(57)【要約】【課題】配線基板と半導体チップとの熱膨張係数の差による不都合を解消し、小型で外形的に安定している半導体装置を提供する。【解決手段】半導体チップを配線基板の一面側に、配線基板の一面と重なる位置で、配線基板から離間して配置し、当該離間空間を絶縁性樹脂からなる封止体によって埋める。【選択図】図２
2010010269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板の一面または他面に設けられた接続パッドと、
前記接続パッドと電気的に接続され、前記配線基板の他面に設けられた複数のランドと、
半導体チップと、
前記半導体チップに設けられた電極パッドと、
前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続するワイヤと、
少なくとも前記半導体チップと前記ワイヤとを覆う絶縁性樹脂からなる封止体と、を具備してなる半導体装置において、
前記半導体チップが、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面に重なる位置で、前記配線基板から離間して配置され、前記配線基板の一面と前記半導体チップとの間に前記封止体を構成する前記絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記配線基板に貫通孔が設けられており、前記貫通孔に前記絶縁性樹脂の一部が充填されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接続パッドが、配線基板の他面に設けられており、前記ワイヤが、前記貫通孔を通して前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続している請求項１ないし請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記配線基板と前記半導体チップとの間に充填される絶縁性樹脂と、前記半導体チップを覆う封止体とが、同一の材料からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
配線基板と、
前記配線基板の一面または他面に設けられた接続パッドと、
前記接続パッドと電気的に接続され、前記配線基板の他面に設けられた複数のランドと、
半導体チップと、
前記半導体チップに設けられた電極パッドと、
前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続するワイヤと、を具備してなる半導体装置製造用中間体において、
前記半導体チップが、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面と重なる位置で、前記配線基板から離間して配置され、前記配線基板に対し前記ワイヤによって保持されていることを特徴とする半導体装置製造用中間体。
【請求項６】
前記配線基板に貫通孔が設けられている請求項６に記載の半導体装置製造用中間体。
【請求項７】
前記接続パッドが、配線基板の他面に設けられており、前記ワイヤが、前記貫通孔を通して前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続している請求項５ないし請求項６に記載の半導体装置製造用中間体。
【請求項８】
他面に複数のランドを有する配線基板の一面または他面に設けられた前記ランドと電気的に接続された接続パッドと、半導体チップに設けられた電極パッドとをワイヤを用いて電気接続する工程と、
少なくとも前記半導体チップと前記ワイヤとを絶縁性樹脂からなる封止体を用いて覆う工程とを備えた半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップを、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面と重なる位置で、前記配線基板から離間して配置し、前記配線基板の一面と前記半導体チップとの間の離間空間に前記封止体を構成する絶縁性樹脂を充填することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記配線基板に貫通孔が設けられており、前記貫通孔に前記絶縁性樹脂の一部を充填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】
