JP3397725B2 - 半導体装置、その製造方法及び半導体素子実装用テープの製造方法 - Google Patents

半導体装置、その製造方法及び半導体素子実装用テープの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールグリッドア
レイ（ＢＧＡ）パッケージに関し、特に半導体装置、そ
の製造方法及び半導体素子実装用テープの製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＢＧＡパッケージは、例えば基板
（又はテープ）の両面に回路パターンが構成され、基板
の表面上に半導体素子がマウントされている。
【０００３】基板上に搭載された半導体素子は、半導体
素子上に形成されたパッドと基板の表面に形成されたリ
ードとを、ワイヤボンド（又はフリップチップ方式の場
合はバンプ）により電気的に接続し、モールドあるいは
ポッティングなどによる樹脂封止により接続部が保護さ
れている。
【０００４】基板の裏面の回路パターン上には、予め定
められた配列パターンに従って、外部接続端子となる半
田ボールが形成されている。
【０００５】半田ボールはボールマウンタにより所定の
位置にフラックスを用いて仮固定され、その後、炉を通
してリフローされて基板に固着して外部接続端子を形成
する。
【０００６】外部接続端子はパッケージの小形化、多ピ
ン化の要求によりボール径が小さく、また狭ピッチ化が
進められている。
【０００７】図７は従来のボールマウンタの吸着プレー
トで半田ボールを吸着した状態を示す断面図で、ボール
マウンタによる半田ボール１の搭載はこの吸着プレート
２により実施される。
【０００８】吸着プレート２には、基板裏面のパッドの
配列パターン通りにテーパー部３を有する吸着穴４があ
けられており、図示してない装置により真空引きして半
田ボール１を真空吸着する。
【０００９】次に、半田ボール１にフラックス５を転写
し、基板のパッド上にフラックス５の粘着力により半田
ボール１を仮固定する方法により半田ボール１を基板に
搭載している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半田ボ
ール１の径が小さくなるにつれ、半田ボール１に転写し
たフラックス５が吸着プレート２のテーパー部３に付着
し、半田ボール１の離れが悪くなって基板のパッド上に
確実に半田ボール１を搭載することができなくなるとい
う問題が発生する。
【００１１】また、半田ボール１の径が小さくなると、
半田ボール１へのフラックスの転写量が少なくなるた
め、フラックスによって基板のパッド上の酸化膜などの
汚れを十分除去できずに、リフロー時に半田の濡れが悪
くなり、半田未溶融になって半田ボール１が欠落すると
いう課題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は絶縁性テープの第１面に形成される半導体
素子と接続するポスト部と、絶縁性テープの第２面に配
列パターンに従って形成される外部接続端子とを、絶縁
性テープにあけた貫通穴を通して一体に形成した半導体
実装用テープに半導体素子を搭載して半導体素子上のパ
ッドとポスト部とをワイヤボンドし、ワイヤボンドした
部分及び半導体素子を樹脂封止したものである。また、
本発明は、半導体素子実装用テープの製造方法として、
絶縁性テープに半田ボール径より小さめの貫通穴を外部
接続端子の配列パターンに従ってあける工程と、貫通穴
の開口部にメッキを施す工程と、絶縁性テープの第２面
にフラックスを付着させる工程と、絶縁性テープの第２
面を上にして貫通穴に半田ボールを搭載する工程と、半
田ボールをリフローして、絶縁性テープの第２面に外部
接続端子を形成すると同時に絶縁性テープの第１面に半
導体素子と接続するポスト部を形成する工程とを備えた
ものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態で
ある半導体素子実装用テープを示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図であるが、半導体素子実装用テープ
の裏面を上にした状態で示している。
【００１４】例えばポリイミドで形成されたフィルム状
の絶縁性テープ１１の裏面（第２面）には、複数個の半
導体素子用として予め定められた配列パターンに従って
外部接続端子１２が複数個配列されている。
【００１５】絶縁性テープ１１の表面（第１面）には、
半導体素子上に形成されたボンディングパッドとワイヤ
ボンドにより電気的に接続するための複数個のポスト部
１３が形成されている。
【００１６】外部接続端子１２とポスト部１３は、絶縁
性テープ１１にあけた貫通穴を通して各々同一の半田ボ
ールで一体に形成されている。
【００１７】図２は第１の実施形態の一部を拡大した断
面図で、絶縁性テープ１１の第２面を上にして示してい
る。
【００１８】絶縁性テープ１１には貫通穴１４があけら
