半導体装置およびその製造方法およびその実装方法
【課題】 半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に熱可塑性樹脂層を形成する際、熱可塑性樹脂層の量と厚みを制御することができる。
【解決手段】 パッケージ回路基板７と、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線と半導体素子８とを電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａと、突起電極１１間および突起電極１１と突起部１２ａとの間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３とを備えた。これにより、熱可塑性樹脂１３の塗布量と厚みを制御することが容易である。また、熱可塑性樹脂１３によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【解決手段】 パッケージ回路基板７と、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線と半導体素子８とを電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａと、突起電極１１間および突起電極１１と突起部１２ａとの間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３とを備えた。これにより、熱可塑性樹脂１３の塗布量と厚みを制御することが容易である。また、熱可塑性樹脂１３によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置およびその製造方法およびその実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年半導体装置は、電子機器の小型化、高性能化に伴い、小型、高精度化、高速化を要求されるようになり、それに伴ってたとえば、Ｃ４（Controlled Collapse Chip Connection）あるいは、ＳＢＢ(Stud Bump Bonding)といったいわゆるフリップチップボンディングを用いた実装技術が開発させている。また、半導体パッケージにおいては半導体素子の大きさに限りなく近いＣＳＰ（Chip Size Package）といった小型の半導体パッケージ製品が開発されている。
【０００３】
前記Ｃ４、前記ＳＢＢを用いた実装や前記ＣＳＰを実装する際、半導体素子もしくは半導体装置下面と回路基板との隙間に封止樹脂を充填し、熱硬化させる工法があるが、これは、半導体素子、もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致によるバンプ、導電性接着剤や突起電極にかかる熱ストレスの緩和が目的である。
【０００４】
しかしながら、前記の方法では、回路基板と半導体素子もしくは半導体装置との間隔狭く、封止樹脂の注入が困難であり、また個々の半導体素子もしくは、半導体装置を個別に封止する為、生産性が悪いという課題があり、さらに、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との間に封止樹脂を注入する際にノズルが通るエリアが半導体装置もしくは半導体素子と隣接する電子部品との間に必要であり、高密度実装の妨げになっており、また、封止後、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との密着性が強固な為、故障、不良のあった半導体素子もしくは半導体装置を回路基板から取り外すのは困難であり、仮に取り外せた場合であっても、回路基板の損傷させてしまう為、その回路基板への半導体素子もしくは半導体装置の再登載は不可能であり、生産性、生産コスト上の課題があった。
【０００５】
そこで、半導体装置の生産性に注目し、またリペアを可能として、封止樹脂を設けず、半導体素子上もしくは半導体装置下部に熱可塑性樹脂層を設けることで、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる技術が提案されている。
【０００６】
以下、図１８を参照しながら、特開平１１−２９７７５０号公報（特許文献１）に示されている、半導体素子上もしくは半導体装置下部に熱可塑性樹脂層を設けることで、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる技術について説明する。
【０００７】
図１８に示すように、パッケージ回路基板１の配線（図示せず）と半導体素子２とを金属細線３を用いて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板１上の半導体素子２の外囲を封止した樹脂４と、パッケージ回路基板１の底面に設けられた突起電極５と、パッケージ回路基板１の底面の突起電極５以外の領域に熱可塑性樹脂６が設けられている。この構造の半導体装置を用いることにより、上記実装時の課題が解決できる。
【特許文献１】特開平１１−２９７７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来工法では、熱可塑性樹脂の塗布量を制御する事が容易ではなく、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂がフィレットを形成し、隣接する電子部品を横転させる等の影響を与える可能性がある。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、上記問題点を解決するために、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面にフラックスを含む熱可塑性樹脂層を形成する際、熱可塑性樹脂層の量と厚みを制御することが出来る半導体装置およびその製造方法およびその実装方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置は、パッケージ回路基板と、前記パッケージ回路基板上に搭載された半導体素子と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的に接続した接続手段と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を封止した樹脂と、前記パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えた。
【００１１】
請求項２記載の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１２】
請求項３記載の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、前記金属層上に形成された突起電極と、前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１３】
請求項４記載の半導体装置は、リードフレームの支持部に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続した接続手段と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止した封止樹脂とを有する半導体装置であって、前記半導体装置下面外周部に形成された突起部と、前記突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１４】
請求項５記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部は、前記パッケージ回路基板底面上、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本有し、前記突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有する。
【００１５】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を１本もしくは複数本配置した構成である。
【００１６】
請求項７記載の半導体装置は、請求項1，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部と前記突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有する。
【００１７】
請求項８記載の半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００１８】
請求項９記載の半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００１９】
請求項１０記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、前記金属層上に突起電極を形成する工程と、前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００２０】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、前記金属層上に突起電極を形成する工程と、前記半導体上外周部に突起部を形成する工程と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２１】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２２】
請求項１３記載の半導体装置の製造方法は、パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００２３】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法は、パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２４】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法は、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする。
【００２５】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法は、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする。
【００２６】
請求項１７記載の半導体装置の実装方法は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂面を基板に対向させ前記半導体装置の突起電極を前記基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して前記半導体装置の突起電極を溶融させて前記基板上の前記電極と硬化接合させると共に、前記加熱処理により前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて前記半導体装置と前記基板とを接続させる。
【００２７】
請求項１８記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能とした。
【００２８】
請求項１９記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定される。
【００２９】
請求項２０記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に前記熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成した。
【００３０】
請求項２１記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されている。
【発明の効果】
【００３１】
