JP2016171204A - 半導体素子搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents

半導体素子搭載用基板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】導電性基板に電着(電気めっき)により金属層や電極層を形成した基板を使用して作製した半導体装置において、半導体装置下面の封止樹脂から露出した金属層や電極層が脱落あるいは剥離せず、かつ、金属層や電極層の下面部において、封止樹脂のボイド等未充填や封止樹脂の欠けや剥がれがない半導体素子搭載用基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】金属層3及び電極層4が形成されている導電性基材2表面を、金属層3及び電極層4が形成されている表面部分を凸部6、表面部分の周囲を凹部5とする凹凸形状の起伏表面7とする。この時、凹凸形状を形成する前の導電性基材の2表面Sを基準水平面とした凹部5の最大凹部点Dと凸部6の上面6Tの肩部Cが構成する傾斜面Gより導電性基材2底面側に凹部5表面を有し、且つ傾斜面Gが金属層3の基部又は電極層4の基部の層側面3a,4aと形成する交差角γが、60度以上、115度以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、面実装型半導体装置に用いられる半導体素子搭載用基板およびその製造方法に関する。
導電性を有する基材の一面側または両面側に、所定のパターニングを施したレジストマスクを形成し、レジストマスクから露出した基材に導電性金属を電着して半導体素子搭載用の金属層と外部と接続するための電極層とを形成し、そのレジストマスクを除去することで半導体素子搭載用基板を形成し、形成した半導体素子搭載用基板に半導体素子を搭載、ワイヤボンディングした後に樹脂封止を行い、導電性基材を除去して、封止樹脂側に電着した導電性金属の裏面側を露出させた半導体装置を得ることが知られている。
これらの半導体装置は、封止樹脂との密着度が低かったため、封止樹脂から配線部が脱落したり、脱落しないものの剥離し、半導体装置の信頼性が低下するという問題があり、種々の改善がなされている。
例えば、特許文献1には、形成したレジストマスクを超えて導電性金属を電着させることで、半導体素子搭載用の金属層と外部と接続するための電極層の上端部周縁に張り出し部を有する半導体素子搭載用基板を得て、樹脂封止の際に金属層と電極層の張り出し部が樹脂の食い込む形となって確実に樹脂側に残るようにすることが記載されている。
この特許文献1に示されるレジストマスクを超えて導電性金属を電着させる方法は、形成するめっき層を、そのレジストマスクをオーバーハングさせて形成するものである。
しかしながら、そのオーバーハング量をコントロールすることが難しく、形成するめっき層の全てが同じ張り出し長さにならない問題や、張り出し部が大きくなると隣のめっき層と繋がってしまう問題が発生している。また、めっき層が薄くなると張り出し部の幅も厚みも小さくなることから、封止樹脂との密着性が低下する問題も抱えている。さらに、オーバーハングさせためっき層の上面は、めっきの縦方向と横方向の成長比率の関係で球状となるために、ボンディングの信頼性を低下させる要因でもある。
また、特許文献2には、レジストマスクを形成する際に散乱紫外光を用いてレジストマスクを台形に形成することで金属層あるいは電極層を逆台形の形状に形成することが記載されている。
この特許文献2に示される散乱紫外光を用いてレジスト層の開口部の断面形状を台形に形成する方法は、電極層の断面形状が逆台形に形成されているため、封止樹脂との密着度は向上し、封止樹脂から金属層や電極層の脱落や、脱落しないものの剥離するようなものの発生はなく効果はあった。
しかしながら、電極層の断面形状を逆台形にしたことで、半導体素子を搭載し、ワイヤボンディングした後に樹脂封止する際、電極層の側面部は導電性基板に対して鋭角になり、封止樹脂が回り込みづらくなり、場合によっては、ボイド等未充填が発生する場合があった。また、電極層基部付近の封止樹脂は、当然、この角度に倣い形成されるため、先端が鋭角な形状となり強度的にも弱く、この封止樹脂部の先端の欠けや剥がれが発生しやすい状況であった。
特開2002−9196号公報 特開2007−103450号公報
