JPH1079405A - Semiconductor device and electronic component mounting the same - Google Patents

Semiconductor device and electronic component mounting the same

Info

Publication number
JPH1079405A
JPH1079405A JP8233721A JP23372196A JPH1079405A JP H1079405 A JPH1079405 A JP H1079405A JP 8233721 A JP8233721 A JP 8233721A JP 23372196 A JP23372196 A JP 23372196A JP H1079405 A JPH1079405 A JP H1079405A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
semiconductor chip
semiconductor
package substrate
wiring layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8233721A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Hozoji
裕之 宝蔵寺
Eiji Yamaguchi
栄次 山口
Takashi Miwa
孝志 三輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8233721A priority Critical patent/JPH1079405A/en
Publication of JPH1079405A publication Critical patent/JPH1079405A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique of semiconductor device, capable of preventing a package board of the semiconductor device in which a semiconductor chip mounted on the package board is prevented from warping through bumps. SOLUTION: A semiconductor device is formed by a package board 1 on which first and second semiconductor chips 3a and 3b, having predetermined circuit elements on it, are mounted on both sides of the board respectively. The first and semiconductor chips 3a and 3b are mounted opposite on the other side of the package board 1 and connected electrically to the wiring layer through the bump 4. A plurality of solder bumps 2 electrically connecting the first and second semiconductor chips 3a to the mounting board through the wiring layer is formed on the package board 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップがバ
ンプを介してパッケージ基板に搭載された半導体装置に
関するものである。
The present invention relates to a semiconductor device having a semiconductor chip mounted on a package substrate via bumps.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子、情報機器類の小型化、多機能化に
伴い、それに搭載される半導体装置は小型化、多ピン化
の傾向にある。このような潮流に対応して、たとえば、
株式会社工業調査会発行、「電子材料(1995年 4月
号)」(平成 7年 4月 1日発行)、P22〜 P28に記載の
ように、バンプを介して半導体チップをパッケージ基板
に搭載し、両者の隙間に樹脂を充填したCSP(Chip S
ize Package)と呼ばれる半導体装置が知られている。
2. Description of the Related Art With the miniaturization and multi-functionality of electronic and information devices, semiconductor devices mounted thereon tend to be miniaturized and multi-pin. In response to such a tide, for example,
Published by the Industrial Research Institute, Inc., “Electronic Materials (April 1995)” (Issued April 1, 1995), mounting semiconductor chips on package substrates via bumps as described on pages 22-28. , CSP (Chip S
A semiconductor device called “ize package” is known.

【0003】ここにおける半導体装置は、半導体チップ
とパッケージ基板とを接続するために、 250℃程度の熱
処理炉に投入してバンプを溶融することが行われてい
る。そして、バンプ溶融後には、これを室温まで冷却し
ている。
In order to connect the semiconductor chip and the package substrate, the semiconductor device is put into a heat treatment furnace at about 250 ° C. to melt the bumps. After the bump is melted, it is cooled to room temperature.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した技術
では、半導体チップとパッケージ基板との熱膨張係数に
大きな開きがあるために(半導体チップ; 3〜5ppm/ ℃
・パッケージ基板;17〜25ppm/℃)、冷却過程でパッケ
ージ基板に反りが生じる。半導体チップとパッケージ基
板との間に封止樹脂を充填した場合には、封止樹脂の硬
化収縮が加わってこの現象は一層顕著に現れる。
However, in the above-mentioned technique, since the coefficient of thermal expansion between the semiconductor chip and the package substrate has a large difference (semiconductor chip; 3 to 5 ppm / ° C.).
(Package substrate: 17 to 25 ppm / ° C), the package substrate warps during the cooling process. When the sealing resin is filled between the semiconductor chip and the package substrate, the phenomenon is more remarkable because the curing shrinkage of the sealing resin is added.

【0005】このような半導体装置をはんだバンプ等を
介して実装基板に接続した場合、反りによりパッケージ
基板と実装基板との間に位置するはんだバンプの高さの
バラツキが大きくなる。そして、高さの低いはんだバン
プでは、温度サイクル試験等におけるパッケージ基板・
実装基板間に発生する応力を十分に緩和することができ
ず、接続信頼性が低下するという問題があった。
When such a semiconductor device is connected to a mounting substrate via solder bumps or the like, the height of the solder bumps located between the package substrate and the mounting substrate varies greatly due to warpage. For solder bumps with a low height, the package
There is a problem that the stress generated between the mounting substrates cannot be sufficiently reduced, and the connection reliability is reduced.

【0006】そこで、本発明の目的は、半導体チップが
バンプを介してパッケージ基板に搭載された半導体装置
におけるパッケージ基板の反りを防止できる技術を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing warpage of a package substrate in a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a package substrate via bumps.

