JP2002190548A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体チップをフリップチップ実装した半導体
装置において、接合部を封止する封止樹脂内にボイドが
発生することを低減させること。 【解決手段】絶縁性基材の一主面（表側面）に配線及び
その外部接続端子が設けられた配線基板を設け、前記配
線基板の前記表側面に、半導体チップを、その回路形成
面が前記配線基板と向かい合うように設け、前記配線と
前記半導体チップの回路形成面上に設けられた外部電極
とが突起導体により電気的に接続され、前記外部電極、
突起導体、及び配線の接続部、ならびに前記配線基板と
前記半導体チップの隙間が絶縁体により封止された半導
体装置において、前記絶縁性基板の所定位置に開口部が
設けられ、前記配線は前記開口部を横断し、且つ前記開
口部を塞がないように設けられ、前記突起導体は前記開
口部内の配線と接続されて半導体装置である。
装置において、接合部を封止する封止樹脂内にボイドが
発生することを低減させること。 【解決手段】絶縁性基材の一主面（表側面）に配線及び
その外部接続端子が設けられた配線基板を設け、前記配
線基板の前記表側面に、半導体チップを、その回路形成
面が前記配線基板と向かい合うように設け、前記配線と
前記半導体チップの回路形成面上に設けられた外部電極
とが突起導体により電気的に接続され、前記外部電極、
突起導体、及び配線の接続部、ならびに前記配線基板と
前記半導体チップの隙間が絶縁体により封止された半導
体装置において、前記絶縁性基板の所定位置に開口部が
設けられ、前記配線は前記開口部を横断し、且つ前記開
口部を塞がないように設けられ、前記突起導体は前記開
口部内の配線と接続されて半導体装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に、半導体チップの外部電極と配
線基板を向かい合わせてフリップチップ接合する半導体
装置に適用して有効な技術に関するものである。
の製造方法に関し、特に、半導体チップの外部電極と配
線基板を向かい合わせてフリップチップ接合する半導体
装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、配線及びその外部接続端子が設け
られた配線基板上に半導体チップを実装し、前記半導体
チップの外部電極と配線基板の配線を接続する方法の一
つとしてフリップチップ実装があげられる。
られた配線基板上に半導体チップを実装し、前記半導体
チップの外部電極と配線基板の配線を接続する方法の一
つとしてフリップチップ実装があげられる。
【０００３】従来のフリップチップ実装した半導体装置
は、例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、
絶縁性基材１０１に配線１０２及びその外部接続端子１
０３が設けられた配線基板１上に、前記半導体チップ２
を、その回路形成面、言い換えると外部電極２０１が、
前記配線基板１と向かい合うように設けられ、前記外部
電極２０１と前記配線基板１の配線１０２が突起導体
（バンプ）３により接合されている。また、前記配線１
０２と外部電極２０１の接合部を含む、前記配線基板１
と半導体チップ２との間は、レジンなどの封止樹脂４に
より封止されている。
は、例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、
絶縁性基材１０１に配線１０２及びその外部接続端子１
０３が設けられた配線基板１上に、前記半導体チップ２
を、その回路形成面、言い換えると外部電極２０１が、
前記配線基板１と向かい合うように設けられ、前記外部
電極２０１と前記配線基板１の配線１０２が突起導体
（バンプ）３により接合されている。また、前記配線１
０２と外部電極２０１の接合部を含む、前記配線基板１
と半導体チップ２との間は、レジンなどの封止樹脂４に
より封止されている。
【０００４】前記図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したよ
うな半導体装置の製造方法は、まず、配線１０２及びそ
の外部接続端子１０３が形成された配線基板１を形成
し、図９（ａ）に示すように、前記配線基板１の所定位
置に液状の封止樹脂４を塗布またはポッティングしたも
のと、外部電極２０１上に突起導体（バンプ）３を形成
した半導体チップ２とを用意し、半導体チップ２の外部
電極形成面と配線基板１上の封止樹脂４を向かい合わせ
て加熱、押圧し、外部電極２０１上のバンプ３と配線基
板１の配線１０２とを電気的に接合（フリップチップ接
合）するとともに、接合部を含む配線基板と半導体チッ
プとの隙間を封止樹脂４で封止する。その後、配線の外
部接続端子１０３にはんだボールのようなボール端子５
を接続する。また、前記液状の封止樹脂４の代わりにフ
ィルム状樹脂を貼り付ける場合がある。
うな半導体装置の製造方法は、まず、配線１０２及びそ
の外部接続端子１０３が形成された配線基板１を形成
し、図９（ａ）に示すように、前記配線基板１の所定位
置に液状の封止樹脂４を塗布またはポッティングしたも
のと、外部電極２０１上に突起導体（バンプ）３を形成
した半導体チップ２とを用意し、半導体チップ２の外部
電極形成面と配線基板１上の封止樹脂４を向かい合わせ
て加熱、押圧し、外部電極２０１上のバンプ３と配線基
板１の配線１０２とを電気的に接合（フリップチップ接
合）するとともに、接合部を含む配線基板と半導体チッ
プとの隙間を封止樹脂４で封止する。その後、配線の外
部接続端子１０３にはんだボールのようなボール端子５
を接続する。また、前記液状の封止樹脂４の代わりにフ
ィルム状樹脂を貼り付ける場合がある。
【０００５】このとき、半導体チップ２のバンプ３は、
配線基板１上の封止樹脂４を突き破り、配線１０２部分
の樹脂を押し除けることによって配線１０２と電気的に
接合される。
配線基板１上の封止樹脂４を突き破り、配線１０２部分
の樹脂を押し除けることによって配線１０２と電気的に
接合される。
【０００６】前記図９（ａ）に示したような半導体装置
では、配線基板１上に設けられる封止樹脂４は液状のも
のを用いているが、半導体チップ２の実装領域の外側に
流れ出さないようにある程度、粘度の高い樹脂が用いら
れる。そのため、封止樹脂４上から押圧してバンプ３と
配線１０２を接合する方法では、樹脂を突き破れずに接
合できない場合があり、接合の信頼性が低くなるという
問題点があるため、近年では、図９（ｂ）に示したよう
に、前記配線基板１上に半導体チップ２をフリップチッ
プ接合した後、前記半導体チップ２の側面から封止樹脂
４を注入する方法が提案されている。
では、配線基板１上に設けられる封止樹脂４は液状のも
のを用いているが、半導体チップ２の実装領域の外側に
流れ出さないようにある程度、粘度の高い樹脂が用いら
れる。そのため、封止樹脂４上から押圧してバンプ３と
配線１０２を接合する方法では、樹脂を突き破れずに接
合できない場合があり、接合の信頼性が低くなるという
問題点があるため、近年では、図９（ｂ）に示したよう
に、前記配線基板１上に半導体チップ２をフリップチッ
プ接合した後、前記半導体チップ２の側面から封止樹脂
４を注入する方法が提案されている。
【０００７】また、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random
Access Memory）のように、外部電極が回路形成面の中
心線付近に線状に設けられたセンターパッド型の半導体
チップでは、図８（ａ）に示したように、一本の線状に
配置された接合部（突起導体３）により半導体チップ２
を支えなければならない。そのため、半導体チップ２の
安定性が悪く、接合部（突起導体）に負荷がかかり、ク
ラックなどによる接続不良が発生しやすい。そのため、
図１０に示すように、前記半導体チップ２の外部電極２
０１が形成された領域をはさんだ両側に弾性体（エラス
トマ）１０を設けて、前記エラストマ１０で半導体チッ
プ２を支持して、前記半導体チップ２の安定性、平坦性
を向上させている方法が提案されている。前記エラスト
マ１０は、前記配線基板１と半導体チップ２とを接着
し、前記半導体チップ２を安定させる接着剤であるとと
もに、前記配線基板１と半導体チップ２の熱膨張係数の
違いにより生じる熱応力を緩和するための緩和材として
も機能するものを用いており、例えば、熱硬化性のエポ
キシ系樹脂などが用いられる。またこのとき、前記突起
導体（バンプ）３の周辺にできる隙間には、レジンなど
の封止樹脂（アンダーフィル）４を流し込んで接合部の
周辺を封止している。また、前記テープ基材１０１に設
けられたビア孔に、例えば、はんだボールなどのボール
端子５を搭載し、前記はんだボールを部分的に融解させ
て前記外部接続端子１０３と接続している。
Access Memory）のように、外部電極が回路形成面の中
心線付近に線状に設けられたセンターパッド型の半導体
チップでは、図８（ａ）に示したように、一本の線状に
配置された接合部（突起導体３）により半導体チップ２
を支えなければならない。そのため、半導体チップ２の
安定性が悪く、接合部（突起導体）に負荷がかかり、ク
ラックなどによる接続不良が発生しやすい。そのため、
