(57)【要約】      （修正有）【課題】  熱応力に対する接続信頼性が高い外部電極を有する回路装置を提供する。【解決手段】  回路装置１０Ａでは、回路素子１２と、回路素子と電気的に接続されたパッド２３Ａと、露出部１８からパッド２３Ａを露出させて装置の裏面を被覆する被覆樹脂１６とを具備する。更に、パッド２３Ａから一体に外部に延在する突出部２３Ｃは、被覆樹脂１６により被覆されている。また、突出部２３Ｃが形成される箇所では、露出部１８の端部とパッド２３Ａとの幅は、他の箇所よりも狭く形成されている。従って、露出部１８から露出する突出部２３Ｃは制限されているので、半田から成る外部電極１５をパッド２３Ａに付着させると、突出部２３Ｃに付着する半田の量も制限される。従って、バンプアップされた外部電極１５を有する回路装置１０Ａを提供することができる。【選択図】図１
2006210796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子と、前記回路素子と電気的に接続されてパッドを形成する導電パターンと、露出部から前記パッドを露出させて前記導電パターンを被覆する被覆樹脂とを具備し、
前記パッドから一体に外部に延在する突出部が前記被覆樹脂により被覆され、
前記突出部が形成される箇所では、前記露出部の外周端部と前記パッドとの幅を他の箇所よりも狭くすることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記パッドには外部電極が接続され、
前記外部電極は、前記パッドの裏面および側辺に接触することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記パッドが回転対称な形状を有していることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項４】
複数個の前記突出部が、前記パッドの中心に対して対称な位置に設けられることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項５】
前記露出部は、前記パッドの周辺部を囲む曲線部と、前記突出部に対応して設けられた直線部とを有することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項６】
前記導電パターンは、多層の配線構造を有することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項７】
回路素子と電気的に接続されるパッドと前記パッドから一体に外部に延在する突出部を含む導電パターンを形成する工程と、
前記導電パターンを被覆樹脂にて被覆する工程と、
前記被覆樹脂を部分的に除去することにより、前記パッドよりも大きい露出部を形成して前記パッドを前記露出部から露出させ、前記突出部が設けられた箇所では、前記露出部の外周端部と前記パッドとの幅を他の箇所よりも狭くする工程と、
前記露出部と同等の大きさの開口部を有するメタルスクリーンを用いてソルダーペーストを印刷することにより、前記露出部に前記ソルダーペーストを充填させる工程と、
前記ソルダーペーストを加熱溶融して、前記パッドの上面および側面を被覆する外部電極を形成する工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記パッドは、回転対称な形状を有することを特徴とする請求項７記載の回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記露出部は、前記パッドの周辺部を囲む曲線部と、前記突出部に対応して設けられた直線部とを有することを特徴とする請求項７記載の回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路装置およびその製造方法に関し、特に、外部接続用の電極を装置の下面に具備する回路装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器にセットされる回路装置は、携帯電話、携帯用のコンピューター等に採用されるため、小型化、薄型化、軽量化が求められている。最近では、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）と呼ばれる、チップのサイズと同等のウェハスケールＣＳＰが開発されている。
【０００３】
図１２（Ａ）は、支持基板として基板６５を採用した、チップサイズよりも若干大きいＣＳＰ６６を示すものである。ここでは基板６５にトランジスタチップＴが実装されたものとして説明していく。
【０００４】
この基板６５の表面には、第１の電極６７、第２の電極６８およびダイパッド６９が形成され、裏面には第１の裏面電極７０Ａと第２の裏面電極７０Ｂが形成されている。そしてスルーホールＴＨを介して、第１の電極６７と第１の裏面電極７０Ａが接続されている。更にスルーホールＴＨを介して、第２の電極６８と第２の裏面電極７０Ｂが電気的に接続されている。
