(57)【要約】【課題】内部に収容する半導体素子を正常に作動させる。【解決手段】中央部に半導体素子３を収容する貫通穴４ａを有し、上面・下面・貫通穴４ａ内壁の全面に第１の金属層２４が被着された絶縁板４を準備する工程、貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけて切削し切り欠き部Ａを設け、これにより貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４を分断し複数の接続導体８用の下地部分を形成する工程、第１の金属層２４をエッチングする工程、上面・下面の第１の金属層２４上に所定パターンの開口を有する樹脂層２５を被着する工程、下地部分の第１の金属層２４上に第２の金属層２６を被着し複数の接続導体８を形成し、開口内に露出した第１の金属層２４上に第２の金属層２６を被着する工程、樹脂層２５を剥離した後、露出した第１の金属層２４を除去して、上面にボンディングパッド５を設け下面に接地・電源導体７を形成する工程を含むパッケージの製造方法。【選択図】　図２
2004063962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に半導体素子を収容するための貫通穴を有し、上面および下面ならびに前記貫通穴内壁の全面に第１の金属層が被着された絶縁板を準備する工程と、前記貫通穴内壁を前記上面から下面にかけて切削して切り欠き部を設け、該切り欠き部により前記貫通穴内壁の前記第１の金属層を分断して複数の接続導体用の下地部分を形成する工程と、前記第１の金属層をエッチングする工程と、前記上面および下面の前記第１の金属層上に所定パターンの開口を有する樹脂層を被着する工程と、前記下地部分および前記開口内に露出した前記第１の金属層上に第２の金属層を被着する工程と、前記樹脂層を剥離した後、露出した前記第１の金属層を除去して、前記上面に一部が前記接続導体に繋がった複数のボンディングパッドを設けるとともに前記下面に前記接続導体に繋がった複数の接地および／または電源導体を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体素子収納用パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＰＵ等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージは、例えば図１５に断面図で示すように、中央部に半導体素子４０を収容するための段状の貫通穴４１ａを有する配線基板４１と、この配線基板４１の下面に貫通穴４１ａを塞ぐように接合層４３を介して接合され、上面中央部に半導体素子４０が搭載される搭載部４２ａを有する銅等の金属材料から成る放熱板４２とから主に構成されている。
【０００３】
この従来の半導体素子収納用パッケージにおいては、配線基板４１は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る二枚の絶縁板４４・４５を同じくガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る接着層４６を介して積層して成る。
【０００４】
絶縁板４４は、その中央部に貫通穴４１ａの一部を形成する貫通穴４４ａが形成されており、その上面には貫通穴４４ａ周辺に電子部品４０の各電極が電気的に接続される複数のボンディングパッド４７およびこのボンディングパッド４７から外周部にかけて複数の配線導体４８が被着されている。さらにその下面の略全面には半導体素子４０に接地および／または電源電位を供給するための複数の接地および／または電源導体４９が被着されており、貫通穴４４ａの内壁にはボンディングパッド４７の一部と接地および／または電源導体４９とを接続する複数の接続導体５０が被着されている。他方、絶縁板４５には、その中央部に貫通穴４４ａよりも大きな貫通穴４５ａが形成されているとともに上面に外部接続パッド５１が被着されている。そして、これらの絶縁板４４と４５との積層体の外周部には、複数の貫通孔５２が設けられており、貫通孔５２の内壁には配線導体４８や接地および／または電源導体４９と外部接続パッド５１とを電気的に接続する貫通導体５３が被着されている。さらに、接地および／または電源導体４９の下面には配線基板４１と放熱板４２との接合を強固なものとするためにエポキシ樹脂から成る絶縁層５４が被着されており、この絶縁層５４に放熱板４２がガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る接合層４３を介して接合されている。
