(57)【要約】【課題】配線基板の両面での熱膨張のバランスが向上したことにより、反りが低減した半導体装置を提供する。【解決手段】一面２ａに接続パッド３を有し、他面２ｂに前記接続パッド３と電気的に接続された複数のランド４を有する配線基板２と、前記配線基板２の一面２ａに搭載された少なくとも１以上の半導体チップ５と、前記半導体チップ５に設けられた電極パッド６と、前記電極パッド６と前記接続パッド３とを電気的に接続するワイヤ７と、少なくとも前記半導体チップ５と、前記ワイヤ７と、前記配線基板２の一面２ａとを覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体１１と、前記配線基板２の他面２ｂを覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体１２とを具備してなることを特徴とする。【選択図】図２
2010103348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
一面に前記半導体チップが搭載され、他面にランドが設けられ、前記半導体チップと前記ランドとを電気的に接続する配線が備えられてなる配線基板と、
前記一面及び前記半導体チップを覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、
前記他面を覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体と、
前記第２の封止体を貫通して前記ランドに接続される外部端子と、を具備してなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
一面に接続パッドを有し、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を有する配線基板と、
前記配線基板の一面に搭載された少なくとも１以上の半導体チップと、
前記半導体チップに設けられた電極パッドと、
前記電極パッドと前記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、前記ワイヤと、前記配線基板の一面とを覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、
前記配線基板の他面を覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体と、を具備してなることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記第１の封止体を構成する絶縁性樹脂の熱膨張係数と、前記第２の封止体を構成する絶縁性樹脂の熱膨張係数とが、略等しいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の封止体及び前記第２の封止体のうち、厚さの大きい封止体を構成する絶縁性樹脂の方が、他の封止体を構成する絶縁性樹脂よりも、熱膨張係数が小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記配線基板の他面に設けられた前記ランド上に、導体層が設けられ、
前記配線基板の他面の前記導体層が設けられていない部分に、前記第２の封止体が設けられ、
前記導体層の厚さと、前記配線基板の他面に設けられた第２の封止体の厚さとが略等しいことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導体層に外部端子が設けられ、
前記導体層と前記外部端子とが、略同一の材料からなることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記配線基板に貫通孔が設けられ、
前記電極パッドが、前記半導体チップの前記配線基板側で、かつ、前記貫通孔に対応する位置に設けられ、
前記ワイヤが、前記貫通孔を通って、前記電極パッドと前記接続パッドとを電気的に接続することを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記配線基板の側面に窪んだ形状をした凹部が設けられ、
該凹部を覆い、かつ、前記第１の封止体及び前記第２の封止体と接合された第３の封止体が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記配線基板の他面に窪んだ形状をした凹部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記配線基板の他面に半導体チップが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第１の封止体及び第２の封止体は、それぞれ配線基板の一面及び他面の全面に亘って設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
一面に接続パッドを有し、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を有し、前記ランド上に導体層が搭載された配線基板を準備する工程と、
前記配線基板上に、半導体チップを搭載する工程と、
前記接続パッドと前記半導体チップに設けられた電極パッドとを、電気的に接続する工程と、
