(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子搭載部又は電極部となる金属部を有し、当該金属部表面にメッキにより表面金属層を形成され、金属部表面側への半導体素子搭載及び配線、封止材による封止がなされ、装置底部に前記金属部の裏面側が露出した状態とされる半導体装置において、
前記金属部の非配置部分に対応させて形成されるレジスト層を備え、
前記表面金属層が、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキとして形成され、
前記レジスト層が、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材で形成されてなり、前記封止材による封止に伴って封止材と密着一体化し、装置外装の一部となっており、
前記金属部が、前記レジスト層より厚く、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成され、
前記張出し部が、封止材による封止に伴ってレジスト層と封止材で挟まれて固定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
装置底部に半導体素子搭載部又は電極部となる金属部が露出する半導体装置の製造に用いられ、導電性を有する母型基板上に前記金属部及び当該金属部の非配置部分に対応するレジスト層がそれぞれ形成され、前記金属部表面にメッキにより表面金属層を形成されてなる半導体装置用基板において、
前記表面金属層が、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキとして形成され、
前記レジスト層が、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材で形成されており、
前記金属部が、前記レジスト層より厚く、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成されることを特徴とする半導体装置用基板。
【請求項３】
導電性を有する母型基板上に、金属部の非配置部分に対応するレジスト層を形成した後、電鋳で前記金属部を、前記レジスト層より厚く、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成し、さらに当該金属部表面にメッキにより表面金属層を形成して、金属部表面側への半導体素子搭載及び配線が可能な半導体装置用基板を得る半導体装置用基板の製造方法において、
前記表面金属層を、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキで形成すると共に、
前記レジスト層を、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材であらかじめ形成し、前記金属部及び表面金属層の形成後も除去せずに残すことを特徴とする半導体装置用基板の製造方法。
【請求項４】
前記請求項２に記載の半導体装置用基板、又は、前記請求項３に記載の半導体装置用基板の製造方法で製造された半導体装置用基板に対し、金属部上への半導体素子搭載及び配線、封止材による封止を行い、
前記レジスト層を、封止材による封止を経て封止材と密着一体化させた後で、前記金属部の裏面側を覆う母型基板を除去して、装置底部に前記金属部の裏面側が露出した状態を得ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底部に電極等の金属部が露出する状態でパッケージングされた半導体装置、及びその製造に用いる半導体装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子支持用の基板上に半導体素子を搭載し、半導体素子と外部導出用の金属端子とを配線接続した上で、樹脂等の保護材で半導体素子を含む基板全体を被覆した一般的な構造の半導体装置に対し、半導体素子搭載部分や電極部分となる金属部（リード）を形成し、この金属部上に半導体素子を搭載し配線等の処理後、半導体素子や配線等のある金属部の表面側を樹脂等の封止材で封止し、金属部が底部に一部露出した構成とされる半導体装置は、その高さを低くして省スペース化が図れる他、露出した金属部を通じて半導体素子で生じた熱を外部に放出でき、放熱の面で優れるといった特長を有しており、チップサイズなど超小型の半導体装置の分野で注目を集めている。
【０００３】
こうした半導体装置は、主に、導電性を有する母型基板上に半導体素子搭載部分や電極部分となる金属部を電鋳により半導体装置の所望個数分まとめて形成し、半導体素子が搭載され配線等の処理を経た金属部の表面側を封止材で封止した後、母型基板のみを除去し、一体にまとまった状態の多数の半導体装置を個別に切り分ける、といった製造過程を経て製造されており、このような半導体装置の製造方法の一例としては、特開２００２−９１９６号公報や特開２００４−２１４２６５号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９１９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の半導体装置の製造方法は前記特許文献に示される構成となっており、母型基板上への金属部の電鋳による形成にあたり、母型基板における金属部の非配置部分にレジスト層をあらかじめ形成して、金属部が適切な位置に形成されるようにしていた。この金属部には、電鋳に適したニッケル等の金属が使用されており、導電性や配線用ワイヤの接合性を高めるために、金属部表面には一般に銀メッキが施されていた。このメッキに対しても、レジスト層が必要箇所以外へのメッキの付着を防ぐ役割を果していた。そして、このレジスト層を溶剤等で溶解除去した上で、母型基板とその表面に形成された金属部を、半導体装置用基板として、さらに半導体装置の製造工程に進ませ、半導体素子の取付や配線、封止材による封止等を行うようにしていた。
