JPH07142492A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH07142492A JPH07142492A JP30701893A JP30701893A JPH07142492A JP H07142492 A JPH07142492 A JP H07142492A JP 30701893 A JP30701893 A JP 30701893A JP 30701893 A JP30701893 A JP 30701893A JP H07142492 A JPH07142492 A JP H07142492A
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- semiconductor element
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 パッケージ内の半導体素子の占有率を上げ小
型化するとともに、プリント基板へ実装する際、実装占
有面積を削減できる半導体装置を提供する。 【構成】 半導体素子２とプリント基板とを接続するた
めの金属端子５を有する樹脂封止型の半導体装置であっ
て、該金属端子は、半導体素子の外部回路への電極パッ
ド部３とほぼ直角に金属ペースト部４または電極パッド
部３と金属端子５とに易一体化性の金属を介して接続さ
れた、円柱形状部分と半球形状部分とからなり、円柱形
状部分と半球形状部分の平面同志が合わさるように一体
形成され、半導体側から順に円柱形状部分、半球形状部
分となっており、且つ、円柱形状部分は封止樹脂部外部
表面に半球形状部分の表面が接するように突出して形成
されている。
型化するとともに、プリント基板へ実装する際、実装占
有面積を削減できる半導体装置を提供する。 【構成】 半導体素子２とプリント基板とを接続するた
めの金属端子５を有する樹脂封止型の半導体装置であっ
て、該金属端子は、半導体素子の外部回路への電極パッ
ド部３とほぼ直角に金属ペースト部４または電極パッド
部３と金属端子５とに易一体化性の金属を介して接続さ
れた、円柱形状部分と半球形状部分とからなり、円柱形
状部分と半球形状部分の平面同志が合わさるように一体
形成され、半導体側から順に円柱形状部分、半球形状部
分となっており、且つ、円柱形状部分は封止樹脂部外部
表面に半球形状部分の表面が接するように突出して形成
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子とプリント
基板を接続するため半導体素子の端子に関するものであ
り、リードフレームを用いず、アデイテイブ法によりメ
ッキ形成された金属端子を有する半導体装置及びその製
造方法に関するものである。詳しくは、半導体装置をプ
リント基板に接続する際のプリント基板に接続される部
分を、半球状のバンプ部分と半導体素子に接続される部
分とを一体成形したものである。
基板を接続するため半導体素子の端子に関するものであ
り、リードフレームを用いず、アデイテイブ法によりメ
ッキ形成された金属端子を有する半導体装置及びその製
造方法に関するものである。詳しくは、半導体装置をプ
リント基板に接続する際のプリント基板に接続される部
分を、半球状のバンプ部分と半導体素子に接続される部
分とを一体成形したものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置パッケージ開発はＳＯＪ（Ｓ
ｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）及びＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）に端を発した表面実装型パッケージの本格化か
ら、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ
Ｐａｃｋａｇｅ）の開発による薄型化を主軸とした実
装密度の向上に、更にはパッケージ内部構造の３次元に
よるチップ収納効率向上を目的としたＬＯＣ（Ｌｅａｄ
Ｏｎ Ｃｈｉｐ）の構造の開発へと進展してきた。し
かしながら、従来のパッケージにおいてはワイヤーボン
デイングの使用及び、チップ外周部分のリードの引回し
があるため、パッケージの小型化には限界が見え始めて
いた。また、チップ設計の自由度も制限されていた。パ
ーケージサイズにおけるチップの占有率は、ＴＳＯＰ７
０％、ＬＯＣ８０％が限界とされている。また、近年高
周波デバイスの増加によりリードの線路延長からくるノ
イズの問題も出てきている。
ｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）及びＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）に端を発した表面実装型パッケージの本格化か
ら、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ
Ｐａｃｋａｇｅ）の開発による薄型化を主軸とした実
装密度の向上に、更にはパッケージ内部構造の３次元に
よるチップ収納効率向上を目的としたＬＯＣ（Ｌｅａｄ
Ｏｎ Ｃｈｉｐ）の構造の開発へと進展してきた。し
かしながら、従来のパッケージにおいてはワイヤーボン
デイングの使用及び、チップ外周部分のリードの引回し
があるため、パッケージの小型化には限界が見え始めて
いた。また、チップ設計の自由度も制限されていた。パ
ーケージサイズにおけるチップの占有率は、ＴＳＯＰ７
０％、ＬＯＣ８０％が限界とされている。また、近年高
周波デバイスの増加によりリードの線路延長からくるノ
イズの問題も出てきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の状況
のもと、半導体素子のパーケージサイズにおけるチップ
