半导体装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种半导体装置。所述半导体装置由基板以及半导体元件构成，所述基板具有电极和与该电极连接的多根引线，所述半导体元件为矩形从而具备长边、短边及角部，且被安装于基板（2）上，半导体元件具有与电极连接的凸块，底部填充物扩张至基板和半导体元件（3）之间、以及半导体元件周围的基板上，外涂层在基板上覆盖引线，并且，引线中的至少与如下的电极连接的引线在俯视观察时向半导体元件的短边侧被布线，并具有连续的至少两个弯折部，且该至少两个弯折部向相同的方向弯折而形成，其中，所述电极与沿着半导体元件的长边且最接近于角部的方式而配置的凸块相对应。
【专利说明】半导体装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体装置，该半导体装置将具有凸块的半导体元件安装于具有电极和与该电极相连接的引线的基板上。
【背景技术】
[0002]在基板上安装半导体元件的半导体装置中，采用如下方法，S卩，半导体元件在相对于基板上的电极而将所对应的凸块定位后，被搭载于基板上，并通过底部填充物而对基板和半导体元件之间进行固定的方法。底部填充物对半导体元件进行固定，同时还具有保护基板的电极、引线、半导体元件的凸不发生因空气或水分而导致的腐蚀劣化的功能。基板的引线被连接于电极上，且配置于通过底部填充物而被覆盖的基板的区域(底部填充区域)内，而且向底部填充区域外被导出。
[0003]基板具有以与底部填充区域连续或重叠的方式而被外涂层覆盖的区域(外涂层区域)。引线在底部填充区域以外的基板上被外涂层覆盖，从而被保护而不会发生因水分等而导致的腐蚀劣化。
[0004]基板上的引线以各种图案被配置。目前公开有了例如专利文献1、专利文献2那样的图案。
[0005]在将半导体元件搭载于基板上之后，底部填充物沿着半导体元件的长边的一边而被滴下，并渗透在基板与半导体元件之间，从而以覆盖半导体元件与基板之间的所有区域、和基板上的与半导体元件的所有边相邻的区域的方式而扩张。但是，由于半导体元件一般形成矩形，因此具有角部，在基板上的与半导体元件的角部相邻的区域中，底部填充物的扩张量少于与边相邻的区域的底部填充物的扩张量。
[0006]由于在角部相邻区域内底部填充物的扩张量较少，因此在该区域内，于底部填充物区域和外涂层区域之间会产生间隙，即，产生不被底部填充物和外涂层任何一方覆盖的基板的区域(间隙区域)。例如若像专利文献I所记载的布线图案那样，在俯视观察时以直线状经由最接近的半导体元件的长边并从底部填充物区域被引出，由于经过间隙区域，因此容易使引线发生因水分等而导致的腐蚀劣化。
[0007]因此，如专利文献2所公开的布线图案那样，提出了使接近角部的电极的引线向短边侧弯折布线，而不是向长边侧布线的方案。但是，由于在该布线图案中，仅通过直角的一个弯折部而被布线，因此，减少了沿着弯折部而扩张的底部填充物的流动性，从而存在如下问题，即，在弯折部的底部填充物内产生气泡，从而发生由气泡的残留物或经由气泡而进入的水分等所引起的引线的腐蚀劣化。
[0008]专利文献1:日本特开2004 - 193223号公报
[0009]专利文献2:日本特开2005 - 93468号公报
【发明内容】
[0010]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，并能够通过以下的方式或应用例而实现。
[0011]应用例I
[0012]本应用例所涉及的半导体装置的特征在于，具有:基板，其具有电极和与该电极连接的多根引线；半导体元件，其为具备长边、短边以及角部的矩形，并具有与电极连接的凸块，且被安装于基板上；底部填充物，其渗透于基板与半导体元件之间，并被扩张至半导体元件周围的基板上；外涂层，其在基板上对引线进行覆盖，多根引线中的至少与如下的电极连接的引线在俯视观察时向半导体元件的短边侧布线，并具有连续的至少两个弯折部，该至少两个弯折部向相同的方向弯折而形成，其中，电极与沿着半导体元件的长边且最接近于角部而配置的凸块相对应。