【０００６】
金属部表面の銀メッキについては、従来は、メッキ表面は低光沢となるものの、レジスト層を溶解させにくく、メッキの際の電流密度を高められ処理時間を短縮でき、且つ廃水処理等が容易になるといった特長のある低シアン含有で弱アルカリ性のメッキ液が使用されていた。これに対し、近年、透光性の封止材を介在させて外部に光を放射するＬＥＤ等への装置構造適用の目的から、金属部表面のメッキ部分が放射光の反射部の役割も期待されるようになり、メッキとして光の反射率の優れた高光沢のものが求められる場合も増えている。
【０００７】
銀メッキの場合、メッキの光沢の度合を高めるには、メッキ液にヒ素や、セレン、テルル、タリウム等の成分を含んだ光沢剤を添加することが知られているが、こうした光沢剤の効果はメッキ液が高シアン且つ強アルカリの液性でないと十分に発揮されないという問題がある。しかしながら、光沢剤の効果を発揮させて高光沢のメッキを得るために、メッキ液を単純に高シアン強アルカリのものとすると、メッキの際の電流密度を高めることができず、処理時間が長くかかる分、レジスト層もより長くメッキ液に接触することとなり、従来用いられていたレジスト層では強アルカリに対する耐性が不足し、メッキ液との接触で溶解するなどレジスト層としての機能を果すことができなくなるという課題を有していた。
【０００８】
一方、従来のレジスト層は、物理的強度の高い封止材で金属部を覆って保護する必要性から、半導体装置用基板の段階で溶解除去されていたが、こうしたレジスト除去処理では弱アルカリに溶解する性質を備えつつ、金属部への高光沢のメッキを形成する段階では強アルカリのメッキ液に対する耐性を有するような材質は存在し得ず、高光沢のメッキを実行可能な状況を作り出すことができないという課題を有していた。
【０００９】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、高光沢のメッキを得られる液性のメッキ液では溶解しない材質のレジスト層を用いると共に、メッキ後もレジスト層を除去せず最終的に装置外装の一部として、製造を効率化しつつ必要な箇所のみに確実に高光沢のメッキを形成できる半導体装置及び半導体装置用基板の各製造方法、並びに、これらの製造方法で得られる半導体装置及び半導体装置用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半導体装置は、半導体素子搭載部又は電極部となる金属部を有し、当該金属部表面にメッキにより表面金属層を形成され、金属部表面側への半導体素子搭載及び配線、封止材による封止がなされ、装置底部に前記金属部の裏面側が露出した状態とされる半導体装置において、前記金属部の非配置部分に対応させて形成されるレジスト層を備え、前記表面金属層が、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキとして形成され、前記レジスト層が、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材で形成されてなり、前記封止材による封止に伴って封止材と密着一体化し、装置外装の一部となるものである。
【００１１】
このように本発明によれば、底部に金属部が露出した状態とされる半導体装置の、金属部の形成に先立って金属部の非配置部分に形成されるレジスト層が、金属部表面への表面金属層のメッキで用いるメッキ液に対する耐性を有することにより、メッキ液に対しレジスト層が変質することなく必要部分以外へのメッキを確実に防ぎつつ、金属部表面等必要箇所のみに適切に表面金属層としての高光沢のメッキを施せ、表面金属層を光の反射部として利用可能となるなど、半導体装置としての応用範囲を広げられる。また、レジスト層が除去されず残されることで、このレジスト層の分だけ廃棄物を減らせると共に、残されたレジスト層が封止材の一部と置き換わる形で装置外装をなすことで、封止材の使用量を低減できる。さらに、レジスト層の除去処理を考慮せずに済み、レジスト層として備えるべき必要箇所以外への液剤付着等を防ぐ性質に加えて、メッキ液への耐性を有するものであれば、除去処理に適さない材質でも使用でき、レジスト層をなす材質の選択の自由度を広げられ、コストダウンに繋げられる。
【００１２】
また、本発明に係る半導体装置は必要に応じて、前記金属部が、前記レジスト層より厚く、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成され、前記張出し部が、封止材による封止に伴ってレジスト層と封止材で挟まれて固定されるものである。
【００１３】
このように本発明によれば、レジスト層より厚くした金属部の上端周縁にレジスト層側へ張出す張出し部を形成し、レジスト層と封止材との間に張出し部が挟まれて固定され、レジスト層と封止材からなる装置外装が金属部と強固に一体化することにより、金属部裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わっても、レジスト層と封止材との間に挟まれた張出し部が大きな抵抗力を発揮して金属部の移動や脱落を防ぐこととなり、金属部のずれ等をなくして歩留りを向上させられると共に、半導体装置としての強度を高められ、使用時の耐久性や装置動作の信頼性も高められる。
【００１４】
また、本発明に係る半導体装置は必要に応じて、前記金属部が、前記レジスト層以下の厚さとして形成され、前記表面金属層が、前記レジスト層表面を超える厚さを有し、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成され、前記張出し部が、封止材による封止に伴ってレジスト層と封止材で挟まれて固定されるものである。
【００１５】
