(57)【要約】【課題】  半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関して、部品点数及び製造工程数を少なくするとともに薄型化を図ることにある。【解決手段】  半導体装置の製造方法は、（ａ）電極１２を有する半導体チップ１０を型１４に搭載すること、（ｂ）型１４の凹部１６にバンプ１８を設けること、（ｃ）電極１２とバンプ１８をワイヤ２０によって電気的に接続すること、（ｄ）半導体チップ１０を樹脂封止すること、を含む。【選択図】      図１
2005101252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電極を有する半導体チップを型に搭載すること、
（ｂ）前記型の凹部にバンプを設けること、
（ｃ）前記電極と前記バンプをワイヤによって電気的に接続すること、
（ｄ）前記半導体チップを樹脂封止すること、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程で、前記ワイヤの先端部を前記電極にボンディングし、前記ワイヤを前記バンプに引き出して、その一部を前記バンプにボンディングする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記バンプは、前記ワイヤの先端部であり、
前記（ｃ）工程で、前記ワイヤを前記電極に引き出して、その一部を前記電極にボンディングする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程で、前記型に他の型を対向させて配置し、前記半導体チップをモールディングする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップを樹脂封止してなる封止部と、
前記封止部から突出してなるバンプと、
前記封止部内に形成され、前記電極と前記バンプを電気的に接続するワイヤと、
を含む半導体装置。
【請求項６】
請求項５記載の半導体装置において、
前記半導体チップは、前記封止部から一部が露出してなる半導体装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の半導体装置において、
前記バンプは、金属バンプからなる半導体装置。
【請求項８】
請求項５又は請求項６記載の半導体装置において、
前記バンプは、コア部及び前記コア部とは異なる材料からなる表面部を有する半導体装置。
【請求項９】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の半導体装置が実装された回路基板。
【請求項１０】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＳＰ（Chip Size/Scale Package）などの半導体パッケージでは、インターポーザとして基板やリードフレームが使用されていた。すなわち、半導体チップとマザーボードとの間に、基板又はリードフレームが介在していたので、半導体装置の薄型化に限界があった。また、半導体チップを基板又はリードフレームに接着する工程が必要となり製造工程数の増加につながっていた。
【０００３】
本発明の目的は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関して、部品点数及び製造工程数を少なくするとともに薄型化を図ることにある。
【特許文献１】特開平１０−８４０５５号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）電極を有する半導体チップを型に搭載すること、
（ｂ）前記型の凹部にバンプを設けること、
（ｃ）前記電極と前記バンプをワイヤによって電気的に接続すること、
（ｄ）前記半導体チップを樹脂封止すること、
を含む。本発明によれば、半導体チップを封止する封止部にバンプを設けることができる。これによって、従来、半導体チップの搭載に使用されていた基板又はリードフレームを省略することができ、半導体装置の部品点数及び製造工程数を少なくすることができる。また、基板又はリードフレームの厚みを省略できるので、半導体装置の薄型化を図ることができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程で、前記ワイヤの先端部を前記電極にボンディングし、前記ワイヤを前記バンプに引き出して、その一部を前記バンプにボンディングしてもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記バンプは、前記ワイヤの先端部であり、
