JP2007059514A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
配線基板に半導体装置が実装されたタイプの電子モジュールが知られている。信頼性の高い電子モジュールを製造するためには、配線基板の配線パターンと半導体装置の配線とを電気的に接続させることが重要である。 An electronic module of a type in which a semiconductor device is mounted on a wiring board is known. In order to manufacture a highly reliable electronic module, it is important to electrically connect the wiring pattern of the wiring board and the wiring of the semiconductor device.
本発明の目的は、実装性の高い半導体装置を提供することにある。
(1)本発明に係る半導体装置は、複数の電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップの前記電極が形成された面上に形成された複数の樹脂突起と、
前記電極と電気的に接続されてなり、いずれかの前記樹脂突起上に形成された電気的接続部と、
を含み、
前記複数の樹脂突起は、前記面の中心部から放射状に延びる仮想直線に沿って延びる形状をなす第1の樹脂突起と、前記第1の樹脂突起よりも外側の領域に配置された、前記仮想直線と交差する第2の樹脂突起とを含む。本発明によると、実装性に優れた半導体装置を提供することができる。
(2)この半導体装置において、
前記面は矩形をなし、
前記第2の樹脂突起は、前記面の対角線と交差していてもよい。
(3)この半導体装置において、
前記第2の樹脂突起は、前記対角線と直交する方向に延びる形状をなしていてもよい。
(4)この半導体装置において、
前記第2の樹脂突起は、前記仮想直線と直交する方向に延びる形状をなしていてもよい。
(5)この半導体装置において、
前記第2の樹脂突起は、前記面の四隅に配置されていてもよい。
(1) A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor chip having a plurality of electrodes,
A plurality of resin protrusions formed on the surface of the semiconductor chip on which the electrodes are formed;
An electrical connection portion that is electrically connected to the electrode and formed on any of the resin protrusions;
Including
The plurality of resin protrusions are arranged in a first resin protrusion having a shape extending along a virtual straight line extending radially from the center of the surface, and the virtual protrusion disposed in a region outside the first resin protrusion. A second resin protrusion intersecting with the straight line. According to the present invention, a semiconductor device excellent in mountability can be provided.
(2) In this semiconductor device,
The surface is rectangular;
The second resin protrusion may intersect with a diagonal line of the surface.
(3) In this semiconductor device,
The second resin protrusion may have a shape extending in a direction orthogonal to the diagonal line.
(4) In this semiconductor device,
The second resin protrusion may have a shape extending in a direction orthogonal to the virtual line.
(5) In this semiconductor device,
The second resin protrusion may be disposed at four corners of the surface.
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、本発明は、以下の実施の形態及び変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. The present invention includes any combination of the following embodiments and modifications.
