JP2016051726A - Electronic device and method of manufacturing electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子装置及び電子装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic device and a method for manufacturing the electronic device.
特許文献1には、基板に接続するためのI/O回路を周囲に有する上位チップと、上位チップ上の内側に配置されたI/O回路と、内側に配置されたI/O回路を介して上位チップに実質的に直接接続された任意選択で接続可能な補助チップとを備える集積回路チップ組立構造が開示されている。特許文献2には、複数の半導体素子がバンプにより電気配線基板と電気的及び機械的に接続された構造が開示されている。
In Patent Document 1, an upper chip having an I / O circuit for connection to a substrate around, an I / O circuit arranged on the inner side of the upper chip, and an I / O circuit arranged on the inner side. And an optionally connectable auxiliary chip that is substantially directly connected to the upper chip.
工程数を削減し、また、半導体チップの実装面積を縮小するために、フリップチップ型の複数の半導体チップが基板に実装された電子装置が、現在様々なデバイスにおいて使用されている。このような電子装置をミリ波帯で使用する、いわゆる高周波信号伝送の場合、信号が基板上の伝送線路を通過する際の伝送損失や、半導体チップと伝送線路とを接続する半田等の導電部材を信号が通過する際の伝送損失が大きくなる。すなわち、従来のRF接続形態においては、複数のフリップチップ型半導体チップが配線基板の主面上に並んで配置されている。そして、一の半導体チップの電極と、配線基板上の配線パターン(伝送線路)とが、半田等の導電性部材を間に挟んで互いに電気的に接続されており、該一の半導体チップと隣り合う他の半導体チップが有する電極と配線パターンとが、導電性部材を間に挟んで互いに電気的に接続されている。かかる構成のもとでは、一の半導体チップから出力された信号は、導電性部材、配線パターン、及び別の導電性部材を順に通過して、他の半導体チップに入力される。したがって、信号が通過する2つの導電性部材と伝送線路とのそれぞれにおいて、伝送損失が生ずる。また、複数の半導体チップが配線基板の主面上に並んで配置されているので、隣り合う半導体チップ間の中心間隔は、それらの半導体チップの側面が互いに接触する間隔よりも小さくならず、半導体チップの実装領域を縮小する妨げになる。 In order to reduce the number of processes and reduce the mounting area of a semiconductor chip, electronic devices in which a plurality of flip chip type semiconductor chips are mounted on a substrate are currently used in various devices. In the case of so-called high-frequency signal transmission using such an electronic device in the millimeter wave band, a transmission loss when a signal passes through a transmission line on a substrate, or a conductive member such as solder for connecting the semiconductor chip and the transmission line The transmission loss when the signal passes through becomes large. That is, in the conventional RF connection form, a plurality of flip chip type semiconductor chips are arranged side by side on the main surface of the wiring board. An electrode of one semiconductor chip and a wiring pattern (transmission line) on the wiring board are electrically connected to each other with a conductive member such as solder interposed therebetween, and adjacent to the one semiconductor chip. An electrode and a wiring pattern of another semiconductor chip that fits are electrically connected to each other with a conductive member interposed therebetween. Under such a configuration, a signal output from one semiconductor chip sequentially passes through a conductive member, a wiring pattern, and another conductive member and is input to another semiconductor chip. Therefore, transmission loss occurs in each of the two conductive members and the transmission line through which the signal passes. In addition, since a plurality of semiconductor chips are arranged side by side on the main surface of the wiring substrate, the center interval between adjacent semiconductor chips is not smaller than the interval at which the side surfaces of these semiconductor chips are in contact with each other. This hinders the reduction of the chip mounting area.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、隣り合う半導体チップの間の伝送損失を低減し、かつ、配線基板上の半導体チップの実装領域を小さくすることができる電子装置及び電子装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an electronic device capable of reducing transmission loss between adjacent semiconductor chips and reducing the mounting area of the semiconductor chip on the wiring board. And it aims at providing the manufacturing method of an electronic device.
