(57)【要約】  【課題】  全ての配線導体層にボンディングワイヤを同一の作業条件で効率良くかつ良好に接続す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。  【解決手段】  ボンディングワイヤ１９が電気的に接続される第１の配線導体層１１に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成るめっき導体層２０が被着されているとともに第２の配線導体層１２に電解銅めっきから成るめっき導体層２２が被着されている。【選択図】  図１
2005217079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する放熱板と、該放熱板の上面に接着層を介して接合され、前記搭載部を露出させる第１の開口部を有する第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上面に接着層を介して積層され、前記第１の開口部およびその周辺を露出させる第２の開口部を有する第２の絶縁層と、該第２の絶縁層の上面に接着層を介して積層され、前記第２の開口部およびその周辺を露出させる第３の開口部を有する第３の絶縁層と、前記第１の絶縁層の上面に被着され、一端が前記第１の開口部の周辺に露出するとともにその露出部にボンディングワイヤが電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る第１の配線導体層と、前記第１の絶縁層の下面に被着された銅箔から成る接地導体層または電源導体層と、前記第１の配線導体層の表面から前記第１の開口部の側面を介して前記接地導体層または電源導体層の表面にかけて被着され、前記第１の配線導体層と前記接地導体層または電源導体層とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層と、前記第２の絶縁層の上面に被着され、一端が前記第２の開口部周辺に露出するとともにその露出部にボンディングワイヤが電気的に接続される銅箔から成る第２の配線導体層とを具備しており、前記第２の配線導体層は、表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層が被着されていることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
【請求項２】
上面に第１の配線導体層となる第１の銅箔および下面に接地導体層または電源導体層となる第２の銅箔が被着された第１の絶縁層を準備する工程と、前記銅箔が被着された前記第１の絶縁層の中央部に半導体素子を収容するための第１の開口部を形成する工程と、前記第１の銅箔の表面および第２の銅箔の表面ならびに前記第１の開口部の側面に、前記第１の銅箔と前記第２の銅箔とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層を被着させる工程と、前記第１の銅箔および前記第２の銅箔ならびに前記第１のめっき導体層を所定パターンにエッチングして前記第１の絶縁層の上面に前記第１の銅箔から成る第１の配線導体層および前記第１の絶縁層の下面に前記第２の銅箔から成る接地導体層または電源導体層を形成するとともに前記第１の配線導体層と前記接地導体層または電源導体層とを前記第１のめっき導体層により電気的に接続する工程と、上面に第２の配線導体層となる第３の銅箔が被着された第２の絶縁層を準備する工程と、前記第２の絶縁層の中央部に前記第１の開口部よりも大きな第２の開口部を形成する工程と、前記第３の銅箔の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層を被着する工程と、前記第３の銅箔および前記第２のめっき導体層を所定のパターンにエッチングして前記第２の絶縁層の上面に、前記第３の銅箔から成り、表面に前記第２のめっき導体層が被着された第２の配線導体層を形成する工程と、中央部に前記第２の開口部よりも大きな開口部を有する第３の絶縁層を準備する工程と、前記第１の配線導体層および前記接地導体層または電源導体層および前記第１のめっき導体層が被着された前記第１の絶縁層と前記第２の配線導体層および前記第２のめっき導体層が被着された前記第２の絶縁層と前記第３の絶縁層とを接着層を介して積層する工程と、次に上面の中央部に前記半導体素子が搭載される搭載部を有する放熱板を前記第１の絶縁層の下面に接着層を介して接合する工程とを具備する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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
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６に断面図で示すように、上面中央部に半導体素子４０が搭載される搭載部４１ａを有する四角平板状の放熱板４１と、この放熱板４１の上面に搭載部４１ａを取り囲むようにして接着層４２を介して接合されており、中央部に半導体素子４０を収容するための階段状の開口部４３ａを有する四角枠状の配線基板４３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、放熱板４１は、銅等の良熱伝導性の金属材料から成り、その搭載部４１ａに半導体素子４０がエポキシ樹脂等の接着剤４４を介して搭載される。
【０００４】
また、放熱板４１と配線基板４３とを接合する接着層４２は、ガラス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、未硬化の接着層４２を放熱板４１と配線基板４３との間に挟んで上下から加圧しながら加熱してシート中の熱硬化性樹脂を硬化させることによって放熱板４１と配線基板４３とが接着層４２を介して接合されている。
【０００５】