【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0009】すなわち、本発明の半導体装置は、所定の
回路素子が形成された第1および第2の半導体チップが
パッケージ基板の各面に搭載されたものである。第1お
よび第2の半導体チップは相対する位置に搭載され、バ
ンプを介して配線層と電気的に接続されている。パッケ
ージ基板には配線層を通じて第1および第2の半導体チ
ップと実装基板とを電気的に接続する複数の実装接続体
が形成されている。このような半導体装置では、第1の
半導体チップをCPUとし、第2の半導体チップをこの
CPUに制御されるメモリとすることができる。
That is, in the semiconductor device of the present invention, the first and second semiconductor chips on which predetermined circuit elements are formed are mounted on each surface of the package substrate. The first and second semiconductor chips are mounted at opposing positions and are electrically connected to a wiring layer via bumps. A plurality of mounting connectors for electrically connecting the first and second semiconductor chips to the mounting substrate through a wiring layer are formed on the package substrate. In such a semiconductor device, the first semiconductor chip can be a CPU and the second semiconductor chip can be a memory controlled by the CPU.

【0010】また、本発明の半導体装置は、所定の回路
素子が形成された半導体チップ、およびこの半導体チッ
プと熱膨張係数が同一または近似するプレート材がパッ
ケージ基板の各面に搭載されたものである。半導体チッ
プとプレート材とは相対する位置に搭載されており、半
導体チップがバンプを介して配線層と電気的に接続され
ている。パッケージ基板には配線層を通じて半導体チッ
プと実装基板とを電気的に接続する複数の実装接続体が
形成されている。この半導体装置では、プレート材に窒
化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、ムライトまた
はアルミナのセラミックを用いることができる。
A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor chip on which a predetermined circuit element is formed, and a plate material having the same or similar thermal expansion coefficient as the semiconductor chip mounted on each surface of the package substrate. is there. The semiconductor chip and the plate material are mounted at opposing positions, and the semiconductor chip is electrically connected to the wiring layer via bumps. A plurality of mounting connectors for electrically connecting the semiconductor chip and the mounting substrate through a wiring layer are formed on the package substrate. In this semiconductor device, a ceramic of boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, mullite or alumina can be used for the plate material.

【0011】さらに、本発明の半導体装置は、所定の回
路素子が形成された半導体チップおよびダミーチップが
パッケージ基板の各面に搭載されたものである。半導体
チップとダミーチップとは相対する位置に搭載されてお
り、半導体チップがバンプを介して配線層と電気的に接
続されている。パッケージ基板には配線層を通じて半導
体チップと実装基板とを電気的に接続する複数の実装接
続体が形成されている。
Further, in the semiconductor device of the present invention, a semiconductor chip on which predetermined circuit elements are formed and a dummy chip are mounted on each surface of the package substrate. The semiconductor chip and the dummy chip are mounted at opposing positions, and the semiconductor chip is electrically connected to the wiring layer via bumps. A plurality of mounting connectors for electrically connecting the semiconductor chip and the mounting substrate through a wiring layer are formed on the package substrate.

【0012】そして、これらの半導体装置においては、
パッケージ基板の少なくとも一方面に凹状部を形成し、
半導体チップ、プレート材またはダミーチップをこの凹
状部にはめ込んだ状態で装着するようにしてもよい。
In these semiconductor devices,
Forming a concave portion on at least one surface of the package substrate,
A semiconductor chip, a plate material, or a dummy chip may be mounted in a state of being fitted into the concave portion.

【0013】また、本発明の電子部品は、このような半
導体装置が実装基板に実装されて構成されているもので
ある。
Further, the electronic component of the present invention is configured such that such a semiconductor device is mounted on a mounting substrate.

【0014】上記した手段によれば、パッケージ基板を
反らそうとする応力が打ち消されて該パッケージ基板の
反りの低減が可能となる。また、2つの半導体チップを
CPUとメモリとの組み合わせとすれば、信号電送経路
が短縮化されて半導体装置の高速化を図ることが可能に
なる。
According to the above-described means, the stress that tends to warp the package substrate is canceled, and the warpage of the package substrate can be reduced. Further, if the two semiconductor chips are a combination of a CPU and a memory, the signal transmission path can be shortened and the speed of the semiconductor device can be increased.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and a repeated description thereof will be omitted.

【0016】(実施の形態1)図1は、本発明の一実施
の形態である半導体装置を示す断面図、図2は図1の半
導体装置の組立工程の一例を(a)〜(d)で連続的に
示す説明図、図3は図1の半導体装置が実装基板に実装
された状態を示す斜視図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of an assembling process of the semiconductor device of FIG. 1 (a) to (d). FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the semiconductor device of FIG. 1 is mounted on a mounting board.

