JP2018088461A - 配線基板および半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボンディングワイヤーの長さを短くすることにより、ボンディングワイヤーやリード部の設計を簡素化することが可能な、配線基板および半導体装置を提供する。
【解決手段】配線基板１０は、ダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に設けられた複数のリード部１２と、ダイパッド１１及び複数のリード部１２の裏面側に配置された絶縁層１４とを備えている。複数のリード部１２のうち少なくとも１つのリード部１２Ａの先端が、複数に分岐している。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板および半導体装置に関する。

近年、基板に実装される半導体装置の小型化および薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、リードフレームを用い、その搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成された、いわゆるＱＦＮ（Quad Flat Non-lead）タイプの半導体装置が種々提案されている（例えば特許文献１）。

また近年、ＩＣチップの機能を統合することによる多機能化を実現したり、ＩＣチップによる通信速度を向上させるために、１つのＩＣチップあたりの端子数が増加している。しかしながら、従来一般的な構造からなるＱＦＮの場合、端子数が増加するにしたがってワイヤーボンド作業を行う回数が増加する。このため、ボンディングワイヤーやリード部の設計が複雑化することにより歩留が低下したり、ワイヤーボンド作業に掛かるコストが増加したりしてしまう。

特開２００６−１９７６７号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ボンディングワイヤーやリード部の設計を簡素化することが可能な、配線基板および半導体装置を提供することを目的とする。

本発明は、半導体装置を作製するための配線基板であって、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられた複数のリード部と、前記ダイパッド及び前記複数のリード部の裏面側に配置された絶縁層とを備え、前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部の先端が、複数に分岐していることを特徴とする配線基板である。

本発明は、前記少なくとも１つのリード部は、リード支持部と、前記リード支持部から延びる複数のリード分岐部とを有し、前記複数のリード分岐部は、互いに平行に配置されていることを特徴とする配線基板である。

本発明は、前記複数のリード分岐部は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に配置されていることを特徴とする配線基板である。

本発明は、前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部は、内部端子と、外部端子と、前記内部端子と前記外部端子とを連結する接続リードとを有し、前記接続リードは、平面視で曲線状に湾曲する湾曲部を有することを特徴とする配線基板である。

本発明は、前記ダイパッドと前記複数のリード部との間に、接続リングが設けられていることを特徴とする配線基板である。

本発明は、半導体装置であって、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられた複数のリード部と、前記ダイパッド及び前記複数のリード部の裏面側に配置された絶縁層と、前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と各リード部とを電気的に接続する接続部材と、前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部の先端が、複数に分岐していることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記少なくとも１つのリード部は、リード支持部と、前記リード支持部から延びる複数のリード分岐部とを有し、前記複数のリード分岐部は、互いに平行に配置されていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記複数のリード分岐部は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に配置されていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部は、内部端子と、外部端子と、前記内部端子と前記外部端子とを連結する接続リードとを有し、前記接続リードは、平面視で曲線状に湾曲する湾曲部を有することを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記ダイパッドと前記複数のリード部との間に、接続リングが設けられていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記接続部材は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に設けられていることを特徴とする半導体装置である。

本発明によれば、ボンディングワイヤーやリード部の設計を簡素化することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による配線基板を示す平面図。 図２は、本発明の一実施の形態による配線基板を示す底面図。 図３は、本発明の一実施の形態による配線基板を示す断面図（図１のIII−III線断面図）。 図４は、本発明の一実施の形態による配線基板を示す拡大平面図（図１の部分拡大図）。 図５は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す拡大平面図。 図６は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図５のVI−VI線断面図）。 図７（ａ）−（ｇ）は、本発明の一実施の形態による配線基板の製造方法を示す断面図。 図８（ａ）−（ｄ）は、本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

配線基板の構成
まず、図１乃至図４により、本実施の形態による配線基板の概略について説明する。図１乃至図４は、本実施の形態による配線基板を示す図である。

図１乃至図３に示すように、配線基板１０は、１つ又は複数の単位配線基板１０ａを含んでいる。単位配線基板１０ａは、それぞれ半導体装置２０（後述）に対応する領域であり、図１および図２において仮想線の内側に位置する領域である。各単位配線基板１０ａは、半導体素子２１（後述）を搭載する平面矩形状のダイパッド１１と、ダイパッド１１周囲に設けられ、半導体素子２１と実装基板（図示せず）とを接続する複数の細長いリード部１２と、ダイパッド１１およびリード部１２の裏面側に設けられた絶縁層１４とを備えている。なお、図１および図２の仮想線は、単位配線基板１０ａ及び半導体装置２０の外周縁に対応している。

