半導体装置およびその製造方法
【課題】半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２が、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包するマイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる半導体装置１００とする。
【解決手段】半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２が、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包するマイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる半導体装置１００とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋センサを備える半導体装置では、指紋センサが形成された半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出して、押し付けられた指先の指紋をセンシングする。この指紋センサを備える半導体装置のように、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置がある。このような半導体装置およびその製造方法が、例えば、特開２００３−２４３５７７号公報（特許文献１）と米国特許第６７００１９０号明細書（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された半導体装置と同様のチップ露出面を有する半導体装置を模式的に示した図である。図７（ａ）は、半導体装置９０の上面図であり、図７（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａでの断面図である。
【０００４】
図７に示す半導体装置９０では、半導体チップ１１がリードフレーム２１のダイプレート上に搭載され、センサ１２が形成された半導体チップ１１の表面の一部（チップ露出面１１ａ）が、モールド樹脂３１から露出している。
【０００５】
図８は、特許文献２に記載された製造方法と同様のチップ露出面を有する半導体装置の製造方法を示す図である。図８（ａ）は、半導体装置９１の模式的な断面図であり、図８（ｂ）は、製造途中にある半導体装置９１の樹脂モールド工程を示した模式的な断面図である。尚、図８に示す半導体装置９１において、図７に示した半導体装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【０００６】
図８（ａ）に示すチップ露出面１１ａを有する半導体装置９１を製造する際には、図８（ｂ）に示すように、リードフレーム２１に搭載した半導体チップ１１を、上金型Ｋ１と下金型Ｋ２の間に、フィルム４１を介して挿入する。半導体チップ１１のチップ露出面１１ａには、フィルム４１を介してバネＢ１による可動金型Ｋ３が押し当てられ、この状態で金型Ｋ１〜Ｋ３のキャビティ内に、モールド樹脂３１がモールド成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２４３５７７号公報
【特許文献２】米国特許第６７００１９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図８（ｂ）の製造方法によれば、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間がフィルム４１によって埋められて、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３１がはみ出ないモールド成形が可能である。しかしながら、この方法では成形のたびにフィルム４１を交換せねばならず、コスト増となってしまう。
そこで本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、前記モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなることを特徴としている。
【００１０】
上記半導体装置のモールド樹脂は、従来の一般的な熱硬化性樹脂と異なり、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなる。上記半導体装置を製造するにあたっては、上記半導体装置がチップ露出面を有する半導体装置であるにも係わらず、従来の製造方法のようにチップ露出面と金型の間にフィルムを介在させることなく、チップ露出面にモールド樹脂がはみ出ないモールド成形が可能である。すなわち、上記半導体装置の半導体チップをモールド成形するに際しては、チップ露出面と金型の間に僅かな隙間がある場合であっても、モールド樹脂に混入されているマイクロバルーンが金型からの熱伝導で加熱されて膨張し、該隙間を埋めることができる。このため、チップ露出面にモールド樹脂がはみ出ない（バリのない）モールド成形が、従来のフィルムの介在なしに可能となり、従来に較べて上記半導体装置の製造コストを削減することができる。
【００１１】
以上のようにして、上記半導体装置は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００１２】
上記半導体装置においては、請求項２に記載のように、前記マイクロバルーンの加熱による最大膨張倍率をｋとした時、前記モールド樹脂における前記マイクロバルーンの体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下であることが好ましい。
【００１３】
また、前記最大膨張倍率ｋは、例えば請求項３に記載のように、１＜ｋ≦２０とすることができる。
【００１４】
上記〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％の体積割合は、マイクロバルーンが膨張したときに最密充填となる体積割合に相当する。これ以下では、マイクロバルーンが膨張しても流動性があるため、前記したチップ露出面と金型の間の僅かな隙間を塞ぐ効果が低くなる。また、上記７４％の体積割合は、マイクロバルーンが未膨張で最密充填となる体積割合に相当する。これ以上では、マイクロバルーンの未膨張時の流動性が低下して、成形性が悪化してしまう。
【００１５】
また、請求項４に記載のように、前記マイクロバルーンの加熱による膨張後の直径は、１００μｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
一般的に、前記したチップ露出面と金型の間の隙間は、５０μｍ程度に抑えることができる。このため、上記のように膨張後のマイクロバルーンの直径を１００μｍ以上とすることで、膨張前に上記隙間に入り込んで該隙間を埋めたり、該隙間に入り込む前に該隙間をフタしたりすることができる。
【００１７】
前記マイクロバルーンの高分子は、例えば請求項５に記載のように、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。
【００１８】
また、マイクロバルーンと混合する前記熱硬化性樹脂は、例えば請求項６に記載のように、モールド樹脂として一般的に用いられるエポキシであってよい。
【００１９】
