JP2006344898A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006344898A JP2006344898A JP2005171240A JP2005171240A JP2006344898A JP 2006344898 A JP2006344898 A JP 2006344898A JP 2005171240 A JP2005171240 A JP 2005171240A JP 2005171240 A JP2005171240 A JP 2005171240A JP 2006344898 A JP2006344898 A JP 2006344898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- manufacturing
- main surface
- product formation
- wiring board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその製造技術に関し、特に、基板に実装された半導体チップをトランスファモールディング法で樹脂封止してなる半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technology effective when applied to a semiconductor device formed by resin-sealing a semiconductor chip mounted on a substrate by a transfer molding method.
BGA(Ball Grid Array)型や、CSP(Chip Size Package)型等の半導体装置の製造においては、半導体チップを樹脂封止するトランスファ・モールディング技術として、例えば一括モールディング方式が採用されている。一括モールディング方式は、スクライブラインによって区画され、行列状に平面配置された複数の製品形成領域(デバイス領域)を有するマルチ配線基板(多数個取り配線基板)を使用し、各製品形成領域に対応してマルチ配線基板の主面に実装された複数の半導体チップを1つの樹脂封止体によって樹脂封止する方式である。具体的には、各製品形成領域に対応して複数の半導体チップが実装されたマルチ配線基板を成形金型の上型と下型との間に位置決めして型締めした後、封止用キャビティ(樹脂封止体成形部)の中に溶融した熱硬化性樹脂を注入することにより、各製品形成領域に対応して実装された複数の半導体チップを一括して樹脂封止する。樹脂封止工程後のマルチ配線基板及び樹脂封止体は、スクライブラインに沿って分割され、小片化される。 In manufacturing a semiconductor device such as a BGA (Ball Grid Array) type or a CSP (Chip Size Package) type, for example, a batch molding method is adopted as a transfer molding technique for resin-sealing a semiconductor chip. The batch molding method uses a multi-wiring board (multiple wiring board) that has a plurality of product forming areas (device areas) that are partitioned by scribe lines and arranged in a matrix, and corresponds to each product forming area. In this method, a plurality of semiconductor chips mounted on the main surface of the multi-wiring substrate are resin-sealed with one resin sealing body. Specifically, after a multi-wiring board on which a plurality of semiconductor chips are mounted corresponding to each product formation region is positioned and clamped between an upper mold and a lower mold of a molding die, a sealing cavity By injecting a molten thermosetting resin into the (resin sealing body molding portion), a plurality of semiconductor chips mounted corresponding to each product formation region are collectively sealed with resin. The multi-wiring board and the resin sealing body after the resin sealing step are divided along the scribe line and are made into small pieces.
なお、一括モールディング方式については、例えば特開2003−109983号公報(特許文献1)に開示されている。 The collective molding method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-109983 (Patent Document 1).
また、特開2001−35867号公報(特許文献2)には、樹脂封止体のスクライブラインにおける樹脂厚を薄くし、スクライブラインに沿ってマルチ配線基板及び樹脂封止体を分割するダイシング工程において発生する亀裂を抑制する技術が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-35867 (Patent Document 2) discloses a dicing process in which the resin thickness in the scribe line of the resin sealing body is reduced and the multi-wiring substrate and the resin sealing body are divided along the scribe line. A technique for suppressing the generated cracks is disclosed.
一括モールディング方式では、各製品形成領域に対応してマルチ配線基板の主面に実装された複数の半導体チップを一括して樹脂封止するため、マルチ配線基板と樹脂封止体との線膨張係数差や樹脂封止体の熱硬化収縮に起因する応力でマルチ配線基板に反りが生じる。この反りは、樹脂封止工程後の基板搬送や、樹脂封止工程後の基板位置決め等において不具合を生じる要因となり、半導体装置の生産性が低下する。 In the batch molding method, a plurality of semiconductor chips mounted on the main surface of the multi-wiring board corresponding to each product formation area are collectively sealed with resin, so the linear expansion coefficient between the multi-wiring board and the resin sealing body The warp occurs in the multi-wiring board due to the difference and the stress caused by the thermosetting shrinkage of the resin sealing body. This warpage becomes a cause of problems in transporting the substrate after the resin sealing step, positioning the substrate after the resin sealing step, and the like, and decreases the productivity of the semiconductor device.
また、上記応力は、マルチ配線基板及び樹脂封止体を分割して小片化した後も各々の小片に残存するため、半導体装置の配線基板においても反りが生じる。この反りは、実装基板に半導体装置を実装する時の実装不良の要因となる。 Further, since the stress remains in each small piece even after the multi-wiring board and the resin sealing body are divided into small pieces, warping also occurs in the wiring board of the semiconductor device. This warpage becomes a cause of mounting failure when the semiconductor device is mounted on the mounting substrate.
上記応力は、封止樹脂の体積(厚さ)に影響する。従来の一括モールディング方式では、封止樹脂の厚さが均一であった。そこで、本発明者は、封止樹脂の厚さに着目し、本発明をなした。 The stress affects the volume (thickness) of the sealing resin. In the conventional batch molding method, the thickness of the sealing resin is uniform. Therefore, the present inventor made the present invention paying attention to the thickness of the sealing resin.
本発明の目的は、半導体装置の実装不良を抑制することが可能な技術を提供することにある。 The objective of this invention is providing the technique which can suppress the mounting defect of a semiconductor device.
本発明の他の目的は、半導体装置の生産性向上を図ることが可能な技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the productivity of a semiconductor device.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
上記目的は、半導体チップやボンディングワイヤを覆う部分の樹脂厚よりも、それ以外の部分の樹脂厚を薄くすることで達成される。特に、小片化された半導体装置においては、配線基板の角部に応力が集中するため、配線基板の角部における樹脂厚を薄くする。例えば以下のようにする。 The above object is achieved by making the resin thickness of the other part thinner than the resin thickness of the part covering the semiconductor chip and the bonding wire. In particular, in a miniaturized semiconductor device, stress concentrates at the corners of the wiring board, so the resin thickness at the corners of the wiring board is reduced. For example:
(1);半導体装置は、
平面が方形状の基板と、
前記配線基板の主面に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップの複数の電極パッドと、前記配線基板の複数の電極パッドとを夫々電気的に接続する複数のボンディングワイヤと、
前記配線基板の主面上に形成され、かつ前記半導体チップ及び複数のボンディングワイヤを封止する樹脂封止体とを有し、
前記樹脂封止体は、前記半導体チップ及び前記複数のボンディングワイヤを覆う第1の部分と、前記第1の部分に連なり、かつ前記第1の部分よりも厚さが薄い第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記配線基板の角部から離間し、
前記第2の部分は、前記配線基板の角部に配置されている。
(1); the semiconductor device
A plane-shaped substrate;
A semiconductor chip mounted on the main surface of the wiring board;
A plurality of bonding wires electrically connecting the plurality of electrode pads of the semiconductor chip and the plurality of electrode pads of the wiring board;
A resin sealing body that is formed on the main surface of the wiring board and seals the semiconductor chip and a plurality of bonding wires;
The resin sealing body includes a first portion that covers the semiconductor chip and the plurality of bonding wires, and a second portion that is continuous with the first portion and is thinner than the first portion. Have
The first portion is spaced apart from a corner of the wiring board;
The second part is disposed at a corner of the wiring board.
