KR20040028799A - 반도체 패키지의 제조법 및 반도체 패키지 - Google Patents
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- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16237—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
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- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
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- H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
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- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
- H01L2224/48228—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item the bond pad being disposed in a recess of the surface of the item
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- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2224/83001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/83385—Shape, e.g. interlocking features
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/83801—Soldering or alloying
- H01L2224/8381—Soldering or alloying involving forming an intermetallic compound at the bonding interface
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
- H01L2224/9212—Sequential connecting processes
- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
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Abstract
집적도의 증가에 적합한 반도체 패키지가 제공된다. 패키지는 니켈 도금의 전해 코퍼 포일로 만들어진 도전체를 갖는 베이스와, 상기 도전체의 단자에 접속되고 에폭시 레이진으로 밀폐되어 상기 코퍼 포일에 장착된 LSI 칩을 구비한다. 패키지 베이스의 제조 공정에서, 상기 코퍼 포일만이 알칼리 에칭제로 제거되고, 노출된 니켈층은 코퍼에 거의 용해하지 않는 액체로 제거되어, 상호접속부가 노출된다. 솔더 레지스트를 도포하여 접속하는 단자를 노출시키기 위해 노출된 니켈층이 제거되고 상기 노출된 단자에 놓인 솔러 볼은 외부 배선기판의 도전체에 용해된다.
Description
본 발명은 반도체 패키지의 제조법 및 반도체 패키지에 관한 것이다.
반도체의 집적도가 향상함에 따라, 입출력 단자수가 증가하고 있다. 따라서, 많은 입출력 단자수를 갖는 반도체 패키지가 필요하게 되었다. 일반적으로, 입출력 단자는 패키지의 주변에 일렬 배치하는 타입과, 주변뿐만 아니라 내부까지 다열로 배치하는 타입이 있다. 전자는 QFP(Quad Flat Package)가 대표적이다. 이것을 다단자화하는 경우는 단자 피치를 축소하는 것이 필요하지만, 0.5 ㎜ 피치 이하의 영역에서는 배선판과의 접속에 고도한 기술이 필요하게 된다. 후자의 어레이 타입은 비교적 큰 피치로 단자 배열이 가능하기 때문에, 다핀화에 적합하다.
종래, 어레이 타입은 접속 핀을 갖는 PGA(Pin Grid Array)가 일반적이지만, 배선판과의 접속은 삽입형으로 되고, 표면 실장에는 적합하지 않다. 이 때문에, 표면 실장가능한 BGA(Ball Grid Array)라 칭하는 패키지가 개발되고 있다. BGA의 분류로서는 (1) 세라믹 타입, (2) 프린트 배선판 타입 및 (3) TAB(tape automated bonding)을 사용한 테이프 타입 등이 있다. 이 중, 세라믹 타입에 대해서는 종래의 PGA에 비하면 마더 본드와 패키지 사이의 거리가 짧게 되기 때문에, 마더 본드와 패키지 사이의 열 응력 차에 기인하는 패키지 휨이 심각한 문제이다. 또, 프린트 배선판 타입에 대해서도 기판의 휨, 내습성, 신뢰성 등에 추가하여 기판 두께가 두꺼운 등의 문제가 있고, TAB 기술을 적용한 테이프 BGA가 제안되어 있다.
패키지 사이즈가 한층 소형화에 대응하는 것으로서, 반도체 칩과 거의 동동 사이즈의 소위 칩 사이즈 패키지(CSP ; Chip Size Package)가 제안되어 있다. 이것은 반도체 칩의 주변부가 아닌 실장 영역 내에 외부 배선 기판과의 접속부를 갖는 패키지이다.
구체예로서는 범프 부착 폴리이미드 필름을 반도체 칩의 표면에 접착하고,칩과 금 리드선에 의해 전기적 접속을 꾀했을 때, 에폭시 수지 등을 폿팅하여 밀봉한 것(NIKKEI MATERIALS & TECHNOLOGY 94. 4, No.140, p18-19)나, 가 기판 상에 반도체 칩과 외부 배선 기판의 접속부에 상당하는 위치에 금속 범프를 형성하고, 반도체 칩을 페이스 다운 본딩 후, 가 기판 상에서 트랜스퍼 몰드한 것(Smallest Flip-Chip-Like Package CSP ; The Second VLSI Packaging Workshop of Japan, p46-50, 1994) 등이다.
한편, 전술한 바와 같이, BGA나 CSP 분야에서 폴리이미드 테이프를 베이스 필름으로서 이용한 패키지가 검토되고 있다. 이 경우, 폴리이미드 테이프로서는 폴리이미드 필름 상에 접착재층(接着材層)을 사이에 두고 동박(銅箔)을 타미네이트한 것이 일반적이지만, 내열성이나 내습성 등의 관점에서 동박 상에 직접 폴리이미드층을 형성한, 소위 2층 플렉시블 기재가 좋다. 2층 플렉시블 기재의 제조 방법으로서는 ① 동박 상에 폴리이미드의 전구체(前驅 )인 폴리아민산을 도포한 후 열경화시키는 방법, ② 경화한 폴리이미드 필름 상에 진공 성막법이나 무전해 도금법 등에 의해 금속박막을 형성하는 방법으로 대별되지만, 예를 들면 레이저 가공을 적용하여 소망하는 부분(제2 접속 기능부에 상당)의 폴리이미드를 제거하여 동박에 이르는 요부를 설치하는 경우에는 폴리이미드 필름은 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 반면, 2층 플렉시블 기재를 리드 프레임 형상으로 가공하여 핸들링하는 경우, 베이스 필름 두께가 얇으면 핸들링성이나 프레임으로서의 강직성에 미달하는 등의 문제가 있다.
이상과 같이 소형화 고집적도화에 대응할 수 있는 반도체 패키지로서 여러가지 제안되고 있지만 성능, 특성, 생산성 등 전체에 걸쳐 만족하도록 한층 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 소형화, 고집적도화에 대응할 수 있는 반도체 패키지를 생산성 좋고 또한 안정적으로 제조하는 것을 가능하게 하는 반도체 패키지의 제조법 및 반도체 패키지를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 18은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 23은 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 24는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
도 25는 본 발명의 반도체 패키지의 제조법의 한 예를 설명하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
81: 동박
82, 82': 배선
83 : 폴리이미드 접착제
84 : 외부 접속 단자용 홀
본원의 발명은,
1A. 도전성 가(假) 지지체의 편면에 배선을 형성하는 공정,
1B. 배선이 형성된 도전성 가 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정;
1C. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
1D. 도전성 가 지지체를 제거하여 배선을 노출하는 공정,
1E. 노출된 배선의 외부 접속 단자가 형성되는 개소 이외에 절연층을 형성하는 공정, 및
1F. 배선의 절연층이 형성되어 있지 않은 개소에 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
본원 발명은,
2A. 도전성 가 지지체의 편면에 배선을 형성하는 공정,
2B. 배선이 형성된 도전성 가 지지체의 배선이 형성된 면에 절연성 지지체를형성하는 공정,
2C. 도전성 가 지지체를 제거하여 배선을 절연성 지지체에 전사(轉寫)하는 공정,
2D. 배선의 외부 접속 단자가 형성되는 개소의 절연성 지지체를 제거하여 외부 접속 단자용 투공을 설치하는 공정,
2E. 배선이 전사된 절연성 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
2F. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정, 및
2G. 외부 접속 단자용 투공에 배선과 도통하는 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
본원 발명에 따라, 2A∼2G의 순서로 진행시키는 것이 바람직하지만, 2D의 공정을 2B 전에 행하도록 해도 좋다. 예를 들면, 2B의 공정을 외부 접속 단자용 투공을 미리 설치한 절연 필름 절연성 지지체를 배선이 형성된 도전성 가 지지체의 배선이 형성된 면에 접합함으로써 행해도 좋다.
본원 발명은,
3A. 도전성 가 지지체의 편면에 배선을 형성하는 공정,
3B. 배선이 형성된 도전성 가 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
3C. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
3D. 배선의 외부 접속 단자가 형성되는 개소 이외의 도전성 가 지지체를 제거하여 도전성 가 지지체로 이루어지는 외부 접속 단자를 형성하는 공정, 및
3E. 외부 접속 단자의 개소 이외에 절연층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
본원 발명은,
4A. 도전성 가 지지체의 편면에 배선을 형성하는 공정,
4B. 배선이 형성된 도전성 가 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
4C. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
4D. 도전성 가 지지체의 반도체 소자 탑재면과 반대측 배선의 외부 접속 단자가 형성되는 개소에 도전성 가 지지체와 제거 조건이 다른 금속 패턴을 형성하는 공정, 및
4E. 금속 패턴이 형성된 개소 이외의 도전성 가 지지체를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
금속 패턴으로서는 땜납이 좋지만, 또 니켈에 금의 층을 적층한 것이라도 좋다.
본원 발명은,
5A. 절연성 지지체의 편면에 복수 세트(組)의 배선을 형성하는 공정,
5B. 배선의 외부 접속 단자로 이루어지는 개소의 절연성 지지체를 제거하여 외부 접속 단자용 투공을 설치하는 공정,
5C. 복수 세트의 배선이 형성된 절연성 지지체에 반도체 소자를 탑재하고,반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
5D. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
5E. 외부 접속 단자용 투공에 배선과 도통하는 외부 접속 단자를 형성하는 공정, 및
5F. 개개의 반도체 패키지로 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
본원 발명에 있어서, 제조 공정은 5A∼5F의 순으로 진행하는 것이 바람직하지만, 5A, 5B를 역으로 해도 좋다. 즉, 외부 접속 단자용 투공을 설치한 절연성 지지체에 복수 세트의 배선을 형성하도록 해도 좋다.
본원 발명은,
6A. 도전성 가 지지체의 편면에 복수 세트의 배선을 형성하는 공정,
6B. 도전성 가 지지체에 형성된 복수 세트의 배선이 소정의 단위 갯수로 이루어 지도록 도전성 가 지지체를 절단 분리하고, 배선이 형성된 분리 도전성 가 지지체를 프레임에 고착하는 공정,
6C. 배선이 형성된 도전성 가 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
6D. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
6E. 도전성 가 지지체를 제거하여 배선을 노출하는 공정,
6F. 노출된 배선의 외부 접속 단자가 형성되는 개소 이외에 절연층을 형성하는 공정,
6G. 배선의 절연층이 형성되어 있지 않은 개소에 외부 접속 단자를 형성하는 공정, 및
6H. 개개의 반도체 패키지로 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
6B의 소정의 단위 갯수는 1개가 바람직하지만, 생산성을 높이기 위해서는 복수개라도 좋다.
