JP2003179184A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
た半導体装置の製造方法及び半導体装置製造用金型及び
半導体装置及びその実装方法に関し、半導体装置の製造
効率及び信頼性の向上を図ることを課題とする。 【解決手段】 少なくとも表面上にバンプ12が形成さ
れてなる半導体素子11と、このバンプ12の先端部が
突出するように半導体素子11のバンプ12が形成され
た面を封止する樹脂層13と、この樹脂層13から突出
したバンプ12の先端部に形成された外部接続用突起電
極90とを具備し、かつ、外部接続用突起電極90をバ
ンプとする。
Description
製造方法に係り、特にチップサイズパッケージ構造を有
した半導体装置及びその製造方法に関する。
伴い、半導体装置の小型化,高密度化が図られている。
このため、半導体装置の形状を半導体素子(チップ)に
極力と近づけることにより小型化を図った、いわゆるチ
ップサイズパッケージ構造の半導体装置が提案されてい
る。
導体装置が小型化すると、外部接続端子のピッチが狭く
なる。このため、省スペースに比較的多数の外部接続端
子を形成しうる構造として、外部接続端子として突起電
極(バンプ)を用いることが行われている。
リップチップ)実装に用いられる半導体装置の一例を示
している。同図に示す半導体装置1は、大略すると半導
体素子2(半導体チップ),及び多数の突起電極4(バ
ンプ)等とにより構成されている。
る突起電極4が、例えばマトリックス状に多数形成され
ている。この突起電極4は半田等の柔らかい金属により
形成されたものであるため傷が付きやすく、ハンドリン
グやテストを実施するのが難しいものである。同様に、
半導体素子2もベアチップ状態であるため傷が付きやす
く、よって突起電極4と同様にハンドリングや試験を実
施するのが難しい。
(例えば、プリント配線基板)に実装するには、図78
(B)に示されるように、先ず半導体装置1に形成され
ている突起電極4を実装基板5に形成されている電極5
aに接合する。続いて、図78(C)に示されるよう
に、半導体素子2と実装基板5との間に、いわゆるアン
ダーフィルレジン6(梨地で示す)を装填する。
動性を有する樹脂を半導体素子2と実装基板5との間に
形成された間隙7(突起電極4の高さと略等しい)に充
填することにより形成される。
レジン6は、半導体素子2と実装基板5との熱膨張差に
基づき発生する応力及び実装時の熱により開放された時
に発生する半導体素子2の電極と突起電極4との接合部
に印加される応力により、突起電極4と実装基板5の電
極5aとの接合部位の破壊、若しくは突起電極4と半導
体素子2の電極との接合部位の破壊を防止するために設
けられるものである。
ーフィルレジン6は、突起電極4と実装基板5との破壊
(特に、電極と突起電極4との間における破壊)を防止
する面から有効である。
は、半導体素子2と実装基板5との間に形成された狭い
間隙7に充填する必要があるため充填作業が面倒であ
り、また間隙7の全体に均一にアンダーフィルレジン6
を配設するのが困難である。このため、半導体装置の製
造効率が低下したり、またアンダーフィルレジン6を形
成したにも拘わらず突起電極4と電極5aとの接合部、
若しくは突起電極4と半導体素子2の電極との接合部に
おける破壊が発生し、実装における信頼性が低下してし
まうという問題点があった。
あり、半導体装置の信頼性の向上を図りうる半導体装置
及びその製造方法を提供することを目的とする。
段を講じることにより解決することができる。
に突起電極が形成されてなる半導体素子と、前記突起電
極の先端部が突出するように前記半導体素子の前記突起
電極が形成された面を封止する樹脂層と、前記樹脂層か
ら突出した前記突起電極の先端部に形成された外部接続
用突起電極とを具備し、かつ、前記外部接続用突起電極
がバンプであることを特徴とするものである。
載の半導体装置において、前記樹脂層の側面及び前記半
導体素子の側面にダイサーにより切断された切断面が形
成されてなり、かつ、前記外部接続用突起電極がバンプ
であることを特徴とするものである。
載の半導体装置において、前記樹脂層は圧縮成形により
形成されてなることを特徴とするものである。
載の半導体装置において、前記突起電極はストレートバ
ンプであることを特徴とするものである。
載の半導体装置において、前記ストレートバンプは、メ
ッキ法を用いて形成されてなることを特徴とするもので
ある。
に形成された複数の電極パッドと、前記電極パッドに対
し離間するよう、前記半導体素子上にメッキにより形成
された複数の突起電極と、前記電極パッドと前記突起電
極との間に選択的に配設されることにより、前記電極パ
ッドと前記突起電極とを接続する配線と、少なくとも前
記電極パッド及び前記配線を覆うよう形成されると共
に、前記突起電極の先端部を残して前記半導体素子の前
記突起電極が形成された面を封止する樹脂層と、前記樹
脂層の側面及び前記半導体素子の側面にダイサーにより
切断された切断面が形成されてなることを特徴とするも
のである。
パッドをそれぞれ有する複数の半導体素子が形成された
ウエーハと、前記電極パッドに対し離間するよう、前記
半導体素子上にメッキにより形成された複数の突起電極
と、前記電極パッドと前記突起電極との間に選択的に配
設されることにより、前記電極パッドと前記突起電極と
を接続する配線と、少なくとも前記電極パッド及び前記
配線を覆うよう形成されると共に、前記突起電極の先端
部を残して前記半導体素子の前記突起電極が形成された
面を封止する樹脂層とを特徴とするものである。
と、突起電極と、該電極パッドと突起電極を接続する配
線を有する半導体装置の製造方法であって、ウエーハ表
面上に複数の電極パッドをそれぞれ有する複数の半導体
素子を形成し、前記電極パッドの形成位置と前記突起電
極の形成位置との間に選択的に配設され、前記電極パッ
ドと前記突起電極とを接続する配線を形成し、前記電極
パッドに対し離間するよう、前記半導体素子上に突起電
極をメッキにより形成し、前記電極パッド及び前記配線
を覆うように、前記突起電極の先端部を残して前記半導
体素子の前記突起電極が形成された面を樹脂層により封
止することを特徴とするものである。
と、突起電極と、該電極パッドと突起電極を接続する配
線を有する半導体装置の製造方法であって、ウエーハ表
面上に複数の電極パッドをそれぞれ有する複数の半導体
素子を形成し、前記電極パッドの形成位置と前記突起電
極の形成位置との間に選択的に配設され、前記電極パッ
ドと前記突起電極とを接続する配線を形成し、前記電極
パッドに対し離間するよう、前記半導体素子上に突起電
極をメッキにより形成し、前記電極パッド及び前記配線
を覆うように、前記突起電極の先端部を残して前記半導
体素子の前記突起電極が形成された面を樹脂層により封
止し、前記樹脂層及び前記ウエーハをダイサーにより切
断することを特徴とするものである。
図面と共に説明する。
置の製造方法を製造手順に沿って示しており、また図9
は第1実施例である半導体装置の製造方法により製造さ
れる半導体装置10を示している。
1乃至図8に示す製造方法により製造される第1実施例
となる半導体装置10について説明する。半導体装置1
0は、大略すると半導体素子11,突起電極となるバン
プ12,及び樹脂層13等によりなる極めて簡単な構成
とされている。
体基板に電子回路が形成されたものであり、その実装側
の面には多数のバンプ12が配設されている。バンプ1
2は、例えば半田ボールを転写法を用いて配設された構
成とされており、外部接続電極として機能するものであ
る。本実施例では、バンプ12は半導体素子11に形成
されている電極パッド(図示せず)に直接配設された構
成とされている。
ばポリイミド,エポキシ(PPS,PEK,PES,及
び耐熱性液晶樹脂等の熱可塑性樹脂)等の熱硬化性樹脂
よりなり、半導体素子11のバンプ形成側面の全面にわ
たり形成されている。従って、半導体素子11に配設さ
れているバンプ12は、この樹脂層13により封止され
た状態となるが、バンプ12の先端部は樹脂層13から
露出するよう構成されている。即ち、樹脂層13は、先
端部を残してバンプ12を封止するよう半導体素子11
に形成されている。
全体的な大きさが略半導体チップ11の大きさと等し
い、いわゆるチップサイズパッケージ構造となる。従っ
て、半導体装置10は、近年特に要求されている小型化
のニーズに十分対応することができる。
導体素子11上に樹脂層13が形成された構成とされて
おり、かつこの樹脂層13は先端部を残しバンプ12を
封止した構造とされている。このため、樹脂層13によ
りデリケートなバンプ12は保持されることとなり、よ
ってこの樹脂層13は従来用いられていたアンダーフィ
ルレジン6(図78参照)と同様の機能を奏することと
なる。
1,バンプ12,実装基板14,バンプ12と接続電極
15との接合部位,及びバンプ12と半導体素子11と
の接合部位の破壊を防止することができる。
14に実装する方法を説明するための図である。半導体
装置10を実装基板14に実装するには、実装基板14
に形成されている接続電極15とバンプ12を位置決め
した上で実装を行なう。
10には樹脂層13が予め半導体素子11に形成された
構成とされている。よって、半導体装置10を実装基板
14に実装処理する際、アンダーフィルレジンを半導体
素子11と実装基板14との間に充填処理する必要はな
くなり、これにより実装処理を容易とすることができ
る。
装する際、半田バンプ12を接続電極15に接合するた
めに加熱処理を行なうが、半導体素子11に配設された
バンプ12は樹脂層13により保持されているため、半
導体素子11と実装基板14との間に熱膨張差が発生し
ても確実に実装処理を行なうことができる。
装した後に熱が印加されたような場合においても、半導
体素子11と実装基板14との熱膨張差が発生しても、
樹脂層13によりバンプ12は保持されているため、バ
ンプ12と接続電極15との間で剥離が発生するような
ことはない。よって、半導体装置10の実装における信
頼性を向上させることができる。
の製造方法(第1実施例に係る製造方法)について、図
1乃至図8を用いて説明する。
形成工程,バンプ形成工程,樹脂封止工程,突起電極露
出工程,及び分離工程等を実施することにより形成され
る。この各工程の内、半導体素子形成工程は、基板に対
しエキシマレーザ技術等を用いて回路形成を行なう工程
であり、またバンプ形成工程は転写法等を用いて回路形
成された半導体素子11上にバンプ12を形成する構成
である。
程は、周知の技術を用いて実施されるものであり、本願
発明の要部は樹脂封止工程以降にあるため、以下の説明
では樹脂封止工程以降の各工程についてのみ説明するも
のとする。
る。
層形成工程,及び離型工程に細分化される。樹脂封止工
程が開始されると、先ず図1に示されるように、半導体
素子形成工程及びバンプ形成工程を経ることにより多数
の半導体素子11が形成された基板16(ウエハー)を
半導体装置製造用金型20に装着する。
用金型20(以下、単に金型20という)の構造につい
て説明する。
2とにより構成されている。この上型21及び下型22
には、共に図示しないヒーターが内設されており、後述
する封止樹脂35を加熱溶融しうる構成とされている。
中矢印Z1,Z2方向に昇降動作する構成とされてい
る。また、上型21の下面はキャビティ面21aとされ
ており、このキャビティ面21aは平坦面とされてい
る。従って、上型21の形状は極めて簡単な形状とされ
ており、安価に上型21を製造することができる。
第2の下型半体24とにより構成されている。第1の下
型半体23は、前記した基板16の形状に対応した形状
とされており、具体的には基板16の径寸法より若干大
きな径寸法に設定されている。基板16は、この第1の
下型半体23の上面に形成されたキャビティ面25に装
着される。本実施例では、この第1の下型半体23は固
定された構成とされている。
半体23を囲繞するよう略環状形状とされている。この
第2の下型半体24は、図示しない昇降装置により、第
1の下型半体23に対して図中矢印Z1,Z2方向に昇
降動作する構成とされている。また、第2の下型半体2
4の内周壁はキャビティ面26とされており、このキャ
ビティ面26の上部所定範囲には、離型性を向上させる
面より傾斜部27が形成されている。
に示すように、第2の下型半体24は第1の下型半体2
3に対してZ2方向に上動した状態となっており、よっ
て前記した基板16は第1及び第2の下型半体23,2
4が協働して形成する凹部(キャビティ)内に装着され
る。この際、基板16はバンプ12が形成された面が上
側となるよう装着され、よって装着状態において基板1
6に形成されたバンプ12は上型21と対向した状態と
なっている。
ると、続いて上型21の下部にフィルム30を歪みの無
い状態で配設すると共に、基板16のバンプ12上に封
止樹脂35を載置する。
ビニール,PC,Pet,静分解性樹脂,合成紙等の
紙,金属箔,若しくはこれらの複合材を用いることが可
能であり、後述する樹脂成形時に印加される熱により劣
化しない材料が選定されている。また本実施例で用いる
フィルム30は、上記の耐熱性に加え、所定の弾性を有
する材料が選定されている。ここでいう所定の弾性と
は、後述する封止時において、バンプ12の先端部がフ
ィルム30内にめり込むことが可能な程度の弾性をい
う。
エポキシ(PPS,PEEK,PES及び耐熱性液晶樹
脂等の熱可塑性樹脂)等の樹脂であり、本実施例におい
てはこの樹脂を円柱形状に成形した構成のものを用いて
いる。また、封止樹脂35の載置位置は、図2(下型2
2の平面図である)に示されるように、基板16の略中
央位置に選定されている。以上が、基板装着工程の処理
である。
ルム30を配設するタイミングは、下型22に基板16
を装着した後に限定されるものではなく、下型22に基
板16を装着する前に予めフィルム30を配設しておく
構成としてもよい。
続いて樹脂層形成工程が実施される。樹脂層形成工程が
開始されると、金型20による加熱により封止樹脂35
が溶融しうる温度まで昇温したことを確認した上で
(尚、封止樹脂35の高さが十分小さい場合は確認の必
要はない)、上型21がZ1方向に下動される。
り、先ず上型21は第2の下型半体24の上面と当接す
る。この際、前記のように上型21の下部にはフィルム
30が配設されているため、上型21が第2の下型半体
24と当接した時点で、図3に示されるように、フィル
ム30は上型21と第2の下型半体24との間にクラン
プされた状態となる。この時点で、金型20内には、前
記した各キャビティ面24a,25,26により囲繞さ
れたキャビティ28が形成される。
よりフィルム30を介して圧縮付勢され、かつ封止樹脂
35は溶融しうる温度まで昇温されているため、同図に
示されるように、封止樹脂35は基板16上にある程度
広がった状態となる。
と、その後は上型21及び第2の下型半体24はフィル
ム30をクランプした状態を維持しつつ一体的にZ1方
向に下動を行なう。即ち、上型21及び第2の下型半体
24は、共にZ1方向に下動する。
型半体23は固定された状態を維持するため、キャビテ
ィ28の容積は上型21及び第2の下型半体24の下動
に伴い減少し、よって封止樹脂35はキャビティ28内
で圧縮されつつ樹脂成形されることとなる(この樹脂成
形法を圧縮成形法という)。
