JPH11312749A - 半導体装置及びその製造方法及びリードフレームの製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法及びリードフレームの製造方法

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JPH11312749A
JPH11312749A JP10192011A JP19201198A JPH11312749A JP H11312749 A JPH11312749 A JP H11312749A JP 10192011 A JP10192011 A JP 10192011A JP 19201198 A JP19201198 A JP 19201198A JP H11312749 A JPH11312749 A JP H11312749A
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semiconductor device
metal film
lead frame
mounting
forming
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JP10192011A
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Toshisane Kawahara
登志実 川原
Mamoru Suwa
守 諏訪
Masanori Onodera
正徳 小野寺
Shuichi Kadoma
修一 門間
Shinya Nakaseko
進也 中世古
Koji Hozumi
孝司 穂積
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は高密度化された外部接続電極を有した
半導体装置及びその製造方法及びリードフレームの製造
方法に関し、小型化及び高密度化を図ることを課題とす
る。 【解決手段】半導体素子１１と、この半導体素子を封止
する樹脂パッケージ１２と、この樹脂パッケージ１２の
実装側平面１６に露出形成された金属膜１３と、半導体
素子１１上の電極パッドと金属膜１３とを電気的に接続
するワイヤ１８とを具備してなる半導体装置において、
金属膜１３の実装側面に外部接続端子として機能するス
タッドバンプ１７を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びその
製造方法及びリードフレームの製造方法に係り、特に高
密度化された外部接続電極を有した半導体装置及びその
製造方法及びリードフレームの製造方法に関する。近
年、電子機器市場では、電子機器の小型化を実現するた
めに、基板に実装した際の実装面積が小さい半導体装置
が望まれている。また、電極ピッチや外部接続端子ピッ
チの大きさの点においても、狭ピッチ化を図った半導体
装置が望まれている。
【０００２】
【従来の技術】図４１及び図４２は、従来の樹脂封止型
半導体装置の断面を示す図である。図４１において、１
は樹脂，２は半導体素子，３はアウターリード，４はボ
ンディングワイヤ，５はダイパッドを示す。この半導体
装置はＳＳＯＰ(ShrinkSmall Outline Package)と呼ば
れるパッケージ構造のものであり、アウターリード３が
ガルウイング状に曲げられて基板に実装される構成とさ
れている。
【０００３】また、図４２において、１は樹脂，２は半
導体素子，４はボンディングワイヤ，６は半田ボール，
７はチップ２を搭載する半導体素子搭載基板を夫々示し
ている。この半導体装置はＢＧＡ(Ball Grid Array) と
呼ばれるパッケージ構造のものであり、基板に実装され
る端子部分が半田ボール６により形成されている。しか
るに、図４１に示すＳＳＯＰタイプの半導体装置では、
樹脂１内に示すインナーリード８からアウターリード３
への引き回し部分９の面積や、アウターリード３自身の
占める面積が大きく、実装面積が大きくなってしまうと
いう問題点があった。また、図４２に示されるＢＧＡタ
イプの半導体装置では、搭載基板７を用いる点で、コス
トが高くなってしまうという問題点があった。
【０００４】そこで出願人は先に、上記の問題点を解決
しうる半導体装置として、特開平９−１６２３４８号を
提案した。図４３は、上記出願に係る半導体装置１１０
を示している。同図に示され半導体装置１１０は、ＢＣ
Ｃ(Bump Chip Carrier) と呼ばれるパッケージ構造のも
のであり、半導体素子１１１，樹脂パッケージ１１２，
及び金属膜１１３等からなる極めて簡単な構成とされて
いる。この半導体装置１１０は、樹脂パッケージ１１２
の実装面１１６に一体的に形成された樹脂突起１１７に
金属膜１１３を被膜形成すると共に、この金属膜１１３
と半導体素子１１１とをワイヤ１１８により接続した構
成とされている。尚、１１９はワイヤ１１８と金属膜１
１３の接続性を向上させるためのスタッドバンプであ
る。
【０００５】上記構成とされた半導体装置１１０は、従
来のＳＳＯＰのようなインナーリードやアウターリード
が不要となり、インナーリードからアウターリードへの
引き回しのための面積や、アウターリード自身の面積が
不要となり、半導体装置１１０の小型化を図ることがで
きる。また、従来のＢＧＡのような半田ボールを形成す
るために搭載基板を用いる必要がなくなるため、半導体
装置１１０のコスト低減を図ることができる。更に、樹
脂突起１１７及び金属膜１１３は、協働してＢＧＡタイ
プの半導体装置の半田バンプと同等の機能を奏するた
め、実装性を向上することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、近年の半導
体装置の小型化，高密度化に対応すべく、端子ピッチが
0.5mm 未満といった外部接続端子のファインピッチ化を
図ろうとした場合、図４３に示したＢＣＣ構造の半導体
装置１１０では、外部接続端子が樹脂突起１１７と金属
膜１１３により形成されるため、半導体装置製造時に実
施されるリードフレームのハーフエッチング凹部の形成
や金属膜１１３の形成の点でファインピッチ化が難し
く、実装面積の低減化に限界があるという問題がある。
【０００７】また、図４２に示したＢＧＡ構造の半導体
装置では、ファインピッチ化に伴い当然半田ボール６も
微細化し、この微細化された半田ボール６を半導体素子
搭載基板７に精度よく実装することは困難である。本発
明は上記の点を鑑みてなされたものであり、実装端子の
ファインピッチ化が可能で、実装面積が小さく、かつ低
コスト化や小型化を図りうる樹脂封止型の半導体装置及
びその製造方法及びリードフレームの製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の手
段を講じることにより解決することができる。請求項１
記載の発明は、半導体素子を樹脂封止すると共に、該半
導体素子と外部接続端子とを接続手段により電気的に接
続してなる半導体装置において、前記外部接続端子をス
タッドバンプにより構成したことを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、半導体素子
と、この半導体素子を封止する樹脂パッケージと、この
樹脂パッケージの実装側平面に露出形成された金属膜
と、前記半導体素子上の電極パッドと前記金属膜とを電
気的に接続する接続手段とを具備してなる半導体装置で
あって、前記金属膜の実装側面に、外部接続端子として
機能するスタッドバンプを配設したことを特徴とするも
のである。
【００１０】また、請求項３記載の発明は、前記請求項
２記載の半導体装置において、前記金属膜を、金（Ａ
ｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）及びアルミニウム（Ａｌ）
のうち、いずれか一つよりなる単層膜により構成したこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項４記載の発明は、前記請求項
２記載の半導体装置において、前記金属膜を、金（Ａ
ｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）及びアルミニウム（Ａｌ）
のうち、いずれか二つを積層した二層膜により構成した
ことを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項５記載の発明は、前記請求項
２記載の半導体装置において、前記金属膜を、外層より
パラジウム（Ｐｄ）層，ニッケル（Ｎｉ）層の二層膜に
より構成したことを特徴とするものである。また、請求
項６記載の発明は、前記請求項２記載の半導体装置にお
いて、前記金属膜を、外層よりパラジウム（Ｐｄ）層，
ニッケル（Ｎｉ）層，パラジウム（Ｐｄ）層の三層膜、
または、金（Ａｕ）層，ニッケル（Ｎｉ）層，パラジウ
ム（Ｐｄ）層の三層膜のいずれかにより構成したことを
特徴とするものである。
【００１３】また、請求項７記載の発明は、前記請求項
２記載の半導体装置において、前記金属膜を、外層より
パラジウム（Ｐｄ）層，ニッケル（Ｎｉ）層，パラジウ
ム（Ｐｄ）層，金（Ａｕ）層の四層膜により構成したこ
とを特徴とするものである。
【００１４】また、請求項８記載の発明は、半導体素子
と、この半導体素子を封止する樹脂パッケージと、この
樹脂パッケージの実装側平面に露出形成された金属膜
と、一端が前記半導体素子上の電極パッドと接続される
と共に、他端が前記樹脂パッケージから露出して実装側
端部を構成する接続手段とを具備してなる半導体装置で
あって、前記樹脂パッケージから露出した実装側端部
に、外部接続端子として機能するスタッドバンプを配設
した構成としたことを特徴とするものである。
【００１５】また、請求項９記載の発明は、前記請求項
８記載の半導体装置において、前記接続手段をワイヤに
より構成したことを特徴とするものである。また、請求
項１０記載の発明は、前記請求項９記載の半導体装置に
おいて、前記ワイヤが前記スタッドバンプから引き出さ
れ、前記半導体素子上の前記電極パッド上で終端してい
ることを特徴とするものである。
【００１６】また、請求項１１記載の発明は、前記請求
項８乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置におい
て、前記接続手段の前記樹脂パッケージから露出した部
位の面積が、前記スタッドバンプの接合面積よりも大き
いことを特徴とするものである。また、請求項１２記載
の発明は、前記請求項２、または請求項８乃至１１の何
れか１項に記載の半導体装置を製造する際に用いるリー
ドフレームであって、前記スタッドバンプの配設位置と
対応する位置に、請求項３乃至７のうち何れか１項に記
載の金属膜を配設してなることを特徴とするものであ
る。
【００１７】また、請求項１３記載の発明は、前記請求
項１２記載のリードフレームにおいて、前記樹脂パッケ
ージの形成位置と対応する位置に、凹部が形成されてい
ることを特徴とするものである。また、請求項１４記載
の発明は、前記請求項１３記載のリードフレームにおい
て、前記凹部内の少なくとも外周位置に、前記金属膜が
存在しない領域を形成したことを特徴とするものであ
る。
【００１８】また、請求項１５記載の発明は、前記請求
項１３または１４記載のリードフレームにおいて、前記
凹部内に凸部が形成されていることを特徴とするもので
ある。また、請求項１６記載の発明は、前記請求項１２
記載のリードフレームの製造方法において、基材上に第
１レジストを形成する第１レジスト形成工程と、前記第
１レジストの、前記基材を固定或いは移動する際用いら
れる貫通孔の形成位置に対応する部位を除去し、所定の
第１レジストパターンを形成する第１レジストパターン
形成工程と、前記基材に第１レジストパターンをマスク
としてエッチングを行い、前記基材に前記貫通孔を形成
するエッチング工程と、前記第１レジストを除去する第
１レジスト除去工程と、前記基材上に第２レジストを形
成する第２レジスト形成工程と、前記第２レジストの前
記金属膜を形成する位置に対応する部位を除去すること
によりレジスト開口部を形成し、所定の第２レジストパ
ターンを形成する第２レジストパターン形成工程と、前
記第２レジストに形成された前記レジスト開口部に請求
項３乃至７記載のいずれか１項に記載の金属膜を形成す
る金属膜形成工程と、前記第２レジストを除去する第２
レジスト除去工程とを具備することを特徴とするもので
ある。
【００１９】また、請求項１７記載の発明は、前記請求
項１２記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造
方法において、前記請求項１２記載のリードフレームに
半導体素子を搭載すると共に、該半導体素子と前記金属
膜を接続手段を用いて電気的に接続する素子搭載工程
と、前記リードフレーム上に、前記半導体素子を封止す
るよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成する封止工程
と、前記リードフレームを溶解して前記金属膜を露出さ
せる溶解工程と、前記露出した金属膜の実装側面にスタ
ッドバンプを形成するスタッドバンプ形成工程とを具備
することを特徴とするものである。
【００２０】また、請求項１８記載の発明は、前記請求
項１２記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造
方法において、前記請求項１２記載のリードフレームに
半導体素子を搭載すると共に、該半導体素子と前記金属
膜を接続手段を用いて電気的に接続する素子搭載工程
と、前記リードフレーム上に、前記半導体素子を封止す
るよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成する封止工程
と、前記リードフレームと前記金属膜とを共に溶解し、
前記接続手段の実装側端部を露出させる溶解工程と、前
記露出した前記接続手段の実装端部にスタッドバンプを
形成するスタッドバンプ形成工程とを具備することを特
徴とするものである。
【００２１】また、請求項１９記載の発明は、前記請求
項１２記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造
方法において、前記請求項１２記載のリードフレームに
半導体素子を搭載すると共に、該半導体素子と前記金属
膜を接続手段を用いて電気的に接続する素子搭載工程
と、前記リードフレーム上に、前記半導体素子を封止す
るよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成する封止工程
と、前記リードフレームと前記金属膜とを共に溶解し、