そこで、本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、導電性基板に導電性金属を電着(電気めっき)により金属層や電極層を形成した半導体素子搭載用基板を使用して作製した半導体装置において、半導体装置下面の封止樹脂から露出した金属層や電極層が脱落あるいは剥離せず、封止樹脂との密着度を維持し、かつ、金属層や電極層の下面部において、封止樹脂のボイド等未充填や封止樹脂の欠けや剥がれ等がない半導体素子搭載用基板を提供するものである。
上記課題を解決する本発明の第1の発明は、導電性基材表面上に、導電性金属の電気めっき層である半導体素子搭載用の金属層及び外部と電気的に接続するための電極層を備えた半導体素子搭載用基板において、その金属層及び電極層が形成されている導電性基材表面が、その金属層及び電極層が形成されている表面部分を凸部とし、その表面部分の周囲を凹部とする凹凸形状の起伏表面で、その凹部が、凹凸形状を形成する前の導電性基材表面Sを基準水平面とした凹部の最大凹部点と、凸部の凸部上面の肩部が構成する傾斜面Gより導電性基材底面側に凹部表面を有し、且つ傾斜面Gが金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、60度以上、115度以下であることを特徴とする半導体素子搭載用基板である。
本発明の第2の発明は、第1の発明における凹部形状が、金属層及び電極層基部外縁部より導電性基材底面方向に対して緩やかな凹形円弧曲面、あるいは凹形テーパー形状曲面であることを特徴とする半導体素子搭載用基板である。
本発明の第3の発明は、第1及び第2の発明における金属層及び電極層が、逆錐台形状であることを特徴とする半導体素子搭載用基板である。
本発明の第4の発明は、第1から第3の発明における最大凹部点と基準水平面とした導電性基材表面Sとの鉛直方向の距離が、0.005mm以上、0.03mm以下であることを特徴とする半導体素子搭載用基板である。
本発明の第5の発明は、第1から第4の発明における傾斜面Gが金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、金属層の基部又は電極層の基部の層側面と導電性基材表面Sとの交差角αと、傾斜面Gと導電性基材表面Sとの交差角βとの和(α+β)で示され、交差角αが30度以上で、交差角βが10度以上で、且つ、交差角γが60度≦α+β=γ≦115度であることを特徴とする半導体素子搭載用基板である。
本発明の第6の発明は、導電性基材表面上に、導電性金属の電気めっき層である半導体素子搭載用の金属層及び外部と電気的に接続するための電極層を備え、前記金属層及び電極層が形成されている前記導電性基材表面が、前記金属層及び電極層が形成されている表面部分を凸部とし、前記表面部分の外周を凹部とする凹凸形状の起伏表面で、前記凹部が、凹凸形状を形成する前の導電性基材表面Sを基準水平面とした前記凹部の最大凹部点と前記凸部の凸部上面の肩部が構成する傾斜面Gより導電性基材底面側に前記凹部表面を有し、且つ前記傾斜面Gが前記金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、60度以上115度以下である半導体素子搭載用基板の製造方法であって、
以下の(工程A)〜(工程F)の工程を順に経ることを特徴とする半導体素子搭載用基板の製造方法である。
(記)
(工程A):準備工程
導電性基材を用意する。
(工程B):レジスト被覆工程
用意した導電性基材の表面上を、レジストで覆う工程。
(工程C−1):露光工程
工程Bで被覆したレジストを露光して所望の金属層や電極層のパターンを形成する。
(工程C−2):現像工程
露光したレジストを現像して、めっき層を形成する部分(未硬化部分)を除去して、導電性基材の表面を露出させる。
(工程D):めっき工程
導電性基材の露出部分にめっきを施してめっき層を形成する。
(工程E):レジスト剥離工程
硬化しているレジストを剥離する。
これにより、断面形状(横断面形状)が逆台形、即ち逆錐台形の金属層及び電極層を形成する。
(工程F):凹部形成工程
金属層及び電極層を除いて露出した状態の導電性基材表面のみを選択エッチングして所望の形態の凹部を作製する。
