JP2000216284A

JP2000216284A - 半導体用外囲器、半導体装置、及び半導体用外囲器の製造方法

Info

Publication number: JP2000216284A
Application number: JP1347399A
Authority: JP
Inventors: Kenji Miyajima; 賢治宮島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】工数やコストの低減、高信頼性の確保、及び
構造の簡単化を可能にした半導体外囲器をを提供する。【解決手段】第１の金属板の面上に導電性バンプを形
成し、樹脂基材に前記導電性バンプを貫通させて前記金
属板と前記樹脂基材とを接着硬化させると共に、前記導
電性パンプが露出した樹脂基材面上に配線パターンを形
成するビット法によって形成された第１の放熱用基板
と、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金
属板を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の
所定の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を
用いて、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて
形成された半導体チップ収納予定部が上面側に位置する
前記第２の金属板から成る第２の放熱用基板とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンハンスドＢＧ
Ａ等で利用される半導体用外囲器、この半導体用外囲器
を使用した半導体装置、及び前記半導体用外囲器の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体技術の進歩は目覚ましいも
のがあり、その多様化、多機能化に伴って、入出力の多
ピン化が進展している。これらの要求に応じて発案され
た半導体装置に、「ＯＭＰＡＣ−ＢＧＡ」と呼ばれる、
入出力端子に半田ボールを使用したＢＧＡ（ボール・グ
リッド・アレイ）がある。

【０００３】このＢＧＡは、多ピンの半導体装置に外部
端子の変形がないことや、予備半田が施されていること
などから、実装信頼性が高く、半導体装置として一般的
になってきている。

【０００４】かかるＢＧＡには、比較的小さいシリコン
チップを搭載し且つピン数の多いものとして、ポリィミ
ドテープをインターポーザに使用したＴ−ＢＧＡなどが
あり、また、比較的大きなシリコンチップを搭載し、そ
の割りにはピン数が少ないＢＧＡとしては、積層基板を
インターポーザに使用する場合が多い。

【０００５】この積層基板をインターポーザに使用する
ＢＧＡには、積層基板に熱伝導の大きい例えば銅板など
を貼り、半導体の熱特性や電気特性を向上させた、エン
ハンスドＢＧＡ（Ｅ−ＢＧＡ）と呼ばれるものが提案さ
れている。

【０００６】図８は、Ｅ−ＢＧＡタイプの従来の半導体
装置（第１の従来例）の断面構造図である。

【０００７】この半導体装置は、銅板からなるヒートシ
ンク１０１を有し、このヒートシンク１０１上面には、
銅箔１０２上に製版済み樹脂基材１０３が形成された積
層配線板が接着剤によって接着固定され、Ｅ−ＢＧＡ基
板が構成されている。Ｅ−ＢＧＡ基板の中央部には、シ
リコンチップ搭載部（キャビティ）１０２ａが設けら
れ、このキャビティ１０２ａ内にシリコンチップ１０４
がダイボンディングされている。

【０００８】さらに、シリコンチップ１０４のアルミ電
極と製版済み樹脂基材１０３のボンディングワイヤ接続
端子とがワイヤ１０５でワイヤボンディングされ、キャ
ビティ１０２ａ全体が封止樹脂層１０６で封止されてい
る。そして、製版済み樹脂基材１０３の外部電極取り出
し端子に半田ボール１０７が接合されている。

【０００９】図９（ａ）〜（ｄ）は、図８に示した半導
体装置の製造工程図である。

【００１０】まず、同図（ａ）に示すように、銅箔１０
２上に製版済み樹脂基材１０３が形成された積層配線板
を用意する。この積層配線板の中央部には、キャビティ
１０２ａ形成用の穴１０２ａ’が開口されている。そし
て、前記積層配線板の銅箔１０２側の面にヒートシンク
１０１を接着剤で接着固定すると、図９（ｂ）に示すよ
うに、キャビティ１０２ａを有するＥ−ＢＧＡ基板が形
成される。

【００１１】その後の図９（ｃ）に示す工程では、キャ
ビティ１０２ａ内のシリコンチップ１０４をダイボンデ
ィングした後、シリコンチップ１０４のアルミ電極と製
版済み樹脂基材１０３のボンディングワイヤ接続端子と
をワイヤ１０５でワイヤボンディングし、さらにキャビ
ティ１０２ａ全体を封止樹脂層１０６で封止する。