본원 발명은,
7A. 절연성 지지체의 편면에 복수 세트의 배선을 형성하는 공정,
7B. 배선의 외부 접속 단자로 이루어지는 개소의 절연성 지지체를 제거하여 외부 접속 단자용 투공을 설치하는 공정,
7C. 절연성 지지체에 형성된 복수 세트의 배선을 소정의 단위 갯수로 이루어지도록 절연성 지지체를 절단 분리하고, 배선이 형성된 분리 절연성 지지체를 프레임에 고착하는 공정,
7D. 배선이 형성된 절연성 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 공정,
7E. 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정,
7F. 외부 접속 단자용 투공에 배선과 도통하는 외부 접속 단자를 형성하는 공정, 및
7G. 개개의 반도체 패키지로 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
제조 공정은, 7A∼7G의 순으로 진행하는 것이 바람직하지만, 7A, 7B를 역으로 해도 좋다.
본원 발명은, 1층의 배선에서 그 배선의 편면이 반도체 소자와 접속하는 제1 접속 기능을 갖고, 그 배선의 반대측이 외부의 배선과 접속하는 제2 접속 기능을 갖도록 구성된 배선을 구비한 반도체 패키지의 제조법에 있어서, 하기 8A, 8B, 8C, 8D의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
8A. 내열성을 갖는 금속박 부착 절연 기재(基材)의 금속박을 배선 패턴으로 가공하는 공정,
8B. 후 공정에서, 제2 접속 기능부로 이루어지는 위치에 절연 기재측으로부터 배선 패턴에 이르는 요부를 설치하는 공정,
8C. 배선 패턴면 및 배선 패턴과 인접하는 절연 기재면 상의 소망하는 위치에 소정의 부분을 개공시킨 프레임 기재를 접합시키는 공정, 및
8D. 반도체 소자를 탑재하고 반도체 소자 단자와 배선을 도통하며 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정.
본원 발명에 있어서, 공정은 8A∼8D의 순으로 진행하는 것이 바람직하지만, 8A와 8B를 역으로 해도 좋다. 즉, 절연 기판에 금속박에 이르는 요부를 설치한 후 금속박을 배선 패턴으로 가공하도록 해도 좋다.
본원 발명은 1층의 배선에서 그 배선의 편면이 반도체 소자와 접속하는 제1 접속 기능을 갖고, 그 배선의 반대측이 외부의 배선과 접속하는 제2 접속 기능을 갖도록 구성된 배선을 구비한 반도체 패키지의 제조법에 있어서, 하기의 9A, 9B,9C, 9D, 9E의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
9A. 내열성을 갖는 금속박 부착 절연 기재의 금속박을 복수 세트의 배선 패턴으로 가공하는 공정,
9B. 후 공정에서 제2 접속 기능부로 이루어지는 위치에 절연 기재측으로부터 배선 패턴에 이르는 요부를 설치하는 공정,
9C. 배선 패턴면 및 배선 패턴과 인접하는 절연 기재면 상의 소망하는 위치에 소정의 부분을 개공시킨 제2 절연 기재를 접합시켜 절연 지지체를 구성하는 공정,
9D. 절연 지지체에 형성된 복수 세트의 배선을 소정의 단위 갯수로 이루어지도록 절연 지지체를 절단 분리하고, 배선이 형성된 분리 절연 지지체를 프레임에 고착하는 공정, 및
9E. 반도체 소자를 탑재하고 반도체 소자 단자와 배선을 도통하고 반도체 소자 수지 밀봉하는 공정.
본원 발명에 있어서, 공정은 9A∼9E의 순으로 진행하는 것이 바람직하지만, 제8 발명과 마찬가지로 9A와 9B를 역으로 해도 좋다.
본원 발명은,
10A. 지지체의 편면에 복수 세트의 배선을 형성하는 공정,
10B. 배선이 형성된 지지체에 복수개의 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자 단자와 배선을 도통시키는 공정,
10C. 도통된 복수 세트의 반도체 소자와 배선을 일괄하여 수지 밀봉하는 공정,
10D. 지지체의 소망하는 부분을 제거하여 배선의 소정 부분을 노출시켜, 노출한 배선과 전기적으로 접속한 외부 접속 단자를 형성하는 공정, 및
10E. 개개의 반도체 패키지로 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조법이다.
지지체로서 금속박을 사용하고 수지 밀봉 후에 지지체를 제거함으로써 배선 패턴을 노출시키도록 해도 좋다.
또, 지지체가 절연 기재로, 수지 밀봉 후에 절연 기재의 소정 부분을 제거하여 배선 패턴에 이르는 비관통 요부를 형성하도록 할 수도 있다.
본원 발명은 복수개의 반도체 소자 실장 기판부를 구비하고, 복수개의 반도체 소자 실장 기판부를 연결하기 위한 연결부를 구비하며, 위치 정합 마크부를 구비하고 있는 반도체 소자 실장용 프레임의 제조법에 있어서,
(a) 도전성 가 기판 상에 반도체 소자 실장부의 배선을 제조하는 공정;
(b) 수지 기재 상에 배선을 전사하는 공정; 및
(c) 도전성 가 기판을 에칭 제거하는 공정
을 포함하고, (c)의 도전성 가 기판의 제거에 있어서, 도전성 가 기판에 일부를 남겨, 연결부의 일부를 구성하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장용 프레임의 제조법이다.
본 발명에서, 반도체 소자는 LSI 칩, IC 칩 등 통상의 소자를 사용할 수 있다.
반도체 소자 단자와 배선을 도통하는 방법으로는 와이어 본딩뿐만 아니라, 범프, 이방 도전성 필름 등 통상의 수단을 이용할 수 있다.
본 발명에서는 반도체 소자를 수지 밀봉한 후, 밀봉 수지 경화물을 가열 처리함으로써 휨, 변형이 없는 반도체 패키지를 제조할 수 있다.
가열 처리는 밀봉 수지 경화물의 글라스 전이 온도 ±20 ℃의 온도가 바람직하다. 이 이유는 글라스 전이 온도 ±20 ℃의 범위에서 수지 경화물은 가장 소성적인 성질이 강하고, 잔류 변형을 해소하기 쉽기 때문이다. 가열 처리의 온도가 글라스 전이 온도 -20 ℃ 미만에서는 수지 경화물은 글라스 상태의 탄성체가 되어 완화의 효과가 적어지는 경향이 있고, 글라스 전이 온도 + 20 ℃를 초과하면 수지 경화물은 고무 탄성체가 되어 마찬가지로 변형을 해소하는 효과가 적어지는 경향이 있다.
밀봉 수지 경화물의 글라스 전이 온도 ±20 ℃의 온도에서 가열 처리를 한 후, 5 ℃/분 이하의 감온 속도로 실온까지 냉각함으로써, 반도체 패키지의 휨, 변형을 보다 확실히 방지할 수 있다.
가열 처리 및/또는 냉각 공정은 밀봉 수지 경화물의 상하 면을 강성 평판으로, 밀봉 수지 경화물의 휨, 변형을 억제하는 힘으로 가압한 상태에서 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 반도체 패키지에서, 배선은 1층의 배그 배선의 편면이 반도체 칩과 접속하는 제1 접속 기능을 갖고, 그 배선의 반대 면이 외부의 배선과 접속하는 제2 접속 기능을 갖도록 구성되어 있다.
외부의 배선과 접속하는 외부 접속 단자는, 예를 들면 땜납 범프, 금 범프 등이 적합하게 사용될 수 있다.
외부 접속 단자는 반도체 소자 단자가 배선과 와이어 본딩 등으로 도통되는 위치보다 내측에 설치하도록 하는 것이 고밀도화하는데 있어 바람직하다(팬 인 타입). 이와 같이 외부 접속 단자의 위치는 반도체 소자가 탑재된 하면에 격자 형상으로 배치하는 것이 고밀도화하는데 있어 바람직하다.
도 1에 의해, 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 1에서는 생략)을 도금한다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하여, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 황산동욕(硫酸銅浴)으로 전해 동 도금을 행한다. 또한, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하여, 배선(2)를 형성한다(도 1의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)에 LSI 칩(3)을 탑재한다(도 1의 (b)). LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, LSI 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)로 접속한다(도 1의 (c)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하여, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 1의 (d)). 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시켰다. 니켈층을 동의 용해성이 적은 니켈 박리액으로 제거하여 배선부를 노출시켰다(도 1의(e)). 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하여, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에, 땜납 볼(7)을 배치하여 용융시켰다(도 1의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 2에 의해, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다.
