JPH06342794A - 樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法

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JPH06342794A
JPH06342794A JP5130802A JP13080293A JPH06342794A JP H06342794 A JPH06342794 A JP H06342794A JP 5130802 A JP5130802 A JP 5130802A JP 13080293 A JP13080293 A JP 13080293A JP H06342794 A JPH06342794 A JP H06342794A
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章能 澤井
Haruo Shimamoto
晴夫 島本
Toru Tachikawa
透 立川
Jun Shibata
潤 柴田
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    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板への搭載が容易となり、かつプ
リント基板への実装後の信頼性を向上させることが可能
となる樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法
を提供する。 【構成】 半導体チップ1の主表面にはパッド電極2が
形成されている。このパッド電極2の一部表面を覆うよ
うに半導体チップ1の主表面にはパッシベーション膜3
が形成されている。パッド電極2の一部表面上には内部
接続導体部4が形成されている。この内部接続導体部4
の上面のみを露出させるように半導体チップ1を覆う封
止樹脂6が形成されている。内部接続導体部4の上面上
には、外部接続導体部5が形成されている。この外部接
続導体部5は略平坦な上面を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、樹脂封止型半導体パ
ッケージおよびその製造方法に関し、特に、CSP(C
hip Scale Package)の構造およびそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置においては、パッケー
ジの高密度実装の要求が増大してきている。それに伴
い、パッケージサイズも小さいものが要求されてきてい
る。そこで、パッケージの小型化を実現すべく種々の技
術開発がなされてきている。このようなパッケージサイ
ズを小型化する技術の一例が、特開平2−49460号
公報に開示されている。以下、この特開平2−4946
0号公報に開示された樹脂封止型半導体パッケージにつ
いて説明する。
【0003】図44は、上記の特開平2−49460号
公報に開示された樹脂封止型半導体パッケージを示す断
面図である。図44を参照して、半導体チップ101の
主表面上には、パッド電極102が形成されている。こ
のパッド電極102は、外部引出し用の電極(外部接続
用電極)の一部として機能する。パッド電極102の一
部表面を露出させるように、半導体チップ101の主表
面上にパッシベーション膜103が形成されている。な
お、本明細書において、外部引出し用の電極(外部接続
用電極)とは、半導体チップ101内の素子と外部機器
の電極との電気的な接続を行なう電極をいうものと定義
する。
【0004】パッド電極102の一部表面上には、突起
電極104が形成されている。この突起電極104の一
部表面を露出させるように、半導体チップ101を封止
樹脂105によって封止する。
【0005】上記のような構造を有することによって、
樹脂封止型半導体パッケージ100を、半導体チップ1
01のサイズとほぼ同等のサイズにすることが可能とな
る。すなわち、樹脂封止型半導体パッケージ100の小
型化が可能となる。その結果、高密度実装に有利な樹脂
封止型半導体パッケージが得られる。
【0006】上記の構造を有する樹脂封止型半導体パッ
ケージ100の製造方法としては、次の内容が開示され
ている。まず、突起電極104の形成方法としては、周
知の厚膜印刷法によって形成される。また、封止樹脂1
05による封止方法は、ポッティング法あるいはトラン
スファモールド法などである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造を有する樹脂封止型半導体パッケージ100には、
次に説明するような問題点があった。その問題点につい
て、図45〜図50を用いて説明する。
【0008】まず、図45を用いて、従来の樹脂封止型
半導体パッケージ100における第1の問題点について
説明する。図45は、従来の樹脂封止型半導体パッケー
ジ100における第1の問題点を示す部分拡大断面図で
ある。
【0009】突起電極104と封止樹脂105とは、そ
の材質の違いから、熱膨張率も異なる。また、図45を
参照して、突起電極104と封止樹脂105との接触長
さLが比較的小さいため、突起電極104と封止樹脂1
05との接触面積も比較的小さい。そのため、樹脂封止
型半導体パッケージ100をプリント基板に実装する際
など突起電極104に熱が加えられたときに、突起電極
104が膨張して封止樹脂105と突起電極104との
界面に剥離が生じ易くなる。
【0010】その結果、図45に示されるように、突起
電極104と封止樹脂105との界面に、間隙106が
形成される可能性が高くなる。それにより、樹脂封止型
半導体パッケージ100の耐湿性を劣化させるといった
問題点が生じる。
【0011】次に、図46を用いて、従来の樹脂封止型
半導体パッケージ100の第2の問題点について説明す
る。図46は、従来の樹脂封止型半導体パッケージ10
0をプリント基板107に実装している様子を示す断面
図である。
【0012】図46を参照して、プリント基板107表
面には、突起電極104と電気的に接続される電極10
8が形成されている。この電極108表面には、電極1
08と突起電極104とを接合するための接合部材(ハ
ンダペーストなど)109が形成されている。
【0013】従来の樹脂封止型半導体パッケージ100
においては、封止樹脂105内部に位置する突起電極1
04の径と、封止樹脂105の外部に突出している突起
電極104の径とがほぼ同じである。すなわち、突起電
極104における封止樹脂105からの露出部分の表面
積が比較的小さくなる。
【0014】そのため、プリント基板107への実装時
に、プリント基板107と樹脂封止型半導体パッケージ
100との位置合わせの際のマージンが少なくなるとい
った問題が生じる。また、突起電極104の封止樹脂1
05からの露出部分の表面積が比較的小さいため、プリ
ント基板107への実装の際に、プリント基板107上
の電極108表面から突起電極104が落ちて接合不良
を引起こす可能性も高くなる。
【0015】次に、図47および図48を用いて、従来
の樹脂封止型半導体パッケージ100の第3の問題点に
ついて説明する。図47は、第3の問題点を含む樹脂封
止型半導体パッケージ100を示す断面図である。図4
8は、図47に示される樹脂封止型半導体パッケージを
プリント基板107に実装している様子を示す平面図で
ある。
【0016】まず図47を参照して、従来の樹脂封止型
半導体パッケージ100の製造方法によれば、封止樹脂
105による封止時に、半導体チップ101の位置を所
定位置に保持することは困難である。また、半導体チッ
プ101の位置を所定位置に保持する手法も先行例には
開示されていない。したがって、図47に示されるよう
に、封止樹脂105内で半導体チップ101の位置がず
れてしまう場合が生じる。
【0017】そのため、封止樹脂105表面に突出する
突起電極104の位置もずれてしまう。より具体的に
は、図47に示されるように、一方の突起電極104は
封止樹脂105の側面からL2の位置に形成されるが、
他方の突起電極104は封止樹脂105の側面からL2
より大きいL1の位置に形成される場合が生じる。
【0018】それにより、樹脂封止型半導体パッケージ
100における電極位置が定まらず、実装時のアライメ
ントが困難であるといった問題点が生じる。また、樹脂
封止型半導体パッケージ100をプリント基板上に実装
できたとしても、次のような問題点が生じることとな
る。
【0019】図48を参照して、プリント基板107表
面には、4つの樹脂封止型半導体パッケージ100a,
100b,100c,100dが搭載されている。この
4つの樹脂封止型半導体パッケージ100a,100
b,100c,100dは、突起電極104の位置が一
定でないため、プリント基板107上において、各々が
ずれた位置に配置されている。そのため、プリント基板
107への樹脂封止型半導体パッケージ100の高密度
実装に対して不利となるといった問題点も生じる。
【0020】次に、図49を用いて、従来の樹脂封止型
半導体パッケージ100の第4の問題点について説明す
る。図49(a)は、第4の問題点を含む従来の樹脂封
止型半導体パッケージ100を示す断面図である。図4
9(b)は、図49(a)におけるA領域を拡大した部
分断面図である。
【0021】図49(a)および(b)を参照して、従
来の樹脂封止型半導体パッケージ100の封止樹脂10
5の形成方法によれば、突起電極104の封止樹脂10
5からの露出部表面に樹脂からなるバリ105aが残る
