JPH11251485A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH11251485A JPH11251485A JP10055353A JP5535398A JPH11251485A JP H11251485 A JPH11251485 A JP H11251485A JP 10055353 A JP10055353 A JP 10055353A JP 5535398 A JP5535398 A JP 5535398A JP H11251485 A JPH11251485 A JP H11251485A
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- wiring tape
- wiring
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- 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
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い実装を行うことのできる半導体
装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 本半導体装置は、下面にアレイ状に配置
された外部端子１４を有し、上面に半導体素子１２を装
着させ、半導体素子の電極と外部端子とを電気的に接続
した配線を備える配線テープ１６と、半導体素子を挟ん
で配線テープ上に接着（１８）され、補強及び放熱機能
の少なくとも一方を有し、配線テープとは熱膨張係数の
異なる板状体３２との積層構造を有する半導体装置であ
る。本半導体装置では、積層構造の熱変形による湾曲方
向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こすような変形加
工が板状体に予め施されている。
装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 本半導体装置は、下面にアレイ状に配置
された外部端子１４を有し、上面に半導体素子１２を装
着させ、半導体素子の電極と外部端子とを電気的に接続
した配線を備える配線テープ１６と、半導体素子を挟ん
で配線テープ上に接着（１８）され、補強及び放熱機能
の少なくとも一方を有し、配線テープとは熱膨張係数の
異なる板状体３２との積層構造を有する半導体装置であ
る。本半導体装置では、積層構造の熱変形による湾曲方
向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こすような変形加
工が板状体に予め施されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＢＧＡ型（Tape
Ball Grid Array：テープボールグリッドアレイ）半導
体装置に関し、更に詳細には、実装基板に実装するに際
して、信頼性の高い電気的接続を行うことのできるＴＢ
ＧＡ型半導体装置、及びその製造方法に関するものであ
る。
Ball Grid Array：テープボールグリッドアレイ）半導
体装置に関し、更に詳細には、実装基板に実装するに際
して、信頼性の高い電気的接続を行うことのできるＴＢ
ＧＡ型半導体装置、及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を実装する手段として、従来
から、樹脂封止されたデュアルインラインパッケージ
（ＤＩＰ）や、表面実装型のクアッドフラットパッケー
ジ（ＱＦＰ）等が使われている。しかしながら、近年の
電子機器の多機能化／小型・薄型化に伴い、半導体装置
にも更に一層の多端子／小型・薄型化が要求されてお
り、従って、ＤＩＰ、ＱＦＰ等の半導体装置では、その
ような要求に応えられなくなって来ている。このような
状況の中、アレイ状に電極端子を配置したＢＧＡ型（ボ
ールグリッドアレイ）半導体装置や、ＬＧＡ型（ランド
グリッドアレイ）半導体装置が登場し、更には、多端子
化の容易さから、半導体素子の電極端子と外部端子とを
接続する配線を電気絶縁性テープに形成した、いわゆる
配線テープを用いたＴＢＧＡ型（Tape Ball Grid Arra
y：テープボールグリッドアレイ）半導体装置が開発さ
れている。
から、樹脂封止されたデュアルインラインパッケージ
（ＤＩＰ）や、表面実装型のクアッドフラットパッケー
ジ（ＱＦＰ）等が使われている。しかしながら、近年の
電子機器の多機能化／小型・薄型化に伴い、半導体装置
にも更に一層の多端子／小型・薄型化が要求されてお
り、従って、ＤＩＰ、ＱＦＰ等の半導体装置では、その
ような要求に応えられなくなって来ている。このような
状況の中、アレイ状に電極端子を配置したＢＧＡ型（ボ
ールグリッドアレイ）半導体装置や、ＬＧＡ型（ランド
グリッドアレイ）半導体装置が登場し、更には、多端子
化の容易さから、半導体素子の電極端子と外部端子とを
接続する配線を電気絶縁性テープに形成した、いわゆる
