(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の裏面に露出して設けられた複数の前記ボンディングパッドと、前記ボンディングパッドに設けられた外部接続電極と、前記半導体装置の裏面を被覆するレジスト層とを有し、
前記レジスト層は、前記外部接続電極および前記外部接続電極の周辺を露出させて、前記半導体装置の裏面を被覆し、
前記外部接続電極の側面は、外側に湾曲し、前記外部接続電極と前記ボンディングパッドとの接触面の周辺部と前記レジストとの離間距離は、前記レジスト層の厚みとほぼ等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記レジスト層は前記外部接続電極に接触しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記離間距離は、前記レジスト層の厚みに前記レジスト層の合わせ精度が加算されたものである請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその接続構造に関し、特にロウ材を用いて半導体装置を実装基板に接続する半導体装置およびその接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣパッケージは携帯機器や小型・高密度実装機器への採用が進み、従来のＩＣパッケージとその実装概念が大きく変わろうとしている。詳細は、例えば電子材料（１９９８年９月号２２頁〜）の特集「ＣＳＰ技術とそれを支える実装材料・装置」で述べられている。
【０００３】
図９は、基板を不要にした半導体装置１０の構造およびその製造方法を説明する図である。以下に半導体装置１０の製造方法を説明する。
【０００４】
先ず、図９（Ａ）を参照して、フレキシブルシート１４上に半導体素子１１を固着し、メッキ１３を被覆する。そして金属細線１２で半導体素子１１とメッキ１３との電気的接続を行う。
【０００５】
次に、図９（Ｂ）を参照して、半導体素子１１，金属細線１２およびメッキ１３を絶縁性樹脂１５で封止する。
【０００６】
次に、図９（Ｃ）を参照して、フレキシブルシート１４を剥がす。このことにより、半導体装置１０は絶縁性樹脂で全体が支持される形となる。
【０００７】
最後に、図９（Ｄ）を参照して、裏面にレジスト層１６を形成し、レジスト層１６の開口部に半田電極１７を設ける。以上の作業により半導体装置１０が完成する。
【０００８】
図１０は、同じく基板を不要にした半導体装置２０の構造およびその製造方法を説明する図である。この半導体装置２０では、裏面の半田電極がリードフレーム２３の裏面に設けられている。以下に、半導体装置２０の製造方法を説明する。
【０００９】
先ず、図１０（Ａ）を参照して、リードフレーム２３上に半導体素子２１を固着し、電極となるリードフレーム２３と半導体素子２１を金属細線２２で電気的接続を行う。
【００１０】
次に、図１０（Ｂ）を参照して、半導体素子２１および金属細線２２を絶縁性樹脂２５で封止する。そして、破線Ｌでダイシングを行い、絶縁性樹脂２５およびリードフレーム２３の不要な部分の除去を行う。
【００１１】
最後に、図１０（Ｃ）を参照して、半導体装置２０の裏面に、レジスト層２６および半田電極２７を設ける。以上の作業により半導体装置２０が完成する。
【００１２】
図１１では、フレキシブルシート３３が支持基板として採用されている半導体装置３０の構造およびその製造方法を説明する。以下にその製造方法を説明する。
【００１３】
先ず、図１１（Ａ）を参照して、フレキシブルシート３３にスルーホール３８を設け、電極３９を形成する。そして、フレキシブルシート３３上に半導体素子３１を固着し、金属細線３２で半導体素子３１と電極３９の電気的接続を行う。
【００１４】
次に、図１１（Ｂ）を参照して、絶縁性樹脂３５で、半導体素子３１および金属細線３２を封止する。そして、破線Ｌでダイシングを行い、個々の半導体装置に分割する。
【００１５】