このように本発明によれば、レジスト層を超えて形成された表面金属層の上端周縁にレジスト層側へ張出す張出し部を形成し、レジスト層と封止材との間に張出し部が挟まれて固定され、レジスト層と封止材からなる装置外装が表面金属層及び金属部と強固に一体化することにより、金属部裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わっても、レジスト層と封止材との間に挟まれた張出し部が大きな抵抗力を発揮して金属部の移動や脱落を防ぐこととなり、金属部のずれ等をなくして歩留りを向上させられると共に、半導体装置としての強度を高められ、使用時の耐久性や装置動作の信頼性も高められる。
【００１６】
また、本発明に係る半導体装置用基板は、装置底部に半導体素子搭載部又は電極部となる金属部が露出する半導体装置の製造に用いられ、導電性を有する母型基板上に前記金属部及び当該金属部の非配置部分に対応するレジスト層がそれぞれ形成され、前記金属部表面にメッキにより表面金属層を形成されてなる半導体装置用基板において、前記表面金属層が、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキとして形成され、前記レジスト層が、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材で形成されてなるものである。
【００１７】
このように本発明によれば、半導体装置用基板における母型基板上の金属部非配置部分に形成されるレジスト層が、金属部表面への表面金属層のメッキで用いるメッキ液に対する耐性を有して、必要箇所のみへの高光沢のメッキを実現させつつ、メッキ後も除去されず残され、母型基板上の金属部間にレジスト層を配置したまま半導体装置用基板が提供されることにより、金属部間に常にレジスト層が存在して金属部と接触し、母型基板だけでなくレジスト層でも金属部を保持して形成後の金属部のずれを防ぎ、製造される半導体装置の歩留り向上が図れる。また、レジスト層の除去処理を考慮せずに済み、レジスト層として備えるべき必要箇所以外への液剤付着等を防ぐ性質に加えて、メッキ液への耐性を有するものであれば、除去処理に適さない材質でも使用でき、レジスト層をなす材質の選択の自由度が広がる。さらに、半導体装置の製造時には封止材の封止を経てレジスト層が封止材と密着一体化し、装置外装の一部をなすこととなり、封止材を金属部の裏面側以外の全てに密着させる手間を省けると共に、封止材の使用量を低減できる。
【００１８】
また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、導電性を有する母型基板上に、金属部の非配置部分に対応するレジスト層を形成した後、電鋳で前記金属部を形成し、さらに当該金属部表面にメッキにより表面金属層を形成して、金属部表面側への半導体素子搭載及び配線が可能な半導体装置用基板を得る半導体装置用基板の製造方法において、前記表面金属層を、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキで形成すると共に、前記レジスト層を、前記表面金属層のメッキで使用するメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材であらかじめ形成し、前記金属部及び表面金属層の形成後も除去せずに残すものである。
【００１９】
このように本発明によれば、半導体装置用基板をなす母型基板上の金属部非配置部分に、金属部表面への表面金属層のメッキで用いるメッキ液に対する耐性を有するレジスト層を形成し、必要箇所のみへの高光沢のメッキを実現させつつ、メッキ後もレジスト層を残し、母型基板上の金属部間にレジスト層を配置したままとすることにより、金属部間に常にレジスト層が存在して金属部と接触し、母型基板だけでなくレジスト層でも金属部を保持して形成後の金属部のずれを防ぎ、製造される半導体装置の歩留り向上が図れる。また、レジスト層の除去処理を考慮せずに済み、レジスト層として備えるべき必要箇所以外への液剤付着等を防ぐ性質に加えて、メッキ液への耐性を有するものであれば、除去処理に適さない材質でも使用でき、レジスト層をなす材質の選択の自由度が広がる。さらに、半導体装置の製造時には封止材の封止を経てレジスト層が封止材と密着一体化し、装置外装の一部をなすこととなり、封止材を金属部の裏面側以外の全てに密着させる手間を省けると共に、封止材の使用量を低減できる。
【００２０】
また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は必要に応じて、前記金属部を、前記レジスト層より厚く、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成するものである。
【００２１】
このように本発明によれば、金属部におけるレジスト層を超える上端部の周縁にレジスト層側へ張出す張出し部を形成して、金属部とレジスト層との接触面積を増やすことにより、半導体装置用基板におけるレジスト層による金属部の保持性能が向上し、レジスト層で金属部を確実にずれなく保持できる。また、半導体装置の製造時には封止材の封止を経てレジスト層が封止材と密着一体化するのに伴い、レジスト層と封止材との間に張出し部が挟まれて固定され、レジスト層と封止材からなる装置外装が金属部と一体化することにより、封止後の半導体装置で金属部裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わっても、レジスト層と封止材との間に挟まれた張出し部が大きな抵抗力を発揮して金属部の移動や脱落を防ぐこととなり、金属部のずれ等をなくして半導体装置の歩留りを向上させられると共に、半導体装置としての強度を高められ、使用時の耐久性や装置動作の信頼性も高められる。
【００２２】
また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は必要に応じて、前記金属部を、前記レジスト層以下の厚さとして形成すると共に、前記表面金属層を、前記レジスト層表面を超える厚さを有し、且つ上端周縁に張出し部を有する形状として形成するものである。
【００２３】
