JP2005286057A - 回路装置およびその製造方法 - Google Patents

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Atsushi Kato
敦史 加藤
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】受動素子を含む回路装置およびその製造方法に係り、特に配線密度を向上した回路装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】受動素子6の電極部7を金メッキとし、電極部7にボンディングワイヤ8を直接固着する。これにより実装密度の向上を図れる。また、支持基板を用いないパッケージ構造を採用し、受動素子6を分離溝に接着することによりボンディングワイヤ8を固着する構造であってもパッケージ厚みの増大を抑制する。
【選択図】図1

Description

本発明は受動素子を含む回路装置およびその製造方法に係り、特に配線密度を向上した回路装置およびその製造方法に関する。
図9を参照して、従来の回路素子について説明する。図9(A)は回路装置の平面図、図9(B)は、図9(A)のB−B線断面図を示す。
図9(A)のごとく、例えば支持基板110上の所定のパッケージ領域120に、例えばIC等の半導体素子101と、複数の導電パターン103が配置される。導電パターン103は、ボンディングワイヤ108等が固着されるパッド部103aおよび/または受動素子106の両電極部107が固着される実装ランド部103bを有する。受動素子は、例えばチップコンデンサ、受動素子などである。
受動素子106と半導体素子101とは、導電パターン103を介して接続する。すなわち、受動素子106の電極部107を実装ランド部103bに半田などのロウ材により固着し、実装ランド部103bから導電パターン103を延在する。そして、パッド部103aと半導体素子101の電極パッド102とをボンディングワイヤ108等により接続する。また、受動素子106同士は、両端に実装ランド部103bを有する導電パターン103により接続する。
図9(B)のごとく、受動素子106の端部の側面は、スズメッキが施され、電極部107となっている。そして、受動素子106を実装する場合には、実装ランド103b(導電パターン103)に、半田等のロウ材(または導電性接着剤)160により固着される(例えば特許文献1参照。)。
特開2003−297601号公報
図9(B)のごとく、受動素子106の電極部107は、安価なスズメッキにより構成されている。そして、スズは融点が低く高温の熱圧着ができないため、受動素子106を実装する場合にはロウ材(または導電性接着剤)160により導電パターン103に固着している。
特に、ロウ材160による実装の場合、電極部107にロウ材160から成るフィレットが形成される。従って、受動素子106を半導体素子102または他の受動素子、または導電パターン103と接続するためには、受動素子106の電極部107下方に電極部107より大きい実装ランド部103bや、ボンディングワイヤ103が接続するパッド部103aを有する導電パターン103が必要となり、実装面積の低減が進まず、受動素子106が実装される回路装置の製品の実装密度が低下してしまう。
また、配線が複雑になり、導電パターン103が交差するような場合には、図9(A)の破線の如くごとく多層構造としスルーホールTHを介して接続するか、単層構造の場合には導電パターン103を大きく迂回して配置する必要がある。つまり、受動素子の接続のためにコストや工数を増やして多層構造にするか、実装面積を更に拡大しなければならないなどの問題があった。
更に、ロウ材、特にはんだによる固着の場合、特に樹脂封止する構造を有する装置に於いては以下のような問題を有していた。
例えばプリント基板等に実装する際のリフロー温度を、はんだの融点以上にすることができない。これは、はんだの融点以上のリフロー温度になると、はんだの再溶融によりショートやパッケージ破壊につながるためである。
また、はんだ、Agペーストなどは樹脂封止後の熱でパッケージがひずむとはんだ又はAgペーストにクラックが発生し、信頼性が劣化してしまう。