上述した課題を解決するために、本発明による電子装置は、配線パターン及び凹部を主面に有し、内側がくぼんだ枠部が凹部の底面に形成されている配線基板と、第1の面、第1の面に形成され、配線パターンに接続されている第1の電極、及び、第1の面に形成されている第2の電極を有する、フリップチップ型の第1の半導体チップと、第2の面、第2の面の裏側の面である第3の面、及び、第2の面に形成され、第2の電極に直接又は導電性部材接合部を間に挟んで接続されている第3の電極を有し、凹部に配置されている第2の半導体チップとを備え、第2の電極と第3の電極とは互いに対向しており、第3の面は、枠部の内側に充填された半田を間に挟んで、凹部の底面に固定されている。 In order to solve the above-described problem, an electronic device according to the present invention includes a wiring board having a wiring pattern and a concave portion on a main surface, and a frame portion having a concave inside formed on a bottom surface of the concave portion, and a first surface. A flip chip type first semiconductor chip having a first electrode formed on the first surface and connected to the wiring pattern, and a second electrode formed on the first surface; Formed on the second surface, the third surface that is the back surface of the second surface, and the second surface, and is connected to the second electrode directly or with the conductive member joint interposed therebetween A second semiconductor chip disposed in the recess, the second electrode and the third electrode are opposed to each other, and the third surface of the frame portion The solder filled inside is sandwiched between and fixed to the bottom surface of the recess.
また、上述した課題を解決するために、本発明による電子装置の製造方法は、配線パターン及び凹部を主面に有する配線基板の凹部の底面に内側がくぼんでいる枠部を形成する工程と、枠部の内側に半田を充填する工程と、第2の面、第2の面の裏側の面である第3の面、及び、第2の面に形成された第3の電極を有する第2の半導体チップの第3の面を、半田を間に挟んで、凹部の底面に固定する工程と、を含む。 Further, in order to solve the above-described problem, an electronic device manufacturing method according to the present invention includes a step of forming a frame portion having a recessed inside on a bottom surface of a concave portion of a wiring board having a wiring pattern and a concave portion on a main surface; A step of filling the inside of the frame with solder, a second surface, a third surface which is a surface behind the second surface, and a second electrode having a third electrode formed on the second surface. Fixing the third surface of the semiconductor chip to the bottom surface of the recess with the solder interposed therebetween.
本発明による電子装置又は電子装置の製造方法によれば、第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間を伝送される信号の伝送損失を低減し、かつ、半導体チップの実装領域を小さくすることができる。 According to the electronic device or the manufacturing method of the electronic device according to the present invention, the transmission loss of the signal transmitted between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is reduced, and the mounting area of the semiconductor chip is reduced. can do.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。(1)一実施形態による電子装置は、配線パターン及び凹部を主面に有し、内側がくぼんだ枠部が凹部の底面に形成されている配線基板と、第1の面、第1の面に形成され、配線パターンに接続されている第1の電極、及び、第1の面に形成されている第2の電極を有する、フリップチップ型の第1の半導体チップと、第2の面、第2の面の裏側の面である第3の面、及び、第2の面に形成され、第2の電極に直接又は導電性部材接合部を間に挟んで接続されている第3の電極を有し、凹部に配置されている第2の半導体チップとを備え、第2の電極と第3の電極とは互いに対向しており、第3の面は、枠部の内側に充填された半田を間に挟んで、凹部の底面に固定されている。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described. (1) An electronic device according to an embodiment includes a wiring substrate having a wiring pattern and a concave portion on a main surface, and a frame portion having a concave inside formed on a bottom surface of the concave portion, a first surface, and a first surface. A flip chip type first semiconductor chip having a first electrode connected to the wiring pattern and a second electrode formed on the first surface; a second surface; A third surface that is the back surface of the second surface, and a third electrode that is formed on the second surface and is connected to the second electrode directly or with the conductive member joint interposed therebetween And the second semiconductor chip disposed in the recess, the second electrode and the third electrode are opposed to each other, and the third surface is filled inside the frame portion It is fixed to the bottom surface of the recess with the solder sandwiched therebetween.
