JP3820991B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続した半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板（インターポーザ）上に半導体チップを実装した半導体装置には、前記配線基板上に、絶縁性の弾性体（エラストマー）を介在させて前記半導体チップを接着した半導体装置がある。
【０００３】
前記弾性体を介在させて前記半導体チップを接着した半導体装置は、図１３（ａ）に示すように、所定位置が開口された絶縁基板１の表面に、前記開口部１Ａに突出する配線２が設けられた配線基板を設け、前記配線基板上に、前記絶縁基板１の開口部１Ａと重なる位置が開口された前記弾性体３を設け、前記弾性体３上に前記半導体チップ４を設け、前記配線２の前記開口部１Ａ内に突出した部分を変形させて前記半導体チップの外部電極４０１と電気的に接続している。
【０００４】
また、前記半導体装置は、図１３（ａ）に示したように、前記絶縁基板１の開口部１Ａ及び前記弾性体３の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の側面部を絶縁体５で封止している。
【０００５】
図１３（ａ）に示したような半導体装置の場合、前記絶縁体５は、熱硬化性樹脂を塗布あるいはポッティングして硬化させて形成しており、前記半導体装置の非回路形成面、言い換えると、前記外部電極４０１が設けられた面の裏面４Ａが露出していることが多い。そのため、前記半導体装置を実装基板等に実装する際に、前記半導体チップの露出面４Ａに傷が付いたり、欠けたりしやすい。そこで、近年では、図１３（ｂ）に示すように、前記半導体チップ４全体を前記絶縁体５で封止した半導体装置が製造されている。
【０００６】
前記図１３（ｂ）に示したような半導体装置の製造方法を簡単に説明すると、まず、図１４に示すように、テープ状の絶縁基板１の所定位置に第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂが形成され、前記絶縁基板１の表面に、前記第１開口部１Ａ上に突出する配線２が形成された配線基板を形成する。
【０００７】
このとき、前記絶縁基板１には、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により、図１４に示したように、半導体チップの外部電極と配線を接続する部分の第１開口部１Ａと、ボール状端子などの外部接続端子を形成する部分の第２開口部１Ｂを形成する。また、前記配線２は、前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成した絶縁基板１の表面に銅箔を接着した後、前記銅箔をエッチングして形成する。
【０００８】
また、前記配線２は、後の工程で、前記配線２を変形させて前記半導体チップの外部電極と接続するので、図１４に示したように、前記配線を切れやすくするためのノッチ２Ａを設けておく。
【０００９】
また、前記絶縁基板１は、図１４では省略しているが、例えば、ポリイミドテープ等の一方向に長尺なテープ状であり、前記絶縁基板１の全域に渡って、図１４に示した領域Ｌ１内のパターンが繰り返し形成されている。またこのとき、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、リールツーリール（reel to reel）方式で形成する。
【００１０】
また、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、前記手順に限らず、例えば、銅箔を絶縁基板１上に接着した後、あるいは、絶縁基板１の表面に無電解めっきやスパッタリング等で導電性薄膜を形成した後、例えば、炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工により前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成し、前記銅箔あるいは導電性薄膜をエッチングして前記配線２を形成する方法もある。
【００１１】
次に、図１５に示すように、例えば、前記配線基板の前記配線２が形成された面に、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体３を配置する。図示は省略するが、前記弾性体３には、例えば、フッ素系化合物などの多孔質材料からなる弾性体の表面及び裏面に、熱硬化性樹脂等の接着材を設けた３層構造のものを用いる。
【００１２】
次に、図１６（ａ）に示すように、前記弾性体３上に半導体チップ４を配置し、前記配線基板（絶縁基板１）と前記半導体チップ４を接着する。このとき、前記半導体チップ４は、図１６（ａ）に示したように、前記半導体チップの外部電極４０１が、前記弾性体３の開口部３Ａ内にあり、前記配線２の前記第１開口部１Ａに突出した部分と重なるように位置合わせをして接着する。
【００１３】
次に、図１６（ｂ）に示すように、前記配線２と前記半導体チップの外部電極４０１とを電気的に接続する。このとき、例えば、ボンディングツール７を用いて前記配線２に荷重をかけることにより、前記配線２は、図１４に示したノッチ２Ａ部分で切断される。その後、前記ボンディングツール７により前記配線２を変形させ、前記半導体チップの外部電極４０１と接続する。
【００１４】
次に、トランスファモールドにより前記弾性体３及び前記絶縁基板１の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体で封止する。前記トランスファモールドは、図１７、図１８、及び図１９に示したように、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面に上金型８を配置し、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面の裏面に下金型９を配置して、前記上金型８に設けられた、前記半導体チップ４及び前記弾性体３を収容する空間（キャビティ）８Ａ、及び前記弾性体３の開口部３Ａ、ならびに前記絶縁基板１の開口部１Ａ内に、流動性が高い状態の絶縁体（熱硬化性樹脂）５を流し込んで成形した後、前記成形した絶縁体５を加熱して完全硬化させる。
【００１５】
このとき、前記絶縁基板１の第２開口部１Ｂに前記絶縁体５が流れ込むと、外部接続端子を形成したときの導通不良の原因となるため、前記下金型９は、図１８及び図１９に示したように、平板状の金型を用いて、前記絶縁基板１と密着させ、前記第１開口部１Ａから絶縁体（樹脂）５が漏れないようにする。
【００１６】
次に、図示は省略するが、前記絶縁基板の第２開口部１Ｂに、はんだ接合材を用いたボール状端子（外部接続端子）６を形成し、図２０に示すように、前記絶縁基板１上の領域Ｌ１を切断して個片化すると、図１３（ｂ）に示したような半導体装置が得られる。
【００１７】
また、図１３（ｂ）に示したような半導体装置の場合、個片化する際に、図２０に示したように、前記弾性体３の外側、すなわち、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５を切断すると、前記弾性体３の周囲が前記絶縁体５で覆われてしまい、前記弾性体３の内部に残留した水分の逃げ場がなくなり、前記弾性体３の剥離や、前記配線２の腐食等の原因になる。そのため、近年では、例えば、図２１に示すように、前記弾性体３の外周部に、個片化する領域Ｌ１の外側に突出する部分３０１を設けておき、前記絶縁体５で封止した後、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５、ならびに前記弾性体の突出部３０１を切断し、前記弾性体３の一部を前記絶縁体５の表面に露出される方法が提案されている。この場合、前記弾性体３の内部に残留した水分が前記露出面から半導体装置の外部に放出されるため、残留水分による弾性体３の剥離や配線２の腐食を防ぐことができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、図１３（ｂ）に示したように、トランスファモールドにより前記半導体チップ４全体を絶縁体５で封止すると、例えば、図２２（ａ）に示すように、前記半導体チップの非回路形成面４Ａ上の絶縁体５０２が収縮したときに、前記半導体チップ４の側面部分の絶縁体が引っ張られ、前記配線基板（絶縁基板１）を外側に引っ張るような力が働き、前記配線基板が反るという問題があった。
【００１９】
また、図１３（ｂ）に示した半導体装置のように、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が露出していると、前記絶縁基板１を外側に引っ張るような力が働いたときに、図２２（ｂ）に示すように、前記第1開口部１Ａの端面が前記絶縁体５０１から剥がれやすくなるという問題があった。
