4268 7 0 A7 B7 五、發明說明（1 ) 技術領域 本發明關於半導體裝置及其製造方法*特別關於搭載 有半導體晶片之封裝基板介由焊錫突起實裝於印刷配線基 板之B G A ( Ball Grid Array，球柵陣列）型半導體裝置 之有效技術。 背景技術 在搭載有半導體晶片之封裝基板之一面安裝焊錫突起 ，介由該焊錫突起將封裝基板實裝於印刷配線基板之 BGA，和從封裝側面拉出引線之QFP ( Quad RIat Package )或 S Ο P ( Small Outline Package )等比較，多 腳化容易，且實裝面積小，爲其優點。 上述B GA有各種提案之構造，特別是較適合攜帶資 訊機器、數位照相機、筆記型電腦等小型輕量電子機器實 裝之BGA，以絕緣粘帶構成封裝基板之TCP ( Tape Carrier Package )方式之BGA (粘帶BGA)爲公知者。 此種粘帶BGA中，有例如特開平7_3 2 1 2 4 8號公 報、特開平68 — 88 243號公報、特開平8_ 1 1 1433號公報等之記載。 又，本發明人開發以下構造之BGA(特別是突起之 節矩狹小化之細節矩化BGA)。此BGA’係在單面形 成有銅箔構成之多數引線的樹脂製配線基板之中央部形成 捲帶B G A並將半導體晶片配置於此，該半導體晶片及引 線之一部介由A u之突起電極作電連接之同時，將半導體 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公« ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----— II 訂-----1--1-^. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經濟部智慧財產局WT工消费合作钍印製 42687 Ο A7 B7 五、發明說明（2 ) 晶片主面以接合樹脂封裝》引線之另端延伸至配線基板周 邊部形成島部，於此連接焊錫突起作爲B GA之外部連接 端子。 又，在上述B GA組立工程，爲確實將焊錫突起定位 於島部，在配線基板之周邊部之焊錫突起接合面及相反側 面以四角框狀金屬框爲補強材藉接著劑粘貼，藉該金屬框 防止配線基板之周邊部彎曲》 但是，上述BGA使用之金靥框，係將C u等薄金靥 板以冲床冲壓再於單面塗布接著劑，再於其表面粘貼接著 劑保護用覆蓋粘帶，其材料貴，爲B GA製造成本上昇之 主因。又|於配線基板粘貼金屬框之作業爲必要，BGA 之製程增加，金屬框之粘貼作業時，接著劑保護用之薄覆 蓋粘帶之剝離作業，非機器手難以順利處理，自動化導致 成本降低困難。 本發明目的在於提供降低BGA (捲帶BGA，細節 矩BGA等）之製造成本的技術。 本發明另一目的在於提供提昇BGA (捲帶BGA， 細節矩BGA)信賴性之技術。 發明之揭示 本發明之代表性者之槪要簡單說明如下。 _本發明之半導體裝置，係具有：半導體晶片；包圍上 述半導體晶片設置之配線基板：形成於上述配線基板，一 端部與上述半導體晶片作電連接之多數引線：被覆上述半 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- II------I--- ' 1------訂--------線 r {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 426870 ___B7___ 五、發明說明（3 ) 導體晶片之封裝樹脂；沿上述配線基板之一面周邊部配置 ’與上述引線之另一端部電連接之多數突起；及沿上述配 線基板之另一面周邊部設置，挾持上述配線基板，與上述 多數突起呈對向配置之樹脂製補強框。 又，本發明之半導體裝置，係具有：半導體晶片：包 圍上述半導體晶片設置之配線基板；形成於上述配線基板 ，一端部與上述半導體晶片作電連接之多數引線：被覆上 述半導體晶片之封裝樹脂；沿上述配線基板之一面周邊部 設置之補強框：及配置於上述補強框所形成多數個凹溝之 內部，與上述引線之另一端部作電連接的多數個突.起。 又，本發明之半導體裝置，係具有：半導體晶片：包 圍上述半導體晶片設置之配線基板：形成於上述配線基板 ，一端部與上述半導體晶片作電連接之多數引線：被覆上 述半導體晶片之封裝樹脂；沿上述配線基板之一面周邊部 配置，與上述引線之另一端部電連接之多數突起；及沿上 述配線基板之另一面周邊部設置，挾持上述配線基板，與 上述多數突起呈對向配置之樹脂製補強框：而且，上述半 導體晶片，其背面係從上述封裝樹脂露出。 