JP2002208602A - 半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

半導体パッケージおよびその製造方法

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JP2002208602A
JP2002208602A JP2001004694A JP2001004694A JP2002208602A JP 2002208602 A JP2002208602 A JP 2002208602A JP 2001004694 A JP2001004694 A JP 2001004694A JP 2001004694 A JP2001004694 A JP 2001004694A JP 2002208602 A JP2002208602 A JP 2002208602A
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wiring pattern
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adhesive
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Shigeru Nonoyama
茂 野々山
Takashi Takada
隆 高田
Hiroki Naraoka
浩喜 楢岡
Futoshi Honma
太 本間
Yoshiyuki Arai
良之 新井
Kenji Maeda
健児 前田
Yuichiro Yamada
雄一郎 山田
Fumito Ito
史人 伊藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のICカード用の半導体パッケージで
は、素子搭載用の接着剤の厚みバラツキにより、半導体
素子端の四辺において歪み応力が発生したり、また素子
搭載の際、半導体素子端と基板上の配線パターンとの接
触で配線パターンへダメージを与えるという課題があっ
た。 【解決手段】 絶縁性基板10上面に対して半導体素子
11の底面、周囲には被覆樹脂12が形成されないドー
ナツ状の非被覆領域を有し、円形の被覆樹脂12上に接
着剤13を介して半導体素子11を接着しているので、
接着剤13の塗布量の制御すべき許容範囲が広がり、接
着剤13の厚みを一定以上確保し、半導体素子11端の
四辺に集中する歪み応力を緩和し、また、配線パターン
9は被覆樹脂12で被覆されてカバーされているので、
半導体素子11端のエッジが配線パターン9に衝突して
も、ダメージを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機材の絶縁性基
板よりなる配線基板を用いて半導体素子を搭載した半導
体パッケージおよびその製造方法に関するものであり、
用途としては小型情報カードなどの記録媒体内に組み込
まれる半導体パッケージおよびその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体パッケージとして、図12
を参照しながら説明する。図12は従来の有機性基板よ
りなる配線基板を用いた半導体パッケージを示す主要な
断面図である。
【0003】図12に示すように、従来の半導体パッケ
ージは、有機性基板よりなるプリント基板1と、そのプ
リント基板1の上面に搭載された半導体素子2と、その
プリント基板1表面の導電性の配線パターン3と搭載さ
れた半導体素子2とを電気的に接続したアルミニウム
(Al)線や金(Au)線等の金属細線4と、配線パタ
ーン3の電気的接続を必要としない領域を覆った熱硬化
型もしくは感光型のソルダーレジスト5と、半導体素子
2、金属細線4を含むプリント基板の上面領域を封止し
たエポキシ樹脂等の封止樹脂6とより構成されている。
そして、半導体素子2はエポキシ樹脂等の絶縁性接着剤
7でその底面がプリント基板1の上面の所定位置に接着
されている。
【0004】また導電性の配線パターン3は、酸化防止
のためにニッケル(Ni),金(Au)メッキが施され
ている。
【0005】なお、従来の半導体パッケージでは、ソル
ダーレジスト5を塗布後、ソルダーレジスト5の表面を
化学的あるいは機械的方法を用いて凹凸に加工し、封止
樹脂6とソルダーレジスト5との密着面積を増大させ、
密着力を向上させ、界面での剥離を防止していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の半導体パッケージでは、プリント基板と半導体素子と
の接着に液状の絶縁性接着剤を用いた場合、絶縁性接着
剤の塗布量の制御が非常に困難であり、絶縁性接着剤の
厚みバラツキを引き起こしてしまう。
【0007】例えば、絶縁性接着剤の塗布量が少ない
と、接着剤自体が半導体素子の裏面に薄く広がり、半導
体素子とプリント基板との接続強度が不足するという問
題が発生する。逆に、塗布量が多すぎると絶縁性接着剤
が半導体素子の裏面からはみ出し、プリント基板上の配
線パターンの接続部、あるいははみ出した絶縁性接着剤
が半導体素子の側面をせり上がることにより、半導体素
子の表面の電極部を汚染し、金属細線での接続が不可能
となり、後工程に大きな影響を及ぼすという問題があ
る。
【0008】また基板として、プリント基板を使用した
場合、プリント基板の有機材料自身の反りやうねり、あ
るいは半導体素子をプリント基板上に搭載した時の半導
体素子の傾きが存在するため、半導体素子端の四辺にお
