JP2001035955A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2001035955A
JP2001035955A JP11203526A JP20352699A JP2001035955A JP 2001035955 A JP2001035955 A JP 2001035955A JP 11203526 A JP11203526 A JP 11203526A JP 20352699 A JP20352699 A JP 20352699A JP 2001035955 A JP2001035955 A JP 2001035955A
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辰夫 竹下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージベースと半導体チップとが一体化
された半導体装置の位置合わせ精度を向上させることが
可能な半導体装置及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 後に半導体基板10とパッケージ基板2
0とを一体的に切断する際の切断軌跡C上となる、各受
光部14に対応する位置Dの外側で且つ矩形に形成され
る各半導体チップ1の角部に対応する位置になるように
貫通孔25をパッケージ基板20に形成し、この半導体
基板10をパッケージ基板20に搭載して、パッケージ
基板20の第1配線電極21と半導体基板10のバンプ
13とを電気接続し、半導体基板10とパッケージ基板
20とを一体化する。この一体化の後に、半導体基板1
0とパッケージ基板20とを一体的に且つ貫通孔25を
横断して切断して、複数個の半導体チップ1とパッケー
ジベース2とに分離して個々の半導体装置A1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】本発明は、半導体チップをワ
イヤボンディングを用いることなくパッケージする半導
体装置とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体チップのパッケージ構造と
して、ワイヤボンディングを用いない構造が提案されて
いる。例えば、特許第2800806号公報には、複数
の半導体チップに相当する素子が形成されている半導体
基板を、半導体チップを個々に搭載可能な電極及び外部
接続用電極が形成されているパッケージ基板に搭載し、
半導体基板とパッケージ基板とを相互に電気接続し、そ
の後半導体基板とパッケージ基板とを一体的に切断し
て、複数個の半導体チップとパッケージベースとに分離
して、パッケージベースと半導体チップとが同一平面形
状及び平面寸法に形成する半導体装置が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
2800806号公報においては、上述した構成の半導
体装置を他のプリント基板等に組み込む際の位置合わせ
に関しては、何ら考慮されておらず、半導体装置を他の
プリント基板等の適切な位置に組み込むことは難しく、
半導体装置の位置合わせ精度が低下する問題を含んでい
る。
【0004】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、パッケージベースに半導体チップが搭載され、この
パッケージベースに設けられた外部接続用電極と前記半
導体チップとが電気接続される構成の半導体装置の位置
合わせ精度を向上させることが可能な半導体装置及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、パッケージベースに半導体チップが搭載され、パッ
ケージベースに設けられた外部接続用電極と半導体チッ
プとが電気接続されてなる半導体装置であって、パッケ
ージベースの半導体チップと対向する面の裏面に、パッ
ケージベースの位置合わせのための凹部が形成されてい
ることを特徴としている。
【0006】このような構成を採用した場合、パッケー
ジベースの半導体チップと対向する面の裏面に形成され
た凹部を基準として、半導体チップ及びパッケージベー
スを備えた半導体装置の搭載位置、搭載方向等の位置合
わせを行えるので、外部基板等に半導体装置を搭載する
際の位置合わせ精度を向上させることが可能となる。
【0007】また、凹部は、パッケージベースの端部の
少なくとも2箇所に、端部が切り欠かれるように形成さ
れていることが好ましい。このような構成を採用した場
合、パッケージベースの端部に形成された少なくとも2
箇所の凹部により、半導体装置の搭載位置、搭載方向等
の位置合わせを行えるので、外部基板等への半導体装置
を搭載する際の位置合わせ精度を更に向上させて、特
に、適切な位置に正確に搭載することが可能となる。
【0008】また、凹部は、パッケージベースの平面内
の少なくとも2箇所に形成されていることが好ましい。
このような構成を採用した場合、パッケージベースの平
面内に形成された少なくとも2箇所の凹部により、半導
