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JP2010192928A - Semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device, and method of manufacturing the same
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JP2010192928AJP2010101251AJP2010101251AJP2010192928AJP 2010192928 AJP2010192928 AJP 2010192928AJP 2010101251 AJP2010101251 AJP 2010101251AJP 2010101251 AJP2010101251 AJP 2010101251AJP 2010192928 AJP2010192928 AJP 2010192928A
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Inventor
Yoshitaka Aiba
喜孝 愛場
Takashi Nomoto
隆司 埜本
Tetsuya Fujisawa
哲也 藤沢
Masaaki Seki
正明 関
Mitsutaka Sato
光孝 佐藤
Noriaki Shiba
典章 柴
Kazuyuki Imamura
和之 今村
Yasunori Fujimoto
康則 藤本
Junichi Kasai
純一 河西
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device which has a plurality of pin wires at narrow pitches, the plurality of pin wires being nearly constant in height. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the semiconductor device includes a step of performing half-cutting a metal wire, having a first end, at a desired position, a step of bonding the first end of the metal wire to an electrode portion 83 of a semiconductor element 85 or the semiconductor device, and a step of cutting the metal wire at the desired position by drawing the metal wire away from the electrode portion to form a pin wire 84, the pin wire having a cut second end 80c. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明はピンワイヤを有する半導体装置の製造方法に関する。  The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having pin wires.

従来から半導体チップを樹脂で封止してなる半導体パッケージは知られている。半導体パッケージはますます小型化されてきており、最近では半導体チップの大きさとほぼ同じ大きさの半導体パッケージが出現している。このような半導体パッケージは例えばCSP(チップサイズパッケージ)と呼ばれている。  Conventionally, a semiconductor package in which a semiconductor chip is sealed with a resin is known. Semiconductor packages have been increasingly miniaturized, and recently, semiconductor packages having a size almost the same as the size of a semiconductor chip have appeared. Such a semiconductor package is called, for example, a CSP (chip size package).

CSPの製造方法の一つとして、ウエハに集積回路や電極パッド等を形成し、ウエハの電極パッドに接続される柱状電極をウエハに形成し、ウエハの表面及び柱状電極を樹脂で封止し、封止の後でウエハをダイシングして個々の半導体チップを含む半導体パッケージに分離する方法がある(例えば、特開平9−64049号公報)。  As one of CSP manufacturing methods, an integrated circuit, electrode pads, etc. are formed on a wafer, columnar electrodes connected to the electrode pads of the wafer are formed on the wafer, the wafer surface and the columnar electrodes are sealed with resin, There is a method of dicing the wafer after sealing and separating it into semiconductor packages including individual semiconductor chips (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-64049).

樹脂層は柱状電極の高さとほぼ同じ厚さになるように形成され、柱状電極の先端が樹脂層の表面に露出する。柱状電極に接続される外部端子(電極パッド)が樹脂層の表面に形成され、この外部端子にははんだバンプを取り付けることができる。また、導体パターンからなる再配線導体部分をウエハの表面に形成し、柱状電極の位置をウエハに形成された電極パッドの位置とは異なるように配置することができるようにする。  The resin layer is formed to have substantially the same thickness as the columnar electrode, and the tip of the columnar electrode is exposed on the surface of the resin layer. External terminals (electrode pads) connected to the columnar electrodes are formed on the surface of the resin layer, and solder bumps can be attached to the external terminals. Further, a redistribution conductor portion made of a conductor pattern is formed on the surface of the wafer so that the position of the columnar electrode can be arranged different from the position of the electrode pad formed on the wafer.

また、特開平9−260428号公報(特許文献1)は金属ワイヤを用いて半導体チップを実装基板に実装することを開示している。金属ワイヤの一端は半導体チップの電極パッドにボンディングされ、金属ワイヤの他端ははんだにより実装基板に固定される。この構成によれば、半導体チップと実装基板との熱膨張の差により発生した応力を金属ワイヤのしなりにより吸収することができる。  Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-260428 (Patent Document 1) discloses mounting a semiconductor chip on a mounting substrate using a metal wire. One end of the metal wire is bonded to the electrode pad of the semiconductor chip, and the other end of the metal wire is fixed to the mounting substrate with solder. According to this configuration, the stress generated by the difference in thermal expansion between the semiconductor chip and the mounting substrate can be absorbed by the bending of the metal wire.

特開平9−260428号公報JP-A-9-260428

半導体装置を回路基板に搭載して使用する場合、半導体装置の外部端子(又ははんだバンプ)が回路基板の電極パッドに接続され、半導体装置の半導体チップと回路基板とが半導体装置の封止樹脂を間に挟んで対向する。使用においては、半導体装置の半導体チップの熱膨張量と実装基板の熱膨張量とが異なっているので、半導体装置の外部端子や柱状電極等に熱応力が発生し、外部端子や柱状電極は繰り返しの熱応力によって疲労する。  When the semiconductor device is mounted on a circuit board and used, the external terminals (or solder bumps) of the semiconductor device are connected to the electrode pads of the circuit board, and the semiconductor chip and the circuit board of the semiconductor device use the sealing resin of the semiconductor device. Opposite it across. In use, the amount of thermal expansion of the semiconductor chip of the semiconductor device is different from the amount of thermal expansion of the mounting substrate. Therefore, thermal stress is generated in the external terminals and columnar electrodes of the semiconductor device, and the external terminals and columnar electrodes are repeated. Fatigue due to thermal stress.

この熱応力は、半導体装置の半導体チップの熱膨張量と回路基板の熱膨張量との差に比例し、封止樹脂層の厚さに反比例する。従って、応力緩和を図るためには、封止樹脂層の厚さを厚くした方がよいことが分かった。しかし、封止樹脂層の厚さを厚くするためには、柱状電極の長さを長くすることが必要である。柱状電極は通常はメッキにより形成されるが、メッキにより形成された柱状電極の長さを長くすることは限られてしまう。  This thermal stress is proportional to the difference between the thermal expansion amount of the semiconductor chip of the semiconductor device and the thermal expansion amount of the circuit board, and inversely proportional to the thickness of the sealing resin layer. Therefore, it was found that the thickness of the sealing resin layer should be increased in order to relax the stress. However, in order to increase the thickness of the sealing resin layer, it is necessary to increase the length of the columnar electrode. The columnar electrode is usually formed by plating, but the length of the columnar electrode formed by plating is limited.

そこで、柱状電極をワイヤ(ボンディングワイヤ)によって形成すると、柱状電極の長さを長くすることができ、よって封止樹脂層の厚さを厚くすることができる。しかし、ワイヤボンダーで処理されるワイヤを柱状電極として用いる場合、ワイヤは柱状電極としては細すぎ、強度が不足することがある。従って、十分な長さ及び強度をもつワイヤで形成された柱状電極を形成することが望まれている。  Therefore, when the columnar electrode is formed of a wire (bonding wire), the length of the columnar electrode can be increased, and thus the thickness of the sealing resin layer can be increased. However, when a wire processed by a wire bonder is used as a columnar electrode, the wire is too thin as a columnar electrode and the strength may be insufficient. Therefore, it is desired to form a columnar electrode formed of a wire having a sufficient length and strength.

さらに、ワイヤは十分に長い柱状電極を提供できるとともにフレキシビリティを備えており、ワイヤからなる柱状電極に熱応力がかかっても柱状電極は破壊されることはない。しかし、半導体装置の封止樹脂層が硬いと、封止樹脂で拘束されたワイヤからなる柱状電極と回路基板に固定された外部端子との間の接合部に大きな応力がかかる。従って、半導体装置の封止樹脂はできるだけ軟らかい樹脂からなるのが好ましい。  Furthermore, the wire can provide a sufficiently long columnar electrode and has flexibility, and the columnar electrode is not broken even if thermal stress is applied to the columnar electrode made of the wire. However, if the sealing resin layer of the semiconductor device is hard, a large stress is applied to the joint between the columnar electrode made of a wire restrained by the sealing resin and the external terminal fixed to the circuit board. Therefore, it is preferable that the sealing resin of the semiconductor device is made of a resin that is as soft as possible.

また、柱状電極の先端を研削したりして調整するときに、ウエハ全体に圧力がかかり、ウエハを損傷してしまうという問題があった。また、樹脂封止の際に、樹脂の流れが柱状電極に望ましくない変形を生じさせることがあった。
他方、近年、半導体装置は、軽く且つ小さいだけでなく高速で作動し、高い機能を備えることを要求されている。半導体チップをインターポーザやマザーボード等の装置に搭載する場合、上記要求を満足するものとして、はんだボールを使用したフリッチチップタイプの搭載方法がある。しかし、この方法では、半導体チップの電極パッド間が狭ピッチであるため、接続に使用されるはんだボールは、ボール径が小さく、バラツキも少ない特別の仕様となり、非常に高価となる。回路面の封止のために使用されるアンダーフィルも、半導体チップとマザーボードの間の狭い隙間を埋めるにあたってボイド等が発生しないことが特性として要求されるため、半導体チップやマザーボードの仕様毎に流れ性や密着性などを改善した特別仕様となる場合が多い。従って、フリップチップタイプの半導体装置は、コストが高くなる。
Further, when the tip of the columnar electrode is adjusted by grinding or the like, there is a problem that pressure is applied to the entire wafer and the wafer is damaged. In addition, during resin sealing, the resin flow may cause undesirable deformation of the columnar electrode.
On the other hand, in recent years, semiconductor devices are required not only to be light and small but also to operate at high speed and to have high functions. When a semiconductor chip is mounted on a device such as an interposer or a mother board, there is a flitch chip type mounting method using solder balls to satisfy the above requirements. However, in this method, since the pitch between the electrode pads of the semiconductor chip is narrow, the solder balls used for connection have a special specification with a small ball diameter and little variation, and are very expensive. The underfill used to seal the circuit surface is required to fill the narrow gap between the semiconductor chip and the motherboard so that no voids are generated. It is often a special specification with improved properties and adhesion. Therefore, the cost of the flip chip type semiconductor device is high.

また、導電粒子を内在した接着剤による接合方法や、スタッドバンプを用いた接合方法などがあるが、これらの方法では、半導体チップの反り、ボイド、端子のレベリング精度などにより密着性がバラツクため、信頼性が低く、これらのバラツキ管理のためのコストがアップすることが懸念されている。
フリッチチップタイプの搭載方法においてはんだボールを使用する代わりに、金属ワイヤを使用することが考えられる。金属ワイヤの使用は、自動ワイヤボンダーを使用した従来のワイヤボンディングにおいて発展している。しかし、従来のワイヤボンディングでは、金属ワイヤの先端部を半導体チップの先端に接合し、金属ワイヤの所望の部分をマザーボードの電極に接合した後、キャピラリを動かして金属ワイヤを引っ張ることにより金属ワイヤを切断する。この場合、金属ワイヤは引きちぎられるので、金属ワイヤの切断部は一様な形状にならず、引きちぎられた金属ワイヤの長さも一様にならないという問題があった。
In addition, there are a bonding method using an adhesive containing conductive particles, a bonding method using a stud bump, etc., but in these methods, the adhesion varies due to the warping of the semiconductor chip, voids, leveling accuracy of the terminals, etc. There is concern that the reliability is low and the cost for managing these variations increases.
Instead of using solder balls in the flitch chip type mounting method, it is conceivable to use metal wires. The use of metal wires has evolved in conventional wire bonding using automatic wire bonders. However, in the conventional wire bonding, the tip of the metal wire is joined to the tip of the semiconductor chip, the desired portion of the metal wire is joined to the electrode of the motherboard, and then the capillary is moved to pull the metal wire. Disconnect. In this case, since the metal wire is torn, there is a problem that the cut portion of the metal wire does not have a uniform shape, and the length of the torn metal wire does not become uniform.

本発明の目的は熱応力に対して優れた耐久性のあるピンワイヤを有する半導体装置の製造方法を提供することである。  An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device having a pin wire having excellent durability against thermal stress.

本発明の特徴による半導体装置の製造方法は、第1端部を有する金属ワイヤに所望の位置でハーフカット処理を行う工程と、該金属ワイヤの第1端部を半導体素子又は半導体装置の電極部にボンディングする工程と、該金属ワイヤを該電極部に対して引っ張ることにより該金属ワイヤを該所望の位置で切断してピンワイヤを形成する工程とを備え、該ピンワイヤは切断された第2端部を有することを特徴とする。  A method of manufacturing a semiconductor device according to a feature of the present invention includes a step of performing a half-cut process on a metal wire having a first end at a desired position, and a first end of the metal wire as a semiconductor element or an electrode portion of a semiconductor device. And cutting the metal wire at the desired position to form a pin wire by pulling the metal wire with respect to the electrode portion, and the pin wire is cut at the second end portion. It is characterized by having.

この構成において、金属ワイヤに所望の位置でハーフカット処理を行い、金属ワイヤの第1端部を半導体素子の電極部にボンディングした後で、金属ワイヤを電極部に対して引っ張ると、金属ワイヤはハーフカットしておいた前記所望の位置で確実に且つきれいに切断される。金属ワイヤの切断部は一様な形状になり、金属ワイヤの長さも一様になる。従って、狭いピッチの複数のピンワイヤを有する半導体素子においては、複数のピンワイヤの高さがほぼ一定になり、半導体素子をマザーボード等の他の装置と接合するの適したものとなる。  In this configuration, when the metal wire is half-cut at a desired position, the first end of the metal wire is bonded to the electrode portion of the semiconductor element, and then the metal wire is pulled with respect to the electrode portion, the metal wire is It is surely and cleanly cut at the desired position that has been half-cut. The cut portion of the metal wire has a uniform shape, and the length of the metal wire is also uniform. Therefore, in a semiconductor element having a plurality of pin wires with a narrow pitch, the height of the plurality of pin wires is substantially constant, and it is suitable for joining the semiconductor element to another device such as a mother board.

以上説明したように、本発明によれば、金属ワイヤの切断部は一様な形状になり、金属ワイヤの長さも一様になる。従って、狭いピッチの複数のピンワイヤを有する半導体素子においては、複数のピンワイヤの高さがほぼ一定になり、半導体素子をマザーボード等の他の装置と接合するの適したものとなる。  As described above, according to the present invention, the cut portion of the metal wire has a uniform shape, and the length of the metal wire is also uniform. Therefore, in a semiconductor element having a plurality of pin wires with a narrow pitch, the height of the plurality of pin wires is substantially constant, and it is suitable for joining the semiconductor element to another device such as a mother board.