前記接続パッドが、配線基板の他面に設けられており、前記ワイヤを、前記貫通孔を通して前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続する請求項８ないし請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記封止体によって前記半導体チップ及び前記ワイヤを覆うのと同時に、前記離間空間に前記絶縁性樹脂を充填することを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが配線基板に搭載された半導体装置及びその製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型の半導体装置は、一面に複数の接続パッドを有し、他面に前記接続パッドと電気的に接続された複数のランドとを有する配線基板と、前記配線基板の一面に搭載された半導体チップと、前記半導体チップの電極パッドと配線基板の接続パッドとを電気的に接続するワイヤと、少なくとも前記半導体チップとワイヤを覆う絶縁性樹脂からなる封止体と、前記ランドに設けられた外部端子（半田ボール）とから構成されている。このような従来の半導体装置としては、例えば特開２００１−４４２２９号公報（特許文献１）や特開２００１−４４３２４号公報（特許文献２）が挙げられる。
【０００３】
また、半導体チップを配線基板に接着固定しない半導体装置として、例えば特開昭５９−８９４２３号公報（特許文献３）や特開昭６２−９２３３１号公報（特許文献４）がある。
特許文献３または４には、回路基板（配線基板）に設けられたデバイス穴（開口）に半導体チップを配置し、ワイヤにより半導体チップを宙吊りにし、半導体チップ、ワイヤ及び配線基板の一部を液状樹脂により封止した半導体装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−４４２２９号公報
【特許文献２】特開２００１−４４３２４号公報
【特許文献３】特開昭５９−８９４２３号公報
【特許文献４】特開昭６２−９２３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１または２に記載された半導体装置については、半導体チップを配線基板に接着固定しているため、半導体チップと配線基板との熱膨張係数の差による応力が発生し、半導体装置の信頼性が低下するという問題がある。
また、配線基板の半導体チップを搭載している部位と、半導体チップを搭載していない部位の境目、特に半導体チップの４隅に応力が集中してしまう問題もある。応力が集中した結果、その下方に配置される外部端子（半田ボール）が破損してしまい、半導体装置の二次実装の信頼性が低下することになる。
さらに、半導体チップと配線基板との熱膨張係数の差により、半導体装置に反りが発生する問題もある。そして、この反りによって、半導体装置の実装精度の悪化や実装基板への半田ボールの接続不良を発生させることになる。
【０００５】
特許文献３または４に記載された半導体装置については、配線基板に半導体チップより大きな開口を形成し、開口内に半導体チップを配置しており、半導体チップの小型化が困難となり、近年の携帯機器の小型化に伴う半導体装置の小型化の要求を満足できないという問題がある。
また、半導体装置の端子数が増えると、配線基板の引き回し等によりさらに配線基板のサイズが大型化し、ひいては半導体装置が大型化するという問題もある。さらに配線基板に半導体チップより大きな開口を形成しているため、配線基板のサイズが大きくなり、半導体装置のコストアップにつながる。
また、半導体チップの裏面が封止樹脂で覆われていない為、半導体装置の耐湿性の低下や機械的強度の低下といった問題もある。
さらに、１つの製品毎にポッティング等により液状樹脂を供給しているため、製造効率が悪く、半導体装置の外形が安定しない恐れもある。その結果、半導体装置の外形での位置決めが困難になったり、封止体上に識別マークを良好に形成できなくなったりする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の半導体装置は、配線基板と、前記配線基板の一面または他面に設けられた接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続され、前記配線基板の他面に設けられた複数のランドと、半導体チップと、前記半導体チップに設けられた電極パッドと、前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続するワイヤと、少なくとも前記半導体チップと前記ワイヤとを覆う絶縁性樹脂からなる封止体と、を具備してなる半導体装置において、前記半導体チップが、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面に重なる位置で、前記配線基板から離間して配置され、前記配線基板の一面と前記半導体チップとの間に前記封止体を構成する前記絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