JP2008071873A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、配線基板に半導体チップを搭載してから配線基板を切断する工程を有する半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of cutting a wiring substrate after mounting a semiconductor chip on the wiring substrate.
配線基板上に半導体チップを搭載し、半導体チップの電極と配線基板の接続端子をボンディングワイヤで電気的に接続し、半導体チップおよびボンディングワイヤを樹脂封止し、配線基板の裏面に半田ボールを接続することで、半導体パッケージ形態の半導体装置が製造される。 A semiconductor chip is mounted on the wiring board, the electrodes of the semiconductor chip and the connection terminals of the wiring board are electrically connected with bonding wires, the semiconductor chip and the bonding wires are sealed with resin, and solder balls are connected to the back surface of the wiring board. Thus, a semiconductor device in the form of a semiconductor package is manufactured.
特開2002−110854号公報(特許文献1)には、半導体基板表面に設けられた電極パッド上にバンプを形成する工程と、前記基板表面に絶縁材を設ける工程と、前記絶縁材表面に前記バンプを露出させる工程と、前記絶縁材表面に導電性箔を設ける工程と、前記導電性箔をパターニングして前記バンプに電気的に接続された配線層を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法に関する技術が記載されている。
本発明者の検討によれば、次のことが分かった。 According to the study of the present inventor, the following has been found.
まず、主面に複数のデバイス領域が形成された多数個取り配線基板を準備し、前記複数のデバイス領域それぞれに半導体チップを固定(搭載)し、前記半導体チップ固定(搭載)後、それぞれの半導体チップを個々に樹脂封止し、隣り合う封止体の間の配線基板領域を切断して前記デバイス領域ごとに分割することで得られる半導体装置の製造方法において、樹脂封止後に配線基板を切断する手法として、ダイシングブレードを用いることが考えられる。この場合、樹脂封止した配線基板をパッケージ固定テープ(ダイシングテープ)に貼り付けて固定したり、あるいは固定用治具などで固定した状態で、回転するダイシングブレードを配線基板に接触させて、配線基板を切断する。 First, a multi-piece wiring board having a plurality of device regions formed on the main surface is prepared, and a semiconductor chip is fixed (mounted) to each of the plurality of device regions, and each semiconductor is fixed after the semiconductor chip is fixed (mounted). In a method of manufacturing a semiconductor device obtained by individually sealing a chip with resin, cutting a wiring board region between adjacent sealing bodies and dividing the chip into each device region, cutting the wiring board after resin sealing It is conceivable to use a dicing blade as a technique for this. In this case, the resin-sealed wiring board is affixed to a package fixing tape (dicing tape) or fixed with a fixing jig or the like, and a rotating dicing blade is brought into contact with the wiring board to perform wiring. Cut the substrate.
しかしながら、配線基板のコア材は、複数のガラス繊維を、例えばBTレジン(樹脂)で固定している構造であるため、ダイシングブレードを用いて配線基板を切断しようとした場合、ダイシングブレードの目に配線基板の樹脂が目詰まりしてしまい、切断性が低下する。そのため、ダイシングブレードの洗浄も頻繁に必要となり、半導体装置のスループットが低下してしまう。 However, since the core material of the wiring board has a structure in which a plurality of glass fibers are fixed with, for example, BT resin (resin), when the wiring board is cut using a dicing blade, the core of the dicing blade The resin of the wiring board is clogged, and cutting performance is deteriorated. For this reason, it is necessary to frequently clean the dicing blade, which decreases the throughput of the semiconductor device.
また、ダイシングブレードを用いて切断する場合、配線基板における封止体が形成された面とは反対側の面には、複数の外部端子(半田ボール)が形成されているため、樹脂封止工程により形成した封止体側をパッケージ固定テープや固定用治具などで固定した状態で行う。そのため、切断領域に封止体が形成されていないと、切断される配線基板の領域がパッケージ固定テープや固定用治具などで固定されない状態(浮いた上体)となっているため、ダイシングブレードの切断応力により配線基板が振動してしまい、安定した状態で切断することが困難である。 Also, when cutting with a dicing blade, a plurality of external terminals (solder balls) are formed on the surface of the wiring board opposite to the surface on which the sealing body is formed. The sealing body side formed by the above is performed in a state of being fixed with a package fixing tape, a fixing jig or the like. Therefore, if the sealing body is not formed in the cutting area, the area of the wiring board to be cut is not fixed with a package fixing tape or a fixing jig (floating upper body). The wiring board vibrates due to the cutting stress, and it is difficult to cut in a stable state.
そこで、配線基板を切断する別の手法として、金型を用いた打抜き加工を適用することが考えられる。金型を用いた打抜き加工は、切断用ダイとパンチガイドにより被加工物を上下から挟み、パンチと切断用ダイで被加工物を打抜き加工する。しかしながら、金型による切断方式の場合、切断刃は一方向にしか動かないため、打ち抜き時の切断負荷がダイシングブレード方式に比べ高くなる。そのため、個片化された半導体装置にクラックやバリが発生しやすく、半導体装置の製造歩留まりが低下してしまう。また、半導体装置だけでなく、切断刃に対しても負荷が生じ易いため、切断刃は磨耗し易く、切断刃の交換頻度が高い。切断刃の交換を行うためには、切断装置を止めて作業しなければならないため、半導体装置の生産性が低下してしまう。また、被加工物が、例えばポリイミドやエラストマのような軟らかい材料の場合、切断刃を進入させても被加工物が折れ曲がってしまい、うまく打抜き加工できなくなる。 Therefore, it is conceivable to apply punching using a mold as another method of cutting the wiring board. In punching using a die, a workpiece is sandwiched from above and below by a cutting die and a punch guide, and the workpiece is punched by a punch and a cutting die. However, in the case of a cutting method using a mold, the cutting blade moves only in one direction, so that the cutting load at the time of punching is higher than that of the dicing blade method. For this reason, cracks and burrs are likely to occur in the separated semiconductor device, and the manufacturing yield of the semiconductor device is reduced. Further, since a load is easily generated not only on the semiconductor device but also on the cutting blade, the cutting blade is easily worn and the replacement frequency of the cutting blade is high. In order to replace the cutting blade, the cutting device must be stopped to work, so that the productivity of the semiconductor device is lowered. Further, when the workpiece is a soft material such as polyimide or elastomer, the workpiece is bent even if the cutting blade is inserted, and the punching process cannot be performed well.
本発明の目的は、半導体装置の製造コストを低減できる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the manufacturing cost of a semiconductor device.
また、本発明の目的は、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる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 manufacturing yield of a semiconductor device.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be 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、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明は、配線基板に半導体チップを搭載してから配線基板を切断するに際して、超音波振動を印加したパンチにより前記配線基板を打抜くものである。 According to the present invention, when a semiconductor chip is mounted on a wiring board and then cut, the wiring board is punched by a punch to which ultrasonic vibration is applied.
また、本発明は、配線基板に半導体チップを搭載してから、切断用ダイに前記配線基板を配置してパンチで打抜くことにより前記配線基板を切断するに際して、前記切断用ダイまたは前記パンチに超音波振動を印加しながら前記配線基板の打抜きを行うものである。 In the present invention, when the semiconductor chip is mounted on the wiring board, the wiring board is placed on the cutting die and the wiring board is cut by punching, the cutting die or the punch is attached to the cutting die. The wiring board is punched while applying ultrasonic vibration.
また、本発明は、リードフレームのチップ搭載部上に半導体チップし、樹脂封止を行った後、超音波振動を印加したパンチにより、前記リードフレームのタイバーを打抜くものである。 According to the present invention, a semiconductor chip is formed on a chip mounting portion of a lead frame, resin-sealed, and then a tie bar of the lead frame is punched by a punch to which ultrasonic vibration is applied.
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以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
半導体装置の製造コストを低減することができる。 The manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
また、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。 In addition, the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 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 embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。 In the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted even in a cross-sectional view so as to make the drawings easy to see. Further, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see.
