前記接続端子上に前記接続端子と接するように設けられた中継配線と、前記接続端子及び前記中継配線上に設けられ、前記中継配線の他端に開口部が設けられた有機絶縁膜とを有する中継部材と、
前記接続端子及び前記中継配線と離間し、前記配線基板の第1主面上に積層された半導体チップと、
前記半導体チップに設けられるチップ端子と前記開口部により露呈された中継配線を接続するボンディングワイヤと、
を具備することを特徴とする積層型半導体装置。 A wiring board provided with connection terminals on the first main surface;
A relay wiring provided on the first main surface of the wiring board and having one end on the connection terminal so as to be in contact with the connection terminal; provided on the connection terminal and the relay wiring; A relay member having an organic insulating film provided with an opening at the other end;
A semiconductor chip separated from the connection terminal and the relay wiring and stacked on the first main surface of the wiring board;
A bonding wire that connects a chip terminal provided on the semiconductor chip and a relay wiring exposed by the opening;
A stacked semiconductor device comprising:
前記半導体チップ上に第1の有機絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の有機絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、
前記第1の有機絶縁膜及び前記導電膜上に第2の有機絶縁膜を形成し、前記導電膜上の前記第2の有機絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部により露呈された前記導電膜と前記半導体チップに設けられたチップ端子、及び前記開口部により露呈された前記導電膜と前記配線基板に設けられた接続端子をそれぞれボンディングワイヤで接続する工程と、
を具備することを特徴とする積層型半導体装置の製造方法。 A step of stacking semiconductor chips on a wiring board;
Forming a first organic insulating film on the semiconductor chip;
Forming a conductive film on the first organic insulating film;
Forming a second organic insulating film on the first organic insulating film and the conductive film, and forming an opening in the second organic insulating film on the conductive film;
The step of connecting the conductive film exposed by the opening and the chip terminal provided on the semiconductor chip, and the conductive film exposed by the opening and the connection terminal provided on the wiring board by bonding wires, respectively. When,
A method for manufacturing a stacked semiconductor device, comprising:
前記配線基板上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上に有機絶縁膜を形成し、前記導電膜上の前記有機絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部により露呈された前記導電膜と前記半導体チップに設けられたチップ端子、及び前記開口部により露呈された前記導電膜と前記配線基板に設けられた接続端子をそれぞれボンディングワイヤで接続する工程と、
を具備することを特徴とする積層型半導体装置の製造方法。 A step of stacking semiconductor chips on a wiring board;
Forming a conductive film on the wiring substrate;
Forming an organic insulating film on the conductive film and forming an opening in the organic insulating film on the conductive film;
The step of connecting the conductive film exposed by the opening and the chip terminal provided on the semiconductor chip, and the conductive film exposed by the opening and the connection terminal provided on the wiring board by bonding wires, respectively. When,
A method for manufacturing a stacked semiconductor device, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011204591A JP2013065783A (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Stacked semiconductor device and method of manufacturing the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014203739A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | Semiconductor device and method for manufacturing same |
-
2011
- 2011-09-20 JP JP2011204591A patent/JP2013065783A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| WO2014203739A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | Semiconductor device and method for manufacturing same |
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