JP3382516B2

JP3382516B2 - 半導体パッケージ

Info

Publication number: JP3382516B2
Application number: JP20030197A
Authority: JP
Inventors: 吉樹武田; 武巳町田; 文夫倉石
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JPH10150122A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージに
関し、特に半導体素子を搭載するキャビティ底面に金属
からなるヒートスラグを設けた半導体パッケージに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＰＰＧＡ（Plastic Pin Grid Array）あ
るいはＰＢＧＡ（Plastic Ball GridArray ）あるいは
ＰＬＧＡ（Plastic Land Grid Array ）等の半導体パッ
ケージ（一例としてＰＢＧＡを用いて説明する）は、図
１１に示すようにガラスエポキシ、ガラスポリイミド、
BTレジン等の電気的絶縁性を有する基板表面に銅箔等の
導体層を被着形成した樹脂基板を複数枚積層して形成さ
れる。

【０００３】この半導体パッケージ１０の概要構造につ
いて図１１〜図１３を用いて説明する。積層された各樹
脂基板１２には開口部１４が設けられ、この開口部１４
が半導体素子を収納するためのキャビティ１６を構成す
る。各樹脂基板１２の銅箔に対しエッチング処理を施し
て、両面に配線パターン１８が形成された回路基板２０
ａ、２０ｂが形成される。ワイヤボンディングにより半
導体素子と接続する配線パターン１８のボンディング部
は開口部１４の周縁部近傍に形成される。回路基板２０
ａに設ける開口部１４は回路基板２０ａを積層して積層
体を形成した際に、各段の回路基板２０ａのボンディン
グ部の領域が確保されるように回路基板２０ａごとあら
かじめ開口部１４のサイズを設定する。開口部１４のサ
イズは回路基板２０ａ、２０ｂを積層し、キャビティ１
６を形成した際にキャビティ１６の上方に位置するに従
い大きくなる。

【０００４】回路基板２０ａ、２０ｂは接着シート２２
（プリプレグ）により他の回路基板と接着されている。
また、回路基板２０ａの表面にはレジスト（不図示）が
塗布されて当該表面が平坦化され、接着シート２２によ
る基板同士の接着性を高めている。なお、接着シート２
２の材質によってはレジストを塗布せずに基板を接着す
ることが可能である。

【０００５】回路基板２０ｂの外面には配線パターン１
８の一部として、外部接続端子（本例でははんだバン
プ）２４を接続するためのランド２６ａ、あるいはコン
デンサや抵抗体などの回路部品を接続するための導体部
２６ｂ、あるいは金属板からなるヒートスラグを取り付
けるための導体部２６ｃ等が形成されている。また、回
路基板２０ｂの外面には、上記ランド２６ａ、導体部２
６ｂ、２６ｃのみが露出するようにソルダーレジスト等
の保護膜２８が設けられている。

【０００６】そしてランド２６ａには外部接続端子２４
が、また導体部２６ｂ、２６ｃには回路部品、ヒートス
ラグ３０がそれぞれ取り付けられている。ここで、ヒー
トスラグ３０を導体部２６ｃに取り付ける方法について
説明すると、まず導体部２６ｃに熱硬化性接着剤３２を
塗布し、位置決め機構を用いてヒートスラグ３０の中心
がキャビティ１６の中心と一致するように位置決めしな
がらヒートスラグ３０を回路基板２０ｂ上に搭載する。
その後、回路基板２０ａ、２０ｂとヒートスラグ３０を
加圧および加熱して熱硬化性接着剤３２を硬化させて、
ヒートスラグ３０を回路基板２０ｂの導体部２６ｃ上に
接合する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の半導体パッケージには次の様な課題が有る。半導
体パッケージのキャビティ１６の内底面にあたるヒート
スラグ３０の搭載領域Ａにはコンピュータチップ等の半
導体素子３４が搭載される。そして、一般的に導体部２
６ｃが形成された回路基板２０ｂに設けられる開口部１
４の大きさは、搭載領域Ａの面積（つまり半導体素子３
４の面積）や位置決め機構による取付精度、また搭載領
域Ａに半導体素子３４を接着剤３６を介して搭載する際
のスクラブ動作（半導体素子をヒートスラグ３０に押し
つけながら動かして接着剤内の気泡を取り除く動作）の
ための移動領域等を考慮しつつ、半導体パッケージ１０
全体の外形がなるべくコンパクトになるようにするた
め、搭載された半導体素子３４と回路基板２０ｂの開口
部１４の開口縁との隙間Ｂが極力少なくなるように設定
されている。