このような構成によれば、第2の電極と第3の電極との間を授受される信号は、その間、1か所の導電性部材接合部のみを通過するに過ぎない。したがって、従来の実装構造と比べて、第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間を伝送される信号について、導電性部材接合部1か所による損失、及び伝送線路(配線パターン)による損失の分だけ伝送損失を低減することができる。また、第2の半導体チップが凹部内に配置されるので、第1及び第2の半導体チップの中心間隔(ピッチ)を小さくすることができ、その分だけ半導体チップの実装領域を小さくすることができる。さらに、配線基板が有する凹部に枠部が設けられており、枠部の内側に半田が充填されているので、半田により第2の半導体チップを精度よく固定して、第2の電極と第3の電極との導電接合を確実に行うことができる。 According to such a configuration, the signal exchanged between the second electrode and the third electrode only passes through only one conductive member joint during that time. Therefore, compared to the conventional mounting structure, the signal transmitted between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is caused by the loss due to the conductive member joint 1 and the transmission line (wiring pattern). Transmission loss can be reduced by the amount of loss. Further, since the second semiconductor chip is disposed in the recess, the center distance (pitch) between the first and second semiconductor chips can be reduced, and the mounting area of the semiconductor chip can be reduced accordingly. it can. Further, since the frame portion is provided in the concave portion of the wiring substrate and the inside of the frame portion is filled with solder, the second semiconductor chip is accurately fixed by the solder, and the second electrode and the third electrode are fixed. Conductive bonding with the electrode can be reliably performed.
また、枠部は、レジストもしくはポリイミドからなってもよい。 The frame portion may be made of a resist or polyimide.
また、枠部は、表面がレジストもしくはポリイミドで被覆されていてもよい。 Further, the surface of the frame portion may be coated with a resist or polyimide.
また、第2の半導体チップは、第2の面に形成された第4の電極を有し、第4の面、前記第4の面に形成され、第4の電極と対向し、電気的に接続されてなる第5の電極を有する、フリップチップ型の第3の半導体チップをさらに備えてもよい。 The second semiconductor chip has a fourth electrode formed on the second surface, and is formed on the fourth surface, the fourth surface, facing the fourth electrode, and electrically You may further provide the flip chip type 3rd semiconductor chip which has the 5th electrode connected.
(2)また、一実施形態による電子装置の製造方法は、配線パターン及び凹部を主面に有する配線基板の凹部の底面に内側がくぼんでいる枠部を形成する工程と、枠部の内側に半田を充填する工程と、第2の面、第2の面の裏側の面である第3の面、及び、第2の面に形成された第3の電極を有する第2の半導体チップの第3の面を、半田を間に挟んで、凹部の底面に固定する工程と、を含む。 (2) According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electronic device, the method comprising: forming a frame portion with a recessed inside on a bottom surface of a recess portion of a wiring board having a wiring pattern and a recess portion on a main surface; A second semiconductor chip having a step of filling with solder, a second surface, a third surface that is the back surface of the second surface, and a third electrode formed on the second surface; And fixing the third surface to the bottom surface of the recess with the solder sandwiched therebetween.
また、枠部は、凹部の底面にレジストを塗布し、レジストを露光して形成されてなってもよい。 The frame portion may be formed by applying a resist to the bottom surface of the recess and exposing the resist.
また、第1の面、第1の面に形成された第2の電極、及び、第1の面に形成された第1の電極を有する第1の半導体チップを、第2の電極と第3の電極とが互いに対向するように配置し、第1の電極と配線パターンとを相互に接続し、第2の電極と第3の電極とを直接又は導電性部材接合部を間に挟んで相互に接続する工程と、を含んでもよい。 In addition, a first semiconductor chip having a first surface, a second electrode formed on the first surface, and a first electrode formed on the first surface is connected to the second electrode and the third electrode. The first electrode and the wiring pattern are connected to each other, and the second electrode and the third electrode are connected directly or with the conductive member joint interposed therebetween. And a step of connecting to.
