【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢＧＡタイプの半導体装置等に好適する半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、ＢＧＡタイプの半導体装置におけるパッケージの樹脂封止方式には、トランスファーモールド方式やディスペンス方式、印刷方式等、各種の方式が有る。そのうちの特に印刷方式は、液状の封止樹脂材料を使用する封止方式としては、ディスペンス方式に比べ生産性が高く、将来性の有る封止方式である。また、このような印刷方式は、封止部分の形状に合わせてスリットの形成された金属薄板でなるマスクの上に封止樹脂材料を塗布した後、マスクの下面に封止部を下方側から押し付けたままの状態で、合成樹脂製あるいは金属製のへらのスキージをスリットに沿って移動させ、封止樹脂材料をスリットの形状に合わせて封止部に印刷するものである。
【０００３】
以下、従来技術を図１０及び図１３を参照して説明する。図１０は半導体装置を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＸ矢視方向の断面図であり、図１１は図１０（ａ）におけるＹ矢視方向の断面図であり、図１２は半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図であり、図１３は樹脂封止部を印刷する状況を示す図で、図１３（ａ）は印刷開始状態を示す断面図、図１３（ｂ）は印刷終了状態を示す断面図である。
【０００４】
図１０及び図１１において、ＢＧＡタイプの半導体装置１は、基材であるテープ２の一主面に外部接続電極の半田ボール３が行列をなすよう複数配列され、さらに他主面に半導体チップ４が搭載されるようにして構成されている。また半田ボール３と半導体チップ４とは、半田ボール３の配列に沿ってテープ２に貫通形成された長孔５を介してボンディングワイヤ６により各対応部分が接続され、導電接続部７を形成している。そして半田ボール３と半導体チップ４を接続する導電接続部７は、テープ２の一主面側から、例えばシリコーン樹脂等の所定粘度の液状封止樹脂材料を長孔５に沿って印刷により覆うように設けてなる樹脂封止部８によって封止されている。
【０００５】
また、このような構成の半導体装置１の製造過程は、次のようなものとなっている。すなわち、例えば３列１５連、計４５個の半導体装置１が形成でき、一主面に半田ボール３を搭載する図示しない配線パターンが形成された大寸法のテープ部材９に、その装置形成領域１０内における他主面の所定位置に半導体チップ４を搭載する。続いて、半導体チップ４と配線パターンの対応する部分同士の導電接続をボンディングワイヤ６により行い導電接続部７を形成する。
【０００６】
次に、テープ部材９よりも大寸法の金属薄板でなる印刷用マスク１１を、図１２に示すように半導体チップ４の搭載等がなされたテープ部材９の一主面上方の所定位置にセットする。マスク１１には、テープ部材９の各装置形成領域１０内に形成され、導電接続部７が設けられた長孔５に対応して、スリット１２が各装置形成領域１０内に両端部が位置するようにして複数形成されている。
【０００７】
次に、マスク１１の上面の各スリット１２の一端部分に、所定粘度の液状封止樹脂材料のシリコーン樹脂１３を所定量塗布する。そして図１３（ａ）に示すように、マスク１１の下面に、半導体チップ４の搭載されたテープ部材９の一主面を下方側から押し付け、スリット１２の一端部分に、金属製へらのスキージ１４のナイフエッジ状に形成された先端をマスク１１の上面に当接させる。
【０００８】
その後、スキージ１４の先端をマスク１１の上面に当接させながら、図１３（ｂ）に示すように各装置形成領域１０毎にスリット１２の他端部分まで移動させ、マスク１１のスリット１２を介して印刷によりシリコーン樹脂１３を塗布し、導電接続部７を覆うスリット１２と略同形状の樹脂印刷を行い樹脂封止部８を各装置形成領域１０に形成する。
【０００９】
樹脂封止部８を形成した後、マスク１１の下面からテープ部材９を外す。続いて、配線パターンに半田ボール３を固着、搭載する。その後、各装置形成領域１０を示す成形外周線１５に沿ってテープ部材９を切断し、個々の半導体装置１に分離する。そして、個々に分離された半導体装置１は、図示しない実装基板等の所定個所に、半田ボール３を半田付けすることによって実装される。
【００１０】
しかしながら上記の従来技術においては、半導体装置１を実装基板等に実装する際、半田ボール３が所定の個所に確実に半田付けできず、半導体装置１の実装が不確実になってしまうものが生じたりする虞があった。また、これにより半導体装置１の実装の信頼性をより高いものとすることが難しいものとなっていた。
【００１１】
そこで、半導体装置１を調べたところ、基材のテープ２の一主面に樹脂封止部８を形成する際、スキージ１４をスリット１２の一端部から他端部に移動させることによって、図１３（ｂ）に示すようにスキージ１４の移動方向終端部であるスリット１２の他端部側に封止樹脂材料のシリコーン樹脂１３の樹脂溜り１６が生じるように樹脂印刷がなされる。これは封止樹脂材料等の液状樹脂材料が、その粘度が一定以上の高い値の場合、スキージ移動の終了部分では樹脂材料の量がかき集められて多くなり、スキージ１４の移動方向始端部や移動方向中間部よりも樹脂高さが高くなる傾向を持っているからである。そして、この現象は物理的に安定しているが、半導体チップの搭載等がなされたテープ部材中の樹脂高さは常に一定のばらつきを持つ。
【００１２】
このため、上記のように形成したものの樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）が、図１１に示すように中間部は略同一高さであるものの、スリット１２の他端部側に形成されたシリコーン樹脂１３の樹脂溜り１６により部分的に高くなってしまい、半田ボール３の頂点と樹脂封止部８の頂点との間のスタンドオフ寸法ＳＸが小さく、所定のスタンドオフ寸法Ｓ０が確保できないものが生じてしまうことになり、半導体装置１を実装する際に、半田ボール３が確実に半田付けできなくなり、実装が不確実なってしまうことが生じる。
【００１３】
