(57)【要約】  本発明の半導体装置は、基材（５）と、基材（５）上に搭載された半導体素子（２）と、基材（５）の所定領域を覆うソルダーレジスト（１１ａ）と、半導体素子（２）、およびソルダーレジスト（１１ａ）の一部を一体的に覆う封止樹脂体（３）とを備える。ソルダーレジスト（１１ａ）は、封止樹脂体（３）の外周下方の部分に凹部（１６）を有する。その凹部（１６）には封止樹脂体（３）の一部が埋設されている。
2009150820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、
前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設されている半導体装置。
【請求項２】
前記凹部の底面が、前記ソルダーレジストの底面から離れている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしており、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしており、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が円柱状に除去されて形成されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止樹脂体はフィラーを含み、前記凹部の寸法が前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆うソルダーレジストに予め形成されている凹部に対向する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造に形成され、前記凹部は、前記ソルダーレジストの上層の一部を除去することにより形成される請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造に形成され、前記凹部として、前記ソルダーレジストの上層に貫通穴が形成される請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記凹部は、前記封止樹脂体に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法で形成される請求項６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、半導体装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、一般的に、基板表面に実装された半導体素子が封止樹脂体により覆われた構造となっている。封止樹脂体は、一般的には、半導体素子が実装された基板を金型でクランプし、その金型のキャビティ内に封止樹脂を注入することにより形成する。【０００３】
また従来より、封止樹脂体の形成時に金型により基板が損傷しないように、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ（アール）形状にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にすることにより、金型のキャビティの側面と金型の基板当接面との境界部分へ集中する応力が低減されて、基板の損傷の防止が図られる。以下、金型のキャビティの側面と金型の基板当接面との境界部分は、金型の内周と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上説明したように、従来は、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にすることにより、金型による基板の損傷の防止が図られていた。しかしながら、金型の内周の下方を通過する配線が存在する場合、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にしても、基板の損傷が起きることがある。【０００６】
すなわち、基板は、一般的に、基材表面に形成された配線と、基材表面および配線を覆うソルダーレジストを備える。配線は、ソルダーレジストなどとは異なり、金型から加わるクランプ荷重では簡単には圧縮されない。そのため、金型の内周下方を通過する配線が存在する場合、その配線を覆うソルダーレジストが溝状に割れる等の損傷が起こることがあった。【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制する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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置は、基材と、前記基材上に搭載された半導体素子と、前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設されている。【０００９】
上記した本発明の半導体装置において、前記凹部の底面は、前記ソルダーレジストの底面から離れていてもよい。【００１０】
また、上記した本発明の半導体装置において、前記ソルダーレジストは二層以上の複数層構造となっていてもよい。この場合、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されていてもよい。さらに、この場合、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が円柱状に除去されて形成されていてもよい。【００１１】
また、上記した本発明の半導体装置において、前記封止樹脂体はフィラーを含んでいてもよい。この場合、前記凹部の寸法は、前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されていてもよい。【００１２】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆うソルダーレジストに予め形成されている凹部に対向する。【００１３】
上記した本発明の半導体装置の製造方法において、前記ソルダーレジストは二層以上の複数層構造に形成してもよい。この場合、前記凹部は、前記ソルダーレジストの上層の一部を除去することにより形成してもよい。さらに、この場合、前記凹部として、前記ソルダーレジストの上層に貫通穴が形成されてもよい。【００１４】
