JP3721299B2 - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体パッケージの製造方法に関し、更に詳細にはボンディングパッド及び外部接続用パッドに電解めっきを施す際に、めっき用バスラインに電気的に接続するめっき用導体パターンを可及的に少なくし得る半導体パッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置には、図4に示す半導体装置が用いられている。図4に示す半導体装置では、基板10の一面側に搭載された半導体素子12の電極端子の各々とワイヤ18によって電気的に接続されるボンディングパッド16aが、半導体素子12が搭載される搭載部12の周囲に形成されて成るボンディングパッド群16が形成されている。更に、ボンディングパッド16a,16a・・の各々と導体パターン20によって電気的に接続されていると共に、基板10を貫通するスルーホールヴィア14a,14a・・から成るヴィア群14A,14Bがボンディングパッド群16を挟んで形成されている。ヴィア群14Aがボンディングパッド群16よりも基板10の端縁側の外側に形成された外側ヴィア群であり、ヴィア群14Bがボンディングパッド群16よりも内側の半導体素子12側に形成された内側ヴィア群である。
一方、基板10の他面側には、スルーホールヴィア14a,14a・・の各々と導体パターン26によって電気的に接続された外部接続端子用パッド24a,24a・・から成る外部接続端子用パッド群24が、ヴィア群14A,14Bに挟まれて形成されている。
尚、基板10の一面側に搭載された半導体素子12やワイヤ18,18・・等は封止樹脂28によって樹脂封止される。
【0003】
ところで、基板10に形成されたボンディングパッド16a,16a・・及び外部接続端子用パッド24a,24a・・には、ワイヤ18やはんだボール22との接続信頼性等を向上すべく、電解めっきによって金等の貴金属めっきが施されている。このため、図5に示す基板100を形成し、所定箇所に電解めっきを施す。基板100には、外側ヴィア群14A,内側ヴィア群14B、ボンディングパッド群16及び外部接続端子用パッド群24を形成した基板100の一面側に、ボンディング部16a又はスルーホールヴィア14aと、最外側ヴィアよりも外側に形成しためっき用バスライン104とを電気的に接続するめっき用導体パターン102,102・・を形成する。
かかるめっき用導体パターン102,102・・は、外側ヴィア群14Aを構成するスルーホールヴィア14aの間の間隙を通過する。
尚、基板100の他面側には、図6に示す如く、めっき用バスライン104及びめっき用導体パターン102は形成されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図5及び図6に示す基板100によれば、めっき用バスライン104から給電し、ボンディング部16a,16a・・及び外部接続端子用パッド24a,24a・・に所望の電解めっきを施すことができる。
しかしながら、半導体装置の小型化や多ピン化に伴い、外側ヴィア群14Aを構成するスルーホールヴィア14a間の間隙が狭間隙となり、この間隙を通過し得るめっき用導体パターン102の本数は減少する。このため、図4に示す半導体装置では、めっき用導体パターン102の形成本数によって、その小型化や多ピン化に限界が生じることになる。
そこで、本発明の課題は、ヴィア群間に挟まれてボンディングパッド及び外部接続パッドが形成された半導体パッケージにおいて、その外側ヴィア群のヴィア間の間隙が狭間隙となっても、充分な本数のめっき用導体パターンを形成し得る半導体パッケージの製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決するには、ボンディングパッド群の外側に位置する外側ヴィア群のヴィアと、ボンディングパッド群の内側に位置する内側ヴィア群のヴィアとを、基板の両面に形成しためっき用バスラインの各々に電気的に接続することによって、ヴィア群を構成するヴィア間の間隙を通過するめっき用導体パターンの本数を低減できると考え検討を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