例えばある種の半導体装置１で、半田ボール３の直径が０．５ｍｍ、確保すべきスタンドオフ寸法Ｓ０が０．３ｍｍの場合、許容される樹脂封止部８の最高の高さ（樹脂高さ）は、０．２ｍｍとなる。一方、樹脂封止部８で封止するボンディングワイヤ６のループ高さは０．０５ｍｍ程度であるから、樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）は、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍが必要である。これに対し、実際の装置における樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）のばらつきは、０．０７ｍｍ〜０．１８ｍｍ程度で、半田ボール３の半田付けの確実性をより高めようとする場合には、さらに樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）のばらつきを少ないものとする必要が有る。
【００１４】
また一方、ＢＧＡタイプの半導体装置１では、今後の装置の小形化、高集積化による半田ボール３の数の増加に伴い、半田ボール３の直径は小さなものとなる。そして、樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）に要求される寸法範囲は厳しいものとなり、よりばらつきを少なくすることが求められる。ちなみに、半田ボール３の直径が０．４ｍｍで、確保すべきスタンドオフ寸法Ｓ０が０．３ｍｍ、ボンディングワイヤ６のループ高さが０．０５ｍｍの場合、要する樹脂印刷封止部８の高さ（樹脂高さ）は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍで、現状の樹脂封止部８の高さ（樹脂高さ）のばらつきでは、対応できない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは所定のスタンドオフ寸法を確保することができ、これにより、実装時に外部接続電極を確実に半田付けすることができ、装置の実装不良等を生じず、実装の信頼性を向上させることができる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置及びその製造方法は、外部接続電極が一主面に設けられた基材と、この基材の他主面に搭載された半導体チップと、この半導体チップと前記外部接続電極とを接続する導電接続部と、この導電接続部を前記基材の一主面に封止樹脂材料をスキージと所定パターンのマスクを用いて印刷することによって封止した樹脂封止部を備えてなる半導体装置において、前記樹脂封止部は、前記基材の成形外周部分より外方に位置するスキージ移動方向終端部を、前記基材の成形時に同時に切除して形成したものであることを特徴とするものであり、
さらに、前記樹脂封止部が、スキージ移動方向始端部を基材の成形外周部分より外方に位置させていて、前記基材の成形時に前記スキージ移動方向始端部も同時に切除して形成したものであることを特徴とするものであり、
さらに、樹脂封止部を複数有していることを特徴とするものであり、
また、外部接続電極を設ける配線パターンが一主面に設けられた母基材の他主面に複数の半導体チップを搭載し、前記半導体チップと前記配線パターンとを導電接続した後、前記母基材の一主面に封止樹脂材料をスキージと所定パターンのマスクを用いて印刷して樹脂封止部を形成し、前記半導体チップと前記配線パターンとの導電接続部を封止し、その後、前記外部接続電極を前記は緯線パターンに搭載し、前記母基材の成形外周位置で切断して個々装置に分離する半導体装置の製造方法において、前記母基材に複数の前記半導体チップを、樹脂封止部がスキージ移動方向に直線上に配列されるよう搭載すると共に、前記マスクの前記樹脂封止部に対応するスリットを、スキージ移動方向終端部が前記母基材の成形外周位置より外方位置となるように設け、また略同一直線上に配列される複数の前記樹脂封止部を形成するための樹脂印刷部を同時に印刷し形成することを特徴とする方法であり、
さらに、前記マスクの樹脂封止部に対応するスリットを、スキージ移動方向始端部が母基材の成形外周位置よりも外方となるように設けたことを特徴とする方法であり、
さらに、前記マスクの略同一直線上に配列される複数の樹脂封止部に対応するスリットを、各樹脂封止部毎に設けると共に、前記スリットのスキージ移動方向終端部を同方向側となるようにしたことを特徴とする方法であり、
さらに、略同一直線上に配列される複数の前記樹脂封止部を、複数列同時に印刷し形成することを特徴とする方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を、図１乃至図９を参照して説明する。図１は半導体装置を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ矢視方向の断面図であり、図２は図１（ａ）におけるＢ矢視方向の断面図であり、図３は半導体チップを搭載したテープ部材の平面図であり、図４はテープ部材の要部である１つの装置形成領域を示す平面図であり、図５は図４におけるＣ矢視方向の断面図であり、図６は半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図であり、図７は半導体チップを搭載したテープ部材に印刷樹脂部を印刷し半田ボールを搭載した状態を示す平面図であり、図８は変形形態における半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図であり、図９は変形形態における半導体チップを搭載したテープ部材に印刷樹脂部を印刷し半田ボールを搭載した状態を示す平面図である。
【００１８】
図１乃至図９において、ＢＧＡタイプの半導体装置２１は、ポリイミド樹脂等の絶縁性基材でなるテープ２２の一主面に外部接続電極の半田ボール２３が、７×３の行列をなすよう配線パターン２３ａに固着、搭載されて複数配列され、さらに他主面に半導体チップ２４が搭載されるようにして構成されている。また半田ボール２３と半導体チップ２４とは、半田ボール２３の配列に沿いテープ２２に貫通形成された長孔２５を介してボンディングワイヤ２６により各対応部分が接続されており、この接続部分に導電接続部２７を形成している。そして半田ボール２３と半導体チップ２４を接続する導電接続部２７は、テープ２２の一主面側からの、例えばシリコーン樹脂等の所定粘度の液状封止樹脂材料を長孔２５に沿って印刷し覆うことによって設けてなる印刷封止部２８により封止されている。
【００１９】
また、このような構成の半導体装置２１の製造過程は、次のようなものとなっている。すなわち、例えば３列１５連、計４５個の半導体装置２１が形成でき、一主面に半田ボール２３を搭載する配線パターン２３ａが形成された大寸法のテープ部材２９に、その装置形成領域３０内における他主面の所定位置に半導体チップ２４を搭載する。続いて、半導体チップ２４と配線パターン２３ａの対応する部分同士の導電接続をボンディングワイヤ２６により行い、導電接続部２７を長孔２５内及びそれに沿った近傍に形成する。
