JPH10116937A

JPH10116937A - 半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10116937A
Application number: JP26872896A
Authority: JP
Inventors: Harumi Mizunashi; 晴美水梨
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JP3180686B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂で封止した際の冷却時に発生す
る半導体装置の反りを抑え、実装時の電気的接続不良を
未然に防ぐ。【解決手段】まず、半導体チップ１１と配線板１２と
を電気接続された状態で重ね、これら半導体チップ１１
及び配線板１２を金型の上面側に装着すると共に、熱膨
張率がモールド樹脂１３のそれよりも小さい補強板１４
を金型の下面側に装着し、金型内に溶融状態の熱硬化性
のモールド樹脂組成物を注入固化した後、脱型冷却して
半導体装置１を得る。脱型冷却の際、補強板１４により
樹脂の反りが抑えられ、電気的接続不良が防止される。

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、半導体装置及び
その製造方法に係り、詳しくは、半導体チップを樹脂に
よって封止してなる半導体装置及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化、高機能化
に対応して、半導体チップの高集積化とこれにに伴う多
ピン化、半導体装置自体の小型・薄型化の要求が高まっ
ており、ピンのピッチを狭くするファインピッチ化が不
可避となっている。例えば、携帯電話に代表される携帯
型電子機器に用いられる半導体装置としては、特開平７
−３２１１５７号公報に記載されているようなファイン
ピッチの半導体装置が用いられている。図６に示すよう
に、上記公報記載の半導体装置１０１は、集積回路が形
成され、該集積回路が形成された側においては、電極パ
ッド１０２ａ，１０２ａ，…を有すると共に絶縁コート
１０２ｂが塗布されてなる半導体チップ１０２と、半導
体チップ１０２の集積回路が形成された側に接続され、
所定の配線パターンを有する配線板１０３と、半導体チ
ップ１０２の周縁部を、配線板１０３との接続面を除い
て封止するモールド樹脂１０４とを備えてなっている。

【０００３】また、配線板１０３は、絶縁性フィルム１
０３ａと、絶縁性フィルム１０３ａの半導体チップ１０
２が取り付けられた側に設けられ、各電極パッド１０２
ａとの接続部を有し、金属箔が所定のパターンに加工さ
れてなる配線層１０３ｂと、配線層１０３ｂの前記接続
部とは異なる部位に一端が接し、他端が絶縁性フィルム
１０３ａの裏面に達するように埋め込まれた導電極１０
３ｃ，１０３ｃ，…と、導電極１０３ｃ，１０３ｃ，…
上に絶縁性フィルム１０３ａ側に設けられた外部端子１
０３ｄ，１０３ｄ，…と、配線板１０３の各電極パッド
１０２ａに対応する箇所に設けられたスルーホール１０
３ｅとを有してなっている。ここで、絶縁性フィルム１
０３ａの厚さは、略１００μｍ以下であり、また、半導
体チップ１０２と、絶縁性フィルム１０３ａ（配線層１
０３ｂ）とは、接着層１０３ｆを介して接着している。

