(57)【要約】【課題】  さらなるＩＣパッケージの小型化が達成可能な半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  回路基材１１は、一方面に内部端子１２、他方面に外部端子１３、及び内部端子１２と外部端子１３の間の多層配線１４を有する。半導体チップ１５は、回路基材１１に対し、内部端子１２とフリップチップ接続されている。封止樹脂１８は、半導体チップ１５を覆うと共に回路基材１１の側部と同じ切断面の側部１９を有する。封止樹脂１８は、内部端子１２に囲まれた内側の、回路基材１１と半導体チップ１５の対向する離間部分に入り込んで、ボイドを抑えた保護形態を実現している。封止樹脂１８は、例えばモールド樹脂であり、回路基材１１と共にダイシングカットされたものである。【選択図】  図１
2006108343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線を有する回路基材と、
前記回路基材に対し、前記内部端子とフリップチップ接続された半導体チップと、
前記半導体チップを覆うと共に前記回路基材の側部と同じ切断面の側部を有する封止樹脂と、
を含む半導体装置。
【請求項２】
一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線を有する回路基材と、
前記回路基材に対し、前記内部端子とフリップチップ接続された半導体チップと、
少なくとも前記半導体チップの中央領域と前記回路基材との間に設けられた充填補助部材と、
前記半導体チップを覆うと共に前記回路基材の側部と同じ切断面の側部を有する封止樹脂と、
を含む半導体装置。
【請求項３】
前記封止樹脂は、前記回路基材と共にダイシングカットされたモールド樹脂である請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止樹脂は、前記内部端子に囲まれた内側の前記回路基材と前記半導体チップの対向する離間部分に入り込んでいる請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体チップと前記回路基材とのフリップチップ接続部分は金属接合形態となっている請求項１〜４ずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記回路基材の他方面と、前記回路基材側部から前記封止樹脂に続く側面領域とのなす角の外角は、９０°より小さい請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記充填補助部材は、フィルム状またはペースト状の接着剤を含む請求項２〜６いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記充填補助部材は、収縮硬化型の接着剤を含む請求項２〜７いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項９】
一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線をそれぞれ構成し、複数のフリップチップ接続予定領域を配する回路基材を準備する工程と、
前記回路基材に対し、所定数の半導体チップをそれぞれ前記フリップチップ接続予定領域に位置合わせして前記内部端子とフリップチップ接続させる工程と、
前記回路基材上に前記所定数の半導体チップが収められる金型を被せ、前記金型内部に封止樹脂を圧入するモールド工程と、
前記回路基材及び前記封止樹脂を同一工程で切断するダイシング工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記回路基材における外部端子は、前記モールド工程前は未完成であり、前記ダイシング工程前または後で電極部材を設ける工程をさらに具備する請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記回路基材を準備する工程において、前記外部端子側には保護テープが貼り付けられる請求項９または１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記フリップチップ接続させる工程は、金属接合により達成する請求項９〜１１いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記モールド工程において、前記金型には複数の封止樹脂の圧入孔が設けられ、前記内部端子に囲まれた内側の前記回路基材と前記半導体チップの対向する離間部分に封止樹脂を入り込ませる請求項９〜１２いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記フリップチップ接続させる工程の前に、前記回路基材に対し、前記内部端子に囲まれたそれぞれ前記フリップチップ接続予定領域の中央部に予め前記封止樹脂の充填補助部材を配する工程をさらに含む請求項９〜１３いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ダイシング工程は、ダイシングブレードの刃先のテーパ形状を利用し、前記回路基材側面から前記封止樹脂に続く側面領域を、前記回路基材の他方面に対して９０°より大きい角度を有するようにカットする請求項９〜１４いずれか一つ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、回路基材にフリップチップ接続された半導体素子を樹脂封止する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器等、製品の小型化が進むと共に多機能化が著しい。