また、配線基板４３は、接着層４５、４６を介して積層された３層の絶縁層４７、４８、４９を具備している。接着層４５、４６および絶縁層４７、４８、４９は、ガラス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、熱硬化された絶縁層４７、４８、４９の間に未硬化の接着層４５、４６を挟み、上下から加圧しながら加熱して接着層４５、４６を熱硬化させることによって積層一体化されている。そして、各絶縁層４７、４８、４９の上面には銅箔から成る配線導体層５０、５１、５２が被着されており、各絶縁層４７、４８、４９の下面には同じく銅箔から成る接地導体層または電源導体層５３、５４、５５が被着されている。また、配線基板４３の外周部の上面から下面にかけては複数のスルーホール５６が形成されており、このスルーホール５６の内面には銅めっきからなる貫通導体５７が被着される。
【０００６】
配線基板４３の最下層に位置する絶縁層４７は、その中央部に搭載部４１ａを露出させる開口部４７ａが形成されており、その上面の開口部４７ａ周辺から外周部にかけては半導体素子４０の各電極がボンディングワイヤ５８を介して電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る配線導体層５０が被着されている。またその下面には半導体素子４０に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る接地導体層または電源導体層５３が被着されており、上面側の配線導体層５０の表面から開口部４７ａの側面を介して下面側の接地導体層または電源導体層５４の表面にかけて、配線導体層５０の一部と接地導体層または電源導体層５４とを電気的に接続する銅めっきから成る複数のめっき導体層５９が被着されている。さらに絶縁層４７の下面には、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および酸化珪素やタルク等の絶縁フィラーから成る保護樹脂層６０が接地導体層または電源導体層５３を覆うようにして被着されており、それにより接地導体層または電源導体層５３の電気的な絶縁が良好に保たれるとともに配線基板４３と接着層４２との接合が強固なものとなっている。
【０００７】
また、絶縁層４７の上に積層された絶縁層４８は、その中央部に開口部４７ａおよびその周辺を露出させる開口部４８ａが形成されており、開口部４８ａ内には配線導体層５０の一端部が露出しており、この露出した一端部にボンディングワイヤ５８が接続されている。また絶縁層４８の上面には開口部４８ａ周辺から外周部にかけて半導体素子４０の各電極がボンディングワイヤ５８を介して電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る配線導体層５１が被着されており、その下面には半導体素子４０に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る接地導体層または電源導体層５４が被着されている。
【０００８】
また、絶縁層４８の上面に積層された絶縁層４９は、その中央部に開口部４８ａおよびその周辺を露出させる開口部４９ａが形成されており、開口部４９ａ内には配線導体層５１の一端部が露出しており、この露出した一端部にボンディングワイヤ５８が接続されている。また絶縁層４９の上面には外部電気回路基板に半田ボール６１を介して電気的に接続される外部接続用の接続パッドを有する銅箔から成る配線導体層５２が被着されており、その下面には半導体素子４０に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る接地導体層または電源導体層５５が被着されている。さらに、絶縁層４９の上面には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および酸化珪素やタルク等の絶縁フィラーから成るソルダーレジスト層６２が被着されており、それにより配線導体層５２の電気的な絶縁が良好に保たれるとともに配線導体層５２の絶縁層４９への被着が強固なものとなっている。
【０００９】
また、スルーホール５６の内面から配線導体層５２の表面にかけては貫通導体５７を形成するめっき導体層が被着されており、貫通導体５７を介して所定の配線導体層５０、５１、５２や接地導体層または電源導体層５３、５４、５５の間が電気的に接続されている。なお、スルーホール５６内は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂から成る樹脂柱６３が充填されている。
【００１０】
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４１の搭載部４１ａに半導体素子４０を搭載するとともにこの半導体素子４０の各電極を配線導体層５０、５１にボンディングワイヤ５８を介して電気的に接続し、しかる後、外部接続用の接続パッドに半田ボール６１を接合するとともに開口部４３ａ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。
【００１１】
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、配線導体層５０、５１の露出する表面にボンディングワイヤ５８との接続を良好なものとするためのニッケルめっき層および金めっき層が順次被着されている。
【特許文献１】特開平１１−１５０３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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おいては、絶縁層４７上面の配線導体層５０上には配線導体層５０と接地導体層または電源導体層５３とを電気的に接続するための銅めっきから成るめっき導体層５９が被着されているのに対して、絶縁層４８上面の配線導体層５１上には銅めっきから成るめっき導体層が被着されていない。そのため、これらの配線導体層５０、５１の露出する表面にニッケルめっき層および金めっき層を順次被着させ、その上にボンディングワイヤ５８を接続すると、配線導体層５０と５１とでニッケルめっき層の下地の状態が異なったものとなる。そのため、配線導体層５０と５１とにボンディングワイヤ５８を接続するための作業条件もそれぞれ異なったものとなり、配線導体層５０および５１にボンディングワイヤ５８を同一の作業条件で良好に接続することが困難であるという問題点を有していた。