体装置の搭載位置、搭載方向等の位置合わせを行えるの
で、外部基板等への半導体装置を搭載する際の位置合わ
せ精度を更に向上させて、特に、適切な位置に正確に搭
載することが可能となる。
【0009】また、本発明に係る半導体装置は、パッケ
ージベースに半導体チップが搭載され、パッケージベー
スに設けられた外部接続用電極と半導体チップとが電気
接続されてなる半導体装置であって、パッケージベース
の半導体チップと対向する面と半導体チップとは同一平
面形状及び平面寸法を有し、平面視で矩形に形成されて
おり、パッケージベースの端部の少なくとも2箇所に
は、端部が切り欠かれるようにパッケージベースの位置
合わせのための凹部が設けられていることを特徴として
いる。
【0010】このような構成を採用した場合、パッケー
ジベースの端部の少なくとも2箇所が切り欠かれるよう
にして設けられた凹部を基準として、半導体チップ及び
パッケージベースを備えた半導体装置の搭載位置、搭載
方向等の位置合わせを確実に行えるので、外部基板等に
半導体装置を搭載する際の位置合わせ精度を向上させる
ことが可能となる。
【0011】また、本発明に係る半導体装置は、パッケ
ージベースに半導体チップが搭載され、パッケージベー
スに設けられた外部接続用電極と半導体チップとが電気
接続されてなる半導体装置であって、パッケージベース
の半導体チップと対向する面と半導体チップとは同一平
面形状及び平面寸法を有して平面視で矩形に形成されて
おり、パッケージベースの半導体チップと対向する面の
裏面の平面内に、パッケージベースの位置合わせのため
の凹部が少なくとも2箇所設けられていることを特徴と
している。
【0012】このような構成を採用した場合、パッケー
ジベースの半導体チップと対向する面の裏面の平面内に
設けられる少なくとも2箇所の凹部を基準として、半導
体チップ及びパッケージベースを備えた半導体装置の搭
載位置、搭載方向等の位置合わせを確実に行えるので、
外部基板等に半導体装置を搭載する際の位置合わせ精度
を向上させることが可能となる。
【0013】また、凹部は、パッケージベースを貫通し
て形成されていることが好ましい。このような構造を採
用した場合には、半導体装置を実装する際には位置合わ
せに使用可能となり、後述する絶縁性樹脂を充填する際
にはエアーの逃げ道として機能させることが可能とな
る。
【0014】また、パッケージベースは、光学的に透明
な部材からなり、半導体チップのパッケージベースと対
向する面には、光を受光する受光部あるいは発光する発
光部が設けられていることが好ましい。このような構成
を採用した場合、半導体装置自体を、半導体チップのパ
ッケージベースに対向する面を発光面あるいは受光面と
する光半導体装置として機能させることが可能である。
ここで、光学的に透明とは、所定波長の光に対して透過
性の極めて高い状態のことをいう。
【0015】また、凹部は、半導体チップの受光部ある
いは発光部が形成された部分の外側部分に対向するパッ
ケージベース部分の裏面に形成されていることが好まし
い。このような構成を採用した場合、凹部が、平面視
で、素子の受光部あるいは発光部と重ならない位置に形
成されることになり、凹部により光の受光あるいは発光
を妨げられることが回避され、素子の受光性能あるいは
発光性能が低下することを防止することが可能となる。
【0016】また、半導体チップとパッケージベースと
の間に所定幅の間隙を形成した状態で、半導体チップと
外部接続用電極とが電気接続されており、半導体チップ
とパッケージベースとの間に形成された所定幅の間隙に
は、絶縁性樹脂が充填されて、硬化されていることが好
ましい。このような構成を採用した場合、パッケージベ
ースに設けられた外部接続用電極と半導体チップとが電
気接続される部位を確実に保護することができると共
に、半導体チップとパッケージベースとが絶縁性樹脂に
より接着され、機械的強度を増大させることができる。
【0017】本発明に係る半導体装置の製造方法は、複
数の半導体チップに相当する素子が形成されている半導
体基板を、半導体チップを個々に搭載可能な電極及び外
部接続用電極が形成されると共に、半導体基板と対向す
る面の裏面に各素子に対して凹部が形成されているパッ
ケージ基板に搭載し、半導体基板とパッケージ基板とを
相互に電気接続する工程と、半導体基板とパッケージ基
板とを一体的に切断して、複数個の半導体チップとパッ
ケージベースとに分離する工程と、を含むことを特徴と
している。
【0018】このような構成を採用した場合、半導体基
板を半導体基板と対向する面の裏面に各素子に対して凹
部が形成されているパッケージ基板に搭載した後に、半
導体基板とパッケージ基板とを一体的に切断して、複数
個の半導体チップとパッケージベースとに分離して個々
の半導体装置を形成しているので、パッケージベースの
半導体チップと対向する面の裏面に凹部が形成され、こ
の凹部を基準として、半導体装置の搭載位置、搭載方向
等の位置合わせを行え、外部基板等への半導体装置を搭
載する際の位置合わせ精度を向上させることが可能とな
る。また、パッケージベースの半導体チップと対向する
