(57)【要約】【課題】一方の主面に複数の半導体素子が搭載され、当該半導体素子を被覆して封止用樹脂が配設されてなる回路基板の他方の主面に、外部接続用端子を配設する際、当該外部接続用端子を高い製造歩留りをもって配置する。【解決手段】回路基板の一方の主面に半導体素子を搭載する工程、前記回路基板の一方の主面に於ける前記半導体素子を樹脂により封止する工程、前記回路基板と封止樹脂との一体物を加熱して当該回路基板に於ける反りを低減する工程、反りが低減された回路基板の他方の主面に外部接続用端子を配設する工程を備えた製造方法を適用する。【選択図】図４
2010278250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の一方の主面に半導体素子を搭載する工程と、
前記回路基板の一方の主面に於いて前記半導体素子を樹脂により封止する工程と、
前記回路基板と封止樹脂との一体物を加熱して当該回路基板に於ける反りを低減する工程と、
反りが低減された前記回路基板の他方の主面に外部接続用端子を配設する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記外部接続用端子の配設は、前記回路基板と封止樹脂との一体物に対する加熱が維持された状態に於いてなされる
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記回路基板と封止樹脂との一体物に対する加熱を、前記回路基板の他方の主面に外部接続用端子を構成する電極材料を配設する装置に於いて行なう
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記外部接続用端子を構成する電極材料が球状ハンダである
ことを特徴とする請求項１又は２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、半導体装置の製造方法に関し、特に基板の一方の主面に搭載された半導体素子が樹脂封止され、当該基板の他方の主面に外部接続用端子が配設されてなる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話など電子機器の小型化ならびに高機能化に伴い、当該電子機器に搭載される半導体装置に対しても、多機能化ならびに小形化が要求されている。
【０００３】
即ち、電子機器に於ける配線基板（所謂マザーボード）上には、多数の電極端子（外部接続用端子）を具備した半導体装置が、より低い高さをもって実装されることが要求されている。
【０００４】
この様に、多端子を有するも、低背・高密度実装を実現することができる半導体装置として、所謂ＢＧＡ(Ball Grid Array)型半導体装置が知られている。
【０００５】
当該ＢＧＡ型半導体装置は、回路基板（配線基板、或いはインターホーザーとも称される）の一方の主面上に半導体素子が搭載され、当該半導体素子は樹脂封止されている。
一方、当該回路基板の他方の主面には、外部接続用端子として、複数のはんだボールがグリッド状（格子状）に配設される。
【０００６】
当該ＢＧＡ型半導体装置の製造方法として、半導体素子が搭載される回路基板部を複数個含む大判の絶縁フレーム（回路基板）を用い、当該絶縁フレームの一方の主面に複数の半導体素子を搭載した後、当該絶縁フレームの一方の主面に対して一括して樹脂封止処理を行ない、更に、当該絶縁フレームの他方の主面に於ける電極部にボールバンプを配設し、しかる後、前記半導体素子搭載部毎に樹脂封止部と絶縁フレームとを一体に切断して、個々の半導体装置を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
かかる一括樹脂封止処理によれば、個々の半導体素子毎に樹脂封止する方法に比して、回路基板の利用効率を固めることができると共に、生産効率を高めることができるとされている。
【０００８】
しかしながら、この様な一括樹脂封止処理に於いては、樹脂封止処理後、封止用樹脂の硬化・収縮に伴う引っ張り応力により、前記絶縁フレームが大きく湾曲してしまい、当該絶縁フレームの他方の主面（裏面）に於ける電極部に対し、外部接続用端子（ボールバンプ）を配設することが困難となる。
【０００９】
即ち、当該外部接続用端子（ボールバンプ）は、通常、個々の半導体素子搭載部に於ける電極数、配置に対応して、複数のはんだボールが一括して供給され、当該電極上に配置された状態で再溶融（リフロー処理）が施される。
【００１０】
しかしながら、前述の如く絶縁フレーム（回路基板）が湾曲していると、はんだボールの固定は困難であり、所定の位置に外部接続用端子（ボールバンプ）を正しく配設することが困難となる。
【００１１】
この為、搭載された半導体素子部を含むチップ支持基板（回路基板）の主面に対し封止用樹脂を被覆する際、適用される樹脂モールド用金型のキャビティ内面に、半導体素子搭載部間に於いてチップ支持基板方向に突出する凸部を設け、当該凸部によって樹脂封止部に溝を形成することにより、当該樹脂封止部に於ける引っ張り応力を緩和し、もってチップ支持基板の湾曲を抑制・防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
また、回路基板上に搭載された複数の電子部品を樹脂封止してなる半導体モジュールに於いて、当該モジュールに反りを生じない様にする為に、前記複数の電子部品を一括して樹脂封止した後、当該樹脂封止部をグループ毎に切り離す、或いはグループ間の樹脂封止部に切り溝を配設することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１２７４５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０７１８号公報
