(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、該半導体チップを封止する樹脂パッケージと、該樹脂パッケージの実装基板へ接続される側の面に設けられた樹脂突起と、該樹脂突起の外面に設けられためっき被膜と、前記半導体チップの電極と前記めっき被膜とを電気的に接続するワイヤとを具備する半導体装置を製造する際に用いられる半導体装置用キャリア基板であって、前記半導体装置の製造工程で、前記半導体チップが搭載される板状の金属基材と、前記金属基材に予めめっき被膜が形成された後、該金属基材の前記樹脂突起に対応する位置に、プレス加工によって形成された凹部と、前記凹部の内面に形成された前記めっき被膜とを具備する半導体装置用キャリア基板の製造方法において、
前記金属基材の片面にめっき被膜を形成するめっき工程と、
前記金属基材のめっき被膜が形成された面の前記樹脂突起に対応する位置に、内面に前記めっき被膜が形成された前記凹部をプレス加工によって形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面以外のめっき被膜を除去する不要めっき部の除去工程とを有し、前記不要めっき部の除去工程は、前記金属基材をめっきの剥離液に浸けて、前記凹部内の前記めっき被膜の剥離が遅いことを利用して、凹部の内面以外のめっき被膜を除去することを特徴とする半導体装置用キャリア基板の製造方法。
【請求項２】
半導体チップと、該半導体チップを封止する樹脂パッケージと、該樹脂パッケージの実装基板へ接続される側の面に設けられた樹脂突起と、該樹脂突起の外面に設けられためっき被膜と、前記半導体チップの電極と前記めっき被膜とを電気的に接続するワイヤとを具備する半導体装置を製造する際に用いられる半導体装置用キャリア基板であって、前記半導体装置の製造工程で、前記半導体チップが搭載される板状の金属基材と、前記金属基材に予めめっき被膜が形成された後、該金属基材の前記樹脂突起に対応する位置に、プレス加工によって形成された凹部と、前記凹部の内面に形成された前記めっき被膜とを具備する半導体装置用キャリア基板の製造方法において、
前記金属基材の片面にめっき被膜を形成するめっき工程と、
前記金属基材のめっき被膜が形成された面の前記樹脂突起に対応する位置に、内面に前記めっき被膜が形成された前記凹部をプレス加工によって形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面以外のめっき被膜を除去する不要めっき部の除去工程とを有し、前記不要めっき部の除去工程は、前記凹部の内面以外のめっき被膜を研削等によって機械的に除去することを特徴とする半導体装置用キャリア基板の製造方法。
【請求項３】
前記プレス加工は、潰し加工、絞り加工、或いは半抜き加工のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置用キャリア基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の半導体装置用キャリア基板の製造方法によって製造される半導体装置用キャリア基板。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用キャリア基板を用いて半導体装置を製造する際に、
前記キャリア基板上に半導体チップを搭載する半導体チップ搭載工程と、
前記半導体チップに設けられた電極と前記金属基材の凹部の内面に形成された前記めっき被膜とをワイヤで電気的に接続するワイヤーボンディング工程と、
前記キャリア基板上に搭載された半導体チップとワイヤを樹脂で封止して樹脂パッケージを形成するモールド成形工程と、
前記めっき被膜を残して前記金属基材を除去する金属基材の除去工程とを有す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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置用キャリア基板及びその製造方法及び半導体装置の製造方法に関し、さらに詳細には、樹脂封止型であると共にリードレス表面実装型の半導体装置を好適に製造するために用いる半導体装置用キャリア基板及びその製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の技術分野では、電子機器の小型化及び高集積化に伴い、半導体チップ自体の微細化と共に、パッケージの外部接続端子のピッチを小さくすることで、半導体装置を小型化及び高集積化する要請がある。