また、上記した本発明の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記封止樹脂体に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法となるように形成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の好ましい形態によれば、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制することができる。すなわち、ソルダーレジストの封止樹脂体の外周下方の部分に凹部が設けられており、その凹部に封止樹脂体の一部が埋設された構造の半導体装置を製造するには、金型の内周を前記凹部に対向させる必要がある。したがって、金型の内周からのクランプ荷重がソルダーレジストへ直接加わらないので、基板の損傷を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の断面図
【図３】図２中のＡ部の拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の凹部の寸法を説明するための拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置の凹部の他例を示す拡大断面図
【図６】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程の一部を説明するための工程断面図
【図７】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程の一部を説明するための工程断面図
【図８】図７中のＢ部の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を交えて説明する。但し、先行して説明した部材には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。図１は本発明の実施の形態における半導体装置の斜視図である。また、図２は本発明の実施の形態における半導体装置の断面図である。また、図３は本発明の実施の形態における半導体装置の拡大断面図であり、図２中のＡ部を拡大して示している。
【００１８】
図１、２に示すように、この半導体装置は、２層の基板１と、基板１の半導体実装部４に実装された半導体素子２と、半導体素子２を覆う封止樹脂体３と、を備える。半導体実装部４は、封止樹脂体３で覆われる所定の領域のことである。なお、ここでは２層の基板を例に説明するが、無論、単層や３層以上の基板を用いて本発明を実施することも可能である。
【００１９】
基板１は、基材５と、基材５の上面に形成された複数の配線６と、基材５の下面に形成された複数の接続端子７と、を備える。基材５の内部には、ビア８および内部配線９が形成されている。ビア８および内部配線９は、基板１の上面側の配線６と基板１の下面側の接続端子７とを接続する。接続端子７にはボール状の外部接続端子１０が接続している。
【００２０】
また、基板１の上面側および下面側にはそれぞれソルダーレジスト１１ａおよびソルダーレジスタ１１ｂが形成されている。具体的には、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａは、半導体実装部４の外側の領域の全部と、半導体実装部４の外周部に形成されている。基板１の下面側のソルダーレジスト１１ｂは、外部接続端子１０が設けられる領域を除いた領域に形成されている。
【００２１】
配線６は、基板１の内方から外方へ向けて形成されている。また配線６は、ソルダーレジスト１１ａにより覆われた被覆部と、ソルダーレジスト１１ａにより覆われていない非被覆部からなる。その非被覆部は、接続端子１２として機能する。つまり、接続端子１２は、半導体実装部４に形成されており、接続端子１２に接続する配線６の被覆部は、半導体実装部４の内側から外側にわたって形成されている。
【００２２】
半導体素子２は、半導体実装部４に搭載されている。具体的には、半導体素子２は、例えば接着剤１３により基板１に固定する。この半導体素子２の端子１４と基板１の上面側の接続端子１２とが金属細線１５を介して電気的に接続されている。
【００２３】
封止樹脂体３は、半導体素子２と、基板１の上面側のソルダーレジスタ１１ａの半導体実装部４内の部分と、接続端子１２と、金属細線１５とを一体的に覆って、これらを樹脂封止している。
【００２４】
また、図３に示すように、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａには、封止樹脂体３の外周下方の部分に凹部１６が形成されており、その凹部１６には封止樹脂体３の一部が埋設されている。ここでは、封止樹脂体３の外周下方から基材５の外方側の凹部１６の領域が、封止樹脂体３の外周下方から基材５の内方側の凹部１６の領域よりも広い。またここでは、凹部１６の上側のコーナーがＲ形状に形成されている。
【００２５】
このように、凹部１６に封止樹脂体３の一部が埋設されることにより、封止樹脂体３の外方からの水分等の浸入路が、凹部１６の外側壁１６ａ、底壁１６ｂ、内側壁１６ｃを経る長い経路となる。よって、半導体実装部４内に水分等が浸入し難くなる。
【００２６】
ここで、凹部１６の寸法について説明する。図４に示すように、凹部１６の外側壁１６ａの寸法Ａと、凹部１６の内側壁１６ｃの寸法Ｃは共に、封止樹脂体３に配合されているフィラー１７のフィラーカット値よりも小さな値に設定するのがよい。フィラーカット値は、封止樹脂体３に配合されているフィラー１７のうち、粒径が最大のフィラー１７ａの粒径を示す値である。このような凹部１６の寸法は、封止樹脂の基板表面への流出防止に寄与する。なお、外側壁１６ａの寸法Ａと内側壁１６ｃの寸法Ｃは同一である必要はない。また、凹部１６の底壁１６ｂの寸法Ｂは、封止樹脂体３の形成時に凹部１６へ滞りなく封止樹脂が流入できる寸法であればよく、外側壁１６ａの寸法Ａおよび内側壁１６ｃの寸法Ｃを基準に設定する。
【００２７】
