JP2005317998A5

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Publication number: JP2005317998A5
Application number: JP2005214601A
Authority: JP
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2019-07-07

Description

半導体装置の製造方法及び半導体装置

本発明は、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の半導体装置の製造方法に係り、特に、外部接続端子部が封止樹脂の底面側に突出した半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の小型化の要請から、ポリイミド樹脂テープと半田ボールを用いたテープＣＳＰ型の半導体装置や、ベースメタルを使用したＢＣＣ（バンプチップキャリア）型の半導体装置が知られている。

しかしながら、テープＣＳＰ型の半導体装置においては、ポリイミド樹脂テープが高価であり、軟質のためにストリップ搬送に適していないという問題がある。
また、ＢＣＣ型の半導体装置においては、ベースメタルをエッチングによってリムーブすると固片になってしまうので、モールド面を粘着テープで固定する必要があり、コスト高となるという問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較的安価に製造可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る半導体装置の製造方法は、中央に半導体素子が、その周辺にエリアアレー状に、表面側がワイヤボンディング部となって裏面側が外部接続端子部となった導体端子が配置され、前記ワイヤボンディング部と前記半導体素子の各電極パッドはボンディングワイヤで電気的に連結され、前記半導体素子、前記ボンディングワイヤ及び前記導体端子の上半分は封止樹脂で樹脂封止されている半導体装置の製造方法であって、
板状のリードフレーム材の表面側に、中央に搭載予定の前記半導体素子を囲んで形成される前記ワイヤボンディング部と、該ワイヤボンディング部に対応して裏面側に形成される前記外部接続端子部とに貴金属めっき層を形成する第１工程と、
前記リードフレーム材の裏面側に耐エッチングレジスト膜を形成した後、表面側に形成された前記貴金属めっき層をレジストマスクとして表面側から該リードフレーム材に所定深さのハーフエッチング加工を行い、前記ワイヤボンディング部を突出させる第２工程と、
ハーフエッチングされた前記リードフレーム材の表面側中央に前記半導体素子を接着剤を介して搭載した後、前記半導体素子の電極パッドとそれぞれ対応する前記ワイヤボンディング部との間を前記ボンディングワイヤによって接続し、電気的導通回路を形成する第３工程と、
前記半導体素子、及び前記ボンディングワイヤを含む前記リードフレーム材の表面側を前記封止樹脂で樹脂封止する第４工程と、
前記リードフレーム材の裏面側に、前記耐エッチングレジスト膜が除去されて裏面側に形成された前記貴金属めっき層をレジストマスクとしてエッチング加工を行って、前記外部接続端子部を突出させると共に、隣り合う該外部接続端子部を電気的に独立させる第５工程とを有する。

そして、本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記半導体素子の底面側には導電性接着剤が塗布されているのが更に好ましい。

請求項１、２記載の半導体装置の製造方法においては、従来のように、ポリイミド樹脂テープや粘着テープを使用することなく、半導体装置を製造できる。従って、ポリイミド樹脂テープや粘着テープを使用することによる半導体装置の製造上の問題を避けて、比較的安価に半導体装置の製造が可能となる。
また、この半導体装置の製造方法においては、外部接続端子部がエリアアレー状に配置されているので、他の基板との接合が容易となる。

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半導体装置の製造方法の製造工程図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同方法で製造された半導体装置の説明図、図３は同方法で製造された半導体装置の使用状態を示す断面図である。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体装置１０は、中央に半導体素子１１を、その周辺にエリアアレー状（図２参照）に、上面側（表面側）がワイヤボンディング部１２となって下面側（裏面側）が外部接続端子部１３となった導体端子１４を配置している。ワイヤボンディング部１２と半導体素子１１の各電極パッド１５はボンディングワイヤ１６で電気的に連結されている。周囲にある導体からなる外枠１７を含めて、半導体素子１１、ボンディングワイヤ１６、及び導体端子１４の上半分は封止樹脂１８で樹脂封止されている。外部接続端子部１３には半田濡れ性の良いめっきが下部に設けられ、他の基板１９上に設けられたクリーム半田の溶融によって、図３に示すように、他の基板１９との電気的な接続が行われている。
半導体素子１１の底面側には導電性接着剤２０が塗布され、これによって、半導体素子１１からの熱放散を促進している。

続いて、図１（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、この半導体装置１０の製造方法について説明する。
図１（Ａ）に示すように、板状のリードフレーム材２１の表面側に、中央に搭載予定の半導体素子１１を囲んで形成されるワイヤボンディング部１２及びこれを囲む外枠１７と、ワイヤボンディング部１２に対応して裏面側に形成される外部接続端子部１３とに貴金属めっき層２２、２３を形成する（第１工程）。
この貴金属めっき層２２、２３の形成は、リードフレーム材２１の表面及び裏面を耐めっき性のフォトレジスト膜で覆った後、貴金属めっき層２２、２３が形成される部分に関する露光処理及びこれに続く現像処理を行って該リードフレーム材２１の部分露出を行った後に、最初にニッケル等の下地めっき層を形成し、次に貴金属めっきを行う。このように、下地めっき層を介してＡｇ、Ａｕ、Ｐｄから選択された一種類の貴金属で貴金属めっき層２２、２３を形成することによって、リードフレーム材２１に銅等を使用する場合のボンダビリティの確保と半田濡れ性の確保を維持している。

