JPH1065040A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH1065040A
JPH1065040A JP8215578A JP21557896A JPH1065040A JP H1065040 A JPH1065040 A JP H1065040A JP 8215578 A JP8215578 A JP 8215578A JP 21557896 A JP21557896 A JP 21557896A JP H1065040 A JPH1065040 A JP H1065040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring pattern
silicon chip
metal base
insulating film
base substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8215578A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2828053B2 (ja
Inventor
Katsunobu Suzuki
克信 鈴木
Hiroyuki Uchida
浩享 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP8215578A priority Critical patent/JP2828053B2/ja
Publication of JPH1065040A publication Critical patent/JPH1065040A/ja
Priority to US09/086,600 priority patent/US5977633A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2828053B2 publication Critical patent/JP2828053B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/142Metallic substrates having insulating layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/24Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1532Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装後半田バンプ(半田ボール)の接続状態
を観察できるようにする。半田バンプに加わる熱応力の
緩和。 【構成】 金属ベース基板1上に絶縁フィルム2を設
け、その上に配線パターン3を形成する。金属ベース基
板1上にマウント材8を介してシリコンチップ7を搭載
し、チップ7−配線パターン3間をボンディングワイヤ
9にて接続する。配線パターン3に半田バンプ5を設
け、半田バンプ5上の金属ベース基板部分を除去して開
口部1aを形成する。配線パターン3上をカバー絶縁膜
6で覆い、シリコンチップ7を封止樹脂10にて封止す
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、BGAと呼ばれる
半導体装置に関し、特に金属ベース基板を用いた半導体
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、BGA(Ball Grid Array )と呼
ばれる半導体装置が、従前のQFP(Quad Flat Packag
e )タイプの半導体装置に比較して、多ピン化に有利で
あり、より高速な動作が可能なことから注目され、様々
な提案がなされている。図12は、「ELECTRON
IC NEWS MARCH 6,1995」、「EL
ECTRONIC NEWS JANUARY 22,
1996」に記載されたSBGA(Super BG
A)と呼ばれる半導体装置(以下、第1の従来例とい
う)の断面図である。
【0003】金属基板801と、同じく金属から成る金
属リング812が絶縁性または導電性接着剤で貼り合わ
されている。この金属リング812上に絶縁フィルム8
02が設けられ、さらにその上に配線パターン803が
形成されている。また、配線パターン803は、半田バ
ンプ805の形成領域およびワイヤボンディングに用い
られる領域を除いてカバー絶縁膜806により被覆され
ている。金属基板801のシリコンチップ807が搭載
される部分は露出されており、その部分にマウント材8
08を用いてシリコンチップ807がボンディングされ
ている。シリコンチップの電極と配線パターンの先端部
はボンディンクワイヤ809により結線されている。そ
して、シリコンチップ807、ボンディングワイヤ80
9およびその周辺が封止樹脂810により封止されてい
る。
【0004】図13は、「日経マイクロデバイス 19
95年6月号 61〜65頁」に記載された半導体装置
(以下、第2の従来例という)の断面図である。絶縁フ
ィルム902上に、配線パターン903が形成されてお
り、その先端部にシリコンチップ907の電極がボンデ
ィングされている。また、シリコンチップ907が搭載
される部分の絶縁フィルム902は除去されている(通
常、デバイスホールと呼ばれる)。配線パターン903
上は、半田バンプ905の形成領域およびシリコンチッ
プ907の電極がボンディングされる先端部を除いてカ
バー絶縁膜906により被覆される。パッケージの外端
部周辺にはパッケージの平坦性を保つためサポートリン
グ913が設けられる。シリコンチップ907およびそ
の周辺は封止樹脂910により封止されている。
【0005】更に、別の従来技術のBGA(以下、第3