(2);前記手段(1)において、
前記第1の部分は、前記配線基板の周辺から離間し、
前記第2の部分は、前記第1の部分を囲むようにして前記配線基板の周辺から前記第2の部分に亘って形成されていることを特徴とする半導体装置。
(2); In the means (1),
The first portion is spaced apart from the periphery of the wiring board;
The semiconductor device, wherein the second portion is formed from the periphery of the wiring board to the second portion so as to surround the first portion.
(3);前記手段(1)において、
前記樹脂封止体は、複数のフィラーを含む熱硬化性樹脂からなり、
前記第2の部分の厚さは、前記配線基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄く、前記フィラーの粒径よりも厚くなっている。
(3); In the means (1),
The resin sealing body is made of a thermosetting resin containing a plurality of fillers,
The thickness of the second portion is smaller than the height from the main surface of the wiring board to the main surface of the semiconductor chip and larger than the particle size of the filler.
(4);半導体装置の製造において、
(a)スクライブラインで区画され、かつ平面が方形状で形成された複数の製品形成領域を有するマルチ基板を準備する工程と、
(b)前記各製品形成領域に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記各製品形成領域において、前記半導体チップの主面に配置された複数の電極パッドと前記製品形成領域に配置された複数の電極パッドとを複数のボンディングワイヤで夫々電気的に接続する工程と、
(d)前記マルチ配線基板の主面上に、前記各製品形成領域の前記半導体チップと前記複数のボンディングワイヤとを一括して樹脂封止する樹脂封止体を形成する工程とを有し、
前記樹脂封止体は、前記各製品形成領域において、前記半導体チップ及び前記複数のボンディングワイヤを覆う第1の部分と、前記第1の部分に連なり、かつ前記第1の部分よりも厚さが薄い第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記製品形成領域の角部から離間し、
前記第2の部分は、前記製品形成領域の角部に配置されている。
(4); In the manufacture of semiconductor devices,
(A) a step of preparing a multi-substrate having a plurality of product formation regions which are partitioned by a scribe line and whose plane is formed in a square shape;
(B) mounting a semiconductor chip on each of the product formation regions;
(C) In each of the product formation regions, the plurality of electrode pads arranged on the main surface of the semiconductor chip and the plurality of electrode pads arranged in the product formation region are electrically connected by a plurality of bonding wires, respectively. Process,
(D) forming on the main surface of the multi-wiring substrate a resin sealing body that collectively seals the semiconductor chip and the plurality of bonding wires in each product formation region;
In each of the product formation regions, the resin sealing body includes a first portion that covers the semiconductor chip and the plurality of bonding wires, and is connected to the first portion and has a thickness that is greater than that of the first portion. A thin second portion,
The first portion is separated from a corner of the product formation region,
The second portion is disposed at a corner of the product formation region.
(5);前記手段(4)において、
前記第1の部分は、前記製品形成領域の周辺から離間し、
前記第2の部分は、前記第1の部分を囲むようにして前記製品形成領域の周辺から前記第2の部分に亘って形成されている。
(5) In the means (4),
The first portion is spaced apart from the periphery of the product formation region;
The second part is formed from the periphery of the product formation region to the second part so as to surround the first part.
(6);前記手段(4)において、
前記樹脂封止体は、複数のフィラーを含む熱硬化性樹脂を用いたトランスファモールディング法で形成され、
前記第2の部分の厚さは、前記マルチ基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄く、前記フィラーの粒径よりも厚くなっている。
(6); In said means (4),
The resin sealing body is formed by a transfer molding method using a thermosetting resin containing a plurality of fillers,
The thickness of the second portion is smaller than the height from the main surface of the multi-substrate to the main surface of the semiconductor chip and larger than the particle size of the filler.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明によれば、半導体装置の実装不良を抑制することができる。 According to the present invention, mounting defects of a semiconductor device can be suppressed.
本発明によれば、半導体装置の生産性向上を図ることができる。 According to the present invention, the productivity of a semiconductor device can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
本実施例1では、BGA(Ball Grid Array)型半導体装置に本発明を適用した例について説明する。 In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device will be described.
図1乃至図12は、本発明の実施例1である半導体装置に係る図であり、
図1は、半導体装置の模式的平面図、
図2は、半導体装置の内部構造を示す透視的平面図、
図3は、半導体装置の内部構造を示す図((a)は図2のa−a線に沿う模式的断面図,(b)は図2のb−b線に沿う模式的断面図)、
図4は、図3(b)の一部を拡大した模式的断面図、
図5は、半導体装置の製造に使用されるマルチ配線基板の構成を示す図((a)は模式的平面図,(b)は模式的断面図)、
図6は、半導体装置の製造において、(a)チップ搭載工程及び(b)ワイヤボンディング工程を示す模式的断面図、
図7は、半導体装置の製造において、成形金型にマルチ配線基板を型締めした状態を示す模式的断面図、
図8は、図7の一部を拡大した模式的断面図、
図9は、図7の成形金型の封止用キャビティの構成を示す模式的平面図、
図10は、半導体装置の製造において、樹脂封止工程完了後に成型金型からマルチ配線基板を取り出した状態を示す図((a)は模式的平面図,(b)は模式的断面図)、
図11は、図10(b)の一部を拡大した模式的断面図、
図12は、半導体装置の製造において、(a)バンプ形成工程及び(b)小片化工程を示す模式的断面図である。
1 to 12 are diagrams related to a semiconductor device which is
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor device,
FIG. 2 is a perspective plan view showing the internal structure of the semiconductor device,
FIG. 3 is a diagram showing an internal structure of the semiconductor device ((a) is a schematic sectional view taken along the line aa in FIG. 2, and (b) is a schematic sectional view taken along the line bb in FIG. 2).
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a multi-wiring substrate used for manufacturing a semiconductor device ((a) is a schematic plan view, (b) is a schematic cross-sectional view),
6A and 6B are schematic cross-sectional views showing (a) a chip mounting process and (b) a wire bonding process in manufacturing a semiconductor device,
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a multi-wiring board is clamped to a molding die in manufacturing a semiconductor device;
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of FIG.
FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the sealing cavity of the molding die in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the multi-wiring substrate is taken out from the molding die after the resin sealing process is completed in the manufacture of the semiconductor device ((a) is a schematic plan view, (b) is a schematic cross-sectional view),
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of FIG.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a (a) bump formation step and (b) a fragmentation step in the manufacture of a semiconductor device.
図2及び図3((a),(b))に示すように、本実施例1の半導体装置1は、インターポーザと呼称される配線基板4の主面に半導体チップ2が実装され、配線基板4の主面と反対側の裏面に突起状電極として例えばボール形状の半田バンプ10が複数個配置されたBGA型パッケージ構造になっている。
As shown in FIGS. 2 and 3 ((a), (b)), in the
半導体チップ2は、その厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、本実施例では例えば正方形になっている。半導体チップ2は、これに限定されないが、主に、半導体基板、この半導体基板の主面に形成された複数のトランジスタ素子、前記半導体基板の主面上に設けられた薄膜積層体、この薄膜積層体を覆うようにして設けられた表面保護膜等を有する構成になっている。前記薄膜積層体は、絶縁層、配線層の夫々を複数段積み重ねた構造になっている。前記半導体基板は、例えば単結晶シリコンで形成されている。前記薄膜積層体の絶縁層は、例えば酸化シリコン膜等の絶縁膜で形成されている。前記薄膜積層体の配線層は、例えばアルミニウム(Al)、又はアルミニウム合金、又は銅(Cu)、又は銅合金等の金属膜で形成されている。表面保護膜は、例えば、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜等の無機絶縁膜及び有機絶縁膜を積み重ねた多層膜で形成されている。
The
半導体チップ2は、互いに反対側に位置する主面(回路形成面,素子形成面)及び裏面を有し、半導体チップ2の主面側には集積回路が形成されている。この集積回路は、主に、半導体基板の主面に形成されたトランジスタ素子、及び薄膜積層体に形成された配線によって構成されている。
The
半導体チップ2の主面には、接続部として例えば複数の電極パッド3(ボンディングパッド)が形成されている。この複数の電極パッド3は、例えば半導体チップ2の各辺に沿って配置されている。また、複数の電極パッド3は、薄膜積層体の最上層の配線層に形成され、表面保護膜に形成されたボンディング開口から露出している。
On the main surface of the
配線基板4は、その厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、本実施例1では例えば正方形になっている。配線基板4は、これに限定されないが、例えば、コア材と、このコア材の主面を覆うようにして形成された第1の保護膜と、前記コア材の主面と反対側の裏面を覆うようにして形成された第2の保護膜とを有する構成になっている。前記コア材は、例えば、その主面及び裏面に配線層(導電層)を有する構造になっている。前記コア材は、例えばガラス繊維にエポキシ系、若しくはポリイミド系の樹脂を含浸させた高弾性樹脂基板で形成されている。前記コア材の各配線層は、例えば、Cuを主成分とする金属膜で形成されている。前記第1及び第2の保護膜は、主に前記コア材の表裏面の配線層に形成された配線を保護する目的で形成されている。前記第1及び第2の保護膜としては、例えば絶縁性の樹脂膜(ソルダーレジスト膜)が用いられている。
The
配線基板4の主面にはチップ搭載領域(素子搭載領域)が配置され、このチップ搭載領域には接着材7を介在して半導体チップ2の裏面が接着固定されている。また、配線基板4の主面には、接続部として例えば複数の電極パッド5が配置されている。本実施例1において、複数の電極パッド5は半導体チップ2(チップ搭載領域)の周囲に配置されている。また、配線基板4の裏面には、接続部として複数の電極パッド(接続用ランド)6が配置され、この複数の電極パッド6には半田バンプ10が夫々固着されている。
A chip mounting area (element mounting area) is disposed on the main surface of the
半導体チップ2の複数の電極パッド3は、配線基板4の複数の電極パッド5と夫々電気的に接続されている。本実施例1において、半導体チップ2の電極パッド3と配線基板4の電極パッド5との電気的な接続は、ボンディングワイヤ8で行われている。ボンディングワイヤ8の一端部側は、半導体チップ2の電極パッド3に接続され、ボンディングワイヤ8の一端部側と反対側の他端部側は、配線基板4の電極パッド5に接続されている。
The plurality of
ボンディングワイヤ8としては、例えば金(Au)ワイヤが用いられている。また、ボンディングワイヤ8の接続方法としては、例えば熱圧着に超音波振動を併用したネイルヘッドボンディング法が用いられている。
For example, a gold (Au) wire is used as the
半導体チップ2、複数のボンディングワイヤ8等は、配線基板4の主面側に片面モールディングによって選択的に形成された樹脂封止体9によって樹脂封止されている。樹脂封止体9は、低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラー(例えばシリカ)等が添加されたビフェニール系の熱硬化性樹脂で形成されている。
The
樹脂封止体9及び配線基板4は、ほぼ同一の平面サイズになっており、樹脂封止体9及び配線基板4の側面は面一になっている。本実施例1の半導体装置1は、後で詳細に説明するが、複数の製品形成領域(デバイス領域)を有するマルチ配線基板(多数個取り配線基板)を使用し、このマルチ配線基板の各製品形成領域に対応して実装された複数の半導体チップを一括して樹脂封止する樹脂封止体(一括用樹脂封止体)を形成した後、前記マルチ配線基板及び一括用樹脂封止体を複数の小片に分割することによって形成される。
The
図1、図3((a),(b))及び図4に示すように、樹脂封止体9は、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分9aと、この第1の部分9aに連なり、かつ配線基板4の主面からの厚さが第1の部分9aよりも薄い第2の部分9bとを有する構成(t1>t2)になっている。
As shown in FIGS. 1, 3 ((a), (b)), and FIG. 4, the
第1の部分9aは、配線基板4の4つの角部4sの各々から離間し、第2の部分9bは、配線基板4の4つの角部4sの各々に配置されている。本実施例1において、第1の部分9aは、配線基板4の周辺(周縁)4aから離間し、第2の部分9bは、第1の部分9aを囲むようにして配線基板4の角部4sを含む周辺4aから第1の部分9aに亘って形成されている。また、第2の部分9bの厚さt2は、配線基板4の主面から半導体チップ2の主面までの厚さ(高さ)t3よりも薄くなっている。
The
本実施例1において、樹脂封止体9の第1の部分9aの厚さt1は、例えば0.7mmに設定されている。樹脂封止体9の第2の部分9bの厚さt2は、例えば0.1mm〜0.3mmに設定されている。配線基板4の主面から半導体チップ2の主面までの厚さt3は、例えば0.35mmに設定されている。
In the first embodiment, the thickness t1 of the
次に、半導体装置1の製造に使用されるマルチ配線基板について、図5((a),(b))を用いて説明する。
Next, a multi-wiring substrate used for manufacturing the
