JP2002237543A - プラスチックパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤボンドに必要なワイヤボンドパッドの
面積をソルダーレジスト膜の開口部から露出させて確保
すると同時にスルーホールがソルダーレジスト膜で覆わ
れるプラスチックパッケージを提供する。 【解決手段】リード１８の先部に形成されているワイヤ
ボンドパッド１５が、ソルダーレジスト膜１３の開口部
１４から露出しているプラスチックパッケージ１０にお
いて、少なくともリード１８が接続されている側のワイ
ヤボンドパッド１５の一部は、ソルダーレジスト膜１３
によって覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅張り樹脂基板の
表層部に表出しているワイヤボンドパッドを備えるプラ
スチックパッケージに係り、より詳細には、リードの先
部に形成されているワイヤボンドパッドをソルダーレジ
スト膜の開口部から露出させて形成するプラスチックパ
ッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体素子の高性能化、小型化に
ともない、半導体素子を搭載するためのプラスチックパ
ッケージには、外部接続端子の多端子化、半導体素子の
実装性、低コスト化、放熱特性、低インピーダンス化等
の観点から、ボールグリッドアレイタイプのプラスチッ
クパッケージ（ＰＢＧＡ）が多く用いられている。この
ＰＢＧＡは、両面に銅箔を張って形成した導体層を備え
た樹脂からなる１層又は多層の高耐熱性の銅張り樹脂基
板の所定の位置にスルーホールを穿設し、銅張り樹脂基
板の表層及びスルーホールに銅めっきを施し、その銅張
り樹脂基板の表層にドライフィルムを貼着し、フォトリ
ソグラフィ法でエッチングレジスト膜を形成し、銅箔及
び銅めっきからなる銅層にエッチング液を噴射させてエ
ッチングを行った後、エッチングレジスト膜を剥離して
導体パターンを形成し、感光性のソルダーレジストをス
クリーン印刷し、フォトリソグラフィ法によってワイヤ
ボンドパッドや外部接続端子用パッド等の部分を除いて
ソルダーレジスト膜を形成し、ソルダーレジスト膜の開
口部の露出部分にニッケルめっき及び金めっきを形成し
ている。

【０００３】図４に示すように、リード５３の先部に形
成されるワイヤボンドパッド５１は、ワイヤボンドに必
要な領域を平面視して実質的に小判型に形成しており、
ワイヤボンドパッド５１と連接するリード５３の一部分
を含めてワイヤボンドパッド５１の全てがソルダーレジ
スト膜５２の開口部から露出している。更に、ワイヤボ
ンドパッド５１をソルダーレジスト膜５２で覆わないよ
うにするためにソルダーレジスト膜５２の形成時の製造
ばらつきを考慮して開口部を大きく形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のプラスチックパッケージにおいては、次
のような問題がある。 （１）ワイヤボンドパッドの近傍にあるスルーホールが
ソルダーレジスト膜の開口部から露出する場合が発生す
る。この場合、スルーホール内にソルダーレジストが充
分に充填されないので、半導体素子を実装した後に気密
封止用樹脂で封止した時にスルーホール内に空洞が発生
し、半田ボールの取付やボードへの取付時の加熱により
空洞部が膨張して、半導体パッケージを破壊させる場合
がある。 （２）また、ワイヤボンドパッドの近傍にあるスルーホ
ールがソルダーレジスト膜の開口部から露出した場合、
スルーホールを形成している導体配線部が露出して、ボ
ンディングワイヤとの接触により電気的ショートを発生
させる場合がある。 （３）更に、リードも部分的にソルダーレジスト膜の開
口部から露出するが、複雑な導体配線パターンを形成す
るリードとボンディングワイヤが接触する可能性があ
り、電気的ショートが発生する場合がある。本発明は、
このような事情に鑑みてなされたものであって、ワイヤ
ボンドに必要なワイヤボンドパッドの面積をソルダーレ
ジスト膜の開口部から露出させて確保すると同時にスル
ーホールがソルダーレジスト膜で覆われるプラスチック
パッケージ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】前記目的に沿う本発明に
係るプラスチックパッケージは、リードの先部に形成さ
れているワイヤボンドパッドが、ソルダーレジスト膜の
開口部から露出しているプラスチックパッケージにおい
て、少なくともリードが接続されている側のワイヤボン
ドパッドの一部は、ソルダーレジスト膜によって覆われ
ている。これにより、ワイヤボンドを行うためのワイヤ
ボンドパッドの面積が確保できると同時にスルーホール
の導体配線の露出がないので、的確にワイヤボンドを行
うことができると同時にボンディングワイヤと導体配線
との接触による電気的ショートの発生を防止できる。更
に、導体配線パターンを構成するリードがソルダーレジ
スト膜の開口部から露出しないので、隣接する導体配線
パターンとボンディングワイヤとの接触による電気的シ
ョートの発生を防止できる。