この発明の請求項１記載の半導体装置によれば、パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、突起電極間および突起電極と突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えているので、熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御することが容易である。また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。また、突起部は半導体装置の反り発生の防止にも効果がある。
【００３２】
この発明の請求項２記載の半導体装置によれば、半導体素子の電極上に形成された金属層と、半導体素子上外周部に形成された突起部と、金属層以外で突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３３】
この発明の請求項３記載の半導体装置によれば、半導体素子の電極上に形成された金属層と、金属層上に形成された突起電極と、半導体素子上外周部に形成された突起部と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３４】
この発明の請求項４記載の半導体装置によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止した封止樹脂を有する半導体装置であって、半導体装置下面外周部に形成された突起部と、突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３５】
請求項５では、突起部は、パッケージ回路基板底面上、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本有し、突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有するので、突起部の数量を増加させることによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性を向上させることができる。
【００３６】
請求項６では、突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を１本もしくは複数本配置する構成であるので、突起部の形状を変更することによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性を向上させることができる。
【００３７】
請求項７では、請求項1，２，３または４記載の半導体装置において、突起部と突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有することによっても同様に実装後の半導体装置と回路基板との密着性の向上を得ることが出来る。
【００３８】
この発明の請求項８記載の半導体装置の製造方法によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御することが容易であり、また、突起部は半導体装置の反り発生の防止にも効果がある。
【００３９】
この発明の請求項９記載の半導体装置の製造方法によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４０】
この発明の請求項１０記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、金属層上に突起電極を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４１】
この発明の請求項１１記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、金属層上に突起電極を形成する工程と、半導体上外周部に突起部を形成する工程と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４２】
この発明の請求項１２記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、金属層以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４３】
この発明の請求項１３記載の半導体装置の製造方法によれば、パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、突起電極間および突起電極と突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４４】
この発明の請求項１４記載の半導体装置の製造方法によれば、パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、突起電極間および突起電極と突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項１５では、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが望ましい。
【００４６】
請求項１６では、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが望ましい。
【００４７】
この発明の請求項１７記載の半導体装置の実装方法によれば、請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、半導体装置の熱可塑性樹脂面を基板に対向させ半導体装置の突起電極を基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して半導体装置の突起電極を溶融させて基板上の電極と硬化接合させると共に、加熱処理により半導体装置の熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて半導体装置と基板とを接続させるので、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００４８】
請求項１８では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能としたので、突起部および熱可塑性樹脂層の高さは突起電極の高さに依存しない。
【００４９】
請求項１９では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定されるので、フィレットを形成し、基板との密着強度を向上することが可能である。
【００５０】
請求項２０では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成しても熱可塑性樹脂層をと同様に、基板と半導体装置間の密着力の向上及び半導体装置と基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和することが可能である。
【００５１】
請求項２１では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されているので、熱可塑性樹脂層と突起部との密着性を向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図、（ｂ）は第１の実施形態の別の例の断面図、（ｃ）は第１の実施形態のさらに別の例の断面図、（ｄ）は第１の実施形態のさらに別の例の底面図である。
【００５３】
まず、図１（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａを有する半導体装置であって、突起電極１１間および突起電極１１と突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。
【００５４】
また、図１（ａ）において、熱可塑性樹脂１３に変わり熱硬化性樹脂（図示せず）を用いてもよいものとする。
【００５５】
次にパッケージ回路基板７底部に設けられた突起部の位置をずらした事例について説明する。図１（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底部に設けられた突起部１２ｂは、パッケージ回路基板７のパッケージ内側に形成しても良い。
【００５６】
次にパッケージ回路基板７底部に設けられた突起部が複数ある事例について説明する。図１（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７底部に設けられた突起部１２ａを外周部のみだけではなく、パッケージ内側にも突起部１２ｃを形成してもよい。この場合、外周部に形成された突起部１２ａとパッケージ内側に形成された突起１２ｃの間にフラックスを含有した熱可塑性樹脂層１３を設けている。
【００５７】
このように熱可塑性樹脂層は必ずしも、パッケージ回路基板７の露出している底面一面に塗る必要は無く、このような形状を取ることにより、熱可塑性樹脂の量を低減することが可能であり、突起部の形状を変更することにより、熱可塑性樹脂の使用するエリアを自由に設定することができる。
【００５８】
次にパッケージ回路基板７底部に突起の一部が環状になっていない事例について説明する。図１（ｄ）はパッケージの裏面から見た図であるが、パッケージ回路基板７底部にはパッケージ回路基板７外周部に形成された突起部１２ａの他に、パッケージ回路基板７内側に形成された複数の突起部１２ｄが設けられている。
【００５９】
このパッケージ回路基板７内側に形成された複数の突起部１２ｄは円柱もしくは多角柱である。
【００６０】
このようにパッケージ回路基板底部の突起部は必ずしも、環状の必要は無く、円柱、もしくは多角柱でも問題ないものとする。
【００６１】
このようにパッケージ回路基板内部に突起部を複数形成することによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性が向上し、また、半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる。
【００６２】
次に図１（ａ）に示したように構成された本実施形態の半導体装置について、以下その製造方法を図２および図３を参照しながら説明する。
【００６３】
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００６４】
次に、図２（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００６５】
次に、図２（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００６６】
図２（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面にＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｎｉなどの金属単体もしくはこれら金属の合金のボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００６７】
図２（ｅ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２ａには樹脂もしくは金属を用いており、金属にはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌなどの金属もしくは、これら金属の合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００６８】
図２（ｆ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００６９】
また、図３（ａ）に示すように、ノズルを用いて熱可塑性樹脂を塗布する方法ではなく、金型を用いた熱可塑性樹脂の注入方法を用いてもよい。この場合、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３を金型１５のポット部１６中に挿入し、プランジャー１７を移動させることにより注入する。
【００７０】
