JP2010258483A - Resin-sealed semiconductor device - Google Patents

Resin-sealed semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2010258483A
JP2010258483A JP2010183630A JP2010183630A JP2010258483A JP 2010258483 A JP2010258483 A JP 2010258483A JP 2010183630 A JP2010183630 A JP 2010183630A JP 2010183630 A JP2010183630 A JP 2010183630A JP 2010258483 A JP2010258483 A JP 2010258483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
resin
mold resin
metal
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010183630A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Nakazawa
大望 中澤
Hiroyuki Kimura
洋之 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2010183630A priority Critical patent/JP2010258483A/en
Publication of JP2010258483A publication Critical patent/JP2010258483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a crack or separation in a semiconductor device even after being subjected to reflow and other heating processes, in a sealed semiconductor device of a structure for mounting a semiconductor chip on a printed wiring board and sealing the semiconductor chip with a mold resin. <P>SOLUTION: The semiconductor device 30 includes: a printed wiring board 31; a semiconductor chip 33 mounted on the printed wiring board; and a mold resin 35 molded on the printed wiring board to cover the semiconductor chip. At least one through-hole 38 is formed on the printed wiring board 31; the through-hole 38 is filled with the mold resin or another resin in the state where the inner wall thereof is plated with a metal weak in adhesion force to the mold resin or the other resin filling the through-hole 38 separately from the mold resin; and a contact interface between the metal and the mold resin or the other resin functions as a path through which moisture in the semiconductor moves outside the semiconductor device when the semiconductor device is heated. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、プリント配線基板上に搭載された半導体チップがモールド樹脂で封止されている、いわゆる封止型半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a so-called sealed semiconductor device in which a semiconductor chip mounted on a printed wiring board is sealed with a mold resin.

従来の封止型半導体装置の一例を図６に示す。図６（Ａ）は従来の封止型半導体装置１００を上方から見たときの透視平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。   An example of a conventional sealed semiconductor device is shown in FIG. 6A is a perspective plan view of the conventional sealed semiconductor device 100 as viewed from above, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6A, and FIG. These are sectional drawings in the CC line of Drawing 6 (A).

図６に示すように、従来の封止型半導体装置１００は、所定のパターンの配線が形成されているプリント配線基板１０１と、プリント配線基板１０１の表面上に取り付けられているマウント部材１０２と、マウント部材１０２上に搭載されている半導体チップ１０３と、プリント配線基板１０１を外部回路に接続するための複数のボンディングパッド１０４と、半導体チップ１０３を覆うように、プリント配線基板１０１上に成形されたモールド樹脂１０５と、半導体チップ１０３上の電極とボンディングパッド１０４とを接続するボンディングワイヤー１０６と、からなっている。   As shown in FIG. 6, the conventional sealed semiconductor device 100 includes a printed wiring board 101 on which wiring of a predetermined pattern is formed, a mount member 102 attached on the surface of the printed wiring board 101, The semiconductor chip 103 mounted on the mounting member 102, the plurality of bonding pads 104 for connecting the printed wiring board 101 to an external circuit, and the printed wiring board 101 are formed so as to cover the semiconductor chip 103. The mold resin 105 includes a bonding wire 106 that connects the electrode on the semiconductor chip 103 and the bonding pad 104.

例えば、リードフレーム上に半導体チップを搭載し、半導体チップの電極を内部リードにワイヤーボンディングした後、その半導体チップを樹脂で封止する場合、樹脂としては、フィラー入りの樹脂が一般的に用いられる。   For example, when a semiconductor chip is mounted on a lead frame, the electrodes of the semiconductor chip are wire-bonded to the internal leads, and then the semiconductor chip is sealed with a resin, a resin containing a filler is generally used as the resin .

このフィラー入り樹脂は、樹脂の熱膨張係数をリードフレームの熱膨張係数と一致させるために、樹脂よりも小さい熱膨張率係数を有するフィラー状物質を混入させ、樹脂全体の熱膨張係数を低下させたものである。   In order to make the thermal expansion coefficient of the resin coincide with the thermal expansion coefficient of the lead frame, this filler-filled resin is mixed with a filler-like substance having a smaller thermal expansion coefficient than that of the resin, thereby reducing the thermal expansion coefficient of the entire resin. It is a thing.

これに対して、図６に示した半導体装置１００のように、プリント配線基板１０１上に半導体チップ１０３を搭載し、その半導体チップ１０３を樹脂１０５で封止する場合、半導体チップ１０３が光半導体素子であるようなときには、樹脂１０５としては、透明樹脂を用いる必要がある。光半導体素子への光の入射の遮断を防止するためである。   On the other hand, when the semiconductor chip 103 is mounted on the printed wiring board 101 and the semiconductor chip 103 is sealed with the resin 105 as in the semiconductor device 100 shown in FIG. In such a case, it is necessary to use a transparent resin as the resin 105. This is to prevent light from entering the optical semiconductor element.

このような光半導体素子を含む半導体装置は、フィラー入りの樹脂を用いて、通常の配線基板上に封止した半導体装置よりも信頼性が低下してしまう。   A semiconductor device including such an optical semiconductor element has a lower reliability than a semiconductor device sealed on a normal wiring substrate using a resin containing a filler.

通常、この透明樹脂にはフィラーは混入しない。フィラーを混入すると、屈折率が変わり、光半導体素子への光の入射量が安定しなかったり、チップ上の所定の位置に光を入射できないおそれがあるからである。   Normally, no filler is mixed into this transparent resin. This is because when the filler is mixed, the refractive index changes, and the amount of light incident on the optical semiconductor element may not be stable, or light may not be incident on a predetermined position on the chip.

このように透明樹脂では、フィラーを混入しないため、熱膨張係数はフィラー入り樹脂のように小さくはならず、さらに、フィラー入り樹脂と比較して、水分を含有する割合が大きくなる。   Thus, in transparent resin, since a filler is not mixed, a thermal expansion coefficient does not become small like resin with a filler, and also the ratio which contains a water | moisture content becomes large compared with resin with a filler.

また、樹脂の熱膨張係数が大きいため、樹脂と金属配線、あるいは、樹脂と基板界面との間に隙間を生じやすく、その部分にも水分が残留してしまうことも避けられない。   In addition, since the thermal expansion coefficient of the resin is large, a gap is easily generated between the resin and the metal wiring or between the resin and the substrate interface, and it is inevitable that moisture remains in that portion.

このため、図７（Ａ）に示すように、モールド樹脂１０５は吸湿性が高く、また、熱膨張係数が大きいため、半導体装置１００の内部にある程度の水分１０７が残留してしまうことは避けられない。   For this reason, as shown in FIG. 7A, since the mold resin 105 has high hygroscopicity and a large thermal expansion coefficient, it is unavoidable that a certain amount of moisture 107 remains inside the semiconductor device 100. Absent.

