JPH09199631A - 半導体装置の構造と製造方法 - Google Patents
半導体装置の構造と製造方法Info
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- JPH09199631A JPH09199631A JP8009274A JP927496A JPH09199631A JP H09199631 A JPH09199631 A JP H09199631A JP 8009274 A JP8009274 A JP 8009274A JP 927496 A JP927496 A JP 927496A JP H09199631 A JPH09199631 A JP H09199631A
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- H01L24/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】テープボールグリッドアレイ等の、フレキシブ
ルテープを配線基板とした半導体装置において、フレキ
シブルテープからなる配線基板の反りが矯正でき、且つ
フレキシブルテープからなる配線基板の柔軟性を維持す
ることができるため、マザーボードへの実装性および接
続信頼性を向上させることが容易に実現可能である半導
体装置を提供する。 【解決手段】フレキシブルテープからなる配線基板と補
助板とが面接触しており、少なくとも補助板がフレキシ
ブルテープからなる配線基板に実装された、半導体素子
の能動面側または非能動面側に接着剤にて固着されてい
る構成である。また少なくとも半導体素子の能動面側ま
たは非能動面側に固着された補助板が補助板の重量を除
外した半導体装置の重量よりも重いこと等。
ルテープを配線基板とした半導体装置において、フレキ
シブルテープからなる配線基板の反りが矯正でき、且つ
フレキシブルテープからなる配線基板の柔軟性を維持す
ることができるため、マザーボードへの実装性および接
続信頼性を向上させることが容易に実現可能である半導
体装置を提供する。 【解決手段】フレキシブルテープからなる配線基板と補
助板とが面接触しており、少なくとも補助板がフレキシ
ブルテープからなる配線基板に実装された、半導体素子
の能動面側または非能動面側に接着剤にて固着されてい
る構成である。また少なくとも半導体素子の能動面側ま
たは非能動面側に固着された補助板が補助板の重量を除
外した半導体装置の重量よりも重いこと等。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係わ
り、特にフレキシブルテープをベースとした配線基板に
半導体素子を実装して成るパッケージの構造と製造方法
に関するものである。
り、特にフレキシブルテープをベースとした配線基板に
半導体素子を実装して成るパッケージの構造と製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エレクトロニクス技術の著しい進
歩によって様々な民生用、産業用電子機器の小型、軽
量、薄型化、高性能化が急速に進んでいる。さらに民生
用電子機器においては、より安価な製品を提供すること
は必須項目であり、使用する電子部品においても薄型化
およびファインパターン化、小型化等に加え、より安価
な電子部品の提供も必須項目とならざるをえない状況で
ある。
歩によって様々な民生用、産業用電子機器の小型、軽
量、薄型化、高性能化が急速に進んでいる。さらに民生
用電子機器においては、より安価な製品を提供すること
は必須項目であり、使用する電子部品においても薄型化
およびファインパターン化、小型化等に加え、より安価
な電子部品の提供も必須項目とならざるをえない状況で
ある。
【0003】電子部品の形態においても様々な種類が開
発されており、特に前述のような電子部品の小型化、高
性能化等を容易に実現するための手段として、ボールグ
リッドアレイのようなパッケージ形態が提案されてお
り、中でも比較的容易に安価なパッケージを提供するこ
とのできる、フレキシブルテープを配線基板のベースと
したボールグリッドアレイのパッケージ形態が提案され
ている。これは、長尺状のフレキシブルテープを用い、
リールツーリール方式でTAB実装技術を用い、ギャン
グボンディングと称する実装技術を用いて、半導体素子
を連続的に一括接合できる等の点から、生産性が向上で
き、結果的に安価なパッケージを提供することができる
という利点がある。これに対して、金属ワイヤを用いた
実装技術としてよく知られているのがワイヤボンディン
グであるが、これは金属ワイヤを一本づつ接続させてい
くために、半導体素子の電極数が増加する程、生産性は
低下する。また、金属ワイヤを用いないシングルポイン
トボンディングもよく知られている実装技術であるが、
これもワイヤボンディング同様、接合部を一箇所づつ接
続させていくために、生産性は低下する。これに対して
ギャングボンディングは半導体素子の電極数に関係なく
一括接合が可能であるため、生産性が低下することは全
くない。ところで、ギャングボンディングとは、ボンデ
ィングツールに熱と圧力を加え、半導体素子の電極とフ
レキシブルテープから成る配線基板に形成されたリード
とを一括接合する実装技術である。このようにフレキシ
ブルテープを用いて、TAB等の実装技術により完成さ
れたパッケージをテープボールグリッドアレイと称され
ており、特開昭63−14455や特開昭63−307
762にも、これに関連した構造提案がされている。
発されており、特に前述のような電子部品の小型化、高
性能化等を容易に実現するための手段として、ボールグ
リッドアレイのようなパッケージ形態が提案されてお
り、中でも比較的容易に安価なパッケージを提供するこ
とのできる、フレキシブルテープを配線基板のベースと
したボールグリッドアレイのパッケージ形態が提案され
ている。これは、長尺状のフレキシブルテープを用い、
リールツーリール方式でTAB実装技術を用い、ギャン
グボンディングと称する実装技術を用いて、半導体素子
を連続的に一括接合できる等の点から、生産性が向上で
き、結果的に安価なパッケージを提供することができる
という利点がある。これに対して、金属ワイヤを用いた
実装技術としてよく知られているのがワイヤボンディン
グであるが、これは金属ワイヤを一本づつ接続させてい
くために、半導体素子の電極数が増加する程、生産性は
低下する。また、金属ワイヤを用いないシングルポイン
トボンディングもよく知られている実装技術であるが、
これもワイヤボンディング同様、接合部を一箇所づつ接