【００１２】最後に図９（ｄ）に示すように、製版済み
樹脂基材１０３の外部電極取り出し端子に半田ボール１
０７をリフローで融着すれば、図８に示す構造の半導体
装置が完成する。

【００１３】次に、図９（ａ）に示した積層配線板の製
造方法を図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

【００１４】まず、図１０（ａ）に示すように、銅箔１
０２上面に導電性のバンプ１０３ａをおき、この状態の
銅箔１０２上にプリプレグ１０３ｂを熱圧着する。この
とき、プリプレグ１０３ｂは、半硬状態（Ｂステージ状
態）にあるので、接着剤は不要である。これによって、
銅箔１０２上のバンプ１０３ａがプリプレグ１０３ｂを
貫通してプリプレグ１０３ｂの表面上に露出する状態と
なる。

【００１５】図１０（ｂ）に示す次の工程では、前工程
でプリプレグ１０３ｂが露出した樹脂基材の上面に銅箔
１０３ｃを貼り付け、続く工程では、図１０（ｃ）に示
すように、写真触刻、メッキなどの製版技術を用いてパ
ターンニングを行い、ボンディング接続端子や外部電極
取り出し端子など配線パターン１０３ｃ−１，１０３ｃ
−２，１０３ｃ−３を形成する。その後は、ソルダレジ
ストを塗布した後、配線パターンに表面処理を施し、キ
ャビティ形成用の穴をポンチ等で開口する。

【００１６】このような積層配線板の製造方法を、以
下、ビット（Ｂ2 ｉｔ：登録商標）法と呼ぶことにす
る。

【００１７】かようにビット法で製造した図９（ａ）の
積層配線板を、図１０（ｄ）に示すように接着剤１０１
ａによってヒートシンク１０１に接着固定すれば、図９
（ｂ）に示すようなＥ−ＢＧＡ基板が得られる。

【００１８】図１１は、Ｅ−ＢＧＡタイプの従来の他の
半導体装置（第２の従来例）の断面構造図である。

【００１９】この半導体装置は、中央にキャビティ形成
用の凹部２０１ａ’が形成された座グリ銅板からなるヒ
ートシンク２０１を有し、前記凹部２０１ａ’を除くヒ
ートシンク２０１上面には、薄い銅箔表面に樹脂基材が
貼られた積層配線板２０２が接着剤によって接着固定さ
れて、Ｅ−ＢＧＡ基板が構成されている。

【００２０】このＥ−ＢＧＡ基板の中央部には、図８に
示した前記半導体装置と同様に、キャビティ２０２ａが
設けられ、シリコンチップ２０３がダイボンディングさ
れている。さらに、シリコンチップ２０３のアルミ電極
と積層配線板２０２のボンディングワイヤ接続端子とが
ワイヤ２０４でワイヤボンディングされ、キャビティ２
０１ａ全体が封止樹脂層２０５で封止されている。そし
て、積層配線板２０２の外部電極取り出し端子には、半
田ボール２０６が接合されている。

【００２１】図１２（ａ）〜（ｄ）は、図１１に示した
半導体装置の製造工程図である。

【００２２】まず、同図（ａ）に示すように、薄い銅箔
表面に樹脂基材が貼られた積層配線板２０２を用意す
る。この積層配線板２０２の中央部には、キャビティ２
０１ａ形成用の穴２０１ａ’が開口されている。そし
て、前記積層配線板２０２の銅箔側の面にヒートシンク
２０１を接着剤で接着固定すると、図１２（ｂ）に示す
ようなキャビティ１０２ａを有するＥ−ＢＧＡ基板が形
成される。

【００２３】その後の工程では、前記半導体装置と同様
に、キャビティ２０１ａ内へのシリコンチップ２０３の
ダイボンディング、シリコンチップ２０３のアルミ電極
と積層配線板２０２のボンディングワイヤ接続端子との
ワイヤ２０４による接合、及び封止樹脂層２０５での封
止を行う。そして、最後に図１２（ｄ）に示すように、
積層配線板２０２の外部電極取り出し端子に半田ボール
２０６をリフローで融着すれば、図１１に示す構造の半
導体装置が完成する。

【００２４】この第２の従来例の半導体装置に用いる積
層配線板２０２（図１２（ａ））の製造方法も、前述の
ビット法で製造する。但し、この第２の従来例に用いる
積層配線板２０２は、前記第１の従来例で用いた積層配
線板（図９（ａ））に比べて銅箔（図１０（ａ）〜
（ｄ）の１０２）の部分が薄いものを使用する。

