(57)【要約】【課題】  リードレス表面実装方式の半導体装置を回路基板に実装する際の半田フレットを良好に形成することができ、半導体装置の上方から実装状況を容易に確認し得る半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】  半導体素子７を搭載している金属層５と、該金属層５の一方向に沿う両側に配設され半導体素子７とワイヤ８，８で接続されるとともに前記一方向に沿う金属層５と反対側の端面が露出している複数の電極層６，６とを樹脂９で一体的に封止して形成した半導体装置Ｉであって、金属層５および電極層５の裏面から露出して個別に形成された金属メッキ層４を有するとともに、電極層５の金属メッキ層４が電極層６の前記端面にまで連続して一体的に形成されている。【選択図】  図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する母材上に複数の半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子を樹脂で一体化した複数の半導体装置を個片化により得る半導体装置の製造方法であって、
前記母材の少なくとも一面側に、所定のパターニングを施した第１のレジストパターン層を形成する第１の工程と、
前記母材のうち前記第１のレジストパターンが形成された領域以外の領域を所定の深さだけエッチングする第２の工程と、
前記母材のエッチング領域にレジストを塗布する第３の工程と、
前記レジストを露光して第２のレジストパターン層を形成する第４の工程と、
前記一面側において導電面が露出している前記母材に金属メッキ層を形成する第５の工程と、
前記金属メッキ層に重ねて導電性金属を電着することで、前記母材上に半導体素子搭載用の金属層と１以上の電極層とをそれぞれ独立して形成する第６の工程と、
前記第１および第２のレジストパターン層を除去する第７の工程と、
前記金属層に半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子と前記各電極層とを電気的に接続する第８の工程と、
前記母材上において前記金属層に載置された前記半導体素子を含む搭載部分の全体を樹脂で封止して複数個が一体となった半導体装置を形成する第９の工程と、
複数個が一体となった前記半導体装置から前記母材を剥離して前記半導体装置の裏面の前記金属メッキ層を露出させる第１０の工程と、
前記第１のレジストパターン層と前記母材との当接部を通る切断線に沿い刃厚が前記当接部の幅と同等もしくは前記幅よりも小さい切断工具で前記母材を剥離した前記半導体装置を個片化する第１１の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。
【請求項２】
請求項１に記載する半導体装置の製造方法において、
前記第６の工程では、前記第１および第２のレジストパターン層の表面を超えて前記導電性金属を電着させることにより前記金属層および前記電極層の上端部周縁に前記第１および前記第２のレジストパターン層の上面側に張り出すオーバーハング部を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体素子を搭載している金属層と、該金属層の一方向に沿う両側に配設され前記半導体素子とワイヤで接続されるとともに前記一方向に沿う前記金属層と反対側の端面が露出している複数の電極層とを樹脂で一体的に封止して形成した半導体装置であって、
前記金属層および前記電極層の裏面から露出して個別に形成された金属メッキ層を有するとともに、前記電極層の前記金属メッキ層が前記電極層の前記端面にまで連続して一体的に形成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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法および半導体装置に関し、特に複数の半導体装置の集合体から各半導体装置を個片化した場合に各半導体装置の電極層の端面が露出する場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に係る半導体装置II、特に、リードレス表面実装方式の樹脂封止された半導体装置IIの中には、図１６に示すように、半導体素子０１を搭載している金属層０２と、該金属層０２の図中、Ｘ方向に沿う両側に配設され半導体素子０１とワイヤ０３，０３で接続される複数の電極層０４とを有し、全体を樹脂０５で封止して形成したものがある。この種の半導体装置では、金属層０２および電極層０４を半田０６により回路基板０９に接合することにより実装される。かかる実装において、半田０６の濡れ性を良好に保持するため、金属層０２および電極層０４の露出面には金メッキ層０７，０８，０８が施される。  ここで、半導体装置IIにおける電極層０４の金属層０２と反対側の端面０４Ａは露出している。
【０００３】
