JP3674179B2 - ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3674179B2 JP3674179B2 JP26471696A JP26471696A JP3674179B2 JP 3674179 B2 JP3674179 B2 JP 3674179B2 JP 26471696 A JP26471696 A JP 26471696A JP 26471696 A JP26471696 A JP 26471696A JP 3674179 B2 JP3674179 B2 JP 3674179B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing resin
- semiconductor device
- grid array
- ball grid
- array semiconductor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- 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
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという）半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面付実装型のＢＧＡ半導体装置がある。このＢＧＡ半導体装置とは、回路配線を有する配線基板に半導体チップを搭載し、回路配線と半導体チップをＡｕワイヤー等で電気的に接続したのち、封止樹脂で半導体チップ及びＡｕワイヤーを封止したものを示し、また、配線基板の裏面には半導体チップと電気的に接続された複数の電極が設けられており、この電極上にはんだバンプを形成して外部電極としている。
【０００３】
そして、このＢＧＡ半導体装置を配線基板裏面に形成された電極に対向する複数の電極を有する実装基板上に位置決め搭載し、ＢＧＡ半導体装置及び実装基板をリフロー炉にて加熱することによりはんだバンプをリフローして配線基板裏面の電極と実装基板上の電極とを接続する。
このリフローの際の加熱により配線基板や封止樹脂が熱膨張する。このとき、図７（ａ）、（ｂ）に示すように配線基板１と封止樹脂４の熱膨張率が異なるため、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生してしまう。例えば、図７（ａ）に示すように、ＢＧＡ半導体装置の中央部のはんだバンプ７が押しつぶされ、他のはんだバンプ７と接触することでショートしたり、又は、図７（ｂ）に示すように、ＢＧＡ半導体装置の中央部のはんだバンプ７が実装基板８の電極から離れて電気的接続不良が発生するという不都合が発生するという問題がある。
【０００４】
上記問題に対し、特開平７−１９３１６２号公報には、封止樹脂４の熱膨張係数αを配線基板１の熱膨張係数αよりも小さくすることによりＢＧＡ半導体装置の反り低減を図る方法等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、封止樹脂４の材料である樹脂は、一般的にガラス転移温度Ｔｇという物性がある。樹脂は、このガラス転移温度Ｔｇ以上の温度になると熱膨張係数αが通常時の３〜６倍程度に増加してしまう。一方、配線基板１の材料はエポキシやポリイミドが用いられ、これらにおいてもガラス転移温度Ｔｇは存在するが、配線基板１はガラスクロスで覆われているためガラス移転温度Ｔｇを超えても急激に熱膨張しない。
【０００６】
このため、封止樹脂４に用いられる樹脂のガラス移転温度Ｔｇを超えるとＢＧＡ半導体装置に急激に反りが発生することが分かった。
また、一般にリフロー炉におけるリフローピーク温度は、はんだバンプ７のはんだ溶融温度（共晶はんだの場合１８３℃）よりも数十度高く設定される。そして、上述した従来における反り低減方法においては、ガラス転移温度Ｔｇに着目しているものではないため、リフローの際には封止樹脂４のガラス転移温度Ｔｇを超えてしまう場合があり、この場合においては、ＢＧＡ半導体装置の反り低減が十分ではない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みたもので、封止樹脂におけるガラス転移温度Ｔｇに着目し、電気接続が良好なＢＧＡ半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項１乃至６に記載の発明においては、回路配線を有する配線基板（１）上に回路配線と電気的に接続された半導体チップ（２）を搭載し、半導体チップ（２）を封止する第１の封止樹脂（４）の上に、反りを抑制するためにガラス転移温度Ｔｇがはんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも高い反り防止部材（５）を備えたことを特徴とする。具体的には、請求項３に示すように反り防止部材には第２の封止樹脂（５）を適用することができる。
【０００９】
このように、ガラス転移温度Ｔｇがはんだバンプ（７）の溶融温度よりも高い反り防止部材（５）にて、第１の封止樹脂（４）を覆っており、リフローの際において、反り防止部材（５）はガラス転移温度Ｔｇを超えず、熱膨張をあまりしない。従って、このような反り防止部材（５）により第１の封止樹脂（４）を覆っているため、第１の封止樹脂（４）の熱膨張を抑制することができる。
【００１０】
これにより、ＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際、ＢＧＡ半導体装置に発生しようとする反りを抑制することができ、はんだバンプ（７）の潰れによるＢＧＡ半導体装置のショートやはんだバンプ（７）が実装基板（８）から離れることによる電気的接続不良を解消することができる。
請求項２に記載の発明においては、反り防止部材（５）は配線基板（１）の厚さと同等の厚さにて形成していることを特徴とする。
【００１１】
反り防止部材（５）は、ＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる厚さを有している必要がある。このように、反り防止部材（５）の厚さを配線基板（１）の厚さと同等の厚さにて形成することにより十分にＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる。
請求項４に記載の発明においては、第２の封止樹脂（５）は、すじ状の繊維部材（１１）が混入されていることを特徴とする。
【００１２】
このように、繊維部材（１１）を混入すると第２の封止樹脂（５）の弾力性をなくすことができるため、第２の封止樹脂（５）の熱膨張があまり起こらないようにすることができる。これにより、さらにＢＧＡ半導体装置に発生しようとする反りを少なくすることができる。また、すじ状の繊維部材（１１）を第２の封止樹脂（５）に混入するため、第２の封止樹脂（５）の剛性を高めることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明においては、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）の間に、剛性部材（９、１０）を形成したことを特徴とする。
