JP2002164358A - 半導体装置用基材および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置用基材および半導体装置の製造方法

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JP2002164358A
JP2002164358A JP2000361111A JP2000361111A JP2002164358A JP 2002164358 A JP2002164358 A JP 2002164358A JP 2000361111 A JP2000361111 A JP 2000361111A JP 2000361111 A JP2000361111 A JP 2000361111A JP 2002164358 A JP2002164358 A JP 2002164358A
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semiconductor device
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linear expansion
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Itaru Matsuo
至 松尾
Hiroshi Ryu
大志 龍
Yoshiyo Miyamura
佳代 宮村
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Mitsubishi Electric Corp
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Renesas Semiconductor Engineering Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送が容易な半導体装置用基材およびそれを
用いた半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置の製造方法は、長辺１ａと短
辺１ｂとを有し、かつ有機物を含む、半導体素子搭載用
の板状の基材１上に、基材１と異なる線膨張係数Ａを有
するソルダーレジスト５を形成する工程と、ソルダーレ
ジスト５が形成された基材１に、短辺１ｂ方向に沿って
反りを与える工程と、反りが与えられた基材１を搬送す
る工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置用基
材および半導体装置の製造方法に関し、特に、所定の基
材上にソルダレジストが塗布される半導体装置用基材お
よびその基材を用いた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】近年、電子機器の分野において、半導体
装置の需要が増加している。通常、半導体装置は、ガラ
スエポキシ基材などの絶縁性の基材上に銅などの金属か
らなる配線層を形成し、この配線層上に半導体素子を搭
載することにより構成される。半導体素子と配線層は、
はんだ、ボンディングワイヤなどにより接続される。こ
のとき、配線層表面の化学変化を防止し、かつ隣り合う
はんだ接合部同士のはんだブリッジを防止するためにい
わゆるソルダーレジストが基材上に形成される。
【０００３】図１３は、ソルダーレジストが形成された
従来の半導体装置用基材の斜視図である。図１３を参照
して、半導体装置用基材１０は、板状の基材１と、その
基材１上に形成されたソルダーレジスト５とを有する。
基材１はほぼ長方形状であり、長辺１ａと短辺１ｂとを
有する。基材１は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸さ
せて形成された、いわゆるガラスエポキシ基材からな
り、高い絶縁性を有する。基材１の表面にはプリント配
線層（図示せず）が形成されている。このプリント配線
層の表面を保護するためにソルダーレジスト５が基材１
の表面に塗布されている。ソルダーレジスト５は、たと
えばエポキシ樹脂からなり、ソルダーレジスト５には孔
５ａが形成されている。孔５ａは基材１の表面に形成さ
れたプリント配線層を露出させる。これにより、露出し
たプリント配線層と、その上に搭載される半導体素子と
を電気的に接続することができる。また、他の部分では
プリント配線層をソルダーレジスト５が覆っているた
め、プリント配線層表面の酸化を防ぐことができる。ソ
ルダーレジスト５は基材１の表面にスクリーン印刷によ
り形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以下、従来技術で生じ
る問題について、図面を参照して説明する。
【０００５】図１４は、従来技術で生じる問題点を説明
するために示す基材の斜視図である。図１４を参照し
て、通常、基材１とソルダーレジスト５との線膨張係数
は大きく異なる。具体的には、基材１はガラス繊維を含
むため線膨張係数が小さい。これに対して、ソルダーレ
ジスト５は有機物のみから構成されるため、ソルダーレ
ジスト５の線膨張係数は基材１の線膨張係数よりも大き
い。そのため、ソルダーレジスト５を形成した後の冷却
