(57)【要約】【課題】本発明は、半導体パッケージ及びその製造方法に関し、外部電極の接続の安定性が図れる半導体パッケージを提供することを目的とする。【解決手段】配線基板の両面に設けられた上下電極１ａ，１ｂ間を電気的に接続する接続体４内に、導電性ペースト３を充填して切断することにより、この導電性ペースト３が切断衝撃を緩和するため、上下電極１ａ，１ｂと接続体４との接続により形成される外部電極１１の接続の安定性が図れる。【選択図】  図１
2004266121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、この配線基板の両面に設けられた上下電極と、前記上電極に接続された半導体チップと、前記上下電極間を接続する接続体とからなり、この接続体は前記配線基板の端面に半丸穴形状に設けられ、この半丸穴内に導電性ペーストが充填された半導体パッケージ。
【請求項２】
導電性ペーストに替えて、接続体内へ樹脂を充填した請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
大判の配線基板の両面に複数の上下電極を形成した後、この上下電極間を接続する丸穴形状の接続体を形成し、前記上電極に半導体チップを多数個格子状に接続すると共に、前記接続体内に導電性ペーストを充填し中央を切断して半導体パッケージを分割する請求項１記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項４】
配線基板上面を樹脂で封止すると共に、導電性ペーストに替えて、樹脂を接続体内へ充填した請求項３記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項５】
下電極に、所定の穴を設けた請求項３記載の半導体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、各種電子機器等に使用される面付実装型の半導体パッケージに関し、特に多数個同時に製造する半導体パッケージ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化が進んでおり、それに伴って電子機器等に、他の電子部品と共に搭載する半導体パッケージは小型化と共に、外部への引出し電極（以下、外部電極と記載する）の接続の安定性が要求されている。
【０００３】
このような従来の半導体パッケージについて、図７〜図８を用いて説明する。
【０００４】
図７は従来の半導体パッケージの外観を示す斜視図であり、同図において、５１は両面銅張などの配線基板、５１ａは配線基板５１の上銅張層を写真法による焼付け、現像、溶解処理（以下、エッチング処理と記載する）して形成された上電極、５２は半導体チップで、半導体チップ５２上面の電極５２ａは上電極５１ａとの間をワイヤ５３で接続されている。
【０００５】
そして、５１ｂは配線基板５１の下銅張層をエッチング処理して形成された下電極で、この下電極５１ｂと上電極５１ａは、電気めっき法による銅めっき（以下、めっき処理と記載する）で接続され、上下電極５１ａ，５１ｂと接続体５４とから外部電極６１が形成されている。
【０００６】
さらに、半導体チップ５２を環境の変化に対し保護するため、配線基板５１の上面を樹脂５５ａで全面封止した樹脂封止体５５が形成されて、半導体パッケージ７１が構成されている。
【０００７】
次に、このような半導体パッケージの製造方法について説明する。
【０００８】
図８は接続体となるスルーホール形成の製造方法を示す断面図であり、まず、図８（ａ）に示すように、大判の配線基板５１０に隣接する半導体パッケージ７１の間隔で、エッチング処理して複数の上下電極５１ａ，５１ｂを形成すると共に、下電極５１ｂに長穴状の開口部８０を形成する。
【０００９】
そして、開口部８０の長手方向の一端側に接するように、かつ、上電極５１ａにダメージを与えないように出力調整したレーザビームを照射して、基材層５１ｄを除去して略円柱状の開口８１ａを形成する。
【００１０】
次に、図８（ｂ）に示すように、開口部８０の長手方向の他端側に接するように、レーザビームを照射して基材層５１ｄを除去して略円柱状の開口８１ｂを形成し、さらに、図８（ｃ）に示すように、開口部８０の中間部に、レーザビームを照射して残った基材層５１ｄを除去して略円柱状の開口８１ｃを形成する。
【００１１】