配線テープを用いたＴＢＧＡ型（Tape Ball Grid Arra
y：テープボールグリッドアレイ）半導体装置が開発さ
れている。
【０００３】ここで、図７を参照して、従来のＴＢＧＡ
型半導体装置の構成を説明する。図７は、ＴＢＧＡ型半
導体装置の構成を示す断面図である。従来のＴＢＧＡ型
半導体装置１０は、図７に示すように、上面に半導体素
子１２を装着させ、下面にアレイ状に配置された外部端
子１４を有し、半導体素子１２の電極と外部端子１４と
を電気的に接続した金属配線（図示せず）を備える配線
テープ１６と、半導体素子１２を挟んで配線テープ１６
上に、接着剤層１８を介して熱圧着され、補強及び放熱
機能を有し、配線テープ１６とは熱膨張係数の異なる補
強板２０との積層構造を有する。装着された半導体素子
１２は、配線テープ１６の下側から封止樹脂２２で封止
されている。配線テープ１６は、半導体素子１２とほぼ
同じ大きさの開口を備え、その開口に半導体素子１２を
配置させるようにしたポリイミド系の絶縁性材料からな
るテープであって、テープ上には外部端子１４と接続す
る金属配線が配線されている。開口縁からテープの長手
方向に対向して突出した複数本の配線リード２４と開口
部に配置された半導体素子１２のボンディングパッドと
を電気的に接続することにより、半導体素子１２は、配
線テープ１６の配線リード２４及び金属配線を介して外
部端子１４と１対１の対応で電気的に接続され、半導体
素子１２からの電気的信号は外部端子１４で授受するこ
とができるようになっている。補強板２０は、凹部２６
を備えた金属板であって、そこに半導体素子１２の上部
を収容している。
型半導体装置の構成を説明する。図７は、ＴＢＧＡ型半
導体装置の構成を示す断面図である。従来のＴＢＧＡ型
半導体装置１０は、図７に示すように、上面に半導体素
子１２を装着させ、下面にアレイ状に配置された外部端
子１４を有し、半導体素子１２の電極と外部端子１４と
を電気的に接続した金属配線（図示せず）を備える配線
テープ１６と、半導体素子１２を挟んで配線テープ１６
上に、接着剤層１８を介して熱圧着され、補強及び放熱
機能を有し、配線テープ１６とは熱膨張係数の異なる補
強板２０との積層構造を有する。装着された半導体素子
１２は、配線テープ１６の下側から封止樹脂２２で封止
されている。配線テープ１６は、半導体素子１２とほぼ
同じ大きさの開口を備え、その開口に半導体素子１２を
配置させるようにしたポリイミド系の絶縁性材料からな
るテープであって、テープ上には外部端子１４と接続す
る金属配線が配線されている。開口縁からテープの長手
方向に対向して突出した複数本の配線リード２４と開口
部に配置された半導体素子１２のボンディングパッドと
を電気的に接続することにより、半導体素子１２は、配
線テープ１６の配線リード２４及び金属配線を介して外
部端子１４と１対１の対応で電気的に接続され、半導体
素子１２からの電気的信号は外部端子１４で授受するこ
とができるようになっている。補強板２０は、凹部２６
を備えた金属板であって、そこに半導体素子１２の上部
を収容している。
【０００４】ＴＢＧＡ型半導体装置１０を形成するに
は、先ず、半導体素子１２を配線テープ１６の開口に配
置し、配線リード２４と半導体素子１２のボンディング
パッドとを電気的に接続する。次いで、半導体素子１２
の上部を補強板２０の凹部２６に収容するように、半導
体素子１２を装着させた配線テープ１６と補強板２０と
を位置合わせして、補強板２０に配線テープ１６を、接
着剤層１８を介して熱圧着する。最後に、半導体素子１
２のボンディングパッド側を封止樹脂２２で配線テープ
１６の下側から封止する。
は、先ず、半導体素子１２を配線テープ１６の開口に配
置し、配線リード２４と半導体素子１２のボンディング
パッドとを電気的に接続する。次いで、半導体素子１２
の上部を補強板２０の凹部２６に収容するように、半導
体素子１２を装着させた配線テープ１６と補強板２０と
を位置合わせして、補強板２０に配線テープ１６を、接
着剤層１８を介して熱圧着する。最後に、半導体素子１
２のボンディングパッド側を封止樹脂２２で配線テープ
１６の下側から封止する。
【０００５】ところで、ＴＢＧＡ型半導体装置１０の補
強板２０は、機械的外力及び化学的影響から半導体素子
１２を保護する役割を持つと共に、半導体素子１２で発
熱しが熱エネルギーを放出する放熱板の役割を有してい
るので、例えば銅合金等の熱伝導性の良い金属材料が用
いられる。一方、上述したように、配線テープ１６に
は、ポリイミド系の絶縁性プラスチック材料を用いてい
る。従って、熱可塑性又は熱硬化性プラスチックからな
る接着剤１８を用いて、プラスチック製の配線テープ１
６と金属補強板２０とを圧着するには、１００℃以上の
高温雰囲気で熱圧着することが必要である。
強板２０は、機械的外力及び化学的影響から半導体素子
１２を保護する役割を持つと共に、半導体素子１２で発
熱しが熱エネルギーを放出する放熱板の役割を有してい
るので、例えば銅合金等の熱伝導性の良い金属材料が用