図１０に示すように、前記半導体チップ２の外部電極２
０１が形成された領域をはさんだ両側に弾性体（エラス
トマ）１０を設けて、前記エラストマ１０で半導体チッ
プ２を支持して、前記半導体チップ２の安定性、平坦性
を向上させている方法が提案されている。前記エラスト
マ１０は、前記配線基板１と半導体チップ２とを接着
し、前記半導体チップ２を安定させる接着剤であるとと
もに、前記配線基板１と半導体チップ２の熱膨張係数の
違いにより生じる熱応力を緩和するための緩和材として
も機能するものを用いており、例えば、熱硬化性のエポ
キシ系樹脂などが用いられる。またこのとき、前記突起
導体（バンプ）３の周辺にできる隙間には、レジンなど
の封止樹脂（アンダーフィル）４を流し込んで接合部の
周辺を封止している。また、前記テープ基材１０１に設
けられたビア孔に、例えば、はんだボールなどのボール
端子５を搭載し、前記はんだボールを部分的に融解させ
て前記外部接続端子１０３と接続している。
【０００８】前記図１０に示したような、エラストマ１
０を用いる半導体装置の製造方法は、まず、テープ基材
１０１に配線１０２及びその外部接続端子１０３、前記
外部接続端子部分のビア孔を形成した配線基板１を形成
したのち、前記配線基板１の所定位置に弾性体（エラス
トマ）１０を配置し、前記エラストマ１０上に半導体チ
ップ２を、その外部電極２０１が前記エラストマ１０と
向かい合うように配置する。このとき、例えば、前記外
部電極２０１上に突起導体３を設けておき、前記突起導
体３と前記配線１０２が接するようにしておく。そし
て、前記エラストマ１０及び突起導体３を加熱、押圧し
て、前記半導体チップ２と配線基板１を前記エラストマ
１０により接着するとともに、前記半導体チップ２の外
部電極２０１と配線基板１の配線１０２を前記突起導体
（バンプ）３により接続する。その後、前記突起導体
（バンプ）３を封止するために、図１１に示すように、
樹脂注入用ノズル（ディスペンサー）９を用いて、前記
半導体チップ２の側面方向から前記二つのエラストマ１
０間にレジン等の封止樹脂４を流し込む。前記封止樹脂
４により接合部を封止した後、前記配線基板１のビア孔
上にはんだボール等のボール端子５を載せて加熱し、部
分的に融解させて前記はんだボールと外部接続端子１０
３を接続する。
０を用いる半導体装置の製造方法は、まず、テープ基材
１０１に配線１０２及びその外部接続端子１０３、前記
外部接続端子部分のビア孔を形成した配線基板１を形成
したのち、前記配線基板１の所定位置に弾性体（エラス
トマ）１０を配置し、前記エラストマ１０上に半導体チ
ップ２を、その外部電極２０１が前記エラストマ１０と
向かい合うように配置する。このとき、例えば、前記外
部電極２０１上に突起導体３を設けておき、前記突起導
体３と前記配線１０２が接するようにしておく。そし
て、前記エラストマ１０及び突起導体３を加熱、押圧し
て、前記半導体チップ２と配線基板１を前記エラストマ
１０により接着するとともに、前記半導体チップ２の外
部電極２０１と配線基板１の配線１０２を前記突起導体
（バンプ）３により接続する。その後、前記突起導体
（バンプ）３を封止するために、図１１に示すように、
樹脂注入用ノズル（ディスペンサー）９を用いて、前記
半導体チップ２の側面方向から前記二つのエラストマ１
０間にレジン等の封止樹脂４を流し込む。前記封止樹脂
４により接合部を封止した後、前記配線基板１のビア孔
上にはんだボール等のボール端子５を載せて加熱し、部
分的に融解させて前記はんだボールと外部接続端子１０
３を接続する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、前記弾性体（エラストマ）を介して半導
体チップと配線基板をフリップチップ接合する工程の後
に、前記弾性体間に封止樹脂を流し込んで突起導体（バ
ンプ）を封止する工程が行われているが、前記封止樹脂
を流し込むときに、図１１に示すように、前記バンプ３
間に封止樹脂４が流れ込まずにボイド１１ができてしま
うことが多い。前記ボイド１１が生じると、その後の製
造工程での加熱処理、例えば、前記ボール端子５を接続
するためのリフロー工程等で、前記ボイド１１内の空気
が加熱されて膨張し、前記バンプ３が配線１０２あるい
は外部電極２０１から剥がれて接続不良になるという問
題があった。また、前記ボイド１１の膨張により、前記
封止樹脂４と半導体チップ２あるいは配線基板１の接着
面が剥がれ、パッケージクラックの原因になるという問
題があった。
来の技術では、前記弾性体（エラストマ）を介して半導
体チップと配線基板をフリップチップ接合する工程の後
に、前記弾性体間に封止樹脂を流し込んで突起導体（バ
ンプ）を封止する工程が行われているが、前記封止樹脂
を流し込むときに、図１１に示すように、前記バンプ３
間に封止樹脂４が流れ込まずにボイド１１ができてしま
うことが多い。前記ボイド１１が生じると、その後の製
造工程での加熱処理、例えば、前記ボール端子５を接続
するためのリフロー工程等で、前記ボイド１１内の空気
が加熱されて膨張し、前記バンプ３が配線１０２あるい
は外部電極２０１から剥がれて接続不良になるという問
題があった。また、前記ボイド１１の膨張により、前記
封止樹脂４と半導体チップ２あるいは配線基板１の接着
面が剥がれ、パッケージクラックの原因になるという問
題があった。
【００１０】本発明の目的は、半導体チップをフリップ
チップ実装した半導体装置において、接合部を封止する
封止樹脂内にボイドが発生することを低減させることが
可能な技術を提供することにある。
チップ実装した半導体装置において、接合部を封止する
封止樹脂内にボイドが発生することを低減させることが
可能な技術を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、半導体チップをフリ
ップチップ実装した半導体装置において、前記半導体チ
ップの外部電極と配線の接続信頼性を向上させることが
可能な技術を提供することにある。
ップチップ実装した半導体装置において、前記半導体チ
ップの外部電極と配線の接続信頼性を向上させることが
可能な技術を提供することにある。
【００１２】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によって明ら
かになるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明ら
かになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
る発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】（１）絶縁性基材の一主面（表側面）に配
線及びその外部接続端子が設けられた配線基板を設け、
前記配線基板の前記表側面に、半導体チップを、その回
路形成面が前記配線基板と向かい合うように設け、前記
配線と前記半導体チップの回路形成面上に設けられた外
部電極とが突起導体により電気的に接続され、前記外部
電極、突起導体、及び配線の接続部、ならびに前記配線
基板と前記半導体チップの隙間が絶縁体により封止され
た半導体装置において、前記絶縁性基板の所定位置に開
口部が設けられ、前記配線は前記開口部を横断し、且つ
前記開口部を塞がないように設けられ、前記突起導体は
前記開口部内の配線と接続されて半導体装置である。
線及びその外部接続端子が設けられた配線基板を設け、
前記配線基板の前記表側面に、半導体チップを、その回
路形成面が前記配線基板と向かい合うように設け、前記
配線と前記半導体チップの回路形成面上に設けられた外
部電極とが突起導体により電気的に接続され、前記外部
電極、突起導体、及び配線の接続部、ならびに前記配線
基板と前記半導体チップの隙間が絶縁体により封止され
た半導体装置において、前記絶縁性基板の所定位置に開
口部が設けられ、前記配線は前記開口部を横断し、且つ
前記開口部を塞がないように設けられ、前記突起導体は
前記開口部内の配線と接続されて半導体装置である。
【００１５】前記（１）の手段によれば、前記半導体チ
ップの外部電極（突起導体）と配線が、前記絶縁性基材
に設けられた開口部内で接続されており、前記開口部か
ら樹脂を注入して前記絶縁体を設けることにより、前記
外部電極、突起導体、及び配線の接合部の周辺を先に封
止することができる。そのため、接合部周辺にボイドが
発生することを低減させることができる。また、前記接
合部周辺にボイドがないため、加熱工程においてボイド
の水蒸気爆発が起こり、その衝撃で接合部が剥離した
り、接着面が剥がれるといった半導体装置の信頼性の低
下を防げる。
ップの外部電極（突起導体）と配線が、前記絶縁性基材
に設けられた開口部内で接続されており、前記開口部か
ら樹脂を注入して前記絶縁体を設けることにより、前記
外部電極、突起導体、及び配線の接合部の周辺を先に封
止することができる。そのため、接合部周辺にボイドが
発生することを低減させることができる。また、前記接
合部周辺にボイドがないため、加熱工程においてボイド
の水蒸気爆発が起こり、その衝撃で接合部が剥離した
り、接着面が剥がれるといった半導体装置の信頼性の低
下を防げる。
【００１６】また、前記絶縁体を、前記半導体チップの
外部電極が形成されていない領域に設けられる第１絶縁