また、図３（ｂ）に示すように、ノズルを用いて熱可塑性樹脂を塗布する方法や金型を用いた熱可塑性樹脂の注入方法ではなく、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを用いて、フラックスを含有する熱可塑性層を形成してもよい。この場合、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａ以外のパッケージ基板裏面を覆うように穴を開けたフラックスを含有する熱可塑性樹脂シート１８を挿入する。
【００７１】
次に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量をより一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図４および図５を参照しながら説明する。
【００７２】
まず、図４（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００７３】
次に、図４（ｂ）示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００７４】
次に、図４（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００７５】
図４（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００７６】
図４（ｅ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２ａには樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００７７】
図４（ｆ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００７８】
この後、図５に示すように、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具３８を突起部１２ａに接触させた後、パッケージ回路基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂１３の量をより一定にしている。
【００７９】
さらに、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながら基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図６および図７を参照しながら説明する。
【００８０】
まず、図６（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００８１】
次に、図６（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００８２】
次に、図６（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００８３】
図６（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００８４】
図７（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２には樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００８５】
図７（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間と突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００８６】
図７（ｃ）に示すように、金属もしくは樹脂のローラー３９を突起部１２ａに接触させた後、回転させながら基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂１３の量をより一定にしている。
【００８７】
また、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、金型を半導体装置の上方から突起部に接触させることによって熱可塑性樹脂の量を一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図８および図９を参照しながら説明する。
【００８８】
まず、図８（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００８９】
次に、図８（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００９０】
次に、図９（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００９１】
図９（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００９２】
図９（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２には樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００９３】
図９（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００９４】
図９（ｅ）に示すように、金型４０を半導体装置の上方から突起部１２ａに接触させることによって熱可塑性樹脂１３の量を一定にしている。
【００９５】
さらに、熱可塑性樹脂の量をより一定にしたいが、実装時にフィレットを形成することが可能である半導体装置について、図１０を参照しながら説明する。
【００９６】
図１０に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｅを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｅとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。突起部１２ｅはフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３と同程度の溶融温度を有しているものである。
【００９７】
次に、図１の半導体装置を回路基板に実装した際の状態について、図１１を参照しながら説明する。
【００９８】
図１１に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極（図示せず）と、回路基板４１上に形成されたランド４２上に搭載したはんだペースト（図示せず）との間に形成された金属塊４３と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７と回路基板４１との間のうち、金属塊４３とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａ以外の領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂４４が設けられているものである。
【００９９】
このように突起部１２ａを半導体装置に形成することによって、実装時に発生するフィレットの発生を抑制することが可能である。
【０１００】
さらに、フィレットの形成を抑える為に、突起部の長さを変化させた半導体装置を実装した際の状態について、図１２を参照しながら説明する。
【０１０１】
図１２に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極（図示せず）と、回路基板４１上に形成されたランド４２上に搭載したはんだペースト（図示せず）との間に形成された金属塊４３と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｆを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７と回路基板４１との間のうち、金属塊４３とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｆ以外の領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂４４が設けられているものである。
【０１０２】
このように突起部１２ｆの長さ（高さ）を変化させることにより、フィレットの形成を抑えることが可能である。
【０１０３】
次に、本発明の実施形態のうち、突起部の形状を変化させて、熱可塑性樹脂との密着性を向上させることを目的とした半導体装置、図１３を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１３に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｇを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｇとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。
【０１０５】
図１３では突起部１２ｇは側面および下部を凸部にしているが、図１４の突起部１２ｈように側面及び下面を凹部にすることも可能とする。
【０１０６】
また、突起部（図示せず）の形状を凸部及び凹部を共に形成された構造にすることも可能とする。
【０１０７】
また、上記第１の実施形態の半導体装置の事例はＢＧＡ(Ball Grid Array)についての説明であるが、以下の実施形態の半導体装置についても同様の構造をとることによって同様の効果を得ることが出来る。
【０１０８】
この発明の第２の実施の形態を図１５に基づいて説明する。図１５は本発明の第２の実施形態の半導体装置の断面図である。
【０１０９】
図１５に示すように、この半導体装置は、半導体素子１９の電極２０上に形成された金属層２１と、半導体素子１９上外周部に形成された突起部２２と、前記金属層以外で前記半導体素子上外周部に形成された前記突起部２２内部の半導体素子１９表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層２３が設けられているものである。
【０１１０】
この半導体装置の製造方法は、半導体素子１９の電極２０上に金属層２１を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部２２を形成する工程と、金属層２１以外で突起部２２内側の半導体素子表面領域に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１１】
この発明の第３の実施の形態を図１６に基づいて説明する。図１６は本発明の第３の実施形態の半導体装置の断面図である。
【０１１２】
図１６に示すように、この半導体装置は、半導体素子２４の電極２５上に形成された金属層２６と、金属層２６上に形成された突起電極２７と、半導体素子２４上外周部に形成された突起部２８と、突起電極２７以外で前記半導体素子上外周部に形成された突起部２８内部の半導体素子２４表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層２９が設けられているものである。
【０１１３】
この半導体装置の製造方法は、半導体素子２４の電極２５上に金属層２６を形成する工程と、金属層２６上に突起電極２７を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部２８を形成する工程と、突起電極２７以外で突起部２８内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂２９をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１４】
この発明の第４の実施の形態を図１７に基づいて説明する。図１７は本発明の第４の実施形態の半導体装置の断面図である。本実施形態は半導体装置のパッケージとして、リードフレームを用いたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）の例について示す。