可能性が高くなる。これは、封止樹脂105形成の際
に、突起電極104の先端部近傍に、樹脂が流れ込まな
いように突起電極104あるいは半導体チップ101を
保持することが困難だからである。
【0022】上記のように突起電極104の側面にバリ
105aが形成された樹脂封止型半導体パッケージ10
0をプリント基板上に実装した場合には、次のような問
題点が生じる。突起電極104とプリント基板上に形成
された電極との電気的な接続不良が発生する。
【0023】また、電気的な接続が取れたとしても、突
起電極104の側面にはバリ105aが形成されている
ため、突起電極104の側面に、この突起電極104と
プリント基板上の電極とを接合するための接合部材10
9からなるフィレットが形成されない。それにより、突
起電極104とプリント基板上の電極との機械的な接続
強度が著しく劣化するといった問題点も生じる。
【0024】そこで、上記のバリ105aを何らかの方
法で除去することも考えられる。しかし、バリ105a
を除去することによって、突起電極104あるいはその
周辺部にダメージが加わり、信頼性が損なわれる危険性
が高くなるといった問題点が生じる。
【0025】次に、従来の樹脂封止型半導体パッケージ
100における第5の問題点について説明する。図50
(a)は、第5の問題点を含む従来の樹脂封止型半導体
パッケージ100を示す断面図である。図50(b)
は、高さの異なる突起電極104a,104bが形成さ
れた半導体チップ101を封止樹脂105により封止し
た場合の一例を示す断面図である。
【0026】図50(a)を参照して、従来では突起電
極104の形成を厚膜印刷によって行なっていた。その
ため、突起電極104の形成材料の供給量のばらつきが
生じ得る。従来のように比較的高い高さを有する突起電
極104を形成しようとした場合には、突起電極形成材
料の供給量のばらつきが突起電極104の高さの違いと
なって反映される。突起電極104の高さがばらついて
しまう。そして極端な場合には、図50(a)に示され
るように、一方の突起電極104aの封止樹脂105か
らの露出高さがL3であるのに対し、他方の突起電極1
04bにおける封止樹脂105の表面からの突出高さは
L3より大きいL4となってしまう。そのため、プリン
ト基板への実装が困難となるといった問題点が生じる。
【0027】また、高さの異なる突起電極104a,1
04bを有する半導体チップ101を封止樹脂105に
より封止することによって次のような問題点も考えられ
る。封止樹脂105の形成方法の一例としては、たとえ
ば図50(b)に示されるように、突起電極104a,
104bを受入れる凹部110a,110bを有する金
型110を用意し、このような金型110を用いて突起
電極104a,104bを支えた状態で樹脂封止する方
法が考えられる。
【0028】しかし、突起電極104a,104bのパ
ッド電極102からの高さが異なるため、形成された封
止樹脂105内で半導体チップ101が傾いてしまう。
そのため、封止樹脂105表面において、突起電極10
4a,104bの電極間のピッチが変化してしまう。よ
り具体的には、突起電極104a,104b間の所望の
ピッチが図50(a)に示されるようにL5であるのに
対して、突起電極104a,104b間のピッチがこの
L5よりも小さいL6となってしまう。それにより、樹
脂封止型半導体パッケージ100のプリント基板への実
装が困難となるといった問題点も考えられる。
【0029】さらに、突起電極104の封止樹脂105
からの露出高さがばらつくことに起因して、突起電極1
04とプリント基板上の電極との接合不良が発生する可
能性が高くなるといった問題も生じる。
【0030】上記の各問題点の他にも次のような問題点
も考えられる。図44を参照して、このような構造を有
する樹脂封止型半導体パッケージ100においては、比
較的高い高さを有する突起電極104が要求される。し
かし、この突起電極104の形成方法は、厚膜印刷など
の手法がとられるため、生産性などを考慮すると高い突
起電極104を形成するのは困難であるといえる。
【0031】そのため、突起電極104の高さはあまり
高くできない。それにより、樹脂封止型半導体パッケー
ジ100をプリント基板上に実装した後に行なわれる洗
浄工程において、洗浄液の通りが悪くなるといった問題
点も生じ得る。
【0032】また、従来の樹脂封止型半導体パッケージ
100には、放熱手段が設けられていない。そのため、
パッケージ内部に半導体チップ101で発生した熱がこ
もりやすくなるといった課題もあった。
【0033】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものである。この発明の1つの目的は、
外部接続用電極と封止樹脂との界面の剥離を阻止するこ
とによって、信頼性の高い樹脂封止型半導体パッケージ
およびその製造方法を提供することにある。
【0034】この発明の他の目的は、外部接続用電極の
封止樹脂からの突出部の表面積を大きくすることによっ
て、プリント基板への実装が容易となりかつ実装後の信
頼性を向上させることが可能となる樹脂封止型半導体パ
ッケージおよびその製造方法を提供することにある。
【0035】この発明のさらに他の目的は、各樹脂封止
型半導体パッケージにおける外部接続用電極の位置を標
準化することによって、プリント基板への実装が容易と
なる樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法を
提供することにある。
【0036】この発明のさらに他の目的は、外部接続用
電極の側面への樹脂からなるバリの形成を効果的に回避
することによって、プリント基板への実装後の信頼性を
向上させることが可能となる樹脂封止型半導体パッケー
ジおよびその製造方法を提供することにある。
【0037】この発明のさらに他の目的は、外部接続用
電極の封止樹脂表面からの突出高さをほぼ一定に保つこ
とによって、プリント基板への搭載後の高信頼性を確保
することが可能となる樹脂封止型半導体パッケージおよ
びその製造方法を提供することにある。
【0038】この発明のさらに他の目的は、外部接続用
電極の封止樹脂表面からの突出高さを高くすることによ
って、プリント基板への実装後の洗浄工程が容易となる
樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法を提供
することにある。
【0039】この発明のさらに他の目的は、放熱性に優
れた樹脂封止型半導体パッケージおよびその製造方法を
提供することにある。
【0040】
【課題を解決するための手段】この発明に基づく樹脂封
止型半導体パッケージは、1つの局面では、主表面を有
する半導体チップと、この半導体チップの主表面に形成
され外部引出し用電極の一部として機能するパッド電極
と、パッド電極上に形成され略平坦な上面を有し、外部
引出し用電極の一部として機能する内部接続導体部と、
この内部接続導体部の上面のみを露出させるように半導
体チップを封止する封止樹脂と、内部接続導体部上面上
に形成され略平坦な上面を有し、外部引出し用電極の一
部として機能する外部接続導体部とを備えている。
【0041】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージは、他の局面では、主表面を有する半導体チップ
と、半導体チップの主表面に形成され、外部引出し用電
極の一部として機能するパッド電極と、このパッド電極
の一部表面を露出させるように半導体チップの主表面上
に形成された絶縁性保護膜と、パッド電極の一部表面上
に形成され、外部引出し用電極の一部として機能する導
体部と、底面が絶縁性保護膜表面に接触するように形成
され、半導体チップに発生する熱を放散させるための放
熱用金属柱と、導体部の一部表面および放熱用金属柱の
一部表面を主表面に露出させるように半導体チップを封
止する封止樹脂とを備えている。
【0042】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法では、まず、金属箔上の所定位置に内部
接続導体部材料を形成する。そして、主表面にパッド電
極が形成された半導体チップの主表面を金属箔に重ねる
ことによって、内部接続導体部材料上にパッド電極を配
置する。内部接続導体部材料とパッド電極とを接合する
ことによって内部接続導体部を形成する。そして、金属
箔を保持した状態で半導体チップを樹脂封止する。そし
て、金属箔を選択的にエッチングすることによって、内
部接続導体部上に外部接続導体部を形成する。
【0043】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法では、他の局面では、少なくとも一方の
端部が表面から突出した貫通バンプを有する絶縁性シー
トを準備する。そして、貫通バンプの一方の端部と半導
体チップの主表面に形成されたパッド電極とを接合す
る。そして、絶縁性シートを保持した状態で半導体チッ
プを樹脂封止する。絶縁性シートを所定部分で切断する
ことによって、絶縁性シートの端面と封止樹脂表面とを
ほぼ面一にする。
【0044】
【作用】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケージ
によれば、1つの局面では、外部接続導体部は略平坦な
上面を有している。それにより、樹脂封止型半導体パッ
ケージをプリント基板に搭載する際に、プリント基板上
に設けられた電極の上面との接触面積を従来より広く確
