(57)【要約】【課題】半導体装置の組立工程において、製造用パッケージ基板の変形やたわみを避けつつ、製造用パッケージ基板を大きく、且つ、薄くすることができる。【解決手段】複数のパッケージ基板片を有する製造用パッケージ基板の裏面に、板を接着し、製造用パッケージ基板の各パッケージ基板片に、各半導体チップを搭載し、各半導体チップと、各パッケージ基板片と、を樹脂封止し、板を製造用パッケージ基板から剥離する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッケージ基板片を有する製造用パッケージ基板の裏面に、板を接着し、
前記製造用パッケージ基板の前記各パッケージ基板片に、各半導体チップを搭載し、
前記各半導体チップと、前記各パッケージ基板片と、を樹脂封止し、
前記板を前記製造用パッケージ基板から剥離する、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記製造用パッケージ基板を、前記半導体パッケージ基板片毎に、切断して、複数の半導体装置を形成する、ことをさらに備え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】
前記板として、一枚板、又は、開口部が形成された一枚板を用いる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記板として、金属箔、又は、耐熱性のある樹脂を用いる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤として、プリプレグ、又は、熱可塑性樹脂を用いる、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記板を、熱を加えることにより、剥離する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
製造用パッケージ基板を、
それぞれ半導体装置に組み込まれる複数のパッケージ基板片が、Ｘ方向及びＹ方向に並んで、第１のマトリクスが形成され、
前記各パッケージ基板片のＸ方向両隣にはそれぞれ切断用のＸ方向配列デッドスペースが設けられ、前記各パッケージ基板片のＹ方向両隣にはそれぞれ切断用のＹ方向配列デッドスペースが形成された、
ものとして構成し、
製造工程の途中において前記製造用パッケージ基板の裏面に貼り付けられる板を、
Ｙ方向に対向する一対の周辺Ｘ辺と、Ｘ方向に対向する一対の周辺Ｙ辺と、により枠体が構成され、
前記一対の周辺Ｙ辺をＸ方向に連結する任意数の内部Ｘ辺と、前記一対の周辺Ｘ辺をＹ方向に連結する任意数の内部Ｙ辺と、がＸ方向及びＹ方向に前記枠体内を走り、  
前記周辺Ｘ辺と前記内部Ｘ辺、または、前記内部Ｘ辺とそれと隣り合う別の前記内部Ｘ辺と、
前記周辺Ｙ辺と前記内部Ｙ辺、または、前記内部Ｙ辺とそれと隣り合う別の前記内部Ｙ辺と、
により囲まれる、それぞれが前記パッケージ基板片よりもＸ方向及びＹ方向の両方向において大きい、複数の開口部が形成され、
前記複数の開口部がＸ方向及びＹ方向に並んで、前記第１マトリクスと位置が同期した、第２マトリクスが形成される、
ものとして構成し、
前記各パッケージ片が前記各開口部に含まれるように、前記板を、前記製造用パッケージ基板の裏面に貼り付けることにより、
前記板側から見て、前記各パッケージ基板片と、前記各パッケージ基板片を囲む前記周辺Ｘ辺、前記内部Ｘ辺、前記周辺Ｙ辺又は前記内部Ｙ辺と、で挟まれた前記Ｙ方向配列デッドスペース及びＸ方向配列デッドスペースを、それぞれＹ方向切断しろ及びＸ方向切断しろとなし、
前記パッケージ基板片に半導体チップを搭載し、
前記半導体チップと前記パッケージ基板片とを樹脂封止し、
前記Ｙ方向切断しろ及びＸ方向切断しろに沿って切断することにより、前記周辺Ｘ辺、前記内部Ｘ辺、前記周辺Ｙ辺又は前記内部Ｙ辺を除去して、複数の半導体装置を形成する、
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、半導体装置の製造方法、特に、パッケージ基板を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の組立工程においては、半導体装置のそれぞれに組み込まれることとなるパッケージ基板片が、複数繋がって、一枚の基板の形状をなしている、製造用パッケージ基板が用いられている。このような製造用パッケージ基板を用いて、ダイボンディング工程、ワイヤーボンディング工程、樹脂封止工程等を経て、製造用パッケージ基板を、パッケージ基板片毎に切断して、最終的に、複数の半導体装置を製造する。
【０００３】