【0017】図1に示す半導体装置は、パッケージ基板
1の裏面にアレイ状に配列されたはんだバンプ(実装接
続体)2を介してこれを実装基板8(図3)に搭載する
BGA(Ball Grid Array)タイプの半導体装置であり、
たとえばムライトセラミックのような絶縁性を有する部
材により構成されて配線層の形成されたパッケージ基板
1の両面には、所定の回路素子の形成された第1および
第2の半導体チップ3a,3bが装着されている。ここ
で、第1の半導体チップ3aは読み出した命令に従って
必要な処理を実行するCPU(Central Processing Uni
t −中央演算処理装置)であり、第2の半導体チップ3
bはCPUである第1の半導体チップ3aに制御される
メモリとなっている。但し、第1の半導体チップ3aと
第2の半導体チップ3bとの搭載位置を逆にしてもよ
く、またCPUとメモリ以外の組み合わせであってもよ
い。そして、これらの半導体チップ3a,3bの搭載位
置はパッケージ基板1を挟んで相対する位置であり、そ
れぞれバンプ4を介して配線層と電気的に接続されてい
る。なお、以下の実施の形態を含め、パッケージ基板1
と実装基板8との接続を行うはんだバンプ2および半導
体チップ3a,3bとパッケージ基板1の接続を行うバ
ンプ4は、たとえばAu(金)、Sn(錫)−Pb
(鉛)合金、Ag(銀)−Sn合金等からなっている。
The semiconductor device shown in FIG. 1 has a BGA (Ball Grid) which mounts the package substrate 1 on a mounting substrate 8 (FIG. 3) via solder bumps (mounting connection bodies) 2 arranged in an array on the back surface of the package substrate 1. Array) type semiconductor device,
For example, first and second semiconductor chips 3a and 3b on which predetermined circuit elements are formed are mounted on both surfaces of a package substrate 1 formed of an insulating member such as mullite ceramic and having a wiring layer formed thereon. Have been. Here, the first semiconductor chip 3a executes a necessary process in accordance with the read command by a CPU (Central Processing Uniform).
t—Central processing unit) and the second semiconductor chip 3
b is a memory controlled by the first semiconductor chip 3a which is a CPU. However, the mounting positions of the first semiconductor chip 3a and the second semiconductor chip 3b may be reversed, or a combination other than the CPU and the memory may be used. The mounting positions of the semiconductor chips 3a and 3b are opposite to each other with the package substrate 1 interposed therebetween, and are electrically connected to the wiring layers via the bumps 4, respectively. The package substrate 1 includes the following embodiments.
The bumps 4 for connecting the semiconductor chip 3a, 3b to the package substrate 1 are formed of, for example, Au (gold), Sn (tin) -Pb.
It is made of a (lead) alloy, an Ag (silver) -Sn alloy or the like.

【0018】第2の半導体チップ3bはパッケージ基板
1の裏面に形成された凹状部1aにはめ込まれた状態で
装着されてその突出量がはんだバンプ2以下とされ、実
装時において第2の半導体チップ3bの干渉によりはん
だバンプ2と実装基板8とが接続不能になることが防止
されている。但し、凹状部1aなしでもこのような事態
が発生しない場合には凹状部1aは必ずしも必要ではな
く、また、表面に凹状部を形成して第1の半導体チップ
3aをこの中に搭載するようにし、半導体装置の高さを
抑えるようにしてもよい。
The second semiconductor chip 3b is mounted in such a manner as to be fitted into the concave portion 1a formed on the back surface of the package substrate 1, and the protrusion amount thereof is set to be equal to or less than the solder bump 2. The connection of the solder bumps 2 and the mounting substrate 8 due to the interference of 3b is prevented. However, if such a situation does not occur even without the concave portion 1a, the concave portion 1a is not always necessary, and a concave portion is formed on the surface to mount the first semiconductor chip 3a therein. Alternatively, the height of the semiconductor device may be reduced.

【0019】パッケージ基板1とこれに搭載された各半
導体チップ3a,3bとの間は、バンプ4を外的雰囲気
から保護するため、半導体分野で一般に使用されている
封止樹脂5が充填されている。但し、封止樹脂5にはエ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノ
ール樹脂等の熱硬化性樹脂を単独、あるいは二種類以上
混合したものにシリカ、アルミナ等の充填剤、硬化促進
剤、離型剤、着色剤、難燃剤等を配合したものを用い、
室温で液状のものをポッティング法により樹脂充填した
り、室温で固体の物を加熱溶融させトランスファ方式に
より樹脂注入することができる。
Between the package substrate 1 and each of the semiconductor chips 3a and 3b mounted thereon, a sealing resin 5 generally used in the semiconductor field is filled to protect the bumps 4 from an external atmosphere. I have. However, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, and a phenol resin is used alone or as a mixture of two or more kinds of the sealing resin 5, and a filler such as silica or alumina, a curing accelerator, a mold release agent is used. Agent, colorant, flame retardant, etc.
A resin that is liquid at room temperature can be filled with a resin by potting, or a solid that is heated and melted at room temperature can be injected with a resin by a transfer method.