このように、剛性部材（９、１０）を形成することによりＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際に、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生しようとすると、剛性部材（９、１０）が骨組みとなりＢＧＡ半導体装置の反りをさらに抑制することができる。また、剛性部材（９、１０）によりＢＧＡ半導体装置の剛性を高めることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明においては、剛性部材は、放熱作用を有することを特徴とする。
これにより、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られるだけでなく、ＢＧＡ半導体装置を作動した際に発生する熱の放熱効果をも兼ね備えることができる。
【００１５】
請求項７乃至９に記載の発明においては、ボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法であって、配線基板（１）上に第１の封止樹脂（４）を形成したのち、これを仮硬化させてから第２の封止樹脂（５）を形成することを特徴とする。
このように、第１の封止樹脂（４）を仮硬化することにより、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）が混ざらないようにすることができる。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明のように、ダム（６）により第１の封止樹脂（４）及び第２の封止樹脂（５）をせき止めて、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）を所定形状に形成することができる。
請求項９に記載の発明においては、第１の封止樹脂（４）及び第２の封止樹脂（５）は、印刷形成されていることを特徴とする。
【００１７】
このように印刷手法により第１、第２の封止樹脂（４、５）を形成することによりこれら第１、第２の封止樹脂（４、５）の厚さや形状を安定させやすいため、反り低減の精度を向上させることができる。
請求項１０に記載の発明においては、ボールグリッドアレイ半導体装置の実装方法であって、はんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも所定温度高い温度にて加熱するリフロー炉において、はんだバンプ（７）をリフローし、第２の封止樹脂（５）をリフロー炉における最大温度よりもガラス転移温度Ｔｇが高い樹脂にて構成していることを特徴とする。
【００１８】
第２の封止樹脂（５）のガラス転移温度Ｔｇが、はんだバンプ（７）をリフローする際のリフロー炉におけるピーク値よりも高ければ、第２の封止樹脂（５）の熱膨張をさらに抑制できる。これにより、さらにＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際に発生しようとするＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明の一実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図１に示す。図１に示すように、ＢＧＡ半導体装置は、複数の回路配線を有する配線基板１上に複数の電極を有する半導体チップ２が搭載され、この半導体チップの電極と回路配線とがそれぞれＡｕワイヤー３及びワイヤーボンディングパッド３ａを介して電気的に接続されている。
【００２０】
そして、半導体チップ２、Ａｕワイヤー３及びワイヤーボンディングパッド３ａが第１の封止樹脂４と、この第１の封止樹脂４上に形成された第２の封止樹脂５により封止されている。この第２の封止樹脂５は配線基板１の厚さと同等の厚さをもって形成されており、配線基板１よりも大きい面サイズを有している。
また、配線基板１のうち、半導体チップ２が搭載された面と反対の面には半導体チップ２と電気的に接続された複数の電極が形成されている。なお、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５の外周はエポキシ樹脂等よりなるダム６が形成されている。
【００２１】
また、図２は図１における裏面図である。図２に示すように、ＢＧＡ半導体装置の内側には、はんだバンプ７がアレイ状に複数配設されている。ＢＧＡ半導体装置は、外形が３０×３０ｍｍの正方形である。
配線基板１はガラスエポキシにて形成されており、このガラスエポキシは例えば熱膨張係数αが１３×１０-6〜１５×１０-6／℃のものを用いている。また、第１、第２の封止樹脂４、５はレジンにて形成されており、第１の封止樹脂４の熱膨張係数αは、例えば、１０×１０-6〜１７×１０-6／℃のものを用い、また、第２の封止樹脂５の熱膨張係数αは、配線基板１に合わせた値のものを用いている。
【００２２】
そして、このＢＧＡ半導体装置は実装基板８に搭載されたのち、はんだバンプ７をリフローするリフロー炉にて加熱され、実装基板８に実装される。また、このはんだバンプ７は共晶はんだが用いられており、そのはんだ溶融温度は約１８３℃である。リフロー炉においては、これより数十度高い温度、例えば２３０度をピーク温度（リフローピーク温度）にして加熱処理を行う。
【００２３】
このため、これらのはんだ溶融温度やリフローピーク温度にもとづき、ガラス転移温度を設定して第１、第２の封止樹脂５の選択をしている。つまり、このはんだ溶融温度以上の温度がガラス転移温度Ｔｇである樹脂を高Ｔｇ樹脂とし、第２の封止樹脂５は、この高Ｔｇ樹脂（より好ましくはリフローピーク温度よりもガラス転移温度Ｔｇが高い樹脂）を用いている。なお、この高Ｔｇ樹脂は、樹脂の組成比率や成分等を考慮することにより選択することができる。
【００２４】
この加熱処理において、ＢＧＡ半導体装置は以下のように作用される。第１、第２の封止樹脂４、５及び配線基板１は熱膨張する。そして、第１の封止樹脂４は、高Ｔｇ樹脂にて構成されていないため加熱処理により、この第１の封止樹脂４におけるガラス転移温度Ｔｇを超え、大幅に熱膨張しようとする。しかし、第２の封止樹脂５においては、そのガラス転移温度Ｔｇを超えないため、小さな熱膨張にとどまり、配線基板１における熱膨張とほぼ同等になる。
【００２５】
従って、第１の封止樹脂４における熱膨張も第２の封止樹脂５及び配線基板１により抑制されて、その結果、第１、第２の封止樹脂４、５における熱膨張と、配線基板１における熱膨張が同等になり、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際に反りがほとんど発生しない。具体的には、本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の大きさで、従来では５００μｍの反りが発生していたのが５０μｍ程度に抑えることができる。
【００２６】
これにより、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際にＢＧＡ半導体装置に生じる反りによって発生する、はんだバンプ７の潰れによるＢＧＡ半導体装置のショートやはんだバンプ７が実装基板８から離れることによる電気的接続不良を解消することができる。なお、第１、第２の封止樹脂４、５というように２層の封止樹脂にて構成したのは、一般に高Ｔｇ樹脂はもろくなるため、この問題を解消するためである。従って、第１の封止樹脂４を高Ｔｇ樹脂のもの、例えば第２の封止樹脂５と同様のものを用いて第２の封止樹脂５と同一工程にて形成するようにしても上記課題を達成することができる。
【００２７】
次に、図１におけるＢＧＡ半導体装置の製造方法を示す。