、基板の一面側に搭載される半導体素子の電極端子の各々とワイヤボンディングされるボンディングパッドが前記半導体素子の搭載部の周囲に形成されて成るボンディングパッド群と、前記ボンディングパッド群よりも前記基板の端縁側の外側に形成され、前記ボンディングパッド群の各ボンディングパッドと導体パターンによって電気的に接続された、前記基板を貫通するヴィアから成る外側ヴィア群と、前記ボンディングパッド群よりも前記半導体素子の搭載部側の内側に形成され、前記ボンディングパッド群の各ボンディングパッドと導体パターンによって電気的に接続された、前記基板を貫通するヴィアから成る内側ヴィア群と、前記基板の他面側に前記外側ヴィア群と内側ヴィア群とに挟まれて形成され、前記ヴィアの各々と導体パターンによって電気的に接続された外部接続端子用パッドから成る外部接続端子用パッド群とを具備する半導体パッケージを製造する際に、該基板の一面側で且つ前記外側ヴィア群の最外側ヴィアよりも更に外側に形成されためっき用バスラインと、前記外側ヴィア群の各ヴィアとをめっき用導体パターンによって電気的に接続すると共に、前記基板の他面側で且つ前記内側ヴィア群の最内側ヴィアよりも更に内側に形成され、前記内側ヴィア群の各ヴィアとめっき用導体パターンによって電気的に接続されためっき用共通ラインと、前記基板の他面側で且つ前記最外側ヴィアよりも外側に形成されためっき用バスラインとをめっき用導体パターンにより電気的に接続し、前記ボンディングパッド及び外部接続端子用パッドに、前記基板の両面に形成しためっき用バスラインから給電して電解めっきを施すことを特徴とする半導体パッケージの製造方法にある。
【0006】
かかる本発明において、基板の両面に形成しためっき用バスラインを、前記基板を貫通するヴィアによって電気的に接続し、前記基板の一方に形成しためっき用バスラインに給電して電解めっきを施すことにより、基板の一方側からのみ給電することによって電解めっきを施すことができる。
この電解めっきを施す際に、ボンディングパッド及び外部接続端子用パッドを除き、基板の両面をめっき用レジストによって覆うことによって、ボンディングパッド面及び外部接続端子用パッド面のみに電解めっきを施すことができる。
更に、電解めっきによって、ボンディングパッド面及び外部接続端子用パッド面にニッケル等の下地めっきを施した後、前記下地めっき上に金等の貴金属めっきを施すことにより、ワイヤやはんだボール等の外部接続端子との接続信頼性等を更に向上できる。
また、電解めっきを施した後、内側ヴィア群の最内側ヴィアよりも内側に形成されためっき用共通ラインをエッチングによって除去することにより、隣接するボンディングパッドや外部接続端子用パッドを電気的に切り離すことができる。
【0007】
従来、ヴィア群間に挟まれてボンディングパッド及び外部接続パッドが形成された半導体パッケージにおいて、基板の一面側で且つ外側ヴィア群の外側に形成された一本のめっき用バスラインに、ヴィア及びボンディングパッドから引き出しためっき用導体パターンを電気的に接続していた。
この点、本発明によれば、基板の両面にめっき用バスラインを形成し、外側ヴィア群から引き出しためっき用導体パーンを、基板の一面側に形成しためっき用バスラインに電気的に接続し、且つ内側ヴィア群から引き出しためっき用導体パターンを、基板の他面側に形成しためっき用バスラインに電気的に接続する。その結果、外側ヴィア群を形成するヴィア間の間隙を通過するめっき用導体パターンの本数を従来よりも少なくでき、従来よりもヴィア間の間隙を狭間隙とすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明において、ヴィア群間に挟まれて形成されたボンディングパッド及び外部接続パッドに電解めっきを施す基板の一例を図1及び図2に示す。図1は、ボンディングパッド及び外部接続パッドに電解めっきを施す基板30の一面側を示す部分平面図であり、図2は、この基板30の他面側を示す部分平面図である。