【０００８】このため、回路基板２０ｂとヒートスラグ
３０とを接合するのに使用される接着剤３２の量および
接着時の加圧力や加熱温度等の接着条件は厳格に管理さ
れている。なぜならば、この管理が不十分だと、加圧や
加熱の際にヒートスラグ３０と導体部２６ｃとの間に配
された接着剤３２が図１２に示すように回路基板２０ｂ
の開口縁からヒートスラグ３０に沿って搭載領域Ａ方向
にはみ出して、半導体素子３４を搭載するための領域が
ヒートスラグ３０上に確保できなくなる場合がある。ま
た、逆に図１３に示すように搭載領域Ａ方向の先端が回
路基板２０ｂの開口部１４の開口縁にまで達していない
場合には、ヒートスラグ３０の上面と導体部２６ｃの下
面との間に隙間３８が生じ、半導体素子３４を搭載して
ワイヤボンディングした後に半導体素子３４をキャビテ
ィ１６内で樹脂封止する際に、隙間３４に溜まっていた
気泡が封止樹脂の表面にタコツボ状の開気開口部が生じ
て捺印の邪魔になったり、また封止樹脂内に気泡が止ま
っている場合にはその後封止樹脂部分にクラックが生ず
る原因となるからである。

【０００９】しかしながら、接着剤３２はロット差や保
存状態の微妙な差によっても、接着時の硬化条件等に差
が生じる。よって、接着剤を用いた場合には、保存から
接着時の量や加圧等の製造条件に至るまで一貫して厳格
に管理する必要があり、手間がかかる。また、十分な管
理を行ったとしても接着剤自体のロット差によって搭載
領域Ａ方向の先端が回路基板２０ｂの開口部１４の開口
縁からはみ出したり（図１２の状態）、また引っ込んだ
状態（図１３の状態）となる場合もあり、図１３におい
て点線で示すように接着剤３２の先端を開口部１４の開
口縁に対して予め設定されている所定の許容範囲Ｃ内に
おさめることがなかなか難しいという課題がある。

【００１０】従って、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、ヒートスラグの取り付
けに保存や製造時に厳格な管理を必要とする熱硬化性接
着剤を用いない半導体パッケージを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１記載の半導体パッケージは、開口
部が設けられた回路基板の片面に、前記開口部を閉塞す
るヒートスラグが接合されて半導体素子を搭載するキャ
ビティが形成された半導体パッケージにおいて、前記回
路基板の片面に、前記開口部の開口周縁部から所定距離
後退して導体層が形成され、前記ヒートスラグがはんだ
により前記導体層に接合されていることを特徴とする。
これによれば、ヒートスラグの接合に熱硬化性接着剤を
用いずにはんだを用いているため、接着剤を冷蔵保存し
て品質の劣化を防止したり、また製造時の加圧力や加熱
温度を厳格に管理する必要がなくなり、取扱いが簡単に
なる。また、はんだのセルフアライメント機能によりヒ
ートスラグを厳密に位置決めして載置する必要がなく、
作業性が向上する。また、はんだは金属製の導体層が持
つ濡れ性を利用して薄く広がると共に、導体層の無い領
域には広がらないという性質を有しており、従来例にお
いて特に問題となっていた接着剤の先端の搭載領域側へ
のはみ出し量は、回路基板に開口されたキャビティの一
部を構成する開口部の開口縁からヒートスラグが接合さ
れる導体部までの後退距離を変えることにより、正確に
コントロールすることができるようになる。よって、予
め設定されている所定の許容範囲内にはんだの流れ出し
を確実におさめることが可能となる。

