JP3293202B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3293202B2 JP31737092A JP31737092A JP3293202B2 JP 3293202 B2 JP3293202 B2 JP 3293202B2 JP 31737092 A JP31737092 A JP 31737092A JP 31737092 A JP31737092 A JP 31737092A JP 3293202 B2 JP3293202 B2 JP 3293202B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置および半導
体装置の製造方法に関し、とくにその高放熱化、高信頼
性化、製造の簡易化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for improving heat dissipation, reliability, and simplification of manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体装置としては、特開昭63
−244747号公報に見られるような基板の上面に半
導体素子を載置し、基板とリードフレームをワイヤーで
接続する構造が知られていた。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device is disclosed in
A structure in which a semiconductor element is mounted on an upper surface of a substrate and the substrate and a lead frame are connected by a wire as disclosed in Japanese Patent No. 244747 is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし近年、半導体装
置にはより高放熱化、高信頼性化、反面で製造の簡易化
によるコストダウンが求められているが、従来の半導体
装置では基板の上面に直接半導体素子を載置しているの
で、発熱量の大きな半導体素子は基板の熱抵抗によって
高温になってしまい、PN接合の許容温度を越えてしま
うため半導体装置として機能しなくなるという課題を有
していた。また、半導体装置の大型化にともなって高く
なる応力に耐えるために、モールド樹脂の高い密着性が
求められるようになってきたが、従来の半導体装置は半
導体素子や、基板と樹脂の密着もあまり考慮されていな
かったので、大型の半導体装置については信頼性が確保
できなくなってきているという課題を有していた。さら
に、従来の半導体装置は基板とリードフレームをワイヤ
ーで接続する構造のため、多ピンになればワイヤーボン
ディングの接続時間が増え、ワイヤー代がかかり、半導
体装置のコストが上昇してしまうという課題を有してい
た。
However, in recent years, semiconductor devices have been required to have higher heat dissipation, higher reliability, and, on the other hand, cost reduction due to simplification of manufacturing. Since the semiconductor element is directly mounted on the semiconductor device, the semiconductor element generating a large amount of heat has a high temperature due to the thermal resistance of the substrate, and exceeds the allowable temperature of the PN junction. Was. In addition, in order to withstand the stress that increases with the increase in the size of the semiconductor device, high adhesiveness of the mold resin has been required. However, the conventional semiconductor device has little adhesion between the semiconductor element and the substrate and the resin. Since it was not considered, there was a problem that the reliability of large semiconductor devices could not be ensured. Furthermore, the conventional semiconductor device has a structure in which the substrate and the lead frame are connected by wires, so if the number of pins increases, the connection time of wire bonding increases, the cost of wires increases, and the cost of the semiconductor device increases. Had.

【0004】さらに、従来の半導体装置の製造方法では
半導体素子を基板に実装し、基板をリードフレームに実
装し、モールドが終了してから、検査工程を行っていた
ので、例え不良が発見されても、半導体装置の修正はで
きず、製造歩留まりが低下し、結局高価な半導体装置に
なってしまうという課題を有していた。
Furthermore, in the conventional method of manufacturing a semiconductor device, a semiconductor element is mounted on a substrate, the substrate is mounted on a lead frame, and the inspection process is performed after the molding is completed. However, there has been a problem that the semiconductor device cannot be modified, the manufacturing yield decreases, and the semiconductor device eventually becomes expensive.

【0005】そこで、本発明の目的は、より高放熱化、
高信頼性化でき、しかも安価な構造の半導体装置および
半導体装置の製造方法を実現することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to achieve higher heat dissipation,
It is an object of the present invention to realize a semiconductor device having a high reliability and an inexpensive structure and a method of manufacturing the semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の半導体装
置は、開孔部を有し、上部にダイパッド部と配線パター
ンとが設けられた基板と、前記ダイパッド部にダイアタ
ッチ材によって固着され、前記配線パターンと接続され
た半導体素子と、前記半導体素子を封止するモールド材
と、を有する半導体装置であって、前記基板は、第1の
内装基板と、前記第1の内装基板上に、放熱のために
けられた第1の金属層と、前記第1の金属層の上に設け
られた第2の内装基板と、前記開孔部の内側側面に設け
られ、前記ダイパッド部と前記第1の金属層とを接続す
るメッキと、前記メッキを介して前記開孔部内に設けら
れ、前記ダイパッド部と前記第1の金属層とを接続する
ペーストと、を有し、前記開孔部内に前記ペーストを充
填し、硬化又は乾燥させた後に、前記半導体素子は、前
記ダイパッド部に前記ダイアタッチ材によって固着され
ことを特徴とする。
The semiconductor device SUMMARY OF THE INVENTION (1) The present invention has an opening, and the substrate die pad portion and the wiring pattern is provided in an upper portion, Daiata the die pad portion
A semiconductor element fixed by a latching material and connected to the wiring pattern, and a molding material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate includes a first interior substrate, A first metal layer provided for heat dissipation on the first internal substrate, a second internal substrate provided on the first metal layer , A plating provided on the inner side surface and connecting the die pad portion and the first metal layer; and a plating provided in the opening portion through the plating to connect the die pad portion and the first metal layer.
And a paste , wherein the paste is filled in the opening.
After filling and curing or drying, the semiconductor element is
Fixed to the die pad portion by the die attach material.
Characterized in that that.

【0007】(2) 本発明の半導体装置の製造方法
は、開孔部を有し、上部にダイパッド部と配線パターン
とが設けられた基板と、前記ダイパッド部にダイアタッ
チ材によって固着され、前記配線パターンと接続された
半導体素子と、前記半導体素子を封止するモールド材
と、を有し、前記基板は、第1の内装基板と、前記第1
の内装基板上に、放熱のために設けられた第1の金属層
と、前記第1の金属層の上に設けられた第2の内装基板
と、前記開孔部の内側側面に設けられ、前記ダイパッド
部と前記第1の金属層とを接続するメッキと、前記メッ
キを介して前記開孔部内に設けられ、前記ダイパッド部
と前記第1の金属層とを接続するペーストと、を有する
半導体装置の製造方法であって、前記半導体素子は、前
記開孔部内に前記ペーストを充填し、硬化又は乾燥させ
た後に、前記ダイパッド部に前記ダイアタッチ材によっ
て固着されることを特徴とする。
(2) In a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a substrate having an opening and having a die pad portion and a wiring pattern provided on an upper portion thereof;
A semiconductor element fixed to the wiring pattern and connected to the wiring pattern; and a mold material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate includes a first interior substrate,
A first metal layer provided for heat dissipation on the inner board of the first embodiment, a second inner board provided on the first metal layer, and an inner side surface of the opening portion A plating for connecting the die pad portion and the first metal layer , and a paste for providing the die pad portion and the first metal layer , the plating being provided in the opening portion via the plating, and connecting the die pad portion and the first metal layer. Having
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor element is
Fill the paste in the opening, cured or dried
After that, the die pad part is
It is characterized by being fixed .