【０００４】ところが、半導体チップの高集積化及び小
型化に対応して、外部端子の多ピン化及びそのファイン
ピッチ化が避けられないが、半導体装置を実装し、電子
機器を組み立てる立場からは、外部端子のピッチがあま
りに狭いことは歓迎されない。半導体装置を実装するた
めの配線基板の配線密度が著しく上昇して、製造コスト
が飛躍的に嵩むようになるからである。そこで、単純に
外部端子のピッチを狭くする代わりに、必要な外部端子
の数が多い場合には、半導体チップの直下のみだけでは
なく、その外側にも外部端子を設ける方法がとられる。
例えば、半導体チップの大きさが８ｍｍ角で、外部端子
のピッチが０．５ｍｍの場合は、半導体チップの直下に
収まる外部端子の数は２５６個であるが、これ以上の外
部端子が必要がときは、半導体チップの直下の外側の領
域にも外部端子を設けるようにする。これら半導体チッ
プの直下の外側の領域の外部端子を機械的に支持する必
要から、同図に示すように、半導体チップ１０２の周縁
部のうち配線板１０３が接続された側を除いた領域にお
いて半導体チップ１０２をモールド樹脂１０４によって
封止してあり、このモールド樹脂１０４によって、多数
の外部端子１０３ｄ，１０３ｄ，…を有する薄膜状の配
線板１０３が支持され、その形状が維持されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の半導体装置１０１を製造するにあたっては、まず、
半導体チップ１０２と配線板１０３とを電気的及び機械
的に接続した後、成形用の金型内に装着する。次に、液
状のモールド樹脂形成物を金型に注入して固化し、モー
ルドされた半導体チップ１０２及び配線板１０３を金型
から取り出して常温に戻して上記半導体装置１０１を得
る。ここで、常温に戻ると、半導体チップ１０２を構成
するシリコンやモールド樹脂１０４は、それぞれ、固有
の割合で収縮している。すなわち、シリコンの熱膨張率
は、４×１０^-6Ｋ^-1であり、これに対して、モールド樹
脂は、１５〜１８×１０^-6Ｋ^-1である。したがって、半
導体装置１０１は、配線板１０３側において、この反対
側においてよりも収縮が小さく、全体としては、図７に
示すように、図中破線にて示す高温状態における形状か
ら、配線板１０３側が凸に、この反対側のモールド樹脂
１０４の裏面側が凹になるように変形する。さらに、半
導体装置１０１の隅部において、変形は特に激しくな
る。

【０００６】この変形のために、外部端子１０３ｄ，１
０３ｄ，…は、高さの不揃いが激しくなり、電子機器を
組み立てるために配線基板にこの半導体装置をはんだ付
けして実装する際に、接続不良を起こしてしまうという
問題点があった。また、このために、図８に示すよう
に、絶縁性フィルム１０３ａの隅部に、外部端子１０３
ｄ，１０３ｄ，…を設けなくて済むように設計上の制約
を加えなければ、接続不良を回避できないという不都合
もあった。

【０００７】この各外部端子１０３ｄ間の高さのばらつ
きの程度、すなわち、例えば、配線基板に実装する際の
実装先の取付面に略平行な所定の平面から測った各外部
端子１０３ｄの先端の高さのうち、最大値と最小値との
差（以下、コプラナリティという）は、外部端子１０３
ｄの大きさによって、その許容限度が異なる。例えば、
外部端子のピッチが１．２７ｍｍ、外部端子径が、０．
７６ｍｍの場合で、コプラナリティは１５０μｍ以下で
あることが要求される。また、ファインピッチの半導体
装置においては、外部端子のピッチが０．５ｍｍ、外部
端子径が、０．３ｍｍの場合で、コプラナリティは５０
μｍ以下であることが要求される。各外部端子１０３ｄ
が搭載された面からの高さのばらつきは、０．０１ｍｍ
程度であるが、上記の理由により、各外部端子１０３ｄ
を搭載している配線板１０３の反りによって、コプラナ
リティは、上記許容限度を越えてしまう。

【０００８】この変形を緩和するために、モールド樹脂
の熱膨張率を減少させる処置がなされた。モールド樹脂
は、エポキシ樹脂組成物に、例えば、シリカ等からなる
フレーク状の無機物の添加材（以下、フィラーともい
う）が加えられて形成され、このフィラーによって、モ
ールド樹脂の熱膨張率が低減される。エポキシ樹脂自体
の熱膨張率は、３０×１０^-6Ｋ^-1であるが、このフィラ
ーを体積比で５０〜７０％程度添加することによって、
１５〜１８×１０^-6Ｋ^-1まで、低減させている。しかし
ながら、熱膨張率をさらに低減させるために、フィラー
をさらに添加すると、モールド時のエポキシ樹脂組成物
の流動性を損なわせ、モールド樹脂の未充填を生じさ
せ、不良の原因となってしまう。そこで、フィラーの形
状をフレーク状から球状に代えることも考えられたが、
添加率を上げるために、個々のフィラーを大きくする必
要が生じ、このために、フィラーが砕けたり、モールド
樹脂からフィラーだけが離脱して製品としての半導体装
置を汚損してしまい、かつ、熱膨張率も１０×１０^-6Ｋ
^-1程度までしか低減されないという欠点があった。