まず、配線基板１上に第１、第２の封止樹脂４、５をせき止めるためのダム６を印刷手法などにより形成する。そして、公知の方法により、半導体チップ２を配線基板１上に搭載して接着し、半導体チップ２の電極と配線基板１上の回路配線とをＡｕワイヤー３で接続する。
【００２８】
その後、これらを加熱処理を行うことができる熱盤上に置き、公知の樹脂塗布装置により、配線基板１上方から半導体チップ２などを覆うように第１の封止樹脂４をディスペンス手法により塗布する。このとき、熱盤を加熱しておき樹脂の流動性を高める。そして、液体状の樹脂はダム６によってせき止められ所定の形状を保持して形成される。なお、ここでは第１の封止樹脂４は、高Ｔｇ樹脂を用いておらず、例えばはんだバンプ７のはんだ溶融温度よりもガラス転移温度Ｔｇが低い樹脂を用いている。
【００２９】
次に、熱盤を十分に加熱して第１の封止樹脂４を仮硬化させる。これにより、第２の封止樹脂５を塗布するに際し、第１の封止樹脂４と混ざりあうことを防止することができる。
ここで、ＢＧＡ半導体装置を熱盤上に配置しているのは、樹脂の流動性を高めるためだけではなく、この熱盤にて加熱処理を行うことにより第１の封止樹脂４を仮硬化させる工程を樹脂塗布装置内で行うことができるからである。これにより製造の効率を図ることができる。なお、この仮硬化は、第１の封止樹脂４が完全に硬化するほどまでは必要なく、第２の封止樹脂５と混ざらない程度に硬化させれば良い。
【００３０】
さらに、第１の封止樹脂４上から第２の封止樹脂５をディスペンス手法により塗布する。この第２の封止樹脂５も前記同様にダム６にせき止められるため所定の形状を保持して形成される。また、この第２の封止樹脂５は、およそ配線基板１と同等の厚さにて形成する。これはリフロー炉における加熱処理の際に第１の封止樹脂４の熱膨張を十分に抑えることができるようにするためである。つまり、第２の封止樹脂５があまりに薄いと第１の封止樹脂４の熱膨張が大きく、この熱膨張を第２の封止樹脂５により十分に抑制することができなくなるからである。なお、この第２の封止樹脂５は前述したように高Ｔｇ樹脂を用いる。
【００３１】
この後、加熱処理を施し、第１、第２の封止樹脂４、５を完全に硬化させる。そして、配線基板１の裏面に形成された電極それぞれにはんだボールをリフロー接合していきはんだバンプ７が形成されＢＧＡ半導体装置が完成する。なお、前述のようにＢＧＡ半導体装置は、この後実装基板８に搭載されリフロー炉にて加熱処理されて、実装基板８に実装される。（第２実施形態）本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図３に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第１実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、図３に示すように、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５の間に、高剛性部材９を形成している。
【００３２】
この高剛性部材９は金属やセラミック等の材質により、例えば板状等の形状で形成され、第１実施形態のＢＧＡ半導体装置の製造工程において、第１の封止樹脂４を仮硬化させた後に第１の封止樹脂４上に配置される。そして、その後第２の封止樹脂５を塗布し、後の工程は第１実施形態と同様である。
この高剛性部材９は、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際の骨組みとしての役割となり、この高剛性部材９によりさらにＢＧＡ半導体装置の反りを抑制する。つまり、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生しようとした場合においても高剛性部材９が硬いために反りが抑制される。
【００３３】
従って、第２の封止樹脂５に高Ｔｇ樹脂を用いた場合よりもさらに反りを抑制できる。また、高剛性部材９をＢＧＡ半導体装置中に挿入することによりＢＧＡ半導体装置自体の剛性を高めることもできる。
（第３実施形態）
本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図４（ａ）に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第２実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、第２実施形態における高剛性部材９に放熱作用を兼ね備えた放熱器１０を適用している。この放熱器１０を図４（ｂ）に示す。
【００３４】
図４に示すように、この放熱器１０の一部が第２の封止樹脂５から外部に向けて突出している。このような構造にすることによりＢＧＡ半導体装置作動時において、半導体チップ２等で発生する熱を外部に放熱することができる。
従来においてもこの放熱器１０をＢＧＡ半導体装置に適用するものはあるが、従来においては封止樹脂を２層にして形成するということがなかったため、位置固定できる形状等にする必要があった。しかし、本実施形態においては、放熱器１０を第１の封止樹脂４を仮硬化させたあとに形成するためその必要がなく、図４（ｂ）に示すように簡易な形状で放熱器１０を形成することができる。
（第４実施形態）
本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図５に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第１実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、第１実施形態における第２の封止樹脂５に繊維部材１１を混入している。
【００３５】
第２の封止樹脂５内にガラス繊維等のリフロー炉におけるピーク温度程度では溶けない繊維部材１１を多量に混入して第２の封止樹脂５の弾力性をなくし、熱膨張があまり起こらないようしている。この場合においては、第２の封止樹脂５の熱膨張がさらに少なくなるため、より十分にＢＧＡ半導体装置の反りを低減することができる。なお、すじ状の繊維部材１１を第２の封止樹脂５に混入するため、第２の封止樹脂５の剛性を高めることができる。（第５実施形態）第１〜第３実施形態においては、液体樹脂を配線基板１の上方から垂らして塗布する方法により第１、第２の封止樹脂４、５を形成したが、本実施形態においては、これらの樹脂を印刷手法にて供給する。この印刷手法におけるＢＧＡ半導体装置の形成手順について図６（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。なお、第１、第２の封止樹脂５を形成する工程以外の工程においては第１実施形態同様であるため省略する。
【００３６】
図６（ａ）に示すように所定の厚さを有する第１の封止樹脂４形成用のマスク１２を配線基板１上に位置決め配置し、第１の封止樹脂４を印刷する。そして、第１の封止樹脂４を仮硬化させた後に、図６（ｂ）に示すように、第２の封止樹脂５形成用のマスク１３を配線基板１上に位置決め配置し、第２の封止樹脂５を印刷する。
【００３７】
このような印刷手法により第１、第２の封止樹脂５を形成することによりこれら第１、第２の封止樹脂５の厚さや形状を安定させやすいため、反り低減の精度を向上させることができる。
（他の実施形態）
