JP2020047836A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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Abstract
【課題】半導体装置の製造効率を向上させる。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、配線基板MS上に搭載された半導体チップを封止する封止工程を含む。配線基板は、上記半導体チップが搭載された上面WStと、上面WStの反対側の下面WSbと、を備える。封止工程は、上型MT1と下型MT2との間に配線基板MSを配置して、配線基板MSの下面WSbを複数の吸着穴VHで吸着することにより、上型MT1が配線基板MSを保持する工程と、上記半導体チップ、配線基板MSの上面WSt、および配線基板MSの複数の側面のそれぞれが、下型MT2内の樹脂MRaに覆われるように封止する工程と、を含む。
【選択図】図24
【解決手段】半導体装置の製造方法は、配線基板MS上に搭載された半導体チップを封止する封止工程を含む。配線基板は、上記半導体チップが搭載された上面WStと、上面WStの反対側の下面WSbと、を備える。封止工程は、上型MT1と下型MT2との間に配線基板MSを配置して、配線基板MSの下面WSbを複数の吸着穴VHで吸着することにより、上型MT1が配線基板MSを保持する工程と、上記半導体チップ、配線基板MSの上面WSt、および配線基板MSの複数の側面のそれぞれが、下型MT2内の樹脂MRaに覆われるように封止する工程と、を含む。
【選択図】図24
Description
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、例えば、配線基板上に搭載された半導体チップを封止する工程を含む半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。
特許文献1(特開2005―100293号公報)には、半導体チップが搭載された配線基板の側面が封止用樹脂により覆われた半導体装置が記載されている。特許文献2(特開2013―138263号公報)には、配線基板の裏面において、配線基板の各辺に向かって、それぞれ複数の配線が伸びている半導体装置が記載されている。
配線基板上に搭載された半導体チップを樹脂で封止する半導体装置がある。樹脂封止型の半導体装置の製造方法に使用される配線基板は、最終的に製品になる領域の周囲に、外枠領域が存在する。この外枠領域は、製造工程中の位置合わせ等に利用される。半導体装置の製造効率を向上させるためには、一枚の配線基板から取得可能な製品の個数を増やすことが好ましい。このため、外枠領域の面積をできる限り小さくすることが好ましい。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態による半導体装置の製造方法は、配線基板上に搭載された半導体チップを封止する封止工程を含む。配線基板は、上記半導体チップが搭載された第1主面と、上記第1主面の反対側の第2主面と、を備える。上記封止工程は、第1型と第2型との間に上記配線基板を配置して、上記配線基板の上記第2主面を複数の吸着穴で吸着することにより、上記第1型が上記配線基板を保持する工程と、上記半導体チップ、上記配線基板の上記第1主面、および上記配線基板の複数の側面のそれぞれが、上記第2型内の樹脂に覆われるように封止する工程と、を含む。
上記一実施の形態によれば、半導体装置の製造効率を向上させることができる。
(本願における記載形式・基本的用語・用法の説明)
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe(シリコン・ゲルマニウム)合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金メッキ、Cu層、ニッケル・メッキ等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Cu、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。
さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。また、以下の説明において、ある値と他の値とが「同じ」、あるいは「同一」と記載する場合があるが、「同じ」または「同一」の意味は、厳密に全く同じである場合の他、実質的に同等と見做せる範囲内において誤差がある場合も含む。
また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するため、あるいは領域の境界を明示するために、ハッチングやドットパターンを付すことがある。
<半導体装置>
まず、半導体装置(半導体パッケージ)の構成例について、図1〜図4を用いて説明する。図1は本実施の形態の半導体装置のチップ搭載面側を示す上面図である。また、図2は、図1に示す半導体装置の実装面側を示す下面図である。また、図3は、図1のA−A線に沿った断面図である。また、図4は、図1に示す封止体を取り除いた状態で配線基板の上面側を示す透視平面図である。
まず、半導体装置(半導体パッケージ)の構成例について、図1〜図4を用いて説明する。図1は本実施の形態の半導体装置のチップ搭載面側を示す上面図である。また、図2は、図1に示す半導体装置の実装面側を示す下面図である。また、図3は、図1のA−A線に沿った断面図である。また、図4は、図1に示す封止体を取り除いた状態で配線基板の上面側を示す透視平面図である。
図1および図2に示すように、半導体装置PKG1は、平面視において四角形を成す。なお、図1および図2では、半導体装置PKG1の平面形状が正方形である例を例示しているが、例えば長方形でも良い。図3に示すように、本実施の形態の半導体装置PKG1は、配線基板WS、配線基板WS上に搭載される半導体チップCP、および半導体チップCPを封止する封止体MRを有する。半導体チップCPと配線基板WSとは、ワイヤBWを介して接続されている。封止体MRは、配線基板WSの上面(チップ搭載面、主面)WSt上に形成され、上面WSt全体を覆う。また、封止体MRは、半導体チップCPおよび複数のワイヤBWの全体を覆う。
図3に示すように、配線基板WSは、上面WSt、および上面WStの反対側の下面(実装面、主面)WSbを備える。また、配線基板WSは、基材である絶縁層IL1、絶縁層IL1の上面(主面、面)IL1tを覆う絶縁膜(保護膜、ソルダレジスト膜)SR1、および絶縁層IL1の下面(主面、面)IL1bを覆う絶縁膜(保護膜、ソルダレジスト膜)SR2を備える。絶縁層IL1の上面IL1tは、半導体チップCPと対向する面であり、下面IL1bは、上面IL1tの反対側の面である。絶縁層IL1は、例えば、ガラス繊維に樹脂を含浸させたプリプレグから成る。絶縁膜SR1、SR2は、複数の配線間の短絡や、断線などを防止する保護膜である。絶縁膜SR1は、配線基板WSの最上面である上面WStに、絶縁膜SR2は、配線基板WSの最下面である下面WSbに、それぞれ形成されている。
また、配線基板WSは、絶縁層IL1の上面IL1t側に配置され、複数の導体パターンが形成される配線層WL1と、絶縁層IL1の下面IL1b側に配置され、複数の導体パターンが形成される配線層WL2と、を備える。配線層WL1に形成される導体パターンは、複数の端子BFを含む。複数の端子BFのそれぞれは、配線基板WSの上面WStにおいて絶縁膜SR1から露出する。絶縁膜SR1には、開口部SRk1が形成され、開口部SRk1において端子BFが絶縁膜SR1から露出している。また、配線層WL1に形成される導体パターンは、端子BFに接続される配線WR1を含む。配線WR1は、絶縁膜SR1に覆われる。配線層WL2に形成される導体パターンは、複数のランド(端子)LDを含む。複数のランドLDのそれぞれは、配線基板WSの下面WSbにおいて絶縁膜SR2から露出する。絶縁膜SR2には、開口部SRk2が形成され、開口部SRk2においてランドLDが絶縁膜SR2から露出している。また、配線層WL2に形成される導体パターンは、ランドLDに接続される配線WR2を含む。配線WR2は、絶縁膜SR2に覆われる。図3に示す配線WR1および配線WR2の詳細は後述する。
配線基板WSは、絶縁層IL1を厚さ方向(図3のZ方向)に貫通する複数のビア配線WRvを備える。ビア配線(スルーホール配線)WRvは、配線層WL1と配線層WL2とを電気的に接続する層間導電路である。複数の端子BFと複数のランドLDとは、複数のビア配線WRvを介して電気的に接続される。ビア配線は、上面WStおよび下面WSbのうちの一方の面(例えば上面WSt)側から他方の面(例えば下面WSb)側に向かって延びる。
複数のランドLDには、複数の半田ボール(半田材)SBがそれぞれ接続される。ランドLDおよび半田ボールSBは、半導体装置PKG1と実装基板(マザーボード)とを電気的に接続するための外部電極(外部接続端子)である。図2に示すように、複数のランドLDおよび半田ボールSBは、下面WSbに行列状(マトリクス状)に配列されている。
なお、図3に示す例では、配線基板WSは、2層の配線層WL1、WL2を備える配線基板であるが、配線基板WSが備える配線層数は、3層以上であっても良い。例えば、図3に示す絶縁層IL1と絶縁膜SR1との間、および絶縁層IL1と絶縁膜SR2との間にそれぞれ樹脂から成るビルドアップ絶縁層が配置されていても良い。この場合、絶縁層IL1の上面IL1t側および下面IL1b側に、それぞれ2層の配線層を配置できるので、合計で4層の配線層を備える配線基板が得られる。配線層の数が増加すれば、配線を引き回すスペースを増加させることができるので、端子数が多い半導体装置に適用して有効である。一方、配線層数が少なくなれば、配線基板WSの製造工程を簡単にできるので、製造効率が向上する。また、図2に示す例では、複数の半田ボールSB(複数のランドLD)のそれぞれが、等間隔で配列される例を示している。ただし、複数の半田ボールSB(複数のランドLD)の配列は、図2に示す態様には限定されない。例えば、複数の半田ボールSB(複数のランドLD)のうち、一部の半田ボールSB(ランドLD)の配列間隔が、他部の半田ボールSB(ランドLD)の配列間隔と異なっている場合もある。
