JPH0897315A - 表面実装型半導体装置 - Google Patents
表面実装型半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の高機能化、高集積化に対応し
て、高放熱性で、多端子半導体素子の実装が行える樹脂
封止型の半導体装置で、従来のＢＧＡのようにスルーホ
ールからくる信頼性低下をなくせて、且つ、製造コスト
も低減できる表面実装型半導体装置を提供する。 【構成】 貫通穴を設けた片面配線基板の配線面に対向
する面に絶縁層を介して、貫通穴を塞ぐ金属等からなる
放熱板を設け、放熱板の貫通穴部側面に半導体素子を搭
載した樹脂封止型の半導体装置であって、半導体素子
は、半導体素子の端子が片面配線基板の配線面側に向く
ように搭載されており、片面配線基板の配線面には、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、外部端子用
電極パッドと、前記半導体素子と電気的に結線された電
極パッドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した配
線とを配し、放熱板は外部に露出しており、外部端子用
電極パッドから略球状に、樹脂部より外側に突出した半
田部が設けられている。
て、高放熱性で、多端子半導体素子の実装が行える樹脂
封止型の半導体装置で、従来のＢＧＡのようにスルーホ
ールからくる信頼性低下をなくせて、且つ、製造コスト
も低減できる表面実装型半導体装置を提供する。 【構成】 貫通穴を設けた片面配線基板の配線面に対向
する面に絶縁層を介して、貫通穴を塞ぐ金属等からなる
放熱板を設け、放熱板の貫通穴部側面に半導体素子を搭
載した樹脂封止型の半導体装置であって、半導体素子
は、半導体素子の端子が片面配線基板の配線面側に向く
ように搭載されており、片面配線基板の配線面には、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、外部端子用
電極パッドと、前記半導体素子と電気的に結線された電
極パッドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した配
線とを配し、放熱板は外部に露出しており、外部端子用
電極パッドから略球状に、樹脂部より外側に突出した半
田部が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体素子を搭載する
樹脂封止型の表面実装型半導体装置（プラスチックパッ
ケージ）に関し、詳しくは、高集積化、高機能化に対応
できる表面実装型半導体装置に関する。
樹脂封止型の表面実装型半導体装置（プラスチックパッ
ケージ）に関し、詳しくは、高集積化、高機能化に対応
できる表面実装型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、樹脂封止型の半導体装置の組
立て部材として用いられているリードフレーム（単層リ
ードフレームと言う）は、一般に、図５に示すような形
状をしており、半導体素子を搭載するためのダイパッド
５０２とダイパッド５０２の周囲に設けられ、半導体素
子と結線を行うためのインナーリード５０３と、該イン
ナーリード５０３に連続し外部回路との結線を行うため
のアウターリード５０４等を備えていた。このような単
層リードフレーム５０１は、通常、コバール、４２合金
（４２％Ｎｉ−鉄）、銅系合金等の導電性に優れ、且つ
強度が大きい金属板をフオトリソグラフイー技術を用い
たエッチング加工方法やスタンピング法等により、図５
に示すような形状に加工して作製されていた。そしてこ
の単層リードフレーム５０１を用いた半導体装置は、図
６に示すように単層リードフレーム６０１のダイパッド
６０２に半導体素子６０５（以下単に素子とも言う）を
搭載するとともに、素子のボンデイングパッド（図示せ
ず）と、金や銀等の貴金属のメッキを施してあるインナ
ーリード６０３、６０３ａの先端部とを金等からなるワ
イヤ６０６により電気的に接続していた。しかしなが
ら、近年、半導体装置は、電子機器の高性能化と軽薄短
小化の傾向（時流）からＬＳＩのＡＳＩＣに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化になっている。こ
のようなＬＳＩの大規模集積化（高集積化）はウエハー
プロセスでの微細加工技術の進歩の上に成り立ってお
り、より多くのゲートを１チップに収容でき、さらにチ
