JPH05243720A - 混成集積回路装置 - Google Patents

混成集積回路装置

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JPH05243720A
JPH05243720A JP4041192A JP4119292A JPH05243720A JP H05243720 A JPH05243720 A JP H05243720A JP 4041192 A JP4041192 A JP 4041192A JP 4119292 A JP4119292 A JP 4119292A JP H05243720 A JPH05243720 A JP H05243720A
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JP
Japan
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pad
solder
photoresist layer
circuit pattern
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4041192A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuusuke Igarashi
優助 五十嵐
Jun Sakano
純 坂野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05243720A publication Critical patent/JPH05243720A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3452Solder masks

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細ピッチのパッド間の半田ブリッジを防止
することを目的とする。 【構成】 混成集積回路装置は絶縁金属基板(10)、この
絶縁金属基板(10)上に絶縁樹脂層(12)を介して所定形状
に形成したパッド(14)等の回路パターン、この回路パタ
ーン上に形成され、パッド(14)の上部が開口されたホト
レジスト層(16)、所定のパッド(14)に半田(20)により固
着されるQFP(30)等の半導体素子から構成される。回
路パターン上に厚肉のホトレジスト層(16)を形成するた
め、溶融半田の流出領域の構造が単純となり、溶融半田
の流出が妨げられ、パッド(14)間の半田ブリッジの生成
が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクォード・フラット・パ
ッケージタイプのLSIを搭載する混成集積回路装置に
関し、詳細には、そのLSIの外部リードの固着構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】図4および図5を参照して従来の混成集
積回路装置を説明する。なお、図4はクォード・フラッ
ト・パッケージタイプのLSI固着部の平面図であり、
図5はクォード・フラット・パッケージタイプのLSI
固着部の側面図である。小型化のため、混成集積回路装
置の搭載素子にはベアチップ若しくはクォード・フラッ
ト・パッケージ(以下、QFPと称する)が使用され
る。典型的なQFP(40)は、図4に示すように、一辺が
10mmのチップ(42)を一辺15mm程度のサイズに樹
脂モールドしたものである。数10におよぶ外部リード
(46)はリード幅が0.35mm、リードピッチが0.6
5mmであって、その一端がチップ(42)の電極(44)にワ
イアボンディングされる。
【0003】図5を参照すると、集積回路基板(50)には
放熱特性および加工性を考慮して略2mm厚のアルミニ
ウムが使用され、絶縁性の向上のためにその表面が陽極
酸化処理される。パッド(54)等の回路パターンは、ポリ
イミド樹脂等の接着性を有する熱硬化性絶縁樹脂と略3
5μm厚の銅箔とのクラッド材を温度150℃〜170
℃、1平方センチメートル当り50〜100Kgの圧力
で集積回路基板(50)にホットプレスした後、その銅箔を
ホトエッチングする等して所定パターンに形成される。
なお、現実の混成集積回路装置ではベアチップを固着す
るダイボンドパッド、ベアチップの電極と回路パターン
を接続するワイアボンディングパッド、混成集積回路装
置の外部リードを固着する外部リード用パッド、図4に
その一部を示す導電路(56)が同時形成される。また、前
記熱硬化性絶縁樹脂はこのホットプレス工程で完全硬化
して略35μm厚の絶縁樹脂層(52)となる。
【0004】QFP(40)の固着は以下のように行われ
る。先ず、QFP(40)の外部リード(46)が固着されるパ
ッド(54)および同時に半田固着される他の半導体素子、
部品のためのパッドに、重量混合比が63/37の錫
(Sn)、鉛(Pb)そして少量のフラックスを混合し
たクリーム状の半田をスクリーン印刷し、この半田クリ