また、図2および図4に示すように、配線基板WSの上面WSt(図4参照)および下面WSb(図4参照)は、四角形を成す。配線基板WSの上面WStには、半導体チップCPが搭載される。図4に示すように、半導体チップCPは、平面視において配線基板WSの外形に沿った四角形を成し、例えば、上面WStの略中央(中央部)に配置されている。半導体チップCPの周囲には、上面WStに、複数の端子(ボンディングリード、ボンディングパッド)BFが形成されている。複数の端子BFは、ワイヤBWと配線基板WSとを電気的に接続するためのボンディングパッドであって、例えば、銅(Cu)などの金属からなる。また、複数の端子BFは、半導体チップCPの各辺に沿って配置されている。なお、図4に示す例では、半導体チップCPの各辺に沿って、それぞれ1列で複数の端子BFが配置されている。変形例として、半導体チップCPの各辺に沿って、複数の端子BFが複数列で配置される場合もある。図4に示す例では、複数の端子BFのそれぞれに対応して開口部SRk1が形成され、端子BFの周囲は絶縁膜SR1に覆われている。ただし、変形例として、複数個の端子BFに亘って開口部SRk1が形成される場合もある。この場合、一つの開口部SRk1内に複数個の端子BFが配置され、隣り合う端子BFの間では、絶縁層IL1(図3参照)が露出している。
図2および図4に示すように、配線基板WSの上面WSt(図4参照)および下面WSb(図4参照)は、X方向に延びる辺Ps1と、X方向に交差するY方向に延びる辺Ps2と、を有する。また、配線基板WSの上面WStおよび下面WSbは、辺Ps1の反対側にあり、X方向に延びる辺Ps3と、辺Ps2の反対側にあり、Y方向に延びる辺Ps4とを有する。
次に、配線基板WS上に搭載される半導体チップCPについて説明する。図3に示すように、半導体チップCPは、表面(主面)CPt、表面CPtの反対側の裏面(主面)CPb、およびこの表面CPtと裏面CPbとの間に位置する側面CPsを備える。また、図4に示すように半導体チップCPの平面形状(表面CPt、裏面CPbの形状)は四角形である。なお、図4では、半導体チップCPの平面形状が正方形である例を例示しているが、例えば長方形でも良い。半導体チップCPの表面CPt上には、複数のパッド(電極、チップ電極)PDが形成されている。複数のパッドPDは、半導体チップCPの各辺に沿って表面CPt上の周縁部側にそれぞれ配置されている。
半導体チップCPの表面CPtと裏面CPbとの間には、それぞれダイオードやトランジスタなどの複数の半導体素子(回路素子)が形成され、半導体素子上に形成された図示しない配線(配線層)を介して、複数のパッドPDとそれぞれ電気的に接続されている。このように半導体チップCPは、半導体基板上に形成された複数の半導体素子とこれら複数の半導体素子を電気的に接続する配線により集積回路を構成している。
なお、半導体チップCPの半導体素子形成面を持つ基材(半導体基板)は、例えば、シリコン(Si)からなる。また、半導体チップCPの最表面である表面CPtには絶縁膜であるパッシベーション膜(図示は省略)が形成されており、複数のパッドPDのそれぞれの表面は、このパッシベーション膜に形成された開口部において、パッシベーション膜から露出している。
また、このパッドPDは金属からなり、本実施の形態では、例えばアルミニウム(Al)からなる。さらに、このパッドPDの表面に、例えばニッケル(Ni)膜を介して、金(Au)膜、あるいはこれらの積層膜などの金属膜を形成しても良い。
また、本実施の形態では、半導体チップCPは、裏面CPbと配線基板WSの上面WStとが対向する、所謂フェイスアップ実装方式により配線基板WSに搭載される。半導体チップCPは、接着材DBを介して上面WSt上のチップ搭載領域CPr(後述する図6参照)に固定される。接着材DBは、配線基板WSの上面WStに半導体チップCPをしっかりと固定できるものであれば、特に限定されないが、本実施の形態では、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂を含むダイボンド材を用いている。
また、図3および図4に示すように、半導体チップCPは複数のワイヤBWを介してそれぞれ配線基板WSと電気的に接続されている。詳しくは、ワイヤBWの一方の端部は、半導体チップCPの表面CPt上のパッドPDに接続され、他方は、配線基板WSの端子BFに接続されている。ワイヤBWは、例えば金(Au)、あるいは銅(Cu)などの金属材料からなる。
次に、図3に示す、半導体チップCP、複数のワイヤBW、および複数の端子BFを封止する封止体MRについて説明する。図1に示すように、封止体MRの上面MRtは、四角形を成す。詳細は後述するが、半導体装置PKG1は、複数のデバイス領域を一括して覆うように封止体を形成した後、封止体および配線基板を一括して切断する方式で製造される。この方式の場合、封止体MRの側面と配線基板WSの側面とが連続的に連なるように形成される。言い換えれば、半導体装置PKG1の厚さ方向において、封止体MRの側面と配線基板WSの側面とが重なる。更に言い換えれば、図1に示すように、封止体MRの上面MRtおよび配線基板WS(図4参照)の上面WStのそれぞれは、X方向に延びる辺Ps1と、X方向に交差するY方向に延びる辺Ps2と、辺Ps1の反対側にあり、X方向に延びる辺Ps3と、辺Ps2の反対側にあり、Y方向に延びる辺Ps4と、を有する。
封止体MRは、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、硬化剤、およびシリカなど、多数のフィラ粒子を主成分とする絶縁性の樹脂体である。また、封止体MRには、着色剤として、カーボン粒子が混入されている。封止体MRは、図3に示すようにパッケージ内部に配置される半導体チップCP、および複数のワイヤBWと密着した状態で硬化している。つまり、封止体MRは、半導体チップCPおよび複数のワイヤBWを保護する機能を有している。
<半導体装置の製造方法>
次に、図1〜図4を用いて説明した半導体装置PKG1の製造方法について、図5に示すフロー図を用いて説明する。図5は、図1〜図4を用いて説明した半導体装置の組立工程のフローを示す説明図である。
次に、図1〜図4を用いて説明した半導体装置PKG1の製造方法について、図5に示すフロー図を用いて説明する。図5は、図1〜図4を用いて説明した半導体装置の組立工程のフローを示す説明図である。
<基板準備工程>
まず、図5に示す基板準備工程として、図6に示すような配線基板MSを準備する。図6は、図5に示す基板準備工程で準備する配線基板の全体構造を示す平面図、図7は、図6の配線基板の裏面側を示す拡大平面図である。
まず、図5に示す基板準備工程として、図6に示すような配線基板MSを準備する。図6は、図5に示す基板準備工程で準備する配線基板の全体構造を示す平面図、図7は、図6の配線基板の裏面側を示す拡大平面図である。
本工程で準備する配線基板MSは、図6に示すように、外枠(枠部)MSfの内側に複数のデバイス領域MSdを備えている。デバイス領域MSdの数は、図6に示す態様に限定されないが、本実施の形態の配線基板MSは、例えば8個のデバイス領域MSdを備えている。配線基板MSは、複数のデバイス領域MSdを有する、所謂、多数個取り基板である。
各デバイス領域MSdは、図4に示す配線基板WSに相当する。デバイス領域MSdは、上面WSt)と、上面WStの反対側の下面WSb(図7参照)と、を備える。また、デバイス領域MSdは、図2〜図4を用いて説明した配線基板WSの各部材が形成されている。図6に示すように、配線基板MSのデバイス領域MSdは、上面WStにおいて絶縁膜SR1から露出する複数の端子BFを備える。複数の端子BFは、チップ搭載領域CPrの周囲を囲むように配列される。チップ搭載領域CPrは、図4に示す半導体チップCPを搭載する予定領域である。図7に示すように、配線基板MSのデバイス領域MSdは、下面WSbにおいて絶縁膜SR2から露出する複数のランドLDを備える。複数のランドLDは、平面視において行列状に配置されている。図4に示す半田ボールSBは図5に示すボールマウント工程において、ランドLDに接合される。したがって、基板準備工程の時点では、ランドLDには半田ボールSBが接合されていない。
また、図6および図7に示すように、複数のデバイス領域MSdのそれぞれの周囲には、切断領域(切断ライン)MSzが配置されている。切断領域MSzは、隣り合うデバイス領域MSdの間、および外枠MSfとデバイス領域MSdの間、各デバイス領域MSdの外縁を囲むように配置されている。切断領域MSzは、図5に示す個片化工程で配線基板MSを切断する予定領域である。切断領域MSzは、X方向に沿って延びる複数の切断線MSzHと、Y方向に沿って延びる複数の切断線MSzVと、を含む。平面視において、切断線MSzHと切断線MSzVとは交差する。個片化工程では、ダイシングブレードと呼ばれる切削治具を用いて、配線基板MSの切断領域MSzを切削加工することにより、配線基板MSを切断する。このため、切断領域MSzは、延在方向と交差する方向に、数百μm程度の幅を有している。
また、図6および図7に示すように、配線基板MSは、上面WSt(図6参照)および下面WSb(図7参照)に連なる複数の側面MSsを備えている。また、平面視において、配線基板MSは、X方向に延びる長辺MsL1と、長辺MsL1の反対側の長辺MsL2と、X方向に交差する(図6および図7では直交する)Y方向に延びる短辺MsS1と、短辺MsS1の反対側の短辺MsS2と、を含む。また、外枠MSfは、長辺MsL1と複数のデバイス領域MSdとの間にある外枠領域MF1と、短辺MsS1と複数のデバイス領域MSdとの間にある外枠領域MF2と、長辺MsL2と複数のデバイス領域MSdとの間にある外枠領域MF3と、短辺MsS2と複数のデバイス領域MSdとの間にある外枠領域MF4と、を含む。
図7に示すように、X方向に延びる外枠領域MF1のY方向の幅W1、および外枠領域MF3のY方向の幅W3は、Y方向に延びる外枠領域MF2のX方向の幅W2、および外枠領域MF4のX方向の幅W4より狭い。配線基板MSの製造工程では、製造効率向上の観点から、配線基板MSの平面積よりもさらに大きい平面積を持つパネル基板(図示は省略)を準備して、一つのパネル基板から複数個の配線基板MSを取得する。一つのパネル基板から取得可能な配線基板MSの数が増える程、配線基板MSの製造効率を向上させることができるので、結果として、半導体装置PKG1(図1参照)の製造効率を向上させることができる。図7に示す配線基板MSのように、長辺MsL1、MsL2に沿って配置されている外枠領域MF1、MF3の幅W1、W3が狭い場合、上記一つのパネル基板から取得可能な数の配線基板MSの数を増加させることができる。
また、図7に示すように、短辺MsS1および短辺MsS2のそれぞれには、平面視において複数のデバイス領域MSdに向かって凹んだ凹部MScがある。凹部MScは、配線基板MSの側面に形成された溝であって、少なくとも図5に示す封止工程において、配線基板MSと封止用の金型との位置合わせを行うために利用される。外枠領域MF1の幅W1、および外枠領域MF3の幅W3が広い配線基板の場合、外枠領域MF1および外枠領域MF3のそれぞれに、位置合わせ用の貫通孔(スリット)を形成することができる。位置合わせ用の貫通孔が長辺に沿って配列されている場合、封止用の金型と配線基板との位置合わせ精度が向上する。
