JP2009158581A - Semiconductor apparatus and method of manufacturing the same, and substrate for semiconductor apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面実装タイプの樹脂封止型半導体装置およびその製造方法、ならびにこのような半導体装置を製造する際に用いられる半導体装置用基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a surface-mount type resin-encapsulated semiconductor device and a method for manufacturing the same, and a substrate for a semiconductor device used when manufacturing such a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
近年、半導体装置は、高集積化や小型化技術の進歩、電子機器の高性能化と軽薄短小化の傾向から、LSIのASICに代表されるように、ますます高集積化、高機能化が進んできている。このように高集積化、高機能化された半導体装置においては、外部端子(ピン)の総和の増加や更なる多端子(ピン)化が要請されている。 In recent years, semiconductor devices have been increasingly integrated and highly functional, as represented by LSI ASICs, due to advances in high integration and miniaturization technologies, and the trend toward higher performance and lighter and shorter electronic devices. It is going on. In such highly integrated and highly functional semiconductor devices, it is required to increase the total sum of external terminals (pins) and further increase the number of terminals (pins).
このような半導体装置としては、リードフレームにICチップ、LSIチップなどの半導体チップが搭載され、絶縁性樹脂で封止された構造をもつ半導体パッケージがある。このような半導体装置では、高集積化および小型化が進むに従ってパッケージの構造が、SOJ(Small Outline J-Leaded Package)やQFP(Quad Flat Package)のような樹脂パッケージの側壁から外部リードが外側に突出したタイプを経て、外部リードが外側に突出せずに樹脂パッケージの裏面に外部リードが露出するように埋設された、QFN(Quad Flat Non-leaded package)やSON(Small Outline Noneleaded Package)などの薄型で実装面積の小さいタイプに進展している。 As such a semiconductor device, there is a semiconductor package having a structure in which a semiconductor chip such as an IC chip or an LSI chip is mounted on a lead frame and sealed with an insulating resin. In such a semiconductor device, as the integration and miniaturization progress, the structure of the package is such that external leads are exposed to the outside from the side wall of a resin package such as SOJ (Small Outline J-Leaded Package) or QFP (Quad Flat Package). Through the projecting type, the external leads are not projected to the outside and are embedded so that the external leads are exposed on the back of the resin package, such as QFN (Quad Flat Non-leaded package) and SON (Small Outline None Leaded Package) Progressing to a thin type with a small mounting area.
またQFPパッケージが抱える実装効率、実装性の問題を回避するために、半田ボールをパッケージの外部端子として備えた表面実装型パッケージであるBGA(Ball Grid Array)と呼ばれる樹脂封止型の半導体装置が量産されている。また、BGAの半田ボールに代えてマトリックス状の平面電極からなる外部端子が設けられた表面実装型パッケージとして、LGA(Land Grid Array)と呼ばれる半導体装置が存在する。 In order to avoid the mounting efficiency and mountability problems of the QFP package, there is a resin-encapsulated semiconductor device called BGA (Ball Grid Array) which is a surface mount type package having solder balls as external terminals of the package. It is mass-produced. In addition, there is a semiconductor device called an LGA (Land Grid Array) as a surface mount package provided with external terminals made of matrix-like planar electrodes instead of BGA solder balls.
図7は、このような従来の半導体装置の1つを示している。図7において、半導体装置50は、水平方向に突出する突起部53aを有する断面きのこ形状の端子部53と、水平方向に突出する突起部52aを有する断面きのこ形状のダイパッド52と、このダイパッド52上に搭載され、各端子部53とワイヤ57により電気的に接続された半導体素子55とを有している。また、これらダイパッド52、端子部53、半導体素子55、およびワイヤ57は、封止樹脂部51により封止されている。
FIG. 7 shows one such conventional semiconductor device. In FIG. 7, the
図7において、半導体装置50の端子部53およびダイパッド52が突起部53a、52aを有しているのは、端子部53やダイパッド52が上述した封止樹脂部51から外れることを防止するためである。しかしながら、端子部53およびダイパッド52をこのような断面きのこ形状とする場合、封止樹脂部51を突起部53a、52aの下方に回り込ませるため、端子部53およびダイパッド52のめっきの厚み(すなわち端子部53およびダイパッド52の高さ)を25μm以上とする必要がある。したがって、端子部53およびダイパッド52を作成するために時間が長くかかり、製造コストの上昇に繋がっている。
In FIG. 7, the
また、半導体装置50の製造工程において、端子部53間に形成されるドライフィルムレジストを確実に剥離する必要がある。すなわち端子部53間のドライフィルムレジストを剥離する剥離液を突起部53a、52aの下方に確実に回り込ませるため、上述したように端子部53およびダイパッド52のめっきの厚みを25μm以上とするとともに、各端子部53間に150μm以上のスペースを設けることが必要となっている。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、全体を薄くすることができるとともに、製造する際の歩留りを向上させることができる半導体装置およびその製造方法、ならびにこのような半導体装置を製造する際に用いられる半導体装置用基板およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and the semiconductor device and its manufacturing method capable of reducing the overall thickness and improving the yield in manufacturing, and such a semiconductor device. An object of the present invention is to provide a substrate for a semiconductor device used in manufacturing a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