【００１２】また、請求項２記載の半導体パッケージ
は、開口部が設けられた、樹脂基板から成る回路基板の
片面に、前記開口部を閉塞する平板状のヒートスラグが
接合されて半導体素子を搭載するキャビティが形成され
た半導体パッケージにおいて、前記回路基板の片面に導
体層が形成され、前記ヒートスラグがはんだにより前記
導体層に接合されていると共に、ヒートスラグの前記回
路基板との接合面側に前記キャビティの周縁に沿って半
導体素子の搭載領域を囲む、該搭載領域へのはんだの流
れ出しをせき止める溝が形成されていることを特徴とす
る。これによれば、ヒートスラグに沿って回路基板の開
口部の開口縁から搭載領域にはんだが延出しようとして
も溝によってせき止められる。よって、この溝の設ける
位置を所定の許容範囲内に設定することにより、はんだ
の流れ出しの位置を許容範囲内に確実におさめることが
可能となる。

【００１３】また、前記回路基板としては、前記キャビ
ティを形成する開口部と該開口部の周縁部にボンディン
グ部を有する配線パターンとが設けられた複数の樹脂基
板を、各樹脂基板間に接着シートを介在させて積層して
形成されているものでもよい。

【００１４】また、前記導体層としては、前記配線パタ
ーンの電源層または接地層に電気的に接続されているも
のでもよい。また、前記はんだは、すず：鉛の組成比が
９：１であるものでもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体パッケ
ージの好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説
明する。なお、半導体パッケージの一例としてＰＬＧＡ
について説明する。（第１の実施の形態）この半導体パッケージの製造方法
について図１〜図８を用いて説明する。なお、従来例と
同じ構成については同じ符号を付す。図１は導体層とし
て銅箔を両面に被着形成した樹脂基板を用いて半導体パ
ッケージを形成する際に使用する回路基板を作製する方
法を示す。図１(a) は銅箔１１を両面に被着形成した樹
脂基板１２の断面図を示す。１４はキャビティ１６を形
成するため樹脂基板１２に設けた開口部である。樹脂基
板１２はガラスエポキシ、ガラスポリイミド、ＢＴレジ
ンといった電気的絶縁性を有する樹脂材を基材としてい
る。

【００１６】図１(b) はこの樹脂基板１２に対しエッチ
ング処理を施して、両面に配線パターン１８を形成した
回路基板２０ａを形成した状態を示す。配線パターン１
８は銅箔１１の表面にレジストを塗布し、形成すべきパ
ターンにしたがって露光してレジストパターンを形成
し、レジストが被覆された部位以外の銅箔１１をエッチ
ングして除去することによって形成される。

【００１７】ワイヤボンディングにより半導体素子と接
続する配線パターン１８のボンディング部はこの開口部
１４の周縁部近傍に形成される。回路基板２０ａに設け
る開口部１４は回路基板２０ａを積層して積層体を形成
した際に、各段の回路基板２０ａのボンディング部の領
域が確保されるように回路基板２０ａごとあらかじめ開
口部１４のサイズを設定する。開口部のサイズは回路基
板２０ａを積層しキャビティ１６を形成した際にキャビ
ティ１６の上方に位置するに従い大きくなる。

【００１８】銅箔１１をエッチングして配線パターン１
８を形成した後、配線パターン１８のボンディング部を
保護する保護被膜を形成する。この例では回路基板２０
ａの上面に感光性レジスト４０を塗布し（図１(c) ）、
感光性レジスト４０を露光して配線パターン１８のボン
ディング部以外の感光性レジスト４０を溶解除去するこ
とにより保護被膜４０ａを形成する。図１(d) は配線パ
ターン１８のボンディング部に保護被膜４０ａが形成さ
れた状態を示す。なお、この工程はボンディング部を保
護する必要性が低い場合には必ずしも行わなくともよ
い。