前記（ｃ）工程で、前記ワイヤを前記電極に引き出して、その一部を前記電極にボンディングしてもよい。これによれば、ワイヤのループ高さを低くすることができるので、半導体装置のより一層の薄型化を図ることができる。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程で、前記型に他の型を対向させて配置し、前記半導体チップをモールディングしてもよい。
（５）本発明に係る半導体装置は、電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップを樹脂封止してなる封止部と、
前記封止部から突出してなるバンプと、
前記封止部内に形成され、前記電極と前記バンプを電気的に接続するワイヤと、
を含む。本発明によれば、半導体チップを封止する封止部にバンプが設けられている。これによって、従来、半導体チップの搭載に使用されていた基板又はリードフレームを省略することができ、半導体装置の部品点数を少なくすることができる。また、基板又はリードフレームの厚みを省略できるので、半導体装置の薄型化を図ることができる。
（６）この半導体装置において、
前記半導体チップは、前記封止部から一部が露出していてもよい。
（７）この半導体装置において、
前記バンプは、金属バンプから構成されてもよい。
（８）この半導体装置において、
前記バンプは、コア部及び前記コア部とは異なる材料からなる表面部を有してもよい。
（９）本発明に係る回路基板には上記半導体装置が実装されている。
（１０）本発明に係る電子機器は上記半導体装置を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００６】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。図２は、本実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【０００７】
半導体チップ１０を用意する。半導体チップ１０には集積回路が形成されている。半導体チップ１０には複数の電極１２が形成されている。複数の電極１２は、半導体チップ１０における集積回路側の面に形成されていてもよい。複数の電極１２は、半導体チップ１０の表面の４辺に沿った領域に配列されていてもよいし、２辺に沿った領域に配列されていてもよい。電極１２は、薄く平らに形成されたパッド（例えばＡｌパッド）を含む。
【０００８】
図１（Ａ）に示すように、半導体チップ１０を型（例えば下型）１４に搭載する。型１４は、モールディング用の金型であってもよい。型１４の平らな面に半導体チップ１０を搭載してもよい。あるいは、型１４にキャビティを形成するための窪みが形成されており、その窪みに半導体チップ１０を搭載してもよい。半導体チップ１０は型１４に仮止めしておくことが好ましい。半導体チップ１０は、電極１２の形成された面とは反対の面を型１４に対向させてもよい。図１（Ａ）に示すように、半導体チップ１０の面（例えば電極１２とは反対の面）と、型１４の面とを接触させてもよい。その場合、半導体チップ１０は、封止部３０から一部（例えば電極１２とは反対の面）が露出する（図２参照）。変形例として、半導体チップ１０を型１４から浮かせて配置し、封止工程において半導体チップ１０の全部を封止してもよい。
【０００９】
型１４には、複数の凹部１６が形成されている。凹部１６は、型１４における半導体チップ１０の搭載領域の周囲に形成されている。凹部１６の開口形状は例えば円形状であってもよいが限定されるものではない。凹部１６の底面形状は例えば半球形状であってもよいが限定されるものではない。凹部１６は、後述のバンプ１８とほぼ同じサイズで形成されることが好ましい。
【００１０】
型１４の凹部１６にバンプ１８を設ける。バンプ１８は、少なくとも表面が導電性を有する突起状電極である。バンプ１８は、金属バンプ（例えば金バンプ、ハンダバンプ）であってもよい。バンプ１８は、半導体装置の外部端子となる（図２参照）。バンプ１８は例えば球形状、立方体形状又は直方体形状であってもよいが限定されるものではない。バンプ１８は、ワイヤの先端部をボール状に溶融させて形成するボールバンプであってもよい。
【００１１】
図１（Ｂ）に示すように、電極１２とバンプ１８を電気的に接続する。ワイヤ２０を使用して（例えばボールボンディング法によって）電極１２とバンプ１８の電気的な接続を図ってもよい。図１（Ｂ）に示す例では、キャピラリ２２に支持されたワイヤ２０の先端部をボール状に溶融させ、その先端部を電極１２にボンディングする（ファーストボンディング）。ボンディングのときに熱及び超音波振動を加えてもよい。その後、ワイヤ２０をバンプ１８の方向に引き出して、ワイヤ２０の一部をバンプ１８にボンディングする（セカンドボンディング）。同様にして、ボンディングのときに熱及び超音波振動を加えてもよい。上述の工程を複数対の電極１２及びバンプ１８のそれぞれに対して行う。こうして半導体チップ１０の集積回路とバンプ１８を電気的に接続することができる。
