半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置（１），在电路基板（４）以倒装芯片安装半导体元件（２），用密封树脂（６）覆盖、密封半导体元件（２）。在密封树脂（６）的与半导体元件（２）的安装面相对的面形成凹部（７）。利用该凹部７的作用来降低半导体装置（１）的翘曲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将半导体元件以倒装芯片(flip chip)安装在电路基板的半导体装置。
技术介绍
近年来，在电气产品、特别是在便携式设备的领域中，希望半导体装置能够小型化和轻量化。因此，BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)或CSP (Chip SizePackage，芯片尺寸封装)使用了树脂制的电路基板。 在将半导体元件以倒装芯片安装在电路基板后，以保护半导体元件为目的，有时将电路基板的上表面进行树脂密封，以覆盖半导体元件。作为该树脂密封方法，有使用金属模进行注射成形从而密封的方法、或使用涂布机涂布树脂从而将电路基板的上表面进行树脂密封的方法。 然而，该密封的半导体装置在常温状态下会产生如电路基板的中央凹下那样的翘曲，在高温状态下会产生电路基板的中央凸起那样的翘曲。具有这样的较大翘曲的半导体装置的厚度会变厚。并且，在将该半导体装置安装在其他母板时，半导体装置与母板的电连接会产生不良。 在日本专利第3420748号中披露了对树脂密封的半导体装置的整个表面进行磨削的方法。图15A表示磨削之前的半导体装置。半导体元件2通过突起电极3利用倒装芯片方法与电路基板4接合。在半导体元件2与电路基板4之间配置底部填充树脂5，利用底部填充树脂5的收縮来维持接合。安装在电路基板4的半导体元件2被与底部填充树脂5不同的密封树脂6覆盖而密封。接下来，从半导体元件2的背面(图中上方)，通过背面磨削来磨削密封树脂6的整个表面，直到半导体元件2露出，从而如图15B所示，力图实现半导体装置1的轻薄化。 在日本专利特开2006-128488号中披露了一种方法，该方法如图16所示，对在电路基板4通过突起电极3以倒装芯片安装的半导体元件2的侧面，利用涂布机来涂布密封树脂6。
技术实现思路
然而，如图15A、图15B所示，若磨削半导体装置2的整个表面直到半导体元件2的背面露出，则由于半导体元件2的背面上和半导体元件2的周围的密封树脂6减少，因此无法解决半导体装置1的翘曲的问题。 更详细而言，半导体装置1在常温状态下会产生电路基板4的中央凸起那样的翘曲，在高温状态下会产生电路基板4的中央凹下那样的翘曲。因此，将半导体装置1安装在母板时会产生电连接不良。 另外，在利用涂布机对半导体元件2的侧面涂布密封树脂6的图16的情况下，涂布的密封树脂6的高度或宽度的形状不稳定，半导体装置1的翘曲量会有偏差。另外，由于用涂布机来涂布密封树脂6，因此生产节拍会变长。 本专利技术的目的在于提供一种可以保护半导体元件、并降低半导体装置的翘曲的。 本专利技术的半导体装置，在电路基板以倒装芯片安装半导体元件，用密封树脂来覆盖、密封所述半导体元件，其中，在所述密封树脂的与所述半导体元件的安装面相对的面形成凹部。 具体而言，其特征在于，所述半导体元件的上表面在所述凹部的底部露出。 另外，其特征在于，所述凹部由直线状的槽形成，所述槽的宽度小于所述半导体元件的宽度。 另外，所述凹部由在所述半导体元件的上表面的中心交叉的多条槽构成。另外，其特征在于，所述密封树脂的热膨胀系数大于所述电路基板的热膨胀系数，小于装入电路基板与半导体元件之间的底部填充树脂的热膨胀系数。 另外，其特征在于，所述密封树脂的玻化温度低于所述电路基板的玻化温度。 本专利技术的半导体装置的制造方法，在电路基板以倒装芯片安装多个半导体元件，用密封树脂来密封安装的所述多个半导体元件，利用切割装置切入切口来切开所述电路基板，使得至少包含1个所述半导体元件，其特征在于，在利用切割装置切入切口之前的工序中，在所述密封树脂的与所述半导体元件的安装面相对的面形成槽。 优选方案的特征在于，形成所述槽，使得所述槽的底面成为所述半导体元件的上表面。 