JP4562940B2

JP4562940B2 - 半導体装置用基板

Info

Publication number: JP4562940B2
Application number: JP2001105150A
Authority: JP
Inventors: 正則高橋; 均小林
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: JP2002299517A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置用基板に係り、特に基板上において樹脂封止された複数の半導体装置を切断して個別の半導体装置を製造するための半導体装置用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の製造工程を簡略化するために、複数の半導体チップを一枚の基板上において樹脂封止してから個別の半導体チップに分離（個片化）する技術が開発されている。従来、一括して樹脂封止した半導体チップを個片化するには、ダイサー（ダイシングソー）により切断する方法が一般的であった。
【０００３】
すなわち、複数の半導体チップを一枚の基板上に整列して搭載し、樹脂封止する。これにより、基板と封止樹脂は一体化され、封止樹脂内に半導体チップが封止されて基板により配線された半導体装置が形成される。このようにして一括で樹脂封止して形成された複数の半導体装置は、ダイシングブレード（ダイシングソー）により切断することにより個片化される。
【０００４】
半導体チップを搭載する基板としては、ポリイミドフィルム（テープ）等に配線パターンを形成したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）が用いられることが多い。配線パターンは、ポリイミドフィルムに銅箔等をラミネートし、エッチングによりパターン化することにより形成される。すなわち、配線パターンを有するＦＰＣ上に複数の半導体チップを搭載して一括して樹脂封止し、その後、形成された半導体装置をダイシングブレードにより切断して個片化するものである。なお、ダイサーによる切断の他にレーザ切断装置による切断することもある。
【０００５】
図１は複数の半導体チップを整列して搭載するために使用される基板の簡略平面図である。図１に示す複数の整列した四角形４は、ＦＰＣ基板２に搭載される半導体チップに相当し、縦線６及び横線８は夫々ダイシングラインを示す。
【０００６】
図１に示すようにマトリックス状に半導体チップが配列されて一括に樹脂封止されている場合、縦方向のダイシングライン６と横方向のダイシングライン８とが交差する点がある。ダイシングラインは各半導体素子搭載領域の間に位置しており、ダイシングブレードをダイシングラインに沿って移動することにより半導体装置を分離する。ダイシングラインは、ダイシングブレードにより切削されて除去される領域の中央を示す線であり、実際には、封止樹脂及びＦＰＣ基板２は、図２に示すようにダイシングブレードの厚みに相当する幅Ｗを有する領域がダイシングブレードによって切削され除去される。
【０００７】
ここで、縦方向のダイシングライン６と横方向のダイシングライン８とが交差する領域に注目する。この交差領域では、まず一方向のダイシングラインに沿ってダイシングブレードが進行してＦＰＣ基板２及び封止樹脂が切削され除去された後、これと垂直な方向のダイシングラインに沿ってダイシングブレードが進む。したがって、交差領域では、ダイシングブレードが２回通ることとなる。ダイシングブレードが交差領域を２回目に通過する際は、封止樹脂８と基板２とはすでに切断されて除去されているので、交差領域に近づくにつれ、ダイシングブレードが進む方向における切断される部分の厚さが減少する。
【０００８】
切断される部分（領域）は最後までダイシングブレードにより切削されることが理想的であるが、最後の部分は切削に必要な強度が不足し、切削されずにダイシングブレードにより押しのけられて薄いバリとなって残ってしまう。図３は封止樹脂１０で封止した半導体チップをダイシングブレードにより切断した状態を示す平面図である。図３において、まず横方向（矢印▲１▼）に切断し、次に縦方向（矢印▲２▼）に切断した場合、上述のようにバリ１２−１が発生する。
【０００９】
