JP2011151321A - 半導体素子載置部材と配線導体との組合体、半導体素子載置基板およびその製造方法、ならびに半導体素子パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子パッケージの封止樹脂部から半導体素子載置部材および配線導体が脱落することを防止することが可能な、半導体素子載置部材と配線導体との組合体、半導体素子載置基板およびその製造方法、ならびに半導体素子パッケージおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体素子載置部材２０と配線導体３０との組合体１５は、コアレス型半導体素子パッケージ１０を構成するものである。組合体１５は、半導体素子１１を載置する載置面２１を有する半導体素子載置部材２０と、半導体素子載置部材２０の周囲に設けられ、半導体素子１１に接続される接続面３１を有する配線導体３０とを備えている。半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１に、封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２２を面上方に向かって突出するよう設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子載置部材と配線導体との組合体、半導体素子載置基板およびその製造方法、ならびに半導体素子パッケージおよびその製造方法に係り、とりわけ半導体素子パッケージの封止樹脂部から半導体素子載置部材または配線導体が脱落することを防止することが可能な、半導体素子載置部材と配線導体との組合体、半導体素子載置基板およびその製造方法、ならびに半導体素子パッケージおよびその製造方法に関する。

従来より、薄型の半導体装置（半導体パッケージ）として、例えばＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）タイプのものやＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）タイプのもの等が知られている。

また特許文献１−２には、コアレス型半導体パッケージが開示されている。このようなコアレス型半導体パッケージは、半導体パッケージの薄型化および放熱特性の向上という２点の課題を解決するために開発された半導体パッケージの形態である。一般に、リードフレームやインタポーザと呼ばれる内部配線基板等のコア部材は、単体で搬送や加工可能な形状と、機械的強度とを維持するために、一定の厚さを有している。上述したコアレス型半導体パッケージには、リードフレームや内部配線基板（インタポーザと呼ばれる）等のコア部材が含まれていないため（コアレス）、半導体パッケージの薄型化が可能となっている。

このような薄型のコアレス型半導体パッケージにおいては、ダイパッド（半導体素子載置部材）および配線導体を支持するためのコア部材（リードフレームや内部配線基板等）が設けられていないため、封止樹脂部からダイパッド（半導体素子載置部材）および配線導体が脱落しないような構造とすることが望まれる。

特公平４−４７９７７号公報 特開２００１−３５８２５４号公報

とりわけ近年、このような薄型のコアレス型半導体パッケージ内に搭載される半導体素子として、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を選択することが考えられている。この場合、ＬＥＤ素子を封止する樹脂（封止樹脂部）は透明であることが必須である。しかしながら、このような性質を満たす樹脂（封止樹脂部）は、ダイパッド（半導体素子載置部材）および配線導体に対する密着性が高くないものが多い。したがって、とりわけＬＥＤ素子を含む半導体素子パッケージにおいては、ダイパッド（半導体素子載置部材）および配線導体が封止樹脂部から脱落しないような構造とすることがより求められている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、半導体素子パッケージの封止樹脂部から半導体素子載置部材および配線導体が脱落することを防止することが可能な、半導体素子載置部材と配線導体との組合体、半導体素子載置基板およびその製造方法、ならびに半導体素子パッケージおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、半導体素子と封止樹脂部とを含むコアレス型半導体素子パッケージを構成するための、半導体素子載置部材と配線導体との組合体において、半導体素子を載置する載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを備え、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう設けたことを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体は、めっきにより形成されていることを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、突起は、半導体素子載置部材および配線導体のうち少なくとも一方と一体となってめっきにより形成されていることを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、突起はドーム形状を有し、突起の直径は１０μｍ〜１００μｍであり、突起の高さは５μｍ〜２５μｍであることを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体の少なくとも一方は、その側面から突出する側方突起部を有することを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、突起は、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面の外周全体にわたって形成されていることを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体である。

本発明は、半導体素子載置部材と配線導体との組合体と、半導体素子載置部材と配線導体との組合体を支持する基板とを備えたことを特徴とする半導体素子載置基板である。

本発明は、コアレス型半導体素子パッケージにおいて、半導体素子を載置する載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の載置面上に載置された半導体素子と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体と、配線導体の接続面と半導体素子とを電気的に接続する導電部と、半導体素子載置部材、半導体素子、配線導体、および導電部を封止する封止樹脂部とを備え、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう設けたことを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体は、めっきにより形成されていることを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、突起は、半導体素子載置部材および配線導体のうち少なくとも一方と一体となってめっきにより形成されていることを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、突起はドーム形状を有し、突起の直径は１０μｍ〜１００μｍであり、突起の高さは５μｍ〜２５μｍであることを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体の少なくとも一方は、その側面から突出する側方突起部を有することを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、突起は、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面の外周全体にわたって形成されていることを特徴とする半導体素子パッケージである。