【0020】このような構成の半導体装置は、図2に示
す(a)〜(d)という一連の工程を経て組み立てられ
る。
The semiconductor device having such a configuration is assembled through a series of steps (a) to (d) shown in FIG.

【0021】先ず、図2(a)に示すように、バンプ4
の形成された第1の半導体チップ3aを配線層の形成さ
れたパッケージ基板1の表面の所定位置(ここでは、裏
面の凹状部1aに相対する位置)に合わせ、これをバン
プ4が溶融するたとえば 250℃程度の温度にまで加熱
し、配線層から表面に露出した電極と第1の半導体チッ
プ3aとを接続する。両者を接続した後、第1の半導体
チップ3aとパッケージ基板1との間に液状の封止樹脂
5を充填し、加熱硬化させる(図2(b))。
First, as shown in FIG.
The first semiconductor chip 3a on which the wiring layer is formed is aligned with a predetermined position on the front surface of the package substrate 1 on which the wiring layer is formed (here, a position facing the concave portion 1a on the back surface), and the bump 4 is melted. Heating to a temperature of about 250 ° C. connects the electrode exposed from the wiring layer to the surface and the first semiconductor chip 3a. After connecting the two, the space between the first semiconductor chip 3a and the package substrate 1 is filled with a liquid sealing resin 5 and cured by heating (FIG. 2B).

【0022】次に、パッケージ基板1を裏返し、第1の
半導体チップ3aを接続する場合と同じ要領で前述した
工程(図2(a),(b)に対応)を繰り返して裏面に第
2の半導体チップ3bを装着する。なお、パッケージ基
板1の裏面には凹状部1aが形成されており、第2の半
導体チップ3bはこの凹状部1aにはめ込まれた形で搭
載する。
Next, the above-mentioned steps (corresponding to FIGS. 2A and 2B) are repeated in the same manner as when the package substrate 1 is turned over and the first semiconductor chip 3a is connected, and the second surface is formed on the back surface. The semiconductor chip 3b is mounted. Note that a concave portion 1a is formed on the back surface of the package substrate 1, and the second semiconductor chip 3b is mounted so as to be fitted into the concave portion 1a.

【0023】そして、図2(c)に示すように、パッケ
ージ基板1の両面に第1および第2の半導体チップ3
a,3bをそれぞれ接続した後、実装基板8との接続面
であるパッケージ基板1の裏面にはんだバンプ2を設け
る。
As shown in FIG. 2C, the first and second semiconductor chips 3 are provided on both sides of the package substrate 1.
After the connection of a and 3b, the solder bumps 2 are provided on the back surface of the package substrate 1, which is the connection surface with the mounting substrate 8.

【0024】このようにして製造された半導体装置は、
実装基板8に形成された配線8aの電極とこれに対応し
たバンプとが電気的、機械的に接続され、図3に示すよ
うに、実装基板8に対して面実装される。これにより、
実装基板8および多数の半導体装置とからなる電子部品
の一部を構成する。そして、電子部品単位で所定の機器
に搭載されることで、他の半導体装置との間で信号の授
受が行われることになる。
The semiconductor device thus manufactured is
The electrodes of the wirings 8a formed on the mounting board 8 are electrically and mechanically connected to the corresponding bumps, and are surface-mounted on the mounting board 8 as shown in FIG. This allows
It constitutes a part of an electronic component including the mounting board 8 and a large number of semiconductor devices. By being mounted on a predetermined device in units of electronic components, signals are exchanged with another semiconductor device.

【0025】このように、本実施の形態の半導体装置で
は、パッケージ基板1の両面の相対する位置に同一の熱
膨張係数である第1および第2の半導体チップ3a,3
bが搭載されているので、パッケージ基板1と半導体チ
ップ3a,3bとの熱膨張係数の違いや封止樹脂5の硬
化収縮によってパッケージ基板1を反らそうとする応力
が打ち消され、パッケージ基板1の反りの低減が可能と
なる。これにより、半導体装置を実装基板8に接続した
場合のはんだバンプ2の高さは何れも同じになり、装置
の接続信頼性を向上させることができる。
As described above, in the semiconductor device of the present embodiment, the first and second semiconductor chips 3a, 3 having the same thermal expansion coefficient are provided at opposing positions on both surfaces of the package substrate 1.
b, the stress that tends to warp the package substrate 1 due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the package substrate 1 and the semiconductor chips 3a and 3b and the curing shrinkage of the sealing resin 5 is canceled out. Warpage can be reduced. Thereby, when the semiconductor device is connected to the mounting substrate 8, the heights of the solder bumps 2 are all the same, and the connection reliability of the device can be improved.