工程または、ソルダーレジスト５を形成した後のソルダ
ーレジスト５上に半導体素子を搭載するボンディングプ
ロセスの加熱および冷却により、基材１に反りが生じ
る。したがって、半導体装置用基材１０をレール３０上
に載置し、プッシャー４０で押して矢印１１で示す方向
に搬送することによりマガジン５０に収納する場合に、
反りが生じて自動搬送が困難となる。その結果、搬送不
良となり、製造工程が煩雑化するという問題があった。
【０００６】そこで、この発明は上述のような問題点を
解決するためになされたものであり、搬送が容易な半導
体装置用基材およびその基材を用いた半導体装置の製造
方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の１つの局面に
従った半導体装置の製造方法は、長辺と短辺とを有し、
かつ有機物を含む、半導体素子搭載用の板状の基材上
に、基材と異なる線膨張係数Ａを有する層を形成する工
程と、層が形成された基材に、短辺方向に沿って反りを
与える工程と、反りが与えられた基材を搬送する工程と
を備える。
【０００８】このような工程に従えば、短辺方向に沿っ
て反りが与えられるため、長辺方向に沿って基材が反る
ことはない。その結果、基材全体での反りを小さくする
ことができ、搬送が容易となる。
【０００９】また好ましくは、短辺方向に沿って反りを
与える工程は、線膨張係数Ａと基材の短辺方向の線膨張
係数Ｂとの差が相対的に大きく、線膨張係数Ａと基材の
長辺方向の線膨張係数Ｃとの差が相対的に小さくなるよ
うに予め前記基材の線膨張係数を調整することを含む。
この場合、基材の線膨張係数を調整することだけでその
後の工程により基材に短辺方向に沿って反りを確実に与
えることができる。
【００１０】また好ましくは、予め基材の線膨張係数を
調整することは、長辺方向に延びる複数の第１の繊維と
短辺方向に延びる複数の第２の繊維とを基材内に配置
し、第１の繊維の密度と第２の繊維の密度とを調整する
ことにより長辺方向および短辺方向の線膨張係数を調整
することを含む。この場合、第１の繊維の密度と第２の
繊維の密度とを調整することだけで長辺方向および短辺
方向の線膨張係数を容易に制御することができる。
【００１１】また好ましくは、第１および第２の繊維は
ガラス繊維であり、基材はガラス繊維を覆うマトリック
スのエポキシ樹脂を含む。
【００１２】また好ましくは、短辺方向に沿って反りを
与える工程は、基材の短辺方向に反りが与えられるよう
に、基材の表面を押圧することを含む。この場合、表面
を押圧することにより、簡単な工程で基材の短辺方向に
沿って反りを与えることができる。
【００１３】また好ましくは、短辺方向に沿って反りを
与える工程は、基材の短辺方向に反りが与えられるよう
に基材の表面を吸引することを含む。この場合、基材の
表面を吸引することにより、簡単な工程で基材の短辺方
向に沿って反りを与えることができる。
【００１４】また好ましくは、短辺方向に沿って反りを
与える工程は、基材を加熱した後冷却するとともに基材
に反りを与えることを含む。この場合、加熱後の冷却と
ともに基材に反りを与えるため、基材に反りが与えられ
た後は基材が他の方向へ反ることが少なくなる。その結
果、確実に基材に反りを与えることができる。
【００１５】また好ましくは、層は、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂およびポリイミド樹脂からな
る群より選ばれた少なくとも１種を含む。この場合、こ
れらの樹脂はソルダーレジストを構成するため、基材上
にソルダーレジストを形成することができる。
【００１６】また好ましくは、半導体装置の製造方法
は、層を形成する前に基材上に導電層を形成する工程を
さらに備え、層を形成する工程は、導電層の一部表面を
露出させるように層を形成することを含む。この場合、
層により導電層を保護することができるとともに、露出
させた導電層の一部表面に半導体素子を電気的に接続す
ることができる。
【００１７】また好ましくは、層を形成する工程は、導
電層が形成された基材上に、導電層に達する孔を有する
層を形成することを含む。半導体装置の製造方法は、孔
を介して導電層に電気的に接続するように基材上に半導
体素子を搭載する工程をさらに備える。この場合、孔を
介して導電層に電気的に接続するように基材上に半導体
素子を搭載することで、半導体装置が完成する。
【００１８】この発明の別の局面に従った半導体装置の
製造方法は、有機物を含む、半導体素子搭載用の板状の
基材上に、基材とほぼ同一の線膨張係数を有する層を形
成する工程と、層が形成された基材を搬送する工程とを
備える。
【００１９】このような工程に従えば、基材と、その上
に形成される層との線膨張係数がほぼ同一であるため、
この基材を加熱および冷却しても反りが生じることがな
い。そのため、基材の搬送が容易な半導体装置の製造方
法となる。
【００２０】また好ましくは、層はポリイミド樹脂を含
む。この場合、ポリイミド樹脂の線膨張係数は広範囲に
設定することができるのでポリイミド樹脂の線膨張係数
と基材の線膨張係数とをほぼ同一にすることができる。
【００２１】また好ましくは、層を形成する工程は、予
め基材の線膨張係数が調整された基材上に層を形成する