【０００５】
ダイパッド６９にはトランジスタチップＴが固着され、トランジスタのエミッタ電極と第１の電極６７が金属細線７２を介して接続される。更に、トランジスタのベース電極と第２の電極６８が金属細線７２を介して接続されている。トランジスタチップＴを覆うように基板６５に樹脂層７３が設けられている。
【０００６】
また、上記したようなＣＳＰ等の回路装置では、外部との電気信号の授受を行うために、装置の裏面に半田等から成る外部電極７６が形成される（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００７】
図１２（Ａ）を参照して、基板６５の裏面に形成される第１の裏面電極７０Ａおよび第２の裏面電極７０Ｂには、外部電極７６が形成されている。また、外部電極７６を除外した領域の基板６５の裏面は、レジスト７４により被覆されている。
【０００８】
外部電極７６の形状を規制する構造は、２つの構造がある。第１の構造は、solder mask defined（以下、ＳＭＤ構造と称する）であり、第２の構造は、non solder mask defined（以下、ＮＳＭＤ構造と称する）である。
【０００９】
図１２（Ｂ）を参照して、ＳＭＤ構造では、レジスト７４に設けた露出部７５により、外部電極７６の形状と位置が規制されている。この構造では、外部電極７６が付着される裏面電極７０がレジスト７４により被覆され、裏面電極７０と基板６５との密着強度が補強されている。
【００１０】
図１２（Ｃ）を参照して、ＮＳＭＤ構造では、レジスト７４に設けた露出部７５は、裏面電極７０よりも大きく形成される。従って、外部電極７６は、裏面電極７０の濡れ性によりその形状と位置が規制されている。この構造では、裏面電極７０の側面も外部電極７６により覆われるので、両者の接着強度が強固に成っている。更に、ＮＳＭＤ構造では、スクリーン印刷により半田から成る外部電極７６を形成した場合、レジスト７４の裏面から外部電極７６の頂部までの距離Ｌ５は、０．１ｍｍ程度になる。
【特許文献１】特開平１１−２７４３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記したＣＳＰ６６では外部電極７６の高さを十分に確保できず、ＣＳＰ６６をマザーボード等の実装基板に実装した際の接続信頼性が十分でない問題があった。具体的には、図１２（Ｄ）を参照して、ＣＳＰ６６は、裏面にマトリックス状に形成された外部電極７６を介して、実装基板７４の表面に形成された導電路７４Ａに固着されている。また、ＣＳＰ６６と実装基板７４との熱膨張係数が異なると、使用状況下の温度変化に応じて両者の膨張量が異なるので、外部電極７６には応力が作用する。この応力を低減させるためには、外部電極７６を高く形成することが有効である。しかしながら、外部電極７６は印刷されたソルダーペーストを溶融して形成されていたために、例えば０．１ｍｍ以上に外部電極７６を形成することは困難であった。また、半田ボールを載置することにより、例えば高さが０．１５ｍｍ程度の外部電極７６を形成することは可能である。しかしながら、半田ボールを用いた外部電極７６の製造方法はコストが高くなる問題があった。
【００１２】
更に、外部電極７６が低く形成されてしまうことにより、ＣＳＰ６６の裏面と実装基板７４との間の間隙が十分に確保されなかった。このことから、外部電極７６を溶融させてＣＳＰ６６を実装するリフローの工程にて、外部電極７６にボイドが発生してしまう問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、接続信頼線を高めるために高く形成された外部電極を有する回路装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の回路装置は、回路素子と、前記回路素子と電気的に接続されてパッドを形成する導電パターンと、露出部から前記パッドを露出させて前記導電パターンを被覆する被覆樹脂とを具備し、前記パッドから一体に外部に延在する突出部が前記被覆樹脂により被覆され、前記突出部が形成される箇所では、前記露出部の外周端部と前記パッドとの幅を他の箇所よりも狭くすることを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明の回路装置では、前記パッドには外部電極が接続され、前記外部電極は、前記パッドの裏面および側辺に接触することを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明の回路装置では、前記パッドが回転対称な形状を有していることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明の回路装置では、複数個の前記突出部が、前記パッドの中心に対して対称な位置に設けられることを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の回路装置では、前記露出部は、前記パッドの周辺部を囲む曲線部と、前記突出部に対応して設けられた直線部とを有することを特徴とする。
