JP3432982B2 - 表面実装型半導体装置の製造方法 - Google Patents

表面実装型半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装型半導体
装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等に用い
られる半導体装置では、機能の追求に伴う入出力ピンの
増大により、総ピン数が、２００〜３００ピン級に拡大
してきており、従来この分野で用いられてきた半導体装
置のパッケージング（外形）の一種である、ＱＦＰ（Ｑ
ｕａｄ・Ｆｌａｔ・Ｐａｃｋａｇｅ）では、ピン数増に
比例した外形サイズの拡大やピン間ピッチの微細化によ
り、プリント配線板への半田付実装時の不具合（ピン変
形による不導や短絡）が顕著になってきている。
【０００３】このため、最近では多ピン対応の新しい試
みとして、図１０に示すような、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ・Ｇ
ｒｉｄ・Ａｒｒａｙ）が提唱されている。
【０００４】図１０は従来の表面実装型半導体装置の製
造後の断面図、図１１は図１０のＡ部の拡大断面図であ
る。
【０００５】図１０において、半導体素子１はガラスエ
ポキシ等からなる基板２の所定の位置に接着剤等の手段
を用いて固定される。その後、ワイヤ３により基板２の
表面に形成されたパターン４に配設接続され、封止樹脂
５により封止成形される。
【０００６】基板２の裏面側には、端子６が表面のパタ
ーン４と同様な手段により形成されており、表面のパタ
ーン４と裏面の端子６の相互は、スルーホール７により
電気的導通が得られている。封止成形が行なわれた後
に、端子６には半田等のバンプ８が形成され完成する。
【０００７】このバンプ８が前述のＱＦＰで謂う“ピン
（外部リード）”の代りとなり、プリント配線板への半
田付実装に用いられているが、ＱＦＰの“ピン”が装置
の側面に均等間隔で突出する形に配置されていたのに対
して、装置の裏面にマトリクス（行列）状にピン（バン
プ）を配置できるスペース的に有利なＢＧＡは、同一ピ
ン数下において、装置単体のサイズ縮小が可能でピン間
隔は逆に拡大されるため、超多ピンＱＦＰに見られたよ
うな半田付実装時の不具合は生じ得ないとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の表面実装型半導体装置では、装置本体となる基
板２の側面には、グラスファイバ等の繊維２ａ積層が破
断面として露出しており、図１１に示すように、この部
分よりの水分浸入〔図１１（ａ）参照〕や、プリント配
線基板への半田付実装時の熱ストレス等による積層剥
離、クラック〔図１１（ｂ）参照〕の発生の可能性があ
り、技術的に満足できるものは得られなかった。
【０００９】本発明は、上記問題点を除去し、基板の側
面からの水分浸入やプリント配線基板への半田付実装時
の熱ストレス等による積層剥離、クラックの発生を防止
することができる表面実装型半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）表面実装型半導体装置の製造方法において、半導
体素子が実装される基板に前記半導体素子と電気的に接
続するための複数のスルーホールを設けるとともに、前
記複数のスルーホールとは異なる基板の周辺部に長溝状
のダミースルーホールを前記複数のスルーホールの配列
方向に沿って形成する工程と、前記複数のスルーホール
とダミースルーホール内に金属膜を形成する工程と、前
記半導体素子の樹脂封止を行い、前記基板の四隅を開口
して、前記ダミースルーホールの端部を開口して個片分
割を行う工程とを施すようにしたものである。
【００１１】（２）表面実装型半導体装置の製造方法に
おいて、半導体素子が実装される基板の周辺部に長溝状
のダミースルーホールを形成する工程と、このダミース
ルーホールに金属膜を形成する工程と、前記金属膜に蓋
材を固定する工程と、前記基板の四隅を開口して、前記
ダミースルーホールの端部を開口して個片分割を行う工
程とを施すようにしたものである。
【００１２】したがって、表面実装型半導体装置の個片
分割を容易にするとともに、水分浸入、積層剥離、クラ
ックの発生の防止の効果を更に向上させ、ハーメチック
（中空気密）封止を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
【００１４】図１は本発明の第１実施例を示す表面実装
型半導体装置の製造中の裏面図、図２は本発明の第１実
施例を示す表面実装型半導体装置の製造工程断面図、図
３は本発明の第１実施例を示す表面実装型半導体装置の
製造中の表面図、図４は本発明の第１実施例を示す表面
実装型半導体装置の製造後の断面図、図５は図４のＡ部
の拡大断面図である。
【００１５】図１において、９はガラスエポキシ等から
なる基板であり、裏面側から見た状態を示している。従
来例と同様に、端子１０が形成されており、スルーホー
ル１１を介して、表面側のパターン（図示なし）に電気
的導通がとられている。
【００１６】このスルーホール１１は、通常、ドリリン
グ等の手法を用いて、貫通孔を設けた後、メッキ形成に
より得られるものであるが、同一の工程により長円（長
溝）状のダミースルーホール１２を個片分割後の基板９
の外縁部にあたる位置に形成しておく。
【００１７】次に、その表面実装型半導体装置の製造方
法について図２を参照しながら説明する。
【００１８】まず、図２（ａ）に示すように、半導体素
子１３を基板９表面の所定の位置に接着剤等の手段を用
いて固定する。
【００１９】次いで、図２（ｂ）に示すように、基板９
の表面に形成されたパターン１４にワイヤ１５により配
線接続する。
【００２０】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体素
子１３及びワイヤ１５と周辺部を封止樹脂１６により封
止成形し、裏面の端子１０にはバンプ１７を形成する。
【００２１】図３はそのようにして得られた表面実装型
半導体装置の表面側の状態を示している。この図に示す
ように、円形状のパンチ１８により、４つのコーナー部
をプレス打抜し個片分割する。