本発明に係る半導体素子搭載用基板は、用いた導電性基材の金属層や電極層を形成した表面を、金属層や電極層を形成した表面を凸部とし、その周囲を凹部とする凹凸形状の起伏表面とするもので、このような本発明に係る半導体素子搭載用基板を使用して作製した半導体装置においては、半導体装置下面の封止樹脂から露出した金属層や電極層が脱落あるいは剥離せず、封止樹脂との密着度を維持し、かつ、金属層や電極層の基部において、封止樹脂のボイド等の未充填や封止樹脂の欠けや剥がれ等がない半導体装置を得ることができ、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。特に金属層や電極層の断面形状が逆台形形状、即ち逆錐台形状が本発明の半導体素子搭載用基板に最適なものである。
本発明の半導体素子搭載用基板を示す図で、(a)は断面図、(b)は金属層又は電極層の基部と導電性基材表面の関係を示し説明する拡大断面図、(c)は従来の金属層又は電極層の基部と導電性基材表面の関係を示す説明図である。 本発明の半導体素子搭載用基板を使用した半導体装置の断面図である。 本発明に係る半導体素子搭載用基板の製造方法を示した図で、(a)〜(f)は工程A〜工程Fに対応している。 本発明に係る半導体搭載用基板を用いた半導体装置の製造方法を示した図で、(g)は半導体素子の搭載、(h)は配線接続、(i)樹脂封止、(j)は導電性基材の除去を示す。 本発明の半導体素子搭載用基板の電極層の実施例の写真である。 従来の半導体素子搭載用基板の断面図である。 従来の半導体装置の断面図である。
[半導体素子搭載用基板]
本発明に係る半導体素子搭載用基板について、図1を用いて説明する。なお、図1は断面図であり、紙面上左右の2方向における導電性基材の起伏表面を例として説明しているが、紙面上表裏方向においても、導電性基材表面は同様な凹凸起伏表面を備え、金属層又は電極層の形態によっては、それらの全周方向において、同様に凹凸起伏表面を有している。
図1は、本発明の半導体素子搭載用基板を示す図で、(a)はその断面図、(b)は本発明における金属層3又は電極層4の基部の層側面3a、4aと導電性基材2の表面との関係を説明する拡大断面図で、(c)は従来の金属層3又は電極層4の基部の層側面と導電性基材2表面との関係を説明する拡大断面図で、1は半導体素子搭載用基板、2は導電性基材、3は金属層、3aは金属層基部における層側面、4は電極層、4aは電極層基部における層側面、5は導電性基材表面に設けられた凹部、6は導電性基材表面に設けられた凸部で、上部に金属層、電極層が形成されている。6は凸部の上面、6は凸部上面6の肩部、7は導電性基材の起伏表面、Gは導電性基材表面Sを基準水平面とした最大凹部点Dと凸部上面の肩部6が構成する傾斜面、Sは凹凸形状形成前の導電性基材表面、Cは金属層又は電極層の基部の層側面(3a又は4a)と、導電性基材表面(凸部上面6)との接合部位で且つ凸部上面の肩部6における断面図上の交点、Dは凹部5の最大凹部点、θは金属層又は電極層の基部の層側面と導電性基材表面との交差角、αは凹凸形状形成前の導電性基材表面Sと金属層又は電極層の基部層側面との交差角、βは凹凸形状形成前の導電性基材表面Sと傾斜面Gとの交差角、γは傾斜面Gと金属層又は電極層の基部層側面との交差角でγ=α+βである。hは最大凹部点と基準水平面とした導電性基材表面Sとの鉛直方向の距離で凹部5の最大深さである。
この半導体素子搭載用基板1は、導電性基材2と、その上に配置された半導体素子搭載用の金属層3と外部と接続するための電極層4で構成されている。
使用する導電性基材の材質は、導電性が得られれば特に限定はないが、銅または銅合金あるいはSUS材等が使用される。
金属層や電極層は、導電性基材の片面にめっき加工により形成されためっき層である。
このめっき層を形成するめっきの種類は特に限定はされないが、例えば、Niめっき、Agめっき、Auめっき、Cuめっき、Pdめっき等の単層めっき、或いはNiめっき、Agめっき、Auめっき、Cuめっき、Pdめっき等、複数のめっきを層状に積み重ねためっきでも良く、例えば、導電性基材表面から、Auめっき、Pdめっき、Niめっき、Pdめっきの4種類のめっきを層状に積み重ねた4層めっきでも良い。
電極層の導電性基材側のめっき層は、外部とはんだ接続する外部電極部でもあり、めっき層の最上部(表面)層は、金属層では半導体素子の搭載、電極層ではワイヤボンディング等で接続する内部電極部となり、それに適しためっきの種類を選定すればよい。
金属層や電極層の断面形状は、矩形、上部に張り出し形状を有する矩形、或いは逆台形で、即ち、その形状は、角柱、上部に張り出し部を有する角柱、逆角錐台の形状を採っている。
本発明の特徴は、導電性基材2に形成された金属層3や電極層4を除き、その他の部分は凹部5となっていることであり、この凹部5は、金属層3や電極層4基部の周縁から円弧状あるいはテーパー状等の緩やかな曲線で形成される。