置製造用中間体は、配線基板と、前記配線基板の一面または他面に設けられた接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続され、前記配線基板の他面に設けられた複数のランドと、半導体チップと、前記半導体チップに設けられた電極パッドと、前記接続パッドと前記電極パッドとを電気的に接続するワイヤと、を具備してなる半導体装置製造用中間体において、前記半導体チップが、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面と重なる位置で、前記配線基板から離間して配置され、前記配線基板に対し前記ワイヤによって保持されていることを特徴とする。
更に、本発明の半導体装置の製造方法は、他面に複数のランドを有する配線基板の一面または他面に設けられた前記ランドと電気的に接続された接続パッドと、半導体チップに設けられた電極パッドとをワイヤを用いて電気接続する工程と、少なくとも前記半導体チップと前記ワイヤとを絶縁性樹脂からなる封止体を用いて覆う工程とを備えた半導体装置の製造方法において、前記半導体チップを、前記配線基板の一面側に、前記配線基板の一面と重なる位置で、前記配線基板から離間して配置し、前記配線基板の一面と前記半導体チップとの間の離間空間に前記封止体を構成する絶縁性樹脂を充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半導体装置によれば、配線基板と半導体チップとの間に封止樹脂を配置して、半導体チップを配線基板に接着固定しないように構成したことで、半導体チップと配線基板との熱膨張係数の差による応力が低減し、半導体装置の反りを低減するとともに、半導体装置の信頼性を向上できる。
また、半導体チップの４隅の下方位置に配置される外部端子にかかる応力が低減し、半導体装置の二次実装の信頼性も向上できる。
さらに、半導体チップを配線基板に固定する接着材或いはＤＡＦを用いないことで、半導体装置の製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態である半導体装置及びその製造方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図は、本実施形態の半導体装置及びその製造方法を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置及びその製造方法における各部の寸法関係とは異なる場合がある。
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態のＢＧＡ型の半導体装置１ａの概略構成を示す平面図である。図２は図１のＡ−Ａ’間断面図である。
【００１０】
本実施形態の半導体装置１ａは、配線基板２と、配線基板２の一面２ａに設けられた接続パッド３と、接続パッド３と電気的に接続され、配線基板２の他面２ｂに設けられた複数のランド４と、半導体チップ８と、半導体チップ８に設けられた電極パッド９と、接続パッド３と電極パッド９とを電気的に接続するワイヤ１０と、少なくとも半導体チップ８とワイヤ１０とを覆う絶縁性樹脂からなる封止体７とを具備して概略構成されている。
【００１１】
配線基板２は、平面視略四角形状で所定の配線が形成された基板である。この配線基板２は、例えば０．２５ｍｍ厚のガラスエポキシ基板から構成され、ガラスエポキシ基板の両面に所定の配線が形成され、当該配線は部分的に図示しない絶縁膜、例えばソルダーレジストで覆われている。配線基板２の一面２ａの配線の絶縁膜から露出した部位には、複数の接続パッド３が形成されている。また、配線基板２の他面２ｂの配線の絶縁膜から露出した部位には、複数のランド４が形成されている。
そして、接続パッド３とこれに対応するランド４とは配線基板２の配線によりそれぞれ電気的に接続されている。また、複数のランド４には、それぞれ外部端子となる半田ボール５が搭載されており、当該外部端子は所定の間隔で格子状に配置されている。
【００１２】
また、本実施形態の半導体装置１ａにおいては、配線基板２のほぼ中央部位に貫通孔６ａが形成されている。この貫通孔６ａは、半導体チップ８よりも小さいサイズで開孔されている。
【００１３】
なお、本実施形態では、貫通孔６ａを配線基板２のほぼ中央部位の１箇所に設けた場合について説明したが、配線基板２の複数箇所に設けるように構成しても構わない。その場合には、配線基板２と後述する封止体７との密着性がさらに向上される。
【００１４】
また、配線基板２の一面２ａの略中央部位の上方には、半導体チップ８が配置されている。半導体チップ８には、一面に例えば論理回路や記憶回路が形成されている。
