(57)【要約】【課題】フリップチップ実装タイプの半導体装置において、良好な接続信頼性を保ちつつ、ソルダーレジストのクラック故障のない半導体装置を提供する。【解決手段】封止樹脂５の端面の配線基板１側の端部５ａ〜５ｄと第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６との間に、第１の樹脂層６よりも柔らかい材質の第２の樹脂層７を介在させる。【選択図】図１
2008181984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板に実装された半導体素子と、
前記配線基板上の前記半導体素子が実装された領域を開口して形成された第１の樹脂層と、
前記配線基板と前記半導体素子とを接合する封止樹脂と、
前記封止樹脂の端面の前記配線基板側の端部と前記第１の樹脂層との間に形成された第２の樹脂層と、
を備え、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さい材質であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、さらに、前記第１の樹脂層の開口側端面を覆うように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層の前記配線基板側とは反対側の全面に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、さらに、前記第１の樹脂層の開口側端面を覆うように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
配線基板と、
前記配線基板に実装された半導体素子と、
前記配線基板上の前記半導体素子が実装された領域を開口して形成された第１の樹脂層と、
前記配線基板と前記半導体素子とを接合する封止樹脂と、
前記封止樹脂の端面の前記配線基板側の端部上を被覆するように形成された第２の樹脂層と、
を備え、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さい材質であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記第２の樹脂層は、さらに、前記封止樹脂よりも硬化収縮が少ない材質であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも剛性率が低く、２ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも破断歪みが大きく、３％以上であり、且つ前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の樹脂層はソルダーレジストであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層とは異なる材料からなるソルダーレジストであることを特徴とする請求項９記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２の樹脂層は、液状の樹脂材が硬化されたものであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第２の樹脂層は、常温で固体のシート状の樹脂材が加熱溶融硬化されたものであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記封止樹脂は、液状の樹脂材が硬化されたものであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記封止樹脂は、常温で固体のシート状の樹脂材が加熱溶融硬化されたものであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記封止樹脂は、導電性の粒子を含むことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ実装タイプの半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＢＧＡ／ＣＳＰなどのフリップチップ実装タイプの半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図８（ａ）、（ｂ）に従来のフリップチップ実装タイプの半導体装置の断面を示す。図８（ｂ）に示す半導体装置は、図８（ａ）に示す半導体装置に対して、半導体素子がフリップチップ実装された配線基板上を成型封止材で封止したタイプのものである。
【０００３】
図８において、１０は配線基板、１１は半導体素子、１２は基板電極、１３は突起電極、１４は封止樹脂、１５はソルダーレジスト、１６は基板電極、１７はハンダボール、１８は成型封止材、１９はクラックである。
【０００４】
図８に示すように、半導体素子１１がフリップチップ実装されたこの種の半導体装置は、半導体素子１１の裏面に形成された外部接続用の突起電極１３の先端部が、配線基板１０上に形成された基板電極１２に当接し、配線基板１０と半導体素子１１との間には硬化した封止樹脂１４が設けられている。封止樹脂１４は半導体素子１１が配線基板１０の実装位置から移動しないように固定する役目と、基板電極１２と突起電極１３との接触部を封止して良好な電気接続状態を維持する役目を果たしている。また、配線基板１０の半導体素子１１を搭載する側の面（主面）には、素子搭載部を開口して形成されたソルダーレジスト１５が設けられている。また、配線基板１の主面側とは反対側の面（裏面）に形成された基板電極１６上にはハンダボール１７が設けられている。ハンダボール１７は、配線基板１０に設けられた配線（図示せず）を介して基板電極１２に電気的に接続する。また、図８（ｂ）に示す半導体装置は、成型封止材１８が、半導体素子１１がフリップチップ実装された配線基板１０上を封止している。