前記接続手段の実装側端部を露出させる溶解工程と、前
記露出した前記接続手段の実装端部に外装めっきを実施
する外装めっき形成工程とを具備することを特徴とする
ものである。
【００２２】また、請求項２０記載の発明は、前記請求
項１７乃至１９のいずれか１項に記載の半導体装置の製
造方法において、前記接続手段は、ワイヤまたは突起電
極のいずれか一方であることを特徴とするものである。
【００２３】また、請求項２１記載の発明は、前記請求
項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレーム
を用いた半導体装置の製造方法において、前記請求項１
３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレームに形
成された前記凹部内に半導体素子を搭載すると共に、該
半導体素子と前記金属膜を接続手段を用いて電気的に接
続する素子搭載工程と、前記リードフレームに形成され
た凹部上に、前記半導体素子を封止するよう樹脂を形成
し樹脂パッケージを形成する封止工程と、前記リードフ
レームを溶解して前記金属膜を露出させる溶解工程と、
前記露出した金属膜の実装側面にスタッドバンプを形成
するスタッドバンプ形成工程とを具備することを特徴と
するものである。
【００２４】また、請求項２２記載の発明は、前記請求
項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレーム
を用いた半導体装置の製造方法において、前記請求項１
３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレームに形
成された前記凹部内に半導体素子を搭載すると共に、該
半導体素子と前記金属膜を接続手段を用いて電気的に接
続する素子搭載工程と、前記リードフレームに形成され
た凹部上に、前記半導体素子を封止するよう樹脂を形成
し樹脂パッケージを形成する封止工程と、前記リードフ
レームと前記金属膜とを共に溶解し、前記接続手段の実
装側端部を露出させる溶解工程と、前記露出した前記接
続手段の実装端部にスタッドバンプを形成するスタッド
バンプ形成工程とを具備することを特徴とするものであ
る。
【００２５】また、請求項２３記載の発明は、前記請求
項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレーム
を用いた半導体装置の製造方法において、前記請求項１
３乃至１５のいずれか１項に記載のリードフレームに形
成された前記凹部内に半導体素子を搭載すると共に、該
半導体素子と前記金属膜を接続手段を用いて電気的に接
続する素子搭載工程と、前記リードフレームに形成され
た凹部上に、前記半導体素子を封止するよう樹脂を形成
し樹脂パッケージを形成する封止工程と、前記リードフ
レームと前記金属膜とを共に溶解し、前記接続手段の実
装側端部を露出させる溶解工程と、前記露出した前記接
続手段の実装端部に外装めっきを実施する外装めっき形
成工程とを具備することを特徴とするものである。
【００２６】また、請求項２４記載の発明は、前記請求
項２１乃至２３のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法において、前記接続手段は、ワイヤまたは突起電極の
いずれか一方であることを特徴とするものである。更
に、請求項２５記載の発明は、前記請求項２４記載の半
導体装置の製造方法において、前記接続手段としてワイ
ヤを用いると共に、前記素子搭載工程において、先ず前
記ワイヤを前記金属膜に第１ボンドし、その後に該ワイ
ヤを引出して前記半導体素子に第２ボンドすることを特
徴とするものである。
【００２７】上記した各手段は、次のように作用する。
請求項１記載の発明によれば、外部接続端子をスタッド
バンプにより構成したことにより、外部接続端子のファ
インピッチ化を図ることができる。即ち、外部接続端子
をスタッドバンプにより構成することにより、ＢＧＡ構
造の半導体装置に従来から外部接続端子として用いられ
ている半田ボール（図４２参照）、及び金属膜と樹脂突
起から構成された外部接続端子（図４３参照）に比べ、
外部接続端子の微細化を図ることができ、よって外部接
続端子のファインピッチ化を図ることができる。また、
従来形成されていた樹脂突起が存在しないため、半導体
装置の低背化を図ることが可能となる。
【００２８】また、スタッドバンプの形成にはワイヤボ
ンディング装置を使用するため、接続手段としてワイヤ
を用いた場合には、ワイヤ接続工程と同一の設備で対応
でき、設備コストの削減を図ることができる。また、請
求項２記載の発明によれば、樹脂パッケージの実装側平
面に露出形成された金属膜の実装側面に、外部接続端子
として機能するスタッドバンプを配設したことにより、
図４３に示した半導体装置１１０とは異なり金属膜は凹
形状となっていないため、金属膜へのワイヤボンディン
グをスタッドバンプを介さないで行うことが可能であ
る。また、樹脂突起を持たないため、外部接続端子の微
細化を図ることができ、よって外部接続端子のファイン
ピッチ化を図ることができると共に、半導体装置の低背
化をも図ることができる。
【００２９】また、請求項３乃至７記載の発明によれ
ば、金属膜を単層とした場合には、接続手段（例えば、
ワイヤ）の接合性及び半田付け性が共に良好な金属を金
属膜として用い、また複数層を積層した金属膜の場合に
は、最内層を接続手段との接合性の良好な金属とし、か
つ最外層を半田付け性が良好な金属としたことにより、
半導体素子と金属膜との電気的接続、及び金属膜と実装
基板との電気的接続性を共に良好とすることができる。
【００３０】また、請求項８記載の発明によれば、樹脂
パッケージから露出した実装側端部に、外部接続端子と
して機能するスタッドバンプを配設したことにより、ス
タッドバンプに対し大きな面積を有した金属膜を有しな
い構成となるため、外部接続端子となるスタッドバンプ
を狭ピッチに配設することが可能となり、外部接続端子
の更なる高密度化を図ることができる。
【００３１】また、請求項９記載の発明によれば、接続
手段をワイヤにより構成したことにより、半導体製造設
備として一般に用いられているワイヤボンディング装置
を用いることが可能となるため、ワイヤを効率よくかつ
安価に配設することができる。また、請求項１０記載の
発明によれば、ワイヤがスタッドバンプから引き出さ
れ、半導体素子上の前記電極パッド上で終端する構成と
したことにより、ワイヤループの低背化を図ることがで
き、よって半導体装置の薄型化を図ることができる。
【００３２】また、スタッドバンプと接合する側がワイ
ヤの第１ボンド側となるため、スタッドバンプとの接合
面積を増大することができ、よってスタッドバンプとワ
イヤとの接合性を向上することができる。また、請求項
１１記載の発明によれば、接続手段の樹脂パッケージか
ら露出した部位の面積がスタッドバンプの接合面積より
も大くなるよう構成したことにより、外部接続端子とな
るスタッドバンプの接合位置に多少のバラツキが存在し
ても、安定してスタッドバンプをワイヤボンディング装
置で自動形成することができる。よって、スタッドバン
プの接続不良の発生を防止でき、半導体装置の信頼性を
向上することができる。
【００３３】また、請求項１２記載の発明によれば、ス
タッドバンプの配設位置と対応する位置に請求項３乃至
７のいずれか１項に記載の金属膜を配設しただけの簡単
な構成のリードフレームより、請求項１または２、或い
は請求項８乃至１１のいずれかに記載の半導体装置を製
造することができる。
【００３４】また、請求項１３記載の発明によれば、リ
ードフレームの樹脂パッケージの形成位置と対応する位
置に凹部を形成したことにより、樹脂パッケージを形成
した際、この樹脂パッケージはリードフレームの凹部内
に食い込んだ状態となり、これによりアンカー効果が発
生する。よって、金属膜としてリードフレームとの接合
性の良くない材料を用いても、このアンカー効果により
樹脂パッケージがリードフレームから離脱することを防
止できる。よって、半導体装置の製造歩留りの向上を図
ることができる。
【００３５】また、請求項１４記載の発明によれば、凹
部内の少なくとも外周位置に金属膜が存在しない領域を
形成したことにより、金属膜としてリードフレームとの
密着性が低い材料を用いても、金属膜が形成されていな
い領域において樹脂パッケージはリードフレームと密着
するため、樹脂パッケージがリードフレームから離脱す
ることを防止できる。よって、半導体装置の製造歩留り
の向上を図ることができる。
【００３６】また、請求項１５記載の発明によれば、凹
部内に凸部を形成することにより、樹脂パッケージがリ
ードフレームの凹部内に食い込んだ際、樹脂パッケージ
とリードフレームとの接合面積は増大し、より強いアン
カー効果を発揮させることができる。よって、より確実
に樹脂パッケージがリードフレームから離脱することを
防止でき、更に半導体装置の製造歩留りの向上を図るこ
とができる。
【００３７】また、請求項１６記載の発明によれば、図
４３に示したＢＣＣ構造の半導体装置１１０の製造方法
に比べ、樹脂突起１１７を形成するための凹部を形成す
る工程が不要となり、リードフレームの製造工程を簡単
化することができる。また、請求項１７記載の発明によ
れば、素子搭載工程、素子搭載工程、封止工程、溶解工
程、及びスタッドバンプ形成工程とからなる簡単な製造
工程で半導体装置を製造することができる。また、スタ
ッドバンプ形成工程では、金属膜の実装側面にスタッド
バンプを形成するため、この金属膜に対してスタッドバ
ンプは突出した状態となり、これを外部接続端子として
用いることが可能となる。
【００３８】また、請求項１８記載の発明によれば、素
子搭載工程、素子搭載工程、封止工程、溶解工程、及び
スタッドバンプ形成工程とからなる簡単な製造工程で半
導体装置を製造することができる。また、スタッドバン
プ形成工程では、リードフレームと金属膜とを共に溶解
して接続手段の実装側端部を露出させるため、封止工程
で用いる封止樹脂については金属膜との密着性が極めて
良好なものを必ずしも準備する必要がなく、封止樹脂の
選択の幅が従来のＢＣＣと比較して広くなる利点があ
る。
【００３９】また、金属膜は溶解工程において溶解され
るため、接続手段の実装側端部を電気的に分離するため
の金属膜のパターニングを行う必要がなく、よって製造
工程の容易化を図ることができる。また、請求項１９記
載の発明によれば、外装めっき形成工程において、露出
した接続手段の実装端部に外装めっきを実施することに
より、この外装めっきを外部接続端子として用いること
が可能となる。また、めっき法を用いることにより、全
ての実装端部に対して外装めっきを一括して実施するこ
とが可能となり、微細かつ多数の実装端部に対して効率
よく外装めっきを形成することができる。
【００４０】また、請求項２０記載の発明によれば、接
続手段としてワイヤまたは突起電極のいずれか一方を用
いたことにより、ワイヤを用いた場合にはスタッドバン
プの形成と設備を共有することができ、また突起電極を
用いた場合にはワイヤ配設領域が不要となるため、半導
体装置の小型化及び低背化を図ることができる。
【００４１】また、請求項２１乃至２４記載の発明によ
れば、素子搭載工程においてリードフレームに形成され
た凹部内に半導体素子を搭載し、封止工程においてリー
ドフレームに形成された凹部上に樹脂パッケージを形成
することにより、形成された樹脂パッケージはリードフ
レームの凹部内に食い込んだ状態となる。
【００４２】この樹脂パッケージとリードフレーム間に
発生するアンカー効果により、封止工程において樹脂パ
ッケージが形成された後、及び溶解工程において、樹脂
パッケージがリードフレームから離脱することを防止で
きる。これにより、半導体装置の製造歩留りの向上を図
ることができる。更に、請求項２５記載の発明によれ
ば、接続手段としてワイヤを用い、素子搭載工程におい
て先ずワイヤを金属膜に第１ボンドし、その後にワイヤ
を引出して半導体素子に第２ボンドすることにより、外
部接続端子となるスタッドバンプが接合される第１ボン
ド側（実装端部）はネイルヘッドボンディングとなり、
半導体素子に接合される第２ボンド側はステッチボンデ
ィングとなる。
【００４３】ネイルヘッドボンディングは、ステッチボ
ンディングに比べてボンディング部分の体積が大きく、
よって樹脂パッケージとの接合面積は大きくなる。よっ
て、素子搭載工程において先ずワイヤを金属膜に第１ボ
ンドすることにより、実装端部と樹脂パッケージとの接
合力を増大することができる。また、実装端部とワイヤ
の接合強度に注目すると、ネイルヘッドボンディングと
された第１ボンド側は実装端部とワイヤとが一体的に連
続した構成であるため、実装端部とワイヤとの間におけ
る強度は強くなっている。
【００４４】ところで、スタッドバンプ形成工程では、
ワイヤを実装端部にワイヤボンディングした後、切断す
るためにワイヤを引き抜く処理を行なう。この引抜き力
は、実装端部を樹脂パッケージから離脱させる力として
作用する。しかるに、上記のように先ずワイヤを金属膜
に第１ボンドすることにより、実装端部と樹脂パッケー
ジとの接合力、及び実装端部とワイヤとの間における強
度は共に強いため、上記の引抜き力が印加されても、実
装端部が樹脂パッケージから離脱することを防止するこ
とができる。これにより、半導体装置の製造歩留りの向
上を図ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１は本発明の第１実施例である
半導体装置１０Ａを示している。この半導体装置１０Ａ
は、大略すると半導体素子１１，樹脂パッケージ１２，
金属膜１３，半導体素子搭載基板１４，及びスタッドバ
ンプ１７等からなる極めて簡単な構成とされている。
【００４６】半導体素子１１は、その上面に複数の電極
パッドが形成されており、また半導体素子搭載基板１４
に配設された素子固定樹脂１５上に搭載された構成とさ
れている。また、樹脂パッケージ１２は、例えばエポキ
シ樹脂をモールド成形（ポッティングも可能である）す
ることにより形成されるものである。また、金属膜１３
は、半導体素子搭載基板１４の実装側平面１６に露出す
るよう形成されている。この半導体素子搭載基板１４
は、例えば多層プリント配線基板であり、具体的には多
層構造を有したガラス・エポキシ基板，テープ基板，セ
ラミック基板等を用いることが考えられる。尚、リード
フレームを半導体素子搭載基板１４として用いること
も、またスルーホールを用いることにより単層構造の基
板を用いることも可能である。
【００４７】この半導体素子搭載基板１４の上面には、
半導体素子１１及びこれを封止する樹脂パッケージ１２
が形成されている。また、半導体素子１１に形成された