【００２０】
また、前記絶縁基板１が前記絶縁体５０１から剥がれると、前記配線２にも負荷がかかり、断線しやすくなるという問題があった。また、前記絶縁基板１と前記絶縁体５の剥離した部分１０から水分が浸入して配線２が腐食しやすくなるという問題があった。そのため、前記半導体装置の電気的信頼性が低下するという問題があった。
【００２１】
本発明の目的は、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記開口部周辺での配線基板の剥離を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、電気的信頼性の低下を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００２３】
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によって明らかになるであろう。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００２５】
（１）所定位置が開口された絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板の前記配線が設けられた面の上に、前記絶縁基板の開口部と重なる位置が開口された絶縁性の弾性体を設け、前記弾性体上に半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて設け、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げ、その先端部を前記半導体チップの外部電極と電気的に接続し、トランスファモールドにより前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内を封止する前記絶縁体の部分は、前記絶縁基板の露出面から所定の高さだけ突出し、かつ、該突出した部分の外周が所定の厚さをもって前記開口部の端面よりも所定の幅だけ外側にある半導体装置である。
【００２６】
前記（１）の手段によれば、前記絶縁体の突出した部分の外周部が所定の厚さ以上であることにより、前記絶縁基板の開口部の周辺と前記絶縁体との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板を外側に引っ張るような力が働いたときに、前記絶縁基板が前記絶縁体から剥がれるのを防ぐことができる。
【００２７】
そのため、前記配線の断線や、前記絶縁基板と前記絶縁体の剥離した部分からの水分の浸入による腐食を防げ、電気的信頼性が低下するのを防げる。
【００２８】
また、トランスファモールドにより封止した場合には、前記弾性体の一部を前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留する水分を前記半導体装置の外部に放出できるため、前記弾性体に残留する水分による弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００２９】
（２）テープ状の絶縁基板の所定位置に開口部を形成し、前記絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板を形成する工程と、前記配線基板の前記配線が形成された面の上に、前記開口部と重なる位置が開口した絶縁性の弾性体を配置する工程と、半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて前記弾性体の上に接着する工程と、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げて、その先端部と前記半導体チップの外部電極とを電気的に接続する工程と、前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止する工程と、前記絶縁体で封止する工程の後、前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板を切断して個片化する工程とを備える半導体装置の製造方法であって、前記絶縁体で封止する工程は、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面側に配置される上金型と、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面の裏面側に配置される下金型を用いたトランスファモールドにより行い、前記下金型の前記絶縁基板の開口部と重なる領域に、所定の深さで、かつ、前記絶縁基板の開口部の端面よりも外側に外周を有する溝を設けておく半導体装置の製造方法である。
【００３０】
前記（２）の手段によれば、トランスファモールドで用いる下金型に、前記溝を設けておくことにより、前記絶縁基板の開口部の端面が前記絶縁体の内部に入り、前記絶縁基板の開口部周辺と前記絶縁体の密着力を大きくすることができ、前記絶縁基板の開口部周辺の剥離を防ぐことができる。
【００３１】
また、前記個片化する工程において、前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板、ならびに前記弾性体の一部を切断して、前記弾性体の一部を前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留した水分を外部に放出することができるため、前記弾性体に残留した水分による前記弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００３２】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００３３】
なお、実施例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、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１及び図２は、本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図１は半導体装置の平面図、図２（ａ）は図１に示した半導体装置のＡ−Ａ’線での断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の配線と半導体装置の外部電極との接続部の部分拡大図である。
【００３５】
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、１は絶縁基板、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、２は配線、３は弾性体、３Ａは弾性体の開口部、４は半導体チップ、４０１は半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）、５は絶縁体、６はボール状端子である。
【００３６】
本実施例の半導体装置は、図１及び図２（ａ）に示すように、所定位置が開口された絶縁基板１の表面に、第１開口部１Ａ上に突出する配線２が設けられた配線基板を設け、前記配線基板上に、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体（エラストマー）３を設け、前記弾性体３上に半導体チップ４を設け、前記半導体チップ４の外部電極４０１と、前記配線２の前記開口部１Ａ上に突出した部分とを電気的に接続し、トランスファモールドにより前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体５で封止した半導体装置である。
【００３７】
また、前記絶縁体５の、前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内を封止する部分５０１は、図２（ｂ）に示すように、前記絶縁基板１の露出面から所定の高さだけ突出している。このとき、前記絶縁体５０１の突出した部分の外周５０１Ａは、前記第１開口部１Ａの端面よりも所定の幅ＷＲ、例えば、１ｍｍ以上外側に設け、前記絶縁体５０１の前記突出した部分の外周部５０１Ａが所定の厚さＴＲ、例えば、０．０７５ｍｍ（７５μｍ）以上になるように設ける。
【００３８】
また、本実施例の半導体装置では、前記絶縁基板１に第２開口部１Ｂを設けており、図２（ａ）に示したように、前記第２開口部１Ｂに、例えば、はんだ接合材を用いたボール状端子６を接続し、前記配線２を半導体装置の外部に引き出している。
【００３９】
図３乃至図１０は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【００４０】