以上のようにして、上記した半導体装置は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００２０】
従って、上記半導体装置は、例えば請求項７に記載のように、チップ露出面を有する圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置に好適である。
【００２１】
請求項８〜１４に記載の発明は、上記した半導体装置の製造方法に関する発明である。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなり、半導体チップの表面の一部が前記モールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、熱硬化する前の前記熱硬化性樹脂と前記マイクロバルーンの混合材を準備する混合材準備工程と、前記半導体チップを加熱された金型内に配置し、前記金型内に前記混合材をモールドして樹脂成形する樹脂成形工程とを有することを特徴としている。
【００２３】
これによって、上記した請求項１の半導体装置を製造することができる。尚、これによって得られる効果については、前述したとおりであり、その説明は省略する。
【００２４】
上記半導体装置の製造方法においては、請求項９に記載のように、前記樹脂成形工程において、前記チップ露出面を取り囲む前記金型の部位および前記半導体チップの部位の少なくとも一方を、局所加熱することが好ましい。
【００２５】
これによれば、上記チップ露出面を取り囲む部位でマイクロバルーンをより確実に膨張させることができ、モールド樹脂のチップ露出面へのはみ出しをより確実に防止することができる。
【００２６】
また、上記半導体装置の製造方法においては、請求項１０に記載のように、前記樹脂成形工程において、前記半導体チップと前記金型の間に、前記チップ露出面を取り囲むモールド遮断壁を介在させるようにしてもよい。
【００２７】
上記モールド遮断壁によって、前述したチップ露出面と金型の隙間へのモールド樹脂の流入を、より確実に堰き止めることができる。
【００２８】
この場合、例えば請求項１１に記載のように、前記モールド遮断壁を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成するようにしてもよい。
【００２９】
上記第２のマイクロバルーンを金型からの熱伝導で加熱して膨張させることで、前述したチップ露出面と金型の隙間をより確実に埋めることができる。
【００３０】
請求項１２に記載のように、前記第２の複合樹脂における前記第２のマイクロバルーンの体積割合は、３０％以上、６０％以下が好適である。
【００３１】
第２のマイクロバルーンの体積割合が３０％より小さい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が低くなり、上記モールド遮断壁の形成が困難となる。また、第２のマイクロバルーンの体積割合が６０％より大きい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が高すぎて、作業性が悪化する。
【００３２】
前記第２のマイクロバルーンの高分子は、例えば請求項１３に記載のように、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。
【００３３】
また、第２のマイクロバルーンと混合する前記第２の熱硬化性樹脂は、例えば請求項１４に記載のように、エポキシまたはシリコーンであってよい。
【００３４】
以上のようにして、上記した半導体装置の製造方法は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価な半導体装置の製造方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一例である半導体装置１００を示した図で、（ａ）は、半導体装置１００の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ｂ−Ｂでの断面図である。また、（ｃ）は、（ｂ）における破線Ｃで囲った部分の拡大図である。
【図２】図１の半導体装置１００におけるモールド樹脂３２の複合成分である、マイクロバルーン５１の特徴を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す半導体装置１００の製造方法を説明する図で、モールド樹脂３２の樹脂モールド工程の各段階を模式的に示した断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図３（ｃ）に示す破線Ｄで囲った部分の拡大図で、半導体装置１００の製造方法において、モールド樹脂３２の複合成分であるマイクロバルーン５１が示す効果を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、樹脂成形工程において、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱する様子を示した図である。
【図６】樹脂成形工程において半導体チップ１１と金型Ｋ３の間にモールド遮断壁６１を介在させる方法を説明する図で、（ａ），（ｂ）は、最初にモールド遮断壁６１を設けておく位置を示した図であり、（ｃ）は、モールド遮断壁６１を介在させた状態で樹脂モールドしている状態を示した図である。
【図７】特許文献１に記載された半導体装置と同様のチップ露出面を有する半導体装置を模式的に示した図で、（ａ）は、半導体装置９０の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａでの断面図である。
【図８】特許文献２に記載された製造方法と同様のチップ露出面を有する半導体装置の製造方法を示す図で、（ａ）は、半導体装置９１の模式的な断面図であり、（ｂ）は、製造途中にある半導体装置９１の樹脂モールド工程を示した模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置、およびその製造方法に関する。以下、本発明を実施するための形態を、図に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一例である半導体装置１００を示した図で、図１（ａ）は、半導体装置１００の上面図であり、図１（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ｂ−Ｂでの断面図である。また、図１（ｃ）は、（ｂ）における破線Ｃで囲った部分の拡大図である。尚、図１に示す半導体装置１００において、図７に示した半導体装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００３８】
図２は、図１の半導体装置１００におけるモールド樹脂３２の複合成分である、マイクロバルーン５１の特徴を説明する図である。
【００３９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す半導体装置１００の製造方法を説明する図で、モールド樹脂３２の樹脂モールド工程の各段階を模式的に示した断面図である。尚、図３に示す半導体装置１００の製造方法において、図８（ｂ）に示した半導体装置９１の製造方法にある各部と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００４０】