【０００５】
そして、この従来の半導体素子収納用パッケージによれば、放熱板４２の搭載部４２ａに半導体素子４０を搭載するとともにこの半導体素子４０の各電極をボンディングパッド４７にボンディングワイヤ５５等の電気的接続手段を介して電気的に接続する。その後、外部接続パッド５１に半田ボール等から成る外部接続部材５６を接合するとともに貫通穴４１ａ内へ図示しない封止用樹脂をポッティングして半導体素子４０を気密に封止することにより製品としての半導体装置となる。
【０００６】
なお、この従来の半導体素子収納用パッケージにおいては、接続導体５０は、図１６に斜視図で示すように、貫通穴４４ａ内壁の金属層を部分的に除去して形成したスリットＳにより互いに分断された幅広のパターンで形成されている。このようにスリットＳで互いに分断された幅広のパターンとすることにより各接地および／または電源導体４９とこれに対応するボンディングパッド４７とを低いインダクタンスで接続している。このような接続導体５０は、貫通穴４４ａ内壁の全面に無電解めっきおよび電解めっきにより銅から成る金属層を被着させておくとともに、この金属層をフォトリソグラフィー技術を採用してスリットＳの部分をエッチング除去することによって形成されている。
【０００７】
しかしながら、この従来の半導体素子収納用パッケージによると、貫通穴４４ａ内壁に設けた複数の接続導体５０は、貫通穴４４ａの内壁全面に金属層を被着させるとともにこの金属層をフォトリソグラフィー技術を採用してスリットＳに対応する部分をエッチング除去することによって形成されており、フォトリソグラフィーにおける露光を行なう際に、貫通穴４４ａの内壁が垂直であることからフォトリソグラフィーに用いる露光用マスクを良好に密着させて正確に露光することが困難であり、そのためスリットＳの部分が良好にエッチング除去されずに各接続導体５０同士のスリットＳを介した電気的絶縁が不完全なものとなりやすく、その結果、そのような絶縁不良によって内部に収容する半導体素子４０の正常な作動が妨げられてしまうという課題を有していた。
【０００８】
このような課題を解決するために、本願出願人は特願２００１−５３１７７において、貫通穴内壁の全面に被着した金属層を切削工具にてスリットＳの部分を除去することにより接続導体を形成する方法を提案した。この方法によれば、貫通穴内壁の複数の接続導体は、貫通穴内壁を接地および／または電源導体同士の境界に対応する部位で絶縁板の上面から下面にかけて切削した切り欠き部により互いに分離されていることから、この切削で形成された切り欠き部により互いに確実かつ良好に電気的に絶縁される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願２００１−５３１７７で提案した方法では、貫通穴内壁の全面に被着した金属層を切削工具にてスリットＳの部分を除去することにより接続導体を形成した後に、絶縁板の上面および下面の全面に被着した金属層にボンディングパッドや接地および／または電源導体を形成するための開口を有する耐めっき樹脂層を被着し、しかる後、この開口内にめっきを被着している。その結果、切削工具にてスリットＳの部分を除去する際に発生した微細なバリが金属層上に残り、耐めっき樹脂層と金属層との密着性が低下し、ボンディングパッドや接地および／または電源導体をめっきにより形成する際に、耐めっき樹脂層の下にめっき液が潜り込んで後でエッチング等で除去する部分の厚みが部分的に厚いものとなり、その結果、ボンディングパッド間や接地および電源導体間のめっきを完全に除去できず、ボンディングパッド間や接地および電源導体間で短絡が発生してしまい易いという問題点を有していた。また、エッチングの時間が長くなってしまうという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、ボンディングパッド間や接地および電源導体間の電気的短絡を防止し、内部に収容する半導体素子を正常に作動させることが可能な半導体素子収納用パッケージを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、中央部に半導体素子を収容するための貫通穴を有し、上面および下面ならびに前記貫通穴内壁の全面に第１の金属層が被着された絶縁板を準備する工程と、前記貫通穴内壁を前記上面から下面にかけて切削して切り欠き部を設け、この切り欠き部により前記貫通穴内壁の前記第１の金属層を分断して複数の接続導体用の下地部分を形成する工程と、前記第１の金属層をエッチングする