凹部１６の形成位置および断面形状は、封止樹脂体３の外周下方から基板１の外方側の凹部１６の領域が、封止樹脂体３の外周下方から基板１の内方側の凹部１６の領域よりも広くなるように設定するのが好適である。このようにすれば、封止樹脂体３の形成時に封止樹脂が凹部１６へ流入しやすくなるので、凹部１６が封止樹脂体１３の一部で埋設される確実性が増す。また、凹部１６の上側のコーナーはＲ形状にするのが好適である。このようにすれば、凹部１６の破損防止強度が向上する。
【００２８】
凹部１６は、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａを二層以上の複数層構造とし、そのソルダーレジスト１１ａの上層の一部を除去することにより形成することができる。このようにすれば、凹部１６の底面が配線６の上面から離れるので、凹部１６から配線６へ水分等が浸入し難くなる。
【００２９】
続いて、凹部１６の他例について説明する。凹部１６は、図５に示すように円筒状であってもよい。この円筒状の凹部１６は、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａを二層以上の複数層構造とし、そのソルダーレジスト１１ａの上層の一部を円柱状に除去することにより形成することができる。すなわち、凹部１６として、ソルダーレジスト１１ａの上層に貫通穴が形成されてもよい。このように円筒状の凹部１６を形成することにより、凹部１６の形成時における加工条件および加工制御が簡略化される。
【００３０】
続いて、以上説明した構造の半導体装置の製造工程のうち、封止樹脂体３の形成時の工程について説明する。図６、図７は本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。また、図８は本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図であり、図７中のＢ部を拡大して示している。
【００３１】
図６、図７に示すように、封止樹脂体３は、上金型１８と下金型１９を用いて形成される。まず、図６に示すように、下金型１９上に、半導体素子２が実装された基板１が載置される。次に、下金型１９が上金型１８に向けて上昇する。この下金型１９の上昇は、図７に示すように、上金型１８のキャビティ内に半導体素子２が収まり、上金型１８および下金型１９により基板１がクランプされるまで続行される。
【００３２】
下金型１９上の基板１の載置位置は、基板１のクランプ時に、図８に示すように、上金型１８の内周、すなわち上金型１８のキャビティの側面と上金型１８の基板当接面との境界部分が、基板１の上側のソルダーレジスト１１ａに形成されている凹部１６に対向するように設定する。このようにすれば、上金型１８の内周からのクランプ荷重がソルダーレジスト１１ａに直接加わらないので、金型によるソルダーレジスト１１ａや基材５の損傷を抑制することができる。
【００３３】
凹部１６よりも外方においては、上金型１８からソルダーレジスト１１ａへクランプ荷重が加わる。しかし、その凹部１６よりも外方の部分に当接する上金型１８の基板当接面は平面状である。よって、その凹部１６よりも外方の部分に過大なクランプ荷重が加わることはなく、その部分においてソルダーレジスト１１ａや基材５が損傷することはない。
【００３４】
以上のように上金型１８と下金型１９がセットされた状態で、上金型１８のキャビティ内に封止樹脂が注入される。このとき、凹部１６にも封止樹脂が流入するように封止樹脂の供給量や供給圧等が調整される。これにより、半導体素子２と、ソルダーレジスタ１１ａの半導体実装部４内の部分と、接続端子１２と、金属細線１５とを一体的に覆うとともに、凹部１６を埋設する封止樹脂体３が形成される。
【００３５】
なお、封止樹脂体３の外周下方の全周にわたって凹部１６が一体に形成されていてもよいし、封止樹脂体３の外周下方の全周にわたって複数の凹部１６が分離して形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる半導体装置およびその製造方法は、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制することができ、各種電子機器に用いられる半導体装置の構造として広く活用することができる。
【図１】
2009150820.tif 000003
【図２】
2009150820.tif 000004
【図３】
2009150820.tif 000005
【図４】
2009150820.tif 000006
【図５】
2009150820.tif 000007
【図６】
2009150820.tif 000008
【図７】
2009150820.tif 000009
【図８】
2009150820.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月1日(2010.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、一般的に、基板表面に実装された半導体素子が封止樹脂体により覆われた構造となっている。封止樹脂体は、一般的には、半導体素子が実装された基板を金型でクランプし、その金型のキャビティ内に封止樹脂を注入することにより形成する。
【０００３】
また従来より、封止樹脂体の形成時に金型により基板が損傷しないように、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ（アール）形状にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にすることにより、金型のキャビティの側面と金型の基板当接面との境界部分へ集中する応力が低減されて、基板の損傷の防止が図られる。以下、金型のキャビティの側面と金型の基板当接面との境界部分は、金型の内周と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上説明したように、従来は、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にすることにより、金型による基板の損傷の防止が図られていた。しかしながら、金型の内周の下方を通過する配線が存在する場合、金型のキャビティの側面をテーパー形状またはＲ形状にしても、基板の損傷が起きることがある。
【０００６】