電極パッドと、半導体素子搭載基板１４の上面に形成さ
れたボンディングパッド（図示せず）との間にはワイヤ
１８が配設されている。一方、半導体素子搭載基板１４
の裏面となる実装側平面１６には、前記のように金属膜
１３が形成されている。この金属膜１３は、半導体素子
搭載基板１４の内部に形成されている内部配線を介して
前記のボンディングパッドと接続されている。また、金
属膜１３は半導体素子搭載基板１４の実装側平面１６に
形成されており、よって金属膜１３も平面形状を有した
構成とされている。
【００４８】スタッドバンプ１７は、この金属膜１３に
配設されている。このスタッドバンプ１７は、金属膜１
３より図中下方に向け突出した構成とされており、よっ
てこのスタッドバンプ１７を外部接続端子として用いる
ことができる。また、スタッドバンプ１７は金属膜１３
に電気的に接続されることにより、半導体素子搭載基板
１４内の内層配線，ボンディングパッド，ワイヤ１８，
電極パッドを介して半導体素子１１と電気的に接続され
た構成となる。即ち、金属膜１３，半導体素子搭載基板
１４，及びワイヤ１８は、半導体素子１１とスタッドバ
ンプ１７とを電気的に接続するインターポーザ（接続手
段）として機能する。
【００４９】上記構成とされた半導体装置１０では、外
部接続端子をスタッドバンプ１７により構成しているた
め、外部接続端子のファインピッチ化を図ることができ
る。即ち、前記したように図４２に示したＢＧＡ構造の
半導体装置に外部接続端子として用いられている半田ボ
ール６、及び図４３に示したＢＣＣ構造の半導体装置１
１０に設けられた金属膜１１３と樹脂突起１１７から構
成された外部接続端子では、前述したように0.5mm 未満
のファインピッチ化を図ることは困難である。
【００５０】しかるに、スタッドバンプ１７はφ２０〜
３０μｍのワイヤをボンディングして形成するものであ
るため微細な外部接続端子を形成することが可能であ
り、よって0.5mm 未満のファインピッチ化を図ることが
できる。よって外部接続端子をスタッドバンプ１７によ
り構成することにより、従来のＢＧＡ構造及びＢＣＣ構
造の半導体装置に比べ、外部接続端子のファインピッチ
化を微細化を図ることができ、半導体素子１１の高密度
化及び多ピン化に対応しつつ、半導体装置１０Ａの小型
化を図ることができる。
【００５１】また、前記したように図４３に示されるＢ
ＣＣ構造の半導体装置１１０は、小型薄型化が図られた
半導体装置であるが、本実施例に係る半導体装置１０Ａ
はＢＣＣ構造の半導体装置１１０に対し、樹脂突起１１
７が形成されていない構成とされている。よって、本実
施例に係る半導体装置１０Ａによれば、ＢＣＣ構造の半
導体装置１１０に比べ、この樹脂突起１１７の高さ分だ
け更に低背化を図ることができる。
【００５２】また、スタッドバンプ１７の形成にはワイ
ヤボンディング装置を使用するため、本実施例のように
接続手段としてワイヤ１８を用いた場合には、このワイ
ヤ１８の接続工程と同一の設備でスタッドバンプ１７を
形成することが可能である。よって、スタッドバンプ１
７を形成するために別個に設備を必要とすることがな
く、設備コストの削減及び製品コストの低減を図ること
ができる。
【００５３】尚、上記構成とされた半導体装置１０Ａの
製造方法は、前記したＢＧＡ構造の半導体装置（図４２
参照）の製造方法を利用して実施することができる。即
ち、半導体素子搭載基板１４の上面に半導体素子１１を
搭載すると共に、半導体素子１１の電極パッドと半導体
素子搭載基板１４のボンディングパッドとの間にワイヤ
ボンディング装置を用いてワイヤ１８を配設し、その後
に樹脂パッケージ１２をモールド成形する。
【００５４】通常のＢＧＡ構造の半導体装置では、この
後に半導体素子搭載基板１４の実装側平面１６に半田ボ
ールを配設するが、本実施例に係る半導体装置１０Ａを
形成するには、半田ボールの配設工程に代えて、ワイヤ
ボンディング装置を用いてスタッドバンプ１７を形成す
る（スタッドバンプ形成工程）。このように、半導体装
置１０Ａの製造方法は、従来のＢＧＡ構造の半導体装置
の製造方法を利用して行うことができ、またスタッドバ
ンプ形成工程もワイヤ１８を配設する際に用いるワイヤ
ボンディング装置を利用して形成することができる。こ
れにより、前記のように低設備コストを実現でき、製品
コストの低減を図ることができる。
【００５５】ところで、樹脂封止されていないベアチッ
プ状の半導体素子を基板（フィルム状基板）にフリップ
チップ実装するＴＡＢ(Tape Automated Bonding)技術が
知られている。この半導体素子は実装面に突起電極（バ
ンプ）が形成されており、この突起電極を基板に形成さ
れたパッドに加圧することにより接続する構成とされて
いる。
【００５６】この実装構造において、半導体素子が高密
度化し突起電極数が増大すると、半導体素子に印加する
加圧力を増大させないと、個々の突起電極をパッドに適
正に実装することができなくなる。しかるに、フリップ
チップ実装のようにベアチップ状の半導体素子を直接加
圧して基板に実装する方法では、加圧力を大きくすると
突起電極の高さバラツキにより基板が変形したり、また
半導体素子自体に割れが発生するため、半導体素子に対
し強い加圧力を印加することができないという問題点が
あった。
【００５７】これに対し、上記した本実施例に係る半導
体装置１０Ａでは、半導体素子１１は樹脂パッケージ１
２で封止されているため、ベアチップ状の半導体素子を
実装するフリップチップ実装と比較して高い圧力をかけ
て実装することが可能であり、したがってフリップチッ
プ実装で行われているようなスタッドバンプの高さを揃
えるレベリング処理を不要とすることができる。
【００５８】ここで、金属膜１３について図３を用いて
説明する。同図は、金属膜１３の配設位置近傍を拡大し
て示す図である。金属膜１３は、前記のようにスタッド
バンプ１７が形成されるものであり、半導体素子搭載基
板１４の実装側平面１６に露出するよう形成されてい
る。このように、金属膜１３は実装側平面１６に形成さ
れているため、前記のようにその形状も平面形状とされ
ている。
【００５９】この金属膜１３は、単層の金属層により形
成してもまた複数の金属層を積層して形成した構成とし
てもよい。図３（Ａ）は単層の金属層により金属膜１３
Ａを形成したものであり、図３（Ｂ）〜（Ｄ）は複数の
金属層を積層して金属膜１３Ｂ〜１３Ｄを形成したもの
である。また、金属膜１３（１３Ａ〜１３Ｄ）の材質を
選定するに際し、前記のように金属膜１３は最外側面に
スタッドバンプ１７が形成されるものであるため、金属
膜１３の最外側面はボンディング性が良好であることが
要求される。また、金属膜１３を多層構造とした場合に
は、各層間の接合性も良好である必要がある。この金属
膜要求特性を満たす金属膜１３（１３Ａ〜１３Ｄ）の材
質としては、次のようなものが考えられる。
【００６０】図３（Ａ）に示される単層の金属膜１３Ａ
では、金属膜１３Ａの材質としてボンディング性及び半
田付け性が共に良好な材質を選定する必要がある。これ
を満足する材料としては、例えば金（Ａｕ），パラジウ
ム（Ｐｄ），或いはアルミニウム（Ａｌ）がある。よっ
て、金（Ａｕ），パラジウム（Ｐｄ），或いはアルミニ
ウム（Ａｌ）の内、いずれか一つにより金属膜１３Ａを
形成すればよい。
【００６１】また、図３（Ｂ）に示されるような外層１
３Ｂ-1と内層１３Ｂ-2とを積層した２層構造の金属膜１
３Ｂでは、金属膜要求特性を満たす外層１３Ｂ-1と内層
１３Ｂ-2との組み合わせとして、外層１３Ｂ-1をパラジ
ウム（Ｐｄ）により形成し、内層１３Ｂ-2をニッケル
（Ｎｉ）により形成する組み合わせが考えられる。ま
た、図３（Ｃ）に示されるような外層１３Ｃ-1，中間層
１３Ｃ-2, 内層１３Ｃ-3とを積層した３層構造の金属膜
１３Ｃでは、外層１３Ｃ-1をパラジウム（Ｐｄ）により
形成し、中間層１３Ｃ-2をニッケル（Ｎｉ）により形成
し、内層１３Ｃ-3をパラジウム（Ｐｄ）により形成する
組み合わせ、或いは外層１３Ｃ-1を金（Ａｕ）により形
成し、中間層１３Ｃ-2をニッケル（Ｎｉ）により形成
し、内層１３Ｃ-3をパラジウム（Ｐｄ）により形成する
組み合わせが考えられる。この各組み合わせにより金属
膜１３Ｃを構成することにより、金属膜要求特性を満た
すと共に、中間層１３Ｃ-2による外層１３Ｃ-1と内層１
３Ｃ-3との接合性を向上させることができる。
【００６２】また、図３（Ｄ）に示されるような外層１
３Ｄ-1，第１中間層１３Ｄ-2, 第２中間層１３Ｄ-3, 内
層１３Ｄ-4とを積層した４層構造の金属膜１３Ｄでは、
外層１３Ｄ-1をパラジウム（Ｐｄ）により形成し、第１
中間層１３Ｄ-2をニッケル（Ｎｉ）により形成し、第２
中間層１３Ｄ-3をパラジウム（Ｐｄ）により形成し、内
層１３Ｄ-4を金（Ａｕ）により形成する組み合わせが考
えられる。上記した各組み合わせにより金属膜１３を構
成することにより、金属膜要求特性を満たすと共に外
層，各中間層，及び外層の接合性を向上することができ
る。
【００６３】続いて、本発明の第２実施例に係る半導体
装置について説明する。図２は、第２実施例に係る半導
体装置１０Ｂを示している。尚、図２において、図１に
示した第１実施例に係る半導体装置１０Ａと同一構成に
ついては同一符号を付してその説明を省略する。前記し
た第１実施例に係る半導体装置１０Ａでは、半導体素子
搭載基板１４を設け、この半導体素子搭載基板１４に形
成された金属膜１３にスタッドバンプ１７を形成した構
成とされていた。
【００６４】これに対し本実施例に係る半導体装置１０
Ｂは、第１実施例に係る半導体装置１０Ａで用いていた
半導体素子搭載基板１４を用いることなく、樹脂パッケ
ージ１２に直接金属膜１３を形成したことを特徴とする
ものである。即ち、本実施例では、金属膜１３が樹脂パ
ッケージ１２の実装側平面１６に露出するよう形成され
ており、この金属膜１３に外部接続端子として機能する
スタッドバンプ１７が配設された構成とされている。
【００６５】本実施例に係る半導体装置１０Ｂは、図４
３を用いて説明したＢＣＣ構造の半導体装置１１０と近
似した構成とされている。しかるに、本実施例に係る半
導体装置１０Ｂは、樹脂パッケージ１２の実装側平面１
６に直接露出形成された金属膜１３の実装側面に、外部
接続端子として機能するスタッドバンプ１７を配設した
構成とした点で相違している。
【００６６】本実施例に係る半導体装置１０Ｂは、先に
図４３を用いて説明した従来の半導体装置１１０に比
べ、樹脂突起１１７を持たないために外部接続端子（ス
タッドバンプ１７）の微細化を図ることができ、よって
外部接続端子のファインピッチ化を図ることができる。
また、樹脂突起１１７の高さ分だけ半導体装置１０Ｂの
低背化を図ることもできる。更に、第１実施例に係る半
導体装置１０Ａに対しても、半導体素子搭載基板１４の
高さ分だけ半導体装置１０Ｂの低背化を図ることができ
る。
【００６７】また、図４３に示す構造の半導体装置１１
０では、金属膜１１３が凹形状となっているため、ワイ
ヤ１１８のボンディング面積が小さくなる。よって、強
固なワイヤ接続を行うために通常凹形状の金属膜１１３
の内側にスタッドバンプ１１９を形成し、このスタッド
バンプ１１９にワイヤ１１８を接合することが行われて
いる。しかるに、この構成ではスタッドバンプ１１９の
形成工程が必要となり、半導体装置１１０の製造工程は
複雑化する。
【００６８】これに対し、本実施例に係る半導体装置１
０Ｂは、図４３に示した半導体装置１１０とは異なり金
属膜１３は凹形状となっていないため、金属膜１３への
ワイヤボンディングをスタッドバンプを介さないで行う
ことが可能である。よって、半導体装置１０Ｂの構造及
びその製造工程を簡単化することができる。続いて、上
記した第２実施例に係る半導体装置１０Ｂの製造方法に
ついて説明する。
【００６９】半導体装置１０Ｂは、図４（Ｇ），（Ｈ）
に示されるリードフレーム２０を用いて製造される。こ
のリードフレーム２０は、導電性金属基材２１の上面
で、スタッドバンプ１７の配設位置と対応する位置に、
金属膜１３を形成した極めて簡単なリードフレーム構造
とされている。また、リードフレーム２０は複数の半導
体装置１０Ｂを一括的に形成できるよう（即ち、いわゆ
る複数個取りができるよう）構成されており、従って金
属膜１３も１枚の金属基材２１に複数組形成された構成
とされている。
【００７０】先ず、半導体装置１０Ｂの製造工程の内、
リードフレーム２０の製造工程について図４を用いて説
明する。リードフレーム２０を製造するには、先ず図４
（Ａ）に示すように、導電材料（例えば銅合金）よりな
る平板状の金属基材２１を用意し、この金属基材２１の
上下両面にエッチングレジストとなる第１レジスト１９
を塗布する（第１レジスト形成工程）。この第１レジス
ト１９は、例えば感光性樹脂であり、スピナー等を用い
て所定膜厚に塗布される。
【００７１】続いて、第１レジスト１９に図示しないマ
スクを用いて露光処理を行い、その後に現像処理を行う
ことにより、第１レジスト１９の貫通孔２２（リードフ
レーム２０を製造装置に搬送或いは固定する際に用いる
孔）の形成位置に対応する部位を除去し（除去した部位
を符号１９ａで示す）、図４（Ｂ）に示す所定のレジス
トパターンを形成する（第１レジストパターン形成工
程）。
【００７２】第１レジストパターン形成工程が終了する
と、第１レジスト１９が形成された金属基材２１に対し
エッチング処理が実施される。このエッチング工程で
は、第１レジスト１９の除去部１９ａの形成位置におい
て、金属基材２１に対しエッチング処理が実施され、図
４（Ｃ）に示されるように貫通孔２２が形成される（エ
ッチング工程）。尚、金属基材２１の材料として銅合金
が用いられた場合には、エッチング液としては、例えば
塩化第２鉄等が用いられる。
【００７３】上記のエッチング工程が終了すると、続い
て金属基材２１に形成されていた第１レジスト１９を除
去する第１レジスト除去工程が実施され、図４（Ｄ）に
示すように貫通孔２１が形成された金属基材２１が形成
される。上記の第１レジスト除去工程が終了すると、続
いて貫通孔２２が形成された金属基材２１の上下両面に
メッキレジストとなる第２レジスト２３が配設される
（第２レジスト形成工程）。本実施例では、この第２レ
ジスト２３として感光性樹脂よりなるドライフィルムを
用いている。
【００７４】液状レジストを用いた場合には、貫通孔２
２内にレジストが侵入し適正なレジスト形成を行うこと
が困難であるが、ドライフィルムを用いることにより、
貫通孔２２が形成されている金属基材２１であっても、
貫通孔２２内にレジストが進入することを防止すること
ができる。続いて、第２レジスト２３に図示しないマス
クを用いて露光処理を行い、その後に現像処理を行うこ
