JP2000332150A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はパッケージ内に封止された突起電極
上に形成されるバンプを実装端子とした樹脂封止型半導
体装置の製造方法に関し、底面に電極の露出した半導体
パッケージを、エッチング処理を行わずに低コストで作
製することを課題とする。 【解決手段】半導体素子１２を素子固定樹脂により基板
１３上の金属膜１４に固定する（ステップＳ１）。半導
体素子の電極と基板とをボンディングワイヤ１７により
接続する（ステップＳ２）。半導体素子１２を封止樹脂
１９によりモールドし、樹脂パッケージ１０内に封止す
る（ステップＳ３）。基板１３を樹脂パッケージ１０か
ら引き剥がす（ステップＳ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特にパッケージ内に封止された突起電極上に
形成されたバンプを実装端子とした樹脂封止型半導体装
置の製造方法に関する。パッケージＩＣを小型化する目
的で、ＣＳＰ（Chip Size Package)のように、パッケー
ジの底面に突起電極を形成した半導体装置が開発され実
用化されている。このようなタイプの半導体装置では、
まず底面に電極が露出した状態のパッケージを形成して
から、露出した電極上に実装用突起電極を形成してい
る。したがって、底面に電極が露出した状態のパッケー
ジを容易に且つ低コストで作製する技術の開発が望まれ
ている。

【０００２】

【従来の技術】図１は、底面に電極が露出した状態のパ
ッケージを作製するための従来の工程を説明するための
図である。図１（ａ）に示すように、樹脂封止される半
導体素子２はリードフレーム３に形成された金属膜４上
に素子固定樹脂５を使用して固定される。そして、半導
体素子２の電極（バンプ）６とリードフレーム３の金属
膜４上の所定の位置とがボンディングワイヤ７で接続さ
れる。ボンディングワイヤ７の一端を金属膜４の所定の
位置に接続するときに、金属膜４上に突起電極（バン
プ）８が形成される。その後、半導体素子２及びボンデ
ィングワイヤ７は樹脂９で封止され、パッケージ１が形
成される。この状態では、パッケージ１の樹脂９及び素
子固定樹脂５は、リードフレーム３の金属膜４に貼り付
いている。したがって、パッケージ１が形成された後
に、リードフレーム３及び金属膜４を除去するためにエ
ッチング処理が行われる。エッチング処理において、リ
ードフレーム３及び金属膜４は適当なエッチング液によ
り溶解され、図１（ｂ）に示すようにリードフレーム８
及び金属膜４が除去されたパッケージ１が形成される。
エッチング処理後のパッケージ１の裏面１ａには、金属
膜４上に形成された突起電極８の底面８ａが露出した状
態となる。図１（ｂ）において、除去されたリードフレ
ーム３及び金属膜４は点線で示されている。この後、突
起電極８の底面８ａに、パッケージ１の底面１ａから突
出するように突起電極（図示せず）が形成され、最終的
なパッケージＩＣが形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術では、リードフレーム３及び金属膜４は、エッチン
グ処理によりパッケージ１から除去される。エッチング
処理では、特殊な溶液であるエッチング液を使用するた
め、専用のエッチング装置が必要である。このため、エ
ッチング処理を行うための装置を製造ラインに設ける必
要があり、そのための設備費用が必要である。また、使
用済みのエッチング液を処理することにも費用がかか
る。一般的に金属膜４及びリードフレーム３には高価な
金属材料が使用されており、使用済みのエッチング液か
らそのような金属材料を抽出して再利用することが行わ
れている。したがって、この再利用を行うための装置も
必要となり、エッチング処理に関わる費用は増大してし
まう。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、底面に電極の露出したパッケージを、エッチング
処理を行わずに低コストで作製することのできる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、次に述べ
る各手段を講じることにより解決することができる。請
求項１記載の発明に係る半導体の製造方法は、半導体素
子を素子固定樹脂により基板上に固定する固定工程と、
前記半導体素子の電極と前記基板とをボンディングワイ
ヤにより接続する接続工程と、前記半導体素子を封止樹
脂によりモールドし、樹脂パッケージ内に封止する封止
工程と、前記基板を前記樹脂パッケージから引き剥がす
分離工程と、を有しており、前記基板は金属板又はテー
プ基板上に金属膜が形成された薄板であり、前記ボンデ
ィングワイヤは前記金属膜に接合され、前記分離工程に
おいて前記金属膜を前記樹脂パッケージから引き剥がす
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体装置の製造方法において、前記金属膜を、金、パラ
ジウム、銀、錫鉛合金のうちから選定された一つの金属
材料にて形成することを特徴とするものである。請求項
３記載の発明は、請求項１記載の半導体装置の製造方法
において、前記金属膜を異なる材料の２層構造とし、各
層を、金、パラジウム、銀、錫鉛合金のうちから選定さ
れた一つの金属材料にて形成することを特徴とするもの
である。