本発明は、コアレス型半導体素子パッケージを製造するために用いられる半導体素子載置基板の製造方法において、支持部材として機能する基板を準備する工程と、基板の表面に、所望パターンを有するレジストを設ける工程と、基板の表面側にめっきを施し、半導体素子を載置するための載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを形成する工程と、基板の表面側のレジストを剥離する工程とを備え、半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程において、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう形成することを特徴とする半導体素子載置基板の製造方法である。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程の後、基板の裏面側からエッチングを施すことにより、基板を所定の外形形状にするとともに、基板に搬送用穴を形成する工程が設けられていることを特徴とする半導体素子載置基板の製造方法である。

本発明は、コアレス型半導体素子パッケージの製造方法において、支持部材として機能する基板を準備する工程と、基板の表面に、所望パターンを有するレジストを設ける工程と、基板の表面側にめっきを施し、半導体素子を載置するための載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを形成する工程と、基板の表面側のレジストを剥離する工程と、半導体素子載置部材上に半導体素子を搭載する工程と、半導体素子と配線導体とを導電部により接続する工程と、基板上の半導体素子載置部材、配線導体、半導体素子、および導電部を封止樹脂により樹脂封止して封止樹脂部を形成する工程と、支持部材として機能する基板を封止樹脂部から除去する工程とを備え、半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程において、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう形成することを特徴とする半導体素子パッケージの製造方法である。

本発明は、半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程の後、基板の裏面側からエッチングを施すことにより、基板を所定の外形形状にするとともに、基板に搬送用穴を形成する工程が設けられていることを特徴とする半導体素子パッケージの製造方法である。

本発明によれば、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう設けたので、半導体素子載置部材または配線導体と封止樹脂部との密着性を高め、半導体素子載置部材または配線導体が封止樹脂部から脱落することを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態による半導体素子パッケージを示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体素子載置部材と配線導体との組合体を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体素子載置基板を示す断面図。 半導体素子載置部材および配線導体の突起を拡大して示す部分断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体素子パッケージが配線基板上に配置されている状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態の変形例による半導体素子パッケージが配線基板上に配置されている状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体素子載置基板の製造方法を示す図。 電解めっき法により半導体素子載置部材および配線導体を形成する方法を示す図。 電解めっき法により半導体素子載置部材および配線導体を形成する方法の変形例を示す図。 本発明の第１の実施の形態による半導体素子パッケージの製造方法を示す図。 本発明の第２の実施の形態による半導体素子パッケージを示す断面図。 本発明の第３の実施の形態による半導体素子パッケージを示す断面図。 本発明の第３の実施の形態による半導体素子パッケージを示す平面図。

第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。図１乃至図１０は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。

まず、図１乃至図１０により、本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージの概略について説明する。なお以下において、主として半導体素子１１がＬＥＤ素子からなる場合を前提として説明するが、半導体素子１１としてＬＥＤ素子以外の半導体素子を用いることも可能である。

図１に示すコアレス型の樹脂封止型半導体素子パッケージ１０は、半導体素子載置部材２０（ダイパッド）と、半導体素子載置部材２０上に載置された半導体素子１１と、半導体素子載置部材２０周囲に設けられた配線導体３０とを備えている。また配線導体３０と半導体素子１１とは、ボンディングワイヤ（導電部）１２によって電気的に接続されている。また半導体素子載置部材２０、半導体素子１１、配線導体３０、およびボンディングワイヤ１２は、封止樹脂部１３により封止されている。

以下、このようなコアレス型の半導体素子パッケージ１０を構成する各構成部材について、順次説明する。

まず図２により、本実施の形態による半導体素子載置部材２０および配線導体３０の構成について説明する。

図２に示すように、半導体素子載置部材２０は、半導体素子１１を載置する載置面２１を有している。この載置面２１には、半導体素子載置部材２０と封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２２が設けられている。突起２２は、載置面２１の上方に向かって突出するように設けられている。なお、本明細書中「上方」とは、半導体素子パッケージ１０を通常使用する際の上方を意味し、例えば図１における発光面１３ａ方向を意味する。

