(57)【要約】【課題】  エッチングにより形成した端子電極を半導体パッケージの下面から突出させることによって、実装基板への強固な固着を実現することができる半導体パッケージの製造方法を提供する。【解決手段】  複数の互いに独立した端子電極を備える半導体パッケージの製造方法において、支持テープ（１）上に端子電極をエッチングによって形成し、支持テープ（２）に端子電極の外部基板接続面側を５０〜６０μｍ埋め込んだ状態で端子電極を固定した後に支持テープ（１）を剥離する。続いて、端子電極に半導体素子を搭載すると共に、半導体素子と端子電極とをボンディングワイヤーで接続し、半導体素子及び端子電極を樹脂封止した後に、支持テープ（２）を剥離する。【選択図】    図１
2006196667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の互いに独立したボンディングワイヤー接続面と外部基板接続面とを有する端子電極を備える半導体パッケージの製造方法において、
第１の支持体上に、前記ボンディングワイヤー接続面が第１の支持体側となる様に前記端子電極をエッチングによって形成する工程と、
前記第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって前記外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定する工程と、
前記第１の支持体を除去する工程と、
前記端子電極上に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子及び前記端子電極を樹脂封止した後に、前記第２の支持体を除去する工程を備える
ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記端子電極は、所定の間隔で整列している
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
複数の互いに独立したボンディングワイヤー接続面と外部基板接続面とを有する端子電極を備える半導体パッケージの製造方法において、
第１の支持体上に、前記ボンディングワイヤー接続面が第１の支持体側となる様に前記端子電極をエッチングによって形成する工程と、
前記第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって前記外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定する工程と、
前記第１の支持体を除去する工程と、
前記第２の支持体によって固定された前記端子電極の間隙の少なくとも一部を非導電材料で埋め込む工程と、
前記端子電極上に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子及び前記端子電極を樹脂封止する工程を備える
ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂封止の後に、前記第２の支持体を除去する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項５】
前記非導電材料によって前記端子電極の間隙を充填する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項６】
前記端子電極は、所定の間隔で整列している
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージの製造方法に関する。詳しくは、端子電極を半導体パッケージの下面から突出させることによって、実装基板への強固な固着を実現しようとした半導体パッケージの製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体パッケージは、金属板を精密プレスによる打ち抜きやエッチングによって所望のパターンが形成され、半導体素子を固定するためのダイパッド１０１や複数のリード１０２を有する図６で示す様なリードフレーム１０３を使用し、リードフレームのダイパッド上に半導体素子を固定すると共に、半導体素子とリードの先端部（端子電極）をワイヤーボンディングした後、半導体素子やボンディングワイヤーを含むリード内側を絶縁性の樹脂で封止し、不要なリードフレーム部分を切断除去すると共に、パッケージから突出するリードを切断することによって製造されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、近年、端子電極の多列化が求められており、図７で示す様にリードとリードとの間に補助リード１０４を形成し、この補助リードの先端部１０５を端子電極として機能させることによって端子電極の多列化を実現していた。
【０００４】
ところが、この様な端子電極の多列化方法では、リードとリードとの間に補助リードを形成するためにリードの間隔を広げる必要があり、半導体パッケージの小型化の要求に応じることが困難であった。なお、補助リードを形成して端子電極の多列化を図る方法では技術的な問題から２列が限界であった。
更に、補助リードの形成も極めて困難であり、組み立てコストが増加してしまうという不都合もあった。