以下、図３乃至図１０に沿って、本実施例の半導体装置の製造方法について説明する。なお、従来の半導体装置の製造方法と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
まず、図３に示すように、テープ状の絶縁基板１の所定位置に第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂが形成され、前記絶縁基板１の表面に、前記第１開口部１Ａ上に突出する配線２が形成された配線基板を形成する。
【００４２】
このとき、前記絶縁基板１には、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により、図３に示したように、半導体チップの外部電極と配線を接続する部分の第１開口部１Ａと、ボール状端子などの外部接続端子を形成する部分の第２開口部１Ｂを形成する。また、前記配線２は、前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成した絶縁基板１の表面に銅箔を接着した後、前記銅箔をエッチングして形成する。
【００４３】
また、前記配線２は、後の工程で、前記配線２を切断し、変形させて前記半導体チップの外部電極４０１と接続するので、図３に示したように、前記配線２を切れやすくするためのノッチ２Ａを設けておく。
【００４４】
また、前記絶縁基板１は、図３では省略しているが、例えば、ポリイミドテープ等の一方向に長尺なテープ状であり、前記絶縁基板１の全域に渡って、図３に示したような領域Ｌ１内のパターンが繰り返し形成されている。またこのとき、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、リールツーリール（reel to reel）方式で形成する。
【００４５】
また、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、前記手順に限らず、例えば、銅箔を絶縁基板１上に接着した後、あるいは、絶縁基板１の表面に無電解めっきやスパッタリング等で導電性薄膜を形成した後、例えば、炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工により前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成し、前記銅箔あるいは導電性薄膜をエッチングして前記配線２を形成する方法もある。
【００４６】
次に、図４に示すように、例えば、前記配線基板の前記配線２が形成された面に、前記絶縁基板の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体３を配置する。図示は省略するが、前記弾性体３には、例えば、フッ素系化合物などの多孔質材料からなる弾性体の表面及び裏面に、熱硬化性樹脂等の接着材を設けた３層構造のものを用いる。
【００４７】
また、前記弾性体３の外周部には、図４に示したように、個片化する領域Ｌ１の外側に突出する突起部３０１を設けておく。
【００４８】
次に、図５（ａ）に示すように、前記弾性体３上に半導体チップ４を配置し、前記配線基板と前記半導体チップ４を接着する。このとき、前記半導体チップ４は、図５（ａ）に示したように、前記半導体チップの外部電極４０１が、前記弾性体の開口部３Ａ内にあり、前記配線２の前記第１開口部１Ａに突出した部分と重なるように位置合わせをして接着する。
【００４９】
次に、図５（ｂ）に示すように、前記配線２と前記半導体チップの外部電極４０１を電気的に接続する。このとき、例えば、ボンディングツール７を用いて前記配線２に荷重をかけることにより、前記配線２は、図３に示したノッチ２Ａ部分で切断される。その後、前記配線２を変形させて、前記半導体チップの外部電極４０１と接続される。
【００５０】
次に、トランスファモールドにより前記弾性体３及び前記絶縁基板１の第１開口部１Ａ、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体で封止する。前記トランスファモールドは、図６、図７、及び図８に示したように、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面に上金型８を配置し、前記配線基板の、前記半導体チップを接着した面の裏面に下金型９を配置して、前記上金型８に設けられた、前記半導体チップ４及び前記弾性体３を収容する空間（キャビティ）８Ａ、及び前記弾性体３の開口部３Ａならびに前記絶縁基板１の第１開口部１Ａ内に、流動性が高い状態の絶縁体（熱硬化性樹脂）５を流し込んで成形した後、前記成形した絶縁体５を加熱して完全硬化させる。
【００５１】
このとき、前記絶縁基板１の第２開口部１Ｂに前記絶縁体５が流れ込むと、外部接続端子を形成したときの導通不良の原因となるため、前記下金型９は、図７及び図８に示したように、平板状の金型を用いて、前記絶縁基板１と密着させ、前記第１開口部１Ａから絶縁体（樹脂）５が漏れないようにするが、本実施例では、図７及び図８に示したように、前記絶縁基板の第１開口部１Ａと重なる位置に、所定の深さで、かつ、外周が前記第１開口部１Ａよりも外側にある溝９Ａを設けておく。前記溝９Ａの深さは、例えば、０．０７５ｍｍ程度にする。
【００５２】
次に、図示は省略するが、前記絶縁基板の第２開口部１Ｂに、はんだ接合材を用いたボール状端子（外部接続端子）６を形成し、図９及び図１０に示すように、前記絶縁基板上の領域Ｌ１を切断して個片化すると、図１及び図２（ａ）に示したような半導体装置が得られる。このとき、前記領域Ｌ１を切断すると、図９に示したように、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５０２、ならびに前記弾性体の突起部３０１が切断され、前記弾性体３の一部が前記絶縁体５０２の表面に露出する。そのため、前記弾性体３の内部に残留した水分を、前記弾性体３の露出面から前記半導体装置へ放出することができ、残留した水分による弾性体３の剥離や配線２の腐食を防ぐことができる。
【００５３】
図１１は、本実施例の半導体装置の作用効果を説明するための模式図であり、図１１（ａ）は半導体装置の断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の配線と半導体装置の外部電極との接続部の部分拡大図である。
【００５４】
本実施例の半導体装置は、図２（ｂ）に示したように、前記配線基板（絶縁基板１）及び前記弾性体３の開口部内を封止する絶縁体５０１は、前記絶縁基板１から突出しており、かつ、突出部の外周５Ａが前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面よりも外側にある。このとき、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの周辺は、３つの面で前記絶縁体５０１と密着しており、例えば、図２２（ｂ）に示したような従来の半導体装置に比べ、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの周辺と前記絶縁体５の密着力が大きくなっている。そのため、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、例えば、前記半導体チップの非回路形成面４Ａ上の絶縁体５０２が収縮し、前記絶縁基板１（配線基板）が外側に引っ張られるような力が加わったときに、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくすることができる。
【００５５】
また、前記絶縁基板の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくなるため、前記配線２に負荷がかかり、断線する可能性も低くなり、半導体装置の電気的信頼性が低下することを防げる。
【００５６】
以上説明したように、本実施例の半導体装置によれば、前記絶縁体の前記突出した部分の、前記外周部が所定の厚さ以上であることにより、前記絶縁基板の開口部の周辺と前記絶縁体との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板を外側に引っ張るような力が働いたときに、前記絶縁基板が前記絶縁体から剥がれるのを防ぐことができる。
【００５７】
そのため、トランスファモールドにより半導体チップ全体を封止した半導体装置であっても、前記配線の断線や前記絶縁基板と前記絶縁体の剥離した部分からの水分の浸入による腐食を防げ、電気的信頼性が低下するのを防げる。
【００５８】