封止樹脂35は加熱により軟化しており、かつ上型21
の下動により圧縮されるため、封止樹脂35は上型21
により押し広げられて中央位置より外周に向け進行して
ゆく。これにより、基板16に配設されているバンプ1
2は、中央位置から順次外側に向けて封止樹脂35より
封止されていく。
の下動速度が速いと圧縮成形による圧縮圧が高くなり、
バンプ12に損傷が発生することが考えられ、また上型
21及び第2の下型半体24の下動速度が遅いと、製造
効率等の低下が発生する。従って、上型21及び第2の
下型半体24の下動速度は、上記した相反する問題点が
共に発生しない適正な下動速度に選定されている。
の下動は、クランプされたフィルム30が基板16に形
成されたバンプ12に圧接される状態となるまで行なわ
れる。また、フィルム30がバンプ12に圧接された状
態で、封止樹脂35は基板16に形成された全てのバン
プ12及び基板16を封止するよう構成されている。
示している。樹脂層形成工程が終了した状態では、フィ
ルム30は基板16に向け圧接されているため、バンプ
12の先端部はフィルム30にめり込んだ状態となる。
また、封止樹脂35が基板16の全面に配設されること
により、バンプ12を封止する樹脂層13が形成され
る。
れており、図4に示される樹脂層形成工程が終了した時
点で、樹脂層13の高さがバンプ12の高さと略等しく
なるよう設定されている。このように、封止樹脂35の
樹脂量を予め過不足のない適正量に計量しておくことに
より、樹脂層形成工程において金型20から余剰な樹脂
35が流出したり、逆に樹脂35が少なくバンプ12及
び基板16を確実に封止できなくなる不都合を防止する
ことができる。
工程が実施される。この離型工程では、先ず上型21を
Z2方向に上昇させる。この際、樹脂層13が第2の下
型半体24に形成された傾斜部27と当接した位置は固
着した状態となっているため、基板16及び樹脂層13
は下型22に保持された状態となっている。このため、
上型21を上昇させた場合、上型21のみがフィルム3
0から離脱し上動することとなる。
半体23に対してZ1方向に若干量下動させる。図5の
中心線より左側は、上型21が上動し、かつ第2の下型
半体24が若干量下動した状態を示している。このよう
に、第2の下型半体24を第1の下型半体23に対して
下動させることにより、前記した傾斜部27と樹脂層1
3とを離間させることができる。
間すると、続いて第2の下型半体24はZ2方向に上動
を開始する。これにより、第2の下型半体24の上面は
フィルム30と当接すると共に傾斜部27は樹脂層13
の側壁と当接し、よって第2の下型半体24の上動に伴
い基板16を上方向に向け移動付勢する。
を維持しているため、フィルム30が上動付勢されるこ
とにより、樹脂層13が形成された基板16は第1の下
型半体23から離脱する。これにより、図5の中心線よ
り右側に示されるように、樹脂層13が形成された基板
16は金型20から離型される。
と樹脂層13とが固着した部分が存在するが、この固着
領域は狭いため固着力は弱く、よって第2の下型半体2
4が上動することにより、樹脂層13が形成された基板
16を第1の下型半体23から確実に離型させることが
できる。
では、樹脂層13は樹脂層形成工程において金型20を
用いて圧縮成形される。また、樹脂層13となる封止樹
脂35は、従来(図78参照)のように半導体装置1と
実装基板5との間の狭所に充填されるのではなく、基板
16のバンプ12が配設された面上に載置されモールド
成形される。
12が形成されている面全体にわたり確実に形成するこ
とができ、また略バンプ12の高さと等しい狭い部分に
確実に樹脂層13を形成することが可能となる。これに
より、基板16に形成されている全てのバンプ12は樹
脂層13により確実に封止されるため、樹脂層13によ
り全てのバンプ12を確実に保持することが可能とな
る。よって、図9を用いて説明した加熱時において、バ
ンプ12と実装基板14との接合部における破壊を確実
に防止でき、半導体装置10の信頼性を向上させること
ができる。
る下型22は、固定された第1の下型半体23と、この
第1の下型半体23に対して昇降可能な構成とされた第
2の下型半体24とにより構成されている。このため、
樹脂層13を形成した後に第1の下型半体23に対し第
2の下型半体24を昇降動作させることにより、金型2
0に離型機能を持たせることができ、樹脂層13が形成
された基板16を容易に金型20から取り出すことがで
きる。
て突起電極露出工程が実施される。
いる。樹脂封止工程が終了した時点では、図6に示され
るように、フィルム30は樹脂層13と固着した状態と
なっている。また、フィルム30は弾性可能な材料によ
り構成されているため、樹脂層13が形成された状態
で、バンプ12の先端部はフィルム30にめり込んだ状
態となっている。即ち、バンプ12の先端部は樹脂層1
3に覆われていない状態となっている(この状態を図6
(B)に拡大して示す)。
7(A)に示されるように、樹脂層13に固着されたフ
ィルム30を樹脂層13から剥離する処理を行なう。こ
のようにフィルム30を樹脂層13から剥離することに
より、図7(B)に拡大して示すように、フィルム30
にめり込んだ状態とされていたバンプ12の先端部は樹
脂層13から露出することとなる。よって、この露出さ
れたバンプ12の先端部を用いて実装処理を行なうこと
が可能となる。
工程は、単にフィルム30を樹脂層13から剥離するだ
けの簡単な処理である。このため、容易かつ効率よく突
起電極露出処理を行なうことができる。
20に装着する際、フィルム30は歪みのないよう配設
されており、かつ上型21のキャビティ面24aは平坦
な形状とされている。更に、フィルム30は均一な品質
を有しており、その全面において均一な弾性特性を有し
ている。従って、樹脂封止工程においてバンプ12がフ
ィルム30にめり込む際、そのめり込み量は均一とな
る。
30を樹脂層13から剥離した際、樹脂層13から露出
するバンプ12の露出量は均一となり、半導体装置10
の品質の一定化、及び実装時における接続電極15との
接合性の均一化を図ることができる。
でフィルム30を樹脂層13から剥離した際、樹脂層1
3から完全にバンプ12が露出する構成を示したが、フ
ィルム30を剥離した状態でバンプ13の先端が極薄く
ではあるが樹脂膜(封止樹脂35)により覆われた構成
としてもよい、この構成とする事により、樹脂膜はデリ
ケートな性質を有するバンプ13の上端部を保護するた
め、バンプ13が外気と接触することにより酸化が発生
する等の劣化を防止することができる。
は、この樹脂膜は不要となるため除去する必要がある。
この樹脂膜を除去するタイミングは、実装基板に実装す
る前であればどのタイミングで行なってもよい。
続いて分離工程が実施される。
れるように、分離工程では基板16を半導体素子11毎
にダイサー29を用いて樹脂層13と共に切断する。こ
れにより、先に説明した図9に示される半導体装置10
が製造される。
は、半導体装置の製造工程において一般的に採用されて
いるものであり、特に困難を伴うものではない。また、
基板16には樹脂層13が形成されているが、ダイサー
29は樹脂層13をも十分に切断することができる能力
を有している。
半導体装置の製造方法及び第2実施例である半導体装置
製造用金型20A(以下、単に金型20Aという)つい
て説明する。尚、図10において、先に図1乃至図9を
用いて説明した第1実施例に係る構成と同一構成につい
ては、同一符号を附してその説明を省略する。
説明する。
型21と下型22Aとにより構成されている。上型21
及び下型22Aを構成する第1の下型半体23は第1実
施例に示したものと同一構成とされている。しかるに本
実施例では、第2の下型半体24Aに余剰樹脂を除去す
る余剰樹脂除去機構40を設けたことを特徴とするもの
である。
部41,ポット部42,及び圧力制御ロッド43等によ
り構成されている。開口部41は第2の下型半体24A
に形成された傾斜部27の一部に形成された開口であ
り、この開口部41はポット部42と連通した構成とさ
れている。
り、このポット部42の内部にはピストン構造とされた
圧力制御ロッド43が摺動可能に装着されている。この
圧力制御ロッド43は、図示しない駆動機構に接続され
ており、図中矢印Z1,Z2方向に第2の下型半体24
Aに対して昇降動作可能な構成とされている。
構40を具備した金型20Aを用いて実施される、第2
実施例に係る半導体装置の製造方法について説明する。
尚、第2実施例では半導体製造工程の内、樹脂封止工程
に特徴を有しているため、この樹脂封止工程についての
み説明するものとする。
と、基板装着工程が実施される。基板装着工程では、図
10(A)に示されるように基板16を金型20Aに装
着する。
始直後の状態では、第2の下型半体24Aは第1の下型
半体23に対してZ2方向に上動した状態となってお
り、また余剰樹脂除去機構40を構成する圧力制御ロッ
ド43は上動限に移動した状態となっている。
すると、続いて上型21の下部にフィルム30を配設す
ると共に、基板16のバンプ12上に封止樹脂35を載
置する。
樹脂層形成工程が実施される。樹脂層形成工程が開始さ
れると上型21はZ1方向に下動され、これにより図1
0(B)に示されるように、上型21と第2の下型半体
24Aとは当接してフィルム30はクランプされた状態
となる。
ィ面24a,25,26により囲繞されたキャビティ2
8が形成されるが、前記した余剰樹脂除去機構40を構
成する開口部41は、このキャビティ28に開口した状
態となっている。
ると、その後は上型21及び第2の下型半体24Aはフ
ィルム30をクランプした状態を維持しつつ一体的にZ
1方向に下動を行なう。これにより、樹脂35はキャビ
ティ28内で圧縮されつつ樹脂成形される。
防止し、かつキャビティ28の全領域に適正に樹脂35
を充填するためには、上型21及び第2の下型半体24
Aの下動速度を適正な下動速度に選定する必要があるこ
とは前述した通りである。上型21及び第2の下型半体
24Aの下動速度を適正化することは、換言すればキャ
ビティ28内における樹脂35の圧縮圧力を適正化する
ことと等価である。
機構40を設けることにより、上型21及び第2の下型
半体24Aの下動速度に加え、圧力制御ロッド43を上
下駆動することによっても樹脂35の圧縮圧力を制御し
うる構成とされている。よって、圧力制御ロッド43を
下動させることによりキャビティ28内における封止樹
脂35の圧力は低くなり、また圧力制御ロッド43を上
動させることによりキャビティ28内における封止樹脂
35の圧力は高くなる。
うとする樹脂層13の容量よりも多く、余剰樹脂により
キャビティ28内の圧力が上昇した場合には、適正な樹
脂成形が行なえなくなるおそれがあるが、このような場
合には、図10(C)に示されるように、余剰樹脂除去
機構40の圧力制御ロッド43をZ1方向に下動させる
ことにより、余剰樹脂を開口部41を介してポット部4
2内に除去することができる。
とにより、樹脂層13の形成時に余剰樹脂の除去処理を
同時に行うことができ、常に既定の圧縮力で樹脂成形す
ることが可能となり、樹脂層13の形成を適正に行なう
ことができる。また、余剰樹脂が金型20Aから漏洩す
ることを防止することができると共に、封止樹脂35の
計量精度は第1実施例に比べて低くてもかまわないため
封止樹脂35の計量の容易化を図ることができる。
されると、続いて離型工程が実施される。この離型工程
における金型20Aの動作は、基本的には第1実施例と
同様である。即ち、先ず上型21をZ2方向に上昇させ
ると共に、第2の下型半体24Aを第1の下型半体23
に対してZ1方向に若干量下動させる。
1が上動し、かつ第2の下型半体24Aが若干量下動し
た状態を示している。このように、第2の下型半体24
Aを第1の下型半体23に対して下動させることによ
り、前記した傾斜部27と樹脂層13とを離間させるこ
とができる。
機構40を設けることにより、開口部41の形成位置に
余剰樹脂を除去したことによりバリが発生しているおそ
れがあるが、このバリも第2の下型半体24Aか下動す
ることにより除去することができる。
間すると、続いて第2の下型半体24AはZ2方向に上
動を開始し、ここれにより第2の下型半体24Aの上面
はフィルム30に当接すると共に傾斜部27は再び樹脂
層13と当接し、基板16は金型20Aから離間する方
向に移動付勢される。これにより、図10(D)の中心
線より右側に示されるように、樹脂層13が形成された
基板16は金型20Aから離型される。
形時においてキャビティ28内の圧力を既定圧力に制御
するとができるため、樹脂35内に空気が残留し樹脂層
13に気泡(ボイド)が発生することを防止できる。い
ま、仮に樹脂層13に気泡が発生した場合を想定する
と、加熱処理時にこの気泡が膨張して樹脂層13にクラ
ック等の損傷が発生するおそれがある。
40を設けることにより、樹脂層13に気泡が発生する
ことを防止できるため、加熱時に樹脂層13に損傷が発
生するおそれはなく半導体装置10の信頼性を向上させ
ることができる。
装置の製造方法について説明する。
造方法を示しており、また図12は第4実施例に係る半
導体装置の製造方法を示している。
説明した第1実施例に係る構成と同一構成については同
一符号を附してその説明を省略し、また図12において
図10を用いて説明した第2実施例に係る構成と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略する。
ィルム30を用いずに樹脂層13を形成したことを特徴
とするものである。このため、図11(A)及び図12
(A)に示されるように、前記した第1及び第2実施例
と異なり基板装着工程においては、上型21の下部にフ
ィルム30は配設されてない。
脂層形成工程では、図11(B),(C)及び図12
(B),(C)に示されるように、上型21が直接封止
樹脂35を押圧し圧縮成形処理を行なうこととなる。し
かるに、上型21のキャビティ面24aは平坦面とされ
ているため、良好な状態で樹脂層13の成形処理を行な
うことができる。尚、剥離工程における処理は、前記し
た第1または第2実施例における処理と同一であるた
め、その説明は省略する。
構成としても、樹脂層13を形成することができる。但
し、第3及び第4実施例による製造方法では、フィルム
30を設けていないため、樹脂層13が形成された状態
でバンプ12は完全に樹脂層13に埋設された状態とな
る。
施される突起電極露出工程で、バンプ12の先端部のみ
を露出させるための処理が別個必要となる。尚、このバ
ンプ12の先端部のみを露出させるための処理について
は、説明の便宜上後述するものとする。
造方法を説明する。
導体装置の製造方法を示している。尚、図13及び図1
4において図1乃至図9を用いて説明した第1実施例に
係る構成と同一構成については同一符号を附してその説
明を省略する。
程で金型20に基板16を装着する前に、図13(A)
に示されるように、第1の下型半体23に補強板50を
装着しておくことを特徴とするものである。この補強板
50は所定の機械的強度及び放熱性を有する材料が選定
されており、具体的には例えばアルミニウム製の板材に
より構成されている。また、補強板50の径寸法は、基
板16の径寸法より若干大きくなるよう設定されてい
る。また、この補強板50の表面には、熱硬化性の接着