[0013]根据本应用例，由于引线通过底部填充物而被覆盖并且能够减少存在于该引线的弯折部处的底部填充物内的气泡产生,因此能够提供一种该引线被腐蚀劣化的可能性较小的、可靠性较高的半导体装置。
[0014]应用例2
[0015]本应用例所涉及的半导体装置的特征在于，具有:基板，其具有电极和与该电极连接的多根引线；半导体元件，其为具有长边、短边以及角部的矩形，并具有与电极连接的凸块，且被安装于基板上；底部填充物，其浸透于基板与半导体元件之间，而且被扩张至半导体元件周围的基板上；外涂层，其在基板上对引线进行覆盖，多根引线中的至少与如下的电极连接的引线具有弯曲部，并且在弯曲后在俯视观察时向半导体元件的短边侧被布线，其中，电极与沿着半导体元件的长边且最接近于角部而配置的凸块相对应。
[0016]根据本应用例，由于引线通过底部填充物而被覆盖并且能够减少存在于该引线的弯曲部处的底部填充物内的气泡产生，因此,能够提供一种该引线的腐蚀劣化的可能性较小的、可靠性较高的半导体装置。
[0017]应用例3
[0018]上述应用例所述的半导体装置优选为，多根引线中的至少最近接于半导体元件的角部而配置的引线，接合于作为与该引线相同的电位线或相同的信号线的引线，且接合之后作为一个引线而被布线。
[0019]根据本应用例，即使在引线集中于半导体元件的角部而被布线的情况下，也能够防止引线间隙变窄而容易发生短路的问题。
[0020]应用例4
[0021]上述应用例所述的半导体装置优选为，半导体元件具有虚设凸块，多根引线中的至少最接近于角部而配置的引线，在俯视观察时于基板上被布置在虚设凸块与正常的凸块之间。
[0022]根据本应用例，能够防止如下问题，即，在基板为例如薄膜基材或较薄的PCB基板这种易发生挠曲的基板的情况下，如果凸块之间的间距较大，则基板会向半导体元件侧挠曲，从而使引线与半导体元件发生短路的问题。
[0023]应用例5
[0024]上述应用例所述的半导体装置优选为，底部填充物通过底部填充材料沿着半导体元件的一个长边滴下而形成，多根引线中的至少最接近于半导体元件的、与滴下底部填充材料侧的长边相对置的长边的角部的引线，具有弯折部或者弯曲部，在最接近于滴下底部填充材料侧的长边的、半导体元件的角部的引线上，不具备弯折部或者弯曲部。
[0025]根据本应用例，位于底部填充物的滴下侧的、半导体元件的一边侧的角部周围的基板，被底部填充物和外涂层中的某一方所覆盖，而在与半导体元件的一边对置的边的角部周围的基板中会产生不被任何一方所覆盖的区域。此时，由于滴下侧的引线无需设置弯折部或弯曲部，因此能够提高布线的自由度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为实施方式I所涉及的半导体装置的俯视图。
[0027]图2 Ca)为实施方式I所涉及的半导体装置的引线弯折部的详细图，(b)为实施方式I所涉及的半导体装置的引线弯折部的其他详细图。
[0028]图3为实施方式2所涉及的半导体装置的俯视图。
[0029]图4 Ca)为实施方式2所涉及的半导体装置的引线弯折部的详细图，(b)为实施方式2所涉及的半导体装置的引线弯折部的其他详细图。
[0030]图5 Ca)为实施方式3所涉及的半导体装置的俯视图，(b)为实施方式3所涉及的半导体装置的其他实施例的俯视图。
[0031]图6 Ca)为实施方式4所涉及的半导体装置的俯视图、(b)为实施方式4所涉及的半导体装置的剖视图。