【００１３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、全ての配線導体層にボンディングワイヤを同一の作業条件で効率良くかつ良好に接続す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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、上面の中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する放熱板と、該放熱板の上面に接着層を介して接合され、前記搭載部を露出させる第１の開口部を有する第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上面に接着層を介して積層され、前記第１の開口部およびその周辺を露出させる第２の開口部を有する第２の絶縁層と、該第２の絶縁層の上面に接着層を介して積層され、前記第２の開口部およびその周辺を露出させる第３の開口部を有する第３の絶縁層と、前記第１の絶縁層の上面に被着され、一端が前記第１の開口部の周辺に露出するとともにその露出部にボンディングワイヤが電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る第１の配線導体層と、前記第１の絶縁層の下面に被着された銅箔から成る接地導体層または電源導体層と、前記第１の配線導体層の表面から前記第１の開口部の側面を介して前記接地導体層または電源導体層の表面にかけて被着され、前記第１の配線導体層と前記接地導体層または電源導体層とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層と、前記第２の絶縁層の上面に被着され、一端が前記第２の開口部周辺に露出するとともにその露出部にボンディングワイヤが電気的に接続される銅箔から成る第２の配線導体層とを具備しており、前記第２の配線導体層は、表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層が被着されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、上面に第１の配線導体層となる第１の銅箔および下面に接地導体層または電源導体層となる第２の銅箔が被着された第１の絶縁層を準備する工程と、前記銅箔が被着された前記第１の絶縁層の中央部に半導体素子を収容するための第１の開口部を形成する工程と、前記第１の銅箔の表面および第２の銅箔の表面ならびに前記第１の開口部の側面に、前記第１の銅箔と前記第２の銅箔とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層を被着させる工程と、前記第１の銅箔および前記第２の銅箔ならびに前記第１のめっき導体層を所定パターンにエッチングして前記第１の絶縁層の上面に前記第１の銅箔から成る第１の配線導体層および前記第１の絶縁層の下面に前記第２の銅箔から成る接地導体層または電源導体層を形成するとともに前記第１の配線導体層と前記接地導体層または電源導体層とを前記第１のめっき導体層により電気的に接続する工程と、上面に第２の配線導体層となる第３の銅箔が被着された第２の絶縁層を準備する工程と、前記第２の絶縁層の中央部に前記第１の開口部よりも大きな第２の開口部を形成する工程と、前記第３の銅箔の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層を被着する工程と、前記第３の銅箔および前記第２のめっき導体層を所定のパターンにエッチングして前記第２の絶縁層の上面に、前記第３の銅箔から成り、表面に前記第２のめっき導体層が被着された第２の配線導体層を形成する工程と、中央部に前記第２の開口部よりも大きな開口部を有する第３の絶縁層を準備する工程と、前記第１の配線導体層および前記接地導体層または電源導体層および前記第１のめっき導体層が被着された前記第１の絶縁層と前記第２の配線導体層および前記第２のめっき導体層が被着された前記第２の絶縁層と前記第３の絶縁層とを接着層を介して積層する工程と、次に上面の中央部に前記半導体素子が搭載される搭載部を有する放熱板を前記第１の絶縁層の下面に接着層を介して接合する工程とを具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、ボンディングワイヤが電気的に接続される第１の配線導体層には無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層が被着され、第２の配線導体層には電解銅めっきから成る第２のめっき導体層が被着されていることから、これらの第１および第２の配線導体層の露出表面にニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させ、その上にボンディングワイヤを接続する場合、ニッケルめっき層の下地はいずれも電解銅めっきとなり、下地の状態が第１の配線導体層と第２の配線導体層とで同じとなるため、これらの第１の配線導体層および第２の配線導体層にボンディングワイヤを接続する際に、それぞれ同じ作業条件により効率良くかつ良好に接続することができる。
【００１７】
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、ボンディングワイヤが電気的に接続される第１の配線導体層には無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層が被着され、第２の配線導体層には電解銅めっきから成る第２のめっき導体層が被着されることから、これらの第１および第２の配線導体層の露出表面にニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させ、その上にボンディングワイヤを接続する場合、ニッケルめっき層の下地はいずれも電解銅めっきとなり、下地の状態が第１の配線導体層と第２の配線導体層とで同じとなるため、これらの第１の配線導体層および第２の配線導体層にボンディングワイヤを接続する際に、それぞれ同じ作業条件により効率良くかつ良好に接続す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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の半導体素子収納用パッケージを添付の図面に基づいて説明する。図１は、本発明の半導体素子収納用パッケージを実施するための最良の形態例を示す断面図である。図中、１は放熱板、２は配線基板であり、主としてこれらで半導体素子３を収容するための本発明の半導体素子収納用パッケージが構成されている。