ことを含む。基材は長辺と短辺とを有する。予め基材の
線膨張係数を調整することは、長辺方向に延びる複数の
第１の繊維と短辺方向に延びる複数の第２の繊維とを基
材内に配置し、第１の繊維の密度と第２の繊維の密度と
を調整することにより長辺方向および短辺方向の線膨張
係数を調整することを含む。この場合、第１の繊維およ
び第２の繊維の密度を調整することにより、確実に基材
の線膨張係数の層の線膨張係数とほぼ同一にすることが
できる。
【００２２】また好ましくは、第１および第２の繊維は
ガラス繊維であり、基材はガラス繊維を覆うマトリック
スのエポキシ樹脂を含む。
【００２３】また好ましくは、半導体装置の製造方法
は、層を形成する前に基材上に導電層を形成する工程を
さらに備える。層を形成する工程は、導電層の一部表面
を露出させるように層を形成することを含む。この場
合、層により導電層を保護することができるとともに、
露出させた導電層の一部表面に半導体素子を電気的に接
続することができる。
【００２４】また好ましくは、層を形成する工程は、導
電層が形成された基材上に、導電層に達する孔を有する
層を形成することを含む。半導体装置の製造方法は、孔
を介して導電層に電気的に接続するように基材上に半導
体素子を搭載する工程をさらに備える。この場合、半導
体素子を搭載することで半導体装置が完成する。
【００２５】この発明に従った半導体装置用基材は、長
辺と短辺とを有し、有機物を含む板状の基材と、基材の
表面に形成され、基材と異なる線膨張係数Ａを有する層
とを備える。基材の短辺方向に沿って反りが与えられて
いる。
【００２６】このように構成された半導体装置用基材で
は、基材の短辺方向に沿って反りが与えられるため、基
材が長辺方向に沿って反ることがない。その結果、搬送
が容易となる。
【００２７】また好ましくは、基材は、短辺方向の線膨
張係数Ｂと長辺方向の線膨張係数Ｃとを有し、線膨張係
数Ａと線膨張係数Ｂとの差が相対的に大きく、線膨張係
数Ａと線膨張係数Ｃとの差が相対的に小さい。この場
合、短辺方向の線膨張係数の差が長辺方向の線膨張係数
の差よりも大きくなるため短辺方向に沿ってより確実に
基材に反りを与えることができる。
【００２８】また好ましくは、基材は、長辺方向に延び
る複数の第１の繊維と短辺方向に延びる複数の第２の繊
維とを含む。第１の繊維の密度と第２の繊維の密度とを
調整することにより長辺方向および短辺方向の線膨張係
数が調整される。この場合、第１の繊維および第２の繊
維の密度を調整することにより、簡単な方法で基材の線
膨張係数を調整することができる。
【００２９】また好ましくは、第１および第２の繊維は
ガラス繊維であり、基材は、ガラス繊維を覆うマトリッ
クスのエポキシ樹脂を含む。
【００３０】また好ましくは、層は、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂およびポリイミド樹脂からな
る群より選ばれた少なくとも１種を含む。
【００３１】また好ましくは、半導体装置用基材は、基
材と層との間に形成された導電層をさらに備える。層に
は、半導体素子が導電層に電気的に接続するための孔が
形成されている。
【００３２】この発明の別の局面に従った半導体装置用
基材は、有機物を含む板状の基材と、基材の表面に形成
され、基材とほぼ同一の線膨張係数を有する層とを備え
る。
【００３３】このように構成された半導体装置用基材で
は、基材と、その上に形成される層との線膨張係数がほ
ぼ同一であるため、基材に反りが発生しない。そのた
め、搬送が容易となる。
【００３４】また好ましくは、層はポリイミド樹脂を含
む。この場合、ポリイミド樹脂の線膨張係数はさまざま
に設定することができるので、層と基材との線膨張係数
をほぼ同一とすることが容易となる。
【００３５】また好ましくは、基材は、長辺と短辺とを
有し、かつ長辺方向に延びる複数の第１の繊維と短辺方
向に延びる複数の第２の繊維とを含む。第１の繊維の密
度と第２の繊維の密度とを調整することにより長辺方向
および短辺方向の線膨張係数が調整される。この場合、
第１の繊維と第２の繊維との密度を調整することによ
り、基材の線膨張係数を層の線膨張係数と同一にするこ
とができる。
【００３６】また好ましくは、第１および第２の繊維は
ガラス繊維であり、基材は、ガラス繊維を覆うマトリッ
クスのエポキシ樹脂を含む。
【００３７】また好ましくは、半導体装置用基材は、基
材と層との間に形成された導電層をさらに備える。層に
は、半導体素子が導電層に電気的に接続するための孔が
形成されている。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。
【００３９】（実施の形態１）図１〜図７は、この発明
の実施の形態１に従った半導体装置の製造方法を説明す
るための図である。図１を参照して、まず、ガラスエポ
キシ基材からなる基材１を準備する。基材１は、その内
部に配置されたガラス繊維１ｄおよび１ｅと、ガラス繊
維１ｄおよび１ｅを覆うエポキシ樹脂１ｃとにより構成
される。ガラス繊維は、基材１の長辺１ａ方向に延びる
複数の第１の繊維としてのガラス繊維１ｄと、短辺１ｂ
方向に延びる複数の第２の繊維としてのガラス繊維１ｅ
とにより構成される。ガラス繊維１ｄおよび１ｅの密度