【0026】また、搭載される2つの半導体チップ3
a,3bをCPUとメモリとの組み合わせとすることに
より、近接配置により信号電送経路が短縮化されて信号
遅延が減少され、半導体装置の高速化を図ることが可能
になる。
The two semiconductor chips 3 mounted
By using a and 3b as a combination of a CPU and a memory, the signal transmission path is shortened due to the proximity arrangement, the signal delay is reduced, and the speed of the semiconductor device can be increased.

【0027】(実施の形態2)図4は、本発明の他の実
施の形態である半導体装置を示す断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【0028】本実施の形態における半導体装置では、パ
ッケージ基板1の表面に回路素子の形成された半導体チ
ップ3がバンプ4を介して配線層に接続されて搭載さ
れ、半導体チップ3と相対する裏面位置にプレート材6
が装着されたものである。このプレート材6は、 3〜5p
pm/ ℃という半導体チップ3の熱膨張係数と同一あるい
は近似するたとえば窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭
化珪素、ムライトまたはアルミナのセラミックのような
部材で構成されている。但し、これら以外の部材であっ
ても、熱膨張係数が10ppm/℃以下のものであれば適宜用
いることが可能である。また、半導体チップ3とプレー
ト材6との搭載位置は逆であってもよい。
In the semiconductor device according to the present embodiment, a semiconductor chip 3 on which a circuit element is formed is mounted on a surface of a package substrate 1 by being connected to a wiring layer via bumps 4, and a back surface position facing the semiconductor chip 3 is mounted. Plate material 6
Is attached. This plate material 6 is 3-5p
The semiconductor chip 3 is made of a material such as boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, mullite or alumina ceramic which has the same or approximate thermal expansion coefficient as pm / ° C. However, members other than those described above can be appropriately used as long as they have a coefficient of thermal expansion of 10 ppm / ° C. or less. The mounting positions of the semiconductor chip 3 and the plate member 6 may be reversed.

【0029】なお、本実施の形態の半導体装置の組立
は、前記した実施の形態1に説明する半導体装置と同様
の手順、つまり、半導体チップ3とパッケージ基板1と
を加熱して封止樹脂5を充填し、プレート材6を凹状部
1aに装着し、最後にはんだバンプ2を設けるという手
順で行われる。
The assembly of the semiconductor device of the present embodiment is similar to that of the semiconductor device described in the first embodiment, that is, the semiconductor chip 3 and the package substrate 1 are heated to , The plate material 6 is mounted on the concave portion 1a, and finally the solder bump 2 is provided.

【0030】本実施の形態の半導体装置においても、パ
ッケージ基板1の両面の相対する位置に相互にほぼ同等
の熱膨張係数を有する半導体チップ3およびプレート材
6が搭載されているので、パッケージ基板1を反らそう
とする応力が打ち消されて該パッケージ基板1の反りの
低減が可能となり、装置の接続信頼性を向上させること
ができる。
Also in the semiconductor device of the present embodiment, since the semiconductor chip 3 and the plate member 6 having substantially the same thermal expansion coefficient are mounted at opposing positions on both surfaces of the package substrate 1, the package substrate 1 Thus, the warping of the package substrate 1 can be reduced, and the connection reliability of the device can be improved.

【0031】(実施の形態3)図5は本発明のさらに他
の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a sectional view showing a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

【0032】本実施の形態による半導体装置では、前記
した実施の形態2のプレート材に代えて、パッケージ基
板1の配線層とは電気的に接続されない半導体チップ、
つまりダミーチップ7が装着されているものである。
In the semiconductor device according to the present embodiment, a semiconductor chip which is not electrically connected to the wiring layer of the package substrate 1 is used instead of the plate member of the second embodiment.
That is, the dummy chip 7 is mounted.

【0033】このような構成の半導体装置においても、
該ダミーチップ7は半導体チップ3と同じ熱膨張係数を
有しているために、パッケージ基板1の反りが低減され
て装置の接続信頼性を向上させることが可能になる。
In the semiconductor device having such a structure,
Since the dummy chip 7 has the same coefficient of thermal expansion as the semiconductor chip 3, the warpage of the package substrate 1 is reduced, and the connection reliability of the device can be improved.

【0034】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0035】たとえば、本実施の形態で説明されている
半導体装置がBGAのために実装接続体としてははんだ
バンプ2が用いられているが、本発明は、たとえば表面
実装方式のPGA(Pin Grid Array)など他の種々の半
導体装置に適用することが可能であり、PGAの場合に
は裏面と垂直に導出されたリードが実装接続体となる。
For example, although the semiconductor device described in the present embodiment uses a solder bump 2 as a mounting connector for a BGA, the present invention provides, for example, a PGA (Pin Grid Array) of a surface mounting type. ) Can be applied to various other semiconductor devices. In the case of PGA, a lead led out perpendicular to the back surface becomes a mounting connector.