[0032]图7为实施方式5所涉及的半导体装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0033]下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的各个图中，为了将各个层或各个部件的大小设定为能够识别的程度，而使各个层或各个部件的尺寸与实际不同。此外，权利要求书中所记载的本发明，并不会不适当地被以下的各个实施方式所限定。
[0034]实施方式I
[0035]图1为本发明的实施方式I所涉及的半导体装置I的俯视图。本实施方式的半导体装置I具备:基板2、以及安装在该基板2上的半导体元件3。基板2使用PCB (PrintedCircuit Board:印刷电路板)或 FPC (Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)等。
[0036]基板2上形成有电极20、以及与该电极20连接的多个引线30。半导体元件3被搭接在基板2上，且半导体元件3的凸块40与电极20连接。另外，图1为从半导体元件3侧俯视观察半导体装置I的图，为了便于理解，相对应的电极20和凸块40以相互连接在一起的状态图的形式，而由一个四边形来表现。
[0037]半导体元件3具有长边301和短边302，且沿着各个边而形成有凸块40。在基板2上以与凸块40相对应的方式而形成有电极20。电极20上连接有引线30，且引线30以在俯视观察时从半导体元件3的内侧朝向外侧的方式而布线在基板2上。
[0038]此处，“内侧”是指，在俯视观察时基板2与半导体元件3重叠的区域，“外侧”是指，在俯视观察时基板2不与半导体元件3重叠的区域。
[0039]为了在对半导体元件3进行了搭接之后，将半导体元件3粘合在基板2上，而从半导体元件3的一边滴下底部填充物50，从而使底部填充物50浸透并固化于半导体元件3与基板2之间，从而对半导体元件3和基板2进行粘合。
[0040]底部填充物50除了使半导体元件3和基板2粘合以外，还覆盖被布线在基板2上的多条引线30，从而具有防止该引线30发生因空气或水分等引起的腐蚀的作用。为此，底部填充物50除了扩张于基板2和半导体元件3之间之外，还扩张至半导体元件3周围的基板2上。而且，为了防止布线于基板2上的引线30的腐蚀，基板上除了底部填充物50之外还形成有外涂层60，从而覆盖引线30。
[0041]但是，由于底部填充物50是通过在半导体元件3的一边滴下底部填充材料并使之浸透且固化而形成的，因此无法像例如印刷方式那样高精度地形成。具体而言，形成在半导体元件3的角部303周围的底部填充物50，在俯视观察时被形成为圆弧形状，并且其尺寸也存在偏差。因此，在角部303周围的基板2上，底部填充物50与外涂层60之间容易产生间隙区域201。
[0042]如上文所述，虽然引线30在俯视观察时从半导体元件3的内侧向外侧布线，但是为了避开间隙区域201进行布线，引线30中的至少与如下的电极20连接的引线30，在从电极20引出后于弯折部31处弯折，并向短边302侧布置，其中，所述电极20与沿着半导体元件3的长边301且最接近于角部303而配置的凸块40相对应。
[0043]图2 (a)为，图示了引线30的弯折部31的详细的图，且为对图1的由双点划线包围的部分进行了放大的图。在本实施方式I中，对应的引线30上具有连续的至少两个弯折部31。而且，弯折的方向Dl分别被设为相同的方向。
[0044]此处，“弯折的方向为相同的方向”是指，弯折部31所成的角度分别小于180度。
[0045]通过具有这种形状，从而引线30、弯折部31的各个弯折角度Θ，与仅通过一个弯折部31而从长边301向短边302布置的情况相比，成为较大的角度。因此，改善了沿着弯折部31的弯折方向Dl侧的底部填充物50的流动性，从而能够防止在该底部填充物50内产生气泡的情况。