도 1의 경우와 동일한 방법으로, 배선(2)를 갖는 동박(1)을 작성하였다(도 2의 (a)). LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩에는 단자부에 금 범프(8)를 형성하고, 이 금 범프(8)과 배선(2)의 단자부를 가열 가압하여 접속한다(도 2의 (b)). 다음에, LSI 칩 하부에 액상 에폭시 수지를 충전하여 경화(9)시킨다(도 2의 (c)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(10)하였다(도 2의 (d)). 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시켰다. 니켈층을 동의 용해성이 작은 니켈 박리액으로 제거하여, 배선부를 노출시켰다(도 2의 (e)). 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하여, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에 땜납 볼(7)을 배치하여 용융시켰다(도 2의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 3에 의해, 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 3에서는 생략)을 도금한다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 라미네이트하고, 배선 패턴을 노광, 현상하여 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행하여 제1 배선(13)을 형성한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하여, 제1 배선(13)의 표면을 산화 처리, 환원 처리한다. 새로운 동박과 접착 수지로서 폴리이미드계 접착 필름(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : AS2210 : 12)를 이용하여 배선(13)이 내측이 되도록 적층 접착한다[동박(11)에 직경 0.1 ㎜의 홀을 통상의 포토 에칭법에 의해 형성한다. 패널 도금법에 의해, 홀 내와 동박 표면 전체를 동 도금한다]. 동박을 포토 에칭법으로 제2 배선(11)에 형성한다. LSI 탑재부의 수지[폴리이미드계 접착 필름(12)]를 엑시머 레이저로 제거하여 단자부를 노출시킨다. 이 단자부에 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다(도 3의 (a)). 이와 같이 하여, 2층의 배선을 형성한 동박(1)에 LSI 칩을 탑재한다. LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다(도 3의 (b)). 다음에, LSI 단자부와 배선(13)을 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 3의 (c)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하여, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다. 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시켰다. 니켈층을 동의 용해성이 작은 니켈 박리액으로 제거하여 배선부를 노출시켰다(도 3의 (e)). 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하여, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에, 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시켰다(도 3의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 4에 의해, 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.1 ㎜의 SUS(스테인레스 강)판(14)에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 라미네이트하고, 배선 패턴을 노광, 현상하여, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하여, 배선(2)를 형성한다(도 4의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 SUS판(14)에 반도체 칩(103)을 탑재한다(도 4의 (b)). 반도체 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 4의 (c)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 4의 (d)). 그 후, SUS판(14)를 기계적으로 박리 제거하여, 배선부를 노출시켰다(도 4의 (e)). 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하여, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시켰다(도 4의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 5에 의해, 본 발명의 제5 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하며, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 니켈의 패턴 도금(15)를 행한 후, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하고,배선(2)를 형성한다(도 5의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)에 반도체 칩(103)을 탑재한다(도 5의 (b)). 반도체 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 5의 (c)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 5의 (d)). 그 후, 동박(1)을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈의 배선부를 노출시켰다(도 5의 (e)). 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하여, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시켰다(도 5의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 6에 의해, 본 발명의 제6 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하며, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜, 니켈 도금을 0.003 ㎜이상의 두께로 도금한다. 또, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행하고, 도금 레지스트를 박리하여, 배선(2)를 형성한다(도 6의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)의 배선면에 폴리이미드 필름(16)을 접착하고, 레이저를 이용하여 배선(2)의 접속용 단자부를 노출시켜(도 6의 (b)), 동박(1)을 에칭으로 제거한다(도 6의 (c)). 또, 폴리이미드 필름(16) 대신에 감광성 필름을 이용함으로써, 레이저를 사용하지 않고 접속용 단자부를 노출시킬 수 있다. 계속해서,폴리이미드 필름(16)의 배선 패턴면에 LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 6의 (d)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)한다(도 6의 (e)). 그 후, 접속용 단자부에 땜납 볼(7)을 배치하여 용융시킨다(도 6의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 7에 의해, 본 발명의 제7 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 7에서는 생략)을 도금한다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하며, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하여, 배선(2)를 형성한다(도 7의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)에 LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 7의 (b)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)한다(도 7의 (c)). 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시킨다. 니켈층을 동의 용해성이 작은 니켈박리액으로 제거하여 배선부를 노출시킨다(도 7의 (d)). 계속해서, 접속용 단자부를 개구시킨 폴리이미드 필름(16)을 접착하고(도 7의 (e)), 이 배선 노출부에 땜납 볼(7)을 배치하여 용융시킨다(도 7의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 8에 의해, 본 발명의 제8 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하며, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜, 니켈 도금을 0.003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 또, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행하고, 도금 레지스트를 박리하며 배선(2)를 형성한다(도 8의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)의 배선면에 액상 밀봉 수지(17)을 스크린 인쇄에 의해 도포하여 배선(2)의 접속용 단자부를 노출시키도록 해서 절연층을 형성한다(도 8의 (b)). 액상 밀봉 수지를 경화시킨 후, 동박(1)을 에칭으로 제거한다(도 8의 (c)). 계속해서, 경화시킨 액상 밀봉 수지(16)의 배선 패널면에 LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 8의 (d)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)한다(도 8의 (e)). 그 후, 배선(2)의 접속용 단자부에 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시킨다(도 8의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 9에 의해, 본 발명의 제9 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 9에서는 생략)을 도금한다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴을 노광, 현상하며, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하고, 배선(2)를 형성한다(도 9의 (a)). 이와 같이 하여, 배선(2)를 형성한 동박(1)에 LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩(3)의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 9의 (b)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)한다(도 9의 (c)). 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시킨다. 니켈층을 동의 용해성이 작은 니켈 박리액으로 제거하여 배선부를 노출시킨다(도 9의 (d)). 계속해서, 액상 밀봉 수지(17)을 스크린 인쇄로 배선(2)의 접속용 단자부를 노출시키도록 도포하고, 액상 밀봉 수지(17)의 절연층을 형성한다(도 9의 (e)). 액상 밀봉 수지(17)를 경화시킨 중에 이 배선(2)의 접속용 단자부에 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시킨다(도 9의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 10에 의해, 본 발명의 제10 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 10에서는 생략)을 도금한다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 배선 패턴 및 위치 정합 마크의 도금 레지스트를 노광, 현상에 의해 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 다음에, 도금 레지스트를 박리하고, 배선(2) 및 위치 정합 마크(18)을 형성한 후(도 10의 (a)), 위치 정합 마크(18)의 부분만을 SUS판에 끼워 프레스함으로써 동박(1)의 이면에 위치 정합 마크를 부상시킨다(도 10의 (b)). 이와 같이 하여, 배선(2) 및 위치 정합 마크(18)을 형성한 동박(1)에 LSI 칩(3)을 탑재한다(도 10의 (c)). LSI 칩의 접착에는 반도체용 은 페이스트(4)를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 10의 (d)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 10의 (e)). 동박 이측에 다시 감광성 드라이 필름을 적층하고, 위치 정합 마크(18)을 이용하여 에칭 패턴 형성한다. 그 후, 동박(1) 및 니켈층을 에칭하여, 동박(1)에 의한 범프(7)의 형성 및 배선부의 노출을 행한다(도 10의 (f)). 계속해서, 솔더 레지스트(8)을 도포하여, 범프(7)이 노출하도록 절연층을 형성하였다(도 10의 (g)). 이 범프(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다.
도 11에 의해, 본 발명의 제11 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 복수 세트의 배선 패턴을 노광, 현상하고, 도금 레지스트를 형성한다. 계속해서, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜, 니켈 도금을 0.003 ㎜ 이상의 두께로 도금한다. 또, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행하고, 레지스트를 박리하고, 복수 세트의 배선(2)를 형성한다(도 11의 (a)). 이와 같이 하여, 복수 세트의 배선(2)를 형성한 동박(1)의 배선면에 폴리이미드 필름(19)를 접착하고, 레이저를 이용하여 배선(2)의 접속 단자부를 노출시켜(도 11의 (b)), 동박(1)을 에칭으로 제거한다(도 11의 (c)). 이상과 같이, 1개의 폴리이미드 필름 상에 복수 세트의 배선(2)를 형성한 후, LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩(3)의 접착에는 반도체용 다이본딩 테이프(4')를 이용하였다. 다음에, LSI 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 11의 (d)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)한다(도 11의 (e)). 그 후, 배선(2)의 접속 단자부에 땜납 볼(7)을 배치하여, 용융시킨다(도 11의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다. 최후에, 폴리이미드 필름으로 연결된 패키지를 금형에서 제거한다(도 11의 (g)).
도 12에 의해, 본 발명의 제12 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.07 ㎜의 접착제 부착 폴리이미드 필름(20)을 금형에서 펀칭하여 접속 단자부로 이루어지는 부분을 개구시킨다(도 12의 (a)). 다음에, 두께 0.035 ㎜의 동박(21)을 접착 후(도 12의 (b)), 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 복수 세트의 배선 패턴을 노광, 현상하며, 에칭 레지스터를 형성한다. 계속해서, 동박을 에칭하고, 레지스트를 박리하며, 복수 세트의 배선(2)를 형성한다(도 12의 (c)). 이상과 같이, 1개의 폴리이미드 필름 상에 복수 세트의 배선 패턴을 형성한 후, LSI 칩(3)을 탑재한다. LSI 칩(3)의 접착에는 반도체용 다이본딩 테이프(4')를 이용하였다. 다음에, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 12의 (d)). 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 각각 밀봉(5)한다(도 12의 (e)). 그 후, 배선의 접속 단자부에 땜납 볼(7)을 배치하고 용융시킨다(도 12의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다. 최후에, 폴리이미드 필름으로 연결된 패키지를 금형에서 펀칭한다(도 12의 (g)).
도 13∼15에 의해, 본 발명의 제13 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.035 ㎜의 전해 동박(1)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 13에서는 생략)을 도금한다. 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 복수 세트의 배선 패턴용의 도금 레지스트를 노광, 현상에 의해 형성한다. 계속해서, 황산동욕으로 전해 동 도금을 행한다. 또, 니켈의 도금을 0.003 ㎜, 순도 99.9 % 이상의 금 도금을 0.0003 ㎜ 이상의 두께로 도금하고, 도금 레지스트를 박리하며, 배선(2)를 형성하였다(도 13의 (a)). 다음에, 배선(2)를 형성한 동박(1)을 단위 갯수로 분할한 후, 폴리이미드 접착 필름을 통해 따로 준비한 스테인레스제 프레임(22 : 두께 ; 0.135 ㎜)에 부착하였다(도 13의 (b)). 프레임으로서는, 인 청동 등의 동합금, 동박, 니켈박, 니켈 합금박 등도 사용할 수 있다. 접착의 방법으로서는 달리 금속 사이의 공정(共晶)을 이용한 접합, 초음파를 이용한 접합 등을 이용하는 것도 가능하다. 또, 도 14에 도시한 바와 같이 동박(1) 상의 배선을 사전에 검사하고, 배선 양품(23)만을 선택하여, 프레임(22)에 부착하면 좋다. 도 14에서, 참조 번호(1)은 전해 동박이고, 참조 번호(22)는 프레임이며, 참조 번호(24)는 배선 불량품이고, 참조 번호(25)는 위치 정합 홀이다. 또, 이 실시예에서는 분할한 동박 상에는 배선 1개로 이루어지도록 했지만, 분할한 동박 상에 복수 세트의 배선이 있도록 해도 좋다. 프레임(22)와 배선 부착 동박와의 접합의 위치 계수로서, 예를 들면 도 15의 (a), (b)에 도시한 것 등 여러가지 가능하다. 도 15는 프레임(22)의 평면도이고, 참조 번호(26)은 프레임 개구부이며, 참조 번호(27)은 배선 부착 동박의 탑재 위치이고, 참조 번호(28)은 박 고정용 접착제이다. 다음에, LSI 칩(3)을 탑재하고, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 13의 (c)). LSI 칩의 탑재에는 반도체용 다이본딩 테이프(4')를 이용하였다. 여기에서, 본딩 테이프(4') 대신에 다이 본드용 은 페이스트 등을 이용해도 좋다. 또, 반도체 칩의 실장에는 통상의 와이어 본딩 접속을 이용했지만, 필립 칩 등, 다른 방법을 이용해도 좋다. 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 13의 (d)). 그 후, 동박(1)만을 알칼리 에천트로 용해 제거하여, 니켈을 노출시켰다. 니켈층을 동의 용해성이 작은 니켈 박리액으로 제거하여 배선부를 노출시켰다. 계속해서, 솔더 레지스트(6)을 도포하고, 접속용 단자부를 노출하도록 패턴을 형성하였다. 이 배선 노출부에 땜납 볼(7)을 배치하고 용융시켰다(도 13의 (e)).이 후에, 절단기를 이용하여 절단하고 프레임(22)가 불필요한 절편(101)을 제거하여 개개의 반도체 패키지로 분할하였다(도 13의 (f)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다. 이 예에서는 블랭킹을 하여 효율좋게 반도체 패키지를 제조할 수 있다.