【００１２】
図１（Ｃ）に示すように、半導体チップ１０を樹脂封止する。例えば、型１４に型（例えば上型）２４を対向させて配置し、上下の型１４，２４で構成されるキャビティ２６に樹脂２８を注入することによって、半導体チップ１０を樹脂封止してもよい（モールディング工程）。樹脂２８は、凹部１６にも流れ込み、バンプ１８に付着する。その後、型１４，２４から半導体チップ１０を取り出す。バンプ１８は、型１４から取り外されて、封止部３０（樹脂２８）に固定される。
【００１３】
こうして、図２に示すように半導体装置を製造することができる。半導体装置１は、電極１２を有する半導体チップ１０と、半導体チップ１０を樹脂封止してなる封止部３０と、封止部３０から突出してなるバンプ１８と、封止部３０内に形成され電極１２とバンプ１８を電気的に接続するワイヤ２０と、を含む。半導体チップ１０は、電極１２とは反対の面１１が封止部３０から露出していてもよい。その他の詳細は、上述の製造方法において説明した内容を適用することができる。
【００１４】
本実施の形態によれば、半導体チップ１０を封止する封止部３０にバンプ１８を設けることができる。これによって、従来、半導体チップ１０の搭載に使用されていた基板又はリードフレームを省略することができ、半導体装置の部品点数及び製造工程数を少なくすることができる。また、基板又はリードフレームの厚みを省略できるので、半導体装置の薄型化を図ることができる。
【００１５】
図３の変形例に示すように、コア部３４及びコア部３４とは異なる材料からなる表面部３６を含むバンプ３２を使用してもよい。表面部３６は、コア部３４の全部を覆っていてもよい。表面部３６は導電性を有し、金属（例えば金、ハンダ）で形成されていてもよい。コア部３４は導電性を有してもよく、金属（例えば銅）で形成されていてもよい。あるいは、コア部３４は、絶縁性を有してもよく、樹脂で形成されていてもよい。こうすることで、バンプ３２に加えられる応力を緩和することができる。また、例えばバンプの全部を金で形成するよりも費用が安くて済む。
【００１６】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本変形例では、上述のバンプの代わりに、ワイヤ４０の先端部４２を、型１４の凹部１６に設ける。詳しくは、キャピラリ２２に支持されたワイヤ４０の先端部４２をボール状に溶融させて形成し、その先端部４２を凹部１６に配置する。先端部４２を凹部１６の底面部にボンディングしてもよい（ファーストボンディング）。ボンディングのときに熱及び超音波振動を加えてもよい。その後、ワイヤ４０を電極１２の方向に引き出して、ワイヤ４０の一部を電極１２にボンディングする（セカンドボンディング）。同様にして、ボンディングのときに熱及び超音波振動を加えてもよい。図４（Ａ）に示すように、あらかじめ電極１２上にバンプ４４を設けておいて、ワイヤ４０の一部をバンプ４４にボンディングしてもよい。こうすることで、ボンディングによって電極（例えばＡｌパッド）１２が損傷するのを防止することができる。こうして、図４（Ｂ）に示すように、凹部１６内のワイヤ４０の先端部（バンプ）４２と、電極１２とを電気的に接続することができる。上述のリバースボンディングによれば、ワイヤ４０のループ高さを低くすることができるので、半導体装置のより一層の薄型化を図ることができる。その後、図４（Ｃ）に示すように半導体チップ１０を樹脂封止する。詳しくは上述した通りである。
【００１７】
図５には、本実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板１０００が示されている。本実施の形態に係る電子機器として、図６にはノート型パーソナルコンピュータ２０００が示され、図７には携帯電話３０００が示されている。
【００１８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】図２は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図３】図３は、本発明を適用した実施の形態の変形例に係る半導体装置を示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０…半導体チップ  １２…電極  １４…型  １６…凹部  １８…バンプ
２０…ワイヤ  ２８…樹脂  ３０…封止部  ３２…バンプ  ３４…コア部
３６…表面部  ４０…ワイヤ  ４２…先端部
【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】
2005101252.tif 000008
【図７】
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