また、基板特有の構造として、半田付着防止としてソルダーレジストのコーティングがしばしば用いられ、モールド樹脂と基板との密着力が強いため、内包する水分が逃げずらい状態となることがある。   Also, as a structure peculiar to the substrate, a solder resist coating is often used to prevent solder adhesion, and since the adhesion between the mold resin and the substrate is strong, the contained moisture may be difficult to escape.

このように、半導体装置１００の内部に水分を含有したままの状態で、例えば、リフローを実施すると、半導体装置１００の内部に存在する水分１０７の逃げ道がないため、水分が半導体装置１００の内部において膨張し、その結果、図７（Ｂ）に示すように、半導体装置１００の内部にクラックや剥離１０８が生じるという問題が発生していた。   As described above, for example, when reflow is performed in a state where moisture is contained in the semiconductor device 100, there is no escape route for the moisture 107 existing in the semiconductor device 100. As a result, as shown in FIG. 7B, there has been a problem that cracks and peeling 108 occur inside the semiconductor device 100.

この場合におけるクラックや剥離には、樹脂と金属配線からモールド樹脂の内部に向かうクラック、樹脂と基板からモールド樹脂内部に向かうクラック、樹脂と金属配線間の剥離、樹脂と基板間の剥離などがある。   In this case, cracks and separation include cracks from the resin and metal wiring to the inside of the mold resin, cracks from the resin and substrate to the inside of the mold resin, separation between the resin and metal wiring, separation between the resin and the substrate, and the like. .

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、プリント配線基板上に半導体チップを搭載し、その半導体チップをモールド樹脂で封止する構造の封止型半導体装置において、リフローその他の加熱工程を経ても、半導体装置の内部にクラックや剥離が生じることを防止することが可能な封止型半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in a sealed semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is mounted on a printed wiring board and the semiconductor chip is sealed with a mold resin, An object of the present invention is to provide a sealed semiconductor device capable of preventing cracks and peeling from occurring inside a semiconductor device even after a heating step.

この目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、プリント配線基板と、プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うようにプリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、プリント配線基板上に形成され、モールド樹脂とは密着力が弱い金属で表面がメッキされている少なくとも一つの金属配線がモールド樹脂が成形された領域内から外側まで延びるように形成されており、金属とモールド樹脂との接触界面が、半導体装置を加熱したときに半導体装置の内部の水分が半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置を提供する。   To achieve this object, the present invention provides, as a first aspect, a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip. And at least one metal wiring formed on a printed wiring board and plated on the surface with a metal having a weak adhesion to the mold resin, extends from the inside to the outside where the mold resin is molded. The semiconductor is characterized in that the contact interface between the metal and the mold resin functions as a path for moisture inside the semiconductor device to go out of the semiconductor device when the semiconductor device is heated. Providing equipment.

本発明に係る半導体装置においては、電気的な接続用配線としては使用しない、あるいは、電気的な接続用配線と兼用する少なくとも一つの金属配線をモールド樹脂の外側まで延長して形成する。この金属配線の表面は第１の金属でメッキされており、第１の金属とモールド樹脂との間の密着力は比較的小さい。このため、第１の金属とモールド樹脂との接触界面は水分が通る経路として機能し得る。従って、リフローその他の加熱工程において半導体装置が加熱され、半導体装置の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分は第１の金属とモールド樹脂との接触界面を進み、半導体装置の外部に放出される。このため、本発明に係る半導体装置によれば、従来の封止型半導体装置とは異なり、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、モールド樹脂内部の水分の膨張に起因する半導体装置の内部のクラックや剥離を防止することができる。   In the semiconductor device according to the present invention, at least one metal wiring that is not used as the electrical connection wiring or is also used as the electrical connection wiring is formed to extend to the outside of the mold resin. The surface of the metal wiring is plated with the first metal, and the adhesion between the first metal and the mold resin is relatively small. For this reason, the contact interface between the first metal and the mold resin can function as a path through which moisture passes. Therefore, when the semiconductor device is heated in the reflow or other heating process and the moisture present in the semiconductor device expands, the expanded moisture advances through the contact interface between the first metal and the mold resin, and the semiconductor device Released to the outside. For this reason, according to the semiconductor device according to the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, moisture existing inside the semiconductor device can be efficiently released to the outside of the semiconductor device. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to the expansion of moisture can be prevented.

本発明は、第２の態様として、プリント配線基板と、プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うようにプリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、プリント配線基板には、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、貫通孔は、その内壁がモールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂とは密着力が弱い第２の金属でメッキされた状態において、モールド樹脂または上記のモールド樹脂とは別の樹脂で充填されており、第２の金属とモールド樹脂または上記のモールド樹脂とは別の樹脂との接触界面が、半導体装置を加熱したときに半導体装置の内部の水分が半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置を提供する。   As a second aspect, the present invention provides a semiconductor device comprising a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip. The printed wiring board has at least one through-hole, and the through-hole has a weak adhesion to the inner wall of the mold resin or a resin that fills the through-hole separately from the mold resin. 2 is filled with a resin different from the mold resin or the mold resin, and the contact interface between the second metal and the mold resin or a resin different from the mold resin is present. A semiconductor device is characterized in that when the semiconductor device is heated, it functions as a path for moisture inside the semiconductor device to go out of the semiconductor device. To.

本発明に係る半導体装置においては、プリント配線基板に少なくとも一つの貫通孔が形成され、その貫通孔の内壁はモールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂とは密着力が比較的小さい金属でメッキされている。貫通孔はこの状態の下でモールド樹脂で充填されている。このため、第２の金属とモールド樹脂または前記樹脂との接触界面は水分が通る経路として機能し得る。従って、リフローその他の加熱工程において半導体装置が加熱され、半導体装置の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分は金属とモールド樹脂または前記樹脂との接触界面を進み、モールド樹脂の外部に放出される。このため、本発明に係る半導体装置によれば、従来の封止型半導体装置とは異なり、モールド樹脂の内部に存在する水分を効率的にモールド樹脂の外部に逃がすことができ、モールド樹脂内部の水分の膨張に起因する半導体装置内部のクラックや剥離を防止することができる。   In the semiconductor device according to the present invention, at least one through-hole is formed in the printed wiring board, and the inner wall of the through-hole has an adhesive force with the mold resin or the resin filling the through-hole separately from the mold resin. Is plated with a relatively small metal. The through hole is filled with mold resin under this state. For this reason, the contact interface between the second metal and the mold resin or the resin can function as a path through which moisture passes. Accordingly, when the semiconductor device is heated in the reflow or other heating process and the moisture present inside the semiconductor device expands, the expanded moisture advances through the contact interface between the metal and the mold resin or the resin, and the mold resin Released to the outside. For this reason, according to the semiconductor device according to the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, moisture existing inside the mold resin can be efficiently released to the outside of the mold resin. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to the expansion of moisture can be prevented.