本発明は、第1に、絶縁性樹脂に埋め込まれた導電パターンと、該導電パターンと電気的に接続される半導体素子と、ボンディングワイヤと、前記絶縁性樹脂の前記導電パターンが埋め込まれた領域を除く領域に埋め込まれ、両側面に電極部が設けられた受動素子を有し、前記受動素子の底面は前記導電パターンの表面より下方に位置し、前記受動素子の電極部に前記ボンディングワイヤの一端を固着したことにより解決するものである。
また、前記導電パターン、半導体素子、受動素子およびボンディングワイヤを前記絶縁性樹脂にて被覆し一体で支持したことを特徴とするものである。
また、前記受動素子の底面は接着材料が接着することを特徴とするものである。
また、前記受動素子の底面の前記接着材料と、前記導電パターン裏面が同一面に露出することを特徴とするものである。
また、前記ボンディングワイヤの他端を前記半導体素子または前記導電パターンに接続することを特徴とするものである。
また、前記ボンディングワイヤの他端を他の前記受動素子の電極部に固着することを特徴とするものである。
また、前記受動素子の電極部は、金メッキが施されることを特徴とするものである。
また、前記受動素子に固着されたボンディングワイヤの下方に前記導電パターンの一部を配置することを特徴とするものである。
第2に、導電箔を用意し、少なくとも回路素子のパッケージ領域となる前記導電箔に該導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成し、該分離溝で分離された導電パターンを形成する工程と、前記分離溝に受動素子を接着する工程と、前記受動素子の電極部にボンディングワイヤの一端を固着し、他端を前記半導体素子または前記導電パターンまたは他の受動素子に固着する工程と、前記回路素子のパッケージ領域を一括して被覆し、前記分離溝に充填されるように絶縁性樹脂で共通モールドする工程と、前記分離溝下方の前記導電箔が前記分離溝に達するまでエッチングし、前記導電パターンを個別に分離すると共に、前記受動素子を前記導電パターンから分離する工程と、前記絶縁性樹脂を前記回路素子のパッケージ領域毎にダイシングにより分離する工程とを具備することにより解決するものである。
また、前記受動素子は、前記分離溝下方のエッチングにより前記接着材料が露出することを特徴とするものである。
また、前記導電箔は銅、アルミニウム、鉄−ニッケルのいずれかで構成されることを特徴とするものである。
また、前記導電箔に選択的に形成される前記分離溝は化学的あるいは物理的エッチングにより形成されることを特徴とするものである。
また、前記ボンディングワイヤは前記受動素子の電極部に熱圧着されることを特徴とするものである。
本発明では、以下に示すような効果を奏することができる。
第1に、受動素子と、半導体素子、導電パターンあるいは他の受動素子を、ボンディングワイヤにより直接接続することができる。すなわち、受動素子の電極部を固着するための実装ランド部や、半導体素子の電極パッドと接続するためのパッド部が不要となり、実装面積の低減を実現できる。
第2に、受動素子に直接ボンディングワイヤを固着することにより、他の構成要素との電気的接続を実現するので、当該ボンディングワイヤの下方に導電パターンの一部を配置できる。従来では導電パターンにより受動素子と他の構成要素とを接続していたため、受動素子に接続する導電パターンと交差する場合には、2層配線にする必要があったが、本実施形態によれば、それを単層で実現でき、実装密度の向上が図れる。
第3に、受動素子は半導体素子より一般的に厚みがあり、ボンディングワイヤによる電気的接続を実現するとループ高さが高くなるが、導電パターン表面より下方に受動素子を接着することでパッケージ厚の増大を抑制できる。具体的には実装基板を用いないパッケージを採用し、分離溝に受動素子を接着することで、導電パターン分の厚みを低減できるので、ボンディングワイヤを採用してもループ高さを低くでき、パッケージ厚を薄型化することができる。
第4に、受動素子の実装は接着剤または接着シートを使えるので、回路装置のモジュールをプリント基板に実装する際のリフロー温度をはんだの融点以下にする制約がなくなる。
第5に、ロウ材を用いずに固着できるので、樹脂パッケージの応力によるロウ材のクラックの発生を防止でき、信頼性が向上する。
第6に、受動素子の側面部にロウ材からなるフィレットが形成されないので、受動素子の実装面積を小さくすることが可能となり、装置全体の実装密度を向上させることができる。