突起２２の形状は限定されないが、例えば図２に示すように略ドーム形状あるいは略半球形状としても良い。この場合、突起２２の直径を１０μｍ〜１００μｍとすることが好ましく、２５μｍ〜５０μｍとすることが更に好ましい。また突起２２の高さは、５μｍ〜２５μｍとすることが好ましい。突起２２の直径が１０μｍを下回るか、または突起２２の高さが５μｍを下回った場合、封止樹脂部１３との密着性を十分に高めることが難しい。他方、突起２２の直径が１００μｍを上回るか、または突起２２の高さが２５μｍを上回った場合、載置面２１を広く確保することが困難となる。

載置面２１上の突起２２の個数は限定されず、載置面２１上に１つまたは複数の突起２２が設けられていて良い。

また半導体素子載置部材２０の下面には外部端子２６が設けられており、半導体素子パッケージ１０に組み込まれた際、外部端子２６が封止樹脂部１３から外方に露出するようになっている（図１参照）。

一方、配線導体３０は半導体素子載置部材２０から離間して設けられている。配線導体３０は、ボンディングワイヤ１２を介して半導体素子１１に接続される接続面３１を有している。この接続面３１には、配線導体３０と封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２２が、接続面３１上方に向かって突出するように設けられている。

接続面３１上の突起２２の個数は限定されず、接続面３１上に１つまたは複数の突起２２が設けられていて良い。なお接続面３１上の突起２２の構成は、上述した載置面２１上の突起２２の構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

また配線導体３０の下面には外部端子３２が設けられており、半導体素子パッケージ１０に組み込まれた際、外部端子３２が封止樹脂部１３から外方に露出するようになっている（図１参照）。

なお、図２において、半導体素子載置部材２０と配線導体３０とにより、組合体１５が構成されている。本実施の形態において、このような半導体素子載置部材２０と配線導体３０との組合体１５も提供する。

一方、図３に示すように、上述した半導体素子載置部材２０と配線導体３０との組合体１５と、この組合体１５を支持する基板４０とにより、本実施の形態による半導体素子載置基板５０が構成されている。本実施の形態において、このような半導体素子載置基板５０も提供する。なお、基板４０の詳細については後述する。

ところで、半導体素子載置部材２０および配線導体３０は、めっきにより形成されている。また、各突起２２は、それぞれ半導体素子載置部材２０および配線導体３０と一体となってめっきにより形成されている。以下、図４により、めっきにより形成された半導体素子載置部材２０および配線導体３０の層構成について説明する。なお図４は、半導体素子載置部材２０および配線導体３０のうち突起２２を拡大して示す部分断面図である。

図４に示すように、半導体素子載置部材２０（配線導体３０）は、本体めっき層２４と、この本体めっき層２４上に形成され、半導体素子１１（ＬＥＤ素子）からの光を反射するための反射面として機能する反射用めっき層２５とを有している。

このうち本体めっき層２４は、例えばニッケル（Ｎｉ）等の金属を含むめっき層からなっている。本体めっき層２４の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍとすることが可能である。

一方、反射用めっき層２５は、可視光の反射率が高いめっき層からなっており、上述したように、半導体素子１１（ＬＥＤ素子）からの光を反射するための反射面として機能するようになっている。反射用めっき層２５を構成する材料としては、例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、またはニッケル（Ｎｉ）／パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）の三層構造等を挙げることができるが、光の反射率の観点からは銀（Ａｇ）を用いることが好ましい。なお反射用めっき層２５の厚みは、例えば銀（Ａｇ）の場合は１μｍ〜５μｍ、またニッケル（Ｎｉ）／パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）の三層構造の場合は、ニッケル（Ｎｉ）の厚みを０．２μｍ以上、パラジウム（Ｐｄ）の厚みを０．０１〜０．１μｍ、かつ金（Ａｕ）の厚みを０．００１〜０．０３μｍとすることが好ましい。

なお図４に示すように、突起２２は、半導体素子載置部材２０（配線導体３０）と一体としてめっき形成されたものである。すなわち突起２２の内部においては、本体めっき層２４と、本体めっき層２４上の反射用めっき層２５とが積層された層構成となっている。

再度図１を参照することにより、このほかの各構成部材について説明する。

本実施の形態において、上述したように、半導体素子１１はＬＥＤ素子からなっている。この場合、半導体素子載置部材２０に載置された半導体素子１１は、従来一般に用いられているＬＥＤ素子を使用することができる。また半導体素子１１の発光層として、例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。