【００１９】
放熱板１は、銅等の熱伝導性に優れる金属から成る四角平板状であり、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１ａを有している。そして、その搭載部１ａに半導体素子３がエポキシ樹脂等の接着剤４を介して接着固定される。
【００２０】
このような放熱板１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される。あるいは、銅から成る板材にエッチング加工を施すことにより形成される。なお、放熱板１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１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１と配線基板２との接合力向上のために、放熱板１の表面に黒化処理やブラスト処理を施し、その表面に中心線平均粗さＲａが０．２〜３μｍ程度となるように微小な凹凸を形成してもよい。
【００２１】
放熱板１の上面には、接着層５を介して配線基板２が接合されている。放熱板１と配線基板２とを接合する接着層５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。このような接着層５を介した放熱板１と配線基板２との接合は、未硬化の接着層５を放熱板１と配線基板２との間に挟んで上下から加圧しながら加熱して接着層５を熱硬化させることにより行なわれる。
【００２２】
配線基板２は、その中央部に半導体素子３を収容するための開口部２ａを有する四角枠状であり、放熱板１の搭載部１ａを露出させるようにして放熱板１の上面に接合されている。
【００２３】
この配線基板２は、放熱板１の上面に接着層５を介して接合された第１の絶縁層６と、この絶縁層６の上面に接着層７を介して積層された第２の絶縁層８と、この絶縁層８の上面に接着層９を介して積層された第３の絶縁層１０とを備えている。これらの各絶縁層６、８、１０および接着層７、９は、いずれも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、硬化済の絶縁層６、８、１０と未硬化の接着層７、９とを所定の順に重ねるとともにそれを上下から加圧しながら加熱して接着層７，９を熱硬化させることにより積層一体化される。
【００２４】
また、各絶縁層６、８、１０の上面には銅箔から成る第１の配線導体層１１、第２の配線導体層１２、第３の配線導体層１３がそれぞれ被着されており、各絶縁層６、８、１０の下面には同じく銅箔から成る第１の接地導体層または電源導体層１４、第２の接地導体層または電源導体層１５、第３の接地導体層または電源導体層１６が被着されている。また、配線基板２の外周部の上面から下面にかけては複数のスルーホール１７が形成されており、このスルーホール１７の内面には銅めっきからなる貫通導体１８が被着されている。
【００２５】
放熱板１の上面に接合された第１の絶縁層６は、その中央部に放熱板１の搭載部１ａを露出させる第１の開口部６ａが形成されている。また、その上面の第１の開口部６ａ周辺から外周部にかけては半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る第１の配線導体層１１が被着されている。また、その下面の第１の開口部６ａ周辺から外周部にかけては半導体素子３に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る第１の接地導体層または電源導体層１４が被着されており、さらに第１の配線導体層１１の表面から第１の開口部６ａの側面を介して第１の接地導体層または電源導体層１４の表面にかけては、第１の配線導体層１１の一部と第１の接地導体層または電源導体層１４とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る複数の第１のめっき導体層２０が被着されている。またさらに第１の絶縁層６の下面には、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および酸化珪素やタルク等の絶縁フィラーから成る保護樹脂層２１が第１の導体層または電源導体層１４を覆うようにして被着されており、それにより第１の接地導体層または電源導体層１４の電気的な絶縁が良好に保たれるとともに配線基板２と接着層５との接合が強固なものとなっている。
【００２６】
また、第２の絶縁層８は、その中央部に第１の開口部６ａおよびその周辺を第１の開口部６ａの縁から０．５〜２ｍｍ程度の幅で露出させる第２の開口部８ａが形成されており、第２の開口部８ａ内にはボンディングワイヤ１９が接続される第１の配線導体層１１の一端部が露出している。この第２の絶縁層８の上面には第２の開口部８ａの周辺から外周部にかけて半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続される複数の配線導体を有する銅箔から成る第２の配線導体層１２が被着されており、その下面には半導体素子３に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る第２の接地導体層または電源導体層１５が被着されている。さらに第２の配線導体層１２の表面および第２の接地導体層または電源導体層１５の表面には電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着されている。
【００２７】