最後に、図１１（Ｃ）を参照して、半導体装置３０の裏面に、レジスト層３６および半田電極３７を設ける。以上の工程により半導体装置３０が完成する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体装置１０、２０および３０は薄型の半導体装置であるため、半導体装置全体に対する絶縁性樹脂量の割合が小さい。従って、半導体装置に占める半導体素子の割合が大きくなり、半導体装置の熱膨張率は半導体素子の材料であるシリコンの熱膨張率を反映することになる。そして、この半導体装置が樹脂製の実装基板に実装された場合、半導体装置の熱膨張率と、実装基板の熱膨張率は異なる。このことにより、両者を接続する半田電極には応力が作用してしまう。
【００１７】
また、半田電極は半導体装置の周囲に設けられているので、パッケージの裏面中央と、半田電極の離間距離は大きくなる。熱膨張率の違いにより半田電極に作用する応力は、この離間距離に比例するので、半田電極には大きなストレスが作用してしまう。
【００１８】
更に、従来例の半導体装置では、耐湿性の向上の為に裏面がレジスト層で覆われており、半田電極はレジスト層の開口部に設けられている。そして、レジスト層と半田電極は接触するので、半田電極はくびれＮＫを有する構造となってしまう。そして、熱膨張による応力が作用した場合、このくびれの部分にどうしても応力が集中してしまい、クラックが発生する問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、この原因を解析し、半田電極にクラックが発生しないように改良を加えた半導体装置およびその接続構造を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題に鑑みて成され、本発明の半導体装置は、半導体装置裏面の周辺に設けられた複数のボンディング電極と、前記ボンディング電極の裏面に設けられた複数の第１の外部接続電極とを有し、
前記ボンディング電極に囲まれた電極の裏面に少なくとも１つの第２の外部接続電極を設けることにより、前記第１の外部接続電極の側面の曲率を調節し、前記第１の外部接続電極に作用する応力を緩衝することを特徴とする。
【００２１】
第２の外部接続電極を設けることによって、第１の外部接続電極がくびれるのを防止することができる。更には、第１の外部接続電極が、潰れた形状になるのを防止し、隣接した電極とショートしてしまうのを防止することもできる。また、第２の外部接続電極は複数でも良い。
【００２２】
更に、本発明の半導体装置は、前記第２の外部接続電極と前記電極との接続面の面積は、前記第１の外部接続電極と前記ボンディング電極の接続面の面積よりも大きいことを特徴とする。
【００２３】
更に、本発明の半導体装置は、前記第１の外部接続電極の側面は、同一で且つ曲率の小さい滑らかな曲面を描くことを特徴とする。
【００２４】
更に、本発明の半導体装置は、前記第１の外部接続電極の側面は、内側に湾曲した側面を有することを特徴とする。
【００２５】
更に、本発明の半導体装置は、前記第１の外部接続電極は、円柱状の形状を有することを特徴とする。
【００２６】
更に、本発明の半導体装置は、前記第１の外部接続電極の側面は、外側に湾曲した側面を有することを特徴とする。
【００２７】
更に、本発明の半導体装置は、前記外部接続電極は、半田で形成されることを特徴とする。ここで、外部接続電極の材料は半田だけに限られず、導電性のロウ材であれば良い。
【００２８】
更に、本発明の半導体装置は、半導体装置の裏面に設けられた複数のボンディング電極と、前記ボンディング電極に設けられた外部接続電極と、前記半導体装置の裏面を被覆するレジスト層とを有し、
前記レジスト層は、前記外部接続電極および前記外部接続電極の周辺を露出させて、前記半導体装置の裏面を被覆することを特徴とする。
【００２９】
レジスト層が、前記外部接続電極の周辺を露出させることによって、外部接続電極がくびれるのを防止することができる。
【００３０】
更に、本発明の半導体装置は、前記レジスト層は前記外部接続電極に接触しないことを特徴とする。
【００３１】
更に、本発明の半導体装置は、前記外部接続電極と前記ボンディング電極との接触面の周辺部と前記レジストとの離間距離は、前記レジスト層の厚みとほぼ等しいことを特徴とする。
【００３２】
