JPH10144825A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH10144825A
JPH10144825A JP8303189A JP30318996A JPH10144825A JP H10144825 A JPH10144825 A JP H10144825A JP 8303189 A JP8303189 A JP 8303189A JP 30318996 A JP30318996 A JP 30318996A JP H10144825 A JPH10144825 A JP H10144825A
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resin
conductive bump
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semiconductor element
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JP8303189A
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Satoyuki Ando
智行 安藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性の高い半導体装置、および半導体装置
を歩留まりよく製造できる製造方法の提供。 【解決手段】 半導体装置の発明は、一主面に電極6aが
設けられた半導体素子6と、前記各電極6a面に接続配置
された導電性バンプ7と、前記導電性バンプ7が設けら
れた領域を充填し、かつ導電性バンプ7先端面を被覆す
る樹脂層8とを有することを特徴とする。また、製造方
法の発明は、半導体素子6の電極6a面に導電性バンプ7
を設ける工程と、前記導電性バンプ7を設けた面を流動
性樹脂10中に浸漬し、導電性バンプ7領域に樹脂10を充
填・付着させる工程と、前記充填・付着させた樹脂10を
硬化させる工程とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂封止型の半導体
装置およびその製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】電子回路機構のコンパクト化などを目指
し、図5に要部構成を断面的に示すような樹脂封止型の
半導体装置が開発されている。すなわち、インナーリー
ド1aおよびダイパッド1bを有するリードフレーム1と、
前記リードフレーム1のダイパッド1bに接着剤層2を介
してマウントされた半導体素子3と、前記半導体素子3
の一主面に配設された電極3aおよびインナーリード1aを
対応させて接続するボンディングワイヤ4と、前記ボン
ディングワイヤ4を含めて半導体素子3を被覆・封止す
るモールド樹脂層5を有する半導体装置が知られてい
る。
【0003】また、この種の樹脂封止型半導体装置は、
たとえば図6に示すフローチャートのような手順で、組
み立て・製造している。先ず、一主面に所要の電極3aを
設けた半導体素子3をウエハーからダイシング分離した
後、予め用意しておいた所定のリードフレーム1のダイ
パッド1b上に、接着剤層2を介してマウントする。
【0004】次いで、マウントした半導体素子3の電極
群と、リードフレーム1の対応するインナーリード1bと
をワイヤボンディングし、電気的に接続する。その後、
モールド用金型に装着し、トランスファーモールド成型
機にセットして、前記ボンディングワイヤ4およびイン
ナーリード1bの一部を含めて、マウントした半導体素子
3領域を樹脂モールドする。この樹脂モールド品につい
て、モールド樹脂層5に生じたバリを除去し、リードフ
レーム1に外装メッキなどを施してから、マーク付けす
ることにより封止型半導体装置を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の半
導体装置は、外部環境からの保護および薄型化など容易
に図られ、また、取扱も容易であるという利点を有する
が、一方では、コンパクト化の点が十分でなく、かつ製
造工程が煩雑であるという問題がある。先ず、構造的な
面では、リードフレーム1にマウントし、かつインナー
リード1aを外周方向に延出させているため、必然的に、
平面的な広がりが大きくなり、コンパクト化が阻害され
る。
【0006】次に、製造・組み立て工程では、工程数が
多く煩雑で、生産性が低くいだけでなく、工程ごとに専
用の装置、さらに、品種ごとに専用の金型などを必要と
するため、製造コストも大幅にアップするという問題が
ある。特に、多工程およびその煩雑性は、製品の信頼性
もしくは歩留まりなどを損なう要因となるので、製造面
では由々しいことである。
【0007】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、薄型・コンパクトで、信頼性の高い半導体装置、お
よびこのような半導体装置を歩留まりよく製造できる製
造方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、一主
面に電極が設けられた半導体素子と、前記各電極面に接
続配置された導電性バンプと、前記導電性バンプが設け
られた領域を充填し、かつ導電性バンプ先端面を被覆す
る樹脂層とを有することを特徴とする半導体装置であ
る。
【0009】請求項2の発明は、半導体素子の電極面に
導電性バンプを設ける工程と、前記導電性バンプを設け
た面を流動性樹脂中に浸漬し、導電性バンプ領域に樹脂
を充填・付着させる工程と、前記充填・付着させた樹脂