また、第３の絶縁層１０は、その中央部に第２の開口部８ａおよびその周辺を第２の開口部８ａの縁から０．５〜５ｍｍ程度の幅で露出させる第３の開口部１０ａが形成されており、第３の開口部１０ａ内にはボンディングワイヤ１９が接続される第２の配線導体層１２の一端部が露出している。第３の絶縁層１０の上面には外部電気回路基板に半田ボール２３を介して電気的に接続される外部用の接続パッドを有する銅箔から成る第３の配線導体層１３が被着されており、第３の絶縁層１０の下面には半導体素子３に接地電位または電源電位を供給するための銅箔から成る第３の接地導体層または電源導体層１６が被着されている。さらに、絶縁層１０の上面には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および酸化珪素やタルク等の絶縁フィラーから成るソルダーレジスト層２４が被着されており、それにより第３の配線導体層１３の電気的な絶縁が良好に保たれるとともに第３の配線導体層１３の第３の絶縁層１０への被着が強固なものとなっている。
【００２８】
また、スルーホール１７の内面に被着された貫通導体１８は、無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成り、スルーホール１７内で所定の配線導体層１１、１２、１３や接地導体層または電源導体層１４、１５、１６に接続されることにより、所定の配線導体層１１、１２、１３や接地導体層または電源導体層１４、１５、１６が貫通導体１８を介して互いに電気的に接続される。なお、この例では貫通導体１８を形成する銅めっきの一部が第３の配線導体層１３の表面まで被着された例を示している。さらに、スルーホール１７内は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂から成る樹脂柱２５が充填されており、それによりスルーホール１７内の絶縁信頼性が高いものとなっているとともに配線基板の上下面が平坦なものとなっている。
【００２９】
そして、この例で示した本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、第１のめっき導体層２０が被着された第１の配線導体層１１および第２のめっき導体層２２が被着された第２の配線導体層１２の露出する表面に図示しないニッケルめっき層および金めっき層を順次被着させた後、放熱板１の搭載部１ａに半導体素子３を搭載するとともにその半導体素子３の各電極を第１の配線導体層１１および第２の配線導体１２にボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続し、しかる後、第３の配線導体層１３に形成された外部接続用の接続パッドに半田ボール２３を接合するとともに開口部２ａ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３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。
【００３０】
このとき、本発明の半導体素子収納用パッケージにおいては、ボンディングワイヤ１９が接続される第１の配線導体層１１の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層２０が被着されており、かつ第２の配線導体層１２の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着されていることが重要である。このように、ボンディングワイヤ１９が接続される第１の配線導体層１１の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層２０が被着されており、かつ第２の配線導体層１２の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着されていることから、これらの第１のめっき導体層２０が被着された銅箔から成る第１の配線導体層１１の露出表面および第２のめっき導体層２２が被着された第２の配線導体層１２の露出表面にニッケルめっき層および金めっき層を順次被着させた後、その上にボンディングワイヤ１９を接続する場合、ニッケルめっき層の下地はいずれも電解銅めっきとなり、下地の状態が第１の配線導体層１１と第２の配線導体層１２とで同じとなるため、これらの第１の配線導体層１１および第２の配線導体層１２にボンディングワイヤ１９を接続する際に、それぞれ同じ作業条件により効率良くかつ良好に接続することができる。
【００３１】
次に、上述の半導体素子収納用パッケージを製造する本発明の製造方法について説明する。
【００３２】
先ず、図２（ａ）に示すように、中央部に第１の開口部６ａが形成されているとともに上面に第１の配線導体層１１および下面に第１の接地導体層または電源導体層１４が被着されており、さらに第１の配線導体１１の表面から第１の開口部６ａの側面を介して第１の接地導体層または電源導体層１４の表面にかけて第１の配線導体層１１の一部と第１の接地導体層または電源導体層１４とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層２０が被着された第１の絶縁層６と、中央部に第１の開口部６ａより大きな第２の開口部８ａが形成されているとともに上面に第２の配線導体層１２がおよび下面に第２の接地導体層または電源導体層１５が被着されており、さらに第２の配線導体１２の表面および第２の接地導体層または電源導体層１５の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着された第２の絶縁層８と、中央部に第２の開口部８ａより大きな第３の開口部１０ａが形成されているとともに上面に第３の配線導体層１３および下面に第３の接地導体層または電源導体層１６が被着された第３の絶縁層１０とを準備するとともに、それらを接着層７、９を介して積層一体化する。
【００３３】