いて、絶縁性接着剤の厚みバラツキが大きくなり、絶縁
性接着剤の厚みに起因する前記した問題が半導体素子端
の四辺で発生し、より塗布量の制御が困難となってしま
う。
【0009】さらに絶縁性接着剤の硬化や封止樹脂の硬
化等の熱処理過程が加わると、半導体素子とプリント基
板との熱膨張率差により、歪み応力が加わる。この応力
は半導体素子端の四辺において極大化し、絶縁性接着剤
厚の薄い領域が存在すると、半導体素子と絶縁性接着
剤、あるいは絶縁性接着剤とプリント基板との接続強度
が不足しているため、この領域で界面剥離が発生する。
【0010】半導体素子端の四辺では、半導体素子、絶
縁性接着剤、封止樹脂やプリント基板等、熱膨張率や弾
性率等、物性が異なる複数の材料の接合点であるため、
一旦ある領域の界面において剥離が発生した場合、全体
の応力バランスが崩れ、他の材料間の界面に剥離が進行
してしまう。そして半導体素子端の四辺に発生する応力
は、半導体素子の大きさに伴い増加するため、面積的に
大きい半導体素子を使用した場合、問題がより一層顕在
化する可能性がある。
【0011】このような半導体パッケージ内部での界面
剥離の発生は、半導体パッケージ内の金属細線を切断し
たり、界面剥離の部分に水分が浸入することにより、耐
湿性が劣化する等、半導体製品の品質信頼性を損なう要
因となる。
【0012】また、プリント基板上の半導体素子を搭載
する領域では、プリント基板上に配線パターンが露出し
た状態であるため、半導体素子を搭載する際、半導体素
子端とプリント基板上の配線パターンとの接触により、
配線パターンにキズや亀裂等のダメージを与え、配線パ
ターンの腐食や断線に至る問題を発生する。特に半導体
素子とプリント基板との平行性が保たれない状態で半導
体素子を搭載する場合、半導体素子端のエッジが衝突す
るため、配線パターンへのダメージは重大な問題とな
る。
【0013】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、半導体素子裏面から絶縁性接着剤が漏れ出ることを
抑制し、後工程に対し悪影響を及ぼさず、かつ安定的で
高い生産性を確保できる半導体パッケージおよびその製
造方法を提供する。また半導体素子端の四辺での応力を
緩和し、かつ複数の材料の接合点を分散することによ
り、内部剥離が発生しない高品質な半導体パッケージお
よびその製造方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために本発明の半導体パッケージは、接続パッドと、
前記接続パッドと接続した配線パターンとを上面に有し
た絶縁性基板と、前記絶縁性基板上面の配線パターンを
覆う領域と、前記絶縁性基板上面の半導体素子が搭載さ
れる円形領域とに設けられた被覆樹脂と、前記円形領域
に設けられた被覆樹脂上に接着剤を介して搭載された半
導体素子と、前記半導体素子と前記接続パッドとを接続
した金属細線と、前記絶縁性基板の上面領域を封止した
封止樹脂とよりなる半導体パッケージであって、前記半
導体素子の底面とその周囲にはドーナツ状の非被覆領域
が構成されて被覆樹脂が設けられている半導体パッケー
ジである。
【0015】また具体的には、絶縁性基板上面の半導体
素子が搭載される円形領域に設けられた被覆樹脂は、搭
載される半導体素子の底面積よりも小さい面積で設けら
れている半導体パッケージである。
【0016】また本発明の半導体パッケージは、接続パ
ッドと、前記接続パッドと接続した配線パターンとを上
面に有した絶縁性基板と、前記絶縁性基板上面の半導体
素子が搭載される領域に円状に設けられたダミー配線パ
ターンと、前記円状に設けられたダミー配線パターン上
に接着剤を介して搭載された半導体素子と、前記半導体
素子と前記接続パッドとを接続した金属細線と、前記絶
縁性基板の上面領域を封止した封止樹脂とよりなる半導
体パッケージであって、前記配線パターンは前記半導体
素子の周囲領域を除く領域に設けられている半導体パッ
ケージである。
【0017】また具体的には、絶縁性基板上面の半導体
素子が搭載される領域に円状に設けられたダミー配線パ
ターンは、搭載される半導体素子の底面積よりも小さい
面積で設けられている半導体パッケージである。
【0018】また、配線パターンは絶縁性基板上面の比
較的周辺領域に設けられている半導体パッケージであ
る。
【0019】本発明の半導体パッケージの製造方法は、
接続パッドと、前記接続パッドと接続した配線パターン
とを上面周辺に有した絶縁性基板に対して、前記配線パ
ターンの領域と、前記絶縁性基板上面の半導体素子が搭
載される円形領域とを被覆樹脂で被覆し、前記半導体素
子が搭載される周囲領域にはドーナツ状の非被覆領域を
形成する工程と、前記絶縁性基板に形成された前記ドー
ナツ状の非被覆領域内の前記被覆樹脂上に接着剤を介し
て半導体素子を接着搭載する工程と、前記絶縁性基板の
前記接続パッドと前記半導体素子とを金属細線で接続す
る工程と、前記絶縁性基板の上面領域を封止樹脂で封止
する工程とよりなる半導体パッケージの製造方法であ
る。
【0020】また本発明の半導体パッケージの製造方法
は、接続パッドと、前記接続パッドと接続した配線パタ
ーンとを上面周辺領域に有し、円形のダミー配線パター
ンを半導体素子が搭載される領域に有した絶縁性基板に
対して、前記絶縁性基板上のダミー配線パターン上に接
着剤を介して半導体素子を接着搭載する工程と、前記絶
縁性基板の前記接続パッドと前記半導体素子とを金属細
線で接続する工程と、前記絶縁性基板の上面領域を封止