(実施の形態1)
本発明の一実施の形態の半導体装置およびその製造方法(製造工程)を図面を参照して説明する。
(Embodiment 1)
A semiconductor device and a manufacturing method (manufacturing process) of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態である半導体装置1の下面図、図2は半導体装置1の要部断面図(部分拡大断面図)、図3は、半導体装置1の断面図(全体断面図、側面断面図)である。図1のA−A線の断面が図3にほぼ対応し、図3の端部近傍領域の拡大図が図2にほぼ対応する。
FIG. 1 is a bottom view of a
図1〜図3に示される本実施の形態の半導体装置1は、半導体チップ2が配線基板3に搭載(接合、接続、実装)された半導体装置(半導体パッケージ)である。半導体装置1は、例えば、BGA(Ball Grid Array)形態の半導体装置や、あるいはチップサイズもしくは半導体チップ2より僅かに大きい程度の小形の半導体パッケージであるCSP(Chip Size Package)形態の半導体装置である。
The
本実施の形態の半導体装置1は、半導体チップ2と、半導体チップ2を支持または搭載する配線基板3と、半導体チップ2の表面の複数の電極2aとこれに対応する配線基板3の複数の接続端子15とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤ4と、半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を含む配線基板3の上面3aを覆う封止樹脂5と、配線基板3の下面3bに外部端子として例えばエリアアレイ配置で設けられた複数の半田ボール6とを有している。
A
半導体チップ2は、その厚さと交差する平面形状が正方形であり、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板(半導体ウエハ)の主面に種々の半導体素子または半導体集積回路を形成した後、必要に応じて半導体基板の裏面研削を行ってから、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップ2に分離したものである。半導体チップ2は、互いに対向する表面(半導体素子形成側の主面、上面)2bおよび裏面(半導体素子形成側の主面とは逆側の主面、下面)2cを有し、その表面2bが上方を向くように配線基板3上面(チップ支持面)3a上に搭載(配置)され、半導体チップ2の裏面2cが配線基板3の上面3aに接着材(ダイボンド材、接合材)8を介して接着され固定されている。接着材8は、例えば絶縁性または導電性のペースト材やフィルム状の接着材(ダイボンディングフィルム、ダイアタッチフィルム)などを用いることができる。接着材8の厚みは、例えば20〜30μm程度とすることができる。半導体チップ2は、その表面2bに、複数の電極(ボンディングパッド、パッド電極、端子)2aを有しており、電極2aは、半導体チップ2内部または表層部分に形成された半導体素子または半導体集積回路に電気的に接続されている。
The
配線基板3は、一方の主面である上面(第1主面)3aと、上面3aの反対側の主面である下面(第2主面)3bと、上面3aに形成された複数の接続端子15と、下面3bに形成された複数のランド(ランド部)16とを有している。
The
配線基板3は、複数のガラス繊維を、例えばBTレジン(樹脂)で固定した絶縁性の基材層(ガラスエポキシ系樹脂基板、絶縁基板、コア材)11と、基材層11の上面11aおよび下面11b上に形成された導体層(導体パターン、導体膜パターン、配線層)12と、基材層11の上面11aおよび下面11b上に導体層12を覆うように形成された絶縁層(絶縁体層、絶縁膜)としてのソルダレジスト層(絶縁膜、半田レジスト層)14とを有している。他の形態として、配線基板3を、複数の絶縁層と複数の配線層とを積層した多層配線基板により形成することもできる。
The
導体層12はパターン化されており、配線基板3の端子、配線または配線層となる導体パターンである。導体層12は、導電性材料からなり、例えばめっき法で形成された銅薄膜などにより形成することができる。基材層11の上面11aの導体層12により、ボンディングワイヤ4を接続するための接続端子(端子、電極、ボンディングパッド、パッド電極)15が複数形成され、基材層11の下面11bの導体層12により、半田ボール6を接続するための導電性のランド(電極、パッド、端子)16が複数形成されている。また、基材層11には複数の開口部(スルーホール、ビア、貫通孔)17が形成されており、各開口部17の側壁上にも導体層12が形成されている。基材層11の上面11aの接続端子15は、基材層11の上面11aの導体層12(導体層12からなる引き出し配線)、開口部17の側壁上の導体層12、および基材層11の下面11bの導体層12を介して、基材層11の下面11bのランド16に電気的に接続されている。従って、半導体チップ2の複数の電極2aは、複数のボンディングワイヤ4を介して配線基板3の複数の接続端子15に電気的に接続され、更に配線基板3の導体層12を介して配線基板3の複数のランド16に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ4は、例えば金線などの金属細線からなる。
The
ソルダレジスト層14は、導体層12を保護する絶縁層(絶縁膜)としての機能を有しており、例えば有機系樹脂材料などの絶縁体材料からなる。また、ソルダレジスト層14は、基材層11の上面11aおよび下面11b上に導体層12を覆うように形成されており、ソルダレジスト層14が基材層11の開口部17の内部を埋めている。ソルダレジスト層14が基材層11の開口部17を埋めているので、半導体チップ2を配線基板3に接合するための接着材8が開口部17から配線基板3の下面3b側に漏れてしまうのを防止することができ、また、開口部17から半導体チップ2の裏面2cが露出してしまうのを防止することができる。また、配線基板3の導体層12のうち、接続端子15とランド16とは、ソルダレジスト層14の開口部19a,19bから露出されている。また、基材層11の上面11aおよび下面11b上のソルダレジスト層14の厚みは、例えば20〜30μm程度とすることができる。半導体チップ2は、配線基板3の上面3a側のソルダレジスト層14上に、接着材8を介して搭載され接着されている。
The solder resist
複数のランド16は、配線基板3の下面3bにアレイ状に配置されている。各ランド16の隣または近くに開口部17が形成されている。また、各ランド16には半田ボール(ボール電極、突起電極、電極、外部端子、外部接続用端子)6が接続(形成)されている。このため、配線基板3の下面3bに複数の半田ボール6がアレイ状に配置されている。半田ボール6は、半導体装置1の外部端子(外部接続用端子)として機能することができる。このため、本実施の形態の半導体装置1は、配線基板3の下面3bの複数のランド16上にそれぞれ形成された複数の外部接続用端子(ここでは半田ボール6)を有している。従って、半導体チップ2の複数の電極2aは、複数のボンディングワイヤ4を介して配線基板3の複数の接続端子15に電気的に接続され、更に配線基板3の導体層12を介して配線基板3の複数のランド16および複数のランド16に接続された複数の半田ボール6に電気的に接続されている。また、半導体チップ2の電極2aと電気的に接続していない半田ボール6は、放熱用に用いることもできる。
The plurality of
配線基板3の上下両面にソルダレジスト層14が形成されているが、配線基板3の上面3aに形成されたソルダレジスト層14は、接続端子15を露出するための開口部19aを有している。ソルダレジスト層14の開口部19aから露出する接続端子15に、ボンディングワイヤ4が接続されている。接続端子15へのボンディングワイヤ4の接続を容易または確実にするために、ソルダレジスト層14の開口部19aから露出する接続端子15の上面(ボンディングワイヤ4の接続面)には金めっき層(またはニッケルめっき層(下層側)と金めっき層(上層側)の積層膜)などが形成されている。配線基板3の下面3bに形成されたソルダレジスト層14は、ランド16を露出するための開口部19bを有している。ソルダレジスト層14の開口部19bから露出するランド16に、半田ボール6が接続されている。
Solder resist layers 14 are formed on the upper and lower surfaces of the
封止樹脂(封止樹脂部、封止部、封止体)5は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂5を形成することもできる。封止樹脂5は、配線基板3の上面3a上に半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を覆うように形成されている。すなわち、封止樹脂5は、配線基板3の上面3a上に形成され、半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を封止する。封止樹脂5により、半導体チップ2およびボンディングワイヤ4が封止され、保護される。
The sealing resin (sealing resin portion, sealing portion, sealing body) 5 is made of, for example, a resin material such as a thermosetting resin material, and can include a filler. For example, the sealing
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法(製造工程)について説明する。 Next, a manufacturing method (manufacturing process) of the semiconductor device according to the present embodiment will be described.
図4は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。図5〜図11は、本実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図(断面図)である。なお、図5〜図11には、同じ領域(2つの半導体装置領域32aに跨る領域)の各工程段階の断面が示され、図面を見易くするために、断面図であるがハッチングを省略している。
FIG. 4 is a manufacturing process flow chart showing the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. 5 to 11 are explanatory views (cross-sectional views) of the manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment. 5 to 11 show cross sections of each process step in the same region (a region extending over the two
なお、本実施の形態では、複数の配線基板3(半導体装置領域32a)がアレイ状に繋がって形成された多数個取りの配線基板(配線基板母体)31を用いて個々の半導体装置1を製造する。この配線基板31は、上記配線基板3の母体であり、配線基板31を後述する切断工程で切断し、各半導体装置領域(基板領域、単位基板領域、デバイス領域)32aに分離したものが半導体装置1の配線基板3に対応する。配線基板31は、そこから1つの半導体装置1が形成される領域である半導体装置領域32aがマトリクス状に複数配列した構成を有している。
In the present embodiment,
まず、図5に示されるように、ガラスエポキシ系樹脂で構成された配線基板31を準備する(ステップS1)。ステップS1では、そこからそれぞれ半導体装置1が製造される単位基板領域である半導体装置領域32aを複数の有する配線基板31であって、上面31a(第1主面)と、上面31aの反対側の下面31b(第2主面)とを有し、各半導体装置領域32aの上面31aに複数の接続端子15を、各半導体装置領域32aの下面31bに複数のランド16を有する配線基板31が準備される。
First, as shown in FIG. 5, a
ステップS1で配線基板31を準備した後、ダイボンディング工程(配線基板31の上面31a上に半導体チップ2を搭載する工程)を行って、図6に示されるように、配線基板31の上面31aの各半導体装置領域32a上に、半導体チップ2を上記接着材8を介して搭載して接合(ダイボンディング、チップマウント)する(ステップS2)。接着材8としては、ペースト状の接着材やフィルム状の接着材などを用いることができる。
After preparing the
次に、図7に示されるように、ワイヤボンディング工程を行って、半導体チップ2の各電極2a(第1電極)と、これに対応する配線基板31に形成された接続端子15(第2電極)とをボンディングワイヤ4を介して電気的に接続する(ステップS3)。すなわち、配線基板31の上面31aの各半導体装置領域32aの複数の接続端子15(第2電極)とその半導体装置領域32a上に接合された半導体チップ2の複数の電極2a(第1電極)とを複数のボンディングワイヤ4を介して電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 7, a wire bonding step is performed to connect each
次に、図8に示されるように、モールド工程(樹脂封止工程、樹脂成形工程、例えばトランスファモールド工程)による樹脂封止を行って、配線基板31の上面31a上に半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を覆うように封止樹脂(封止部、一括封止部)5aを形成し、半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を封止樹脂5aによって封止する(ステップS4)。封止樹脂5aは、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂5aを形成することができる。
Next, as shown in FIG. 8, resin sealing is performed by a molding process (resin sealing process, resin molding process, for example, transfer molding process), and the
ステップS4のモールド工程では、図8に示されるように封止領域を半導体装置領域32a毎に分割して半導体装置領域32a毎に個別に封止樹脂5aを形成する分割封止(個別封止)を行う。
In the molding step of step S4, as shown in FIG. 8, divided sealing (individual sealing) is performed in which the sealing region is divided into the
図8に示されるように、配線基板31の上面31aの各半導体装置領域32a上に、各半導体装置領域32aの半導体チップ2およびボンディングワイヤ4を覆うように、封止樹脂5aを形成する。このため、封止樹脂5aは、配線基板31の上面31aの個々の半導体装置領域32aを覆うように各半導体装置領域32aに分割して形成される。このため、半導体装置領域32a上には封止樹脂5aが形成されるが、各半導体装置領域32a間の切断領域(切断ライン、ダイシング領域、ダイシングライン、各半導体装置領域32aの境界部)32b上には封止樹脂5aが形成されず、配線基板31の切断領域32bの上面は、封止樹脂5aで覆われずに露出された状態となる。
As shown in FIG. 8, a sealing
本実施の形態は、分割封止の場合に適用した場合、すなわち、後述する切断工程において、配線基板のみ切断する場合において、効果的である。 This embodiment is effective when applied to the case of divided sealing, that is, when only the wiring board is cut in the cutting step described later.