【０００７】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
うちいずれか一項記載の半導体装置の製造方法におい
て、前記固定工程と前記接続工程の間に、前記金属膜上
に形成される酸化被膜の厚さを増大させるための熱処理
工程を更に有することを特徴とするものである。また、
請求項５記載の発明は、半導体素子の突起電極をフリッ
プチップボンディングにより基板に接合する接合工程
と、前記半導体素子を封止樹脂によりモールドし、樹脂
パッケージ内に封止する封止工程と、前記基板を前記樹
脂パッケージから引き剥がす分離工程と、を有すること
を特徴とするものである。

【０００８】請求項６記載の発明は、請求項５記載の半
導体装置の製造方法において、前記基板は金属板又はフ
レキシブル基板上に金属膜が形成された薄板であり、前
記半導体素子の前記突起電極は前記金属膜に接合され、
前記分離工程において前記金属膜を前記樹脂パッケージ
から引き剥がすことを特徴とするものである。

【０００９】請求項７記載の発明は、請求項６記載の半
導体装置の製造方法において、前記金属膜と素子固定樹
脂及び前記封止樹脂との間に剥離可能な接着性を有する
よう構成したことを特徴とするものである。上述の各手
段は次のように作用する。請求項１記載の発明によれ
ば、基板を樹脂パッケージから除去する手段として従来
行われていたエッチング法の代わりに引き剥がし法を用
いることにより、エッチング液及びエッチング装置が不
要となり、設備コスト及びランニングコストが低減され
る。除去される基板には通常高価な金属材料が使用され
るが、引き剥がし法を用いるため除去した基板の材料回
収及び再利用が、エッチング法に比較して簡単となる。
また、基板の表面に金属膜が形成されたものを使用する
ため、基板全体を高価な金属材料で形成する必要が無
く、製造コスト削減することができる。テープ基板上に
金属膜を形成することとすれば、テープ基板の柔軟性に
より、引き剥がしを容易に行うことができる。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、金属膜が、
金、パラジウム、銀、錫鉛合金のうちから選定された金
属材料により形成されるため、ボンディングワイヤを良
好に接合でき、且つ、封止樹脂及び素子固定樹脂との接
着性を低いレベルに抑えることができる。請求項３記載
の発明によれば、金属膜を２層構造とし、ボンディング
ワイヤが接合される面側の層に高価な金属材料を使用
し、その他の層を比較的安価な金属材料とすることがで
きる。これにより、金属膜の製造コストを低減すること
ができる。

【００１１】請求項４記載の発明によれば、ボンディン
グワイヤを金属膜に接合する前に、金属膜上の自然酸化
被膜の厚さを増大させる熱処理を行うため、ボンディン
グワイヤと金属膜との接合面積を減少させることができ
る。このため、基板の引き剥がしを簡単に行うことがで
きる。請求項５記載の発明によれば、半導体素に形成さ
れた突起電極をフリップチップボンディングにより基板
に直接接合し、引き剥がし法により基板を除去するた
め、ボンディングワイヤを使用する必要がなく、製造工
程が簡単になる。

【００１２】請求項６記載の発明によれば、基板の表面
に金属膜が形成されたものを使用するため、基板全体を
高価な金属材料で形成する必要が無く、製造コスト削減
することができる。また、テープ基板上に金属膜を形成
することとすれば、テープ基板の柔軟性により、引き剥
がしを容易に行うことができる。請求項７記載の発明に
よれば、金属膜と封止樹脂及び素子固定樹脂とが互いに
接着性が低くなるよう構成されるため、引き剥がしが容
易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図２は、本発明の第１実施例に
よる半導体装置の製造方法を説明するための図である。
図３は図２に示される半導体装置の製造方法のフローチ
ャートである。まず、ステップＳ１において、図２
（ａ）に示すように、樹脂封止される半導体素子１２
は、基板としてのリードフレーム１３に形成された金属
膜１４上に素子固定樹脂１５を使用して固定される。次
に、ステップ２において、リードフレーム１３の金属膜
１４上の所定の位置にボンディングワイヤ１７を接合
し、ボンディングワイヤ１７の他端を半導体素子１２の
突起電極（バンプ）１６に接続する。ボンディングワイ
ヤ１７を金属膜１４の所定の位置に接合するときに、金
属膜１４上に突起電極（スタッドバンプ）１８が形成さ
れる。その後、ステップ３において半導体素子１２及び
ボンディングワイヤ１７を封止樹脂１９で封止すること
により、パッケージ１０を形成する。この状態におい
て、パッケージ１０の樹脂１９及び素子固定樹脂１５
は、リードフレーム１３の金属膜１４に貼り付いてい
る。