とにより、金属膜１３の形成位置に対応する部位を除去
し（除去した部位をマスク孔２３ａという）、図４
（Ｅ）に示す所定のレジストパターンを形成する（第２
レジストパターン形成工程）。
【００７５】上記のように第２レジストパターン形成工
程が実施されると、続いて第２レジスト２３をマスクと
して金属膜形成工程が実施され、メッキ法を用いてマス
ク孔２３ａ内に金属膜１３が形成される。図４（Ｆ）
は、金属膜１３が形成された金属基材２１を示してい
る。尚、金属膜１３の厚さは、メッキ時間を制御するこ
とにより任意に設定することができる。また、本実施例
においては金属膜１３の形成にメッキ法を用いている
が、メッキ法の他にも蒸着法，スパッタリング法等の他
の膜形成技術を用いることも可能である。
【００７６】上記の金属膜形成工程を実施することによ
り、金属膜１３は金属基材２１に形成されるが、後に説
明するように分離工程において、金属基材２１に形成さ
れた金属膜１３は樹脂パッケージ１２をリードフレーム
２０から分離する際に樹脂パッケージ１２と共にリード
フレーム２０から離脱する必要がある。このため、金属
膜１３は金属基材２１に対しある程度の分離性も要求さ
れる。
【００７７】従って、金属膜１３をマスク孔２３ａ内に
形成するに先立ち、上記分離性を確保するために、マス
ク孔２３ａ内に導電性ペースト等の分離性を向上させる
部材を塗布しておき、その上部に金属膜１３を形成する
構成としてもよい。上記のように金属膜形成工程におい
て金属膜１３及び識別金属膜１３Ａが形成されると、続
いて第２レジスト２３を除去する第２レジスト除去工程
が実施され、図４（Ｇ），（Ｈ）に示されるリードフレ
ーム２０が形成される。尚、図４（Ｇ）はリードフレー
ム２０の部分断面図であり、図４（Ｈ）はリードフレー
ム２０の平面図である。図４（Ｈ）に示されるように、
リードフレーム２０は半導体装置２０Ｂを多数個取りで
きるよう、１個の半導体装置に対応する金属膜１３の組
が多数組形成されている（図４（Ｈ）では、２列で１２
個取りを行う例を示している）。
【００７８】上記のように、リードフレーム２０の製造
は、従来から用いられている薄膜形成技術，ホトリソグ
ラフィ技術，エッチング技術，及びメッキ技術を用いて
容易にかつ短手番で形成することができる。また、図４
３に示す半導体装置１１０を製造する際に用いるリード
フレームでは、リードフレーム製造時に樹脂突起１１７
を形成するために金属基材に凹部を形成するハーフエッ
チング処理が必要となるが、本実施例ではこのハーフエ
ッチング工程が不要となる。このため、図４３に示す半
導体装置１１０の製造方法に比べても、製造工程の簡単
化を図ることができる。
【００７９】続いて、上記のように製造されたリードフ
レーム２０を用い、半導体装置２０Ｂを製造する方法に
ついて説明する。半導体装置２０Ｂを製造するには、先
ず上記のように製造されたリードフレーム２０の所定素
子搭載位置に素子固定樹脂１５を塗布すると共に、素子
固定樹脂１５の上部に半導体素子１１を搭載する。素子
固定樹脂１５は絶縁性を有すると共に接着剤として機能
し、よって半導体素子１１はリードフレーム２０上に素
子固定樹脂１５の接着力により搭載された状態となる。
【００８０】続いて、リードフレーム２０をワイヤボン
ディング装置に装着し、半導体素子１１に形成された電
極パッドと金属膜１３との間にワイヤ１８を配設し、半
導体素子１１と金属膜１３とをワイヤ１８を介して電気
的に接続する（以上の各処理を素子搭載工程という）。
上記の素子搭載工程が終了すると、続いてリードフレー
ム２０上に半導体素子１１を封止するよう樹脂を形成し
樹脂パッケージ１２を形成する封止工程を実施する。本
実施例では、樹脂パッケージ１２をモールド成形した例
を示しているが、ポッティングにより樹脂パッケージを
形成することも可能である。
【００８１】上記の封止工程が終了すると、続いて樹脂
パッケージ１２をリードフレーム２０から分離し半導体
装置１０Ｂを独立させるための溶解工程が実施される。
図５は溶解工程を示しており、同図に示す例ではエッチ
ング液を噴射することによりリードフレーム２０を溶解
することにより、樹脂パッケージ１２をリードフレーム
２０から分離させる方法が示されている。
【００８２】この溶解工程で用いられるエッチング液
は、リードフレーム２０のみを溶解し、金属膜１３は溶
解しない性質を有するエッチング液を選定している。従
って、リードフレーム２０が完全に溶解されることによ
り樹脂パッケージ１２はリードフレーム２０から分離さ
れる。このように、樹脂パッケージ１２をリードフレー
ム２０から分離する方法として、リードフレーム２０を
溶解する方法を用いることにより、リードフレーム２０
からの樹脂パッケージ１２の分離処理を確実かつ容易に
行うことができ、歩留りを向上することができる。
【００８３】上記の溶解工程が終了すると、続いて金属
膜１３の実装側面（露出した面）に外部接続端子として
機能するスタッドバンプ１７を形成するスタッドバンプ
形成工程が実施される。このスタッドバンプ１７を形成
するには、先ずキャピラリ２４の先端から下方に向け延
出した金線にスパーク放電等を用いてボール部を形成す
る。そして、キャピラリ２４を下動させると共に超音波
振動させることによりボール部を金属膜１３に超音波溶
接する。
【００８４】続いて、キャピラリ２４を上動させ、金線
を引っ張ることにより金線を切断する。以上の一連の処
理を行なうことにより、図６に示すように、金属膜１３
にスタッドバンプ１７を形成することができる。尚、ス
タッドバンプ１７の形成前に、必要であればボンディン
グ性確保のために、金属膜１３の実装側面に酸処理等の
何らかの化学処理を施しても良い。
【００８５】以上説明した一連の処理を実施することに
より、図２に示す半導体装置２Ｂが製造される。本実施
例の製造方法では、図４１に示した従来の半導体装置の
製造方法に対しては、従来必要とされたリードの切断処
理、及びリードを所定形状（例えばガルウィング形状）
に成形する工程は不要となり、半導体装置１０Ｂの製造
工程を簡単化することができる。
【００８６】また、図４２に示した従来の半導体装置の
製造方法に対しては、半田ボール６を高精度に半導体素
子搭載基板７に配設する必要がなくなり、装置製造の容
易化を図ることができる。更に、図４３に示した半導体
装置１１０の製造方法に対しては、前記のように樹脂突
起１１７を形成するために要する工程を不要とすること
ができ、製造工程の簡単化を図ることができる。
【００８７】続いて、本発明の第３実施例に係る半導体
装置について説明する。図７は、第３実施例に係る半導
体装置１０Ｃを示している。尚、図７において、図１及
び図２に示した第１及び第２実施例に係る半導体装置１
０Ａ，１０Ｂと同一構成については同一符号を付してそ
の説明を省略する。尚、以下説明する各実施例において
も同様とする。
【００８８】前記した第１実施例に係る半導体装置１０
Ｂは、インターポーザ（接続手段）として機能するワイ
ヤ１８の実装側端部を直接金属膜１３に接合する構成と
されていた。これに対し、本実施例に係る半導体装置装
置１０Ｃでは、金属膜１３に樹脂パッケージ１２の内部
に埋設された状態の内装スタッドバンプ２５を形成した
ことを特徴とするものである。即ち、本実施例では金属
膜１３の実装側面にスタッドバンプ１７が形成されると
共に、実装側面の半体側面にも内装スタッドバンプ２５
が形成された構成とされている。
【００８９】この内装スタッドバンプ２５は、前記した
半導体装置２０Ｂの製造工程における素子搭載工程にお
いて、ワイヤ１８を配設する前に、予め金属膜１３にワ
イヤボンディング装置を用いて内装スタッドバンプ２５
を形成しておく。そして、ワイヤ１８の配設時には、金
属膜１３ではなく内装スタッドバンプ２５にワイヤ１８
の実装側端部を接続することにより、図７に示す半導体
装置１０Ｃを製造することができる。尚、他の製造工程
は、前記した製造方法と同一である。
【００９０】本実施例に係る半導体装置１０Ｃは、金属
膜１３に内装スタッドバンプ２５が形成され、かつこの
内装スタッドバンプ２５は樹脂パッケージ１２に埋設さ
れた状態となっている。このため、内装スタッドバンプ
２５は金属膜１３のアンカーとして機能し、金属膜１３
が樹脂パッケージ１２から剥離することを防止すること
きができる。
【００９１】続いて、本発明の第４実施例に係る半導体
装置について説明する。図８は、第４実施例に係る半導
体装置１０Ｄを示している。前記した第１実施例に係る
半導体装置１０Ｂは、インターポーザ（接続手段）とし
てワイヤ１８を用いた例を示したが、本実施例に係る半
導体装置１０Ｄはインターポーザとして半導体素子１１
の電極パッドに形成した突起電極２６（例えば、半田バ
ンプ。尚、以下単にバンプという）を用いたことを特徴
とするものである。
【００９２】このバンプ２６が形成された半導体素子１
１は、金属膜１３に直接接続された構成とされている。
また、この半導体装置１０Ｄを製造するには、半導体素
子１１の電極パッドに予めバンプ２６を形成しておき、
素子搭載工程において、この半導体素子１１をリードフ
レーム２０に形成された金属膜１３（図４（Ｇ），
（Ｈ）参照）にフリップチップ実装する。尚、他の製造
工程は、前記した製造方法と同一である。
【００９３】本実施例に係る半導体装置１０Ｄでは、ワ
イヤ１８を用いず、バンプ２６を用いて半導体素子１１
を金属膜１３にフリップチップ接合した構成としている
ため、ワイヤ１８の配設スペースを無くすことができ、
半導体装置１０Ｄの小型化・薄型化を図ることができ
る。続いて、本発明の第５実施例に係る半導体装置につ
いて説明する。
【００９４】図９は、第５実施例に係る半導体装置１０
Ｅを示している。本実施例に係る半導体装置１０Ｅは、
前記した第４実施例に係る半導体装置１０Ｄと類似した
構成とされているが、本実施例では樹脂パッケージ１２
の実装側平面１６と反対側の面（図における上面）に研
磨加工を実施し、半導体素子１１の上面が露出する研磨
面２７を形成したことを特徴とするものである。この研
磨処理の際、半導体素子１１の上部一部も研磨処理され
ている。
【００９５】本実施例のように、樹脂パッケージ１２の
上部に研磨処理を実施することにより、半導体装置１０
Ｅの更なる低背化を図ることができる。また、研磨処理
により形成される研磨面２７に、半導体素子１１の一部
が露出するよう構成したことにより、半導体素子１１で
発生した熱を効率良く逃がすことが可能となり、放熱特
性を向上させることができる。
【００９６】続いて、本発明の第６実施例に係る半導体
装置について説明する。図１０は、第６実施例に係る半
導体装置１０Ｆを示している。本実施例に係る半導体装
置１０Ｆは、図７に示した第３実施例に係る半導体装置
１０Ｃにおいて、金属膜１３を除去した構成としたこと
を特徴とするものである。即ち、外部接続端子として機
能するスタッドバンプ１７を内装スタッドバンプ２５に
直接接合した構成としたことを特徴とするものである。
【００９７】本実施例に係る半導体装置１０Ｆによれ
ば、各スタッドバンプ１７，２５よりも大きな面積とさ
れた金属膜１３が設けられていないため、更に外部接続
端子となるスタッドバンプ１７を狭ピッチに配設するこ
とが可能となり、外部接続端子の更なる高密度化を図る
ことができる。続いて、第６実施例に係る半導体装置１
０Ｆの製造方法について、図１１乃至図１３を用いて説
明する。尚、図４乃至図６を用いて説明した第１実施例
に係る半導体装置１０Ｂの製造方法と共通する工程につ
いては、その説明を省略するものとする。
【００９８】図１１は素子搭載工程が終了した時点のリ
ードフレーム２０の平面図を示しており、また図１２は
封止工程が終了した時点のリードフレーム２０を示す断
面図である。前記した第２実施例に係る半導体装置１０
Ｂを製造するのに用いられるリードフレーム２０は、図
４（Ｈ）に示したように、スタッドバンプ１７の形成位
置に対応する位置に個々金属膜１３が形成された構成と
されていた。これに対し、半導体装置１０Ｆを製造する
のに用いられるリードフレーム２０は、スタッドバンプ
１７の形成位置に個々金属膜１３を形成する構成とはさ
れておらず、半導体素子１１の配設位置を囲繞するよう
環状に金属膜３０（以下、中間金属膜３０という）が形
成された構成とされている。本実施例では、この中間金
属膜３０を銀（Ａｇ）により形成した構成としている。
【００９９】この中間金属膜３０の形成は、図４（Ｅ）
を用いて説明した第２レジスト形成工程及び第２レジス
トパターン形成工程において、マスク孔２３ａの形状を
半導体素子１１の配設位置を囲繞する環状形状としてお
くことにより、容易に形成することができる。また、中
間金属膜３０が形成されたリードフレーム２０から半導
体装置１０Ｆを製造するには、半導体素子１１を素子固
定樹脂１５を介してリードフレーム２０上の所定搭載位
置に固定すると共に、中間金属膜３０のスタッドバンプ
１７が形成される所定位置に内装スタッドバンプ２５を
形成する。続いて、半導体素子１１に形成された電極パ
ッド２８と、中間金属膜３０上に形成された内装スタッ
ドバンプ２５との間にワイヤボンダを用いてワイヤ１８
を配設する。
【０１００】前記したように、中間金属膜３０は環状形
状とされているため、図１１に示されるように、ワイヤ
１８を配設した時点では、全てのワイヤ１８，電極パッ
ド２８は中間金属膜３０により短絡した（接続された）
状態となっている。この状態において封止工程が実施さ
れ、図１２に示されるように、半導体素子１１，ワイヤ
１８，及び内装スタッドバンプ２５は樹脂パッケージ１
２内に埋設された状態となる。
【０１０１】図１１及び図１２に示される素子搭載工程
及び封止工程が終了すると、続いて溶解工程が実施され
る。図１３は、本実施例における溶解工程を説明するた
めの図である。本実施例に係る製造方法では、この溶解
工程において、リードフレーム２０と共に中間金属膜３
０をも溶解することを特徴としている。このように、銅
合金よりなるリードフレーム２０と、銀（Ａｇ）よりな
る中間金属膜３０を共に溶解するエッチング液として
は、例えばアンモニア系のアルカリエッチング液を用い
ることが考えられる。上記のように、リードフレーム２
０と中間金属膜３０を共に溶解すると、内装スタッドバ
ンプ２５が樹脂パッケージ１２から露出した状態とな
る。また、個々の内装スタッドバンプ２５は、電気的に
独立した状態となる。
【０１０２】上記の溶解工程が終了すると、続いてスタ
ッドバンプ形成工程が実施され、外部接続端子となるス
タッドバンプ１７は、樹脂パッケージ１２から露出した
内装スタッドバンプ２５にワイヤボンディング装置を用
いて形成される。以上説明した一連の製造処理を実施す
ることにより、図１０に示す半導体装置１０Ｆが製造さ
れる。
【０１０３】上記した半導体装置１０Ｆの製造方法で