また、トランスファモールドにより封止した場合には、個片化する工程で、前記弾性体を一部切断し、前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留する水分を前記半導体装置の外部に放出できるため、前記弾性体に残留する水分による弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００５９】
また、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくなるため、従来の図２２（ｂ）に示した半導体装置のように、剥離した部分から水分が浸入して配線２が腐食することがないので、半導体装置の電気的信頼性が低下することを防げる。
【００６０】
また、本実施例の半導体装置のように、トランスファモールドにより前記半導体チップ４の周囲を絶縁体５（５０２）で封止することにより、前記半導体チップ４に傷が付いたり、欠けたりすることを防げる。また、トランスファモールドにより封止することにより、前記絶縁体５０２の外形のばらつき、すなわち、前記半導体装置の外形のばらつきを低減することができる。そのため、従来の、図１３（ａ）に示した半導体装置に比べ、取り扱いが容易になるとともに、故障や不良が起きにくくなる。
【００６１】
図１２は、前記実施例の半導体装置の応用例を示す模式断面図である。
【００６２】
前記実施例では、図２（ａ）に示したように、前記半導体チップ４全体、すなわち、前記半導体チップの非回路形成面４Ａも絶縁体５（５０２）で封止した半導体装置を例にあげているが、これに限らず、トランスファモールドにより封止している半導体装置であれば、例えば、図１２に示すように、前記半導体チップの非回路形成面４Ａが露出するように封止されていてもよい。この場合も、前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内を封止する絶縁体５０１の突出した部分の、前記外周部が所定の厚さＴＲ以上であることにより、前記絶縁基板の第１開口部１Ａの周辺と前記絶縁体５０１との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板１が前記絶縁体５から剥がれるのを防ぐことができる。
【００６３】
また、トランスファモールドにより封止するため、前記半導体装置の外形のばらつきが少なく、また、半導体チップ４の欠けを防ぐことができ、取り扱いが容易である。また、前記半導体チップの非回路形成面４Ａが露出しているため、放熱特性が向上する。
【００６４】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例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もちろんである。
【００６５】
【発明の効果】
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。
【００６６】
（１）配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記開口部周辺での配線基板の剥離を防ぐことができる。
【００６７】
（２）配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、電気的信頼性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式平面図である。
【図２】本実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図２（ａ）は図１に示した半導体装置のＡ−Ａ’線での断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【図３】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、配線基板を形成する工程の平面図である。
【図４】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、弾性体を配置する工程の平面図である。
【図５】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図５（ａ）は半導体チップを接着する工程の断面図、図５（ｂ）は配線と半導体チップの外部電極を接続する工程の断面図である。
【図６】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、トランスファモールドにより封止する工程の平面図である。
【図７】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図６のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図８】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図６のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図９】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、半導体装置を個片化する工程の平面図である。
【図１０】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図９のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【図１１】本実施例の半導体装置の作用効果を説明するための模式図であり、図１１（ａ）は図２（ａ）に対応する断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【図１２】前記実施例の半導体装置の応用例を説明するための模式断面図である。
【図１３】従来の半導体装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図１４】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１５】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１７】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１９】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図２０】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図２１】従来の半導体装置の応用例を説明するための模式平面図である。
【図２２】従来の半導体装置の課題を説明するための模式図であり、図２２（ａ）は図１３（ｂ）に対応する断面図、図２２（ｂ）は図１３（ｂ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【符号の説明】
１…絶縁基板、１Ａ…第１開口部、１Ｂ…第２開口部、２…配線、２Ａ…ノッチ、３…弾性体（エラストマー）、３Ａ…弾性体の開口部、３０１…弾性体の突起部、４…半導体チップ、４０１…半導体チップの外部電極、４Ａ…半導体チップの非回路形成面、５…絶縁体、５０１…開口部内の絶縁体、５０２…半導体チップ周辺の絶縁体、５０１Ａ…絶縁体５０１の突出部の外周、６…ボール状端子（外部接続端子）、７…ボンディングツール、８…上金型、８Ａ…キャビティ、９…下金型、９Ａ…下金型の溝。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続した半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板（インターポーザ）上に半導体チップを実装した半導体装置には、前記配線基板上に、絶縁性の弾性体（エラストマー）を介在させて前記半導体チップを接着した半導体装置がある。
【０００３】
前記弾性体を介在させて前記半導体チップを接着した半導体装置は、図１３（ａ）に示すように、所定位置が開口された絶縁基板１の表面に、前記開口部１Ａに突出する配線２が設けられた配線基板を設け、前記配線基板上に、前記絶縁基板１の開口部１Ａと重なる位置が開口された前記弾性体３を設け、前記弾性体３上に前記半導体チップ４を設け、前記配線２の前記開口部１Ａ内に突出した部分を変形させて前記半導体チップの外部電極４０１と電気的に接続している。
【０００４】
また、前記半導体装置は、図１３（ａ）に示したように、前記絶縁基板１の開口部１Ａ及び前記弾性体３の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の側面部を絶縁体５で封止している。