面の裏面に凹部が形成された半導体装置を容易に製造す
ることも可能となる。
【0019】また、凹部を、半導体基板とパッケージ基
板とを一体的に切断する際の切断軌跡上に形成し、半導
体基板とパッケージ基板とを一体的に切断する際に、凹
部を横断して切断することが好ましい。このような構成
を採用した場合、凹部を横断して、半導体基板とパッケ
ージ基板とを一体的に切断するので、個々の半導体装置
に分離した際に、凹部の一部がパッケージベースの端部
に切り欠かれた状態で残ることになる。このパッケージ
ベースの端部に切り欠かれた状態で残る凹部の一部を位
置決めのための位置決め部として用いることができ、パ
ッケージベースの端部に容易に位置決めのための位置決
め部を設けることが可能となる。
【0020】また、凹部を、素子に対して複数設けるこ
とが好ましい。このような構成を採用した場合、個々の
半導体装置に分離した際に、凹部の一部が複数個パッケ
ージベースの端部に切り欠かれた状態で残ることにな
り、特に、半導体装置の搭載位置の位置合わせを確実に
行えるので、外部基板等への半導体装置を搭載する際の
位置合わせ精度を更に向上させることが可能となる。
【0021】また、凹部を、パッケージ基板を貫通して
形成し、半導体基板をパッケージ基板に搭載する際に、
半導体基板とパッケージ基板との間に所定幅の間隙を形
成し、間隙に、絶縁性樹脂を充填する工程を含むことが
好ましい。このような構成を採用した場合、絶縁性樹脂
を充填する際に、半導体基板とパッケージ基板との間に
形成された間隙に存在するエアが凹部を介して排出され
るので、絶縁性樹脂を速やかに充填することができると
共に、絶縁性樹脂を充填した後のエア残りの発生を抑制
することができる。特に、エア残りの発生を抑制するこ
とにより、半導体装置の温度変化により生じる応力の分
布をより均一にでき、素子あるいは半導体基板とパッケ
ージ基板との電気接続部への応力の作用が抑制されて、
これらの部分の破損を防ぎ、半導体装置の温度変化に対
する信頼性の低下を防ぐことが可能となる。
【0022】また、パッケージベースは光に対して光学
的に透明な部材からなると共に、素子は光を受光あるい
は発光する素子であって、凹部を、半導体基板の素子の
受光部あるいは発光部が形成された部分の外側部分に対
向するパッケージ基板部分の裏面に形成することが好ま
しい。このような構成を採用した場合、凹部が、平面視
で、素子の受光部あるいは発光部と重ならない位置に形
成されることになり、凹部により、素子による光の受光
あるいは発光を妨げられることが回避され、素子の受光
性能あるいは発光性能が低下することを防止することが
可能となる。ここで、光学的に透明とは、所定波長の光
に対して透過性の極めて高い状態のことをいう。
【0023】また、半導体基板のパッケージ基板と対向
する面の一部にアライメントパターンを形成し、パッケ
ージ基板の半導体基板と対向する面あるいはその裏面の
一部にアライメントパターンを形成し、半導体基板をパ
ッケージ基板に搭載する際に、これらのアライメントパ
ターンを利用して両者の位置決めを行うことが好まし
い。このような構成を採用した場合、パッケージ基板が
光学的に透明であることを利用して、パッケージ基板側
に位置決め用窓等を新たに形成することなく、半導体基
板とパッケージ基板との位置決めを行うことができ、半
導体装置の製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。なお、図面の説明において同一の要素に
は同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【0025】(第1実施形態)図1は、本発明による半
導体装置の第1実施形態を、製造工程順に説明する説明
図であり、図2は半導体基板の平面図、図4はパッケー
ジ基板の平面図である。図1(a)に示されるように、
シリコン等の半導体基板10は、一方の面10aに、ボ
ンディングパッド11と、パッケージ基板20に対する
半導体基板10の位置合わせを行うための第1アライメ
ントパターン12が形成されている。ボンディングパッ
ド11上には、電気接続用に、Auあるいは半田等によ
るバンプ13が設けられている。
【0026】半導体基板10は、図2に示されるよう
に、後に切断分離される多数個の半導体チップ1を含ん
でいる。各半導体チップ1は、図3に示されるように、
所定波長(例えば、近紫外から近赤外までの波長)の光
を受光する受光部14を有しており、受光部14の外側
にボンディングパッド11(本実施形態においては、4
箇所)が設けられている。第1アライメントパターン1
2は、図2に示されるように、半導体基板10の直径方
向の外周部分の2箇所に設けられており、フォトエッチ
ング技術等を用いて「+」字状に形成されている。この
第1アライメントパターン12は、ボンディングパッド
11と同じ配線を利用して形成することも可能である。
【0027】先ず、この半導体基板10を、図1(b)
に示されるように、半導体基板10より大きい面積を有
した矩形のパッケージ基板20上に搭載し、一体化す
る。パッケージ基板20は、受光部14が受光する光の
