半導体装置の製造方法
【課題】 可撓性フィルムからなるベース基板１上の全域に絶縁膜を配置した場合、ベース基板１に反り、歪み等の変形が生じる。
【解決手段】 可撓性フィルムからなるベース基板１の一表面に配線導体（バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４、メッキ用配線５）が配置され、前記可撓性フィルムの表面上に接着材１２を介在して半導体チップ１０が搭載される半導体装置であって、前記配線導体上に絶縁膜９を複数個に分割して配置する。
【解決手段】 可撓性フィルムからなるベース基板１の一表面に配線導体（バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４、メッキ用配線５）が配置され、前記可撓性フィルムの表面上に接着材１２を介在して半導体チップ１０が搭載される半導体装置であって、前記配線導体上に絶縁膜９を複数個に分割して配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多ピン化に好適な半導体装置として、ＢＧＡ(Ｂall Ｇrid Ａrray)構造の半導体装置が開発されている。このＢＧＡ構造の半導体装置は、ベース基板の一表面のチップ搭載領域上に接着材を介在して半導体チップを搭載し、ベース基板の一表面と対向するその裏面側に複数のバンプ電極を格子状に配置した構成になっている。
【０００３】
前記ベース基板は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂等を含浸させた硬質の樹脂基板(リジット基板)で形成されている。ベース基板の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域には複数のワイヤ接続用電極パッドが配置されている。また、ベース基板の裏面には複数のバンプ接続用電極パッドが配置されている。このバンプ接続用電極パッドには、例えばＰｂ−Ｓｎ組成の半田材からなるバンプ電極が固着され、電気的にかつ機械的に接続されている。
【０００４】
前記半導体チップは、例えば単結晶珪素からなる半導体基板を主体とする構成になっている。半導体チップには、論理回路システム、記憶回路システム、或はそれらの混合回路システムが搭載されている。また、半導体チップの主面（素子形成面）には複数の外部端子(ボンディングパッド)が配置されている。この外部端子は、ベース基板の一表面に配置されたワイヤ接続用電極パッドにワイヤを介して電気的に接続されている。
【０００５】
前記半導体チップ、ワイヤ及びワイヤ接続用電極パッド等は、ベース基板の一表面上に形成された樹脂封止体で封止されている。樹脂封止体は、大量生産に好適なトランスファモールド法で形成される。
【０００６】
このように構成されたＢＧＡ構造の半導体装置は、実装基板の実装面に形成された電極パッドにそのバンプ電極を溶融接続することにより、実装基板の実装面上に実装される。
【０００７】
なお、前記ＢＧＡ構造の半導体装置については、例えば、日経ＢＰ社発行の日経エレクトロニクス〔１９９４年、２月２８日号、第１１１頁乃至第１１７頁〕に記載されている。
【非特許文献１】日経ＢＰ社発行の日経エレクトロニクス〔１９９４年、２月２８日号、第１１１頁乃至第１１７頁〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、ベース基板として可撓性フィルムを用いたＢＧＡ構造の半導体装置が開発されている。このＢＧＡ構造の半導体装置は、ベース基板として硬質の樹脂基板を用いた半導体装置に比べて、薄型化、多ピン化及び小型化を図ることができる。しかしながら、本発明者等は、ベース基板として可撓性フィルムを用いた半導体装置の開発中に以下の問題点を見出した。
【０００９】
可撓性フィルムからなるベース基板は、一般的に、可撓性フィルムのバンプ接続領域に接続孔を形成し、その後、可撓性フィルムの片面側に接着材を介在して例えば銅(Ｃｕ)からなる金属箔を貼り付け、その後、金属箔にパターンニングを施し、パンプ接続用電極パッド、配線、ワイヤ接続用電極パッド及びメッキ用配線等からなる配線導体を形成し、その後、配線導体を保護する絶縁膜を形成し、その後、バンプ接続用電極パッド及びワイヤ接続用電極パッドにメッキ層を形成するためのメッキ処理を施すことによって形成される。メッキ処理は電解メッキ法で行なわれる。このメッキ処理は、絶縁膜を形成する前の段階において行う場合もある。メッキ層は、例えば、金(Ａｕ)／ニッケル(Ｎｉ)膜、又はＡｕ／パラジウム(Ｐｄ)／Ｎｉ膜で形成される。
【００１０】
前記絶縁膜は、例えば、可撓性フィルムの片面側に感光性樹脂膜を形成し、ベーク処理を施した後、写真印刷技術を使用し、感光処理、現像処理、洗浄処理を施すことにより形成される。絶縁膜は、ワイヤ接続用電極パッドを除いた配線導体上を含む可撓性フィルムの片面側のほぼ全域に形成されている。即ち、可撓性フィルムの片面側のほぼ全域に絶縁膜が形成されるため、ベース基板に反り、歪み等の変形が生じる。このベース基板の変形は、半導体装置の製造プロセス（組立プロセス）中における搬送トラブルの原因となったり、半導体チップを搭載する工程において、接着材の濡れ性を悪くする原因となる。
【００１１】
前記ベース基板の変形は、絶縁膜の熱膨張係数及び硬化収縮率が大きいことが主要因であるが、絶縁膜を形成しない場合は以下の問題が生じる。
【００１２】
（１）ベース基板の一表面のチップ搭載領域にはバンプ接続用電極パッドが配置されている。このため、ベース基板の一表面のチップ搭載領域に絶縁性の接着材を塗布して半導体チップを搭載する際、接着材の厚さの制御が難しく、バンプ接続用電極パッドに半導体チップが接触し、両者間において短絡が生じる。
【００１３】
（２）ベース基板の一表面のチップ搭載領域にはバンプ接続用電極パッドが配置され、このバンプ接続用電極パッドには、ベース基板のチップ搭載領域に形成された接続孔を通して、ベース基板の裏面側に配置されたバンプ電極が接続されている。即ち、半導体チップの下部にはバンプ電極が配置されている。
【００１４】
前記ベース基板のチップ搭載領域に配置されたバンプ接続用電極パッドは、ベース基板の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域に配置されたワイヤ接続用電極パッドに配線を介して一体化され、電気的に接続されている。即ち、ベース基板の一表面の周辺領域において、半導体チップとワイヤ接続用電極パッドとの間の領域には配線が配置されている。このため、半導体チップの外部端子とワイヤ接続用パッドとをワイヤで接続する際、ワイヤとこのワイヤに電気的に接続された配線に隣接する他の配線とが交差する場合がある。ワイヤの高さが充分ある場合は問題ないが、特に、半導体チップの角部において、ワイヤと他の配線とが平行になっていない場合や、ワイヤ接続用電極パッド側でワイヤと他の配線とが交差する場合は、ワイヤと他の配線との短絡が生じる可能性がある。
【００１５】
本発明の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制することが可能な技術を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制すると共に、ベース基板の配線導電体と半導体チップとの短絡を防止することが可能な技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制すると共に、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２０】
（１）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面に配線導体が配置され、前記ベース基板の一表面上に接着材を介在して半導体チップが搭載される半導体装置であって、前記ベース基板の一表面上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線導体上に配置する。絶縁膜の分割は、例えば配線導体毎に行う。
【００２１】
（２）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面のチップ搭載領域に配線導体が配置され、前記ベース基板の一表面のチップ搭載領域上に接着材を介在して半導体チップが搭載される半導体装置であって、前記ベース基板上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線導体上に配置する。絶縁膜の分割は、例えば配線導体毎に行う。
【００２２】
（３）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面のチップ搭載領域に接着材を介在して半導体チップが搭載され、前記ベース基板の一表面のチップ搭載領域を囲むその周辺領域にワイヤ接続用電極パッドが配置され、前記ベース基板の一表面の周辺領域において前記半導体チップと前記ワイヤ接続用電極パッドとの間の領域に配線が配置され、前記半導体チップの外部端子と前記ワイヤ接続用電極パッドとがワイヤを介して電気的に接続される半導体装置であって、前記ベース基板の一表面上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線上に配置する。
【００２３】
上述した手段（１）によれば、絶縁膜の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制できる。
【００２４】
上述した手段（２）によれば、ベース基板の一表面のチップ搭載領域に接着材を塗布して半導体チップを搭載する際、配線導体に半導体チップが接触しないので、配線導体と半導体チップとの短絡を防止できる。
【００２５】
上述した手段（３）によれば、配線にワイヤが接触しないので、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２７】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制できる。
【００２８】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制できる共に、ベース基板の配線導電体と半導体チップとの短絡を防止できる。
【００２９】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制できる共に、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の構成について、ＢＧＡ構造の半導体装置に本発明を適用した実施の形態とともに説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態である半導体装置の平面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ線の位置で切った拡大断面図であり、図３は図２の要部拡大断面図であり、図４は樹脂封止体を除去した状態の平面図であり、図５はベース基板の平面図であり、図６は前記半導体装置の要部拡大断面図である。
【００３２】
図１、図２及び図３に示すように、半導体装置は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載し、ベース基板１の一表面と対向するその裏面側に複数のバンプ電極１５を格子状に配置した構成になっている。バンプ電極１５は例えば６３［重量％］Ｐｂ−３７［重量％］Ｓｎ組成の半田材で形成されている。本実施形態の半導体装置は、ＣＳＰ（Ｃhip Ｓize Ｐackage)構造で構成されている。
【００３３】
前記ベース基板１の平面形状は方形状で形成されている。このベース基板１は、例えばエポキシ系の絶縁樹脂若しくはポリイミド系の絶縁樹脂からなる可撓性フィルムで形成されている。ベース基板１は、例えば５０［μｍ］程度の厚さに設定されている。