【０００５】
続いて、従来の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、主面上にソルダーレジスト１５が設けられた配線基板１０の素子搭載部にシート状の封止樹脂材を貼り付ける。この封止樹脂材は熱硬化性である。次に、半導体素子１１を、突起電極１３が形成されている裏面を配線基板１０の主面側に向けて、封止樹脂材上に配置し、熱をかけながら半導体素子１１を配線基板１０の側に押し付ける。このとき、封止樹脂材が熱により軟化して半導体素子１１の外側に流動するとともに、突起電極１３の先端部が基板電極１２に当接して導通する。
【０００６】
この状態で、温度を下げて封止樹脂材を硬化させ、封止樹脂１４を形成する。これにより、配線基板１０上の半導体素子１１の位置が、硬化した封止樹脂１４によって固定されて実装が完了する。
【０００７】
次に、配線基板１０の裏面側に形成されている基板電極１６上に、リフロー加熱により、ハンダボール１７を形成して、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ型）半導体装置は完成する。さらに、図８（ｂ）に示す半導体装置では、半導体素子１１が実装された配線基板１０上を成型封止材１８で密封する。
【０００８】
このように封止樹脂材を介したフリップチップ工法、とりわけ圧接方式により半導体素子が実装された半導体装置においては、配線基板１０の基板電極１２と半導体素子１１の突起電極１３とを常時安定した接続状態に保つために、硬化した封止樹脂１４が、硬化反応に伴う極めて大きな収縮により発生する強い圧縮応力によって半導体素子１１を配線基板１０に押し付けている。その押し付ける力の大きさは、低温から１２５℃、１５０℃といった高温に至るまでの温度変化に半導体装置が曝されたときにも、封止樹脂１４自体の熱収縮および熱膨張による寸法変化に耐えて、常時十分な接合力で配線基板１０と半導体素子１１とを接合できる大きさである。したがって一方では、封止樹脂１４の周囲に存在する半導体装置の構成材料には、封止樹脂１４の硬化収縮により発生する強い圧縮応力によって大きな引っ張り応力が生じることとなる。その結果、配線基板１０上の樹脂層であるソルダーレジスト１５にクラック１９が生じ、このクラック１９を起点として、配線基板１０の配線層の銅配線が切断されることがあった。
【特許文献１】特開２００１−３５８１７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、封止樹脂の端面の配線基板側の端部とソルダーレジスト（第１の樹脂層）との間に、ソルダーレジストよりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、ソルダーレジストよりも破断時の応力値が小さい材質の樹脂層（第２の樹脂層）を介在させることにより、良好な接続信頼性を保ちつつ、ソルダーレジストのクラック故障のない半導体装置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】
【００１０】
本発明の請求項１記載の半導体装置は、配線基板と、前記配線基板に実装された半導体素子と、前記配線基板上の前記半導体素子が実装された領域を開口して形成された第１の樹脂層と、前記配線基板と前記半導体素子とを接合する封止樹脂と、前記封止樹脂の端面の前記配線基板側の端部と前記第１の樹脂層との間に形成された第２の樹脂層と、を備え、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さい材質であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、さらに、前記第１の樹脂層の開口側端面を覆うように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層の前記配線基板側とは反対側の全面に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４記載の半導体装置は、請求項３記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、さらに、前記第１の樹脂層の開口側端面を覆うように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５記載の半導体装置は、配線基板と、前記配線基板に実装された半導体素子と、前記配線基板上の前記半導体素子が実装された領域を開口して形成された第１の樹脂層と、前記配線基板と前記半導体素子とを接合する封止樹脂と、前記封止樹脂の端面の前記配線基板側の端部上を被覆するように形成された第２の樹脂層と、を備え、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さい材質であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