JPH08167629A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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Abstract
パターンが形成でき、コア基板を不要にして半導体装置
全体を薄型化することができ、さらにコア基板の貫通ス
ルーホールをなくすことによりリークの原因を除去して
信頼性を向上させることができる、半導体装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】半導体基板を封止するための封止樹脂と、この
封止樹脂の下面に転写されたリードパターンと、このリ
ードパターンの下面に形成された複数の外部電極と、か
ら半導体装置を構成する。
Description
信頼性を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
現するため、半導体装置への小型化、多ピン化が進んで
いる。図26の(a)は小型化を実現するために提案さ
れた半導体装置を示す斜視図、また同図(b)はこの半
導体装置の外部接続用電極近傍の断面図である。図26
において、電気回路(図示せず)を形成した半導体基板
1の表面には外部接続用のアルミニウム合金等からなる
ボンディングパッッド2と電気回路の保護用のSiN、
SiO等からなる絶縁膜3が形成されている。また上記
の半導体基板1上のボンディングパッッド2上には密着
層と拡散防止層とを備えている。またこの半導体装置で
は、多層金属層からなる下地金属層4、外部接続のため
下地金属層4の領域のみ開口するポリイシド等からなる
保護膜5、外部電極との接続層6、基板(図示せず)上
に形成した電極を転写して形成した転写バンプ7、以上
の1〜7をすべて覆うように封止した樹脂8、外部接続
のための外部電極9を設けている。
外部電極9を形成するようにしているため、半導体基板
1に封止樹脂8の厚さのみ大きくなるだけの超小型半導
体装置が実現される。
公報に開示された半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。図27に基づいてこの製造フローを説明する。ま
ず図27(a)に示すように、銅、アルミニウム、ステ
ンレス等からなる厚さ0.1〜3mm程度の転写用基板
10上に、レジスト11でパターニングを行い、開口部
に電解メッキ等の方法で厚さ5〜50μm程の銅、アル
ミニウム等のリードパターン12を形成する。次に図2
7(b)に示すように、半田、導電ペースト等の導電接
合材13を用いて、半導体基板1をリードパターン12
上に接合する。さらに、図27(c)に示すように、封
止樹脂8により全体を覆う。そして、転写用基板10を
除去することにより、図27(d)に示すような半導体
装置が完成する。さらに、リードパターン12を封止樹
脂8より外側に引き出し半導体装置を実装する回路基板
上のボンディング位置に合わせることも可能としている
(図27(e))。
公報に開示された半導体装置の断面図である。本半導体
装置では、絶縁性のベースフィルム14上にリードパタ
ーン12を設け、半導体基板1は封止樹脂8によりベー
スフィルム14上に封止する。リードパターン12はベ
ースフィルム14の開口部において露出させ、この露出
部分には外部接続用電極15を形成したものである。
ージにおいて、高密度配線、高電気特性(低誘電率)を
必要とする場合、ポリイミドなどの低誘電率の有機材料
を用いた薄膜多層積層基板が用いられてきた。従来の有
機材料多層積層基板を用いた半導体装置の断面図を図2
9に示す。図において31は半導体素子、32は半導体
素子31の突起電極、33はコア基板、34はコア基板
33の両面に形成された積層配線層、35は積層配線層
34の表層にある内部電極パッドであり、突起電極32
と接続されている。36は積層配線層34の内部の配
線、37はポリイミドなどの絶縁層、38はガラスエポ
キシなどのコア基板33の表層と裏層を電気的につなぐ
スルーホール、39は外部電極パッド、40は外部電極
パッド39に取り付けられた半田ボール、41は半導体
素子31を封止するモールド樹脂、42は内部電極パッ
ド35が露出するように表層の配線を覆うソルダーレジ
ストである。
半導体素子31と外部との信号入力及び電源の供給は、
半導体装置が実装された実装基板のランドから半田ボー
ル40を介して外部電極パッド39に伝わり、コア基板
33の裏面の積層配線層34の配線36に伝わり、コア
基板33の貫通スルーホール38を通じてコア基板33
の表面の積層配線層34の配線36に伝えられる。さら
に配線36から内部電極パッド35に伝わり突起電極3
2を通じて半導体素子31に伝えられる。半導体素子3
1からの出力はこれとは逆の経路をたどり外部回路に伝
えられる。
面図で、61は半導体基板、62は配線、63半導体基
板61と配線62を接続する金属細線、64はコア基
板、65はコア基板64に形成された貫通スルーホー
ル、66はコア基板64の下面に外部電極ランド67を
介して形成された半田ボール、68はモールド樹脂であ
る。
も、図27と同じく、外部電極を形成する部分が半導体
基板1の下面しかできず電極を多数設けられないなどの
問題がある。
10の上にリードパターン12を形成し、このリードパ
ターン12と半導体基板1とを接合させ、リードパター
ン12を半導体基板1に転写させ、半導体基板1を覆う
ように樹脂で封止しているが、この例では、外部電極を
形成する部分が半導体基板1の下面しかないので、外部
電極を多数設けることができないなどの問題がある。
ルム14上にリードパターン12を設けているので、ベ
ースフィルム14の厚さなどのために半導体装置全体の
薄型化が妨げられるなどの問題がある。
基板を用いたパッケージでは、コア基板の両面または片
面に積層配線層が形成された基板のうえに半導体素子が
実装され樹脂でオーバーコートされた面とその反対面に
外部電極パッドを備えた構造を持っている。半導体素子
からの信号はコア基板の貫通スルーホールを通じて外部
電極に伝えられている。このような構造では、貫通スル
ーホールの真上は平坦ではないので貫通スルーホールの
真上に配線を形成することが難しく、形成しても配線の
断線や細りなどの不良が発生する。このため、通常は、
配線は貫通スルーホールの真上を避けて形成されてい
る。そのため、配線密度が低下してしまいパッケージの
小型化ができないという問題がある。
エポキシなどの有機材料基板は、強度をもたせるために
ガラス繊維布に樹脂を含浸させた構造となっていて、ガ
ラス繊維と樹脂の界面を伝って、配線材であるCuのマ
イグレーションが起こり貫通スルーホール間でリークの
原因になりやすい。これらのため、基板の下面に外部電
極を設ける代わりに外周部のみから外部リードを設けた
QFPタイプのパッケージが一般的であった。これを回
避する対策としては、コア基板に貫通スルーホールを必
要としないセラミック基板を使用することが考えられ
る。しかしセラミック基板では、一般に電子機器に使わ
れているガラエポなどプラスチック実装基板と熱膨張率
が合わず外部電極の半田ボールに応力がかかり実装の信
頼性が低下するという問題がある。
5−226509号などの配線済み有機材料フィルムを
複数積層する積層基板の製造方法によれば、コア基板を
使用しない積層基板が得られるが、コア基板がなく剛性
が弱いため、基板の剛性が必要なワイヤーボンド工程や
基板の平坦性が必要なフィリップチップボンド工程など
のパッケージ製造工程上で不良が発生し易く、また有機
材料フィルムは寸法安定性が低いため内部電極パッドの
ピッチずれを起こす恐れがあるなどの問題がある。ま