剤(図示せず)が塗布されている。
の装着は、単に第1の下型半体23上に補強板50を載
置するだけの作業であるため、極めて容易に行なうこと
ができ、補強板50を設けても樹脂封止工程が面倒とな
るようなことはない。
の機能について説明する。
始されると、前記したように上型21及び第2の下型半
体24が下動し、封止樹脂35によるバンプ12の封止
処理が開始される。この時、金型20は封止樹脂35が
溶融しうる程度の温度まで昇温されている。また、前記
した熱硬化性の接着剤は、比較的低い温度で熱硬化する
材質に選定されている。従って、樹脂層形成工程が開始
後、比較的短時間で補強板50は基板16に接着し一体
化する。尚、補強板50は、予め基板16に接着してお
く構成としてもよい。
るように、本実施例においても樹脂層13の形成は、圧
縮成形法を用いて行なわれる。この圧縮成形法により樹
脂層13を形成する方法では、上型21により封止樹脂
35及び溶融した樹脂35を押圧するため、基板16に
は大きな圧力が作用する。
樹脂35を溶融させる必要があり、このため金型20に
はヒーターが組み込んである。このヒーターが発生する
熱は金型20内に装着された基板16にも印加される。
従って、基板16は、上記した圧縮形成による圧力及び
ヒーターが発生する熱により変形する可能性がある。
いて基板16を金型20に装着前に補強板50を装着し
ておき、この補強板50を基板16に接合する構成とし
ているため、樹脂層形成工程において基板16は補強板
50により補強された構成となっている。このため、圧
縮形成による圧力やヒーターによる熱が基板16に印加
されても、基板16の変形することを防止でき、よって
製造される半導体装置の歩留りを向上させることができ
る。
型20から離型された状態の基板16を示している。同
図に示されるように、基板16を金型20から離型した
状態において、補強板50は基板16に接着された状態
を維持している。そして、樹脂層形成工程が終了した後
に実施される分離工程(図8参照)で、この補強板50
も合わせてダイサー29により切断される。
50は配設された構成となる。また前記したように、補
強板50は放熱性の良好な材料が選定されているため、
個々の半導体装置に分離された後において、補強板50
は放熱板として機能することとなる。このため、本実施
例に係る製造方法により製造される半導体装置の放熱特
性を向上させることができる。
変形例を示している。尚、各図において図1乃至図9を
用いて説明した第1実施例に係る構成と同一構成につい
ては同一符号を附してその説明を省略する。
て封止樹脂35を用い、これを金型20,20Aに装着
された基板16上に載置して樹脂封止を行なう構成とし
ていた。図15乃至図17の示す変形例は、封止樹脂の
他の供給態様を示すものである。
ト状樹脂51を用いたことを特徴とするものである。こ
のようにシート状樹脂51を用いることにより、確実に
基板16の全体に樹脂層13を形成することができる。
置し場合には、溶融した樹脂が中央から端部に向け流れ
る必要があるため、成形時間を長く要してしまう。これ
に対しシート状樹脂51は、基板16の上部を覆うよう
に配設されるため、溶融した樹脂は流れることなく直接
下部に位置するバンプ12を封止することとなる。この
ため、樹脂封止処理に要する時間を短縮できるため、樹
脂封止工程の時間短縮を図ることができる。
て液状樹脂52を用いたことを特徴とするものである。
液状樹脂52は流動性が高いため、短時間で確実にバン
プ12を封止することができる。
の実施前に予め封止樹脂35Aをフィルム30に接着剤
53を用いて配設しておくことを特徴とするものであ
る。尚、封止樹脂35を溶融した上で、フィルム30に
この封止樹脂35を配設し、その後に固化させることに
よりフィルム30に封止樹脂35を配設した構成として
もよい。
ではなくフィルム30に配設しておくことにより、基板
装着工程において、フィルム30の装着作業と封止樹脂
35Aの装填作業を一括的に行なうことができ、基板装
着作業の効率化を図ることができる。
造方法について説明する。
ける樹脂封止工程を示している。尚、図18において、
図1乃至図9を用いて説明した第1実施例に係る構成と
同一構成については同一符号を附してその説明を省略す
る。
前に予め封止樹脂35Aをフィルム30に1個のみ配設
しておく方法について説明した。これに対し本実施例で
は、封止樹脂35Aをフィルム30に所定の間隔をおい
て多数連続的に配設したことを特徴とするものである。
また、フィルム30は、図示しない搬送装置により図中
矢印方向に搬送される構成とされている。
に位置するのは、樹脂層13が形成された基板16であ
り、樹脂層13がフィルム30に固着することにより、
基板16もフィルム30に装着された状態となってい
る。また、金型20の内部に位置する封止樹脂35A
は、今回樹脂封止処理が行なわれるものである。更に、
金型20より右側に位置する封止樹脂35Aは、次回の
樹脂封止処理において用いられるものである。
が終了した状態を示しており、既に基板16は金型20
に装着された状態となっている。また、本実施例では、
基板16を装着する前に補強板50を装着する方法を例
に挙げている。
されると、図18(B)に示すように、上型21及び第
2の下型半体24は下動し、封止樹脂35Aによりバン
プ12を封止する処理が行なわれる。そして、更に上型
21及び第2の下型半体24が下動することにより、図
18(C)に示されるように、基板16上に樹脂層13
が形成される。
いて説明したと同様の離型工程が実施され、樹脂層13
が形成された基板16は金型20から離型される。この
際、前記したように樹脂層13がフィルム30に固着す
ることにより、基板16もフィルム30に装着された状
態となっている。
続いてフィルム30の搬送装置が起動し、フィルム30
は次の封止樹脂35Aが金型20に装着される位置まで
搬送される。また、このフィルム30による搬送操作と
共に、金型20に対し補強板50及び基板16(樹脂層
13が形成されていないもの)が金型20に装着され
(即ち、基板装着工程を実施し)、これにより再び図1
8(A)に示す状態となる。以降、上記した処理を繰り
返し実施する。
ば、封止樹脂35Aを樹脂封止処理時に邪魔にならない
程度の間隔で離間配設しておき、樹脂封止処理が終了し
た時点でフィルム30を移動させ、次に樹脂封止処理を
行なう封止樹脂35Aを金型20に自動装着することに
より、連続的に樹脂封止工程を実施することが可能とな
り、よって半導体装置の製造効率を向上させることがで
きる。
造方法を説明する。
導体装置の製造方法を説明するための図である。尚、図
19乃至図21において、図1乃至図9を用いて説明し
た第1実施例に係る構成と同一構成については同一符号
を附してその説明を省略するものとする。
フィルム30として弾性変形可能な材質のものを選定
し、よって樹脂封止工程における圧縮成形時においてバ
ンプ12の先端部をフィルム30にめり込ませることに
より、突起電極露出工程でフィルム30を樹脂層13か
ら剥離するだけでバンプ12の先端部を露出させる構成
としていた。
けめり込むような弾性を有したフィルム30の選定は困
難である。また、図18に示したようにフィルム30を
搬送用のキャリアとしても用いた場合には、弾性変形可
能なフィルム30では搬送時に伸縮してしまい、基板1
6及び封止樹脂35Aの搬送処理を適正に行なえないお
それがある。
には、弾性変形を行なわないか、或いは弾性変形を殆ど
行なわない(以下、まとめて「弾性変形しない」と記載
する)フィルム30Aを用いる必要が生じる。本実施例
では、フィルム30Aとして弾性変形しない材質が選定
されている。しかるに、フィルム30Aとして弾性変形
しない材質を用いても、樹脂封止工程で行なわれる処理
は図1乃至図5で説明したと同様に実施することができ
る。
起電極露出工程を示している。樹脂封止工程が終了した
時点では、図19に示されるように、フィルム30Aは
樹脂層13と固着した状態となっている。しかるに、フ
ィルム30Aは弾性変形しない材料により構成されてい
るため、樹脂層13が形成された状態でバンプ12はフ
ィルム30にめり込んだ状態とはなっておらず、従って
バンプ12は樹脂層13にその全体が封止された状態と
なっている(この状態を図19(B)に拡大して示
す)。
るように樹脂層13に固着されたフィルム30Aを樹脂
層13から剥離する処理を行なう。しかるに、フィルム
30Aを樹脂層13から剥離しても、図20(B)に拡
大して示すように、バンプ12はその全体が樹脂層13
に封止された状態を維持する。
12の全体が樹脂層13に封止された状態は、先に図1
1及び図12を用いて説明したフィルム30,30Aを
用いない樹脂封止工程を実施した場合においても発生す
る。
3に封止された状態では、これを分離処理し半導体装置
を形成しても、実装基板14との電気的接続を行なえな
い。よって、バンプ12の先端部を樹脂層13から露出
させるための処理が必要となる。図21(A)は、バン
プ12の先端部を樹脂層13から露出させるための方法
を示している。
うに、バンプ12の先端部を樹脂層13から露出させる
手段としてレーザ照射装置60を用いている。レーザ照
射装置60としては、例えば樹脂に対する加工性の良好
な炭酸ガスレーザの使用が考えられる。
3の切削深さは、レーザ照射装置60のエネルギーを適
宜設定することにより調整することができる。よって、
樹脂層13から露出させるバンプ12の先端量を精度よ
く設定することができる。
射装置60を用いてレーザ光を樹脂層13上で操作させ
ることにより、全てのバンプ12の先端部を樹脂層13
から露出させることができる。図21(B)は、レーザ
加工処理が終了し、樹脂層13からバンプ12の先端部
が露出した状態を示している。
13から露出させる処理を行なうことにより、フィルム
30Aとして弾性変形しない材質のものを用いても、ま
た図11及び図12を用いて説明したフィルム30,3
0Aを用いない樹脂封止工程を実施した場合であって
も、実装基板14に対し適正に実装処理を行なうことが
できる半導体装置を製造することができる。
露出させる処理は、レーザ光照射に限定されるものでは
なく、その他にエキシマレーザ,エッチング,機械研
磨,及びブラスト等の利用が考えられる。この場合、エ
キシマレーザを用いた場合には、容易かつ精度よく突起
電極の先端部を露出させることができる。また、エッチ
ング,機械研磨或いはブラストを用いた場合には、安価
に突起電極の先端部を露出させることができる。
について図22乃至図25を用いて説明する。
造用金型20C(以下、金型20Cという)を示してい
る。尚、以下説明する図22乃至図25において、図1
に示した第1実施例に係る金型20と同一構成について
は同一符号を附してその説明を省略する。
Cは、第1の下型半体23Cの基板16が載置される部
位に、この基板16を第1の下型半体23Cに固定或い
は離型させる固定・離型機構70を設けたことを特徴と
するものである。この固定・離型機構70は、大略する
と多孔質部材71,吸排気装置73,び配管74等によ
り構成されている。
ク或いは多孔質金属等により構成されており、その内部
を気体(例えば空気)が通過できる構成とされている。
この多孔質部材71は、第1の下型半体23Cの基板1
6が載置される部位に所定間隔をおいて複数個配設され
ている。
73が形成されており、この配管73は集合された上で
給排気装置72に接続された構成とされている。給排気
装置72は例えばコンプレッサであり、配管73に対し
て圧縮空気を供給する圧送モードと、配管73に対して
吸引処理を行なう吸引モードとに切替え処理を行いうる
構成とされている。
ることにより、圧縮空気は配管73を介して多孔質部材
71に供給され、多孔質部材71より外部に噴射され
る。この時、第1の下型半体23Cに基板16が載置さ
れている場合には、基板16は離脱方向に付勢されるこ
ととなる。この状態は、図22に中心線より右側に図示
される状態であり、以下この状態を離型状態という。
ことにより、給排気装置72は配管73を介して吸引処
理を行なう。よって、この吸引処理により発生する負圧
は多孔質部材71に以下される。この時、第1の下型半
体23Cに基板16が載置されている場合には、基板1
6は多孔質部材71に向け吸引されることとなる。この
状態は、図22に中心線より左側に図示される状態であ
り、以下この状態を固定状態という。
構70を設けることにより、固定状態においては、基板
16は第1の下型半体23Cに固定されるため、樹脂封
止処理において基板16に反り等の変形が発生すること
を防止することができる。また、基板16が持つ固有の
反りを矯正することもできる。更に、離型状態となって
いる時には、基板16は第1の下型半体23Cから離脱
付勢されるため、基板16の金型20Cからの離型性を
向上させることができる。
造用金型20D(以下、金型20Dという)を示してい
る。
第1の下型半体23が固定されており、第2の下型半体
24が第1の下型半体23に対して昇降動作する構成と
されていた。これに対し、本実施例に係る金型20D
は、第2の下型半体24Dが固定されており、第1の下
型半体23Dが第2の下型半体24Dに対して昇降動作
する構成としたことを特徴とするものである。
が第2の下型半体24Dに対して昇降動作する構成とし
ても、離型工程において確実に樹脂層13が形成された
基板16を金型20から離型させることができる。尚、
図23において、中心線より左側に示されるのが第1の
下型半体23Dが上動した状態であり、また中心線より
右側に示されるのが第1の下型半体23Dが下動した状
態である。
造用金型20E(以下、金型20Eという)を示してい
る。
第2の下型半体24の内周側壁には傾斜部27を形成す
ることにより離型性を向上させる構成とされていた。こ
れに対し、本実施例に係る金型20Eは、キャビティ2
8を形成した状態において、第1の下型半体23の上部
の面積よりも第2の下型半体24Eで囲繞される面積が
広くなる部分を有する構成とすることにより、第2の下
型半体24Eが第1の下型半体23と接する部位に矩形
状の段差部74が形成された構成となっている。
差部74を形成しても離型性を向上させることができ、
また段差部74の形状が略矩形状であるため段差部74
の形成を容易に行なうことができる。
される状態は、樹脂層13から離脱するために第2の下
型半体24Eが樹脂封止位置から下動した状態であり、
また中心線より右側に示されるのは、第2の下型半体2
4Eが上動して樹脂層13が形成された基板16が金型
20Eから離型した状態である。
造用金型20F(以下、金型20Fという)を示してい
る。
F,下型22F(第1の下型半体23F,第2の下型半
体24F)の樹脂層13との接触面に、付着処理膜75
を形成したことを特徴とするものである。この付着処理
膜75は、樹脂層13となる樹脂とは付着しない材料が
選定されているため、よって離型時において容易に樹脂
層13が形成された基板16を金型20Fから離型させ
ることができる。
を示している。図76は、第1の下型半体23の上面の
面積に対し基板16の面積が小さい場合、第1の下型半
体23の上面にフィルム30Dを配設したものである。
これにより、封止樹脂35と第1の下型半体23とが直
接接触する面積を小さくすることができ、離型性を向上
させることができる。
