(57)【要約】【課題】熱膨張によって半導体装置に生じる反り、及び外部電極の破損を低減し、半導体装置の信頼性の向上を図る。【解決手段】一面に電極パッド５ａが設けられた半導体チップ５と、一面に接続パッドが設けられたサブ配線基板６と、電極パッド５ａと接続パッド６ａとを電気的に接続する接続部材と、一面にサブ配線基板６が搭載され、サブ配線基板６の接続パッド６ａと電気的に接続される外部端子１１が設けられたメイン配線基板７と、半導体チップ５の外周全体を覆って設けられ、メイン配線基板７の一面側に半導体チップ５を固定する封止樹脂材９と、を備える。サブ配線基板６は、メイン配線基板７の厚み方向において、メイン配線基板７と半導体チップ５との間に位置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に電極パッドが設けられた半導体チップと、
一面に接続パッドが設けられたサブ配線基板と、
前記電極パッドと前記接続パッドとを電気的に接続する接続部材と、
一面に前記サブ配線基板が搭載され、前記サブ配線基板の前記接続パッドと電気的に接続される外部端子が設けられたメイン配線基板と、
前記半導体チップの外周全体を覆って設けられ、前記メイン配線基板の前記一面側に前記半導体チップを固定する固定材と、を備え、
前記サブ配線基板は、前記メイン配線基板の厚み方向において、前記メイン配線基板と前記半導体チップとの間に位置されている、半導体装置。
【請求項２】
一面に電極パッドが設けられた半導体チップと、
一面に接続パッドが設けられたサブ配線基板と、
前記電極パッドと前記接続パッドとを電気的に接続する接続部材と、
一面に前記サブ配線基板が搭載され、前記サブ配線基板の前記接続パッドと電気的に接続される外部端子が設けられたメイン配線基板と、
前記半導体チップの外周全体を覆って設けられ、前記メイン配線基板の前記一面側に前記半導体チップを固定する固定材と、を備え、
前記接続部材は、前記半導体チップの前記電極パッドから前記半導体チップの厚み方向に跨って延ばされて前記サブ配線基板の前記接続パッドに連結されている、半導体装置。
【請求項３】
前記固定材は、前記接続部材及び前記サブ配線基板のそれぞれの外周全体を覆って、前記メイン配線基板の前記一面上に設けられた封止材である、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記サブ配線基板は、前記半導体チップの外形よりも大きな開口部を有する枠状に形成され、
前記半導体チップは、前記サブ配線基板の前記一面に平行な平面において、前記開口部内に配置されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記メイン配線基板の厚み方向において、前記サブ配線基板の前記一面と前記半導体チップの前記一面の反対側の他面との間に間隙が設けられている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記メイン配線基板の前記一面には、前記サブ配線基板が配置される凹部が形成されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
一面のみに電極パッドが設けられた半導体チップと、
一面に接続パッドが設けられ、開口部を有する枠状のサブ配線基板と、
前記電極パッドと前記サブ基板の前記接続パッドとを電気的に接続する接続部材と、
一面に前記サブ配線基板が搭載され、前記サブ配線基板の前記接続パッドと電気的に接続される他の接続パッドが該一面に設けられると共に、該一面の反対側の他面に該他の接続パッドと電気的に接続された外部端子が設けられたメイン配線基板と、
前記半導体チップ、前記接続部材及び前記サブ配線基板のそれぞれの外周全体を覆って、前記メイン配線基板の前記一面上に設けられた封止材と、を備え、
前記半導体チップは、前記サブ配線基板の前記一面に平行な平面において、前記開口部内に配置され、
前記メイン配線基板の厚み方向において、前記サブ配線基板の前記一面と前記半導体チップの前記一面の反対側の他面との間に間隙が設けられている、半導体装置。
【請求項８】
半導体チップが載せられるチップ載置面と、サブ配線基板が載置される基板載置面とを有し、前記半導体チップの厚み方向において、前記チップ載置面に載せられた前記半導体チップが、前記基板載置面に載せられた前記サブ配線基板の一面よりも上方に位置するように、前記チップ載置面及び前記基板載置面が形成された載置台を用いて、
