(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線が形成されている基板に搭載された半導体チップの表面を封止樹脂で封止する封止工程を含む半導体装置の製造方法であって、
上記封止工程の前に、溶剤に溶解する溶解性部材を、上記半導体チップと基板との間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する溶解性部材配置工程と、
上記封止工程の後で、溶解性部材を上記溶剤で溶解する溶解工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記溶解性部材は、２００℃では溶解しない耐熱性を有し、かつ、基板洗浄用の溶媒に溶解することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
上記基板洗浄用の溶媒が、イソプロパノールであることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に搭載する半導体チップが封止樹脂にて覆われた半導体装置に関するものであり、より詳細には、半田付け工程等によって基板と半導体チップとの間に発生した水蒸気を逃がすことができる半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯機器等の高機能化に伴い、該携帯機器に搭載する半導体装置の小型化が求められている。このため、上記半導体装置を携帯機器等に搭載するためには、実装面積の低減が必要となる。該実装面積の低減を図ったＩＣパッケージ（半導体装置）としては、例えば、基板の裏面にエリアアレイ状に外部端子である半田ボールを配置したＩＣパッケージであるＦＢＧＡ（Fine pitch Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size PackageまたはChip Scale Package）等が挙げられる。
【０００３】
上記ＦＢＧＡやＣＳＰといったＩＣパッケーでは、ＩＣパッケージの表面（基板の半導体チップ搭載面側）は封止樹脂に覆われている。また、ＩＣパッケージの裏面は、基板上に外部電極として半田ボールがエリアアレイ状に配置されている。上記封止樹脂には、吸湿性の低い樹脂が用いられており、外部の水蒸気がＩＣパッケージ内に入り込むことを防ぐようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記基板は、吸湿性の高い材料で構成されている。このため、例えば、該ＩＣパッケージを実装ボードに実装する際の半田付け工程における熱（２４０℃〜２６０℃）によって、基板に吸湿された水分の一部が、ＩＣパッケージ内の半導体チップと基板との間で気化膨張することとなる。これにより、気化膨張した水蒸気が、半導体チップを基板から剥離させる場合があり、ＩＣパッケージを損傷させる場合がある。
【０００５】
そこで、上記問題を解決するために、例えば、特開平１０−１８９８２０号公報、特開平１１−３４０３６５号公報に開示されているＩＣパッケージ（以下、半導体装置と称する）が提案されている。
【０００６】
特開平１０−１８９８２０号公報の半導体装置は、図１１に示すように、基板２１の半導体チップ２２を搭載する場所に貫通孔２３が設けられた構成である。これにより、気化膨張した水蒸気は、該基板２１に設けられた貫通孔２３を通過して逃げるようになっている。
【０００７】
また、特開平１１−３４０３６５号公報の半導体装置は、基板に設けられた半田ボール搭載用の貫通孔を利用して、気化膨張した水蒸気を逃がす構成になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１０−１８９８２０号公報に開示されている半導体装置では、基板に貫通孔を設けているので、例えば、外部接続端子である半田ボールが設けられている場所や、配線が形成されている場所には上記貫通孔を設けることができない。また、半田ボール間のピッチが狭い場合には、貫通孔を設けることが困難になる。つまり、半田ボール間のピッチが狭い場合、上記貫通孔を設けるには精度良い加工が必要となる。従って、上記公報の構成では、精度良く貫通孔が形成された基板を用いなくてはならず、貫通孔を容易に形成することができないという問題を生じている。
【０００９】
