JP2001156217A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
樹脂封止した後、配線基板を分割することによって複数
の樹脂封止型半導体装置を製造する際、個々の樹脂封止
型半導体装置が元の配線基板のどの位置にあったかを配
線基板の分割後においても容易に識別できるようにす
る。 【解決手段】 マトリクス基板1Bに搭載した複数の半
導体チップを一括して樹脂封止した後、マトリクス基板
1Bを複数の個片に分割することによって複数の樹脂封
止型半導体装置を得る工程を含み、マトリクス基板1B
を複数の個片に分割する工程に先立って、樹脂封止型半
導体装置のそれぞれにアドレス情報パターン8を付与す
る。
Description
技術に関し、特に、配線基板上に搭載した複数の半導体
チップを一括モールドした後、配線基板を分割すること
によって複数の樹脂封止型半導体装置を得る半導体装置
の製造に適用して有効な技術に関する。
TABテープに複数の半導体チップを搭載して樹脂封止
した後、樹脂およびTABテープを切断して個々に切り
出すことによって複数の樹脂封止型半導体装置を製造す
る方法が記載されている。
ープの切断位置がずれるのを防止する対策として、TA
Bテープのランド部外周に形成された銅配線の一部を利
用し、その銅配線で光を反射させることによって切断位
置を表示し、その位置を正確に認識する技術を開示して
いる。
上にマトリクス状に搭載した複数の半導体チップを一括
して樹脂封止した後、この配線基板を分割することによ
って複数の樹脂封止型半導体装置を製造する技術を開発
中である。
プロセスに起因する製品の不良解析や不良発生箇所の特
定を迅速に行うためには、完成品となった個々の樹脂封
止型半導体装置が元の配線基板のどの位置にあったかを
配線基板の分割後においても容易に識別できるようにし
ておく必要がある。
脂封止に用いるモールド金型のイジェクタピンなどにア
ドレス情報を刻印し、配線基板上に搭載した複数の半導
体チップを一括して樹脂封止する際、樹脂封止型半導体
装置一個分の領域のそれぞれに異なるパターンのアドレ
ス情報が付与されるようにしておくことが考えられる。
なるパターンのアドレス情報をモールド金型に刻印しな
ければならないといった煩雑さがあり、依頼メーカの標
準仕様(既存)の金型を使用する場合には適用すること
ができない。
数の半導体チップを樹脂封止した後、配線基板を分割す
ることによって複数の樹脂封止型半導体装置を製造する
際、個々の樹脂封止型半導体装置が元の配線基板のどの
位置にあったかを配線基板の分割後においても容易に識
別できるようにする技術を提供することにある。
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。
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。
板に搭載した複数の半導体チップを一括して樹脂により
封止した後、前記配線基板を複数の個片に分割すること
によって複数の樹脂封止型半導体装置を得る工程を含
み、前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先立っ
て、前記複数の樹脂封止型半導体装置のそれぞれにアド
レス情報を付与するものである。
板に搭載した複数の半導体チップを一括して樹脂により
封止した後、前記配線基板を複数の個片に分割すること
によって複数の樹脂封止型半導体装置を得る工程を含
み、前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先立っ
て、前記配線基板の一部に、前記複数の樹脂封止型半導
体装置のそれぞれのアドレス情報を付与するものであ
る。
板上に搭載した複数の半導体チップを一括して樹脂によ
り封止した後、前記配線基板を複数の個片に分割するこ
とによって複数の樹脂封止型半導体装置を得る工程を含
み、前記複数の半導体チップを一括して樹脂により封止
した後、前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先
立って、前記複数の樹脂封止型半導体装置のそれぞれに
対応する前記樹脂の一部にアドレス情報を付与するもの
である。
板に搭載した複数の半導体チップを複数のブロックに分
割して樹脂により封止した後、前記ブロックのそれぞれ
を複数の個片に分割することによって複数の樹脂封止型
半導体装置を得る工程を含んでいる。
基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するた
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。
態の樹脂封止型半導体装置の製造に用いるマトリクス基
板の一部を拡大して示す図であり、図1はそのチップ搭
載面(上面)、図2は実装面(下面)をそれぞれ示して
いる。
00mm×500mm、厚さ0.22mm〜0.6mm
程度の薄い樹脂製の配線基板からなり、その上面には後
述するペレット付け工程で複数の半導体チップが縦方向