また、本発明の製造方法によれば、導電パターンを分離する分離溝は、製造工程の初期段階では底部を有し、導電パターンは連続した導電箔であり、その底部に受動素子を接着できる。分離溝底部は製造工程中に除去される部分であり、所定の厚みの接着剤で受動素子を固着することにより導電パターン間に受動素子を配置し、絶縁性樹脂で支持することができる。例えば支持基板上に実装する場合には、半導体素子と受動素子の実装面が同一面になってしまい、パッケージ厚が増大してしまうが、本実施形態によれば、導電パターン表面(半導体素子の固着面)より受動素子の固着面を下方にすることができ、パッケージの薄型化に寄与できる。
また、パッケージ領域毎に分離するダイシングは絶縁性樹脂層のみの切断でよく、導電箔を切断しないことによりダイシングブレードの寿命も長くでき、導電箔を切断する場合に発生する金属バリの発生もない。
更に、セラミック基板に実装する場合と比較して、スルーホールの形成工程、導体の印刷工程(セラミック基板の場合)等を省略できるので、従来より製造工程を大幅に短縮できる利点を有する。またフレーム金型も一切不要であり、極めて短納期となる製造方法である。
図1から図8を参照して、本発明の回路装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の回路装置を説明する図であり、図1(A)は平面図であり、図1(B)は図1(A)のA−A線断面図である。
本実施形態の回路装置10は、半導体素子1と、導電パターン2と、受動素子6と、ボンディングワイヤ8とから構成される。
図1(A)のごとく、本実施形態の回路装置10は、パッケージ領域20に少なくともIC等の半導体素子1および導電パターン3と受動素子6が絶縁性樹脂に埋め込まれて支持され、所定の回路を構成している。導電パターン3は、端部にボンディングワイヤ8が固着するパッド部3aを有する。
本実施形態において、受動素子6とは、例えばチップ抵抗器、チップコンデンサ、インダクタンス、サーミスタ、アンテナ、発振器など、素子の両端に電極部7を有するチップ素子をいう。電極部7は、細長に形成された受動素子6の両端部に形成され、電極部7の表面は金メッキが施されている。そして、受動素子6は、パッケージ領域20内の、導電パターン3が配置されない領域に、絶縁性の接着材料により接着される。
そして、本実施形態では受動素子6の電極部7を導電パターン(実装ランド部)にロウ材またはAgペーストにより直接固着するのではなく、電極部7にボンディングワイヤ8の一端を固着することにより電気的接続を実現する。
受動素子6に固着したボンディングワイヤ8の他端は、半導体素子1の電極パッド2および/または導電パターン3のパッド部3aに接続する。または、受動素子6の電極部7同士を、ボンディングワイヤ8で接続する。
このため、電極部7はボンディングワイヤ8でボンディングが可能なように、金メッキが施されている。つまり、ボンディングワイヤ8の材料(AuまたはAl等)により、電極部7最表面の金属が決定される。
つまり、受動素子6は、ロウ材またはAgペースト等を使わず、金属細線を用いて接続することに意味がある。
これにより、受動素子6の電極部7の固着領域であった実装ランド部(図9の103b破線丸印)が不要となる。すなわち、導電パターン3のパッド部3aとして、電極部7が固着できるサイズではく、ワイヤボンド可能な面積を確保すれば十分となる。
尚、本実施形態においても、半導体素子1から遠く離れた位置の受動素子6と半導体素子1を接続する場合には導電パターン3を引き回すため、半導体素子1の電極パッド2に近接したパッド部3(図1(A)破線丸印)を設けてそこにワイヤボンドする必要がある。しかし、このように導電パターンを引き回す場合でも、例えば受動素子6に接続するボンディングワイヤ8の下方に配線することができるので、実装面積の増大を防ぐことができる。
また、図1(B)の断面図を参照して、半導体素子1および受動素子6の状態を説明する。
受動素子6は、前述の如く、接着材料9によりパッケージ領域20内の導電パターン3以外の領域に接着される。尚、後述するが、本実施形態の受動素子6は接着剤9に接着してはいるが、絶縁性樹脂31により支持されている。
受動素子6の接着は、接着樹脂または接着シートであるので、Agペースト又はロウ材160の場合と異なりフィレットが形成されない。従って、受動素子6を実装する際に必要な実装面積は、受動素子6の平面的な大きさと同程度である。