【００３４】
前記ベース基板１の一表面には、バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等からなる配線導電体が配置されている。バンプ接続用電極パッド２及びワイヤ接続用電極パッド４は複数個設けられ、配線３及びメッキ用配線５は複数本設けられている。即ち、ベース基板１の一表面には複数本の配線導体が配置されている。バンプ接続用電極パッド２は配線３を介してワイヤ接続用電極パッド４と一体化され、互いに電気的に接続されている。メッキ用配線５はワイヤ接続用電極パッド４と一体化され、互いに電気的に接続されている。バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等は、可撓性フィルムの一表面に接着材を介在して例えばＣｕ箔からなる金属箔を貼り付けた後、この金属箔にエッチング処理を施すことによって形成される。これらのバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５は、例えば１８［μｍ］程度の厚さに設定されている。
【００３５】
前記半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成されている。この半導体チップ１０は、例えば単結晶珪素からなる半導体基板を主体とする構成になっている。半導体チップ１０には、論理回路システム、記憶回路システム、或いはそれらの混合回路システムが搭載されている。これらの回路システムは、半導体チップ１０の主面(素子形成面)１０Ａ側に形成された複数の半導体素子を配線で接続することによって形成される。
【００３６】
前記半導体チップ１０の主面１０Ａには、半導体チップ１０の各辺に沿って配列された複数の外部端子(ボンディングパッド)１１が配置されている。この複数の外部端子１１の夫々は、半導体基板の主面上に形成された配線層のうち、最上層の配線層に形成され、例えばアルミニウム(Ａｌ)膜若しくはアルミニウム合金膜で形成されている。また、複数の外部端子１１の夫々は、半導体チップ１０に搭載された回路システムに電気的に接続されている。
【００３７】
前記複数のバンプ接続用電極パッド２のうち、大部分のバンプ接続用電極パッド２はベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置され、その他(残り)のバンプ接続用電極パッド２は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域に配置されている。この複数のバンプ接続用電極パッド２の夫々の裏面には、ベース基板１に形成された接続孔６を通して、ベース基板１の裏面側に配置された複数のバンプ電極１５の夫々が固着され、電気的にかつ機械的に接続されている。なお、本実施形態において、バンプ接続用電極パッド２の平面形状は円形状で形成されている。
【００３８】
前記複数のワイヤ接続用電極パッド４の夫々は、図２、図３及び図４に示すように、ベース基板１の一表面の周辺領域に配置され、半導体チップ１０の各辺に沿って配列されている。複数のワイヤ接続用電極パッド４の夫々は、半導体チップ１０の主面１０Ａに配置された複数の外部端子１１の夫々にワイヤ１３を介して電気的に接続されている。ワイヤ１３としては例えばＡｕワイヤが用いられている。ワイヤ１３は、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で接続される。
【００３９】
前記複数本の配線３のうち、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２と一体化された配線３はベース基板１の一表面のチップ搭載領域及び周辺領域を延在し、ベース基板１の一表面の周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２と一体化された配線３はベース基板１の一表面の周辺領域に延在している。即ち、ベース基板１の一表面の周辺領域において、半導体チップ１とワイヤ接続用電極パッド４との間の領域には配線３が配置されている。
【００４０】
前記半導体チップ１０、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びワイヤ１３等は樹脂封止体１４で封止されている。樹脂封止体１４は、低応力化を図る目的として、例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラーが添加されたエポキシ系の樹脂で形成されている。樹脂封止体１４は、大量生産に好適なトランスファモールド法で形成されている。トランスファモールド法は、ポット、ランナー、ゲート及びキャビティ等を備えたモールド金型を使用し、ポットからランナー及びゲートを通してキャビティ内に樹脂を加圧注入して樹脂封止体を形成する方法である。
【００４１】
前記複数のメッキ用配線５の夫々は、ベース基板１の一表面の周辺領域において、ワイヤ接続用電極パッド４の外側に配置されている。この複数のメッキ用配線５の夫々は、半導体チップ１０の各辺に沿って配列されている。メッキ用配線５の一部分は樹脂封止体１４の内部に配置され、他の部分は樹脂封止体樹脂封止体の外側に配置されている。
【００４２】
前記ベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置された複数のバンプ接続用電極パッド２の夫々の上面上には、図２、図３及び図５に示すように、絶縁膜９が配置されている。この絶縁膜９は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において、バンプ接続用電極パッド２毎に分割されている。絶縁膜９は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において点在するように複数個に分割されている。即ち、本実施形態の半導体装置は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９をバンプ接続用電極パッド２上に配置している。なお、本実施形態において、バンプ接続用電極パッド２上に配置された絶縁膜９の平面形状は円形状で形成されている。
【００４３】
前記ベース基板１の一表面の周辺領域に配置された複数のメッキ用配線５の夫々の上面上には、絶縁膜９が配置されている。この絶縁膜９は、ベース基板１の各辺に沿って延在し、ベース基板１の各辺毎に分割されている。絶縁膜９は、ベース基板１の周辺領域において点在するように複数個に分割されている。即ち、本実施形態の半導体装置は、ベース基板１の一表面の周辺領域において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９をメッキ用配線５上に配置している。
【００４４】
前記メッキ用配線５上に配置された絶縁膜９の一部分は樹脂封止体１４の内部に配置され、他の部分は樹脂封止体１４の外側に配置されている。即ち、メッキ用配線５と樹脂封止体１４との間には絶縁膜９が介在されている。
【００４５】
前記ベース基板１のチップ搭載領域には、図５及び図６に示すように、ベントホール７が設けられている。このように、ベース基板１のチップ搭載領域にベントホール７を設けることにより、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を塗布して半導体チップ１０を搭載する際、接着材１２の硬化時に発生するアウトガスを外部に放出することができる。また、半導体装置の製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に半導体装置を実装する実装時の熱によって接着材１２に発生した水蒸気を外部に放出することができる。
【００４６】
前記ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上には、ベントホール７の周囲を囲むダム８が設けられている。本実施形態のダム８は、導電膜８Ａ及びこの導電膜８Ａ上に配置された絶縁膜９で構成されている。
【００４７】
前記ベントホール７は、図５に示すように、ベース基板１のＸ方向（図中、横方向）の中心線Ｐ１及びベース基板１のＹ方向（図中、縦方向）の中心線Ｐ２からずれた位置に配置されている。即ち、ベントホール７は、ベース基板１の中心からずれた位置に配置されている。このように、ベントホール７をベース基板１の中心からずれた位置に配置することにより、ベース基板１の裏面側から半導体装置を見た場合、インデックスとして方向を明確化できる。また、インデックスとして方向を明確化できるので、ベントホール７をインデックスとして兼用できる。
【００４８】
次に、前記半導体装置の製造プロセスで使用されるフレーム構造体について説明する。
【００４９】
図７(要部平面図)に示すように、フレーム構造体２０は、これに限定されないが、例えば枠体２１で規定された領域を一方向に複数個配置した多連フレーム構造で構成されている。枠体２１で規定された各領域内にはフィルム基材１Ａが配置されている。本実施形態のフィルム基材１Ａは四つの樹脂封止領域２２を備えている。即ち、枠体２１で規定された各領域内には四つの製品を形成するためのフィルム基材１Ａが配置されている。なお、樹脂封止領域２２には、図５に示す配線導体パターンが形成されている。
【００５０】
前記枠体２１は、板材にエッチング加工又はプレス打抜き加工を施すことにより形成される。板材としては、例えばＣｕ系合金材からなるものを用いる。
【００５１】
前記フィルム基材１Ａは、図７及び図８（図７に示すＢ−Ｂ線の位置で切った断面図）に示すように、枠体２１の互いに対向する２個所の接着領域に接着材２４を介在して固定されている。枠体２１の夫々の接着領域にはスリット２３が設けられている。このスリット２３は、フレーム構造体２０の長手方向に所定の間隔を置いて複数個配置されている。このように、枠体２１の接着領域にスリット２３を設けることにより、枠体２１とフィルム基材１Ａとの材料の違いによる応力を緩和できるので、フィルム基材１Ａの反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００５２】
次に、前記フレーム構造体２０の製造方法について、図９及び図１０（製造方法を説明するための要部断面図）を用いて説明する。
【００５３】
まず、図９−(Ａ)に示すように、フィルム基材１Ａを準備する。フィルム基材１Ａは、例えばエポキシ系の絶縁樹脂若しくはポリイミド系の絶縁樹脂で形成される。次に、図９−(Ｂ)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面側に接着材３０を貼り付ける。接着材３０を使用せず、熱加圧によっても製造できる。
【００５４】
次に、図９−(Ｃ)に示すように、前記フィルム基材１Ａのバンプ接続領域に接続孔６を形成すると共に、図示していないが、フィルム基材１Ａのチップ搭載領域にベントホール７を形成する。接続孔６及びベントホール７の形成は、例えば金型若しくはレーザ加工等により行う。次に、図９−(Ｄ)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面側に接着材３０を介在して金属箔(例えばＣｕ箔)３１を貼り付ける。フィルム基材１Ａに金属箔３１を貼り付けた後、金型若しくはレーザ加工等により接続孔６及びベントホール７を形成することもできる。
【００５５】
次に、前記金属箔３１にパターンニングを施し、図９−(Ｅ)に示すように、フィルム基材１Ａの一表面にバンプ接続用電極パッド２を形成すると共に、図示していないが、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等を形成する。即ち、この工程において配線導体パターンが形成される。また、この工程において、図示していないが、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域に、ベントホール７の周囲を囲む導電膜８Ａも形成される。