また半導体素子１１は、はんだまたはダイボンディングペースト（図示せず）により、半導体素子載置部材２０上に固定されている。このようなダイボンディングペーストとしては、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。

ボンディングワイヤ１２は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端が半導体素子１１の端子部１１ａに接続されるとともに、その他端が配線導体３０の接続面３１上に接続されている。

封止樹脂部１３としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体素子パッケージ１０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。封止樹脂部１３の形状は、様々に実現することが可能であるが、例えば、封止樹脂部１３の全体形状を直方体、円筒形または錐形等の形状とすることが可能である。なお封止樹脂部１３の厚み（すなわちコアレス型の半導体素子パッケージ１０全体としての厚み）は、２００μｍ〜５００μｍとすることが可能であり、従来の半導体素子パッケージ（例えばＰＬＣＣタイプ、ＳＯＮタイプ）より薄型に構成することができる。また封止樹脂部１３の表面（すなわち図１の上面）には、半導体素子１１からの光が放出される発光面１３ａが形成されている。

ところで、図５に示すように、このようなコアレス型の半導体素子パッケージ１０は、配線基板３５上に配置して用いることができる。このような配線基板３５は、基板本体３６と、基板本体３６上に形成された配線端子部３７、３８とを有している。このうち一方の配線端子部３７は、一方の接続金属部３３を介して半導体素子載置部材２０の外部端子２６に接続されている。また他方の配線端子部３８は、他方の接続金属部３４を介して配線導体３０の外部端子３２に接続されている。なお接続金属部３３、３４は、例えばはんだから構成することができる。

このようにして、半導体素子パッケージ１０を配線基板３５上に配置するとともに、配線端子部３７、３８間に電流を流した場合、半導体素子載置部材２０上の半導体素子１１に電流が加わり、半導体素子１１が点灯する。

この際、半導体素子１１からの光は、半導体素子載置部材２０の載置面２１に形成された反射用めっき層２５（図４参照）で反射し、この光は概ね発光面１３ａ側を向いて図５の符号Ｌで示すように照射される。

他方、半導体素子１１から生じた熱は、本体めっき層２４の外部端子２６から接続金属部３３を介して外方へ逃がされる（図５の符号Ｈ）。したがって、半導体素子１１からの熱が封止樹脂部１３内に蓄積することがなく、熱によって半導体素子１１が破壊されることを防止することができる。

以上の図５の例では、半導体素子載置部材２０の機能としては、半導体素子１１を機械的に支持する機能と、半導体素子１１に電気的に接続して電気端子となる機能との２つを有している。しかしながらこれに限らず、図６に示す変形例に示すように、半導体素子パッケージ１０Ｃの構成として、半導体素子載置部材２０は半導体素子１１を機械的に支持する機能のみとし、電気端子として新たな配線導体３０Ａを追加した構成としてもよい。このような構成では、半導体素子パッケージ１０Ｃは、１つの半導体素子載置部材２０と２つの配線導体３０、３０Ａとにより構成される。なお図６中、符号Ｅは半導体素子１１を点灯させる電流の流れを示し、符号Ｈは半導体素子１１からの熱の流れを示している。なお図６において図１乃至図５に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付してある。

次に、本実施の形態による半導体素子載置基板（図３）およびコアレス型の半導体素子パッケージ（図１）の製造方法について、図７乃至図１０を用いて説明する。このうち図７（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態による半導体素子載置基板５０の製造方法を示す図であり、図８（ａ）−（ｄ）および図９（ａ）−（ｃ）は、図７（ｃ）に示す工程において、電解めっき法により半導体素子載置部材２０および配線導体３０を形成する方法を示す図である。また図１０（ａ）−（ｅ）は、半導体素子載置基板５０を作製した後、コアレス型の半導体素子パッケージ１０を得るまでの工程を示す図である。

まず図７（ａ）に示すように、支持部材として機能する基板４０を準備する。この基板４０としては、例えば銅、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、または表面にＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕもしくはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板を使用することができる。基板４０として例えば銅または銅合金を用いた場合、半導体素子１１を組み込んだ後、選択的なエッチングにより基板４０を除去することが可能となる。なお、後述するように、半導体素子載置部材２０および配線導体３０を基板４０から容易に剥離できるように、予め基板４０の一面に凹凸をつける表面処理を行い、かつ、剥離性をもたせる剥離処理を行っておく等の処置をとっても良い。ここでの表面処理としては、サンドブラストによるブラスト処理、剥離処理としては、基板４０の表面に酸化膜を形成する方法等が挙げられる。