本発明は、各々が内部端子面と外部端子面とを有する複数の端子部と、ダイパッドと、ダイパッド上に搭載され、各端子部の内部端子面と接続部により電気的に接続された半導体素子と、各端子部の外部端子面を外方へ露出させるようにダイパッド、端子部、半導体素子、および接続部を封止する封止樹脂部とを備え、各端子部の外部端子面およびダイパッドの外面は同一平面上に並び、各端子部の内部端子面側に、外方に突出する突起部が形成され、ダイパッドの内面側に、外方に突出する突起部が形成され、ダイパッドの突起部より下方部分と、端子部の突起部より下方部分との間、および隣接する端子部の突起部より下方部間に、永久レジスト層が形成されていることを特徴とする半導体装置である。 The present invention provides a plurality of terminal portions each having an internal terminal surface and an external terminal surface, a die pad, and a semiconductor element mounted on the die pad and electrically connected to the internal terminal surface and the connection portion of each terminal portion. A die pad, a terminal part, a semiconductor element, and a sealing resin part for sealing the connection part so that the external terminal surface of each terminal part is exposed to the outside, and the external terminal surface of each terminal part and the die pad The outer surfaces are arranged on the same plane, the protruding portion protruding outward is formed on the inner terminal surface side of each terminal portion, the protruding portion protruding outward is formed on the inner surface side of the die pad, and the protruding portion of the die pad The semiconductor device is characterized in that a permanent resist layer is formed between a lower portion and a lower portion than the protruding portion of the terminal portion, and between a lower portion than the protruding portion of the adjacent terminal portion.
本発明は、永久レジスト層はポリイミド系樹脂からなり、封止樹脂部はエポキシ系樹脂からなることを特徴とする半導体装置である。 The present invention is the semiconductor device characterized in that the permanent resist layer is made of polyimide resin and the sealing resin portion is made of epoxy resin.
本発明は、基板と、基板上に設けられ、各々が内部端子面と外部端子面とを有する複数の端子部と、基板上に設けられ、内面と外面とを有するダイパッドとを備え、各端子部の外部端子面およびダイパッドの外面は同一平面上に並び、各端子部の内部端子面側に、外方に突出する突起部が形成され、ダイパッドの内面側に、外方に突出する突起部が形成され、ダイパッドの突起部より下方部分と端子部の突起部より下方部分との間、および隣接する端子部の突起部より下方部間に、永久レジスト層が形成されていることを特徴とする半導体装置用基板である。 The present invention comprises a substrate, a plurality of terminal portions each provided on the substrate, each having an internal terminal surface and an external terminal surface, and a die pad provided on the substrate and having an inner surface and an outer surface. The external terminal surface of the part and the outer surface of the die pad are arranged on the same plane, and a protruding part protruding outward is formed on the internal terminal surface side of each terminal part, and the protruding part protruding outward on the inner surface side of the die pad Characterized in that a permanent resist layer is formed between a portion below the protrusion of the die pad and a portion below the protrusion of the terminal portion, and a portion below the protrusion of the adjacent terminal portion. This is a substrate for a semiconductor device.
本発明は、永久レジスト層はポリイミド系樹脂からなることを特徴とする半導体装置用基板である。 The present invention is the substrate for a semiconductor device, wherein the permanent resist layer is made of a polyimide resin.
本発明は、半導体装置の製造方法において、基板の表面および裏面に、各々所望パターンを有するレジストを設ける工程と、基板の裏面側をカバーで覆って基板の表面側にめっきを施し、各々が外部端子面と内部端子面とを有しかつ内部端子面側に外方へ突出する突起部が形成された複数の端子部を形成するとともに、内面と外面とを有しかつ内面側に外方へ突出する突起部が形成されたダイパッドを形成する工程と、基板の表面側をカバーで覆って基板の裏面側にエッチングを施して、基板に所望の開口を形成する工程と、基板の裏面側のレジストを剥離するとともに、表面側のレジストを残存させる工程と、ダイパッド上に半導体素子を搭載する工程と、半導体素子と端子部の内部端子面とを接続部により接続する工程と、基板上のダイパッド、端子部、半導体素子、および接続部を封止樹脂により樹脂封止して封止樹脂部を形成する工程と、裏面側の基板を封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, the step of providing a resist having a desired pattern on the front surface and the back surface of the substrate, respectively, covering the back surface side of the substrate with a cover, and plating the front surface side of the substrate, A plurality of terminal portions having a terminal surface and an internal terminal surface and having protrusions protruding outward on the internal terminal surface side are formed, and have an inner surface and an outer surface, and outward on the inner surface side. Forming a die pad with protruding protrusions, covering the front side of the substrate with a cover and etching the back side of the substrate to form a desired opening in the substrate; and Removing the resist, leaving the resist on the surface side, mounting the semiconductor element on the die pad, connecting the semiconductor element to the internal terminal surface of the terminal portion by a connecting portion, and a die on the substrate A step of forming the sealing resin portion by sealing the resin, the terminal portion, the semiconductor element, and the connection portion with a sealing resin, and a step of removing the substrate on the back side from the sealing resin portion. A method for manufacturing a semiconductor device.