工程と、前記上面および下面の前記第１の金属層上に所定パターンの開口を有する樹脂層を被着する工程と、前記下地部分および前記開口内に露出した前記第１の金属層上に第２の金属層を被着する工程と、前記樹脂層を剥離した後、露出した前記第１の金属層を除去して、前記上面に一部が前記接続導体に繋がった複数のボンディングパッドを設けるとともに前記下面に前記接続導体に繋がった複数の接地および／または電源導体を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴内壁に被着した第１の金属層を上面から下面にかけて切削して切り欠き部を設け、この切り欠き部により貫通穴内壁の第１の金属層を分断して複数の接続導体を形成し、しかる後、第１の金属層をエッチングすることから、切削の際に発生した微小なバリが第１の金属層の表面に残ることはなく、その結果、樹脂層と第１の金属層との密着性が良好となり、ボンディングパッドや接地および／または電源導体をめっきにより形成する場合、樹脂層の下にめっき液が潜り込んでエッチングで除去する部分の厚みが部分的に厚いものとなることはなく、ボンディングパッド間や接地および電源導体間のめっきを完全に除去することができ、接続信頼性に優れた半導体素子収納用パッケージとすることができる。また、エッチングの時間が長くなってしまうこともない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法を添付の図面に基づいて説明する。図１は、本発明の製造方法によって製作した半導体素子収納用パッケージの実施形態の一例を示す断面図、図２は、図１に示す半導体素子収納用パッケージの斜視図である。なお、本例では、半導体素子収納用パッケージが放熱板を有する例を示している。図中、１は配線基板、２は放熱板であり、主としてこれらで半導体素子３を収容するための半導体素子収納用パッケージが構成されている。
【００１４】
配線基板１は、中央部に半導体素子３を収容するための貫通穴４ａを有するとともに上面に複数のボンディングパッド５およびこのボンディングパッド５の一部から外周部に延在する複数の配線導体６を、下面の略全面に複数の接地および／または電源導体７を、貫通穴４ａ内壁にボンディングパッド５の一部と接地および／または電源導体７とを接続する複数の接続導体８を有する略四角枠状の絶縁板４と、中央部に貫通穴４ａよりも大きな貫通穴９ａを有するとともに上面に複数の外部接続パッド１０が被着形成された略四角枠状の絶縁板９とを接着層１１を介して接着して成る。また、その外周部に複数の貫通孔１２が形成されており、この貫通孔１２内には貫通導体１３が被着されている。さらにその下面には絶縁層１４が被着されている。
【００１５】
配線基板１を構成する絶縁板４や９は、ガラス繊維やアラミド繊維のクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成り、ボンディングパッド５・配線導体６・接地および／または電源導体７・接続導体８や外部接続パッド１０の支持体として機能するとともに貫通穴４ａ・９ａ内に半導体素子３を収容するための空所を形成する。
【００１６】
また、これらの絶縁板４・９を接着する接着層１１は、同じくガラス繊維やアラミド繊維のクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成り、絶縁板４と９とを接着する接着部材として機能する。
【００１７】
絶縁板４の上面に被着されたボンディングパッド５は、半導体素子３の各電極（信号電極・接地電極・電源電極）が電気的に接続される領域であり、図２に斜視図で示すように、略四角形状のパターンである。そして、その上面に半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ１５を介して電気的に接続される。なお、図２においては、簡略のため１本のボンディングワイヤ１５のみを図示している。
【００１８】
ボンディングパッド５の一部から延びる配線導体６は、略帯状パターンであり、パッケージ内に収容される半導体素子３の各電極を外部電気回路に電気的に接続するための導電路の一部として機能し、貫通導体１３に接続されている。
【００１９】
また、絶縁板４の下面に被着された接地および／または電源導体７は、絶縁板４の下面の略全面に被着形成されている。この接地および／または電源導体７は、半導体素子３に接地および／または電源電位を供給するとともに配線導体６の特性インピーダンスを所定の値に調整する機能を有し、ボンディングパッド５の一部に接続導体８を介して接続されているとともに貫通導体１３に接続されている。