配線基板31および配線基板31上の封止樹脂5a(封止樹脂5a内に封止された半導体チップ2およびボンディングワイヤ4も含む)により、封止体(組立体)41が形成される。すなわち、多数個取りの配線基板31上に封止樹脂5aが形成された構造体を封止体41と呼ぶ。
A sealing body (assembly) 41 is formed by the
次に、図9に示されるように、配線基板31の下面31bのランド16に半田ボール6を接続(接合、形成)する(ステップS5)。ステップS5の半田ボール6接続工程では、例えば、配線基板31の下面31bを上方に向け、配線基板31の下面31bの各半導体装置領域32aの複数のランド16上にそれぞれ半田ボール6を配置(搭載)してフラックスなどで仮固定し、リフロー処理(半田リフロー処理、熱処理)を行って半田を溶融し、半田ボール6と配線基板31の下面31bのランド16とを接合することができる。その後、必要に応じて洗浄工程を行い、半田ボール6の表面に付着したフラックスなどを取り除くこともできる。このようにして、半導体装置1の外部端子(外部接続用端子)としての半田ボール6が接合(形成)される。
Next, as shown in FIG. 9, the
なお、本実施の形態では、半導体装置1の外部端子として半田ボール6を接合する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば半田ボール6の代わりに印刷法などによりランド16上に半田を供給して半導体装置1の半田からなる外部端子(バンプ電極、半田バンプ)を形成することもできる。この場合、配線基板31の下面の各半導体装置領域32aの複数のランド16上にそれぞれ半田を供給してから、半田リフロー処理を行って、複数のランド16上にそれぞれ半田からなる外部端子(バンプ電極、半田バンプ)を形成することができる。
In the present embodiment, the case where the
また、半導体装置1の外部端子(ここでは半田ボール6)の材質は、鉛含有半田や鉛を含有しない鉛フリー半田を用いることができ、また、めっきにより半導体装置1の外部端子(バンプ電極)を形成することもできる。
The material of the external terminal (here, solder ball 6) of the
このように、ステップS5では、配線基板31の下面31bの各半導体装置領域32aの複数のランド16に、それぞれ外部接続用端子(ここでは半田ボール6)を形成する。
As described above, in step S5, the external connection terminals (here, the solder balls 6) are formed on the plurality of
次に、必要に応じて、マーキングを行って、封止樹脂5aの上面(表面)5bに製品番号などのマークを付す(ステップS6)。ステップS6では、例えば、レーザによりマーキングを行うレーザマークを行うことができるが、インクによりマーキングを行うインクマークを行うこともできる。また、ステップS5の半田ボール6の接続工程とステップS6のマーキング工程の順番を入れ換え、ステップS6のマーキング工程を行った後に、ステップS5の半田ボール6の接続工程を行うこともできる。また、不要であれば、ステップS6のマーキング工程を省略することもできる。
Next, marking is performed as necessary, and a mark such as a product number is attached to the upper surface (front surface) 5b of the sealing
次に、図10に示されるように、後述する切断用金型42を用い、各半導体装置領域32a間の切断領域32bに沿って、封止体41(配線基板31)の切断(打抜き、パンチング、分割)を行う(ステップS7)。すなわち、ステップS7では、後述する切断用金型42により、各半導体装置領域32a間の切断領域32bに沿って、封止体41(配線基板31)を打抜き加工(切断)するが、この際、パンチ49に超音波振動を印加し、超音波振動を印加したパンチ49により、封止体41(配線基板31)を打抜く(打抜き加工する)。なお、図10は、ステップS4のモールド工程で上記図8のように分割封止を行った場合のステップ7の切断工程を示す説明図である。
Next, as shown in FIG. 10, the sealing body 41 (wiring substrate 31) is cut (punched and punched) along the cutting
ステップS7の切断工程により、図11に示されるように、封止体41(配線基板31または配線基板31および封止樹脂5a)が切断領域32bに沿って切断されて、それぞれの半導体装置領域32a(CSP領域)が個々の(個片化された)半導体装置1に切断分離(個片化)される。すなわち、封止体41(配線基板31または配線基板31および封止樹脂5a)が各半導体装置領域32aに切断されて分割され、各半導体装置領域32aから半導体装置1が形成される。なお、図11は、ステップS4のモールド工程で上記図8のように分割封止を行った場合に、ステップ7の切断工程により半導体装置1に個片化された状態を示す説明図である。
As shown in FIG. 11, the sealing body 41 (the
図12および図13は、ステップS4のモールド工程で上記図8のように分割封止を行った場合のステップS7の切断工程前およびステップS7の切断工程中の要部断面図であり、半導体装置領域32a間のダイシング領域32bの近傍領域の断面(部分拡大断面図)が示されている。図12には、ステップS1〜S6を行った後、ステップS7の切断工程を行う前の状態が示され、図13には、ステップS7の切断工程中にパンチ49で封止体41を打抜く様子が示されている。従って、図13は、図10の切断領域32bの近傍領域の部分拡大図に対応する。
12 and 13 are cross-sectional views of main parts before the cutting process of step S7 and during the cutting process of step S7 when the divided sealing is performed as shown in FIG. 8 in the molding process of step S4. A cross section (partially enlarged cross-sectional view) of a region in the vicinity of the
ステップS4のモールド工程で上記図8のように分割封止を行った場合は、ステップ7では、図12および図13に示されるように、超音波振動を印加したパンチ49により、切断領域32bに沿って配線基板31を打抜いて切断する。すなわち、分割封止を行った場合は、上記のように、ステップS4のモールド工程では、配線基板31の上面31aの各半導体装置領域32a上に封止樹脂5aが形成され、配線基板31のうち、ステップS7の切断工程で切断される領域(すなわち切断領域32b)上には、封止樹脂5aが形成されない。このため、分割封止を行った場合は、配線基板31の切断領域32b上には封止樹脂5aが形成されないので、ステップS7では、封止樹脂5aが形成されていない領域(切断領域32b)で配線基板31を切断する(打抜く)ことになり、封止樹脂5aは打抜かず、配線基板31だけをパンチ49により打抜く。
When split sealing is performed as shown in FIG. 8 in the molding step of step S4, in step 7, as shown in FIGS. 12 and 13, the cutting
従って、ステップS7では、超音波振動を印加したパンチ49により、少なくとも配線基板31を打抜く(切断する)。このため、ステップS7は、配線基板31を切断する工程(あるいは配線基板31を打抜く工程)とみなすことができる。
Therefore, in step S7, at least the
このように、ステップS7で切断・個片化を行って、上記図1〜図3に示されるような半導体装置1を製造することができる。ステップS7の切断工程によって各半導体装置領域32に切断され分離(分割)された配線基板31が配線基板3に対応する。また、ステップS4のモールド工程で上記図8のように分割封止を行った場合は、各半導体装置領域32a上に形成された封止樹脂5aが、その半導体装置領域32aから製造された半導体装置1の封止樹脂5となる。
In this way, the
次に、本実施の形態の半導体装置の製造工程のうち、上記ステップS7の切断工程について、より詳細に説明する。 Next, of the semiconductor device manufacturing process according to the present embodiment, the cutting process in step S7 will be described in more detail.