た、特開平3−250649号、特開平5−22650
9号などの製造方法では、各層のフィルムは機械的強度
を持たせるためのガラス繊維布、カーボン繊維布などの
構造材を含んでいないので変形しやすく少なくとも数十
μm程度以上の厚みを持たせる必要があり、薄型の基板
が得られない、などの問題がある。
の剛性を保つ必要や配線62の形成時の必要などからコ
ア基板64が設けられており、このコア基板64の厚さ
だけパッケージが厚くなり薄型化できないという問題が
ある。また、配線62と外部電極との接続のため、コア
基板64に貫通スルーホール65を形成しているが、こ
の貫通スルーホール65の間でリークの問題が生じて信
頼性が損なわれる可能性があるなどの問題がある。
目してなされたもので、特に、パッケージの剛性を保ち
ながら、微細なリードパターンが形成でき、コア基板を
不要にして半導体装置全体を薄型化することができ、さ
らにコア基板の貫通スルーホールをなくすことによりリ
ークの原因を除去して信頼性を向上させることができ
る、半導体装置を提供することを目的とする。
は、半導体基板を封止するための封止樹脂と、この封止
樹脂の下面に転写されたリードパターンと、このリード
パターンの下面に形成された複数の外部電極と、を含ん
でいる。
基板を封止するための封止樹脂と、この封止樹脂の下面
に転写された多層の積層配線層と、この積層配線層の下
面に形成された複数の外部電極と、を含んでいる。
基板を封止するための封止樹脂と、この封止樹脂の下面
に固定されたリードフレームから成るリードパターン
と、このリードパターンの下面に形成された複数の外部
電極と、を含んでいる。
写用基板にリードパターンを形成する工程と、このリー
ドパターンを形成した転写用基板の上に半導体基板を接
合する工程と、前記半導体基板を覆うように前記転写用
基板の上側を樹脂封止する工程と、前記の封止樹脂及び
半導体基板に前記リードパターンを接着させたまま前記
転写用基板だけを除去する工程と、から成ることを特徴
としている。
は、転写用基板に多層の積層配線層を形成する工程と、
この積層配線層を形成した転写用基板の上に半導体基板
を接合する工程と、前記半導体基板を覆うように前記転
写用基板の上側を樹脂封止する工程と、前記の封止樹脂
及び半導体基板に前記積層配線層を接着させたまま前記
転写用基板だけを除去する工程と、から成ることを特徴
としている。
は、リードフレームに半導体基板をダイボンドしてこれ
らを接続する工程と、前記半導体チップを覆うように前
記リードフレームの上側を樹脂で封止する工程と、前記
リードフレームの下面に複数の外部電極を形成する工程
と、から成ることを特徴としている。
前記転写用基板は、熱硬化性樹脂層を含み、この熱硬化
性樹脂層の上に前記リードパターンが形成されているこ
とが望ましい。
前記熱硬化性樹脂層は、熱可塑性樹脂層を介してフレー
ム基板上に積層されていることが望ましい。
半導体基板と前記リードフレームから成るリードパター
ンとを接続するための接合層が、前記半導体基板と前記
リードパターンとの間に形成されていることが望まし
い。
ドパターンの下面が、樹脂でコーティングされているこ
とが望ましい。
ドパターンの下面が、封止樹脂で覆われていることが望
ましい。
半導体基板の裏面が封止樹脂から露出されていることが
望ましい。
の露出された半導体基板の裏面に、放熱フィン又は放熱
板が備えられていることが望ましい。
リードパターンが封止樹脂の外部まで引き伸ばされるこ
とによりテストパッドが形成されていることが望まし
い。
封止樹脂の内部には、複数個の半導体基板又は電子部品
が埋設されていることが望ましい。
リードパターン上の、リードパターンと外部電極又は半
導体基板との接続のための接合層が形成された接合領域
以外の領域には、絶縁材料から成る保護膜が形成されて
いることが望ましい。
リードパターンの、リードパターンと外部電極又は半導
体基板との接続のための接合層が形成された接合領域の
上に、めっき層が形成されていることが望ましい。
半導体基板上には、ボンディングパッドと外部電極又は
リードパターンとを電気的に接続するための下地金属層
が形成されていることが望ましい。
ードパターン上には、パッケージに剛性を持たせるため
の枠フレームが接着されていることが望ましい。
層の積層配線層上には、パッケージに剛性を持たせるた
めの枠フレームが接着されていることが望ましい。
ては、転写用基板にリードパターンを形成する工程と、
このリードパターンを形成した転写用基板の上に半導体
基板を接合する工程と、前記半導体基板を囲むように枠
フレームを前記リードパターン上に接着する工程と、前
記半導体基板を樹脂封止する工程と、これらの封止樹脂
及び半導体基板に前記リードパターンを接着させたまま
前記転写用基板だけを除去する工程と、から成ることが
望ましい。
転写用基板に多層の積層配線層を形成する工程と、この
積層配線層を形成した転写用基板の上に半導体基板を接
合する工程と、前記半導体基板を囲むように枠フレーム
を前記積層配線層上に接着する工程と、前記半導体基板
を樹脂封止する工程と、これらの封止樹脂及び半導体基
板に前記積層配線層を接着させたまま前記転写用基板だ
けを除去する工程と、から成ることが望ましい。
いては、前記転写用基板には、外部電極パッドの下の位
置にコンタクト用穴が形成されていることが望ましい。
いては、前記転写用基板には、内部電極パッドと電気的
に接続されたテスト用電極パッドの下の位置にコンタク
ト用穴が形成されていることが望ましい。
にリードパターンを転写しているので、コア基板が不要
になり、半導体装置全体の薄型化が実現できると共に、
貫通スルーホールがないためにリークの問題がなくなり
信頼性が向上されるようになる。またリードパターンの
下面に複数の外部電極と形成しているので、多ピン化が
可能になる。
脂の下面に積層配線層を転写しているので、コア基板が
不要になり、半導体装置全体の薄型化が実現できると共
に、貫通スルーホールがないためにリークの問題がなく
なり信頼性が向上されるようになる。また積層配線層の
下面に複数の外部電極と形成しているので、多ピン化が
可能になる。
脂の下面に固定されたリードフレームをそのままリード
パターンとして利用しているので、製造方法が容易にな
り低コスト化が可能になると共に、半導体装置の薄型化
と信頼性の向上が可能になる。
転写用基板にリードパターンを形成し、この転写用基板
の上側を半導体基板を含めて樹脂封止し、転写用基板を
除去するようにしているので、前記封止樹脂の下面にリ
ードパターンが形成され、このリードパターンの下面に
外部電極を多数形成することができるようになる。した
がって、多ピン化を可能にしながら、半導体装置の薄型
化と信頼性向上を図ることができるようになる。
転写用基板に積層配線層を形成し、この転写用基板の上
側を半導体基板を含めて樹脂封止し、転写用基板を除去
するようにしているので、前記封止樹脂の下面に積層配
線層が形成され、この積層配線層の下面に外部電極を多
数形成することができるようになる。したがって、多ピ
ン化を可能にしながら、半導体装置の薄型化と信頼性向
上を図ることができるようになる。
は、半導体チップを覆うようにリードフレームの上側を
樹脂で封止し、このリードフレームの下面に複数の外部
電極を形成するようにしているので、半導体装置の製造
方法を従来と大きく変更することなく低コストで、薄型
で高信頼性の半導体装置を製造することができるように
なる。
前記転写用基板の熱硬化性樹脂層の上に前記リードパタ
ーンを形成してるので、リードパターンの転写性が向上
されるようになる。
前記熱硬化性樹脂層とフレーム基板との間に熱可塑性樹
