JP5500130B2 - 樹脂封止型半導体装置および半導体装置用回路部材 - Google Patents
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Description
<樹脂封止型半導体装置>
本発明の樹脂封止型半導体装置について説明する。
図1は、本発明の樹脂封止型半導体装置の一実施形態を示す概略断面図であり、半導体装置の構造を理解しやすくするために、封止用の樹脂部材を仮想線(2点鎖線)で示している。
尚、樹脂封止型半導体装置1は、半田ボール9を備えないものであってもよい。また、端子部3の内部端子面3b上に、接続用のめっき層を備えるものであってもよい。この接続用めっき層は、Au、Pt、Ag等のいずれからなる単層めっきとすることができ、厚みは0.1〜10μm程度が好ましい。
図2において、樹脂封止型半導体装置11はPBGAタイプの樹脂封止型半導体装置であり、複数の端子部13がその外部端子面13cが一平面をなすように配置され、各端子部13の内部端子面13b上の一部に電気絶縁性材料16を介して半導体素子15がその素子面と反対側を固着されて搭載されている。この半導体素子15の端子15aは、端子部13の内部端子面13b上に形成された接続用のめっき層14にワイヤ17によって接続されている。そして、端子部13の外部端子面13cを外部に露出させるように、端子部13、半導体素子15、ワイヤ17が樹脂部材18により封止されている。樹脂部材18は、従来から樹脂封止型半導体装置に用いられている電気絶縁性の樹脂材料を用いることができ、特に制限はない。また、外部に露出した端子部13の外部端子面13cには、半田ボール19が取り付けられている。
上記の端子部13は、Cu、Ni、Ag、Pd、Auのいずれか1種の金属からなる単層構造、あるいは、2種以上の金属からなる多層構造とすることができる。端子部13の突起部13aは、少なくとも端子部13が形成する一平面に平行な方向(図2では、樹脂封止型半導体装置11の裏面に平行な方向(図面の左右方向))に2〜5μm程度の長さで突出していることが好ましい。
尚、樹脂封止型半導体装置11は、半田ボール19を備えないものであってもよい。また、端子部13の内部端子面13b上に、接続用のめっき層14を備えないものであってもよい。
図3において、樹脂封止型半導体装置21はPBGAタイプの樹脂封止型半導体装置であり、複数の端子部23がその外部端子面23cが一平面をなすように配置され、この端子部23の配列の略中央に半導体素子25が配置されている。この半導体素子25の端子25aは、端子部23の内部端子面23b上に形成された接続用のめっき層24にワイヤ27によって接続されている。そして、端子部23の外部端子面23cと半導体素子25の素子面と反対側を外部に露出させるように、端子部23、半導体素子25、ワイヤ27が樹脂部材28により封止されている。樹脂部材28は、従来から樹脂封止型半導体装置に用いられている電気絶縁性の樹脂材料を用いることができ、特に制限はない。また、外部に露出している端子部23の外部端子面23cには、半田ボール29が取り付けられている。
尚、樹脂封止型半導体装置21は、半田ボール29を備えないものであってもよい。また、端子部23の内部端子面23b上に、接続用のめっき層24を備えないものであってもよい。
図4は、本発明の半導体装置用回路部材の一実施形態を示す平面図であり、図5は図4に示される半導体装置用回路部材のA−A線における概略断面図である。
図4および図5において、本発明の半導体装置用回路部材51は、基板52と、この基板52の一方の面に設けられた回路部53からなっており、回路部53は、矩形のダイパッド54と、このダイパッド54の4方向にそれぞれ1列に所定の間隔で配列された複数の端子部55で構成されている。
図7および図8において、本発明の半導体装置用回路部材61は、基板62と、この基板62の一方の面に設けられた回路部63からなっており、回路部63は、搭載する半導体素子の外形形状(図7に鎖線で示す形状)に対応するように、回廊形状に所定の間隔で配列された複数の端子部65で構成されている。
半導体装置用回路部材61を構成する基板62は、上述の基板52と同様である。
図9および図10において、本発明の半導体装置用回路部材71は、基板72と、この基板72の一方の面に設けられた回路部73からなっており、回路部73は、中央に半導体素子の配置部位(図9に鎖線で示す部位)を囲むように回廊形状に所定の間隔で配列された複数の端子部75で構成されている。
半導体装置用回路部材71を構成する基板72は、上述の基板52と同様である。
尚、上述の半導体装置用回路部材の回路部の形状、配置、個数等は例示であり、これに限定されるものではない。また、本発明の半導体装置用回路部材は、基板上に複数の回路部を設けた複数面付けであってもよい。
次に、本発明の半導体装置用回路部材の製造方法について説明する。