が調整されることにより、基材１の矢印１１０ａで示す
長辺方向と矢印１１０ｂで示す短辺方向の線膨張係数が
調整される。直径が約７μｍのガラス繊維を４００本用
いて撚線を構成することによりガラス繊維１ｄおよび１
ｅが構成される。ガラス繊維１ｄを矢印１１０ｂで示す
短辺方向に２．５４ｃｍ（１インチ）当り４７本配置
し、ガラス繊維１ｅを矢印１１０ａで示す長辺方向に
２．５４ｃｍ（１インチ）当り６０本配置する。これに
より、基材１の矢印１１０ａで示す長辺方向の線膨張係
数は１１×１０-6／℃となる。また、基材１の矢印１１
０ｂで示す短辺方向の線膨張係数は１０×１０-6／℃と
なる。このように、ガラス繊維の密度を調整することに
より、矢印１１０ａで示す長辺方向および矢印１１０ｂ
で示す短辺方向の線膨張係数が調整されている。
【００４０】図２を参照して、上述の基材１の表面全体
を覆うように、化学気相蒸着によりに銅膜２を形成す
る。
【００４１】図３を参照して、銅膜２上にレジストを塗
布し、このレジストを所定の形状にパターニングするこ
とによりレジストパターン４を形成する。レジストパタ
ーン４に従って銅膜２をエッチングしてプリント配線と
しての導電層３を形成する。
【００４２】図４を参照して、スクリーン印刷により、
基材１および導電層３上にソルダーレジスト５を塗布す
る。ソルダーレジスト５はメラミン樹脂、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂およびポリイミド樹脂のいずれかを含
む。ソルダーレジスト５は、基材１と異なる線膨張係数
（３０×１０-6／℃）を有する。すなわち、この工程で
は、長辺と短辺とを有し、かつ有機物を含む、半導体素
子搭載用の板状の基材１上に、基材１と異なる線膨張係
数Ａ（３０×１０-6／℃）を有する層としてのソルダー
レジスト５を形成する。ソルダーレジスト５には、導電
層３に達する孔５ａが形成されている。これにより、半
導体装置用基材１０ａが完成する。孔５ａは、導電層３
の一部表面を露出させる。
【００４３】図５を参照して、その後の温度の変化によ
り、基材１の線膨張係数とソルダーレジスト５との線膨
張係数の差により基材１に反りが生じる。このとき、ソ
ルダーレジスト５の線膨張係数Ａ（３０×１０-6／℃）
と基材１の短辺１ｂ方向の線膨張係数Ｂ（１０×１０-6
／℃）との差が相対的に大きく、ソルダーレジスト５の
線膨張係数Ａと基材１の長辺１ａ方向の線膨張係数Ｃ
（１１×１０-6／℃）との差が相対的に小さくなるよう
に予め基材１の線膨張係数が調整されているため、半導
体装置用基材１０ａは、矢印１１０ｂで示す短辺方向に
沿って反りが与えられる。
【００４４】反りが与えられた半導体装置用基材１０ａ
がレール３０上に載置される。レール３０上に載置され
た半導体装置用基材１０ａは、プッシャー４０により、
矢印１１で示す方向に搬送される。これにより、半導体
装置用基材１０ａはマガジン５０に収納されて搬送され
る。
【００４５】図７を参照して、基材１上に半導体素子８
を搭載する。このとき、孔５ａを介してはんだ７により
導電層３と半導体素子８を電気的に接続する。これによ
り半導体装置のボンディングプロセスが完成する。
【００４６】さらに、図７で示す工程において半導体装
置を製造した後に再度図６で示す工程に従い半導体装置
を搬送する。このとき、図６で示す工程においてはんだ
を溶融させるために高温を加えても短辺方向に反りが生
じるだけで長辺方向には反りが生じない。
【００４７】上述のようなこの発明に従った半導体装置
用基材１０ａとそれを用いた半導体装置の製造方法で
は、まず、図５で示すように、半導体装置用基材１０ａ
は矢印１１０ｂで示す短辺方向に沿って反るため、矢印
１１０ａ示す長辺方向に沿って大きく反ることがない。
その結果、長辺方向に反った基材を平坦にして搬送する
ような方法に比べて、反りを矯正する治具と人員が不要
となる。その結果、搬送が容易となり、製造コストの上
昇を防止することができる。
【００４８】また、基材が長辺方向に反っていても搬送
可能な搬送システムを構成する場合に比べて、搬送機構
が簡易かつ小型化できるため、搬送機構を低コストなも
のとすることができる。
【００４９】さらに、反っていても搬送可能な搬送シス
テムに比べ搬送機構が駆動するのにするエネルギを節約
することができる。
【００５０】また、基材１の厚みを厚くして剛性を向上
させることで反りを低減する方法もあるが、本発明では
基材１の厚みを厚くする必要はない。その結果、基材１
を薄型化でき、半導体パッケージ自体の薄型化、小型化
および軽量化を図ることができる。
【００５１】また、基材１の反りを矯正するプロセスが
不要なため、反りを矯正するための機構も不要である。
【００５２】さらに、基材１の反りを矯正するプロセス
がないため、加工時間が必要なくなりスループットの低
下を防止することができる。
【００５３】また、基材１の反りを矯正するプロセスが
ないために、基材１、基材１上に搭載される半導体素子
８および基材１と半導体素子８を接続する導電層３にダ
メージやストレスを与えることがない。その結果、信頼
性の高い半導体装置を提供することができる。
【００５４】なお、この実施の形態では、基材１上に半