は、リードフレーム２０と中間金属膜３０とを共に溶解
して内装スタッドバンプ２５（接続手段）の実装側端部
を露出させるため、封止工程で用いる封止樹脂について
は中間金属膜３０との密着性が極めて良好なものを必ず
しも準備する必要がなく、封止樹脂の選択の幅が図１及
び図２に示した半導体装置１０Ａ，１０Ｆに比べて広く
なる利点がある。
【０１０４】また、中間金属膜３０は溶解工程において
溶解されるため、図４（Ｈ）に示されるリードフレーム
２０と異なり、スタッドバンプ１７に対応するよう金属
膜１３を高精度にパターニングする必要がなく、よって
製造工程の容易化を図ることができる。また、中間金属
膜３０は溶解されるものであるため、中間金属膜３０は
スタッドバンプ１７の接合性に何ら関与するものではな
い。よって、第１及び第２実施例に係る半導体装置１０
Ａ，１０Ｂの金属膜１３と異なり、中間金属膜３０を複
数の材料による多層構造とする必要がなくなり、これに
よっても工程の減少及び低コスト化を図ることができ
る。
【０１０５】続いて、本発明の第７及び第８実施例に係
る半導体装置について説明する。図１４は、第７実施例
に係る半導体装置１０Ｇを示している。本実施例に係る
半導体装置１０Ｇは、図８に示した第４実施例に係る半
導体装置１０Ｄにおいて、金属膜１３を除去した構成と
したことを特徴とするものである。また、図１５は第８
実施例に係る半導体装置１０Ｈを示している。
【０１０６】本実施例に係る半導体装置１０Ｈは、図９
に示した第５実施例に係る半導体装置１０Ｅにおいて、
金属膜１３を除去した構成としたことを特徴とするもの
である。即ち、各実施例では、外部接続端子として機能
するスタッドバンプ１７を半導体素子１１に形成された
バンプ２６に直接接合した構成としたことを特徴とする
ものである。
【０１０７】尚、各実施例に係る半導体装置１０Ｇ，１
０Ｈは、先に図１１乃至図１３を用いて説明した中間金
属膜３０を用いた製造方法を適用することにより製造す
ることができる。図１４及び図１５に示す半導体装置１
０Ｇ，１０Ｈは、バンプ２６を用いて半導体素子１１を
金属膜１３にフリップチップ接合した構成としているた
め、ワイヤ１８の配設スペースを無くすことができ、半
導体装置１０Ｇ，１０Ｈの小型化・薄型化を図ることが
できる。特に、半導体装置１０Ｈでは、樹脂パッケージ
１２の実装側平面１６と反対側の面（図における上面）
に研磨面２７を形成した構成としているため、更なる低
背化を図ることができると共に半導体素子１１の一部が
露出した構成であるため放熱特性を向上させることがで
きる。
【０１０８】続いて、本発明の第９実施例に係る半導体
装置について説明する。図１６は、第９実施例に係る半
導体装置１０Ｉを示している。図１０を用いて説明した
第６実施例に係る半導体装置１０Ｆは、内装スタッドバ
ンプ２５に外部接続端子として機能するスタッドバンプ
１７のみを配設した構成としたが、本実施例に係る半導
体装置１０Ｉは、スタッドバンプ１７に代えて外装めっ
き３１を配設したことを特徴とするものである。尚、こ
の外装めっき３１の材質としては、例えば半田を用いる
ことが考えられる。
【０１０９】上記構成とされた半導体装置１０Ｉは、図
１３を用いて説明した溶解工程を実施した後、スタッド
バンプ形成工程に代えて外装めっき形成工程を実施する
ことにより製造することができる。この外装めっき形成
工程では、溶解工程を実施することにより樹脂パッケー
ジ１２から露出した内装スタッドバンプ２５に、例えば
半田めっき処理を実施することにより外装めっき３１を
形成する。
【０１１０】本実施例のように、外部接続端子として外
装めっき３１を用いることにより、外部接続端子をめっ
き法を用いて形成することが可能となる。これにより、
外部接続端子となる外装めっき３１を効率良く短時間で
形成することが可能となる。即ち、前記した第６実施例
の構成の半導体装置１０Ｆ（図１０参照）では、樹脂パ
ッケージ１２から露出した多数の内装スタッドバンプ２
５の夫々にワイヤボンディング装置を用いてスタッドバ
ンプ１７を形成する必要があった。しかるに、本実施例
のように外部接続端子を外装めっき３１とすることによ
り、全ての内装スタッドバンプ２５に対して外装めっき
３１を一括して実施することが可能となり、微細かつ多
数の内装スタッドバンプ２５に対して効率よく外装めっ
き３１を形成することができる。
【０１１１】ここで、上記してきた各実施例に係る半導
体装置１０Ａ〜１０Ｉを実装基板３３に実装する実装構
造について、図１７乃至図１９を用いて説明する。尚、
以下の説明においては、上記の各実施例に係る半導体装
置１０Ａ〜１０Ｉの内、第３実施例に係る半導体装置１
０Ｃと第６実施例に係る半導体装置１０Ｆを例に挙げ、
その実装構造について説明するものとする。また、図１
７乃至図１９において、（Ａ）で示す図には半導体装置
１０Ｃの実装構造を示し、また（Ｂ）で示す図には半導
体装置１０Ｆの実装構造を示している。
【０１１２】各図に示されるように、半導体装置１０
Ｃ，１０Ｆを実装基板３３へ実装する際、本実施例では
半導体装置１０Ｃ，１０Ｆの実装側面１６と実装基板３
３との間にアンダーフィル樹脂３２を介装したことを特
徴としている。このアンダーフィル樹脂３２は、例えば
熱硬化性の樹脂により形成されており、半導体装置１０
Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との接合強度を増大させるた
めに配設されている。
【０１１３】前記したように、本実施例に係る半導体装
置１０Ｃ，１０Ｆは、外部接続端子をスタッドバンプ１
７で構成とすることにより、外部端子の狭ピッチ化が図
られており、これに伴いスタッドバンプ１７と実装基板
３３との接合面積も小さくなっている。前記した図４３
に示す従来の半導体装置１１０では、金属膜１１３の面
積が広いため、よって半導体装置１１０を実装した際に
金属膜１１３と実装基板との接合力が強く、よってアン
ダーフィル樹脂を設ける必要がなかった。
【０１１４】しかるに、本実施例に係る半導体装置１０
Ｃ，１０Ｆは、スタッドバンプ１７が微細化されている
ため、スタッドバンプ１７と実装基板３３との接合力の
みでは、半導体装置１０Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との
間に十分な接合強度を持たせることができない。そこ
で、本実施例に係る実装構造では、図１９に示すよう
に、半導体装置１０Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との間に
熱硬化性のアンダーフィル樹脂３２を介装し、このアン
ダーフィル樹脂３２の接合力により半導体装置１０Ｃ，
１０Ｆと実装基板３３とを接合した構成としている。こ
の構成とすることにより、外部接続端子として機能する
スタッドバンプ１７を高密度に配設しつつ、かつ半導体
装置１０Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との接合性を向上さ
せることができる。
【０１１５】また、アンダーフィル樹脂３２の配設方法
としては、次の２種類の方法が考えられる。即ち、図１
７に示す方法は、アンダーフィル樹脂３２を予め半導体
装置１０Ｃ，１０Ｆの実装側平面１６に配設しておく方
法である。また、図１８に示す方法は、アンダーフィル
樹脂３２を予め実装基板３３に配設しておく方法であ
る。
【０１１６】いずれの方法においても、半導体装置１０
Ｃ，１０Ｆを実装基板３３に実装した際、半導体装置１
０Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との間にアンダーフィル樹
脂３２が介装された構成となり、よって半導体装置１０
Ｃ，１０Ｆと実装基板３３との接合性を向上させること
ができる。図２０乃至図２２は、本発明を複数の半導体
素子１１を樹脂パッケージ１２内に封止した構成の半導
体装置モジュール４０Ａ〜４０Ｃに適用したものであ
る。．２０に示す半導体装置モジュール４０Ａは、図１
に示した第１実施例に係る半導体装置１０Ａの構成を適
用したモジュールである。また、図２１に示す半導体装
置モジュール４０Ｂは図２に示した第２実施例に係る半
導体装置１０Ｂの構成を適用したモジュールである。更
に、図２２に示す半導体装置モジュール４０Ｃは図１０
に示した第６実施例に係る半導体装置１０Ｆの構成を適
用したモジュールである。
【０１１７】このように、本発明を半導体装置モジュー
ル４０Ａ〜４０Ｃに適用することにより、上記した各実
施例に係る半導体装置１０Ａ〜１０Ｉにおける効果と同
一の効果を実現することができ、具体的には半導体装置
モジュール４０Ａ〜４０Ｃの小型薄型化、外部接続端子
の狭ピッチ化、及び製造工程の簡単化等を実現すること
ができる。
【０１１８】ここで、図１０乃至１３及び図２３を用
い、先に説明した第６実施例に係る半導体装置１０Ｆに
おける、ワイヤ１８，スタッドバンプ１７，及び内装ス
タッドバンプ２５の接合状態について考察する。尚、図
２３は、スタッドバンプ１７と内装スタッドバンプ２５
の接合位置を拡大して示す図である。先に図１１乃至図
１３を用いて説明したように、第６実施例に係る半導体
装置１０Ｆを製造する際、素子搭載工程において中間金
属膜３０が形成されたリードフレーム２０に半導体素子
１１を搭載すると共に、中間金属膜３０のスタッドバン
プ１７が形成される所定位置に内装スタッドバンプ２５
を形成する。そして、半導体素子１１に形成された電極
パッド２８と、中間金属膜３０上に形成された内装スタ
ッドバンプ２５との間にワイヤボンダを用いてワイヤ１
８を配設する。
【０１１９】このワイヤ１８を配設する際、第６実施例
に係る半導体装置１０Ｆでは、先ずワイヤ１８を半導体
素子１１の電極パッド２８にボンディング（第１ボン
ド）し、続いてワイヤ１８を引き出して内装スタッドバ
ンプ２５にボンディング（第２ボンド）する方法が用い
られている（このボンディング方法を正打ちボンディン
グという）。
【０１２０】そして、ワイヤ１８を配設した後に封止工
程において樹脂パッケージ１２を形成すると共に、溶解
工程においてリードフレーム２０を除去する。その後、
スタッドバンプ形成工程が実施され、樹脂パッケージ１
２から露出した内装スタッドバンプ２５に、外部接続端
子となるスタッドバンプ１７が形成される。スタッドバ
ンプ１７の具体的な形成方法としては、図６を用いて説
明したように、先ずキャピラリ２４の先端から下方に向
け延出した金線にスパーク放電等を用いてボール部を形
成した後、キャピラリ２４を下動させると共に超音波振
動させることによりボール部を金属膜１３に超音波溶接
する。続いて、キャピラリ２４を上動させ、金線を引っ
張ることにより金線を切断する。これにより、内装スタ
ッドバンプ２５上にスタッドバンプ１７を形成すること
ができる。図２３は、このようにして形成されたスタッ
ドバンプ１７の近傍を拡大して示している。
【０１２１】ところで、上記した方法によりスタッドバ
ンプ１７を形成する場合、本発明者の実験では、稀では
あるが内装スタッドバンプ２５が樹脂パッケージ１２か
ら脱落することがあることが判明した。以下、この脱落
が発生する理由について説明する。内層スタッドバンプ
２５が樹脂パッケージ１２内に保持されるための力とし
ては、内層スタッドバンプ２５と樹脂パッケージ１２
との接合力（Ｆ１）と、内層スタッドバンプ２５とワ
イヤ１８との接合力（Ｆ２）の二つの力が作用すると考
えられる。また、内装スタッドバンプ２５を樹脂パッケ
ージ１２から脱落させる力は、金切断するために金線に
印加される引張力（Ｆ３）である。よって、Ｆ３＞Ｆ１
＋Ｆ２となった場合に、内装スタッドバンプ２５は樹脂
パッケージ１２から脱落してしまうため、これを防止す
るためには上記した接着力Ｆ１及び接合力Ｆ２を大きく
する必要がある。
【０１２２】しかるに、ワイヤ１８を内層スタッドバン
プ２５に第２ボンドする構成では、第２ボンドはステッ
チボンディングとなるため、内層スタッドバンプ２５と
ワイヤ１８との接合力（Ｆ２）は第１ボンド側に比べて
小さくなる。また、第２ボンド側はボンディング部分の
体積も小さく、内層スタッドバンプ２５と樹脂パッケー
ジ１２との接合力（Ｆ１）も小さくなっている。よっ
て、以上の理由により、スタッドバンプ１７の形成時に
内装スタッドバンプ２５が樹脂パッケージ１２から脱落
するものと思われる。
【０１２３】続いて、本発明の第１０実施例に係る半導
体装置について説明する。図２４は、第１０実施例に係
る半導体装置１０Ｊが実装基板３３にアンダーフィル樹
脂３２を介装した状態で実装された状態を示している。
本実施例に係る半導体装置１０Ｊは、スタッドバンプ１
７の形成時に内装スタッドバンプ２５が樹脂パッケージ
１２から脱落するのを防止するよう構成されたものであ
る。
【０１２４】このため、本実施例に係る半導体装置１０
Ｊでは、ワイヤ３４がスタッドバンプ１７から引き出さ
れ、半導体素子１１の電極パッド２８上に形成された電
極上スタッドバンプ３７で終端するよう構成したことを
特徴としている。従って、本実施例の構成では、ワイヤ
３４のスタッドバンプ１７に接合される実装側端部側が
第１ボンド側（このボンディング部分を第１ボンド部３
５という）となり、電極上スタッドバンプ３７に接合さ
れる側が第２ボンド側（このボンディング部分を第２ボ
ンド部３６という）となる。
【０１２５】尚、電極パッド２８上に電極上スタッドバ
ンプ３７を形成するのは、ステッチボンディングとなる
第２ボンドは、半導体素子１１の電極パッド２８上には
直接ボンディングできないからである。上記構成とされ
た半導体装置１０Ｊを製造するには、素子搭載工程にお
いて先ずワイヤ３４をリードフレーム２０に形成された
中間金属膜３０に第１ボンドして第１ボンド部３５を形
成する。その後、ワイヤ３４を半導体素子１１に形成さ
れている電極上スタッドバンプ３７に向け引出し、この
電極上スタッドバンプ３７に第２ボンドして第２ボンド
部３６を形成する（以下、このボンディング方法を逆打
ちボンディングという）。尚、素子搭載工程以外の工程
（封止工程，溶解工程、スタッドバンプ形成工程，外装
めっき形成工程）は、先に説明した実施例と同様であ
る。
【０１２６】上記の製造方法を用いることにより、外部
接続端子となるスタッドバンプ１７が接合される第１ボ
ンド部３５はネイルヘッドボンディングとなり、半導体
素子に接合される第２ボンド部３６はステッチボンディ
ングとなる。ネイルヘッドボンディングは、ステッチボ
ンディングに比べてボンディング部分の体積が大きく、
よって樹脂パッケージ１２との接合面積は大きくなる。
よって、素子搭載工程において逆打ちボンディングを用
いることにより、第１ボンド部３５（実装端部）と樹脂