本発明の第1実施例による半導体装置を示す部分断面斜視図である。1 is a partial cross-sectional perspective view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;はんだボール付着前の図1の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device of FIG. 1 before solder ball adhesion.図1の半導体装置の変形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modification of the semiconductor device of FIG. 1.図1の半導体装置を回路基板に取り付けた例を示す図である。It is a figure which shows the example which attached the semiconductor device of FIG. 1 to the circuit board.樹脂層の厚さと外部端子における応力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thickness in a resin layer, and the stress in an external terminal.ウエハに集積回路を形成し、はんだボールを付着し、そして個々の半導体装置に分離する工程を含む半導体装置の製造方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the manufacturing method of a semiconductor device including the process of forming an integrated circuit on a wafer, attaching a solder ball, and isolate | separating into each semiconductor device.外部端子に膨大部を形成する工程を含む半導体装置の製造方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the manufacturing method of the semiconductor device including the process of forming a huge part in an external terminal.膨大部分を有する柱状電極の形成方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the formation method of the columnar electrode which has a huge part.図8の方法で形成された柱状電極を示す図である。It is a figure which shows the columnar electrode formed by the method of FIG.膨大部分を有する柱状電極の形成方法の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the formation method of the columnar electrode which has a huge part.柱状電極の形成方法の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the formation method of a columnar electrode.柱状電極の形成方法の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the formation method of a columnar electrode.柱状電極の形成方法の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the formation method of a columnar electrode.本発明の第2実施例による半導体装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a semiconductor device by the 2nd example of the present invention.図14の半導体装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the semiconductor device of FIG.図14の半導体装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the semiconductor device of FIG.図14の半導体装置の変形例の柱状電極の形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the columnar electrode of the modification of the semiconductor device of FIG.図14の半導体装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the semiconductor device of FIG.図18の半導体装置の変形例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a modification of the semiconductor device in FIG. 18.本発明の第3実施例による半導体装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a semiconductor device by the 3rd example of the present invention.図20の半導体装置の変形例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a modification of the semiconductor device of FIG. 20.図14から図20の半導体装置の柱状電極の露出方法を示す図である。It is a figure which shows the exposure method of the columnar electrode of the semiconductor device of FIGS.図22の柱状電極の露出方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the exposure method of the columnar electrode of FIG.図22の柱状電極の露出方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the exposure method of the columnar electrode of FIG.図24の柱状電極の露出方法の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the exposure method of the columnar electrode of FIG.図24の柱状電極の露出方法の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the exposure method of the columnar electrode of FIG.本発明の第4実施例によるピンワイヤを有する半導体装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device which has a pin wire by 4th Example of this invention.図27のハーフカット処理された金属ワイヤを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the metal wire by which the half cut process of FIG. 27 was carried out.図27及び図28の切断された金属ワイヤ(ピンワイヤ)を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows the metal wire (pin wire) cut | disconnected of FIG.27 and FIG.28.ピンワイヤを有する半導体装置を示す略図である。1 is a schematic diagram illustrating a semiconductor device having pin wires.種々のピンワイヤを示す図である。It is a figure which shows various pin wires.ピンワイヤを有する半導体装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the semiconductor device which has a pin wire.再配線電極及びピンワイヤを有する半導体装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the semiconductor device which has a rewiring electrode and a pin wire.図33の半導体装置を形成する工程を示す詳細図である。FIG. 34 is a detailed view showing a step of forming the semiconductor device of FIG. 33.ピンワイヤの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a pin wire.ピンワイヤを有する半導体装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the semiconductor device which has a pin wire.ピンワイヤを有する半導体装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the semiconductor device which has a pin wire.ピンワイヤの先端に導体材料を付着させた半導体装置の例を示す図であり、(A)は半導体素子に設けられたピンワイヤを槽の導電材料に漬けることによって導電材料を付着させることを示し、(B)は半導体素子に設けられたピンワイヤを形成板の凹部の導電材料に漬けることによって導電材料を付着させることを示し、(C)はピンワイヤ及び導電材料を有する半導体素子をインターポーザ又はマザーボードに搭載するところを示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device which made the conductor material adhere to the front-end | tip of a pin wire, (A) shows attaching a conductive material by immersing the pin wire provided in the semiconductor element in the electrically conductive material of a tank, B) shows that the conductive material is adhered by immersing the pin wire provided in the semiconductor element in the conductive material of the concave portion of the forming plate, and (C) shows that the semiconductor element having the pin wire and the conductive material is mounted on the interposer or the motherboard. FIG.熱圧着によるピンワイヤの接合の例を示す図である。It is a figure which shows the example of joining of the pin wire by thermocompression bonding.ピンワイヤの直径を変えることによるインピーダンスマッチングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the impedance matching by changing the diameter of a pin wire.ピンワイヤの先端の膨大部の太さを変えることによるインピーダンスマッチングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the impedance matching by changing the thickness of the enormous part of the front-end | tip of a pin wire.メッキ部によりピンワイヤを接合した半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device which joined the pin wire by the plating part.ピンワイヤを有する半導体装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the semiconductor device which has a pin wire.樹脂封止の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of resin sealing.半導体装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a semiconductor device.図45の平面的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。FIG. 46 is a diagram showing an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements arranged in a plane in FIG. 45.立体的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing the several semiconductor element arrange | positioned in three dimensions.立体的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing the several semiconductor element arrange | positioned in three dimensions.スタックとして立体的に配置された複数の半導体装置を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing the several semiconductor device arrange | positioned three-dimensionally as a stack.スタックとして立体的に配置された複数の半導体装置を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing the several semiconductor device arrange | positioned three-dimensionally as a stack.ピンワイヤを有する半導体装置の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor device which has a pin wire.図51の半導体装置に樹脂封止工程を示す図である。FIG. 52 is a diagram showing a resin sealing step for the semiconductor device of FIG. 51.図52の半導体装置のダイシング工程を示す図である。FIG. 53 is a diagram showing a dicing process of the semiconductor device of FIG. 52.ピンワイヤを印刷により形成された導電材料に接合する例を示す図である。It is a figure which shows the example which joins the pin wire to the electrically-conductive material formed by printing.複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing a some semiconductor element.複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing a some semiconductor element.複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing a some semiconductor element.複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the semiconductor device containing a some semiconductor element.

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施例による半導体装置10を示す部分断面斜視図である。図2ははんだボール付着前の図1の半導体装置を示す断面図である。
図1及び図2において、半導体装置10は、複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、複数の電極パッド12に接続され且つ半導体素子14に対して垂直に延びる複数の柱状電極16と、半導体素子14及び柱状電極16を覆う樹脂層18と、柱状電極16に電気的に接続されるように樹脂層18の表面に配置された外部端子20とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing asemiconductor device 10 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the semiconductor device of FIG.
1 and 2, asemiconductor device 10 includes asemiconductor element 14 having a plurality ofelectrode pads 12, a plurality ofcolumnar electrodes 16 connected to the plurality ofelectrode pads 12 and extending perpendicularly to thesemiconductor element 14, and a semiconductor. Aresin layer 18 covering theelement 14 and thecolumnar electrode 16 and anexternal terminal 20 disposed on the surface of theresin layer 18 so as to be electrically connected to thecolumnar electrode 16 are provided.

半導体素子14はシリコンチップからなり、集積回路(図示せず)とこの集積回路に適切に接続された電極パッド12を含む。外部端子20は樹脂層18の表面に配置され、柱状電極16の先端に接続、固定されている電極パッドである。さらに、はんだボール20aが外部端子20に接続、固定されている。
樹脂層18は、半導体素子14の表面に形成された柔軟性を有する第1の樹脂層18aと、第1の樹脂層18aよりも半導体素子14から遠い側にあり第1の樹脂層18aよりも高い弾性をもつ第2の樹脂層18bとからなる。第1の樹脂層18aはシリコン系樹脂や低弾性エポキシ系樹脂等からなるヤング率が数〜数100kg/mm2 の低弾性樹脂であり、第2の樹脂層18bは高弾性エポキシ系樹脂等からなるヤング率が1000〜2000kg/mm2 の高弾性樹脂である。
Thesemiconductor element 14 is made of a silicon chip and includes an integrated circuit (not shown) and anelectrode pad 12 appropriately connected to the integrated circuit. Theexternal terminal 20 is an electrode pad disposed on the surface of theresin layer 18 and connected to and fixed to the tip of thecolumnar electrode 16. Furthermore,solder balls 20 a are connected and fixed to theexternal terminals 20.
Theresin layer 18 includes a flexiblefirst resin layer 18a formed on the surface of thesemiconductor element 14 and a side farther from thesemiconductor element 14 than thefirst resin layer 18a, and more than thefirst resin layer 18a. It consists of the2nd resin layer 18b which has high elasticity. Thefirst resin layer 18a is a low-elasticity resin having a Young's modulus of several to several hundred kg / mm2 made of a silicon resin, a low-elasticity epoxy resin, or the like, and thesecond resin layer 18b is made of a high-elasticity epoxy-type resin or the like. It is a highly elastic resin having a Young's modulus of 1000 to 2000 kg / mm2 .

柱状電極16は、半導体素子14の電極パッド12から延び、軸線方向に沿ってほぼ一定の断面積を有するワイヤ部分16aと、外部端子20aから延び且つワイヤ部分16aよりも大きい断面積を有する膨大部分16bとを有する。従って、柱状電極16は、基本的にワイヤによって作られ、長さ及びフレキシビリティを備えるとともに、柱状電極16と外部端子20との接合領域が膨大部分16bを設けることによって強化されている。例えば、柱状電極16は金のワイヤで形成され、柱状電極16のワイヤ部分16aの直径は30〜50μmであり、膨大部分16bの直径はワイヤ部分16aの直径の2〜3倍である。外部端子20の直径は膨大部分16bの直径値〜バンプピッチ×0.5であった。  Thecolumnar electrode 16 extends from theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14 and has awire portion 16a having a substantially constant cross-sectional area along the axial direction, and an enormous portion extending from theexternal terminal 20a and having a larger cross-sectional area than thewire portion 16a. 16b. Therefore, thecolumnar electrode 16 is basically made of a wire, has a length and flexibility, and is strengthened by providing theenormous portion 16b in the junction region between thecolumnar electrode 16 and theexternal terminal 20. For example, thecolumnar electrode 16 is formed of a gold wire, the diameter of thewire portion 16a of thecolumnar electrode 16 is 30 to 50 μm, and the diameter of theenormous portion 16b is 2 to 3 times the diameter of thewire portion 16a. The diameter of theexternal terminal 20 was a diameter value of theenormous portion 16b to a bump pitch × 0.5.

図3は図1の半導体装置10の変形例を示す図である。図1の例と同様に、半導体装置10は、複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、複数の電極パッド12に接続された複数の柱状電極16と、半導体素子14及び柱状電極16を覆う樹脂層18と、柱状電極16に電気的に接続されるように樹脂層18の表面に配置された外部端子20とを備える。  FIG. 3 is a view showing a modification of thesemiconductor device 10 of FIG. As in the example of FIG. 1, thesemiconductor device 10 covers thesemiconductor element 14 having the plurality ofelectrode pads 12, the plurality ofcolumnar electrodes 16 connected to the plurality ofelectrode pads 12, and thesemiconductor element 14 and thecolumnar electrodes 16. Aresin layer 18 andexternal terminals 20 disposed on the surface of theresin layer 18 so as to be electrically connected to thecolumnar electrode 16 are provided.

柱状電極16は、半導体素子14の電極パッド12から延び、軸線方向に沿ってほぼ一定の断面積を有するワイヤ部分16aと、外部端子20から延び且つワイヤ部分16aよりも大きい断面積を有する膨大部分16bとを有する。従って、柱状電極16は、基本的にワイヤによって作られ、長さ及びフレキシビリティを備えるとともに、柱状電極16と外部端子20との接合領域が膨大部分16bを設けることによって強化されている。  Thecolumnar electrode 16 extends from theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14 and has awire portion 16a having a substantially constant cross-sectional area along the axial direction, and an enormous portion extending from theexternal terminal 20 and having a larger cross-sectional area than thewire portion 16a. 16b. Therefore, thecolumnar electrode 16 is basically made of a wire, has a length and flexibility, and is strengthened by providing theenormous portion 16b in the junction region between thecolumnar electrode 16 and theexternal terminal 20.

この実施例においては、樹脂層18は、半導体素子14の表面に形成された柔軟性を有する第1の樹脂層18aと、第1の樹脂層18aよりも半導体素子14から遠い側にあり第1の樹脂層18aよりも高い弾性をもつ第2の樹脂層18bと、第1の樹脂層18aと第2の樹脂層18bとの間にあってこれらの2つの樹脂層の接着を補助する第3の樹脂層18cとからなる。この例の作用は基本的に図1及び図2の例の作用と同様である。  In this embodiment, theresin layer 18 is afirst resin layer 18a having flexibility and formed on the surface of thesemiconductor element 14, and is located on the side farther from thesemiconductor element 14 than thefirst resin layer 18a. Asecond resin layer 18b having higher elasticity than thefirst resin layer 18a, and a third resin between thefirst resin layer 18a and thesecond resin layer 18b and assisting the adhesion of these tworesin layers Layer 18c. The operation of this example is basically the same as that of the example of FIGS.

図4は図1の半導体装置を回路基板に取り付けた例を示す図である。回路基板22は半導体装置10の外部端子20及びはんだボール20aと同じ配列の電極パッド24を有し、半導体装置10は外部端子20(はんだボール20a)を電極パッド24に接合させることにより回路基板22に搭載される。従って、半導体素子14と回路基板22とは樹脂層18を介して対向する。  FIG. 4 is a view showing an example in which the semiconductor device of FIG. 1 is attached to a circuit board. Thecircuit board 22 has theelectrode pads 24 arranged in the same arrangement as theexternal terminals 20 and thesolder balls 20 a of thesemiconductor device 10. Thesemiconductor device 10 joins the external terminals 20 (solder balls 20 a) to theelectrode pads 24 to join thecircuit board 22. Mounted on. Accordingly, thesemiconductor element 14 and thecircuit board 22 face each other with theresin layer 18 interposed therebetween.

使用時には、半導体素子14及び回路基板22は発熱素子の作動によって膨張収縮する。半導体素子14の熱膨張係数と回路基板22の熱膨張係数との差に従って半導体素子14の変形量と回路基板22の変形量との間には差が生じ、柱状電極16及び外部端子20(及びその他の部材)に熱応力が発生する。半導体装置10の外部端子20や柱状電極16は繰り返しの熱応力によって疲労する。  In use, thesemiconductor element 14 and thecircuit board 22 expand and contract by the operation of the heating element. According to the difference between the thermal expansion coefficient of thesemiconductor element 14 and the thermal expansion coefficient of thecircuit board 22, a difference occurs between the deformation amount of thesemiconductor element 14 and the deformation amount of thecircuit board 22, and thecolumnar electrode 16 and the external terminal 20 (and Thermal stress occurs in other members. Theexternal terminal 20 and thecolumnar electrode 16 of thesemiconductor device 10 are fatigued by repeated thermal stress.

しかし、本発明によれば、柱状電極16を基本的にワイヤ部分16aによって構成することによって、長さやフレキシビリティを備え、同時に、膨大部分16bを設けることによって少くとも外部電極20との接合部において十分な強度がある柱状電極16とすることができる。よって、柱状電極16の長さを長く且つ封止樹脂層18の厚さを厚くすることができ、熱疲労に対して優れた耐久性のある半導体装置10を得ることができる。  However, according to the present invention, thecolumnar electrode 16 is basically constituted by thewire portion 16a, so that it has length and flexibility, and at the same time, by providing theenormous portion 16b, at least at the junction with theexternal electrode 20 Thecolumnar electrode 16 having sufficient strength can be obtained. Therefore, the length of thecolumnar electrode 16 and the thickness of the sealingresin layer 18 can be increased, and thesemiconductor device 10 having excellent durability against thermal fatigue can be obtained.

図5は樹脂層18の厚さと外部端子20における応力(バンプ応力)との関係を示す図である。樹脂層18の厚さが厚いほど、外部端子20における応力(バンプ応力)は小さくなる。四角マーク及び菱形マークで示される例は樹脂層18が一層のみであり、その樹脂層の弾性率をAとする。
四角マークで示される例では、外部端子20が0.8mmピッチで配置され、樹脂層18の厚さが100μmのときにバンプ応力が4.3kg/mm2 であった。菱形マークで示される例では、外部端子20が0.5mmピッチで配置され、樹脂層18の厚さが150μmのときにバンプ応力が4.3kg/mm2 となる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of theresin layer 18 and the stress (bump stress) in theexternal terminal 20. The thicker theresin layer 18 is, the smaller the stress (bump stress) in theexternal terminal 20 is. In the example indicated by the square mark and the rhombus mark, theresin layer 18 is only one layer, and the elastic modulus of the resin layer is A.
In the example indicated by the square marks, the bump stress was 4.3 kg / mm2 when theexternal terminals 20 were arranged at a pitch of 0.8 mm and the thickness of theresin layer 18 was 100 μm. In the example indicated by the rhombus marks, when theexternal terminals 20 are arranged at a pitch of 0.5 mm and the thickness of theresin layer 18 is 150 μm, the bump stress is 4.3 kg / mm2 .

三角マークで示された例では、第1の樹脂層18aの弾性率を(1/6)Aとし、第2の樹脂層18bの弾性率をAとした。Xマークで示された例では、第1の樹脂層18aの弾性率は(1/6)Aとし、第2の樹脂層18bの弾性率は5Aとした。いずれの場合にも、第1の樹脂層18aの厚さは50μm、第2の樹脂層18bの厚さは100μmであった。今後、端子の微細化がすすんでも、バンプの接合応力は十分に信頼性のあるものを得ることができる。低弾性の第1の樹脂層18aはヤング率が数〜数100kg/mm2のシリコン樹脂または低弾性のエポキシ樹脂とすることができ、高弾性の第2の樹脂層18bはヤング率が1000〜2000kg/mm2の高弾性のエポキシ樹脂とすることができる。In the example indicated by the triangular mark, the elastic modulus of thefirst resin layer 18a is (1/6) A, and the elastic modulus of thesecond resin layer 18b is A. In the example indicated by the X mark, the elastic modulus of thefirst resin layer 18a is (1/6) A, and the elastic modulus of thesecond resin layer 18b is 5A. In any case, the thickness of thefirst resin layer 18a was 50 μm, and the thickness of thesecond resin layer 18b was 100 μm. In the future, even if the miniaturization of terminals is advanced, it is possible to obtain a sufficiently reliable bonding stress of the bump. Thefirst resin layer 18a of low elasticity can be Young's modulus of a number of to several 100 kg / mm2 silicon resin or a low elasticity epoxy resin, thesecond resin layer 18b of high elastic Young's modulus 1000 A highly elastic epoxy resin of 2000 kg / mm2 can be used.

図6は図1から図3の半導体装置10を製造するための方法の例を示す図である。図6(A)はシリコンウエハ30に集積回路や電極パッド12や柱状電極16を形成する工程を示す。図6(B)はシリコンウエハ30に樹脂層18やはんだボール20aを形成した工程を示す。図6(C)ははんだボール20aを形成したシリコンウエハ30を個別の半導体装置10にダイシングする工程を示す図である。図6(D)は分離された半導体装置10を示す図である。図6(A)〜図6(D)から分かるように、本発明による半導体装置10は、シリコンウエハ30の段階で封止用の樹脂層18を形成し、その後で1つの半導体チップを含むチップサイズパッケージ(CSP)として個別の半導体装置10を形成されたものである。従って、封止用の樹脂層18はスピンコートによって塗布されることができるものである。  FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing thesemiconductor device 10 of FIGS. 1 to 3. FIG. 6A shows a process of forming integrated circuits,electrode pads 12 andcolumnar electrodes 16 on thesilicon wafer 30. FIG. 6B shows a process in which theresin layer 18 and thesolder balls 20 a are formed on thesilicon wafer 30. FIG. 6C is a diagram showing a process of dicing thesilicon wafer 30 on which thesolder balls 20 a are formed intoindividual semiconductor devices 10. FIG. 6D shows the separatedsemiconductor device 10. As can be seen from FIG. 6A to FIG. 6D, thesemiconductor device 10 according to the present invention forms a sealingresin layer 18 at the stage of thesilicon wafer 30 and thereafter includes a single semiconductor chip. Anindividual semiconductor device 10 is formed as a size package (CSP). Therefore, the sealingresin layer 18 can be applied by spin coating.

