(57)【要約】【課題】集合体から個片体にする時の切断品質がよく、安価な高放熱型プラスチックパッケージを提供する。【解決手段】複数の樹脂コア基板１３間に内層Ｃｕ箔層１４を有し、ダミー部１１を含めて複数個が隣接して整列する集合体１２からそれぞれの四角形状の個片体に分割して形成される高放熱型プラスチックパッケージ１０において、内層Ｃｕ箔層１４の厚さが２５μｍ以上からなり、集合体１２からそれぞれ個片体に分割するための切断切刃１６を通過させる場所の内層Ｃｕ箔層１４が、ダミー部１１を含めた内層Ｃｕ箔層１４の外形長さの９０〜１００％、しかも切断切刃１６幅以上の大きさ幅で除去されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂コア基板間に内層Ｃｕ箔層を有し、ダミー部を含めて複数個が隣接して整列する集合体からそれぞれの四角形状の個片体に分割して形成される高放熱型プラスチックパッケージにおいて、
前記内層Ｃｕ箔層の厚さが２５μｍ以上からなり、前記集合体からそれぞれ前記個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所の前記内層Ｃｕ箔層が、前記ダミー部を含めた該内層Ｃｕ箔層の外形長さの９０〜１００％、しかも前記切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されていることを特徴とする高放熱型プラスチックパッケージ。
【請求項２】
樹脂基材で被覆されるＣｕコア基板を有し、ダミー部を含めて複数個が隣接して整列する集合体からそれぞれの四角形状の個片体に分割して形成される高放熱型プラスチックパッケージにおいて、
前記Ｃｕコア基板の厚さが８０μｍ以上からなり、前記集合体からそれぞれ前記個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所の前記Ｃｕコア基板が、前記ダミー部を含めた該Ｃｕコア基板の外形長さの９０〜９８％、しかも前記切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されていることを特徴とする高放熱型プラスチックパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子搭載用の高放熱型プラスチックパッケージに関し、より詳細には、半導体素子からの発熱を効率的に放熱するための比較的厚い内層Ｃｕ箔、又はＣｕコア基板を有する高放熱型プラスチックパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子を搭載するためのプラスチックパッケージは、半導体素子の高性能化、小型化にともない、半導体素子からの発熱量の増大、外部と接続するための端子の多端子化、半導体素子の実装性、低コスト化、低インピーダンス化等の観点から、パッケージ構造を工夫した高放熱構造を有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプの高放熱型プラスチックパッケージが多く用いられている。
【０００３】
図３（Ａ）に示すように、従来の典型的な高放熱型プラスチックパッケージ５０は、片面又は両面に導体配線パターン（図示せず）を有する１層又は多層からなる高耐熱性の樹脂基板５１と、熱伝導率の高いＣｕ等の金属板からなる放熱板５２をプリプレグ等の接着材５３を介して接合して形成されている。樹脂基板５１には、平面視して実質的中央部に、半導体素子５４を搭載させるためのキャビティ部５５用の切り欠き部５６を有している。半導体素子５４は、キャビティ部５５の底面となり、樹脂基板５１の切り欠き部５６を開口部として露出している放熱板５２上に搭載されている。そして、半導体素子５４と、樹脂基板５１の上面の導体配線パターンは、ボンディングワイヤ５７で接続し電気的に接続している。半導体素子５４と、ボンディングワイヤ５７等は、外部環境から保護するために、封止樹脂５８で気密に封止されている。樹脂基板５１の上面の導体配線パターン上には、導体配線パターンと電気的に接続し、外部接続端子５９を接合させるための外部接続端子パッド（図示せず）を開口部から露出するソルダーレジスト膜６０が形成されている。半田ボール等からなる外部接続端子５９は、外部接続端子パッドに接合されることで、導体配線パターン及びボンディングワイヤ５７を介して半導体素子５４と電気的に接続される。この高放熱型プラスチックパッケージ５０は、半導体素子５４が放熱板５２に直接接して搭載することができるので、半導体素子５４からの発熱を放熱板５２を介して外部に効率よく放熱させることができる。なお、この高放熱型プラスチックパッケージ５０は、半導体素子５４と外部接続端子５９が同じ主面側に設けられるキャビティダウン型になっている。