の従来例という)を図14を参照して説明する。これは
1995年12月1日(金)に東京・早稲田大学でTe
chSearch International,In
c.他によって行われたArea Array Pac
kaging Seminarの中で紹介されたBGA
である。図14に示されるように、絶縁フィルム100
2の両側に配置された配線パターン1003は、スルー
ホール1014により接続されており、一方の面側に形
成された配線パターン1003の端部にシリコンチップ
1007がC4(control collapsed
chip connection)バンプ1007a
により接続されている。この可撓性基板は、基板全体の
取り扱いやフラットネスを考慮して接着剤1017によ
りその周囲がスティフナ1016に接着されている。ま
た、シリコンチップ1007の放熱性を考慮してシリコ
ンチップ1007の裏面およびスティフナ1016がヒ
ートシンク1001に熱伝導性接着剤1015により接
着されている。基板のシリコンチップ1007と接続さ
れない側に形成された配線パターン1003には外部と
の電気的接続をとるための半田バンプ1005が形成さ
れる。シリコンチップ1007と基板の間は封止樹脂1
010によって封止されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来例
(図12)では、BGA全体を金属基板が覆っているた
め、この半導体装置を実装基板上に搭載した後に、半田
バンプの実装状態を観察することができず、実装検査が
できないという問題点があった。この点については、パ
ッケージ全体がヒートシンクにより覆われている第3の
従来例(図14)についても同様である。また、第1の
従来例では、実装基板に用いられる材質とパッケージに
用いられている金属との間に熱膨張係数に差があり、そ
のため温度変化により熱応力が半田バンプに加わる。そ
の結果、時間経過とともに半田バンプが劣化して接続部
の信頼性が低下する。
【0007】さらに、第1〜第3の従来例では、金属基
板やヒートシンク、スティフナ、サポートリングなどは
加工した状態で配線パターンを有する基材に貼り付けら
れるため、取り扱いが煩雑で工程数および部品点数が増
加しコストが上昇する。また、第2の従来例では、シリ
コンチップで発生した熱を効率的に放熱することが難し
いという欠点がある。さらに、導電層が配線パターンの
1層のみであるため、接地電位や電源電位を強化して、
信号配線の安定化や低ノイズ化を図ることが困難である
という問題があった。したがって、本発明の解決すべき
課題は、放熱性が高くかつ接地(または電源)配線を強
化しうる構造の半導体装置において、実装状態の目視検
査を可能ならしめ、実装基板上への接続部の信頼性を向
上させ、さらに、安価に製品を提供しうるようにするこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、金属ベース基板と、該金属ベース
基板の裏面に接着された絶縁フィルムと、該絶縁フィル
ムの下面に形成された金属箔から成る配線パターンと、
該配線パターンの一端に電極が接続されたシリコンチッ
プと、前記配線パターンの他方の端部に形成された外部
端子と、を備え、前記金属ベース基板の外部端子上の部
分は除去されていることを特徴とする半導体装置が提供
される。
【0009】[作用]本発明によれば、金属ベース基板
には外部端子(例えば半田バンプ)上において開口部が
開設されるため、そこに絶縁フィルムの表面が露出する
ことになる。そのため、その絶縁フィルムを透して下層
の半田バンプの接続状態を確認することができる。ま
た、この露出した絶縁フィルムの反対側にある金属箔配
線パターン上に、半田バンプが形成されている。絶縁フ
ィルムは通常ポリイミドなどの高分子材料により形成さ
れているため、外部端子である半田バンプの周囲はフレ
キシブルな絶縁フィルムにより支持されることになり、
接続後に生じる熱応力がフレキシブルなフィルム内で吸
収され、接続部へ加わる応力は緩和される。
【0010】本発明では金属ベース基板と絶縁フィル
ム、金属箔からなる3層構造の基板を用い、ケミカルエ
ッチングによるパターニング、ビアホールの金属メッキ
による導通化処理などにより製造できるため、従来技術
のようにスティフナやサポートリングへの貼り付けなど
の工程が必要となることはなく、製造コストを低く抑え
ることができる。さらに、シリコンチップが金属ベース
基板に直に取り付けられ、かつ金属ベース基板をグラン
ド電位にすることができるため、放熱経路が短く熱伝導
性も良好なことから低熱抵抗化を図ることができるとと
もに電気的特性を改善することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を説
明するための半導体装置の断面図である。同図に示され
るように、金属ベース基板1のシリコンチップ7の搭載
される中央部には、シリコンチップ7の厚みと同等また
はそれ以上の深さにディンプル加工が加えられている。
ディンプル加工部以外の金属ベース基板1上にポリイミ
ドなどからなる絶縁フィルム2が設けられ、その上に
は、銅箔などからなる配線パターン3が設けられてい
る。また、配線パターン3の所定の位置にビアホール4
が設けられ、特定の配線パターン3と金属ベース基板1
との電気的導通が図られている。
【0012】配線パターン3上には、外部端子となる半
田バンプ5が設けられ、配線パターン3上は、半田バン
プ5の形成領域(ランド部)とボンディングワイヤ9の
接続部(ステッチ部)を除いて有機系のカバー絶縁膜6
により被覆されている。金属ベース基板1の半田バンプ
5上の部分は除去されてそこに金属ベース開口部1aが
形成されている。そのため、この開口部1aに絶縁フィ
ルム2が露出することになり、その絶縁フィルム2を透