[0046]因此，根据本实施方式，由于能够防止引线30的因暴露而产生的腐蚀，并且能够防止在沿着弯折部31的底部填充物50内产生气泡的情况，因此也能够防止由气泡而引起的腐蚀。因此，能够提供可靠性较高的半导体装置I。
[0047]另外，虽然图2 (b)与图2 (a)—样，图示了引线30的弯折部31的详细，但图示了与图2 (a)不同的布线图案。
[0048]实施方式2
[0049]图3为，本发明的实施方式2所涉及的半导体装置I的俯视图。此外，对本实施方式中的与实施方式I相同的结构部位，使用相同的符号，且省略重复的说明。另外，关于同样的效果的记载，也省略重复记载。对于实施方式3以后的说明也同样。
[0050]在本实施方式中，引线30具有弯曲部32。在本实施方式中，引线30中的至少与如下的电极20连接的引线30，在从电极20引出后于弯曲部32处弯曲，并向短边302侧布置，且向外侧布线，所述电极20与沿着半导体元件3的长边301且最接近于角部303而配置的凸块40相对应。
[0051]图4 (a)为，图示了引线30的弯曲部32的详细的图，且为对图3的由双点划线包围的部分进行了放大的图。在本实施方式2中，由于对应的引线30上具有弯曲部32，从而改善了与引线30相接而浸透的底部填充物50的流动性，由此能够防止在沿着引线30的该底部填充物50内产生气泡的情况。
[0052]因此，根据本实施方式，由于能够防止引线30的因暴露而引起的腐蚀，并且能够防止在沿着引线30的底部填充物50内产生气泡的情况，因此，也能够防止由气泡而引起的腐蚀。因此，能够提供可靠性较高的半导体装置I。
[0053]另外，图4 (b)与图4 (a) —样图示了引线30的弯曲部32，但图示了与4 (a)不同的布线图案。
[0054]实施方式3
[0055]图5 (a)、(b)为，本发明实施方式3所涉及的半导体装置I的、引线30的布线部的放大图。即，在本实施方式中，引线30中的至少与如下的电极20连接的引线30，与作为与该引线30相同的电位线或相同的信号线的其他引线30接合，且在接合之后作为一个引线30而进行布线，其中，所述电极20与沿着半导体元件3的长边301且最接近于角部303而配置的凸块40相对应。
[0056]根据本实施方式，除了实施方式1、2的效果之外，还能够得到以下的效果。
[0057]即使在引线30被集中布线于半导体元件3的角部303的周边部的情况下，也能够防止引线30之间变窄而容易短路的问题。例如，能够将电源电位线或接地电位线等按照所涉及的方式而进行布线。
[0058]实施方式4
[0059]图6 (a)为，本发明实施方式4所涉及的半导体装置I的、引线30的布线部的俯视观察放大图。图6 (b)中图示了沿该图的A — A ^的剖视图。
[0060]本实施方式中的半导体装置I的基板2采用如比较薄的PCB或FPC这种易发生挠曲的基材。另外，在本实施方式中，由于电极20之间的间隔形成得较宽，因此，为了防止因基板2挠曲而使基板2上的引线30与半导体元件3的有源面发生短路的情况，在该半导体元件3上，于与电极20相对应的凸块40之间设置了虚设凸块41。
[0061 ] 在本实施方式中，引线30中的至少与如下的电极20连接的引线30，在俯视观察时于基板2上被布置在虚设凸块与正常的凸块40之间，所述电极20与沿着半导体元件3的长边301且最接近于角部303而配置的凸块40相对应。
[0062]根据本实施方式，除了实施方式I~3的效果之外，还能够得到以下的效果。
[0063]即使在基板2为易挠曲的基材，且凸块之间的间距较大的情况下，也能够防止引线30与半导体元件3的有源面发生短路的情况。
[0064]实施方式5
[0065]图7为，本发明实施方式5所涉及的半导体装置I的俯视图。在本实施方式的半导体装置I中，在底部填充物50被滴下的一侧的、半导体元件3的角部303a周围的基板2上并未形成有间隙区域201。另一方面，在未滴下底部填充物50的一侧的、半导体元件3的角部303b周围的基板2上形成有间隙区域201。