脂層を介在させているので、熱硬化性樹脂層とフレーム
基板が剥離してしまうことがなくなり、リードパターン
の転写性がより向上されるようになる。
半導体基板と前記リードフレームから成るリードパター
ンとを接続するための接合層を、前記半導体基板と前記
リードパターンとの間に形成することにより、ワイヤボ
ンディングが不可能な場合でも、リードフレームをリー
ドパターンとして使用できるようになる。
封止樹脂とリードパターンの下面を樹脂でコーティング
するようにすることにより、外部電極の位置を制御でき
ると共に外部電極の半田流れを防ぐことができ、またこ
の樹脂コーティングによりリードパターンが保護される
ようになる。
封止樹脂とリードパターンの下面を封止樹脂で覆うこと
により、外部電極の位置を制御できると共に外部電極の
半田流れを防ぐことができ、またこの封止樹脂によりリ
ードパターンが保護されるようになる。
半導体基板の裏面を封止樹脂から露出することにより、
半導体装置の放熱性が向上させられるようになる。
の露出された半導体基板の裏面に放熱フィン又は放熱板
を備えることにより、半導体装置の放熱性が向上させら
れるようになる。
リードパターンを封止樹脂の外部まで引き伸ばしてテス
トパッドを形成すことにより、樹脂封止前のテスト・バ
ーインが可能になる。
封止樹脂の内部に、複数個の半導体基板又は電子部品を
埋設させるようにすることにより、半導体装置のより一
層の高密度実装が可能になる。
リードパターン上の、リードパターンと外部電極又は半
導体基板との接続のための接合層が形成された接合領域
以外の領域に、絶縁材料から成る保護膜を形成するよう
にすることにより、接合層の半田流れを防止すると共に
接合層の形状や高さを制御することができるようにな
る。
リードパターンの、リードパターンと外部電極又は半導
体基板との接続のための接合層が形成された接合領域の
上に、めっき層を形成するようにすることにより、接合
層の半田流れを防止すると共に接合層の形状や高さを制
御することができるようになる。
半導体基板上に、ボンディングパッドと外部電極又はリ
ードパターンとを電気的に接続するための下地金属層を
形成することにより、ボンディングパッドのサイズを小
さくすることができるようになり、半導体装置のより一
層の小型化が可能になる。
ードパターン上に、パッケージに剛性を持たせるための
枠フレームを接着させることにより、パッケージの剛性
を高められるようになる。また、枠フレームを、パッケ
ージが搭載される実装基板の熱膨張率に近い熱膨張率の
材質で構成することにより、実装信頼性を高められるよ
うになる。
層の積層配線層上に、パッケージに剛性を持たせるため
の枠フレームを接着させることにより、パッケージの剛
性を高められるようになる。また、枠フレームを、パッ
ケージが搭載される実装基板の熱膨張率に近い熱膨張率
の材質で構成することにより、実装信頼性を高められる
ようになる。
ては、リードパターンと半導体基板を接合した後に、前
記半導体基板を囲むように枠フレームを前記リードパタ
ーン上に接着するようにしているので、この枠フレーム
によりパッケージの剛性が高められるようになる。ま
た、枠フレームを、パッケージが搭載される実装基板の
熱膨張率に近い熱膨張率の材質で構成することにより、
実装信頼性を高められるようになる。
ては、積層配線層と半導体基板を接合した後に、前記半
導体基板を囲むように枠フレームを前記積層配線層上に
接着するようにしているので、この枠フレームによりパ
ッケージの剛性が高められるようになる。また、枠フレ
ームを、パッケージが搭載される実装基板の熱膨張率に
近い熱膨張率の材質で構成することにより、実装信頼性
を高められるようになる。
いて、前記転写用基板の外部電極パッドの下の位置に、
コンタクト用穴を形成することにより、外部電極パッド
と外部電極パッドとの配線のテストが容易にできるよう
になる。
いては、前記転写用基板の内部電極パッドと電気的に接
続されたテスト用電極パッドの下の位置に、コンタクト
用穴を形成することにより、テスト用電極パッドと内部
電極パッドとの配線のテストが容易にできるようにな
る。
斜視図、図2は図1の電気的接続部分を模式的に拡大し
た断面図、図3は実施例1の半導体装置の製造フローの
概略をしめす断面図である。
2は外部接続用のアルミニウム合金等からなるボンディ
ングパッド、3は電気回路保護用のSiN,SiO等か
らなる絶縁膜、4は前記ボンディングパッド2上に形成
され密着層と拡散防止層とを備える多層金属層からなる
下地勤続層、5は外部接続のため下地金属層4の領域の
み開口しているポリイミド等からなる保護膜、6は外部
電極との接合層、7は転写用基板10(図3参照)上に
形成した電極を転写して形成したリードパターン、8は
以上の1から7までをすべて覆うように封止した樹脂、
9は外部接続のための外部電極である。この実施例1で
は、下地金属層4により、ボンディングパット2と接合
層6との電気的接続を行っている。また実施例1では、
接合層6の形成部分以外を保護膜5で覆い保護膜5の開
口部に接合層6を形成している。また接合層6は次に説
明する転写用フレーム上に形成することも可能である。
て説明する。この実施例1の製造工程では、まず図3
(a)に示すように、転写用基板10を用意し、この上
にリードパターン7を形成する。ここで、この転写用基
板10の構成は、次のようなものである。すなわち、図
4の断面模式図に示すように、この転写用基板10で
は、まず銅、ステンレス等からなりハンドリングが容易
な例えば50μm程度の厚さの金属基板16上に、熱可
塑性樹脂層17が形成され、さらにその上に熱硬化性樹
脂層18が形成され、この熱硬化性樹脂層18の上にリ
ードパターン7が形成されている。このリードパターン
7を形成するには、前記熱硬化性樹脂層18の上に、
銅、アルミニウム等の導電箔層(図示せず)を形成し、
次にこの導電箔上にレジスト(図示せず)を用いてパタ
ーンニングを行い、エッチング法等によりリードパター
ン7を形成する。次に前述したように、接合層6を半導
体基板1側か熱転写用基板10側のどちらかにボールセ
ット法、スクーリン印刷法、蒸着法、又はめっき法等に
より形成する。この接合層6を介して、半導体基板1を
転写用基板10にフェイスダウンボンディングする。ボ
ンディング後の断面図は図3(a)に示すとおりであ
る。
0の上側の全体を封止樹脂8により覆い、図3(c)で
示すように転写用基板10をピーリングにより除去す
る。さらに図3(d)で示すように外部接続用電極9を
ボールセット法等により形成する。以上により、図1〜
図3で示す半導体装置が完成する。
メリットが得られる。まず、転写用基板10によりリー
ドパターン7を接合層6及び封止樹脂8に転写し、その
後この転写用基板10を除去するようにしている。すな
わち、リードパターン7の形成は転写用基板10上で行
い、封止樹脂8でモールドすることにより半導体基板1
及びその周辺の剛性を保たせ、リードパターン7は転写
により半導体基板1及び封止樹脂8の下面に形成させる
ようにしているので、従来の半導体装置において存在し
ていたコア基板をなくすることができ、半導体装置全体
を薄型化できるようになる。また同様に、コア基板をな
くすことにより、従来のように外部電極とリードパター
ンとを電気的に接続するためにコア基板に形成していた
スルーホールをもなくすことができるので、従来のよう
に隣り合うスルーホール間の信号等のリークの問題が回
避されると共に、スルーホール上に配線ができないため
に高密度配線が妨げられるという問題も回避されるよう
になる。
写用基板10の中に熱硬化性樹脂層18を含み、この熱