かして下層の配線パターンおよび半田バンプ5を見るこ
とができ、また半田バンプの接続状態を観察することが
可能になる。
【0013】金属ベース基板1のディンプル部分に銀ペ
ーストなどのマウント材8によりシリコンチップ7が搭
載される。シリコンチップ7の電極と所定の配線パター
ン3間はボンディングワイヤ9により電気的に接続され
る。シリコンチップ7およびボンディングワイヤ9は封
止樹脂10により封止される。封止樹脂10の周囲には
樹脂流れ止めの樹脂ダム11が形成されている。
【0014】以上の実施の形態は次のように変更を加え
ることができる。シリコンチップ7はフリップチップタ
イプのものを用いることができる。この場合には、ディ
ンプル領域内に絶縁フィルム2および配線パターン3を
引き延ばす必要がある。また、ワイヤボンディング方式
を用いる場合にもディンプル領域内に絶縁フィルム2お
よび配線パターン3を引き延ばしディンプル領域内の配
線パターン上にワイヤボンディングを行うようにするこ
とができる。さらに、ディンプル加工を行うことなく、
平坦なパッケージを形成し平坦面にシリコンチップを搭
載するようにしてもよい。また、シリコンチップを金属
ベース基板にダイボンドする方式に代え絶縁フィルム上
に銅箔などによりアイランドを形成しこの上にダイボン
ドするようにしてもよい。金属ベース開口部1aは、個
々の半田バンプ毎に形成するようにしてもよいが複数の
半田バンプに共通の開口部を形成してもよい。また、外
部端子として半田バンプに代え銅ボールなど他の導電材
料を用いることができる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 [第1の実施例]図2は、本発明の第1の実施例を示す
断面図であり、図3はその斜め上方からみた斜視図であ
る。0.15〜0.20mm厚の銅製の金属ベース基板
101のシリコンチップ107の搭載される中央部に
は、ディンプル加工が加えられ、深さ0.35〜0.4
5mmのキャビティが形成されている。ディンプル加工
部以外の金属ベース基板101上にポリイミドからなる
厚さ20〜55μmの絶縁フィルム102が設けられ、
その上には、18〜35μm厚の銅箔からなる配線パタ
ーン103が設けられている。また、配線パターン10
3の所定の位置にビアホール104が設けられ、特定の
配線パターン103と金属ベース基板101間の電気的
導通が図られている。ビアホールは、0.1〜0.3m
mφの開口を配線パターン103および絶縁フィルム1
02に形成しこの開口内を銅めっきにより充填すること
によって形成される。
【0016】配線パターン103のランド部上には、外
部端子となる半田バンプ105が半田ボールを用いて形
成されており、配線パターン103上は、半田バンプ1
05の形成領域(ランド部)とボンディングワイヤ10
9の接続部(ステッチ部)を除いて有機系のカバー絶縁
膜106により被覆されている。金属ベース基板101
の半田バンプ105上の部分は除去されてそこに0.4
〜0.9mmφの金属ベース開口部101aが形成され
ている。そして、この開口部101aに絶縁フィルム1
02が露出している。開口部101aは、プレスまたは
ケミカルエッチングにより形成することができる。ケミ
カルエッチングを用いる場合には、絶縁フィルムや銅箔
を積層した後に開口部を形成することができる。
【0017】金属ベース基板101のキャビティ底部に
銀ペーストなどのマウント材108によりシリコンチッ
プ107が搭載される。シリコンチップ107の電極と
所定の配線パターン103間はボンディングワイヤ10
9により電気的に接続されている。シリコンチップ10
7およびボンディングワイヤ109はエポキシ系樹脂の
ポッティングにより形成された封止樹脂110により封
止される。封止樹脂110の周囲には樹脂流れ止めの樹
脂ダム111が形成されている。ポッティング法に代
え、トランスファモールド法により樹脂封止を行うよう
にしてもよい。
【0018】[第2の実施例]図4は、本発明の第2の
実施例を示す断面図であり、図5はその斜め上方からみ
た斜視図である。図4、図5において、図2、図3に示
した第1の実施例の部分と共通する部分には下2桁が共
通する参照番号が付されているので重複する説明は省略
する。図4、図5に示されるように、本実施例において
は、金属ベース基板201は、キャビティを形成する中
央のデインプル部分と外周部の金属ベース枠部201b
のみを残してケミカルエッチングにより除去されてい
る。残されたディンプル部分はチップサイズより2〜6
mm大きい範囲であり、また、枠部201bの幅は約1
mmである。金属ベースの除去された部分はリング状の
金属ベース開口部201aとなっており、本実施例によ
れば、広い面積にわたって絶縁フィルム202が露出さ
れたことにより、下層の配線パターン203や半田バン
プ205をよりよく観察できるようになっている。ま
た、第1の実施例に比較して軽量化されている。
【0019】[第3の実施例]図6は、本発明の第3の
実施例を示す断面図であり、図7はその斜め上方からみ
た斜視図である。図6、図7において、図2〜図5に示
した第1、第2の実施例の部分と共通する部分には下2
桁が共通する参照番号が付されているので重複する説明
は省略するが、本実施例においては、第2の実施例に対
し、金属ベース基板301が、中央のディンプル部分と
外周部の金属ベース枠部301b間が4本の金属ベース
吊りパターン301cにより接続された構造となってい
る。中央のディンプル部分はチップサイズより2〜6m
m大きく形成され、また、枠部301bの幅は約1m
m、吊りパターン301cの幅は0.1〜1mmであ
る。これにより、第2の実施例に比較して、パッケージ
全体の強度を向上させることができる。また、吊りパタ