続させていくために、生産性は低下する。これに対して
ギャングボンディングは半導体素子の電極数に関係なく
一括接合が可能であるため、生産性が低下することは全
くない。ところで、ギャングボンディングとは、ボンデ
ィングツールに熱と圧力を加え、半導体素子の電極とフ
レキシブルテープから成る配線基板に形成されたリード
とを一括接合する実装技術である。このようにフレキシ
ブルテープを用いて、TAB等の実装技術により完成さ
れたパッケージをテープボールグリッドアレイと称され
ており、特開昭63−14455や特開昭63−307
762にも、これに関連した構造提案がされている。
【0004】図2はテープボールグリッドアレイと称す
る半導体装置の代表的な断面構造である。ここで図2
は、モールド剤にて樹脂封止されている半導体装置の状
態は図示されておらず、これについては、図3および図
4にて図示する。図3は特開昭63−14455にて提
案されているモールド剤供給方法にて樹脂封止されたテ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置の断面構
造であり、図4は特開昭63−307762にて提案さ
れているモールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープ
ボールグリッドアレイと称する半導体装置の断面構造で
ある。
る半導体装置の代表的な断面構造である。ここで図2
は、モールド剤にて樹脂封止されている半導体装置の状
態は図示されておらず、これについては、図3および図
4にて図示する。図3は特開昭63−14455にて提
案されているモールド剤供給方法にて樹脂封止されたテ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置の断面構
造であり、図4は特開昭63−307762にて提案さ
れているモールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープ
ボールグリッドアレイと称する半導体装置の断面構造で
ある。
【0005】図2において、2はフレキシブル配線基板
であり、ポリイミドやポリエステル等の柔軟性を持った
材料がベースである。フレキシブル配線基板2の一面上
には配線パターン3が形成されている。4は半導体素子
であり、5は半導体素子4の電極である。配線パターン
3の一端には半導体素子4の電極5と電気的に導通され
るリード6が半導体素子4の電極5の数だけ形成されて
いる。このリード6はフレキシブル配線基板2の中央に
設けられたデバイスホール9内にオーバーハングし、さ
らに半導体素子4を実装したときに半導体素子4のエッ
ジにショートしないようにフォーミングされている。ま
た、配線パターン3の他端はフレキシブル配線基板2の
一面上に形成された配線パターン3と同一面上に一定間
隔で平面的に配置された外部接続用電極7に接続されて
いる。リード6の先端は半導体素子4の電極5とギャン
グボンディングによって一括接合が成される。11はソ
ルダーレジストであり、少なくとも外部接続用電極7以
外はソルダーレジスト11にて保護されている。8は外
部接続用電極7上に搭載された半田ボールであり、外部
接続用電極7とマザーボードの接続端子とを電気的に中
継する役割をもつ。実際には、外部接続用電極7に搭載
された半田ボール8はリフローにてマザーボードの接続
端子へ半田付けされる。
であり、ポリイミドやポリエステル等の柔軟性を持った
材料がベースである。フレキシブル配線基板2の一面上
には配線パターン3が形成されている。4は半導体素子
であり、5は半導体素子4の電極である。配線パターン
3の一端には半導体素子4の電極5と電気的に導通され
るリード6が半導体素子4の電極5の数だけ形成されて
いる。このリード6はフレキシブル配線基板2の中央に
設けられたデバイスホール9内にオーバーハングし、さ
らに半導体素子4を実装したときに半導体素子4のエッ
ジにショートしないようにフォーミングされている。ま
た、配線パターン3の他端はフレキシブル配線基板2の
一面上に形成された配線パターン3と同一面上に一定間
隔で平面的に配置された外部接続用電極7に接続されて
いる。リード6の先端は半導体素子4の電極5とギャン
グボンディングによって一括接合が成される。11はソ
ルダーレジストであり、少なくとも外部接続用電極7以
外はソルダーレジスト11にて保護されている。8は外
部接続用電極7上に搭載された半田ボールであり、外部
接続用電極7とマザーボードの接続端子とを電気的に中
継する役割をもつ。実際には、外部接続用電極7に搭載
された半田ボール8はリフローにてマザーボードの接続
端子へ半田付けされる。
【0006】このようにしてフレキシブル配線基板2に
実装された半導体素子4は、外部環境から保護するため
に、モールド剤により樹脂封止される。モールド剤の供
給方式には様々な方法が提案されているが、特開昭63
−14455で提案されているモールド剤供給方式にて
形成された半導体装置1の断面構造を図3を用いて説明
する。図3において、図2と同符号のものは詳細な説明
は省略する。10はモールド剤であり金型を用いたトラ
ンスファーモールド方式にてモールド剤10の供給がさ
れており、半導体素子4はもちろんのこと、フレキシブ
ル配線基板2および配線パターン3の断面以外の全面が
モールド剤10にて樹脂封止されている。19は接触端
子であり、配線パターン3形成時に、この接触端子19
も形成され、モールド剤10で樹脂封止するときに上部
が露呈されるような構成となっている。ここで、接触端
子19は半田ボールではなく、フレキシブル配線基板2
にパターニングされた銅箔上に銅、ニッケル、金と順次
積載し、配線パターン3よりも高く形成されたものであ
る。接触端子19とマザーボード12の接続端子13と
の接続は、例えば接触端子19またはマザーボード12
の接続端子13へソルダーペースト等を供給し、両者を
半田接合する。
実装された半導体素子4は、外部環境から保護するため
に、モールド剤により樹脂封止される。モールド剤の供
給方式には様々な方法が提案されているが、特開昭63
−14455で提案されているモールド剤供給方式にて
形成された半導体装置1の断面構造を図3を用いて説明
する。図3において、図2と同符号のものは詳細な説明
は省略する。10はモールド剤であり金型を用いたトラ
ンスファーモールド方式にてモールド剤10の供給がさ
れており、半導体素子4はもちろんのこと、フレキシブ
ル配線基板2および配線パターン3の断面以外の全面が