本発明は、ダイパッドは基板の表面側に複数形成されるとともに、各ダイパッド上に半導体素子が搭載され、各半導体素子は対応する端子部の内部端子面に接続部により接続され、封止樹脂は半導体装置毎にダイシングされることを特徴とする半導体装置の製造方法である。 In the present invention, a plurality of die pads are formed on the surface side of the substrate, and a semiconductor element is mounted on each die pad. Each semiconductor element is connected to an internal terminal surface of a corresponding terminal portion by a connecting portion. A semiconductor device manufacturing method is characterized in that dicing is performed for each semiconductor device.
本発明は、基板表面側のレジストと基板裏面側のレジストとが異なることを特徴とする半導体装置の製造方法である。 The present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, wherein a resist on the front side of the substrate and a resist on the back side of the substrate are different.
本発明は、基板表面側のレジストはポリイミド系樹脂からなり、封止樹脂部はエポキシ系樹脂からなることを特徴とする半導体装置の製造方法である。 The present invention is the method of manufacturing a semiconductor device, wherein the resist on the substrate surface side is made of a polyimide resin, and the sealing resin portion is made of an epoxy resin.
本発明は、基板の表面および裏面にレジストを設ける工程は、ドライフィルムレジストと、剥離シートとを有する一対のドライフィルムレジストシートを準備する工程と、各ドライフィルムレジストシートの剥離シートを剥離する工程と、各ドライフィルムレジストシートのドライフィルムレジストを基板の表面および裏面に接着する工程と、各ドライフィルムレジストに対して所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。 In the present invention, the steps of providing a resist on the front and back surfaces of the substrate are a step of preparing a pair of dry film resist sheets having a dry film resist and a release sheet, and a step of peeling the release sheet of each dry film resist sheet A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: adhering a dry film resist of each dry film resist sheet to a front surface and a back surface of a substrate; and forming a desired pattern on each dry film resist It is.
本発明は、基板表面側のドライフィルムレジストは、ポリイミド系樹脂からなることを特徴とする半導体装置の製造方法である。 The present invention is the method for manufacturing a semiconductor device, wherein the dry film resist on the substrate surface side is made of a polyimide resin.
本発明は、半導体装置用基板の製造方法において、基板の表面および裏面に、各々所望パターンを有するレジストを設ける工程と、基板の裏面側をカバーで覆って基板の表面側にめっきを施し、各々が外部端子面と内部端子面とを有しかつ内部端子面側に外方へ突出する突起部が形成された複数の端子部を形成するとともに、内面と外面とを有しかつ内面側に外方へ突出する突起部が形成されたダイパッドを形成する工程と、基板の表面側をカバーで覆って基板の裏面側にエッチングを施して、基板に所望の開口を形成する工程と、基板の裏面側のレジストを剥離するとともに、表面側のレジストを残存させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装置用基板の製造方法である。 The present invention provides a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device, the step of providing a resist having a desired pattern on the front surface and the back surface of the substrate, covering the back surface side of the substrate with a cover, and plating the surface side of the substrate, Forming a plurality of terminal portions each having an external terminal surface and an internal terminal surface and having protrusions protruding outward on the internal terminal surface side, and having an inner surface and an outer surface, and an outer surface on the inner surface side. Forming a die pad having a protruding part protruding in the direction, covering the front side of the substrate with a cover, etching the back side of the substrate, forming a desired opening in the substrate, and back side of the substrate And a step of removing the resist on the side and leaving the resist on the surface side.
本発明は、基板表面側のレジストと基板裏面側のレジストとが異なることを特徴とする半導体装置用基板の製造方法である。 The present invention is a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device, wherein the resist on the front side of the substrate is different from the resist on the back side of the substrate.
本発明は、基板表面側のレジストはポリイミド系樹脂からなることを特徴とする半導体装置用基板の製造方法である。 The present invention is the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device, wherein the resist on the substrate surface side is made of a polyimide resin.
本発明は、基板の表面および裏面にレジストを設ける工程は、ドライフィルムレジストと、剥離シートとを有する一対のドライフィルムレジストシートを準備する工程と、各ドライフィルムレジストシートの剥離シートを剥離する工程と、各ドライフィルムレジストシートのドライフィルムレジストを基板の表面および裏面に接着する工程と、各ドライフィルムレジストに対して所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置用基板の製造方法である。 In the present invention, the steps of providing a resist on the front and back surfaces of the substrate are a step of preparing a pair of dry film resist sheets having a dry film resist and a release sheet, and a step of peeling the release sheet of each dry film resist sheet And a step of adhering the dry film resist of each dry film resist sheet to the front and back surfaces of the substrate, and a step of forming a desired pattern on each dry film resist. It is a manufacturing method.