の占有率を上げ、半導体装置の小型化に対応させ、プリ
ント基板への実装面積を削減できる半導体装置を提供し
ようとするものであり、更にはチップ設計の自由度を向
上できる半導体装置を提供しようとするものである。
のもと、半導体素子のパーケージサイズにおけるチップ
の占有率を上げ、半導体装置の小型化に対応させ、プリ
ント基板への実装面積を削減できる半導体装置を提供し
ようとするものであり、更にはチップ設計の自由度を向
上できる半導体装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体素子とプリント基板を接続するための金属端子を
有する樹脂封止型の半導体装置で、該金属端子は、半導
体素子の外部回路への電極パッド部とほぼ直角に金属ペ
ーストまたは電極パッド部と金属端子とに易一体化性の
ハンダ等の金属を介して接続された円柱形状部分と半球
形状部分からなり、円柱形状部分と半球形状部分の平面
同志が合わさるように一体形成され、半導体素子側から
順に円柱形状部分、半球形状部分となっており、且つ、
円柱形状部分は、封止樹脂に埋没され、半球形状部分は
封止樹脂部外部表面に半球形状部分の平面の一部が接す
るように突出して形成されているものである。パッケー
ジ構造としては、従来の半導体素子の外周及びパッケー
ジボデイー外周に外部リードを配設したものとは異なる
もので、金属端子部は、円柱形状部分と半球形状部分の
平面同志が合わさるように一体形成され、半導体側から
順に円柱形状部分、半球形状部分となっており、半導体
素子の電極パッド部にほぼ直角に金属ペーストまたは電
極パッド部と金属端子とに易一体化性のハンダ等の金属
を介して接続されている。金属端子の半導体素子とは反
対側の半球形状のバンプをプリント基板に接続するもの
である。金属端子の金属としては、導電性、メッキ性、
プリント基板への実装性から銅が特に好ましい。上記の
金属端子と電極パッドとに易一体化性の金属ペーストと
しては、半導体素子の電極パッド部が通常、アルミニウ
ムまたは金からなることより、半田ペーストが好まし
い。この金属ペーストに代え、メッキによる金を用いて
も良い。このように、電極パッド部と金属端子とに易一
体化性の金属としてはハンダやメッキ金等があげられる
が、いずれも、熱処理等で簡単に電極パッド部と端子用
金属とを強固に一体化できるものである。尚、金属端子
の円柱形状部は、プリント基板への実装の為の半球形状
部分を支持する上で適した形状であり、特に円柱状に限
定される必要はないが、下記の方法においても、半球形
状部分を作製する上では適した形状である。
半導体素子とプリント基板を接続するための金属端子を
有する樹脂封止型の半導体装置で、該金属端子は、半導
体素子の外部回路への電極パッド部とほぼ直角に金属ペ
ーストまたは電極パッド部と金属端子とに易一体化性の
ハンダ等の金属を介して接続された円柱形状部分と半球
形状部分からなり、円柱形状部分と半球形状部分の平面
同志が合わさるように一体形成され、半導体素子側から
順に円柱形状部分、半球形状部分となっており、且つ、
円柱形状部分は、封止樹脂に埋没され、半球形状部分は
封止樹脂部外部表面に半球形状部分の平面の一部が接す
るように突出して形成されているものである。パッケー
ジ構造としては、従来の半導体素子の外周及びパッケー
ジボデイー外周に外部リードを配設したものとは異なる
もので、金属端子部は、円柱形状部分と半球形状部分の
平面同志が合わさるように一体形成され、半導体側から
順に円柱形状部分、半球形状部分となっており、半導体
素子の電極パッド部にほぼ直角に金属ペーストまたは電
極パッド部と金属端子とに易一体化性のハンダ等の金属
を介して接続されている。金属端子の半導体素子とは反
対側の半球形状のバンプをプリント基板に接続するもの
である。金属端子の金属としては、導電性、メッキ性、
プリント基板への実装性から銅が特に好ましい。上記の
金属端子と電極パッドとに易一体化性の金属ペーストと
しては、半導体素子の電極パッド部が通常、アルミニウ
ムまたは金からなることより、半田ペーストが好まし
い。この金属ペーストに代え、メッキによる金を用いて
も良い。このように、電極パッド部と金属端子とに易一
体化性の金属としてはハンダやメッキ金等があげられる
が、いずれも、熱処理等で簡単に電極パッド部と端子用
金属とを強固に一体化できるものである。尚、金属端子
の円柱形状部は、プリント基板への実装の為の半球形状
部分を支持する上で適した形状であり、特に円柱状に限
定される必要はないが、下記の方法においても、半球形
状部分を作製する上では適した形状である。
【０００５】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
素子とプリント基板を接続するため金属端子を有する樹
脂封止型の半導体装置の製造方法であって、少なくと
も、（１）所定の厚さをもつ金属基材上に、該金属基材
のエッチングに対して耐性のある、且つ以下の金属メッ
キに耐性のある、レジストを所定の厚さに塗布し、製版
して、半導体装置に合わせ所定の位置に、所定形状のレ
ジスト開口部を形成する工程、（２）開口部を形成した
レジストをエッチングマスクとして、開口部により金属
基材をハーフエッチングし、金属基材に半球形状凹部を
形成する工程、（３）前記金属基材の半球形状凹部及び
レジストの開口部の厚さ方向所定の位置まで半導体素子
の端子用の金属部をメッキ形成する工程、（４）印刷等
により金属ペーストを前記メッキ形成された金属部上に
形成する工程、（５）レジスト部を除去する工程、
（６）前記金属ペースト部と半導体素子の外部回路への
電極パッド部とを一体化させる工程、（７）前記半導体
素子、金属ペースト部、メッキ形成金属部の金属基材か
ら突出した部分を含む、所定の形状で樹脂封止する工
程、（８）金属基材をメッキ形成した金属部と樹脂封止
部より除去する工程、とを含むものである。そして、端