【特許文献３】特開２００５−３４０３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記先行特許文献２に開示される技術にあっては、樹脂封止部の表面（上面）に溝を形成することにより、当該樹脂封止部の上面に於ける引っ張り応力の分散を図り、もって当該樹脂封止部に於ける引っ張り応力を緩和するとされている。
【００１５】
しかしながら、当該樹脂封止部は、チップ支持基板（回路基板）の表面近傍に於いては一体であり、連続している。
【００１６】
従って、樹脂封止処理後、封止用樹脂の硬化・収縮に伴う引っ張り応力は十分には緩和されず、チップ支持基板には湾曲を生じてしまい、当該チップ支持基板の他方の主面にはんだボールからなる外部接続用端子を配設することの困難性は改善されない。
【００１７】
また、先行特許文献３に開示される技術にあっては、回路基板の裏面に外部接続用端子を配設する工程については触れられておらず、もって、封止用樹脂を切り離す為のダイシング工程と、回路基板裏面に外部接続用端子を配設する工程との関係については開示されていない。
【００１８】
従って、大判の回路基板を用い、当該回路基板の一方の主に於ける複数の素子搭載部のそれぞれに半導体素子を搭載した後、当該回路基板の一方の主面に対して一括して樹脂封止処理を行い、更に当該回路基板の他方の主面に対する外部接続用端子の配設を伴うところの、所謂大判モールド法の持つ優位性を十分に生すことができる、即ち当該樹脂封止された回路基板に於いて生ずる反りに対応することができる半導体装置の製造方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一観点によれば、回路基板の一方の主面に半導体素子を搭載する工程、前記回路基板の一方の主面に於ける前記半導体素子を樹脂により封止する工程、前記回路基板と封止樹脂との一体物を加熱して当該回路基板に於ける反りを低減する工程、反りが低減された回路基板の他方の主面に外部接続用端子を配設する工程を具備する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
開示の半導体装置の製造方法は、樹脂封止後の回路基板の平坦化を効率よく行なうことができ、もって当該回路基板の他方の主面に対する外部接続用端子の配置を適切に行なうことができる。これにより、当該半導体装置を、高い製造歩留りをもって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】本発明による半導体装置の製造方法にかかる配線基板の構成を示す平面図である。
【図３】本発明による半導体装置の製造方法にかかる配線基板の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図(その２)である。
【図６】本発明の第１の実施の態様に於ける、真空吸着ヘッドの構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の態様に於いて、配線基板の主面に球状ハンダを配設した状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の態様に於いて形成された半導体装置の構造を示す図である。
【図９】温度の相違により配線基板が湾曲する状態が異なることを示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図（その２）である。
【図１３】本発明の第２の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図（その３）である。
【図１４】本発明の第２の実施の態様に於けるボールマウント装置の構成を示す断面図（その４）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による半導体装置の製造方法を、実施の態様をもって説明する。
【００２３】
［第１の実施の態様］
ＢＧＡ(Ball Grid Array)型半導体装置の形成にあたり、回路基板に於ける半導体素子搭載部の樹脂封止に至るまでには、例えば図１に示す工程がなされる。
【００２４】
先ず、図１（ａ）に示されるところの、回路基板１００が準備される。
【００２５】
当該回路基板１００は、配線基板、或いはインターポーザーとも称され、厚さが０．２ｍｍ程のガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基材１の表裏面に、配線層ならびに電極端子２ａならびに２ｂが配設されている。
【００２６】
当該配線層ならびに電極端子２は、銅（Ｃｕ）を主体とし、その表面に金（Ａｕ）メッキ層が配設されており、表裏の配線層は、当該絶縁基材１を貫通する貫通孔３を介して選択的に、相互に接続されている。
【００２７】
そして、当該配線層ならびに絶縁基材１の表出部は、ソルダーレジストと称される絶縁性樹脂層４により選択的に被覆され、前記電極端子２が表出されている。
【００２８】
尚、図１にあっては、回路基板１００の上面に一つの半導体素子を搭載する工程を示すが、後述する如く、当該回路基板１００は、複数個の半導体素子が搭載される所謂大判の回路基板である。
【００２９】
当該回路基板１００の一方の主面（上面）には、接着層５を介して半導体素子６が固着される。
【００３０】
当該半導体素子６に於ける電極端子７は、金（Ａｕ）線などのボンディングワイヤ８を介して、前記回路基板１００の一方の主面に於ける電極端子２ａに接続される。
【００３１】
かかる状態を、図１（ｂ）に示す。
【００３２】
当該ワイヤボンディング処理は、回路基板１００の一方の主面上に搭載された複数個の半導体素子６の全てに対してなされる。
【００３３】
尚、半導体素子６は、個片化される前、即ち半導体基板の状態に於いて、その裏面に対し研削処理が施され、厚さが例えば０．２ｍｍとされている。
【００３４】
しかる後、当該回路基板１００の一方の主面上に搭載された複数個の半導体素子に対して、一括して樹脂封止処理がなされる。
【００３５】
