JPH10163250A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置および半導体装置の製造方法Info
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- JPH10163250A JPH10163250A JP8323202A JP32320296A JPH10163250A JP H10163250 A JPH10163250 A JP H10163250A JP 8323202 A JP8323202 A JP 8323202A JP 32320296 A JP32320296 A JP 32320296A JP H10163250 A JPH10163250 A JP H10163250A
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- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】BGA型の半導体装置に関し、実装が容易で且
つ端子数(リード数)の多い半導体装置を得ることを目
的とする。また、温度変化による半導体装置の変形を押
さえることのできる半導体装置を得ることを目的とす
る。 【解決手段】半導体素子1を搭載した基板3は、樹脂封
止工程において、金型7および8により上下より挟み込
まれる。この際、金型7および金型8には、外部電極4
aと対応する位置に突起7aおよび8aが形成されてい
る。この突起7a、8aにより上下から挟み込まれてい
るため、樹脂5注入時に外部電極4a上には樹脂が覆う
事が無い。樹脂5は樹脂注入口9より注入され、所定の
温度と時間により加熱硬化される。次に金型7および8
を取り去ると樹脂5によって封止され、なおかつ外部電
極4aが樹脂5より露出した半導体装置を得る。最後に
外部電極4a上に金属バンプ6を形成する。
つ端子数(リード数)の多い半導体装置を得ることを目
的とする。また、温度変化による半導体装置の変形を押
さえることのできる半導体装置を得ることを目的とす
る。 【解決手段】半導体素子1を搭載した基板3は、樹脂封
止工程において、金型7および8により上下より挟み込
まれる。この際、金型7および金型8には、外部電極4
aと対応する位置に突起7aおよび8aが形成されてい
る。この突起7a、8aにより上下から挟み込まれてい
るため、樹脂5注入時に外部電極4a上には樹脂が覆う
事が無い。樹脂5は樹脂注入口9より注入され、所定の
温度と時間により加熱硬化される。次に金型7および8
を取り去ると樹脂5によって封止され、なおかつ外部電
極4aが樹脂5より露出した半導体装置を得る。最後に
外部電極4a上に金属バンプ6を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子(半導体
チップ)を搭載した基板を樹脂封止する半導体装置およ
び半導体装置の製造方法に関し、更に詳しくはボールグ
リッドアレイ(BGA)型の半導体装置およびその製造
方法に関するものである。
チップ)を搭載した基板を樹脂封止する半導体装置およ
び半導体装置の製造方法に関し、更に詳しくはボールグ
リッドアレイ(BGA)型の半導体装置およびその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、例えばQFPやTSOP等、半導
体装置においては各種のパッケージ形態が存在する中
で、たとえば特開昭61−95539号公報や特開平3
−8352号公報において開示されているように、半導
体素子を搭載した基板に外部リードを接続し、半導体素
子および基板および外部リードの一部を封止樹脂より突
出した構造のパッケージが存在する。例えばこのQFP
タイプを始めとする従来の半導体装置では、外部リード
が半導体装置のパッケージ側面、すなわち外周に配置さ
れるため、得られる半導体装置の端子数(リード数)は
既にその数に限界があり、またその一方で外部リード間
のピッチ(すなわち外部リードの隣との間隔)が非常に
狭くなるために半導体装置を実装する際に、非常に困難
を伴い歩留りや生産性の低下の原因となっていた。そこ
で、従来のパッケージ構造を刷新するべく、今日ではボ
ールグリッドアレイ(BGA)型の半導体装置が登場し
ている。ここで、ボールグリッドアレイ(BGA)型の
半導体装置とは、たとえば特開平3−71649号公報
において開示されているように、基板上に半田ボール等
の外部リードを平面的(グリッド状)に配置することに
より、前述のQFPやTSOP等に比べ多くの端子数を
確保することが可能となった。また、半導体素子を含む
前記基板の一方の面を樹脂で封止することにより、半導
体装置の信頼性を確保する構造を取ることが行われてい
た。
体装置においては各種のパッケージ形態が存在する中
で、たとえば特開昭61−95539号公報や特開平3
−8352号公報において開示されているように、半導
体素子を搭載した基板に外部リードを接続し、半導体素
子および基板および外部リードの一部を封止樹脂より突
出した構造のパッケージが存在する。例えばこのQFP
タイプを始めとする従来の半導体装置では、外部リード
が半導体装置のパッケージ側面、すなわち外周に配置さ
れるため、得られる半導体装置の端子数(リード数)は
既にその数に限界があり、またその一方で外部リード間
