(57)【要約】【課題】配線とはんだバンプとの接合強度の低下を抑制し、かつ配線と半導体チップとの接合強度の低下を抑制する。【解決手段】開口部８０を有する配線基板１００上に設けられた配線１１０と、配線１１０の一部であり、配線基板１００上に位置するランド部１１２、及び配線基板１００上から開口部８０内に延伸するリード部１１４と、ランド部１１２に形成されるはんだバンプ５０と、平面視で開口部８０の内側に位置し、リード部１１４と接続する半導体チップ１０と、を備え、配線１１０は、Ｃｕを含む材料により構成され、ランド部１１２のうちはんだバンプ５０が形成される面上には、Ｎｉめっき層が形成され、リード部１１４のうち半導体チップ１０と接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層が形成されておらず、ランド部１１２のうちはんだバンプ５０が形成される面上、及びリード部１１４には、Ａｕめっき層が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する配線基板と、
前記配線基板上に設けられた配線と、
前記配線の一部であり、前記配線基板上に位置する複数のランド部と、
前記配線の一部であり、前記配線基板上から前記開口部内に延伸する複数のリード部と、
前記ランド部に形成されるはんだバンプと、
平面視で前記開口部の内側に位置し、前記リード部と接続する半導体チップと、
を備え、
前記配線は、Ｃｕを含む材料により構成されており、
前記ランド部のうち前記はんだバンプが形成される面上には、Ｎｉめっき層が形成されており、
前記リード部のうち前記半導体チップと接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層が形成されておらず、
前記ランド部のうち前記はんだバンプが形成される前記面上、及び前記リード部には、Ａｕめっき層が形成されている半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記リード部のうち前記半導体チップと接続する前記面と反対の面上には、Ｎｉめっき層が形成されている半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記リード部のうち前記半導体チップと接続する前記面と反対の面上には、Ｎｉめっき層が形成されていない半導体装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の半導体装置において、
前記配線基板は、ＴＡＢテープを切断することにより形成されている半導体装置。
【請求項５】
開口部を有する配線基板上にＣｕ配線を形成する工程と、
前記Ｃｕ配線にＮｉめっき層を形成する工程と、
前記開口部上に位置する前記Ｃｕ配線のうち前記配線基板側の面、及び側面に形成されたＮｉめっき層を除去する工程と、
前記Ｃｕ配線上にＡｕめっき層を形成する工程と、
前記開口部上に位置する前記Ｃｕ配線のうち前記配線基板側の面に半導体チップを接続する工程と、
前記配線基板上に位置する前記Ｃｕ配線上にはんだボールを形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープＢＧＡ型の半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージの多ピン化、高密度化を向上させるため、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージが開発された。このＢＧＡパッケージの一例として、配線基板に絶縁テープを用いるテープＢＧＡパッケージがある。テープＢＧＡパッケージは、配線基板上の配線パターンをファインに形成できるという特徴を有する。
【０００３】
テープＢＧＡパッケージに関する技術として、特許文献１に記載のものがある。特許文献１では、配線をＡｕめっきＣｕ箔により形成する技術が開示されている。これによりＣｕ配線が腐食、酸化することを防ぐことができると記載されている。また配線上にＮｉめっき層を介してＡｕめっき層を形成する技術も開示されている。これにより、配線を構成するＣｕがＡｕめっき層に拡散して、配線と半導体チップ及びはんだバンプとの接合強度が劣化することを抑制できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
テープＢＧＡパッケージ等において、配線基板には半導体チップを配置するための開口部が設けられていることがある。この場合、配線基板上に設けられた配線のうち、配線基板上に位置する部分（ランド部）においてはんだバンプが形成され、配線基板上から開口部内へ延伸している部分（リード部）において半導体チップと接続する。ランド部では、配線を構成するＣｕとはんだを構成するＳｎにより、機械的に脆い化合物が生じる場合がある。この場合、配線とはんだバンプとの接合強度の低下が生じる。これを抑制するために、配線上にＮｉめっき層を形成することが考えられる。一方で、配線上にＮｉめっき層を形成すると、リード部の塑性変形は困難となる。この場合、配線と半導体チップとの接合強度は低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、開口部を有する配線基板と、
前記配線基板上に設けられた配線と、
前記配線の一部であり、前記配線基板上に位置する複数のランド部と、
前記配線の一部であり、前記配線基板上から前記開口部内に延伸する複数のリード部と、
前記ランド部に形成されるはんだバンプと、
平面視で前記開口部の内側に位置し、前記リード部と接続する半導体チップと、
を備え、
前記配線は、Ｃｕを含む材料により構成されており、
前記ランド部のうち前記はんだバンプが形成される面上には、Ｎｉめっき層が形成されており、