【００５６】
次に、図１０−(Ｆ)に示すように、前記配線導体パターン上を含むフィルム基材１Ａ上の全面に均一な膜厚の感光性樹脂膜３２を形成する。感光性樹脂膜３２の形成は、感光性樹脂を塗布した後、スクリーン印刷法によって行う。次に、ベーク処理を施した後、写真印刷技術を使用し、感光処理、現像処理、洗浄処理等を施して、図１０−(Ｇ)に示すように、所定のパターンの絶縁膜９を形成する。この工程において、図５に示すように、複数個に分割された絶縁膜９が配線導体上に配置される。また、この工程において、導電膜８Ａ及びこの導電膜８Ａ上に配置された絶縁膜９からなるダム８も形成される。フィルム基材１Ａ上の全面に絶縁膜９を配置した場合、フィルム基材１Ａ、配線導体、絶縁膜９等の材料特性の違いにより、ベース基板１に反り、歪み等の変形が生じるが、本実施形態のように、絶縁膜９を分割して配置することにより、絶縁膜９の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板１の変形を抑制できる。
【００５７】
次に、電解メッキ法でメッキ処理を施し、ワイヤボンディングが可能なメッキ層（例えば、Ａｕ／Ｎｉ層、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ層、Ｐｄ／Ｎｉ層、Ｓｎ／Ｎｉ層等）を形成する。この後、フィルム基材１Ａを個片化し、枠体２１の接着領域に接着材２４を用いて貼り付けることにより、図７に示すフレーム構造体が形成される。このように、フィルム基材１Ａを枠体２１の接着領域に貼り付け、枠体２１で規定された領域にフィルム基材１Ａを有するフレーム構造体２０を形成することにより、半導体装置の製造プロセス(組立プロセス)におけるフィルム基材１Ａの搬送性が向上すると共に、ハンドリング性が向上する。
【００５８】
次に、前記半導体装置の製造方法について説明する。
【００５９】
まず、図７に示すフレーム構造体２０を準備する。フレーム構造体２０は、枠体２１で規定された領域内にフィルム基材１Ａを有している。フィルム基材１Ａには樹脂封止領域２２が配置され、この樹脂封止領域２２には、図５に示す配線導体パターンが形成されている。
【００６０】
次に、図１１(要部断面図)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する。接着材１２は、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域に多点塗布法で供給される。接着材１２としては、例えば、エポキシ系又はポリイミド系の熱硬化性絶縁樹脂を用いる。また、接着材１２としては、例えば、エポキシ系又はポリイミド系の熱可塑性絶縁樹脂を用いてもよい。この工程において、フィルム基材１Ａのチップ搭載領域には図６に示すベントホール７が設けられているので、接着材１２の硬化時に発生するアウトガスを外部に逃すことができる。また、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域上には図６に示すベントホール７の周囲を囲むダム８が設けられているので、接着材１２がベントホール７に流れ込むのを堰き止めることができる。この結果、接着材１２によるベントホール７の塞ぎを防止できると共に、接着材１２がフィルム基材１Ａの裏面側に回り込むのを防止できる。また、バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９が配置されているので、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０がバンプ接続用電極パッド２に接触することはない。また、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０は絶縁膜９に接触し、この絶縁膜９によって支持されるので、半導体チップ１０が配線３に接触することはない。
【００６１】
次に、図１２(要部断面図)に示すように、前記半導体チップ１０の外部端子１１とフィルム基材１Ａのワイヤ接続用電極パッド４とをワイヤ１３で電気的に接続する。ワイヤ１３としてはＡｕワイヤを用いる。
【００６２】
次に、前記フレーム構造体２０を成形金型にセットし、図１３(要部断面図)に示すように、成形金型の上型３５Ａと下型３５Ｂとで形成されるキャビティ３６内に、フィルム基材１Ａの樹脂封止領域２２、半導体チップ１０及びワイヤ１３等を配置する。成形金型は、図１４（要部断面図）に示すように、サブランナー(幹ランナー)３７及び突起３８を備え、更に、図示していないが、流入ゲート、メインランナー(主ランナー)、ポットの夫々を備えている。ポットは、メインランナー、サブランナー３７、流入ゲートの夫々を通してキャビティ３６に連結される。
【００６３】
前記成形金型の下型３５Ｂは、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を有している。即ち、フレーム構造体２０の枠体２１は下型３５Ｂの段差部３９に装着され、フレーム構造体２０のフィルム基材１Ａは下型３５Ｂの段差部４０に装着される。上型３５Ａと下型３５Ｂの縦方向の合わせ吸収は、枠体２１−接着材２４−フィルム基材１Ａの構造で行う。
【００６４】
前記サブランナー３７は、詳細に図示していないが、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を横切るように、フレーム構造体２０の外側からその内側に向かって延在し、流入ゲートを通してキャビティ３６に連結されている。前記メインランナーは、フレーム構造体２０の外側において、フレーム構造体２０の長手方向に沿って延在し、フレーム構造体２０の外側に引き出されたサブランナー３７の一端側に連結されている。なお、突起３８は、サブランナー３７内にて硬化した樹脂を切断し易くするために設けられている。この突起３８は、フレーム構造体２０の枠体２１とフィルム基材１Ａとで形成される段差部の領域上に位置している。
【００６５】
次に、前記ポットに樹脂タブレットを投入し、この樹脂タブレットをトランスファモールド装置のプランジャで加圧し、ポットからメインランナー、サブランナー３７、流入ゲートの夫々を通してキャビティ３６内に樹脂を供給し、樹脂封止体１４を形成する。この後、成形金型からフレーム構造体２０を取り出す。成型金型から取り出したフレーム構造体２０の状態を図１５(要部平面図)に示す。図１５において、符号４１は成形金型のサブランー３７内において硬化したサブランナー樹脂であり、符号４２は成形金型のメインナランナー内にて硬化したメインナランナー樹脂４２である。メインナランナー樹脂４２は、フレーム構造体２０の長手方向に沿って延在している。サブランナー樹脂４１は、枠体２１の外側からその内側に向かって延在している。なお、図１４は図１５に示すＣ−Ｃ線の位置での断面図である。
【００６６】
次に、前記枠体２１の内側に位置するサブランナー樹脂４１を残し、それ以外のサブランナー樹脂４１及びメインランナー樹脂４２を除去する。この状態を図１６(要部平面図)に示す。
【００６７】
次に、図１７に示すように、バンプ接続用電極パッド２の裏面に、フィルム基材１Ａに形成された接続孔６を通してバンプ電極１５を接続する。バンプ電極１５は、例えばボール供給法で供給され、赤外線リフロー炉等で溶融することにより接続される。バンプ電極１５を形成した後の搬送状態を図１８(概略構成図)に示す。フレーム構造体２０を多段に積み重ねた場合、上段のフレーム構造体２０と下段のフレーム構造体２０との間の隙間を上段のフレーム構造体２０に設けられたサブランナー樹脂４１で確保することができ、下段のフレーム構造体２０で製造された半導体装置のバンプ電極１５を保護できる。従って、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた状態で搬送することができるので、フレーム構造体２０の搬送性が向上する。また、半導体装置の製造プロセスにおける生産合理性が向上する。
【００６８】
次に、フィルム基材１Ａを所定の形状(ベース基板形状)に切断することにより、フィルム基材１Ａからなるベース基板１を有する半導体装置がほぼ完成する。この後、半導体装置は製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置は実装基板の実装面上に実装される。
【００６９】
なお、樹脂封止体１４を形成した後、フィルム基材１Ａを切断し、個片にした状態にてバンプ電極１５の接続を行ってもよい。
【００７０】
また、メッキ処理は、絶縁膜９を形成する前の段階において行ってもよい。本実施形態のように、絶縁膜９を形成した後の段階においてメッキ処理を行った場合、図１９(要部断面図)に示すように、メッキ層３３は、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面の周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びバンプ接続用電極パッド２の裏面に形成される。即ち、配線導体と絶縁膜９との間にはメッキ層３３が形成されない。絶縁膜９を形成する前の段階においてメッキ処理を行った場合、図２０(要部断面図)に示すように、メッキ層３３は、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面のチップ搭載領域及び周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４、メッキ用配線５及びバンプ接続用電極パッド２の裏面に形成される。即ち、配線導体と絶縁膜９との間にメッキ層３３が形成される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
（１）配線導体上に絶縁膜９を分割して配置することにより、絶縁膜９の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板(フィルム基材１Ａ)１の反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００７３】
また、ベース基板１の変形を抑制できるので、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりが向上する。
【００７４】
（２）ベントホール７の周囲を囲むダム８を設けることにより、接着材１２がベントホール７に流れ込むのを堰き止めることができるので、接着材１２によるベントホール７の塞ぎを防止できると共に、接着材１２がフィルム基材１Ａの裏面側に回り込むのを防止できる。
【００７５】
（３）ベントホール７をベース基板１の中心からずれた位置に配置することにより、ベース基板１の裏面側から半導体装置を見た場合、インデックスとして方向を明確化できる。
【００７６】
（４）絶縁膜９を印刷法で形成することにより、シート状に形成された絶縁膜９を貼り付けて形成する場合に比べて、半導体装置の低コスト化が図れる。
【００７７】
また、絶縁膜９のパターン形状を自由に設定できるので、半導体装置の生産合理性が向上する。
【００７８】
（５）枠体２１で規定された領域内にフィルム基材１Ａが配置されたフレーム構造体２０を用いて半導体装置の製造を行うことにより、半導体装置の製造プロセスにおけるフィルム基材１Ａの搬送性が向上すると共に、ハンドリング性が向上する。
【００７９】
