[发明专利]BGA半导体封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及BGA半导体封装的构造及其制造方法。

背景技术

伴随电子设备的小型轻量化以及高功能化的需要，要求高密度地安装搭载在电子设备上的半导体部件，近年来，要求更加小型且薄型、能够高集成化的半导体封装。

以如上所述的趋势为背景，与鸥翼式、无引线、BGA、晶片级封装等各种应用对应地公开有各种形式的半导体封装。进而，在当今要求商品低价格化的环境下，要求这些半导体封装除了具有小型、高集成化的功能以外，还能够更加廉价地提供。

如图7所示，属于与本发明有关的BGA(Ball Grid Array：球形触点陈列)类型的半导体封装具有：半导体元件1；粘接剂，用于向设置在基板2的下垫板(die pad)23上搭载半导体元件1；接合线6，用于连接设置在基板2上的多个布线20；以及密封树脂11，其密封半导体元件1、粘接剂、接合线6以及多个布线20，在另一个基板2的表面上具有如下构造：在外部连接部21上作为外部端子形成有焊锡球22。基板2使用以BT树脂(bismaleimide树脂)为代表的耐热基板，在一个面上形成有搭载半导体元件1的下垫板23和多个布线20，在另一个面上形成有外部连接部21，通过覆盖设置在基板2上的导电层的通孔4而连接各个面。在外部连接部21上，以格子状或交错状排列搭载有使半导体密封体和安装基板电连接、物理连接的焊锡球22。(例如，参照专利文献1)

【专利文献1】日本特开平7-193162号公报

【专利文献2】美国专利第5241133号

如上所述，在以往的BGA半导体封装中，由于使用金属引线框的半导体封装不同，并使用采用了耐热树脂基材的双面基板或多层布线基板，因此基板制造步骤复杂。例如，在制作基板时，需要制作用于形成搭载半导体元件的搭载面侧的布线和另一侧的外部连接端子的电路形成用掩模。除此之外，在制造基板时，需要形成用于抗蚀剂涂覆、曝光/显像、抗蚀剂构图、使布线与外部连接端子之间导通的贯通孔，以及电镀形成、抗蚀剂剥离处理、基板的贴合。因此，存在每片基板单价比金属引线框还高，总的封装成本变高的问题。

另外，在以往的BGA半导体封装中，将焊锡球搭载形成在基板上，作为用于连接安装基板之间的外部连接端子。其形成方法采用在基板的外部连接区域上涂布微量的焊膏或融合剂，将焊锡球粘接连接的方式。在上述方式中，当焊锡球或融合剂的涂布量产生偏差时，焊锡球与外部连接区域之间的接触面积产生偏差，在接触面积小的情况下，存在如下问题：焊锡球的连接强度降低，由于外部的振动或撞击而产生焊锡球的位置偏移、形成不良、脱落等的不良。

另外，如上所述，以往的BGA半导体封装存在如下问题：由于在外部连接端子上搭载形成焊锡球，因此，半导体封装的整体厚度会变厚焊锡球的高度量，阻碍薄型化。

发明内容

本发明正是为了解决上述三个问题而提出的，第一，由于采用不使用在以往的BGA半导体封装中使用的双面或多层基板的简单基板，因此能够生产便宜的封装。第二，本发明的BGA半导体封装采用将外部连接用端子的一部分埋入到密封体内的构造，因此密封体和外部连接用端子被牢固地连接，能够提高外部连接端子的连接强度。第三，通过采用将外部连接用端子的一部分埋入到封装的密封体内的构造，能够使封装薄型化外部连接用端子埋入到封装的密封体内的量。

如上所述，本发明提供一种用于解决以往的BGA半导体封装具有的上述问题的半导体封装及其制造方法。

用于解决上述问题的手段如下所述。

本发明的BGA半导体封装，该BGA半导体封装具有：半导体元件；基板，其搭载所述半导体元件；粘接剂，其粘接所述半导体元件和所述基板；导电性的微球，其嵌入到设置于所述基板上的通孔中；接合线，其电连接所述半导体元件和所述微球；以及密封体，其通过密封树脂，仅在所述基板的所述半导体元件的搭载面侧，密封所述半导体元件、所述粘接剂、所述微球的一部分以及所述接合线，其特征在于，所述微球的底面的至少一部分具有露出部，该露出部从所述密封体的底面穿过设置在所述基板上的通孔，作为外部连接用端子露出。

其特征在于，所述基板由树脂、玻璃环氧树脂、陶瓷或者玻璃组成的绝缘体构成，在所述基板上形成有圆柱状的通孔。

其特征在于，设置在所述基板上的通孔的直径比所述微球的直径小，所述基板的厚度比所述微球的直径小。

其特征在于，插入有所述微球的设置在所述基板上的通孔，通过外围配置或者阵列(区域)配置形成在所述密封体的底面。

其特征在于，设置在所述基板上的通孔的端面被进行倒角加工或锥面加工。