波長に対して光学的に透明な、透光性ガラスからなる。
パッケージ基板20の一方の面20aには、第1配線電
極21と、パッケージ基板20に対する半導体基板10
の位置合わせを行うための第2アライメントパターン2
2とが形成されている。パッケージ基板20の他方の面
20bには、外部基板(図示せず)と接続される第2配
線電極23が形成されており、この第2配線電極23に
は、外部基板(図示せず)との接続用に、Auあるいは
半田等によるバンプ24が設けられている。また、パッ
ケージ基板20には、図1(b)及び図4に示されるよ
うに、パッケージ基板20を貫通する貫通孔25が、フ
ォトエッチング技術を用いて形成されている。ここで、
第1配線電極21及び第2配線電極23は、各請求項に
おける外部接続用電極を構成している。貫通孔25は、
各請求項における凹部を構成している。
【0028】第1配線電極21は、図4及び図5に示さ
れるように、受光部14に対応する位置の外側で半導体
基板10のバンプ13(ボンディングパッド11)と対
応する位置に設けられており、パッケージ基板20を貫
通して設けられたスルーホール26内部の配線電極(図
示せず)を介して第2配線電極23と導通されている。
第2アライメントパターン22は、同じく図4に示され
るように、半導体基板10の第1アライメントパターン
12が形成された位置に対応する位置に、2箇所設けら
れており、フォトエッチング技術等を用いて第1アライ
メントパターン12より大きい「+」字状に形成されて
いる。貫通孔25は、図5に示されるように、後に半導
体基板10とパッケージ基板20とを一体的に切断する
際の切断軌跡C上に形成されており、受光部14に対応
する位置Dの外側で、矩形に形成される各半導体チップ
1の角部に対応する位置するように設けられる。
【0029】半導体基板10をパッケージ基板20に搭
載する際には、半導体基板10の受光部14及び第1ア
ライメントパターン12が形成された一方の面10aと
パッケージ基板20の第2アライメントパターン22が
形成された一方の面20aとを対向させた状態で、パッ
ケージ基板20に形成された第2アライメントパターン
22と半導体基板10に形成された第1アライメントパ
ターン12とを合致させて、位置合わせを行う(図6に
示された状態)。半導体基板10とパッケージ基板20
との位置合わせが終わった後、パッケージ基板20の第
1配線電極21と半導体基板10のバンプ13とを公知
の熱圧着等の接続技術を用いて接続(フリップチップ接
続)する。半導体基板10とパッケージ基板20とが電
気接続された状態(図1(b)に示された状態)におい
て、半導体基板10とパッケージ基板20との間には所
定幅(例えば、100μm程度)の間隙30が形成され
ており、この間隙30の幅はボンディングパッド11、
バンプ13及び第1配線電極21の厚さにより規定、管
理されることになる。
【0030】半導体基板10をパッケージ基板20に搭
載し一体化すると、図1(c)に示されるように、半導
体基板10とパッケージ基板20との間に形成された間
隙30に、アンダーフィル樹脂31を充填し、硬化させ
る。アンダーフィル樹脂31は、受光部14が受光する
光の波長に対して光学的に透明で且つ絶縁性を有してお
り、例えば、シリコーン樹脂等にて構成される。
【0031】しかる上で、公知のダイシング技術等を用
いて、一体化された半導体基板10及びパッケージ基板
20を同時に切断する。一体化された半導体基板10及
びパッケージ基板20は、半導体基板10の他方の面1
0b(パッケージ基板20と対向する面の裏面)を下面
とされた状態(図1(c)に示される状態)で、ダイシ
ング装置(図示せず)に固定される。半導体基板10及
びパッケージ基板20がダイシング装置に固定される
と、パッケージ基板20の他方の面20b(半導体基板
10と対向する面の裏面)に形成された目印パターン
(図示せず)等を基準として、一体化された半導体基板
10及びパッケージ基板20が一体的に切断されて、図
1(d)に示されるように、複数個の半導体装置A1に
分離される。半導体基板10及びパッケージ基板20
は、25μm程度の厚さを有する切刃を用いて、貫通孔
25を横断して切断される。
【0032】上述したようにして製造された半導体装置
A1は、図1(d)及び図7に示されるように、パッケ
ージ基板20から分割された平面視矩形の四角の欠けた
形状のパッケージベース2と、半導体基板10から分割
された平面視矩形の半導体チップ1とを有することにな
る。半導体チップ1の一方の面を1a、他方の面を1
b、パッケージベース2の一方の面を2a、他方の面を
2bとする。半導体チップ1の一方の面1a(パッケー
ジベース2と対向する面)には、受光部14が設けられ
ており、この受光部14がパッケージベース2を透過し
た所定波長の光を受光することにより生成される信号
は、受光部14からボンディングパッド11、バンプ1
3、第1配線電極21、スルーホール26内部の配線電
極(図示せず)、第2配線電極23及びバンプ24を介
して、外部基板の電極(図示せず)に送られる。パッケ