すなわち、基板は、一般的に、基材表面に形成された配線と、基材表面および配線を覆うソルダーレジストを備える。配線は、ソルダーレジストなどとは異なり、金型から加わるクランプ荷重では簡単には圧縮されない。そのため、金型の内周下方を通過する配線が存在する場合、その配線を覆うソルダーレジストが溝状に割れる等の損傷が起こることがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制する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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の半導体装置は、基材と、前記基材上に搭載された半導体素子と、前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしており、前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設されていることを特徴とする。
【０００９】
上記した本発明の第１の半導体装置において、前記凹部の底面は、前記二層構造のソルダーレジストの下層の底面から離れていてもよい。
【００１０】
また、上記した本発明の第１の半導体装置において、前記凹部は、前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されていてもよいし、前記ソルダーレジストの上層の一部が円柱状に除去されて形成されていてもよい。
【００１１】
また、上記した本発明の第１の半導体装置において、前記封止樹脂体はフィラーを含んでいてもよい。この場合、前記凹部の寸法は、前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されていてもよい。
【００１２】
また、本発明の第２の半導体装置は、基材と、前記基材上に搭載された半導体素子と、前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に、側壁と底壁を備えた凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設され、前記凹部の底壁は、前記ソルダーレジストの底面から離れていることを特徴とする。この第２の半導体装置において、前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしていてもよい。この場合、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されていてもよい。
【００１３】
また、本発明の第３の半導体装置は、基材と、前記基材上に搭載された半導体素子と、前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設され、前記封止樹脂体はフィラーを含み、前記凹部の寸法が前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の第１の半導体装置の製造方法は、基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆う、少なくとも二層構造に形成されたソルダーレジストの上層に形成されている凹部に対向することを特徴とする。
【００１５】
上記した本発明の第１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記ソルダーレジストの上層の一部を除去することにより形成してもよいし、前記凹部として、前記ソルダーレジストの上層に貫通穴が形成されてもよい。
【００１６】
また、上記した本発明の第１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記封止樹脂体に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法となるように形成してもよい。
【００１７】
また、本発明の第２の半導体装置の製造方法は、基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆うソルダーレジストに予め形成されている凹部に対向し、前記凹部は、前記封止樹脂に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の好ましい形態によれば、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制することができる。すなわち、ソルダーレジストの封止樹脂体の外周下方の部分に凹部が設けられており、その凹部に封止樹脂体の一部が埋設された構造の半導体装置を製造するには、金型の内周を前記凹部に対向させる必要がある。したがって、金型の内周からのクランプ荷重がソルダーレジストへ直接加わらないので、基板の損傷を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の断面図
【図３】図２中のＡ部の拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の凹部の寸法を説明するための拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置の凹部の他例を示す拡大断面図
【図６】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程の一部を説明するための工程断面図
【図７】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程の一部を説明するための工程断面図
【図８】図７中のＢ部の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を交えて説明する。但し、先行して説明した部材には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。図１は本発明の実施の形態における半導体装置の斜視図である。また、図２は本発明の実施の形態における半導体装置の断面図である。また、図３は本発明の実施の形態における半導体装置の拡大断面図であり、図２中のＡ部を拡大して示している。
【００２１】
