(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板，前記基板のチップエリアに形成されたベントホール，前記チップエリアにダイボンディングされた半導体チップおよび前記半導体チップを封止するモールド樹脂を含む、半導体装置において、
前記基板の上面に前記モールド樹脂の前記ベントホールへの流入を防ぐ流入阻止部を前記ベントホールの周囲に環状に形成し、さらに前記流入阻止部にその内側領域と外側領域とを連通する切欠を形成したことを特徴とする、半導体装置。
【請求項２】
前記切欠を少なくとも２つ形成した、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記切欠きの幅は０．１ｍｍ以下である、請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記切欠きの幅は０．０５ｍｍ以下である、請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板の上面に形成された複数の配線パターンをさらに備え、前記配線パターン間の間隔を０．１７５ｍｍ以下とした、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記間隔は０．１７０ｍｍ以下である、請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記基板の下面に開口されたスルーホールをさらに備え、前記配線パターンは前記スルーホールの上端を閉塞するように配置され、さらに前記スルーホールに設けられて前記配線パターンと電気的に接続されるボール状の外部端子を備える、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体装置および基板に関し、特にたとえばモールド樹脂によりパッケージされる、半導体装置およびそれに用いられる基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の半導体装置の一例が、平成１０年５月２２日付で出願公開された特開平１０−１３５２４７号［Ｈ０１Ｌ  ２１／５２，Ｈ０１Ｌ  ２１／６０，Ｈ０１Ｌ  ２３／１２，Ｈ０１Ｌ  ２３／２９，Ｈ０１Ｌ  ２３／３１］公報に開示されている。
【０００３】
この半導体装置１では、図１０（Ａ）に示すように、基板２のダイボンディングエリア２ａに複数のベントホール３が形成され、基板２の上面に配線パターン４が形成され、配線パターン４上にダイボンディングシート５を介して半導体チップ６がダイボンディングされていた。そして、半導体チップ６がモールド樹脂７で封止され、モールド７ａ内に溜まった空気や水がベントホール３から外部へ放出されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、空気や水をベントホール３から放出することにより、パッケージクラックの発生をある程度防止できたものの、なお十分ではなかった。
【０００５】
すなわち、従来技術では、図１０（Ｂ）に示すように、配線パターン４の間にベントホール３が単に形成されていたに過ぎないため、ダイボンディングシート５の下に入り込んだモールド樹脂７によりベントホール３が閉塞されるおそれがあった。そして、ベントホール３が閉塞されると、モールド７ａ内の空気や水を外部へ放出できなくなり、それらの空気や水が熱膨張されることによりパッケージクラックを生じるおそれがあった。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、パッケージクラックの発生をより確実に防止できる、半導体装置および基板を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基板，基板のチップエリアに形成されたベントホール，チップエリアにダイボンディングされた半導体チップおよび半導体チップを封止するモールド樹脂を含む、半導体装置において、基板の上面にモールド樹脂のベントホールへの流入を防ぐ流入阻止部をベントホールの周囲に環状に形成し、さらに流入阻止部にその内側領域と外側領域とを連通する切欠を形成したことを特徴とする、半導体装置である。
【０００９】
【作用】
第１の発明の半導体装置では、モールド樹脂のベントホールへの流入が流入阻止部により阻止される。ベントホールの上にはたとえばダイボンディングシートが配置されるので、流入阻止部をベントホールの周囲に環状に形成することにより、モールド樹脂のベントホールへの流入を阻止できる。また、流入阻止部の内側領域と外側領域とを連通する切欠を形成することにより、パッケージ内の空気や水をベントホールへ導くことができる。切欠を少なくとも２つ形成すると、一の切欠がモールド樹脂により塞がれても他の切欠から空気や水をベントホールへ導くことができる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、ベントホールがモールド樹脂により閉塞されるのを防止できるので、パッケージクラックの発生をより確実に防止できる。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】
図１に示すこの実施例の半導体装置１０は、基板１２に形成された配線パターン１４上にダイボンディングシート１６を介して半導体チップ１８をダイボンディングし、これをモールド樹脂２０で封止したものであり、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array ）型と称されるものである。
【００１４】
基板１２は、ポリイミド，ガラスエポキシまたはセラミック等のような絶縁材料からなり、基板１２のダイボンディングエリア１２ａには、複数のスルーホール２２が行列状に形成され、チップエリア１２ｂには、複数のベントホール２４が行列状に形成される。ここで、「ダイボンディングエリア（１２ａ）」とは、異なるサイズの複数の半導体チップ１８が選択的にダイボンディングされる領域をいい、「チップエリア（１２ｂ）」とは、ダイボンディングエリア１２ａ内において半導体チップ１８が実際にダイボンディングされる領域をいうものとする。そして、基板１２が１つの半導体チップ１８にのみ適用される場合には、ダイボンディングエリア１２ａとチップエリア１２ｂとは一致するものとする。
【００１５】
そして、基板１２の上面には、図２および図３に示すように、複数の配線パターン１４および複数の流入阻止部２６が形成される。なお、図２は、配線パターン１４の中間部分を省略して示したものであり、図３は、図２の１／４の範囲を拡大して示したものである。
【００１６】
配線パターン１４は、Ｃｕ等のような導電性金属からなり、各配線パターン１４の一端はスルーホール２２の上端を閉塞するように配置され、他端は基板１２の周縁部に配置され、この他端がボンディングパッド１４ａとされる。
【００１７】