[本願発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る電子装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and redundant descriptions are omitted.
図1は、本実施形態に係る電子装置1の上面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図3は、図1のIII−III線に沿った断面図である。図1ないし図3に示されるように、電子装置1は、配線基板2、第1の半導体チップ20、第2の半導体チップ30、第3の半導体チップ40、接続チップ50、半田接合部26a〜26c、半田接合部46a〜46c、並びに、半田接合部56a及び56bを備える。第1の半導体チップ20及び第3の半導体チップ40は、いずれもフリップチップ型の半導体チップであり、例えばモノリシックマイクロ波集積回路(MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit)である。半田接合部26c及び46aは、本実施形態における導電性部材接合部である。半田接合部26a〜26c、46a〜46c、56a及び56bは、例えば半田ボールである。なお、図2及び図3において、第1の半導体チップ20、第2の半導体チップ30、第3の半導体チップ40、並びに接続チップ50の内部構造の図示は省略されている。
FIG. 1 is a top view of an electronic device 1 according to this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the electronic device 1 includes a
配線基板2は、金属板8と、金属板8上に設けられた絶縁層9とを有する。金属板8とは反対側の絶縁層9の表面は配線基板2の主面3を構成し、絶縁層9とは反対側の金属板8の表面は配線基板2の裏面4を構成する。また、配線基板2は、配線パターン(RF端子)27a及び47a、GNDパターン27b及び47b、複数の端子57、並びに凹部10を主面3に有し、ビア配線28及び48を絶縁層9の内部に有する。GNDパターン27bは、ビア配線28を介して金属板8と電気的に接続しており、GNDパターン47bは、ビア配線48を介して金属板8と電気的に接続している。凹部10は、絶縁層9から金属板8に達しており、その底面11は金属板8によって構成されている。配線基板2の厚さ方向から見た凹部10の平面形状は、例えば四角形である。凹部10の底面11には、内側がくぼんだ平面四角形状の枠部12が形成されており、枠部12の内側には半田ペースト14が充填されている。枠部12は、たとえばレジストもしくはポリイミドから成る。レジストおよびポリイミドは、溶融した半田を弾くことから枠部12上に第2の半導体チップ30が重なる場合には、セルフアライメント効果によって、枠部12の内側に第2の半導体チップ30が配置される。なお、枠部12には、枠部12の材料がたとえばレジストもしくはポリイミドからなるものでも良いが、枠部12の表面にたとえばレジストもしくはポリイミドを被覆したものでもよい。複数の端子57は、それぞれ電源端子であってもよいし、接地端子であってもよいし、RF端子であってもよい。絶縁層9の素材は、たとえばテフロン(登録商標)系、エポキシ系の樹脂である。
The
第1の半導体チップ20は、第1の面23を有する。第1の面23のうち信号の進行方向における一端寄りの部分には第1の電極24が形成されており、第1の面23のうち信号の進行方向における他端寄りの部分には第2の電極25が形成されている。第1の電極24と、配線パターン27aとは、互いに対向しており、半田接合部26aを間に挟んで、互いに電気的に接続している。配線パターン27aから出力されたRF信号は、半田接合部26aを通過して、第1の電極24に入力され、第1の半導体チップ20の内部に達する。また、このRF信号に基づいて第1の半導体チップ20の内部で生成されたRF信号は、第2の電極25から出力される。また、第1の面23の中央部分には、接地電極が形成されている。接地電極は、半田接合部26bを間に挟んで、GNDパターン27bと電気的に接続している。本実施形態では、複数の半田接合部26bが並んで配置されている。図2及び図4では、一例として3つの半田接合部26bを表示している。
The