【００１４】この後、ステップ４において、金属膜１４
及びリードフレーム１３をパッケージ１０から除去する
工程が実施される。従来の方法では、エッチング液を使
用して金属膜１４及びリードフレーム１３を溶解するこ
とにより除去していたが、本発明では、図２（ｂ）に示
すように、金属膜１４をリードフレーム１３と共にパッ
ケージ１０から引き剥がすことにより分離する（以下、
この方法を引き剥がし法と称する）。金属膜１４がパッ
ケージ１０から引き剥がされると、金属膜１４に接合さ
れていた突起電極１８の接合面１８ａがパッケージの底
面１０ａに露出した状態となる。

【００１５】金属膜１４はリードフレーム１３に強く密
着しており、リードフレーム１３とパッケージ１０とを
反対方向に強く引っ張ることにより金属膜１４をパッケ
ージ１０から引き剥がすことができる。引き剥がしは、
作業者の手で直接引っ張られるかあるいは、引き剥がし
専用の装置を作製して用いてもよい。本発明による引き
剥がし法に好適な金属膜１４の材料、及びバンプ１８の
形成条件については後述する。

【００１６】上述したように、パッケージ１０から金属
膜１４及びリードフレーム１３が引き剥がされると、底
面に突起電極１８の底面（接合面）１８a が露出したパ
ッケージ１０が形成される。したがって、突起電極１８
の底面１８ａに、図４に示すように実装用突起電極を形
成することにより、最終的にパッケージＩＣ（半導体装
置）が完成する。なお、図４（ａ）は実装用突起電極と
してスタッドバンプ２０Ａを形成した例を示し、図４
（ｂ）は実装用突起電極としてメッキバンプ２０Ｂを形
成した例を示し、図４（ｃ）は実装用突起電極として半
田ボール２０Ｃを形成した例を示している。

【００１７】なお、図２において、金属膜１４は、突起
電極１８が形成される位置を含むパッケージ１０の底面
１０ａの全体をカバーする大きさに形成されている。し
かし、図５に示すように、金属膜１４を突起電極１８が
形成される部分のみに形成することとしてもよい。この
場合、半導体素子１２は素子固定用樹脂１５を使用して
リードフレーム１３に固定されることとなる。

【００１８】また、リードフレーム１３自体を、突起電
極１８が接合できるような材料を使用して形成すること
により、図６に示すように、金属膜１４を形成せずにリ
ードフレーム１３上に直接パッケージ１０を形成するこ
とができる。また、図７に示すように、リードフレーム
１３の代わりにテープ基板２２を使用することもでき
る。テープ基板２２は、例えば樹脂製のフレキシブル基
板である。この場合、突起電極１８を形成するために
は、金属膜１４をフレキシブル基板２２上に必ず形成す
る必要がある。テープ基板２２を使用することにより、
引き剥がされる基板に柔軟性があるため、引き剥がし作
業が容易になるという効果がある。

【００１９】図８は、ボンディングワイヤ１７の接続順
序を変えた例を説明するための図である。図２に示され
るボンディングワイヤ１７は、まず基板側である金属膜
１４に接合されてから、半導体素子１２の電極１６に接
続される。図８に示される例では、まず突起電極１８だ
けが金属膜１４上に形成される。その後、ボンディング
ワイヤ１７の一端が半導体素子１２の電極に接続され、
ボンディングワイヤ１７の他端が予め形成されてあった
突起電極１８に接続される。したがって、図８に示され
たボンディングワイヤ１７の接続順序は、図２に示され
たボンディングワイヤ１７の接続順序と反対となる。な
お、図８に示す例では、基板としてフレキシブル基板２
２が使用されているが、図２に示すようにリードフレー
ム１３を使用してもよい。