前述の少なくとも一つの金属配線は、ソルダーレジストを形成しなかった領域に形成された金属メッキ層で被われた金属配線から構成することが可能である。このとき、メッキされた領域以外の一部にソルダーレジストを形成してもよい。   The at least one metal wiring can be composed of a metal wiring covered with a metal plating layer formed in a region where the solder resist is not formed. At this time, a solder resist may be formed in a part other than the plated region.

プリント配線基板上の金属配線上に金属メッキを施す場合、一般的には、金属メッキを施さない領域にソルダーレジストを塗布し、その後、プリント配線基板上のソルダーレジストを塗布しない領域にある金属配線上に金属メッキを施す。この方法を応用して、前述の少なくとも一つの金属配線を形成することができる。すなわち、本来、ソルダーレジストを塗布すべき領域の他に、前述の経路となる金属配線を形成する領域を確保し、その領域にはソルダーレジストを塗布せず、金属メッキを施す。この結果、金属メッキ層で被われた金属配線の金属メッキ層とモールド樹脂との間の密着界面を水分を逃がす経路として形成することができる。   When metal plating is performed on the metal wiring on the printed wiring board, generally, the solder resist is applied to the area where the metal plating is not applied, and then the metal wiring in the area where the solder resist is not applied on the printed wiring board. Apply metal plating on top. By applying this method, the above-described at least one metal wiring can be formed. In other words, in addition to the area where the solder resist is to be applied, an area for forming the above-described metal wiring is secured, and the area is subjected to metal plating without applying the solder resist. As a result, the adhesion interface between the metal plating layer of the metal wiring covered with the metal plating layer and the mold resin can be formed as a path for releasing moisture.

密着力が弱い金属としては貴金属を用いることができる。この場合、特に好ましい貴金属は金である。ただし、用いることができる貴金属は金に限定されるものではなく、プラチナやパラジウムを用いることも可能である。   A noble metal can be used as the metal having weak adhesion. In this case, a particularly preferred noble metal is gold. However, the noble metal that can be used is not limited to gold, and platinum or palladium can also be used.

さらに、密着力が弱い金属は貴金属に限定されるものではなく、モールド樹脂との間の密着力が小さい金属であれば、どのような金属をも用いることができる。   Furthermore, the metal with weak adhesion is not limited to a noble metal, and any metal can be used as long as the adhesion with the mold resin is small.

本発明は、第３の態様として、プリント配線基板と、プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うようにプリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、ソルダーレジストを形成しない非ソルダーレジスト領域を形成し、非ソルダーレジスト領域は、その領域に形成される金属メッキで被われた金属配線がモールド樹脂の外側まで延びるように、形成されており、金属メッキで被われた金属配線とモールド樹脂との接触界面は、半導体装置を加熱したときに半導体装置の内部の水分が半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置を提供する。   As a third aspect, the present invention provides a semiconductor device comprising a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip. The non-solder resist region that does not form the solder resist is formed, and the non-solder resist region is formed so that the metal wiring covered with the metal plating formed in the region extends to the outside of the mold resin. The contact interface between the metal wiring covered by plating and the mold resin functions as a path for moisture inside the semiconductor device to go out of the semiconductor device when the semiconductor device is heated. I will provide a.

前述のように、プリント配線基板上の金属配線に金属メッキを施す場合、一般的には、金属メッキを形成しない領域にソルダーレジストを塗布し、ソルダーレジストを塗布しなかった領域の金属配線表面にのみ金属メッキを施す。この金属メッキ層で被われた金属配線を、ソルダーレジストで被うことなく、半導体装置外部に延びるように形成することにより、半導体装置内部の水分を外部に逃がす経路を形成することができる。すなわち、本来ソルダーレジストを塗布すべき領域の他に、前述の経路となる金属配線を形成する領域を確保し、その領域にはそソルダーレジストを塗布せず、金属メッキを施す。この結果、金属メッキ層で被われた金属配線の金属メッキ層とモールド樹脂との間の密着界面を水分を逃がす経路として形成することができる。   As described above, when metal plating is applied to the metal wiring on the printed wiring board, generally, a solder resist is applied to a region where the metal plating is not formed, and a surface of the metal wiring where the solder resist is not applied is applied. Only apply metal plating. By forming the metal wiring covered with the metal plating layer so as to extend to the outside of the semiconductor device without covering with the solder resist, a path for escaping moisture inside the semiconductor device to the outside can be formed. That is, in addition to the area where the solder resist is to be applied, an area for forming the above-described metal wiring is secured, and the area is subjected to metal plating without applying the solder resist. As a result, the adhesion interface between the metal plating layer of the metal wiring covered with the metal plating layer and the mold resin can be formed as a path for releasing moisture.

ソルダーレジストは、通常、モールド樹脂と同様の樹脂（例えば、エポキシ）から構成されているため、ソルダーレジストとモールド樹脂との間の密着力はモールド樹脂と金属メッキとの間の密着力に比較して極めて大きい。また、ソルダーレジストとソルダーレジストを塗布した金属メッキが施されていない金属配線（Ｃｕ等）との密着力もモールド樹脂と金属メッキとの間の密着力に比べて大きい。   Since the solder resist is usually made of a resin similar to the mold resin (for example, epoxy), the adhesion force between the solder resist and the mold resin is compared with the adhesion force between the mold resin and the metal plating. And extremely large. Further, the adhesion strength between the solder resist and the metal wiring (Cu etc.) not coated with the metal plating coated with the solder resist is larger than the adhesion strength between the mold resin and the metal plating.

これに対して、金属配線を被う金属メッキ層（Ａｕ等）とモールド樹脂との間の密着力は比較的小さい。すなわち、ソルダーレジストとモールド樹脂との間の密着力及びソルダーレジストとソルダーレジストを塗布した金属メッキが施された金属配線（Ｃｕ等）との密着力は金属配線を被う金属メッキ層とモールド樹脂との間の密着力よりも大きい。このため、半導体装置の内部に存在している水分が外部に逃げようとする場合には、密着力の小さい方の界面、すなわち、金属配線を被う金属メッキ層とモールド樹脂との間の接触界面を通過する。   On the other hand, the adhesive force between the metal plating layer (Au or the like) covering the metal wiring and the mold resin is relatively small. That is, the adhesion strength between the solder resist and the mold resin and the adhesion strength between the solder resist and the metal wiring coated with the solder resist (such as Cu) are the metal plating layer covering the metal wiring and the mold resin. It is larger than the adhesion between the two. For this reason, when moisture existing inside the semiconductor device tries to escape to the outside, the interface with the smaller adhesion force, that is, the contact between the metal plating layer covering the metal wiring and the mold resin Pass through the interface.