子用の金属部をメッキ形成する前に、プリント基板の電
極パッドと該金属部とを接合するための金属ペーストま
たはハンダ等の易一体化性の金属を配設しておくもので
ある。又、本発明の半導体装置の製造方法は、少なくと
も、（１）所定の厚さをもつ金属基材上に、該金属基材
のエッチングに対して耐性のある、且つ以下の金属メッ
キに耐性のある、レジストを所定の厚さに塗布し、製版
して、半導体装置に合わせ所定の位置に、所定形状のレ
ジスト開口部を形成する工程、（２）開口部を形成した
レジストをエッチングマスクとして、開口部により金属
基材をハーフエッチングし、金属基材に半球形状凹部を
形成する工程、（３）前記金属基材の半球形状凹部及び
レジストの開口部の厚さ方向所定の位置まで、半導体装
置の端子用の第一の金属部をメッキ形成する工程、
（４）前記第一の金属部上に、メッキにより第二の金属
部を形成する工程、（５）レジスト部を除去する工程、
（６）前記第二の金属部と半導体素子の外部回路への電
極パッドとを一体化させる工程、（７）前記半導体素
子、金属ペースト部、メッキ形成金属部の金属基材から
突出した部分を含む、所定の形状で樹脂封止する工程、
（８）金属基材をメッキ形成した金属部と樹脂封止部よ
り除去する工程、とを含むものである。そして、上記
（半導体素子の端子用の）第一の金属部をメッキ形成す
る前に、プリント基板の電極パッドと該第一の金属部と
を接合するための、金属ペーストまたはハンダ等の易一
体化性の金属を配設しておくものである。
素子とプリント基板を接続するため金属端子を有する樹
脂封止型の半導体装置の製造方法であって、少なくと
も、（１）所定の厚さをもつ金属基材上に、該金属基材
のエッチングに対して耐性のある、且つ以下の金属メッ
キに耐性のある、レジストを所定の厚さに塗布し、製版
して、半導体装置に合わせ所定の位置に、所定形状のレ
ジスト開口部を形成する工程、（２）開口部を形成した
レジストをエッチングマスクとして、開口部により金属
基材をハーフエッチングし、金属基材に半球形状凹部を
形成する工程、（３）前記金属基材の半球形状凹部及び
レジストの開口部の厚さ方向所定の位置まで半導体素子
の端子用の金属部をメッキ形成する工程、（４）印刷等
により金属ペーストを前記メッキ形成された金属部上に
形成する工程、（５）レジスト部を除去する工程、
（６）前記金属ペースト部と半導体素子の外部回路への
電極パッド部とを一体化させる工程、（７）前記半導体
素子、金属ペースト部、メッキ形成金属部の金属基材か
ら突出した部分を含む、所定の形状で樹脂封止する工
程、（８）金属基材をメッキ形成した金属部と樹脂封止
部より除去する工程、とを含むものである。そして、端
子用の金属部をメッキ形成する前に、プリント基板の電
極パッドと該金属部とを接合するための金属ペーストま
たはハンダ等の易一体化性の金属を配設しておくもので
ある。又、本発明の半導体装置の製造方法は、少なくと
も、（１）所定の厚さをもつ金属基材上に、該金属基材
のエッチングに対して耐性のある、且つ以下の金属メッ
キに耐性のある、レジストを所定の厚さに塗布し、製版
して、半導体装置に合わせ所定の位置に、所定形状のレ
ジスト開口部を形成する工程、（２）開口部を形成した
レジストをエッチングマスクとして、開口部により金属
基材をハーフエッチングし、金属基材に半球形状凹部を
形成する工程、（３）前記金属基材の半球形状凹部及び
レジストの開口部の厚さ方向所定の位置まで、半導体装
置の端子用の第一の金属部をメッキ形成する工程、
（４）前記第一の金属部上に、メッキにより第二の金属
部を形成する工程、（５）レジスト部を除去する工程、
（６）前記第二の金属部と半導体素子の外部回路への電
極パッドとを一体化させる工程、（７）前記半導体素
子、金属ペースト部、メッキ形成金属部の金属基材から
突出した部分を含む、所定の形状で樹脂封止する工程、
（８）金属基材をメッキ形成した金属部と樹脂封止部よ
り除去する工程、とを含むものである。そして、上記
（半導体素子の端子用の）第一の金属部をメッキ形成す
る前に、プリント基板の電極パッドと該第一の金属部と
を接合するための、金属ペーストまたはハンダ等の易一
体化性の金属を配設しておくものである。
【０００６】
【作用】本発明の半導体装置は、このような構成にする
ことにより、従来のリードフレームを使用したパッケー
ジに比べて、リードの引回しがなくパッケージを極限的
に半導体素子にほぼ近い状態まで、小さくできる上に、
半導体素子上の任意の部分（位置）に外部回路への電極
パッドを形成できるため、半導体素子自体の設計自由度
が増す。更に、伝送線路の短縮が図られるため、微細ピ
ッチリードフレームが抱えている、電気ノイズの低減に
も貢献できる。そして、本発明の半導体装置は、このよ
うな構成にすることにより、半導体素子とプリント基板
を接続を金属端子の半球形状のバンプ部分で行え、更に
該バンプの表面に金属ペーストまたはプリント基板の電
極パッド部と金属端子部とを接続するためのハンダ等の
易一体化性の金属を設けておくことにより、半導体装置
とプリント基板との接続の信頼性が向上できる。そし
て、半導体素子に接続される部分とプリント基板に接続
される金属バンプ部分が一体形成されているため、接続
工程が簡略化できる。又、金属端子の円柱形状部分は、
封止樹脂に埋没され、半球形状部分は封止樹脂部外部表
面に半球形状部分の平面の一部が接するように形成され
ていることにより、半球形状部分がパッケージ内への水
分の浸入を防ぎ、パッケージクラックの防止にもなって
いる。又、金属端子の半球形状部分を支持する部分を円
柱形状とすることにより、半球形部分を支持し易くして
おり、、且つ本発明の半導体装置の製造方法において
は、半球形状部分のエッチングによる作製を容易にして
いる。
ことにより、従来のリードフレームを使用したパッケー
ジに比べて、リードの引回しがなくパッケージを極限的