上述の如く電極層０４の金属層０２と反対側の端面０４Ａが露出しているリードレス表面実装方式の樹脂封止された半導体装置を開示する公知文献として特許文献１（図７参照）が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０９１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の如くＸ方向に関して電極層０４の金属層０２と反対側の端面０４Ａが露出しているリードレス表面実装方式の半導体装置IIにおいては、半導体装置IIを回路基板０９上に実装した場合、図１６に示すように、半田０６のフィレットが半導体装置IIのＸ方向に関する両端部では凹部となってしまう場合がある。このように半田０６のフレットに凹部が形成された場合、半導体装置IIの回路基板０７に対する半田０６による接合状態を半導体装置IIの上方から観察した場合、その接合の良否の判断が困難になる。すなわち、この場合の半田０６によるフィレットは先端部から半導体装置IIの端面に向かって徐々に立ち上る曲線形状となるのが理想であり、この場合に半田０６による良好な接合が担保される。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、リードレス表面実装方式の半導体装置を回路基板に実装する際の半田フレットを良好に形成することができ、半導体装置の上方から実装状況を容易に確認し得る半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の第１の態様に係る半導体装置の製造方法は、
導電性を有する母材上に複数の半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子を樹脂で一体化した複数の半導体装置を個片化により得る半導体装置の製造方法であって、
前記母材の少なくとも一面側に、所定のパターニングを施した第１のレジストパターン層を形成する第１の工程と、
前記母材のうち前記第１のレジストパターンが形成された領域以外の領域を所定の深さだけエッチングする第２の工程と、
前記母材のエッチング領域にレジストを塗布する第３の工程と、
前記レジストを露光して第2のレジストパターン層を形成する第４の工程と、
前記一面側において導電面が露出している前記母材に金属メッキ層を形成する第５の工程と、
前記金属メッキ層に重ねて導電性金属を電着することで、前記母材上に半導体素子搭載用の金属層と１以上の電極層とをそれぞれ独立して形成する第６の工程と、
前記第１および第2のレジストパターン層を除去する第７の工程と、
前記金属層に半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子と前記各電極層とを電気的に接続する第８の工程と、
前記母材上において前記金属層に載置された前記半導体素子を含む搭載部分の全体を樹脂で封止して複数個が一体となった半導体装置を形成する第９の工程と、
複数個が一体となった前記半導体装置から前記母材を剥離して前記半導体装置の裏面の前記金属メッキ層を露出させる第１０の工程と、
前記第1のレジストパターン層と前記母材との当接部を通る切断線に沿い刃厚が前記当接部の幅と同等もしくは前記幅よりも小さい切断工具で前記母材を剥離した前記半導体装置個片化する第１１の工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
第２の態様は、
前記第６の工程では、前記第１および第２のレジストパターン層の表面を超えて前記導電性金属を電着させることにより前記金属層および前記電極層の上端部周縁に前記第１および前記第２のレジストパターン層の上面側に張り出すオーバーハング部を形成することを特徴とする。
【０００９】
半導体装置に係る第３の態様は、
半導体素子を搭載している金属層と、該金属層の一方向に沿う両側に配設され前記半導体素子とワイヤで接続されるとともに前記一方向に沿う前記金属層と反対側の端面が露出している複数の電極層とを樹脂で一体的に封止して形成した半導体装置であって、
前記金属層および前記電極層の裏面から露出して個別に形成された金属メッキ層を有するとともに、前記電極層の前記金属メッキ層が前記電極層の前記端面にまで連続して一体的に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極層の裏面に施した金属メッキ層が前記電極層の端面にまで連続して一体的に形成され、当該半導体装置を回路基板に半田接合した場合、半導体装置の端面に隣接する先端部から前記端面に向けて連続的に立ち上がる曲線状の半田のフィレットが良好に形成される。この結果、半導体装置の上方から前記フレットの形成状態を容易に視認でき、半田接合の良否を容易かつ確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第１の工程を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第２の工程を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第３の工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第４の工程を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第５の工程を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第６の工程を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第７の工程を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第８の工程を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第９の工程を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第１０の工程を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第１１の工程を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第１２の工程を示す模式図である。