【００２０】
次に、テープ部材２９よりも大寸法の金属薄板でなる印刷用マスク３１を、図６に示すように半導体チップ２４の搭載等がなされたテープ部材２９の一主面上方の所定位置にセットする。マスク３１には、テープ部材２９の例えば３列１５連の列方向に隣接する装置形成領域３０の複数の長孔２５のうち、長手方向の略同一直線上に並ぶ各長孔２５に対し連続して開口するように、複数のスリット３２が形成されている。なお、スリット３２の長手方向各端部３２ａ，３２ｂは、テープ部材２９の外縁側に位置する装置形成領域３０を囲む成形外周線３３より、例えば１ｍｍ程度外方に位置するものとなっている。
【００２１】
次に、マスク３１の上面の各スリット３２の一端部３２ａを含みその近傍に、所定粘度の液状封止樹脂材料のシリコーン樹脂３４を所定量塗布する。そして、マスク３１の下面に半導体チップ２４の搭載されたテープ部材２９の一主面を下方側から押し付け、スリット３２の一端部３２ａ近傍に、金属製へらのスキージ３５のナイフエッジ状に形成された先端をマスク３１の上面に当接させる。
【００２２】
その後、スキージ３５の先端をマスク３１の上面に当接させながら、スリット３２の他端部３２ｂまで移動させ、マスク３１のスリット３２を介して印刷によりシリコーン樹脂３４を塗布し、略同一直線上に並ぶ各導電接続部２７を覆うスリット３２と略同形状の３つの装置形成領域３０にまたがる印刷樹脂部３６を形成する。形成された印刷樹脂部３６は、その高さ（樹脂高さ）がスキージ３５の移動方向始端部である一端部３６ａや中間部よりも、移動方向終端部である他端部３６ｂに、シリコーン樹脂３４の樹脂溜り３７が形成されて部分的に高くなっている。なお、中間部は略同一高さに形成され、また印刷樹脂部３６の一端部３６ａは他よりもやや低い部位を有するよう形成される。
【００２３】
印刷樹脂部３６を形成した後、マスク３１の下面からテープ部材２９を外す。続いて、配線パターン２３ａに半田ボール２３を固着、搭載する。その後、各装置形成領域３０を示す成形外周線３３に沿ってテープ部材２９を切断し、個々の半導体装置２１に分離する。この時、印刷樹脂部３６のやや低い部位を有する一端部３６ａと、他よりも高い部分を有する他端部３６ｂは、テープ部材２９の外縁側に位置する装置形成領域３０の成形外周線３３より外方に位置するため、切断除去され、個々に分離された半導体装置２１には残らず、半導体装置２１には印刷樹脂部３６の中間部によって形成された樹脂封止部２８のみが残る。そして、この後、個々に分離された半導体装置２１は、図示しない実装基板等の所定個所に、半田ボール２３を半田付けすることによって実装される。
【００２４】
以上の過程を経て半導体装置２１は製造され、印刷樹脂部３６の高さ（樹脂高さ）が一番高くなる他端部３６ｂと、高さの低い部位を有する一端部３６ａとが切り落とされ、高さのばらつきの少ない中間部で樹脂封止部２８が形成されるため、図１及び図２に示すように形成された半導体装置２１は、樹脂封止部２８が略同一高さのばらつきの少ないものとなっており、またその高さも部分的に高い他端部３６ｂがないだけ低いものとなっているので、半田ボール２３の頂点との間のスタンドオフ寸法Ｓも、所定のスタンドオフ寸法Ｓ０を十分に確保できる。また印刷樹脂部３６の高さが低くなる一端部３６ａを切り落とすことから、自ずと端部側に位置する導電接続部２７のボンディングワイヤ２６も、十分な厚さのシリコーン樹脂３４で覆うようにして封止することができる。
【００２５】
この結果、半導体装置２１を図示しない実装基板等に実装する際にも、半田ボール２３が所定の個所に確実に半田付けでき、半導体装置２１の実装が不良になってしまったり、不確実になってしまったりする虞がなく、半導体装置２１の実装の信頼性をより高いものとすることができる。また、樹脂封止部２８の高さを低いものとし、高さのばらつきを少ないものとすることができることから、装置の小形化、高集積化に対しても、十分に対応することができる。
【００２６】
なお、上記の実施形態においては、マスク３１に形成したスリット３２を、隣接する装置形成領域３０の長手方向に略同一直線上に並ぶ各長孔２５に対し連続して開口するものとし、さらに両端部３２ａ，３２ｂをテープ部材２９の外縁側に位置する装置形成領域３０を囲む成形外周線３３より外方に位置させたものとして印刷樹脂部３６を形成し、その後、印刷樹脂部３６の両端部３６ａ，３６ｂを切断除去するようにして分割し、半導体装置２１を形成するようにしたが、以下に図８及び図９を用いて説明する変形形態のように構成してもよい。変形形態は上記実施形態と異なるマスクを用いて半導体装置２１を形成するもので、上記実施形態と異なる点を中心に図８及び図９を参照して説明する。
【００２７】
すなわち、変形形態における製造過程は、例えば３列１５連、計４５個の半導体装置２１が形成できる上記実施形態と同一のテープ部材２９に、その他主面に半導体チップ２４を搭載する。そして、半導体チップ２４と配線パターン２３ａの対応する部分同士の導電接続をボンディングワイヤ２６により行い、導電接続部２７を長孔２５内及びそれに沿った近傍に形成する。
【００２８】
次に、テープ部材２９よりも大寸法の金属薄板でなる印刷用マスク４１を、図８に示すように半導体チップ２４の搭載等がなされたテープ部材２９の一主面上方の所定位置にセットする。マスク４１には、テープ部材２９の各装置形成領域３０内に形成され、導電接続部２７が設けられた各長孔２５に対応して、長手方向を同一にするスリット４２が複数形成されている。各スリット４２は、両端部４２ａ，４２ｂが各装置形成領域３０外、例えば装置形成領域３０を囲む成形外周線３３より、１ｍｍ程度外方に位置するようにして開口している。
【００２９】
次に、マスク４１の上面の各スリット４２の一端部４２ａを含みその近傍に、所定粘度の液状封止樹脂材料のシリコーン樹脂３４を所定量塗布する。そして、マスク４１の下面に半導体チップ２４の搭載されたテープ部材２９の一主面を下方側から押し付け、スリット４２の一端部４２ａ近傍に、金属製へらのスキージ３５のナイフエッジ状に形成された先端をマスク４１の上面に当接させる。
【００３０】