そして、図の如く受動素子6と半導体素子1が近接する箇所においてはボンディングワイヤ8により直接的に接続される。
更に、受動素子6に一端が固着するボンディングワイヤ8の下方に、導電パターン3の一部を配置することができる。従来ではこのように配線が交差する場合には導電パターンを多層配線構造にし、スルーホールを介して接続する必要があったが、本実施形態では単層で配線の交差が可能となる。
このように、本実施形態では、受動素子6にボンディングワイヤ8を固着して電気的接続を実現しているが、特にチップコンデンサ等の受動素子6は、その厚みが一般的に半導体素子1より厚い。このため、半導体素子1と同一面、すなわち半導体素子1と同様に導電パターン3上に接着すると、導電パターン3の厚みと受動素子6の厚みに更にボンディングワイヤ8のループ高さを加えた厚みが回路装置10の高さとなってしまい、パッケージ厚が増大してしまう。
そこで、本実施形態では、実装基板を有しないパッケージ構造を採用し、導電パターン3の表面よりも下方に受動素子6を固着するものである。
これにより、導電パターン3の厚み分、受動素子6を下方に固着できるので、パッケージ厚みを厚くせずに本実施形態の回路装置を実装することができる。
以下、更に詳述する。図の如く、導電パターン3は、絶縁性樹脂31に埋め込まれて支持され、裏面は絶縁性樹脂31から露出する。この場合導電パターン3は、Cuを主材料とした導電箔、Alを主材料とした導電箔、またはFe−Ni等の合金から成る導電箔等である。
後に詳述するが、導電パターン3間にはハーフエッチングで分離溝32が設けられ、分離溝32は絶縁性樹脂31が充填されて導電パターン側面の湾曲構造と嵌合して強固に結合する。すなわち絶縁性樹脂31は、導電パターン3の裏面を露出させて、回路装置10の全体、ここでは半導体素子1、受動素子6、ボンディングワイヤ8を封止している。
絶縁性樹脂31としては、トランスファーモールドにより形成される熱硬化性樹脂や、インジェクションモールドにより形成される熱可塑性樹脂を採用することができる。具体的には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また絶縁性樹脂は、金型を用いて固める樹脂、ディップ、塗布をして被覆できる樹脂であれば、全ての樹脂が採用できる。このパッケージにおいて、絶縁性樹脂31は半導体素子1等を封止すると同時に、回路装置全体を支持する働きも有する。このように、全体を絶縁性樹脂31で封止することにより、半導体素子1が導電パターン3から分離してしまうのを防止することができる。
半導体素子1はパッケージ領域20内の導電パターン3表面に、その用途に応じて絶縁性または導電性接着剤9で固着され、電極パッドにはボンディングワイヤ8の一端が熱圧着され、他端は導電パターン3や受動素子6と接続される。
受動素子6は、パッケージ領域20内で導電パターン3以外の領域、すなわち分離溝32に接着剤9にて接着される。尚、前述のごとく接着されるのは製造工程上であり、受動素子6が接着しているのは、分離溝32下方の最終構造においては除去される導電箔である。
つまり、分離溝32は、最終的に絶縁性樹脂31の裏面として露出する部分であり、受動素子6の下方は、接着剤9が導電パターン3の裏面と同一面に露出する。すなわち受動素子6は、絶縁性樹脂31により支持されている。
受動素子6の電極部7にはボンディングワイヤ8の一端が直接固着し、他端は半導体素子1の電極パッド、導電パターン3、他の受動素子6の電極部7のいずれかと接続する。
なお、絶縁性樹脂31の厚さは、回路装置20のボンディングワイヤ8の最頂部から約100μm程度が被覆されるように調整されている。この厚みは、強度を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能である。
本実施形態では、受動素子6は、半導体素子1よりも導電パターン3の厚み分、下方に配置されている。このため、半導体素子1より厚み(高さ)のある受動素子6にボンディングワイヤ8を固着する構造であっても、パッケージ厚の増大を抑制できる。
また、例えば受動素子6に固着するボンディングワイヤ8の下方に、導電パターン3の一部を配置することができ、交差する配線が単層で実現できる。
絶縁性樹脂31の裏面と導電パターン3の裏面、受動素子6の接着剤9の裏面は、実質一致している構造となっている。そして、裏面には所望の領域を開口した絶縁樹脂33を設け、露出した導電パターン3に半田等の導電材を被着して裏面電極34を形成し、回路装置10として完成する。