体と、前記外部電極、突起導体、及び配線の接続部の周
辺に設けられる第２絶縁体とで構成することも可能であ
る。
外部電極が形成されていない領域に設けられる第１絶縁
体と、前記外部電極、突起導体、及び配線の接続部の周
辺に設けられる第２絶縁体とで構成することも可能であ
る。
【００１７】（２）絶縁性基板の一主面（表側面）に配
線及びその外部接続端子を形成した配線基板を形成する
配線基板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記
配線基板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半
導体チップの回路形成面上に形成された外部電極と前記
配線基板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続
工程と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接
続部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体
で封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法に
おいて、前記配線基板形成工程は、前記絶縁性基板の所
定位置に第１開口部及び第２開口部を形成する工程と、
前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、前記封止工程は、前記絶縁性基板の第１開口部か
ら、前記半導体チップと前記配線基板間に液状の樹脂を
注入する工程と、前記液状の樹脂を硬化させて前記外部
電極、突起電極、及び配線の接続部を封止する工程とを
備える半導体装置の製造方法である。
線及びその外部接続端子を形成した配線基板を形成する
配線基板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記
配線基板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半
導体チップの回路形成面上に形成された外部電極と前記
配線基板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続
工程と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接
続部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体
で封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法に
おいて、前記配線基板形成工程は、前記絶縁性基板の所
定位置に第１開口部及び第２開口部を形成する工程と、
前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、前記封止工程は、前記絶縁性基板の第１開口部か
ら、前記半導体チップと前記配線基板間に液状の樹脂を
注入する工程と、前記液状の樹脂を硬化させて前記外部
電極、突起電極、及び配線の接続部を封止する工程とを
備える半導体装置の製造方法である。
【００１８】前記（２）の手段によれば、前記配線基板
の第１開口部内で、配線と半導体チップの外部電極上の
突起導体を接合した後、前記第１開口部から前記配線、
突起導体、及び外部電極の接合部、ならびに前記配線基
板と半導体チップ間に液状の樹脂を注入し、硬化させて
封止するため、前記外部電極、突起導体、及び配線の接
合部の周辺を先に封止することができる。そのため、接
合部周辺にボイドが発生することを低減させることがで
きる。また、前記接合部周辺にボイドがないため、加熱
工程においてボイドの水蒸気爆発が起こり、その衝撃で
接合部が剥離したり、接着面が剥がれるといった信頼性
の低下を防げる。
の第１開口部内で、配線と半導体チップの外部電極上の
突起導体を接合した後、前記第１開口部から前記配線、
突起導体、及び外部電極の接合部、ならびに前記配線基
板と半導体チップ間に液状の樹脂を注入し、硬化させて
封止するため、前記外部電極、突起導体、及び配線の接
合部の周辺を先に封止することができる。そのため、接
合部周辺にボイドが発生することを低減させることがで
きる。また、前記接合部周辺にボイドがないため、加熱
工程においてボイドの水蒸気爆発が起こり、その衝撃で
接合部が剥離したり、接着面が剥がれるといった信頼性
の低下を防げる。
【００１９】（３）絶縁性基板の一主面（表側面）に配
線及びその外部接続端子を形成した配線基板を形成する
配線基板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記
配線基板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半
導体チップの回路形成面上に形成された外部電極と前記
配線基板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続
工程と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接
続部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体
で封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法に
おいて、前記配線基板形成工程は、前記絶縁性基板の所
定位置に第１開口部及び第２開口部を形成する工程と、
前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、前記接続工程は、前記配線基板の前記第１開口部の
周辺に第１絶縁体を形成する工程と、前記第１開口部内
の配線上、もしくは前記半導体チップの外部電極上に突
起導体を形成する工程と、前記配線と前記外部電極を前
記突起導体により接続すると同時に、前記第１絶縁体に
より前記配線基板と前記半導体チップを接着する工程と
を備え、前記絶縁体で封止する工程は、前記絶縁性基板
の第１開口部から、前記半導体チップと前記配線基板間
に液状の第２絶縁体を注入する工程と、前記第２絶縁体
を硬化させて前記外部電極、突起導体、及び配線の接続
部を封止する工程とを備える半導体装置の製造方法であ
る。
線及びその外部接続端子を形成した配線基板を形成する
配線基板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記
配線基板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半
導体チップの回路形成面上に形成された外部電極と前記
配線基板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続
工程と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接
続部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体
で封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法に
おいて、前記配線基板形成工程は、前記絶縁性基板の所
定位置に第１開口部及び第２開口部を形成する工程と、
前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、前記接続工程は、前記配線基板の前記第１開口部の
周辺に第１絶縁体を形成する工程と、前記第１開口部内
の配線上、もしくは前記半導体チップの外部電極上に突
起導体を形成する工程と、前記配線と前記外部電極を前
記突起導体により接続すると同時に、前記第１絶縁体に
より前記配線基板と前記半導体チップを接着する工程と
を備え、前記絶縁体で封止する工程は、前記絶縁性基板
の第１開口部から、前記半導体チップと前記配線基板間
に液状の第２絶縁体を注入する工程と、前記第２絶縁体
を硬化させて前記外部電極、突起導体、及び配線の接続
部を封止する工程とを備える半導体装置の製造方法であ
る。
【００２０】前記（３）の手段によれば、前記配線基板
の第１開口部内で、配線と半導体チップの外部電極上の
突起導体を接合した後、前記第１開口部から前記配線、
突起導体、及び外部電極の接合部、ならびに前記配線基
板と半導体チップ間に液状の樹脂を注入し、硬化させて
封止するため、前記外部電極、突起導体、及び配線の接
合部の周辺を先に封止することができる。そのため、接
合部周辺にボイドが発生することを低減させることがで
きる。また、前記接合部周辺にボイドがないため、加熱
工程においてボイドの水蒸気爆発が起こり、その衝撃で
接合部が剥離したり、接着面が剥がれるといった信頼性
の低下を防げる。
の第１開口部内で、配線と半導体チップの外部電極上の
突起導体を接合した後、前記第１開口部から前記配線、
突起導体、及び外部電極の接合部、ならびに前記配線基
板と半導体チップ間に液状の樹脂を注入し、硬化させて
封止するため、前記外部電極、突起導体、及び配線の接
合部の周辺を先に封止することができる。そのため、接
合部周辺にボイドが発生することを低減させることがで