図１、２に示すように、この半導体装置は、２層の基板１と、基板１の半導体実装部４に実装された半導体素子２と、半導体素子２を覆う封止樹脂体３と、を備える。半導体実装部４は、封止樹脂体３で覆われる所定の領域のことである。なお、ここでは２層の基板を例に説明するが、無論、単層や３層以上の基板を用いて本発明を実施することも可能である。
【００２２】
基板１は、基材５と、基材５の上面に形成された複数の配線６と、基材５の下面に形成された複数の接続端子７と、を備える。基材５の内部には、ビア８および内部配線９が形成されている。ビア８および内部配線９は、基板１の上面側の配線６と基板１の下面側の接続端子７とを接続する。接続端子７にはボール状の外部接続端子１０が接続している。
【００２３】
また、基板１の上面側および下面側にはそれぞれソルダーレジスト１１ａおよびソルダーレジスタ１１ｂが形成されている。具体的には、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａは、半導体実装部４の外側の領域の全部と、半導体実装部４の外周部に形成されている。基板１の下面側のソルダーレジスト１１ｂは、外部接続端子１０が設けられる領域を除いた領域に形成されている。
【００２４】
配線６は、基板１の内方から外方へ向けて形成されている。また配線６は、ソルダーレジスト１１ａにより覆われた被覆部と、ソルダーレジスト１１ａにより覆われていない非被覆部からなる。その非被覆部は、接続端子１２として機能する。つまり、接続端子１２は、半導体実装部４に形成されており、接続端子１２に接続する配線６の被覆部は、半導体実装部４の内側から外側にわたって形成されている。
【００２５】
半導体素子２は、半導体実装部４に搭載されている。具体的には、半導体素子２は、例えば接着剤１３により基板１に固定する。この半導体素子２の端子１４と基板１の上面側の接続端子１２とが金属細線１５を介して電気的に接続されている。
【００２６】
封止樹脂体３は、半導体素子２と、基板１の上面側のソルダーレジスタ１１ａの半導体実装部４内の部分と、接続端子１２と、金属細線１５とを一体的に覆って、これらを樹脂封止している。
【００２７】
また、図３に示すように、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａには、封止樹脂体３の外周下方の部分に凹部１６が形成されており、その凹部１６には封止樹脂体３の一部が埋設されている。ここでは、封止樹脂体３の外周下方から基材５の外方側の凹部１６の領域が、封止樹脂体３の外周下方から基材５の内方側の凹部１６の領域よりも広い。またここでは、凹部１６の上側のコーナーがＲ形状に形成されている。
【００２８】
このように、凹部１６に封止樹脂体３の一部が埋設されることにより、封止樹脂体３の外方からの水分等の浸入路が、凹部１６の外側壁１６ａ、底壁１６ｂ、内側壁１６ｃを経る長い経路となる。よって、半導体実装部４内に水分等が浸入し難くなる。
【００２９】
ここで、凹部１６の寸法について説明する。図４に示すように、凹部１６の外側壁１６ａの寸法Ａと、凹部１６の内側壁１６ｃの寸法Ｃは共に、封止樹脂体３に配合されているフィラー１７のフィラーカット値よりも小さな値に設定するのがよい。フィラーカット値は、封止樹脂体３に配合されているフィラー１７のうち、粒径が最大のフィラー１７ａの粒径を示す値である。このような凹部１６の寸法は、封止樹脂の基板表面への流出防止に寄与する。なお、外側壁１６ａの寸法Ａと内側壁１６ｃの寸法Ｃは同一である必要はない。また、凹部１６の底壁１６ｂの寸法Ｂは、封止樹脂体３の形成時に凹部１６へ滞りなく封止樹脂が流入できる寸法であればよく、外側壁１６ａの寸法Ａおよび内側壁１６ｃの寸法Ｃを基準に設定する。
【００３０】
凹部１６の形成位置および断面形状は、封止樹脂体３の外周下方から基板１の外方側の凹部１６の領域が、封止樹脂体３の外周下方から基板１の内方側の凹部１６の領域よりも広くなるように設定するのが好適である。このようにすれば、封止樹脂体３の形成時に封止樹脂が凹部１６へ流入しやすくなるので、凹部１６が封止樹脂体１３の一部で埋設される確実性が増す。また、凹部１６の上側のコーナーはＲ形状にするのが好適である。このようにすれば、凹部１６の破損防止強度が向上する。
【００３１】
凹部１６は、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａを二層以上の複数層構造とし、そのソルダーレジスト１１ａの上層の一部を除去することにより形成することができる。このようにすれば、凹部１６の底面が配線６の上面から離れるので、凹部１６から配線６へ水分等が浸入し難くなる。
【００３２】
続いて、凹部１６の他例について説明する。凹部１６は、図５に示すように円筒状であってもよい。この円筒状の凹部１６は、基板１の上面側のソルダーレジスト１１ａを二層以上の複数層構造とし、そのソルダーレジスト１１ａの上層の一部を円柱状に除去することにより形成することができる。すなわち、凹部１６として、ソルダーレジスト１１ａの上層に貫通穴が形成されてもよい。このように円筒状の凹部１６を形成することにより、凹部１６の形成時における加工条件および加工制御が簡略化される。
【００３３】
続いて、以上説明した構造の半導体装置の製造工程のうち、封止樹脂体３の形成時の工程について説明する。図６、図７は本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。また、図８は本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図であり、図７中のＢ部を拡大して示している。
【００３４】
図６、図７に示すように、封止樹脂体３は、上金型１８と下金型１９を用いて形成される。まず、図６に示すように、下金型１９上に、半導体素子２が実装された基板１が載置される。次に、下金型１９が上金型１８に向けて上昇する。この下金型１９の上昇は、図７に示すように、上金型１８のキャビティ内に半導体素子２が収まり、上金型１８および下金型１９により基板１がクランプされるまで続行される。
【００３５】
下金型１９上の基板１の載置位置は、基板１のクランプ時に、図８に示すように、上金型１８の内周、すなわち上金型１８のキャビティの側面と上金型１８の基板当接面との境界部分が、基板１の上側のソルダーレジスト１１ａに形成されている凹部１６に対向するように設定する。このようにすれば、上金型１８の内周からのクランプ荷重がソルダーレジスト１１ａに直接加わらないので、金型によるソルダーレジスト１１ａや基材５の損傷を抑制することができる。