第2の半導体チップ30は、第2の面33、及び、第2の面33の裏側の面である第3の面32を有する。第2の面33のうち信号の進行方向における一端寄りの部分に第3の電極34が形成されており、第2の面33のうち信号の進行方向における他端寄りの部分に第4の電極35が形成されている。第3の面32は、半田ペースト14を間に挟んで、凹部10の底面11に固定されている。第2の電極25と、第3の電極34とは、互いに対向しており、半田接合部26cを間に挟んで、互いに電気的に接続している。なお、第2の電極25と、第3の電極34とは、直接接続されていてもよいし、半田以外の導電性部材を間に挟んで接続されていてもよい。第2の電極25から出力されたRF信号は、半田接合部26cを通過して、第3の電極34に入力され、第2の半導体チップ30の内部に達する。また、このRF信号に基づいて第2の半導体チップ30の内部で生成されたRF信号は、第4の電極35から出力される。
The
第3の半導体チップ40は、第4の面43を有する。第4の面43のうち信号の進行方向における一端寄りの部分には第5の電極44が形成されており、第4の面43のうち信号の進行方向における他端寄りの部分には第6の電極45が形成されている。第5の電極44と、第4の電極35とは、互いに対向しており、半田接合部46aを間に挟んで、互いに電気的に接続している。第6の電極45と、配線パターン47aとは、互いに対向しており、半田接合部46cを間に挟んで、互いに電気的に接続している。なお、第5の電極44と、第4の電極35とは、直接接続されていてもよいし、半田以外の導電性部材を間に挟んで接続されていてもよい。第4の電極35から出力されたRF信号は、半田接合部46aを通過して、第5の電極44に入力され、第3の半導体チップ40の内部に達する。また、このRF信号に基づいて第3の半導体チップ40の内部で生成されたRF信号は、第6の電極45から出力される。第6の電極45から出力された信号は、配線パターン47aに入力される。第4の面43の中央部分には、接地電極が形成されている。接地電極は、半田接合部46bを間に挟んで、GNDパターン47bと電気的に接続している。本実施形態では、複数の半田接合部46bが並んで配置されている。図2では、一例として3つの半田接合部46bを表示している。
The
接続チップ50は、第2の半導体チップ30の第2の面33の一部を覆うように主面3上に配置されている。本実施形態では2つの接続チップ50が設けられており、2つの接続チップ50は、RF信号の進行方向と交差する方向に並んで配置されている。各接続チップ50の一方の端子と、第2の面33の接地電極等とは、半田接合部56a(図3を参照)を間に挟んで、互いに電気的に接続している。各接続チップ50の他方の端子と、複数の端子57とは、半田接合部56bを間に挟んで、互いに電気的に接続している。接続チップ50の一方の端子と他方の端子とは、接続チップ50の内部において、互いに電気的に接続している。
The
図4は、第1の半導体チップ20、半田接合部26a〜26cの断面図である。図4に示されるように、第1の半導体チップ20は、半導体基板21と絶縁層22とを有する。半導体基板21の内部にはトランジスタを含む回路領域21aが形成されている。絶縁層22の内部には、信号配線22a及び22b、ビア配線22c及び22d、ビア配線22f、並びに、基準層22eが設けられている。信号配線22aは回路領域21a内のトランジスタの一方の端子と電気的に接続しており、信号配線22bは回路領域21a内のトランジスタの他方の端子と電気的に接続している。基準層22eは、その一端寄りの部分が信号配線22aと対向し、他端寄りの部分が信号配線22bと対向し、その中央部分が回路領域21aと対向するように設けられた、面状の導体層である。基準層22eは、基準電位である接地電位を有する。信号配線22aは、ビア配線22cを介して、半田接合部26aと電気的に接続している。ビア配線22cの半田接合部26a側の端部は、第1の電極24を構成する。信号配線22bは、ビア配線22dを介して、半田接合部26cと電気的に接続している。ビア配線22dの半田接合部26c側の端部は、第2の電極25を構成する。また、基準層22eは、ビア配線22fを介して、半田接合部26bと電気的に接続している。第2の半導体チップ30及び第3の半導体チップ40は、第1の半導体チップ20と同じ構造を有している。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