【0036】[0036]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0037】(1).すなわち、本発明によれば、パッケー
ジ基板と半導体チップとの熱膨張係数の違いや封止樹脂
の硬化収縮によりパッケージ基板を反らそうとする応力
が打ち消され、パッケージ基板の反りの低減が可能とな
る。したがって、半導体装置を実装基板に接続した場合
のはんだバンプの高さはどの部分でも同じになり、装置
の接続信頼性を向上させることができる。
(1) That is, according to the present invention, the difference in the coefficient of thermal expansion between the package substrate and the semiconductor chip and the stress that tends to warp the package substrate due to the curing and shrinkage of the sealing resin are canceled out. Warpage can be reduced. Therefore, when the semiconductor device is connected to the mounting substrate, the height of the solder bumps is the same in any part, and the connection reliability of the device can be improved.

【0038】(2).また、搭載される2つの半導体チップ
をCPUとメモリとの組み合わせとすることにより、信
号電送経路が短縮化されて信号遅延が減少され、半導体
装置の高速化を図ることが可能になる。
(2) Further, by combining the two semiconductor chips mounted with a CPU and a memory, the signal transmission path is shortened, the signal delay is reduced, and the speed of the semiconductor device is increased. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】(a)〜(d)は図1の半導体装置の組立工程
の一例を連続的に示す説明図である。
2 (a) to 2 (d) are explanatory diagrams successively showing one example of an assembling process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図3】実装基板に実装された図1の半導体装置を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the semiconductor device of FIG. 1 mounted on a mounting board.

【図4】本発明の実施の形態2による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態3による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パッケージ基板 1a 凹状部 2 はんだバンプ(実装接続体) 3 半導体チップ 3a 第1の半導体チップ 3b 第2の半導体チップ 4 バンプ 5 封止樹脂 6 プレート材 7 ダミーチップ 8 実装基板 8a 配線 REFERENCE SIGNS LIST 1 package substrate 1 a concave portion 2 solder bump (mounting connection body) 3 semiconductor chip 3 a first semiconductor chip 3 b second semiconductor chip 4 bump 5 sealing resin 6 plate material 7 dummy chip 8 mounting substrate 8 a wiring

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の回路素子が形成された第1および
第2の半導体チップと、 絶縁性を有する部材により構成されて配線層が形成さ
れ、前記第1および第2の半導体チップが相対する位置
で且つバンプを介して各面にそれぞれ装着されて該配線
層に電気的に接続されたパッケージ基板と、 前記パッケージ基板に形成され、前記配線層を通じて前
記第1および第2の半導体チップと実装基板とを電気的
に接続する複数の実装接続体とから構成されていること
を特徴とする半導体装置。
1. A first and second semiconductor chip on which a predetermined circuit element is formed, and a wiring layer formed of an insulating member, wherein the first and second semiconductor chips are opposed to each other. A package substrate mounted on each surface via a bump and electrically connected to the wiring layer, and mounted on the package substrate and mounted on the first and second semiconductor chips through the wiring layer A semiconductor device, comprising: a plurality of mounting connectors that electrically connect to a substrate.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、前
記第1の半導体チップはCPUであり、前記第2の半導
体チップはこのCPUに制御されるメモリであることを
特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first semiconductor chip is a CPU, and said second semiconductor chip is a memory controlled by said CPU.
【請求項3】 所定の回路素子が形成された半導体チッ
プと、 絶縁性を有する部材により構成されて配線層が形成さ
れ、前記半導体チップがバンプを介して前記配線層と電
気的に接続されて一方面に搭載されるとともにこの半導
体チップと熱膨張係数が同一または近似するプレート材
が他方面の前記半導体チップと相対する位置に装着され
たパッケージ基板と、 前記パッケージ基板に形成され、前記配線層を通じて前
記半導体チップと実装基板とを電気的に接続する複数の
実装接続体とから構成されていることを特徴とする半導
体装置。
3. A semiconductor chip on which a predetermined circuit element is formed, and a wiring layer formed by an insulating member, wherein the semiconductor chip is electrically connected to the wiring layer via a bump. A package substrate mounted on one surface and having a thermal expansion coefficient identical or similar to that of the semiconductor chip mounted at a position opposite to the semiconductor chip on the other surface; and A semiconductor device comprising: a plurality of mounting connectors for electrically connecting the semiconductor chip to a mounting substrate through the semiconductor device.
【請求項4】 請求項3記載の半導体装置において、前
記プレート材は窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪
素、ムライトまたはアルミナのセラミックであることを
特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein said plate material is a ceramic of boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, mullite or alumina.
【請求項5】 所定の回路素子が形成された半導体チッ
プと、 絶縁性を有する部材により構成されて配線層が形成さ
れ、前記半導体チップがバンプを介して前記配線層と電
気的に接続されて一方面に搭載されるとともに該配線層
とは電気的に接続されないダミーチップが他方面の前記
半導体チップと相対する位置に装着されたパッケージ基
板と、 前記パッケージ基板に形成され、前記配線層を通じて前
記半導体チップと実装基板とを電気的に接続する複数の
実装接続体とから構成されていることを特徴とする半導
体装置。
5. A wiring layer comprising a semiconductor chip on which a predetermined circuit element is formed, and an insulating member, wherein the semiconductor chip is electrically connected to the wiring layer via a bump. A package substrate having a dummy chip mounted on one surface and not electrically connected to the wiring layer mounted at a position opposite to the semiconductor chip on the other surface; formed on the package substrate; A semiconductor device comprising a plurality of mounting connectors for electrically connecting a semiconductor chip and a mounting substrate.
【請求項6】 請求項1、2、3、4または5記載の半
導体装置において、前記パッケージ基板の少なくとも一
方面には凹状部が形成され、前記半導体チップ、前記プ
レート材またはダミーチップはこの凹状部にはめ込まれ
た状態で装着されていることを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein a concave portion is formed on at least one surface of the package substrate, and wherein the semiconductor chip, the plate member, or the dummy chip has a concave shape. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is mounted so as to be fitted into a part.
【請求項7】 請求項1、2、3、4、5または6記載
の半導体装置が実装基板に実装されてなることを特徴と
する電子部品。
7. An electronic component, wherein the semiconductor device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6 is mounted on a mounting board.
JP8233721A 1996-09-04 1996-09-04 Semiconductor device and electronic component mounting the same Pending JPH1079405A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8233721A JPH1079405A (en) 1996-09-04 1996-09-04 Semiconductor device and electronic component mounting the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8233721A JPH1079405A (en) 1996-09-04 1996-09-04 Semiconductor device and electronic component mounting the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1079405A true JPH1079405A (en) 1998-03-24