また、半導体チップ８の配線基板側の面の対向面の周辺近傍位置には複数の電極パッド９が形成され、当該面の電極パッド９を除いた部分には図示しないパッシベーション膜が形成されており、回路形成面を保護している。
【００１５】
そして、半導体チップ８の電極パッド９は、それぞれ対応する配線基板２の接続パッド３と導電性のワイヤ１０により結線されることで、電気的に接続されている。ワイヤ１０は例えばAu、Cu等からなる。
【００１６】
また、配線基板２の一面２ａには、半導体チップ８及びワイヤ１０を覆うように封止体７が形成されている。封止体７は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、その一部である封止樹脂７ａが配線基板２と半導体チップ８の間に充填されている。これにより、半導体チップ８と配線基板２とが封止体７によって離間された状態で配線基板２の上方位置に保持された形態になる。
半導体チップ８と配線基板２の一面２ａとの間隔は、例えば１０μｍ程度に設定されている。
また封止体７を構成する封止樹脂７ｂが、配線基板２の貫通孔６ａにも充填されており、配線基板２との接着面積を増やすように構成された結果、配線基板２と封止体７との密着性が向上されている。
【００１７】
このように、配線基板２と半導体チップ８との間に封止体７を配置し、半導体チップ８を配線基板２に接着固定しないように構成したことにより、半導体チップ８と配線基板２との熱膨張係数の差による応力が低減し、半導体装置１ａの反りを低減するとともに、半導体装置１ａの信頼性を向上できる。
また、半導体チップ８の４隅の下方位置に配置される外部端子にかかる応力が低減し、半導体装置１ａの二次実装の信頼性も向上できる。
さらに、半導体チップ８を配線基板２に固定する接着材或いはＤＡＦを用いないことで、半導体装置１ａの製造コストを低減できる。
【００１８】
また、配線基板２には半導体チップ８の下方に半導体チップ８より小さいサイズの貫通孔６ａが形成され、半導体チップ８と重なり配置されているため、半導体装置１ａの小型化を図ることができる。
また、半導体チップ８の全ての面がほぼ封止体７に覆われるように構成したことにより、半導体装置１ａの耐湿性を向上できる。
さらに、配線基板２の貫通孔６ａに封止体７が配置されるため、配線基板２と封止対７との密着性を向上することができる。
【００１９】
次に、本実施形態の半導体装置１ａの製造方法について説明する。
図３は、本実施形態の半導体装置１ａの製造に用いる配線母基板１２を示す平面図及び断面図である。図４は本実施形態の半導体装置１ａの製造工程を示す断面図である。図５は、本実施形態の半導体装置１ａの封止工程を示す断面図である。
【００２０】
まず、本実施形態に用いられる配線母基板１２は、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ）方式で処理されるものであり、複数の製品形成部１３がマトリクス状に配置されている。製品形成部１３は、切断分離した後で、配線基板２となる部位で、配線基板２と同様の構成である。
なお、本実施形態においては、製品形成部１３の略中央位置にはそれぞれ貫通孔６ａが形成されている。貫通孔６ａは、後述する半導体チップ８を保持する吸着部１４が配置されるための構成であり、吸着部１４が配置できれば、どのような形状、大きさでも構わない。
【００２１】
また、製品形成部１３の周囲には、枠部１５が設けられている。枠部１５には所定の間隔で図示しない位置決め孔が設けられ、搬送・位置決めが可能に構成されている。また製品形成部１３間はダイシングライン１６となる。
図３に示すような配線母基板１２が準備される。
【００２２】
次に、配線母基板１２のそれぞれの貫通孔６ａに対応して配置された吸着部１４を有する図示しない治具１７が準備される。その際図４（ａ）に示すように、吸着部１４がそれぞれの貫通孔６ａに配置されるように配線母基板１２を治具１７に保持固定する。
吸着部１４の先端は、配線母基板１２の貫通孔６ａから所定の高さ、例えば１０μｍ程度以上、突出するように構成される。そして図示しないワイヤボンディング装置のステージに配線母基板１２を保持した治具１７を配置する。
その後、貫通孔６ａから突出配置された吸着部１４に、半導体チップ８がそれぞれ供給され、吸着部１４により吸着保持されることで、製品形成部１３の上方部位に半導体チップ８が配置される。これにより、半導体チップ８と配線基板２との隙間を１０μｍ程度の間隔に形成できる。
【００２３】
そして半導体チップ８の一面に形成された電極パッド９と、それに対応する製品形成部１３の接続パッド３とを導電性のワイヤ１０により結線する。ワイヤ１０は例えばＡｕ等からなり、図示しないワイヤボンディング装置により、溶融され先端にボールが形成されたワイヤ１０を半導体チップ８の電極パッド９上に超音波熱圧着することで接続し、その後、所定のループ形状を描き、ワイヤ１０の後端を対応する接続パッド３上に超音波熱圧着することで形成される。