導体素子８を形成する前に基材１上に反りが与えられた
が、半導体素子８を基材１上に搭載した後に基材１に反
りが与えられてもよい。さらに、基材１上に半導体素子
８を搭載するボンディングプロセスで基材１を加熱した
後、基材１を冷却する際に、基材１に反りを与えてもよ
い。
【００５５】（実施の形態２）図８は、この発明の実施
の形態２に従った半導体装置用基材およびそれを用いた
半導体装置の製造方法を説明するための斜視図である。
図８を参照して、この実施の形態では、基材１に矢印２
１および２２で示す方向から外力を与えて基材１の表面
を押圧することにより短辺１ｂ方向に反りを与える点で
実施の形態１と異なる。
【００５６】より好ましくは、基材１に含まれるガラス
繊維の軟化点（Ｔｇ）より高い温度に加熱された後に冷
却されるとともに、基材１に反りが与えられる。矢印２
１で示す方向から基材１の中央部に外力が加えられると
ともに、矢印２２で示す方向から基材１の周縁部に外力
が加えられる。これにより短辺１ｂ方向に沿って反りが
与えられる。
【００５７】このような半導体装置用基材１０ｂおよび
それを用いた半導体装置の製造方法では、まず、実施の
形態１で示した半導体装置用基材および半導体装置の製
造方法と同様の効果がある。さらに、基材１をプレスし
て反りを矯正して平坦化する技術に対しては、以下のよ
うな効果がある。
【００５８】まず、プレスにより反りを緩和する方法で
は、基材全面を押圧する必要があり、矯正に要する押圧
力は非常に大きい。これに対して、本発明では、基材１
の特定部分を押圧することにより基材１の一部分に荷重
が集中するため、荷重を与えるのに要するエネルギが小
さくなる。その結果、押圧機構の小型化および省エネル
ギ化を図ることができる。
【００５９】また、基材をプレスして平坦にする技術で
は、反りが戻りやすく、そのため、反りを矯正した後に
１０〜３０秒の冷却期間を要していた。これに対して、
本発明では、基材１の短辺方向に反りを生じさせるため
に、その後の基材１が変形しにくい。また、多少変形し
たとしても、搬送性を低下させるような変形、すなわち
長辺方向での変形が起こりにくいため、冷却時間は必要
ない。そのため、変形を与える時間が１秒程度となり、
スループットを低下させることがない。
【００６０】さらに実施の形態１と比べて、基材１とソ
ルダーレジスト５の線膨張係数を自由に選べるため、さ
まざまな材質で基材１およびソルダーレジスト５を構成
することができる。
【００６１】なお、この実施の形態では、半導体素子８
が搭載されていない基材１を押圧することにより基材１
に反りを与えたが、半導体素子８が搭載された基材１を
押圧して基材１に反りを与えてもよい。
【００６２】（実施の形態３）図９は、この発明の実施
の形態３に従った半導体装置用基材およびそれを用いた
半導体装置の製造方法を説明するための斜視図である。
この実施の形態では、押圧ヘッド９０に矢印９１で示す
方向から押圧力を加ながら半導体装置用基材１０ｂを矢
印１１で示す方向に搬送することにより基材１の短辺１
ｂ方向に反りを与える。すなわち、この実施の形態で
は、基材１の一点を押した状態で基材１を搬送しながら
基材１に反りを与える点で図８で示す実施の形態２に従
った方法と異なる。
【００６３】このような実施の形態に従った半導体装置
用基材および半導体装置の製造方法でも、まず実施の形
態２に示した半導体装置用基材およびはその製造方法と
同様の効果がある。さらに基材に反りを与える工程が単
純で、動作状況が目視可能なため反りを形成させる動作
を容易に確認することができる。
【００６４】（実施の形態４）図１０は、この発明の実
施の形態４に従った半導体装置用基材およびそれを用い
た半導体装置の製造方法を説明するための斜視図であ
る。この実施の形態では、基材１の裏面を吸引ヘッド１
００により矢印１０１で示す方向から吸引して基材１の
短辺１ｂ方向に沿って反りを与える点で、実施の形態２
および３に従った方法と異なる。吸引により基材１に反
りを与える方法としては、図８と同様に、基材１の長手
方向に沿って一度に曲げを与えてもよい。さらに、図９
と同様に、一部分に曲げを生じさせ、この状態で基材１
を搬送することで基材１全体に曲げを生じさせてもよ
い。
【００６５】このような半導体装置用基材およびそれを
用いた半導体装置の製造方法では、まず実施の形態２で
示した半導体装置用基材および半導体装置の製造方法と
同様の効果がある。さらに、吸引力が作用する面が基材
裏面であるため、ソルダーレジストを形成した面（半導
体素子を実装した面）へのダメージがない。
【００６６】（実施の形態５）図１１は、この発明の実
施の形態５に従った半導体装置用基材およびそれを用い
た半導体装置の製造方法を説明するための斜視図であ
る。この実施の形態では、フレーム押え１３０に押圧ヘ
ッド１３２を設け、この押圧ヘッド１３２を介して矢印
１３１で示す方向から押圧力を加えることにより基材１
の短辺１ｂ方向に反りを生じさせる。なお、このフレー
ム押え１３０は既存のボンダーのフレーム押さえであ
る。
【００６７】このような半導体装置用基材およびそれを
用いた半導体装置の製造方法では、実施の形態２と同様
の効果がある。さらに、既存のフレーム押えのフレーム
押圧動作と連動して基材１に外力を加えることができ、