一面に電極パッドが設けられた前記半導体チップを前記チップ載置面に載せると共に、一面に前記接続パッドが設けられた前記サブ配線基板を前記基板載置面に載せる工程と、
前記半導体チップの前記電極パッドと前記サブ配線基板の前記接続パッドとを、接続部材を介して電気的に接続する工程と、
前記半導体チップと前記接続部材を介して電気的に接続された前記サブ配線基板を、メイン配線基板の一面に搭載し、前記サブ配線基板と前記メイン配線基板の接続パッドとを電気的に接続する工程と、
前記半導体チップの外周全体を固定材によって覆って、前記メイン配線基板の前記一面側に前記半導体チップを固定する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体チップを固定する工程では、前記固定材によって前記接続部材及び前記サブ配線基板のそれぞれの外周全体を覆って、前記固定材を前記メイン配線基板の前記一面上に設けることで封止する、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体チップを固定する工程では、前記固定材を金型内で加圧して前記半導体チップ、前記接続部材及び前記サブ配線基板のそれぞれの外周全体を覆うように充填する、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記接続部材を支持する支持部が、前記チップ載置面と前記基板載置面との間に設けられた前記載置台を用いる、請求項８ないし１０のいずれか１項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、半導体チップが配線基板に実装されてなる半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体装置は、一面に複数の接続パッドを有し、他面に接続パッドと電気的に接続された複数のランドとを有する配線基板と、配線基板の一面に搭載された半導体チップと、半導体チップの電極パッドと配線基板の接続パッドとを電気的に接続するワイヤと、少なくとも半導体チップとワイヤを覆う絶縁性樹脂からなる封止体と、配線基板のランドに設けられた外部端子（半田ボール）とを備えて構成されている。このような本発明に関連する半導体装置は、例えば特許文献１、２に記載されている。
【０００３】
また、例えば特許文献３には、半導体チップが実装されるマルチチップモジュール基板と、半導体チップとワイヤを介して電気的に接続されるサブ基板とを備える半導体装置が開示されている。この半導体装置は、半導体チップが電気的に接続されたサブ基板が、マルチチップモジュール基板上に実装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４４２２９号（図７）
【特許文献２】特開２００１−４４３２４号（図７）
【特許文献３】特開平１１−２９７９２７号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１、２の構成では、半導体チップが配線基板上に接着材などによって固定されているので、半導体チップと配線基板との熱膨張係数の差に起因する応力が発生し、半導体装置の信頼性を低下させる恐れがある。
【０００６】
さらに、特許文献１、２の構成では、半導体チップが配線基板上に接着されて固定されているので、配線基板における半導体チップが搭載されているエリアと、配線基板における半導体チップが無いエリアとの境界、特に半導体チップの外周部の４つの角部に応力が集中してしまう問題がある。このような応力の集中が生じることによって、半導体チップの４つの角部の下方に配置される外部端子（半田ボール）が破損してしまい、半導体装置を実装基板上に実装する二次実装時の信頼性も低下させる恐れがある。
【０００７】
また、特許文献１、２においては、半導体チップが配線基板上に接着固定されているので、半導体チップと配線基板との熱膨張係数の差によって、半導体装置にソリが発生する問題がある。さらに、半導体装置に生じたソリの状態によっては、半導体装置の実装精度の悪化を招いたり、実装基板と外部端子との接続不良が発生したりする恐れがある。
【０００８】
また、特許文献３では、配線基板に搭載された半導体チップの一部、半導体チップと配線基板との間隙が、封止樹脂で覆われずに露出されている。このため、半導体チップとしてＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられた場合には、半導体チップの周囲において、封止樹脂の熱膨張の差による応力が異なることで、リフレッシュ特性が劣化する恐れがあった。