保することが可能となる。それにより、従来よりセルフ
アライメントによる実装が容易となる。
【0045】また、外部接続導体部の上面の平坦面の面
積を大きくした場合には、プリント基板上の電極との接
合の機械的強度を向上させることも可能となる。さら
に、内部接続導体部の上面の面積より外部接続導体部の
上面の面積を大きくした場合には、外部接続導体部とプ
リント基板上の電極との位置合わせを従来より容易にす
ることが可能となる。
【0046】また、内部接続導体部と外部接続導体部と
は別々の層によって構成されている。それにより、外部
接続導体部の底面の面積を内部接続導体部の上面の面積
よりも大きくすることが可能となる。それにより、外部
接続導体部の底面の一部を封止樹脂の表面と接触させる
ことが可能となる。その結果、外部接続用電極と封止樹
脂との接触面積を実質的に拡大することが可能となる。
それにより、外部接続用電極と封止樹脂との界面が剥離
することを効果的に阻止することが可能となる。
【0047】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージによれば、他の局面では、半導体チップに発生する
熱を放散させるための放熱用金属柱が設けられている。
この放熱用金属柱の底面は、半導体チップの主表面に形
成された絶縁性保護膜表面に接触するように配置され、
封止樹脂内部から封止樹脂外部へ突出するように設けら
れている。それにより、半導体チップに発生する熱を効
果的に樹脂封止型半導体パッケージの外部へ放散させる
ことが可能となる。
【0048】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法によれば、1つの局面では、金属箔を保
持した状態で樹脂封止している。この金属箔には半導体
チップが予め接合されている。そのため、金属箔を保持
することによって半導体チップを固定することが可能と
なる。それにより、より確実に精度よく樹脂封止するこ
とが可能となる。また、封止樹脂内での半導体チップの
位置のずれを小さく抑えることが可能となる。その結
果、封止樹脂内部における内部接続導体部の位置のばら
つきを小さく抑えることが可能となる。それにより、パ
ッケージとしての外部接続導体部の形成位置をほぼ設計
値どおりにすることが容易となる。また、外部接続導体
部の形成位置を容易に標準化できる。
【0049】また、外部接続導体部は、金属箔を選択的
にエッチングすることによって形成される。それによ
り、外部接続導体部の大きさおよび形状を種々のものと
することが可能となる。そしてたとえばこの外部接続導
体部の底面積を内部接続導体部の上面の面積よりも大き
くすることによって、内部接続導体部の位置が少々ずれ
たとしても各外部接続導体部の封止樹脂表面における位
置をほぼ設計値どおりにすることが可能となる。その結
果、プリント基板への実装が容易な樹脂封止型半導体パ
ッケージを得ることができる。
【0050】さらに、外部接続導体部はエッチングによ
って形成されるため、従来のように、その側面に樹脂な
どからなるバリが残ることはない。それにより、外部接
続導体部の側面には接合部材からなる良好なフィレット
が形成される。それにより、実装後の信頼性を向上させ
ることが可能となる。
【0051】また、外部接続導体部は、金属箔をエッチ
ングすることによって形成されるため、各外部接続導体
部の封止樹脂からの突出高さはほぼ一定となる。それに
より、樹脂封止型半導体パッケージをプリント基板へ搭
載する際に、外部接続導体部とプリント基板上の電極と
の接合不良を効果的に阻止することが可能となる。
【0052】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法によれば、さらに他の局面では、貫通バ
ンプを有する絶縁性シートを使用している。この貫通バ
ンプは樹脂封止型半導体パッケージの外部接続用電極と
して機能する。この貫通バンプを樹脂封止型半導体パッ
ケージの製造工程とは別の工程で形成することが可能と
なる。それにより、樹脂封止型半導体パッケージ自体の
生産性は向上させることが可能となる。
【0053】また、絶縁性シートを保持した状態で樹脂
封止している。それにより、上記の金属箔を保持した状
態で封止樹脂を形成した場合と同様に、より確実に精度
よく樹脂封止することが可能となる。
【0054】
【実施例】以下、図1〜図43を用いて、この発明に基
づく実施例について説明する。
【0055】(第1実施例)以下、図1〜図6を用い
て、この発明に基づく第1の実施例における樹脂封止型
半導体パッケージの構造および特徴的な作用効果につい
て説明する。まず、図1〜図3を用いて、この発明に基
づく第1の実施例における樹脂封止型半導体パッケージ
の構造について説明する。図1は、この発明に基づく第
1の実施例における樹脂封止型半導体パッケージを示す
斜視図である。図2は、図1におけるII−II線に沿
って見た断面を示す図である。図3は、図2における外
部接続用電極部分を拡大した断面図である。
【0056】図1を参照して、この発明に基づく第1の
実施例における樹脂封止型半導体パッケージ13は、封
止樹脂6の主表面に、複数個の外部接続導体部5を有し
ている。プリント基板などにこの樹脂封止型半導体パッ
ケージ13を搭載する際には、この外部接続導体部5と
プリント基板上に形成された電極とが電気的に接続され
ることになる。
【0057】この外部接続導体部5の形状は、図1に示
される態様においては、角錐台形状である。しかし、外
部接続導体部5の形状は、円錐台形状のものであっても
よい。外部接続導体部5の形状は、その上面に平坦面が
形成されるものであればよい。
【0058】次に、図2を参照して、図1に示される樹
脂封止型半導体パッケージ13の内部構造について説明
する。図2を参照して、半導体チップ1の主表面には、
外部接続用電極の一部として機能するパッド電極2が形
成されている。このパッド電極2の一部表面上に開口部
を有するように、半導体チップ1の主表面上にパッシベ
ーション膜3が形成されている。
【0059】パッド電極2の一部表面上には、このパッ
ド電極2と電気的に接続される内部接続導体部4が形成
されている。この内部接続導体部4は、略平坦な上面を
有している。そして、この内部接続導体部4の略平坦な
上面のみを露出させるように、半導体チップ1を封止す
る封止樹脂6が形成されている。
【0060】内部接続導体部4の上面上には、この内部
接続導体部4と電気的に接続される外部接続導体部5が
形成されている。この外部接続導体部5は、この場合で
あれば、略台形形状の断面構造を有している。そして、
この外部接続導体部5は、略平坦な上面および略平坦な
底面を有している。この外部接続導体部5の略平坦な底
面の一部は、内部接続導体部4の上面と接合される。そ
して、この外部接続導体部5の底面の残りの部分は、封
止樹脂6の表面と接触している。
【0061】次に、図3を用いて、図2に示される樹脂
封止型半導体パッケージ13の外部接続用電極部分の構
造についてより詳しく説明する。図3を参照して、封止
樹脂6の主表面には、第1の外部接続導体部5aおよび
第2の外部接続導体部5bが形成されている。第1の外
部接続導体部5aは略平坦な上面5cを有している。第
2の外部接続導体部5bは、略平坦な上面5dを有して
いる。
【0062】上記の第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの上面5c,5dの平面幅W1は、内部接続導
体部4の上面の平面幅Wよりも大きいことが好ましい。
それにより、第1および第2の外部接続導体部5a,5
bの上面5c,5dの面積を比較的広く確保することが
可能となる。それにより、次のような作用効果を奏す
る。
【0063】その作用効果について、図4および図5を
用いて説明する。図4および図5は、この発明に基づく
第1の実施例における樹脂封止型半導体パッケージをプ
リント基板7に搭載している様子を段階的に示す断面図
である。なお、図4および図5に示される樹脂封止型半
導体パッケージの断面は、図1におけるIV−IV線に
沿う断面に相当するものである。
【0064】まず図4を参照して、プリント基板7上に
は、所定位置に電極8が形成されている。この電極8表
面上には、ハンダペーストなどからなる接合部材9が形
成されている。この接合部材9によって、外部接続導体
部5とプリント基板7上の電極8とが接合される。
【0065】このとき、外部接続導体部5は比較的広い
面積を有する平坦な上面5c,5dを有しているため、
従来例に比べてプリント基板7上の電極8との位置合わ
せは容易となる。図4を参照して、樹脂封止型半導体パ
ッケージの位置が、電極8に対して多少ずれたとして
も、外部接続導体部5の上面5c,5dは、接合部材9
上に配置される。そして、加熱処理が施されることによ
って、図5に示されるように、自己整合的に外部接続導
体部5と電極8とを接合することが可能となる。
【0066】なお、図3に示される態様においては、第
1および第2の外部接続導体部5a,5bの上面5c,
5dの平面幅W1は、内部接続導体部の上面の平面幅W
よりも大きいものが好ましいとしたが、上記の外部接続
導体部5の上面幅W1は内部接続導体部の上面幅Wと等
しいかあるいはそれ以下のものであってもよい。
【0067】また、第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの側面5e,5fには、従来例のように、樹脂
などからなるバリが形成される可能性はないといえる。
