(57)【要約】【課題】ＢＧＡパッケージの半田ボール付け工程において、フラックスの移動による半田ボールショートを抑制する。【解決手段】半導体装置３の電極端子４に半田ボールを搭載するためのフラックス１を供給する工程を含む半導体装置の製造方法であって、樹脂からなるテープ２の少なくとも片方の面にフラックス１を塗布し、テープ２を半導体装置の電極端子面側に熱的圧着または機械的圧着することにより、フラックス１を電極端子４に転写、貼着する。これにより、半導体装置３の電極端子４に好適なフラックス量を供給でき、さらにフラックス１の移動による半田ボールショートを抑制することが可能となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の電極端子に半田ボールを搭載するためのフラックスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法であって、樹脂からなるテープの少なくとも片方の面にフラックスを塗布し、前記テープを前記半導体装置の電極端子面側に熱的圧着または機械的圧着することにより、前記フラックスを前記電極端子に転写、貼着することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
テープは、樹脂封止型半導体装置の片面封止工程で前記半導体装置の電極端子面に接触する封止テープであり、この封止テープの前記電極端子面側にフラックスが塗布されている請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
封止テープを半導体装置の電極端子面に貼付した状態で封止成型した後、前記封止テープを剥がすことにより、フラックスを前記電極端子に転写、貼着する請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
テープは、半導体装置の個体分割工程で前記半導体装置を固定するためのダイシングテープであり、このダイシングテープの電極端子面側にフラックスが塗布されている請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ダイシングテープを分割前の半導体装置の電極端子面に貼付した状態でダイシングした後、前記ダイシングテープを剥がすことにより、フラックスを前記電極端子に転写、貼着する請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
半導体装置の電極端子に転写されたフラックス上に半田ボールを搭載する工程と、前記半田ボールの液相線温度を超える熱雰囲気を与える工程と、前記半導体装置を冷却する工程とを含む請求項１，２，３，４または５記載の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】
この発明は、半導体装置の電極端子にフラックスを塗布する半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の高密度化に伴い、半導体装置の端子配列は周辺配列のペリフェラルタイプからエリアアレイタイプへと移行してきた。エリアアレイタイプの代表として電極端子上に半田ボールが存在するＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）パッケージと、半田ボールが無いＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）パッケージがあるが、とくに前者のＢＧＡパッケージは半田ボール分の高さがあるため実装基板の反りの影響を受けずにリフロー実装が可能であり、また半田量が多いため半導体装置と実装基板のような異なる熱膨張率の材料間を緩和する効果があるとして高い信頼性が確保できるという利点がある。このＢＧＡパッケージの製造方法としては、半導体装置の電極端子部にフラックスを塗布し半田ボールを搭載ののち過熱によりボールを溶融して接着させるのが一般的である。この場合のフラックス塗布方法として、マスク印刷方式、ピン転写方式などが挙げられる。次に従来の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図９から図１１は従来のＢＧＡパッケージのボール付け工程を示した概略側面図であり、図１２は電極側から見た平面図である。フラックス１を半導体装置３の電極端子４上に塗布し、半田ボール６をそれぞれのフラックス１上に搭載し、半田ボール６の液相線を超える熱雰囲気中に投入することで半田ボール付けが完成する。一般的に半導体装置３はエリアアレイタイプのパッケージであり、電極端子４は同一面に格子状に配列され反対面に位置するシリコンチップ１２と電気的に導通している。シリコンチップ１２と電極端子４との間に介在する、いわゆるインターポーザー１３はセラミック、有機基板材料、鉄系もしくは銅系のフレーム、耐熱性の高いテープなどが挙げられる。従来のフラックス塗布方法としては、電極端子とほぼ同程度に開口されたマスクを用いてフラックスを供給する印刷方式や、剣山のようなピンを用いてフラックスを転写するピン転写法などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−１２９３７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のフラックス供給方法では、電極端子の狭ピッチ化に伴い隣接距離が短くなりフラックスが接し半田ボールショートが発生する恐れがあったり、また逆に半田ボールショートを回避するためフラックス供給が過少となる恐れがある。また半導体装置の電極端子部が凸状の場合、フラックスが低い方へ流れ出し隣接端子と接触し半田ボールショートが起こることが懸念される。