ーン301cと配線パターン303間をビアホールで接
続することができるので、本実施例によれば、第2の実
施例に比較して、グランド用配線パターンの設計上の自
由度が高くなっている。図示した例では、4コーナ部の
みに金属べ一ス吊りパターン301cが設けられている
が、吊りパターンの数や場所は限定されず、用途の応じ
て自由に形成できる。
【0020】[第4の実施例]図8は、本発明の第4の
実施例を示す断面図であって、図8において、他の実施
例の部分と共通する部分には下2桁が共通する参照番号
が付されているので重複する説明は省略する。本実施例
の第2または第3の実施例と相違する点は、金属ベース
基板401がディンプル加工されておらず、シリコンチ
ップ407が、ベース基板の平坦な面に搭載されている
点である。
【0021】[第5の実施例]図9は、本発明の第5の
実施例を示す断面図であって、図9において他の実施例
の部分と共通する部分には下2桁が共通する参照番号が
付されているので重複する説明は省略する。本実施例に
おいても、先の第4の実施例と同様に、シリコンチップ
が搭載される金属ベース基板501がフラットな構造を
となっている。本実施例の図8に示した第4の実施例と
相違する点は、金属ベース基板501のチップ搭載部の
絶縁フィルム502が除去されておらず、かつ、シリコ
ンチップ507が配線パターン503にフリツプチツプ
接続されている点である。すなわち、図9に示されるよ
うに、絶縁フィルム502上に引き延ばされた配線パタ
ーン503上に、シリコンチップ507上に形成された
導電性バンプ507aがフェースダウン方式でボンディ
ングされている。
【0022】[第6の実施例]図10は、本発明の第6
の実施例を示す断面図であって、図10において、他の
実施例の部分と共通する部分には下2桁が共通する参照
番号が付されているので重複する説明は省略する。本実
施例の図4〜図8に示した第2、第3の実施例と相違す
る点は、配線パターン603のステッチ部(ボンディン
グワイヤの接続部)がディンプル構造の底面まで延長さ
れており、ワイヤボンディングがディンプル構造の底面
において行われている点である。ステッチ部は60〜7
0μmの線幅に加工されている。このディンプルは、金
属ベース基板601、絶縁フィルム602および配線パ
ターン603を同時に金型でしぼって形成されたもので
ある。配線パターンの全てのステッチ部をディンプル構
造の底部に設けてもよいが一部のステッチ部のみをディ
ンプル底部にまで延長するようにしてもよい。
【0023】[第7の実施例]図11は、本発明の第7
の実施例を示す断面図であって、図11において、他の
実施例の部分と共通する部分には下2桁が共通する参照
番号が付されているので重複する説明は省略する。本実
施例の図9に示した第5の実施例と相違する点は、金属
ベース基板705にディンプル加工が加えられ、形成さ
れたキャビティ内にフリップチップ型のシリコンチップ
707が搭載されている点である。本実施例において、
60〜75μm幅の配線パターン703は0.3〜0.
5mmの金属ベース基板701の窪み底面まで延びた構
造となっているが、この構造は、金属ベース基板70
1、絶縁フィルム702および配線パターン703を同
時に金型でしぼって形成される。各配線パターン703
の先端は窪み底面のフラットな部分まで延びており、シ
リコンチップ707は底面の平坦部においてボンディン
グされる。なお、第5、第7の実施例において、導電性
バンプはシリコンチップ側に形成されていたが、配線パ
ターン側に導電性バンプを設け、これにチップ側の電極
をボンディングするようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体装置は、金属ベース基板上に絶縁フィルムと配線パタ
ーンを設け、配線パターンの外部端子形成領域上の金属
ベース基板に開口を設けたものであるので、本発明によ
れば、外部端子の実装基板上での接続状態を絶縁フィル
ムを通して観察することが可能になる。また、外部端子
が形成される配線パターンの周辺部分はフレキシブル性
を有する絶縁フィルムで支持されているため、実装基板
とパッケージとの熱膨張係数の差により発生する熱応力
は絶縁フィルムにより吸収される。したがって、本発明
によれば、外部端子接続部に加わる熱応力を緩和するこ
とができ、接続部の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を説明するための半導体装
置の断面図。
【図2】本発明の第1の実施例の断面図。
【図3】本発明の第1の実施例の斜視図。
【図4】本発明の第2の実施例の断面図。
【図5】本発明の第2の実施例の斜視図。
【図6】本発明の第3の実施例の断面図。
【図7】本発明の第3の実施例の斜視図。
【図8】本発明の第4の実施例の断面図。
【図9】本発明の第5の実施例の断面図。
【図10】本発明の第6の実施例の断面図。
【図11】本発明の第7の実施例の断面図。
【図12】第1の従来例を示す断面図。
【図13】第2の従来例を示す断面図。
【図14】第3の従来例を示す断面図。
【符号の説明】
1、101、201、301、401、501、60
1、701 金属ベース基板 801 金属基板 1001 ヒートシンク 1a、101a、201a、301a、401a、50
1a、601a、701a 金属ベース開口部 201b、301b、401b、501b、601b、
701b 金属ベース枠部 301c 金属ベース吊りパターン 2、102、202、302、402、502、60
2、702、802、902、1002 絶縁フィルム 3、103、203、303、403、503、60
3、703、803、903、1003 配線パターン 4、104、204、304、404、504、60
4、704 ビアホール5、105、205、305、