【０００９】また、半導体装置の絶縁性フィルムが、変
形が予想されるのと逆に、半導体チップが接続される側
に凸となるようにモールドされるように、成形用の金型
の形状を変えることが考えられたが、金型の製造コスト
が著しく上がると共に、モールドされた半導体装置の外
形が同じでも、半導体チップの大きさが変わると金型を
代えなければならないという不都合があった。半導体チ
ップの直下の外側の領域の外部端子を機械的に支持する
ために、上述した半導体チップをモールド樹脂によって
封止する方法に代えて、別の方法も提案された。

【００１０】例えば、図９に示すように、半導体チップ
１０２の側面部から配線板１０３の半導体チップ１０２
側にかけてのみ、熱硬化性液状樹脂１０５にてポッティ
ングする方法が考えられたが、液状樹脂は、硬化時の収
縮が大きく、半導体チップ１０２をモールド樹脂１０４
によって封止する場合よりもコプラナリティを悪化させ
てしまう。さらに、熱硬化性液状樹脂１０５の流れ量の
制御が困難であるために、図１０に示すように半導体装
置としての外形の確保が難しくなるという問題もあっ
た。

【００１１】また、金属製（例えば、アルミニウム製）
の専用の中空角筒状部材やキャップ状部材を用いて、半
導体チップの直下の外側の領域の外部端子を機械的に支
持する方法も提案された。例えば、図１１に示すよう
に、中空角筒状部材１０６を半導体チップ１０２の側面
から取り囲むように設けて、下面を接着剤１０７を用い
て配線板１０３に接着する方法が考えられた。しかしな
がら、中空角筒状部材１０６によって外部端子１０３
ｄ，１０３ｄ，…を確実に支持するためには、中空角筒
状部材１０６と半導体チップ１０２の側面との隙間を狭
くする必要があるが、半導体チップ１０２を構成するシ
リコンと中空角筒状部材１０６との熱膨張率の差によっ
て、この隙間部分の直下付近にあたる配線板１０３にス
トレスがかかってしまい、しかも、このストレスは上記
隙間が狭い程大きいので、配線パターンの配線が断線し
てしまい易いという問題があった。このために、上記隙
間に樹脂を充填することも試されたが、上記隙間が狭い
ために、樹脂の充填は困難であり、この方法は実用には
不適であることが判明した。

【００１２】また、図１２に示すように、半導体チップ
１０２の周縁を覆うようにキャップ状部材１０８を配設
して、下面を接着剤１０９を用いて配線板１０３に接着
する方法が考えられた。しかしながら、この場合も、こ
のキャップ状部材１０８によって外部端子１０３ｄ，１
０３ｄ，…を確実に支持するためには、キャップ状部材
１０８と半導体チップ１０２の側面との隙間を狭くする
必要がある。しかも、半導体チップ１０２の基板は、シ
リコン単結晶からなり、硬い反面、非常に脆いために、
キャップ状部材１０８とは直接接触しないようにしなけ
ればならない。さらに、半導体チップ１０２の断面形状
は長方形であって、隅部は略直角であるので、キャップ
状部材１０８の内側についても高い加工精度が要求され
る。このため、金属材料を切削加工してキャップ状部材
１０８を製造する際の、製造コストが極めて高くなって
しまうという問題があった。