当然、製品内部における半導体部品は、小型化、実装面積の縮小化が要求される。配線基板の省スペースへ実装される半導体製品の一つとして、ＣＳＰ（chip size package）がある。ＣＳＰは、両面配線または多層配線の回路基材を用い、基材の一方面にＩＣチップがフリップチップ接続され、他方面には外部端子が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＣＳＰは、回路基材とＩＣチップの間のフリップチップ接続部分にアンダーフィル（封止材）が使用されている。このため、アンダーフィル硬化後にフィレットが形成される。このフィレットは、フリップチップ接続部分を保護する観点から、ＩＣチップ縁部から食み出て回路基材縁部側に沿うように形成されている。従って、一般に回路基材は、ＩＣチップより相当寸法を大きくしている。
【特許文献１】特許３３３２５５５号公報（第５頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＣＳＰは、回路基材とＩＣチップの間の、フリップチップ接続部分にアンダーフィル（封止材）が使用されている。このため、アンダーフィル硬化後にフィレットが形成される。フィレットは、フリップチップ接続部分を保護する役割がある。しかしながら、フィレットは、ボイドを含む恐れが多分にある。よって、上記役割を果たすには、回路基材の縁部をＩＣチップのフリップチップ接続部分からより遠ざけ、フィレットの乗る領域を増やすことが重要である。従って、回路基材は、ＩＣチップより相当寸法を大きくしなければならない。これにより、ＩＣパッケージの小型化が妨げられる。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、さらなるＩＣパッケージの小型化が達成可能な半導体装置及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線を有する回路基材と、前記回路基材に対し、前記内部端子とフリップチップ接続された半導体チップと、前記半導体チップを覆うと共に前記回路基材の側部と同じ切断面の側部を有する封止樹脂と、を含む。
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線を有する回路基材と、前記回路基材に対し、前記内部端子とフリップチップ接続された半導体チップと、少なくとも前記半導体チップの中央領域と前記回路基材との間に設けられた充填補助部材と、前記半導体チップを覆うと共に前記回路基材の側部と同じ切断面の側部を有する封止樹脂と、を含む。
【０００８】
上記それぞれ本発明に係る半導体装置によれば、封止樹脂は半導体チップを覆うことで取り扱いが容易で、信頼性向上に寄与する。封止樹脂はボイドが抑えられつつ回路基材と同一面の側部を有する。これにより、フリップチップ接続部分の保護を満足させると共にパッケージサイズの縮小化に寄与する。また、充填補助部材を有するものについては、封止樹脂の行き渡り難い箇所の充填を補償することができる。
【０００９】
なお、上記それぞれ本発明に係る半導体装置において、好ましくは次のいずれかの特徴を有することにより、取り扱いの利便性や信頼性がより向上する小型化された半導体パッケージ形態が得られる。
前記封止樹脂は、前記回路基材と共にダイシングカットされたモールド樹脂であることを特徴とする。
前記封止樹脂は、前記内部端子に囲まれた内側の前記回路基材と前記半導体チップの対向する離間部分に入り込んでいることを特徴とする。
前記半導体チップと前記回路基材とのフリップチップ接続部分は金属接合形態となっていることを特徴とする。
前記回路基材の他方面と、前記回路基材側部から前記封止樹脂に続く側面領域とのなす角の外角は、９０°より小さいことを特徴とする。
前記充填補助部材は、フィルム状またはペースト状の接着剤を含むことを特徴とする。
前記充填補助部材は、収縮硬化型の接着剤を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、一方面に内部端子、他方面に外部端子、及び前記内部端子と前記外部端子の間の配線をそれぞれ構成し、複数のフリップチップ接続予定領域を配する回路基材を準備する工程と、前記回路基材に対し、所定数の半導体チップをそれぞれ前記フリップチップ接続予定領域に位置合わせして前記内部端子とフリップチップ接続させる工程と、前記回路基材上に前記所定数の半導体チップが収められる金型を被せ、前記金型内部に封止樹脂を圧入するモールド工程と、前記回路基材及び前記封止樹脂を同一工程で切断するダイシング工程と、を含む。