また、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図３（ｃ）に示す破線Ｄで囲った部分の拡大図で、半導体装置１００の製造方法において、モールド樹脂３２の複合成分であるマイクロバルーン５１が示す効果を説明する図である。図４（ａ）は、マイクロバルーン５１が加熱されて膨張し、隙間ｔに入り込む前に該隙間ｔをフタする効果を示した図であり、図４（ｂ）は、隙間ｔに入り込んだマイクロバルーン５１が、加熱されて膨張し、隙間ｔを埋める効果を示した図である。
【００４１】
図１に示す半導体装置１００では、図７に示した半導体装置９０と比較して、モールド樹脂３２だけが、図７の半導体装置９０におけるモールド樹脂３１と異なっている。
【００４２】
すなわち、図１の半導体装置１００は、図７に示した半導体装置９０と同様の構造を有しており、半導体チップ１１がリードフレーム２１のダイプレート上に搭載され、センサ１２が形成された半導体チップ１１の表面の一部（チップ露出面１１ａ）が、モールド樹脂３２から露出している。一方、図１の半導体装置１００では、図７に示した半導体装置９０と異なり、図１（ｃ）に示すように、マイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる新規なモールド樹脂３２が用いられている。
【００４３】
図２に示すように、マイクロバルーン５１は、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包し、加熱されると図のように膨張する。マイクロバルーン５１の上記高分子５１ａは、例えば、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、マイクロバルーン５１と混合する図１（ｃ）の熱硬化性樹脂５２は、例えば、モールド樹脂として一般的に用いられるエポキシであってよい。
【００４４】
図１の半導体装置１００を製造するにあたっては、最初に、熱硬化する前の熱硬化性樹脂５２とマイクロバルーン５１の混合材３２ａを準備する（混合材準備工程）。次に、図３（ａ）に示すように、半導体チップ１１を加熱された金型Ｋ１〜Ｋ３内に配置する。尚、図３に示す半導体装置１００の製造方法では、図８（ｂ）に示した従来の製造方法と異なり、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間にフィルム４１を介在させていない。次に、図３（ｂ）に示すように、トランスファ成形やインジェクション成形等により、金型Ｋ１〜Ｋ３内に前記混合材３２ａをモールドして、樹脂成形する（樹脂成形工程）。最後に、図３（ｃ）に示すように、混合材３２ａを十分に加熱固化してモールド樹脂３２とした後、金型Ｋ１〜Ｋ３を型開きして冷却することで、図１に示す半導体装置１００を製造することができる。
【００４５】
前述したように、図１に示す半導体装置１００のモールド樹脂３２は、従来の一般的な熱硬化性樹脂と異なり、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包するマイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる。このため、半導体装置１００を製造するにあたっては、半導体装置１００がチップ露出面１１ａを有する半導体装置であるにも係わらず、図８（ｂ）に示した従来の製造方法と異なり、図３に示したように、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間にフィルム４１を介在させることなく、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３２がはみ出ないモールド成形が可能である。
【００４６】
すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、半導体装置１００の半導体チップ１１をモールド成形するに際しては、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間に僅かな隙間ｔがある場合であっても、モールド樹脂３２（混合材３２ａ）に混入されているマイクロバルーン５１が金型Ｋ３からの熱伝導で加熱されて膨張し、該隙間ｔを埋めることができる。このため、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３２がはみ出ない（バリのない）モールド成形が、従来のフィルム４１の介在なしに可能となり、従来に較べて上記半導体装置１００の製造コストを削減することができる。
【００４７】
以上のようにして、図１に示す半導体装置１００は、半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２がチップ露出面１１ａにはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００４８】
上記半導体装置１００においては、マイクロバルーン５１の加熱による最大膨張倍率をｋとした時、モールド樹脂３２におけるマイクロバルーン５１の体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下であることが好ましい。また、最大膨張倍率ｋは、例えば、１＜ｋ≦２０とすることができる。
【００４９】
上記〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％の体積割合は、マイクロバルーン５１が膨張したときに最密充填となる体積割合に相当する。これ以下では、マイクロバルーン５１が膨張しても流動性があるため、図４に示すチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間の僅かな隙間ｔを塞ぐ効果が低くなる。また、上記７４％の体積割合は、マイクロバルーン５１が未膨張で最密充填となる体積割合に相当する。これ以上では、マイクロバルーン５１の未膨張時の流動性が低下して、成形性が悪化してしまう。
【００５０】
また、マイクロバルーン５１の加熱による膨張後の直径は、１００μｍ以上であることが好ましい。
【００５１】
一般的に、図４に示すチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間の隙間ｔは、５０μｍ程度に抑えることができる。このため、上記のように膨張後のマイクロバルーン５１の直径を１００μｍ以上とすることで、図４（ｂ）に示したように膨張前に隙間ｔに入り込んで隙間ｔを埋めたり、図４（ｂ）に示したように隙間ｔに入り込む前に隙間ｔをフタしたりすることができる。
【００５２】
以上のようにして、上記した半導体装置１００は、半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２がチップ露出面１１ａにはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００５３】
従って、上記半導体装置１００は、例えば、チップ露出面１１ａを有する圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置に好適である。
【００５４】
次に、上記した半導体装置１００のより好ましい製造方法について説明する。
【００５５】