ップサイズを小さくすることができるようになってきて
いる。
立て部材として用いられているリードフレーム（単層リ
ードフレームと言う）は、一般に、図５に示すような形
状をしており、半導体素子を搭載するためのダイパッド
５０２とダイパッド５０２の周囲に設けられ、半導体素
子と結線を行うためのインナーリード５０３と、該イン
ナーリード５０３に連続し外部回路との結線を行うため
のアウターリード５０４等を備えていた。このような単
層リードフレーム５０１は、通常、コバール、４２合金
（４２％Ｎｉ−鉄）、銅系合金等の導電性に優れ、且つ
強度が大きい金属板をフオトリソグラフイー技術を用い
たエッチング加工方法やスタンピング法等により、図５
に示すような形状に加工して作製されていた。そしてこ
の単層リードフレーム５０１を用いた半導体装置は、図
６に示すように単層リードフレーム６０１のダイパッド
６０２に半導体素子６０５（以下単に素子とも言う）を
搭載するとともに、素子のボンデイングパッド（図示せ
ず）と、金や銀等の貴金属のメッキを施してあるインナ
ーリード６０３、６０３ａの先端部とを金等からなるワ
イヤ６０６により電気的に接続していた。しかしなが
ら、近年、半導体装置は、電子機器の高性能化と軽薄短
小化の傾向（時流）からＬＳＩのＡＳＩＣに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化になっている。こ
のようなＬＳＩの大規模集積化（高集積化）はウエハー
プロセスでの微細加工技術の進歩の上に成り立ってお
り、より多くのゲートを１チップに収容でき、さらにチ
ップサイズを小さくすることができるようになってきて
いる。
【０００３】そして、この半導体チップの高集積化、高
機能化は半導体チップの動作スピードの増加を招くこと
となり、信号の高速処理のため、半導体チップ内の信号
遅れよりパッケージ配線での信号の遅れの方が支配的に
なってきて、ノイズの問題も含めて半導体パッケージ内
の電気的特性を改善する必要に迫られてきた。パッケー
ジ内のインダクタンスが無視できない状況になってきた
のである。このようなパッケージ内のインダクタンスを
低減するために、電源、グランドの端子数を多くし、実
質的なインダクタンスを下げるようにして、ノイズの低
減等電気的特性の改善をしてきた。しかしながら、電
源、グランドの接続端子数の増大は、半導体装置の総ピ
ン数の増大にもなる。この端子数の増大は、リードフレ
ームの加工限界から、インナーリード幅、ピッチをその
ままとした場合には、インナーリード部をチップから離
す傾向となり、リードフレームのインナーリード部を含
むサイズは大きくなってしまい、半導体装置自体を逆に
大きいものとしてしまう。そこで、半導体装置サイズを
変えずに入出力端子を増やす方法としてリードフレーム
のアウターリードのピッチを狭くする方法が採られてき
た。このアウターリードのピッチはこれまで１．０ｍｍ
から０．８ｍｍ、０．５ｍｍと徐々に狭くなってきてい
るが、０．４ｍｍ、０．３ｍｍと更にピッチが狭くなる
につれ、これら狭ピッチの実装工程が難しくなってき
た。
機能化は半導体チップの動作スピードの増加を招くこと
となり、信号の高速処理のため、半導体チップ内の信号
遅れよりパッケージ配線での信号の遅れの方が支配的に
なってきて、ノイズの問題も含めて半導体パッケージ内
の電気的特性を改善する必要に迫られてきた。パッケー
ジ内のインダクタンスが無視できない状況になってきた
のである。このようなパッケージ内のインダクタンスを
低減するために、電源、グランドの端子数を多くし、実
質的なインダクタンスを下げるようにして、ノイズの低
減等電気的特性の改善をしてきた。しかしながら、電
源、グランドの接続端子数の増大は、半導体装置の総ピ
ン数の増大にもなる。この端子数の増大は、リードフレ
ームの加工限界から、インナーリード幅、ピッチをその
ままとした場合には、インナーリード部をチップから離
す傾向となり、リードフレームのインナーリード部を含
むサイズは大きくなってしまい、半導体装置自体を逆に
大きいものとしてしまう。そこで、半導体装置サイズを
変えずに入出力端子を増やす方法としてリードフレーム
のアウターリードのピッチを狭くする方法が採られてき
た。このアウターリードのピッチはこれまで１．０ｍｍ
から０．８ｍｍ、０．５ｍｍと徐々に狭くなってきてい
るが、０．４ｍｍ、０．３ｍｍと更にピッチが狭くなる
につれ、これら狭ピッチの実装工程が難しくなってき
た。
【０００４】このような半導体装置の実装工程の難しさ