【００２０】次に、本発明による引き剥がし法に好適な
金属膜１４の構成について説明する。上述のように、本
発明による引き剥がし法では、パッケージ１０から金属
膜１４及びリードフレーム１３を引き剥がすと共に、金
属膜１４に接合された突起電極１８もその接合面で引き
剥がさなければならない。したがって、金属膜１４はパ
ッケージ１０の素子固定樹脂１５及び封止樹脂１９から
容易に剥離可能な性質を有し、且つ、突起電極１８を接
合できるような材料により形成されることが要求され
る。

【００２１】上述の金属膜１４に求められる条件を満足
する金属材料として、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、銀（Ａｇ）および錫鉛合金（半田）が挙げられ
る。したがて、図９に示すように、一般的に銅合金等で
形成されるリードフレーム１３上に、金属膜１４とし
て、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）およ
び錫鉛合金（半田）のうちのいずれか一つの金属をメッ
キにより形成することが好ましい。

【００２２】また、図１０に示すように、金属膜１４を
２層構造としてもよい。２層の各々の層を、金（Ａ
ｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）および錫鉛合金
（半田）のうちいずれか一つの金属メッキにより形成す
ることが好ましい。すなわち、突起電極１８と接合され
る上層１４ａは、比較的高価な材料、例えば金（Ａｕ）
又はパラジウム（Ｐｄ）により形成し、リードフレーム
１３側の下層１４ｂは、比較的安価な錫鉛合金により形
成するものである。このように、金属膜１４を２層構造
とすることにより、ボンディングワイヤ１７の接合性、
及び樹脂との剥離性の両方に優れているが高価な材料を
上層１４ａに使用し、比較的安価な材料を下層１４ｂに
使用することができ、金属膜１４の製造コストを低減す
ることができる。

【００２３】また、２層構造において、上層１４ａを金
（Ａｕ）又はパラジウム（Ｐｄ）メッキにより形成し、
下層１４ｂをニッケル（Ｎｉ）メッキにより形成するこ
ととしてもよい。ニッケル（Ｎｉ）も金（Ａｕ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）と比較すると安価な材料であり、且つそ
れらの金属及びリードフレーム１３に使用される金属と
良好な接合性を有するためである。

【００２４】また、図１１に示すように、金属膜１４を
３層構造としてもよい。この場合、突起電極１８が接合
される上層１４ａを、金（Ａｕ）又はパラジウム（Ｐ
ｄ）メッキにより形成し、中間層１４ｂをニッケル（Ｎ
ｉ）メッキにより形成する。そして、リードフレーム１
３側の下層１４ｃを、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、銀（Ａｇ）および錫鉛合金（半田）のうちいずれ
か一つの金属メッキにより形成する。

【００２５】なお、上述の金属膜１４に対して接合性の
良好なワイヤ材料としては、金（Ａｕ）、金（Ａｕ）合
金、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、錫鉛
合金（半田）等が挙げられる。したがって、突起電極１
８を形成するボンディングワイヤ１７は、上述の材料の
うちの一つにより形成されていることが好ましい。次
に、本発明による引き剥がし法に好適な突起電極１８の
形成方法について説明する。金属膜１４に接合された突
起電極１８は、引き剥がし法による分離工程では、作業
者の手で容易に引き剥がすことができる程度の接合強度
であることが要求される。すなわち、突起電極１８と金
属膜１４との接合強度が強すぎる場合は、突起電極が金
属膜１４から良好に剥離できない事態が生ずることがあ
る。また、剥離できたとしても、突起電極１８の剥離面
に金属膜１４の一部が残っていたり、剥離面の凹凸が激
しいということがある。このような場合、後工程で突起
電極１８の底面( 剥離面）に実装用突起電極（図４参
照）が形成できないという問題が生じる恐れがある。

【００２６】図１２は、突起電極１８を形成する工程を
説明するための図である。図１２に示されるように、突
起電極１８は、あらかじめボール状に形成されたボンデ
ィングワイヤ１７の先端部１７ａを、図１２（ｂ）に示
されるように、キャピラリ３０により超音波振動を加え
ながら押しつぶすことにより形成される。これにより、
形成された突起電極１８は金属膜１４に接合する。ここ
で、突起電極１８と金属膜１４との接合部分に着目する
と、キャピラリ３０による押し付けを強くすると接合面
積も増加する。すなわち、図１２（ｂ）に示す接合面積
の直径Ｄ１は、接合面積の直径Ｄ１は、押しつぶされた
先端部１７ａの高さＨに略比例する。