【０００４】
しかしながら、この高放熱型プラスチックパッケージ５０は、放熱板５２の厚さが厚くなったり、プリプレグ等の接着材が厚くなるので、パッケージ全体の厚さが厚くなり、軽薄短小化が求められる携帯電話やパソコン等の電子機器への利用の妨げとなっている。また、パッケージの形態がキャビティダウン型であるので、外部接続端子５９をボード等に接合させる時の間隔が狭くなり、接合部の接合信頼性に問題がある。そこで、図３（Ｂ）に示すように、高放熱型プラスチックパッケージ５０ａには、１又は複数の樹脂コア基板５１ａの両面にＣｕ箔や、内層にＣｕ箔を接合し、更に、Ｃｕ箔から形成される上面側の導体配線パターン６１と、下面側の導体配線パターン６１ａを有し、半導体素子５４からの発熱を樹脂コア基板５１ａの下面側に効率よく放熱させるために、上、下面の導体配線パターン６１、６１ａを接続するサーマルビア６２が設けられたものがある。この高放熱型プラスチックパッケージ５０ａは、導体配線パターン６１、６１ａの必要部分を開口部として露出させてソルダーレジスト膜６０を形成したり、上、下面の導体配線パターン６１、６１ａを電気的に導通させるための導通ビア６３を設けたり等することで、半導体素子５４と外部接続端子５９がそれぞれ対向する面に設けられるキャビティアップ型としている。
【０００５】
パッケージの複数個が隣接して整列する集合体から個片体のプラスチックパッケージにするには、集合体の状態で半導体素子を搭載した後に、封止樹脂の上面から第１のダイシングブレードで導体配線パターンを切断し、更に、第２のダイシングブレードで樹脂基板を切断して形成するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、プラスチックパッケージには、集合体から個片体のパッケージにするために、ダミー部に設けられる切断切刃幅より大きい幅を有する切分けガイドマークを基準に切断して形成するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、高放熱型プラスチックパッケージには、コア基板に金属コアを用いたパッケージも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８３２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１７２号公報
【特許文献３】特開平７−３２１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述したような従来の高放熱型プラスチックパッケージには、次のような問題がある。
（１）樹脂コア基板の両面や、複数の樹脂コア基板間に接合されたＣｕ箔をもとに形成される高放熱型プラスチックパッケージは、Ｃｕ箔の厚さが薄いので、十分な放熱効果がなく、搭載される半導体素子によって、放熱性に限界が発生している。
（２）Ｃｕ箔の厚さを厚くした高放熱型プラスチックパッケージや、コア材に熱伝導性のよい金属板等を用いた高放熱型プラスチックパッケージは、集合体から個片体のパッケージにするために、ダイシングソー等の回転方式で切断しているので、厚さが比較的厚いＣｕ箔や、金属コアを切断切刃で切断するには、切断抵抗が大きく、切断切刃の摩耗が激しくなり、刃先の不具合による切断面にバリ等の発生によって品質低下や、歩留まりの低下が発生している。また、切断切刃の摩耗による頻繁な切断切刃の交換により、切断切刃費用と切断処理のためにかかる時間が多くなり切断のためのコストが上昇して、高放熱型プラスチックパッケージのコストアップとなっている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、集合体から個片体にする時の切断品質がよく、安価な高放熱型プラスチックパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る高放熱型プラスチックパッケージは、複数の樹脂コア基板間に内層Ｃｕ箔層を有し、ダミー部を含めて複数個が隣接して整列する集合体からそれぞれの四角形状の個片体に分割して形成される高放熱型プラスチックパッケージにおいて、内層Ｃｕ箔層の厚さが２５μｍ以上からなり、集合体からそれぞれ個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所の内層Ｃｕ箔層が、ダミー部を含めた内層Ｃｕ箔層の外形長さの９０〜１００％、しかも切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されている。