【００２２】図４はその表面実装型半導体装置の製造後
の状態を示した図、図５は図４のＡ部の拡大断面図であ
る。
【００２３】図５に示すように、基板側面はダミースル
ーホール１２（図３参照）を成形することによって得ら
れた金属薄膜１２ａにより被覆され、水分その他の浸入
や、積層剥離、クラックの発生を防止する構造となって
いる。
【００２４】次に、本発明の第２実施例について述べ
る。
【００２５】図６は本発明の第２実施例を示す表面実装
型半導体装置の製造中の断面図である。
【００２６】この図において、１９は第１実施例同様の
ガラスエポキシ等からなる基板である。基板１９表面側
の所定の位置には半導体素子２０が接着剤等の手段を用
いて固定されており、表面に形成されたパターン２１に
ワイヤ２２を用いて配線接続されている。
【００２７】また、基板１９の外縁部にあたる部分には
第１実施例と同様に、ダミースルーホール２３が形成さ
れており、このダミースルーホール２３に嵌め込む形で
金属等の素材を用いた蓋材２４を固定する。固定に用い
る方法としては、ダミースルーホール２３形成の際に得
られた、ダミースルーホール２３の内壁の金属薄膜２３
ａ（図８参照）と基板１９の表面のダミースルーホール
のランド２５を使用し、蓋材２４を高温半田等のメタリ
ックな手法を用いて固定するのが望ましい。
【００２８】その後、基板１９の裏面に形成された端子
２６にバンプ２７を形成し、図７に示すように、第１実
施例と同様にパンチ２８により、４つのコーナー部をプ
レス打抜し個片分割する。
【００２９】この場合、パンチ２８の形状としては、蓋
材２４のコーナー部形状に合わせ、鈎状にするのが望ま
しい。
【００３０】図８は本発明の第２実施例を示す表面実装
型半導体装置の製造後の状態を示す断面図、図９は図８
のＡ部の拡大断面図である。
【００３１】図８に示すように、蓋材２４が基板側面に
形成されたダミースルーホールの金属薄膜２３ａに固定
され、第１実施例より、更に水分浸入や積層剥離、クラ
ックの発生を防止する構造となっている。
【００３２】本実施例に関しては、ＢＧＡの場合につい
て述べたが、他の半導体装置、例えばＣＯＢ（Ｃｈｉｐ
・Ｏｎ・Ｂｏａｒｄ）タイプのモジュール等、プリント
基板にベアチップを実装する型式の半導体装置には全て
適用可能である。
【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００３４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。
【００３５】（Ａ）ダミースルーホールを形成すること
によって得られた金属薄膜により、従来、繊維積層が破
断面として露出している基板の側面を被覆することで、
水分その他の浸入を防止し、プリント配線板への半田付
実装時の熱ストレス等による積層剥離やクラックの発生
も防止することができる。
【００３６】（Ｂ）表面実装型半導体装置の個片分割を
容易にするとともに、水分浸入、積層剥離、クラックの
発生を防止することができる。
【００３７】（Ｃ）表面実装型半導体装置の個片分割を
容易にするとともに、水分浸入、積層剥離、クラックの
発生の防止の効果を更に向上させ、ハーメチック（中空
気密）封止を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造中の裏面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造工程断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造中の表面図である。
【図４】本発明の第１実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造後の断面図である。
【図５】図４のＡ部の拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造中の断面図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造中の平面図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す表面実装型半導体装
置の製造後の断面図である。
【図９】図８のＡ部の拡大断面図である。
【図１０】従来の表面実装型半導体装置の製造後の断面
図である。
【図１１】図１０のＡ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
９，１９ 基板 １０，２６ 端子 １１ スルーホール １２，２３ ダミースルーホール １２ａ，２３ａ 金属薄膜 １３，２０ 半導体素子 １４，２１ パターン １５，２２ ワイヤ １６ 封止樹脂 １７，２７ バンプ １８，２８ パンチ ２４ 蓋材 ２５ ダミースルーホールのランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）半導体素子が実装される基板に前記
    半導体素子と電気的に接続するための複数のスルーホー
    ルを設けるとともに、前記複数のスルーホールとは異な
    る基板の周辺部に長溝状のダミースルーホールを前記複
    数のスルーホールの配列方向に沿って形成する工程と、 （ｂ）前記複数のスルーホールとダミースルーホール内
    に金属膜を形成する工程と、 （ｃ）前記半導体素子の樹脂封止を行い、前記基板の四
    隅を開口して、前記ダミースルーホールの端部を開口し
    て個片分割を行う工程とを施すことを特徴とする表面実
    装型半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】（ａ）半導体素子が実装される基板の周辺
    部に長溝状のダミースルーホールを形成する工程と、 （ｂ）該ダミースルーホールに金属膜を形成する工程
    と、 （ｃ）前記金属膜に蓋材を固定する工程と、 （ｄ）前記基板の四隅を開口して、前記ダミースルーホ
    ールの端部を開口して個片分割を行う工程とを施すこと
    を特徴とする表面実装型半導体装置の製造方法。
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