【００２４】
なお、本実施形態では、貫通孔６ａを製品形成部１３の略中央部位の１箇所に設け、１箇所で半導体チップ８を保持する場合について説明したが、配線基板２の複数箇所に貫通孔６ａを設け、複数箇所で半導体チップ８を保持するように構成しても構わない。複数箇所で半導体チップ８を保持することで、より安定的に保持できる。
また、貫通孔６ａを半導体チップ８の電極パッド９の下方位置に配置するように構成しても構わない。貫通孔６ａを半導体チップ８の電極パッド９の下方近傍位置に配置した場合には、ワイヤボンディング時の加重によるチップクラックの発生を低減できる。
【００２５】
次に、配線母基板１２の他面を上方に向けた状態で治具１７が取り外され、半導体チップ８は複数のワイヤ１０で吊られた状態で配線母基板１２に保持される。そして例えば図５（ａ）に示すようにコンプレッションモールド装置の上型１８に配線母基板１２の他面を吸着保持されることでセットされる。
【００２６】
そしてコンプレッションモールド装置の下型１９にはフィルム２０を介して、顆粒状態の封止樹脂１１、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が所定量、供給される。
【００２７】
そして下型１９が所定温度まで加熱されることで、図５（ｂ）に示すように、顆粒状態の封止樹脂１１が溶融される。
その後、配線母基板１２を吸着保持した上型１８を下降させて、配線母基板１２の一面側を溶融された封止樹脂１１に浸漬させる。そして、図５（ｃ）に示すように上型１８と下型１９により封止樹脂１１を圧縮することで、配線母基板１２上に封止樹脂１１を充填する。
【００２８】
本実施形態ではコンプレッションモールドにより封止樹脂１１を充填するように構成している為、半導体チップ８の側方から封止樹脂１１を流し込まないことで、ワイヤ流れを発生させることなく、配線母基板１２に複数のワイヤ１０で吊られた半導体チップ８の周囲および貫通孔６ａ内に封止樹脂１１を充填させることができる。
そして、封止樹脂１１を所定の温度、例えば１８０℃程度で熱硬化させることで、図４（ｂ）に示すように配線母基板１２に封止体７が形成される。複数の製品形成部１３を一括的に覆うように封止することで、配線母基板１２に外形精度の良い封止体７を効率的に形成できる。また配線母基板１２と半導体チップ８との隙間を１０μｍ以上で配置することで、前記隙間に封止樹脂１１を充填することができる。
【００２９】
次に、図４（ｃ）に示すように、配線母基板１２の他面に格子状に配置された複数のランド４上に、導電性の半田ボール５を搭載し、外部端子となるバンプ電極を形成する。
その際、配線母基板１２上のランド４の配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたマウントツール２１を用いて、例えば半田等からなる半田ボール５をマウントツール２１に保持し、半田ボール５にフラックスを転写形成し、製品形成部１３のランド４に一括搭載する。全ての製品形成部１３への半田ボール５搭載後、配線母基板１２をリフローすることで外部端子となるバンプ電極が形成される。
【００３０】
次に、図４（ｄ）に示すように、配線母基板１２をダイシングライン１６で切断し、製品搭載部１３毎に分離する。
その際、配線母基板１２の封止体７側をダイシングテープ２２に接着し、ダイシングテープ２２によって配線母基板１２を貼着固定する。その後、配線母基板１２をダイシング装置のダイシングブレード２３により縦横にダイシングライン１６を切断して製品形成部１３毎に切断分離する。切断分離後、ダイシングテープ２２からピックアップすることで、図１に示すような略六面体状の安定した外形の半導体装置１ａが得られる。
【００３１】
このように配線母基板１２の製品形成部１３に貫通孔６ａを設け、貫通孔６ａから突出した吸着部１４で半導体チップ８を保持し、半導体チップ８の電極パッド９とそれに対応する配線基板２の接続パッド３とをワイヤ１０にて結線することで、製品形成部１３と半導体チップ８との間に隙間を構成した状態で、製品形成部１３に半導体チップ８を保持することができる。
またマトリクス状に配置された複数の製品形成部１３に、それぞれ所定の間隔をもって、ワイヤ１０のみで半導体チップ８を吊り、その状態で、圧縮モールドにより半導体チップ８の各面を包み込むように封止体７を形成することで、ワイヤ流れの発生を低減し、効率よく半導体装置１ａを製造できる。
【００３２】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態である半導体装置１ｂの概略構成を示す平面図である。図７は図６のC−C’間断面図である。第１の実施形態と同様な部位の説明は省略する。
