(57)【要約】【課題】半導体素子が配線基板に対して確実に超音波フリップチップボンディングされた半導体装置及びそのような半導体装置に用いられる配線基板を提供することを課題とする。【解決手段】配線基板３１の上面側に半導体素子３０を超音波フリップチップ実装する。配線基板３１の基板コア材１２の上面に、半導体素子３２のバンプ３２ａが接合されるボンディングパッド３が形成される。基板コア材１２の下面にバックアップパターン３６が形成される。バックアップパターン３６は、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置であり、全てのボンディングパッド３の真下に延在するように形成される。【選択図】　　　　図４
2004095612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起電極を有する半導体素子と、
上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材を有し、該半導体素子が該上面側にフリップチップ実装された配線基板と、
該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の前記突起電極が接合されるボンディングパッドと、
前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置に配置され、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材と
を有す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、
前記基板コア材の前記下面に形成され、外部接続端子が形成されるランドを更に有し、
前記パターン部材と該ランドとは同じ導電材料により形成された部材であ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、
前記基板コア材の前記上面にランドが形成され、該ランドの下に前記基板コア材を貫通して前記下面まで延在する貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記ランドに接続された外部接続端子が前記下面側に設けられたことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のうちいずれか一項記載の半導体装置であって、
前記パターン部材は金属材料よりなる板状部材であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
半導体素子がフリップチップ実装される配線基板であって、
上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材と、
該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の突起電極が接合されるボンディングパッドと、
前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置に配置され、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材と
を有することを特徴とする配線基板。
【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に係り、特に超音波を用いたフリップチップ接合により半導体素子を配線基板に接続して形成される半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置としての外部接続端子を設けるために、いわゆるインターポーザと呼ばれる配線基板により配線の引き回しを行い、外部接続端子を効率的に配列した半導体パッケージが多くなっている。このような半導体パッケージを製造する工程において、半導体素子を配線基板に搭載する際に、超音波を用いて半導体素子のバンプを配線基板の電極に接合する、いわゆる超音波フリップチップボンディングが多く用いられる。
【０００３】
近年、半導体素子の高機能化に伴い半導体素子のサイズが増大しており、大型の半導体素子に対応したフリップチップボンディング用の大型の超音波振動工具がいくつか開発されている。これにより、大型の半導体素子も超音波フリップチップボンディングにより実装されるようになってきている。
【０００４】
半導体素子がフリップチップ実装される配線基板としては、セラミック基板、樹脂テープ基板、有機基板等が用いられる。このうち、例えばガラスエポキシ基板のような有機基板は、取り扱いやコストの面で他の基板より優れており、多く使用されている。
【０００５】
図１は従来の両面配線型の配線基板の断面図である。図１に示す配線基板１は、基板コア材２の両面に導体パターンが形成されている。半導体素子が搭載される面側の導体パターンにより、半導体素子の電極（バンプ）をフリップチップ接合するためのボンディングパッド３と、上部配線４とが形成される。また、反対側の面の導体パターンにより、外部接続端子を設けるためのランド５と、下部配線６とが形成される。また、基板コア材２を貫通して両側の導体パターンを電気的に接続する貫通ビア（図示せず）が設けられ、ボンディングパッド３は、上部配線４、貫通ビア及び下部配線６を介して、ランド５に接続される。ランド５には外部接続端子としてハンダボール等が設けられる。基板コア材２は、一般的にＦＲ−４材やＢＴレジンのような有機材料用いて形成されることが多い。なお、両面の導体パターンの露出する必要のない部分はソルダレジスト７により覆われる。