複数の単位配線基板１０ａは、外枠部１３を介して互いに連結されている。この外枠部１３は、Ｘ方向、およびＸ方向に垂直なＹ方向に沿ってそれぞれ延びており、ダイパッド１１およびリード部１２は、外枠部１３の内側に配置されている。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向とは、配線基板１０の面内において、ダイパッド１１の各辺に平行な二方向であり、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交している。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向の両方に対して垂直な方向である。

ダイパッド１１は、平面略正方形形状を有しており、その４辺はＸ方向又はＹ方向のいずれかに沿って延びている。ダイパッド１１の表面には、後述する半導体素子２１が搭載される。ダイパッド１１の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形としても良い。なお、本明細書中、「表面」とは、半導体素子２１が搭載される側の面（Ｚ方向プラス側の面）をいい、「裏面」とは、「表面」の反対側の面であって外部の図示しない実装基板に接続される側の面（Ｚ方向マイナス側の面）をいう。

ダイパッド１１と複数のリード部１２との間には、接続リング１８が設けられている。接続リング１８は、１つ又は複数のボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される。また接続リング１８は、外部の図示しない実装基板と半導体素子２１とを電気的に接続するものであっても良い。接続リング１８には、複数（１２本）の連結バー１９が連結され、これらの連結バー１９は、接続リング１８とダイパッド１１とを連結している。接続リング１８とダイパッド１１との間には、貫通溝１８ａが形成されている。この場合、接続リング１８は、平面視で略正方形の環形状を有しているが、これに限らず、長方形等の多角形状、円形状又は楕円形状等としても良い。また、接続リング１８は、必ずしも完全な環状でなくても良く、例えばコの字又はＣ字状等、その一部が部分的に開放された形状であっても良い。このような接続リング１８は、例えばグランド（ＧＮＤ）端子又は電源端子として用いることができる。

また、接続リング１８の４つのコーナー部のうち対角線上にある２つのコーナー部には、それぞれコーナーリード１３ａが連結されており、接続リング１８は、この２本のコーナーリード１３ａを介して外枠部１３に連結されている。このコーナーリード１３ａは、後述するように、電解めっきにより第１中心金属層４３に第２中心金属層４４、第２表面金属層４２、第１裏面金属層４５、第１表面金属層４１及び第２裏面金属層４６を形成する際の給電部として用いられても良い（図４（ｅ）〜（ｇ）参照）。

各リード部１２は、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に接続されるものであり、ダイパッド１１及び接続リング１８から離間して配置されている。各リード部１２は、それぞれ外枠部１３からダイパッド１１側に延び出している。

隣接するリード部１２同士は、半導体装置２０（後述）の製造後に互いに電気的に絶縁される形状となっている。また、リード部１２は、半導体装置２０の製造後にダイパッド１１と電気的に絶縁される形状となっている。このリード部１２の裏面には、それぞれ外部の実装基板（図示せず）に電気的に接続される外部端子１７が形成されている。これら複数の外部端子１７は、ダイパッド１１の各辺に対して平行かつ一直線上に配置されている。各外部端子１７は、半導体装置２０（後述）の製造後に、それぞれ半導体装置２０から外方に露出するようになっている。

また、リード部１２の先端側には、それぞれボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される内部端子１５が形成されている。これら複数の内部端子１５は、ダイパッド１１の各辺に対して平行かつ一直線上に配置されている。また、各リード部１２において、内部端子１５と外部端子１７とは、接続リード１６によって互いに連結されている。

本実施の形態において、複数のリード部１２のうち一部のリード部１２（なお、このようなリード部１２を分岐リード部１２Ａともいう）は、その先端が複数に分岐している。分岐リード部１２Ａは、分岐した箇所の各先端において互いに離間して配置された複数の内部端子１５を有している。本実施の形態において、複数のリード部１２のうちの一部のリード部１２が分岐リード部１２Ａからなっているが、これに限らず、複数のリード部１２の全てが分岐リード部１２Ａからなっていても良い。また、分岐リード部１２Ａは１つのみ設けられていても良い。なお、リード部１２及び分岐リード部１２Ａの詳細な構成は後述する。