即ち、下金型５１ならびに上金型５２により形成される樹脂封止用金型のキャビティ６１内に、回路基板１００を、当該回路基板１００の半導体素子搭載部（搭載面）が位置する様に配置し、金型を型締めした後、当該キャビティ６１内に封止用樹脂７１を注入・充填して、回路基板１００の半導体素子搭載部を一括して、即ち一体の封止用樹脂７１により封止する。
【００３６】
封止用樹脂７１としては、エポキシ系樹脂が適用される。
【００３７】
当該金型内に於いて、前記キャビティ６１内に封止用樹脂７１が充填された状態を、図１（ｃ）に示す。
【００３８】
そして、当該金型内に於いて、封止用樹脂７１に変形を生じない程度に硬化させた後、当該回路基板１００を金型から取り出し、加熱処理装置（図示せず）内に於いて更なる加熱処理を施して、当該封止用樹脂７１を完全硬化せしめる。
【００３９】
金型内に於ける加熱処理条件は、例えば１８０℃、２分間とされ、加熱処理装置内に於ける加熱処理は、例えば１８０℃、４時間程とされる。
【００４０】
この様にして、大判の回路基板１００の一方の主面に、封止用樹脂７１が被覆された状態を図２に示す。
【００４１】
即ち、長尺状を有する大判の回路基板１００の一方の主面には、３６個の半導体素子６が搭載され、当該半導体素子は、封止用樹脂７１により一体に封止されている。
【００４２】
尚、同図に於いて、回路基板１００の一つの縁には、金型に於ける樹脂注入ゲートに対応して、金（Ａｕ）被覆層９が配設されている。
【００４３】
尚、前記図１に示す断面は、図２に於ける線Ｘ１−Ｘ１に沿う断面に相当する。
【００４４】
前記加熱処理装置に於ける加熱状態から常温に至ると、回路基板１００と封止用樹脂７１との熱膨張係数の相違に基づく、封止用樹脂７１の硬化・収縮に伴う引っ張り応力により、当該回路基板１００は、その他方の主面（裏面・非樹脂封止面）側に凸となる反りを生じ、当該回路基板１００は湾曲する。
【００４５】
かかる状態を、図３に示す。
【００４６】
当該図３は、前記図２に於ける線Ｘ２−Ｘ２に沿う断面に相当する。
【００４７】
当該回路基板１００が長尺状の大判であることから、その長手方向に生じた反りによるところの、他方の主面（裏面・非樹脂被覆面）の高さの変化は大きい。
【００４８】
従って、当該回路基板１００の他方の主面（裏面・非樹脂被覆面）に於ける電極端子２ｂに、外部接続用端子形成用の部材として球状ハンダ（半田）を供給しようとすると、当該球状ハンダを個々の電極端子部に対応させて配置・固定することができない。
【００４９】
この様な現象は、前記先行技術例に於いても指摘されているものである。
【００５０】
本第１の実施の態様あっては、図３に示される如く湾曲した回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に於けるところの当該湾曲を、減少、排除し、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）を平坦片とした後に、当該他方の主面（裏面）に於ける電極端子２ｂに対し、外部接続用端子形成用の部材である球状ハンダを供給する。
【００５１】
即ち、本第１の実施の態様にあっては、前記回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対し、加熱処理を施して当該一体物１５０に存在した湾曲を是正して、回路基板１００の他方の主面（裏面）を実質的に平坦化する。即ち、球状ハンダの回転移動を生じない平坦化を行なう。
【００５２】
かかる状態に於いて、即ち当該回路基板１００の他方の主面（裏面）の平坦化がなされ、維持された状態に於いて、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）に於ける電極端子２ｂに対し、外部接続用端子の形成用部材として球状ハンダを供給する。
【００５３】
即ち、回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対する加熱条件が維持された状態に於いて、球状ハンダが供給される。
【００５４】
この様な方法によれば、当該球状ハンダを、対応する電極端子２ｂに対して確実に供給、配置することができる。
【００５５】
本第１の実施の態様にあっては、図４に示される様に、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）を上として、ボールマウント装置２００に於けるステージ２０１上に載置される。
【００５６】
当該ボールマウント装置２００に於けるステージ２０１内には、ヒーター２０２が配設され、また当該ステージ２０１には複数の貫通孔２０３が配設されている。当該貫通孔２０３はパイプ２０４を介して真空吸引装置２０５へ接続されている。
【００５７】
また、当該ボールマウント装置２００にあっては、球状ハンダ３０１を、真空吸着して保持する真空吸着ヘッド２０６、当該真空吸着ヘッド２０６を真空吸引装置２０７へ接続するパイプ２０８、当該真空吸着ヘッド２０６の上下動を行なう駆動部２０９を備え、更に前記ヒーター２０２、真空吸引装置２０５、真空吸着ヘッド２０６、真空吸引装置２０７ならびに駆動部２０９などを制御する制御部２１０を具備している。
【００５８】
尚、真空吸着ヘッド２０６は、球状ハンダ３０１の貯蔵部（図示せず）から当該球状ハンダ３０１を吸着して搬送するため、上下動だけではなく、横方向の移動も可能とされている。
【００５９】
この様に、ステージ２０１上に載置されたところの、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対し、前記ヒーター２０２をもって加熱すると共に、前記貫通孔２０３を介して真空吸引する。
【００６０】
当該加熱処理温度としては、例えば１８０℃が選択される。
【００６１】
