(57)【要約】  【課題】  従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  めっきスタブ７の太さ，厚さあるいは本数を増加し、または、めっきスタブ７間にビアを挿入してめっきスタブ７の剛性を強化することにより、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。  【選択図】  図２
2005340676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し前記導体配線より配線幅が太いめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し樹脂皮膜外部の配線幅が樹脂皮膜内部の配線幅より太いめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し前記導体配線より配線幅が前記半導体素子の積層方向に厚いめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し樹脂皮膜外部の配線幅が樹脂皮膜内部の配線幅より前記半導体素子の積層方向に厚いめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随するめっきスタブと、
前記めっきスタブ上に前記導体配線上の絶縁膜より厚く形成される絶縁膜と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随する複数のめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記複数のめっきスタブがそれぞれ異なる配線層で形成されることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記異なる配線層で形成されるめっきスタブが互いに交差する方向に配線されることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記異なる配線層で形成されるめっきスタブの内少なくとも１つのめっきスタブを前記めっきスタブが長くなる方向に引き出すことを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記異なる配線層で形成されるめっきスタブの内少なくとも１つのめっきスタブを２方向の外形面に向けて引き出すことを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記導体配線を各配線層間で電気的に接続する第１のビアと、
前記複数のめっきスタブを各配線層間でそれぞれ電気的に接続する第２のビアと、
前記めっきスタブと前記導体配線を各配線層間で電気的に接続する第３のビアと
を有することを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第２のビアは前記第１のビアよりも半導体装置の中心に対して外側に位置し、かつ樹脂モールド部の外側に存在することを特徴とする請求項１１記載の半導体装置。
【請求項１３】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し枝線を備えるめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随し格子状や網目状に配線された２次元構造部分を備えるめっきスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、
前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、
前記導体配線と接続する外部電極と、
前記導体配線に付随するめっきスタブと、
電気的に開放されたダミーメッキスタブと
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
前記ダミーめっきスタブが前記めっきスタブと交差する向きに配線されることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子を搭載し、樹脂封止して形成する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）型の半導体装置について、図２３，図２４，図２５を例として説明する。
図２３は従来の半導体装置の配線基板を示す平面図であり、この種の例に代表される従来の半導体装置の配線基板である。図２４は従来の半導体装置の配線パターンを説明する図であり、図２３の配線部分を拡大している。図２６は従来のダミー配線を供える半導体装置の配線パターンを説明する図である。
【０００３】
図２３のような配線基板を用いた半導体装置では、まず、配線連結基板５０に半導体素子１を搭載し、半導体素子１上の電極２と配線連結基板５０の導体配線５上のパッド９とをワイヤーボンドやバンプの金属突起により電気的に接続する。配線連結基板５０は複数の配線層からなっているが、ビア６は、異なる配線層にある導体配線どうしを垂直方向に連結し、電気的に繋げるものである。その後、図示はしないが、樹脂封止し、半田ボールと言われる電極端子を装着した上で、図の点線で示された個辺切断位置３で個々の個別基板に切断する。それが、図２４（ａ）に示す個片化された部分である。