次に、電子装置1の製造方法について説明する。図5〜図9は電子装置1の製造工程を示す図である。図5〜図7及び図9の各図における(a)並びに図8は、生成中の電子装置1の上面図であり、図5〜図7及び図9の各図における(b)は生成中の電子装置1の断面図である。まず、図5(a)及び図5(b)に示すように、金属板8及び絶縁層9を有する配線基板2の主面3に凹部10を形成する。このとき、例えば凹部10を切削により形成する。次に、凹部10の底面11に、レジストを塗布する。そして、塗布したレジストを加工(露光・現像)することにより、レジストから成り、内側にくぼみ13を有する枠部12を形成する。くぼみ13の平面形状及び大きさは、第2の半導体チップ30の第3の面32の平面形状及び大きさと同じとされる。次に、図6(a)及び図6(b)に示すように、枠部12の内側に半田ペースト14を充填する。次に、図7(a)及び図7(b)に示すように、第3の面32が凹部10の底面11と対向するように、第2の半導体チップ30を半田ペースト14上に配置する。このとき、図8に示すように、第2の半導体チップ30の向きがずれることがある。しかし、続けてリフローを行うことにより、図7(a)及び図7(b)に示すように、第2の半導体チップ30の向きは、くぼみ13の形状に沿って自動的に修正される(セルフアライン)。次に、半田接合部26a〜26c付きの第1の半導体チップ20の各半田接合部26a〜26cにフラックスを塗布したのち、図9(a)及び図9(b)に示すように、第1の半導体チップ20を配線基板2の凹部10の周縁部上から第2の半導体チップ30上にわたって配置する。このとき、半田接合部26aが配線パターン27aと接続し、半田接合部26cが第3の電極34と接続し、半田接合部26bがGNDパターン27bと接続するように、第1の半導体チップ20を配置する。次に、2回目のリフローを行うことにより、第1の半導体チップ20を、配線基板2及び第2の半導体チップ30の上に固定する。以上の工程を、第3の半導体チップ40についても同じように行うことにより、電子装置1が完成する。
Next, a method for manufacturing the electronic device 1 will be described. 5 to 9 are diagrams showing the manufacturing process of the electronic device 1. 5A to FIG. 7 and FIG. 9 are top views of the electronic device 1 being generated, and FIG. 5B to FIG. 9B are being generated. It is sectional drawing of the electronic device 1 of. First, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
(作用効果)
図10に、比較例に係る電子装置70を示す。図11に、図10に示される電子装置70のXI−XI線に沿った断面図を示す。図10及び図11に示されるように、比較例にかかる電子装置70では、本実施形態と異なり、配線基板72に凹部が形成されておらず、半導体チップ80がすべて配線基板72上に並んで配置されている。図10及び図11に示されるように、電子装置70は、配線基板72、3つの半導体チップ80A〜80C、及び半田接合部86a〜86cを備える。半導体チップ80A〜80Cは、第1の半導体チップ20と同じ構造を有する(図4を参照)。
(Function and effect)
FIG. 10 shows an
配線基板72は、金属板78と、金属板78上に設けられた絶縁層79とを有する。金属板78とは反対側の絶縁層79の表面は配線基板72の主面73を構成し、絶縁層79とは反対側の金属板78の表面は配線基板72の裏面74を構成する。配線基板72は、配線パターン87A〜87D及びGNDパターン89A〜89Cを主面73に有し、ビア配線88A〜88Cを絶縁層79の内部に有する。GNDパターン89A〜89Cそれぞれは、ビア配線88A〜88Cそれぞれを介して金属板78と電気的に接続している。電子装置70では、配線パターン87A〜87DとGNDパターン89A〜89Cとは、主面73上に交互に並んで配置されている。
The
半導体チップ80A〜80Cは、第1の面83を有する。第1の面83のうち信号の進行方向における一端寄りの部分には第1の電極84が形成されており、第1の面83のうち信号の進行方向における他端寄りの部分には第2の電極85が形成されている。半導体チップ80A〜80Cそれぞれの第1の電極84と配線パターン87A〜87Cそれぞれの一端部とは、互いに対向しており、半田接合部86aを間に挟んで互いに電気的に接続している。半導体チップ80A〜80Cそれぞれの第2の電極85と配線パターン87B〜87Dそれぞれの他端部とは、互いに対向しており、半田接合部86cを間に挟んで、互いに電気的に接続している。配線パターン87A〜87Cそれぞれから出力されたRF信号は、半導体チップ80A〜80Cそれぞれの第1の電極84に入力され、半導体チップ80A〜80Cそれぞれの内部に達する。また、このRF信号に基づいて半導体チップ80A〜80Cそれぞれの内部で生成されたRF信号は、第2の電極85から出力され、配線パターン87B〜87Dそれぞれに入力される。また、半導体チップ80A〜80Cそれぞれの第1の面83の中央部分に設けられた接地電極は、半田接合部86bを間に挟んで、GNDパターン89A〜89Cそれぞれと電気的に接続している。