ームの粘性を利用してQFP(40)が仮固着される。そし
て、183℃、数分の条件でリフローしてQFP(40)、
その他の半田固着素子、部品が完全固着される。
【0005】混成集積回路装置は、この後、ワイアボン
ディング、オーバコート等の処理工程を経て、樹脂製の
ケースで封止される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】QFPは技術開発に伴
い高集積小型化傾向になってきている。それによってQ
FPのリード間ピッチも微細となり、リードを固着する
固着パッド(54)のピッチ間隔も微細となってきている。
固着パッドの微細間隔はフォトエッチング技術によって
リード間ピッチに対応して容易に形成することができ
る。
【0007】しかしながら、パッド(54)のピッチ間隔が
微細である場合には、半田クリーム量の制御が困難であ
るとともに、パッド(54)間隙にフラックスが浸透してパ
ッド(54)の間隙に溶融半田が流出し、ブリッジが発生す
ることがあった。この問題は上述したようにQFP(40)
の小型化、多ピン化に伴ってますます顕著となる。この
発明は上述した課題に鑑みてなされたもので、この発明
の目的は、極めて微細なリードピッチのQFPを高品質
に半田固着できる構造の混成集積回路装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係わる混成集積回路
は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に所定の形状に形
成した回路パターンと、この回路パターン厚より厚肉で
あって、半導体素子が半田固着される固着パッドの上部
を開口したホトレジスト層とを具備し、前記ホトレジス
ト層の開口領域の固着パッド上に半田を塗布し、前記半
導体素子が前記開口領域で固着されたことを特徴として
いる。
【0009】また、この発明に係わる混成集積回路は、
絶縁性基板と、この絶縁性基板上に所定の形状に形成し
た回路パターンと、この回路パターン厚より厚肉であっ
て、クォード・フラット・パッケージタイプの半導体素
子が半田固着される固着パッドの上部を開口したホトレ
ジスト層とを具備し、前記ホトレジスト層の開口領域の
固着パッド上に半田を塗布し、前記半導体素子が前記開
口領域で固着されたことを特徴としている。
【0010】
【作用】以上のように構成される混成集積回路装置にお
いては、回路パターン上に厚肉のホトレジスト層を形成
し、半田固着が行われるパッドの上部を開口することに
より、過剰な半田クリームの充填を防止し、ホトレジス
ト層表面を平坦にして半田流れを防止する。
【0011】また、この混成集積回路装置では、基板の
全面にホトレジスト層を形成し、半田固着が行われるパ
ッドの上部を開口することにより、過剰な半田クリーム
の充填を防止し、ホトレジスト層表面を平坦にして半田
流れを防止すると共にオーバコート層を不要にする。
【0012】
【実施例】図1乃至図3を参照して本発明の一実施例を
説明する。なお、図は所定の製造段階の混成集積回路基
板の断面図であり、クォード・フラット・パッケージ
(以下、再びQFPと称する)タイプのLSIの固着部
周辺を示す。図1を参照すると、本発明の混成集積回路
装置は絶縁金属基板(10)、この絶縁金属基板(10)上に絶
縁樹脂層(12)を介して所定形状に形成したパッド(14)等
の回路パターン、所定のパッド(14)の一部が開口するよ
う選択形成したホトレジスト層(16)、前記パッド(14)に
外部リード(32)を半田固着したQFP(30)等からなる構
造を備える。
【0013】絶縁金属基板(10)には放熱特性および加工
性を考慮して略2mm厚のアルミニウムが使用され、絶
縁性の向上のためにその表面が陽極酸化処理される。パ
ッド(14)等の回路パターンは、ポリイミド樹脂等の接着
性を有する熱硬化性絶縁樹脂と略35μm厚の銅箔との
クラッド材を温度150℃〜170℃、1平方センチメ
ートル当り50〜100Kgの圧力で絶縁金属基板(10)
にホットプレスした後、その銅箔をホトエッチングする
等して所定パターンに形成される。なお、現実の混成集
積回路装置ではバス等の導電路、ベアチップを固着する
ダイボンドパッド、ベアチップの電極と回路パターンを
接続するワイアボンディングパッド、混成集積回路装置
の外部リードを固着する外部リード用パッドが同時形成
される。また、前記熱硬化性絶縁樹脂はこのホットプレ
ス工程で完全硬化して略35μm厚の絶縁樹脂層(12)と
なる。
【0014】ホトレジスト層(16)は半導体素子の製造に
利用されるホトレジストをスピナ等により絶縁金属基板
(10)の所定の領域あるいは全面に塗布し、これを選択露
光してパッド(14)の一部を開口したものである。このホ
トレジスト層(16)はパッド(14)等の銅箔回路パターンの
3倍の略0.1mm厚であるため、ホトレジスト層(16)
の平面は開口部を除き実質的に平坦となる。なお、ホト
レジスト層(16)を絶縁金属基板(10)の全面に形成する場
合にはこのホトレジスト層(16)をオーバコート層として