次に、図１（Ｂ）に示すように、リードフレーム材２１の裏面側に耐エッチングレジスト膜２４を形成した後、表面側に形成された貴金属めっき層２２をレジストマスクとして表面側から該リードフレーム材２１に所定深さのエッチング加工（ハーフエッチング）を行う。これによって、外枠１７とワイヤボンディング部１２とを突出させることができる（第２工程）。

そして、図１（Ｃ）に示すように、ハーフエッチングされたリードフレーム材２１の表面側中央に半導体素子１１をＡｇ・エポキシ系樹脂からなる接着剤２０を介して搭載した後、半導体素子１１の電極パッド１５とそれぞれ対応するワイヤボンディング部１２との間をボンディングワイヤ１６によって接続し、電気的導通回路を形成する（第３工程）。
この後、図１（Ｄ）に示すように、半導体素子１１、ボンディングワイヤ１６、及び突出した外枠１７を含むリードフレーム材２１の表面側を封止樹脂１８で樹脂封止する（第４工程）。

以上の処理が終わった後、リードフレーム材２１の裏面側に貼着していた耐エッチングレジスト膜２４を除去するが、これは組み立て工程の前に行ってもよい。更に、図１（Ｅ）に示すように、リードフレーム材２１の裏面側に、裏面側に形成された貴金属めっき層２３をレジストマスクとしてエッチング加工を行って、外部接続端子部１３を突出させると共に、隣り合う外部接続端子部１３を電気的に独立させる（第５工程）。この後、外枠１７の分離を行って、独立した半導体装置１０が製造される。

前記実施の形態においては、半導体素子１１の接着剤２０としてＡｇ・エポキシ系の接着剤を用いたが、その他の導電性の接着剤又は絶縁性の接着剤であっても本発明は適用される。
半導体装置の製造過程にあっては、半導体装置に残る外枠は周囲の外枠本体に実質的に連結されている必要があるので、外枠全体の全部の表面に貴金属めっき層を形成する必要はなく、外枠の一部（即ち、連結部分のみ）に貴金属めっき層を形成するのが好ましい。
また、前記実施の形態においては、耐エッチングレジスト膜の除去は、第５工程によって行ったが、第２工程が完了した後、裏面側のハーフエッチングを行う前であれば、何時行ってもよく、この場合も本発明は適用される。

本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る半導体装置の説明図である。同方法で製造された半導体装置の使用状態を示す断面図である。

符号の説明

１０：半導体装置、１１：半導体素子、１２：ワイヤボンディング部、１３：外部接続端子部、１４：導体端子、１５：電極パッド、１６：ボンディングワイヤ、１７：外枠、１８：封止樹脂、１９：他の基板、２０：Ａｇ・エポキシ系の接着剤、２１：リードフレーム材、２２、２３：貴金属めっき層、２４：耐エッチングレジスト膜

Claims

中央に半導体素子が、その周辺にエリアアレー状に、表面側がワイヤボンディング部となって裏面側が外部接続端子部となった導体端子が配置され、前記ワイヤボンディング部と前記半導体素子の各電極パッドはボンディングワイヤで電気的に連結され、前記半導体素子、前記ボンディングワイヤ及び前記導体端子の上半分は封止樹脂で樹脂封止されている半導体装置の製造方法であって、
板状のリードフレーム材の表面側に、中央に搭載予定の前記半導体素子を囲んで形成される前記ワイヤボンディング部と、該ワイヤボンディング部に対応して裏面側に形成される前記外部接続端子部とに貴金属めっき層を形成する第１工程と、
前記リードフレーム材の裏面側に耐エッチングレジスト膜を形成した後、表面側に形成された前記貴金属めっき層をレジストマスクとして表面側から該リードフレーム材に所定深さのハーフエッチング加工を行い、前記ワイヤボンディング部を突出させる第２工程と、
ハーフエッチングされた前記リードフレーム材の表面側中央に前記半導体素子を接着剤を介して搭載した後、前記半導体素子の電極パッドとそれぞれ対応する前記ワイヤボンディング部との間を前記ボンディングワイヤによって接続し、電気的導通回路を形成する第３工程と、
前記半導体素子、及び前記ボンディングワイヤを含む前記リードフレーム材の表面側を前記封止樹脂で樹脂封止する第４工程と、
前記リードフレーム材の裏面側に、前記耐エッチングレジスト膜が除去されて裏面側に形成された前記貴金属めっき層をレジストマスクとしてエッチング加工を行って、前記外部接続端子部を突出させると共に、隣り合う該外部接続端子部を電気的に独立させる第５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。
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記貴金属めっき層はＡｕめっきであり、前記接着剤はＡｇ・エポキシ系の接着剤であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
請求項１及び２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置。