いられる。一方、上述したように、配線テープ１６に
は、ポリイミド系の絶縁性プラスチック材料を用いてい
る。従って、熱可塑性又は熱硬化性プラスチックからな
る接着剤１８を用いて、プラスチック製の配線テープ１
６と金属補強板２０とを圧着するには、１００℃以上の
高温雰囲気で熱圧着することが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属補強板２
０とプラスチック製の配線テープ１６とでは、熱膨張係
数が大きく異なっているために、１００℃以上の高温雰
囲気で圧着すると、半導体装置１０が変形して、図８に
示すように、配線テープ１６と補強板２０との積層構造
の厚さ方向（図８ではＹで表示）に凸状に反って熱変形
するという問題があった。このように熱変形して反った
半導体装置１０を実装基板（マザーボード）２８に実装
すると、外部端子１４は、その高低が部分的に或いは局
所的に相互に異なり、その結果、図８に示すように、外
部端子１４と実装基板２８のハンダランドとの間で完全
な電気的接続を行うことが難しなり、電気的接続の信頼
性が低く、所望の半導体装置特性が得られないという問
題があった。
０とプラスチック製の配線テープ１６とでは、熱膨張係
数が大きく異なっているために、１００℃以上の高温雰
囲気で圧着すると、半導体装置１０が変形して、図８に
示すように、配線テープ１６と補強板２０との積層構造
の厚さ方向（図８ではＹで表示）に凸状に反って熱変形
するという問題があった。このように熱変形して反った
半導体装置１０を実装基板（マザーボード）２８に実装
すると、外部端子１４は、その高低が部分的に或いは局
所的に相互に異なり、その結果、図８に示すように、外
部端子１４と実装基板２８のハンダランドとの間で完全
な電気的接続を行うことが難しなり、電気的接続の信頼
性が低く、所望の半導体装置特性が得られないという問
題があった。
【０００７】上述した問題点を鑑み、本発明の目的は、
信頼性の高い実装を行うことのできる半導体装置及びそ
の製造方法を提供することである。
信頼性の高い実装を行うことのできる半導体装置及びそ
の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のＴＢ
ＧＡ型半導体装置の問題点を研究し、実験を重ねた結
果、積層構造に熱変形を引き起こさないためには、積層
構造の熱変形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形
を引き起こすような変形加工を板状体に予め施した上で
熱圧着することが、極めて有効な方策であることを見い
出し、本発明を完成するに到った。
ＧＡ型半導体装置の問題点を研究し、実験を重ねた結
果、積層構造に熱変形を引き起こさないためには、積層
構造の熱変形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形
を引き起こすような変形加工を板状体に予め施した上で
熱圧着することが、極めて有効な方策であることを見い
出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】上記目的を達成するために、得た知見に基
づき、本発明に係る半導体装置は、上面に半導体素子を
装着させ、下面にアレイ状に配置された外部端子を有
し、半導体素子の電極と外部端子とを電気的に接続した
配線を備える配線テープと、半導体素子を挟んで配線テ
ープ上に接着され、補強及び放熱機能の少なくとも一方
を有し、配線テープとは熱膨張係数の異なる板状体との
積層構造を有する半導体装置において、積層構造の熱変
形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こ
すような変形加工が板状体に予め施されていることを特
徴としている。
づき、本発明に係る半導体装置は、上面に半導体素子を
装着させ、下面にアレイ状に配置された外部端子を有
し、半導体素子の電極と外部端子とを電気的に接続した
配線を備える配線テープと、半導体素子を挟んで配線テ
ープ上に接着され、補強及び放熱機能の少なくとも一方
を有し、配線テープとは熱膨張係数の異なる板状体との
積層構造を有する半導体装置において、積層構造の熱変
形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こ
すような変形加工が板状体に予め施されていることを特
徴としている。
【００１０】本発明で配線テープは、熱圧着できる電気
絶縁性のテープである限り、その材質は問わない。ま
た、板状体は、補強及び放熱機能の少なくとも一方を有
する限り、その材質に制約はないが、好適には銅合金
板、アルミニウム合金板等の熱伝導性の良好な金属板で
ある。積層構造の熱変形による湾曲方向とは異なる方向
の湾曲変形とは、熱変形による湾曲面の曲率中心とは、
逆の方向に曲率中心を有するような湾曲面を有する湾曲
変形を言う。変形加工は、種々あるものの、例えば、変
形加工の例として、最も簡単な方法は機械的に板状体を
湾曲変形させるプレス加工である。また、板状体の少な