【０００６】
図２は従来の片面配線型の配線基板の断面図である。図２に示す配線基板１１は、基板コア材１２の片面だけに導体パターンが形成されている。導体パターンにより、半導体素子の電極（バンプ）をフリップチップ接合するためのボンディングパッド１３と、配線１４と、外部接続端子を設けるためのランド１５とが形成される。ランド１５の下には、基板コア材１２を貫通して裏面まで延在する貫通孔１６が形成されており、貫通孔１６を介してハンダボール等の外部接続端子がランド１５に接続される。図１に示す配線基板１と同様に、基板コア材１２は、ＦＲ−４材やＢＴレジンのような有機材料を用いて形成されることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１及び２に示す配線基板１又は１１に対して、半導体素子をフリップチップ搭載する際には、半導体素子をボンディングツールに装着して、半導体素子のバンプを配線基板のボンディングパッド３又は１３に押圧しながらボンディングツールから超音波振動を印加する。
【０００８】
図３は図１に示す配線基板１に対して半導体素子１０を超音波フリップチップボンディングする工程を説明するための図である。図３（ａ）に示すように、配線基板１はボンディングステージ２０上に載置され、真空吸引チャック等で固定される。また、配線基板１の固定を確実にするために、配線基板１の外周はクランプ治具２１により固定される。一方、搭載される半導体素子２２は、その背面がボンディングツール２３に固定された状態で、バンプ２２ａと配線基板１のボンディングパッド３との位置合わせが行われる。
【０００９】
位置合わせが完了すると、図３（ｂ）に示すように、半導体素子２２のバンプが配線基板１のボンディングパッドに押圧される。この状態で、ボンディングツール２３から半導体素子に対して超音波振動が印加される。これにより、バンプ２２ａが超音波振動し、バンプ２２ａはボンディングパッドに超音波接合される。
【００１０】
ここで、従来の配線基板１の下面側にはランド５及び配線部分が形成されているため、上面側のボンディングパッド３の直下において、基板コア材２とボンディングステージ２０との間に隙間が形成される場合がある。隙間が形成された状態で、ボンディングパッド３上の電極２２が超音波振動すると、配線基板１に微小なたわみが生じ、超音波振動エネルギの一部が配線基板１に吸収・拡散されてしまう。このような場合、超音波接合による接合強度が十分に得られないという問題が生じ、組み立て工程における歩留低下や、接合強度不足による半導体装置の信頼性低下を招くことがある。
【００１１】
また、図２に示す片面配線基板１１を用いた場合であっても、基板コア材１２がガラスエポキシ基板のような有機基板により形成されていると、上述と同様の問題が生じることがある。これは、配線基板自体（基板コア材１２）が比較的柔軟であり、超音波を吸収・拡散してしまうためであると推測される。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、半導体素子が配線基板に対して確実に超音波フリップチップボンディングされた半導体装置及びそのような半導体装置に用いられる配線基板を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明によれば、突起電極を有する半導体素子と、上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材を有し、該半導体素子が該上面側にフリップチップ実装された配線基板と、該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の前記突起電極が接合されるボンディングパッドと、前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置であり、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材とを有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１４】
上述の発明によれば、パターン部材が設けられたことによりボンディングステージの載置面と配線基板との間に隙間が形成されないので、超音波フリップチップボンディングの際に配線基板がたわむことなく、良好なボンディングを達成することができる。
【００１５】
上述の発明による半導体装置は、前記基板コア材の前記下面に形成され、外部接続端子が形成されるランドを更に有し、前記パターン部材と該ランドとは同じ導電材料により形成された部材であることとしてもよい。すなわち、パターン部材とランドとを一つの導電部材をパターン化することにより形成することができる。
【００１６】
また、前記基板コア材の前記上面にランドが形成され、該ランドの下に前記基板コア材を貫通して前記下面まで延在する貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記ランドに接続された外部接続端子が前記下面側に設けられてもよい。
【００１７】