これは、第1および第2の外部接続導体部5a,5bの
形成方法に起因するものであるため、後に詳しく説明す
る。
【0068】しかし、このように外部接続導体部5a,
5bの側面5e,5fに樹脂などからなるバリが形成さ
れる可能性がほとんどないため、樹脂封止型半導体パッ
ケージをプリント基板7に搭載した際に、プリント基板
7上の電極8と外部接続導体部5とを接合するための接
合部材からなるフィレットが、確実にこの第1および第
2の外部接続導体部5a,5bの側面5e,5fに形成
される。それにより、従来例に比べて、より確実に第1
および第2の外部接続導体部5a,5bと、プリント基
板7上に形成された電極8とを接合することが可能とな
る。
【0069】上記の第1の外部接続導体部5aの上面5
cと封止樹脂6の主表面との間の距離はH1である。ま
た、第2の外部接続導体部5bの上面5dと封止樹脂6
の主表面との距離はH2である。この距離H2とH1と
は、ほぼ等しくなるように形成される。この距離(高
さ)H1,H2は、好ましくは、18μm〜200μm
程度である。
【0070】このように、第1および第2の外部接続導
体部5a,5bの封止樹脂6表面からの高さH1,H2
をほぼ等しくすることによって、プリント基板7へ搭載
する際に、プリント基板7上に形成された各電極8と第
1および第2の外部接続導体部5a,5bとの接合をよ
り確実にとることが可能となる。それにより、プリント
基板への搭載後の高信頼性を確保することが可能とな
る。
【0071】また、第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの封止樹脂6表面からの高さH1,H2は、比
較的高くすることが可能となる。これは、第1および第
2の外部接続導体部5a,5bの製造方法に起因するも
のである。すなわち、第1および第2の外部接続導体部
5a,5bは、金属箔をエッチングすることによって形
成される。そのため、金属箔の厚みを予め厚くすること
によって、容易に第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの高さH1,H2を高くすることが可能とな
る。それにより、次のような作用効果を奏する。
【0072】すなわち、樹脂封止型半導体パッケージ1
3をプリント基板7へ搭載した際に、第1および第2の
外部接続導体部5a,5bの封止樹脂6表面からの高さ
H1,H2を高くすることによって、プリント基板7表
面と封止樹脂6表面との間の間隔を比較的広くとること
が可能となる。
【0073】第1および第2の外部接続導体部5a,5
bとプリント基板7上に形成された電極8とは、一般
に、ハンダペーストなどの結合部材9によって接合され
る。そのため、接合した後に洗浄工程が必要となる。こ
の洗浄工程の際に、上記のように第1および第2の外部
接続導体部5a,5bの高さH1,H2を高くすること
によって、その洗浄液の流れを良くすることが可能とな
る。それにより、洗浄工程が容易となる。
【0074】また、第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの底面の平面幅W2は、内部接続導体部4の上
面の平面幅Wよりも大きいことが好ましい。それによ
り、第1および第2の外部接続導体部5a,5bの底面
と、封止樹脂6の表面との接触部分を得ることが可能と
なる。
【0075】図3においては、第1および第2の外部接
続導体部5a,5bの底面と封止樹脂6の表面との接触
する距離はL7となっている。このように、第1および
第2の外部接続導体部5a,5bと封止樹脂6の表面と
が接触することによって、水分などが半導体チップ1の
表面にまで到達する距離を、従来より長くとることが可
能となる。それにより、従来よりも耐湿性を向上させる
ことが可能となる。
【0076】また、第1および第2の外部接続導体部5
a,5bの底面と封止樹脂6の表面とが接触しているた
め、その分だけ従来よりも外部接続用電極と封止樹脂6
との接触面積を増大させることが可能となる。それによ
り、外部接続用電極と封止樹脂6との界面の剥離を効果
的に阻止することが可能となる。その結果、樹脂封止型
半導体パッケージの信頼性を向上させることが可能とな
る。
【0077】さらに、第1および第2の外部接続導体部
5a,5bの底面積を内部接続導体部4の上面の面積よ
りも大きくすることによって、次のような作用効果をも
奏する。その作用効果を図6を用いて説明する。図6
は、封止樹脂6内で半導体チップ1の位置がずれた場合
の樹脂封止型半導体パッケージを示す断面図である。
【0078】これは、後に詳しく説明する製法から生じ
うる問題であるが、半導体チップ1が所望の位置からず
れた位置にある場合に考えられる問題である。すなわ
ち、ずれた位置にある半導体チップ1を樹脂封止した場
合には、図6に示されるように、封止樹脂6の表面に露
出する内部接続導体部4の上面の位置も所望の位置から
ずれてしまうことになる。しかし、外部接続導体部5の
底面積を内部接続導体部4の上面の面積よりも大きくす
ることによって、パッケージとしての外部接続導体部5
の位置を所望の位置に保つことが可能となる。
【0079】より具体的には、図6に示されるように、
封止樹脂6内で半導体チップ1の位置がずれることによ
って内部接続導体部4の位置がずれた場合であっても、
封止樹脂6表面における外部接続導体部5の位置を、た
とえば封止樹脂6の側面から距離L8の所定の位置に形
成することが可能となる。すなわち、パッケージとして
の外部接続導体部5の位置を標準化することが可能とな
る。それにより、プリント基板7への実装が容易となる
とともに、プリント基板7への高集積化も可能となる。
【0080】次に、図7〜図10を用いて、外部接続用
電極部分の詳細な構造について説明する。図7〜図10
は、この発明に基づく第1の実施例における樹脂封止型
半導体パッケージの外部接続用電極の構造の第1〜第4
の変形例を示す部分拡大断面図である。
【0081】〈1〉 第1の変形例 まず、図7を用いて、第1の変形例における外部接続用
電極構造について説明する。図7を参照して、本変形例
においては、外部接続導体部5の底面と内部接続導体部
4の上面との間に、導電層10が形成されている。この
導電層10の材質としては、金(Au),クロム(C
r),チタン(Ti),タングステン(W)などを挙げ
ることができる。
【0082】この導電層10は、外部接続導体部5の形
成のためのエッチングの際のエッチングストッパとして
機能するものである。この導電層10を有することによ
って、外部接続導体部5形成の際に封止樹脂6の表面が
保護される。それ以外の構造に関しては、図2に示され
る外部接続用電極の構造と同様である。
【0083】なお、パッド電極2の材質としては、アル
ミニウム(Al)などを挙げることができる。また、内
部接続導体部4の材質としては、銅(Cu),金(A
u),ハンダ(Pb/Sn)などを挙げることができ
る。また、第2導体部5の材質としては、銅(Cu)な
どを挙げることができる。
【0084】次に、図7に示される構造において、パッ
ド電極2と内部接続導体部4との接合方法について説明
する。内部接続導体部4の材質として銅(Cu)あるい
は金(Au)を選択した場合には、次のような接合方法
が考えられる。それは、超音波を併用した熱圧着法、還
元雰囲気における熱圧着法などである。また、内部接続
導体部4の材質としてハンダ(Pb/Sn)を選択した
場合には、熱圧着法などを挙げることができる。
【0085】〈2〉 第2の変形例 次に、図8を用いて、外部接続用電極の第2の変形例に
ついて説明する。図8を参照して、本変形例において
は、内部接続導体部4の底面とパッド電極2の上面との
間に、接続層11が形成されている。この接続層11の
材質としては、インジウム(In),金(Au),ハン
ダ(Pb/Sn)などを挙げることができる。またこの
とき内部接続導体部4の材質としては、ハンダ(Pb/
Sn),銅(Cu),金(Au)などを挙げることがで
きる。なお、外部接続導体部5あるいは導電層10の材
質としては、上記の第1の変形例と同様のものを挙げる
ことができる。
【0086】次に、図8におけるパッド電極2と接続層
11との接合方法および接続層11と内部接続導体部4
との接合方法について説明する。パッド電極2上に接続
層11を形成する方法としては、メッキ法あるいはボー
ルボンディング法などを挙げることができる。また、接
続層11と内部接続導体部4とを接合する手法として
は、熱圧着法などを挙げることができる。
【0087】〈3〉 第3の変形例 次に、図9を用いて、外部接続用電極の第3の変形例に
ついて説明する。図9を参照して、本変形例において
は、導電層10aが、内部接続導体部4と接続層11と
の界面から外部接続導体部5の底面にわたって形成され
ている。それ以外の構造に関しては、図8に示される第
2の変形例とほぼ同様である。この導電層10aの材質
としては、金(Au)などを挙げることができる。
【0088】次に、本変形例におけるパッド電極2と接
続層11との接合方法および導電層10aと接続層11
との接合方法について説明する。パッド電極2上の接続
層11は、上記の第2の変形例と同様に、メッキ法ある
いはボールボンディング法などを用いて形成される。接
続層11と導電層10aとは、熱圧着法などを用いて接
合される。
【0089】〈4〉 第4の変形例 次に、図10を用いて、外部接続用電極の第4の変形例
について説明する。図10を参照して、本変形例におい
ては、外部接続導体部5の表面に被覆層5gが形成され