本発明は、前述した課題に鑑みて成され、本発明の半導体装置の接続構造は、複数の導電パターンを絶縁性樹脂に埋め込んだ半導体装置装置を、実装基板の導電路にロウ材で接続する半導体装置の接続構造に於いて、前記導電パターンを被覆するレジスト層から露出する前記導電パターンのサイズを、前記実装基板の前記導電路のサイズより大きくして、ロウ材の側面が前記レジスト層でくびれるのを防止することを特徴とする。ロウ材がくびれるのを防止することにより、ロウ材に応力が作用した際に、ロウ材にクラックが発生するのを防止することができる。
【００３３】
更に、本発明の半導体装置の接続構造は、前記ロウ材は、半田であることを特徴とする。
【００３４】
更に、本発明の半導体装置の接続構造は、前記レジスト層は、前記ロウ材に接触しないことを特徴とする。このことにより、ロウ材がくびれるのを防止することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
半導体装置の構造を説明する第１の実施の形態
本発明では、半導体装置の実装方法を改良するために、独自に開発した薄型の半導体装置を用いて、実装信頼性の評価を行った。
【００３６】
図１を参照して、まず本発明の半導体装置６０について説明する。尚、図１（Ａ）は、半導体装置の平面図であり、図１（Ｂ）は、Ａ−Ａ線の断面図である。
【００３７】
図１には、絶縁性樹脂４０に以下の構成要素が埋め込まれている。つまりボンディングパッド４１Ａ…とが埋め込まれている。このボンディングパッド４１Ａの裏面には、外部接続電極４１Ｃが設けられている。更にはこのボンディングパッド４１Ａに囲まれた一領域に設けられたダイパッド４１Ｄと、このダイパッド４１Ｄの上に設けられた半導体素子４２が埋め込まれている。尚、半導体素子４２は、絶縁性接着手段ＡＤを介して前記放熱用のダイパッド４１Ｄと固着されている。
【００３８】
また半導体素子４２のボンディング電極４３とボンディングパッド４１Ａは、金属細線４４を介して電気的に接続されている。
【００３９】
ここで符号４１Ｃは、半田等のロウ材、Ａｇペースト等の導電ペースト、導電粒子が混入されたロウ材等から成り、これらを総称して外部接続電極と呼ぶ。また、符号４１Ｅは、４１Ｃと同じ材料を用いるが、主として４１Ｃのクラックを防止するために用いるため、ここでは総称して保護電極と呼ぶ。
【００４０】
また前記ボンディングパッド４１Ａ…の側面は、非異方性でエッチングされ、ここではウェットエッチンクで形成されるため湾曲構造を有し、この湾曲構造によりアンカー効果を発生している。
【００４１】
本構造は、半導体素子４２と、複数の導電パターン４１Ａおよび４１Ｄ、絶縁性接着手段ＡＤ、これらを埋め込む絶縁性樹脂４０の４つの材料で構成される。更に、導電パターンの裏面にはロウ材等の外部接続電極４１Ｃ，４１Ｅが設けられている。また本装置は、絶縁性樹脂４０により前記ボンディングパッド４１Ａ…、半導体素子４２が支持されている形となっている。
【００４２】
半導体装置６０の構成要素の説明を行う。絶縁性樹脂４０としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また絶縁性樹脂は、金型を用いて固める樹脂、ディップ、塗布をして被覆できる樹脂であれば、全ての樹脂が採用できる。また導電パターンとしては、Ｃｕを主材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔、またはＦｅ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｃｕの積層体、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌの積層体等を用いることができる。もちろん、他の導電材料でも可能であり、特にエッチングできる導電材、レーザで蒸発する導電材が好ましい。またハーフエッチング性、メッキの形成性、熱応力を考慮すると圧延で形成されたＣｕを主材料とする導電材料が好ましい。
【００４３】
本発明では、絶縁性樹脂４０および絶縁性接着手段ＡＤが導電パターンの間に充填されているために、導電パターンの抜けを防止できる特徴を有する。またエッチングとしてドライエッチング、あるいはウェットエッチングを採用して非異方性的なエッチングを施すことにより、ボンディングパッド４１Ａ…の側面を湾曲構造とし、アンカー効果を発生させることもできる。その結果、導電パターン４１Ａが絶縁性樹脂４０から抜けない構造を実現できる。
【００４４】
