(57)【要約】　　　（修正有）【課題】プリント配線板の剛性を増大させることで、曲がりや反り捩れ等をなくし、製造工程及び実装工程における生産性を向上させ、耐熱性及び寸法安定性に優れた半導体装置の製造を提供する。【解決手段】金属板で形成された基板１に絶縁層６と、電極２と、導通ビア７とを形成する工程と、半導体チップ９と絶縁層６の外層電極２１とを接合する工程と、半導体チップ９を樹脂封止する工程と、エッチングにより金属板を除去した後の電極２に突起電極を形成する工程と、所定の寸法に切断するダイシング工程とから成る製造方法。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板で形成された基材と、基材（金属板）に設けられた電極と、基材に接合された１層又は２層以上の絶縁層と、絶縁層の両面を導通させる導通バイアホールと、外層絶縁層に設けた電極とを有するプリント配線板を用いた半導体装置の製造方法であって、半導体チップと外層絶縁層の電極とを接合する工程と、半導体チップを樹脂封止する工程と、金属板を除去した後の電極に突起電極を形成する工程と、ダイシング工程とから成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体チップと絶縁層の電極との接合手段が、ワイヤボンディング、またはフリップボンディングであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基材である金属板として銅板を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体チップの樹脂封止をトランスファモールド法で行なうことを特徴とする請求項１，２又は請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
基材である金属板の除去をケミカルエッチングで行なうことを特徴とする請求項１，２，３又は請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
電極は、ニッケルメッキ層及び金メッキ層を重ねて形成されることを特徴とする請求項１，２，３，４又は請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
金属板を除去した後、露出した電極に、半田又は金で突起電極を形成することを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体の製造方法に関し、特にチップサイズに相当する大きさに実装するチップサイズパッケージ（以下、ＣＳＰという）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の小型化、高性能化に伴い、半導体チップを実装するプリント配線板は、小型薄型化、高性能化、高信頼性が要求されている。
このような状況の下でパッケージの小型化が進められ、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と呼ばれるチップと略同じ大きさの半導体装置が開発されている。
このＣＳＰに使用されるプリント配線板は、インタポーザモジュール基板と称し、薄型化、高性能化、高機能化が要求され、ポリイミドフレキシブルプリント基板や、エポキシ樹脂ビルドアッププリント基板等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基板においては、その絶縁樹脂層の厚さが０．０５ｍｍ乃至０．１５ｍｍと薄いため、柔らかく、曲がり、反り、捩じれ等が発生しやすく、プリント配線板製造工程で用いられるローラ等への巻きつきを発生する等して製造工程の生産性を低下させるという問題があった。
また曲がりが発生しやすいために、実装工程での接続不良等を生じる恐れがあるという問題があった。
また材質としても、さらなる耐熱性、寸法安定性の向上が求められている。
【０００４】
本発明の目的は、プリント配線板の剛性を増大させることで、上記問題点を解決し、製造工程及び実装工程における生産性を向上させ、耐熱性及び寸法安定性に優れた半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１において、金属板で形成された基材と、基材（金属板）に設けられた電極と、基材に接合された１層又は２層以上の絶縁層と、絶縁層の両面を導通させる導通バイアホールと、外層絶縁層に設けた電極とを有するプリント配線板を用いた半導体装置の製造方法であって、半導体チップと外層絶縁層の電極とを接合する工程と、半導体チップを樹脂封止する工程と、金属板を除去した後の電極に突起電極を形成する工程と、ダイシング工程とから成ることにより、各工程において曲がり、反り、捩じれ等を発生させないから、半導体チップの実装を効率よく行なうことができ、ＣＳＰの製造を効率よく行なうことができる。
請求項２において、半導体チップと外層絶縁層の電極との接合手段が、ワイヤボンディング、またはフリップボンディングであることにより、接合作業が容易となる。
請求項３において、基材である金属板として銅板を用いることにより、エッチングで容易に基材を除去することができる。