【００１９】
更に、本発明の回路装置では、前記導電パターンは、多層の配線構造を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の回路装置の製造方法は、回路素子と電気的に接続されるパッドと前記パッドから一体に外部に延在する突出部を含む導電パターンを形成する工程と、前記導電パターンを被覆樹脂にて被覆する工程と、前記被覆樹脂を部分的に除去することにより、前記パッドよりも大きい露出部を形成して前記パッドを前記露出部から露出させ、前記突出部が設けられた箇所では、前記露出部の外周端部と前記パッドとの幅を他の箇所よりも狭くする工程と、前記露出部と同等の大きさの開口部を有するメタルスクリーンを用いてソルダーペーストを印刷することにより、前記露出部に前記ソルダーペーストを充填させる工程と、前記ソルダーペーストを加熱溶融して、前記パッドの上面および側面を被覆する外部電極を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明の回路装置の製造方法では、前記パッドは、回転対称な形状を有することを特徴とする。
【００２２】
更に本発明の回路装置の製造方法では、前記露出部は、前記パッドの周辺部を囲む曲線部と、前記突出部に対応して設けられた直線部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の回路装置では、パッドから一体に外部に延在する突出部を設け、被覆樹脂に設けた露出部から、パッドを露出させている。また、突出部が設けられた箇所では、露出部の外周端部とパッドとの距離が、他の箇所よりも狭く形成されている。従って、半田から成る外部電極をパッドに付着させた際に、突出部に付着する半田の量を低減させることが可能となり、例えば高さが０．１５ｍｍ以上の高い外部電極を形成することが可能となる。従って、実装基板等に実装した際に接続信頼性に優れた回路装置を提供することができる。
【００２４】
更に本発明の回路装置の製造方法に依れば、充分に高く形成された回路装置が得られるので、リフローにより外部電極を溶融させて回路装置を実装基板に実装する際に、外部電極に発生するボイドを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１を参照して、本形態の回路装置１０Ａの構成を説明する。図１（Ａ）は回路装置１０Ａの断面図であり、図１（Ｂ）は回路装置１０Ａを裏面から見た平面図であり、図１（Ｃ）はパッド２３Ａを拡大した斜視図である。
【００２６】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、本形態の回路装置１０Ａは、多層の導電パターンが構成されている。また、上層の第１の配線層２２には、回路素子として半導体素子１２Ａおよびチップ素子１２Ｂが電気的に接続され、封止樹脂１３により被覆されている。回路装置１０Ａの裏面には、第２の配線層２３から成るパッド２３Ａがマトリックス状に構成されている。本形態では、パッド２３Ａは、被覆樹脂１６に設けた露出部１８から外部に露出している。回路装置１０Ａを構成する構成要素を以下にて説明する。
【００２７】
本形態では、絶縁層２１を介して積層された第１の配線層２２および第２の配線層２３により導電パターンが構成されている。第１の配線層２２と、第２の配線層２３とは、絶縁層２１を貫通する接続部１９により所望の箇所にて接続されている。ここでは、２層の配線構造が示されているが、３層以上の配線構造が形成されても良い。
【００２８】
第１の配線層２２は、配線構造の最上部に設けられた配線層であり、半導体素子１２Ａやチップ素子１２Ｂ等の回路素子が電気的に接続されている。具体的には、半導体素子１２等が固着されるダイパッド、金属細線１４が接続されるボンディングパッド等が第１の配線層２２により形成される。更には、これらを接続する配線を、第１の配線層２２により構成しても良い。また、第１の配線層２２の表面は、回路素子のボンディング性を向上させるために、金属被膜２６により被覆されている。また、第１の配線層２２は、回路素子が接続される箇所を除いて、樹脂材料により被覆されても良い。
【００２９】
第２の配線層２３は、配線構造の最下部に設けられた導電パターンであり、外部電極１５が付着されるパッド２３Ａを形成している。また、接続部１９とパッド２３Ａとを接続する配線２３Ｄが構成されても良い。更に、パッド２３Ａの表面は、メッキ膜から成る金属被膜２６が形成される。
【００３０】