（６）サブランナー部に、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフレーム構造体２０のフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を有する成形金型を用いたトランスファモールド法で樹脂封止体１４を形成することにより、フィルム基材１Ａ及び枠体２１に付着する樹脂バリを防止できるので、封止及び切断時に発生する異物を低減できる。
【００８０】
（７）フレーム構造体２０の枠体２１内にランナー樹脂４１を残した状態で、バンプ電極１５の接続を行うことにより、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた場合、上段のフレーム構造体２０と下段のフレーム構造体２０との間の隙間を上段のフレーム構造体２０に設けられたサブランナー樹脂４１で確保することができ、下段のフレーム構造体２０で製造された半導体装置のバンプ電極１５を保護できる。従って、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた状態で搬送することができるので、フレーム構造体２０の搬送性が向上する。また、半導体装置の製造プロセスにおける生産合理性が向上する。
【００８１】
（８）バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９が配置されているので、ベース基板(フィルム基材１Ａ)１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する際、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０がバンプ接続用電極パッド２に接触しないので、バンプ接続用電極パッド２と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８２】
また、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０は絶縁膜９に接触し、この絶縁膜９によって支持されるので、配線３と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８３】
（９）枠体２１の接着領域にスリット２３を設けることにより、枠体２１とフィルム基材１Ａとの材料の違いによる応力を低減できるので、フィルム基材１Ａの反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００８４】
なお、前述の実施形態では、ベース基板１のチップ搭載領域において、バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９を形成した例について説明したが、絶縁膜９は配線３上に形成してもよい。また、絶縁膜９はバンプ接続用電極パッド２上及び配線３上に形成してもよい。これらの場合、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する際、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、前述の実施形態と同様に、バンプ接続用電極パッド２及び配線３と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８５】
また、図２１(半導体装置の要部断面図)及び図２２(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１の一表面の周辺領域であって、半導体チップ１０とワイヤ接続用電極パッド４との間の領域に形成された配線３上に絶縁膜９が配置されるように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割してもよい。この場合、配線３にワイヤ１３が接触しないので、ワイヤ１３とこのワイヤ１３に電気的に接続された配線３に隣接する他の配線３との短絡、即ち配線導体とワイヤ１３との短絡を防止できる。
【００８６】
また、図２３(ベース基板の平面図)及び図２４(半導体装置の要部断面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を配線導体毎に分割し、ワイヤ接続用電極パッド４を除いた配線導体（バンプ接続用電極パッド２、配線３、メッキ用配線５）の全域に絶縁膜９を形成してもよい。この場合、半導体装置の製造プロセスにおいて、配線導体間に導電性異物が付着しても、配線導体に導電性異物が接触しないので、配線導体間の短絡を防止できる。
【００８７】
また、図２５(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９を配線導体上に配置してもよい。複数の絶縁膜９の夫々は、平面が方形状で形成され、所定の間隔を置いて行列状に配置される。
【００８８】
また、図２６(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９を配線導体上に配置してもよい。複数の絶縁膜９の夫々は、長尺状に形成され、所定の間隔を置いた状態にて放射状に配置される。
【００８９】
また、前述の実施形態では、ベース基板１の裏面側に配置される電極として、球状のバンプ電極１５を用いた例について説明したが、電極としては、ボールボンディング法で形成されるスタッドバンプのような突起電極又は平坦な電極を用いてもよい。
【００９０】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態である半導体装置の平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線の位置で切った拡大断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】前記半導体装置の樹脂封止体を除去した状態の平面図である。
【図５】ベース基板の平面図である。
【図６】前記半導体装置の要部拡大断面図である。
【図７】前記半導体装置の製造プロセスで使用されるフレーム構造体の要部平面図である。
【図８】図７に示すＢ−Ｂ線の位置で切った拡大断面図である。
【図９】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１０】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１１】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１２】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１３】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１４】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１５】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部平面図である。
【図１６】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部平面図である。
【図１７】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１８】前記フレーム構造体を多段に積み重ねた状態を示す概略構成図である。
【図１９】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図２０】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図２１】本発明の一実施形態である半導体装置の第１変形例を示す要部断面図である。
【図２２】本発明の一実施形態である半導体装置の第１変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２３】本発明の一実施形態である半導体装置の第２変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２４】図２３に示すベース基板を用いた半導体装置の要部断面図である。
【図２５】本発明の一実施形態である半導体装置の第３変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２６】本発明の一実施形態である半導体装置の第４変形例を示すベース基板の平面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…ベース基板、１Ａ…フィルム基材、２…バン接続用電極パッド、３…配線、４…ワイヤ接続用電極パッド、５…メッキ用配線、６…接続孔、７…ベントホール、８…ダム、９…絶縁膜、１０…半導体チップ、１１…外部端子、１２…接着材、１３…ワイヤ、１４…樹脂封止体、２０…フレーム構造体、２１…枠体、２２…樹脂封止領域、２３…スリット、２４…接着材、３７…サブランナー、３９，４０…段差部、４１…サブランナー樹脂、４２…メインランナー樹脂。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多ピン化に好適な半導体装置として、ＢＧＡ(Ｂall Ｇrid Ａrray)構造の半導体装置が開発されている。このＢＧＡ構造の半導体装置は、ベース基板の一表面のチップ搭載領域上に接着材を介在して半導体チップを搭載し、ベース基板の一表面と対向するその裏面側に複数のバンプ電極を格子状に配置した構成になっている。
【０００３】
前記ベース基板は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂等を含浸させた硬質の樹脂基板(リジット基板)で形成されている。ベース基板の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域には複数のワイヤ接続用電極パッドが配置されている。また、ベース基板の裏面には複数のバンプ接続用電極パッドが配置されている。このバンプ接続用電極パッドには、例えばＰｂ−Ｓｎ組成の半田材からなるバンプ電極が固着され、電気的にかつ機械的に接続されている。
【０００４】
前記半導体チップは、例えば単結晶珪素からなる半導体基板を主体とする構成になっている。半導体チップには、論理回路システム、記憶回路システム、或はそれらの混合回路システムが搭載されている。また、半導体チップの主面（素子形成面）には複数の外部端子(ボンディングパッド)が配置されている。この外部端子は、ベース基板の一表面に配置されたワイヤ接続用電極パッドにワイヤを介して電気的に接続されている。
【０００５】
前記半導体チップ、ワイヤ及びワイヤ接続用電極パッド等は、ベース基板の一表面上に形成された樹脂封止体で封止されている。樹脂封止体は、大量生産に好適なトランスファモールド法で形成される。
【０００６】
このように構成されたＢＧＡ構造の半導体装置は、実装基板の実装面に形成された電極パッドにそのバンプ電極を溶融接続することにより、実装基板の実装面上に実装される。
【０００７】
なお、前記ＢＧＡ構造の半導体装置については、例えば、日経ＢＰ社発行の日経エレクトロニクス〔１９９４年、２月２８日号、第１１１頁乃至第１１７頁〕に記載されている。
【非特許文献１】日経ＢＰ社発行の日経エレクトロニクス〔１９９４年、２月２８日号、第１１１頁乃至第１１７頁〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、ベース基板として可撓性フィルムを用いたＢＧＡ構造の半導体装置が開発されている。このＢＧＡ構造の半導体装置は、ベース基板として硬質の樹脂基板を用いた半導体装置に比べて、薄型化、多ピン化及び小型化を図ることができる。しかしながら、本発明者等は、ベース基板として可撓性フィルムを用いた半導体装置の開発中に以下の問題点を見出した。
【０００９】