絶縁層１４は、ダイパッド１１とリード部１２とを支持するものである。この絶縁層１４は、ダイパッド１１およびリード部１２の裏面側において、ダイパッド１１とリード部１２とを互いに連結している。また、絶縁層１４のうち、ダイパッド１１の裏面およびリード部１２の外部端子１７に対応する位置には、それぞれ絶縁層開口部１４ａ、１４ｂが形成されている。絶縁層開口部１４ａ、１４ｂは、それぞれ絶縁層１４を厚み方向に貫通している。このうちダイパッド１１の裏面に形成された絶縁層開口部１４ａは、平面略矩形形状であり、ダイパッド１１よりも若干小さい平面形状を有している。また各リード部１２の裏面に形成された絶縁層開口部１４ｂは、平面視で半円と長方形と台形とを合わせた形状を有している。

絶縁層１４は、絶縁層開口部１４ａ、１４ｂを除き、配線基板１０の略全面にわたって形成されている。したがって、配線基板１０の表面側から見た場合（図１）、ダイパッド１１、リード部１２、外枠部１３、コーナーリード１３ａ、接続リング１８及び連結バー１９を除く領域には、絶縁層１４が露出している。一方、配線基板１０の裏面側から見た場合（図２）、絶縁層開口部１４ａ、１４ｂ以外の領域は、絶縁層１４によって覆われている。

なお、本実施の形態において、リード部１２は、ダイパッド１１の４辺全てに沿って配置されているが、これに限られるものではなく、例えばダイパッド１１の対向する２辺のみに沿って配置されていても良い。

図３は、配線基板１０の部分断面図（図１のIII−III線断面図）である。図３に示すように、配線基板１０は、ダイパッド１１と、リード部１２と、ダイパッド１１及び複数のリード部１２の裏面側に配置された絶縁層１４とを有している。ダイパッド１１とリード部１２との間に、接続リング１８が設けられている。

これらダイパッド１１、接続リング１８及びリード部１２は、それぞれ複数の金属層を積層した構造からなっている。なお、図３において、各金属層は厚み方向（Ｚ方向）に誇張して示されている。

すなわちダイパッド１１及びリード部１２は、表面側から順に、第１表面金属層４１と、第２表面金属層４２と、第１中心金属層４３と、第２中心金属層４４と、第１裏面金属層４５と、第２裏面金属層４６とを含んでいる。このうち第１表面金属層４１、第２表面金属層４２及び第１中心金属層４３は、絶縁層１４よりも表面側に位置している。一方、第２中心金属層４４、第１裏面金属層４５及び第２裏面金属層４６は、絶縁層１４の側方に位置している。また接続リング１８は、絶縁層１４よりも表面側に位置しており、第１表面金属層４１と、第２表面金属層４２と、第１中心金属層４３とを含んでいる。

次に、上述した各層の構成について説明する。

第１中心金属層４３は、ダイパッド１１及びリード部１２の中心となる層であり、絶縁層１４の表面上に積層されている。第１中心金属層４３は、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属からなり、その厚みは、例えば４μｍ以上１８μｍ以下である。

第２表面金属層４２は、第１表面金属層４１を形成するための下地となるめっき層であり、第１中心金属層４３の表面上に積層されている。また、第２表面金属層４２は、第１中心金属層４３の側面にも形成されている。この第２表面金属層４２は、例えばニッケル等の金属からなり、その厚みは、例えば１μｍ以上６μｍ以下である。

第１表面金属層４１は、例えばボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき層であり、第２表面金属層４２の表面上に積層されている。また、第１表面金属層４１は、第２表面金属層４２の側面にも形成されている。第１表面金属層４１は、例えば金等の貴金属からなり、その厚みは、例えば０．１μｍ以上０．６μｍ以下である。なお、内部端子１５は、各リード部１２の第１表面金属層４１上に形成されている。

第２中心金属層４４は、外部の実装基板（図示せず）とダイパッド１１又はリード部１２とを電気的に接続するためのめっき層であり、絶縁層１４の絶縁層開口部１４ａ、１４ｂの内側に形成されている。この第２中心金属層４４は、第１中心金属層４３の裏面に積層されている。第２中心金属層４４は、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属からなり、第１中心金属層４３と同一種類の金属からなっていても良い。第２中心金属層４４の厚みは、絶縁層１４の厚みよりも薄く、例えば３μｍ以上１２μｍ以下である。