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【作用】本発明では、半導体素子のダイパッドと放熱構
造体とを基板のスルーホール、バイヤホールまたは貫通
穴中の導電ペーストで接続する構造としたので、半導体
素子からの発熱は一般的に熱の良導体である銅で形成さ
れることの多いスルーホールまたはバイヤホール、一般
的に熱の良導体である導電ペーストを通って放熱構造体
へ伝熱するため、半導体素子のPN接合温度を低下させ
ることができるという作用を有する。さらに、本発明で
は、スルーホールまたはバイヤホール中に導電ペースト
を存在させる構造としたので、スルーホールまたはバイ
ヤホールのみかけの熱抵抗は、スルーホールまたはバイ
ヤホール単独の時よりもさらに低下するという作用を有
する。また、本発明ではダイパッド中のスルーホールの
中にレジストを存在させる構造としたので、半導体素子
とダイパッドのダイアタッチに通常用いられるダイアタ
ッチ剤を、ダイパッドの上に塗ってもスルーホールを通
して基板裏面にダイアタッチ剤がしみ出さないという作
用を有する。
According to the present invention, the die pad of the semiconductor element and the heat dissipation structure are connected to each other by the conductive paste in the through hole, the via hole or the through hole of the substrate. Since the heat is transferred to the heat dissipation structure through a through-hole or a via hole, which is often formed of copper which is a good conductor, and a conductive paste which is generally a good conductor of heat, the PN junction temperature of the semiconductor element may be lowered. Has the effect of being able to. Further, in the present invention, since the conductive paste is present in the through hole or the via hole, the apparent thermal resistance of the through hole or the via hole is further reduced as compared with the case where the through hole or the via hole is used alone. Having. In addition, in the present invention, the resist is present in the through-hole in the die pad. Therefore, even if a die attach agent that is usually used for die-attaching the semiconductor element and the die pad is applied on the die pad, the through-hole is used to pass through the back surface of the substrate Has the effect that the die attach agent does not exude.

【0024】本発明では、ダイパッド上で半導体素子ダ
イアタッチ領域の外側にエッチング、インクなどで半導
体素子を基板にダイアタッチする方向を明示する構造と
したので、ダイアタッチ方向の認識が容易になるという
作用を有する。
According to the present invention, since the direction in which the semiconductor element is die-attached to the substrate by etching, ink, or the like on the die pad outside the die-attached area of the semiconductor element is specified, the die-attach direction can be easily recognized. Has an action.

【0025】本発明では、半導体パッケージの接続リー
ドと配線パターンを接続している近傍の配線パターン
間、配線パターン上のみにレジストが存在する構造とし
たので、一般的にモールド樹脂と密着性の良くないレジ
ストの面積を最小限にできるので半導体装置をモールド
樹脂で覆っても、モールド樹脂とレジストとの剥離は発
生したとしても最小限の部分にしか起こらず、水蒸気の
侵入が抑えられ、接続リードと配線パターンを接続して
いる近傍やその他の半導体装置内部に内在している不純
物はイオン化しにくくなり、配線パターン間、基板層間
のリークモードの不良は発生しにくくなるという作用を
有する。
In the present invention, the resist is present only between the wiring patterns near the connection between the connection lead of the semiconductor package and the wiring pattern and only on the wiring pattern. Even if the semiconductor device is covered with the mold resin, the separation between the mold resin and the resist occurs even if it occurs only in the minimum part even if the semiconductor device is covered with the mold resin. Impurities existing in the vicinity of the connection between the wiring pattern and the wiring pattern or in the inside of the other semiconductor device are less likely to be ionized, and have an effect that a leak mode failure between wiring patterns and between substrate layers is less likely to occur.

【0026】本発明では、基板の上に半導体素子または
半導体パッケージ実装した後、樹脂モールドする前に酸
素もしくはアルゴンプラズマで半導体装置を処理する工
程を入れた。よって、一般的にモールド樹脂と密着性の
良くない基板、レジスト、半導体パッケージなどの半導
体装置を構成する部品の表面は、酸素もしくはアルゴン
プラズマ環境に曝されるので、表面の汚れはスパッタに
よって取り除かれ、表面エネルギーの高い、活性の新生
面が現れ、かつ酸素プラズマであれば表面が若干酸化さ
れ親水性になるので、これらの部品をモールド樹脂で覆
っても、モールド樹脂と部品表面との剥離は発生したと
しても最小限の部分にしか起こらず、水蒸気の侵入が抑
えられ、接続リードと配線パターンを接続している近傍
やその他の半導体装置内部に内在している不純物はイオ
ン化しにくくなり、配線パターン間、基板層間のリーク
モードの不良は発生しにくくなるという作用を有する。
In the present invention, a step of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma after mounting the semiconductor element or the semiconductor package on the substrate and before resin molding is included. Therefore, in general, the surfaces of components constituting a semiconductor device such as a substrate, a resist, and a semiconductor package, which do not have good adhesion to the mold resin, are exposed to an oxygen or argon plasma environment. A new surface with high surface energy and activity appears, and if oxygen plasma is used, the surface is slightly oxidized and becomes hydrophilic, so even if these components are covered with mold resin, the separation between the mold resin and the component surface will occur. Even if it occurs, it will occur only in the minimum part, the penetration of water vapor will be suppressed, impurities near the connection between the connection lead and the wiring pattern and other impurities inside the semiconductor device will be less likely to be ionized, and the wiring pattern During the operation, the leak mode failure between the substrate layers hardly occurs.

【0027】本発明では、半導体素子を実装する基板の
配線パターンとリードフレームのフィンガーとを、各々
がメッキされた状態で相対する構造としたので、加熱加
圧、超音波などのエネルギーを加えることによって、メ
ッキの金属相互拡散、または共晶が生じるため、フィン
ガーと配線パターンとは電気的導通を保ったまま直接接
合できるという作用を有する。また本発明では、半導体
素子を実装した基板の配線パターンとリードフレームの
フィンガーとの間に異方性導電膜または導電接着剤を存
在させる構造としたので、加熱加圧、紫外線などのエネ
ルギーを加えることによって、配線パターンとリードフ
レームのフィンガーとの電気的導通を保った状態で接着
剤が硬化するので、フィンガーと配線パターンとは電気
的導通を保ったまま直接機械的にも接合できるという作
用を有する。
In the present invention, the wiring pattern of the substrate on which the semiconductor element is mounted and the fingers of the lead frame are formed in a structure in which they are opposed to each other in a plated state. As a result, metal interdiffusion or eutectic of plating occurs, so that the finger and the wiring pattern can be directly joined while maintaining electrical continuity. Further, in the present invention, since anisotropic conductive film or conductive adhesive is present between the wiring pattern of the substrate on which the semiconductor element is mounted and the finger of the lead frame, energy such as heat and pressure, ultraviolet light is applied. As a result, the adhesive is cured while maintaining the electrical continuity between the wiring pattern and the finger of the lead frame, so that the finger and the wiring pattern can be directly mechanically joined while maintaining the electrical continuity. Have.

【0028】さらに、本発明では半導体素子を基板に実
装した直後に検査工程を入れる製造方法としたので、一
般的に金属板を打ち抜くか、エッチングして作成するリ
ードフレームが配線パターンに接続される、すなわち配
線パターンがリードフレームによってショートする前
に、基板上の配線パターンをプロービングすることで半
導体装置を外部と接続することができるので、電気的な
検査をすることができるという作用を有する。
Further, in the present invention, since a manufacturing method is employed in which an inspection step is performed immediately after mounting a semiconductor element on a substrate, a lead frame formed by punching or etching a metal plate is generally connected to a wiring pattern. That is, since the semiconductor device can be connected to the outside by probing the wiring pattern on the substrate before the wiring pattern is short-circuited by the lead frame, an electric inspection can be performed.