次に、基板４０の表面および裏面に各々所望のパターンを有するレジスト層４１、４２を設ける（図７（ｂ））。このうち表面側のレジスト層４１は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、アクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。

またレジスト層４１には、各半導体素子載置部材２０および各配線導体３０の形成部位に相当する箇所に開口部４１ａ、４１ｂが形成され、この開口部４１ａ、４１ｂからは基板４０が露出している。なお開口部４１ａ、４１ｂのうち、開口部４１ａは半導体素子載置部材２０を設ける箇所に対応し、開口部４１ｂは配線導体３０を設ける箇所に対応する。この場合、基板４０の表面全体にレジスト層４１を設け、このレジスト層４１に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４１に開口部４１ａ、４１ｂを形成する。なお表面側のレジスト層４１の厚みは、半導体素子載置部材２０および配線導体３０の厚みより厚くしておく。

一方、裏面側のレジスト層４２は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、上述した表面側のレジスト層４１と異なる材料からなっていても良い。また裏面側のレジスト層４２は、搬送用穴２７の形成部位に相当する箇所に開口部４２ａが形成され、この開口部４２ａからは基板４０が露出している。この場合、基板４０の裏面全体にレジスト層４２を設け、このレジスト層４２に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４２に開口部４２ａを形成する。

次に、基板４０の裏面側をカバー４３で覆って、基板４０の表面側に電解めっきを施す。これにより基板４０上に金属を析出させて、載置面２１を有する半導体素子載置部材２０を形成するとともに、半導体素子載置部材２０周囲に設けられ、接続面３１を有する配線導体３０を形成する（図７（ｃ））。この場合、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１には、それぞれ載置面２１および接続面３１上方に向かって突出する突起２２が形成される。

以下、図８（ａ）−（ｄ）により、このような形状を有する半導体素子載置部材２０および配線導体３０を作製する方法について説明する。

まず、基板４０に電解めっきを施すことにより、レジスト層４１の開口部４１ａ、４１ｂ内に、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる本体めっき層２４を形成する（図８（ａ）−（ｃ））。この場合、電解めっきは、例えばニッケルめっき用のめっき浴４７中で行われる。なおめっき浴４７としては、例えば高ニッケル濃度のスルファミン酸ニッケルめっき浴を用いることができる。

この間、まず図８（ａ）に示すように、基板４０に対して電流を加えることにより、基板４０上にめっき層２４ａ（例えばニッケルめっき層）を形成する。このめっき層２４ａは、本体めっき層２４の一部を構成する薄い層（例えば１μｍ〜５μｍの厚みの層）からなる。

次に、この薄いめっき層２４ａ上に、例えば銅からなる個片４８を配置する。個片４８の大きさは問わないが、例えば直径０．０１μｍ〜５μｍ程度の略球状のものを用いることができる（図８（ｂ））。

続いて、めっき浴４７中で引き続き電解めっきを行うことにより、所定の厚み（例えば１０μｍ〜１００μｍ）を有する本体めっき層２４を形成する。この際、個片４８の部分に電流集中が起こるので、この部分でめっきが集中的に成長し、これにより、本体めっき層２４において上方に突出する突起２２が形成される（図８（ｃ））。

次に、本体めっき層２４上に例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、またはニッケル（Ｎｉ）／パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）の三層構造等からなる反射用めっき層２５を形成する（図８（ｄ））。この反射用めっき層２５は、半導体素子１１からの光を反射するための反射面として機能するものである。この場合、めっき液として例えばシアンめっき浴を用いることができる。

このようにして、レジスト層４１の開口部４１ａ、４１ｂ内に、本体めっき層２４と反射用めっき層２５とを有する半導体素子載置部材２０および配線導体３０が形成される。

あるいは、半導体素子載置部材２０および配線導体３０をめっきにより形成する場合、図９（ａ）−（ｃ）に示す方法を用いても良い。

この場合、まず予め基板４０に粗面加工等を施すことにより、基板４０に微細な凸部４９を形成しておく（図９（ａ））。微細な凸部４９の大きさは問わないが、例えばその径が０．０１μｍ〜１μｍ程度のものが利用できる。