モールド剤10にて樹脂封止されている。19は接触端
子であり、配線パターン3形成時に、この接触端子19
も形成され、モールド剤10で樹脂封止するときに上部
が露呈されるような構成となっている。ここで、接触端
子19は半田ボールではなく、フレキシブル配線基板2
にパターニングされた銅箔上に銅、ニッケル、金と順次
積載し、配線パターン3よりも高く形成されたものであ
る。接触端子19とマザーボード12の接続端子13と
の接続は、例えば接触端子19またはマザーボード12
の接続端子13へソルダーペースト等を供給し、両者を
半田接合する。
【0007】また、特開昭63−307762で提案さ
れているモールド剤供給方式にて形成された半導体装置
1の断面構造を図4を用いて説明する。図4において、
図2と同符号のものは詳細な説明は省略する。図4にお
いて、半導体素子4の全面およびフレキシブル配線基板
2の一部がモールド剤10にて樹脂封止されている。さ
らに、特開昭63−14455で提案されているモール
ド剤の供給方式にて形成された半導体装置1と同様にフ
レキシブル配線基板2および配線パターン3の断面以外
の全面がモールド剤10にて樹脂封止されている構造も
一例として提案されている。特開昭63−307762
で提案されているモールド剤10の供給方法は一例とし
て金型を用いたトランスファーモールド方式が採用され
ている。また、配線パターン3上に外部接続用電極7が
一体形成され、外部接続用電極7に半田ボール8が固着
されている。マザーボードの接続端子との接続は、半田
ボール8を溶融させ両者を固着させる。
れているモールド剤供給方式にて形成された半導体装置
1の断面構造を図4を用いて説明する。図4において、
図2と同符号のものは詳細な説明は省略する。図4にお
いて、半導体素子4の全面およびフレキシブル配線基板
2の一部がモールド剤10にて樹脂封止されている。さ
らに、特開昭63−14455で提案されているモール
ド剤の供給方式にて形成された半導体装置1と同様にフ
レキシブル配線基板2および配線パターン3の断面以外
の全面がモールド剤10にて樹脂封止されている構造も
一例として提案されている。特開昭63−307762
で提案されているモールド剤10の供給方法は一例とし
て金型を用いたトランスファーモールド方式が採用され
ている。また、配線パターン3上に外部接続用電極7が
一体形成され、外部接続用電極7に半田ボール8が固着
されている。マザーボードの接続端子との接続は、半田
ボール8を溶融させ両者を固着させる。
【0008】いずれにせよ、半導体素子4の全面および
フレキシブル配線基板2の全面もしくは一部がモールド
剤10にて樹脂封止されているような半導体装置1の構
造である。
フレキシブル配線基板2の全面もしくは一部がモールド
剤10にて樹脂封止されているような半導体装置1の構
造である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で説明したテ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置の課題に
ついて説明する。大別すると、半導体装置をマザーボー
ド上へリフローにて実装するときの実装性に関する課題
と、半導体装置をマザーボード上へリフローにて実装し
た後の、接続信頼性に関する課題が挙げられる。いずれ
も、特開昭63−14455および特開昭63−307
762で提案されているモールド剤の供給方式を採用し
た場合に挙げられる課題となる。
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置の課題に
ついて説明する。大別すると、半導体装置をマザーボー
ド上へリフローにて実装するときの実装性に関する課題
と、半導体装置をマザーボード上へリフローにて実装し
た後の、接続信頼性に関する課題が挙げられる。いずれ
も、特開昭63−14455および特開昭63−307
762で提案されているモールド剤の供給方式を採用し
た場合に挙げられる課題となる。
【0010】先ずマザーボード上へ半導体装置をリフロ
ーにて実装するときの実装性に関する課題について図5
を用いて述べる。図5において、1は半導体装置でポリ
イミドテープやポリエステルテープ等を採用した、柔軟
性を持ったフレキシブル配線基板2をベースとした半導
体装置1の構造なため、リジッドな配線基板、例えばセ
ラミクス配線基板やガラエポ配線基板と比較すると、配
線基板自体が非常に反り易い。特に特開昭63−307
762で提案されているモールド剤供給方法により樹脂
封止をした場合、外部接続用電極7が平面的に配置され
るフレキシブル配線基板2の一面上の、特に外部接続用
電極7が位置する反対面上の範囲にモールド剤10が存
在していない。このため、フレキシブル配線基板2が反
っていた場合、その反りを矯正することはできない。し
たがって、図5に示したようにマザーボード12の接続
端子13と半導体装置1の半田ボール8との間に隙間1
4ができてしまい、リフローによる確実な半田付けは不
可能となり、接続不良が発生する要因となる。
ーにて実装するときの実装性に関する課題について図5
を用いて述べる。図5において、1は半導体装置でポリ
イミドテープやポリエステルテープ等を採用した、柔軟
性を持ったフレキシブル配線基板2をベースとした半導
体装置1の構造なため、リジッドな配線基板、例えばセ
ラミクス配線基板やガラエポ配線基板と比較すると、配
線基板自体が非常に反り易い。特に特開昭63−307
762で提案されているモールド剤供給方法により樹脂
封止をした場合、外部接続用電極7が平面的に配置され
るフレキシブル配線基板2の一面上の、特に外部接続用
電極7が位置する反対面上の範囲にモールド剤10が存
在していない。このため、フレキシブル配線基板2が反
っていた場合、その反りを矯正することはできない。し
たがって、図5に示したようにマザーボード12の接続
端子13と半導体装置1の半田ボール8との間に隙間1
4ができてしまい、リフローによる確実な半田付けは不
可能となり、接続不良が発生する要因となる。
【0011】次に、マザーボード上へ半導体装置をリフ
ローにて実装した後の接続信頼性に関する課題について
図6の要部断面拡大図を用いて述べる。図6において、
特開昭63−14455で提案されているモールド剤供
給方法により樹脂封止をした場合、フレキシブル配線基
板2および配線パターン3の断面以外は全てモールド剤
10にて樹脂封止されている。したがって、樹脂封止以
前は柔軟性を持ったフレキシブル配線基板2ではあった
が、一旦、モールド剤10で樹脂封止されてしまうと、
