説明

半導体装置及びその製造方法

【課題】半導体装置及びその製造方法に関し、特に半導体チップの樹脂封止の際に、半導
体チップの周囲から樹脂が広がり過ぎることを抑制した半導体装置の製造方法を提供する

【解決手段】デバイスホール4と、デバイスホール4の両側に配置されたスリット穴2と
を有する基材1を用意し、デバイスホール4に半導体チップ5の能動面が対向するように
基材1に半導体チップ5を実装する。次いで、実装した半導体チップ5の能動面、半導体
チップ5の側面、デバイスホール4内及びデバイスホール4の周囲に位置する基材1を樹
脂3によって封止する。この際、樹脂3の流れが基材1に設けられたスリット穴4で止め
られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に半導体チップの樹脂封止の際に、
半導体チップの周囲から樹脂が広がり過ぎることを抑制した半導体装置及びその製造方法
に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体チップの実装おいて、リードフレームやポリイミドなどの基材上に半導体チップ
を載せ、半導体チップと基材をエポキシなどの樹脂で周囲を固めることにより、樹脂封止
を行っている。
【0003】
例えば図9及び図10はフレキシブル基板と、それに実装される半導体チップとの間に
アンダーフィル材を充填するアンダーフィル方式を説明する為の断面図である。また、フ
レキシブル基板は基材11上に形成されたリード配線(図示せぬ)の端部においてバンプ
17を介して半導体チップ15と電気的に接続されている。
【0004】
図9に示すように、基板実装する為の装置よりニードル18から基材11の表面に向け
てアンダーフィル材である樹脂13の流動体を供給している。その後、図10に示すよう
に、半導体チップ15と基材11の表面との間に区画される空間の隅々にまでアンダーフ
ィル材である樹脂13を行き渡らせる(例えば特許文献1参照)。
【0005】
このような樹脂封止においては、個々の半導体チップごとに樹脂の塗布量である供給量
が正確に制御される必要がある。樹脂の供給量が多すぎれば、半導体チップの周囲から樹
脂が溢れ出て広がり過ぎてしまうことがある。それにより、フレキシブル基板に対する後
処理に支障をきたすこととなる。その為、従来では樹脂の粘度を高くすることや、樹脂の
供給量を少なくすることによって対応していた。
【0006】
【特許文献1】特許2007−294989号公報(段落0001〜0007)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のフレキシブル基板と半導体チップの樹脂封止において、粘度を高くした場合、樹
脂が必要な部分に関しても樹脂量が足りなくなり、製品の強度低下による不具合などが懸
念される。また、樹脂の供給量を少なくする場合においても、粘度を高くした場合と同様
に製品の強度の低下による品質低下が懸念される。
【0008】
本発明に係る幾つかの態様は、半導体チップの実装において、樹脂の粘度を高くしたり
、樹脂の供給量を少なくすることなく、半導体チップの周囲から樹脂が広がり過ぎること
を抑制した半導体装置及びその製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、基材と、
前記基材に形成されたホールと、
前記基材に形成され、前記ホールの両側に配置されたスリット穴と、
前記基材に実装され、前記ホールに能動面が対向するように配置された半導体チップと

前記半導体チップの能動面、前記半導体チップの側面、前記ホール内及び前記ホールの
周囲に位置する前記基材が封止された樹脂と、
を具備し、
前記樹脂が前記スリット穴で止められていることを特徴とする。
【0010】
上記半導体装置によれば、前記基材に形成され、前記ホールの両側に配置されたスリッ
ト穴を設けることにより、半導体チップの能動面と基材の間に樹脂を注入した際に、注入
した樹脂がスリット穴に到達したときに、表面張力によって樹脂が凝縮する作用が働き、
樹脂の広がりをスリット穴で止めることができる。それにより、半導体チップと基材の間
において樹脂封止する範囲を制御することが可能となる。
【0011】
また、本発明に係る半導体装置において、前記ホールの短辺それぞれは、前記半導体チ
ップの短辺それぞれより内側に位置していることが好ましい。
【0012】
本発明に係る半導体装置は、基材と、
前記基材に形成されたスリット穴と、
前記基材に実装された半導体チップと、
前記半導体チップの能動面と前記基材との間及び前記半導体チップの側面を封止した樹
脂と、
を具備し、
前記樹脂が前記スリット穴で止められていることを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る半導体装置において、前記スリット穴は、前記半導体チップの短辺
の2辺それぞれに対向するように形成され、且つ、前記半導体チップの短辺よりも外側に
位置していることが好ましい。
【0014】
上記半導体装置によれば、前記スリット穴が前記半導体チップの短辺よりも外側に位置
していることにより、前記半導体チップの側面にフィレットが形成される。その結果、よ
り製品の強度及び品質を向上させることができる。
【0015】