また、特開平１１−３４０３６５号公報に開示されている半導体装置では、半田ボール搭載用の貫通孔がない基板では、水蒸気を逃がすことができない。従って、基板として、半田ボール搭載用の貫通孔が形成された基板のみしか採用することができない。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、精度良く加工された基板等の特殊な基板を用いることなく、半導体チップと基板との間に発生する水分（水蒸気）を簡単に逃がすことができる半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、上記の課題を解決するために、配線が形成されている基板に搭載された半導体チップの表面が封止樹脂にて覆われている半導体装置であって、水分を通過させる通路が、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙を外部と連通させるとともに、上記封止樹脂を貫くように設けられていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、上記外部とは、半導体装置の外側であり、封止樹脂の外側のことである。上記基板上には配線が形成されており、半導体チップを搭載したとき、基板と半導体チップとの間にある配線間には、空隙が存在している（形成されている）。また、半導体チップと基板とは接着剤で接着されており、該接着剤で構成されている接着層と基板との界面、および、該接着層と半導体チップとの界面には微小な空隙（気泡）が存在している。また、このように、基板と半導体チップとの間には空隙が形成されている。そして、上記空隙には水分が存在しており、例えば、半田付け工程の際の熱によって、上記水分が膨張して、半導体装置を破損させる場合がある。
【００１３】
上記の構成によれば、本発明の半導体装置には、基板と半導体チップとの間に形成されている空隙を外部と連通させ、かつ、封止樹脂を貫くように、すなわち、該空隙から封止樹脂の表面まで、水分（水蒸気）を通過させる通路が備えられている。これにより、上記半田付け工程の際に、半導体チップと基板との間に発生した水蒸気は、上記通路を通って逃げることができるようになっている。
【００１４】
そして、上記通路は、封止樹脂を貫通するように設けられているので、例えば、水蒸気を逃がすために加工された基板等の特殊な基板を用いることなく、上記水分を容易に逃がすことができる。また、上記通路は、半導体チップの周囲のいずれにも設けることができるため、簡単に通路を配置（形成）することができる。従って、上記水蒸気の逃げ道を簡単に形成（配置）することができる半導体装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記通路は、水蒸気を通過させる透湿性部材で形成されている構成がより好ましい。
【００１６】
透湿性部材は、水蒸気を通過させるものであり、空気中のチリや埃を通さない。上記の構成によれば、上記通路が透湿性部材で構成されているので、半導体チップと基板との間に発生した水蒸気を半導体装置外部に排出することができる一方、半導体装置外部からチリや埃が半導体装置内部（封止樹脂で囲まれている領域）に流入することがない。
【００１７】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記半導体チップは、ボンディングワイヤを介して基板と電気的に接続され、該ボンディングワイヤは、封止樹脂で覆われており、上記通路は、該ボンディングワイヤの配置されていない領域に設けられている構成がより好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、上記通路は、該ボンディングワイヤの配置されていない領域に設けられている。そして、該ボンディングワイヤは、封止樹脂で覆われている。このため、ボンディングワイヤが剥き出しになっていないので、ボンディングワイヤを損傷させることがない。これにより、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記通路が複数設けられている構成がより好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、上記通路が複数設けられているので、効率よく、半導体チップと基板との間に発生した水分を逃がすことができる。
【００２１】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、配線が形成されている基板に搭載された半導体チップの表面を封止樹脂で封止する封止工程を含む半導体装置の製造方法であって、上記封止工程の前に、水蒸気を通過させる透湿性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する配置工程を行うことを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、水蒸気を通過させる透湿性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する、すなわち、該空隙から封止樹脂の外側（表面）にまで配置するようになっている。このため、従来と比べて、半田付け工程等によって基板と半導体チップとの間に発生する水蒸気の逃げ道（透湿性部材）をより簡単に設けることができる。従って、上記半導体装置を実装ボードに搭載する際の半田付け工程等において、基板と半導体チップとの間に発生した水分が膨張することによる破損を簡単に防止することができる高信頼性の半導体装置を製造することができる。