【0029】[0029]

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を用い
て詳細に説明する。図1は本発明の半導体装置の断面構
造図である。図1において、8は半導体素子であり、6
のダイアタッチ材によって12のダイパッドにダイアタ
ッチされており、7のワイヤーによって半導体素子表面
に形成されているボンディングパッド20と基板1上に
形成されている配線パターン5とが結線されている。半
導体素子の実装されている面に複数の半導体素子実装さ
れていることも多い。ワイヤーは金またはアルミニウム
がよく用いられる。基板はセラミクス、FR−4等のエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、シリコン
等がよく用いられる。配線パターンとしては、銅箔、導
電ペースト、金属薄膜等が用いられることが多い。近
年、半導体素子の動作速度は上昇し続けており、それに
比例して消費電力も上昇しているので、この放熱対策は
非常に重要であるが、基板も熱伝導率のよいセラミク
ス、シリコン等が用いられることが多く、有機基板であ
れば、半導体素子のダイパッドのみ熱伝導性のよい、
銅、金メッキされた銅、タングステン系等の金属を用い
たり、基板内層の金属を通して熱伝導性を上げたりする
ことが多い。さらに、本発明では、ダイパッド中にスル
ーホール11を基板の製造プロセス中で作成し、内装基
板2によって挟まれている放熱プレーン3および基板の
裏面に形成されている放熱領域4とダイパッドとを熱的
に接続している。ダイパッド、放熱プレーン、放熱領域
は基板形成時に配線パターンと同一の材料、有機基板で
あれば銅箔、セラミクス基板であれば導電ペースト、薄
膜金属、シリコンであれば薄膜金属で同時に形成するこ
とが多いが、熱伝導率の良い金属板、金属箔などのヒー
トスラッグを別の工程で形成し最終的にダイパッドと放
熱プレーン、放熱領域をスルーホールで接続すればよ
い。スルーホールの形成は、既存の技術、例えば無電解
メッキで銅メッキ後、電解メッキで銅メッキ厚を増や
し、必要な部分のみをエッチングによって残すという工
程を用いればよい。もちろん、要求される放熱量が少な
ければダイパッドと放熱プレーンのみ、またはダイパッ
ドと放熱領域のみをスルーホールで接続する構造として
もよい。また要求される放熱量が多ければ放熱プレー
ン、または放熱領域の厚さを厚くして熱容量を稼ぐ構造
としてもよいし、スルーホールを多くしてもよい。さら
に、スルーホールではなく、基板表面と内層基板、内層
基板と内層基板の間をバイヤホールで接続する構造とし
てもよい。さらにまた、スルーホールまたはバイヤホー
ルの中に銀ペーストなどの導電性ペースト10を充填す
ればスルーホール内の空間が熱伝導性のよい導電性ペー
ストで埋まるため、スルーホールの見かけの熱抵抗を下
げることもできる。半導体素子をダイパッドにダイアタ
ッチする時、ダイアタッチ材が基板裏面にスルーホール
を通してしみだし、基板裏面を汚すことがよくあった
が、その場合の対策としては、導電性ペーストや絶縁性
の液レジストやソルダーレジスト等のレジストをダイア
タッチの工程前に印刷、ディスペンスなどの方法で予め
スルーホール内に塗布充填しておき、硬化または乾燥後
ダイアタッチすればダイアタッチ材の基板裏面へのしみ
だしの問題は回避することができる。ダイパッドを印刷
で形成する場合は、同時に印刷で予めスルーホール内に
塗布充填しておいてもよい。また、スルーホール、バイ
ヤホールを形成する工程を含まない基板、または形成し
たくない場合は、基板上のダイパッドに貫通穴を開けて
おき、そこに導電性ペーストを塗布して、放熱プレー
ン、または放熱領域と熱的に接続する構造としてもよ
い。半導体素子、ワイヤー、配線パターンの一部はモー
ルド材9で覆われているが、もちろん半導体装置全体を
トランスファーモールドする構成としてもかまわない。
モールド材はエポキシ、シリコーン、ポリイミド等の樹
脂であることが多い。さらに、モールド工程の前に半導
体装置を酸素もしくはアルゴンプラズマで処理する工程
を入れれば、一般的にモールド樹脂と密着性の良くない
基板などの半導体装置を構成する部品の表面は、酸素も
しくはアルゴンプラズマ環境に曝されるので、表面の汚
れはスパッタによって取り除かれ、表面エネルギーの高
い、活性の新生面が現れ、かつ酸素プラズマであれば表
面が若干酸化され親水性になるので、これらの部品をモ
ールド樹脂で覆っても、モールド樹脂と部品表面との剥
離は起こらず、水蒸気の侵入が抑えられ、リークモード
の不良は発生しにくくなり、半導体装置の信頼性が向上
する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional structural view of a semiconductor device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a semiconductor element;
The die attach material is die-attached to 12 die pads, and the bonding pads 20 formed on the surface of the semiconductor element and the wiring patterns 5 formed on the substrate 1 are connected by 7 wires. In many cases, a plurality of semiconductor elements are mounted on the surface on which the semiconductor elements are mounted. Gold or aluminum is often used for the wire. The substrate is often made of ceramics, epoxy resin such as FR-4, polyimide resin, aramid resin, silicon or the like. As the wiring pattern, a copper foil, a conductive paste, a metal thin film, or the like is often used. In recent years, the operating speed of semiconductor elements has been increasing, and the power consumption has been increasing in proportion to this.This means that heat dissipation measures are very important. Often used, if it is an organic substrate, only the die pad of the semiconductor element has good thermal conductivity,
In many cases, copper, gold-plated copper, tungsten-based metal, or the like is used, or thermal conductivity is increased through the metal in the inner layer of the substrate. Further, in the present invention, the through hole 11 is formed in the die pad during the manufacturing process of the substrate, and the heat radiation plane 3 sandwiched by the interior substrate 2 and the heat radiation region 4 formed on the back surface of the substrate and the die pad are heated. Connected. The die pad, heat dissipation plane, and heat dissipation area are often formed simultaneously with the same material as the wiring pattern when forming the substrate, copper foil for an organic substrate, conductive paste for a ceramics substrate, thin film metal for silicon, and thin film metal for silicon. However, a heat slug such as a metal plate or a metal foil having a good thermal conductivity may be formed in another step, and finally, the die pad, the heat dissipation plane, and the heat dissipation area may be connected by through holes. The through-holes may be formed by using an existing technique, for example, copper plating by electroless plating, then increasing the copper plating thickness by electrolytic plating, and leaving only necessary portions by etching. Of course, if the required amount of heat radiation is small, the structure may be such that only the die pad and the heat radiation plane or only the die pad and the heat radiation region are connected by through holes. If the required amount of heat radiation is large, the heat radiation plane or the heat radiation region may be made thick to increase the heat capacity, or the number of through holes may be increased. Further, instead of through holes, a structure may be used in which a via hole is connected between the substrate surface and the inner layer substrate, or between the inner layer substrate and the inner layer substrate. Furthermore, if the conductive paste 10 such as silver paste is filled in the through hole or the via hole, the space in the through hole is filled with the conductive paste having good thermal conductivity, so that the apparent thermal resistance of the through hole is reduced. You can also. When a semiconductor element is die-attached to a die pad, the die-attach material often seeps through the through hole on the back surface of the substrate and contaminates the back surface of the substrate. Before the die attach process, a resist such as a solder or solder resist is applied and filled in the through-hole in advance by a method such as printing or dispensing, and if the die attach is performed after curing or drying, the die attach material will seep to the back of the substrate. The problem can be avoided. When the die pad is formed by printing, the die pad may be simultaneously coated and filled in the through hole in advance by printing. In addition, a substrate that does not include a process of forming a through hole or a via hole, or a case where it is not desired to form a through hole in a die pad on the substrate, apply a conductive paste to the hole, and dissipate a heat radiation plane, or It may be configured to be thermally connected to the heat radiation area. Although a part of the semiconductor element, the wire, and the wiring pattern are covered with the molding material 9, it is needless to say that the entire semiconductor device may be transfer-molded.
The molding material is often a resin such as epoxy, silicone, or polyimide. Furthermore, if a step of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma before the molding step is included, the surface of the component constituting the semiconductor device such as a substrate that does not have good adhesion to the mold resin generally has an oxygen or argon plasma. Since it is exposed to the environment, dirt on the surface is removed by sputtering, a new active surface with high surface energy appears, and the surface is slightly oxidized and becomes hydrophilic with oxygen plasma. Even if the cover is covered with, the mold resin does not separate from the surface of the component, the penetration of water vapor is suppressed, the failure in the leak mode hardly occurs, and the reliability of the semiconductor device is improved.