に半導体素子にほぼ近い状態まで、小さくできる上に、
半導体素子上の任意の部分（位置）に外部回路への電極
パッドを形成できるため、半導体素子自体の設計自由度
が増す。更に、伝送線路の短縮が図られるため、微細ピ
ッチリードフレームが抱えている、電気ノイズの低減に
も貢献できる。そして、本発明の半導体装置は、このよ
うな構成にすることにより、半導体素子とプリント基板
を接続を金属端子の半球形状のバンプ部分で行え、更に
該バンプの表面に金属ペーストまたはプリント基板の電
極パッド部と金属端子部とを接続するためのハンダ等の
易一体化性の金属を設けておくことにより、半導体装置
とプリント基板との接続の信頼性が向上できる。そし
て、半導体素子に接続される部分とプリント基板に接続
される金属バンプ部分が一体形成されているため、接続
工程が簡略化できる。又、金属端子の円柱形状部分は、
封止樹脂に埋没され、半球形状部分は封止樹脂部外部表
面に半球形状部分の平面の一部が接するように形成され
ていることにより、半球形状部分がパッケージ内への水
分の浸入を防ぎ、パッケージクラックの防止にもなって
いる。又、金属端子の半球形状部分を支持する部分を円
柱形状とすることにより、半球形部分を支持し易くして
おり、、且つ本発明の半導体装置の製造方法において
は、半球形状部分のエッチングによる作製を容易にして
いる。
【０００７】本発明の半導体装置の製造方法において
は、所定膜厚のレジストを用い、且つ、レジストの開口
部より金属基材をハーフエッチングすることにより、所
望の形状、サイズの金属端子部を形成することを可能と
している。そして、金属ペーストまたは電極パッド部と
金属端子とに易一体化性のハンダ等の金属を配設するこ
とにより、金属端子部と半導体素子の電極パッドとを確
実に一体化して形成できるものとしている。
は、所定膜厚のレジストを用い、且つ、レジストの開口
部より金属基材をハーフエッチングすることにより、所
望の形状、サイズの金属端子部を形成することを可能と
している。そして、金属ペーストまたは電極パッド部と
金属端子とに易一体化性のハンダ等の金属を配設するこ
とにより、金属端子部と半導体素子の電極パッドとを確
実に一体化して形成できるものとしている。
【０００８】
【実施例】本発明の半導体装置の実施例を図にそって説
明する。図１は半導体装置の断面図で、図中、１は半導
体装置、２は半導体素子、３は半導体素子の電極パッ
ド、４は金属ペースト、５は金属端子部、６はバンプ
部、７は封止樹脂である。図２は図１に示した半導体装
置をプリント基板に金属端子部により接続実装した際
の、接続部拡大図で、１２は半導体素子、１３は半導体
素子の電極パッド、１４は金属ペースト、１５は金属端
子部、１６はバンプ部、１７は封止樹脂、８は金属ペー
ストａ、９はプリント基板の電極パッド、１０はプリン
ト基板である。半導体装置１の金属端子部５は金属ペー
スト４を介して半導体素子の電極パッド３にほぼ直角に
接続されており、金属端子部５の半球状のバンプ部１６
が外部回路への端子となっている。半導体装置１は図２
のようにしてプリント基板へ表面実装されるもので、従
来のリードフレームを用いた構造でなく、金属端子部６
により、プリント基板へはバプ部７により金属ペースト
ａ８を介して、プリント基板の電極パッド９へと接続さ
れるものである。次いで、本発明の半導体装置の製造方
法の実施例を以下図３を用い説明する。先ず、厚さ０．
３ｍｍのステンレス鋼からなる金属基材２１を用意し
（ａ）、この金属基材２１片面側上に、以下の金属基材
２１のエッチングに耐える耐エッチング性で、且つ、以
下の工程でのメッキに耐える耐メッキ性の、厚さ０．１
ｍｍの感光性のネガ型のドライフイルムレジスト２２）
をラミネート方式により塗布した（ｂ）。この後、半導
体素子の電極パッドの配置に合わせた所定の位置に直径
０．１μｍφのパターンを有した露光用パターン版２３
を用いドライフイルムレジスト２２を露光した（ｃ）
後、専用のアルカリ現像液にて現像処理してドライフイ
ルムレジスト２２の未露光部分を除去し、ドライフイル
ムレジストに直径０．１ｍｍφの開口部２４を形成した
（ｄ）。次いで、開口部２４より塩化第二鉄溶液をエッ
チャントとし、スプレーエッチングを行い、金属基材２
１に直径０．２ｍｍφ、深さ０．１ｍｍの半球形状のハ
ーフエッチング凹部２５、形成した（ｅ）。次いで、金
属基材２１の凹部２５及びドライフイルムレジスト２２
の開口部２４の孔に開口部孔の一部を残し、金属基材２
１の半球形状凹部底から約０．１８ｍｍの位置迄Ｃｕメ
ッキによりＣｕを充填させ、半球形状部と円柱形状部を
一体化させた金属端子部２６を形成した（ｆ）。次い
で、ドライフイルムレジスト２２の開口凹部２４にハン
ダを充填し、先に形成したメッキＣｕからなる金属部の
円柱形状部にハンダ２７を一体化させた（ｇ）後、ドラ
イフイルムレジスト２２を専用のアルカリ製剥離溶液に
より溶解除去した（ｈ）。次いで、金属端子部２６の円
柱形状部上ハンダ２７と半導体素子２８の電極パッド部
２９とを合わせるようにして半導体素子２８を置いた
（ｉ）後、これをリフロー炉に入れてハンダ２７を溶解
させ、半導体素子２８と金属端子２６とをハンダ２７を
介して接合一体化した（ｊ）。次いで、半導体素子２８
の樹脂封止を、半導体素子２８と金属端子２６円柱形状
部とが封止されるようにして、金属基材２１の表面３０
を一方の境として行った（ｋ）後、金属基材２１を金属
端子２６部の半球形状部から引き剥がして半導体装置を
作製した。（ｌ）
明する。図１は半導体装置の断面図で、図中、１は半導
体装置、２は半導体素子、３は半導体素子の電極パッ
ド、４は金属ペースト、５は金属端子部、６はバンプ
部、７は封止樹脂である。図２は図１に示した半導体装
置をプリント基板に金属端子部により接続実装した際
の、接続部拡大図で、１２は半導体素子、１３は半導体