제16에 의해, 본 발명의 제14 실시예에 대해 설명한다.
두께 0.07 ㎜의 접착제 부착 폴리이미드 필름(29)를 금형에서 펀칭하여 접속 단자부가 되는 부분을 개구시킨다. 다음에, 두께 0.035 ㎜의 동박을 접착 후, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 복수 세트의 배선 패턴을 노광, 현상하며, 에칭 레지스터를 형성하였다. 계속해서, 동박을 에칭하고, 레지스트를 박리하며, 복수 세트의 배선(2)를 형성한다(도 16의 (a)). 여기에서, 동박 상에 폴리이미드를 직접 코팅한 재료(예를 들면, 히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 50001)을 이용하여, 접속 단자부 및 배선(2)를 형성하도록 해도 좋다. 개구부의 형성도 드릴 가공, 엑시머 레이저 등의 레이저 가공, 인쇄 등의 방법을 이용하거나, 폴리이미드에 감광성을 가진 재료를 사용하여, 노광·현상으로 형성해도 좋다. 폴리이미드 대신에, 밀봉 수지 등 다른 재료를 사용해도 좋다.
이상과 같이, 1개의 폴리이미드 필름 상에 복수 세트의 배선 패턴을 형성한 후, 배선 부착 필름을 단위 갯수로 분할하고 폴리이미드계 접착제(28)을 통해 따로 준비한 스테인레스제 프레임(22 : 두께 0.135 ㎜)로 접착하였다(도 16의 (b)). 다음에, LSI 칩(3)을 탑재하고, 반도체 단자부와 배선(2)를 와이어 본드(100)에 의해접속한다(도 16의 (c)). LSI 칩의 탑재에는 반도체용 다이본딩 테이프(4')를 이용하였다. 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업 (주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 밀봉(5)하였다(도 16의 (d)). 계속해서, 최초에 설치한 접속 단자부로 이루어져야 할 개구부에 땜납 볼(7)을 배치하여 용융시킨다(도 16의 (e)). 이 땜납 볼(7)을 통해 외부의 배선과 접속한다. 최후에, 프레임에 연결된 패키지를 금형에서 펀칭하여 개개의 패키지로 분할하였다(도 16의 (f)).
도 17에 의해 본 발명의 제15 실시예에 대해 설명한다.
금속박(31) 상에 절연 기재(32)를 직접 형성한 2층 플렉시블 기재(도 17의 (a))의 금속박 상에 소정의 레지스트 상을 형성하고, 공지의 에칭법에 의해 소망하는 복수 세트의 배선 패턴(33)을 형성하여, 레지스트 상을 박리한다(도 17의 (b)). 금속박으로서는 전해 동박이나 압연 동박 또는 동합금박 등의 단일박 외에, 후 공정에서 제거 가능한 캐리어박 상에 동박층을 갖는 복합 금속박 등도 적용가능하다. 구체적으로는 두께 18 ㎛의 전해 동박의 편면에 두께 0.2 ㎛ 정도의 니켈-인 도금층을 형성 후, 계속해서 두께 5 ㎛ 정도의 동박층을 도금한 것 등을 적용할 수 있다. 이 경우, 동박층 상에 폴리이미드층을 형성한 후, 동박 및 니켈-인층을 에칭 제거함으로써, 동박층이 노출한다. 즉, 본원의 발명에서는 동박층 전체를 노출시킨 후 동박층을 배선 가공해도 좋고, 캐리어박(동박/니켈 박층)을 리드 프레임 구조체의 일부로서 이용해도 좋다.
한편, 절연 기재로서는 프로세스 내열성 등의 관점에서 폴리이미드재가 일반적이다. 이 경우, 폴리이미드와 동박의 열팽창 계수가 다르면 땜납 리플로우 공정에서 기재의 휨이 현저해지기 때문에, 폴리이미드로서는 화학식 1의 반복 단위를 갖는 폴리이미드를 70 몰 % 이상 함유한 폴리이미드를 적용하는 것이 바람직하다.
다음에, 후 공정에서, 외부 기판과의 접속부가 되는 위치에 동박에 이르는 요부(34)를 설치한다(도 17c). 요부의 가공 방법은 특별히 한정하지 않고, 엑시머 레이저나 탄산 가스 레이저 및 YAG 레이저 등 레이저 가공 외에 웨트 에칭법 등이 적용가능하다.
다음에, 소정의 부분[개공부(35)]을 펀칭 가공 등으로 펀칭한 접착재(36) 부착 프레임 기재(37)을 배선 패턴면에 접착시킨다(도 17d). 이 경우, 프레임 기재는 특별히 한정하는 것은 아니고, 폴리이미드 필름이나 동박 등의 금속박의 적용이 가능하다. 여기에서, 임시로 2층 플렉시블 기재의 폴리이미드층 두께가 25 ㎛이고, 또한 접착하는 프레임 기재가 폴리이미드 필름인 경우, 프레임 전체로서의 강직성을 확보하기 위해서는 필름 두께로서 50 ㎛∼70 ㎛ 정도가 필요하게 된다. 또, 프레임 기재층을 형성하는 영역에 대해서도 한정하지 않고, 반도체 칩을 탑재하는 부분에 프레임 기재층을 설치하는 것도 가능하다. 구체적으로, 칩 실장이 와이어 본딩 방식인 경우에는 최소한 와이어 본드용 단자부(38)이 노출하고 있으면,다른 영역 전체에 프레임 기재층을 설치해도 좋다. 다음에, 반도체 칩(39)를 탑재하고, 금 와이어(40)로 반도체 칩과 배선 패턴 사이를 전기적으로 접속시킨다(도 17e). 한편, 반도체 칩 실장 방식으로서 페이스 다운 방식을 채용하는 경우에는 배선 패턴의 소정 위치(반도체 칩의 외부 접속용 전극 위치에 대응)에 금속 범프 등을 설치하고, 금속 범프를 통해 반도체 칩과 배선 패턴을 전기적으로 접속시켜도 좋다. 다음에, 트랜스퍼 몰드용 금형에 세트하고, 수지 밀봉재(41)로 밀봉한다(도 17f). 이 경우, 수지 밀봉재는 특별히 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 직경 10∼20 ㎛ 정도의 실리카를 5∼80 wt%의 범위에서 함유한 에폭시계 수지 등을 적용할 수 있다. 다음에, 외부 기판과의 접속부(42)를 형성한다. 접속부(42)의 형성 방법으로서는 도 17c의 공정 후에 사전에 전해 도금법에 의해 폴리이미드 필름 두께 이상의 범프를 형성해 두는 방법이나 수지 밀봉 후에 땜납 인쇄법에 의해 땜납 범프를 형성하는 방법 등이 적용가능하다. 최후에, 프레임으로부터 패키지부를 절단하여 소망하는 패키지를 얻을 수 있다(도 17g).
도 17의 제15 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다.
<구체예 1>
두께 12 ㎛의 전해 동박을 편면에 갖는 2층 플렉시블 기재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : MCF 50001)의 동박 면상에 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HK815)를 라미네이트하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴을 얻었다. 다음에, 염화 제2 철용액으로 동박을 에칭 가공 후, 레지스트 패턴을 수산화 칼륨 용액으로 박리함으로써 소정의 배선 패턴을 얻었다. 다음에, 엑시머 레이저 가공기(스미또모 중기계 공업(주) 제 장치명 :INDEX200)을 이용하여 절연 기재측으로부터 배선 패턴 이면에 이르는 요부(직경 300 ㎛)를 소정의 위치에 소정의 수만큼 형성하였다. 엑시머 레이저 가공 조건은 에너지 밀도 250 mJ/㎠, 축소율 3.0, 발진 주파수 200 ㎐, 조사 펄스수 300 펄스이다. 다음에, 50 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(宇部興産製, 상품명 : UPILEX S)의 편면에 두께 10 ㎛의 폴리이미드계 접착재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : AS 2250)을 갖는 접착박을 제작하고, 후 공정에서의 와이어 본드 단자부에 상당하는 영역을 포함하는 소정 영역을 펀치 가공에 의해 제거하고, 접착재를 통해 폴리이미드 필름과 배선 패턴 부착 2층 플렉시블 기재를 가열 압착시켰다. 압착 조건은 압력 20 kgf/㎠, 온도 180 ℃, 가열 가압 시간 60분이다. 다음에, 무전해 니켈, 금 도금법에 의해 와이어 본드용 단자부에 니켈/금 도금을 실시하였다. 도금 두께는 각각 3 ㎛, 0.3 ㎛이다. 다음에, 반도체 칩 탑재용 다이본드재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하여 반도체 칩을 탑재하였다. 탑재 조건은 프레스 압력 5 kgf/㎠, 접착 온도 380 ℃ 및 압착 시간 5초이다. 다음에, 와이어 본딩에 의해 반도체 칩의 외부 전극부와 배선 패턴을 전기적으로 접속하였다. 그 후, 리드 프레임 형상으로 금형 가공하고, 트랜스퍼 몰드용 금형에 세트하며, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업(주) 제 CL-7700)을 이용하여, 185 ℃, 90초로 밀봉하였다. 계속해서, 전술한 요부에 소정량의 땜납을 인쇄 도포하고, 적외선 리플로우 로에 의해 땜납을 용융시켜 외부 접속용 범프를 형성하였다. 최후에, 패키지부를 금형에서 펀칭하여, 소망하는 패키지를 얻었다.
도 18에 의해 본 발명의 제16 실시예에 대해 설명한다.