樹脂封止型の半導体装置の小型化を実現する構造として、特開平９−１６２３４８号には、リードレス表面実装型のパッケージ構造が提案されている。
すなわち、そのパッケージ構造が利用された半導体装置は、図６（ｄ）に示すように、半導体チップ２０と、半導体チップ２０を封止する樹脂パッケージ２２と、樹脂パッケージ２２の実装基板へ接続される側の面に突起して設けられた樹脂突起２４と、樹脂突起２４の外面に設けられためっき被膜１４と、半導体チップ２０の電極２８とめっき被膜１４とを電気的に接続するワイヤ３０とを具備する。
この半導体装置は、図５（ｄ）に示すようなめっき被膜１４を担持すると共に前記半導体チップ２０が搭載される板状の金属基材１２を備える半導体装置用キャリア基板５０が用いられて製造される。
【０００３】
先ず、キャリア基板５０の製造方法について、図５に基づいて説明する。
最初に、金属基材１２の両面にレジスト３９を塗布し、その金属基材１２の片面１２ａの前記樹脂突起２４に対応する部位のレジスト３９を除去してレジストパターンを形成する（図５（ａ））。
次に、上記のようにレジストパターンを形成した金属基材１２をエッチング液に浸漬してエッチング加工を行い、樹脂突起２４に対応するレジスト３９が除去された部位をハーフエッチングして凹部１６を形成する（図５（ｂ））。
次に、レジストパターンをそのままにして、めっき加工を施し、凹部１６内にめっき被膜１４を形成する（図５（ｃ））。
そして、レジストを剥離することで、キャリア基板５０が形成される（図５（ｄ））。
【０００４】
次に、以上のように形成されたキャリア基板５０を利用して、半導体装置を製造する製造方法について、図６に基づいて説明する。
先ず、キャリア基板５０の前記片面１２ａ上に接着等によって、半導体チップ２０を搭載する（図６（ａ））。
次に、半導体チップ２０に設けられた電極２８と、キャリア基板５０の金属基材１２上に形成されためっき被膜１４とを、ワイヤーボンディングによってワイヤ３０で電気的に接続する（図６（ｂ））。
次に、キャリア基板５０上に、半導体チップ２０及びワイヤ３０による接続部を樹脂で封止すべく、樹脂モールド成形によって樹脂パッケージ２２を形成する（図６（ｃ））。
そして、キャリア基板５０のめっき被膜１４を残して金属基材１２をエッチングで除去する（図６（ｄ））。これにより、めっき被膜１４がパッケージの外部に露出して外部接続端子の接続面となり、実装基板との接続が可能な構造の半導体装置が完成する。なお、金属基材１２の材質としては、エッチングが好適になされるよう、例えば、銅（Ｃｕ）が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のキャリア基板５０にあっては、ハーフエッチングによって形成された凹部１６のみについてめっきを施されることになるが、めっきの特性上、凹部１６の面積を一定以上小さくすることができない。これは、凹部１６が微細に形成された場合、めっき液がその凹部１６内へ適切に回り込みことは難しく、所定のめっき層を形成することが困難であることによる。
従って、半導体装置の実装基板と接続する外部接続端子のピッチを小さくして半導体装置を小型化することができないという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、樹脂封止型であると共にリードレス表面実装型の半導体装置における外部接続端子のピッチを小さく形成することができる半導体装置用キャリア基板及びその製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
【０００８】
