配線基板及びこれを用いた半導体装置

【課題】半導体チップへの負担を低減させ、半導体チップの破壊を防ぐことができる配線基板及びこれを用いた半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体チップのバンプに対応する位置に接続パッド１４を有する配線パターン１３Ａを配置し、半導体チップが実装される領域１２を含む接続パッド１４の近傍に配線パターン１３Ｂを配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップを実装する配線基板及びこれを用いた半導体装置に関し、特に、厚さが１５０μｍ以下というような薄い半導体チップを実装するための配線基板及びこれを用いた半導体装置を関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップを実装するための配線基板１００は、図１１に示すように、絶縁基板１０１上の半導体チップが実装される領域１０２を含む位置に配線パターン１０３が形成されている。この配線パターン１０３は、半導体チップに所定のピッチで設けられた突起電極（以下、バンプという。）に対応する位置に接続パッド１０４を有している。そして、バンプと接続パッド１０４とが接続されることにより、半導体チップが配線基板に実装される。
【０００３】
ところで、近年、半導体装置の小型化、薄型化に伴い、半導体装置を構成する半導体チップの薄型化が進んでいる。この薄型の半導体チップを搭載した半導体装置は、例えば、研削により薄型化された半導体チップを配線基板上に実装したり、薄型化される前の半導体チップを配線基板に実装した後、半導体チップを薄型化したりすることにより製造されている（例えば、特許文献１、２参照。）。具体的には、図１２に示すように、配線パターン１０３が形成された配線基板１００上に熱硬化樹脂１０５を供給し、バンプ１０６を設けた薄型の半導体チップ１０７を圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングし、加圧、加熱により熱融着させている。又は、図１３に示すように、薄型化される前の半導体チップ１０８を熱融着させた後、研削碇石１０９により半導体チップ１０８を研削している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９８１１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１２に示すように薄型の半導体チップ１０７を圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングする際、又は図１３に示すように配線基板１００に接続され熱融着された半導体チップ１０８を研削碇石１０９により薄型化する際、熱硬化樹脂１０５よりも硬いバンプ１０６が存在する部分１１０に負荷が集中するため、図１４に示すような半導体チップ１０７の破壊が生じていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、半導体チップへの負担を低減させ、半導体チップの破壊を防ぐことができる配線基板及びこれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、上述した目的を達成するために、本発明に係る配線基板は、半導体チップの電極が接続される接続部を有する配線が配置された配線基板において、上記接続部の近傍には、補強配線が配置されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体チップの電極が配線基板に配置された配線の接続部と接続されて実装されており、上記接続部の近傍には、補強配線が配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る配線基板は、半導体チップが接続される接続部の近傍に補強配線が配置されていることにより、薄型の半導体チップを圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングする際、又は配線基板に接続され熱融着された半導体チップを研削碇石により薄型化する際、半導体チップへの負担を低減させ、半導体チップの破壊を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体チップの電極が接続された配線基板の接続部の近傍には、補強配線が配置されていることにより、衝撃に強く、信頼性の高い接続を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における配線基板１０の一部を示す平面図である。この配線基板１０は、ポリイミド樹脂などの基板で形成された絶縁基材１１の片面に銅やアルミニウムなどの導体箔を貼着し、エッチングにより半導体チップが実装される領域１２を含む部分に配線パターン１３を形成したものである。この配線基板１０には、半導体チップが実装される領域１２を含んだ位置であって、半導体チップに所定のピッチで設けられた突起電極（以下、バンプという。）に対応する位置に配線パターン１３Ａが配置されている。この配線パターン１３Ａは、バンプに対応する位置に接続パッド１４を有している。そして、所定のピッチで配置された配線パターン１３Ａの両側には、配線パターン１３Ｂが配置されている。この配線パターン１３Ｂは、半導体チップが実装される領域１２を含む部分に配置されている。
【００１２】
ここで、図１に示すような配線基板１０を用いた半導体装置の製造工程について、図２〜図４を参照して説明する。図２は図１に示すような配線基板１０の断面図、図３は薄型の半導体チップ１７を圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングする際の半導体チップ１７及び配線基板１１の断面図、及び図４は半導体装置１８の断面図である。
【００１３】
先ず、図２に示すような配線パターンが形成された配線基板１０上に、図３に示すように、異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）等の熱硬化性樹脂１５を供給する。そして、厚さが１５０μｍ以下である薄型の半導体チップ１７を圧着ヘッドにより加熱して圧力を加える。
【００１４】
このとき、樹脂が溶融し、樹脂内に分散している導電性微粒子により半導体チップ１７のバンプ１６と配線パターン１３Ａの接続パッド１４との間が電気的に接続される。この導電性粒子は分散しているため、バンプ１６間の横方向の導通はなく、バンプ１６と接続パッド１４間の縦方向は導通状態となる。
【００１５】
また、このとき、半導体チップ１７のバンプ１６と接続される接続パッド１４の近傍に補強配線パターン１３Ｂが配置されていることにより、バンプ１６部の応力が緩和されるとともに半導体チップ１７にかかる負荷が低減され、半導体チップ１７の実装を安定して行うことができる。
【００１６】
