JP2001326236A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 合成樹脂封止に伴う半導体装置の反りを防止
する。 【解決手段】 合成樹脂から成るチップ基板2上に、相
互に間隔をおいて複数の半導体チップ4を接着固定し、
少なくとも各半導体チップ4の周辺におけるチップ基板
2上に、加熱して流動状態の合成樹脂18を充填し、充
填した合成樹脂18が冷却により硬化した後、隣接する
半導体チップ4の間で合成樹脂18およびチップ基板2
を切断して、個々の半導体装置20を得る。その際、半
導体チップ4が固定されている箇所を除くチップ基板2
上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値であるア
ンバの板体12を、あらかじめ延在させてチップ基板2
に接着固定しておく。硬化後の合成樹脂18およびチッ
プ基板2を切断する際は、個々の半導体装置20に板体
12が含まれないように切断する。
する。 【解決手段】 合成樹脂から成るチップ基板2上に、相
互に間隔をおいて複数の半導体チップ4を接着固定し、
少なくとも各半導体チップ4の周辺におけるチップ基板
2上に、加熱して流動状態の合成樹脂18を充填し、充
填した合成樹脂18が冷却により硬化した後、隣接する
半導体チップ4の間で合成樹脂18およびチップ基板2
を切断して、個々の半導体装置20を得る。その際、半
導体チップ4が固定されている箇所を除くチップ基板2
上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値であるア
ンバの板体12を、あらかじめ延在させてチップ基板2
に接着固定しておく。硬化後の合成樹脂18およびチッ
プ基板2を切断する際は、個々の半導体装置20に板体
12が含まれないように切断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特にチップ基板上に配置した半導体チップを
合成樹脂により封止する工程を含む半導体装置の製造方
法に関するものである。
法に関し、特にチップ基板上に配置した半導体チップを
合成樹脂により封止する工程を含む半導体装置の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体チップの1つの実装形態として、
合成樹脂から成るチップ基板上に半導体チップを接着固
定し、半導体チップの周辺あるいは全体を合成樹脂によ
り封止する方式が用いられる。半導体チップを封止する
ための合成樹脂は、加熱して溶融させ、流動状態にして
半導体チップ周辺などに供給される。そして、合成樹脂
の温度が低下し、硬化した段階で各半導体チップごとに
個々の半導体装置とすべく合成樹脂およびチップ基板が
切断される。
合成樹脂から成るチップ基板上に半導体チップを接着固
定し、半導体チップの周辺あるいは全体を合成樹脂によ
り封止する方式が用いられる。半導体チップを封止する
ための合成樹脂は、加熱して溶融させ、流動状態にして
半導体チップ周辺などに供給される。そして、合成樹脂
の温度が低下し、硬化した段階で各半導体チップごとに
個々の半導体装置とすべく合成樹脂およびチップ基板が
切断される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、チップ基
板、チップ、ならびに封止用の合成樹脂はそれぞれ熱膨
張率が異なり、特に封止用の合成樹脂は冷却時の収縮率
が大きいため、バイメタルの変形と同じ原理で、チップ
基板全体は、チップ基板側に凸の状態で反ったものとな
ってしまう。このような反りは切断前のみならず、切断
により個々の半導体装置とした状態でも生じており、そ
の結果、半導体装置をプリント基板に搭載して半田ボー
ルにより接合する場合に、半田ボールとの間に隙間が生
じるなどして接合不良を引き起こすことがある。
板、チップ、ならびに封止用の合成樹脂はそれぞれ熱膨
張率が異なり、特に封止用の合成樹脂は冷却時の収縮率
が大きいため、バイメタルの変形と同じ原理で、チップ
基板全体は、チップ基板側に凸の状態で反ったものとな
ってしまう。このような反りは切断前のみならず、切断
により個々の半導体装置とした状態でも生じており、そ
の結果、半導体装置をプリント基板に搭載して半田ボー
ルにより接合する場合に、半田ボールとの間に隙間が生
じるなどして接合不良を引き起こすことがある。