くとも一方の平面に粗面化処理を施してもよい。粗面化
処理とは、板状体の一方の面に機械的歪みを持たせるこ
とにより板状体内部に残留歪を発生させることができる
限り、その方法に制約はなく、例えばブラスト処理によ
り粗面化処理を施し、変形し易くした上で機械的な変形
を予め与えても良く、また切り溝を板状体の厚さ方向に
設け、変形し易くした上で機械的な変形を予め与えても
良い。また、板状体と異なる熱膨張係数を有する物質層
を板状体の一方の平面に設け、熱圧着時の板状体の熱変
形を矯正するようにしても良い。好適には、異なる熱膨
張係数を有する物質層は、耐熱性の点から、ポリイミド
系樹脂である。
絶縁性のテープである限り、その材質は問わない。ま
た、板状体は、補強及び放熱機能の少なくとも一方を有
する限り、その材質に制約はないが、好適には銅合金
板、アルミニウム合金板等の熱伝導性の良好な金属板で
ある。積層構造の熱変形による湾曲方向とは異なる方向
の湾曲変形とは、熱変形による湾曲面の曲率中心とは、
逆の方向に曲率中心を有するような湾曲面を有する湾曲
変形を言う。変形加工は、種々あるものの、例えば、変
形加工の例として、最も簡単な方法は機械的に板状体を
湾曲変形させるプレス加工である。また、板状体の少な
くとも一方の平面に粗面化処理を施してもよい。粗面化
処理とは、板状体の一方の面に機械的歪みを持たせるこ
とにより板状体内部に残留歪を発生させることができる
限り、その方法に制約はなく、例えばブラスト処理によ
り粗面化処理を施し、変形し易くした上で機械的な変形
を予め与えても良く、また切り溝を板状体の厚さ方向に
設け、変形し易くした上で機械的な変形を予め与えても
良い。また、板状体と異なる熱膨張係数を有する物質層
を板状体の一方の平面に設け、熱圧着時の板状体の熱変
形を矯正するようにしても良い。好適には、異なる熱膨
張係数を有する物質層は、耐熱性の点から、ポリイミド
系樹脂である。
【００１１】本発明に係る半導体装置を製造する方法
は、下面にアレイ状に配置された外部端子を有し、上面
に半導体素子を装着させ、半導体素子の電極と外部端子
とを電気的に接続した配線を備える配線テープと、半導
体素子を挟んで配線テープ上に接着され、補強及び放熱
機能の少なくとも一方を有し、配線テープと熱膨張係数
の異なる板状体との積層構造を有する半導体装置の製造
方法であって、半導体素子を配線テープ上に配置し、配
線テープの配線リードと半導体素子の電極とを電気的に
接続して、半導体素子を配線テープ上に装置する工程
と、半導体素子を挟むようにして、半導体素子を装着し
た配線テープと板状体とを重ね、接着剤を介して配線テ
ープと板状体とを熱圧着する工程とを備え、熱圧着する
工程では、熱圧着により積層構造が熱変形して生じる湾
曲方向とは異なる方向の湾曲変形を予め板状体に与えた
後に、又は熱圧着により積層構造が熱変形して生じる湾
曲方向とは異なる方向の湾曲変形を板状体に与えつつ、
配線テープとの熱圧着を行うことを特徴としている。
は、下面にアレイ状に配置された外部端子を有し、上面
に半導体素子を装着させ、半導体素子の電極と外部端子
とを電気的に接続した配線を備える配線テープと、半導
体素子を挟んで配線テープ上に接着され、補強及び放熱
機能の少なくとも一方を有し、配線テープと熱膨張係数
の異なる板状体との積層構造を有する半導体装置の製造
方法であって、半導体素子を配線テープ上に配置し、配
線テープの配線リードと半導体素子の電極とを電気的に
接続して、半導体素子を配線テープ上に装置する工程
と、半導体素子を挟むようにして、半導体素子を装着し
た配線テープと板状体とを重ね、接着剤を介して配線テ
ープと板状体とを熱圧着する工程とを備え、熱圧着する
工程では、熱圧着により積層構造が熱変形して生じる湾
曲方向とは異なる方向の湾曲変形を予め板状体に与えた
後に、又は熱圧着により積層構造が熱変形して生じる湾
曲方向とは異なる方向の湾曲変形を板状体に与えつつ、
配線テープとの熱圧着を行うことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明に係るＴＢＧＡ型半導体装置の
実施形態の一例であって、図１は本実施形態例のＴＢＧ
Ａ型半導体装置の構成を示す断面図である。図１から図
６で、図７及び図８に示したものと同じものには同じ符
号を付している。本実施形態例のＴＢＧＡ型半導体装置
３０は、図１に示すように、上面に半導体素子１２を装
着させ、下面にアレイ状に配置された外部端子１４を有
し、半導体素子１２の電極と外部端子１４とを電気的に
接続した金属配線（図示せず）を備える配線テープ１６
と、半導体素子１２を挟んで配線テープ１６上に、接着
剤層１８を介して熱圧着され、補強及び放熱機能を有
し、配線テープとは熱膨張係数の異なる板状体３２との
積層構造を有する。装着された半導体素子１２は、配線
テープ１６の下側から封止樹脂２２で封止されている。
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明に係るＴＢＧＡ型半導体装置の