【０００５】
これらの点に鑑みて、複数の互いに独立した端子電極の上に半導体素子を配置し、半導体素子と端子電極をボンディング接続した後に樹脂封止する半導体パッケージの製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
以下、図面を参照して従来の半導体パッケージの製造方法について説明する。
【０００６】
従来の半導体パッケージの製造方法では、先ず、図８（ａ）で示す様に、耐熱性を有する支持テープ１０６の表面に銅薄膜を形成した後に、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて銅薄膜のエッチングを行い、所定の間隔で規則的に整列した多数の端子電極１０７を形成する。
【０００７】
次に、図８（ｂ）で示す様に、半導体素子１０８を搭載し、半導体素子と端子電極とを金細線から成るボンディングワイヤー１０９によって電気的に接続するワイヤーボンディング作業を行い、続いて、汎用のトランスファーモールド技術を用いて半導体素子、ボンディングワイヤー及び端子電極をモールド樹脂１１０によって封止する。
【０００８】
次に、図８（ｃ）で示す様に、支持テープの剥離を行なった後に、ダイシングテープ１１１を貼り合わせ、ダイシングブレード１１２によって個片化することによって、半導体パッケージを得ることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２８０４９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の半導体パッケージの製造方法で得られる半導体パッケージは、半導体パッケージの下面と端子電極の実装基板への接続面が同一平面にあるために、実装基板への実装強度が不充分であり、実装強度の向上が求められていた。
即ち、図９（ａ）で示す様に、実装基板１１３への半導体パッケージの実装が、端子電極の下面のみにはんだペースト等の接合材料１１４を接着させることによる端子電極の下面と実装基板の外部端子１１５との接合であるために、接合強度が不充分であり、端子電極と実装基板の外部端子との接合強度の向上が求められていたのである。
【００１１】
また、従来の半導体パッケージの製造方法では、端子電極の下面のみで支持テープと接着しているために、接着力に乏しく、半導体パッケージの組み立て前や組み立て途中で端子電極が欠落する恐れがある。
【００１２】
更に、端子電極の欠落を抑制すると共に、ワイヤーボンディング作業の容易化を図るべく、図９（ａ）中符合ａで示す外部基板と接続する外部基板接続面と比較して、図９（ａ）中符合ｂで示すボンディングワイヤーによって半導体素子と接続するボンディングワイヤー接続面を大きく形成した場合には、端子電極の安定性が乏しく、ワイヤーボンディング作業時のボンディングツールの加重で端子電極が傾いて、接合性に影響を与える恐れもある。
【００１３】
なお、特許文献２には、支持テープの表面に銅からなる端子電極をマウントによって配置する方法についても開示がなされており、マウントによって端子電極の一部を支持テープに埋め込んだ状態で半導体素子を搭載しワイヤーボンディング作業を行なった後に樹脂封止するといった半導体パッケージの製造方法では、上記した様な問題は生じない。
しかしながら、端子電極の微細化が進むと共に、高精度な端子電極の配置が求められることを考慮すると、支持テープの表面にマウントによって端子電極を配置することは極めて困難である。
【００１４】
本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、エッチングにより形成した端子電極を半導体パッケージの下面から突出させることによって、実装基板への強固な固着を実現することができる半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体パッケージの製造方法では、複数の互いに独立したボンディングワイヤー接続面と外部基板接続面とを有する端子電極を備える半導体パッケージの製造方法において、第１の支持体上に、前記ボンディングワイヤー接続面が第１の支持体側となる様に前記端子電極をエッチングによって形成する工程と、前記第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって前記外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定する工程と、前記第１の支持体を除去する工程と、前記端子電極上に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子及び前記端子電極を樹脂封止した後に、前記第２の支持体を除去する工程を備える。
【００１６】