樹脂で封止する工程とよりなる半導体パッケージの製造
方法である。
【0021】また本発明の半導体パッケージの製造方法
は、接続パッドと、前記接続パッドと接続した第1の配
線パターンと、第2の配線パターンとを上面周辺に有し
た絶縁性基板に対して、前記第1,第2の配線パターン
の領域と、前記絶縁性基板上面の半導体素子が搭載され
る円形領域とを被覆樹脂で被覆し、前記半導体素子が搭
載される周囲領域には仮想ドーナツ状の非被覆領域を形
成する工程と、前記絶縁性基板に形成された前記仮想ド
ーナツ状の非被覆領域内の前記被覆樹脂上に接着剤を介
して半導体素子を接着搭載する工程と、前記絶縁性基板
の前記接続パッドと前記半導体素子とを金属細線で接続
する工程と、前記絶縁性基板の上面領域を封止樹脂で封
止する工程とよりなる半導体パッケージの製造方法であ
る。
【0022】前記構成により、まず、円形のソルダーレ
ジストなどの被覆樹脂、ダミー配線パターンの上に接着
剤を介して半導体素子を搭載して接着しているので、半
導体素子自体が上方に配置され、接着剤が多く形成され
たとしても、余分な接着剤は被覆樹脂が形成されていな
い部分に流れ込み、半導体素子の電極部や配線パターン
の接続部の汚染を防止することができる。また接着剤に
よる汚染が防止されることにより、接着剤の塗布量の制
御すべき許容範囲が広がり、塗布制御の容易性、さらに
は安定的で高い生産性を確保することが可能になる。ま
た、接着剤の塗布量の許容範囲が広がることにより、絶
縁性基板自身の反りやうねり、半導体素子を絶縁性基板
上に搭載した時の半導体素子の傾きが存在しても、一定
厚以上の接着剤厚を確保することが可能になる。この接
着剤厚を一定以上確保することにより、半導体素子端の
四辺に集中する歪み応力に対し、接着剤の接続強度が十
分に得られ、歪み応力の緩和が可能になる。また、半導
体素子、接着剤、封止樹脂や絶縁性基板等、熱膨張率や
弾性率等、物性が異なる複数材料の接合点が集中する半
導体素子端の四辺において、半導体素子の底面とその周
囲にはドーナツ状の非被覆領域が構成されているので、
半導体素子端の四辺での接合点を空間的に分散させ、剥
離が発生しても、他の材料間の界面に剥離が進行するこ
とを阻止することが可能である。
【0023】また配線パターンは被覆樹脂で被覆されて
カバーされているので、半導体素子を絶縁性基板上に搭
載する際、半導体素子と絶縁性基板との平行性が保たれ
ない状態で半導体素子端のエッジが配線パターンに衝突
しても、配線パターン上に被覆樹脂が被覆されているこ
とにより、配線パターンへの衝突のダメージを防止する
ことが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体パッケージ
およびその製造方法の一実施形態について、図面を参照
しながら説明する。
【0025】図1は本実施形態の半導体パッケージを示
す図であり、図1(a)は平面図であり、一部内部構成
を透過した状態を示している。図中、配線パターンは破
線で示し、ソルダーレジストの境界面、接続パッド、半
導体素子、金属細線は実線で示し、また封止樹脂の封止
領域は一点鎖線で示している。また図1(b)は図1
(a)のA−A1箇所の主要な断面図であり、参考まで
に金属細線は破線で示している。
【0026】図1に示すように、本実施形態の半導体パ
ッケージは、複数の接続パッド8と、それら接続パッド
8と接続した銅箔等からなる導電性の配線パターン9と
を上面の周辺領域に有した絶縁性基板10と、その絶縁
性基板10上面の配線パターン9を覆う領域と、絶縁性
基板10上面の半導体素子11が搭載される円形領域と
に設けられたソルダーレジストである被覆樹脂12と、
その円形領域に設けられた被覆樹脂12上に絶縁性の接
着剤13を介して搭載された半導体素子11と、搭載さ
れた半導体素子11と複数の接続パッド8とを接続した
金(Au)線やアルミニウム(Al)線などの金属細線
14と、絶縁性基板10の上面領域を封止したエポキ
シ、シリコン、ポリイミド樹脂等の封止樹脂15とより
なる半導体パッケージであり、半導体素子11の底面と
その周囲の絶縁性基板10上にはドーナツ状の非被覆領
域が構成されて被覆樹脂12が設けられているものであ
る。
【0027】また絶縁性基板10上面の半導体素子11
が搭載される円形領域に設けられた被覆樹脂12は、搭
載される半導体素子11の底面積よりも小さい面積で設
けられているものである。そのため半導体素子11が搭
載される領域の一部に被覆樹脂12が形成されているも
のである。
【0028】本実施形態の半導体パッケージは、絶縁性
基板10の上面に対して、搭載した半導体素子11の底
面とその周囲には被覆樹脂12が形成されないドーナツ
状の非被覆領域、すなわち、搭載した半導体素子11端
の四辺を平面透視的に包含するよう環帯状にソルダーレ
ジストなどの被覆樹脂12が被覆されていない領域を有
しているものである。そして円形の被覆樹脂12の上に
接着剤13を介して半導体素子11を搭載して接着して
いるので、半導体素子11自体が基板面の上方に配置さ
れているものである。これにより、例えば、素子搭載用
の接着剤13を多く塗布形成した場合でも、余分な接着
剤13は被覆樹脂12が被覆されていない領域に流れ込
むことにより、接着剤13のはみ出しや半導体素子11
側面のせり上がりによる半導体素子11の電極部や配線
パターン9の接続部の汚染を防止できるものである。そ
して接着剤13の汚染が防止されることにより、接着剤
13の塗布量の制御すべき許容範囲が広がり、塗布制御