また、本発明に係る半導体装置において、前記スリット穴を構成する前記基材の端面及
びその近傍は、前記端面から遠ざかるにつれて前記基材の厚みが薄くなるように形成する
ことも可能である。
【0016】
上記半導体装置によれば、前記スリット穴を前記端面から遠ざかるにつれて前記基材の
厚みが薄くなるように形成することにより、前記半導体チップと前記基材の間に前記樹脂
を注入した際に、前記樹脂にかかる表面張力に加えて、広がろうとする前記樹脂をせき止
める役割を果たすことが可能となる。
【0017】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ホールと、前記ホールの両側に配置されたスリ
ット穴とを有する基材を用意する工程と、
前記ホールに半導体チップの能動面が対向するように前記基材に前記半導体チップを実
装する工程と、
前記半導体チップの能動面、前記半導体チップの側面、前記ホール内及び前記ホールの
周囲に位置する前記基材を樹脂によって封止する樹脂封止工程と、
を具備し、
前記樹脂封止工程において前記樹脂の流れが前記スリット穴で止められることを特徴と
する。
【0018】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、スリット穴を有する基材を用意する工程と、
前記基材に半導体チップの能動面が対向するように、前記基材に前記半導体チップを実
装する工程と、
前記半導体チップの能動面と前記基材との間及び前記半導体チップの側面を樹脂によっ
て封止する樹脂封止工程と、
を具備し、
前記樹脂封止工程において前記樹脂の流れが前記スリット穴で止められることを特徴と
する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための平面図で
あり、フレキシブル基板上に半導体チップが実装されている図である。図2、図6及び図
7は図1に示すA−A'部の断面図である。図2は本発明の第1の実施形態に係る半導体
装置を説明する為の断面図であり、図6及び図7は図2に示す半導体装置との比較例であ
る。
【0020】
図1及び図2に示す半導体装置は、1つの製品のみを取り上げているが、本来は長尺状
のフィルムテープからなる基材に同じ製品が連続して形成されている。
【0021】
まず、図1及び図2に示すように、基材1を用意する。この基材1は、半導体チップ5
が実装されるデバイスホール4と、このデバイスホール4の両側(即ち短辺側)に位置す
るスリット穴2とを有している。このスリット穴2は、基材1に実装される半導体チップ
5の短辺の2辺それぞれに対向するように配置されている。また、図2に示す基材1の断
面において、スリット穴2を構成する基材1の端面8は基材1の表面に対して垂直な面に
なるように形成されている。また、基材1上にはリード(図示せず)が配置されており、
このリードの先端はデバイスホール4の内側に延出している。なお、基材1は、フレキシ
ブル基板であって、例えばポリイミドやポリエステル等の絶縁性の樹脂からなるテープ材
料が用いられる。
【0022】
次いで、ボンディングツールを用いた熱圧着によって基材1上のリードの先端と半導体
チップ5の能動面に形成されたバンプ6とを接合することにより、基材1に半導体チップ
5を実装する。この際、半導体チップ5の長手方向の両端近傍領域9がデバイスホール4
の周囲に重なって配置される。半導体チップ5は長辺の長さが短辺の長さの1倍以上のも
のであることが好ましい。また、両端近傍領域9は2つのスリット穴2の内側に位置して
いる。さらに、スリット穴2は半導体チップ5の短辺よりも外側に位置し、前記端面8も
半導体チップ5の端部5aよりも外側に位置するように形成されている。
【0023】
その後、基材1のデバイスホール4付近に樹脂を供給することにより、半導体チップ5
の能動面及び側面、バンプ、基材1のデバイスホール4及びその周囲が樹脂3によって封
止される。この際、樹脂3の流れは、図2に示すようにスリット穴2で止められる。
【0024】
以上、本発明の第1の実施形態によれば、図1に示すように半導体チップ5の短辺の2
辺の外側にスリット穴2を設けることにより、半導体チップ5の能動面と基材1のデバイ
スホール4の付近に樹脂3を注入した際に、樹脂3の広がりをスリット穴2で止めること
ができる。詳細には、注入した樹脂3がスリット穴2に到達したときに、表面張力によっ
て樹脂3が凝縮する作用が働き、樹脂3の流れが止まる。その為、半導体チップ5と基材
1の間において樹脂封止する範囲を制御することが可能となる。その結果、樹脂の粘度や
塗布量等を調節することなく樹脂封止する範囲を制御することが可能となり、製品の強度
は十分保つことができる。
【0025】
次に、図1及び図2に示す本実施形態による半導体装置と図6及び図7に示す比較例に
よる半導体装置とを比較して説明する。
【0026】
図1及び図2に示す半導体装置では、基材1が有するスリット穴2は半導体チップ5の
短辺よりも外側に位置するように形成されている。図6に示す比較例ではスリット穴2が
半導体チップ5の短辺よりも内側に位置するように形成されている。図7に示す比較例で
はスリット穴2が半導体チップ5の短辺に対応する位置に形成されている。
【0027】
本実施形態による半導体装置では、スリット穴2を半導体チップ5の短辺よりも外側に