可撓性フィルムからなるベース基板は、一般的に、可撓性フィルムのバンプ接続領域に接続孔を形成し、その後、可撓性フィルムの片面側に接着材を介在して例えば銅(Ｃｕ)からなる金属箔を貼り付け、その後、金属箔にパターンニングを施し、パンプ接続用電極パッド、配線、ワイヤ接続用電極パッド及びメッキ用配線等からなる配線導体を形成し、その後、配線導体を保護する絶縁膜を形成し、その後、バンプ接続用電極パッド及びワイヤ接続用電極パッドにメッキ層を形成するためのメッキ処理を施すことによって形成される。メッキ処理は電解メッキ法で行なわれる。このメッキ処理は、絶縁膜を形成する前の段階において行う場合もある。メッキ層は、例えば、金(Ａｕ)／ニッケル(Ｎｉ)膜、又はＡｕ／パラジウム(Ｐｄ)／Ｎｉ膜で形成される。
【００１０】
前記絶縁膜は、例えば、可撓性フィルムの片面側に感光性樹脂膜を形成し、ベーク処理を施した後、写真印刷技術を使用し、感光処理、現像処理、洗浄処理を施すことにより形成される。絶縁膜は、ワイヤ接続用電極パッドを除いた配線導体上を含む可撓性フィルムの片面側のほぼ全域に形成されている。即ち、可撓性フィルムの片面側のほぼ全域に絶縁膜が形成されるため、ベース基板に反り、歪み等の変形が生じる。このベース基板の変形は、半導体装置の製造プロセス（組立プロセス）中における搬送トラブルの原因となったり、半導体チップを搭載する工程において、接着材の濡れ性を悪くする原因となる。
【００１１】
前記ベース基板の変形は、絶縁膜の熱膨張係数及び硬化収縮率が大きいことが主要因であるが、絶縁膜を形成しない場合は以下の問題が生じる。
【００１２】
（１）ベース基板の一表面のチップ搭載領域にはバンプ接続用電極パッドが配置されている。このため、ベース基板の一表面のチップ搭載領域に絶縁性の接着材を塗布して半導体チップを搭載する際、接着材の厚さの制御が難しく、バンプ接続用電極パッドに半導体チップが接触し、両者間において短絡が生じる。
【００１３】
（２）ベース基板の一表面のチップ搭載領域にはバンプ接続用電極パッドが配置され、このバンプ接続用電極パッドには、ベース基板のチップ搭載領域に形成された接続孔を通して、ベース基板の裏面側に配置されたバンプ電極が接続されている。即ち、半導体チップの下部にはバンプ電極が配置されている。
【００１４】
前記ベース基板のチップ搭載領域に配置されたバンプ接続用電極パッドは、ベース基板の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域に配置されたワイヤ接続用電極パッドに配線を介して一体化され、電気的に接続されている。即ち、ベース基板の一表面の周辺領域において、半導体チップとワイヤ接続用電極パッドとの間の領域には配線が配置されている。このため、半導体チップの外部端子とワイヤ接続用パッドとをワイヤで接続する際、ワイヤとこのワイヤに電気的に接続された配線に隣接する他の配線とが交差する場合がある。ワイヤの高さが充分ある場合は問題ないが、特に、半導体チップの角部において、ワイヤと他の配線とが平行になっていない場合や、ワイヤ接続用電極パッド側でワイヤと他の配線とが交差する場合は、ワイヤと他の配線との短絡が生じる可能性がある。
【００１５】
本発明の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制することが可能な技術を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制すると共に、ベース基板の配線導電体と半導体チップとの短絡を防止することが可能な技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制すると共に、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２０】
（１）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面に配線導体が配置され、前記ベース基板の一表面上に接着材を介在して半導体チップが搭載される半導体装置であって、前記ベース基板の一表面上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線導体上に配置する。絶縁膜の分割は、例えば配線導体毎に行う。
【００２１】
（２）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面のチップ搭載領域に配線導体が配置され、前記ベース基板の一表面のチップ搭載領域上に接着材を介在して半導体チップが搭載される半導体装置であって、前記ベース基板上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線導体上に配置する。絶縁膜の分割は、例えば配線導体毎に行う。
【００２２】
（３）可撓性フィルムからなるベース基板の一表面のチップ搭載領域に接着材を介在して半導体チップが搭載され、前記ベース基板の一表面のチップ搭載領域を囲むその周辺領域にワイヤ接続用電極パッドが配置され、前記ベース基板の一表面の周辺領域において前記半導体チップと前記ワイヤ接続用電極パッドとの間の領域に配線が配置され、前記半導体チップの外部端子と前記ワイヤ接続用電極パッドとがワイヤを介して電気的に接続される半導体装置であって、前記ベース基板の一表面上において絶縁膜を複数個に分割し、この絶縁膜を前記配線上に配置する。
【００２３】
上述した手段（１）によれば、絶縁膜の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制できる。
【００２４】
上述した手段（２）によれば、ベース基板の一表面のチップ搭載領域に接着材を塗布して半導体チップを搭載する際、配線導体に半導体チップが接触しないので、配線導体と半導体チップとの短絡を防止できる。
【００２５】
上述した手段（３）によれば、配線にワイヤが接触しないので、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２７】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形(反り、歪み)を抑制できる。
【００２８】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制できる共に、ベース基板の配線導電体と半導体チップとの短絡を防止できる。
【００２９】
可撓性フィルムからなるベース基板を有する半導体装置において、ベース基板の変形を抑制できる共に、ベース基板の配線導体とワイヤとの短絡を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の構成について、ＢＧＡ構造の半導体装置に本発明を適用した実施の形態とともに説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態である半導体装置の平面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ線の位置で切った拡大断面図であり、図３は図２の要部拡大断面図であり、図４は樹脂封止体を除去した状態の平面図であり、図５はベース基板の平面図であり、図６は前記半導体装置の要部拡大断面図である。
【００３２】
図１、図２及び図３に示すように、半導体装置は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載し、ベース基板１の一表面と対向するその裏面側に複数のバンプ電極１５を格子状に配置した構成になっている。バンプ電極１５は例えば６３［重量％］Ｐｂ−３７［重量％］Ｓｎ組成の半田材で形成されている。本実施形態の半導体装置は、ＣＳＰ（Ｃhip Ｓize Ｐackage)構造で構成されている。
【００３３】
前記ベース基板１の平面形状は方形状で形成されている。このベース基板１は、例えばエポキシ系の絶縁樹脂若しくはポリイミド系の絶縁樹脂からなる可撓性フィルムで形成されている。ベース基板１は、例えば５０［μｍ］程度の厚さに設定されている。
【００３４】
前記ベース基板１の一表面には、バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等からなる配線導電体が配置されている。バンプ接続用電極パッド２及びワイヤ接続用電極パッド４は複数個設けられ、配線３及びメッキ用配線５は複数本設けられている。即ち、ベース基板１の一表面には複数本の配線導体が配置されている。バンプ接続用電極パッド２は配線３を介してワイヤ接続用電極パッド４と一体化され、互いに電気的に接続されている。メッキ用配線５はワイヤ接続用電極パッド４と一体化され、互いに電気的に接続されている。バンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等は、可撓性フィルムの一表面に接着材を介在して例えばＣｕ箔からなる金属箔を貼り付けた後、この金属箔にエッチング処理を施すことによって形成される。これらのバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５は、例えば１８［μｍ］程度の厚さに設定されている。
【００３５】
前記半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成されている。この半導体チップ１０は、例えば単結晶珪素からなる半導体基板を主体とする構成になっている。半導体チップ１０には、論理回路システム、記憶回路システム、或いはそれらの混合回路システムが搭載されている。これらの回路システムは、半導体チップ１０の主面(素子形成面)１０Ａ側に形成された複数の半導体素子を配線で接続することによって形成される。
【００３６】
前記半導体チップ１０の主面１０Ａには、半導体チップ１０の各辺に沿って配列された複数の外部端子(ボンディングパッド)１１が配置されている。この複数の外部端子１１の夫々は、半導体基板の主面上に形成された配線層のうち、最上層の配線層に形成され、例えばアルミニウム(Ａｌ)膜若しくはアルミニウム合金膜で形成されている。また、複数の外部端子１１の夫々は、半導体チップ１０に搭載された回路システムに電気的に接続されている。
【００３７】
前記複数のバンプ接続用電極パッド２のうち、大部分のバンプ接続用電極パッド２はベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置され、その他(残り)のバンプ接続用電極パッド２は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域の周囲を囲むその周辺領域に配置されている。この複数のバンプ接続用電極パッド２の夫々の裏面には、ベース基板１に形成された接続孔６を通して、ベース基板１の裏面側に配置された複数のバンプ電極１５の夫々が固着され、電気的にかつ機械的に接続されている。なお、本実施形態において、バンプ接続用電極パッド２の平面形状は円形状で形成されている。
【００３８】
前記複数のワイヤ接続用電極パッド４の夫々は、図２、図３及び図４に示すように、ベース基板１の一表面の周辺領域に配置され、半導体チップ１０の各辺に沿って配列されている。複数のワイヤ接続用電極パッド４の夫々は、半導体チップ１０の主面１０Ａに配置された複数の外部端子１１の夫々にワイヤ１３を介して電気的に接続されている。ワイヤ１３としては例えばＡｕワイヤが用いられている。ワイヤ１３は、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で接続される。
【００３９】
前記複数本の配線３のうち、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２と一体化された配線３はベース基板１の一表面のチップ搭載領域及び周辺領域を延在し、ベース基板１の一表面の周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２と一体化された配線３はベース基板１の一表面の周辺領域に延在している。即ち、ベース基板１の一表面の周辺領域において、半導体チップ１とワイヤ接続用電極パッド４との間の領域には配線３が配置されている。