を硬化させる工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法である。
【0010】請求項3の発明は、半導体素子の電極面に
導電性バンプを設ける工程と、前記導電性バンプを設け
た面を流動性樹脂中に浸漬し、導電性バンプ領域に樹脂
を充填・付着させる工程と、前記充填・付着させた樹脂
を硬化させた後、導電性バンプの先端面側を平坦面化加
工し、導電性バンプの先端部を露出させる工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【0011】請求項4の発明は、請求項2もしくは請求
項3記載の半導体装置の製造方法において、流動性樹脂
中に半導体素子を浸漬するとき、半導体素子の裏面側を
吸着パッドで保持することを特徴とする。
【0012】請求項1の発明では、半導体装置の構成に
おいて、半導体素子の電極面上に導電性バンプを設け、
この導電性バンプを埋め込む形に樹脂を充填・被覆させ
る構成を骨子としている。そして、前記封止用樹脂の充
填・被覆によって、半導体素子の電極面から導出させた
導電性バンプ先端部を外部環境から保護し、さらに、そ
れら導電性バンプ間の絶縁・隔離を容易に確保する一
方、取扱易く、かつ薄型・コンパクト化などが図られ
る。
【0013】請求項2の発明では、ディップ法によって
導電性バンプを設けた領域が樹脂で充填・付着され、か
つ硬化によってモールド封止することを骨子としてい
る。このような手段を採ることによって、薄型・コンパ
クトで、導電性バンプの防錆などが行われ、保存可能で
取扱易いモールド封止型の半導体装置が量産的、かつ歩
留まりよく提供される。
【0014】請求項3の発明では、ディップ法によって
導電性バンプを設けた領域が樹脂で充填・付着され、硬
化によってモールド封止した後、導電性バンプ側を平坦
面化させることを骨子としている。このような手段を採
ることによって、薄型・コンパクトで、信頼性の高い実
装が可能なモールド封止型の半導体装置が歩留まりよく
提供される。
【0015】請求項4の発明では、前記請求項2もしく
は請求項3の半導体装置の製造方法が、より容易に達成
される。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明において、半導体素子は、
一主面の周辺部もしくは全面に、多くの電極(接続端
子)が導出された IC 素子であり、その形状・大きさな
どは限定されない。また、前記電極面上に設けられた導
電性バンプは、たとえばInBi半田、InSn半田、InBiSn半
田もしくはAuなどを素材として形成され、その形状も円
柱状、鼓状、球状もしくは楕円状のいずれでもよい。
【0017】本発明において、半導体素子の導電性バン
プが設けられた領域を充填・付着する流動性樹脂として
は、室温もしくは加熱された状態で流動性を呈する熱硬
化性樹脂、たとえばエポキシ樹脂類、ポリイミド樹脂類
などが挙げられる。そして、流動性樹脂中に浸漬し、導
電性バンプ領域を充填・付着したときもしくは充填・被
覆したとき、半導体素子主面の周辺部にのみに導電性バ
ンプが設けられている場合は中央部が凹状に、また、半
導体素子主面の全面に導電性バンプが設けられている場
合は平坦状をそれぞれ採ることになる。しかし、いずれ
の場合も、導電性バンプが設けられた領域は、ほぼ一様
の高さの樹脂層によって充填・被覆され、各導電性バン
プは外部雰囲気から遮断されながら、導電性バンプ同士
の絶縁なども行われる。
【0018】次に、図1,図2 (a), (b),図3および
図4を参照して実施例を説明する。図1は半導体装置の
要部構成を断面的に示したものである。図1において、
6は一主面に電極6aが設けられた半導体素子、7は前記
半導体素子6の各電極6a面に接続配置された導電性バン
プ、8は前記導電性バンプ7が設けられた領域を充填
し、かつ導電性バンプ8先端面を被覆する樹脂層であ
る。ここで、半導体素子6はICチップ、導電性バンプ7
はInSn半田製の鼓形、樹脂層8はエポキシ樹脂で形成さ
れている。
【0019】この半導体装置の構成では、半導体素子6
の電極6aおよび導電性バンプ7が樹脂層8によって互に
隔絶し、かつ導電性バンプ7の先端部が樹脂層8で被覆
されているため、導電性バンプ7の酸化など防止され
る。そして、使用に先立って、導電性バンプ7領域を充
填・被覆する樹脂層8面をラッピングし、導電性バンプ
7の清浄面を露出させて接合することにより、電気的に
信頼性の高い接続・実装を行うことができる。
【0020】図2 (a), (b)は、半導体装置の製造方法
の実施態様を模式的に示し、また、図3は実施手順を示
すフローチャート図である。先ず、図2 (a)に平面的に
示すように、所要の半導体素子(たとえばICチップ)6
の電極6a面に導電性バンプ7を設ける。次いで、図2
(b)に断面的に示すように、半導体素子6を、その裏面
側で吸着パッド9で保持し、前記導電性バンプ7を設け
た面を流動性樹脂(たとえばエポキシ樹脂)10中に浸漬
する。なお、図2 (b)において、11は浸漬用の流動性樹
脂を収容する容器を示す。
【0021】この選択的な浸漬処理によって、導電性バ
ンプ7を設けた領域に樹脂を充填・付着させた後、流動
性樹脂10中から引上げ、充填・付着させた樹脂を乾燥・
加熱硬化させることにより、図1に図示したような構成
の半導体装置が製造され、その後、半導体装置にマーク
付けし、梱包、出荷される。そして、ユーザーが使用す
るとき、すなわち配線基板などに実装する段階で、導電
性バンプ7先端側の樹脂層8をラッピング除去し、導電
性バンプ7先端を露出させる。
【0022】つまり、一般的には、使用する段階まで導
電性バンプ7は全体的に樹脂層8で被覆され、酸化層の
形成もしくは生成が防止されている。したがって、酸化