ところが、本実施の形態の配線基板MSの場合、外枠領域MF1の幅W1、および外枠領域MF3の幅W3が狭いため、外枠領域MF1および外枠領域MF3のそれぞれに、位置合わせ用の貫通孔(スリット)を形成することができない。また、図6および図7に示すように、長辺MsL1および長辺MsL2のそれぞれには、平面視において複数のデバイス領域MSdに向かって凹んだ凹部MScが無い。詳細は後述するが、本実施の形態では、封止工程における封止体の形成方法を工夫することで、外枠領域MF1および外枠領域MF3のそれぞれに、位置合わせ用の貫通孔(スリット)が形成されていなくても良い製造方法を実現している。
配線基板MSは、例えば以下のように製造される。図8〜図14は、図6および図7に示す配線基板MSの製造工程を模式的に示す説明図である。なお、図12は、図11に示す開口部形成工程における切断領域周辺の拡大平面図である。また、図14は、図13に示す導体パターン除去工程における図12と同じ位置の拡大平面図である。図12および図14に示す位置では、図11および図13に示す絶縁層IL1の上面IL1t側および下面IL1b側は、互いに同様な構造になっている。このため、図12および図14は、上面IL1t側および下面IL1b側の拡大平面図として示す。また、図12および図14では、給電線ESL1、ESL2のうち、絶縁膜SR1、SR2に覆われた部分を点線で示している。
図5に示す基板準備工程は、図8に示すパネル配線基板MSPを準備する、パネル基板準備工程を含む。パネル配線基板MSPは、基材である絶縁層IL1を備える。絶縁層IL1は、上面(主面、面)IL1tと、上面IL1tの反対側の下面(主面、面)IL1bとを有する。また、パネル配線基板MSPは、絶縁層IL1の上面IL1tを覆う金属膜SMF1および下面IL1bを覆う金属膜SMF2を備える。金属膜SMF1、SMF2は、例えば銅箔などの金属薄膜である。
図5に示す基板準備工程は、パネル基板準備工程の後、図4に示すビア配線WRvを形成するため、絶縁層IL1を貫通する貫通孔を形成する、貫通孔形成工程を含む。貫通孔形成工程では、図8に示す絶縁層IL1の上面IL1tおよび下面IL1bのいずれか一方から他方までを貫通する貫通孔が形成される。この時、絶縁層IL1の上面IL1tに形成された金属膜SMF1および絶縁層IL1の上面IL1bに形成された金属膜SMF2は、貫通孔と重なる部分が除去される。貫通孔が形成された後、貫通孔を形成する際に貫通孔周辺に残った残差(スミア)が除去される。
また、図5に示す基板準備工程は、貫通孔形成工程の後、金属膜SMF1、SMF2上に金属膜PMF1、PMF2(図9参照)を堆積させる金属膜堆積工程を含む。金属膜堆積工程では、金属膜SMF1、SMF2をシード層として、電解メッキ法により金属膜PMF1、PMF2を堆積させる。金属膜PMF1は、金属膜SMF1上に形成され、金属膜PMF2は金属膜SMF2上に形成される。金属膜堆積工程では、金属膜PMF1、PMF2は、例えば無電解メッキ法により、金属膜を堆積させた後、さらに電解メッキ法により金属膜を堆積させることにより形成される。このように無電解メッキ法と電解メッキ法とを組み合わせることにより、絶縁層IL1を貫通する貫通孔内に金属膜を埋め込むことができる。本工程で、貫通孔形成工程で形成された貫通孔内に金属が埋め込まれ、図3に示すビア配線WRvが形成される。なお、貫通孔の孔径によっては、貫通孔内の全体に金属が埋め込まれず、貫通孔の側壁に沿って金属膜が形成された、所謂スルーホール配線になる場合もある。
また、図5に示す基板準備工程は、パネル基板準備工程の後、金属膜SMF1、SMF2、PMF1、およびPMF2をパターニングするパターニング工程を含む。パターニング工程では、金属膜PMF1上および金属膜PMF2上を図示しないレジスト膜で覆った後、フォトリソグラフィによりレジスト膜をパターニングする。その後、レジスト膜をマスクとして、エッチング処理を行う。このエッチング処理により、金属膜SMF1、SMF2、PMF1、およびPMF2のうち、レジスト膜から露出する部分が除去され、図9に示すように、互いに分離された複数の導体パターンMP1、MP2が得られる。
図5に示す基板準備工程は、金属膜堆積工程の後、図10に示すように、絶縁層IL1の上面IL1tおよび下面IL1bのそれぞれを覆うように絶縁膜SR1、SR2を形成する、絶縁膜形成工程を含む。絶縁膜形成工程では、絶縁層IL1の上面IL1t上に絶縁膜SR1が形成される。複数の導体パターンMP1は、その全体が絶縁膜SR1により覆われる。同様に、絶縁膜形成工程では、絶縁層IL1の下面IL1b上に絶縁膜SR2が形成される。複数の導体パターンMP2は、その全体が絶縁膜SR2により覆われる。
図5に示す基板準備工程は、絶縁膜形成工程の後、絶縁膜SR1、SR2の一部分を取り除き、開口部を形成する、開口部形成工程を含む。開口部形成工程において、図3に示す開口部SRk1が形成され、端子BFは、開口部SRk1内において、絶縁膜SR1から露出する。また、開口部形成工程において、図3に示す開口部SRk2が形成され、ランドLDは、開口部SRk2内において、絶縁膜SR2から露出する。また、開口部形成工程において、切断領域MSzの一部分の絶縁膜SR1および絶縁膜SR2が取り除かれる。
図5に示す基板準備工程は、開口部形成工程の後、導体パターンMP1、MP2の絶縁膜SR1、SR2から露出する部分に、図11に示す金属膜PMF3、PFM4を形成するメッキ工程を含む。メッキ工程では、金属膜PMF1上に金属膜PMF3が形成され、金属膜PMF2上に金属膜PMF4が形成される。金属膜PMF3および金属膜PFM4は、例えば、ニッケル(Ni)膜と金(Au)膜との積層膜である。ただし、金属膜PMF3および金属膜PFM4を構成する材料には、種々の変形例がある。金属膜PMF3および金属膜PFM4は、電解メッキ法により形成される。
電解メッキ法の場合、シード層に電気を供給した状態でメッキ処理することで、パターニングされた金属膜PMF1、PMF2上に選択的に金属膜PMF3、PMF4を堆積させることができる。複数の導体パターンMP1は、図4に示す複数の端子BFおよび複数の端子BFに接続される複数の配線WR1(図3参照)を含む。また、複数の配線WR1は、上記金属膜堆積工程において、シード層に電流を流す給電線ESL1(図9参照)を含む。複数の導体パターンMP2は、図2に示す複数のランドLDおよび複数の端子BFに接続される複数の配線WR2(図3参照)を含む。また、複数の配線WR2は、上記金属膜堆積工程において、シード層に電流を流す給電線ESL2(図9参照)を含む。
図12に示すように、切断領域MSzには、複数の給電線ESL1、ESL2のそれぞれを連結する連結配線ESL3が形成されている。連結配線ESL3を介して複数の給電線ESL1、または複数の給電線ESL2を互いに接続することにより、金属膜堆積工程において、供給される電流を安定化させることができる。
上記した開口部形成工程において、切断領域MSzの絶縁膜SR1、SR2を除去すると、連結配線ESL3が絶縁膜SR1、SR2から露出する。このため、メッキ工程において、連結配線ESL3上に図11に示す金属膜PMF3、PMF4が形成されないようにするためには、連結配線ESL3が図示しないレジスト膜(メッキマスク)で覆われる。連結配線ESL3をレジスト膜で覆うことにより、図11に示す金属膜PMF3、PMF4は、図12に示す連結配線ESL3には形成されない。
図5に示す個片化工程では、ダイシングブレードと呼ばれる切削加工治具を用いて配線基板MS(図6参照)を切断する。この時、切断領域MSzに配線などの導体パターン(金属パターン)が配置されている場合、金属の切削屑が発生することにより、配線の短絡の懸念が生じる場合がある。このため、切断領域MSzに配置される導体パターンは、図5に示す個片化工程の前に予め除去されていることが好ましい。本実施の形態の場合、図5に示す基板準備工程は、メッキ工程の後、図13および図14に示すように、切断領域MSzに配置される導体パターンを除去する、導体パターン除去工程を含む。導体パターン除去工程では、図11および図12に示す連結配線ESL3、および複数の給電線ESL1、ESL2のうち、切断領域MSzと重なる位置に配置される部分が除去される。本実施の形態の場合、上記したように、図11に示す金属膜PMF3、PMF4は、図12に示す連結配線ESL3には形成されない。このため、導体パターン除去工程では、連結配線ESL3等の金属膜SMF1、SMF2、PMF1、およびPMF2(図11参照)が除去される。図14に示すように、本工程が完了すると、複数の給電線ESL1および複数の給電線ESL2のそれぞれは、互いに電気的に分離される。また、図13に示すように、複数の給電線ESL1および複数の給電線ESL2のそれぞれの端部は、デバイス領域MSd(図14参照)の外縁において、絶縁膜SR1、SR2から露出する。複数の給電線ESL1および複数の給電線ESL2については、封止工程を説明する際に、更に詳細に説明する。
図5に示す基板準備工程は、導体パターン除去工程の後、パネル配線基板MSPを切断して、図6および図7に示す配線基板MSを取得する、パネル切断工程を含む。パネル切断工程では、図6および図7に示す長辺MsL1、MsL2に沿ってパネル配線基板MSP(図13参照)を切断する。本工程では、一つのパネル配線基板MSPから複数個の配線基板MSが得られる。
なお、図6および図7に示す凹部MScは、図5に示す基板準備工程の任意のタイミングで行うことができる。例えば、パネル基板準備工程の前に予め形成されていても良い。あるいは、パネル基板準備工程からパネル切断工程までのいずれかのタイミングで行っても良い。また、パネル切断工程の後に凹部MScを形成する方法もある。ただし、凹部MScを効率的に形成する観点からはパネル切断工程の前に凹部MScが形成されることが好ましい。なお、パネル切断工程では、後述する個片化工程と同様に、ダイシングブレードを用いて切削する方法の他、ルータと呼ばれる回転切削治具を用いてパネル基板を切断する方法を適用することもできる。ルータは、外周に刃を備える棒状の部材であって、棒の中心を回転させながら移動させることにより、被切削物を切削加工する。図6および図7に示す凹部MScは、例えばドリルのような治具で形成することもできるが、ルータによって形成することもできる。凹部MScの形成およびパネル基板の切断をそれぞれルータにより行う場合には、パネル切断工程の際に、凹部MScを形成した方が製造工程を効率化できる。
<ダイボンド工程>
次に、図5に示すダイボンド工程として、図15に示すように、配線基板MSのデバイス領域MSdの上面WSt上に半導体チップCPを搭載する。図15は、図6に示す配線基板上に半導体チップを搭載した状態を示す平面図である。なお、図15では、見易さのため、図3および図4に示す接着材DBの図示を省略している。ただし、図15に示す複数のデバイス領域MSdのそれぞれにおいて、図4に示すように、半導体チップCPの周囲に接着材DBが配置される。