【0030】図2は本発明の半導体装置の正面構造図で
ある。図2において、8は半導体素子であり、12のダ
イパッドにダイアタッチされており、7のワイヤーによ
って半導体素子表面に形成されているボンディングパッ
ド20と基板1上に形成されている配線パターン5とが
結線されている。22はダイパッドの切り欠き部であ
り、配線パターンの形成と同時の基板製造工程で形成さ
れ、半導体素子を基板にダイアタッチする時に半導体素
子上に形成されているダイナンバー23と位置を合わせ
ることによって、ダイアタッチの方向を間違うといった
製造工程のミスを防ぐ為に、位置合わせマークとして形
成されている。ダイパッドの切り欠き部とダイナンバー
は互いの位置関係を決めておけば、必ずしも図2の位置
関係でなくてもよい。さらにダイパッドの切り欠き部
は、基板製造時に予めダイパッドのマスクに形成された
通りエッチング、印刷等の方法や、位置選択精度を上げ
たディスペンスなどによるインクの塗布などで形成して
もよい。さらに、ダイパッドの切り欠き部は、位置合わ
せマークとして用いられるのであるから、エッチング、
印刷などダイパッドの製造工程で、切り欠きに代わる代
替えのマークを形成しておいてもよいし、インク、レジ
ストなどの印刷などダイパッドの製造工程とは別工程
で、何らかの位置合わせマークをマーキングしておいて
もよい。さらに、図2の状態の半導体装置にモールド材
で半導体素子実装領域を覆うことが多い。
FIG. 2 is a front structural view of the semiconductor device of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 8 denotes a semiconductor element, which is die-attached to a die pad 12, and a bonding pad 20 formed on the surface of the semiconductor element by a wire 7 and a wiring pattern 5 formed on the substrate 1. Wired. Reference numeral 22 denotes a notch of a die pad, which is formed in a substrate manufacturing process at the same time as the formation of a wiring pattern, and is aligned with a die number 23 formed on the semiconductor element when the semiconductor element is die-attached to the substrate. In order to prevent a mistake in the manufacturing process such as a wrong die attach direction, it is formed as an alignment mark. If the positional relationship between the notch portion of the die pad and the die number is determined, the positional relationship does not necessarily have to be that shown in FIG. Further, the notch portion of the die pad may be formed by a method such as etching and printing as previously formed on the mask of the die pad at the time of manufacturing the substrate, or application of ink by dispensing with increased position selection accuracy. Furthermore, since the notch of the die pad is used as an alignment mark, etching,
In the manufacturing process of the die pad such as printing, an alternative mark instead of the notch may be formed, or in a process separate from the manufacturing process of the die pad such as printing of ink, resist, etc., some alignment mark is marked. You may leave. Furthermore, the semiconductor device in the state shown in FIG. 2 is often covered with a semiconductor element mounting region with a molding material.

【0031】図3は本発明による製造工程途中の半導体
装置の正面構造図である。図3において、1は基板、5
は配線パターンであり、41は半田、銀ペーストなどの
接合部材で、42の接続リードを有するプラスチックパ
ッケージ43を、基板上に実装している。40はソルダ
ーレジストであり、基板上で、配線パターン間および接
続リードの近傍にのみ存在している。ソルダーレジスト
は熱硬化性、UV硬化性のものが多く用いられており、
印刷でパターンに形成されることが多い。この工程の状
態まで実装した後、半導体装置の基板をモールド材でモ
ールドする場合、一般的に基板全面にソルダーレジスト
を塗布すると、ソルダーレジストはモールド樹脂との密
着性が通常悪いので、ソルダーレジストとモールド樹脂
の間に剥離が起こり易く、水蒸気の侵入が起こり、接続
リードと配線パターンを接続している近傍やその他の半
導体装置内部に内在している不純物がイオン化し、配線
パターン間、基板層間にリークモードの不良が発生し易
くなる。そこで本発明のように、半導体パッケージの接
続リードと配線パターンを接続している近傍の配線パタ
ーン間、配線パターン上のみにレジストが存在する構造
とし、一般的にモールド樹脂と密着性の良くないレジス
トの面積を最小限にすると半導体装置をモールド樹脂で
覆っても、モールド樹脂とレジストとの剥離は発生した
としても最小限の部分にしか起こらず、水蒸気の侵入が
抑えられ、接続リードと配線パターンを接続している近
傍やその他の半導体装置内部に内在している不純物はイ
オン化しにくくなり、配線パターン間、基板層間のリー
クモードの不良は発生しにくくなり、半導体装置の信頼
性が向上する。さらに、プラスチックパッケージのボデ
ィにはシリコーンなどの離型材が含まれていることが多
いため、やはり一般的にプラスチックパッケージのボデ
ィはモールド材との密着性が悪いことが知られている。
そのため、前述したように、モールド工程の前に半導体
装置を酸素もしくはアルゴンプラズマで処理する工程を
入れれば、プラスチックパッケージのボディの表面は、
酸素もしくはアルゴンプラズマ環境に曝されるので、表
面の汚れはスパッタによって取り除かれ、表面エネルギ
ーの高い、活性の新生面が現れ、かつ酸素プラズマであ
れば表面が若干酸化され親水性になるので、プラスチッ
クパッケージのボディをモールド材で覆っても、モール
ド樹脂と部品表面との剥離は起こらず、水蒸気の侵入が
抑えられ、リークモードの不良は発生しにくくなり、半
導体装置の信頼性が向上する。さらにソルダーレジスト
も酸素もしくはアルゴンプラズマ環境に曝されるので、
モールド材との密着性を向上させ、水蒸気の侵入を抑え
ることができるから、さらに半導体装置の信頼性が向上
する。
FIG. 3 is a front structural view of a semiconductor device during a manufacturing process according to the present invention. In FIG. 3, 1 is a substrate, 5
Numeral denotes a wiring pattern. Numeral 41 denotes a joining member such as solder or silver paste, and a plastic package 43 having 42 connection leads is mounted on a substrate. Reference numeral 40 denotes a solder resist, which is present only on the substrate, between the wiring patterns and near the connection leads. Thermosetting and UV curable solder resists are often used.
It is often formed into a pattern by printing. After mounting to the state of this process, when molding the substrate of the semiconductor device with a molding material, generally applying a solder resist to the entire surface of the substrate, the solder resist usually has poor adhesion with the mold resin, so Separation easily occurs between the mold resins, water vapor invades, and impurities existing near the connection between the connection lead and the wiring pattern and inside the semiconductor device are ionized, and between the wiring patterns and between the substrate layers. Leak mode failures are more likely to occur. Therefore, as in the present invention, a structure in which the resist exists only between the wiring patterns in the vicinity connecting the connection leads of the semiconductor package and the wiring pattern, or only on the wiring pattern, is generally a resist having poor adhesion to the mold resin. When the semiconductor device is covered with the mold resin, the peeling of the mold resin from the resist occurs only in the minimum part, even if it occurs. The impurities existing in the vicinity of the semiconductor device and inside the other semiconductor device are less likely to be ionized, so that leak mode defects between wiring patterns and between substrate layers are less likely to occur, and the reliability of the semiconductor device is improved. Furthermore, since the body of the plastic package often contains a release material such as silicone, it is also generally known that the body of the plastic package has poor adhesion to the mold material.
Therefore, as described above, if a step of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma before the molding step is included, the surface of the body of the plastic package becomes
Since it is exposed to an oxygen or argon plasma environment, surface contamination is removed by sputtering, a new active surface with high surface energy appears, and if oxygen plasma is used, the surface is slightly oxidized and becomes hydrophilic. Even if the body is covered with a molding material, the mold resin does not separate from the surface of the component, the penetration of water vapor is suppressed, the failure in the leak mode hardly occurs, and the reliability of the semiconductor device is improved. Furthermore, since the solder resist is also exposed to an oxygen or argon plasma environment,
Since the adhesion to the mold material can be improved and the intrusion of water vapor can be suppressed, the reliability of the semiconductor device can be further improved.