405、505、605、705、805、905、1
005 半田バンプ 6、106、206、306、406、506、60
6、706、806、906 カバー絶縁膜 7、107、207、307、407、507、60
7、707、807、907、1007 シリコンチッ
プ 507a、707a 導電性バンプ 1007a C4バンプ 8、108、208、308、408、608、808
マウント材 9、109、209、309、409、609、809
ボンディングワイヤ 10、110、210、310、410、510、61
0、710、810、910、1010 封止樹脂 11、111、211、311、411、611、71
1 樹脂ダム 812 金属リング 913 サポートリング 1014 スルーホール 1015 熱伝導性接着剤 1016 スティフナ 1017 接着剤

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属ベース基板と、該金属ベース基板の
    裏面に接着された絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの下
    面に形成された金属箔から成る配線パターンと、該配線
    パターンの一端に電極が接続されたシリコンチップと、
    前記配線パターンの他方の端部に形成された外部端子
    と、を備える半導体装置において、前記金属ベース基板
    の前記外部端子上の部分は除去されていることを特徴と
    する半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記シリコンチップは、前記金属ベース
    基板の裏面にダイボンドされており、前記シリコンチッ
    プ上の電極は前記配線パターンの一端と金属細線により
    接続されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
    装置。
  3. 【請求項3】 前記絶縁フィルムの裏面には金属箔から
    なるアイランドが形成されており、前記シリコンチップ
    は、該アイランド上にダイボンドされ、前記シリコンチ
    ップ上の電極は前記配線パターンの一端と金属細線によ
    り接続されていることを特徴とする請求項1記載の半導
    体装置。
  4. 【請求項4】 前記シリコンチップは、フリップチップ
    構造のチップであってそのバンプ電極が前記配線パター
    ンに接続されていることを特徴とする請求項1記載の半
    導体装置。
  5. 【請求項5】 前記金属ベース基板の前記シリコンチッ
    プの搭載部は、チップを収容するキャビティを形成する
    ために上に凸に加工されていることを特徴とする請求項
    1記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 金属ベース基板の前記外部端子上の除去
    部分が複数の外部端子に共通に形成されていることを特
    徴とする請求項1記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 金属ベース基板は、前記絶縁フィルムに
    形成されたビアホールを介して前記配線パターンと接続
    され、接地電位に保持されることを特徴とする請求項1
    記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記配線パターンは、前記外部端子の形
    成される領域と前記シリコンチップの電極の接続される
    領域を除いてカバー絶縁膜により被覆されていることを
    特徴とする請求項1記載の半導体装置。
JP8215578A 1996-08-15 1996-08-15 半導体装置 Expired - Lifetime JP2828053B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8215578A JP2828053B2 (ja) 1996-08-15 1996-08-15 半導体装置
US09/086,600 US5977633A (en) 1996-08-15 1998-05-29 Semiconductor device with metal base substrate having hollows

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8215578A JP2828053B2 (ja) 1996-08-15 1996-08-15 半導体装置
US09/086,600 US5977633A (en) 1996-08-15 1998-05-29 Semiconductor device with metal base substrate having hollows

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1065040A true JPH1065040A (ja) 1998-03-06
JP2828053B2 JP2828053B2 (ja) 1998-11-25

Family

ID=26520939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8215578A Expired - Lifetime JP2828053B2 (ja) 1996-08-15 1996-08-15 半導体装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5977633A (ja)