次に、図5に示すダイボンド工程として、図15に示すように、配線基板MSのデバイス領域MSdの上面WSt上に半導体チップCPを搭載する。図15は、図6に示す配線基板上に半導体チップを搭載した状態を示す平面図である。なお、図15では、見易さのため、図3および図4に示す接着材DBの図示を省略している。ただし、図15に示す複数のデバイス領域MSdのそれぞれにおいて、図4に示すように、半導体チップCPの周囲に接着材DBが配置される。
ダイボンド工程において、半導体チップCPは、複数のデバイス領域MSdのそれぞれに搭載される。半導体チップCPは、図6に示すチップ搭載領域CPr上に、接着材DBを介して接着固定される。本実施の形態では、半導体チップCPは、裏面CPb(図3参照)と配線基板MSの上面WStとが対向する、所謂フェイスアップ実装方式により配線基板MS上に搭載される。接着材DBは、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂を含む。この場合、ダイボンド工程では、まず、チップ搭載領域CPr上に接着材DBを塗布した後、チップ搭載領域CPrに向かって半導体チップCPの裏面CPbを押し付ける。これにより接着材DBはチップ搭載領域CPr上に広がる。また、半導体チップCPは、接着材DBを介して配線基板MS上に接着される。その後、加熱処理を施し、接着材DBに含まれる熱硬化性の成分を硬化させれば、半導体チップCPを配線基板MS上に固定することができる。
<ワイヤボンド工程>
次に、図5に示すダイボンド工程として、図16に示すように、半導体チップCPと配線基板MSのデバイス領域MSdとを電気的に接続する。図16は、図15に示す配線基板上の半導体チップと配線基板とをワイヤを介して電気的に接続した状態を示す平面図である。
次に、図5に示すダイボンド工程として、図16に示すように、半導体チップCPと配線基板MSのデバイス領域MSdとを電気的に接続する。図16は、図15に示す配線基板上の半導体チップと配線基板とをワイヤを介して電気的に接続した状態を示す平面図である。
ワイヤボンド工程において、半導体チップCPと配線基板MSのデバイス領域MSdとは、ワイヤBWを介して電気的に接続される。詳しくは、図3に示すように、ワイヤBWの一方の端部は、半導体チップCPの表面CPtにあるパッドPDに接続され、他方の端部は、配線基板MS(図16参照)の上面WStにある端子BFに接合される。
<封止工程>
次に、図5に示す封止工程として、図16に示す半導体チップCPを樹脂で封止して封止体を形成する。図17は、図16に示す配線基板の上面側に封止体が形成された状態を下面側から視た平面図である。図18は、図17のA−A線に沿った断面図である。
次に、図5に示す封止工程として、図16に示す半導体チップCPを樹脂で封止して封止体を形成する。図17は、図16に示す配線基板の上面側に封止体が形成された状態を下面側から視た平面図である。図18は、図17のA−A線に沿った断面図である。
図18に示すように、本工程では、複数のデバイス領域MSdが一つの封止体MRに一括して覆われる。また、図17および図18に示すように、本工程では、配線基板MSが備える複数の側面MSsのそれぞれが、封止体MRに覆われる。詳しくは、長辺MsL1を持つ側面MSs、長辺MsL2を持つ側面MSs、短辺MsS1を持つ側面MSs、および短辺MsS1を持つ側面MSsのそれぞれが、封止体MRに覆われる。図7に示すように、本実施の形態の配線基板MSは、外枠領域MF1の幅W1および外枠領域MF3の幅W3が狭い。このため、外枠領域MF1、MF3に、位置合わせようの孔やスリットを形成することができない。しかし、本実施の形態では、配線基板MSの複数の側面MSsのそれぞれが、封止体MRに覆われるように封止するので、配線基板MSの上面WStの一部分に封止体を形成する場合と比較して、位置合わせ精度のマージンを大きくすることができる。
以下に、本実施の形態の封止工程の詳細を順に説明する。図5に示すように、本実施の形態の封止工程は、金型準備工程、基板保持工程、樹脂供給工程、基板浸漬工程、および樹脂硬化工程を含む。
金型準備工程では、図19に示す成形金型MTを準備する。図19は、図17のB−B線に沿った断面において、成形金型内に配線基板を配置した状態を示す断面図である。成形金型MTは、配線基板MSの上方に配置される上型(第1型)MT1と、配線基板MSの下方に配置される下型(第2型)MT2と、を備える。封止工程では、配線基板MSの下面WSbを上型MT1と対向させ、上面WStと下型MT2とを対向させた状態で、封止体MR(図18参照)を形成する。このため、上型MT1は、配線基板MSの下面WSbを保持する複数の吸着穴VHを有する。図19に模式的に接続するように、複数の吸着穴VHのそれぞれは、吸気経路VPに接続されている。上型MT1は、吸気経路VPを介して複数の吸着穴VHの先端部分の気体(例えば空気)を吸気することにより、複数の吸着穴VHの先端に配線基板MSを吸着保持できる構造になっている。
また、下型MT2は、封止体MRを成形する型であるキャビティMTcを有する。キャビティMTcは、離型シートRS1に覆われている。離型シートRS1は、例えば樹脂からなる薄膜フィルムである。キャビティMTcと封止体MR(図18参照)との間に離型シートRS1が配置されることにより、封止体MRを形成した後、下型MT2と封止体MRとの剥離性を向上させることができる。また、下型MT2に封止用の樹脂が付着することを防止できるので、下型MT2の洗浄作業を省略または短縮できる。
金型準備工程の後で行われる基板保持工程では、図19に示すように、上型MT1と下型MT2との間に配線基板MSを配置する。また、配線基板MSの下面WSbを複数の吸着穴VHで吸着することにより、配線基板MSの上面WStが下方を向いた状態で、上型MT1が配線基板MSを保持する。図20は、図5に示す基板保持工程において、図19に示す複数の吸着穴と配線基板との平面的な位置関係を示す平面図である。図21は、図20のA部の拡大平面図である。図22は、図21のA−A線に沿った拡大断面図である。図23は、図17のC−C線に沿った断面において、配線基板の凹部と成形金型の位置決めピンとの位置関係を示す拡大断面図である。図20および図21では、見易さのため、切断領域MSzの幅を、図7より大きくして示している。また、図20および図21では、吸着穴VHの位置にハッチングを付して示している。また、図20では、デバイス領域MSdに形成され、絶縁膜SR2に覆われる導体パターン(配線WR2、給電線ESL2、およびランドLD)の輪郭を点線で示している。
本実施の形態の場合、図19に示すように、複数の吸着穴VHによる吸着力により配線基板が保持され、他の保持手段(例えば、配線基板の上面WSt側を保持するチャックや支持板等)は成形金型MTには設けられていない。このため、封止工程の間、上型MT1が配線基板MSを確実に保持するためには、高い吸着力が要求される。この吸着力を向上させる方法として、本願発明者は、吸着穴の数(言い換えれば配線基板MSの被吸着部の数)を増やす方法、および複数の吸着穴のそれぞれの吸着力を向上させる方法を検討した。
配線基板MSの場合、図7に示すように、外枠領域MF1の幅W1および外枠領域MF3の幅W3が狭い。外枠領域MF2および外枠領域MF4のみ吸着可能領域とすると、吸着力が不足する。このため、本実施の形態では、図20に示すように、外枠MSfの他、複数のデバイス領域MSdの間にも被吸着部MSz2が設けられている。ただし、デバイス領域MSdの任意の位置を吸着した場合、吸着力の強さによっては、デバイス領域MSd内の部材が損傷する懸念があるので、切断領域MSzに被吸着部MSz2を設けることが好ましい。図20に示す例では、外枠MSfに接する12カ所と、周囲を複数のデバイス領域MSdに囲まれた3か所との合計15カ所に被吸着部MSz2が設けられ、15カ所の被吸着部MSz2のそれぞれは、基板保持工程において、吸着穴VHと対向する。また、図20に示す例では、切断領域MSzは、X方向に延びる複数(図20では3本)の切断線MSzHと、Y方向に延びる複数(図20では5本)の切断線MSzVと、を含む。複数の被吸着部MSz2のそれぞれは、複数の切断線MSzHと複数の切断線MSzVとの交点に配置される。
また、図13に示すように、切断領域MSzの導体パターン(金属パターン)MP2および絶縁膜SR2が除去されることにより、切断領域MSzと、デバイス領域MSdの導体パターンMP2および絶縁膜SR2がある領域と、の間に段差が形成されている。図19に示す吸着穴VHが図13に示す切断領域MSzの段差と重なると、吸着穴VHと配線基板MSとの間に隙間が生じるので吸着力が低下する。したがって、切断領域MSzに被吸着部を設ける場合、吸着穴VHと配線基板MSとの間に隙間が生じ難くする必要がある。
そこで、本実施の形態では、図20および図21に示すように、配線基板MSの下面WSbの切断領域MSzは、絶縁膜SR2から露出する複数の部分(溝部MSz1)と、絶縁膜SR2に覆われる複数の部分(被吸着部MSz2)と、を含む。基板保持工程では、切断領域MSzの複数の被吸着部MSz2と複数の吸着穴VHとが互いに対向した状態で、配線基板MSが上型MT1(図19参照)に吸着固定される。この場合、被吸着部MSz2およびその周辺領域には絶縁膜SR2が形成されているので、図13に示すような段差が無い。この場合、基板保持工程において、吸着穴VHと配線基板MSとの間に隙間が生じ難い。また、溝部MSz1では、絶縁膜SR2が取り除かれ、下地層である絶縁層IL1が露出している。つまり、溝部MSz1では、図12に示す連結配線ESL3を含む、導体パターンが除去されている。このため、個片化工程において、ブレードの目詰まり、あるいは摩耗を抑制できる。図20に示す例では、複数の溝部MSz1は隣り合う被吸着部MSz2の間に配置されている。
図20に示す配線基板MSの下面WSbの複数の被吸着部MSz2のそれぞれにおいて、図22に示すように、絶縁膜SR2と絶縁層IL1とが、導体パターンを介さずに対向する。言い換えれば、被吸着部MSz2には、図12に示す給電線ESL2や連結配線ESL3などの導体パターン(金属パターン)が形成されていない。図11や図13に示すように、絶縁膜SR2と絶縁層IL1との間に導体パターンMP2がある場合、導体パターンMP2の形状に倣って、絶縁膜SR2の表面に凹凸が形成され易い。本実施の形態の場合、絶縁膜SR2は、絶縁層IL1の下面IL1b上に平坦に形成することができる。これにより、基板保持工程において、図19に示す吸着穴VHと図22に示す被吸着部MSz2との間に隙間が生じ難くなる。このため、一つの吸着穴VHの吸着力を向上させることができる。また、本実施の形態の場合、切断領域MSzの被吸着部MSz2に金属材料が配置されないので、個片化工程において、ブレードの目詰まり、あるいは摩耗を抑制できる。