ージベース2の角部(4箇所)には、貫通孔25を横断
して半導体基板10とパッケージ基板20とを一体的に
切断したので、個々の半導体装置A1に分離した際に、
貫通孔25の一部がパッケージベース2の角部を切り欠
いた状態の凹部3として残り、この凹部3が位置決めの
ための位置決め部として用いられる。この半導体装置A
1を外部基板(図示せず)に搭載する際には、図9に示
されるように、対角2箇所の凹部3に対して外部基板側
に設けられる2本のガイドピン40を立てて位置合わせ
を行う。
【0033】上述した第1実施形態によれば、後に半導
体基板10とパッケージ基板20とを一体的に切断する
際の切断軌跡C上となる、各受光部14に対応する位置
Dの外側で且つ矩形に形成される各半導体チップ1の角
部に対応する位置になるように貫通孔25をパッケージ
基板20に形成し、このパッケージ基板20に半導体基
板10を搭載した後に、半導体基板10とパッケージ基
板20とを一体的に且つ貫通孔25を横断して切断し
て、複数個の半導体チップ1とパッケージベース2とに
分離して個々の半導体装置A1を形成しているので、個
々の半導体装置A1に分離した際に、貫通孔25の一部
がパッケージベース2の端部に切り欠いた状態の凹部3
として残ることになり、パッケージベース2の角部に容
易に位置決めのための位置決め部を設けることでき、パ
ッケージベース2に位置合わせのための凹部3が形成さ
れた半導体装置A1を容易に製造することも可能とな
る。
【0034】また、パッケージ基板20に貫通孔25を
形成し、半導体基板10とパッケージ基板20との間に
所定幅の間隙30を形成して半導体基板10をパッケー
ジ基板20に搭載し、この間隙30に、アンダーフィル
樹脂31を充填するので、アンダーフィル樹脂31によ
りパッケージ基板20に形成された第1配線電極21と
半導体基板10に形成されたバンプ13との接続部位、
及び、バンプ13とボンディングパッド11との接続部
位を確実に保護することができると共に、半導体基板1
0とパッケージ基板20とがアンダーフィル樹脂31に
より接着され、機械的強度を増大させることができる。
アンダーフィル樹脂31を充填する際に、半導体基板1
0とパッケージ基板20との間に形成された間隙30に
存在するエアが貫通孔25を介して排出されるので、ア
ンダーフィル樹脂31を速やかに充填することができる
と共に、アンダーフィル樹脂31を充填した後のエア残
りの発生を抑制することができる。特に、エア残りの発
生を抑制することにより、半導体装置A1の温度変化に
より生じるアンダーフィル樹脂31内での応力分布をよ
り均一化でき、受光素子(半導体チップ1)自体、ある
いは、上述された接続部位への応力の作用が抑制され
て、これらの部分の破損を防ぎ、半導体装置A1の温度
変化に対する信頼性の低下を防ぐことが可能となる。
【0035】また、パッケージ基板20は、所定波長の
光に対して光学的に透明な透光性ガラスからなり、半導
体基板10の一方の面10a(パッケージ基板20と対
向する面)の直径方向の外周部分に第1アライメントパ
ターン12を形成し、パッケージ基板20の一方の面2
0a(半導体基板10と対向する面)の第1アライメン
トパターン12と対応する位置に第2アライメントパタ
ーン22を形成し、半導体基板10をパッケージ基板2
0に搭載する際に、第1アライメントパターン12及び
第2アライメントパターン22を利用して両者の位置決
めを行うので、パッケージ基板20が所定波長の光に対
して光学的に透明であることを利用して、パッケージ基
板20側に位置決め用窓等を新たに形成することなく、
半導体基板10とパッケージ基板20との位置決めを行
うことができ、半導体装置A1の製造工程の簡略化を図
ることが可能となる。
【0036】一方、半導体装置A1については、個々の
半導体装置A1に分離した際に、貫通孔25の一部がパ
ッケージベース2の角部を切り欠いた状態の凹部3とし
て残り、この凹部3を基準として、半導体装置A1の搭
載位置、搭載方向等の位置合わせを行え、外部基板(図
示せず)への半導体装置A1を搭載する際の位置合わせ
精度を向上させることが可能となる。また、貫通孔25
はフォトエッチング技術を用いて形成されるので、より
高精度に位置合わせを行うことができる。本実施形態に
おいては、特に、半導体チップ1を受光素子としている
ことから、受光部14が適切に光を受光するように、半
導体チップ1(半導体装置A1)の搭載位置、搭載方向
等の位置合わせに対して、高精度さが求められるが、パ
ッケージベース2(半導体装置A1)に位置決めのため
の凹部3が形成されるため、高精度に半導体チップ1
(半導体装置A1)を搭載することが可能となる。
【0037】また、凹部3が、平面視矩形のパッケージ
ベース2の各角部に設けられることから、受光素子(半
導体チップ1)に対して複数箇所設けられることになる
ので、半導体装置A1の搭載位置の位置合わせを更に確
実に行え、外部基板(図示せず)への半導体装置A1を
搭載する際の位置合わせ精度を更に向上させることが可
能となる。
【0038】また、貫通孔25は、各受光部14に対応