【００１１】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、封止樹脂はモールド工程を経て形成される。しかも、このモールド工程は、所定数の半導体チップがフリップチップ接続された回路基材を１ユニットとした金型によって、封止樹脂が圧入される。硬化した１ユニットのモールド体は、ダイシング工程を経て個々の半導体パッケージに切り分けられる。このようなモールド、ダイシング工程によって、フリップチップ接続部分の保護、並びにパッケージサイズのいっそうの縮小化に寄与する。また、封止樹脂は半導体チップを覆い、取り扱いの利便性、信頼性に寄与する。
【００１２】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、好ましくは次のいずれかの特徴を有することにより、取り扱いの利便性や信頼性がより向上する小型化された半導体パッケージを形成することができる。
前記回路基材における外部端子は、前記モールド工程前は未完成であり、前記ダイシング工程前または後で電極部材を設ける工程をさらに具備することを特徴とする。
前記回路基材を準備する工程において、前記外部端子側には保護テープが貼り付けられることを特徴とする。
前記フリップチップ接続させる工程は、金属接合により達成することを特徴とする。
前記モールド工程において、前記金型には複数の封止樹脂の圧入孔が設けられ、前記内部端子に囲まれた内側の前記回路基材と前記半導体チップの対向する離間部分に封止樹脂を入り込ませることを特徴とする。
前記フリップチップ接続させる工程の前に、前記回路基材に対し、前記内部端子に囲まれたそれぞれ前記フリップチップ接続予定領域の中央部に予め前記封止樹脂の充填補助部材を配する工程をさらに含むことを特徴とする。
前記ダイシング工程は、ダイシングブレードの刃先のテーパ形状を利用し、前記回路基材側面から前記封止樹脂に続く側面領域を、前記回路基材の他方面に対して９０°より大きい角度を有するようにカットすることを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。半導体パッケージ１０は、次のような構成である。回路基材１１は、有機系の積層配線基板であり、一方面に内部端子１２、他方面に外部端子１３を有する。内部端子１２と外部端子１３の間は多層配線１４により接続関係を形成している。内部端子１２は、例えばＡｕめっきを施した導電パターンである。その他、内部端子１２の構成としては、Ｓｎめっきや、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等のはんだめっきが考えられる。外部端子１３は、例えばランドを配した導電パターンである。その他、外部端子１２の構成としては、ボール電極やその他のバンプ電極が形成されることも考えられる。
【００１４】
半導体チップ１５は、主表面にバンプ電極１６を有し、回路基材１１に対し、内部端子１２とフリップチップ接続されている。バンプ電極１６は、例えばＡｕバンプであり、対応する内部端子１２のＡｕめっきパターンと、Ａｕどうしの金属接合を実現している。その他、バンプ電極１６は、はんだバンプを構成することも考えられ、内部端子１２との接合に好適なバンプ電極を選択すればよい。
【００１５】
封止樹脂１８は、半導体チップ１５を覆うと共に回路基材１１の側部と同じ切断面の側部１９を有する。封止樹脂１８は、内部端子１２に囲まれた内側の、回路基材１１と半導体チップ１５の対向する離間部分に入り込んで、ボイドを抑えた保護形態を実現している。封止樹脂１８は、例えばモールド樹脂であり、回路基材１１と共にダイシングカットされたものである。
【００１６】
上記第１実施形態の構成によれば、封止樹脂１８は半導体チップ１５を覆うことで、取り扱いの利便性、信頼性の向上が期待できる。従来のＣＳＰ（chip size package）におけるアンダーフィルが、モールド樹脂、すなわち封止樹脂１８で代替された形態となる。封止樹脂１８は、モールド樹脂によりボイドが抑えられつつ回路基材１１と同一面の側部１９を有する。これにより、回路基材１１の寸法は、より半導体チップ１５に近付けることができる。すなわち、フリップチップ接続部分の保護を満足させると共にパッケージサイズの縮小化が達成できる。
【００１７】
図２〜図４は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図であり、図１の構成を実現するための過程を示している。図１と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