図1(A)〜図1(C)は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置1について説明するための図である。ここで、図1(A)及び図1(B)は、半導体装置1の上視図である。ただし、図1(B)では、簡単のため、電極14及び配線32(電気的接続部30)を省略してある。また、図1(C)は、図1(A)のIC−IC線断面の一部拡大図である。
FIG. 1A to FIG. 1C are diagrams for explaining a
本実施の形態に係る半導体装置は、図1(A)〜図1(C)に示すように、半導体チップ10を含む。半導体チップ10は、例えばシリコンチップであってもよい。半導体チップ10には、集積回路12が形成されていてもよい(図1(C)参照)。集積回路12の構成は特に限定されないが、例えば、トランジスタ等の能動素子や、抵抗、コイル、コンデンサ等の受動素子を含んでいてもよい。半導体チップ10の集積回路12が形成された面(能動面)は長方形をなしていてもよい(図1(A)及び図1(B)参照)。ただし、半導体チップ10の能動面は、正方形をなしていてもよい(図示せず)。
The semiconductor device according to the present embodiment includes a
半導体チップ10は、図1(A)及び図1(C)に示すように、複数の電極14を有する。電極14は、半導体チップ10の能動面に形成されていてもよい。電極14は、半導体チップ10の能動面の辺に沿って配列されていてもよい。半導体チップ10の能動面が長方形をなす場合、電極14は、その2つの長辺(のみ)に沿って配列されていてもよい。ただし、半導体装置は、半導体チップ10の能動面の短辺に沿って配列された電極をさらに含んでいてもよい(図示せず)。電極14は、半導体チップ10の1つの辺に沿って一列に配列されていてもよい。ただし、電極14は、1つの辺に沿って複数列に配列されていてもよい(図示せず)。なお、半導体チップ10における電極14が形成された面を、面15と称してもよい。そして、面15は、矩形(長方形又は正方形)をなしていてもよい。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
電極14は、集積回路12と電気的に接続されていてもよい。あるいは、集積回路12に電気的に接続されていない導電体を含めて、電極14と称してもよい。電極14は、半導体チップの内部配線(電極)の一部であってもよい。電極14は、アルミニウム又は銅等の金属で形成されていてもよい。半導体チップ10にはパッシベーション膜16が形成されていてもよく、このとき、電極14は、パッシベーション膜16からの露出領域であってもよい(図1(C)参照)。なお、パッシベーション膜は、例えば、SiO2やSiN等の無機絶縁膜であってもよい。あるいは、パッシベーション膜16は、ポリイミド樹脂などの有機絶縁膜であってもよい。
The
本実施の形態に係る半導体装置は、図1(A)〜図1(C)に示すように、複数の樹脂突起20を含む。樹脂突起20は、半導体チップ10上に形成されてなる。樹脂突起20は、半導体チップ10の電極14が形成された面(面15)上に形成されてなる。樹脂突起20は、パッシベーション膜16上に形成されていてもよい。樹脂突起20は、電極14を避けて(オーバーラップしないように)形成されていてもよい。
The semiconductor device according to the present embodiment includes a plurality of
樹脂突起20は、図1(A)及び図1(B)に示すように、面15の中心部から放射状に延びる仮想直線100に沿って延びる形状をなす第1の樹脂突起21と、第1の樹脂突起21よりも外側の領域に配置された第2の樹脂突起22とを含む。第1の樹脂突起21は、面15の中心部から放射状に延びる形状をなしていると言ってもよい。そして、第2の樹脂突起22は、仮想直線100と交差してなる。第2の樹脂突起22の形状は特に限定されるものではない。第2の樹脂突起22は、例えば、仮想直線100と交差する方向に延びる形状をなしていてもよい。このとき、第2の樹脂突起22は、仮想直線100と直交する方向に延びる形状をなしていてもよい。第2の樹脂突起22は、図1(A)及び図1(B)に示すように、半導体チップ10の面15の四隅に配置されていてもよい。ただし、第2の樹脂突起22は、面15の4つの角のうち、1〜3個の角付近のみに配置されていてもよい。第2の樹脂突起22は、面15の対角線と交差していてもよい。このとき、第2の樹脂突起22は、面15の対角線と直交する方向に延びる形状をなしていてもよい。第2の樹脂突起22は、図1(B)に示すように、面15の4個の角のうち最も近接する角を構成する2辺と交差する方向に延びる形状をなしていてもよい。言い換えると、第2の樹脂突起22は、面15の4辺のうち最も近接する2辺に交差する方向に延びる形状をなしていてもよい。なお、第1及び第2の樹脂突起21,22は、同じ高さをなしていてもよい。あるいは、第2の樹脂突起22は、第1の樹脂突起21よりも高さが低くなっていてもよい。例えば、後述する電気的接続部30が、第2の樹脂突起22上に形成されていない場合には、第2の樹脂突起22を、第1の樹脂突起21よりも低くなるように形成してもよい。ここで、樹脂突起20の「高さ」とは、半導体チップ10の面15を基準とした、樹脂突起20の最も高い部分の高さを指していてもよい。なお、本実施の形態に係る半導体装置は、半導体チップ10の面15(能動面)の辺に沿って延びる樹脂突起をさらに含んでいてもよい(図示せず)。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
樹脂突起20の材料は特に限定されず、既に公知となっているいずれかの材料を適用してもよい。例えば、樹脂突起20は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン(BCB;benzocyclobutene)、ポリベンゾオキサゾール(PBO;polybenzoxazole)、フェノール樹脂等の樹脂で形成されていてもよい。