その結果、基材層５１ｄが除去され、上電極５１ａにより塞がった状態で開口８１ａ，８１ｂ，８１ｃが３つ連続する長穴状の開口８１が形成される。
【００１２】
その後、図８（ｄ）に示すように、めっき処理により開口８１の内面に上下電極５１ａ，５１ｂ間の電気的な接続を行うスルーホール５４０を、その断面形状が上電極５１ａで塞がれて空洞状態に略πの字状に形成する。
【００１３】
この後、図７に示すように、スルーホール５４０が形成された大判の配線基板５１０の上電極５１ａの上面に、半導体チップ５２を多数個格子状に搭載（図示せず）して、この多数個の半導体チップ５２の上面全体を一括樹脂封止成形して樹脂封止体５５０を形成する。
【００１４】
この時、樹脂封止体５５０の天面には、隣合う半導体パッケージ７１間に格子状かつＶ字状の溝５５ｂが設けられ、その溝５５ｂの稜線５５ｃはスルーホール５４０の長手方向の略中央と対応一致するように形成されている。
【００１５】
最後に、大判の配線基板５１０を樹脂封止体５５０を上にして切断装置（図示せず）に固定し、樹脂封止体５５０のＶ字状の稜線５５ｃに沿って切断することで、スルーホール５４０の略中央が切断されて接続体５４が形成されると共に、多数個の半導体パッケージ７１に分割されるものであった。
【００１６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−３３９００２号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体パッケージ及びその製造方法においては、半導体パッケージ７１の接続体５４が、上電極５１ａにより塞がった状態の長穴状のスルーホール５４０の略中央を切断して形成され、スルーホール５４０内は空洞となっているため、切断する際の切断衝撃により、接続体５４と基材層５１ｄとの密着力が低下したり、接続体５４と上下電極５１ａ，５１ｂ間の接続部分が剥がれ易く、上下電極５１ａ，５１ｂ間を接続体５４で接続して形成された外部電極６１とこれにはんだ付けされる外部との接続が不安定になり易いという課題があった。
【００１９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、外部電極の接続が安定した半導体パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の半導体パッケージ及びその製造方法は、以下の構成を有するものである。
【００２１】
本発明の請求項１に記載の発明は、上下電極間を接続する半丸穴形状の接続体内に、導電性ペーストを充填したものであり、接続体を切断する際に、充填材により切断衝撃が緩和できるため、上下電極と接続体との安定した接続が図れるという作用を有する。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、導電性ペーストに替えて、接続体内へ樹脂を充填したものであり、半導体チップの搭載面を樹脂封止する樹脂を充填することによって、導電性ペーストが不要となり、工程の簡略化を図り、安価なものとすることができるという作用を有する。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の上下電極間を接続する接続体内に導電性ペーストを充填し、この接続体の略中央を切断すると共に、この切断により半導体パッケージを切り分けるものであり、多数個の半導体パッケージを一括して製造できると共に、前記接続体を切断する際に充填材により切断衝撃が緩和できて、上下電極と接続体との接続の安定性が図れるという作用を有する。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、配線基板上面を樹脂で封止すると共に、導電性ペーストに替えて、樹脂を接続体内へ充填したものであり、導電性ペーストが不要となり、工程の簡略化が図れるという作用を有する。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、下電極に、接続体の径より小さい穴を設けるものであり、接続体内に充填材を充填する際に、接続体内の空気内の空気抜きができて、ボイドの発生をおさえることができるという作用を有する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態）
