(57)【要約】【課題】基板上の金属製ランドにはんだ等の導電性接合材を介して部品を搭載して接合し、これらを基板上に設けたモールド樹脂で封止してなるモールドパッケージにおいて、ランド表面にＡｕめっきを施したとしても、ランドとモールド樹脂との剥離が基板に到達する速度を極力遅くする。【解決手段】ランド２０は、基板１０の一面１１側から金属よりなる第１の層２１、金属よりなる第２の層２２が順次積層されたものであり、第１の層２１は、第２の層２２よりも平面サイズが小さいものとすることにより、第１の層２１の端部２１ａが第２の層２２の端部２２ａよりも引っ込んだ位置とされており、これら第１および第２の両層２１、２２の端部２１ａ、２２ａがともにモールド樹脂５０に接触している。【選択図】図２
2014220302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１０）と、
前記基板の一面（１１）上に設けられた金属よりなるランド（２０）と、
前記ランド上に設けられた導電性接合材（３０）と、
前記導電性接合材上に設けられ前記導電性接合材を介して前記ランドに接合された部品（４０、４１）と、
前記基板の一面上に設けられ前記ランド、前記導電性接合材および前記部品を封止するモールド樹脂（５０）と、を備え、
前記ランドは、前記基板の一面側から金属よりなる第１の層（２１）、金属よりなる第２の層（２２）が順次積層されたものであり、
前記第１の層は、前記第２の層よりも平面サイズが小さいものとすることにより、前記第１の層の端部（２１ａ）が前記第２の層の端部（２２ａ）よりも引っ込んだ位置とされており、これら第１および第２の両層の端部がともに前記モールド樹脂に接触していることを特徴とするモールドパッケージ。
【請求項２】
前記第１の層と前記第２の層とは、互いに異なる金属よりなることを特徴とする請求項１に記載のモールドパッケージ。
【請求項３】
前記第１の層における前記モールド樹脂との接触面は、前記第２の層における前記モールド樹脂との接触面に比べて前記モールド樹脂との密着性が高い面とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のモールドパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の金属製ランドにはんだ等の導電性接合材を介して部品を搭載して、接合し、これらを基板上に設けたモールド樹脂で封止してなるモールドパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の一般的なモールドパッケージとしては、基板と、基板の一面上に設けられた金属よりなるランドと、ランド上に設けられた導電性接合材と、導電性接合材上に設けられ導電性接合材を介してランドに接合された部品と、基板の一面上に設けられランド、導電性接合材および部品を封止するモールド樹脂と、を備えたものが提案されている。
【０００３】
このようなモールドパッケージにおいては、部品の端部とモールド樹脂との界面にてモールド樹脂にせん断応力が加わり、ランド上の部品側の部分、特に導電性接合材およびランドの上面とモールド樹脂との界面にてモールド樹脂の剥離が発生しやすい。
【０００４】
そして、このモールド樹脂の剥離は、ランドの上面から端部を通って基板の一面側に進行するが、当該剥離が基板の一面に到達すると、基板に応力が発生し、基板がダメージを受けやすくなる。そのため、ランドとモールド樹脂との剥離が基板に到達する速度を遅くすることが、信頼性向上等の点から望ましい。
【０００５】
ここで、従来では、モールド樹脂とランドとの剥離を抑制するために、ランド表面を粗化することにより、物理的密着力を確保する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、たとえば、基板上にて部品とワイヤボンディング等を行う場合、基板上には、ランド以外にも、表面にＡｕめっきが施されたワイヤパッドを設ける必要があり、これに伴い、ランド表面にもＡｕめっきを施す必要がある。
【０００８】
そうすると、上記したようにランド表面を粗化したとしても、当該Ａｕめっきによってランド表面はなだらかになってしまい、上記した粗化による剥離抑制の効果が不十分となる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板上の金属製ランドにはんだ等の導電性接合材を介して部品を搭載して接合し、これらを基板上に設けたモールド樹脂で封止してなるモールドパッケージにおいて、ランド表面にＡｕめっきを施したとしても、ランドとモールド樹脂との剥離が基板に到達する速度を極力遅くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１０）と、基板の一面（１１）上に設けられた金属よりなるランド（２０）と、ランド上に設けられた導電性接合材（３０）と、導電性接合材上に設けられ導電性接合材を介してランドに接合された部品（４０、４１）と、基板の一面上に設けられランド、導電性接合材および部品を封止するモールド樹脂（５０）と、を備え、
ランドは、基板の一面側から金属よりなる第１の層（２１）、金属よりなる第２の層（２２）が順次積層されたものであり、第１の層は、第２の層よりも平面サイズが小さいものとすることにより、第１の層の端部（２１ａ）が第２の層の端部（２２ａ）よりも引っ込んだ位置とされており、これら第１および第２の両層の端部がともにモールド樹脂に接触していることを特徴とする。