The material of the
本実施の形態に係る半導体装置は、図1(A)及び図1(C)に示すように、電気的接続部30を含む。電気的接続部30は、電極14と電気的に接続されてなる。電気的接続部30は、いずれかの樹脂突起20上に形成されてなる。電気的接続部30は、第1の樹脂突起21上に形成されていてもよい。このとき、第2の樹脂突起22上には、電気的接続部30が形成されていなくてもよい。あるいは、電気的接続部30は、第1及び第2の樹脂突起21,22上に形成されていてもよい。ただし、電気的接続部30は、第1及び第2の樹脂突起21,22上に形成されていなくてもよい。このときは、電気的接続部30は、図示しない他の樹脂突起上のみに形成されていてもよい。例えば、電気的接続部30は、図示しない、半導体チップ10の面15の辺と平行に延びる樹脂突起上のみに形成されていてもよい。このとき、該樹脂突起は、第1及び第2の樹脂突起21,22と同じ高さをなしていてもよい。あるいは、該樹脂突起は、第1及び第2の樹脂突起21,22よりも高さが高くなっていてもよい。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the semiconductor device according to the present embodiment includes an
電気的接続部30は、電極14と電気的に接続されていてもよい。例えば、電気的接続部30は、電極14上から引き出されて樹脂突起20上に至るように形成された配線32の一部(樹脂突起20とオーバーラップする領域)を指していてもよい。このとき、電気的接続部30は、配線32のうち、外部端子として利用される部分を指していてもよい。
The
配線32(電気的接続部30)の構造及び材料は、特に限定されるものではない。例えば、配線32は、単層で形成されていてもよい。あるいは、配線32は、複数層で形成されていてもよい。このとき、配線32は、チタン又はチタンタングステンによって形成された第1の層と、金によって形成された第2の層とを含んでいてもよい(図示せず)。また、配線32は、樹脂突起20の両側で、半導体チップ10(パッシベーション膜16)と接触するように形成されていてもよい。
The structure and material of the wiring 32 (electrical connection part 30) are not particularly limited. For example, the
本実施の形態に係る半導体装置1は、以上の構成をなしていてもよい。半導体装置1によると、実装性に優れた半導体装置を提供することができる。すなわち、半導体装置1によると、信頼性の高い電子モジュール1000(図3参照)を、効率よく製造することが可能になる。以下、その効果について説明する。
The
半導体装置1を配線基板40に実装する方法は特に限定されないが、図2(A)〜図2(C)を参照して、その一例について説明する。はじめに、配線基板40について説明する。配線基板40は、ベース基板42と配線パターン44とを含んでいてもよい。ベース基板42の材料は特に限定されず、有機系又は無機系のいずれの材料であってもよく、これらの複合構造からなるものであってもよい。ベース基板42として、無機系の材料から形成された基板を利用してもよい。このとき、ベース基板42は、セラミックス基板やガラス基板であってもよい。ベース基板42がガラス基板である場合、配線基板40は、電気光学パネル(液晶パネル・エレクトロルミネッセンスパネル等)の一部であってもよい。配線パターン44は、ITO(Indium Tin Oxide)、Cr、Alなどの金属膜、金属化合物膜、又は、それらの複合膜によって形成されていてもよい。このとき、配線パターン44は、液晶を駆動する電極(走査電極、信号電極、対向電極等)に電気的に接続されていてもよい。あるいは、ベース基板42は、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基板又はフィルムであってもよい。あるいは、ベース基板42としてポリイミド樹脂からなるフレキシブル基板を使用してもよい。フレキシブル基板としてFPC(Flexible Printed Circuit)や、TAB(Tape Automated Bonding)技術で使用されるテープを使用してもよい。このとき、配線パターン44は、例えば、銅(Cu)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、チタンタングステン(Ti−W)のうちのいずれかを積層して形成されていてもよい。そして、配線パターン44は、電気的接続部45を含む。電気的接続部45は、配線パターン44のうち、他の部材との電気的な接続に利用される部分である。また、配線パターン44は、その一部がベース基板42の内側を通るように形成されていてもよい(図示せず)。
A method for mounting the