および横方向に沿ってマトリクス状に搭載される。この
マトリクス基板1Aは、周知の配線基板材料、例えばガ
ラス・エポキシ樹脂、BTレジン、ポリイミド樹脂など
で構成されるが、特にガラス・エポキシ樹脂のような安
価な配線基板材料で構成することにより、樹脂封止型半
導体装置の製造原価を抑えることができる。マトリクス
基板1Aは、例えばフレキシブル基板(FPC)のよう
な可撓性を有する配線基板で構成することもできる。
上面には複数のパッド2、後述するペレット付け工程で
半導体チップをマトリクス基板1Aに搭載する際の位置
決めガイドとなるアライメントターゲット3、上記パッ
ド2と電気的に接続された図示しない配線などが形成さ
れている。
下面には後述するボール付け工程で半田バンプが接続さ
れる複数のパッド4およびそれらと一体に形成された配
線5、半田バンプをパッド4に接続する際の位置決めガ
イドとなるアライメントターゲット6、樹脂封止型半導
体装置を実装基板に実装する際の方向を示すインデック
スパターン7、樹脂封止型半導体装置のアドレス情報を
示すアドレス情報パターン8などが形成されている。
形の領域、すなわち樹脂封止型半導体装置一個分の領域
を示すマトリクス基板1Aの上面の拡大図であり、その
寸法は、例えば縦×横=6. 4〜6.6mm×6. 4〜
6.6mm程度である。マトリクス基板1Aの上面のパ
ッド2、アライメントターゲット3および図示しない配
線は、マトリクス基板1Aの上面に貼り付けた厚さ20
μm程度の電解銅箔(または圧延銅箔)をエッチングす
ることによって形成される。パッド2およびアライメン
トターゲット3は、図3(a)に示すパターンを一単位
とし、この単位パターンをマトリクス基板1Aの縦およ
び横方向に沿って繰り返し配置した構成になっている。
また、図示しない配線も同様の構成になっている。
分の領域を示すマトリクス基板1Aの下面の拡大図であ
る。マトリクス基板1Aの下面のパッド4、配線5、ア
ライメントターゲット6、インデックスパターン7およ
びアドレス情報パターン8は、マトリクス基板1Aの下
面に貼り付けた厚さ20μm程度の電解銅箔(または圧
延銅箔)をエッチングすることによって形成される。こ
れらのパターンのうち、アドレス情報パターン8を除い
たパターンは、図3(b)に示すパターンを一単位と
し、この単位パターンをマトリクス基板1Aの縦および
横方向に沿って繰り返し配置した構成になっている。な
お、パッド4および配線5は、マトリクス基板1Aに形
成されたスルーホール(図示せず)を通じて前記パッド
2と電気的に接続されている。
形成されたパッド4の数は、例えば縦×横=6個×8個
の合計48個である。また、これらのパッド4の縦方向
および横方向のピッチは、例えばそれぞれ0.75mm
である。図示のアライメントターゲット6およびインデ
ックスパターン7は、それぞれ十字形および三角形のパ
ターンで構成されているが、これらの形状に限定される
ものではない。
板1Aを使って得られる樹脂封止型半導体装置のマトリ
クス基板1A内における位置を示す情報を含んでおり、
樹脂封止型半導体装置一個分の領域毎に例えばA11、
A12…、A21、A22…といった異なるパターンに
よって構成されている。図にはアライメントターゲット
6、インデックスパターン7およびアドレス情報パター
ン8を互いに異なる位置に配置した例を示したが、それ
らを一箇所に配置して機能を共用させることも可能であ
る。例えば図4は、インデックスパターン7とアドレス
情報パターン8とを一体に形成して機能を共用させた例
を示している。この場合も、インデックスパターン7と
して機能する部分(三角形のパターン)は、上記領域
(樹脂封止型半導体装置一個分の領域)のそれぞれで同
一のパターンとし、アドレス情報パターン8として機能
する部分(文字パターン)は、上記領域のそれぞれで異
なるパターンとする。
A12…、A21、A22…といった3桁の文字パター
ンで構成した例を示したが、これに限定されるものでは
なく、上記領域(樹脂封止型半導体装置一個分の領域)
のそれぞれで異なるパターンとなるものであれば任意の
パターンで構成することができる。また、アドレス情報
パターン8には、上記位置情報以外の情報、例えばマト
リクス基板1Aの製造ロットや後述するモールド工程で
使用する金型の型番などを示す各種の情報を含ませるこ
ともできる。
示す断面図である。図示のように、マトリクス基板1A
の両面には、例えば膜厚数十μm程度の薄いエポキシ樹
脂などからなる周知のソルダレジスト9がコーティング
されており、半田による配線5、5間のショートなどが
防止されるようになっている。前述した各種パターンの
うち、例えばパッド2、パッド4およびインデックスパ
ターン7の表面はソルダレジスト8が除去され、必要に
応じてAuメッキなどが施されている。また、アドレス
情報パターン8の表面は、このパターン8を認識する手
段(カメラ、顕微鏡など)に応じてソルダレジスト9で
覆われ、あるいはソルダレジスト9が除去される。
脂封止型半導体装置の製造方法を図6〜図16を用いて
工程順に説明する。