【０００６】
図１３にＢＧＡパッケージの電極端子部の拡大図を示す。電極端子４のピッチが狭い場合やフラックス１の粘度が低い場合、さらには熱雰囲気の条件などによっては、隣接する電極端子のフラックス同士が流れ落ちショートし、ひいては半田ボールショートを誘発する恐れがある。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、ＢＧＡパッケージの半田ボール付け工程において、半導体装置の電極端子部に好適なフラックス量を供給でき、さらにフラックスの移動による半田ボールショートを抑制することが可能な、半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法は、半導体装置の電極端子に半田ボールを搭載するためのフラックスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法であって、樹脂からなるテープの少なくとも片方の面にフラックスを塗布し、前記テープを前記半導体装置の電極端子面側に熱的圧着または機械的圧着することにより、前記フラックスを前記電極端子に転写、貼着する。
【０００９】
このように、樹脂からなるテープの少なくとも片方の面にフラックスを塗布し、テープを半導体装置の電極端子面側に熱的圧着または機械的圧着することにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、半導体装置の電極端子に好適なフラックス量を供給でき、さらにフラックスの移動による半田ボールショートを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の半導体装置の製造方法は、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、テープは、樹脂封止型半導体装置の片面封止工程で前記半導体装置の電極端子面に接触する封止テープであり、この封止テープの前記電極端子面側にフラックスが塗布されている。
【００１１】
このように、テープは、樹脂封止型半導体装置の片面封止工程で半導体装置の電極端子面に接触する封止テープであり、この封止テープの電極端子面側にフラックスが塗布されているので、封止テープを用いて、フラックスを電極端子上に転写、貼着することができる。
【００１２】
請求項３記載の半導体装置の製造方法は、請求項２記載の半導体装置の製造方法において、封止テープを半導体装置の電極端子面に貼付した状態で封止成型した後、前記封止テープを剥がすことにより、フラックスを前記電極端子に転写、貼着する。
【００１３】
このように、封止テープを半導体装置の電極端子面に貼付した状態で封止成型した後、封止テープを剥がすことにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、封止工程においてフラックスを供給でき、従来のフラックス塗布工程は削減できる。
【００１４】
請求項４記載の半導体装置の製造方法は、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、テープは、半導体装置の個体分割工程で前記半導体装置を固定するためのダイシングテープであり、このダイシングテープの電極端子面側にフラックスが塗布されている。
【００１５】
このように、テープは、半導体装置の個体分割工程で半導体装置を固定するためのダイシングテープであり、このダイシングテープの電極端子面側にフラックスが塗布されているので、ダイシングテープを用いて、フラックスを電極端子上に転写、貼着することができる。
【００１６】
請求項５記載の半導体装置の製造方法は、請求項４記載の半導体装置の製造方法において、ダイシングテープを分割前の半導体装置の電極端子面に貼付した状態でダイシングした後、前記ダイシングテープを剥がすことにより、フラックスを前記電極端子に転写、貼着する。
【００１７】
このように、ダイシングテープを分割前の半導体装置の電極端子面に貼付した状態でダイシングした後、ダイシングテープを剥がすことにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、ダイシング工程においてフラックスを供給でき、従来のフラックス塗布工程は削減できる。
【００１８】