【００１９】回路基板２０ａは接着シート２２（プリプ
レグ）を各層間に挟んで接着するから、回路基板２０ａ
の下面にはとくに保護被膜４０ａを設けなくともよい。
保護被膜４０ａは配線パターン１８のボンディング部を
保護するとともに、最終的には除去して本来の配線パタ
ーン１８の表面を露出させるためのものである。したが
って、ここで使用している感光性レジスト４０はアルカ
リ溶剤等によって後工程で簡単に除去できるものを使用
するのがよい。

【００２０】配線パターン１８のボンディング部を保護
被膜４０ａで被覆した後、回路基板２０ａの両面にレジ
スト４２を塗布し、回路基板２０ａの表面を平坦面にす
る（図１(e) ）。レジスト４２は配線パターン１８を形
成したことによって回路基板２０ａの両面に生じた凹凸
をならすように所定の厚さで塗布する。レジスト４２は
印刷法等で塗布するが、配線パターン１８のボンディン
グ部は保護被膜４０ａで被覆してあるから、レジスト４
２を塗布する際にボンディング部にレジスト４２が付着
することが防止できて好適である。レジスト４２にはソ
ルダーレジストなどが用いられる。

【００２１】本例で回路基板２０ａの表面にレジスト４
２を塗布するのは、回路基板２０ａの表面を平坦面にす
ることで接着シート２２のキャビティ内への流れ出しを
抑え、また基板間（層間）のボイドを防いで基板が確実
に接着されるようにするためである。なお、接着シート
２２の材質によってはレジスト４２を塗布せずに基板を
接着することが可能である。したがって、回路基板２０
ａにレジスト４２を塗布する工程は必須の工程ではな
い。

【００２２】次に、上記のようにして作製した回路基板
２０ａを基板の各層間に接着シート２２を挟んで複数枚
貼り合わせて積層体を形成する。図２は回路基板２０ａ
を２枚貼り合わせた状態を拡大して示す。基板の積層体
を形成する場合は、積層体の最外部の基板については開
口部１４を有しない基板１０ｂを使用し、基板１０ｂで
回路基板２０ａを挟むようにすることによってキャビテ
ィ１６が密閉されるようにする。

【００２３】本実施形態では接着シート２２としてプリ
プレグと呼ばれるシート材を使用した。プリプレグはガ
ラス繊維を接着剤でシート状に固めたもので、プリプレ
グを回路基板２０ａの間および回路基板２０ａと回路基
板２０ｂとの間に挟み、真空中で加圧しつつ一定時間加
熱することによって完全に接着剤が硬化し一体化された
積層体を得ることができる。なお、各回路基板２０ａ、
２０ｂを積層して加熱加圧する際に、キャビティ１６内
にキャビティ形状をした中子を入れておくと均一に加圧
できる。

【００２４】配線パターン１８のボンディング部を被覆
する保護被膜４０ａはこの積層体を貼り合わせて一体形
成する工程において、接着シート２２から流れ出す接着
剤の流れ止めとして作用し、ボンディング部に接着剤が
付着することを防止する。また、接着シート２２と回路
基板２０ａを位置合わせして重ね合わせるといった工程
中に接着シート２２から微小な破片（ガラス繊維片な
ど）が配線パターン１８上に落ちる場合があるが、この
ような場合でもボンディング部が保護被膜４０ａで被覆
されているからボンディング部が汚れることを防止する
ことができる。

【００２５】図３〜図５は配線パターン１８とランド２
６ａとを接続する接続部を形成する工程を示す。図３は
接続部の形成位置に貫通孔（スルーホール）４４をあけ
た状態を示す。貫通孔４４は積層体にドリル加工を施し
て穿設することができる。なお、回路基板２０ａの配線
パターン１８はこのスルーホールと導通をとるか否か、
あらかじめ設定されてパターンが形成されている。