【０００５】
図１３（ａ）に示したような半導体装置の場合、前記絶縁体５は、熱硬化性樹脂を塗布あるいはポッティングして硬化させて形成しており、前記半導体装置の非回路形成面、言い換えると、前記外部電極４０１が設けられた面の裏面４Ａが露出していることが多い。そのため、前記半導体装置を実装基板等に実装する際に、前記半導体チップの露出面４Ａに傷が付いたり、欠けたりしやすい。そこで、近年では、図１３（ｂ）に示すように、前記半導体チップ４全体を前記絶縁体５で封止した半導体装置が製造されている。
【０００６】
前記図１３（ｂ）に示したような半導体装置の製造方法を簡単に説明すると、まず、図１４に示すように、テープ状の絶縁基板１の所定位置に第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂが形成され、前記絶縁基板１の表面に、前記第１開口部１Ａ上に突出する配線２が形成された配線基板を形成する。
【０００７】
このとき、前記絶縁基板１には、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により、図１４に示したように、半導体チップの外部電極と配線を接続する部分の第１開口部１Ａと、ボール状端子などの外部接続端子を形成する部分の第２開口部１Ｂを形成する。また、前記配線２は、前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成した絶縁基板１の表面に銅箔を接着した後、前記銅箔をエッチングして形成する。
【０００８】
また、前記配線２は、後の工程で、前記配線２を変形させて前記半導体チップの外部電極と接続するので、図１４に示したように、前記配線を切れやすくするためのノッチ２Ａを設けておく。
【０００９】
また、前記絶縁基板１は、図１４では省略しているが、例えば、ポリイミドテープ等の一方向に長尺なテープ状であり、前記絶縁基板１の全域に渡って、図１４に示した領域Ｌ１内のパターンが繰り返し形成されている。またこのとき、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、リールツーリール（reel to reel）方式で形成する。
【００１０】
また、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、前記手順に限らず、例えば、銅箔を絶縁基板１上に接着した後、あるいは、絶縁基板１の表面に無電解めっきやスパッタリング等で導電性薄膜を形成した後、例えば、炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工により前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成し、前記銅箔あるいは導電性薄膜をエッチングして前記配線２を形成する方法もある。
【００１１】
次に、図１５に示すように、例えば、前記配線基板の前記配線２が形成された面に、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体３を配置する。図示は省略するが、前記弾性体３には、例えば、フッ素系化合物などの多孔質材料からなる弾性体の表面及び裏面に、熱硬化性樹脂等の接着材を設けた３層構造のものを用いる。
【００１２】
次に、図１６（ａ）に示すように、前記弾性体３上に半導体チップ４を配置し、前記配線基板（絶縁基板１）と前記半導体チップ４を接着する。このとき、前記半導体チップ４は、図１６（ａ）に示したように、前記半導体チップの外部電極４０１が、前記弾性体３の開口部３Ａ内にあり、前記配線２の前記第１開口部１Ａに突出した部分と重なるように位置合わせをして接着する。
【００１３】
次に、図１６（ｂ）に示すように、前記配線２と前記半導体チップの外部電極４０１とを電気的に接続する。このとき、例えば、ボンディングツール７を用いて前記配線２に荷重をかけることにより、前記配線２は、図１４に示したノッチ２Ａ部分で切断される。その後、前記ボンディングツール７により前記配線２を変形させ、前記半導体チップの外部電極４０１と接続する。
【００１４】
次に、トランスファモールドにより前記弾性体３及び前記絶縁基板１の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体で封止する。前記トランスファモールドは、図１７、図１８、及び図１９に示したように、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面に上金型８を配置し、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面の裏面に下金型９を配置して、前記上金型８に設けられた、前記半導体チップ４及び前記弾性体３を収容する空間（キャビティ）８Ａ、及び前記弾性体３の開口部３Ａ、ならびに前記絶縁基板１の開口部１Ａ内に、流動性が高い状態の絶縁体（熱硬化性樹脂）５を流し込んで成形した後、前記成形した絶縁体５を加熱して完全硬化させる。
【００１５】
このとき、前記絶縁基板１の第２開口部１Ｂに前記絶縁体５が流れ込むと、外部接続端子を形成したときの導通不良の原因となるため、前記下金型９は、図１８及び図１９に示したように、平板状の金型を用いて、前記絶縁基板１と密着させ、前記第１開口部１Ａから絶縁体（樹脂）５が漏れないようにする。
【００１６】
次に、図示は省略するが、前記絶縁基板の第２開口部１Ｂに、はんだ接合材を用いたボール状端子（外部接続端子）６を形成し、図２０に示すように、前記絶縁基板１上の領域Ｌ１を切断して個片化すると、図１３（ｂ）に示したような半導体装置が得られる。
【００１７】
また、図１３（ｂ）に示したような半導体装置の場合、個片化する際に、図２０に示したように、前記弾性体３の外側、すなわち、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５を切断すると、前記弾性体３の周囲が前記絶縁体５で覆われてしまい、前記弾性体３の内部に残留した水分の逃げ場がなくなり、前記弾性体３の剥離や、前記配線２の腐食等の原因になる。そのため、近年では、例えば、図２１に示すように、前記弾性体３の外周部に、個片化する領域Ｌ１の外側に突出する部分３０１を設けておき、前記絶縁体５で封止した後、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５、ならびに前記弾性体の突出部３０１を切断し、前記弾性体３の一部を前記絶縁体５の表面に露出される方法が提案されている。この場合、前記弾性体３の内部に残留した水分が前記露出面から半導体装置の外部に放出されるため、残留水分による弾性体３の剥離や配線２の腐食を防ぐことができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、図１３（ｂ）に示したように、トランスファモールドにより前記半導体チップ４全体を絶縁体５で封止すると、例えば、図２２（ａ）に示すように、前記半導体チップの非回路形成面４Ａ上の絶縁体５０２が収縮したときに、前記半導体チップ４の側面部分の絶縁体が引っ張られ、前記配線基板（絶縁基板１）を外側に引っ張るような力が働き、前記配線基板が反るという問題があった。
【００１９】
また、図１３（ｂ）に示した半導体装置のように、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が露出していると、前記絶縁基板１を外側に引っ張るような力が働いたときに、図２２（ｂ）に示すように、前記第1開口部１Ａの端面が前記絶縁体５０１から剥がれやすくなるという問題があった。
【００２０】
また、前記絶縁基板１が前記絶縁体５０１から剥がれると、前記配線２にも負荷がかかり、断線しやすくなるという問題があった。また、前記絶縁基板１と前記絶縁体５の剥離した部分１０から水分が浸入して配線２が腐食しやすくなるという問題があった。そのため、前記半導体装置の電気的信頼性が低下するという問題があった。
【００２１】
本発明の目的は、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記開口部周辺での配線基板の剥離を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、電気的信頼性の低下を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００２３】
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によって明らかになるであろう。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００２５】