少なくとも前記半導体チップと、前記ワイヤとを、前記配線基板の一面の略全面に亘って覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、前記導体層が露出されるように前記配線基板の他面の略全面に亘って覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記配線基板の他面に設けられた導体層は、配線基板の全面に第２の封止体を形成した後、第２の封止体を、研磨装置を用いて所定の厚さまで研削することで、第２の封止体から露出させることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の封止体及び第２の封止体は、配線基板上に同時に形成されることを特徴とする請求項１２または請求項１３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、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型半導体装置は、図２０に示す半導体装置１のように、一面２ａに複数の接続パッド３を有し、他面２ｂに接続パッド３と電気的に接続された複数のランド４とを有する配線基板２と、配線基板２の一面２ａに搭載された半導体チップ５と、半導体チップ５の電極パッド６と配線基板２の接続パッド３とを電気的に接続するワイヤ７と、少なくとも半導体チップ５とワイヤ７とを覆う絶縁性樹脂からなる封止体８と、ランド４に設けられた外部端子である半田ボール９とから概略構成されている。
【０００３】
このようなＢＧＡ型の半導体装置１は、通常、生産性を高めるため、複数の製品を同時に製造するＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）方式によって製造されている。
具体的には、複数の配線基板（製品形成部）がマトリクス状に配置された配線母基板を用い、それぞれの製品形成部で所定の工程を行い、最後に配線母基板を製品形成部毎に切断することで半導体装置を得るという方式である。
【０００４】
ところで、このＢＧＡ型の半導体装置１には、配線基板２と封止体８との熱膨張係数の差に起因して、半導体装置１が反るという問題があった。
特に、複数の半導体装置１を同時に製造するＭＡＰ方式では、製造段階で、配線基板２複数個分の面積を有する配線母基板を、一括的に封止体で覆うことになるため、配線基板２と封止体８との熱膨張係数の差による反りの問題は深刻化していた。
【０００５】
この問題を解決するため、特許文献１及び特許文献２には、配線母基板を覆う封止体を複数に分割して形成し、一度に封止する領域を小さくする方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−４４２２９号公報
【特許文献２】特開２００１−４４３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された方法では、配線母基板を覆う封止体を２つ以上に分割して形成するので、配線母基板の製品を形成する領域が小さくなってしまい、生産性が悪い。これにより、一つの配線母基板から得られる半導体装置の数が少なくなってしまい、半導体装置のコストアップにもつながる。
【０００７】
また、近年は、携帯機器の小型・薄型化により、それらに組み込まれる半導体装置の小型・薄型化の必要性が益々高まり、配線基板や半導体チップの薄型化が進んでいる。
その結果、配線母基板を個片化した後においても、半導体装置が反るという問題が生じるようになった。
【０００８】
すなわち、従来は、個片化した後の半導体装置においては、半導体装置自体が硬性を有しているので、熱膨張係数の差による応力に耐えられ、半導体装置は反らずにいられた。
しかし、薄型化の結果、半導体装置自体の硬性が低下したため、熱膨張係数の差による応力に耐えることができず、反るという不都合が生じるようになったのである。
【０００９】
このような半導体装置の反りが発生すると、マザーボードへの半導体装置の実装時に、半田ボールが部分的に接続されない等、接続不良を引き起こす恐れがある。特に、ＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）等、複数の半導体装置を積層する半導体装置においては、半導体装置の反りの影響が大きい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の半導体装置は、半導体チップと、一面に前記半導体チップが搭載され、他面にランドが設けられ、前記半導体チップと前記ランドとを電気的に接続する配線が備えられてなる配線基板と、前記一面及び前記半導体チップを覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、前記他面を覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体と、前記第２の封止体を貫通して前記ランドに接続される外部端子と、を具備してなることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置は、一面に接続パッドを有し、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を有する配線基板と、前記配線基板の一面に搭載された少なくとも１以上の半導体チップと、前記半導体チップに設けられた電極パッドと、前記電極パッドと前記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、前記ワイヤと、前記配線基板の一面とを覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