【００３３】
本実施形態の半導体装置１ｂは、第１の実施形態と同様に、略四角形で所定の配線が形成された配線基板２を有しており、配線基板２の他面２ｂには、複数の接続パッド３と、それぞれの接続パッド３に電気的に接続された複数のランド４が形成されている。そして配線基板２のほぼ中央部位で、配線基板２の１辺に平行なスリット状の貫通孔６ｂ（以下「貫通スリット６ｂ」という。）が形成されている。
【００３４】
また、配線基板２の一面２ａの略中央部位の上方には、半導体チップ８が配置されている。半導体チップ８は、配線基板２側の面の略中央部位に、一列或いは他列で、複数の電極パッド９が配置されている。複数の電極パッド９が貫通スリット６ｂ上に配置されるように、半導体チップ８が配線基板２の上方に配置される。そして半導体チップ８の電極パッド９は、それぞれ対応する配線基板２の接続パッド３と、導電性のワイヤ１０により貫通スリット６ｂを通じて結線されることで、電気的に接続されている。
【００３５】
そして、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂの貫通スリット６ｂの近傍は、半導体チップ８及びワイヤ１０を覆うように封止体７が形成されている。封止体７が配線基板２と半導体チップ８の間に配置されることで、半導体チップ８が配線基板２の上方位置に配置される。
【００３６】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果が得られると共に、半導体装置１ｂを薄型化することができる。
また、配線基板２に長方形状の貫通スリット６ｂを形成したことで、半導体装置１ｂの反りを低減することができる。
さらに、配線基板２の一方の面のみに配線パターンを形成する構成であり、他方の面への絶縁膜であるソルダーレジストを形成する必要が無くなる。
【００３７】
次に、本実施形態の半導体装置１ｂの製造方法について説明する。図８は本実施形態である半導体装置１ｂの製造に用いる配線母基板１２を示す平面図及び断面図である。図９は本実施形態の半導体装置１ｂの製造工程を示す断面図である。
【００３８】
まず、本実施形態に用いられる配線母基板１２は、第１の実施形態と同様に、複数の製品形成部１３がマトリクス状に配置されている。製品形成部１３は、切断分離した後で、前述した配線基板２となる部位で、配線基板２と同様の構成である。
なお、本実施形態においては、半導体装置１ｂの電極パッド９の配置に対応し、製品形成部１３のほぼ中央位置に、それぞれ長方形状の貫通スリット６ｂが形成されている。貫通スリット６ｂは、貫通スリット６ｂの近傍位置に配置された接続パッド３と、それと対応する半導体チップ８の電極パッド９とをワイヤ接続できる程度の大きさであれば、どのような形状、大きさでも構わない。
このような配線母基板１２が準備される。
【００３９】
次に、図９（ａ）に示すように、配線母基板１２がステージ２４に吸着保持される。ステージ２４には配線母基板１２の製品形成部１３に対応して凹部２５が形成されており、半導体チップ８が凹部２５内に吸着保持されている。凹部２５は、配線母基板１２と半導体チップ８との間隔が、例えば１０μｍ程度に構成されるような深さで構成される。
なお、配線母基板１２と、半導体チップ８を別々に保持、例えば半導体チップ８をステージで保持し、配線母基板１２を吸着手段により保持するように構成しても構わない。
【００４０】
そして、半導体チップ８の一面に形成された電極パッド９と、それに対応する製品形成部１３の接続パッド３とを、ワイヤボンディング装置２８を用いて、導電性のワイヤ１０によって貫通スリット６ｂを介して結線することで、電気的に接続する。
【００４１】
次に、例えば図１０（ａ）に示すように、コンプレッションモールド装置の上型１８に配線母基板１２の他面を吸着保持させる。ここで半導体チップ８は、複数のワイヤ１０により吊ることで、配線母基板１２に保持されている。
上型１８には、各製品形成部１３の貫通スリット６ｂに沿ったワイヤ接続領域にキャビティが形成され、ワイヤ１０を変形しないように配線母基板１２を保持している。
コンプレッションモールド装置の下型１９には、フィルム２０を介して顆粒状態の封止樹脂１１、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が所定量、供給されている。
【００４２】
そして、下型１９が所定温度まで加熱されることで、図１０（ｂ）に示すように、下型１９に供給された顆粒状態の封止樹脂１１が溶融される。
その後、配線母基板１２を吸着保持した上型１８を下降させて、配線母基板１２の一面側を溶融された封止樹脂１１に浸漬させる。