このように本発明によれば、レジスト層を超える表面金属層上端部の周縁にレジスト層側へ張出す張出し部を形成して、金属部及び表面金属層とレジスト層との接触面積を増やすことにより、半導体装置用基板におけるレジスト層による金属部の保持性能が向上し、レジスト層で金属部を確実にずれなく保持できる。また、半導体装置の製造時には封止材の封止を経てレジスト層が封止材と密着一体化するのに伴い、レジスト層と封止材との間に張出し部が挟まれて固定され、レジスト層と封止材からなる装置外装が表面金属層及び金属部と一体化することにより、封止後の半導体装置で金属部裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わっても、レジスト層と封止材との間に挟まれた張出し部が大きな抵抗力を発揮して金属部の移動や脱落を防ぐこととなり、金属部のずれ等をなくして半導体装置の歩留りを向上させられると共に、半導体装置としての強度を高められ、使用時の耐久性や装置動作の信頼性も高められる。
【００２４】
また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は必要に応じて、前記表面金属層を、高シアン強アルカリのメッキ液を使用したメッキで形成し、前記レジスト層を、強アルカリに対する耐溶解性を備えた材質で形成するものである。
【００２５】
このように本発明によれば、レジスト層を強アルカリで溶解しない材質で形成した上で、表面金属層を高シアン含有のメッキ液によるメッキで形成し、メッキ工程でレジスト層の劣化を防いでレジスト層によるメッキ制限機能を確実に発揮させることにより、金属部の必要な部分のみに適切に高光沢のメッキを施すことができ、表面金属層を光の反射部として使用可能とするなど、基板から半導体装置を得た場合の用途を大きく広げられると共に、レジスト層がメッキ液に冒されることがなく、レジスト層を確実にそのまま残すことができ、半導体装置用基板におけるレジスト層による金属部の保持状態を維持でき、また、装置製造における封止工程での封止材との密着一体化を経て、適切に装置外装の一部として用いることができる。
【００２６】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体装置用基板に対し、金属部上への半導体素子搭載及び配線、封止材による封止を行い、前記レジスト層を、封止材による封止を経て封止材と密着一体化させた後で、前記金属部の裏面側を覆う母型基板を除去して、装置底部に前記金属部の裏面側が露出した状態を得るものである。
【００２７】
このように本発明によれば、半導体装置用基板における金属部非配置部分に形成したレジスト層を、表面金属層のメッキ後も残し、金属部間にレジスト層を配置したまま封止材で封止して半導体装置を得ることにより、除去されず残されたレジスト層の分だけ廃棄物を減らせると共に、残されたレジスト層が封止材の一部と置き換わる形で装置外装をなすことで、封止材の使用量を低減できる。さらに、レジスト層と金属部との一体化した状態を最後まで維持することにより、母型基板を除去する際に金属部裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わったとしても、封止材と共にレジスト層が金属部の移動を防止し、金属部のずれに伴う半導体装置の歩留り低下を抑えられる。
【００２８】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は必要に応じて、前記母型基板を銅又は銅合金製とし、封止材による封止後、母型基板をエッチング液で溶解除去するものである。
【００２９】
このように本発明によれば、金属部や半導体素子等の封止材による封止後、銅又は銅合金製の母型基板を溶解除去して、金属部の裏面側が装置底部に露出した状態を得ることにより、母型基板への外力付加を伴わず、母型基板の除去を金属部やレジスト層等の半導体装置側にストレスを与えることなく実行でき、半導体装置における欠陥の発生を防いで歩留りを向上させられる。また、母型基板の除去がエッチング液への浸漬のみで可能となり、装置製造工程を連続的に実行することができ、基板除去工程の自動化、無人化も容易となり、装置の量産に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置の断面図及び底面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板におけるレジスト層形成状態説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板における金属部形成状態説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板における表面金属層形成状態及び底部側レジスト層除去状態説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板を用いた半導体装置製造状態説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る半導体装置における表面金属層での光反射状態説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板における他の表面金属層形成状態説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板における他の金属部形成状態及びワイヤ接続状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係る半導体装置用基板を図１ないし図８に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係る半導体装置１は、半導体素子搭載部１１ａ又は電極部１１ｂとして形成される金属部１１と、この金属部１１の非配置部分に対応させて形成されるレジスト層１２と、金属部１１表面にメッキにより高光沢状態で形成される表面金属層１３と、金属部１１のうち半導体素子搭載部１１ａに搭載される半導体素子１４と、この半導体素子１４と金属部１１のうちの電極部１１ｂとを電気的に接続するワイヤ１５と、半導体素子１４やワイヤ１５を含む金属部１１やレジスト層１２の表面側を覆って封止する封止材１６とを備える構成である。