図5((a),(b))に示すように、マルチ配線基板20は、その厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、本実施例では長方形になっている。マルチ配線基板20の主面(チップ搭載面)にはモールド領域(樹脂封止領域)21が設けられ、このモールド領域21の中には平面的に配置された複数の製品形成領域(デバイス領域)24が設けられ、この各々の製品形成領域24の中にはチップ搭載領域22が設けられている。チップ搭載領域22は、マルチ配線基板20の主面に配置されている。半導体装置1の製造において、各々のチップ搭載領域22には、半導体チップ2が搭載され、モールド領域21には、各々の製品形成領域24に対応して実装された複数の半導体チップ2を一括して樹脂封止する樹脂封止体(一括用樹脂封止体)が形成される。
As shown in FIG. 5 ((a), (b)), the
各製品形成領域24は、スクライブライン(分離領域)23によって区画され、基本的に図2に示す配線基板4と同様の構造及び平面形状になっている。配線基板4は、マルチ配線基板20の複数の製品形成領域24を個々に小片化することによって形成される。本実施例1において、マルチ配線基板20は、これに限定されないが、例えば、X方向に5個,Y方向に2個の行列状(5×2)で配置された計10個の製品形成領域24を有する構成になっている。
Each
次に、半導体装置1の製造工程中のモールディング(樹脂封止)工程で使用される成形金型の構成について、図7乃至図9を用いて説明する。なお、成形金型の構成は、成形金型の上型と下型との間にマルチ配線基板を位置決めして型締めした状態で説明する。
Next, the structure of the molding die used in the molding (resin sealing) process during the manufacturing process of the
図7乃至図9に示すように、成形金型30は、上下方向(Z方向)に重ね合う上型30a及び下型30bを有し、更に、ポット、カル部、ランナ(樹脂流通路)31、樹脂注入ゲート32、封止用キャビティ(樹脂封止体形成部)33等を有する構成になっている。マルチ配線基板20は、図7に示すように、上型30aの狭持面(合わせ面)と下型30bの狭持面との間に配置され、上型30aと下型30bとを型締めした時の型締め力によって狭持固定される。
As shown in FIGS. 7 to 9, the molding die 30 has an upper die 30a and a
図9に示すように、ランナ31、樹脂注入ゲート32、及び封止用キャビティ33は、これに限定されないが、例えば上型30a側に設けられ、上型30aの狭持面よりも深さ方向に窪む凹部で構成されている。
As shown in FIG. 9, the
図7及び図8に示すように、封止用キャビティ33は、マルチ配線基板20に各々の製品形成領域24に対応して実装された複数の半導体チップ2を覆うようにしてマルチ配線基板20の主面上に位置し、マルチ配線基板20の複数の製品形成領域24を一括して覆う大きさ(平面サイズ)で形成されている。封止用キャビティ33の平面形状は、マルチ配線基板20の平面形状に対応して長方形になっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the sealing
図8及び図9に示すように、封止用キャビティ33は、マルチ配線基板20の各製品形成領域24において、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分33aと、第1の部分33aに連なり、かつマルチ配線基板20の主面からの高さ(厚さ)が第1の部分33aよりも低い(厚さが薄い)第2の部分33bとを有する構成(h1>h2)になっている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the sealing
第1の部分33aは、平面的に製品形成領域24の4つの角部24sの各々から離間し、第2の部分33bは、平面的に製品形成領域24の4つの角部24sの各々に配置されている。本実施例1において、第1の部分33aは、平面的に製品形成領域24の角部24sを含む周辺24aから離間し、第2の部分33bは、平面的に第1の部分33bを囲むようにして製品形成領域24の角部24sを含む周辺24aから第1の部分33aに亘って形成されている。また、第2の部分33bは、平面的にマルチ配線基板20のスクライブライン23を覆うようにして形成されている。また、第2の部分33bの高さh2は、マルチ配線基板20の主面から半導体チップ2の主面までの高さh3よりも低くなっている(h2>h3)。
The
本実施例1において、封止用キャビティ33の第1の部分33aの高さh1は、例えば0.7mm程度に設定されている。封止用キャビティ33の第2の部分33bの高さh1は、例えば0.1〜0.3mm程度に設定されている。マルチ配線基板20の主面から半導体チップ2の主面までの高さh3は、例えば0.35mmに設定されている。
In the first embodiment, the height h1 of the
ランナ31は、複数設けられている。複数のランナ31は、マルチ配線基板20の一方の長辺に沿って配置されている。複数のランナ31は、マルチ配線基板20の外側からマルチ配線基板20の一方の長辺を横切って封止用キャビティ33と連なっている。本実施例1において、複数のランナ31は、封止用キャビティ33の第2の部分33bに連なっている。
A plurality of
樹脂注入ゲート32は、ランナ31と封止用キャビティ33との連結部に設けられており、ランナ31と同数設けられている。
The
次に、半導体装置1の製造について、図6乃至図12を用いて説明する。
Next, the manufacture of the
まず、図5に示すマルチ配線基板20及び図7乃至図9に示す成形金型30を準備する。
First, the
次に、図6(a)に示すように、マルチ配線基板20の複数ある製品形成領域24の各々のチップ搭載領域22に、接着材7を介在して半導体チップ2を接着固定する。半導体チップ2の接着固定は、半導体チップ2の裏面がマルチ配線基板20の主面と向かい合う状態で行う。
Next, as shown in FIG. 6A, the
次に、マルチ配線基板20の各製品形成領域24において、図6(b)に示すように、製品形成領域24の複数の電極パッド5(図2参照)と、この製品形成領域24に搭載された半導体チップ2の複数の電極パッド3(図2参照)とを複数のボンディングワイヤ8で夫々電気的に接続する。この工程により、マルチ配線基板20の主面に複数の製品形成領域24に対応して複数の半導体チップ2が実装される。
Next, in each
ここで、実装とは、基板に半導体チップが接着固定され、基板の電極パッドと半導体チップの電極パッドとが電気的に接続された状態を言う。本実施例1では、半導体チップ2の接着固定は、接着材7によって行われており、マルチ配線基板20の電極パッド(5)と半導体チップ2の電極パッド(3)との電気的な接続は、ボンディングワイヤ8によって行われている。
Here, the mounting means a state in which the semiconductor chip is bonded and fixed to the substrate, and the electrode pad of the substrate and the electrode pad of the semiconductor chip are electrically connected. In the first embodiment, the
次に、図7及び図8に示すように、成形金型30の上型30aと下型30bとの間にマルチ配線基板20を位置決めして型締めする。この時、マルチ配線基板20の位置決めは、マルチ配線基板20の位置決め孔に成形金型30のパイロットピンを挿入することによって行われる。また、マルチ配線基板20は、上型30aと下型30bとを型締めした時の型締め力によって挟持固定される。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the
次に、成型金型30のポットからランナ31及び樹脂注入ゲート32を通して封止用キャビティ33の中に樹脂を注入する。樹脂としては、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラー(例えばシリカ)等が添加されたビフェニール系の熱硬化性樹脂を用いる。
Next, resin is injected from the pot of the molding die 30 into the sealing
この工程において、マルチ配線基板20の複数の製品形成領域24に対応してマルチ配線基板20の主面に実装された複数の半導体チップ2は、封止用キャビティ33に注入された熱硬化性樹脂によって樹脂封止され、これらを樹脂封止した熱硬化性樹脂が硬化することにより、封止用キャビティ33の中に一括用の樹脂封止体35(図10参照)が形成される。
In this step, the plurality of
次に、樹脂封止体35の硬化を安定させるキュア工程を施した後、成形金型を型開きして、図10に示すように、成形金型30からマルチ配線基板20を取り出す。
