(57)【要約】【課題】  半導体チップの電極近傍での絶縁が確実であると共に、生産性が良く、安価な半導体装置、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の半導体装置は、複数の電極２が設けられた半導体チップ１と、電極２に接続される複数の導電パターン５を有する絶縁フイルム４と、この絶縁フイルム４に設けられた孔４ａに充填され、導電パターン５に接続された半田からなるバンプ６とを備え、半導体チップ１の下面には、絶縁膜除去部３ａを有する絶縁膜３が設けられ、絶縁膜除去部３ａ内には、導電パターン５が位置した状態で、絶縁フイルム４が半導体チップ１の下面に取り付けられ、少なくとも電極２の近傍に位置した互いに隣り合う導電パターン５間には、絶縁膜３が介在したため、密集する電極２間やその近傍に位置する導電パターン５間が絶縁膜３の介在によって確実に絶縁されて、品質の良好なものを提供できる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が設けられた半導体チップと、前記電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、前記導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、前記半導体チップの下面には、絶縁膜が設けられると共に、前記絶縁膜には、前記電極を露出した状態で、前記半導体チップの前記下面の外方に延びる絶縁膜除去部が設けられ、前記絶縁膜除去部内には、前記導電パターンが位置した状態で、前記絶縁フイルムが前記半導体チップの下面に取り付けられ、少なくとも前記電極の近傍に位置した互いに隣り合う前記導電パターン間には、前記絶縁膜が介在したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記導電パターンは、前記絶縁フイルムの外側近傍まで延びて形成され、前記絶縁フイルムの外側に位置する前記導電パターン間は、前記電極の近傍に位置する前記導電パターン間よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記絶縁フイルムは、前記半導体チップの下面とほぼ同じ大きさを有すると共に、前記導電パターンの全体が前記絶縁膜除去部内に位置して、互いに隣り合う前記導電パターン間には、前記絶縁膜が介在したことを特徴とする請求項１、又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムが熱圧着されたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、ポリイミドを主原料として構成されたことを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
複数の電極が設けられた半導体チップと、前記電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、前記導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、前記半導体チップの下面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極を露出した状態で、前記絶縁膜の一部に絶縁膜除去部を形成する工程と、前記絶縁膜除去部内に前記導電パターンを位置しさせた状態で、前記半導体チップの下面に前記絶縁フイルムを取り付ける工程と、前記導電パターンに対向する位置で、前記絶縁フイルムに孔を設ける工程と、前記導電パターンに接続された状態で、前記孔に半田からなるバンプを形成する工程を有したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムが熱圧着されることによって、前記半導体チップの下面に前記絶縁フイルムを取り付ける工程を行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は種々の電子回路ユニット等に使用される半導体装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の図面を説明すると、図１６は従来の半導体装置に係り、一部を切り欠きした平面図、図１７は従来の半導体装置の要部断面図である。
【０００３】
次に、従来の半導体装置の構成を図１６，図１７に基づいて説明すると、半導体チップ５１の下面には、互いに密集した状態で、複数の電極５２が設けられている。
【０００４】
平板状の絶縁フイルム５３は、半導体チップ５１の下面より大きなもので形成され、絶縁フイルム５３の上面には、中央部から外方に向かって延びる複数の導電パターン５４が形成されると共に、絶縁フイルム５３の下面側には、複数の孔５３ａが設けられ、この孔５３ａには、導電パターン５４に接続された状態で、バンプ５５が形成されている。
【０００５】
そして、半導体チップ５１の電極５２が絶縁フイルム５３の中央部の位置で導電パターン５４に半田付されると共に、半導体チップ５１に外周部には、ポッティングによって樹脂被覆部５６を設けている。
【０００６】
このような構成を有する半導体装置は、電子回路基板（図示せず）上に載置され、半導体装置のバンプ５５が電子回路基板の配線パターンに半田付けされるようになっている。（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
そして、従来の半導体装置は、導電パターン５４を有した絶縁フイルム５３を用いることによって、密集した電極５２の位置から絶縁フイルム５３の外側部の位置に、大きな間隔をもったバンプ５５を形成して、電子回路基板への接続の確実性を図っている。
【０００８】