を回避する方法として、ＢＧＡ（ボール・グリッド・ア
レイ）と呼ばれる半導体装置が開発されている。このＢ
ＧＡは、入出力端子を増やすために、ＢＴレジン（ビス
マレイミド系樹脂）を代表とする耐熱性を有する樹脂板
を基材とする両面配線基板（プリント基板）の表面に半
導体素子を搭載し、裏面に球状の半田を取付けた外部端
子用電極を設け、スルーホールを通じて半導体素子と外
部端子用電極との表裏導通をとっていた。裏面の球状の
半田をアレイ状に並べることにより、端子ピッチの間隔
を従来のリードフレームを用いた半導体装置より広くす
ることができ、この結果、半導体装置の実装工程の難し
さの度合いを上げることなく入出力端子の増加に対応で
きた。また、ＢＧＡでは電気特性の向上を図る場合は、
基板を多層構造の多層配線基板とし、両面配線基板同様
スルーホールを通じて半導体と外部端子用電極との導通
をとっていた。
を回避する方法として、ＢＧＡ（ボール・グリッド・ア
レイ）と呼ばれる半導体装置が開発されている。このＢ
ＧＡは、入出力端子を増やすために、ＢＴレジン（ビス
マレイミド系樹脂）を代表とする耐熱性を有する樹脂板
を基材とする両面配線基板（プリント基板）の表面に半
導体素子を搭載し、裏面に球状の半田を取付けた外部端
子用電極を設け、スルーホールを通じて半導体素子と外
部端子用電極との表裏導通をとっていた。裏面の球状の
半田をアレイ状に並べることにより、端子ピッチの間隔
を従来のリードフレームを用いた半導体装置より広くす
ることができ、この結果、半導体装置の実装工程の難し
さの度合いを上げることなく入出力端子の増加に対応で
きた。また、ＢＧＡでは電気特性の向上を図る場合は、
基板を多層構造の多層配線基板とし、両面配線基板同様
スルーホールを通じて半導体と外部端子用電極との導通
をとっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしなから、従来の
ＢＧＡは両面配線基板にスルーホールを設け、このスル
ーホールを通じて表裏の導通をとる必要があるため、半
導体装置コストは従来の金属板をフオトエッチング法や
スタンピング法等により製造されるリードフレームを用
いたものより生産コストが高くなってしまうという問題
もあった。また、従来のＢＧＡでは、基板樹脂の熱膨張
の影響からスルーホールにて断線をおこすことがあり、
信頼性の低下につながっていた。そして、従来のＢＧＡ
は両面配線基板（プリント基板）としてＢＴレジン（ビ
スマレイミド系樹脂）を代表とする耐熱性を有する樹脂
板基材をコア材として用いているため熱抵抗が大きくな
り、放熱性が悪くなってしまうという問題もあった。本
発明は、これらの問題を解決しようとするもので、上記
のような信頼性低下を招かず、低コストで高放熱性で多
端子半導体素子の実装が簡単に行える表面実装型半導体
装置を提供しようとするものである。
ＢＧＡは両面配線基板にスルーホールを設け、このスル
ーホールを通じて表裏の導通をとる必要があるため、半
導体装置コストは従来の金属板をフオトエッチング法や
スタンピング法等により製造されるリードフレームを用
いたものより生産コストが高くなってしまうという問題
もあった。また、従来のＢＧＡでは、基板樹脂の熱膨張
の影響からスルーホールにて断線をおこすことがあり、
信頼性の低下につながっていた。そして、従来のＢＧＡ
は両面配線基板（プリント基板）としてＢＴレジン（ビ
スマレイミド系樹脂）を代表とする耐熱性を有する樹脂
板基材をコア材として用いているため熱抵抗が大きくな
り、放熱性が悪くなってしまうという問題もあった。本
発明は、これらの問題を解決しようとするもので、上記
のような信頼性低下を招かず、低コストで高放熱性で多
端子半導体素子の実装が簡単に行える表面実装型半導体
装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の表面実装型半導
体装置は、貫通穴を設けた片面配線基板の配線面に対向
する面に絶縁層を介して、貫通穴を塞ぐ金属等からなる
放熱板を設け、放熱板の貫通穴部側面に半導体素子を搭
載した樹脂封止型の半導体装置であって、半導体素子
は、半導体素子の端子が片面配線基板の配線面側に向く
ように搭載されており、片面配線基板の配線面には、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、外部端子用
電極パッドと、前記半導体素子と電気的に結線された電
極パッドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した配
線とを配し、上記半導体素子と、半導体素子と電気的結
線された電極パッドと、外部端子用電極パッドとの領域
以外はソルダーレジスト等の絶縁物によってマスキング
され、片面配線基板の配線面側の半導体素子全体と、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、該半導体素
子と電気的結線された電極パッドと半導体素子との結線
部、とは樹脂封止され、放熱板は外部に露出しており、
前記マスキングされていない外部端子用電極パッドから
略球状に、樹脂部より外側に突出した半田部が設けられ
ていることを特徴とするものである。
体装置は、貫通穴を設けた片面配線基板の配線面に対向
する面に絶縁層を介して、貫通穴を塞ぐ金属等からなる
放熱板を設け、放熱板の貫通穴部側面に半導体素子を搭
載した樹脂封止型の半導体装置であって、半導体素子
は、半導体素子の端子が片面配線基板の配線面側に向く
ように搭載されており、片面配線基板の配線面には、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、外部端子用
電極パッドと、前記半導体素子と電気的に結線された電
極パッドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した配
線とを配し、上記半導体素子と、半導体素子と電気的結
線された電極パッドと、外部端子用電極パッドとの領域
以外はソルダーレジスト等の絶縁物によってマスキング
され、片面配線基板の配線面側の半導体素子全体と、半
導体素子と電気的結線された電極パッドと、該半導体素
子と電気的結線された電極パッドと半導体素子との結線
部、とは樹脂封止され、放熱板は外部に露出しており、
前記マスキングされていない外部端子用電極パッドから
略球状に、樹脂部より外側に突出した半田部が設けられ
ていることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の表面実装型半導体装置は、上記のよう
な構成にすることにより、多端子半導体素子の実装がで
き、且つ、高放熱性を可能としている。詳しくは、金属
等からなる放熱板を外部へ露出させて、ヒートシンク型
としていることにより、放熱（熱放散性）に優れたもの
としている。そして、半導体素子の端子、半導体素子と
電気的に結線した電極、外部端子用電極を全て金属板の
第一の面側に形成することにより、従来のＢＧＡのよう
に、スルホールを介して半導体素子と外部端子を結線す
る必要がないものとしている。ＢＴレジン（ビスマレイ
ミド系樹脂）を代表と耐熱性を有する樹脂材を基材とす
る片面配線基板を用いていることによりその作製を容易
なものとしており、且つ、低コストの作製を可能として
いる。
な構成にすることにより、多端子半導体素子の実装がで
き、且つ、高放熱性を可能としている。詳しくは、金属
等からなる放熱板を外部へ露出させて、ヒートシンク型
としていることにより、放熱（熱放散性）に優れたもの
としている。そして、半導体素子の端子、半導体素子と
電気的に結線した電極、外部端子用電極を全て金属板の
第一の面側に形成することにより、従来のＢＧＡのよう
に、スルホールを介して半導体素子と外部端子を結線す
る必要がないものとしている。ＢＴレジン（ビスマレイ
ミド系樹脂）を代表と耐熱性を有する樹脂材を基材とす
る片面配線基板を用いていることによりその作製を容易
なものとしており、且つ、低コストの作製を可能として
いる。
【０００８】
【実施例】本発明の表面実装半導体装置の実施例を以
下、図にそって説明する。図１（ａ）は本発明の実施例
表面実装半導体装置の断面図であり、図１（ｂ）は本発
明の実施例表面実装半導体装置の平面図で、図３〜５は
本実施例表面実装半導体装置の内部構造を示した概略平
面図である。図中、１は表面実装半導体装置、２は片面
配線基板、３は金属板、４は半導体素子、４Ａは半導体
素子端子、５は半導体素子搭載部、６はワイヤ、７は樹
脂、８は半田、９はソルダーレジスト、１２は半導体素
子との結線用電極パッド、１３は外部端子用電極パッ
ド、１４は配線、１５は絶縁層、１６は貫通穴である。
本実施例表面実装半導体装置は、図１に示すように半導
体素子３の厚みに略相当する片面配線基板２に貫通穴１
６を設け、この貫通穴１６部に半導体素子を、金属板３
を介して搭載したものである。片面配線基板２の配線面
側には、半導体素子と電気的結線された電極パッド１２