JP (1) JP2828053B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464563B1 (ko) * 2000-07-12 2004-12-31 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 패키지 및 그 제조방법
JP2008053751A (ja) * 2002-08-23 2008-03-06 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3460559B2 (ja) * 1997-12-12 2003-10-27 セイコーエプソン株式会社 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JP3939429B2 (ja) 1998-04-02 2007-07-04 沖電気工業株式会社 半導体装置
JP2000077563A (ja) * 1998-08-31 2000-03-14 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法
US6404048B2 (en) * 1998-09-03 2002-06-11 Micron Technology, Inc. Heat dissipating microelectronic package
JP3420706B2 (ja) * 1998-09-22 2003-06-30 株式会社東芝 半導体装置、半導体装置の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法
TW400631B (en) * 1999-01-06 2000-08-01 Walsin Advanced Electronics Chip package structure
US6221693B1 (en) * 1999-06-14 2001-04-24 Thin Film Module, Inc. High density flip chip BGA
US6867499B1 (en) * 1999-09-30 2005-03-15 Skyworks Solutions, Inc. Semiconductor packaging
JP3485507B2 (ja) * 1999-10-25 2004-01-13 沖電気工業株式会社 半導体装置
EP1264520A4 (en) * 2000-03-10 2007-02-28 Chippac Inc PACKAGING STRUCTURE AND METHOD
JP3442721B2 (ja) 2000-05-24 2003-09-02 沖電気工業株式会社 半導体装置
US6841862B2 (en) * 2000-06-30 2005-01-11 Nec Corporation Semiconductor package board using a metal base
US6420208B1 (en) * 2000-09-14 2002-07-16 Motorola, Inc. Method of forming an alternative ground contact for a semiconductor die
WO2002045164A2 (en) 2000-12-01 2002-06-06 Broadcom Corporation Thermally and electrically enhanced ball grid array packaging
US6906414B2 (en) 2000-12-22 2005-06-14 Broadcom Corporation Ball grid array package with patterned stiffener layer
US7161239B2 (en) * 2000-12-22 2007-01-09 Broadcom Corporation Ball grid array package enhanced with a thermal and electrical connector
US20020079572A1 (en) * 2000-12-22 2002-06-27 Khan Reza-Ur Rahman Enhanced die-up ball grid array and method for making the same
US7132744B2 (en) 2000-12-22 2006-11-07 Broadcom Corporation Enhanced die-up ball grid array packages and method for making the same
US6853070B2 (en) 2001-02-15 2005-02-08 Broadcom Corporation Die-down ball grid array package with die-attached heat spreader and method for making the same
US6380062B1 (en) * 2001-03-09 2002-04-30 Walsin Advanced Electronics Ltd. Method of fabricating semiconductor package having metal peg leads and connected by trace lines
US7259448B2 (en) * 2001-05-07 2007-08-21 Broadcom Corporation Die-up ball grid array package with a heat spreader and method for making the same