本発明は、基板表面側のドライフィルムレジストは、ポリイミド系樹脂からなることを特徴とする半導体装置用基板の製造方法である。 The present invention is the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device, wherein the dry film resist on the substrate surface side is made of a polyimide resin.
本発明によれば、ダイパッドの突起部および端子部の突起部より下方部分に、永久レジスト層が形成されている。したがって、封止樹脂部を突起部の下方に回り込ませるために端子部およびダイパッドの厚みを25μm以上とする必要がないので、半導体装置全体を薄くすることができるとともに半導体装置の製造時間を短縮することができる。また端子部およびダイパッドを形成するためのめっき厚を薄くすることができるので、めっき厚のばらつきを減らして半導体装置を製造する際の歩留りを向上させることができる。 According to the present invention, the permanent resist layer is formed in a portion below the protruding portion of the die pad and the protruding portion of the terminal portion. Therefore, since it is not necessary to make the thickness of the terminal portion and the die pad 25 μm or more in order to cause the sealing resin portion to wrap around the protrusion, the entire semiconductor device can be made thin and the manufacturing time of the semiconductor device can be shortened. be able to. In addition, since the plating thickness for forming the terminal portion and the die pad can be reduced, variation in the plating thickness can be reduced and the yield in manufacturing the semiconductor device can be improved.
以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図6を参照して説明する。
ここで、図1は、本発明による半導体装置の一実施の形態を示す概略断面図であり、図2は、本発明による半導体装置用基板の一実施の形態を示す概略断面図である。また図3は、半導体装置の端子部を示す拡大断面図であり、図4は、本発明による半導体装置用基板の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。また図5は、基板の表面および裏面にレジスト層を設ける工程を示す図であり、図6は、本発明による半導体装置の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment of a substrate for a semiconductor device according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a terminal portion of the semiconductor device, and FIG. 4 is a process diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a process of providing a resist layer on the front and back surfaces of the substrate, and FIG. 6 is a process diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
まず、図1および図3により、本実施の形態による半導体装置の概略について説明する。
図1において、半導体装置10はLGAタイプの樹脂封止型半導体装置であり、各々が内部端子面13bと外部端子面13aとを有する複数の端子部13と、この端子部13の配列の略中央に設けられたダイパッド12とを備えている。各端子部13の外部端子面13aおよびダイパッド12の外面12aは、同一平面上に並んでいる。
First, the outline of the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, a
また、ダイパッド12の内面12b上に、電気絶縁性材料16を介して半導体素子15がその素子面と反対側を固着されて搭載されている。この半導体素子15の端子15aは、各端子部13の内部端子面13bにワイヤ(接続部)17によって電気的に接続されている。そして、端子部13の外部端子面13aと、ダイパッド12の外面12aを外方へ露出させるように、ダイパッド12、端子部13、半導体素子15、およびワイヤ17が封止樹脂部11により封止されている。なお、封止樹脂部11は例えばエポキシ系樹脂等の電気絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。
Further, the
一方、各端子部13の内部端子面13b側に外方(水平方向)に突出する突起部13cが形成され、ダイパッド12の内面12b側に外方(水平方向)に突出する突起部12cが形成されている。なお突起部13cは、外方に2μm以上の長さで突出していることが好ましい(図3の符号Oh)。
On the other hand, a protruding