[0066]在本实施方式中，引线30中的至少与如下的电极20连接的引线30，从电极20引出之后，通过与实施方式I或2相同的布线图案而向短边302侧布置，其中，所述电极20与沿着半导体元件3的长边301b且最接近于角部303b而配置的凸块40相对应。
[0067]另一方面，与沿着长边301a的电极20连接的引线30，未向短边302侧布置，而是从长边301a侧向俯视观察时半导体元件3的外部布线。
[0068]根据本实施方式，除了实施方式I~4的效果之外，还能够得到以下的效果。
[0069]根据本实施方式，由于滴下底部填充物50的一侧的引线30可以不设置弯折部31或弯曲部32，因此，能够提高布线的自由度。
[0070]符号说明
[0071]I…半导体装置；2…基板；3…半导体兀件；20…电极；30…引线；31…弯折部；32…弯曲部；40…凸块；41…虚设凸块；50…底部填充物；60…外涂层；201…间隙区域；301、301a、301b…半导体元件的长边;302…半导体元件的短边;303、303a、303b…半导体元件的角部；Θ…弯折部的角度；DL ...弯折的方向。
【权利要求】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有: 基板，其具有电极和与该电极连接的多根引线； 半导体元件，其为具备长边、短边以及角部的矩形，并具有与所述电极连接的凸块，且被安装于所述基板上； 底部填充物，其渗透于基板与所述半导体元件之间，并被扩张至所述半导体元件周围的所述基板上； 外涂层，其在所述基板上对弓I线进行覆盖， 所述多根引线中的至少与如下的所述电极连接的引线在俯视观察时向所述半导体元件的所述短边侧布线，并具有连续的至少两个弯折部，该至少两个弯折部向相同的方向弯折而形成，其中，所述电极与沿着所述半导体元件的所述长边且最接近于所述角部而配置的所述凸块相对应。
2.—种半导体装置，其特征在于，具有: 基板，其具有电极和与该电极连接的多根引线； 半导体元件，其为具有长边、短边以及角部的矩形，并具有与所述电极连接的凸块，且被安装于所述基板上； 底部填充物，其浸透于所述基板与所述半导体元件之间，而且被扩张至所述半导体元件周围的所述基板上； 外涂层，其在所述基板上对弓I线进行覆盖， 所述多根引线中的至少与如下的所述电极连接的引线具有弯曲部，并且在弯曲后在俯视观察时向所述半导体元件的所述短边侧被布线，其中，所述电极与沿着所述半导体元件的所述长边且最接近于所述角部而配置的所述凸块相对应。
3.如权利要求1或权利要求2所述的半导体装置，其特征在于， 所述多根引线中的至少最近接于所述半导体元件的所述角部而配置的引线，接合于作为与该引线相同的电位线或相同的信号线的引线，且接合之后作为一个引线而被布线。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体装置具有虚设凸块，所述多根引线中的至少最接近于所述角部而配置的引线，在俯视观察时于所述基板上被布置在所述虚设凸块与正常的所述凸块之间。
5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述底部填充物通过底部填充材料沿着所述半导体元件的一个长边滴下而形成， 所述多根引线中的至少最接近于所述半导体元件的、与滴下底部填充材料侧的所述长边相对置的长边的角部的引线，具有所述弯折部或者弯曲部， 在最接近于所述滴下底部填充材料侧的长边的、所述半导体元件的角部的引线上，不具备所述弯折部或者所述弯曲部。
【文档编号】H05K1/09GK104078440SQ201410114358
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】多次见茂久 申请人:精工爱普生株式会社