、前記配線基板の他面を覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体とを具備してな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、一面に接続パッドを有し、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を有し、前記ランド上に導体層が搭載された配線基板を準備する工程と、前記配線基板上に、半導体チップを搭載する工程と、前記接続パッドと前記半導体チップに設けられた電極パッドとを、電気的に接続する工程と、少なくとも前記半導体チップと、前記ワイヤとを、前記配線基板の一面の略全面に亘って覆う絶縁性樹脂からなる第１の封止体と、前記導体層が露出されるように前記配線基板の他面の略全面に亘って覆う絶縁性樹脂からなる第２の封止体を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、上記構成を採用したことにより、半導体装置の反りを低減することができる。
すなわち、配線基板の一面に第１の封止体を、他面に第２の封止体を設けたことにより、第１の封止体が膨張ないし伸縮する際には、第２の封止体も膨張ないし伸縮することとなる。これにより、配線基板の両面での熱膨張のバランスが向上し、半導体装置の反りが低減することとなる。
そして、半導体装置の反りが低減された結果、実装精度が向上し、良好に電気的接続することができ、半導体装置の二次実装の信頼性が上がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の他面（外部端子面）を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’間断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の半導体装置１Ａは、ＢＧＡ型の半導体装置であり、平面視略四角形の配線基板２と、配線基板２の一面２ａに搭載された半導体チップ５と、配線基板２の他面２ｂに設けられた導体層１０（外部端子）と、導体層１０に搭載された半田ボール９（外部端子）と、配線基板２の一面２ａを覆う第１の封止体１１と、配線基板２の他面２ｂを覆う第２の封止体１２とを有した構成となっている。本実施形態では、導体層１０と半田ボール９とによって外部端子が構成されている。
【００１４】
配線基板２は、例えば０．２ｍｍ厚のガラスエポキシ基板であり、ガラスエポキシ基材の両面に所定の図示略の配線が形成されている。また、この配線は、部分的に図示略の絶縁膜によって覆われており、絶縁膜としては、例えばソルダーレジストが挙げられる。
【００１５】
配線基板２の一面２ａに設けられた配線で、ソルダーレジストから露出された部位には、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に設けられた配線で、ソルダーレジストから露出された部位には、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の内部配線１４によりそれぞれ電気的に接続されている。このようにして、接続パッド５及び配線を介して半導体チップ５とランド４とが接続されている。
なお、複数のランド４は、配線基板２上に所定の間隔、例えば１ｍｍ間隔で格子状に配置されている。
【００１６】
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５が絶縁性の接着剤或いはＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈｅｄ  Ｆｉｌｍ）等の固定部材１３を介して接着固定されている。
半導体チップ５は、平面視略四角形の板状で、一面５ａに所望の回路、例えば論理回路や記憶回路が形成されている。
【００１７】
半導体チップ５の一面５ａの周辺近傍位置には、複数の電極パッド６が形成されている。また、電極パッド６を除く半導体チップ５の一面５ａには図示略の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。
半導体チップ５の電極パッド６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７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７には、例えばＡｕ、Cu等が用いられている。
【００１８】
配線基板２の一面２ａには、半導体チップ５及びワイヤ７を覆うように、略全面に第１の封止体１１が形成されている。第１の封止体１１には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられており、その厚さは、例えば４００μｍ程度に構成される。
【００１９】
また、配線基板２の他面２ｂに設けられた複数のランド４上には、それぞれ柱状の導体層１０が形成されている。導体層１０は、例えばＣｕのメッキ等により形成されており、ランド４上から少なくとも１０μｍ以上、例えば５０μｍ程度突出するように設けられている。
【００２０】
配線基板２の他面２ｂには、略全面に第２の封止体１２が形成されており、導体層１０の端部が露出されるように構成される。
すなわち、配線基板２の他面２ｂの導体層１０が設けられていない部分に、第２の封止体１２が設けられた構成となっている。