図1(b)、(c)から明らかなように、この凹部形状を備えることにより、例えば、金属層や電極層の断面形状が逆台形の場合、その金属層及び電極層の基部周縁が凹部形状を採っていない、即ち起伏表面の一部となっていないと、金属層や電極層の基部の層側面は、起伏表面の導電性基材表面に対して鋭角(図1(c)の「θ」参照)になる。しかしながら、その凹部形状を金属層や電極層基部の周縁から円弧状あるいはテーパー状等緩やかに形成することで、交差角γが増えて鈍角化する(図1(b)の「γ」参照)。
この交差角γを鈍角化させることは、樹脂封止する際、従来、鋭角になっていたことで、樹脂が回り込みづらくなり、場合によっては、ボイド等未充填が発生する場合があったが、この欠陥を改善可能としている。また、その角度が鈍角化しているために、樹脂封止した際の樹脂先端部も鈍角化し易くなり、先端の欠けや剥がれの防止ができる。
この交差角γは、少なくとも60度以上、好ましくは90度以上、115度以下にすることが好ましい。
さらに、交差角γは、凹凸形状形成前の導電性基材表面Sと金属層又は電極層の基部層側面との交差角αと、凹凸形状形成前の導電性基材表面Sと傾斜面Gとの交差角βの和で示される。
交差角αは、金属層及び電極層の形態に影響され、30度以上、80度以下が望ましい。80度を超えると導電性基材を金属層及び電極層から除去する際、抜け落ちる可能性があり、封止樹脂との密着強度が低下する。30度未満では、樹脂部の厚みが薄く、樹脂が剥離する可能性がある。好ましくは、30度以上、70度以下である。
また交差角βは、導電性基材の起伏表面における凹部形状の指標となる傾斜面Gを設定するもので、導電性基材底面に向かって設定された傾斜面Gより、凹部表面が導電性基材底面側にある状態において良好な効果が得られ、10度以上、45度以下が望ましい。10°未満では、交差角γを鈍角化させる効果が少ない。45度を超えると金属層や電極層の底面もエッチング加工して露出してしまう可能性がある。
本発明は、凹部形状を形成することにより上記交差角γを鈍角化させることを目的とするが、凹部形状の形成の際には、金属層や電極層の基部は凹部形成のエッチング加工で露出しないようにすることが好ましい。但し、金属層や電極層の断面形状やエッチング条件等により周縁部より内側へ0.005mm以下の露出は許容できる。0.005mmを超えると、その部分に封止樹脂が入り込み薄い突起状のバリとなり脱落しやすくなる。極力、金属層や電極層の底面は露出しないようにする。
凹部形状における最大凹部点Dと基準水平面とした導電性基材表面Sとの鉛直方向の距離で、凹部5の最大深さでもある距離hは、0.005mmから0.03mmである。0.005mm未満では、上記角度を鈍角化させる効果が少ない。0.03mmを超える場合、金属層や電極層の底面が凹部形成のエッチング加工で露出してしまう可能性が大きい。好ましくは、0.005mmから0.02mmである。
また、本発明の半導体素子搭載用基板を使用した半導体装置10の断面図である図2に示すように、本発明の半導体素子搭載用基板1を使用した半導体装置10は、金属層3や電極層4を除き、凹部5を作製するため、半導体装置10の底面は金属層3や電極層4が封止樹脂13より、0.005mmから0.03mm程度の窪み14を有する窪んだ状態となる。
このため、この窪み14は、半導体装置を外部と接続させるため、半田ボールを搭載した時の半田ボールの案内となる。また、窪んだ状態となっているため半田の流れ防止ともなる。図2において、3は金属層、4は電極層、10は半導体装置、11は半導体素子、12はボンディングワイヤ、13は封止樹脂、14は窪みである。
[半導体素子搭載用基板の製造方法]
次に、本発明の製造方法について図3−1から図3−2を参照して説明する。
(工程A):基材準備
まずは、導電性基材2を用意する。
使用する導電性基材の材質は、導電性が得られるものであれば特に限定はないが、一般的にCu合金を用いる。メッキ層との密着性が低いステンレス鋼等でも良い(図3−1(a)参照)。
(工程B):レジスト被覆工程
この導電性基材2の表面上を、レジスト21で被う。
使用するレジスト21としては、ドライフィルムレジストのラミネート、若しくは液状レジストの塗布、乾燥によるレジスト層の被覆等、従来からの公知の方法を用いて行うことができる(図3−1(b)参照)。
(工程C−1):露光工程(図示せず)