硬化性樹脂層18の上にリードパターン7を形成するよ
うにしているので、リードパターン7の転写の際に加熱
されてもリードパターン7の熱硬化性樹脂層18に対す
る接着力はほとんど変化せず一定に保たれるので、加熱
等によりリードパターン7が転写用基板10側に接着し
たまま転写用基板10と一緒に除去されてしまう等の転
写不良が生じることを防ぐことができる。また、実施例
1では、リードパターン7が形成される熱硬化性樹脂層
18と金属基板16との間に、熱可塑性樹脂層17を介
在させ、この熱可塑性樹脂層17により熱硬化性樹脂層
18と金属基板16とを十分に接着するようにしている
ので、図3(c)で示す転写用基板10を引き剥がす際
に、リードパターン7と熱硬化性樹脂層18とが接着し
たまま金属基板16だけが除去されることが防止される
ようになる。
ドリング強度も十分で且つ安価な金属基板16上にリー
ドパターン7を形成するようにしているため、100μ
m以下のパターン幅の形成が可能となり、数100ピン
以上の多ピン半導体装置が安価に実現できるようにな
る。また、リードパターン7により半導体基板1以外の
領域に外部電極9を形成することが可能となり、さらに
この外部電極9を突起状に形成することにより、半導体
装置の下面又は上面に外部電極9をアレイ状に形成して
外部電極9同士のピッチを大きくすることができるの
で、半導体装置の回路基板への実装も容易となる。
よる半導体装置の断面図、図6は図5の半導体装置を下
面から見た平面図を示している。この実施例2は、実施
例1におけるリードパターン7の代わりに、半導体装置
で一般に用いられているリードフレームを使用したもの
である。すなわち、図5及び図6において、1は半導体
基板、7aはリードフレームのダイパッド部、7bはリ
ードフレームから成るリードパターン、7cは前記ダイ
パッド部7aを保持するためのリードフレームのダイパ
ット吊りリード、8は封止樹脂、9は外部電極である。
照して説明する。この実施例2の製造方法では、一般的
な半導体装置と同様に、リードフレームのダイパット部
7aに半導体基板1をダイボンドする。次に半導体基板
1上のボンディングパッド(図示せず)とリードパター
ン7bを金属細線19を用いてワイヤボンディングす
る。リードパターン7bにより、金属細線19から外部
電極9までの電気的配線の引き廻しを形成する。次にリ
ードパターン7b上を封止樹脂8により覆いモールドす
る。次にリードパターン7bの下面にボール状の外部電
極9を形成して、この実施例2の半導体装置を完成す
る。
るリードパターン7b上を封止樹脂8でモールドするこ
とにより半導体装置全体の剛性を保たせているので、従
来の半導体装置におけるようなコア基板が不要になり、
半導体装置全体の薄型化が可能になる。また同様に、コ
ア基板をなくすことにより、従来のように外部電極とリ
ードパターンとを電気的に接続するためにコア基板に形
成していたスルーホールをなくすことができるので、従
来のように隣り合うスルーホール間の信号等のリークの
問題が回避されると共に、スルーホール上に配線ができ
ないために高密度配線が妨げられるという問題も回避さ
れるようになる。なおこの実施例2では、リードフレー
ムを引き廻し配線に用いているため、リードパターン7
bの幅は100μm程度までが限界であり、100ピン
以下のレベルの半導体装置のみに適用が可能となる。こ
の実施例2では、大部分が一般的な半導体装置の製造技
術のみで製造できるので、半導体装置を安価に実現する
ことが可能となる。
の実施例3を図7に示す。実施例2では半導体基板1と
リードパターン7との接続を金属細線19により行って
いたが、この実施例3では、接続層6を半導体基板1又
はリードパターン7上に形成し、半導体基板1とリード
フレームからなるリードパターン7の接続をこの接合層
6を用いてフェイスダウンボンディングすることにより
行っている。この実施例3によれば、接続層6を半導体
基板1上にアレイ状に形成することが可能である。した
がって、半導体基板1が小さいために実施例2における
ボンディングパッドが形成不可能な場合でも十分適応可
能となる。
しての実施例4を図8を参照して説明する。図8では実
施例1の応用例を示しているが、実施例2及び3につい
ても適応可能である。この実施例4においては、外部電
極9の形成部分以外の半導体装置下面を樹脂20でコー
ティングしたものである。樹脂20はソルダーレジスト
等を使用してスクリーン印刷等の方法で形成することが
可能であり、これにより外部電極9の位置及び半田流れ
の制御とリードパターン7の保護が可能となり、半導体
装置の信頼性向上が図れるようになる。
図9に示す。本実施例は実施例4と同等の目的及び効果
を得るもので、外部電極9を形成する前に、リードパタ
ーン7の下面で外部電極9の接合領域以外の部分を封止
樹脂8bで覆ったものである。
10に示す。本実施例は、半導体基板1の裏面を封止樹
脂8から露出させたものであり、樹脂コート20の有無
には関係なく応用できる。これにより、半導体基板1で
発生する熱に対する放熱性を向上させることができる。
さらに、半導体基板1の露出面に放熱フィン(図示せ
ず)を備えることにより、より一層の放熱性の向上を図
ることができる。
1に示す。図11は転写用基板10を除去する前の断面
図である。本実施例では、リードパターン7bを封止樹
脂8の外側まで引き伸ばすことにより、テストパツド7
aを形成したものである。これにより、外部電極9を形
成する前に又は封止樹脂8により封止する前に、テスト
・バーインが可能となり、リペアも可能となる。
2に示す。本実施例においては、封止樹脂8の内部に複
数個の半導体基板1a、1b及び電子部品(図示せず)
等を備えており、これらが接合層6によりリードパター
ン7に接合されている。本実施例によれば、高密度に実
装した半導体装置が得られるようになる。
示す。図13は、半導体装置の接合層6近傍の断面拡大
図である。本実施例では、転写用基板10上に形成した
リードパターン7上において、接合層6との接合領域以
外をソルダーレジスト又はポリイミド等の絶縁材料から
成る保護膜21により覆ったものである。本実施例によ
れば、接合層6のリードパターン7への拡散を防止し、
接合層6の高さ及び形状を制御でき、信頼性の高い半導
体装置が得られるようになる。
14に示す。図14は図13と同様の断面拡大図であ
る。本実施例では、リードパターン7上の接合層6との
接合領域のみに銀等のめっき層22を形成し、めっき層
22のみが接合層6と接合するようにしたものである。
したがって、本実施例によれば実施例9と同様の効果を
得ることができる。
15に示す。図15は保護膜5まで形成した半導体装置
(製造途中)のボンディングパッド2近傍の拡大断面図
である。本実施例では、一般的な半導体基板1上に形成
したボンディングパッド2と外部電極およびリードパタ
ーン間との電気的接続を、Ti/Ni/Au、TiN/
Ni/Au、Ti/Pd、Ti/Cu/Au等からなる
多層金属層である下地金属層4による配線で行ったもの
である。この下地金属層4は、ボンディングパッド2を
形成するアルミニウム合金等の拡散を防止し、接合層6
の接合とその拡散を防止するものである。
の大きさは、一般的な100μm角程度から50μm角
以下程度の大きさで十分であり、半導体基板1上の配置
も自由となるので、半導体装置の設計が容易になり、且
つ半導体基板1の縮小が可能となる。また下地金属層4
の露出部を50μm角以上の大きさにでき、接合層の形
成が容易になり且つ接合層の位置を標準化することも可
能となる。さらに上記露出部を用いてウェハテストを行
うことも可能となる。
説明する。図16は本実施例を示す断面図である。図に