図1に示す基板30の一面側には、図4に示す様に、搭載された半導体素子12の電極端子の各々とワイヤ18によって電気的に接続されるボンディングパッド16aが、半導体素子12が搭載される搭載部の周囲に形成されて成るボンディングパッド群16を具備する。更に、ボンディングパッド16a,16a・・の各々と導体パターン20によって電気的に接続されていると共に、基板30を貫通するスルーホールヴィア14a,14a・・から成るヴィア群14A,14Bがボンディングパッド群16を挟んで形成されている。かかるヴィア群14A,14Bのうち、ヴィア群14Aは、ボンディングパッド群16よりも外側の基板30の端縁側に形成された外側ヴィア群14Aであり、ヴィア群14Bは、ボンディングパッド群16よりも内側の半導体素子12側に形成された内側ヴィア群14Bである。
かかる外側ヴィア群14Aの最外側ヴィアよりも外側にめっき用バスライン32が形成されており、めっき用バスライン32には、外側ヴィア群14Aの各スルーホールヴィア14a(以下、単にヴィア14aと称することがある)から引き出されためっき用導体パターン34,34・・が電気的に接続されている。外側ヴィア群14Aのうち、最外側に形成されているヴィア14a,14a・・は直接めっき用バスライン32に電気的に接続され、最外側ヴィアの内側に位置するヴィア14a,14a・・からのめっき用導体パターン34は、最外側ヴィアのヴィア14a間の間隙を通過してめっき用バスライン32に電気的に接続される。
【0009】
一方、基板10の他面側には、ヴィア14a,14a・・の各々と導体パターン26によって電気的に接続された外部接続端子用パッド24a,24a・・から成る外部接続端子用パッド群24が、外側ヴィア群14A及び内側ヴィア群14Bに挟まれて形成されている。
この基板10の他面側には、外側ヴィア群14Aの外側にめっき用バスライン36が形成されており、めっき用バスライン36は、基板10の一面側に形成されためっき用バスライン32とヴィア(図示せず)によって電気的に接続されている。
また、内側ヴィア群14Bの最内側に位置する最内側ヴィアよりも内側には、めっき用共通ライン38が形成されており、めっき用共通ライン38には、内側ヴィア群14Bを構成するヴィア14a,14a・・の各々から引き出されためっき用導体パターン40,40・・が電気的に接続されている。
更に、めっき用共通ライン38は、外側ヴィア群14Aを構成するヴィア14a間の間隙を通過するめっき用導体パターン42によって、めっき用バスライン36に電気的に接続されている。このめっき用導体パターン42は、図2に示す様に、めっき用共通ライン38に一本形成することで足りる。
【0010】
図1及び図2に示す電解めっきを施す基板30では、基板30の一面側において、外側ヴィア群14Aを構成するヴィア14a,14a・・の各々とめっき用バスライン32とがめっき用導体パターン34,34・・によって電気的に接続されている。更に、基板30の他面側において、内側ヴィア群14Bを構成するヴィア14a,14a・・の各々と、めっき用バスライン36に電気的に接続されためっき用共通ライン38とが、めっき用導体パターン40,40・・によって電気的に接続されている。
この様に、図1及び図2に示す電解めっきを施す基板30では、外側ヴィア群14Aのヴィア14a,14a・・と内側ヴィア群14Bのヴィア14a,14a・・とを、別々にめっき用バスライン32,36に電気的に接続している。このため、図5及び図6に示す従来の電解めっきを施す基板100の如く、外側ヴィア群14Aのヴィア14a,14a・・の各々と、内側ヴィア群14Bの各14aと電気的に接続されたボンディングパッド16a,16a・・の各々とからめっき用導体パターン102,102・・を、一本のめっき用バスライン104に引き出すことを要せず、外側ヴィア群14Aのヴィア14a間の間隙を通過するめっき用導体パターン34の本数を可及的に少なくできる。
【0011】