その後、スキージ３５の先端をマスク４１の上面に当接させながら、スリット４２の他端部４２ｂまで移動させ、マスク４１のスリット４２を介して印刷によりシリコーン樹脂３４を塗布し、導電接続部２７を覆うスリット４２と略同形状の印刷樹脂部４３を形成する。形成された印刷樹脂部４３は、その高さ（樹脂高さ）がスキージ３５の移動方向始端部である一端部４３ａや中間部よりも移動方向終端部である他端部４３ｂに、シリコーン樹脂３４の樹脂溜り３７が形成されて部分的に高くなっている。なお、中間部は略同一高さに形成され、また一端部４３ａは他よりもやや低い部位を有するよう形成される。
【００３１】
印刷樹脂部４３を形成した後、マスク３１の下面からテープ部材２９を外す。続いて、配線パターン２３ａに半田ボール２３を固着、搭載する。その後、各装置形成領域３０を示す成形外周線３３に沿ってテープ部材２９を切断し、個々の半導体装置２１に分離する。この時、印刷樹脂部４３のやや低い部位を有する一端部４３ａと、他よりも高い部分を有する他端部４３ｂは、装置形成領域３０の成形外周線３３より外方に位置するため、切断除去され、個々に分離された半導体装置２１には残らず、半導体装置２１には印刷樹脂部４３の中間部によって形成された樹脂封止部２８のみが残る。そして、この後、個々に分離された半導体装置２１は、図示しない実装基板等の所定個所に、半田ボール２３を半田付けすることによって実装される。
【００３２】
以上の通り、本変形形態においても、半導体装置２１は、印刷樹脂部４３の高さ（樹脂高さ）が一番高くなる他端部４３ｂと、高さの低い部位を有する一端部４３ａとが切り落とされ、高さのばらつきの少ない中間部で樹脂封止部２８が形成されるため、上記実施形態と同様の効果を有する。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所定のスタンドオフ寸法を確保することができると共に、実装時に外部接続電極を確実に半田付けすることができ、装置の実装不良等を生じず、実装の信頼性を向上させることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の半導体装置を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ矢視方向の断面図である。
【図２】図１（ａ）におけるＢ矢視方向の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る半導体チップを搭載したテープ部材の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るテープ部材の要部である１つの装置形成領域を示す平面図である。
【図５】図４におけるＣ矢視方向の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態における半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態における半導体チップを搭載したテープ部材に印刷樹脂部を印刷し半田ボールを搭載した状態を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施形態の変形形態における半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態の変形形態における半導体チップを搭載したテープ部材に印刷樹脂部を印刷し半田ボールを搭載した状態を示す平面図である。
【図１０】従来技術における半導体装置を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＸ矢視方向の断面図である。
【図１１】図１０（ａ）におけるＹ矢視方向の断面図である。
【図１２】従来技術における半導体チップを搭載したテープ部材にマスクをセットした状態を示す図である。
【図１３】従来技術における樹脂封止部を印刷する状況を示す図で、図１３（ａ）は印刷開始状態を示す断面図、図１３（ｂ）は印刷終了状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２２…テープ
２３…半田ボール
２４…半導体チップ
２７…導電接続部
２８…樹脂封止部
２９…テープ部材
３０…装置形成領域
３１…マスク
３２…スリット
３３…成形外周線
３４…シリコーン樹脂
３５…スキージ
３６…印刷樹脂部
３６ａ…印刷樹脂部の一端部
３６ｂ…印刷樹脂部の他端部
３７…樹脂溜り[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device suitable for, for example, a BGA type semiconductor device and the like and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As is well known, there are various methods such as a transfer molding method, a dispensing method, and a printing method as a resin sealing method of a package in a BGA type semiconductor device. Among them, the printing method, in particular, is a sealing method using a liquid sealing resin material which has higher productivity than the dispensing method and has a future prospect. In addition, in such a printing method, after applying a sealing resin material on a mask made of a thin metal plate having slits formed in accordance with the shape of the sealing portion, a sealing portion is formed on a lower surface of the mask from below. In this state, the squeegee made of synthetic resin or metal is moved along the slit while being pressed, and the sealing resin material is printed on the sealing portion according to the shape of the slit.