おいて、31は半導体素子、32は半導体素子31の突
起電極、34は積層配線層、35は積層配線層34の表
層にある内部電極パッドであり、突起電極32と接続さ
れている。36は積層配線層34の内部の配線、37は
積層配線層34の絶縁層、39は外部電極パッド、40
は外部電極パッド39に取り付けられた半田ボール、4
1は半導体素子31を封止すると共にパッケージ本体に
機械的強度を付加するモールド樹脂、42は内部電極パ
ッド35が露出するように表層の配線を覆うソルダーレ
ジストである。
る。半導体素子31と外部回路との信号入力及び電源の
供給は、半導体装置が実装された実装基板のランドから
半田ボール40に伝わり積層配線層34の外部電極パッ
ド39に伝わり、外部電極パッド39から配線36を通
じて内部電極パッド35に伝わり、突起電極32を通じ
て半導体素子31に伝えられる。半導体素子31からの
出力はこれとは逆の経路をたどり外部回路に伝えられ
る。
の配線層から絶縁層37と配線層36を交互に積み上げ
て構成してあり、各配線層36間の接続は、絶縁層37
にビアホールを形成し、下層の配線層36の上に蒸着、
スパッタ、メッキなどにより上層の配線層を積み上げる
ことによりコンタクトをとる。配線の材料としては、C
u、Alなどである。絶縁層37の材料としてはポリイ
ミドやエポキシなどで、特に電気特性が必要な場合はポ
リイミドのような低誘電率の材料を用いる。絶縁層37
にはガラス繊維布のような強化繊維は含まない。このよ
うな構成をとることにより、配線層36及び絶縁層37
の厚みを数十〜数μmにすることができ、パッケージを
薄型にできる。また貫通スルーホールを有さず、ガラス
繊維布を含まないので、耐湿性、耐リーク性が向上す
る。また配線層36中に電源プレーン及びGNDプレー
ンを設けることにより、電気特性を向上させることが出
来る。
説明する。図17は本実施例による半導体装置を示す断
面図である。図において31,32,34,35,3
6,37,40,42は、実施例12と同様のものであ
る。また図17において、41は半導体素子31を封止
すると共にパッケージ本体に機械的強度を付加するモー
ルド樹脂であり、半導体素子31の裏面が露出するよう
に形成してある。
電気的には実施例12と同様の動作を行う。本実施例で
は、半導体素子31の裏面がモールド外部に露出してい
るので、回路動作による熱が放散し易く、放熱フィンを
取り付ける場合でもチップに直に放熱フィンを接触させ
ることができるのでより効果的である。
説明する。図18は本実施例による半導体装置を示す断
面図である。図において31,32,34,35,3
6,37,39,40,42は、実施例12と同様のも
のである。また図18において、51は放熱板、52は
放熱板51を半導体素子31裏面に接着する接着材であ
り、モールド樹脂41は放熱板51が外部に露出するよ
うに形成されている。
電気的には実施例12と同様の動作を行う。本実施例で
は、半導体素子31裏面に接着された放熱板51の裏面
がモールド外部に露出しているので、特に放熱フィンを
取り付けなくても高い放熱性を奏することができ、また
放熱フインを取り付ければより一層放熱効果を高めるこ
とができる。
説明する。図19は本実施例による半導体装置の製造工
程を示す断面図である。図において31,32,34,
35,36,37,39,40,42は、実施例12に
おけると同様のものである。また図19において、45
はパッケージ本体に機械的強度を付加する枠フレーム、
46は枠フレーム15を積層配線層34に接着する接着
材、47は半導体素子31を封止し保護するモールド樹
脂である。
電気的には実施例12と同様の動作を行う。本実施例で
は、実施例12におけるモールド樹脂41の代わりに枠
フレーム45によりパッケージに剛性を持たせているの
で、枠フレーム45を、本実施例の半導体装置が搭載さ
れる実装基板の熱膨張率と近い材料で構成すれば、半田
ボール40に熱応力がかからないため高い信頼性の接続
が得られる。
14と同様に半導体素子31の裏面をモールド樹脂47
の外に露出したり、放熱板を内蔵させることにより、高
い放熱性を得ることができる。なお、前記のパッケージ
の剛性を高めるための枠フレーム45は、実施例1のよ
うな多層の積層配線層でないリードパターン7を有する
半導体装置にも適用することができることはもちろんで
ある。
説明する。図20は本実施例による半導体装置を示す断
面図である。図において31,32,34,35,3
6,37,39,40,41,42は、実施例12にお
けると同様のものである。また図20において、53は
抵抗やコンデンサーなどのチップ部品である。
電気的には実施例12と同様に半導体素子31と外部回
路を積層配線層34により接続すると共に、複数個搭載
された半導体素子31やチップ部品間を接続する回路配
線が積層配線層34に形成されている。このように、本
実施例では複数の半導体素子31やチップ部品を一つの
パッケージングしているので、半導体素子31の一つ一
つをパッケージングする場合に比べて、より高密度で高
機能の半導体装置を得ることができ、電子機器の小型化
が実現できるようになる。
説明する。図21(a)(b)(c)(d)は半導体装
置の製造工程を示す断面図である。図21において、3
1は半導体素子、32は半導体素子31の突起電極、3
4は積層配線層、35は積層配線層34の表層にある内
部電極パッドであり、前記突起電極32と接続されてい
る。36は積層配線層34の内部の配線、37は積層配
線層34の絶縁層、39は外部電極パッド、40は外部
電極パッド39に取り付けられた半田ボール、41は半
導体素子31を封止すると共にパッケージ本体に機械的
強度を付加するモールド樹脂、42は内部電極パッド3
5が露出するように表層の配線を覆うソルダーレジス
ト、43はCu、SUSなどのコアフレーム、44は積
層配線層34とコアフレーム43とを仮接着しておくた
めの樹脂層である。
る。まず図21(a)に基づいて、コアフレーム43上
に積層配線層34を形成する工程について説明する。コ
アフレーム43上に熱可塑性または熱硬化性の樹脂層4
4を塗布した後、銅箔をラミネートし、エッチングによ
り外部電極パッド39を形成する。次にポリイミド、エ
ポキシなどの絶縁層37を形成し、感光性樹脂やドライ
エッチ法によりビアホールを形成した後に、スパッタ、
メッキなどにより配線層36を形成する。これを繰り返
すことにより多層の積層配線層34を形成する。コアフ
レーム43に寸法安定性の良い金属材料を選べば、精度
の良い積層配線層34が得られる。また、樹脂層44と
外部電極パッド39の間及び樹脂層44と絶縁層37の
間の接着強度は、コアフレーム43と樹脂層44の間の
密着強度より弱くなるように、ラミネートする銅箔の表
面粗度や樹脂層44の硬化度などにより調整する。
配線層34上に半導体素子31を搭載する。本実施例で
はフッリプチッ方式により搭載している。半導体素子3
1の突起電極32は金バンプに半田コートしたものか半
田ボールなどである。突起電極32を内部電極パッド3
3上に位置合わせし加熱溶融して接合する。その際ソル
ダーレジスト42は半田が不要な部分に濡れ広がらない
ように半田ダムの役目をする。半導体素子31に突起電
極32を設ける代わりに予め内部電極パッド35上に半
田ボールを設けておいても良い。また、コアフレーム4
3の材料として半導体素子31と熱膨張率が近い材料を
選べば、突起電極接合の信頼性を高くできる。
ド樹脂41により封止し半導体素子31を保護すると共
に、モールド樹脂41の外形を所定の形状に成形しパッ
ケージ自体に剛性を付与する。モールド方法としては、