Next, after performing a curing process for stabilizing the curing of the
ここで、樹脂封止体35について、図10及び図11を用いて説明する。
Here, the
樹脂封止体35は、成型金型30の封止用キャビティ33の中に樹脂を注入して形成されるため、封止用キャビティ33の形状とほぼ同一の形状で形成される。従って、本実施例1の樹脂封止体35は、マルチ配線基板20の各製品形成領域24において、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分35aと、第1の部分35aに連なり、かつマルチ配線基板20の主面からの厚さが第1の部分35a(t1)よりも薄い第2の部分35b(t2)とを有し(t1>t2)、第1の部分35aは、製品形成領域24の角部24sを含む周辺24aから離間し、第2の部分35bは、第1の部分35aを囲むようにして製品形成領域24の角部24sを含む周辺24aから第1の部分35aに亘って形成されている。また、第2の部分35bは、スクライブライン23を覆うようにして形成されている。また、第2の部分35bは、マルチ配線基板20の主面から半導体チップ2の主面までの厚さ(t3)よりも薄くなっている(t3>t2)。
Since the
次に、図12(a)に示すように、マルチ配線基板20の主面と反対側の裏面に、各製品形成領域24に対応して複数の半田バンプ10を形成する。半田バンプ10は、これに限定されないが、例えば、マルチ配線基板20の裏面の電極パッド(図3の電極パッド6参照)上にフラックス材を塗布し、その後、電極パッド上に半田ボールを供給し、その後、半田ボールを溶融して電極パッドとの接合を行うことによって形成される。
Next, as shown in FIG. 12A, a plurality of solder bumps 10 are formed on the back surface opposite to the main surface of the
次に、半田バンプ形成工程において使用したフラックスを洗浄にて除去し、その後、マルチ配線基板20の各製品形成領域24に対応して樹脂封止体35の上面に、例えば品名、社名、品種、製造ロット番号等の識別マークを、インクジェットマーキング法、ダイレクト印刷法、レーザマーキング法等を用いて形成する。
Next, the flux used in the solder bump forming process is removed by cleaning, and then, for example, a product name, a company name, a product type, and the like are formed on the upper surface of the
次に、図12(b)に示すように、マルチ配線基板20及び樹脂封止体35を各製品形成領域24に対応して複数の小片に分割する。この分割は、図11(b)に示すように、例えば、ダイシングシート36に樹脂封止体35を貼り付けた状態で、マルチ配線基板20のスクライブライン23に沿ってマルチ配線基板20及び樹脂封止体35をダイシングブレードでダイシングすることによって行われる。この工程により、図1乃至図3に示す半導体装置1がほぼ完成する。
Next, as shown in FIG. 12B, the
本実施例1において、樹脂封止体35は、各製品形成領域24において、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分35aと、第1の部分35aに連なり、かつマルチ配線基板20の主面からの厚さが第1の部分35aよりも薄い第2の部分35bとを有し、第1の部分35aは、製品形成領域24の周辺24aから離間し、第2の部分35bは、第1の部分35aを囲むようにして製品形成領域24の周辺から第1の部分35aに亘って形成されている。このような構成にすることにより、樹脂封止体35の樹脂量が削減され、マルチ配線基板20と樹脂封止体35との線膨張係数差や樹脂封止体35の熱硬化収縮に起因する応力で生じるマルチ配線基板20の反りを抑制することができるため、樹脂封止後の基板搬送や、樹脂封止工程後の基板位置決め等において生じる不具合を抑制することができる。この結果、半導体装置1の生産性向上を図ることができる。
In the first embodiment, the
本実施例1において、樹脂封止体9は、図1、図3((a),(b))及び図4に示すように、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分9aと、この第1の部分9aに連なり、かつ配線基板4の主面からの厚さが第1の部分9aよりも薄い第2の部分9bとを有する構成(t1>t2)になっている。第1の部分9aは、配線基板4の周辺(周縁)4aから離間し、第2の部分9bは、第1の部分9aを囲むようにして配線基板4の周辺4aから第1の部分9aに亘って形成されている。このような構成にすることにより、マルチ配線基板20と樹脂封止体35との線膨張係数差や樹脂封止体35の熱硬化収縮に起因する応力で生じる配線基板4の反りを抑制することができるため、実装基板に対する半導体装置の平坦度を確保することができる。この結果、実装基板に半導体装置1を実装する時の実装不良を抑制することができる。
In the first embodiment, the
マルチ配線基板20の反り対策や配線基板4の反り対策は、樹脂封止体の第2の部分(9b,35b)の厚さを薄くすればするほど有効である。しかしながら、樹脂封止体の樹脂には多数のフィラーが含まれているため、このフィラーの粒径よりも厚さを薄くすると、未充填による成形不良が発生してしまう。一方、樹脂封止体の第1の部分(9a,35a)の厚さと第2の部分(9b,35b)の厚さとの差が小さすぎると、反りの抑制効果が小さくなってしまう。従って、樹脂封止体の第2の部分(9b,35b)の厚さは、基板の主面から半導体チップ2の主面までの厚さ(高さ)t3よりも薄く、樹脂のフィラーの粒径よりも厚いことが望ましい。フィラーには、樹脂の流動性に応じて粒径が例えば25μm、50μm、75μmのものがある。本実施例1では、第2の部分の厚さは、0.1mm〜0.3mmの範囲内に設定されている。
The countermeasure against the warp of the
マルチ配線基板20と樹脂封止体35との線膨張係数差や樹脂封止体35の熱硬化収縮に起因する応力で生じるマルチ配線基板20の反りは、マルチ配線基板20の剛性に影響される。基板の厚さが厚いと、基板の反りは程度抑制できるが、近年、半導体装置の薄型化に伴い、基板を薄くする傾向にある。基板の剛性は厚さが薄くなると小さくなる。従って、本実施例1のように樹脂封止体の樹脂の量を減らして基板の反りを抑制することは半導体装置の薄型化においても重要である。
The warp of the
マルチ配線基板及び樹脂封止体を分割して小片化された半導体装置においては、配線基板の角部に応力が集中する。しかしながら、本実施例1の半導体装置1は、樹脂封止体9において、配線基板4の角部4sにおける第2の部分9bの厚さが薄くなっているため、配線基板4の角部4sに集中する応力を緩和することができる。
In a semiconductor device obtained by dividing the multi-wiring board and the resin sealing body into pieces, stress concentrates on the corners of the wiring board. However, in the
図13乃至図17は、本発明の実施例2である半導体装置に係る図であり、
図13は、半導体装置の模式的平面図、
図14は、半導体装置の内部構造を示す図((a)は図13のc−c線に沿う模式的断面図,(d)は図13のd−d線に沿う模式的断面図)、
図15は、半導体装置の製造に使用される成型金型の封止用キャビティの構成を示す模式的平面図、
図16は、半導体装置の製造において、樹脂封止工程完了後に成型金型からマルチ配線基板を取り出した状態を示す図((a)は模式的平面図,(b)は模式的断面図)、
図17は、図16(a)のe−e線に沿う模式的断面図である。
13 to 17 are diagrams related to a semiconductor device which is
FIG. 13 is a schematic plan view of a semiconductor device,
14 is a diagram showing an internal structure of the semiconductor device ((a) is a schematic cross-sectional view taken along the line cc of FIG. 13, and (d) is a schematic cross-sectional view taken along the line dd of FIG. 13).
