(57)【要約】【課題】ローコストで封止樹脂と多層配線基板との密着性を向上させる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】導電ペーストを充填する貫通孔と同時に導電ペーストを充填しない貫通孔を形成したグリーンシートを積層、燒結した多層配線基板を用意する。この多層配線基板に形成した配線パターン上に半導体素子を実装する。導電ペーストを充填しない貫通孔に樹脂が充填されるように樹脂封止する。貫通孔に充填された樹脂がアンカー効果により密着性を向上させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を形成した後、貫通孔に導電性物質を充填し、配線パターンを形成したグリーンシートを所定枚数積層し、燒結して形成する多層配線基板を用意し、該多層配線基板上に半導体素子を実装した後、半導体素子を樹脂封止する工程を含む半導体装置の製造方法において、
導電性物質を充填する貫通孔と同時に導電性物質を充填しない貫通孔を形成した前記グリーンシートを積層、燒結した前記多層配線基板を用意する工程と、該多層配線基板に形成した配線パターン上に前記半導体素子を実装する工程と、前記導電性物質を充填しない貫通孔に樹脂が充填されるように樹脂封止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】
本発明は配線パターン形成した多層配線基板上に半導体素子を実装し、樹脂封止する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リードレスチップキャリア（ＬＣＣ）構造の半導体装置では、キャリア基板として信頼性が高く小型化が可能なセラミック多層配線基板が多く用いられている。図３及び図４は一般的なセラミック多層配線基板の製造方法を工程順に示した図である。図に示すように、上層基板及び下層基板それぞれについて、セラミック原料粉末を有機樹脂で結合したグリーンシートを用意し、超硬ポンチ等で貫通孔３１（ビアホール）を開けた後、貫通孔３１内に導電性物質である導体ペースト３２を充填する。下層基板にキャスタレーション加工をした後、グリーンシート両面に配線パターン３３を印刷し、加熱圧着して積層形成する。その後、不要な部分を切断除去し、焼結、配線パターン上に必要なメッキを行うことによって多層配線基板が形成される。従来のセラミック多層配線基板の製造方法の一例として特開平１１‐１６３１９２号公報にその技術が開示されている。
【０００３】
図５は、図３及び図４で説明したセラミック多層配線基板に半導体素子を実装する工程を説明する図である。ウエハーテストされた半導体素子５０を用意する。所謂フリップチップボンディング法あるいはワイヤボンディング法により、半導体素子５０と多層配線基板５１（図４の３に相当）上に形成された配線パターンが接続される（実装）。封止樹脂５２を印刷、あるいは塗布し（樹脂封止）、▽印で示す所定の位置で切断し（ダイシング）、特性試験を行い（テスト）、選別し、半導体装置が完成する。
【０００４】
このような製造工程により形成される半導体装置は、ダイシング時に加わる応力のほか、半導体装置を実装基板へハンダ付けする際の熱処理により、熱膨張の違いから、封止樹脂５２が多層配線基板５１から剥離してしまうという問題があった。
【０００５】
封止樹脂が剥離してしまうという問題を解消するため、特開２００１−２９１７９２号公報には、基板に凹部を形成しその中に半導体素子を搭載する半導体装置（ＣＩＢ（ｃｈｉｐ  ｉｎ  ｂｏａｒｄ）構造と呼ばれる）において、多層配線基板に形成された凹部内に、凹部の底面、および／または、側面に切り込みを設けたうえで半導体素子を凹部底面の所定位置に載置し、ポッティング樹脂などで封止することを内容とする技術が開示されている。ここで凹部は、切り込みの底面の断面形状はテーパ角のついたザグリ構造であり、側面の断面形状は四角形または三角形となっている。
これらはいずれもザグリ加工によって形成されている。
【０００６】
また特許登録第３１１５８０７号には、半導体素子を搭載した基板の上下両面に、光硬化性ドライフィルム・ソルダー・レジストから成る第一の絶縁体層と第二の絶縁体層を形成した半導体装置において、第一の絶縁体層にアンカーホールを散在させて半導体搭載基板上に内有する導体回路パターンと封止樹脂の剥離を防止する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１６３１９２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９１７９２号公報
【特許文献３】
特許登録第３１１５８０７号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