第１実施形態では、はんだバンプ７のはんだ溶融温度やリフロー炉におけるリフローピーク温度を示したが、これは例示であり、例えばはんだバンプ７には共晶はんだ以外のものを用いてもよく、この場合、第１実施形態に示したはんだ溶融温度とは異なる温度がはんだ溶融温度となる。この場合においては、リフロー炉におけるリフローピーク温度もこのときのはんだ溶融温度より数十度高く設定されるため、第２の封止樹脂５におけるガラス転移温度Ｔｇもこれらを考慮して設定すれば良い。
【００３８】
また、第２、第３実施形態においては第１実施形態における高Ｔｇ樹脂と同様の樹脂を用いているが、高剛性部材９又は放熱器１０をＢＧＡ半導体装置に入れていることから反りがかなり低減できるため、第１実施形態における高Ｔｇ樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇがある程度低いものを用いても良い。第５実施形態における印刷手法においても第２実施形態に示すような高剛性部材９を第１、第２の封止樹脂４、５の間に入れてもよい。また、同じく印刷手法においても第４実施形態に示すように繊維部材１１を第２の封止樹脂５に混入してもよい。
【００３９】
第１実施形態においては、ＢＧＡ半導体装置を熱盤上に配置し、製造の効率を図っているが、第１の封止樹脂４を硬化させる工程を樹脂塗布装置外で行ってもよい。
第１実施形態においては、第２の封止樹脂５の面サイズを配線基板１の面サイズよりも大きく形成しているが、ＢＧＡ半導体装置の反りを防止できる程度の面サイズにて形成すれば良い。
【００４０】
また、第２、第３実施形態においては高剛性部材９の形状を示したがこれに限らず、例えば、バルク状、網状、枠状、ドーナッツ状等の形状で当てもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図２】図１におけるＢＧＡ半導体装置の裏面図である。
【図３】第２実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図４】第３実施形態において、（ａ）は、ＢＧＡ半導体装置の断面図、（ｂ）は、放熱器１１の斜視図である。
【図５】第４実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図６】第５実施形態における印刷の手順図である。
【図７】従来におけるＢＧＡ半導体装置の反りの説明図である。
【符号の説明】
１…配線基板、２…半導体チップ、３…Ａｕワイヤー、４…第１の封止樹脂、
５…第２の封止樹脂、６…ダム、７…はんだバンプ、８…実装基板、
９…高剛性部材、１０…放熱器、１１…繊維部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという）半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面付実装型のＢＧＡ半導体装置がある。このＢＧＡ半導体装置とは、回路配線を有する配線基板に半導体チップを搭載し、回路配線と半導体チップをＡｕワイヤー等で電気的に接続したのち、封止樹脂で半導体チップ及びＡｕワイヤーを封止したものを示し、また、配線基板の裏面には半導体チップと電気的に接続された複数の電極が設けられており、この電極上にはんだバンプを形成して外部電極としている。
【０００３】
そして、このＢＧＡ半導体装置を配線基板裏面に形成された電極に対向する複数の電極を有する実装基板上に位置決め搭載し、ＢＧＡ半導体装置及び実装基板をリフロー炉にて加熱することによりはんだバンプをリフローして配線基板裏面の電極と実装基板上の電極とを接続する。
このリフローの際の加熱により配線基板や封止樹脂が熱膨張する。このとき、図７（ａ）、（ｂ）に示すように配線基板１と封止樹脂４の熱膨張率が異なるため、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生してしまう。例えば、図７（ａ）に示すように、ＢＧＡ半導体装置の中央部のはんだバンプ７が押しつぶされ、他のはんだバンプ７と接触することでショートしたり、又は、図７（ｂ）に示すように、ＢＧＡ半導体装置の中央部のはんだバンプ７が実装基板８の電極から離れて電気的接続不良が発生するという不都合が発生するという問題がある。
【０００４】
上記問題に対し、特開平７−１９３１６２号公報には、封止樹脂４の熱膨張係数αを配線基板１の熱膨張係数αよりも小さくすることによりＢＧＡ半導体装置の反り低減を図る方法等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、封止樹脂４の材料である樹脂は、一般的にガラス転移温度Ｔｇという物性がある。樹脂は、このガラス転移温度Ｔｇ以上の温度になると熱膨張係数αが通常時の３〜６倍程度に増加してしまう。一方、配線基板１の材料はエポキシやポリイミドが用いられ、これらにおいてもガラス転移温度Ｔｇは存在するが、配線基板１はガラスクロスで覆われているためガラス移転温度Ｔｇを超えても急激に熱膨張しない。
【０００６】
このため、封止樹脂４に用いられる樹脂のガラス移転温度Ｔｇを超えるとＢＧＡ半導体装置に急激に反りが発生することが分かった。
また、一般にリフロー炉におけるリフローピーク温度は、はんだバンプ７のはんだ溶融温度（共晶はんだの場合１８３℃）よりも数十度高く設定される。そして、上述した従来における反り低減方法においては、ガラス転移温度Ｔｇに着目しているものではないため、リフローの際には封止樹脂４のガラス転移温度Ｔｇを超えてしまう場合があり、この場合においては、ＢＧＡ半導体装置の反り低減が十分ではない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みたもので、封止樹脂におけるガラス転移温度Ｔｇに着目し、電気接続が良好なＢＧＡ半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項１乃至６に記載の発明においては、回路配線を有する配線基板（１）上に回路配線と電気的に接続された半導体チップ（２）を搭載し、半導体チップ（２）を封止する第１の封止樹脂（４）の上に、反りを抑制するためにガラス転移温度Ｔｇがはんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも高い反り防止部材（５）を備えたことを特徴とする。具体的には、請求項３に示すように反り防止部材には第２の封止樹脂（５）を適用することができる。
【０００９】
このように、ガラス転移温度Ｔｇがはんだバンプ（７）の溶融温度よりも高い反り防止部材（５）にて、第１の封止樹脂（４）を覆っており、リフローの際において、反り防止部材（５）はガラス転移温度Ｔｇを超えず、熱膨張をあまりしない。従って、このような反り防止部材（５）により第１の封止樹脂（４）を覆っているため、第１の封止樹脂（４）の熱膨張を抑制することができる。
【００１０】
これにより、ＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際、ＢＧＡ半導体装置に発生しようとする反りを抑制することができ、はんだバンプ（７）の潰れによるＢＧＡ半導体装置のショートやはんだバンプ（７）が実装基板（８）から離れることによる電気的接続不良を解消することができる。
請求項２に記載の発明においては、反り防止部材（５）は配線基板（１）の厚さと同等の厚さにて形成していることを特徴とする。
【００１１】
反り防止部材（５）は、ＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる厚さを有している必要がある。このように、反り防止部材（５）の厚さを配線基板（１）の厚さと同等の厚さにて形成することにより十分にＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる。