しかも導電パターンの裏面は、パッケージの裏面に露出している。よって、ダイパッド４１Ｄの裏面は、実装基板７３上の電極と固着でき、この構造により、半導体素子４２から発生する熱は、実装基板上の電極に放熱でき、半導体素子４２の温度上昇を防止でき、その分半導体素子４２の駆動電流を増大させることができる。更に、周波数特性を向上させることができる。また保護電極４１Ｅと半導体素子４２が電気的に接続されても良い。
【００４５】
本半導体装置は、導電パターンを封止樹脂である絶縁性樹脂４０で支持しているため、支持基板が不要となる。この構成は、本発明の特徴である。従って、本回路装置６０は、必要最小限の構成要素で構成され、支持基板を不要としているため、薄型・軽量となり、しかも材料費がかからないため安価となる特徴を有する。
ヒートサイクル試験の結果を説明する第２の実施の形態
図１に示す、本発明に係る半導体装置６０は、薄型・軽量のものである。従って、半導体装置全体に占める半導体素子４２の割合が大きい。このことにより、半導体装置６０の熱膨張率は、主に半導体素子４２の材料であるシリコンの熱膨張率に依ることになる。そして、この半導体装置６０が樹脂製、セラミック製、ガラスエポキシ製フレキシブル樹脂製等の実装基板７３に実装される。この場合、実装基板と、シリコンの熱膨張率は異なる。従って、半導体装置６０と実装基板７３の両方の温度が上昇すると、両者を接続する外部接続電極４１Ｃに応力が作用する。例えば、外部接続電極４１Ｃのみで半導体装置６０が固着された場合、この応力の大きさはパッケージサイズが大きくなる程、大きくなる。具体的には、半導体素子の中央から半導体装置の周辺までの距離に比例する。
【００４６】
以上のことにより、熱膨張により外部接続電極４１Ｃに応力が作用し、従来例に示したネック部分ＮＫにクラックが発生してしまう問題があった。また、保護電極４１Ｅはこのような問題を鑑みて、設けられたもので、外部接続電極４１Ｃに作用する応力を緩衝する働きを有する。それと同時に、半導体装置６０の放熱作用を向上させる働きも有する。
【００４７】
本発明は、外部接続電極４１Ｃにクラックが発生するのを防止する実装構造を提供するのが目的である。そこで、実装構造の異なる４つの半導体装置（ケース１〜ケース４）を用意し、それぞれについてヒートサイクル試験を行って実装性の信頼性を評価した。
【００４８】
ここで、ヒートサイクル試験について説明する。先ず、半田電極を介して実装基板に実装した半導体装置を気相に晒す。次に、その気相の温度を変化させ、温度変化により半田電極にクラックが発生した半導体装置の個数を計測する。以上の作業を行うことにより、半田電極の温度変化に対する寿命を評価することができる。なお、気相の温度変化の範囲は−４０℃〜１２５℃であり、１サイクルの時間は、約１時間である。
【００４９】
次に、図１〜図４を参照して、ケース１〜ケース４の実装構造の違いについて説明する。
【００５０】
ケース１：図２に示す実装構造であり、外部接続電極４１Ｃとボンディングパッド４１Ａの接触面は、絶縁被膜４６の開口部でその大きさが規制されている。そして、絶縁性被膜４６の開口部の大きさは、導電路４８よりも小さい。従って外部接続電極４１ＣはくびれＮＫを有する構造となる。また、保護電極４１Ｅがダイパッド４１Ｄの裏面に複数個設けられており、その大きさは外部接続電極と同じである。
【００５１】
ケース２：図３に示す実装構造であり、外部接続電極４１Ｃはケース１と同じように、くびれＮＫを有する構造となっている。ケース１との相違点は、保護電極４１Ｅの大きさが、半導体素子４２と実質同等であることにある。つまり、外部接続電極４１Ｃよりも大きい保護電極４１Ｅが、ダイパッド４１Ｄの裏面に設けてある。
【００５２】
ケース３：図４に示す実装構造であり、ボンディングパッド４１Ａの裏面に、絶縁被膜４６が塗布されていない。従って、外部接続電極４１Ｃとボンディングパッド４１Ａの接触面の大きさが、導電路４８よりも大きくなる。このことにより、図４（Ｂ）に示す如く、外部接続電極４１Ｃにくびれが形成されていない構造となる。つまり、各外部接続電極４１Ｃの側面を見ると、同一の曲面を描いた滑らかな形状となる。更に言えば、同一の曲率で描かれ、変曲点の無い滑らかな面を有している。以下、このことを同一の曲面と呼ぶ。なお、保護電極４１Ｅの構造は、ケース１と同様である。つまり、絶縁被膜４６でダイパッド４１Ｄとの接触面の大きさが規制された保護電極４１Ｅが複数個設置されている。