【００２６】次に、無電解銅めっきを施し、貫通孔４４
の内壁面および基板２０ｂの外面の銅箔部分に無電解銅
めっき被膜４６を形成し、さらに電解銅めっきを施し
て、前記無電解銅めっき被膜４６および貫通孔４４の内
壁面に電解銅めっき被膜４８を形成する。図４は無電解
銅めっきおよび電解銅めっきを施した後の状態を示す。

【００２７】この状態から、次に、基板２０ｂの外面の
導体層である電解及び無電解銅めっき被膜４８と銅箔１
１とをエッチングして配線パターンを形成する（図
５）。基板２０ｂの外面に形成する配線パターンとして
はランド２６ａ、あるいはコンデンサや抵抗体などの電
子部品を接続するための導体部２６ｂ、あるいはヒート
スラグ３０を取り付けるための導体部２６ｃ等がある。
本実施の形態の特徴点は図５に示すようにこの導体部２
６ｃの大きさを、後の工程において基板２０ｂにあけら
れてキャビティ１６の一部を構成する開口部１４の開口
縁から所定距離Ｄ後退するように形成する点にある。こ
の所定距離（後退距離とも言う）Ｄとは一例として 0.1
〜0.2 ミリメートル程度であるが、現在の開口部１４
をあけるルーター等の開口部明け機の加工精度や配線パ
ターンのパターニング精度を考慮すればミクロン単位で
の距離設定が可能である。

【００２８】以上の如く、積層体に貫通孔４４を形成す
る工程、無電解銅めっきおよび電解銅めっきを施す工
程、電解及び無電解銅めっき被膜４８と銅箔１１をエッ
チングして配線パターンを形成する工程では、積層体の
内部の回路基板２０ａは完全に外部から遮断されてい
る。したがって、回路基板２０ａの配線パターン１８は
めっき液やエッチング液で侵されるといった心配がまっ
たくない。

【００２９】次に、上記のランド２６ａ、電子部品を接
続するための導体部２６ｂ、ヒートスラグ３０を取り付
けるための導体部２６ｃを除くパッケージの外面にソル
ダーレジスト等の保護膜２８を設けた後、キャビティ１
６を密閉していた基板２０ｂにルーター等を用いて開口
部１４をあけ、キャビティ１６を開口させる。図６は両
外層の基板２０ｂを開口部あけしてキャビティ１６を開
口させた状態である。

【００３０】なお、配線パターン１８のボンディング部
に保護被膜４０ａを形成する工程を行った場合には、基
板２０ｂを開口部あけした状態で、回路基板２０ａの配
線パターン１８のボンディング部には保護被膜４０ａが
形成されているから、アルカリ溶剤等の溶剤を用いて保
護被膜４０ａを除去し、ここではじめて配線パターン１
８を露出させる。保護被膜４０ａは溶剤で簡単に溶解除
去することができ、回路基板２０ａの配線パターン１８
や他の導体部等に悪影響を与えずに取り除くことができ
る。

【００３１】ボンディング部と半導体素子との電気的接
続を確実にするため、ボンディング部に下地ニッケルめ
っきと金めっき５０を施す。なお、この下地ニッケルめ
っきと金めっき５０は配線パターン１８と導通するラン
ド２６ａその他の配線パターン部分にも形成される。