新たな駆動源が不要である。
【００６８】（実施の形態６）図１２は、この発明の実
施の形態６に従った半導体装置用基材およびそれを用い
た半導体装置の製造方法を説明するための斜視図であ
る。図１２を参照して、この発明の実施の形態６に従っ
た半導体装置用基材１０ｃでは、ソルダーレジスト５１
の線膨張係数が９×１０-6〜１２×１０-6／℃であり、
実施の形態１のソルダーレジスト５の線膨張係数よりも
小さく設定されている点で実施の形態１と異なる。ま
た、基材１の長辺１ａ方向および短辺１ｂ方向の線膨張
係数もそれぞれ９〜１２×１０-6／℃と設定されてい
る。この設定の方法としては、図１で示したように、基
材１内のガラス繊維１ｄおよび１ｅの密度を調整するこ
とにより線膨張係数を調整することができる。
【００６９】半導体装置用基材１０ｃは、有機物を含む
板状の基材１と、基材１の表面に形成され、基材１とほ
ぼ同一の線膨張係数を有する層としてのソルダーレジス
ト５１とを備える。このような半導体装置用基材１ｃ
は、所定の方向に搬送される。
【００７０】ソルダーレジスト５１の材質として、さま
ざまなものが考えられるが、特に、ソルダーレジストと
して線膨張係数を調整しやすいポリイミド樹脂を用いる
ことが好ましい。
【００７１】このように構成された半導体装置用基材お
よび半導体装置の製造方法では、ソルダーレジスト５１
の線膨張係数と基材１の線膨張係数とがほぼ同一である
ため、その後に加熱および冷却をしても基材１が反るこ
とがない。その結果、沿った基材を平坦にするための治
具と人員が不要で製造コストの上昇を防止できる。
【００７２】また、反りを解消するための機構が不要で
搬送機構を簡易化、小型化および低価格化することがで
きる。さらに、搬送機構を駆動するのに要するエネルギ
を低減することができる。
【００７３】また、基材１を薄くしても反りが生じない
ため、基材１を薄型化でき、半導体パッケージの薄型
化、小型化および軽量化が可能となる。
【００７４】さらに反りを矯正するプロセスがないため
矯正するための機構が不要となる。また、反りを矯正す
るプロセスがないため矯正のための時間が不要でスルー
プットが低下することがない。また、反りを矯正するプ
ロセスがないため、基材１、基材１に搭載される半導体
素子８および基材１と半導体素子８を接続する導電層３
にダメージやストレスを与えることがない。
【００７５】以上、この発明の実施の形態について説明
したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形する
ことが可能である。まず、実施の形態１では、導電層３
と半導体素子８とをはんだ７により接続したが、接続方
法はこれに限られるものではなく、たとえばボンディン
グワイヤにより半導体素子８と導電層３とを接続しても
よい。
【００７６】また、図５で示す孔５ａの位置は実装され
る半導体素子の形状および大きさに応じてさまざまに設
定することができる。
【００７７】また、基材１としてガラスエポキシ基材を
用いたが、これに限られるものではなく、ガラス繊維の
入っていない有機物からなる基材、たとえばエポキシ樹
脂からなる基材、アクリル樹脂からなる基材などを用い
てもよい。
【００７８】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００７９】
【発明の効果】この発明に従えば、搬送が容易な半導体
装置用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第１工程を示す平面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第５工程を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第６工程を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態１に従った半導体装置
の製造方法の第７工程を示す断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態２に従った半導体装置
用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を説明
するための斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態３に従った半導体装置
用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を説明
するための斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４に従った半導体装
置用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を説
明するための斜視図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５に従った半導体装
置用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を説
明するための斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６に従った半導体装
