JP4854863B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体装置に関し、特にたとえば基板の配線パターン上にレジストを形成し、レジスト上に半導体チップをダイボンディングするようにした、半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７（Ａ）に示すこの種の従来の半導体装置１では、配線パターン２が形成された基板３上にレジスト４が形成され、レジスト４上にダイボンディング材５を介して半導体チップ６がダイボンディングされていた。また、半導体チップ６の上面電極６ａと配線パターン２のボンディングパッド２ａとが金線７によりワイヤボンディングされ、半導体チップ６および金線７がモールド樹脂８により封止されていた。
【０００３】
この半導体装置１において、レジスト４は基板３とダイボンディングシート５との隙間を埋めるためのものであるが、その形成位置については特に考慮されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、レジスト４の形成位置については特に考慮されていなかったので、図７（Ｂ）中のＡ部のように、レジスト４の外形線が配線パターン２に近接してこれと平行に配置される場合があった。そして、この場合には、図８に示すように、レジスト４の周縁部Ｂが配線パターン２の上に流れ出すことにより、部分的にメッキ不良が生じ、ひいては配線パターン２の短絡を生じるおそれがあった。
【０００５】
つまり、レジスト４が配線パターン２の上に流れ出すと、配線パターン２の上には多数のピンホールを有するレジスト薄膜４ａが細長く形成されるため、後のメッキ工程では、ピンホールに露出した配線パターン２に対してもメッキが施され、そのメッキがレジスト薄膜４ａの表面で連続して細長いメッキ膜となる。しかし、このメッキ膜は、ピンホールにおいて配線パターン２と接合されているに過ぎないため、振動により容易に剥離されるおそれがあり、剥離されたメッキ膜により配線パターン２が短絡されるおそれがあった。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、配線パターンの短絡を防止できる、半導体装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上面に配線パターンが形成された基板と、基板に行列状に形成された複数のスルーホールと、基板の上面に形成されたレジストと、レジスト上にダイボンディングされた半導体チップと、半導体チップを封止するモールドと、基板の下面側からスルーホールを通して配線パターンの一端に接続されたボンディングパッドとを備え、レジスト形成後に、露出している配線パターンおよびボンディングパッド上にメッキ膜を形成する、半導体装置において、隣接するスルーホール間に複数の配線パターンが形成されており、平面視で、レジストの外形線が、行列状のスルーホールのうち４辺のスルーホールを通過するとともに、複数の配線パターンと横断方向においてのみ交わることを特徴とする、半導体装置である。
【０００８】
【作用】
基板には複数のスルーホールが行列状に配置されるので、スルーホールから配線パターンが延びる方向をスルーホールが並ぶ方向と一致させることは、隣接するスルーホールが邪魔になるため不可能である。つまり、スルーホールから配線パターンが延びる方向は、スルーホールが並ぶ方向に対して必ず所定の角度を成す。したがって、平面視で、レジストの外形線が、行列状のスルーホールのうち４辺のスルーホールを通過するようにした本発明では、レジストの外形線が配線パターンに近接してこれと平行になることはあり得ず、配線パターン上に流れ出たレジスト上においてメッキ膜が細長く形成されることはない。
【０００９】
【発明の効果】
この発明によれば、メッキ膜の剥離による配線パターンの短絡を防止でき、不良の発生率を大幅に低減できる。
【００１０】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】
図１および図２に示すこの実施例の半導体装置１０は、基板１２の配線パターン１４上にレジスト１６を形成し、その上に半導体チップ１８をダイボンディングしてモールド２０で封止したものであり、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array ）型と称されるものである。なお、図１は、半導体装置１０の構成を簡単に示したものであり、図２は、配線パターン１４とレジスト１６との位置関係を全体の１／４の範囲について詳細に示したものである。
【００１２】