きる。また、前記接合部周辺にボイドがないため、加熱
工程においてボイドの水蒸気爆発が起こり、その衝撃で
接合部が剥離したり、接着面が剥がれるといった信頼性
の低下を防げる。
【００２１】また、前記配線基板上に第１絶縁体を設け
ておき、前記配線基板と半導体チップをフリップチップ
接合させるときに、前記第１絶縁体により前記配線基板
と半導体チップを接着させることにより、接合時、及び
その後の工程での前記半導体チップの平坦性（安定性）
が向上し、接合部への負荷が減少し、断線等の接続不良
を低減させることができる。このとき、前記第１絶縁体
として、接着性を有するシート状絶縁体を用いることに
より、半導体チップの平坦性（安定性）を容易に向上さ
せることができる。
ておき、前記配線基板と半導体チップをフリップチップ
接合させるときに、前記第１絶縁体により前記配線基板
と半導体チップを接着させることにより、接合時、及び
その後の工程での前記半導体チップの平坦性（安定性）
が向上し、接合部への負荷が減少し、断線等の接続不良
を低減させることができる。このとき、前記第１絶縁体
として、接着性を有するシート状絶縁体を用いることに
より、半導体チップの平坦性（安定性）を容易に向上さ
せることができる。
【００２２】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００２３】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。
【００２４】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１及び図２は、本
発明による実施例１の半導体装置の概略構成を示す模式
図であり、図１（ａ）は半導体装置を配線基板側から見
た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ´線の断面
図である。
発明による実施例１の半導体装置の概略構成を示す模式
図であり、図１（ａ）は半導体装置を配線基板側から見
た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ´線の断面
図である。
【００２５】図１において、１は配線基板（ＴＡＢテー
プ）、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、１０１は
絶縁性基材（テープ基材）、１０２は配線、１０３は外
部接続端子、２は半導体チップ、２０１は外部電極、３
は突起導体（バンプ）、４は封止樹脂、５はボール端子
である。
プ）、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、１０１は
絶縁性基材（テープ基材）、１０２は配線、１０３は外
部接続端子、２は半導体チップ、２０１は外部電極、３
は突起導体（バンプ）、４は封止樹脂、５はボール端子
である。
【００２６】本実施例１の半導体装置は、配線基板上に
半導体チップをフリップチップ実装した半導体装置であ
り、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、絶縁性基
材（テープ基材）１０１の一主面（表側面）に配線１０
２及びその外部接続端子１０３が設けられた配線基板１
と、前記配線基板１の前記表側面に、回路形成面が前記
配線基板１と向かい合うように設けられた半導体チップ
２と、前記配線１０２と前記半導体チップ２の回路形成
面上に設けられた外部電極２０１とを接続する突起導体
３と、前記配線１０２、突起導体３、及び外部電極２０
１の接続部、ならびに前記配線基板１と前記半導体チッ
プ２の隙間を封止する絶縁体４により構成されている。
前記半導体チップ２は、例えば、ＤＲＡＭのように、回
路形成面の中心線付近に線状に外部電極が形成されたセ
ンターパッド型の半導体チップであるとする。
半導体チップをフリップチップ実装した半導体装置であ
り、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、絶縁性基
材（テープ基材）１０１の一主面（表側面）に配線１０
２及びその外部接続端子１０３が設けられた配線基板１
と、前記配線基板１の前記表側面に、回路形成面が前記
配線基板１と向かい合うように設けられた半導体チップ
２と、前記配線１０２と前記半導体チップ２の回路形成
面上に設けられた外部電極２０１とを接続する突起導体
３と、前記配線１０２、突起導体３、及び外部電極２０
１の接続部、ならびに前記配線基板１と前記半導体チッ
プ２の隙間を封止する絶縁体４により構成されている。
前記半導体チップ２は、例えば、ＤＲＡＭのように、回
路形成面の中心線付近に線状に外部電極が形成されたセ
ンターパッド型の半導体チップであるとする。
【００２７】また、本実施例１の半導体装置では、図１
（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、前記絶縁性基板１
０１の所定位置に第１開口部１Ａ、第２開口部１Ｂが設
けられており、前記配線１０２は前記第１開口部１Ａを
横断し、且つ前記第１開口部１Ａを塞がないように設け
られている。またこのとき、前記突起導体３は前記第１
開口部１Ａ内の配線１０２と接続されている。
（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、前記絶縁性基板１
０１の所定位置に第１開口部１Ａ、第２開口部１Ｂが設
けられており、前記配線１０２は前記第１開口部１Ａを
横断し、且つ前記第１開口部１Ａを塞がないように設け
られている。またこのとき、前記突起導体３は前記第１
開口部１Ａ内の配線１０２と接続されている。
【００２８】また、前記配線１０２の外部接続端子１０
３は、前記絶縁性基板１０１に設けられた第２開口部１
Ｂ上に設けられている。前記第２開口部１Ｂには、例え
ば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールのようなボール端子５
が搭載され、前記ボール端子５は、前記第２開口部１Ｂ
を介して前記外部接続端子１０３と接続されている。
３は、前記絶縁性基板１０１に設けられた第２開口部１
Ｂ上に設けられている。前記第２開口部１Ｂには、例え
ば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールのようなボール端子５
が搭載され、前記ボール端子５は、前記第２開口部１Ｂ
を介して前記外部接続端子１０３と接続されている。
【００２９】図２乃至図４は、本実施例１の半導体装置
の製造方法を説明するための模式断面図であり、各工程
における断面を、図１（ａ）のＡ−Ａ´線に相当する断
面図で示している。図２乃至図４において、１０１はテ
ープ基材、６は金属箔（銅箔）、７はコレット、８はボ
ンディングツール、９はディスペンサーである。
の製造方法を説明するための模式断面図であり、各工程
における断面を、図１（ａ）のＡ−Ａ´線に相当する断
面図で示している。図２乃至図４において、１０１はテ
ープ基材、６は金属箔（銅箔）、７はコレット、８はボ
ンディングツール、９はディスペンサーである。
【００３０】以下、図２乃至図４に沿って、本実施例１
の半導体装置の製造方法について説明する。
の半導体装置の製造方法について説明する。
【００３１】まず、図２（ａ）に示すように、例えば、
ポリイミドテープのようなテープ基材１０１の所定位置
を金型で打ち抜いて、第１開口部１Ａ及び第２開口部１
Ｂを形成する。なお、図２（ａ）では省略しているが、
前記テープ状基材１０１の一主面（表側面）には、カバ
ーフィルム付きの接着剤が貼り付けられている。
ポリイミドテープのようなテープ基材１０１の所定位置
を金型で打ち抜いて、第１開口部１Ａ及び第２開口部１
Ｂを形成する。なお、図２（ａ）では省略しているが、
前記テープ状基材１０１の一主面（表側面）には、カバ
ーフィルム付きの接着剤が貼り付けられている。
【００３２】次に、前記カバーフィルム（図示しない）
をはがして、図２（ｂ）に示すように、前記テープ基材
１０１の表側面に、例えば、銅（Ｃｕ）箔のような金属
箔６を、前記接着剤（図示しない）を用いて接着する。
をはがして、図２（ｂ）に示すように、前記テープ基材
１０１の表側面に、例えば、銅（Ｃｕ）箔のような金属
箔６を、前記接着剤（図示しない）を用いて接着する。
【００３３】次に、前記銅箔６上にフォトレジスト等で
配線パターンに対応するレジスト膜を形成した後、前記
銅箔６をエッチングして、図２（ｂ）に示すように、配
線１０２及びその外部接続端子１０３を形成する。この
とき、前記配線１０２は、図１（ａ）に示すように、前
記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１開口部１Ａを
塞がないように形成される。また、前記外部接続端子１
０３は、前記第２開口部１Ｂ上に、前記第２開口部１Ｂ
を塞ぐように形成される。
配線パターンに対応するレジスト膜を形成した後、前記
銅箔６をエッチングして、図２（ｂ）に示すように、配
線１０２及びその外部接続端子１０３を形成する。この
とき、前記配線１０２は、図１（ａ）に示すように、前
記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１開口部１Ａを