第１裏面金属層４５は、第２裏面金属層４６を形成するための下地となるめっき層であり、第２中心金属層４４の裏面に積層されている。この第１裏面金属層４５は、例えばニッケル等の金属からなり、第２表面金属層４２と同一種類の金属からなっていても良い。第１裏面金属層４５の厚みは、例えば１μｍ以上６μｍ以下である。

第２裏面金属層４６は、例えばはんだ等により外部の実装基板（図示せず）と接続されるめっき層であり、第１裏面金属層４５の裏面に積層されている。この第２裏面金属層４６は、例えば金等の貴金属からなり、第１表面金属層４１と同一種類の金属からなっていても良い。第２裏面金属層４６の厚みは、例えば０．１μｍ以上０．６μｍ以下である。なお、外部端子１７は、各リード部１２の第２裏面金属層４６上に形成されている。

絶縁層１４は、ダイパッド１１及びリード部１２を支持する層であり、とりわけ微細形状を有するリード部１２を変形させることなく安定して支持する役割を果たす。絶縁層１４は、例えばポリイミド等、絶縁性を有するとともにウエットエッチング可能な樹脂からなることが好ましい。また、絶縁層１４の厚みは、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。絶縁層１４の厚みを５μｍ以上とすることにより、ダイパッド１１およびリード部１２を確実に支持することができる。また、絶縁層１４の厚みを２０μｍ以下とすることにより、配線基板１０を薄肉に構成することができる。

次に、図４を参照して、リード部１２（分岐リード部１２Ａ）の構成について更に説明する。

各リード部１２は、上述したように、内部端子１５と、接続リード１６と、外部端子１７とを有している。

このうち外部端子１７は、リード部１２の外側（外枠部１３側）に位置しており、裏面側において外部の図示しない実装基板と接続される。各外部端子１７は、平面視で半円と長方形と台形とを合わせた形状を有しており、その幅ｗ_ａは、例えば１５０μｍ以上３００μｍ以下としても良く、その長さＬ_ａは、例えば１５０μｍ以上６００μｍ以下としても良い。また、互いに隣接する外部端子１７同士のピッチｐ_ａ（外部端子１７の中心間の距離）は、例えば３５０μｍ以上６００μｍ以下としても良い。この場合、各リード部１２の外部端子１７は互いに同一の形状を有しているが、これに限らず一部の外部端子１７が異なる形状を有していても良い。

接続リード１６は、外部端子１７から内側（ダイパッド１１側）に延びている。接続リード１６の基端部は外部端子１７側に連結され、接続リード１６の先端部は内部端子１５側に連結されている。接続リード１６の幅ｗ_ｃは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下としても良い。

各リード部１２の接続リード１６は、様々な平面形状を有していてもよい。例えば、一部のリード部１２（例えば図４の最も左側のリード部１２）の接続リード１６は、全体としてダイパッド１１の各辺に対して垂直な直線形状を有している。また、一部のリード部１２（例えば図４の中央のリード部１２）の接続リード１６は、平面視で直線状の直線部１６ａと、曲線状に湾曲する湾曲部１６ｂとを有している。この場合、湾曲部１６ｂは、２つの直線部１６ａの間に配置されている。なお、これに限らず、例えば湾曲部１６ｂ同士を互いに連結し、全体として接続リード１６がＳ字状になるように構成しても良い。

本実施の形態において、各接続リード１６には、直線部１６ａ同士をくの字状に連結させて構成された屈曲部は設けられていない。このように接続リード１６に湾曲部１６ｂを設ける一方、屈曲部を設けないことにより、絶縁層１４が熱収縮した時に接続リード１６の屈曲部に応力が集中し、接続リード１６に断線が生じる不具合を抑制することができる。また、接続リード１６に湾曲部１６ｂを設けたことにより、接続リード１６の周囲に、絶縁層１４が露出する広いスペースＳを確保することができる。これにより、ともに樹脂材料からなる絶縁層１４と封止樹脂２３（後述）とを広い範囲で接着することができ、絶縁層１４と封止樹脂２３との密着性を高めることができる。