以下に、本発明の回路装置の製造方法を図2〜図8を参照して説明する。
本発明の回路装置の製造方法は、導電箔を用意し、少なくとも回路素子のパッケージ領域となる導電箔に導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成し、分離溝で分離された導電パターンを形成する工程と、分離溝に受動素子を接着する工程と、受動素子の電極部にボンディングワイヤの一端を固着し、他端を半導体素子または導電パターンまたは他の受動素子に固着する工程と、回路素子のパッケージ領域を一括して被覆し、分離溝に充填されるように絶縁性樹脂で共通モールドする工程と、分離溝下方の導電箔が分離溝に達するまでエッチングし、導電パターンを個別に分離すると共に、受動素子を前記導電パターンから分離する工程と、絶縁性樹脂を回路素子のパッケージ領域毎にダイシングにより分離する工程とから構成される。
第1の工程(図2から図4参照):導電箔を用意し、少なくとも回路素子のパッケージ領域となる導電箔に導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成し、分離溝で分離された導電パターンを形成する工程。
まず図2(A)の如く、シート状の導電箔30を用意する。この導電箔30は、ロウ材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてその材料が選択され、材料としては、Cuを主材料とした導電箔、Alを主材料とした導電箔またはFe−Ni等の合金から成る導電箔等が採用される。また、他の導電材料でも可能であり、特にエッチングできる導電材が好ましい。
導電箔30の厚さは、後のエッチングを考慮すると10μm〜300μm程度が好ましく、ここでは70μm(2オンス)の銅箔を採用した。しかし300μm以上でも10μm以下でも基本的には良い。後述するように、導電箔30の厚みよりも浅い分離溝32が形成できればよい。
尚、シート状の導電箔30は、所定の幅、例えば45mmでロール状に巻かれて用意され、これが後述する各工程に搬送されても良いし、所定の大きさにカットされた短冊状の導電箔30が用意され、後述する各工程に搬送されても良い。
具体的には、図2(B)に示す如く、短冊状の導電箔30に多数のパッケージ領域が形成されるブロック42が4〜5個離間して並べられる。各ブロック42間にはスリット43が設けられ、モールド工程等での加熱処理で発生する導電箔30の応力を吸収する。また導電箔30の上下周端にはインデックス孔44が一定の間隔で設けられ、各工程での位置決めに用いられる。
続いて、ブロック毎の導電パターン3を形成する。
まず、図3に示す如く、Cu箔30の上に、ホトレジスト(耐エッチングマスク)PRを形成し、導電パターン3となる領域を除いた導電箔30が露出するようにホトレジストPRをパターニングする。
そして、図4(A)に示す如く、ホトレジストPRを介して導電箔30を選択的にエッチングする。
エッチングにより形成された分離溝32の深さは、例えば50μmであり、その側面または底面は粗面となり、後の工程で形成される絶縁性樹脂31または接着剤9との接着性が向上する。
またこの分離溝32の側壁は、模式的にストレートで図示しているが、除去方法により異なる構造となる。この除去工程は、ウェットエッチング、ドライエッチング、ダイシングが採用できる。ウェットエッチングの場合、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用され、前記導電箔は、このエッチャントの中にディッピングされるか、このエッチャントでシャワーリングされる。ここでウェットエッチングは、一般に非異方性にエッチングされるため、側面は湾曲構造になる。
またドライエッチングの場合は、異方性、非異方性でエッチングが可能である。現在では、Cuを反応性イオンエッチングで取り除くことは不可能といわれているが、スパッタリングで除去できる。またスパッタリングの条件によって異方性、非異方性でエッチングできる。
なお、図3に於いて、ホトレジストの代わりにエッチング液に対して耐食性のある導電被膜(図示せず)を選択的に被覆しても良い。導電路と成る部分に選択的に被着すれば、この導電被膜がエッチング保護膜となり、レジストを採用することなく分離溝をエッチングできる。この導電被膜として考えられる材料は、Ag、Ni、Au、PtまたはPd等である。しかもこれら耐食性の導電被膜は、ダイパッド、ボンディングパッドとしてそのまま活用できる特徴を有する。