６記載の半導体装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、さらに、前記封止樹脂よりも硬化収縮が少ない材質であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７記載の半導体装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも剛性率が低く、２ＧＰａ以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８記載の半導体装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層よりも破断歪みが大きく、３％以上であり、且つ前記第１の樹脂層よりも破断時の応力値が小さいことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９記載の半導体装置は、請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第１の樹脂層はソルダーレジストであることを特徴とする。また、本発明の請求項１０記載の半導体装置は、請求項９記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層とは異なる材料からなるソルダーレジストであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１１記載の半導体装置は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、液状の樹脂材が硬化されたものであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１２記載の半導体装置は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置であって、前記第２の樹脂層は、常温で固体のシート状の樹脂材が加熱溶融硬化されたものであることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１３記載の半導体装置は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置であって、前記封止樹脂は、液状の樹脂材が硬化されたものであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１４記載の半導体装置は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置であって、前記封止樹脂は、常温で固体のシート状の樹脂材が加熱溶融硬化されたものであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１５記載の半導体装置は、請求項１ないし１４のいずれかに記載の半導体装置であって、前記封止樹脂は、導電性の粒子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、封止樹脂材を介したフリップチップ工法、とりわけ圧接方式により半導体素子が実装された半導体装置において、封止樹脂材の強力な収縮力に起因する配線基板上のソルダーレジストのクラック損傷や、銅配線の断線、配線基板の基材のクラック損傷を防止でき、信頼性の高い半導体装置を実現できる。
【００２５】
さらに、低温から１２５℃、１５０℃といった高温に至るまでの温度変化に半導体装置が曝されたときにも、封止樹脂の熱収縮および熱膨張に起因する応力を吸収でき、配線基板上のソルダーレジストのクラック損傷や、銅配線の断線、配線基板の基材のクラック損傷を防止でき、品質および周囲温度変動に対する信頼性の高い半導体装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を交えて説明する。
図１（ａ）は本実施の形態における半導体装置の平面を示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ部の断面を示す図である。
【００２７】
図１において、１は配線基板、２は半導体素子、３は第１の基板電極、４は突起電極、５は封止樹脂、５ａ〜５ｄは封止樹脂５の端面の配線基板側の端部、６は第１の樹脂層、７は第２の樹脂層、８は第２の基板電極、９はハンダボールである。
【００２８】
配線基板１は、少なくとも１つ以上の面に配線が設けられており、表面あるいは裏面のいずれか一方の面に予め形成された素子搭載部に第１の基板電極３が形成され、その素子搭載部に半導体素子２がフリップチップ実装されている。
【００２９】
半導体素子２は、回路配線が形成された面を配線基板１の素子搭載部に対向して配置されており、突起電極４を介して配線基板１上の第１の基板電極３に電気的に接続している。また、配線基板１と半導体素子２の間には封止樹脂５が充填されており、封止樹脂５は半導体素子２を配線基板１上に接合している。
【００３０】
また、配線基板１の半導体素子を搭載する側の面（主面）には、半導体素子２が実装される領域（素子搭載部）を開口して形成された第１の樹脂層６が設けられている。ここで、第１の樹脂層６はソルダーレジストであり、フリップチップ実装では、半導体素子上の狭いピッチの電極にあわせて、配線基板上にも狭いピッチで基板電極を設ける必要があり、解像度があまり高くできないソルダーレジストは、素子搭載部を開口して形成される。