金型により外形がきっちり形成できるトランスファーモ
ールドが適している。
レーム43とを引き剥がす。剥離後の状態を図21
(b)に示す。この剥離工程では、その前のコアフレー
ム43上に積層配線層34を形成する工程において樹脂
層44と積層配線層34の界面の密着性を低くしている
ので、両者の分離は容易に行えるようになっている。
に、パッケージが規定のサイズになるよう積層配線層3
4を切断する。切断方法は、金型、ダイシングなどによ
る。最後の工程として図21(d)に示すように、外部
電極パッド39に半田ボール40を付ける。この工程は
外形切断の工程の前に行っても良い。本実施例では、一
個の半導体装置を製造する例を説明したが、短冊状また
はリール状のコアフレーム上に、複数の半導体装置を連
続して製造しても良い。また、本実施例は、半導体素子
31の実装にフリップチップ方式を用いているが、ワイ
ヤーボンド方式やTAB方式などを用いるようにしても
良い
図について説明する。図22(a)(b)(c)(d)
は本実施例による半導体装置の製造工程を示す断面図で
ある。図において、31は半導体素子、32は半導体素
子31の突起電極、34は積層配線層、35は積層配線
層34の表層にある内部電極パッドであり、突起電極3
2と接続されている。36は積層配線層34の内部の配
線、37は積層配線層34の絶縁層、39は外部電極パ
ッド、40は外部電極パッド39に取り付けられた半田
ボール、42は内部電極パッド35が露出するように表
層の配線を覆うソルダーレジスト、43はCu、SUS
などからなるコアフレーム、44は積層配線層34とコ
アフレーム43とを仮接着しておく樹脂層、45はパッ
ケージ本体に機械的強度を付加する枠フレーム、46は
枠フレーム45を積層配線層34に接着する接着材、4
7は半導体素子31を封止し保護するモールド樹脂であ
る。
る。まず図22(a)においてコアフレーム43上に積
層配線層34を形成する工程について説明する。コアフ
レーム43上に熱可塑性または熱硬化性の樹脂層44を
塗布した後、銅箔をラミネートし、エッチングにより外
部電極パッド39を形成する。次にポリイミド、エポキ
シなどの絶縁層37を形成し、感光性樹脂やドライエッ
チ法によりビアホールを形成した後に、蒸着、スパッ
タ、メッキなどによりCu、Alなどの配線層36を形
成する。これを繰り返すことにより多層の積層配線層3
4を形成する。樹脂層44と外部電極パッド39の間及
び樹脂層44と絶縁層37の間の接着強度は、コアフレ
ーム43と樹脂層44の密着強度より弱くなるように、
ラミネートする銅箔の表面粗度や樹脂層44の硬化度な
どにより調整しておく。
層配線層34上に、半導体素子31を搭載する。本実施
例ではフッリプチッ方式より搭載している。また、コア
フレーム43の材料としては、半導体素子31と熱膨張
率が近い材料を選べば突起電極接合の信頼性を高くでき
る。半導体素子31の突起電極32は金バンプに半田コ
ートしたものか半田ボールなどである。突起電極32を
内部電極パッド35上に位置合わせし加熱溶融して接合
する。この際ソルダーレジスト42は半田が不要な部分
に濡れ広がらないように半田ダムの役目をする。なお半
導体素子31に突起電極32を設ける代わりに予め内部
電極パッド35上に半田ボールを設けておいても良い。
うな形状のフレーム45を接着材46により積層配線層
34に接着する。枠フレーム45の材質は、銅やガラエ
ポ基板など熱膨張率が本パッケージが搭載される実装基
板の熱膨張率に近いものを選べば実装信頼性も良くな
る。次の工程として、半導体素子31をモールド樹脂4
1により封止し半導体素子31を保護する。モールド方
法としては、ポッティングモールドでもトランスファー
モールドでも良い。
レーム43とを引き剥がす。剥離後の状態を図22
(b)に示す。この剥離工程では、その前のコアフレー
ム43上に積層配線層34を形成する工程において樹脂
層44と積層配線層34の界面の密着性を低くしてある
ので、容易に剥離することが可能である。
に、パッケージが規定のサイズになるよう積層配線層3
4を切断する。切断方法は、金型、ダイシングなどによ
る。最後の工程として、図22(d)に示すように、外
部電極パッド39に半田ボール40を付ける。この工程
は外形切断の工程の前に行っても良い。
例を説明したが、短冊状またはリール状のコアフレーム
上に複数の半導体装置を連続して製造するようにしても
良い。また、本実施例では、半導体素子の実装にフリッ
プチップ方式を用いるが、ワイヤーボンド方式やTAB
方式などを用いても良い。また本実施例で使用する枠フ
レーム45は、本実施例のような多層の積層配線層では
なく実施例1のようなリードパターン7を有する半導体
装置の製造方法にも適用できることはもちろんである。
9を説明する。図23は本実施例のパッケージ製造方法
に用いるコアフレーム付き積層配線層の断面図である。
図23において、34,35,36,37,39,4
2,43は、実施例12から18までと同様のものであ
る。本実施例では、樹脂層44の中に引き出し配線48
を設け、外部電極パッド39とテスト用電極49とを電
気的に結んでいる。
パッド39とテスト用電極49を電気的に結ぶことによ
り「内部電極パッド35から外部電極パッド39までの
配線が正常であるか」を内部電極パッド35とテスト用
電極49との間をチェックすることにより知ることがで
きる。これにより半導体素子を搭載する前に積層配線層
34の良否を知り得るので、不良の基板に良品の半導体
素子を搭載してしまう無駄が防止できる。また半導体素
子を搭載した後はテスト用電極49を通じて半導体素子
の良否及び接続の良否を知ることが出来るので、良品へ
の置き換えが出来る。この例では、引き出し配線48の
層と外部電極パッド39の層とを別にしているので、電
極数の多いパッケージでも引き出し配線の妨げにならな
い。
説明する。図24では本実施例のパッケージ製造方法に
用いるコアフレーム付き積層配線層の断面図である。図
において、34,35,36,37,39,42は、実
施例12から19までと同様のものである。本実施例で
は外部電極パッド39の直下に対応する箇所のコアフレ
ーム43及び樹脂層44に、コンタクト用穴50を設け
ている。
部電極パッド39にテストプローブを当てることができ
るよう、外部電極パッド39の直下に対応する箇所のコ
アフレーム43及び樹脂層44にコンタクト用穴50を
設けている。したがって、本実施例では、「内部電極パ
ッド35から外部電極39までの配線が正常であるか」
を、内部電極パッド35と外部電極パッド39とにテス
トプローブを当ててチェックすることにより、知ること
ができる。
搭載するまえに積層配線層34の良否を知ることが出来
るので、不良の基板に良品の半導体素子を搭載してしま
うという無駄が防止できる。また半導体素子を搭載した
あとは外部電極パッド39を通じて半導体素子の良否及
び接続の良否を知ることが出来るので、良品への置き換
えが出来る。また本実施例では引き出し配線を使わず外
部電極パッド39に直接コンタクトできるので、外部電
極パッド39からテスト用電極の間の引き出し配線の不
良を含むことがなく、より正確なテストが可能になる。
なお本実施例のコンタクト用穴の構成は、本実施例のよ
うな多層の積層配線層ではなく実施例1のようなリード
パターン7を有する半導体装置にも適用できることはも
ちろんである。
説明する。図25は本実施例のパッケージ製造方法に用
いるコアフレー付き積層配線層の断面図である。図25
において、34,35,36,37,39,42は、実
施例12から20までと同様のものである。本実施例で
は、引き出し配線48をパッケージの外周部に引き出