複数の小片に分割することにより、図6および図7に示
すようなモールド用のマトリクス基板1Bを得る。この
マトリクス基板1Bの寸法は、例えば縦×横=30mm
〜70mm×150mm〜230mm程度である。モー
ルド用のマトリクス基板1Bは、後述するモールド工程
で使用する金型の寸法によってその寸法が規定されるの
で、当初から金型の寸法に合わせてマトリクス基板1A
を製造した場合には、それを切断、分割する工程は不要
である。マトリクス基板1Aの切断には、樹脂製の配線
基板の切断に使用されている周知のダイシング装置(ダ
イサー)を使用する。なお、マトリクス基板1Bの四隅
などには、モールド工程でマトリクス基板1Bを金型に
ローディングする際の位置決めに使用されるガイドホー
ル11が設けられる。
1Bの上面に複数の半導体チップ(以下、単にチップと
いう)12を搭載する。チップ12は、例えばその主面
にSRAM(Static Random Access Memory) などのメモ
リLSIが形成され、対向する二辺に複数のボンディン
グパッドBPが形成された縦×横=4.5mm〜5.0
mm×5.5mm〜6.0mm程度の単結晶シリコンか
らなる。このチップ12をマトリクス基板1Bに搭載す
る際には、前述したアライメントターゲット3の位置を
カメラなどで認識して位置合わせを行う。また、チップ
12とマトリクス基板1Bとの接合には、周知のアクリ
ル/エポキシ樹脂系接着剤やAgペーストなどを使用す
る。
1Bのパッド2とチップ12のボンディングパッドBP
とをワイヤ13で電気的に接続する。ワイヤ13は、例
えば金(Au)ワイヤを使用する。また、ワイヤ13に
よる接続には、例えば熱圧着と超音波振動とを併用した
周知のワイヤボンディング装置を使用する。
板1B上のすべてのチップ12を樹脂14で封止する。
チップ12を樹脂14で封止するには、図11に示すよ
うに、マトリクス基板1Bをモールド装置の金型15に
ローディングし、例えばマトリクス基板1Bの四隅など
に設けたガイドホール11(図6、図7参照)に金型1
5のピン(図示せず)を挿入して位置決めを行った後、
上型15aと下型15bとの隙間(キャビティ)に樹脂
を供給することによって、マトリクス基板1Bに搭載さ
れたすべてのチップ12を一括して樹脂封止する。封止
用の樹脂14は、例えばシリカが含有された周知のエポ
キシ系樹脂を使用する。また、モールド装置は、例えば
QFP(Quad Flat Package) やウエハレベルCSP(Chi
p Size Package) などの製造に使用されている周知のモ
ールド装置を使用する。
封止型半導体装置(例えばQFP)に比べて大きいた
め、マトリクス基板1Bに搭載されたすべてのチップ1
2を一括して樹脂封止した場合、モールド工程後の樹脂
14の収縮などによってマトリクス基板1Bに反りが発
生し、後述するボール付け工程でパッド4と半田バンプ
との接続が取れなくなることがある。このような虞れが
ある場合には、図12に示すように、複数のキャビティ
を備えた金型を使用して樹脂14を複数のブロックに分
割したり、マトリクス基板1Bにスリット16を形成し
たりすることによってマトリクス基板1Bの反りを抑制
することが望ましい。
板1Bの下面に形成されたパッド4に半田バンプ17を
接続する。半田バンプ17は、例えば周知のSn/Pb
共晶合金半田などからなる。パッド4と半田バンプ17
との接続は、例えばBGA(Ball Grid Array) などの製
造に用いられている周知のボール付け治具に複数の半田
ボールを搭載し、マトリクス基板1Bに形成されたすべ
てのパッド4にこれらの半田ボールを一括して接続した
後、加熱炉内で半田ボールをリフローさせることによっ
て行う。半田ボールをパッド4に接続する際には、前述
したアライメントターゲット6の位置をカメラなどで認
識して位置合わせを行う。
板1Bおよび樹脂14をチップ単位で切断して複数の小
片に分割することにより、BGA型の樹脂封止型半導体
装置20が得られる。マトリクス基板1Aおよび樹脂1
4を切断するには、例えば樹脂製の配線基板の切断に使
用されている周知のダイシング装置(ダイサー)に幅2
00μm程度のダイシングブレードを取り付けたものを
使用する。このとき、図15に示すように、マトリクス
基板1Bの下面にダイシング用のアライメントターゲッ
ト18を形成しておくことにより、寸法精度の高い切断
を行うことができる。このアライメントターゲット18
は、例えば配線材料(銅)で構成し、他のアライメント
ターゲット3、6と同時に形成すればよい。
数の樹脂封止型半導体装置20は、テスタを使った選別
試験に付された後、図16に示すように、樹脂14の表
面に製品名や製造ロットなどの(表面インデックスマー
クを含む)マーク19が印字される。マーク19の印字
は、周知のレーザ加工による刻印やインクによる捺印に
よって行われる。
は、テスタを使った選別試験および外観検査などに付さ
れ、良品のみが梱包されて依頼メーカなどに出荷された
後、各種電子機器の基板に実装される。樹脂封止型半導