位置するように形成することにより、半導体チップ5の側面にフィレットが形成される。
これに対し、図6に示す比較例では、スリット穴2を構成する基材1の端面8を半導体チ
ップ5の短辺5aよりも内側位置するように形成しているため、スリット穴2で樹脂3の
広がりが止められ、半導体チップ5の端部5aまで樹脂3が十分に行き渡らない。その結
果、半導体チップ5の端部5aの表面及び半導体チップ5のバンプ6の一部が露出してし
まう。また、図7に示す比較例では、スリット穴2を構成する基材1の端面8を半導体チ
ップ5の短辺5aの直上に位置するように形成するため、樹脂3を供給した際に、半導体
チップ5側面にフィレットが形成されないことがあり、その結果、製品の強度が下がるこ
とがある。
【0028】
以上の説明により、本実施形態では、スリット穴2を半導体チップ5の短辺よりも外側
に位置させ、スリット穴2を構成する基材1の端面8も半導体チップ5の短辺5aよりも
外側に位置させることにより、製品の強度及び品質を向上させることができるといえる。
【0029】
図3は、本発明の第1の実施形態の変形例1による半導体装置を説明する為の断面図で
あり、図2と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【0030】
第1の実施形態では、図2に示す基材1の断面において、スリット穴2aを構成する基
材1の端面8は基材1の表面に対して垂直な面になるように形成されているのに対し、変
形例1では、図3に示すように、スリット穴2aを構成する基材1aの端面8aの形状は
傾斜を有するように形成されている。
【0031】
上記変形例1においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0032】
図4は、本発明の第1の実施形態の変形例2による半導体装置を説明する為の断面図で
あり、図2と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【0033】
スリット穴2bを構成する基材1bの端面8bの形状は緩やかなカーブを有するように
形成されている。
【0034】
上記変形例2においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0035】
図5は、本発明の第1の実施形態の変形例3による半導体装置を説明する為の断面図で
あり、図2と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【0036】
スリット穴2cを構成する基材1cの端面8c及びその近傍の形状はスリット穴2cに
近づくにつれて基材1cの厚みが増すように形成されている。言い換えると、スリット穴
2cを構成する基材1cの端面8c及びその近傍は、前記端面8cから遠ざかるにつれて
基材1cの厚みが薄くなるように形成されている。
【0037】
上記変形例3においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、変形例3では、半導体チップ5と基材1の間に樹脂3を注入した際に、端面8
cに近づくにつれて基材1cの厚みが増すように形成されたスリット穴2cが、樹脂3に
かかる表面張力に加えて、広がろうとする樹脂3をせき止める役割を果たしている。
【0038】
図8は、本発明の第2の実施形態による半導体装置を説明するための断面図である。こ
の半導体装置は、アンダーフィル方式が用いられている。
【0039】
まず、基材1を用意する。この基材1は、半導体チップ5が実装される領域の両側に位
置するスリット穴2を有している。このスリット穴2は、基材1に実装される半導体チッ
プ5の短辺それぞれに対向するように配置されている。また、基材1の断面において、ス
リット穴2を構成する基材1の端面8は基材1の表面に対して垂直な面になるように形成
されている。なお、前記端面8を、図3に示す端面8a、図4に示す端面8b及び図5に
示す端面8cのいずれかのように形成しても良い。また、基材1上にはリード(図示せず
)が配置されている。
【0040】
次いで、基材1上のリードの一端と半導体チップ5の能動面に形成されたバンプ7とを
接続することにより、基材1に半導体チップ5を実装する。この際、スリット穴2は半導
体チップ5の短辺よりも外側に位置される。また、半導体チップ5は長辺の長さが短辺の
長さの1倍以上のものであることが好ましい。
【0041】
その後、基材1と半導体チップ5との間にアンダーフィル材である樹脂3の流動体を注
入することにより、半導体チップ5の能動面及び側面、バンプ7、バンプ7と電気的に接
続されたリード及びその周囲が樹脂3によって封止される。この際、樹脂3の流れはスリ
ット穴2で止められる。なお、樹脂3の粘度は温度25℃において1000mPa・S以
上であることが望ましい。その理由は、1000mPa・S以上の粘度とすることにより
、スリット穴2によって樹脂3の流れを確実に止めることができるからである。
【0042】
上記第2の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0043】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しな