続いて、基板４０に対してめっき浴４７中で電解めっきを施すことにより、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる本体めっき層２４を形成する。この場合、凸部４９の部分に電流集中が起こるので、この部分でめっきが集中的に成長し、これにより、本体めっき層２４において上方に突出する突起２２が形成される（図９（ｂ））。

次に、本体めっき層２４上に、例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、またはニッケル（Ｎｉ）／パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）の三層構造等からなる反射用めっき層２５を形成することにより、本体めっき層２４と反射用めっき層２５とを有する半導体素子載置部材２０および配線導体３０が形成される（図９（ｃ））。

このようにして半導体素子載置部材２０と配線導体３０とをめっきにより形成した後、図７（ｄ）に示すように、基板４０の表面側をカバー４４で覆うとともに、基板４０の裏面側のカバー４３を剥離する。次に基板４０の裏面側からエッチングを施すことにより、基板４０を所定の外形形状にするとともに、基板４０上のレジスト層４２の開口部４２ａに対応する位置に、所望の搬送用穴２７を形成する。なお、この搬送用穴２７は、後述する半導体素子パッケージ１０の製造工程において、基板４０を搬送する際や位置決めを行なう際に用いられる。

次いで基板４０の表面側のカバー４４を剥離し、更に基板４０の表面側および裏面側のレジスト層４１、４２を剥離する（図７（ｅ））。このようにして、半導体素子載置部材２０と配線導体３０との組合体１５（図２参照）と、この組合体１５を支持する基板４０とを備えた半導体素子載置基板５０が得られる。なお、この際、支持部材として機能する基板４０を半導体素子載置部材２０および配線導体３０から除去すれば、図２に示す組合体１５を得ることができる。

次に、本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージの製造方法について、図１０（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。なお図１０（ａ）−（ｅ）において、便宜上、基板４０の搬送用穴２７（図７（ｅ））の表示を省略している。

まず、上述した図７（ａ）−（ｅ）に示す工程により、基板４０と、基板４０上に形成された半導体素子載置部材２０と配線導体３０との組合体１５とを有する半導体素子載置基板５０を作製する（図１０（ａ））。

次に、半導体素子載置部材２０の載置面２１上に、はんだまたはダイボンディングペースト（図示せず）を介して半導体素子１１を搭載して固定する（図１０（ｂ））。なおダイボンディングペーストとしては、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを用いることができる。

次に、ボンディングワイヤ１２を用いて、半導体素子１１の端子部１１ａと配線導体３０の接続面３１とを電気的に接続する（ワイヤボンディング）（図１０（ｃ））。

その後、基板４０上の半導体素子載置部材２０、配線導体３０、半導体素子１１、およびボンディングワイヤ１２を例えばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる封止樹脂部１３により封止する（図１０（ｄ））。次いで、例えばエッチングによりまたは物理的に剥離することにより、裏面側の基板４０を半導体素子載置部材２０および配線導体３０から除去する。このようにして、図１に示すコアレス型の半導体素子パッケージ１０を得ることができる（図１０（ｅ））。

なお、予め基板４０上に複数の半導体素子載置部材２０および複数の配線導体３０を形成しておき、各半導体素子１１を含む半導体素子パッケージ毎に封止樹脂部１３をダイシングすることにより、図１に示すコアレス型の半導体素子パッケージ１０を得ても良い。

以上説明したように本実施の形態によれば、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１に、封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２２を載置面２１および接続面３１上方に向かって突出するよう設けたので、半導体素子載置部材２０および配線導体３０と、封止樹脂部１３との密着性を高めることができる。すなわち、半導体素子載置部材２０および配線導体３０と、封止樹脂部１３との接触面積が増加するとともに、突起２２による物理的なアンカー効果が得られることにより、半導体素子載置部材２０および配線導体３０の引抜き強度が増加する。この結果、半導体素子載置部材２０および配線導体３０が封止樹脂部１３から脱落することを防止することができ、信頼性の高い半導体素子パッケージ１０を得ることができる。

また本実施の形態によれば、半導体素子１１を搭載するためにリードフレーム等を用いることがない（すなわちコアレスである）ので、半導体素子パッケージ１０の厚みを薄くすることができる。具体的には、半導体素子パッケージ１０の厚みを２００μｍ〜５００μｍとすることができる。

さらに本実施の形態によれば、半導体素子載置部材２０が金属めっきから構成されているので、半導体素子１１からの熱を半導体素子パッケージ１０の外方に逃がしやすく、半導体素子パッケージ１０の放熱性を高めることができる。