なお、被吸着部MSz2には導体パターンMP2が無いので、絶縁層IL1の下面IL1bを基準面とした時の被吸着部MSz2における絶縁膜SR2の表面SRbの高さは、図13に示す導体パターンMP2を覆う絶縁膜SR2の表面SRbの高さより低い場合がある。しかし、基板保持工程において、図19に示す配線基板MSを上型MT1に押し付けることにより、絶縁膜SR2は、弾性変形する。弾性変形の程度はそれ程大きくはないが、図22に示す被吸着部MSz2全体における表面SRbの高さが平坦化されていれば、図19に示す吸着穴の開口端を絶縁膜SR2に押し付けることができる。
図22に示す例では、配線基板MSの上面WStにおいて、被吸着部MSz2の反対側には、絶縁膜SR1(図13参照)が配置されていない。基板保持工程において、配線基板MSの上面WStは、図19に示す吸着穴VHに接触しない。このため、図13に示す切断領域MSzとデバイス領域MSdとの段差を考慮する必要がない。このため、図22に示す例では、配線基板MSの上面WStにおいて、被吸着部MSz2の反対側には、絶縁膜SR1が配置されていない。この場合、上記した基板準備工程の開口部形成工程や導体パターン除去工程において、作業が容易になる。なお、図22に対する変形例としては、配線基板MSの上面WStにおいて、被吸着部MSz2の反対側に、絶縁膜SR1が配置されている場合もある。
また、基板保持工程では、図19に示す成形金型MTと、配線基板MSとの平面視における位置関係を制御することにより、位置合わせを行う。図7に示すように、短辺MsS1および短辺MsS2のそれぞれには、平面視において複数のデバイス領域MSdに向かって凹んだ凹部MScがある。基板保持工程では、凹部MScを利用して、位置合わせを行う。詳しくは、図23に示すように、上型MT1は、位置決めピンMTpを備える。基板保持工程では、配線基板MSの凹部MScと位置決めピンMTpとが重なるように配置されることで、上型MT1と配線基板との位置合わせを行うことができる。また、上型MT1と下型MT2との位置関係は、予め調整されており、上型MT1と配線基板MSとの位置合わせを行えば、結果的に下型MT2と配線基板MSとの位置合わせも完了する。なお、図23では、短辺MsS1側の凹部MScと位置決めピンMTpとの位置関係について説明したが、図17に示す短辺MsS2側においても、図23と同様な構造を備える。すなわち、上型MT1は、短辺MsS1の凹部MScと重なる位置と、短辺MsS2(図17参照)の凹部MScと重なる位置と、の二箇所以上に位置決めピンMTpを備える。基板保持工程では、配線基板MSの複数の凹部MScと複数の位置決めピンMTpとがそれぞれ重なるように配置されることで、上型MT1と配線基板との位置合わせを行うことができる。また、図23では、下型MT2を覆う離型シートRS1と上型MT1とが接触しているが、離型シートRS1と上型MT1とは基板浸漬工程において接触する。また、離型シートRS1と上型MT1とが接触する際には、キャビティMSc内に図24に示す樹脂MRaが配置されている。したがって、基板浸漬工程では配線基板MSの全ての側面MSsが樹脂MRaに覆われる。
上記したように、図7に示す外枠領域MF1の幅W1、および外枠領域MF3の幅W3が広い配線基板の場合、外枠領域MF1および外枠領域MF3のそれぞれに、位置合わせ用の貫通孔(スリット)を形成することができる。位置合わせ用の貫通孔が長辺に沿って配列されている場合、封止用の金型と配線基板との位置合わせ精度が向上する。特に、封止工程では、封止用の樹脂を加熱することにより硬化させるので、配線基板MSの熱膨張(または冷却時の熱収縮)に対応して成形金型MTと配線基板MSとの位置関係を高精度で維持するためには、位置合わせ用の貫通スリットが長辺に沿って配列されていることが好ましい。
本実施の形態の封止工程の場合、図17に示すように、配線基板MSの複数の側面MSsのそれぞれが、封止体MRに覆われる。この場合、配線基板MS上の一部の領域に封止体MRが形成される場合と比較すると、樹脂を硬化させる間の高い位置合わせ精度は要求されない。ただし、上記したように、本実施の形態の封止工程では、図20に示す配線基板MSの下面WSbのうち、予定された被吸着部MSz2に吸着穴VHを密着させる必要がある。したがって、少なくとも、基板保持工程においては、ある程度の位置合わせ精度が要求される。
図7に示すように、配線基板MSは、短辺MsS1および短辺MsS2のそれぞれに、一個ずつ凹部MScを有する。Y方向におけるMScの位置は、短辺MsS1および短辺MsS2の中心よりもいずれかの長辺側にずらして配置される。短辺MsS1が有する凹部MScは、Y方向において、長辺MsL2より長辺MsL1に近い位置に形成される。短辺MsS2が有する凹部MScは、Y方向において、長辺MsL1より長辺MsL2に近い位置に形成される。このレイアウトにより、配線基板MSが短辺MsS1およびMsS2のそれぞれの一箇所に凹部MScを備えている場合でも、X方向およびY方向に位置合わせを行うことができる。この結果、基板保持工程において、図20に示すように、配線基板MSの複数の被吸着部MSz2のそれぞれに吸着穴VHを密着させることができる。
なお、図7に示す例では、配線基板MSは、短辺MsS1およびMsS2のそれぞれの一箇所に凹部MScを備えている。ただし、変形例として、短辺MsS1およびMsS2のうち、いずれか一方、あるいは両方が複数の凹部MScを備えていても良い。例えば、短辺MsS1およびMsS2のうち、いずれか一方が2個の凹部MScを備え、他方が1個の凹部MScを備えている場合、配線基板MSを配置する向きを容易に視認することができるので、配置方向の間違いを抑制することができる。
金型準備工程の後で行われる樹脂供給工程では、図24に示すように、下型MT2のキャビティMTc内に樹脂MRaを供給する。図24は、図19に示す下型のキャビティ内に、樹脂を供給し、軟化させた状態を示す断面図である。詳しくは、キャビティMTcは、離型シートRS1に覆われ、樹脂MRaは、離型シートRS1上に供給される。樹脂MRaは、図17および図18に示す封止体MRの原料樹脂である。樹脂MRaには、熱硬化性の樹脂の他、封止体MRの線膨張係数を調整するフィラ粒子、および封止体MRの色を黒色化させるカーボンブラックなどの材料が含まれる。本実施の形態の封止工程では、キャビティMTc内で軟化した樹脂MRaに複数の半導体チップCP(図18参照)および複数のワイヤBWを浸漬することにより封止する、コンプレッションモールド方式を適用する。
コンプレッションモールド方式は、キャビティMTcと配線基板MSとに挟まれた空間内に軟化させた樹脂を圧力で注入する、トランスファモールド方式とは区別される。コンプレッションモールド方式の場合、トランスファモールド方式と比較して、封止工程中の樹脂MRaの流動が、実質的に無いと見做せる程度に少ない。このため、樹脂MRaの流動に起因する配線基板MS上の部材、特に、ワイヤBW(図18参照)の変形を抑制できる点で好ましい。
ただし、樹脂MRaの材料は、トランスファモールド方式で利用される樹脂と同様の材料を用いることができる。トランスファモールド方式では、原料樹脂のペレットをポットと呼ばれる容器内で軟化させた後、押圧することにより、キャビティ内に供給する。一方、コンプレッションモールド方式の場合、顆粒状に成形された原料樹脂をキャビティMTc内に配置した後、キャビティMTc内で軟化させる。
なお、図5に示すように、基板保持工程と樹脂供給工程との工程順序は、特に限定されない。本明細書では、基板保持工程を先に説明したが、樹脂供給工程を先に実施しても良い。また、例えば、キャビティMTc内に顆粒状の原料樹脂を供給した後、基板保持工程を行い、その後、原料樹脂を加熱して、軟化した樹脂MRaを得ても良い。この場合、樹脂供給工程を先に行う場合と比較して、樹脂MRaの保温時間が短縮できる。また、下型MT2が加熱されていない状態で基板保持工程を行うことができる。
基板保持工程および樹脂供給工程の後で行われる基板浸漬工程では、図25に示すように、キャビティMTc内に半導体チップCPを浸し、半導体チップCPを封止する。図25は、図24に示す上型と下型との距離を近づけた状態を示す断面図である。ただし、図25は、図17のA−A線に沿った断面になっている。
基板浸漬工程では、半導体チップCP、配線基板MSの上面WSt、および配線基板MSの複数の側面MSsのそれぞれが、キャビティMTc内の樹脂MRaに覆われるように、上型MT1と下型MT2の距離を近づける。また、図25に示すように、本工程では、半導体チップCPおよび複数のワイヤBWのそれぞれが、樹脂MRaに封止される。図17に示す複数の側面MSsのうち、図25では、長辺MsL1を持つ側面MSs、長辺MsL2を持つ側面MSsを持つ側面MSsが樹脂MRaに覆われる断面を示している。ただし、図17を見て判るように、本工程では、長辺MsL1を持つ側面MSs、長辺MsL2を持つ側面MSs、短辺MsS1を持つ側面MSs、および短辺MsS1を持つ側面MSsのそれぞれが、図25に示す樹脂MRaに覆われる。
本実施の形態に対する検討例として、図18に示す配線基板MSの上面WStの一部分に、コンプレッションモールド方式を適用して封止体MRを形成する方法がある。この場合、平面視において、キャビティMTcの外縁が配線基板MSの上面WStの外縁より外側にずれないようにする必要があるため、図16に示す外枠領域MF1および外枠領域MF3の面積を十分に大きくする必要がある。本実施の形態の場合、平面視において、図17に示す複数の側面MSsのそれぞれは、図25に示すキャビティMTcの内側に収容されるので、図17に示す外枠領域MF1および外枠領域MF3の面積は、小さい方が有利である。また、外枠領域MF2および外枠領域MF4の面積は、位置合わせ用の凹部MScが配置可能な範囲で小さくすることができる。
基板浸漬工程の後で行われる樹脂硬化工程では、図25に示す樹脂MRaを加熱して、樹脂MRaに含まれる熱硬化性樹脂を硬化させる。熱硬化性樹脂の硬化に時間を要する場合には、キャビティMTc内で仮硬化させた後、成形金型MTから配線基板MSを取出し、加熱炉内で本硬化させても良い。仮硬化とは、成形金型MTから取り出した時に、樹脂MRaが形状を維持できる程度に硬化させることである。本硬化とは、最終製品である図3に示す半導体装置PKG1の封止体MRと同程度になるまで硬化させることである。本工程により、図17および図18に示す封止体MRが得られる。図25に示すように、樹脂MRaとキャビティMTcとの間には、離型シートRS1が配置されているので、上型MT1と下型MT2との距離を遠ざければ、離型シートRS1は樹脂MRa(または図18に示す封止体MR)から容易に剥離する。一方、配線基板MSと上型MT1とは、図19に示す複数の吸着穴VHによる吸着力により保持されているので、吸着穴VHからの吸引を停止すれば、配線基板MSと上型MT1とは容易に剥離する。なお、樹脂MRaの一部が上型MT1に接触するが、接触面積が小さいので、上型MT1と配線基板MSとの剥離は阻害しない。ただし、樹脂MRaに含まれる材料等の選択により、樹脂MRaが上型MT1に付着する場合には、変形例として後述する図29に示すように、配線基板MSと上型MT1との間に、離型シートRS2を介在させても良い。
