(57)【要約】【課題】組み立て工程での取扱が容易で、製造コストの低減を実現することができる新規な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１の導電層と第２の導電層との間に絶縁層が積層された集合基板を用意し、集合基板の一主面の第１の導電層及び絶縁層を除去し、第２の導電層を露出させ、ヴィアホール部を形成する。このヴィアホール部の絶縁層表面に第１の導電層と第２の導電層とを導通させる導電部を形成する。次に、集合基板の一主面の第１の導電層及び絶縁層を除去し、第２の導電層を露出させ、半導体チップの搭載部を形成する。第１及び第２の導電層に、それぞれ回路パターンを形成した後、搭載部に半導体チップを載置し、半導体チップの電極と回路パターンとを接続する。その後、集合基板の一主面に樹脂を塗布し、一体封止し、集合基板を切断し、半導体装置を得る。【選択図】　　　　図２
2004119930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンが形成された第１の導電層と第２の導電層との間に絶縁層が積層された基板に、半導体チップを搭載し、樹脂封止する半導体装置の製造方法において、
第１の導電層と第２の導電層との間に絶縁層が積層された集合基板を用意する工程と、
該集合基板の一主面の前記第１の導電層及び前記絶縁層を除去し、前記第２の導電層を露出させ、ヴィアホール部を形成する工程と、
該ヴィアホール部の前記絶縁層表面に前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させる導電部を形成する工程と、
前記集合基板の一主面の前記第１の導電層及び前記絶縁層を除去し、前記第２の導電層を露出させ、前記半導体チップの搭載部を形成する工程と、
前記第１及び第２の導電層に、それぞれ回路パターンを形成する工程と、
前記搭載部に前記半導体チップを載置し、該半導体チップの電極と前記回路パターンとを接続する工程と、
前記集合基板の前記一主面に樹脂を塗布し、一体封止する工程と、
該一体封止した集合基板を切断し、前記基板に分離する工程とを含む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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、薄型半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯用機器に代表される電子機器の小型化、薄型化に伴い、これらの装置に実装される半導体装置においても薄型化の要望が強くなってきている。半導体装置を薄型化する場合、半導体装置内の半導体チップそのものを薄型化する方法や、半導体装置のパッケージを薄型化する方法が種々提案されている。
【０００３】
半導体装置のパッケージを薄型化する一例として、図５に示すいわゆるＴＡＢ基板に半導体装置を搭載し、樹脂封止した構造の半導体装置が、特許３０８４６４８号に開示されている。この種の半導体装置は、以下のように形成される。まず予めボンディング領域と半導体チップ搭載領域を開口させた厚さ７５μｍ程度のポリイミド膜からなる絶縁性テープ１１に絶縁性接着剤により銅箔を貼り付け、この銅箔をパターニングしたのち、表面にニッケルメッキ及び金メッキを施し、チップ搭載部１２とリード１３を形成する。チップ搭載部１２に半導体チップ１４を導電性接着剤で固着した後、ボンディングワイヤ１５を用いてワイヤボンディングを行う。そして全体を金型を用いて樹脂１６で封止して形成する。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０８４６４８号明細書
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の薄型半導体装置の製造方法は、薄い絶縁性テープ１１を使用するものであった。しかし薄い絶縁性テープ１１は曲がりやすく、半導体チップ１４のダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程、樹脂封止工程などの組み立て工程での取扱が難しかった。また、樹脂封止をする際、金型を使用するため、多品種少量生産の場合、コストアップの要因となっていた。本発明は上記問題を解消し、組み立て工程での取扱が容易で、製造コストの低減を実現することができる新規な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、回路パターンが形成された第１の導電層と第２の導電層との間に絶縁層が積層された基板に、半導体チップを搭載し、樹脂封止する半導体装置の製造方法において、第１の導電層と第２の導電層との間に絶縁層が積層された集合基板を用意する工程と、該集合基板の一主面の前記第１の導電層及び前記絶縁層を除去し、前記第２の導電層を露出させ、ヴィアホール部を形成する工程と、該ヴィアホール部の前記絶縁層表面に前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させる導電部を形成する工程と、前記集合基板の一主面の前記第１の導電層及び前記絶縁層を除去し、前記第２の導電層を露出させ、前記半導体チップの搭載部を形成する工程と、前記第１及び第２の導電層に、それぞれ回路パターンを形成する工程と、前記搭載部に前記半導体チップを載置し、該半導体チップの電極と前記回路パターンとを接続する工程と、前記集合基板の前記一主面に樹脂を塗布し、一体封止する工程と、該一体封止した集合基板を切断し、前記基板に分離する工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。