【００１３】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、半導体チップをモールド樹脂によって封止して
なる半導体装置において、成形後に半導体装置に反りが
生ずるのを抑えて、外部端子の高さが不揃いとなって半
導体装置の実装の際に、接続不良を起こしてしまうのを
未然に防ぐことによって、より信頼性の高い半導体装置
を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、半導体基板の表面に集積回
路が形成されてなる半導体チップの集積回路形成面に、
上記集積回路と対応する所定の配線パターンを有する板
状の配線チップが重ねられ、かつ、上記半導体チップの
上記集積回路と上記配線チップの配線パターンとが相互
に電気接続された状態で、上記半導体チップが熱硬化性
の樹脂により樹脂封止されて構成される半導体装置にお
いて、上記樹脂の反りを防止するために、熱膨張率が上
記樹脂のそれよりも小さい板状の補強部材が上記樹脂内
又は樹脂表面に付加されていることを特徴としている。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の半導体装置であって、上記樹脂は、上記補強部材
と、上記半導体チップとで挟まれた状態で成形されてい
ることを特徴としている。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の半導体装置であって、上記補強部材は、平板状チッ
プの周縁部が一方側に湾曲又は屈曲して周縁壁をなすキ
ャップ状の部材であり、上記周縁壁を上記樹脂側に向け
た状態で、上記樹脂に被せられていることを特徴として
いる。

【００１７】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の半導体装置であって、補強部材は、鉄−
ニッケル−コバルト合金からなることを特徴としてい
る。

【００１８】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３又は４記載の半導体装置を製造する方法であっ
て、上記半導体チップの上記集積回路と上記配線チップ
の配線パターンとが相互に電気接続状態となるように相
互に重ねられた状態の上記半導体チップ及び上記配線チ
ップと、上記補強部材とを予め型内に装着した後、該型
内に溶融状態の熱硬化性樹脂組成物を注入固化して上記
半導体装置を製造することを特徴としている。

【００１９】さらにまた、請求項６記載の発明は、請求
項５記載の半導体装置の製造方法であって、上記熱硬化
性樹脂組成物は、熱硬化性エポキシ樹脂組成物であるこ
とを特徴としている。

【００２０】

【作用】この発明の構成によれば、熱膨張率が、半導体
チップを封止する熱硬化性の樹脂のそれよりも小さい補
強部材が、樹脂内又は樹脂表面に付加されているので、
例えば、半導体チップを熱硬化性の樹脂によって封止す
る工程で、硬化した樹脂が冷却する過程で、樹脂が固有
の熱膨張率で収縮しようとしても、上記補強部材がこの
収縮を抑えるため、半導体装置自体の反りを防ぐことが
できる。

【００２１】それ故、実装する際に取付面側に対応する
配線チップの変形も抑えられるので、例えば、配線チッ
プに取着された外部端子の先端の所定の平面からの高さ
が不揃いとなって電気的接続不良を起こしてしまうのを
未然に防ぐことができ、歩留まりが一段と向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例図１は、この発明の第１実施例である半導体装置の構成
を示す断面図、図２乃至図４は、同半導体装置の製造方
法を説明するための工程説明図である。図１に示すよう
に、この例の半導体装置１は、例えば、携帯電話用の電
子機器に実装されて用いられる半導体装置であって、Ｃ
ＭＯＳＦＥＴによるゲートアレイ等の集積回路が形成さ
れてなる半導体チップ１１と、半導体チップ１１の集積
回路が形成された側に接続され、所定の配線パターンを
有する配線板１２と、半導体チップ１１と配線板１２と
の接続面を除いて半導体チップ１１を封止するモールド
樹脂１３と、モールド樹脂１３の反りを抑えるための平
板状の補強板１４とを備えてなっている。なお、この例
の半導体装置１は、１０．０ｍｍ角の大きさ及び０．８
ｍｍの厚さを有し、半導体チップ１１は、７．１５ｍｍ
角の大きさ及び０．４ｍｍの厚さを有している。