さらに、ランドの下に前記基板コア材を貫通して前記下面まで延在する貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記ランドに接続された外部接続端子が前記下面側に設けられることとしてもよい。また、前記パターン部材は金属材料よりなる板状部材であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明によれば、半導体素子がフリップチップ実装される配線基板であって、上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材と、該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の突起電極が接合されるボンディングパッドと、前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置に配置され、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材とを有することを特徴とする配線基板が提供される。このような配線基板によっても、上述の半導体装置と同様の効果を得ることができる。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１９】
まず、本発明の第１実施例による半導体装置に用いられる配線基板について、図４、図５及び図６を参照しながら説明する。図４は本発明の第１実施例による半導体装置の断面図である。図５は本発明の第１実施例による半導体装置に用いられる配線基板断面図である。図６は図５に示す配線基板を下面側から見た平面図である。図４、図５及び図６において、図１に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２０】
本発明の第１実施例による半導体装置３０において、図４に示すように、配線基板３１上に半導体素子３２がフリップチップ実装されている。配線基板３１と半導体素子３２との間にはアンダーフィル材３３が充填され、半導体素子３２は配線基板上で封止樹脂３４により封止される。配線基板３１の下面には外部接続端子としてハンダボール３５が設けられる。半導体装置３０は、いわゆるファンアウトタイプの半導体装置であり、配線基板３１中央部分に半導体素子３２が搭載され、外部接続端子としてのハンダボール３５は半導体素子３２が搭載される領域の周囲の領域で、半導体素子３２とは反対側に設けられる。
【００２１】
図５を参照すると、配線基板３１は、図１に示す配線基板１と同様の両面配線基板であり、基板コア材２の上面２ａにボンディングパッド３が形成され、下面２ｂにランド５が形成される。
【００２２】
ここで、本実施例における配線基板３１は、上面３ａのボンディングパッド３が配列された領域に対応して、基板コア材２の下面２ｂに形成されたバックアップパターン３６（パターン部材）を有する。バックアップパターン３６は、基板コア材２の下面２ｂに設けられる導体パターンにより形成されるため、ランド５や下部配線（図５には示されていない）が図と同じ工程で形成され、同じ厚みを有している。ただし、バックアップパターン３６は、下部配線やランド５からは分離されて孤立したパターンであることが好ましい。
【００２３】
バックアップパターン３６はボンディングパッド３が設けられる上面２ａとは反対側の下面２ｂに形成され、図６に示すように、ボンディングパッド３が設けられた領域を包含するような大きさである。すなわち、バックアップパターン３６は全てのボンディングパッド３の下側に延在する。また、バックアップパターン３６は、導体パターンの露出部分以外を覆うためのソルダレジスト７により覆われる。したがって、配線基板３１が図３に示すようなボンディングステージ２０上に載置されたときに、ボンディングパッド３の下方における基板コア材２とボンディングステージ２０との間には隙間が形成されることはない。
【００２４】
このように、基板コア材２とボンディングステージ２０との間に隙間が形成されないので、超音波フリップチップボンディングの際に、半導体素子３２のバンプ３２ａ（突起電極）がボンディングパッド３に押圧されても、配線基板３１がたわむことはない。したがって、超音波振動エネルギの基板への吸収・拡散が減少し、良好な超音波接合を行うことができる。これにより、半導体装置の組み立て時の歩留まりが向上し、接合強度の改善による半導体装置の信頼性が向上する。
【００２５】
また、バックアップパターン３６は基板コア材２の比較的大きな面積を覆うため、配線基板３１の剛性を増大させる効果がある。これにより、配線基板３１の反りや変形を抑制し、半導体装置の信頼性向上に寄与する。更に、バックアップパターン３６は金属であるため熱伝導性に優れており、且つ半導体素子３２の真下に位置するため、半導体装置の放熱性が向上する。
【００２６】
次に上述の配線基板３１のいくつかの変形例について説明する。
【００２７】
図７は配線基板３１の第１の変形例である配線基板３１Ａの断面図であり、図８は図７に示す配線基板３１Ａを下面側から見た平面図である。図７及び図８において、図５及び図６に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
配線基板３１Ａは、図５に示す配線基板３１と基本的に同じ構成を有するが、バックアップパターンの厚みが異なる。すなわち、配線基板３１Ａに設けられたバックアップパターン３６Ａは、下部配線やランドを形成する導体パターンより厚い部材により形成されており、ソルダレジスト７により覆われずに露出している。バックアップパターン３６Ａが厚くなったことにより、配線基板３１Ａの剛性は配線基板３１より向上する。また、バックアップパターン３６Ａが露出していることにより、放熱性はより向上する。