て説明したような吸引処理を行なう場合には、予めフィ
ルム30Dの必要箇所に小孔(真空用孔)を形成してお
けばよい。
面の面積と基板16の面積とが略等しくされた構成を示
している。前記した各実子例では、第1の下型半体23
の上面の面積に対し基板16の面積が小さい構成であっ
たため、樹脂封止処理が行なわれると、樹脂層13は基
板16の側部位置(側面部)にも配設された構成となっ
ていた。
面積と基板16の面積を略等しくすることにより、樹脂
層13は基板16の上面のみに形成される構成となる。
このように、基板16の使用形態に応じ、樹脂層13を
基板16の上面のみ、或いは上面部に加え側面部を含む
範囲に選択的に配設することが可能となる。
る機構としては、上型21に関してはフィルム30を用
い、また下型22に関しては不着処理膜75(図25参
照)を用いた。
装置について説明する。
Aを示しており、また図27は第3実施例である半導体
装置10Bを示している。尚、図26及び図27におい
て図9に示した第1実施例に係る半導体装置10と対応
する構成については同一符号を附して説明する。
テージ部材80に複数の半導体素子11を搭載しモジュ
ール化された構成とされている。また、樹脂層13は先
端部を残しバンプ12を封止すると共に、各半導体素子
11の側部までも封止した構成とされている。更に、ス
テージ部材80は放熱性の良好な材料(例えば、銅また
はアルミニウム)により形成されている。
テージ部材80として放熱性の良好な材料を用いている
ため、複数の半導体素子11を搭載しても高い放熱性を
維持することができる。
は、図26に示される半導体装置10Aにおいて、ステ
ージ部材80の外周側部にダム部81を形成したことを
特徴とするものである。このダム部81のステージ部材
80の素子搭載面からの高さH2(図27中、矢印で示
す)は、半導体素子11の素子搭載面からの高さH1
(図中、矢印で示す)に対して高くなるよう構成されて
いる。
子搭載面からの高さH2は、半導体素子11の素子搭載
面からバンプ12の先端部までの高さH3(図中、矢印
で示す)に対して所定量低くなるよう構成されている。
ステージ部材80とにより構成される凹部内に樹脂層1
3を形成するために樹脂を充填すると、ダム部81の上
端まで樹脂を充填した時点でバンプ12の先端部を残し
バンプ12を封止することができる。よって、バンプ1
2の先端部を露出させた状態の樹脂層13を容易に形成
するとができる。
半導体装置10A,10Bにおいて、樹脂層13の上面
に追加配線を形成することにより、複数の半導体素子1
1をこの追加配線により相互接続して機能化させること
ができる。
28は、第8実施例に係る半導体装置の製造方法を説明
するための図であり、樹脂封止工程が終了した状態の基
板16を示している。また、図28(A)は基板16の
全体図であり、図28(B)は基板16の部分拡大図で
ある。尚、図28において、図1乃至図9を用いて説明
した第1実施例に係る構成と同一構成については同一符
号を附してその説明を省略するものとする。
造方法では、樹脂層13を一種類の封止樹脂35により
形成した構成とされていた。ところで、この樹脂層13
には種々の機能が要求されており、例えば基板16を保
護する点からは樹脂層13は硬質樹脂の方が望ましく、
また実装時等においてバンプ12に印加される応力を緩
和する点からは樹脂層13は軟質樹脂の方が望ましい。
しかるに、これらの要求を一種類の樹脂で全て満足させ
ることは、実際には不可能である。
いられる封止樹脂として、異なる特性を有する複数の封
止樹脂を用い、よって複数(本実施例では2種)の樹脂
層13A,13Bを形成することを特徴とするものであ
る。図28に示す例では、樹脂層13Aと樹脂層13B
を積み重ねて積層した構造を示している。
を形成するには、樹脂封止工程で先ず金型内に樹脂層1
3Aとなる封止樹脂を装填して樹脂層13Aを形成し、
次にて金型内に樹脂層13Bとなる封止樹脂を装填して
樹脂層13Bを形成する。或いは、予め樹脂層13Aと
なる封止樹脂の上部に樹脂層13Bとなる封止樹脂を積
層した構造の封止樹脂を作成しておき、1回の樹脂封止
処理で樹脂層13A及び樹脂層13Bを一括的に形成す
る方法を用いてもよい。
3Bを基板16に積層することにより、例えば外側に位
置する樹脂層13Bとして硬質樹脂を用い、また内側に
位置する樹脂層13Aとして軟質樹脂を用いることが可
能となる。この構成とした場合、基板16は硬質樹脂よ
りなる樹脂層13Bにより確実に保護される構成とな
り、また実装時等にバンプ12に印加される応力は軟質
樹脂よりなる樹脂層13Aにより吸収することができ
る。よって、本実施例に係る製造方法で製造される半導
体装置の信頼性を向上させることができる。
製造方法を説明するための図である。尚、図29におい
て、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例に係る構
成と同一構成については同一符号を附してその説明を省
略するものとする。
と同様に樹脂封止工程で用いられる封止樹脂として、異
なる特性を有する複数(本実施例では2種)の封止樹脂
を用いたことを特徴としている。しかるに、前記した第
8実施例では互いに異なる樹脂層13A,13Bを積層
した構造であったが、本実施例では樹脂層13Bを基板
16の外周位置に配設し、この樹脂層13Bに囲繞され
る部分に樹脂層13Aを配設した構造としたことを特徴
としている(図29(C)参照)。以下、本実施例にお
ける半導体装置の製造方法について説明する。
置の製造方法における樹脂封止工程を示している。本実
施例に係る樹脂封止工程で用いる金型20Gは、第1実
施例において図1を用いて説明した金型20の構造に対
して上下が逆となった構造を有しているが、説明の便宜
上、金型20Gの各構成は第1実施例で説明した金型2
0と対応した符号及び名称で示している。また、本実施
例では、前記した第5実施例と同様に補強板50を有し
た構造となっている。
れており、また補強板50の下面(基板16と対向する
面)には、樹脂層13Aとなる封止樹脂35A及び樹脂
層13Bとなる封止樹脂35Bが予め配設されている。
この樹脂層13Bとなる封止樹脂35Bは補強板50の
外周位置に配設されており、また樹脂層13Aとなる封
止樹脂35Aは封止樹脂35Bに囲繞されるようにその
内部に配設されている。更に、バンプ12が形成された
基板16は、フィルム30を介して上型21上に載置さ
れている。
A,35Bが配設された補強板50が金型20G内に装
着されると、第1の下型半体23は上型21に向け移動
し、よって封止樹脂35A,35Bの圧縮成形が実施さ
れ、樹脂層13A,13Bが形成される。この際、上記
したように封止樹脂35Bは補強板50の外周位置に配
設され、また封止樹脂35Aは封止樹脂35Bに囲繞さ
れるよう配設されているため、樹脂成形された状態にお
いて、樹脂層13Bは基板16の外周位置に形成され、
また樹脂層13Aは封止樹脂35Bに囲繞されるよう形
成される。
(B)に示されるように、突起電極露出工程が実施され
てフィルム30が除去され、これにより図29(C)に
示される半導体装置10Cが形成される。
(半導体素子)の外周位置に配設される樹脂層13Bと
して硬質樹脂を選定し、この樹脂層13Bに囲繞される
樹脂層13Aとして軟質樹脂を選定することが可能とな
る。よって、本実施例により製造される半導体装置10
Cは、その外周側部が硬質樹脂よりなる樹脂層13Bに
囲繞された構成となるため、基板16は補強板50及び
この樹脂層13Bにより確実に保護された構造となる。
よって、半導体装置10Cの信頼性を向上させることが
できる。
層13Aは、軟質樹脂により形成されているため、バン
プ12に対し実装時等に応力が印加されても、この応力
は軟質樹脂よりなる樹脂層13Aにおいて吸収された
め、バンプ12に印加される応力の緩和を図ることがで
きる。よって、これによっても半導体装置10Cの信頼
性を向上させることができる。
説明する。
製造方法を説明するための図であり、また図31は第1
1実施例に係る半導体装置の製造方法を説明するための
図である。尚、図30及び図31において、図1乃至図
9を用いて説明した第1実施例、及び図29を用い説明
した第9実施例に係る構成と同一構成については同一符
号を附してその説明を省略するものとする。
では、前記した第9実施例と同様に樹脂封止工程におい
て予め封止樹脂35を補強板50に配設しておくことを
特徴とするものである。また、図31に示す第11実施
例に係る製造方法では、補強板50Aに枠部54を一体
的に設けると共に、この補強板50Aに予め封止樹脂3
5を配設しておくことを特徴とするものである。
止樹脂35を補強板50,50Aに配設しておくことに
より、補強板50,50Aを金型20Gの一部として用
いることが可能となる。具体的には、補強板50,50
Aを第1の下型半体23の一部として用いることができ
る。
型半体23(金型20G)に触れる面積を少なくするこ
とができ、従来であれば必要とされた金型に付着した不
要樹脂の除去作業を不要とすることができ、樹脂封止工
程における作業の簡単化を図ることができる。
補強板50Aに枠部54を設けることにより、補強板5
0Aの基板16と対向する位置には凹部55が形成さ
れ、この凹部55をキャビティとして用いることが可能
となる。図30に示される平板状の補強板50を用いた
構成では、封止樹脂35は第2の下型半体24に触れて
しまい、この接触部分における不要樹脂の除去作業は必
要となる。
では封止樹脂35が金型30Gに全く触れない構成とす
ることができ、よって金型20Gに付着した不要樹脂の
除去作業を全く不要とすることができる。
おいて、補強板50,50Aを放熱性の良好名材料によ
り形成することにより、半導体装置10D,10Eの放
熱特性を向上させることができる。尚、図30(B)は
第10実施例に係る製造方法により製造される半導体装
置10Dを示しており、図31(B)は第11実施例に
係る製造方法により製造される半導体装置10Eを示し
ている。
半導体装置の製造方法を説明するための図である。尚、
図32及び図33において、図1乃至図9を用いて説明
した第1実施例と同一構成については同一符号を附して
その説明を省略するものとする。
において、先ず前記した各実施例と同様にバンプ12が
形成された基板16の表面に樹脂層13(第1の樹脂
層)を形成した後、基板16の背面に第2の樹脂層17
を形成することを特徴とするものである。以下、図32
及び図33を用いて本実施例における具体的な樹脂封止
処理について説明する。
のバンプ12が形成され表面に第1の樹脂層13を圧縮
成形する工程を示している。この図32(A)〜図32
(B)に示した処理は、第1実施例において図1〜図4
を用いて説明した処理と全く同一の処理である。このた
め、第1の樹脂層13の形成処理についての説明は省略
するものとする。
することにより基板16の表面(バンプ形成面)に第1
の樹脂層13が形成されると、基板16を金型20から
取出、上下を逆にして再び金型20に装着する。即ち、
基板16のバンプ12が形成された面が第1の下型半体
23と対向するよう、基板16を金型20に装着する。
そして、図33(D)に示されるように、第1の下型半
体23上に載置された基板16の上面に第2の封止樹脂
36を載置する。
上型21及び第2の下型半体24を下動させることによ
り、第2の封止樹脂36を圧縮成形する。これにより、
図33(F)に示されるように、基板16の背面側にも
第2の樹脂層17が形成される。
り製造された半導体装置10Eを示している。同図に示
されるように、半導体装置10Eは、バンプ12が形成
された基板16(半導体素子)の表面に第1の樹脂層1
3が圧縮成形されると共に、基板16の背面には第2の
樹脂層17が圧縮成形された構成となっている。
2が配設された基板16の表面に第1の樹脂層13を形
成した後に、この基板16の背面を覆うように第2の樹
脂層17を形成したことにより、製造される半導体装置
10Eのバランスを良好とすることができる。
は熱膨張率が異なるため、基板16の表面(バンプ12
形成された面)のみに第1の樹脂層13を配設した構成
では、基板16の表面と背面において熱膨張差が発生し
て基板16に反りが発生するおそれがある。
板16の表面及び背面を共に樹脂層13,17で覆うこ
とにより、基板16の表面及び背面の状態を均一化する
ことができ、半導体装置10Eのバランスを良好とする
ことができる。これにより、熱印加時等において半導体
装置10Eに反りが発生することを防止することができ
る。
16の表面に配設する第1の樹脂層13と、基板16の
背面に配設する第2の樹脂層17とを異なる特性を有す
る樹脂に選定することも可能である。例えば、第1の樹
脂層13として軟質の樹脂を選定することにより、バン
プ12に印加される応力を緩和することができる。
として硬質の樹脂を選定することにより、外力が印加さ
れた場合に基板16を確実に保護することができる。更
に、第2の樹脂層17として放熱特性の良好な樹脂を選
定することにより、半導体装置10Eの放熱特性を向上
させることができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図34にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例、及び
図32,図33を用いて説明した第12実施例と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略するもの
とする。
板16の表面に第1の樹脂層13を形成すると共に、基
板16の背面に第2の樹脂層17を形成する。しかる
に、図32及び図33を用いて説明した第12実施例に
係る製造方法では、先ず図32(A)〜(C)の工程を
実施することにより第1の樹脂層13を形成し、次に第
1の樹脂層13が形成された基板16を金型20から取
り出して上下を逆にし、その上で図33(D)〜(F)
の工程を実施することにより第2の樹脂装置17を形成
していた。このため、第12実施例に係る製造方法で
は、2回の圧縮成形処理を必要としてしまい、半導体装
置10Eの製造効率が良好であるとはいえなかった。
回の圧縮成形で第1及び第2の樹脂層13,17を同時
に形成しうるようにしたことを特徴とするものである。
このため本実施例では、樹脂封止工程において基板16
を金型20に装着する際、図34(A)に示されるよう
に、先ず第2の封止樹脂36を金型20に装着した上で
基板16を第2の封止樹脂36に載置されるよう装着
し、更にその上部に第1の封止樹脂35を配設する構成
とした。この際、第2の封止樹脂36は基板16の背面
側と当接し、また第1の封止樹脂35は基板16のバン
プ12が形成されている表面上に載置されるようにして
いる。
状態を示している。同図に示されるように、基板16は
第1の封止樹脂35と第2の封止樹脂36とに挟まれた
状態であるため、基板16の表面及び背面に同時に封止
樹脂35,36を圧縮成形することができる。また、図
34(C)は圧縮成形が終了し、基板16の表面に第1
の樹脂層13が、また基板16の背面に第2の樹脂層1
7が形成された状態を示している。
方法により製造された半導体装置であり、その構成は第
12実施例で製造された半導体装置10Eと同一構成で