請求項４に記載の発明においては、第２の封止樹脂（５）は、すじ状の繊維部材（１１）が混入されていることを特徴とする。
【００１２】
このように、繊維部材（１１）を混入すると第２の封止樹脂（５）の弾力性をなくすことができるため、第２の封止樹脂（５）の熱膨張があまり起こらないようにすることができる。これにより、さらにＢＧＡ半導体装置に発生しようとする反りを少なくすることができる。また、すじ状の繊維部材（１１）を第２の封止樹脂（５）に混入するため、第２の封止樹脂（５）の剛性を高めることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明においては、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）の間に、剛性部材（９、１０）を形成したことを特徴とする。
このように、剛性部材（９、１０）を形成することによりＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際に、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生しようとすると、剛性部材（９、１０）が骨組みとなりＢＧＡ半導体装置の反りをさらに抑制することができる。また、剛性部材（９、１０）によりＢＧＡ半導体装置の剛性を高めることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明においては、剛性部材は、放熱作用を有することを特徴とする。
これにより、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られるだけでなく、ＢＧＡ半導体装置を作動した際に発生する熱の放熱効果をも兼ね備えることができる。
【００１５】
請求項７乃至９に記載の発明においては、ボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法であって、配線基板（１）上に第１の封止樹脂（４）を形成したのち、これを仮硬化させてから第２の封止樹脂（５）を形成することを特徴とする。
このように、第１の封止樹脂（４）を仮硬化することにより、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）が混ざらないようにすることができる。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明のように、ダム（６）により第１の封止樹脂（４）及び第２の封止樹脂（５）をせき止めて、第１の封止樹脂（４）と第２の封止樹脂（５）を所定形状に形成することができる。
請求項９に記載の発明においては、第１の封止樹脂（４）及び第２の封止樹脂（５）は、印刷形成されていることを特徴とする。
【００１７】
このように印刷手法により第１、第２の封止樹脂（４、５）を形成することによりこれら第１、第２の封止樹脂（４、５）の厚さや形状を安定させやすいため、反り低減の精度を向上させることができる。
請求項１０に記載の発明においては、ボールグリッドアレイ半導体装置の実装方法であって、はんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも所定温度高い温度にて加熱するリフロー炉において、はんだバンプ（７）をリフローし、第２の封止樹脂（５）をリフロー炉における最大温度よりもガラス転移温度Ｔｇが高い樹脂にて構成していることを特徴とする。
【００１８】
第２の封止樹脂（５）のガラス転移温度Ｔｇが、はんだバンプ（７）をリフローする際のリフロー炉におけるピーク値よりも高ければ、第２の封止樹脂（５）の熱膨張をさらに抑制できる。これにより、さらにＢＧＡ半導体装置を実装基板（８）に実装する際に発生しようとするＢＧＡ半導体装置の反りを抑制することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明の一実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図１に示す。図１に示すように、ＢＧＡ半導体装置は、複数の回路配線を有する配線基板１上に複数の電極を有する半導体チップ２が搭載され、この半導体チップの電極と回路配線とがそれぞれＡｕワイヤー３及びワイヤーボンディングパッド３ａを介して電気的に接続されている。
【００２０】
そして、半導体チップ２、Ａｕワイヤー３及びワイヤーボンディングパッド３ａが第１の封止樹脂４と、この第１の封止樹脂４上に形成された第２の封止樹脂５により封止されている。この第２の封止樹脂５は配線基板１の厚さと同等の厚さをもって形成されており、配線基板１よりも大きい面サイズを有している。
また、配線基板１のうち、半導体チップ２が搭載された面と反対の面には半導体チップ２と電気的に接続された複数の電極が形成されている。なお、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５の外周はエポキシ樹脂等よりなるダム６が形成されている。
【００２１】
また、図２は図１における裏面図である。図２に示すように、ＢＧＡ半導体装置の内側には、はんだバンプ７がアレイ状に複数配設されている。ＢＧＡ半導体装置は、外形が３０×３０ｍｍの正方形である。
配線基板１はガラスエポキシにて形成されており、このガラスエポキシは例えば熱膨張係数αが１３×１０-6〜１５×１０-6／℃のものを用いている。また、第１、第２の封止樹脂４、５はレジンにて形成されており、第１の封止樹脂４の熱膨張係数αは、例えば、１０×１０-6〜１７×１０-6／℃のものを用い、また、第２の封止樹脂５の熱膨張係数αは、配線基板１に合わせた値のものを用いている。
【００２２】
そして、このＢＧＡ半導体装置は実装基板８に搭載されたのち、はんだバンプ７をリフローするリフロー炉にて加熱され、実装基板８に実装される。また、このはんだバンプ７は共晶はんだが用いられており、そのはんだ溶融温度は約１８３℃である。リフロー炉においては、これより数十度高い温度、例えば２３０度をピーク温度（リフローピーク温度）にして加熱処理を行う。
【００２３】
このため、これらのはんだ溶融温度やリフローピーク温度にもとづき、ガラス転移温度を設定して第１、第２の封止樹脂５の選択をしている。つまり、このはんだ溶融温度以上の温度がガラス転移温度Ｔｇである樹脂を高Ｔｇ樹脂とし、第２の封止樹脂５は、この高Ｔｇ樹脂（より好ましくはリフローピーク温度よりもガラス転移温度Ｔｇが高い樹脂）を用いている。なお、この高Ｔｇ樹脂は、樹脂の組成比率や成分等を考慮することにより選択することができる。
【００２４】
この加熱処理において、ＢＧＡ半導体装置は以下のように作用される。第１、第２の封止樹脂４、５及び配線基板１は熱膨張する。そして、第１の封止樹脂４は、高Ｔｇ樹脂にて構成されていないため加熱処理により、この第１の封止樹脂４におけるガラス転移温度Ｔｇを超え、大幅に熱膨張しようとする。しかし、第２の封止樹脂５においては、そのガラス転移温度Ｔｇを超えないため、小さな熱膨張にとどまり、配線基板１における熱膨張とほぼ同等になる。
【００２５】
従って、第１の封止樹脂４における熱膨張も第２の封止樹脂５及び配線基板１により抑制されて、その結果、第１、第２の封止樹脂４、５における熱膨張と、配線基板１における熱膨張が同等になり、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際に反りがほとんど発生しない。具体的には、本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の大きさで、従来では５００μｍの反りが発生していたのが５０μｍ程度に抑えることができる。