【００２５】この積層配線板２０２を、図１０（ｄ）に
示すように接着剤１０１ａによってヒートシンク２０１
に接着固定すれば、図１１に示すようなＥ−ＢＧＡ基板
が得られる。

【００２６】なお、上述の第１及び第２の従来例では、
積層配線板をビット法で作製したが、従来より一般的な
両面基板方式で作製する場合もある。この両面基板方式
では、図１３に示すように、両面に銅箔が貼られた有機
体基板３０１にスルーホール３０２を開け、写真触刻、
メッキなどの製版技術を用いて配線パターン３０４を形
成し、ソルダレジスト３０３を塗布した後、配線パター
ン３０４に表面処理を施す。

【００２７】しかし、この両面基板方式で配線板を作製
する場合は、スルーホール用の穴開け工程が必要である
ため、切削屑が発生したり、化学薬品の使用量が増大し
たりする欠点がある。これに比して、前述のビット法で
は、このような欠点がなく、優れた配線板の作製方法と
して既に知られている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１及び第２の従来例の半導体装置（Ｅ−ＢＧＡ）では、
接着剤を介してヒートシンク（１０１または２０１）を
積層配線板に接着固定するため、工数やコストが増加す
るばかりか、接着不良で剥がれることもあり、品質上高
い信頼性が得られないという問題があった。

【００２９】加えて、構造上シリコンチップがはみ出な
いように、積層配線板に厚めの銅箔を使用したり（第１
の従来例）、予めヒートシンクのキャビティ部分を座グ
リ形状（第２の従来例）にしておく必要があるため、一
層コスト高になるだけでなく、構造が複雑で厚くなる結
果、機能低下は避けられない状況であった。

【００３０】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、工数やコスト
の低減、高信頼性の確保、及び構造の簡単化を可能にし
た半導体外囲器及びその製造方法を提供することであ
る。また、その他の目的は、前記半導体外囲器を使用し
た高性能の半導体装置を提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明である半導体用外囲器の特徴
は、第１の金属板の面上に導電性バンプを形成し、樹脂
基材に前記導電性バンプを貫通させて前記金属板と前記
樹脂基材とを接着硬化させると共に、前記導電性パンプ
が露出した樹脂基材面上に配線パターンを形成するビッ
ト法によって形成された第１の放熱用基板と、前記第１
の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板を前記第
１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定の領域を
プレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用いて、前記
第１と第２の金属板との底面を一致させて形成された半
導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記第２の金
属板から成る第２の放熱用基板とを備えたことにある。

【００３２】請求項２記載の発明である半導体用外囲器
の特徴は、配線パターン形成済みの有機体基材に第１の
金属板が接着剤で接着固定された第１の放熱用基板と、
前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板
を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定
の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用い
て、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて形成
された半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記
第２の金属板から成る第２の放熱用基板とを備えたこと
にある。

【００３３】請求項３記載の発明である半導体用外囲器
の特徴は、請求項１または請求項２記載の半導体用外囲
器において、前記プレス打ち込み法は、プレス金型で打
ち抜いて一定量戻す打ち戻し方式、または打ち抜く前で
打ち込みを止める圧入方式としたことにある。

【００３４】請求項４記載の発明である半導体装置の特
徴は、請求項１または請求項２記載の半導体用外囲器の
前記半導体チップ収納予定部に半導体チップを搭載し
て、該半導体チップの電極と、前記半導体用外囲器にお
ける前記第１の放熱用基板の配線パターンとをワイヤボ
ンディングし、この状態の前記半導体チップ収納予定部
全体を樹脂封止した構造を有することにある。

【００３５】請求項５記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法の特徴は、第１の金属板の面上に導電性バン
プを形成し、樹脂基材に前記導電性バンプを貫通させて
前記金属板と前記樹脂基材とを接着硬化させると共に、
前記導電性パンプが露出した樹脂基材面上に配線パター
ンを形成するビット法によって第１の放熱用基板を形成
しておき、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第
２の金属板を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね
基板の所定の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込
み法を用いて、前記第１と第２の金属板との底面を一致
させて半導体チップ収納予定部を形成し、前記半導体チ
ップ収納予定部が上面側に位置する前記第２の金属板を
第２の放熱用基板としたことにある。