【００２３】半導体チップ１１は、集積回路が形成され
た前面側において接続用の電極パッド１１１，１１１，
…を有し、かつ、前面側最外部において各電極パッド１
１１が設けられた箇所を除いて、表面を保護するための
絶縁コート１１２が塗布されてなっている。ここで、電
極パッド１１１は、アルミニウム系の合金からなり、絶
縁コート１１２は、例えば、ポリイミド樹脂等の膜から
構成されている。また、配線板１２は、例えば、ポリイ
ミド樹脂製の絶縁性フィルム１２１と、絶縁性フィルム
１２１の半導体チップ１１が取り付けられた側に設けら
れ、各電極パッド１１１との接続部を有し、銅箔が所定
のパターンに加工されてなる配線層１２２と、配線層１
２２の上記接続部とは異なる部位に一端が接し、他端が
絶縁性フィルム１２１の裏面に達するように埋め込まれ
た導電極（導電性充填物）１２３，１２３，…と、絶縁
性フィルム１２１側の導電極１２３，１２３，…上に設
けられた外部端子１２４，１２４，…と、配線板１２の
各電極パッド１１１に対応する箇所に設けられたスルー
ホール１２５とを有してなっている。ここで、各導電極
１２３は予め設けられた開口部に電解メッキによって銅
が充填されることで形成されている。また、各外部端子
１２４は半田によって形成されている。

【００２４】この例においては、外部端子１２４，１２
４，…の数は１８８ピンであり、半導体チップ１１と、
絶縁性フィルム１２１及び配線層１２２とは、熱可塑性
のポリイミド樹脂からなる接着層１２６を介して接合し
ている。また、絶縁性フィルム１２１、配線層１２２、
接着層１２６の厚さは、それぞれ、略３０μｍ、略８μ
ｍ、略１０μｍである。また、外部端子１２４，１２
４，…は、裏側から見て、ボール状の端子が格子の交点
上に配置されるようにして設けられている。

【００２５】また、モールド樹脂１３は、熱硬化性エポ
キシ樹脂組成物にシリカ等の添加剤が配合され、高温の
状態で金型に注入・充填固化された後、脱型して常温ま
で冷まされることによって成形されている。また、補強
板１４は、鉄−ニッケル−コバルト合金（コバール）製
板の両面に厚さ略５μｍのニッケル箔が圧延により接着
されてなる厚さが略０．１２ｍｍのニッケルクラッドコ
バールである。また、このコバール合金の成分比は、質
量比で、鉄が５３％、ニッケルが２９±１％、コバルト
が１７±１％である。この補強板１４の熱膨張率は、半
導体チップ１１を構成するシリコンのそれより大きく、
モールド樹脂のそれより小さく設定されている。なお、
ニッケル箔が鉄−ニッケル−コバルト合金製板の両面に
接着されているのは防食のためである。

【００２６】次に、この例の半導体装置１の製造方法に
ついて説明する。まず、図２（ａ）に示すように、絶縁
性フィルム１２１上に銅箔を被覆し、フォトエッチング
の技法によって所定の配線パターンを形成し、配線層１
２２を設ける。次に、この配線層１２２の上から熱可塑
性樹脂を塗布して絶縁性フィルム１２１の表面側に接着
性樹脂層１２６ａを形成する。次に、同図（ｂ）に示す
ように、絶縁性フィルム１２１の外部端子１２４，１２
４，…が取着されることとなる部位において、例えば、
レーザ加工によって、絶縁性フィルム１２１を貫通させ
て開口部Ｈ１，Ｈ１，…を設ける。この後、同図（ｃ）
に示すように、開口部を埋めるように導電極１２３，１
２３，…を形成する。

【００２７】次に、同図（ｄ）に示すように、半導体チ
ップ１１と接続させた際に、絶縁性フィルム１２１及び
接着性樹脂層１２６ａの電極パッド１１１に対応する箇
所において、レーザ加工等によって、絶縁性フィルム１
２１及び接着性樹脂層１２６ａを貫通するように開口さ
せてスルーホール１２５、１２５，…を設けて、後の工
程で外部端子１２４，１２４，…が取り付けられること
となる配線板１２ａを作製する。