금속박(31) 상에 절연 기재(32)를 직접 형성한 2층 플렉시블 기재(도 18의 (a))의 금속박 상에 소정의 레지스트 상을 형성하고, 공지의 에칭법에 의해 소망하는 복수 세트의 배선 패턴(33)을 형성하여, 레지스트 상을 박리한다(도 18의 (b)). 금속박으로서는 전해 동박이나 압연 동박 또는 동합금박 등의 단일박 외에, 후 공정에서 제거가능한 캐리어박 상에 동박층을 갖는 복합 금속박 등도 적용가능하다. 구체적으로는 두께 18 ㎛의 전해 동박의 편면에 두께 0.2 ㎛ 정도의 니켈-인 도금층을 형성 후, 계속해서 두께 5 ㎛ 정도의 동박층을 도금한 것 등을 적용할 수 있다. 이 경우, 동박층 상에 폴리이미드층을 형성한 후, 동박 및 니켈-인층을 에칭 제거함으로써 동박층이 노출한다. 즉, 본원의 발명에서는 동박층 전체를 노출시킨 후 동박층을 배선 가공해도 좋고, 캐리어박(동박/니켈 박층)을 리드 프레임 구조체의 일부로서 이용해도 좋다. 한편, 절연 기재로서는 프로세스 내열성 등의 관점에서 폴리이미드재가 일반적이다. 이 경우, 폴리이미드와 동박의 열 팽창 계수가 다르면 땜납 리플로우 공정에서 기재의 휨이 현저해지기 때문에, 폴리이미드로서는 화학식 1의 반복 단위를 갖는 폴리이미드를 70 몰% 이상 함유한 폴리이미드를 적용하는 것이 바람직하다.
다음에, 후 고정에서 외부 기판과의 접속부로 이루어지는 위치에 동박에 이르는 요부(34)를 설치한다(도 18의 (c)). 요부의 가공 방법은 특히 한정하지 않고, 엑시머 레이저나 탄산 가스 레이저 및 YAG 레이저 등 레이저 가공 외에, 웨트 에칭법 등이 적용가능하다.
다음에, 제2 절연 기체로서 소정의 부분[개공부(5)]을 펀칭 가공 등으로 펀칭한 접착재(36) 부착 프레임 기재(37)을 배선 패턴면에 접착시킨다(도 18의 (d)). 여기에서, 임시로 2층 플렉시블 기재의 폴리이미드층 두께가 25 ㎛이면, 후 공정에서 프레임에 고착하는 것을 고려하면 접착하는 폴리이미드 필름의 두께로서 50∼70 ㎛ 정도가 필요하게 된다. 또, 폴리이미드를 접착하는 영역에 대해서도 특히 한정하지 않고, 반도체 칩을 탑재하는 부분에 설치함으로써 CSP와 같이 반도체 칩 하부에 외부 접속 단자를 형성하는 것도 가능하다. 구체적으로, 칩 실장이 와이어 본딩 방식인 경우에는 최소한 와이어 본드용 단자부(38)이 노출하고 있으면, 다른 영역 전체에 폴리이미드 필름을 접착해도 좋다. 이와 같이 하여 얻어진 절연 기판을 개개의 절연 패턴으로 분리하고(도 18의 (e)), 별도로 준비한 예를 들면 SUS 등의 프레임(43)에 고착한다(도 18의(f)). 다음에, 반도체 칩(39)를 탑재하여, 금 와이어(40)로 반도체 칩과 배선 패턴 사이를 전기적으로 접속시킨다(도 18의 (g)). 한편, 반도체 칩 실장 방식으로서 페이스 다운 방식을 채용하는 경우에는 배선 패턴의 소정 위치(반도체 칩의 외부 접속용 전극 위치에 대응)에 금속 범프 등을 설치하고, 금속 범프를 통해 반도체 칩과 배선 패턴을 전기적으로 접속시켜도 좋다. 다음에, 트랜스퍼 몰드용 금형에 세트하여, 수지 밀봉재(41)로 밀봉한다(도 18의 (h)). 이 경우, 수지 밀봉재는 특별히 한정하지 않고, 예를 들면 직경 10∼20 ㎛ 정도의 실리카를 5∼80 wt%의 범위로 함유한 에폭시계 수지 등을 적용할 수 있다. 다음에, 외부 기판과의 접속부(42)를 형성한다. 접속부(42)의 형성 방법으로서는 도 18의 (c)의 공정 후에 사전에 전해 도금법으로 폴리이미드 필름 두께 이상의 범프를 형성해 둔 방법이나 수지 밀봉 후에 땜납 인쇄법에 의해 땜납 범프를 형성하는 방법 등이 적용가능하다. 최후에, 프레임으로부터 패키지부를 절단하여 소망하는 패키지가 얻어진다(18i).
도 18의 제16 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다.
<구체예 2>
두께 12 ㎛의 전해 동박을 편면에 갖는 2층 플렉시블 기재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : MCF50001)의 동박면 상에 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HK815)를 라미네이트하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴을 얻었다. 다음에, 염화 제2 철용액으로 동박을 에칭 가공 후, 레지스트 패턴을 수산화 칼륨 용액으로 박리함으로써 소정의 배선 패턴을 얻었다. 다음에, 엑시머 레이저 가공기(스미또모 중기계 공업(주) 제 장치명 : INDEX200)을 이용하여 절연 기재측으로부터 배선 패턴 이면에 이르는 요부(직경 300 ㎛)를 소정의 위치에 소정의 수만큼 형성하였다. 엑시머 레이저 가공 조건은 에너지 밀도 250 mJ/㎠, 축소율 3.0, 발진 주파수 200 ㎐, 조사 펄스수 300 펄스이다. 다음에, 50 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(宇部興産製, 상품명 : UPILEX S)의 편면에 두께 10 ㎛의 폴리이미드계 접착재(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : AS 2250)을 갖는 접착 시트를 제조하고, 후 공정에서의 와이어 본드 단자부에 상당하는 영역을 포함하는 소정 영역을 펀치 가공에 의해 제거하고, 접착재를 통해 폴리이미드 필름과 배선 패턴 부착 2층 플렉시블 기재를 가열 압착시켰다. 압착 조건은 압력 20 kgf/㎠, 온도 180 ℃, 가열 가압 시간 60분이다. 다음에, 무전해 니켈, 금 도금법에 의해와이어 본드용 단자부에 니켈/금 도금을 실시하였다. 도금 두께는 각각 3 ㎛, 0.3 ㎛이다. 이와 같이 하여 얻어진 기판을 개개의 배선 패턴으로 분리하고, 따로 준비한 SUS 프레임에 고착하였다. 다음에, 반도체 칩 탑재용 다이본드재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하여 반도체 칩을 탑재하였다. 탑재 조건은 프레스 압력 5 kgf/㎠, 접착 온도 380 ℃ 및 압착 시간 5초이다. 다음에, 와이어 본딩에 의해 반도체 칩의 외부 전극부와 배선 패턴을 전기적으로 접속하였다. 그 후, 리드 프레임 형상으로 금형 가공하고, 트랜스퍼 몰드용 금형에 세트하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌 화성 공업(주) 제 CL-7700)을 이용하여 185 ℃, 90초로 밀봉하였다. 계속해서, 전술한 요부에 소정량의 땜납을 인쇄 도포하고, 적외선 리플로우 로에 의해 땜납을 용융시켜 외부 접속용 범프를 형성하였다. 최후에, 패키지부를 금형에서 펀칭하여, 소망하는 패키지를 얻었다.
도 19, 20, 21에 의해 본 발명의 제17 실시예에 대해 설명한다.
지지체(51) 상에 복수 세트의 소정의 배선 패턴(52)를 형성한다(도 19의 (a)). 지지체로서는 전해 동박 등의 금속박 외에, 폴리이미드 필름 등의 절연 기재를 적용할 수 있다. 절연 기재를 적용하는 경우에는 2가지의 방법이 있다. 제1 방법은 절연 기재의 소정 부분에 배선 패턴에 이르는 비관통 요부를 형성하여, 배선 패턴의 노출부에 외부 접속 단자를 형성하는 방법이다. 비관통 요부는 엑시머 레이저나 탄산 가스 레이저 등을 적용하여 형성할 수 있다. 제2 방법은 접착제 부착 절연 기재에 드릴 가공한 것을 미리 형성해 두고, 전해 동박 등과 적층시킨 후 동박을 에칭 가공하는 방법이다.
한편, 금속박을 적용하는 경우에는 먼저 포토레지스트 등에 의해 레지스트 패턴을 형성 후, 금속박을 캐소드로서 전기 도금법으로 배선 패턴을 형성한다. 이 경우, 통상의 전해 동박이나 전해 동박 상에 동박과 화학 에칭 조건이 다른 금속(니켈, 금, 땜납 등)의 박층을 설치한 것 등을 적용할 수 있다. 또, 배선 패턴으로서는 동이 바람직하지만, 전술한 바와 같이 전해 동박을 지지체로서 적용하는 경우에는 동박과 에칭 조건이 다른 금속 자체를 배선 패턴으로서 적용하거나, 또는 동박 에칭시의 배리어층이 되는 패턴박층을 패턴 동도금 전에 형성하거나 할 필요가 있다.
다음에, 다이본드재(53)에 반도체 소자(54)를 탑재 후, 반도체 소자 단자와 배선 패턴을 전기적으로 접속하고(도 19의 (b)), 트랜스퍼 몰드법에 의해 복수 세트의 반도체 소자와 배선 패턴을 일괄하여 수지 밀봉재(56)에 밀봉한다(도 19의 (c)). 수지 밀봉재는 특히 한정하지 않고, 예를 들면 직경 10∼20 ㎛ 정도의 실리카를 5∼80 wt%의 범위로 함유한 에폭시 수지가 적용가능하다. 또, 본 발명은 반도체 소자의 실장 방식이 페이스 업 방식인 경우에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 페이스 다운 방식인 경우에도 적용가능하다. 구체적으로는, 배선 패턴(52) 상의 소정 위치에 페이스 다운 본드용 범프를 도금법 등으로 형성한 후, 반도체 소자의 외부 접속부와 범프를 전기적으로 접속시키면 좋다. 또, 도 20이나 도 21에 도시한 바와 같이 후 공정에서 패키지를 분할하기 쉽도록 해 두는 것은 유효하다. 이 중, 도 20은 복수개 있는 각 패키지 부분의 경계 부분에 홈(59)를 형성하는 것이다. 홈의 폭이나 깊이 등은 트랜스퍼 몰드용 금형의 가공 치수에 의해 제어가능하다. 또, 도 21은 사전에 각 패키지부에 대응한 부분을 펀칭한 격자 형상 중간판(60)을 사용하여 트랜스퍼 몰드를 행하는 것이다. 다음에, 지지체가 금속박인 경우, 화학 에칭법 등에 의해 지지체를 제거하고, 소정의 위치에 외부 접속용 단자(57)을 형성한다(도 19의 (d)). 지지체로서 절연 기재를 적용하는 경우에는 전술한 바와 같이 레이저 등에 의해 소정 부분의 절연 기재만을 선택적으로 제거하면 좋다. 최후에, 일괄 밀봉한 기판을 단위 부분(58)에 절단 분리한다. 또, 배선 패턴 노출면에 배선 패턴을 보호할 목적으로 솔더 레지스트층을 형성해도 좋다.