図7は、樹脂層を形成し、それから外部端子に膨大部を形成する工程を含む半導体装置の製造方法の例を示す図である。図7(A)において、ウエハ30に集積回路及び電極パッド12を形成し、図7(B)において、電極パッド12に接続された柱状電極16を形成する。柱状電極16は図1から図3に示されるようにワイヤ部分16aと膨大部分16bとを含む。図7(C)において、第1の樹脂層18aを形成し、図7(D)において、第2の樹脂層18bを形成する。図7(E)において、第2の樹脂層18bを研磨加工し、第2の樹脂層18bから突出する柱状電極16の先端部分を切断する。このとき、柱状電極16の膨大部分16bの先端のみを切断する。それから、図7(E)において、柱状電極16の膨大部分16bの先端に外部端子20を形成する。それから、図6(B)に示されるようにはんだボール20aを形成し、図6(C)に示されるようにしてウエハ30を個々の半導体装置10に切断する。  FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a method of manufacturing a semiconductor device including a process of forming a resin layer and then forming a huge portion on an external terminal. 7A, the integrated circuit and theelectrode pad 12 are formed on thewafer 30, and in FIG. 7B, thecolumnar electrode 16 connected to theelectrode pad 12 is formed. As shown in FIGS. 1 to 3, thecolumnar electrode 16 includes awire portion 16 a and ahuge portion 16 b. In FIG. 7C, thefirst resin layer 18a is formed, and in FIG. 7D, thesecond resin layer 18b is formed. In FIG. 7E, thesecond resin layer 18b is polished, and the tip portion of thecolumnar electrode 16 protruding from thesecond resin layer 18b is cut. At this time, only the tip of theenormous portion 16b of thecolumnar electrode 16 is cut. Then, in FIG. 7E, theexternal terminal 20 is formed at the tip of theenormous portion 16b of thecolumnar electrode 16. Then,solder balls 20a are formed as shown in FIG. 6B, and thewafer 30 is cut intoindividual semiconductor devices 10 as shown in FIG. 6C.

図8は膨大部分を有する柱状電極の形成方法の例を示す図である。この例では、柱状電極16をワイヤボンダーを用いてボンディングワイヤ36によって形成する。ワイヤボンダーは市販のものを利用することができる。図8(A)において、ワイヤボンダーのキャピラリ32をウエハ30の電極パッド12に向かって下降させる。キャピラリ32の先端にはワイヤ材料の小塊34が形成されている。図8(B)において、キャピラリ32をウエハ30に向かってさらに下降させ、キャピラリ32の先端のワイヤ材料の小塊34をウエハ30に接触させる。  FIG. 8 is a diagram showing an example of a method for forming a columnar electrode having a huge portion. In this example, thecolumnar electrode 16 is formed by thebonding wire 36 using a wire bonder. A commercially available wire bonder can be used. In FIG. 8A, thecapillary 32 of the wire bonder is lowered toward theelectrode pad 12 of thewafer 30. Asmall lump 34 of wire material is formed at the tip of the capillary 32. In FIG. 8B, the capillary 32 is further lowered toward thewafer 30, and thenodule 34 of the wire material at the tip of the capillary 32 is brought into contact with thewafer 30.

図8(C)において、キャピラリ32をウエハ30から引き上げ、ボンディングワイヤ36を形成する。通常のワイヤボンディングにおいては、キャピラリ32がさらに別の電極パッドへ下降され、そこに接触せしめられる。本発明においては、キャピラリ32はウエハ30に対してほぼ垂直にほぼ一定の断面積でまっすぐ引き上げられる。例えば金のワイヤであれば、直径30〜50μmで、高さ500μm程度まで引き上げることができる。  In FIG. 8C, the capillary 32 is pulled up from thewafer 30 to form abonding wire 36. In normal wire bonding, the capillary 32 is further lowered to another electrode pad and brought into contact therewith. In the present invention, the capillary 32 is pulled straight up with a substantially constant cross-sectional area substantially perpendicular to thewafer 30. For example, a gold wire can be pulled up to a height of about 500 μm with a diameter of 30 to 50 μm.

それから、図8(D)において、電気スパーク発生装置38でボンディングワイヤ36に電気スパークを印加すると、ボンディングワイヤ36の一部が小塊状に丸くなる。このとき、電気スパークのエネルギーは、ボンディングワイヤ36が切断されない程度となるように設定する。それから、図8(E)において、ボンディングワイヤ36の先端部の小塊が適当な大きさ(例えば、ボンディングワイヤ36の直径の2〜3倍)になるまで、さらに電気スパークを続けて印加し、最後に、ボンディングワイヤ36が切断される程度のエネルギーで電気スパークを印加する。こうして、図8(F)において、ボンディングワイヤ36は切断され、キャピラリ32を次のポイントへ移動させる。  Then, in FIG. 8D, when the electric spark is applied to thebonding wire 36 by theelectric spark generator 38, a part of thebonding wire 36 is rounded into a small lump. At this time, the energy of the electric spark is set so that thebonding wire 36 is not cut. Then, in FIG. 8E, electric spark is further applied continuously until the blob at the tip of thebonding wire 36 has an appropriate size (for example, 2 to 3 times the diameter of the bonding wire 36). Finally, an electric spark is applied with energy sufficient to cut thebonding wire 36. Thus, in FIG. 8F, thebonding wire 36 is cut, and the capillary 32 is moved to the next point.

図9はこうして形成された、ワイヤ部分16aと膨大部分16bとを有する柱状部分16を示す。なお、膨大部分16bに接続される外部端子20の大きさは膨大部分16bの大きさ〜パンプピッチ×0.5程度にする。
図10は膨大部分を有する柱状電極の形成方法の他の例を示す図である。この例でも、柱状電極16をワイヤボンダーを用いてボンディングワイヤによって形成する。図8の例と同様に、図9において、ワイヤボンダーのキャピラリ32をウエハ30の電極パッド12から上方へ持ち上げ、ボンディングワイヤ36を形成する。それから、電気スパーク発生装置38でボンディングワイヤ36に電気スパークを印加する。このとき、電気スパークのエネルギーは、ボンディングワイヤ36の一部が小塊状に丸くなり、かつ、ボンディングワイヤ36が丸くなった小塊において切断される程度となるように設定する。こうして、ワイヤ部分16aと膨大部分16bとを有する柱状部分16が形成される。
FIG. 9 shows thecolumnar portion 16 having thewire portion 16a and theenormous portion 16b thus formed. The size of theexternal terminal 20 connected to theenormous portion 16b is about the size of theenormous portion 16b to the pump pitch × 0.5.
FIG. 10 is a diagram showing another example of a method for forming a columnar electrode having a huge portion. Also in this example, thecolumnar electrode 16 is formed by a bonding wire using a wire bonder. As in the example of FIG. 8, in FIG. 9, thecapillary 32 of the wire bonder is lifted upward from theelectrode pad 12 of thewafer 30 to form thebonding wire 36. Then, an electric spark is applied to thebonding wire 36 by theelectric spark generator 38. At this time, the energy of the electric spark is set so that a part of thebonding wire 36 is rounded into a small lump and thebonding wire 36 is cut at the rounded small lump. Thus, thecolumnar portion 16 having thewire portion 16a and theenormous portion 16b is formed.

図11は、柱状電極16の形成方法の他の例を示す図である。この例では、ワイヤボンダーによってボンディングワイヤ36を形成し、ボンディングワイヤ36の表面にメッキ層40を形成する。例えば、ボンディングワイヤ36は銅であり、50〜100μmmの直径を有する。メッキ層40ははんだのメッキ層であり、その直径はボンディングワイヤ36の直径1.5〜2倍とする。膨大部分16bに接続される外部端子20の大きさは膨大部分16bの大きさ〜パンプピッチ×0.5程度にする。  FIG. 11 is a diagram showing another example of a method for forming thecolumnar electrode 16. In this example, thebonding wire 36 is formed by a wire bonder, and theplating layer 40 is formed on the surface of thebonding wire 36. For example, thebonding wire 36 is copper and has a diameter of 50 to 100 μmm. Theplating layer 40 is a solder plating layer, and its diameter is 1.5 to 2 times that of thebonding wire 36. The size of theexternal terminal 20 connected to theenormous portion 16b is set to the size of theenormous portion 16b to the pump pitch × 0.5.

この例では、ボンディングワイヤ36は、半導体素子14の電極パッド12から延びるワイヤ部分16aとなり、メッキ層40は、外部端子20から延び且つワイヤ部分16aよりも大きい断面積を有する膨大部分16bとなる。この例では、柱状電極16の形成は樹脂層18の形成前に実施され、その後で柱状電極16は樹脂層18によって覆われる。  In this example, thebonding wire 36 becomes awire portion 16a extending from theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14, and theplating layer 40 becomes anenormous portion 16b extending from theexternal terminal 20 and having a larger cross-sectional area than thewire portion 16a. In this example, thecolumnar electrode 16 is formed before theresin layer 18 is formed, and then thecolumnar electrode 16 is covered with theresin layer 18.

図12は、柱状電極16の形成方法の他の例を示す図である。図11の例と同様に、この例でも、ワイヤボンダーによってボンディングワイヤ36を形成し、ボンディングワイヤ36の表面にメッキ層40を形成する。ボンディングワイヤ36は、半導体素子14の電極パッド12から延びるワイヤ部分16aとなり、メッキ層40は、外部端子20から延び且つワイヤ部分16aよりも大きい断面積を有する膨大部分16bとなる。この例では、ボンディングワイヤ36の形成は第1の樹脂層18aの形成前に実施され、その後でボンディングワイヤ36は第1の樹脂層18aによって覆われる。メッキ層40は第1の樹脂層18aによって覆われていないボンディングワイヤ36の部分に被覆され、その後で第2の樹脂層18bによって覆われる。  FIG. 12 is a diagram showing another example of a method for forming thecolumnar electrode 16. Similar to the example of FIG. 11, in this example, thebonding wire 36 is formed by the wire bonder, and theplating layer 40 is formed on the surface of thebonding wire 36. Thebonding wire 36 becomes awire portion 16a extending from theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14, and theplating layer 40 becomes anenormous portion 16b extending from theexternal terminal 20 and having a larger cross-sectional area than thewire portion 16a. In this example, thebonding wire 36 is formed before thefirst resin layer 18a is formed, and thereafter, thebonding wire 36 is covered with thefirst resin layer 18a. The platedlayer 40 is coated on the portion of thebonding wire 36 that is not covered with thefirst resin layer 18a, and then covered with thesecond resin layer 18b.

図13は、柱状電極16の形成方法の他の例を示す図である。図11の例と同様に、この例でも、ワイヤボンダーによってボンディングワイヤ36を形成し、ボンディングワイヤ36の表面にメッキ層40を形成する。ボンディングワイヤ36は、半導体素子14の電極パッド12から延びるワイヤ部分16aとなり、メッキ層40は、外部端子20から延び且つワイヤ部分16aよりも大きい断面積を有する膨大部分16bとなる。この例では、樹脂層18は第1〜第3の樹脂層18a、18b、18cを含む。ボンディングワイヤ36の形成は第1の樹脂層18aの形成前に実施され、その後でボンディングワイヤ36は第1及び第3の樹脂層18a、18cによって覆われる。メッキ層40は第1及び第3の樹脂層18a、18cによって覆われていないボンディングワイヤ36の部分に被覆され、その後で第2の樹脂層18bによって覆われる。  FIG. 13 is a diagram showing another example of a method for forming thecolumnar electrode 16. Similar to the example of FIG. 11, in this example, thebonding wire 36 is formed by the wire bonder, and theplating layer 40 is formed on the surface of thebonding wire 36. Thebonding wire 36 becomes awire portion 16a extending from theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14, and theplating layer 40 becomes anenormous portion 16b extending from theexternal terminal 20 and having a larger cross-sectional area than thewire portion 16a. In this example, theresin layer 18 includes first tothird resin layers 18a, 18b, and 18c. Thebonding wire 36 is formed before thefirst resin layer 18a is formed, and then thebonding wire 36 is covered with the first andthird resin layers 18a and 18c. The platedlayer 40 is covered on the portion of thebonding wire 36 that is not covered with the first andthird resin layers 18a and 18c, and then covered with thesecond resin layer 18b.

図14は、本発明の第2実施例による半導体装置を示す部分断面図である。半導体装置10は、複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、複数の電極パッド12に接続された複数の柱状電極16と、半導体素子14及び柱状電極16を覆う樹脂層18と、柱状電極16に電気的に接続されるように樹脂層18の表面に配置された外部端子としてのはんだボール20aと、半導体素子14の電極パッド12と柱状電極16との間に設けられる再配線導体部分50とを備える。  FIG. 14 is a partial sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. Thesemiconductor device 10 includes asemiconductor element 14 having a plurality ofelectrode pads 12, a plurality ofcolumnar electrodes 16 connected to the plurality ofelectrode pads 12, aresin layer 18 covering thesemiconductor elements 14 and thecolumnar electrodes 16, and thecolumnar electrodes 16. Asolder ball 20a as an external terminal disposed on the surface of theresin layer 18 so as to be electrically connected to thesemiconductor layer 14, and arewiring conductor portion 50 provided between theelectrode pad 12 and thecolumnar electrode 16 of thesemiconductor element 14; Is provided.

絶縁層52が半導体素子14の表面に形成され、電極パッド12は絶縁層52の開口部から露出している。再配線導体部分50は電極パッド12と一対一で対応する電極パッド部分を含む。再配線導体部分50の電極パッド部分は半導体素子14の電極パッド12と電気的に接続され、柱状電極16はその電極パッド部分に固定、接続される。電極パッド12は半導体素子14上の制限された位置に形成されるのに対して、再配線導体部分50の電極パッド部分は所望のパターンで形成されることができる。従って、再配線導体部分50の電極パッド部分は比較的に一様に配置される。従って、樹脂層18にかかる力を特定の柱状電極16と外部端子としてのはんだボール20aの接合部に分散することができる。  An insulatinglayer 52 is formed on the surface of thesemiconductor element 14, and theelectrode pad 12 is exposed from the opening of the insulatinglayer 52. Theredistribution conductor portion 50 includes an electrode pad portion that has a one-to-one correspondence with theelectrode pad 12. The electrode pad portion of theredistribution conductor portion 50 is electrically connected to theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14, and thecolumnar electrode 16 is fixed and connected to the electrode pad portion. Theelectrode pad 12 is formed at a limited position on thesemiconductor element 14, whereas the electrode pad portion of theredistribution conductor portion 50 can be formed in a desired pattern. Accordingly, the electrode pad portions of theredistribution conductor portion 50 are relatively uniformly arranged. Therefore, the force applied to theresin layer 18 can be distributed to the joint between the specificcolumnar electrode 16 and thesolder ball 20a as the external terminal.

この実施例でははんだボール20aが外部端子として示されているが、前の実施例と同様に樹脂層18の表面に電極パッドを形成し、その電極パッドを外部端子20とすることができることは言うまでもない。
樹脂層18はスピンコートされた比較的に軟らかい樹脂からなる。逆に言えば、樹脂層18はスピンコートが可能なほどに軟らかいシリコン樹脂又は低弾性のエポキシ樹脂からなる。そして、柱状電極16は主としてボンディングワイヤで形成されている。
In this embodiment, thesolder ball 20a is shown as an external terminal, but it goes without saying that an electrode pad can be formed on the surface of theresin layer 18 and the electrode pad can be used as theexternal terminal 20 as in the previous embodiment. Yes.
Theresin layer 18 is made of a relatively soft resin that is spin-coated. In other words, theresin layer 18 is made of a silicon resin or a low elasticity epoxy resin that is soft enough to allow spin coating. Thecolumnar electrode 16 is mainly formed of a bonding wire.

従来の柱状電極はメッキの堆積層として形成されており、大きな厚さにすることが難しいばかりでなく、かなり硬いものであった。そして、従来の封止樹脂層は高弾性の硬いエポキシ樹脂で構成されていた。そのため、硬い柱状電極が硬い封止樹脂層に埋め込まれ、封止樹脂の表面に対向する回路基板が熱ストレスによって封止樹脂に対して動くとき、外部端子が力を受け、その力が柱状電極に伝達されるが、柱状電極は動きにくいために外部端子と柱状電極との接合部が損傷しやすかった。  The conventional columnar electrode is formed as a deposited layer of plating, and is not only difficult to increase in thickness but also very hard. And the conventional sealing resin layer was comprised with the highly elastic hard epoxy resin. Therefore, when the hard columnar electrode is embedded in the hard sealing resin layer and the circuit board facing the surface of the sealing resin moves against the sealing resin due to thermal stress, the external terminal receives a force, and the force is applied to the columnar electrode. However, since the columnar electrode is difficult to move, the joint between the external terminal and the columnar electrode is easily damaged.