なお、第１の絶縁層６の中央部に第１の開口部６ａを形成するとともに上面に第１の配線導体層１１および下面に第１の接地導体層または電源導体層１４を被着させ、さらに第１の配線導体１１の表面から第１の開口部６ａの側面を介して第１の接地導体層または電源導体層１４の表面にかけて第１の配線導体層１１の一部と第１の接地導体層または電源導体層１４とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る複数の第１のめっき導体層２０を被着させるには、先ず図３（ａ）に示すように、上面に第１の配線導体層１１となる第１の銅箔１１ａおよび下面に第１の接地導体層または電源導体層１４となる第２の銅箔１４ａが被着された第１の絶縁層６を準備する。このような第１の絶縁層６は、例えば絶縁層６上下面に第１の銅箔１１ａ、第２の銅箔１４ａを貼着するとともに絶縁層６を熱硬化させることによって製作される。次に図３（ｂ）に示すように、第１の銅箔１１ａおよび第２の銅箔１４ａが被着された第１の絶縁層６の中央部に半導体素子を収容するための第１の開口部６ａを形成する。第１の開口部６ａの形成は、上下面に第１の銅箔１１ａおよび第２の銅箔１４ａが被着された硬化後の第１の絶縁層６にプレスによる打ち抜き加工やルータによる研削加工を施すことによって行なわれる。次に図３（ｃ）に示すように、第１の銅箔１１ａの表面から開口部６ａの側面を介して第２の銅箔１４ａの表面にかけて厚みが０．５〜５μｍの無電解銅めっき２０ａを被着させる。無電解銅めっき２０ａを被着させるには、公知の無電解銅めっき法を用いればよい。次に図３（ｄ）に示すように、無電解銅めっき２０ａの表面にめっきレジスト層３１を第１の配線導体層１１および第１の接地導体層または電源導体層１４のパターンの非形成部に対応したパターンに被着させる。このようなめっきレジスト層３１は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂から成り、感光性を有する未硬化の樹脂フィルムを無電解銅めっき層２０ａ上に貼着するとともに、それを所定のパターンに露光および現像することによって形成される。次に図３（ｅ）に示すように、めっきレジスト層３１から露出した無電解銅めっき２０ａの表面に厚みが０．５〜５μｍの電解銅めっき２０ｂを被着させる。電解銅めっき２０ｂを被着させるには、公知の電解銅めっき法を用いればよい。次に図３（ｆ）に示すように、電解銅めっき層２０ｂの上に厚みが２〜２０μｍの電解錫めっき層３２を被着させる。電解錫めっき層３２を被着させるには公知の電解錫めっき法を用いればよい。次に図３（ｇ）に示すように、めっきレジスト層３１を剥離する。めっきレジスト層３１を剥離するには、エタノールアミン等から成る剥離液を用いればよい。次に図３（ｈ）に示すように、錫めっき層３２をエッチングレジスト層として使用することにより、錫めっき層３２から露出する無電解銅めっき２０ａおよびその下の第１の銅箔１１ａおよび第２の銅箔１４ａをエッチングして除去する。錫めっき層３２から露出する無電解銅めっき２０ａおよびその下の第１の銅箔１１ａおよび第２の銅箔１４ａをエッチングするにはアンモニア系のアルカリ性エッチング液を用いればよい。次に図３（ｉ）に示すように、錫めっき層３２を除去することによって中央部に第１の開口部６ａが形成されているとともに上面に第１の配線導体層１１および下面に第１の接地導体層または電源導体層１４が被着されており、さらに第１の配線導体１１の表面から第１の開口部６ａの側面を介して第１の接地導体層または電源導体層１４の表面にかけて第１の配線導体層１１の一部と第１の接地導体層または電源導体層１４とを電気的に接続する無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層２０が被着された第１の絶縁層６が得られる。なお、錫めっき層３２を除去するには酸性フッ化アンモン等から成るエッチング液を用いればよい。
【００３４】
また、第２の絶縁層８の中央部に第２の開口部８ａを形成するとともに上面に第２の配線導体層１２および下面に第２の接地導体層または電源導体層１５を被着させ、さらに第２の配線導体１２の表面および第２の接地導体層または電源導体層１５の表面に電解銅めっきから成る複数の第２のめっき導体層２２を被着させるには、先ず図４（ａ）に示すように、上面に第２の配線導体層１２となる第３の銅箔１２ａおよび下面に第２の接地導体層または電源導体層１５となる第４の銅箔１５ａが被着された第２の絶縁層８を準備する。このような第２の銅箔１２ａおよび第３の銅箔１５ａが被着された第２の絶縁層８は、第１の絶縁層６と同様に例えばガラス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る未硬化の絶縁層８の上下面に第３の銅箔１２ａ、第４の銅箔１５ａを貼着するとともに絶縁層８を熱硬化させることによって製作される。次に図４（ｂ）に示すように、第３の銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａが被着された第２の絶縁層８の中央部に第１の開口部６ａよりも大きな第２の開口部８ａを形成する。第２の開口部８ａの形成は、上下面に第３の銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａが被着された硬化後の第２の絶縁層８にプレスによる打ち抜き加工やルータによる研削加工を施すことによって行なわれる。次に図４（ｃ）に示すように、第３の銅箔１２ａの表面および第４の銅箔１５ａの表面にめっきレジスト層３３を第２の配線導体層１２および第２の接地導体層または電源導体層１５のパターンの非形成部に対応したパターンに被着させる。このようなめっきレジスト層３３は、めっきレジスト層３１と同様にアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂から成り、感光性を有する未硬化の樹脂フィルムを第３銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａの表面に貼着するとともに、それを所定のパターンに露光および現像することによって形成される。次に図４（ｄ）に示すように、めっきレジスト層３３から露出した第３の銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａの表面に厚みが５〜３０μｍの電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２を被着させる。第２のめっき導体層２２を電解銅めっきにより被着させるには、電解銅めっき２０ｂの場合と同様に公知の電解銅めっき法を用いればよい。次に図４（ｅ）に示すように、第２のめっき導体層２２の上に厚みが２〜２０μｍの電解錫めっき３４を被着させる。