する位置Dの外側で且つ矩形に形成される各半導体チッ
プ1の角部に対応する位置になるようにパッケージ基板
20に形成されるので、個々の半導体装置A1に分離し
た際に、貫通孔25の一部で構成される凹部3が、平面
視で、素子の受光部14と重ならない位置に形成される
ことになり、受光部14での光の受光が凹部3で妨げら
れることが回避され、受光部14(受光素子)の受光性
能の低下を防止することが可能となる。
【0039】なお、パッケージ基板20に形成される貫
通孔25の位置の変形例として、貫通孔25を、半導体
基板10とパッケージ基板20とを一体的に切断する際
の切断軌跡C上に形成し、受光部14に対応する位置D
の外側で、矩形に形成される各半導体チップ1の辺部に
対応する位置に設けてもよい。この場合には、図10に
示されるように、個々の半導体装置A2に分離した際
に、パッケージベース2の向かい合う2箇所の辺部に
は、貫通孔25の一部がパッケージベース2の辺部を切
り欠いた状態の凹部4として残るようになり、この凹部
4が位置決めのための位置決め部として用いられる。貫
通孔25(凹部4)は、4つの辺部の各々に設けるよう
にしてもよい。
【0040】また、貫通孔25を、パッケージ基板20
の半導体チップ1に対応する平面内に設けてもよい。こ
の場合には、図11に示されるように、個々の半導体装
置A3に分離した際に、パッケージベース2の平面内に
貫通孔25(凹部5)が設けられ、この貫通孔25(凹
部5)が位置決めのための位置決め部として用いられ
る。図11にて示される変形例では、貫通孔25を2箇
所設けているが、貫通孔25の数はこれに限られるもの
ではない。図11に示された半導体装置A3は、「田」
の字状に配列された4つの受光部14が形成されてお
り、各受光部14は、Al配線50等を介して、パッケ
ージベース2側の第1配線電極21に接続されている。
貫通孔25(凹部5)は、外周が略真円形の第1貫通孔
25a(第1凹部5a)と、長軸方向が「田」の字状に
配列された4つの受光部14の中心部及び第1貫通孔2
5a(第1凹部5a)の中心部を通る略長円形の外周を
有する第2貫通孔25b(第2凹部5b)とを含んでい
る。
【0041】この半導体装置A3を外部基板(図示せ
ず)に搭載する際には、図12に示されるように、第1
貫通孔25a(第1凹部5a)及び第2貫通孔25b
(第2凹部5b)に対して外部基板側に設けられる2本
のガイドピン40を立てて位置合わせを行う。第1貫通
孔25a(第1凹部5a)にガイドピンを立てることに
より受光部14のXY方向の原点を合わせ、第2貫通孔
25b(第2凹部5b)にガイドピンを立てることによ
り受光部14のY方向(あるいはX方向)を合わせるこ
とになり、受光部14の高精度な位置合わせが可能とな
る。
【0042】(第2実施形態)図13は、本発明による
半導体装置の第2実施形態を、製造工程順に説明する説
明図である。第1実施形態においては、パッケージ基板
20に貫通孔25を設け、切断分離後の半導体装置A1
の位置決めのための凹部3を形成していたが、第2実施
形態においては、図13(b)に示されるように、パッ
ケージ基板20の他方の面20b側からパッケージ基板
20の略半分の厚さまで切削して凹部25を形成し、切
断分離後の半導体装置A4の位置決めのための凹部3と
している。
【0043】上述した第2実施形態においても第1実施
形態と同様の作用効果を奏し、パッケージベース2の角
部に容易に位置決めのための位置決め部を設けることで
き、パッケージベース2に位置合わせのための凹部3が
形成された半導体装置A4を容易に製造することも可能
となる。また、製造された半導体装置A4も、この凹部
3を基準として、半導体装置A4の搭載位置、搭載方向
等の位置合わせを行え、外部基板(図示せず)への半導
体装置A4を搭載する際の位置合わせ精度を向上させる
ことが可能となる。
【0044】(第3実施形態)図14は、本発明による
半導体装置の第3実施形態を、製造工程順に説明する説
明図である。第1実施形態においては、半導体基板10
に形成される素子(半導体チップ1)を受光素子として
いるが、第3実施形態では光半導体素子以外の半導体素
子とし、パッケージ基板20を透光性を有さないセラミ
ック基板としている。パッケージ基板20には、図14
(b)に示されるように、第1アライメントパターン1
2に対応する位置にパッケージ基板20を貫通する位置
合わせ用窓27を形成し、この位置合わせ用窓27と第
1アライメントパターン12とにより、パッケージ基板
20と半導体基板10との位置合わせを行う。
【0045】上述した第3実施形態においても第1及び
第2実施形態と同様の作用効果を奏し、パッケージベー
ス2の角部に容易に位置決めのための位置決め部を設け
ることでき、パッケージベース2に位置合わせのための
凹部3が形成された半導体装置A5を容易に製造するこ
とも可能となる。また、製造された半導体装置A5も、
この凹部3を基準として、半導体装置A5の搭載位置、
搭載方向等の位置合わせを行え、外部基板(図示せず)
への半導体装置A5を搭載する際の位置合わせ精度を向