例えばAg被膜は、Auと接着するし、ロウ材とも接着する。よってチップ裏面にAu被膜が被覆されていれば、そのまま導電パターン3上のAg被膜にチップを熱圧着できる。またAgの導電被膜にはAu細線が接着できるため、ワイヤボンディングも可能となる。従ってこれらの導電被膜をそのままダイパッド、ボンディングパッドとして活用できるメリットを有する。
図4(B)に具体的な導電パターン3の一例を示す。本図は図2(B)で示したブロック42の1個を拡大したもの対応する。黒く塗られた部分が導電パターン3である。また、破線の領域が1個の回路装置10を構成するパッケージ領域20であり、1つのブロック42には例えば5行10列のマトリックス状に多数のパッケージ領域20が配列され、各パッケージ領域20毎に同一の導電パターン3が設けられている。各ブロックの周辺には枠状のパターン46が設けられ、それと少し離間してその内側にダイシング時の位置合わせマーク47が設けられている。枠状のパターン46はモールド金型との嵌合に使用し、また導電箔30の裏面エッチング後には絶縁性樹脂31の補強をする働きを有する。
第2の工程(図5参照):分離溝に受動素子を接着する工程。
まず、図5に示す如く、所望の導電パターン(ランド)3に半導体素子1を固着する。ここでは、ベアの半導体素子1が導電パターン3にダイボンディングされる。
そして、受動素子6を分離溝32底部に絶縁性接着剤9で接着する。尚、接着剤9の厚みt1は、後の工程で、導電箔30を個々の導電パターン3に分離するための、裏面からのエッチングの仕上がりライン(X)から受動素子6底面までの高さ(t2)よりも厚くする。これにより、後の工程で、分離溝32下方の導電箔30をエッチングして導電パターン3を個別に分離すると共に導電パターン3の裏面を露出する工程において、受動素子6は、導電パターン3から分離され裏面に接着剤9が露出する。
第3工程(図6参照):受動素子の電極部にボンディングワイヤの一端を固着し、他端を半導体素子または導電パターンまたは他の受動素子に固着する工程。
半導体素子1の電極パッドは、所望の導電パターン3とを電気的に接続される。すなわち、電極パッドと導電パターン3のパッド部3aが、Au、Al等のボンディングワイヤ8の熱圧着等により接続される。
また、本実施形態では受動素子6を導電パターン3上に固着せず、ボンディングワイヤ8で他の構成要素と電気的接続を実現する。受動素子6の電極部7は金メッキが施されており、Au、Al等のボンディングワイヤを熱圧着することにより接続できる。これにより、受動素子6を固着するための導電パターン3(実装ランド)が不要となり、配線の交差も可能となるので実装面積の低減が実現できる。
尚、本実施形態では受動素子6の電気的接続にAu、Al等のボンディングワイヤを用いて熱圧着するので、半導体素子1も同様な接続方法を選択したが、半導体素子1は超音波によるウェッヂボンディング等で他の金属細線で固着してもよい。
また、前述の如く受動素子6は半導体素子1と比較してその厚みが厚いので、導電パターン3上に接着すると、受動素子6自身の厚みやボンディングワイヤ8のループ高さなどによりパッケージ厚みが増大するおそれがあるが、本実施形態の如く分離溝32に接着することで、導電パターン3分の厚みを低減できる。
本工程では、各ブロック42に多数の導電パターン3が集積されているので、回路素子10の固着およびワイヤボンディングが極めて効率的に行える利点がある。
第4工程(図7参照):回路素子のパッケージ領域を一括して被覆し、分離溝に充填されるように絶縁性樹脂で共通モールドする工程。
まず、図7(A)に示すように、絶縁性樹脂31はパッケージ領域内の半導体素子1、受動素子6、導電パターン3、ボンディングワイヤ8を完全に被覆する。そして導電パターン3間の分離溝32には絶縁性樹脂31が充填され導電パターン3の側面の湾曲構造と嵌合して強固に結合する。そして絶縁性樹脂31により導電パターン3が支持されている。