【００２８】この後に、同図（ｅ）に示すように、半導
体チップ１１と配線板１２とを、各電極パッド１１１と
対応する各スルーホール１２５とを位置合わせて重ね合
わせ、各スルーホール１２５の裏面側から、図示せぬツ
ールと呼ばれるボンディング用の細い棒を差し込み、こ
のツールの先端部を配線層１２２の裏面に押し当て、超
音波と所定の荷重を加えることによって、電極パッド１
１１と配線層１２２とを電気的に接続する。次に、３１
０℃〜３２０℃の温度を保って、接着性樹脂層１２６ａ
の樹脂を軟化させた状態で、半導体チップ１１と配線板
１２とに、略１ｋｇｗ／ｃｍ²の荷重を略１０ｓｅｃの
間加えることにより、半導体チップ１１と配線板１２ａ
とを接着する。

【００２９】次に、モールド成形用の金型２を用意す
る。この金型２は、同図（ｆ）に示すように、半導体チ
ップ１１及び配線板１２ａを収納し、これら半導体チッ
プ１１及び配線板１２ａを収納した状態で、内部に成形
後のモールド樹脂１３の外形形状と略同一形状の空洞Ａ
を形成する金型本体２１と、配線板１２ａを裏側から押
さえつけて固定するための蓋部２２とを備えてなってい
る。金本体２１及び蓋部２２は、例えば、構造用炭素鋼
製であり、これら金型本体２１と蓋部２２とが、互いの
周端部において当接するように合わせられて用いられ
る。また、金型本体２１は、半導体チップ１１及び配線
板１２ａを収納する際に、これら半導体チップ１１及び
配線板１２ａが位置決めされた状態で、配線板１２ａの
縁端部を載置するための載置棚２１ａを備えている。ま
た、金型本体２１の所定の箇所には、モールド樹脂組成
物１３ａを注入するための注入口２１１が設けられてい
る。また、金型本体２１の上部には、空気を通流させる
ための空気抜き用孔２１２，２１２が設けられている。

【００３０】次に、同図に示すように、用意された金型
本体２１の内部の底に、まず、補強板１４を入れ、そし
て、半導体チップ１１側を下向きにして、接着された半
導体チップ１１及び配線板１２ａのうち、配線板１２ａ
の縁端部を、金型本体２１の載置棚２１ａに載せ、さら
に、この上に蓋部２２を載せた後、射出時の圧力で外れ
たり、ずれたりしないように、図示せぬ型締機構によっ
て締め付ける。こうして、半導体チップ１１及び配線板
１２ａを収納した状態で組み合わされた金型２は、この
内部に、モールド樹脂１３を成形するための空洞Ａが形
成される。

【００３１】次に、同図（ｇ）に示すように、金型２を
略１５０℃まで加熱し、さらに、１７０℃〜１８０℃に
加熱された液状のエポキシ樹脂組成物やシリカ等からな
るモールド樹脂組成物１３ａを略２気圧の荷重によっ
て、注入口２１１から図示せぬ圧送ポンプを用いて圧入
する。このとき、モールド樹脂組成物３ａの空洞Ａへの
流入と共に、空気抜き用孔２１２，２１２から空洞Ａの
空気が排出される。そして、同図（ｈ）に示すように、
金型２の空洞Ａ内がモールド樹脂組成物１３ａによって
全て満たされたならば、モールド樹脂組成物１３ａの注
入を停止し、暫く放置した後、上記型締機構を解除して
金型２を分解し、封止された半導体チップ１１及び配線
板１２ａを取り出す。次に、同図（ｉ）に示すように、
各導電極１２３の先端部に球状の共晶半田を高粘度のフ
ラックスを介して搭載した後、半田をその融点以上まで
加熱することにより接着して各外部端子１２４を形成
し、半導体装置１を完成させる。