柔軟性は損なわれてしまう。フレキシブル配線基板2の
柔軟性を損なわずにマザーボード12の接続端子13へ
接触端子19を接合させると、接合部にストレスが加わ
った場合でも、フレキシブル配線基板2の柔軟性によっ
てストレスが緩和され、接合部に直接ストレスが集中す
ることは少なくなり、結果的に、接続信頼性は向上する
ことになる。しかし、図6のように一旦柔軟性が損なわ
れたフレキシブル配線基板2に形成された接触端子19
とマザーボード12の接続端子13とを例えばソルダー
ペースト21を用いて接合させると、接合部に直接スト
レスが加わり、最悪の場合はクラック20に至る。接合
部に加わるストレスは様々であり、熱的に生じるストレ
スや機械的に生じるストレス等がある。
ローにて実装した後の接続信頼性に関する課題について
図6の要部断面拡大図を用いて述べる。図6において、
特開昭63−14455で提案されているモールド剤供
給方法により樹脂封止をした場合、フレキシブル配線基
板2および配線パターン3の断面以外は全てモールド剤
10にて樹脂封止されている。したがって、樹脂封止以
前は柔軟性を持ったフレキシブル配線基板2ではあった
が、一旦、モールド剤10で樹脂封止されてしまうと、
柔軟性は損なわれてしまう。フレキシブル配線基板2の
柔軟性を損なわずにマザーボード12の接続端子13へ
接触端子19を接合させると、接合部にストレスが加わ
った場合でも、フレキシブル配線基板2の柔軟性によっ
てストレスが緩和され、接合部に直接ストレスが集中す
ることは少なくなり、結果的に、接続信頼性は向上する
ことになる。しかし、図6のように一旦柔軟性が損なわ
れたフレキシブル配線基板2に形成された接触端子19
とマザーボード12の接続端子13とを例えばソルダー
ペースト21を用いて接合させると、接合部に直接スト
レスが加わり、最悪の場合はクラック20に至る。接合
部に加わるストレスは様々であり、熱的に生じるストレ
スや機械的に生じるストレス等がある。
【0012】したがって、本発明はテープボールグリッ
ドアレイと称する半導体装置におけるフレキシブル配線
基板の柔軟性を損なうことなく、またフレキシブル配線
基板の反りも矯正でき、結果的にマザーボードへの実装
性が向上し且つ接続信頼性も向上させることができる半
導体装置を提供することを目的としたものである。
ドアレイと称する半導体装置におけるフレキシブル配線
基板の柔軟性を損なうことなく、またフレキシブル配線
基板の反りも矯正でき、結果的にマザーボードへの実装
性が向上し且つ接続信頼性も向上させることができる半
導体装置を提供することを目的としたものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。
【0014】請求項1記載の半導体装置は、半導体装置
に用いられるフレキシブル配線基板の柔軟性を損なわな
いようにするため、およびフレキシブル配線基板の反り
を矯正させるために、補助板をフレキシブル配線基板に
面接触させたことを特徴とする構造である。
に用いられるフレキシブル配線基板の柔軟性を損なわな
いようにするため、およびフレキシブル配線基板の反り
を矯正させるために、補助板をフレキシブル配線基板に
面接触させたことを特徴とする構造である。
【0015】請求項2記載の半導体装置は、上述した請
求項1の特徴点に加え、少なくとも半導体素子の能動面
側または非能動面側に補助板を固着していることを特徴
とする構造である。
求項1の特徴点に加え、少なくとも半導体素子の能動面
側または非能動面側に補助板を固着していることを特徴
とする構造である。
【0016】請求項3記載の半導体装置は、上述した請
求項1および請求項2の特徴点に加え、少なくとも半導
体素子の能動面側または非能動面側に固着された補助板
が補助板の重量を除外した半導体装置の重量よりも重い
ことを特徴とする構造である。
求項1および請求項2の特徴点に加え、少なくとも半導
体素子の能動面側または非能動面側に固着された補助板
が補助板の重量を除外した半導体装置の重量よりも重い
ことを特徴とする構造である。
【0017】請求項4記載の半導体装置は、フレキシブ
ルテープからなる配線基板を形成する工程と、前記フレ
キシブルテープからなる前記配線基板へ半導体素子を実
装する工程と、前記半導体素子の能動面側および半導体
素子の近傍を樹脂封止する工程と、少なくとも前記半導
体素子の能動面側または非能動面側に補助板を固着させ
る工程とを含めた製造方法である。
ルテープからなる配線基板を形成する工程と、前記フレ
キシブルテープからなる前記配線基板へ半導体素子を実
装する工程と、前記半導体素子の能動面側および半導体
素子の近傍を樹脂封止する工程と、少なくとも前記半導
体素子の能動面側または非能動面側に補助板を固着させ
る工程とを含めた製造方法である。
【0018】
【作用】したがって、請求項1記載の半導体装置によれ
ば、半導体装置の外形に合致させた補助板をフレキシブ
ル配線基板と面接触させているだけなので、フレキシブ
ル配線基板の柔軟性を損なうことはない。このため、半
導体装置とマザーボードとの接合部に加わるストレスが
緩和でき接続信頼性が極めて向上する。
ば、半導体装置の外形に合致させた補助板をフレキシブ
ル配線基板と面接触させているだけなので、フレキシブ
ル配線基板の柔軟性を損なうことはない。このため、半
導体装置とマザーボードとの接合部に加わるストレスが
緩和でき接続信頼性が極めて向上する。
【0019】これに加え、請求項2記載の半導体装置に
よれば、補助板が少なくとも半導体素子の能動面側また
は非能動面側に固着されているだけなので、フレキシブ
ル配線基板の柔軟性を損なうことなく請求項1による作
用をさらに容易に実現可能とさせることができる。
よれば、補助板が少なくとも半導体素子の能動面側また
は非能動面側に固着されているだけなので、フレキシブ
ル配線基板の柔軟性を損なうことなく請求項1による作
用をさらに容易に実現可能とさせることができる。
【0020】さらに、請求項3記載の半導体装置によれ
ば、補助板が、補助板の重量を除外した半導体装置の重
量よりも重いため、半導体装置をマザーボードへ実装す
る上での重りとなり、フレキシブル配線基板の反りを矯
正することができ、より実装性を向上させることができ
る。
ば、補助板が、補助板の重量を除外した半導体装置の重
量よりも重いため、半導体装置をマザーボードへ実装す
る上での重りとなり、フレキシブル配線基板の反りを矯
正することができ、より実装性を向上させることができ
る。
【0021】また、請求項4記載の半導体装置によれ
ば、請求項1から請求項3記載の作用を容易にしかも最
