JPH10261740A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止がなされるチップサイズパッケージ
において、樹脂封止の際に、バンプ等の外部接続端子が
設けられた樹脂フィルムの内方に封止樹脂の流れ込みを
防止し得る半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体素子１０の一面よりも小面積の樹
脂フィルム１６が、電極端子２０が設けられた半導体素
子１０の一面側にエラストマー層１２を介して接合さ
れ、樹脂フィルム１６の接合面に形成された導体パター
ン１４の一端から樹脂フィルム１６の端縁外方に延出さ
れたリード１８と、リード１８に接続された電極端子２
０とが樹脂封止され、且つ樹脂フィルム１６に形成され
た、導体パターン１４の他端部の裏面が露出する開口部
２３に、バンプ２４が設けられている半導体装置におい
て、該樹脂封止によって封止樹脂と接触する樹脂フィル
ム１６の端縁に沿って、バンプ２４が設けられた樹脂フ
ィルム１６の内方に封止樹脂の流れ込みを阻止する段差
２６が形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
更に詳細には半導体素子の一面側に、半導体素子と略同
一面積の回路基板が接合されて成る半導体装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置には、半導体素子の一面側
に、半導体素子と略同一面積の回路基板が接合されて成
る、いわゆるチップサイズパッケージ(Chip Size Packa
ge) の一種として、図７（ａ）に示す構造のものがあ
る。図７（ａ）に示すチップサイズパッケージは、電極
端子１１０が形成された半導体素子１００の一面側に、
弾性樹脂層であるエラストマー層１０２を介し、導体パ
ターン１０４が片面に形成された樹脂フィルム１０６が
接合されている。この樹脂フィルム１０６は、接合され
た半導体素子１００の一面よりも小面積であり、そのエ
ラストマー層１０２との接合面に形成された導体パター
ン１０４の一端から延出されたリード１０８は、樹脂フ
ィルム１０６の端縁外方に延出されている。このリード
１０８は、その先端部が接続された半導体素子１００の
電極端子１１０等と共に封止樹脂１１４によって封止さ
れている。更に、樹脂フィルム１０６に形成された、導
体パターン１０４の他端部の裏面が露出する開口部１０
７には、外部接続端子としてのバンプ１１２が設けられ
ている。バンプ１１２は、はんだバンプ、金バンプ、ニ
ッケルバンプのいずれであってもよい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図７（ａ）に示す樹脂
封止されたチップサイズパッケージは、小型で且つ実装
面積が小面積であるため、携帯電話等の携帯用電子機器
に内蔵される。ところで、樹脂フィルム１０６と封止樹
脂１０８との境界部分においては、その拡大図である図
７（ｂ）に示す如く、封止樹脂１０８に樹脂フィムル１
０６の上面よりも盛り上がった部分が形成されている。
この盛り上り部分は、リード１０８及びリード１０８と
接続された電極端子１１０等を樹脂封止する際に、通
常、熱硬化性の液状封止樹脂を所定箇所に滴下した後、
硬化処理を施すことによって形成される。つまり、熱硬
化性の液状封止樹脂を滴下した際に、樹脂フィルム１０
６の端縁と接触する液状封止樹脂が、表面張力によって
盛り上がった状態で硬化処理されるからである。かかる
液状封止樹脂の盛り上がりは、液状封止樹脂の過剰滴下
によって過大となったときに崩れ、バンプ１１２が設け
られた樹脂フィルム１０６の内方に液状封止樹脂が流れ
込む。このため、バンプ１１２が液状封止樹脂によって
覆われたりすることがある。この様な、事態が発生する
と、実装時にバンプ１１２のはんだ付け性不良が発生す
る。