【００２７】図１３は、本発明による引き剥がし法に用
いて好適な突起電極１８と金属膜１４との接合状態を説
明するための図である。図１３（ａ）は接合部分を平面
的に見た図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の接合
状態で引き剥がされた場合の突起電極１３の断面を示す
図である。本発明による引き剥がし法に好適な接合状態
は、図１３（ａ）に示されるように、突起電極１８の接
合面の円周部１８ａのみが接合に寄与し、中央部分は接
合されていない状態である。このような接合状態で引き
剥がしが行われると、突起電極１８の剥離面は図１３
（ｂ）に示されるように、接合されていた円周部１８ａ
が盛り上がり、中央部分は平坦なままとなる。接合部が
円周状であるので、接合面積が小さく引き剥がしに必要
な力が少なくてすむ。また、接合に寄与していない平坦
な中央部分を利用して、実装用突起電極を好適に接合す
ることができる。

【００２８】ここで、上述のように、ボンディングワイ
ヤの接合は、ボンディングワイヤ１７の線端部１７ａを
押し付けながら超音波振動を加えることにより行われ
る。したがって、ボンディングワイヤの押し付け力と超
音波出力とを変化させることにより接合状態を変化させ
ることができる。図１４はボンディングワイヤ１７の先
端部１７ａのつぶれ量と接合部分の変化を示す図であ
る。先端部１７ａのつぶれ量が小さいときは、超音波出
力の大きさに係わらず、図１４（ａ）及び（ｄ）に示す
ように、接触部分の中央部が接合される。この接合状態
は、本発明による引き剥がし法には不適である。つぶれ
量を大きくしていくと、超音波出力が小さいときは、図
１４（ｂ）に示すように、中央部が接合されたままであ
る。一方、超音波出力が小さい場合は、図１４（ｅ）に
示すように、接触部分の円周部のみが接合された状態と
なる。図１４（ｅ）に示された接合状態は、本発明によ
る引き剥がし法に好適である。更につぶれ量を増大する
と、超音波出力の大きさに係わらず、図１４（ｃ）及び
（ｆ）に示すように、接触部分の円周部のみが接合した
状態となるが、円周部の直径及び幅が増大してしまう。
この接合状態では、図１４（ｅ）に示す接合状態よりも
接合面積が増大している。したがって、図１４（ｃ）及
び（ｆ）に示す接合状態も本発明による引き剥がし法に
は不適である。

【００２９】以上のように、本発明による引き剥がし法
に好適な接合状態は、図１４（ｅ）に示す状態であり、
先端部１７ａのつぶれ量が中程度のときである。ここ
で、ボールのつぶれ量は、ボール１７ａをつぶして形成
された突起電極１８の高さＨにより表わすことができ
る。すなわち、ボール１７ａをつぶして形成された突起
電極１８の高さＨを所定の範囲以内とすれば、図１４
（ｅ）に示すような接合状態を達成することができ、引
き剥がし法に好適な接合が達成できる。ここで、図１４
（ｅ）に示すような接合状態を達成できる高さＨを調べ
たところ、直径が３０μｍのボンディングワイヤを用い
た場合、約３０μｍから約４５μｍの間であることがわ
かった。すなわち、高さＨが約３０μｍ以上約４５μｍ
以下になるように突起電極１８を形成して金属膜１４に
接合することにより、引き剥がし法による金属膜１４の
除去を容易に行うことができた。この高さＨの値は、ボ
ンディングワイヤの直径に略比例する。すなわち、超音
波出力を小さくし、且つ高さＨをボンディングワイヤの
直径以上でボンディングワイヤの直径の１．５倍以下と
することにより、本発明による引き剥がし法に適した接
合状態を達成することができる。

【００３０】突起電極１８と金属膜１４との接合状態
は、金属膜１４の表面に形成される酸化被膜の厚さによ
っても変化する。図１５は、酸化被膜の厚さが増大した
場合の突起電極１８の接合状態の変化を示す図である。
金属膜１４が形成されると、その表面には自然に酸化被
膜１４ａが形成される。自然酸化被膜の厚さは、通常数
ｎｍ（ナノメータ）と非常に薄く、この程度の酸化被膜
であれば、突起電極の接合にはほとんど影響を及ぼさな
い。しかし、酸化被膜１４ａの厚さが図１５（ｂ）に示
すように増大すると、接合部分の形成が酸化被膜１４ａ
により阻止され、接合面積が減少する。

【００３１】通常、金属材料に自然に形成される酸化被
膜１４ａの厚さは数ｎｍであるため、金属膜１４の形成
後に金属膜１４を熱処理することにより酸化被膜１４ａ
の厚みを増大させることができる。すなわち、ボンディ
ングワイヤ１７を金属膜１４に接合する前に熱処理を行
うことにより、接合状態を引き剥がし法に好適な状態に
することができる。但し、熱処理温度が高過ぎると酸化
被膜１４ａの厚みが厚くなりすぎて接合できなくなって
しまうので、熱処理温度は２００℃以下とすることが好
ましい。