大限引き出せることのできる製造方法である。
ば、請求項1から請求項3記載の作用を容易にしかも最
大限引き出せることのできる製造方法である。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は本発明実施例を模式的に示
した断面図である。図1において、1は半導体装置であ
り、2はフレキシブル配線基板である。フレキシブル配
線基板2は例えばポリイミドやポリエステル等の柔軟性
を持った材料を採用する。3は配線パターンであり、フ
レキシブル配線基板2の一面上に形成されている。この
配線パターン3の一端には半導体素子4の電極5と電気
的に導通されるリード6が形成されており、このリード
6はフレキシブル配線基板2の中央に設けられたデバイ
スホール9内にオーバーハングしている。また、リード
6の先端には半導体素子4の電極5と接続するバンプ1
8が設けられている。7は外部接続用電極であり、フレ
キシブル配線基板2に形成された配線パターン3と同一
面上に平面的に一定間隔で配置されている。この外部接
続用電極7はどのような形状でもよく、代表的な形状と
しては丸形や角形が挙げられ、本実施例では丸形を採用
した。8は外部接続用電極7に搭載された半田ボールで
あり、マザーボードの接続端子へリフローにて半田付け
される。したがって、半田ボール8は半導体装置1とマ
ザーボードとの電気的導通をとる役割を果たす。10は
モールド剤であり、半導体素子4の能動面および半導体
素子4の電極5とバンプ18との接合部近傍を例えばデ
ィスペンサーを用いた塗布方法、もしくは印刷機を用い
た塗布方法にて樹脂封止を行う。11はソルダーレジス
トであり、少なくとも外部接続用電極7は露出させ、そ
れ以外はソルダーレジスト11にて保護されている。外
部接続用電極7は半田ボール8を搭載するために、露出
させておく必要がある。15は補助板であり、少なくと
も半導体素子4の非能動面側に接着剤16を用いて固着
されている。補助板15の材質は例えば金属やプラスチ
ック樹脂等が挙げられ、半導体素子4の外形よりも広い
凹部17を設ける。この凹部17へ接着剤16を供給
し、図では半導体素子4の非能動面側へ補助板15を固
着させている。半導体素子4の能動面側へ補助板15を
固着させる場合もある。補助板15は、補助板15の重
量を除外した半導体装置1の重量よりも重くなければな
らない。こうすることで、フレキシブル配線基板2が多
少反っていても補助板15の重量でフレキシブル配線基
板2の反りを矯正することができる。補助板15の厚み
は特に規定はしない。
した断面図である。図1において、1は半導体装置であ
り、2はフレキシブル配線基板である。フレキシブル配
線基板2は例えばポリイミドやポリエステル等の柔軟性
を持った材料を採用する。3は配線パターンであり、フ
レキシブル配線基板2の一面上に形成されている。この
配線パターン3の一端には半導体素子4の電極5と電気
的に導通されるリード6が形成されており、このリード
6はフレキシブル配線基板2の中央に設けられたデバイ
スホール9内にオーバーハングしている。また、リード
6の先端には半導体素子4の電極5と接続するバンプ1
8が設けられている。7は外部接続用電極であり、フレ
キシブル配線基板2に形成された配線パターン3と同一
面上に平面的に一定間隔で配置されている。この外部接
続用電極7はどのような形状でもよく、代表的な形状と
しては丸形や角形が挙げられ、本実施例では丸形を採用
した。8は外部接続用電極7に搭載された半田ボールで
あり、マザーボードの接続端子へリフローにて半田付け
される。したがって、半田ボール8は半導体装置1とマ
ザーボードとの電気的導通をとる役割を果たす。10は
モールド剤であり、半導体素子4の能動面および半導体
素子4の電極5とバンプ18との接合部近傍を例えばデ
ィスペンサーを用いた塗布方法、もしくは印刷機を用い
た塗布方法にて樹脂封止を行う。11はソルダーレジス
トであり、少なくとも外部接続用電極7は露出させ、そ
れ以外はソルダーレジスト11にて保護されている。外
部接続用電極7は半田ボール8を搭載するために、露出
させておく必要がある。15は補助板であり、少なくと
も半導体素子4の非能動面側に接着剤16を用いて固着
されている。補助板15の材質は例えば金属やプラスチ
ック樹脂等が挙げられ、半導体素子4の外形よりも広い
凹部17を設ける。この凹部17へ接着剤16を供給
し、図では半導体素子4の非能動面側へ補助板15を固
着させている。半導体素子4の能動面側へ補助板15を
固着させる場合もある。補助板15は、補助板15の重
量を除外した半導体装置1の重量よりも重くなければな
らない。こうすることで、フレキシブル配線基板2が多
少反っていても補助板15の重量でフレキシブル配線基
板2の反りを矯正することができる。補助板15の厚み
は特に規定はしない。
【0023】ところで上述の半導体装置1は、次に説明
するような製造工程および製造方法を経て完成される。
先ず、ポリイミドやポリエステル等、柔軟性を持ったフ
レキシブルテープにデバイスホール9と称する穴をプレ
スを用いて開ける。デバイスホール9の大きさは半導体
素子4の大きさによって決定される。
するような製造工程および製造方法を経て完成される。
先ず、ポリイミドやポリエステル等、柔軟性を持ったフ
レキシブルテープにデバイスホール9と称する穴をプレ
スを用いて開ける。デバイスホール9の大きさは半導体
素子4の大きさによって決定される。
【0024】次にデバイスホール9が形成されたフレキ
シブルテープに接着剤を用いて銅箔をラミネートする。
フレキシブルテープの厚みは例えば25μmから250
μmと幅広く、25μm間隔で厚みが設定されており、
目的や用途によって選択する。また、フレキシブルテー
プの幅は例えば35mm、48mm、70mmが挙げら
れ、これも目的や用途によって選択する。銅箔の厚みは
例えば18μm、25μm、35μmが挙げられ、目的
や用途によって選択する。また、銅箔の幅はフレキシブ
ルテープの幅等によって決定される。
シブルテープに接着剤を用いて銅箔をラミネートする。
フレキシブルテープの厚みは例えば25μmから250
μmと幅広く、25μm間隔で厚みが設定されており、
目的や用途によって選択する。また、フレキシブルテー
プの幅は例えば35mm、48mm、70mmが挙げら
れ、これも目的や用途によって選択する。銅箔の厚みは
例えば18μm、25μm、35μmが挙げられ、目的
や用途によって選択する。また、銅箔の幅はフレキシブ
ルテープの幅等によって決定される。