<ボールマウント工程>
次に、図5に示すボールマウント工程として、図26に示すように、配線基板MSの下面WSbに形成された複数のランドLDに複数の半田ボールSBを接合する。図26は、図18に示す配線基板の複数のランド上に半田ボールを接合した状態を示す断面図である。本工程では、配線基板MSの下面WSbにおいて露出する複数のランドLDのそれぞれの上に半田ボールSBを配置した後、加熱することで複数の半田ボールSBとランドLDとを接合する。本工程により、複数の半田ボールSBは、配線基板MSを介して半導体チップCPと電気的に接続される。ただし、本実施の形態で説明する技術は、半田ボールSBを接合した、所謂BGA(Ball Grid Array)型の半導体装置に限って適用させるものではない。例えば、本実施の形態に対する変形例としては、半田ボールSBを形成せず、ランドLDを露出させた状態、あるいはランドLDに半田ボールSBよりも薄く半田ペーストを塗布した状態で出荷する、所謂LGA(Land Grid Array)型の半導体装置に適用することができる。
次に、図5に示すボールマウント工程として、図26に示すように、配線基板MSの下面WSbに形成された複数のランドLDに複数の半田ボールSBを接合する。図26は、図18に示す配線基板の複数のランド上に半田ボールを接合した状態を示す断面図である。本工程では、配線基板MSの下面WSbにおいて露出する複数のランドLDのそれぞれの上に半田ボールSBを配置した後、加熱することで複数の半田ボールSBとランドLDとを接合する。本工程により、複数の半田ボールSBは、配線基板MSを介して半導体チップCPと電気的に接続される。ただし、本実施の形態で説明する技術は、半田ボールSBを接合した、所謂BGA(Ball Grid Array)型の半導体装置に限って適用させるものではない。例えば、本実施の形態に対する変形例としては、半田ボールSBを形成せず、ランドLDを露出させた状態、あるいはランドLDに半田ボールSBよりも薄く半田ペーストを塗布した状態で出荷する、所謂LGA(Land Grid Array)型の半導体装置に適用することができる。
<個片化工程>
次に、図5に示す個片化工程として、図17に示す複数のデバイス領域MSdの間のそれぞれの周囲を囲む切断領域MSzに沿って配線基板MSおよび封止体MRを切断し、複数のデバイス領域MSdのそれぞれを個片化する。図27は、図18に示す配線基板および封止体を切断する工程を示す断面図である。
次に、図5に示す個片化工程として、図17に示す複数のデバイス領域MSdの間のそれぞれの周囲を囲む切断領域MSzに沿って配線基板MSおよび封止体MRを切断し、複数のデバイス領域MSdのそれぞれを個片化する。図27は、図18に示す配線基板および封止体を切断する工程を示す断面図である。
個片化工程では、図27に示すように、ブレード(ダイシングブレード、回転刃)BLを回転させながら切断領域MSzに沿って配線基板MSの下面WSb側の切断領域MSzに近づける。個片化工程の間、固定治具である固定テープ(ダイシングテープ)DTが封止体MRの上面MRtが貼り付けられる。これにより、配線基板MSは、固定テープDT上に固定される。なお、固定テープDTは、配線基板MSを固定する一例であって、テープ以外の固定治具など、種々の変形例がある。ブレードBLの表面には、例えばダイアモンドなどの硬い粒子(砥粒)が埋め込まれている。このため、ブレードBLが配線基板MSまたは封止体MRに接触すると、配線基板MSまたは封止体MRが切削される。
個片化工程では、図17に示す切断領域MSzの延在方向に沿ってブレードBLを移動させる。ブレードBLの移動中は、ブレードBLは継続的に回転している。これにより、図17に示す切断領域MSzにおいて、配線基板MSおよび封止体MRは順に切断される。上記した図13に示すように、本実施の形態の場合、切断領域MSzには、導体パターンMP1やMP2が配置されていない。ブレードBLにより導体パターンMP1、MP2を切削すること自体は可能である。しかし、この場合、切削加工に伴い金属屑が発生する場合があり、この金属屑に起因して配線が短絡する懸念がある。また、金属材料の場合、図27に示す配線基板MSの絶縁層IL1の材料や封止体MRの材料と比較して、靱性(タフネス)が高い。このため、切削加工中にブレードBLの砥粒の間に金属屑が詰まる、あるいは、ブレードBLの本体の摩耗が促進される、などの不具合が発生する懸念がある。本実施の形態の場合には、切断領域MSzに金属材料がないので、上記した不具合を抑制できる。
なお、上記した封止工程では、図20に示す複数の被吸着部MSz2のそれぞれを強い吸着力で吸引する。このため、被吸着部MSz2の絶縁膜SR2に吸着痕が残留する場合がある。この場合、個片化された半導体装置PKG1(図2参照)の角部(各辺の交点の周辺)に吸着痕が残る場合がある。吸着痕は、他の部分と比較して絶縁膜SR2の表面粗さが粗い。
以上の各工程により、図1〜図4を用いて説明した半導体装置PKG1が得られる。その後、外観検査や電気的試験など、必要な検査、試験を行い、出荷、あるいは、図示しない実装基板に実装する。
<給電線の構造>
次に、図21で説明したように、周囲を複数のデバイス領域MSdに囲まれた被吸着部MSz2に導体パターンを配置せず、かつ、図12に示す複数の給電線ESL2のそれぞれに効率的に電流を流す構造について説明する。なお、図13に示すように、パネル配線基板MSPの上面WStには給電線ESL1が形成されているが、図5に示す基板保持工程において、図19に示す吸着穴VHを密着させるという課題との関係を詳しく説明するため、以下では、主に、パネル配線基板MSPの下面WSbに形成された給電線ESL2の構造を説明する。図28は、図5に示す基板準備工程において、デバイス領域に形成された給電線のレイアウトの一例を示す拡大平面図である。図28は、図11を用いて説明した開口部形成工程において、切断領域MSzの一部分の絶縁膜SR2が取り除かれた状態を示している。このため、複数の給電線ESL2のそれぞれは連結配線ESL3を介して互いに接続されている。
次に、図21で説明したように、周囲を複数のデバイス領域MSdに囲まれた被吸着部MSz2に導体パターンを配置せず、かつ、図12に示す複数の給電線ESL2のそれぞれに効率的に電流を流す構造について説明する。なお、図13に示すように、パネル配線基板MSPの上面WStには給電線ESL1が形成されているが、図5に示す基板保持工程において、図19に示す吸着穴VHを密着させるという課題との関係を詳しく説明するため、以下では、主に、パネル配線基板MSPの下面WSbに形成された給電線ESL2の構造を説明する。図28は、図5に示す基板準備工程において、デバイス領域に形成された給電線のレイアウトの一例を示す拡大平面図である。図28は、図11を用いて説明した開口部形成工程において、切断領域MSzの一部分の絶縁膜SR2が取り除かれた状態を示している。このため、複数の給電線ESL2のそれぞれは連結配線ESL3を介して互いに接続されている。
図5に示す基板準備工程の説明において、メッキ工程として説明したように、本実施の形態では、図11に示す導体パターンMP2のうち、絶縁膜SR2から露出する部分(ランドLD)に電解メッキ法により金属膜PMF4を形成する。電解メッキ処理を行う際には、導体パターンMP2は、給電線ESL2(図12参照)を介して外部の電極(図示は省略)に接続される。また、導体パターンMP2に安定的に電流を流すためには、複数の給電線ESL2のそれぞれが互いに連結されていることが好ましい。このため、図12に示すように、隣り合うデバイス領域MSdの間には、切断領域MSzに沿って延びる連結配線ESL3が形成され、複数の給電線ESL1、ESL2のそれぞれは、互いに電気的に接続されている。
この連結配線ESL3の構造を単純化する場合、X方向に延びる複数の連結配線ESL3とY方向に延びる複数の連結配線ESL3とを交差させる方法が考えられる。この場合、図7に示す切断線MSzHと切断線MSzVとが交差する領域に連結配線ESL3が配置される。本実施の形態の場合、切断線MSzHと切断線MSzVとが交差する領域を図20に示す被吸着部として利用する。このため、切断線MSzHと切断線MSzVとが交差する領域に連結配線ESL3が配置されると、この連結配線ESL3の一部分が残ってしまう。
そこで、本願発明者は、図20に示す複数の被吸着部MSz2に導体パターンを形成せず、かつ、電解メッキを実施する際に、図12に示す複数の給電線ESL2のそれぞれを電気的に接続する構造について検討した。
図28に示すように、複数のデバイス領域MSdのそれぞれの外縁は、X方向に延びる辺Ps1と、X方向に交差するY方向に延びる辺Ps2と、を有する。また、複数のデバイス領域MSdのそれぞれの外縁は、辺Ps1の反対側にあり、X方向に延びる辺Ps3と、辺Ps2の反対側にあり、Y方向に延びる辺Ps4とを有する。この辺Ps1、Ps2、Ps3、およびPs4のそれぞれは、図2に示す配線基板WSの下面WSbが有する辺Ps1、Ps2、Ps3、およびPs4に相当する。
デバイス領域MSdには、複数のランドLDおよび複数のランドLDに接続される複数の給電線(配線、給電配線)ESL2が形成されている。複数の給電線ESL2は、複数のランドLDのいずれかに接続され、かつ、辺Ps1に沿って延び、かつ、一方の端部が辺Ps1に沿って配置される複数の給電線(配線、給電配線)ES1を含む。複数の給電線ESL2は、複数のランドLDのいずれかに接続され、かつ、辺Ps2に沿って延び、かつ、一方の端部が辺Ps2に沿って配置される複数の給電線(配線、給電配線)ES2を含む。複数の給電線ESL2は、複数のランドLDのいずれかに接続され、かつ、辺Ps3に沿って延び、かつ、一方の端部が辺Ps3に沿って配置される複数の給電線(配線、給電配線)ES3を含む。また、複数の給電線ESL2は、複数のランドLDのいずれかに接続され、かつ、辺Ps4に沿って延び、かつ、一方の端部が辺Ps4に沿って配置される複数の給電線(配線、給電配線)ES4を含む。
複数の給電線ES1の一部(少なくともいずれか一本)と、複数の給電線ES2の一部(少なくともいずれか一本)とは、電気的に接続される。図28に示す例では、複数の給電線ES1のうち、一本の給電線ES1が一本の給電線ES2と電気的に接続されている。また、複数の給電線ES1のうち、一本の給電線ES1が一本の給電線ES4と電気的に接続されている。複数の給電線ES2のうち、一本の給電線ES2が一本の給電線ES3と電気的に接続されている。複数の給電線ES3のうち、一本の給電線ES3が一本の給電線ES4と電気的に接続されている。これにより、デバイス領域MSdの周囲に配置される4本の連結配線ESL3は、給電線ESL2を介して互いに接続されている。また、複数に分割された連結配線ESL3は、各辺の交点を経由せずに互いに電気的に接続されているので、被吸着部MSz2には、導体パターンがもうけられていない。