【0004】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、合成樹脂封止に伴う半導
体装置の反りを防止できる半導体装置の製造方法を提供
することにある。
なされたもので、その目的は、合成樹脂封止に伴う半導
体装置の反りを防止できる半導体装置の製造方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、合成樹脂から成るチップ基板上に、相互に
間隔をおいて複数の半導体チップを接着固定し、少なく
とも前記半導体チップの周辺の前記チップ基板上に、加
熱して流動状態の前記合成樹脂を充填し、充填した前記
合成樹脂が冷却により硬化した後、隣接する前記半導体
チップの間で前記合成樹脂および前記チップ基板を切断
して、それぞれが少なくとも1つの前記半導体チップを
含む個々の半導体装置を得る半導体装置の製造方法であ
って、あらかじめ前記半導体チップの固定箇所を除く前
記チップ基板上に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体を延在させて前記チップ基板に接着
固定した上で、前記合成樹脂を充填し、硬化した前記合
成樹脂および前記チップ基板を切断する際は、個々の前
記半導体装置に前記板体が含まれないように切断するこ
とを特徴とする。
成するため、合成樹脂から成るチップ基板上に、相互に
間隔をおいて複数の半導体チップを接着固定し、少なく
とも前記半導体チップの周辺の前記チップ基板上に、加
熱して流動状態の前記合成樹脂を充填し、充填した前記
合成樹脂が冷却により硬化した後、隣接する前記半導体
チップの間で前記合成樹脂および前記チップ基板を切断
して、それぞれが少なくとも1つの前記半導体チップを
含む個々の半導体装置を得る半導体装置の製造方法であ
って、あらかじめ前記半導体チップの固定箇所を除く前
記チップ基板上に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体を延在させて前記チップ基板に接着
固定した上で、前記合成樹脂を充填し、硬化した前記合
成樹脂および前記チップ基板を切断する際は、個々の前
記半導体装置に前記板体が含まれないように切断するこ
とを特徴とする。
【0006】このように、本発明の半導体装置の製造方
法では、半導体チップが固定されている箇所を除くチッ
プ基板上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体をあらかじめ延在させてチップ基板
に接着固定しておくので、チップ基板が金属材料の板体
により補強され、充填する合成樹脂の熱膨張率が大きい
場合でも、合成樹脂が硬化した際のチップ基板の反りは
大幅に緩和される。そのため、半田ボールによりプリン
ト基板と接合する場合の接合不良発生の問題を解決する
ことができる。また、合成樹脂およびチップ基板を切断
する際は、個々の半導体装置に板体が含まれないように
切断するので、半導体装置が大型化したり、重量が増す
ことはなく、本半導体装置を使用する装置の小型・軽量
化に有利である。
法では、半導体チップが固定されている箇所を除くチッ
プ基板上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体をあらかじめ延在させてチップ基板
に接着固定しておくので、チップ基板が金属材料の板体
により補強され、充填する合成樹脂の熱膨張率が大きい
場合でも、合成樹脂が硬化した際のチップ基板の反りは
大幅に緩和される。そのため、半田ボールによりプリン
ト基板と接合する場合の接合不良発生の問題を解決する
ことができる。また、合成樹脂およびチップ基板を切断
する際は、個々の半導体装置に板体が含まれないように
切断するので、半導体装置が大型化したり、重量が増す
ことはなく、本半導体装置を使用する装置の小型・軽量
化に有利である。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の製造方法に
より製造したチップ基板切断前の半導体装置の一例を示
す断面側面図、図2は本発明の製造方法により製造した
チップ基板切断後の半導体装置の一例を示す断面側面図
である。本実施の形態例では、まず、一例としてガラス
エポキシ樹脂から成るチップ基板2上に、相互に間隔を
おいて複数の半導体チップ4を接着剤6により接着固定
する。より具体的には、半導体チップ4は平面視略矩形
であり、このような半導体チップ4をチップ基板2上に