【００２９】
図９は図７に示す配線基板３１Ａを用いた半導体装置の変形例を示す断面図である。図９に示す半導体装置４０は、配線基板３１Ａに半導体素子３２を超音波フリップチップボンディングにより搭載し、その上に更に半導体素子４１を積層している。半導体素子４１は背面を半導体素子３２の背面に対向した状態で、接着材４２により半導体素子３２に固定される。そして、半導体素子４１はボンディングワイヤ４３により、配線基板３１Ａの上面に形成されたボンンディングパッド４４に接続される。半導体素子３２、半導体素子４１及びボンディングパッド４３は、封止樹脂４５により封止される。
【００３０】
半導体装置４０は配線基板３１Ａを用いているため、バックアップパターン３６Ａに関する上述の利点を有し、且つ、半導体素子４２が積層されているため、半導体素子の実装密度が向上する等の利点も有する。なお、配線基板３０Ａを用いて図９のような積層構造の半導体装置を形成することとしてもよい。
【００３１】
図１０は配線基板３１の第２の変形例である配線基板３１Ｂの断面図であり、図１１は図１０に示す配線基板３１Ｂを下面側から見た平面図である。また、図１２は図１０に示す配線基板３１Ｂを用いた半導体装置の断面図である。図１０、図１１及び図１２において、図５及び図６に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３２】
図１０に示す配線基板３１Ｂは、図１２に示すようないわゆるファンインタイプの半導体装置４８に用いる配線基板として形成されたものである。したがって、半導体素子３２の搭載領域は、配線基板３１Ｂの全体とほぼ等しくなっており、配線基板３１Ｂの下面の中央部分にランド５が形成される。そして、配線基板３１Ｂの上面の周辺部分にボンディングパッド３が配置される。
【００３３】
半導体装置４８は、ボンディングパッド３の下側にバックアップパターン３６Ｂを有しているため、図４に示す半導体装置と同様の利点を有する。また、半導体装置４８は、いわゆるチップサイズ／スケールパッケージ（ＣＳＰ）として構成れる。また、搭載される半導体素子３２と配線基板３１Ｂとはほぼ等しいサイズであるため、図４に示す半導体装置３０のように封止樹脂３４により封止する必要はなく、その分の製造工程が不要となり製造コストを低減することができる。なお、半導体装置４８においても、バックアップパターン３６Ｂの厚みを厚くして、図９に示すバックアップパターン３６Ａと同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図１３は配線基板３１の第３の変形例である配線基板３１Ｃの断面図であり、図１４は図１３に示す配線基板３１Ｃを下面側から見た平面図である。図１３及び図１４において、図５及び図６に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３５】
図１３に示す配線基板３１Ｃは、搭載される半導体素子の電極配列に合わせて分割されたバックアップパターン３６Ｃを有する。すなわち、搭載される半導体素子の電極は対向する２辺に沿って配列されたものであり、これに対応してバックアップパターンも２つのバックアップパターン３６Ｃに分割される。バックアップパターン３６Ｃの間に、図１４に示すように、下部回線６を配置することができる。
【００３６】
図１５は配線基板３１の第４の変形例である配線基板３１Ｄの断面図であり、図１６は図１５に示す配線基板３１Ｄを下面側から見た平面図である。また、図１７は図１５に示す配線基板３１Ｄを用いた半導体装置の断面図である。図１５、図１６及び図１７において、図５及び図６に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３７】
図１５に示す配線基板３１Ｄは、接地端子に接続されたバックアップパターン３６Ｄを有する。ランド５のうち、バックアップパターンに近接したランド５ａが接地端子とされ、バックアップパターン３６Ｄは図１６に示すように接地端子であるランド５ａに接続された形状に形成される。
【００３８】
このようなバックアップパターン３６Ｄにより、図５に示すバックアップパターン３６と同様な効果を得ることができ、加えて半導体素子のシールド効果を得ることができる。
【００３９】
図１７は図１５に示す配線基板３１Ｄを用いた半導体装置５０の断面図である。半導体装置５０は、半導体素子３２を配線基板３１Ｄに超音波フリップチップボンディングして形成し、さらに、メタルキャップ５１を配線基板３１Ｄに取り付けたものである。メタルキャップ５１は金属等の導電性材料で形成されており、配線基板３１Ｄ上の半導体素子３２を覆うような箱型形状を有する。メタルキャップ５１の端部は、導電性接着材５２により配線基板３１Ｄの上面に形成された接地端子５３に接続され固体される。
【００４０】
したがって、半導体装置５０において、半導体素子３２は接地電位とされたメタルキャップ５１と同じく接地電位とされた配線基板３１Ｄとによりほぼ覆われた状態となる。これにより、半導体素子３２のシールド効果が得られ、半導体装置５０の電気的特性が向上する。
【００４１】
次に、本発明の第２実施例による半導体装置について、図１８、図１９及び図２０を参照しながら説明する。図１８は本発明の第２実施例による半導体装置の断面図である。図１９は本発明の第２実施例による半導体装置に用いられる配線基板の断面図であり、図２０は図１９に示す配線基板を下面側から見た平面図である。図１８、図１９及び図２０において、図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付す。