図２に示すように、複数のフリップチップ接続予定領域を配する回路基材１１Ｂを準備する。回路基材１１Ｂは、有機系の積層配線基板であり、一方面に内部端子１２、他方面に外部端子１３を形成する。内部端子１２は、各々フリップチップ接続のためのＡｕめっきが施される。また、外部端子１３の形成された回路基材１１Ｂの他方面は、保護テープ２１が貼り付けられて保護される。外部端子１３は、ここでは完成形態ではなく、後の工程で電極部材を設けるようにしてもよい。
【００１８】
次に、主表面にバンプ電極１６を設けた半導体チップ１５を所定数それぞれフリップチップ接続予定領域に位置合わせし、回路基材１１Ｂにおける内部端子１２とフリップチップ接続させる。ここでは、バンプ電極１６はＡｕバンプで、それぞれ対応する回路基板１１の内部端子１２のＡｕめっきパターンと超音波振動を作用させることによってＡｕどうしの金属接合を達成する。回路基材１１と半導体チップ１５の対向する離間部分は、封止樹脂を回り込ませやすいように、５０μｍ以上離間していることが好ましい。そのためバンプ電極１６の高さ調整は重要である。ここでは、回路基材１１と半導体チップ１５の対向する離間距離は７０μｍ〜１００μｍ程度あるように形成する。
【００１９】
次に、図３に示すように、回路基材１１Ｂ上に所定数の半導体チップ１５が収められるモールド金型２２を被せる。次いで、前記金型２２内部に封止樹脂１８を高温（１５０℃以上）で圧入する。封止樹脂１８は、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂で、好ましくは３０μｍ以下の、粒径が揃った球状フィラーを５０〜８０ｗｔ％含有したものが用いられる。
なお、モールド金型２２は、回路基材１１Ｂに合わせた大きさを有するが、封止樹脂１８が確実に充填されるような構成が重要である。例えば、半導体チップ１５が列状に収められる回路基材１１Ｂに合わせたもの（図１３参照）、半導体チップ１５がマトリクス状に収められる回路基材１１Ｂに合わせたもの（図１４参照）等が考えられる。図示しないがエアベントは圧入孔より小径とする。適当な複数箇所に封止樹脂の圧入孔やエアベントが設けられるものであってもよい。このようにして、所定数の半導体チップ１５がフリップチップ接続された回路基材１１Ｂを１ユニットとした金型２２内に封止樹脂１８が圧入される。
【００２０】
次に、図４に示すように、キュアした後、金型２２から封止樹脂１８の硬化したモールド体を取り出す。所定数の半導体チップ１５が収められた１ユニットのモールド体は、ダイシング工程を経る。ダイシングは例えばダイシングブレード２５を利用する。回路基材１１Ｂ側を下にしてダイシングする方法、回路基材１１Ｂ側を上にしてダイシングする方法が考えられる。少なくとも下に置かれる方の面に保護テープが設けられる。ここでは保護テープ２１を利用し、回路基材１１Ｂ側を下に置いて支持しダイシングする。回路基材１１Ｂ側、モールド樹脂（１８）側両方に保護テープを貼り付けてダイシングしてもよい。このようなダイシング工程により、回路基材１１に切り分けられ、図１に示すような半導体パッケージ１０が実現される。
【００２１】
上記第２実施形態の方法によれば、封止樹脂１８は、モールド工程を経て形成される。しかも、このモールド工程は、所定数の半導体チップ１５がフリップチップ接続された回路基材１１Ｂを１ユニットとした金型２２によって、封止樹脂１８が圧入される。すなわち、モールド樹脂（１８）をアンダーフィルの代替とする。これにより、フリップチップ接続部分のボイドの巻き込みはほとんどなくなる。１ユニットのモールド体は、ダイシング工程を経て個々の半導体パッケージ１０に切り分けられる。ダイシング精度にもよるが、回路基材１１Ｂへの半導体チップ１５の搭載ピッチを小さくすることができる。このようなモールド、ダイシング工程によって、フリップチップ接続部分の十分な保護と共にパッケージサイズの縮小化に寄与する。これにより、従来のＣＳＰに比べて、回路基材１１の寸法は半導体チップ１５の寸法により近付けることができる。また、封止樹脂１８は半導体チップ１５上を覆うようになり、取り扱いの利便性、信頼性に寄与する。
【００２２】
図５、図６は、それぞれ本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置の要部を示す断面図であり、前記図１の変形構成例を実現するための過程を示している。図１と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
前記第２実施形態における図３まで同様の工程を経る。その後、図５に示すように、キュアした後、金型から封止樹脂１８の硬化したモールド体を取り出す。次いで、外部端子１３に対して、さらに電極部材、ここではボール電極１３Ｂを付加する。その後、この回路基材１１Ｂ側に保護テープ２３を貼り付ける。また、封止樹脂１８側にも保護テープ２４を貼り付ける。次に、封止樹脂１８側を下に置いて支持したダイシング工程を経る。ダイシングは例えば所定のテーパ形状を有するダイシングブレード２６を利用する。これにより、ブレード２６のテーパ形状が断面に反映するようなダイシングを実施する。