そして、第２の封止体１２の厚さは、導体層の厚さと略等しくなるように、少なくとも１０μｍ以上、例えば５０μｍ程度に構成されている。
【００２１】
第２の封止体１２は、第１の封止体１１と同様に、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている。
また、第２の封止体１２は、例えば第１の封止体１１と同じ熱膨張係数の材料で構成され、配線基板の両面を同じ熱膨張係数の材料で挟み込むように構成する。
【００２２】
そして、第２の封止体１２の表面に露出した導体層１０上には、それぞれ外部端子となる半田ボール９が搭載されている。このように、外部端子を構成する半田ボール９が、同じく外部端子を構成する導体層１０を介してランド４に接続されることで、実質的に外部端子が第２の封止体１２を貫通してランド４に接続された状態になる。
【００２３】
このように、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂにそれぞれ、略全面に亘って第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成したことにより、配線基板２の両面での熱膨張のバランスが向上され、半導体装置１Ａの反りを低減することができる。そして、半導体装置１Ａの反りが低減することで、マザーボード等への実装精度が向上すると共に、良好に電気的接続ができ、半導体装置１Ａの二次実装の信頼性が向上する。
【００２４】
また、配線基板２のランド４上に所定の厚さの導体層１０を設けて、配線基板２から離れた位置に半田ボール９を搭載したことにより、マザーボード等の実装基板と半導体チップ５との間の距離が大きくなった。
この結果、実装基板が歪むことで生じる半導体チップ５への応力を、緩和することができ、二次実装の信頼性が向上する。さらに、配線基板２と実装基板とのクロストークノイズを低減することができ、半導体装置１Ａの電気特性を向上することができる。
【００２５】
また、配線基板２の他面２ｂ側に、略全面に所定の厚さの第２の封止樹脂１２を設けたことにより、配線基板２の他面２ｂに設けられた配線を保護することができ、かつ、半導体装置１Ａの機械的強度を向上することもできる。
【００２６】
なお、本実施形態の半導体装置１Ａでは、半導体チップ５とワイヤ７とを覆うため、第１の封止体１１が第２の封止体１２より厚く構成されており、その結果、同じ材料からなるため、第２の封止体より第１の封止体の熱膨張の程度が大きくなっている。
したがって、第１の封止体１１を構成する絶縁性樹脂として、第２の封止体１２を構成する絶縁性樹脂より、熱膨張係数が小さいものを用いるのが好ましい。これにより、さらに配線基板の両面での熱膨張のバランスが向上し、半導体装置の反りを低減できる。
【００２７】
図３は、本実施形態の半導体装置１Ａを、他の半導体装置にパッケージ積層したＰｏＰ型半導体装置を示す断面図である。
本実施形態の半導体装置１Ａは、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂに、第１の封止体１１と第２の封止体１２を設けることで、半導体装置１Ａの反りが低減している。これにより、図３（ａ）（ｂ）に示すように、積層搭載される他の半導体装置の反りの方向に関係なく、良好に電気的に接続することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図４は、本実施形態の半導体装置の製造に用いる配線母基板の他面を示す平面図で、図５は、図４のＢ−Ｂ’間を示す断面図である。図６及び図７は、本実施形態の半導体装置の製造フローを示す断面工程図である。図８は、封止体形成後の配線母基板の他面を示す平面図である。
【００２９】
まず、図４及び図５に示すように、本実施形態に用いられる配線母基板２１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２２がマトリクス状に配置されている。製品形成部２２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と同様の構成であり、説明は省略する。
【００３０】
本実施形態においては、製品形成部２２のそれぞれのランド４上に、予めＣｕ等の金属メッキにより、所定の高さ、少なくとも１０μ以上、例えば５０μｍ程度の高さの円柱状の導体層１０が形成されている。
【００３１】
また、マトリックス状に配置された製品形成部２２の周囲には、枠部２３が設けられている。枠部２３には、所定の間隔で位置決め孔２４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２２間はダイシングライン２５となっており、後の工程でこのダイシングライン２５に沿って切断分離される。なお、枠部２３には、ダイシング用の位置決めマーク２６が形成されており、配線基板２の他面２ｂ側に第２の封止体１２を形成してもダイシングライン２５を認識できるように構成されている。
【００３２】
次に、配線母基板２１は、ダイボンディング工程に移行される。この工程では、図６（ａ）に示すように製品形成部２２の一面２２ａの略中央位置に、それぞれ半導体チップ５が図示しないダイボンディング装置により、図２に示す固定部材１３を介して接着固定される。固定部材１３としては、例えば絶縁性の接着材或いはＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈｅｄ  Ｆｉｌｍ）等を用いる。
