JP3256949B2 - 半導体搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents

半導体搭載用基板及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複数の半導体チップ
を搭載する配線基板と、この配線基板の外部端子とし
て、リードフレーム等に由来するリードを一体化させた
半導体搭載用基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複数の半導体チップを搭載す
る配線基板と、この配線基板の外部端子として、リード
フレーム等に由来するリードを一体化させた半導体搭載
用基板が知られている。
【0003】例えば、図4に示したように、半導体チッ
プ1を搭載する基板であって配線回路2が形成されてい
る配線基板3をリードフレームのアイランド部4aに接
着剤を使用して貼り合わせ、このリードフレームのイン
ナーリード4bと配線基板3の配線回路2のターミナル
部2aとをワイヤーボンディングによりワイヤー5で接
続したものが知られている。
【0004】また、図5に示したように、半導体チップ
1を搭載する配線基板3の配線回路2のターミナル部2
aに、リードフレームのリード部のインナーリード4b
を半田6により直接接続したものも知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した半導体搭載用基板では、接着剤を使用して配線基
板3をリードフレームのアイランド部4aに接着固定す
る際に接着剤からガスが発生し、このガスが配線回路2
のターミナル部2aを汚染するので、ターミナル部2a
とインナーリード4bとを確実に接続できず、ボンディ
ング不良が発生するという問題があった。
【0006】また、図5に示した半導体搭載用基板で
は、接着剤を使用して配線基板3をリードフレームのア
イランド部4aに接着固定するものではないため、上述
のようなガスによるターミナル部の汚染はないが、配線
回路2のターミナル部2aとインナーリード4bとを半
田6により接続するための半田リフロー時に、半田流れ
によりショートし易く、そのためにターミナル部のピッ
チを約300μm以下には狭められないという問題があ
った。さらに、インナーリード4bを配線回路2に接続
した後のリード4のトリムアンドフォーム時に、外部応
力によりリードが配線基板から剥離しやすいという問題
もあった。
【0007】この発明は以上のような従来技術の問題点
を解決しようとするものであり、半導体チップを搭載す
る配線基板と、この配線基板の外部端子として、リード
フレーム等に由来するリードを一体化させた半導体搭載
用基板において、リードの接続信頼性を向上させ、さら
にターミナル部のピッチをより狭められるようにするこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、配線回
路が形成されている配線基板上にリードを重ね、その上
に、配線回路のターミナル部も含めて樹脂層を形成して
リードを配線基板に固定し、その後配線回路のターミナ
ル部上の配線層を除去し、このターミナル部で配線回路
とリードとを電気的に接続すると、リードと配線基板と
の接着強度が高まり、かつリードと配線回路との電気的
接続信頼性も著しく向上することを見出し、この発明を
完成させるに至った。
【0009】
【0010】即ち、本発明は、半導体搭載部と配線回路
とを有する配線基板と、該配線基板の外部端子となるリ
ードとを重ね合わせ、少なくとも半導体搭載部を除く配
線基板及びリード上に樹脂層を形成してリードを配線基
板に固定し、次いで該樹脂層を配線回路のターミナル部
において除去し、その後樹脂層を除去したターミナル部
において配線回路とリードとを導電性ペースト又は金属
により電気的に接続することを特徴とする半導体搭載用
基板の製造方法を提供する。
【0011】特に、このような方法として、配線回路の
ターミナル部の樹脂層をエキシマレーザ照射により分解
除去する方法を提供する。
【0012】
【作用】この発明の半導体搭載用基板によれば、配線基
板とリード上に形成された樹脂層によりリードが配線基
板に固定されているので、リードが配線基板に強固に固
定される。したがって、配線基板にリードを接続した後
にリードの整形を行うトリムアンドフォーム時や、半導
体搭載用基板に半導体チップを搭載した後に、そのチッ
プを保護するために行うモールド処理時のように、半導
体搭載用基板に外部応力が加わる場合でもリードが配線
基板から剥離することが防止される。
【0013】また、この発明の半導体搭載用基板の製造
方法によれば、樹脂層を配線基板とリード上に形成した
後、配線回路のターミナル部においてその樹脂層を除去
し、配線回路とリードとを電気的に接続するので、この