塞がないように形成される。また、前記外部接続端子１
０３は、前記第２開口部１Ｂ上に、前記第２開口部１Ｂ
を塞ぐように形成される。
【００３４】その後、前記配線１０２及びその外部接続
端子１０３の表面をめっき処理して、例えば、錫（Ｓ
ｎ）めっき、あるいは金（Ａｕ）めっきを形成する。前
記めっき処理には、例えば、電解めっき法、無電解めっ
き法、電気メッキ法などが用いられる。
端子１０３の表面をめっき処理して、例えば、錫（Ｓ
ｎ）めっき、あるいは金（Ａｕ）めっきを形成する。前
記めっき処理には、例えば、電解めっき法、無電解めっ
き法、電気メッキ法などが用いられる。
【００３５】以上の工程により、本実施例１の半導体装
置で用いられる配線基板を形成さる。
置で用いられる配線基板を形成さる。
【００３６】次に、図３（ａ）に示すように、前記テー
プ基材１０１にフリップチップ実装される半導体チップ
２を、コレット７のような搬送装置で、前記テープ基材
１０１の配線１０２と前記半導体チップ２の外部電極２
０１が向かい合うように配置し、位置合わせを行う。こ
のとき、図３（ａ）に示すように、例えば、前記半導体
チップ２の外部電極２０１上に、金（Ａｕ）バンプ３を
形成しておく、前記金バンプ３は、図３（ａ）に示した
ような、球形のバンプの代わりに、ボンディングツール
を用いたスタッドバンプであっても良い。
プ基材１０１にフリップチップ実装される半導体チップ
２を、コレット７のような搬送装置で、前記テープ基材
１０１の配線１０２と前記半導体チップ２の外部電極２
０１が向かい合うように配置し、位置合わせを行う。こ
のとき、図３（ａ）に示すように、例えば、前記半導体
チップ２の外部電極２０１上に、金（Ａｕ）バンプ３を
形成しておく、前記金バンプ３は、図３（ａ）に示した
ような、球形のバンプの代わりに、ボンディングツール
を用いたスタッドバンプであっても良い。
【００３７】次に、前記半導体チップ２をテープ基材１
０１の方向へ移動させて、前記金バンプ３を配線１０２
に接触させた後、図３（ｂ）に示すように、ボンディン
グツール８を用いて前記接触部分を加熱、押圧して、前
記配線１０２と金バンプ３を接合させる。このとき、前
記配線１０２の表面が錫めっき処理されている場合に
は、金錫接合をさせるために、接触部分を２２０℃から
３５０度程度に加熱する。またこのとき、前記第１開口
部１Ａを設けることにより、前記ボンディングツール８
を図３（ｂ）に示すように、前記配線１０２に直接当て
ることができるため、従来のように、テープ基材１０１
を介して加熱する場合に比べ、ボンディングツール８の
温度を低くすることができる。また、前記配線１０２に
ボンディングツール８を直接当てられるので、従来、一
括ボンディング（ギャングボンディング）に用いていた
ボンディングツールを使用できる。そのため、フリップ
チップ実装が容易になるとともに、装置コストを低減さ
せることができる。
０１の方向へ移動させて、前記金バンプ３を配線１０２
に接触させた後、図３（ｂ）に示すように、ボンディン
グツール８を用いて前記接触部分を加熱、押圧して、前
記配線１０２と金バンプ３を接合させる。このとき、前
記配線１０２の表面が錫めっき処理されている場合に
は、金錫接合をさせるために、接触部分を２２０℃から
３５０度程度に加熱する。またこのとき、前記第１開口
部１Ａを設けることにより、前記ボンディングツール８
を図３（ｂ）に示すように、前記配線１０２に直接当て
ることができるため、従来のように、テープ基材１０１
を介して加熱する場合に比べ、ボンディングツール８の
温度を低くすることができる。また、前記配線１０２に
ボンディングツール８を直接当てられるので、従来、一
括ボンディング（ギャングボンディング）に用いていた
ボンディングツールを使用できる。そのため、フリップ
チップ実装が容易になるとともに、装置コストを低減さ
せることができる。
【００３８】次に、図４（ａ）に示すように、ディスペ
ンサー９を用いて、前記第１開口部１Ａから、前記配線
１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１の接合部、な
らびに前記テープ基材１０１と半導体チップ２の間に、
例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入する。この
とき、前記封止樹脂４を前記第１開口部１Ａから注入す
ることにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心にし
て拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの発
生を低減することができる。前記封止樹脂４を注入した
あとは、所定の温度に加熱して、前記封止樹脂４を硬化
させる。
ンサー９を用いて、前記第１開口部１Ａから、前記配線
１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１の接合部、な
らびに前記テープ基材１０１と半導体チップ２の間に、
例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入する。この
とき、前記封止樹脂４を前記第１開口部１Ａから注入す
ることにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心にし
て拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの発
生を低減することができる。前記封止樹脂４を注入した
あとは、所定の温度に加熱して、前記封止樹脂４を硬化
させる。
【００３９】次に、図４（ｂ）に示すように、前記第２
開口部１Ｂ上に、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボール
のようなボール端子５を搭載して加熱し、部分的に融解
させて前記第２開口部１Ｂ内に流し込み、前記ボール端
子５と外部接続端子１０３を接続する。前記ボール端子
５は、前記Ｐｂ−Ｓｎ系はんだの他に、錫−銀−銅（Ｓ
ｎ−Ａｇ−Ｃｕ）系はんだ、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系は
んだ、錫−ビスマス系はんだ、錫−亜鉛系はんだ等の鉛
を含まないはんだを用いることもできる。
開口部１Ｂ上に、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボール
のようなボール端子５を搭載して加熱し、部分的に融解
させて前記第２開口部１Ｂ内に流し込み、前記ボール端
子５と外部接続端子１０３を接続する。前記ボール端子
５は、前記Ｐｂ−Ｓｎ系はんだの他に、錫−銀−銅（Ｓ
ｎ−Ａｇ−Ｃｕ）系はんだ、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系は
んだ、錫−ビスマス系はんだ、錫−亜鉛系はんだ等の鉛
を含まないはんだを用いることもできる。
【００４０】その後、前記テープ基材１０１を所定位置
で切断すると、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したよう
な半導体装置を得ることができる。
で切断すると、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したよう
な半導体装置を得ることができる。
【００４１】以上説明したように、本実施例１によれ
ば、前記配線基板１に設けられた前記第１開口部１Ａか
ら、前記配線１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１
の接合部、ならびに前記テープ基材１０１と半導体チッ
プ間に、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入す
ることにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心にし
て拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの発
生を低減することができる。そのため、前記ボイドの水
蒸気爆発による接合部の断線や、接着面の剥離など、半
導体装置の信頼性が低下するのを防ぐことができる。
ば、前記配線基板１に設けられた前記第１開口部１Ａか
ら、前記配線１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１
の接合部、ならびに前記テープ基材１０１と半導体チッ
プ間に、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入す
ることにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心にし
て拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの発
生を低減することができる。そのため、前記ボイドの水
蒸気爆発による接合部の断線や、接着面の剥離など、半
導体装置の信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【００４２】また、前記第１開口部１Ａを設けることに