【図１３】図１２を裏面側から見た状態で示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における第１３の工程を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る半導体装置を個片化してその一個を示す模式図である。
【図１６】従来技術に係る半導体装置を個片化してその一個を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図１４は本実施形態の各工程を示す模式図である。これらの図に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、次のような各工程を経て製造される。以下、順次詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の工程＞
図１に示すように、平板状の母材１の両面にレジスト２Ａを塗布する。ここで、母材１は導電性を有する材料であれば特に限定はないが、ＳＵＳが好適である。また、レジスト２Ａは母材１の少なくとも一面側（図中、上面側）に塗布すれば良い。ただ、上下両面に塗布した場合には、他面側（図中、下面側）のレジスト２Ａを後工程における母材１の保護層とすることができる（この点に関しては、後に詳述する）。
【００１５】
＜第２の工程＞
図２に示すように、レジスト２Ａに所定のパターニングを施して露光することにより所定のパターンの第１のレジストパターン層２Ｂを形成する。本形態では、母材１の下面側にもレジスト２Ａを塗布しているが、下面側のレジスト２Ａは前記露光により硬化することで母材１の保護層として機能する。
【００１６】
＜第３の工程＞
図３に示すように、母材１の上面側のうち第１のレジストパターン層２Ｂが形成された領域以外の領域（母材１が露出している領域）を所定の深さだけエッチングする。この結果、母材１の表面側のうち第１のレジストパターン層２Ｂが形成された部分が凸部１Ａとして残る。かくして、Ｘ方向で隣接する凸部１Ａ間の領域で、後述する個片化による一個の半導体装置Ｉ（図１５参照）の形成領域が形成される。なお、図３の二点鎖線はエッチング前の母材１の表面位置を示している。ここで、母材１のエッチング方法には、物理的エッチング法および化学的エッチング法の２種類の方法が知られているが、いずれを適用しても良い。化学的エッチング法の場合には、裏面側のレジスト２Ａが母材１の保護層となる。
【００１７】
＜第４の工程＞
図４に示すように、第１のレジストパターン層２Ｂの表面と面一になるように母材１のエッチング領域にレジスト３Ａを塗布する。このようにレジスト３Ａを面一に塗布することは必須ではないが、本形態の如くレジスト３Ａを面一に塗布した場合には、後工程（第７の工程）において形成する金属層５および電極層６の高さ位置を容易に揃えることができる。特に本形態の第７の工程の如く、オーバーハング部５Ａ，６Ａを形成する場合には各オーバーハング部５Ａ，６Ａの高さ位置を容易に揃えることができる。
【００１８】
＜第５の工程＞
図５に示すように、レジスト３Ａを露光して第2のレジストパターン層３Ｂを形成する。そこで、Ｘ方向で隣接するレジストパターン層３Ｂ間の領域が、後述する金属層５（例えば図７参照）の形成領域となる。また、Ｘ方向で隣接する凸部１Ａとこれに隣接するレジストパターン層３Ｂ間の領域が、電極層６（例えば図７参照）の形成領域となる。
【００１９】
＜第６の工程＞
図６に示すように、母材１の一面側（表面側）において第１のレジストパターン層２Ｂおよび第２のレジストパターン層３Ｂに覆われることなく導電面が露出している母材１に金属メッキ層４を形成する。ここで、金属メッキ層４としては半田との間で大きな濡れ性を有する金属のメッキ層であれば、特別な限定はないが、耐食性が大きく化学的に安定な金メッキ層が最適である。
【００２０】
＜第７の工程＞
図７に示すように、金属メッキ層４に重ねて導電性金属を電着することで、母材１上に半導体素子搭載用の金属層５と1以上の電極層６とをそれぞれ独立して形成する。本形態における導電性金属としてはニッケルとした。前工程において金属メッキ層４に金を用いた場合、ニッケルが金メッキ層との密着性が最も良好であるからである。また、電着を行う導電性金属としては他にもニッケルコバルト合金、銅等が考えられる。
【００２１】