[0003]
Hereinafter, the related art will be described with reference to FIGS. 10A and 10B are views showing a semiconductor device, FIG. 10A is a plan view, FIG. 10B is a cross-sectional view in the direction of the arrow X in FIG. 10A, and FIG. 11 is a view in FIG. FIG. 12 is a sectional view taken in the direction of the arrow Y, FIG. 12 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which a semiconductor chip is mounted, and FIG. 13 is a view showing a situation in which a resin sealing portion is printed. FIG. 13A is a cross-sectional view showing a printing start state, and FIG. 13B is a cross-sectional view showing a printing end state.
[0004]
10 and 11, in a BGA type semiconductor device 1, a plurality of solder balls 3 of external connection electrodes are arranged in a matrix on one main surface of a tape 2 as a base material, and a semiconductor chip 4 is formed on another main surface. Is configured to be mounted. The corresponding portions of the solder balls 3 and the semiconductor chips 4 are connected to each other by bonding wires 6 through long holes 5 formed through the tape 2 along the arrangement of the solder balls 3 to form the conductive connection portions 7. ing. The conductive connecting portion 7 connecting the solder ball 3 and the semiconductor chip 4 covers a liquid sealing resin material having a predetermined viscosity, such as a silicone resin, from the one main surface side of the tape 2 along the long hole 5 by printing. Are sealed by a resin sealing portion 8 provided in the first embodiment.
[0005]
The manufacturing process of the semiconductor device 1 having such a configuration is as follows. That is, for example, a total of 45 semiconductor devices 1 in three rows and 15 stations can be formed, and a large-sized tape member 9 on which a wiring pattern (not shown) for mounting the solder balls 3 is formed on one principal surface is provided with the device forming region 10. The semiconductor chip 4 is mounted at a predetermined position on the other main surface in the inside. Subsequently, the conductive connection between the semiconductor chip 4 and the corresponding portion of the wiring pattern is performed by the bonding wire 6 to form the conductive connection portion 7.
[0006]
Next, as shown in FIG. 12, a printing mask 11 made of a thin metal plate larger than the tape member 9 is set at a predetermined position above one main surface of the tape member 9 on which the semiconductor chip 4 is mounted. . In the mask 11, slits 12 are formed in each device forming region 10 of the tape member 9 and slits 12 are located at both ends in each device forming region 10 corresponding to the long holes 5 in which the conductive connection portions 7 are provided. A plurality is formed as described above.
[0007]
Next, a predetermined amount of a silicone resin 13 of a liquid sealing resin material having a predetermined viscosity is applied to one end of each slit 12 on the upper surface of the mask 11. Then, as shown in FIG. 13A, one main surface of the tape member 9 on which the semiconductor chip 4 is mounted is pressed against the lower surface of the mask 11 from below, and one end of the slit 12 is fitted to a metal spatula squeegee 14. Is brought into contact with the upper surface of the mask 11.
[0008]
Thereafter, the tip of the squeegee 14 is moved to the other end portion of the slit 12 for each device forming area 10 as shown in FIG. Then, a silicone resin 13 is applied by printing, and resin printing having substantially the same shape as the slit 12 covering the conductive connection portion 7 is performed to form a resin sealing portion 8 in each device forming region 10.
[0009]
After forming the resin sealing portion 8, the tape member 9 is removed from the lower surface of the mask 11. Subsequently, the solder balls 3 are fixed and mounted on the wiring pattern. After that, the tape member 9 is cut along the formed outer peripheral line 15 indicating each device forming region 10, and separated into individual semiconductor devices 1. Then, the individually separated semiconductor devices 1 are mounted by soldering the solder balls 3 to predetermined locations such as a mounting board (not shown).
[0010]
However, in the above-described conventional technique, when the semiconductor device 1 is mounted on a mounting board or the like, there is a case where the solder balls 3 cannot be securely soldered to predetermined locations and the mounting of the semiconductor device 1 becomes uncertain. Or there was a risk of This has made it difficult to increase the reliability of mounting the semiconductor device 1.
[0011]
When the semiconductor device 1 was examined, the squeegee 14 was moved from one end of the slit 12 to the other end when the resin sealing portion 8 was formed on one main surface of the tape 2 of the base material. As shown in (b), resin printing is performed so that a resin pool 16 of a silicone resin 13 as a sealing resin material is formed on the other end side of the slit 12 which is the end of the squeegee 14 in the moving direction. This is because when the viscosity of the liquid resin material such as the sealing resin material is a high value equal to or higher than a certain value, the amount of the resin material is increased at the end of the movement of the squeegee due to the scraping, and the starting end of the movement direction of the squeegee 14 and the movement thereof are increased. This is because the resin height tends to be higher than the middle part in the direction. Although this phenomenon is physically stable, the resin height in the tape member on which the semiconductor chip is mounted or the like always has a certain variation.