また、ダイパッド12の突起部12cより下方部分と、端子部13の突起部13cより下方部分との間、および隣接する端子部13の突起部13cより下方部間に、永久レジスト層18が形成されている。この永久レジスト層18は、例えばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等からなり、好ましくはポリイミド系樹脂からなっている。具体的には、ベンゾシクロブテン、ポリベンズオキサゾール、ポリシロキサン、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾールセラゾール、ビスマレイミドトリアジン、ポリフェニルエーテル等が用いられる。
Further, a permanent resist
図3に示すように、端子部13の高さ(内部端子面13bおよび外部端子面13a間の距離)Ptは約10μm乃至150μmであり、とりわけ約10μm乃至60μmとすることが好ましい。また端子部13の外部端子面13aから突起部13c下面までの高さPcは、約5μm乃至40μmであり、とりわけ約5μm乃至20μmとすることが好ましい。また、隣接する端子部13間の幅Bcは、半導体装置のパッケージデザインにより適宜設定することができる。
As shown in FIG. 3, the height (distance between the internal
すなわち本実施の形態において、ダイパッド12の突起部12cおよび端子部13の突起部13cより下方部分に永久レジスト層18が形成されているので、ドライフィルムレジストを剥離する剥離液および封止樹脂部11を突起部13c、12cの下方に回り込ませる必要がない。したがって、端子部13およびダイパッド12の厚さPtを従来より薄くすることができるとともに(約25μm以下)、隣接する端子部13間の幅Bcを従来より狭くすることができる(約150μm以下)。このように、端子部13の厚みを薄くすることができるので、半導体装置10全体の厚さを7μm乃至20μm程度まで薄くすることができる。
That is, in this embodiment, since the permanent resist
ところで、各端子部13およびダイパッド12は、後述するように電解めっき法により作成される。すなわち端子部13(ダイパッド12)は、外部端子面13a(外面12a)側から内部端子面13b(内面12b)側に、例えばニッケル(Ni)層、銅(Cu)層、ニッケル(Ni)層、金(Au)層という順で積層された複数のめっき層により構成されている(以下、このようなめっき層の構成を[Ni/Cu/Ni/Au]ともいう)。このほか端子部13(ダイパッド12)のめっき層の構成として、例えば[Ni/Au]、[Ni/Ag]、[Ni/Pd/Au]、[Ni/Cu/Ni/Ag]、[Ni/Cu/Ni/Pd/Au]、[Au/Ni/Au]、[Au/Ni/Ag]、[Au/Ni/Pd/Au]、[Au/Ni/Cu/Ni/Au]、[Au/Ni/Cu/Ni/Ag]、[Au/Ni/Cu/Ni/Pd/Au]、[Au/Pd/Ni/Au]、[Au/Pd/Ni/Ag]、[Au/Pd/Ni/Pd/Au]、[Au/Pd/Ni/Cu/Ni/Au]、[Au/Pd/Ni/Cu/Ni/Ag]、[Au/Pd/Ni/Cu/Ni/Pd/Au]という構成を挙げることができる。
By the way, each
次に、図2を用いて、上述した半導体装置10を製造する際に用いられる半導体装置用基板20について説明する。
図2において、半導体装置用基板20は、基板21と、この基板21上に設けられ、各々が内部端子面13bと外部端子面13aとを有する複数の端子部13と、基板21上に設けられ、各々が内面12bと外面12aとを有する複数のダイパッド12とを備えている。また基板21の所定位置に開口22が形成されている。なお各端子部13の外部端子面13aおよび各ダイパッド12の外面12aは、同一平面上に並んでいる。
Next, the
In FIG. 2, a
一方、各端子部13の内部端子面13b側に外方(水平方向)に突出する突起部13cが形成され、各ダイパッド12の内面12b側に外方(水平方向)に突出する突起部12cが形成されている。さらに、各ダイパッド12の突起部12cより下方部分と、各端子部13の突起部13cより下方部分との間、および隣接する端子部13の突起部13cより下方部間に、永久レジスト層18が形成されている。なお永久レジスト層18は、例えばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等からなり、好ましくはポリイミド系樹脂からなっている。具体的には、ベンゾシクロブテン、ポリベンズオキサゾール、ポリシロキサン、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾールセラゾール、ビスマレイミドトリアジン、ポリフェニルエーテル等が用いられる。
On the other hand, a
基板21は、銅、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、または少なくとも端子部13およびダイパッド12が設けられている面に銅、ニッケル、銀、パラジウム、金もしくはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板であっても良い。後述する半導体装置用基板の製造方法(図4)において、端子部13およびダイパッド12の形成は電解めっき法により行なわれるので、少なくとも端子部13およびダイパッド12が設けられる面が導電性を有する基板を使用する。また、後述する半導体装置の製造方法(図6)において、樹脂封止後に半導体装置を剥離するために、溶解除去可能な金属層(例えば、銅層等)を予め形成した基板21を用いてもよい。
The
次に、本実施の形態による半導体装置用基板の製造方法について、図4(a)−(e)、図5(a)−(e)を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device substrate according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a)-(e) and 5 (a)-(e).