かかる加熱処理より、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は湾曲から開放され、図５に示される如く、回路基板１００の他方の主面（裏面）は、ステージ２０１上に於いて平坦な表面を呈する。
【００６２】
即ち、回路基板１００と封止用樹脂との一体物１５０は、加熱されることにより、湾曲から開放されて平坦な表面を呈する。
【００６３】
尚、この時、当該回路基板１００は、完全に平坦化される必要は無い。
【００６４】
後述する如く、球状ハンダに回転移動等を生ずることない平坦度、即ち位置ズレを生ずることない平坦度が得られれば良い。
【００６５】
即ち、当該回路基板１００の平坦度には許容値があり、当該許容値を満たすことができる最低加熱温度を予め実験などにより求めておき、当該最低加熱温度以上の温度をもって上記加熱処理を実施する。
【００６６】
そして、真空吸引を行なうことにより、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０をステージ２０１上の所定の位置に固定すると共に、回路基板１００と封止用樹脂との一体物１５０とステージ２０１との熱的結合が補強される。
【００６７】
かかる状態に於いて、当該回路基板１００の主面に於ける一つの半導体素子搭載部に於ける電極端子数に対応する球状ハンダ３０１を一つの単位として、真空吸着ヘッド２０６に吸着・保持する。
【００６８】
そして、当該真空吸着ヘッド２０６を回路基板１００の主面上に降下することにより、回路基板１００の他方の主面（裏面）に於ける前記電極端子２ｂ部に対して球状ハンダ３０１を供給する。
【００６９】
この時、前記回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対する加熱条件は維持され、回路基板１００の他方の主面（裏面）は、ステージ２０１上に於いて平坦な表面を呈した状態にある。
【００７０】
長尺状を有する回路基板１００の他方の主面（裏面）に於いて、その幅方向に並ぶ３個の半導体素子搭載領域が在る場合、当該３個の半導体素子搭載領域に対し、一括して球状ハンダ３０１を供給する。
【００７１】
３個の半導体素子搭載領域は、それぞれ例えば１６個の電極端子２ｂを具備している。
【００７２】
この為、図６に示される如く、前記真空吸着ヘッド２０６には、例えば３個の半導体素子搭載領域に対応して、且つそれぞれ１６個の真空吸着孔２０６ａが設けられる。
【００７３】
尚、図６（ａ）は、当該真空吸着ヘッド２０６の球状ハンダ吸着面を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）に於ける線Ｘ３−Ｘ３に沿う断面を示す。
【００７４】
かかる電極端子２ｂ部に対する球状ハンダ３０１の供給の際、回路基板１００の他方の主面（裏面）は既に平坦な状態とされていることから、球状ハンダ３０１を介しての回路基板１００の平坦化を成す為の加圧は必要とされない。
【００７５】
尚、当該球状ハンダ３０１の電極端子２ｂ表面への接触部には、当該電極端子２ｂ部に対して供給される前に、フラックスが被覆される。
【００７６】
これは、真空吸着ヘッド２０６に吸着された球状ハンダ３０１を、フラックス浴（図示せず）に接触させることにより行なうことができる。
【００７７】
当該フラックスは、球状ハンダ３０１の表面に塗布するのではなく、回路基板１００の電極端子２ｂ上に予め被覆しておくこととしてもよい。
【００７８】
回路基板１００の他方の主面（裏面）が平坦な状態とされていることから、供給された球状ハンダ３０１は、回転移動等することなく、即ち位置ズレを生ずることなく、対応する半導体素子搭載領域のそれぞれに於ける電極端子２ｂ上に配置される。
【００７９】
そして、球状ハンダ３０１の表面、或いは電極端子２ｂ上にフラックスが被覆されていることから、当該球状ハンダ３０１は当該電極端子２ｂ上に保持される。
【００８０】
真空吸着ヘッド２０６により吸着保持されたところの、回路基板１００の幅方向に並ぶ３個の半導体素子搭載領域に対応する球状ハンダ３０１は、当該回路基板１００の長手方向に順次、計１２回供給される。
【００８１】
これにより、当該球状ハンダ３０１は、回路基板１００の他方の主面（裏面）に於ける３６個の半導体素子搭載領域の全てに配設される。
【００８２】
次いで、球状ハンダ３０１が配設された回路基板１００を、熱処理炉（図示せず）に於いて、球状はんだ３０１の融点以上の温度に加熱し、当該球状ハンダ３０１の再溶融（リフロー）処理を行なう。
【００８３】
かかる再溶融処理により、球状ハンダ３０１は、それぞれが再溶融されて、対応する電極端子２ｂ上に固着・配設され、半導体装置に於ける外部接続用端子を構成する。
【００８４】
一方、かかる再溶融加熱によって、回路基板１００とその一方の主面に配設された封止用樹脂７１との熱膨張係数の相違に基づき、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、再び回路基板１００の他方の主面（裏面）側に凸となる反りを生じて、湾曲する。
【００８５】
当該反り量は、１００μｍ程に達する。
【００８６】
かかる状態を図７に示す。
【００８７】
当該再溶融処理の後、必要に応じて、回路基板１００の他方の主面（裏面）に残るフラックスを洗浄・除去する。
【００８８】
しかる後、前記半導体素子領域間に於いて、回路基板１００とその一方の主面に配設された封止用樹脂７１とをその厚さ方向に切断し、個片化された半導体装置４００を形成する。
【００８９】
当該切断処理に際しては、封止用樹脂７１の表面を、予め、支持テープ（ダイシングテープ）に粘着・固定する。
【００９０】
かかる支持テープへの粘着・固定により、回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の反り量は減少し、ダイシングブレードを用いての切断処理が可能とされる。
【００９１】
当該半導体装置４００を、図８に示す。
【００９２】