しかし、従来の半導体装置は、互いに密集する電極５２が導電パターン５４上に載置されて半田付けされるため、隣り合う電極５２や導電パターン５４が導通する事態が生ずる。
また、半導体チップ５１と絶縁フイルム５３の取付強度を強くするために樹脂被覆部５６が必要となり、そのポッティング作業が面倒で、生産性が悪く、コスト高になる。
【０００９】
また、従来の半導体装置の製造方法は、絶縁フイルム５３に孔５３ａを形成する工程と、孔５３ａにバンプ５５を形成する工程と、導電パターン５４に電極５２を接続する工程と、樹脂被覆部５６をポッティングする工程を有して、半導体装置が製造される。
【００１０】
しかし、従来の半導体装置の製造方法にあっては、導電パターン５４に電極５２を接続する工程時、互いに密集する電極５２間や導電パターン５４間が導通する事態が生じるばかりか、樹脂被覆部５６のポッティング作業が面倒で、生産性が悪く、コスト高になる。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１４０４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の半導体装置は、互いに密集する電極５２が導電パターン５４上に載置されて半田付けされるため、隣り合う電極５２や導電パターン５４が導通するという問題がある。
また、半導体チップ５１と絶縁フイルム５３の取付強度を強くするために樹脂被覆部５６が必要となり、そのポッティング作業が面倒で、生産性が悪く、コスト高になるという問題がある。
【００１３】
従来の半導体装置の製造方法にあっては、導電パターン５４に電極５２を接続する工程時、互いに密集する電極５２間や導電パターン５４間が導通するばかりか、樹脂被覆部５６のポッティング作業が面倒で、生産性が悪く、コスト高になるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は半導体チップの電極近傍での絶縁が確実であると共に、生産性が良く、安価な半導体装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、複数の電極が設けられた半導体チップと、前記電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、前記導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、前記半導体チップの下面には、絶縁膜が設けられると共に、前記絶縁膜には、前記電極を露出した状態で、前記半導体チップの前記下面の外方に延びる絶縁膜除去部が設けられ、前記絶縁膜除去部内には、前記導電パターンが位置した状態で、前記絶縁フイルムが前記半導体チップの下面に取り付けられ、少なくとも前記電極の近傍に位置した互いに隣り合う前記導電パターン間には、前記絶縁膜が介在した構成とした。
【００１６】
また、第２の解決手段として、前記導電パターンは、前記絶縁フイルムの外側近傍まで延びて形成され、前記絶縁フイルムの外側に位置する前記導電パターン間は、前記電極の近傍に位置する前記導電パターン間よりも大きくした構成とした。
また、第３の解決手段として、前記絶縁フイルムは、前記半導体チップの下面とほぼ同じ大きさを有すると共に、前記導電パターンの全体が前記絶縁膜除去部内に位置して、互いに隣り合う前記導電パターン間には、前記絶縁膜が介在した構成とした。
【００１７】
また、第４の解決手段として、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムが熱圧着された構成とした。
また、第５の解決手段として、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、ポリイミドを主原料として構成された。
【００１８】
また、第６の解決手段として、複数の電極が設けられた半導体チップと、前記電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、前記導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、前記半導体チップの下面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極を露出した状態で、前記絶縁膜の一部に絶縁膜除去部を形成する工程と、前記絶縁膜除去部内に前記導電パターンを位置しさせた状態で、前記半導体チップの下面に前記絶縁フイルムを取り付ける工程と、前記導電パターンに対向する位置で、前記絶縁フイルムに孔を設ける工程と、前記導電パターンに接続された状態で、前記孔に半田からなるバンプを形成する工程を有した製造方法とした。
【００１９】
また、第７の解決手段として、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、前記絶縁膜と前記絶縁フイルムが熱圧着されることによって、前記半導体チップの下面に前記絶縁フイルムを取り付ける工程を行うようにした製造方法とした。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の半導体装置は、複数の電極が設けられた半導体チップと、電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、半導体チップの下面には、絶縁膜が設けられると共に、絶縁膜には、電極を露出した状態で、半導体チップの下面の外方に延びる絶縁膜除去部が設けられ、絶縁膜除去部内には、導電パターンが位置した状態で、絶縁フイルムが半導体チップの下面に取り付けられ、少なくとも電極の近傍に位置した互いに隣り合う導電パターン間には、絶縁膜が介在した構成とした。
このように、密集する電極間やその近傍に位置する導電パターン間が絶縁膜の介在によって確実に絶縁されて、品質の良好な半導体装置を提供できる。
【００２１】