另外，其特征在于，所述凹部由直线状的槽形成，所述槽的宽度形成得小于所述半导体元件的宽度。 另外，其特征在于，所述凹部由在所述半导体元件的上表面的中心交叉的多条槽形成。 另外，其特征在于，作为所述密封树脂，使用热膨胀系数大于所述电路基板的热膨胀系数、小于装入电路基板与半导体元件之间的底部填充树脂的热膨胀系数的树脂。 另外，其特征在于，作为所述密封树脂，使用玻化温度低于所述电路基板的玻化温度的树脂。 根据该结构，在覆盖半导体元件的密封树脂的表面，利用沿着与半导体元件的安装面相对的面而形成的凹部，可以稳定控制半导体装置的翘曲量，可以降低将半导体装置安装在其他基板时产生的接合不良。附图说明 图1A是放大本专利技术的实施方式1的半导体装置的外观立体图。 图1B是沿着图1A的A-AA线的剖视图。 图2是表示该实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。 图3A是该实施方式的倒装芯片安装工序的立体图。 图3B是该实施方式的密封树脂形成工序的立体图。 图3C是该实施方式的密封树脂凹部形成工序的立体图。 图3D是该实施方式的切割工序的立体图。 图3E是该实施方式的切出的半导体装置的立体图。 图4A是放大本专利技术的实施方式2的半导体装置的外观立体图。 图4B是沿着图4A的D_DD线的剖视图。 图5A是放大本专利技术的实施方式3的半导体装置的外观立体图。 图5B是沿着图5A的B-BB线的剖视图。 图6是本专利技术的实施方式6的半导体装置的剖视图。 图7A是放大本专利技术的实施方式7的半导体装置的外观立体图。 图7B是图7A的剖视图。 图8A是放大本专利技术的实施方式8的半导体装置的外观立体图。 图8B是图8A的剖视图。 图9A是放大本专利技术的实施方式9的半导体装置的外观立体图。 图9B是图9A的剖视图。 图10A是放大本专利技术的实施方式10的半导体装置的外观立体图。 图10B是图10A的剖视图。 图11是图7A的变形例的外观立体图。 图12是图8A的变形例的外观立体图。 图13是图7A的其他变形例的外观立体图。 图14是图8A的其他变形例的外观立体图。 图15A是以往的半导体装置的磨削前的剖视图。 图15B是该已有例的半导体装置的剖视图。 图16是其他已有例的半导体装置的剖视图。具体实施例方式下面，说明本专利技术的各实施方式。 另外，对起到同一作用的部分标注同一标记来进行说明。(实施方式1) 本实施方式1的半导体装置1如图1A和图IB所示。 半导体元件2通过突起电极3利用倒装芯片方法与树脂制的电路基板4接合。在半导体元件2与电路基板4之间包括底部填充树脂5，利用该底部填充树脂5来维持半导体元件2与电路基板4的接合。安装工序中的底部填充树脂5的形态可以是膜状的树脂，也可以是液态的树脂。 在底部填充树脂5是膜状的树脂时，在将半导体元件2进行倒装芯片安装前粘贴在电路基板4，通过底部填充树脂5将半导体元件2向电路基板4按压，进行热压接，从而在半导体元件2与电路基板4之间填充底部填充树脂5。 在底部填充树脂5是液态的树脂时，在将半导体元件2以倒装芯片安装在电路基板4之前，对电路基板4涂布底部填充树脂5，将半导体元件2向该底部填充树脂5按压，并热压接在电路基板4，在将半导体元件2以倒装芯片安装在电路基板4之后，从半导体元件2的侧面将底部填充树脂5流入半导体元件2与电路基板4之间后，使底部填充树脂5热固化。 这样若完成向电路基板4倒装芯片安装半导体元件2，则接下来用密封树脂6密封电路基板4的装载半导体元件2的面，以覆盖半导体元件2。在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置（１），在电路基板（４）上以倒装芯片方式安装半导体元件（２），用密封树脂（６）来覆盖、密封所述半导体元件（２），所述半导体装置（１）的特征在于，在所述密封树脂（６）的与所述半导体元件（２）的安装面相对的面上形成有凹部（７）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水一路，户村善广，小野正浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]