本発明においては、ボンディングワイヤで形成されている柱状電極16自身がフレキシビリティがあり、且つ柱状電極16を取り囲んでいる封止樹脂層18も軟らかくてフレキシビリティがあるので、封止樹脂層18の表面に対向する回路基板が熱ストレスによって封止樹脂層18に対して動くとき、はんだボール20aが力を受け、その力が柱状電極16に伝達されるが、柱状電極16ははんだボール20aの動きに追従して柔軟に動き、はんだボール20aと柱状電極16との接合部が損傷しにくい。  In the present invention, thecolumnar electrode 16 formed of a bonding wire is flexible, and the sealingresin layer 18 surrounding thecolumnar electrode 16 is also soft and flexible. When the circuit board facing the surface moves relative to the sealingresin layer 18 due to thermal stress, thesolder ball 20a receives a force and the force is transmitted to thecolumnar electrode 16. Thecolumnar electrode 16 moves thesolder ball 20a. Thesolder ball 20a and thecolumnar electrode 16 are not easily damaged.

図15は図14の半導体装置の変形例を示す図である。この例では、ボンディングワイヤで形成されている柱状電極16が全体的に膨大化されている。この例は、ボンディングワイヤが細すぎる場合に、太い柱状電極16を得るのに有効である。
図16は図14の半導体装置の変形例を示す図である。この例では、柱状電極16を構成するボンディングワイヤの端部が、再配線導体部分50に接合され、それから途中で曲がって再び再配線導体部分50に接合され、それから樹脂層18の表面に向かって延びている。この例は、よりフレキシビリティのある柱状電極16を得るのに有効であり、また、再配線導体部分50が断線している場合でも柱状電極16がその断線を補償することができることがある。
FIG. 15 is a view showing a modification of the semiconductor device of FIG. In this example, thecolumnar electrodes 16 formed of bonding wires are enlarged as a whole. This example is effective for obtaining the thickcolumnar electrode 16 when the bonding wire is too thin.
FIG. 16 is a view showing a modification of the semiconductor device of FIG. In this example, the end portion of the bonding wire constituting thecolumnar electrode 16 is joined to therewiring conductor portion 50, then bent in the middle, and joined again to therewiring conductor portion 50, and then toward the surface of theresin layer 18. It extends. This example is effective in obtaining thecolumnar electrode 16 having more flexibility, and thecolumnar electrode 16 may be able to compensate for the disconnection even when therewiring conductor portion 50 is disconnected.

図17(A)は図14の半導体装置の変形例を示す図である。この例では、複数のボンディングワイヤを1つの柱状電極16の形体に接合してなる。この例は、柱状電極16の強度を増大するとともに、フレキシビリティのある柱状電極16を得るのに有効である。図17(B)から図17(D)は図17(A)の柱状電極16の製造工程を示する。図17(B)において、2つのボンディングワイヤ36a、36bが1つの柱状電極16のために形成され、図17(C)において、2つのボンディングワイヤ36a、36bの先端に電気トーチ38aが適用され、よって、図17(D)において、2つのボンディングワイヤ36a、36bの先端が接合される。また、電気トーチ38aの上下動作制御により、多数の柱状電極16の高さを平均化することもできる。  FIG. 17A illustrates a modification of the semiconductor device in FIG. In this example, a plurality of bonding wires are joined to the form of onecolumnar electrode 16. This example is effective in increasing the strength of thecolumnar electrode 16 and obtaining a flexiblecolumnar electrode 16. FIG. 17B to FIG. 17D show a manufacturing process of thecolumnar electrode 16 of FIG. 17B, twobonding wires 36a and 36b are formed for onecolumnar electrode 16, and in FIG. 17C, anelectric torch 38a is applied to the tips of the twobonding wires 36a and 36b. Therefore, in FIG. 17D, the tips of the twobonding wires 36a and 36b are joined. Moreover, the height of the manycolumnar electrodes 16 can be averaged by controlling the vertical movement of theelectric torch 38a.

図18は図14の半導体装置の変形例を示す図である。この例では、樹脂層18内に柱状電極16とほぼ平行に配置されたダミー電極54をさらに含む。柱状電極16及びダミー電極54は再配線導体部分50に接合される。柱状電極16の先端がはんだボール20aに接合されるのに対して、ダミー電極54の先端ははんだボール20aに接合されない。従って、ダミー電極54は電気的には働かないが、樹脂層18を形成する際に、樹脂の流れに起因する力が柱状電極16に集中的にかかるのを防止する。  FIG. 18 is a view showing a modification of the semiconductor device of FIG. In this example, theresin layer 18 further includes adummy electrode 54 disposed substantially parallel to thecolumnar electrode 16. Thecolumnar electrode 16 and thedummy electrode 54 are joined to therewiring conductor portion 50. The tip of thecolumnar electrode 16 is joined to thesolder ball 20a, whereas the tip of thedummy electrode 54 is not joined to thesolder ball 20a. Therefore, although thedummy electrode 54 does not work electrically, the force caused by the resin flow is prevented from being concentrated on thecolumnar electrode 16 when theresin layer 18 is formed.

図19は図18の半導体装置の変形例を示す図である。この例では、樹脂層18内に柱状電極16とほぼ平行に配置されたダミー電極54aをさらに含む。このダミー電極54aは例えばシリコン樹脂や低弾性の樹脂等の樹脂で作られている。ダミー電極54aは、樹脂層18を形成する際に、樹脂の流れに起因する力が柱状電極16に集中的にかかるのを防止し、さらに、樹脂の流れを均等化して樹脂層18の表面が平坦になるのを助ける。  FIG. 19 is a view showing a modification of the semiconductor device of FIG. In this example, theresin layer 18 further includes adummy electrode 54 a disposed substantially parallel to thecolumnar electrode 16. Thedummy electrode 54a is made of a resin such as a silicon resin or a low elasticity resin. Thedummy electrode 54a prevents the force due to the resin flow from being concentrated on thecolumnar electrode 16 when theresin layer 18 is formed. Further, thedummy electrode 54a equalizes the resin flow so that the surface of theresin layer 18 is Help flatten.

図20は本発明の第3実施例による半導体装置を示す部分断面図である。半導体装置10は、複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、複数の電極パッド12に接続された複数の柱状電極16と、半導体素子14及び柱状電極16を覆う樹脂層18と、柱状電極16と接続して樹脂層18の表面に設けられる再配線導体部分60と、樹脂層18及び再配線導体部分60の一部を覆う絶縁層62と、再配線導体部分60の絶縁層62から露出された部分に電気的に接続される外部端子としてのはんだボール20aとを備えている。この場合にも、はんだボール20aが外部端子として示されているが、前の実施例と同様に樹脂層18の表面に形成された電極パッドを形成し、その電極パッドを外部端子20とすることができることは言うまでもない。  FIG. 20 is a partial sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. Thesemiconductor device 10 includes asemiconductor element 14 having a plurality ofelectrode pads 12, a plurality ofcolumnar electrodes 16 connected to the plurality ofelectrode pads 12, aresin layer 18 covering thesemiconductor elements 14 and thecolumnar electrodes 16, and thecolumnar electrodes 16. And therewiring conductor part 60 provided on the surface of theresin layer 18, the insulatinglayer 62 covering a part of theresin layer 18 and therewiring conductor part 60, and the insulatinglayer 62 of therewiring conductor part 60. And asolder ball 20a as an external terminal electrically connected to the portion. Also in this case, thesolder ball 20a is shown as an external terminal. However, as in the previous embodiment, an electrode pad formed on the surface of theresin layer 18 is formed, and the electrode pad is used as theexternal terminal 20. Needless to say, you can.

つまり、この半導体装置10では、半導体素子14の電極パッド12上に柱状電極16が形成され、半導体素子14及び柱状電極16が樹脂層18によって封止された後、再配線導体部分60のパターニングを行い、その後で絶縁層62が形成される。外部端子としてのはんだボール20aは再配線導体部分60と接続されることになる。再配線導体部分60は樹脂層18に覆われていないのでフレキシビリティがあり、再配線導体部分60と外部端子としてのはんだボール20aとの接合部にかかる応力を分散することができる。  That is, in thissemiconductor device 10, thecolumnar electrode 16 is formed on theelectrode pad 12 of thesemiconductor element 14, and after thesemiconductor element 14 and thecolumnar electrode 16 are sealed by theresin layer 18, therewiring conductor portion 60 is patterned. After that, the insulatinglayer 62 is formed. Thesolder ball 20a as an external terminal is connected to therewiring conductor portion 60. Since therewiring conductor portion 60 is not covered with theresin layer 18, therewiring conductor portion 60 is flexible, and the stress applied to the joint portion between therewiring conductor portion 60 and thesolder ball 20 a as an external terminal can be dispersed.

図21(A)は図20の半導体装置の変形例を示す図である。半導体装置10は、複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、半導体素子14の一部を覆う絶縁層64と、絶縁層64から露出された電極パッド12と接続して絶縁層64の表面に設けられる再配線導体部分60と、絶縁層64及び再配線導体部分60の一部を覆う絶縁層62と、再配線導体部分60の絶縁層62から露出された部分に電気的に接続される外部端子としてのはんだボール20aとを備えている。柱状電極16は、電極パッド12と再配線導体部分60との接合部材66である。  FIG. 21A illustrates a modification of the semiconductor device in FIG. Thesemiconductor device 10 is connected to the surface of the insulatinglayer 64 by connecting thesemiconductor element 14 having the plurality ofelectrode pads 12, the insulatinglayer 64 covering a part of thesemiconductor element 14, and theelectrode pad 12 exposed from the insulatinglayer 64. Arewiring conductor portion 60 provided, an insulatinglayer 62 covering a part of the insulatinglayer 64 and therewiring conductor portion 60, and an external part electrically connected to a portion of therewiring conductor portion 60 exposed from the insulatinglayer 62. Andsolder balls 20a as terminals. Thecolumnar electrode 16 is abonding member 66 between theelectrode pad 12 and therewiring conductor portion 60.

つまり、この半導体装置10では、半導体素子14上に絶縁層64が形成され、絶縁層64の電極パッド12上の部分は開口される。それから、絶縁層64の上に再配線導体部分60のパターニングを行い、その後で絶縁層62が形成される。外部端子としてのはんだボール20aは再配線導体部分60と接続されることになる。再配線導体部分60は樹脂層18に覆われていないのでフレキシビリティがあり、再配線導体部分60と外部端子としてのはんだボール20aとの接合部にかかる応力を分散することができる。  That is, in thissemiconductor device 10, the insulatinglayer 64 is formed on thesemiconductor element 14, and the portion of the insulatinglayer 64 on theelectrode pad 12 is opened. Then, therewiring conductor portion 60 is patterned on the insulatinglayer 64, and then the insulatinglayer 62 is formed. Thesolder ball 20a as an external terminal is connected to therewiring conductor portion 60. Since therewiring conductor portion 60 is not covered with theresin layer 18, therewiring conductor portion 60 is flexible, and the stress applied to the joint portion between therewiring conductor portion 60 and thesolder ball 20 a as an external terminal can be dispersed.

図21(B)は電極パッド12と再配線導体部分60との合金層66の形成の例を示す図である。合金層66はアルミニウムと金の共晶合金からなる。表層がアルミニウムの電極パッド12に銅に金メッキした再配線導体部分60を、ボンディングツール68で超音波熱圧着するとアルミニウムと金の共晶合金ができ、合金層66なる。  FIG. 21B is a diagram illustrating an example of formation of thealloy layer 66 between theelectrode pad 12 and theredistribution conductor portion 60. Thealloy layer 66 is made of an eutectic alloy of aluminum and gold. When therewiring conductor portion 60 in which the surface layer is made of aluminum and plated with copper on theelectrode pad 12 made of aluminum is subjected to ultrasonic thermocompression bonding with thebonding tool 68, an eutectic alloy of aluminum and gold is formed, and analloy layer 66 is formed.

図21(C)、(D)は電極パッド12と再配線導体部分60との接合部材66の形成の例を示す図である。図21(C)は半導体装置10の断面図、図21(D)は絶縁層64の略平面図である。絶縁層64の電極パッド12上の部分は開口され、その開口部には電極パッド12上にメッキ66aがなされている。このメッキ66aが接合部材66となる。メッキを堆積させるために、電極パッド12上の部分がメッキ浴槽に晒されるように絶縁材をデザインしている。  FIGS. 21C and 21D are diagrams showing an example of forming thebonding member 66 between theelectrode pad 12 and theredistribution conductor portion 60. FIG. 21C is a cross-sectional view of thesemiconductor device 10, and FIG. 21D is a schematic plan view of the insulatinglayer 64. A portion of the insulatinglayer 64 on theelectrode pad 12 is opened, andplating 66a is formed on theelectrode pad 12 in the opening. This plating 66 a becomes the joiningmember 66. In order to deposit the plating, the insulating material is designed so that the portion on theelectrode pad 12 is exposed to the plating bath.

図22は図14から図20の半導体装置の柱状電極の露出方法を示す図である。複数の電極パッド12を有する半導体素子14と、複数の電極パッド12に接続された複数の柱状電極16と、半導体素子14及び柱状電極16を覆う樹脂層18とを備えた半導体装置10においては、樹脂層18をコーティングした直後の状態において、樹脂層18の表面と柱状電極16の先端との関係は、次の2つがある。(a)柱状電極16の先端が樹脂層18の表面よりも突出している(図7)。(b)柱状電極16の先端が樹脂層18の表面とほぼ同じになる。これから説明する例は(b)の場合についてのものである。  FIG. 22 is a view showing a method for exposing the columnar electrodes of the semiconductor devices of FIGS. In thesemiconductor device 10 including thesemiconductor element 14 having the plurality ofelectrode pads 12, the plurality ofcolumnar electrodes 16 connected to the plurality ofelectrode pads 12, and theresin layer 18 covering thesemiconductor elements 14 and thecolumnar electrodes 16, In the state immediately after coating theresin layer 18, there are the following two relationships between the surface of theresin layer 18 and the tip of thecolumnar electrode 16. (A) The tip of thecolumnar electrode 16 protrudes from the surface of the resin layer 18 (FIG. 7). (B) The tip of thecolumnar electrode 16 is substantially the same as the surface of theresin layer 18. The example described below is for the case of (b).

図22(A)は樹脂層18をコーティングした直後の状態を示し、柱状電極16の先端が樹脂層18の表面とほぼ同じになる。この場合、柱状電極16の先端は樹脂層18の材料の膜が付着しているので、図22(B)に示すように、柱状電極16の先端を外部電極20と電気的に接続するためには、柱状電極16の先端の樹脂層18の材料の膜を除去しなければならない。この場合、樹脂層18の表面全体を除去する必要はなく、樹脂層18の表面のうちで柱状電極16の先端が位置する部分のみを除去すればよい。  FIG. 22A shows a state immediately after coating theresin layer 18, and the tip of thecolumnar electrode 16 is almost the same as the surface of theresin layer 18. In this case, since the film of the material of theresin layer 18 is attached to the tip of thecolumnar electrode 16, in order to electrically connect the tip of thecolumnar electrode 16 to theexternal electrode 20 as shown in FIG. The film of the material of theresin layer 18 at the tip of thecolumnar electrode 16 must be removed. In this case, it is not necessary to remove the entire surface of theresin layer 18, and only the portion of the surface of theresin layer 18 where the tip of thecolumnar electrode 16 is located may be removed.

図23は図22の柱状電極の露出方法の一例を示す図である。樹脂層18をコーティングしたウエハ30を持ってきて、ドリルやヤスリ等の工具70を使用して、樹脂層18の表面を、全ての柱状電極16の位置を順番になぞる。すると、柱状電極16の先端の樹脂層18の材料の膜が露出され、柱状電極16の先端が露出される。従って、その後で、柱状電極16の先端に外部電極である電極パッド20を形成したり、はんだボール20aを形成したりすることができる。この方法によれば、樹脂層18の表面全体をグラインダ等で研削する場合と比べて、ウエハ30に大きな力がかからないため、ウエハ30が損傷しない。  FIG. 23 is a diagram showing an example of a method for exposing the columnar electrode of FIG. Thewafer 30 coated with theresin layer 18 is brought, and atool 70 such as a drill or a file is used to trace the surface of theresin layer 18 in order of the positions of all thecolumnar electrodes 16. Then, the film of the material of theresin layer 18 at the tip of thecolumnar electrode 16 is exposed, and the tip of thecolumnar electrode 16 is exposed. Therefore, thereafter, theelectrode pad 20 as an external electrode can be formed at the tip of thecolumnar electrode 16, or thesolder ball 20a can be formed. According to this method, compared to the case where the entire surface of theresin layer 18 is ground with a grinder or the like, a large force is not applied to thewafer 30, so thewafer 30 is not damaged.