Family

ID=16959529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8233721A Pending JPH1079405A (en) 1996-09-04 1996-09-04 Semiconductor device and electronic component mounting the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1079405A (en)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127186A (en) * 1999-10-25 2001-05-11 Oki Electric Ind Co Ltd Ball grid array package, method of manufacturing the same, and semiconductor device
KR20010109749A (en) * 2000-06-02 2001-12-12 듀흐 마리 에스. An improvement in the structure of a stack module for chips
JP2002184942A (en) * 2000-12-13 2002-06-28 Kyocera Corp Mounting board
KR100344833B1 (en) * 2000-04-03 2002-07-20 주식회사 하이닉스반도체 Package of semiconductor and method for fabricating the same
US6633078B2 (en) 2000-03-21 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing an electronic equipment, electronic equipment and portable information terminal
JP2004158825A (en) * 2003-07-17 2004-06-03 Oki Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2005167072A (en) * 2003-12-04 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006019636A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Renesas Technology Corp Semiconductor apparatus
EP1387403A3 (en) * 2002-07-30 2006-05-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor packaging
KR100620202B1 (en) 2002-12-30 2006-09-01 동부일렉트로닉스 주식회사 Chip size package method for multi stack in semiconductor
JP2006237324A (en) * 2005-02-25 2006-09-07 Seiko Epson Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2006520531A (en) * 2003-02-21 2006-09-07 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Multi-die semiconductor package
JP2006287227A (en) 2005-03-31 2006-10-19 Agere Systems Inc Curvature control in integrated circuit device
KR100646474B1 (en) * 2000-03-25 2006-11-14 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 Semiconductor package and its manufacturing method
KR100687066B1 (en) * 2000-07-10 2007-02-27 삼성전자주식회사 Manufacturing method for multi chip package
WO2006114971A3 (en) * 2005-04-18 2007-07-05 Murata Manufacturing Co Electronic component module
JP2008226945A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008251608A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and manufacturing process of the same
JP2009016522A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Panasonic Corp Semiconductor device
US8222539B2 (en) 2008-12-24 2012-07-17 Ibiden Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing the same
WO2013070207A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Intel Corporation Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
JP5258567B2 (en) * 2006-08-11 2013-08-07 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Semiconductor device and manufacturing method thereof
US9070657B2 (en) * 2013-10-08 2015-06-30 Freescale Semiconductor, Inc. Heat conductive substrate for integrated circuit package