工程Bでレジスト被覆をした後、そのレジスト上に所望の金属層や電極層のパターンが形成されたマスク(紫外光遮蔽ガラスマスク)を被せ、その上方から散乱紫外光を照射して露光を行う。
その時、露光に使用する光としては散乱光を用いることにより、紫外光がマスクの遮光部分の下に回り込むことで、硬化部分(金属層や電極層となるべき部分以外の部分)の裾が広くなる。一方、マスクで遮光された部分(金属層や電極層となるべき部分)は、未硬化の状態のままである。
また、散乱紫外光を用いず従来の平行紫外光を用いて、露光時間を規定の時間より長くすることでも紫外光を遮光部分の下に回り込ませる効果が得られる。
(工程C−2):現像工程
次に、マスク を除去してレジスト21を現像することにより、めっき層を形成する部分2a(未硬化部分)を除去して、導電性基材2の表面2aを露出させる。このとき、硬化したレジスト21aの横断面形状が台形形状、即ち逆錐台形状に成形されている。
従来の平行紫外光を用いて、規定の露光時間で露光した場合でも、現像時間を短くすることで、レジストの横断面形状を台形形状に成形することができる(図3−1(c)参照)。
(工程D):めっき工程
次に、露出部分にめっきを施してめっき層22を形成する。その形成するめっき層は、単層でも複層でも良い(図3−1(d)参照)。
(工程E):レジスト剥離工程
硬化しているレジスト21aを剥離する。
これにより、断面形状(横断面形状)が逆台形、即ち逆錐台形の金属層3及び電極層4を形成する(図3−1(e)参照)。
(工程F):凹部形成工程
次に、金属層3及び電極層4を除いて露出した状態の導電性基材表面2aのみを選択エッチングし、金属層及び電極層の形成された表面部分を凸部6とする所望の形態の凹部5を備える起伏表面7を作製する(図3−1(f)参照)。
用いるエッチング液は、金属層や電極層はエッチングされず、導電性基材のみエッチングする液を選定する。また、この金属層や電極層基部の周縁から導電性基材底面方向に凹形円弧状あるいは凹形テーパー状等の緩やかな凹曲線に形成するには、金属層や電極層の断面形状が逆台形、即ち逆錐台の形状になっていることが有効である。
このような形状となることで、エッチング液が金属層や電極層基部の周縁に回り込みづらくなり、エッチング速度の低下を招き、結果的に金属層や電極層基部の周縁は、金属層や電極層底面が露出することなく、その断面形状が金属層や電極層基部の周縁から導電性基材底面方向に凹形円弧状あるいは凹形テーパー状等の緩やか凹曲線状に形成することができる。
一方、金属層や電極層の断面形状が矩形の場合、即ち直柱の場合では、上記のような効果がないため、エッチング速度が速く、金属層や電極層底面が露出しやすくなるため、凹部の深さを浅めに設定し、金属層や電極層底面が露出しないようにエッチング液の濃度等各種条件を調整すると良い。
金属層3や電極層4が形成され、かつ凹部5及び凸部6が形成された導電性基材2を必要に応じて所望の寸法に切断することにより、本発明の半導体素子搭載用基板1が得られる。
上記(工程A)から(工程F)の各工程を順に経ることにより、本発明に係る半導体素子搭載用基板1が作製される。
[半導体装置の製造方法]
さらに、上記製造方法によって作製された半導体素子搭載用基板1を用いて半導体装置を作製する場合、図3−2(g)に示されるように半導体素子搭載用基板に半導体素子11を搭載し、その搭載した半導体素子11と配線(電極4)をワイヤボンディングによるボンディングワイヤ12で接続(図3−2(h)参照)し、次に半導体素子11を搭載した面を封止樹脂13により樹脂封止(図3−2(i)参照)した後、樹脂封止部分より導電性基材2を除去する(図3−2(j)参照)。最後に、所定の半導体装置の寸法になるように切断し、半導体装置10を完成させる。
以下、実施例を用いて半導体素子搭載用基板及び半導体装置を作製して本発明をより詳細に説明する。
導電性基材として板厚0.2mmのCu板(古河電気工業株式会社製:EFTEC64−T)を幅140mmの長尺板状に加工し、次に厚み0.025mmの感光性ドライフィルムレジストをラミネートロールで、導電性基材の両面に貼り付けた。
次に、半導体素子搭載用の金属層と外部と接続するための電極層の所望のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、散乱光タイプの紫外光で露光した。