膜の除去など煩雑な処理を要せずに、信頼性の高い半田
付け接合を確実に形成することができる。
【0023】図4 (a), (b)は、他の半導体装置の製造
方法の実施態様を模式的に示すものである。この例で
は、一主面の周辺部に電極6aが配置され、この電極6a面
に導電性バンプ7を設けたICチップ6を対象としてい
る。そして、この実施例の場合は、図4 (a)に平面的に
示すように、導電性バンプ7を設けた領域が周辺部のみ
であるため、樹脂層8を充填・被覆した構成では、図4
(b)に、図4 (a)の A-A線に沿った断面を示すごとく、
導電性バンプ7が存在しない中央部領域が凹面化してお
り、かつこの領域は薄い樹脂層8で被覆されている。な
お、この場合の製造手順は、図3に示すフローチャート
に準ずるので、説明を省略する。
【0024】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変
形を採ることができる。たとえば流動性樹脂中に、導電
性バンプを設けた領域を浸漬するときの半導体素子の保
持は、吸着パッド以外の他の手段で行うことができる。
【0025】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、封止用樹脂の
充填・被覆によって、導電性バンプ先端部が外部環境か
ら保護され、かつ導電性バンプ同士の絶縁・隔離も確保
されている。すなわち、配線基板などへの実装に当たっ
て、ラッピングによって清浄な導電性バンプ面を露出さ
せ、所要の接続を容易に行うことができるので、取扱い
易いだけでなく、信頼性の高い電気的な接続が可能とな
って、実装回路装置の歩留まりなどに大きく寄与する。
【0026】請求項2ないし4の発明によれば、配線基
板などへの実装に当たって、ラッピングによって清浄な
導電性バンプ面を露出させ、所要の接続を容易に行うこ
とができる信頼性の高い電気的な接続が可能な半導体装
置を歩留まりよく提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の半導体装置の要部構成を示す断面図。
【図2】実施例の半導体装置の製造工程の態様を模式的
に示すもので、 (a)は導電性バンプを設けた半導体素子
の平面図、 (b)は流動性樹脂中に導電性バンプ付け半導
体素子を浸漬した状態を示す断面図。
【図3】実施例の半導体装置の製造工程手順を示すフロ
ーチャート図。
【図4】他の実施例の半導体装置の製造工程の態様を模
式的に示すもので、 (a)は導電性バンプを設けた半導体
素子の平面図、 (b)は流動性樹脂を導電性バンプ領域に
充填・被覆した状態を示す断面図。
【図5】従来の半導体装置の構成例を示す断面図。
【図6】従来の半導体装置の製造工程手順を示すフロー
チャート図。
【符号の説明】
6……半導体素子 6a……電極 7……導電性バンプ 8……充填・被覆樹脂層 9……吸着パッド 10……流動性樹脂 11……樹脂用容器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一主面に電極が設けられた半導体素子
    と、 前記各電極面に接続配置された導電性バンプと、 前記導電性バンプが設けられた領域を充填し、かつ導電
    性バンプ先端面を被覆する樹脂層と、を有することを特
    徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体素子の電極面に導電性バンプを設
    ける工程と、 前記導電性バンプを設けた面を流動性樹脂中に浸漬し、
    導電性バンプ領域に樹脂を充填・付着させる工程と、 前記充填・付着させた樹脂を硬化させる工程とを有する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体素子の電極面に導電性バンプを設
    ける工程と、 前記導電性バンプを設けた面を流動性樹脂中に浸漬し、
    導電性バンプ領域に樹脂を充填・付着させる工程と、 前記充填・付着させた樹脂を硬化させた後、導電性バン
    プの先端面側を平坦面化加工し、導電性バンプの先端部
    を露出させる工程とを有することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  4. 【請求項4】 流動性樹脂中に半導体素子を浸漬すると
    き、半導体素子の裏面側を吸着パッドで保持することを
    特徴とする請求項2もしくは請求項3記載の半導体装置
    の製造方法。
JP8303189A 1996-11-14 1996-11-14 半導体装置およびその製造方法 Withdrawn JPH10144825A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041386A1 (fr) * 2000-11-15 2002-05-23 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Procédé de revêtement de pièces électroniques

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041386A1 (fr) * 2000-11-15 2002-05-23 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Procédé de revêtement de pièces électroniques

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Effective date: 20040203