【００２０】
さらに、ボンディングパッド５の一部と接地および／または電源導体７とを接続する接続導体８は、ボンディングパッド５と接地および／または電源導体７とを低インダクタンスで接続することにより半導体素子３を安定して作動可能とするためのものであり、貫通穴４ａの内壁の略全面に幅広のパターンで形成されている。
【００２１】
また、絶縁板９の上面に被着された外部接続パッド１０は、外部電気回路との接続用導体として機能し、貫通導体１３に電気的に接続するようにして形成されている。そして、この外部接続パッド１０には、半田ボール等からなる外部接続部材１６が取着される。
【００２２】
なお、ボンディングパッド５・配線導体６・接地および／または電源導体７・接続導体８・外部接続パッド１０は、通常、銅箔や銅めっき等の金属から成り、厚みが５〜５０μｍ程度である。また、これらのボンディングパッド５等における露出表面には、通常であれば１〜３０μｍ程度の厚みのニッケルめっき層および０．１〜３μｍ程度の厚みの金めっき層が無電解めっき法や電解めっき法により順次被着されている。それにより、ボンディングパッド５等における酸化腐食を有効に防止することができるとともにボンディングパッド５とボンディングワイヤ１５との電気的接続および外部接続パッド１０と外部接続部材１６との電気的接続を良好となすことができる。
【００２３】
また、貫通孔１２の内壁に被着された貫通導体１３は配線導体６や接地および／または電源導体７と外部接続パッド１０とを電気的に接続させる接続用導体として機能し、接続導体は、配線基板１の上面から下面にかけて穿孔された多数の貫通孔１２の内壁に銅めっき層を無電解めっき法や電解めっき法を採用して被着することにより形成されている。
【００２４】
さらに、絶縁板４の下面にはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層１４が被着形成されている。絶縁層１４は、配線基板１に放熱板２を強固に接合させるための接合用下地部材として機能し、この絶縁層１４の下面に放熱板２が接合層１７を介して接合されることにより配線基板１と放熱板２とが接合されている。この絶縁層１４にはシリカ等の無機絶縁物粉末から成るフィラーを５〜５０重量％程度含有させてもよい。フィラーを含有させることにより絶縁層１４の熱膨張係数を調整することができるとともに、絶縁層１４の耐熱性等を向上させることができる。
【００２５】
他方、配線基板１の下面に接合層１７を介して接合された放熱板２は、銅等の熱伝導性に優れる金属から成り、貫通穴４ａを塞ぐようにして接合されている。この放熱板２は、半導体素子３を支持するための支持体として機能するとともに半導体素子３が作動時に発生する熱を外部に良好に放熱するための放熱部材として機能し、その上面中央部に半導体素子３を搭載するための搭載部２ａを有している。そして、この搭載部２ａに半導体素子３がエポキシ樹脂等の接着剤を介して接着固定される。
【００２６】
このような放熱板２は、例えば銅から成る板材を打ち抜き金型により所定の形状に打ち抜くことによって形成すればよい。なお、放熱板２の表面にニッケルや金等の耐食性の良好な金属をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくと、放熱板２の酸化腐食を有効に防止することができる。さらに、放熱板２と接合層１７との接合力向上のために、放熱板２表面に黒化処理やブラスト処理を施し、その表面に算術平均粗さＲａが０．２〜３μｍ程度となるような凹凸を形成してもよい。
【００２７】
また、配線基板１と放熱板２とを接合する接合層１７は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る略四角枠状であり、このような構成により接合面にボイドが発生せず接合強度が大きく密着性に優れている。このような接合層１７は、例えばガラスクロスに未硬化のエポキシ樹脂を含浸させたシートを打ち抜き金型等を用いて絶縁板４と略同一の形状に打ち抜き、これを配線基板１と放熱板２との間に挟んで上下から加圧しながら熱硬化させることにより配線基板１と放熱板２とを強固に接合する。
【００２８】