【０００９】
また、特許文献３では、半導体チップの一部が封止樹脂で覆われていないので、半導体装置の耐湿性の低下や、半導体装置の機械的強度が低下する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するものである。
【００１１】
本発明の半導体装置の一態様によれば、一面に電極パッドが設けられた半導体チップと、一面に接続パッドが設けられたサブ配線基板と、電極パッドと接続パッドとを電気的に接続する接続部材と、一面にサブ配線基板が搭載され、サブ配線基板の接続パッドと電気的に接続される外部端子が設けられたメイン配線基板と、半導体チップの外周全体を覆って設けられ、メイン配線基板の一面側に半導体チップを固定する固定材と、を備える。サブ配線基板は、メイン配線基板の厚み方向において、メイン配線基板と半導体チップとの間に位置されている。
【００１２】
以上のように構成した本発明に係る半導体装置は、メイン配線基板の一面と半導体チップとの間に固定材が配置され、半導体チップがメイン配線基板の一面上に直接固定されないように構成されている。この構成によって、半導体チップとメイン配線基板との熱膨張係数の差によって生じる応力が低減され、半導体装置の反りが低減される。さらに、この構成によって、半導体チップの外周近傍に配置される外部端子に作用する応力が低減されるので、外部端子の破損が低減される。
【００１３】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体チップの外周全体、つまり半導体チップの外周面の全てが固定材で覆われることによって、半導体装置の耐湿性及び機械的強度が向上される。また、半導体チップの外周面の全てが固定材で覆われることによって、固定材の熱膨張等によって半導体チップに加わる応力を、半導体チップの周囲において均等に作用させることが可能になる。したがって、半導体装置の信頼性が向上される。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように本発明によれば、熱膨張によって半導体装置に生じる反り、外部電極の破損の発生を低減し、半導体装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施例の半導体装置の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図２】第１の実施例の半導体装置を示す断面図である。
【図３】第１の実施例の半導体装置の製造方法において、載置台を用いて半導体チップとサブ配線基板を電気的に接続する工程を説明するための断面図である。
【図４】半導体チップとサブ配線基板がワイヤを介して接続された構成を示す斜視図である。
【図５】第１の実施例の半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図６】第２の実施例の半導体装置を示す断面図である。
【図７】第２の実施例の半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例のＢＧＡ型の半導体装置の一部を切り欠いて示す平面図である。図２は、第１の実施形態の半導体装置を示す断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、第１の実施例の半導体装置１は、半導体チップ５と、ワイヤ８を介して半導体チップ５と電気的に接続されるサブ配線基板６と、サブ配線基板６が実装されるメイン配線基板７と、メイン配線基板７に半導体チップ５を固定する封止樹脂材９と、を備えている。
【００１９】
半導体チップ５の一面（表（おもて）面）には、例えば論理回路或いは記憶回路などの所定回路が形成されている。また、半導体チップ５の表面の外周近傍位置には複数の電極パッド５ａが形成されており、電極パッド５ａを除く半導体チップ５の表面に、図示しないパッシベーション膜が形成されることよって、回路形成面である表面が保護されている。
【００２０】