また、ＦＰＣ基板１２の材料であるポリイミドは比較的柔らかい材料であるため、切削性があまりよくなく、図４に示すようにＦＰＣ基板２の表面部分が切削されずに残ってしまうためにバリ１２−２が発生する。ここで、図４は図３に示す切断後の半導体装置の拡大側面図である。上述のバリ１２−１，１２−２は、ダイシングブレードの幅と同等の長さからその１．５倍程度の長さになり、切断された半導体装置の角部又は端部に付着したままとなることが多い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＦＰＣ基板の配線パターンには金メッキあるいはニッケルメッキ等の電解メッキを施すことが多い。したがって、ＦＰＣ基板上には電解メッキ用の引出し線が形成される。一般的に、メッキ引出し線はパターン配線により形成されるが、メッキ引出し線をダイシングラインに沿って設けておくことにより、ダイシング時（切断時）にメッキ引出し線を除去することができる。なお、図２及び図５におけるの実線は、ダイシングライン上に配置されたメッキ引出し線を示している。
【００１１】
ダイシングラインに沿ってメッキ引出し線が設けられている場合、上述のバリが発生した際にメッキ引出し線の一部がバリに含まれることとなる。すなわち、バリはダイシングブレードの幅以上の長さで形成されるので、ダイシングブレードで削り取られるべきメッキ引出し線の一部はバリに付着したままとなる。メッキ引出し線は配線パターンと同じ材料、例えば銅箔であり、導電性材料である。したがって、導電性材料を含むバリが半導体装置に付着し、切断後の工程において問題を引き起こすおそれがあった。
【００１２】
上述のようなバリの発生を防止するために、ＦＰＣ基板に予め貫通孔を形成しておく方法が提案されている。すなわち、図５に示すようにＦＰＣ基板の半導体装置が形成される領域の角部に相当する位置に、予め貫通孔１４を形成しておき、バリの発生を防止するものである。図６は貫通孔１４を有するＦＰＣ基板２を用いた場合の半導体装置を基板側から見た平面図である。貫通孔１４に対応する部分は封止樹脂１０がＦＰＣ基板２の表面まで達している。また、図７は図６に示す半導体装置の拡大側面図である。
【００１３】
ＦＰＣ基板２に貫通孔１４があると、図７の矢印で示すように、樹脂封止時に封止樹脂１０が貫通孔１４からＦＰＣ基板２とＦＰＣ基板側の金型との間に流れ出し、金型に付着することがある。このような場合、樹脂封止工程において、半導体装置に打痕が生じたり、異物として付着したりするといった問題がある。また、ＢＧＡタイプの半導体装置の場合、半田ボールの接合不良を引き起こすこともある。したがって、ＦＰＣ基板に貫通孔を設けてバリの発生を抑制することは最善の方法ではなかった。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ブレード等による切断時に発生するバリに導電性材料が含まれることを防止し得る半導体装置用基板を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１記載の発明は、複数の半導体素子を搭載して樹脂封止し個片化するために用いられる半導体装置用基板であって、メッキ処理が施された配線パターンと、樹脂封止した半導体装置を個片化するための複数の直交するダイシングラインに沿って延在するメッキ引出し線とを有し、前記メッキ引出し線は、ダイシングにより除去される領域内で前記ダイシングラインに沿って延在し、前記ダイシングラインの交差領域ではダイシングにより除去される領域外に延在して当該交差領域を迂回するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、メッキ引出し線がダイシングラインの交差領域内に延在することはなく、したがって、ダイシングブレード等による切断時にバリが発生しても、バリにメッキ引出し線が含まれることはない。したがって、バリに導電性材料が含まれていることにより生じる問題を回避することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体装置用基板であって、前記交差領域は個片化に用いられるダイシングブレードの幅を一辺とする正方形の領域として画成されることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、直交するダイシングラインの交点に関して、ダイシングブレードの幅に対応した幅の辺を有する領域が交差領域として画成される。ダイシングにより発生するバリはダイシングブレードにより除去される領域から発生するため、交差領域内にメッキ引出し線が延在しなければ、バリにメッキ引出し線が含まれることはない。