【0032】図4は本発明の半導体装置の断面構造図で
ある。図4において、8は半導体素子であり、6のダイ
アタッチ材によって基板1にダイアタッチされており、
7のワイヤーによって半導体素子表面に形成されている
ボンディングパッドと基板上に形成されている配線パタ
ーン5とが結線されている。配線パターンとリードフレ
ーム30とが電気的に直接接合されている。基板はこの
接合により機械的にもリードフレームと接合されてい
る。リードフレームとしては42アロイがよく用いられ
てきたが、近年の半導体素子の高発熱化に対応して銅も
用いられるようになってきた。半導体装置の信頼性を向
上させるため半導体素子とワイヤー、ボンディングパッ
ド、基板、配線パターン、リードフレームの一部をモー
ルド材4によって覆うことが多く、このため半導体装置
は高い電気的な絶縁性が得られ、合わせて湿度環境から
半導体素子を保護する構造を得ることができる。モール
ド材はエポキシ、シリコーン、ポリイミド樹脂であるこ
とが多く、図示しているように、ポッティングモールド
等で少なくとも半導体素子、基板接合部などの重要な部
分のみモールドすればよい。基板をリードフレームと接
合する手段としては、基板上の配線パターンに金メッキ
を施しておき、リードフレーム上の配線パターンと少な
くとも接合する部分に金メッキ、銀メッキ、錫メッキ、
半田メッキなどのメッキを予め施し、接合部31を位置
合わせ後、加熱、加圧を加え接合する。配線パターン側
は金メッキに限らず、銀メッキ、錫メッキ、半田メッキ
などのメッキを行っておいてもよいし、ワイヤーボンデ
ィング領域は金メッキを施し、接合部分とメッキの種類
を変えるようにしてもよい。加熱、加圧を加え接合する
際に、超音波を用いてもよいし、接合部を1本ずつシン
グルポイントボンディングで接合を行ってもよい。配線
パターンの複数本、基板の一辺、二辺、全辺を同時に接
合するようにすれば、さらに接合の効率は上がる。ま
た、リードフレームと配線パターンの接合部に異方性導
電膜、異方性導電接着剤を挟み込む構造としてもよい。
予め、配線パターン上の接合部に異方性導電膜、異方性
導電接着剤を仮圧着、または塗布しておきリードフレー
ムと配線パターンを、互いに位置合わせ後、加熱、加圧
を加え接合する。もちろんリードフレーム上の接合部に
異方性導電膜、異方性導電接着剤を仮圧着、または塗布
しておいてもよい。さらに、リードフレームが配線パタ
ーンと接合する部分のリードフレーム上で配線パターン
に向き合う部分にハーフエッチングにて突起を形成し、
前述の接合方法にて接合するようにしてもよい。なお、
予め、配線パターンまたはリードフレーム上の接合部に
UV樹脂または熱硬化性樹脂を仮圧着、または塗布して
おきリードフレームと配線パターンを、互いに位置合わ
せ後、UV光を照射または加熱、加圧を加え、樹脂の硬
化収縮によって、配線パターンとリードフレームの電気
的接触を保持し続けることで接合を達成してもよい。半
導体素子は、基板上に複数配置されていることも多く、
場合によっては他の電子部品、例えば前述のプラスチッ
クパッケージなどと混在していることも多い。接合と半
導体素子の実装が終了した時点で、さらにモールド工程
の前に半導体装置を酸素もしくはアルゴンプラズマで処
理する工程を入れれば、前述のように半導体装置の信頼
性がさらに向上する。
FIG. 4 is a sectional structural view of the semiconductor device of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a semiconductor element, which is die-attached to the substrate 1 by a die attach material 6;
The bonding pads formed on the surface of the semiconductor element and the wiring patterns 5 formed on the substrate are connected by wires 7. The wiring pattern and the lead frame 30 are electrically directly connected. The substrate is mechanically joined to the lead frame by this joining. As a lead frame, 42 alloy has been often used, but copper has also been used in response to the recent increase in heat generation of semiconductor elements. In order to improve the reliability of a semiconductor device, a semiconductor element and a part of a wire, a bonding pad, a substrate, a wiring pattern, and a part of a lead frame are often covered with a molding material 4, so that the semiconductor device has high electrical insulation. In addition, a structure that protects the semiconductor element from a humidity environment can be obtained. The molding material is often epoxy, silicone, or polyimide resin. As shown in the figure, potting molding or the like may be used to mold at least only important parts such as a semiconductor element and a substrate joint. As means for joining the board to the lead frame, gold plating is applied to the wiring pattern on the board, and gold plating, silver plating, tin plating,
After plating such as solder plating is performed in advance, and the joining portion 31 is positioned, the joining is performed by applying heat and pressure. The wiring pattern side is not limited to gold plating, but may be plated with silver plating, tin plating, solder plating, or the like, or the wire bonding area may be plated with gold to change the bonding portion and the type of plating. . When joining by applying heat and pressure, ultrasonic waves may be used, or the joints may be joined one by one by single point bonding. If a plurality of wiring patterns and one side, two sides, and all sides of the substrate are simultaneously bonded, the bonding efficiency is further improved. Further, a structure may be employed in which an anisotropic conductive film and an anisotropic conductive adhesive are interposed at the joint between the lead frame and the wiring pattern.
Preliminarily press-fit or apply an anisotropic conductive film and an anisotropic conductive adhesive to the joint on the wiring pattern, align the lead frame and the wiring pattern with each other, and then apply heat and pressure to join. . Of course, an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive adhesive may be temporarily compressed or applied to the joint on the lead frame. Further, a projection is formed by half etching on a portion of the lead frame facing the wiring pattern on a portion of the lead frame where the lead frame is joined to the wiring pattern,
You may make it join by the joining method mentioned above. In addition,
Preliminarily press-fit or apply UV resin or thermosetting resin to the wiring pattern or the joint on the lead frame, align the lead frame and the wiring pattern with each other, and then apply UV light or heat or pressurize. In addition, the bonding may be achieved by keeping the electrical contact between the wiring pattern and the lead frame due to the shrinkage of the resin upon curing. In many cases, a plurality of semiconductor elements are arranged on a substrate,
In some cases, it is often mixed with other electronic components such as the above-mentioned plastic package. If a step of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma after the joining and the mounting of the semiconductor element are completed before the molding step, the reliability of the semiconductor device is further improved as described above.