上記した両配線層の材料としては、ロウ材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてその材料が選択される。具体的には、Ｃｕを主材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ等の合金から成る導電箔等を、配線層の材料として採用することができる。
【００３１】
回路素子としては、トランジスタ、ダイオード、ＩＣチップ等の半導体素子１２Ａ、チップコンデンサ、チップ抵抗等のチップ素子１２Ｂである。これらの回路素子は、半田または導電性ペースト等の固着材２０を介して第１の配線層２２の表面に固着される。また厚みが厚くはなるが、ＣＳＰ、ＢＧＡ等のフェイスダウンの半導体素子も実装できる。ここで、複数個の回路素子１２から成るシステムが構成されてもよい。
【００３２】
封止樹脂１３は半導体素子１２Ａ等の回路素子を被覆する働きを有し、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂がその材料として採用される。
【００３３】
被覆樹脂１６は、回路装置１０Ａの裏面を被覆するように形成されている。また、被覆樹脂１６には露出部１８が設けられ、この露出部１８からはパッド２３Ａが露出している。パッド２３Ａおよび露出部１８は、略円形に形成され、露出部１８の方がパッド２３Ａよりも大きく形成されている。従って、パッド２３Ａの側面は被覆樹脂１６により被覆されずに露出している。
【００３４】
外部電極１５は、半田等から成りパッド２３Ａに付着されている。本形態では、パッド２３Ａの裏面および側面が、外部電極１５により覆われている。従って、パッド２３Ａと外部電極１５とが接触する面積が大きいので、両者の接着力が向上されている。ここで、半田の他にも銀ペーストや銅ペースト等を外部電極１５の材料として採用することもできる。更にまた、ここでは、外部電極１５によるＢＧＡ（Ball Grid Array）が形成されているが、外部電極１５を省いた構成でも良い。外部電極１５が省かれた場合は、裏面に露出するパッド２３ＡによるＬＧＡ（Land Grid Array）が形成される。
【００３５】
図１（Ｂ）を参照して、第２の配線層２３から成るパッド２３Ａの形状を説明する。パッド２３Ａには、周囲に突出する突出部２３Ｃが一体に設けられている。そして、突出部２３Ｃの先端部分は被覆樹脂１６により被覆され、突出部２３Ｃとパッド２３Ａとが接続する部分は露出部１８から露出する。
【００３６】
更に、突出部２３Ｃの形状は、パッド２３Ａの中心に対して対称な位置に設けられている。具体的には、図１（Ｂ）の上部に位置するパッド２３Ａを参照して、２つの突出部２３Ｃは、パッド２３Ａの中心点に対して点対称に配置されている。このことにより、突出部２３Ｃによる付着力の向上を大きくすることができる。更に、パッド２３Ａの中心点に対して対称な位置に３つ以上の突出部２３Ｃが設けられても良い。
【００３７】
また、図１（Ｂ）の下部右側に位置するパッド２３Ｂを参照すると、１つの突出部２３Ｃが設けられ、この突出部２３Ｃに対向して配線２３Ｄが引き出されている。
【００３８】
図１（Ｃ）を参照して、パッド２３Ａの構成を更に説明する。突出部２３Ｃはパッド２３Ａに連続して外部に突出する部位であり、その先端部が被覆樹脂１６により被覆されている。この図では、被覆樹脂１６により被覆される部分の突出部２３Ｃを点線で示している。突出部２３Ｃが周囲に突出する長さは、例えば０．１ｍｍ程度である。突出部２３Ｃの付け根から０．０５ｍｍ程度の部分は、露出部１８から露出する。そして、他の領域の突出部２３Ｃは、被覆樹脂１６により被覆される。このように突出部２３Ｃが部分的に被覆樹脂１６により被覆されることにより、パッド２３Ａの剥離が防止されている。
【００３９】
図２を参照して、パッド２３Ａおよび露出部１８の構成を更に説明する。
【００４０】
露出部１８の外周端部は、パッド２３Ａの周辺部を囲むように円形に延在する曲線部１８Ａと、突出部２３Ｃに対応して直線的に設けられた直線部１８Ｂとを有する。また、図から明らかなように、被覆樹脂１６に設けられる露出部１８は、パッド２３Ａよりも平面的に大きく形成される。
【００４１】
曲線部１８Ａはパッド２３Ａの形状と同様の円弧を描いている。一例として、パッド２３Ａの径Ｄ１は０．５ｍｍであり、曲線部１８Ａの径Ｄ２は０．６５ｍｍである。従って、パッド２３Ａの外周端部と曲線部１８Ａとの距離Ｌ１は、０．０７５ｍｍ程度になる。通常は、パッド２３Ａのファインピッチ化の為に、距離Ｌ１は、露出部１８を形成する際の公差（例えば０．０５ｍｍ程度）と同程度である。それに対して本形態では、距離Ｌ１をこの公差よりも大きくして０．０７５ｍｍ程度にしている。このことにより、曲線部１８Ａとパッド２３Ａとの間隙を大きくすることが可能となり、ソルダーペーストを印刷する工程にてより多量のソルダーペーストを印刷することができる。従って、より突出量の大きい外部電極を得ることができる。ソルダーペーストの印刷工程の詳細は後述する。