パッケージ１２との接合力（Ｆ１）を増大することがで
きる。
【０１２７】また、第１ボンド部３５とワイヤ３４の接
合力（Ｆ２）に注目すると、ネイルヘッドボンディング
とされた第１ボンド部３５はワイヤ３４が一体的に連続
した構成である。このため、図２３に示した内層スタッ
ドバンプ２５に対しワイヤ１８がステッチボンディング
された構成に比べ、第１ボンド部３５とワイヤ３４との
間における接合力（Ｆ２）は大きくなっている。
【０１２８】上記のように、本実施例の構成によれば第
１ボンド部３５（実装端部）と樹脂パッケージ１２との
接合力（Ｆ１）及び第１ボンド部３５とワイヤ３４の接
合力（Ｆ２）は共に、図２３に示した構成に比べて大き
くなる。よって、スタッドバンプ形成工程において、ス
タッドバンプ１７を形成した後に金線を引っ張る処理を
行なっても、第１ボンド部３５は強固に樹脂パッケージ
１２に保持されているため、第１ボンド部３５が樹脂パ
ッケージ１２から離脱することを確実に防止することが
できる。これにより、半導体装置の製造歩留りの向上を
図ることができる。
【０１２９】また、逆打ちボンディングのワイヤループ
は、正打ちボンディングのワイヤーループよりも低くな
る。このように、ワイヤ３４の低ループ化が図れること
により、半導体装置１０Ｊの薄型化を図ることができ
る。尚、図１６を用いて説明した第９実施例のように、
外部接続端子として外層メッキ３１を用いた場合には、
先に説明したような内層スタッドバンプ２５が脱落する
問題点は発生しないが、外部接続端子として外層メッキ
３１を用いる半導体装置に本実施例を適用することによ
り、上記のように装置の薄型化を図ることができるとい
う効果を実現できる。
【０１３０】また、本実施例で用いられるワイヤ３４及
びスタッドバンプ１７の材質としては、例えば金（Ａ
ｕ）、パラジウム（Ｐｄ），半田等を用いることができ
る。続いて、上記した第１０実施例に係る半導体装置１
０Ｊの第１の変形例について図２５を用いて説明する。
本変形例では、第１ボンド部３５を中間金属膜３０に千
鳥状にボンディングしたことを特徴とするものである。
【０１３１】前記したように、逆打ちボンディングを行
なう構成では、第１ボンド部３５のボンディング部分の
体積が大きくなり、図２６に示すように、スタッドバン
プ１７が接合される部分の面積Ｓ２は大きくなってい
る。従って、このように面積Ｓ２が大きい第１ボンド部
３５を一例に配設した構成では、第１ボンド部３５を狭
ピッチで（即ち、高密度に）形成することはできない。
また、第１ボンド部３５を形成する際、キャピラリのス
ペースを設けておく必要があり、この点からも一例に第
１ボンド部３５を配置する構成では、高密度化を図れな
い。
【０１３２】しかるに、本変形例のように、第１ボンド
部３５を千鳥状に配置することにより、実質的に隣接す
る第１ボンド部３５間のピッチを小さくでき、高密度に
第１ボンド部３５を配置することが可能となる。これに
より、半導体装置の小型化及び多端子化に対応すること
が可能となる。また、このように第１ボンド部３５を高
密度に配置しても、第１ボンド部３５の形成時に、キャ
ピラリが既に形成された第１ボンド部３５と干渉するこ
とを防止することができる。
【０１３３】また、図２６は、上記した第１０実施例に
係る半導体装置１０Ｊの第２の変形例を示している。本
変形例では、樹脂パッケージ１２から露出した第１ボン
ド部３５の面積Ｓ２が、スタッドバンプ１７の接合面積
Ｓ１よりも大くなるよう構成したことを特徴とするもの
である。このように、第１ボンド部３５の面積Ｓ２がス
タッドバンプ１７の接合面積Ｓ１よりも大くなるよう構
成することにより、スタッドバンプ１７の接合位置に多
少のバラツキが存在しても、第１ボンド部３５に接合す
ることが可能となる。
【０１３４】よって、スタッドバンプ１７をワイヤボン
ディング装置を用いて自動形成する構成としても、ワイ
ヤボンディング装置のボンディング位置の誤差を吸収す
ることができ、確実にスタッドバンプ１７を第１ボンド
部３５に接合することができる。これにより、第１ボン
ド部３５に対するスタッドバンプ１７の接続不良の発生
を防止し信頼性の向上を図れると共に、スタッドバンプ
１７の形成の効率化を図ることができる。
【０１３５】続いて、本発明の第３実施例である半導体
装置の製造方法について、図２７を用いて説明する。
尚、本実施例においても図４乃至図６を用いて説明した
第１実施例に係る半導体装置１０Ｂの製造方法と共通す
る工程については、その説明を省略するものとする。ま
た、以下説明する各実施例に係る製造方法の説明につい
ても同様とする。
【０１３６】図２７は、封止工程が終了した時点のリー
ドフレーム３８Ａを示す断面図である。同図に示すよう
に、本実施例では、リードフレーム３８Ａとして樹脂パ
ッケージ１２の形成位置と対応する位置に凹部４１Ａ
（以下、キャビティ部という）を形成したことを特徴と
するものである。このキャビティ部４１Ａは、例えばリ
ードフレームの製造工程において、金属基材２１（図４
参照）にハーフエッチングを行なうことにより形成され
る。また、本実施例では、このキャビティ部４１Ａ内の
全面に中間金属膜３９Ａが形成された構成とされてい
る。
【０１３７】本実施例のように、樹脂パッケージ１２の
形成位置にキャビティ部４１Ａが形成されたリードフレ
ーム３８Ａを用いることにより、半導体装置の製造歩留
りの向上を図ることができる。以下、この理由について
説明する。前記した第１及び第２実施例に係る半導体装
置の製造方法では、例えば図１１に示されるように、キ
ャビティ部４１Ａが存在しない平板状リードフレーム２
０を用いており、封止工程ではこの平板状リードフレー
ム２０の上部に樹脂パッケージ１２を形成する構成とし
ていた。このリードフレーム２０は銅或いは銅合金より
なり、またその表面には中間金属膜３０（例えば銀（Ａ
ｇ））が形成されている。
【０１３８】ところが、リードフレーム２０が概ね平坦
な平板形状であると、中間金属膜３０が銀（Ａｇ）のよ
うにリードフレーム２０と密着性の良くない材料である
場合には、樹脂パッケージ１２の形成処理が終了した
後、樹脂パッケージ１２が中間金属膜３０と共にリード
フレーム２０から離脱（剥離）してしまうおそれがあ
る。この離脱が発生すると、樹脂パッケージ１２をリー
ドフレーム２０に再び戻すメンテナンス処理を行なう
か、或いは剥離した樹脂パッケージ１２を廃棄すること
となり、半導体装置の製造歩留りが低下してしまう。
【０１３９】しかるに、本実施例のように樹脂パッケー
ジ１２の形成位置にキャビティ部４１Ａが形成されたリ
ードフレーム３８Ａを用いることにより、封止工程にお
いて樹脂パッケージ１２を形成した際、図２７に示され
るように、樹脂パッケージ１２の一部はリードフレーム
３８Ａのキャビティ部４１Ａ内に食い込んだ状態とな
る。
【０１４０】これにより、樹脂パッケージ１２のキャビ
ティ部４１Ａ内に食い込んだ部位にはアンカー効果が発
生し、よって樹脂パッケージ１２がリードフレーム３８
Ａから離脱することを防止することができる。よって、
上記したメンテナンス処理は不要となり、不良品の発生
が少なくなるため、半導体装置の製造歩留りの向上を図
ることができる。
【０１４１】尚、図２７に示す実施例では、ワイヤ１８
が正打ちボンディングされた例について説明した。しか
るに、本実施例の適用はワイヤ１８が正打ちボンディン
グされる構成のものに限定されるものではなく、図２８
に示す変形例のように、ワイヤ３４が逆打ちボンディン
グされる構成のものについても適用することが可能であ
る。
【０１４２】続いて、本発明の第４実施例である半導体
装置の製造方法について、図２９を用いて説明する。図
２９は封止工程が終了した時点のリードフレーム３８Ｂ
を示す断面図である。同図に示すように、本実施例にお
いても前記した第３実施例と同様に、リードフレーム３
８Ｂの樹脂パッケージ１２が形成される位置と対応する
位置に凹部４１Ｂ（以下、キャビティ部という）が形成
されている。更に、本実施例では、このキャビティ部４
１Ｂの内部に凸部４２を形成したことを特徴としてい
る。
【０１４３】このキャビティ部４１Ｂ及び凸部４２は、
例えばリードフレームの製造工程において、金属基材２
１（図４参照）に凹部４２の形成位置にマスクを行いハ
ーフエッチングを行なうことにより形成することができ
る。また、本実施例においても、凸部４２を含めキャビ
ティ部４１Ａ内の全面に中間金属膜３９Ｂが形成されて
いる。
【０１４４】本実施例のように、樹脂パッケージ１２の
形成位置にキャビティ部４１Ａを形成すると共にその内
部に凸部４２を形成することにより、樹脂パッケージ１
２がリードフレーム３８Ｂのキャビティ部４１Ｂ内に食
い込んだ際、樹脂パッケージ１２とリードフレーム３８
Ｂとの接合面積は増大し、より強いアンカー効果を発揮
させることができる。よって、樹脂パッケージ１２がリ
ードフレーム３８Ｂから離脱することをより確実に防止
でき、更に半導体装置の製造歩留りの向上を図ることが
できる。
【０１４５】また、凸部４２を形成することにより、素
子搭載工程においてワイヤ３４をワイヤボンディングす
る際、この凸部４２をワイヤボンディング装置の自動認
識のための目印として用いることが可能となる。よっ
て、ワイヤ３４をワイヤボンディングする際、ボンディ
ング位置の位置精度が向上し、製造される半導体装置の
生産性及び信頼性を向上させることができる。
【０１４６】尚、図２９に示す実施例では、ワイヤ１８
が正打ちボンディングされた例について説明した。しか
るに、本実施例の適用はワイヤ１８が正打ちボンディン
グされる構成のものに限定されるものではなく、図３０
及び図３１に示す変形例のように、ワイヤ３４が逆打ち
ボンディングされる構成のものについても適用すること
が可能である。
【０１４７】続いて、本発明の第５実施例である半導体
装置の製造方法について、図３２を用いて説明する。図
３２は封止工程が終了した時点のリードフレーム３８Ａ
を示す断面図である。同図に示すように、本実施例にお
いても前記した第３及び第４実施例と同様に、リードフ
レーム３８Ａの樹脂パッケージ１２が形成される位置と
対応する位置に凹部４１Ａ（以下、キャビティ部とい
う）が形成されている。このキャビティ部４１Ａ自体
は、先に図２７を用いて説明した第３実施例のものと同
一である。
【０１４８】しかるに、第３及び第４実施例では、キャ
ビティ部４１Ａ，４１Ｂの内面全面に中間金属膜３９
Ａ，３９Ｂが形成されていたのに対し、本実施例ではキ
ャビティ部４１Ａ内の少なくとも外周位置に中間金属膜
３９Ｃが存在しない領域（図中、矢印Ｌで示す領域）を
形成したことを特徴とするものである。このように、キ
ャビティ部４１Ａの外周位置に中間金属膜３９Ｃが存在
しない領域Ｌを形成することにより、中間金属膜３９Ｃ
としてリードフレーム３８Ａとの密着性が低い材料を用
いても、中間金属膜３９Ｃが形成されていない領域Ｌに
おいて樹脂パッケージ１２はリードフレーム３８Ａと密
着する。これにより、樹脂パッケージ１２がリードフレ
ーム３８Ａから離脱することを防止でき、よって半導体
装置の製造歩留りの向上を図ることができる。
【０１４９】尚、図３２に示す実施例では、ワイヤ１８
が正打ちボンディングされた例について説明した。しか
るに、本実施例の適用はワイヤ１８が正打ちボンディン
グされる構成のものに限定されるものではなく、図３３
に示す変形例のように、ワイヤ３４が逆打ちボンディン
グされる構成のものについても適用することが可能であ
る。
【０１５０】ここで、本発明の第５実施例である半導体
装置の製造方法を図３４乃至図３７を用いて工程順に説
明する。尚、以下の説明では、ワイヤ３４を逆打ちボン
ディングする構成を例に挙げて説明するものとする。図
３４は、素子搭載工程が終了した時点のリードフレーム
３８Ａを示す平面図である。同図に示されるように、中
間金属膜３９Ｃはモールドラインとなるキャビティ部４
１Ａの縁部より所定の領域Ｌだけ内側に形成されてい
る。従って、この領域Ｌにおいては、リードフレーム３
８Ａが露出した状態となっている。本実施例では、この
中間金属膜３９Ｃをリードフレーム３８Ａ（銅（Ｃｕ）
或いは銅合金よりなる）と密着性が悪い銀（Ａｇ）によ
り形成している。
【０１５１】また、半導体素子１１は素子固定樹脂１５
を介してリードフレーム３８Ａ上の所定搭載位置に固定
されており、中間金属膜３９Ｃと半導体素子１１との間
はワイヤ３４により接続されている。前記のように、本
実施例ではワイヤ３４を逆打ちボンディングする構成で
あるため、ワイヤ３４の中間金属膜３９Ｃとの接合部分
が第１ボンド部３５となり、半導体素子１１との接合部
分が第２ボンド部３６となる。
【０１５２】図３５は、封止工程が終了した時点のリー
ドフレーム３８Ａを示している。封止工程を実施するこ
とにより、同図に示されるように、キャビティ部４１の
上部には樹脂パッケージ１２が形成される。この際、上
記のようにキャビティ部４１の外周には中間金属膜３９
Ｃが形成されていない領域Ｌが形成されているため、こ
の領域Ｌにおいて樹脂パッケージ１２とリードフレーム
３８Ａは直接接合した状態となっている。
【０１５３】樹脂パッケージ１２とリードフレーム３８
Ａとの密着性は良好である。よって、樹脂パッケージ１
２とリードフレーム３８Ａとは、キャビティ部４１内に
樹脂パッケージ１２が食い込むことにより発生するアン
カー効果と、領域Ｌにおける密着力により確実に接合さ
れた状態となっている。従って、リードフレーム３８Ａ
から樹脂パッケージ１２が離脱するようなことはない。
【０１５４】上記の素子搭載工程及び封止工程が終了す
ると、続いて図３６に示される溶解工程が実施される。
この溶解工程では、リードフレーム３８Ａと共に中間金
属膜３９Ｃも溶解する。このように、リードフレーム３
８Ａと中間金属膜３９Ｃを共に溶解すると、第１ボンド
部３５が樹脂パッケージ１２から露出した状態となる。
また、個々の第１ボンド部３５は、中間金属膜３９Ｃが
除去されることにより電気的に独立した状態となる。
【０１５５】上記の溶解工程が終了すると、続いてスタ
ッドバンプ形成工程が実施され、外部接続端子となるス
タッドバンプ１７は、樹脂パッケージ１２から露出した
第１ボンド部３５にワイヤボンディング装置を用いて形
成される。以上説明した一連の製造処理を実施すること
により、図３７に示す半導体装置１０Ｋが製造される。
この反動建て異装置１０Ｋは、実装面となる底面部分に
突起部４３が形成された構成となっている。
【０１５６】上記した実施例では、ワイヤ３４の配設方
法として逆打ちボンディングを用いたが、正打ちボンデ
ィングを用いた場合でも、上記した製造方法を適用する
ことができる。図３８に示す半導体装置１０Ｌは、上記
した製造方法を正打ちボンディングに適用することによ