【００２６】
これにより、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際にＢＧＡ半導体装置に生じる反りによって発生する、はんだバンプ７の潰れによるＢＧＡ半導体装置のショートやはんだバンプ７が実装基板８から離れることによる電気的接続不良を解消することができる。なお、第１、第２の封止樹脂４、５というように２層の封止樹脂にて構成したのは、一般に高Ｔｇ樹脂はもろくなるため、この問題を解消するためである。従って、第１の封止樹脂４を高Ｔｇ樹脂のもの、例えば第２の封止樹脂５と同様のものを用いて第２の封止樹脂５と同一工程にて形成するようにしても上記課題を達成することができる。
【００２７】
次に、図１におけるＢＧＡ半導体装置の製造方法を示す。
まず、配線基板１上に第１、第２の封止樹脂４、５をせき止めるためのダム６を印刷手法などにより形成する。そして、公知の方法により、半導体チップ２を配線基板１上に搭載して接着し、半導体チップ２の電極と配線基板１上の回路配線とをＡｕワイヤー３で接続する。
【００２８】
その後、これらを加熱処理を行うことができる熱盤上に置き、公知の樹脂塗布装置により、配線基板１上方から半導体チップ２などを覆うように第１の封止樹脂４をディスペンス手法により塗布する。このとき、熱盤を加熱しておき樹脂の流動性を高める。そして、液体状の樹脂はダム６によってせき止められ所定の形状を保持して形成される。なお、ここでは第１の封止樹脂４は、高Ｔｇ樹脂を用いておらず、例えばはんだバンプ７のはんだ溶融温度よりもガラス転移温度Ｔｇが低い樹脂を用いている。
【００２９】
次に、熱盤を十分に加熱して第１の封止樹脂４を仮硬化させる。これにより、第２の封止樹脂５を塗布するに際し、第１の封止樹脂４と混ざりあうことを防止することができる。
ここで、ＢＧＡ半導体装置を熱盤上に配置しているのは、樹脂の流動性を高めるためだけではなく、この熱盤にて加熱処理を行うことにより第１の封止樹脂４を仮硬化させる工程を樹脂塗布装置内で行うことができるからである。これにより製造の効率を図ることができる。なお、この仮硬化は、第１の封止樹脂４が完全に硬化するほどまでは必要なく、第２の封止樹脂５と混ざらない程度に硬化させれば良い。
【００３０】
さらに、第１の封止樹脂４上から第２の封止樹脂５をディスペンス手法により塗布する。この第２の封止樹脂５も前記同様にダム６にせき止められるため所定の形状を保持して形成される。また、この第２の封止樹脂５は、およそ配線基板１と同等の厚さにて形成する。これはリフロー炉における加熱処理の際に第１の封止樹脂４の熱膨張を十分に抑えることができるようにするためである。つまり、第２の封止樹脂５があまりに薄いと第１の封止樹脂４の熱膨張が大きく、この熱膨張を第２の封止樹脂５により十分に抑制することができなくなるからである。なお、この第２の封止樹脂５は前述したように高Ｔｇ樹脂を用いる。
【００３１】
この後、加熱処理を施し、第１、第２の封止樹脂４、５を完全に硬化させる。そして、配線基板１の裏面に形成された電極それぞれにはんだボールをリフロー接合していきはんだバンプ７が形成されＢＧＡ半導体装置が完成する。なお、前述のようにＢＧＡ半導体装置は、この後実装基板８に搭載されリフロー炉にて加熱処理されて、実装基板８に実装される。（第２実施形態）本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図３に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第１実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、図３に示すように、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５の間に、高剛性部材９を形成している。
【００３２】
この高剛性部材９は金属やセラミック等の材質により、例えば板状等の形状で形成され、第１実施形態のＢＧＡ半導体装置の製造工程において、第１の封止樹脂４を仮硬化させた後に第１の封止樹脂４上に配置される。そして、その後第２の封止樹脂５を塗布し、後の工程は第１実施形態と同様である。
この高剛性部材９は、ＢＧＡ半導体装置を実装基板８に実装する際の骨組みとしての役割となり、この高剛性部材９によりさらにＢＧＡ半導体装置の反りを抑制する。つまり、ＢＧＡ半導体装置に反りが発生しようとした場合においても高剛性部材９が硬いために反りが抑制される。
【００３３】
従って、第２の封止樹脂５に高Ｔｇ樹脂を用いた場合よりもさらに反りを抑制できる。また、高剛性部材９をＢＧＡ半導体装置中に挿入することによりＢＧＡ半導体装置自体の剛性を高めることもできる。
（第３実施形態）
本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図４（ａ）に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第２実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、第２実施形態における高剛性部材９に放熱作用を兼ね備えた放熱器１０を適用している。この放熱器１０を図４（ｂ）に示す。
【００３４】
図４に示すように、この放熱器１０の一部が第２の封止樹脂５から外部に向けて突出している。このような構造にすることによりＢＧＡ半導体装置作動時において、半導体チップ２等で発生する熱を外部に放熱することができる。
従来においてもこの放熱器１０をＢＧＡ半導体装置に適用するものはあるが、従来においては封止樹脂を２層にして形成するということがなかったため、位置固定できる形状等にする必要があった。しかし、本実施形態においては、放熱器１０を第１の封止樹脂４を仮硬化させたあとに形成するためその必要がなく、図４（ｂ）に示すように簡易な形状で放熱器１０を形成することができる。
（第４実施形態）
本実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図を図５に示す。このＢＧＡ半導体装置の基本構成は第１実施形態と同様であるため、異なる点について説明する。本実施形態においては、第１実施形態における第２の封止樹脂５に繊維部材１１を混入している。
【００３５】
第２の封止樹脂５内にガラス繊維等のリフロー炉におけるピーク温度程度では溶けない繊維部材１１を多量に混入して第２の封止樹脂５の弾力性をなくし、熱膨張があまり起こらないようしている。この場合においては、第２の封止樹脂５の熱膨張がさらに少なくなるため、より十分にＢＧＡ半導体装置の反りを低減することができる。なお、すじ状の繊維部材１１を第２の封止樹脂５に混入するため、第２の封止樹脂５の剛性を高めることができる。（第５実施形態）第１〜第３実施形態においては、液体樹脂を配線基板１の上方から垂らして塗布する方法により第１、第２の封止樹脂４、５を形成したが、本実施形態においては、これらの樹脂を印刷手法にて供給する。この印刷手法におけるＢＧＡ半導体装置の形成手順について図６（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。なお、第１、第２の封止樹脂５を形成する工程以外の工程においては第１実施形態同様であるため省略する。