図14は、ステップS7の切断工程で用いられる切断用金型42の概念的な構造を示す説明図(要部断面図)である。図15は、切断用金型42による封止体41の切断動作を説明するための説明図(断面図)である。
FIG. 14 is an explanatory view (main part cross-sectional view) showing a conceptual structure of the cutting die 42 used in the cutting step of Step S7. FIG. 15 is an explanatory diagram (cross-sectional view) for explaining the cutting operation of the sealing
図14に示されるように、切断用金型(打抜金型)42は、台座(下金型、支持台)43、天板(上金型)44および支柱(ガイドポスト)45を有し、台座43の上方に天板44が支柱45によって同じ位置関係(平面位置)で上下動可能に支持されている。台座43には、切断用ダイ(ダイ、切断ダイ、金型ダイ)46が取り付けられて保持(固定)されている。天板44と台座43(切断用ダイ46)との間にはパンチガイド(ストリッパ)47が配置され、このパンチガイド47は、天板44に吊り下げられた状態で取り付けられており、パンチガイド47と天板44との間にはバネ(コイルバネ)48が介在して作用している。また、天板44にはパンチ(切断パンチ、切断用パンチ)49が取り付けられている。切断用ダイ46、パンチガイド47およびパンチ49は、パンチ49が、パンチガイド47のパンチ穴(開口部)47aを通って切断用ダイ46のダイ穴(開口部、溝)46a内に下降できるように位置決めされている。また、天板44には、パンチ49に接するように振動子(ホーン、超音波振動子)51が取り付けられ、更に振動発信器52が取り付けられている。
As shown in FIG. 14, the cutting die (punching die) 42 has a base (lower die, support stand) 43, a top plate (upper die) 44, and a column (guide post) 45. The
ステップS7において切断用金型42によって封止体41を切断するには、まず、台座43上(切断用ダイ46上)に封止体41を配置してから、台座43に対して天板44を下降させる。これにより、図15に示されるように、切断用ダイ46とパンチガイド47により封止体41を上下から挟み、パンチ49をパンチガイド47のパンチ穴47aを通って切断用ダイ46のダイ穴46a内に下降させることで、封止体41をパンチ49で打抜く(打抜き加工する)ことができ、それによって、封止体41が切断される。封止体41においてパンチ49が打抜く位置は、配線基板31の切断領域32bである。
In order to cut the sealing
本実施の形態では、ステップS7の切断工程においては、パンチ49に超音波振動を印加しながら、超音波振動が印加されたパンチ49により封止体41を打抜いて切断する。
In the present embodiment, in the cutting process of step S7, while applying ultrasonic vibration to the
図16は、切断用金型42のうち、パンチ49、振動子51および振動発信器52を示す斜視図であり、パンチ49、振動子51および振動発信器52以外の構成要素は図示を省略してある。また、図17は、パンチ49を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing the
振動発信器52は、振動子51に電気信号を供給して振動子51に超音波振動を発生させるものである。振動子51は、例えば圧電素子などであり、発生すべき超音波振動数に応じた固有振動数を有しており、この固有振動数に応じた形状や材質で構成されている。振動子51は、例えばパンチ49の上部に接触するように配置されており、振動発信器52によって振動子51に超音波振動を発生させ、振動子51の振動をパンチ49に伝達(伝導、供給)させて、パンチ49を超音波振動させ、パンチ49を微振動させることができる。また、図16には、3つのパンチ49が振動子51に接するように設けられているが、切断用金型42におけるパンチ49の数は、3つに限定されるものではなく、必要に応じて変更可能である。また、パンチ49の形状も、図17の形状に限定されるものではなく、必要に応じて変更可能である。また、図17に示されるパンチ49の先端部(打抜き時に被加工物に接する部分)49aにテーパを設けるなどして、パンチ49の先端部49aを尖らせることもでき、これにより、パンチ49による封止体41の打抜きを、より容易にすることができる。
The
図18は、超音波振動を印加したパンチ49による被加工物53の切断メカニズムを説明するための説明図(要部断面図)であり、図19は、図18の領域54の部分拡大図である。なお、被加工物53は、上記封止体41または配線基板31に対応する。また、図18および図19は、図面を見易くするために、断面図であるがハッチングを省略してある。また図19では、パンチ49と被加工物53における超音波振動を波線で模式的に示してある。
18 is an explanatory view (main part sectional view) for explaining a cutting mechanism of the workpiece 53 by the
パンチ49に超音波振動を印加することで、パンチ49に上下方向(図16〜図18に示される方向55aに対応)または横方向(例えば図17に示される方向55bに対応)の微振動が発生する。このため、ステップS7の切断工程において、超音波振動が印加されたパンチ49の先端(刃先端面)が図18および図19に示されるように被加工物53(封止体41)に押し付けられた際に、超音波振動によるパンチ49の先端の微振動により、被加工物53の被加工部53a(パンチ49が打抜く部分、ここでは切断領域32bに対応)に微小歪が発生して局所的に疲労破壊が生じ、超音波振動が疲労破壊を加速させる。これにより、切断負荷が小さくかつ被加工部53a(すなわち切断領域32b)以外の領域でのダメージが少ない状態で、被加工物53の被加工部53a(すなわち封止体41の切断領域32b)をパンチ49によって的確に打抜いて切断することができる。このため、被加工物53が打抜き加工しにくいものであったとしても、超音波振動を印加したパンチ49を用いることで、被加工物53の被加工部53a(すなわち封止体41の切断領域32b)を的確に打抜いて切断することができる。また、超音波振動を印加したパンチ49により被加工物53(封止体41)を打抜くと、切断負荷が小さいことから、打抜き(切断)に伴うクラックやバリの発生を抑制または防止でき、それによって、切断により個片化された半導体装置1におけるクラックやバリを抑制または防止できる。従って、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。このため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
By applying ultrasonic vibration to the
また、パンチ49に印加する超音波振動の振動方向は、例えば、パンチ49の上下方向(配線基板31を切断する際のパンチ49の進行方向に平行な方向、すなわち図16〜図18の方向55a)またはパンチ49の横方向(配線基板31を切断する際のパンチ49の進行方向に垂直な方向、例えば図17の方向55b)などとすることができる。パンチ49に印加する超音波振動の振動方向を、パンチ49の上下方向とする場合は、パンチ49の上部に振動子51を配置すればよく、パンチ49に印加する超音波振動の振動方向を、パンチ49の横方向とする場合は、パンチ49の横に振動子51を配置すればよい。また、振動子51をパンチ49の上部と横に配置するなどして、パンチ49に対して、上下方向および横方向の両方の超音波振動を印加することもできる。
Moreover, the vibration direction of the ultrasonic vibration applied to the
但し、ステップS7においては、パンチ49の上下方向(すなわちステップS7で配線基板31(封止体41)を打抜く際のパンチ49の進行方向に平行な方向)の超音波振動をパンチ49に対して印加しながらパンチ49で被加工物53(封止体41、配線基板31)を打抜くことが、より好ましい。これにより、被加工物53(配線基板31)の被加工部53a(切断領域32b)においてパンチ49の進行方向に平行な方向に微小歪が発生しやすくなるので、パンチ49により被加工物53(封止体41)をより的確に打抜いて切断することが可能になる。
However, in step S 7, ultrasonic vibrations in the vertical direction of the punch 49 (that is, the direction parallel to the advancing direction of the
また、ステップS7の切断工程において、パンチ49に印加する超音波振動の振動数は、例えば20〜200kHzを例示できる。これにより、パンチ49により被加工物53(封止体41)を的確に打抜いて切断することができる。
Moreover, in the cutting process of step S7, the frequency of the ultrasonic vibration applied to the
また、ステップS7の切断工程において、パンチ49だけでなく、切断用ダイ46にも超音波振動を印加し、超音波振動を印加したパンチ49と、超音波振動を印加した切断用ダイ46とにより、封止体41を打抜くこともできる。この場合、台座43において、切断用ダイ46に接する位置に振動子(切断用ダイ46に超音波振動を供給する振動子)を設け、更にこの振動子に超音波振動を発生させる振動発信器を設ければよい。
Further, in the cutting process of step S7, ultrasonic vibration is applied not only to the
また、ステップS7の切断工程において、パンチ49に超音波振動を印加せず、切断用ダイ46に超音波振動を印加して、超音波振動を印加しないパンチ49と、超音波振動を印加した切断用ダイ46とにより、封止体41を打抜くこともでき、この場合も、パンチ49および切断用ダイ46の両者に超音波振動を印加しない場合に比べると、打抜き加工時の切断負荷を低減することができ、打ち抜きに伴うクラックやバリを抑制できる。従って、ステップS7において、切断用金型42の切断用ダイ46に封止体41(配線基板31)を配置してパンチ49で打抜くことにより封止体41(配線基板31)を切断するに際して、切断用ダイ46またはパンチ49に超音波振動を印加しながら、封止体41(配線基板31)の打抜きを行うことができ、それにより、打抜き加工時の切断負荷を低減することができ、クラックやバリを抑制できる。
Further, in the cutting step of step S7, the ultrasonic vibration is not applied to the
但し、打抜き加工時の切断負荷を低減するには、切断用ダイ46よりもパンチ49に超音波振動を印加することが、より有効である。このため、ステップS7の切断工程においては、少なくともパンチ49に超音波振動を印加し、超音波振動を印加したパンチ49により封止体41を打抜き加工することが好ましい。すなわち、ステップS7では、パンチ49に超音波振動を印加しながら、封止体41(配線基板31)の打抜きを行うことが好ましい。これにより、被加工物53(封止体41)において、超音波振動に起因した微小歪が、パンチ49の進行方向に沿って発生しやすくなるので、打抜き加工時の切断負荷をより的確に減少させることができ、打抜き加工に伴うクラックやバリの発生をより的確に防止できるようになる。
However, it is more effective to apply ultrasonic vibration to the
また、上記図8のようにステップS4のモールド工程で分割封止を行った場合には、ステップ7の切断工程では、上記図10および図13に示されるように、超音波振動を印加したパンチ49によって、切断領域32bに沿って配線基板31を切断する。この場合、封止樹脂5aが形成されていない領域(切断領域32b)で配線基板31を打抜くことになるので、封止樹脂5aは打抜かず、パンチ49により打抜くのは薄い配線基板31だけとなり、配線基板31が、パンチ49によって打抜き加工される上記被加工物53に対応することになる。従って、図10および図13の場合は、パンチ49によって打抜き加工される被加工物53の厚み(図10の場合は配線基板31のみの厚みに対応する)が、封止樹脂5aと同時に切断する場合よりも薄くなる。
