JP2003243567A - 半導体装置用の補強材 - Google Patents
半導体装置用の補強材Info
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Abstract
容易にするために用いられる半導体装置用の補強材を提
供することを目的とする。 【解決手段】 薄型の半導体素子1aに補強部材14a
を接合して成る半導体装置9の製造工程において補強部
材14aの素材として用いられる半導体装置用の補強材
を、薄板形状の主板とこの主板の一方側の面に形成され
低弾性係数の樹脂接着材より成る接着層4bとで構成す
る。半導体装置9を構成した状態において、補強部材1
4aの曲げ剛性は半導体素子1aの曲げ剛性よりも大き
く、かつ半導体素子1aに補強部材14aを接合した状
態において接着層4bが半導体素子1aの変形を許容す
るような材質選定、厚み寸法設定とする。これにより、
薄化された半導体素子1aを補強して取り扱いを容易に
することができる。
Description
に補強部材を接合して成る半導体装置の製造工程におい
て前記補強部材として用いられる半導体装置用の補強材
に関するものである。
装置は、ウェハ状態で回路パターン形成が行われた半導
体素子にリードフレームのピンや金属バンプなどを接続
するとともに樹脂などで封止するパッケージング工程を
経て製造されている。最近の電子機器の小型化に伴って
半導体装置の小型化も進み、中でも半導体素子を薄くす
る取り組みが活発に行われている。半導体素子が薄型化
することにより、実装後の熱応力が半導体素子が撓むこ
とによって緩和され、接合信頼性が向上するという利点
がある。
が弱くハンドリング時のダメージを受けやすいことか
ら、従来より薄化された半導体素子を用いた半導体装置
は、半導体素子を補強のための樹脂層で封止する構造が
一般的である。
導体素子の表面に樹脂層を形成する工程においては、樹
脂層形成時の硬化収縮による半導体素子の反りや割れな
どの不具合が発生しやすいものであった。この問題は半
導体素子が薄化するほど顕著となり、100μm以下の
極薄の半導体素子では樹脂封止することすら困難な状況
となる。
補強して取り扱いを容易にするために用いられる半導体
装置用の補強材を提供することを目的とする。
置用の補強材は、薄型の半導体素子に補強部材を接合し
て成る半導体装置の製造工程において前記補強部材とし
て用いられる半導体装置用の補強材であって、薄板形状
の主板と、この主板の一方側の面に形成され低弾性係数
の樹脂接着材より成る接着層とを備え、前記補強部材の
曲げ剛性は半導体素子の曲げ剛性よりも大きく、かつ半
導体素子に補強部材を接合した状態において前記樹脂接
着材は半導体素子の変形を許容する。
請求項1記載の半導体装置用の補強材であって、前記補
強材は、円板形状である。
請求項1記載の半導体装置用の補強材であって、前記補
強材は、連続したシート状である。
請求項1乃至3記載の半導体装置用の補強材であって、
前記接着層の表面を覆うセパレータテープを備えた。
を、薄板形状の主板と、この主板の一方側の面に形成さ
れ低弾性係数の樹脂接着材より成る接着層とで構成し、
補強部材の曲げ剛性を半導体素子の曲げ剛性よりも大き
く、かつ半導体素子に補強部材を接合した状態において
樹脂接着材が半導体素子の変形を許容するような材質や
厚みの設定とすることにより、薄化された半導体素子を
補強して取り扱いを容易にすることができる。
参照して説明する。図1、図3は本発明の一実施の形態
の半導体装置の製造方法の工程説明図、図2は本発明の
一実施の形態の半導体装置用の補強材の斜視図、図4は
本発明の一実施の形態の半導体装置の実装方法の工程説
明図である。
素子に補強部材を接合して成る半導体装置の製造方法に
ついて説明する。図1(a)において、1は複数の半導
体素子が形成された半導体ウェハである。半導体ウェハ
1の上面には、外部接続用のバンプ2が形成されてい
る。図1(b)に示すように、半導体ウェハ1の上面の
バンプ形成面(電極形成面)には保護シート3が貼着さ
れ、保護シート3によって補強された状態で電極形成面
の裏面の薄化加工が行われる。薄化加工手段としては、
砥石を用いた機械研磨や、ドライエッチング装置による
エッチング、さらには薬液の化学反応を利用してエッチ
ングを行うものがある。これにより、半導体ウェハ1は
約50μmの厚さまで薄化される。
4との接合が行われる。ここで図2を参照して、補強材
4について説明する。図2(a)に示すように、補強材
4は円板形状の薄板の主板4aを主体としている。主板
4aとしては、樹脂やセラミックまたは金属などの材質
を薄板状に成型したものが用いられる。この補強材4
は、各半導体素子毎に切り分けられて半導体装置を形成
した状態で、半導体装置のハンドリング用の保持部とし
て機能すると共に、半導体素子を外力や衝撃から保護す
る補強部材としての役割をも有するものである。このた
め主板4aは、薄化された半導体素子の曲げ剛性よりも
大きな曲げ剛性を有する充分な厚さとなっている。
形成されている。接着層4bは低弾性係数の樹脂接着材
より成り、エラストマーなど接合状態における弾性係数
が小さく、小さな外力で容易に伸縮する材質が用いられ
る。そして後述するように、半導体装置完成後の半導体
素子に補強部材を接合した状態において、接着層4bが
半導体素子の変形を許容するような材質や厚み寸法の構
成が選択される。
4cが貼着されている。セパレータテープ4cは、補強
材4の使用時まで接着層4bの表面を覆って保護するた
めに形成されており、補強材4の使用に先立って接着層
4bから剥離される。補強材4のサイズは、対象とされ
る半導体ウェハ1のサイズと同じかそれよりも幾分大き
いものが用いられる。
合に際しては、半導体ウェハ1はバンプ形成面を下向き
にして反転された状態で圧着台6上に載置される。そし
てセパレータテープ4cが剥離され接着層4bが露呈し
た状態の補強材4を、接着層4bを下向きにして圧着ツ
ール7に保持させる。次いで図1(d)に示すように、
接着層4bを半導体ウェハ1のバンプ形成面の裏面に密