【０１１５】
図１７に示すように、この半導体装置は、リードフレームの支持部３０に搭載された半導体素子３１と、半導体素子３１とインナーリード部３２とを電気的に接続した接続手段３３と、インナーリード部３２の底面側を露出させて半導体素子３１の外囲を封止した封止樹脂３４よりなる半導体装置であって、封止樹脂３４より露出した、インナーリード部３２下面はアウターリード部３５を構成し、半導体装置下面外周部に形成された突起部３６と、半導体装置下面外周部に形成された突起部３６内部の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層３７が設けられているものである。
【０１１６】
この半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部３０に半導体素子３１を搭載する工程と、半導体素子３１とリードフレームのインナーリード部３２とを電気的に接続する工程と、インナーリード部３２の底面側を露出させてアウターリード部３５が構成されるように半導体素子３１の外囲を封止樹脂３４により封止する工程と、封止樹脂３４により封止された半導体装置下面外周部に突起部３６を形成する工程と、突起部３６内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１７】
なお、上記実施形態において、突起部と突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかる半導体装置およびその製造方法およびその実装方法は、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面にフラックスを含む熱可塑性樹脂層を、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に設けた突起部と突起電極間に形成することにより、前記熱可塑性樹脂層の量と厚みを制御することが出来、また、その半導体装置を用いることによって、基板に実装する際に前記熱可塑性樹脂により形成されるフィレットの形成を減少させることにより、隣接する他の部品の横転を防ぐことが出来る効果を有し、半導体素子の大きさに限りなく近いＣＳＰ（Chip Size Package）といった小型の半導体パッケージ製品等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図、（ｂ）は第１の実施形態の別の例の断面図、（ｃ）は第１の実施形態のさらに別の例の断面図、（ｄ）は第１の実施形態のさらに別の例の底面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図５】図４の次の工程の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図７】図６の次の工程の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図９】図８の次の工程の断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る実装後の回路基板及び半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る実装後の回路基板及び半導体装置の別の例の断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１８】従来例の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１ パッケージ回路基板
２ 半導体素子
３ 金属細線
４ 樹脂
５ 電極突起
６ フラックスを含む熱可塑性樹脂
７ パッケージ回路基板
８ 半導体素子
９ 金属細線
１０ 樹脂
１１ 突起電極
１２ａ パッケージ回路基板底部外周部に設けられた突起部
１２ｂ 突起部（パッケージ内側に形成）
１２ｃ パッケージ内側に形成された突起
１２ｄ パッケージ回路基板内側に形成された複数の突起部
１２ｅ 突起部（熱可塑性樹脂と同程度の溶融温度を有している）
１２ｆ 突起部（側面および下部を凸部にしている）
１２ｇ 突起部（側面および下部を凹部にしている）
１３ フラックスを含む熱可塑性樹脂
１４ ノズル
１５ 金型
１６ ポッド部
１７ プランジャー
１８ フラックスを含有する熱可塑性樹脂シート
１９ 半導体素子
２０ 電極
２１ 金属層
２２ 突起部
２３ フラックスを含有する熱可塑性樹脂
２４ 半導体素子
２５ 電極
２６ 金属層
２７ 突起電極
２８ 突起部
２９ フラックスを含有する熱可塑性樹脂
３０ リードフレームの支持部
３１ 半導体素子
３２ インナーリード部
３３ 封止樹脂
３４ 金属細線
３５ アウターリード部
３６ 突起部
３７ ラックスを含有する熱可塑性樹脂
３８ 治具
３９ ローラー
４０ 金型
４１ 基板
４２ ランド
４３ 金属魂
４４ ラックスを含有する熱可塑性樹脂(実装後)
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置およびその製造方法およびその実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年半導体装置は、電子機器の小型化、高性能化に伴い、小型、高精度化、高速化を要求されるようになり、それに伴ってたとえば、Ｃ４（Controlled Collapse Chip Connection）あるいは、ＳＢＢ(Stud Bump Bonding)といったいわゆるフリップチップボンディングを用いた実装技術が開発させている。また、半導体パッケージにおいては半導体素子の大きさに限りなく近いＣＳＰ（Chip Size Package）といった小型の半導体パッケージ製品が開発されている。
【０００３】
前記Ｃ４、前記ＳＢＢを用いた実装や前記ＣＳＰを実装する際、半導体素子もしくは半導体装置下面と回路基板との隙間に封止樹脂を充填し、熱硬化させる工法があるが、これは、半導体素子、もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致によるバンプ、導電性接着剤や突起電極にかかる熱ストレスの緩和が目的である。
【０００４】
しかしながら、前記の方法では、回路基板と半導体素子もしくは半導体装置との間隔狭く、封止樹脂の注入が困難であり、また個々の半導体素子もしくは、半導体装置を個別に封止する為、生産性が悪いという課題があり、さらに、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との間に封止樹脂を注入する際にノズルが通るエリアが半導体装置もしくは半導体素子と隣接する電子部品との間に必要であり、高密度実装の妨げになっており、また、封止後、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との密着性が強固な為、故障、不良のあった半導体素子もしくは半導体装置を回路基板から取り外すのは困難であり、仮に取り外せた場合であっても、回路基板の損傷させてしまう為、その回路基板への半導体素子もしくは半導体装置の再登載は不可能であり、生産性、生産コスト上の課題があった。
【０００５】
そこで、半導体装置の生産性に注目し、またリペアを可能として、封止樹脂を設けず、半導体素子上もしくは半導体装置下部に熱可塑性樹脂層を設けることで、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる技術が提案されている。
【０００６】
以下、図１８を参照しながら、特開平１１−２９７７５０号公報（特許文献１）に示されている、半導体素子上もしくは半導体装置下部に熱可塑性樹脂層を設けることで、半導体素子もしくは半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる技術について説明する。
【０００７】
図１８に示すように、パッケージ回路基板１の配線（図示せず）と半導体素子２とを金属細線３を用いて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板１上の半導体素子２の外囲を封止した樹脂４と、パッケージ回路基板１の底面に設けられた突起電極５と、パッケージ回路基板１の底面の突起電極５以外の領域に熱可塑性樹脂６が設けられている。この構造の半導体装置を用いることにより、上記実装時の課題が解決できる。
【特許文献１】特開平１１−２９７７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来工法では、熱可塑性樹脂の塗布量を制御する事が容易ではなく、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂がフィレットを形成し、隣接する電子部品を横転させる等の影響を与える可能性がある。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、上記問題点を解決するために、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面にフラックスを含む熱可塑性樹脂層を形成する際、熱可塑性樹脂層の量と厚みを制御することが出来る半導体装置およびその製造方法およびその実装方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置は、パッケージ回路基板と、前記パッケージ回路基板上に搭載された半導体素子と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的に接続した接続手段と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を封止した樹脂と、前記パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えた。
【００１１】
請求項２記載の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１２】
請求項３記載の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、前記金属層上に形成された突起電極と、前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１３】
請求項４記載の半導体装置は、リードフレームの支持部に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続した接続手段と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止した封止樹脂とを有する半導体装置であって、前記半導体装置下面外周部に形成された突起部と、前記突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた。
【００１４】
請求項５記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部は、前記パッケージ回路基板底面上、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本有し、前記突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有する。
【００１５】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を１本もしくは複数本配置した構成である。
【００１６】
請求項７記載の半導体装置は、請求項1，２，３または４記載の半導体装置において、前記突起部と前記突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有する。
【００１７】
請求項８記載の半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００１８】