第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態の図１に対応する図である。図１１に示す第２の実施の形態は、半導体素子載置部材２０および配線導体３０から側方に向けて突出する側方突起部２９、３９が設けられている点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図１１において、図１乃至図１０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１１に示すように、本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージ１０Ａにおいて、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１に、封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２２が設けられており、この突起２２は、載置面２１および接続面３１の上方に向かって突出している。

本実施の形態においては、図１１に示すように、半導体素子載置部材２０は、その側面２０ａから側方に向けて突出する側方突起部２９を有している。この側方突起部２９は、半導体素子載置部材２０の側面２０ａ全周にわたって設けられていることが好ましい。同様に、配線導体３０は、その側面３０ｂから側方に向けて突出する側方突起部３９を有している。この側方突起部３９についても、配線導体３０の側面３０ｂ全周にわたって設けられていることが好ましい。

このような形状を有する半導体素子載置部材２０および配線導体３０を作製する場合、電解めっきにより半導体素子載置部材２０および配線導体３０を形成する工程において（図７（ｃ）参照）、めっき金属をレジスト層４１の厚みより厚く析出させる。これにより、レジスト層４１の開口部４１ａ、４１ｂ内に析出した金属は、開口部４１ａ、４１ｂの内壁に沿って上方に堆積した後、レジスト層４１から盛り上がりながらレジスト層４１の表面に沿って横方向にも析出する。このようにして、図１１に示すように、半導体素子載置部材２０の側面２０ａおよび配線導体３０の側面３０ｂからそれぞれ側方に向けて突出する側方突起部２９、３９が形成される。

このほか本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージの製造方法および半導体素子載置基板の製造方法については、上述した第１の実施の形態と略同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施の形態によれば、半導体素子載置部材２０および配線導体３０の側面２０ａ、３０ｂから側方に向けて突出する側方突起部２９、３９が設けられているので、封止樹脂部１３から半導体素子載置部材２０および配線導体３０が抜け落ちることを防止することができる。

第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について図１２および図１３を参照して説明する。図１２および図１３は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。図１２は、第１の実施の形態の図１に対応する図である。図１３は、半導体素子載置部材２０（配線導体３０）の平面図である。図１２および図１３に示す第３の実施の形態は、突起２３が半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１の外周全体にわたって形成されている点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態と略同一である。図１２および図１３において、図１乃至図１１に示す第１の実施の形態および第２の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージ１０Ｂにおいて、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１に、それぞれ封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２３が設けられている。各突起２３は、載置面２１および接続面３１の上方に向かって突出しており、かつそれぞれ半導体素子載置部材２０の側面２０ａおよび配線導体３０の側面３０ｂから側方に向けても突出している。

この場合、図１３に示すように、各突起２３は、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１の外縁に沿って、載置面２１および接続面３１の全周にわたって形成されている。

このような形状を有する半導体素子載置部材２０および配線導体３０を作製する場合、電解めっきにより半導体素子載置部材２０および配線導体３０を形成する工程において（図７（ｃ）参照）、突起を形成する際の核となる金属（例えば図８（ｂ）−（ｄ）における個片４８、または図９（ａ）−（ｃ）における凸部４９に相当する）を突起２３の形状に対応させて配置しておき、この部分でめっきを集中的に成長させる。これにより、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１の外周全体にわたってそれぞれ突起２３を形成することができる。

このほか本実施の形態によるコアレス型の半導体素子パッケージの製造方法および半導体素子載置基板の製造方法については、上述した第１の実施の形態と略同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施の形態によれば、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１に、それぞれ封止樹脂部１３との密着性を高めるための突起２３を設けたので、半導体素子載置部材２０および配線導体３０と封止樹脂部１３との密着性を高めることができ、半導体素子載置部材２０および配線導体３０が封止樹脂部１３から脱落することを防止することができる。

本実施の形態によれば、半導体素子１１として例えばＬＥＤ素子を使用した場合、突起２３が光を上方に反射させるため（図１２の符号Ｌ参照）、発光方向の制御、発光効率の向上という効果も同時に得られる。