図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上記した樹脂成形工程において、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱する様子を示した図である。
【００５６】
図５（ａ）は、半導体チップ１１に形成されたヒータＨ１によって、チップ露出面１１ａを取り囲む半導体チップ１１の部位を局所加熱している。図５（ｂ）は、金型Ｋ３に形成されたヒータＨ２によって、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位を局所加熱している。また、図５（ｃ）は、ガラスや石英等のレーザを透過させる材質からなる型Ｋ４を用い、レーザ装置Ｌ１からのレーザ光を集光させて、チップ露出面１１ａを取り囲む半導体チップ１１の部位を局所加熱している。
【００５７】
図５に示すように、前述した半導体装置１００の製造方法においては、樹脂成形工程で、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱することが好ましい。これによれば、チップ露出面１１ａを取り囲む部位で、モールド樹脂３２（混合材３２ａ）に混入されているマイクロバルーン５１をより確実に膨張させることができ、モールド樹脂３２のチップ露出面１１ａへのはみ出しをより確実に防止することができる。
【００５８】
図６は、上記した樹脂成形工程において、半導体チップ１１と金型Ｋ３の間に、熱硬化性樹脂からなりチップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させる方法を説明する図である。図６（ａ），（ｂ）は、最初にモールド遮断壁６１を設けておく位置を示した図で、図６（ａ）では半導体チップ１１の側にモールド遮断壁６１を設けており、図６（ｂ）では金型Ｋ３の側にモールド遮断壁６１を設けている。尚、熱硬化性樹脂からなるモールド遮断壁６１の形成には、印刷法やインクジェット法等を用いることができる。
図６（ｃ）は、チップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させた状態で、モールド樹脂３２を樹脂モールドしている状態を示した図である。
【００５９】
図６に示すように、前述した半導体装置１００の製造方法においては、樹脂成形工程において、半導体チップ１１と金型Ｋ３の間に、チップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させるようにしてもよい。上記モールド遮断壁６１によって、前述した図４のチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間ｔへのモールド樹脂３２の流入を、より確実に堰き止めることができる。
【００６０】
この場合、例えば、モールド遮断壁６１を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成するようにしてもよい。上記第２のマイクロバルーンを金型Ｋ３からの熱伝導で加熱して膨張させることで、前述した図４のチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間ｔをより確実に埋めることができる。
【００６１】
上記第２の複合樹脂における第２のマイクロバルーンの体積割合は、３０％以上、６０％以下が好適である。第２のマイクロバルーンの体積割合が３０％より小さい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が低くなり、モールド遮断壁６１の形成が困難となる。また、第２のマイクロバルーンの体積割合が６０％より大きい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が高すぎて、作業性が悪化する。
【００６２】
第２のマイクロバルーンの高分子は、例えば、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、第２のマイクロバルーンと混合する前記第２の熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシまたはシリコーンであってよい。
【００６３】
以上のようにして、上記した半導体装置およびその製造方法は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価な半導体装置およびその製造方法となっている。
【符号の説明】
【００６４】
９０，９１，１００ 半導体装置
１１ 半導体チップ
１１ａ チップ露出面
３１，３２ モールド樹脂
５１ マイクロバルーン
５２ 熱硬化性樹脂
６１ モールド遮断壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋センサを備える半導体装置では、指紋センサが形成された半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出して、押し付けられた指先の指紋をセンシングする。この指紋センサを備える半導体装置のように、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置がある。このような半導体装置およびその製造方法が、例えば、特開２００３−２４３５７７号公報（特許文献１）と米国特許第６７００１９０号明細書（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された半導体装置と同様のチップ露出面を有する半導体装置を模式的に示した図である。図７（ａ）は、半導体装置９０の上面図であり、図７（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａでの断面図である。
【０００４】
図７に示す半導体装置９０では、半導体チップ１１がリードフレーム２１のダイプレート上に搭載され、センサ１２が形成された半導体チップ１１の表面の一部（チップ露出面１１ａ）が、モールド樹脂３１から露出している。
【０００５】
図８は、特許文献２に記載された製造方法と同様のチップ露出面を有する半導体装置の製造方法を示す図である。図８（ａ）は、半導体装置９１の模式的な断面図であり、図８（ｂ）は、製造途中にある半導体装置９１の樹脂モールド工程を示した模式的な断面図である。尚、図８に示す半導体装置９１において、図７に示した半導体装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【０００６】
図８（ａ）に示すチップ露出面１１ａを有する半導体装置９１を製造する際には、図８（ｂ）に示すように、リードフレーム２１に搭載した半導体チップ１１を、上金型Ｋ１と下金型Ｋ２の間に、フィルム４１を介して挿入する。半導体チップ１１のチップ露出面１１ａには、フィルム４１を介してバネＢ１による可動金型Ｋ３が押し当てられ、この状態で金型Ｋ１〜Ｋ３のキャビティ内に、モールド樹脂３１がモールド成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２４３５７７号公報