又，本發明之半導體裝置之製造方法，係包含以下工 程： (a )在具備有一端部朝元件孔內側延伸，另一部分 形成有連接突起用之島部的多數引線之粘帶基材之上述元 件孔配置半導體晶片，將上述半導體晶片及引線之一端部 作電連接的工程： 本纸張尺度適用中國S家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 - * - * — — — [ — — — — I! β· — — !----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 42687 0 Α7 Β7 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之;1意事項再填寫本頁) (b )令被覆上述半導體晶片之封裝樹脂，及沿上述 配線基板之一面之周邊部設置之補強框藉由模塑傳遞法予 以形成的工程； (c )在上述多數引線之島部連接突起，挾持上述配 線基板使上述突起及補強框呈對向配置的工程；及 (d)除去上述粘帶基材之不要部分的工程》 依上述本發明，在配線基板設高價金屬框之工程不必 要，可降低材料原價及製程數，可提供低成本BGA。又 ，以模塑傳遞法樹脂封裝半導體晶片，可提供信賴性高之 B G A。 — 實施發明之最佳形態 以下，依圖面說明本發明之實施形態。又，說明之全 圖中具同一機能者附加同一符號，並省略其說明。 實施形態1 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 圖1爲本實施形態之捲帶BGA (細節矩BGA)之 斜視圖。圖2爲該捲帶B GA之實裝面（焊錫突起安裝面 )之斜視圖，圖3爲該捲帶BGA之斷面圖。 本實施形態之捲帶BGA 係由：單面形成有銅 箔配線構成之多數引線1之聚醯亞胺系樹脂形成之配線基 板2:配置於該配線基板2之元件孔的半導體晶片3;被 覆該半導體晶片3的封裝樹脂4;沿配線基板2之周邊部 設置之四角框狀補強框5;及沿配線基板2之周邊部安裝 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4规格（210*297公« ) Α7 42687 Ο ____Β7___ 五、發明說明（5 ) 之多數焊錫突起6構成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成有微電腦（AS I C等LS I之半導體晶片3， 係介由沿其主面周邊部置之A u突起電極7電連接引線1 之一端部（內引線部1A) «引線1之另端部，延伸至設 於配線基板2周邊部之補強框5之下部，於此領域與焊錫 突起作電連接。除去接合焊錫突起6之引線1之另端部（ 島部1 B )以外之配線基板2之單面，係被覆焊錫阻劑以 保護引線1。 配線基板2之周邊部，即設於焊錫突起6安裝領域之 補強框5係作爲，確保配線基板2之周邊部之平坦胜，在 後述焊錫突起6之安裝工程使焊錫突起6確實接合於島部 1 B的功能。該補強框5 ’保以模塑傳遞法成形之合成樹 脂構成。 使半導體晶片3保護於外部環境之封裝樹脂4 *和上 述補強框5同樣以模塑傳遞法成形之合成樹脂構.成，被覆 半導體晶片3之全面。如圖1所示，封裝樹脂4，於其4 角，係和補強框5連結，與補強框5—體成形。 經濟部智慧財1局貝工消費合作社印製 上述捲帶B GA之各部材料、尺寸之一例如下，半導 體晶片3由單晶矽構成，尺寸爲7 . 6mmx7 . 6mm ，厚Ο . 4mm。聚醯亞胺系樹脂形成之配線基板2之尺 寸爲 1 5mmx 1 5mm，厚爲 〇 . 07 5mm。引線 1 ，係由對粘貼於配線基板2 —面之厚0 . 〇 1 8mm之電 解銅箔（或壓延銅箔）蝕刻形成之銅箔配線構成，其兩端 部（內引線部1A及島部1 B)之表面，施予Au/N i 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 426870 A7 B7 五、發明說明（6 ) 之電鍍》 <諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 封裝半導體晶片3之封裝樹脂4及與其一體成形之補 強框5，係由塡充矽塡充物之環氧系樹脂形成。