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の半導体装置用基板であって、前記メッキ引出し線は、前記交差領域を包囲するように延在する包囲部分と、前記包囲部分からダイシングラインに沿って延在する部分とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、包囲部分によってメッキ引出し線がダイシングラインの交差領域を迂回することができる。包囲部分は円形あるいは四角形等の任意の形状とすることができる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のういちいずれか一項記載の半導体装置用基板であって、前記メッキ引出し線は、前記配線パターンと同じ材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、基板に配線パターンを形成する工程においてメッキ引出し線を同時に形成することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【００２６】
図８は本発明の一実施の形態によるＦＰＣ基板の平面図である。図９は図８中のＡ部拡大図である。図９（ａ）は交差領域におけるメッキ引出し線のパターンの一例を示し、図９（ｂ）はメッキ引出し線のパターンの他の例を示す。
【００２７】
図８に示すＦＰＣ基板２０はＢＧＡタイプの半導体装置に用いられる基板であり、ポリイミド等の樹脂テープに銅箔を貼りつけてパターン化したものである。ＦＰＣ基板２０には、半導体チップを搭載する領域（搭載領域）２２がマトリックス状に整列して設けられている。各搭載領域２２の間にはダイシングにより除去される領域（ダイシング領域：図９中２４で示す）が設けられる。図８ではダイシング領域は明確に示されていないが、図９では点線により囲まれた部分として示される。なお、各搭載領域２２には配線パターンが設けられているが、図面の簡単化のために図示は省略している。
【００２８】
上述のダイシング領域２４にはメッキ引出し線２６が設けられ、ダイシング領域２４内を長手方向に延在している。ダイシングライン（ダイシング領域）は縦方向に延在するものと横方向に延在するものがあり、図８のＡ部のように互いに交差する点が存在する。図９はＡ部拡大図であり、ダイシング領域が交差した領域（交差領域：図９中２８で示す）付近を拡大して示している。
【００２９】
従来の基板では、縦方向に延在するメッキ引出し線と横方向に延在するメッキ引き線とは、交差領域２８内において交差していた。しかし、本実施の形態においては、メッキ引出し線２６は、交差領域２８を迂回して互いに接続されている。すなわち、ダイシング領域に延在するメッキ引出し線２６は、交差領域２８の手前で２本に分かれ、交差領域２８内に延在しないように交差領域を迂回して直交するダイシング領域内に延在するメッキ引出し線２６に接続されている。
【００３０】
図９（ａ）に示す例では、メッキ引出し線２６は交差領域２８の手前で９０度の角度をなす２本の線に分岐し、この２本の線の各々が直交するメッキ引出し線に接続されている。したがって、正方形にパターン化されたメッキ引出し線２６が交差領域２８を包囲するように形成されている。この場合、ダイシング領域を延在するメッキ引出し線２６は正方形パターンの各頂点から延出する。
【００３１】
また、図９（ｂ）に示す例では、メッキ引出しシ線２６は交差領域２８の手前で左右に１８０度延在し、直交するメッキ引出し線２６の分岐線に接続されている。したがって、正方形の交差領域２８より一回り大きな形状の正方形にパターン化されたメッキ引出し線２６が交差領域２８を包囲するように形成されている。この場合、ダイシング領域を延在するメッキ引出し線２６は正方形パターンの各辺の中央から延出する。
【００３２】
以上のような構成において、メッキ引出し線２６は交差領域２８内に存在しないため、交差領域２８内のＦＰＣ基板２０にバリが発生しても、バリにメッキ引出し線が含まれることが防止される。したがって、本実施の形態によるＦＰＣ基板２０を用いた半導体装置の製造過程においては、導電性材料を含むバリに起因した問題が生じるおそれはない。
【００３３】
なお、メッキ引出し線のパターン形状は、図９において示すような正方形に限ることなく、交差領域２８内に入らなければ円形等の任意の形状とすることができる。また、パターンは対称な形状でなくてもよく、その一部が欠けたものであってもよい。また、本発明はＦＰＣ基板に限ることなく、ガラスエポキシ基板等のリジッドな基板に適用することもできる。
【００３４】