電解錫めっき３４を被着させるには電解錫めっき３２の場合と同様に公知の電解錫めっき法を用いればよい。次に図３（ｆ）に示すように、めっきレジスト層３３を剥離する。めっきレジスト層３３を剥離するには、めっきレジスト層３１の場合と同様の剥離液を用いればよい。次に図４（ｇ）に示すように、錫めっき層３４をエッチングレジスト層として使用することにより、錫めっき層３４から露出する第３銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａをエッチングして除去する。錫めっき層３４から露出する第３の銅箔１２ａおよび第４の銅箔１５ａをエッチングするには第３の銅箔１１ａおよび第４の銅箔１５ａの場合と同様のエッチング液を用いればよい。次に図４（ｈ）に示すように、錫めっき層３４を除去することによって中央部に第２の開��部８ａが形成されているとともに上面に第２の配線導体層１２および下面に第２の接地導体層または電源導体層１５が被着されており、さらに第２の配線導体１２および第２の接地導体層または電源導体層１５の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着された第２の絶縁層８が得られる。なお、錫めっき層３４の除去には錫めっき層３２の場合と同様のエッチング液を用いればよい。
【００３５】
また、第３の絶縁層１０の中央部に第３の開口部１０ａを形成するとともに上面に第３の配線導体層１３および下面に第３の接地導体層または電源導体層１６を被着させるには、先ず図５（ａ）に示すように、上面に第３の配線導体層１３となる第５の銅箔１３ａおよび下面に第３の接地導体層または電源導体層１６となる第６の銅箔１６ａが被着された第３の絶縁層１０を準備する。このような第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａが被着された第３の絶縁層１０は、第１の絶縁層６や第２の絶縁層８の場合と同様に例えばガラス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る未硬化の絶縁層１０上下面に第５の銅箔１３ａ、第６の銅箔１６ａを貼着するとともに絶縁層１０を熱硬化させることによって製作される。次に図５（ｂ）に示すように、第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａが被着された第３の絶縁層１０の中央部に第２の開口部８ａよりも大きな第３の開口部１０ａを形成する。第３の絶縁層１０の中央部に第３の開口部１０ａを形成は、上下面に第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａが被着された硬化後の第３の絶縁層１０にプレスによる打ち抜き加工やルータによる研削加工を施すことによって行なわれる。次に図５（ｃ）に示すように、第５の銅箔１３ａの表面および第６の銅箔１６ａの表面にエッチングレジスト層３５を第３の配線導体層１３および第３の接地導体層または電源導体層１６のパターンに対応したパターンに被着させる。このようなエッチングレジスト層３５は、めっきレジスト層３１や３３と同様にアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂から成り、感光性を有する未硬化の樹脂フィルムを第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａの表面に貼着するとともに、それを所定のパターンに露光および現像することによって形成される。次に図５（ｄ）に示すように、エッチングレジスト層３５から露出した第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａをエッチングして除去する。エッチングレジスト層３５から露出する第５の銅箔１３ａおよび第６の銅箔１６ａをエッチングするには硫酸および過酸化水素水等を含有するエッチング液を用いればよい。次に図５（ｅ）に示すように、エッチングレジスト層３５を除去することによって中央部に第３の開口部１０ａが形成されているとともに上面に第３の配線導体層１３および下面に第３の接地導体層または電源導体層１６が被着された第３の絶縁層１０が得られる。なお、エッチングレジスト層３５の除去にはめっきレジスト層３１や３３の場合と同様の剥離液を用いればよい。
【００３６】
また、これらの絶縁層６、８、９を接着層７、８を介して積層一体化するには、ガラス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る未硬化の接着層７、８を絶縁層６、８、１０の間に挟んで積層するとともに、上下から加圧しながら加熱して接着層７、８を熱硬化させることによって積層一体化する方法が採用される。
【００３７】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁層６、８、１０の積層体にスルーホール１７を穿孔するとともにスルーホール１７内を含む積層体の表面に無電解銅めっき１８ａを被着させる。スルーホール１７の穿孔はマイクロドリルを用いて行なわれ、その後、スルーホール１７の内部を過マンガン酸カリウム等から成る洗浄液で洗浄した後、公知の無電解銅めっき法により無電解銅めっき１８ａが被着される。
【００３８】
次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁層６、８、１０の積層体の上下面に第３の配線導体層１３上およびスルーホール１７内の無電解銅めっき１８ａを露出させるめっきレジスト層３６を被着するとともに、めっきレジスト層３６から露出する無電解銅めっき１８ａの表面に電解銅めっき１８ｂを被着させる。めっきレジスト層３６はアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂から成り、感光性を有する未硬化の樹脂フィルムを絶縁層６、８、１０の積層体の上下面に貼着するとともに所定のパターンに露光および現像することによって形成される。また、電解銅めっき層１８ｂは公知の電解銅めっき法により被着される。
【００３９】