以下、配線基板40に半導体装置1を搭載する工程について説明する。はじめに、図2(A)に示すように、半導体装置1を配線基板40上に配置して、半導体装置1の電気的接続部30(樹脂突起20)と配線基板40の配線パターン44(電気的接続部45)とが対向するように位置合わせをする。このとき、半導体装置1と配線基板40との間に接着剤50を設けておいてもよい。接着剤50は、図2(A)に示すように、配線基板40上に設けてもよい。接着剤50は、例えば、フィルム状の接着剤を利用してもよい。あるいは、接着剤50として、ペースト状の接着剤を利用してもよい。接着剤50は、絶縁性の接着剤であってもよい。接着剤50は、樹脂系接着剤であってもよい。その後、図2(B)に示すように、半導体装置1と配線基板40とを押圧する。本工程で、樹脂突起20によって、接着剤50を流動させてもよい(図2(B)参照)。そして、電気的接続部30と配線パターン44(電気的接続部45)とを接触させる(図2(C)参照)。本工程は、加熱環境下で行ってもよい。これにより、接着剤50の流動性を高めることができる。なお、本工程では、半導体チップ10と配線基板40とによって樹脂突起20を押しつぶして、樹脂突起20を弾性変形させてもよい(図2(C)参照)。これにより、樹脂突起20の弾性力によって、電気的接続部30と電気的接続部45(配線パターン44)とを押し付けることができるため、電気的な接続信頼性の高い電子モジュールを製造することができる。そして、接着剤50を硬化させて、図2(C)に示すように、接着層52を形成してもよい。接着層52によって、半導体チップ10と配線基板40との間隔を維持してもよい。すなわち、接着層52によって、樹脂突起20が弾性変形した状態を維持してもよい。例えば、樹脂突起20が弾性変形した状態で接着剤50を硬化させることで、樹脂突起20が弾性変形した状態を維持することができる。
Hereinafter, a process of mounting the
以上の工程によって、半導体装置1を、配線基板40に実装してもよい。さらに、検査工程などを経て、図3に示す電子モジュール1000を製造してもよい。電子モジュール1000は、表示デバイスであってもよい。表示デバイスは、例えば液晶表示デバイスやEL(Electrical Luminescence)表示デバイスであってもよい。そして、半導体装置1(半導体チップ10)は、表示デバイスを制御するドライバICであってもよい。
The
半導体装置1は、特に限られる訳ではないが、上述のような、電気的接続部30を電気的接続部45と対向させて電気的に接続させる実装方式に適している。なぜなら、この実装方式によると、樹脂突起20の弾性力によって、電気的接続部30と電気的接続部45とが押し付けられ、両者の電気的な接続信頼性を維持することができるためである。ただし、信頼性の高い電子モジュール1000を製造するためには、すべての電気的接続部30を、均一な押圧力で、電気的接続部45に押し付けることが好ましい。特に、半導体装置1を配線基板40に実装する工程で、予め、半導体装置1と配線基板40との間に接着剤50を設けておく場合には、樹脂突起20によって接着剤50を流動させることになる。このときに、すべての電気的接続部30と配線基板40との間から均一に接着剤を排出させることができれば、すべての電気的接続部30と電気的接続部45とを、均一な力で押し付けることができる。
The
しかし、通常、半導体チップ10の中央付近では、接着剤50は、様々な方向に流動し、互いに流動性を阻害するような方向の流れが生じる可能性がある。そのため、半導体チップ10の中央付近では、電気的接続部30と電気的接続部45との間から、接着剤50が排出されにくくなることがある。これに対して、半導体チップ10の周縁部付近(角部付近)では、接着剤50が、互いに阻害するように流動する事態が発生しにくい。そのため、半導体チップ10の中央付近では、周縁部付近(特に、面15の角部付近)に較べて、電気的接続部30と配線基板40との間の接着剤50が除去されにくい。これが顕著になれば、半導体チップ10の中央付近と周縁付近とで、電気的接続部30と電気的接続部45とを均一に押し付けることが困難になることが予想される。すなわち、電気的接続部30と電気的接続部45との間の押圧力にばらつきが生じることが予想される。
However, normally, the adhesive 50 flows in various directions near the center of the
ところで、先に説明したように、半導体装置1は、第1及び第2の樹脂突起21,22を含む。第1の樹脂突起21は、面15の中心部から放射状に延びる仮想直線100に沿って延びる形状をなす。そのため、接着剤50は、第1の樹脂突起21によって流れが制御され、第1の樹脂突起21に沿って、半導体チップ10の外側に向かって流動する。そのため、半導体チップ10の中央部で、接着剤50が、相互に流れを阻害する方向に流動することを防止することができる。すなわち、半導体チップ10の中央付近で、電気的接続部30と配線基板40との間の接着剤50の排出性を高めることができる。同時に、第2の樹脂突起22は、第1の樹脂突起21の外側の領域に形成されてなり、かつ、仮想直線100と交差してなる。そのため、半導体チップ10の角部付近(周縁部付近)で、電気的接続部30と配線基板40との間の接着剤50の排出性を低下させることができる。この2つの作用によって、すべての電気的接続部30と配線基板40との間の、接着剤50の排出性を均一に近づけることができる。そのため、すべての電気的接続部30と電気的接続部45とを、均一な押圧力で押し付けることができ、信頼性の高い電子モジュールを形成することができる。
Incidentally, as described above, the
すなわち、本実施の形態に係る半導体装置によると、信頼性の高い電子モジュールを、効率よく製造することが可能な半導体装置を提供することができる。 That is, according to the semiconductor device according to the present embodiment, a semiconductor device capable of efficiently manufacturing a highly reliable electronic module can be provided.