り製造したものである。尚、図３２乃至図３８を用いて
説明した各実施例では、キャビティ部４１Ａの外周部分
にのみ中間金属膜３９Ｃが形成されない領域を形成した
構成について説明したが、先に説明した第２乃至第５実
施例のように、金属膜１３を具備した半導体装置１０Ｂ
〜１０Ｅに対しても本実施例を適用することも可能であ
る。
【０１５７】この第２乃至第５実施例に係る半導体装置
１０Ｂ〜１０Ｅの構造では、封止工程においてリードフ
レーム２０に形成される金属膜１３の面積は小さくなる
が、金属膜１３としてリードフレーム２０に対し剥離し
易い金属を用いた場合には、やはり樹脂パッケージ１２
が離脱するおそれがある（可能性としては小さい）。よ
って、第２乃至第５実施例に係る半導体装置１０Ｂ〜１
０Ｅに対し本実施例を適用することにより、樹脂パッケ
ージ１２が離脱をより確実に防止することができる。
【０１５８】続いて、本発明の第６実施例である半導体
装置の製造方法について、図３９を用いて説明する。図
３９は、封止工程が終了した時点のリードフレーム３８
Ｃを示す断面図である。本実施例は、１枚のリードフレ
ーム３８Ｃから多数の半導体装置を製造する、いわゆる
多数個取りを行なう場合の製造方法である。
【０１５９】多数個取りを行なうリードフレーム３８Ｃ
は、複数の半導体素子１１が搭載されており、また生産
性を向上させる面から中間金属膜３９Ｄはリードフレー
ム３８Ｃの略全面に形成され、またモールド樹脂４４
（後述するように、分割されることにより樹脂パッケー
ジ１２となる）も複数の半導体素子１１を覆うように一
括的に形成されている。また、リードフレーム３８Ｃに
個々にキャビティ部を形成することもしていない。
【０１６０】しかるに、このように多数個取りを行なう
構成においても、中間金属膜３９Ｄがリードフレーム３
８Ｃとの密着性が悪い材料であった場合、モールド樹脂
４４がリードフレーム３８Ｃから離脱するおそれがあ
る。特に、多数個取りを行なう構成の場合には、モール
ド樹脂４４がリードフレーム３８Ｃから離脱することに
よる損害は多大である。
【０１６１】そこで本実施例では、リードフレーム３８
Ｃにスルーホール４５を設けた構成としている。このス
ルーホール４５は、半導体素子１１の配設エリアから離
間した位置に形成位置を選定されている。このように、
リードフレーム３８Ｃにスルーホール４５を形成するこ
とにより、封止工程においてモールド樹脂４４が形成さ
れる際、このモールド樹脂４４となる樹脂はスルーホー
ル４５内にも充填される。
【０１６２】よって、スルーホール４５内に充填された
樹脂は、モールド樹脂４４をリードフレーム３８Ｃに固
定するアンカー効果を発揮する。このため、モールド樹
脂４４とリードフレーム３８Ｃとの密着力は向上し、よ
ってモールド樹脂４４がリードフレーム３８Ｃから離脱
することを防止することができる。一方、上記の封止工
程が終了すると、リードフレーム３８Ｃ及び中間金属膜
３９Ｄを一括的に除去する溶解工程が実施される。この
溶解工程が終了した時点では、複数の半導体素子１１は
モールド樹脂４４により連結された状態であるため、続
いて図中破線で示す分割ライン４６でモールド樹脂４４
を分割して個片化する（分割工程）。
【０１６３】続いて、個片化された分割体に対しスタッ
ドバンプ形成工程が実施され、これにより半導体装置が
製造される。尚、上記した分割工程とスタッドバンプ形
成工程は、その工程手順が逆であってもよい。即ち、先
ずスタッドバンプ形成工程を実施することによりスタッ
ドバンプを形成し、その後に分割工程を実施しモールド
樹脂４４を分割して個片化する方法としてもよい。
【０１６４】図４０は、図２４に示した第１０実施例に
係る半導体装置１０Ｊを１枚の実装基板４７上に複数個
実装することにより、半導体装置モジュール４０Ｄを構
成したものである。個々の半導体装置１０Ｊは、実装基
板４７に形成された配線４８により電気的に接続されて
いる。また、各半導体装置１０Ｊと実装基板４７との間
にはアンダーフィル樹脂５０が介装されており、熱変化
等に起因してスタッドバンプ１７に過大な応力が印加さ
れないよう構成されている。更に、実装基板４７の上面
に配設された各半導体装置１０Ｊは、実装基板４７の下
面に配設された実装端子５１にビア４９を介して電気的
に接続された構成とされている。
【０１６５】このように、複数の半導体装置１０Ｊを半
導体装置モジュール４０Ｄとして用いることにより、個
々の半導体装置１０Ｊは夫々先に説明した効果を奏する
ため、半導体装置モジュール４０Ｄの小型薄型化、外部
接続端子の狭ピッチ化、及び製造工程の簡単化等を実現
することができる。
【０１６６】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項１記載の発明に
よれば、外部接続端子のファインピッチ化を図ることが
できる。また、スタッドバンプの形成にはワイヤボンダ
を使用するため、接続手段としてワイヤを用いた場合に
は、ワイヤ接続工程と同一の設備で対応でき、設備コス
トの削減を図ることができる。
【０１６７】また、請求項２記載の発明によれば、樹脂
突起を持たないため、外部接続端子の微細化を図ること
ができ、よって外部接続端子のファインピッチ化を図る
ことができると共に、半導体装置の低背化をも図ること
ができる。また、請求項３乃至７記載の発明によれば、
半導体素子と金属膜との電気的接続、及び金属膜と半導
体装置を実装する実装基板との電気的接続性を共に良好
とすることができる。
【０１６８】また、請求項８記載の発明によれば、外部
接続端子となるスタッドバンプを狭ピッチに配設するこ
とが可能となり、外部接続端子の更なる高密度化を図る
ことができる。また、請求項９記載の発明によれば、半
導体製造設備として一般に用いられているワイヤボンデ
ィング装置を用いることが可能となるため、ワイヤを効
率よくかつ安価に配設することができる。
【０１６９】また、請求項１０記載の発明によれば、ワ
イヤループの低背化を図ることができ、よって半導体装
置の薄型化を図ることができる。また、スタッドバンプ
と接合する側がワイヤの第１ボンド側となるため、スタ
ッドバンプとの接合面積を増大し、よってスタッドバン
プとワイヤとの接合性を向上することができる。また、
請求項１１記載の発明によれば、外部接続端子となるス
タッドバンプの接合位置に多少のバラツキが存在して
も、安定してスタッドバンプをワイヤボンディング装置
で自動形成することができ、よってスタッドバンプの接
続不良の発生を防止でき半導体装置の信頼性を向上する
ことができる。
【０１７０】また、請求項１２記載の発明によれば、ス
タッドバンプの配設位置と対応する位置に金属膜を配設
しただけの簡単な構成のリードフレームより、請求項
１、請求項２、請求項８乃至１１記載の半導体装置を製
造することができる。また、請求項１３及び請求項２１
乃至２４記載の発明によれば、樹脂パッケージがリード
フレームから離脱することを防止でき、よって半導体装
置の製造歩留りの向上を図ることができる。
【０１７１】また、請求項１４記載の発明によれば、金
属膜としてリードフレームとの密着性が低い材料を用い
ても、金属膜が形成されていない領域において樹脂パッ
ケージはリードフレームと密着するため、樹脂パッケー
ジがリードフレームから離脱することを防止でき、よっ
て半導体装置の製造歩留りの向上を図ることができる。
【０１７２】また、請求項１５記載の発明によれば、凹
部内に凸部を形成することにより、樹脂パッケージがリ
ードフレームの凹部内に食い込んだ際、樹脂パッケージ
とリードフレームとの接合面積は増大し、より強いアン
カー効果を発揮させることができる。よって、より確実
に樹脂パッケージがリードフレームから離脱することを
防止でき、更に半導体装置の製造歩留りの向上を図るこ
とができる。
【０１７３】また、請求項１６記載の発明によれば、リ
ードフレームの製造工程を簡単化することができる。ま
た、請求項１７記載の発明によれば、素子搭載工程、素
子搭載工程、封止工程、溶解工程、及びスタッドバンプ
形成工程とからなる簡単な製造工程で半導体装置を製造
することができる。
【０１７４】また、スタッドバンプ形成工程では、金属
膜の実装側面にスタッドバンプを形成するため、この金
属膜に対してスタッドバンプは突出した状態となり、こ
れを外部接続端子として用いることが可能となる。ま
た、請求項１８記載の発明によれば、素子搭載工程、素
子搭載工程、封止工程、溶解工程、及びスタッドバンプ
形成工程とからなる簡単な製造工程で半導体装置を製造
することができる。
【０１７５】また、スタッドバンプ形成工程では、リー
ドフレームと金属膜とを共に溶解して接続手段の実装側
端部を露出させるため、封止工程で用いる封止樹脂につ
いては金属膜との密着性が極めて良好なものを必ずしも
準備する必要がなく、封止樹脂の選択の幅が従来のＢＣ
Ｃと比較して広くなる利点がある。また、金属膜は溶解
工程において溶解されるため、接続手段の実装側端部を
電気的に分離するための金属膜のパターニングを行う必
要がなく、よって製造工程の容易化を図ることができ
る。
【０１７６】また、請求項１９記載の発明によれば、全
ての実装端部に対して外装めっきを一括して実施するこ
とが可能となり、微細かつ多数の実装端部に対して効率
よく外装めっきを形成することができる。また、請求項
２０記載の発明によれば、ワイヤを用いた場合にはスタ
ッドバンプの形成と設備を共有することができ、また突
起電極を用いた場合にはワイヤ配設領域が不要となるた
め、半導体装置の小型化及び低背化を図ることができ
る。
【０１７７】更に、請求項２５記載の発明によれば、実
装端部と樹脂パッケージとの接合力、及び実装端部とワ
イヤとの間における強度は共に強いため、上記の引抜き
力が印加されても、実装端部が樹脂パッケージから離脱
することを防止することができ、よって半導体装置の製
造歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である半導体装置の断面図
である。
【図２】本発明の第２実施例である半導体装置の断面図
である。
【図３】接続パッドを説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方
法を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方
法を説明するための図であり、主に溶解工程を説明する
ための図である。
【図６】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方
法を説明するための図であり、スタッドバンプ形成工程
を説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施例である半導体装置の断面図
である。
【図８】本発明の第４実施例である半導体装置の断面図
である。
【図９】本発明の第５実施例である半導体装置の断面図
である。
【図１０】本発明の第６実施例である半導体装置の断面
図である。
【図１１】本発明の第２実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、素子搭載工程を説明す
るための図である（その１）。
【図１２】本発明の第２実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、素子搭載工程を説明す
るための図である（その２）。
【図１３】本発明の第２実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、溶解工程を説明するた
めの図である。
【図１４】本発明の第７実施例である半導体装置の断面
図である。
【図１５】本発明の第８実施例である半導体装置の断面
図である。
【図１６】本発明の第９実施例である半導体装置の断面
図である。
【図１７】本発明に係る半導体装置を実装する実装構造
の第１及び第２実施例を説明するための図である。
【図１８】本発明に係る半導体装置を実装する実装構造
の第３及び第４実施例を説明するための図である。
【図１９】実装状態を示す図である。
【図２０】本発明を適用した半導体装置モジュールの第
１実施例の断面図である。
【図２１】本発明を適用した半導体装置モジュールの第
２実施例の断面図である。
【図２２】本発明を適用した半導体装置モジュールの第
３実施例の断面図である。
【図２３】第６実施例に係る半導体装置のスタッドバン
プ近傍を拡大して示す図である。
【図２４】本発明の第１０実施例である半導体装置の断
面図である。
【図２５】本発明の第１０実施例である半導体装置の変
形例を示す平面図である（その１）。
【図２６】本発明の第１０実施例である半導体装置の変
形例を示す断面図である（その２）。
【図２７】本発明の第３実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、封止工程を説明するた
めの図である。
【図２８】本発明の第３実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である。
【図２９】本発明の第４実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、封止工程を説明するた
めの図である。
【図３０】本発明の第４実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その１）。
【図３１】本発明の第４実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その２）。
【図３２】本発明の第５実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、封止工程を説明するた
めの図である。
【図３３】本発明の第５実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その１）。
【図３４】本発明の第５実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その２）。
【図３５】本発明の第５実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その３）。
【図３６】本発明の第５実施例である半導体装置の製造
方法の変形例を説明するための図である（その４）。
【図３７】本発明の第１１実施例である半導体装置の断
面図である。
【図３８】本発明の第１２実施例である半導体装置の断
面図である。
【図３９】本発明の第６実施例である半導体装置の製造
方法を説明するための図であり、封止工程を説明するた
めの図である。
【図４０】本発明を適用した半導体装置モジュールの第
４実施例の断面図である。