【０００４】
図２４において、５１、５２は配線層である。つまり図２４（ａ）は半導体素子からの接続面、図２４（ｂ）は実装されるプリント基板側の接続面で、それぞれが配線基板の最表層パターンを示している。導体配線５のパッド９には、接続性を確保するためにめっき処理を行っている。このときのめっきには、一般にコスト、処理速度の点から電解めっきが用いられていることが多い。そのため、図２３に示すように電解めっき用のめっきリード８がめっきスタブ７を介して導体配線５に付随し、電極端のパッド９をめっきするものである。さらに、パターニング形成の容易さから、それらは最上層もしくは最下層の配線に付随している。めっきリード８は図２３に示す連結基板の状態では導体配線５の全てに繋がり、電気的に全てショートしているが、該当パッド９へのめっきが完了し、個々の基板に切断される時には、信号伝送には不要となる上、個々の導体配線５をショートしていては信号伝送ができない。そのため、点線部３に沿った切断時には個々の導体配線５が電気的に独立したものになるようにするが、切断後には図２４中の各導体配線５にめっきスタブ７として残存する。２４は半田ボール、４はパッド９と電極２とを接続するワイヤーである。図２５は従来の半導体装置の断面構造図を示し、樹脂４９で封止された状態である。（例えば、特許文献１，特許文献２参照）
【特許文献１】特開平９−２７５１６２号公報
【特許文献２】特開平１１−２６０９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では下記の課題があった。
通常、半導体装置において、図２３及び図２４のように配線基板の中心へ半導体素子が搭載され、図２５のように樹脂４９でモールドされるために、基板と樹脂、半導体素子等の各構成要素における熱膨張差の影響を受ける。特に、高温で樹脂封止され、冷却された時には樹脂と基板の熱膨張差により、結果として半導体装置の外周部は反り、曲げ応力を生じる。そのため、外周部はその応力集中により断線がおこる恐れが高い。また断線に至らずとも反りを生じるために、プリント基板への実装時には外周部は電極のはずれの一因となる。この実装時にも、実装時の温度負荷に合わせて、さらに半導体装置とプリント基板の熱膨張の差が影響するので、これらの現象はより顕著に起こる方向へと進む。
【０００６】
また、その対策として、特許文献１のように熱膨張差を埋めるために材料の変更をしたり、半田ボールの接続強度を増加させたりという方法があるが、コストアップになったり、汎用性に欠けたりという課題があり有効な方法として活用されていない。また、半導体装置自身の剛性を向上させるための一手法として、単に配線を太くしたり、特許文献２や図２６のように配線間に信号伝送用とは別にダミー配線３５をはさめる方法もあるが、逆にこれを実施することで配線密度が上がり、信号伝送用の配線間隔が狭くなったり、ダミー配線の影響で目的とする配線特性が得られなかったりと言った問題がある。信号が伝送する配線途中で厚みや幅、上下の誘電層等が変化していると、特性インピーダンスに変化が生じ、その部分で不要な反射を生じる恐れがある。反射を生じると信号波形に歪みを生じ目的値を得られず、本来の性能を満たすことができない。
【０００７】
このように、従来の半導体装置や一般に行われる解決方法は、以上の懸念に対して対策が効果的になされていないものであった。
本発明は上述した従来の半導体装置に見られる課題を解決するものであり、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置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】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の請求項１記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し前記導体配線より配線幅が太いめっきスタブとを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し樹脂皮膜外部の配線幅が樹脂皮膜内部の配線幅より太いめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し前記導体配線より配線幅が前記半導体素子の積層方向に厚いめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し樹脂皮膜外部の配線幅が樹脂皮膜内部の配線幅より前記半導体素子の積層方向に厚いめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随するめっきスタブと、前記めっきスタブ上に前記導体配線上の絶縁膜より厚く形成される絶縁膜とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随する複数のめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の半導体装置は、請求項６記載の半導体装置において、前記複数のめっきスタブがそれぞれ異なる配線層で形成されることを特徴とする。