図4において、まず基板21を準備する(図4(a))。この基板21は、上述したように銅、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、または表面にCu、Ni、Ag、Pd、Auもしくはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板を使用することができる。なお、後述するように、ダイパッド12および端子部13を基板21から容易に剥離できるように、予め基板21の一面に凹凸をつける表面処理を行い、かつ、剥離性をもたせる剥離処理を行っておく等の処置をとることが好ましい。ここでの表面処理としては、サンドブラストによるブラスト処理、剥離処理としては、基板21の表面に酸化膜を形成する方法等が挙げられる。
In FIG. 4, first, a
次に、基板21の表面および裏面に各々所望のパターンを有するレジスト層18、32を設ける(図4(b))。このうち表面側のレジスト層18は、上述したように、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の耐薬品性樹脂かつ200℃以上、好ましくは250℃以上、更に好ましくは300℃以上の耐熱性を有する高耐熱性樹脂からなり、好ましくはポリイミド系樹脂からなっている。またレジスト層18は、各ダイパッド12および各端子部13の形成部位に相当する箇所に開口部18a、18bが形成され、この開口部18a、18bには基板21が露出している。なお表面側のレジスト層18の厚さは、端子部13の外部端子面13aから突起部13c下面までの高さ(およびダイパッド12の外面12aから突起部12c下面までの高さ)に対応する。
Next, resist
一方、裏面側のレジスト層32は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、上述した表面側のレジスト層18と異なる材料からなることが好ましい。また裏面側のレジスト層32は、開口22の形成部位に相当する箇所に開口部32aが形成され、この開口部32aには基板21が露出している。
On the other hand, the resist
次に、基板21の裏面側をカバー33で覆って、基板21の表面側に電解めっきを施す。これにより基板21上に金属を析出させて、各々が外部端子面13aと内部端子面13bとを有し、かつ内部端子面13b側に外方へ突出する突起部13cが形成された複数の端子部13を形成するとともに、内面12bと外面12aとを有し、かつ内面12b側に外方へ突出する突起部12cが形成されたダイパッド12を形成する(図4(c))。
Next, the back surface side of the
このようにして電解めっきにより端子部13およびダイパッド12を形成する際、レジスト層18の厚みよりも厚く金属を析出させる。これにより、レジスト層18の開口部18a内に析出した金属は、開口部18aの内壁に沿って上方に堆積した後、レジスト層18から盛り上がりながらレジスト層18の表面に沿って横方向にも析出する。
Thus, when forming the
次に、図4(d)に示すように、基板21の表面側をカバー34で覆うとともに、基板21の裏面側のカバー33を剥離する。次に基板21の裏面側にエッチングを施すことにより、基板21上のレジスト層32の開口部32aに対応する位置に、所望の開口22を形成する。なお、この開口22は、後述する半導体装置の製造工程において半導体装置用基板20を搬送する際や位置決めを行なう際に用いられる。
Next, as shown in FIG. 4D, the front side of the
次いで基板21の表面側のカバー34を剥離し、更に基板21の表面側および裏面側のレジスト層18、32を剥離する。このようにして、図2に示す半導体装置用基板20を得ることができる(図4(e))。
Next, the
次に図5(a)−(e)を用いて、上述した基板21の表面および裏面にレジスト層18、32を設ける工程(図4(b))について更に説明する。
Next, with reference to FIGS. 5A to 5E, the step of providing the resist
まず図5(a)に示すように、一対のドライフィルムレジストシート40、41を準備する。このうちドライフィルムレジストシート40は、例えばポリイミド系樹脂からなるドライフィルムレジスト18Aと、剥離シート42と、支持フィルム43とからなっている。他方、ドライフィルムレジストシート41は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなるドライフィルムレジスト32Aと、剥離シート44と、支持フィルム45とからなっている。
First, as shown in FIG. 5A, a pair of dry film resist
次に、ドライフィルムレジストシート40のドライフィルムレジスト18Aを基板21の表面に接着するとともに、ドライフィルムレジストシート41のドライフィルムレジスト32Aを基板21の裏面に同時に接着する(図5(b)(c))。この際、各ドライフィルムレジストシート40、41の剥離シート42、44を剥離しておく。
Next, the dry film resist 18A of the dry film resist
次いで、各ドライフィルムレジスト18A、32Aに所望のパターンを形成する(図5(d))。 Next, a desired pattern is formed on each of the dry film resists 18A and 32A (FIG. 5D).
すなわち、表面側のドライフィルムレジスト18Aの所定位置に、フォトリソグラフィ法により基板21が露出する開口部18a(18b)を形成する。この場合、ドライフィルムレジスト18Aをフォトマスクを介して露光し、次いでドライフィルムレジスト18A上から支持フィルム43を除去する。その後、露光されたドライフィルムレジスト18Aを現像して、ドライフィルムレジスト18Aのうち不要な部分を除去する。
That is, an
また、裏面側のドライフィルムレジスト32Aの所定位置に、フォトリソグラフィ法により、基板21が露出する開口部32aを形成する。この場合、ドライフィルムレジスト32Aをフォトマスクを介して露光し、次いでドライフィルムレジスト32A上から支持フィルム45を除去する。その後、露光されたドライフィルムレジスト32Aを現像して、ドライフィルムレジスト32Aのうち不要な部分を除去する。
Further, an
このようにして、基板21の表面および裏面に各々所望のパターンを有するレジスト層18、32が作成される(図5(e))。
In this manner, resist
なお、上述したように、表面側のドライフィルムレジスト18Aおよび裏面側のドライフィルムレジスト32Aのいずれもフォトリソグラフィ法により所望のパターンを形成する場合を示したが、これに限らず、まず表面側のドライフィルムレジスト18A上から支持フィルム43を除去し、次いでレーザ加工法により表面側のドライフィルムレジスト18Aに所望のパターンを形成し、その後フォトリソグラフィ法により裏面側のドライフィルムレジスト32Aに所望のパターンを形成しても良い。
As described above, the case where both the front-side dry film resist 18A and the back-side dry film resist 32A form a desired pattern by a photolithography method is not limited to this. The
次に、本実施の形態による半導体装置の製造方法について、図4(a)−(e)、図6(a)−(e)を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a)-(e) and 6 (a)-(e).