図８（ａ）は、当該半導体装置４００の外部接続用端子の配置構成を示し、また図８（ｂ）は、図８（ａ）に於ける線Ｘ４−Ｘ４に沿う断面を示している。
【００９３】
当該図８に示す構造に於いて、前記図１に示す構成と対応する部位には同じ符号を付している。
【００９４】
この様に、個片化された半導体装置４００は、それぞれ個別に試験される。
【００９５】
この様な、第１の実施の態様にあっては、回路基板１００の一方の主面に搭載された複数個の半導体素子６を封止用樹脂７１により一括して樹脂封止した後、当該回路基板１００の他方の主面に球状ハンダを配設する際に、当該回路基板１００の樹脂封止部を、ボールマウント２００装置に於けるステージ２０１上に於いて加熱する。
【００９６】
加えて当該ステージ２０１に真空吸着する。
【００９７】
かかる加熱により、回路基板１００と樹脂用樹脂７１との熱膨張係数の相違に基づくところの湾曲から開放され、回路基板１００の他方の主面（裏面）は、ステージ２０１上に於いて平坦な表面を呈する。
【００９８】
加えて、当該ステージ２０１上に真空吸着されることにより、回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の平坦化状態が安定して維持され、且つその位置が固定される。
【００９９】
従って、当該回路基板１００の他方の主面に於ける電極端子に球状ハンダ３０１を配設する際に於いても、当該球状ハンダ３０１は回転移動等することなく、即ち位置ズレを生ずることなく、対応する半導体素子搭載領域に於ける電極端子２ｂ上に配置される。
【０１００】
この様に、球状ハンダの配設に先立つところの、回路基板と樹脂用樹脂との熱膨張係数の相違に基づく湾曲を低減・解消するための加熱処理温度は、予め実験等により求めておくのが望ましい。
【０１０１】
前述の如き一方の主面に封止用樹脂が配設された長尺状回路基板に於ける、加熱処理温度と当該回路基板の反り量との関連性を図９のグラフをもって示す。
【０１０２】
当該グラフに於いて、縦軸は、平坦な基準面と回路基板の裏面との高低差を示している。
【０１０３】
尚、反りの測定には、アクロメトリクス社製のシャドーモアレを用いた。
【０１０４】
ここで、当該回路基板は、長辺が１７０ｍｍ、短辺が７０ｍｍの矩形状を有しており、当該回路基板が常温（２５℃）にあるときの反り量を、図９（ａ）に示している。
【０１０５】
また、当該回路基板を、１８０℃に加熱した際の反り量を図９（ｂ）に示している。
【０１０６】
尚、図９に於いて、２本の曲線Ｐ，Ｑは、当該矩形状回路基板に於ける２本の対角線上に於ける反り量を示している。
【０１０７】
この結果より明らかな如く、常温（２５℃）にあっては、回路基板の反り量Ｄは、１０００〜２０００μｍ程にもなる。
【０１０８】
一方、当該回路基板を１８０℃に加熱した際の反り量Ｄは、３０〜５０μｍ程に止まる。
【０１０９】
かかる３０〜５０μｍ程の反り量であれば、載置された球状ハンダに回転移動を生ずることが無く、もってその位置ズレを生じない。
【０１１０】
即ち、加熱する温度を選択することにより、回路基板の反り量を許容値以下に抑えることができ、もって球状ハンダが回転移動することを、防止・抑制することができる。
【０１１１】
当該許容値としては、球状ハンダの転がりを生じない回路基板の反り量の最大値を適用する。
【０１１２】
一つに、前記図９（ｂ）に示す結果と同様の結果を得ることができる加熱温度条件（最低加熱温度条件）を求め、当該最低加熱温度以上の温度をもって加熱し、回路基板の平坦化を行なう。
【０１１３】
或いは、樹脂用封止の硬化直後に於いては回路基板に反りを生じていないことから、当該封止用樹脂の加熱・硬化の際の温度に加熱することにより、回路基板の平坦化を行なう。
【０１１４】
本第１の実施の態様あっては、大判の回路基板１００の平坦化を成す為として、加熱手段が適用されることにより、当該回路基板１００に対する平坦化の為の押圧用治具の適用を必要としない。
【０１１５】
押圧用治具を適用しないことから、処理装置の構成を簡略化できると共に、製造工程の効率化（短ＴＡＴ化）を図ることができる。
【０１１６】
［第２の実施の態様］
本第２の実施の態様あっても、前記図１に示される製造工程をもって形成され、図３に示される如く湾曲した回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に於けるところの、当該湾曲を減少、排除して回路基板１００の他方の主面（裏面・非樹脂封止面）を平坦化した後に、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）に於ける電極端子に対し、外部接続用端子形成用の部材として球状ハンダを供給する。
【０１１７】
これにより、当該電極端子に対し、球状ハンダを確実に配設することができる。
【０１１８】
本第２の実施の態様にあっては、図１０に示される如く、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）を上として、即ち湾曲部の凸部を上にして、ボールマウント装置５００に於けるベルトコンベア５０１上に載置される。
【０１１９】
この時、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、その長手方向の一端が、ベルトコンベア５０１上に配設された突起５０１Ｓに当接して載置される。
【０１２０】
即ち、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、その長手方向（長辺に平行な方向）を当該ベルトコンベア５０１の回動・搬送方向と一致させて載置される。
【０１２１】
そして、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、当該ベルトコンベア５０１をもって、ボールマウント装置５００に於いて閉空間を形成する外囲器５０２により形成される加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３中へ、開口５０４Ａを通して移動せしめられる。