図1及び図2に示すめっき用導体パターン34,40及びめっき用バスライン32,36は、ボンディングパッド16a、導体パターン20,26及び外部接続端子用パッド24aと同時に、例えばサブトラクティブ法によって形成できる。かかるサブトラクティブ法によれば、先ず、ヴィア14a,14a・・を形成する箇所にドリル等によって貫通孔を形成した基板30に無電解銅めっきを施し、基板30の両面及び貫通孔の内壁面に薄膜状銅層を形成した後、基板30の各面にフォトレジストを塗布する。更に、塗布したフォトレジストにパターニングを施し、貫通孔の内壁面や導体パターン20等を形成する部分の薄膜状銅層を露出する。次いで、薄膜状銅層を給電層とする電解めっきを施し、露出した薄膜状銅層に沿って銅を積み上げた後、フォトレジストを除去してから薄膜状銅層をエッチング等により除去することによって、めっき用導体パターン34,40、めっき用バスライン32,36、ヴィア14a、ボンディングパッド16a、導体パターン20,26及び外部接続端子用パッド24aを形成できる。めっき用導体パターン34,40やめっき用バスライン32,36等を形成した基板30の両面には、ボンディングパッド16aや外部接続端子用パッド24a等の必要な部分のみを露出した状態でレジストを塗布する。
尚、ヴィア14a,14a・・は、導体パターン20等を形成した後、ドリル等で穿設した貫通孔の内壁面に無電解銅めっき等によって薄膜状銅層を形成して電気的に接続してもよい。
【0012】
この様にして形成した基板30のボンディングパッド16a,16a・・及び外部接続端子用パッド24a,24a・・に電解めっきによってめっきを施す際には、ボンディングパッド16a及び外部接続端子用パッド24aのみを露出するように、基板30の両面にレジストを塗布した後、めっき用バスライン32,36に給電することによって、ボンディングパッド16a,16a・・及び外部接続端子用パッド24a,24a・・の各面に所望の電解めっきを施すことができる。
かかる電解めっきとしては、ニッケル等の下地めっきを施した後、この下地めっき上に金等の貴金属めっきを施すことが好ましい。貴金属めっきとしては、金めっきの他にパラジウムめっきや銀めっきを挙げることができる。
【0013】
ボンディングパッド16a,16a・・及び外部接続端子用パッド24a,24a・・に所望の電解めっきを施した後、内側ヴィア群14Bよりも内側に形成されためっき用共通ライン38をエッチングによって除去する。かかるめっき用共通ライン38のエッチングによる除去によって、ボンディングパッド16aから内側ヴィア群14Bのヴィア14aを経由して外部接続端子用パッド24aに至るラインを、その隣接するラインと電気的に絶縁することができる。このめっき用共通ライン38のエッチングによる除去を図3に示す。
図3において、基板30の他面側に金めっき46が施された外部接続端子用パッド24aやめっき用共通ライン38等が形成され、これらの必要な部分のみを露出した状態でレジスト44を塗布する[図3(a)]。この状態でレジスト48を塗布した後、めっき用共通ライン38が露出するように、レジスト48にパターニングを施す[図3(b)]。更に、基板30の他面側にエッチングを施し、レジスト40,48から露出しているめっき用共通ライン38を除去し[図3(c)]、その後、レジスト48を除去する[図3(d)]。
また、めっき用バスライン32,36に電気的に接続されているめっき用導体パターン34,42等は、図3に示すようにエッチングによって除去してもよいが、外形加工の際に、めっき用バスライン32,36と最外側ヴィアとの間を切り離すことによっても、ボンディングパッド16aから外側ヴィア群14Aのヴィア14aを経由して外部接続端子用パッド24aに至るラインと、その隣接するラインとを電気的に絶縁できる。
この様に、めっき用バスライン32,36から切り離して得た半導体パッケージの所定箇所に半導体素子12を搭載し、ワイヤ18によって半導体素子12の電極端子とボンディングパッド16aとを電気的に接続した後、半導体素子12やワイヤ18等を樹脂封止することによって、図4に示す半導体装置を得ることができる。
【0014】
図1及び図2に示す電解めっきを施す基板30では、外側ヴィア群14Aのヴィア14a間の間隙を通過するめっき用導体パターン34の本数を可及的に少なくできるため、外側ヴィア群14Aのヴィア14a間の間隙を、図5及び図6に示す従来の基板100よりも狭間隙とすることができる。その結果、半導体装置の小型化や多ピン化を図る際に、外側ヴィア群14Aのヴィア14a間が狭間隙となっても充分対応可能である。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、ヴィア群間に挟まれてボンディングパッド及び外部接続パッドが形成された半導体パッケージにおいて、基板に形成したボンディングパッド及び外部接続端子用パッドに電解めっきを施す際に用いるめっき用導体パターンのうち、ヴィア間の間隙を通過するめっき用導体パターンの本数を可及的に少なくできる。