置用基材およびそれを用いた半導体装置の製造方法を説
明するための斜視図である。
【図１３】 ソルダーレジストが形成された従来の半導
体装置用基材の斜視図である。
【図１４】 従来技術で生じる問題点を説明するために
示す基材の斜視図である。
【符号の説明】
１ 基材、１ａ 長辺、１ｂ 短辺、１ｃ エポキシ樹
脂、１ｄ，１ｅ ガラス繊維、３ 導電層、５ ソルダ
ーレジスト、５ａ 孔、８ 半導体素子、１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ 半導体装置用基材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍 大志 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 宮村 佳代 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA04 DA08 FA02 FA07 FA11 GA52 GA55 MA35 PA11 PA30

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長辺と短辺とを有し、かつ有機物を含
    む、半導体素子搭載用の板状の基材上に、前記基材と異
    なる線膨張係数Ａを有する層を形成する工程と、 前記層が形成された前記基材に、短辺方向に沿って反り
    を与える工程と、反りが与えられた前記基材を搬送する
    工程とを備えた、半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記短辺方向に沿って反りを与える工程
    は、前記線膨張係数Ａと前記基材の短辺方向の線膨張係
    数Ｂとの差が相対的に大きく、前記線膨張係数Ａと前記
    基材の長辺方向の線膨張係数Ｃとの差が相対的に小さく
    なるように予め前記基材の線膨張係数を調整することを
    含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 予め前記基材の線膨張係数を調整するこ
    とは、前記長辺方向に延びる複数の第１の繊維と前記短
    辺方向に延びる複数の第２の繊維とを前記基材内に配置
    し、前記第１の繊維の密度と前記第２の繊維の密度とを
    調整することにより前記長辺方向および前記短辺方向の
    線膨張係数を調整することを含む、請求項２に記載の半
    導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２の繊維はガラス繊維
    であり、前記基材は、前記ガラス繊維を覆うマトリック
    スのエポキシ樹脂を含む、請求項３に記載の半導体装置
    の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記短辺方向に沿って反りを与える工程
    は、前記基材の短辺方向に反りが与えられるように前記
    基材の表面を押圧することを含む、請求項１に記載の半
    導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記短辺方向に沿って反りを与える工程
    は、前記基材の短辺方向に反りが与えられるように前記
    基材の表面を吸引することを含む、請求項１に記載の半
    導体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記短辺方向に沿って反りを与える工程
    は、前記基材を加熱した後冷却するとともに前記短辺方
    向に反りを与えることを含む、請求項５または６に記載
    の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記層は、メラミン樹脂、エポキシ樹
    脂、アクリル樹脂およびポリイミド樹脂からなる群より
    選ばれた少なくとも１種を含む。請求項１から７のいず
    れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記層を形成する前に前記基材上に導電
    層を形成する工程をさらに備え、前記層を形成する工程
    は、前記導電層の一部表面を露出させるように前記層を
    形成することを含む、請求項１から８のいずれか１項に
    記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記層を形成する工程は、前記導電層
    が形成された前記基材上に、前記導電層に達する孔を有
    する層を形成することを含み、前記孔を介して前記導電
    層に電気的に接続するように前記基材上に半導体素子を
    搭載する工程をさらに備えた、請求項９に記載の半導体
    装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 有機物を含む、半導体素子搭載用の板
    状の基材上に、前記基材とほぼ同一の線膨張係数を有す
    る層を形成する工程と、前記層が形成された前記基材を