ある(本実施例に係る製造方法により製造された半導体
装置も符号10Eで示す)。
は第12実施例の製造方法のように基板16を上下逆に
する作業は不要となり、第1の樹脂層13と第2の樹脂
層17を1回の圧縮成形処理により一括的に形成するこ
とができるため、半導体装置10Eの製造効率を向上さ
せることができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図35にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例と同一
構成については同一符号を附してその説明を省略するも
のとする。
して球状バンプを例に挙げて説明したが、本実施例では
突起電極としてストレートバンプ18を用いたことを特
徴とするものである。このストリートバンプ18は円柱
形状を有しており、例えばメッキ法を用いて形成され
る。このように、ストリートバンプ18は円柱形状を有
しているため、その先端部の面積は球形状とされたバン
プ12に比べて広くなっている。
ートバンプ18としても、樹脂封止工程及び突起電極露
出工程は、前記した各実施例と同様の処理により行なう
ことができる。図35(A),(B)は、樹脂封止工程
において、ストレートバンプ18が形成された基板16
を金型20(図示せず)に装着した状態を示している。
尚、図35(B)は、図35(A)の部分拡大図であ
る。この装着状態において、ストレートバンプ18の先
端部にはフィルム30Aが装着される。
のと同一構成であり、容易に弾性変形しない構成とされ
ている。この状態の基板16に対して樹脂封止処理が実
施されることにより、フィルム30Aと基板16の表面
との間には樹脂層13が圧縮成形される。
に示されるように樹脂層13に固着されたフィルム30
Aを樹脂層13(梨地で示す)から剥離する処理を行な
う。しかるに、フィルム30Aを樹脂層13から剥離し
ても、図35(D)に拡大して示すように、ストレート
バンプ18はその先端部を除き樹脂層13に埋設された
状態を維持する。
説明した第7実施例では、バンプ12が球状形状とされ
ていたため、その全体が樹脂層13に封止された状態で
は、樹脂層13から露出する面積が小さく、よって図2
1に示されるようなバンプ12を樹脂層13から露出さ
せる処理が行なわれていた。
たストレートバンプ18を用いているため、樹脂層13
から露出した先端部の面積は広くなっている。よって、
図35(D)に示されるように、単にフィルム30Aを
樹脂層13から剥離した状態のままでも、十分に電気的
な接続を行なうことができる。よって、球状のバンプ1
2を用いた場合には必要となるバンプ12を樹脂層13
から露出させる処理を不要とすることができ、半導体装
置の製造工程の簡単化を図ることができる。
を向上させる必要がある場合には、ストレートバンプ1
8を樹脂層13から露出させる処理を実施してもよい。
また、以下の説明において単にバンプ12という場合に
は球状形状のバンプ12とストレートバンプ18を総称
するものとし、個別に説明する必要がある場合には球状
バンプ12,ストレートバンプ18と分けて称すること
とする。
の製造方法を説明するための図である。尚、図36にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例、及び
図35を用いて説明した第14実施例と同一構成につい
ては同一符号を附してその説明を省略するものとする。
出工程を実施することによりバンプ12の少なくとも先
端部を樹脂層13から露出させた後に、このバンプ12
(本実施例ではストレートバンプ18を用いている)の
先端部にもう一つのバンプである外部接続用突起電極9
0(以下、外部接続用バンプという)を形成することを
特徴とする。
突起電極形成工程を実施することにより形成される。こ
の外部接続用突起電極形成工程は、一般に実施されてい
るバンプ形成技術を適用することが可能であり、転写
法,メッキ法,或いはディンプルプレート法等を適用す
ることができる。そして、突起電極露出工程を実施した
後にこの外部接続用突起電極形成工程を実施することに
より、ストレートバンプ18の先端部には外部接続用バ
ンプ90が形成される。
施した後に外部接続用突起電極形成工程を実施し、スト
レートバンプ18の先端部に外部接続用バンプ90を形
成したことにより、半導体装置を実装基板に実装する際
の実装性を向上させることができる。
子)に形成された電極上に形成されるものであるため、
必然的にその形状は小さくなる。よって、この小さなバ
ンプ12を実装基板に電気的に接続する外部接続端子と
して用いた場合には、実装基板とバンプ12とが確実に
接続されないおそれがある。
ンプ90は、基板16に形成されているバンプ12と別
体であるため、基板16及びバンプ12に影響されず自
由に設計することが可能であり(但し、バンプ12と電
気的に接続させる必要はある)、実装基板の構成に適応
させることができる。よって、バンプ12の先端部に外
部接続用バンプ90を配設することにより、外部接続用
バンプ90が設けられた半導体装置と実装基板との実装
性を向上させることができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図37にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例、及び
図36を用いて説明した第15実施例と同一構成につい
ては同一符号を附してその説明を省略するものとする。
成する外部接続用突起電極形成工程において、バンプ1
2と外部接続用外部接続用突起電極とを応力緩和機能を
有する接合材91(以下、応力緩和接合材という)を用
いて接合させることを特徴とするものである。また本実
施例では、外部接続用外部接続用突起電極としてポール
電極92を用いていることも特徴としている。
加される温度よりも高い融点を有したはんだを適用する
ことができる。また、ポール電極92としては、例えば
パラジウムのワイヤを用いることができる。バンプ12
とポール電極92は応力緩和接合材91により接合され
る。また、はんだは比較的軟質な金属であるため、バン
プ12とポール電極92との接合位置においては、応力
緩和接合材91を構成するはんだが変形することによ
り、ポール電極92に印加された応力を吸収することが
できる。
極92は応力緩和機能を有する応力緩和接合材91によ
り接合されるため、ポール電極92に外力が印加され応
力が発生しても、この応力は応力緩和接合材91により
応力緩和され、バンプ12に伝達されることを防止する
ことができる。これにより、外部応力により基板16
(半導体素子)にダメージが発生することを防止でき、
よって製造される半導体装置の信頼性を向上させること
ができる。
てポール電極92を用いることにより、球状の電極に比
べて外部接続端子(実装基板側、或いは試験装置側の外
部接続端子)との接続状態を良好とすることができる。
これは、球状の電極では接続面積が小さくなるのに対
し、ポール電極92では接続面積を広くできるためであ
る。
(直径)にバラツキが生じやすいが、ワイヤ状のポール
電極92では同一長さのものを精度良く得ることがで
き、よってバラツキの発生を防止することができる。更
に、ポール電極92は弾性的に座屈変形可能であるた
め、ポール電極92自体にも応力緩和機能を有してい
る。よって、外力入力時における応力の緩和をより確実
に行なうことができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図38にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例と同一
構成については同一符号を附してその説明を省略するも
のとする。
脂層13から露出させるためにフィルム30として弾性
可能な材質を選定し、フィルム30をバンプ12に配設
した時点でバンプ12の先端部がフィルム30にめり込
むようにし、よって図7に示すようにフィルム30を剥
離した時点でバンプ12の先端部が樹脂層13から露出
するようにした。しかるに、この第1実施例の方法で
は、樹脂層13から露出するバンプ12の先端部の面積
は小さくなり、実装基板との電気的接続性が低下するお
それがある。
30Aとして硬質な材質を選定し、フィルム30Aを剥
離した時点ではバンプ12の先端部は樹脂層13から露
出しない状態とし、バンプ12の先端部を樹脂層13か
ら露出させるには、図21に示すようにレーザ照射装置
60等を用いて露出させる方法を用いた。しかるに、第
7実施例の方法では、バンプ12を樹脂層13から露出
させるために大掛かりな設備が必要となってしまう。
ように、樹脂封止工程においてフィルム30Bとして硬
質材料のものを選定すると共に、このフィルム30Bの
バンプ12と対向する位置に凸部19が形成されたもの
を用いたことを特徴とする。以下、この凸部19が形成
されたフィルム30Bを用いた樹脂封止工程について説
明する。尚、図38において、金型の図示は省略してい
る。
5,及びフィルム30Bを金型に装着した状態を示して
いる。この状態において、フィルム30Bに形成された
凸部19は、基板16に形成されたバンプ12と対向す
るよう位置決めされている。また、フィルム30Bは硬
質の樹脂材料により形成されており、凸部19は比較的
軟質な樹脂材料により形成されている。即ち、本実施例
においては、フィルム30Bと凸部19とは別材料によ
り構成されている(尚、同一材料による一体化された構
成としてもよい)。
縮成形処理が行なわれている状態を示している。この圧
縮成形処理時において、フィルム30Bに形成された凸
部19はバンプ12に押圧された状態となっている。従
って、凸部19がバンプ12を押圧している領域につい
ては、バンプ12に封止樹脂35が付着することはな
い。かつ、凸部19は軟質樹脂により構成されているた
め、凸部19が可撓変形することによりバンプ12と凸
部19との接触面積は広くなっている。
おり、基板16からフィルム30Bが取り除かれた状態
を示している。前記したように、凸部19がバンプ12
を押圧している領域においてはバンプ12に封止樹脂3
5が付着しないため、フィルム30Bが取り除かれた状
態において、この領域は樹脂層13から露出した状態と
なる。かつ、本実施例においてバンプ12が樹脂層13
から露出する面積は、前記した第1実施例の方法に比べ
て広くなっている。
ば、大掛かりな設備を用いることなく、容易かつ確実に
バンプ12を樹脂層13から露出させることができる。
また、樹脂層13から露出されるバンプ12の面積は広
いため、例えば図38(E)に示すように、バンプ12
の先端部に外部接続用バンプ90を設ける場合において
も、確実にバンプ12と外部接続用バンプ90とを接合
することができる。
半導体装置の製造方法を説明するための図である。尚、
図39及び図40において、図1乃至図9を用いて説明
した第1実施例と同一構成については同一符号を附して
その説明を省略するものとする。
プ12Aの形成方法及びその構造に特徴を有するもので
ある。このバンプ12Aは、基板16の表面に設けられ
た接続電極98上に形成される。バンプ12Aを形成す
るには、先ず接続電極98の上部にコア部99(梨地で
示す)を形成する。このコア部99は、弾性を有する樹
脂(例えば、ポリイミド等)により形成されている。
体的方法としては、先ず基板16の全面にコア部99と
なる樹脂(感光性のポリイミド)を所定の厚さとなるよ
うスピンコートし、続いてホトリソグラフィー技術を用
いて接続電極98以外の位置の樹脂を除去する。これに
より、接続電極98上にコア部99が形成される。
ように導電膜100が形成される。この導電膜100は
メッキ法或いはスパッタリング法等の薄膜形成技術を用
いて形成され、その基板側端部は接続電極98と電気的
に接続される。導電膜100の材質としては、ある程度
の弾性を有すると共に電気的抵抗の低い金属が選定され
ている。以上の処理を実施することにより、バンプ12
Aは形成される。尚、図中102は絶縁膜である。
2Aはコア部99の表面に導電膜100が形成された構
成とされている。前記のようにコア部99は弾性を有し
ており、かつ導電膜100もある程度の弾性を有した材
料により形成されているため、例えば実装時等において
バンプ12Aに外力が作用し応力が発生しても、この応
力はコア部99及び導電膜100が弾性変形することに
より吸収される。よって、この応力が基板16に印加さ
れることを防止でき、基板16にダメージが発生するこ
とを抑制することができる。
る高さについて説明する。図39(A)は、バンプ12
Aの先端部が樹脂層13よりも突出した構成を示してい
る。この構成では、バンプ12Aは樹脂層13より広く
露出しているため、外部接続用バンプ90を設けた場合
には、バンプ12Aと外部接続用バンプ90との接合面
積は広くなり、確実にバンプ12Aと外部接続用バンプ
90とを接合することができる。
端部と樹脂層13の表面とが同一面とされた構成を示し
ている。この構成を有した半導体装置は、LCC(Leadl
essChip Carrier) 構造の半導体装置として用いること
が可能となり、実装密度の向上を図ることができる。
端部が樹脂層13の表面よりも低い位置にある構成を示
している。従って、樹脂層13にはバンプ12Aを露出
するための凹部101が形成されている。この構成で
は、外部接続用バンプ90を設けた場合には、凹部10
1が外部接続用バンプ90の位置決めを行なう機能を奏
するため、図39(A)に示した構成に比べてバンプ1
2Aと外部接続用バンプ90との位置決め処理を容易に
行なうことができる。
れるように、基板16(半導体素子)に設けられた電極
パッド97とバンプ12Aが形成される接続電極98と
が離間した構成となっており、電極パッド97と接続電
極98は引出し配線96により接続された構成となって
いる。
先端部に外部接続用バンプ90を設ける構成において
は、実装性の向上を図る面から一般に外部接続用バンプ
90はバンプ12Aより大きく設定される。従って、バ
ンプ12Aの隣接するピッチ間距離が小さい場合には、
隣接配置される外部接続用バンプ90同志が接触するお
それがある。
7と接続電極98とを引出し配線96を用いて接続する
ことにより、バンプ12Aが形成される接続電極98の
ピッチを大きくしている。これにより、隣接する外部接
続用バンプ90間で干渉が発生することを回避すること
ができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図41にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例と同一
構成については同一符号を附してその説明を省略するも
のとする。
(A)に示されるように、樹脂封止工程を実施する前
に、後に実施される分離工程において基板16が切断さ
れる位置(図中、破線Xで示す。以下、切断位置とい
う)に比較的幅広の切断位置溝105を形成しておく。
この切断位置溝105の幅寸法は、少なくとも後述する
ダイサー29の幅寸法より大きく設定されている。
いては、樹脂層13を形成すると共に、この切断位置溝
105内にも封止樹脂35を充填して切断位置樹脂層1
06を形成する。そして、樹脂封止工程の終了後に実施
される分離工程において、図41(B)に示されるよう
に、切断位置樹脂層106が充填された切断位置溝10