上させることが可能となる。
【0046】なお、第1及び第2実施形態において、半
導体基板10(半導体チップ1)に形成される受光部1
4は、上述した波長範囲を受光するものに限られるもの
ではなく、狭帯域の波長を選択的に受光するものでもよ
い。また、半導体基板10(半導体チップ1)には、受
光部14に限られず、所定波長の光を発光する発光部が
形成されてもよい。また、第2アライメントパターン2
2をパッケージ基板20の一方の面20a(半導体基板
10と対向する面)に形成しているが、パッケージ基板
20は透光性ガラスからなるため、パッケージ基板20
の他方の面20b(半導体基板10と対向する面の裏
面)に形成してもよい。
【0047】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、パッケージベースに半導体チップが搭載され、
このパッケージベースに設けられた外部接続用電極と前
記半導体チップとが電気接続される構成の半導体装置の
位置合わせ精度を向上させることが可能な半導体装置及
びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の第1実施形態を、製
造工程順に説明する説明図である。
【図2】本発明による半導体装置の第1実施形態に含ま
れる、半導体基板の平面図である。
【図3】本発明による半導体装置の第1実施形態に含ま
れる、半導体基板の要部拡大平面図である。
【図4】本発明による半導体装置の第1実施形態に含ま
れる、パッケージ基板の平面図である。
【図5】本発明による半導体装置の第1実施形態に含ま
れる、パッケージ基板の要部拡大平面図である。
【図6】図1(c)の状態における平面図である。
【図7】本発明による半導体装置の第1実施形態を示す
斜視図である。
【図8】本発明による半導体装置の第1実施形態を示す
平面図である。
【図9】本発明による半導体装置の第1実施形態におい
て、ガイドピンにより位置決めされた状態を示す側面図
である。
【図10】本発明による半導体装置の第1実施形態の変
形例を示す平面図である。
【図11】本発明による半導体装置の第1実施形態の変
形例を示す平面図である。
【図12】本発明による半導体装置の第1実施形態の変
形例において、ガイドピンにより位置決めされた状態を
示す側面図である。
【図13】本発明による半導体装置の第2実施形態を、
製造工程順に説明する説明図である。
【図14】本発明による半導体装置の第3実施形態を、
製造工程順に説明する説明図である。
【符号の説明】
1…半導体チップ、2…パッケージベース、3,4,5
…凹部、10…半導体基板、11…ボンディングパッ
ド、12…第1アライメントパターン、14…受光部、
20…パッケージ基板、21…第1配線電極、22…第
2アライメントパターン、23…第2配線電極、25…
貫通孔、30…間隙、31…アンダーフィル樹脂、40
…ガイドピン、A1,A2,A3,A4,A5…半導体
装置、C…切断軌跡、D…パッケージ基板(パッケージ
ベース)の受光素子に対応する位置。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージベースに半導体チップが搭載
    され、前記パッケージベースに設けられた外部接続用電
    極と前記半導体チップとが電気接続されてなる半導体装
    置であって、 前記パッケージベースの前記半導体チップと対向する面
    の裏面に、前記パッケージベースの位置合わせのための
    凹部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記凹部は、前記パッケージベースの端
    部の少なくとも2箇所に、前記端部が切り欠かれるよう
    に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半
    導体装置。
  3. 【請求項3】 前記凹部は、前記パッケージベースの平
    面内の少なくとも2箇所に形成されていることを特徴と
    する請求項1に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 パッケージベースに半導体チップが搭載
    され、前記パッケージベースに設けられた外部接続用電
    極と前記半導体チップとが電気接続されてなる半導体装
    置であって、 前記パッケージベースの前記半導体チップと対向する面
    と前記半導体チップとは同一平面形状及び平面寸法を有
    し、平面視で矩形に形成されており、 前記パッケージベースの端部の少なくとも2箇所には、
    前記端部が切り欠かれるように前記パッケージベースの
    位置合わせのための凹部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】 パッケージベースに半導体チップが搭載
    され、前記パッケージベースに設けられた外部接続用電
    極と前記半導体チップとが電気接続されてなる半導体装
    置であって、 前記パッケージベースの前記半導体チップと対向する面