【００３２】
半導体装置１は、底部に金属部１１の裏面側が電極や放熱パッド等として露出した状態となり（図１（Ｂ）参照）、この露出する金属部１１の裏面側と、装置外装の一部として現れるレジスト層１２の裏面側とが略同一平面上に位置する構成である。半導体装置１の底部以外は、側面は装置外装をなす封止材１６とレジスト層１２、上面は封止材１６のみがそれぞれ現れた状態となる。なお、金属部１１の配置によっては、半導体装置１の側面に封止材１６やレジスト層１２と共に金属部１１の側部が現れた状態となることもある。
【００３３】
この半導体装置１は、製造の効率化を図るために半導体装置用基板１０を用いて製造される。半導体装置１の製造に用いられる半導体装置用基板１０は、図２に示すように、導電性を有する材質からなる母型基板１７と、前記金属部１１と、レジスト層１２と、表面金属層１３とを備える構成である。
【００３４】
半導体装置用基板１０は、母型基板１７上に金属部１１の非配置部分に対応するレジスト層１２が形成された後、電鋳で金属部１１を形成され、さらに金属部１１表面にメッキにより表面金属層１３を形成されることで製造されるものであり、半導体装置製造の際は、この半導体装置用基板１０に対し、金属部１１表面側への半導体素子１４搭載及び配線、封止材１６による封止がなされ、封止の後、半導体装置部分から母型基板１７を分離除去して半導体装置を得る仕組みである。
【００３５】
前記母型基板１７は、ステンレス材（ＳＵＳ４３０等）やアルミニウム、銅等の導電性の金属板（厚さ約０．１ｍｍ）で形成されるものであり、表面側にレジスト層１２、金属部１１が形成され、また裏面側にレジスト層１８、保護フィルム１９が配設されて半導体装置用基板１０をなし、半導体装置の製造に供される。金属部１１の電鋳による形成の際には、この母型基板１７を介した通電がなされることで、母型基板１７表面のレジスト層１２に覆われない通電可能な部分に電鋳で金属部１１が形成されることとなる。また、表面金属層１３のメッキの際も、電解メッキとする場合には、母型基板１７を介して通電がなされる。
【００３６】
半導体装置用基板１０を用いた半導体装置の製造工程で、金属部１１及びレジスト層１２表面側が封止材１６で覆われ（図６（Ｂ）参照）、母型基板１７で金属部１１及びレジスト層１２を支持しなくても十分な強度が得られたら、母型基板１７がこれらから分離除去される（図６（Ｃ）参照）。母型基板１７がステンレス材の場合には、力を加えて半導体装置側から物理的に引き剥がして除去する方法が採られ、また、母型基板１７が銅等の場合、薬液を用いて溶解除去するエッチングの方法が用いられる。エッチングの場合、母型基板１７をなす銅等は溶解するが、金属部１１のニッケル等の材質は冒されにくい（腐性の少ない）ような選択エッチング性を有するエッチング液を用いるのが好ましい。
【００３７】
この母型基板１７が除去されると、半導体装置底部に、金属部１１の半導体素子搭載部１１ａ及び電極部１１ｂ、並びにレジスト層１２の各裏面が同一平面上に露出した状態が得られる。
【００３８】
前記金属部１１は、電鋳に適したニッケルや銅、又はニッケル−コバルト等のニッケル合金からなり、母型基板１７上のレジスト層１２のない部分に、電鋳で形成される構成である。半導体装置用基板１０において、金属部１１は、母型基板１７表面で、半導体素子搭載部１１ａとその近傍に複数配置される電極部１１ｂの組合わせを一つの単位として、製造する半導体装置の数だけ前記組合わせが多数整列状態で並べられた形態で形成されることとなる。
【００３９】
この金属部１１は、レジスト層１２の厚さを越える厚さ（例えば、厚さ約６０〜８０μｍ）で、且つ上端周縁にはレジスト層１２側に張出した略庇状の張出し部１１ｃを有する形状として形成されるのが好ましい。張出し部１１ｃは、電鋳の際、金属部１１をレジスト層１２の厚さまで形成した後も電鋳を継続して、金属部の成長を厚さ方向に加えてレジスト層１２による制限のない他の向きにも進行させることで、レジスト層１２を越えた金属部１１上端部からレジスト層１２側へ張出した形状として得られるものである。この張出し部１１ｃは、封止材１６による封止に伴って、レジスト層１２と封止材１６で挟まれて固定された状態となる。
【００４０】
また、金属部１１は、大部分を電鋳に適したニッケルやニッケル合金等で形成されるが、金属部１１の裏面側には、半導体装置実装時のハンダ付けを適切に行えるようにするために、電鋳で形成されるニッケル等の主材質部よりハンダぬれ性の良好な金属、例えば金や錫、パラジウム、ハンダ（錫鉛合金）等の薄膜１１ｄが配設される構成である。この薄膜１１ｄの厚さは０．０５〜５μｍ程度とするのが好ましい。
【００４１】
金属部１１形成の際には、あらかじめ薄膜１１ｄが母型基板１７上のレジスト層１２のない部分にメッキ等で形成された後（図４（Ｂ）参照）、この薄膜１１ｄ上にさらに電鋳によりニッケル等の主材質部が形成されることとなる。この薄膜１１ｄには、母型基板１７のエッチングによる除去の際にエッチング液による金属部１１の侵食劣化を防ぐ機能を与えることもでき、その場合、金や銀、鉛の薄膜を配設するのが好ましい。
【００４２】
なお、この金属部１１裏面側の薄膜形成は、前記ハンダ付け対策を目的とするものの場合、電鋳で金属部１１主材質部を形成する前に限られるものではなく、半導体装置１の完成後、メッキにより金属部１１の露出した裏面側に薄膜を形成するようにしてもかまわない。
【００４３】
前記レジスト層１２は、表面金属層１３のメッキで使用する強アルカリのメッキ液に対する耐溶解性を備えた絶縁性材で形成され、母型基板１７上にあらかじめ設定される金属部１１の非配置部分に対応させて配設され、金属部１１及び表面金属層１３の形成後も除去されず残されて半導体装置用基板１０の一部をなす構成である。また、このレジスト層１２は、半導体装置の製造においては、封止材１６による封止に伴って封止材１６と密着一体化し、最終的に得られる半導体装置１の外装の一部をなす構成である（図１参照）。