メイン配線基板７は、所定の配線が形成された略四角形に形成され、厚さが例えば０．２ｍｍ程度のガラスエポキシ基板である。メイン配線基板７は、基材の両面に所定の配線が形成されており、配線が、図示しない絶縁膜、例えばソルダーレジストで部分的に覆われている。メイン配線基板７の一面（表面）の配線のソルダーレジストから露出された部分には、複数の接続パッド７ａが形成されている。また、メイン配線基板７の表面の反対側の他面（裏面）には、配線のソルダーレジストから露出された部分に複数のランド７ｂが形成されている。そして、接続パッド７ａとこの接続パッド７ａに対応するランド７ｂとは、図２に示すように、メイン配線基板７の配線７ｃによってそれぞれ電気的に接続されている。また、複数のランド７ｂには、それぞれ外部端子１１を構成する半田ボールがそれぞれ搭載されており、外部端子１１が所定の間隔で格子状に配置されている。
【００２１】
メイン配線基板７の表面上には、サブ配線基板６が搭載されている。サブ配線基板６は、例えば厚さが０．２ｍｍ程度に形成されたガラスエポキシ基板である。サブ配線基板６は、半導体チップ５の外形よりもやや大きな開口部１３を有する略四角形の枠状に形成されており、所定の配線が形成されている。また、サブ配線基板６には、メイン配線基板７と同様に、複数の接続パッド６ａと、これら接続パッド６ａと電気的に接続されたランド６ｂとが形成されている。そして、サブ配線基板６のランド６ｂと、メイン配線基板７の接続パッド７ａとは、それぞれバンプ電極１２を介して、電気的に接続されている。
【００２２】
そして、サブ配線基板６の開口部１３の上方の位置には、半導体チップ５が配置されている。半導体チップ５は、サブ配線基板６の一面(表面)に平行な平面において、開口部１３内に配置されている。また、メイン配線基板７の厚み方向において、サブ配線基板６の表面と半導体チップ５の表面の反対側の他面（裏面）との間に間隙が設けられている。このように、開口部１３の上方に半導体チップ５が配置されると共に、上述の間隙が設けられることで、製造時に封止樹脂材９が半導体チップ５の周囲に円滑に行き渡らせることができる。
【００２３】
また、半導体チップ５の電極パッド５ａは、電極パッド５ａとそれぞれ対応するサブ配線基板６の接続パッド６ａと、接続部材としての導電性を有するワイヤ８によって結線されることで、電気的に接続されている。ワイヤ８は例えばＡｕ、Ｃｕ等からなる。
【００２４】
また、メイン配線基板７の表面には、半導体チップ５、サブ配線基板６及びワイヤ８のそれぞれの外周全体を覆うように、封止樹脂材９が設けられている。封止樹脂材９は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、封止樹脂材９がメイン配線基板７の表面と半導体チップ５の裏面との間にも充填されて配置されることで、半導体チップ５がメイン配線基板７の上方位置に保持されている。
【００２５】
上述のように、本実施例の半導体装置１は、表面（一面）に電極パッド５ａが設けられた半導体チップ５と、表面（一面）に接続パッド６ａが設けられたサブ配線基板６と、電極パッド５ａと接続パッド６ａとを電気的に接続するワイヤ８（接続部材）と、表面（一面）にサブ配線基板６が搭載され、サブ配線基板６の接続パッド６ａと電気的に接続される外部端子１１が設けられたメイン配線基板７と、半導体チップ５の外周全体を覆って設けられ、メイン配線基板７の表面（一面）側に半導体チップ５を固定する封止樹脂材９（固定材）と、を備える。そして、サブ配線基板６は、メイン配線基板７の厚み方向において、メイン配線基板７と半導体チップ５との間に位置されている。言い換えれば、ワイヤ８（接続部材）は、半導体チップ５の電極パッド６ａから半導体チップ５の厚み方向に跨って延ばされてサブ配線基板６の接続パッド６ａに連結されている。
【００２６】
この構成のように、メイン配線基板７の表面と半導体チップ５の裏面との間に封止樹脂材９が配置され、半導体チップ５がメイン配線基板７の表面上に直接接着されて固定されないように構成されたことによって、例えば外部電極１１を形成するリフロー工程などにおいて、半導体チップ５とメイン配線基板７との熱膨張係数の差によって生じる応力が低減され、半導体装置１の信頼性を向上することができる。さらに、本実施例では、半導体チップ５がメイン配線基板７の表面上に直接接着されて固定されていないように構成されたことによって、半導体チップ５の外周の４つの角部の下方近傍位置に配置される各外部端子１１に作用する応力が低減されるので、外部端子１１の破損が低減され、半導体装置１を実装基板などに二次的に実装するときの信頼性も向上できる。
【００２７】
また、本実施例では、半導体チップ５がメイン配線基板７の表面上に直接接着されて固定されないように構成されたことによって、半導体チップ５とメイン配線基板７との熱膨張係数の差によって生じる半導体装置１の反りを低減することができる。