ている。それ以外の構造に関しては図7に示される第1
の変形例とほぼ同様である。この被覆層5gの材質とし
ては、錫(Sn),ハンダ(Pb/Sn)などを挙げる
ことができる。また、この被覆層5gは、無電解メッキ
法などを用いて形成される。この被覆層5gを有するこ
とによって、次のような作用効果を奏する。
【0090】樹脂封止型半導体パッケージをプリント基
板上に搭載する際に、外部接続電極と、プリント基板上
に形成された電極あるいは接合部材とのぬれ性を向上さ
せることが可能となる。また、バーンインなどの信頼性
試験を行なう際に、外部接続導体部5の表面に酸化膜が
形成されにくくなる。それにより、試験用のソケットと
の電気的な接触をとりやすくなる。その結果、信頼性試
験をより確実に行なうことが可能となる。
【0091】なお、上記の被覆層5gは、図8および図
9に示される第2および第3の変形例における外部接続
導体部5表面に形成してもよい。
【0092】次に、上記の第1の実施例における樹脂封
止型半導体パッケージの製造方法について図11〜図2
0を用いて説明する。なお、以下の説明においては、上
記の第1の変形例における外部接続用電極を有する樹脂
封止型半導体パッケージの製造方法について説明するこ
ととする。
【0093】図11〜図17は、この発明に基づく第1
の実施例における樹脂封止型半導体パッケージの製造工
程の第1工程〜第7工程を示す斜視図あるいは断面図で
ある。図18は、上記の第1の実施例における樹脂封止
型半導体パッケージの製造工程の変形例を示す断面図で
ある。図19および図20は、内部接続導体部4とパッ
ド電極2との接合方法の変形例を示す断面図である。ま
ず図11を参照して、所定の膜厚を有する金属箔12を
準備する。この金属箔12の材質としては、銅(Cu)
などを挙げることができる。しかし、他の材質の金属箔
を用いてもよい。この金属箔12の膜厚は、好ましく
は、18μm〜200μm程度である。この金属箔12
の膜厚によって、後の工程で形成される外部接続導体部
5の封止樹脂6表面からの高さが決定される。
【0094】次に、上記の金属箔12表面上に、蒸着法
などを用いて、導電層10を形成する。この導電層10
の材質としては、クロム(Cr),金(Au),チタン
(Ta),タングステン(W)などを挙げることができ
る。また、この導電層10の膜厚は、約500Å〜約1
000Å程度であることが好ましい。この導電層10
は、金属箔12をエッチングすることによって外部接続
導体部5を形成する際のエッチングストッパとして機能
する。
【0095】次に、導電層10の表面上の所定位置に、
内部接続導体部4を形成する。この内部接続導体部4の
材質としては、銅(Cu),金(Au),ハンダ(Pb
/Sn)などを挙げることができる。内部接続導体部4
は、電解メッキ法,ボールボンディング法などを用いて
形成される。
【0096】内部接続導体部4の高さは、好ましくは、
25μm〜150μm程度である。内部接続導体部4の
高さを比較的高く設定することによって、後の樹脂封止
工程で封止樹脂6が内部接続導体部4間に注入されやす
くなる。
【0097】次に、図12を参照して、パッド電極2ま
でを形成した半導体チップ13を内部接続導体部4上に
配置する。この場合であれば、金属箔12上には2つの
半導体チップ13が配置されている。しかし、たとえば
長尺状の金属箔12を使用し、内部接続導体部4を多数
その上に形成した場合には、多数の半導体チップ13を
並列して金属箔12上に配置することが可能となる。そ
れにより、生産性を向上させることも可能となる。
【0098】図13は、図12におけるXIII−XI
II線に沿って見た断面を示している。なお以降の図1
4〜図20も同様の断面を示している。図13を参照し
て、内部接続導体部4上にパッド電極2を配置した後
に、内部接続導体部4とパッド電極2とを接合する。こ
の接合方法については、外部接続用電極構造の第1の変
形例のところで説明した方法と同様であるため説明は省
略する。
【0099】次に、図14を参照して、互いに組合わさ
れる第1および第2の金型14a,14bを準備する。
そして、この第1および第2の金型14a,14bによ
って、金属箔12を挟込む。このとき、半導体チップ1
は、第1および第2の金型14a,14bによって形成
されるキャビティ16内に配置される。また、この第1
および第2の金型14a,14bは、封止樹脂6を形成
するための樹脂が注入される樹脂入口15を有してい
る。
【0100】この樹脂入口15を通して樹脂がキャビテ
ィ16内に導入される。このとき、金属箔12は第1お
よび第2の金型14a,14bによって保持され、半導
体チップ1は、金属箔12に固定されている。それによ
り、キャビティ16内で半導体チップ1の位置は固定さ
れる。その結果、安定して樹脂封止することが可能とな
る。
【0101】次に、図15を参照して、上記のキャビテ
ィ16内に樹脂を注入した後、第1および第2の金型1
4a,14bを取り外す。それにより、図15に示され
るように、半導体チップ1が樹脂封止される。
【0102】次に、図16を参照して、金属箔12を所
定形状にエッチングすることによって、外部接続導体部
5を形成する。このとき、導電層10がエッチングスト
ッパとしての役割を果たす。それにより、封止樹脂6の
主表面はあまり浸食されなくなる。
【0103】このようにして金属箔をエッチングするこ
とによって外部接続導体部5は形成されるため、封止樹
脂6表面から突出する外部接続導体部5の高さはほぼ一
定とすることが可能となる。また、外部接続導体部5の
形状に関しても、エッチング条件あるいはエッチングの
際に用いるマスクの形状を適切に調整することによって
種々のものが得られる。
【0104】次に図17を参照して、ドライエッチング
法を用いて、導電層10をパターニングする。それによ
り、外部接続導体部5底面下にのみ導電層10を残余さ
せる。このとき、導電層10の膜厚が500Å〜100
0Åと薄いため、封止樹脂6表面への悪影響はほとんど
ないといえる。以上のようにして、第1の実施例におけ
る樹脂封止型半導体パッケージが形成される。
【0105】次に、図18を用いて、上記の第1の実施
例における樹脂封止型半導体パッケージの製造方法の変
形例について説明する。図18を参照して、金属箔12
をエッチングする際には、封止樹脂6を覆うように、後
に剥離することが可能なシリコン樹脂17などを予め形
成してもよい。それにより、より確実に封止樹脂6の表
面を保護することが可能となる。
【0106】次に、図19および図20を用いて、内部
接続導体部4とパッド電極2との接合方法の変形例につ
いて説明する。まず図19を参照して、半導体チップ1
と金属箔上に形成された導電層10との間に、光や熱に
よって硬化する硬化性樹脂38を配置する。次に図20
を参照して、その硬化性樹脂38に光あるいは熱を与え
ることによって収縮させる。それにより、内部接続導体
部4とパッド電極2とを接触させる。以上のような方法
を用いてパッド電極2と内部接続導体部4とを接続して
もよい。
【0107】(第2実施例)次に、図21〜図34を用
いて、この発明に基づく第2の実施例について説明す
る。図21は、この発明に基づく第2の実施例における
樹脂封止型半導体パッケージを示す断面図である。図2
2〜図25は図21に示される樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造工程の第1工程〜第4工程を示す断面図であ
る。
【0108】まず図21を用いて、この発明に基づく第
2の実施例における樹脂封止型半導体パッケージの構造
について説明する。図21を参照して、本実施例におい
ては、封止樹脂6の主表面上に、絶縁性基材18が設け
られている。また、外部接続導体部5の形状は直方体形
状となっている。それ以外の構造に関しては、図17に
示される第1の実施例における樹脂封止型半導体パッケ
ージとほぼ同様である。絶縁性基材18としては、たと
えばポリイミドなどからなるテープを挙げることができ
る。この絶縁性基材18を備えることによって、従来に
比べ、耐湿性を向上させることが可能となる。
【0109】次に、図22〜図25を用いて、この発明
に基づく第2の実施例における樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法について説明する。
【0110】まず図22を参照して、貫通バンプ40を
有する絶縁性基材18を準備する。この貫通バンプ40
は、外部接続導体部5と、導電層19と、内部接続導体
部4aとで構成される。また、この外部接続導体部5お
よび内部接続導体部4aの材質としては、銅(Cu),
金(Au),ハンダ(Pb/Sn)などを挙げることが
できる。導電層19の材質としては、第1の実施例の導
電層10の材質と同様の材質を挙げることができる。
【0111】また、図22に示されるように、貫通バン
プ40においては、好ましくは、外部接続導体部5の平
面幅W3は、内部接続導体部4aの平面幅W4よりも大
きくなるように設定される。それにより、プリント基板
への実装が容易となるといった効果を奏する。
【0112】次に、図23を参照して、図22に示され
る貫通バンプ40を有する絶縁性基材18と、半導体チ
ップ1とを重ねる。それにより、内部接続導体部4a上
にパッド電極2を配置させる。そして、パッド電極2と
内部接続導体部4aとを接合する。この接合方法に関し
ては、上記の第1の実施例の場合と同様の方法を用いる
ものとする。