素子の電極パッド、１４は金属ペースト、１５は金属端
子部、１６はバンプ部、１７は封止樹脂、８は金属ペー
ストａ、９はプリント基板の電極パッド、１０はプリン
ト基板である。半導体装置１の金属端子部５は金属ペー
スト４を介して半導体素子の電極パッド３にほぼ直角に
接続されており、金属端子部５の半球状のバンプ部１６
が外部回路への端子となっている。半導体装置１は図２
のようにしてプリント基板へ表面実装されるもので、従
来のリードフレームを用いた構造でなく、金属端子部６
により、プリント基板へはバプ部７により金属ペースト
ａ８を介して、プリント基板の電極パッド９へと接続さ
れるものである。次いで、本発明の半導体装置の製造方
法の実施例を以下図３を用い説明する。先ず、厚さ０．
３ｍｍのステンレス鋼からなる金属基材２１を用意し
（ａ）、この金属基材２１片面側上に、以下の金属基材
２１のエッチングに耐える耐エッチング性で、且つ、以
下の工程でのメッキに耐える耐メッキ性の、厚さ０．１
ｍｍの感光性のネガ型のドライフイルムレジスト２２）
をラミネート方式により塗布した（ｂ）。この後、半導
体素子の電極パッドの配置に合わせた所定の位置に直径
０．１μｍφのパターンを有した露光用パターン版２３
を用いドライフイルムレジスト２２を露光した（ｃ）
後、専用のアルカリ現像液にて現像処理してドライフイ
ルムレジスト２２の未露光部分を除去し、ドライフイル
ムレジストに直径０．１ｍｍφの開口部２４を形成した
（ｄ）。次いで、開口部２４より塩化第二鉄溶液をエッ
チャントとし、スプレーエッチングを行い、金属基材２
１に直径０．２ｍｍφ、深さ０．１ｍｍの半球形状のハ
ーフエッチング凹部２５、形成した（ｅ）。次いで、金
属基材２１の凹部２５及びドライフイルムレジスト２２
の開口部２４の孔に開口部孔の一部を残し、金属基材２
１の半球形状凹部底から約０．１８ｍｍの位置迄Ｃｕメ
ッキによりＣｕを充填させ、半球形状部と円柱形状部を
一体化させた金属端子部２６を形成した（ｆ）。次い
で、ドライフイルムレジスト２２の開口凹部２４にハン
ダを充填し、先に形成したメッキＣｕからなる金属部の
円柱形状部にハンダ２７を一体化させた（ｇ）後、ドラ
イフイルムレジスト２２を専用のアルカリ製剥離溶液に
より溶解除去した（ｈ）。次いで、金属端子部２６の円
柱形状部上ハンダ２７と半導体素子２８の電極パッド部
２９とを合わせるようにして半導体素子２８を置いた
（ｉ）後、これをリフロー炉に入れてハンダ２７を溶解
させ、半導体素子２８と金属端子２６とをハンダ２７を
介して接合一体化した（ｊ）。次いで、半導体素子２８
の樹脂封止を、半導体素子２８と金属端子２６円柱形状
部とが封止されるようにして、金属基材２１の表面３０
を一方の境として行った（ｋ）後、金属基材２１を金属
端子２６部の半球形状部から引き剥がして半導体装置を
作製した。（ｌ）
【０００９】尚、今回の実施例においては、図４に示す
ような形状に、ドライフイルムレジストを開口し、金属
基材にハーフエッチング凹部を形成したが、目的とする
金属端子の円柱形状部、半球形状部の形状、サイズに合
わせることができれば、液状のレジストやスクリーン印
刷等により開口部の作製をすることも可能であり、これ
に限定されるものではない。金属端子の円柱形状部、半
球形状部の形状、サイズも目的に応じるもので、これに
限定されるものではない。金属基材２１に形成した凹部
は、金属端子２６の半球形状のバンプを形成するための
ものであり、目的とする形状、サイズのものが得られれ
ば、エッチング手段はこれに限定されるものではない。
本実施例においては、金属端子の材料としてＣｕを用
い、又半導体素子の電極パッドと接続用の易一体化性の
金属としてハンダを用いる為、Ｃｕメッキに引き続き、
ハンダメッキを用いたが、これに限定されることはな
い。それぞれのメッキの高さ割合においてもその用途及
び後の工程の条件により設定が変わるものでありその都
度調整が必要である。ハンダのリフロー温度に関して
は、ハンダの種類によるが、今回は、１７０°ｃによる
予備加熱１０分後、２３０°ｃでリフロー５分を行っ
た。本実施例においては、金属基材２１の凹部２５への
メッキ工程においてＣｕメッキを金属基材２１に直接行
ったが、半球形状部分は後の工程においてプリント基板
の電極パッドとの接点となる部分であり、図５（イ）に
示すように、予めハンダメッキ等を施しておき、プリン
ト基板との接合時に密着を良くすることもできる。又、
本実施例における、ドライフイルムレジスト２２の開口
部２４途中までＣｕめっきを施したあとのハンダメッキ
は、半導体素子との接点となる部分であるから、ハンダ
メッキ時にドライフイルム上端を越えたところまで施し
図５（ロ）に示すようにバンプ状にしても良い。このハ
ンダ部分の形状、量はこれに限定されるものではない。
ような形状に、ドライフイルムレジストを開口し、金属
基材にハーフエッチング凹部を形成したが、目的とする
金属端子の円柱形状部、半球形状部の形状、サイズに合
わせることができれば、液状のレジストやスクリーン印
刷等により開口部の作製をすることも可能であり、これ
に限定されるものではない。金属端子の円柱形状部、半
球形状部の形状、サイズも目的に応じるもので、これに
限定されるものではない。金属基材２１に形成した凹部
は、金属端子２６の半球形状のバンプを形成するための
ものであり、目的とする形状、サイズのものが得られれ
ば、エッチング手段はこれに限定されるものではない。
本実施例においては、金属端子の材料としてＣｕを用
い、又半導体素子の電極パッドと接続用の易一体化性の
金属としてハンダを用いる為、Ｃｕメッキに引き続き、
ハンダメッキを用いたが、これに限定されることはな
い。それぞれのメッキの高さ割合においてもその用途及
び後の工程の条件により設定が変わるものでありその都
度調整が必要である。ハンダのリフロー温度に関して
は、ハンダの種類によるが、今回は、１７０°ｃによる