本発明はこの点に着目したものである。リフローその他の加熱工程において半導体装置が加熱され、半導体装置の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分は、金属配線を被う金属メッキ層とモールド樹脂との間の接触界面を進み、金属配線を被う金属メッキ層の外部に放出される。このため、本発明に係る半導体装置によれば、従来の封止型半導体装置とは異なり、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因する半導体装置内部のクラックや剥離を防止することができる。   The present invention focuses on this point. When the semiconductor device is heated in the reflow or other heating process and the moisture present inside the semiconductor device expands, the expanded moisture forms a contact interface between the metal plating layer covering the metal wiring and the mold resin. Then, it is discharged to the outside of the metal plating layer covering the metal wiring. For this reason, according to the semiconductor device of the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, moisture existing inside the semiconductor device can be efficiently released to the outside of the semiconductor device. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to the expansion of moisture can be prevented.

前述のように、透明樹脂は、樹脂よりも小さい熱膨張率係数を有するフィラー状の物質を含有していないため、水分を含みやすい。その透明樹脂をモールド樹脂として用いた場合であっても、上述の本発明に係る半導体装置によれば、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因する半導体装置の内部のクラックや剥離を防止することができる。   As described above, since the transparent resin does not contain a filler-like substance having a smaller coefficient of thermal expansion than that of the resin, it easily contains moisture. Even when the transparent resin is used as a mold resin, the semiconductor device according to the present invention described above can efficiently release moisture present inside the semiconductor device to the outside of the semiconductor device. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to expansion of moisture inside the device can be prevented.

本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、上述の態様とは別の態様として、以下のように構成することも可能である。   The resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention can be configured as follows as a mode different from the above-described mode.

例えば、本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、プリント配線基板と、プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うようにプリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、プリント配線基板上に形成され、モールド樹脂とは密着力が弱い第１の金属で表面がメッキされている少なくとも一つの金属配線がモールド樹脂の外側まで延びるように形成されており、プリント配線基板には、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、貫通孔は、その内壁がモールド樹脂とは密着力が弱い第２の金属でメッキされた状態において、モールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂で充填されており、第１の金属とモールド樹脂との接触界面及び第２の金属とモールド樹脂または樹脂との接触界面が、半導体装置を加熱したときに半導体装置の内部の水分が半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置を提供することも可能である。   For example, a resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention includes a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip. In the semiconductor device, at least one metal wiring formed on a printed wiring board and plated with a first metal having a weak adhesion to the mold resin is formed to extend to the outside of the mold resin. In the printed wiring board, at least one through hole is formed, and the through hole is molded resin or mold in a state where the inner wall is plated with a second metal having a weak adhesion to the mold resin. Filled with resin filling the through-holes separately from the resin, the contact interface between the first metal and the mold resin, and the second metal and the molding It is also possible to provide a semiconductor device characterized in that the resin or the contact interface with the resin functions as a path for moisture inside the semiconductor device to go out of the semiconductor device when the semiconductor device is heated. is there.

本半導体装置においては、電気的な接続用配線としては使用しない、あるいは、電気的な接続配線と兼用する少なくとも一つの金属配線をモールド樹脂の外側まで延長して形成するとともに、プリント配線基板に少なくとも一つの貫通孔を形成し、その貫通孔の内壁をモールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂とは密着力が比較的小さい第２の金属でメッキする。すなわち、本発明に係る半導体装置は、上述の第１の態様の半導体装置と第２の態様の半導体装置の双方の特徴を有するものとして形成されている。このため、本発明に係る半導体装置によっても、従来の封止型半導体装置とは異なり、上述の第１及び第２の態様の半導体装置と同様に、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因する半導体装置内部のクラックや剥離を防止することができる。   In this semiconductor device, at least one metal wiring that is not used as an electrical connection wiring or is also used as an electrical connection wiring is formed to extend to the outside of the mold resin, and at least on the printed wiring board. One through-hole is formed, and the inner wall of the through-hole is plated with a mold resin or a second metal having a relatively low adhesion to the resin filling the through-hole separately from the mold resin. That is, the semiconductor device according to the present invention is formed to have the characteristics of both the semiconductor device of the first aspect and the semiconductor device of the second aspect. For this reason, even in the semiconductor device according to the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, the moisture present inside the semiconductor device is efficiently removed as in the semiconductor devices of the first and second aspects described above. In addition, it is possible to escape to the outside of the semiconductor device, and it is possible to prevent cracks and peeling inside the semiconductor device due to expansion of moisture inside the semiconductor device.

本発明は、さらに他の態様として、プリント配線基板と、プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うようにプリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、ソルダーレジストを形成しない非ソルダーレジスト領域を形成し、非ソルダーレジスト領域は、その領域に形成される金属メッキ層で被われた金属配線がモールド樹脂の外側まで延びるように、形成されており、プリント配線基板には、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、貫通孔は、その内壁がモールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂とは密着力が弱い第２の金属でメッキされた状態において、モールド樹脂または上記のモールド樹脂とは別の樹脂で充填されており、金属メッキ層とモールド樹脂または上記のモールド樹脂とは別の樹脂との接触界面及び第２の金属とモールド樹脂との接触界面が、半導体装置を加熱したときにモールド樹脂または上記のモールド樹脂とは別の樹脂の内部の水分が半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置を提供することも可能である。   In still another aspect, the present invention provides a semiconductor device including a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip. The non-solder resist region that does not form the solder resist is formed, and the non-solder resist region is formed so that the metal wiring covered with the metal plating layer formed in the region extends to the outside of the mold resin, The printed wiring board has at least one through-hole, and the through-hole has a weak adhesion to the inner wall of the mold resin or a resin filling the through-hole separately from the mold resin. In a state plated with a metal of the above, it is filled with a mold resin or a resin different from the above mold resin, and the metal plating layer The contact interface between the mold resin or a resin different from the mold resin and the contact interface between the second metal and the mold resin are those of the resin different from the mold resin or the mold resin when the semiconductor device is heated. It is also possible to provide a semiconductor device characterized by functioning as a path through which internal moisture goes out of the semiconductor device.

本半導体装置においては、本来、ソルダーレジストを塗布すべき領域の他に、半導体装置内部の水分が逃げる経路となる金属配線を形成する領域を確保し、その領域にはソルダーレジストを塗布せず、金属メッキを施す。この結果、第３の態様の場合と同様に、金属メッキ層で被われた金属配線の金属メッキ層とモールド樹脂との間の密着界面を上述の経路として形成することができる。   In this semiconductor device, in addition to the region where the solder resist should be applied, a region for forming the metal wiring that becomes a path for moisture inside the semiconductor device to be secured is secured, and the solder resist is not applied to the region, Apply metal plating. As a result, as in the case of the third aspect, the adhesion interface between the metal plating layer of the metal wiring covered with the metal plating layer and the mold resin can be formed as the above-described path.