    と前記半導体チップとは同一平面形状及び平面寸法を有
    して平面視で矩形に形成されており、 前記パッケージベースの前記半導体チップと対向する面
    の裏面の平面内に、前記パッケージベースの位置合わせ
    のための凹部が少なくとも2箇所設けられていることを
    特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記凹部は、前記パッケージベースを貫
    通して形成されていることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか一項に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記パッケージベースは、光学的に透明
    な部材からなり、 前記半導体チップの前記パッケージベースと対向する面
    には、光を受光する受光部あるいは発光する発光部が設
    けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
    一項に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記凹部は、前記半導体チップの前記受
    光部あるいは発光部が形成された部分の外側部分に対向
    する前記パッケージベース部分の裏面に形成されている
    ことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記半導体チップと前記パッケージベー
    スとの間に所定幅の間隙を形成した状態で、前記半導体
    チップと前記外部接続用電極とが電気接続されており、 前記半導体チップと前記パッケージベースとの間に形成
    された所定幅の間隙には、絶縁性樹脂が充填されて、硬
    化されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか
    一項に記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 複数の半導体チップに相当する素子が
    形成されている半導体基板を、前記半導体チップを個々
    に搭載可能な電極及び外部接続用電極が形成されると共
    に、前記半導体基板と対向する面の裏面に前記各素子に
    対して凹部が形成されているパッケージ基板に搭載し、
    前記半導体基板と前記パッケージ基板とを相互に電気接
    続する工程と、 前記半導体基板と前記パッケージ基板とを一体的に切断
    して、複数個の半導体チップとパッケージベースとに分
    離する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  11. 【請求項11】 前記凹部を、前記半導体基板と前記パ
    ッケージ基板とを一体的に切断する際の切断軌跡上に形
    成し、 前記半導体基板と前記パッケージ基板とを一体的に切断
    する際に、前記凹部を横断して切断することを特徴とす
    る請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記凹部を、前記素子に対して複数設
    けることを特徴とする請求項10又は11に記載の半導
    体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記凹部を、前記パッケージ基板を貫
    通して形成し、 前記半導体基板を前記パッケージ基板に搭載する際に、
    前記半導体基板と前記パッケージ基板との間に所定幅の
    間隙を形成し、 前記間隙に、絶縁性樹脂を充填する工程を含むことを特
    徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の半導
    体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記パッケージ基板は光に対して光学
    的に透明な部材からなると共に、前記素子は光を受光あ
    るいは発光する素子であって、 前記凹部を、前記半導体基板の前記素子の受光部あるい
    は発光部が形成された部分の外側部分に対向する前記パ
    ッケージ基板部分の裏面に形成することを特徴とする請
    求項10〜13に記載の半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記半導体基板の前記パッケージ基板
    と対向する面の一部にアライメントパターンを形成し、 前記パッケージ基板の前記半導体基板と対向する面ある
    いはその裏面の一部にアライメントパターンを形成し、 前記半導体基板を前記パッケージ基板に搭載する際に、
    これらのアライメントパターンを利用して両者の位置決
    めを行うことを特徴とする請求項14に記載の半導体装
    置の製造方法。
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