すなわち、本発明の半導体装置用キャリア基板の製造方法は、半導体チップと、該半導体チップを封止する樹脂パッケージと、該樹脂パッケージの実装基板へ接続される側の面に設けられた樹脂突起と、該樹脂突起の外面に設けられためっき被膜と、前記半導体チップの電極と前記めっき被膜とを電気的に接続するワイヤとを具備する半導体装置を製造する際に用いられる半導体装置用キャリア基板であって、前記半導体装置の製造工程で、前記半導体チップが搭載される板状の金属基材と、前記金属基材に予めめっき被膜が形成された後、該金属基材の前記樹脂突起に対応する位置に、プレス加工によって形成された凹部と、前記凹部の内面に形成された前記めっき被膜とを具備する半導体装置用キャリア基板の製造方法において、前記金属基材の片面にめっき被膜を形成するめっき工程と、前記金属基材のめっき被膜が形成された面の前記樹脂突起に対応する位置に、内面に前記めっき被膜が形成された前記凹部をプレス加工によって形成する凹部形成工程と、前記凹部の内面以外のめっき被膜を除去する不要めっき部の除去工程とを有し、前記不要めっき部の除去工程は、前記金属基材をめっきの剥離液に浸けて、前記凹部内の前記めっき被膜の剥離が遅いことを利用して、凹部の内面以外のめっき被膜を除去することを特徴とする。
【０００９】
これにより、容易に好適な半導体装置用キャリア基板を製造できる。
【００１０】
また、前記不要めっき部の除去工程は、前記凹部の内面以外のめっき被膜を研削等によって機械的に除去することでも、好適な半導体装置用キャリア基板を製造できる。
【００１１】
また、前記プレス加工は、潰し加工、絞り加工、或いは半抜き加工のうちのいずれか一つであることで、既存の技術を用いて、容易且つ確実に前記凹部を好適に形成できる。
【００１２】
また、本発明は、前記半導体装置用キャリア基板の製造方法によって製造される半導体装置用キャリア基板にもある。
【００１３】
また、本発明は、前記半導体装置用キャリア基板を用いて半導体装置を製造する際に、前記キャリア基板上に半導体チップを搭載する半導体チップ搭載工程と、前記半導体チップに設けられた電極と前記金属基材の凹部の内面に形成された前記めっき被膜とをワイヤで電気的に接続するワイヤーボンディング工程と、前記キャリア基板上に搭載された半導体チップとワイヤを樹脂で封止して樹脂パッケージを形成するモールド成形工程と、前記めっき被膜を残して前記金属基材を除去する金属基材の除去工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法にもある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明にかかる半導体装置用キャリア基板（以下、「キャリア基板」という）の製造方法の一実施例を説明する工程図（断面図）である。また、図２及び図３はプレス加工の他の実施例を説明する工程図（断面図）である。また、図４は本発明にかかるキャリア基板の製造方法の他の実施例を説明する工程図（断面図）である。
【００１５】
（第１実施例）
本実施例によって製造されるキャリア基板１０は、図１（ｃ）に示すように、前記半導体装置の製造工程で、半導体チップが搭載されると共に最終的には除去される板状の金属基材１２と、その金属基材１２に予めめっき被膜が形成された後、金属基材１２の前述した樹脂突起２４（図６（ｄ）参照）に対応する位置に、プレス加工によって形成された凹部１６と、前記プレス加工によって押し下げられることによって凹部１６の内面に形成されためっき被膜１４とを具備する。
このキャリア基板１０を用いることで、半導体チップ２０と、半導体チップ２０を封止する樹脂パッケージ２２と、樹脂パッケージ２２の実装基板へ接続される側の面に突起して設けられた樹脂突起２４と、樹脂突起２４の外面に設けられためっき被膜１４と、半導体チップの電極２８とめっき被膜１４とを電気的に接続するワイヤ３０とを具備する半導体装置（図６（ｄ）参照）を、好適に製造することができる。
【００１６】
次に、図１に基づいて、本発明にかかるキャリア基板の製造方法の第１実施例について工程順に説明する。
先ず、図１（ａ）はめっき工程を示しており、この工程では、金属基材１２の片面１２ａに電解めっきを施して複数の凹部１６形成領域にわたってめっき層１３を形成する。
このめっき層１３の構成としては、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）の順にめっきを施し、４層のめっき層を形成したものが好適である。この４層のめっき層１３から成るめっき被膜１４が、半導体装置の樹脂突起２４に転写された状態となった際、凹部１６の最下層の金めっき層が表面に露出して外部接続端子の接続面になる。この最下層の金めっき層は、はんだと好適に結合できるため、回路基板への表面実装を好適に行うことができる。また、凹部１６の最表層のパラジウムめっき層はワイヤボンディングによる金ワイヤと好適に結合できるため、電気的に確実に接続できる。