また本工程では、トランスファーモールド、インジェクションモールド、またはディッピングにより実現できる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂がトランスファーモールドで実現でき、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂はインジェクションモールドで実現できる。
更に、本工程でトランスファーモールドあるいはインジェクションモールドする際に、図7(B)に示すように各ブロック42は1つの共通のモールド金型にパッケージ領域20を納め、各ブロック毎に1つの絶縁性樹脂31で共通にモールドを行う。このために従来のトランスファーモールド等の様に各搭載部を個別にモールドする方法に比べて、大幅な樹脂量の削減が図れ、モールド金型の共通化も図れる。
導電箔30表面に被覆された絶縁性樹脂31の厚さは、回路素子10のボンディングワイヤー8の最頂部から約100μm程度が被覆されるように調整されている。この厚みは、強度を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能である。
このとき、半導体素子1に比較して厚みのある受動素子6は、分離溝32底部に接着されているので、導電パターン3の厚み分半導体素子1より下方に固着でき、ボンディングワイヤ8最頂部の高さの増大を抑制できる。
また、絶縁性樹脂31を被覆するまでは、導電パターン3となる導電箔30が支持基板となる。支持基板となる導電箔30は、電極材料として必要な材料である。そのため、構成材料を極力省いて作業できるメリットを有し、コストの低下も実現できる。
また分離溝32は、導電箔の厚みよりも浅く形成されているため、導電箔30が導電パターン3として個々に分離されていない。従ってシート状の導電箔30として一体で取り扱え、絶縁性樹脂31をモールドする際、金型への搬送、金型への実装の作業が非常に楽になる特徴を有する。
第5工程(図8参照):分離溝下方の導電箔が分離溝に達するまでエッチングし、導電パターンを個別に分離すると共に、受動素子を前記導電パターンから分離する工程。
本工程では、分離溝32下方の導電箔30が分離溝に達するまで、すなわち図7に点線で示したエッチングの仕上がりラインXまで、導電箔30をウェトエッチングする。このとき、接着剤9の厚みt1は、受動素子6の底部からエッチングの仕上がり予定ラインXまでの距離t2より厚く形成してあるため(図7)、導電パターン3が個別に分離されるようにエッチングすることで、分離溝32下方の導電箔30が除去され、受動素子6は導電パターン3から分離され、絶縁性樹脂31の裏面に接着剤9が露出する。そして、受動素子6は、接着剤9が接着してはいるが、被接着材である導電箔30が除去されているので、実質的に絶縁性樹脂31により支持されることになる。
また、このエッチングの結果、導電パターン3は、約40μmの厚さで分離され、絶縁性樹脂31に導電パターン3の裏面が露出する構造となる。
すなわち、分離溝32に充填された絶縁性樹脂31の裏面と導電パターン3裏面および受動素子6の接着剤9の裏面は、実質一致している構造となっている。従って、本発明の回路装置10は、マウント時に半田等の表面張力でそのまま水平に移動してセルフアラインできる特徴を有する。
第6工程(図1(B)参照):絶縁性樹脂を回路素子のパッケージ領域毎にダイシングにより分離する工程。
更に、導電パターン3の裏面処理を行う。すなわち、必要によって露出した導電パターン51に半田等の導電材を被着して裏面電極34を形成する。そして、絶縁性樹脂31をパッケージ領域20毎にダイシングすることにより個別に分離し、回路装置10として完成する。
尚、本実施形態では、半導体素子1を導電パターン3上に固着した例を説明したが、これに限らず、例えば基板がフローティングとなる様な半導体素子1の場合には、受動素子6と同様に半導体素子1を分離溝32部分に固着してもよい。

本発明の回路装置を説明する平面図(A)、断面図(B)である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図(A)、平面図(B)である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図(A)、平面図(B)である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図(A)、平面図(B)である。 本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。 従来の回路装置を説明する平面図(A)、断面図(B)である。