請求項４において、半導体チップの樹脂封止をトランスファモールド法で行なうことにより、封止作業を容易にすることができる。
請求項５において、基材である金属板の除去をケミカルエッチングで行なうことにより、容易且つ確実に銅のみを除去することができるとともに、電極の銅メッキ層を除去することで凹所を形成するから、半田ボール等の位置決めが容易且つ確実になり、容易に突起電極を形成することができる。
請求項６において、電極は、ニッケルメッキ層及び金メッキ層を重ねて形成されることにより、エッチングによる影響を受けること無く、電極と電子部材との接続信頼性を確保することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例を、図１乃至図７を参照して説明する。
図２において本発明の第１実施例を適用する金属ベースプリント配線板は、同一人の発明に係る特願２００２−２４０９９７に基づくものであり、金属板から成る基板１と、基板１に設けられた電極２と、絶縁樹脂から成る絶縁層６と、絶縁層６の両面を導通させる非貫通孔で、電極２に接続された導通ビア７と、絶縁層６の基板１と反対側の面に設けられた外層電極２１と、電極２を覆うソルダーレジスト膜８とを備えている。
【０００７】
金属板（基材）１の素材を銅板とし、剛性を確保するとともに、後の工程での処理に対応させて、０．２〜０．４ｍｍの板厚としている。
なお、後の工程において、線Ｌで切断して個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）を形成する。
【０００８】
基板（金属板）１の電極３を設けた側の表面を粗化処理し、半硬化の熱硬化性樹脂含浸アラミド不織布（例えば、エポキシ樹脂含浸アラミド不織布）を重ねて加圧加熱して絶縁層６を形成する。
絶縁層６として熱硬化性樹脂含浸アラミド不織布を用いることにより、耐熱性が向上し、加工時の寸法変化が小さくなり、半導体チップと絶縁層６との伸縮差による接合部の破断の発生を防止することができる。
【０００９】
図３（ａ）において、この段階で基板１に設けられた電極２は、基板（金属板）１の表面側から順に、４〜１０μｍ厚の銅メッキ層３と、０．５〜２μｍ厚の金メッキ層４と、２〜６μｍ厚のニッケルメッキ層５と、１０〜２０μｍ厚の銅メッキ層３１を重ねて形成されている。
【００１０】
図３（ｂ）において、絶縁層６の上に突出して設けられた外層電極２１は、銅メッキ層３１と、銅メッキ層３１１を覆うニッケルメッキ層５１と、ニッケルメッキ層５１を覆う金メッキ層４１とから形成されている。
【００１１】
図４において、金属ベースプリント配線板に半導体チップ９をワイヤボンディング法で実装する。
即ちソルダーレジスト膜８に設置された半導体チップ９の表面に設けられた電極９１と、絶縁層６に設けられた外層電極２１とにワイヤ（導線）１０の両端を接続する。
なお、実装方法としてフリップボンディング法を用いることもできる。
【００１２】
図５に示すように、金属ベースプリント配線板に実装された半導体チップ９、ワイヤ１０、外層電極２１等を覆って封止する封止樹脂層１１を設ける。
本実施例では、封止樹脂層１１にフィラー成分を６０〜８５％含有するエポキシ樹脂を用い、トランスファーモールド法により形成している。
【００１３】
封止樹脂層１１を形成した後、ケミカルエッチングを施して金属板（銅板）１及び電極２の銅メッキ層３を除去して、図６に示すように、電極２に凹所２０を形成するとともに、凹所２０の底面に金メッキ層４を露出させる。
ケミカルエッチングとしては、塩化第２銅液、塩化第２鉄液、或いはアンモニア及び塩化アンモニウムから成るアルカリエッチング液を用いるものである。
本実施例においては、アルカリエッチング液を用いて銅のみを溶解して除去し、電極２の金メッキ層４を露出させる。
【００１４】
基板及び銅メッキを除去した後、図７に示すように、半田ボールを用いて電極２の凹所を埋めて突起電極１２を形成する。
突起電極１２の形成方法としては、半田ボールを使用する方法、金ボールを用いるスタンドバンプ方式、メッキによる金バンプ方式、或いは半田バンプ形成法等がある。
【００１５】
図１に示すように、突起電極１２を形成したプリント配線板を切断線Ｌで切断（ダイシング）し、個々の半導体チップに分離させてＣＳＰを形成する。
【００１６】
この構成によると、プリント配線板の基材として金属板を用いているから、　剛直性を有し、曲がり、反り、捩じれ等が発生しないから、半導体チップの実装を効率よく行なうことができ、ＣＳＰの製造を効率よく行なうことができる。
エッチングで銅板及び電極の銅メッキ層を除去しているから、容易且つ確実に銅のみを除去することができる。
電極の銅メッキ層を除去することで凹所を形成するから、半田ボール等の位置決めが容易且つ確実になり、容易に突起電極を形成することができる。
【００１７】
本発明の第２実施例について、図８乃至図１１を参照して説明する。
金属ベースプリント配線板の絶縁層を、第１絶縁層６１と第２絶縁層（外層絶縁層）６２の２層を積層して形成し、導通ビアは、銅メッキによりビアホール内に銅を充填するビアフィリング銅メッキを施して形成した穴埋めビア１３としている。