半導体素子を樹脂封止する場合、多層配線基板と封止樹脂との密着性が弱く剥離してしまうという問題があった。このような問題を解消するため多層配線基板面に別途凹部を設けて樹脂の密着性を向上させる方法も提案されているが、これらの方法は凹部を形成するための工程が追加され、コストアップとなってしまうという問題が生じていた。本発明は上記問題点を解消し、ローコストで樹脂の密着性を向上させ、封止樹脂と多層配線基板の密着性を向上させる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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に、貫通孔を形成した後、貫通孔に導電性物質を充填し、配線パターンを形成したグリーンシートを所定枚数積層し、燒結して形成する多層配線基板を用意し、該多層配線基板上に半導体素子を実装した後、半導体素子を樹脂封止する工程を含む半導体装置の製造方法において、導電性物質を充填する貫通孔と同時に導電性物質を充填しない貫通孔を形成した前記グリーンシートを積層、燒結した前記多層配線基板を用意する工程と、該多層配線基板に形成した配線パターン上に前記半導体素子を実装する工程と、前記導電性物質を充填しない貫通孔に樹脂が充填されるように樹脂封止する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）乃至（ｄ）は本発明の実施形態に係る半導体装置の平面図とＡ−Ａ面における断面図である。図２は本発明の多層配線基板の製造工程を説明する図で、２層の積層基板の形成工程を模式的に工程順に示した図である。
【００１１】
本実施形態の多層配線基板の形成工程と従来例の形成工程との相違点は、貫通孔の加工工程と導体ペーストの充填工程である。即ち、従来例の工程フローでは貫通孔は全て導体ペーストが充填されていたが、本発明の実施形態では、上層基板に導体ペーストを充填する貫通孔（スルーホール）と同時に、導体ペーストを充填しない貫通孔（アンカーホール）を形成する点で異なる。この導体ペーストを充填しない貫通孔（アンカーホール）の形成は、導体ペーストを充填する貫通孔（スルーホール）と同時に形成するため、追加工程の必要がなく、ローコストで作製できる。この貫通孔（アンカーホール及びスルーホール）の形成方法は、同時に形成できればコストアップを抑えることができるので、金型に限らず他の方法を用いて良いことは勿論である。
【００１２】
その後、従来例同様、半導体素子を多層配線基板上に実装し、樹脂封止を行う。その結果、注入された樹脂が、導体ペーストが充填されていない貫通孔に入り込み、所謂アンカー効果により樹脂の密着性がＸ−Ｙ平面だけでなくＺ方向まで向上させることができる。
【００１３】
導体ペーストを充填しない貫通孔の形成位置は特に制限はないが、熱膨張による応力、ダイシング時の応力を考慮して搭載される半導体素子の外周や真下、または半導体装置の側面部に選定されるのが好ましい。実施例の一例を図１に示す。図において１は多層配線基板、２は外部電極、３は内部配線、４は配線パターン、５はキャスタレーション、６は貫通孔（スルーホール）、７は半導体素子、８は金属バンプ、９は封止樹脂、１０は貫通孔（アンカーホール）、１１はボンディングパッド、１２は金ワイヤを示す。
【００１４】
図１（ａ）は半導体素子７の周辺に貫通孔（アンカーホール）１０を散在させた例である。図１（ｂ）は半導体装置を個片化したときに側面に位置する位置に貫通孔（アンカーホール）を形成した例である。図１（ｃ）は特にフリップチップボンディング構造の場合に、半導体素子７の真下に相当する部分に円形または四角形の貫通孔（アンカーホール）１０を形成した例である。図１（ｄ）はワイヤボンディング法を採用した半導体装置の一例で、図１（ａ）に示した構造と同一の場合である。ワイヤボンディング法を採用した半導体装置では、上記図１（ｃ）のように貫通孔（アンカーホール）１０の位置を選定できることは言うまでもない。
【００１５】
また、本実施形態では２層の積層構造について説明したが、３層以上の多層構造にも適用することができる。特に３層以上の積層構造の場合には、半導体素子が実装される表面の層にのみ導体ペースト充填しない貫通孔を形成する場合は勿論、さらにその貫通孔の直下に別の貫通孔を形成した積層基板を積層して貫通孔を設けるようにすることもできる。一例として、貫通孔を形成した積層基板のうち、下層の貫通孔の大きさを上層の貫通孔の大きさより大きくしておくと、樹脂密着力がさらに向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体装置製造方法によれば、多層配線基板上にスルーホール用の貫通孔と封止樹脂を密着固定させるアンカーホール用の貫通孔を同時に、同一の金型で形成するようにすると、追加の工程が不要であり、ローコストで封止樹脂と多層配線基板の密着性を向上させることができる。
【００１７】
本発明のアンカーホール用の貫通孔の形成方法は、スルーホール用の貫通孔を形成する金型にくぼみ用ピンを追加するだけでアンカーホールを形成できるため、半導体装置内の応力のかかりやすい場所を選定して効果的な剥離防止を実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の平面図および断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造工程を説明する図である。
【図３】セラミック多層配線基板の製造方法を工程順に示した図である。
【図４】セラミック多層配線基板の製造方法を工程順に示した図である。
【図５】セラミック多層配線基板の半導体素子を実装する工程を説明する図である。
【符号の説明】
１：多層配線基板  、２：外部電極、３：内部配線、４：配線パターン、
５：キャスタレーション、６：貫通孔（スルーホール）、７：半導体素子、
８：金属バンプ、９：封止樹脂、１０：貫通孔（アンカーホール）、
１１：ボンディングパッド、１２：金ワイヤ
【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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