前記リード部のうち前記半導体チップと接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層が形成されておらず、
前記ランド部のうち前記はんだバンプが形成される前記面上、及び前記リード部には、Ａｕめっき層が形成されている半導体装置が提供される。
【０００７】
本発明によれば、ランド部のうちはんだバンプが形成される面上には、Ｎｉめっき層が形成されている。このため配線を構成するＣｕとはんだバンプを構成するＳｎにより、機械的に脆い化合物が生じることを抑制できる。よって配線とはんだバンプとの接合強度の低下を抑制できる。また、リード部のうち半導体チップと接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層が形成されていない。このためリード部の塑性変形は容易となる。従って、配線と半導体チップとの接合強度の低下を抑制できる。
【０００８】
本発明によれば、開口部を有する配線基板上にＣｕ配線を形成する工程と、前記Ｃｕ配線にＮｉめっき層を形成する工程と、前記開口部上に位置する前記Ｃｕ配線のうち前記配線基板側の面、及び側面に形成されたＮｉめっき層を除去する工程と、前記Ｃｕ配線上にＡｕめっき層を形成する工程と、前記開口部上に位置する前記Ｃｕ配線のうち前記配線基板側の面に半導体チップを接続する工程と、前記配線基板上に位置する前記Ｃｕ配線上にはんだボールを形成する工程と、を備える半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配線とはんだバンプとの接合強度の低下を抑制し、かつ配線と半導体チップとの接合強度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置を構成するランド部を示す断面図である。
【図３】図１に示す半導体装置を構成するリード部を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る半導体装置を構成するリード部を示す断面図である。
【図５】比較例に係る半導体装置を構成するリード部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。半導体装置は、配線基板１００と、配線１１０と、配線１１０の一部である複数のランド部１１２と、配線１１０の一部である複数のリード部１１４と、はんだバンプ５０と、半導体チップ１０とを備えている。配線基板１００は、開口部８０を有している。配線１１０は、Ｃｕを含む材料により構成される。ランド部１１２は、配線基板１００上に位置している。リード部１１４は、配線基板１００上から開口部８０内に延伸している。はんだバンプ５０は、ランド部１１２上に形成されている。半導体チップ１０は、平面視で開口部８０の内側に位置し、リード部１１４と接続している。半導体装置は、テープＢＧＡ型半導体装置を構成する。
【００１３】
図２は、図１に示す半導体装置を構成するランド部１１２を示す断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ'断面を示している。ランド部１１２のうち、はんだバンプ５０を形成する面上にはＮｉめっき層１３４、Ａｕめっき層１３２がこの順に形成されている。図３は、図１に示す半導体装置を構成するリード部１１４を示す断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ'断面を示している。リード部１１４のうち、半導体チップ１０と接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層１３４は形成されていない。またリード部１１４にはＡｕめっき層１３２が形成されている。以下図１〜図３を用いて、半導体装置の構成について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、配線基板１００には、スティフナー４０を介してリッド２０が取り付けられている。配線基板１００とスティフナー４０は、接着剤３２により固定されている。またスティフナー４０とリッド２０は、接着剤３０により固定されている。配線基板１００は、絶縁フィルムを使用したＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープにより構成されている。絶縁フィルムは、例えばポリイミドフィルム等である。そして絶縁フィルム上に、金属パターンとしての配線１１０が形成されている。
【００１５】
配線基板１００上、及び配線１１０上には、ソルダーレジスト１２０が設けられている。ソルダーレジスト１２０は、ランド部１１２上において開口部８５を有している。そして開口部８５において、ランド部１１２と接続するはんだバンプ５０が形成される。はんだバンプ５０は、Ｓｎを含んでいる。またはんだバンプ５０は、例えば球状を有する。
【００１６】
半導体チップ１０との接続面と高さが異なっているリード部１１４は、開口部８０内において、半導体チップ１０と接続するように半導体チップ１０に向けて折れ曲がっている。半導体チップ１０は、外部端子（図示せず）を介してリード部１１４の配線基板１００側の面と接続している。また半導体チップ１０は、樹脂７０により被覆され、樹脂７０を介して配線基板１００に固定されている。さらに半導体チップ１０は、放熱ペースト６０を介してリッド２０と接触している。そして図３に示すように、リード部１１４の半導体チップ１０と接続する面とは反対側の面には、Ｎｉめっき層１３４が形成されている。
【００１７】
次に、半導体装置の製造方法について説明する。まず図１に示すように、配線基板１００に開口部８０を、金型等により形成する。次に配線基板１００の一面に、Ｃｕ箔をラミネートする。そしてＣｕ箔の表面上にレジストを塗布する。また開口部８０内であって、Ｃｕ箔の裏面上に、裏止め用のレジストを塗布する。