（１）所定位置が開口された絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板の前記配線が設けられた面の上に、前記絶縁基板の開口部と重なる位置が開口された絶縁性の弾性体を設け、前記弾性体上に半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて設け、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げ、その先端部を前記半導体チップの外部電極と電気的に接続し、トランスファモールドにより前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内を封止する前記絶縁体の部分は、前記絶縁基板の露出面から所定の高さだけ突出し、かつ、該突出した部分の外周が所定の厚さをもって前記開口部の端面よりも所定の幅だけ外側にある半導体装置である。
【００２６】
前記（１）の手段によれば、前記絶縁体の突出した部分の外周部が所定の厚さ以上であることにより、前記絶縁基板の開口部の周辺と前記絶縁体との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板を外側に引っ張るような力が働いたときに、前記絶縁基板が前記絶縁体から剥がれるのを防ぐことができる。
【００２７】
そのため、前記配線の断線や、前記絶縁基板と前記絶縁体の剥離した部分からの水分の浸入による腐食を防げ、電気的信頼性が低下するのを防げる。
【００２８】
また、トランスファモールドにより封止した場合には、前記弾性体の一部を前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留する水分を前記半導体装置の外部に放出できるため、前記弾性体に残留する水分による弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００２９】
（２）テープ状の絶縁基板の所定位置に開口部を形成し、前記絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板を形成する工程と、前記配線基板の前記配線が形成された面の上に、前記開口部と重なる位置が開口した絶縁性の弾性体を配置する工程と、半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて前記弾性体の上に接着する工程と、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げて、その先端部と前記半導体チップの外部電極とを電気的に接続する工程と、前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止する工程と、前記絶縁体で封止する工程の後、前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板を切断して個片化する工程とを備える半導体装置の製造方法であって、前記絶縁体で封止する工程は、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面側に配置される上金型と、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面の裏面側に配置される下金型を用いたトランスファモールドにより行い、前記下金型の前記絶縁基板の開口部と重なる領域に、所定の深さで、かつ、前記絶縁基板の開口部の端面よりも外側に外周を有する溝を設けておく半導体装置の製造方法である。
【００３０】
前記（２）の手段によれば、トランスファモールドで用いる下金型に、前記溝を設けておくことにより、前記絶縁基板の開口部の端面が前記絶縁体の内部に入り、前記絶縁基板の開口部周辺と前記絶縁体の密着力を大きくすることができ、前記絶縁基板の開口部周辺の剥離を防ぐことができる。
【００３１】
また、前記個片化する工程において、前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板、ならびに前記弾性体の一部を切断して、前記弾性体の一部を前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留した水分を外部に放出することができるため、前記弾性体に残留した水分による前記弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００３２】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００３３】
なお、実施例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、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１及び図２は、本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図１は半導体装置の平面図、図２（ａ）は図１に示した半導体装置のＡ−Ａ’線での断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の配線と半導体装置の外部電極との接続部の部分拡大図である。
【００３５】
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、１は絶縁基板、１Ａは第１開口部、１Ｂは第２開口部、２は配線、３は弾性体、３Ａは弾性体の開口部、４は半導体チップ、４０１は半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）、５は絶縁体、６はボール状端子である。
【００３６】
本実施例の半導体装置は、図１及び図２（ａ）に示すように、所定位置が開口された絶縁基板１の表面に、第１開口部１Ａ上に突出する配線２が設けられた配線基板を設け、前記配線基板上に、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体（エラストマー）３を設け、前記弾性体３上に半導体チップ４を設け、前記半導体チップ４の外部電極４０１と、前記配線２の前記開口部１Ａ上に突出した部分とを電気的に接続し、トランスファモールドにより前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体５で封止した半導体装置である。
【００３７】
また、前記絶縁体５の、前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内を封止する部分５０１は、図２（ｂ）に示すように、前記絶縁基板１の露出面から所定の高さだけ突出している。このとき、前記絶縁体５０１の突出した部分の外周５０１Ａは、前記第１開口部１Ａの端面よりも所定の幅ＷＲ、例えば、１ｍｍ以上外側に設け、前記絶縁体５０１の前記突出した部分の外周部５０１Ａが所定の厚さＴＲ、例えば、０．０７５ｍｍ（７５μｍ）以上になるように設ける。
【００３８】
また、本実施例の半導体装置では、前記絶縁基板１に第２開口部１Ｂを設けており、図２（ａ）に示したように、前記第２開口部１Ｂに、例えば、はんだ接合材を用いたボール状端子６を接続し、前記配線２を半導体装置の外部に引き出している。
【００３９】
図３乃至図１０は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【００４０】
以下、図３乃至図１０に沿って、本実施例の半導体装置の製造方法について説明する。なお、従来の半導体装置の製造方法と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
まず、図３に示すように、テープ状の絶縁基板１の所定位置に第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂが形成され、前記絶縁基板１の表面に、前記第１開口部１Ａ上に突出する配線２が形成された配線基板を形成する。
【００４２】
このとき、前記絶縁基板１には、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により、図３に示したように、半導体チップの外部電極と配線を接続する部分の第１開口部１Ａと、ボール状端子などの外部接続端子を形成する部分の第２開口部１Ｂを形成する。また、前記配線２は、前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成した絶縁基板１の表面に銅箔を接着した後、前記銅箔をエッチングして形成する。
【００４３】