제17 실시예를 구체적으로 설명한다.
<구체예 3>
두께 35 ㎛, 외형 250 ㎜각의 전해 동박의 샤이니면에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN640)을 적층하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴(최소 라인/스페이스 = 50 ㎛/50 ㎛을 형성하였다. 다음에, 전기 도금법에 의해 두께 0.2 ㎛의 니켈, 30 ㎛의 동, 5 ㎛의 니켈 및 1 ㎛의 소프트 금으로 구성되는 동일한 배선 패턴을 300개(4 블럭/250 ㎜각, 75개/블럭) 형성하였다. 다음에, 액온도 35 ℃, 농도 3 wt%의 수산화 칼륨 용액을 이용하여 레지스트 패턴을 박리하고, 85 ℃에서 15분간 건조 후, 각 블럭으로 절단 후, 반도체 소자 실장용 다이본드재(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하여 반도체 소자를 접착하였다. 접착 조건은 프레스 압력 5 kgf/㎠, 온도 380 ℃ 및 압착 시간 5초이다. 다음에, 반도체 소자의 외부 단자와 금 도금 단자부(제2 접속부)를 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속한 후, 트랜스퍼 몰드 금형에 세트하고,반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 185 ℃, 90초로 75개(1 블럭에 상당)의 배선 패턴을 일괄 밀봉함으로써, 각 배선 패턴을 밀봉재 속으로 전사하였다. 다음에, 알칼리 에천트(멜텍스(주) 제 상품명 : A 프로세스)를 이용하여 전해 동박의 소망하는 부분을 에칭 제거하였다. 에칭액의 온도는 40 ℃, 스프레이 압력은 1.2 kgf/㎠이다. 다음에, 인쇄법에 의해 외부 접속 단자부에 땜납 패턴을 형성하고, 적외선 리플로우 로에 의해 땜납을 용융시켜 외부 접속용 범프를 형성하였다. 최후에, 다이아몬드 컷터에 의해 각 패키지부로 분리하여 소망하는 패키지를 얻었다.
<구체예 4>
두께 35 ㎛, 외형 250 ㎜ 각의 전해 동박의 샤이니면에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN640)을 적층하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴(최소 라인/스페이스 = 50 ㎛/50 ㎛)을 형성하였다. 다음에, 전기 도금법에 의해, 두께 0.2 ㎛의 니켈, 30 ㎛의 동, 5 ㎛의 니켈 및 1 ㎛의 소프트 금으로 구성되는 동일한 배선 패턴을 300개(4 블럭/250 ㎜ 각, 75개/블럭) 형성하였다. 다음에, 액온도 35 ℃, 농도 3 wt%의 수산화 칼륨 용액을 이용하여 레지스트 패턴을 박리하고, 85 ℃에서 15분간 건조 후, 각 블럭으로 절단 후, 반도체 소자 실장용 다이본드재(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하여 반도체 소자를 접착하였다. 접착 조건은 프레스 압력 5 kgf/㎠, 온도 380 ℃ 및 압착 시간 5초이다. 다음에, 반도체 소자의 외부 단자와 금 도금 단자부(제2 접속부)를 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속하였다. 다음에, 패키지 영역에 상당하는 부분(15 ㎜ 각)을 펀칭한 격자 형상 스테인레스판을 중간 판으로서 트랜스퍼 몰드 금형에 세트하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 185 ℃, 90초로 75개(1 블럭에 상당)의 배선 패턴을 일괄 밀봉함으로써, 각 배선 패턴을 밀봉재 속으로 전사하였다. 중간판의 격자 부분은 각 패키지가 중간판으로부터 분리하기 쉽도록 12°의 테이퍼가 부착되어 있다. 다음에, 알칼리 에천트(멜텍스(주) 제 상품명 : A 프로세스)를 이용하여 전해 동박의 소망하는 부분을 에칭 제거하였다. 각 패키지는 격자상 중간판에서 보유되어 있다. 에칭액의 온도는 40 ℃, 스프레이 압력은 1.2 kgf/㎠이다. 마지막으로, 인쇄법에 의해 외부 접속 단자부에 땜납 패턴을 형성하고, 적외선 리플로우 로에 의해 땜납을 용융시켜 외부 접속용 범프를 형성하고, 중간판으로부터 각 패키지부를 분리하여 소망하는 패키지를 얻었다.
도 22에 의해 본 발명의 제18 실시예에 대해 설명한다.
도전성의 가 지지체(61 : 도 22의 (a)) 상에 복수 세트의 소정의 레지스트 패턴(62 : 도 2b)를 형성한다. 다음에, 전기 도금법에 의해 가 지지체의 노출부에 배선 패턴(63)을 형성한다. 이 경우, 가 지지체는 특별히 한정하지 않고, 예를 들면 통상의 전해 동박나 전해 동박 상에 동박과 화학 에칭 조건이 다른 금속(니켈, 금, 땜납 등)의 박층을 설치한 것 등을 적용할 수 있다. 또, 배선 패턴으로서는 동이 바람직하지만, 전술한 바와 같이 전해 동박을 가 지지체로서 적용하는 경우에는 동박과 에칭 조건이 다른 금속 자체를 배선 패턴으로서 적용하거나, 또는 동박 에칭시의 배리어층으로 이루어지는 패턴박층을 패턴 동 도금 전에 형성하거나 할필요가 있다. 가 지지체의 두께는 후 공정에서의 핸드링성이나 반도체 소자 실장시의 치수 안정성 등의 점에서 지장이 없으면, 특히 한정하지 않는다. 다음에, 가 지지체를 캐소드로서 금 와이어 본드용 도금(통상은, 니켈/금 : 64)를 실시한 후, 레지스트 패턴을 제거한다(도 22의 (c)). 또, 본 발명은 반도체 소자의 실장 방식이 페이스 업 방식인 경우에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 페이스 다운 방식인 경우에도 적용가능하다. 구체적으로는, 배선 패턴(63) 상의 소정 위치에 페이스 다운 본드용 범프를 도금법 등에 의해 형성한 후, 반도체 소자의 외부 접속부와 범프를 전기적으로 접속시키면 좋다.
다음에, 반도체 소자(65)를 다이본드재(66) 등으로 접착하고, 반도체 소자의 외부 접속 단자와 배선 패턴을 전기적으로 접속한다(도 22의 (d)). 다음에, 트랜스퍼 몰드용 금형에 세트하여, 수지 밀봉재(68)로 밀봉한다(도 22의 (e)). 이 경우, 수지 밀봉재는 특별히 한정하지 않고, 예를 들면 직경 10∼20 ㎛ 정도의 실리카를 5∼80 wt%의 범위에서 함유한 에폭시 수지를 적용할 수 있다.
다음에, 외부 접속 단자에 상당하는 개소에 소정의 금속 패턴(69)를 형성한다(도 22의 (f)). 이 경우, 적용하는 금속으로서는 도전성 가 지지체를 에칭 제거하는 조건하에서 에칭되지 않은 것이면 좋고, 예를 들면, 땜납, 금, 니켈/금 등이 적용가능하다. 또, 금속 패턴의 형성법으로서는 공지한 전기 도금법이나 땜납 인쇄법 등을 적용할 수 있다. 또, 금속 패턴(69)으로서 땜납 패턴을 인쇄법으로 형성하는 경우, 리플로우함으로써 핸더 범프(70)를 형성할 수 있다. 이 경우, 패턴(69)의 두께를 조절함으로써, 리플로우 후의 땜납 범프(70)의 높이를 제어할수 있다. 다음에, 금속 패턴을 에칭 레지스트로서 가 지지체의 소정 부분을 제거하고, 배선 패턴을 노출시킨다.
최후에, 금형 가공, 또는 다이싱 가공 등 적용하여 각 패키지(71)을 분할한다(도 22의 (g)). 또, 노출한 배선 패턴이 니켈 등의 내부식성 금속으로 보호되고 있지 않은 경우에는 외부 접속 단자부 이외의 영역을 공지의 솔더 레지스트 등으로 피복해도 좋다. 또, 땜납을 금속 패턴으로서 적용하는 경우, 리플로우 공정은 특별히 한정하지 않고, 각 패키지로 분할하기 전, 후 어느쪽이라도 좋고, 또는 외부 배선 기판 상에 각 패키지를 실장할 때에 행해도 좋다.
제18 실시예를 구체적으로 설명한다.
<구체예 5>
두께 70 ㎛의 전해 동박의 샤이니면에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN640)을 적층하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴(최소 라인/스페이스 = 50 ㎛/50 ㎛)을 형성하였다. 다음에, 전기 도금법에 의해, 두께 0.2 ㎛의 니켈, 30 ㎛의 동, 5 ㎛의 니켈 및 1 ㎛의 소프트 금으로 구성되는 배선 패턴을 형성하였다. 다음에, 액온도 35 ℃, 농도 3 wt%의 수산화 칼륨 용액을 이용하여 레지스트 패턴을 박리하고, 85 ℃에서 15분간 건조 후, 반도체 소자 실장용 다이본드재(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하여 반도체 소자를 접착하였다. 접착 조건은 프레스 압력 5 kgf/㎠, 온도 380 ℃ 및 압착 시간 5초이다. 다음에, 반도체 소자의 외부 단자와 금 도금 단자부(제2 접속부)를 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속한 후, 트랜스퍼 몰드금형에 세트하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 185 ℃, 90초에서 밀봉함으로써, 배선 패턴을 밀봉재 속으로 전사하였다. 다음에, 전해 동박 상에 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 노광, 현상에 의해 소망하는 레지스트 패턴을 형성 후, 전기 도금법에 의해 두께 40 ㎛의 땜납 패드(직경 0.3 ㎜φ, 배치 피치 1.0 ㎜)를 형성하였다. 다음에, 드라이 필름 레지스트를 박리한 후, 알칼리 에천트(멜덱스(주) 제 상품명 : A 프로세스)를 이용하여 전해 동박의 소망하는 부분을 에칭 제거하였다. 에칭액의 온도는 40 ℃, 스프레이 압력은 1.2 kgf/㎠이다. 최후에, 적외선 리플로우 로에 의해 땜납을 용융시켜 외부 접속용 범프를 형성하였다.
도 23, 24, 25에 의해 본 발명의 제19 실시예를 설명한다.