予備加熱１０分後、２３０°ｃでリフロー５分を行っ
た。本実施例においては、金属基材２１の凹部２５への
メッキ工程においてＣｕメッキを金属基材２１に直接行
ったが、半球形状部分は後の工程においてプリント基板
の電極パッドとの接点となる部分であり、図５（イ）に
示すように、予めハンダメッキ等を施しておき、プリン
ト基板との接合時に密着を良くすることもできる。又、
本実施例における、ドライフイルムレジスト２２の開口
部２４途中までＣｕめっきを施したあとのハンダメッキ
は、半導体素子との接点となる部分であるから、ハンダ
メッキ時にドライフイルム上端を越えたところまで施し
図５（ロ）に示すようにバンプ状にしても良い。このハ
ンダ部分の形状、量はこれに限定されるものではない。
【００１０】
【発明の効果】本発明による半導体装置及びその製造方
法は、上記のような構成にすることにより、半導体装置
において、パッケージ中の半導体素子の占有率を上げ、
半導体装置の小型化を可能としており、且つ、半導体装
置の外周部分にリードの引回しがないので、プリント基
板の実装面積を削減を可能とするものである。
法は、上記のような構成にすることにより、半導体装置
において、パッケージ中の半導体素子の占有率を上げ、
半導体装置の小型化を可能としており、且つ、半導体装
置の外周部分にリードの引回しがないので、プリント基
板の実装面積を削減を可能とするものである。
【図１】本発明の半導体装置の実施例断面図
【図２】本発明の半導体装置のプリント基板への実装を
説明するための図
説明するための図
【図３】本発明の半導体装置の製造方法の実施例工程図
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の実施例におけ
る金属基材のハーフエッチング後の凹部断面図
る金属基材のハーフエッチング後の凹部断面図
【図５】本発明の半導体装置の金属端子部の図
１ 半導体装置 ２ 、１２ 半導体素子 ３ 、１３ 半導体素子の電極パッド部 ４ 、１４ 金属ペースト ５ 、１５ 金属端子部 ６ 、１６ 金属端子部のバンプ部 ７ 、１７ 封止樹脂 ８ 金属ペーストａ ９ プリント基板の電極パッド １０ プリント基板 ２１ 金属基材 ２２ ドライフイルムレジスト ２３ 露光用マスクパターン版 ２４ 開口部 ２５ 金属基材の凹部 ２６ 金属端子 ２７ ハンダ部 ２８ 半導体素子 ２９ 半導体素子電極パッド ３０ 金属基材の表面 ３１ 封止樹脂 ４１ ハンダメッキ部 ４２ 金属端子部 ４３ ハンダメッキ部 ４４ 金属端子部 ４５ ハンダメッキ部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【実施例】本発明の半導体装置の実施例を図にそって説
明する。図１は半導体装置の断面図で、図中、１は半導
体装置、２は半導体素子、３は半導体素子の電極パッ
ド、４は金属ペースト、５は金属端子部、６はバンプ
部、７は封止樹脂である。図２は図１に示した半導体装
置をプリント基板に金属端子部により接続実装した際
の、接続部拡大図で、１２は半導体素子、１３は半導体
素子の電極パッド、１４は金属ペースト、１５は金属端
子部、１６はバンプ部、１７は封止樹脂、８は金属ペー
スト、９はプリント基板の電極パッド、１０はプリント
基板である。半導体装置１の金属端子部５は金属ペース
ト４を介して半導体素子の電極パッド３にほぼ直角に接
続されており、金属端子部５の半球状のバンプ部１６が
外部回路への端子となっている。半導体装置１は図２の
ようにしてプリント基板へ表面実装されるもので、従来
のリードフレームを用いた構造でなく、金属端子部１５
により、プリント基板１０へはバンプ部１６により金属
ペースト８を介して、プリント基板１０の電極パッド９
へと接続されるものである。次いで、本発明の半導体装
置の製造方法の実施例を以下図３を用い説明する。先
ず、厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼からなる金属基材２
１を用意し（ａ）、この金属基材２１片面側上に、以下
の金属基材２１のエッチングに耐える耐エッチング性
で、且つ、以下の工程でのメッキに耐える耐メッキ性
の、厚さ０．１ｍｍの感光性のネガ型のドライフイルム
レジスト２２）をラミネート方式により塗布した
（ｂ）。この後、半導体素子の電極パッドの配置に合わ
せた所定の位置に直径０．１μｍφのパターンを有した
露光用パターン版２３を用いドライフイルムレジスト２
２を露光した（ｃ）後、専用のアルカリ現像液にて現像
処理してドライフイルムレジスト２２の未露光部分を除
去し、ドライフイルムレジストに直径０．１ｍｍφの開
口部２４を形成した（ｄ）。次いで、開口部２４より塩
化第二鉄溶液をエッチャントとし、スプレーエッチング
を行い、金属基材２１に直径０．２ｍｍφ、深さ０．１
ｍｍの半球形状のハーフエッチング凹部２５、形成した
（ｅ）。次いで、金属基材２１の凹部２５及びドライフ
イルムレジスト２２の開口部２４の孔に開口部孔の一部
を残し、金属基材２１の半球形状凹部底から約０．１８
ｍｍの位置迄ＣｕメッキによりＣｕを充填させ、半球形
状部と円柱形状部を一体化させた金属端子部２６を形成
した（ｆ）。次いで、ドライフイルムレジスト２２の開
口凹部２４にハンダを充填し、先に形成したメッキＣｕ
からなる金属部の円柱形状部にハンダ２７を一体化させ
た（ｇ）後、ドライフイルムレジスト２２を専用のアル
カリ製剥離溶液により溶解除去した（ｈ）。次いで、金
属端子部２６の円柱形状部上ハンダ２７と半導体素子２
８の電極パッド部２９とを合わせるようにして半導体素
子２８を置いた（ｉ）後、これをリフロー炉に入れてハ
ンダ２７を溶解させ、半導体素子２８と金属端子２６と
をハンダ２７を介して接合一体化した（ｊ）。次いで、
半導体素子２８の樹脂封止を、半導体素子２８と金属端