【0025】次にエッチングにより銅箔をパターニング
し、配線パターン3および外部接続用電極7を形成す
る。エッチング前には、配線パターン3および外部接続
用電極7が形成されるべく銅箔の所定位置に露光、現像
等の処理を施すことはいうまでもない。こうしてエッチ
ングにて形成された配線パターン3の一端には半導体素
子4の電極5と電気的に導通されるリード6が形成され
る。リード6はデバイスホール9内にオーバーハングし
ている。また、半導体素子4のエッジとショートしない
ようフォーミングされている。 次に、リード6の先端
に半導体素子4の電極5と接続するためのバンプ18が
形成される。このバンプ18はリード6の先端に突起を
設けることで半導体素子4の電極5と接続させるような
構成であり、半導体素子4の電極5と接続されるべく範
囲以外および半導体素子4のエッジとショートする範囲
のリード6をハーフエッチングすることで形成される。
ここで、リード6がハーフエッチングされる以外の全て
の銅箔面はエッチングされないようカバーすることはい
うまでもない。
し、配線パターン3および外部接続用電極7を形成す
る。エッチング前には、配線パターン3および外部接続
用電極7が形成されるべく銅箔の所定位置に露光、現像
等の処理を施すことはいうまでもない。こうしてエッチ
ングにて形成された配線パターン3の一端には半導体素
子4の電極5と電気的に導通されるリード6が形成され
る。リード6はデバイスホール9内にオーバーハングし
ている。また、半導体素子4のエッジとショートしない
ようフォーミングされている。 次に、リード6の先端
に半導体素子4の電極5と接続するためのバンプ18が
形成される。このバンプ18はリード6の先端に突起を
設けることで半導体素子4の電極5と接続させるような
構成であり、半導体素子4の電極5と接続されるべく範
囲以外および半導体素子4のエッジとショートする範囲
のリード6をハーフエッチングすることで形成される。
ここで、リード6がハーフエッチングされる以外の全て
の銅箔面はエッチングされないようカバーすることはい
うまでもない。
【0026】次に、外部接続用電極7以外はソルダーレ
ジスト11にて保護される。外部接続用電極7には半田
ボール8が搭載されるため、露出させておく必要があ
る。その後バンプ18の形成された銅箔にはニッケルめ
っきが施され、ニッケルめっき上には金めっきが施され
る。このとき、バンプ18以外の導体面も同様にして、
ニッケルめっきおよび金めっきが施される。このように
してフレキシブル配線基板2が形成される。
ジスト11にて保護される。外部接続用電極7には半田
ボール8が搭載されるため、露出させておく必要があ
る。その後バンプ18の形成された銅箔にはニッケルめ
っきが施され、ニッケルめっき上には金めっきが施され
る。このとき、バンプ18以外の導体面も同様にして、
ニッケルめっきおよび金めっきが施される。このように
してフレキシブル配線基板2が形成される。
【0027】次に、リード6の先端に形成されたバンプ
18と、半導体素子4の電極5とを接続する。接続方式
はギャングボンディングと呼ばれ、ボンディングツール
に熱と圧力を加えバンプ18を潰しながら半導体素子4
の電極5と接合をする。ボンディングツールに加える熱
と圧力は、リード6の先端に形成されたバンプ18の厚
みや、半導体素子4の電極5の数等によって異なるの
で、条件だしを行いながら適正なボンディング条件を設
定する。また、長尺状のテープにフレキシブル配線基板
2が形成されているので、リールツーリール方式による
半導体素子4の実装が可能である。したがって、半導体
素子4を連続的にフレキシブル配線基板2に実装する、
いわゆるTAB実装方式が可能であるため、生産性が向
上し、結果的に安価な半導体装置1を容易に提供するこ
とができる。ここで本実施例では、フレキシブル配線基
板2に形成された配線パターン3の一端に形成されたリ
ード6の先端に半導体素子4の電極5と接続されるバン
プ18を設けたが、半導体素子4の電極5にバンプを設
けてもよい。
18と、半導体素子4の電極5とを接続する。接続方式
はギャングボンディングと呼ばれ、ボンディングツール
に熱と圧力を加えバンプ18を潰しながら半導体素子4
の電極5と接合をする。ボンディングツールに加える熱
と圧力は、リード6の先端に形成されたバンプ18の厚
みや、半導体素子4の電極5の数等によって異なるの
で、条件だしを行いながら適正なボンディング条件を設
定する。また、長尺状のテープにフレキシブル配線基板
2が形成されているので、リールツーリール方式による
半導体素子4の実装が可能である。したがって、半導体
素子4を連続的にフレキシブル配線基板2に実装する、
いわゆるTAB実装方式が可能であるため、生産性が向
上し、結果的に安価な半導体装置1を容易に提供するこ
とができる。ここで本実施例では、フレキシブル配線基
板2に形成された配線パターン3の一端に形成されたリ
ード6の先端に半導体素子4の電極5と接続されるバン
プ18を設けたが、半導体素子4の電極5にバンプを設
けてもよい。
【0028】次にフレキシブル配線基板2に実装された
半導体素子4の能動面および、半導体素子4の電極5と
バンプ18との接合部近傍を外部環境から保護するため
に、モールド剤10にて樹脂封止を行う。ここでいう接
合部近傍とは、半導体素子4の電極5とバンプ18との
接合部はもちろんのこと、少なくとも半導体素子4の断
面および、デバイスホール9にリード6がオーバーハン
グしている範囲のことをいう。モールド樹脂10は液状
樹脂を採用し、ディスペンサーを用いた塗布方式もしく
は、印刷機を用いた塗布方式にてモールド樹脂10の供
給を行う。
半導体素子4の能動面および、半導体素子4の電極5と
バンプ18との接合部近傍を外部環境から保護するため
に、モールド剤10にて樹脂封止を行う。ここでいう接
合部近傍とは、半導体素子4の電極5とバンプ18との
接合部はもちろんのこと、少なくとも半導体素子4の断
面および、デバイスホール9にリード6がオーバーハン
グしている範囲のことをいう。モールド樹脂10は液状
樹脂を採用し、ディスペンサーを用いた塗布方式もしく
は、印刷機を用いた塗布方式にてモールド樹脂10の供
給を行う。
【0029】次に補助板15を少なくとも半導体素子4
の非能動面側に接着剤16を用いて固着する。補助板1
5の中央には、半導体素子4の外形よりわずかに大きい
凹部17が形成されており、この凹部17へ接着剤16
を供給し、補助板15を半導体素子4の非能動面側に固
着させる。凹部17の外形および深さは、実装される半
導体素子4の外形および厚みによって決定されるが、少