【００２８】
また、本実施例では、サブ配線基板６を用いることによって、メイン配線基板７と半導体チップ５との間が中空（非接触）となり、半導体チップ５の周囲全面に封止樹脂材９を配置することができると共に、メイン配線基板７における半導体チップ５の直下の位置に外部端子１１が配置されたＦＡＮ−ＩＮ構造を採ることが可能となる。
【００２９】
また、半導体チップ５の外周面の全てが封止樹脂材９で覆われるように構成されたことによって、半導体装置１の耐湿性及び機械的強度を向上できる。また、半導体チップ５がＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）である場合には、半導体チップ５の外周面の全てが封止樹脂材９で覆われたことによって、封止樹脂材９の熱膨張等によって半導体チップ５に加わる応力が均等化される。このため、半導体装置１のリフレッシュ特性の劣化を低減でき、リフレッシュ特性を向上することができる。
【００３０】
次に、第１の実施例の半導体装置の製造方法について説明する。
【００３１】
図３は、半導体チップ５とサブ配線基板６とのワイヤボンディング工程を示す断面図である。
【００３２】
まず、本実施例の製造方法では、半導体チップ５をサブ配線基板６にワイヤ８を介して電気的に接続するワイヤボンディング工程が行われる。このワイヤボンディング工程では、図３（ａ）に示すように、半導体チップ５及びサブ配線基板６がそれぞれ載せられる載置台としてのワイヤボンディングステージ２１が用いられる。
【００３３】
ワイヤボンディングステージ２１は、図３（ａ）及び図３（ｂ１）に示すように、半導体チップ５が載せられるチップ載置面２２と、サブ配線基板６が載置される基板載置面２３とを有している。このワイヤボンディングステージ２１は、半導体チップ５の厚み方向において、チップ載置面２２に載せられた半導体チップ５の裏面が、基板載置面２３に載せられたサブ配線基板６の表面よりも上方に位置するように、チップ載置面２２及び基板載置面２３が形成されている。
【００３４】
また、ボンディングステージ２１のチップ載置面２２には吸着孔２５が設けられており、チップ載置面２２に搭載された半導体チップ５が吸着されて保持されるように構成されている。図示しないが、基板載置面２３に、チップ載置面２２と同様の吸着穴が設けられ、サブ配線基板６が吸着保持されてもよい。また、基板載置面２３には、サブ配線基板６のランド６ｂに設けられたバンプ電極との接触を避けるための凹部が形成されている。
【００３５】
また、ワイヤボンディングステージ２１は、図３（ｂ２）に示すように、ワイヤ８を支持する支持部としての支持壁２４が、チップ載置面２２と基板載置面２３との間に設けられてもよい。支持壁２４は、半導体チップ５の外周に沿って環状に形成されており、支持壁２４の上端面が、半導体チップ５の表面の位置よりも上方まで突出されている。このような支持壁２４を有するワイヤボンディングステージ２１を用いることで、支持壁２４によってワイヤ８の長さ方向の途中が支持されるので、ワイヤ８が半導体チップ５の外周部に接触することなく良好に湾曲された形状に形成することが可能になり、半導体チップ５の外周全体、ワイヤ８の外周全体に封止樹脂材９を円滑に行き渡らせることが可能になる。なお、ワイヤボンディングステージ２１の代わりに、同様に構成された治具が用いられてもよいことは勿論である。
【００３６】
このように構成されたボンディングステージ２１を用いて、図３（ａ）に示すように、チップ載置面２２が形成された突出部を、サブ配線基板６の開口部１３内に配置するように、枠状のサブ配線基板６の裏面側をボンディングステージ２１のチップ載置面上に搭載して保持する。続いて、ボンディングステージのチップ載置面２２上に半導体チップ５を搭載して保持する。
【００３７】
つぎに、図３（ｂ１）及び図３（ｂ２）に示すように、ボンディングステージ２１上に保持された半導体チップ５の電極パッド５ａと、サブ配線基板６の接続パッド６ａとを、それぞれ導電性のワイヤ８によって結線して電気的に接続する。
【００３８】
半導体チップ５の電極パッド５ａに対応する全てのワイヤ接続が完了した後、ボンディングステージ２１から取り外すことで、図３（ｃ）及び図４に示すように、半導体チップ５がワイヤ接続されたサブ配線基板６が得られる。このとき、半導体チップ５は、複数のワイヤ８による張力によってサブ配線基板６の上方に保持されている。