その後、樹脂が硬化して、図４に示すような半導体装置２０が完成する。この半導体装置２０は、半導体チップ１７が実装された配線基板１０の領域内に、バンプ１６と接続された配線パターン１３Ａと、バンプ１６と接続されていない補強配線パターン１３Ｂとが存在しているため、強度が強く、高い接続信頼性を有するものとなっている。
【００１７】
なお、上述の半導体装置の製造工程では、厚さが１５０μｍ以下である薄型の半導体チップ１７を配線基板１０に実装することとしたが、厚さが１５０μｍより大きい半導体チップを配線基板１０に実装し、その後、研削碇石により１５０μｍ以下の厚さまで薄型化するようにしてもよい。この薄型化する場合も、バンプ１６部分における応力が緩和され、半導体チップ１７にかかる負荷が低減されるため、半導体チップ１７の破壊を防ぐことができる。また、半導体チップ１７を研削する際、研削速度を遅くする必要がないため、研削を複数回分けて研削しなくてもよい。
【００１８】
また、配線基板１０の他の例として図５及び図６に示すような配線基板を用いてもよい。図５に示す配線基板３０には、半導体チップ１７が実装される領域１２を含む位置であって、バンプ１６に対応する位置に所定のピッチで配線パターン１３Ａが配置されている。そして、その両側に配線パターン１３Ｂが配置され、隣の配線パターン１３Ａと電気的に接続されている。また、図６に示す配線基板４０には、バンプ１６に対応する位置に配置された配線パターン１３Ａの間に配線パターン１３Ｂが配置されている。そして、配線パターン１３Ａ、１３Ｂは、半導体チップ１７が実装される領域１２を含む位置に所定のピッチで並べられている。このように、半導体チップ１７が実装される領域１２を含むバンプ１６に対応する位置、すなわち接続パッド１４の近傍の位置に配線パターン１３Ｂを配置することにより、バンプ１６部分にかかる応力が緩和される。
【００１９】
また、上述の実施の形態では、絶縁基材１１の片面に配線パターン１３が形成された片面の配線基板１０について説明したが、絶縁基材１１の両面に配線パターン１３が形成された両面配線基板５０に半導体チップを実装するようにしてもよい。
【００２０】
この両面配線基板５０は、図１に示すような配線パターン１３を両面に有している。すなわち、半導体チップ１７が実装される領域１２を含んだ位置であって、バンプ１６に対応する位置に配線パターン１３Ａが配置され、その両側に配線パターン１３Ｂが配置されている。この配線パターン１３Ａと配線パターン１３Ｂは所定のピッチで配置されている。
【００２１】
この両面配線基板５０を用いた半導体装置の製造工程について、図７〜図１０を参照して説明する。図７は図１に示すような配線パターン１３を両面に有する両面配線基板５０の断面図、図８及び図９は薄型の半導体チップ１７を圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングする際の半導体チップ１７及び配線基板１１の断面図、及び図１０は半導体装置６０の断面図である。
【００２２】
先ず、片面の配線基板１０を用いた場合と同様に、図７に示す両面配線基板５０の一方の面に、異方導電性フィルム等の熱硬化性樹脂１５を供給する。そして、図８に示すような状態から、薄型の半導体チップ１７を圧着ヘッドにより加熱して圧力を加える。このとき、樹脂が溶融し、樹脂内に分散している導電性微粒子により半導体チップ１７のバンプ１６と配線パターン１３Ａの接続パッド１４との間が電気的に接続される。この導電性粒子は分散しているため、バンプ１６間の横方向の導通はなく、バンプ１６と接続パッド１４間の縦方向は導通状態となる。これにより、一方の面には、半導体チップ１７が実装される。
【００２３】
そして、図９に示すように、両面配線基板５０の他方の面に、異方導電性フィルム等の熱硬化性樹脂１５を供給し、一方の面と同様に半導体チップ１７を実装して、図１０に示すような半導体装置６０が完成する。
【００２４】
このように、本発明に係る配線基板によれば、半導体チップ１７が接続される接続パッド１４を有する配線パターン１３Ａの近傍に配線パターン１３Ｂが配置されていることにより、厚さが１５０μｍ以下の薄型の半導体チップ１７を圧着ヘッドによりフェースダウンボンディングする際、又は配線基板に接続され熱融着された半導体チップを研削碇石により厚さを１５０μｍ以下に薄型化する際、半導体チップへの負担を低減させ、半導体チップの破壊を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明に係る半導体装置によれば、半厚さが１５０μｍ以下の導体チップ１７のバンプが接続された接続パッド１４を有する配線パターン１３Ａの近傍には、配線パターン１３Ｂが配置されていることにより、衝撃に強く、信頼性の高い接続を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態における配線基板の一部を示す平面図である。
【図２】本実施の形態における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図３】本実施の形態における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図４】本実施形態における半導体装置を示す断面図である。
【図５】本実施形態における配線基板の他の例を示す平面図である。
【図６】本実施形態における配線基板の他の例を示す平面図である。
【図７】本実施の形態における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図８】本実施の形態における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図９】本実施の形態における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図１０】本実施形態における半導体装置を示す断面図である。
【図１１】従来における配線基板の一部を示す平面図である。
【図１２】従来における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図１３】従来における半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図１４】従来における半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０配線基板、１１絶縁基板、１２半導体チップが実装される領域、１３Ａ、１３Ｂ配線パターン、１４接続パッド、１５熱硬化性樹脂、１６バンプ、１７半導体チップ、２０半導体装置、５０両面配線基板、６０半導体装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの電極が接続される接続部を有する配線が配置された配線基板において、
上記接続部の近傍には、補強配線が配置されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
半導体チップの電極が配線基板に配置された配線の接続部と接続されて実装されており、
上記接続部の近傍には、補強配線が配置されていることを特徴とする半導体装置。

【図１】