【００３２】図７は、上記工程後、ヒートスラグ３０、
電子部品５２を取り付けた状態を示す。こうして、回路
基板２０ａ、２０ｂを多層形成し、ヒートスラグ３０を
取り付けた半導体パッケージが得られる。なお、ヒート
スラグ３０は銅板の表面にニッケルめっきまたはニッケ
ルめっきと金メッキが施されて成る。ここで、ヒートス
ラグ３０を導体部２６ｃに取り付ける手順について説明
すると、まず導体部２６ｃが上面になるように回路基板
２０ａ、２０ｂの積層体を配置し、導体部２６ｃにはん
だ５４を塗布し、ヒートスラグ３０を回路基板２０ｂ上
に搭載する。なお、はんだ５４としては、すず：鉛の組
成比が９：１から成るはんだ、すず：鉛の組成比が６：
４から成るはんだ、さらには金系合金はんだ（Au-In,Au
-Sn,Au-Ge,Au-Si ）等が使用される。

【００３３】その後、回路基板２０ａ、２０ｂとヒート
スラグ３０をはんだ５４の融点まで加熱する。この際
に、はんだ５４が有するセルフアライメント機能により
ヒートスラグ３０は導体部２６ｃの配置に均等に位置合
わせするようにはんだ５４上を移動し、その後固定され
る。このため、従来の樹脂製接着剤を用いてヒートスラ
グ３０を接着する場合と比べて位置決め機構を用いてヒ
ートスラグを位置決めしつつ導体部２６ｃ上に載置する
ことが不要となり、作業性が向上する。

【００３４】さらに、はんだ５４は導体部２６ｃやヒー
トスラグ３０のような金属材料の表面に沿って、当該金
属材料の濡れ性により薄く広がると共に、金属材料の無
い領域には広がらないという性質を有している。このた
め、従来例において特に問題となっていた搭載領域Ａ側
へのはみ出し量は、基板２０ｂにあけられた開口部１４
の開口縁から導体部２６ｃまでの後退距離Ｄを変えるこ
とにより、正確にコントロールすることができ、予め設
定されている所定の許容範囲内に確実におさめることが
可能となる。

【００３５】また、上述したように導体部２６ｃには下
地ニッケルめっきと金めっきが施され、ヒートスラグ３
０は銅材の表面にニッケルめっきが施されている。ここ
で、はんだに対する濡れ性は金めっきの方がよいため、
導体部２６ｃとヒートスラグ３０との間に塗布されたは
んだ５４はより濡れ性の高い金めっきが施された導体部
２６ｃの形成位置によってその延出する位置をコントロ
ールできるのである。なお、ヒートスラグ３０の表面に
施すめっきの種類としては、上述したように導体部２６
ｃと同じ金めっきでも良いし、またパラジウムめっき、
銀めっきでも良い。このような表面処理により、はんだ
の濡れ性が向上し、ヒートスラグ３０と回路基板２０ｂ
間のボイド発生を軽減することが可能となる。

【００３６】また、はんだ５４は樹脂製接着剤と異な
り、端部形状が図８に示すように金属材料と接する部分
が先端に向かうに従って薄くなるため、仮にヒートスラ
グ３０上の先端が許容範囲を越えて突出した場合でもそ
の突出部分の厚さは非常に薄く、半導体素子３４を搭載
するのに支障は生じないというメリットもある。また、
はんだ５４は冷蔵庫を用いて保存したり、また使用時の
加圧力や加熱温度等を厳格に管理する必要がなく、取扱
いが簡単であるというメリットもある。また、はんだ５
４の接着力は熱硬化性接着剤よりも強く、また熱伝導率
も高いために熱の放散性も高くなるという効果もある。

【００３７】（第２の実施の形態）半導体パッケージの
基本構成は第１の実施の形態と略同じであるが、本実施
の形態の特徴点は、第１の実施の形態と同様に取扱いが
簡単なはんだ５４を用いて回路基板２０ｂの導体部２６
ｃにヒートスラグ３０を取り付けると共に、図９に示す
ようにヒートスラグ３０の回路基板２０ｂとの接合面側
にはキャビティの一部を構成する開口部１４の開口縁に
沿って半導体素子の搭載領域Ａを囲む溝５６を形成し、
この溝５６によってはんだ５４の搭載領域Ａ方向へのは
み出しを抑制するようにした点である。なお、本実施の
形態の溝５６は一例として断面Ｖ字状に形成されている
が、Ｕ字状であっても良い等、種々の形態を取りうる。