【００３２】次に、本発明の第２実施例による半導体装
置の製造方法について図１６を参照しながら説明する。
図１６は、本発明の第２実施例による半導体装置の製造
方法の工程を示すフローチャートである。本発明の第２
実施例による半導体装置の製造方法は、基本的に上述の
第１実施例による製造方法と同じ工程を有するため、図
３に示したフローチャートにおけるステップと同一のス
テップには同じステップ番号を付し、その説明は省略す
る。

【００３３】半導体素子を樹脂モールドした直後は、封
止樹脂は完全に硬化しておらず、封止樹脂を完全に硬化
させるためにモールドキュア工程が行われる。封止樹脂
が完全に硬化していない状態では、その接着力も十分に
強くなっていない。しかし、引き剥がし法により金属膜
１４を封止樹脂１９から引き剥がすのには、接着力が弱
い状態で行うほうが好都合である。

【００３４】そこで、本発明の第２実施例による半導体
装置の製造方法では、ステップ３において封止工程が終
了した後、直ちにステップＳ４の引き剥がし工程が行わ
れる。そして、パッケージ１０から金属膜１４及びリー
ドフレーム１３が引き剥がされた後に、ステップＳ５に
おいてモールドキュアが実施される。ステップＳ５が終
了したら、ステップＳ６において、図４に示すように実
装用突起電極をパッケージ１０の底面に露出した電極に
形成し、半導体装置が完成する。

【００３５】以上のように、本実施例では、モールドキ
ュアを行う前に金属膜１４及びリードフレームの引き剥
がしを行うため、弱い力で引き剥がしを効率的に行うこ
とができる。次に、本発明の第３実施例による半導体装
置の製造方法について図１７を参照しながら説明する。
図１７は、本発明の第３実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための図である。

【００３６】本実施例では、半導体素子４２が使用さた
パッケ−ジ４０が作製される。半導体素子４２の表面４
２ａには突起電極４４が予め形成されている。半導体素
子４２は突起電極４４を下にして素子固定樹脂４６を介
してリードフレーム１３の金属膜１４上に載置される。
そして、突起電極４４は金属膜１４にフリップチップボ
ンディングされる。その後、半導体素子４２は封止樹脂
４８により封止され、金属膜１４上にパッケージ４０が
形成される。そして、金属膜１４及びリードフレーム１
３が引き剥がし法によりパッケージ４０から除去され
る。

【００３７】本実施例では、半導体素子４２の突起電極
４４自体がパッケージ４０の底面に露出する。このた
め、ワイヤボンディング工程を必要としない。また、半
導体素子４０の表面が素子固定樹脂４６により覆われて
いるため、封止樹脂４８により完全に半導体素子４２を
囲む必要はなく、図１８に示すように、半導体素子４２
の背面４２ｂがパッケ−ジから露出する構成としてもよ
い。この場合、パッケージ４０の高さを低くできるとい
う効果を奏する。

【００３８】

【発明の効果】上述のように、請求項１記載の発明によ
れば、基板を樹脂パッケージから除去する手段として従
来行われていたエッチング法の代わりに引き剥がし法を
用いることにより、エッチング液及びエッチング装置が
不要となり、設備コスト及びランニングコストが低減さ
れる。除去される基板には通常高価な金属材料が使用さ
れるが、引き剥がし法を用いるため除去した基板の材料
回収及び再利用が、エッチング法に比較して簡単とな
る。また、基板の表面に金属膜が形成されたものを使用
するため、基板全体を高価な金属材料で形成する必要が
無く、製造コスト削減することができる。テープ基板上
に金属膜を形成することとすれば、テープ基板の柔軟性
により、引き剥がしを容易に行うことができる。

【００３９】請求項２記載の発明によれば、金属膜が、
金、パラジウム、銀、錫鉛合金のうちから選定された金
属材料により形成されるため、ボンディングワイヤを良
好に接合でき、且つ、封止樹脂及び素子固定樹脂との接
着性を低いレベルに抑えることができる。請求項３記載
の発明によれば、金属膜を２層構造とし、ボンディング
ワイヤが接合される面側の層に高価な金属材料を使用
し、その他の層を比較的安価な金属材料とすることがで
きる。これにより、金属膜の製造コストを低減すること
ができる。