ターミナル部は電気的接続前までは樹脂層で覆われ、電
気的接続の直前にその樹脂層が除去されることとなる。
したがって、電気的接続時にターミナル部はクリーンな
状態であるので配線回路とリードとの接続信頼性が向上
する。同様に、半導体チップと接続する配線回路のター
ミナル部も、電気的接続時にクリーンな状態にできるの
で配線回路と半導体チップとの接続信頼性も向上する。
【0014】特に、この発明の方法において、配線回路
のターミナル部の樹脂層の除去をエキシマレーザ照射に
より行うと所定のファインパターンに樹脂層を除去でき
るので、ターミナル部における配線回路とリードとの接
続ピッチを狭めることが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、各図において同一番号は同一又は
同等の構成要素を示している。
【0016】図1はこの発明の実施例の半導体搭載用基
板の製造方法の説明図である。
【0017】この実施例においては、まず、同図(a)
のように、配線回路2と半導体搭載部3aを有する配線
基板3上にリード4のインナーリード4b部分を位置合
わせして重ね、その上から、半導体搭載部3aを除き、
樹脂層7を形成する。この場合、樹脂層7を形成する樹
脂の種類としては特に制限はないが、配線基板3及びリ
ード4に対して強い接着性を示すものが好ましく、例え
ばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂
等を使用することができる。このような樹脂としては市
販品を使用することができ、例えばエポキシ系接着剤で
ある東亜合成化学工業(株)製、BX−60を好ましく
使用することができる。また、樹脂層7の形成方法につ
いても特に制限はないが、例えば上述の東亜合成化学工
業(株)製、BX−60を用いる場合には、これを半導
体搭載部3aを除く部分にスクリーン印刷により塗布
し、150℃30分で加熱硬化すればよい。
【0018】 なお、このように樹脂層7を形成する配
線基板3としては従来から用いられているものを使用す
ることができ、絶縁性基材の表面及び内部に銅箔層ある
いは銅メッキ層などからなる配線回路を形成した多層板
や、絶縁性基材の表面のみに配線回路を形成した単層板
を使用することができる。また、半導体装置における、
クロストークノイズの低減や電源電圧の安定化等の電気
的特性を向上させるために、配線基板3としては、電源
層又はグランド層あるいはそれら両層を有するものを好
ましく使用することができる。
【0019】また、リード4としては、通常のリードフ
レームを使用することが好ましい。リードフレームは、
金属の薄板を打ち抜きやエッチングにより、多数のリー
ドがフレームにより相互に接続されている形状に形成し
たものであり、各リードは最終工程では独立的に切り離
されるものである。このようなリードフレームを使用す
ることにより各リードの配置を容易に行うことが可能と
なる。リードの材質、厚さ、大きさは必要に応じて適宜
決定することできる。
【0020】次に、同図(b−1)に示したように、リ
ードと接続する配線回路のターミナル部2aに相当する
部分に開口部8aが形成されているマスク8を樹脂層7
の上に配し、レーザ光Lを照射し、照射部分の樹脂層7
を除去する。この場合、マスクの開口部8aの大きさ、
すなわち照射エリアは、レーザ光Lの照射によりターミ
ナル部2aのパッド面とインナーリード4bとが露出す
るような大きさとするが、接続ピッチのファイン化の点
からターミナル部2aの全エリアよりも小さくすること
が好ましい。このようにレーザ光Lを照射して樹脂層7
を除去した場合のターミナル部2aの上面図を同図(b
−2)に示す。同図(b−2)中、破線A部内がターミ
ナル部2aの全エリアである。
【0021】また、この場合に使用するレーザ光Lとし
ては、例えばKrFエキシマレーザ(波長248nm)
が好ましい。これにより、樹脂層7を所定の微細形状に
精密に除去加工することが可能となり、ターミナル部2
aとインナーリード4bとを100μm以下のファイン
ピッチで接続できるようになる。マスク8の材質は使用
するレーザ光の種類等に応じて適宜選択することができ
るが、例えばエキシマレーザ(波長248nm)のマス
クとしては、SUS304を好ましく使用することがで
きる。
【0022】なお、ターミナル部2aの樹脂層7を除去
する方法としては、この実施例のようにレーザー光Lの
照射により樹脂層7を分解除去する他に、樹脂層として
感光性樹脂層を形成し、フォトリソグラフ技術によりこ
の樹脂層をパターニングしてもよい。
【0023】ターミナル部2aの樹脂層7を除去した後
は、その部分に、同図(c)に示したように導電性ペー
スト9を供給することにより、ターミナル部2aとイン
ナーリード4bとを接続する。導電性ペースト9として