ここで、第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定し、端子電極上に半導体素子を搭載し、半導体素子及び端子電極を樹脂封止した後に、第２の支持体を除去することによって、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面（封止樹脂）より突出した半導体パッケージを得ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る半導体パッケージの製造方法では、複数の互いに独立したボンディングワイヤー接続面と外部基板接続面とを有する端子電極を備える半導体パッケージの製造方法において、第１の支持体上に、前記ボンディングワイヤー接続面が第１の支持体側となる様に前記端子電極をエッチングによって形成する工程と、前記第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって前記外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定する工程と、前記第１の支持体を除去する工程と、前記第２の支持体によって固定された前記端子電極の間隙の少なくとも一部を非導電材料で埋め込む工程と、前記端子電極上に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子及び前記端子電極を樹脂封止する工程を備える。
【００１８】
ここで、第１の支持体上に形成された端子電極を、第２の支持体によって外部基板接続面側が所定の深さ埋め込まれた状態で固定し、更に、第２の支持体によって固定された端子電極の間隙の少なくとも一部を非導電材料で埋め込んだ後に、端子電極上に半導体素子を搭載し、半導体素子及び端子電極を樹脂封止することによって、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面（非導電材料）より突出した半導体パッケージを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記した本発明を適用した半導体パッケージの製造方法では、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面より突出した半導体パッケージを得ることができ、端子電極の下面のみならず端子電極の側面にも接合材料を接着させることができるために、端子電極と実装基板の外部端子との接合強度の向上が実現する。
【００２０】
また、端子電極を、第２の支持体によって外部基板接続面が所定の深さ埋め込まれた状態で固定しているために、半導体素子の搭載やワイヤーボンディング作業等といった半導体パッケージ製造過程における端子電極の欠落を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２２】
図１及び図２は本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。
本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例では、先ず、図１（ａ）で示す様に、後述するウェットエッチング処理に耐え得る粘着性のポリイミド等からなる支持テープ（１）１の表面に、片面にＡｇめっき層２を形成した板厚が約０．２ｍｍの銅製のリードフレーム材３を貼り合せた後に、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いてリードフレーム材のエッチングを行い、図１（ｂ）で示す様に、所定の間隔で規則的に整列した多数の端子電極４を形成する。
【００２３】
ここで、リードフレーム材の表面に形成したＡｇめっき層は、ボンディングワイヤーと端子電極との接続性を向上させるために行なうものであり、ボンディングワイヤーと端子電極との接続性が向上するのであれば、Ａｕ等の他の材料によってめっき層を形成しても良いし、充分な接続性が得られる場合にはめっき層を形成しなくても良い。
【００２４】
また、支持テープ（１）の表面に貼り合せるリードフレーム材は、導電性を有するものであればいかなるものであっても良く、必ずしも銅製のリードフレーム材である必要がないのは勿論である。
なお、支持テープ（１）は、エッチング処理の際にエッチング液からＡｇめっき層を保護する機能と、エッチングにより形成される端子電極を保持する機能とを有する。
【００２５】
また、端子電極は後述するワイヤーボンディングを行なうことにより半導体素子と外部基板とを電気的に接続することができるのであれば、その形状はいかなる形状であっても構わないが、後述する支持テープ（２）で端子電極を固定していたとしても支持テープ（１）を剥離した後に端子電極が欠落することも考えられ、かかる端子電極の欠落を抑制するために、図３（ａ）や図３（ｂ）で示す様に、外部基板接続面と比較してボンディングワイヤー接続面が大きくなる様に形成した方が好ましい。
なお、ボンディングワイヤー接続面を大きく形成することによって、後述するワイヤーボンディング作業の容易化を図ることもできる。
【００２６】
次に、図１（ｃ）で示す様に、柔軟性のある支持テープ（２）５に端子電極の外部基板接続面側を５０〜６０μｍ程度埋め込んだ状態で、加熱処理等を施して支持テープ（２）を硬化させて端子電極を固定する。その後、図１（ｄ）で示す様に支持テープ（１）を剥離する。
【００２７】