このような組立工程においては、製造効率の向上を目指して、すなわち、半導体装置の製造コストや製造時間を抑えるため、一度に、より多くの半導体装置を製造することが求められていた。従って、このような目的を達成するために、様々な製造上の工夫が行われてきたが、その１つとして、先に説明したような製造用パッケージ基板をより大きくすること、言い換えると、より多くのパッケージ片を切り出すことができる製造用パッケージ基板が用いられてきた。
【０００４】
さらに、様々な小型の電気機器に使用されることから、半導体装置自体を薄くすることも、求められていた。従って、このようなことを実現するために、半導体装置が備えるパッケージ基板片に対しても、薄くすることが求められている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７４０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記を鑑みてなされたもので、半導体装置の組立工程において、製造用パッケージ基板の変形やたわみを避けつつ、製造用パッケージ基板を大きく、且つ、薄くすることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、複数のパッケージ基板片を有する製造用パッケージ基板の裏面に、板を接着し、前記製造用パッケージ基板の前記各パッケージ基板片に、各半導体チップを搭載し、前記各半導体チップと、前記各パッケージ基板片と、を樹脂封止し、前記板を前記製造用パッケージ基板から剥離する、ことを備える。
【０００８】
本発明の他の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、製造用パッケージ基板を、それぞれ半導体装置に組み込まれる複数のパッケージ基板片が、Ｘ方向及びＹ方向に並んで、第１のマトリクスが形成され、前記各パッケージ基板片のＸ方向両隣にはそれぞれ切断用のＸ方向配列デッドスペースが設けられ、前記各パッケージ基板片のＹ方向両隣にはそれぞれ切断用のＹ方向配列デッドスペースが形成された、ものとして構成し、製造工程の途中において前記製造用パッケージ基板の裏面に貼り付けられる板を、Ｙ方向に対向する一対の周辺Ｘ辺と、Ｘ方向に対向する一対の周辺Ｙ辺と、により枠体が構成され、前記一対の周辺Ｙ辺をＸ方向に連結する任意数の内部Ｘ辺と、前記一対の周辺Ｘ辺をＹ方向に連結する任意数の内部Ｙ辺と、がＸ方向及びＹ方向に前記枠体内を走り、  前記周辺Ｘ辺と前記内部Ｘ辺、または、前記内部Ｘ辺とそれと隣り合う別の前記内部Ｘ辺と、前記周辺Ｙ辺と前記内部Ｙ辺、または、前記内部Ｙ辺とそれと隣り合う別の前記内部Ｙ辺と、により囲まれる、それぞれが前記パッケージ基板片よりもＸ方向及びＹ方向の両方向において大きい、複数の開口部が形成され、前記複数の開口部がＸ方向及びＹ方向に並んで、前記第１マトリクスと位置が同期した、第２マトリクスが形成される、ものとして構成し、前記各パッケージ片が前記各開口部に含まれるように、前記板を、前記製造用パッケージ基板の裏面に貼り付けることにより、前記板側から見て、前記各パッケージ基板片と、前記各パッケージ基板片を囲む前記周辺Ｘ辺、前記内部Ｘ辺、前記周辺Ｙ辺又は前記内部Ｙ辺と、で挟まれた前記Ｙ方向配列デッドスペース及びＸ方向配列デッドスペースを、それぞれＹ方向切断しろ及びＸ方向切断しろとなし、前記パッケージ基板片に半導体チップを搭載し、前記半導体チップと前記パッケージ基板片とを樹脂封止し、前記Ｙ方向切断しろ及びＸ方向切断しろに沿って切断することにより、前記周辺Ｘ辺、前記内部Ｘ辺、前記周辺Ｙ辺又は前記内部Ｙ辺を除去して、複数の半導体装置を形成する、ことを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、半導体装置の組立工程において、製造用パッケージ基板の変形やたわみを避けつつ、製造用パッケージ基板を大きく、且つ、薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態にかかる製造用パッケージ基板及び板の平面図及び断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造工程を説明するための図（その１）である。
【図３】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造工程を説明するための図（その２）である。
【図４】本発明の実施形態にかかる板の貼り付け工程を説明するための図である。
【図５】本実施形態の変形例にかかる板の貼り付け工程を説明するための図である。
【図６】本実施形態の他の変形例にかかる板の貼り付け工程を説明するための図である。
【図７】本実施形態の他の変形例にかかる半導体装置の製造工程を説明するための図（その１）である。
【図８】本実施形態の他の変形例にかかる半導体装置の製造工程を説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態を説明する。ただし、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