The semiconductor chips 80 </ b> A to 80 </ b> C have a
比較例に係る電子装置70においては、半導体チップ80A又は80Bの第2の電極85から出力されたRF信号は、半田接合部86c、配線パターン87B又は87C、及び半田接合部86aをそれぞれ通過して、半導体チップ80B又は80Cの第1の電極84に入力される。したがって、電子装置70においては、RF信号が通過する半田接合部86c、配線パターン87B又は87C、半田接合部86aのそれぞれにおいて、伝送損失が生ずる。また、隣り合う半導体チップ(例えば半導体チップ80A及び80B)間の距離は、それらの側面が互いに接触する距離よりも小さくできず、半導体チップ80A〜80Cの実装領域を縮小する妨げになる。
In the
これに対して、本実施形態に係る電子装置1によれば、第2の電極25から出力されたRF信号は、半田接合部26cを通過して、第3の電極34に入力される。また、第4の電極35から出力されたRF信号は、半田接合部46aを通過して、第5の電極44に入力される。したがって、半導体チップ間をRF信号が伝わるに際して、1か所の半田接合部のみを通過するに過ぎず、比較例にかかる電子装置70に比べて、半田接合部1か所による損失、及び配線パターン1か所による損失の分だけ伝送損失を低減することができる。また、第2の半導体チップ30が凹部10内に配置されるので、第1の半導体チップ20、第3の半導体チップ40と第2の半導体チップ30との中心間隔(ピッチ)を小さくすることができ、その分だけ半導体チップの実装領域を小さくすることができる。従って、半導体チップのコンパクトな実装が可能になる。
On the other hand, according to the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, the RF signal output from the
なお、第2の半導体チップ30を凹部10の底面11に固定する方法として、枠部12を形成しない方法も考え得る。すなわち、枠部12を形成せずに、半田バリア構造の電極をもつ第2の半導体チップ30の第3の面32を凹部10の底面11に固定し、その後、半田接合部付きの第1の半導体チップ20の第1の面23に設けられた半田接合部にフラックスを塗布し、第1の半導体チップ20を配線パターン27a及び第2の半導体チップ30上に配置し、半田リフローを行う方法である。この際、必要に応じて、アンダーフィル材等で隙間を固定する。しかし、かかる工程によると、第2の半導体チップ30を固定する際、垂直方向及び水平方向に高精度で固定する技術が必要となる。この点、本実施形態に係る電子装置1又は電子装置1の製造方法によれば、配線基板2の凹部10に設けられた枠部12の内側に半田ペースト14を充填することにより、垂直方向及び水平方向において第2の半導体チップ30を精度よく固定することができる。
As a method for fixing the
本発明による電子装置及び電子装置の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において例示された第1及び第2の半導体チップはトランジスタを含む回路領域を有するが、本発明の第1及び第2の半導体チップは、これ以外にも種々の回路を有することができる。 The electronic device and the method for manufacturing the electronic device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various other modifications are possible. For example, the first and second semiconductor chips illustrated in the above embodiment have circuit regions including transistors, but the first and second semiconductor chips of the present invention have various circuits other than this. Can do.