ここで、本実施例では支持テープ（２）を用いて端子電極の外部基板接続面側を埋め込んだ状態で固定しているが、必ずしも支持テープを用いて端子電極の固定を行なう必要は無く、例えば、液状樹脂や基板の表面保護に使用するレジスト等を端子電極の外部基板接続面側に塗布した後に加熱処理等を行って硬化させることで端子電極の固定を行なっても良い。なお、端子電極を埋め込み深さは、スタンドオフを設けたい高さを考慮して任意に調整することが可能である。
【００２８】
また、後述するワイヤーボンディング作業やトランスファーモールド技術による樹脂封止作業は、３００℃程度にまで温度が上昇することも考えられるために、支持テープ（２）は、ワイヤーボンディング作業やトランスファーモールド技術による樹脂封止作業の温度に耐えられる程度の耐熱性を有するものを用いる。
【００２９】
次に、図２（ａ）で示す様に、ダイボンド用ペーストやダイボンド用フィルム等のダイボンド材６を用いて半導体素子７を端子電極に搭載し、半導体素子の表面に形成されたチップ電極８と端子電極とをＡｕ等の金属細線からなるボンディングワイヤー９によって電気的に接続する。
【００３０】
続いて、汎用のトランスファーモールド技術を用いて、図２（ｂ）で示す様に、半導体素子、ボンディングワイヤー及び端子電極を封止樹脂１０によって封止を行い、半導体パッケージの結合体１１を得ることができる。
【００３１】
なお、封止樹脂による封止は、半導体素子、ボンディングワイヤー及び端子電極を封止することができれば充分であり、必ずしもトランスファーモールド技術を用いて樹脂封止を行なう必要は無く、例えば、ポッティングモールド技術によって樹脂封止を行なっても良いが、生産性を考慮するとトランスファーモールド技術による樹脂封止の方が好ましいと考えられる。
【００３２】
次に、薬品によるエッチング等の化学的方法や水圧等を利用した機械的除去等により支持テープ（２）の剥離を行なった後に、半導体パッケージの結合体をダイシングテープ１２に貼り合わせ、図２（ｃ）で示す様に、ダイシングブレード１３によって半導体パッケージの結合体を個片化することによって、図２（ｄ）で示す様な半導体パッケージを得ることができる。
【００３３】
なお、上記した本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例では、同一大きさの半導体素子を基板に搭載し、半導体パッケージの中に単一の半導体素子が搭載された半導体パッケージの製造方法を例に挙げて説明を行ったが、この様な製造方法に限定されることは無く、例えば図４（ａ）で示す様に異なる大きさの半導体素子を含む半導体パッケージを同一プロセスにおいて製造しても良いし、図４（ｂ）で示す様に端子電極に搭載された２つの半導体素子を同一の半導体パッケージに含むようなものであっても良く、また、図４（ｃ）で示す様に端子電極に搭載された半導体素子の上に絶縁膜を介して更に半導体素子を搭載した様な半導体パッケージであっても良い。なお、図４中符合ｃで示す点線は個片化する際にダイシングブレードによって切断する箇所を表している。
【００３４】
本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例では、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面である封止樹脂より突出した半導体パッケージを得ることができ、図９（ｂ）で示す様に、端子電極の下面のみならず端子電極の側面にも接合材料１５を接着させることができるために、実装基板１６への実装強度の向上が実現する。
即ち、本発明を適用した半導体パッケージの製造方法によって得られる半導体パッケージをはんだ等を用いて実装基板に搭載した場合に、アンカー効果により端子電極とはんだ等との接続性が向上し、半導体パッケージの接続信頼性の向上が期待できる。
【００３５】
また、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面より突出することにより、半導体パッケージの下面と端子電極の外部基板接続面との距離であるスタンドオフを大きくとることができ、半導体パッケージを実装基板に実装する際に実装基板に付着した異物による半導体パッケージの浮き上がりを低減でき、端子電極のテンプラ不良を抑制することができる。
【００３６】
更に、端子電極が支持テープ（２）に埋め込まれた状態で固定されているために、半導体素子の搭載やワイヤーボンディング作業等といった半導体パッケージの製造過程における端子電極の欠落を抑制することができる。
【００３７】
また、端子電極が支持テープ（２）に埋め込まれて固定された状態でワイヤーボンド接続を行なうために、ワイヤーボンド接続時の超音波振動等が確実に伝わり、ワイヤーボンド接続の信頼性の向上を図ることができる。
【００３８】
図５は本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の他の一例を説明するための模式的な断面図である。
本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の他の一例では、上記した本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例と同様に、支持テープ（１）の表面に端子電極を形成し、支持テープ（２）に端子電極の外部基板接続面側を５０〜６０μｍ埋め込んだ状態で、支持テープ（２）を硬化させて端子電極を固定した後、支持テープ（１）を剥離する（図５（ａ）参照。）。