【０１２２】
当該ボールマウント装置５００に於いて、加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３の上部には、球状ハンダを真空吸着して保持する真空吸着ヘッド５０５が降下して挿入される開口５０６が配設され、また下部にはヒーター５０７が配設されている。
【０１２３】
かかる真空吸着ヘッド５０５は、パイプ５０８を介して真空吸引装置５０９へ接続されている。
【０１２４】
また、ヒーター５０７としては、赤外線ヒーターが適用される。
【０１２５】
そして、前記ベルトコンベア５０１、真空吸着ヘッド５０５、真空吸引装置５０９、真空吸着ヘッド５０５の上下動を行なう駆動部５１０、ならびに前記ヒーター５０７などは、制御部５１１により制御される。
【０１２６】
前記ベルトコンベア５０１に於けるベルト５０１Ｗは、耐熱性を有する樹脂材料から形成されて所定幅の帯状を有する。
【０１２７】
そして、歯車５１２Ａと歯車５１２Ｂとの間に於いて、当該歯車５１２の回転により当該ベルト５０１Ｗが駆動されて、その上面に載置された被処理物、即ち湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０が搬送される。
【０１２８】
当該歯車５１２は、前記制御部５１１により制御されるステッピングモーター（図示せず）により回転駆動される。
【０１２９】
一方、ベルトコンベア５０１の上流側にあって、前記加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３の外に位置する領域５２１Ａは、被処理物を載置するローダー部を構成し、一方、当該ベルトコンベア５０１の下流側にあって、加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３の外に位置する領域５２１Ｂは、被処理物を取り出すアンローダー部を構成している。
【０１３０】
ボールマウント装置５００の平面形状を、図１１に示す。
【０１３１】
即ち、前記ベルト５０１Ｗは、矩形状を有する被処理物１５０の両長辺部を支持する様に、平行して２本（５０１Ｗａ，５０１Ｗｂ）配設されている。
【０１３２】
また、当該ベルト５０１Ｗａ，５０１Ｗｂを支持するところの歯車５１２Ａａと歯車５１２Ａｂとの間は回転軸５１３Ａにより、また歯車５１２Ｂａと歯車５１２Ｂｂとの間は回転軸５１３Ｂにより結ばれている。
【０１３３】
一方の回転軸５１３Ｂに対して、前記ステッピングモーターにより回転力が与えられ、ベルト５０１Ｗ（５０１Ｗａ，５０１Ｗｂ）の駆動が行なわれる。
また、前記加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３に於ける開口５０６は、真空吸着ヘッド５０５の上下動・挿抜が可能な形状・寸法を有する。
【０１３４】
前記ローダー部５２１Ａに於いてベルト５０１Ｗ（５０１Ｗａ，５０１Ｗｂ）上に載置された、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、当該ベルト５０１Ｗにより移送され、加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３中に搬入される。
【０１３５】
加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３中に搬入されて移動するところの、湾曲した状態にある回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、ヒーター５０７により加熱されて、湾曲から開放され、平坦化される。
【０１３６】
当該加熱処理温度としては、例えば１８０℃が選択される。
【０１３７】
即ち、かかる加熱処理により、図１２に示される如く、回路基板１００の主面（裏面・非樹脂被覆面）は、ベルト５０１Ｗ上に於いて平坦な表面を呈する。
【０１３８】
この時、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、前記突起５０１Ｓとは逆方向に延伸することにより、湾曲から開放され、平坦化される。
【０１３９】
尚、この時、当該回路基板１００は、完全に平坦化される必要は無い。
【０１４０】
後述する如く、供給された球状ハンダに回転移動等を生ずることない平坦度、即ち位置ズレを生ずることない平坦度が得られれば良い。
【０１４１】
即ち、当該回路基板１００の平坦度には許容値があり、当該許容値を満たすことができる最低加熱温度を予め実験などにより求めておき、当該最低加熱温度以上の温度をもって上記加熱処理を実施する。
【０１４２】
尚、図１２に於いては、真空吸引装置５０９、真空吸着ヘッド５０５の駆動部５１０、ならびに制御部５１１等の図示を省略している。
【０１４３】
かかる平坦化状態に対応して、回路基板１００の他方の主面（裏面）に於ける半導体素子搭載部に於ける電極端子数に対応する球状ハンダ３０１を、真空吸着ヘッド５０５に吸着保持しつつ、開口５０６を通して降下させることによって、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）上に供給する。
【０１４４】
かかる状態を、図１３に示す。
【０１４５】
尚、図１３に於いても、真空吸引装置５０９、真空吸着ヘッド５０５の駆動部５１０、ならびに制御部５１１等の図示を省略している。
【０１４６】
此処では、前記ステッピングモーターによるベルトコンベア５０１の駆動による回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の移動量と、真空吸着ヘッド５０５による球状ハンダ３０１の供給動作とを対応させ、当該回路基板１００の他方の主面（裏面）上に於ける電極端子２ｂに対応して球状ハンダ３０１を順次供給することにより、当該回路基板１００の裏面に於ける半導体素子搭載領域の全てに、球状ハンダ３０１が配設される。