請求項６記載の半導体装置の製造方法は、請求項１，２，３，４または５記載の半導体装置の製造方法において、半導体装置の電極端子に転写されたフラックス上に半田ボールを搭載する工程と、前記半田ボールの液相線温度を超える熱雰囲気を与える工程と、前記半導体装置を冷却する工程とを含む。
【００１９】
このように、半導体装置の電極端子に転写されたフラックス上に半田ボールを搭載する工程と、半田ボールの液相線温度を超える熱雰囲気を与える工程と、半導体装置を冷却する工程とを含むので、ＢＧＡパッケージの半田ボール付け工程において、半導体装置の電極端子上に半田ボールを接続することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態における半導体装置片面封止用封止テープの側面図、図２はその封止テープを用いた樹脂封止型半導体装置の片面封止の概略側面図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、半導体装置３の電極端子４に半田ボールを搭載するためのフラックスを供給する際、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂からなるテープを用いる。テープは、樹脂封止型半導体装置の片面封止工程で半導体装置３の電極端子面に接触する封止テープ２である。
【００２２】
封止テープ２の電極端子面側の表面上にフラックス１が塗布してあり、この封止テープ２を他材料である半導体装置３の電極端子面側に貼付し熱的圧着や機械的圧力によりフラックス１が容易に転写、貼着することができるものである。フラックス成分は従来工法で用いられている樹脂系フラックスや水溶性フラックスと同様に、松脂、有機系活性剤、界面活性剤、溶剤、純水などからなるが、テープに載せたのち溶剤成分や純水を揮発させることにより固形化もしくは半固形化することで封止工程などの乾式工程での使用が可能となる。
【００２３】
また、電極端子４が封止テープ２およびフラックス１に埋まり込むことにより電極端子４の突出部が形成されるため、片面封止型半導体装置においては電極端子突出量がスタンドオフとなる。封止テープ２の厚みは約１０〜５０μｍ程度、フラックス１の厚みは約２０〜１００μｍ程度が適している。なお、半導体装置３の電極端子４、シリコンチップ１２およびインターポーザー１３の構成は従来例と同様である。
【００２４】
樹脂封止工程においては、上記のように封止テープ２を半導体装置３の電極端子４上に貼付し、封止金型５にて加熱、圧着を行い熱硬化性樹脂の流し込みにより封止成型を行う。図３から図６はこの発明の第１の実施の形態において封止後の封止テープ剥がし工程から半田ボール付け工程までの概略側面図である。
【００２５】
すなわち、図３および図４に示すように、封止成型が終了した半導体装置３を取り出し、封止テープ２を剥がすことにより、封止テープ２上に塗布されていたフラックス１が電極端子４上に転写、貼着される。同図では電極端子４上にのみ転写されているが、場合によっては半導体装置３の電極端子面全体に塗布、転写、貼着してもよい。
【００２６】
フラックス転写後は従来の工程と同じく、図５および図６に示すように、電極端子４上に転写されたフラックス１上に半田ボール６を搭載し、熱風炉にて半田ボール６の液相線温度を超える温度雰囲気内に投入した後、半導体装置３を冷却することで、ＢＧＡ（ボール付きグリッドアレイタイプ）パッケージ７が完成する。
【００２７】
この発明の第２の実施の形態を図７および図８に基づいて説明する。図７および図８はこの発明の第２の実施の形態における一括封止工法などに用いられる半導体装置の個体分割工程の概略側面図である。
【００２８】
この実施の形態で用いるテープは、図７に示すように、半導体装置９の個体分割工程で半導体装置９を固定するためのダイシングテープ８である。このダイシングテープ８の電極端子面側にフラックス１が塗布されている。この場合、フラックス１が塗布されたダイシングテープ８上に分割前の半導体装置９の電極端子１０が貼付されている。フラックス成分は第１の実施の形態と同様である。ダイシングテープ８の厚みは約１００〜２００μｍ、フラックス１の厚みは約２０〜１００μｍが望ましい。ダイシングテープ８の材質は、熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂の少なくとも一方であればよい。
【００２９】
ダイシング工程においては、上記のようにダイシングテープ８を半導体装置９の電極端子面側に貼付し、熱的圧着または機械的圧着などによりフラックス１を半導体装置９の電極端子１０に転写、貼着する。半導体装置９の分割方法としては、図８に示すように高速回転刃１１を用い、個体分割できるラインに沿って回転刃１１が半導体装置９の厚みを若干超える部分まで切断する。ダイシングテープ８とともに全て分割すると後の工程で扱いづらいためダイシングテープ８が切断分断されない程度、約半分程度まで切り込まれる。半導体装置９が切断された後は前述の図３から図６と同様に、ダイシングテープ８を剥がすことにより、フラックス１を電極端子１０に転写、貼着する工程を経て電極端子１０上に半田ボール６が搭載される。