【００２３】
図６に示すように、上記ダイシング工程により、回路基材１１に切り分けられた半導体パッケージ３０は次のような特徴を有する。すなわち、ダイシングブレード２６の刃先のテーパ形状を利用し、回路基材１１側面から封止樹脂１８の側部１９に続く側面領域を、回路基材１１の面に対して９０°より僅かに大きい角度を有するようにカットする。これにより、回路基材１１の面と、回路基材１１側部から封止樹脂１８に続く側面領域とのなす角の外角θは、９０°より僅かに小さくなっている。
【００２４】
上記第３実施形態の方法及び構成によれば、封止樹脂１８は、モールド工程、ダイシング工程によって、ボイドの抑えられたフリップチップ接続部分の十分な保護、並びにパッケージサイズのいっそうの縮小化に寄与する。また、半導体パッケージ３０は、回路基材１１側部から封止樹脂１８に続く側面領域の僅かなテーパ形状により、逆台形状を有する。これにより、半導体チップ１５は封止樹脂１８で覆われ露出し難く、また、ハンドリング等、取り扱いの利便性、信頼性に寄与する。
【００２５】
図７は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。半導体パッケージ４０は、次のような構成である。回路基材４１は、有機系の積層配線基板であり、一方面に内部端子４２、他方面に外部端子４３を有する。内部端子４２と外部端子４３の間は多層配線４４により接続関係を形成している。内部端子４２は、例えばＡｕめっきを施した導電パターンである。その他、内部端子４２の構成としては、Ｓｎめっきや、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等のはんだめっきが考えられる。外部端子４３は、例えばＢＧＡ（ball grid array）のような、ボール電極が配されている。その他、外部端子４３の構成としては、単なるランドやその他のバンプ電極が形成されることも考えられる。
【００２６】
半導体チップ４５は、主表面にバンプ電極４６を有し、回路基材４１に対し、内部端子４２とフリップチップ接続されている。この半導体チップ４５の中央領域と回路基材４１との間には、充填補助部材４７が設けられている。充填補助部材４７は、例えばフィルム状の接着部材である。その他、充填補助部材４７は、ペースト状の接着部材を用いてもよい。充填補助部材４７は、いずれも、収縮硬化型の接着剤を含むことが望ましい。
バンプ電極４６は、例えばＡｕバンプであり、対応する内部端子４２のＡｕめっきパターンと、Ａｕどうしの金属接合を実現している。その他、バンプ電極４６は、はんだバンプを構成することも考えられ、内部端子４２との接合に好適なバンプ電極を選択すればよい。
【００２７】
封止樹脂４８は、半導体チップ４５を覆うと共に回路基材４１の側部と同じ切断面の側部４９を有する。封止樹脂４８は、内部端子４２に囲まれた内側の、回路基材４１と半導体チップ４５の対向する離間部分に入り込んで充填補助部材４７と密着し、ボイドを抑えた保護形態を実現している。封止樹脂４８は、例えばモールド樹脂であり、回路基材４１と共にダイシングカットされたものである。
【００２８】
上記第４実施形態の構成によれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、従来のＣＳＰにおけるアンダーフィルが、モールド樹脂、すなわち封止樹脂４８で代替された形態となる。封止樹脂４８は、半導体チップ４５を覆うことで、取り扱いの利便性、信頼性の向上が期待できる。充填補助部材４７は、比較的封止樹脂４８が充填され難い回路基材４１と半導体チップ４５の対向領域に配され、封止樹脂４８の充填を補償している。封止樹脂４８は、モールド樹脂によりボイドが抑えられつつ回路基材４１と同一面の側部４９を有する。これにより、回路基材４１の寸法は、より半導体チップ４５に近付けることができる。すなわち、フリップチップ接続部分の保護を満足させると共にパッケージサイズの縮小化が達成できる。
【００２９】
図８〜図１０は、それぞれ本発明の第５実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図であり、図７の構成を実現するための過程を示している。図７と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
図８に示すように、複数のフリップチップ接続予定領域を配する回路基材４１Ｂを準備する。回路基材４１Ｂは、有機系の多層配線基板であり、一方面に内部端子４２、他方面に外部端子４３Ｌを形成する。内部端子４２は、各々フリップチップ接続のためのＡｕめっきが施される。また、外部端子４３Ｌの形成された回路基材４１Ｂの他方面は、保護テープ５１が貼り付けられて保護される。外部端子４３Ｌは、ランドパターンであって、ここでは完成形態ではない。後の工程で電極部材（ボール電極）が設けられるようになっている。
【００３０】