請求項８記載の半導体装置は、請求項７記載の半導体装置において、前記異なる配線層で形成されるめっきスタブが互いに交差する方向に配線されることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の半導体装置は、請求項７記載の半導体装置において、前記異なる配線層で形成されるめっきスタブの内少なくとも１つのめっきスタブを前記めっきスタブが長くなる方向に引き出すことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の半導体装置は、請求項７記載の半導体装置において、前記異なる配線層で形成されるめっきスタブの内少なくとも１つのめっきスタブを２方向の外形面に向けて引き出すことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の半導体装置は、請求項７記載の半導体装置において、前記導体配線を各配線層間で電気的に接続する第１のビアと、前記複数のめっきスタブを各配線層間でそれぞれ電気的に接続する第２のビアと、前記めっきスタブと前記導体配線を各配線層間で電気的に接続する第３のビアとを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の半導体装置は、請求項１１記載の半導体装置において、前記第２のビアは前記第１のビアよりも半導体装置の中心に対して外側に位置し、かつ樹脂モールド部の外側に存在することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し枝線を備えるめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随し格子状や網目状に配線された２次元構造部分を備えるめっきスタブとを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１５記載の半導体装置は、半導体素子を配線基板に搭載し、樹脂封止して製造される半導体装置であって、前記半導体素子に設けた電極とワイヤーを介して電気的に接続され配線基板に形成される導体配線と、前記導体配線と接続する外部電極と、前記導体配線に付随するめっきスタブと、電気的に開放されたダミーメッキスタブとを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１６記載の半導体装置は、請求項１５記載の半導体装置において、前記ダミーめっきスタブが前記めっきスタブと交差する向きに配線されることを特徴とする。
以上により、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明の半導体装置は、めっきスタブの太さ，厚さあるいは本数を増加し、または、メッキスタブ間にビアを挿入してメッキスタブの剛性を強化することにより、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００２４】
また、めっきスタブ上の絶縁膜を厚くしたり、一部のめっきスタブを他のめっきスタブと交差する方向に配線したりすることにより、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００２５】
また、めっきスタブに格子状あるいは網目状の構造部分や枝線を施し、または、ダミーめっきスタブを備えることにより、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置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】
【００２６】
以下本発明の具体的な実施の形態について図面を参照し説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板の平面図である。図２は本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板表層での配線パターンを例示する図、図３は本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板下層での配線パターンを例示する図である。図２、図３は、図１の半導体装置における一部の拡大図であって、図１の配線基板が個片化された部分の最上層及び最下層のパターンで、しかも主に４方向の内、代表として１方向のみのパターンを示している。また、図２はめっきスタブが最上層に有る場合の半導体装置で、（ａ），（ｂ）は、それぞれ上層と下層のパターン例を示す。つまり（ａ）は半導体素子からの接続面、（ｂ）は実装されるプリント基板側の接続面で、それぞれが配線基板の最表層パターンを示している。図３は本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板の配線パターン例である。
【００２７】