【００２３】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、配線が形成されている基板に搭載された半導体チップの表面を封止樹脂で封止する封止工程を含む半導体装置の製造方法であって、上記封止工程の前に、溶剤に溶解する溶解性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する溶解性部材配置工程と、上記封止工程の後で、溶解性部材を上記溶剤で溶解する溶解工程とを行うことを特徴としている。
【００２４】
上記溶解性部材とは、耐熱性を有し、特定の溶剤にのみ溶解する部材であり、より、具体的には、２００℃程度では溶解しない耐熱性を有し、かつ、基板洗浄用等の溶剤に溶解する部材である。上記の構成によれば、溶解性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置した後、上記溶剤にて溶解するようになっている。これにより、上記空隙から封止樹脂の表面（外側）まで、すなわち封止樹脂を貫通している貫通孔を形成することができる。このため、半導体チップと基板との間に発生した水蒸気は該貫通孔を通って逃げることができるので、従来と比べて、半田付け工程等によって発生する水蒸気の逃げ道（貫通孔）をより簡単に設けることができる。
【００２５】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、配線が形成されている基板に搭載された半導体チップの表面を封止樹脂で封止する封止工程を含む半導体装置の製造方法であって、上記封止工程の前に、フッ素樹脂部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置するフッ素樹脂配置工程を行うことを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、フッ素樹脂部材を、半導体チップと基板との間に形成されている空隙と連通させ、かつ、該空隙から封止樹脂の外側にまで配置するようになっている。上記フッ素樹脂部材は、封止樹脂と接着しないために、フッ素樹脂部材と封止樹脂との界面には、微小な空隙が形成される。このため、半田付け工程等によって基板と半導体チップとの間に発生した水蒸気は、該微小な空隙を通って、半導体装置外部に逃げることができる。従って、従来と比べて、半田付け工程等によって発生する水蒸気の逃げ道をより簡単に設けることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２８】
本実施の形態にかかる半導体装置は、配線が形成されている基板上に半導体チップが電気的に接続され、かつ、上記基板と半導体チップとの間には、両者を接着する接着層が設けられており、上記基板と接着された半導体チップの表面が封止樹脂にて覆われている半導体装置であって、上記基板と半導体チップとの間には空隙が形成されており、上記空隙と外部とを連通させ、かつ、上記封止樹脂を貫通するように配置された、水分を逃がす通路を有する構成である。
【００２９】
また、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法は、配線が形成されている基板に半導体チップを接着する接着工程と、上記基板の半導体チップ搭載側を封止樹脂で封止する封止工程とを含む半導体装置の製造方法であって、上記封止工程の前に、水蒸気を通過させる透湿性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する配置工程を行う構成である。
【００３０】
本実施の形態にかかる半導体装置は、図１〜図２に示すように、基板１、接着層２、半導体チップ３、配線４（ワイヤーボンドターミナル４ａおよび内部配線）、ボンディングワイヤ５、半田ボール（外部接続端子）６、封止樹脂７、および、透湿性部材８を備えている。
【００３１】
基板１には、接着層２（図２参照）を介して半導体チップ３が搭載されている。該基板１としては、例えば、図示しないワイヤーボンドターミナル４ａを有するリードフレームや、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂等で製作された有機基板等を使用することができるが、特に限定されるものではなく、任意の基板を用いることができる。該基板１上には、配線４が形成されている。
【００３２】
上記接着層２を形成する接着剤としては、液状接着剤またはシート状接着剤等を使用することができるが、半導体チップ３の、基板１に搭載する面（素子が形成されていない面）の全領域が均一に塗布され、基板１に接着できれば、上記接着剤の材料および種類については、特に限定されるものではない。上記半導体用液状接着剤としては、例えば、エポキシ系の接着剤が挙げられる。また、半導体用シート状（フィルム状）接着剤としては、例えば、ポリイミド系、エポキシ系接着剤等が挙げられる。
【００３３】