図11は、図4および図5に示される半導体装置用回路部材51を例とした本発明の半導体装置用回路部材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
図11において、まず、基板52上にレジストパターン59を形成する(図11(A))。このレジストパターン59は、回路部53の形成部位に相当する箇所に開口部59aをもち、この開口部59aには基板52が露出している。基板52は、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、表面にCu、Ni、Ag、Pd、Auあるいはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板を使用することができる。
まず、半導体装置用回路部材51のダイパッド54上に絶縁性部材6を介して半導体素子5を搭載する(図12(A))。次に、半導体素子5の端子5aと、半導体装置用回路部材51の端子部55の内部端子面55bとを、ワイヤ7を用いて接続する(図12(B))。その後、導電性基板52上で、端子部55、ダイパッド54、半導体素子5、ワイヤ7を樹脂部材8により封止する(図12(C))。
[実施例1]
まず、基板として、厚み0.15mmの銅板(TEC64T 1/2H)を準備し、この導電性の基板上に感光性レジスト(旭化成(株)製AQ2558)をラミネートし、所望のフォトマスクを介して露光し、現像して、レジストパターン(厚み25μm)を形成した。
(1)電解めっき液(シアンAuカリウム溶液)に基板を浸漬し、基板を負極とし、アノード(Ti/Pt電極)を正極として、0.3A/dm2の電流密度にて8分間の電解めっきを行い、約0.5μmのAuめっきを施した。
(2)再び、電解めっき液(スルファミン酸ニッケル溶液)に基板を浸漬し、基板を負極とし、アノード(Sラウンドニッケル;志村化工(株)製)を正極として、3A/dm2の電流密度にて15分間の電解めっきを行い、約6〜15μmのNiめっきを施した。
(3)最後に、電解めっき液(硫酸銅溶液)に基板を浸漬し、基板を負極とし、アノード(含リン銅;三菱マテリアル(株)製)を正極として、3A/dm2の電流密度にて30分間の電解めっきを行い、約12〜30μmのCuめっきを施した。
2…ダイパッド
2a…突起部
2b…内部表面
3,13,23…端子部
3a,13a,23a…突起部
3b,13b,23b…内部端子面
3c,13c,23c…外部端子面
5,15,25…半導体素子
7,17,27…ワイヤ
8,18,28…樹脂部材
9,19,29…半田ボール
51,61,71…半導体装置用回路部材
52,62,72…基板
53,63,73…回路部
54…ダイパッド
54a…突起部
55,65,75…端子部
55a,65,75a…突起部
55b,65b,75b…内部端子面
Claims (4)
- 内部端子面と外部端子面を表裏一体に備える複数の端子部を前記外部端子面が一平面をなすように備えるとともに、該端子部がなす一平面上にダイパッドを備え、前記端子部の厚みは前記ダイパッドの厚みよりも大きく、前記ダイパッドの内部表面上に半導体素子が電気絶縁性材料を介して搭載され、該半導体素子は各端子部の内部端子面とワイヤにて電気的に接続され、少なくとも各端子部の外部端子面の一部を外部に露出させるように前記端子部、前記ダイパッド、前記半導体素子を封止した樹脂部材を備え、前記端子部は内部端子面の周囲に突起部を有し、該突起部は前記樹脂部材に係合しており、かつ、前記ダイパッドは内部表面の周囲に突起部を有し、該突起部は前記樹脂部材に係合しており、前記端子部および前記ダイパッドは、Cu、Ni、Ag、Pd、Auのいずれか2種以上の金属からなる多層構造であるとともに、前記突起部を除いて同じ層構成を有していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
- 前記突起部は前記多層構造の最上層を構成する金属からなることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止型半導体装置。
- 半導体装置用回路部材において、
基板と、該基板上に設けられた回路部とを備え、該回路部は複数の端子部と該端子部よりも薄いダイパッドとを備え、該端子部は前記基板との接触面が外部端子面を構成し、該外部端子面と反対側の表面が内部端子面を構成し、該内部端子面の周囲には突起部が形成されており、前記ダイパッドは前記基板との接触面と反対側の表面が半導体素子搭載用の内部表面であり、該内部表面の周囲には突起部が形成されており、前記回路部は、Cu、Ni、Ag、Pd、Auのいずれか2種以上の金属からなる多層構造であり、前記突起部を除いて同じ層構成を有していることを特徴とする半導体装置用回路部材。 - 前記突起部は前記多層構造の最上層を構成する金属からなることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置用回路部材。
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