図１において、半導体素子１は電極端子２を有し、ここでは、配線基板上に搭載されてはいるが、まだ樹脂封止されていない状態を示す。しかし、上述の従来例と同様に、封止後、半田ボールを実装後には、結果的に点線で示される個辺切断位置３で切断される。図１と図２、図３の関係は、図２２及び図２３の従来例の通りであるので、以降は図２と図３を用いて説明する。図２（ａ），図２（ｂ）において、５１は表層を形成する配線層、５２は下層を形成する配線層である。配線基板はワイヤー４等によって半導体素子１と電気的に接続され、配線基板上には、導体配線５と、異なる配線層の導体配線どうしを垂直方向に接続するビア６と、導体配線に付随しためっきスタブ７とがある。めっきスタブ７は基板の切断前には図１のめっきリード８とつながっているため、これを用いて電解めっきが可能で、図２における導体配線５の接続端に設けられたパッド９以外をソルダーレジスト等でマスクした後に電解めっきすれば、パッド９だけにめっきがなされて、ワイヤー４と導体配線５との接続のための界面を保護できる。導体配線５が銅材質の場合には、めっきとしては一般に電解ニッケルめっき後に電解金メッキ処理がなされる。また、ここでは、半導体素子１と配線基板との接続構造の一例としてワイヤー４による接続を示しているが、接続方法や材質等特に限定はなく、両者を電気的に接続するために可能なものであればいずれでも良い。以上のような各部の構成およびその関係は以降全ての実施の形態において同様のため、以降ではその詳細な説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態１では、半導体素子１の電極端子２と接続されている導体配線５のめっきスタブ７が、導体配線５の線幅より太く構成されている。この図１では最上層の（ａ）のみに実施されている例を示しているが、特に配線層を限定するものでもない。つまり、図３の例のように（ａ）にはめっきスタブが無く、（ｂ）の最下層の半田ボール２４の搭載面にめっきスタブ１２が配置されている場合にはその線幅を広げればよく、２層目でも３層目でもどの層でも同様である。
【００２９】
本実施の形態１の半導体装置を実現するための製造方法については、全く従来技術の範囲であり、めっきスタブを如何にパターニングするかということが異なっている。
図４は本発明の実施の形態１における配線基板の製造方法を例示する工程断面図である。
【００３０】
すなわち、まず、同図（ａ）に示す銅箔付絶縁層１５に、同図（ｂ）に示すようにフォトレジスト１６でパターン形成し、同図（ｃ）に示すように内層銅箔１７の不要な部分をエッチング等で除去する。同図（ｃ）に示すように両面のパターニングが終了すれば、同図（ｄ）に示すようにその上面に外層用銅箔付絶縁層１８をプレスし、同図（ｅ）に示すようにドリルで貫通孔１９を空け、同図（ｆ）〜（ｇ）に示すようにその部分に無電解及び電解の銅めっき２０を行い、最上層の外層銅箔２１と電気的に導通させる。さらに同図（ｈ）に示すように最上層および最下層を先ほどの内層と同様にパターニングすればよい。２２は最下層の外層銅箔である。めっきスタブのパターニングもこれら導体配線と同様に同じタイミングで行われることが基本であるため、本実施例では、図２及び図３のパターン幅をめっきスタブ７や１２のところだけ広げるだけである。
【００３１】
以上は代表的な４層基板の製造方法であるが、この製造方法はあくまで一例で、先述しているが、本実施の形態１では、半導体素子１の電極端子２と接続されている導体配線５のめっきスタブ７や１２が、導体配線５の線幅より太く構成されていればよい。
【００３２】
このように、めっきスタブを導体配線より太く構成することにより、金属配線であり外周部に存在するめっきスタブ線の幅が大きくなり、その剛性が向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上でき、さらに導体配線部の線幅は変化させていないため、伝送信号への影響は少なくしたまま実現の効果が得られる。
【００３３】
従って外周部の剛性が上がり反りにくくなるので、そりによる断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができるため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
本実施の形態については実施の形態１と配線幅が変化する箇所のみが異なっているのでその部分に限定して説明する。
【００３５】
図５は本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
図５において、１０はモールド形成ラインであり、２７はモールド形成ラインより内側である樹脂被覆内部のめっきスタブ、２８は樹脂被覆外部のめっきスタブである。ここでは導体配線５に比べて、めっきスタブの配線幅が単に広くなっているのではなく、樹脂被覆内部のめっきスタブ２７の配線幅に比べて被覆外部のめっきスタブ２８の配線幅が広くなっている。
【００３６】