【００３１】
さらに、第１の樹脂層６が設けられた配線基板２の主面上には、第１の樹脂層６とは異なる材料からなり、第１の樹脂層６よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質の第２の樹脂層７が設けられている。具体的には、第２の樹脂層７は、封止樹脂５の端部（辺）５ａ〜５ｄと第１の樹脂層６との間に介在する。ここで、柔らかい材質とは、応力に対して歪みが小さいことをいい、延性を有する材質とは、歪みの増加に対して応力が増加する割合が、歪みが大きくなるにつれて小さくなる材料であって、大きく歪んでも低い応力のまま破断しないことをいう。
【００３２】
また、配線基板１の主面側とは反対側の面（裏面）に形成された第２の基板電極８上にはハンダボール９が設けられている。ハンダボール９は、配線基板１に設けられた配線（図示せず）を介して第１の基板電極３に電気的に接続する。
【００３３】
続いて、本実施の形態における半導体装置の製造方法の一例について説明する。
まず、主面上に第１、第２の樹脂層６、７が設けられた配線基板１の素子搭載部に、半導体素子２の外形と相似形で平面形状（シート状）の封止樹脂材を貼り付ける。この封止樹脂材は常温で固体の熱硬化性樹脂である。
【００３４】
次に、半導体素子２を、突起電極４が形成されている面を配線基板１の主面側に向けて配置する。そして、封止樹脂材を間に挟み、加熱しながら半導体素子２を配線基板１へ押し付けて熱圧着する。このとき、封止樹脂材は加熱溶融され軟化する。軟化した封止樹脂材は半導体素子２の外側に押し広げられ、配線基板１と半導体素子２との間を埋め合わせる。さらに、軟化した封止樹脂材は、半導体素子２の外形からはみ出す。
【００３５】
その後、パッケージの温度が徐々に下げられ、封止樹脂材は硬化して封止樹脂５となる。また、この封止樹脂材の硬化反応に伴う大きな収縮力により、配線基板１の第１の基板電極３と突起電極４との接続が行われる。そして、この接続後、配線基板１の裏面側に形成されている第２の基板電極８上にハンダボール９を形成する。
【００３６】
以上のように、本実施の形態における半導体装置では、半導体素子２の外形の外側にはみ出している封止樹脂５の各端部５ａ〜５ｄの直下に、平面形状が矩形の第２の樹脂層７が応力緩和のために形成されている。
【００３７】
第２の樹脂層７は、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６とは異なる材料であって、第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質の樹脂にて形成され、帯状の層となっている。第１の樹脂層６よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質とすることによって応力緩和効果がもたらされる。具体的には、封止樹脂材の強力な硬化収縮力に起因する応力や、封止樹脂５の熱収縮および熱膨張に起因する応力を緩和して、その力が直接第１の樹脂層６にかからないようにしている。したがって、配線基板１の表面に形成されている第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６のクラック損傷や、配線基板１の基材のクラック損傷、導体配線の断線という不良を防止することができる。
【００３８】
なお、ここでは、配線基板１の素子搭載部を取り囲むように、素子搭載部の４つの辺に沿って環状に第２の樹脂層７を形成したが、これらの辺のうちの特定の辺に対してのみ第２の樹脂層７を形成してもよい。また、第２の樹脂層７として、ソルダーレジストの機能を有する樹脂を使用してもよい。
【００３９】
また、封止樹脂５として、常温で固体のシート状の封止樹脂材が加熱溶融硬化されたものを用いたが、液状の封止樹脂材を配線基板１の素子搭載部に塗布して加熱硬化したものであっても構わない。また、非導電性の封止樹脂材と導電性の粒子を含む異方性導電性樹脂材のいずれを用いても実施できる。また、第２の樹脂層７としては、例えば、液状の樹脂材を硬化したものや、常温で固体のシート状の樹脂材を加熱溶融硬化したものを用いることができる。
【００４０】
続いて、本実施の形態における半導体装置の他の例１について、図面を交えて説明する。
図２は本実施の形態における半導体装置の他の例１の断面を示す図である。図１に示す半導体装置では、半導体素子２の外形周辺の封止樹脂５の端部５ａ〜５ｄの直下付近にのみ第２の樹脂層７を形成したが、図２に示す半導体装置では、第２の樹脂層７は、さらに、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６の開口側端面をも覆うように形成されている。
【００４１】
このように第１の樹脂層６の端面下と配線基板１との接着部を第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質の樹脂で被覆することにより、第１の樹脂層６と配線基板１との剥離を抑えることができる。
【００４２】
続いて、本実施の形態における半導体装置の他の例２について、図面を交えて説明する。