[0012]
For this reason, although the height (resin height) of the resin sealing portion 8 formed as described above is substantially the same at the intermediate portion as shown in FIG. The height is partially increased by the resin pool 16 of the formed silicone resin 13, the stand-off dimension S X between the top of the solder ball 3 and the top of the resin sealing portion 8 is small, and the predetermined stand-off dimension S 0 is that there arises a can not be ensured, when mounting the semiconductor device 1, the solder balls 3 can no longer be reliably soldered, it occurs that implementation becomes uncertain.
[0013]
For example, in certain semiconductor device 1, 0.5 mm diameter of the solder ball 3, if the standoff dimension S 0 to be secured in 0.3 mm, the maximum height of the resin sealing portion 8 to be acceptable (resin High Is 0.2 mm. On the other hand, since the loop height of the bonding wire 6 sealed by the resin sealing portion 8 is about 0.05 mm, the height (resin height) of the resin sealing portion 8 is 0.05 mm to 0.2 mm. is necessary. On the other hand, the variation of the height (resin height) of the resin sealing portion 8 in the actual device is about 0.07 mm to 0.18 mm, and the reliability of the soldering of the solder balls 3 is further enhanced. In this case, it is necessary to further reduce the variation in the height (resin height) of the resin sealing portion 8.
[0014]
On the other hand, in the BGA type semiconductor device 1, the diameter of the solder ball 3 becomes smaller as the number of the solder balls 3 increases due to the future miniaturization and higher integration of the device. The dimensional range required for the height (resin height) of the resin sealing portion 8 becomes severe, and it is required to further reduce the variation. Incidentally, in 0.4mm diameter of the solder balls 3, the height of the case is the standoff dimension S 0 to be secured 0.3 mm, loop height of the bonding wires 6 is 0.05 mm, required resin printing sealing part 8 (Resin height) is 0.05 mm to 0.1 mm, which cannot be accommodated by the current variation in the height of the resin sealing portion 8 (resin height).
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above situation, and a purpose thereof is to secure a predetermined stand-off dimension, thereby securely soldering an external connection electrode during mounting. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which can improve the reliability of mounting without causing device mounting failure and the like.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention include a substrate having an external connection electrode provided on one main surface, a semiconductor chip mounted on another main surface of the substrate, and a semiconductor chip and the external connection electrode. And a resin sealing portion in which the conductive connecting portion is sealed by printing a sealing resin material on one main surface of the base material using a squeegee and a mask having a predetermined pattern. In the semiconductor device, the resin sealing portion may be formed by cutting off a squeegee moving direction end portion located outside of a molding outer peripheral portion of the base material at the same time as molding the base material. To do
Further, the resin sealing portion has a squeegee moving direction start end located outside of a molding outer peripheral portion of the base material, and the squeegee movement direction start end is simultaneously cut off when the base material is molded. Is characterized in that,
Further, it is characterized by having a plurality of resin sealing portions,
In addition, a plurality of semiconductor chips are mounted on the other main surface of the mother substrate on which a wiring pattern for providing external connection electrodes is provided on one main surface, and the semiconductor chip and the wiring pattern are conductively connected. A sealing resin material is printed on one main surface of the material by using a squeegee and a mask having a predetermined pattern to form a resin sealing portion, and a conductive connection portion between the semiconductor chip and the wiring pattern is sealed. In the method of manufacturing a semiconductor device in which the external connection electrodes are mounted on the latitudinal pattern and cut at an outer peripheral position of the molding of the mother substrate and separated into individual devices, a plurality of the semiconductor chips are formed on the mother substrate by resin. The sealing portion is mounted so as to be arranged in a straight line in the squeegee moving direction, and the slit corresponding to the resin sealing portion of the mask is formed such that the squeegee moving direction end portion is located outward from the molding outer peripheral position of the base material. location and Provided so that, also is substantially method characterized by simultaneously printing form a plurality of said resin sealing portion resin printing portion for forming a arranged on the same straight line,
Further, a slit corresponding to the resin sealing portion of the mask, a squeegee moving direction start end portion is provided such that it is located outside the molding outer peripheral position of the mother substrate,
Further, slits corresponding to a plurality of resin sealing portions arranged on substantially the same straight line of the mask are provided for each resin sealing portion, and the squeegee moving direction end of the slit is on the same side. A method characterized in that
Further, the method is characterized in that a plurality of resin sealing portions arranged on substantially the same straight line are simultaneously formed by printing in a plurality of rows.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are views showing a semiconductor device, FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view in the direction of arrow A in FIG. 1A, and FIG. 2 is a view in FIG. 3 is a plan view of a tape member on which a semiconductor chip is mounted, FIG. 4 is a plan view showing one device forming area which is a main part of the tape member, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view in the direction of arrow C in FIG. 4, FIG. 6 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which a semiconductor chip is mounted, and FIG. FIG. 8 is a plan view showing a state in which a solder ball is mounted on the tape, and FIG. 8 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which the semiconductor chip in the modified embodiment is mounted. FIG. Print the printed resin part on the mounted tape member Is a plan view showing a state mounted with Tavor.
[0018]
1 to 9, in a BGA type semiconductor device 21, solder balls 23 of external connection electrodes are arranged on one main surface of a tape 22 made of an insulating base material such as a polyimide resin so as to form a 7 × 3 matrix. A plurality of semiconductor chips 24 are mounted and fixed on the pattern 23a, and are mounted on the other main surface. The corresponding portions of the solder balls 23 and the semiconductor chips 24 are connected to each other by bonding wires 26 through elongated holes 25 formed through the tape 22 along the arrangement of the solder balls 23. A portion 27 is formed. The conductive connection portion 27 that connects the solder ball 23 and the semiconductor chip 24 is formed by printing a liquid sealing resin material having a predetermined viscosity, such as a silicone resin, from the one main surface side of the tape 22 along the long hole 25. In this way, it is sealed by the printing sealing portion 28 provided.