が容易になり、安定的で高い生産性を確保することが可
能となる。
【0029】また、接着剤13の塗布量の許容範囲が広
がることにより、絶縁性基板10自身の反りやうねり、
半導体素子11を絶縁性基板10上に搭載した時に半導
体素子11の傾きが存在しても、一定厚以上の接着剤1
3の厚みを確保することが可能となる。接着剤13の厚
みを一定以上確保することにより、半導体素子11端の
四辺に集中する歪み応力に対し、接着剤13の接続強度
が十分に得られ、歪み応力の緩和が可能になる。さら
に、半導体素子11、接着剤13、封止樹脂15や絶縁
性基板10等、熱膨張率や弾性率等、物性が異なる複数
材料の接合点が集中する半導体素子11端の四辺におい
て、平面透視的に包含するよう環帯状に被覆樹脂12を
形成しないことにより、半導体素子11端の四辺での接
合点を空間的に分散させ、剥離が発生しても、他の材料
間の界面に剥離が進行することを阻止することが可能と
なる。
【0030】なお、図示はしないが、本実施形態で用い
ている絶縁性基板10は、エポキシ基板やベークライト
基板等の有機性基板からなる絶縁性のプリント多層基板
であり、本実施形態では4層基板を用いている。
【0031】また図1(a)で示した配線パターン9と
接続した円形部位は、スルーホールを示し、基板表面か
ら裏面への配線引き回しの機能を有し、基板底面に設け
た配線パターンの外部端子での外部接続を可能とする。
【0032】なお、ソルダーレジストである被覆樹脂1
2の厚みは20〜70[μm]であり、本実施形態では
45[μm]厚を採用している。また基板上に半導体素
子11を搭載する領域に被覆樹脂12を円形に構成して
いるのは、半導体素子11の周辺に作用する応力に対す
る膜形状対策である。
【0033】また配線パターン9としての厚みは5〜2
0[μm]であり、電気的接続が必要な部分にはNi,
Auメッキが施されている。また絶縁性の接着剤13の
厚みとしては、20〜50[μm]であり、本実施形態
では50[μm]としている。
【0034】また本実施形態では、円形の被覆樹脂12
上に半導体素子11を搭載しているが、形状は円形以
外、応力緩和でき、信頼性劣化のない形状であればよ
い。同様に被覆樹脂12の開口として、形状は円形をベ
ースとしたドーナツ状の非被覆領域を形成しているが、
非被覆領域の形状についても、円形以外、応力緩和で
き、信頼性劣化のない形状であればよい。
【0035】次に本実施形態の半導体パッケージの製造
方法について、図面を参照しながら説明する。図2〜図
4は図1で示した本実施形態の半導体パッケージの製造
方法を主要な工程ごとに示した平面図である。なお、本
実施形態の半導体パッケージの製造方法においては、前
記した実施形態の半導体パッケージで説明した各構成に
ついての詳細な説明は省略する。
【0036】まず図2(a)に示すように、複数の接続
パッド8と、それら接続パッド8と接続した配線パター
ン9とを上面の比較的周辺領域に有した有機材料からな
る絶縁性基板10を用意する。
【0037】次に図2(b)に示すように、用意した絶
縁性基板10に対して、配線パターン9の領域と、絶縁
性基板10上面の半導体素子が搭載される円形領域とを
ソルダーレジストである被覆樹脂12で被覆し、半導体
素子が搭載される周囲領域にはドーナツ状の非被覆領域
を形成する。すなわち、半導体素子を搭載した際、その
半導体素子端の四辺を平面透視的に包含するよう環帯状
に被覆樹脂12が被覆されていない領域を構成する。な
お、図中、被覆樹脂12で被覆された配線パターン9は
破線で示している。
【0038】次に図3(a)に示すように、絶縁性基板
10に形成されたドーナツ状の非被覆領域内の円形の被
覆樹脂12上に接着剤を介して半導体素子11を接着搭
載する。この状態においては、半導体素子11は基板面
に対して、接着剤と被覆樹脂12との厚み分だけ上方に
配置されているものである。なお、図中、半導体素子1
1の下部にある被覆樹脂12は破線で示している。
【0039】次に図3(b)に示すように、絶縁性基板
10の複数の接続パッド8と搭載した半導体素子11の
電極パッド(図示せず)とを金属細線14で接続する。
【0040】そして図4に示すように、絶縁性基板10
の上面領域の半導体素子11、金属細線14を含む領域
を封止樹脂15で封止して半導体パッケージを得るもの
である。なお図中、封止樹脂15の内包されている被覆
樹脂12の円形の境界部、半導体素子11、接続パッド
8、金属細線14は破線で示し、配線パターンは省略し
ている。
【0041】以上のように本実施形態の半導体パッケー
ジの製造方法では、半導体素子11自体が絶縁性基板1
0上面の上方に配置されているものである。これによ
り、例えば、素子搭載用の接着剤を多く塗布形成した場
合でも、余分な接着剤は被覆樹脂が被覆されていない領
域に流れ込むことにより、接着剤のはみ出しや半導体素
子側面のせり上がりによる半導体素子11の電極部や配
線パターン9の接続パッド8の汚染を防止できるもので
ある。
【0042】また、配線パターン9は被覆樹脂12で被
覆されてカバーされているので、半導体素子11を絶縁
性基板10上に搭載する際、半導体素子11と絶縁性基
板10との平行性が保たれない状態で半導体素子11端
のエッジが配線パターン9に衝突しても、配線パターン
9上に被覆樹脂12が被覆されていることにより、配線
パターン9への衝突のダメージを防止することができ
る。
【0043】次に本発明の別の実施形態の半導体パッケ
ージについて説明する。