【００１１】
それによれば、ランドのうち部品側である第２の層側からモールド樹脂の剥離が発生し、この剥離が基板側である第１の層側に進行してきても、第２の層が第１の層よりも引っ込んでいることで、剥離の進行経路が曲がったものとされており、剥離の進行方向の転換箇所が多くなっているため、剥離の進行速度を遅くすることができる。そのため、本発明によれば、ランド表面にＡｕめっきを施したとしても、ランドとモールド樹脂との剥離が基板に到達する速度を極力遅くすることができる。
【００１２】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のモールドパッケージにおいて、第１の層と第２の層とを、互いに異なる金属よりなるものにすれば、第１の層と第２の層とを異なる平面形状のものとして製造しやすい。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のモールドパッケージにおいて、第１の層におけるモールド樹脂との接触面は、第２の層におけるモールド樹脂との接触面に比べてモールド樹脂との密着性が高い面とされていることを特徴とする。
【００１４】
それによれば、基板の一面に近い側の第１の層とモールド樹脂との密着力を高め、これら両者の剥離をより発生しにくくできるため、好ましい。
【００１５】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージを示す概略断面図である。
【図２】図１中の丸で囲まれたＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかるモールドパッケージの要部を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかるモールドパッケージの要部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージについて、図１、図２を参照して述べる。このモールドパッケージは、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用されるものである。
【００１９】
本実施形態のモールドパッケージは、大きくは、基板１０と、基板１０の一面１１上に設けられた金属よりなるランド２０と、ランド２０上に設けられた導電性接合材３０と、導電性接合材３０上に設けられ導電性接合材３０を介してランド２０に接合された部品４０、４１と、基板１０の一面１１上に設けられランド２０、導電性接合材３０および部品４０、４１を封止するモールド樹脂５０と、を備えて構成されている。
【００２０】
基板１０は、表裏の両板面１１、１２の一方を一面１１、他方を他面１２とする板状をなすもので、具体的にはプリント基板やセラミック基板等よりなる。基板１０は、多層基板でも単層基板でもよいが、一面１１を部品４０、４１が搭載される部品搭載面としている。ここでは、基板１０は、樹脂よりなるプリント基板としている。
【００２１】
基板１０の一面１１上には、部品４０、４１が搭載される部品搭載ランドとしてのランド２０と、ワイヤボンディングされるワイヤパッド６０とが設けられている。一方、基板１０の他面１２には、他面側配線７０が設けられている。
【００２２】
ここで、ランド２０は、基板１０の一面１１側から金属よりなる第１の層２１、金属よりなる第２の層２２が順次積層されたものである。さらに、このランド２０において積層状態における第１の層２１および第２の層２２の表面、つまり、導電性接合材３０およびモールド樹脂５０に接触する表面は、当該表面に施されたＡｕめっき２３より構成されたものとなっている。
【００２３】
ここで、第１の層２１はＣｕ等をベースとしてなるものであり、第２の層２２は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｎ等の第１の層２１とは異なる金属をベースとしてなるものである。また、Ａｕめっき２３は、最表面がＡｕめっきよりなるものであればよく、たとえば下地側からＮｉめっき、Ｐｄめっき、Ａｕめっきが順次積層されたＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっきや、下地側からＮｉめっき、Ａｕめっきが順次積層されたＮｉ／Ａｕめっき等が採用できる。
【００２４】
これら第１の層２１および第２の層２２は、めっき、箔の貼り付け、蒸着、スパッタ等により成膜を行い、これをエッチングしてパターニングすることにより形成されるものである。そして、Ａｕめっき２３は、両層２１、２２の積層後に、その積層体の表面に対して、通常の電気めっき、無電解めっき等を行うことにより形成される。
【００２５】
また、図１では、ワイヤパッド６０および他面側配線７０は、第１の層２１と同様のＣｕ等の金属よりなるもので、第１の層２１と同様の成膜、パターニングにより形成されるものである。また、ワイヤパッド６０は、ワイヤボンディング性を確保するべく、表面にＡｕめっき２３が施されたものとされている。
【００２６】