    搬送する工程とを備えた、半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記層はポリイミド樹脂を含む、請求
    項１１に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記層を形成する工程は、予め前記基
    材の線膨張係数が調整された前記基材上に前記層を形成
    することを含み、前記基材は長辺と短辺とを有し、予め
    前記基材の線膨張係数を調整することは、前記長辺方向
    に延びる複数の第１の繊維と前記短辺方向に延びる複数
    の第２の繊維とを前記基材内に配置し、前記第１の繊維
    の密度と前記第２の繊維の密度とを調整することにより
    前記長辺方向および前記短辺方向の線膨張係数を調整す
    ることを含む、請求項１１または１２に記載の半導体装
    置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１および第２の繊維はガラス繊
    維であり、前記基材は、前記ガラス繊維を覆うマトリッ
    クスのエポキシ樹脂を含む、請求項１３に記載の半導体
    装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記層を形成する前に前記基材上に導
    電層を形成する工程をさらに備え、前記層を形成する工
    程は、前記導電層の一部表面を露出させるように前記層
    を形成することを含む、請求項１１から１４のいずれか
    １項に記載の半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記層を形成する工程は、前記導電層
    が形成された前記基材上に、前記導電層に達する孔を有
    する層を形成することを含み、前記孔を介して前記導電
    層に電気的に接続するように前記基材上に半導体素子を
    搭載する工程をさらに備えた、請求項１５に記載の半導
    体装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 長辺と短辺とを有し、有機物を含む板
    状の基材と、 前記基材の表面に形成され、前記基材と異なる線膨張係
    数Ａを有する層とを備え、 前記基材の短辺方向に沿って反りが与えられている、半
    導体装置用基材。
  18. 【請求項１８】 前記基材は、短辺方向の線膨張係数Ｂ
    と長辺方向の線膨張係数Ｃとを有し、前記線膨張係数Ａ
    と前記線膨張係数Ｂとの差が相対的に大きく、前記線膨
    張係数Ａと前記線膨張係数Ｃとの差が相対的に小さい、
    請求項１７に記載の半導体装置用基材。
  19. 【請求項１９】 前記基材は、前記長辺方向に延びる複
    数の第１の繊維と前記短辺方向に延びる複数の第２の繊
    維とを含み、前記第１の繊維の密度と前記第２の繊維の
    密度とを調整することにより前記長辺方向および前記短
    辺方向の線膨張係数が調整される、請求項１８に記載の
    半導体装置用基材。
  20. 【請求項２０】 前記第１および第２の繊維はガラス繊
    維であり、前記基材は前記ガラス繊維を覆うマトリック
    スのエポキシ樹脂を含む、請求項１９に記載の半導体装
    置用基材。
  21. 【請求項２１】 前記層は、メラミン樹脂、エポキシ樹
    脂、アクリル樹脂およびポリイミド樹脂からなる群より
    選ばれた少なくとも１種を含む、請求項１７から２０の
    いずれか１項に記載の半導体装置用基材。
  22. 【請求項２２】 前記基材と前記層との間に形成された
    導電層をさらに備え、前記層には、半導体素子が前記導
    電層に電気的に接続するための孔が形成されている、請
    求項１７から２１のいずれか１項に記載の半導体装置用
    基材。
  23. 【請求項２３】 有機物を含む板状の基材と、 前記基材の表面に形成され、前記基材とほぼ同一の線膨
    張係数を有する層とを備えた、半導体装置用基材。
  24. 【請求項２４】 前記層はポリイミド樹脂を含む、請求
    項２３に記載の半導体装置用基材。
  25. 【請求項２５】 前記基材は長辺と短辺とを有し、かつ
    前記長辺方向に延びる複数の第１の繊維と前記短辺方向
    に延びる複数の第２の繊維とを含み、前記第１の繊維の
    密度と前記第２の繊維の密度とを調整することにより前
    記長辺方向および前記短辺方向の線膨張係数が調整され
    る、請求項２３または２４に記載の半導体装置用基材。
  26. 【請求項２６】 前記第１および第２の繊維はガラス繊
    維であり、前記基材は前記ガラス繊維を覆うマトリック
    スのエポキシ樹脂を含む、請求項２５に記載の半導体装
    置用基材。
  27. 【請求項２７】 前記基材と前記層との間に形成された
    導電層をさらに備え、前記層には、半導体素子が前記導
    電層に電気的に接続するための孔が形成されている、請
    求項２３から２６のいずれか１項に記載の半導体装置用
    基材。
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