以上の構成によれば、特に応力が集中しやすい樹脂被覆部分より、金属配線である外周部に存在するめっきスタブ線２８の幅が大きくなり、その剛性が向上するので、樹脂材料、樹脂厚みや樹脂形成位置等の構造に起因する反り防止に効果があり、さらに導体配線５の線幅は変化させていないため、伝送信号への影響は少なくしたまま実現の効果が得られる。特に、同時に樹脂内部のめっきスタブ２７の配線幅は変えていないため、実施の形態１よりも導体配線の密度を上げずに実現できることが大きな利点である。
【００３７】
従って、樹脂封止部の外部の剛性が上がり反りにくくなるので、そりによる断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができるため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態３）
本実施の形態でも、先述までの実施例とは配線パターンのみが異なっており、その部分に限定して述べる。
【００３８】
図６は本発明の実施の形態３における半導体装置の配線パターンを例示する図である。ここでは、半導体素子１の電極端子２と接続されている導体配線５のめっきスタブ７が、導体配線５の線厚より厚く構成されている。
【００３９】
本実施の形態を実現する製造方法について以下に述べる。
図７は本発明の実施の形態３における配線基板の製造方法を例示する工程断面図である。すなわち、まず、同図（ａ）に示す銅箔付絶縁層１５に、同図（ｂ）に示すようにフォトレジスト１６でパターン形成し、同図（ｃ）に示すように内層銅箔１７の不要な部分をエッチング等で除去する。同図（ｃ）に示すように両面のパターニングが終了すれば、同図（ｄ）に示すようにその上面に外層用銅箔付絶縁層１８をプレスする。次に、同図（ｅ）に示すようにドリルで貫通孔１９を空け、同図（ｆ）に示すようにその部分に銅めっき２０を行い、最上層の外層銅箔２１と電気的に導通させる。さらに同図（ｇ）に示すように最上層および最下層を先ほどの内層と同様にパターニングすればよい。ここまでは実施の形態１と同様である。その後、めっきスタブ７以外を再度フォトレジストで覆い、めっきスタブ７を銅めっきして、再度積層させれば、めっきスタブ７は厚く形成される。パターニングが終了すれば、ソルダーレジスト等の絶縁膜で基板表面を被覆すれば、目的の配線基板は得られ、あとは従来工法に準じて半導体装置を完成させれば良い。
【００４０】
このように、めっきスタブを導体配線より厚くすることにより、金属配線であり外周部に存在するめっきスタブ７の厚みが増し、その剛性が向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上でき、さらに導体配線５の線幅は変化させていないため、伝送信号への影響は少なくしたまま実現することができるため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態４）
本実施の形態については実施の形態３と配線厚が変化する箇所のみが異なっているのでその部分に限定して述べる。
【００４１】
図８は本発明の実施の形態４における半導体装置の断面構造図である。
図８において、１０はモールド形成ラインであり、２７はモールド形成ラインより内側である樹脂被覆内部のめっきスタブ、２８は樹脂被覆外部のめっきスタブである。ここでは、めっきスタブの配線厚が単に大きくなっているのではなく、樹脂被覆内部のめっきスタブ２７の配線厚に比べて被覆外部のめっきスタブ２８の配線厚が、大きくなっている。製法としても先の実施の形態３とは積層部分が異なるだけなので、フォトレジストで覆う箇所を、対応させて変えるだけである。
【００４２】
このように、被覆外部のめっきスタブを樹脂被覆内部のめっきスタブより厚くすることにより、特に応力が集中しやすい樹脂被覆部分より外周部に存在するめっきスタブ線の厚みが増し、その剛性が向上するので、樹脂材料、樹脂厚みや樹脂形成位置等の構造に起因する反り防止に効果があり、さらに、導体配線部の線幅は変化させていないため、伝送信号への影響は少なくしたまま実現することができるため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態５）
図９は本発明の実施の形態５における半導体装置の半導体装置の断面構造図である。また、図１０は本発明の実施の形態５における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。これらの図において、２３は絶縁膜であるソルダーレジストを示している。
【００４３】
図９のように、本実施の形態５ではめっきスタブ７の上に被覆されるソルダーレジスト２３の膜厚のみを厚くさせている。絶縁層は配線基板の最終工程で通常はソルダーレジストと呼ばれる液状の絶縁樹脂を塗布、硬化して得られるが、この新たに厚くする部分は、この従来の延長上で製造されても、例えば、半導体装置に絶縁テープを接着させる等の新たな工程を追加するものであっても方式は問わないものとする。
【００４４】
次に、図１０を用いて、前者の基板工程におけるソルダーレジスト２３による絶縁層の厚化方法を述べるが、レジスト塗布までの工程は従来技術において先述したものと全く同一であるために省略する。
【００４５】