まず、図4(a)−(e)に示す工程により、図2に示す半導体装置用基板20を作成する(上述)。次に、半導体装置用基板20の各ダイパッド12上に電気絶縁性材料16を介して半導体素子15を搭載する(図6(a))。
First, the
次に、各半導体素子15の端子15aと、対応する半導体装置用基板20の各端子部13の内部端子面13bとを、ワイヤ(接続部)17を用いてそれぞれ接続する(ワイヤボンディング)(図6(b))。
Next, the
その後、基板21上のダイパッド12、端子部13、半導体素子15、ワイヤ17、および永久レジスト層18をエポキシ系樹脂からなる封止樹脂部11により封止する(図6(c))。次いで、例えばエッチング等により、裏面側の基板21を除去する(図6(d))。
Thereafter, the
次に、封止樹脂部11を各半導体素子15を含む半導体装置(半導体パッケージ)毎にダイシングすることにより、図1に示す半導体装置10を得ることができる(図6(e))。
Next, by dicing the sealing
このように、本実施の形態によれば、ダイパッド12の突起部12cおよび端子部13の突起部13cより下方部分に、永久レジスト層18が形成されている。したがって、封止樹脂部11を突起部12c、13cの下方に回り込ませるために端子部13およびダイパッド12の厚みを25μm以上とする必要がないので、半導体装置10全体を薄くすることができるとともに半導体装置10の製造時間を短縮することができる。
As described above, according to the present embodiment, the permanent resist
また、本実施の形態によれば、端子部13およびダイパッド12を形成するためのめっき厚を薄くすることができるので、めっき厚のばらつきを減らして半導体装置10を製造する際の歩留りを向上させることができる。
In addition, according to the present embodiment, since the plating thickness for forming the
10 半導体装置
11 封止樹脂部
12 ダイパッド
12a 外面
12b 内面
12c 突起部
13 端子部
13a 外部端子面
13b 内部端子面
13c 突起部
15 半導体素子
16 電気絶縁性材料
17 ワイヤ(接続部)
18 永久レジスト層
20 半導体装置用基板
21 基板
22 開口
32 レジスト層
40、41 ドライフィルムレジストシート
42、44 剥離シート
DESCRIPTION OF
18 Permanent resist
Claims (15)
ダイパッドと、
ダイパッド上に搭載され、各端子部の内部端子面と接続部により電気的に接続された半導体素子と、
各端子部の外部端子面を外方へ露出させるようにダイパッド、端子部、半導体素子、および接続部を封止する封止樹脂部とを備え、
各端子部の外部端子面およびダイパッドの外面は同一平面上に並び、
各端子部の内部端子面側に、外方に突出する突起部が形成され、
ダイパッドの内面側に、外方に突出する突起部が形成され、
ダイパッドの突起部より下方部分と、端子部の突起部より下方部分との間、および隣接する端子部の突起部より下方部間に、永久レジスト層が形成されていることを特徴とする半導体装置。 A plurality of terminal portions each having an internal terminal surface and an external terminal surface;
Die pad,
A semiconductor element mounted on a die pad and electrically connected to the internal terminal surface of each terminal portion by a connecting portion;
A die pad, a terminal part, a semiconductor element, and a sealing resin part for sealing the connection part so as to expose the external terminal surface of each terminal part to the outside,
The external terminal surface of each terminal part and the outer surface of the die pad are arranged on the same plane,
On the inner terminal surface side of each terminal part, a protruding part protruding outward is formed,
A protrusion protruding outward is formed on the inner surface side of the die pad,
A permanent resist layer is formed between a portion below the protrusion of the die pad, a portion below the protrusion of the terminal portion, and a portion below the protrusion of the adjacent terminal portion. .
基板上に設けられ、各々が内部端子面と外部端子面とを有する複数の端子部と、
基板上に設けられ、内面と外面とを有するダイパッドとを備え、
各端子部の外部端子面およびダイパッドの外面は同一平面上に並び、
各端子部の内部端子面側に、外方に突出する突起部が形成され、
ダイパッドの内面側に、外方に突出する突起部が形成され、
ダイパッドの突起部より下方部分と端子部の突起部より下方部分との間、および隣接する端子部の突起部より下方部間に、永久レジスト層が形成されていることを特徴とする半導体装置用基板。 A substrate,
A plurality of terminal portions provided on the substrate, each having an internal terminal surface and an external terminal surface;
A die pad provided on the substrate and having an inner surface and an outer surface;
The external terminal surface of each terminal part and the outer surface of the die pad are arranged on the same plane,
On the inner terminal surface side of each terminal part, a protruding part protruding outward is formed,
A protrusion protruding outward is formed on the inner surface side of the die pad,
For a semiconductor device, wherein a permanent resist layer is formed between a portion below the protrusion of the die pad and a portion below the protrusion of the terminal portion, and below the protrusion of the adjacent terminal portion. substrate.