れ、その開口部、即ち貫通穴１４の壁面部及び絶縁性テ
ープ１１の両面における穴周辺部にメッキ１５が施され
ている。
【００１９】絶縁性テープ１１の第２面には外部接続端
子１２が、また第１面にはポスト部１３が、貫通穴１４
を通して各々同一の半田ボール１６によって一体に形成
されている。
【００２０】なお、半田ボール１６はリフローすること
によりメッキ１５を介して絶縁性テープ１１に固着され
ている。
【００２１】以上のように第１の実施形態によれば、半
田ボール１６を貫通穴１４に埋め込んで外部接続端子１
２とポスト部１３を形成しているので、絶縁性テープ１
１に確実に外部接続端子１２を形成することができる。
【００２２】図３〜図５は第１の実施形態の半導体素子
実装用テープの製造方法を説明するための図である。図
３は貫通穴をあけた絶縁性テープを示す平面図、図４は
メッキを施した絶縁性テープを示す平面図、図５はメッ
キを施した絶縁性テープの一部を拡大した断面図であ
る。
【００２３】図３において、用意した絶縁性テープ１１
に半田ボールの径より若干小さめの丸い貫通穴１４を外
部接続端子の予め定めた配列パターンに従ってあける。
【００２４】図４及び図５において、貫通穴１４の開口
部、即ち貫通穴１４の壁面部及び絶縁性テープ１１の両
面における穴周辺部に無電解メッキ等によりメッキ１５
を施す。
【００２５】次に絶縁性テープ１１の第２面、例えば図
５の下面にフラックスをジャブ付けして付着させる。フ
ラックスの付着はジャブ付けに限らず、転写、塗布によ
っても可能である。
【００２６】フラックスの付着した絶縁性テープ１１の
第２面を上にして各々の貫通穴１４に、ボールマウンタ
により図２に示すように半田ボール１６を搭載する。
【００２７】そして、リフロー炉に通すことにより、半
田ボール１６をリフローさせ、図２のように半田ボール
１６をメッキ１５を介して絶縁性テープ１１に固着させ
る。
【００２８】絶縁性テープ１１の第２面に外部接続端子
１２を形成すると同時に、図２のように貫通穴１４を通
して半田ボール１６の一部を絶縁性テープ１１の第１面
に露出させてポスト部１３を形成する。
【００２９】以上のように、第１の実施形態の製造方法
においては、半田ボール１６には直接フラックスを転写
しないので、吸着プレートにフラックスが付着すること
がなく、半田ボール１６を絶縁性テープ１１に確実に搭
載することができる。
【００３０】また、絶縁性テープ１１のメッキ部分には
ジャブ付け等によりフラックスを十分に付着させている
ので、半田未溶融で半田ボール１６が欠落することもな
い。
【００３１】更に、同一の半田ボール１６から外部接続
端子１２とポスト部１３を同時に形成するので、製造時
間を短かくすることができ、また、従来の基板と異な
り、回路パターンのための銅箔張り合わせ工程、基板の
ポスト部と外部端子との配線工程及び回路パターンを保
護するためのソルダレジスト塗布工程等を省略すること
ができる。
【００３２】図６は本発明の第２の実施形態である半導
体装置を示す断面図で、第１の実施形態である外部接続
端子付きの半導体素子実装用テープを使用したＢＧＡパ
ッケージを示している。
【００３３】絶縁テープ１１の第１面に半田ボール１６
でポスト部１３を形成し、第２面に同じ半田ボール１６
で外部接続端子１２を形成した半導体素子実装用テープ
の表面に、半導体素子１７を搭載し、接着剤１８により
固着する。
【００３４】半導体素子１７上に形成されたパッド１９
とポスト部１３はそれぞれ金線等のボンディングワイヤ
２０によりワイヤボンドされ、ワイヤボンドされた部分
及び半導体素子１７を樹脂２１により樹脂封止してい
る。従って、ポスト部１３のワイヤボンドされた部分
や、半導体素子１７と絶縁性テープ１１との接合界面は
樹脂封止により保護される。
【００３５】このＢＧＡパッケージの半導体装置は図示
してない実装基板に半田ボール１６をリフローして取り
付けられるが、その際、半田が溶けても、ワイヤボンド
された部分は樹脂封止されているので、ポスト部１３か
らワイヤ２０が剥がれる心配は全くない。
【００３６】以上のように第２の実施形態では、第１の
実施形態の半導体素子実装用テープを使用することによ
って、半田ボールの径が小さく、狭ピッチ化した外部接
続端子のＢＧＡパッケージを実現することができる。
【００３７】また、従来の基板に比べて、半導体素子実
装用テープは薄くなっているので、その分薄型のパッケ
ージにすることができる。
【００３８】次に第２の実施形態の製造方法について説
明すると、まず、第１の実施形態の半導体素子実装用テ
ープを準備する。この半導体素子実装用テープは複数個
の半導体素子を一度に実装できるような長さに構成され
ている。
【００３９】図６に示すように、ポスト部１３を形成し
た絶縁性テープ１１の第１面を上にして、その所定位置
に半導体素子１７をダイスボンドする。半導体素子１７
は接着剤１８により絶縁テープ１１上に固着される。
【００４０】次に、半導体素子１７上に形成されたパッ