ソルダーレジスト２３を塗布後、配線基板は図１０（ａ）のように構成されているが、図１０（ｂ）にてさらに再度絶縁膜であるソルダーレジスト２３を全面に塗布し、次に、めっきリード上のソルダーレジスト２３だけをマスキングにより感光させ、それ以外の導体配線上のレジスト２９を除去してやれば、図１０（ｃ）のめっきスタブ部分のソルダーレジスト２３のみにレジストが残る。結果、断面の図９及び図１０（ｃ）に見られるように、めっきスタブ上の絶縁膜は他に比べて厚くすることができる。この場合、めっきスタブ７の直上だけを厚くしても良いし、めっきスタブ及びめっきスタブ間を含めて半導体装置外周部を一気に被覆させても構わない。導体配線５に被らないことが前提である。
【００４６】
以上により、本実施の形態５ではめっきスタブ７の上に被覆されるソルダーレジスト２３の膜厚のみを厚くしている。
通常、めっきスタブが樹脂外部に存在するので、外部からの衝撃や外力で絶縁膜に損傷を受け、クラック、剥離、ボイド等が生じやすいが、めっきスタブの上に被覆されるソルダーレジストの膜厚を厚くすることにより、外部ダメージを回避でき、かつ剛性も高めることができるため、従来の工法を用い、導体配線には上記厚みの変化をもたせないことで配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態６）
図１１は本発明の実施の形態６における半導体装置の配線パターンを例示する図である。ここでは、１つの導体配線５にめっきスタブ７が複数付随している。ここでは、各導体配線に均等に２本ずつ付随した例を示しているが、複数本であれば本発明の範疇に入り、また、特に各導体配線に同数付随していることも必須項目ではない。但し、めっきの電流値を各配線で均等にすることを考えれば、同数付随されることが望ましい。
【００４７】
導体配線にめっきスタブが複数付随し、かつめっきスタブは半導体装置外周部に存在するために外周部に顕著に生じる反りを防止するのに、効率よく剛性を向上することができる。また、めっき線として複数、導体配線に付随しているために、他の１本に上記反りによる断線が生じても、それ以外のめっき線がその役割を担うので該当部を適切にめっきすることができ、結果として、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態７）
図１２は本発明の実施の形態７における半導体装置の配線パターンを例示する図である。図１３は本発明の実施の形態７における半導体装置の断面構造図を示している。
【００４８】
ここでは先の実施の形態６とは、一つの導体配線５に複数付随するめっきスタブ７が各導体配線の層に分かれていることが異なっているだけである。つまり、実施の形態６では一つの導体配線５に複数付随するめっきスタブ７が一つの配線層で構成される例を説明したが、本実施の形態では、一つの導体配線５に複数付随するめっきスタブ７が複数の配線層を用いて構成されることを特徴としている。ここでも半田ボール面に分かれている例を示しているが、以前と同様、特に配線層を限定するものでもない。
【００４９】
これらにより、先述の構成と同様、剛性の向上だけでなく他の１本に上記反りによる断線が生じても、それ以外のめっき線がその役割を担うので該当部を適切にめっきすることができる。その上、本実施の形態では同一層内で隣接していないことから一方のメッキ線が損傷を受けたとしても他方が同時に損傷を受ける可能性は格段に小さくできるという意味で、剛性は確実に向上できる。以上により、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態８）
図１４は本発明の実施の形態８における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００５０】
ここで、先の実施の形態７との差異は、めっきスタブ７が、複数の配線層にて互いに交差する方向に配線され、導体配線に付随している点である。つまり、一例として、図１４で示すように、表層配線されるめっきスタブ７（図１４（ａ））に対して、他の配線層に配線されるめっきスタブ７（図１４（ｂ））は交差する方向に配線される構成となる。
【００５１】
このように、めっきスタブが異なる層で交差する方向に配線されることにより、一方向の曲げだけでなく、その交差方向に準じた方向の曲げに対しても剛性を持ち、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態９）
図１５は本発明の実施の形態９における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００５２】
ここでは先の実施の形態８とは複数の配線層で形成されためっきスタブの内、少なくとも１つのめっきスタブが配線される方向は、めっきスタブ７が長くなる方向である点が異なっている。つまり、実施の形態８では、先述の交差条件を保ちつつ、長さが最短となるように外形方向に配線されているが、本実施形態ではそれと反対方向に配線されているため、長さは長くなる。
【００５３】
このように、金属配線であるめっきスタブが更に長く配線することにより、外周部の配線密度は向上し、大きな曲げ強さを有する。また、特に小型の半導体装置や低速信号を伝送する場合には、めっきスタブの長さが長くとも、伝送波長に比べて小さいため（具体的数値は省略）、信号伝送に与える影響は小さくなる。以上により、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１０）