【００４４】
このレジスト層１２は、母型基板１７上に金属部１１の形成に先立って配設され、詳細には、強アルカリに耐性を有するソルダーレジスト（エポキシ系樹脂）、ポリイミド等の感光性材料を母型基板１７に所定の厚さ、例えば約５０μｍの厚さとなるようにして密着配設し、半導体装置１の金属部１１位置に対応する所定パターンのマスクフィルムを載せた状態で、紫外線照射による露光での硬化（図３（Ｃ）参照）、非照射部分の感光性材料を除去する現像等の処理を経て、金属部１１の非配置部分に対応させた形状で形成される。レジスト層１２は、封止材１６に匹敵する十分な物理的強度を有しており、封止材１６の一部を置換えて半導体装置１の外装の一部として利用しても十分に内部を保護する機能を果し、また母型基板１７を半導体装置側から引き剥がすなど力を加えて物理的に除去する場合にも、割れ等の破損もなく金属部１１や封止材１６との一体化状態を維持することとなる。
【００４５】
なお、このレジスト層１２については、感光性レジストに限られるものではなく、強アルカリに対し変質せず強度の高い塗膜が得られる塗料を、母型基板１７上における金属部１１の非配置部分に、電着塗装等により必要な塗膜厚さとなるように塗装して形成することもできる。
【００４６】
一方、このレジスト層１２とは別に、母型基板１７の裏面側にも、レジスト層１８が形成されると共に、メッキ液への耐性を有した保護フィルム１９がこのレジスト層１８を覆うように配設される構成である（図４参照）。裏面側のレジスト層１８は、保護フィルム１９で覆われるので、メッキ液への耐性のない材質でよく、詳細には、硬化状態で表面側のレジスト層１２に影響を与えずに溶解除去可能なレジスト材、例えば厚さ約５０μｍのアルカリ現像タイプの感光性フィルムレジストを熱圧着等により配設し、そのままマスクなしに紫外線照射による露光等の処理を経て、裏面全面にわたり硬化形成されるものとすることができる。なお、この裏面側だけでなく、母型基板１７表面側についても、メッキ液への耐性のない材質でレジスト層を形成し、これを覆うように保護フィルムを配設して、全体としてメッキ液への耐性を有するレジスト層とする構成としてもよい。この場合、保護フィルムは金属部の形成前に配設する他、金属部の形成後表面金属層の形成前に配設することもできる。
【００４７】
前記表面金属層１３は、配線用のワイヤ１５をなす金線等との接合性に優れる金や銀等、また、光沢を付与しやすいアルミニウム等からなり、表面の光沢度がＧＡＭ光沢度で１．０以上となる光沢メッキとして形成される。この表面金属層１３は、スパッタや蒸着によって形成することもできる。
【００４８】
この表面金属層１３は、例えば、各金属部１１を母型基板１７ごとメッキ浴に投入する等により、金属部１１の表面に所定の厚さ、例えば約２．０〜４．０μｍの厚さのメッキとして形成される。メッキ浴に用いられるメッキ液は、銀メッキの場合、高シアン強アルカリ（シアン化銀やシアン化銀カリウムの溶液）で且つ光沢剤が含まれており、光沢剤の機能が十分に発揮されて、表面金属層はＧＡＭ光沢度で１．０以上の高光沢性を示す銀メッキとして形成される。この表面金属層１３のメッキの際、母型基板１７の裏面側は保護フィルム１９で覆われていることから、メッキの付着やメッキ液によるレジスト溶解等は生じない（図５（Ａ）参照）。
【００４９】
なお、この表面金属層１３が銀メッキの場合は、強アルカリのメッキ液を用いるが、金メッキの場合は弱酸のメッキ液を用いるなど、メッキの金属に対応するメッキ液を使用することとなる。また、表面金属層１３のＧＡＭ光沢度は、これを測定可能な装置、例えば、日本電色工業（株）製ＶＳＲ４００等を用いて測定した値を採用することとし、通常、１．０以上の値が高光沢状態をあらわすものとなる。
【００５０】
この表面金属層１３のメッキを形成する際は、金属部１１がニッケルの場合、メッキが付着しにくいため、通常、表面金属層１３のメッキの前にあらかじめ金属部１１表面に下地メッキ（銅ストライクや銀ストライク、又は金ストライク）を行い、表面金属層１３の金属部１１への密着性を高めることが望ましい。
【００５１】
また、表面金属層１３は、金属部１１に張出し部１１ｃが形成される場合、張出し部１１ｃも含む金属部１１表面に形成されるが、金属部１１で張出し部１１ｃを形成する代りに、図８に示すように、表面金属層２３を厚めに形成してレジスト層側への張出し部２３ａを表面金属層２３で形成するようにしてもよく、詳細には、母型基板２７上に金属部２１をレジスト層２２の厚さを超えない程度に形成する一方、金属部２１表面への表面金属層２３のメッキを厚めに形成して、メッキを成長可能な各方向に進行させ、メッキを金属部２１上からレジスト層２２側へ張出した形状として形成することができる。
【００５２】
前記半導体素子１４は、微細な電子回路が形成されたいわゆるチップであり、金属部１１のうち半導体素子搭載部１１ａ上に接着されて搭載される。金等の導電性線材からなる配線（ボンディング）用のワイヤ１５が、半導体素子１４表面に設けられた電極と、金属部１１のうち半導体素子搭載部１１ａと独立させて形成された電極部１１ｂとにそれぞれ接合され、半導体素子１４と電極部１１ｂとを電気的に接続することとなる。
【００５３】
前記封止材１６は、物理的強度の高い熱硬化性エポキシ樹脂等であり、半導体素子１４がＬＥＤ等の発光素子の場合、透光性の材質が用いられ、金属部１１表面側の半導体素子１４やワイヤ１５を覆った状態で封止し、半導体素子１４やワイヤ１５等の構造的に弱い部分を外部から隔離した保護状態とするものである。
【００５４】
この封止材１６を用いる封止工程は、半導体装置用基板１０に対して行われ、母型基板１７の表面側における金属部１１等のある半導体装置となる範囲を、上型となる金型で覆った上で、この金型と母型基板１７の間に硬化前の封止材１６を圧入し、封止材１６を硬化させることで封止が完了となる。ただし、封止工程では、一つの半導体装置となる半導体素子搭載部１１ａと複数の電極部１１ｂとの組合わせが多数整列状態のままで一様に封止されるため、半導体装置は封止材１６を介して多数つながった状態となっている。