請求項９記載の半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００１９】
請求項１０記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、前記金属層上に突起電極を形成する工程と、前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００２０】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、前記金属層上に突起電極を形成する工程と、前記半導体上外周部に突起部を形成する工程と、前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２１】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法は、半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２２】
請求項１３記載の半導体装置の製造方法は、パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む。
【００２３】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法は、パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。
【００２４】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法は、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする。
【００２５】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法は、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする。
【００２６】
請求項１７記載の半導体装置の実装方法は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂面を基板に対向させ前記半導体装置の突起電極を前記基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して前記半導体装置の突起電極を溶融させて前記基板上の前記電極と硬化接合させると共に、前記加熱処理により前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて前記半導体装置と前記基板とを接続させる。
【００２７】
請求項１８記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能とした。
【００２８】
請求項１９記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定される。
【００２９】
請求項２０記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に前記熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成した。
【００３０】
請求項２１記載の半導体装置は、請求項１，２，３または４記載の半導体装置において、前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されている。
【発明の効果】
【００３１】
この発明の請求項１記載の半導体装置によれば、パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、突起電極間および突起電極と突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えているので、熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御することが容易である。また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。また、突起部は半導体装置の反り発生の防止にも効果がある。
【００３２】
この発明の請求項２記載の半導体装置によれば、半導体素子の電極上に形成された金属層と、半導体素子上外周部に形成された突起部と、金属層以外で突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３３】
この発明の請求項３記載の半導体装置によれば、半導体素子の電極上に形成された金属層と、金属層上に形成された突起電極と、半導体素子上外周部に形成された突起部と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３４】
この発明の請求項４記載の半導体装置によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止した封止樹脂を有する半導体装置であって、半導体装置下面外周部に形成された突起部と、突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えているので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御する事が容易であり、また、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００３５】
請求項５では、突起部は、パッケージ回路基板底面上、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本有し、突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有するので、突起部の数量を増加させることによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性を向上させることができる。
【００３６】
請求項６では、突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を１本もしくは複数本配置する構成であるので、突起部の形状を変更することによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性を向上させることができる。
【００３７】
請求項７では、請求項1，２，３または４記載の半導体装置において、突起部と突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有することによっても同様に実装後の半導体装置と回路基板との密着性の向上を得ることが出来る。
【００３８】
この発明の請求項８記載の半導体装置の製造方法によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項１と同様に熱可塑性樹脂の塗布量と厚みを制御することが容易であり、また、突起部は半導体装置の反り発生の防止にも効果がある。
【００３９】
この発明の請求項９記載の半導体装置の製造方法によれば、インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４０】
この発明の請求項１０記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、金属層上に突起電極を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４１】
この発明の請求項１１記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、金属層上に突起電極を形成する工程と、半導体上外周部に突起部を形成する工程と、突起電極以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４２】
この発明の請求項１２記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、金属層以外で突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４３】
この発明の請求項１３記載の半導体装置の製造方法によれば、パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、突起電極間および突起電極と突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４４】
この発明の請求項１４記載の半導体装置の製造方法によれば、パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、突起電極間および突起電極と突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含むので、請求項８と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項１５では、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが望ましい。
【００４６】
請求項１６では、請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法において、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが望ましい。
【００４７】
この発明の請求項１７記載の半導体装置の実装方法によれば、請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、半導体装置の熱可塑性樹脂面を基板に対向させ半導体装置の突起電極を基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して半導体装置の突起電極を溶融させて基板上の電極と硬化接合させると共に、加熱処理により半導体装置の熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて半導体装置と基板とを接続させるので、半導体装置を回路基板に実装する際、半導体装置と回路基板間にある熱可塑性樹脂によるフィレットの形成を抑え、隣接する電子部品を横転させる可能性を減少させることができる。
【００４８】
請求項１８では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能としたので、突起部および熱可塑性樹脂層の高さは突起電極の高さに依存しない。
【００４９】
請求項１９では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定されるので、フィレットを形成し、基板との密着強度を向上することが可能である。
【００５０】
請求項２０では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成しても熱可塑性樹脂層をと同様に、基板と半導体装置間の密着力の向上及び半導体装置と基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和することが可能である。
【００５１】
請求項２１では、パッケージ回路基板底面、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されているので、熱可塑性樹脂層と突起部との密着性を向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図、（ｂ）は第１の実施形態の別の例の断面図、（ｃ）は第１の実施形態のさらに別の例の断面図、（ｄ）は第１の実施形態のさらに別の例の底面図である。
【００５３】
まず、図１（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａを有する半導体装置であって、突起電極１１間および突起電極１１と突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。