【０００４】しかも、チップサイズパッケージにおいて
は、従来の半導体装置に比較して樹脂封止容積も小さく
なり、液状封止樹脂の滴下量も少ない。このため、液状
封止樹脂の滴下量の正確な制御が困難となり、樹脂封止
の際に、液状封止樹脂の滴下量が過大となって、バンプ
１１２を設けた樹脂フィルム１０６の内方に液状封止樹
脂が流れ込む現象が発生し易くなってきた。このため、
樹脂封止されたチップサイズパッケージについて、バン
プ１１２に封止樹脂の付着の有無を検査し、封止樹脂が
付着していて除去可能のものについては、封止樹脂の除
去を行ってきた。しかし、かかる検査作用や除去作業は
面倒で且つ煩雑な作業である。そこで、本発明の課題
は、樹脂封止がなされるチップサイズパッケージにおい
て、樹脂封止の際に、外部接続端子が設けられた樹脂フ
ィルムの内方に封止樹脂の流れ込みを防止し得る半導体
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく検討した結果、封止樹脂と接触する樹脂フィ
ルムの端縁部に段差を形成することによって、樹脂封止
の際に、外部接続端子が設けられた樹脂フィルムの内方
に封止樹脂の流れ込みを阻止できることを見出し、本発
明に到達した。すなわち、本発明は、半導体素子の一面
よりも小面積の樹脂フィルムが、電極端子が設けられた
半導体素子の一面側に樹脂層を介して接合され、前記樹
脂フィルムの接合面に形成された導体パターンの一端か
ら前記樹脂フィルムの端縁外方に延出されたリードと、
前記リードに接続された前記電極端子とが樹脂封止さ
れ、且つ前記樹脂フィルムに形成された、前記導体パタ
ーンの他端部の裏面が露出する開口部に、外部接続端子
が設けられた半導体装置において、該樹脂封止によって
封止樹脂と接触する前記樹脂フィルムの端縁に沿って、
前記外部接続端子が設けられた樹脂フィルムの内方に封
止樹脂の流れ込みを阻止する阻止部が形成されたことを
特徴とする半導体装置にある。

【０００６】かかる本発明において、阻止部は、樹脂フ
ィルムの端縁又はその近傍に段差又は溝を形成すること
によって形成でき、樹脂フィルムの端縁部又は端縁近傍
の表面を粗面に形成してもよい。また、阻止部として、
樹脂フィルムの端縁近傍に突出する、外部接続端子より
も低いダム部を形成することによって、外部接続端子が
設けられた樹脂フィルムの内方に封止樹脂の流れ込みを
確実に阻止できる。

【０００７】本発明の半導体装置によれば、樹脂フィル
ムの端縁に沿って、バンプ等の外部接続端子が設けられ
た樹脂フィルムの内方に封止樹脂の流れ込みを阻止する
阻止部が形成されている。このため、封止樹脂の滴下量
が少量であり、封止樹脂の滴下量の正確な制御が困難で
あるチップサイズパッケージにおいて、例え封止樹脂が
過大に滴下されても、外部接続端子が封止樹脂によって
覆われたり又は外部接続端子に封止樹脂が付着する事態
を防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る半導体装置は、図１
（ａ）に示す樹脂封止がなされたチップサイズパッケー
ジである。すなわち、電極端子２０等が形成された半導
体素子１０の一面側に、弾性樹脂層であるエラストマー
層１２を介し、導体パターン１４が片面に形成された樹
脂フィルム１６が接合されている。この樹脂フィルム１
６は、接合された半導体素子１０の一面側よりも小面積
であり、そのエラストマー層１２との接合面に形成され
た導体パターン１４の一端から延出されたリード１８
は、樹脂フィルム１６の端縁外方に延出されている。こ
のリード１８は、その先端部が接続された半導体素子１
０の電極端子２０等と共に封止樹脂２２によって封止さ
れている。更に、樹脂フィルム１６に形成された、導体
パターン１４の他端部の裏面が露出する開口部２３に
は、外部接続端子としてのバンプ２４が設けられてい
る。バンプ２４は、はんだバンプ、金バンプ、ニッケル
バンプのいずれのバンプであってもよい。

【０００９】図１（ａ）に示すチップサイズパッケージ
においては、封止樹脂２２と樹脂フィルム１６との境界
部を拡大した図１（ｂ）に示す様に、樹脂フィルム１６
の端縁部に、封止樹脂の樹脂フィルム上への流れ込みを
阻止する阻止部としての段差２６が形成されている。こ
の段差２６は、樹脂フィルム１６の周縁に沿って形成さ
れている。樹脂フィルム２２の端縁部に形成された段差
２６によれば、封止樹脂１８の盛り上がり部は、図１
（ｂ）に示す様に、段差２６の下段側端縁の近傍に形成
される。樹脂封止の際に、段差２６の下段側端縁と接触
する液状封止樹脂の表面張力のためである。従って、液
状封止樹脂が過大に滴下されても、液状封止樹脂は段差
２６の下段側端縁から上段面上に溢れるものの、段差２
６の上段側端縁を越えることがなく、バンプ２４に封止
樹脂が付着する事態等の発生を防止できる。