5内の切断位置Xで基板16をダイサー29を用いて切
断する。これにより、図41(C)に示されるように、
基板16は切断される。
ば、分離工程において基板16及び樹脂層13にクラッ
クが発生することを防止することができる。以下、この
理由について説明する。
構成を想定すると、分離工程では表面に比較的薄い膜状
の樹脂層13が形成された基板16を切断することとな
る。ダイサー29を用いた切断処理は、非常に大きな応
力が基板16に印加される。このため、この切断方法で
は薄い樹脂層13が基板16から剥離したり、また樹脂
層13及び基板16にクラックが発生するおそれがあ
る。
断位置Xに幅広の切断位置溝105を形成することによ
り、分離工程では切断位置樹脂層106が形成された切
断位置溝105内において切断処理が行なわれることと
なる。この際、切断位置樹脂層106の厚さは、他の部
分に形成された樹脂層13の厚さに比べて厚くなってお
り、その機械的強度は強くなっている。かつ、切断位置
樹脂層106は基板16に比べて可撓性を有しているた
め、発生する応力を吸収する機能を奏する。
断位置樹脂層106に吸収され弱められた状態で基板1
6に印加されるため、樹脂層13及び基板16にクラッ
クが発生することを防止することができ、半導体装置の
製造歩留りを高めることができる。
離工程が終了した時点で、基板16の側面には切断位置
樹脂層106が露出され構成となる。よって、基板16
の側部は切断位置樹脂層106により保護された構成と
なり、外部環境の影響を基板16が直接受けることを抑
制することができる。
ング装置が用いられるが、このハンドリング装置が切断
位置樹脂層106が露出した部分を把持するよう構成す
ることも可能となり、よってハンドリング装置により基
板16が傷つけられることを防止することもできる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図42にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例、及び
図41を用いて説明した第19実施例と同一構成につい
ては同一符号を附してその説明を省略するものとする。
は、切断位置Xに切断位置溝105を形成した構成とし
たが、本実施例に係る製造方法では、図42(A)に示
されるように、基板16が切断される切断位置Xを挟ん
で一対の応力緩和溝110a,110bを形成したこと
を特徴とするものである。従って、分離工程において
は、一対の応力緩和溝110a,110bの間位置で基
板16は切断されることとなる。
成することにより、樹脂封止工程においては、図42
(B)に示されるように、応力緩和溝110a,110
bの内部には応力緩和樹脂層111a,111bが形成
される。この応力緩和樹脂層111a,111bは、他
の部分に形成される樹脂層13の厚さに比べて厚くなっ
ており、その機械的強度は強くなっている。かつ、応力
緩和樹脂層111a,111bは基板16に比べて可撓
性を有しているため、発生する応力を吸収する機能を奏
する。
の応力緩和溝110a,110bの間位置で基板16を
切断すると、応力緩和溝110a,110bの間に位置
する基板16(以下、この部分を基板切断部16aとい
う)には大なる応力が印加される。従って、基板切断部
16a及びその上部に形成された樹脂層13にはクラッ
クが発生する可能性がある。しかるに、この基板切断部
16aの形成位置にはバンプ12及び電子回路等の重要
な構成要素は形成されていないため、クラックが発生し
ても問題となることはない。
より発生する応力は、側方に向け伝達されるが、基板切
断部16aの両側部には応力緩和樹脂層111a,11
1bが充填された応力緩和溝110a,110bが形成
されているため、切断時に発生する応力は応力緩和溝1
10a,110bにおいて吸収される。
が応力緩和溝110a,110bの形成位置より外側
(基板16の電子回路が形成されている側)に影響を及
ぼすことはなく、バンプ12及び電子回路等が形成され
ている領域にクラックが発生することを防止することが
できる。尚、図42(C)は分離工程が終了した状態を
示している。
の製造方法を説明するための図である。尚、図43にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例、及び
図41を用いて説明した第19実施例と同一構成につい
ては同一符号を附してその説明を省略するものとする。
程を実施する前に、第1の分離工程を実施することによ
り基板16を個々の半導体素子112に分離する。この
個々の半導体素子112には、夫々バンプ12及び電子
回路(図示せず)が形成されている。
樹脂封止工程が実施される。この樹脂封止工程では、図
43(A)に示されるように、第1の分離工程において
分離された半導体素子112をベース材となるフィルム
部材113に整列させて搭載する。この際、半導体素子
112は接着剤を用いてフィルム部材113に搭載され
る。また、図43(A)に示されるように、隣接する半
導体素子112の間には間隙部114が形成されるよう
整列される。
体素子112が搭載されると、樹脂の圧縮成形処理が行
なわれ、各半導体素子112の表面には樹脂層13が形
成されると共に、間隙部114には切断位置樹脂層10
6が形成される。続いて、バンプ12の少なくとも先端
部を樹脂層13より露出させる突起電極露出工程が実施
される。図43(B)は、以上の各処理が終了した状態
を示している。
離工程が実施される。この第2の分離工程では、隣接す
る半導体素子112の間位置、即ち切断位置樹脂層10
6が形成されている位置で切断処理が行なわれ、フィル
ム部材113と共に切断位置樹脂層106は切断され
る。これにより、図43(C)に示されるように、樹脂
層13が形成された半導体素子112は分離され、続い
て図43(D)に示されるようにフィルム部材113が
除去される。
分離工程において予め基板16を切断することにより個
々の半導体素子112に分離するため、樹脂封止工程に
おいて半導体素子112をフィルム部材113に搭載す
る際、異なる種類の半導体素子112をベース材に搭載
することが可能となる。
素子を配設する場合、異なる種類及び特性の半導体素子
112を組み合わせて配設することが可能となり、設計
の自由度を向上させることができる。尚、本実施例にお
いても、図41を用いて説明した第19実施例の効果を
得ることができることは勿論である。
の製造方法を説明するための図である。尚、図44にお
いて、図43を用いて説明した第21実施例と同一構成
については同一符号を附してその説明を省略するものと
する。
て説明した第21実施例と略同一であるが、第21実施
例では樹脂封止工程においてベース材としてフィルム部
材113を用いたのに対し、本実施例では放熱板115
をベース材として用いた点で差異を有するものである。
素子112はこの放熱板115上に搭載され、また第2
の分離工程では放熱板115は切断位置樹脂層106と
共に切断される。しかるに、第21実施例では第2の分
離工程の終了後にフィルム部材113を除去するが、本
実施例においては第2の分離工程が終了した後に放熱板
115を除去する処理は行なわない構成とした。これに
より、製造される半導体装置には放熱板115が残存す
る構成となり、よって半導体装置の放熱特性を向上させ
ることができる。
半導体装置の製造方法を説明するための図である。尚、
図45及び図46において、図1乃至図9を用いて説明
した第1実施例と同一構成については同一符号を附して
その説明を省略するものとする。
樹脂封止工程の実施後で、かつ分離工程を実施する前
に、図46に示されるように、樹脂層13に位置決め溝
120を形成することを特徴とするものである。
0を形成することにより、例えば製造された半導体装置
10Fに対し試験処理を行なう際、この位置決め溝12
0を基準として試験装置に装着することができる。ま
た、分離工程を実施する前に位置決め溝120を形成す
ることにより、複数の半導体装置10Fに対して一括的
に位置決め溝120を形成するができ、位置決め溝12
0の形成効率を向上させることができる。
えば図45に示されるように、ダイサー29を用いて樹
脂層13にハーフスクライブを行なうことにより形成す
ることができる。このように、ハーフスクライブを行な
うことにより位置決め溝120を形成することにより、
分離工程で一般的に使用するスクライビィング技術を用
いて位置決め溝120を形成できるため、容易かつ精度
よく位置決め溝を形成することができる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図47にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例と同一
構成については同一符号を附してその説明を省略するも
のとする。
樹脂封止工程の実施後で、かつ分離工程を実施する前
に、図47に示されるように、基板16の背面に位置決
め溝121を形成することを特徴とするものである。
尚、図47(B)は図47(A)の部分拡大図である。
121を形成することにより、第23実施例と同様に位
置決め溝121を基準として半導体装置の位置決めを行
なうことができる。特に、半導体装置を実装する時にお
ける位置決めは、バンプ12が実装基板側に向いている
ため、樹脂層13に位置決め溝120を形成しても、こ
れを上部から認識することはできない。
面に位置決め溝121を形成しておくことにより、半導
体装置の実装時においても位置決め溝121を認識する
ことができ、精度の高い実装処理を行なうことが可能と
なる。尚、位置決め溝121の形成は、第23実施例と
同様にダイサー29を用いて基板16の背面にハーフス
クライブを行なうことにより形成することができる。
ついて説明する。
製造方法を説明するための図であり、また図49は第2
6実施例に係る半導体装置の製造方法を説明するための
図である。尚、図48及び図49において、図1乃至図
9を用いて説明した第1実施例と同一構成については同
一符号を附してその説明を省略するものとする。
第23及び第24実施例と同様に、位置決め溝122を
形成する点に特徴を有する。図48(C)は、本実施例
により樹脂層13に形成された位置決め溝122を示し
ている。
48(A)に示されるように、脂封止工程でフィルム3
0Cとしてバンプ12と干渉しない位置に凸部31が形
成されたものを用いる。図48(B)は、樹脂封止工程
において、凸部31を有するフィルム30Cが基板16
と対向配置された状態を示している。同図に示されるよ
うに、凸部31はバンプ12と対向しない位置に位置し
ている。従って、樹脂封止工程の終了後、この凸部31
により樹脂層13には位置決め溝122が形成される。
脂層13に位置決め突起123を形成する点に特徴を有
する。図49(C)は、本実施例により樹脂層13に形
成された位置決め突起123を示している。
図49(A)に示されるように、脂封止工程でフィルム
30Cとしてバンプ12と干渉しない位置に凹部32が
形成されたものを用いる。図49(B)は、樹脂封止工
程において、凹部32を有するフィルム30Cが基板1
6と対向配置された状態を示している。同図に示される
ように、凹部32はバンプ12と対向しない位置に位置
している。従って、樹脂封止工程の終了後、この凹部3
2により樹脂層13には位置決め突起123が形成され
る。
よれば、樹脂封止工程でバンプ12と干渉しない位置に
凸部31または凹部32が形成されたフィルム30Cを
用いることにより、樹脂層13に位置決めの基準となる
位置決め溝122或いは位置決め突起123を形成する
ことができる。よって、例えば半導体装置に対し試験或
いは実装処理を行なう際、この位置決め溝122或いは
位置決め突起123基準として位置決め処理を行なうこ
とが可能となり、位置決め処理の簡単化を図ることがで
きる。
の製造方法を説明するための図である。尚、図50にお
いて、図1乃至図9を用いて説明した第1実施例と同一
構成については同一符号を附してその説明を省略するも
のとする。
れるバンプ12の内、位置決めの基準となるバンプ12
(以下、このバンプ12を位置決め用バンプ12Bとい
う)を設定しておき、樹脂封止工程の終了後、この位置
決め用バンプ12Bの形成位置における樹脂層13を加
工することにより、通常のバンプ12と位置決め用バン
プ12Bとを識別しうるようにしたことを特徴とするも
のである。尚、位置決め用バンプ12B自体の構成は、
通常のバンプ12と同一構成である。
極露出工程が終了した状態の基板16を示している。こ
の状態では、樹脂層13は基板16上に均一の膜厚で形
成されており、よってバンプ12と位置決め用バンプ1
2Bとを識別することはできない。
れるように、位置決め用バンプ12Bの近傍位置におけ
る樹脂層13の膜厚を薄くする加工を行なった。これに
より、通常のバンプ12と位置決め用バンプ12Bとを
識別することが可能となる。また、位置決め用バンプ1
2Bを識別化するための樹脂加工は、例えば前記した突
起電極露出工程で用いるエキシマレーザ,エッチング,
機械研磨或いはブラスト等を利用することができ、よっ
て樹脂加工を行なうことにより半導体装置の製造設備が
大きく変更されるようなことはない。
2Bとを識別する方法について説明する。図50(C)
は位置決め用バンプ12Bを拡大して示す図であり、ま
た図50(D)は位置決め用バンプ12Bを上部から見
た図である。一方、図51(A)は、通常のバンプ12
を拡大して示す図であり、また図51(B)は通常のバ
ンプ12を上部から見た図である。
は通常のバンプ12と同一構成であるため、各バンプ1
2,12Bの構成のみでは識別を行なうことはできな
い。しかるに、各バンプ12,12Bは球状或いはラグ
ビーボール状の形状を有しているため、樹脂層13に埋
設されている深さによって上部から見た径寸法が変化す
る。
く埋設され露出している面積が小さいため、図51
(B)に示されるように上部から見た径寸法L2は小さ
くなる。これに対し、位置決め用バンプ12Bは上記し
た樹脂加工を行なうことにより樹脂層13から大きく露
出されており、従って図50(D)に示されるように上
部から見た径寸法L1は大きくなっている(L1>L
2)。
Bの径寸法を検出することにより、通常のバンプ12と
位置決め用バンプ12Bとを識別することができる。こ
れにより、位置決め用バンプ12Bを基準として半導体
装置の位置決め処理を行なうことが可能となる。
る半導体装置の実装方法について説明する。
ている。図52(A)は、前記した第1実施例に係る製
造方法により製造された半導体装置10の実装方法を示
しており、はんだペースト等の接合材125を用いてバ
ンプ12を実装基板14に接合する構造としている。ま
た、図52(B)は、前記した第14実施例に係る製造
方法により製造された半導体装置10Gの実装方法を示
しており、はんだペースト等の接合材125を用いてス
トレートバンプ18を実装基板14に接合する構造とし
ている。更に、図52(C)は、前記した第15実施例
に係る製造方法により製造された半導体装置10Hの実
装方法を示しており、バンプ12の先端部に配設された
外部接続用バンプ90により実装基板14に接合する構
造としている。
ている。同図に示される実装方法は、半導体装置10を
実装基板14に実装した後、アンダーフィルレジン12