【０１４７】
この時、長尺状を有する回路基板１００の他方の主面（裏面）に対しては、その幅方向（短辺方向）に複数個の半導体素子搭載領域が在る場合、一括して球状ハンダ３０１を供給する（図示せず）。
【０１４８】
かかる球状ハンダ３０１を供給の際、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対する加熱条件は維持され、回路基板１００の他方の主面（裏面）は、ベルト５０１Ｗ上に於いて平坦な表面を呈した状態にある。
【０１４９】
平坦な状態とされていることから、当該球状ハンダ３０１を介しての回路基板１００に対する加圧、即ち当該回路基板１００の平坦化を成す為の加圧を必要としない。
【０１５０】
尚、当該球状ハンダ３０１の電極端子２ｂ表面への接触部には、当該電極端子２ｂ部に対して供給される前に、フラックスが被覆される。
【０１５１】
これは、真空吸着ヘッド２０６に吸着された球状ハンダ３０１を、フラックス浴（図示せず）に接触させることにより行なうことができる。
【０１５２】
また、当該フラックスは、球状ハンダ３０１の表面に塗布する方法に代えて、回路基板１００の電極端子２ｂ上に予め被覆しておくこととしてもよい。
【０１５３】
回路基板１００の他方の主面（裏面）が平坦な状態とされていることから、供給された球状ハンダ３０１は、回転移動等することなく、即ち位置ズレを生ずることなく、対応する複数の半導体素子搭載領域に於ける電極端子２ｂ上に配置される。
【０１５４】
そして、球状ハンダ３０１の表面、或いは電極端子２ｂ上にフラックスが被覆されていることから、当該球状ハンダ３０１は電極端子２ｂ上に保持される。
【０１５５】
しかる後、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０を、ベルトコンベア５０１により、開口５０４Ｂを通して加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３の外へ移送し、図１４に示される如く、アンローダー部５２１Ｂに位置せしめる。
【０１５６】
尚、図１４に於いても、真空吸引装置５０９、真空吸着ヘッド５０５の駆動部５１０、ならびに制御部５１１等の図示を省略している。
【０１５７】
そして、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０を、搬送装置（図示せず）によってアンローダー部５２１Ｂから熱処理炉（図示せず）に移送し、当該熱処理炉に於いて、前記球状ハンダ３０１の融点以上の温度に加熱して、当該球状ハンダ３０１の再溶融（リフロー）処理を行なう。
【０１５８】
かかる再溶融処理により、球状ハンダ３０１は、対応する電極端子２ｂ上に固着・配設され、外部接続用端子を構成する。
【０１５９】
一方、かかる再溶融加熱によって、回路基板１００とその一方の主面に配設された封止用樹脂７１との熱膨張係数の相違に基づき、当該回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、再び回路基板１００の他方の主面（裏面）側に凸となる反りを生じて、湾曲する。
【０１６０】
当該再溶融処理の後、必要に応じて、前記回路基板１００の他方の主面（裏面）に残るフラックスを洗浄・除去する。
【０１６１】
しかる後、前記半導体素子領域間において、回路基板１００とその一方の主面に配設された封止用樹脂７１とをその厚さ方向に切断して、前記図８に示されるところの、個片化された半導体装置４００を形成する。
【０１６２】
当該切断処理に際しては、前記第１の実施の態様と同様に、封止用樹脂７１の表面を、予め、支持テープ（ダイシングテープ）に粘着・固定する。
【０１６３】
かかる支持テープへの粘着・固定により、回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の反り量は減少し、ダイシングブレードを用いての切断処理が可能とされる。
【０１６４】
個片化された半導体装置４００は、それぞれ個別に試験される。
【０１６５】
尚、図１０乃至図１４をもって説明する処理工程にあっては、回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０を１個図示しているが、実工程に於いては、先行する回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の加熱・平坦化工程中、或いは球状ハンダの配設処理工程中に、次なる回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０をローダー部５２１Ａに載置する。
【０１６６】
そして、先行する回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０の加熱・平坦化工程後或いは球状ハンダの配設処理工程後に、前記次なる回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０が、ベルトコンベア５０１により加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３内に移送され、当該加熱室兼球状ハンダ搭載室５０３内に於いて加熱・平坦化、更に球状ハンダの配設処理がなされる。
【０１６７】
一方、ベルトコンベア５０１によりアンローダー部５２１Ｂに搬出された回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０は、搬送装置（図示せず）などにより熱処理炉（図示せず）へ搬送され、当該熱処理炉に於いて、球状ハンダ３０１の融点以上の温度に加熱されて、当該球状ハンダ３０１の再溶融（リフロー）処理が行なわれる。
【０１６８】