【００５５】
次に、本実施形態に係る半導体装置用基板及びこれを用いた半導体装置の製造過程について説明する。まず、銅製の母型基板１７の両面にレジストを配設する（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。母型基板１７の表面側には、強アルカリに耐性を有するソルダーレジストやポリイミド等の感光性材料を所定厚さ（例えば約５０μｍ）となるようにして密着配設する。母型基板１７の裏面側には、硬化状態で表面側のレジスト層１２に影響を与えない弱アルカリ剤で溶解除去可能な感光性レジストを表面側同様に配設するとよい。
【００５６】
そして、母型基板１７の表面側の感光性レジストに対しては、半導体装置の金属部位置に対応する所定パターンのマスクフィルム５０を載せた状態で、紫外線照射による露光（図３（Ｃ）参照）、現像等の処理を経て、金属部の非配置部分に対応させたレジスト層１２を硬化形成する（図４（Ａ）参照）。また、裏面側の感光性レジストに対しては、そのまま全面に対する露光等の処理を経て、裏面全面にわたりレジスト層１８を硬化形成する（図３（Ｃ）参照）とよい。さらに裏面側には、レジスト層１８を覆うように、強アルカリへの耐性を有した保護フィルム１９を密着配設する（図４（Ａ）参照）とよい。
【００５７】
レジスト層１２、１８を形成し、保護フィルム１９を配設したら、母型基板１７表面のレジスト層１２で覆われていない露出部分に対し、必要に応じて公知の表面酸化被膜除去や表面活性化処理を行った後、この露出部分にメッキ等によりハンダぬれ性改善用の金の薄膜１１ｄを例えば０．０５〜５μｍ厚で形成する（図４（Ｂ）参照）。そして、この薄膜１１ｄ上に、電鋳によりニッケルを積層して金属部１１を形成する。
【００５８】
この金属部１１は、レジスト層１２の厚さを越える厚さ（例えば、厚さ約６０〜８０μｍ）として形成され、金属部１１上端周縁にはレジスト層１２側に張出した略庇状の張出し部１１ｃも形成される（図４（Ｃ）参照）。金属部１１は、母型基板１７表面において、半導体素子搭載部１１ａとその近傍に複数配置される電極部１１ｂの組合わせを一つの単位として、製造する半導体装置の数だけ前記組合わせが多数整列状態で並べられた形態で形成されることとなる。
【００５９】
所望の厚さ及び形状の金属部１１が得られたら、例えば母型基板１７ごとメッキ浴に投入することにより、金属部１１の表面に高光沢の銀メッキである表面金属層１３を所定の厚さ、例えば厚さ約２．０〜４．０μｍとなるように形成する（図５（Ａ）参照）。メッキ浴には高シアン含有で強アルカリのメッキ液が用いられるが、レジスト層１２は強アルカリに対する十分な耐性を有しているため、変質等が生じることはなく、レジスト層としての機能を維持し、金属部１１等必要箇所以外へのメッキ付着を防ぐことができる。また、この表面金属層１３のメッキの際、母型基板１７の裏面側は保護フィルム１９で覆われていることから、メッキの付着やメッキ液によるレジスト層１８の溶解等は生じない。
【００６０】
表面金属層１３形成後、母型基板１７裏面側の保護フィルム１９及びレジスト層１８を除去すると（図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）、半導体装置製造用基板１０が完成する。レジスト層１８の除去は、弱アルカリ液による膨潤除去等の方法を用いることができ、この場合、表面側のレジスト層１２は強アルカリにも耐えうる耐性を有しているため変化しない。なお、母型基板１７裏面側の保護フィルム１９及びレジスト層１８を除去せず残したまま、半導体装置製造用基板として半導体装置の製造工程に移行させるようにしてもよい。
【００６１】
続いて、得られた半導体装置製造用基板１０を用いた半導体装置の製造について説明すると、まず、半導体装置製造用基板１０における金属部１１のうち半導体素子搭載部１１ａ上に、半導体素子１４を接着しつつ搭載し、さらに、半導体素子１４表面の電極と、これに対応する各電極部１１ｂとに、金線等のワイヤ１５を接合し、半導体素子１４と各電極部１１ｂとを電気的接続状態とする（図６（Ａ）参照）。この配線による電気的接続は、公知の超音波ボンディング装置等により実施される。電極部１１ｂの表面には表面金属層１３が形成されているため、ワイヤ１５との接合を確実なものとすることができ、接続の信頼性を高められる。
【００６２】
半導体素子１４と各電極部１１ｂとの接続が完了したら、母型基板１７の表面側における金属部１１等のある半導体装置となる範囲を、熱硬化性エポキシ樹脂等の封止材１６で封止し、半導体素子１４やワイヤ１５を外部から隔離した保護状態とする（図６（Ｂ）参照）。詳細には、母型基板１７の表面側を上型となるモールド金型に装着し、母型基板１７に下型の役割を担わせつつ、モールド金型内に封止材１６となる硬化前のエポキシ樹脂を圧入するという過程で封止が実行され、母型基板１７上では、一つの半導体装置となる半導体素子搭載部１１ａと複数の電極部１１ｂとの組合わせが多数整列状態のままで一様に封止され、半導体装置が多数つながった状態で現れることとなる。
【００６３】
この多数つながった状態の半導体装置が得られたら、母型基板１７を除去し、各半導体装置の底部に金属部１１の裏面側が露出した状態を得る（図６（Ｃ）参照）。銅製である母型基板１７の除去には、母型基板１７をエッチング液に浸漬して溶解させる方法を用いる。これにより、半導体装置側に過大な力が加わらず、母型基板１７の除去に伴う悪影響はない。なお、母型基板に強度及び剥離性に優れるステンレス材等を用いた場合には、母型基板を除去する方法として、半導体装置側から母型基板を物理的に引き剥がして除去する方法を用いることもできる。
【００６４】