【0044】図5は本実施形態の半導体パッケージを示
す図であり、図5(a)は平面図であり、一部内部構成
を透過した状態を示している。図中、配線パターン、ダ
ミー配線パターンは破線で示し、接続パッド、半導体素
子、金属細線は実線で示し、また封止樹脂の封止領域は
一点鎖線で示している。また図5(b)は図5(a)の
B−B1箇所の主要な断面図であり、参考までに金属細
線は破線で示している。
【0045】図5に示すように、本実施形態の半導体パ
ッケージは、複数の接続パッド8と、それら接続パッド
8と接続した配線パターン9とを上面の比較的周辺領域
に有した有機材料よりなる絶縁性基板10と、その絶縁
性基板10上面の半導体素子11が搭載されるべき領域
に円状に設けられた複数のダミー配線パターン16と、
その円状に設けられたダミー配線パターン16上に絶縁
性の接着剤13を介して搭載された半導体素子11と、
搭載された半導体素子11と接続パッド8とを接続した
金属細線14と、絶縁性基板10の上面の半導体素子1
1、金属細線14、配線パターン9の領域を封止した封
止樹脂15とよりなる半導体パッケージであり、配線パ
ターン9は半導体素子11の周囲領域を除く基板の周辺
領域に設けられている半導体パッケージである。
【0046】すなわち本実施形態の半導体パッケージ
は、半導体素子11端の四辺を平面透視的に包含するよ
う略環帯状領域には配線パターン9が形成されておら
ず、これにより、接着剤13の塗布制御の容易性さらに
は安定的で高い生産性の確保、接着剤13の厚みを一定
以上確保することによる応力緩和、並びに半導体素子1
1端の四辺での構成材料の接合点の分散が可能となる。
【0047】また絶縁性基板10上面の半導体素子11
が搭載される領域に円状に設けられた複数のダミー配線
パターン16は、搭載される半導体素子11の底面積よ
りも小さい面積で設けられているものである。
【0048】本実施形態の半導体パッケージは、前記し
た実施形態の半導体パッケージとは異なり、ソルダーレ
ジストなどの被覆樹脂は設けず、配線パターン9を絶縁
性基板10の周辺に配置し、半導体素子11との接触ダ
メージを避けている。また円形のダミー配線パターン1
6上に接着剤13を介して半導体素子11を搭載してい
るので、半導体素子11自体が絶縁性基板10上面の上
方に配置されているものである。これにより、例えば、
素子搭載用の接着剤13を多く塗布形成した場合でも、
余分な接着剤13は半導体素子11の下部の領域に流れ
込こむことにより、接着剤13のはみ出しや半導体素子
11側面のせり上がりによる半導体素子11の電極部や
配線パターン9の接続部の汚染を防止できるものであ
る。また半導体素子11端の四辺での被覆樹脂を削除し
ているため、構成材料の接合点の分散が可能となる。
【0049】なお、絶縁性基板10上に半導体素子11
を搭載する領域にダミー配線パターン16を円形に構成
しているのは、半導体素子11の周辺に作用する応力に
対するパターン形状対策である。
【0050】次に本実施形態の半導体パッケージの製造
方法について、図面を参照しながら説明する。図6〜図
7は図5で示した本実施形態の半導体パッケージの製造
方法を主要な工程ごとに示した平面図である。なお、本
実施形態の半導体パッケージの製造方法においては、前
記した実施形態の半導体パッケージで説明した各構成に
ついての詳細な説明は省略する。
【0051】まず図6(a)に示すように、複数の接続
パッド8と、それら接続パッド8と接続した配線パター
ン9とを上面の周辺領域に有し、円形の複数のダミー配
線パターン16を半導体素子が搭載されるべき領域に有
した絶縁性基板10を用意する。ここで用意する絶縁性
基板10としては、搭載すべき半導体素子端の四辺を平
面透視的に包含するよう略環帯状領域には配線パターン
9が形成されていない基板を用意するものである。
【0052】次に図6(b)に示すように、用意した絶
縁性基板10上のダミー配線パターン16上に絶縁性の
接着剤を介して半導体素子11を接着搭載する。この状
態においては、半導体素子11は基板面に対して、ダミ
ー配線パターン16と接着剤との厚み分だけ上方に配置
されているものである。なお、図中、半導体素子11の
下部にあるダミー配線パターン16は破線で示してい
る。
【0053】次に図7(a)に示すように、絶縁性基板
10の接続パッド8と搭載した半導体素子11の電極パ
ッド(図示せず)とを金属細線14で接続する。
【0054】そして図7(b)に示すように、絶縁性基
板10の上面領域の半導体素子11、金属細線14を含
む領域を封止樹脂15で封止して半導体パッケージを得
るものである。なお、図中、封止樹脂15に内包される
半導体素子11、ダミー配線パターン16、配線パター
ン9、金属細線14、接続パッド8などは破線で示して
いる。
【0055】以上のように本実施形態の半導体パッケー
ジの製造方法では、半導体素子11自体が絶縁性基板1
0上面の上方に配置されているものである。これによ
り、例えば、素子搭載用の接着剤を多く塗布形成した場
合でも、余分な接着剤は半導体素子11の下部周辺領域
に流れ込むことにより、接着剤のはみ出しや半導体素子
11側面のせり上がりによる半導体素子11の電極部や
配線パターン9の接続部の汚染を防止できるものであ
る。
【0056】また、配線パターン9は基板の比較的周辺
領域に配置され、絶縁性基板10上の搭載すべき半導体
素子端の四辺を平面透視的に包含するよう略環帯状領域
には配線パターン9が形成されていないため、半導体素