【００３８】このように溝５６を許容範囲Ｃ内に位置す
るように設定することにより、図１０に示すようにヒー
トスラグ３０に沿って流れ出たはんだ５４が溝５６内に
溜まってはんだ５４の流れ出しが許容範囲Ｃを越えて搭
載領域Ａ内まで侵入しなくなる。また、第１の実施の形
態の構成と併用することにより、一層確実にはんだ５４
の流れ出し量をコントロールすることが可能となる。ま
た、このようにヒートスラグ３０を接着する手段として
従来の熱硬化性接着剤に代えて、はんだを用いることに
よる効果は、第１の実施の形態と同様である。

【００３９】上記実施形態では樹脂基板１２として樹脂
製基材の両面に銅箔１１を被着したものを使用したが、
片面にのみ銅箔１１を被着した樹脂基板を使用してもま
ったく同様な工程によって半導体パッケージを形成する
ことができる。この片面に銅箔１１を設けた樹脂基板を
使用する場合は、一方の面の銅箔１１をエッチングして
配線パターン１８を形成し、配線パターン１８のボンデ
ィング部を保護被膜４０ａで被覆した後に、同様に接着
シート２２を用いて積層体を形成すればよい。

【００４０】また、上記実施形態ではキャビティ１６を
密閉する基板２０ｂとして回路基板２０ａ表面に樹脂基
板を積層して設けたが、樹脂基板を積層するかわりにキ
ャビティ１６の外面の開口部周縁に樹脂基板や絶縁フィ
ルムなどを接着してキャビティ１６を密閉し、キャビテ
ィ１６を開口する際には、それら樹脂基板やフィルムを
剥離するなどしてキャビティ１６を開口させてもよい。
キャビティ１６を密閉する基板としては、このようにキ
ャビティ１６を密閉する樹脂基板や絶縁フィルムを概念
として含むものである。また、キャビティを形成するた
めの開口を形成するという概念には、このようにキャビ
ティ１６の開口部周縁に接着してキャビティ１６を密閉
した樹脂基板やフィルムを剥離するといった方法も含む
ものとする。

【００４１】上記実施形態では一例としてＰＬＧＡを用
いて説明したが、外部接続端子２４としてはんだボール
を使用したＰＢＧＡや外部接続端子２４としてリードピ
ンを使用したＰＰＧＡにも適用できる。

【００４２】上記説明では、説明上、一つのパッケージ
部分の構成を取り上げて説明したが、樹脂基板を用いて
実際に半導体パッケージを製造する場合は、一度に複数
個の半導体パッケージが製造できるように大判の樹脂基
板を使用して多数個取りの形式で製造する。したがっ
て、配線パターンのパターニング等は大判の基板に対し
て行い、レジストの塗布、接着シートを用いた基板の貼
り合わせも大判の基板で作業することになる。

【００４３】また、上記第２の実施形態ではヒートスラ
グ３０に溝５６を設けてはんだ５４の流れ出しが許容範
囲Ｃを越えて搭載領域Ａ内まで侵入しないようにしてい
るが、ヒートスラグ３０にプレス加工やエッチング加工
を施し、溝５６に代えて搭載領域Ａを囲む凸部を設けた
り、また搭載領域Ａ全体をヒートスラグ３０の回路基板
２０ｂとの接合面から突出させるようにしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る請求項１記載の半導体パッ
ケージによれば、上述したように、ヒートスラグの接着
に熱硬化性接着剤を用いずにはんだを用いているため、
接着剤を冷蔵保存して品質の劣化を防止したり、また製
造時の加圧力や加熱温度を厳格に管理する必要がなくな
り、取扱いが簡単になる。また、はんだのセルフアライ
メント機能によりヒートスラグを厳密に位置決めして載
置する必要がなく、作業性が向上する。また、はんだは
金属製の導体層が持つ濡れ性を利用して薄く広がると共
に、導体層の無い領域には広がらないという性質を有し
ており、従来例において特に問題となっていた接着剤の
搭載領域側へのはみ出し量は、回路基板にあけられたキ
ャビティの一部を構成する開口部の開口縁からヒートス
ラグが接着される導体部までの後退距離を変えることに
より正確にコントロールすることができるようになる。
よって、予め設定されている所定の許容範囲内にはんだ
の流れ出しを確実におさめることが可能となる。また、
請求項２記載の発明によれば、ヒートスラグに沿って回
路基板の開口部の開口縁から搭載領域にはんだが流れ出
ようとしても溝によってせき止められる。よって、この
溝の設ける位置を所定の許容範囲内に設定することによ
り、はんだの流れ出しの位置を許容範囲内に確実におさ
めることが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体パッケージの製造に用いる回路基板の製
法を示す説明図である。