図24は図22の柱状電極の露出方法の一例を示す図である。図24(A)は平面図、図24(B)は側面図である。この例では、紙ヤスリや金属等の無端状の帯部材72が使用される。帯部材72は図24(B)の矢印に沿って回転する。この例では、帯部材72は2つのローラ73に巻きかけられている。金属の帯部材72がリール巻き取り式またはリール一連式になっているようにすることもできる。帯部材72の上方走行部分はウエハ30の上面に接触するように配置され、帯部材72の下方走行部分はウエハの下面の下方に配置される。こうすることによって、樹脂層18の表面の柱状電極16のある部分のみを除去し、柱状電極16の先端が露出されるようにする。従って、この場合にも、樹脂層18の表面全体をグラインダ等で研削する場合と比べて、ウエハ30に大きな力がかからないため、ウエハ30が損傷しない。  FIG. 24 is a diagram showing an example of a method for exposing the columnar electrode of FIG. 24A is a plan view, and FIG. 24B is a side view. In this example, anendless belt member 72 such as a paper file or metal is used. Theband member 72 rotates along the arrow in FIG. In this example, thebelt member 72 is wound around tworollers 73. Themetal band member 72 may be a reel winding type or a reel series type. The upper traveling portion of thebelt member 72 is disposed so as to contact the upper surface of thewafer 30, and the lower traveling portion of thebelt member 72 is disposed below the lower surface of the wafer. In this way, only a certain portion of thecolumnar electrode 16 on the surface of theresin layer 18 is removed so that the tip of thecolumnar electrode 16 is exposed. Accordingly, in this case as well, thewafer 30 is not damaged because a large force is not applied to thewafer 30 as compared with the case where the entire surface of theresin layer 18 is ground by a grinder or the like.

図25は図24の柱状電極の露出方法の変形例を示す図である。この例では、帯部材72が使用され、さらに、帯部材72を加熱可能なヒータ74が設けられる。帯部材72を温めることによって、樹脂層18の表面の除去を助ける。
図26は図24の柱状電極の露出方法の変形例を示す図である。この例では、金の電極パッド12に対して、柱状電極16は金の部分16x及びはんだの部分16yを含む構成になっている。銅の帯部材72及びヒータ74が使用される。
FIG. 25 is a view showing a modification of the column electrode exposure method of FIG. In this example, aband member 72 is used, and aheater 74 capable of heating theband member 72 is further provided. By heating theband member 72, the removal of the surface of theresin layer 18 is assisted.
FIG. 26 is a view showing a modification of the columnar electrode exposure method of FIG. In this example, with respect to thegold electrode pad 12, thecolumnar electrode 16 includes agold portion 16x and asolder portion 16y. Acopper strip member 72 and aheater 74 are used.

銅の帯部材72を加熱しながら回転させると、樹脂層18の表面が除去され、且つ銅の帯部材72と柱状電極16のはんだの部分16yとが反応して、柱状電極16のはんだの部分16yが銅の帯部材72に吸着され、よって柱状電極16の先端が露出される。この場合、銅の帯部材72を粗くしたり、フラックスを塗布しておくと、はんだの部分16yをより吸着しやすくなる。また、柱状電極16にフラックスを塗った後、柱状電極16の先端に沿って銅の帯部材72を回転させ、さらにその上部よりはんだ融点より高い熱を加えることにより、銅の帯部材72に柱状電極16のはんだの部分16yを吸着させながら、電極上面を露出させることができる。また、柱状電極16のはんだの部分16yの次の部分を銅にすると、はんだの部分16yには一方において銅の吸着があり且つ他方において銅の吸着があるので、吸着にかかる応力が均等化される。  When thecopper band member 72 is rotated while being heated, the surface of theresin layer 18 is removed, and thecopper band member 72 reacts with thesolder portion 16y of thecolumnar electrode 16 so that the solder portion of thecolumnar electrode 16 is reacted. 16y is adsorbed by thecopper band member 72, and the tip of thecolumnar electrode 16 is exposed. In this case, if thecopper strip member 72 is roughened or flux is applied, thesolder portion 16y is more easily adsorbed. Further, after the flux is applied to thecolumnar electrode 16, thecopper band member 72 is rotated along the tip of thecolumnar electrode 16, and further, heat higher than the solder melting point is applied to the upper part of thecopper band member 72. The upper surface of the electrode can be exposed while adsorbing thesolder portion 16 y of theelectrode 16. Further, if the portion next to thesolder portion 16y of thecolumnar electrode 16 is made of copper, thesolder portion 16y has copper adsorption on one side and copper adsorption on the other side, so that the stress applied to the adsorption is equalized. The

図27を参照して本発明の第4実施例によるピンワイヤを有する半導体装置の製造する方法について説明する。ピンワイヤは前の実施例の柱状電極16と同様にボンディングワイヤで作られ、柱状電極16と同様に使用されることができる。しかし、この実施例のピンワイヤは前の実施例の柱状電極16よりも種々の応用に使用されることができる。  A method of manufacturing a semiconductor device having pin wires according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The pin wire is made of a bonding wire in the same manner as thecolumnar electrode 16 of the previous embodiment, and can be used in the same manner as thecolumnar electrode 16. However, the pin wire of this embodiment can be used for various applications rather than thecolumnar electrode 16 of the previous embodiment.

図27(A)において、金属ワイヤ80をキャピラリ81に通す。キャピラリ81は従来的な自動ワイヤボンダーのキャピラリである。金属ワイヤ80はワイヤボンディングで使用される金属、例えば金のワイヤである。キャピラリ81の下側に位置する金属ワイヤ80の下端部分はボール形状の膨大部80aとなっている。膨大部80aは従来的なワイヤボンディングで形成されるのと同様にして例えば加熱や放電等で形成される。  In FIG. 27A, themetal wire 80 is passed through the capillary 81. The capillary 81 is a conventional automatic wire bonder capillary. Themetal wire 80 is a metal used in wire bonding, for example, a gold wire. The lower end portion of themetal wire 80 located on the lower side of the capillary 81 is a ball-shapedenormous portion 80a. Theenormous portion 80a is formed by, for example, heating or discharging in the same manner as that formed by conventional wire bonding.

図27(B)において、キャピラリ81を矢印に示されるように金属ワイヤ80に対して動かし、キャピラリ81の下端部と金属ワイヤ80の膨大部80aとの間に適切な間隔をあけさせ、金属ワイヤ80の所定の長さ部分を露出させる。
図27(C)において、ハーフカット用工具82は金属ワイヤ80及びキャピラリ81と関連して作動するように配置されている。工具82を作動させ、金属ワイヤ80の所望の位置にハーフカット処理を行い、金属ワイヤ80に物理的な傷をつける。実施例においては、工具82は金属ワイヤ80の両側に配置され、互いに近づき且つ離れるように作動される一対のブレードからなる。
In FIG. 27B, the capillary 81 is moved with respect to themetal wire 80 as indicated by the arrow so that an appropriate interval is provided between the lower end portion of the capillary 81 and theenormous portion 80a of themetal wire 80. 80 predetermined length portions are exposed.
In FIG. 27C, the half-cuttingtool 82 is arranged to operate in association with themetal wire 80 and the capillary 81. Thetool 82 is actuated to perform a half-cut process on a desired position of themetal wire 80 and physically damage themetal wire 80. In the preferred embodiment, thetool 82 comprises a pair of blades that are disposed on opposite sides of themetal wire 80 and are actuated toward and away from each other.

図28は、ハーフカット処理を行った金属ワイヤ80を示す。金属ワイヤ80にはハーフカット処理を行った位置にウエッジ状の窪み80bが形成される。工具82の位置は金属ワイヤ80から所望の長さのピンワイヤが得られるように設定される。なお、ハーフカット処理を行う工具82は従来的な自動ワイヤボンダーにはなく、本発明を実施するために従来的な自動ワイヤボンダーに付加されたものである。  FIG. 28 shows ametal wire 80 that has been half-cut. Themetal wire 80 is formed with a wedge-shapeddepression 80b at a position where the half-cut process is performed. The position of thetool 82 is set so that a pin wire having a desired length can be obtained from themetal wire 80. Note that thetool 82 for performing the half-cut process is not provided in the conventional automatic wire bonder, but is added to the conventional automatic wire bonder for carrying out the present invention.

図27(D)において、キャピラリ81を矢印に示されるように元の位置へ動かし、キャピラリ81の下端部を金属ワイヤ80の膨大部80aへ近づける。この状態は、従来的なワイヤボンディングのスタート位置に相当する。さらに、キャピラリ81及び金属ワイヤ80を所望の電子装置の電極部83へ向かって下降させ、キャピラリ81の下端部によって金属ワイヤ80の膨大部80aを電極部83に対して圧着させ、金属ワイヤ80の膨大部80aを電極部83に接合させる。熱圧着時に、従来のワイヤボンディングのように熱又は高周波振動を与えることができる。  In FIG. 27D, the capillary 81 is moved to the original position as shown by the arrow, and the lower end portion of the capillary 81 is brought close to theenormous portion 80 a of themetal wire 80. This state corresponds to the start position of the conventional wire bonding. Further, the capillary 81 and themetal wire 80 are lowered toward theelectrode part 83 of the desired electronic device, and theenormous part 80a of themetal wire 80 is crimped to theelectrode part 83 by the lower end part of the capillary 81. Theenormous portion 80 a is joined to theelectrode portion 83. At the time of thermocompression bonding, heat or high-frequency vibration can be applied as in conventional wire bonding.

図27(E)において、金属ワイヤ80の膨大部80aが電極部83に接合されたら、矢印で示されるようにキャピラリ81を上昇させる。金属ワイヤ80の膨大部80aは電極部83に接合されているので、金属ワイヤ80は動かず、キャピラリ81のみが上昇する。
図27(F)において、キャピラリ81がある距離上昇したら、キャピラリ81に設けられたクランパによってキャピラリ81をクランプし、キャピラリ81をさらに上昇させる。すると、金属ワイヤ80は引っ張られ、ハーフカット処理を行った窪み80bの位置で確実に切断される。こうして、切断された金属ワイヤ80は端部80cを有するピンワイヤ84になる。
In FIG. 27E, when theenormous portion 80a of themetal wire 80 is joined to theelectrode portion 83, the capillary 81 is raised as indicated by an arrow. Since theenormous portion 80a of themetal wire 80 is joined to theelectrode portion 83, themetal wire 80 does not move and only the capillary 81 rises.
In FIG. 27F, when the capillary 81 rises by a certain distance, the capillary 81 is clamped by a clamper provided in the capillary 81, and the capillary 81 is further raised. Then, themetal wire 80 is pulled and is surely cut at the position of therecess 80b subjected to the half-cut process. Thus, thecut metal wire 80 becomes apin wire 84 having theend 80c.

図29(A)はこのようにして形成されたピンワイヤ84を示している。図29(B)はピンワイヤ84の一部を拡大して示す。本発明では、ピンワイヤ84は金属ワイヤ80の窪み80bの位置で確実に切断され、得られたピンワイヤ84の長さのバラツキが少ない。また、ハーフカット処理の影響で、ピンワイヤ84の先端がほぼ一定な、安定した突起形状となっている。  FIG. 29A shows thepin wire 84 formed in this way. FIG. 29B shows an enlarged part of thepin wire 84. In the present invention, thepin wire 84 is reliably cut at the position of therecess 80b of themetal wire 80, and there is little variation in the length of thepin wire 84 obtained. In addition, due to the influence of the half-cut process, the tip of thepin wire 84 has a stable protrusion shape that is substantially constant.

金属ワイヤ80にハーフカット処理が行われていない金属ワイヤ80の切断の場合には、切断位置が正確に特定されず、金属ワイヤ80の切断部分の形状が一定でなく、ピンワイヤの長さのバラツキが大きくなる。本発明では、機械的なハーフカット処理を施した後で金属ワイヤ80を切断しているので、金属ワイヤ80はハーフカット処理の位置で確実に切断され、長さのバラツキも低減される。また、ハーフカット処理の影響で、ピンワイヤ84の先端がほぼ一定な、中心部が小さく突起した突起形状となっている。先端がフラットな場合と比べ、導電材料との密着面積が広くなり、信頼性の向上が見込める。  In the case of cutting themetal wire 80 in which themetal wire 80 is not subjected to half-cut processing, the cutting position is not specified accurately, the shape of the cut portion of themetal wire 80 is not constant, and the length of the pin wire varies. Becomes larger. In the present invention, since themetal wire 80 is cut after the mechanical half-cut process is performed, themetal wire 80 is reliably cut at the position of the half-cut process, and variations in length are reduced. Further, due to the influence of the half-cut process, the tip end of thepin wire 84 is substantially constant, and has a protruding shape with a small protruding central portion. Compared with the case where the tip is flat, the contact area with the conductive material is widened, and the reliability can be improved.

図30はピンワイヤ84を有する半導体素子を示す略図である。半導体素子85は半導体チップ又は半導体ウエハからなり、IC回路が形成されている。半導体素子85の表面にはIC回路と接続された電極パッドが形成されている。電極部83は半導体素子85の電極パッドである。ピンワイヤ84は円柱状のピン部80dを有し、ピン部80dの先端側の直径Φaとピン部80dの根元側の直径Φbとはほぼ等しい。ピンワイヤ84の膨大部80aはピン部80dの直径Φa、Φbよりも大きく、ピン部80dの長さtはピン部80dの直径Φa、Φbよりも大きい。  FIG. 30 is a schematic diagram showing a semiconductor device having apin wire 84. Thesemiconductor element 85 is made of a semiconductor chip or a semiconductor wafer, and an IC circuit is formed. An electrode pad connected to the IC circuit is formed on the surface of thesemiconductor element 85. Theelectrode part 83 is an electrode pad of thesemiconductor element 85. Thepin wire 84 has acylindrical pin portion 80d, and the diameter Φa on the tip side of thepin portion 80d and the diameter Φb on the root side of thepin portion 80d are substantially equal. Theenormous portion 80a of thepin wire 84 is larger than the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d, and the length t of thepin portion 80d is larger than the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d.

図31は種々のピンワイヤの例を示す図である。ピンワイヤ84Aはピン部80dの直径Φa、Φbが30μmの例である。ピンワイヤ84Bはピン部80dの直径Φa、Φbが50μmの例である。ピンワイヤ84Cはピン部80dの直径Φa、Φbが70μmの例である。このように、金属ワイヤ80を選択することによって、所望の大きさ及び長さ、及び材質のピンワイヤ84Bを得ることができる。  FIG. 31 is a diagram showing examples of various pin wires. Thepin wire 84A is an example in which the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d are 30 μm. The pin wire 84B is an example in which the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d are 50 μm. Thepin wire 84C is an example in which the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d are 70 μm. Thus, by selecting themetal wire 80, the pin wire 84B having a desired size, length, and material can be obtained.

ピンワイヤ84(84A、84B、84C)を得るための金属ワイヤ80の材質、ワイヤ径(ピン径)、ピン長さ、膨大部80aのサイズには実質的に制限がなく、さらに、フリップチップ用はんだボールやスタッドバンプを使用する場合と比べ、ピンワイヤ84(84A、84B、84C)を非常に低コストで形成することができる。また、ピン部80dの長さを自由に変えることができることから、フィラー径との関係でフリップチップタイプでは使うことが困難とされていたトランスファーモールドによる一括封止も可能になる。  The material of themetal wire 80 for obtaining the pin wire 84 (84A, 84B, 84C), the wire diameter (pin diameter), the pin length, and the size of theenormous portion 80a are not substantially limited. Compared to the case of using a ball or stud bump, the pin wire 84 (84A, 84B, 84C) can be formed at a very low cost. Further, since the length of thepin portion 80d can be freely changed, batch sealing by transfer molding, which has been difficult to use in the flip chip type in relation to the filler diameter, can be performed.

図32(A)は図27から図30を参照して説明したピンワイヤ84を有する半導体素子85を示す図である。図30では1つのピンワイヤ84のみが示されているが、図32(A)に示されるように、半導体素子85は通常多数の電極部(電極パッド)83を有し、ピンワイヤ84は各電極部83に接合される。多数のピンワイヤ84は全てほぼ一様な長さを有する。ピンワイヤ84は半導体素子85の表面に対して垂直に、非常に狭いピッチで配置されることができる。ピンワイヤ84は外部端子となる。  FIG. 32A shows thesemiconductor element 85 having thepin wire 84 described with reference to FIGS. In FIG. 30, only onepin wire 84 is shown. However, as shown in FIG. 32A, thesemiconductor element 85 usually has a large number of electrode portions (electrode pads) 83, and thepin wire 84 is connected to each electrode portion. 83 is joined. Themultiple pin wires 84 all have a substantially uniform length. Thepin wires 84 can be arranged at a very narrow pitch perpendicular to the surface of thesemiconductor element 85. Thepin wire 84 becomes an external terminal.

図32(B)は図32(A)の半導体素子85に樹脂86で樹脂封止を行い、半導体パッケージとした例を示す。ピンワイヤ84は樹脂86の表面から突出して外部端子となる。
図33(A)は再配線技術により形成された再配線電極83Aにピンワイヤ84を接合した半導体素子85を示す図である。この場合にも、多数のピンワイヤ84は全てほぼ一様な長さを有し、外部端子となる。
FIG. 32B shows an example in which thesemiconductor element 85 of FIG. 32A is sealed with aresin 86 to form a semiconductor package. Thepin wire 84 protrudes from the surface of theresin 86 and becomes an external terminal.
FIG. 33A is a diagram showing asemiconductor element 85 in which apin wire 84 is bonded to arewiring electrode 83A formed by a rewiring technique. Also in this case, all themany pin wires 84 have substantially uniform lengths and serve as external terminals.

