(57)【要約】【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。  【選択図】  図１
2010034358.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2010034358.tif 000003
【図２】
2010034358.tif 000004
【図３】
2010034358.tif 000005
【図４】
2010034358.tif 000006
【図５】
2010034358.tif 000007
【図６】
2010034358.tif 000008
【図７】
2010034358.tif 000009
【図８】
2010034358.tif 000010
【図９】
2010034358.tif 000011
【図１０】
2010034358.tif 000012