【００１８】
次いで、Ｃｕ箔の表面上に形成したレジストを露光、現像することによりレジストパターンを形成する。そしてこのレジストパターンをマスクとして、Ｃｕ箔をエッチングする。これによりランド部１１２、及びリード部１１４を構成する配線１１０が形成される。次に配線１１０上のレジストパターンを除去する。また開口部８０内の裏止め用のレジストを除去する。そして配線基板１００上、及びランド部１１２上に、ソルダーレジスト１２０を塗布する。ソルダーレジスト１２０を露光、現像し、開口部８５を形成する。
【００１９】
次いで図２に示すように、Ｎｉめっき層１３４を配線１１０上に形成する。Ｎｉめっき層１３４は、例えば電界めっき法により形成される。次にランド部１１２上、及びリード部１１４の配線基板１００とは反対側の面上にレジストを塗布する。このレジストを露光、現像することによりレジストパターンを形成する。そしてこのレジストパターンをマスクとしてＮｉめっき層１３４をエッチングする。これによりリード部１１４の配線基板１００側の面上、及び側面上のＮｉめっき層１３４が除去される。そしてレジストパターンを除去した後、Ａｕめっき層１３２を配線１１０上に形成する。Ａｕめっき層１３２は、例えば電界めっき法により形成される。
【００２０】
次いで、半導体チップ１０の外部端子と、リード部１１４の配線基板１００側の面が接続するように、半導体チップ１０を配線基板１００に実装する。半導体チップ１０とリード部１１４の接続は、例えば超音波接合によって行われる。次に配線基板１００に、接着剤３２によりスティフナー４０を固定する。そして半導体チップ１０のリード部１１４と接続している面、及び側面とリード部１１４を、樹脂７０により被覆する。また半導体チップ１０のリード部１１４と接続している面とは反対側の面に放熱ペースト６０を塗布する。さらにスティフナー４０上に接着剤３０を塗布する。そして放熱ペースト６０、及び接着剤３０を介して、半導体チップ１０、及びスティフナー４０上にリッド２０を形成する。次いで、ランド部１１２上にはんだバンプ５０を形成する。これにより半導体装置が形成される。
【００２１】
次に、本実施形態の効果を説明する。図５は、比較例に係る半導体装置を構成する配線を示す断面図である。比較例に係る半導体装置を構成するリード部１１４は、全面にＮｉめっき層１３４、及びＡｕめっき層１３２が形成されている。このためリード部１１４は、塑性変形することが困難となる。よって、配線１１０と半導体チップ１０との接合強度の低下を抑制することができない。
【００２２】
これに対し本実施形態では、リード部１１４のうち半導体チップ１０と接続する面上、及び側面上にはＮｉめっき層１３４が形成されていない。このためリード部１１４の塑性変形は容易となる。よって配線と半導体チップとの接合強度の低下を抑制できる。またランド部１１２のうちはんだバンプ５０が形成される面上には、Ｎｉめっき層１３４が形成されている。このため配線１１０を構成するＣｕとはんだバンプ５０を構成するＳｎにより、機械的に脆い化合物が生じることを抑制できる。従って、配線とはんだバンプとの接合強度の低下を抑制できる。
【００２３】
また本実施形態では、ランド部１１２のうちはんだバンプ５０が形成される面上、及びリード部１１４に、Ａｕめっき層１３２が形成されている。よって配線が腐食、酸化することを防ぐことができる。
【００２４】
図４は、第２の実施形態に係る半導体装置を構成するリード部１１４を示す断面図であり、第１の実施形態における図３に対応している。本実施形態における半導体装置は、配線１１０の構成を除いて、第１の実施形態に係る半導体装置と同様である。また本実施形態に係る配線１１０は、リード部１１４の全面においてＮｉめっき層１３４が形成されていないことを除いて、第１の実施形態に係る配線１１０と同様である。
【００２５】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。まず配線基板１００に開口部８０を形成し、配線基板１００上に配線１１０を形成する。そして配線１１０上にソルダーレジスト１２０を塗布し、開口部８５を形成する。これらの工程は、第１の実施形態と同様である。
【００２６】
次いで、リード部１１４の全面に、レジストを塗布する。そしてＮｉめっき層１３４を配線１１０上に形成する。その後リード部１１４に形成したレジストを除去する。
【００２７】
次に、配線１１０上にＡｕめっき層１３２を形成する。そして、半導体チップ１０を配線基板１００に実装する。次いで配線基板１００にスティフナー４０を固定する。また半導体チップ１０を樹脂７０により被覆する。そしてスティフナー４０、及び半導体チップ１０をリッド２０に固定し、半導体装置が形成される。これらの工程は、第１の実施形態と同様である。
【００２８】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。またリード部１１４は、全面においてＮｉめっき層１３４が形成されていない。このためリード部１１４の塑性変形はさらに容易となる。よって配線と半導体チップとの接合強度の低下をさらに抑制できる。
【００２９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  半導体チップ
２０  リッド
３０  接着剤
３２  接着剤
４０  スティフナー
５０  はんだバンプ
６０  放熱ペースト
７０  樹脂
８０  開口部
８５  開口部
１００  配線基板
１１０  配線
１１２  ランド部
１１４  リード部
１２０  ソルダーレジスト
１３２  Ａｕめっき層
１３４  Ｎｉめっき層
【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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