【図２】基板を積層した積層体の断面図である。

【図３】基板の積層体に貫通孔を設けた状態の断面図で
ある。

【図４】貫通孔にめっきを施した状態の断面図である。

【図５】基板の電解銅めっき被膜および銅箔をパターン
形成した断面図である。

【図６】基板を開口部あけ加工してキャビティを開口さ
せた状態の断面図である。

【図７】半導体パッケージの断面図である。

【図８】図７中の一点鎖線で囲まれた導体部２６ｃとヒ
ートスラグ３０との接着部分の拡大図である。

【図９】他の半導体パッケージの実施の形態の断面図で
ある。

【図１０】図９中の一点鎖線で囲まれた導体部２６ｃと
ヒートスラグ３０との接着部分の拡大図である。

【図１１】従来の半導体パッケージの断面図である。

【図１２】図１１中の一点鎖線で囲まれた導体部２６ｃ
とヒートスラグ３０との接着部分の拡大図である（熱硬
化性接着剤の先端が開口部１４からはみ出した状態）。

【図１３】図１１中の一点鎖線で囲まれた導体部２６ｃ
とヒートスラグ３０との接着部分の拡大図である（熱硬
化性接着剤の先端が開口部１４から引っ込んだ状態）。

【符号の説明】

１１銅箔１４開口部１６キャビティ１８配線パターン２０ａ回路基板２０ｂ回路基板２２接着シート２６ｃ導体部３０ヒートスラグ５０金めっき５４はんだ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−34961（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−52949（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部が設けられた回路基板の片面に、
前記開口部を閉塞するヒートスラグが接合されて半導体
素子を搭載するキャビティが形成された半導体パッケー
ジにおいて、前記回路基板の片面に、前記開口部の開口周縁部から所
定距離後退して導体層が形成され、前記ヒートスラグがはんだにより前記導体層に接合され
ていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】開口部が設けられた、樹脂基板から成る
回路基板の片面に、前記開口部を閉塞する平板状のヒー
トスラグが接合されて半導体素子を搭載するキャビティ
が形成された半導体パッケージにおいて、前記回路基板の片面に導体層が形成され、前記ヒートス
ラグがはんだにより前記導体層に接合されていると共
に、ヒートスラグの前記回路基板との接合面側に前記キャビ
ティの周縁に沿って半導体素子の搭載領域を囲む、該搭
載領域へのはんだの流れ出しをせき止める溝が形成され
ていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項３】前記回路基板は、前記キャビティを形成
する開口部と該開口部の周縁部にボンディング部を有す
る配線パターンとが設けられた複数の樹脂基板を、各樹
脂基板間に接着シートを介在させて積層して形成されて
いることを特徴とする請求項１または２記載の半導体パ
ッケージ。
【請求項４】前記導体層は、前記配線パターンの電源
層または接地層に電気的に接続されていることを特徴と
する請求項３記載の半導体パッケージ。
【請求項５】前記はんだは、すず：鉛の組成比が９：
１であることを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の半導体パッケージ。