【００５４】
また、図１（ａ）において、熱可塑性樹脂１３に変わり熱硬化性樹脂（図示せず）を用いてもよいものとする。
【００５５】
次にパッケージ回路基板７底部に設けられた突起部の位置をずらした事例について説明する。図１（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底部に設けられた突起部１２ｂは、パッケージ回路基板７のパッケージ内側に形成しても良い。
【００５６】
次にパッケージ回路基板７底部に設けられた突起部が複数ある事例について説明する。図１（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７底部に設けられた突起部１２ａを外周部のみだけではなく、パッケージ内側にも突起部１２ｃを形成してもよい。この場合、外周部に形成された突起部１２ａとパッケージ内側に形成された突起１２ｃの間にフラックスを含有した熱可塑性樹脂層１３を設けている。
【００５７】
このように熱可塑性樹脂層は必ずしも、パッケージ回路基板７の露出している底面一面に塗る必要は無く、このような形状を取ることにより、熱可塑性樹脂の量を低減することが可能であり、突起部の形状を変更することにより、熱可塑性樹脂の使用するエリアを自由に設定することができる。
【００５８】
次にパッケージ回路基板７底部に突起の一部が環状になっていない事例について説明する。図１（ｄ）はパッケージの裏面から見た図であるが、パッケージ回路基板７底部にはパッケージ回路基板７外周部に形成された突起部１２ａの他に、パッケージ回路基板７内側に形成された複数の突起部１２ｄが設けられている。
【００５９】
このパッケージ回路基板７内側に形成された複数の突起部１２ｄは円柱もしくは多角柱である。
【００６０】
このようにパッケージ回路基板底部の突起部は必ずしも、環状の必要は無く、円柱、もしくは多角柱でも問題ないものとする。
【００６１】
このようにパッケージ回路基板内部に突起部を複数形成することによって、熱可塑性樹脂と突起部との密着性が向上し、また、半導体装置と回路基板との熱線膨張係数の不一致による熱ストレスを緩和できる。
【００６２】
次に図１（ａ）に示したように構成された本実施形態の半導体装置について、以下その製造方法を図２および図３を参照しながら説明する。
【００６３】
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００６４】
次に、図２（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００６５】
次に、図２（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００６６】
図２（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面にＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｎｉなどの金属単体もしくはこれら金属の合金のボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００６７】
図２（ｅ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２ａには樹脂もしくは金属を用いており、金属にはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌなどの金属もしくは、これら金属の合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００６８】
図２（ｆ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００６９】
また、図３（ａ）に示すように、ノズルを用いて熱可塑性樹脂を塗布する方法ではなく、金型を用いた熱可塑性樹脂の注入方法を用いてもよい。この場合、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３を金型１５のポット部１６中に挿入し、プランジャー１７を移動させることにより注入する。
【００７０】
また、図３（ｂ）に示すように、ノズルを用いて熱可塑性樹脂を塗布する方法や金型を用いた熱可塑性樹脂の注入方法ではなく、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを用いて、フラックスを含有する熱可塑性層を形成してもよい。この場合、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａ以外のパッケージ基板裏面を覆うように穴を開けたフラックスを含有する熱可塑性樹脂シート１８を挿入する。
【００７１】
次に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量をより一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図４および図５を参照しながら説明する。
【００７２】
まず、図４（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００７３】
次に、図４（ｂ）示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００７４】
次に、図４（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００７５】
図４（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００７６】
図４（ｅ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２ａには樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００７７】
図４（ｆ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００７８】
この後、図５に示すように、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具３８を突起部１２ａに接触させた後、パッケージ回路基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂１３の量をより一定にしている。
【００７９】
さらに、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながら基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂の量を一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図６および図７を参照しながら説明する。
【００８０】
まず、図６（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００８１】
次に、図６（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００８２】
次に、図６（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００８３】
図６（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００８４】
図７（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２には樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００８５】
図７（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間と突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００８６】
図７（ｃ）に示すように、金属もしくは樹脂のローラー３９を突起部１２ａに接触させた後、回転させながら基板面と平行に移動させることによって、熱可塑性樹脂１３の量をより一定にしている。
【００８７】
また、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、その後、金型を半導体装置の上方から突起部に接触させることによって熱可塑性樹脂の量を一定にすることが可能である実施形態の半導体装置の製造方法について、以下その製造方法を図８および図９を参照しながら説明する。
【００８８】
まず、図８（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上に半導体素子８が搭載されている。
【００８９】
次に、図８（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とをワイヤーボンディング工法により、金属細線９を用いて電気的接続されている。
【００９０】
次に、図９（ａ）に示すように、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を樹脂１０により封止する。
【００９１】
図９（ｂ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に金属ボールをリフローにより加熱溶融させることにより、パッケージ回路基板７の裏面に突起電極１１を設けている。
【００９２】
図９（ｃ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面外周部に突起部１２ａを設けている。突起部１２には樹脂もしくは金属の単体もしくは合金を用いている。突起部は事前に形成されているものを樹脂系の接着剤を用いて接続を行う。
【００９３】
図９（ｄ）に示すように、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３をノズル１４を用いてポッティングにより塗布を行う。
【００９４】
図９（ｅ）に示すように、金型４０を半導体装置の上方から突起部１２ａに接触させることによって熱可塑性樹脂１３の量を一定にしている。
【００９５】
さらに、熱可塑性樹脂の量をより一定にしたいが、実装時にフィレットを形成することが可能である半導体装置について、図１０を参照しながら説明する。
【００９６】
図１０に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｅを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｅとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。突起部１２ｅはフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３と同程度の溶融温度を有しているものである。
【００９７】
次に、図１の半導体装置を回路基板に実装した際の状態について、図１１を参照しながら説明する。
【００９８】
図１１に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極（図示せず）と、回路基板４１上に形成されたランド４２上に搭載したはんだペースト（図示せず）との間に形成された金属塊４３と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ａを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７と回路基板４１との間のうち、金属塊４３とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ａ以外の領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂４４が設けられているものである。
【００９９】
このように突起部１２ａを半導体装置に形成することによって、実装時に発生するフィレットの発生を抑制することが可能である。