【００５３】
ケース４：図１に示す実装構造であり、外部接続電極４１Ｃの構造は、ケース３と同様である。つまり、外部接続電極４１Ｃはくびれを有さない構造であり、その側面は同一の曲面を有する。そして、保護電極４１Ｅの構造は、ケース２と同様である。つまり、半導体素子４２と同等の大きさの保護電極４１Ｅがダイパッド４１Ｄの裏面に設置されている。
【００５４】
次に、図５を参照して、ヒートサイクル試験の結果を説明する。図５では、ヒートサイクル試験によるサイクル数（横軸）とクラック発生率（縦軸）の関係を示している。
【００５５】
ケース１（図２に示す実装構造）の場合は、サイクル数が２５０回を越えた時点からクラック発生率が上昇し、サイクル数が４００回になった時点でクラック発生率が１００％になった。つまり、サイクル数が４００回になった時点で全ての半導体装置の半田電極にクラックが発生したことになる。
【００５６】
ケース２（図３に示す実装構造）の場合は、サイクル数が４５０回を越えた時点からクラック発生率が上昇し、サイクル数が６００回になった時点でクラック発生率は１００％と成った。
【００５７】
ケース３（図４に示す実装構造）の場合は、現在試験中であるが、サイクル数が７５０回を超えても半田クラックは発生していない。
【００５８】
ケース４（図１に示す実装構造）の場合は、サイクル数が１４００回になった時点でもクラック発生率は０％である。
【００５９】
以上のヒートサイクル試験の結果から、ケース３およびケース４の実装構造の実装信頼性が高いことが判った。ケース３とケース４の実装構造の共通点は、ボンディングパッド４１Ａと外部接続電極４１Ｃとの接触面が、対応する導電路４８の表面よりも大きいことである。すなわち、外部接続電極４１Ｃがくびれていないことである。従って、図１に示すような、くびれの無い外部接続電極を採用することにより、外部接続電極４１Ｃにクラックが発生するのを防止することができる。
外部接続電極の構造を説明する第３の実施の形態
図６〜図８を参照して、外部接続電極４１Ｃの詳細な構造を説明する。
【００６０】
上記したヒートサイクル試験の結果から、外部接続電極４１Ｃをくびれの無い構造にすることにより、クラックが発生するのを防止できることが判った。そして、外部接続電極４１Ｃの側面の形状は、ダイパッド４１Ｄの裏面に設けられた保護電極４１Ｅの大きさにより決定される。その原理を以下に説明する。
【００６１】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、裏面の電極の構造が異なる半導体装置を、実装基板７３に実装した際の断面図を示している。半導体装置の基本的な構造は、図１（Ａ）に示したものと同様である。
【００６２】
図６（Ａ）を参照して、ボンディングパッド４１Ａの裏面に電極を設けない場合について説明する。
【００６３】
この場合、半導体装置と実装基板７３は外部接続電極４１Ｃのみで接続されている。従って、リフローにより外部接続電極４１Ｃを融解して、半導体装置を実装基板７３に実装すると、外部接続電極４１Ｃがいびつな形状になってしまう。これは、半導体装置の自重により、外部接続電極４１Ｃが潰されてしまうからである。
【００６４】
このように、外部接続電極がいびつな形状になるとこにより、様々な問題が発生する。先ず、外部接続電極４１Ｃが絶縁被膜４６に接触してしまう。このことにより、外部接続電極４１Ｃにくびれの部分が形成され、この部分に応力が集中してしまい、クラックが発生する。更に、外部接続電極４１Ｃの側面が外側に突き出た形状になってしまう。このことにより、隣接する他の電極と接触してしまい、ショートしてしまう。
【００６５】
以上のことから、図６（Ａ）に示す裏面の電極の構造は、好ましくないことが判る。
【００６６】
図６（Ｂ）を参照して、ボンディングパッド４１Ａの裏面に、外部接続電極よりも若干大きいサイズの保護電極４１Ｅを設けた場合について説明する。
【００６７】