また、導電パターンは、絶縁フイルムの外側近傍まで延びて形成され、絶縁フイルムの外側に位置する導電パターン間は、電極の近傍に位置する導電パターン間よりも大きくしたため、半導体装置の電子回路基板への接続の確実なものが得られる。
【００２２】
また、絶縁フイルムは、半導体チップの下面とほぼ同じ大きさを有すると共に、導電パターンの全体が絶縁膜除去部内に位置して、互いに隣り合う導電パターン間には、絶縁膜が介在したため、導電パターン間の絶縁の確実なものが得られると共に、導電パターンの外部への露出を無くすることができる。
【００２３】
また、絶縁膜と絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、絶縁膜と絶縁フイルムが熱圧着されたため、絶縁フイルムの取付が簡単であると共に、従来の樹脂被覆部が不要となって、生産性が良く、安価なものが得られる。
【００２４】
また、絶縁膜と絶縁フイルムは、ポリイミドを主原料として構成されたため、絶縁膜と絶縁フイルムの結合の強固なものが得られる。
【００２５】
また、複数の電極が設けられた半導体チップと、電極に接続される複数の導電パターンを有する絶縁フイルムと、この絶縁フイルムに設けられた孔に充填され、導電パターンに接続された半田からなるバンプとを備え、半導体チップの下面に絶縁膜を形成する工程と、電極を露出した状態で、絶縁膜の一部に絶縁膜除去部を形成する工程と、絶縁膜除去部内に導電パターンを位置しさせた状態で、半導体チップの下面に絶縁フイルムを取り付ける工程と、導電パターンに対向する位置で、絶縁フイルムに孔を設ける工程と、導電パターンに接続された状態で、孔に半田からなるバンプを形成する工程を有した製造方法としたため、密集する電極間やその近傍に位置する導電パターン間が絶縁膜の介在によって確実に絶縁されて、品質の良好なものが得られると共に、従来の樹脂被覆部が不要となって、生産性が良く、安価なものが得られる。
【００２６】
また、絶縁膜と絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂で形成され、絶縁膜と絶縁フイルムが熱圧着されることによって、半導体チップの下面に絶縁フイルムを取り付ける工程を行うようにしたため、絶縁フイルムの取付が簡単であると共に、生産性が良く、安価なものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の半導体装置、及びその製造方法の図面を説明すると、図１は本発明の半導体装置の第１実施例に係る正面図、図２は本発明の半導体装置の第１実施例に係る要部断面図、図３は本発明の半導体装置の第１実施例に係る半導体チップの下面図、図４は本発明の半導体装置の第１実施例に係る絶縁フイルムの上面図、図５は本発明の半導体装置の第１実施例に係る絶縁フイルムの下面図である。
【００２８】
また、図６は本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁膜を形成する工程を説明する説明図、図７は本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁膜除去部を形成する工程を説明する説明図、図８は本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁フイルムの上面図、図９は本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁フイルムを取り付ける工程と孔を設ける工程を説明する説明図、図１０は本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、バンプを形成する工程を説明する説明図である。
【００２９】
また、図１１は本発明の半導体装置の第２実施例に係る正面図、図１２は本発明の半導体装置の第２実施例に係る要部断面図、図１３は本発明の半導体装置の第２実施例に係る半導体チップの下面図、図１４は本発明の半導体装置の第２実施例に係る絶縁フイルムの上面図、図１５は本発明の半導体装置の第２実施例に係る絶縁フイルムの下面図である。
【００３０】
次に、本発明の半導体装置の第１実施例における構成を図１〜図１０に基づいて説明すると、半導体チップ１は、シリコン材からなる四角形の本体部１ａと、この本体部１ａの中央部に設けられた半導体形成部１ｂを有すると共に、半導体チップ１の半導体形成部１ｂの下面には、互いに密集した状態で、複数の電極２が設けられている。
【００３１】
熱可塑性樹脂で形成された絶縁膜３は、ポリイミドを主原料として構成され、この絶縁膜３は、本体部１ａの下面全体にスピンコート等の方法によって形成されると共に、絶縁膜３には、電極２を露出した状態で、半導体チップ１の中央部から外側近傍にわたって、複数の絶縁膜除去部３ａが設けられている。
【００３２】
そして、これ等の絶縁膜除去部３ａは、互いに間隔を置いて形成されると共に、絶縁膜除去部３ａの間隔は、電極２近傍における間隔よりも、半導体チップ１の外側部における間隔が大きくなっている。
【００３３】
平板状の熱可塑性樹脂からなる絶縁フイルム４は、ポリイミドを主原料とするポリイミドに酸化シリコンのフィラーを混入した材料で構成され、半導体チップ１の下面とほぼ同じ大きさで形成されると共に、絶縁フイルム４の外側近傍には、複数の孔４ａが設けられている。
【００３４】
また、この絶縁フイルム４の上面には、複数の導電パターン５が凸状に形成されると共に、これ等の導電パターン５は、絶縁フイルム４の中央部から外方に向かって延び、外側の一端部が孔４ａにまで至って形成され、その結果、それぞれ絶縁膜除去部３ａと同じ形状で形成されている。
従って、絶縁膜除去部３ａと同様に導電パターン５の間隔は、電極２近傍における間隔よりも、絶縁フイルム４の外側部における間隔が大きくなっている。
【００３５】