さらに本発明においては、図２に示すように、接続導体８は、厚みが０．５〜３ｍの無電解銅めっき層上に厚みが１０〜２０μｍの電解銅めっき層を被着して成り、絶縁板４に無電解銅めっき層を被着させた貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけて切削した複数の切り欠き部Ａにより互いに分離されている。このように、接続導体８は、絶縁板１に無電解銅めっき層を被着させた貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけて切削した複数の切り欠き部Ａにより互いに分離されていることから、この切削で形成された切り欠き部Ａにより互いに確実かつ良好に電気的に絶縁されているので、各接続導体８を短絡のないものとすることができる。
【００２９】
接続導体の無電解銅めっき層の厚みが０．５μｍ未満であると絶縁板４の全面に安定させて無電解銅めっきを被着できない傾向にあり、３μｍを超えるとバリが発生し易くなり、各接続導体８同士が短絡し易くなる傾向にある。従って、接続導体の無電解銅めっき層の厚みは、０．５〜３μｍでなければならない。また、電解銅めっき層の厚みが１０μｍ未満であると上面のボンディングパッド５と下面の接地および／または電源導体との接続信頼性が低下する傾向にあり、２０μｍを超えるとエッチングが難しく、高密度配線できない傾向にある。従って、電解銅めっき層の厚みは、１０〜２０μｍが好ましい。
【００３０】
なお、切り欠き部Ａは、図３に要部拡大上面図で示すように、貫通穴４ａの内壁に向かって左側を上面側から見て右回転の切削工具３１で切削するか、または、右側を左回転の切削工具３１で切削することにより１回の切削で形成されている。
【００３１】
また、切り欠き部Ａは、その幅が０．１ｍｍ未満であると隣接する接続導体８同士を電気的に良好に絶縁することが困難となる傾向にあり、他方、２．０ｍｍを超えると、接続導体８の幅がその分だけ狭いものとなり、ボンディングパッド５と接地および／または電源導体７とを低インダクタンスで接続することが困難となる傾向にある。従って、切り欠き部Ａの幅は、０．１〜２．０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３２】
さらに、切り欠き部Ａは、その深さが０．１ｍｍ未満では、隣接する接続導体８同士を電気的に確実に分離することができなくなる危険性があり、他方、０．５ｍｍを超えると、絶縁板４上にボンディングパッド５を形成する領域を十分に確保することが困難となる傾向にある。従って、切り欠き部Ａの深さは、０．１〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。
【００３３】
このような半導体素子収納用パッケージは、放熱板２の搭載部２ａに半導体素子３を搭載するとともに、この半導体素子３の各電極とボンディングパッド５とをボンディングワイヤ１５を介して電気的に接続し、しかる後、貫通穴４ａ・９ａ内へ封止用樹脂をポッティングして樹脂封止を行なうことにより半導体装置となる。
【００３４】
なお、このような半導体素子収納用パッケージにおいては、必要に応じて配線基板１上に外部接続パッド１０の外周部を覆うソルダーレジスト層１８を設けてもよい。このようなソルダーレジスト層１８は、例えばシリカ等の絶縁性フィラーを含有させたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成り、外部接続パッド１０上に半田ボール等の外部接続部材１６を取着する際の外部接続部材１６の不要な濡れ広がりを制御するダムの作用をする。
【００３５】
次に、上述の半導体素子収納用パッケージの製造方法について説明する。
まず、図４に断面図で示すように、中央部に貫通穴４ａを有するとともに上面および下面の全面に厚みが１２〜６０μｍ程度の銅箔２１・２２が貼着された絶縁板４と、中央部に貫通穴９ａを有するとともに上面の全面に厚みが１２〜６０μｍ程度の銅箔２３が貼着された絶縁板９とを準備する。このような絶縁板４・９は、例えばガラスクロスに未硬化のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてなるシートに銅箔２１・２２や２３を貼着するとともに、これを熱硬化させることによって形成され、貫通穴４ａ・９ａは、硬化した絶縁板４・９に切削加工を施すことにより形成される。
【００３６】
次に、図５に要部拡大断面図で示すように、絶縁板４の銅箔２１・２２および貫通穴４ａ内壁の全面に厚みが０．５〜３μｍの第１の金属層２４を、例えば無電解銅めっきにより被着させる。第１の金属層２４となる無電解銅めっき層を被着させるには、銅箔２１・２２の表面および貫通穴４ａ内壁に例えば塩化アンモニウム系酢酸パラジウムを含有するパラジウム活性液を使用してパラジウム触媒を付着させるとともに、その上に硫酸銅系の無電解銅めっき液を用いて行なえばよい。
【００３７】