【特許文献２】米国特許第６７００１９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図８（ｂ）の製造方法によれば、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間がフィルム４１によって埋められて、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３１がはみ出ないモールド成形が可能である。しかしながら、この方法では成形のたびにフィルム４１を交換せねばならず、コスト増となってしまう。
そこで本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、前記モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなることを特徴としている。
【００１０】
上記半導体装置のモールド樹脂は、従来の一般的な熱硬化性樹脂と異なり、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなる。上記半導体装置を製造するにあたっては、上記半導体装置がチップ露出面を有する半導体装置であるにも係わらず、従来の製造方法のようにチップ露出面と金型の間にフィルムを介在させることなく、チップ露出面にモールド樹脂がはみ出ないモールド成形が可能である。すなわち、上記半導体装置の半導体チップをモールド成形するに際しては、チップ露出面と金型の間に僅かな隙間がある場合であっても、モールド樹脂に混入されているマイクロバルーンが金型からの熱伝導で加熱されて膨張し、該隙間を埋めることができる。このため、チップ露出面にモールド樹脂がはみ出ない（バリのない）モールド成形が、従来のフィルムの介在なしに可能となり、従来に較べて上記半導体装置の製造コストを削減することができる。
【００１１】
以上のようにして、上記半導体装置は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００１２】
上記半導体装置においては、請求項２に記載のように、前記マイクロバルーンの加熱による最大膨張倍率をｋとした時、前記モールド樹脂における前記マイクロバルーンの体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下であることが好ましい。
【００１３】
また、前記最大膨張倍率ｋは、例えば請求項３に記載のように、１＜ｋ≦２０とすることができる。
【００１４】
上記〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％の体積割合は、マイクロバルーンが膨張したときに最密充填となる体積割合に相当する。これ以下では、マイクロバルーンが膨張しても流動性があるため、前記したチップ露出面と金型の間の僅かな隙間を塞ぐ効果が低くなる。また、上記７４％の体積割合は、マイクロバルーンが未膨張で最密充填となる体積割合に相当する。これ以上では、マイクロバルーンの未膨張時の流動性が低下して、成形性が悪化してしまう。
【００１５】
また、請求項４に記載のように、前記マイクロバルーンの加熱による膨張後の直径は、１００μｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
一般的に、前記したチップ露出面と金型の間の隙間は、５０μｍ程度に抑えることができる。このため、上記のように膨張後のマイクロバルーンの直径を１００μｍ以上とすることで、膨張前に上記隙間に入り込んで該隙間を埋めたり、該隙間に入り込む前に該隙間をフタしたりすることができる。
【００１７】
前記マイクロバルーンの高分子は、例えば請求項５に記載のように、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。
【００１８】
また、マイクロバルーンと混合する前記熱硬化性樹脂は、例えば請求項６に記載のように、モールド樹脂として一般的に用いられるエポキシであってよい。
【００１９】
以上のようにして、上記した半導体装置は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００２０】
従って、上記半導体装置は、例えば請求項７に記載のように、チップ露出面を有する圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置に好適である。
【００２１】
請求項８〜１４に記載の発明は、上記した半導体装置の製造方法に関する発明である。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなり、半導体チップの表面の一部が前記モールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、熱硬化する前の前記熱硬化性樹脂と前記マイクロバルーンの混合材を準備する混合材準備工程と、前記半導体チップを加熱された金型内に配置し、前記金型内に前記混合材をモールドして樹脂成形する樹脂成形工程とを有することを特徴としている。
【００２３】
これによって、上記した請求項１の半導体装置を製造することができる。尚、これによって得られる効果については、前述したとおりであり、その説明は省略する。
【００２４】
上記半導体装置の製造方法においては、請求項９に記載のように、前記樹脂成形工程において、前記チップ露出面を取り囲む前記金型の部位および前記半導体チップの部位の少なくとも一方を、局所加熱することが好ましい。
【００２５】
これによれば、上記チップ露出面を取り囲む部位でマイクロバルーンをより確実に膨張させることができ、モールド樹脂のチップ露出面へのはみ出しをより確実に防止することができる。
【００２６】
また、上記半導体装置の製造方法においては、請求項１０に記載のように、前記樹脂成形工程において、前記半導体チップと前記金型の間に、前記チップ露出面を取り囲むモールド遮断壁を介在させるようにしてもよい。
【００２７】
上記モールド遮断壁によって、前述したチップ露出面と金型の隙間へのモールド樹脂の流入を、より確実に堰き止めることができる。
【００２８】
この場合、例えば請求項１１に記載のように、前記モールド遮断壁を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成するようにしてもよい。
【００２９】
上記第２のマイクロバルーンを金型からの熱伝導で加熱して膨張させることで、前述したチップ露出面と金型の隙間をより確実に埋めることができる。
【００３０】
請求項１２に記載のように、前記第２の複合樹脂における前記第２のマイクロバルーンの体積割合は、３０％以上、６０％以下が好適である。
【００３１】
第２のマイクロバルーンの体積割合が３０％より小さい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が低くなり、上記モールド遮断壁の形成が困難となる。また、第２のマイクロバルーンの体積割合が６０％より大きい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が高すぎて、作業性が悪化する。
【００３２】
前記第２のマイクロバルーンの高分子は、例えば請求項１３に記載のように、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。
【００３３】
また、第２のマイクロバルーンと混合する前記第２の熱硬化性樹脂は、例えば請求項１４に記載のように、エポキシまたはシリコーンであってよい。
【００３４】