封裝樹脂 4 之尺寸爲 14 . 6mmxl4 . 6mm，厚 0 . 655 mm。補強框5 '僅形成於配線基板2之單面，厚爲 0 . 3 5 5mm。引線1之島部1 B所接合焊錫突起7係 由Sn(63%)/Pb (37%)合金形成，直徑爲 0 . 3mm，節矩爲 〇 . 5mm。 以下，以圖4〜圖1 1說明上述構成之捲帶BGA之 製造方法。 ， 製造捲帶B GA時，首先，準備如圖4所示之，單面 形成有銅箔配線之引線1且形成有貫通孔的粘帶基材2 A ，及圖5所示之|在元件形成面周邊部形成有A u突起電 極7的半導體晶片3。 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 上述捲帶基材2 A，爲一端捲繞於捲軸之寬3 5mm 之長尺粘帶，圖4僅示出1個B GA分之領域。在該捲帶 基材2 A之1個B GA分領域之中央部，形成配置半導體 晶片3之略正方形元件孔8，引線1之各1端部（內引線 部1 A )朝元件孔8內側延伸》又，引線1之中途部，形 成後述工程之焊錫突起6連接用島部1 Β。該島部1 Β， 係沿元件孔8之各邊呈2列配置。於島部1 Β之更外側之 捲帶基材2 A，形成長方形開孔9狀如包圍島部1 Β。該 開孔9，係爲使捲帶基材2A之冲孔作業容易者，內側之 捲帶基材2 A構成B GA之配線基板2。 -9 - 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 42687 A7 B7 五、發明說明f ) 另一方面，突起電極7之安裝於半導體晶片3，係以 導線接合裝置進行球狀接合。 之後，如圖6所示，在捲帶基材2A之元件孔8定位 半導體晶片3 *將突起電極7與對應之引線1作電連接。 突起電極7與引線1之連接，係如圖7所示，在接合平台 1 0上呈水平載置之半導體晶片3之突起電極7上使引線 1之內引線部1 A重合，由上將5 0 0 °C左右加熱之接合 工程1 1壓著約1秒，使全突起電極7與對應之內引線部 1 A同時連接。 其次|將上述捲帶基材2.A接著於圖8之塑模-，於半 導體晶片3定位之模穴1 2內部注入樹脂。如圖示般，該 塑模係由上模13A及下模13B構成。於上模13A之 —部分設突起部1 4，注入模穴1 2之樹脂•該突起部 1 4之內側部分成爲封裝半導體晶片3之封裝樹脂4，外 側部分成爲補強框5 »又，藉由在上模1 3A之一部分設 突起部14，則接近半導體晶片3之領域之捲帶基材2 A 爲突起部1 4及下模1 3 B挾持而確實固定。如此，於模 穴1 2內部注入樹脂時，半導體晶片3不易搖動，半導體 晶片3之位置偏移引起之成形不良率可降低。 又，上述塑模，係分別於上模1 3A及下模1 3 B設 樹脂注入口 1 5。如此，則在半導體晶片3之主面側及背 面側，樹脂可均勻流入，故樹脂之流入不均引起之成形不 良可降低。 圖9爲使用上述塑模之模塑傳遞法成形有樹脂4及補 本紙張反度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注帝？事項再填寫本頁) 裝— II幻------線 I . 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 426870 A7 B7 五、發明說明（6 ) 強框5之捲帶基材2A (上面側.）之平面圖，圖1 〇爲捲 帶基材2A (實裝面側）之平面圖 (請先Μ讀背面之沈意事項再填寫本頁) 接著，於上述捲帶基材2 A之島部1 B連接焊錫突起 6。將焊錫突起6接於島部1B時，事先使用圖1 1之吸 引器1 6將成形爲球狀之焊錫突起6真空吸引，於此狀態 下將焊錫突起6浸漬於助焊劑槽（未圖示）於其表面塗布 助焊劑後，利用助焊劑之粘著力使焊錫突起6暫粘著於島 部1 B。本實施形態中，在形成有島部1 B之領域之捲帶 基材2A設補強框5，該領域之捲帶基材2A之彎曲、變 形可防止，平坦度可提昇。因此，即使多數焊錫突_起6同 時押接於對應之島部1 B時，所有焊錫突起6均可確實密 接於島部1 B。 之後，對焊錫突起6加熱，過焊錫爐使固著於島部 1 B後，使用中性洗淨等除去捲帶基材2 A表面殘留之助 焊劑殘渣，最後將捲帶基材2 A冲斷成晶片單位，完成上 述圖1〜圖3之捲帶BGA。