6を配設したことを特徴とするものである。
たバンプ12を直接実装基板14に接合した後にアンダ
ーフィルレジン126を配設した構成であり、また図5
3(B)はバンプ12を接合材125を介して実装基板
14に接合した後にアンダーフィルレジン126を配設
した構成である。
製造される半導体装置10,10A〜10Hは、基板1
6の表面に樹脂層13,13A,13Bが形成されてい
るため、基板16の保護はこの樹脂層13,13A,1
3Bにより確実に行なわれている。
基板14と接合される部位において、各バンプ12,1
8,90は露出しており酸化するおそれがある。また、
実装基板14と基板16の熱膨張率に大きな差異がある
場合には、各バンプ12,18,90と実装基板14と
の接合位置に大きな応力が印加されるおそれがある。よ
って、上記した接合位置に発生する酸化防止及び応力緩
和のために、アンダーフィルレジン126を配設する構
成としてもよい。
ている(外部接続用バンプ90を有した半導体装置10
Hを例に挙げている)。本実施例に係る実装方法では、
実装時に放熱フィン127,128を半導体装置10H
に配設したことを特徴とするものである。
に対し放熱フィン127を設けた構成であり、また図5
4(B)は複数(図では2個)の半導体装置10Hに対
し放熱フィン128を設けた構成である。尚、半導体装
置10Hの実装基板14への実装手順は、放熱フィン1
27,128に半導体装置10Hを固定した上で実装基
板14に実装しても、また半導体装置10Hを実装基板
14に実装した後に放熱フィン127,128を固定す
ることとしてもよい。
ている。本実施例では複数の半導体装置10をインター
ポーザ基板130を用いて実装基板14に実装する方法
を採用している。半導体装置10はバンプ12によりイ
ンターポーザ基板130に接合されており、また各イン
ターポーザ基板130は基板接合用バンプ129により
夫々電気的に接続された構成とされている。このため、
インターポーザ基板130は、その上面及び下面に夫々
接続電極130a,130bが形成されており、この各
接続電極130a,130bは内部配線130cにより
接続された構成とされている。
10を複数個積層状態で配設することができるため、実
装基板14の単位面積における半導体装置10の実装密
度を向上させることができる。特に、本実施例の構成
は、半導体装置10がメモリである場合に有効である。
ている。本実施例では、先に図26を用いて説明した第
2実施例に係る半導体装置10Aをインターポーザ基板
131に搭載した上で、このインターポーザ基板131
を実装基板14に実装する方法を示している。本実施例
で用いているインターポーザ基板131は多層配線基板
であり、その上面に半導体装置10Aが接続される上部
電極が形成されると共に、下面には実装基板14と接合
するための実装用バンプ136が配設されている。
を示している。本実施例では、第2実施例に係る半導体
装置10Aを第1のインターポーザ基板131に搭載
し、これを更に他の電子部品135と共に第2のインタ
ーポーザ基板132に搭載した上で、この第2のインタ
ーポーザ基板132を実装基板14に実装する方法を示
している。第2のインターポーザ基板132も多層配線
基板であり、その上面に第1のインターポーザ基板13
1及び電子部品135が接続される上部電極が形成され
ると共に、下面には実装基板14と接合するための実装
用バンプ137が配設されている。
を示している。図57に示した第6実施例である実装方
法では、第2のインターポーザ基板132の上面のみに
半導体装置10Aが搭載された第1のインターポーザ基
板131及び電子部品135を配設し、下面には実装用
バンプ137を配設した構成とされていた。
ポーザ基板133の上面及び下面の双方に半導体装置1
0Aが搭載された第1のインターポーザ基板131及び
電子部品135を配設したものである。尚、外部との電
気的な接続は、第2のインターポーザ基板133の側端
部(図中、左端部)に形成されたカードエッジコネクタ
138により行なう構成とされている。
方法では、半導体装置10,10Aと実装基板14(或
いはカードエッジコネクタ138が接続されるコネク
タ)との間にインターポーザ基板131〜133が介在
する構成となる。このインターポーザ基板131〜13
3は多層配線基板であるため、基板内における配線の引
回しを容易かつ自由度を持って行なうことができ、半導
体装置10,10Aのバンプ12(外部接続用バンプ9
0)と実装基板14(或いはコネクタ)側の電極との整
合性を容易に図ることができる。
製造方法、及び第4実施例である半導体装置について説
明する。
導体装置10Jについて説明する。尚、図63におい
て、図9を用いて説明した第1実施例に係る半導体装置
10と同一構成については同一符号を附してその説明を
省略するものとする。
すると基板16(半導体素子),樹脂層13,及び外部
接続電極140等により構成されている。基板16は半
導体素子として機能するものであり、その表面には電子
回路と共に外部端子と電気的に接続される外部接続電極
140が形成されている。また、樹脂層13は基板16
の表面を覆うように形成されており、よって外部接続電
極140も樹脂層13に封止された構成となっている。
Jは、この外部接続電極140が基板16と樹脂層13
との界面において外部接続電極140が側方に向け露出
した構成とされていることを特徴としている。即ち、半
導体装置10Jはバンプを有しておらず、バンプの代わ
りに半導体装置10Jの側部において露出した外部接続
電極140により実装基板等と電気的に接続される構成
とされている。
0Jはバンプを形成することなく外部接続電極140を
用いて半導体装置10Jを実装することが可能となるた
め、半導体装置10Jの構成及び製造工程の簡単化を図
ることができ、コスト低減及び製造効率の向上を図るこ
とができる。また、外部接続電極140は半導体装置1
0Jの側部に露出した構成であるため、後に詳述するよ
うに半導体装置10Jを実装基板14に対し立設した状
態で実装することが可能となる。
製造方法について説明する。第28実施例に係る製造方
法は、図63に示した半導体装置10Jを製造する方法
である。
は、バンプ形成工程は実施せず、半導体素子形成工程を
実施した後に直ちに樹脂封止工程が実施される。半導体
素子形成工程においては、基板16の表面に所定の電子
回路が形成されると共に、先に図40を用いて説明した
ように引出し配線96及び接続電極98等が形成され
る。そして、この半導体素子形成工程において、接続電
極98の上部に外部接続電極140が形成される。
状態の基板16を示している。同図に示されるように、
本実施例では外部接続電極140の形成位置は、1個の
半導体素子に相当する矩形領域(図中、実線で囲まれた
領域)の一辺にまとめて配設されている。
樹脂封止工程が実施される。この樹脂封止工程におい
て、基板16は金型に装着されて樹脂層13の圧縮成形
が行なわれる。尚、樹脂封止工程は前記した第1実施例
と同じ処理を行なうため、その説明は省略する。
16の全面に樹脂層13が形成される。よって、基板形
成工程において形成された引出し配線96及び接続電極
98等も樹脂層13に封止された構成となる。このよう
に樹脂封止工程が終了すると、本実施例ではバンプが形
成されていないため、突起電極露出工程を行なうことな
く分離工程が実施される。
接続電極140が形成された位置で基板16を切断する
ことを特徴とするものである。図59において、破線で
示す位置が基板16の切断位置である。この切断位置で
基板16を樹脂層13と共に切断することにより、外部
接続電極140はその一部が切断され、よって外部接続
電極140が基板16と樹脂層13との界面において外
部接続電極140が側方に向け露出した構成の半導体装
置10Jが製造される。
によれば、前記した各実施例で必要とされたバンプ形成
工程及び突起電極露出工程が不要となり、また単に樹脂
層13が形成された基板16を外部接続電極140が形
成された位置で切断するのみでこの外部接続電極140
を樹脂層13から外部に露出させることができ、容易に
半導体装置10Jを製造することができる。
製造方法について図60乃至図62を用いて説明する。
第29実施例に係る製造方法も、図63に示した半導体
装置10Jを製造する方法である。尚、図60乃至図6
2において、図59で示した構成と同一構成については
同一符号を付してその説明を省略する。
第28実施例に係る製造方法では、容易に半導体装置1
0Jを製造することができる。しかるに、第28実施例
に係る製造方法では、分離工程において図59に破線で
示す位置と、実線で示す位置との2箇所において切断処
理を行なわなければならず、また図中矢印Wで示す部分
は不要部分となっていた(この不要部分は捨てられてい
た)。よって、第28実施例に係る製造方法では、分離
工程における切断効率が悪く、また基板16の有効利用
という面においても不利であった。
28実施例に比べ分離工程の簡略化及び基板16の有効
利用を図ったものである。以下、本実施例に係る製造方
法について説明する。
成工程が終了した状態の基板16を示している。図60
(A)は基板16の全体を示す図であり、また図60
(B)は基板16に形成された複数の半導体素子の内、
図60(A)に符号11a,11bで示す半導体素子を
拡大して示している。
においても外部接続電極140の形成位置は、矩形状と
された半導体素子11a,11bの一辺にまとめて配設
されているが、本実施例では外部接続電極140が隣接
する半導体素子11a,11b間で共有化されているこ
とを特徴としている。
樹脂封止工程が実施され、図61に示されるように基板
16の表面に樹脂層13が形成される。よって、基板形
成工程において形成された引出し配線96及び接続電極
98等も樹脂層13に封止された構成となる。
程が実施され、外部接続電極140が形成された位置で
基板16を切断する。図61(B)において、破線で示
す位置が基板16の切断位置である。
に切断することにより外部接続電極140はその略中央
位置で切断され、図62に示されるように、外部接続電
極140が基板16と樹脂層13との界面において外部
接続電極140が側方に向け露出した構成の半導体装置
10Jが製造される。
は、隣接する半導体素子11a,11b間で外部接続電
極140が共有化されている。このため、1回の切断処
理を行なうことにより隣接する2個の半導体素子11
a,11bにおいて夫々外部接続電極140を外部に露
出することができる。
めることができ、また本実施例の製造方法によれば図5
9に矢印Wで示した不要部分が発生することはなく、基
板16の効率的な利用を図ることができる。
体装置の実装方法について説明する。尚、第8乃至第1
1実施例に係る半導体装置の実装方法は、図63に示し
た半導体装置10Jを実装基板14に実装する方法であ
る。
0Jの実装方法を示している。本実施例に係る実装方法
は、単一の半導体装置10Jを実装基板14に実装する
ものである。
側部に外部接続電極140が露出した構成である。この
ため、この外部接続電極140が露出した側面141を
実装基板14と対向するよう実装することにより、半導
体装置10Jを実装基板14に対し立設した状態で実装
することが可能となる。
ト等の接合材142を用いて外部接続電極140と実装
基板14とを接合し、これにより半導体装置10Jを実
装基板14に対し立設した状態で実装したものである。
また、図64(B)に示す例では、外部接続電極140
に予め外部接続用バンプ143を配設しておき、この外
部接続用バンプ143を実装基板14に接合することに
より、半導体装置10Jを実装基板14に対し立設した
状態で実装したものである。
板14に対し立設状態で実装することにより、半導体装
置10Jを寝せた状態で実装基板14に実装する構成に
比べ半導体装置10Jの実装面積を小さくすることがで
き、よって半導体装置10Jの実装密度を向上させるこ
とができる。
例である半導体装置10Jの実装方法を示している。各
実施例に係る実装方法は、複数(本実施例では4個)の
半導体装置10Jを実装基板14に実装するものであ
る。
装置10Jを複数個立設させると共にこれを並列状態に
実装し、かつ隣接する半導体装置10Jを接着剤144
により接合することを特徴とするものである。この隣接
する半導体装置10J間の接着は、本実施例においては
実装基板14に接合する前に行なう構成としているが、
半導体装置10Jを実装基板14に接合する際に合わせ
て半導体装置10J間の接着処理を行なう構成としても
よい。
の接合は、図64(B)と同様に、外部接続電極140
に予め外部接続用バンプ143を配設しておき、この外
部接続用バンプ143を実装基板14に接合することに
より実装する方法を用いている。しかるに、半導体装置
10Jと実装基板14の接合は、図64(A)に示した
接合材142を用いる方法を採用してもよい。
は、半導体装置10Jを複数個立設させると共にこれを
並列状態に実装し、かつ隣接する半導体装置10Jを支
持部材145を用いて立設状態に支持することを特徴と
するものである。また、本実施例における半導体装置1
0Jと実装基板14との接合は、第9実施例に係る実装
方法と同様に、外部接続用バンプ143を用いる方法を
採用している。
り構成されており、隣接する半導体装置10Jを隔離す
る隔壁146が形成されている。各半導体装置10Jは
一対の隔壁146間に接着剤を用いて接着され、これに
より半導体装置10Jは支持部材145に固定される。
固定する手段は接着に限定されるものではなく、例えば
接着剤を用いることなく一対の隔壁146が半導体装置
10Jを挟持することにより固定する構成としてもよ
い。
体装置10Jの実装方法によれば、複数の半導体装置1
0Jをユニット化して扱うことが可能となる。よって実
装時において複数の半導体装置10Jを一括的にユニッ
ト単位で実装基板14に実装処理を行なうことが可能と
なり、これにより半導体装置10Jの実装効率を向上さ
せることができる。
10Jの実装方法を示している。本実施例に係る実装方
法では、複数(本実施例では4個)の半導体装置10J
をインターポーザ基板147を介して実装基板14に実
装することを特徴とするものである。
た第9実施例に係る実装方法を適用した複数の半導体装
置10Jをインターポーザ基板147に搭載した上で、
このインターポーザ基板147を実装基板14に実装す
る方法を示している。本実施例で用いているインターポ
ーザ基板147は多層配線基板であり、その上面に各半
導体装置10Jが接続される上部電極148が形成され
ると共に、下面に形成された下部電極149は実装基板
14と接合するための実装用バンプ136が配設されて
いる。また、上部電極148と下部電極149は、イン
ターポーザ基板147の内部に形成された内部配線15
0により接続されている。
装置10Jと実装基板14との間にインターポーザ基板
147が介在する構成となるため、半導体装置10Jを
実装基板14に実装する自由度を向上させることができ
る。
0,10A〜10Jと異なる他の半導体装置160の構
成及びその製造方法について説明する。図68及び図6
9は半導体装置160の製造方法を説明するための図で
あり、また図70は半導体装置160の構成を示す図で
ある。
0は大略すると、複数の半導体素子161,インターポ
ーザ基板162,外部接続用バンプ163,及び樹脂層