【００１０】かかる段差２６が形成された樹脂フィルム
１６は、図２に示す方法によって得ることができる。図
２において、樹脂フィルム１６の一面側に貼着された銅
箔３２に、導体パターン１４及びリード１８を形成する
部分の銅箔３２が露出するように、レジスト３４を塗布
する〔図２（ａ）（ｂ）〕。この銅箔３２が露出した箇
所に金めっきを施し、金めっき部３６を形成する〔図２
（ｃ）〕。更に、塗布したレジスト３４を除去し、樹脂
フィルム１６の他面側の所定箇所に、銅箔３２の裏面が
露出する開口部２３、２３を形成した後、開口部２３に
バンプ２４を形成する〔図２（ｄ）〕。このバンプ２４
として、例えばニッケル製のバンプは、銅箔３４を電極
としてニッケル電気めっきを施すことによって形成でき
る。次いで、リード１８を形成する樹脂フィルム１６の
部分をレーザ光によるエッチングよって除去し、銅箔３
２の裏面が露出するリード形成部３８を形成する〔図２
（ｅ）〕。この際に、段差２６も形成する。

【００１１】その後、リード形成部３８において、裏面
が露出する銅箔３２を化学エッチング等によって除去す
ることにより、導体パターン１４及びリード１８を形成
することができる〔図２（ｆ）〕。この工程において、
リード形成部３８に裏面が露出する銅箔３２が除去され
て金層のみのリード１８が掛け渡されたウインド部４０
が形成される。この様に、連続して形成されている導体
パターン１４とリード１８とは、導体パターン１４が銅
層と金層との二層によって形成され、リード１８が金層
のみで形成されている。このため、リード１８は容易に
曲げることができる。

【００１２】段差２６は、図２（ｅ）に示す様に、リー
ド形成部３８を形成する際に、図３又は図４に示す様
に、レーザ光によるエッチングによって形成できる。図
３においては、先ず、図２（ｄ）に示す樹脂フィルム１
６に、段差２６の上段側端縁となる箇所までマスク１７
を被着し、マスク１７から露出する樹脂フィルム部分に
レーザ光を照射してハーフエッチングを行う〔図３
（ａ）〕。このハーフエッチングを行う面積は、リード
形成部３８（ウインド部４０）の面積よりも段差２６の
上段側端縁分だけ広くなる。次いで、ハーフエッチング
を施した樹脂フィルム１６ａに、段差２６の下段側端縁
となる箇所までマスク１７を被着してレーザ光を照射
し、段差２６の下段側端縁よりも先端部のハーフエッチ
ング部に更にエッチングを施してリード形成部３８を形
成する。この様にして、リード形成部３８の内側縁を形
成する樹脂フィルム１６の端縁部に段差２６を形成でき
る〔図３（ｂ）〕。

【００１３】また、図４においては、同様にして、図２
（ｄ）に示す樹脂フィルム１６に、段差２６の下段側端
縁となる箇所までマスク１７を被着し、マスク１７から
露出する樹脂フィルム部分〔リード形成部３８（ウイン
ド部４０）と同一面積〕にレーザ光を照射し、段差２６
の下段側端縁よりも先端部の樹脂フィルムをエッチング
してリード形成部３８を形成する〔図４（ａ）〕。次い
で、段差２６の下段側端縁よりも先端部がエッチングさ
れた樹脂フィルム１６ｂに、段差２６の上段側端縁とな
る箇所までマスク１７を被着し、マスク１７から露出し
た樹脂フィルム１６ｂの露出部分にレーザ光を照射して
ハーフエッチングを行うことにより、リード形成部３８
の内側縁を形成する樹脂フィルム１６の端縁部に段差２
６を形成できる〔図４（ｂ）〕。

【００１４】図２（ｆ）に示す様に、段差２６が形成さ
れた樹脂フィルム１６を、半導体素子１０の一面側にエ
ラストマー層１２を介して接合した後、リード１８の先
端部を半導体素子１０の電極端子２０に接続し、リード
１８や電極端子２０等を樹脂封止すべく、熱硬化性の液
状封止樹脂を滴下する。この際に、樹脂フィルム１６に
形成した段差２６の下段側端縁と接触する液状封止樹脂
は、図１（ｂ）に示す様に、表面張力によって段差２６
の下段面よりも盛り上がった状態となる。ここで、液状
封止樹脂が過大に滴下されても、液状封止樹脂は段差２
６の下段側端縁から下段面に溢れるものの、段差２４の
上段側端縁を越えることがなく、バンプ２４に封止樹脂
が付着する事態等の発生を防止できる。この様に、所定
箇所に滴下された液状封止樹脂には、硬化処理が施され
て硬化される。