【０００６】ここで、ワイヤボンドパッドは長円状又は
小判状となって、それぞれのワイヤボンドパッドが規則
的に向きを揃えて配置され、しかも、その長手方向端部
にリードが接続され、ソルダーレジスト膜は、全ワイヤ
ボンドパッドの長手方向両側を覆っていてもよい。これ
により、ワイヤボンドパッド近傍のスルーホールをソル
ダーレジスト膜で安定して覆うことができ、半導体パッ
ケージの破壊を防止でき、電気的ショートの発生も防止
できる。更には、ワイヤボンドパッドを規則的に形成で
きるので、ワイヤボンディング不良を低減できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るプラスチックパッケージの部分拡大断面図、図
２は同プラスチックパッケージのワイヤボンドパッド部
の部分拡大平面図、図３（Ａ）〜（Ｆ）は同プラスチッ
クパッケージの製造方法の説明図である。

【０００８】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係るプラスチックパッケージ１０は、１層又は多層の
樹脂基材の両面に銅箔を接合して形成した銅張り樹脂基
板１１からなり、その両面には銅箔、無電解銅めっき及
び電解銅めっきからなる導体配線パターン１２が形成さ
れ、ソルダーレジスト膜１３の開口部１４から露出して
ワイヤボンドパッド１５や外部接続端子用パッド１６等
が形成されている。そして、ワイヤボンドパッド１５や
外部接続端子用パッド１６等の表面には、ニッケルめっ
き及び金めっきが施されている。また、銅張り樹脂基板
１１には、多数のスルーホール１７が形成されて、上面
と下面の導体配線パターン１２を接続して電気的に導通
状態にしている。

【０００９】図２に示すように、ワイヤボンドパッド１
５は、導体配線パターン１２の一部を構成するリード１
８の先部に、ソルダーレジスト膜１３の開口部１４から
露出して形成されている。そして、少なくともリード１
８が接続されている側のワイヤボンドパッド１５の一部
は、ソルダーレジスト膜１３によって被覆されており、
ワイヤボンドパッド１５の近傍に設けられているスルー
ホール１７もソルダーレジスト膜１３によって確実に被
覆されている。

【００１０】ここで、ワイヤボンドパッド１５は、長円
状又は小判状の形状をしてそれぞれのワイヤボンドパッ
ド１５が規則的に向きを揃えて配置され、しかも、長円
状又は小判状の長手方向端部にリード１８が接続されて
おり、ソルダーレジスト膜１３が全てのワイヤボンドパ
ッド１５の長手方向両側を被覆しているのがよい。これ
により、ワイヤボンドパッド１５の長手方向の両側近傍
にスルーホール１７が形成されていたとしても確実にス
ルーホール１７をソルダーレジスト膜１３で被覆するこ
とができる。

【００１１】ここで、図３（Ａ）〜（Ｆ）を参照しなが
ら本発明の一実施の形態に係るプラスチックパッケージ
１０の製造方法を詳細に説明する。図３（Ａ）に示すよ
うに、ＢＴ樹脂（ビスマイレイミドトリアジンを主成分
にした樹脂）やポリイミド樹脂等の高耐熱性、誘電特
性、絶縁特性、加工性に優れた樹脂基材の両面に、銅の
厚みが１０〜７０μｍで、銅の純度が９９．８％以上の
銅箔２１を張って形成した導体層を備えた１層又は多層
の高耐熱性の銅張り樹脂基板１１を用いて、この銅張り
樹脂基板１１の所定の位置にスルーホール１７をドリル
やレーザー等を用いて穿孔する。

【００１２】次に、図３（Ｂ）に示すように、銅張り樹
脂基板１１の銅箔２１の表面やスルーホール１７の壁面
等にパラジウム等の触媒を付与後、ホルマリンを還元剤
とする強アルカリ浴中で無電解銅めっきを施す。これに
より、スルーホール１７の壁面に形成された銅の導体膜
を介して銅張り樹脂基板１１の両面表層が電気的に導通
状態となる。そして、無電解銅めっきの導体膜を介し
て、めっき浴中、例えば、硫酸銅、ピロリン酸等のめっ
き浴中で陽極側に取付けられた銅板が、陰極側に取付け
られた被めっき物である銅張り樹脂基板１１に対向して
配設し、銅板と銅張り樹脂基板１１の間に直流電源装置
の電圧を印加することで、被めっき物である銅張り樹脂
基板１１の無電解銅めっきが施されている表層及びスル
ーホール１５に金属銅を析出させて電解銅めっきを施
し、無電解銅めっき及び電解銅めっきからなる銅めっき
膜２２を形成する。なお、この銅めっき膜２２は銅箔２
１の表面にも併せて形成される。

【００１３】次に、図３（Ｃ）に示すように、銅めっき
膜２２上に感光性のドライフィルムを貼着し、パターン
マスクを当接し、通常のフォトリソグラフィ法で紫外線
露光、現像を行って、所望の導体配線パターン１２の非
パターン部を露出するためのドライフィルムからなるエ
ッチングレジスト膜２３を形成する。