【００４２】
本発明の第２実施例による半導体装置６０は、片面配線基板６１を用いて形成されたファンアウトタイプの半導体装置である。配線基板６１は、基板コア材１２の片面だけに導体パターンが形成されている。導体パターンにより、ボンディングパッド１３と、配線１４と、外部接続端子を設けるためのランド１５とが形成される。半導体素子３２の電極（バンプ）３２ａは、ボンディングパッド１３に対して超音波フリップチップボンディングされる。半導体素子３２と配線基板６１との間にはアンダーフィル材６２が充填され、半導体素子３２は配線基板６１に対して固定される。
【００４３】
ランド１５の下には、基板コア材１２を貫通して裏面まで延在する貫通孔１６が形成されており、貫通孔１６を介して外部接続端子としてハンダボール６３がランド１５に接続される。基板コア材１２は、ＦＲ−４材やＢＴレジンのような有機材料を用いて形成される。
【００４４】
本実施例における配線基板６１では、上述の第１実施例と同様に、基板コア材１２の上面１２ａにボンディングパッド１３が形成され、下面１２ｂにバックアップパターン６４が設けられる。配線基板６１は片面配線基板であり、基板コア材１２の下面１２ｂには配線等を形成するための導体パターンは設けられない。しかし、本実施例では超音波フリップチップボンディングの信頼性を向上させるために、例えば銅箔等よりなるバックアップパターン６４を基板コア材１２の下面１２ｂに貼り付けている。
【００４５】
配線基板６１を図３に示すボンディングステージ２０に載置した場合、バックアップパターン６４がボンディングステージ２０の載置面に接触し、基板コア材１２とボンディングステージ２０との間に隙間が形成されないので、超音波フリップチップボンディングの際に、半導体素子３２のバンプ３２ａがボンディングパッド１３に押圧されても、配線基板６１がたわむことはない。したがって、超音波振動エネルギの基板への吸収・拡散が減少し、良好な超音波接合を行うことができる。これにより、半導体装置の組み立て時の歩留まりが向上し、接合強度の改善による半導体装置の信頼性が向上する。
【００４６】
また、バックアップパターン６４は基板コア材１２の比較的大きな面積を覆うため、配線基板６１の剛性を増大させる効果がある。これにより、配線基板６１の反りや変形を抑制し、半導体装置の信頼性向上に寄与する。更に、バックアップパターン６４は金属であるため熱伝導性に優れており、且つ半導体素子３２の真下に位置するため、半導体装置の放熱性が向上する。
【００４７】
図２１は図１９に示す配線基板６１の変形例である配線基板６１Ａの断面図であり、図２２は図２１に示す配線基板６１Ａを下面から見た平面図である。また、図２３は図２１に示す配線基板６１Ａを用いた半導体装置の断面図である。図２１、図２２及び図２３において、図１８及び図１９に示す構成部品と同等の部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００４８】
図２１に示す配線基板６１Ａは、図２３に示すようないわゆるファンインタイプの半導体装置７０に用いる配線基板として形成されたものである。したがって、半導体素子３２の搭載領域は、配線基板６１Ｂの全体とほぼ等しくなっており、配線基板６１Ｂの上面の中央部分にランド１５が形成される。そして、配線基板６１Ｂの上面の周辺部分にボンディングパッド１３が配置される。
【００４９】
半導体装置７０は、ボンディングパッド１３の下側にバックアップパターン６１Ａを有しているため、図１８に示す半導体装置６０と同様の利点を有する。また、半導体装置７０は、いわゆるチップサイズ／スケールパッケージ（ＣＳＰ）として構成される。
【００５０】
次に、上述の各実施例において、半導体素子を配線基板に超音波フリップチップボンディングにより配線基板に搭載する工程について、図４に示す本発明の第１実施例による半導体装置３０を例にとって説明する。図２４は図４に示す配線基板３１に対して半導体素子３２を超音波フリップチップボンディングする工程を説明するための図である。
【００５１】
まず、図２４（ａ）に示すように、バックアップパターン３６がボンディングステージ２０の平坦な載置面に対向した状態で配線基板３１をボンディングステージ２０上に載置し、真空吸引チャック等で固定する。配線基板３１の固定を確実にするために、配線基板３１の外周をクランプ治具２１により固定する。一方、搭載される半導体素子３２の背面をボンディングツール２３に固定した状態で、バンプ３２ａと配線基板３１のボンディングパッド３との位置合わせを行う。
【００５２】
位置合わせが完了すると、図２４（ｂ）に示すように、半導体素子３２のバンプ３２ａを配線基板３１のボンディングパッド３に押圧する。この状態で、ボンディングツール２３から半導体素子３２に対して超音波振動を印加する。これにより、バンプ３２ａが超音波振動し、バンプ３２ａはボンディングパッド３に超音波接合される。
【００５３】
上述の工程では、バックアップパターン３６があるために、配線基板３１とボンディングステージ２０との間に隙間が形成されないので、超音波フリップチップボンディングの際に、半導体素子３２のバンプ３２ａがボンディングパッド３に押圧されても、配線基板３１がたわむことはない。したがって、超音波振動エネルギの基板への吸収・拡散が減少し、良好な超音波接合を行うことができる。これにより、半導体装置の組み立て時の歩留まりが向上し、接合強度の改善による半導体装置の信頼性が向上する。