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127186A (en) * 1999-10-25 2001-05-11 Oki Electric Ind Co Ltd Ball grid array package, method of manufacturing the same, and semiconductor device
US6633078B2 (en) 2000-03-21 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing an electronic equipment, electronic equipment and portable information terminal
US6905911B2 (en) 2000-03-21 2005-06-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing an electronic equipment, electronic equipment, and portable information terminal
KR100646474B1 (en) * 2000-03-25 2006-11-14 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 Semiconductor package and its manufacturing method
KR100344833B1 (en) * 2000-04-03 2002-07-20 주식회사 하이닉스반도체 Package of semiconductor and method for fabricating the same
KR20010109749A (en) * 2000-06-02 2001-12-12 듀흐 마리 에스. An improvement in the structure of a stack module for chips
KR100687066B1 (en) * 2000-07-10 2007-02-27 삼성전자주식회사 Manufacturing method for multi chip package
JP2002184942A (en) * 2000-12-13 2002-06-28 Kyocera Corp Mounting board
EP1387403A3 (en) * 2002-07-30 2006-05-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor packaging
US7087988B2 (en) 2002-07-30 2006-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor packaging apparatus
KR100620202B1 (en) 2002-12-30 2006-09-01 동부일렉트로닉스 주식회사 Chip size package method for multi stack in semiconductor
JP4680888B2 (en) * 2003-02-21 2011-05-11 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Multi-die semiconductor package and method for forming the same
JP2006520531A (en) * 2003-02-21 2006-09-07 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Multi-die semiconductor package
JP2004158825A (en) * 2003-07-17 2004-06-03 Oki Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2005167072A (en) * 2003-12-04 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006019636A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Renesas Technology Corp Semiconductor apparatus
JP2006237324A (en) * 2005-02-25 2006-09-07 Seiko Epson Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2006287227A (en) 2005-03-31 2006-10-19 Agere Systems Inc Curvature control in integrated circuit device
US7615874B2 (en) 2005-04-18 2009-11-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component module
EP1873826A2 (en) * 2005-04-18 2008-01-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component module
EP1873826A4 (en) * 2005-04-18 2010-08-25 Murata Manufacturing Co Electronic component module
WO2006114971A3 (en) * 2005-04-18 2007-07-05 Murata Manufacturing Co Electronic component module
JP5258567B2 (en) * 2006-08-11 2013-08-07 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008226945A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008251608A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and manufacturing process of the same
JP2009016522A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Panasonic Corp Semiconductor device
US8222539B2 (en) 2008-12-24 2012-07-17 Ibiden Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing the same
WO2013070207A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Intel Corporation Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
US20130271929A1 (en) * 2011-11-09 2013-10-17 Pramod Malatkar Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
US9414484B2 (en) 2011-11-09 2016-08-09 Intel Corporation Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
US20160322311A1 (en) * 2011-11-09 2016-11-03 Intel Corporation Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
US9793225B2 (en) 2011-11-09 2017-10-17 Intel Corporation Thermal expansion compensators for controlling microelectronic package warpage
US9070657B2 (en) * 2013-10-08 2015-06-30 Freescale Semiconductor, Inc. Heat conductive substrate for integrated circuit package

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1079405A (en) Semiconductor device and electronic component mounting the same
US6208025B1 (en) Microelectronic component with rigid interposer
US5510956A (en) Electronic part unit or assembly having a plurality of electronic parts enclosed within a metal enclosure member mounted on a wiring layer
EP0559366B1 (en) Stackable three-dimensional multiple chip semiconductor device and method for making the same
US6380621B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6562662B2 (en) Electronic package with bonded structure and method of making
US5767447A (en) Electronic device package enclosed by pliant medium laterally confined by a plastic rim member
US6562653B1 (en) Silicon interposer and multi-chip-module (MCM) with through substrate vias
US5608262A (en) Packaging multi-chip modules without wire-bond interconnection
US5386341A (en) Flexible substrate folded in a U-shape with a rigidizer plate located in the notch of the U-shape
KR100264638B1 (en) Column grid array substrate attachment with heat sink stress relief
JP3414342B2 (en) Mounting structure and mounting method of integrated circuit chip
US6927095B2 (en) Low cost and compliant microelectronic packages for high I/O and fine pitch
US7285446B2 (en) Mounting structure of semiconductor chip, semiconductor device and method of making the semiconductor device
JPH05211202A (en) Composite flip-chip semiconductor device, its manufacture and method for burn-in
JP2005005629A (en) Electronic device
US7015066B2 (en) Method for stress reduction in flip chip bump during flip chip mounting and underfill process steps of making a microelectronic assembly
US20070130554A1 (en) Integrated Circuit With Dual Electrical Attachment Pad Configuration
JPH04290258A (en) Multichip module
CA2017080C (en) Semiconductor device package structure
JPH01291438A (en) Method of mounting flip chip
JPH07111278A (en) Resin-sealed package and electronic circuit device
JP2004140079A (en) Area array type semiconductor device and electronic circuit board using it
JPH11204692A (en) Semiconductor device
JPH02105446A (en) Hybrid integrated circuit