なくとも半導体装置1がマザーボード上へ搭載されたと
きに、フレキシブル配線基板2に補助板15が面接触す
ることが重要となる。補助板15は半導体素子4の能動
面側に固着させる場合もある。また、接着剤16は熱硬
化型樹脂で、且つ半導体装置1をマザーボードへ実装す
るときのリフロー温度に耐えるだけの耐熱性が要求され
る。ちなみにリフロー温度のピーク値は240度付近
で、時間にして10秒程度である。したがって、この環
境下に耐えられる接着剤16であり、併せて、半導体素
子4の非能動面側、および補助板15の材質と、いかな
る環境下においても密着性のよい接着剤16を採用す
る。モールド剤10と同じ材料を採用してもよい。この
ようにして、半導体素子4の非能動面側に固着された補
助板15はフレキシブル配線基板2とは固着されておら
ず、面接触している状態である。こうすることで、フレ
キシブル配線基板2の柔軟性を損なうことはない。ま
た、補助板15が、補助板15の重量を除外した半導体
装置1の重量よりも重いため、例えフレキシブル配線基
板2が反っていたとしても、補助板15が重りの役割を
果たし、反りを矯正することも可能となる。
の非能動面側に接着剤16を用いて固着する。補助板1
5の中央には、半導体素子4の外形よりわずかに大きい
凹部17が形成されており、この凹部17へ接着剤16
を供給し、補助板15を半導体素子4の非能動面側に固
着させる。凹部17の外形および深さは、実装される半
導体素子4の外形および厚みによって決定されるが、少
なくとも半導体装置1がマザーボード上へ搭載されたと
きに、フレキシブル配線基板2に補助板15が面接触す
ることが重要となる。補助板15は半導体素子4の能動
面側に固着させる場合もある。また、接着剤16は熱硬
化型樹脂で、且つ半導体装置1をマザーボードへ実装す
るときのリフロー温度に耐えるだけの耐熱性が要求され
る。ちなみにリフロー温度のピーク値は240度付近
で、時間にして10秒程度である。したがって、この環
境下に耐えられる接着剤16であり、併せて、半導体素
子4の非能動面側、および補助板15の材質と、いかな
る環境下においても密着性のよい接着剤16を採用す
る。モールド剤10と同じ材料を採用してもよい。この
ようにして、半導体素子4の非能動面側に固着された補
助板15はフレキシブル配線基板2とは固着されておら
ず、面接触している状態である。こうすることで、フレ
キシブル配線基板2の柔軟性を損なうことはない。ま
た、補助板15が、補助板15の重量を除外した半導体
装置1の重量よりも重いため、例えフレキシブル配線基
板2が反っていたとしても、補助板15が重りの役割を
果たし、反りを矯正することも可能となる。
【0030】最後に、外部接続用電極7上へ半田ボール
8を溶融、固着させる。半田ボール8の溶融、固着時も
半導体装置1をマザーボードへ実装するときと同様に、
リフローにて接合される。このときのリフロー温度は上
述の通りである。このように本発明実施例によれば、テ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置における
フレキシブル配線基板の柔軟性を損なうことなく、且つ
フレキシブル配線基板の反りを容易に矯正することがで
き、結果的に半導体装置をマザーボードへ実装する上で
の実装性の向上が実現できると同時に、半導体装置をマ
ザーボードへ実装した後の接続信頼性の向上も実現可能
な半導体装置の提供が可能となる。
8を溶融、固着させる。半田ボール8の溶融、固着時も
半導体装置1をマザーボードへ実装するときと同様に、
リフローにて接合される。このときのリフロー温度は上
述の通りである。このように本発明実施例によれば、テ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置における
フレキシブル配線基板の柔軟性を損なうことなく、且つ
フレキシブル配線基板の反りを容易に矯正することがで
き、結果的に半導体装置をマザーボードへ実装する上で
の実装性の向上が実現できると同時に、半導体装置をマ
ザーボードへ実装した後の接続信頼性の向上も実現可能
な半導体装置の提供が可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明はテ
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置におい
て、少なくともフレキシブルテープを配線基板としたフ
レキシブル配線基板に実装された、半導体素子の能動面
側または非能動面側に補助板が接着剤にて固着され、補
助板とフレキシブル配線基板とは面接触しており、さら
に補助板は補助板の重量を除外した半導体装置の重量よ
りも重い構造としたため次のような効果を得ることがで
きる。
ープボールグリッドアレイと称する半導体装置におい
て、少なくともフレキシブルテープを配線基板としたフ
レキシブル配線基板に実装された、半導体素子の能動面
側または非能動面側に補助板が接着剤にて固着され、補
助板とフレキシブル配線基板とは面接触しており、さら
に補助板は補助板の重量を除外した半導体装置の重量よ
りも重い構造としたため次のような効果を得ることがで
きる。
【0032】(1)フレキシブル配線基板の柔軟性を損
なうことは全くないため、フレキシブル配線基板に形成
された外部接続用電極に溶融、固着された半田ボール
を、マザーボードの接続端子へ接合した後の接合部への
ストレスが緩和でき、接続信頼性が極めて向上する。
なうことは全くないため、フレキシブル配線基板に形成
された外部接続用電極に溶融、固着された半田ボール
を、マザーボードの接続端子へ接合した後の接合部への
ストレスが緩和でき、接続信頼性が極めて向上する。
【0033】(2)補助板が、補助板の重量を除外した
半導体装置の重量よりも重いため、フレキシブル配線基
板が反っていても補助板の重量で反りを矯正することが
でき、マザーボードへの実装性が極めて安定する。
半導体装置の重量よりも重いため、フレキシブル配線基
板が反っていても補助板の重量で反りを矯正することが
でき、マザーボードへの実装性が極めて安定する。
【0034】(3)以上のことから半導体装置とマザー
ボードとの接続信頼性および実装性を極めて向上させる
ことのできる半導体装置を容易に提供することが可能と
なる。また、少なくとも半導体素子の非能動面側へ補助
板を固着させることから、金属の補助板を用いて、さら
に導電性の接着剤で補助板を固着させれば放熱効果も充
分得られることはいうまでもない。
ボードとの接続信頼性および実装性を極めて向上させる