内部端子１５は、リード部１２の内側（ダイパッド１１側）に位置しており、表面側において後述するボンディングワイヤ２２が接続される。なお、各内部端子１５は、平面視で略矩形形状を有しており、その幅ｗ_ｂは、例えば１５μｍ以上６０μｍ以下としても良く、その長さＬ_ｂは、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下としても良い。また、互いに隣接する内部端子１５同士のピッチｐ_ｂ（内部端子１５の中心間の距離）は、例えば２０μｍ以上８０μｍ以下としても良い。各リード部１２の内部端子１５は、互いに同一の形状を有していても良く、互いに異なる形状を有していても良い。後者の場合、例えば、２本以上のボンディングワイヤ２２が接続される内部端子１５の幅ｗ_ｂを、１本のボンディングワイヤ２２が接続される内部端子１５の幅ｗ_ｂよりも広くしても良い。

次に、分岐リード部１２Ａ（例えば図４の最も右側のリード部１２）の構成について説明する。分岐リード部１２Ａは、上述したように、その先端が複数に分岐している。すなわち分岐リード部１２Ａは、リード支持部２６と、リード支持部２６から延びる複数のリード分岐部２７とを有している。これらリード支持部２６と、複数のリード分岐部２７とにより、フォーク状先端部２８が形成されている。

図４において、リード支持部２６は、接続リード１６の先端部に連結されており、ダイパッド１１の辺に対して平行、すなわちＸ方向に延びている。一方、各リード分岐部２７は、それぞれリード支持部２６に対して垂直、すなわちＹ方向に延びている。この場合、リード分岐部２７は３つ設けられており、互いに平行に配置されている。これら３つのリード分岐部２７は、リード支持部２６の長手方向両端部と、リード支持部２６の長手方向中間部とにそれぞれ接続されている。このように、複数のリード分岐部２７を、ダイパッド１１の辺に対して垂直かつ互いに平行に配置したことにより、リード分岐部２７を半導体素子２１の各電極２１ａ（後述）に接続する際、ボンディングワイヤ２２をダイパッド１１の辺に対して垂直に配置することができる。これにより、ボンディングワイヤ２２による接続距離を短くすることができる。

リード分岐部２７には、それぞれ内部端子１５が形成されている。１つの内部端子１５には、１つのボンディングワイヤ２２が接続されても良く、複数のボンディングワイヤ２２が接続されても良い。この場合、３つのリード分岐部２７は、それぞれ半導体素子２１の電極２１ａに対応する位置に配置されており、互いに異なる間隔で配置されている。すなわち、図４において、３つのリード分岐部２７のうち、左側に位置するリード分岐部２７と中央に位置するリード分岐部２７との間隔Ｄ_１は、右側に位置するリード分岐部２７と中央に位置するリード分岐部２７との間隔Ｄ_２よりも長くなっている。しかしながら、これに限らず、複数のリード分岐部２７は、等間隔に配置されていても良い。なお、リード支持部２６に連結されるリード分岐部２７の数は、２つ以上であれば良く、特に限定されるものではない。

半導体装置の構成
次に、図５および図６により、本実施の形態による半導体装置について説明する。図５および図６は、本実施の形態による半導体装置を示す図である。

図５および図６に示すように、半導体装置（半導体パッケージ）２０は、ダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に配置された複数のリード部１２と、ダイパッド１１上に搭載された半導体素子２１とを備えている。ダイパッド１１及びリード部１２の裏面側には、ダイパッド１１とリード部１２とを支持する絶縁層１４が配置されている。また、ダイパッド１１と複数のリード部１２との間には、接続リング１８が設けられている。

また、リード部１２と半導体素子２１とは、複数のボンディングワイヤ（接続部材）２２により電気的に接続されている。さらに、接続リング１８と半導体素子２１とは、複数のボンディングワイヤ２２により電気的に接続されている。ダイパッド１１、リード部１２、接続リング１８、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２は、封止樹脂２３によって樹脂封止されている。

複数のリード部１２のうち一部のリード部１２は、上述したように、その先端が複数に分岐した分岐リード部１２Ａからなる。この分岐リード部１２Ａは、リード支持部２６と、リード支持部２６から延びる複数のリード分岐部２７とを有している。各リード分岐部２７にはそれぞれ内部端子１５が形成されており、各内部端子１５と半導体素子２１とが、ボンディングワイヤ２２によって接続されている。なお、分岐リード部１２Ａは、例えば電源端子等、複数のボンディングワイヤ２２が接続される接続パッドからなる。