半導体チップ３は、図示しない素子と、該素子および基板を電気的に接続するための接続端子とを有している。そして、該接続端子と基板１に形成されているワイヤーボンドターミナル４ａとは、ボンディングワイヤ５によって接続されている。
【００３４】
配線４は、基板１上に形成されており、半導体チップ３と電気的に接続するためのワイヤーボンドターミナル４ａと半導体チップ３および基板１の間に形成されている内部配線とから構成されている。そして、配線４は、基板１の半導体チップ３を搭載する面とは反対側の面（以下、基板１の裏面と称する）に形成されている半田ボール６と電気的に接続されている。具体的には、基板１には、図２に示すように、上記半田ボール６と配線４とを接続するための貫通孔が設けられている。そして、上記貫通孔を通して半田ボール６と配線４とが電気的に接続されている。
【００３５】
半田ボール６は、本実施の形態にかかる半導体装置と外部の機器とを接続するために形成されている。
【００３６】
封止樹脂７は、ボンディングワイヤ５の損傷を防ぐため、および、半導体チップ３を埃やチリから保護する目的で設けられている。ボンディングワイヤ５は、細く損傷しやすいために保護する必要がある。従って、上記封止樹脂７は、ボンディングワイヤ５を覆い、かつ、半導体チップ３の周囲を覆うように形成されている。
【００３７】
本実施の形態にかかる半導体装置では、上記接着層２は、基板１と半導体チップ３との間に空隙を形成するように配置されている。具体的には、基板１上に形成されている配線４間に空隙が形成されるように接着層２が設けられている。また、半導体チップ３と基板１とは接着剤で接着されており、該接着剤で構成されている接着層２と基板１との界面、および、該接着層２と半導体チップ３との界面には微小な空隙（気泡）が存在している。従って、半導体チップ３と基板１との間には空隙が形成されている。
【００３８】
そして、本実施の形態にかかる半導体装置では、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙を外部と連通させるとともに、上記封止樹脂を貫くように、半導体チップ３と基板１との間に発生する水分を逃がす通路が設けられている。具体的には、水蒸気を通過させることができる透湿性部材８が設けられている。
【００３９】
ここで、上記外部とは、半導体装置の外側である。すなわち、上記通路（透湿性部材８）は、上記空隙から封止樹脂７を貫通するように設けられている。言い換えると、上記通路は、空隙から封止樹脂７の表面まで形成されている。
【００４０】
また、上記透湿性部材８とは、水蒸気を通過させることができる部材である。そして、上記透湿性部材８に用いられる材料としては、本実施の形態にかかる半導体装置を構成する際、耐熱性、強度、含有不純物等に問題がなければ、有機材料、無機材料を問わず、特に限定されるものではない。上記透湿性部材８を構成する材料としては、発泡性のものが好ましく、具体的には、例えば、ポリスチレン等が挙げられる。また、上記透湿性部材８としては、透湿性があり、かつ、半導体装置に使用することができる材料で構成されていることがより好ましい。
【００４１】
また、上記透湿性部材８は、上記空隙から封止樹脂７を貫通するように設けられていればよく、形状および配置位置については、特に限定されるものではない。しかしながら、ボンディングワイヤ５の保護の観点から、上記透湿性部材８の配置位置としては、ボンディングワイヤ５が配置（形成）されていない領域に配置することがより好ましい。具体的には、例えば、ボンディングワイヤ５が半導体チップ３の１組の対辺（１組の向かい合う辺）に形成されている場合には、ボンディングワイヤ５が形成されていない辺、すなわち、半導体チップの別の１組の対辺に透湿性部材８を形成すればよい（図３（ａ）参照）。また、上記ボンディングワイヤ５が半導体チップの各辺に形成されている場合には、透湿性部材８を半導体チップの各頂点に形成すればよい（図３（ｂ）参照）。
【００４２】
また、透湿性部材８は、複数設けられていても良い。上記透湿性部材８の配置面積を大きくした場合、封止樹脂７と透湿性部材８と基板１との間で熱膨張係数が異なることにより、半導体チップ３が基板１から剥離する場合がある。この場合には、上記透湿性部材８を、図３（ｃ）に示すように、例えば、線状に複数配置することにより、上記半導体チップ３と基板１との剥離を防ぐことができる。
【００４３】
上記透湿性部材８の配置形状としては、直線状に配置しても良く、放射状に配置してもよく、特に限定されるものではない。また、上記透湿性部材８を、封止樹脂の１組の対辺を貫通するように、すなわち、基板１と半導体チップ３との間を貫通し、かつ、封止樹脂の一端から多端まで貫通するように配置してもよい。この場合、透湿性部材８は、半導体チップ３と基板１との間にも形成されている。
【００４４】
次に、上記半導体装置の製造方法について、図４を参照して以下に説明する。なお、以下の説明では、上記半導体装置を一度に複数製造する例について説明するが、半導体装置の製造個数については、特に限定されるものではない。
【００４５】