ド１９とポスト部１３とを、ワイヤ２０を使用してワイ
ヤボンド方式により電気的に接続する。
【００４１】その後、ワイヤボンドした部分及び半導体
素子１７を樹脂２１により樹脂封止する。
【００４２】上記の製造工程は半導体素子実装用テープ
上で実施され、複数の半導体装置が製造されるので、半
導体素子実装用テープを切断し、ＢＧＡパッケージを個
片化して完成する。
【００４３】以上のように、第２の実施形態の製造方法
によれば、半導体素子実装用テープの製造工程が大巾に
短縮されているので、半導体装置の製造時間も短かくす
ることができる。
【００４４】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、絶縁
性テープにあけた貫通穴を通して、半導体素子に接続す
るポスト部と外部接続端子とを一体に形成しているの
で、絶縁性テープに外部接続端子を確実に形成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】第１の実施形態の一部拡大断面図
【図３】貫通穴をあけた絶縁性テープを示す平面図
【図４】メッキを施した絶縁性テープを示す平面図
【図５】メッキを施した絶縁性テープの一部拡大断面図
【図６】本発明の第２の実施形態を示す断面図
【図７】従来の半田ボール吸着状態を示す断面図
【符号の説明】
１１ 絶縁性テープ １２ 外部接続端子 １３ ポスト部 １４ 貫通穴 １５ メッキ １６ 半田ボール １７ 半導体素子 １８ 接着剤 １９ パッド ２０ ワイヤ ２１ 樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−72537（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315405（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269963（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−302648（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88245（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−195417（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−12760（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−270594（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 23/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁性テープの第１面に形成される半導
    体素子と接続するポスト部と、前記絶縁性テープの第２
    面に配列パターンに従って形成される外部接続端子と
    を、前記絶縁性テープにあけた貫通穴を通して一体に形
    成した半導体素子実装用テープに半導体素子を搭載して
    前記半導体素子上のパッドと前記ポスト部とをワイヤボ
    ンドし、ワイヤボンドした部分及び前記半導体素子を樹
    脂封止したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 絶縁性テープの第１面に形成される半導
    体素子と接続するポスト部と、前記絶縁性テープの第２
    面に配列パターンに従って形成される外部接続端子と
    を、前記絶縁性テープにあけた貫通穴を通して一体に形
    成した半導体素子実装用テープを準備する工程と、 前記半導体素子実装用テープに半導体素子をダイスボン
    ドする工程と、 前記半導体素子上のパッドと前記ポスト部とをワイヤボ
    ンドする工程と、ワ イヤボンドした部分及び前記半導体素子を樹脂封止す
    る工程と、樹 脂封止されたパッケージを個片化する工程とを備えた
    ことを特徴とする半導体素子の製造方法。
  3. 【請求項３】 絶縁性テープに半田ボール径より小さめ
    の貫通穴を外部接続端子の配列パターンに従ってあける
    工程と、 前記貫通穴の開口部にメッキを施す工程と、 前記絶縁性テープの第２面にフラックスを付着させる工
    程と、 前記絶縁性テープの第２面を上にして前記貫通穴に半田
    ボールを搭載する工程と、 前記半田ボールをリフローして、前記絶縁性テープの第
    ２面に外部接続端子を形成すると同時に前記絶縁性テー
    プの第１面に半導体素子と接続するポスト部を形成する
    工程とを備えたことを特徴とする半導体素子実装用テー
    プの製造方法。
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