この場合、半導体装置と実装基板７３は、外部接続電極４１Ｃと保護電極４１Ｅで接続されている。ここで、保護電極４１Ｅの大きさは外部接続電極よりも若干大きい程度である。この半導体装置を実装基板７３に実装すると、融解した保護電極４１Ｅの表面張力により、半導体装置を上方に押し上げる力が発生する。従って、外部接続電極４１Ｃに作用する押圧力は小さくなる。このことにより、外部接続電極４１Ｃの側面は滑らかな曲面となり、絶縁被膜４６に接触しない。更に、外部接続電極はくびれが形成されない形状となる。
【００６８】
このように、外部接続電極４１Ｃの側面がくびれのない、滑らかな同一の曲面を有することによって、外部接続電極の一部に応力が集中するのを防止することができる。従って、外部接続電極４１Ｃにクラックが発生するのを防止することができる。この場合、絶縁性被膜４６が外部接続電極４１Ｃに接触しないことが重要であるが、この詳細については後述する。
【００６９】
図６（Ｃ）を参照して、ボンディングパッド４１Ａの裏面に、外部接続電極４１Ｃよりも充分大きいサイズの保護電極４１Ｅを設けた場合について説明する。
【００７０】
この場合、前述した保護電極４１Ｅの表面張力により、半導体装置を上方に押し上げる力は更に大きくなる。従って、外部接続電極４１Ｃは、保護電極４１Ｅの表面張力により押し上げられた半導体装置に、引っ張られる。この結果、外部接続電極４１Ｃの側面は、内側に湾曲した形状となる。
【００７１】
外部接続電極４１Ｃの側面が、内側に湾曲した形状となることによって、応力が局所的に集中するのを防止することができる。これも、半田延面が所定の曲率を有し、ネックを発生しないからである。従って、外部接続電極４１Ｃにクラックが発生しない。
【００７２】
また、外部接続電極４１Ｃの側面が内側に湾曲しているので、絶縁被膜４６と外部接続電極４１Ｃが接触することが無い。従って、外部接続電極４１Ｃと絶縁被膜４６を離間させる必要は無い。
【００７３】
次に、図７を参照して、半導体素子を実装基板４３に実装する方法を説明する。
【００７４】
実装基板７３の導電路４８の上には、半導体素子の外部接続電極４１Ｃに対応する半田４１Ｄと、半導体素子の保護電極４１Ｅに対応する半田４１Ｆが設けられている。そして、リフローにより、半導体装置の電極と実装基板７３の半田を融解して、半導体装置を実装基板に実装する。
【００７５】
前述したように、外部接続電極４１Ｃの側面の形状は保護電極４１Ｅの大きさにより決定される。外部接続電極に対して、保護電極４１Ｅが小さすぎると、外部接続電極４１Ｃが潰れた形状になってしまう。逆に、保護電極４１Ｅが極端に大きすぎると、外部接続電極４１Ｃが実装基板から浮き上がってしまい、接続不良を起こしてしまう。そして、保護電極４１Ｅの大きさは、実装基板に載せられる半田４１Ｆの半田量により調節することができる。
【００７６】
実装基板の半田４１Ｆは、半田４１Ｇと共にマスクを用いて印刷される。例えばスクリーン印刷である。従って、半田４１Ｆの半田量は、このマスクの開口部の大きさと厚さで調整しなけらばならない。
【００７７】
また、実装基板に設ける半田４１Ｇ，４１Ｆの半田量が多すぎると、半田の厚みが厚くなってしまい、薄型の半導体装置のメリットが無くなってしまう。従って、形成される外部接続電極の厚みも考慮して、実装基板の半田４１Ｇ、４１Ｆの半田量を決定する。
【００７８】
図８を参照して、外部接続電極４１Ｃの形状と絶縁被膜４６の関係について説明する。
【００７９】
図８は、図６（Ｂ）の外部接続電極４１Ｃとその周辺を拡大した図である。つまり、ダイパッド４１Ｄの裏面に、外部接続電極４１Ｃよりも当接面が若干大きいサイズの電極４１Ｃが設けられた状態である。従って、外部接続電極４１Ｃの側面は外側に湾曲し、滑らかな同一の曲面を描いている。つまり、このような場合は、外部接続電極４１Ｃと絶縁被膜４６を離間させる必要がある。このことにより、外部接続電極４１Ｃがくびれるのを防止することができる。
【００８０】
なお、外部接続電極４１Ｃの側面が内側に湾曲している場合や、外部接続電極４１Ｃが円柱状の形状の場合でも、絶縁被膜４６をわずかに外部接続電極４１Ｃから離間させなければならない。その理由は、現状の設備では絶縁被膜４６の合わせ精度が５０μｍ程度であるからである。従って、外部接続電極４１Ｃと絶縁被膜４６を５０μｍ程度離間させる必要がある。
【００８１】