[0019]
The manufacturing process of the semiconductor device 21 having such a configuration is as follows. That is, for example, a total of 45 semiconductor devices 21 in three rows and 15 stations can be formed, and a large-sized tape member 29 in which a wiring pattern 23a on which a solder ball 23 is mounted is formed on one main surface is formed in the device formation region 30. The semiconductor chip 24 is mounted at a predetermined position on the other main surface in the above. Subsequently, a conductive connection between the corresponding portions of the semiconductor chip 24 and the wiring pattern 23a is made by the bonding wire 26, and a conductive connection portion 27 is formed in the elongated hole 25 and in the vicinity thereof.
[0020]
Next, as shown in FIG. 6, a printing mask 31 made of a thin metal plate larger than the tape member 29 is set at a predetermined position above one main surface of the tape member 29 on which the semiconductor chip 24 is mounted. . In the mask 31, of the plurality of long holes 25 in the device forming region 30 adjacent to the tape member 29 in, for example, three rows and fifteen consecutive columns, continuous with the long holes 25 arranged substantially on the same straight line in the longitudinal direction. A plurality of slits 32 are formed so as to open. Each end 32a, 32b in the longitudinal direction of the slit 32 is located, for example, about 1 mm outward from the formed outer peripheral line 33 surrounding the device forming area 30 located on the outer edge side of the tape member 29.
[0021]
Next, a predetermined amount of a silicone resin 34 of a liquid sealing resin material having a predetermined viscosity is applied to and near one end 32a of each slit 32 on the upper surface of the mask 31. Then, one main surface of the tape member 29 on which the semiconductor chip 24 is mounted is pressed against the lower surface of the mask 31 from below, and is formed in a knife edge shape of a metal spatula squeegee 35 near one end 32a of the slit 32. The tip is brought into contact with the upper surface of the mask 31.
[0022]
Thereafter, the tip of the squeegee 35 is moved to the other end portion 32b of the slit 32 while being in contact with the upper surface of the mask 31, and the silicone resin 34 is applied by printing through the slit 32 of the mask 31, and is substantially co-linear. A printing resin portion is formed to extend over three device forming regions 30 having substantially the same shape as the slits 32 covering the conductive connection portions 27 arranged in a line. The height (resin height) of the formed printing resin portion 36 is larger than that of the one end portion 36a, which is the starting end portion of the squeegee 35 in the movement direction, or the middle portion, of the other end portion 36b, which is the end portion in the movement direction, of the silicone resin. 34 resin reservoirs 37 are formed and partially elevated. The intermediate portion is formed at substantially the same height, and one end 36a of the printing resin portion 36 is formed to have a portion slightly lower than the other.
[0023]
After forming the printing resin portion 36, the tape member 29 is removed from the lower surface of the mask 31. Subsequently, the solder balls 23 are fixed and mounted on the wiring pattern 23a. After that, the tape member 29 is cut along the forming outer peripheral line 33 indicating each device forming region 30, and separated into individual semiconductor devices 21. At this time, one end portion 36a having a slightly lower portion of the printing resin portion 36 and the other end portion 36b having a higher portion than the other are formed by a molding outer peripheral line 33 of the device forming region 30 located on the outer edge side of the tape member 29. Since it is located outside, it does not remain in the semiconductor device 21 which has been cut and removed and is individually separated. In the semiconductor device 21, only the resin sealing portion 28 formed by the intermediate portion of the printing resin portion 36 remains. Thereafter, the individually separated semiconductor devices 21 are mounted by soldering a solder ball 23 to a predetermined location such as a mounting board (not shown).
[0024]
Through the above process, the semiconductor device 21 is manufactured, and the other end portion 36b where the height (resin height) of the printing resin portion 36 is the highest and the one end portion 36a having the lower portion are cut off. Since the resin sealing portion 28 is formed at the intermediate portion where the height variation is small, the semiconductor device 21 formed as shown in FIGS. 1 and 2 has the resin sealing portion 28 having substantially the same height variation. Since the height is small and the height is low because there is no other high end 36b, the stand-off dimension S between the solder ball 23 and the apex is also a predetermined stand-off dimension. the S 0 can be sufficiently secured. In addition, since the one end 36a at which the height of the printing resin portion 36 is reduced is cut off, the bonding wire 26 of the conductive connecting portion 27 located on the end side is naturally covered with the silicone resin 34 having a sufficient thickness. Can be stopped.
[0025]
As a result, even when the semiconductor device 21 is mounted on a mounting board or the like (not shown), the solder balls 23 can be reliably soldered to predetermined locations, and the mounting of the semiconductor device 21 becomes defective or unreliable. There is no danger that the semiconductor device 21 will be mounted more reliably. Further, since the height of the resin sealing portion 28 can be made small and the variation in height can be made small, it is possible to sufficiently cope with miniaturization and high integration of the device.