い範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、第1及び第2の実施形態、
変形例1〜3を互いに組み合わせて実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の平面図。
【図2】図1に示すA−A'部の断面図であり、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図3】図1に示すA−A'部の断面図であり、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図4】図1に示すA−A'部の断面図であり、第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図5】図1に示すA−A'部の断面図であり、第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図6】図1に示すA−A'部の断面図であり、第1の実施形態に係る半導体装置と比較する為の断面図。
【図7】図1に示すA−A'部の断面図であり、第1の実施形態に係る半導体装置と比較する為の断面図。
【図8】第5の実施形態に係る半導体装置と比較する為の断面図。
【図9】従来の半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図10】従来の半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【符号の説明】
【0045】
1,11・・・基材、2,2a,2b,2c・・・スリット穴、3,13・・・樹脂、
4・・・ホール、5,15・・・半導体チップ、6,7,17・・・バンプ、18・・・
ニードル、8,8a、8b、8c・・・断面、9・・・実装領域、5a・・・半導体チッ
プの端部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、
前記基材に形成されたホールと、
前記基材に形成され、前記ホールの両側に配置されたスリット穴と、
前記基材に実装され、前記ホールに能動面が対向するように配置された半導体チップと

前記半導体チップの能動面、前記半導体チップの側面、前記ホール内及び前記ホールの
周囲に位置する前記基材が封止された樹脂と、
を具備し、
前記樹脂が前記スリット穴で止められていることを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
請求項1において、前記ホールの短辺それぞれは、前記半導体チップの短辺それぞれよ
り内側に位置していることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
基材と、
前記基材に形成されたスリット穴と、
前記基材に実装された半導体チップと、
前記半導体チップの能動面と前記基材との間及び前記半導体チップの側面を封止した樹
脂と、
を具備し、
前記樹脂が前記スリット穴で止められていることを特徴とする半導体装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項において、前記スリット穴は、前記半導体チップの短辺
の2辺それぞれに対向するように形成され、且つ、前記半導体チップの短辺よりも外側に
位置していることを特徴とする半導体装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一項において、前記スリット穴を構成する前記基材の端面及
びその近傍は、前記端面から遠ざかるにつれて前記基材の厚みが薄くなるように形成され
ていることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
ホールと、前記ホールの両側に配置されたスリット穴とを有する基材を用意する工程と

前記ホールに半導体チップの能動面が対向するように前記基材に前記半導体チップを実
装する工程と、
前記半導体チップの能動面、前記半導体チップの側面、前記ホール内及び前記ホールの
周囲に位置する前記基材を樹脂によって封止する樹脂封止工程と、
を具備し、
前記樹脂封止工程において前記樹脂の流れが前記スリット穴で止められることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
【請求項7】
スリット穴を有する基材を用意する工程と、
前記基材に半導体チップの能動面が対向するように、前記基材に前記半導体チップを実
装する工程と、
前記半導体チップの能動面と前記基材との間及び前記半導体チップの側面を樹脂によっ
て封止する樹脂封止工程と、
を具備し、
前記樹脂封止工程において前記樹脂の流れが前記スリット穴で止められることを特徴と
する半導体装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−34358(P2010−34358A)
【公開日】平成22年2月12日(2010.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−195860(P2008−195860)
【出願日】平成20年7月30日(2008.7.30)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】