In addition, when division sealing is performed in the molding process in step S4 as shown in FIG. 8, the cutting process in step 7 is performed with a punch to which ultrasonic vibration is applied as shown in FIGS. By 49, the
打抜き加工は、打抜き対象の被加工物53の厚みがある程度厚い方が行い易く、被加工物53の厚みが薄い場合には、打抜き加工の際に、被加工物53にクラックが発生しやすくなったり、あるいは被加工物53が切断用ダイ46のダイ穴46aで折れ曲がって上手く打抜き加工できなくなったりする可能性がある。このため、上記図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かず、配線基板31だけをパンチ49で打抜く場合(図8のようにステップS4のモールド工程で分割封止を行った場合)は、パンチ49に超音波を印加していないと、打抜き加工する被加工物53の厚みが薄いことから、パンチ49による打抜きの際に、配線基板31にクラックが発生しやすくなったり、あるいは配線基板31を上手く打抜き加工できない可能性がある。
Punching is easier when the workpiece 53 to be punched is thicker to some extent, and when the workpiece 53 is thin, cracks are likely to occur in the workpiece 53 during punching. Or the workpiece 53 may be bent at the
それに対して、本実施の形態では、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜き加工を行うので、図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かず、配線基板31だけをパンチ49で打抜く場合でも、上記のように超音波振動による疲労破壊の作用などにより、配線基板31でのクラックの発生を防止しながら配線基板31を切断(打抜き加工)でき、また、配線基板31を上手く(的確に)打抜き加工することができる。これにより、半導体装置1の製造歩留まりを向上することができる。このため、半導体装置1の製造コストを低減することができる。
In contrast, in this embodiment, since punching is performed by the
従って、図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かずに配線基板31をパンチ49で打抜く場合は、超音波振動の印加がないと、打抜き加工自体が困難となりやすい。このため、配線基板31および封止樹脂5aを打抜き加工する場合よりも、図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かずに配線基板31をパンチ49で打抜く場合の方が、本実施の形態を適用し、パンチ49に超音波振動を印加する効果は大きい。
Accordingly, when the
また、上記図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かずに配線基板31をパンチ49で打抜く場合には、配線基板31が硬いと、配線基板31にクラックが発生しやすくなる。このため、配線基板31がガラスエポキシ樹脂基板のような硬い配線基板の場合には、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜きを行うことにより、配線基板31のクラックの発生を防止できる。
Further, when the
また、上記図10および図13のように封止樹脂5aは打抜かずに配線基板31をパンチ49で打抜く場合には、配線基板31が軟らかいと、配線基板31が切断用ダイ46のダイ穴46aで折れ曲がって上手く打抜き加工できなくなり、金型による打抜き加工自体が困難になりやすい。このため、配線基板31がフレキシブル配線基板(テープ基板)、特にポリイミド(ポリイミド層)を主層(基材層11)とするフレキシブル配線基板(テープ基板)のような軟らかい配線基板の場合には、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜き加工を行うことにより、配線基板(超音波印加しない場合には上手く打抜き加工できなかった配線基板)を的確に打抜き加工できるようになる。
10 and 13, when the
このように、超音波振動を印加しない場合には上手く打抜き加工できなかった軟らかい配線基板(フレキシブル配線基板)を、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜き加工することにより、的確に打抜き加工できるようになる。このため、配線基板31がフレキシブル配線基板(テープ基板)の場合、特にポリイミドを主層(基材層11)とするフレキシブル配線基板(テープ基板)のような軟らかい配線基板の場合に本実施の形態を適用し、パンチ49に超音波振動を印加する効果は、極めて大きい。
In this way, a soft wiring board (flexible wiring board) that could not be punched successfully without applying ultrasonic vibration can be punched accurately by punching with the
また、配線基板31に外部端子(ここでは半田ボール6)を形成していない場合(例えばLGA(Land Grid Array)形態の半導体装置を製造する場合)には、配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されていないので、切断用ダイ46の上面に配線基板31の下面31bのほぼ全体を接触させることができ、配線基板31が安定した状態でパンチ49により配線基板31を打抜き加工することができる。それに対して、図9〜図10などのように配線基板31に半田ボール6などの外部端子を形成している場合、半田ボール6があるので配線基板31の下面31b全体を切断用ダイ46の上面に接触察せることができず、図15のように配線基板31の安定性が低い状態(配線基板31が浮いた状態)でパンチ49により配線基板31を打抜き加工する必要がある。このため、本実施の形態とは異なり、超音波振動を印加しない場合には、配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されていない場合よりも、配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されている場合の方が、配線基板31の打抜き加工が困難となり易い。
Further, when external terminals (here, solder balls 6) are not formed on the wiring board 31 (for example, when manufacturing a semiconductor device of LGA (Land Grid Array) type),
このため、本実施の形態は、配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されていない場合と、配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されている場合のいずれにも適用できるが、図9〜図10などのように配線基板31に半田ボール6などの外部端子が形成されている場合の方が、本実施の形態を適用し、パンチ49に超音波振動を印加する効果は大きい。配線基板31に半田ボール6などの外部端子を形成したことで図15のように配線基板31(封止体41)の安定性が低い状態(配線基板31が浮いた状態)で打抜き加工する場合であっても、本実施の形態のようにパンチ49に超音波振動を印加することにより、的確に打抜き加工できるようになる。
For this reason, the present embodiment is applied to both the case where the external terminals such as the
また、本実施の形態では、ステップS7の切断工程を切断用金型による打抜き加工により行うので、回転するダイシングブレードにより配線基板を切断する場合に必要なパッケージ固定テープまたは固定用治具を用いなくて済み、また、パッケージ固定テープまたは固定用治具による固定工程が不要となる。このため、ダイシングブレードを用いる場合に比べて、切断加工プロセスの工程数が少なくてすみ、必要な人手も少なくてすむ。従って、切断工程に要する費用を低減することができる。 In this embodiment, since the cutting process in step S7 is performed by punching with a cutting die, a package fixing tape or a fixing jig required for cutting a wiring board with a rotating dicing blade is not used. In addition, a fixing process using a package fixing tape or a fixing jig is not necessary. For this reason, compared with the case where a dicing blade is used, the number of steps of the cutting process can be reduced, and less manpower is required. Therefore, the cost required for the cutting process can be reduced.
また、本実施の形態では、ステップS7の切断工程を切断用金型による打抜き加工により行うので、切断加工に要する時間を短縮することができる。例えば、回転するダイシングブレードによるダイシングを行う場合に比べて、切断用金型による打抜き加工を行う本実施の形態は、切断工程全体の時間を1/5程度に短縮することができる。このため、半導体装置の製造時間を短縮でき、半導体装置のスループットを向上することができる。従って、半導体装置の製造コストを低減することができる。 Further, in the present embodiment, the time required for the cutting process can be shortened because the cutting process of step S7 is performed by a punching process using a cutting die. For example, as compared with the case where dicing is performed with a rotating dicing blade, the present embodiment in which the punching process is performed with a cutting die can reduce the entire cutting process time to about 1/5. For this reason, the manufacturing time of the semiconductor device can be shortened, and the throughput of the semiconductor device can be improved. Therefore, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(実施の形態2)
図20は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。図21〜図28は、本実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図(断面図)である。
(Embodiment 2)
FIG. 20 is a manufacturing process flow chart showing the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. 21 to 28 are explanatory views (sectional views) of the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment.