次に、図２（ｄ）に示すように、めっきレジスト層３６を剥離した後、露出する無電解銅めっき１８ａの全部および電解銅めっき１８ｂの表面部分を同時にエッチングすることによりスルーホール１７内に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る貫通導体１８を形成するとともに第３の配線導体層１３の表面を貫通導体１８を形成する銅めっきと同じ銅めっきにより被覆する。なお、無電解銅めっき１８ａおよび電解銅めっき１８ｂのエッチングは硫酸および過酸化水素水等を含有するエッチング液を用いて行なう。
【００４０】
次に、図２（ｅ）に示すように、スルーホール１７の内部に樹脂柱２５を充填するとともに絶縁層６、８、１０の積層体の下面に保護樹脂層２１を、絶縁層６、８、１０の積層体の上面にソルダーレジスト層２４を被着させることによって配線基板２が形成される。スルーホール１７の内部に充填された樹脂柱２５は、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から成り、未硬化の熱硬化性樹脂ペーストをスルーホール１７の内部にスクリーン印刷法を採用して注入した後、それを熱硬化させることによってスルーホール１７の内部に充填される。また、保護樹脂層２１は同じく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から成り、未硬化の熱硬化性樹脂ペーストをスクリーン印刷法によって絶縁層６、８、１０の積層体の下面に塗布した後、それを熱硬化させることにより絶縁層６、８、１０の積層体の下面に被着される。また、ソルダーレジスト層２４は、同じく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から成り、感光性を有する未硬化の熱硬化性樹脂のペーストを絶縁層６、８、１０の積層体の上面に塗布した後、外部接続用の接続パッドを露出させる開口部を有するように露光および現像した後、熱硬化させることによって絶縁層６、８、１０の積層体の上面に被着される。
【００４１】
次に図２（ｆ）に示すように、配線基板２の下面に放熱板１を接着層５を介して接合することにより、本発明の半導体素子収納用パッケージが完成する。なお、放熱板１と配線基板２とを接着層５を介して接合するには、ガラス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る未硬化の接着層５を放熱板１と配線基板２との間に挟んで積層するとともに、上下から加圧しながら加熱して接着層５を熱硬化させることによって接合する方法が採用される。
【００４２】
かくして、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、ボンディングワイヤ１９が接続される第１の配線導体層１１の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次形成して成る第１のめっき導体層２０が被着されており、かつ第２の配線導体層１２の表面に電解銅めっきから成る第２のめっき導体層２２が被着されており、これらの第１のめっき導体層２０が被着された銅箔から成る第１の配線導体層１１の露出表面および第２のめっき導体層２２が被着された第２の配線導体層１２の露出表面にニッケルめっき層および金めっき層を順次被着させた後、その上にボンディングワイヤ１９を接続する場合、ニッケルめっき層の下地がいずれも電解銅めっきとなり、下地の状態が第１の配線導体層１１と第２の配線導体層１２とで同じとなるので、これらの第１の配線導体層１１および第２の配線導体層１２にボンディングワイヤ１９を接続する際に、それぞれ同じ作業条件により効率良くかつ良好に接続す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ができる。
【００４３】
なお、本発明は上述の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が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージを実施するための最良の形態例を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、図１に示す半導体素子収納用パッケージを本発明の製造方法によって製造する方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｉ）は、本発明の半導体素子収納用パッケージに使用する第１の絶縁層に第１の開口部を形成するとともに第１の配線導体層および第１の接地導体層または電源導体層ならびに第１のめっき導体層を被着させる方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の半導体素子収納用パッケージに使用する第２の絶縁層に第２の開口部を形成するとともに第２の配線導体層および第２の接地導体層または電源導体層ならびに第２のめっき導体層を被着させる方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の半導体素子収納用パッケージに使用する第３の絶縁層に第３の開口部を形成するとともに第３の配線導体層および第３の接地導体層または電源導体層を被着させる方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図６】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。
【符号の説明】
【００４５】
１：配線基板
２：放熱板
３：半導体素子
６：第１の絶縁層
６ａ：第１の開口部
８：第２の絶縁層
８ａ：第２の開口部
１０：第３の絶縁層
１０ａ：第３の開口部
１１：第１の配線導体層
１２：第２の配線導体層
１４：第１の接地導体層または電源導体層
１９：ボンディングワイヤ
２０：第１のめっき導体層
２２：第２のめっき導体層
１１ａ：第１の銅箔
１４ａ：第２の銅箔
１２ａ：第３の銅箔
【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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