【００３６】請求項６記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法の特徴は、配線パターン形成済みの有機体基
材に第１の金属板を接着剤で接着固定して第１の放熱用
基板を形成しておき、前記第１の金属板と同一の厚さま
たは薄い第２の金属板を前記第１の放熱用基板上に重
ね、その重ね基板の所定の領域をプレス金型で打ち込む
プレス打ち込み法を用いて、前記第１と第２の金属板と
の底面を一致させて半導体チップ収納予定部を形成し、
前記半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記第
２の金属板を第２の放熱用基板としたことにある。

【００３７】請求項７記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法の特徴は、請求項５または請求項６記載の半
導体用外囲器の製造方法において、前記プレス打ち込み
法は、プレス金型で打ち抜いて一定量戻す打ち戻し方
式、または打ち抜く前で打ち込みを止める圧入方式とし
たことにある。

【００３８】請求項８記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法の特徴は、請求項５乃至請求項７記載の半導
体用外囲器の製造方法において、前記プレス金型のダイ
とポンチのクリアランスは、前記重ね基板の板厚の５％
から１０％の範囲内としたことにある。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる装置の実施
形態について説明する。

【００４０】［第１実施形態］図１は、本発明の第１実
施形態に係るＥ−ＢＧＡタイプの半導体装置の断面構造
図である。

【００４１】この半導体装置は、厚みが０．２［ｍｍ］
〜０．８［ｍｍ］の銅板から成る基板ヒートシンク１１
を備えている。この基板ヒートシンク１１の上面には、
配線パターンが形成された製版済み樹脂基材（コア材）
１２が接着剤を介せず直付けで形成されている。

【００４２】この基板ヒートシンク１１の中央部には、
キャビティ２１形成部が形成されている。その部分に
は、前記基板ヒートシンク１１よりも薄い厚さで且つ表
面処理された銅板からなるＰＢヒートシンク１３が後述
のプレス打ち込み法によって形成され、これによって断
面凹形状のキャビティ２１を有するがＥ−ＢＧＡ基板
（半導体装置用外囲器）が構成されている。

【００４３】また、キャビティ２１内には、シリコンチ
ップ１４がダイボンディングされており、このシリコン
チップ１４のアルミ電極と、コア材１２に形成されたボ
ンディングワイヤ接続端子とがワイヤ１５でワイヤボン
ディングされている。そして、前記シリコンチップ１４
よりもサイズ大のキャビティ２１全体が封止樹脂層１６
で封止され、コア材１２に形成された外部電極取り出し
端子に半田ボール１７が接合されている。

【００４４】次に、本実施形態の半導体装置の製造方法
を、図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｄ）及び図４
（ｅ）〜（ｇ）とを参照しつつ説明する。

【００４５】なお、図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示し
たＥ−ＢＧＡ基板を構成する積層配線基板の製造方法を
示す工程図であり、図３（ａ）〜（ｄ）及び図４（ｅ）
〜（ｇ）は、前記積層配線基板を使用した図１の半導体
装置の製造方法を示す工程図である。

【００４６】始めに、本実施形態のＥ−ＢＧＡ基板を構
成する積層配線基板の製造方法を説明する。この積層配
線基板の製造は、基本的に前述したビット法を用いて行
う。まず、図２（ａ）に示すように、例えばスクリーン
印刷法を用いて基板ヒートシンク１１上面の所定の箇所
に導電性のバンプ１２ａをおき、この状態の基板ヒート
シンク１１上に半硬状態のプリプレグ（樹脂基材）１２
ｂを圧着し、熱硬化させる。これによって、厚みが０．
２［ｍｍ］〜０．８［ｍｍ］の銅板から成る基板ヒート
シンク１１上のバンプ１２ａがプリプレグ１２ｂを貫通
してプリプレグ１２ｂの表面上に露出する状態となる。

【００４７】図２（ｂ）に示す次の工程では、前工程で
バンプ１２ａが露出したプリプレグ１２ｂの上面に銅箔
１２ｃを貼り付け、続く工程では、図２（ｃ）に示すよ
うに、写真触刻、メッキなどの製版技術を用いてパター
ンニングを行い、ボンディング接続端子や外部電極取り
出し端子など配線パターン１２ｃ−１，１２ｃ−２，１
２ｃ−３を形成する。その後は、ソルダレジストを塗布
した後、前記配線パターンにＮｉ（ニッケル）／Ａｕ
（金）メッキの表面処理を施す。