【００３９】
次に、図５（ｂ）で示す様に、汎用のトランスファーモールド技術を用いて端子電極の間隙に樹脂材料１４を充填する。
【００４０】
ここで、樹脂材料によって端子電極が固定されていれば充分であり、必ずしも端子電極の間隙に樹脂材料を充填する必要は無く、端子電極の間隙の一部に樹脂材料を埋め込むことによって端子電極を固定しても良い。但し、より確実に端子電極を固定するためには樹脂材料によって端子電極の間隙を充填した方が好ましい。
【００４１】
なお、本実施例では、トランスファーモールド技術によって端子電極の間隙に樹脂材料を充填しているが、端子電極の間隙に樹脂材料を充填することができるのであれば印刷法等いかなる方法であっても構わない。
【００４２】
また、本実施例では、端子電極の間隙に充填する非導電材料として樹脂材料を用いているが、端子電極同士を絶縁した状態で固定することができるのであればいかなる非導電材料であっても良く、樹脂材料に限定されないのは勿論である。
【００４３】
なお、支持テープ（２）は、この時点で剥離しても良いが、本実施例では以後の工程で端子面へのキズ等を防止するために、この時点では剥離を行なわず、後述するダイシング工程の直前に剥離を行なうものとする。
【００４４】
次に、上記した本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例と同様に、半導体素子を搭載し、半導体素子と端子電極とをボンディングワイヤーによって電気的に接続した後に、封止樹脂によって封止を行い、半導体パッケージの結合体を得ることができ、続いて、支持テープ（２）の剥離を行うと共に、半導体パッケージの結合体を個片化することによって、図５（ｃ）で示す様な半導体パッケージを得ることができる。
【００４５】
なお、異なる大きさの半導体素子を含む半導体パッケージを同一のプロセスで製造しても良いし、２つ以上の半導体素子を含む半導体パッケージであっても良い点は上記した本発明を適用した半導体パッケージの製造方法と同様である。
【００４６】
本発明を適用した半導体パッケージの他の一例では、端子電極の外部基板接続面が半導体パッケージの下面である樹脂材料より突出した半導体パッケージを得ることができ、端子電極の下面のみならず端子電極の側面にも接合材料を接着させることができるために、実装基板への実装強度の向上が実現する。また、スタンドオフを大きくとることができ、端子電極のテンプラ不良を抑制することができる。
【００４７】
また、端子電極が支持テープ（２）に埋め込まれた状態で固定されると共に、端子電極の間隙に樹脂材料が充填されているために、半導体素子の搭載やワイヤーボンディング作業等といった半導体パッケージの製造過程における端子電極の欠落を抑制することができる。
【００４８】
更に、端子電極が支持テープ（２）に埋め込まれて固定されると共に、端子電極の間隙に樹脂材料が充填された状態でワイヤーボンド接続を行なうために、ワイヤーボンド接続時の超音波振動等が確実に伝わり、ワイヤーボンド接続の信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例を説明するための模式的な断面図（１）である。
【図２】本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の一例を説明するための模式的な断面図（２）である。
【図３】端子電極の形状を説明するための模式的な断面図である。
【図４】本発明を適用した半導体パッケージの変形例を説明するための模式的な平面図である。
【図５】本発明を適用した半導体パッケージの製造方法の他の一例を説明するための模式的な断面図である。
【図６】従来のリードフレームを説明するための図（１）である。
【図７】従来のリードフレームを説明するための図（２）である。
【図８】従来の半導体パッケージの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図９】実装基板への半導体パッケージの実装状態を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    支持テープ（１）
２    Ａｇめっき層
３    リードフレーム材
４    端子電極
５    支持テープ（２）
６    ダイボンド材
７    半導体素子
８    チップ電極
９    ボンディングワイヤー
１０    封止樹脂
１１    半導体パッケージの結合体
１２    ダイシングテープ
１３    ダイシングブレード
１４    樹脂材料
１５    接合材料
１６    実装基板
【図１】
2006196667.tif 000003
【図２】
2006196667.tif 000004
【図３】
2006196667.tif 000005
【図４】
2006196667.tif 000006
【図５】
2006196667.tif 000007
【図６】
2006196667.tif 000008
【図７】
2006196667.tif 000009
【図８】
2006196667.tif 000010
【図９】
2006196667.tif 000011