【００３９】
図５は、第１の実施例の半導体装置１の製造工程を説明するための断面図である。
【００４０】
まず、本実施例に用いられる配線母基板は、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ）方式で処理されるものであり、複数の製品形成部がマトリクス状に配置されている。製品形成部は、配線母基板が切断、分離された後に、上述したメイン配線基板７となる部位で、メイン配線基板７と同様の構成であるので、説明を省略する。また、マトリックス状に配置された製品形成部の周囲には、枠部が設けられている。枠部には、図示しない位置決め孔が所定の間隔で設けられており、配線母基板の搬送、位置決めが可能に構成されている。また、製品形成部間の領域に、ダイシングラインＤＬが含まれている。まず、図５（ａ）に示すように、複数のメイン配線基板７を構成する配線母基板が準備される。
【００４１】
次に、配線母基板は、サブ基板搭載工程に移行される。図５（ｂ）に示すように、配線母基板の主面上には、半導体チップ５がワイヤ接続されたサブ配線基板６が、フリップチップ実装されることで、各サブ配線基板６が各製品形成部にそれぞれ搭載される。
【００４２】
フリップチップ実装では、例えばフリップチップボンダー（不図示）のボンディングツールを用いてサブ配線基板６の表面の外周部を保持し、サブ配線基板６の裏面のランド６ｂに形成されたバンプ電極１２を、製品形成部の接続パッド６ａ上に超音波熱圧着することで搭載される。バンプ電極１２としては、例えばＡｕ等からなるスタッドバンプが用いられる。なお、ボンディングツールの先端には、図示しないが、半導体チップ５及びワイヤ８との接触を避けるための凹部が形成されており、ワイヤ８を変形させないようにサブ配線基板６を保持することが可能にされている。続いて、サブ配線基板６が搭載された配線母基板は、封止工程に移行される。
【００４３】
封止工程では、図５（ｃ）に示すように、配線母基板の表面に、複数の製品形成部に跨って一体的な封止体が、封止樹脂材９によって形成される。この封止工程では、例えばコンプレッションモールド装置（不図示）が用いられる。コンプレッションモールド装置が有する成形金型の上型に、配線母基板の裏面を吸着保持させることで、配線母基板がセットされる。
【００４４】
そして、コンプレッションモールド装置が有する成形金型の下型には、フィルムを介して、顆粒状の封止樹脂材、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が所定量、供給されて、下型が所定温度まで加熱され、顆粒状の封止樹脂材９が溶融される。その後、配線母基板の他面を吸着保持した上型を下型に向かって下降させて、配線母基板の表面側を、溶融された封止樹脂材９に浸漬させる。そして、コンプレッションモールド装置の上型と下型によって封止樹脂材９を圧縮することで、配線母基板上の所定部分に封止樹脂材９を充填する。
【００４５】
本実施例では、コンプレッションモールド装置を用いて封止樹脂材９を加圧して充填する方法を用いることによって、半導体チップ５の側面から封止樹脂材９を流し込ませていないので、封止樹脂材９の流し込み時のワイヤ流れを発生させることなく、配線母基板に複数のワイヤ８で吊り下げられた半導体チップ５の全ての外周面、及びメイン配線基板７とサブ配線基板６との電気的接続部に封止樹脂材９を円滑に充填させることができる。
【００４６】
そして、封止樹脂材９を例えば１８０℃程度の所定の温度で熱硬化させることによって、図５（ｃ）に示すように、配線母基板上に、封止樹脂材９によって封止体が形成される。複数の製品形成部を一括して覆うように封止することで、配線母基板に、外形の寸法精度が良い封止体を効率的に形成することができる。
【００４７】
次に、封止体が形成された配線母基板は、ボールマウント工程に移行される。図５（ｄ）に示すように、配線母基板の裏面に格子状に配置された複数のランド上に、導電性を有する半田ボールを搭載することで、外部端子１１を形成する。
【００４８】
ボールマウント工程では、配線母基板上のランドの配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたマウントツール（不図示）を用いて、例えば半田等からなる半田ボールをマウントツールで保持し、保持された半田ボールにフラックスを転写形成し、製品形成部のランドに一括搭載する。全ての製品形成部に半田ボールを搭載した後、配線母基板をリフロー工程で加熱することで外部端子１１が形成される。