このような基板１０は、基板１０の一面１１、他面１２にて、それぞれランド２０、ワイヤパッド６０および他面側配線７０となる第１の層２１、第２の層２２を形成した後、必要部分にＡｕめっき２３を形成することにより、製造される。つまり、本実施形態では、このワイヤパッド６０表面のＡｕめっき２３処理に伴い、ランド２０の表面もＡｕめっき２３よりなるものとされている。
【００２７】
なお、この図１に示されるモールドパッケージにおいて、ワイヤパッド６０および他面側配線７０も、ランド２０と同様の第１の層２１および第２の層２２よりなる２層構造であって、表面がＡｕめっき２３よりなるものであってもよいことはもちろんである。
【００２８】
そして、基板１０の一面１１上において、ランド２０の上面（つまり第２の層２２の表面）には、導電性接合材３０を介して部品４０、４１が電気的および機械的に接合されている。ここで、導電性接合材３０は、はんだや導電性接着剤等よりなるものである。
【００２９】
また、部品４０、４１は、本実施形態では、図１中の左側に位置するＩＣチップ等の能動素子４０と、図１中の右側に位置するコンデンサや抵抗等の受動素子４１とよりなる。ここで、能動素子４０とワイヤパッド６０とはボンディングワイヤ８０により結線され、電気的に接続されている。このボンディングワイヤ８０は、ＡｕやＡｌ等よりなり、通常のワイヤボンディングにより形成されるものである。
【００３０】
また、モールド樹脂５０は、エポキシ樹脂等の通常のモールド材料よりなるもので、たとえばトランスファーモールド法、コンプレッションモールド法等により形成されるものである。ここでは、モールド樹脂５０は、基板１０の一面１１に加えて他面１２側も封止している。
【００３１】
このような本実施形態のモールドパッケージは、ランド２０、ワイヤパッド６０および他面側配線７０を有する基板１０を用意し、これに導電性接合材３０を介して部品４０、４１を接合した後、ワイヤボンディングを行い、これをモールド樹脂５０で封止することにより製造される。
【００３２】
ここで、図２も参照して、部品４０、４１とランド２０との接続部の詳細について述べるが、以下に述べる当該接続部の詳細部分については、能動素子４０および受動素子４１の両方で共通である。
【００３３】
本実施形態では、図１、図２に示されるように、基板１０の一面１１における平面サイズは、導電性接合材３０よりもランド２０の第１の層２１の方が大きくなっており、第１の層２１の端部２１ａは導電性接合材３０の端部３０ａよりもはみ出している。たとえば第２の層２２が平面矩形である場合、この第２の層２２の上に、第２の層２２よりも一回り小さい導電性接合材３０が設けられている。
【００３４】
そして、図１、図２に示されるように、本実施形態のランド２０においては、第１の層２１は、第２の層２２よりも平面サイズが小さいものとされている。これにより、第１の層２１の端部２１ａが第２の層２２の端部２２ａよりも引っ込んだ位置とされている。
【００３５】
そして、これら第１の層２１の端部２１ａの表面（ここではＡｕめっき２３）および第２の層２２の端部２２ａの表面（ここではＡｕめっき２３）は、ともにモールド樹脂５０に接触して封止されている。
【００３６】
たとえば、第２の層２２が平面矩形をなす場合、その下の第１の層２１はそれよりも一回り小さい平面矩形をなすものにできる。そして、この場合、第１の層２１の各辺は第２の層２２の各辺よりも引っ込んだ位置にあるものとされている。
【００３７】
また、モールド樹脂５０が第１の層２１の端部２１ａに接触するように、モールド樹脂５０を第２の層２２の下側に入り込ませるためには、第１の層２１の厚さをそのような厚さに確保することが必要である。この点を考慮すると、第１の層２１の厚さは、限定するものではないが、たとえば２０ｎｍ以上とすることが望ましい。
【００３８】
ところで、本実施形態によれば、ランド２０を、第１の層２１、第２の層２２が順次積層されたものとし、第１の層２１の端部２１ａを第２の層２２の端部２２ａよりも引っ込んだ位置としている。
【００３９】
ここにおいて、図２中の実線矢印Ｈ１に示されるように、ランド２０のうち部品４０、４１側である第２の層２２側からモールド樹脂５０の剥離が発生し、この剥離が基板１０側である第１の層２１側に進行してきたとする。このとき従来では、本実施形態のようにランド２０の端部のうち基板１０側が引っ込んだものとされていないので、図２中の破線矢印Ｈ２に示されるように、剥離はそのまま基板１０の一面１１に到達し、基板１０にダメージを与える。
【００４０】
それに対して、本実施形態では、ランド２０において第１の層２１の端部２１ａと第２の層２２の端部２２ａの両方にモールド樹脂５０が接触しており、第１の層２１の端部２１ａが第２の層２２の端部２２ａよりも引っ込んだ位置とされている。そのため、ランド２０の端部とモールド樹脂５０との界面は、従来よりも多くの曲がり部を有する形状とされている。
【００４１】
たとえば、本実施形態では、図２に示されるように、第１の層２１の端部２１ａにおける下面側の角部により構成される曲がり部Ｍ１と、第１の層の下面と第２の層の端部とにより構成される曲がり部Ｍ２との２箇所の曲がり部が、従来に比べて追加された形となっている。
【００４２】
それゆえ、本実施形態では、従来に比べて、当該剥離の進行方向の転換箇所が多くなっていることから、当該剥離の進行速度を遅くすることができる。そのため、本実施形態によれば、ランド２０の表面がＡｕめっきを施されたものであっても、ランド２０とモールド樹脂５０との剥離が基板１０の一面１１に到達する速度を極力遅くすることができる。そして、モールドパッケージの信頼性向上が図れる。