【0033】さらに、図4で説明したポッティングタイ
プのモールド材のかわりに、図5のように一般的に架橋
密度の高く信頼性に優れるトランスファーモールド材3
4で半導体装置を覆えば、ポッティングタイプのモール
ド材で覆うよりも、半導体装置全体の信頼性を向上させ
ることができる。もちろん、接合と半導体素子の実装が
終了した時点で、さらにモールド工程の前に半導体装置
を酸素もしくはアルゴンプラズマで処理する工程を入れ
れば、前述のように半導体装置の信頼性がさらに向上す
るのは、言うまでもない。
Further, instead of the potting type molding material described with reference to FIG. 4, a transfer molding material 3 generally having a high crosslinking density and excellent reliability as shown in FIG.
When the semiconductor device is covered with 4, the reliability of the entire semiconductor device can be improved as compared with the case where the semiconductor device is covered with a potting type mold material. Of course, if the process of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma before the molding process after the bonding and the mounting of the semiconductor element are completed, the reliability of the semiconductor device is further improved as described above. Needless to say.

【0034】図6は図4、図5に示される構造の本発明
の半導体装置の製造方法を示す図である。図6(a)に
おいて、1は基板、5は基板上に形成されている配線パ
ターンである。ここに、図6(b)に示すように半導体
素子8を、ダイアタッチ材6によって基板にダイアタッ
チし、その後、7のワイヤーによって半導体素子表面に
形成されているボンディングパッドと配線パターンとを
結線する。このようにして、実装された状態の半導体装
置は、リードフレームの接続されるべき部分を有してお
り、そこに図6(c)に示すようにプローブピン35を
立て、配線パターンを通して半導体素子との電気的接続
がとれるため、この状態でプローブピンから半導体装置
の電気的な試験ができる。その結果、もし半導体素子に
不良が発見された場合、その半導体装置を工程中から取
り除くか、半導体素子を交換することができる。一般的
にリードフレームは、金属板をエッチングまたは型抜き
して製造されるので、全体的に電気的にはショートして
いるから、リードフレームと基板上の配線パターンとの
電気的接続が終了してしまえば、最終工程であるリード
フレームのトリミング、フォーミングが終了するまで基
板の実装状態を電気的に検査することはできないが、本
発明によって工程途中で、基板の実装状態を電気的に検
査することができるようになった。その後、基板上の配
線パターンとリードフレーム30のお互いを位置合わせ
後、36の圧着ツールによって加熱、加圧を加え接合す
る。接合の方法については、前述の通りである。その
後、前述の通り、必要があればプラズマ工程、モールド
工程を行う。もちろん、電気的な検査の工程の他に、目
視などによって外観検査を加えてもかまわないし、電気
的な検査を必要としないほどの半導体装置であれば外観
検査のみで検査を行い、モールド工程の前に、もし半導
体素子に不良が発見された場合、その半導体装置を工程
中から取り除くか、半導体素子を交換するようにしても
よい。交換できるように、半導体素子を再生性を有する
ダイアタッチ材で基板へダイアタッチするか、予めテー
プキャリアパッケージやプラスチックパッケージへ半導
体素子を実装しておき、それは基板上へ半田付けや異方
性導伝膜や導電ペーストで接続し、それを交換する構造
としても良い。
FIG. 6 shows a method of manufacturing the semiconductor device of the present invention having the structure shown in FIGS. In FIG. 6A, 1 is a substrate, and 5 is a wiring pattern formed on the substrate. Here, as shown in FIG. 6B, the semiconductor element 8 is die-attached to the substrate with the die attach material 6, and then the bonding pad formed on the surface of the semiconductor element and the wiring pattern are connected by the wire 7. I do. In this manner, the mounted semiconductor device has a portion to which the lead frame is to be connected, where the probe pins 35 are set up as shown in FIG. In this state, an electrical test of the semiconductor device can be performed from the probe pins. As a result, if a defect is found in the semiconductor element, the semiconductor device can be removed from the process or the semiconductor element can be replaced. In general, a lead frame is manufactured by etching or stamping a metal plate, so that it is electrically short-circuited as a whole, so that the electrical connection between the lead frame and the wiring pattern on the substrate is completed. In this case, the mounting state of the board cannot be electrically inspected until the final process of trimming and forming the lead frame is completed. However, according to the present invention, the mounting state of the board is electrically inspected during the process. Now you can do it. Thereafter, the wiring pattern on the substrate and the lead frame 30 are aligned with each other, and then heated and pressed by a pressure bonding tool 36 to join them. The joining method is as described above. Thereafter, as described above, if necessary, a plasma process and a molding process are performed. Of course, in addition to the electrical inspection process, an external inspection may be performed by visual inspection or the like. If the semiconductor device does not require an electrical inspection, the inspection is performed only by the external inspection and the molding process is performed. If a defect is found in a semiconductor element before, the semiconductor device may be removed from the process or the semiconductor element may be replaced. The semiconductor element is die-attached to the board with a die attach material having reproducibility so that it can be replaced, or the semiconductor element is mounted on a tape carrier package or a plastic package in advance, and the semiconductor element is soldered or anisotropically conductive on the board. The connection may be made with a conductive film or conductive paste, and the structure may be replaced.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、半導体素
子の載置領域と基板内部の放熱プレーン、基板裏面の放
熱領域との間を、スルーホールまたはバイヤホールで接
続する構造としたので半導体素子の発熱を簡単に放熱で
きる、高放熱構造を有する半導体装置を容易に得ること
ができるという効果を有する。
According to the semiconductor device of the present invention, the structure in which the mounting region of the semiconductor element and the heat radiation plane inside the substrate and the heat radiation region on the back surface of the substrate are connected by through holes or via holes is used. This has the effect that a semiconductor device having a high heat dissipation structure that can easily radiate the heat generated by the elements can be easily obtained.

【0036】さらに、本発明の半導体装置によれば、ス
ルーホールまたはバイヤホール中に導電性ペーストを存
在させる構造としたのでさらに熱抵抗の低い半導体装置
を容易に安価に得ることができるという効果を有する。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, the structure in which the conductive paste is present in the through hole or the via hole has the effect that a semiconductor device having a further lower thermal resistance can be obtained easily and inexpensively. Have.

【0037】また、本発明の半導体装置によれば、載置
領域と基板内部の放熱プレーン、基板裏面の放熱領域と
の間に、貫通穴を開けさらにそこ導電性ペーストを存在
させる構造としたので、スルーホールやバイアホール形
成をしない半導体装置でも、半導体素子の発熱を簡単に
放熱できる、高放熱構造を有する半導体装置を容易に安
価に得ることができるという効果を有する。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, a through hole is formed between the mounting area and the heat radiating plane inside the substrate and the heat radiating area on the back surface of the substrate, and the conductive paste is present there. Even in a semiconductor device in which a through hole or a via hole is not formed, there is an effect that a semiconductor device having a high heat dissipation structure that can easily radiate heat generated by a semiconductor element can be easily obtained at low cost.