より、前記ボンディングツール８を図３（ｂ）に示すよ
うに、前記配線１０２に直接当てることができるため、
従来のように、テープ基材１０１を介して加熱する場合
に比べ、ボンディングツール８の温度を低くすることが
できる。また、前記配線１０２にボンディングツール８
を直接当てられるので、従来、一括ボンディング（ギャ
ングボンディング）に用いていたボンディングツールを
使用できる。そのため、フリップチップ実装が容易にな
るとともに、装置コストを低減させることができる。
より、前記ボンディングツール８を図３（ｂ）に示すよ
うに、前記配線１０２に直接当てることができるため、
従来のように、テープ基材１０１を介して加熱する場合
に比べ、ボンディングツール８の温度を低くすることが
できる。また、前記配線１０２にボンディングツール８
を直接当てられるので、従来、一括ボンディング（ギャ
ングボンディング）に用いていたボンディングツールを
使用できる。そのため、フリップチップ実装が容易にな
るとともに、装置コストを低減させることができる。
【００４３】また、本実施例１の半導体装置では、フリ
ップチップ実装する半導体チップ２が、ＤＲＡＭのよう
なセンターパッド型の半導体チップであったが、これに
限らず、外部電極が任意の位置に形成されている半導体
チップに適用できることはいうまでもない。
ップチップ実装する半導体チップ２が、ＤＲＡＭのよう
なセンターパッド型の半導体チップであったが、これに
限らず、外部電極が任意の位置に形成されている半導体
チップに適用できることはいうまでもない。
【００４４】（実施例２）図５は、本発明による実施例
２の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図５
（ａ）は半導体装置を配線基板側から見た平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ´線での断面図である。
２の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図５
（ａ）は半導体装置を配線基板側から見た平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ´線での断面図である。
【００４５】図５において、１は配線基板（ＴＡＢテー
プ）、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、１０１は
絶縁性基材（テープ基材）、１０２は配線、１０３は外
部接続端子、２は半導体チップ、２０１は外部電極、３
は突起導体（バンプ）、４は封止樹脂（第２絶縁体）、
５はボール端子、１０はエラストマ（第１絶縁体）であ
る。
プ）、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、１０１は
絶縁性基材（テープ基材）、１０２は配線、１０３は外
部接続端子、２は半導体チップ、２０１は外部電極、３
は突起導体（バンプ）、４は封止樹脂（第２絶縁体）、
５はボール端子、１０はエラストマ（第１絶縁体）であ
る。
【００４６】本実施例２の半導体装置は、配線基板上に
半導体チップをフリップチップ実装した半導体装置であ
り、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、絶縁性基
材（テープ基材）１０１の一主面（表側面）に配線１０
２及びその外部接続端子１０３が設けられた配線基板１
と、前記配線基板１の前記表側面に、エラストマ（第１
絶縁体）１０を介して、回路形成面が前記配線基板１と
向かい合うように設けられた半導体チップ２と、前記配
線１０２と前記半導体チップ２の回路形成面上に設けら
れた外部電極２０１とを接続する突起導体３と、前記配
線１０２、突起導体３、及び外部電極２０１の接続部周
辺を封止する封止樹脂（第２絶縁体）４により構成され
ている。前記半導体チップ２は、例えば、ＤＲＡＭのよ
うに、回路形成面の中心線付近に線状に外部電極が設け
られたセンターパッド型の半導体チップである。
半導体チップをフリップチップ実装した半導体装置であ
り、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、絶縁性基
材（テープ基材）１０１の一主面（表側面）に配線１０
２及びその外部接続端子１０３が設けられた配線基板１
と、前記配線基板１の前記表側面に、エラストマ（第１
絶縁体）１０を介して、回路形成面が前記配線基板１と
向かい合うように設けられた半導体チップ２と、前記配
線１０２と前記半導体チップ２の回路形成面上に設けら
れた外部電極２０１とを接続する突起導体３と、前記配
線１０２、突起導体３、及び外部電極２０１の接続部周
辺を封止する封止樹脂（第２絶縁体）４により構成され
ている。前記半導体チップ２は、例えば、ＤＲＡＭのよ
うに、回路形成面の中心線付近に線状に外部電極が設け
られたセンターパッド型の半導体チップである。
【００４７】本実施例２の半導体装置も、前記実施例１
の半導体装置と同様で、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示
すように、前記絶縁性基板１０１の所定位置に第１開口
部１Ａ、第２開口部１Ｂが設けられており、前記配線１
０２は前記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１開口
部１Ａを塞がないように設けられている。またこのと
き、前記突起導体３は前記第１開口部１Ａ内の配線１０
２と接続されている。
の半導体装置と同様で、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示
すように、前記絶縁性基板１０１の所定位置に第１開口
部１Ａ、第２開口部１Ｂが設けられており、前記配線１
０２は前記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１開口
部１Ａを塞がないように設けられている。またこのと
き、前記突起導体３は前記第１開口部１Ａ内の配線１０
２と接続されている。
【００４８】また、前記配線１０２の外部接続端子１０
３は、前記絶縁性基板１０１に設けられた第２開口部１
Ｂ上に設けられている。前記第２開口部１Ｂには、例え
ば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールのようなボール端子５
が搭載され、前記ボール端子５は、前記第２開口部１Ｂ
を介して前記外部接続端子１０３と接続されている。
３は、前記絶縁性基板１０１に設けられた第２開口部１
Ｂ上に設けられている。前記第２開口部１Ｂには、例え
ば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールのようなボール端子５
が搭載され、前記ボール端子５は、前記第２開口部１Ｂ
を介して前記外部接続端子１０３と接続されている。
【００４９】図６は、本実施例１の半導体装置の製造方
法を説明するための模式断面図であり、各工程における
断面を、図５（ａ）のＢ−Ｂ´線に相当する断面図で示
している。以下、本実施例２の半導体装置の製造方法に
ついて説明するが、前記実施例１と同様の工程はその詳
細な説明を省略する。
法を説明するための模式断面図であり、各工程における
断面を、図５（ａ）のＢ−Ｂ´線に相当する断面図で示
している。以下、本実施例２の半導体装置の製造方法に
ついて説明するが、前記実施例１と同様の工程はその詳
細な説明を省略する。
【００５０】まず、例えば、ポリイミドテープのような
テープ基材１０１の所定位置を金型で打ち抜いて、図３
（ａ）に示したような第１開口部１Ａ及び第２開口部１
Ｂを形成する。次に、前記テープ基材１０１の表側面
に、例えば、銅（Ｃｕ）箔のような金属箔６を接着した
後、前記銅箔６をエッチング処理して、図３（ｂ）に示
したような配線１０２及びその外部接続端子１０３を形
成する。このとき、前記配線１０２は、図５（ａ）に示
すように、前記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１
開口部１Ａを塞がないように形成される。また、前記外
部接続端子１０３は、前記第２開口部１Ｂ上に、前記第
２開口部１Ｂを塞ぐように形成される。
テープ基材１０１の所定位置を金型で打ち抜いて、図３
（ａ）に示したような第１開口部１Ａ及び第２開口部１
Ｂを形成する。次に、前記テープ基材１０１の表側面
に、例えば、銅（Ｃｕ）箔のような金属箔６を接着した
後、前記銅箔６をエッチング処理して、図３（ｂ）に示
したような配線１０２及びその外部接続端子１０３を形
成する。このとき、前記配線１０２は、図５（ａ）に示
すように、前記第１開口部１Ａを横断し、且つ前記第１
開口部１Ａを塞がないように形成される。また、前記外
部接続端子１０３は、前記第２開口部１Ｂ上に、前記第
２開口部１Ｂを塞ぐように形成される。
【００５１】その後、前記配線１０２及びその外部接続
端子１０３の表面をめっき処理して、例えば、錫（Ｓ
ｎ）めっき、あるいは金（Ａｕ）めっきを形成する。前
記めっき処理には、例えば、電解めっき法、無電解めっ
き法、電気メッキ法などが用いられる。