し、テスト用電極49に接続している。そして、テスト
用電極49の直下に対応する箇所のコアフレーム43及
び樹脂層44に、コンタクト用穴50を設けている。こ
のコンタクト用穴50を使用して、内部電極パッド35
とテスト用電極49とにテストプローブを当ててチェッ
クすることにより、内部電極パッド35と外部電極パッ
ド39までの配線が正常かどうかをテストすることがで
きる。
する前に積層配線層の良否を知ることが出来るので、不
良の基板に良品の半導体素子を搭載してしまうという無
駄が防止できる。また半導体素子を搭載したあとはテス
ト用電極49を通じて半導体素子の良否および接続の良
否を知ることが出来るので、良品への置き換えが出来
る。実施例20では外部電極パッド39が露出している
ため、製造工程中の熱履歴により酸化し易く、半田ボー
ルの取り付け時に半田の濡れが悪くなるためこれを防ぐ
ために金メッキを施す必要があるが、本実施例では、半
田ボールを付ける工程までは外気に触れないので特にメ
ッキの必要はない。なお本実施例のコンタクト用穴の構
成は、本実施例のような多層の積層配線層ではなく実施
例1のようなリードパターン7を有する半導体装置にも
適用できることはもちろんである。
の下面にリードパターンを転写しているので、コア基板
が不要になり、半導体装置全体の薄型化が実現できると
共に、貫通スルーホールがないためにリークの問題がな
くなり信頼性が向上されるようになる。またリードパタ
ーンの下面に複数の外部電極と形成しているので、多ピ
ン化が可能になる。
脂の下面に積層配線層を転写しているので、コア基板が
不要になり、半導体装置全体の薄型化が実現できると共
に、貫通スルーホールがないためにリークの問題がなく
なり信頼性が向上されるようになる。また積層配線層の
下面に複数の外部電極と形成しているので、多ピン化が
可能になる。
脂の下面に固定されたリードフレームをそのままリード
パターンとして利用しているので、製造方法が容易にな
り低コスト化が可能になると共に、半導体装置の薄型化
と信頼性の向上が可能になる。
転写用基板にリードパターンを形成し、この転写用基板
の上側を半導体基板を含めて樹脂封止し、転写用基板を
除去するようにしているので、前記封止樹脂の下面にリ
ードパターンが形成され、このリードパターンの下面に
外部電極を多数形成することができるようになる。した
がって、多ピン化を可能にしながら、半導体装置の薄型
化と信頼性向上を図ることができるようになる。
転写用基板に積層配線層を形成し、この転写用基板の上
側を半導体基板を含めて樹脂封止し、転写用基板を除去
するようにしているので、前記封止樹脂の下面に積層配
線層が形成され、この積層配線層の下面に外部電極を多
数形成することができるようになる。したがって、多ピ
ン化を可能にしながら、半導体装置の薄型化と信頼性向
上を図ることができるようになる。
は、半導体チップを覆うようにリードフレームの上側を
樹脂で封止し、このリードフレームの下面に複数の外部
電極を形成するようにしているので、半導体装置の製造
方法を従来と大きく変更することなく低コストで、薄型
で高信頼性の半導体装置を製造することができるように
なる。
前記転写用基板の熱硬化性樹脂層の上に前記リードパタ
ーンを形成してるので、リードパターンの転写性が向上
されるようになる。
前記熱硬化性樹脂層とフレーム基板との間に熱可塑性樹
脂層を介在させているので、熱硬化性樹脂層とフレーム
基板が剥離してしまうことがなくなり、リードパターン
の転写性がより向上されるようになる。
半導体基板と前記リードフレームから成るリードパター
ンとを接続するための接合層を、前記半導体基板と前記
リードパターンとの間に形成することにより、ワイヤー
ボンドが不可能な場合でも、リードフレームをリードパ
ターンとして使用できるようになる。
封止樹脂とリードパターンの下面を樹脂でコーティング
するようにすることにより、外部電極の位置を制御でき
ると共に外部電極の半田流れを防ぐことができ、またこ
の樹脂コーティングによりリードパターンが保護される
ようになる。
封止樹脂とリードパターンの下面を封止樹脂で覆うこと
により、外部電極の位置を制御できると共に外部電極の
半田流れを防ぐことができ、またこの封止樹脂によりリ
ードパターンが保護されるようになる。
半導体基板の裏面を封止樹脂から露出することにより、
半導体装置の放熱性が向上させられるようになる。
の露出された半導体基板の裏面に放熱フィン又は放熱板
を備えることにより、半導体装置の放熱性が向上させら
れるようになる。
リードパターンを封止樹脂の外部まで引き伸ばしてテス
トパッドを形成すことにより、樹脂封止前のテスト・バ
ーインが可能になる。
封止樹脂の内部に、複数個の半導体基板又は電子部品を
埋設させるようにすることにより、半導体装置のより一
層の高密度実装が可能になる。
リードパターン上の、リードパターンと外部電極又は半
導体基板との接続のための接合層が形成された接合領域
以外の領域に、絶縁材料から成る保護膜を形成するよう
にすることにより、接合層の半田流れを防止すると共に
接合層の形状や高さを制御することができるようにな
る。
リードパターンの、リードパターンと外部電極又は半導
体基板との接続のための接合層が形成された接合領域の
上に、めっき層を形成するようにすることにより、接合
層の拡散を防止すると共に接合層の形状や高さを制御す
ることができるようになる。
半導体基板上に、ボンディングパッドと外部電極又はリ
ードパターンとを電気的に接続するための下地金属層を
形成することにより、ボンディングパッドのサイズを小
さくすることができるようになり、半導体装置のより一
層の小型化が可能になる。
ードパターン上に、パッケージに剛性を持たせるための
枠フレームを接着させることにより、パッケージの剛性
を高められるようになる。また、枠フレームを、パッケ
ージが搭載される実装基板の熱膨張率に近い熱膨張率の
材質で構成することにより、実装信頼性を高められるよ
うになる。
層の積層配線層上に、パッケージに剛性を持たせるため
の枠フレームを接着させることにより、パッケージの剛
性を高められるようになる。また、枠フレームを、パッ
ケージが搭載される実装基板の熱膨張率に近い熱膨張率
の材質で構成することにより、実装信頼性を高められる
ようになる。
ては、リードパターンと半導体基板を接合した後に、前
記半導体基板を囲むように枠フレームを前記リードパタ
ーン上に接着するようにしているので、この枠フレーム
によりパッケージの剛性が高められるようになる。ま
た、枠フレームを、パッケージが搭載される実装基板の
熱膨張率に近い熱膨張率の材質で構成することにより、
実装信頼性を高められるようになる。
ては、積層配線層と半導体基板を接合した後に、前記半
導体基板を囲むように枠フレームを前記積層配線層上に
接着するようにしているので、この枠フレームによりパ
ッケージの剛性が高められるようになる。また、枠フレ
ームを、パッケージが搭載される実装基板の熱膨張率に
近い熱膨張率の材質で構成することにより、実装信頼性
を高められるようになる。
いて、前記転写用基板の外部電極パッドの下の位置に、
コンタクト用穴を形成することにより、外部電極パッド
と外部電極パッドとの配線のテストが容易にできるよう
になる。
いては、前記転写用基板の内部電極パッドと電気的に接
続されたテスト用電極パッドの下の位置に、コンタクト
用穴を形成することにより、テスト用電極パッドと内部
電極パッドとの配線のテストが容易にできるようにな
る。
ある。
大断面図である。
図である。
る。
である。
装置の断面図である。
導体装置の断面図である。
導体装置の断面図である。
半導体装置の断面図である。