【００４０】
前記半導体チップ１０、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びワイヤ１３等は樹脂封止体１４で封止されている。樹脂封止体１４は、低応力化を図る目的として、例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラーが添加されたエポキシ系の樹脂で形成されている。樹脂封止体１４は、大量生産に好適なトランスファモールド法で形成されている。トランスファモールド法は、ポット、ランナー、ゲート及びキャビティ等を備えたモールド金型を使用し、ポットからランナー及びゲートを通してキャビティ内に樹脂を加圧注入して樹脂封止体を形成する方法である。
【００４１】
前記複数のメッキ用配線５の夫々は、ベース基板１の一表面の周辺領域において、ワイヤ接続用電極パッド４の外側に配置されている。この複数のメッキ用配線５の夫々は、半導体チップ１０の各辺に沿って配列されている。メッキ用配線５の一部分は樹脂封止体１４の内部に配置され、他の部分は樹脂封止体樹脂封止体の外側に配置されている。
【００４２】
前記ベース基板１の一表面のチップ搭載領域に配置された複数のバンプ接続用電極パッド２の夫々の上面上には、図２、図３及び図５に示すように、絶縁膜９が配置されている。この絶縁膜９は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において、バンプ接続用電極パッド２毎に分割されている。絶縁膜９は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において点在するように複数個に分割されている。即ち、本実施形態の半導体装置は、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９をバンプ接続用電極パッド２上に配置している。なお、本実施形態において、バンプ接続用電極パッド２上に配置された絶縁膜９の平面形状は円形状で形成されている。
【００４３】
前記ベース基板１の一表面の周辺領域に配置された複数のメッキ用配線５の夫々の上面上には、絶縁膜９が配置されている。この絶縁膜９は、ベース基板１の各辺に沿って延在し、ベース基板１の各辺毎に分割されている。絶縁膜９は、ベース基板１の周辺領域において点在するように複数個に分割されている。即ち、本実施形態の半導体装置は、ベース基板１の一表面の周辺領域において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９をメッキ用配線５上に配置している。
【００４４】
前記メッキ用配線５上に配置された絶縁膜９の一部分は樹脂封止体１４の内部に配置され、他の部分は樹脂封止体１４の外側に配置されている。即ち、メッキ用配線５と樹脂封止体１４との間には絶縁膜９が介在されている。
【００４５】
前記ベース基板１のチップ搭載領域には、図５及び図６に示すように、ベントホール７が設けられている。このように、ベース基板１のチップ搭載領域にベントホール７を設けることにより、ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を塗布して半導体チップ１０を搭載する際、接着材１２の硬化時に発生するアウトガスを外部に放出することができる。また、半導体装置の製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に半導体装置を実装する実装時の熱によって接着材１２に発生した水蒸気を外部に放出することができる。
【００４６】
前記ベース基板１の一表面のチップ搭載領域上には、ベントホール７の周囲を囲むダム８が設けられている。本実施形態のダム８は、導電膜８Ａ及びこの導電膜８Ａ上に配置された絶縁膜９で構成されている。
【００４７】
前記ベントホール７は、図５に示すように、ベース基板１のＸ方向（図中、横方向）の中心線Ｐ１及びベース基板１のＹ方向（図中、縦方向）の中心線Ｐ２からずれた位置に配置されている。即ち、ベントホール７は、ベース基板１の中心からずれた位置に配置されている。このように、ベントホール７をベース基板１の中心からずれた位置に配置することにより、ベース基板１の裏面側から半導体装置を見た場合、インデックスとして方向を明確化できる。また、インデックスとして方向を明確化できるので、ベントホール７をインデックスとして兼用できる。
【００４８】
次に、前記半導体装置の製造プロセスで使用されるフレーム構造体について説明する。
【００４９】
図７(要部平面図)に示すように、フレーム構造体２０は、これに限定されないが、例えば枠体２１で規定された領域を一方向に複数個配置した多連フレーム構造で構成されている。枠体２１で規定された各領域内にはフィルム基材１Ａが配置されている。本実施形態のフィルム基材１Ａは四つの樹脂封止領域２２を備えている。即ち、枠体２１で規定された各領域内には四つの製品を形成するためのフィルム基材１Ａが配置されている。なお、樹脂封止領域２２には、図５に示す配線導体パターンが形成されている。
【００５０】
前記枠体２１は、板材にエッチング加工又はプレス打抜き加工を施すことにより形成される。板材としては、例えばＣｕ系合金材からなるものを用いる。
【００５１】
前記フィルム基材１Ａは、図７及び図８（図７に示すＢ−Ｂ線の位置で切った断面図）に示すように、枠体２１の互いに対向する２個所の接着領域に接着材２４を介在して固定されている。枠体２１の夫々の接着領域にはスリット２３が設けられている。このスリット２３は、フレーム構造体２０の長手方向に所定の間隔を置いて複数個配置されている。このように、枠体２１の接着領域にスリット２３を設けることにより、枠体２１とフィルム基材１Ａとの材料の違いによる応力を緩和できるので、フィルム基材１Ａの反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００５２】
次に、前記フレーム構造体２０の製造方法について、図９及び図１０（製造方法を説明するための要部断面図）を用いて説明する。
【００５３】
まず、図９−(Ａ)に示すように、フィルム基材１Ａを準備する。フィルム基材１Ａは、例えばエポキシ系の絶縁樹脂若しくはポリイミド系の絶縁樹脂で形成される。次に、図９−(Ｂ)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面側に接着材３０を貼り付ける。接着材３０を使用せず、熱加圧によっても製造できる。
【００５４】
次に、図９−(Ｃ)に示すように、前記フィルム基材１Ａのバンプ接続領域に接続孔６を形成すると共に、図示していないが、フィルム基材１Ａのチップ搭載領域にベントホール７を形成する。接続孔６及びベントホール７の形成は、例えば金型若しくはレーザ加工等により行う。次に、図９−(Ｄ)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面側に接着材３０を介在して金属箔(例えばＣｕ箔)３１を貼り付ける。フィルム基材１Ａに金属箔３１を貼り付けた後、金型若しくはレーザ加工等により接続孔６及びベントホール７を形成することもできる。
【００５５】
次に、前記金属箔３１にパターンニングを施し、図９−(Ｅ)に示すように、フィルム基材１Ａの一表面にバンプ接続用電極パッド２を形成すると共に、図示していないが、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びメッキ用配線５等を形成する。即ち、この工程において配線導体パターンが形成される。また、この工程において、図示していないが、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域に、ベントホール７の周囲を囲む導電膜８Ａも形成される。
【００５６】
次に、図１０−(Ｆ)に示すように、前記配線導体パターン上を含むフィルム基材１Ａ上の全面に均一な膜厚の感光性樹脂膜３２を形成する。感光性樹脂膜３２の形成は、感光性樹脂を塗布した後、スクリーン印刷法によって行う。次に、ベーク処理を施した後、写真印刷技術を使用し、感光処理、現像処理、洗浄処理等を施して、図１０−(Ｇ)に示すように、所定のパターンの絶縁膜９を形成する。この工程において、図５に示すように、複数個に分割された絶縁膜９が配線導体上に配置される。また、この工程において、導電膜８Ａ及びこの導電膜８Ａ上に配置された絶縁膜９からなるダム８も形成される。フィルム基材１Ａ上の全面に絶縁膜９を配置した場合、フィルム基材１Ａ、配線導体、絶縁膜９等の材料特性の違いにより、ベース基板１に反り、歪み等の変形が生じるが、本実施形態のように、絶縁膜９を分割して配置することにより、絶縁膜９の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板１の変形を抑制できる。
【００５７】
次に、電解メッキ法でメッキ処理を施し、ワイヤボンディングが可能なメッキ層（例えば、Ａｕ／Ｎｉ層、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ層、Ｐｄ／Ｎｉ層、Ｓｎ／Ｎｉ層等）を形成する。この後、フィルム基材１Ａを個片化し、枠体２１の接着領域に接着材２４を用いて貼り付けることにより、図７に示すフレーム構造体が形成される。このように、フィルム基材１Ａを枠体２１の接着領域に貼り付け、枠体２１で規定された領域にフィルム基材１Ａを有するフレーム構造体２０を形成することにより、半導体装置の製造プロセス(組立プロセス)におけるフィルム基材１Ａの搬送性が向上すると共に、ハンドリング性が向上する。
【００５８】
次に、前記半導体装置の製造方法について説明する。
【００５９】
まず、図７に示すフレーム構造体２０を準備する。フレーム構造体２０は、枠体２１で規定された領域内にフィルム基材１Ａを有している。フィルム基材１Ａには樹脂封止領域２２が配置され、この樹脂封止領域２２には、図５に示す配線導体パターンが形成されている。
【００６０】
次に、図１１(要部断面図)に示すように、前記フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する。接着材１２は、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域に多点塗布法で供給される。接着材１２としては、例えば、エポキシ系又はポリイミド系の熱硬化性絶縁樹脂を用いる。また、接着材１２としては、例えば、エポキシ系又はポリイミド系の熱可塑性絶縁樹脂を用いてもよい。この工程において、フィルム基材１Ａのチップ搭載領域には図６に示すベントホール７が設けられているので、接着材１２の硬化時に発生するアウトガスを外部に逃すことができる。また、フィルム基材１Ａの一表面のチップ搭載領域上には図６に示すベントホール７の周囲を囲むダム８が設けられているので、接着材１２がベントホール７に流れ込むのを堰き止めることができる。この結果、接着材１２によるベントホール７の塞ぎを防止できると共に、接着材１２がフィルム基材１Ａの裏面側に回り込むのを防止できる。また、バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９が配置されているので、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０がバンプ接続用電極パッド２に接触することはない。また、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０は絶縁膜９に接触し、この絶縁膜９によって支持されるので、半導体チップ１０が配線３に接触することはない。