端子１０３の表面をめっき処理して、例えば、錫（Ｓ
ｎ）めっき、あるいは金（Ａｕ）めっきを形成する。前
記めっき処理には、例えば、電解めっき法、無電解めっ
き法、電気メッキ法などが用いられる。
【００５２】次に、図６（ａ）に示すように、前記テー
プ基材１０１の所定位置に、例えば、シート状のエラス
トマ１０を配置し、フリップチップ実装される半導体チ
ップ２をコレット７のような搬送装置で、前記テープ基
材１０１の配線１０２と前記半導体チップ２の外部電極
２０１が向かい合うように配置、位置合わせを行った
後、前記エラストマ１０と半導体チップ２の接着を行
い、続けて前記配線１０２と金バンプ３の接合をする。
前記配線１０２と金バンプ３の接合は、図３（ｂ）に示
したようなボンディングツール８を用いて一括ボンディ
ング（ギャングボンディング）する。このとき、前記配
線１０２の表面が錫めっき処理されているとすると、接
合部は２２０℃から３５０度程度に加熱されて金錫接合
される。前記エラストマ１０は、前記半導体チップ２を
前記テープ基板１０１に接着して安定させるとともに、
後の工程で樹脂を注入させたときに樹脂が所定の方向に
流れやすくするために、所定の粘度よりも高いものが好
ましい。前記テープ基材１０１上の半導体チップ２は、
前記金バンプ３だけでなく、前記エラストマ１０によっ
て支持されるため、搬送中の振動や、接触に対する半導
体チップの安定性が高くなり、接合部分の断線が低減す
る。そのため、電気的な接続信頼性の低下を防ぐことが
できる。また、シート状のエラストマ１０を用いること
により、接合部の両側の高さをそろえることが容易にな
り、半導体チップの平坦性が向上する。
プ基材１０１の所定位置に、例えば、シート状のエラス
トマ１０を配置し、フリップチップ実装される半導体チ
ップ２をコレット７のような搬送装置で、前記テープ基
材１０１の配線１０２と前記半導体チップ２の外部電極
２０１が向かい合うように配置、位置合わせを行った
後、前記エラストマ１０と半導体チップ２の接着を行
い、続けて前記配線１０２と金バンプ３の接合をする。
前記配線１０２と金バンプ３の接合は、図３（ｂ）に示
したようなボンディングツール８を用いて一括ボンディ
ング（ギャングボンディング）する。このとき、前記配
線１０２の表面が錫めっき処理されているとすると、接
合部は２２０℃から３５０度程度に加熱されて金錫接合
される。前記エラストマ１０は、前記半導体チップ２を
前記テープ基板１０１に接着して安定させるとともに、
後の工程で樹脂を注入させたときに樹脂が所定の方向に
流れやすくするために、所定の粘度よりも高いものが好
ましい。前記テープ基材１０１上の半導体チップ２は、
前記金バンプ３だけでなく、前記エラストマ１０によっ
て支持されるため、搬送中の振動や、接触に対する半導
体チップの安定性が高くなり、接合部分の断線が低減す
る。そのため、電気的な接続信頼性の低下を防ぐことが
できる。また、シート状のエラストマ１０を用いること
により、接合部の両側の高さをそろえることが容易にな
り、半導体チップの平坦性が向上する。
【００５３】次に、図６（ａ）に示すように、ディスペ
ンサー９を用いて、前記第１開口部１Ａから、前記配線
１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１の接合部の周
辺に、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入す
る。このとき、前記封止樹脂４を前記第１開口部１Ａか
ら注入することにより、前記封止樹脂４が前記接合部を
中心にして拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボ
イドの発生を低減することができる。前記封止樹脂４を
注入したあとは、所定の温度に加熱して、前記封止樹脂
４を硬化させる。
ンサー９を用いて、前記第１開口部１Ａから、前記配線
１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１の接合部の周
辺に、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入す
る。このとき、前記封止樹脂４を前記第１開口部１Ａか
ら注入することにより、前記封止樹脂４が前記接合部を
中心にして拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボ
イドの発生を低減することができる。前記封止樹脂４を
注入したあとは、所定の温度に加熱して、前記封止樹脂
４を硬化させる。
【００５４】次に、前記実施例１と同様で、前記第２開
口部１Ｂ上に、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールの
ようなボール端子５を搭載して加熱し、部分的に融解さ
せて前記第２開口部内に流し込み、前記ボール端子５と
外部接続端子１０３を接続する。前記ボール端子５は、
前記Ｐｂ−Ｓｎ系はんだの他に、錫−銀−銅（Ｓｎ−Ａ
ｇ−Ｃｕ）系はんだ、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系はんだ、
錫−ビスマス系はんだ、錫−亜鉛系はんだ等の鉛を含ま
ないはんだを用いることもできる。
口部１Ｂ上に、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系のはんだボールの
ようなボール端子５を搭載して加熱し、部分的に融解さ
せて前記第２開口部内に流し込み、前記ボール端子５と
外部接続端子１０３を接続する。前記ボール端子５は、
前記Ｐｂ−Ｓｎ系はんだの他に、錫−銀−銅（Ｓｎ−Ａ
ｇ−Ｃｕ）系はんだ、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系はんだ、
錫−ビスマス系はんだ、錫−亜鉛系はんだ等の鉛を含ま
ないはんだを用いることもできる。
【００５５】その後、前記テープ基材１０１を所定位置
で切断すると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したよう
な半導体装置を得ることができる。
で切断すると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したよう
な半導体装置を得ることができる。
【００５６】以上説明したように、本実施例２によれ
ば、前記配線基板１に設けられた前記第１開口部１Ａか
ら、前記配線１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１
の接合部、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入
することにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心に
して拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの
発生を低減することができる。そのため、前記ボイドの
水蒸気爆発による接合部の断線や、接着面の剥離など、
半導体装置の信頼性が低下するのを防ぐことができる。
ば、前記配線基板１に設けられた前記第１開口部１Ａか
ら、前記配線１０２、金バンプ３、及び外部電極２０１
の接合部、例えば、液状のエポキシ系封止樹脂４を注入
することにより、前記封止樹脂４が前記接合部を中心に
して拡がっていくため、前記接合部の周辺でのボイドの
発生を低減することができる。そのため、前記ボイドの
水蒸気爆発による接合部の断線や、接着面の剥離など、
半導体装置の信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【００５７】また、前記実施例１で説明したように、前
記第１開口部１Ａを設けることで、従来、一括ボンディ
ング（ギャングボンディング）に用いているボンディン
グツールを使用できる。そのため、フリップチップ実装
が容易になるとともに、装置コストを低減させることが
できる。
記第１開口部１Ａを設けることで、従来、一括ボンディ
ング（ギャングボンディング）に用いているボンディン
グツールを使用できる。そのため、フリップチップ実装
が容易になるとともに、装置コストを低減させることが
できる。
【００５８】また、本実施例２の半導体装置では、フリ
ップチップ実装する半導体チップ２に、ＤＲＡＭのよう
なセンターパッド型の半導体チップを用いたが、これに
限らず、外部電極が任意の位置に設けられた半導体チッ
プに適用できることはいうまでもない。
ップチップ実装する半導体チップ２に、ＤＲＡＭのよう
なセンターパッド型の半導体チップを用いたが、これに
限らず、外部電極が任意の位置に設けられた半導体チッ
プに適用できることはいうまでもない。
【００５９】図７は、本実施例２の半導体装置の変形例
を説明するための模式平面図である。
を説明するための模式平面図である。
【００６０】本実施例２の半導体装置では、前記配線１
０２、突起導体（金バンプ）３、外部電極２０１の接合
部の両側に、エラストマ１０を設けてあるが、これに限
らず、図７に示したように、前記半導体チップ２の４隅
付近に、エラストマ１０を設けてもよい。
０２、突起導体（金バンプ）３、外部電極２０１の接合