そして、このような構成を有する絶縁フイルム４は、それぞれの導電パターン５が絶縁膜除去部３ａ内に位置した状態で、絶縁膜３に重ね合わされて、絶縁フイルム４と絶縁膜３が加熱、加圧され、絶縁フイルム４と絶縁膜３が熱圧着される。
この時、電極２と導電パターン５は、密封状態となり、また、導電パターン５の中央部に位置する一端側が電極２に接続された状態になると共に、互いに隣り合う導電パターン５間には、絶縁膜３が介在した状態となる。
【００３６】
そして、絶縁フイルム４の孔４ａには、半田を充填してバンプ６が形成されると、バンプ６の下部が絶縁フイルム４の下部から突出するようになって、本発明の半導体装置が形成される。
【００３７】
このような構成を有する半導体装置は、図１に示すように、電子回路基板７上に載置され、半導体装置のバンプ６が電子回路基板７の配線パターン（図示せず）に半田付けされるようになっている。
【００３８】
そして、本発明の半導体装置は、導電パターン５を有した絶縁フイルム４を用いることによって、密集した電極２の位置から絶縁フイルム４の外側部の位置に、大きな間隔をもったバンプ６を形成して、電子回路基板７への接続の確実性を図っている。
【００３９】
次に、本発明の半導体装置の製造方法を図６〜図１０に基づいて説明すると、先ず、図６に示すように、半導体チップ１の下面全体にわたって、絶縁膜３を形成する工程を行った後、図７に示すように、電極２を露出した状態で、絶縁膜３の一部に絶縁膜除去部３ａを形成する工程を行う。
【００４０】
次に、図８に示すような、導電パターン５を形成した絶縁フイルム４を用意し、次に、図９に示すように、絶縁膜除去部３ａ内に導電パターン５を位置させた状態で、絶縁フイルム４と絶縁膜３を熱圧着して、半導体チップ１の下面に絶縁フイルム４を取り付ける工程を行い、しかる後、絶縁フイルム４の外側近傍の導電パターン５に対向する位置で、絶縁フイルム４に孔４ａを形成する工程を行った後、導電パターン５に接続された状態で、半田からなるバンプ６を形成する工程を行うと、本発明の半導体装置の製造が完了する。
【００４１】
また、図１１〜図１５は本発明の半導体装置の第２実施例を示し、この第２実施例を説明すると、第２実施例における半導体チップ１は、第１実施例のものより小さく形成されると共に、絶縁フイルム４は、半導体チップ１の下面より大きなものとなっている。
【００４２】
そして、図１３に示すように、半導体チップ１の下面には、第１実施例と同様に、絶縁膜除去部３ａを有する絶縁膜３が設けられると共に、図１４，図１５に示す絶縁フイルム４は、第１実施例と同様の構成を有し、この絶縁フイルム４は、導電パターン５が絶縁膜除去部３ａ内に位置した状態で、絶縁膜３に熱圧着されている。
【００４３】
この時、絶縁フイルム４の外側部と、この絶縁フイルム４の外側部に位置する導電パターン５は、半導体チップ１の下面からはみ出て、外方に突出した状態となるが、その他の構成は、前記第１実施例と同様の構成を有しており、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の半導体装置の第１実施例に係る正面図。
【図２】本発明の半導体装置の第１実施例に係る要部断面図。
【図３】本発明の半導体装置の第１実施例に係る半導体チップの下面図。
【図４】本発明の半導体装置の第１実施例に係る絶縁フイルムの上面図。
【図５】本発明の半導体装置の第１実施例に係る絶縁フイルムの下面図。
【図６】本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁膜を形成する工程を説明する説明図。
【図７】本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁膜除去部を形成する工程を説明する説明図。
【図８】本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁フイルムの上面図。
【図９】本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、絶縁フイルムを取り付ける工程と孔を設ける工程を説明する説明図。
【図１０】本発明の半導体装置の第１実施例に係る製造方法を示し、バンプを形成する工程を説明する説明図。
【図１１】本発明の半導体装置の第２実施例に係る正面図。
【図１２】本発明の半導体装置の第２実施例に係る要部断面図。
【図１３】本発明の半導体装置の第２実施例に係る半導体チップの下面図。
【図１４】本発明の半導体装置の第２実施例に係る絶縁フイルムの上面図。
【図１５】本発明の半導体装置の第２実施例に係る絶縁フイルムの下面図。
【図１６】従来の半導体装置に係り、一部を切り欠きした平面図。
【図１７】従来の半導体装置の要部断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１：半導体チップ
１ａ：本体部
１ｂ：半導体形成部
２：電極
３：絶縁膜
３ａ：絶縁膜除去部
４：絶縁フイルム
４ａ：孔
５：導電パターン
６：バンプ
７：電子回路基板
【図１】
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【図２】
2005229002.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005229002.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005229002.tif 000015
【図１４】
2005229002.tif 000016
【図１５】
2005229002.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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