のピッチ(すなわち外部リードの隣との間隔)が非常に
狭くなるために半導体装置を実装する際に、非常に困難
を伴い歩留りや生産性の低下の原因となっていた。そこ
で、従来のパッケージ構造を刷新するべく、今日ではボ
ールグリッドアレイ(BGA)型の半導体装置が登場し
ている。ここで、ボールグリッドアレイ(BGA)型の
半導体装置とは、たとえば特開平3−71649号公報
において開示されているように、基板上に半田ボール等
の外部リードを平面的(グリッド状)に配置することに
より、前述のQFPやTSOP等に比べ多くの端子数を
確保することが可能となった。また、半導体素子を含む
前記基板の一方の面を樹脂で封止することにより、半導
体装置の信頼性を確保する構造を取ることが行われてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術である
BGA型の半導体装置では、基板の一方の面のみ樹脂で
封止するため、基板と樹脂との熱膨張差により、基板と
樹脂との剥離が生じやすい欠点があった。また、QFP
やTSOPにおいては、外部リードを除く半導体装置の
ほぼ全てが樹脂により覆われているため、ボールグリッ
ドアレイ型の半導体装置の様な樹脂と基板との剥離は生
じにくいが、従来技術で述べたように多数の外部リード
を持つことが困難であった。
BGA型の半導体装置では、基板の一方の面のみ樹脂で
封止するため、基板と樹脂との熱膨張差により、基板と
樹脂との剥離が生じやすい欠点があった。また、QFP
やTSOPにおいては、外部リードを除く半導体装置の
ほぼ全てが樹脂により覆われているため、ボールグリッ
ドアレイ型の半導体装置の様な樹脂と基板との剥離は生
じにくいが、従来技術で述べたように多数の外部リード
を持つことが困難であった。
【0004】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、実装が容易で且つ端子数(リード数)の多い
半導体装置を得ることを目的とする。
るもので、実装が容易で且つ端子数(リード数)の多い
半導体装置を得ることを目的とする。
【0005】また他の目的として、温度変化による半導
体装置の変形を押さえることのできる半導体装置を得る
ことを目的とする。
体装置の変形を押さえることのできる半導体装置を得る
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために設けられたもので、請求項1に記載の半導
体装置では、配線パターンが少なくとも一方の面に設け
られた基板と、前記配線パターンに接続された半導体素
子と、が樹脂封止されてなる半導体装置であって、前記
基板のうち前記配線パターンの設けられた前記一方の面
及び他方の面のそれぞれ一部を除き樹脂が設けられ、前
記一部にあたる前記樹脂の設けられず前記基板の表面が
露出されてなる露出部のうち、前記配線パターン側の露
出部を外部接続用の電極となるよう形成されてなること
を特徴とする。このような構造をとれば、基板のうち前
記配線パターンの設けられた面及び他方の面のそれぞれ
に樹脂が設けられるため、基板と樹脂との剥離が生じに
くくなる。
決するために設けられたもので、請求項1に記載の半導
体装置では、配線パターンが少なくとも一方の面に設け
られた基板と、前記配線パターンに接続された半導体素
子と、が樹脂封止されてなる半導体装置であって、前記
基板のうち前記配線パターンの設けられた前記一方の面
及び他方の面のそれぞれ一部を除き樹脂が設けられ、前
記一部にあたる前記樹脂の設けられず前記基板の表面が
露出されてなる露出部のうち、前記配線パターン側の露
出部を外部接続用の電極となるよう形成されてなること
を特徴とする。このような構造をとれば、基板のうち前
記配線パターンの設けられた面及び他方の面のそれぞれ
に樹脂が設けられるため、基板と樹脂との剥離が生じに
くくなる。
【0007】また、請求項2に記載の半導体装置におい
ては、請求項1の内容に加えて、前記配線パターン側の
露出部及び前記基板側の露出部は前記基板の延設方向を
基準として各々が線対称位置に設けられてなることを特
徴とする。従って、露出部が基板を挟んで線対称の位置
に設けられることで、基板の両面が対称構造となるため
例えば熱膨張差により生じる可能性のある装置の反りを
押さえることが出来る。
ては、請求項1の内容に加えて、前記配線パターン側の
露出部及び前記基板側の露出部は前記基板の延設方向を
基準として各々が線対称位置に設けられてなることを特
徴とする。従って、露出部が基板を挟んで線対称の位置
に設けられることで、基板の両面が対称構造となるため
例えば熱膨張差により生じる可能性のある装置の反りを
押さえることが出来る。
【0008】また更に請求項3に記載の半導体装置にお
いては、請求項1または請求項2の内容に加えて、前記
露出部は、一平面上に格子状に形成されていることを特
徴とする。外部電極数が多くなると外部電極間のピッチ
が狭くなり高度な実装技術を必要としたが、本発明によ
れば、格子状に外部電極を形成するため、電極間の距離
が広くなり、簡易的な実装方式により実装可能である。
いては、請求項1または請求項2の内容に加えて、前記
露出部は、一平面上に格子状に形成されていることを特
徴とする。外部電極数が多くなると外部電極間のピッチ
が狭くなり高度な実装技術を必要としたが、本発明によ