次に、回路基材４１Ｂにおいて、それぞれ内部端子４２に囲まれた領域部分にそれぞれに充填補助部材４７を配する。充填補助部材４７としては、収縮硬化型で樹脂フィルム状の接着部材を利用する。次に、主表面にバンプ電極４６を設けた半導体チップ４５を所定数それぞれフリップチップ接続予定領域に位置合わせし、回路基材４１Ｂにおける内部端子４２とフリップチップ接続させる。ここでは、バンプ電極４６はＡｕバンプで、それぞれ対応する回路基板４１の内部端子４２のＡｕめっきパターンと超音波振動を作用させることによってＡｕどうしの金属接合を達成する。回路基材４１と半導体チップ４５の対向する離間部分は、５０μｍ以上離間していることが好ましい。また、充填補助部材４７が設けられ、封止樹脂の回り込み不足を補う。バンプ電極４６の高さ調整は重要である。ここでは、回路基材４１と半導体チップ４５の対向する離間距離は７０μｍ〜１００μｍ程度あるように形成し、充填補助部材４７による密着と共に確実なＡｕどうしの金属接合を達成する。
【００３１】
次に、図９に示すように、回路基材４１Ｂ上に所定数の半導体チップ４５が収められるモールド金型５２を被せる。次いで、前記金型５２内部に封止樹脂４８を高温（１５０℃以上）で圧入する。封止樹脂４８は、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂で、好ましくは３０μｍ以下の、粒径が揃った球状フィラーを５０〜８０ｗｔ％含有したものが用いられる。充填補助部材４７は、回路基材４１と半導体チップ４５の対向する離間部分への封止樹脂４８の回り込み不足を補う。
なお、モールド金型５２は、回路基材４１Ｂに合わせた大きさを有するが、封止樹脂４８が確実に充填されるような構成が重要である。例えば、半導体チップ４５が列状に収められる回路基材４１Ｂに合わせたもの（図１３参照）、半導体チップ４５がマトリクス状に収められる回路基材４１Ｂに合わせたもの（図１４参照）等が考えられる。図示しないがエアベントは圧入孔より小径とする。適当な複数箇所に封止樹脂の圧入孔やエアベントが設けられるものであってもよい。このようにして、所定数の半導体チップ４５がフリップチップ接続された回路基材４１Ｂを１ユニットとした金型５２内に封止樹脂４８が圧入される。
【００３２】
次に、図１０に示すように、キュアした後、金型５２から封止樹脂４８の硬化したモールド体を取り出す。次いで、保護テープ５１を剥がし、外部端子４３Ｌ対して、電極部材、ここではボール電極を接続し、外部端子４３とする。その後、この回路基材４１Ｂ側に保護テープ５３を貼り付ける。また、封止樹脂４８側にも保護テープ５４を貼り付ける。次に、封止樹脂４８側を下に置いて支持したダイシング工程を経る。ダイシングは例えばダイシングブレード５５を利用する。なお、保護テープ５３の貼り付けは省略してもよい。このようなダイシング工程により、回路基材４１に切り分けられ、図７に示すような半導体パッケージ４０が実現される。
【００３３】
上記第４実施形態の方法によれば、封止樹脂４８は、モールド工程を経て形成される。しかも、このモールド工程は、所定数の半導体チップ４５がフリップチップ接続された回路基材４１Ｂを１ユニットとした金型５２によって、封止樹脂４８が圧入される。充填補助部材４７は、回路基材４１と半導体チップ４５の対向する離間部分に設けられ、封止樹脂４８の回り込みを補償する形態をとっている。このようなモールド工程によって、封止樹脂４８は、アンダーフィルの代替となる。これにより、フリップチップ接続部分のボイドの巻き込みはほとんどなくなる。１ユニットのモールド体は、ダイシング工程を経て個々の半導体パッケージ４０に切り分けられる。ダイシング精度にもよるが、回路基材４１Ｂへの半導体チップ４５の搭載ピッチを小さくすることができる。このようなモールド、ダイシング工程によって、フリップチップ接続部分の十分な保護と共にパッケージサイズの縮小化に寄与する。これにより、従来のＣＳＰに比べて、回路基材４１の寸法は半導体チップ４５の寸法により近付けることができる。また、封止樹脂４８は半導体チップ４５上を覆うようになり、取り扱いの利便性、信頼性に寄与する。
【００３４】
図１１、図１２は、それぞれ本発明の第６実施形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置の要部を示す断面図であり、前記図７の変形構成例を実現するための過程を示している。図７と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
前記第４実施形態における図１０のダイシング工程に代えて、図１１に示すようなダイシング工程を経る。ダイシングは例えば所定のテーパ形状を有するダイシングブレード５６を利用する。これにより、ブレード５６のテーパ形状が断面に反映するようなダイシングを実施する。
【００３５】