基板の表面および裏面に、各々所望パターンを有するレジストを設ける工程と、
基板の裏面側をカバーで覆って基板の表面側にめっきを施し、各々が外部端子面と内部端子面とを有しかつ内部端子面側に外方へ突出する突起部が形成された複数の端子部を形成するとともに、内面と外面とを有しかつ内面側に外方へ突出する突起部が形成されたダイパッドを形成する工程と、
基板の表面側をカバーで覆って基板の裏面側にエッチングを施して、基板に所望の開口を形成する工程と、
基板の裏面側のレジストを剥離するとともに、表面側のレジストを残存させる工程と、
ダイパッド上に半導体素子を搭載する工程と、
半導体素子と端子部の内部端子面とを接続部により接続する工程と、
基板上のダイパッド、端子部、半導体素子、および接続部を封止樹脂により樹脂封止して封止樹脂部を形成する工程と、
裏面側の基板を封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor device,
Providing a resist having a desired pattern on each of the front and back surfaces of the substrate;
Covering the back side of the substrate with a cover and plating the surface side of the substrate, each having an external terminal surface and an internal terminal surface, and a plurality of protrusions protruding outwardly on the internal terminal surface side are formed Forming a terminal portion and forming a die pad having an inner surface and an outer surface and having a protrusion protruding outward on the inner surface side;
Covering the front side of the substrate with a cover and etching the back side of the substrate to form a desired opening in the substrate;
Removing the resist on the back side of the substrate and leaving the resist on the front side; and
Mounting a semiconductor element on a die pad;
Connecting the semiconductor element and the internal terminal surface of the terminal portion by a connecting portion;
Forming a sealing resin portion by sealing a die pad, a terminal portion, a semiconductor element, and a connection portion on a substrate with a sealing resin;
And a step of removing the substrate on the back surface side from the sealing resin portion.
封止樹脂部は半導体装置毎にダイシングされることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 A plurality of die pads are formed on the surface side of the substrate, and a semiconductor element is mounted on each die pad, and each semiconductor element is connected to an internal terminal surface of a corresponding terminal part by a connection part,
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the sealing resin portion is diced for each semiconductor device.
ドライフィルムレジストと、剥離シートとを有する一対のドライフィルムレジストシートを準備する工程と、
各ドライフィルムレジストシートの剥離シートを剥離する工程と、
各ドライフィルムレジストシートのドライフィルムレジストを基板の表面および裏面に接着する工程と、
各ドライフィルムレジストに対して所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The step of providing a resist on the front and back surfaces of the substrate is as follows:
Preparing a pair of dry film resist sheets having a dry film resist and a release sheet;
A step of peeling the release sheet of each dry film resist sheet;
Adhering the dry film resist of each dry film resist sheet to the front and back surfaces of the substrate;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, further comprising a step of forming a desired pattern on each dry film resist.
基板の表面および裏面に、各々所望パターンを有するレジストを設ける工程と、
基板の裏面側をカバーで覆って基板の表面側にめっきを施し、各々が外部端子面と内部端子面とを有しかつ内部端子面側に外方へ突出する突起部が形成された複数の端子部を形成するとともに、内面と外面とを有しかつ内面側に外方へ突出する突起部が形成されたダイパッドを形成する工程と、
基板の表面側をカバーで覆って基板の裏面側にエッチングを施して、基板に所望の開口を形成する工程と、
基板の裏面側のレジストを剥離するとともに、表面側のレジストを残存させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装置用基板の製造方法。 In the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device,
Providing a resist having a desired pattern on each of the front and back surfaces of the substrate;
Covering the back side of the substrate with a cover and plating the surface side of the substrate, each having an external terminal surface and an internal terminal surface, and a plurality of protrusions protruding outwardly on the internal terminal surface side are formed Forming a terminal part, and forming a die pad having an inner surface and an outer surface and having a protrusion protruding outward on the inner surface side;
Covering the front side of the substrate with a cover and etching the back side of the substrate to form a desired opening in the substrate;
A method for producing a substrate for a semiconductor device, comprising: removing a resist on the back side of the substrate and leaving the resist on the front side.
ドライフィルムレジストと、剥離シートとを有する一対のドライフィルムレジストシートを準備する工程と、
各ドライフィルムレジストシートの剥離シートを剥離する工程と、
各ドライフィルムレジストシートのドライフィルムレジストを基板の表面および裏面に接着する工程と、
各ドライフィルムレジストに対して所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の半導体装置用基板の製造方法。 The step of providing a resist on the front and back surfaces of the substrate is as follows:
Preparing a pair of dry film resist sheets having a dry film resist and a release sheet;
A step of peeling the release sheet of each dry film resist sheet;
Adhering the dry film resist of each dry film resist sheet to the front and back surfaces of the substrate;
The method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to claim 11, further comprising a step of forming a desired pattern on each dry film resist.
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