まず、図21に示されるように、配線基板としてフレキシブル配線基板(配線基板、テープ基板、TAB基板、TCP基板、)61を準備する(ステップS11)。フレキシブル配線基板61は、例えばポリイミド樹脂などからなる絶縁性の基材層62と、基材層62の上面(主面)62a上に接着材(図示せず)などを介して貼り付けられた銅箔などからなる配線(導体パターン)63とを有している。従って、フレキシブル配線基板61は、例えばポリイミドを主層(基材層62)とするフレキシブル配線基板である。
First, as shown in FIG. 21, a flexible wiring board (wiring board, tape board, TAB board, TCP board) 61 is prepared as a wiring board (step S11). The
フレキシブル配線基板61において、基材層62には、開口部64,65が設けられており、各配線63の一方の端部であるリード部63aが、基材層62の開口部64から、開口部64の内側に向かって突出して露出し、各配線63の他方の端部であるランド部63bが、基材層62の開口部65から露出されている。すなわち、基材層62の複数の開口部65は、それぞれ、配線63のランド部63bに平面的に重なる位置に形成されており、基材層62の下面(上面62aとは反対側の主面)62bからみると、基材層62の各開口部65から配線63の各ランド部63bが露出されている。各リード部63aと各ランド部63bとは、基材層62の上面62aに形成された配線63の配線部を介して電気的に接続されている。
In the
次に、図22に示されるように、フレキシブル配線基板61上にエラストマ(弾性体、弾性構造体、接着材)71を形成する(ステップS12)。この際、エラストマ71として、フィルム状エラストマを用い、このフィルム状エラストマを打抜き、熱圧着または接着などによりフレキシブル配線基板61に貼り付けることにより、フレキシブル配線基板61上にエラストマ71を形成することができる。また、印刷法などによりフレキシブル配線基板61上にエラストマ71を形成することもできる。
Next, as shown in FIG. 22, an elastomer (elastic body, elastic structure, adhesive) 71 is formed on the flexible wiring board 61 (step S12). At this time, a film-like elastomer is used as the
エラストマ71は、例えばシリコーン樹脂または低弾性率のエポキシ樹脂などの弾性材料(弾性体)から構成されている。
The
次に、図23に示されるように、フレキシブル配線基板61の配線63のリード部63aと半導体チップ72の電極(ボンディングパッド、パッド電極)72aとの相対位置が一致するように位置合わせをして、半導体チップ72をフレキシブル配線基板61上のエラストマ71上に搭載する(ステップS13)。すなわち、フレキシブル配線基板71の上面上に、弾性体であるエラストマ71を介して半導体チップ72を搭載する。この際、半導体チップ72の表面(半導体素子形成側の主面、上面)72b側がエラストマ71(フレキシブル配線基板61)に対向する向きで、半導体チップ72がフレキシブル配線基板61上のエラストマ71上に搭載される。それから、熱硬化処理などを行って、エラストマ71を硬化させることで、エラストマ71を介して半導体チップ72をフレキシブル配線基板61上に接合(搭載、接着)する。従って、エラストマ71は、半導体チップ72をフレキシブル配線基板61に接合するための接着材としての機能を有している。また、エラストマ71は、硬化処理(熱硬化処理)の後も弾性体としての機能を保持または有しており、半導体チップ72と、製造された半導体パッケージを実装する実装基板との熱膨張係数が異なることに起因する応力を緩和する機能を有している。
Next, as shown in FIG. 23, alignment is performed so that the relative positions of the lead 63a of the
また、本実施の形態で用いる半導体チップ72は、上記実施の形態1の半導体チップ2とほぼ同様のものであるが、上記電極2aに相当する電極(ボンディングパッド、パッド電極)72aの配置位置が異なっている。すなわち、本実施の形態で用いる半導体チップ72は、センターパッド構造とされており、半導体チップ72の表面72bにおいて、長手方向の中央部に一列状に並んで複数の電極72aが形成されている。また、エラストマ71は、エラストマ71上に半導体チップ72を搭載した際に、半導体チップ72の表面72bの中央部(電極72aが形成されている領域)以外の領域はエラストマ71と接するが、半導体チップ72の表面72bの中央部(電極72aが形成されている領域)はエラストマ71に接しない(エラストマ71が形成されていない)ような形状を有している。
The
次に、図24に示されるように、フレキシブル配線基板61の各配線63のリード部63aと、半導体チップ72の各電極72aとを、接合して電気的に接続する(ステップS14)。この際、例えば、ボンディングツール(図示せず)などを用いて、熱超音波圧着法などを用いて、フレキシブル配線基板61の各配線63のリード部63aと、半導体チップ72の各電極72aとを、接合することができる。
Next, as shown in FIG. 24, the
次に、図25に示されるように、フレキシブル配線基板61の各配線63のリード部63aと半導体チップ72の各電極72aとの接合部分を封止する封止樹脂75を形成する(ステップS15)。例えば、エラストマ71の側面と半導体チップ72の表面72bとによって形成される溝内に封止用の樹脂材料を流し込み、これを硬化することで、封止樹脂75を形成することができる。フレキシブル配線基板61のリード部63aと半導体チップ72の表面72bの電極72aとを覆うように封止樹脂75を形成することで、フレキシブル配線基板61の配線63のリード部63aと半導体チップ72の電極72aとの接合部分を保護し、前記接合部分の電気的接続の信頼性を高めることができる。封止樹脂75は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂75を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 25, a sealing
次に、図25に示されるように、フレキシブル配線基板61上(エラストマ71上)に、半導体チップ72を覆うように、封止樹脂76を形成する(ステップS16)。例えば、モールド工程(樹脂成形工程、例えばトランスファモールド工程)による樹脂封止を行って、フレキシブル配線基板61上(エラストマ71上)に、半導体チップ72を覆うように、封止樹脂76を形成し、半導体チップ72を封止樹脂76によって封止する。封止樹脂76は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂76を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 25, a sealing
封止樹脂76は、半導体チップ72の保護機能を有している。ステップS15の封止樹脂76の形成工程は、省略することもでき、この場合、封止樹脂76は形成されないが、フレキシブル配線基板61の配線63のリード部63aと半導体チップ72の電極72aとの接合部分は上記封止樹脂75によって保護される。
The sealing
次に、図26に示されるように、フレキシブル配線基板61の下面のランド部63b(基材層62の開口部65から露出するランド部63b)に半田ボール77を接続(接合、形成)する(ステップS17)。ステップS17の半田ボール77の接続工程は、上記実施の形態1のステップS5の半田ボール6接続工程とほぼ同様にして行うことができ、また半田ボール77の材質などについても、上記半田ボール6とほぼ同様である。
Next, as shown in FIG. 26,
なお、本実施の形態においても、半導体装置の外部端子として半田ボール77を接合する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば半田ボール77の代わりに印刷法などによりランド63b上に半田を供給してから半田リフロー処理を行うなどして半導体装置の半田からなる外部端子(バンプ電極、半田バンプ)を形成することもできる。
In this embodiment, the case where the
このように、ステップS17では、フレキシブル配線基板61の下面の複数のランド63bに、それぞれ外部接続用端子(ここでは半田ボール77)を形成する。
Thus, in step S17, the external connection terminals (here, solder balls 77) are formed on the plurality of
次に、図27に示されるように、半導体チップ72の外周(端部)よりもやや外側の位置で、フレキシブル配線基板61を切断する(ステップS18)。このステップS18の切断工程により、フレキシブル配線基板61およびフレキシブル配線基板61上のエラストマ71が切断されて、図28に示されるように、個片化された本実施の形態の半導体装置(半導体パッケージ)1aが製造される。
Next, as shown in FIG. 27, the
なお、ステップS17の半田ボール77の接続工程は、ステップS18のフレキシブル配線基板61の切断工程の後に行うこともできる。
In addition, the connection process of the
本実施の形態においても、ステップS18のフレキシブル配線基板61の切断工程は、上記実施の形態1のステップS7の切断工程と同様にして行う。
Also in the present embodiment, the cutting process of the
すなわち、ステップS18のフレキシブル配線基板61の切断工程では、上記のような切断用金型42を用い、パンチ49に超音波振動を印加しながら、図27に示されるように、超音波振動が印加されたパンチ49によりフレキシブル配線基板61を打抜いて切断する。なお、ステップS18の切断工程におけるパンチ49への超音波振動の印加の仕方などについては、上記実施の形態1のステップS7の切断工程におけるパンチ49への超音波の印加とほぼ同様にして行うことができるので、ここではその説明は省略する。
That is, in the cutting process of the
フレキシブル配線基板61の切断予定領域上にエラストマ71が形成されていない場合には、ステップS18の切断工程では、超音波振動が印加されたパンチ49によりフレキシブル配線基板61を打抜き加工して切断する。この場合、フレキシブル配線基板61が上記実施の形態1で説明した被加工物53に対応する。フレキシブル配線基板61の切断予定領域上にエラストマ71が形成されている場合には、ステップS18の切断工程では、超音波振動が印加されたパンチ49によりフレキシブル配線基板61とエラストマ71を打抜き加工して切断する。この場合、フレキシブル配線基板61とエラストマ71との積層体が上記実施の形態1で説明した被加工物53に対応する。
In the case where the
フレキシブル配線基板61は、可撓性を有しているため、軟らかい。更に、エラストマ71は、弾性体(弾性材料)により構成されているので、軟らかい。上記実施の形態1で説明したように、打抜き加工を行う場合、被加工物が軟らかいと、金型による打抜き加工自体が困難になりやすいため、ステップS18で被加工物となるフレキシブル配線基板61およびエラストマ71は、打抜き加工が難しいものである。
Since the
しかしながら、上記実施の形態1のステップS7と同様に、本実施の形態のステップS18においても、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜き加工を行うことにより、金型による打抜き加工自体が困難であったフレキシブル配線基板61およびエラストマ71を的確に打抜き加工できるようになる。本実施の形態では切断対象(被加工物)となるフレキシブル配線基板61およびエラストマ71は、いずれも軟らかいものであるため、パンチ49に超音波振動を印加し、超音波振動が印加されたパンチ49によりフレキシブル配線基板61およびエラストマ71を打抜き加工(切断)する効果は、極めて大きい。
However, similarly to step S7 of the first embodiment, also in step S18 of the present embodiment, the punching process itself by the die is difficult by performing the punching process with the
また、上記実施の形態1と同様に、本実施の形態においても、超音波振動を印加したパンチ49によって打抜き加工を行うことにより、切断に伴うクラックやバリの発生を抑制または防止でき、それによって、切断により個片化された半導体装置1aにおけるクラックやバリを抑制または防止できる。このため、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。従って、半導体装置の製造コストを低減できる。
As in the first embodiment, also in this embodiment, by performing punching with the
また、上記実施の形態1と同様に、本実施の形態においても、ステップS18の切断工程を切断用金型による打抜き加工により行うので、切断加工に要する時間を短縮することができる。例えば、回転するダイシングブレードなどによるダイシングを行う場合に比べて、切断用金型による打抜き加工を行う本実施の形態は、切断工程全体の時間を1/5程度に短縮することができる。このため、半導体装置の製造時間を短縮でき、半導体装置のスループットを向上することができる。従って、半導体装置の製造コストを低減することができる。 Further, similarly to the first embodiment, also in the present embodiment, since the cutting process of step S18 is performed by the punching process using a cutting die, the time required for the cutting process can be shortened. For example, as compared with the case where dicing is performed using a rotating dicing blade or the like, the present embodiment in which the punching process is performed using a cutting die can reduce the entire cutting process time to about 1/5. For this reason, the manufacturing time of the semiconductor device can be shortened, and the throughput of the semiconductor device can be improved. Therefore, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(実施の形態3)
図29は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。図30〜図37は、本実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図(断面図)である。図30〜図37のうち、図30、図32、図34および図36は要部平面図、図31、図33、図35および図37は要部断面図である。図30(要部平面図)と図31(要部断面図)とは同じ工程段階に対応し、図32(要部平面図)と図33(要部断面図)とは同じ工程段階に対応し、図34(要部平面図)と図35(要部断面図)とは同じ工程段階に対応する。
(Embodiment 3)
FIG. 29 is a manufacturing process flow chart showing the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. 30 to 37 are explanatory views (sectional views) of the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. 30 to 37, FIG. 30, FIG. 32, FIG. 34 and FIG. 36 are main part plan views, and FIG. 31, FIG. 33, FIG. 30 (main part plan view) and FIG. 31 (main part sectional view) correspond to the same process step, and FIG. 32 (main part plan view) and FIG. 33 (main part sectional view) correspond to the same process step. 34 (main part plan view) and FIG. 35 (main part sectional view) correspond to the same process step.