転写用基板除去前の半導体装置の断面図である。
半導体装置の断面図である。
接合層近傍の断面拡大図である。
の接合層近傍の断面図拡大図である。
のボンディングパッド近傍の断面拡大図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
に用いるフレーム材料を示す断面図である。
に用いるフレーム材料を示す断面図である。
に用いるフレーム材料を示す断面図である。
(b)はその部分断面図である。
る。
Claims (24)
- 【請求項1】 半導体基板を封止するための封止樹脂
と、この封止樹脂の下面に転写されたリードパターン
と、このリードパターンの下面に形成された複数の外部
電極と、を含む半導体装置。 - 【請求項2】 半導体基板を封止するための封止樹脂
と、この封止樹脂の下面に転写された多層の積層配線層
と、この積層配線層の下面に形成された複数の外部電極
と、を含む半導体装置。 - 【請求項3】 半導体基板を封止するための封止樹脂
と、この封止樹脂の下面に固定されたリードフレームか
ら成るリードパターンと、このリードパターンの下面に
形成された複数の外部電極と、を含む半導体装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の半導体装置の製造方法で
あって、 転写用基板にリードパターンを形成する工程と、 このリードパターンを形成した転写用基板の上に半導体
基板を接合する工程と、 前記半導体基板を覆うように前記転写用基板の上側を樹
脂封止する工程と、 前記の封止樹脂及び半導体基板に前記リードパターンを
接着させたまま前記転写用基板だけを除去する工程と、
から成る半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項2記載の半導体装置の製造方法で
あって、 転写用基板に多層の積層配線層を形成する工程と、 この積層配線層を形成した転写用基板の上に半導体基板
を接合する工程と、 前記半導体基板を覆うように転写用基板の上側を樹脂封
止する工程と、 前記の封止樹脂及び半導体基板に前記積層配線層を接着
させたまま前記転写用基板だけを除去する工程と、から
成る半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、 リードフレームに半導体基板をダイボンドしてこれらを
接続する工程と、 前記半導体チップを覆うように前記リードフレームの上
側を樹脂で封止する工程と、 前記リードフレームの下面に複数の外部電極を形成する
工程と、から成る半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 請求項4又は5記載の半導体装置の製造
方法であって、前記転写用基板は、熱硬化性樹脂層を含
み、この熱硬化性樹脂層の上に前記リードパターンが形
成されていることを特徴とする、半導体装置の製造方
法。 - 【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記熱硬化性樹脂層は、熱可塑性樹脂層を介し
てフレーム基板上に積層されていることを特徴とする、
半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 請求項3記載の半導体装置において、前
記半導体基板と前記リードフレームから成るリードパタ
ーンとを接続するための接合層が、前記半導体基板と前
記リードパターンとの間に形成されている半導体装置。 - 【請求項10】 請求項1,2,3又は9記載の半導体
装置において、前記封止樹脂とリードパターンの下面
が、樹脂でコーティングされている半導体装置。 - 【請求項11】 請求項1,2,3又は9記載の半導体
装置において、前記封止樹脂とリードパターンの下面
が、封止樹脂で覆われている半導体装置。 - 【請求項12】 請求項1,2,3,9,10又は11
記載の半導体装置において、前記半導体基板の裏面が封
止樹脂から露出されている半導体装置。 - 【請求項13】 請求項12記載の半導体装置におい
て、前記の露出された半導体基板の裏面に、放熱フィン
又は放熱板が備えられている半導体装置。 - 【請求項14】 請求項1,2,3,9,10,11,
12又は13記載の半導体装置において、前記リードパ
ターンが封止樹脂の外部まで引き伸ばされることにより
テストパッドが形成されている半導体装置。 - 【請求項15】 請求項1,2,3,9,10,11,
12,13又は14記載の半導体装置において、前記封
止樹脂の内部には、複数個の半導体基板又は電子部品が
埋設されている半導体装置。 - 【請求項16】 請求項1,2,3,9,10,11,
12,13,14又は15記載の半導体装置において、
前記リードパターン上の、リードパターンと外部電極又
は半導体基板との接続のための接合層が形成された接合
領域以外の領域には、絶縁材料から成る保護膜が形成さ
れている半導体装置。 - 【請求項17】 請求項1,2,3,9,10,11,
12,13,14,15又は16記載の半導体装置にお
いて、前記リードパターンの、リードパターンと外部電
極又は半導体基板との接続のための接合層が形成された
接合領域の上に、めっき層が形成されている半導体装
置。 - 【請求項18】 請求項1,2,3,9,10,11,
12,13,14,15,16又は17記載の半導体装
置において、前記半導体基板上には、ボンディングパッ
ドと外部電極又はリードパターンとを電気的に接続する
ための下地金属層が形成されている半導体装置。 - 【請求項19】 請求項1,3,9,10,11,1
2,13,14,15,16,17又は18記載の半導
体装置において、前記リードパターン上には、パッケー
ジに剛性を持たせるための枠フレームが接着されている
半導体装置。 - 【請求項20】 請求項2記載の半導体装置において、
前記多層の積層配線層上には、パッケージに剛性を持た
せるための枠フレームが接着されている半導体装置。 - 【請求項21】 請求項19記載の半導体装置の製造方
法であって、 転写用基板にリードパターンを形成する工程と、 このリードパターンを形成した転写用基板の上に半導体
基板を接合する工程と、 前記半導体基板を囲むように枠フレームを前記リードパ
ターン上に接着する工程と、 前記半導体基板を覆うように前記転写用基板の上側を樹
脂封止する工程と、 前記の封止樹脂及び半導体基板に前記リードパターンを
接着させたまま前記転写用基板だけを除去する工程と、
から成る半導体装置の製造方法。 - 【請求項22】 請求項20記載の半導体装置の製造方
法であって、 転写用基板に多層の積層配線層を形成する工程と、 この積層配線層を形成した転写用基板の上に半導体基板
を接合する工程と、 前記半導体基板を囲むように枠フレームを前記積層配線
層上に接着する工程と、 前記半導体基板を覆うように前記転写用基板の上側を樹
脂封止する工程と、 前記の封止樹脂及び半導体基板に前記積層配線層を接着
させたまま前記転写用基板だけを除去する工程と、から
成る半導体装置の製造方法。 - 【請求項23】 請求項4,5,6,7,8,21又は
22記載の半導体装置の製造方法において、前記転写用
基板には、外部電極パッドの下の位置にコンタクト用穴
が形成されている半導体装置の製造方法。 - 【請求項24】 請求項4,5,6,7,8,21又は
22記載の半導体装置の製造方法において、前記転写用
基板には、内部電極パッドと電気的に接続されたテスト
用電極パッドの下の位置にコンタクト用穴が形成されて
いる半導体装置の製造方法。
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