着させて圧着ツール7によって補強材4を押圧するとと
もに、圧着台6と圧着ツール7によって加熱する。これ
により、半導体ウェハ1は接着層4bによって主板4a
に接合される。
いる例を示したが、図2(b)に示すように、ロール状
に卷回された状態で供給される連続したシート状材料か
ら、所要長さ分だけ切り出した補強材4’を用いるよう
にしてもよい。この例においても、補強材4’は前述の
補強材4と同様の材質で製作された薄板の主板4’aを
主体としており、主板4’aの一方側の面には、接着層
4’bが形成されている。そして接着層4’bの表面を
覆って、セパレータテープ4’cが貼着されている。
ングシート8によって保持された補強材4および半導体
ウェハ1はダイシング工程に送られる。ここでは、図3
(b)に示すように補強材4の主板4aと半導体ウェハ
1とを異なるダイシング幅で切り分ける2段ダイシング
が行われる。すなわち半導体ウェハ1はダイシング幅b
1で切り分けられて個片の半導体素子1aに分割され、
主板4aはb1よりも狭いダイシング幅b2で切り分け
られて個片の補強部材14aとなる。
aと接着された補強部材14aをダイシングシート8か
ら剥離することにより、図3(c)に示すように個片の
半導体装置9が完成する。この半導体装置9は、外部接
続用の電極であるバンプ2が形成された半導体素子1a
と、この半導体素子1aの電極形成面の裏面に接着層4
bにより接合された補強部材14aとを備えた構成とな
っており、補強部材14aのサイズB2は半導体素子1
aのサイズB1よりも大きく、その外周端は、半導体素
子1aの外周端よりも外側に突出している。補強部材1
4aは半導体素子1aに接着層4bによって接合された
構造となっており、接着層4bは低弾性係数数の樹脂接
着材であるので、半導体素子1aの変形を許容する状態
で、この半導体素子1aを補強部材14aに接合してい
る。
照して説明する。図4(a)に示すように、半導体装置
9は補強部材14aの上面を実装ヘッド10によって吸
着して保持され、実装ヘッド10を移動させることによ
り、基板11の上方に位置する。そして半導体装置9の
バンプ2を基板11の電極12に位置合わせした状態
で、実装ヘッド10を下降させて半導体素子1aのバン
プ2を基板11の電極12に上に着地させる。
ンプ2を電極12に半田接合する。すなわち、半導体装
置9を基板11へ搭載する際のハンドリングにおいて、
実装ヘッド10によって、補強部材14aを保持する。
なおバンプ2の電極12との接合は、半田接合以外にバ
ンプ2と電極12を圧接させた状態で樹脂によって半導
体装置9と基板11を接着する方法、あるいはバンプ2
と電極12との金属間接合による方法、あるいは導電性
樹脂接着材による接合方法を用いてもよい。
る実装構造は、半導体装置9の電極であるバンプ2をワ
ークである基板11の電極12に接合することにより半
導体装置9が基板11に固定される形態となっている。
図4(c)に示すように、実装後に基板11に何らかの
外力により、撓み変形が発生した場合には、半導体素子
1aは薄くて撓みやすいくしかも接着層4bは低弾性係
数の変形しやすい材質を用いていることから、基板11
の撓み変形に対して半導体素子1aと接着層4bのみが
追従して変形する。
にアンダーフィル樹脂を充填するなどの補強処理を必要
とすることなく接合部の応力が緩和され、単に半導体素
子1aと補強部材14aとを接着層4bにより接合する
という簡易な形態のパッケージ構造で、実装後の信頼性
の確保が実現される。
を、薄板形状の主板と、この主板の一方側の面に形成さ
れ低弾性係数の樹脂接着材より成る接着層とで構成し、
補強部材の曲げ剛性を半導体素子の曲げ剛性よりも大き
く、かつ半導体素子に補強部材を接合した状態において
樹脂接着材が半導体素子の変形を許容するような材質、
厚み設定としたので、薄化された半導体素子を補強して
取り扱いを容易にすることができる。
の工程説明図
の斜視図
の工程説明図
の工程説明図
Claims (4)
- 【請求項1】薄型の半導体素子に補強部材を接合して成
る半導体装置の製造工程において前記補強部材として用
いられる半導体装置用の補強材であって、薄板形状の主
板と、この主板の一方側の面に形成され低弾性係数の樹
脂接着材より成る接着層とを備え、前記補強部材の曲げ
剛性は半導体素子の曲げ剛性よりも大きく、かつ半導体
素子に補強部材を接合した状態において前記樹脂接着材
は半導体素子の変形を許容することを特徴とする半導体
装置用の補強材。 - 【請求項2】前記補強材は、円板形状であることを特徴
とする請求項1記載の半導体装置の補強材。 - 【請求項3】前記補強材は、連続したシート状であるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の補強材。 - 【請求項4】前記接着層の表面を覆うセパレータテープ
を備えたことを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体
装置の補強材。
Priority Applications (1)
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JP2002038120A JP3858719B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 半導体装置用の補強材 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010123839A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Sharp Corp | 半導体モジュール |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038120A patent/JP3858719B2/ja not_active Expired - Fee Related
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