FIG. 15 is a schematic plan view showing a configuration of a sealing cavity of a molding die used for manufacturing a semiconductor device;
FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the multi-wiring substrate is taken out from the molding die after the resin sealing process is completed in the manufacture of the semiconductor device ((a) is a schematic plan view, (b) is a schematic cross-sectional view),
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along the line ee of FIG.
前述の実施例1では、樹脂封止体9の構成として、第1の部分9aを囲むようにして配線基板4の周辺4aから第1の部分9aに亘って第2の部分9bを設けた例について説明したが、本実施例2では、配線基板4の角部4sに第2の部分9bを選択的に設けた例について説明する。
In the first embodiment described above, an example in which the
本実施例2の樹脂封止体9は、図13及び図14に示すように、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分9aと、第1の部分9aに連なり、かつ第1の部分9aよりも厚さが薄い第2の部分9bとを有し、第1の部分9aは、配線基板4の角部4sから離間し、第2の部分9bは、配線基板4の角部4sに配置されている。第2の部分9bは、配線基板4の角部4sに選択的に配置され、第1の部分9aは、配線基板4の角部4sを除いた周辺4aを覆うようにして形成されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
本実施例2の半導体装置1は、その製造において、図15に示す成形金型30を用いることによって形成される。
The
図15に示す成形金型30の封止用キャビティ33は、マルチ配線基板20の各製品形成領域24において、半導体チップ2及び複数のボンディングワイヤ8を覆う第1の部分33aと、第1の部分33aに連なり、かつマルチ配線基板20の主面からの高さ(厚さ)が第1の部分33aよりも低い(厚さが薄い)第2の部分33bとを有する構成(h1>h2)になっている。
15 includes a
第1の部分33aは、平面的に製品形成領域24の4つの角部24sの各々から離間し、第2の部分33bは、平面的に製品形成領域24の4つの角部24sの各々に配置されている。第2の部分33bは、各製品形成領域24の角部24sを覆うように点在して配置されている。第2の部分33bは、製品形成領域24の角部24sに隣接するスクライブライン23を覆うようにして配置され、第1の部分33aは、第2の部分33bで覆われたスクライブラインの第1の部分を除く第2の部分を覆うようにして配置されている。
The
このような成形金型30を用いて成形された樹脂封止体35は、図16及び図17に示すように、各製品形成領域24の角部24sに厚さが薄い第2の部分3bが配置された構造になる。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
このように、本実施例2においても、前述の実施例1と同様に、マルチ配線基板20と樹脂封止体35との線膨張係数差や樹脂封止体35の熱硬化収縮に起因する応力で生じるマルチ配線基板20の反りを抑制することができるため、樹脂封止後の基板搬送や、樹脂封止工程後の基板位置決め等において生じる不具合を抑制することができる。この結果、半導体装置1の生産性向上を図ることができる。
As described above, also in the second embodiment, similar to the first embodiment, the stress caused by the difference in the linear expansion coefficient between the
また、マルチ配線基板20と樹脂封止体35との線膨張係数差や樹脂封止体35の熱硬化収縮に起因する応力で生じる配線基板4の反りを抑制することができるため、実装基板に対する半導体装置1の平坦度を確保することができる。この結果、実装基板に半導体装置1を実装する時の実装不良を抑制することができる。
In addition, since the warpage of the
図15に示す成形金型30において、封止用キャビティ33の第2の部分33bの辺33b1は、ランナ31から樹脂注入ゲート32を通して封止用キャビティ33内に注入される樹脂の方向Sに対して傾斜している。このような構成にすることにより、封止用キャビティ33を厚さが異なる第1の部分33a及び第2の部分33bで構成しても、各製品形成領域24の角部24sにおける樹脂の未充填を抑制することができるため、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。
In the molding die 30 shown in FIG. 15, the side 33b1 of the
なお、樹脂の未充填の抑制は、第1の部分33aの平面形状が円形状の場合が最も有効であるが、成形金型の加工技術では第1の部分33aの平面形状を円形状にするのは困難である。従って、円形に近い多角形が望ましい。
It should be noted that the suppression of unfilled resin is most effective when the planar shape of the
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
1…半導体装置、2…半導体チップ、3…電極パッド、4…配線基板、4a…周辺(周縁)、4s…角部、5…電極パッド、6…電極パッド、7…接着材、8…ボンディングワイヤ、9…樹脂封止体、9a…第1の部分、9b…第2の部分、10…半田バンプ、
20…マルチ配線基板、21…封止領域、22…チップ搭載領域、23…スクライブライン、24…製品形成領域、24a…周辺(周縁)、24s…角部、
30…成形金型、30a…上型、30b…下型、31…ランナ、32…樹脂注入ゲート、33…封止用キャビティ(樹脂封止体成形部)、33a…第1の部分、33b…第2の部分、35…樹脂封止体、35a…第1の部分、35b…第2の部分。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (25)
前記配線基板の主面に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップの複数の電極パッドと、前記配線基板の複数の電極パッドとを夫々電気的に接続する複数のボンディングワイヤと、
前記配線基板の主面上に形成され、かつ前記半導体チップ及び複数のボンディングワイヤを封止する樹脂封止体とを有し、
前記樹脂封止体は、前記半導体チップ及び前記複数のボンディングワイヤを覆う第1の部分と、前記第1の部分に連なり、かつ前記第1の部分よりも厚さが薄い第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記配線基板の角部から離間し、
前記第2の部分は、前記配線基板の角部に配置されていることを特徴とする半導体装置。 A wiring board having a rectangular plane,
A semiconductor chip mounted on the main surface of the wiring board;
A plurality of bonding wires electrically connecting the plurality of electrode pads of the semiconductor chip and the plurality of electrode pads of the wiring board;
A resin sealing body that is formed on the main surface of the wiring board and seals the semiconductor chip and a plurality of bonding wires;
The resin sealing body includes a first portion that covers the semiconductor chip and the plurality of bonding wires, and a second portion that is continuous with the first portion and is thinner than the first portion. Have
The first portion is spaced apart from a corner of the wiring board;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second portion is disposed at a corner of the wiring board.