【0113】なおこのとき、絶縁性基材18を長尺状の
テープとし、この絶縁性基材18に多数の貫通バンプ4
0を設けてもよい。それにより、絶縁性基材18上に多
数の半導体チップ1を同時に配置することが可能とな
り、生産性を向上させることも可能となる。
【0114】次に、図24を参照して、内部に半導体チ
ップ1を受入れる空間を有する第1および第2の金型2
0a,20bを準備する。そして、この第1および第2
の金型20a,20bによって、絶縁性基材18を挟み
込む。それにより、この第1および第2の金型20a,
20bによって形成されるキャビティ21内に半導体チ
ップ1を配置する。
【0115】このとき、半導体チップ1は絶縁性基材1
8に固定され、この絶縁性基材18は第1および第2の
金型20a,20bに固定保持されている。そのため、
キャビティ21内で半導体チップ1は固定された状態と
なっている。したがって、封止樹脂6をキャビティ21
内に注入したとしても、半導体チップ1の位置はほとん
どずれなくなる。それにより、より確実に安定して樹脂
封止することが可能となる。
【0116】上記の第1および第2の金型20a,20
bは、樹脂をキャビティ21内に導入するための樹脂入
口22が所定位置に設けられている。この樹脂入口22
を通って樹脂がキャビティ21内に送り込まれることに
なる。また、第1および第2の金型20a,20bに複
数個のキャビティ21を設けることによって、同時に複
数個の半導体チップ1を樹脂によって封止することが可
能となる。それにより、生産性を向上させることが可能
となる。
【0117】次に、図25を参照して、上記のキャビテ
ィ21内に樹脂を注入した後、第1および第2の金型2
0a,20bを取外す。それにより、半導体チップ1が
樹脂封止される。その後は、絶縁性基材18を所定位置
で切断する。それにより、絶縁性基材18の端面と封止
樹脂6の表面とをほぼ面一とする。
【0118】以上の工程を経て図21に示される樹脂封
止型半導体パッケージが製造される。なお、上記の第2
の実施例の製造方法によれば、貫通バンプ40を有する
絶縁性基材を予め別工程で形成しておくことが可能とな
る。それにより、樹脂封止型半導体パッケージ自体の製
造工程は、上記の第1の実施例よりも簡略化することが
可能となる。
【0119】ここで、図26〜図34を用いて、図22
に示される貫通バンプ40の形成方法について説明す
る。
【0120】図26〜図30は、図22に示される貫通
バンプ40の形成工程の第1工程〜第5工程を示す断面
図である。
【0121】図26を参照して、絶縁性基材18表面上
に、スパッタリング法,蒸着法などを用いて、導電層1
9aを形成する。この導電層19aの膜厚は、好ましく
は、500Å〜1000Å程度である。
【0122】次に、図27を参照して、導電層19a上
にレジストを塗布し、このレジストに開口幅W3の開口
部23aを形成する。それにより、レジストパターン2
3が形成される。そして、電解メッキ法などを用いて、
開口部23a内に外部接続導体部5を析出させる。
【0123】次に、図28を参照して、絶縁性基材18
において、導電層19aが形成されていない側の表面上
にレジストを塗布する。そして、このレジストにおける
所定位置に開口幅W4を有する開口部24aを形成す
る。それにより、レジストパターン24が形成される。
そして、このレジストパターン24をマスクとして用い
て絶縁性基材18をエッチングすることによって、開口
部24a底面に導電層19aを露出させる。
【0124】次に、図29を参照して、電解メッキ法を
用いて、上記の開口部24a内に内部接続導体部4aを
析出させる。
【0125】次に、図30を参照して、レジストパター
ン23,24はそれぞれ除去する。その後、ドライエッ
チング法などを用いて、導電層19aを選択的に除去す
る。それにより、図22に示される貫通バンプ40を有
する絶縁性基材18が形成されることになる。
【0126】次に、図31〜図34を用いて、図22に
示される貫通バンプ40の他の形成方法について説明す
る。図31を参照して、導電層19a表面上に開口部2
3aを有するレジストパターン23を形成し、絶縁性基
材18において導電層19aが形成されていない側の表
面上に、開口部24aを有するレジストパターン24を
形成する。
【0127】次に、図32を参照して、まず、電解メッ
キ法を用いて導電層19a表面上に外部接続導体部5を
析出させる。その後、図33を参照して、レジストパタ
ーン24をマスクとして用いてエッチングすることによ
って、開口部24a底面において導電層19aを露出さ
せる。
【0128】次に、電解メッキ法を用いて、開口部24
a内に内部接続導体部4aを析出させる。その後、レジ
ストパターン23,24および導電層19aを上記の場
合と同様の方法で選択的に除去することによって、図2
2に示される貫通バンプ40が形成される。
【0129】(第3実施例)次に、図35〜図42を用
いて、この発明に基づく第3の実施例について説明す
る。図35は、この発明に基づく第3の実施例における
樹脂封止型半導体パッケージを示す断面図である。図3
6〜図40は、この発明に基づく第3の実施例における
樹脂封止型半導体パッケージの製造工程の第1工程〜第
5工程を示す断面図である。図41および図42は、こ
の発明に基づく第3の実施例における樹脂封止型半導体
パッケージの製造工程で用いられる貫通バンプを有する
絶縁性基材の形成工程の第1工程〜第2工程を示す断面
図である。
【0130】まず図35を用いて、この発明に基づく第
3の実施例における樹脂封止型半導体パッケージの構造
について説明する。図35を参照して、本実施例におい
ては、外部接続導体部30の表面が曲面で構成されてい
る。これは、外部接続導体部30の形成方法に起因する
ものである。
【0131】また、この外部接続導体部30の材質とし
ては、ハンダ(Pb/Sn)などを挙げることができ
る。さらに、内部接続導体部29と外部接続導体部30
との間には上記の第2の実施例のように導電層が形成さ
れていない。それ以外の構造に関しては、上記の第2の
実施例における樹脂封止型半導体パッケージと同様であ
る。
【0132】次に、図36〜図40を用いて、本実施例
における樹脂封止型半導体パッケージの製造方法につい
て説明する。まず図36を参照して、貫通バンプ(内部
接続導体部)29を有する絶縁性基材27を準備する。
本実施例においては、この貫通バンプ29は、絶縁性基
材27の一方面にのみ突出するように形成されている。
【0133】次に、図37を参照して、絶縁性基材27
上に半導体チップ1を重ねることによって、貫通バンプ
29上にパッド電極2を配置する。そして、このパッド
電極2と貫通バンプ29とを接合する。なお、この貫通
バンプ29の材質としては、上記の第2の実施例と同様
に、銅(Cu),金(Au),ハンダ(Pb/Sn)な
どを挙げることができる。また、パッド電極2と貫通バ
ンプ(内部接続導体部)29との接合方法に関しては、
上記の第1の実施例における場合と同様のものを用い
る。
【0134】次に、図38を参照して、内部に半導体チ
ップ1を受入れるキャビティ33が形成される第1およ
び第2の金型31a,31bを準備する。そして、この
第1および第2の金型31a,31bによって、絶縁性
基材27を挟み込む。それにより、図38に示されるよ
うに、キャビティ33内に半導体チップ1が配置され
る。
【0135】第1および第2の金型31a,31bに
は、樹脂が導入される樹脂入口32が設けられており、
この樹脂入口32を通ってキャビティ33内に樹脂が導
入される。一方、半導体チップ1は絶縁性基材27に固
定されており、絶縁性基材27は第1および第2の金型
31a,31bによって固定保持されている。そのた
め、半導体チップ1を安定して確実に樹脂封止すること
が可能となる。
【0136】次に、図39を参照して、上記のキャビテ
ィ33内に樹脂を注入した後に、第1および第2の金型
31a,31bを取外す。それにより、図39に示され
るように、半導体チップ1が封止樹脂6によって封止さ
れる。
【0137】次に図40を参照して、絶縁性基材27表
面において、内部接続導体部29の一部表面が露出した
部分の上に、スクリーン印刷などの手法を用いて、外部
接続導体部材料30aを形成する。そしてこの外部接続
導体部材料30aに加熱処理を施す。それにより、外部
接続導体部材料30aは溶融する。
【0138】その結果、図35に示される形状の外部接
続導体部30が形成される。その後、絶縁性基材27を
所定位置で切断する。それにより、絶縁性基材27の端
面と封止樹脂6の表面とをほぼ面一にする。以上の工程
を経て図35に示される樹脂封止型半導体パッケージが
形成される。
【0139】次に、図41〜図42を用いて、図36に
示される貫通バンプ(内部接続導体部)29を有する絶
縁性基材27の形成方法について説明する。まず図41
を参照して、蒸着法などを用いて、導電層26を形成し
た基材25を準備する。この導電層26の材質として
は、ITO(Indium Tin Oxide)など
を挙げることができる。
【0140】そして、この導電層26上に絶縁性基材2
7を配置する。この絶縁性基材27上にレジストを塗布
し、そのレジストに開口部28aを形成する。それよ
り、レジストパターン28が形成される。そして、この
レジストパターン28をマスクとして用いて絶縁性基材
27をエッチングする。それにより、導電層26の一部
表面を露出させる。
【0141】次に、図42を参照して、電解メッキ法を