【００４２】
直線部１８Ｂは、突出部２３Ｃを跨ぐように直線的に設けられており、ここでは対称的に位置する突出部２３Ｃに対応して平行に２つの直線部１８Ｂが形成されている。直線部１８Ｂを設けることにより、露出部１８の平面的な形状は、部分的に直線的に切断された円形となる。この直線部１８Ｂを設けることにより、露出部１８に露出する突出部２３Ｃの長さ（Ｌ２）が短くなる。例えば、Ｌ２の長さは０．０５ｍｍ程度である。このように、露出部１８に露出する突出部２３Ｃの長さ（Ｌ２）を短くすることで、パッド２４Ａに半田から成る外部電極を形成する工程にて、突出部２３Ｃに付着する半田の量を少なくすることができる。
【００４３】
上記の構成により、スクリーン印刷により一定の厚みのソルダーペーストが塗布されると仮定した場合、外部電極の形成に用いられる半田を多量に確保できるので、外部電極を高くすることができる。また、距離Ｌ２を短くすることで、被覆樹脂１６により被覆される突出部２３Ｃの面積を大きくすることができる。従って、パッド２３Ａと被覆樹脂１６との接合強度が大きくなり、パッド２３Ａの剥離が抑止される。
【００４４】
図３を参照して、回路装置１０Ａが実装基板２４に実装された構造を説明する。図３（Ａ）は実装基板２４に実装された回路装置１０Ａの断面図であり、図３（Ｂ）はパッド２３Ａが形成された領域の平面図である。
【００４５】
図３（Ａ）を参照して、ここでは、リフロー工程により溶融された外部電極１５を介して、実装基板２４の表面に形成された導電路２４Ａに、回路装置１０Ａが実装されている。
【００４６】
本形態では、上述した回路装置１０Ａの構成により、例えば高さが０．１５ｍｍ程度の外部電極１５が形成されている。従って、回路装置１０Ａが実装された状態でも、回路装置１０Ａと実装基板２４とは、外部電極１５により十分に離間されている。従って、回路装置１０Ａと実装基板２４との熱膨張係数の違いにより、外気の温度変化に伴って外部電極１５に熱応力が作用しても、その応力は外部電極１５により吸収される。このことにより、熱応力に対する外部電極１５の接続信頼性は向上されている。
【００４７】
図３（Ｂ）を参照して、外部電極１５は、パッド２３Ａの裏面および側面を被覆するように形成されている。更に、露出部１８に露出する突出部２３Ｃの裏面および側面も、外部電極１５により被覆されている。本形態では、露出部１８から露出する突出部２３Ｃを制限しているので、より高い外部電極１５を形成することが可能となる。
【００４８】
図４を参照して、他の形態の回路装置１０Ｂの構成を説明する。図４（Ａ）は回路装置１０Ｂの断面図であり、図４（Ｂ）は回路装置１０Ｂを裏面から見た平面図である。回路装置１０Ｂの基本的な構成は上述した回路装置１０Ａと同様であり、相違点は回路装置１０Ｂが単層の導電パターン１１を有する点にある。
【００４９】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して、回路装置１０Ｂでは、単層の導電パターン１１が形成され、この導電パターン１１に半導体素子１２Ａが電気的に接続されている。また、導電パターン１１の裏面が露出された状態で、半導体素子１２Ａおよび導電パターン１１が封止樹脂１３により封止されている。
【００５０】
導電パターン１１は裏面を露出させて封止樹脂１３に埋め込まれた構造になっており、分離溝１７により電気的に分離されている。導電パターン１１はエッチングにより形成され、その側面は湾曲面に形成されている。
【００５１】
更に、導電パターン１１は、中央部付近に配置されたダイパッド１１Ｂと、ダイパッド１１Ｂを囲むように配置された複数個のボンディングパッド１１Ａとから成る。ダイパッド１１Ｂの上面には、半田等の固着材２０を介して、半導体素子１２Ａが固着されている。半導体素子１２Ａの表面に設けられた電極と、ボンディングパッド１１Ａとは、金属細線１４を介して接続される。
【００５２】
ボンディングパッド１１Ａは、周囲に突出する突出部１１Ｃが設けられており、突出部１１Ｃの構成は、図１を参照して説明した回路装置１０Ａと同様である。
【００５３】
封止樹脂１３から露出する導電パターン１１の裏面には半田等のロウ材から成る外部電極１５が設けられている。また、装置の裏面で外部電極１５が設けられない箇所は、被覆樹脂１６で被覆されている。
【００５４】
封止樹脂１３は、導電パターン１１の裏面を露出させて半導体素子１２Ａ、金属細線１４および導電パターン１１を被覆している。また、各導電パターン１１を分離する分離溝１７には封止樹脂１３が充填されている。
【００５５】
図４（Ｂ）を参照して、ボンディングパッド１１Ａには、周辺部に向かって突出する突出部１１Ｃが一体に形成されている。また、露出部１８の構成等も上述した回路装置１０Ａと同様である。従って、回路装置１０Ｂに於いても、外部電極１５の高さは例えば０．１５ｍｍ以上に高く形成される。