実施形態の一例であって、図１は本実施形態例のＴＢＧ
Ａ型半導体装置の構成を示す断面図である。図１から図
６で、図７及び図８に示したものと同じものには同じ符
号を付している。本実施形態例のＴＢＧＡ型半導体装置
３０は、図１に示すように、上面に半導体素子１２を装
着させ、下面にアレイ状に配置された外部端子１４を有
し、半導体素子１２の電極と外部端子１４とを電気的に
接続した金属配線（図示せず）を備える配線テープ１６
と、半導体素子１２を挟んで配線テープ１６上に、接着
剤層１８を介して熱圧着され、補強及び放熱機能を有
し、配線テープとは熱膨張係数の異なる板状体３２との
積層構造を有する。装着された半導体素子１２は、配線
テープ１６の下側から封止樹脂２２で封止されている。
【００１３】配線テープ１６は、従来のＴＢＧＡ型半導
体装置と同様に、半導体素子１２とほぼ同じ大きさの開
口を備え、その開口に半導体素子１２を配置させるよう
にした耐熱性かつ電気絶縁性のプラスチック、例えばポ
リイミド系樹脂からなるテープであって、テープ上には
外部端子１４と接続する金属配線が配線されている。開
口縁からテープの長手方向に対向して突出した複数本の
配線リード２４と開口部に配置された半導体素子１２の
ボンディングパッドとを電気的に接続することにより、
半導体素子１２は、配線テープ１６の配線リード２４及
び金属配線を介して外部端子１４と１対１の対応で電気
的に接続され、半導体素子１２からの電気的信号を外部
端子１４で授受することができる。
体装置と同様に、半導体素子１２とほぼ同じ大きさの開
口を備え、その開口に半導体素子１２を配置させるよう
にした耐熱性かつ電気絶縁性のプラスチック、例えばポ
リイミド系樹脂からなるテープであって、テープ上には
外部端子１４と接続する金属配線が配線されている。開
口縁からテープの長手方向に対向して突出した複数本の
配線リード２４と開口部に配置された半導体素子１２の
ボンディングパッドとを電気的に接続することにより、
半導体素子１２は、配線テープ１６の配線リード２４及
び金属配線を介して外部端子１４と１対１の対応で電気
的に接続され、半導体素子１２からの電気的信号を外部
端子１４で授受することができる。
【００１４】補強板３２は、図２（ａ）に示すように、
図８に示す積層構造の熱変形による矢印Ｙ方向に凸の湾
曲方向とは異なる矢印Ｚ方向に凸の湾曲変形を引き起こ
すような変形加工が予め施されている金属板であって、
ほぼ中央の下側に凹部２６を備え、凹部２６に半導体素
子１２の上部を収容する。
図８に示す積層構造の熱変形による矢印Ｙ方向に凸の湾
曲方向とは異なる矢印Ｚ方向に凸の湾曲変形を引き起こ
すような変形加工が予め施されている金属板であって、
ほぼ中央の下側に凹部２６を備え、凹部２６に半導体素
子１２の上部を収容する。
【００１５】本実施形態例の半導体装置３０では、補強
板３２を圧着する際に発生する積層構造の熱変形による
湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こすような
変形加工が、予め、補強板３２に施されているので、半
導体装置３０は、図１に示すように、外部端子１４のア
レイは平面状に配置されており、外部端子１４のアレイ
に高低差が生じていない。よって、実装基板に実装する
際、従来のように外部端子１４と実装基板のハンダラン
ドとの間に隙間が生じないので、信頼性の高い電気的接
続を実現できる。
板３２を圧着する際に発生する積層構造の熱変形による
湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起こすような
変形加工が、予め、補強板３２に施されているので、半
導体装置３０は、図１に示すように、外部端子１４のア
レイは平面状に配置されており、外部端子１４のアレイ
に高低差が生じていない。よって、実装基板に実装する
際、従来のように外部端子１４と実装基板のハンダラン
ドとの間に隙間が生じないので、信頼性の高い電気的接
続を実現できる。
【００１６】以下、図２及び図３を参照して、半導体装
置３０の製造方法を説明する。図２（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、半導体装置３０の製造工程での各工程毎
の半導体装置の様子を示す模式図である。図３は粗面化
処理を施した補強板を示す模式図である。先ず、従来と
同様にして、半導体素子１２を配線テープ１６上に配置
し、配線テープ１６の配線リード２４と半導体素子１２
の電極とを電気的に接続して、半導体素子１２を配線テ
ープ１６上に装置する。
置３０の製造方法を説明する。図２（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、半導体装置３０の製造工程での各工程毎
の半導体装置の様子を示す模式図である。図３は粗面化
処理を施した補強板を示す模式図である。先ず、従来と
同様にして、半導体素子１２を配線テープ１６上に配置
し、配線テープ１６の配線リード２４と半導体素子１２
の電極とを電気的に接続して、半導体素子１２を配線テ