ことのできる半導体装置を容易に提供することが可能と
なる。また、少なくとも半導体素子の非能動面側へ補助
板を固着させることから、金属の補助板を用いて、さら
に導電性の接着剤で補助板を固着させれば放熱効果も充
分得られることはいうまでもない。
【図1】本発明実施例を模式的に示した断面図である。
【図2】テープボールグリッドアレイと称する半導体装
置の代表的な断面構造図である。
置の代表的な断面構造図である。
【図3】特開昭63−14455にて提案されているモ
ールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープボールグリ
ッドアレイと称する半導体装置の断面構造図である。
ールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープボールグリ
ッドアレイと称する半導体装置の断面構造図である。
【図4】特開昭63−307762にて提案されている
モールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープボールグ
リッドアレイと称する半導体装置の断面構造図である。
モールド剤供給方法にて樹脂封止されたテープボールグ
リッドアレイと称する半導体装置の断面構造図である。
【図5】マザーボード上へ半導体装置をリフローにて実
装するときの実装性に関する課題を図示した断面図であ
る。
装するときの実装性に関する課題を図示した断面図であ
る。
【図6】マザーボード上へ半導体装置をリフローにて実
装した後の接続信頼性に関する課題の要部断面拡大図で
ある。
装した後の接続信頼性に関する課題の要部断面拡大図で
ある。
1 半導体装置 2 フレキシブル配線基板 3 配線パターン 4 半導体素子 5 電極 6 リード 7 外部接続用電極 8 半田ボール 9 デバイスホール 10 モールド剤 11 ソルダーレジスト 12 マザーボード 13 接続端子 14 隙間 15 補助板 16 接着剤 17 凹部 18 バンプ 19 接触端子 20 クラック 21 ソルダーペースト
Claims (4)
- 【請求項1】フレキシブルテープからなる配線基板をベ
ースとし、前記フレキシブルテープからなる配線基板の
一面上に配線パターンが形成され、さらに前記配線パタ
ーンと同一面上に外部接続用電極が平面的に配置されて
おり、前記配線パターンの一端は半導体素子の電極と接
続され、他端は前記外部接続用電極と接続されて成り、
前記半導体素子の少なくとも能動面側および前記半導体
素子の近傍が樹脂封止された半導体装置において、前記
フレキシブルテープからなる前記配線基板と補助板とが
面接触していることを特徴とする半導体装置の構造。 - 【請求項2】請求項1に記載する半導体装置において、
前記補助板は、少なくとも前記半導体素子の能動面上ま
たは非能動面上に固着されていることを特徴とする半導
体装置の構造。 - 【請求項3】請求項1に記載する半導体装置において、
前記補助板は、前記補助板の重量を除外した前記半導体
装置の重量よりも重いことを特徴とする半導体装置の構
造。 - 【請求項4】フレキシブルテープからなる配線基板の前
記配線基板に形成された配線パターンの一端と半導体素
子の電極とをボンディングするステップと、前記半導体
素子の少なくとも能動面側および前記半導体素子の近傍
をモールド樹脂で封止するステップと、少なくとも前記
半導体素子の前記能動面側または非能動面側に補助板を
固着するステップと、を含む半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8009274A JPH09199631A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 半導体装置の構造と製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8009274A JPH09199631A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 半導体装置の構造と製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09199631A true JPH09199631A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11715891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8009274A Pending JPH09199631A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 半導体装置の構造と製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09199631A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999048145A1 (fr) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Hitachi, Ltd. | Dispositif a semi-conducteur, procede de fabrication et structure de montage associes |
US5998241A (en) * | 1997-12-08 | 1999-12-07 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US6617675B2 (en) * | 2000-12-15 | 2003-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device assembly |
JP2007081881A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nitto Denko Corp | 通音膜、通音膜付き電子部品及びその電子部品を実装した回路基板の製造方法 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP8009274A patent/JPH09199631A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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