利用することができる。
【0015】次に、図2および図3を参照してQFP(3
0)の固着方法を説明する。図2は半田クリーム(20)のス
クリーン印刷の様子を示す。図示するように、ホトレジ
スト層(16)形成が終了した絶縁金属基板(10)の当該面
に、ホトレジスト層(16)の開口部に対応する開口部を形
成したメタルマスク(18)を位置合わせし、重量混合比が
63/37の錫(Sn)、鉛(Pb)そして少量のフラ
ックスを混合した半田クリーム(20)が前記メタルマスク
(18)の開口部に充填される。この際、メタルマスク(18)
上の半田クリーム量およびスキージの押圧力を制御すれ
ば、メタルマスク(18)の開口部に充填される半田クリー
ム(20)量をメタルマスク(18)厚に近い値に制御すること
ができ、過剰半田によるブリッジの問題が解決できる。
【0016】図3はメタルマスク(18)除去後の絶縁金属
基板(10)を示す。この絶縁金属基板(10)の所定位置にQ
FP(30)、その他の半導体素子、部品が自動機を使用し
て配置され、半田クリーム(20)の粘性により仮固着され
る。この後、183℃、数分の条件でリフローしてQF
P(30)、その他の半田固着素子、部品が同時固着され、
先に説明した図1の構造が得られる。
【0017】以上説明したように、従来の混成集積回路
装置ではパッド間がパッド厚だけ低くなるため、リフロ
ー時の溶融半田がパッド間隙に流出しがちであるに対し
て、本発明の混成集積回路装置はパッド(14)等の回路パ
ターン上に厚肉のホトレジスト層(16)を形成したため、
パッド(14)周辺の構造が単純となり、半田流出が妨げら
れる。その結果、パッド(14)間のブリッジが防止され
る。なお、QFP(30)の半田固着を例として本発明を説
明したが、本発明はQFP(30)以外の、微細リードの素
子、部品の半田固着に利用可能である。
【0018】また、この実施例では基板に金属基板を用
いて説明したが、この発明は金属基板に限定されるもの
ではなく、例えば、セラミックス基板、ガラスエポキシ
基板等の絶縁基板を用いても同様である。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明の混成集積回路
装置は、回路パターン上に厚肉のホトレジスト層を形成
して、半田固着が行われるパッド周辺の構造を単純にし
たため、半田流出によるブリッジが防止される。また、
ホトレジスト層を絶縁性基板の全面に形成する場合には
オーバコートが不要となる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部断面図。
【図2】本発明の一実施例の所定の製造段階の要部断面
図。
【図3】本発明の一実施例の所定の製造段階の要部断面
図。
【図4】従来例の平面図
【図5】従来例の要部断面図。
【符号の説明】
10 絶縁金属基板 12 絶縁樹脂層 14 パッド 16 ホトレジスト層 20 ロウ材 30 クォード・フラット・パッケージ 32 外部リード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に所定
    の形状に形成した回路パターンと、この回路パターン厚
    より厚肉であって、半導体素子が半田固着される固着パ
    ッドの上部を開口したホトレジスト層とを具備し、前記
    ホトレジスト層の開口領域の固着パッド上に半田を塗布
    し、前記半導体素子が前記開口領域で固着されたことを
    特徴とする混成集積回路装置。
  2. 【請求項2】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に所定
    の形状に形成した回路パターンと、この回路パターン厚
    より厚肉であって、クォード・フラット・パッケージタ
    イプの半導体素子が半田固着される固着パッドの上部を
    開口したホトレジスト層とを具備し、前記ホトレジスト
    層の開口領域の固着パッド上に半田を塗布し、前記半導
    体素子が前記開口領域で固着されたことを特徴とする混
    成集積回路装置。
JP4041192A 1992-02-27 1992-02-27 混成集積回路装置 Pending JPH05243720A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0723387A1 (en) * 1995-01-19 1996-07-24 Digital Equipment Corporation Soldermask gasketing of printed wiring board surface mount pads
US8168376B2 (en) * 2008-01-22 2012-05-01 Nitto Denko Corporation Manufacturing method of optical waveguide device

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