子11を絶縁性基板10上に搭載する際、半導体素子1
1と絶縁性基板10との平行性が保たれない状態で半導
体素子11端のエッジが基板面に衝突しても、配線パタ
ーン9は基板周辺に配置されていることにより、配線パ
ターン9への衝突を防止することができる。
【0057】また本発明の他の実施形態の半導体パッケ
ージの製造方法について説明する。
【0058】図8〜図10は本実施形態の半導体パッケ
ージの製造方法を主要な工程ごとに示した平面図であ
る。
【0059】まず図8(a)に示すように、複数の接続
パッド8と、それら接続パッド8と接続した第1の配線
パターン17と、第2の配線パターン18とを上面に有
した絶縁性基板10を用意する。すなわち、ここでは絶
縁性基板10に対して、その周辺領域と、中央領域に延
びる配線パターン17,18を有した基板を用意する。
【0060】次に図8(b)に示すように、絶縁性基板
10上の第1,第2の配線パターン17,18の領域
と、絶縁性基板10上面の半導体素子が搭載される略円
形領域とをソルダーレジストなどの被覆樹脂12で被覆
し、半導体素子が搭載される周囲領域には仮想ドーナツ
状の非被覆領域を形成する。なお、半導体素子が搭載さ
れる領域の一部は、仮想円の形状で被覆樹脂12が被覆
され、第2の配線パターン18を被覆した被覆樹脂12
と一体となっている。図中、被覆樹脂12による仮想ド
ーナツ状の非被覆領域は実線で示し、被覆樹脂12で被
覆された第1,第2の配線パターン17,18は破線で
示している。
【0061】次に図9(a)に示すように、絶縁性基板
10に形成された仮想ドーナツ状の非被覆領域内の被覆
樹脂12上に接着剤を介して半導体素子11を接着搭載
する。この状態においては、半導体素子11は基板面に
対して、第2の配線パターン18、接着剤、被覆樹脂1
2の厚み分だけ上方に配置されているものである。
【0062】次に図9(b)に示すように、絶縁性基板
10の接続パッド8と搭載した半導体素子11とを金属
細線14で接続する。なお図中、被覆樹脂12で覆われ
た第1の配線パターン、第2の配線パターンは省略して
いる。
【0063】そして図10に示すように、絶縁性基板1
0の上面領域の半導体素子11、金属細線14を含む領
域を封止樹脂15で封止して半導体パッケージを得るも
のである。なお、図中、封止樹脂15に内包される半導
体素子11、被覆樹脂12による仮想ドーナツ形状、金
属細線14、接続パッド8などは破線で示している。
【0064】以上のように本実施形態の半導体パッケー
ジの製造方法では、絶縁性基板10上の第1,第2の配
線パターン17,18の領域と、絶縁性基板10上面の
半導体素子11が搭載される円形領域とを被覆樹脂12
で被覆し、半導体素子11が搭載される周囲領域には仮
想ドーナツ状の非被覆領域を形成しており、被覆樹脂1
2が被覆されていない略環帯領域において、環周方向に
一箇所以上分断して被覆領域12が形成され、あるいは
環帯領域の分断部分が搭載する半導体素子11の四辺の
各辺上で1箇所以上配置するように形成しているので、
半導体素子11を絶縁性基板10上に搭載する際、半導
体素子11と絶縁性基板10との平行性が保たれない状
態で半導体素子11のエッジが基板上の配線パターン領
域に衝突しても、配線パターン17,18上を被覆樹脂
12が被覆されていることにより、配線パターン17,
18への衝突のダメージを防止することが可能となる。
【0065】形成された半導体パッケージの構成として
は、図11に示すように、複数の接続パッド8と、それ
ら接続パッド8と接続した第1の配線パターン17を上
面の比較的周辺領域に有した有機材料よりなる絶縁性基
板10と、その絶縁性基板10上面の中央領域である半
導体素子11が搭載されるべき領域に延在した複数の第
2の配線パターン18と、絶縁性基板10上面の第1の
配線パターン17と第2の配線パターン18とを覆う領
域と、絶縁性基板10上面の半導体素子11が搭載され
る円形領域とに設けられたソルダーレジストである被覆
樹脂12と、第2の配線パターン18上に絶縁性の接着
剤13を介して搭載された半導体素子11と、搭載され
た半導体素子11と接続パッド8とを接続した金属細線
14と、絶縁性基板10の上面の半導体素子11、金属
細線14、配線パターン17,18の領域を封止した封
止樹脂15とよりなる半導体パッケージであり、第1の
配線パターン17は半導体素子11の周囲領域を除く基
板の周辺領域に設けられており、絶縁性基板10上の第
1,第2の配線パターン17,18の領域と、絶縁性基
板10上面の半導体素子11が搭載される円形領域とが
被覆樹脂12で被覆されて、半導体素子11が搭載され
る周囲領域には仮想ドーナツ状の非被覆領域が形成され
ている半導体パッケージである。
【0066】なお、図11(a)は平面図であり、一部
内部構成を透過した状態を示している。図中、各配線パ
ターンは破線で示している。また図11(b)は図11
(a)のC−C1箇所の主要な断面図であり、参考まで
に金属細線14は破線で示している。
【0067】以上、各実施形態で説明した通り、複数の
配線パターンがその上面に形成された絶縁性基板に対し
て、半導体素子を基板面より上方に持ち上げて搭載して
いるので、素子搭載用の接着剤が多く形成されたとして
も、余分な接着剤は被覆樹脂が形成されていない部分に
流れ込み、半導体素子の電極部や配線パターンの接続部
の汚染を防止することができる。また接着剤による汚染
が防止されることにより、接着剤の塗布量の制御すべき
許容範囲が広がり、塗布制御の容易性、さらには安定的