【００４０】請求項４記載の発明によれば、ボンディン
グワイヤを金属膜に接合する前に、金属膜上の自然酸化
被膜の厚さを増大させる熱処理を行うため、ボンディン
グワイヤと金属膜との接合面積を減少させることができ
る。このため、基板の引き剥がしを簡単に行うことがで
きる。請求項５記載の発明によれば、半導体素に形成さ
れた突起電極をフリップチップボンディングにより基板
に直接接合し、引き剥がし法により基板を除去するた
め、ボンディングワイヤを使用する必要がなく、製造工
程が簡単になる。

【００４１】請求項６記載の発明によれば、基板の表面
に金属膜が形成されたものを使用するため、基板全体を
高価な金属材料で形成する必要が無く、製造コスト削減
することができる。また、テープ基板上に金属膜を形成
することとすれば、テープ基板の柔軟性により、引き剥
がしを容易に行うことができる。請求項７記載の発明に
よれば、金属膜と封止樹脂及び素子固定樹脂とが互いに
接着性が低くなるよう構成されるため、引き剥がしが容
易となる。

【００４２】以上の説明に関して、更に以下の項を開示
する。 （１）半導体素子を素子固定樹脂により基板上に固定す
る固定工程と、前記半導体素子の電極と前記基板とをボ
ンディングワイヤにより接続する接続工程と、前記半導
体素子を封止樹脂によりモールドし、樹脂パッケージ内
に封止する封止工程と、前記基板を前記樹脂パッケージ
から引き剥がす分離工程と、を有しており、前記基板は
金属板又はテープ基板上に金属膜が形成された薄板であ
り、前記ボンディングワイヤは前記金属膜に接合され、
前記分離工程において前記金属膜を前記樹脂パッケージ
から引き剥がすことを特徴とする半導体装置の製造方
法。

【００４３】（２）第１項記載の半導体装置の製造方法
において、前記金属膜と前記素子固定樹脂及び前記封止
樹脂との間に剥離可能な接着性を有するよう構成した半
導体装置の製造方法。 （３）第１項又は第２項記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記接続工程は、前記金属膜上に形成されるバ
ンプの高さが、使用されるボンディングワイヤの直径以
上で且つ１．５倍以下の範囲となるようにボンディング
ワイヤを前記金属膜に接合するワイヤボンディング工程
を含む半導体装置の製造方法。

【００４４】（４）第１項記載の半導体装置の製造方法
において、前記金属膜を異なる材料の２層構造とし、上
側の第１の層をパラジウムにより形成し、下側の第２層
をニッケルにて形成する半導体装置の製造方法。 （５）第１項記載の半導体装置の製造方法において、前
記金属膜を異なる材料の３層構造とし、上側の第１の層
を金又はパラジウムにて形成し、中間の第２の層をニッ
ケルにて形成し、下側の第３層を、金、パラジウム、
銀、錫鉛合金のうちから選定された一つの金属材料にて
形成する半導体装置の製造方法。

【００４５】（６）第１項乃至第５項のうちいずれか一
項記載の半導体装置の製造方法において、前記ボンディ
ングワイヤの材料は、金、金合金、アルミニウム、パラ
ジウム、錫鉛合金のうちから選定された一つの材料であ
る半導体装置の製造方法。 （７）第１項乃至第６項のうちいずれか一項記載の半導
体装置の製造方法において、前記封止工程で使用される
樹脂を硬化させるモールドキュア工程を更に有し、前記
分離工程を前記モールドキュア工程の前に実施すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。

【００４６】上述のように、第１項記載の発明によれ
ば、基板を樹脂パッケージから除去する手段として従来
行われていたエッチング法の代わりに引き剥がし法を用
いることにより、エッチング液及びエッチング装置が不
要となり、設備コスト及びランニングコストが低減され
る。また、除去される基板には通常高価な金属材料が使
用されるが、引き剥がし法を用いるため除去した基板の
材料回収及び再利用が、エッチング法に比較して簡単と
なる。

【００４７】第２項記載の発明によれば、金属膜と封止
樹脂及び素子固定樹脂との間の接着性が低くなるよう構
成されるため、引き剥がしが容易となる。第３項記載の
発明によれば、金属膜上に形成されるバンプの高さを３
０μｍ以上とすることにより、バンプと金属膜との接合
面積を小さくすることができ、引き剥がし作業が容易と
なる。また、引き剥がした後のバンプの面の中央部が平
坦となり、実装用突起電極が形成し易くなる。