164等により構成されている。
5と共にインターポーザ基板162の上面に搭載されて
いる。インターポーザ基板162の上面には上部電極1
66が形成されており、この上部電極166と半導体素
子161とはワイヤ168を用いて接続されている。
は下部電極167が形成されており、この下部電極16
7には外部接続用バンプ163が接続されている。この
インターポーザ基板162にはスルーホール169が形
成されており、このスルーホール169により上部電極
166と下部電極167は電気的に接続されている。こ
れにより、半導体素子161と外部接続用バンプ163
は電気的に接続された構成となる。更に、樹脂層164
は上記した圧縮成形技術を用いて形成されており、イン
ターポーザ基板162の上面を覆うように形成されてい
る。
68を用いて外部(インターポーザ基板162)に電気
的に接続する構成の半導体装置160においても、圧縮
成形技術を用いて樹脂層164を形成することは可能で
ある。
を製造するには、図68に示すように、先ずインターポ
ーザ基板162の上面に半導体素子161を接着剤を用
いて搭載する。この時必要があれば、付設する電子部品
165も合わせて搭載する。
に形成されている上部電極166と半導体素子161の
上部に形成されているパッドとの間にワイヤボンディン
グを実施してワイヤ168を配設する。次に、インター
ポーザ基板162の下面に形成された下部電極167
に、例えば転写法等を用いて外部接続用バンプ163を
配設する。
半導体素子161,外部接続用バンプ163,及びワイ
ヤ168が配設されると、このインターポーザ基板16
2は樹脂封止用の金型に装着され、圧縮成形法を用いて
インターポーザ基板162の表面に樹脂層164が形成
される。図69は、表面に樹脂層164が形成されたイ
ンターポーザ基板162を示している。続いて、このイ
ンターポーザ基板162を図69に破線で示される所定
切断位置で切断することにより、図70に示される半導
体装置160が形成される。
半導体体装置10,10A〜10Jと異なる他の半導体
装置170,170Aの構成及びその製造方法を説明す
るための図である。図71は半導体装置170の構成を
説明するための図であり、図72及び図73は半導体装
置170の製造方法を説明するための図である。また、
図74は半導体装置170Aの構成を説明するための図
であり、図75は半導体装置170Aの製造方法を説明
するための図である。
子171,樹脂パッケージ172,及び金属膜173と
からなる極めて簡単な構成とされている。半導体素子1
71は、その上面に複数の電極パッド174が形成され
ている。また、樹脂パッケージ172は、例えばエポキ
シ樹脂を前記した圧縮成形技術を用いて成形した構成と
されている。この樹脂パッケージ172の実装面175
には、樹脂突起177が一体的に形成されている。
72に形成された樹脂突起177を覆うように形成され
ている。この金属膜173と前記した電極パッド174
との間にはワイヤ178が配設されており、このワイヤ
178により金属膜173と半導体素子171は電気的
に接続した構成となっている。
来のSSOPのようなインナーリードやアウターリード
が不要となり、インナーリードからアウターリードへの
引き回しのための面積や、アウターリード自身の面積が
不要となり、半導体装置170の小型化を図ることがで
きる。
形成するために搭載基板を用いる必要がなくなるため、
半導体装置170のコスト低減を図ることができる。更
に、樹脂突起177及び金属膜173は、協働してBG
Aタイプの半導体装置の半田バンプと同等の機能を奏す
るため、実装性を向上することができる。
て図72及び図73を用いて説明する。半導体装置17
を製造するには、図72に示されるリードフレーム18
0を用意する。このリードフレーム180は、例えば銅
(Cu)により形成されており、前記した樹脂突起17
7の形成位置に対応する位置に、樹脂突起177の形状
に対応した凹部181が形成されている。更に、この凹
部181の表面には、金属膜173が形成されている。
は、先ず半導体素子171が搭載される。半導体素子1
71がリードフレーム180に搭載される、続いてリー
ドフレーム180はワイヤボンディング装置に装着さ
れ、半導体素子171に形成された電極パッド174
と、リードフレーム180に形成されている金属膜17
3との間にワイヤ178が配設される。これにより、半
導体素子171と金属膜173は電気的に接続された構
成となる。図72は、以上の説明した処理が終了した状
態を示している。
ると、続いてリードフレーム180上に半導体素子17
1を封止するよう樹脂パッケージ172を形成する。本
実施例では、樹脂パッケージ172を圧縮成形により形
成している。図73は、樹脂パッケージ172が形成さ
れたリードフレーム180を示している。
が終了すると、図73に破線で示す位置で切断処理が行
なわれると共に、樹脂パッケージ172をリードフレー
ム180から分離され半導体装置170を形成する分離
工程が実施される。この分離工程は、リードフレーム1
80をエッチング液に浸漬させて溶解することにより行
なわれる。この分離工程で用いられるエッチング液は、
リードフレーム180のみを溶解し、金属膜173は溶
解しない性質を有するエッチング液を選定している。
解されることにより、樹脂パッケージ172はリードフ
レーム180から分離される。この際、金属膜173は
樹脂突起177に配設された状態となるため、図71に
示す半導体装置170が形成される。このように、リー
ドフレーム180を溶解することにより樹脂パッケージ
172をリードフレーム180から分離する方法を用い
ることにより、リードフレーム180からの樹脂パッケ
ージ172の分離処理を確実かつ容易に行うことがで
き、歩留りを向上することができる。
Aは、一つの樹脂パッケージ172内に複数の半導体素
子171を配設した構成としたものである。このよう
に、一つの樹脂パッケージ172内に複数の半導体素子
171を配設することにより、半導体装置170Aの多
機能化を図ることができる。尚、この半導体装置170
Aの製造方法は、図72及び図73を用いて説明した製
造方法と略同一であり、図75(B)で示す切断箇所が
異なる程度の差異である。このため、半導体装置170
Aの製造方法に関する詳細説明は省略するものとする。
の信頼性の向上を図ることができる。
封止工程、及び本発明の第1実施例である半導体装置製
造用金型を説明するための図である。
封止工程を説明するための図である。
封止工程を説明するための図である。
封止工程を説明するための図である。
封止工程を説明するための図である。
電極露出工程を説明するための図であり、(A)は樹脂
封止工程終了直後の基板を示し、(B)は(A)の矢印
Aで示す部分を拡大して示す図である。
電極露出工程を説明するための図であり、(A)はフィ
ルムを剥離している状態の基板を示し、(B)は(A)
の矢印Bで示す部分を拡大して示す図である。
分離工程を説明するための図である。
図である。
び本発明の第2実施例である半導体装置製造用金型を説
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
す図である。
いた例を示す図である。
である。
明するための図である。
明するための図であり、(A)は樹脂封止工程終了直後
の基板を示し、(B)は(A)の矢印Cで示す部分を拡
大して示す図である。
明するための図であり、(A)はフィルムを剥離してい
る状態の基板を示し、(B)は(A)の矢印Dで示す部
分を拡大して示す図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
の図である。
の図である。
明するための図である。
明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図(その1)である。
説明するための図(その2)である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
る。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
視図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
る。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図(その1)である。
説明するための図(その2)である。
説明するための図(その3)である。
の図である。
明するための図である。
明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
図(その1)である。
図(その2)である。
図(その3)である。
ある。
図(その1)である。
図(その2)である。
図(その3)である。
図(その4)である。
を示す図である。
を示す図である。
説明するための図である。
導体装置11,112,161,171 半導体素子1
2,12A バンプ12B 位置決め用バンプ13,1
3A,13B,163 樹脂層14 実装基板15 接
続電極16 基板 16a 基板切断部 17 第2の樹脂層 18 ストレートバンプ 19,31 凸部 20,20A〜20G 金型 21,21F 上型 22,22A,22F 下型 23,23C,23D,23F 第1の下型半体 24,24A,24D,24E,24F 第2の下型半
体 27 傾斜部 28 キャビティ 29 ダイサー 30,30A〜30C フィルム 32,55 凹部 35,35A 封止樹脂 36 第2の封止樹脂 40 余剰樹脂除去機構 41 開口部 42 ポット部 43 圧力制御ロッド 50,50A 補強板 51 シート状樹脂 52 液状樹脂 54 枠部 60 レーザ照射装置 70 固定・離型機構 71 多孔質部材 72 吸排気装置 74 段差部 75 付着処理膜 80 ステージ部材 81 ダム部 90,143,163 外部接続用バンプ 91 応力緩和接合材 92 ポール電極 96 引出し配線 97 電極パッド 98 接続電極 99 コア部 100 導電膜 102 絶縁膜 105 切断位置溝 106 切断位置樹脂層 110a,110b 応力緩和溝 111a,111b 応力緩和樹脂層 113 フィルム部材 114 間隙部 115 放熱板 120〜122 位置決め溝 123 位置決め突起 125,142 接合材 126 アンダーフィルレジン 127,128 放熱フィン 129 基板接合用バンプ 130〜132,147,162 インターポーザ基板 136,137 実装用バンプ 138 カードエッジコネクタ 140 外部接続電極 144 接着剤 145 支持部材 148,166 上部電極 149,167 下部電極 150 内部配線 168,178 ワイヤ 169 スルーホール 172 樹脂パッケージ 173 金属膜 177 突起電極 180 リードフレーム
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも表面上に突起電極が形成され
てなる半導体素子と、前記突起電極の先端部が突出する
ように前記半導体素子の前記突起電極が形成された面を
封止する樹脂層と、 前記樹脂層から突出した前記突起電極の先端部に形成さ
れた外部接続用突起電極とを具備し、かつ、前記外部接
続用突起電極がバンプであることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記樹脂層の側面及び前記半導体素子の側面にダイサー
により切断された切断面が形成されてなり、かつ、前記
外部接続用突起電極がバンプであることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、前
記樹脂層は圧縮成形により形成されてなることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、 前記突起電極はストレートバンプであることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、 前記ストレートバンプは、メッキ法を用いて形成されて
なることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項6】 半導体素子に形成された複数の電極パッ
ドと、前記電極パッドに対し離間するよう、前記半導体
素子上にメッキにより形成された複数の突起電極と、 前記電極パッドと前記突起電極との間に選択的に配設さ
れることにより、前記電極パッドと前記突起電極とを接
続する配線と、 少なくとも前記電極パッド及び前記配線を覆うよう形成
されると共に、前記突起電極の先端部を残して前記半導
体素子の前記突起電極が形成された面を封止する樹脂層
と、 前記樹脂層の側面及び前記半導体素子の側面にダイサー
により切断された切断面が形成されてなることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項7】 複数の電極パッドをそれぞれ有する複数
の半導体素子が形成されたウエーハと、 前記電極パッドに対し離間するよう、前記半導体素子上
にメッキにより形成された複数の突起電極と、 前記電極パッドと前記突起電極との間に選択的に配設さ
れることにより、前記電極パッドと前記突起電極とを接
続する配線と、 少なくとも前記電極パッド及び前記配線を覆うよう形成
されると共に、前記突起電極の先端部を残して前記半導
体素子の前記突起電極が形成された面を封止する樹脂層
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項8】 電極パッドと、突起電極と、該電極パッ
ドと突起電極を接続する配線を有する半導体装置の製造
方法であって、 ウエーハ表面上に複数の電極パッドをそれぞれ有する複
数の半導体素子を形成し、 前記電極パッドの形成位置と前記突起電極の形成位置と
の間に選択的に配設され、前記電極パッドと前記突起電
極とを接続する配線を形成し、 前記電極パッドに対し離間するよう、前記半導体素子上
に突起電極をメッキにより形成し、 前記電極パッド及び前記配線を覆うように、前記突起電
極の先端部を残して前記半導体素子の前記突起電極が形
成された面を樹脂層により封止することを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 電極パッドと、突起電極と、該電極パッ
ドと突起電極を接続する配線を有する半導体装置の製造
方法であって、 ウエーハ表面上に複数の電極パッドをそれぞれ有する複
数の半導体素子を形成し、 前記電極パッドの形成位置と前記突起電極の形成位置と
の間に選択的に配設され、前記電極パッドと前記突起電
極とを接続する配線を形成し、 前記電極パッドに対し離間するよう、前記半導体素子上
に突起電極をメッキにより形成し、 前記電極パッド及び前記配線を覆うように、前記突起電
極の先端部を残して前記半導体素子の前記突起電極が形
成された面を樹脂層により封止し、 前記樹脂層及び前記ウエーハをダイサーにより切断する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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