なお、上述した第１の実施の形態乃至第３の実施の形態においては、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１の両方に突起２２を形成している。しかしながらこれに限らず、半導体素子載置部材２０の載置面２１および配線導体３０の接続面３１のうち、いずれか一方の面のみに突起２２を形成しても良い。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 半導体素子パッケージ
１１ 半導体素子
１２ ボンディングワイヤ
１３ 封止樹脂部
１５ 組合体
２０ 半導体素子載置部材
２１ 載置面
２２、２３ 突起
２９ 側方突起部
３０、３０Ａ 配線導体
３１ 接続面
４０ 基板
５０ 半導体素子載置基板

Claims (17)

1. 半導体素子と封止樹脂部とを含むコアレス型半導体素子パッケージを構成するための、半導体素子載置部材と配線導体との組合体において、
   半導体素子を載置する載置面を有する半導体素子載置部材と、
   半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを備え、
   半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう設けたことを特徴とする半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
2. 半導体素子載置部材および配線導体は、めっきにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
3. 突起は、半導体素子載置部材および配線導体のうち少なくとも一方と一体となってめっきにより形成されていることを特徴とする請求項２記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
4. 突起はドーム形状を有し、突起の直径は１０μｍ〜１００μｍであり、突起の高さは５μｍ〜２５μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
5. 半導体素子載置部材および配線導体の少なくとも一方は、その側面から突出する側方突起部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
6. 突起は、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面の外周全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項記載の半導体素子載置部材と配線導体との組合体と、
   半導体素子載置部材と配線導体との組合体を支持する基板とを備えたことを特徴とする半導体素子載置基板。
8. コアレス型半導体素子パッケージにおいて、
   半導体素子を載置する載置面を有する半導体素子載置部材と、
   半導体素子載置部材の載置面上に載置された半導体素子と、
   半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体と、
   配線導体の接続面と半導体素子とを電気的に接続する導電部と、
   半導体素子載置部材、半導体素子、配線導体、および導電部を封止する封止樹脂部とを備え、
   半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう設けたことを特徴とする半導体素子パッケージ。
9. 半導体素子載置部材および配線導体は、めっきにより形成されていることを特徴とする請求項８記載の半導体素子パッケージ。
10. 突起は、半導体素子載置部材および配線導体のうち少なくとも一方と一体となってめっきにより形成されていることを特徴とする請求項８または９記載の半導体素子パッケージ。
11. 突起はドーム形状を有し、突起の直径は１０μｍ〜１００μｍであり、突起の高さは５μｍ〜２５μｍであることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の半導体素子パッケージ。
12. 半導体素子載置部材および配線導体の少なくとも一方は、その側面から突出する側方突起部を有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の半導体素子パッケージ。
13. 突起は、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面の外周全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の半導体素子パッケージ。
14. コアレス型半導体素子パッケージを製造するために用いられる半導体素子載置基板の製造方法において、
    支持部材として機能する基板を準備する工程と、
    基板の表面に、所望パターンを有するレジストを設ける工程と、
    基板の表面側にめっきを施し、半導体素子を載置するための載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを形成する工程と、
    基板の表面側のレジストを剥離する工程とを備え、
    半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程において、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう形成することを特徴とする半導体素子載置基板の製造方法。
15. 半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程の後、基板の裏面側からエッチングを施すことにより、基板を所定の外形形状にするとともに、基板に搬送用穴を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項１４記載の半導体素子載置基板の製造方法。
16. コアレス型半導体素子パッケージの製造方法において、
    支持部材として機能する基板を準備する工程と、
    基板の表面に、所望パターンを有するレジストを設ける工程と、
    基板の表面側にめっきを施し、半導体素子を載置するための載置面を有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材周囲に設けられ、半導体素子に接続される接続面を有する配線導体とを形成する工程と、
    基板の表面側のレジストを剥離する工程と、
    半導体素子載置部材上に半導体素子を搭載する工程と、
    半導体素子と配線導体とを導電部により接続する工程と、
    基板上の半導体素子載置部材、配線導体、半導体素子、および導電部を封止樹脂により樹脂封止して封止樹脂部を形成する工程と、
    支持部材として機能する基板を封止樹脂部から除去する工程とを備え、
    半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程において、半導体素子載置部材の載置面および配線導体の接続面のうち少なくとも一方の面に、封止樹脂部との密着性を高めるための突起を面上方に向かって突出するよう形成することを特徴とする半導体素子パッケージの製造方法。
17. 半導体素子載置部材および配線導体をめっきにより形成する工程の後、基板の裏面側からエッチングを施すことにより、基板を所定の外形形状にするとともに、基板に搬送用穴を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項１６記載の半導体素子パッケージの製造方法。

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