子２６円柱形状部とが封止されるようにして、金属基材
２１の表面３０を一方の境として行った（ｋ）後、金属
基材２１を金属端子２６部の半球形状部から引き剥がし
て半導体装置を作製した。（ｌ）
明する。図１は半導体装置の断面図で、図中、１は半導
体装置、２は半導体素子、３は半導体素子の電極パッ
ド、４は金属ペースト、５は金属端子部、６はバンプ
部、７は封止樹脂である。図２は図１に示した半導体装
置をプリント基板に金属端子部により接続実装した際
の、接続部拡大図で、１２は半導体素子、１３は半導体
素子の電極パッド、１４は金属ペースト、１５は金属端
子部、１６はバンプ部、１７は封止樹脂、８は金属ペー
スト、９はプリント基板の電極パッド、１０はプリント
基板である。半導体装置１の金属端子部５は金属ペース
ト４を介して半導体素子の電極パッド３にほぼ直角に接
続されており、金属端子部５の半球状のバンプ部１６が
外部回路への端子となっている。半導体装置１は図２の
ようにしてプリント基板へ表面実装されるもので、従来
のリードフレームを用いた構造でなく、金属端子部１５
により、プリント基板１０へはバンプ部１６により金属
ペースト８を介して、プリント基板１０の電極パッド９
へと接続されるものである。次いで、本発明の半導体装
置の製造方法の実施例を以下図３を用い説明する。先
ず、厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼からなる金属基材２
１を用意し（ａ）、この金属基材２１片面側上に、以下
の金属基材２１のエッチングに耐える耐エッチング性
で、且つ、以下の工程でのメッキに耐える耐メッキ性
の、厚さ０．１ｍｍの感光性のネガ型のドライフイルム
レジスト２２）をラミネート方式により塗布した
（ｂ）。この後、半導体素子の電極パッドの配置に合わ
せた所定の位置に直径０．１μｍφのパターンを有した
露光用パターン版２３を用いドライフイルムレジスト２
２を露光した（ｃ）後、専用のアルカリ現像液にて現像
処理してドライフイルムレジスト２２の未露光部分を除
去し、ドライフイルムレジストに直径０．１ｍｍφの開
口部２４を形成した（ｄ）。次いで、開口部２４より塩
化第二鉄溶液をエッチャントとし、スプレーエッチング
を行い、金属基材２１に直径０．２ｍｍφ、深さ０．１
ｍｍの半球形状のハーフエッチング凹部２５、形成した
（ｅ）。次いで、金属基材２１の凹部２５及びドライフ
イルムレジスト２２の開口部２４の孔に開口部孔の一部
を残し、金属基材２１の半球形状凹部底から約０．１８
ｍｍの位置迄ＣｕメッキによりＣｕを充填させ、半球形
状部と円柱形状部を一体化させた金属端子部２６を形成
した（ｆ）。次いで、ドライフイルムレジスト２２の開
口凹部２４にハンダを充填し、先に形成したメッキＣｕ
からなる金属部の円柱形状部にハンダ２７を一体化させ
た（ｇ）後、ドライフイルムレジスト２２を専用のアル
カリ製剥離溶液により溶解除去した（ｈ）。次いで、金
属端子部２６の円柱形状部上ハンダ２７と半導体素子２
８の電極パッド部２９とを合わせるようにして半導体素
子２８を置いた（ｉ）後、これをリフロー炉に入れてハ
ンダ２７を溶解させ、半導体素子２８と金属端子２６と
をハンダ２７を介して接合一体化した（ｊ）。次いで、
半導体素子２８の樹脂封止を、半導体素子２８と金属端
子２６円柱形状部とが封止されるようにして、金属基材
２１の表面３０を一方の境として行った（ｋ）後、金属
基材２１を金属端子２６部の半球形状部から引き剥がし
て半導体装置を作製した。（ｌ）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ 半導体装置 ２ 、１２ 半導体素子 ３ 、１３ 半導体素子の電極パッド部 ４ 、１４ 金属ペースト ５ 、１５ 金属端子部 ６ 、１６ 金属端子部のバンプ部 ７ 、１７ 封止樹脂 ８ 金属ペースト ９ プリント基板の電極パッド １０ プリント基板 ２１ 金属基材 ２２ ドライフイルムレジスト ２３ 露光用マスクパターン版 ２４ 開口部 ２５ 金属基材の凹部 ２６ 金属端子 ２７ ハンダ部 ２８ 半導体素子 ２９ 半導体素子電極パッド ３０ 金属基材の表面 ３１ 封止樹脂 ４１ ハンダメッキ部 ４２ 金属端子部 ４３ ハンダメッキ部 ４４ 金属端子部 ４５ ハンダメッキ部
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体素子とプリント基板を接続するた
めの金属端子を有する樹脂封止型の半導体装置であっ
て、該金属端子は、半導体素子の外部回路への電極パッ
ド部とほぼ直角に金属ペーストまたは電極パッド部と金
属端子とに易一体化性のハンダ等の金属を介して接続さ
れた円柱形状部分と半球形状部分からなり、円柱形状部
分と半球形状部分の平面同志が合わさるように一体形成
され、半導体素子側から順に円柱形状部分、半球形状部
分となっており、且つ、円柱形状部分は、封止樹脂に埋
没され、半球形状部分は封止樹脂部外部表面に半球形状
部分の平面の一部が接するように突出して形成されてい
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１において、封止樹脂部より突出
している金属端子の半球形状部分表面に、プリント基板
の電極パッドと該金属部とを接合するための金属ペース
トまたはハンダ等の易一体化性の金属を配設したことを
特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 半導体素子とプリント基板を接続するた
め金属端子を有する樹脂封止型の半導体装置の製造方法
であって、少なくとも、（１）所定の厚さをもつ金属基
材上に、該金属基材のエッチングに対して耐性のある、
且つ以下の金属メッキに耐性のある、レジストを所定の
厚さに塗布し、製版して、半導体装置に合わせ所定の位
置に、所定形状のレジスト開口部を形成する工程、