まず、図４（ｂ）に示すように、配線４が形成されている基板１（図４（ａ））に、接着剤を用いて半導体チップ３を搭載する（接着工程）。このとき、上記基板１の配線４間には、空隙が形成されている。また、上記接着剤と基板１との界面、および、接着剤と半導体チップ３との間にも空隙が形成されている。このように、基板１と半導体チップ３との間には空隙が形成されることとなる。
【００４６】
次に、図４（ｃ）に示すように、基板１に搭載された半導体チップ３の接続端子とワイヤーボンドターミナル４ａとをボンディングワイヤ５で電気的に接続する。上記接続端子とワイヤーボンドターミナル４ａとを電気的に接続する方法としては、フォワードボンディング法、リバースボンディング法等が挙げられるが特に限定されるものではない。
【００４７】
次に、図４（ｄ）に示すように、透湿性部材８を配置する（配置工程）。該透湿性部材８の配置としては、上記透湿性部材８と空隙との間に後述する封止工程で用いる封止樹脂７が入り込み、半導体チップ３と基板１との間に発生する水蒸気の逃げ道がなくなることを防ぐように配置すればよい。具体的には、透湿性部材８を上記半導体チップ３および基板１の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂７を貫くことができるように配置すればよい。
【００４８】
次に、図４（ｅ）に示すように、透湿性部材８を基板１上に配置した後、半導体チップ３の表面を封止樹脂７で封止する（封止工程）。
【００４９】
そして、図４（ｆ）に示すように、基板１の裏面に半田ボールを形成することにより外部接続端子を形成した後に、半導体チップ３を個別に切断する。これにより、半導体チップ３搭載面の側面に透湿性部材８が形成された（露出した）本実施の形態にかかる半導体装置が製造される。
【００５０】
以上のように、本実施の形態にかかる半導体装置は、配線が形成されている基板１に搭載された半導体チップ３の表面が封止樹脂７で覆われている半導体装置であって、水分を通過させる通路（透湿性部材８）が、上記半導体チップ３および基板１の間に形成されている空隙を外部と連通させるとともに、上記封止樹脂７を貫くように設けられている構成である。従って、例えば、上記半導体装置を実装ボードに搭載する際の半田付け工程において、基板１と半導体チップ３との間に発生した水分が膨張して水蒸気となり、該水蒸気が、半導体装置を損なわせること（ＰＫＧ破損）ことがない。また、上記透湿性部材８は、封止樹脂７を貫通するように設けられているので、従来と比べて、水分の逃げ道を簡単に作成することができる。従って、従来と比べて、上記水分を簡単に逃がすことができる高信頼性の半導体装置を提供することができる。
【００５１】
なお、上記封止工程について、半導体チップ３を複数個、封止する場合には封止樹脂７で封止を行った後に、個別に切断すればよいが、半導体チップ３を１個ずつ個別に封止する場合には、封止樹脂７が透湿性部材８を覆わないように透湿性部材８の配置位置およびサイズを考慮する必要がある。
【００５２】
また、本実施の形態にかかる半導体装置の他の製造方法としては、接着工程の前に配置工程を行っても良い。具体的には、予め、透湿性部材８が形成された基板１に半導体チップ３を搭載してもよい。
【００５３】
また、半導体チップ３と基板１との間にも透湿性部材８が配置されている半導体装置としてもよい。上記半導体チップ３と基板１との間にも透湿性部材８が配置されている半導体装置の製造方法としては、接着工程の前に、透湿性部材８を半導体チップ３と基板１との間に相当する部分にも配置すればよい。
【００５４】
また、使用環境にもよるが、上記透湿性部材８が外部と接したままで、本実施の形態にかかる半導体装置を使用する場合には、基板１上に形成されている配線４が結露することを防ぐために、例えば、ソルダーレジスト等のコーティング材で上記配線４をコーティングすることがより好ましい。
【００５５】
また、本発明にかかる半導体装置は、基板１として、例えば、半田ボール６用の貫通孔が無い基板を用いることもできる。
【００５６】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図３、図５ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００５７】
本実施の形態にかかる半導体装置は、配線が形成されている基板と半導体チップとが電気的に接続され、かつ、上記基板と半導体チップとの間には、両者を接着している接着層が設けられており、上記基板と接着された半導体チップが封止樹脂で覆われている半導体装置であって、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙を外部と連通させるとともに、上記封止樹脂を貫くように、貫通孔が設けられている構成である。
【００５８】