【００３３】
全ての製品形成部２２への半導体チップ５の搭載が完了した後、配線母基板２１は、ワイヤボンディング工程に移行される。この工程では、図６（ｂ）に示すように、半導体チップ５の一面５ａの周囲近傍に形成された図２に示す電極パッド６と、それに対応する製品形成部２２の接続パッド３とを導電性のワイヤ７により結線する。
具体的には、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７を、半導体チップ５の電極パッド６上に超音波熱圧着することで接続する。その後、所定のループ形状を描き、ワイヤ７の後端を対応する接続パッド３上に超音波熱圧着する方法により行う。
なお、ワイヤ７は、例えばＡｕ、Ｃｕ等からなる。
【００３４】
全ての電極パッド６と接続パッド３とのワイヤ７による接続が完了した後、配線母基板２１は、封止工程に移行され、図６（ｃ）に示すように配線母基板２１の両面に封止体が形成される。
この封止工程では、配線母基板２１を例えば図７（ａ）に示すように、トランスファモールド装置の上型２７と下型２８からなる成型金型２９により型締めする。上型２７と下型２８にはそれぞれキャビティ３０が形成されており、下型２８のキャビティ３０に、配線母基板２１の他面２１ｂに設けられた導体層１０の端部が密着するように、配線母基板２１が配置される。
【００３５】
なお、導体層１０の端部へ封止樹脂が回りこまないように、弾力性のあるシートを介して型締めするように構成しても良い。これにより、第２の封止体１２から導体層１０を良好に露出させることができる。
【００３６】
成型金型２９の上型２７と下型２８には、それぞれゲート部３１が形成されており、図７（ｂ）に示すように、上下のゲート部３１から上下のキャビティ３０に、それぞれ加熱溶融された封止樹脂３２を注入する。封止樹脂３２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
なお、図示しないが、上下のキャビティ３０に供給される封止樹脂３２のカル部及びランナー部を、上下で異なる位置に分けて配置することで、封止完了後の配線母基板２１からのカル部とランナー部等の除去が容易にできる。
【００３７】
そして、図７（ｃ）に示すように、上下のキャビティ３０が封止樹脂３２で充填された状態で、所定の温度、例えば１８０℃程度でキュアすることで、封止樹脂３２が熱硬化される。
以上の工程により、図６（ｃ）に示すように、配線母基板２１の複数の製品形成部２２を一括的に覆う第１の封止体１１と第２の封止体１２が形成される。
【００３８】
その後、配線母基板２１は所定の温度、例えば２４０℃程度でリフローすることで、第１の封止体１１及び第２の封止体１２が硬化される。
配線母基板２１の他面２１ｂ側は、柱状の導体層１０をキャビティ３０に密着させるように配置しているため、配線母基板２１の他面２１ｂに形成した第２の封止体１２から、複数の導体層１０の端部が露出するように構成される。
【００３９】
以上のように、配線母基板２１の一面２１ａ及び他面２１ｂ側に、それぞれ第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成したことにより、配線母基板２１の両面での熱膨張のバランスを向上することができ、配線母基板２１の反りを低減できる。
また、上下にそれぞれキャビティ３０を設け、封止樹脂３２を同時に上下のキャビティ３０に充填するように構成しているため、工程の追加なく、第２の封止体１２を形成できる。
【００４０】
また、配線母基板２１のランド４上に形成した導体層１０を少なくとも１０μｍ以上の厚さとすることで、配線母基板２１とキャビティ３０との間に封止樹脂３２を注入することができる。
【００４１】
また、複数の製品形成部２２を一括的に封止するように、配線母基板２１に合わせた一体的なキャビティ３０を、上型２７及び下型２８にそれぞれ形成したことにより、配線母基板２１の両面に効率良く封止樹脂３２を注入できる。また、配線母基板２１のサイズを共通化すれば、異なる大きさの製品形成部２２の配線母基板２１にも成型金型２９を共用することができ、製造コストを低減できる。
【００４２】
次に、第１の封止体１１及び第２の封止体１２が形成された配線母基板２１は、ボールマウント工程に移行される。
この工程では、図６（ｄ）に示すように、配線母基板２１の他面２１ｂに形成された第２の封止体１２から露出され、格子状に配置された複数の導体層１０の露出面上に、導電性の金属ボールを搭載し、外部端子となるバンプ電極を形成する。なお、金属ボールには、例えば半田等からなる半田ボール９を用いる。
【００４３】
具体的には、配線母基板２１上に配置された複数の導体層１０の露出面に合わせて、複数の吸着孔が形成されたボールマウントツール３３を用いて、半田ボール９を吸着保持する。
そして、吸着保持された半田ボール９にフラックスを転写形成し、配線母基板２１に設けられた複数の導体層１０の露出面に一括搭載する。
全ての製品形成部２２へ半田ボール９を搭載した後、配線母基板２１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。
【００４４】
本実施形態では、配線母基板２１の一面２１ａ及び他面２１ｂに第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成したことで、配線母基板２１の両面での熱膨張バランスが向上し、配線母基板２１の反りが低減している。このため、精度良く半田ボール９を搭載することができる。