（２）開口部を形成したレジストをエッチングマスクと
して、開口部により金属基材をハーフエッチングし、金
属基材に半球形状凹部を形成する工程、（３）前記金属
基材の半球形状凹部及びレジストの開口部の厚さ方向所
定の位置まで、半導体素子の端子用の金属部をメッキ形
成する工程、（４）印刷等により金属ペーストを前記メ
ッキ形成された金属部上に配設する工程、（５）レジス
ト部を除去する工程、（６）前記金属ペースト部と半導
体素子の外部回路への電極パッド部とを一体化させる工
程、（７）前記半導体素子、金属ペースト部、メッキ形
成金属部の金属基材から突出した部分を含む、所定の形
状で樹脂封止する工程、（８）金属基材をメッキ形成し
た金属部と樹脂封止部より除去する工程、とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３において、端子用の金属部をメ
ッキ形成する前に、プリント基板の電極パッドと該金属
部とを接合するための金属ペーストまたはハンダ等の易
一体化性の金属を配設しておくことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項５】 半導体素子とプリント基板を接続するた
め金属端子を有する樹脂封止型の半導体装置の製造方法
であって、少なくとも、（１）所定の厚さをもつ金属基
材上に、該金属基材のエッチングに対して耐性のある、
且つ以下の金属メッキに耐性のある、レジストを所定の
厚さに塗布し、製版して、半導体装置に合わせ所定の位
置に、所定形状のレジスト開口部を形成する工程、
（２）開口部を形成したレジストをエッチングマスクと
して、開口部により金属基材をハーフエッチングし、金
属基材に半球形状凹部を形成する工程、（３）前記金属
基材の半球形状凹部及びレジストの開口部の厚さ方向所
定の位置まで半導体装置の端子用の第一の金属部をメッ
キ形成する工程、（４）前記第一の金属部上に、メッキ
によりハンダ等の半導体素子の電極パッド部と端子用の
第一の金属に易一体化性の金属で第二の金属部を形成す
る工程、（５）レジスト部を除去する工程、（６）前記
第二の金属部と半導体素子の外部回路への電極パッドと
を一体化させる工程、（７）前記半導体素子、金属ペー
スト部、メッキ形成金属部の金属基材から突出した部分
を含む、所定の形状で樹脂封止する工程、（８）金属基
材をメッキ形成した金属部と樹脂封止部より除去する工
程、とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５において、端子用の第一の金属
部をメッキ形成する前に、プリント基板の電極パッドと
該金属部とを接合するための金属ペーストまたはハンダ
等の易一体化性の金属を配設しておくことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30701893A JP3358114B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30701893A JP3358114B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142492A true JPH07142492A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3358114B2 JP3358114B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17964039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30701893A Expired - Lifetime JP3358114B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358114B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296488A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置、及び電子機器 |
| JP2011142159A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子回路素子を含む装置及びその製造法、電子回路素子接続用配線基材並びに電子回路素子を含む装置を搭載する配線板及びその製造法 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP30701893A patent/JP3358114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296488A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置、及び電子機器 |
| US7498661B2 (en) | 2003-03-25 | 2009-03-03 | Seiko Epson Corporation | Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, and electronic apparatus |
| JP2011142159A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子回路素子を含む装置及びその製造法、電子回路素子接続用配線基材並びに電子回路素子を含む装置を搭載する配線板及びその製造法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3358114B2 (ja) | 2002-12-16 |
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