と、外部端子用電極パッド１３と、前記半導体素子と電
気的に結線された電極パッド１２と外部端子用電極パッ
ド１３とを電気的結線した配線１４とを配している。半
導体素子４と、半導体素子と電気的結線された電極パッ
ド１２と、外部端子電極パッド１３との領域以外はソル
ダーレジスト等の絶縁物によってマスキングされてい
る。又、片面配線基板２の配線面側の半導体素子全体
と、半導体素子と電気的結線された電極パッドと、該半
導体素子と電気的結線された電極パッドと半導体素子と
の結線部、とは樹脂封止されており、片面配線基板２の
配線面側でない面に設けられた金属板３は外部に露出し
ている。ソルダーレジスト等の絶縁物によってマスキン
グされていない外部端子用電極パッド１３から略球状
に、樹脂部８より外側に突出した半田８が設けられてい
る。そして、半導体素子３の端子３Ａと半導体素子３と
の結線用電極パッド１２はワイヤ５により結線され、半
導体素子との結線用電極パッド１２と外部端子用電極パ
ッド１３とは配線部１４により結線されている。
下、図にそって説明する。図１（ａ）は本発明の実施例
表面実装半導体装置の断面図であり、図１（ｂ）は本発
明の実施例表面実装半導体装置の平面図で、図３〜５は
本実施例表面実装半導体装置の内部構造を示した概略平
面図である。図中、１は表面実装半導体装置、２は片面
配線基板、３は金属板、４は半導体素子、４Ａは半導体
素子端子、５は半導体素子搭載部、６はワイヤ、７は樹
脂、８は半田、９はソルダーレジスト、１２は半導体素
子との結線用電極パッド、１３は外部端子用電極パッ
ド、１４は配線、１５は絶縁層、１６は貫通穴である。
本実施例表面実装半導体装置は、図１に示すように半導
体素子３の厚みに略相当する片面配線基板２に貫通穴１
６を設け、この貫通穴１６部に半導体素子を、金属板３
を介して搭載したものである。片面配線基板２の配線面
側には、半導体素子と電気的結線された電極パッド１２
と、外部端子用電極パッド１３と、前記半導体素子と電
気的に結線された電極パッド１２と外部端子用電極パッ
ド１３とを電気的結線した配線１４とを配している。半
導体素子４と、半導体素子と電気的結線された電極パッ
ド１２と、外部端子電極パッド１３との領域以外はソル
ダーレジスト等の絶縁物によってマスキングされてい
る。又、片面配線基板２の配線面側の半導体素子全体
と、半導体素子と電気的結線された電極パッドと、該半
導体素子と電気的結線された電極パッドと半導体素子と
の結線部、とは樹脂封止されており、片面配線基板２の
配線面側でない面に設けられた金属板３は外部に露出し
ている。ソルダーレジスト等の絶縁物によってマスキン
グされていない外部端子用電極パッド１３から略球状
に、樹脂部８より外側に突出した半田８が設けられてい
る。そして、半導体素子３の端子３Ａと半導体素子３と
の結線用電極パッド１２はワイヤ５により結線され、半
導体素子との結線用電極パッド１２と外部端子用電極パ
ッド１３とは配線部１４により結線されている。
【０００９】片面配線基板２は、基材（コア材）として
ＢＴレジン（ビスマレイミド系樹脂）を用いたが、これ
に限定されるものでなく、他に、紙基材フエノール樹脂
や紙基材エポキシ樹脂などの積層板の片側に銅（Ｃｕ）
箔を接着した基板を用いても良い。金属板３は、ヒート
シンク型の放熱板であり、実施例ではＣｕ材であるが、
これに限定はされない。放熱性のものであれば、特に金
属である必要もない。
ＢＴレジン（ビスマレイミド系樹脂）を用いたが、これ
に限定されるものでなく、他に、紙基材フエノール樹脂
や紙基材エポキシ樹脂などの積層板の片側に銅（Ｃｕ）
箔を接着した基板を用いても良い。金属板３は、ヒート
シンク型の放熱板であり、実施例ではＣｕ材であるが、
これに限定はされない。放熱性のものであれば、特に金
属である必要もない。
【００１０】次いで、上記実施例の表面実装半導体装置
の製造方法を挙げ、図２に沿って説明する。図２は製造
工程を説明するため要部の概略図である。先ず、略半導
体素子の厚みに相当するＢＴレジン（ビスマレイミド系
樹脂）を基材２Ａとし、Ｃｕ箔２Ｂを片面に覆ったから
なる片面配線基板用基材２を用意し（図２（ａ））、片
面配線基板用基材２に、半導体素子を収納できるスペー
スでドリル等により貫通穴１６をあけた後に、片面配線
基板用基材２のＣｕ箔２Ｂがある面とは反対側の面に絶
縁層（樹脂層）１５を形成する（図２（ｂ））。この絶
縁層１５の形成方法としては、スクリーン印刷法でも、
フイルム上の絶縁性樹脂を熱圧着しても良い。次いで、
Ｃｕ箔２Ｂ上に、Ｃｕ箔からなる半導体素子との結線用
電極パッド１２、外部端子用電極パッド１３と、前記半
導体素子と電気的に結線された電極であるパッド１２と
外部端子用電極パッド１３とを電気的結線した配線１４
を作製する為、耐腐蝕性膜としてのレジストパターンを
所定の形状に作製する（図２（ｃ）。レジストパターン
の作製方法としては、スクリーン印刷方法あるいはリソ
グラフイー法が挙げられる。リソグラフイー法の場合は
液状レジストあるいはドライフイルムレジストが用いら
れる。この後、所定のパターンに形成されたレジストを
耐腐蝕性膜として、Ｃｕ箔を腐蝕液によりエッチングし
て（図２（ｄ））、レジストを剥離して所定のパターン
に対応したＣＵ箔のパターンを作製した（図２
（ｅ））。このとき状態を示したものが図３である。次
いで、片面配線基板用基材２Ａの、配線面に対向する側
の面より、絶縁層を介して、貫通穴１６を塞ぐように金
属板３を接着する。（図２（ｆ））この後、半導体素子
領域（貫通穴１６部）や半導体素子との結線用電極パッ
ド１２領域、外部端子用電極パッド１３領域のみを露出
させた状態にソルダーレジスト９を覆った後、ソルダー
レジスト９から露出した、ワイヤボンデイングを後に行
う半導体素子と電気的に結線される電極パッド１２と外
部端子用の電極パッド１３に電解金メッキを施してお
く。（図２（ｇ））次いで、貫通穴１６側の金属３の面
上に、半導体素子４を端子４Ａが、片面配線基板の配線
面側に向くように、にして搭載した。（図２（ｈ））半
導体素子を搭載した後、半導体素子４の端子４Ａ部と電
気的に結線される電極パッド１２とを金線からなるワイ
ヤ４０８にてボンデイング結線した（図２（ｉ））。こ
のときの状態を示したものが図４である。ボンデイング
結線後、半導体素子４、ワイヤ６、半導体素子４との結
線用の電極パッド１２を含む所定領域をイオン性不純物
の含有量が少ないエポキシからなる樹脂７にて樹脂封止
した（図２（ｊ））。樹脂封止は、モールド樹脂封止、
ポッテイング樹脂封止のいずれの方法でも可能である。
次いで、ソルダーレジスト９から露出した外部端子用電
極パッド１３部上の金メッキ２０部上に球状に半田８を
作製して（図２（ｋ））、表面実装半導体装置を得た。
この状態に相当するものが図１である。球状の半田８の
作製は、金メッキされている外部端子用電極パッド４０
４にフラックスを供給した後、０．８ｍｍφ程度の半田
ボールを搭載し、リフローすることにより行う。
の製造方法を挙げ、図２に沿って説明する。図２は製造
工程を説明するため要部の概略図である。先ず、略半導
体素子の厚みに相当するＢＴレジン（ビスマレイミド系
樹脂）を基材２Ａとし、Ｃｕ箔２Ｂを片面に覆ったから
なる片面配線基板用基材２を用意し（図２（ａ））、片
面配線基板用基材２に、半導体素子を収納できるスペー
スでドリル等により貫通穴１６をあけた後に、片面配線
基板用基材２のＣｕ箔２Ｂがある面とは反対側の面に絶
縁層（樹脂層）１５を形成する（図２（ｂ））。この絶
縁層１５の形成方法としては、スクリーン印刷法でも、
フイルム上の絶縁性樹脂を熱圧着しても良い。次いで、
Ｃｕ箔２Ｂ上に、Ｃｕ箔からなる半導体素子との結線用
電極パッド１２、外部端子用電極パッド１３と、前記半
導体素子と電気的に結線された電極であるパッド１２と
外部端子用電極パッド１３とを電気的結線した配線１４
を作製する為、耐腐蝕性膜としてのレジストパターンを
所定の形状に作製する（図２（ｃ）。レジストパターン
の作製方法としては、スクリーン印刷方法あるいはリソ
グラフイー法が挙げられる。リソグラフイー法の場合は
液状レジストあるいはドライフイルムレジストが用いら
れる。この後、所定のパターンに形成されたレジストを
耐腐蝕性膜として、Ｃｕ箔を腐蝕液によりエッチングし
て（図２（ｄ））、レジストを剥離して所定のパターン
に対応したＣＵ箔のパターンを作製した（図２
（ｅ））。このとき状態を示したものが図３である。次
いで、片面配線基板用基材２Ａの、配線面に対向する側
の面より、絶縁層を介して、貫通穴１６を塞ぐように金
属板３を接着する。（図２（ｆ））この後、半導体素子
領域（貫通穴１６部）や半導体素子との結線用電極パッ
ド１２領域、外部端子用電極パッド１３領域のみを露出
させた状態にソルダーレジスト９を覆った後、ソルダー
レジスト９から露出した、ワイヤボンデイングを後に行
う半導体素子と電気的に結線される電極パッド１２と外
部端子用の電極パッド１３に電解金メッキを施してお
く。（図２（ｇ））次いで、貫通穴１６側の金属３の面
上に、半導体素子４を端子４Ａが、片面配線基板の配線
面側に向くように、にして搭載した。（図２（ｈ））半
導体素子を搭載した後、半導体素子４の端子４Ａ部と電
気的に結線される電極パッド１２とを金線からなるワイ
ヤ４０８にてボンデイング結線した（図２（ｉ））。こ
のときの状態を示したものが図４である。ボンデイング
結線後、半導体素子４、ワイヤ６、半導体素子４との結
線用の電極パッド１２を含む所定領域をイオン性不純物
の含有量が少ないエポキシからなる樹脂７にて樹脂封止
した（図２（ｊ））。樹脂封止は、モールド樹脂封止、
ポッテイング樹脂封止のいずれの方法でも可能である。
次いで、ソルダーレジスト９から露出した外部端子用電
極パッド１３部上の金メッキ２０部上に球状に半田８を
作製して（図２（ｋ））、表面実装半導体装置を得た。
この状態に相当するものが図１である。球状の半田８の
作製は、金メッキされている外部端子用電極パッド４０
４にフラックスを供給した後、０．８ｍｍφ程度の半田
ボールを搭載し、リフローすることにより行う。
【００１１】
【発明の効果】本発明の表面実装型半導体装置は、以上
のように、従来のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）
のように、スルホールを設けた複雑な構造ではないた
め、製造コストを大幅に削減でき、信頼性も高くしてい
る。そして、半導体素子を金属等からなる放熱板上に搭
載して、且つ、金属板が半導体装置の外側表面にでた、
ヒートシンク型となっていることにより、放熱性に優れ
たものとしており、従来のＢＧＡよりも格段と放熱性の
面ではすぐれた構造としている。
のように、従来のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）
のように、スルホールを設けた複雑な構造ではないた
め、製造コストを大幅に削減でき、信頼性も高くしてい
る。そして、半導体素子を金属等からなる放熱板上に搭
載して、且つ、金属板が半導体装置の外側表面にでた、
ヒートシンク型となっていることにより、放熱性に優れ
たものとしており、従来のＢＧＡよりも格段と放熱性の
面ではすぐれた構造としている。
【図１】実施例表面実装型半導体装置の平面図および断
面図
面図
【図２】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法実施
例の工程図
例の工程図
【図３】本発明の表面実装型半導体装置の製造工程にお
ける状態を示した図
ける状態を示した図
【図４】本発明の表面実装型半導体装置の製造工程にお
ける状態を示した図
ける状態を示した図
【図５】従来の単層リードフレームを示す図
【図６】従来の単層リードフレームを用いた半導体装置
の要部を示す図
の要部を示す図
１ 表面実装半導体装置 ２ 片面配線基板 ２Ａ 基材 ２Ｂ Ｃｕ箔 ３ 金属板 ４ 半導体素子 ４Ａ 半導体素子端子 ５ 半導体素子搭載部 ６ ワイヤ ７ 樹脂 ８ 半田 ９ ソルダーレジスト １２ 半導体素子との結線用電極パッド １３ 外部端子用電極パッド １４ 配線 １５ 絶縁層 １６ 貫通穴 １７ レジストパターン ５０１ 単層リードフレーム ５０２ ダイパッド ５０３ インナーリード ５０４ アウターリード ６０１ 単層リードフレーム ６０２ ダイパッド ６０３、６０３ａ インナーリード ６０５ 半導体素子 ６０６ ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｒ Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 貫通穴を設けた片面配線基板の配線面に
対向する面に絶縁層を介して、貫通穴を塞ぐ金属等から
なる放熱板を設け、放熱板の貫通穴部側面に半導体素子
を搭載した樹脂封止型の半導体装置であって、半導体素
子は、半導体素子の端子が片面配線基板の配線面側に向
くように搭載されており、片面配線基板の配線面には、
半導体素子と電気的結線された電極パッドと、外部端子
用電極パッドと、前記半導体素子と電気的に結線された
電極パッドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した
配線とを配し、上記半導体素子と、半導体素子と電気的
結線された電極パッドと、外部端子用電極パッドとの領
域以外はソルダーレジスト等の絶縁物によってマスキン
グされ、片面配線基板の配線面側の半導体素子全体と、
半導体素子と電気的結線された電極パッドと、該半導体
素子と電気的結線された電極パッドと半導体素子との結
線部、とは樹脂封止され、放熱板は外部に露出してお
り、前記マスキングされていない外部端子用電極パッド
から略球状に、樹脂部より外側に突出した半田部が設け
られていることを特徴とする表面実装型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25730694A JP3576228B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 表面実装型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25730694A JP3576228B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 表面実装型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897315A true JPH0897315A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3576228B2 JP3576228B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=17304531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25730694A Expired - Fee Related JP3576228B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 表面実装型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3576228B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999065076A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP2001168244A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US6881611B1 (en) | 1996-07-12 | 2005-04-19 | Fujitsu Limited | Method and mold for manufacturing semiconductor device, semiconductor device and method for mounting the device |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP25730694A patent/JP3576228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6881611B1 (en) | 1996-07-12 | 2005-04-19 | Fujitsu Limited | Method and mold for manufacturing semiconductor device, semiconductor device and method for mounting the device |
| WO1999065076A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP2001168244A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US6559536B1 (en) | 1999-12-13 | 2003-05-06 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having a heat spreading plate |
| US6796024B2 (en) | 1999-12-13 | 2004-09-28 | Fujitsu Limited | Method for making semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3576228B2 (ja) | 2004-10-13 |
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