【００３２】このようにして製造されたこの例の半導体
装置１と補強板１４を用いない従来の半導体装置とにつ
いて、コプラナリティを測定したところ、従来の半導体
装置では、４０μｍ〜７０μｍであるのに対して、この
例の半導体装置１では、２０μｍ〜４０μｍであり、許
容限度である５０μｍ以内に確実に収まるまで改善され
ていることがわかった。

【００３３】上記構成によれば、モールド樹脂１３の裏
面側端面に、熱膨張率がモールド樹脂１３のそれよりも
小さく、ある程度剛性を有する補強板１４が取着されて
いるので、例えば、半導体チップ１１をモールド樹脂１
３によって封止する工程で、モールド樹脂１３の固化冷
却時に、モールド樹脂１３が固有の熱膨張率で収縮しよ
うとしても、補強板１４がこの収縮を抑えるため、半導
体装置１自体の反りを防ぐことができる。それ故、実装
する際に取付面側に対応する配線板１２の変形も抑えら
れ、コプラナリティを改善することができるので、例え
ば、配線板１２に取着された各外部端子１２４の先端の
所定の平面からの高さが不揃いとなって接着不良を起こ
してしまうのを未然に防ぐことができる。これにより、
歩留まりを一段と向上させ、より信頼性の高い半導体装
置を製造することができる。

【００３４】また、完成した半導体装置にレーザ等によ
って製造番号等の捺印を施す際に、金属板である補強板
１４に捺印することとなるので、モールド樹脂において
は変色の程度が極めて小さく、視認性が悪いのに比し
て、施された捺印の視認性を大幅に向上させることがで
きる。例えば、補強板１４の露出部分を酸化等によって
変色させた後に、レーザで捺印するようにすればよい。
また、補強板１４は強磁性体のコバール製であるので、
電磁石を用いて容易に半導体装置１を搬送することがで
きる。また、補強板１４は金属製板からなるので、この
補強板１４を接地電位に接続することによって、電磁波
に対するシールド性を向上させることができる。

【００３５】◇第２実施例図５は、この発明の第２実施例である半導体装置の構成
を概略示す断面図である。この第２実施例が上述の第１
実施例と大きく異なるところは、略完全平面状の補強板
１４（図１）に代えて、キャップ状の補強板３４を用い
てモールド樹脂１３の反りを防止するようにした点であ
る。図５に示すように、この例のキャップ状の補強板３
４は、周縁部が一方側に浅く湾曲して（この例では、湾
曲半径が略０．２ｍｍに設定）形成された周縁壁３４ａ
を有して構成され、同周縁壁３４ａをモールド樹脂１３
側に向け、かつ、モールド樹脂１３の半導体チップ１１
接着面に対向する面側に被せられる状態にモールド樹脂
１３に接着されている。これ以外は、第１実施例と略同
一の構成であるので、同図において、図１の構成部分と
対応する各部には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００３６】上記構成の半導体装置３も、第１実施例で
述べたと略同一の製造方法により製造される。製造され
たこの例の半導体装置３と補強板３４を用いない従来の
半導体装置とについて、コプラナリティを測定したとこ
ろ、従来の半導体装置では、４０μｍ〜７０μｍである
のに対して、この例の半導体装置３では、１５μｍ〜２
５μｍであり、第１実施例の場合よりも、一段と改善さ
れていることがわかった。

【００３７】この第２実施例の構成によれば、補強板３
４は、周縁壁３４２がモールド樹脂１３側へ向くように
配置されているので、モールド樹脂１３の反りを一段と
確実に抑え、上述した第１実施例において得られたコプ
ラナリティよりもさらに良好なコプラナリティを得るこ
とができる。それ故、さらに一段と、歩留まりを向上さ
せることができる。加えて、補強板３４がない場合と比
して、補強板３４のキャップ状の形状により、半導体装
置３と半導体チップ１１との外形寸法の差が大きい程、
モールド樹脂の変形を抑える効果をより大きくすること
ができる。