반도체 실장용 프레임의 구성에 대해 도 23을 이용하여 설명한다. 참조 번호(89)는 반도체 실장용 기판으로, 절연 기재와 배선으로 구성된다. 기판부는 연결부(90)을 통해, 복수개 연결되어 있다. 연결부(90)에는 기준 위치용 핀 홀(91)이 형성된다. 핀 홀(91) 대신에 화상 인식에 이용되는 인식 마크 등에서도 관계없다. 후 공정에서는 이들 기준 위치를 기초로 위치가 결정된다. 특히, 반도체를 수지로 몰드할 때는 캐비티 내의 핀을 핀 홀(91)에 맞무어 위치 일치를 행하는 등이 행해진다.
또, 도 24 및 25을 이용하여 설명한다. 도전성 가 기판인 두께 약 0.070 ㎜의 전해 동박(81)의 편면에 두께 0.001 ㎜의 니켈층(도 24, 25에서는 생략)을 전해도금하여 형성하였다. 다음에, 감광성 드라이 필름 레지스트(히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : 호텍 HN340)을 적층하고, 노광, 현상에 의해 복수 세트의 배선 패턴의 도금 레지스트를 형성한다. 이때의 노광량은 70 mJ/㎠이다. 또, 공지한 황산동욕으로 전해 동 도금을 행하고, 레지스트를 박리하여, 복수 세트의 배선(82)를 형성한다(도 24의 (a), 도 25의 (a)). 여기에서, 도 25의 (a)에 도시한 바와 같이 연결부에도 도금 동(82')를 형성하는 것도 고려할 수 있고, 이것에 의해 완성된 프레임의 강성을 더욱 높일 수도 있다. 도 24의 (a), 도 25의 (a)에 도시한 구성은 동/니켈 박층/동의 3층으로 이루어지는 기재를 사전에 준비하여, 한쪽의 동박을 통상의 에칭 공정으로 배선 형성해도 얻을 수 있다. 또, 여기에서 얻어진 동박(81)/니켈 박층(도시하지 않음)/동 배선(82 : 및 82')의 구성을 동박/니켈 배선, 니켈박/동 배선 등, 니켈 박층이 아닌 2층 구조로 해도 좋다. 즉, 금속 종류의 선택은 본 실시예의 종류에 한정되는 것은 아니지만, 후의 공정에서 가 기판의 일부를 에칭 제거(도 24의 (c), 도 25의 (c))했을 때에, 배선이 선택적으로 남도록 할 수 있는 것인지가 적합한 선택 기준이 된다. 또, 도전성 가 기판은 프레임의 연결부의 구성재로 이루어지기 때문에 두꺼운 것이 바람직하지만, 후에 그 일부를 에칭 제거하는 공정이 있기 때문에, 적당한 두께를 선택할 필요가 있다. 도전성 가 기판의 두께로서는 재질에도 영향이 있지만, 예를 들면 동박을 이용하는 경우, 약 0.03∼0.3 ㎜ 정도가 바람직하다. 다음에, 복수 세트의 배선(82)를 형성한 동박(81)의 배선면에 폴리이미드 접착제(83)을 접착하였다. 여기에서, 폴리이미드 접착제(83)은 이 재료에 한정되지 않고, 예를 들면 에폭시계 접착 필름, 폴리이미드 필름에 접착제를 도포한 필름 등도 이용 가능하다. 다음에, 엑시머 레이저를 이용하여 외부 접속 단자용 홀(84)를 형성하였다(도 24의 (b), 도 25의 (b)). 후 공정에서의 공정 간략화를 위해서는 반도체를 실장하기 전에 접속 단자를 설치해 두는 것이 바람직하다. 또, 이 홀(84)의 형성법으로서 이 이외에, 사전이 드릴이나 펀치 가공으로 필름에 외부 접속 단자용 홀(84)를 형성해 두고, 이 필름을 접착하는 방법을 이용해도 상관없다. 또, 여기에서 이 홀(84)에 접속 단자로서 이용하는 땜납 등의 금속(도 24의 (f), 도 25의 (f)의 88에 상당)을 충전시켜 두어도 상관없지만, 후의 반도체 실장 공정, 수지 밀봉 공정에서는 금속 돌기가 장애가 되는 경우도 있어서, 후의 공정에서 형성하는 쪽이 바람직하다. 반도체 소자 실장 기판부의 외부 접속 단자용 홀(또는 단자)는 반도체 소자 탑재 반대면에 어레이 형상으로 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
다음에, 배선 패턴이 형성되어 있는 부분의 가 기판인 전해 동박의 일부를 에칭 제거하였다. 이 실시예의 구성의 경우, 니켈에 비해 동의 용해 속도가 현저하게 빠른 에칭액, 에칭 조건을 선택하는 것이 좋다. 이 실시예에서는 에칭액으로서 알칼리 에천트(멜텍스(주) 제 상품명 : A 프로세스)이지만, 에칭 조건으로서는 예를 들면 액 온도를 40 ℃, 스프레이 압력을 1.2 kgf/㎠으로 하였다. 여기에서 도시한 액의 종류, 조건은 한 예에 불과하다. 이 공정에 의해 기판 부분의 니켈 박층이 노출된다. 이 니켈 박층만을 에칭할 때에는 동보다 니켈의 용해 속도가 현저히 빠른 에칭액, 에칭 조건을 선택하는 것이 좋다. 이 실시예에서는 니켈 에천트(멜덱스(주) 제 상품명 : 멜스트립 N950)로 선택적으로 에칭 제거하였다. 에칭액의 온도를 40 ℃, 스프레이 압력을 1.2 kgf/㎠으로 하였다. 여기에 도시한 액의 종류, 조건도 일예에 불과하다. 이와 같은 공정을 통해, 연결부의 가 기판이 남고, 강성이 있는 반도체 실장용 프레임이 얻어진다(도 24의 (c), 도 25의 (c)). 이 실시예에서는 이 프레임의 동 배선 단자 부분에는 무전해 니켈-금 도금이 실시된다(도시는 생략). 이것은 후 공정에서 칩을 와이어 본딩하기 위해 필요하고, 이와 같은 표면 처리는 필요에 따라 실시하면 좋다.
또, 반도체 칩(85)를 탑재한다. 반도체 칩의 접착에는 반도체용 다이본딩 테이프(86 : 예를 들면 히다찌 화성 공업(주) 제 상품명 : HM-1)을 이용하였다. 여기에서, 칩의 하부에 배선이 없는 경우에는 다이본드용 은 페이스트를 이용하여 접착해도 좋다. 다음에, 반도체 단자부와 배선을 와이어 본드(100)에 의해 접속한다(도 24의 (d), 도 25의 (d)). 반도체 단자와의 접속은 다른 방법, 예를 들면 페이스 다운에 의한 필립 칩 접속이나 이방 도통성 접착제에 의한 접착이라도 좋다. 이와 같이 하여 형성한 것을 트랜스퍼 몰드 금형에 장전하고, 반도체 밀봉용 에폭시 수지(히다찌화성공업(주) 제 상품명 : CL-7700)을 이용하여 각각 밀봉(87)한다(도 24의 (e), 도 25의 (e)). 그 후, 배선(82)의 접속 단자부에 설치한 접속용 홀에 땜납 볼(88)을 배치하고 용융시켜 형성한다(도 24의 (f), 도 25의 (f)). 이 땜납 볼(88)은 소위 외부 접속 단자로 이루어진다. 연결부(102)에 의해 연결되어 있는 복수개의 반도체 장치를 금형으로 펀칭하여 개개의 반도체 장치를 얻을 수 있다(도 24의 (g), 도 25의 (g)).
이 실시예에서는 반도체 실장용 프레임 및 반도체 장치 제조법에 의해 폴리이미드 테이프 등 필름 기판을 이용한 BGA, CSP 등의 반도체 장치 제조에 있어서, 충분한 강성을 구비한 프레임을 얻을 수 있고, 이것을 이용함으로써 반도체 장치를 정밀도 좋고 효율 좋게 제작 가능해진다.
본 발명에 따르면, 반도체 칩의 고집적도화에 대응할 수 있는 반도체 패키지를 생산성 좋고, 또한 안정적으로 제조할 수 있다.
Claims (55)
- 절연성 지지체의 편면에 복수 세트의 배선을 형성하는 공정;배선의 외부 접속 단자가 되는 개소의 절연성 지지체를 제거하고 외부 접속단자용 투공을 형성하는 공정;상기 복수 세트의 배선이 형성된 상기 절연성 지지체에 반도체 소자를 탑재하고, 반도체 소자의 단자와 배선을 본딩 와이어에 의해 도통시키는 공정;상기 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정;외부 접속 단자용 투공에 배선과 도통하는 외부 접속 단자를 형성하는 공정; 및개개의 반도체 패키지로 분할하는 공정을 구비하고,상기 외부 접속 단자는, 상기 배선에서의 상기 반도체 소자의 단자와 도통되는 위치보다 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 소자를 수지 밀봉한 후, 밀봉 수지 경화물을 가열 처리하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
- 절연성 지지체와, 그 편면에 형성된 복수의 배선을 구비한 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법에 있어서,상기 절연성 지지체 표면에, 반도체 소자 탑재 영역과, 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을 복수 세트 형성하는 공정;상기 반도체 패키지 영역에 와이어 본딩 단자를 형성하고, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 외부 접속 단자를 형성하고, 상기 와이어 본딩 단자 및 상기 외부 접속 단자를 연결하는 상기 배선을 형성하는 배선 형성 공정; 및상기 외부 접속 단자가 형성된 개소의 상기 절연성 지지체에, 상기 외부 접속 단자에 달하는 개구부를 형성하는 개구부 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 반도체 소자 탑재 영역마다 2개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 배선의 표면에, 니켈 및 금도금을 실시하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성 지지체는, 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 격자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구부의 형성은, 펀칭 가공, 드릴 가공, 레이저 가공 및 웨트 에칭 가공 중의 적어도 어느 하나에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성 지지체는 표면에 접착제층을 갖고,상기 개구부 형성 공정 후에,상기 접착제를 개재하여, 상기 절연성 지지체와 금속박을 접착하는 공정을 더 구비하고,상기 배선 형성 공정은, 상기 접착된 금속박을 에칭함으로써 상기 배선을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성 지지체는, 표면에 금속박을 갖고,상기 배선 형성 공정은, 상기 금속박을 에칭함으로써 상기 배선을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 절연성 지지체와 그 편면에 형성된 복수의 배선을 갖고, 반도체 소자 탑재 영역과 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을복수 세트 구비하는 반도체 소자 탑재용 기판의, 상기 반도체 소자 탑재 영역에, 다이본딩재를 이용하여 반도체 소자를 탑재하는 공정;상기 반도체 소자와, 상기 반도체 패키지 영역에 형성된 와이어 본딩 단자를 와이어에 의해 전기적으로 접속하는 공정;상기 반도체 소자 및 상기 와이어를 덮도록, 상기 반도체 패키지 영역을 밀봉 수지에 의해 밀봉하는 공정;상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성된 상기 외부 접속 단자에, 상기 절연성 지지체에 형성된 개구부를 개재하여 땜납 범프를 형성하는 공정을 구비하고,상기 반도체 탑재용 기판은,절연성 지지체와, 그 편면에 형성된 복수의 배선을 구비하고,상기 배선은, 와이어 본딩 단자와 외부 접속 단자를 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 다이본딩재는 다이본딩 테이프인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 밀봉 수지에 의한 밀봉은, 트랜스퍼 몰드에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
- 제1항, 제2항 및 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 반도체 패키지.