用いて、開口部28a内に貫通バンプ(内部接続導体
部)29を形成する。次に、基材25を取外した後、レ
ジスト28を除去する。それにより、図36に示される
貫通バンプ29を有する絶縁性基材27が形成される。
なお、導電層26を形成した基材25は、半永久的に使
用可能である。
【0142】なお、上記の第2および第3の実施例にお
いては、絶縁性基材18,27を使用した。しかし、絶
縁性基材18,27の代わりに多層基板を使用してもよ
い。この多層基板の材質としては、ガラスエポキシや銅
ポリイミドなどを挙げることができる。多層基板を用い
た場合には、中間層でその引回し配線ができるため、内
部接続導体部と外部接続導体部とが平面的にみて同じ位
置である必要はない。そのため、チップのレイアウトの
制約を受けないピン配置が可能となる。
【0143】(第4実施例)次に、図43を用いて、こ
の発明に基づく第4の実施例について説明する。図43
は、この発明に基づく第4の実施例における樹脂封止型
半導体パッケージを示す断面図である。
【0144】図43を参照して、本実施例においては、
電気信号の授受に関与する外部接続用バンプ(外部接続
用電極)42と、電気信号の授受に関与しない放熱用バ
ンプ41とが設けられている。それ以外の構造に関して
は、図21に示される第2の実施例における樹脂封止型
半導体パッケージと同様である。この放熱用バンプ41
を設けることによって、放熱性に優れた樹脂封止型半導
体パッケージを形成することが可能となる。
【0145】次に、外部接続用バンプ42と放熱用バン
プ41の構造についてより詳しく説明する。外部接続用
バンプ42は、パッド電極2と電気的に接続される内部
接続導体部37と、導電層36と、外部接続導体部35
とを有している。放熱用バンプ41は、半導体チップ1
の主表面に形成されたパッシベーション膜3と接触する
ように設けられる第1導体部37aと、導電層36a
と、第2導体部35aとを有している。
【0146】内部接続導体部37と第1導体部37aと
は同じ材質であることが好ましい。また、導電層36と
導電層36aも同じ材質であることが好ましい。さら
に、外部接続導体部35と第2導体部35aとも同じ材
質であることが好ましい。このようにすることによっ
て、放熱用バンプ41と外部接続用バンプ42と同一工
程で形成することが可能となる。それにより、生産性を
低下させることなく放熱性に優れた樹脂封止型半導体パ
ッケージを得ることができる。
【0147】また、図43に示される態様においては、
放熱用バンプ41の第2導体部35aの平面幅W6が、
外部接続用バンプ42の外部接続導体部35の平面幅W
5より大きくなるように設定されている。外部接続導体
部35の平面幅W5は、好ましくは、0.1mm〜0.
5mm程度である。第2導体部35aの平面幅W6は、
好ましくは2mm程度以上である。このようにすること
によって、放熱用バンプ41の優れた放熱性を確保する
ことが可能となる。しかし、放熱用バンプ41のサイズ
と外部接続用バンプ42のサイズとは同一のものであっ
てもよい。
【0148】また、放熱用バンプ41を構成する材質
と、外部接続用バンプ42を構成する材質とは異なるも
のであってもよい。それにより、放熱用バンプ41と外
部接続用バンプ42との双方の優れた特性を引出しうる
材質を選択できる。その結果、高性能の樹脂封止型半導
体パッケージが得られる。
【0149】また、第1導体部37aの底面は、パッシ
ベーション膜3と必ずしも接触する必要はなく、パッシ
ベーション膜3の近傍にその第1導体部37aの底面が
配置されるものであってもよい。
【0150】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に基づく
樹脂封止型半導体パッケージによれば、1つの局面で
は、外部接続導体部が略平坦な上面を有している。それ
により、樹脂封止型半導体パッケージをプリント基板に
搭載する際に、従来よりも、位置合わせのマージンを大
きくとることが可能となる。その結果、プリント基板へ
の搭載が容易となる。
【0151】また、外部接続導体部と内部接続導体部と
は別々の層によって構成されている。それにより、外部
接続導体部の底面の面積を内部接続導体部の上面の面積
よりも大きく形成することが可能となる。その結果、外
部接続導体部底面において、封止樹脂表面と接触する部
分が存在することとなる。それにより、従来よりも実質
的に封止樹脂と外部接続用電極との接触面積を増大させ
ることが可能となる。その結果、外部接続用電極と封止
樹脂との界面に起こり得る剥離を効果的に阻止すること
が可能となる。すなわち、樹脂封止型半導体パッケージ
の信頼性を向上させることが可能となる。
【0152】また、外部接続導体部の底面積を内部接続
導体部の上面の面積よりも大きくすることによって、封
止樹脂内で半導体チップの位置が少々ずれた場合にも、
パッケージとしての外部接続導体部の位置をほぼ一定に
保つことが可能となる。それにより、プリント基板への
実装が容易となる。
【0153】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージによれば、他の局面では、放熱用金属柱が設けられ
ている。それにより、放熱性に優れた樹脂封止型半導体
パッケージを得ることができる。また、この放熱用金属
柱と、電気信号の授受に関与する外部接続用電極との材
質を同一のものとした場合には、放熱用金属柱と外部接
続用電極との形成を同一の工程で形成することが可能と
なる。それにより、生産性を低下させることなく放熱性
に優れた樹脂封止型半導体パッケージが得られる。
【0154】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法によれば、1つの局面では、金属箔を保
持した状態で樹脂封止している。金属箔と半導体チップ
とは固定されているので、封止工程において、半導体チ
ップの位置は固定される。それにより、安定して確実に
樹脂封止することが可能となる。また、樹脂封止後に、
封止樹脂内での半導体チップの位置のばらつきを小さく
抑えることが可能となる。それにより、外部接続導体部
を所定の位置(設計どおりの位置)に形成することが容
易となり、プリント基板への実装が容易な樹脂封止型半
導体パッケージが得られる。
【0155】また、金属箔をエッチングすることによっ
て外部接続導体部を形成している。それにより、金属箔
の厚みを厚くするだけで外部接続導体部の高さを高くす
ることが可能となる。その結果、樹脂封止型半導体パッ
ケージをプリント基板に実装した際に、プリント基板表
面と封止樹脂表面との間隔を大きくとることが可能とな
る。それにより、樹脂封止型半導体パッケージをプリン
ト基板に実装した後の洗浄工程が容易となる。
【0156】また、外部接続導体部は、金属箔をエッチ
ングすることによって形成されるため、その側面には従
来のように封止樹脂のバリが残らない。それにより、樹
脂封止型半導体パッケージをプリント基板へ実装した際
に、外部接続導体部の側面に接合部材からなる良好なフ
ィレットが形成される。それにより、従来に比べ、プリ
ント基板への実装後の信頼性を向上させることは可能と
なる。
【0157】さらに、金属箔をエッチングすることによ
って外部接続導体部を形成するので、封止樹脂表面から
の外部接続導体部の突出高さはほぼ一定となる。それに
より、樹脂封止型半導体パッケージをプリント基板に搭
載した際に、外部接続導体部とプリント基板上の電極と
の接合不良を小さく抑えることが可能となる。
【0158】この発明に基づく樹脂封止型半導体パッケ
ージの製造方法によれば、他の局面では、絶縁性シート
を保持した状態で樹脂封止している。絶縁性シートには
貫通バンプが形成されており、この貫通バンプと半導体
チップとは接合されている。そのため、封止工程におい
て、半導体チップを固定することが可能となる。その結
果、上記の場合と同様に、安定して確実に樹脂封止する
ことが可能となる。
【0159】また、樹脂封止型半導体パッケージ自体の
製造工程とは別工程で予め絶縁性シートに貫通バンプを
形成することが可能となる。それにより、生産性を向上
させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に基づく第1の実施例における樹脂封
止型半導体パッケージを示す斜視図である。
【図2】図1におけるII−II線に沿って見た断面図
である。
【図3】図2における電極部分を拡大した断面図であ
る。
【図4】この発明に基づく第1の実施例における樹脂封
止型半導体パッケージをプリント基板に搭載している様
子を示す断面図である。
【図5】この発明に基づく第1の実施例における樹脂封
止型半導体パッケージをプリント基板上に搭載した状態
を示す断面図である。
【図6】封止樹脂内で半導体チップの位置がずれた場合
の第1の実施例における樹脂封止型半導体パッケージを
示す断面図である。
【図7】外部接続用電極の第1の変形例を示す断面図で
ある。
【図8】外部接続用電極の第2の変形例を示す断面図で
ある。
【図9】外部接続用電極の第3の変形例を示す断面図で
ある。
【図10】外部接続用電極の第4の変形例を示す断面図
である。
【図11】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第1工程を示す斜
視図である。
【図12】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第2工程を示す斜
視図である。