配線パターン１４上に半導体チップ１８をダイボンディングしたとき、半導体チップ１８の周縁部近傍にある配線パターン１４の間隔Ａが広過ぎると、そこから半導体チップ１８の下方にモールド樹脂２０が入り込んで半導体チップ１８が剥離されるおそれがある。そして、発明者の実験によれば、図４に示すように、間隔Ａが０．１７５ｍｍより広いときに剥離による不良が発生することが分かった。そこで、この実施例では、半導体チップ１８の下方にモールド樹脂２０が入り込むのを阻止するために、ダイボンディングエリア１２ａにおける配線パターン１４の間隔Ａが０．１７５ｍｍ以下に設定される。ただし、安全率を考慮すると、間隔Ａは０．１７０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
流入阻止部２６は、ベントホール２４へモールド樹脂２０が流入するのを阻止するとともに、モールド２０ａ内の空気や水をベントホール２４へ導くためのものであり、図５に示すように、ベントホール２４の周囲に配線パターン１４と同じ厚さで環状に形成される。そして、流入阻止部２６において、チップエリア１２ｂの中央側すなわちモールド樹脂２０の流れの下流側に位置する部分には、その内側領域と外側領域とを連通する２つの切欠２６ａが形成される。切欠２６ａの形成位置は、モールド樹脂２０の流れを阻止する機能と空気や水を放出する機能とのバランスを考慮して、流入阻止部２６の形成位置に応じて設定される。また、切欠２６ａの幅は、樹脂の流れを考慮して、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０４〜０．０５ｍｍ以下に設定される。
【００１９】
そして、これらの配線パターン１４および流入阻止部２６の上に、ダイボンディングシート１６を介して半導体チップ１８がダイボンディングされ、半導体チップ１８の上面電極１８ａと配線パターン１４のボンディングパッド１４ａとが金線２８を介してワイヤボンディングされ、半導体チップ１８および各金線２８がモールド樹脂２０により封止される。
【００２０】
さらに、基板１２の下面に開口された各スルーホール２２には、ボール状の外部端子３０が取り付けられ、各外部端子３０と配線パターン１４とが電気的に接続される。
【００２１】
半導体装置１０を製造する際には、まず、図６に示すように、ポリイミド等からなる帯状のキャリアフィルム３２を準備し、キャリアフィルム３２の表面に配線パターン１４および流入阻止部２６を形成する。つまり、キャリアフィルム３２の表面にＣｕ箔を形成し、このＣｕ箔上に配線パターン１４および流入阻止部２６の形状に応じてレジストを形成し、Ｃｕ箔の不要部分をエッチングにより除去する。
【００２２】
そして、キャリアフィルム３２のダイボンディングエリア１２ａにスルーホール２２を形成し、チップエリア１２ｂに形成された流入阻止部２６の内側にベントホール２４を形成する。
【００２３】
そして、チップエリア１２ｂにダイボンディングシート１６を介して半導体チップ１２をダイボンディングし、半導体チップ１８の上面電極１８ａと配線パターン１４のボンディングパッド１４ａとを金線２８を用いてワイヤボンディングする。
【００２４】
その後、半導体チップ１８および金線２８等をモールド樹脂２０で封止し、各スルーホール２２に外部端子３０を装着し、キャリアフィルム３２を切断分割して半導体装置１０を得る。
【００２５】
モールド工程では、キャリアフィルム３２（基板１２）の上面とダイボンディングシート１６の下面との間に配線パターン１４の厚さに応じた隙間が生じるが、上述したように、配線パターン１４の間隔Ａは０．１７５ｍｍ以下に設定されているので、その隙間にモールド樹脂２０が入り込む心配はない。また、たとえ入り込んだとしても、そのモールド樹脂２０は流入阻止部２６により阻止されるので、ベントホール２４が閉塞される心配はない。
【００２６】
この実施例によれば、ベントホール２４がモールド樹脂２０により塞がれるのを防止できる。また、流入阻止部２６には、２つの切欠２６ａが形成されているので、一方の切欠２６ａがモールド樹脂２０により塞がれた場合でも、他の切欠２６ａからモールド内の空気や水をベントホール２２へ導くことができる。したがって、パッケージクラックの発生を確実に防止できる。
【００２７】
なお、上述の実施例では、各流入阻止部２６に切欠２６ａを２つずつ形成しているが、切欠２６ａの数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００２８】
また、チップエリア１２ｂの範囲は半導体チップ１８のサイズに応じて適宜変更可能であり、より小さい半導体チップ１８に対応させて、より狭い範囲をチップエリア１２ｂとして設定してもよい。
【００２９】
また、流入阻止部２６を形成する範囲も適宜変更可能であり、たとえば図７および図８に示すように、ダイボンディングエリア１２ａ内のより広い範囲に流入阻止部２６を形成してもよい。そして、流入阻止部２６を形成した範囲よりも狭い範囲にチップエリア１２ｂを設定する場合には、たとえば図９に示すように、チップエリア１２ｂ内に存在する流入阻止部２６に対してのみベントホール２４を形成し、チップエリア１２ｂ外に存在する流入阻止部２６をダミーパターン（流入阻止に関与しないパターン）として残すようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上述の実施例では、ダイボンディングエリア１２ａの全域における配線パターン１４の間隔Ａを０．１７５ｍｍ以下に設定しているが、半導体チップ１８の周縁部近傍における配線パターン１４の間隔Ａのみを０．１７５ｍｍ以下に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】配線パターンおよび流入阻止部を示す図解図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】配線パターンの間隔Ａと不良発生率との関係を示すグラフである。
【図５】流入阻止部を示す図解図である。
【図６】半導体装置の製造方法を示す図解図である。
【図７】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図１０】従来技術を示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …半導体装置
１２  …基板
１４  …配線パターン
１６  …ダイボンディングシート
１８  …半導体チップ
２０  …モールド樹脂
２２  …スルーホール
２４  …ベントホール
２６  …流入阻止部
【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】
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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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