体装置20を基板に実装する際には、実装面に形成され
た前記インデックスパターン7をカメラなどで認識する
ことによって位置合わせを行う。
る。また図18は、上記樹脂封止型半導体装置20が組
み込まれた電子機器(例えば携帯電話)の機能ブロック
図である。
マトリクス基板1A上に形成されたアドレス情報パター
ン8をカメラ、顕微鏡あるいは目視によって認識するこ
とにより、完成品となった個々の樹脂封止型半導体装置
20が元のマトリクス基板1Aのどの位置にあったかを
マトリクス基板1Bの分割後においても容易に識別でき
るため、製造プロセスに起因する製品の不良解析や不良
発生箇所の特定を迅速に行うことができる。
配線材料を使ってマトリクス基板1Aの実装面にアドレ
ス情報パターン8を形成したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば次のような方法でアドレス情報パター
ン8を形成することもできる。
1Aを用意する。このマトリクス基板1Aは、アドレス
情報パターン8が形成されていない点を除けば、前記実
施の形態1のマトリクス基板1Aと同一の構成になって
いる。
示した工程に従って、モールド用マトリクス基板1Bの
形成、チップ12の搭載、ワイヤ13のボンディング、
樹脂14によるチップ12の一括封止を行った後、図2
0に示すように、樹脂14の表面に製品名や製造ロット
などのマーク19を印字する。本実施形態では、このと
き同時に、樹脂14の表面にアドレス情報パターン8を
印字する。マーク19およびアドレス情報パターン8の
印字は、周知のレーザ加工による刻印やインクによる捺
印によって行う。マーク19は、樹脂封止型半導体装置
一個分の領域のそれぞれで同一のパターンとし、アドレ
ス情報パターン8は、上記領域のそれぞれで異なるパタ
ーンとする。
に示した工程に従って、半田バンプ17の接続およびマ
トリクス基板1Bの切断を行うことにより、図21に示
すような樹脂封止型半導体装置20が得られる。なお、
樹脂14の表面へのマーク19およびアドレス情報パタ
ーン8の印字は、半田バンプ17の接続を行った後に行
ってもよい。その後、上記樹脂封止型半導体装置20
は、テスタを使った選別試験および外観検査などに付さ
れ、良品のみが梱包されて出荷された後、各種電子機器
の基板に実装される。図22は、上述した製造工程のフ
ローである。
記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いうまでもな
い。
に限定されるものではなく、例えばTSOJ、LGA、
ミニカードなど、半田バンプ以外の外部接続端子を有す
る各種樹脂封止型半導体装置に適用することができる。
また、チップはSRAMに限定されるものではなく、例
えばDRAMやフラッシュメモリなどの各種メモリLS
Iを形成したチップを使用することができる。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
数の半導体チップを樹脂封止した後、配線基板を分割す
ることによって複数の樹脂封止型半導体装置を製造する
際、完成品となった個々の樹脂封止型半導体装置が元の
配線基板のどの位置にあったかを配線基板の分割後にお
いても容易に識別できるため、製造プロセスに起因する
製品の不良解析や不良発生箇所の特定を迅速に行うこと
ができる。
仕様(既存)の金型を使用する場合にも適用することが
できるため、樹脂封止型半導体装置の製造コストを低減
することができる。
装置の製造に用いるマトリクス基板(上面)の一部拡大
平面図である。
装置の製造に用いるマトリクス基板(下面)の一部拡大
平面図である。
を示すマトリクス基板(上面)の拡大平面図、(b)
は、同じく下面の拡大平面図である。
装置の製造に用いるマトリクス基板(下面)の一部拡大
平面図である。
装置の製造に用いるマトリクス基板一部拡大断面図であ
る。
装置の製造方法を示すマトリクス基板(上面)の平面図
である。
装置の製造方法を示すマトリクス基板(下面)の平面図
である。
置の製造方法を示すマトリクス基板の平面図および概略
断面図である。
置の製造方法を示すマトリクス基板の平面図および概略
断面図である。
装置の製造方法を示すマトリクス基板の平面図および概
略断面図である。
体装置の製造方法を示すモールド金型の概略断面図であ
る。
体装置の製造方法を示すマトリクス基板(上面)の平面
図である。
装置の製造方法を示すマトリクス基板の平面図および概
略断面図である。
体装置の製造方法を示すマトリクス基板の概略断面図で
ある。
体装置の製造方法を示すマトリクス基板(下面)の平面
図である。
(b)は、同じく概略断面図である。
体装置の製造方法を示すフロー図である。
電子機器の一例を示す機能ブロック図である。
体装置の製造に用いるマトリクス基板(下面)の一部拡
大平面図である。
体装置の製造方法を示すマトリクス基板の平面図および
概略断面図である。
(b)は、同じく概略断面図である。
体装置の製造方法を示すフロー図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 配線基板に搭載した複数の半導体チップ