本実施の形態は、リードフレームを用いて半導体装置(半導体パッケージ)を製造する場合である。 In this embodiment, a semiconductor device (semiconductor package) is manufactured using a lead frame.
まず、図30および図31に示されるように、リードフレーム81を準備する(ステップS21)。リードフレーム81は、例えば、銅または銅合金、あるいは42−アロイなどの導電体材料からなる。リードフレーム81は、半導体チップを搭載するためのタブ(チップ搭載部、ダイパッド部、アイランド)82と、複数のリード部83とを有している。各リード部83は、一端がタブ82と離間して対向するように配置され、他端がリードフレーム81のフレーム枠(図示せず)と接続している。また、タブ82は、タブ82の四隅に接続された吊りリード(図示せず)によって、リードフレーム81のフレーム枠(図示せず)に支持されている。各リード部83は、後で封止樹脂(後述する封止樹脂88)を形成した際に封止樹脂内に位置するインナリード部83aと、後で封止樹脂(後述する封止樹脂88)を形成した際に封止樹脂の外部に位置するアウタリード部83bとを有している。リードフレーム81は、更に、複数のリード部83を連結するタイバー(ダムバー、連結部)86を有しており、隣り合うリード部83のアウタリード部83b同士は、タイバー86で連結されている。
First, as shown in FIGS. 30 and 31, a
次に、ダイボンディング工程を行って、図32および図33に示されるように、リードフレーム81のタブ82(チップ搭載部)上に半導体チップ2を銀ペーストまたは絶縁ペーストなどの接合材(図示せず)を介して搭載して接合(ダイボンディング、チップマウント)する(ステップS22)。本実施の形態で用いる半導体チップ2は、上記実施の形態1の半導体チップ2とほぼ同様のものであるので、ここではその説明は省略する。
Next, a die bonding process is performed, and as shown in FIGS. 32 and 33, the
次に、ワイヤボンディング工程を行って、半導体チップ2の複数の電極2aとリードフレーム81の複数のリード部83のインナリード部83aの上面とを、複数のボンディングワイヤ(ワイヤ、導電性ワイヤ、導電性接続部材)87を介してそれぞれ電気的に接続する(ステップS23)。
Next, a wire bonding step is performed to connect the plurality of
次に、図34および図35に示されるように、モールド工程(樹脂成形工程、例えばトランスファモールド工程)による樹脂封止を行って、半導体チップ2およびそれに接続された複数のボンディングワイヤ87を封止樹脂(封止樹脂部、封止部、封止体)88によって封止する(ステップS24)。この際、リード部83のインナリード部83aとタブ82も封止樹脂88によって封止される。すなわち、ステップS24のモールド工程によって、半導体チップ2、タブ82、複数のリード部83のインナリード部83a、および複数のワイヤ87を封止する封止樹脂88が形成される。封止樹脂88は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂88を形成することができる。
Next, as shown in FIGS. 34 and 35, resin sealing is performed by a molding process (resin molding process, for example, transfer molding process) to seal the
次に、図36に示されるように、リードフレーム81のタイバー86を切断する(ステップS25)。
Next, as shown in FIG. 36, the
上記図30、図32および図34に示されるように、隣り合うリード部83のアウタリード部83b同士は、タイバー86で連結されている。タイバー86を設けたことにより、製造工程中にリード部83が個別に動いて隣り合うリード部83同士が近接してしまうのを防止できるので、封止樹脂88を形成した際に、封止樹脂88内で隣り合うリード部83のインナリード部83a同士が接触して短絡するのを防止できる。また、タイバー86は、封止樹脂88を形成する際に樹脂流出防止機能も有している。
As shown in FIGS. 30, 32, and 34, the
しかしながら、製造された半導体装置においては、リード部83同士は電気的に分離されている必要があるので、ステップS24で封止樹脂88を形成した後に、封止樹脂88の外部に位置するリード部83のアウタリード部83b同士を連結するタイバー86を切断する必要がある。このため、リードフレーム81を切断するに際して、まずステップS25の切断工程で、リードフレーム81のタイバー86の切断を行う。
However, in the manufactured semiconductor device, since the
ステップS25のリードフレーム81のタイバー86の切断(打抜き)工程により、図36に示されるように、隣り合うリード部83同士は分離された状態となる。
By the step of cutting (punching) the
その後、リードフレーム81のリード部83を所定の位置で切断してリードフレーム81のフレーム枠(図示せず)から分離し、封止樹脂88から突出するリード部83(アウタリード部83b)を折り曲げ加工(リード加工)する(ステップS26)。これにより、図37に示されるような個片化された本実施の形態の半導体装置(半導体パッケージ)1bが得られる(製造される)。
Thereafter, the
図38は、ステップS24の封止樹脂88の形成工程後で、ステップS25のタイバー86の切断工程前の状態を示す要部断面図であり、図34のB−B線の断面に対応するものである。図39は、ステップS25の切断工程中の要部断面図であり、図38と同じ断面領域が示され、パンチ49でタイバー86を打抜く様子が示されている。
FIG. 38 is a main part sectional view showing a state after the forming process of the sealing
本実施の形態においても、ステップS25のリードフレーム81のタイバー86の切断工程は、上記実施の形態1のステップS7の切断工程と同様にして行う。
Also in the present embodiment, the cutting process of the
すなわち、ステップS25のリードフレーム81のタイバー86の切断工程では、上記のような切断用金型42を用い、パンチ49に超音波振動を印加しながら、図38および図39に示されるように、超音波振動が印加されたパンチ49によりリードフレーム81のタイバー86を打抜いて切断する。なお、ステップS25の切断工程におけるパンチ49への超音波振動の印加の仕方などについては、上記実施の形態1のステップS7の切断工程におけるパンチ49への超音波の印加とほぼ同様にして行うことができるので、ここではその説明は省略する。
That is, in the cutting process of the
ステップS25の切断工程では、リードフレーム81のタイバー86を打抜く。この際、タイバー86の切断面(すなわちタイバー86切断後のアウタリード部83bの側面)で、バリやクラックが発生する可能性がある。
In the cutting step of step S25, the
しかしながら、上記実施の形態1のステップS7と同様に、本実施の形態のステップS25においても、超音波振動を印加したパンチ49によってリードフレーム81のタイバー86を打抜くことにより、リードフレーム81のタイバー86の切断に伴うクラックやバリの発生を抑制または防止でき、それによって、製造後の半導体装置1bのアウタリード部83bにおけるバリやクラックを抑制または防止できる。このため、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。従って、半導体装置の製造コストを低減できる。
However, similarly to step S7 of the first embodiment, also in step S25 of the present embodiment, the
また、タイバー86は、封止樹脂88を形成する際の樹脂流出防止機能も有しているため、ステップS24で封止樹脂88を形成した際には、封止樹脂88形成用の樹脂がタイバー86近辺まで流出した状態となる。このため、ステップS25のタイバー86の切断工程では、タイバー86近辺まで流出した樹脂も一緒にパンチ49によって打抜かれることになる。樹脂は、リードフレーム81を構成する金属に比べて軟らかい材料であるため、パンチ49によって打抜かれた樹脂が、除去されずに、パンチ49や切断用ダイ46に付着した状態になりやすい。パンチ49によって打抜かれた樹脂がパンチ49や切断用ダイ46に付着したままタイバー86の打抜き加工を繰り返すと、パンチ49や切断用ダイ46が磨耗しやすくなり、パンチ49や切断用ダイ46の寿命が短くなる可能性がある。これは、パンチ49や切断用ダイ46の交換サイクルを早め、半導体装置の製造コストを増大させてしまう。
Further, since the
それに対して、本実施の形態では、ステップS25において、パンチ49に超音波振動を印加しながらタイバー86の打抜きを行うので、パンチ49によって打抜かれた樹脂は、超音波振動の作用によってパンチ49や切断用ダイ46から速やかに除去される。このため、パンチ49によって打抜かれた樹脂がパンチ49や切断用ダイ46に付着しなくなるので、パンチ49や切断用ダイ46の磨耗を抑制でき、パンチ49や切断用ダイ46の寿命を長くすることができる。従って、パンチ49や切断用ダイ46の交換サイクルを長くでき、半導体装置の製造コストを低減することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the
以上、本発明者によってなされた発明をその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で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、配線基板に半導体チップを搭載した半導体パッケージ形態の半導体装置の製造方法に適用して有効である。 The present invention is effective when applied to a method of manufacturing a semiconductor device in the form of a semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board.