そして、図１０（ｃ）に示すように上型１８と下型１９により封止樹脂１１を圧縮することで、配線母基板１２上に封止樹脂１１を充填する。
【００４３】
このようにコンプレッションモールドにより封止樹脂１１を流し込まないように形成するため、ワイヤ流れを発生させることなく、配線母基板１２に複数のワイヤ１０で吊られた半導体チップ８の周囲に封止樹脂１１を充填させることができる。また配線母基板１２と半導体チップ８との隙間を１０μｍ以上で配置することで、前記隙間に封止樹脂１１を充填することができる。
そして、封止樹脂１１を所定の温度、例えば１８０℃程度で熱硬化させることで、図９（ｂ）に示すように配線母基板１２に封止体７が形成される。複数の製品形成部１３を一括的に覆うように封止することで、配線母基板１２に外形精度の良い封止体７を効率的に形成できる。
【００４４】
次に、図９（ｃ）に示すように、配線母基板１２の他面に格子状に配置された複数のランド４上に、外部端子となる導電性の半田ボール５を搭載する。その後、配線母基板１２をリフローすることで外部端子が形成される。
【００４５】
次に、図９（ｄ）に示すように、配線母基板１２をダイシングライン１６で切断し、製品形成部１３毎に分離する。切断分離後、ダイシングテープ２２からピックアップすることで、図６及び図７に示すような略六面体状の安定した外形の半導体装置１ｂが得られる。
【００４６】
［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態である半導体装置１ｃの概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１のＥ−Ｅ’間断面図である。
【００４７】
本実施形態の半導体装置１ｃは、第２の実施形態の変形例であり、第２の実施形態と同様に構成されている。本実施形態の半導体装置１ｃにおいては、図１１及び図１２に示すように、半導体チップ８は周辺、例えば４辺の近傍に複数の電極パッド９が配置されており、前記４辺に形成された電極パッド９に対応して、配線基板２の４辺の近傍位置には貫通スリット６ｂが形成されている。
そして、配線基板２のそれぞれの貫通スリット６ｂの近傍に配置された複数の接続パッド３と、それに対応する半導体チップ８の電極パッド９は、導電性のワイヤ１０により貫通スリット６ｂを通じて結線されることで、電気的に接続されている。そして配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂ側の貫通スリット６ｂの近傍位置は、半導体チップ８及びワイヤ１０を覆うように封止体７が形成されている。
このように封止体７が配線基板２と半導体チップ８の間にも配置されることで半導体チップ８が配線基板２の上方位置に配置される。
【００４８】
本実施形態においては、第２の実施形態と同様な効果が得られると共に、配線基板２の４辺に電極パッド９を配置するように構成したことにより、電極パッド数を増やすことができ、半導体装置の多ピン化を図ることができる。
さらに半導体チップ８の４辺の近傍に配置された電極パッド９をワイヤ１０で吊るように構成することで、第２の実施形態の半導体装置１ｂより製造段階で半導体チップ８を安定保持できる。またワイヤ１０を配線基板２側に接続してから、チップ側に接続するように構成することで、半導体チップ８を安定して吊ることができる。
【００４９】
［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態である半導体装置１ｄを示す図である。
【００５０】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、第１の実施形態と同様に構成されている。本実施形態においては、半導体チップ８とワイヤ１０の接続部に、絶縁性の封止樹脂１１’をポッティングすることで接触防止部２６を形成している。
このように半導体チップ８とワイヤ１０の接続部に接触防止部２６を形成したことにより、半導体チップ８とワイヤ１０の接続部が固定される為、ワイヤ１０と半導体チップ８の側面との接触によるショートを防止できる。
【００５１】
［第５の実施形態］
図１４は、本発明の第５の実施形態である半導体装置１ｅの概略構成を示す平面図である。
【００５２】
本実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、第２の実施形態と同様に構成されている。本実施形態においては、半導体チップ８の周辺部位と、配線基板２の周辺部位とにダミーパッド２７をそれぞれ設けて、半導体チップ８の周辺部位もワイヤ１０で吊るように構成される。すなわち、配線基板２のダミーパッド２７の近くには別の貫通孔６ｆが設けられていて、ワイヤ１０は貫通孔６ｆを通ってダミーパッド２７同士を連結している。