その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られて感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
次にレジスト層が除去された導電性基材の開口部表面に電気めっきを行った。
まず、金めっきを約0.05μm、パラジウムめっきを0.1μm、ニッケルめっきを18μm、パラジウムめっきを0.1μmの順番に施し、最後に水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離して、導電性基板上の金属層及び電極層を形成した。得られた金属層及び電極層は、その断面形状が逆台形形状、即ち逆錐台形状の金属層及び電極層が形成された。
その金属層又は電極層の基部の層側面と導電性基材表面Sとの交差角は55度であった。
次に、塩化第二鉄液で、選択的エッチングを行い、導電性基材を上の金属層や電極層を除き、導電性基材に最大深さhが0.01mmの凹部5を作製して起伏表面を形成した。なお、凹部5における導電性基材の起伏表面が電極層及び金属層の基部の層側面と形成する交差角γは75度であった。
その後、所定寸法に切断することにより、本発明の半導体素子搭載用基板を得た。
また、上記基板を使用し、半導体素子搭載用基板に、半導体素子を搭載し、半導体素子と配線をワイヤボンディングで接続し、半導体素子が搭載されている面を樹脂封止した後、樹脂封止部分から基材を除去する。最後に、所定の半導体装置の寸法になるように切断し、半導体装置を完成させた。
導電性基材の凹部の最大深さhを0.005mmとした以外は、実施例1と同様の条件により半導体素子搭載用基板並びに半導体装置を作製した。この時の交差角γは65度であった。
凹部の最大深さhを0.015mmとした以外は、実施例1と同様の条件により半導体素子搭載用基板及び半導体装置を作製した。この時の交差角γは85度であった。
図4は、実施例3の半導体素子搭載用基板の電極層に凹部5を作製した写真である。
凹部の最大深さhを0.02mmとした以外は、実施例1と同様の条件により半導体素子搭載用基板及び半導体装置を作製した。この時の交差角γは90度であった。
凹部の最大深さhを0.03mmとした以外は、実施例1と同様の条件により半導体素子搭載用基板及び半導体装置を作製した。この時の交差角γは100度であった。
(比較例1)
凹部を作製しない以外は、実施例1と同じ製造条件で半導体素子搭載用基板及び半導体装置を作製した。
[評価]
本発明に係る半導体子搭載用基板及び半導体装置による上記の効果を確認するため、作製した半導体装置の外観観察を行い本発明の効果を評価した。
外観観察は、半導体装置になった状態で半導体装置の底面の金属層や電極層の周縁部の封止樹脂状況を顕微鏡で観察した。
比較例1では、一部の半導体装置に金属層や電極層の周縁部の一部の封止樹脂の欠けが発見されているが、実施例1〜5については、これらの発生はなく良好であった。
次に実施例6として、交差角αとβの関係における封止樹脂の状況を観察した。
実施例1と同様の手法を用い、その条件を変えて表1に示す「交差角αとβ」の関係を有する半導体装置を作製し、その外観観察を行って評価した。
外観観察は、半導体装置になった状態で半導体装置底面の金属層や電極層の周縁部の封止樹脂の状況を観察し、「○:欠けや未充填部の発生なし」、「×:一部半導体装置に欠けや未充填部の発生あり」として評価した。
金属層及び電極層の層側面とエッチング前導電性基板との角度のみの樹脂流れ性よりも、エッチング加工による傾斜面により表面が凹形円弧状、あるいは凹部テーパー形状なため、封止樹脂の流れが良く、樹脂先端部へ十分充填されていることが確認できた。
1 半導体素子搭載用基板
2 導電性基材
2a 導電性基材表面
3 金属層
3a 金属層基部における層側面
4 電極層
4a 電極層基部における層側面
5 凹部
6 凸部
凸部上面の肩部
凸部上面
7 導電性基材の起伏表面
10 半導体装置
11 半導体素子
12 ボンディングワイヤ
13 封止樹脂
14 窪み
21 レジスト
21a 硬化したレジスト
22 めっき層
G 導電性基材表面Sを基準水平面とした凹部の最大凹部点と凸部の凸部上面の肩部が構成する傾斜面
S 凹凸形状形成前の導電性基材表面
C 金属層又は電極層の基部の層側面と導電性基材表面と接合部位且つ凸部の凸部上面の肩部における断面図上の交点
D 凹部の最大凹部点
θ 導電性基材表面が金属層又は電極層の基部層側面と形成する交差角
α 凹凸形状形成前の導電性基材表面Sが金属層又は電極層の基部層側面と形成する交差角