ープ１６上に装置する。
【００１７】一方、図２（ａ）に示すように、熱圧着に
より積層構造が熱変形して生じる湾曲方向（図８で矢印
Ｙ方向に凸）とは異なる方向（図２（ａ）では矢印Ｚ方
向の凸）の湾曲変形を予め補強板３２に与える。湾曲変
形を与えるには、図３に示すように補強板３２の上面３
３にブラスト処理を施して機械的な歪みを持たせること
により補強板内部に残留歪を発生させて、機械加工し易
くし、次いで、プレスして熱変形とは逆方向（図２
（ａ）ではＺ方向の凸）の反りを与える。続いて、図４
に示すように、与えた反りと同じ湾曲面を有する湾曲面
３４を備え、湾曲面３４に吸引ノズル３６の開口を有す
る治具３８により、変形した補強板３２を吸引保持し
て、配線テープ１６に熱圧着する。
より積層構造が熱変形して生じる湾曲方向（図８で矢印
Ｙ方向に凸）とは異なる方向（図２（ａ）では矢印Ｚ方
向の凸）の湾曲変形を予め補強板３２に与える。湾曲変
形を与えるには、図３に示すように補強板３２の上面３
３にブラスト処理を施して機械的な歪みを持たせること
により補強板内部に残留歪を発生させて、機械加工し易
くし、次いで、プレスして熱変形とは逆方向（図２
（ａ）ではＺ方向の凸）の反りを与える。続いて、図４
に示すように、与えた反りと同じ湾曲面を有する湾曲面
３４を備え、湾曲面３４に吸引ノズル３６の開口を有す
る治具３８により、変形した補強板３２を吸引保持し
て、配線テープ１６に熱圧着する。
【００１８】以上の工程により、補強板３２を配線テー
プ１６に接着した際、熱圧着により積層構造に生じた熱
変形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起
こすような変形加工（以下、前変形と言う）を予め施し
ているので、変形加工による前変形が熱圧着による熱変
形を矯正して、図２（ｂ）に示すように、平板状であっ
て、外部端子１４のアレイに高低差のない積層構造３６
を形成することができる。粗面化処理では、ブラスト処
理に代えて、多数本の切り溝を補強板３２の上面３３に
設けても良い。
プ１６に接着した際、熱圧着により積層構造に生じた熱
変形による湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を引き起
こすような変形加工（以下、前変形と言う）を予め施し
ているので、変形加工による前変形が熱圧着による熱変
形を矯正して、図２（ｂ）に示すように、平板状であっ
て、外部端子１４のアレイに高低差のない積層構造３６
を形成することができる。粗面化処理では、ブラスト処
理に代えて、多数本の切り溝を補強板３２の上面３３に
設けても良い。
【００１９】また、粗面化処理に代えて、図５に示すよ
うに、補強板３２を積層構造４０にすることもできる。
この例では、図５に示すように、補強板３２の配線テー
プ１６とは反対側の面３３に補強板３２と異なる線膨張
係数を有する物質層、例えばポリイミド系樹脂層４２を
コーティング等の手法で形成し、予め熱処理により図２
（ａ）に示すＺ方向の凸に湾曲させても良く、また補強
板３２と配線テープ１６との接着剤１８による熱圧着時
に図２（ａ）に示すＺ方向に凸の反り変形を生じさせ、
Ｙ方向の凸の反り変形（図８参照）を矯正させるように
しても良い。物質層は、ポリイミド系樹脂層に限らず、
補強板３２と異なる線膨張係数を有するものであれば良
く、例えば補強板３２とは線膨張係数の異なる金属を蒸
着させてもよい。
うに、補強板３２を積層構造４０にすることもできる。
この例では、図５に示すように、補強板３２の配線テー
プ１６とは反対側の面３３に補強板３２と異なる線膨張
係数を有する物質層、例えばポリイミド系樹脂層４２を
コーティング等の手法で形成し、予め熱処理により図２
（ａ）に示すＺ方向の凸に湾曲させても良く、また補強
板３２と配線テープ１６との接着剤１８による熱圧着時
に図２（ａ）に示すＺ方向に凸の反り変形を生じさせ、
Ｙ方向の凸の反り変形（図８参照）を矯正させるように
しても良い。物質層は、ポリイミド系樹脂層に限らず、
補強板３２と異なる線膨張係数を有するものであれば良
く、例えば補強板３２とは線膨張係数の異なる金属を蒸
着させてもよい。
【００２０】更には、単に補強板３２にプレス加工を施
して、図２（ａ）に示すように、矢印Ｚ方向の凸に湾曲
させても良い。
して、図２（ａ）に示すように、矢印Ｚ方向の凸に湾曲
させても良い。
【００２１】また、本実施形態例では、図６に示すよう
に、補強板３２に反り変形が与えらているので、接着剤
１８による配線テープ１６と補強板３２との熱圧着時
に、接着剤層１８に発生するボイドを矢印方向に押し出
しながら圧着できるので、熱圧着した状態で、接着剤層
１８はもとより積層構造の各界面で完全な接着が実現
し、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
に、補強板３２に反り変形が与えらているので、接着剤
１８による配線テープ１６と補強板３２との熱圧着時
に、接着剤層１８に発生するボイドを矢印方向に押し出
しながら圧着できるので、熱圧着した状態で、接着剤層