基板１２は、ポリイミド，ガラスエポキシまたはセラミック等のような絶縁材料からなる本体２２の上面に複数の配線パターン１４を形成したものであり、基板１２のダイボンディングエリア１２ａには、複数（この実施例では３６個）のスルーホール２４が行列状に形成される。なお、「ダイボンディングエリア（１２ａ）」とは、異なるサイズの複数の半導体チップ１８が選択的にダイボンディングされる領域を意味し、半導体チップ１８が実際にダイボンディングされる領域は、「チップエリア（１２ｂ）」と称される。
【００１３】
各配線パターン１４は、Ｃｕ等のような導電性金属からなり、各配線パターン１４の一端はスルーホール２４の上端を閉塞するように配置され、他端は基板１２の周縁部に配置され、この他端がボンディングパッド１４ａとされる。そして、基板１２の周縁部に配置された配線パターン１４（ボンディングパッド１４ａを含む。）には、ＮｉメッキおよびＡｕメッキが施される。
【００１４】
ここで、スルーホール２４は、行列状（この実施例では、６行６列）に配置されるので、スルーホール２４から配線パターン１４が延びる方向をスルーホール２４が並ぶ方向と一致させることは、隣接するスルーホール２４が邪魔になるため不可能である。つまり、スルーホール２４から配線パターン１４が延びる方向は、スルーホール２４が並ぶ方向に対して必ず所定の角度を成す。
【００１５】
レジスト１６は、基板１２の上面と後述するダイボンディングシート２６の下面との隙間をなくすためのものであり、合成樹脂等により平面視略四角形に形成される。そして、レジスト１６の上面は半導体チップ１８を載置するために平坦に形成され、レジスト１６の外形線（各辺）は、図２に示すように、スルーホール２４の上（この実施例では中心上）を通過するように配置される。
【００１６】
そして、レジスト１６の上面には、図１（Ａ）に示すように、ダイボンディングシート２６を介して半導体チップ１８がダイボンディングされる。ダイボンディングシート２６は、たとえばポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる周知のシート状接着剤であり、このダイボンディングシート２６により均一な厚さで接着剤層が形成される。
【００１７】
また、半導体チップ１８の上面に形成された電極１８ａと配線パターン１４のボンディングパッド１４ａとが金線２８を用いてワイヤボンディングされ、半導体チップ１８および各金線２８等がモールド２０により封止される。
【００１８】
さらに、基板１２の下面に開口された各スルーホール２４には、ボール状の外部端子３０が取り付けられ、各外部端子３０と配線パターン１４の一端とが電気的に接続される。
【００１９】
半導体装置１０を製造する際には、図３に示すように、配線パターン１４およびスルーホール２４（図示せず）を有するキャリアフィルム３２を準備し、キャリアフィルム３２のダイボンディングエリア１２ａにスクリーン印刷によりレジスト１６を形成する。そして、配線パターン１４の所定箇所（ボンディングパッド１４ａ等）にＮｉメッキおよびＡｕメッキを施す。
【００２０】
レジスト１６をスクリーン印刷する際には、レジスト１６の周縁部が外側へ流れ出すが（図８）、レジスト１６の外形線と配線パターン１４とが互いに近接して平行に配置される箇所は存在しないので、配線パターン１４上にレジスト薄膜が細長く形成されることはなく、その薄膜上にメッキ膜が細長く形成されることもない。
【００２１】
メッキ工程が終了すると、図１（Ａ）に示すように、レジスト１６上にダイボンディングシート２６を用いて半導体チップ１８をダイボンディングし、半導体チップ１８の電極１８ａと配線パターン１４のボンディングパッド１４ａとを金線２８を用いてワイヤボンディングする。
【００２２】
続いて、キャリアフィルム３２をモールド金型内に収容し、このモールド金型内にモールド樹脂を注入する。つまり、半導体チップ１８および金線２８等をモールド２０により封止する。
【００２３】
モールド２０が冷却されて硬化すると、キャリアフィルム３２を離型し、各スルーホール２４に対して外部端子３０を取り付ける。そして、キャリアフィルム３２を切断分割して半導体装置１０を得る。
【００２４】
この実施例によれば、配線パターン１４上に流れ出たレジスト１６上にメッキ膜が細長く形成されるのを防止できるので、メッキ膜の剥離による配線パターン１４の短絡を防止できる。
【００２５】
なお、上述の実施例では、レジスト１６の外形線をスルーホール２４の中心上に配置しているが、この外形線は、たとえば図４（Ａ）に示すように、スルーホール２４の最も外側に配置されてもよく、たとえば図４（Ｂ）に示すように、最も内側に配置されてもよい。つまり、レジスト１６の外形線は、スルーホール２４の直径Ｄの範囲内に配置されていればよい。
【００２６】
また、上述の実施例では、レジスト１６の外形線を最も外側のスルーホール２４上に配置しているが、たとえば図５に示すように、その外形線を外から２番目のスルーホール２４上に配置してもよいし、たとえば図６に示すように、外から３番目のスルーホール２４上に配置してもよい。つまり、「レジスト１６の外形線がスルーホール２４の上を通過する」という条件を満たす限り、レジスト１６のサイズは適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】配線パターンとレジストとの位置関係を示す図解図である。