図１２に示すように、上記ダイシング工程により、回路基材４１に切り分けられた半導体パッケージ６０は次のような特徴を有する。すなわち、ダイシングブレード５６の刃先のテーパ形状を利用し、回路基材４１側面から封止樹脂４８の側部４９に続く側面領域を、回路基材４１の面に対して９０°より僅かに大きい角度を有するようにカットする。これにより、回路基材４１の面と、回路基材４１側部から封止樹脂４８に続く側面領域とのなす角の外角θは、９０°より僅かに小さくなっている。
【００３６】
上記第６実施形態の方法及び構成によれば、封止樹脂４８は、充填補助部材４７の効果も付加され、モールド工程、ダイシング工程によって、ボイドの抑えられたフリップチップ接続部分の十分な保護、並びにパッケージサイズのいっそうの縮小化に寄与する。また、半導体パッケージ６０は、回路基材４１側部から封止樹脂４８に続く側面領域の僅かなテーパ形状により、逆台形状を有する。これにより、半導体チップ４５は封止樹脂４８で覆われ露出し難く、また、ハンドリング等、取り扱いの利便性、信頼性に寄与する。
【００３７】
上記各実施形態において、回路基材（１１または４１）への半導体チップ（１５または４５）のフリップチップ接続の形態は、Ａｕどうしの金属接合とした。Ａｕどうしの金属接合は、接続部自体の強度、接触抵抗、狭ピッチ対応、超音波接合時の荷重や温度等の点で信頼性を確保し易い。しかし、これらの点で、ある程度妥協が許されるなら、異方性導電部材を利用する形態、または、上述したような、はんだ工法を利用した金属接合が考えられる。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、封止樹脂は、モールド工程を経て形成され、フリップチップ接続部分のアンダーフィルの代替とされる。充填補助部材を有するものについては、封止樹脂の行き渡り難い箇所の充填を補償することができる。封止樹脂は半導体チップを覆うことで取り扱いを容易とし、信頼性向上に寄与する。モールド工程は、所定数の半導体チップがフリップチップ接続された回路基材を１ユニットとした金型によって、封止樹脂を圧入する。硬化した１ユニットのモールド体は、ダイシング工程を経て個々の半導体パッケージに切り分けられる。これにより、封止樹脂はボイドが抑えられつつ回路基材と同一面の側部を有する。このようなモールド、ダイシング工程によって、フリップチップ接続部分の保護、並びにパッケージサイズのいっそうの縮小化に寄与する。この結果、さらなるＩＣパッケージの小型化が達成可能な半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【図２】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す第１断面図。
【図３】図２に続く第２断面図。
【図４】図３に続く第３断面図。
【図５】第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す断面図。
【図６】図５に続き、実現された半導体装置の要部を示す断面図。
【図７】第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【図８】第５実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す第１断面図。
【図９】図８に続く第２断面図。
【図１０】図９に続く第３断面図。
【図１１】第６実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す断面図。
【図１２】図１１に続き、実現された半導体装置の要部を示す断面図。
【図１３】本発明に利用されるモールド金型の第１例を示す概観図。
【図１４】本発明に利用されるモールド金型の第２例を示す概観図。
【符号の説明】
【００４０】
１０，３０，４０，６０…半導体パッケージ、１１，１１Ｂ，４１，４１Ｂ…回路基材、１２，４２…内部端子、１３，４３，４３Ｌ…外部端子、１３Ｂ…ボール電極、１４，４４…多層配線、１５，４５…半導体チップ、１６，４６…バンプ電極、１８，４８…封止樹脂、１９，４９…側部、２１，２３，５１，５３，５４…保護テープ、２２，５２…モールド金型、２５，２６，５５，５６…ダイシングブレード、４７…充填補助部材。
【図１】
2006108343.tif 000003
【図２】
2006108343.tif 000004
【図３】
2006108343.tif 000005
【図４】
2006108343.tif 000006
【図５】
2006108343.tif 000007
【図６】
2006108343.tif 000008
【図７】
2006108343.tif 000009
【図８】
2006108343.tif 000010
【図９】
2006108343.tif 000011
【図１０】
2006108343.tif 000012
【図１１】
2006108343.tif 000013
【図１２】
2006108343.tif 000014
【図１３】
2006108343.tif 000015
【図１４】
2006108343.tif 000016