ここでは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリといった半導体記憶装置を例に説明をするが、本発明は、このような半導体記憶装置に限定されるものではなく、他の半導体装置でも用いることができる。
【００１３】
本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法について、図１から図３を用いて説明する。なお、全図面にわたり共通する部分には、共通する符号を付す。
【００１４】
まず、図１（ａ１）及び（ａ２）を用いて、製造用パッケージ基板１を、説明する。
【００１５】
半導体装置２０を製造する際に用いられる製造用パッケージ基板１は、図１（ａ１）の平面図に示されるように、例えば、２０ｃｍ×１５ｃｍ程度の大きさを有する平板である。この基板には、複数のパッケージ基板片１６が形成されている。このパッケージ基板片１６は、各半導体装置２０の一部を構成することとなる部材である。さらに、図１（ａ１）中のＡ−Ａ´での製造用パッケージ基板１の断面は、図１（ａ２）に示される。製造用パッケージ基板１の厚さは、例えば、１３０μｍから１７０μｍの、３層構造をもつものである。詳細には、製造用パッケージ基板１は、強度を確保するためにガラス繊維を含むＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）材等で形成される、例えば、厚さ１００μｍから１６０μｍのコア材１１と、そのコア材１１の両面を覆う金属めっき１２（例えば、銅めっきや金めっき）と、を備える。また、図１（ａ２）からもわかるように、製造用パッケージ基板１の表面１ｂ側の金属めっき１２と裏面１ａ側の金属めっき１２とを電気的に接続するために、コア材１１の一方の面から他方の面までを貫通する複数のビア１３が、コア材１１中に形成されている。
【００１６】
次に、図１（ｂ１）及び（ｂ２）を用いて、上記の製造用パッケージ基板１の機械的強度を補強するための板２を説明する。
【００１７】
板２は、図１（ｂ１）の平面図に示されるように、製造用パッケージ基板１と同じ大きさを持つ一枚板である。さらに、図１（ｂ１）中のＢ−Ｂ´での板２の断面は、図１（ｂ２）に示される。この板２の厚さは、半導体装置２０の組立工程において、製造用パッケージ基板１に貼り付けることによって、製造用パッケージ基板１が変形やたわむことがないようなものとすることができる、厚さが選択される。例えば、板２の厚さは、０．１２５ｍｍから０．２ｍｍである。さらに、この板２は、銅箔等の金属箔、耐熱性のある樹脂シート等によって、構成されている。板２は、後の製造工程を考慮すると２００℃から３００℃の温度に対して耐熱性があることが好ましい。
【００１８】
次に、図２及び図３の断面工程図を用いて、このような製造用パッケージ基板１と板２とを用いた、半導体装置２０の製造方法を説明する。
【００１９】
まず、先に説明した板２を、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、製造用パッケージ基板１の裏面１ａに貼り付ける。
【００２０】
詳細には、板２は、製造用パッケージ基板１の裏面１ａに、接着剤や接着シート等を用いて貼り付けられる。この際、製造用パッケージ基板１における、半導体チップ３が搭載される製造用パッケージ基板１の所定の領域や、半導体装置２０に組み込まれることとなる製造用パッケージ基板１の一部（パッケージ基板片１６）を、汚染したり、傷をつけたりすることなく、板２を貼り付ける。そのため、これらの接着剤は、組立工程中においては、板２を製造用パッケージ基板１に接着した状態を維持し、一方で、板２を製造用パッケージ基板１から剥離する際には、熱を加えるだけで、製造用パッケージ基板１の裏面１ａを傷つけることなく、剥離できるようなものを選択する。例えば、この接着剤等６は、プリプラグや熱可塑性の樹脂である。さらに、好ましくは、３００℃以上で軟化する熱可塑性の樹脂が良い。また、これらの接着剤は、先に説明した製造用パッケージ基板１に形成された複数のパッケージ基板片１６を取り囲むように、塗布される。言い換えると、これらの接着剤は、製造用パッケージ基板１の裏面１ａの、隣り合うパッケージ基板片１６の間の領域や、製造用パッケージ基板１の裏面１ａの外周部に、塗布され、又は、貼り付けられる。このようにすることで、パッケージ基板片１６を汚したり、傷つけたりすることを避けることができる。そして、このように接着剤が塗布された製造用パッケージ基板１の裏面１ａに、加圧装置等を用いて、板２を、図２（ｂ）に示すように、貼り付ける。
【００２１】