図３は本実施の形態における半導体装置の他の例２の断面を示す図である。図１に示す半導体装置では、半導体素子２の外形周辺の封止樹脂５の端部５ａ〜５ｄの直下付近にのみ第２の樹脂層７を形成したが、図３に示す半導体装置では、第２の樹脂層７は、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６の配線基板１側とは反対側の全面に形成されている。
【００４３】
このように第１の樹脂層６の表面全面を第２の樹脂層７で被覆することにより、封止樹脂材としてシート状のものを用いた場合に封止樹脂材の貼り付け位置にばらつきがあっても、また封止樹脂材として液状のものを用いた場合に封止樹脂材の塗布位置にばらつきがあっても、配線基板１の表面に形成されている第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６のクラック損傷や、配線基板１の基材のクラック損傷、導体配線の断線という不良を防止することができる。
【００４４】
続いて、本実施の形態における半導体装置の他の例３について、図面を交えて説明する。
図４は本実施の形態における半導体装置の他の例３の断面を示す図である。図３に示す半導体装置では、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６の配線基板１側とは反対側の全面に第２の樹脂層７を形成したが、図４に示す半導体装置では、第２の樹脂層７は、さらに、第１の樹脂層６の開口側端面をも覆うように形成されている。
【００４５】
このように第１の樹脂層６の端面下と配線基板１との接着部を第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質の樹脂で被覆することにより、第１の樹脂層６と配線基板１との剥離を抑えることができる。
【００４６】
続いて、本実施の形態における半導体装置の他の例４について、図面を交えて説明する。
図５は本実施の形態における半導体装置の他の例４の断面を示す図である。図１〜４に示す半導体装置では、半導体素子２の外形周辺の封止樹脂５の端部５ａ〜５ｄの直下に第２の樹脂層７を形成したが、図５に示す半導体装置では、第２の樹脂層７は、封止樹脂５の端部上を被覆するように形成されている。
【００４７】
この図５に示す半導体装置の製造方法の一例について説明する。
まず、主面上に第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６が設けられた配線基板１の素子搭載部に、半導体素子２の外形と相似形で平面形状（シート状）の封止樹脂材を貼り付ける。この封止樹脂材は常温で固体の熱硬化性樹脂である。
【００４８】
次に、半導体素子２を、突起電極４が形成されている面を配線基板１の主面側に向けて配置する。そして、封止樹脂材を間に挟み、加熱しながら半導体素子２を配線基板１へ押し付けて熱圧着する。このとき、封止樹脂材は加熱溶融され軟化する。軟化した封止樹脂材は半導体素子２の外側に押し広げられ、配線基板１と半導体素子２との間を埋め合わせる。さらに、軟化した封止樹脂材は、半導体素子２の外形からはみ出す。
【００４９】
次に、パッケージの温度が徐々に下げられ、封止樹脂材は硬化して封止樹脂５となる。また、この封止樹脂材の硬化反応に伴う大きな収縮力により、配線基板１の第１の基板電極３と突起電極４との接続が行われる。
【００５０】
次に、半導体素子２の外形の外側にはみ出している封止樹脂５の端面の配線基板１側の各端部を被覆するように第２の樹脂層７を形成する。そして、この第２の樹脂層７の形成後、配線基板１の裏面側に形成されている第２の基板電極８上にハンダボール９を形成する。
【００５１】
このように第１の樹脂層よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質の第２の樹脂層７によって封止樹脂５の端部上を被覆することで、封止樹脂５と第１の樹脂層６との接合界面に応力が集中するのを防ぐことができる。さらに、封止樹脂５および第１の樹脂層６の変形を拘束して、封止樹脂５と第１の樹脂層６との接合界面付近に亀裂が生じるのを防止し、かつ亀裂が開いていくのを抑制することができる。したがって、配線基板１の表面に形成されている第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６のクラック損傷や、配線基板１の基材のクラック損傷、導体配線の断線という不良の発生を抑えることができる。
【００５２】
続いて、第２の樹脂層７の材質について説明する。まず、第２の樹脂層７の材質が、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６よりも剛性率が低く、２ＧＰａ以下である場合について説明する。
【００５３】
図６に、第１の樹脂層６よりも剛性率が低く、２ＧＰａ以下である第２の樹脂層７の機械特性（「応力−歪み特性」）を示す。図６において、Ａは第１の樹脂層６の機械特性を表すグラフ、Ｂは第２の樹脂層７の機械特性を表すグラフである。また、横軸は歪み変位、縦軸は応力値である。また、「×」は破断したことを表している。
【００５４】
応力−歪み特性において、グラフの傾きはヤング率（Ｅ）を表す。ヤング率（Ｅ）と剛性率（Ｇ）は比例関係にあり、図６に示すように、第２の樹脂層７は第１の樹脂層６よりも剛性率が小さい。一般に、剛性率の大小は、発生する応力と同じ傾向となっており、ヤング率（剛性率）が小さいほど、同じ変形・歪みを起こしたときに発生する応力が小さい、すなわち“柔らかい“ということになる。
【００５５】