【図３】図１実施例の製造方法を示す図解図である。
【図４】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図５】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図６】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図７】従来技術を示す図解図である。
【図８】従来技術を示す図解図である。
【符号の説明】
１０ …半導体装置
１２ …基板
１４ …配線パターン
１６ …レジスト
１８ …半導体チップ
２０ …モールド
２４ …スルーホール
２６ …ダイボンディングシート
２８ …金線
３０ …外部端子

Claims (15)

  1. 上面に配線パターンが形成された基板と、前記基板に行列状に形成された複数のスルーホールと、前記基板の上面に形成されたレジストと、前記レジスト上にダイボンディングされた半導体チップと、前記半導体チップを封止するモールドと、前記基板の下面側から前記スルーホールを通して前記配線パターンの一端に接続されたボンディングパッドとを備え、前記レジスト形成後に、露出している前記配線パターンおよび前記ボンディングパッド上にメッキ膜を形成する、半導体装置において、
    隣接する前記スルーホール間に複数の前記配線パターンが形成されており、平面視で、前記レジストの外形線が、前記行列状のスルーホールのうち４辺のスルーホールを通過するとともに、前記複数の配線パターンと横断方向においてのみ交わることを特徴とする、半導体装置。
  2. 前記レジストの外形線が前記スルーホールの中心を通過することを特徴とする、請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記半導体装置がＢＧＡ半導体装置であることを特徴とする、請求項１または２記載の半導体装置。
  4. 前記基板がポリイミド、ガラスエポキシおよびセラミックのいずれかを含む絶縁材料からなることを特徴する、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
  5. 前記配線パターンが、Ｃｕからなることを特徴する、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
  6. 前記配線パターンが、ＮｉメッキおよびＡｕメッキを含むことを特徴する、請求項５記載の半導体装置。
  7. 前記レジストと前記半導体チップとの間にダイボンディングシートを設けたことを特徴する、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
  8. 前記ダイボンディングシートが、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂を含むことを特徴
    する、請求項７記載の半導体装置。
  9. 前記レジストの外形線が、平面視において、前記スルーホールの最も外側のスルーホール上に形成されていることを特徴する、請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
  10. 前記配線パターンの一端と前記半導体チップに形成されたパッドとが、ワイヤによって接続されていることを特徴する、請求項１ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
  11. 前記半導体チップの各辺において、前記半導体チップの各辺に対する各ワイヤの角度が揃っていることを特徴する、請求項１０記載の半導体装置。
  12. 前記半導体チップの各辺において、前記パッドが直線状に揃っていることを特徴する、請求項１０または１１記載の半導体装置。
  13. 前記レジストの１辺と、近接する前記半導体チップの辺とが平行であることを特徴する、請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置。
  14. 前記レジストの１辺と、近接する前記半導体装置の辺とが平行であることを特徴する、請求項１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
  15. 前記レジストの１辺と、前記ボンディングパッドにおいて前記レジストの１辺に近い側の端部どうしを結んだ線とが、平行であることを特徴する、請求項１ないし１４のいずれかに記載の半導体装置。
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