本形態における電着工程では、第１および第２のレジストパターン層２Ｂ，３Ｂの表面を超えて導電性金属を電着させることにより金属層５および電極層６の上端部周縁に第１のレジストパターン層２Ｂの上面側に張り出すオーバーハング部５Ａを形成するとともに、第２のレジストパターン層３Ｂの上面側に張り出すオーバーハング部６Ａを形成した。このように、オーバーハング部５Ａ，６Ａを形成することは必須ではない。ただ、オーバーハング部５Ａ，６Ａを形成することで、第１および第２のレジストパターン層２Ｂ，３Ｂを除去した後の樹脂封止工程（図１１参照）において、樹脂９（図１１参照；以下同じ）に対し各オーバーハング部５Ａ，６Ａが食い込んだ形状となるので、かかる食い込み効果により後の工程である剥離作業（図１２参照）等により母材１を樹脂９による封止部側から引き剥し除去をする際、金属層５および電極層６が母材側にくっついて引き離されることなく、確実に樹脂９による封止部側に残り、ズレや欠け等を効果的に防止して、半導体装置Ｉ（図１５参照；以下同じ）の信頼性を向上させることができる。また、金属層５および電極層６の上端部周縁全周にわたって形成される特有のオーバーハング部５Ａ，６Ａ形状により、半導体装置Ｉの裏面側から金属層５および電極層６と樹脂９との境界部分を通して侵入する水分等の上方への侵入を阻止し、耐水性にも優れたものとすることができる。
【００２２】
＜第８の工程＞
図８に示すように、第１および第2のレジストパターン層２Ｂ，３Ｂを剥離・除去する。ここで、母材１の裏面に塗布したレジスト２Ａもすべて同様に除去する。
【００２３】
＜第９の工程＞
図９に示すように、金属層５に半導体素子７を搭載して接合する。
【００２４】
＜第１０の工程＞
図１０に示すように、半導体素子７の電極（図示せず）と各電極層６とをワイヤ８，８により電気的に接続する。かかるワイヤ８，８の接続にはワイヤボンディング法を好適に適用し得る。
【００２５】
＜第１１の工程＞
図１１に示すように、母材１上において金属層５に載置された半導体素子７を含む搭載部分の全体を樹脂９で封止して複数個が一体となった半導体装置Ｉを形成する。
【００２６】
＜第１２の工程＞
図１２に示すように、複数個が一体となった半導体装置Ｉから母材１を剥離して半導体装置Ｉの裏面の金属メッキ層４を露出させる。当該工程における母材１の剥離の結果、母材１の凸部１Ａ（例えば、図１１参照）の位置には凹部となる空間１Ｃが形成される。
【００２７】
図１３は、個片化前の一体となっている複数の半導体装置Ｉを、当該工程を終えた状態で裏面から見て示す模式図である。同図に示すように、金属層５および電極層６はこれらと同形状の金属メッキ層４上に形成されており、図中で網点領域として示す空間１Ｃが形成されている。また、図中に太い実線で囲んだ領域Ａが次工程で個片化して形成する一個の半導体装置Ｉである。かかる個片化は、Ｘ方向およびＹ方向に関する所定の切断線に沿って切断することにより行う。ここで、個片化の際のＹ方向に関する切断線の中心線を図中にＬ１，Ｌ２として、またＸ方向に関する切断線の中心線を図中にＬ３，Ｌ４として示す。
【００２８】
＜第１３の工程＞
図１４に示すように、第1のレジストパターン層２Ｂ（例えば図７参照）と母材１との当接部の中心を通る切断線に沿い刃厚が前記当接部の幅と同等もしくは前記幅よりも小さい切断工具１０で図１２に示す切断線Ｌ１〜Ｌ４に沿う切断を行うことにより、母材１を剥離した複数の半導体装置Ｉを個片化する。この場合の切断工具１０としてはダイシングソーが最適である。かくして個片化された複数の半導体装置Ｉを得る。この半導体装置Ｉは金属メッキ４が電極層６の端面にも形成されたものとなる。このようにして形成した半導体装置Ｉに関し、図１５に基づきさらに詳説する。
【００２９】
図１５は、本発明の実施の形態に係る半導体装置Ｉを個片化してその一個を示す模式図である。同図に示すように、半導体装置Ｉは、半導体素子７を搭載している金属層５と、複数の電極層６とを樹脂９で一体的に封止して形成したものである。ここで、電極層６は、金属層５のＸ方向に沿う両側に配設され半導体素子７とワイヤ８，８で接続されるとともにＸ方向に沿う金属層５と反対側の端面が露出している。また、金属層５および電極層６の裏面には個別に金属メッキ層４が形成され、特に電極層６の金属メッキ層４は電極層６の端面にまで連続して一体的に形成されている。
【００３０】
かくして半導体装置Ｉの回路基板１１に対する半田１２による接合により実装する際には、電極層６の裏面に施した金属メッキ層４が電極層６の端面にまで連続して一体的に形成されているので、半導体装置Ｉの端面に隣接する先端部から端面に向けて連続的に立ち上がる曲線状の半田１２のフィレットが良好に形成される。この結果、半導体装置Ｉの上方から前記フレットの形成状態を容易に視認でき、半田接合の良否を容易かつ確実に検査することができるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は半導体デバイスを製造販売する産業分野で有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｉ  半導体装置
１  母材
１Ａ  凸部
２Ａ、３Ａ  レジスト  
２Ｂ  第１のレジスト層
３Ｂ  第２のレジスト層
４  金属メッキ層
５  金属層
５Ａ，６Ａ  オーバーハング部  
６  電極層
７  半導体素子
８  ワイヤ
９  樹脂  
１０  切断工具
１１  回路基板
１２  半田
【図１】
2018067669.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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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