れば、格子状に外部電極を形成するため、電極間の距離
が広くなり、簡易的な実装方式により実装可能である。
【0009】また更に請求項4に記載の半導体装置にお
いては、請求項1または請求項2の内容に加えて、前記
外部接続用の電極上には、前記樹脂の高さよりも高い金
属バンプが形成されていることを特徴とする。金属バン
プが外部接続用電極となりしかもこの半導体装置では樹
脂封止部より広い実装面積を必要とせず、外部接続用電
極がエリア型で設けられることにより実装面積の効率化
が図れる。
いては、請求項1または請求項2の内容に加えて、前記
外部接続用の電極上には、前記樹脂の高さよりも高い金
属バンプが形成されていることを特徴とする。金属バン
プが外部接続用電極となりしかもこの半導体装置では樹
脂封止部より広い実装面積を必要とせず、外部接続用電
極がエリア型で設けられることにより実装面積の効率化
が図れる。
【0010】また更に請求項5に記載の半導体装置にお
いては、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の構造
に加え、前記基板はTAB用のフレキシブル基板を用い
ることを特徴とする。TAB用のフレキシブル基板を用
いることで、半導体素子より外部電極までの配線長が短
い半導体装置を得る事が出来るため、高速の周波数で動
作させる半導体装置に好適であり、また、半導体素子で
生じた熱は、短い配線長の効果により外部基板に伝達さ
れるため、半導体装置の発熱による昇温を効果的に抑え
る事が出来る。
いては、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の構造
に加え、前記基板はTAB用のフレキシブル基板を用い
ることを特徴とする。TAB用のフレキシブル基板を用
いることで、半導体素子より外部電極までの配線長が短
い半導体装置を得る事が出来るため、高速の周波数で動
作させる半導体装置に好適であり、また、半導体素子で
生じた熱は、短い配線長の効果により外部基板に伝達さ
れるため、半導体装置の発熱による昇温を効果的に抑え
る事が出来る。
【0011】一方、半導体装置の製造方法としては、請
求項6に記載のように、配線パターンが少なくとも一方
の面に設けられた基板の前記配線パターンと半導体素子
とを接続し、更に前記基板および前記半導体素子を樹脂
封止する半導体装置の製造方法であって、前記樹脂封止
される工程では、前記基板の一方の面側及びその反対側
となる他方面側の各々所望の位置に突起を有する金型を
用いて、前記金型の前記突起を前記基板の所望の位置に
接触させることで前記基板を挟み込んだ状態にて樹脂を
注入し、その後硬化させることを特徴とする。このよう
な方法をとれば、基板の上下面においてほぼ対称に処理
できるため、半導体装置の実装時に通常用いられるリフ
ロー実装時においても、半導体装置に加わる熱による膨
張が上下面でほぼ等しく、熱膨張差による半導体装置の
反りの発生を押さえる事が出来る。
求項6に記載のように、配線パターンが少なくとも一方
の面に設けられた基板の前記配線パターンと半導体素子
とを接続し、更に前記基板および前記半導体素子を樹脂
封止する半導体装置の製造方法であって、前記樹脂封止
される工程では、前記基板の一方の面側及びその反対側
となる他方面側の各々所望の位置に突起を有する金型を
用いて、前記金型の前記突起を前記基板の所望の位置に
接触させることで前記基板を挟み込んだ状態にて樹脂を
注入し、その後硬化させることを特徴とする。このよう
な方法をとれば、基板の上下面においてほぼ対称に処理
できるため、半導体装置の実装時に通常用いられるリフ
ロー実装時においても、半導体装置に加わる熱による膨
張が上下面でほぼ等しく、熱膨張差による半導体装置の
反りの発生を押さえる事が出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による半導体装置
の一実施例を概念的に示す平面図であり。図2は、図1
のA−A’線上の断面を示した図である。1は半導体素
子である。2は半導体素子1上の突起電極であり本実施
例ではAuバンプを用いている。3は基板であり本実施
例では、ポリイミド樹脂を用いており厚さは75μmで
ある。4は基板上に形成された配線パターンであり一部
は外部電極4aとなる。配線パターン4および外部電極
4aは、本実施例では厚み35μmのCuを用いてお
り、その表面にSnメッキを約0.5μm形成してい
る。ここで基板3および配線パターン4には、従来から
存在する例えばポリイミドによる基板3と銅箔からなり
表面にSnメッキやNi−Auメッキ処理を施した配線
パターン4よりなる、いわゆるTAB基板を用いてもよ
いが、特にこだわる必要はない。5は封止樹脂であり、
本実施例ではエポキシ系樹脂を用いているが、樹脂成形
に適した樹脂であれば良い。なお樹脂は、外部電極4a
が配線パターン4上に格子状に形成されるように所定部
分を除いて設けられている。6は封止樹脂5より露出し
た外部電極4a上に形成した金属バンプであり、本実施
例ではSn/Pb半田を用いている。
の一実施例を概念的に示す平面図であり。図2は、図1
のA−A’線上の断面を示した図である。1は半導体素
子である。2は半導体素子1上の突起電極であり本実施
例ではAuバンプを用いている。3は基板であり本実施
例では、ポリイミド樹脂を用いており厚さは75μmで