【００５６】
図５を参照して、次に、本形態の回路装置１０Ａを用いた試験結果を説明する。図５（Ａ）は本形態の回路装置１０Ａの断面図であり、図５（Ｂ）は比較例の回路装置１０Ｃの断面図であり、図５（Ｃ）は回路装置１０Ａおよび１０Ｃに対して行ったヒートサイクル試験の結果を示すグラフである。
【００５７】
ヒートサイクル試験では、実装基板に実装された回路素子を取り巻く雰囲気を、例えば−４０℃〜１２５℃の間で温度変化させる。このことにより、回路装置と実装基板とを固着させる外部電極に意図的に熱応力を加える。そして、外部電極に接続不良が発生する回路装置の個数を計測する。ヒートサイクル試験を行うことにより、温度変化に対する回路装置の接続信頼性が明らかになる。
【００５８】
図５（Ａ）を参照して、本形態の回路装置１０Ａでは、外部電極１５の先端部から被覆樹脂１６までの距離Ｈ１は、０．１５ｍｍ程度に高く形成されている。ここでは、２０個の回路装置１０Ａを実装基板に実装した後に、各々に対してヒートサイクル試験を行った。
【００５９】
図５（Ｂ）を参照して、比較対象の回路装置１０Ｃでは、外部電極１５の先端部から被覆樹脂１６までの距離Ｈ２は０．１０ｍｍ程度に低く形成されている。他の構成は本形態の回路装置１０Ａと同様である。本形態の回路装置１０Ａと同様に、回路装置１０Ｃを２０個用意して実装基板に固着した後にヒートサイクル試験を行った。
【００６０】
本願の回路装置１０Ａと比較対象の回路装置１０Ｃとの相違点は、外部電極１５の高さのみである。従って、両者についてヒートサイクル試験を行い、その結果を比較することにより、外部電極１５の高さと接続信頼性との関係を知ることができる。
【００６１】
図５（Ｃ）のグラフを参照して、ヒートサイクル試験の結果を説明する。この図に示すグラフは両対数グラフであり、横軸はヒートサイクルの回数を示し、縦軸は累積故障率を示す。このグラフでは、本形態の回路装置１０Ａによる試験結果を黒丸で示し、比較対象の回路装置１０Ｃによる試験結果を「×」で示している。また、本形態の回路装置１０Ａによる試験結果を近似した線をＡ１で示し、比較対象の回路装置１０Ｂによる試験結果を近似した線をＡ２で示す。
【００６２】
グラフに示される結果から明らかなように、本形態の回路装置１０Ａは、比較対象の回路装置１０Ｃよりもサイクル試験に対して故障が発生しづらいことが明らかになった。具体的には、サイクル数が約１０００回付近で、回路装置１０Ａおよび回路装置１０Ｃの両方に不良が発生し始める。そして、サイクル数が１１００回程度に成ったときに、回路装置１０Ａおよび回路装置１０Ｃの両方の殆どに故障が発生する。しかしながら、本発明の回路装置１０Ａの累積故障率を近似する近似線Ａ１は、比較対象の回路装置１０Ｃの累積故障率を近似する近似線Ａ２よりも右側に位置している。即ち、本形態の回路装置１０Ａは、より多数回のサイクル試験に耐えうることができる。図４（Ｃ）に示すグラフは対数グラフであるので、近似線Ａ１と近似線Ａ２との差は微々たるものであるように見えるが、実際は、両者はサイクル数で数十回程度異なっている。また、本願の回路装置１０Ａと比較対象の回路装置１０Ｃとの相違点は、外部電極１５の高さのみである。このことから、本発明の回路装置１０Ａの構成により外部電極１５を高く形成することで、熱応力に対する接続信頼性を向上できることが明らかになった。
【００６３】
図６から図９を参照して、次に、図１に示す回路装置１０Ａの製造方法を説明する。
【００６４】
図６（Ａ）を参照して、先ず、絶縁層２１を介して積層された導電箔をパターニングして、第１の配線層２２および第２の配線層２３を形成する。具体的には、所望の形状にパターニングされたレジストＰＲを介して、ウェットエッチングを行うことにより、第１の配線層２２および第２の配線層２３が得られる。この工程にて、図１（Ｂ）に示すような突出部２３Ｃが設けられたパッド２３Ａが形成される。パターニングが終了した後に、第１の配線層２２および第２の配線層２３をメッキ膜により被覆しても良い。
【００６５】
図６（Ｂ）を参照して、次に、第１の配線層２２に回路素子を電気的に接続する。ここでは、半導体素子１２Ａおよびチップ素子１２Ｂが第１の配線層２２に電気的に接続される。半導体素子１２Ａの電極と第１の配線層２２とは、金属細線１４を介して接続される。更に、半導体素子１２Ａおよびチップ素子１２Ｂが被覆されるように封止樹脂１３が形成される。また、第２の配線層２３は、被覆樹脂１６により全面的に被覆される。
【００６６】
図７を参照して、次に、被覆樹脂１６の露光および現像を行うことにより、露出部１８を形成する。図７（Ａ）は本工程での断面図であり、図７（Ｂ）はパッド２３Ａ等を下方から見た平面図である。
【００６７】
図７（Ａ）を参照して、露出部１８は、パッド２３Ａよりも大きく形成され、パッド２３Ａの側面は露出部１８から露出する。また、パッド２３Ａと一体に形成される突出部２３Ｃは、部分的に被覆樹脂１６により被覆される。