[0026]
In the above-described embodiment, the slits 32 formed in the mask 31 are continuously opened with respect to the long holes 25 which are arranged substantially on the same straight line in the longitudinal direction of the adjacent device forming region 30. The printing resin portion 36 is formed assuming that the portions 32a and 32b are located outside the molding outer peripheral line 33 surrounding the device forming region 30 located on the outer edge side of the tape member 29, and thereafter, both ends of the printing resin portion 36 Although the semiconductor device 21 is formed by dividing the semiconductor device 21 by cutting and removing 36a and 36b, the semiconductor device 21 may be configured as a modified example described below with reference to FIGS. In the modified embodiment, the semiconductor device 21 is formed using a mask different from that of the above embodiment, and a description will be given with reference to FIGS.
[0027]
That is, in the manufacturing process according to the modified embodiment, for example, the semiconductor chip 24 is mounted on the other main surface on the same tape member 29 as that of the above-described embodiment in which a total of 45 semiconductor devices 21 can be formed in three rows and 15 stations. Then, the conductive connection between the corresponding portions of the semiconductor chip 24 and the wiring pattern 23a is made by the bonding wire 26, and the conductive connection portion 27 is formed in the elongated hole 25 and in the vicinity thereof.
[0028]
Next, a printing mask 41 made of a thin metal plate larger than the tape member 29 is set at a predetermined position above one main surface of the tape member 29 on which the semiconductor chip 24 is mounted as shown in FIG. . The mask 41 has a plurality of slits 42 formed in each device forming area 30 of the tape member 29 and corresponding to the long holes 25 provided with the conductive connection portions 27 and having the same longitudinal direction. . Each slit 42 is opened such that both end portions 42 a and 42 b are located outside the device forming region 30, for example, about 1 mm outside the formed outer peripheral line 33 surrounding the device forming region 30.
[0029]
Next, a predetermined amount of a silicone resin 34 of a liquid sealing resin material having a predetermined viscosity is applied to and around one end 42a of each slit 42 on the upper surface of the mask 41. Then, one main surface of the tape member 29 on which the semiconductor chip 24 is mounted is pressed against the lower surface of the mask 41 from below, and is formed in a knife edge shape of a metal spatula squeegee 35 near one end 42a of the slit 42. The tip is brought into contact with the upper surface of the mask 41.
[0030]
Thereafter, the tip of the squeegee 35 is moved to the other end 42 b of the slit 42 while being in contact with the upper surface of the mask 41, and the silicone resin 34 is applied by printing through the slit 42 of the mask 41, and the conductive connection 27 is formed. A printing resin part 43 having substantially the same shape as the covering slit 42 is formed. The formed printing resin portion 43 has a height (resin height) at one end 43a, which is the starting end in the moving direction of the squeegee 35, and at the other end 43b, which is the end in the moving direction rather than the intermediate portion, of the silicone resin 34. Is formed and partially elevated. The intermediate portion is formed at substantially the same height, and the one end 43a is formed to have a portion slightly lower than the other.
[0031]
After forming the printing resin portion 43, the tape member 29 is removed from the lower surface of the mask 31. Subsequently, the solder balls 23 are fixed and mounted on the wiring pattern 23a. After that, the tape member 29 is cut along the forming outer peripheral line 33 indicating each device forming region 30, and separated into individual semiconductor devices 21. At this time, the one end 43a having a slightly lower portion of the printing resin portion 43 and the other end 43b having a portion higher than the other are located outside the molding outer peripheral line 33 of the device forming region 30, so that they are cut and removed. Then, only the resin sealing portion 28 formed by the intermediate portion of the printing resin portion 43 remains in the semiconductor device 21 without remaining in the individually separated semiconductor device 21. Thereafter, the individually separated semiconductor devices 21 are mounted by soldering a solder ball 23 to a predetermined location such as a mounting board (not shown).
[0032]
As described above, also in the present modification, in the semiconductor device 21, the other end 43b in which the height (resin height) of the printing resin portion 43 is the highest and the one end 43a having the low height portion are included. Since the resin sealing portion 28 is cut off and formed at the intermediate portion where the height variation is small, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0033]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the present invention, a predetermined standoff dimension can be ensured, and the external connection electrode can be securely soldered at the time of mounting, which causes a mounting failure of the device. In addition, there is an effect that the reliability of mounting can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are views showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a tape member on which a semiconductor chip according to one embodiment of the present invention is mounted.
FIG. 4 is a plan view showing one device forming area which is a main part of the tape member according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view taken in the direction of arrow C in FIG. 4;
FIG. 6 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which a semiconductor chip is mounted according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a state in which a printed resin portion is printed on a tape member on which a semiconductor chip is mounted and solder balls are mounted according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which a semiconductor chip is mounted according to a modification of one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which a printed resin portion is printed on a tape member on which a semiconductor chip is mounted and a solder ball is mounted according to a modification of one embodiment of the present invention.
10A and 10B are diagrams showing a semiconductor device according to a conventional technique, wherein FIG. 10A is a plan view, and FIG. 10B is a cross-sectional view in the direction of arrow X in FIG. 10A.
11 is a cross-sectional view in the direction of arrow Y in FIG.
FIG. 12 is a view showing a state in which a mask is set on a tape member on which a semiconductor chip is mounted according to a conventional technique.
13A and 13B are diagrams showing a state in which a resin sealing portion is printed according to the related art. FIG. 13A is a cross-sectional view showing a printing start state, and FIG. 13B is a cross-sectional view showing a printing end state.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 22: Tape 23: Solder ball 24: Semiconductor chip 27: Conductive connection part 28: Resin sealing part 29: Tape member 30: Device forming area 31: Mask 32 ... Slit 33: Molded outer line 34 ... Silicone resin 35: Squeegee 36 ... Printing resin part 36a ... One end part 36b of printing resin part ... Other end part 37 of printing resin part ... Resin pool