マトリクス状に配置して固定する。また、チップ基板2
には半導体チップ4の配置個所近傍に開口8が形成され
るとともに、半導体チップ4と反対側の面、すなわち下
面には導電性材料から成るパターン10が被着されてい
る。
て図面を参照して説明する。図1は本発明の製造方法に
より製造したチップ基板切断前の半導体装置の一例を示
す断面側面図、図2は本発明の製造方法により製造した
チップ基板切断後の半導体装置の一例を示す断面側面図
である。本実施の形態例では、まず、一例としてガラス
エポキシ樹脂から成るチップ基板2上に、相互に間隔を
おいて複数の半導体チップ4を接着剤6により接着固定
する。より具体的には、半導体チップ4は平面視略矩形
であり、このような半導体チップ4をチップ基板2上に
マトリクス状に配置して固定する。また、チップ基板2
には半導体チップ4の配置個所近傍に開口8が形成され
るとともに、半導体チップ4と反対側の面、すなわち下
面には導電性材料から成るパターン10が被着されてい
る。
【0008】その後、半導体チップ4が固定されている
箇所を除くチップ基板2上の領域に、熱膨張率が小さい
か、または負値である金属材料としてアンバ(または超
アンバ)の板体12を延在させてチップ基板2に接着固
定する。この板体12は本実施の形態例では、各半導体
チップ4を囲み、縦横の格子状に延在させる。ここで、
板体12の寸法としては、幅はたとえば2mm程度、厚
みはたとえば50μm〜100μm程度とすることで良
好な結果を得ることができる。
箇所を除くチップ基板2上の領域に、熱膨張率が小さい
か、または負値である金属材料としてアンバ(または超
アンバ)の板体12を延在させてチップ基板2に接着固
定する。この板体12は本実施の形態例では、各半導体
チップ4を囲み、縦横の格子状に延在させる。ここで、
板体12の寸法としては、幅はたとえば2mm程度、厚
みはたとえば50μm〜100μm程度とすることで良
好な結果を得ることができる。
【0009】つづいて、半導体チップ4の端子14とパ
ターン10とを、開口8を通じて敷設した導電性材料か
ら成るワイヤ16により接続する。その後、本実施の形
態例では一例として半導体チップ4の周辺のチップ基板
2上に、加熱して流動状態の合成樹脂18を充填する。
ここで、合成樹脂18は、図1に示したように、チップ
基板2の下面側も含め、チップ基板2の開口8およびワ
イヤ16の周辺箇所にも充填する。ただし、チップ基板
2の下面に形成されたパターン10の箇所は少なくとも
一部を露出させておく。
ターン10とを、開口8を通じて敷設した導電性材料か
ら成るワイヤ16により接続する。その後、本実施の形
態例では一例として半導体チップ4の周辺のチップ基板
2上に、加熱して流動状態の合成樹脂18を充填する。
ここで、合成樹脂18は、図1に示したように、チップ
基板2の下面側も含め、チップ基板2の開口8およびワ
イヤ16の周辺箇所にも充填する。ただし、チップ基板
2の下面に形成されたパターン10の箇所は少なくとも
一部を露出させておく。
【0010】そして、充填した合成樹脂18が冷却によ
り硬化した後、隣接する半導体チップ4の間で合成樹脂
18およびチップ基板2を切断して、それぞれが1つの
半導体チップ4を含む個々の半導体装置20を得る。こ
こで、合成樹脂18およびチップ基板2を切断する際に
は、個々の半導体装置20に板体12が含まれないよう
に切断し、したがって切断後の半導体装置20は図2に
示したようなものとなる。作製した半導体装置20は、
図2に示したように、プリント基板22上のパターン2
4とチップ基板2下面のパターン10との間に半田ボー
ル26を介在させた状態で、加熱により半田ボール26
を溶融させ、パターン10とパターン24とを接合す
る。
り硬化した後、隣接する半導体チップ4の間で合成樹脂
18およびチップ基板2を切断して、それぞれが1つの
半導体チップ4を含む個々の半導体装置20を得る。こ
こで、合成樹脂18およびチップ基板2を切断する際に
は、個々の半導体装置20に板体12が含まれないよう
に切断し、したがって切断後の半導体装置20は図2に
示したようなものとなる。作製した半導体装置20は、
図2に示したように、プリント基板22上のパターン2
4とチップ基板2下面のパターン10との間に半田ボー
ル26を介在させた状態で、加熱により半田ボール26
を溶融させ、パターン10とパターン24とを接合す
る。
【0011】そして、本実施の形態例では、上述のよう