図28に示すように、異なる方向に延びる二本の給電線ESL2を電気的に接続することにより、被吸着部MSz2に導体パターンが配置されていなくても、異なる方向に延びる複数の連結配線ESL3のそれぞれが複数の給電線ESL2を介して電気的に接続される。
なお、「給電線ES1と、給電線ES2とが、電気的に接続される」という表現には、図28に示すように、同一の配線層のみにより電気的に接続されている場合の他、複数の配線層を経由して電気的に接続される場合を含む。例えば、図3に例示するように、配線層WL1と配線層WL2とを備える場合には、図28に示す給電線ES1と給電線ES2とは、図3に示す配線層WL2に形成されるが、配線層WL1に形成された導体パターンMP1(図13参照)を介して電気的に接続されていても良い。
ただし、電解メッキを行う際にシード層に流れる電流を安定化させる観点からは、図28に示すように、複数の給電線ESL2のそれぞれが、同一の配線層を介して電気的に接続されていることが好ましい。図28に示す例では、複数の給電線ES1の一部と、複数の給電線ES2の一部とは、ランドLDが形成された配線層(図3に示す配線層WL2)において、互いに接続されている。
また、デバイス領域MSdにおいて、複数の給電線ESL2が互いに接続される方法には種々の変形例がある。例えば、図28に示す例では、複数の給電線ESL2のそれぞれは、一方の端部がデバイス領域MSdの外縁に配置され、他方の端部がランドLDに接続されている。このため、例えば、給電線ES1と給電線ES2とは、ランドLDを介して電気的に接続されている。給電線ES1と給電線ES4とは、ランドLDを介して電気的に接続されている。給電線ES2と給電線ES3とは、ランドLDを介して電気的に接続されている。給電線ES3と給電線ES4とは、ランドLDを介して電気的に接続されている。図28に対する変形例としては、例えば、給電線ES1と給電線ES2とが、直接的に接続され、その接続された部分がランドLDに接続されていても良い。また例えば、ランドLDに引出配線が接続され、給電線ES1と給電線ES2とが、引出配線を介して接続されていても良い。引出配線とは、例えば図3や図21に示す配線WR2のように、ランドLDとビア配線WRvとを接続する配線である。
また、図28に示すように、複数の給電線ES1のうち、辺Ps1と辺Ps2との交点の最も近くにある角部配線ESC1は、複数の給電線ES2のいずれかと電気的に接続されている。図28に示す例では、角部配線ESC1は、複数の給電線ES2のうち、辺Ps1と辺Ps2との交点の最も近くにある角部配線ESC2と電気的に接続されている。分割された複数の連結配線ESL3を、互いに電気的に接続するという観点からは、いずれかの給電線ES1といずれかの給電線ES2とが電気的に接続されていれば良い。
しかし、異なる方向に延びる給電線ESL2を電気的に接続する場合、給電線ESL2の延在距離が長くなる程、配線レイアウトが複雑になる。図28に示す角部配線ESC1や角部配線ESC2のように、デバイス領域MSdの角部周辺にある配線の場合、デバイス領域MSdの外縁までの距離を短くすることができる。特に、角部配線ESC1と角部配線ESC2とが接続される場合、給電線ESL2の延在距離を特に短くできる。このため、図28に示すように、同一の配線層のみを経由して角部配線ESC1と角部配線ESC2とが接続される場合でも、他の給電線ESL2に与えるレイアウト上の影響を最小化することができる。
図28に示す例では、デバイス領域MSdの4つの角部に配置される角部配線がそれぞれ接続されている。すなわち、複数の給電線ES1のうち、辺Ps1と辺Ps4との交点の最も近くにある角部配線ESC3は、複数の給電線ES4のうち、辺Ps1と辺Ps4との交点の最も近くにある角部配線ESC4と接続されている。複数の給電線ES2のうち、辺Ps2と辺Ps3との交点の最も近くにある角部配線ESC5は、複数の給電線ES3のうち、辺Ps2と辺Ps3との交点の最も近くにある角部配線ESC6と接続されている。また、複数の給電線ES3のうち、辺Ps3と辺Ps4との交点の最も近くにある角部配線ESC7は、複数の給電線ES4のうち、辺Ps3と辺Ps4との交点の最も近くにある角部配線ESC8と接続されている。
なお、図28に示すデバイス領域MSdは、図2に示す半導体装置PKG1の配線基板WSの下面WSbに相当する。したがって、上記した複数の給電線ESL2のそれぞれは、図2に示す半導体装置PKG1にも残っている。重複する説明は省略するが、上記説明において、デバイス領域MSdと記載した部分を、配線基板WSの下面WSbと置き換えれば、完成品の半導体装置PKG1の説明として適用できる。ただし、図28に示す複数の連結配線ESL3は、図5に示す基板準備工程において除去される。
なお、上記の説明中、いくつかの変形例について説明したが、以下では、既に説明した変形例以外の代表的な変形例について説明する。
<変形例1>
図29は、図19に対する変形例を示す断面図である。図30は、図29に示す離型シートと配線基板とを重ねあわせた状態を示す平面図である。図5に示す封止工程として、図19に示す例では、基板保持工程において、上型MT1の吸着穴VHが配線基板MSの被吸着部MSz2に密着させることにより、上型MT1が配線基板MSを吸着保持する実施態様について説明した。
図29は、図19に対する変形例を示す断面図である。図30は、図29に示す離型シートと配線基板とを重ねあわせた状態を示す平面図である。図5に示す封止工程として、図19に示す例では、基板保持工程において、上型MT1の吸着穴VHが配線基板MSの被吸着部MSz2に密着させることにより、上型MT1が配線基板MSを吸着保持する実施態様について説明した。
図29に示す変形例の場合、図5に示す基板保持工程から樹脂硬化工程までの間、配線基板MSと上型MT1との間に、離型シートRS2を介在している点で、図19に示す例と相違する。図25に示すように、上型MT1の一部分と樹脂MRaとが接触する場合、樹脂MRaの成分によっては、上型MT1に樹脂MRaに起因する汚れが付着する場合がある。この場合、上型MT1から付着した汚れを除去する洗浄作業が必要になる。本変形例の場合、図19に示すように、上型MT1の下面(配線基板MSを保持する面)は、離型シートRS2に覆われている。このため、上型MT1は、封止工程において、樹脂MRa(図25参照)と接触しない。したがって、上型MT1の洗浄作業を要さず、製造効率が向上する。また、別の観点からは、上型MT1への樹脂MRaの不着を抑制できるので、樹脂MRaの材料選択の自由度が向上する。
上型MT1の下面を覆う離型シートRS2は、以下の点で、下型MT2のキャビティMTcを覆う離型シートRS1と相違する。封止工程では、吸着穴VHの吸着力により、配線基板MSを吸着保持する必要がある。このため、離型シートRS2は、その厚さ方向に貫通する複数の貫通孔RSHを備える。複数の貫通孔RSHのそれぞれは、基板保持工程において、上型MT1の複数の吸着穴VHおよび配線基板MSの複数の被吸着部MSz2と重なる位置に配置される。また、図30に示すように、離型シートRS2は、位置決め用の貫通孔RSHAを2個以上備えている。貫通孔RSHAは、基板保持工程において、上型MT1の位置決めピンMTp(図23参照)と重なる位置に形成されている。上型MT1の位置決めピンMTpが離型シートRS2の貫通孔RSHAに挿入されることにより、上型MT1と離型シートRS2の位置関係を容易に調整することができる。
<変形例2>
また、例えば、上記の通り種々の変形例について説明したが、上記で説明した各変形例同士を組み合わせて適用することができる。
また、例えば、上記の通り種々の変形例について説明したが、上記で説明した各変形例同士を組み合わせて適用することができる。
その他、実施の形態に記載された内容の一部を以下に記載する。
〔付記1〕
(a)第1主面、前記第1主面の反対側の第2主面、前記第1主面および前記第2主面に連なる複数の側面、前記第1主面において露出する第1端子、および前記第2主面において露出し、かつ前記第1端子と電気的に接続される第2端子を備え、前記第1端子と電気的に接続される半導体チップが前記第1主面上に搭載された配線基板を準備する工程と、
(b)前記(a)工程の後、前記半導体チップを樹脂で封止して封止体を形成する工程と、を含み、
前記(b)工程は、
(b1)複数の吸着穴を備える第1型、および前記第1型と対向する位置に配置されるキャビティを備える第2型を準備する工程と、
(b2)前記(b1)工程の後、前記第1型と前記第2型との間に前記配線基板を配置して、前記配線基板の前記第2主面を前記複数の吸着穴で吸着することにより、前記配線基板の前記第1主面が下方を向いた状態で前記第1型に保持する工程と、
(b3)前記(b1)工程の後、前記第2型の前記キャビティ内に樹脂を供給する工程と、
(b4)前記(b2)工程および前記(b3)工程の後、前記半導体チップ、前記配線基板の前記第1主面、および前記配線基板の前記複数の側面のそれぞれが、前記キャビティ内の前記樹脂に覆われるように、前記第1型と前記第2型の距離を近づけ、前記半導体チップを封止する工程と、
(b5)前記樹脂を硬化させることにより、前記封止体を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
(a)第1主面、前記第1主面の反対側の第2主面、前記第1主面および前記第2主面に連なる複数の側面、前記第1主面において露出する第1端子、および前記第2主面において露出し、かつ前記第1端子と電気的に接続される第2端子を備え、前記第1端子と電気的に接続される半導体チップが前記第1主面上に搭載された配線基板を準備する工程と、
(b)前記(a)工程の後、前記半導体チップを樹脂で封止して封止体を形成する工程と、を含み、
前記(b)工程は、
(b1)複数の吸着穴を備える第1型、および前記第1型と対向する位置に配置されるキャビティを備える第2型を準備する工程と、
(b2)前記(b1)工程の後、前記第1型と前記第2型との間に前記配線基板を配置して、前記配線基板の前記第2主面を前記複数の吸着穴で吸着することにより、前記配線基板の前記第1主面が下方を向いた状態で前記第1型に保持する工程と、
(b3)前記(b1)工程の後、前記第2型の前記キャビティ内に樹脂を供給する工程と、
(b4)前記(b2)工程および前記(b3)工程の後、前記半導体チップ、前記配線基板の前記第1主面、および前記配線基板の前記複数の側面のそれぞれが、前記キャビティ内の前記樹脂に覆われるように、前記第1型と前記第2型の距離を近づけ、前記半導体チップを封止する工程と、
(b5)前記樹脂を硬化させることにより、前記封止体を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
BF 端子(ボンディングリード、ボンディングパッド)
BL ブレード(ダイシングブレード、回転刃)
BW ワイヤ
CP 半導体チップ