【００６１】
次に、図１２(要部断面図)に示すように、前記半導体チップ１０の外部端子１１とフィルム基材１Ａのワイヤ接続用電極パッド４とをワイヤ１３で電気的に接続する。ワイヤ１３としてはＡｕワイヤを用いる。
【００６２】
次に、前記フレーム構造体２０を成形金型にセットし、図１３(要部断面図)に示すように、成形金型の上型３５Ａと下型３５Ｂとで形成されるキャビティ３６内に、フィルム基材１Ａの樹脂封止領域２２、半導体チップ１０及びワイヤ１３等を配置する。成形金型は、図１４（要部断面図）に示すように、サブランナー(幹ランナー)３７及び突起３８を備え、更に、図示していないが、流入ゲート、メインランナー(主ランナー)、ポットの夫々を備えている。ポットは、メインランナー、サブランナー３７、流入ゲートの夫々を通してキャビティ３６に連結される。
【００６３】
前記成形金型の下型３５Ｂは、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を有している。即ち、フレーム構造体２０の枠体２１は下型３５Ｂの段差部３９に装着され、フレーム構造体２０のフィルム基材１Ａは下型３５Ｂの段差部４０に装着される。上型３５Ａと下型３５Ｂの縦方向の合わせ吸収は、枠体２１−接着材２４−フィルム基材１Ａの構造で行う。
【００６４】
前記サブランナー３７は、詳細に図示していないが、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を横切るように、フレーム構造体２０の外側からその内側に向かって延在し、流入ゲートを通してキャビティ３６に連結されている。前記メインランナーは、フレーム構造体２０の外側において、フレーム構造体２０の長手方向に沿って延在し、フレーム構造体２０の外側に引き出されたサブランナー３７の一端側に連結されている。なお、突起３８は、サブランナー３７内にて硬化した樹脂を切断し易くするために設けられている。この突起３８は、フレーム構造体２０の枠体２１とフィルム基材１Ａとで形成される段差部の領域上に位置している。
【００６５】
次に、前記ポットに樹脂タブレットを投入し、この樹脂タブレットをトランスファモールド装置のプランジャで加圧し、ポットからメインランナー、サブランナー３７、流入ゲートの夫々を通してキャビティ３６内に樹脂を供給し、樹脂封止体１４を形成する。この後、成形金型からフレーム構造体２０を取り出す。成型金型から取り出したフレーム構造体２０の状態を図１５(要部平面図)に示す。図１５において、符号４１は成形金型のサブランー３７内において硬化したサブランナー樹脂であり、符号４２は成形金型のメインナランナー内にて硬化したメインナランナー樹脂４２である。メインナランナー樹脂４２は、フレーム構造体２０の長手方向に沿って延在している。サブランナー樹脂４１は、枠体２１の外側からその内側に向かって延在している。なお、図１４は図１５に示すＣ−Ｃ線の位置での断面図である。
【００６６】
次に、前記枠体２１の内側に位置するサブランナー樹脂４１を残し、それ以外のサブランナー樹脂４１及びメインランナー樹脂４２を除去する。この状態を図１６(要部平面図)に示す。
【００６７】
次に、図１７に示すように、バンプ接続用電極パッド２の裏面に、フィルム基材１Ａに形成された接続孔６を通してバンプ電極１５を接続する。バンプ電極１５は、例えばボール供給法で供給され、赤外線リフロー炉等で溶融することにより接続される。バンプ電極１５を形成した後の搬送状態を図１８(概略構成図)に示す。フレーム構造体２０を多段に積み重ねた場合、上段のフレーム構造体２０と下段のフレーム構造体２０との間の隙間を上段のフレーム構造体２０に設けられたサブランナー樹脂４１で確保することができ、下段のフレーム構造体２０で製造された半導体装置のバンプ電極１５を保護できる。従って、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた状態で搬送することができるので、フレーム構造体２０の搬送性が向上する。また、半導体装置の製造プロセスにおける生産合理性が向上する。
【００６８】
次に、フィルム基材１Ａを所定の形状(ベース基板形状)に切断することにより、フィルム基材１Ａからなるベース基板１を有する半導体装置がほぼ完成する。この後、半導体装置は製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置は実装基板の実装面上に実装される。
【００６９】
なお、樹脂封止体１４を形成した後、フィルム基材１Ａを切断し、個片にした状態にてバンプ電極１５の接続を行ってもよい。
【００７０】
また、メッキ処理は、絶縁膜９を形成する前の段階において行ってもよい。本実施形態のように、絶縁膜９を形成した後の段階においてメッキ処理を行った場合、図１９(要部断面図)に示すように、メッキ層３３は、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面の周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４及びバンプ接続用電極パッド２の裏面に形成される。即ち、配線導体と絶縁膜９との間にはメッキ層３３が形成されない。絶縁膜９を形成する前の段階においてメッキ処理を行った場合、図２０(要部断面図)に示すように、メッキ層３３は、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面のチップ搭載領域及び周辺領域に配置されたバンプ接続用電極パッド２、配線３、ワイヤ接続用電極パッド４、メッキ用配線５及びバンプ接続用電極パッド２の裏面に形成される。即ち、配線導体と絶縁膜９との間にメッキ層３３が形成される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
（１）配線導体上に絶縁膜９を分割して配置することにより、絶縁膜９の膨張及び硬化収縮による応力が緩和されるので、ベース基板(フィルム基材１Ａ)１の反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００７３】
また、ベース基板１の変形を抑制できるので、半導体装置の製造プロセスにおける歩留まりが向上する。
【００７４】
（２）ベントホール７の周囲を囲むダム８を設けることにより、接着材１２がベントホール７に流れ込むのを堰き止めることができるので、接着材１２によるベントホール７の塞ぎを防止できると共に、接着材１２がフィルム基材１Ａの裏面側に回り込むのを防止できる。
【００７５】
（３）ベントホール７をベース基板１の中心からずれた位置に配置することにより、ベース基板１の裏面側から半導体装置を見た場合、インデックスとして方向を明確化できる。
【００７６】
（４）絶縁膜９を印刷法で形成することにより、シート状に形成された絶縁膜９を貼り付けて形成する場合に比べて、半導体装置の低コスト化が図れる。
【００７７】
また、絶縁膜９のパターン形状を自由に設定できるので、半導体装置の生産合理性が向上する。
【００７８】
（５）枠体２１で規定された領域内にフィルム基材１Ａが配置されたフレーム構造体２０を用いて半導体装置の製造を行うことにより、半導体装置の製造プロセスにおけるフィルム基材１Ａの搬送性が向上すると共に、ハンドリング性が向上する。
【００７９】
（６）サブランナー部に、フレーム構造体２０の枠体２１が装着される段差部３９及びフレーム構造体２０のフィルム基材１Ａが装着される段差部４０を有する成形金型を用いたトランスファモールド法で樹脂封止体１４を形成することにより、フィルム基材１Ａ及び枠体２１に付着する樹脂バリを防止できるので、封止及び切断時に発生する異物を低減できる。
【００８０】
（７）フレーム構造体２０の枠体２１内にランナー樹脂４１を残した状態で、バンプ電極１５の接続を行うことにより、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた場合、上段のフレーム構造体２０と下段のフレーム構造体２０との間の隙間を上段のフレーム構造体２０に設けられたサブランナー樹脂４１で確保することができ、下段のフレーム構造体２０で製造された半導体装置のバンプ電極１５を保護できる。従って、フレーム構造体２０を多段に積み重ねた状態で搬送することができるので、フレーム構造体２０の搬送性が向上する。また、半導体装置の製造プロセスにおける生産合理性が向上する。
【００８１】
（８）バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９が配置されているので、ベース基板(フィルム基材１Ａ)１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する際、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０がバンプ接続用電極パッド２に接触しないので、バンプ接続用電極パッド２と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８２】
また、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、半導体チップ１０は絶縁膜９に接触し、この絶縁膜９によって支持されるので、配線３と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８３】
（９）枠体２１の接着領域にスリット２３を設けることにより、枠体２１とフィルム基材１Ａとの材料の違いによる応力を低減できるので、フィルム基材１Ａの反り、歪み等の変形を抑制できる。
【００８４】
なお、前述の実施形態では、ベース基板１のチップ搭載領域において、バンプ接続用電極パッド２上に絶縁膜９を形成した例について説明したが、絶縁膜９は配線３上に形成してもよい。また、絶縁膜９はバンプ接続用電極パッド２上及び配線３上に形成してもよい。これらの場合、ベース基板（フィルム基材１Ａ）１の一表面のチップ搭載領域上に接着材１２を介在して半導体チップ１０を搭載する際、半導体チップ１０が傾いた状態で搭載されたり、接着材１２の膜厚が薄くなっても、前述の実施形態と同様に、バンプ接続用電極パッド２及び配線３と半導体チップ１０との短絡、即ち、配線導体と半導体チップ１０との短絡を防止できる。
【００８５】
また、図２１(半導体装置の要部断面図)及び図２２(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１の一表面の周辺領域であって、半導体チップ１０とワイヤ接続用電極パッド４との間の領域に形成された配線３上に絶縁膜９が配置されるように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割してもよい。この場合、配線３にワイヤ１３が接触しないので、ワイヤ１３とこのワイヤ１３に電気的に接続された配線３に隣接する他の配線３との短絡、即ち配線導体とワイヤ１３との短絡を防止できる。
【００８６】
また、図２３(ベース基板の平面図)及び図２４(半導体装置の要部断面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を配線導体毎に分割し、ワイヤ接続用電極パッド４を除いた配線導体（バンプ接続用電極パッド２、配線３、メッキ用配線５）の全域に絶縁膜９を形成してもよい。この場合、半導体装置の製造プロセスにおいて、配線導体間に導電性異物が付着しても、配線導体に導電性異物が接触しないので、配線導体間の短絡を防止できる。
【００８７】
また、図２５(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９を配線導体上に配置してもよい。複数の絶縁膜９の夫々は、平面が方形状で形成され、所定の間隔を置いて行列状に配置される。
【００８８】