図33(B)は図33(A)の半導体素子85に樹脂86で樹脂封止を行い、半導体パッケージとした例を示す。ピンワイヤ84は樹脂86の表面から突出して外部端子となる。
図34(A)から図34(C)は再配線電極83Aにピンワイヤ84を接合した半導体素子85の詳細を示す図である。図34(A)において、半導体素子85はIC回路に直接に接続された電極パッド88Aを有し、絶縁層87が半導体素子85を覆って形成される。柱状電極88B及び導電膜88Cが絶縁層87を通って電極パッド88Aに接続され、再配線電極83Aは適切な配置パターンで導電膜88Cに接続される。各再配線電極83Aは各電極パッド88Aに接続されているが、再配線電極83Aの位置は電極パッド88Aの位置とは異なっている。
FIG. 33B shows an example in which thesemiconductor element 85 of FIG. 33A is sealed with aresin 86 to form a semiconductor package. Thepin wire 84 protrudes from the surface of theresin 86 and becomes an external terminal.
34A to 34C are diagrams showing details of thesemiconductor element 85 in which thepin wire 84 is joined to therewiring electrode 83A. In FIG. 34A, asemiconductor element 85 has anelectrode pad 88A directly connected to the IC circuit, and an insulatinglayer 87 is formed to cover thesemiconductor element 85. Thecolumnar electrode 88B and theconductive film 88C are connected to theelectrode pad 88A through the insulatinglayer 87, and theredistribution electrode 83A is connected to theconductive film 88C in an appropriate arrangement pattern. Eachrewiring electrode 83A is connected to eachelectrode pad 88A, but the position of therewiring electrode 83A is different from the position of theelectrode pad 88A.

図34(B)において、ピンワイヤ84が再配線電極83Aに接合される。図34(C)において、半導体素子85は樹脂86で樹脂封止され、半導体パッケージとなる。
ワイヤボンディング技術を使用したピンワイヤ84の形成は再配線電極(電極部)83Aを含む回路面に与えるダメージが少ないため、ピンワイヤ84は、半導体素子85の電極パッドだけでなく、再配線技術により形成された電極83Aに接合されるのに適している。このため、ピンワイヤ84を有する複数の半導体素子を積み重ねた半導体装置を得ることもできる。さらに、ピン部80dの長さtがピン部80dの直径Φa及びΦbを超えない条件において、ピン部80dの長さtとピン部80dの直径ΦaやΦbは自由に長さや大きさを選択することができる。上記の特徴から、ダメージレス接合やチップスタック化、フレキシブルボンディング、低コストであるトランスファーモールド一括封止などが可能となり、軽量、小型だけでなく高速動作可能で複数の高い機能を備えた半導体装置を低コストで得ることができる。
In FIG. 34B, thepin wire 84 is joined to therewiring electrode 83A. In FIG. 34C, thesemiconductor element 85 is resin-sealed with aresin 86 to form a semiconductor package.
Since the formation of thepin wire 84 using the wire bonding technique causes little damage to the circuit surface including the rewiring electrode (electrode part) 83A, thepin wire 84 is formed not only by the electrode pad of thesemiconductor element 85 but also by the rewiring technique. It is suitable to be joined to theelectrode 83A. For this reason, it is possible to obtain a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements each having thepin wire 84 are stacked. Further, under the condition that the length t of thepin portion 80d does not exceed the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d, the length t of thepin portion 80d and the diameters Φa and Φb of thepin portion 80d are freely selected in length and size. be able to. The above features enable damageless bonding, chip stacking, flexible bonding, low-cost transfer mold batch sealing, etc., making it a lightweight and compact semiconductor device that can operate at high speed and has multiple advanced functions. It can be obtained at low cost.

図35(A)及び図35(B)はピンワイヤ84の変形例を示す図である。図35(A)はピンワイヤ84が屈曲した形状の例を示す。図35(B)はピンワイヤ84が斜めに接合された例を示す。このような変形ピンワイヤ84は半導体素子85側から荷重をかけることによって得られる。このような変形ピンワイヤ84は応力吸収しやすくなる利点がある。  FIG. 35A and FIG. 35B are diagrams showing modifications of thepin wire 84. FIG. 35A shows an example of a shape in which thepin wire 84 is bent. FIG. 35B shows an example in which thepin wires 84 are joined obliquely. Such adeformed pin wire 84 is obtained by applying a load from thesemiconductor element 85 side. Such adeformed pin wire 84 has an advantage that stress is easily absorbed.

図36はピンワイヤ84を有する半導体装置の他の例を示す図である。この例では、図32(A)に示される半導体素子85がそれに接合されたピンワイヤ84によってインターポーザ89に搭載されている。ピンワイヤ84は垂直に曲げられ、インターポーザ89の対応する電極(図示せず)との接触面積を増加させるようになっている。さらに、ピンワイヤ84はインターポーザ89の対応する電極との間に導電材料90が配置され、電気的な接続をより確実にしている。なお、ピンワイヤ84は垂直に曲げるのは、半導体素子85をインターポーザ89に対して横方向に動かすことによって達成される。  FIG. 36 is a view showing another example of a semiconductor device having apin wire 84. In this example, thesemiconductor element 85 shown in FIG. 32A is mounted on theinterposer 89 by apin wire 84 bonded thereto. Thepin wire 84 is bent vertically to increase the contact area of theinterposer 89 with a corresponding electrode (not shown). Furthermore, theconductive material 90 is arrange | positioned between thepin wire 84 and the corresponding electrode of theinterposer 89, and electrical connection is made more reliable. The bending of thepin wire 84 vertically is achieved by moving thesemiconductor element 85 laterally with respect to theinterposer 89.

図37はピンワイヤ84を有する半導体装置の他の例を示す図である。この例では、図33(B)に示される半導体素子85がそれに接合されたピンワイヤ84によってマザーボード91に搭載されている。ピンワイヤ84は垂直に曲げられ、マザーボード91の対応する電極(図示せず)との接触面積を増加させるようになっている。さらに、ピンワイヤ84はマザーボード91の対応する電極との間に導電材料90が配置され、電気的な接続をより確実にしている。  FIG. 37 is a view showing another example of a semiconductor device having apin wire 84. In FIG. In this example, thesemiconductor element 85 shown in FIG. 33B is mounted on themother board 91 bypin wires 84 bonded thereto. Thepin wire 84 is bent vertically to increase the contact area with a corresponding electrode (not shown) of themotherboard 91. Furthermore, theconductive material 90 is arrange | positioned between thepin wire 84 and the corresponding electrode of themotherboard 91, and electrical connection is made more reliable.

図38(A)及び図38(C)はピンワイヤの先端に導電材料を付着させ、インターポーザ又はマザーボードに接着し、熱を加えることによって接合した半導体装置の例を示す図である。図38(A)においては、半導体素子85に設けられたピンワイヤ84を槽90Aの導電材料90に漬けることによって導電材料90を付着させる。図38(B)においては、半導体素子85に設けられたピンワイヤ84を形成板90Bの凹部90Cの導電材料90に漬けることによって導電材料90を付着させる。図38(C)は、ピンワイヤ84及び導電材料90を有する半導体素子85をインターポーザ89又はマザーボード91に搭載するところを示す。図38(B)の方法では導電性材料の濡れ量の管理が容易であるという利点がある。  FIGS. 38A and 38C are diagrams illustrating examples of semiconductor devices in which a conductive material is attached to the tip of a pin wire, bonded to an interposer or a mother board, and bonded by applying heat. In FIG. 38A, theconductive material 90 is adhered by immersing thepin wire 84 provided in thesemiconductor element 85 in theconductive material 90 of thetank 90A. In FIG. 38B, theconductive material 90 is attached by immersing thepin wire 84 provided in thesemiconductor element 85 in theconductive material 90 in therecess 90C of the formingplate 90B. FIG. 38C shows thesemiconductor element 85 including thepin wire 84 and theconductive material 90 being mounted on theinterposer 89 or themother board 91. The method of FIG. 38B has an advantage that the amount of wetness of the conductive material can be easily managed.

図39は熱圧着によるピンワイヤの接合の例を示す図である。半導体素子85に設けられたピンワイヤ84をヒータ92上に置かれたインターポーザ89又はマザーボード91に搭載する。半導体素子85には図に矢印で示される力を付加しながら、熱をかけて、ピンワイヤ84をインターポーザ89又はマザーボード91の対応する電極(図示せず)に接合させる。熱圧着による金属結合の場合には接合部の密着性は非常に高い。  FIG. 39 is a diagram showing an example of joining of pin wires by thermocompression bonding. Thepin wire 84 provided in thesemiconductor element 85 is mounted on theinterposer 89 or themother board 91 placed on theheater 92. Heat is applied to thesemiconductor element 85 while applying a force indicated by an arrow in the drawing, and thepin wire 84 is bonded to a corresponding electrode (not shown) of theinterposer 89 or themotherboard 91. In the case of metal bonding by thermocompression bonding, the adhesion of the joint is very high.

図54は印刷によるピンワイヤの接合の例を示す。図54(A)において、印刷マスク90Cを用いて導電材料90をインターポーザ89又はマザーボード91の対応する電極に印刷する。図54(B)において、半導体素子85に設けられたピンワイヤ84を導電材料に接合する。
図40(A)及び図40(B)はピンワイヤ84の直径を変えることによるインピーダンスマッチングの例を示す図である。インターポーザ89はランド89A及びランド89Aからピンワイヤ84に接続される電極まで延びる配線89Bを有する。インターポーザ89側の設計により、配線89Bの長さが変わることがある。図40(A)に示される配線89Bの長さは、図40(B)に示される配線89Bの長さよりも長い。このような場合には、図40(A)に示されるピンワイヤ84の直径を太くし、図40(B)に示されるピンワイヤ84の直径を補足することにより、インピーダンスマッチングを達成することができる。
FIG. 54 shows an example of joining of pin wires by printing. In FIG. 54A, theconductive material 90 is printed on the corresponding electrode of theinterposer 89 or themother board 91 using theprint mask 90C. In FIG. 54B, apin wire 84 provided in thesemiconductor element 85 is bonded to a conductive material.
40A and 40B are diagrams showing an example of impedance matching by changing the diameter of thepin wire 84. FIG. Theinterposer 89 has aland 89A and awiring 89B extending from theland 89A to an electrode connected to thepin wire 84. The length of thewiring 89B may change depending on the design of theinterposer 89 side. The length of thewiring 89B illustrated in FIG. 40A is longer than the length of thewiring 89B illustrated in FIG. In such a case, impedance matching can be achieved by increasing the diameter of thepin wire 84 shown in FIG. 40A and supplementing the diameter of thepin wire 84 shown in FIG.

図41(A)及び図41(B)はピンワイヤ84の直径を変えることによるインピーダンスマッチングの例を示す図である。この例では、図40(A)に示される長い配線89Bの場合にはピンワイヤ84の膨大部80aの太さを太くし、図40(B)に示される短い配線89Bの場合にはピンワイヤ84の膨大部80aの太さを小さくする。  41A and 41B are diagrams showing an example of impedance matching by changing the diameter of thepin wire 84. FIG. In this example, in the case of thelong wiring 89B shown in FIG. 40A, the thickness of theenormous portion 80a of thepin wire 84 is increased, and in the case of theshort wiring 89B shown in FIG. The thickness of theenormous portion 80a is reduced.

このように、数MHz帯の高速半導体デバイスにおいて問題となっている各配線間の信号遅れを低減するために、配線が長い場合には、ワイヤ径を太くしたり、膨大部を大きくしたりして相対的な抵抗値を下げ、各配線間のインピーダンスの値を調整し、信号遅れを少なくする。
図42(A)から図42(E)はメッキ部によりピンワイヤを接合した半導体装置の例を示す図である。図42(A)において、凹部93Aを形成したリードフレーム93を準備し、図42(B)において、凹部93Aの表面にメッキしてメッキ部93Bを形成する。図42(C)において、半導体素子85のピンワイヤ84の先端をメッキ部93Bに接合する。熱圧着により、ピンワイヤ84の先端はメッキ部93Bに簡単に接合する。図42(D)において、半導体素子85を樹脂94により樹脂封止する。樹脂94は半導体素子85とリードフレーム93との間の空間を埋める。それから、図42(E)において、リードフレーム93を化学的なエッチングにより溶かし、メッキ部93Bを露出させる。メッキ部93Bはピンワイヤ84の先端に付着している。このようにして、メッキ部93Bはピンワイヤ84とともに外部端子となる。この技術はフェイスアップタイプのBCC(Bump Chip Carrier )パッケージと比較して、小型化、ファインピッチ化、高速化を実現できる。
In this way, in order to reduce the signal delay between each wiring, which is a problem in high-speed semiconductor devices of several MHz band, when the wiring is long, the wire diameter is increased or the enormous part is increased. Reduce the relative resistance value, adjust the impedance value between each wiring, and reduce the signal delay.
FIG. 42A to FIG. 42E are diagrams showing examples of a semiconductor device in which a pin wire is joined by a plating portion. 42A, alead frame 93 having arecess 93A is prepared. In FIG. 42B, the surface of therecess 93A is plated to form a platedportion 93B. In FIG. 42C, the tip of thepin wire 84 of thesemiconductor element 85 is joined to theplating portion 93B. The tip of thepin wire 84 is simply joined to theplating part 93B by thermocompression bonding. In FIG. 42D, thesemiconductor element 85 is sealed with aresin 94. Theresin 94 fills the space between thesemiconductor element 85 and thelead frame 93. Then, in FIG. 42E, thelead frame 93 is melted by chemical etching to expose the platedportion 93B. Theplating part 93 </ b> B is attached to the tip of thepin wire 84. In this way, the platedportion 93B becomes an external terminal together with thepin wire 84. This technology can achieve downsizing, fine pitch, and high speed compared to a face-up type BCC (Bump Chip Carrier) package.

図43はピンワイヤを有する半導体装置の一例を示す図である。図43(A)は、図38、図39又は図54に示されるように半導体素子85が導電材料90を付着させたピンワイヤ84によりインターポーザ89に搭載された例を示す。図43(B)は図43(A)に示される半導体装置にトランスファーモールドする例を示す。樹脂94を金型95に流し込む。ピンワイヤ84が高い密度で配置されている場合でも、トランスファーモールドを行うことができる。図43(C)においては、金型95を除去し、インターポーザ89の反対面側に金属ボール96を接合して、半導体パッケージを完成する。  FIG. 43 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device having a pin wire. FIG. 43A shows an example in which thesemiconductor element 85 is mounted on theinterposer 89 by thepin wire 84 to which theconductive material 90 is attached as shown in FIG. 38, FIG. 39 or FIG. FIG. 43B shows an example of transfer molding to the semiconductor device shown in FIG.Resin 94 is poured into amold 95. Even when thepin wires 84 are arranged at a high density, transfer molding can be performed. In FIG. 43C, themold 95 is removed, and ametal ball 96 is joined to the opposite surface side of theinterposer 89 to complete the semiconductor package.

図44は樹脂封止の他の例を示す図である。図43(B)のトランスファーモールドの代わりに、図44に示されるようにポッティングにより樹脂封止を行うこともできる。
図45は半導体装置の一例を示す平面図である。図46は図45の平面的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。図45(A)及び図46(A)において、それぞれにピンワイヤ84を有する複数の半導体素子85が金属板97に平面的に配置される。ピンワイヤ84には導電材料90を付着させてある。複数の半導体素子85は接着剤98によって金属板97に固定される。図46(B)において、複数の半導体素子85はピンワイヤ84によりインターポーザ89に搭載される。図46(C)において、半導体素子85を樹脂94により樹脂封止し、インターポーザ89の反対面側に金属ボール96を接合して、半導体パッケージを完成する。図45(B)は金属ボール96の配置を示している。
FIG. 44 is a diagram showing another example of resin sealing. Instead of the transfer mold of FIG. 43B, resin sealing can also be performed by potting as shown in FIG.
FIG. 45 is a plan view showing an example of a semiconductor device. FIG. 46 is a diagram showing an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements arranged in a plane in FIG. 45A and 46A, a plurality ofsemiconductor elements 85 each having apin wire 84 are arranged in a plane on ametal plate 97. Aconductive material 90 is attached to thepin wire 84. The plurality ofsemiconductor elements 85 are fixed to themetal plate 97 with an adhesive 98. In FIG. 46B, a plurality ofsemiconductor elements 85 are mounted on aninterposer 89 bypin wires 84. In FIG. 46C, thesemiconductor element 85 is resin-sealed with aresin 94, andmetal balls 96 are joined to the opposite surface side of theinterposer 89 to complete the semiconductor package. FIG. 45B shows the arrangement of themetal balls 96.