そして、図８に示すように、外部接続電極４１Ｃが外側に湾曲している場合は、外部接続電極４１Ｃと絶縁被膜４６との離間距離を更に大きくする必要がある。具体的には、この離間距離は絶縁被膜４６の厚さｄが必要である。更に、上記した絶縁被膜の合わせ精度（５０μｍ）を考慮する必要がある。従って、外部接続電極４１Ｃと絶縁被膜４６との離間距離は、絶縁被膜４６の厚さｄと、絶縁被膜４６の合わせ精度（５０μｍ）を加算した距離が必要である。
【００８２】
以上のことから、本発明の半導体装置に於いて、絶縁被膜４６は、外部接続電極４１Ｃとその周辺部を露出させて、半導体装置の裏面を被覆していることが重要である。
【００８３】
本願で用いたボンディングパッドは、１列でリング状に形成されているが、これは複数列でも良い。またパッド間その他から延在される配線が有っても良い。これらの場合、本半導体装置の裏面にあるボンディングパッド、配線等と実装基板との電極は様々な原因でショートを起こす場合があり、そのため絶縁被膜が形成される。当然、半田が固着されるため、電気的接続カ所は露出される。しかし、本発明は、図８の如く、半田(又は電気的接続カ所)の周囲である封止樹脂材表面を露出させることにより、ネックの発生を防止している。特に薄型パッケージではこのネックの部分も考慮にいれないと信頼性は向上できない。
【００８４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の半導体装置およびその実装構造では以下のような効果を奏することができる。
【００８５】
第１に、ボンディングパッドの裏面と外部接続電極の接触面を、実装基板の導電路よりも大きくすることにより、外部接続電極がくびれるのを防止することができる。このことにより、外部接続電極の側面を、滑らかな同一の曲面にすることができる。従って、従来のように、外部接続電極のくびれの部分に応力が集中し、クラックが発生するのを防止することができる。
【００８６】
第２に、半導体装置の中央に位置するダイパッドの裏面に、電極を設けることにより、半導体装置の周辺部に位置する外部接続電極の側面の曲率を調節し、外部接続電極の側面を、くびれの無い滑らかな同一の曲面にすることができる。このことにより、くびれの部分に応力が集中し、クラックが発生するのを防止することができる。更に、隣接する外部接続電極が接触してしまい、ショートするのを防止することができる。
【００８７】
第３に、外部接続電極と絶縁被膜を離間させることにより、絶縁被膜が外部接続電極に接触し、外部接続電極の側面がくびれるのを防止することができる。このことにより、外部接続電極のくびれの部分に応力が集中し、クラックが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図２】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図３】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図４】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図５】本発明の半導体装置を用いたヒートサイクルの試験結果を説明する図である。
【図６】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図７】本発明の半導体装置およびその実装構造を説明する図である。
【図８】本発明の半導体装置の実装構造を説明する図である。
【図９】従来の半導体装置の構造および製造方法を説明する図である。
【図１０】従来の半導体装置の構造および製造方法を説明する図である。
【図１１】従来の半導体装置の構造および製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
４０            絶縁性樹脂
４１Ａ          ボンディングパッド
４１Ｃ          外部接続電極
４１Ｄ          ダイパッド
４１Ｅ          電極
４２            半導体素子
４３            ボンディング電極
４４            金属細線
４６            絶縁被膜
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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