これにより、周辺部位もワイヤ１０で吊るされるので、中心位置のみをワイヤ１０で吊られていた半導体チップ８を安定支持することができる。
【００５３】
なお、図１５に示すように、半導体チップ８の接続部及び貫通スリット６ｂ近傍を、絶縁性の封止樹脂１１’ ’をポッティングで形成し、半導体チップを安定支持するように構成しても構わない。
【００５４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上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で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば本実施形態では、配線基板に一つの半導体チップを搭載した半導体装置に適用した場合について説明したが、複数の半導体チップを並置あるいは積層搭載した半導体装置に適用するように構成しても良い。
【００５５】
また本実施形態では、ガラスエポキシ基材からなる配線基板について説明したが、ポリイミド基材からなるフレキシブルな配線基板等に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、半導体装置を製造する製造業において幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態である半導体装置を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態である半導体装置を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の製造に用いる配線母基板の平面図及び断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の製造方法を示す断面工程図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の封止方法を示す断面工程図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態である半導体装置を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態である半導体装置を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態である半導体装置の製造に用いる配線母基板の平面図及び断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態である半導体装置の製造方法を示す断面工程図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態である半導体装置の封止方法を示す断面工程図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態である半導体装置を示す平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態である半導体装置を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施形態である半導体装置を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５の実施形態である半導体装置を示す平面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施形態である半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び１ｅ・・・半導体装置、２・・・配線基板、２ａ・・・配線基板の一面、２ｂ・・・配線基板の他面、３・・・接続パッド、４・・・ランド、５・・・半田ボール、６ａ，６ｂ及び６ｆ・・・貫通孔、７・・・封止体、７ａ及び７ｂ・・・封止樹脂、８・・・半導体チップ、９・・・電極パッド、１０・・・ワイヤ、１１，１１’及び１１’ ’・・・封止樹脂、１２・・・配線母基板、１３・・・製品形成部、１４・・・吸着部、１５・・・枠部、１６・・・ダイシングライン、１７・・・治具、１８・・・コンプレッションモールド装置の上型、１９・・・コンプレッションモールド装置の下型、２０・・・フィルム、２１・・・マウントツール、２２・・・ダイシングテープ、２３・・・ダイシングブレード、２４・・・ステージ、２５・・・凹部、２６・・・接触防止部、２７・・・ダミーパッド、２８・・・ワイヤボンディング装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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