穴埋めビアとすることにより、断線等の異常を発生する恐れがなく、高い接続信頼性を確保することができる。
【００１８】
穴埋めビア１３は、第１絶縁層６１に設けられて下端が第１絶縁層６１の電極２の上面に接触している第１穴埋めビア１３１と、第２絶縁層６２に設けられて下端が第２絶縁層６２の下面に露出している第２穴埋めビア１３２とから成っており、第１穴埋めビア１３１と第２穴埋めビア１３２の配設位置が一致して形成されている。
【００１９】
第１穴埋めビア１３１の上面と、第２穴埋めビア１３２の下面とを接触させて第１絶縁層６１と第２絶縁層６２を重ね合わせる（図８参照）。
次に図９に示すように、半導体チップ９の電極（図示略）に接続した金バンプ１４を、外層電極２１上に載置して接合させる。
【００２０】
図１０に示すように、半導体チップ９、外層電極２１等を覆う封止樹脂層１１を設け、基材（銅板）１及び電極２の銅メッキ層（最下メッキ層即ち図３ａにおける符号３）をエッチングにより除去し、電極２の底部に凹所２０を形成する。図１１に示すように、電極２に突起電極１２を形成し、切断線Ｌでダイシングして、個々の半導体チップに分離させてＣＳＰを形成する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているから次に述べる効果を奏する。
請求項１において、金属板で形成された基材と、基材（金属板）に設けられた電極と、基材に接合された１層又は２層以上の絶縁層と、絶縁層の両面を導通させる導通バイアホールと、外層絶縁層に設けた電極とを有するプリント配線板を用いた半導体装置の製造方法であって、半導体チップと外層絶縁層の電極とを接合する工程と、半導体チップを樹脂封止する工程と、金属板を除去した後の電極に突起電極を形成する工程と、ダイシング工程とから成ることにより、各工程において曲がり、反り、捩じれ等を発生させないから、半導体チップの実装を効率よく行なうことができ、ＣＳＰの製造を効率よく行なうことができる。
請求項２において、半導体チップと外層絶縁層の電極との接合手段が、ワイヤボンディング、またはフリップボンディングであることにより、接合作業が容易となる。
請求項３において、基材である金属板として銅板を用いることにより、エッチングで容易に基材を除去することができる。
請求項４において、半導体チップの樹脂封止をトランスファモールド法で行なうことにより、封止作業を容易にすることができる。
請求項５において、基材である金属板の除去をケミカルエッチングで行なうことにより、容易且つ確実に銅のみを除去することができるとともに、電極の銅メッキ層を除去することで凹所を形成するから、半田ボール等の位置決めが容易且つ確実になり、容易に突起電極を形成することができる。
請求項６において、電極は、ニッケルメッキ層及び金メッキ層を重ねて形成されることにより、エッチングによる影響を受けること無く、電極と電子部材との接続信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である半導体装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図３】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図４】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図５】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図６】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図７】本発明の第１実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図８】本発明の第２実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図９】本発明の第２実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例である半導体装置の製造工程説明図である。
【図１１】本発明の第２実施例である半導体装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１　基材（金属板）、２　電極、３，３１　銅メッキ層
４，４１　金メッキ層、　５，５１　ニッケルメッキ層、６　絶縁層、
７　導通ビア、８，８１　ソルダーレジスト膜、９　半導体チップ
１０　ワイヤ、１１　封止樹脂層、１２　突起電極、１３　穴埋めビア
１４　金バンプ、２１　外層電極、６１　第１絶縁層、６２　第２絶縁層
９１　電極
Ｌ　切断線
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004111641.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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