(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路形成面の外周又は中央部に複数の電極パッドが設けられた集積回路チップと、
一方は接続端子リード部を介してそれぞれの前記電極パッドに電気的に接続され、他方には外部接続端子ランド部を有する複数の導体リードを備えるリードフレーム、及び前記接続端子リード部の形成領域を除く前記リードフレームの少なくとも裏側面に貼着され、前記外部接続端子ランド部を露出させる開口部を有する感光性の絶縁樹脂を含むインターポーザと、
前記接続端子リード部を含む前記集積回路チップの一部又は全部を封止する封止樹脂と、
それぞれの前記外部接続端子ランド部に設けられるソルダーボールとを有し、
前記リードフレームとして、前記接続端子リード部の形成領域を除く前記各導体リードの間に予め補強用樹脂が充填されたシート状のものが使用され、
更に、前記インターポーザの表面には、該インターポーザ自体の平面度を確保する表面平滑用樹脂が形成され、
しかも、前記接続端子リード部は、他の部位に比較して薄く形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、前記リードフレームは、プレス加工及び／又はエッチング加工によって形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の半導体装置において、前記接続端子リード部と前記集積回路チップの電極パッドとの接続は、該接続端子リード部に設けられたバンプを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＳＰ型の半導体装置に係り、特に、プレス加工及び／又はエッチング加工によって形成されたリードフレーム及び感光性樹脂テープを有するインターポーザを用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近頃、電子部品の小型化、高精度化に対応してＣＳＰ（チップサイズドパッケージ）型の半導体装置が使用されている。このＣＳＰ型の半導体装置においては、薄型化、小型化の要求から、予めインナーリードを備えたリードフレームを形成し、このリードフレームのインナーリードと、搭載する集積回路チップの電極パッドとを、ボンディングワイヤによって接合する方法から、直接インナーリードの先端を集積回路チップの電極パッドに接合する方法が採用されている。
このような集積回路においても、集積回路チップを搭載し、プリント配線基盤等への接続端子を備えるインターポーザの材料としてポリイミド樹脂テープが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリイミド樹脂テープを使用すると、材料コストが高いのみならず、孔を形成する場合にはレーザー加工を行うかプレス加工を行う必要があり、更には、所定の孔が形成されたポリイミド樹脂テープと導体回路基盤（即ち、リードフレーム）とを整合させる必要があって、組立コストを含む製造コストが高くなるという問題がある。
また、インナーリード（即ち、接続端子リード部）を直接電極パッドに接合する方法においては、インナーリードの先部をパンチ等によって押し曲げて、集積回路チップの電極パッドに接合する必要があり、従来のインナーリードのように厚みが全体に均一な折り曲げ加工がしにくいという問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、インターポーザに求められる特性として重要な剛性と平坦度を備え、しかも長期信頼性を有するチップサイズのＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）型の半導体装置を低コストで提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る半導体装置は、回路形成面の外周又は中央部に複数の電極パッドが設けられた集積回路チップと、一方は接続端子リード部を介してそれぞれの前記電極パッドに電気的に接続され、他方には外部接続端子ランド部を有する複数の導体リードを備えるリードフレーム、及び前記接続端子リード部の形成領域を除く前記リードフレームの少なくとも裏側面に貼着され、前記外部接続端子ランド部を露出させる開口部を有する感光性の絶縁樹脂を含むインターポーザと、前記接続端子リード部を含む前記集積回路チップの一部又は全部を封止する封止樹脂と、それぞれの前記外部接続端子ランド部に設けられるソルダーボールとを有し、
前記リードフレームとして、前記接続端子リード部の形成領域を除く前記各導体リードの間に予め補強用樹脂が充填されたシート状のものが使用され、
更に、前記インターポーザの表面には、該インターポーザ自体の平面度を確保する表面平滑用樹脂が形成され、
しかも、前記接続端子リード部は、他の部位に比較して薄く形成されている。