に、半導体チップ4が固定されている箇所を除くチップ
基板2上の領域にアンバの板体12を、あらかじめ延在
させてチップ基板2に接着固定しておくので、チップ基
板2が金属材料の板体12により補強され、充填する合
成樹脂18の熱膨張率が大きい場合でも、合成樹脂18
が硬化した際のチップ基板2の反りは大幅に緩和され
る。そのため、半田ボール26によりプリント基板22
と接合する場合の接合不良発生の問題を解決することが
できる。また、合成樹脂18およびチップ基板2を切断
する際は、個々の半導体装置20に板体12が含まれな
いように切断するので、半導体装置20が大型化した
り、重量が増すことはなく、本半導体装置を使用する装
置の小型・軽量化に有利である。
に、半導体チップ4が固定されている箇所を除くチップ
基板2上の領域にアンバの板体12を、あらかじめ延在
させてチップ基板2に接着固定しておくので、チップ基
板2が金属材料の板体12により補強され、充填する合
成樹脂18の熱膨張率が大きい場合でも、合成樹脂18
が硬化した際のチップ基板2の反りは大幅に緩和され
る。そのため、半田ボール26によりプリント基板22
と接合する場合の接合不良発生の問題を解決することが
できる。また、合成樹脂18およびチップ基板2を切断
する際は、個々の半導体装置20に板体12が含まれな
いように切断するので、半導体装置20が大型化した
り、重量が増すことはなく、本半導体装置を使用する装
置の小型・軽量化に有利である。
【0012】なお、本実施の形態例では、チップ基板2
はガラスエポキシ樹脂により形成されているとしたが、
チップ基板2が合成樹脂によりフィルム状に形成されて
いる場合にも本発明は無論有効である。また、合成樹脂
18は半導体チップ4の周辺に限らず、半導体チップ4
の上部にも充填してよく、その場合にも同様に板体12
の作用によりチップ基板2の反りを防止できる。
はガラスエポキシ樹脂により形成されているとしたが、
チップ基板2が合成樹脂によりフィルム状に形成されて
いる場合にも本発明は無論有効である。また、合成樹脂
18は半導体チップ4の周辺に限らず、半導体チップ4
の上部にも充填してよく、その場合にも同様に板体12
の作用によりチップ基板2の反りを防止できる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、合成樹脂
から成るチップ基板上に、相互に間隔をおいて複数の半
導体チップを接着固定し、少なくとも前記半導体チップ
の周辺の前記チップ基板上に、加熱して流動状態の前記
合成樹脂を充填し、充填した前記合成樹脂が冷却により
硬化した後、隣接する前記半導体チップの間で前記合成
樹脂および前記チップ基板を切断して、それぞれが少な
くとも1つの前記半導体チップを含む個々の半導体装置
を得る半導体装置の製造方法であって、あらかじめ前記
半導体チップの固定箇所を除く前記チップ基板上に、熱
膨張率が小さいか、または負値である金属材料の板体を
延在させて前記チップ基板に接着固定した上で、前記合
成樹脂を充填し、硬化した前記合成樹脂および前記チッ
プ基板を切断する際は、個々の前記半導体装置に前記板
体が含まれないように切断することを特徴とする。
から成るチップ基板上に、相互に間隔をおいて複数の半
導体チップを接着固定し、少なくとも前記半導体チップ
の周辺の前記チップ基板上に、加熱して流動状態の前記
合成樹脂を充填し、充填した前記合成樹脂が冷却により
硬化した後、隣接する前記半導体チップの間で前記合成
樹脂および前記チップ基板を切断して、それぞれが少な
くとも1つの前記半導体チップを含む個々の半導体装置
を得る半導体装置の製造方法であって、あらかじめ前記
半導体チップの固定箇所を除く前記チップ基板上に、熱
膨張率が小さいか、または負値である金属材料の板体を
延在させて前記チップ基板に接着固定した上で、前記合
成樹脂を充填し、硬化した前記合成樹脂および前記チッ
プ基板を切断する際は、個々の前記半導体装置に前記板
体が含まれないように切断することを特徴とする。
【0014】このように、本発明の半導体装置の製造方
法では、半導体チップが固定されている箇所を除くチッ
プ基板上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体をあらかじめ延在させてチップ基板
に接着固定しておくので、チップ基板が金属材料の板体
により補強され、充填する合成樹脂の熱膨張率が大きい
場合でも、合成樹脂が硬化した際のチップ基板の反りは