符号の説明
1 半導体素子
2 電極パッド
3 導電パターン
3a パッド部
6 受動素子
7 電極部
8 ボンディングワイヤ
9 接着材料
10 回路装置
20 パッケージ領域
31 絶縁性樹脂
33 絶縁樹脂
34 裏面電極
101 半導体素子
102 電極パッド
103 導電パターン
103a パッド部
103b 実装ランド部
106 受動素子
107 電極部
108 ボンディングワイヤ
110 支持基板
TH スルーホール

Claims (13)

  1. 絶縁性樹脂に埋め込まれた導電パターンと、
    該導電パターンと電気的に接続される半導体素子と、
    ボンディングワイヤと、
    前記絶縁性樹脂の前記導電パターンが埋め込まれた領域を除く領域に埋め込まれ、両側面に電極部が設けられた受動素子を有し、
    前記受動素子の底面は前記導電パターンの表面より下方に位置し、前記受動素子の電極部に前記ボンディングワイヤの一端を固着したことを特徴とする回路装置。
  2. 前記導電パターン、半導体素子、受動素子およびボンディングワイヤを前記絶縁性樹脂にて被覆し一体で支持したことを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  3. 前記受動素子の底面は接着材料が接着することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  4. 前記受動素子の底面の前記接着材料と、前記導電パターン裏面が同一面に露出することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  5. 前記ボンディングワイヤの他端を前記半導体素子または前記導電パターンに接続することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  6. 前記ボンディングワイヤの他端を他の前記受動素子の電極部に固着することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  7. 前記受動素子の電極部は、金メッキが施されることを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  8. 前記受動素子に固着されたボンディングワイヤの下方に前記導電パターンの一部を配置することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。
  9. 導電箔を用意し、少なくとも回路素子のパッケージ領域となる前記導電箔に該導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成し、該分離溝で分離された導電パターンを形成する工程と、
    前記分離溝に受動素子を接着する工程と、
    前記受動素子の電極部にボンディングワイヤの一端を固着し、他端を前記半導体素子または前記導電パターンまたは他の受動素子に固着する工程と、
    前記回路素子のパッケージ領域を一括して被覆し、前記分離溝に充填されるように絶縁性樹脂で共通モールドする工程と、
    前記分離溝下方の前記導電箔が前記分離溝に達するまでエッチングし、前記導電パターンを個別に分離すると共に、前記受動素子を前記導電パターンから分離する工程と、
    前記絶縁性樹脂を前記回路素子のパッケージ領域毎にダイシングにより分離する工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
  10. 前記受動素子は、前記分離溝下方のエッチングにより前記接着材料が露出することを特徴とする請求項9に記載の回路装置の製造方法。
  11. 前記導電箔は銅、アルミニウム、鉄−ニッケルのいずれかで構成されることを特徴とする請求項9に記載の回路装置の製造方法。
  12. 前記導電箔に選択的に形成される前記分離溝は化学的あるいは物理的エッチングにより形成されることを特徴とする請求項9に記載の回路装置の製造方法。
  13. 前記ボンディングワイヤは前記受動素子の電極部に熱圧着されることを特徴とする請求項9に記載の回路装置の製造方法。
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