以上のようにして、上記した半導体装置の製造方法は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価な半導体装置の製造方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一例である半導体装置１００を示した図で、（ａ）は、半導体装置１００の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ｂ−Ｂでの断面図である。また、（ｃ）は、（ｂ）における破線Ｃで囲った部分の拡大図である。
【図２】図１の半導体装置１００におけるモールド樹脂３２の複合成分である、マイクロバルーン５１の特徴を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す半導体装置１００の製造方法を説明する図で、モールド樹脂３２の樹脂モールド工程の各段階を模式的に示した断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図３（ｃ）に示す破線Ｄで囲った部分の拡大図で、半導体装置１００の製造方法において、モールド樹脂３２の複合成分であるマイクロバルーン５１が示す効果を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、樹脂成形工程において、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱する様子を示した図である。
【図６】樹脂成形工程において半導体チップ１１と金型Ｋ３の間にモールド遮断壁６１を介在させる方法を説明する図で、（ａ），（ｂ）は、最初にモールド遮断壁６１を設けておく位置を示した図であり、（ｃ）は、モールド遮断壁６１を介在させた状態で樹脂モールドしている状態を示した図である。
【図７】特許文献１に記載された半導体装置と同様のチップ露出面を有する半導体装置を模式的に示した図で、（ａ）は、半導体装置９０の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａでの断面図である。
【図８】特許文献２に記載された製造方法と同様のチップ露出面を有する半導体装置の製造方法を示す図で、（ａ）は、半導体装置９１の模式的な断面図であり、（ｂ）は、製造途中にある半導体装置９１の樹脂モールド工程を示した模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置、およびその製造方法に関する。以下、本発明を実施するための形態を、図に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一例である半導体装置１００を示した図で、図１（ａ）は、半導体装置１００の上面図であり、図１（ｂ）は、（ａ）における一点鎖線Ｂ−Ｂでの断面図である。また、図１（ｃ）は、（ｂ）における破線Ｃで囲った部分の拡大図である。尚、図１に示す半導体装置１００において、図７に示した半導体装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００３８】
図２は、図１の半導体装置１００におけるモールド樹脂３２の複合成分である、マイクロバルーン５１の特徴を説明する図である。
【００３９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す半導体装置１００の製造方法を説明する図で、モールド樹脂３２の樹脂モールド工程の各段階を模式的に示した断面図である。尚、図３に示す半導体装置１００の製造方法において、図８（ｂ）に示した半導体装置９１の製造方法にある各部と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００４０】
また、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図３（ｃ）に示す破線Ｄで囲った部分の拡大図で、半導体装置１００の製造方法において、モールド樹脂３２の複合成分であるマイクロバルーン５１が示す効果を説明する図である。図４（ａ）は、マイクロバルーン５１が加熱されて膨張し、隙間ｔに入り込む前に該隙間ｔをフタする効果を示した図であり、図４（ｂ）は、隙間ｔに入り込んだマイクロバルーン５１が、加熱されて膨張し、隙間ｔを埋める効果を示した図である。
【００４１】
図１に示す半導体装置１００では、図７に示した半導体装置９０と比較して、モールド樹脂３２だけが、図７の半導体装置９０におけるモールド樹脂３１と異なっている。
【００４２】
すなわち、図１の半導体装置１００は、図７に示した半導体装置９０と同様の構造を有しており、半導体チップ１１がリードフレーム２１のダイプレート上に搭載され、センサ１２が形成された半導体チップ１１の表面の一部（チップ露出面１１ａ）が、モールド樹脂３２から露出している。一方、図１の半導体装置１００では、図７に示した半導体装置９０と異なり、図１（ｃ）に示すように、マイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる新規なモールド樹脂３２が用いられている。
【００４３】
図２に示すように、マイクロバルーン５１は、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包し、加熱されると図のように膨張する。マイクロバルーン５１の上記高分子５１ａは、例えば、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、マイクロバルーン５１と混合する図１（ｃ）の熱硬化性樹脂５２は、例えば、モールド樹脂として一般的に用いられるエポキシであってよい。
【００４４】
図１の半導体装置１００を製造するにあたっては、最初に、熱硬化する前の熱硬化性樹脂５２とマイクロバルーン５１の混合材３２ａを準備する（混合材準備工程）。次に、図３（ａ）に示すように、半導体チップ１１を加熱された金型Ｋ１〜Ｋ３内に配置する。尚、図３に示す半導体装置１００の製造方法では、図８（ｂ）に示した従来の製造方法と異なり、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間にフィルム４１を介在させていない。次に、図３（ｂ）に示すように、トランスファ成形やインジェクション成形等により、金型Ｋ１〜Ｋ３内に前記混合材３２ａをモールドして、樹脂成形する（樹脂成形工程）。最後に、図３（ｃ）に示すように、混合材３２ａを十分に加熱固化してモールド樹脂３２とした後、金型Ｋ１〜Ｋ３を型開きして冷却することで、図１に示す半導体装置１００を製造することができる。
【００４５】
前述したように、図１に示す半導体装置１００のモールド樹脂３２は、従来の一般的な熱硬化性樹脂と異なり、高分子５１ａでできた殻の中に炭化水素５１ｂを内包するマイクロバルーン５１と熱硬化性樹脂５２の複合樹脂からなる。このため、半導体装置１００を製造するにあたっては、半導体装置１００がチップ露出面１１ａを有する半導体装置であるにも係わらず、図８（ｂ）に示した従来の製造方法と異なり、図３に示したように、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間にフィルム４１を介在させることなく、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３２がはみ出ないモールド成形が可能である。