図47は立体的に配置された複数の半導体素子85を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、半導体素子85Aの回路面側と半導体素子85Bの背面側は接着材により固定、接着され、これらの半導体素子85A、85Bはそれぞれにピンワイヤ84を有する。半導体素子85A、85Bはピンワイヤ84によりインターポーザ89に搭載される。半導体素子85A、85Bを樹脂94により樹脂封止し、インターポーザ89の反対面側に金属ボール96を接合して、半導体パッケージを完成する。  FIG. 47 is a diagram showing an example of a semiconductor device including a plurality ofsemiconductor elements 85 arranged in three dimensions. In this example, the circuit surface side of thesemiconductor element 85A and the back surface side of thesemiconductor element 85B are fixed and bonded by an adhesive, and each of thesesemiconductor elements 85A and 85B has apin wire 84. Thesemiconductor elements 85A and 85B are mounted on theinterposer 89 bypin wires 84. Thesemiconductor elements 85A and 85B are resin-sealed with aresin 94, andmetal balls 96 are joined to the opposite side of theinterposer 89 to complete the semiconductor package.

図48は立体的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、半導体素子85Aはピンワイヤ84及び例えば図34(C)に示される再配線電極83Aを有し、それぞれにピンワイヤ84を有する半導体素子85Bと半導体素子85Cとは背中合わせで互いに固定される。半導体素子85Bのピンワイヤ84は半導体素子85Aの再配線電極83Aに接合される。一方、半導体素子85A、85Bはピンワイヤ84によりインターポーザ89に搭載される。半導体素子85A、85Bを樹脂94により樹脂封止し、インターポーザ89の反対面側に金属ボール96を接合して、半導体パッケージを完成する。  FIG. 48 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements arranged in three dimensions. In this example, thesemiconductor element 85A has apin wire 84 and arewiring electrode 83A shown in FIG. 34C, for example, and thesemiconductor element 85B and thesemiconductor element 85C each having thepin wire 84 are fixed back to back. Thepin wire 84 of thesemiconductor element 85B is joined to therewiring electrode 83A of thesemiconductor element 85A. On the other hand, thesemiconductor elements 85A and 85B are mounted on theinterposer 89 by thepin wires 84. Thesemiconductor elements 85A and 85B are resin-sealed with aresin 94, andmetal balls 96 are joined to the opposite side of theinterposer 89 to complete the semiconductor package.

図49はスタックとして立体的に配置された複数の半導体装置を含む半導体装置の例を示す図である。参照数字100は半導体素子85と、インターポーザ89と、半導体素子85とインターポーザ89とを樹脂封止する樹脂94とからなる半導体装置(半導体パッケージ)を示す。半導体素子85とインターポーザ89とは、図示しない適切な導体により接続される。  FIG. 49 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor devices arranged three-dimensionally as a stack.Reference numeral 100 indicates a semiconductor device (semiconductor package) including asemiconductor element 85, aninterposer 89, and aresin 94 that encapsulates thesemiconductor element 85 and theinterposer 89 with resin. Thesemiconductor element 85 and theinterposer 89 are connected by an appropriate conductor (not shown).

図49においては、3つの半導体装置(半導体パッケージ)100がスタックとして立体的に配置されている。各インターポーザ89は樹脂94から横方向に延びだし、インターポーザ89の延びだした部分は電極部83Bを有し、その電極部83Bにはピンワイヤ84が接合されている。ピンワイヤ84の電極部83Bへの接合は上記したのと同様にして行われる。上下関係で隣接する2つの半導体装置(半導体パッケージ)100はピンワイヤ84によって接続されている。このように、パッケージとパッケージを積み重ねる際の接続端子としてピンワイヤを適用すると、従来技術よりも伝送経路の短縮が図れるため高速伝送に非常に有利となる。  In FIG. 49, three semiconductor devices (semiconductor packages) 100 are three-dimensionally arranged as a stack. Eachinterposer 89 extends laterally from theresin 94, and the extended portion of theinterposer 89 has anelectrode portion 83B, and apin wire 84 is joined to theelectrode portion 83B. Thepin wire 84 is joined to theelectrode portion 83B in the same manner as described above. Two semiconductor devices (semiconductor packages) 100 adjacent to each other in the vertical direction are connected by apin wire 84. As described above, when the pin wire is applied as the connection terminal when stacking the packages, the transmission path can be shortened as compared with the prior art, which is very advantageous for high-speed transmission.

図50はスタックとして形成された立体的に配置された複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。図50においては、3つの半導体装置(半導体パッケージ)100がスタックとして立体的に配置されている。図50では各半導体装置(半導体パッケージ)100の半導体素子85とインターポーザ89とがピンワイヤ84によって接合され、そして、インターポーザ89の延びだした部分にもピンワイヤ84が接合されている。このようにして、ピンワイヤ84は各半導体装置(半導体パッケージ)100内に配置されるばかりでなく、隣接する2つの半導体装置(半導体パッケージ)100を接続する。  FIG. 50 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of three-dimensionally arranged semiconductor elements formed as a stack. In FIG. 50, three semiconductor devices (semiconductor packages) 100 are three-dimensionally arranged as a stack. In FIG. 50, thesemiconductor element 85 and theinterposer 89 of each semiconductor device (semiconductor package) 100 are joined by thepin wire 84, and thepin wire 84 is also joined to the extended portion of theinterposer 89. In this way, thepin wires 84 are not only arranged in each semiconductor device (semiconductor package) 100 but also connect two adjacent semiconductor devices (semiconductor packages) 100.

以上に説明した半導体素子53及び半導体装置及び半導体パッケージにおいて、ピンワイヤ84の長さ及び直径は所望に応じて変えることができる。また、ピンワイヤ84のの接合は、半導体素子毎でも、ウエハレベルでも、パッケージとなった後でも作製できることは当然ながら可能である。
図51から図53はピンワイヤを有する半導体装置の製造方法の一例を示す図である。図51(A)においては、半導体ウエハ101を準備し、集積回路及び電極パッドの形成や、必要に応じて再配線電極を形成する。図51(B)においては、ピンワイヤ84を半導体ウエハ101の電極部(電極パッド又は再配線電極)83に接合する。図51(C)においては、半導体ウエハ101のピンワイヤ84とは反対側の表面に接着性テープ102を貼りつける。
In thesemiconductor element 53, the semiconductor device, and the semiconductor package described above, the length and diameter of thepin wire 84 can be changed as desired. Moreover, it is naturally possible to bond thepin wires 84 for each semiconductor element, at the wafer level, or after being formed into a package.
51 to 53 are diagrams showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device having a pin wire. In FIG. 51A, asemiconductor wafer 101 is prepared, and integrated circuits and electrode pads are formed, and rewiring electrodes are formed as necessary. In FIG. 51B, thepin wire 84 is bonded to the electrode portion (electrode pad or rewiring electrode) 83 of thesemiconductor wafer 101. In FIG. 51C, anadhesive tape 102 is attached to the surface of thesemiconductor wafer 101 opposite to thepin wire 84.

図52において、半導体ウエハ101及び接着性テープ102を厚さ調整用の一対のローラ103の間を走行させながら、半導体ウエハ101のピンワイヤ84側の表面に樹脂104がコーティングされたPETのシート105を貼りつける。低弾性樹脂のワニスが槽106に入っている。PETのシート105は槽106を通りながら半導体ウエハ101のピンワイヤ84側の表面に沿って走行する。低弾性樹脂のワニスは半導体ウエハ101とPETのシート105との間にピンワイヤ84の先端を突出させる程度に充填される。乾燥した低弾性樹脂のワニスはモールド樹脂104となる。  In FIG. 52, while thesemiconductor wafer 101 and theadhesive tape 102 are moved between a pair ofrollers 103 for adjusting the thickness, a surface of thesemiconductor wafer 101 on thepin wire 84 side is coated with aresin sheet 104 of PET. Paste. A low elastic resin varnish is contained in thetank 106. ThePET sheet 105 travels along the surface of thesemiconductor wafer 101 on thepin wire 84 side while passing through thetank 106. The low-elastic resin varnish is filled between thesemiconductor wafer 101 and thePET sheet 105 to such an extent that the tip of thepin wire 84 protrudes. The dried low elasticity resin varnish becomes themold resin 104.

図53において、PETのシート105を適当な時期に除去し、ダンシングして半導体ウエハ101を個々の半導体チップに分割する。分割された半導体チップはすでに樹脂封止された半導体パッケージとなっている。最終的に個々の半導体チップは接着性テープ102から除去される。この方法によれば、シートタイプの接着剤を貼り合わせる技術を応用してできるため、作業工程数の低減と、設備的にも大幅なコストダウンができる。  In FIG. 53, thePET sheet 105 is removed at an appropriate time, and thesemiconductor wafer 101 is divided into individual semiconductor chips by dancing. The divided semiconductor chip is already a semiconductor package sealed with resin. Finally, the individual semiconductor chips are removed from theadhesive tape 102. According to this method, since the technique of bonding a sheet-type adhesive can be applied, the number of work steps can be reduced and the cost can be greatly reduced in terms of equipment.

図55は複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、2つの半導体素子85A、85Bが1つのインターポーザ89に搭載される。インターポーザ89は再配線電極89Cを有する。再配線電極89Cは半導体素子85A、85Bの電極パッドに対応して形成された第1の電極部分と、第1の電極部分に接続され且つ位置を変えて配置された第2の電極部分とを有する。半導体素子85A、85Bの電極パッドは再配線電極89Cの第1の電極部分に接続され、ピンワイヤ84は再配線電極89Cの第2の電極部分に接合されている。こうして形成された半導体装置は樹脂94により樹脂封止され、ピンワイヤ84は樹脂94から突出している。  FIG. 55 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements. In this example, twosemiconductor elements 85A and 85B are mounted on oneinterposer 89. Theinterposer 89 has arewiring electrode 89C. Theredistribution electrode 89C includes a first electrode portion formed corresponding to the electrode pads of thesemiconductor elements 85A and 85B, and a second electrode portion connected to the first electrode portion and arranged at a different position. Have. The electrode pads of thesemiconductor elements 85A and 85B are connected to the first electrode portion of therewiring electrode 89C, and thepin wire 84 is joined to the second electrode portion of therewiring electrode 89C. The semiconductor device thus formed is resin-sealed with aresin 94, and thepin wire 84 protrudes from theresin 94.

図56は複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、2つの半導体素子85A、85Bが1つのインターポーザ89に搭載される。インターポーザ89は再配線電極89Cを有する。再配線電極89Cは半導体素子85A、85Bの電極パッドに対応して形成された第1の電極部分と、第1の電極部分に接続され且つ位置を変えて配置された第2の電極部分とを有する。ピンワイヤ84は半導体素子85A、85Bの電極パッドに接合され、ピンワイヤ84の先端は再配線電極89Cの第1の電極部分に接続される。金属ボール96が再配線電極89Cの第2の電極部分に接合されている。こうして形成された半導体装置は樹脂94により樹脂封止され、金属ボール96が外部天使となる。  FIG. 56 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements. In this example, twosemiconductor elements 85A and 85B are mounted on oneinterposer 89. Theinterposer 89 has arewiring electrode 89C. Theredistribution electrode 89C includes a first electrode portion formed corresponding to the electrode pads of thesemiconductor elements 85A and 85B, and a second electrode portion connected to the first electrode portion and arranged at a different position. Have. Thepin wire 84 is bonded to the electrode pads of thesemiconductor elements 85A and 85B, and the tip of thepin wire 84 is connected to the first electrode portion of therewiring electrode 89C. Ametal ball 96 is joined to the second electrode portion of therewiring electrode 89C. The semiconductor device thus formed is sealed withresin 94, and themetal ball 96 becomes an external angel.

図57は複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、2つの半導体素子85A、85Bが1つのインターポーザ89に搭載される。半導体素子85Aは再配線電極83Aを有する。一群のピンワイヤ84は半導体素子85Bの電極パッドに接合され、これらのピンワイヤ84の先端が半導体素子85Aの一群の再配線電極89Cに接続される。他の一群のピンワイヤ84は半導体素子85Aの一群の再配線電極89Cに接合される。こうして形成された半導体装置は樹脂94により樹脂封止され、一群のピンワイヤ84は樹脂94から突出している。  FIG. 57 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements. In this example, twosemiconductor elements 85A and 85B are mounted on oneinterposer 89. Thesemiconductor element 85A has arewiring electrode 83A. The group ofpin wires 84 are joined to the electrode pads of thesemiconductor element 85B, and the tips of thesepin wires 84 are connected to the group ofrewiring electrodes 89C of thesemiconductor element 85A. The other group ofpin wires 84 are joined to the group ofrewiring electrodes 89C of thesemiconductor element 85A. The semiconductor device thus formed is resin-sealed withresin 94, and a group ofpin wires 84 protrudes fromresin 94.

図58は複数の半導体素子を含む半導体装置の例を示す図である。この例では、3つの半導体素子85A、85Bが1つのインターポーザ89に搭載される。半導体素子85Aは再配線電極83Aを有し、半導体素子85Cも再配線電極83Aを有する。一群のピンワイヤ84は半導体素子85Bの電極パッドに接合され、これらのピンワイヤ84の先端が半導体素子85Cの一群の再配線電極83Aに接続される。他の一群のピンワイヤ84は半導体素子85Cの一群の再配線電極83Aに接合され、これらのピンワイヤ84の先端が半導体素子85Aの一群の再配線電極83Aに接続される。他の一群のピンワイヤ84は半導体素子85Aの一群の再配線電極83Aに接合される。こうして形成された半導体装置は樹脂94により樹脂封止され、一群のピンワイヤ84は樹脂94から突出している。  FIG. 58 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device including a plurality of semiconductor elements. In this example, threesemiconductor elements 85A and 85B are mounted on oneinterposer 89. Thesemiconductor element 85A has arewiring electrode 83A, and thesemiconductor element 85C also has arewiring electrode 83A. The group ofpin wires 84 are joined to the electrode pads of thesemiconductor element 85B, and the tips of thesepin wires 84 are connected to the group ofrewiring electrodes 83A of thesemiconductor element 85C. Another group ofpin wires 84 are joined to a group ofrewiring electrodes 83A of thesemiconductor element 85C, and the tips of thesepin wires 84 are connected to a group ofrewiring electrodes 83A of thesemiconductor element 85A. The other group ofpin wires 84 are joined to the group ofrewiring electrodes 83A of thesemiconductor element 85A. The semiconductor device thus formed is resin-sealed withresin 94, and a group ofpin wires 84 protrudes fromresin 94.

本発明によれば、金属ワイヤはハーフカットしておいた前記所望の位置で確実に且つきれいに切断され、金属ワイヤの切断部は一様な形状になり、金属ワイヤの長さも一様になる。従って、狭いピッチの複数のピンワイヤを有する半導体素子においては、複数のピンワイヤの高さがほぼ一定になり、半導体素子をマザーボード等の他の装置と接合するの適したものとなる。  According to the present invention, the metal wire is surely and cleanly cut at the desired position which has been half-cut, the cut portion of the metal wire has a uniform shape, and the length of the metal wire is also uniform. Therefore, in a semiconductor element having a plurality of pin wires with a narrow pitch, the height of the plurality of pin wires is substantially constant, and it is suitable for joining the semiconductor element to another device such as a mother board.