【０００８】
前記目的に沿う本発明に係る他の高放熱型プラスチックパッケージは、樹脂基材で被覆されるＣｕコア基板を有し、ダミー部を含めて複数個が隣接して整列する集合体からそれぞれの四角形状の個片体に分割して形成される高放熱型プラスチックパッケージにおいて、Ｃｕコア基板の厚さが８０μｍ以上からなり、集合体からそれぞれ個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所のＣｕコア基板が、ダミー部を含めたＣｕコア基板の外形長さの９０〜９８％、しかも切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の高放熱型プラスチックパッケージは、内層Ｃｕ箔層の厚さが２５μｍ以上からなり、集合体からそれぞれ個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所の内層Ｃｕ箔層が、ダミー部を含めた内層Ｃｕ箔層の外形長さの９０〜１００％、しかも切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されているので、切断切刃が厚さの厚い内層Ｃｕ箔と接触するのを少なくして集合体から個片体のパッケージを作製することができ、品質がよく、歩留まりのよい安価な高放熱型プラスチックパッケージを提供できる。
【００１０】
請求項２記載の高放熱型プラスチックパッケージは、Ｃｕコア基板の厚さが８０μｍ以上からなり、集合体からそれぞれ個片体に分割するための切断切刃を通過させる場所のＣｕコア基板が、ダミー部を含めたＣｕコア基板の外形長さの９０〜９８％、しかも切断切刃幅以上の大きさ幅で除去されているので、切断切刃が厚さの厚いＣｕコア基板と接触するのを少なくして集合体から個片体のパッケージを作製することができ、品質がよく、歩留まりのよい安価な高放熱型プラスチックパッケージを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージの上面側平面図、下面側平面図、縦断面図、図２（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の他の実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージの上面側平面図、下面側平面図、縦断面図である。
【００１２】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージ１０は、ダミー部１１を含めてマトリックス状や、短冊状に複数個が隣接して配列する集合体１２から平面視してそれぞれの四角形状の個片体の高放熱型プラスチックパッケージ１０に分割することで形成されている。この高放熱型プラスチックパッケージ１０の集合体１２を形成する時の支持体は、ＢＴ樹脂（ビスマイレイミドトリアジンを主成分にした樹脂）や、ポリイミド樹脂等をシート状基材とする複数の樹脂コア基板１３からなり、この樹脂コア基板１３間に、厚さが２５μｍ以上有する比較的厚さの厚い内層Ｃｕ箔層１４が設けられている。また、最上面の樹脂コア基板１３、最下面の樹脂コア基板１３の外表面側の一方、又は両面には、例えば、厚さが１０〜２０μｍｍ程度の比較的薄いＣｕ箔が接合されており、この上に更に無電解めっき及び電解めっきによってＣｕめっき被膜が設けられ、フォトリソグラフィ法とエッチング手法を用いて導体配線パターン１５が形成されている。樹脂コア基板１３間の内層Ｃｕ箔層１４には、集合体１２からそれぞれの四角形状の個片体の高放熱型プラスチックパッケージ１０に分割するための、例えば、ダイシングソー等の切断切刃１６が通過する場所に、ダミー部１１を含めて内層Ｃｕ箔層１４の外形長さの９０〜１００％を、フォトリソグラフィ法とエッチング手法で除去した部分を有している。しかも、この除去部分の幅寸法ａは、切断切刃１６の幅寸法ｂ以上の大きさ幅を有している。