次に、図６に要部拡大部分断面斜視図で示すように、絶縁板４の貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけてドリルやルーター等の切削工具を用いて略半円状に切削して切り欠き部Ａを形成する。このように切り欠き部Ａを形成することにより貫通穴４ａ内壁に被着させた第１の金属層２４が分断される。貫通穴４ａ内壁に残った第１の金属層２４が接続導体８用の下地部分となる。このとき、貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４は、切削で形成された切り欠き部Ａにより互いに確実かつ良好に分断される。
【００３８】
次に、第１の金属層２４の表面を、過酸化水素水／希硫酸系エッチング液や塩化第二鉄水溶液・塩化第二銅水溶液でエッチングする。そして、本発明においては、貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４を切削して切り欠き部Ａを形成した後に、第１の金属層２４の表面をエッチングすることが重要である。
【００３９】
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４を切削して切り欠き部Ａを形成した後に、第１の金属層２４をエッチングすることから、切削の際に発生した微小なバリが第１の金属層２４の表面に残ることはなく、その結果、後述するめっきレジスト層である樹脂層２５と第１の金属層２４との密着性が良好となり、ボンディングパッドや接地および／または電源導体をめっきにより形成する場合に、樹脂層２５の下にめっき液が潜り込んで、後でエッチング等で除去する金属層の厚みが部分的に厚いものとなることはなく、ボンディングパッド間や接地および電源導体間のめっきを完全に除去することができ、接続信頼性に優れた半導体素子収納用パッケージとすることができる。
【００４０】
このようなエッチングは、例えばエッチング液が過酸化水素水／希硫酸系エッチング液からなる場合は、濃度が１０〜５０％、温度が２５〜５０℃のエッチング液に半導体素子収納用パッケージを約１分間浸漬することにより行なわれ、この条件により第１の金属層２４表面の算術平均粗さが０．５μｍ程度から０．１〜０．３μｍになり、切削の際に発生した微小なバリを完全に除去することが可能となる。なお、第１の金属層２４表面の算術平均粗さが０．１μｍ未満では、樹脂層２５との密着性が弱くなり、第２の金属層２６を形成する際にめっき液が第１の金属層２４と樹脂層２５との間に浸入しやすくなる傾向があり、０．３μｍを超えると、切削の際に発生した微小なバリを完全に除去することが困難となる傾向がある。従って、エッチング後の第１の金属層２４表面の算術平均粗さを０．１〜０．３μｍの範囲にすることが好ましい。
【００４１】
次に、図７に要部拡大部分断面斜視図で示すように、第１の金属層２４上に感光性樹脂層を貼着するとともにこれを露光・現像してボンディングパッド５・配線導体６・接地および／または電源導体７・接続導体９に対応する部位に開口を有する樹脂層２５を形成する。めっきレジスト用の感光性樹脂としては、例えばドライフィルムレジストを用いればよい。
【００４２】
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけて切削して切り欠き部Ａを設け、切り欠き部Ａにより貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４を分断して複数の接続導体８を形成した後、第１の金属層２４をエッチングすることから、切削により発生した微小なバリもエッチングにより除去でき、その結果、高密度配線を行なっても、ボンディングパッド５間や配線導体６同士の短絡がない。
【００４３】
次に、図８に要部拡大断面図で示すように、樹脂層２５から露出した第１の金属層２４の表面に厚みが１０〜２０μｍ程度の電解銅めっきからなる第２の金属層２６および厚みが３〜１０μｍ程度の半田めっき層２７を順次被着させる。電解銅めっき液としては例えば硫酸銅系から成る銅めっき液を、半田めっき液としては例えば硫酸第１錫系から成る半田めっき液を用いればよい。
【００４４】
次に、図９に要部拡大断面図で示すように、樹脂層２５を剥離するとともに半田めっき層２７をエッチングマスクとして用いることにより半田めっき層２７から露出する部位の第１の金属層２４および銅箔２１・２２をエッチング除去し、しかる後、半田めっき層２７をエッチング除去することにより図１０に要部拡大斜視図で示すようにボンディングパッド５・配線導体６・接地および／または電源導体７・接続導体８を形成する。第１の金属層２４および銅箔２１・２２をエッチングするエッチング液としては、例えばアルカリ性のエッチング液を用いればよい。また、半田めっき層２７をエッチングするエッチング液としては過酸化水素系のエッチング液を用いればよい。