加えて、本半導体装置においては、プリント配線基板に少なくとも一つの貫通孔を形成し、その貫通孔の内壁をモールド樹脂、または、モールド樹脂とは別に貫通孔を充填している樹脂とは密着力が比較的小さい第２の金属でメッキする。すなわち、本発明に係る半導体装置は、上述の第１乃至第３の態様の半導体装置の特徴を有するものとして形成されている。このため、本発明に係る半導体装置によっても、従来の封止型半導体装置とは異なり、上述の第２及び第３の態様の半導体装置と同様に、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因するモールド樹脂のクラックを防止することができる。   In addition, in this semiconductor device, at least one through-hole is formed in the printed wiring board, and the inner wall of the through-hole is in close contact with the mold resin or the resin filling the through-hole separately from the mold resin. Is plated with a relatively small second metal. In other words, the semiconductor device according to the present invention is formed to have the characteristics of the semiconductor device according to the first to third aspects described above. For this reason, also in the semiconductor device according to the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, the moisture present inside the semiconductor device is efficiently removed as in the semiconductor devices of the second and third aspects. In addition, it is possible to escape to the outside of the semiconductor device, and it is possible to prevent the mold resin from being cracked due to the expansion of moisture inside the semiconductor device.

本発明に係る半導体装置によれば、モールド樹脂とは密着力が弱い金属または金属メッキ層で被われた金属配線とモールド樹脂との接触界面が半導体装置内部に存在する水分が通る経路として機能する。このため、リフローその他の加熱工程において半導体装置が加熱され、半導体装置の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分はそれらの接触界面を進み、半導体装置の外部に放出される。このように、本発明に係る半導体装置によれば、従来の封止型半導体装置とは異なり、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因する半導体装置の内部におけるクラックや剥離を防止することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, the contact interface between the mold resin and the metal wiring covered with a metal or a metal plating layer having a weak adhesion with the mold resin functions as a path through which moisture present in the semiconductor device passes. . For this reason, when the semiconductor device is heated in the reflow or other heating process and the moisture present inside the semiconductor device expands, the expanded moisture proceeds through the contact interface and is released to the outside of the semiconductor device. As described above, according to the semiconductor device of the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, moisture existing inside the semiconductor device can be efficiently released to the outside of the semiconductor device. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to the expansion of the moisture can be prevented.

図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を上方から見たときの透視平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。1A is a perspective plan view of the resin-encapsulated semiconductor device according to the first embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 図１に示した第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の側面の部分的拡大図である。It is the elements on larger scale of the side of the resin-sealed semiconductor device which concerns on 1st Embodiment shown in FIG. 図１に示した第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を加熱した場合のモールド樹脂内部の水分の挙動を示す概略図である。It is the schematic which shows the behavior of the water | moisture content inside mold resin at the time of heating the resin-sealed semiconductor device which concerns on 1st Embodiment shown in FIG. 図４（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を上方から見たときの透視平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。4A is a perspective plan view of the resin-encapsulated semiconductor device according to the second embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A. Sectional drawing and FIG.4 (C) are sectional drawings in CC line of FIG. 4 (A). 図４（Ｃ）の丸印Ｘの部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part of the circle mark X of FIG.4 (C). 図６（Ａ）は従来の封止型半導体装置を上方から見たときの透視平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。6A is a perspective plan view of a conventional sealed semiconductor device as viewed from above, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6A, and FIG. It is sectional drawing in the CC line of FIG. 6 (A). 従来の封止型半導体装置のモールド樹脂にクラックが発生する状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which a crack generate | occur | produces in the mold resin of the conventional sealing type semiconductor device.

本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０を図１に示す。図１（Ａ）は樹脂封止型半導体装置１０を上方から見たときの透視平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。   A resin-encapsulated semiconductor device 10 according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1A is a perspective plan view of the resin-encapsulated semiconductor device 10 as viewed from above, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. It is sectional drawing in the CC line of FIG. 1 (A).

図１に示すように、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０は、所定のパターンの配線が形成されているプリント配線基板１１と、プリント配線基板１１の表面上に取り付けられているマウント部材１２と、マウント部材１２上に搭載されている半導体チップ１３と、プリント配線基板１１を外部回路に接続するための複数のボンディングパッド１４と、半導体チップ１３を覆うように、プリント配線基板１１上に成形された透明モールド樹脂１５と、半導体チップ１３上の電極とボンディングパッド１４とを接続するボンディングワイヤー１６と、からなっている。   As shown in FIG. 1, a resin-encapsulated semiconductor device 10 according to the present embodiment includes a printed wiring board 11 on which a predetermined pattern of wiring is formed, and a mount attached on the surface of the printed wiring board 11. On the printed wiring board 11 so as to cover the member 12, the semiconductor chip 13 mounted on the mount member 12, a plurality of bonding pads 14 for connecting the printed wiring board 11 to an external circuit, and the semiconductor chip 13. And a bonding wire 16 that connects the electrode on the semiconductor chip 13 and the bonding pad 14.

本実施形態においては、透明モールド樹脂１５はエポキシからなる。   In the present embodiment, the transparent mold resin 15 is made of epoxy.

本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０においては、さらに、電気的な接続用配線としては使用しない金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄがプリント配線基板１１の表面上に形成されている。   In the resin-encapsulated semiconductor device 10 according to the present embodiment, metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d that are not used as electrical connection wirings are further formed on the surface of the printed wiring board 11.

すなわち、図１（Ａ）に示すように、プリント配線基板１１の中央部には半導体チップ１３を搭載するチップ搭載領域１８が金属パターンとして形成されており、４個の金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄがチップ搭載領域１８の４つのコーナーからそれぞれプリント配線基板１１の外周に向かって相互に平行に延びている。この金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは透明モールド樹脂１５を越えてプリント配線基板１１の外周に達しており、透明モールド樹脂１５を越えて形成されていることにより、外気に触れている。   That is, as shown in FIG. 1A, a chip mounting area 18 on which a semiconductor chip 13 is mounted is formed as a metal pattern in the center of the printed wiring board 11, and four metal wirings 17a, 17b, 17c are formed. 17d extend in parallel with each other from the four corners of the chip mounting area 18 toward the outer periphery of the printed wiring board 11. The metal wirings 17 a, 17 b, 17 c, and 17 d reach the outer periphery of the printed wiring board 11 beyond the transparent mold resin 15, and are exposed to the outside air by being formed beyond the transparent mold resin 15.

図２に示すように、各金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの表面には金メッキ層１９が形成されている。   As shown in FIG. 2, a gold plating layer 19 is formed on the surface of each metal wiring 17a, 17b, 17c, 17d.