次に、図２（ｃ）に示されるように、製造用パッケージ基板１の表面１ｂに、複数の半導体チップ３を搭載する。半導体チップ３は、製造用パッケージ基板１の表面１ｂに形成されたパッケージ基板片１６に搭載される。
【００２２】
次に、図３（ａ）に示されるように、ワイヤー接続を行う。詳細には、半導体チップ３上の端子と、パッケージ基板片１６上の端子とを、電気的に接続するためのワイヤー４を結線するのである。なお、ここでは、ワイヤー４によって結線する方法を説明したが、フリップチップ式実装を用いて、半導体チップ３と、製造用パッケージ基板１とを、バンプによって、電気的に接続しても良い。
【００２３】
次に、図３（ｂ）に示されるように、半導体チップ３の表面と、製造用パッケージ基板１の表面１ｂと、を覆うように、樹脂５で封止する。この段階において、樹脂５で封止されることにより、製造用パッケージ基板１の強度が、確保されることとなる。
【００２４】
次に、図３（ｃ）に示されるように、板２を製造用パッケージ基板１から剥離する。
【００２５】
詳細には、加熱装置等により、熱を板２に加えることによって、接着剤等を軟化させ、板２を、製造用パッケージ基板１から剥離する。このようにすることによって、板２を剥離する際、製造用パッケージ基板１の裏面１ａを傷つけることを避けることができる。この板２の剥離の際に、加える温度としては、接着剤等を、軟化させることができるような温度であって、例えば、３００℃以上である。
【００２６】
板２を剥離後、図３（ｄ）に示すように、半導体装置２０毎に、樹脂５に覆われた製造用パッケージ基板１を切断し、複数の半導体装置２０を形成する。
【００２７】
このようにすることにより、組立工程の途中の樹脂封止する前の製造用パッケージ基板１が変形したり、たわんだりすることを避けることができる。従って、製造用パッケージ基板１を大きく、且つ、薄いものとすることができる。さらに、板２を剥離することから、完成品である半導体装置２０が厚くなることもない。また、これまで用いてきた製造装置を大幅に改造することや、搬送のために特別なことを行うことを、避けることができる。
【００２８】
次に、本実施形態の変形例としては、以下のような形状の板２を用いることが挙げられる。図５を用いて、本実施形態の変形例を説明する。図５（ａ）は、製造用パッケージ基板１及び変形例にかかる板２の平面図である。さらに、図５（ｂ）は、製造用パッケージ基板１とこの板２とを張り合わせたときの平面図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）中のＣ−Ｃ´での断面図である。
【００２９】
この変形例にかかる板としては、図５（ａ）に示されるような、一枚板である板２に、開口部を形成したものである。詳細には、この板２は、図５（ｂ）に示すように、製造用パッケージ基板１と板２とを張り合わせた際に、板２側から見て、板２が、製造用パッケージ基板１の外周部と重なり、且つ、板２の開口部の中央に、製造用パッケージ基板１の複数のパッケージ基板片１６が位置するように、板２に、開口部を形成したものである。この変形例にかかる板２の厚さや材質等は、先に説明した本実施形態の板２と同様である。
【００３０】
また、本実施形態の他の変形例としては、図６に示すような一枚板である板２に、複数の開口部を形成したものが挙げられる。図６を用いて、この変形例を説明する。図６（ａ）は、製造用パッケージ基板１及び変形例にかかる板２の平面図である。さらに、図６（ｂ）は、製造用パッケージ基板１とこの板２とを張り合わせたときの平面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）中のＣ−Ｃ´での断面図である。
【００３１】
詳細には、この板２は、図６（ａ）に示されるように、一枚板である板２に、パッケージ基板片１６の形状と相似であり、且つ、パッケージ基板片１６よりも少し大きい、複数の開口部２２が形成されたものである。製造用パッケージ基板１と板２とを張り合わせた際には、図６（ｂ）に示すように、板２側から見て、各開口部２２の中央に、各パッケージ基板片１６全体が見えることとなる。なお、他の変形例にかかる板２の厚さや材質等は、先に説明した本実施形態の板２と同様である。
【００３２】
そして、このような板２とすることにより、製造用パッケージ基板１が備えるパッケージ基板片１６に傷をつけることを、より効果的に避けることができる。
【００３３】
なお、これらの変形例にかかる板２を用いた、半導体装置２０の製造方法は、先に説明した本実施形態にかかる半導体装置２０の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００３４】