１８はもとより積層構造の各界面で完全な接着が実現
し、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【００２２】以上の説明では、補強板３２の線膨張係数
が配線テープ１６の線膨張係数より大きい組み合わせを
例に挙げて説明したが、逆の線膨張係数の組み合わせで
は、反りの方向が説明した方向とは逆の方向になるだけ
で、本実施形態例と同様に、本発明を適用できる。
が配線テープ１６の線膨張係数より大きい組み合わせを
例に挙げて説明したが、逆の線膨張係数の組み合わせで
は、反りの方向が説明した方向とは逆の方向になるだけ
で、本実施形態例と同様に、本発明を適用できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、配線テープと板状体と
の熱圧着時に発生する反り変形とは相反する方向の反り
変形を補強板に予め与え、また熱圧着時に強制的に厚さ
方向の反り変形を補強板に与えることにより、半導体装
置に生じた熱変形が予め与えられた反り変形により矯正
ないし補償されるので、半導体装置の外部端子が平面状
に配列された実装し易い半導体装置を実現している。本
半導体装置は、実装基板（マザーボード）との実装に際
し、半導体装置の外部端子が完全に実装基板のハンダラ
ンドに接続できる。これにより、実装に際し、電気的な
接続不良の発生を防止することができる。また、板状体
に反り変形が与えらているので、接着剤による配線テー
プと板状体との熱圧着時に、接着剤層に発生するボイド
を押し出しながら圧着できるので、半導体装置の各界面
で完全な接着が得られ、信頼性の高い半導体装置を得る
ことができる。
の熱圧着時に発生する反り変形とは相反する方向の反り
変形を補強板に予め与え、また熱圧着時に強制的に厚さ
方向の反り変形を補強板に与えることにより、半導体装
置に生じた熱変形が予め与えられた反り変形により矯正
ないし補償されるので、半導体装置の外部端子が平面状
に配列された実装し易い半導体装置を実現している。本
半導体装置は、実装基板（マザーボード）との実装に際
し、半導体装置の外部端子が完全に実装基板のハンダラ
ンドに接続できる。これにより、実装に際し、電気的な
接続不良の発生を防止することができる。また、板状体
に反り変形が与えらているので、接着剤による配線テー
プと板状体との熱圧着時に、接着剤層に発生するボイド
を押し出しながら圧着できるので、半導体装置の各界面
で完全な接着が得られ、信頼性の高い半導体装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例のＴＢＧＡ型半導体装置の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、半導体装
置３０の製造工程での各工程毎の半導体装置の様子を示
す模式図である。
置３０の製造工程での各工程毎の半導体装置の様子を示
す模式図である。
【図３】粗面化処理を施した補強板を示す模式図であ
る。
る。
【図４】反り変形を与えた補強板を保持する治具の構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図５】積層補強板の構成を示す断面図である。
【図６】接着剤層のボイドを押し出す様子を説明する図
である。
である。
【図７】ＴＢＧＡ型半導体装置の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図８】従来のＴＢＧＡ型半導体装置の熱変形の様子を
示す断面図である。
示す断面図である。
１０……従来のＴＢＧＡ型半導体装置、１２……半導体
素子、１４……外部端子、１６……配線テープ、１８…
…接着剤層、２０……補強板、２２……封止樹脂、２４
……配線リード、２６……凹部、２８……実装基板、３
０……実施形態例のＴＢＧＡ型半導体装置、３２……補
強板、３３……上面、３４……湾曲面、３６……吸引ノ
ズル、３８……治具、４０……積層構造、４２……ポリ
イミド系樹脂層。
素子、１４……外部端子、１６……配線テープ、１８…
…接着剤層、２０……補強板、２２……封止樹脂、２４
……配線リード、２６……凹部、２８……実装基板、３
０……実施形態例のＴＢＧＡ型半導体装置、３２……補
強板、３３……上面、３４……湾曲面、３６……吸引ノ
ズル、３８……治具、４０……積層構造、４２……ポリ
イミド系樹脂層。
Claims (7)
- 【請求項１】 上面に半導体素子を装着させ、下面にア
レイ状に配置された外部端子を有し、半導体素子の電極
と外部端子とを電気的に接続した配線を備える配線テー
プと、半導体素子を挟んで配線テープ上に接着され、補
強及び放熱機能の少なくとも一方を有し、配線テープと
は熱膨張係数の異なる板状体との積層構造を有する半導
体装置において、 前記積層構造の熱変形による湾曲方向とは異なる方向の
湾曲変形を引き起こすような変形加工が前記板状体に予
め施されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記変形加工が、前記板状体を機械的に