【００４５】
なお、本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴４ａ内壁の全面に第１の金属層２４を被着させた絶縁板４を切削して切り欠き部Ａを形成した後に第２の金属層２６を被着することから、第１の金属層２４が略０．５〜３μｍときわめて薄いため、大きなバリ等の発生により電気的短絡が発生せず、確実に互いに分断することができ、この切削で形成された切り欠き部により互いに確実かつ良好に電気的に絶縁される。
【００４６】
他方、絶縁板９は、図１１に断面図で示すように、銅箔２３を所定のパターンにエッチングすることによりその上面に外部接続パッド１０を形成する。
【００４７】
次に、図１２に断面図で示すように、絶縁板４と絶縁板９とを間に接着層１１を挟んで接着して積層体となす。絶縁板４と絶縁板９とを接着層１１を介して接着するには、ガラスクロスに未硬化のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る接着層１１を絶縁板４と絶縁板９との間に挟んで積層するとともに、これらを例えば積層プレス機を用いて、真空度が４ｋＰａ以下、温度が１８０〜２００℃の範囲、圧力が２〜４ＭＰａの範囲の条件で９０〜１２０分間加圧加熱することにより接着層１１を熱硬化させて絶縁板４と絶縁板９とを接着する方法が採用される。
【００４８】
次に、図１３に断面図で示すように、積層体の外周部に複数の貫通孔１２をルーター加工やドリル加工等の切削加工により形成するとともに、貫通孔１２の内壁に無電解めっき法や電解めっき法により銅から成る貫通導体１３を被着形成して外部接続パッド１０とこれに対応する配線導体６や接地および／または電源導体７とをそれぞれ電気的に接続する。
【００４９】
次に、図１４に断面図で示すように、絶縁板４の下面に絶縁層１４用の未硬化の熱硬化性樹脂ペーストをスクリーン印刷法を採用して印刷塗布した後、これを熱硬化させて絶縁層１４を形成することによって配線基板１を製作する。
【００５０】
そして、最後にこの配線基板１の下面に放熱板２を接合層１７を介して接合することにより図１に示したような本発明の半導体素子収納用パッケージが完成する。なお、配線基板１と放熱板２との接合は、ガラスクロスに未硬化のエポキシ樹脂等を含浸させた接合層１７を間に挟んで配線基板１と放熱板２とを積層し、これらを上下から０．３〜０．５ＭＰａの圧力を印加しながら１５０〜２００℃の温度で６０〜１２０分間程度の時間加熱して接合層１７を熱硬化させることにより行なわれる。
【００５１】
さらに、本発明の製造方法においては、必要に応じて配線基板１上に外部接続パッド１０の外周部を覆うソルダーレジスト層１８を形成してもよい。このようなソルダーレジスト層１８を設けることにより外部接続パッド１０上に半田ボール等の外部接続部材１６を接合した際に半田ボール等の不要な濡れ広がりを防止することができる。このようなソルダーレジスト層１８は、例えばシリカ等のフィラーを含有するエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から形成すればよく、シリカ等のフィラーを含有する未硬化の感光性を有する熱硬化性樹脂ペーストを絶縁板９上の略全面にスクリーン印刷法等を採用して印刷塗布した後、これを公知のフォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターンにエッチングし、最後にこれを１３０〜１８０℃で約１時間程度加熱して硬化させることによって形成すればよい。
【００５２】
かくして、また、本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴４ａ内壁を上面から下面にかけて切削して切り欠き部Ａを設け、切り欠き部Ａにより貫通穴４ａ内壁の第１の金属層２４を分断して複数の接続導体８の下地部分を形成した後、第１の金属層２４をエッチングすることから、切削に発生した微小なバリもエッチングにより除去でき、その結果、高密度配線を行なっても、ボンディングパッド５や配線導体６同士の短絡がない。