ダイパッド１１、リード部１２、絶縁層１４及び接続リング１８は、上述した配線基板１０から作製されたものである。このダイパッド１１、リード部１２、絶縁層１４及び接続リング１８の構成は、半導体装置２０に含まれない領域を除き、上述した図１乃至図４に示すものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

また、半導体素子２１としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能であり、特に限定されないが、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いることができる。この半導体素子２１は、各々ボンディングワイヤ２２が取り付けられる複数の電極２１ａを有している。また、半導体素子２１は、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４により、ダイパッド１１の表面に固定されている。

各ボンディングワイヤ２２は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなっている。各ボンディングワイヤ２２は、それぞれその一端が半導体素子２１の電極２１ａに接続されるとともに、その他端が各リード部１２の内部端子１５にそれぞれ接続されている。なお、１つの内部端子１５に対して複数のボンディングワイヤ２２が接続されていても良い。各内部端子１５には、ボンディングワイヤ２２と密着性を向上させる第１表面金属層４１が設けられている（図６参照）。

本実施の形態において、半導体素子２１の複数の電極２１ａは、半導体素子２１の周縁に沿って不均一な間隔で配置されている。半導体素子２１の各電極２１ａに対向する位置には、それぞれ当該電極２１ａに接続される内部端子１５（又は接続リング１８）が配置されている。したがって、各電極２１ａに接続されるボンディングワイヤ２２を、ダイパッド１１の辺に対して平面視で略垂直に配置することができる。また、複数のボンディングワイヤ２２が上下方向（Ｚ方向）に重なって配置されることもない。これにより、ボンディングワイヤ２２の長さを短くすることができるとともに、ボンディングワイヤ２２を簡単なレイアウトで配置することができる。また、複数のボンディングワイヤ２２が上下方向に重ならないので、半導体装置２０を薄く構成することができる。さらに、分岐リード部１２Ａは、その先端が複数に分岐しているので、リード分岐部２７の間隔を電極２１ａの間隔に合わせて適宜調整することにより、分岐リード部１２Ａに接続されるボンディングワイヤ２２をダイパッド１１の辺に対して略垂直に配置することができる。

封止樹脂２３としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。封止樹脂２３全体の厚みは、３００μｍ以上１２００μｍ以下程度とすることができる。また、封止樹脂２３の一辺（半導体装置２０の一辺）は、例えば８ｍｍ以上１６ｍｍ以下することができる。なお、図５において、封止樹脂２３のうち、ダイパッド１１及びリード部１２よりも表面側に位置する部分の表示を省略している。

配線基板の製造方法
次に、図１乃至図４に示す配線基板１０の製造方法について、図７（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。なお、図７（ａ）−（ｇ）は、配線基板１０の製造方法を示す断面図（図３に対応する図）である。

まず図７（ａ）に示すように、金属基板３１と、金属基板３１の裏面に設けられた絶縁層１４と、絶縁層１４の裏面に設けられた支持層３５とを有する３層の積層体３０を準備する。積層体３０を作製する場合、まず平板状の金属基板３１に絶縁層１４を貼着又は塗布によって形成し、その後、金属基板３１上の絶縁層１４に対して支持層３５を貼着しても良い。あるいは、支持層３５に絶縁層１４を貼着又は塗布によって形成し、その後、支持層３５上の絶縁層１４に対して金属基板３１を貼着しても良い。

金属基板３１としては、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属からなる基板を使用することができる。また支持層３５は、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）、ステンレス等の金属からなっている。この支持層３５は、積層体３０のハンドリング性を高める役割を果たす。なお、支持層３５の厚みは、ハンドリング性を考慮した場合、例えば１５μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。

次に、積層体３０の金属基板３１を表面側からエッチングすることにより、金属基板３１をパターニングし、第１中心金属層４３を形成する（図７（ｂ））。この第１中心金属層４３は、ダイパッド１１、複数のリード部１２及び接続リング１８に対応する平面形状を有する。この際、まず金属基板３１の表面に感光性レジストを塗布し、乾燥する。続いて、金属基板３１をフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部を有する図示しないエッチング用レジスト層を形成する。次に、このエッチング用レジスト層を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施すことにより、金属基板３１の表面側からエッチングが施され、ダイパッド１１、複数のリード部１２及び接続リング１８の外形が形成される。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、金属基板３１として銅合金を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板３１に対してスプレーエッチングにて行うことができる。