10 半導体装置
12 電極パッド
14 半導体素子
16 柱状電極
16a ワイヤ部分
16b 膨大部分
18 樹脂層
20 外部端子
20a はんだボール
22 回路基板
24 電極パッド
30 ウエハ
32 キャピラリ
34 小塊
36 ボンディングワイヤ
50 再配線導体部分
80 金属ワイヤ
81 キャピラリ
82 ハーフカット用工具
83 電極部
84 ピンワイヤ
85 半導体素子
DESCRIPTION OFSYMBOLS 10Semiconductor device 12Electrode pad 14Semiconductor element 16Columnar electrode16a Wire part 16bEnlarged part 18Resin layer 20External terminal20a Solder ball 22Circuit board 24Electrode pad 30Wafer 32Capillary 34Blob 36Bonding wire 50Rewiring conductor part 80Metal Wire 81Capillary 82 Half-cuttingtool 83Electrode section 84Pin wire 85 Semiconductor element

Claims (5)

Translated fromJapanese
第1端部を有する金属ワイヤに所望の位置でハーフカット処理を行う工程と、
該金属ワイヤの第1端部を半導体素子又は半導体装置の電極部にボンディングする工程と、
該金属ワイヤを該電極部に対して引っ張ることにより該金属ワイヤを該所望の位置で切断してピンワイヤを形成する工程とを備え、該ピンワイヤは切断された第2端部を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Performing a half-cut process on a metal wire having a first end at a desired position;
Bonding the first end of the metal wire to the electrode portion of the semiconductor element or semiconductor device;
Cutting the metal wire at the desired position to form a pin wire by pulling the metal wire with respect to the electrode portion, wherein the pin wire has a cut second end. A method for manufacturing a semiconductor device.
該ピンワイヤは円柱状のピン部を有し、該ピンワイヤの該一端部は該ピン部の直径よりも大きい膨大形状を有し、該ピンワイヤのピン部の長さは該ピンワイヤのピン部の直径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。  The pin wire has a cylindrical pin portion, the one end portion of the pin wire has a huge shape larger than the diameter of the pin portion, and the length of the pin portion of the pin wire is larger than the diameter of the pin portion of the pin wire. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein: 該ピンワイヤの該第2端部が突出するように該半導体素子をモールド材料でモールドする工程を備え、該ピンワイヤのモールド材料から突出する第2端部が外部端子となることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。  The semiconductor device is molded with a molding material so that the second end of the pin wire protrudes, and the second end protruding from the molding material of the pin wire serves as an external terminal. 2. A method for manufacturing a semiconductor device according to 1. 該ピンワイヤの第2端部を該半導体素子とは別の装置の電極部に接続する工程を備えることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。  4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising a step of connecting the second end portion of the pin wire to an electrode portion of a device different from the semiconductor element. 該ピンワイヤの該第2端部に導電材料を付着させる工程を備え、該導電材料を付着させた該ピンワイヤの該第2端部が外部端子となることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。  2. The semiconductor according to claim 1, further comprising a step of attaching a conductive material to the second end portion of the pin wire, wherein the second end portion of the pin wire to which the conductive material is attached serves as an external terminal. Device manufacturing method.
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Country Status (1)

CountryLink
JP (2)JP5333337B2 (en)

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JP2015508240A (en)*2012-02-242015-03-16インヴェンサス・コーポレイション Method for package-on-package assembly having wire bonds to sealing surfaces
WO2015125316A1 (en)*2014-02-202015-08-27株式会社新川Bump forming method, bump forming apparatus, and semiconductor device manufacturing method
US9349706B2 (en)2012-02-242016-05-24Invensas CorporationMethod for package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US9391008B2 (en)2012-07-312016-07-12Invensas CorporationReconstituted wafer-level package DRAM
US9412714B2 (en)2014-05-302016-08-09Invensas CorporationWire bond support structure and microelectronic package including wire bonds therefrom
US9502390B2 (en)2012-08-032016-11-22Invensas CorporationBVA interposer
US9553076B2 (en)2010-07-192017-01-24Tessera, Inc.Stackable molded microelectronic packages with area array unit connectors
US9570382B2 (en)2010-07-192017-02-14Tessera, Inc.Stackable molded microelectronic packages
US9570416B2 (en)2004-11-032017-02-14Tessera, Inc.Stacked packaging improvements
US9583411B2 (en)2014-01-172017-02-28Invensas CorporationFine pitch BVA using reconstituted wafer with area array accessible for testing
US9601454B2 (en)2013-02-012017-03-21Invensas CorporationMethod of forming a component having wire bonds and a stiffening layer
US9615456B2 (en)2012-12-202017-04-04Invensas CorporationMicroelectronic assembly for microelectronic packaging with bond elements to encapsulation surface
US9659848B1 (en)2015-11-182017-05-23Invensas CorporationStiffened wires for offset BVA
US9685365B2 (en)2013-08-082017-06-20Invensas CorporationMethod of forming a wire bond having a free end
US9691731B2 (en)2011-05-032017-06-27Tessera, Inc.Package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US9728527B2 (en)2013-11-222017-08-08Invensas CorporationMultiple bond via arrays of different wire heights on a same substrate
US9735084B2 (en)2014-12-112017-08-15Invensas CorporationBond via array for thermal conductivity
US9761558B2 (en)2011-10-172017-09-12Invensas CorporationPackage-on-package assembly with wire bond vias
US9761554B2 (en)2015-05-072017-09-12Invensas CorporationBall bonding metal wire bond wires to metal pads
US9812402B2 (en)2015-10-122017-11-07Invensas CorporationWire bond wires for interference shielding
US9842745B2 (en)2012-02-172017-12-12Invensas CorporationHeat spreading substrate with embedded interconnects
US9852969B2 (en)2013-11-222017-12-26Invensas CorporationDie stacks with one or more bond via arrays of wire bond wires and with one or more arrays of bump interconnects
US9911718B2 (en)2015-11-172018-03-06Invensas Corporation‘RDL-First’ packaged microelectronic device for a package-on-package device
US9935075B2 (en)2016-07-292018-04-03Invensas CorporationWire bonding method and apparatus for electromagnetic interference shielding
US9953914B2 (en)2012-05-222018-04-24Invensas CorporationSubstrate-less stackable package with wire-bond interconnect
US9984992B2 (en)2015-12-302018-05-29Invensas CorporationEmbedded wire bond wires for vertical integration with separate surface mount and wire bond mounting surfaces
US9984901B2 (en)2005-12-232018-05-29Tessera, Inc.Method for making a microelectronic assembly having conductive elements
US10008477B2 (en)2013-09-162018-06-26Invensas CorporationMicroelectronic element with bond elements to encapsulation surface
US10008469B2 (en)2015-04-302018-06-26Invensas CorporationWafer-level packaging using wire bond wires in place of a redistribution layer
US10026717B2 (en)2013-11-222018-07-17Invensas CorporationMultiple bond via arrays of different wire heights on a same substrate
US10181457B2 (en)2015-10-262019-01-15Invensas CorporationMicroelectronic package for wafer-level chip scale packaging with fan-out
US10299368B2 (en)2016-12-212019-05-21Invensas CorporationSurface integrated waveguides and circuit structures therefor
US10332854B2 (en)2015-10-232019-06-25Invensas CorporationAnchoring structure of fine pitch bva
US10381326B2 (en)2014-05-282019-08-13Invensas CorporationStructure and method for integrated circuits packaging with increased density
US10460958B2 (en)2013-08-072019-10-29Invensas CorporationMethod of manufacturing embedded packaging with preformed vias
US10490528B2 (en)2015-10-122019-11-26Invensas CorporationEmbedded wire bond wires
US10806036B2 (en)2015-03-052020-10-13Invensas CorporationPressing of wire bond wire tips to provide bent-over tips
WO2020235211A1 (en)*2019-05-202020-11-26株式会社新川Pin-shaped wire forming method and wire bonding device
WO2021015286A1 (en)*2019-07-252021-01-28シンクランド株式会社Manufacturing method for electronic device, manufacturing method for microneedle, and microneedle
US12444711B2 (en)2022-02-152025-10-14Kioxia CorporationSemiconductor device and method for manufacturing same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JP5908218B2 (en)*2011-05-102016-04-26エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Optical sensor and optical sensor manufacturing method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JPS5087278A (en)*1973-12-051975-07-14
JPH02503616A (en)*1987-05-211990-10-25クレイ・リサーチ・インコーポレイテッド gold compression bonding
JPH0394438A (en)*1989-09-061991-04-19Shinko Electric Ind Co LtdSemiconductor chip module
JPH09260428A (en)*1996-03-191997-10-03Toshiba Corp Semiconductor device and mounting method thereof
JPH10135221A (en)*1996-10-291998-05-22Taiyo Yuden Co LtdBump-forming method
JPH10303244A (en)*1997-04-251998-11-13Sony CorpBump structure and its manufacture

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US5917707A (en)*1993-11-161999-06-29Formfactor, Inc.Flexible contact structure with an electrically conductive shell
JPH0855856A (en)*1994-08-111996-02-27Shinko Electric Ind Co LtdSemiconductor device and its manufacture
JP3362545B2 (en)*1995-03-092003-01-07ソニー株式会社 Method for manufacturing semiconductor device
JP3313547B2 (en)*1995-08-302002-08-12沖電気工業株式会社 Manufacturing method of chip size package
JPH09172036A (en)*1995-12-191997-06-30Toshiba Corp Method for manufacturing semiconductor package device
JP2825083B2 (en)*1996-08-201998-11-18日本電気株式会社 Semiconductor element mounting structure
JP3152180B2 (en)*1997-10-032001-04-03日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3618212B2 (en)*1998-01-082005-02-09松下電器産業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH11220069A (en)*1998-02-021999-08-10Seiko Epson Corp Semiconductor device and its manufacturing method, circuit board, and electronic equipment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JPS5087278A (en)*1973-12-051975-07-14
JPH02503616A (en)*1987-05-211990-10-25クレイ・リサーチ・インコーポレイテッド gold compression bonding
JPH0394438A (en)*1989-09-061991-04-19Shinko Electric Ind Co LtdSemiconductor chip module
JPH09260428A (en)*1996-03-191997-10-03Toshiba Corp Semiconductor device and mounting method thereof
JPH10135221A (en)*1996-10-291998-05-22Taiyo Yuden Co LtdBump-forming method
JPH10303244A (en)*1997-04-251998-11-13Sony CorpBump structure and its manufacture

Cited By (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US9570416B2 (en)2004-11-032017-02-14Tessera, Inc.Stacked packaging improvements
US9984901B2 (en)2005-12-232018-05-29Tessera, Inc.Method for making a microelectronic assembly having conductive elements
US9553076B2 (en)2010-07-192017-01-24Tessera, Inc.Stackable molded microelectronic packages with area array unit connectors
US9570382B2 (en)2010-07-192017-02-14Tessera, Inc.Stackable molded microelectronic packages
US10128216B2 (en)2010-07-192018-11-13Tessera, Inc.Stackable molded microelectronic packages
US10062661B2 (en)2011-05-032018-08-28Tessera, Inc.Package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US11424211B2 (en)2011-05-032022-08-23Tessera LlcPackage-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US9691731B2 (en)2011-05-032017-06-27Tessera, Inc.Package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US10593643B2 (en)2011-05-032020-03-17Tessera, Inc.Package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US11189595B2 (en)2011-10-172021-11-30Invensas CorporationPackage-on-package assembly with wire bond vias
US10756049B2 (en)2011-10-172020-08-25Invensas CorporationPackage-on-package assembly with wire bond vias
US9761558B2 (en)2011-10-172017-09-12Invensas CorporationPackage-on-package assembly with wire bond vias
US11735563B2 (en)2011-10-172023-08-22Invensas LlcPackage-on-package assembly with wire bond vias
US9842745B2 (en)2012-02-172017-12-12Invensas CorporationHeat spreading substrate with embedded interconnects
US9349706B2 (en)2012-02-242016-05-24Invensas CorporationMethod for package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
US9691679B2 (en)2012-02-242017-06-27Invensas CorporationMethod for package-on-package assembly with wire bonds to encapsulation surface
JP2015508240A (en)*2012-02-242015-03-16インヴェンサス・コーポレイション Method for package-on-package assembly having wire bonds to sealing surfaces
US10510659B2 (en)2012-05-222019-12-17Invensas CorporationSubstrate-less stackable package with wire-bond interconnect
US10170412B2 (en)2012-05-222019-01-01Invensas CorporationSubstrate-less stackable package with wire-bond interconnect
US9953914B2 (en)2012-05-222018-04-24Invensas CorporationSubstrate-less stackable package with wire-bond interconnect
US9917073B2 (en)2012-07-312018-03-13Invensas CorporationReconstituted wafer-level package dram with conductive interconnects formed in encapsulant at periphery of the package
US9391008B2 (en)2012-07-312016-07-12Invensas CorporationReconstituted wafer-level package DRAM
US10297582B2 (en)2012-08-032019-05-21Invensas CorporationBVA interposer
US9502390B2 (en)2012-08-032016-11-22Invensas CorporationBVA interposer
US9615456B2 (en)2012-12-202017-04-04Invensas CorporationMicroelectronic assembly for microelectronic packaging with bond elements to encapsulation surface
US9601454B2 (en)2013-02-012017-03-21Invensas CorporationMethod of forming a component having wire bonds and a stiffening layer
US10460958B2 (en)2013-08-072019-10-29Invensas CorporationMethod of manufacturing embedded packaging with preformed vias
US9685365B2 (en)2013-08-082017-06-20Invensas CorporationMethod of forming a wire bond having a free end
US10008477B2 (en)2013-09-162018-06-26Invensas CorporationMicroelectronic element with bond elements to encapsulation surface
US10026717B2 (en)2013-11-222018-07-17Invensas CorporationMultiple bond via arrays of different wire heights on a same substrate
USRE49987E1 (en)2013-11-222024-05-28Invensas LlcMultiple plated via arrays of different wire heights on a same substrate
US9728527B2 (en)2013-11-222017-08-08Invensas CorporationMultiple bond via arrays of different wire heights on a same substrate
US9852969B2 (en)2013-11-222017-12-26Invensas CorporationDie stacks with one or more bond via arrays of wire bond wires and with one or more arrays of bump interconnects
US10629567B2 (en)2013-11-222020-04-21Invensas CorporationMultiple plated via arrays of different wire heights on same substrate
US10290613B2 (en)2013-11-222019-05-14Invensas CorporationMultiple bond via arrays of different wire heights on a same substrate
US10529636B2 (en)2014-01-172020-01-07Invensas CorporationFine pitch BVA using reconstituted wafer with area array accessible for testing
US11990382B2 (en)2014-01-172024-05-21Adeia Semiconductor Technologies LlcFine pitch BVA using reconstituted wafer with area array accessible for testing
US9583411B2 (en)2014-01-172017-02-28Invensas CorporationFine pitch BVA using reconstituted wafer with area array accessible for testing
US9837330B2 (en)2014-01-172017-12-05Invensas CorporationFine pitch BVA using reconstituted wafer with area array accessible for testing
US11404338B2 (en)2014-01-172022-08-02Invensas CorporationFine pitch bva using reconstituted wafer with area array accessible for testing
CN106233443B (en)*2014-02-202018-11-20株式会社新川Bump forming method, convex block form the manufacturing method of device and semiconductor device
CN106233443A (en)*2014-02-202016-12-14株式会社新川Bump forming method, projection form device and the manufacture method of semiconductor device
JP2016066633A (en)*2014-02-202016-04-28株式会社新川Bump forming method, bump forming apparatus, and manufacturing method for semiconductor device
WO2015125316A1 (en)*2014-02-202015-08-27株式会社新川Bump forming method, bump forming apparatus, and semiconductor device manufacturing method
US10381326B2 (en)2014-05-282019-08-13Invensas CorporationStructure and method for integrated circuits packaging with increased density
US9412714B2 (en)2014-05-302016-08-09Invensas CorporationWire bond support structure and microelectronic package including wire bonds therefrom
US9947641B2 (en)2014-05-302018-04-17Invensas CorporationWire bond support structure and microelectronic package including wire bonds therefrom
US9735084B2 (en)2014-12-112017-08-15Invensas CorporationBond via array for thermal conductivity
US10806036B2 (en)2015-03-052020-10-13Invensas CorporationPressing of wire bond wire tips to provide bent-over tips
US10008469B2 (en)2015-04-302018-06-26Invensas CorporationWafer-level packaging using wire bond wires in place of a redistribution layer
US9761554B2 (en)2015-05-072017-09-12Invensas CorporationBall bonding metal wire bond wires to metal pads
US10490528B2 (en)2015-10-122019-11-26Invensas CorporationEmbedded wire bond wires
US10115678B2 (en)2015-10-122018-10-30Invensas CorporationWire bond wires for interference shielding
US10559537B2 (en)2015-10-122020-02-11Invensas CorporationWire bond wires for interference shielding
US11462483B2 (en)2015-10-122022-10-04Invensas LlcWire bond wires for interference shielding
US9812402B2 (en)2015-10-122017-11-07Invensas CorporationWire bond wires for interference shielding
US10332854B2 (en)2015-10-232019-06-25Invensas CorporationAnchoring structure of fine pitch bva
US10181457B2 (en)2015-10-262019-01-15Invensas CorporationMicroelectronic package for wafer-level chip scale packaging with fan-out
US9911718B2 (en)2015-11-172018-03-06Invensas Corporation‘RDL-First’ packaged microelectronic device for a package-on-package device
US10043779B2 (en)2015-11-172018-08-07Invensas CorporationPackaged microelectronic device for a package-on-package device
US9659848B1 (en)2015-11-182017-05-23Invensas CorporationStiffened wires for offset BVA
US10325877B2 (en)2015-12-302019-06-18Invensas CorporationEmbedded wire bond wires for vertical integration with separate surface mount and wire bond mounting surfaces
US9984992B2 (en)2015-12-302018-05-29Invensas CorporationEmbedded wire bond wires for vertical integration with separate surface mount and wire bond mounting surfaces
US10658302B2 (en)2016-07-292020-05-19Invensas CorporationWire bonding method and apparatus for electromagnetic interference shielding
US9935075B2 (en)2016-07-292018-04-03Invensas CorporationWire bonding method and apparatus for electromagnetic interference shielding
US10299368B2 (en)2016-12-212019-05-21Invensas CorporationSurface integrated waveguides and circuit structures therefor
WO2020235211A1 (en)*2019-05-202020-11-26株式会社新川Pin-shaped wire forming method and wire bonding device
JP7108345B2 (en)2019-07-252022-07-28シンクランド株式会社 Method for manufacturing electronic device, method for manufacturing microneedle, and microneedle
JPWO2021015286A1 (en)*2019-07-252021-11-04シンクランド株式会社 Electronic device manufacturing method, microneedle manufacturing method and microneedle
WO2021015286A1 (en)*2019-07-252021-01-28シンクランド株式会社Manufacturing method for electronic device, manufacturing method for microneedle, and microneedle
US12444711B2 (en)2022-02-152025-10-14Kioxia CorporationSemiconductor device and method for manufacturing same

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JP2010161430A (en)2010-07-22
JP5333337B2 (en)2013-11-06

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JP2010187037A (en)Method of manufacturing semiconductor device

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