如此製得之捲帶BGA，被 施予預燒檢測以篩選出良品、不良品後，捆包、出廠。 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 圖1 2爲上述捲帶BGA及其他面實裝型封裝（例如 QFP等）被實裝之印刷配線基板1 8之平面圖。捲帶 BGA及QFP，係將捲帶BGA之焊錫突起6及QFP 之引線表面塗布之焊糊（焊錫電鍍）於加熱爐內回流，予 以同時安裝， 如上述，依模塑傳遞法將保護半導體晶片3之封裝樹 脂4 |及確保配線基板2周邊部之平坦性用之補強框5同 -Π - 本紙張尺專適用中國國家標準（CNS>A4規格<210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 42687 0 ^ Α7 ___ Β7______ 五、發明說明（？) 時成形之本實施形態，和在樹脂基板周邊部接著金屬框後 ，以接合樹脂封裝半導體晶片之場合比較，可減少製程， 且以較金靨框便宜之模塑樹脂形成補強框，可降低材料原 價，故可便宜製造捲帶B GA。 又，依以較接合樹脂具更隹耐濕性之模塑樹脂全面封 裝半導體晶片之本實施形態，可提昇捲帶BGA之信賴性 賓施形態2 圖1 3爲本實施形態之捲帶BGA之斜視圖，.圖1 4 爲該捲帶BGA之斷面圖。 如圖所示，本實施形態之捲帶B GA，爲半導體晶片 3之背面從封裝樹脂4露出之構造》此種構造，對於降低 搭載有消費電力大之半導體晶片3之捲帶B GA之熱電阻 特別有效。又，如圖1 5所示，在半導體晶片3之露出面 使用接著劑1 7以接合金屬製散熱風扇1 9，則可更降低 捲帶BGA之熱阻抗。 製造半導體晶片3之背面從封裝樹脂4露出之上述捲 帶B GA時，首先，準備和上述實施形態1之圖8之塑模 比較具較淺模穴之塑模，使半導體晶片3之背面接觸該塑 模之上模般將捲帶基材2 Α裝著之狀態下，將樹脂注入模 穴，以形成封裝樹脂4即可。 實施形態3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^-------------—------^ I <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 4268 7〇 A7 _________ B7 五、發明說明（10 ) 圖1 6爲本實施形態之捲帶BGA之斜視圖，圖1 7 爲該捲帶B G A之斷面圖* <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
如圖示’在該捲帶B GA之補強框5及其下部之配線 基板2 ’設貫通其上下面且達引線1之島部i 8之多數貫 通孔2 0 ’於貫通孔2 0內部埋入導電材2 1 »導電材 21 ’以較連接於島部1B之焊錫突起6爲高融點之焊錫 或導電糊形成，藉網版刷或具多點噴嘴之噴注器塡充於貫 通孔內部。於補強框5形成貫通孔20時，如圖18所示 ’使用在上模1 3 A之一部分設多數腳位2 2之塑模成形 補強框5。 I 將捲帶BGA設爲上述構造，則如圖1 9所示，令多 數捲帶B G A相對於基板實裝面及垂直方向重疊，介由焊 錫突起6及導電材2 1，使共用之接.腳作電連接之多晶片 模組可容易實現。此場合下，半導體晶片3可使用形成有 DRAM等記憶體LSI者。 實施形態4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 圊2 0爲本實施形態之捲帶B GA之斷面圖。如圖示 ，此捲帶BGA，係於配線基板2之下面側設補強框5。 於補強框5所形成之凹溝2 3之內部配置焊錫突起6之構 造。於補強框5之形成凹溝23時，如圖21所示，於下 模1 3 B之一部分使用設有多數突起部2 4之塑模成形補 強框5。 令捲帶B GA設爲上述構造*則如圖2 2所示，使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公：Ϊ ) 42687 Ο Α7 ________Β7 五、發明說明（11 ) 吸引器1 6將焊錫6暫粘著於島部1 B時，凹溝2 3作爲 焊錫突起6之定位導引功能，故焊錫突起6之粘著可容易 。快速進行。此場合下，補強框5亦作爲防止形成有島部 1 B之領域之捲帶基材2 A之彎曲或變形之功能。 以上，依實施形態說明本發明，但本發明並不限於上 述實施形態，在不脫離其要旨之範圍內可作各種變更。 