で高い生産性を確保することが可能になる。また、接着
剤の塗布量の許容範囲が広がることにより、絶縁性基板
自身の反りやうねり、半導体素子を絶縁性基板上に搭載
した時の半導体素子の傾きが存在しても、一定厚以上の
接着剤厚を確保することが可能になる。この接着剤厚が
一定以上確保することにより、半導体素子端の四辺に集
中する歪み応力に対し、接着剤の接続強度が十分に得ら
れ、歪み応力の緩和が可能になる。また、半導体素子、
接着剤、封止樹脂や絶縁性基板等、熱膨張率や弾性率
等、物性が異なる複数材料の接合点が集中する半導体素
子端の四辺において、半導体素子の底面とその周囲には
ドーナツ状の非被覆領域が構成されているので、半導体
素子端の四辺での接合点を空間的に分散させ、剥離が発
生しても、他の材料間の界面に剥離が進行することを阻
止することが可能である。
【0068】また配線パターンは被覆樹脂で被覆されて
カバーされているので、半導体素子を絶縁性基板上に搭
載する際、半導体素子と絶縁性基板との平行性が保たれ
ない状態で半導体素子端のエッジが配線パターンに衝突
しても、配線パターン上に被覆樹脂が被覆されているこ
とにより、配線パターンへの衝突のダメージを防止する
ことが可能となる。
【0069】
【発明の効果】以上の通り、各実施形態で説明したよう
に、本発明の半導体パッケージおよびその製造方法によ
れば、以下のような効果を奏することができる。
【0070】まず、複数の配線パターンがその上面に形
成された絶縁性基板に対して、半導体素子を基板面より
上方に持ち上げて搭載しているので、素子搭載用の接着
剤が多く形成されたとしても、余分な接着剤は被覆樹脂
が形成されていない部分に流れ込み、半導体素子の電極
部や配線パターンの接続部の汚染を防止することができ
る。
【0071】また接着剤による汚染が防止されることに
より、接着剤の塗布量の制御すべき許容範囲が広がり、
塗布制御の容易性、さらには安定的で高い生産性を確保
することが可能になる。
【0072】さらに、接着剤の塗布量の許容範囲が広が
ることにより、絶縁性基板自身の反りやうねり、半導体
素子を絶縁性基板上に搭載した時の半導体素子の傾きが
存在しても、一定厚以上の接着剤厚を確保することが可
能になる。この接着剤厚が一定以上確保することによ
り、半導体素子端の四辺に集中する歪み応力に対し、接
着剤の接続強度が十分に得られ、歪み応力の緩和が可能
になる。
【0073】また、半導体素子、接着剤、封止樹脂や絶
縁性基板等、熱膨張率や弾性率等、物性が異なる複数材
料の接合点が集中する半導体素子端の四辺において、半
導体素子の底面とその周囲にはドーナツ状の非被覆領域
が構成されているので、半導体素子端の四辺での接合点
を空間的に分散させ、剥離が発生しても、他の材料間の
界面に剥離が進行することを阻止することが可能であ
る。
【0074】また配線パターンは被覆樹脂で被覆されて
カバーされているので、工程上、半導体素子を絶縁性基
板上に搭載する際、半導体素子と絶縁性基板との平行性
が保たれない状態で半導体素子端のエッジが配線パター
ンに衝突しても、配線パターン上に被覆樹脂が被覆され
ていることにより、配線パターンへの衝突のダメージを
防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体パッケージを示す
【図2】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図3】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図4】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図5】本発明の一実施形態の半導体パッケージを示す
【図6】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図7】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図8】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図9】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製造
方法を示す平面図
【図10】本発明の一実施形態の半導体パッケージの製
造方法を示す平面図
【図11】本発明の一実施形態の半導体パッケージを示
す図
【図12】従来の半導体パッケージを示す断面図
【符号の説明】
1 プリント基板 2 半導体素子 3 配線パターン 4 金属細線 5 ソルダーレジスト 6 封止樹脂 7 絶縁性接着剤 8 接続パッド 9 配線パターン 10 絶縁性基板 11 半導体素子 12 被覆樹脂 13 接着剤 14 金属細線 15 封止樹脂 16 ダミー配線パターン 17 第1の配線パターン 18 第2の配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楢岡 浩喜 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 本間 太 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 新井 良之 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 前田 健児 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 山田 雄一郎 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 伊藤 史人 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 Fターム(参考) 5F047 AB06 AB08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接続パッドと、前記接続パッドと接続し