また、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法は、配線が形成されている基板に半導体チップを接着する接着工程と、上記基板に搭載された半導体チップの表面を封止樹脂で封止する封止工程とを含む半導体装置の製造方法であって、上記封止工程の前に、溶剤に溶解する溶解性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する溶解性部材配置工程と、上記封止工程の後で、溶解性部材を上記溶剤で溶解する溶解工程を行う構成である。
【００５９】
本実施の形態にかかる半導体装置は、図５〜図６に示すように、基板１、接着層２、半導体チップ３、配線４、半田ボール（外部接続端子）６、封止樹脂７、および、貫通孔９を備えている。
【００６０】
上記貫通孔９は、基板１と半導体チップ３との間に形成されている空隙と外部とを連通させており、上記空隙から封止樹脂７の表面まで形成（配置）されている。したがって、上記貫通孔は、封止樹脂７を貫通している。
【００６１】
上記貫通孔９の配置位置としては、実施の形態１で説明した透湿性部材と同様に、図３（ａ）、（ｃ）および図７に示すように配置することができる。具体的には、ボンディングワイヤ５が半導体チップ３の１組の対辺（向かい合う１組の辺）上に形成されている場合には、ボンディングワイヤ５が形成されていない辺に貫通孔９を配置すればよい。また、ボンディングワイヤ５が半導体チップ３の各辺に形成されている場合には、図７に示すように、半導体チップ３の各頂点から貫通孔９を配置すればよい。上記のように、ボンディングワイヤ５のない領域に貫通孔９を配置することにより、図８および図１０に示すように、ボンディングワイヤ５を封止樹脂７で保護することができるので、ボンディングワイヤ５の破損を防止することができる。
【００６２】
また、上記貫通孔９は、上記透湿性部材と同様に、複数設けられていても良い。上記貫通孔９の配置面積を大きくした場合、封止樹脂７と基板１との間で貫通孔９の影響により、半導体チップ３と基板１とが剥離する場合がある。この場合、上記貫通孔９を、例えば、線状かつ並列に複数配置することにより、上記半導体チップ３と基板１との剥離を防ぐことができる。
【００６３】
このように、基板１と半導体チップ３との間に形成されている空隙と外部とを連通させた貫通孔９を半導体チップ３の各頂点に配置することにより、図９および図１０に示すように、封止樹脂７の一端から向かい合う一端までの水蒸気の通り道が形成されることとなる。
【００６４】
次に、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について、以下に説明する。本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法は、実施の形態１で説明した製造方法において、配置工程の代わりに溶解性部材配置工程を行い、そして、封止工程の後で溶解工程を行えばよい。
【００６５】
具体的には、溶解性部材配置工程では、上記透湿性部材８の代わりに溶解性部材を配置する。該溶解性部材とは、耐熱性を有し、特定の溶媒にのみ溶解する部材であり、具体的には、２００℃程度では溶解しない耐熱性を有し、かつ、基板洗浄用の溶媒に溶解する部材のことである。より具体的には、溶解性部材としては、２００℃程度では溶解しない耐熱性を有し、かつ、半導体洗浄用に使用するイソプロパノール等の溶剤に溶解する材料である。上記溶解性部材は、半導体装置を構成するための耐熱性、強度、含有不純物等に問題がなければ、その種類、材料については特に限定されるものではない。
【００６６】
そして、封止工程の後に、上記溶解性部材を溶解することにより、貫通孔９を形成する（溶解工程）。これにより、上記空隙と外部とを連通させるとともに、該空隙から封止樹脂７の表面まで配置されている、すなわち、封止樹脂７を貫通している貫通孔９を有する半導体装置を製造することができる。
【００６７】
なお、上記貫通孔９の代わりに封止樹脂７に対して非接着性を有する非接着部材（フッ素樹脂部材）を上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置しても良い。上記非接着部材は、封止樹脂７と接着しない性質を有している。したがって、貫通孔９の代わりに非接着部材を配置した場合には、封止樹脂７と非接着部材との間には、空隙（貫通孔）が形成されることとなる。これにより、半導体チップ３と基板１との間に発生した水蒸気は、上記空隙を通って逃げることができる。
【００６８】
上記非接着部材を用いる場合には、半導体装置を構成するための耐熱性、強度、含有不純物等に問題がなければ、その種類、材料については特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、フッ素樹脂等の撥水性の高い材料が好ましい。
【００６９】