【００６８】
図７（Ｂ）を参照して、前述したように、露出部１８は、曲線部１８Ａと直線部１８Ｂとから成る形状と成っている。そして、曲線部１８Ａとパッド２３Ａとの幅Ｌ１は、露出部１８を形成する際の公差（０．０５ｍｍ）よりも大きく形成される。例えば幅Ｌ１は、０．０７５ｍｍ程度である。このように、露出部１８を大きく形成することにより、後の工程にて多量のソルダーペーストを露出部１８の内部に貯留させることができる。
【００６９】
図８および図９を参照して、次に、パッド２３Ａに外部電極１５を付着させる。本工程では、メタルスクリーンを用いてソルダーペーストを印刷することにより、外部電極１５を形成する。
【００７０】
図８（Ａ）に本工程に用いるメタルスクリーン２５を示す。スクリーン２５は、例えば厚み（Ｔ１）が０．１ｍｍ程度の金属膜から成り、被覆樹脂１６に設けた露出部１８に対応した箇所に、部分的に開口して設けた開口部２５Ａが設けられている。開口部２５Ａの位置は露出部１８に正確に対応しており、その形状および大きさも露出部１８と同一に形成されている。
【００７１】
図８（Ｂ）を参照して、スクリーン２５を被覆樹脂１６の上部に載置する。上述したように、被覆樹脂に設けた露出部１８とスクリーン２５に設けた開口部２５Ａとは、位置が正確に対応している。また、本願では、露出部１８をパッド２３Ａに対して十分に大きく形成しているので、露出部１８と同様の大きさに形成される開口部２５Ａも大きく形成される。従って、露出部１８および開口部２５Ａから成る空間も大きく形成される。
【００７２】
図８（Ｃ）を参照して、不図示のスキージを用いてソルダーペースト２６を印刷することにより、露出部１８および開口部２５Ａをソルダーペースト２６により満たす。ここで、ソルダーペーストとはフラックスに粉末状の半田を混入したものである。
【００７３】
図８（Ｄ）を参照して、印刷が終了した後にスクリーン２５を取り除く。本工程により、塗布されたソルダーペースト２６は、スクリーン２５の厚みに応じて外部に突出する。
【００７４】
図９を参照して、次に、リフローの工程によりソルダーペースト２６を加熱溶融することで、半田から成る外部電極１５を形成する。図９（Ａ）は外部電極１５が形成された後の状態を示す断面図であり、図９（Ｂ）は１つの外部電極１５を拡大して示す平面図であり、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）のＣ−Ｃ’線での断面図であり、図９（Ｄ）は図９（Ｂ）のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【００７５】
図９（Ａ）を参照して、前工程にて塗布されたソルダーペーストを加熱溶融することにより、外部電極１５を形成する。各パッド２３Ａには、溶融した際の半田の表面張力により球形に近い外部電極１５が形成される。
【００７６】
図９（Ｂ）を参照して、外部電極１５は、露出する部分の突出部２３Ｃおよびパッド２３Ａの上面および側面を被覆するように形成されている。本形態では、露出部１８は、曲線部１８Ａおよび直線部１８Ｂから成り、直線部１８Ｂは突出部２３Ｃを跨ぐように位置している。上述したように、パッド２３Ａと直線部１８Ｂとの幅Ｌ２は、曲線部１８Ａとパッド２３Ａとの幅Ｌ１よりも短い。具体的には、幅Ｌ１が０．０７５ｍｍであるのに対して、幅Ｌ２は０．０５ｍｍ程度である。従って、直線部１８Ｂを形成することにより、突出部２３Ｃが露出部１８に露出する量を低減される。このことから、本工程に於いては、突出部２３Ｃへ付着する半田の量が低減され、その分外部電極１５は上方に高く形成される。
【００７７】
図９（Ｃ）を参照して、この断面ではパッド２３Ａの上面および側面に外部電極１５が接触しており、両者の接続は強固になっている。また、露出部１８の終端部とパッド２３Ａとの間には、溝１８Ｃが形成されている。この溝１８Ｃには、前工程にてソルダーペーストが充填される。そして、溝１８Ｃに充填された半田成分は、リフローの工程にて上方に吸い上げられて外部電極１５を形成する。本形態では、溝１８Ｃの幅（曲線部１８Ａとパッド２３Ｃとが離間する幅）Ｌ１は、０．０７５ｍｍ程度に広く設定されている。従って、溝１８Ｃに充填された多量の半田成分が上方に吸い上げられることで、高い外部電極１５が形成される。
【００７８】
図９（Ｄ）を参照して、突出部２３Ｃが設けられた断面では、突出部２３Ｃの上面にも外部電極１５が付着している。本形態では、露出部１８に露出する部分の突出部２３Ｃをできるだけ狭くしているので、突出部２３Ｃに付着する半田の量は少ない。このことにより、より高い外部電極１５を形成することができる。上記の工程により、図１に示したような回路装置１０Ａが製造される。
【００７９】
図１０および図１１を参照して、次に、図４に示した単層の配線構造を有する回路装置１０Ｂの製造方法を説明する。