【００４８】第４項又は第５項記載の発明によれば、金
属膜を多層構造とし、ボンディングワイヤが接合される
面に高価な金属材料を使用し、その他の層を比較的安価
な金属材料とすることができる。これにより、金属膜の
製造コストを低減することができる。第６項記載の発明
によれば、ボンディングワイヤが、金、パラジウム、
銀、錫鉛合金のうちから選定された金属材料により形成
されるため、ボンディングワイヤを基板に容易に接合す
ることができる。

【００４９】第７項記載の発明によれば、引き剥がし法
により実施される分離工程をモールドキュア工程の前に
行うため、封止樹脂の接着力が弱いうちに引き剥がしを
行うこととなり、基板を容易に引き剥がすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】底面に電極が露出したパッケージを作製する従
来の方法を説明するための図である。

【図２】本発明の第１実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための図である。

【図３】本発明の第１実施例による半導体装置の製造方
法の工程を説明するためのフローチャートである。

【図４】本発明の半導体装置の製造方法により製造され
た半導体装置を示す図である。

【図５】金属膜を突起電極に対応する部分のみに形成し
た例を示す図である。

【図６】突起電極をリードフレームに直接形成する例を
示す図である。

【図７】基板としてテープ基板を使用した例を示す図で
ある。

【図８】ボンディングワイヤの接続順序を変えた例を示
す図である。

【図９】一層の金属膜を使用した例を示す図である。

【図１０】二層の金属膜を使用した例を示す図である。

【図１１】三層の金属膜を使用した例を示す図である。

【図１２】突起電極の接合部分を説明するための図であ
る。

【図１３】突起電極の形成方法を説明するための図であ
る。

【図１４】ボールのつぶれ量の増大による接合部分の変
化を示す図である。

【図１５】酸化被膜の厚さの増大による突起電極の形状
の変化を示す図である。

【図１６】本発明の第２実施例による半導体装置の製造
方法の工程を説明するためのフローチャートである。

【図１７】本発明の第３実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための図である。

【図１８】半導体素子の背面が露出したパッケージを示
す図である。

【符号の説明】

１０，４０ パッケージ １２，４２ 半導体素子 １３ リードフレーム １４ 金属膜 １４ａ 酸化被膜 １５，４６ 素子固定樹脂 １６，１８，４４ 突起電極 １７ ボンディングワイヤ １９，４８ 封止樹脂 ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 実装用突起電極 ２２ テープ基板

フロントページの続き (72)発明者 川原 登志実 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中城 伸介 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 須賀 唯知 東京都目黒区駒場２−２−２−207 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 CA21 DA04 DA10 DB16 5F061 AA01 BA03 CA21 CB13

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を素子固定樹脂により基板上
   に固定する固定工程と、 前記半導体素子の電極と前記基板とをボンディングワイ
   ヤにより接続する接続工程と、 前記半導体素子を封止樹脂によりモールドし、樹脂パッ
   ケージ内に封止する封止工程と、 前記基板を前記樹脂パッケージから引き剥がす分離工程
   と、 を有しており、 前記基板は金属板又はテープ基板上に金属膜が形成され
   た薄板であり、前記ボンディングワイヤは前記金属膜に
   接合され、前記分離工程において前記金属膜を前記樹脂
   パッケージから引き剥がすことを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記金属膜を、金、パラジウム、銀、錫鉛合金のうちか
   ら選定された一つの金属材料にて形成することを特徴と
   する半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記金属膜を異なる材料の２層構造とし、各層を、金、
   パラジウム、銀、錫鉛合金のうちから選定された一つの
   金属材料にて形成することを特徴とする半導体装置の製
   造方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載
   の半導体装置の製造方法において、 前記固定工程と前記接続工程の間に、前記金属膜上に形
   成される酸化被膜の厚さを増大させるための熱処理工程
   を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 半導体素子の突起電極をフリップチップ
   ボンディングにより基板に接合する接合工程と、 前記半導体素子を封止樹脂によりモールドし、樹脂パッ
   ケージ内に封止する封止工程と、 前記基板を前記樹脂パッケージから引き剥がす分離工程
   と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記基板は金属板又はフレキシブル基板上に金属膜が形
   成された薄板であり、前記半導体素子の前記突起電極は
   前記金属膜に接合され、前記分離工程において前記金属
   膜を前記樹脂パッケージから引き剥がすことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記金属膜と、素子固定樹脂及び前記封止樹脂との間に
   剥離可能な接着性を有するよう構成したことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。