【００１４】次に、図３（Ｄ）に示すように、エッチン
グレジスト膜２３の形成されていない銅箔２１及び銅め
っき膜２２からなる銅層に、塩化第２鉄溶液、塩化第２
銅溶液、アルカリエッチャント、過酸化水素−硫酸系エ
ッチャント等のエッチング液を噴射させてエッチングを
行って銅層を除去する。その後、エッチングレジストマ
スク２３の表面に剥離液を噴射して膨潤させ、エッチン
グレジスト膜２３を剥離して導体配線パターン１２を形
成する。この導体配線パターン１２の一部は、ワイヤボ
ンドパッド１５やワイヤボンドパッド１５を先部に形成
するリード１８によって構成される。

【００１５】次に、図３（Ｅ）に示すように、感光性の
ソルダーレジストをロールコーターやスクリーン印刷等
で塗布し、パターンマスクを当接し、フォトリソグラフ
ィ法で紫外線露光、現像を行って、パターンマスクされ
たソルダーレジストを除去することで開口部１４を有す
るソルダーレジスト膜１３を形成する。このソルダーレ
ジスト膜１３の開口部１４から露出する部分は、ボンデ
ィングワイヤで半導体素子と接続するためのワイヤボン
ドパッド１５や、外部接続端子用パッド１６等となる。
ワイヤボンドパッド１５の部分のソルダーレジスト膜１
３の開口部１４の形成においては、少なくともリード１
８が接続されている側のワイヤボンドパッド１５の一部
がソルダーレジスト膜１３によって覆われるように形成
している。ソルダーレジスト膜１３によって、半田の付
着、導体配線パターン１２への汚れ、傷、腐食等が防止
される。

【００１６】次いで、図３（Ｆ）に示すように、ソルダ
ーレジスト膜１３の開口部１４の露出部分のワイヤボン
ドパッド１５や外部接続端子用パッド１６等には、ニッ
ケルめっき２４及び金めっき２５を施すことで銅の腐食
を防止すると同時に、ボンディングワイヤや半田ボール
との接続を容易にするプラスチックパッケージを形成し
ている。このニッケルめっき２４は、金めっき２５の下
地めっきであり、約２〜５μｍ形成され、金めっき２５
は、フラッシュめっきにより０．０５〜０．８μｍ程度
の厚さに形成される。めっき浴は、ニッケルはスルファ
ミン酸浴、金は硬質金の各種めっき浴が使用できる。ま
た、ニッケルめっき２４が無電解ニッケルめっきの場合
には、次亜リン酸によるニッケル−燐めっきが用いられ
る。さらに、ニッケルめっき２４には、ニッケル−コバ
ルトめっき等の合金めっきが用いられる場合もある。

【００１７】

【発明の効果】請求項１及び２記載のプラスチックパッ
ケージにおいては、少なくともリードが接続されている
側のワイヤボンドパッドの一部は、ソルダーレジスト膜
によって覆われているので、的確にワイヤボンドを行う
ことができると同時にボンディングワイヤとの接触によ
る電気的ショートの発生を防止できる。更に、隣接する
導体配線パターンとボンディングワイヤとの接触による
電気的ショートの発生を防止できる。特に請求項２記載
のプラスチックパッケージにおいては、ワイヤボンドパ
ッドは長円状又は小判状となって、それぞれのワイヤボ
ンドパッドが規則的に向きを揃えて配置され、しかも、
その長手方向端部にリードが接続され、ソルダーレジス
ト膜は、全ワイヤボンドパッドの長手方向両側を覆って
いるので、ワイヤボンドパッド近傍のスルーホールをソ
ルダーレジスト膜で確実に覆うことができ、半導体パッ
ケージの破壊や、電気的ショートの発生を防止できる。
また、ワイヤボンドパッドを規則的に形成できるので、
ワイヤボンディング不着等の不良を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るプラスチックパッ
ケージの部分拡大断面図である。

【図２】同プラスチックパッケージのワイヤボンドパッ
ド部の部分拡大平面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｆ）は同プラスチックパッケージの
製造方法の説明図である。

【図４】従来のプラスチックパッケージのワイヤボンド
パッド部の部分拡大平面図である。

【符号の説明】

１０：プラスチックパッケージ、１１：銅張り樹脂基
板、１２：導体配線パターン、１３：ソルダーレジスト
膜、１４：開口部、１５：ワイヤボンドパッド、１６：
外部接続端子用パッド、１７：スルーホール、１８：リ
ード、２１：銅箔、２２：銅めっき膜、２３：エッチン
グレジスト膜、２４：ニッケルめっき、２５：金めっき

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードの先部に形成されているワイヤボ
   ンドパッドが、ソルダーレジスト膜の開口部から露出し
   ているプラスチックパッケージにおいて、少なくとも前
   記リードが接続されている側の前記ワイヤボンドパッド
   の一部は、前記ソルダーレジスト膜によって覆われてい
   ることを特徴とするプラスチックパッケージ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチックパッケージ
   において、前記ワイヤボンドパッドは長円状又は小判状
   となって、それぞれのワイヤボンドパッドが規則的に向
   きを揃えて配置され、しかも、その長手方向端部に前記
   リードが接続され、前記ソルダーレジスト膜は、全ワイ
   ヤボンドパッドの長手方向両側を覆っていることを特徴
   とするプラスチックパッケージ。