【０１００】
さらに、フィレットの形成を抑える為に、突起部の長さを変化させた半導体装置を実装した際の状態について、図１２を参照しながら説明する。
【０１０１】
図１２に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極（図示せず）と、回路基板４１上に形成されたランド４２上に搭載したはんだペースト（図示せず）との間に形成された金属塊４３と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｆを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７と回路基板４１との間のうち、金属塊４３とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｆ以外の領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂４４が設けられているものである。
【０１０２】
このように突起部１２ｆの長さ（高さ）を変化させることにより、フィレットの形成を抑えることが可能である。
【０１０３】
次に、本発明の実施形態のうち、突起部の形状を変化させて、熱可塑性樹脂との密着性を向上させることを目的とした半導体装置、図１３を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１３に示すように、パッケージ回路基板７上に搭載された半導体素子８と、パッケージ回路基板７の配線（図示せず）と半導体素子８とを金属細線９にて電気的に接続した接続手段と、パッケージ回路基板７上の半導体素子８の外囲を封止した樹脂１０と、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１と、パッケージ回路基板７の底面外周部に設けられた突起部１２ｇを有する半導体装置であって、パッケージ回路基板７の底面に設けられた突起電極１１間および突起電極１１とパッケージ回路基板７底部外周部に設けられた突起部１２ｇとの間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂１３が設けられているものである。
【０１０５】
図１３では突起部１２ｇは側面および下部を凸部にしているが、図１４の突起部１２ｈように側面及び下面を凹部にすることも可能とする。
【０１０６】
また、突起部（図示せず）の形状を凸部及び凹部を共に形成された構造にすることも可能とする。
【０１０７】
また、上記第１の実施形態の半導体装置の事例はＢＧＡ(Ball Grid Array)についての説明であるが、以下の実施形態の半導体装置についても同様の構造をとることによって同様の効果を得ることが出来る。
【０１０８】
この発明の第２の実施の形態を図１５に基づいて説明する。図１５は本発明の第２の実施形態の半導体装置の断面図である。
【０１０９】
図１５に示すように、この半導体装置は、半導体素子１９の電極２０上に形成された金属層２１と、半導体素子１９上外周部に形成された突起部２２と、前記金属層以外で前記半導体素子上外周部に形成された前記突起部２２内部の半導体素子１９表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層２３が設けられているものである。
【０１１０】
この半導体装置の製造方法は、半導体素子１９の電極２０上に金属層２１を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部２２を形成する工程と、金属層２１以外で突起部２２内側の半導体素子表面領域に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１１】
この発明の第３の実施の形態を図１６に基づいて説明する。図１６は本発明の第３の実施形態の半導体装置の断面図である。
【０１１２】
図１６に示すように、この半導体装置は、半導体素子２４の電極２５上に形成された金属層２６と、金属層２６上に形成された突起電極２７と、半導体素子２４上外周部に形成された突起部２８と、突起電極２７以外で前記半導体素子上外周部に形成された突起部２８内部の半導体素子２４表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層２９が設けられているものである。
【０１１３】
この半導体装置の製造方法は、半導体素子２４の電極２５上に金属層２６を形成する工程と、金属層２６上に突起電極２７を形成する工程と、半導体素子上外周部に突起部２８を形成する工程と、突起電極２７以外で突起部２８内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂２９をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１４】
この発明の第４の実施の形態を図１７に基づいて説明する。図１７は本発明の第４の実施形態の半導体装置の断面図である。本実施形態は半導体装置のパッケージとして、リードフレームを用いたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）の例について示す。
【０１１５】
図１７に示すように、この半導体装置は、リードフレームの支持部３０に搭載された半導体素子３１と、半導体素子３１とインナーリード部３２とを電気的に接続した接続手段３３と、インナーリード部３２の底面側を露出させて半導体素子３１の外囲を封止した封止樹脂３４よりなる半導体装置であって、封止樹脂３４より露出した、インナーリード部３２下面はアウターリード部３５を構成し、半導体装置下面外周部に形成された突起部３６と、半導体装置下面外周部に形成された突起部３６内部の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層３７が設けられているものである。
【０１１６】
この半導体装置の製造方法は、リードフレームの支持部３０に半導体素子３１を搭載する工程と、半導体素子３１とリードフレームのインナーリード部３２とを電気的に接続する工程と、インナーリード部３２の底面側を露出させてアウターリード部３５が構成されるように半導体素子３１の外囲を封止樹脂３４により封止する工程と、封止樹脂３４により封止された半導体装置下面外周部に突起部３６を形成する工程と、突起部３６内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する、または、フラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む。なお、第１の実施形態の図４〜図９の手法を適用してもよい。
【０１１７】
なお、上記実施形態において、突起部と突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかる半導体装置およびその製造方法およびその実装方法は、半導体素子上、もしくは、半導体装置下面にフラックスを含む熱可塑性樹脂層を、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に設けた突起部と突起電極間に形成することにより、前記熱可塑性樹脂層の量と厚みを制御することが出来、また、その半導体装置を用いることによって、基板に実装する際に前記熱可塑性樹脂により形成されるフィレットの形成を減少させることにより、隣接する他の部品の横転を防ぐことが出来る効果を有し、半導体素子の大きさに限りなく近いＣＳＰ（Chip Size Package）といった小型の半導体パッケージ製品等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図、（ｂ）は第１の実施形態の別の例の断面図、（ｃ）は第１の実施形態のさらに別の例の断面図、（ｄ）は第１の実施形態のさらに別の例の底面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図５】図４の次の工程の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図７】図６の次の工程の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の別の例の各工程を示す断面図である。
【図９】図８の次の工程の断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る実装後の回路基板及び半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る実装後の回路基板及び半導体装置の別の例の断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の別の例の断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１８】従来例の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１ パッケージ回路基板
２ 半導体素子
３ 金属細線
４ 樹脂
５ 電極突起
６ フラックスを含む熱可塑性樹脂
７ パッケージ回路基板
８ 半導体素子
９ 金属細線
１０ 樹脂
１１ 突起電極
１２ａ パッケージ回路基板底部外周部に設けられた突起部
１２ｂ 突起部（パッケージ内側に形成）
１２ｃ パッケージ内側に形成された突起
１２ｄ パッケージ回路基板内側に形成された複数の突起部
１２ｅ 突起部（熱可塑性樹脂と同程度の溶融温度を有している）
１２ｆ 突起部（側面および下部を凸部にしている）
１２ｇ 突起部（側面および下部を凹部にしている）
１３ フラックスを含む熱可塑性樹脂
１４ ノズル
１５ 金型
１６ ポッド部
１７ プランジャー
１８ フラックスを含有する熱可塑性樹脂シート
１９ 半導体素子
２０ 電極
２１ 金属層
２２ 突起部
２３ フラックスを含有する熱可塑性樹脂
２４ 半導体素子
２５ 電極
２６ 金属層
２７ 突起電極
２８ 突起部
２９ フラックスを含有する熱可塑性樹脂
３０ リードフレームの支持部
３１ 半導体素子
３２ インナーリード部
３３ 封止樹脂
３４ 金属細線
３５ アウターリード部
３６ 突起部
３７ ラックスを含有する熱可塑性樹脂
３８ 治具
３９ ローラー
４０ 金型
４１ 基板
４２ ランド
４３ 金属魂
４４ ラックスを含有する熱可塑性樹脂(実装後)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ回路基板と、
前記パッケージ回路基板上に搭載された半導体素子と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的に接続した接続手段と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を封止した樹脂と、
前記パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えた半導体装置。
【請求項２】
半導体素子と、
前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、
前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、
前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項３】
半導体素子と、
前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、
前記金属層上に形成された突起電極と、
前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項４】
リードフレームの支持部に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続した接続手段と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止した封止樹脂とを有する半導体装置であって、