US7061102B2 (en) 2001-06-11 2006-06-13 Xilinx, Inc. High performance flipchip package that incorporates heat removal with minimal thermal mismatch
US6879039B2 (en) 2001-12-18 2005-04-12 Broadcom Corporation Ball grid array package substrates and method of making the same
US7550845B2 (en) * 2002-02-01 2009-06-23 Broadcom Corporation Ball grid array package with separated stiffener layer
US6825108B2 (en) 2002-02-01 2004-11-30 Broadcom Corporation Ball grid array package fabrication with IC die support structures
US6861750B2 (en) 2002-02-01 2005-03-01 Broadcom Corporation Ball grid array package with multiple interposers
US6876553B2 (en) 2002-03-21 2005-04-05 Broadcom Corporation Enhanced die-up ball grid array package with two substrates
US7196415B2 (en) 2002-03-22 2007-03-27 Broadcom Corporation Low voltage drop and high thermal performance ball grid array package
TW554500B (en) * 2002-07-09 2003-09-21 Via Tech Inc Flip-chip package structure and the processing method thereof
TWI283049B (en) * 2002-08-16 2007-06-21 Advanced Semiconductor Eng Cavity down ball grid array package
US20050051893A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. SBGA design for low-k integrated circuits (IC)
US7180173B2 (en) * 2003-11-20 2007-02-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Heat spreader ball grid array (HSBGA) design for low-k integrated circuits (IC)
US7411281B2 (en) 2004-06-21 2008-08-12 Broadcom Corporation Integrated circuit device package having both wire bond and flip-chip interconnections and method of making the same
US7482686B2 (en) 2004-06-21 2009-01-27 Braodcom Corporation Multipiece apparatus for thermal and electromagnetic interference (EMI) shielding enhancement in die-up array packages and method of making the same
US7432586B2 (en) 2004-06-21 2008-10-07 Broadcom Corporation Apparatus and method for thermal and electromagnetic interference (EMI) shielding enhancement in die-up array packages
US7786591B2 (en) 2004-09-29 2010-08-31 Broadcom Corporation Die down ball grid array package
KR100651124B1 (ko) * 2004-11-08 2006-12-06 삼성전자주식회사 Wbga형 반도체 패키지 및 그 제조방법
US8183680B2 (en) 2006-05-16 2012-05-22 Broadcom Corporation No-lead IC packages having integrated heat spreader for electromagnetic interference (EMI) shielding and thermal enhancement
US7851904B2 (en) * 2006-12-06 2010-12-14 Panasonic Corporation Semiconductor device, method for manufacturing the same, and semiconductor device mounting structure
US8569869B2 (en) 2010-03-23 2013-10-29 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with encapsulation and method of manufacture thereof