図4は、本発明を適用した実施の形態の変形例に係る半導体装置2について説明するための図である。本実施の形態に係る半導体装置は、第2の樹脂突起25を含む。第2の樹脂突起25は、図4に示すように、L字型をなしていてもよい。このとき、第2の樹脂突起25は、両端を結ぶ仮想直線が、面15の4つの角のうち第2の樹脂突起25に最も近接した角を構成する2つの辺と交差する形状をなしていてもよい。この実施の形態によっても、実装性に優れた半導体装置を提供することができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining a
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible. For example, the present invention includes substantially the same configuration as the configuration described in the embodiment (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and effect). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1…半導体装置、 2…半導体装置、 10…半導体チップ、 12…集積回路、 14…電極、 15…面、 16…パッシベーション膜、 20…樹脂突起、 21…第1の樹脂突起、 22…第2の樹脂突起、 25…第2の樹脂突起、 30…電気的接続部、 32…配線、 40…配線基板、 42…ベース基板、 44…配線パターン、 45…電気的接続部、 50…接着剤、 52…接着層、 100…仮想直線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記半導体チップの前記電極が形成された面上に形成された複数の樹脂突起と、
前記電極と電気的に接続されてなり、いずれかの前記樹脂突起上に形成された電気的接続部と、
を含み、
前記複数の樹脂突起は、前記面の中心部から放射状に延びる仮想直線に沿って延びる形状をなす第1の樹脂突起と、前記第1の樹脂突起よりも外側の領域に配置された、前記仮想直線と交差する第2の樹脂突起とを含む半導体装置。 A semiconductor chip having a plurality of electrodes;
A plurality of resin protrusions formed on the surface of the semiconductor chip on which the electrodes are formed;
An electrical connection portion that is electrically connected to the electrode and formed on any of the resin protrusions;
Including
The plurality of resin protrusions are arranged in a first resin protrusion having a shape extending along a virtual straight line extending radially from the center of the surface, and the virtual protrusion disposed in a region outside the first resin protrusion. A semiconductor device including a second resin protrusion intersecting with a straight line.
前記面は矩形をなし、
前記第2の樹脂突起は、前記面の対角線と交差してなる半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The surface is rectangular;
The second resin protrusion is a semiconductor device formed by intersecting a diagonal line of the surface.
前記第2の樹脂突起は、前記対角線と直交する方向に延びる形状をなす半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2,
The second resin protrusion is a semiconductor device having a shape extending in a direction orthogonal to the diagonal line.
前記第2の樹脂突起は、前記仮想直線と直交する方向に延びる形状をなす半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The second resin protrusion is a semiconductor device having a shape extending in a direction orthogonal to the virtual straight line.
前記第2の樹脂突起は、前記面の四隅に配置されてなる半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
The second resin protrusion is a semiconductor device arranged at four corners of the surface.
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Patent Citations (3)
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