【図４１】従来の半導体装置の一例を説明するための図
である。
【図４２】従来の半導体装置の一例を説明するための図
である。
【図４３】従来の半導体装置の一例を説明するための図
である。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｋ 半導体装置 １１ 半導体素子 １２，１２Ａ，１２Ｂ 樹脂パッケージ １３，１３Ａ〜１３Ｄ 金属膜 １４，１４Ａ 半導体素子搭載基板 １５ 素子固定樹脂 １６ 実装側平面 １７ スタッドバンプ １８，３４ ワイヤ １９ 第１レジスト ２０，３８Ａ〜３８Ｃ リードフレーム ２１ 金属基材 ２２ 貫通孔 ２３ 第二レジスト ２４ キャピラリ ２５ 内装スタッドバンプ ２６ バンプ ２７ 研磨面 ３０，３９Ａ〜３９Ｄ 中間金属膜 ３１ 外装メッキ ３２，５０ アンダーフィル樹脂 ３３，４７ 実装基板 ３５ 第１ボンド部 ３６ 第２ボンド部 ３７ 電極上スタッドバンプ ４０Ａ〜４０Ｄ 半導体装置モジュール ４１Ａ，４１Ｂ キャビティ部 ４２ 凸部 ４３ 突起部 ４４ モールド樹脂 ４５ スルーホール ４６ 分割ライン ４９ ビア ５１ 実装端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 正徳 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 門間 修一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中世古 進也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 穂積 孝司 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子を樹脂封止すると共に、該半
    導体素子と外部接続端子とを接続手段により電気的に接
    続してなる半導体装置において、前記外部接続端子をス
    タッドバンプにより構成したことを特徴とする半導体装 置。
  2. 【請求項２】 半導体素子と、 該半導体素子を封止する樹脂パッケージと、 該樹脂パッケージの実装側平面に露出形成された金属膜
    と、 前記半導体素子上の電極パッドと前記金属膜とを電気的
    に接続する接続手段とを具備してなる半導体装置であっ
    て、 前記金属膜の実装側面に、外部接続端子として機能する
    スタッドバンプを配設したことを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の半導体装置において、 前記金属膜を、金（Ａｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）及び
    アルミニウム（Ａｌ）のうち、いずれか一つよりなる単
    層膜により構成したことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の半導体装置において、 前記金属膜を、金（Ａｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）及び
    アルミニウム（Ａｌ）のうち、いずれか二つを積層した
    二層膜により構成したことを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項２記載の半導体装置において、 前記金属膜を、外層よりパラジウム（Ｐｄ）層，ニッケ
    ル（Ｎｉ）層の二層膜により構成したことを特徴とする
    半導体装置。
  6. 【請求項６】 請求項２記載の半導体装置において、 前記金属膜を、外層よりパラジウム（Ｐｄ）層，ニッケ
    ル（Ｎｉ）層，パラジウム（Ｐｄ）層の三層膜、 または、金（Ａｕ）層，ニッケル（Ｎｉ）層，パラジウ
    ム（Ｐｄ）層の三層膜のいずれかにより構成したことを
    特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項７】 請求項２記載の半導体装置において、 前記金属膜を、外層よりパラジウム（Ｐｄ）層，ニッケ
    ル（Ｎｉ）層，パラジウム（Ｐｄ）層，金（Ａｕ）層の
    四層膜により構成したことを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項８】半導体素子と、 該半導体素子を封止する樹脂パッケージと、 該樹脂パッケージの実装側平面に露出形成された金属膜
    と、 一端が前記半導体素子上の電極パッドと接続されると共
    に、他端が前記樹脂パッケージから露出して実装側端部
    を構成する接続手段とを具備してなる半導体装置であっ
    て、 前記樹脂パッケージから露出した実装側端部に、外部接
    続端子として機能するスタッドバンプを配設した構成と
    したことを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の半導体装置において、 前記接続手段をワイヤにより構成したことを特徴とする
    半導体装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の半導体装置において、 前記ワイヤが前記スタッドバンプから引き出され、前記
    半導体素子上の前記電極パッド上で終端していることを
    特徴とする半導体装置。
  11. 【請求項１１】 請求項８乃至１０のいずれか１項に記
    載の半導体装置において、 前記接続手段の前記樹脂パッケージから露出した部位の
    面積が、前記スタッドバンプの接合面積よりも大きいこ
    とを特徴とする半導体装置。
  12. 【請求項１２】 請求項２、または請求項８乃至１１の
    何れか１項に記載の半導体装置を製造する際に用いるリ
    ードフレームであって、 前記スタッドバンプの配設位置と対応する位置に、請求
    項３乃至７のうち何れか１項に記載の金属膜を配設して
    なることを特徴とするリードフレーム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のリードフレームにお
    いて、 前記樹脂パッケージの形成位置と対応する位置に、凹部
    が形成されていることを特徴とするリードフレーム。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載のリードフレームにお
    いて、 前記凹部内の少なくとも外周位置に、前記金属膜が存在
    しない領域を形成したことを特徴とするリードフレー
    ム。
  15. 【請求項１５】 請求項１３または１４記載のリードフ
    レームにおいて、 前記凹部内に凸部が形成されていることを特徴とするリ
    ードフレーム。
  16. 【請求項１６】 請求項１２記載のリードフレームの製
    造方法において、 基材上に第１レジストを形成する第１レジスト形成工程
    と、 前記第１レジストの、前記基材を固定或いは移動する際
    用いられる貫通孔の形成位置に対応する部位を除去し、
    所定の第１レジストパターンを形成する第１レジストパ
    ターン形成工程と、 前記基材に第１レジストパターンをマスクとしてエッチ
    ングを行い、前記基材に前記貫通孔を形成するエッチン
    グ工程と、 前記第１レジストを除去する第１レジスト除去工程と、 前記基材上に第２レジストを形成する第２レジスト形成
    工程と、 前記第２レジストの前記金属膜を形成する位置に対応す
    る部位を除去することによりレジスト開口部を形成し、
    所定の第２レジストパターンを形成する第２レジストパ
    ターン形成工程と、 前記第２レジストに形成された前記レジスト開口部に請
    求項３乃至７記載のいずれか１項に記載の金属膜を形成
    する金属膜形成工程と、 前記第２レジストを除去する第２レジスト除去工程とを
    具備することを特徴とするリードフレームの製造方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１２記載のリードフレームを用
    いた半導体装置の製造方法において、 前記請求項１２記載のリードフレームに半導体素子を搭
    載すると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を
    用いて電気的に接続する素子搭載工程と、 前記リードフレーム上に、前記半導体素子を封止するよ
    う樹脂を形成し樹脂パッケージを形成する封止工程と、 前記リードフレームを溶解して前記金属膜を露出させる
    溶解工程と、 前記露出した金属膜の実装側面にスタッドバンプを形成
    するスタッドバンプ形成工程とを具備することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１２記載のリードフレームを用
    いた半導体装置の製造方法において、 前記請求項１２記載のリードフレームに半導体素子を搭
    載すると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を
    用いて電気的に接続する素子搭載工程と、 前記リードフレーム上に、前記半導体素子を封止するよ
    う樹脂を形成し樹脂パッケージを形成する封止工程と、 前記リードフレームと前記金属膜とを共に溶解し、前記
    接続手段の実装側端部を露出させる溶解工程と、 前記露出した前記接続手段の実装端部にスタッドバンプ
    を形成するスタッドバンプ形成工程とを具備することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１２記載のリードフレームを用
    いた半導体装置の製造方法において、 前記請求項１２記載のリードフレームに半導体素子を搭
    載すると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を
    用いて電気的に接続する素子搭載工程と、前記リードフ
    レーム上に、前記半導体素子を封止するよう樹脂を形成
    し樹脂パッケージを形成する封止工程と、前記リードフ
    レームと前記金属膜とを共に溶解し、前記接続手段の実
    装側端部を露出させる溶解工程と、 前記露出した前記接続手段の実装端部に外装めっきを実
    施する外装めっき形成工程とを具備することを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１７乃至１９のいずれか１項に
    記載の半導体装置の製造方法において、 前記接続手段は、ワイヤまたは突起電極のいずれか一方
    であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１３乃至１５のいずれか１項に
    記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリード
    フレームに形成された前記凹部内に半導体素子を搭載す
    ると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を用い
    て電気的に接続する素子搭載工程と、 前記リードフレームに形成された凹部上に、前記半導体
    素子を封止するよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成
    する封止工程と、 前記リードフレームを溶解して前記金属膜を露出させる
    溶解工程と、 前記露出した金属膜の実装側面にスタッドバンプを形成
    するスタッドバンプ形成工程とを具備することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  22. 【請求項２２】 請求項１３乃至１５のいずれか１項に
    記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリード
    フレームに形成された前記凹部内に半導体素子を搭載す
    ると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を用い
    て電気的に接続する素子搭載工程と、 前記リードフレームに形成された凹部上に、前記半導体
    素子を封止するよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成
    する封止工程と、 前記リードフレームと前記金属膜とを共に溶解し、前記
    接続手段の実装側端部を露出させる溶解工程と、 前記露出した前記接続手段の実装端部にスタッドバンプ
    を形成するスタッドバンプ形成工程とを具備することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  23. 【請求項２３】 請求項１３乃至１５のいずれか１項に
    記載のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のリード
    フレームに形成された前記凹部内に半導体素子を搭載す
    ると共に、該半導体素子と前記金属膜を接続手段を用い
    て電気的に接続する素子搭載工程と、 前記リードフレームに形成された凹部上に、前記半導体
    素子を封止するよう樹脂を形成し樹脂パッケージを形成
    する封止工程と、 前記リードフレームと前記金属膜とを共に溶解し、前記
    接続手段の実装側端部を露出させる溶解工程と、 前記露出した前記接続手段の実装端部に外装めっきを実
    施する外装めっき形成工程とを具備することを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２１乃至２３のいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法において、 前記接続手段は、ワイヤまたは突起電極のいずれか一方
    であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４記載の半導体装置の製造方
    法において、 前記接続手段としてワイヤを用いると共に、 前記素子搭載工程において、先ず前記ワイヤを前記金属
    膜に第１ボンドし、その後に該ワイヤを引出して前記半
    導体素子に第２ボンドすることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
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