    た配線パターンとを上面に有した絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上面の配線パターンを覆う領域と、前記
    絶縁性基板上面の半導体素子が搭載される円形領域とに
    設けられた被覆樹脂と、 前記円形領域に設けられた被覆樹脂上に接着剤を介して
    搭載された半導体素子と、 前記半導体素子と前記接続パッドとを接続した金属細線
    と、 前記絶縁性基板の上面領域を封止した封止樹脂とよりな
    る半導体パッケージであって、 前記半導体素子の底面とその周囲にはドーナツ状の非被
    覆領域が構成されて被覆樹脂が設けられていることを特
    徴とする半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 絶縁性基板上面の半導体素子が搭載され
    る円形領域に設けられた被覆樹脂は、搭載される半導体
    素子の底面積よりも小さい面積で設けられていることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
  3. 【請求項3】 接続パッドと、前記接続パッドと接続し
    た配線パターンとを上面に有した絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上面の半導体素子が搭載される領域に円
    状に設けられたダミー配線パターンと、 前記円状に設けられたダミー配線パターン上に接着剤を
    介して搭載された半導体素子と、 前記半導体素子と前記接続パッドとを接続した金属細線
    と、 前記絶縁性基板の上面領域を封止した封止樹脂とよりな
    る半導体パッケージであって、 前記配線パターンは前記半導体素子の周囲領域を除く領
    域に設けられていることを特徴とする半導体パッケー
    ジ。
  4. 【請求項4】 絶縁性基板上面の半導体素子が搭載され
    る領域に円状に設けられたダミー配線パターンは、搭載
    される半導体素子の底面積よりも小さい面積で設けられ
    ていることを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケ
    ージ。
  5. 【請求項5】 配線パターンは絶縁性基板上面の比較的
    周辺領域に設けられていることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項3に記載の半導体パッケージ。
  6. 【請求項6】 接続パッドと、前記接続パッドと接続し
    た配線パターンとを上面周辺に有した絶縁性基板に対し
    て、前記配線パターンの領域と、前記絶縁性基板上面の
    半導体素子が搭載される円形領域とを被覆樹脂で被覆
    し、前記半導体素子が搭載される周囲領域にはドーナツ
    状の非被覆領域を形成する工程と、 前記絶縁性基板に形成された前記ドーナツ状の非被覆領
    域内の前記被覆樹脂上に接着剤を介して半導体素子を接
    着搭載する工程と、 前記絶縁性基板の前記接続パッドと前記半導体素子とを
    金属細線で接続する工程と、 前記絶縁性基板の上面領域を封止樹脂で封止する工程と
    よりなることを特徴とする半導体パッケージの製造方
    法。
  7. 【請求項7】 接続パッドと、前記接続パッドと接続し
    た配線パターンとを上面周辺領域に有し、円形のダミー
    配線パターンを半導体素子が搭載される領域に有した絶
    縁性基板に対して、前記絶縁性基板上のダミー配線パタ
    ーン上に接着剤を介して半導体素子を接着搭載する工程
    と、 前記絶縁性基板の前記接続パッドと前記半導体素子とを
    金属細線で接続する工程と、 前記絶縁性基板の上面領域を封止樹脂で封止する工程と
    よりなることを特徴とする半導体パッケージの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 接続パッドと、前記接続パッドと接続し
    た第1の配線パターンと、第2の配線パターンとを上面
    周辺に有した絶縁性基板に対して、前記第1,第2の配
    線パターンの領域と、前記絶縁性基板上面の半導体素子
    が搭載される円形領域とを被覆樹脂で被覆し、前記半導
    体素子が搭載される周囲領域には仮想ドーナツ状の非被
    覆領域を形成する工程と、 前記絶縁性基板に形成された前記仮想ドーナツ状の非被
    覆領域内の前記被覆樹脂上に接着剤を介して半導体素子
    を接着搭載する工程と、 前記絶縁性基板の前記接続パッドと前記半導体素子とを
    金属細線で接続する工程と、 前記絶縁性基板の上面領域を封止樹脂で封止する工程と
    よりなることを特徴とする半導体パッケージの製造方
    法。
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