図１は本発明の半導体パッケージの斜視図であり、同図において、１は両面銅張などの配線基板、２は配線基板１の上銅張層により形成された上電極１ａの上面に搭載された半導体チップで、半導体チップ２の下面には金やはんだなどからなる突起状の接続電極２ａが形成され、これが上電極１ａに熱圧着等により接続されている。
【００２８】
そして、１ｂは配線基板１の下銅張層により形成された下電極、４は上電極１ａ側から配線基板１の基材層１ｄを半丸穴形状に開口され、下電極１ｂで塞がれた状態で上下電極１ａ，１ｂ間を電気的に接続する接続体であり、この半丸穴形状の接続体４内には充填材として銀などの導電性ペースト３が充填されて、これら上下電極１ａ，１ｂ、接続体４及び導電性ペースト３によって外部電極１１が形成されている。
【００２９】
さらに、半導体チップ２を環境の変化に対し保護するため、配線基板１の上面を樹脂５ａで全面封止した樹脂封止体５が形成されて、半導体パッケージ２１が構成されている。
【００３０】
次に、以上のように構成された半導体パッケージの製造方法について説明する。
【００３１】
図２は本発明の半導体パッケージの工程図、図３は同接続体となるスルーホール形成の製造方法を示す断面図であり、まず、形成工程３１０で、図３（ａ）に示すように、大判の配線基板１００に、エッチング処理にて複数の上下電極１ａ，１ｂを形成すると共に、上電極１ａに丸穴形状の開口部６を形成する。
【００３２】
次に、基材層の開口工程３２０で、図４に示すように、上記エッチング処理により形成された上下電極１ａ，１ｂを有する大判の配線基板１００を、上電極１ａを上面にしてＸＹステージ１６上に固定し、エキシマレーザ装置１５から出射された紫外領域の波長２４８ｎｍのレーザビーム７をレンズ１４で縮小して、上電極１ａの開口部６に照射する。
【００３３】
そして、図３（ｂ）に示すように、レーザビーム７を照射された基材層１ｄの部分には、光化学反応で分解し除去されて略円柱状の開口８が形成され、ＸＹステージ１６を移動させながらこの照射動作を繰り返すことにより、例えば、板厚０．６ｍｍの配線基板１００に、径が０．１ｍｍの丸穴状の開口８を所定の位置に形成する。
【００３４】
ここで、本発明によるレーザビーム７はエキシマレーザであり、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザによる加工が赤外波長領域の熱分解加工であるのに対して、ピークパワーが数１０ＭＷに達する紫外波長領域のレーザビームによる光分解加工であり、また、レーザビームのパルス幅が短いために、加工領域以外の周囲への熱的影響が少なく、その結果、エキシマレーザによる加工では、微細な開口８の形成を行うことができる。
【００３５】
更に、レーザビーム７のエキシマレーザによる加工では、紫外波長領域のため上電極１ａがマスクの機能を果たして基材層１ｄのみを除去できると共に、下電極１ｂにダメージを与えることはなく、基材層１ｄを十分に除去できて基材層１ｄの残渣が残ることはない。
【００３６】
そして、上記の方法で形成された開口８の典型的な断面形状は、図３（ｂ）に示すように、レンズ１４の焦点深度などレーザ加工工程での光学系の特性を適切に調整することによって、開口８は、その側面角度θが２〜６０°のテーパ角を有する台形状の断面形状を有するように形成される。
【００３７】
続いて、図２に示すスルーホールの形成工程３３０で、電気めっき法による銅めっきにより開口８の内面に導通処理を行って、上下電極１ａ，１ｂ間を電気的に接続するスルーホール４０（図３（ｃ）参照）を、その断面形状を下電極１ｂで塞いだ状態で略逆πの字状に形成する。
【００３８】
そして、導電性ペーストの充填工程３４０で、図５に示すように、上記のように形成されたスルーホール４０内に、充填材として銀などの導電性ペースト３をメタルマスク２４の開口穴２４ａを介してスキージ２５で掻くことにより充填する。
【００３９】
ここで、導電性ペースト３は銅やはんだ等のどのペーストでも良いが、特に、銀ペーストとすることによって、半導体パッケージ２１に半導体チップ２以外のチップコンデンサなどの電子部品を搭載した場合、電子部品と上電極１ａとの接合に同じ銀ペーストが使用できて工程を簡略化することができる。
【００４０】
また、スルーホール４０内への充填材の充填は、図３（ｂ）に示した開口８の側面角度θが２〜６０°のテーパ角を有する台形状の断面形状により容易に実施することができる。
【００４１】
次に、図２に示すように電子部品の搭載工程３５０で、上記のようにスルーホール４０が形成された大判の配線基板１００の上面に、その下面に金やはんだなどの接続電極２ａを形成した半導体チップ２を、多数個を所定の上電極１ａに熱圧着して接続する。