β 凹凸形状形成前の導電性基材表面Sが傾斜面Gと形成する交差角
γ 傾斜面Gが金属層又は電極層の基部層側面と形成する交差角(α+β)
h 最大凹部点と凹凸形状形成前の導電性基材表面Sとの鉛直方向の距離で、凹部形状における凹部の最大深さ

Claims (6)

  1. 導電性基材表面上に、導電性金属の電気めっき層である半導体素子搭載用の金属層及び外部と電気的に接続するための電極層を備えた半導体素子搭載用基板において、
    前記金属層及び電極層が形成されている前記導電性基材表面が、前記金属層及び電極層が形成されている表面部分を凸部とし、前記表面部分の周囲を凹部とする凹凸形状の起伏表面で、
    前記凹部が、凹凸形状を形成する前の導電性基材表面Sを基準水平面とした前記凹部の最大凹部点と前記凸部の凸部上面の肩部が構成する傾斜面Gより導電性基材底面側に前記凹部表面を有し、
    且つ前記傾斜面Gが前記金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、60度以上115度以下であることを特徴とする半導体素子搭載用基板。
  2. 前記凹部が、前記金属層及び電極層の基部外縁部より前記導電性基材底面方向に対して緩やかな凹形円弧曲面、あるいは凹形テーパー形状曲面であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子搭載用基板。
  3. 前記金属層及び電極層が、逆錐台形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子搭載用基板。
  4. 前記最大凹部点と基準水平面とした前記導電性基材表面Sとの鉛直方向の距離が、0.005mm以上、0.03mm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体素子搭載用基板。
  5. 前記傾斜面Gが前記金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、前記金属層の基部又は電極層の基部の層側面と前記導電性基材表面Sとの交差角αと前記傾斜面Gと前記導電性基材表面Sとの交差角βとの和(α+β)で示され、
    前記交差角αが30度以上で、交差角βが10度以上で、且つ、交差角γが60度≦α+β=γ≦115度であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体素子搭載用基板。
  6. 導電性基材表面上に、導電性金属の電気めっき層である半導体素子搭載用の金属層及び外部と電気的に接続するための電極層を備え、前記金属層及び電極層が形成されている前記導電性基材表面が、前記金属層及び電極層が形成されている表面部分を凸部とし、前記表面部分の外周を凹部とする凹凸形状の起伏表面で、前記凹部が、凹凸形状を形成する前の導電性基材表面Sを基準水平面とした前記凹部の最大凹部点と前記凸部の凸部上面の肩部が構成する傾斜面Gより導電性基材底面側に前記凹部表面を有し、且つ前記傾斜面Gが前記金属層の基部又は電極層の基部の層側面と形成する交差角γが、60度以上、115度以下である半導体素子搭載用基板の製造方法であって、
    以下の(工程A)〜(工程F)の工程を経ることを特徴とする半導体素子搭載用基板の製造方法。
    (記)
    (工程A):準備工程
    導電性基材を用意する。
    (工程B):レジスト被覆工程
    用意した導電性基材の表面上を、レジストで覆う工程。
    (工程C−1):露光工程
    工程Bで被覆したレジストを露光して所望の金属層や電極層のパターンを形成する。
    (工程C−2):現像工程
    露光したレジストを現像して、めっき層を形成する部分(未硬化部分)を除去して、導電性基材の表面を露出させる。
    (工程D):めっき工程
    導電性基材の露出部分にめっきを施してめっき層を形成する。
    (工程E):レジスト剥離工程
    硬化しているレジストを剥離する。
    これにより、断面形状(横断面形状)が逆台形、即ち逆錐台形の金属層及び電極層を形成する。
    (工程F):凹部形成工程
    金属層及び電極層を除いて露出した状態の導電性基材表面のみを選択エッチングして所望の形態の凹部を作製する。
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