【００３０】
以上のように、本発明の実施の形態の半導体装置製造方法を用いることにより、従来のフラックス塗布工程が削減できるだけでなく、半導体装置の電極端子に好適なフラックス量を供給できるため、従来工程で懸念されていたフラックス流れによる半田ボールショートなどの不良を回避することが可能である。
【００３１】
前述のとおり、シリコンチップと電極端子とを介在するインターポーザーはセラミック、有機基板材料、鉄系もしくは銅系のフレーム、テープなどが挙げられるが、特にセラミックを用いたタイプのパッケージにおいては、電極端子にタングステンやモリブデンが用いられており、工法的に電極端子が凸状になっているため特にフラックスが流れ易く、本発明を用いることにより更に効果的に半田ボール付けが実施できる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法によれば、樹脂からなるテープの少なくとも片方の面にフラックスを塗布し、テープを半導体装置の電極端子面側に熱的圧着または機械的圧着することにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、半導体装置の電極端子に好適なフラックス量を供給でき、さらにフラックスの移動による半田ボールショートを抑制することが可能となる。
【００３３】
請求項２では、テープは、樹脂封止型半導体装置の片面封止工程で半導体装置の電極端子面に接触する封止テープであり、この封止テープの電極端子面側にフラックスが塗布されているので、封止テープを用いて、フラックスを電極端子上に転写、貼着することができる。
【００３４】
請求項３では、封止テープを半導体装置の電極端子面に貼付した状態で封止成型した後、封止テープを剥がすことにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、封止工程においてフラックスを供給でき、従来のフラックス塗布工程は削減できる。
【００３５】
請求項４では、テープは、半導体装置の個体分割工程で半導体装置を固定するためのダイシングテープであり、このダイシングテープの電極端子面側にフラックスが塗布されているので、ダイシングテープを用いて、フラックスを電極端子上に転写、貼着することができる。
【００３６】
請求項５では、ダイシングテープを分割前の半導体装置の電極端子面に貼付した状態でダイシングした後、ダイシングテープを剥がすことにより、フラックスを電極端子に転写、貼着するので、ダイシング工程においてフラックスを供給でき、従来のフラックス塗布工程は削減できる。
【００３７】
請求項６では、半導体装置の電極端子に転写されたフラックス上に半田ボールを搭載する工程と、半田ボールの液相線温度を超える熱雰囲気を与える工程と、半導体装置を冷却する工程とを含むので、ＢＧＡパッケージの半田ボール付け工程において、半導体装置の電極端子上に半田ボールを接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態における半導体装置片面封止用封止テープの側面図である。
【図２】図１の封止テープを用いた樹脂封止型半導体装置の片面封止の概略側面図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態において封止後の工程の概略側面図である。
【図４】図３の次の工程の概略側面図である。
【図５】図４の次の工程の概略側面図である。
【図６】図５の次の工程の概略側面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態における半導体装置の個体分割工程の概略側面図である。
【図８】図７の次の工程の概略側面図である。
【図９】従来のＢＧＡパッケージのボール付け工程を示した概略側面図である。
【図１０】図９の次の工程の概略側面図である。
【図１１】図１０の次の工程の概略側面図である。
【図１２】図１１の電極側から見た平面図である。
【図１３】従来例の不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
１  フラックス
２  封止テープ
３  半導体装置
４  電極端子
５  封止金型
６  半田ボール
７  ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）パッケージ
８  ダイシングテープ
９  分割前の半導体装置
１０  電極端子
１１  回転刃
１２  シリコンチップ
１３  インターポーザー
【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】
2004165271.tif 000012
【図１１】
2004165271.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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