【００４３】
また、上述したが、本実施形態においては、ランド２０における第１の層２１と第２の層２２とは、互いに異なる金属よりなるものとしている。これは、第１の層２１と第２の層２２とを異なる平面形状のものとして製造しやすい、という理由による。これについて、さらに述べる。
【００４４】
一部は上述したが、このような第１の層２１および第２の層２２よりなるランド２０は、具体的には、第１の層２１を成膜してエッチングでパターニングした後、その上に第２の層２２を全面成膜し、これをエッチングでパターニングすることにより形成される。
【００４５】
ここで、本実施形態のランド２０は、第１の層２１と第２の層２２とが同一金属よりなるものとしてもよい。しかし、その場合、すでにパターニングされた第１の層２１上の第２の層２２をエッチング液でパターニングするとき、両層２１、２２は同じエッチング液でエッチングされるので、下側の第１の層２１をマスクする等の工夫が必要となる。
【００４６】
その点、第１の層２１と第２の層２２とが異種金属であれば、互いのエッチング液が異なるため、第２の層２１のエッチング液によって下側の第１の層２１はエッチングされないようにできる。そのため、第１の層２１、第２の層２２を共に所望の平面形状に制御しやすく、ランド形成が容易になる。
【００４７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図３を参照して述べるが、本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
【００４８】
上記第１実施形態では、上記図２に示されるように、ランド２０において、積層された第１の層２１および第２の層２２の両表面をＡｕめっき２３により構成していた。それにより、第１の層２１および第２の層２２ともに、モールド樹脂５０と接触する全表面がＡｕめっき２３とされていた。
【００４９】
これに対して、図３に示されるように、本実施形態では、第２の層２２については、モールド樹脂５０と接触する表面、すなわち第２の層２２の端部２２ａの表面はＡｕめっき２３とせずに、第２の層２２を構成するベース金属を当該表面としている。このような構成は、Ａｕめっき２３処理の際に、第１の層２１の端部２１ａをマスキングする等により実現できる。
【００５０】
Ａｕめっき２３は、元来モールド樹脂５０との密着性が低い。そのため、本実施形態によれば、第１の層２１におけるモールド樹脂５０との接触面（Ａｕめっき２３無し）は、第２の層２２におけるモールド樹脂５０との接触面（Ａｕめっき２３有り）に比べて、モールド樹脂５０との密着性が高い面とすることができる。
【００５１】
そして、本実施形態によれば、基板１０の一面１１に近い側の第１の層２１とモールド樹脂５０との密着力が高められるため、これら両者の剥離をより発生しにくくでき、モールド樹脂５０の剥離を基板１０の一面１１に到達しにくくするという点で、望ましい。
【００５２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図４を参照して述べる。本実施形態は、上記第２実施形態と同様、第１の層２１におけるモールド樹脂５０との接触面を、第２の層２２におけるモールド樹脂５０との接触面に比べてモールド樹脂５０との密着性が高い面とするものである。
【００５３】
本実施形態では、図４に示されるように、Ａｕめっき２３を施さない第１の層２１の端部２１ａを更に、粗化処理された面としたものである。具体的には、Ｎｉ粗化めっき処理等を行えばよい。これによれば、第１の層２１の端部２１ａとモールド樹脂５０との密着性の更なる向上が期待できる。
【００５４】
（他の実施形態）
なお、可能ならば、Ａｕめっき２３は省略されたものであってもよい。つまり、ランド２０の表面全体が、Ａｕめっき２３が施されたものではなく、第１の層２１および第２の層２２のベース金属が、ランド２０の表面を構成するものであってもよい。たとえばモールドパッケージにおいてワイヤパッド６０を持たない構成等の場合には、そのような構成を採用可能である。
【００５５】
また、上記各図では、導電性接合材３０の端部３０ａが、ランド２０における第２の層２２の端部２２ａよりも引っ込んでいた。しかしながら、第１の層２１まで到達しなければ、導電性接合材３０の端部３０ａは、第２の層２２の上面から第２の層２２の端部２２ａにまで垂れることにより、第２の層２２の端部２２ａよりもはみ出したものとなっていてもよい。
【００５６】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１０    基板
１１    基板の一面
２０    ランド
２１    第１の層
２１ａ  第１の層の端部
２２    第２の層
２２ａ  第２の層の端部
３０    導電性接合材
４０    部品としての能動素子
４１    部品としての受動素子
５０    モールド樹脂
【図１】
2014220302.tif 000003
【図２】
2014220302.tif 000004
【図３】
2014220302.tif 000005
【図４】
2014220302.tif 000006