各金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの表面を覆っている金メッキ層１９とその周囲の透明モールド樹脂１５との間の密着力は比較的小さい。すなわち、金メッキ層１９とその周囲の透明モールド樹脂１５とは、金メッキ層１９と透明モールド樹脂１５との間の微少な隙間を水分が通過し得る程度の密着力で接触している。   The adhesion force between the gold plating layer 19 covering the surfaces of the metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d and the transparent mold resin 15 around it is relatively small. That is, the gold plating layer 19 and the transparent mold resin 15 surrounding the gold plating layer 19 are in contact with each other with an adhesive force sufficient to allow moisture to pass through a minute gap between the gold plating layer 19 and the transparent mold resin 15.

このように、金メッキ層１９と透明モールド樹脂１５との接触界面は水分が通る経路として機能し得る。   Thus, the contact interface between the gold plating layer 19 and the transparent mold resin 15 can function as a path through which moisture passes.

従って、図３（Ａ）に示すように、リフローその他の加熱工程において透明モールド樹脂１５でモールドされた半導体装置１０が加熱され、半導体装置１０の内部に存在している水分２０が膨張した場合、図３（Ｂ）に示すように、膨張した水分２０は金メッキ層１９と透明モールド樹脂１５との接触界面を進み、半導体装置１０の外部に放出される。   Therefore, as shown in FIG. 3A, when the semiconductor device 10 molded with the transparent mold resin 15 in the reflow or other heating process is heated and the moisture 20 existing in the semiconductor device 10 expands, As shown in FIG. 3B, the expanded water 20 travels through the contact interface between the gold plating layer 19 and the transparent mold resin 15 and is released to the outside of the semiconductor device 10.

本発明者は上述の第１の実施形態に係る半導体装置のクラック及び剥離防止の効果を確認するため、以下のような実験を行った。   The present inventor conducted the following experiment in order to confirm the effect of preventing cracks and peeling of the semiconductor device according to the first embodiment.

図６に示した従来の半導体装置及び図１に示した第１の実施形態に係る半導体装置を同数個作製し、それらにリフロー工程を実施した後のクラックまたは剥離の発生割合を調べた。結果は次の通りである。   The same number of the conventional semiconductor device shown in FIG. 6 and the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1 were produced, and the occurrence rate of cracks or peeling after the reflow process was examined. The results are as follows.


この実験結果から明らかであるように、上述の第１の実施形態に係る半導体装置によれば、従来の半導体装置と比較して、極めて高い確率で半導体装置内部のクラックや剥離の発生を防止することができる。
As is clear from the experimental results, according to the semiconductor device according to the first embodiment described above, the occurrence of cracks and peeling inside the semiconductor device can be prevented with a very high probability as compared with the conventional semiconductor device. be able to.

以上のように、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０によれば、半導体装置１０の内部に存在する水分２０を確実に半導体装置１０の外部に逃がすことができ、半導体装置１０の内部の水分２０の膨張に起因する半導体装置１０のクラックを防止することができる。   As described above, according to the resin-encapsulated semiconductor device 10 according to the present embodiment, the moisture 20 existing inside the semiconductor device 10 can be surely released to the outside of the semiconductor device 10, and the inside of the semiconductor device 10 Cracks of the semiconductor device 10 due to the expansion of the moisture 20 can be prevented.

本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置３０を図４及び図５に示す。図４（Ａ）は樹脂封止型半導体装置３０を上方から見たときの透視平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図５は、図４（Ｃ）の丸印Ｘの部分の拡大図である。   A resin-encapsulated semiconductor device 30 according to a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4A is a perspective plan view of the resin-encapsulated semiconductor device 30 as viewed from above, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A, and FIG. It is sectional drawing in the CC line of FIG. 4 (A). FIG. 5 is an enlarged view of a portion indicated by a circle X in FIG.

図４に示すように、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置３０は、所定のパターンの配線が形成されているプリント配線基板３１と、プリント配線基板３１の表面上に取り付けられているマウント部材３２と、マウント部材３２上に搭載されている半導体チップ３３と、プリント配線基板３１の表裏面において、プリント配線基板３１を外部回路に接続するための複数のボンディングパッド３４と、半導体チップ３３を覆うように、プリント配線基板３１上に成形された透明モールド樹脂３５と、半導体チップ３３上の電極とボンディングパッド３４とを接続するボンディングワイヤー３６と、からなっている。   As shown in FIG. 4, the resin-encapsulated semiconductor device 30 according to this embodiment includes a printed wiring board 31 on which wiring of a predetermined pattern is formed, and a mount attached on the surface of the printed wiring board 31. A member 32, a semiconductor chip 33 mounted on the mount member 32, a plurality of bonding pads 34 for connecting the printed wiring board 31 to an external circuit on the front and back surfaces of the printed wiring board 31, and a semiconductor chip 33 A transparent mold resin 35 molded on the printed wiring board 31 and a bonding wire 36 for connecting the electrode on the semiconductor chip 33 and the bonding pad 34 are formed so as to cover the substrate.

本実施形態においては、透明モールド樹脂３５はエポキシからなる。   In the present embodiment, the transparent mold resin 35 is made of epoxy.

本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置３０においては、図４（Ａ）に示すように、プリント配線基板３１の中央部に半導体チップ３３を搭載する領域としてのほぼ矩形状のチップ搭載領域３７が形成されており、このチップ搭載領域３７の四隅の近辺には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、貫通孔３８が形成されている。   In the resin-encapsulated semiconductor device 30 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a substantially rectangular chip mounting region 37 as a region for mounting the semiconductor chip 33 in the central portion of the printed wiring board 31. As shown in FIGS. 4A and 4B, through-holes 38 are formed in the vicinity of the four corners of the chip mounting region 37.

貫通孔３８の拡大図を図５に示す。各貫通孔３８の内壁には金メッキが施されている。すなわち、各貫通孔３８の内壁には金メッキ層３９が形成されており、各貫通孔３８はこの状態の下で透明モールド樹脂３５で充填されている。あるいは、各貫通孔３８は透明モールド樹脂３５とは別の樹脂で充填されている。   An enlarged view of the through hole 38 is shown in FIG. The inner wall of each through hole 38 is plated with gold. That is, a gold plating layer 39 is formed on the inner wall of each through hole 38, and each through hole 38 is filled with the transparent mold resin 35 under this state. Alternatively, each through-hole 38 is filled with a resin different from the transparent mold resin 35.

各貫通孔３８の内壁を覆っている金メッキ層３９とその周囲の透明モールド樹脂３５または前述の別の樹脂との間の密着力は比較的小さい。すなわち、金メッキ層３９とその周囲の透明モールド樹脂３５（または、別の樹脂）とは、金メッキ層３９と透明モールド樹脂３５（または、別の樹脂）との間の微少な隙間を加熱された水蒸気が速やかに半導体装置の外部に排出される程度の密着力で接触している。   The adhesion between the gold plating layer 39 covering the inner wall of each through-hole 38 and the transparent mold resin 35 around it or the other resin is relatively small. That is, the gold plating layer 39 and the transparent mold resin 35 (or another resin) around the gold plating layer 39 are steam that is heated in a minute gap between the gold plating layer 39 and the transparent mold resin 35 (or another resin). Are in contact with each other so as to be quickly discharged to the outside of the semiconductor device.