さらに、これらの変形例にかかる板２の剥離は、先に説明した実施形態と同様に行うことができるが、他の方法を用いることもできる。すなわち、図５及び図６に示される板２は、製造用パッケージ基板１と張り合わされた際、製造用パッケージ基板１の備えるパッケージ基板片１６と重なることがないため、パッケージ基板片１６と板２との分離を、樹脂５に覆われた製造用パッケージ基板１をパッケージ基板片１６毎に切断する際に、行うことができる。そして、このようにすることで、板２を製造用パッケージ基板１から剥離する工程を省略することができる。
【００３５】
以下に、この方法を用いた、半導体装置２０の製造方法を、図７及び図８の断面工程図を用いて、説明する。ここでは、図６で示されるような格子状の板２を用いた場合を例として説明するが、このような板２に限定されるものではなく、図５で示されるような板２を用いても良い。
【００３６】
まず、図６（ａ）で示されるように、製造用パッケージ基板１及び板２を準備する。
【００３７】
詳細には、製造用パッケージ基板１は、Ｘ方向及びＹ方向に並びマトリクス（第１のマトリクス）を形成する複数のパッケージ基板片１６を有し、さらに、各パッケージ基板片１６の両隣には、切断用のデッドスペース（切断しろ）１７が設けられている。板２は、それぞれＸ方向及びＹ方向に対向する一対の周辺Ｘ辺及び周辺Ｙ辺２ａにより構成された枠体と、任意数の内部Ｘ辺２ｂと、任意数の内部Ｙ辺２ｃと、を備える。この内部Ｘ辺２ｂと内部Ｙ辺とは、上記の枠体内をＸ方向及びＹ方向に走るように組み合わされ、それぞれ、一対の周辺Ｘ辺及び周辺Ｙ辺２ａ、をＸ方向に連結し、Ｙ方向に連結する。また、隣り合う各内部Ｘ辺２ｂと隣り合う内部Ｙ辺２ｃと、で囲まれた、複数の開口部２２は、それぞれ、パッケージ基板片１６よりもＸ方向及びＹ方向の両方向において大きく、さらに、この複数の開口部２２がＸ方向及びＹ方向に並んで、第１のマトリクスと位置が同期した、第２のマトリクスを形成している。
【００３８】
次に、図６で示されるような板２を、図６（ｂ）（ｃ）及び図７（ａ）で示されるように、製造用パッケージ基板１の裏面１ａに貼り付ける。板２は、先に説明した実施形態と同様に、接着剤や接着シート等を用いて貼り付ける。この際、製造用パッケージ基板１と板２とを、板２側から見て各開口部２２から各パッケージ基板片１６が見えるように、貼り付ける。このようにすることで、各内部Ｘ辺２ｂと各内部Ｙ辺２ｃとは、各デッドスペース１７と重なることとなる。
【００３９】
そして、図７（ｂ）に示されるように、製造用パッケージ基板１の表面１ｂに、複数の半導体チップ３を搭載する。
【００４０】
さらに、図７（ｃ）に示されるように、ワイヤー接続を行う。なお、ここでも、先に説明した実施形態と同様に、フリップチップ式実装を用いて、半導体チップ３と、製造用パッケージ基板１とを、バンプによって、電気的に接続しても良い。
【００４１】
そして、図８（ａ）に示されるように、半導体チップ３の表面と、製造用パッケージ基板１の表面１ｂと、を覆うように、樹脂５で封止する。
【００４２】
次に、図８（ｂ）に示されるように、樹脂封止した後に、板２を製造用パッケージ基板１から剥離することなく、樹脂５に覆われた製造用パッケージ基板１を、パッケージ基板片１６毎に、切断し、複数の半導体装置２０を形成する。詳細には、製造用パッケージ基板１を、デッドスペース１７に沿って、切断することにより、周辺Ｘ辺及び周辺Ｙ辺２ａ、内部Ｘ辺２ｂ、内部Ｙ辺２ｃを備えることのない、複数の半導体装置２０を形成する。従って、板２を製造用パッケージ基板１から剥離する工程を省略することができる。
【００４３】
このようにすることにより、組立工程の途中で、製造用パッケージ基板１が変形したり、たわんだりすることを避けることができるため、製造用パッケージ基板１を大きく、且つ、薄いものとすることができる。さらに、板２を剥離することから、完成品である半導体装置２０が厚くなることもない。
【００４４】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、これら以外の各種の形態を採ることができる。すなわち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    製造用パッケージ基板
１ａ  製造用パッケージ基板の裏面
１ｂ  製造用パッケージ基板の表面
２    板
２ａ  周辺Ｘ辺、周辺Ｙ辺
２ｂ  内部Ｘ辺
２ｃ  内部Ｙ辺
３    半導体チップ
４    ワイヤー
５    樹脂
１１  コア材
１２  金属めっき
１３  ビア
１６  パッケージ基板片
１７  デッドスペース
２０  半導体装置
２２  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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【図８】
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