ここで、感光性の絶縁樹脂とは、例えば、感光性エポキシ樹脂（即ち、露光・現像してパターンを形成できるエポキシ樹脂）をいう。
これによって、従来から使用されていたポリイミド樹脂テープを使用する必要がなくなり、更に、リードフレームの裏面側に貼着されて、外部接続端子ランド部を露出させる開口部の形成は、露光及び現像処理によって容易に形成できる。
【０００５】
本発明に係る半導体装置において、前記接続端子リード部の形成領域を除く前記リードフレームの各導体リードの間には補強用樹脂が充填され、該補強用樹脂が充填された前記各導体リードの表面及び該補強用樹脂の表面には表面平滑用樹脂が設けられているので、リードフレームを形成する各導体リードの補強が図れると共に、集積回路チップを搭載するインターポーザ自体の平面度を確保できる。
そして、本発明に係る半導体装置においては、前記リードフレームは、プレス加工及び／又はエッチング加工によって形成されているのが好ましく、これによって安価にリードフレームを製造できる。
【０００６】
また、本発明に係る半導体装置において、前記リードフレームの外側に形成されている接続端子リード部は、他の部位に比較して薄く形成されているので、接続端子リード部の折り曲げ加工が容易となる。
そして、本発明に係る半導体装置においては、前記接続端子リード部と前記集積回路チップの電極パッドとの接続は、該接続端子リード部に設けられたバンプを介して電気的に接続されているのが好ましく、これによって確実に集積回路チップの電極パッドと接続端子リード部とを電気的に接合できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面図、図２は同半導体装置の背面図、図３は同半導体装置の製造過程の説明図である。
【０００８】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体装置１０は、集積回路チップ１１を搭載するインターポーザ１２を有している。
インターポーザ１２は、集積回路チップ１１の下部周囲に設けられている各電極パッド１３に、電気的にそれぞれ接続される接続端子リード部１４を外側の一方に備えた導体リード１５の集合からなるリードフレーム１６を有している。このリードフレーム１６は、外側の接続端子リード部１４の形成領域より内側の各導体リード１５が補強用樹脂（エポキシ樹脂）１７で充填され、更にその上には表面を平滑にするための表面平滑用樹脂（エポキシ樹脂）１８が塗布されている。
【０００９】
それぞれの導体リード１５の他方（即ち、内側部分）には、外部接続端子ランド部１９が形成され、この外部接続端子ランド部１９の形成部分と前記した接続端子リード部１４の形成領域が開口となった感光性の絶縁樹脂シート２０がリードフレーム１６の裏面側に貼着されている。それぞれの外部接続端子ランド部１９には、ソルダーボール２１が取付けられ、他のプリント基板等と容易に接合できるようになっている。なお、図２に示すように、半導体装置１０の裏面側の４隅にも、この半導体装置１０を特定の場所に置いた場合に、その傾きを防止する脚として作用するソルダーボール２１ａが設けられている。
【００１０】
表面平滑用樹脂１８には弾力性を有するエラストマ系の樹脂層２２を介して集積回路チップ１１が搭載されている。この集積回路チップ１１の各電極パッド１３に電気的に接続される接続端子リード部１４は、導体リード１５の本体部分の厚みの１／５〜１／３となって薄く形成され、上側に根元近傍から略Ｓ字状に押し曲げられている。接続端子リード部１４の先端部又は電極パッド１３にはバンプを有し、このバンプを介して前記した電極パッド１３に接合されている。
上側を除く集積回路チップ１１の周囲、集積回路チップ１１と各導体リード１５の接合部分は封止樹脂２３によって樹脂封止されている。
【００１１】
この半導体装置１０の製造方法について、図３を参照しながら説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、銅等の金属薄板をプレス加工又はエッチング加工によって、外側の接続端子リード部１４を除く各導体リード１５を形成する（第１工程）。それぞれの導体リード１５の内側端部には、外部接続端子ランド部１９が形成され、その裏面側には金めっきが施されている。次に、図３（Ｂ）に示すように、プレス加工又はエッチング加工された各導体リード１５の間に絶縁性の補強用樹脂１７を充填する（第２工程）。これによって、分離状態の複数の導体リード１５を有するリードフレーム１６はシート状となる。この状態のリードフレーム１６の両面に感光性の樹脂（レジスト）２４、２５を塗布する（第３工程）。第３工程で形成されたリードフレーム１６の接続端子リード部の形成領域２６の裏面側を露光・現像して除去し、この部分をエッチングしてリードフレーム本体部の１／３〜１／５程度に薄肉化する（第４工程）。これによって、図３（Ｃ）に示すように、この部分に底面視して細長長方形の窪み２７が形成されることになる。
【００１２】