【００３６】
凹部１６よりも外方においては、上金型１８からソルダーレジスト１１ａへクランプ荷重が加わる。しかし、その凹部１６よりも外方の部分に当接する上金型１８の基板当接面は平面状である。よって、その凹部１６よりも外方の部分に過大なクランプ荷重が加わることはなく、その部分においてソルダーレジスト１１ａや基材５が損傷することはない。
【００３７】
以上のように上金型１８と下金型１９がセットされた状態で、上金型１８のキャビティ内に封止樹脂が注入される。このとき、凹部１６にも封止樹脂が流入するように封止樹脂の供給量や供給圧等が調整される。これにより、半導体素子２と、ソルダーレジスタ１１ａの半導体実装部４内の部分と、接続端子１２と、金属細線１５とを一体的に覆うとともに、凹部１６を埋設する封止樹脂体３が形成される。
【００３８】
なお、封止樹脂体３の外周下方の全周にわたって凹部１６が一体に形成されていてもよいし、封止樹脂体３の外周下方の全周にわたって複数の凹部１６が分離して形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかる半導体装置およびその製造方法は、金型を用いて封止樹脂体を形成する際に基板が損傷する可能性を抑制することができ、各種電子機器に用いられる半導体装置の構造として広く活用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１      基板
２      半導体素子
３      封止樹脂体
４      半導体実装部
５      基材
６      配線
７      接続端子
８      ビア
９      内部配線
１０      外部接続端子
１１ａ、１１ｂ      ソルダーレジスト
１２      接続端子
１３      接着剤
１４      端子
１５      金属細線
１６      凹部
１６ａ    外側壁
１６ｂ    底壁
１６ｃ    内側壁
１７、１７ａ      フィラー
１８      上金型
１９      下金型
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、
前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしており、前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設されている半導体装置。
【請求項２】
前記凹部の底面が、前記二層構造のソルダーレジストの下層の底面から離れている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されている請求項１もしくは２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が円柱状に除去されて形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止樹脂体はフィラーを含み、前記凹部の寸法が前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、
前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に、側壁と底壁を備えた凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設され、前記凹部の底壁は、前記ソルダーレジストの底面から離れている半導体装置。
【請求項７】
前記ソルダーレジストは少なくとも二層構造をしており、前記凹部は前記ソルダーレジストの上層の一部が除去されて形成されている請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
前記基材の前記半導体素子が搭載された領域の外方の領域を覆うソルダーレジストと、
前記半導体素子、および前記ソルダーレジストの一部を一体的に覆う封止樹脂体と、を備え、前記ソルダーレジストは前記封止樹脂体の外周下方の部分に凹部を有し、その凹部には前記封止樹脂体の一部が埋設され、前記封止樹脂体はフィラーを含み、前記凹部の寸法が前記フィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定されている半導体装置。
【請求項９】
基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆う、少なくとも二層構造に形成されたソルダーレジストの上層に形成されている凹部に対向する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記凹部は、前記ソルダーレジストの上層の一部を除去することにより形成される請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記凹部として、前記ソルダーレジストの上層に貫通穴が形成される請求項９もしくは１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記凹部は、前記封止樹脂体に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法で形成される請求項９ないし１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
基板に実装された半導体素子を覆う封止樹脂体が形成される際に、前記半導体素子が実装された前記基板が金型でクランプされ、前記金型のキャビティ内に封止樹脂が注入される半導体装置の製造方法であって、前記基板が前記金型でクランプされる際に、前記金型の内周が、前記基板を覆うソルダーレジストに予め形成されている凹部に対向し、前記凹部は、前記封止樹脂体に含まれるフィラーの最大粒径を示す値よりも小さく設定した寸法で形成されている半導体装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
2009150820.tif 000019
2009150820.tif 000020