大幅に緩和される。そのため、半田ボールによりプリン
ト基板と接合する場合の接合不良発生の問題を解決する
ことができる。また、合成樹脂およびチップ基板を切断
する際は、個々の半導体装置に板体が含まれないように
切断するので、半導体装置が大型化したり、重量が増す
ことはなく、本半導体装置を使用する装置の小型・軽量
化に有利である。
法では、半導体チップが固定されている箇所を除くチッ
プ基板上の領域に、熱膨張率が小さいか、または負値で
ある金属材料の板体をあらかじめ延在させてチップ基板
に接着固定しておくので、チップ基板が金属材料の板体
により補強され、充填する合成樹脂の熱膨張率が大きい
場合でも、合成樹脂が硬化した際のチップ基板の反りは
大幅に緩和される。そのため、半田ボールによりプリン
ト基板と接合する場合の接合不良発生の問題を解決する
ことができる。また、合成樹脂およびチップ基板を切断
する際は、個々の半導体装置に板体が含まれないように
切断するので、半導体装置が大型化したり、重量が増す
ことはなく、本半導体装置を使用する装置の小型・軽量
化に有利である。
【図1】本発明の製造方法により製造したチップ基板切
断前の半導体装置の一例を示す断面側面図である。
断前の半導体装置の一例を示す断面側面図である。
【図2】本発明の製造方法により製造したチップ基板切
断後の半導体装置の一例を示す断面側面図である。
断後の半導体装置の一例を示す断面側面図である。
【符号の説明】 2……チップ基板、4……半導体チップ、6……接着
剤、8……開口、10……パターン、12……板体、1
4……端子、16……ワイヤ、18……合成樹脂、20
……半導体装置、22……プリント基板、24……パタ
ーン、26……半田ボール。
剤、8……開口、10……パターン、12……板体、1
4……端子、16……ワイヤ、18……合成樹脂、20
……半導体装置、22……プリント基板、24……パタ
ーン、26……半田ボール。
Claims (7)
- 【請求項1】 合成樹脂から成るチップ基板上に、相互
に間隔をおいて複数の半導体チップを接着固定し、少な
くとも前記半導体チップの周辺の前記チップ基板上に、
加熱して流動状態の前記合成樹脂を充填し、充填した前
記合成樹脂が冷却により硬化した後、隣接する前記半導
体チップの間で前記合成樹脂および前記チップ基板を切
断して、それぞれが少なくとも1つの前記半導体チップ
を含む個々の半導体装置を得る半導体装置の製造方法で
あって、 あらかじめ前記半導体チップの固定箇所を除く前記チッ
プ基板上に、熱膨張率が小さいか、または負値である金
属材料の板体を延在させて前記チップ基板に接着固定し
た上で、前記合成樹脂を充填し、 硬化した前記合成樹脂および前記チップ基板を切断する
際は、個々の前記半導体装置に前記板体が含まれないよ
うに切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記板体はアンバであることを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記板体は前記半導体チップを囲んで延
在させることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項4】 前記チップ基板には開口が形成されると
ともに、前記半導体チップと反対側の下面に導電性材料
から成るパターンが被着されており、前記半導体チップ
の端子と前記パターンとは、前記開口を通じて敷設した
導電性材料から成るワイヤにより接続することを特徴と
する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記チップ基板の前記開口および前記ワ
イヤの周辺箇所にも前記合成樹脂を充填する一方、前記
パターンは前記チップ基板の下面において少なくとも一
部を露出させることを特徴とする請求項4記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記チップ基板はガラスエポキシ樹脂に
より形成されていることを特徴とする請求項1記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記チップ基板はフィルム状に形成され
ていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製
造方法。
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