前記半導体装置下面外周部に形成された突起部と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項５】
前記突起部は、前記パッケージ回路基板底面上、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本を有し、前記突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有する請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を複数本配置した構成である請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項７】
前記突起部と前記突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有する請求項1，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項８】
リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、
前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項９】
リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、
前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上に突起電極を形成する工程と、
前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上に突起電極を形成する工程と、
前記半導体上外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、
前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、
前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、
前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、
前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂面を基板に対向させ前記半導体装置の突起電極を前記基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して前記半導体装置の突起電極を溶融させて前記基板上の前記電極と硬化接合させると共に、前記加熱処理により前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて前記半導体装置と前記基板とを接続させることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１８】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能とした請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定される請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に前記熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成した請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されている請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項１】
パッケージ回路基板と、
前記パッケージ回路基板上に搭載された半導体素子と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的に接続した接続手段と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を封止した樹脂と、
前記パッケージ回路基板の底面に設けられた突起電極と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に設けられた突起部と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間に設けられたフラックスを含有する熱可塑性樹脂とを備えた半導体装置。
【請求項２】
半導体素子と、
前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、
前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、
前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項３】
半導体素子と、
前記半導体素子の電極上に形成された金属層と、
前記金属層上に形成された突起電極と、
前記半導体素子上外周部に形成された突起部と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項４】
リードフレームの支持部に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続した接続手段と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止した封止樹脂とを有する半導体装置であって、
前記半導体装置下面外周部に形成された突起部と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域に形成されたフラックスを含有する熱可塑性樹脂層とを備えた半導体装置。
【請求項５】
前記突起部は、前記パッケージ回路基板底面上、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面上を一周する形状で、1本もしくは複数本を有し、前記突起部間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂層を有する請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記突起部は、円柱、四角柱もしくは多角柱を複数本配置した構成である請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項７】
前記突起部と前記突起電極間に、フラックスを含有する熱可塑性樹脂層の代わりにフラックスを含まない熱可塑性樹脂層を有する請求項1，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項８】
リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、
前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項９】
リードフレームの支持部に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記リードフレームのインナーリード部とを電気的に接続する工程と、
前記インナーリード部の底面側を露出させてアウターリード部が構成されるように前記半導体素子の外囲を封止樹脂により封止する工程と、
前記封止樹脂により封止された半導体装置下面外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起部内側の半導体装置下面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上に突起電極を形成する工程と、
前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体素子電極上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上に突起電極を形成する工程と、
前記半導体上外周部に突起部を形成する工程と、
前記突起電極以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体素子の電極上に金属層を形成する工程と、
前記半導体素子上外周部に突起部を形成する工程と、
前記金属層以外で前記突起部内側の半導体素子表面領域にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、
前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングもしくは金型を用いて塗布する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
パッケージ回路基板上に半導体素子を搭載する工程と、
前記パッケージ回路基板の配線と前記半導体素子とを電気的接続する工程と、
前記パッケージ回路基板上の前記半導体素子の外囲を樹脂により封止する工程と、
前記パッケージ回路基板の底面に突起電極を設ける工程と、
前記パッケージ回路基板の底面外周部に突起部を設ける工程と、
前記突起電極間および前記突起電極と前記突起部との間にフラックスを含有する熱可塑性樹脂のシートを貼る工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、斜めに傾けた四角柱状の金属もしくは樹脂の治具を突起部に接触させた後、パッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記フラックスを含有する熱可塑性樹脂をポッティングにて塗布し、金属もしくは樹脂のローラーを突起部に接触させた後、回転させながらパッケージ回路基板面、半導体素子面、もしくは、半導体装置下面と平行に移動させることによって、前記熱可塑性樹脂の量を一定にする請求項８，１０，１１または１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１，２，３または４記載の半導体装置を用い、前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂面を基板に対向させ前記半導体装置の突起電極を前記基板上の電極とを位置合わせをして搭載し、加熱処理して前記半導体装置の突起電極を溶融させて前記基板上の前記電極と硬化接合させると共に、前記加熱処理により前記半導体装置の前記熱可塑性樹脂を溶融、硬化させて前記半導体装置と前記基板とを接続させることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１８】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の高さを変化させることによって、フラックスを含有する熱可塑性樹脂の量を調整可能とした請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部は、フラックスを含む熱可塑性樹脂と同等の溶融温度に設定される請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部と突起電極間に前記熱可塑性樹脂層の代わりに熱硬化性樹脂層を形成した請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記パッケージ回路基板底面、前記半導体素子上、もしくは、前記半導体装置下面に形成された突起部の側面、下部は凸部、もしくは凹部、もしくは凸部及び凹部共に形成されている請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−１９５９９（Ｐ２００６−１９５９９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９７５０５（Ｐ２００４−１９７５０５）
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]