また、図２６(ベース基板の平面図)に示すように、ベース基板１上において絶縁膜９を複数個に分割し、この絶縁膜９を配線導体上に配置してもよい。複数の絶縁膜９の夫々は、長尺状に形成され、所定の間隔を置いた状態にて放射状に配置される。
【００８９】
また、前述の実施形態では、ベース基板１の裏面側に配置される電極として、球状のバンプ電極１５を用いた例について説明したが、電極としては、ボールボンディング法で形成されるスタッドバンプのような突起電極又は平坦な電極を用いてもよい。
【００９０】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態である半導体装置の平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線の位置で切った拡大断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】前記半導体装置の樹脂封止体を除去した状態の平面図である。
【図５】ベース基板の平面図である。
【図６】前記半導体装置の要部拡大断面図である。
【図７】前記半導体装置の製造プロセスで使用されるフレーム構造体の要部平面図である。
【図８】図７に示すＢ−Ｂ線の位置で切った拡大断面図である。
【図９】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１０】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１１】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１２】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１３】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１４】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１５】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部平面図である。
【図１６】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部平面図である。
【図１７】前記半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図１８】前記フレーム構造体を多段に積み重ねた状態を示す概略構成図である。
【図１９】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図２０】前記フレーム構造体の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図２１】本発明の一実施形態である半導体装置の第１変形例を示す要部断面図である。
【図２２】本発明の一実施形態である半導体装置の第１変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２３】本発明の一実施形態である半導体装置の第２変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２４】図２３に示すベース基板を用いた半導体装置の要部断面図である。
【図２５】本発明の一実施形態である半導体装置の第３変形例を示すベース基板の平面図である。
【図２６】本発明の一実施形態である半導体装置の第４変形例を示すベース基板の平面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…ベース基板、１Ａ…フィルム基材、２…バン接続用電極パッド、３…配線、４…ワイヤ接続用電極パッド、５…メッキ用配線、６…接続孔、７…ベントホール、８…ダム、９…絶縁膜、１０…半導体チップ、１１…外部端子、１２…接着材、１３…ワイヤ、１４…樹脂封止体、２０…フレーム構造体、２１…枠体、２２…樹脂封止領域、２３…スリット、２４…接着材、３７…サブランナー、３９，４０…段差部、４１…サブランナー樹脂、４２…メインランナー樹脂。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）枠体を含み、かつ金属で構成されるフレーム構造体と、前記枠体内に配置され、かつ前記フレーム構造体に固定され、かつ樹脂封止領域を含むフィルム基材と、前記樹脂封止領域と前記フレーム構造体の間に位置する周辺領域と、前記樹脂封止領域上に形成された複数の第１電極とを準備する工程と、
（ｂ）主面と、裏面と、前記主面上に形成された複数の第２電極を有する半導体チップを準備する工程と、
（ｃ）前記半導体チップの裏面を前記樹脂封止領域上に固定する工程と、
（ｄ）前記半導体チップの複数の第２電極と前記フィルム基材の複数の第１電極を複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程と、
（ｅ）前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、前記フィルム基材の複数の第１電極を封止し、かつ前記樹脂封止領域の周辺と前記フレーム構造体の間にスペースを有するように前記樹脂封止領域上に第１樹脂封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記樹脂封止領域における前記フィルム基材を前記周辺領域における前記フィルム基材から分割する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｅ）工程では、さらに前記周辺領域に第２樹脂封止体を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２樹脂封止体は、前記第１樹脂封止体と前記フレーム構造体との間に位置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２樹脂封止体は、前記枠体の外側から内側に向かって延在していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
さらに前記第１樹脂封止体から前記第２樹脂封止体を分割する工程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６】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記フィルム基材は、絶縁樹脂から成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記フィルム基材は、フレキシブルフィルムから成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記枠体は、前記フレーム構造体にエッチング加工又はプレス打抜き加工を施すことによって形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記フィルム基材は、前記枠体に接着材を介して固定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記枠体における前記フィルム基材との接着領域には、スリットが設けられていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
（ａ）枠体を含み、かつ金属で構成されるフレーム構造体と、前記枠体内に配置され、かつ前記フレーム構造体に固定され、かつ樹脂封止領域を含むフィルム基材と、前記樹脂封止領域と前記フレーム構造体の間に位置する周辺領域と、前記樹脂封止領域上に形成された複数の第１電極とを準備する工程と、
（ｂ）主面と、裏面と、前記主面上に形成された複数の第２電極を有する半導体チップを準備する工程と、
（ｃ）前記半導体チップの裏面を前記樹脂封止領域上に固定する工程と、
（ｄ）前記半導体チップの複数の第２電極と前記フィルム基材の複数の第１電極を複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程と、
（ｅ）前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、前記フィルム基材の複数の第１電極を封止し、かつ前記樹脂封止領域の周辺と前記フレーム構造体の間にスペースを有するように前記樹脂封止領域上に第１樹脂封止体を形成する工程と、
（ｆ）前記樹脂封止領域における前記フィルム基材を前記周辺領域における前記フィルム基材から分割する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｅ）工程では、さらに前記周辺領域に第２樹脂封止体を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２樹脂封止体は、前記第１樹脂封止体と前記フレーム構造体との間に位置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２樹脂封止体は、前記枠体の外側から内側に向かって延在していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
さらに前記第１樹脂封止体から前記第２樹脂封止体を分割する工程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６】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記フィルム基材は、絶縁樹脂から成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記フィルム基材は、フレキシブルフィルムから成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記枠体は、前記フレーム構造体にエッチング加工又はプレス打抜き加工を施すことによって形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記フィルム基材は、前記枠体に接着材を介して固定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記枠体における前記フィルム基材との接着領域には、スリットが設けられていることを特徴とする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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００７−８１４２５（Ｐ２００７−８１４２５Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１７９８８（Ｐ２００６−３１７９８８）
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【分割の表示】特願２００３−１１８０４３（Ｐ２００３−１１８０４３）の分割
【原出願日】平成９年７月３０日（１９９７．７．３０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００２３３５９４）株式会社ルネサス北日本セミコンダクタ (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【分割の表示】特願２００３−１１８０４３（Ｐ２００３−１１８０４３）の分割
【原出願日】平成９年７月３０日（１９９７．７．３０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００２３３５９４）株式会社ルネサス北日本セミコンダクタ (34)
【Ｆターム（参考）】
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