次に、積層体３０の支持層３５を除去する。具体的には、支持層３５を裏面側からエッチングすることにより、支持層３５を厚み方向全体にわたって除去する（図７（ｃ））。なお、配線基板１０の周縁領域等、支持層３５の一部を絶縁層１４の裏面に残しても良い。支持層３５の材料としてステンレスを用いる場合、腐蝕液としては、例えば塩化第二鉄を主成分とする塩酸との混合液、または更に硝酸を加えた混合液を使用することができる。

続いて、積層体３０の絶縁層１４をエッチングすることにより、絶縁層１４に絶縁層開口部１４ａ、１４ｂを形成する（図７（ｄ））。この際、まず絶縁層１４の裏面に感光性レジストを塗布し、乾燥する。続いて、絶縁層１４に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部を有する図示しないエッチング用レジスト層を形成する。次に、このエッチング用レジスト層を耐腐蝕膜として絶縁層１４に腐蝕液でエッチングを施すことにより、絶縁層１４の裏面側からエッチングが施され、絶縁層１４のうち、ダイパッド１１およびリード部１２に対応する位置に、それぞれ絶縁層開口部１４ａ、１４ｂが形成される。腐蝕液は、絶縁層１４の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、絶縁層１４としてポリイミドを用いる場合、アルカリ−アミン系のポリイミドケミカルエッチング液を使用することができる。

次に、ダイパッド１１およびリード部１２に対応する第１中心金属層４３の裏面に、それぞれ電解めっき処理を施し、第２中心金属層４４を形成する（図７（ｅ））。この場合、第１中心金属層４３が外枠部１３に連結されているので、電解めっき用の電流を外枠部１３を介して第２中心金属層４４に対して供給することができる。第２中心金属層４４を形成するめっき種の種類は、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属である。

続いて、ダイパッド１１およびリード部１２に対応する第１中心金属層４３の表面と、第２中心金属層４４の裏面とに電解めっき処理を施し、それぞれ第２表面金属層４２と第１裏面金属層４５とを同時に形成する（図７（ｆ））。このとき、第２表面金属層４２は、第１中心金属層４３の側面にも形成される。第２表面金属層４２及び第１裏面金属層４５は、例えばニッケル等の金属からなる。

その後、第２表面金属層４２の表面と、第１裏面金属層４５の裏面とに電解めっき処理を施し、それぞれ第１表面金属層４１と第２裏面金属層４６とを同時に形成する（図７（ｇ））。このとき、第１表面金属層４１は、第２表面金属層４２の側面にも形成される。第１表面金属層４１及び第２裏面金属層４６は、例えば金等の金属からなる。

このようにして、ダイパッド１１と、リード部１２と、接続リング１８と、絶縁層１４とを有する配線基板１０が得られる。このうちダイパッド１１及びリード部１２は、第１表面金属層４１、第２表面金属層４２、第１中心金属層４３、第２中心金属層４４、第１裏面金属層４５及び第２裏面金属層４６によって積層形成される。また、接続リング１８は、第１表面金属層４１、第２表面金属層４２及び第１中心金属層４３によって積層形成される。

半導体装置の製造方法
次に、図５および図６に示す半導体装置２０の製造方法について、図８（ａ）−（ｄ）を用いて説明する。

まず、例えば図７（ａ）−（ｇ）に示す方法により、配線基板１０を作製する（図８（ａ））。

次に、配線基板１０のダイパッド１１上に、半導体素子２１を搭載する。この場合、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４を用いて、半導体素子２１をダイパッド１１上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図８（ｂ））。

次に、半導体素子２１の各電極２１ａと、各リード部１２の内部端子１５とを、それぞれボンディングワイヤ（接続部材）２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図８（ｃ））。この場合、一部のリード部１２は分岐リード部１２Ａからなり、分岐リード部１２Ａは、その先端が複数に分岐している。このため、リード分岐部２７の間隔を電極２１ａの間隔に合わせて適宜調整することにより、ボンディングワイヤ２２をダイパッド１１の辺に対して略垂直に配置することができる。これにより、ボンディングワイヤ２２の配置を簡略化することができるとともに、ボンディングワイヤ２２の長さを短くすることにより半導体装置２０の製造コストを低減することができる。