JP5572890B2 (ja) * 2010-06-08 2014-08-20 ミヨシ電子株式会社 半導体モジュールおよび半導体装置
KR102084696B1 (ko) * 2013-01-23 2020-03-05 삼성디스플레이 주식회사 표시장치용 박막 증착 장치, 표시장치의 박막 증착용 마스크 유닛, 표시장치 및 그 제조방법
US9711376B2 (en) * 2013-12-06 2017-07-18 Enablink Technologies Limited System and method for manufacturing a fabricated carrier

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595909B2 (ja) * 1994-09-14 1997-04-02 日本電気株式会社 半導体装置
JPH08148608A (ja) * 1994-09-20 1996-06-07 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法及び半導体装置用基板
US5835355A (en) * 1997-09-22 1998-11-10 Lsi Logic Corporation Tape ball grid array package with perforated metal stiffener

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464563B1 (ko) * 2000-07-12 2004-12-31 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 패키지 및 그 제조방법
JP2008053751A (ja) * 2002-08-23 2008-03-06 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ
JP4629082B2 (ja) * 2002-08-23 2011-02-09 新光電気工業株式会社 半導体パッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2828053B2 (ja) 1998-11-25
US5977633A (en) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2828053B2 (ja) 半導体装置
US6388313B1 (en) Multi-chip module
US8866280B2 (en) Chip package
US6853070B2 (en) Die-down ball grid array package with die-attached heat spreader and method for making the same
US7259457B2 (en) Die-up ball grid array package including a substrate capable of mounting an integrated circuit die and method for making the same
US5835355A (en) Tape ball grid array package with perforated metal stiffener
KR100201924B1 (ko) 반도체 장치
JP3123638B2 (ja) 半導体装置
US5903052A (en) Structure for semiconductor package for improving the efficiency of spreading heat
US6278613B1 (en) Copper pads for heat spreader attach
US6531337B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor structure having stacked semiconductor devices
JP3627158B2 (ja) 低プロファイル・ボール・グリッド・アレイ半導体パッケージおよびその製造方法
JP2000216281A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPH09260527A (ja) チップキャリアおよびこれを用いた半導体装置
JP3314757B2 (ja) 半導体回路装置の製造方法
US5138433A (en) Multi-chip package type semiconductor device
US6650015B2 (en) Cavity-down ball grid array package with semiconductor chip solder ball
US6819565B2 (en) Cavity-down ball grid array semiconductor package with heat spreader
JP2001156251A (ja) 半導体装置
JP2000232186A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH09326450A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR100533761B1 (ko) 반도체패키지
JP3506029B2 (ja) テープ状配線基板及びそれを用いた半導体装置
KR20070079654A (ko) 플립 칩 본딩용 인쇄회로기판 및 그를 이용한 볼 그리드어레이 패키지 제조 방법
US20020135059A1 (en) Chip packaging structure