また、前記配線２は、後の工程で、前記配線２を切断し、変形させて前記半導体チップの外部電極４０１と接続するので、図３に示したように、前記配線２を切れやすくするためのノッチ２Ａを設けておく。
【００４４】
また、前記絶縁基板１は、図３では省略しているが、例えば、ポリイミドテープ等の一方向に長尺なテープ状であり、前記絶縁基板１の全域に渡って、図３に示したような領域Ｌ１内のパターンが繰り返し形成されている。またこのとき、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、リールツーリール（reel to reel）方式で形成する。
【００４５】
また、前記第１開口部１Ａ及び第２開口部１Ｂ、ならびに前記配線２は、前記手順に限らず、例えば、銅箔を絶縁基板１上に接着した後、あるいは、絶縁基板１の表面に無電解めっきやスパッタリング等で導電性薄膜を形成した後、例えば、炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工により前記第１開口部１Ａ及び前記第２開口部１Ｂを形成し、前記銅箔あるいは導電性薄膜をエッチングして前記配線２を形成する方法もある。
【００４６】
次に、図４に示すように、例えば、前記配線基板の前記配線２が形成された面に、前記絶縁基板の第１開口部１Ａと重なる位置が開口された絶縁性の弾性体３を配置する。図示は省略するが、前記弾性体３には、例えば、フッ素系化合物などの多孔質材料からなる弾性体の表面及び裏面に、熱硬化性樹脂等の接着材を設けた３層構造のものを用いる。
【００４７】
また、前記弾性体３の外周部には、図４に示したように、個片化する領域Ｌ１の外側に突出する突起部３０１を設けておく。
【００４８】
次に、図５（ａ）に示すように、前記弾性体３上に半導体チップ４を配置し、前記配線基板と前記半導体チップ４を接着する。このとき、前記半導体チップ４は、図５（ａ）に示したように、前記半導体チップの外部電極４０１が、前記弾性体の開口部３Ａ内にあり、前記配線２の前記第１開口部１Ａに突出した部分と重なるように位置合わせをして接着する。
【００４９】
次に、図５（ｂ）に示すように、前記配線２と前記半導体チップの外部電極４０１を電気的に接続する。このとき、例えば、ボンディングツール７を用いて前記配線２に荷重をかけることにより、前記配線２は、図３に示したノッチ２Ａ部分で切断される。その後、前記配線２を変形させて、前記半導体チップの外部電極４０１と接続される。
【００５０】
次に、トランスファモールドにより前記弾性体３及び前記絶縁基板１の第１開口部１Ａ、ならびに前記半導体チップ４の周囲を絶縁体で封止する。前記トランスファモールドは、図６、図７、及び図８に示したように、前記配線基板の、前記半導体チップ４を接着した面に上金型８を配置し、前記配線基板の、前記半導体チップを接着した面の裏面に下金型９を配置して、前記上金型８に設けられた、前記半導体チップ４及び前記弾性体３を収容する空間（キャビティ）８Ａ、及び前記弾性体３の開口部３Ａならびに前記絶縁基板１の第１開口部１Ａ内に、流動性が高い状態の絶縁体（熱硬化性樹脂）５を流し込んで成形した後、前記成形した絶縁体５を加熱して完全硬化させる。
【００５１】
このとき、前記絶縁基板１の第２開口部１Ｂに前記絶縁体５が流れ込むと、外部接続端子を形成したときの導通不良の原因となるため、前記下金型９は、図７及び図８に示したように、平板状の金型を用いて、前記絶縁基板１と密着させ、前記第１開口部１Ａから絶縁体（樹脂）５が漏れないようにするが、本実施例では、図７及び図８に示したように、前記絶縁基板の第１開口部１Ａと重なる位置に、所定の深さで、かつ、外周が前記第１開口部１Ａよりも外側にある溝９Ａを設けておく。前記溝９Ａの深さは、例えば、０．０７５ｍｍ程度にする。
【００５２】
次に、図示は省略するが、前記絶縁基板の第２開口部１Ｂに、はんだ接合材を用いたボール状端子（外部接続端子）６を形成し、図９及び図１０に示すように、前記絶縁基板上の領域Ｌ１を切断して個片化すると、図１及び図２（ａ）に示したような半導体装置が得られる。このとき、前記領域Ｌ１を切断すると、図９に示したように、前記絶縁基板１及び前記絶縁体５０２、ならびに前記弾性体の突起部３０１が切断され、前記弾性体３の一部が前記絶縁体５０２の表面に露出する。そのため、前記弾性体３の内部に残留した水分を、前記弾性体３の露出面から前記半導体装置へ放出することができ、残留した水分による弾性体３の剥離や配線２の腐食を防ぐことができる。
【００５３】
図１１は、本実施例の半導体装置の作用効果を説明するための模式図であり、図１１（ａ）は半導体装置の断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の配線と半導体装置の外部電極との接続部の部分拡大図である。
【００５４】
本実施例の半導体装置は、図２（ｂ）に示したように、前記配線基板（絶縁基板１）及び前記弾性体３の開口部内を封止する絶縁体５０１は、前記絶縁基板１から突出しており、かつ、突出部の外周５Ａが前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面よりも外側にある。このとき、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの周辺は、３つの面で前記絶縁体５０１と密着しており、例えば、図２２（ｂ）に示したような従来の半導体装置に比べ、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの周辺と前記絶縁体５の密着力が大きくなっている。そのため、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、例えば、前記半導体チップの非回路形成面４Ａ上の絶縁体５０２が収縮し、前記絶縁基板１（配線基板）が外側に引っ張られるような力が加わったときに、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくすることができる。
【００５５】
また、前記絶縁基板の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくなるため、前記配線２に負荷がかかり、断線する可能性も低くなり、半導体装置の電気的信頼性が低下することを防げる。
【００５６】
以上説明したように、本実施例の半導体装置によれば、前記絶縁体の前記突出した部分の、前記外周部が所定の厚さ以上であることにより、前記絶縁基板の開口部の周辺と前記絶縁体との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板を外側に引っ張るような力が働いたときに、前記絶縁基板が前記絶縁体から剥がれるのを防ぐことができる。
【００５７】
そのため、トランスファモールドにより半導体チップ全体を封止した半導体装置であっても、前記配線の断線や前記絶縁基板と前記絶縁体の剥離した部分からの水分の浸入による腐食を防げ、電気的信頼性が低下するのを防げる。
【００５８】
また、トランスファモールドにより封止した場合には、個片化する工程で、前記弾性体を一部切断し、前記絶縁体の表面に露出させることにより、前記弾性体の内部に残留する水分を前記半導体装置の外部に放出できるため、前記弾性体に残留する水分による弾性体の剥離や配線の腐食を防ぐことができる。
【００５９】
また、前記絶縁基板１の第１開口部１Ａの端面が前記絶縁体５から剥がれにくくなるため、従来の図２２（ｂ）に示した半導体装置のように、剥離した部分から水分が浸入して配線２が腐食することがないので、半導体装置の電気的信頼性が低下することを防げる。
【００６０】
また、本実施例の半導体装置のように、トランスファモールドにより前記半導体チップ４の周囲を絶縁体５（５０２）で封止することにより、前記半導体チップ４に傷が付いたり、欠けたりすることを防げる。また、トランスファモールドにより封止することにより、前記絶縁体５０２の外形のばらつき、すなわち、前記半導体装置の外形のばらつきを低減することができる。そのため、従来の、図１３（ａ）に示した半導体装置に比べ、取り扱いが容易になるとともに、故障や不良が起きにくくなる。
【００６１】
図１２は、前記実施例の半導体装置の応用例を示す模式断面図である。
【００６２】
前記実施例では、図２（ａ）に示したように、前記半導体チップ４全体、すなわち、前記半導体チップの非回路形成面４Ａも絶縁体５（５０２）で封止した半導体装置を例にあげているが、これに限らず、トランスファモールドにより封止している半導体装置であれば、例えば、図１２に示すように、前記半導体チップの非回路形成面４Ａが露出するように封止されていてもよい。この場合も、前記絶縁基板１及び前記弾性体３の開口部内を封止する絶縁体５０１の突出した部分の、前記外周部が所定の厚さＴＲ以上であることにより、前記絶縁基板の第１開口部１Ａの周辺と前記絶縁体５０１との接着力が大きくなるため、前記絶縁基板１が前記絶縁体５から剥がれるのを防ぐことができる。