ある。4は基板上に形成された配線パターンであり一部
は外部電極4aとなる。配線パターン4および外部電極
4aは、本実施例では厚み35μmのCuを用いてお
り、その表面にSnメッキを約0.5μm形成してい
る。ここで基板3および配線パターン4には、従来から
存在する例えばポリイミドによる基板3と銅箔からなり
表面にSnメッキやNi−Auメッキ処理を施した配線
パターン4よりなる、いわゆるTAB基板を用いてもよ
いが、特にこだわる必要はない。5は封止樹脂であり、
本実施例ではエポキシ系樹脂を用いているが、樹脂成形
に適した樹脂であれば良い。なお樹脂は、外部電極4a
が配線パターン4上に格子状に形成されるように所定部
分を除いて設けられている。6は封止樹脂5より露出し
た外部電極4a上に形成した金属バンプであり、本実施
例ではSn/Pb半田を用いている。
【0013】図1および図2において、半導体素子1上
の突起電極2は、基板3上に形成された配線パターン4
と熱圧着法により圧着される。次に基板3は封止樹脂5
により封止される。この時に配線パターン4の一部であ
る外部電極4aが封止樹脂5より露出するように樹脂封
止を行う。最後に露出した外部電極6上に金属バンプ6
を形成する。
の突起電極2は、基板3上に形成された配線パターン4
と熱圧着法により圧着される。次に基板3は封止樹脂5
により封止される。この時に配線パターン4の一部であ
る外部電極4aが封止樹脂5より露出するように樹脂封
止を行う。最後に露出した外部電極6上に金属バンプ6
を形成する。
【0014】図3は、図1および図2の半導体装置を得
る為の製造方法の一工程を概念的に示す断面図である。
7,8は金型、7a,8aは金型7,8より突出した突
起、9は樹脂注入口を示す。その他の記号は、図1およ
び図2と共通である。
る為の製造方法の一工程を概念的に示す断面図である。
7,8は金型、7a,8aは金型7,8より突出した突
起、9は樹脂注入口を示す。その他の記号は、図1およ
び図2と共通である。
【0015】図3において、半導体素子1を搭載した基
板3は、樹脂封止工程において、金型7および8により
上下より挟み込まれる。この際、金型7および金型8に
は、外部電極4aと対応する位置に突起7aおよび8a
が形成されている。外部電極4aは突起8aと、基板3
の裏面側は突起7aにより、図中上下より挟み込まれて
いるため、樹脂5注入時に外部電極4a上には樹脂が覆
う事が無い。
板3は、樹脂封止工程において、金型7および8により
上下より挟み込まれる。この際、金型7および金型8に
は、外部電極4aと対応する位置に突起7aおよび8a
が形成されている。外部電極4aは突起8aと、基板3
の裏面側は突起7aにより、図中上下より挟み込まれて
いるため、樹脂5注入時に外部電極4a上には樹脂が覆
う事が無い。
【0016】樹脂5は樹脂注入口9より注入され、所定
の温度と時間により加熱硬化される。次に金型7および
8を取り去ると樹脂5によって封止され、なおかつ外部
電極4aが樹脂5より露出した半導体装置を得る。最後
に外部電極4a上に半田ディップ方法や、球状に形成さ
れた半田ボールを電極4a上に溶融接合させる事により
金属バンプ6を形成し、図1および図2の半導体装置を
得る。
の温度と時間により加熱硬化される。次に金型7および
8を取り去ると樹脂5によって封止され、なおかつ外部
電極4aが樹脂5より露出した半導体装置を得る。最後
に外部電極4a上に半田ディップ方法や、球状に形成さ
れた半田ボールを電極4a上に溶融接合させる事により
金属バンプ6を形成し、図1および図2の半導体装置を
得る。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板のう
ち前記配線パターンの設けられた面及び他方の面のそれ
ぞれに樹脂が設けられるため、基板と樹脂との剥離が生
じにくくなる。
ち前記配線パターンの設けられた面及び他方の面のそれ
ぞれに樹脂が設けられるため、基板と樹脂との剥離が生
じにくくなる。
【図1】図1は本発明による半導体装置の一実施例を概
念的に示す平面図である。
念的に示す平面図である。
【図2】図2は本発明による半導体装置の一実施例を概
念的に示す断面図である。
念的に示す断面図である。
【図3】図3は本発明による半導体装置の製造方法の一
工程を概念的に示す断面図である。
工程を概念的に示す断面図である。
1 半導体素子 2 突起電極 3 基板 4 配線パターン 4a 外部電極 5 樹脂 6 金属バンプ 7 金型 7a 金型7の突起部 8 金型 8a 金型8の突起部 9 樹脂注入口を示す矢印
Claims (6)
- 【請求項1】配線パターンが少なくとも一方の面に設け
られた基板と、前記配線パターンに接続された半導体素
子と、が樹脂封止されてなる半導体装置であって、前記
基板のうち前記配線パターンの設けられた前記一方の面
及び他方の面のそれぞれ一部を除き樹脂が設けられ、前
記一部にあたる前記樹脂の設けられず前記基板の表面が
露出されてなる露出部のうち、前記配線パターン側の露
出部を外部接続用の電極となるよう形成されてなること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】前記配線パターン側の露出部及び前記基板
側の露出部は前記基板の延設方向を基準として各々が線