このため、金メッキ層３９と透明モールド樹脂３５（または、別の樹脂）との接触界面は水分が通る経路として機能し得る。   For this reason, the contact interface between the gold plating layer 39 and the transparent mold resin 35 (or another resin) can function as a path through which moisture passes.

従って、第１の実施形態の場合と同様に、リフローその他の加熱工程において透明モールド樹脂３５（または、別の樹脂）でモールドされた半導体装置が加熱され、透明モールド樹脂３５の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分は金メッキ層３９と透明モールド樹脂３５（または、別の樹脂）との接触界面を進み、各貫通孔３８を通って、半導体装置３０の外部に放出される。   Therefore, as in the case of the first embodiment, the semiconductor device molded with the transparent mold resin 35 (or another resin) in the reflow or other heating process is heated and exists inside the transparent mold resin 35. When the moisture that has expanded expands, the expanded moisture travels through the contact interface between the gold plating layer 39 and the transparent mold resin 35 (or another resin), and is released to the outside of the semiconductor device 30 through each through-hole 38. .

以上のように、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置３０によれば、半導体装置３０の内部に存在する水分を確実に半導体装置３０の外部に逃がすことができ、半導体装置３０の内部の水分の膨張に起因する透明モールド樹脂３５でモールドされた半導体装置３０の内部におけるクラックや剥離を防止することができる。   As described above, according to the resin-encapsulated semiconductor device 30 according to the present embodiment, moisture existing inside the semiconductor device 30 can be surely released to the outside of the semiconductor device 30, Cracks and peeling inside the semiconductor device 30 molded with the transparent mold resin 35 due to moisture expansion can be prevented.

なお、金メッキ層３９に代えて、プラチナメッキ層またはパラジウムメッキ層などの貴金属メッキ層を用いることも可能である。   In place of the gold plating layer 39, a noble metal plating layer such as a platinum plating layer or a palladium plating layer may be used.

以下、図１を参照して、本発明の第３の実施態様に係る半導体装置について説明する。   A semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

プリント配線基板上の金属配線上に金属メッキを施す場合、一般的には、金属メッキを施さない領域にソルダーレジストを塗布し、その後、プリント配線基板上のソルダーレジストを塗布しない領域にある金属配線上に、金属メッキを施す方法が用いられる。本実施形態はこの方法を応用したものである。   When metal plating is performed on the metal wiring on the printed wiring board, generally, the solder resist is applied to the area where the metal plating is not applied, and then the metal wiring in the area where the solder resist is not applied on the printed wiring board. Above, a method of applying metal plating is used. This embodiment is an application of this method.

本実施形態に係る半導体装置においては、プリント配線基板１１上において、本来的にソルダーレジストを形成しない領域の他に、ソルダーレジストを形成しない非ソルダーレジスト領域を形成する。この非ソルダーレジスト領域は、その領域に形成される金属メッキ層が被われた金属配線が透明モールド樹脂１５の外側まで延びるように、形成されている。   In the semiconductor device according to the present embodiment, a non-solder resist region where no solder resist is formed is formed on the printed wiring board 11 in addition to a region where a solder resist is not originally formed. The non-solder resist region is formed such that the metal wiring covered with the metal plating layer formed in the region extends to the outside of the transparent mold resin 15.

このため、その後に、プリント配線基板上のソルダーレジストを塗布しない領域にある金属配線上に金属メッキが形成される。このようにして形成された金属配線を被う金属メッキ層と透明モールド樹脂１５との間の接触界面は、第１の実施形態における各金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと透明モールド樹脂１５との間の接触界面と同様に、水分を逃がす経路として機能する。   For this reason, after that, metal plating is formed on the metal wiring in the region where the solder resist on the printed wiring board is not applied. The contact interface between the metal plating layer covering the metal wiring formed in this way and the transparent mold resin 15 corresponds to each metal wiring 17a, 17b, 17c, 17d and the transparent mold resin 15 in the first embodiment. Similar to the contact interface between the two, it functions as a path for moisture to escape.

ソルダーレジストは、通常、透明モールド樹脂１５と同様の樹脂（例えば、エポキシ）から構成されているため、ソルダーレジストと透明モールド樹脂１５との間の密着力は大きい。このため、透明モールド樹脂１５でモールドされた半導体装置１０の内部に存在している水分２０が外部に逃げようとする場合には、密着力の小さい方の界面、すなわち、金属配線を被う金属メッキ層と透明モールド樹脂１５との間の接触界面を通過する。   Since the solder resist is usually made of the same resin (for example, epoxy) as the transparent mold resin 15, the adhesion between the solder resist and the transparent mold resin 15 is large. For this reason, when the moisture 20 existing inside the semiconductor device 10 molded with the transparent mold resin 15 tries to escape to the outside, the interface with the smaller adhesion force, that is, the metal covering the metal wiring It passes through the contact interface between the plating layer and the transparent mold resin 15.

このため、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置によれば、第１の実施形態に係る半導体装置１０と同様に、透明モールド樹脂１５でモールドされた半導体装置１０の内部に存在する水分２０を確実に透明モールド樹脂１５の外部に逃がすことができ、半導体装置１０の内部の水分２０の膨張に起因する透明モールド樹脂１５のクラックを防止することができる。   For this reason, according to the resin-encapsulated semiconductor device according to the present embodiment, the moisture 20 existing inside the semiconductor device 10 molded with the transparent mold resin 15, as in the semiconductor device 10 according to the first embodiment. Can be reliably released to the outside of the transparent mold resin 15, and cracking of the transparent mold resin 15 due to the expansion of the moisture 20 inside the semiconductor device 10 can be prevented.

なお、図１に示した第１の実施形態における金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの何れか一つまたは二つ以上を本実施形態に従って金属メッキ層で被われた金属配線として形成することも可能である。   Note that one or more of the metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d in the first embodiment shown in FIG. 1 may be formed as a metal wiring covered with a metal plating layer according to this embodiment. Is possible.

なお、上述の第１乃至第３の実施形態はそれぞれ単独で実施しても良く、あるいは、何れか二つまたは三つ全てを組み合わせて実施することも可能である。   Note that the first to third embodiments described above may be implemented independently, or any two or all three may be combined.