【００８０】
図１０（Ａ）を参照して、先ず、銅などの金属から成る導電箔４０の表面に分離溝１７を設けて、導電パターン１１を凸状に形成する。ここでは、ボンディングパッド１１Ａおよびダイパッド１１Ｂから成る導電パターン１１が凸状になるように、分離溝１７が形成される。分離溝１７の形成は、パターニングされたレジストＰＲを介したウェットエッチングにより行われる。本工程にて、ボンディングパッド１１Ａは、図４に示すように突出部を有するように形成される。
【００８１】
図１０（Ｂ）を参照して、次に、半導体素子１２Ａをダイパッド１１Ｂに固着して、金属細線１４を介して、半導体素子１２Ａとボンディングパッド１１Ａとを電気的に接続する。更に、半導体素子１２Ａが被覆されて分離溝１７に充填されるように、封止樹脂１３を形成する。
【００８２】
図１０（Ｃ）を参照して、次に、分離溝１７に充填された封止樹脂１３が露出するまで、導電箔４０を裏面から除去する。ここでは、ウェットエッチングにより、導電箔を裏面から除去する。
【００８３】
図１０（Ｄ）を参照して、次に、露出する導電パターン１１が被覆されるように被覆樹脂１６を形成する。更に、被覆樹脂１６の露光および現像を行うことにより、ボンディングパッド１１Ａの裏面が露出されるように、露出部１８を形成する。ここで、露出部１８はボンディングパッド１１Ａよりも大きく形成される。更に、ボンディングパッド１１Ａと一体で形成される突出部１１Ｃ（図４（Ｂ）参照）は、被覆樹脂１６により被覆される。
【００８４】
図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）を参照して、次に、スクリーン２５を用いてソルダーペースト２６を印刷する。先ず、スクリーン２５に設けた開口部２５Ａと露出部１８とが正確に重畳するように被覆樹脂１６の上面にスクリーン２５を載置する。次に、不図示のスキージを用いてソルダーペースト２６を印刷して、開口部２５Ａおよび露出部１８から成る空間にソルダーペースト１６を充填する。ソルダーペースト２６を印刷した後は、スクリーン２５を取り除く。
【００８５】
最後に、図１１（Ｄ）を参照して、ソルダーペースト２６を加熱溶融することにより、外部電極１５を形成する。以上の工程により、図４に示すような回路装置１０Ｂが製造される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図２】本発明の回路装置を示す平面図である。
【図３】本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の回路装置を示す断面図であり、（Ｂ）は比較対象の回路装置を示す断面図であり、（Ｃ）は試験結果を示すグラフである。
【図６】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図である。
【図７】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図８】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）−（Ｄ）は断面図である。
【図９】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）および（Ｄ）は断面図である。
【図１０】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。
【図１１】本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。
【図１２】従来の回路装置を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ａ          回路装置
１０Ｂ          回路装置
１１            導電パターン
１１Ａ          ボンディングパッド
１１Ｂ          ダイパッド
１２Ａ          半導体素子
１２Ｂ          チップ素子
１３            封止樹脂
１４            金属細線
１５            外部電極
１６            被覆樹脂
１７            分離溝
１８            露出部
１９            接続部
２０            固着材
２１            絶縁層
２３Ａ          パッド
２３Ｃ          突出部
２４            実装基板
２５            開口部
【図１】
2006210796.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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