- 절연성 지지체와, 그 편면에 형성된 복수의 배선을 구비하는 반도체 소자 탑재용 기판에 있어서,반도체 소자 탑재 영역과, 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을 복수 세트 구비하고,상기 배선은, 상기 반도체 패키지 영역에 형성된 와이어 본딩 단자와, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성된 외부 접속 단자를 연결하는 배선을 포함하고,상기 외부 접속 단자가 형성된 개소의 상기 절연성 지지체에, 상기 외부 접속 단자에 달하는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 반도체 소자 탑재 영역마다 2개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 배선은, 표면에 니켈 및 금도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성 지지체는, 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 격자 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구부는, 펀칭 가공, 드릴 가공, 레이저 가공 및 웨트 에칭 가공 중 적어도 어느 하나에 의해 개공된 것인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 탑재용 기판;상기 반도체 소자 탑재용 기판의 상기 반도체 소자 탑재 영역에 다이본딩재를 개재하여 탑재된 반도체 소자;상기 반도체 패키지 영역에 형성된 밀봉 수지를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
- 제21항에 있어서, 상기 다이본딩재는 다이본딩 테이프인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
- 각각 반도체 소자를 탑재하기 위한 복수개의 반도체 소자 실장 기판부;상기 반도체 소자 실장 기판부 사이를 연결하기 위한 연결부;위치 정합 마크부를 구비하고,상기 반도체 소자 실장 기판부는,반도체 소자 탑재 영역;상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역, 및 상기 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역에 형성된 와이어 본딩 단자와, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성된 외부 접속 단자를 포함하는 배선을 구비하고,상기 연결부는 도전층을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장용 기판.
- 제23항에 있어서, 상기 도전층과 상기 배선이 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장용 기판.
- 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 배선의 표면에 니켈/금도금이 실시되어 있는 특징으로 하는 반도체 소자 실자용 기판.
- 반도체 소자를 실장하기 위한, 각각 배선을 갖는 복수개의 반도체 소자 실장 기판부;상기 복수개의 반도체 소자 실장 기판부를 연결하기 위한, 도전층을 갖는 연결부; 및위치 정합 마크부를 구비하고,상기 반도체 소자 실장 기판부는, 반도체 소자 탑재 영역과, 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을 구비하는 반도체 소자 실장용 기판의 제조 방법에 있어서,상기 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역에 형성된 와이어 본딩 단자와, 상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성된 외부 접속 단자를 포함하는 배선과, 상기 연결부의 상기 도전층을, 수지 기판 상에 일괄하여 형성하는 배선 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장용 기판의 제조 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 배선 형성 공정은, 상기 배선과 상기 도전층을 도금에 의해 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 배선의 표면에 니켈 및 금도금을 실시하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 반도체 소자 탑재용 기판의 반도체 소자 탑재 영역에, 다이본드재에 의해 반도체 소자를 탑재하는 공정;상기 반도체 소자 탑재용 기판의 배선과 상기 반도체 소자의 접속 단자를 전기적으로 접속하는 공정;상기 반도체 소자를 밀봉 수지로 밀봉하는 공정; 및상기 반도체 소자 탑재용 기판의 외부 접속 단자에 땜납 범프를 형성하는 공정을 갖고,상기 반도체 소자 탑재용 기판은, 청구항 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 탑재용 기판 또는 청구항 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 반도체 소자 탑재용 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 다이본드재는 다이본딩 테이프인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 절연성 지지체와 복수의 배선을 구비하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법에 있어서,상기 절연성 지지체 표면에, 반도체 소자 탑재 영역과, 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을 복수 세트 형성하는 공정; 및와이어 본딩 단자와, 외부 접속 단자를 포함하는 소정의 배선 패턴을 형성하는 배선 형성 공정을 구비하고,상기 와이어 본딩 단자는 상기 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역에 형성되며,상기 외부 접속 단자는 상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제31항에 있어서, 상기 배선 형성 공정은,동일한 상기 패턴을 갖는 상기 반도체 소자 탑재 영역 및 상기 반도체 패키지 영역이 배열되어 구성되는 상기 배선의 블럭을 복수개 형성하는 공징인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 와이어 본딩 단자의 표면에, 니켈 및 금 도금을 실시하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 절연성 지지체의 상기 반도체 소자가 탑재되는 면의 이면에 노출되고, 상기 반도체 소자 탑재 영역 및 상기 반도체 패키지 영역에 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성 지지체는, 표면에 금속박을 갖고,상기 배선 형성 공정은, 상기 금속박을 에칭에 의해 상기 배선을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판의 제조 방법.
- 절연성 지지체와 복수의 배선을 구비하는 반도체 소자 탑재용 기판에 있어서,반도체 소자 탑재 영역과, 상기 반도체 소자 탑재 영역의 외측의 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역을 복수 세트 구비하고,상기 배선은 와이어 본딩 단자와, 외부 접속 단자를 포함하는 소정의 배선 패턴을 구비하고,상기 와이어 본딩 단자는 상기 수지 밀봉용 반도체 패키지 영역에 형성되고,상기 외부 접속 단자는 상기 반도체 소자 탑재 영역에 형성되며,동일한 상기 배선 패턴을 갖는 상기 반도체 소자 탑재 영역 및 상기 반도체 패키지 영역이 복수개 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제36항에 있어서, 동일한 상기 패턴을 갖는 상기 반도체 소자 탑재 영역 및 상기 반도체 패키지 영역이 복수개 배열되어 구성되는 상기 배선의 블럭이 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 와이어 본딩 단자의 표면에, 니켈 및 금 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 접속 단자는, 상기 절연성 지지체의 상기 반도체 소자가 탑재되는 면의 이면에 노출되고, 상기 반도체 소자 탑재 영역 및 상기 반도체 패키지 영역에 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 절연성 지지체와 이 절연성 지지체에 형성된 배선을 구비하고,적어도 반도체 소자가 탑재되는 위치의 상기 배선 표면과, 이 반도체 소자가 탑재되는 위치의 상기 절연성 지지체 표면이, 실질적으로 동일 평면을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제40항에 있어서,상기 절연성 지지체에는 외부 접속 단자용 투공이 형성되어 있으며.상기 외부 접속 단자용 투공은, 상기 배선에서의 상기 반도체 소자의 단자와 도통되는 위치보다 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 절연성 지지체와,상기 절연성 지지체에 형성된 배선과,상기 배선에 도통 가능하게 접속된 외부 접속 단자를 구비하고,상기 배선은, 반도체 소자와 와이어 본딩에 의해 접속되기 위한 와이어 본딩용 단자부를 갖고,상기 외부 접속 단자는, 상기 절연 지지체의 반도체 소자가 탑재되는 면의 이면의, 상기 와이어 본딩용 단자부보다 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는반도체 소자 탑재용 기판.
- 제42항에 있어서,상기 와이어 본딩용 단자부는 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 절연성 지지체와,상기 절연성 지지체의 표리(表裏) 한쪽 면에 형성된 배선과,상기 배선에 도통 가능하게 접속된 외부 접속 단자를 구비하고,상기 배선은 반도체 소자와 와이어 본딩에 의해 접속되기 위한 와이어 본딩용 단자부를 갖고,상기 절연성 지지체는, 상기 와이어 본딩용 단자부보다 내측에 개구부를 구비하고,상기 외부 접속 단자는 상기 절연 지지체의 반도체 소자가 탑재되는 면의 표면에 단부가 노출되도록, 상기 개구부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 가 지지체와,상기 가 지지체의 표리 한쪽 면에 형성된 배선과,상기 배선을 덮도록 상기 가 지지체 표면에 형성된 절연층을 구비하고,상기 절연층에는, 상기 배선에 달하는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탭재용 기판.
- 제45항에 있어서, 상기 개구부는, 상기 배선에서의 상기 반도체 소자의 단자와 도통되는 위치보다 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 제45항 또는 제46항에 있어서, 상기 가 지지체는 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재용 기판.
- 가 지지체와 배선을 구비하는 반도체 소자 탑재용 기판에 반도체 소자를 탑재하는 공정과,상기 배선과 상기 반도체 소자를 본딩 와이어에 의해 접속하는 공정과,상기 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정과,상기 가 지지체를 제거하여 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 기재된 순서로 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 제48항에 있어서, 상기 가 지지체는, 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 제48항 또는 제49항에 있어서,상기 외부 접속 단자는,상기 배선에서의 상기 본딩 와이어가 접속된 위치보다 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 가 지지체와 복수의 배선으로 이루어지는 반도체 소자 탑재 기판에 있어서,상기 가 지지체의 표리 한쪽 면에 형성된 제1 배선과,상기 가 지지체의 상기 제1 배선을 형성한 면에, 상기 제1 배선을 덮도록 형성된 접착 수지와,상기 접착 수지 표면에 형성된 제2 배선을 적어도 구비하고,상기 가 지지체는 제거 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재 기판.
- 제51항에 있어서, 상기 가 지지체는 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 탑재 기판.
- 가 지지체의 표리 한쪽 면에 제1 배선을 형성하는 공정과,상기 가 지지체의 상기 제1 배선을 형성한 면에, 상기 제1 배선을 덮도록 접착 수지를 형성하는 공정과,상기 접착 수지 표면에 제2 배선을 형성하는 공정과,상기 가 지지체의 상기 제2 배선을 형성한 측에 반도체 소자를 탑재하는 공정과,상기 반도체 소자를 수지 밀봉하는 공정과,상기 가 지지체를 제거하는 공정을 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 제53항에 있어서, 상기 가 지지체가 도전성 재료로 이루어지며,상기 가 지지체의 제거는 에칭에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
- 제53항 또는 제54항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 반도체 패키지.
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