【0038】本発明の半導体装置によれば、半導体素子
の載置領域と基板内部の放熱プレーン、基板裏面の放熱
領域との間に設けたスルーホール中にレジストを存在さ
せる構造としたので半導体素子を載置領域にダイアタッ
チするダイアタッチ材が基板裏面にシミ出さないので、
基板裏面を汚さず製造歩留まりの高い半導体装置を得る
ことができるという効果を有する。
According to the semiconductor device of the present invention, the structure is such that the resist is present in the through holes provided between the mounting area of the semiconductor element and the heat radiation plane inside the substrate and the heat radiation area on the back surface of the substrate. Since the die attach material that attaches to the mounting area does not stain on the back of the board,
This has the effect that a semiconductor device having a high production yield can be obtained without soiling the back surface of the substrate.

【0039】さらに、本発明の半導体装置によれば、半
導体素子の外側の載置領域にマーキングする構造とした
ので、ダイアタッチ方向の確認が容易となり、ダイアタ
ッチ方向を間違える製造ミスが減少するので、製造歩留
まりの高い半導体装置を得ることができるという効果を
有する。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, since the marking is made on the mounting area outside the semiconductor element, the die attach direction can be easily confirmed, and the manufacturing error in which the die attach direction is mistaken is reduced. This has the effect that a semiconductor device having a high production yield can be obtained.

【0040】本発明の半導体装置によれば、半導体パッ
ケージの接続リードと配線パターンとが接続されている
接続領域の配線パターン間、および接続領域の近傍の基
板および配線パターン上にのみ、レジストが存在する構
造としたので、その後のモールド工程でも、モールド材
とレジストの接触面積を最小限にすることができ、モー
ルド材の剥離の起こりにくい、信頼性の高い半導体装置
を容易に得ることができるという効果を有する。
According to the semiconductor device of the present invention, the resist exists only between the wiring patterns in the connection region where the connection leads of the semiconductor package and the wiring pattern are connected, and only on the substrate and the wiring pattern near the connection region. Therefore, even in the subsequent molding process, the contact area between the molding material and the resist can be minimized, and it is possible to easily obtain a highly reliable semiconductor device in which the molding material does not easily peel off. Has an effect.

【0041】本発明の半導体装置の製造方法では、基板
の上に半導体素子または半導体パッケージ実装した後、
樹脂モールドする前に酸素もしくはアルゴンプラズマで
半導体装置を処理する工程を入れたので、これらの部品
をモールド樹脂で覆っても、モールド樹脂と部品表面と
の剥離は起こらず、水蒸気の侵入が抑えられ、リークモ
ードの不良は発生しなくなり、高い信頼性の高い半導体
装置を容易に得ることができるという効果を有する。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after mounting a semiconductor element or a semiconductor package on a substrate,
Before the resin molding, a process of treating the semiconductor device with oxygen or argon plasma was introduced, so even if these components were covered with the molding resin, there was no separation between the molding resin and the component surface, and the penetration of water vapor was suppressed. In addition, there is an effect that defects in the leak mode do not occur and a highly reliable semiconductor device can be easily obtained.

【0042】本発明の半導体装置の製造方法では、半導
体素子を実装する基板の配線パターンとリードフレーム
のフィンガーとを、各々がメッキされた状態で相対する
構造とするか、配線パターンとリードフレームのフィン
ガーとの間に異方性導電膜または導電接着剤を存在させ
る構造としたので、加熱加圧、超音波などのエネルギー
を加えることによって、フィンガーと配線パターンとは
電気的導通を保ったまま直接接合できるので、リードフ
レームと配線パターンの接続が非常に容易になるから、
接続工数が下がり、安価な半導体装置を得ることができ
るという効果を有している。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the wiring pattern of the substrate on which the semiconductor element is mounted and the fingers of the lead frame have a structure in which each of them is opposed to each other in a plated state. The structure is such that an anisotropic conductive film or conductive adhesive exists between the fingers. By applying energy such as heat and pressure or ultrasonic waves, the fingers and the wiring pattern can be directly connected while maintaining electrical continuity. Because it can be joined, the connection between the lead frame and the wiring pattern becomes very easy,
This has the effect of reducing the number of connection steps and obtaining an inexpensive semiconductor device.

【0043】加えて、本発明の半導体装置の製造方法で
は、半導体素子を基板に実装した直後に検査工程を入れ
る製造方法としたので、不良の半導体素子、部品を交換
でき、あるいは、半導体装置の付加価値を上げる前に工
程投入を避けることができるため、半導体装置の歩留ま
りは向上するので、安価に信頼性の高い半導体装置を得
ることができるという効果も有している。
In addition, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, since the inspection process is performed immediately after the semiconductor element is mounted on the substrate, defective semiconductor elements and components can be replaced, or the semiconductor device can be replaced. Since the introduction of steps can be avoided before the added value is increased, the yield of semiconductor devices is improved, so that a highly reliable semiconductor device can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体装置の断面構造図である。FIG. 1 is a sectional structural view of a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の正面構造図である。FIG. 2 is a front structural view of the semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明による製造工程途中の半導体装置の正面
構造図である。
FIG. 3 is a front structural view of a semiconductor device during a manufacturing process according to the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の断面構造図である。FIG. 4 is a sectional structural view of a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の半導体装置の断面構造図である。FIG. 5 is a sectional structural view of a semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製造方法を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 内層基板 3 放熱プレーン 4 放熱領域 5 配線パターン 6 ダイアタッチ材 7 ワイヤー 8 半導体素子 9 モールド材 10 導電性ペースト 11 スルーホール 12 ダイパッド 20 ボンディングパッド 22 ダイパッドの切り欠き部 23 ダイナンバー 30 リードフレーム 31 接合部 34 トランスファーモールド材 35 プローブピン 36 圧着ツール 40 ソルダーレジスト 41 接合部材 42 接続リード 43 プラスチックパッケージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Inner layer board 3 Heat dissipation plane 4 Heat dissipation area 5 Wiring pattern 6 Die attach material 7 Wire 8 Semiconductor element 9 Mold material 10 Conductive paste 11 Through hole 12 Die pad 20 Bonding pad 22 Die cutout 23 Die number 30 Lead frame 31 bonding part 34 transfer molding material 35 probe pin 36 crimping tool 40 solder resist 41 bonding member 42 connection lead 43 plastic package