例如，如圖2 3所示，封裝樹脂4及補強框5分離成 形亦可。此場合下，有必要在成形封裝樹脂4之塑模之模 穴（1 2 )及成形補強框5之上模（1 3 A )之一部分分 別設直接供給樹脂之注入口。 - 產業上之可利用性 ， 半導體晶片封裝用之封裝樹脂及配線基板之彎曲1變 形防止用之補強框以模塑傳遞法同時樹脂成形之本發明之 捲帶B GA，其製造成本低，信賴性高，可廣泛適用於攜 帶資訊機器、數位照相機、筆記型電腦等小型輕量電子機 器之實裝》 圖面之簡單說明 圖1:本發明實施形態1之半導體裝置之斜視圖。 圖2:本發明實施形態1之半導體裝置之斜視圖。 圖3:本發明實施形態1之半導體裝置之斜視圖。 圖4:本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 捲帶基材之平面圖。 本纸張尺度適用中國Θ家標準（CNS)A4規格（210 X 297公* > <請先IW讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·！ I--—訂------_線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 42687 0 Α7 _ Β7 五、發明說明（12 ) 圖5:本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 捲帶基材之斜視圖。 圖6:本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 捲帶基材之平面圖。 圖7:本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 槪略斷面圖。 圖8:本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 槪略斷面圖》 圖9 :本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法之 平面圖。 , 圖1 0 :本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法 之平面圖6 圖1 1 :本發明實施形態1之半導體裝置之製造方法 之槪略斷面圖。 圖1 2 :實裝有本發明實施形態1之半導體裝置之印 刷配線基板之平面圈。 圖1 3 :本發明實施形態2之半導體裝置之斜視圖。 圖1 4 :本發明實施形態2之半導體裝置之斷面圖。 圖15 :本發明實施形態2之半導體裝置之斷視圖。 圖1 6 :本發明實施形態3之半導體裝置之斜視圖》 圖17:本發明實施形態3之半導體裝置之斷面圖。 圖1 8 :本發明實嬅形態3之半導體裝置之製造方法 之槪略斷面圖。 圖1 9 :使用本發明實施形態3之半導體裝置之多晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·! —訂·！一1·線 經濟部智慧財產局8工消费合作社印製 -T5- 4268 A7 B7 五、發明說明（13 ) 片模組之斷面圖。 圖2 0 :本發明實施形態4之半導體裝置之斷面圖。 圖21:本發明實施形態4之半導體裝置之製造方法 之槪略斷面圖* 圖2 2 :本發明實施形態4之半導體裝置之製造方法 之槪略斷面圖。 圖2 3 :本發明另一實施形態之半導體裝置之斜視圖 經濟部智慧財產局8工消费合作社印製 主要元件對照表 1 引線 2 配線基板 3 半導體晶片 4 封裝樹脂 5 補強框 6 焊錫突起 7 突起電極 8 元件孔 10 接合平台 11 接合工具 12 模穴 1 3 A 上模 1 3 B 下模 14 突起部 ---------—裝--------訂··—^-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公* ) -lb- 4268 7 Ο Α7 B7 五、發明說明（14 ) 15 注入口 16 吸引器 17 接著劑 18 印刷配線基板 19 散熱風扇 1 A 內引線部 1 B 島部 2 A 捲帶基材 I I I — 111 — — — ! . I —lit — — « — — In — —— f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ΤΤΓΤ