まず厚さ１５０μｍ程度のガラスエポキシ樹脂など合成樹脂系の硬質性基板１ａの両面に、絶縁性接着剤により厚さ５０〜７５μｍ程度の銅箔１ｂを貼り付けた積層基板１（集合基板）を用意する（図１ａ）。積層基板１の一方の面の銅箔１ｂの一部と、露出する硬質基板１ａの一部を除去し、他方の面の銅箔１ｂを露出させ、ヴィアホール２を形成する。全面に厚さ２０μｍ程度の銅メッキを施し銅メッキ層２を形成することにより、一方の面と他方の面の銅箔１ｂを導通させる（図１ｂ）。
【０００８】
積層基板１両面に必要な配線パターンを形成するため、銅メッキ層２及び銅箔１ｂの一部を除去し、半導体チップの搭載部を形成する部分の硬質性基板１ａの一部を露出させる（図１ｃ）。露出する硬質性基板１ａを一方の面からのみエッチング除去し、チップ搭載部３を形成する（図１ｄ）。ここで、硬質性基板１ａの除去をザグリ加工で行う場合、銅箔１ｂに達したところで加工を終了させるため、刃先に銅箔に到達したことを電気的に検知する機能を備えたルータ加工機を使用した。このとき銅箔１ｂは１０〜２０μｍ程度切り取られる。
【０００９】
銅メッキ層２及びチップ搭載部３底面に露出する銅箔１ｂ上及び銅メッキ層２表面に、選択的にニッケルメッキと金メッキを施し、厚さ５μｍ程度のニッケル膜と厚さ０．０３〜０．３μｍ程度の金膜が積層したニッケル／金メッキ層４を形成し、必要なパターニングが施された積層基板を形成する（図１ｅ）。この積層基板は、硬質性基板１を用いているため、ハンドリング時の変形がなく、以下の組み立て工程において作業性が良くなる。
【００１０】
以下、通常の方法で、半導体チップ５をチップ搭載部４のニッケル／金メッキ層４上にダイボンドし、半導体チップ５表面の電極と積層基板１の一方の面のニッケル／金メッキ層とをボンディングワイヤ６で接続する。その後、全面に封止樹脂７を塗布し、硬化させ封止工程を終了する（図２）。
【００１１】
ここで、本発明の積層基板１は、図３に平面図を示すように、チップ搭載部３がマトリックス状に配置した構造となっている。そこで、ワイヤボンディング工程が終了した後、通常のポッティング法あるいは印刷法により、エポキシ樹脂等の封止樹脂７を全面に塗布し、硬化させることで積層基板１と半導体チップ５とを一体に封止することができる。
【００１２】
その後、通常のダイシング方法に従い、レーザ照射、あるいはダイシングブレードを使用して、図２及び図３の破線で示すダイシングライン８、９に沿ってダイシングを行い、個片化して、半導体装置１０を完成させる（図４）。このように本発明の製造方法によれば、硬質性基板を用いることにより、基板の変形がなく、組み立て工程の作業性が良い。また樹脂封止は、金型を使用しないため、サイズの異なる半導体チップを用いて半導体装置を形成する場合に、個別に金型を用意しておく必要がないので、安価に半導体装置を製造することができる。
【００１３】
また本発明の製造方法により形成された半導体装置は、半導体チップが搭載されたチップ搭載部が金属のみで形成され、半導体装置を実装基板に実装する場合の実装基板側に露出する構造となっているため、放熱特性が良好となり、半導体装置の低熱抵抗化が可能になるという利点もある。
【００１４】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、硬質性基板としてエポキシ樹脂を用いる代わりに、別の熱可塑性樹脂等に変更することが可能である。また、硬質性基板の片面あるいは両面に、絶縁層と配線回路導体層とを交互に任意の層だけ積層した多層積層基板を用いることも可能である。
【００１５】
また、図５に示すように、実装基板に接続する金属電極をバンプ電極１７とすることも可能である。さらに多層積層基板を用いることで、半導体チップをバンプ電極を用いて実装時の実装基板側の銅箔１ｂで形成された回路配線パターンに接続する構造とすることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、硬質性基板を用いているため、基板の変形がなく、組み立て工程の作業性が良い。また、金型を使用しないで樹脂封止するため、安価に薄型半導体装置を形成することができる。
【００１７】
また単層の積層基板を用いた場合、チップ搭載部が金属のみで形成され、半導体装置を実装基板に実装する場合の実装基板側に露出するため、放熱特性が良好となるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態を説明する図である。
【図５】従来の薄型半導体装置を説明する図である。
【符号の説明】
１：積層基板
２：銅メッキ層
３：チップ搭載部
４：ニッケル／金メッキ層
５：半導体チップ
６：ボンディングワイヤ
７：封止樹脂
８、９：ダイシングライン
１０：半導体装置
【図１】
2004119930.tif 000003
【図２】
2004119930.tif 000004
【図３】
2004119930.tif 000005
【図４】
2004119930.tif 000006
【図５】
2004119930.tif 000007