また、配線母基板２１の反りが低減したことで、配線母基板２１の全ての導体層１０に合わせた吸着孔を有するボールマウントツール３３で、配線母基板２１の全ての製品形成部２２に、半田ボール９を一括搭載することが可能となり、処理効率を良くすることができる。
【００４５】
次に、半田ボール９を搭載した配線母基板２１は、基板ダイシング工程に移行される。この工程では、図６（e）に示すように、配線母基板２１を切断し、製品形成部２２毎に分離する。
具体的には、配線母基板２１の第１の封止体１１側をダイシングテープ３４に接着し、ダイシングテープ３４によって配線母基板２１を支持する。その後、図示略のダイシング装置のダイシングブレード３５により、縦横に切断して製品形成部２２毎に切断分離する。
【００４６】
なお、図８に示すように、配線母基板２１は、他面２１ｂ側に製品形成部２２を一体的に覆う第２の封止体１２が形成されたことで、製品形成部２２間も第２の封止体１２によって覆われたが、配線母基板２１の枠部２３にダイシング用マーク２６を形成しているため、切断位置の認識ができ、製品形成部２２毎の切断分離が可能となる。
そして、切断分離後、ダイシングテープ３４からピックアップすることで、図１および図２に示すような反りを低減した半導体装置が得られる。
【００４７】
本実施形態では、配線母基板２１の一面２１ａ及び他面２１ｂに第１の封止体１１及び第２の封止体１２を形成したことで、配線母基板２１の両面での熱膨張のバランスが向上し、反りが低減している。この結果、配線母基板２１を精度良く、個々の製品形成部２２毎に切断分離できる。
【００４８】
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態である半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については、説明を省略する。
【００４９】
図９に示すように、本実施形態の半導体装置１Ｂも、第１の実施形態と同様に、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂにそれぞれ、略全面に亘って第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成した構成となっている。
【００５０】
また、本実施形態の半導体装置１Ｂでは、配線基板２の他面２ｂに設けられた導体層４１（外部端子）を、半田ボール（外部端子）にて形成している。すなわち、外部端子を構成する導体層４１及び半田ボール９が同一の材料からなっている。これにより、実質的に外部端子が第２の封止体１２を貫通してランド４に接続された状態になる。
【００５１】
本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、配線基板２の両面での熱膨張のバランスが向上し、半導体装置１Ｂの反りを低減することができる。また、導体層４１と半田ボール９とを同一の材料により形成したことにより、導体層４１と半田ボール９とを良好に接合することができる。
【００５２】
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１０は、本実施形態の半導体装置の製造フローを示す断面工程図である。
なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については、説明を省略する。
【００５３】
まず、図１０（ａ）に示すように、本実施形態においても、第１の実施形態と略同様な配線母基板２１が準備される。ただし、本実施形態に用いる配線母基板２１では、この時点では、配線母基板２１のランド４上に、導体層が形成されていない。
【００５４】
次に、第１の実施形態と同様に、配線母基板２１のそれぞれの製品形成部２２に半導体チップ５が搭載される（チップマウント工程）。そして、製品形成部２２の接続パッド３と半導体チップ５に設けられた図９に示す電極パッド６とを、ワイヤ７を用いて電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）。  
【００５５】
次に、ワイヤボンディングの完了した配線母基板２１は、ボールマウント工程に移行される。この工程では、まず、図１０（ｂ）に示すように、配線母基板２１の一面２１ａを、製品形成部２２に合わせて複数の凹部４２が形成されたステージ４３に保持する。
そして、その状態を維持したまま、配線母基板２１の他面２１ｂに設けられたランド４に、ボールマウントツール３３により半田ボールを搭載し、導体層４１を形成する。
すなわち、本実施形態では、導体層４１として半田ボールを用いている。
【００５６】
次に、ランド４に導体層４１が搭載された配線母基板２１は、封止工程に移行され、図１０（ｃ）に示すように、配線母基板２１の一面２１ａ及び他面２１ｂに第１の封止体１１と第２の封止体１２とを形成する。
なお、本実施形態では、図７に示す下型２８のキャビティ３０に、配線母基板２１の他面２１ｂに形成された導体層４１が、密着していなくても構わない。
【００５７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、配線母基板２１の第２の封止体１２を、図示しない研磨装置を用いて所定量研削することで、第２の封止体から導体層を露出させる。
このように、第２の封止体を研削することで導体層４１を露出させているので、第２の封止体１２から導体層４１を良好に露出できると共に、複数の導体層４１を平坦に形成でき、半導体装置１Ｂの平坦度が向上する。