なお、金属基材１２の裏面１２ｂや、めっきの不要な部分には、レジストを塗布して、めっきを施さないようにすればよい。
【００１７】
次に、図１（ｂ）は凹部１６を形成する凹部形成工程を示しており、この工程では、金属基材１２のめっきが施された面（片面１２ａ）の前記樹脂突起２４に対応する位置にプレス加工によって凹部１６を形成する。第１実施例では、プレス加工の一態様である潰し加工によって、凹部１６を形成している。
この凹部１６は、半導体装置を基板に好適に実装するため、所定以上の深さが必要となる。例えば、０．１ｍｍ程度の深さに形成される。プレス加工によれば、精度よく形成することができる。
なお、３２は潰し加工金型のポンチである。
【００１８】
そして、図１（ｃ）は不要めっき部の除去工程を示しており、この工程では、凹部１６の内面のめっき被膜１４以外のめっき被膜１５を除去する。
この不要めっき部の除去工程としては、例えば、キャリア基板１０全体をめっきの剥離液に浸けて、凹部１６内のめっき被膜１４にかかる剥離（溶解）が遅いことを利用して、凹部１６の内面以外のめっき被膜１５を溶解させて除去すればよい。
凹部１６内のめっき被膜１４にかかる剥離速度（溶解速度）が遅いのは、凹部１６が微小に形成されるため、その他の領域と比べ、めっきの剥離液の回り込む速度が遅いためである。
【００１９】
また、予め施すめっきの厚さをコントロールすることで、外部接続端子となる凹部１６内のめっき（めっき被膜１４）のみを好適な厚さに残して、他の不要部分のめっき（他のめっき被膜１５）を好適に除去することが可能である。
この方法によれば、キャリア基板１０全体をめっきの剥離液に浸けて、その浸漬時間をコントロールするだけで、容易にキャリア基板１０を製造できる。
【００２０】
また、不要めっき部の除去工程は、上記の方法に限らず、不要めっき部を機械的に除去する機械的除去方法を用いたものであってもよい。すなわち、凹部１６の内面以外のめっき被膜１５を研削等によって除去すればよい。機械的除去方法としては、前記の研削と定義されるもの範疇の他に、切削、又は研磨と定義される加工手段のいずれを利用してもよいのは勿論である。
この機械的除去工程によっても、表層を平面的に均一に除去すれば、一段下がって設けられた凹部１６内のめっき被膜１４は自動的に残るため、容易にキャリア基板１０を製造できる。
【００２１】
次に、前記プレス加工の他の態様について説明する。
図２は、プレス加工の一態様である絞り加工によって、凹部１６を形成する工程を示す断面図である。３３はポンチであり、３４はダイである。
絞り加工によっても、予めめっきが施された金属基材１２で、めっき被膜１４が設けられた凹部１６を好適に形成できる。また、前後の工程を、図１で示した工程と同様に行うことで、好適にキャリア基板を形成できる。
図３は、プレス加工の一態様である半抜き加工によって、凹部１６を形成する工程を示す断面図である。３５はポンチであり、３６はダイである。
半抜き加工によっても、予めめっきが施された金属基材１２で、めっき被膜１４が設けられた凹部１６を好適に形成できる。また、前後の工程を、図１で示した工程と同様に行うことで、好適にキャリア基板を形成できる。
【００２２】
このように、前記プレス加工は、潰し加工、絞り加工、或いは半抜き加工のうちのいずれか一つであることで、既存の技術を用いて、容易且つ確実に凹部１６を好適に形成できる。
プレス加工によれば、微細加工を好適に行うことができ、凹部１６を小さく形成することができ、そのピッチを小さくできる。従って、半導体装置の樹脂突起２４に設けられるめっき被膜１４のピッチを小さくすることが可能である。これにより、最終的に、半導体装置を、小型化、或いは外部接続端子を増やして高集積化できる。
【００２３】
（第２実施例）
次に、図４に基づいて、本発明にかかるキャリア基板の製造方法の第２実施例について工程順に説明する。
先ず、図示しないが、金属基材１２の両面にめっきレジスト３８を塗布するレジスト塗布工程がある。