1,1a,1b 半導体装置
2 半導体チップ
2a 電極
2b 表面
2c 裏面
3 配線基板
3a 上面
3b 下面
4 ボンディングワイヤ
5,5a 封止樹脂
5b 上面
6 半田ボール
8 接着材
11 基材層
11a 上面
11b 下面
12 導体層
14 ソルダレジスト層
15 接続端子
16 ランド
19a,19b 開口部
31 配線基板
31a 上面
31b 下面
32a 半導体装置領域
32b 切断領域
41 封止体
42 切断用金型
43 台座
44 天板
45 支柱
46 切断用ダイ
46a ダイ穴
47 パンチガイド
47a パンチ穴
48 バネ
49 パンチ
51 振動子
52 振動発信器
53 被加工物
53a 被加工部
54 領域
55a,55b 方向
61 フレキシブル配線基板
62 基材層
62a 上面
63 配線
63a リード部
63b ランド部
64,65 開口部
71 エラストマ
72 半導体チップ
72a 電極
72b 表面
75 封止樹脂
76 封止樹脂
77 半田ボール
81 リードフレーム
82 タブ
83 リード部
83a インナリード部
83b アウタリード部
86 タイバー
87 ボンディングワイヤ
88 封止樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (19)
(b)前記配線基板の第1主面上に半導体チップを搭載する工程、
(c)前記(b)工程後、前記配線基板を切断する工程、
を有し、
前記(c)工程では、超音波振動を印加したパンチにより、前記配線基板を打抜くことを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) a step of preparing a wiring board;
(B) mounting a semiconductor chip on the first main surface of the wiring board;
(C) a step of cutting the wiring board after the step (b);
Have
In the step (c), the wiring substrate is punched by a punch to which ultrasonic vibration is applied.
前記(b)工程後で、前記(c)工程前に、
(b1)前記半導体チップの複数の第1電極を前記配線基板の複数の第2電極に電気的に接続する工程、
を更に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 1,
After the step (b) and before the step (c),
(B1) electrically connecting a plurality of first electrodes of the semiconductor chip to a plurality of second electrodes of the wiring board;
A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
前記(b)工程後で、前記(c)工程前に、
(b2)前記配線基板の前記第1主面上に前記半導体チップを覆うように封止樹脂を形成する工程、
を更に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 1,
After the step (b) and before the step (c),
(B2) forming a sealing resin on the first main surface of the wiring board so as to cover the semiconductor chip;
A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
前記(c)工程では、前記封止樹脂が形成されていない領域で前記配線基板を打抜く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 3,
In the step (c), the wiring substrate is punched out in a region where the sealing resin is not formed.
前記(a)工程で準備された前記配線基板は、そこからそれぞれ半導体装置が製造される複数の単位基板領域を有し、
前記(b)工程では、前記配線基板の前記第1主面の前記各単位基板領域上に前記半導体チップが搭載され、
前記(b2)工程では、前記配線基板の前記第1主面の前記各単位基板領域上に、前記各単位基板領域の前記半導体チップを覆うように、前記封止樹脂を形成し、
前記(c)工程では、前記各単位基板領域の間の領域に沿って、前記配線基板を切断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 3,
The wiring board prepared in the step (a) has a plurality of unit substrate regions from which semiconductor devices are respectively manufactured,
In the step (b), the semiconductor chip is mounted on each unit substrate region of the first main surface of the wiring board,
In the step (b2), the sealing resin is formed on the unit substrate regions of the first main surface of the wiring substrate so as to cover the semiconductor chips of the unit substrate regions,
In the step (c), the wiring substrate is cut along a region between the unit substrate regions.
前記(b2)工程では、前記配線基板の前記第1主面の前記各単位基板領域上に前記封止樹脂を形成し、前記配線基板のうち、前記(c)工程で切断される領域上には、前記封止樹脂が形成されな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 5,
In the step (b2), the sealing resin is formed on each unit substrate region of the first main surface of the wiring substrate, and on the region of the wiring substrate that is cut in the step (c). The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the sealing resin is not formed.
前記配線基板は、ガラスエポキシ樹脂基板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 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the wiring substrate is a glass epoxy resin substrate.
前記配線基板は、フレキシブル配線基板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 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the wiring board is a flexible wiring board.
前記(b)工程後で、前記(c)工程前に、
(b3)前記配線基板の前記第1主面とは反対側の第2主面に、外部接続用端子を形成する工程、
を更に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 1,
After the step (b) and before the step (c),
(B3) forming an external connection terminal on the second main surface opposite to the first main surface of the wiring board;
A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
前記(b3)工程で形成される前記外部接続用端子は、半田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 9,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the external connection terminal formed in the step (b3) is made of solder.
前記(b3)工程で形成される前記外部接続用端子は、半田ボールであることを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10.
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the external connection terminal formed in the step (b3) is a solder ball.
前記(b)工程では、前記配線基板の前記第1主面上に、弾性体を介して前記半導体チップを搭載し、
前記(c)工程では、超音波振動を印加したパンチにより、前記配線基板および前記弾性体を打抜く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 1,
In the step (b), the semiconductor chip is mounted on the first main surface of the wiring board via an elastic body,
In the step (c), the wiring substrate and the elastic body are punched out by a punch to which ultrasonic vibration is applied.
前記弾性体はエラストマ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 12,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the elastic body is an elastomer.
前記配線基板は、フレキシブル配線基板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 12,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the wiring board is a flexible wiring board.
前記配線基板は、ポリイミドを主層とするフレキシブル配線基板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 12,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the wiring board is a flexible wiring board having polyimide as a main layer.
前記(c)工程では、前記配線基板を打抜く際の前記パンチの進行方向に平行な方向の超音波振動が、前記パンチに印加され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 1,
In the step (c), ultrasonic vibration in a direction parallel to the advancing direction of the punch when the wiring board is punched is applied to the punch.
(b)前記配線基板の第1主面上に半導体チップを搭載する工程、
(c)前記(b)工程後、切断用ダイに前記配線基板を配置してパンチで打抜くことにより前記配線基板を切断する工程、
を有し、
前記(c)工程では、前記切断用ダイまたは前記パンチに超音波振動を印加しながら、前記配線基板の打抜きを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) a step of preparing a wiring board;
(B) mounting a semiconductor chip on the first main surface of the wiring board;
(C) After the step (b), the step of cutting the wiring substrate by placing the wiring substrate on a cutting die and punching it with a punch,
Have
In the step (c), the wiring board is punched while applying ultrasonic vibration to the cutting die or the punch.
前記(c)工程では、前記パンチに超音波振動を印加しながら、前記配線基板の打抜きを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17.
In the step (c), the wiring substrate is punched while applying ultrasonic vibration to the punch.
(b)前記リードフレームのチップ搭載部上に複数の電極を有する半導体チップを搭載する工程、
(c)前記リードフレームの複数のリード部と前記半導体チップの前記複数の電極とを複数のワイヤを介して電気的に接続する工程、
(d)前記半導体チップ、前記チップ搭載部、前記複数のワイヤおよび前記複数のリード部を封止する封止樹脂部を形成する工程、
を有し、
前記リードフレームは、前記複数のリード部を連結するタイバーを有し、
前記(d)工程後に、
(e)超音波振動を印加したパンチにより、前記リードフレームの前記タイバーを打抜く工程、
を更に有す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 lead frame;
(B) mounting a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the chip mounting portion of the lead frame;
(C) electrically connecting a plurality of lead portions of the lead frame and the plurality of electrodes of the semiconductor chip via a plurality of wires;
(D) forming a sealing resin portion for sealing the semiconductor chip, the chip mounting portion, the plurality of wires, and the plurality of lead portions;
Have
The lead frame has a tie bar connecting the plurality of lead portions,
After the step (d),
(E) a step of punching the tie bar of the lead frame with a punch to which ultrasonic vibration is applied;
A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
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JP2009283811A (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device and substrate before split |
JPWO2013039102A1 (en) * | 2011-09-16 | 2015-03-26 | 松陽産業株式会社 | Drilling method and drilling device for plate-like material |
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- 2006-09-13 JP JP2006248143A patent/JP2008071873A/en active Pending
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