【００５８】
次に、第２の封止体１２から導体層４１が露出された配線母基板２１は、ボールマウント工程に移行される。この工程では、図１０（ｅ）に示すように、配線母基板２１の他面２１ｂに形成された第２の封止体１２から露出された、複数の導体層４１の露出面上に、半田ボール９を搭載し、外部端子となるバンプ電極を形成する。
このように、導体層４１と半田ボール９とを同一材料としたことで、導体層４１と半田ボール９とを良好に接合することができる。
【００５９】
次に、半田ボール９の搭載された配線母基板２１は基板ダイシング工程に移行され、第１の実施形態と同様、図１０（ｆ）に示すように、配線母基板２１を切断し、製品形成部２２毎に分離し、図９に示すような反りの低減した半導体装置１Ｂが得られる。
【００６０】
［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の概略構成を示す断面図である。  図１２は、本実施形態の半導体装置に用いる配線母基板の他面を示す平面図で、図１３は、図１２のＣ−Ｃ’間を示す断面図である。
なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については、説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の半導体装置１Ｃは、第１の実施形態と略同様な配線基板を有している。
ただし、図１１ないし図１３に示すように、配線基板２（製品形成部２２）の中央位置には、略長方形状の貫通孔である貫通スリット５１が形成されている。また、複数の接続パッド３は、配線基板２の他面２ｂに、貫通スリット５１に沿って設けられている。なお、接続パッド３は、配線によりランド４に電気的に接続されている。
【００６２】
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５が配置されている。そして、半導体チップ５の一面５ａの略中央位置に、複数の電極パッド６の列が形成されている。
【００６３】
半導体チップ５は、一面５ａを配線基板２側に向け、電極パッド６が配線基板２の貫通スリット５１に配置されるように、ＤＡＦ等の絶縁性の固定部材１３を介して、配線基板２に搭載されている。
すなわち、半導体チップ５の電極パッド６は、半導体チップ５の配線基板２側で、かつ、貫通スリット５１に対応する位置に設けられるように構成されている。
【００６４】
そして、半導体チップ５の電極パッド６は、それぞれ対応する配線基板２の他面２ｂ側の接続パッド３と、貫通スリット５１を通じて、導電性のワイヤ７によって電気的に接続されている。
【００６５】
配線基板２の一面２ａには、半導体チップ５を覆うように、略全面に第１の封止体１１が形成されている。また、配線基板２の他面２ｂに設けられた複数のランド４上には、第１の実施形態と同様に、それぞれ柱状の導体層１０（外部端子）が配置されている。
【００６６】
そして、配線基板２の他面２ｂ側には、ワイヤ７と貫通スリット５１を覆うように、略全面に第２の封止体１２が配置されており、第２の封止体１２から導体層１０の端部が露出されるように構成されている。
また、第２の封止体１２の表面に露出した導体層１０（外部端子）上には、それぞれ外部端子を構成する半田ボール９が搭載されている。これにより、実質的に外部端子が第２の封止体１２を貫通してランド４に接続された状態になる。
【００６７】
本実施形態の半導体装置１Ｃにおいても、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂにそれぞれ、略全面に亘って第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成した構成が採用されている。これにより、第１の実施形態と同様に、配線基板２の両面での熱膨張のバランスを向上することができ、半導体装置の反りを低減することができる。
【００６８】
さらに、電極パッド６を配線基板２側にするフェイスダウン方式で、半導体チップ５を配線基板２に搭載したことにより、半導体装置１Ｃを薄型化することができる。
また、配線基板２に貫通スリット５１を設けたことで、配線基板２と第２の封止体１２との接着面積を増やすことができ、密着性を向上することができる。さらに、密着性が向上した結果、半導体装置１Ｃの耐湿性を向上することもできる。
【００６９】
［第４の実施形態］
図１４は、本発明の第４の実施形態である半導体装置の他面を示す平面図であり、図１５は図１４のＤ−Ｄ’間断面図である。図１６は、本実施形態の半導体装置に用いる配線母基板の他面を示す平面図で、図１７は、図１６のＥ−Ｅ’間を示す断面図である。
なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については、説明を省略する。
【００７０】
本実施形態の半導体装置１Ｄにおいては、図１４ないし図１７に示すように、配線基板２（製品形成部２２）の側面２ｃ（側面２２ｃ）に窪んだ形状をした凹部５２が形成された構成となっている。
そして、凹部５２を覆い、かつ、第１の封止体１１及び第２の封止体１２と接合された第３の封止体５３が形成された構成となっている。これにより、第１の封止体１１、第２の封止体１２及び第３の封止体５３が一体的に構成されることとなる。
【００７１】