前記第1の部分は、前記配線基板の周辺から離間し、
前記第2の部分は、前記第1の部分を囲むようにして前記配線基板の周辺から前記第1の部分に亘って形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The first portion is spaced apart from the periphery of the wiring board;
The semiconductor device is characterized in that the second portion is formed from the periphery of the wiring board to the first portion so as to surround the first portion.
前記第2の部分の厚さは、前記配線基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄いことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The thickness of the said 2nd part is thinner than the height from the main surface of the said wiring board to the main surface of the said semiconductor chip, The semiconductor device characterized by the above-mentioned.
前記樹脂封止体は、複数のフィラーを含む熱硬化性樹脂からなり、
前記第2の部分の厚さは、前記配線基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄く、前記フィラーの粒径よりも厚いことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The resin sealing body is made of a thermosetting resin containing a plurality of fillers,
The thickness of the second portion is smaller than the height from the main surface of the wiring board to the main surface of the semiconductor chip, and thicker than the particle size of the filler.
前記第2の部分の厚さは、0.1mm〜0.3mmの範囲内であることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the second portion is in a range of 0.1 mm to 0.3 mm.
前記第1の部分は、平面が多角形になっていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first portion has a polygonal plane.
前記第1の部分は、平面が円形状になっていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device, wherein the first portion has a circular plane.
前記配線基板は、樹脂基板からなることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device, wherein the wiring board is made of a resin substrate.
前記配線基板の主面と反対側の裏面に複数の突起状電極が配置されている事を特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
A semiconductor device, wherein a plurality of protruding electrodes are disposed on a back surface opposite to the main surface of the wiring board.
(b)前記各製品形成領域に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記各製品形成領域において、前記半導体チップの主面に配置された複数の電極パッドと前記製品形成領域に配置された複数の電極パッドとを複数のボンディングワイヤで夫々電気的に接続する工程と、
(d)前記マルチ配線基板の主面上に、前記各製品形成領域の前記半導体チップと前記複数のボンディングワイヤとを一括して樹脂封止する樹脂封止体を形成する工程とを有し、
前記樹脂封止体は、前記各製品形成領域において、前記半導体チップ及び前記複数のボンディングワイヤを覆う第1の部分と、前記第1の部分に連なり、かつ前記第1の部分よりも厚さが薄い第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記製品形成領域の角部から離間し、
前記第2の部分は、前記製品形成領域の角部に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) a step of preparing a multi-substrate having a plurality of product formation regions which are partitioned by a scribe line and whose plane is formed in a square shape;
(B) mounting a semiconductor chip on each of the product formation regions;
(C) In each of the product formation regions, the plurality of electrode pads arranged on the main surface of the semiconductor chip and the plurality of electrode pads arranged in the product formation region are electrically connected by a plurality of bonding wires, respectively. Process,
(D) forming on the main surface of the multi-wiring substrate a resin sealing body that collectively seals the semiconductor chip and the plurality of bonding wires in each product formation region;
In each of the product formation regions, the resin sealing body includes a first portion that covers the semiconductor chip and the plurality of bonding wires, and is connected to the first portion and has a thickness that is greater than that of the first portion. A thin second portion,
The first portion is separated from a corner of the product formation region,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second portion is disposed at a corner of the product formation region.
前記第1の部分は、前記製品形成領域の周辺から離間し、
前記第2の部分は、前記第1の部分を囲むようにして前記製品形成領域の周辺から前記第2の部分に亘って形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The first portion is spaced apart from the periphery of the product formation region;
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second part is formed from the periphery of the product formation region to the second part so as to surround the first part.
前記第2の部分は、前記スクライブラインを覆うようにして形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second portion is formed so as to cover the scribe line.
前記第2の部分の厚さは、前記マルチ配線基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein a thickness of the second portion is thinner than a height from a main surface of the multi-wiring substrate to a main surface of the semiconductor chip.
前記樹脂封止体は、複数のフィラーを含む熱硬化性樹脂を用いたトランスファモールディング法で形成され、
前記第2の部分の厚さは、前記マルチ基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄く、前記フィラーの粒径よりも厚いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The resin sealing body is formed by a transfer molding method using a thermosetting resin containing a plurality of fillers,
A thickness of the second portion is smaller than a height from a main surface of the multi-substrate to a main surface of the semiconductor chip and is larger than a particle size of the filler.
前記第2の部分の厚さは、0.1mm〜0.3mmの範囲内であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the thickness of the second portion is in a range of 0.1 mm to 0.3 mm.
前記第1の部分は、平面が多角形になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first portion has a polygonal plane.
前記第1の部分は、平面が円形状になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first portion has a circular plane.
前記マルチ配線基板は、樹脂基板からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the multi-wiring substrate is made of a resin substrate.
前記マルチ配線基板の主面と反対側の裏面に、前記各製品形成領域に対応して複数の突起状電極を形成する工程と、
前記スクライブラインに沿って前記マルチ配線基板及び前記樹脂封止体を分割する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 10,
Forming a plurality of protruding electrodes on the back surface opposite to the main surface of the multi-wiring substrate, corresponding to the product formation regions;
And a step of dividing the multi-wiring substrate and the resin sealing body along the scribe line.