1…電子装置、2…配線基板、10…凹部、12…枠部、14…半田ペースト、20…第1の半導体チップ、25…第2の電極、26c…半田接合部、30…第2の半導体チップ、34…第3の電極、35…第4の電極、40…第3の半導体チップ、44…第5の電極、46a…半田接合部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device, 2 ... Wiring board, 10 ... Recessed part, 12 ... Frame part, 14 ... Solder paste, 20 ... 1st semiconductor chip, 25 ... 2nd electrode, 26c ... Solder junction part, 30 ...
Claims (7)
第1の面、前記第1の面に形成され、前記配線パターンに接続されている第1の電極、及び、前記第1の面に形成されている第2の電極を有する、フリップチップ型の第1の半導体チップと、
第2の面、前記第2の面の裏側の面である第3の面、及び、前記第2の面に形成され、前記第2の電極に直接又は導電性部材接合部を間に挟んで接続されている第3の電極を有し、前記凹部に配置されている第2の半導体チップと、を備え、
前記第2の電極と前記第3の電極とは互いに対向しており、前記第3の面は、前記枠部の内側に充填された半田を間に挟んで、前記凹部の前記底面に固定されている、電子装置。 A wiring board having a wiring pattern and a concave portion on the main surface, and a frame portion with a concave inside formed on the bottom surface of the concave portion;
A flip chip type having a first surface, a first electrode formed on the first surface and connected to the wiring pattern, and a second electrode formed on the first surface A first semiconductor chip;
Formed on the second surface, the third surface that is the back surface of the second surface, and the second surface, with the second electrode directly or with a conductive member joint interposed therebetween A second semiconductor chip having a third electrode connected and disposed in the recess,
The second electrode and the third electrode are opposed to each other, and the third surface is fixed to the bottom surface of the recess with a solder filled inside the frame portion interposed therebetween. An electronic device.
第4の面、前記第4の面に形成され、前記第4の電極と対向し、電気的に接続されてなる第5の電極を有する、フリップチップ型の第3の半導体チップをさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の電子装置。 The second semiconductor chip has a fourth electrode formed on the second surface,
A flip chip type third semiconductor chip having a fourth surface, a fifth electrode formed on the fourth surface, facing the fourth electrode, and electrically connected; The electronic device according to claim 1.
前記枠部の内側に半田を充填する工程と、
第2の面、前記第2の面の裏側の面である第3の面、及び、前記第2の面に形成された第3の電極を有する第2の半導体チップの前記第3の面を、前記半田を間に挟んで、前記凹部の前記底面に固定する工程と、を含む、電子装置の製造方法。 A step of forming a frame portion having a concave inside on the bottom surface of the recess of the wiring board having a wiring pattern and a recess on a main surface;
Filling the inside of the frame with solder;
A second surface, a third surface that is the back surface of the second surface, and the third surface of the second semiconductor chip having a third electrode formed on the second surface; And a step of fixing the solder to the bottom surface of the recess, with the solder interposed therebetween.
A first semiconductor chip having a first surface, a second electrode formed on the first surface, and a first electrode formed on the first surface; The third electrode is disposed so as to face each other, the first electrode and the wiring pattern are connected to each other, and the second electrode and the third electrode are directly or electrically conductive member joined portion. The method for manufacturing an electronic device according to claim 5, further comprising a step of connecting each other with a gap therebetween.
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US10383229B2 (en) | 2017-03-22 | 2019-08-13 | Fujitsu Limited | Electronic apparatus, fabrication method therefor and electronic part |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10199319B2 (en) | 2016-08-08 | 2019-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Printed circuit board and semiconductor package including the same |
US10971535B2 (en) | 2016-11-23 | 2021-04-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor package |
US11637140B2 (en) | 2016-11-23 | 2023-04-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor package |
US12113087B2 (en) | 2016-11-23 | 2024-10-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor package |
US10383229B2 (en) | 2017-03-22 | 2019-08-13 | Fujitsu Limited | Electronic apparatus, fabrication method therefor and electronic part |
JP2018182027A (en) * | 2017-04-11 | 2018-11-15 | 富士通株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
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