図１０はメッキ引出し線のパターンの変形例を示す図である。図１０に示す例では、各半導体チップの搭載領域に形成されている端子を利用して、メッキ引出し線２６の迂回部分を形成したものである。すなわち、ダイシング領域の外側になる搭載領域には、半導体チップと接続するための端子３０が多数設けられている。これら端子のうち、例えば交差領域２８に近い部分に位置する端子３０を選定し、一つのメッキ引出し線２６をこの端子３０に接続する。そして、このメッキ引出し線に接続すべき他のメッキ引出し線２６も同様に同じ端子３０に接続する。これにより、メッキ引出し線２６同士は、交差領域を迂回した状態で端子３０を介して互いに接続される。メッキ引出し線２６はダイシングにより除去されるので、端子３０は通常の端子として機能に影響はない。
【００３５】
図１０においては、交差領域２８に近い端子３０を選定したが、配線パターンにより接続することができる端子であれば、必ずしも交差領域２８の近傍に位置する端子でなくてもよい。また、図１０のように全ての方向に対して端子を介して迂回する必要はなく、パターンによる迂回と端子を介した迂回を組み合わせた形態でもかまわない。
【００３６】
また、上述の実施の形態ではダイサーによる切断を例に説明したが、レーザ切断装置による切断にも適用することができる。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
請求項１記載の発明によれば、メッキ引出し線がダイシングラインの交差領域内に延在することはなく、したがって、ダイシングブレードによる切削時にバリが発生しても、バリにメッキ引出し線が含まれることはない。したがって、バリに導電性材料が含まれていることにより生じる問題を回避することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、直交するダイシングラインの交点に関して、ダイシングブレードの幅に対応した幅の辺を有する領域が交差領域として画成される。ダイシングにより発生するバリはダイシングブレードにより除去される領域から発生するため、交差領域内にメッキ引出し線が延在しなければ、バリにメッキ引出し線が含まれることはない。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、包囲部分によってメッキ引出し線がダイシングラインの交差領域を迂回することができる。包囲部分は円形あるいは四角形等の任意の形状とすることができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、基板に配線パターンを形成する工程においてメッキ引出し線を同時に形成することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体装置用基板の簡略平面図である。
【図２】図１に示すメッキ引出し線の交差部分を示す拡大図である。
【図３】図１に示す半導体装置のダイシング後の簡略平面図である。
【図４】ダイシング後の半導体装置の側面図である。
【図５】基板に貫通孔を設けた場合のメッキ引出し線の交差部分を示す拡大図である。
【図６】基板に貫通孔を設けた場合のダイシング後の簡略平面図である。
【図７】基板に貫通孔を設けた場合の半導体装置の側面図である
【図８】本発明の一実施の形態によるＦＰＣ基板の平面図である。
【図９】図８に示すＡ部の拡大図である。
【図１０】メッキ引出し線のパターンの変形例を示す図である。
【符号の説明】
２０ＦＰＣ基板
２２搭載領域
２４ダイシング領域
２６メッキ引出し線
２８交差領域

Claims

複数の半導体素子を搭載して樹脂封止し個片化するために用いられる半導体装置用基板であって、
メッキ処理が施された配線パターンと、樹脂封止した半導体装置を個片化するための複数の直交するダイシングラインに沿って延在するメッキ引出し線とを有し、
前記メッキ引出し線は、ダイシングにより除去される領域内で前記ダイシングラインに沿って延在し、前記ダイシングラインの交差領域ではダイシングにより除去される領域外に延在して当該交差領域を迂回するように形成されていることを特徴とする半導体装置用基板。
請求項１記載の半導体装置用基板であって、
前記交差領域は個片化に用いられるダイシングブレードの幅を一辺とする正方形の領域として画成されることを特徴とする半導体装置用基板。
請求項２記載の半導体装置用基板であって、
前記メッキ引出し線は、前記交差領域を包囲するように延在する包囲部分と、前記包囲部分からダイシングラインに沿って延在する部分とを有することを特徴とする半導体装置用基板。
請求項１乃至３のういちいずれか一項記載の半導体装置用基板であって、
前記メッキ引出し線は、前記配線パターンと同じ材料により形成されていることを特徴とする半導体装置用基板。