その結果、ヴィア間の間隙を、従来の基板よりも狭間隙とすることができ、半導体装置の小型化や多ピン化を図る際に、ヴィア間が狭間隙となっても充分対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる電解めっきを施す基板の一面側を示す部分平面図である。
【図2】本発明に用いる電解めっきを施す基板の他面側を示す部分断面図である。
【図3】めっき用共通ラインを除去する除去工程を説明する工程図である。
【図4】半導体装置の部分断面図である。
【図5】従来の電解めっきを施す基板の一面側を示す部分断面図である。
【図6】従来の電解めっきを施す基板の他面側を示す部分断面図である。
【符号の説明】
12 半導体素子
14a スルーホールヴィア
14 ヴィア群
14A 外側ヴィア群
14B 内側ヴィア群
16a ボンディングパッド
16 ボンディングパッド群
20,26 導体パターン
24a 外部接続端子用パッド
24 外部接続端子用パッド群
30 電解めっきを施す基板
32,36 めっき用バスライン
34,40,42 めっき用導体パターン
38 めっき用共通ライン
Claims (5)
- 基板の一面側に搭載される半導体素子の電極端子の各々とワイヤボンディングされるボンディングパッドが前記半導体素子の搭載部の周囲に形成されて成るボンディングパッド群と、
前記ボンディングパッド群よりも前記基板の端縁側の外側に形成され、前記ボンディングパッド群の各ボンディングパッドと導体パターンによって電気的に接続された、前記基板を貫通するヴィアから成る外側ヴィア群と、
前記ボンディングパッド群よりも前記半導体素子の搭載部側の内側に形成され、前記ボンディングパッド群の各ボンディングパッドと導体パターンによって電気的に接続された、前記基板を貫通するヴィアから成る内側ヴィア群と、
前記基板の他面側に前記外側ヴィア群と内側ヴィア群とに挟まれて形成され、前記ヴィアの各々と導体パターンによって電気的に接続された外部接続端子用パッドから成る外部接続端子用パッド群とを具備する半導体パッケージを製造する際に、
該基板の一面側で且つ前記外側ヴィア群の最外側ヴィアよりも更に外側に形成されためっき用バスラインと、前記外側ヴィア群の各ヴィアとをめっき用導体パターンによって電気的に接続すると共に、
前記基板の他面側で且つ前記内側ヴィア群の最内側ヴィアよりも更に内側に形成され、前記内側ヴィア群の各ヴィアとめっき用導体パターンによって電気的に接続されためっき用共通ラインと、前記基板の他面側で且つ前記最外側ヴィアよりも外側に形成されためっき用バスラインとをめっき用導体パターンにより電気的に接続し、
前記ボンディングパッド及び外部接続端子用パッドに、前記基板の両面に形成しためっき用バスラインから給電して電解めっきを施すことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 - 基板の両面に形成しためっき用バスラインを、前記基板を貫通するヴィアによって電気的に接続し、前記基板の一方に形成しためっき用バスラインに給電して電解めっきを施す請求項1記載の半導体パッケージの製造方法。
- 電解めっきを施す際に、ボンディングパッド及び外部接続端子用パッドを除き、基板の両面をめっき用レジストによって覆う請求項1又は請求項2記載の半導体パッケージの製造方法。
- 電解めっきによって、ボンディングパッド及び外部接続端子用パッドにニッケル等の下地めっきを施した後、
前記下地めっき上に金等の貴金属めっきを施す請求項1〜3のいずれか一項記載の半導体パッケージの製造方法。 - 電解めっきを施した後、内側ヴィア群の最内側ヴィアよりも内側に形成されためっき用共通ラインをエッチングによって除去する請求項1〜4のいずれか一項記載の半導体パッケージの製造方法。
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