(b)前記マルチ配線基板の主面に、前記複数の製品形成領域に対応して複数の半導体チップを実装する工程と、
(c)上型と下型との間に前記マルチ配線基板を配置した時、前記複数の製品形成領域を覆うようにして前記マルチ配線基板の主面上に位置する樹脂封止体成形部を有する成形金型を準備する工程と、
(d)前記成形金型の上型と下型との間に前記マルチ配線基板を配置し、前記樹脂封止体成形部に樹脂を注入することによって前記マルチ配線基板の主面に実装された前記複数の半導体チップを一括して樹脂封止する樹脂封止体を形成する工程とを有し、
前記樹脂封止体成形部は、前記各製品形成領域において、前記半導体チップを覆う第1の部分と、前記第1の部分に連なり、かつ前記第1の部分よりも前記マルチ配線基板の主面からの高さが低い第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記製品形成領域の角部から離間し、
前記第2の部分は、前記製品形成領域の角部に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) preparing a multi-wiring board having a plurality of product formation regions which are partitioned by a scribe line and whose plane is formed in a rectangular shape;
(B) mounting a plurality of semiconductor chips on the main surface of the multi-wiring substrate corresponding to the plurality of product formation regions;
(C) When the multi-wiring substrate is disposed between the upper die and the lower die, a resin sealing body molding portion located on the main surface of the multi-wiring substrate so as to cover the plurality of product forming regions A step of preparing a molding die having,
(D) The multi-wiring board is disposed between the upper mold and the lower mold of the molding die, and is mounted on the main surface of the multi-wiring board by injecting resin into the resin sealing body molding portion. Forming a resin sealing body that collectively resin seals the plurality of semiconductor chips,
The resin sealing body molding portion includes a first portion that covers the semiconductor chip and a main surface of the multi-wiring substrate that is continuous with the first portion and is more than the first portion in each product formation region. A second portion having a low height from
The first portion is separated from a corner of the product formation region,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second portion is disposed at a corner of the product formation region.
前記(b)工程は、前記マルチ配線基板の主面に、前記複数の製品形成領域に対応して複数の半導体チップを搭載する工程と、
前記各製品形成領域において、前記半導体チップの複数の電極パッドと、前記半導体チップが搭載された前記製品形成領域の複数の電極パッドとを複数のボンディングワイヤで夫々電気的に接続する工程とを含み、
前記樹脂封止体成形部の前記第1の部分は、前記各製品形成領域において、前記半導体チップ及び前記複数のボンディングワイヤを覆う形状になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 20,
The step (b) includes mounting a plurality of semiconductor chips on the main surface of the multi-wiring substrate corresponding to the plurality of product formation regions;
Electrically connecting a plurality of electrode pads of the semiconductor chip and a plurality of electrode pads of the product forming area on which the semiconductor chip is mounted with a plurality of bonding wires in each of the product forming regions. ,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first portion of the resin-encapsulated molded part is shaped to cover the semiconductor chip and the plurality of bonding wires in each product formation region.
前記第1の部分は、前記製品形成領域の周辺から離間し、
前記第2の部分は、前記第1の部分を囲むようにして前記製品形成領域の周辺から前記第2の部分に亘って形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 20,
The first portion is spaced apart from the periphery of the product formation region;
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second part is formed from the periphery of the product formation region to the second part so as to surround the first part.
前記第2の部分は、前記スクライブラインを覆うようにして形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 20,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second portion is formed so as to cover the scribe line.
前記第2の部分の高さは、前記マルチ配線基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 20,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein a height of the second portion is thinner than a height from a main surface of the multi-wiring substrate to a main surface of the semiconductor chip.
前記樹脂封止体成形部に注入する樹脂は、複数のフィラーを含む熱硬化性樹脂であり、
前記第2の部分の高さは、前記マルチ基板の主面から前記半導体チップの主面までの高さよりも薄く、前記フィラーの粒径よりも高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 20,
The resin to be injected into the resin sealing body molded part is a thermosetting resin containing a plurality of fillers,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein a height of the second portion is thinner than a height from a main surface of the multi-substrate to a main surface of the semiconductor chip and higher than a particle size of the filler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005171240A JP2006344898A (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005171240A JP2006344898A (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006344898A true JP2006344898A (en) | 2006-12-21 |
Family
ID=37641611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005171240A Pending JP2006344898A (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006344898A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058073A1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor package, method of producing the same, semiconductor module, and electronic apparatus |
JP2009164358A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Microelectronics Ltd | Semiconductor device, and manufacturing method of semiconductor device |
JP2012209317A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2012209320A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2013016684A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
CN103098202A (en) * | 2010-09-14 | 2013-05-08 | 高通股份有限公司 | Electronic packaging with a variable thickness mold cap |
JP2015092635A (en) * | 2015-02-05 | 2015-05-14 | 大日本印刷株式会社 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US9263374B2 (en) | 2010-09-28 | 2016-02-16 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
JP2020102517A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | Electronic circuit device |
-
2005
- 2005-06-10 JP JP2005171240A patent/JP2006344898A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007142042A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Sharp Corp | Semiconductor package, manufacturing method thereof, semiconductor module, and electronic equipment |
WO2007058073A1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor package, method of producing the same, semiconductor module, and electronic apparatus |
JP2009164358A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Microelectronics Ltd | Semiconductor device, and manufacturing method of semiconductor device |
US8753926B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-06-17 | Qualcomm Incorporated | Electronic packaging with a variable thickness mold cap |
JP2015144314A (en) * | 2010-09-14 | 2015-08-06 | クアルコム,インコーポレイテッド | Electronic packaging with variable thickness mold cap |
CN103098202A (en) * | 2010-09-14 | 2013-05-08 | 高通股份有限公司 | Electronic packaging with a variable thickness mold cap |
JP2013537372A (en) * | 2010-09-14 | 2013-09-30 | クアルコム,インコーポレイテッド | Electronic packaging with mold caps of variable thickness |
US9263374B2 (en) | 2010-09-28 | 2016-02-16 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
JP2012209317A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2012209320A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2013016684A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
JP2015092635A (en) * | 2015-02-05 | 2015-05-14 | 大日本印刷株式会社 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2020102517A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | Electronic circuit device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8076770B2 (en) | Semiconductor device including a first land on the wiring substrate and a second land on the sealing portion | |
US6900551B2 (en) | Semiconductor device with alternate bonding wire arrangement | |
JP5598787B2 (en) | Manufacturing method of stacked semiconductor device | |
US20060216867A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
US6767767B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device in which a block molding package utilizes air vents in a substrate | |
JP3155741B2 (en) | Semiconductor package with CSP BGA structure | |
JP2006344898A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
US8426983B2 (en) | Semiconductor device | |
US20110074037A1 (en) | Semiconductor device | |
JP4635202B2 (en) | Method for manufacturing double-sided electrode package | |
JP2010010301A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US20120273971A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP5557439B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5501562B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2012028513A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same | |
JP4503391B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US8198141B2 (en) | Intermediate structure of semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP4732138B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US8878070B2 (en) | Wiring board and method of manufacturing a semiconductor device | |
JP4994148B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2005142452A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2005277434A (en) | Semiconductor device | |
TWI662659B (en) | Carrier | |
JP2009021366A (en) | Semiconductor device | |
JP5311505B2 (en) | Semiconductor device |