【００５４】
ここで、配線基板にバックアップパターンが形成されていない場合には、図２５（ａ）に示すように、ボンディングステージ２０にバックアップ治具８０を配置することにより、バックアップパターンと同様の効果を得ることができる。すなわち、ボンディングステージ２０の載置面の中央部分にバックアップ治具８０を載置し、その上に配線基板３１を載置して固定する。そして、半導体素子３２を超音波フリップチップボンディングにより配線基板３１に搭載する。
【００５５】
バックアップ治具８０の厚みは、配線基板３１とボンディングステージの載置面との間に形成される隙間に応じて予め決められた寸法、すなわち、配線基板３１が載置された際に配線基板３１とボンディングステージ２０との間に隙間が形成されないような寸法とする。バックアップ治具８０の位置を決めて横方向の移動を防止するために、ボンディングステージ２０の載置面に凹部を形成しておくことが好ましい。
【００５６】
上述の如く、本明細書は以下の発明を開示する。
【００５７】
（付記１）　突起電極を有する半導体素子と、
上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材を有し、該半導体素子が該上面側にフリップチップ実装された配線基板と、
該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の前記突起電極が接合されるボンディングパッドと、
前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置に配置され、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材と
を有することを特徴とする半導体装置。
（付記２）　付記１記載の半導体装置であって、
前記基板コア材の前記下面に形成され、外部接続端子が形成されるランドを更に有し、
前記パターン部材と該ランドとは同じ導電材料により形成された部材であることを特徴とする半導体装置。
（付記３）　付記２記載の半導体装置であって、
前記パターン部材の厚みは前記ランドの厚みに等しいことを特徴とする半導体装置。
【００５８】
（付記４）　付記３記載の半導体装置であって、
前記ランドは接地電位とされたランドを含んでおり、前記パターン部材は該接地電位とされたランドに接続されていることを特徴とする半導体装置。
【００５９】
（付記５）　付記４記載の半導体装置であって、
導電材料からなる箱状部材が前記半導体素子を覆うように前記コア基板の前記上面側に設けられ、箱状部材は前記上面上の接地端子に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【００６０】
（付記６）　付記１乃至５のうちいずれか一項記載の半導体装置であって、
前記基板パターン部材は複数に分割されており、分割されたパターン部材の間に配線パターンが配置されていることを特徴とする半導体装置。
【００６１】
（付記７）　付記１記載の半導体装置であって、
前記パターン部材の厚みは前記ランドの厚みより大きいことを特徴とする半導体装置。
【００６２】
（付記８）　付記１記載の半導体装置であって、
前記基板コア材の前記上面にランドが形成され、該ランドの下に前記基板コア材を貫通して前記下面まで延在する貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記ランドに接続された外部接続端子が前記下面側に設けられたことを特徴とする半導体装置。
（付記９）　付記８記載の半導体装置であって、
前記パターン部材は金属材料よりなる板状部材であることを特徴とする半導体装置。
（付記１０）　付記１乃至９のうちいずれか一項記載の半導体装置であって、
前記基板コア材は有機材料よりなることを特徴とする半導体装置。
【００６３】
（付記１１）　半導体素子がフリップチップ実装される配線基板であって、
上面と該上面の反対側の下面とを有する基板コア材と、
該基板コア材の該上面に形成され、前記半導体素子の突起電極が接合されるボンディングパッドと、
前記基板コア材の前記下面に形成され、該ボンディングパッドが設けられた位置に対応した位置に配置され、全てのボンディングパッドの真下に延在するように形成されたパターン部材と
を有することを特徴とする配線基板。
（付記１２）　付記１１記載の配線基板であって、
前記基板コア材の前記下面に形成され、外部接続端子が形成されるランドを更に有し、
前記パターン部材と該ランドとは同じ導電材料により形成された部材であることを特徴とする配線基板。
【００６４】
（付記１３）　付記１１記載の配線基板であって、
前記パターン部材の厚みは前記ランドの厚みより大きいことを特徴とする配線基板。
【００６５】
（付記１４）　付記１１記載の配線基板であって、
前記基板コア材の前記上面にランドが形成され、該ランドの下に前記基板コア材を貫通して前記下面まで延在する貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記ランドに接続された外部接続端子が前記下面側に設けられたことを特徴とする配線基板。
【００６６】
（付記１５）　付記１４記載の配線基板であって、
前記パターン部材は金属材料よりなる板状部材であることを特徴とする配線基板。
【００６７】