また、後からエッチングを行なうため、切削は１回で十分であり、切削工程を短縮できる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態例では、２枚の絶縁板４・９を接着した配線基板１を例に示したが、１枚の絶縁板の上面にボンディングパッド５と配線導体６と外部接続パッド１０とを一体的に形成するとともに下面に接地および／または電源導体を形成して成る配線基板や、３枚以上の絶縁板を積層して成る配線基板を用いたものであってもよい。また、上述の実施の形態例における貫通穴４ａ・９ａは、打ち抜き金型を用いたパンチングにより、あるいはレーザ加工機により形成してもよい。さらに、貫通孔１２の加工はレーザ加工機を用いて行なっても良い。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、貫通穴内壁に被着した第１の金属層を上面から下面にかけて切削して切り欠き部を設け、この切り欠き部により貫通穴内壁の第１の金属層を分断して複数の接続導体を形成し、しかる後、第１の金属層をエッチングすることから、切削の際に発生した微小なバリが第１の金属層の表面に残ることはなく、その結果、樹脂層と第１の金属層との密着性が良好となり、ボンディングパッドや接地および／または電源導体をめっきにより形成する際に、樹脂層の下にめっき液が潜り込んでエッチングで除去する部分の厚みが部分的に厚いものとなることはなく、ボンディングパッド間や接地および電源導体間のめっきを完全に除去することができ、接続信頼性に優れた半導体素子収納用パッケージとすることができる。また、エッチングの時間が長くなってしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体素子収納用パッケージの斜視図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大上面図である。
【図４】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図６】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大部分断面斜視図である。
【図７】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大部分断面斜視図である。
【図８】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図９】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図１０】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１１】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】図１に示す半導体素子収納用パッケージの配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】従来の半導体素子収納用パッケージを示す断面図である。
【図１６】従来の半導体素子収納用パッケージの斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・配線基板
２・・・・・・・放熱板
３・・・・・・・半導体素子
４、９・・・・・絶縁板
４ａ、９ａ・・・・・半導体素子を収容するための貫通穴
５・・・・・・・ボンディングパッド
６・・・・・・・配線導体
７・・・・・・・接地および／または電源導体
８・・・・・・・接続導体
２４・・・・・・・第１の金属層
２６・・・・・・・第２の金属層
Ａ・・・・・・・切り欠き部
【図１】
2004063962.tif 000003
【図２】
2004063962.tif 000004
【図３】
2004063962.tif 000005
【図４】
2004063962.tif 000006
【図５】
2004063962.tif 000007
【図６】
2004063962.tif 000008
【図７】
2004063962.tif 000009
【図８】
2004063962.tif 000010
【図９】
2004063962.tif 000011
【図１０】
2004063962.tif 000012
【図１１】
2004063962.tif 000013
【図１２】
2004063962.tif 000014
【図１３】
2004063962.tif 000015
【図１４】
2004063962.tif 000016
【図１５】
2004063962.tif 000017
【図１６】
2004063962.tif 000018