【００６３】
また、トランスファモールドにより封止するため、前記半導体装置の外形のばらつきが少なく、また、半導体チップ４の欠けを防ぐことができ、取り扱いが容易である。また、前記半導体チップの非回路形成面４Ａが露出しているため、放熱特性が向上する。
【００６４】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例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もちろんである。
【００６５】
【発明の効果】
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。
【００６６】
（１）配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、前記開口部周辺での配線基板の剥離を防ぐことができる。
【００６７】
（２）配線基板上に弾性体を介在させて半導体チップを接着し、前記配線基板及び前記弾性体に設けられた開口部内で配線と半導体チップの外部電極とを接続し、前記開口部内及び前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、電気的信頼性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式平面図である。
【図２】本実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図２（ａ）は図１に示した半導体装置のＡ−Ａ’線での断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【図３】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、配線基板を形成する工程の平面図である。
【図４】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、弾性体を配置する工程の平面図である。
【図５】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図５（ａ）は半導体チップを接着する工程の断面図、図５（ｂ）は配線と半導体チップの外部電極を接続する工程の断面図である。
【図６】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、トランスファモールドにより封止する工程の平面図である。
【図７】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図６のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図８】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図６のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図９】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、半導体装置を個片化する工程の平面図である。
【図１０】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図９のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【図１１】本実施例の半導体装置の作用効果を説明するための模式図であり、図１１（ａ）は図２（ａ）に対応する断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【図１２】前記実施例の半導体装置の応用例を説明するための模式断面図である。
【図１３】従来の半導体装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図１４】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１５】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１７】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１９】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図２０】従来の半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図２１】従来の半導体装置の応用例を説明するための模式平面図である。
【図２２】従来の半導体装置の課題を説明するための模式図であり、図２２（ａ）は図１３（ｂ）に対応する断面図、図２２（ｂ）は図１３（ｂ）の配線と半導体チップの外部電極との接続部の拡大図である。
【符号の説明】
１…絶縁基板、１Ａ…第１開口部、１Ｂ…第２開口部、２…配線、２Ａ…ノッチ、３…弾性体（エラストマー）、３Ａ…弾性体の開口部、３０１…弾性体の突起部、４…半導体チップ、４０１…半導体チップの外部電極、４Ａ…半導体チップの非回路形成面、５…絶縁体、５０１…開口部内の絶縁体、５０２…半導体チップ周辺の絶縁体、５０１Ａ…絶縁体５０１の突出部の外周、６…ボール状端子（外部接続端子）、７…ボンディングツール、８…上金型、８Ａ…キャビティ、９…下金型、９Ａ…下金型の溝。
Claims (4)
- 所定位置が開口された絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板の前記配線が設けられた面の上に、前記絶縁基板の開口部と重なる位置が開口された絶縁性の弾性体を設け、前記弾性体上に半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて設け、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げ、その先端部を前記半導体チップの外部電極と電気的に接続し、トランスファモールドにより前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止した半導体装置において、
前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内を封止する前記絶縁体の部分は、前記絶縁基板の露出面から所定の高さだけ突出し、かつ、該突出した部分の外周が所定の厚さをもって前記開口部の端面よりも所定の幅だけ外側にあることを特徴とする半導体装置。 - 前記弾性体の一部が、前記絶縁体の表面に露出していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
- テープ状の絶縁基板の所定位置に開口部を形成し、前記絶縁基板の片面に前記開口部上に突出する配線を有する配線基板を形成する工程と、前記配線基板の前記配線が形成された面の上に、前記開口部と重なる位置が開口した絶縁性の弾性体を配置する工程と、半導体チップをその外部電極のある面を前記弾性体側に向けて前記弾性体の上に接着する工程と、前記配線の前記開口部上に突出した部分を前記半導体チップ側に折り曲げ、その先端部と前記半導体チップの外部電極とを電気的に接続する工程と、前記絶縁基板及び前記弾性体の開口部内、ならびに前記半導体チップの周囲を絶縁体で封止する工程と、前記絶縁体で封止する工程の後、前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板を切断して個片化する工程とを備える半導体装置の製造方法であって、
前記絶縁体で封止する工程は、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面側に配置される上金型と、前記配線基板の前記半導体チップが配置された面の裏面側に配置される下金型を用いたトランスファモールドにより行い、
前記下金型の前記絶縁基板の開口部と重なる領域に、所定の深さで、かつ、前記絶縁基板の開口部の端面よりも外側に外周を有する溝を設けておくことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記個片化する工程は、
前記絶縁体の外周部及び前記絶縁基板、ならびに前記弾性体の一部を切断して、前記弾性体の一部を前記絶縁体の表面に露出させることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
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