【００４８】かようにして製造した積層配線基板は、従
来のビット法を用いて作製した従来型の積層配線板（図
９（ａ），図１２（ａ）参照）よりも、表面にバンプを
形成する銅材の厚みが厚くなっている。

【００４９】次に、かかる積層配線基板を使用した図１
に示す半導体装置の製造方法を説明する。

【００５０】まず、図３（ａ）に示すように、図２
（ｃ）の状態の前記積層配線基板を用意し、図３（ｂ）
に示すように、この積層配線基板上に表面処理済みのＰ
Ｂヒートシンク１３用の銅板１３ａを重ね合わせて置
く。

【００５１】続いて、図３（ｃ）に示すように、この状
態の重ね基板をプレス金型のダイ上に置き、当該重ね基
板上のキャビティ２１形成予定箇所にプレス金型のポン
チを当て、その他の部分はストリッパで固定する。

【００５２】そして、図３（ｄ）に示すように、プレス
金型のノックアウトに向けて前記ポンチを打ち込み、銅
板１３ａの底面が銅板１１ａの底面に丁度達した所でポ
ンチの打ち込みを完了する（圧入式）。その結果、図４
（ｅ）に示すような断面凹形状のキャビティ２１を有す
るＥ−ＢＧＡ基板（半導体装置用外囲器）が形成され
る。

【００５３】このプレス打ち込み工程において、図５
（ａ）に示すようにプレス金型のダイとポンチのクリア
ランスを小さくとると（例えば４［μｍ］）、ポンチの
打ち込みがきつくなり（図５（ｂ））、Ｅ−ＢＧＡ基板
全体がゆがむような不具合が発生する可能性がある。こ
れを防ぐために、本実施形態では、図６（ａ）のように
クリアランスを適量に設定し（Ｅ−ＢＧＡ基板の板厚の
５％〜１０％：例えば７［μｍ］）、ポンチの打ち込み
が的確に行われるようにする（図６（ｂ））。

【００５４】その後の工程では、図４（ｆ）に示すよう
に、キャビティ２１内にシリコンチップ１４を収納して
ダイボンディングした後、シリコンチップ１４のアルミ
電極とコア材１２のボンディングワイヤ接続端子とをワ
イヤ１５でワイヤボンディングし、さらにキャビティ２
１内全体を封止樹脂層１６で封止する。

【００５５】最後に図４（ｇ）に示すように、コア材１
２の外部電極取り出し端子に半田ボール１７をリフロー
（例えば２２０〜２６０℃の温度）で融着すれば、図１
に示す構造の半導体装置が完成する。

【００５６】本実施形態は、次のような利点を有する。

【００５７】（１）従来手法のような接着剤（図１０
（ｄ）の１０１ａ）を使用せずに、樹脂基材１２ｂの接
着硬化だけで積層配線基板を形成してＥ−ＢＧＡ基板
（半導体装置用外囲器）を構成することができるため、
工数やコストが削減されるだけでなく、品質に高信頼性
を確保することができる。

【００５８】（２）本実施形態のプレス打ち込み法によ
り、Ｅ−ＢＧＡ基板のキャビティ２１を１工程で容易
に、しかも段差（断面凹形状）をもって形成することが
できるので、従来型のように、積層配線板の銅箔を厚く
したり（第１の従来例）、予めヒートシンクのキャビテ
ィ部分を座グリ形状（第２の従来例）にしておく必要も
なく、Ｅ−ＢＧＡ基板を簡単な構造で薄くすることがで
きる。これにより、低コスト化や性能の向上が望める。
また、段差の中にシリコンチップ１４を収納するので、
半導体装置自体も薄くすることができる。

【００５９】（３）プレス打ち込み工程において、プレ
ス金型のダイとポンチのクリアランスを適量に設定した
ので、ポンチの打ち込みが的確に行われ、Ｅ−ＢＧＡ基
板のひずみ等の不具合を未然に回避することができる。