すなわち、第１の実施形態による金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと第３の実施形態による金属メッキ層で被われた金属配線とを同時に形成してもよく、あるいは、第１の実施形態による金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと第２の実施形態による貫通孔３８とを同時に形成してもよく、あるいは、第２の実施形態による貫通孔３８と第３の実施形態による金属メッキ層で被われた金属配線とを同時に形成してもよい。また、第１の実施形態による金属配線１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと第２の実施形態による貫通孔３８と第３の実施形態による金属メッキ層で被われた金属配線とを同時に形成することも可能である。   That is, the metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d according to the first embodiment and the metal wiring covered with the metal plating layer according to the third embodiment may be simultaneously formed, or according to the first embodiment. The metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d and the through hole 38 according to the second embodiment may be formed at the same time, or the through hole 38 according to the second embodiment and the metal plating layer according to the third embodiment. The covered metal wiring may be formed at the same time. Also, the metal wirings 17a, 17b, 17c, and 17d according to the first embodiment, the through hole 38 according to the second embodiment, and the metal wiring covered with the metal plating layer according to the third embodiment may be simultaneously formed. Is possible.

以上のように、本発明に係る半導体装置によれば、モールド樹脂とは密着力が弱い金属または金属メッキ層で被われた金属配線とモールド樹脂との接触界面が半導体装置内部に存在する水分が通る経路として機能する。このため、リフローその他の加熱工程において半導体装置が加熱され、半導体装置の内部に存在している水分が膨張した場合、膨張した水分はそれらの接触界面を進み、半導体装置の外部に放出される。このように、本発明に係る半導体装置によれば、従来の封止型半導体装置とは異なり、半導体装置の内部に存在する水分を効率的に半導体装置の外部に逃がすことができ、半導体装置内部の水分の膨張に起因する半導体装置の内部におけるクラックや剥離を防止することができる。   As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the moisture present in the semiconductor device is the contact interface between the mold resin and the metal wiring covered with the metal plating layer or the metal having a weak adhesion to the mold resin. Acts as a route through. For this reason, when the semiconductor device is heated in the reflow or other heating process and the moisture present inside the semiconductor device expands, the expanded moisture proceeds through the contact interface and is released to the outside of the semiconductor device. As described above, according to the semiconductor device of the present invention, unlike the conventional sealed semiconductor device, moisture existing inside the semiconductor device can be efficiently released to the outside of the semiconductor device. Cracks and peeling inside the semiconductor device due to the expansion of the moisture can be prevented.

１０ 第１の実施形態に係る半導体装置
３０ 第２の実施形態に係る半導体装置
１１、３１ プリント配線基板
１２、３２ マウント部材
１３、３３ 半導体チップ
１４、３４ ボンディングパッド
１５、３５ 透明モールド樹脂
１６、３６ ボンディングワイヤー
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ 金属配線
１８、３７ チップ搭載領域
３８ 貫通孔
３９ 金メッキ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 30 according to the first embodiment Semiconductor devices 11 and 31 according to the second embodiment Printed wiring boards 12 and 32 Mount members 13 and 33 Semiconductor chips 14 and 34 Bonding pads 15 and 35 Transparent mold resins 16 and 36 Bonding wires 17a, 17b, 17c, 17d Metal wiring 18, 37 Chip mounting area 38 Through hole 39 Gold plating layer

Claims (4)

プリント配線基板と、前記プリント配線基板上に搭載された半導体チップと、前記半導体チップを覆うように前記プリント配線基板上に成形されたモールド樹脂と、からなる半導体装置において、
前記プリント配線基板には、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、その内壁が前記モールド樹脂、または、前記モールド樹脂とは別に前記貫通孔を充填している樹脂とは密着力が弱い金属でメッキされた状態において、前記モールド樹脂または前記樹脂で充填されており、前記金属と前記モールド樹脂または前記樹脂との接触界面が、前記半導体装置を加熱したときに前記半導体装置の内部の水分が前記半導体装置の外側に出る経路として機能するものであることを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising a printed wiring board, a semiconductor chip mounted on the printed wiring board, and a mold resin molded on the printed wiring board so as to cover the semiconductor chip,
At least one through hole is formed in the printed wiring board, and the through hole is in close contact with the inner wall of the mold resin or the resin filling the through hole separately from the mold resin. In the state plated with a weak metal, the resin is filled with the mold resin or the resin, and when the contact interface between the metal and the mold resin or the resin heats the semiconductor device, A semiconductor device that functions as a path through which internal moisture exits to the outside of the semiconductor device. 前記メッキされた領域以外の一部にソルダーレジストを形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。    The semiconductor device according to claim 1, wherein a solder resist is formed in a part other than the plated region. 前記密着力が弱い金属は貴金属であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。    The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal having weak adhesion is a noble metal. 前記貴金属は金であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。    The semiconductor device according to claim 3, wherein the noble metal is gold.
JP2010183630A 2010-08-19 2010-08-19 Resin-sealed semiconductor device Pending JP2010258483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183630A JP2010258483A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Resin-sealed semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183630A JP2010258483A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Resin-sealed semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001232184A Division JP2003046034A (en) 2001-07-31 2001-07-31 Resin-sealed semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010258483A true JP2010258483A (en) 2010-11-11

Family

ID=43318970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010183630A Pending JP2010258483A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Resin-sealed semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010258483A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1126647A (en) * 1997-07-07 1999-01-29 Sharp Corp Optical semiconductor device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1126647A (en) * 1997-07-07 1999-01-29 Sharp Corp Optical semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007318098A (en) Circuit arrangement and manufacturing method thereof
JP2006294809A (en) Semiconductor device
JP2005072515A (en) Semiconductor device
US20170245365A1 (en) Printed wiring board and method for manufacturing the same
US20050054187A1 (en) Method for forming ball pads of BGA substrate
US20120119358A1 (en) Semicondiuctor package substrate and method for manufacturing the same
KR101648602B1 (en) Method for manufacturing substrate for semiconductor element, and semiconductor device
JP5000105B2 (en) Semiconductor device
KR20040083192A (en) Solder ball package
JP2003046034A (en) Resin-sealed semiconductor device
KR20090039269A (en) Circuit board for a semiconductor package, semiconductor package mounted on the same and semiconductor module having the same
JP2013211497A (en) Component joint structure
JP2010258483A (en) Resin-sealed semiconductor device
KR100697624B1 (en) Package substrate having surface structure adapted for adhesive flow control and semiconductor package using the same
JP2010098077A (en) Method for manufacturing circuit module
JP2004343122A (en) Metal chip scale semiconductor package and manufacturing method thereof
JP2010177303A (en) Semiconductor device and method for manufacturing resin substrate used in semiconductor device
JP6009844B2 (en) Relay board and manufacturing method thereof
JP2001267452A (en) Semiconductor device
JPH08316360A (en) Ic mounting structure
KR20100104112A (en) Circuit board used for semiconductor package, method thereof and semiconductor package using the same
JP2009135279A (en) Ceramic chip component
JP2009099929A (en) Printed circuit board
KR100800148B1 (en) FBGA package
KR101047874B1 (en) Lead frame and semiconductor package and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100819

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130716