湾曲変形させるプレス加工であることを特徴とする請求
項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記変形加工が、前記板状体の少なくと
も一方の面に施した粗面化処理であることを特徴とする
請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記変形加工が、前記板状体の少なくと
も一方の面に粗面化処理を施し、次いで機械的プレス加
工を施したものであることを特徴とする請求項１に記載
の半導体装置。 - 【請求項５】 前記変形加工が、前記板状体と異なる熱
膨張係数を有する物質層を前記板状体の一方の面に積層
したことであることを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置。 - 【請求項６】 前記物質層が、ポリイミド系樹脂である
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。 - 【請求項７】 上面に半導体素子を装着させ、下面にア
レイ状に配置された外部端子を有し、半導体素子の電極
と外部端子とを電気的に接続した配線を備える配線テー
プと、半導体素子を挟んで配線テープ上に接着され、補
強及び放熱機能の少なくとも一方を有し、配線テープと
熱膨張係数の異なる板状体との積層構造を有する半導体
装置の製造方法であって、 前記半導体素子を前記配線テープ上に配置し、前記配線
テープの配線リードと前記半導体素子の電極とを電気的
に接続して、前記半導体素子を前記配線テープ上に装着
する工程と、 前記半導体素子を挟むようにして、前記半導体素子を装
着した前記配線テープと前記板状体とを重ね、接着剤を
介して前記配線テープと前記板状体とを熱圧着する工程
とを備え、 熱圧着する工程では、熱圧着により前記積層構造が熱変
形して生じる湾曲方向とは異なる方向の湾曲変形を予め
前記板状体に与えた後に、又は熱圧着により前記積層構
造が熱変形して生じる湾曲方向とは異なる方向の湾曲変
形を前記板状体に与えつつ、前記配線テープとの熱圧着
を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055353A JPH11251485A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055353A JPH11251485A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251485A true JPH11251485A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12996147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10055353A Pending JPH11251485A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004122155A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Dowa Mining Co Ltd | 電子機器用放熱板の製造方法及び製造装置 |
| CN100372084C (zh) * | 2003-09-04 | 2008-02-27 | 美龙翔微电子科技（深圳）有限公司 | 热增强型球栅阵列集成电路封装基板制造方法及封装基板 |
| JP2010109318A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Toppan Printing Co Ltd | スティフナー付きプリント配線板および放熱板付き半導体パッケージの製造方法 |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP10055353A patent/JPH11251485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004122155A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Dowa Mining Co Ltd | 電子機器用放熱板の製造方法及び製造装置 |
| CN100372084C (zh) * | 2003-09-04 | 2008-02-27 | 美龙翔微电子科技（深圳）有限公司 | 热增强型球栅阵列集成电路封装基板制造方法及封装基板 |
| JP2010109318A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Toppan Printing Co Ltd | スティフナー付きプリント配線板および放熱板付き半導体パッケージの製造方法 |
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