この様に、ベルトコンベア５０１上に被処理体物、即ち回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０が複数個載置される場合には、当該ベルトコンベア５０１上に突起５０１Ｓが複数個配置される。この場合、当該突起５０１Ｓの配置間隔は、被処理体物が平坦化された状態の長さを越えるものとされる。
【０１６９】
この様な本第２の実施の態様にあっては、加熱室兼球状ハンダ搭載室とベルトコンベアとを適用することにより、複数個の回路基板１００と封止用樹脂７１との一体物１５０に対して、球状ハンダからなる外部接続用端子の配設処理を効率良く行なうことができる。
【０１７０】
これにより、半導体装置を、高い製造歩留りをもって製造することができる。
【０１７１】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１７２】
（付記１）  回路基板の一方の主面に半導体素子を搭載する工程と、
前記回路基板の一方の主面に於いて前記半導体素子を樹脂により封止する工程と、
前記回路基板と封止樹脂との一体物を加熱して当該回路基板に於ける反りを低減する工程と、
反りが低減された前記回路基板の他方の主面に外部接続用端子を配設する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０１７３】
（付記２）  前記外部接続用端子の配設は、前記回路基板と封止樹脂との一体物に対する加熱が維持された状態に於いてなされる
ことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【０１７４】
（付記３）  前記回路基板と封止樹脂との一体物に対する加熱を、前記回路基板の他方の主面に外部接続用端子を構成する電極材料を配設する装置に於いて行なう
ことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【０１７５】
（付記４）  前記外部接続用端子を構成する電極材料が球状ハンダである
ことを特徴とする付記１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【０１７６】
（付記５）  前記半導体素子を封止樹脂で封止する工程において、該封止樹脂として熱硬化性の樹脂を使用し、封止後に前記封止樹脂を加熱して熱硬化させる
ことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【０１７７】
（付記６）  前記はんだボールを搭載する工程において、前記回路基板の加熱温度を、前記封止樹脂を熱硬化させるときの温度にする
ことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【０１７８】
（付記７）  前記はんだボールを搭載する工程において、該はんだボールと前記電極のいずれか一方に、予めフラックスを塗布しておくことを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【０１７９】
（付記８）  前記はんだボールを搭載する工程において、ボールマウント装置内のステージ上に前記回路基板を載置し、該回路基板の前記加熱を前記ステージに設けられた加熱部により行うことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【０１８０】
（付記９）  回路基板が載置されるステージと、
複数のはんだボールを吸着し、前記回路基板上に前記はんだボールを搭載する吸着ヘッドとを有し、
前記ステージに、前記回路基板を加熱する加熱部を設けたことを特徴とするボールマウント装置。
【０１８１】
（付記１０）  加熱室と、
前記加熱室内の雰囲気を加熱する加熱部と、
前記加熱室内に回路基板を搬送する搬送部と、
複数のはんだボールを吸着し、前記加熱室内において前記回路基板上に前記はんだボールを搭載する吸着ヘッドとを有することを特徴とするボールマウント装置。
【符号の説明】
【０１８２】
１…絶縁基材、２ａ、２ｂ…電極端子、４…樹脂層、５…接着層、６…半導体素子、７…電極端子、８…ボンディングワイヤ、９…被覆層、５１…下金型、５２…上金型、６１…キャビティ、７１…封止用樹脂、２００…ボールマウント装置、２０１…ステージ、２０２…ヒーター、２０３…貫通孔、２０４…パイプ、２０５…真空吸引装置、２０６…真空吸着ヘッド、２０６ａ…真空吸着孔、２０７…真空吸引装置、２０８…パイプ、２０９…駆動部、２１０…制御部、３０１…球状ハンダ、４００…半導体装置、５００…ボールマウント装置、５０１…ベルトコンベア、５０１Ｓ…突起、５０１Ｗ、５０１Ｗａ，５０１Ｗｂ…ベルト、５０２…外囲器、５０３…加熱室兼球状ハンダ搭載室、５０４Ａ、５０４Ｂ…開口、５０５…真空吸着ヘッド、５０６…開口、５０７…ヒーター、５０８…パイプ、５０９…真空吸引装置、５１０…駆動部、５１１…制御部、５１２Ａ、５１２Ｂ…歯車、５１２Ａａ、５１２Ａｂ…歯車、５１３Ａ、５１３Ｂ…回転軸、５２１Ａ、５２１Ｂ…領域。
【図１】
2010278250.tif 000003
【図２】
2010278250.tif 000004
【図３】
2010278250.tif 000005
【図４】
2010278250.tif 000006
【図５】
2010278250.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010278250.tif 000011
【図１０】
2010278250.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010278250.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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