この窪み２７に樹脂２８を充填して、薄肉化した接続端子リード部の形成領域２６の保護を行う（第５工程）。この接続端子リード部の形成領域２６の感光性の樹脂２４を表面側から露光・現像し、エッチング処理して接続端子リード部１４を形成する。この後、表裏の樹脂２４、２５を除去する。これによって、一応の導体リード１５が完成するが、接続端子リード部１４の先端部はリードフレーム１６の外枠２９に連結されている（第６工程）。
次に、リードフレーム１６の裏面側に感光性の絶縁樹脂シート２０を貼着し、露光・現像を行って、接続端子リード部の形成領域２６を覆っている絶縁樹脂シート２０を除去すると共に、外部接続端子ランド部１９を覆っている絶縁樹脂シート２０を除去し、外部接続端子ランド部１９を露出させる開口部３０を形成する（第７工程）。そして、図３（Ｄ）に示すように、窪み２７を埋めている樹脂２８を除去した後、リードフレーム１６の表面側を覆う表面平滑用樹脂（カバーレジスト）１８を塗布する（第８工程）。図３（Ｅ）に示すように、この表面平滑用樹脂１８の上にエラストマ系の樹脂層２２を介して集積回路チップ１１を接合する（第９工程）。
【００１３】
次に、パンチ加工を行って、接続端子リード部１４の端部と外枠２９との分離を行い、図３（Ｆ）に示すように、接続端子リード部１４の先端部を集積回路チップ１１の各電極パッド１３に押し付けて接続端子リード部１４と電極パッド１３との超音波接合を行う（第１０工程）。この場合、電極パッド１３又は接続端子リード部１４の表面にバンプを形成しておくことによって接合が容易となる。
この後、全体を図示しない型枠に入れて樹脂封止を行い、各外部接続端子ランド部１９にソルダーボール２１、２１ａを固着する。これによって図１に示すような半導体装置１０が形成される（第１１工程）。
このように、半導体装置１０においては、感光性の樹脂を用い、これを露光・現像することによって、開口部３０を形成させているので、従来のように高価でしかも製造工程が複雑なポリイミド樹脂を使用する必要が無くなり、結果として安価に半導体装置を提供できる。
【００１４】
前記実施の形態においては、集積回路チップ１１の（回路形成面の）周囲に電極パッド１３が設けられていたが、集積回路チップの内側に電極パッドが設けられている場合にも本発明、即ち、リードフレームの裏面側に感光性の絶縁樹脂シートを貼着して、露光・現像することによって開口部を形成すること等を適用できる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の半導体装置においては、以上のように構成されているので、従来から使用されていたポリイミド樹脂テープを使用する必要がなくなり、更にはリードフレームの裏面側に貼着されて、外部接続端子ランド部を露出させる開口部の形成は、露光及び現像処理によって容易に形成できるので、全体として半導体装置を安価に製造できることができる。
また、接続端子リード部の形成領域を除くリードフレームの各導体リードの間には補強用樹脂が充填され、該補強用樹脂が充填された各導体リードの表面及び該補強用樹脂の表面には表面平滑用樹脂が設けられているので、リードフレームを形成する各導体リードの補強が図れ、更には集積回路チップを搭載するインターポーザ自体の平面度を確保できる。
そして、リードフレームの外側に形成されている接続端子リード部は、他の部位に比較して薄く形成されているので、これによって接続端子リード部の折り曲げ加工及び接続端子リード部の電極パッドへの接合が容易となる。
特に、請求項２記載の半導体装置においては、リードフレームは、プレス加工及び／又はエッチング加工によって形成されているのが好ましく、これによって安価にリードフレームの加工が行え、安価な半導体装置を提供できる。
そして、請求項３記載の半導体装置においては、接続端子リード部と集積回路チップの電極パッドとの接続は、該接続端子リード部に設けられたバンプを介して電気的に接続されているので、確実に集積回路チップの電極パッドと接続端子リード部とを電気的に接合でき、より信頼性の高い半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】同半導体装置の背面図である。
【図３】同半導体装置の製造過程の概略説明図である。
【符号の説明】
１０：半導体装置、１１：集積回路チップ、１２：インターポーザ、１３：電極パッド、１４：接続端子リード部、１５：導体リード、１６：リードフレーム、１７：補強用樹脂、１８：表面平滑用樹脂、１９：外部接続端子ランド部、２０：絶縁樹脂シート、２１：ソルダーボール、２１ａ：ソルダーボール、２２：エラストマ系の樹脂層、２３：封止樹脂、２４、２５：感光性の樹脂、２６：接続端子リード部の形成領域、２７：窪み、２８：樹脂、２９：外枠、３０：開口部
【図１】
0003618253.tif 000002
【図２】
0003618253.tif 000003
【図３】
0003618253.tif 000004