【００３６】
図６（ａ）に示すように所定の厚さを有する第１の封止樹脂４形成用のマスク１２を配線基板１上に位置決め配置し、第１の封止樹脂４を印刷する。そして、第１の封止樹脂４を仮硬化させた後に、図６（ｂ）に示すように、第２の封止樹脂５形成用のマスク１３を配線基板１上に位置決め配置し、第２の封止樹脂５を印刷する。
【００３７】
このような印刷手法により第１、第２の封止樹脂５を形成することによりこれら第１、第２の封止樹脂５の厚さや形状を安定させやすいため、反り低減の精度を向上させることができる。
（他の実施形態）
第１実施形態では、はんだバンプ７のはんだ溶融温度やリフロー炉におけるリフローピーク温度を示したが、これは例示であり、例えばはんだバンプ７には共晶はんだ以外のものを用いてもよく、この場合、第１実施形態に示したはんだ溶融温度とは異なる温度がはんだ溶融温度となる。この場合においては、リフロー炉におけるリフローピーク温度もこのときのはんだ溶融温度より数十度高く設定されるため、第２の封止樹脂５におけるガラス転移温度Ｔｇもこれらを考慮して設定すれば良い。
【００３８】
また、第２、第３実施形態においては第１実施形態における高Ｔｇ樹脂と同様の樹脂を用いているが、高剛性部材９又は放熱器１０をＢＧＡ半導体装置に入れていることから反りがかなり低減できるため、第１実施形態における高Ｔｇ樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇがある程度低いものを用いても良い。第５実施形態における印刷手法においても第２実施形態に示すような高剛性部材９を第１、第２の封止樹脂４、５の間に入れてもよい。また、同じく印刷手法においても第４実施形態に示すように繊維部材１１を第２の封止樹脂５に混入してもよい。
【００３９】
第１実施形態においては、ＢＧＡ半導体装置を熱盤上に配置し、製造の効率を図っているが、第１の封止樹脂４を硬化させる工程を樹脂塗布装置外で行ってもよい。
第１実施形態においては、第２の封止樹脂５の面サイズを配線基板１の面サイズよりも大きく形成しているが、ＢＧＡ半導体装置の反りを防止できる程度の面サイズにて形成すれば良い。
【００４０】
また、第２、第３実施形態においては高剛性部材９の形状を示したがこれに限らず、例えば、バルク状、網状、枠状、ドーナッツ状等の形状で当てもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図２】図１におけるＢＧＡ半導体装置の裏面図である。
【図３】第２実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図４】第３実施形態において、（ａ）は、ＢＧＡ半導体装置の断面図、（ｂ）は、放熱器１１の斜視図である。
【図５】第４実施形態におけるＢＧＡ半導体装置の断面図である。
【図６】第５実施形態における印刷の手順図である。
【図７】従来におけるＢＧＡ半導体装置の反りの説明図である。
【符号の説明】
１…配線基板、２…半導体チップ、３…Ａｕワイヤー、４…第１の封止樹脂、
５…第２の封止樹脂、６…ダム、７…はんだバンプ、８…実装基板、
９…高剛性部材、１０…放熱器、１１…繊維部材。
Claims (11)
- 回路配線を有する配線基板（１）と、
前記配線基板（１）上に搭載され、前記回路配線と電気的に接続された半導体チップ（２）と、
前記配線基板（１）上に形成され、前記半導体チップ（２）を封止する第１の封止樹脂（４）と、
前記第１の封止樹脂（４）上に形成された反り防止部材（５）と、
前記配線基板（１）裏面に形成され、前記回路配線と電気的に接続されたはんだバンプ（７）とを備え、
前記反り防止部材（５）は、そのガラス転移温度Ｔｇが、前記はんだバンプ（７）のはんだ溶融温度より高い部材により形成されていることを特徴とするボールグリッドアレイ半導体装置。 - 前記反り防止部材（５）は、前記配線基板（１）の厚さと同等の厚さにて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールグリッドアレイ半導体装置。
- 前記反り防止部材は、第２の封止樹脂（５）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のボールグリッドアレイ半導体装置。
- 前記第２の封止樹脂（５）には、繊維部材（１１）が混入されていることを特徴とする請求項３に記載のボールグリッドアレイ半導体装置。
- 前記第１の封止樹脂（４）と前記第２の封止樹脂（５）の間に、反り防止用の剛性部材（９、１０）が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のボールグリッドアレイ半導体装置。
- 前記剛性部材は、放熱作用を有することを特徴とする請求項５に記載のボールグリッドアレイ半導体装置。
- 回路配線を有する配線基板（１）上に、前記回路配線と電気的に接続された半導体チップ（２）を形成し、前記配線基板（１）の裏面に、前記回路配線と電気的に接続されたはんだバンプ（７）を形成したボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法において、
前記配線基板（１）上に第１の封止樹脂（４）を形成する工程と、
前記第１の封止樹脂（４）を仮硬化させる工程と、
前記第１の封止樹脂（４）上に、ガラス転移温度Ｔｇが前記はんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも高い第２の封止樹脂（５）を形成する工程と、
を備えることを特徴とするボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法。 - 前記配線基板（１）の外周部にはダム（６）が形成されており、前記第１の封止樹脂（４）及び前記第２の封止樹脂（５）を、前記ダム（６）によりせき止めて、所定の形状にて形成することを特徴とする請求項７に記載のボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法。
- 前記第１の封止樹脂（４）及び前記第２の封止樹脂（５）を、印刷により形成することを特徴とする請求項７又は８に記載のボールグリッドアレイ半導体装置の製造方法。
- 回路配線を有する配線基板（１）上に、前記回路配線と電気的に接続された半導体チップ（２）を有し、前記配線基板（１）の裏面に、前記回路配線と電気的に接続されたはんだバンプ（７）を備え、
前記配線基板（１）上に第１の封止樹脂（４）を形成し、さらに前記第１の封止樹脂（４）上に第２の封止樹脂（５）を形成したボールグリッドアレイ半導体装置を、前記はんだバンプ（７）に対向する電極を有する実装基板（８）に実装するボールグリッドアレイ半導体装置の実装方法であって、
前記ボールグリッドアレイ半導体装置を前記実装基板（８）上に位置決め搭載する工程と、
前記ボールグリッドアレイ半導体装置及び前記実装基板（８）を前記はんだバンプ（７）のはんだ溶融温度よりも所定高い温度にて加熱するリフロー炉にて、はんだバンプ（７）をリフローする工程とを備え、