また、上記溶解性部材を基板１と半導体チップ３との間の全てに配置させた場合、具体的には、半導体装置の製造方法において、基板１と半導体チップ３とを接着する接着剤の代わりに、上記溶解性部材を配置して、溶解工程によって溶解性部材を溶解させた場合には、基板１と半導体チップ３との間の全てに空洞が形成されている構造の半導体装置を得ることができる。上記構成の半導体装置は、水分を含まれている接着剤がなくなるため、最も吸湿しやすい基板１と半導体チップ３との間の吸湿が少なくなり、耐熱性が向上す。さらに、上記構成の半導体装置では、半導体チップ３と外部接続端子である半田ボール６とが完全に離れているため、両者の熱膨張の差によるストレスが無くなり、信頼性をより向上させることができる。
【００７０】
また、本発明にかかる半導体装置は、配線４が形成されている基板１上に半導体チップ３が接着剤により搭載され、半導体チップ３の電極端子と上記配線４とがボンディングワイヤ５で接続され、ボンディングワイヤ５と半導体チップ３とが封止樹脂７で封止されている活性領域には、基板１の下から突起状の外部接続端子６が形成されている半導体装置において、半導体チップ３の下部から封止樹脂７の外側にまで封止樹脂７とは異なる材料で透湿性部材８が形成されており、該透湿性部材８を介して、封止樹脂７内部と外部との通気性を有する構成であっても良い。
【００７１】
また、本発明にかかる半導体装置は、配線４が形成されている基板１上に半導体チップ３が接着剤により、搭載され、半導体チップ３の電極端子と上記配線４とがボンディングワイヤ５で接続され、ボンディングワイヤ５と半導体チップ３とが封止樹脂７で封止されている活性領域には、基板１の下から突起状の外部接続端子が形成されている半導体装置において、半導体チップ３の下部から封止樹脂７の外側にまで貫通孔を有する構成であっても良い。
【００７２】
また、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、配線４が形成されている基板１上に半導体チップ３を接着剤により搭載する工程と、半導体チップ３の電極端子と上記基板１上の配線４をボンディングワイヤ５で電気的に接続する工程と、透湿性部材８を半導体チップ３の下部から半導体装置の製造後において封止樹脂７の外側にある位置まで配置する工程と、基板１の半導体チップ３搭載側を封止樹脂７で封止する工程と、基板１の下に突起状の外部接続端子６を形成する工程と、封止樹脂７と基板１と透湿性部材８とを切断して、個別の半導体装置とする工程とを含む構成であっても良い。
【００７３】
また、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、配線４が形成されている基板１上に半導体チップ３を接着剤により搭載する工程と、半導体チップ３の電極端子と上記基板１上の配線４をボンディングワイヤ５で電気的に接続する工程と、溶解性部材を半導体チップ３の下部から半導体装置の製造後において封止樹脂７の外側にある位置まで配置する工程と、基板１の半導体チップ３搭載側を封止樹脂７で封止する工程と、基板１の下に突起状の外部接続端子６を形成する工程と、封止樹脂７と基板１と透湿性部材８とを切断して、個別の半導体装置とする工程と、溶解性部材を溶解して、貫通孔９を有する半導体装置とする工程を含む構成であっても良い。
【００７４】
また、本発明の半導体装置は、配線が形成されている基板上に搭載されている半導体チップの表面が封止樹脂にて覆われている半導体装置であって、
上記半導体チップと基板との間に形成されている空隙と封止樹脂の表面とが連通している構成であってもよい。
【００７５】
本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の半導体装置は、以上のように、水分を通過させる通路が、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙を外部と連通させるとともに、上記封止樹脂を貫くように設けられている構成である。
【００７７】
それゆえ、上記通路は、半導体チップの周囲のいずれにも設けることができるため、簡単に通路を配置（形成）することができる。従って、上記半導体装置を実装ボードに搭載する際の半田付け工程等において、基板と半導体チップとの間に発生した水分を逃がすことができる通路を簡単に形成することにより、高信頼性の半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【００７８】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記通路は、水蒸気を通過させる透湿性部材で形成されている構成がより好ましい。
【００７９】
それゆえ、上記通路が透湿性部材で構成されているので、半導体チップと基板との間に発生した水蒸気を半導体装置外部に排出することができる一方、半導体装置外部からチリや埃が半導体装置内部に流入することがないという効果を奏する。
【００８０】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記通路が、貫通孔である構成がより好ましい。
【００８１】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記半導体チップは、ボンディングワイヤを介して基板と電気的に接続され、該ボンディングワイヤは、封止樹脂で覆われており、上記通路は、該ボンディングワイヤの配置されていない領域に設けられている構成がより好ましい。