そして、図４（ａ）はレジストパターン形成工程を示しており、この工程では、金属基材１２の片面１２ａの樹脂突起２４に対応する部位のめっきレジスト３８を除去してレジストパターン４０を形成する。
【００２４】
図４（ｂ）はめっき被膜１４を形成すべく金属基材１２の片面１２ａにめっき部１４ａを設ける工程を示している。このめっき部１４ａは、めっき工程及びレジストの剥離工程を経て形成される。すなわち、金属基材１２のめっきレジスト３８が除去された部位にめっきを施した後、レジストが剥離される。めっき部１４ａは、広範囲に形成されるのではなく、前記樹脂突起２４に対応して形成されるめっき被膜１４のサイズに形成される。
【００２５】
図４（ｃ）はプレス加工の工程を示しており、この工程では、金属基材１２のめっき部１４ａが形成された面（片面１２ａ）の前記樹脂突起２４に対応する位置に、内面にめっき被膜１４が設けられた凹部１６を、プレス加工によって形成する。本実施例では、絞り加工によって凹部１６が形成されている。
このようにキャリア基板を形成すれば、凹部１６の形成部分のみにめっきを施せばよいので、剥離されて無駄になるめっきが少なく、効率よく製造できる。
なお、プレス加工には、前述したように、絞り加工の他に、潰し加工、又は半抜き加工があり、いずれか一つの加工方法を選択的に用いればよい。
【００２６】
以上の実施例によれば、予め、金属基材１２にめっきを施した後、プレス加工によって凹部１６を形成する。このため、前述した従来のハーフエッチングによって形成された凹部にめっきを施す場合に比較して、小さなめっき被膜１４でも好適に形成できる。
従って、めっき被膜１４が半導体装置の樹脂突起２４に転写された状態で表面に露出して外部接続端子となる際、その外部接続端子を小さくすることができる。これにより、多数の外部接続端子が並設される場合、その外部接続端子間のピッチを小さくすることができ、ひいては、半導体装置を小型化できる。
また、プレス加工による簡単な工程で効率的にキャリア基板１０を形成できるため、コストを低減できる。
【００２７】
以上に説明したキャリア基板１０の製造に続いて、図６に示した工程と同様に、キャリア基板１０上に半導体チップ２０を付けるチップ付け（半導体チップ搭載）、ワイヤーボンディング、モールディング（樹脂モールド成形）、エッチングによる金属基材１２の除去という工程を行うことで、半導体装置を製造することができる。
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかるキャリア基板よれば、金属基材に予めめっき被膜が形成された後、その金属基材の半導体装置の樹脂突起に対応する位置に、プレス加工によって形成された凹部と、その凹部の内面に形成された前記めっき被膜とを具備する。
このように凹部がプレス加工によって形成されたキャリア基板によれば、従来のような凹部を形成した後のめっき工程を行わないため、めっき被膜が設けられた凹部のピッチを好適に小さくすることができる。
従って、このキャリヤ基板を用いて形成される半導体装置における外部接続端子のピッチを小さく形成することができ、半導体装置を小形化できるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる半導体装置用キャリア基板の製造方法の一実施例を説明する断面工程図である。
【図２】プレス加工として絞り加工を用いた実施例を説明する断面図である。
【図３】プレス加工として半抜き加工を用いた実施例を説明する断面図である。
【図４】本発明にかかる半導体装置用キャリア基板の製造方法の他の実施例を説明する断面工程図である。
【図５】従来のキャリア基板の製造方法を説明する示す断面工程図である。
【図６】従来のキャリア基板を用いた半導体装置の製造方法を説明する断面工程図である。
【符号の説明】
１０  キャリア基板
１２  金属基材
１４  めっき被膜
１６  凹部
２０  半導体チップ
２２  樹脂パッケージ
２４  樹脂突起
２８  電極
３０  ワイヤ
【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】
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