【００４２】
その後、樹脂封止工程３６０で、この多数個の半導体チップ２の全体を一括樹脂封止成形して、樹脂封止体５を形成する。
【００４３】
なお、このように一括樹脂封止成形して樹脂封止体５を形成する場合は、樹脂封止体の樹脂をスルーホール４０内に充填すれば、図２に示した導電性ペーストの充填工程３４０を廃止できて、工程を簡略化することができる。
【００４４】
最後に、切断工程３７０で、まず、図６に示すように、配線基板１００全体を下電極１ｂを上にして切断装置３１に固定し、下電極１ｂの形成時に配線基板１００の両端に対向して設けた２個の認識マーク（図示せず）により、スルーホール４０の中心座標を演算し認識する。
【００４５】
そして、切断歯４１により、上記で認識したスルーホール４０の中心線に沿って切断して、所定の位置に格子状に配置された半導体パッケージ２１を分割する。
【００４６】
ここで、切断歯４１の歯厚はスルーホール４０の径より小さく設定しているため、スルーホール４０は、それぞれ隣接する半導体パッケージ２１の上下電極１ａ，１ｂ間を接続した状態で分割されて接続体４が形成される。
【００４７】
この時、スルーホール４０内には導電性ペースト３または樹脂５ａが充填されているため、切断時に、スルーホール４０と上下電極１ａ，１ｂ間とに切断衝撃を与えることはなく、スルーホール４０と上下電極１ａ，１ｂ間の接続の安定性が確保できるものである。
【００４８】
そして、上記切断により所定の上下電極１ａ，１ｂ、スルーホール４０、及び導電性ペースト３が切断されることで、それぞれ上下電極１ａ，１ｂと接続体４からなる外部電極１１が形成される。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、複数の上下電極間を接続する接続体内に導電性ペーストを充填し、この接続体の略中央を切断すると共に、この切断により半導体パッケージを分割することによって、多数個の半導体パッケージを一括して製造できると共に、前記接続体を切断する際に充填材により切断衝撃が緩和できて、上下電極と接続体との接続の安定した半導体パッケージ及びその製造方法を得ることができるものである。
【００５０】
また、導電性ペーストに替えて、樹脂を接続体内へ充填することによって、半導体チップの搭載面を樹脂封止する場合には導電性ペーストが不要となり、工程の簡略化が図れるものである。
【００５１】
更に、下電極に、接続体の径より小さい穴を設けることによって、接続体内に充填材を充填する際に、接続体内の空気抜きができてボイドの発生をおさえることができる。
【００５２】
なお、以上の説明では、スルーホール４０を、下電極１ｂを塞いだ状態で形成するものとして説明したが、下電極１ｂを開口し上電極１ａが開口されてスルーホール４０内に充填材を充填できる構成でも、同様の効果が得られる。
【００５３】
また、配線基板１は、両面銅張の配線基板として説明したが、これに限るものではなく多層銅張の配線基板でも同様に実施は可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、上電極と下電極を接続する接続体を配線基板の端面に半丸穴形状に設け、この半丸穴内に導電性ペーストを充填することによって、外部電極としての接続の安定した半導体パッケージ及びその製造方法を得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの斜視図
【図２】同工程図
【図３】同接続体となるスルーホール形成の製造方法を示す断面図
【図４】同基材層の開口工程を模式的に示す概念図
【図５】同導電性ペーストの充填工程を模式的に示す概念図
【図６】同切断工程を模式的に示す断面図
【図７】従来の半導体パッケージの斜視図
【図８】同スルーホール形成工程の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
１  配線基板
１ａ  上電極
１ｂ  下電極
２  半導体チップ
３  導電性ペースト
４  接続体（スルーホール）
１１  外部電極
２１  半導体パッケージ
【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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