CPb 裏面(主面)
CPr チップ搭載領域
CPs 側面
CPt 表面(主面)
DB 接着材
DT 固定テープ(ダイシングテープ)
ES1,ES2,ES3,ES4,ESL1,ESL2 給電線(配線、給電配線)
ESC1,ESC2,ESC3,ESC4,ESC5,ESC6,ESC7,ESC8 角部配線
ESL3 連結配線
IL1 絶縁層
IL1b 下面(主面、面)
IL1t 上面(主面、面)
LD ランド(端子)
MF1,MF2,MF3,MF4 外枠領域
MP1,MP2 導体パターン(金属パターン)
MR 封止体
MRa 樹脂
MRt 上面
MS,WS 配線基板
MSc 凹部
MSd デバイス領域
MSf 外枠(枠部)
MsL1,MsL2 長辺
MSP パネル基板
MSs 側面
MsS1,MsS2 短辺
MSz 切断領域(切断ライン)
MSz1 溝部
MSz2 被吸着部
MSzH,MSzV 切断線
MT 成形金型
MT1 上型(第1型)
MT2 下型(第2型)
MTc キャビティ
MTp 位置決めピン
PD パッド(電極、チップ電極)
PKG1 半導体装置
PMF1,PMF2,PMF3,PMF4 金属膜
Ps1,Ps2,Ps3,Ps4 辺
RS1,RS2 離型シート
RSH,RSHA 貫通孔
SB 半田ボール(半田材)
SMF1,SMF2 金属膜(シード層)
SR1,SR2 絶縁膜(保護膜、ソルダレジスト膜)
SRb 表面
SRk1,SRk2 開口部
VH 吸着穴
VP 吸気経路
W1,W2,W3,W4 幅
WL1,WL2 配線層
WR1,WR2 配線
WRv ビア配線(スルーホール配線)
WSb 下面(実装面、主面)
WSt 上面(チップ搭載面、主面)
BL ブレード(ダイシングブレード、回転刃)
BW ワイヤ
CP 半導体チップ
CPb 裏面(主面)
CPr チップ搭載領域
CPs 側面
CPt 表面(主面)
DB 接着材
DT 固定テープ(ダイシングテープ)
ES1,ES2,ES3,ES4,ESL1,ESL2 給電線(配線、給電配線)
ESC1,ESC2,ESC3,ESC4,ESC5,ESC6,ESC7,ESC8 角部配線
ESL3 連結配線
IL1 絶縁層
IL1b 下面(主面、面)
IL1t 上面(主面、面)
LD ランド(端子)
MF1,MF2,MF3,MF4 外枠領域
MP1,MP2 導体パターン(金属パターン)
MR 封止体
MRa 樹脂
MRt 上面
MS,WS 配線基板
MSc 凹部
MSd デバイス領域
MSf 外枠(枠部)
MsL1,MsL2 長辺
MSP パネル基板
MSs 側面
MsS1,MsS2 短辺
MSz 切断領域(切断ライン)
MSz1 溝部
MSz2 被吸着部
MSzH,MSzV 切断線
MT 成形金型
MT1 上型(第1型)
MT2 下型(第2型)
MTc キャビティ
MTp 位置決めピン
PD パッド(電極、チップ電極)
PKG1 半導体装置
PMF1,PMF2,PMF3,PMF4 金属膜
Ps1,Ps2,Ps3,Ps4 辺
RS1,RS2 離型シート
RSH,RSHA 貫通孔
SB 半田ボール(半田材)
SMF1,SMF2 金属膜(シード層)
SR1,SR2 絶縁膜(保護膜、ソルダレジスト膜)
SRb 表面
SRk1,SRk2 開口部
VH 吸着穴
VP 吸気経路
W1,W2,W3,W4 幅
WL1,WL2 配線層
WR1,WR2 配線
WRv ビア配線(スルーホール配線)
WSb 下面(実装面、主面)
WSt 上面(チップ搭載面、主面)
Claims (14)
- (a)第1主面、前記第1主面の反対側の第2主面、前記第1主面において露出する複数の第1端子、および前記第2主面において露出し、かつ前記複数の第1端子と電気的に接続される複数の第2端子を備え、前記第1端子と電気的に接続される半導体チップが前記第1主面上に搭載された複数のデバイス領域と、前記第1主面および前記第2主面の外縁に連なる複数の側面と、を有する配線基板を準備する工程と、
(b)前記(a)工程の後、前記半導体チップを樹脂で封止して封止体を形成する工程と、を含み、
前記(b)工程は、
(b1)複数の吸着穴を備える第1型、および前記第1型と対向する位置に配置されるキャビティを備える第2型を準備する工程と、
(b2)前記(b1)工程の後、前記第1型と前記第2型との間に前記配線基板を配置して、前記配線基板の前記第2主面を前記複数の吸着穴で吸着することにより、前記配線基板の前記第1主面が下方を向いた状態で前記第1型が前記配線基板を保持する工程と、
(b3)前記(b1)工程の後、前記第2型の前記キャビティ内に樹脂を供給する工程と、
(b4)前記(b2)工程および前記(b3)工程の後、前記半導体チップ、前記配線基板の前記第1主面、および前記配線基板の前記複数の側面のそれぞれが、前記キャビティ内の前記樹脂に覆われるように、前記第1型と前記第2型の距離を近づける工程と、
(b5)前記樹脂を硬化させることにより、前記封止体を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。 - 請求項1において、
(c)前記(b)工程の後、前記複数のデバイス領域の間のそれぞれの周囲を囲む切断領域に沿って前記配線基板および前記封止体を切断し、前記複数のデバイス領域のそれぞれを個片化する工程、を更に含み、
前記配線基板の前記第2主面の前記複数のデバイス領域は、第1絶縁膜に覆われ、
前記配線基板の前記第2主面の前記切断領域は、前記第1絶縁膜から露出する複数の第1部分と、前記第1絶縁膜に覆われる複数の第2部分と、を含み、
前記(b)工程では、前記切断領域の前記複数の第2部分と前記複数の吸着穴とが互いに対向した状態で、前記配線基板が前記第1型に吸着固定される、半導体装置の製造方法。 - 請求項2において、
前記配線基板の前記複数の第2端子は、前記配線基板の第1絶縁層上に形成され、
前記配線基板の前記第2主面の前記複数の第2部分のそれぞれにおいて、前記第1絶縁膜と前記第1絶縁層とが、導体パターンを介さずに対向する、半導体装置の製造方法。 - 請求項3において、
前記複数のデバイス領域のそれぞれの外縁は、第1辺と、前記第1辺に交差する第2辺と、を有し、
前記複数のデバイス領域には、前記第1絶縁層上に複数の導体パターンが形成され、
前記複数の導体パターンは、
前記複数の第2端子と、
前記複数の第2端子のいずれかに電気的に接続され、かつ、前記第1辺に向かって延び、かつ、一方の端部が前記第1辺に沿って配置される複数の第1配線と、
前記複数の第2端子のいずれかに電気的に接続され、かつ、前記第2辺に向かって延び、かつ、一方の端部が前記第2辺に沿って配置される複数の第2配線と、
を含み、
前記複数の第1配線の一部と、前記複数の第2配線の一部とは、電気的に接続される、半導体装置の製造方法。 - 請求項4において、
前記複数の第1配線のうち、前記第1辺と前記第2辺との交点の最も近くにある第1角部配線は、前記複数の第2配線のいずれかと電気的に接続されている、半導体装置の製造方法。 - 請求項5において、
前記第1角部配線は、前記複数の第2配線のうち、前記第1辺と前記第2辺との交点の最も近くにある第2角部配線と電気的に接続されている、半導体装置の製造方法。 - 請求項4において、
前記複数の第1配線の一部と、前記複数の第2配線の一部とは、前記複数の第2端子が形成された配線層において、互いに接続されている、半導体装置の製造方法。 - 請求項2において、
前記切断領域は、第1方向に延びる複数の第1切断線と、前記第1方向に交差する第2方向に延びる複数の第2切断線と、を含み、
前記複数の第2部分のそれぞれは、前記複数の第1切断線と前記複数の第2切断線との交点に配置され、
前記複数の第1部分のそれぞれは、隣り合う前記複数の第2部分の間に配置される、半導体装置の製造方法。 - 請求項1において、
平面視において、前記配線基板は、
第1方向に延びる第1長辺と、
前記第1長辺の反対側の第2長辺と、
前記第1方向に交差する第2方向に延びる第1短辺と、
前記第1短辺の反対側の第2短辺と、
前記第1長辺と前記複数のデバイス領域との間にある第1外枠領域と、
前記第1短辺と前記複数のデバイス領域との間にある第2外枠領域と、
前記第2長辺と前記複数のデバイス領域との間にある第3外枠領域と、
前記第2短辺と前記複数のデバイス領域との間にある第4外枠領域と、
を含み、
前記(b)工程において、前記第1、第2、第3、および第4外枠領域のそれぞれは、前記樹脂により覆われ、
前記第2方向における前記第1外枠領域の幅、および前記第3外枠領域の幅は、前記第1方向における前記第2外枠領域の幅、および前記第4外枠領域の幅より狭い、半導体装置の製造方法。 - 請求項9において、
前記第1短辺および前記第2短辺のそれぞれには、平面視において前記複数のデバイス領域に向かって凹んだ凹部があり、
前記第1長辺および前記第2長辺のそれぞれには、前記凹部が無く、
前記(b1)工程で準備する第1型は、位置決めピンを備え、
前記(b2)工程では、前記配線基板の前記凹部と前記位置決めピンとが重なるように配置することで、前記第1型と、前記配線基板との平面視における位置関係を制御する、半導体装置の製造方法。 - 第1主面、前記第1主面の反対側の第2主面、前記第1主面において露出する複数の第1端子、および前記第2主面において露出し、かつ前記複数の第1端子と電気的に接続される複数の第2端子を備える配線基板と、
前記複数の第1端子と電気的に接続され、前記配線基板の前記第1主面上に搭載される半導体チップと、
前記配線基板の前記第1主面上に形成され、前記半導体チップを封止する封止体と、を含み、
前記配線基板の前記第2主面は、第1方向に延びる第1辺と、前記第1方向に交差する第2方向に延びる第2辺と、を有し、
前記配線基板は、第1絶縁層上の第1配線層に形成される複数の導体パターンを有し、
前記複数の導体パターンは、
前記複数の第2端子と、
前記複数の第2端子のいずれかに電気的に接続され、かつ、前記第1辺に向かって延び、かつ、一方の端部が前記第1辺に沿って配置される複数の第1配線と、
前記複数の第2端子のいずれかに電気的に接続され、かつ、前記第2辺に向かって延び、かつ、一方の端部が前記第2辺に沿って配置される複数の第2配線と、
を含み、
前記複数の第1配線の一部と、前記複数の第2配線の一部とは、電気的に接続される、半導体装置。 - 請求項11において、
前記複数の第1配線のうち、前記第1辺と前記第2辺との交点の最も近くにある第1角部配線は、前記複数の第2配線のいずれかと電気的に接続されている、半導体装置。 - 請求項12において、
前記第1角部配線は、前記複数の第2配線のうち、前記第1辺と前記第2辺との交点の最も近くにある第2角部配線と電気的に接続されている、半導体装置。 - 請求項11において、
前記複数の第1配線の一部と、前記複数の第2配線の一部とは、前記複数の第2端子が形成された配線層において、互いに接続されている、半導体装置。
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