したがって、第２の樹脂層７として、第１の樹脂層６よりも剛性率が低く、２ＧＰａ以下の柔らかい材質のものを用いることで、封止樹脂材の硬化収縮により歪みが生じたり、封止樹脂５と配線基板１および第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６との熱膨張のミスマッチや、封止樹脂５の熱収縮により歪みが生じときに、その歪により発生する応力を第２の樹脂層７にて抑えることができる。つまり、封止樹脂５に発生する応力が、第１の樹脂層６に及ばないようにすることができる。
【００５６】
続いて、第２の樹脂層７の材質が、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６よりも破断歪みが大きく、３％以上である場合について説明する。図７に、第１の樹脂層６よりも破断歪みが大きく、３％以上である第２の樹脂層７の機械特性（「応力−歪み特性」）を示す。
【００５７】
図７において、Ａは第１の樹脂層６の機械特性を表すグラフ、Ｃは第２の樹脂層７の機械特性を表すグラフである。また、横軸は歪み変位、縦軸は応力値である。また、「×」は破断したことを表している。
【００５８】
一般に、応力−歪み特性を表すグラフが直線形状に近く、延び（水平部）が少ない材質のものは、ある応力で脆性的に壊れ、クラックが生じることになる。図７に示すように、第１、２の樹脂層６、７は同じ剛性で、かつ限界応力（強度）も同じであるが、第１の樹脂層６のグラフＡは延び（水平部）が少なく、限界応力で脆性的に壊れる。これに対して第２の樹脂層７のグラフＣは限界応力での延び（水平部）が大きく、破断時の歪み（“破断歪み”）が第１の樹脂層６よりも大きい。すなわち、第２の樹脂層７は延性を有している。
【００５９】
このように、第２の樹脂層７として、第１の樹脂層６よりも破断歪みが大きく、３％以上の延性を有する材質のものを用いることで、なかなか第２の樹脂層７自身は破断しないことになる。ただし、グラフＣに示す材質の第２の樹脂層７は限界応力が高いため、その応力が隣接する第１の樹脂層６にもかかる懸念は残る。
【００６０】
そこで、第２の樹脂層７として延性を有する材質のものを用いる場合には、第１の樹脂層６よりも破断歪みが大きく、３％以上であることに加えて、さらに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値（限界応力）が小さいものを用いる。図７において、Ｄはそのような材質の第２の樹脂層７の機械特性を表すグラフである。この場合、隣接する第１の樹脂層６へかかる応力が少なくなり、配線基板１の表面に形成されている第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６のクラック損傷や、配線基板１の基材のクラック損傷、導体配線の断線という不良を防止することができる。
【００６１】
なお、第２の樹脂層７として、第１の樹脂層（ソルダーレジスト）６よりも柔らかい材質、あるいは延性を有するとともに、第１の樹脂層６よりも破断時の応力値が小さい材質であって、且つ封止樹脂５よりも硬化収縮が小さい材質の樹脂を用いるのが好適である。収縮歪み量が小さくなることによって、隣接する第１の樹脂層６へ影響する応力も低減でき、第１の樹脂層６のクラック等の不良を防止する効果がさらに大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明にかかる半導体装置は、良好な接続信頼性を保ちつつ、ソルダーレジストのクラック故障のない半導体装置を提供でき、ＢＧＡ／ＣＳＰなどのフリップチップ実装タイプの半導体装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態における半導体装置の平面図、（ｂ）はその断面図
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の他の例１の断面図
【図３】本発明の実施の形態における半導体装置の他の例２の断面図
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の他の例３の断面図
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置の他の例４の断面図
【図６】本発明の実施の形態における半導体装置に使用する第２の樹脂層の応力−歪み特性を示す図
【図７】本発明の実施の形態における半導体装置に使用する第２の樹脂層の応力−歪み特性を示す図
【図８】従来の半導体装置の断面図
【符号の説明】
【００６４】
１      配線基板
２      半導体素子
３      第１の基板電極
４      突起電極
５      封止樹脂
５ａ〜５ｄ      封止樹脂の端面の配線基板側の端部
６      第１の樹脂層
７      第２の樹脂層
８      第２の基板電極
９      ハンダボール
１０      配線基板
１１      半導体素子
１２      基板電極
１３      突起電極
１４      封止樹脂
１５      ソルダーレジスト
１６      基板電極
１７      ハンダボール
１８      成型封止材
１９      クラック
【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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