【００１５】図１〜図３に示すチップサイズパッケージ
は、樹脂フィムル１６の端縁部に段差２６が形成された
ものについて示したが、端縁近傍の樹脂フィルム１６に
溝を形成してもよい。かかる溝としては、図５（ａ）〜
（ｃ）に示す様に、断面形状が角状の溝２８ａ、Ｕ字状
の溝２８ｂ、Ｖ字状の溝２８ｃであってもよい。かかる
溝は、レーザエッチング又は化学エッチングによって形
成可能である。また、図５（ｄ）に示す様に、樹脂フィ
ルム１６の端縁部又は端縁近傍の表面を粗面３０に形成
してもよい。かかる粗面３０が形成されている場合、樹
脂フィルム１６の端縁から液状封止樹脂が樹脂フィルム
１６上に溢れても、液状封止樹脂は粗面３０に止まって
おりバンプ２４が設けられた樹脂フィルム１６の内方ま
で侵入できず、バンプ２４に封止樹脂が付着する事態等
の発生を防止できる。かかる粗面３０は、レーザ光を軽
く照射することによって形成できる。尚、 図１〜図５
に示すチップサイズパッケージにおいて、樹脂フィムル
１６の端縁部に形成する段差２６や溝の深さは、樹脂フ
ィムル１６の厚さの１／２程度とすることが好ましい。

【００１６】図１〜図５に示すチップサイズパッケージ
は、樹脂フィムル１６の一部に削り加工を施して段差２
６等を形成しているが、図６に示す様に、端縁近傍の樹
脂フィルム１６上に突出するダム部３２を形成してもよ
い。このダム部３２は、チップサイズパッケージの実装
の際に、邪魔とならないように、バンプ２４よりも低
く、好ましくはバンプ２４の高さの１／２以下となるよ
うに形成する。かかるダム部３２は、シリコーン樹脂や
エポキシ樹脂等の樹脂で形成できる。この際に、熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂、又は樹脂フィルム１６を形成す
る樹脂と相溶性を有する樹脂によって、予め枠状等に形
成されたダム部３２を樹脂フィルム１６に接着してもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、例え封止樹脂が過大に
滴下されても、外部接続端子が封止樹脂によって覆われ
又は外部接続端子に封止樹脂が付着する事態を防止でき
る。このため、樹脂封止がなされたチップサイズパッケ
ージについて、外部接続端子等に付着する封止樹脂の有
無の検査や除去を不要とすることができ、得られたチッ
プサイズパッケージの信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体装置の一例を示す部分断面
図である。

【図２】図１に示す樹脂フィルム１６を形成する形成方
法を説明する説明図である。

【図３】図２に示す形成方法において、段差２６を形成
する形成方法の一例を説明する説明図である。

【図４】図２に示す形成方法において、段差２６を形成
する形成方法の他の例を説明する説明図である。

【図５】樹脂フィルム１６に形成する他の阻止部を示す
樹脂フィルム１６の部分断面図である。

【図６】本発明に係る半導体装置の他の例を示す部分断
面図である。

【図７】従来の半導体装置の例を示す部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 半導体素子 １２ エラストマー層 １４ 導体パターン １６ 樹脂フィルム １８ リード ２０ 電極端子 ２２ 封止樹脂 ２３ 開口部 ２４ バンプ（外部接続端子） ２６ 段差 ２８ 溝 ３０ 粗面 ３２ ダム部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子の一面よりも小面積の樹脂フ
   ィルムが、電極端子が設けられた半導体素子の一面側に
   樹脂層を介して接合され、前記樹脂フィルムの接合面に
   形成された導体パターンの一端から前記樹脂フィルムの
   端縁外方に延出されたリードと、前記リードに接続され
   た前記電極端子とが樹脂封止され、 且つ前記樹脂フィルムに形成された、前記導体パターン
   の他端部の裏面が露出する開口部に、外部接続端子が設
   けられた半導体装置において、 該樹脂封止によって封止樹脂と接触する前記樹脂フィル
   ムの端縁に沿って、前記外部接続端子が設けられた樹脂
   フィルムの内方に封止樹脂の流れ込みを阻止する阻止部
   が形成されたことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 阻止部が、樹脂フィルムの端縁部に形成
   された段差である請求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 阻止部が、樹脂フィルムの端縁近傍に形
   成された溝である請求項１記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 阻止部が、樹脂フィルムの端縁部又は端
   縁近傍の表面に形成された粗面である請求項１記載の半
   導体装置。
5. 【請求項５】 阻止部が、樹脂フィルムの端縁近傍に突
   出する、外部接続端子よりも低いダム部である請求項１
   記載の半導体装置。