本実施形態の半導体装置１Ｄにおいても、配線基板２の一面２ａ及び他面２ｂにそれぞれ、略全面に亘って第１の封止体１１と第２の封止体１２を形成した構成が採用されている。これにより、第１の実施形態と同様に、配線基板２の両面での熱膨張のバランスが向上し、半導体装置１Ｄの反りを低減することができる。
【００７２】
さらに、配線基板２の側面２ｃに第３の封止体５３を形成し、配線基板２を第１の封止体１１ないし第３の封止体５３で一体的に覆ったことにより、半導体装置１Ｄの耐湿性が向上する。
また、配線基板２の側面２ｃに凹部５２を設けたことにより、配線基板２と第３の封止体５３との接着面積を増やすことができ、配線基板２と、第３の封止体５３、さらには、これと一体となって形成された第１の封止体１１及び第２の封止体１２との密着性が向上する。
【００７３】
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。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、配線基板２に一つの半導体チップ５を搭載した半導体装置について説明したが、複数の半導体チップ５を並置あるいは積層搭載した半導体装置、さらには図１８に示すように、配線基板２の他面２ｂにも半導体チップ５４を搭載した半導体装置１Ｅについて、同様に適用して構わない。
また、配線基板２の側面２ｃに凹部５２を設けた場合について説明したが、図１９に示すように、配線基板２の他面に窪んだ形状をした凹部５５を設けるように構成しても良い。これにより、配線基板２と封止体１２との接着面積が増し、密着性が高まる。
また、ガラスエポキシ基材からなる配線基板２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。
また、半導体チップ５と配線基板２とをワイヤ７により接続する場合について説明したが、半導体チップと配線基板との接続はフリップチップ接続を適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の他面を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’間断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態である半導体装置を用いたＰｏＰ型半導体装置を示す断面図である。
【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に用いる配線母基板の他面を示す平面図である。
【図５】図５は、図４のＢ−Ｂ’間断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の製造フローを示す断面工程図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態である半導体装置の製造フローを示す断面工程図である。
【図８】図８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他面を示す平面図である。
【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概略構成を示す断面図である。
【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製造フロー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の概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態である半導体装置の製造に用いる配線母基板の他面を示す平面図である。
【図１３】図１３は、図１２のＣ−Ｃ’間断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施形態である半導体装置の他面を示す平面図である。
【図１５】図１５は、図１４のＤ−Ｄ’間断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第４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他面を示す平面図である。
【図１７】図１７は、図１６のＥ−Ｅ’間断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の半導体装置の配線基板の他面に半導体チップを載せた様子を示す断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の半導体装置の配線基板の他面に凹部を設けた様子を示す断面図である。
【図２０】図２０は、従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，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、２ｃ・・・配線基板の側面、３・・・接続パッド、４・・・ランド、５・・・半導体チップ、５ａ・・・半導体チップの一面、６電気パッド、７・・・ワイヤ、９・・・半田ボール（外部端子）、１０・・・導体層（外部端子）、１１・・・第１の封止体、１２・・・第２の封止体、４１・・・導体層（外部端子）、５１・・・貫通スリット、５２・・・凹部、５３・・・第３の封止体、５５・・・凹部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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