【００１３】
更に、この高放熱型プラスチックパッケージ１０には、導体配線パターン１５の必要部分を開口部から露出するソルダーレジスト膜１７が設けられている。高放熱型プラスチックパッケージ１０の上、下面に導体配線パターン１５を有する場合には、パターン間の電気的導通を取るためにそれぞれの樹脂コア基板１３に貫通孔と、この貫通孔の壁面にＣｕめっき被膜を設けて形成される導通ビア１８を有している。また、この高放熱型プラスチックパッケージ１０は、半導体素子１９が搭載される部位の樹脂コア基板１３の下面から放熱させるためにそれぞれの樹脂コア基板１３に貫通孔を設けて形成されたサーマルビア２０を有している。
【００１４】
この高放熱型プラスチックパッケージ１０は、通常、キャビティアップ型のパッケージとして形成されており、上面側で半導体素子１９と上面側の導体配線パターン１５をボンディングワイヤ２１で接合し、下面側で下面側の導体配線パターン１５に、例えば、半田ボール等からなる外部接続端子２２を接合し、半導体素子１９と外部接続端子２２を電気的に導通状態なるようにしている。また、高放熱型プラスチックパッケージ１０の上面側に半導体素子１９が実装された後には、半導体素子１９や、ボンディングワイヤ２１等を覆うように封止樹脂２３が設けられ、半導体素子１９や、ボンディングワイヤ２１等を外気から保護して気密に封止している。そして、半導体素子１９等が実装された高放熱型プラスチックパッケージ１０の集合体１２は、ダイシングソー等の切断切刃１６が通過する場所で分割されることで、半導体素子１９等が実装された個片体からなる高放熱型プラスチックパッケージ１０を作製している。なお、サーマルビア２０には、半導体素子１９からの発熱をサーマルビア２０を介して放熱させるために、外部接続端子２２と同様の接続用端子が接合されている。
【００１５】
高放熱型プラスチックパッケージ１０の内層Ｃｕ箔層１４の厚さは、２５μｍを下まわると放熱効果が低くなり、効率のよい放熱性を確保することができなくなる。また、集合体１２から個片体の分割するための切断切刃１６が通過する所に存在する内層Ｃｕ箔層１４の長さがダミー部１１を含めて内層Ｃｕ箔層１４の外形長さの１０％を超えたり、内層Ｃｕ箔層１４の除去部分の幅寸法ａが切断切刃１６の幅寸法ｂより小さい場合には、切断切刃１６で切断するときの切断部の品質が悪くなる。
【００１６】
次に、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の他の実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージ１０ａは、ダミー部１１を含めてマトリックス状や、短冊状に複数個が隣接して配列する集合体１２から平面視してそれぞれの四角形状の個片体の高放熱型プラスチックパッケージ１０ａに分割することで形成されている。この高放熱型プラスチックパッケージ１０ａの集合体１２を形成する時の支持体は、熱伝導性のよいシート状高放熱金属板であり、厚さが８０μｍ以上のＣｕコア基板２４からなり、このＣｕコア基板２４の両面には、絶縁性のある樹脂基材２５が設けられている。このＣｕコア基板２４の樹脂基材２５のそれぞれの個片体に相当する部分の平面視して一方の主面の実質的中央部には、半導体素子１９を搭載させるためのキャビティ部２６用の切り欠き部２７が穿設されて設けられている。このＣｕコア基板２４には、集合体１２からそれぞれの四角形状の個片体の高放熱型プラスチックパッケージ１０ａに分割するための、例えば、ダイシングソー等の切断切刃１６が通過する場所に、ダミー部１１を含めてＣｕコア基板２４の外形長さの９０〜９８％をフォトリソグラフィ法とエッチング手法で除去した部分を有している。しかも、この除去部分の幅寸法ａは、切断切刃１６の幅寸法ｂ以上の大きさ幅を有している。そして、それぞれ個片体の樹脂基材２５の両方の面には、導体配線パターン１５を有し、更に、この導体配線パターン１５の必要部分を開口部から露出するソルダーレジスト膜１７が設けられている。高放熱型プラスチックパッケージ１０ａの上、下面に導体配線パターン１５を有する場合には、パターン間の電気的導通を取るためにそれぞれのＣｕコア基板２４に貫通孔と、この貫通孔の壁面に樹脂基材２５による絶縁被膜を設け、この絶縁被膜にもＣｕめっき被膜を設けて形成される導通ビア１８を有している。また、この高放熱型プラスチックパッケージ１０ａは、半導体素子１９が搭載される部位のＣｕコア基板２４の下面から半導体素子１９からの発熱を放熱させるためにそれぞれのＣｕコア基板２４の下面の樹脂基材２５に貫通孔を設けて形成されたサーマルビア２０を有し、このサーマルビア２０に接合させて外部接続端子２２と同様の接続用端子を設けることができる。