は種々のものを使用することができ、その供給方法も常
法によることができる。例えば、銀ペースト(東洋イン
キ(株)製、T−700)を樹脂層7を除去したターミ
ナル部2aに埋込み、120℃で30分硬化させること
により、ターミナル部2aとインナーリード4bとを確
実に接続することができる。
【0024】次に、同図(d)に示したように、半導体
チップと接続する配線回路のターミナル部となるワイヤ
ーボンディング用端子2bを覆っている樹脂層7を、前
述のリード4に対するターミナル部2aの樹脂層7を除
去した場合と同様に、レーザー光Lの照射により除去
し、実施例の半導体搭載用基板を製造することができ
る。
【0025】この発明の半導体搭載用基板を製造するに
際しては、上記の実施例のように配線回路2とインナー
リード4bとを導電ペーストを用いて接続する他に、メ
ッキ等により金属を用いて接続してもよい。この場合に
は、上記の実施例と同様にリード4を樹脂層7により配
線基板3に固定し、その配線回路のターミナル部2aの
樹脂層7を除去した後、図2に示すように、メッキ液1
0に配線基板3を入れ、リード4に負電圧を印加してメ
ッキを行えばよい。ここで、メッキする金属としては一
種類の金属のみとしてもよいが、より強固に接続するた
めに複数の金属を順次メッキしてもよく、例えば、まず
スルファミン酸浴で約5μm厚のニッケルメッキを行
い、次にパラジウムメッキ液(日本エレクトロプレーテ
ィング・エンジニアーズ(株)製、パラデックス11
0)を用いて約0.5μm厚のパラジウムメッキを行う
ことが好ましい。
【0026】このようにメッキにより配線回路2とイン
ナーリード4bとを接続するに際して、メッキ金属とし
てPd/Niや半田を選択すると、このメッキ時に半導
体搭載用基板の外装メッキも同時に行うことができるの
で好ましい。
【0027】このようにして得られた半導体搭載用基板
に対しては、図3に示したように、常法により半導体チ
ップ1を搭載し、金ワイヤー5を使用してワイヤーボン
ディングし、さらにモールド樹脂11で樹脂封止し、リ
ード4を曲げ加工することにより半導体装置12を製造
することができる。
【0028】
【発明の効果】この発明の半導体搭載用基板によれば、
配線基板とリードの接続信頼性を向上させ、さらにその
接続部のピッチを狭めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の製造方法の工程説明図であ
る。
【図2】この発明の製造方法の説明図である。
【図3】この半導体搭載用基板を使用した半導体装置の
断面図である。
【図4】従来の半導体搭載用基板の断面図である。
【図5】従来の半導体搭載用基板の断面図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 配線回路 2a 配線回路のターミナル部 2b 配線回路のワイヤーボンディング用端子 3 配線基板 3a 配線基板の半導体搭載部 4 リード 4a リードフレームのアイランド部 4b インナーリード 5 ワイヤー 6 半田 7 樹脂層 8 マスク 9 導電ペースト 10 メッキ液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 達広 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (72)発明者 大瀧 浩子 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (56)参考文献 実開 平3−50317(JP,U) 実公 昭53−1562(JP,Y1) 実公 平4−45251(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 H01L 23/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体搭載部と配線回路とを有する配線
    基板と、該配線基板の外部端子となるリードとを重ね合
    わせ、少なくとも半導体搭載部を除く配線基板及びリー
    ド上に樹脂層を形成してリードを配線基板に固定し、次
    いで該樹脂層を配線回路のターミナル部において除去
    し、その後樹脂層を除去したターミナル部において配線
    回路とリードとを導電性ペースト又は金属により電気的
    に接続することを特徴とする半導体搭載用基板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 配線回路のターミナル部の樹脂層をエキ
    シマレーザ照射により分解除去する請求項記載の半導
    体搭載用基板の製造方法。
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