部の両側に、エラストマ１０を設けてあるが、これに限
らず、図７に示したように、前記半導体チップ２の４隅
付近に、エラストマ１０を設けてもよい。
【００６１】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。
【００６２】
【発明の効果】本発明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。
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。
【００６３】（１）半導体チップをフリップチップ実装
した半導体装置において、接合部を封止する封止樹脂内
にボイドが発生することを低減させることできる。
した半導体装置において、接合部を封止する封止樹脂内
にボイドが発生することを低減させることできる。
【００６４】（２）半導体チップをフリップチップ実装
した半導体装置において、前記半導体チップの外部電極
と配線の接続信頼性を向上させることができる。
した半導体装置において、前記半導体チップの外部電極
と配線の接続信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明による実施例１の半導体装置の概略構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２】本実施例１の半導体装置の製造方法を説明する
ための模式断面図である。
ための模式断面図である。
【図３】本実施例１の半導体装置の製造方法を説明する
ための模式断面図である。
ための模式断面図である。
【図４】本実施例１の半導体装置の製造方法を説明する
ための模式断面図である。
ための模式断面図である。
【図５】本発明による実施例２の半導体装置の概略構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図６】本実施例２の半導体装置の製造方法を説明する
ための模式断面図である。
ための模式断面図である。
【図７】本実施例２の半導体装置の変形例を説明するた
めの模式平面図である。
めの模式平面図である。
【図８】従来のフリップチップ実装した半導体装置の概
略構成を示す模式図である。
略構成を示す模式図である。
【図９】従来のフリップチップ実装した半導体装置の封
止方法を説明するための模式図である。
止方法を説明するための模式図である。
【図１０】従来のフリップチップ実装した半導体装置の
概略構成を示す模式図である。
概略構成を示す模式図である。
【図１１】従来のフリップチップ実装した半導体装置の
課題を説明するための模式図である。
課題を説明するための模式図である。
１ 配線基板（ＴＡＢテープ） １Ａ 第１開口部 １０１ 絶縁性基材（テープ基材） １０２ 配線 １０３ 配線の外部接続端子 ２ 半導体チップ ２０１ 外部電極 ３ 突起導体（金バンプ） ４ 封止樹脂 ５ ボール端子 ６ 金属箔（銅箔） ７ コレット ８ ボンディングツール ９ ティスペンサー １０ エラストマ １１ ボイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御田 護 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA07 CA05 DB16 5F061 AA01 BA07 CA05
Claims (5)
- 【請求項１】絶縁性基材の一主面（表側面）に配線及び
その外部接続端子が設けられた配線基板を設け、前記配
線基板の前記表側面に、半導体チップを、その回路形成
面が前記配線基板と向かい合うように設け、前記配線と
前記半導体チップの回路形成面上に設けられた外部電極
とが突起導体により電気的に接続され、前記外部電極、
突起導体、及び配線の接続部、ならびに前記配線基板と
前記半導体チップの隙間が絶縁体により封止された半導
体装置において、 前記絶縁性基板の所定位置に開口部が設けられ、 前記配線は前記開口部を横断し、且つ前記開口部を塞が
ないように設けられ、 前記突起導体は前記開口部内の配線と接続されているこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】前記請求項１に記載の半導体装置におい
て、 前記絶縁体は、前記半導体チップの外部電極が形成され
ていない領域に設けられる第１絶縁体と、前記外部電
極、突起導体、及び配線の接続部の周辺に設けられる第
２絶縁体からなることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】絶縁性基板の一主面（表側面）に配線及び
その外部接続端子を形成した配線基板を形成する配線基
板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記配線基
板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半導体チ
ップの回路形成面上に形成された外部電極と前記配線基
板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続工程
と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接続
部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体で
封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法にお
いて、 前記配線基板形成工程は、 前記絶縁性基板の所定位置に第１開口部及び第２開口部
を形成する工程と、 前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、 前記封止工程は、 前記絶縁性基板の第１開口部から、前記半導体チップと
前記配線基板間に液状の樹脂を注入する工程と、 前記液状の樹脂を硬化させて前記外部電極、突起電極、
及び配線の接続部を封止する工程とを備えることを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】絶縁性基板の一主面（表側面）に配線及び
その外部接続端子を形成した配線基板を形成する配線基
板形成工程と、半導体チップの回路形成面と前記配線基
板の配線形成面を向かい合わせて配置し、前記半導体チ
ップの回路形成面上に形成された外部電極と前記配線基
板上の配線を電気的に接続する半導体チップ接続工程
と、前記半導体チップの外部電極と前記配線との接続
部、及び前記半導体チップと前記配線基板間を絶縁体で
封止する封止工程とを備える半導体装置の製造方法にお
いて、 前記配線基板形成工程は、 前記絶縁性基板の所定位置に第１開口部及び第２開口部
を形成する工程と、 前記絶縁性基板の表側面に、前記第１開口部を横断し、
且つ前記開口部を塞がない配線と、前記第２開口部に延
在する前記配線の外部接続端子を形成する工程とを備
え、 前記接続工程は、 前記配線基板の前記第１開口部の周辺に第１絶縁体を形
成する工程と、 前記第１開口部内の配線上、もしくは前記半導体チップ
の外部電極上に突起導体を形成する工程と、 前記配線と前記外部電極を前記突起導体により接続する
と同時に、前記第１絶縁体により前記配線基板と前記半
導体チップを接着する工程とを備え、 前記絶縁体で封止する工程は、 前記絶縁性基板の第１開口部から、前記半導体チップと
前記配線基板間に液状の第２絶縁体を注入する工程と、 前記第２絶縁体を硬化させて前記外部電極、突起導体、
及び配線の接続部を封止する工程とを備えることを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】前記請求項４に記載の半導体装置の製造方
法において、 前記第１絶縁体として接着性を有するシート状絶縁体を
用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391846A JP3721986B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 半導体装置及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000391846A JP3721986B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002190548A true JP2002190548A (ja) | 2002-07-05 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3721986B2 (ja) |
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-
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- 2000-12-20 JP JP2000391846A patent/JP3721986B2/ja not_active Expired - Fee Related
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