母型基板１７を除去された半導体装置の底部では、露出する金属部１１の裏面側と、残ったレジスト層１２の裏面側とが同一平面上に位置する状態となっている。母型基板１７の除去後、多数つながった状態の半導体装置を一つ一つ切り離せば、半導体装置１としての完成となる。
【００６５】
得られた半導体装置１内部において、金属部１１の上端周縁を張出し部１１ｃとして略庇状に張り出し形成し、封止材１６による封止状態で、この張出し部１１ｃが硬化した封止材１６とレジスト層１２に挟まれて固定されていることから、樹脂同士で密着し強固に一体化した封止材１６とレジスト層１２間に張出し部１１が食込んで、金属部１１に加わる外力に対する抵抗体の役割を果すこととなり、母型基板１７にステンレス材等を用い、半導体装置側から母型基板１７を物理的に引き剥がして除去する場合など、金属部１１裏面側に装置外装から引離そうとする外力が加わっても、張出し部１１が金属部１１の移動や脱落を妨げ、金属部１１の他部分に対するずれ等をなくすことができ、製造時における歩留りを向上させられると共に、半導体装置としての強度を高められ、使用時の耐久性や半導体装置動作の信頼性も高められる。
【００６６】
半導体装置１の半導体素子１４がＬＥＤ等の発光素子であり、且つ封止材１６が透光性を有する樹脂材からなる場合、半導体素子１４における発光部１４ａが発光すると、図７に示すように、放射される光が直接封止材１６部分を介して装置外部に達する他、高光沢性の表面金属層１３で反射した光も封止材１６部分を介して装置外部に達することとなり、半導体装置１としての光の放射強度を高めることができる。
【００６７】
このように、本実施形態に係る半導体装置は、半導体装置用基板１０における金属部１１の形成に先立って金属部１１の非配置部分に形成されるレジスト層１２が、金属部１１表面への表面金属層１３のメッキで用いるメッキ液に対する耐性を有することから、メッキ液に対しレジスト層１２が変質することなく必要部分以外へのメッキを確実に防ぎつつ、金属部１１表面等必要箇所のみに適切に表面金属層１３としての高光沢のメッキを施せ、表面金属層１３を光の反射部として利用可能となるなど、半導体装置としての応用範囲を広げられる。また、レジスト層１２が除去されず残されることで、このレジスト層１２の分だけ製造に係る廃棄物を減らせると共に、残されたレジスト層１２が封止材１６の一部と置き換わる形で装置外装をなすことで、封止材１６の使用量も低減できる。さらに、レジスト層１２を用いる上でその除去処理を考慮せずに済み、レジスト層１２として必要箇所以外への液剤付着等を防ぐ性質に加えて、メッキ液への耐性を有するものであれば、除去処理に適さない材質でも使用でき、レジスト層１２をなす材質の選択の自由度を広げられ、コストダウンに繋げられる。
【００６８】
なお、前記実施形態に係る半導体装置の製造においては、母型基板１７上に金属部１１とレジスト層１２を配設した半導体装置用基板１０を用いて半導体装置を製造するようにしているが、この他、金属部の所望位置への形成及び表面金属層となる以外のメッキ付着防止を図れるレジスト層が製造工程で除去されず残って装置外装の一部をなす半導体装置を製造するものであれば、母型基板を用いずに金属部やレジスト層を配設する製造方法を採用してもかまわない。
【００６９】
また、前記実施形態に係る半導体装置用基板において、金属部１１の表面への表面金属層１３としての銀メッキに用いるメッキ液として、高シアン強アルカリの溶液を用いる構成としているが、これに限らず、近年提案されている、有機スルホン酸等の酸、銀の可溶性塩、及びスルフィド系化合物等を含有するメッキ液や、有機スルホン酸等の酸、銀の可溶性塩、及びチオクラウンエーテル化合物等を含有するメッキ液、アルカリ、銀の可溶性塩、亜硫酸のアルカリ塩、及びヒダントイン誘導体等を含有するメッキ液など、非シアン型のメッキ液を用いると共に、必要に応じメッキ液に対応した光沢剤を併用するなどして、ＧＡＭ光沢度で１．０以上の高光沢性を示す銀メッキを表面金属層１３として形成する構成とすることもできる。
【００７０】
また、前記実施形態に係る半導体装置用基板においては、金属部１１の表面に表面金属層１３として配線用のワイヤ１５等との接合性に優れる金や銀等、また、光沢を付与しやすいアルミニウム等の金属を高光沢のメッキで形成する構成としているが、この他、金属部３１を、金や銀、アルミニウム等の金属で高光沢の表面を得るように、前記実施形態の表面金属層１３と同様の手法で、母型基板３７上のレジスト層３２に覆われていない露出部分に形成する構成（図９参照）とすることもでき、金属部３１表面でも配線用ワイヤ３５等との接合を確実にして接続の信頼性を高められると共に、高光沢性の金属部３１表面で光を効率よく反射させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１                半導体装置
１０              半導体装置用基板
１１、２１、３１  金属部
１１ａ            半導体素子搭載部
１１ｂ            電極部
１１ｃ、２３ａ    張出し部
１１ｄ            薄膜
１２、２２、３２  レジスト層
１３、２３        表面金属層
１４              半導体素子
１４ａ            発光部
１５、３５        ワイヤ
１６              封止材
１７、２７、３７  母型基板
１８              レジスト層
１９              保護フィルム
５０              マスクフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005636184.tif 000007
【図７】
0005636184.tif 000008
【図８】
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【図９】
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