前記第２の封止樹脂（５）は、そのガラス転移温度Ｔｇが前記リフロー炉における最大温度より高い樹脂にて形成されていることを特徴とするボールグリッドアレイ半導体装置の実装方法。 - 前記第２の封止樹脂（５）には、前記リフロー炉における最大温度では溶けない繊維部材（１１）が混入されていることを特徴とする請求項１０に記載のボールグリッドアレイ半導体装置の実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26471696A JP3674179B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26471696A JP3674179B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112515A JPH10112515A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3674179B2 true JP3674179B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=17407199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26471696A Expired - Fee Related JP3674179B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3674179B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4553765B2 (ja) | 2005-03-25 | 2010-09-29 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP4553813B2 (ja) | 2005-08-29 | 2010-09-29 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2008103520A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP5143451B2 (ja) * | 2007-03-15 | 2013-02-13 | オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2010219420A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2011184650A (ja) | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Nitto Denko Corp | 電子部品封止用樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置 |
| WO2012165111A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 株式会社村田製作所 | 多層基板の製造方法および多層基板 |
| JP5799694B2 (ja) | 2011-09-12 | 2015-10-28 | 日立化成株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
| JP6111832B2 (ja) * | 2013-05-06 | 2017-04-12 | 株式会社デンソー | 多層基板およびこれを用いた電子装置、電子装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26471696A patent/JP3674179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10112515A (ja) | 1998-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100448952B1 (ko) | 반도체 모듈 | |
| JP3459804B2 (ja) | 半導体装置 | |
| EP1445995B1 (en) | Method of mounting an electronic component on a circuit board and system for carrying out the method | |
| US6722028B2 (en) | Method of making electronic device | |
| JP3490987B2 (ja) | 半導体パッケージおよびその製造方法 | |
| JPH11163186A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3326382B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3674179B2 (ja) | ボールグリッドアレイ半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3552422B2 (ja) | ボールグリッドアレイ半導体装置及びその実装方法 | |
| JP3384359B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2000349194A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JP2003031724A (ja) | 半導体モジュール | |
| JPH10233463A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3085265B2 (ja) | ボールグリッドアレイ実装構造 | |
| JP2014143316A (ja) | フリップチップ部品の樹脂封止方法 | |
| JPH1050770A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3446508B2 (ja) | バンプ付きワークの実装方法および実装基板 | |
| JP2001044606A (ja) | 半導体パッケージの実装構造体およびその実装方法並びにそのリワーク方法 | |
| JP2967080B1 (ja) | 半導体装置の実装体の製造方法 | |
| US20040083606A1 (en) | Circuit wiring board and method of manufacturing the same | |
| JPH10107176A (ja) | 電子部品と基板との接続構造及びその接続方法、並びにその接続構造及び接続方法におけるはんだバンプ形成法 | |
| JPH09180973A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH11186454A (ja) | Ｂｇａ型集積回路部品、その製造方法およびその実装方法 | |
| JP2005011921A (ja) | 電子装置、プリント基板、印刷マスクおよび電子装置の製造方法 | |
| JPH0917913A (ja) | 電子回路装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040816 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050307 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050418 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130513 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |