JPH0945812A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0945812A
JPH0945812A JP21233695A JP21233695A JPH0945812A JP H0945812 A JPH0945812 A JP H0945812A JP 21233695 A JP21233695 A JP 21233695A JP 21233695 A JP21233695 A JP 21233695A JP H0945812 A JPH0945812 A JP H0945812A
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layer
semiconductor device
semiconductor element
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Toshiya Matsubara
俊也 松原
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cope with the narrow pitch and multipin formation by a method wherein the third aperture part corresponding to a semiconductor element is pinched between the first insulating layer and the second insulating layer, and a conductor lead pattern layer of lead frame is formed with a plurality of conductor leads which are radially arranged surrounding the third aperture part. SOLUTION: On a conductor circuit board 15, the first insulative layer 17, with which a plurality of conductor leads 22a consisting of the adhesive layers such as a thermosetting solder resist, etc., are integrary connected, and the second insulative layer 19, consisting of a photosetting dry film. solder mask where a plurality of conductive holes 28 are formed, are provided. The third aperture part 21, corresponding to a semiconductor element 13, is pinched by the first insulative layer 17 and the second insulative layer 19. Further, the conductor lead patterns 22 of a lead frame 20 are radially arranged. As a result, the semiconductor device can cope with the tendency of narrow pitch and multifilm formation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、BGA(ボール・グリ
ッド・アレイ)型の半導体装置に係る、詳細には、金属
基板層に結合する導体回路基板層の導体リードパターン
に、プレス加工又は/及びエッチング加工で形成された
導体リードパターンを有するリードフレームを用いたB
GA型の半導体装置の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a BGA (ball grid array) type semiconductor device, and more particularly, to a conductor lead pattern of a conductor circuit board layer to be bonded to a metal board layer, by pressing or And a lead frame having a conductor lead pattern formed by etching B
The present invention relates to the structure of a GA type semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、IC、LSI等の半導体装置は、
回路素子の微細化及び半導体装置のダウン・サィジング
化、低コスト化に対応してBGA(Ball Grid
Array)と称され、半導体装置の複数の外部接続
端子に格子状に配列された溶融性ソルダー・ボールを用
い、これを実装基板上に設けたマウンティング・パッド
に実装する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices such as IC and LSI are
BGA (Ball Grid) is used for miniaturization of circuit elements, downsizing of semiconductor devices, and cost reduction.
It has been proposed to use a fusible solder ball arranged in a grid pattern for a plurality of external connection terminals of a semiconductor device, and to mount this on a mounting pad provided on a mounting substrate.

【0003】この実装方法によれば、前記複数の溶融性
ソルダー・ボールのそれぞれに対応して設けた実装基板
上の複数のマウンティング・パッドに半導体装置の位置
決めを行って載置した後、加熱し、前記溶融性ソルダー
・ボールをリフローすることにより、前記実装基板上に
形成されたマウンティング・パッドに一括接続されるの
で、半導体装置の実装が容易となり、高密度の実装が可
能になるという利点がある。
According to this mounting method, the semiconductor device is positioned and mounted on a plurality of mounting pads on the mounting substrate provided corresponding to each of the plurality of fusible solder balls, and then heated. By reflowing the fusible solder balls, the fusible solder balls are collectively connected to the mounting pads formed on the mounting substrate, so that the semiconductor device can be easily mounted and high density mounting can be achieved. is there.

【0004】この種のBGA型の半導体装置に用いられ
るの導体回路基板層は、ホリイミド材等の第1の絶縁体
層の片面又は両面に銅箔層を備えたTABテープ又はガ
ラス・クロス・エポキシ部材が使用されており、中央部
に半導体素子に対応した第1の開口部を設け、前記銅箔
層にエッチング加工法により前記開口部の週辺に沿って
形成された複数の導体リードから成る導体リードパター
ンと、前記導体層リードパターンを被覆保護するエポキ
シ・カバー・コートの第2の開口部とこれに設けたスル
ホールを介して接合された複数のソルダー・ボールと、
ポッティング・モールドの樹脂封止体とを具備した構造
が一般的な例である。
The conductor circuit board layer used in this type of BGA type semiconductor device is a TAB tape or glass cloth epoxy provided with a copper foil layer on one or both sides of a first insulator layer such as a holimide material. A member is used, which is provided with a first opening corresponding to a semiconductor element in the central portion, and is composed of a plurality of conductor leads formed along the week side of the opening by etching processing in the copper foil layer. A conductor lead pattern, a second opening of an epoxy cover coat for covering and protecting the conductor layer lead pattern, and a plurality of solder balls joined through through holes provided in the second opening.
A structure including a potting mold resin encapsulant is a general example.

【0005】[0005]

【発明が解決しようする課題】しかしながら、上記の従
来例に係るBGA型の半導体装置にあっては、金属基板
に接合される導体回路基板として、少なくとも片面に銅
箔層を備えたTAB(Tape・Automted・B
onding)基板又はガラスクロス・エポキシ樹脂基
板を用いて構成されているので、導体回路基板層の形成
作業が複雑となり、生産効率を阻害すると共に、新たな
設備を必要とする等の半導体装置の製造コストを増加さ
せるという経済性の問題が生じていた。
However, in the BGA type semiconductor device according to the above-mentioned conventional example, a TAB (Tape / Tape) having a copper foil layer on at least one surface is used as a conductor circuit board joined to a metal substrate. Automed ・ B
onboard substrate or glass cloth / epoxy resin substrate, which complicates the work of forming the conductor circuit board layer, hinders production efficiency, and manufactures semiconductor devices such as requiring new equipment. There was an economic problem of increasing costs.

【0006】そこで、発明者は、プレス加工又は/及び
エッチング加工で形成されたリードフレームの導体リー
ドパターンを用いることにより、低コストのBGA型の
半導体装置を提供することを試みた。
Therefore, the inventor has tried to provide a low-cost BGA type semiconductor device by using a conductor lead pattern of a lead frame formed by press working and / or etching.

【0007】だが、前記リードフレームの導体リードパ
ターンを導体回路基板層に用いる際に、前記導体リード
パターンの複数の導体リードの中間に複数の導体リード
を一体的に保持するために形成されるタイバーを除去し
たリードフレームを形成する必要があった。
However, when the conductor lead pattern of the lead frame is used for the conductor circuit board layer, a tie bar formed to integrally hold the conductor leads in the middle of the conductor leads of the conductor lead pattern. It was necessary to form a lead frame from which

【0008】しかしながら、前記タイバーを除去すると
前記導体リードパターンのそれぞれの導体リードが片持
ち(フリー・スタンディング)の状態となり、前記リー
ドフレームの加工履歴により生じる内部残留応力の解放
や搬送、手作業などによる導体リード間の寄り、反り等
の変形が生じて前記導体リード間の初期的形状寸法を維
持できないという問題があった。
However, when the tie bar is removed, each conductor lead of the conductor lead pattern is in a cantilevered state (free standing), and the internal residual stress caused by the working history of the lead frame is released, transported, or manually operated. There is a problem that the initial shape dimension between the conductor leads cannot be maintained due to the deformation such as the deviation between the conductor leads and the warp.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的とするところは、プレス加
工又は/及びエッチング加工で形成されたリードフレー
ムの導体リードパターンを用いることにより、TAB基
板又はガラスクロス・エポキシ樹脂基板を用いた導体回
路基板と同等の機能を有し、狭ピッチで且つ多ピン化の
傾向に容易に対応することのできる信頼性の高いBGA
型の半導体装置を低コストで提供することにある。
An object of the present invention is to provide a conductor circuit using a TAB substrate or a glass cloth / epoxy resin substrate by using a conductor lead pattern of a lead frame formed by press working and / or etching. Highly reliable BGA that has the same function as the board, and can easily cope with the trend of narrow pitch and multiple pins.
Type semiconductor device at a low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
本発明の特徴とするところは、従来の導体リードパター
ンの導体リードのそれぞれを一体的に連結した連結タブ
と同一機能を有する熱硬化性樹脂部材で前記複数の導体
リード間を一体的に連結することにより、プレス加工又
はエッチング加工によって形成されたリードフレーム2
0をBGA型の半導体装置10の導体回路基板層15の
導体リードパターンに適用したところにある。
The feature of the present invention that achieves the above-mentioned object is that it is a thermosetting material having the same function as a connecting tab integrally connecting conductor leads of a conventional conductor lead pattern. A lead frame 2 formed by pressing or etching by integrally connecting the plurality of conductor leads with a resin member.
0 is applied to the conductor lead pattern of the conductor circuit board layer 15 of the BGA type semiconductor device 10.

【0011】そうして、請求項1記載の半導体装置は、
半導体素子搭載キャビティ12を有する金属基板層11
と、前記キャビティ12の半導体素子搭載面12aに導
電性接着剤層13aを介して搭載された半導体素子13
と、前記半導体素子13に対応する第1、第2の開口部
16、18が形成された第1と第2の絶縁体層17、1
9と前記第1と第2の絶縁体層17、19と間に複数の
導体リード22aから成る導体リードパターン層22を
有する導体回路基板15と、前記キャビティ12を樹脂
封止材で充填し、前記半導体素子13等をポッティング
・モールド法により、封止した樹脂封止部材(パッケー
ジ)24と、外部接続端子となる複数のソルダーボール
26とから成る構成とされた半導体装置10であって、
前記導体回路基板15が、熱硬化性ソルダーレジスト等
の接着材層から成る前記複数の導体リード22aを一体
的に連結支持する第1の絶縁体層17と、複数の導通
(ウエル)孔28を設けた光硬化性ドライフィルム・ソ
ルダーマスクから成る第2の絶縁体層19と、前記第1
の絶縁体層17と第2の絶縁体層19に挟持され、前記
半導体素子13に対応する第3の開口部21とこれを取
り囲むように放射状に配列されたリードフレーム20の
導体リードパターン22とから成る構成とされている。
Thus, the semiconductor device according to claim 1 is
Metal substrate layer 11 having semiconductor element mounting cavity 12
And a semiconductor element 13 mounted on the semiconductor element mounting surface 12a of the cavity 12 via a conductive adhesive layer 13a.
And first and second insulator layers 17 and 1 in which first and second openings 16 and 18 corresponding to the semiconductor element 13 are formed.
9 and the conductor circuit board 15 having a conductor lead pattern layer 22 composed of a plurality of conductor leads 22a between the first and second insulator layers 17 and 19, and the cavity 12 are filled with a resin sealing material, A semiconductor device 10 comprising a resin encapsulation member (package) 24 encapsulating the semiconductor element 13 and the like by a potting mold method and a plurality of solder balls 26 serving as external connection terminals.
The conductor circuit board 15 has a first insulator layer 17 integrally connecting and supporting the conductor leads 22a made of an adhesive layer such as a thermosetting solder resist, and a plurality of conduction (well) holes 28. The second insulating layer 19 formed of the photocurable dry film solder mask and the first insulating layer 19;
A third opening portion 21 corresponding to the semiconductor element 13 and sandwiched between the insulating layer 17 and the second insulating layer 19, and a conductor lead pattern 22 of a lead frame 20 radially arranged so as to surround the third opening portion 21. It is composed of.

【0012】また、請求項2記載の半導体装置は、請求
項1記載の半導体装置にあって、前記複数の導体リード
22aはその一端部に外部接続端子ランド22bを設
け、他端部にワイヤボンディング・パッド22cを設け
た構成とされている。
The semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the plurality of conductor leads 22a are provided with external connection terminal lands 22b at one end thereof and wire bonding at the other end thereof. The pad 22c is provided.

【0013】また、請求項3記載の半導体装置は、請求
項1及び2記載の半導体装置にあって、前記第2の絶縁
層19は前記外部接続端子ランド22bを露出させる導
通(ウエル)孔28を有し、且つ前記ワイヤボンディン
グ・パッド22cの露出領域部を形成する第2の開口部
18を設けた構成とされている
A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first and second aspects, wherein the second insulating layer 19 exposes the external connection terminal land 22b to a conduction (well) hole 28. And has a second opening 18 that forms an exposed region of the wire bonding pad 22c.

【0014】さらに、請求項4記載の半導体装置は、請
求項1記載の半導体装置にあって、前記金属基板11と
前記導体回路基板15との間に耐熱性接着剤層29を介
在させた構成とされている。
Further, a semiconductor device according to a fourth aspect is the semiconductor device according to the first aspect, wherein a heat resistant adhesive layer 29 is interposed between the metal substrate 11 and the conductor circuit substrate 15. It is said that.

【0015】さらにまた、請求項5記載の半導体装置
は、請求項4記載の半導体装置にあって、前記耐熱性接
着剤29が熱硬化性プリプレグ層から成る構成とされて
いる。
Furthermore, a semiconductor device according to a fifth aspect is the semiconductor device according to the fourth aspect, wherein the heat resistant adhesive 29 is composed of a thermosetting prepreg layer.

【0016】[0016]

【作用】上記のように構成された半導体装置にあって
は、前記導体リードパターン22に形成された第1の絶
縁体層17が従来の導体リード22a間に形成されたタ
イバーの接続機能と同等の機能を有し、前記導体リード
パターン22のそれぞれの導体リード22aを一体的に
連結保持するので、前記導体リード間の位置ずれの発生
を防ぐと共に、加工履歴によりリードフレーム20(図
4参照)に滞有した内部残留応力の解放を抑制すること
ができ、前記導体リードパターン22を初期状態の寸法
精度に維持することが可能となる。
In the semiconductor device constructed as described above, the first insulator layer 17 formed on the conductor lead pattern 22 has the same function as the connection function of the tie bar formed between the conventional conductor leads 22a. Since the conductor leads 22a of the conductor lead pattern 22 are integrally connected and held, the occurrence of positional deviation between the conductor leads is prevented and the lead frame 20 (see FIG. 4) is formed depending on the processing history. It is possible to suppress the release of the internal residual stress that has been left behind, and it is possible to maintain the dimensional accuracy of the conductor lead pattern 22 in the initial state.

【0017】さらに、前記導体回路基板11の前記導体
リードパターン22が、金属条材からプレス加工又はエ
ッチング加工によって形成されたリードフレーム20の
導体リードパターン22が用いられているので、導体回
路基板11の形成が簡素化され、半導体装置10の生産
効率が著しく向上すると共に、半導体装置10の製造コ
ストを低減させることが可能となる。
Further, since the conductor lead pattern 22 of the conductor circuit board 11 is the conductor lead pattern 22 of the lead frame 20 formed by pressing or etching from a metal strip, the conductor circuit board 11 is used. Is simplified, the production efficiency of the semiconductor device 10 is significantly improved, and the manufacturing cost of the semiconductor device 10 can be reduced.

【0018】さらにまた、高密度の導体リードパターン
22の形成が容易になり、半導体装置10の高密度化の
要求に容易に対応することが可能となる。
Furthermore, the high density conductor lead pattern 22 can be easily formed, and the demand for higher density of the semiconductor device 10 can be easily met.

【0019】[0019]

【実施例】続いて、本発明に係る実施例を添付した図面
に基づき詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る
半導体装置を示す平面図、図2は本発明の実施例に係る
半導体装置の構成を示す断面図、図3は本発明の実施例
に係る導体回路基板の構成を示す断面図、図4は本発明
の実施例に用いたリードフレームを示す平面図、図5は
本発明の実施例に用いた第1の絶縁体層を仮接着し、第
1、第3の開口部が形成された状態を示す平面図、図6
はその断面図である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conductor circuit board according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure, FIG. 4 is a plan view showing a lead frame used in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a first and a first insulation layers used in the embodiment of the present invention. 6 is a plan view showing a state in which the opening 3 is formed.
Is a sectional view thereof.

【0020】続いて、図1、2、3を参照しつつ、本発
明に係る一実施例に係る半導体装置の構造について説明
する、図によれば、半導体装置10は、熱伝導性の良好
な部材の一例である銅部材からなり、凹形状の半導体素
子搭載キャビティ12を有する金属基板層11と、前記
複数の導体リード22aを一体的に連結支持し、半導体
素子13を対応する第1の開口部16が形成された第1
の絶縁体層17の一例である熱硬化性ソルダーレジスト
層と複数の導通(ウエル)孔28を設け、半導体素子1
3に対応した第2の開口部18が形成された第2の絶縁
体層19の一例である光硬化性ドライフィルム・ソルダ
ーマスク層とで挟持され、前記半導体素子13に対応す
る第3の開口部21とこれを取り囲むように放射状に配
列されたリードフレーム20の導体リードパターン22
とからなり、前記金属基板層11に接合された導体回路
基板15と、前記金属基板のキャビティ12の素子搭載
面12aに導電性接着剤層13aの一例であるAgペー
ストを介して接合された半導体素子13と、前記半導体
素子13の複数の電極パッド14と前記導体回路基板1
5の導体リード22aのボンディングパッド22cのそ
れぞれを接続して電気的導通回路を形成するボンディン
グワイヤ23と、前記キャビティ12に樹脂封止材を充
填し、ポッティング・モールド法により、前記半導体素
子13、ボンディングワイヤ23等を封止した脂封止部
材(パッケージ)24と、外部接続端子ランド22bに
接続された状態で突出した複数のソルダーボール26と
から成る構成とされている。ここで、導体リード22a
は、一端部に外部接続端子ランド22bを備え、他端部
にワイヤボンディングパッド22cを備えており、第2
の絶縁体層19に形成された複数の導通孔28は前記外
部接続端子ランドを露出し、前記第2の開口部はボンデ
ィングパッド22cを露出する図3に示す構造のもので
ある。
Next, the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. According to the drawings, the semiconductor device 10 has good thermal conductivity. A first opening corresponding to the metal substrate layer 11 having a concave semiconductor element mounting cavity 12, which is an example of a member, and the plurality of conductor leads 22a are integrally connected and supported, and the semiconductor element 13 corresponds to the first opening. First part 16 is formed
The thermosetting solder resist layer, which is an example of the insulating layer 17 of FIG.
The third opening corresponding to the semiconductor element 13 is sandwiched by a photo-curable dry film / solder mask layer, which is an example of the second insulating layer 19 in which the second opening 18 corresponding to No. 3 is formed. The portion 21 and the conductor lead pattern 22 of the lead frame 20 radially arranged so as to surround the portion 21.
And a semiconductor circuit board 15 bonded to the metal substrate layer 11 and a semiconductor bonded to the element mounting surface 12a of the cavity 12 of the metal substrate via an Ag paste which is an example of a conductive adhesive layer 13a. Element 13, a plurality of electrode pads 14 of the semiconductor element 13, and the conductor circuit board 1
5, the bonding wire 23 connecting each of the bonding pads 22c of the conductor lead 22a of 5 to form an electrically conductive circuit and the cavity 12 are filled with a resin sealing material, and the semiconductor element 13 is formed by a potting mold method. It is configured by a fat sealing member (package) 24 that seals the bonding wires 23 and the like, and a plurality of solder balls 26 that protrude in a state of being connected to the external connection terminal lands 22b. Here, the conductor lead 22a
Has an external connection terminal land 22b at one end and a wire bonding pad 22c at the other end.
3 has a structure shown in FIG. 3 in which the plurality of conduction holes 28 formed in the insulating layer 19 expose the external connection terminal lands and the second openings expose the bonding pads 22c.

【0021】つぎに、図3、図4及び図5に基づき、本
発明の特徴である導体回路基板15の構成について説明
する。
Next, the structure of the conductor circuit board 15, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

【0022】まず、図4によれば、帯状の金属材料の一
例である銅条材から、慣用のプレス加工又は/及びエッ
チング加工(本実施例ではプレス加工を用いた)によ
り、半導体素子13とボンデングワイヤ23を介して電
気的導通回路を形成するための複数の導体リード22a
の先端部がつながるようにタイバー(バインダー)29
を残して、図に示すように、放射状に配列された前記複
数の導体リード22aを有する導体リードパターン22
を備えたリードフレーム20の所要の形状の形成を行っ
て、前記導体リードパターン22領域面に第1の絶縁体
層17の一例である熱硬化性接着剤(本実施例ではプリ
プレグ用いている)を貼着し、前記導体リード22a間
の仮支持を行って後、第3の開口部21を形成する加工
を行い前記タイバー29を除去して図5に示すリードフ
レームの形成を行う。
First, referring to FIG. 4, a semiconductor element 13 is formed from a copper strip, which is an example of a strip-shaped metal material, by conventional press working and / or etching (in this embodiment, press working is used). A plurality of conductor leads 22a for forming an electrical conduction circuit through the bonding wire 23
Tie bar (binder) 29 so that the tips of the
And a conductor lead pattern 22 having the plurality of conductor leads 22a radially arranged as shown in FIG.
A lead frame 20 having a desired shape is formed, and a thermosetting adhesive which is an example of the first insulator layer 17 is formed on the area surface of the conductor lead pattern 22 (a prepreg is used in this embodiment). After being attached and temporarily supporting the conductor leads 22a, a process for forming the third opening 21 is performed and the tie bar 29 is removed to form the lead frame shown in FIG.

【0023】次に、別体に形成された金属基板11の半
導体素子13の搭載面側に、前記リードフレームから前
記第1の絶縁体層16を含む導体リードパターン22を
打ち抜き分離すると共に、前記金属基板11のキャビテ
ィ12に前記第1の開口部16及び第3の開口部21と
が整合するように仮接合を行って、前記金属基板と前記
導体パターンを、公知のプリント配線基板の積層体の形
成と同様に、ヒートプレートにより熱圧着(ラミネート
温度は例えば250゜程度)を行い導体リード間を連結
すると共に、図6に示すように前記金属基板と前記導体
リードパターンとの接合がおこなわれる。
Next, the conductor lead pattern 22 including the first insulator layer 16 is punched and separated from the lead frame on the mounting surface side of the semiconductor element 13 of the metal substrate 11 formed separately, and Temporary bonding is performed so that the first opening 16 and the third opening 21 are aligned with the cavity 12 of the metal substrate 11, and the metal substrate and the conductor pattern are connected to each other by a known printed wiring board laminate. In the same manner as the formation of the above, thermocompression bonding (laminating temperature is, for example, about 250 °) is performed with a heat plate to connect the conductor leads, and as shown in FIG. 6, the metal substrate and the conductor lead pattern are joined. .

【0024】ここで、前記プリプレグ(prepre
g)は、ガラスクロス等の炭素繊維にエポキシ系の樹脂
等を含浸させ、Bステージ(半硬化状態)まで硬化さ
せ、キャリアフィルムとカバーフィルムでサンドイッチ
した3層構造を有し、半硬化状態(Bステージ)にあ
り、多少の粘着性を有し、しかも導体リードとの間で多
少の反応(リード間を架橋する)するために前記導体リ
ード部の隣り合うリード間が連結支持され、その位置を
仮保持することができる。さらに、熱硬化性を有するた
め、ヒートプレートにより熱プレスを行うことにより、
一時的にほぼ液状のように流動性を帯びてリードフレー
ムの導体リードパターンの透孔部分を埋めた後、完全に
硬化してその位置関係を保持することができる。したが
って、絶縁材層に公知の処理技術を適用するだけで、特
別の工程を必要とせずその結果、容易に所望のリードピ
ッチを実現することができる。本実施例では例えば三菱
油化社製YEFー040を用いている。
Here, the prepreg (prepre)
g) has a three-layer structure in which carbon fibers such as glass cloth are impregnated with an epoxy resin or the like, cured to the B stage (semi-cured state), and sandwiched with a carrier film and a cover film. B stage), it has some adhesiveness, and in order to react with the conductor leads to some extent (bridging between the leads), adjacent leads of the conductor lead portions are connected and supported, and their positions Can be temporarily held. Furthermore, since it has thermosetting properties, by performing hot pressing with a heat plate,
After temporarily filling the through hole portion of the conductor lead pattern of the lead frame with fluidity such as almost liquid, it can be completely cured to maintain its positional relationship. Therefore, only applying a known processing technique to the insulating material layer does not require a special process, and as a result, a desired lead pitch can be easily realized. In this embodiment, for example, YEF-040 manufactured by Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. is used.

【0025】次いで、他の実施例(図示していない)と
して、慣用のシルクスクリーン印刷法を用いて、前記導
体基板に接合された接合面と反対面側の導体リードパタ
ーン面に、前記外部接続端子ランドを露出するウエル
(導通孔)と前記ワイヤボンデング領域を露出する第3
の開口部とが形成され、前記導体リードパターンを被覆
する第2の絶縁体層の一例であるソルダーマスク層の形
成を行い前記導体回路基板が形成される(図4参照)。
ここで、第2の絶縁体層(ソルダーマスク層)を、ソル
ダーレジストをシルクスクリーン印刷法を用いて形成し
たが、光硬化性ドライフィルムフォトレジストを写真法
を用いて形成することもできる。
Then, as another embodiment (not shown), a conventional silk screen printing method is used to form the external connection on the conductor lead pattern surface opposite to the bonding surface bonded to the conductive substrate. A well (conducting hole) exposing the terminal land and a third exposing the wire bonding region
Is formed, and a solder mask layer which is an example of a second insulator layer that covers the conductor lead pattern is formed to form the conductor circuit board (see FIG. 4).
Here, the second insulating layer (solder mask layer) is formed by using a silk screen printing method for the solder resist, but it is also possible to form the photocurable dry film photoresist by using a photographic method.

【0026】また、前記導体回路基板11には、第1及
び第2の絶縁体層として図示していないドライフィルム
フォトレジストを用い、前記導体リード間を連結支持す
ることによって形成することも可能である。
The conductor circuit board 11 may be formed by using dry film photoresist (not shown) as the first and second insulator layers and connecting and supporting the conductor leads. is there.

【0027】この場合、導体リードパターンが、その両
面からドライフィルムフォトレジストと呼ばれるフォト
レジストを用いてラミネート(熱圧着)され、導体リー
ド間がフォトレジストによって埋め込まれ、且つフォト
レジストが導体リードの上面にも所定厚みで形成され、
前記導体リード間に埋め込まれたフォトレジスト同士も
それぞれ連続されるように構成されている。そうして所
定の紫外線によりフォトレジストをUV硬化させて形成
される。
In this case, the conductor lead pattern is laminated (thermocompression bonding) from both sides thereof with a photoresist called a dry film photoresist, the space between the conductor leads is filled with the photoresist, and the photoresist is on the upper surface of the conductor lead. Is also formed with a predetermined thickness,
The photoresists embedded between the conductor leads are also continuous with each other. Then, the photoresist is UV-cured with predetermined ultraviolet rays to be formed.

【0028】ここで、前記第1、第2の絶縁体層にドラ
イフィルムフォトレジストを用いた導体回路基板と金属
基板との接合には前記プレプレグ層を介して接続され
る。
Here, the conductor circuit board using the dry film photoresist for the first and second insulator layers is connected to the metal substrate through the prepreg layer.

【0029】本実施例で説明したように、導体リードの
配列方向に隣り合う導体リード間が第1の絶縁体層及び
第2の絶縁体層で連結支持されているので、従来技術の
リードフレームと一体成形されたタイバーと同様の機能
有し、導体リードパターンの初期の形状寸法を維持する
ことがてきる。さらに、プリプレグが用いられているの
で、絶縁性が著しく向上すると共に、金属基板との接合
が安定し、信頼性の高い半導体装置を提供することがで
きる。
As described in this embodiment, since the conductor leads adjacent in the conductor lead arrangement direction are connected and supported by the first insulator layer and the second insulator layer, the lead frame of the prior art is used. It has a function similar to that of a tie bar integrally formed with the above, and can maintain the initial shape and size of the conductor lead pattern. Furthermore, since the prepreg is used, it is possible to provide a highly reliable semiconductor device in which the insulating property is remarkably improved and the bonding with the metal substrate is stable.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、プレス加工又は/及びエッチング加工により形成
された導体リードパターンを用い、導体リードパターン
の複数の導体リード間を第1の絶縁層で連結一体化し、
前記導体リードパターンの形状及び寸法を初期の状態に
維持する構成としているので、生産性を向上させること
ができると共に、従来のBGA型の半導体装置と同等の
高密度のBGA型の半導体装置を低コストで提供するこ
とができる。
As described above, the semiconductor device of the present invention uses the conductor lead pattern formed by press working and / or etching, and the first insulating layer is provided between the plurality of conductor leads of the conductor lead pattern. Integrated with
Since the shape and size of the conductor lead pattern are maintained in the initial state, the productivity can be improved and the high density BGA type semiconductor device equivalent to the conventional BGA type semiconductor device can be reduced. Can be provided at cost.

【0031】さらに、ソルダー・レジスト・マスク層1
8で導体回路パターン15を被覆しているので、搬送や
整列などの加工工程の取り扱いによって生じていた微細
な導体回路パターンを物理的な変形や化学的な損傷から
保護し、高品質の半導体装置を低コストで提供すること
ができる。
Further, the solder resist mask layer 1
Since the conductor circuit pattern 15 is covered with 8, a fine conductor circuit pattern generated by handling of processing steps such as transportation and alignment is protected from physical deformation and chemical damage, and a high-quality semiconductor device is obtained. Can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る半導体装置を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る半導体装置の構成を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係る導体回路基板の構成を示
す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a conductor circuit board according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に用いたリードフレームに第1
の絶縁体層を形成した状態を示す平面図である。
FIG. 4 shows a lead frame used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the insulating layer of is formed.

【図5】図4に示すリードフレームに第1及び第3の開
口部を形成した状態を示す平面図である。
5 is a plan view showing a state in which first and third openings are formed in the lead frame shown in FIG.

【図6】図5に示す導体リードパターンを金属基板に接
合した状態を示す平面図である。
6 is a plan view showing a state in which the conductor lead pattern shown in FIG. 5 is joined to a metal substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置 11 金属基板 12 半導体素子搭載用キャビティ 12a 半導体素子搭載面 13 半導体素子 13a 導電性接着剤層 14 電極パッド 15 導体回路基板 16 第1の開口部 17 第1の絶縁体層 18 第2の開口部 19 第2の絶縁体層 20 リードフレーム 21 第3の開口部 22 導体リードパターン 22a 導体リード 22b 外部接続端子ランド 22c ワイヤボンディング・パッド 23 ボンディング・ワイヤ 24 ポッティング樹脂部材 25 ソルダーペースト 26 ソルダーボール 28 導通孔(又はウエル) 29 タイバー 10 Semiconductor Device 11 Metal Substrate 12 Semiconductor Element Mounting Cavity 12a Semiconductor Element Mounting Surface 13 Semiconductor Element 13a Conductive Adhesive Layer 14 Electrode Pad 15 Conductor Circuit Board 16 First Opening 17 First Insulator Layer 18 Second Opening 19 Second insulator layer 20 Lead frame 21 Third opening 22 Conductor lead pattern 22a Conductor lead 22b External connection terminal land 22c Wire bonding pad 23 Bonding wire 24 Potting resin member 25 Solder paste 26 Solder ball 28 Conduction hole (or well) 29 Tie bar

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子搭載用キャビティを設けた金
属基板と、該キャビティに導電性接着剤層を介して搭載
された半導体回路素子と、半導体素子に対応した第1、
第2の開口部を設けた第1と第2の絶縁体層と前記第1
と第2の絶縁体層と間に複数の導体リード層から成る導
体回路基板層と、電気的導通回路を形成した後、前記半
導体素子等をポッティング・モールド法で封止された樹
脂封止体と、複数のソルダーボールから成る外部接続端
子を具備した構成とされた半導体装置であって、 前記導体回路基板層が、前記複数の導体リードを連結支
持する熱硬化性ソルダーレジスト層等から成る第1の絶
縁体層と、複数の導通孔(ウエル)が形成された光硬化
性ドライフィルム・ソルダーマスク等から成る第2の絶
縁体層と、これらに挟持され、半導体素子に対応した第
3の開口部を設け、これを取り囲むように放射状に配列
された複数の導体リードからなるリードフレームの導体
リードパターン層とを含む構成としたことを特徴とする
半導体装置。
1. A metal substrate having a semiconductor element mounting cavity, a semiconductor circuit element mounted in the cavity via a conductive adhesive layer, and a first corresponding to the semiconductor element.
The first and second insulator layers having the second opening and the first
A resin encapsulation body obtained by forming a conductor circuit board layer composed of a plurality of conductor lead layers between the first insulation layer and the second insulation layer and an electric conduction circuit, and then encapsulating the semiconductor element or the like by a potting molding method. And a semiconductor device having an external connection terminal composed of a plurality of solder balls, wherein the conductor circuit board layer is composed of a thermosetting solder resist layer or the like for connecting and supporting the plurality of conductor leads. One insulator layer, a second insulator layer composed of a photo-curable dry film solder mask or the like having a plurality of conduction holes (wells) formed therein, and a third insulator layer sandwiched between them and corresponding to a semiconductor element. A semiconductor device having an opening and a conductor lead pattern layer of a lead frame including a plurality of conductor leads radially arranged so as to surround the opening.
【請求項2】 前記複数の導体リードはその一端部に外
部接続端子ランドを設け、他端部にワイヤボンディング
・パッド領域を備えたことを特徴とする請求項1記載の
半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the plurality of conductor leads has an external connection terminal land at one end thereof and a wire bonding pad region at the other end thereof.
【請求項3】 前記第2の絶縁層は前記外部接続端子ラ
ンドを露出させる導通孔(ウエル)を有し、且つ前記ワ
イヤボンディング・パッド領域を露出する第2の開口部
を設けたことを特徴とする請求項1及び2記載の半導体
装置。
3. The second insulating layer has a conduction hole (well) for exposing the external connection terminal land, and a second opening for exposing the wire bonding pad region is provided. The semiconductor device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記金属基板と前記導体回路基板との間
に、これらを結合する耐熱性接着剤層を具備した構成と
したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a heat-resistant adhesive layer for bonding the metal substrate and the conductor circuit substrate is provided between the metal substrate and the conductor circuit substrate.
【請求項5】 前記耐熱性接着剤がプリプレグ剤から成
る構成としたことを特徴とする請求項4記載の半導体装
置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the heat-resistant adhesive is composed of a prepreg agent.
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