次に、配線基板１０に対して熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、封止樹脂２３を形成する。このようにして、ダイパッド１１、リード部１２、接続リング１８、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２を封止する。その後、各半導体素子２１間の封止樹脂２３及び絶縁層１４をダイシングすることにより、配線基板１０を各半導体装置２０毎に分離する。この際、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード（図示せず）を回転させながら、各半導体装置２０間の封止樹脂２３及び絶縁層１４を切断しても良い。このようにして、図５および図６に示す半導体装置２０が得られる（図８（ｄ））。

このように、本実施の形態によれば、複数のリード部１２のうち一部のリード部１２（分岐リード部１２Ａ）の先端が、複数に分岐している。これにより、上述したように、リード分岐部２７の間隔を電極２１ａの間隔に合わせて適宜調整することができ、ボンディングワイヤ２２をダイパッド１１の辺に対して略垂直に配置することができる。このように、ボンディングワイヤ２２の配置を簡略化することにより、ボンディングワイヤ２２が複雑に配置されることによる歩留低下（ショートなど）を防止することができる。また、ボンディングワイヤ２２の長さを短くすることにより、半導体装置２０の製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態によれば、ダイパッド１１及び複数のリード部１２の裏面側に絶縁層１４が配置されている。これにより、配線基板１０及び半導体装置２０の製造工程において、微細なリード部１２（とりわけ分岐リード部１２Ａ）を裏面側から支持することができ、リード部１２の変形を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、複数のリード分岐部２７は、互いに平行に配置され、かつダイパッド１１の辺に対して垂直に配置されている。これにより、各ボンディングワイヤ２２をダイパッド１１の辺に対して垂直に配置することができ、ボンディングワイヤ２２の接続距離を短くすることができる。

また、本実施の形態によれば、リード部１２の接続リード１６は、平面視で曲線状に湾曲する湾曲部１６ｂを有している。これにより、接続リード１６を直線的にくの字状に屈曲させる場合と異なり、絶縁層１４が熱収縮した時に接続リード１６の屈曲部に応力が集中することを防止し、接続リード１６に断線が生じることを防止することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ダイパッド１１及び複数のリード部１２との間に、接続リング１８が設けられている。これにより、接続リング１８を例えばグランド（ＧＮＤ）端子又は電源端子として用い、接続リング１８を用いて複数のボンディングワイヤ２２をまとめて接続することができる。

上記各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ 配線基板
１１ ダイパッド
１２ リード部
１２Ａ 分岐リード部
１３ 外枠部
１４ 絶縁層
１５ 内部端子
１６ 接続リード
１７ 外部端子
１８ 接続リング
１９ 連結バー
２０ 半導体装置
２１ 半導体素子
２１ａ 電極
２２ ボンディングワイヤ（接続部材）

Claims (11)

1. 半導体装置を作製するための配線基板であって、
   半導体素子が搭載されるダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられた複数のリード部と、
   前記ダイパッド及び前記複数のリード部の裏面側に配置された絶縁層とを備え、
   前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部の先端が、複数に分岐していることを特徴とする配線基板。
2. 前記少なくとも１つのリード部は、リード支持部と、前記リード支持部から延びる複数のリード分岐部とを有し、前記複数のリード分岐部は、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 前記複数のリード分岐部は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に配置されていることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
4. 前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部は、内部端子と、外部端子と、前記内部端子と前記外部端子とを連結する接続リードとを有し、前記接続リードは、平面視で曲線状に湾曲する湾曲部を有す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配線基板。
5. 前記ダイパッドと前記複数のリード部との間に、接続リングが設けられてい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配線基板。
6. 半導体装置であって、
   ダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられた複数のリード部と、
   前記ダイパッド及び前記複数のリード部の裏面側に配置された絶縁層と、
   前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、
   前記半導体素子と各リード部とを電気的に接続する接続部材と、
   前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、
   前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部の先端が、複数に分岐していることを特徴とする半導体装置。
7. 前記少なくとも１つのリード部は、リード支持部と、前記リード支持部から延びる複数のリード分岐部とを有し、前記複数のリード分岐部は、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
8. 前記複数のリード分岐部は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に配置されていることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
9. 前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部は、内部端子と、外部端子と、前記内部端子と前記外部端子とを連結する接続リードとを有し、前記接続リードは、平面視で曲線状に湾曲する湾曲部を有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項記載の半導体装置。
10. 前記ダイパッドと前記複数のリード部との間に、接続リングが設けられていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項記載の半導体装置。
11. 前記接続部材は、前記ダイパッドの辺に対して垂直に設けられていることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項記載の半導体装置。

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