【００１７】
この高放熱型プラスチックパッケージ１０ａは、通常、キャビティアップ型のパッケージとして形成されており、キャビティ部２６に半導体素子１９が搭載され、半導体素子１９と上面側の導体配線パターン１５をボンディングワイヤ２１で接合し、下面側で下面側の導体配線パターン１５に、例えば、半田ボール等からなる外部接続端子２２が接合されて半導体素子１９と外部接続端子２２が電気的に導通状態なるようになっている。また、高放熱型プラスチックパッケージ１０ａの上面側に半導体素子１９が実装された後には、半導体素子１９や、ボンディングワイヤ２１等を覆うように封止樹脂２３が設けられ、半導体素子１９や、ボンディングワイヤ２１等を外気から保護して気密に封止している。そして、半導体素子１９等が実装された高放熱型プラスチックパッケージ１０ａの集合体１２は、ダイシングソー等の切断切刃１６が通過する場所で分割されることで、半導体素子１９等が実装された個片体からなる高放熱型プラスチックパッケージ１０ａを作製している。
【００１８】
高放熱型プラスチックパッケージ１０ａのＣｕコア基板２４の厚さは、８０μｍを下まわると放熱効果が低くなり、効率のよい放熱性を確保することができなくなる。また、集合体１２から個片体に分割するための切断切刃１６が通過する所に存在するＣｕコア基板２４の長さがダミー部１１を含めてＣｕコア基板２４の外形長さの１０％を超えたり、Ｃｕコア基板２４の除去部分の幅寸法ａが切断切刃１６の幅寸法ｂより小さい場合には、切断切刃１６で切断するときの切断部の品質が悪くなる。また、集合体１２から個片体に分割するための切断切刃１６が通過する所に存在するＣｕコア基板２４は、全てを除去するとダミー部１１や、高放熱型プラスチックパッケージ１０ａの隣接間での繋がり部分がなくなるので、隣接間を接続させるためには最小限２％程度必要となる。
【００１９】
上記の高放熱型プラスチックパッケージ１０、１０ａは、コア基板の両面に導体配線パターン１５を有するキャビティアップ型で説明したが、高放熱型プラスチックパッケージ１０、１０ａは、片面のみに導体配線パターンを有するキャビティダウン型のものであってもよい。この場合には、導通ビア１８の形成が不要となり、外部接続端子２２と半導体素子１９が同じ側にに形成される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の活用例としては、高発熱量を擁する半導体素子からの熱を効率的に放熱させることができ、且つ薄型で、安価なパッケージとすることができるので、半導体素子を搭載する電子機器、例えば、携帯電話や、ノートブック型のコンピューター等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージの上面側平面図、下面側平面図、縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の他の実施の形態に係る高放熱型プラスチックパッケージの上面側平面図、下面側平面図、縦断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の高放熱型プラスチックパッケージの説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０、１０ａ：高放熱型プラスチックパッケージ、１１：ダミー部、１２：集合体、１３：樹脂コア基板、１４：内層Ｃｕ箔層、１５：導体配線パターン、１６：切断切刃、１７：ソルダーレジスト膜、１８：導通ビア、１９：半導体素子、２０：サーマルビア、２１：ボンディングワイヤ、２２：外部接続端子、２３：封止樹脂、２４：Ｃｕコア基板、２５：樹脂基材、２６：キャビティ部、２７：切り欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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