【００３８】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した
実施例では、補強板１４としてコバール製板の両面にニ
ッケル箔が接着されてなる薄板を用いたが、コバールに
代えて、例えば、４２合金等を用いても良い。また、モ
ールド樹脂としては、エポキシ系樹脂に限らず、例え
ば、シリコーン系樹脂やテフロン系樹脂であっても良
い。また、絶縁コート１１２は、ポリイミド樹脂の膜に
限らず、窒化シリコンや酸化シリコン等の膜であっても
良い。また、金型２に用いる金属は、構造用炭素鋼以外
にもクロムモリブデン鋼や炭素工具鋼等でも良い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、熱膨張率が、半導体チップを封止する熱硬化性
の樹脂のそれよりも小さい補強部材が、樹脂内又は樹脂
表面に付加されているので、例えば、半導体チップを熱
硬化性の樹脂によって封止する工程で、硬化した樹脂が
冷却する過程で、樹脂が固有の熱膨張率で収縮しようと
しても、上記補強部材がこの収縮を抑えるため、半導体
装置自体の反りを防ぐことができる。

【００４０】それ故、実装する際に取付面側に対応する
配線チップの変形も抑えられるので、例えば、配線チッ
プに取着された外部端子の先端の所定の平面からの高さ
が不揃いとなって電気的接続不良を起こしてしまうのを
未然に防ぐことができ、歩留まりが一段と向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である半導体装置の構成
を示す断面図である。

【図２】同半導体装置の製造方法を説明するための工程
説明図である。

【図３】同半導体装置の製造方法を説明するための工程
説明図である。

【図４】同半導体装置の製造方法を説明するための工程
説明図である。

【図５】この発明の第２実施例である半導体装置の構成
を示す断面図である。

【図６】従来技術を説明するための説明図である。

【図７】従来技術を説明するための説明図である。

【図８】従来技術を説明するための説明図である。

【図９】従来技術を説明するための説明図である。

【図１０】従来技術を説明するための説明図である。

【図１１】従来技術を説明するための説明図である。

【図１２】従来技術を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１，３半導体装置１１半導体チップ１１１電極パッド１２配線板（配線チップ）１３モールド樹脂（樹脂）１４，３４補強板（補強部材）２金型（型）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板の表面に集積回路が形成され
てなる半導体チップの集積回路形成面に、前記集積回路
と対応する所定の配線パターンを有する板状の配線チッ
プが重ねられ、かつ、前記半導体チップの前記集積回路
と前記配線チップの配線パターンとが相互に電気接続さ
れた状態で、前記半導体チップが熱硬化性の樹脂により
樹脂封止されて構成される半導体装置において、前記樹脂の反りを防止するために、熱膨張率が前記樹脂
のそれよりも小さい板状の補強部材が前記樹脂内又は樹
脂表面に付加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記樹脂は、前記補強部材と、前記半導
体チップとで挟まれた状態で成形されていることを特徴
とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】前記補強部材は、平板状チップの周縁部
が一方側に湾曲又は屈曲して周縁壁をなすキャップ状の
部材であり、前記周縁壁を前記樹脂側に向けた状態で、
前記樹脂に被せられていることを特徴とする請求項２記
載の半導体装置。
【請求項４】前記補強部材は、鉄−ニッケル−コバル
ト合金からなることを特徴とする請求項１，２又は３記
載の半導体装置。
【請求項５】請求項１，２，３又は４記載の半導体装
置を製造する方法であって、前記半導体チップの前記集積回路と前記配線チップの配
線パターンとが相互に電気接続状態となるように相互に
重ねられた状態の前記半導体チップ及び前記配線チップ
と、前記補強部材とを予め型内に装着した後、該型内に
溶融状態の熱硬化性樹脂組成物を注入固化して前記半導
体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
【請求項６】前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性エ
ポキシ樹脂組成物であることを特徴とする請求項５記載
の半導体装置の製造方法。