を一括して樹脂により封止した後、前記配線基板を複数
の個片に分割することによって複数の樹脂封止型半導体
装置を得る工程を含む半導体装置の製造方法であって、 前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先立ち、前
記複数の樹脂封止型半導体装置のそれぞれにアドレス情
報を付与することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報は、前記配線基板内における
前記複数の樹脂封止型半導体装置それぞれの位置を示す
情報を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 配線基板に搭載した複数の半導体チップ
を一括して樹脂により封止した後、前記配線基板を複数
の個片に分割することによって複数の樹脂封止型半導体
装置を得る工程を含む半導体装置の製造方法であって、 前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先立ち、前
記配線基板の一部に、前記複数の樹脂封止型半導体装置
のそれぞれのアドレス情報を付与することを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報は、前記配線基板に配線を形
成する工程で形成した配線材料からなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報は、前記樹脂封止型半導体装
置を実装基板に実装する際の方向を示すインデックス情
報と共用されることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項6】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報は、前記樹脂封止型半導体装
置を実装基板に実装する際の方向を示すインデックス情
報と異なる位置に形成されることを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項7】 配線基板上に搭載した複数の半導体チッ
プを一括して樹脂により封止した後、前記配線基板を複
数の個片に分割することによって複数の樹脂封止型半導
体装置を得る工程を含む半導体装置の製造方法であっ
て、 前記複数の半導体チップを一括して樹脂により封止した
後、前記配線基板を複数の個片に分割する工程に先立
ち、前記複数の樹脂封止型半導体装置のそれぞれに対応
する前記樹脂の一部にアドレス情報を付与することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報は、前記樹脂の表面にマーク
を印字する工程で形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項9】 請求項8記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記アドレス情報および前記マークは、レーザ
によって印字することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項10】 請求項7記載の半導体装置の製造方法
において、前記アドレス情報は、前記樹脂の表面にマー
クを印字する工程とは別工程で形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 配線基板に搭載した複数の半導体チッ
プを複数のブロックに分割して樹脂により封止した後、
前記ブロックのそれぞれを複数の個片に分割することに
よって複数の樹脂封止型半導体装置を得る工程を含む半
導体装置の製造方法。 - 【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、前記ブロックのそれぞれを複数の個片に分
割する工程に先立ち、前記複数の樹脂封止型半導体装置
のそれぞれにアドレス情報を付与することを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、前記アドレス情報は、前記ブロック内にお
ける前記複数の樹脂封止型半導体装置のそれぞれの位置
を示す情報を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項14】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、前記アドレス情報は、前記複数の半導体チ
ップを樹脂により封止する工程に先立って形成すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、前記アドレス情報は、前記複数の半導体チ
ップを樹脂により封止する工程の後に形成することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
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