【００４９】
次に、外部端子１１が形成された配線母基板は、基板ダイシング工程に移行され、図５（ｅ）に示すように、配線母基板をダイシングラインに沿って切断し、製品搭載部毎にそれぞれ分離する。この基板ダイシング工程では、配線母基板の封止体側をダイシングテープ２９上に載せて接着し、ダイシングテープ２９によって配線母基板を固定する。その後、ダイシング装置（不図示）のダイシングブレードを用いて、配線母基板をダイシングラインに沿って縦横方向に切断して、個々の製品形成部毎に切断して、分離する。切断、分離後、ダイシングテープ２９から製品形成部である半導体装置１を取り上げることで、図１及び図２に示したような半導体装置１が得られる。
【００５０】
上述したように、本実施例の半導体装置の製造方法は、半導体チップ５が載せられるチップ載置面２２と、サブ配線基板６が載置される基板載置面２３とを有し、半導体チップ５の厚み方向において、チップ載置面２２に載せられた半導体チップ５が、基板載置面２３に載せられたサブ配線基板６の表面（一面）よりも上方に位置するように、チップ載置面２２及び基板載置面２３が形成されたボンディングステージ２１（載置台）を用いて行われる。そして、この製造方法は、表面（一面）に電極パッド５ａが設けられた半導体チップ５をチップ載置面２２に載せると共に、表面（一面）に接続パッド６ａが設けられたサブ配線基板６を基板載置面２３に載せる工程と、半導体チップ５の電極パッド５ａとサブ配線基板６の接続パッド６ａとを、ワイヤ８（接続部材）を介して電気的に接続する工程と、半導体チップ５とワイヤ８（接続部材）を介して電気的に接続されたサブ配線基板６を、メイン配線基板７の表面（一面）に搭載し、サブ配線基板６とメイン配線基板７の接続パッド７ａとを電気的に接続する工程と、半導体チップ５の外周全体を封止樹脂材９（固定材）によって覆って、メイン配線基板７の表面（一面）側に半導体チップ５を固定する工程と、を有している。この製造方法によれば、例えば外部電極１１を形成するリフロー工程などにおいて、熱膨張によって半導体装置１に生じる反り、及び外部電極１１の破損を低減し、信頼性が向上された半導体装置１を提供することができる。
【００５１】
（第２の実施例）
図６は、第２の実施例の半導体装置を示す断面図である。図７は、第２の実施例の半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。
【００５２】
第２の実施例の半導体装置２は、第１の実施例と基本構成が同様に構成されており、メイン配線基板７の表面に、サブ配線基板６が配置される凹部が形成されている点だけが異なっている。このため、第２の実施例において、第１の実施例と同一の構成部材には、第１の実施例と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、第２の実施例の半導体装置２が備えるメイン配線基板７の表面には、凹部２７がメイン配線基板７の外周部に沿って環状に形成されている。この凹部２７の底面には、接続パッド７ａが形成されており、凹部２７内に配置されたサブ配線基板６が、バンプ電極１２を介して接続パッド７ａに電気的に接続されている。
【００５４】
また、図７に示すように、第２の実施例の半導体装置２は、サブ配線基板６が配線母基板の凹部２７内に配置されて実装される点を除いて、上述した第１の実施例における製造工程と同様に行われるので、説明を省略する。
【００５５】
第２の実施例の半導体装置２によれば、第１の実施例の半導体装置１と同様の効果が得られると共に、メイン配線基板７の表面に設けられた凹部２７内にサブ配線基板６が配置されることで、半導体装置２の薄型化を図ることができる。
【００５６】
なお、上述した実施例の半導体装置１，２が備えるサブ回路基板６は、四角形の枠状に形成されたが、必要に応じて、サブ回路基板６が複数に分割されて配置されてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  半導体装置
５  半導体チップ
５ａ  電極パッド
６  サブ配線基板
６ａ  接続パッド
７  メイン配線基板
８  ワイヤ
９  封止樹脂材
１１  外部端子
１３  開口部
【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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