対称位置に設けられてな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】前記露出部は、一平面上に格子状に形成さ
れていることを特徴とする請求項1または2記載の半導
体装置。 - 【請求項4】前記外部接続用の電極上には、前記樹脂の
高さよりも高い金属バンプが形成されていることを特徴
とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項5】前記基板はTAB用のフレキシブル基板を
用いることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項
記載の半導体装置。 - 【請求項6】配線パターンが少なくとも一方の面に設け
られた基板の前記配線パターンと半導体素子とを接続
し、更に前記基板および前記半導体素子を樹脂封止する
半導体装置の製造方法であって、 前記樹脂封止される工程では、前記基板の一方の面側及
びその反対側となる他方面側の各々所望の位置に突起を
有する金型を用いて、前記金型の前記突起を前記基板の
所望の位置に接触させることで前記基板を挟み込んだ状
態にて樹脂を注入し、その後硬化させることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323202A JPH10163250A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323202A JPH10163250A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163250A true JPH10163250A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18152190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8323202A Withdrawn JPH10163250A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163250A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1840941A2 (en) | 2006-03-07 | 2007-10-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7372130B2 (en) | 2004-05-20 | 2008-05-13 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device including a semiconductor chip formed on an insulating element such as a tape, and including an improved insulating arrangement |
| JP2013089893A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置、半導体装置モジュールおよび半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8323202A patent/JPH10163250A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7372130B2 (en) | 2004-05-20 | 2008-05-13 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device including a semiconductor chip formed on an insulating element such as a tape, and including an improved insulating arrangement |
| EP1840941A2 (en) | 2006-03-07 | 2007-10-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| EP1840941A3 (en) * | 2006-03-07 | 2008-01-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| KR100917745B1 (ko) * | 2006-03-07 | 2009-09-15 | 산요덴키가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| US8766408B2 (en) | 2006-03-07 | 2014-07-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2013089893A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置、半導体装置モジュールおよび半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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