【図13】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第3工程を示す断
面図である。
【図14】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第4工程を示す断
面図である。
【図15】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第5工程を示す断
面図である。
【図16】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第6工程を示す断
面図である。
【図17】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第7工程を示す断
面図である。
【図18】この発明に基づく第1の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の変形例を示す断面
図である。
【図19】パッド電極と内部接続導体部との接合方法の
一例における第1工程を示す断面図である。
【図20】パッド電極と内部接続導体部との接合方法の
一例における第2工程を示す断面図である。
【図21】この発明に基づく第2の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージを示す断面図である。
【図22】この発明に基づく第2の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第1工程を示す断
面図である。
【図23】この発明に基づく第2の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第2工程を示す断
面図である。
【図24】この発明に基づく第2の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第3工程を示す断
面図である。
【図25】この発明に基づく第2の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第4工程を示す断
面図である。
【図26】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの形成方法の第1工程を示す断面図である。
【図27】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの形成方法の第2工程を示す断面図である。
【図28】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの形成方法の第3工程を示す断面図である。
【図29】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの形成方法の第4工程を示す断面図である。
【図30】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの形成方法の第5工程を示す断面図である。
【図31】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの他の形成方法の第1工程を示す断面図である。
【図32】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの他の形成方法の第2工程を示す断面図である。
【図33】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの他の形成方法の第3工程を示す断面図である。
【図34】この発明に基づく第2の実施例における貫通
バンプの他の形成方法の第4工程を示す断面図である。
【図35】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージを示す断面図である。
【図36】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第1工程を示す断
面図である。
【図37】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第2工程を示す断
面図である。
【図38】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第3工程を示す断
面図である。
【図39】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第4工程を示す断
面図である。
【図40】この発明に基づく第3の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージの製造工程の第5工程を示す断
面図である。
【図41】この発明に基づく第3の実施例における貫通
バンプの形成方法の第1工程を示す断面図である。
【図42】この発明に基づく第3の実施例における貫通
バンプの形成方法の第2工程を示す断面図である。
【図43】この発明に基づく第4の実施例における樹脂
封止型半導体パッケージを示す断面図である。
【図44】従来の樹脂封止型半導体パッケージの一例を
示す断面図である。
【図45】従来の樹脂封止型半導体パッケージの第1の
問題点を示す部分拡大断面図である。
【図46】従来の樹脂封止型半導体パッケージの第2の
問題点を示す断面図である。
【図47】従来の樹脂封止型半導体パッケージの第3の
問題点を示す断面図である。
【図48】従来の樹脂封止型半導体パッケージの第3の
問題点に起因する他の問題点を示す平面図である。
【図49】(a)は従来の樹脂封止型半導体パッケージ
の第4の問題点を示す断面図である。(b)は(a)に
おけるA領域を拡大した断面図である。
【図50】(a)は従来の樹脂封止型半導体パッケージ
の第5の問題点を示す断面図である。(b)は従来の樹
脂封止型半導体パッケージの第5の問題点を示す断面図
である。
【符号の説明】
1,101 半導体チップ 2,102 パッド電極 3,103 パッシベーション膜 4,4a,29,37 内部接続導体部 5,30,35 外部接続導体部 6,105 封止樹脂 12 金属箔 14a,20a 第1の金型 14b,20b 第2の金型 17 シリコン樹脂 18,27 絶縁性基材 38 硬化性樹脂 41 放熱用バンプ 42 外部接続用バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/30 8509−4E (72)発明者 柴田 潤 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表面を有する半導体チップと、 前記半導体チップの主表面に形成され、外部引出し用電
    極の一部として機能するパッド電極と、 前記パッド電極上に形成され略平坦な上面を有し、前記
    外部引出し用電極の一部として機能する内部接続導体部
    と、 前記内部接続導体部の上面のみを露出させるように前記
    半導体チップを封止する封止樹脂と、 前記内部接続導体部上面上に形成され略平坦な上面を有
    し、前記外部引出し用電極の一部として機能する外部接
    続導体部と、を備えた樹脂封止型半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 主表面を有する半導体チップと、 前記半導体チップの主表面に形成され、外部引出し用電
    極の一部として機能するパッド電極と、 前記パッド電極の一部表面を露出させるように前記半導
    体チップの主表面上に形成された絶縁性保護膜と、 前記パッド電極の一部表面上に形成され、前記外部引出
    し用電極の一部として機能する導体部と、 底面が前記絶縁性保護膜表面に接触するように形成さ
    れ、前記半導体チップに発生する熱を放散させるための
    放熱用金属柱と、 前記導体部の一部表面および前記放熱用金属柱の一部表
    面をその主表面に露出させるように前記半導体チップを
    封止する封止樹脂と、を備えた樹脂封止型半導体パッケ
    ージ。
  3. 【請求項3】 金属箔上の所定位置に内部接続導体部材
    料を形成する工程と、 主表面にパッド電極が形成された半導体チップの前記主
    表面を前記金属箔に重ねることによって、前記内部接続
    導体部材料上に前記パッド電極を配置する工程と、 前記内部接続導体部材料と前記パッド電極とを接合する
    ことによって内部接続導体部を形成する工程と、 前記金属箔を保持した状態で前記半導体チップを樹脂封
    止する工程と、 前記金属箔を選択的にエッチングすることによって、前
    記内部接続導体部上に外部接続導体部を形成する工程
    と、を備えた樹脂封止型半導体パッケージの製造方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも一方の端部が表面から突出し
    た貫通バンプを有する絶縁性シートを準備する工程と、 前記貫通バンプの一方の端部と半導体チップの主表面に
    形成されたパッド電極とを接合する工程と、 前記絶縁性シートを保持した状態で前記半導体チップを
    樹脂封止する工程と、 前記絶縁性シートを所定部分で切断することによって、
    前記絶縁性シートの端面と前記封止樹脂表面とをほぼ面
    一にする工程と、を備えた樹脂封止型半導体パッケージ
    の製造方法。
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