【００６０】（４）基板ヒ一トシンク１１にコア材１２
とシリコンチップ１４とを直付けすることができるの
で、熱特性や電気特性の向上が期待できる。

【００６１】［第２実施形態］第２実施形態では、図１
に示すものと同じ構造の半導体装置を、上記第１実施形
態のプレス打ち込み工程を変更して製造する例を説明す
る。

【００６２】すなわち、本実施形態の半導体装置の製造
方法は、上記第１実施形態において、図３（ｃ），
（ｄ）及び図４（ｅ）の工程を、図７（ａ）〜（ｄ）に
示す工程に置き換えたものであり、第１実施形態のプレ
ス打ち込み工程では打抜く寸前で圧入した状態で止める
圧入式であったが、本実施形態ではプレス金型で打抜い
て一定量戻す打ち戻し式を採る。

【００６３】具体的には、図２（ｃ）の状態の前記積層
配線基板上に表面処理済みのＰＢヒートシンク１３用の
銅板１３ａを重ね合わせた後、この状態の重ね基板を、
図７（ａ）に示すようにプレス金型のダイ上に置き、当
該重ね基板上のキャビティ２１形成予定箇所にプレス金
型のポンチを当て、その他の部分はストリッパで固定す
る。

【００６４】そして、図７（ｂ）に示すように、プレス
金型のノックアウトに向けて前記ポンチを打ち込んで、
一旦重ね基板を抜ききる。その後、図７（ｂ）に示すよ
うに、銅板１３ａの底面が銅板１１ａの底面に丁度達す
るまで基板を戻すため、ノックアウトを一定量上昇させ
る。

【００６５】その結果、前記図４（ｅ）に相当する図７
（ｄ）にような断面凹形状のキャビティ２１を有するＥ
−ＢＧＡ基板（半導体装置用外囲器）が形成される。

【００６６】このような本実施形態の打ち戻し式のプレ
ス打ち込み法であっても、上記第１実施形態と同等の効
果を得ることができる。

【００６７】また、第１実施形態と第２実施形態のプレ
ス打ち込み法の使い分けは、プレス金型の技術と基板材
料の組み合わせで、慎重に選択することが望ましい。

【００６８】なお、本発明の図示の実施形態に限定され
ず種々の変形が可能である。例えばその変形例として
は、ビット法で製造した積層配線基板ではなく、従来の
両面基板方式で製造した積層配線を使用して、本発明の
Ｅ−ＢＧＡ基板（半導体装置用外囲器）を形成すること
も可能である。この場合は、両面基板方式で配線パター
ンが形成済みの有機体基材からコア材に銅板１１ａを接
着剤で接着固定して積層配線基板を形成しておき、銅板
１１ａよりも薄い銅板１３ａを積層配線基板上に重ねた
上で、前記プレス打ち込み工程を実施すればよい。この
ように、本発明による半導体装置用外囲器の製造方法で
作製されたヒートシンクを、従来法で作製した積層配線
と張り合わせたような構造であっても、キャビティの形
成が容易で且つ構造が簡単となり、性能の向上が可能で
ある。

【００６９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明である半導体用外囲器によれば、接着剤を使用
しないため、工数やコストが削減されるだけでなく、品
質に高信頼性を確保することができる。さらに、プレス
打ち込み法により、半導体チップ収納予定部を１工程で
容易に、しかも段差をもって形成することができるの
で、簡単な構造で厚みも薄く構成することが可能にな
り、低コスト化が望める。

【００７０】請求項２記載の発明である半導体用外囲器
によれば、キャビティの形成が容易で且つ構造が簡単と
なり、低コスト化が望める。

【００７１】請求項３記載の発明である半導体用外囲器
によれば、プレス金型の技術と基板材料の組み合わせ
で、プレス打ち込み法の使い分けが可能となる。

【００７２】請求項４記載の発明である半導体装置によ
れば、半導体チップ収納予定部の段差の中に半導体チッ
プを収納するので、半導体装置自体も薄くすることがで
きる。さらに、第１の放熱用基板に配線済みの樹脂基材
と半導体チップとを直付けすることができるので、熱特
性や電気特性の向上が期待できる。

【００７３】請求項５記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法によれば、請求項１記載の発明と同等の効果
がある。

【００７４】請求項６記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法によれば、請求項２記載の発明と同等の効果
がある。

【００７５】請求項７記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法によれば、請求項３記載の発明と同等の効果
がある。

【００７６】請求項８記載の発明である半導体用外囲器
の製造方法によれば、プレス打ち込み工程において、プ
レス金型のダイとポンチのクリアランスを適量に設定し
たので、ポンチの打ち込みが的確に行われ、基板のひず
み等の不具合を未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るＥ−ＢＧＡタイプ
の半導体装置の断面構造図である。