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 開孔部を有し、上部にダイパッド部と配
線パターンとが設けられた基板と、 前記ダイパッド部にダイアタッチ材によって固着され、
前記配線パターンと接続された半導体素子と、 前記半導体素子を封止するモールド材と、を有する半導
体装置であって、 前記基板は、 第1の内装基板と、 前記第1の内装基板上に、放熱のために設けられた第1
の金属層と、 前記第1の金属層の上に設けられた第2の内装基板と、 前記開孔部の内側側面に設けられ、前記ダイパッド部と
前記第1の金属層とを接続するメッキと、 前記メッキを介して前記開孔部内に設けられ、前記ダイ
パッド部と前記第1の金属層とを接続するペーストと、
を有し、 前記半導体素子は、前記開孔部内に前記ペーストを充填
し、硬化又は乾燥させた後に、前記ダイパッド部に前記
ダイアタッチ材によって固着されたものであることを特
徴とする半導体装置。
1. A substrate having an opening, on which a die pad portion and a wiring pattern are provided on an upper portion, and fixed to the die pad portion by a die attach material,
A semiconductor device comprising: a semiconductor element connected to the wiring pattern; and a molding material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate includes: a first interior substrate; The first provided for heat dissipation
A second interior substrate provided on the first metal layer; and a plating provided on an inner side surface of the opening portion for connecting the die pad portion and the first metal layer. And a paste provided in the opening portion via the plating to connect the die pad portion and the first metal layer;
The semiconductor device is characterized in that the semiconductor element is fixed to the die pad portion by the die attach material after filling the paste in the opening, curing or drying the paste.
【請求項2】 開孔部を有し、上部にダイパッド部と配
線パターンとが設けられた基板と、 前記ダイパッド部にダイアタッチ材によって固着され、
前記配線パターンと接続された半導体素子と、 前記半導体素子を封止するモールド材と、を有する半導
体装置であって、 前記基板は、 第1の内装基板と、 前記第1の内装基板上に、放熱のために設けられた第1
の金属層と、 前記第1の金属層の上に設けられた第2の内装基板と、 前記開孔部の内側側面に設けられ、前記ダイパッド部と
前記第1の金属層とを接続するメッキと、 前記メッキを介して前記開孔部内に設けられ、前記ダイ
パッド部と前記第1の金属層とを接続する導電ペースト
と、を有し、 前記半導体素子は、前記開孔部内に前記導電ペーストを
充填し、硬化又は乾燥させた後に、前記ダイパッド部に
前記ダイアタッチ材によって固着されたものであること
を特徴とする半導体装置。
2. A substrate having an opening portion, on which a die pad portion and a wiring pattern are provided on an upper portion, and fixed to the die pad portion by a die attach material,
A semiconductor device comprising: a semiconductor element connected to the wiring pattern; and a molding material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate includes: a first interior substrate; The first provided for heat dissipation
A second interior substrate provided on the first metal layer; and a plating provided on an inner side surface of the opening portion for connecting the die pad portion and the first metal layer. And a conductive paste provided in the opening through the plating and connecting the die pad portion and the first metal layer, wherein the semiconductor element has the conductive paste in the opening. A semiconductor device which is fixed to the die pad portion by the die attach material after filling and curing or drying.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の半導体装置にお
いて、さらに、前記開孔部の内にレジスト層を有するこ
とを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a resist layer in said opening.
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の半導
体装置において、前記基板は、さらに、前記第1の内装
基板の下に第2の金属層を有し、 前記メッキは、さらに、前記ダイパッド部と前記第1の
金属層と、前記第2の金属層と、を接続し、 前記導電ペーストは、さらに、前記ダイパッド部と前記
第1の金属層と、前記第2の金属層と、を接続すること
を特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate further has a second metal layer below the first interior substrate, wherein the plating further comprises: Connecting the die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer, wherein the conductive paste further includes a die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer; And a semiconductor device.
【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の半導
体装置において、前記第1の内装基板又は前記第2の内
装基板のいずれかは、有機基板であり、 前記ダイパッド部は、銅、金又はタングステンのいずれ
かを含む金属であることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein one of the first internal substrate and the second internal substrate is an organic substrate, and the die pad portion is made of copper, A semiconductor device comprising a metal containing either gold or tungsten.
【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の半導
体装置において、前記第1の金属層は、前記配線パター
ンと同一の材料からなることを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first metal layer is made of the same material as said wiring pattern.
【請求項7】 開孔部を有し、上部にダイパッド部と配
線パターンとが設けられた基板と、 前記ダイパッド部にダイアタッチ材によって固着され、
前記配線パターンと接続された半導体素子と、 前記半導体素子を封止するモールド材と、を有し、 前記基板は、 第1の内装基板と、 前記第1の内装基板上に、放熱のために設けられた第1
の金属層と、 前記第1の金属層の上に設けられた第2の内装基板と、 前記開孔部の内側側面に設けられ、前記ダイパッド部と
前記第1の金属層とを接続するメッキと、 前記メッキを介して前記開孔部内に設けられ、前記ダイ
パッド部と前記第1の金属層とを接続するペーストと、
を有する半導体装置の製造方法であって、 前記半導体素子は、前記開孔部内に前記ペーストを充填
し、硬化又は乾燥させた後に、前記ダイパッド部に前記
ダイアタッチ材によって固着されることを特徴とする半
導体装置の製造方法。
7. A substrate having an opening and provided with a die pad portion and a wiring pattern on an upper portion thereof, being fixed to the die pad portion by a die attach material,
A semiconductor element connected to the wiring pattern, and a molding material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate has a first internal substrate, and a first internal substrate for heat radiation The first provided
A second interior substrate provided on the first metal layer; and a plating provided on an inner side surface of the opening portion for connecting the die pad portion and the first metal layer. And a paste provided in the opening portion via the plating to connect the die pad portion and the first metal layer;
Wherein the semiconductor element is fixed to the die pad portion by the die attach material after the opening is filled with the paste and cured or dried. Semiconductor device manufacturing method.
【請求項8】 開孔部を有し、上部にダイパッド部と配
線パターンとが設けられた基板と、 前記ダイパッド部にダイアタッチ材によって固着され、
前記配線パターンと接続された半導体素子と、 前記半導体素子を封止するモールド材と、を有し、 前記基板は、 第1の内装基板と、 前記第1の内装基板上に、放熱のために設けられた第1
の金属層と、 前記第1の金属層の上に設けられた第2の内装基板と、 前記開孔部の内側側面に設けられ、前記ダイパッド部と
前記第1の金属層とを接続するメッキと、 前記メッキを介して前記開孔部内に設けられ、前記ダイ
パッド部と前記第1の金属層とを接続する導電ペースト
と、を有する半導体装置の製造方法であって、 前記半導体素子は、前記開孔部内に前記導電ペーストを
充填し、硬化又は乾燥させた後に、前記ダイパッド部に
前記ダイアタッチ材によって固着されることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
8. A substrate having an opening, on which a die pad portion and a wiring pattern are provided on an upper portion, and fixed to the die pad portion by a die attach material,
A semiconductor element connected to the wiring pattern, and a molding material for sealing the semiconductor element, wherein the substrate has a first internal substrate, and a first internal substrate for heat radiation The first provided
A second interior substrate provided on the first metal layer; and a plating provided on an inner side surface of the opening portion for connecting the die pad portion and the first metal layer. And a conductive paste provided in the opening via the plating and connecting the die pad portion and the first metal layer, wherein the semiconductor element comprises: A method of manufacturing a semiconductor device, comprising filling an opening with the conductive paste, curing or drying the paste, and then fixing the paste to the die pad with the die attach material.
【請求項9】 請求項7又は8に記載の半導体装置の製
造方法において、さらに、前記開孔部の内にレジスト層
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising forming a resist layer in the opening.
【請求項10】 請求項7から9のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法において、前記基板は、さらに、前
記第1の内装基板の下に第2の金属層を有し、 前記メッキは、さらに、前記ダイパッド部と前記第1の
金属層と、前記第2の金属層と、を接続し、 前記導電ペーストは、さらに、前記ダイパッド部と前記
第1の金属層と、前記第2の金属層と、を接続すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the substrate further has a second metal layer below the first interior substrate, Connecting the die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer, the conductive paste further includes: the die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: connecting a metal layer.
【請求項11】 請求項7から10のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法において、前記基板は、さらに、
前記第1の内装基板の下に第2の金属層を有し、 前記メッキは、さらに、前記ダイパッド部と前記第1の
金属層と、前記第2の金属層と、を接続し、 前記導電ペーストは、さらに、前記ダイパッド部と前記
第1の金属層と、前記第2の金属層と、を接続すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein said substrate further comprises:
A second metal layer below the first interior substrate, wherein the plating further connects the die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer; The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the paste further connects the die pad portion, the first metal layer, and the second metal layer.
【請求項12】 請求項7から11のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法において、前記第1の金属層は、
前記配線パターンと同一工程で形成されることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein said first metal layer comprises:
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed in the same step as the wiring pattern.
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