【００４６】
すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、半導体装置１００の半導体チップ１１をモールド成形するに際しては、チップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間に僅かな隙間ｔがある場合であっても、モールド樹脂３２（混合材３２ａ）に混入されているマイクロバルーン５１が金型Ｋ３からの熱伝導で加熱されて膨張し、該隙間ｔを埋めることができる。このため、チップ露出面１１ａにモールド樹脂３２がはみ出ない（バリのない）モールド成形が、従来のフィルム４１の介在なしに可能となり、従来に較べて上記半導体装置１００の製造コストを削減することができる。
【００４７】
以上のようにして、図１に示す半導体装置１００は、半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２がチップ露出面１１ａにはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００４８】
上記半導体装置１００においては、マイクロバルーン５１の加熱による最大膨張倍率をｋとした時、モールド樹脂３２におけるマイクロバルーン５１の体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下であることが好ましい。また、最大膨張倍率ｋは、例えば、１＜ｋ≦２０とすることができる。
【００４９】
上記〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％の体積割合は、マイクロバルーン５１が膨張したときに最密充填となる体積割合に相当する。これ以下では、マイクロバルーン５１が膨張しても流動性があるため、図４に示すチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間の僅かな隙間ｔを塞ぐ効果が低くなる。また、上記７４％の体積割合は、マイクロバルーン５１が未膨張で最密充填となる体積割合に相当する。これ以上では、マイクロバルーン５１の未膨張時の流動性が低下して、成形性が悪化してしまう。
【００５０】
また、マイクロバルーン５１の加熱による膨張後の直径は、１００μｍ以上であることが好ましい。
【００５１】
一般的に、図４に示すチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の間の隙間ｔは、５０μｍ程度に抑えることができる。このため、上記のように膨張後のマイクロバルーン５１の直径を１００μｍ以上とすることで、図４（ｂ）に示したように膨張前に隙間ｔに入り込んで隙間ｔを埋めたり、図４（ｂ）に示したように隙間ｔに入り込む前に隙間ｔをフタしたりすることができる。
【００５２】
以上のようにして、上記した半導体装置１００は、半導体チップ１１の表面の一部がモールド樹脂３２から露出した、チップ露出面１１ａを有する半導体装置であって、モールド樹脂３２がチップ露出面１１ａにはみ出ないモールド成形が可能で、安価に製造することのできる半導体装置とすることができる。
【００５３】
従って、上記半導体装置１００は、例えば、チップ露出面１１ａを有する圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置に好適である。
【００５４】
次に、上記した半導体装置１００のより好ましい製造方法について説明する。
【００５５】
図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上記した樹脂成形工程において、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱する様子を示した図である。
【００５６】
図５（ａ）は、半導体チップ１１に形成されたヒータＨ１によって、チップ露出面１１ａを取り囲む半導体チップ１１の部位を局所加熱している。図５（ｂ）は、金型Ｋ３に形成されたヒータＨ２によって、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位を局所加熱している。また、図５（ｃ）は、ガラスや石英等のレーザを透過させる材質からなる型Ｋ４を用い、レーザ装置Ｌ１からのレーザ光を集光させて、チップ露出面１１ａを取り囲む半導体チップ１１の部位を局所加熱している。
【００５７】
図５に示すように、前述した半導体装置１００の製造方法においては、樹脂成形工程で、チップ露出面１１ａを取り囲む金型Ｋ３の部位および半導体チップ１１の部位の少なくとも一方を、局所加熱することが好ましい。これによれば、チップ露出面１１ａを取り囲む部位で、モールド樹脂３２（混合材３２ａ）に混入されているマイクロバルーン５１をより確実に膨張させることができ、モールド樹脂３２のチップ露出面１１ａへのはみ出しをより確実に防止することができる。
【００５８】
図６は、上記した樹脂成形工程において、半導体チップ１１と金型Ｋ３の間に、熱硬化性樹脂からなりチップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させる方法を説明する図である。図６（ａ），（ｂ）は、最初にモールド遮断壁６１を設けておく位置を示した図で、図６（ａ）では半導体チップ１１の側にモールド遮断壁６１を設けており、図６（ｂ）では金型Ｋ３の側にモールド遮断壁６１を設けている。尚、熱硬化性樹脂からなるモールド遮断壁６１の形成には、印刷法やインクジェット法等を用いることができる。
図６（ｃ）は、チップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させた状態で、モールド樹脂３２を樹脂モールドしている状態を示した図である。
【００５９】
図６に示すように、前述した半導体装置１００の製造方法においては、樹脂成形工程において、半導体チップ１１と金型Ｋ３の間に、チップ露出面１１ａを取り囲むモールド遮断壁６１を介在させるようにしてもよい。上記モールド遮断壁６１によって、前述した図４のチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間ｔへのモールド樹脂３２の流入を、より確実に堰き止めることができる。
【００６０】
この場合、例えば、モールド遮断壁６１を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成するようにしてもよい。上記第２のマイクロバルーンを金型Ｋ３からの熱伝導で加熱して膨張させることで、前述した図４のチップ露出面１１ａと金型Ｋ３の隙間ｔをより確実に埋めることができる。
【００６１】
上記第２の複合樹脂における第２のマイクロバルーンの体積割合は、３０％以上、６０％以下が好適である。第２のマイクロバルーンの体積割合が３０％より小さい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が低くなり、モールド遮断壁６１の形成が困難となる。また、第２のマイクロバルーンの体積割合が６０％より大きい場合には、上記第２の複合樹脂の粘度が高すぎて、作業性が悪化する。
【００６２】
第２のマイクロバルーンの高分子は、例えば、加熱により変形し易いアクリルなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、第２のマイクロバルーンと混合する前記第２の熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシまたはシリコーンであってよい。
【００６３】
以上のようにして、上記した半導体装置およびその製造方法は、半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置およびその製造方法であって、モールド樹脂がチップ露出面にはみ出ないモールド成形が可能で、安価な半導体装置およびその製造方法となっている。
【符号の説明】
【００６４】
９０，９１，１００ 半導体装置
１１ 半導体チップ
１１ａ チップ露出面
３１，３２ モールド樹脂
５１ マイクロバルーン
５２ 熱硬化性樹脂
６１ モールド遮断壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、
前記モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記マイクロバルーンの加熱による最大膨張倍率をｋとした時、
前記モールド樹脂における前記マイクロバルーンの体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下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】
前記最大膨張倍率ｋが、１＜ｋ≦２０であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記マイクロバルーンの加熱による膨張後の直径が、１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記マイクロバルーンの高分子が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体装置が、圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなり、
半導体チップの表面の一部が前記モールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、
熱硬化する前の前記熱硬化性樹脂と前記マイクロバルーンの混合材を準備する混合材準備工程と、
前記半導体チップを加熱された金型内に配置し、前記金型内に前記混合材をモールドして樹脂成形する樹脂成形工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂成形工程において、
前記チップ露出面を取り囲む前記金型の部位および前記半導体チップの部位の少なくとも一方を、局所加熱することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂成形工程において、
前記半導体チップと前記金型の間に、前記チップ露出面を取り囲むモールド遮断壁を介在させることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記モールド遮断壁を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の複合樹脂における前記第２のマイクロバルーンの体積割合が、３０％以上、６０％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２のマイクロバルーンの高分子が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の熱硬化性樹脂が、エポキシまたはシリコーンであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
半導体チップの表面の一部がモールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置であって、
前記モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記マイクロバルーンの加熱による最大膨張倍率をｋとした時、
前記モールド樹脂における前記マイクロバルーンの体積割合が、〔１００／（０．３５ｋ３＋１）〕％以上、７４％以下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】
前記最大膨張倍率ｋが、１＜ｋ≦２０であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記マイクロバルーンの加熱による膨張後の直径が、１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記マイクロバルーンの高分子が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体装置が、圧力センサ装置、空気流量センサ装置、イメージセンサ装置または指紋センサ装置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
モールド樹脂が、高分子でできた殻の中に炭化水素を内包するマイクロバルーンと熱硬化性樹脂の複合樹脂からなり、
半導体チップの表面の一部が前記モールド樹脂から露出した、チップ露出面を有する半導体装置の製造方法であって、
熱硬化する前の前記熱硬化性樹脂と前記マイクロバルーンの混合材を準備する混合材準備工程と、
前記半導体チップを加熱された金型内に配置し、前記金型内に前記混合材をモールドして樹脂成形する樹脂成形工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂成形工程において、
前記チップ露出面を取り囲む前記金型の部位および前記半導体チップの部位の少なくとも一方を、局所加熱することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂成形工程において、
前記半導体チップと前記金型の間に、前記チップ露出面を取り囲むモールド遮断壁を介在させることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記モールド遮断壁を、熱可塑性高分子の殻に炭化水素を内包する第２のマイクロバルーンと第２の熱硬化性樹脂からなる第２の複合樹脂で形成することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の複合樹脂における前記第２のマイクロバルーンの体積割合が、３０％以上、６０％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２のマイクロバルーンの高分子が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の熱硬化性樹脂が、エポキシまたはシリコーンであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【公開番号】特開２０１２−４９２４６（Ｐ２０１２−４９２４６Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８４１５（Ｐ２０１０−１８８４１５）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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