【図２】図１に示したＥ−ＢＧＡ基板を構成する積層配
線基板の製造方法を示す工程図である。

【図３】図１に示す外囲器の製造方法を示す工程図であ
る。

【図４】図３の続きの半導体装置の工程図である。

【図５】プレス金型のダイとポンチのクリアランスの関
係を示す図である。

【図６】プレス金型のダイとポンチのクリアランスの関
係を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体用外囲器の
製造方法を示す工程図である。

【図８】Ｅ−ＢＧＡタイプの従来の半導体装置（第１の
従来例）の断面構造図である。

【図９】図８に示した半導体装置の製造工程図である。

【図１０】図９（ａ）に示した積層配線板の製造方法を
示す工程図である。

【図１１】Ｅ−ＢＧＡタイプの従来の他の半導体装置
（第２の従来例）の断面構造図である。

【図１２】図１１に示した半導体装置の製造工程図であ
る。

【図１３】従来の両面基板方式を作製された積層配線板
を示す断面図である。

【符号の説明】

１１基板ヒートシンク１２製版済み樹脂基材（コア材）１３ＰＢヒートシンク１４シリコンチップ１５ワイヤ１６封止樹脂層１７半田ボール２１キャビティ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の金属板の面上に導電性バンプを形
成し、樹脂基材に前記導電性バンプを貫通させて前記金
属板と前記樹脂基材とを接着硬化させると共に、前記導
電性パンプが露出した樹脂基材面上に配線パターンを形
成するビット法によって形成された第１の放熱用基板
と、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板
を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定
の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用い
て、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて形成
された半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記
第２の金属板から成る第２の放熱用基板とを備えたこと
を特徴とする半導体用外囲器。
【請求項２】配線パターン形成済みの有機体基材に第
１の金属板が接着剤で接着固定された第１の放熱用基板
と、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板
を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定
の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用い
て、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて形成
された半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記
第２の金属板から成る第２の放熱用基板とを備えたこと
を特徴とする半導体用外囲器。
【請求項３】前記プレス打ち込み法は、プレス金型で
打ち抜いて一定量戻す打ち戻し方式、または打ち抜く前
で打ち込みを止める圧入方式としたことを特徴とする請
求項１または請求項２記載の半導体用外囲器。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の半導体用
外囲器の前記半導体チップ収納予定部に半導体チップを
搭載して、該半導体チップの電極と、前記半導体用外囲
器における前記第１の放熱用基板の配線パターンとをワ
イヤボンディングし、この状態の前記半導体チップ収納
予定部全体を樹脂封止した構造を有することを特徴とす
る半導体装置。
【請求項５】第１の金属板の面上に導電性バンプを形
成し、樹脂基材に前記導電性バンプを貫通させて前記金
属板と前記樹脂基材とを接着硬化させると共に、前記導
電性パンプが露出した樹脂基材面上に配線パターンを形
成するビット法によって第１の放熱用基板を形成してお
き、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板
を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定
の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用い
て、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて半導
体チップ収納予定部を形成し、前記半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記第
２の金属板を第２の放熱用基板としたことを特徴とする
半導体用外囲器の製造方法。
【請求項６】配線パターン形成済みの有機体基材に第
１の金属板を接着剤で接着固定して第１の放熱用基板を
形成しておき、前記第１の金属板と同一の厚さまたは薄い第２の金属板
を前記第１の放熱用基板上に重ね、その重ね基板の所定
の領域をプレス金型で打ち込むプレス打ち込み法を用い
て、前記第１と第２の金属板との底面を一致させて半導
体チップ収納予定部を形成し、前記半導体チップ収納予定部が上面側に位置する前記第
２の金属板を第２の放熱用基板としたことを特徴とする
半導体用外囲器の製造方法。
【請求項７】前記プレス打ち込み法は、プレス金型で
打ち抜いて一定量戻す打ち戻し方式、または打ち抜く前
で打ち込みを止める圧入方式としたことを特徴とする請
求項５または請求項６記載の半導体用外囲器の製造方
法。
【請求項８】前記プレス金型のダイとポンチのクリア
ランスは、前記重ね基板の板厚の５％から１０％の範囲
内としたことを特徴とする請求項５乃至請求項７記載の
半導体用外囲器の製造方法。