【００８２】
それゆえ、ボンディングワイヤが剥き出しになっていないので、ボンディングワイヤを損傷させることがない。これにより、信頼性のより高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明の半導体装置は、さらに、上記通路が複数設けられている構成がより好ましい。
【００８４】
それゆえ、上記通路が複数設けられているので、より効率よく、半導体チップと基板との間に発生した水分を逃がすことができるという効果を奏する。
【００８５】
本発明の半導体装置の製造方法は、以上のように、上記封止工程の前に、水蒸気を通過させる透湿性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する配置工程を行う構成である。
【００８６】
このため、従来と比べて、半田付け工程等によって基板と半導体チップとの間に発生する水蒸気の逃げ道（透湿性部材）をより容易に設けることができる。従って、上記半導体装置を実装ボードに搭載する際の半田付け工程等において、基板と半導体チップとの間に発生した水分が膨張することによる破損を防止した高信頼性の半導体装置を簡単に製造することができるという効果を奏する。
【００８７】
本発明の半導体装置の製造方法は、以上のように、上記封止工程の前に、溶剤に溶解する溶解性部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置する溶解性部材配置工程と、上記封止工程の後で、溶解性部材を上記溶剤で溶解する溶解工程とを行う構成である。
【００８８】
これにより、上記空隙から封止樹脂の表面（外側）まで貫通されている貫通孔を形成することができる。このため、半導体チップと基板との間に発生した水蒸気は該貫通孔を通って逃げることができるので、従来と比べて、半田付け工程等によって発生する水蒸気の逃げ道（貫通孔）をより簡単に設けることができるという効果を奏する。
【００８９】
本発明の半導体装置の製造方法は、以上のように、上記封止工程の前に、フッ素樹脂部材を、上記半導体チップおよび基板の間に形成されている空隙に露出するように配置するとともに、上記封止樹脂を貫くことができるように配置するフッ素樹脂配置工程を行う構成である。
【００９０】
このため、半田付け工程等によって基板と半導体チップとの間に発生した水蒸気は、微小な空隙を通って、半導体装置外部に逃げることができる。従って、従来に比べて、半田付け工程等によって発生する水蒸気の逃げ道をより簡単に設けることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における半導体装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図２】上記半導体装置の断面を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、ともに透湿性部材（貫通孔）の配置位置を示す平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、ともに本発明の実施の一形態における半導体装置の製造手順を説明する斜視図である。
【図５】本発明の実施の他の形態における半導体装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図６】図５の半導体装置の断面を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の他の形態における半導体装置の貫通孔の配置位置を示す平面図である。
【図８】図７の半導体装置のＡ−Ａ'矢視断面図である。
【図９】図７の半導体装置のＢ−Ｂ'矢視断面図である。
【図１０】図９の半導体装置のＣ−Ｃ'矢視断面図である。
【図１１】従来の半導体装置の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    接着層
３    半導体チップ
４    配線
５    ボンディングワイヤ
７    封止樹脂
８    透湿性部材
９    貫通孔
【図１】
0003669500.tif 000002
【図２】
0003669500.tif 000003
【図３】
0003669500.tif 000004
【図４】
0003669500.tif 000005
【図５】
0003669500.tif 000006
【図６】
0003669500.tif 000007
【図７】
0003669500.tif 000008
【図８】
0003669500.tif 000009
【図９】
0003669500.tif 000010
【図１０】
0003669500.tif 000011
【図１１】
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