（付記１６）　付記１１乃至１５のうちいずれか一項記載の配線基板であって、
前記基板コア材は有機材料よりなることを特徴とする配線基板。
【００６８】
（付記１７）　超音波フリップチップボンディングを用いた半導体装置の製造方法であって、
上面に形成されたボンディングパッドに対応した位置の下面にパターン部材を有する配線基板をボンディングステージ上に載置して固定し、
半導体素子の突起電極を超音波フリップチップボンディングにより前記配線基板のボンディングパッドに接合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６９】
（付記１８）　超音波フリップチップボンディングを用いた半導体装置の製造方法であって、
載置される配線基板のボンディングパッド位置に対応したボンディングステージ上の位置にバックアップ治具を配置し、
該バックアップ治具を介して配線基板を前記ボンディングステージ上に載置して固定し、
半導体素子の突起電極を超音波フリップチップボンディングにより前記配線基板のボンディングパッドに接合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、バックアップパターンが設けられたことによりボンディングステージの載置面と配線基板との間に隙間が形成されないので、超音波フリップチップボンディングの際に配線基板がたわむことなく、良好なボンディングを達成することができる。これにより、半導体装置の組み立て時の歩留まりが向上し、接合強度の改善による半導体装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の両面配線基板の断面図である。
【図２】従来の片面配線基板の断面図である。
【図３】図１に示す配線基板に半導体素子を超音波フリップチップボンディングする工程を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施例による半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第１実施例による半導体装置に用いられる配線基板の断面図である。
【図６】図５に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図７】図５に示す配線基板の第１の変形例である配線基板の断面図である。
【図８】図７に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図９】図７に示す配線基板を用いた半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１０】図５に示す配線基板の第２の変形例である配線基板の断面図である。
【図１１】図１０に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図１２】図１０に示す配線基板を用いた半導体装置の断面図である。
【図１３】図５に示す配線基板の第３の変形例である配線基板の断面図である。
【図１４】図１３に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図１５】図５に示す配線基板の第４の変形例である配線基板の断面図である。
【図１６】図１５に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図１７】図１５に示す配線基板を用いた半導体装置の断面図である。
【図１８】本発明の第２実施例による半導体装置の断面図である。
【図１９】本発明の第２実施例による半導体装置に用いられる配線基板の断面図である。
【図２０】図１９に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図２１】図１９に示す配線基板の変形例である配線基板の断面図である。
【図２２】図２１に示す配線基板を下面側から見た平面図である。
【図２３】図２３は図２１に示す配線基板を用いた半導体装置の断面図である。
【図２４】図４に示す配線基板に対して半導体素子を超音波フリップチップボンディングする工程を説明するための図である。
【図２５】超音波フリップチップボンディングの他の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
２，１２　基板コア材
３，１３　ボンディングパッド
４　上部配線
５，１５　ランド
５ａ，３５ａ　接地端子
７　ソルダレジスト
１４　配線
１６　貫通孔
３０，４０，４８，５０，６０，７０　半導体装置
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，６１，６１Ａ　配線基板
３２，４１　半導体素子
３２ａ　バンプ
３３　アンダーフィル材
３４，４５　封止樹脂
３５　ハンダボール
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，６４，６４Ａ　バックアップパターン
４３　ボンディングワイヤ
４４　端子
５１　メタルキャップ
５２　導電性接着材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004095612.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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