図１６は本発明の実施の形態１０における半導体装置の配線パターンを例示する図である。本実施の形態も先の実施の形態９とは下層の配線層に存在するめっきスタブの内、少なくとも１つのめっきスタブの引き出し方向は、２方向の外形面に向けて引き出しされる点が異なっている。つまり、めっきスタブ７が、複数の配線層にて互いに交差する方向に配線されており、その向きは配線長が最短になる方向でも、長くなる方向でもかまわない。
【００５４】
このように、金属配線であるめっきスタブは外形ラインに向かって縦横に長く配線されるため、外周付近の配線密度は向上し、大きな曲げ強さを有する。また、特に小型の半導体装置や低速信号を伝送する場合には、めっきスタブの長さが長くとも、伝送波長に比べて小さいため（具体的数値は省略）、信号伝送に与える影響は小さくなるため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１１）
図１７は本発明の実施の形態１１における半導体装置の断面構造図である。
【００５５】
導体配線５を各配線層間で電気接続する第１のビア６と、導体配線５に付随する上層及び下層の複数のめっきスタブ７を各配線層間で電気接続する第２のビア３０もしくはめっきスタブ７（図１７では上層）と導体配線５を各配線層間で電気接続する第３のビア３１を少なくとも有する。
【００５６】
このように、導体配線を垂直方向に繋ぐビア６だけでなく、めっきスタブにも同様にビア３０や３１が存在し、半導体装置の水平方向だけでなく垂直方向に対しても配線構成され、めっきスタブ７の剛性が向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上できる。また、仮に導体配線どうしを繋ぐ第１のビア６に損傷が生じ、電気的に繋ぐ役割を損なっても、第２もしくは第３のビア３０及び３１がその代わりを果たすことが可能である。以上により、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１２）
図１８は本発明の実施の形態１２における半導体装置の断面構造図である。
【００５７】
本実施の形態は先の実施の形態１１に対して、前記第２のビア３０の位置が、前記第１のビア６よりも半導体装置の中心に対して外側に位置され、かつモールド形成ライン１０の外側に存在する点が異なっている。
【００５８】
このように、モールド形成ラインの外側にビアを形成することにより、特に応力が集中しやすい樹脂外周部に存在するめっきスタブ７の剛性が向上するので、樹脂材料、樹脂厚みや樹脂形成位置等の構造に起因する反り防止に効果があり、さらに、信号線には直接影響しない部分のビア数を増加させているだけのため、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１３）
図１９は本発明の実施の形態１３における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００５９】
本実施の形態ではめっきスタブ７は分岐され、めっき導通端以外に別途複数の両端が開放された枝線３３を有する。めっきスタブ７ではなく、導体配線５に本構造を採用すると信号伝送途中でいくつも分岐が起こり、そこで不要な反射ノイズが生じる。そしてそれを設計段階で制御することは困難である。本構成では導体配線５ではなくめっきスタブ７自身に枝線３３がついているだけなので、そのことによって信号へ直接影響される反射ノイズが生じることはない。影響が生じるような高速信号の場合でも、通常めっきスタブ全体の特性を単独の容量性素子として予め見積もれるため、設計段階で制御することは容易である。また、外周部は配線密度が低いため、このような構造をとりいれやすいことも大きな利点である。
【００６０】
それよりもこれらにより外周部に存在するめっきスタブ７の剛性が大きく向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上でき、反りを低減できる。さらに、信号線には直接影響しないめっきスタブ部の長さのみが変化しているため信号の伝送性には大きな影響を与えることなく、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１４）
図２０は本発明の実施の形態１４における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００６１】
本実施の形態ではめっきスタブ７は少なくとも格子状や網目状に配線された２次元構造部分を有する。
仮にめっきスタブ７ではなく、導体配線５に本構造を採用すると信号伝送途中で分岐が起こり、そこで不要な反射ノイズが多く生じる。そして、それを設計段階で制御することは困難である。本構成では、めっきスタブ自身に分岐が生じているだけなので、そのことによって信号へ直接悪影響が起こる反射ノイズが生じることは少ない。影響が生じるような高速信号の場合でも、通常めっきスタブ全体の特性を単独の容量性素子として予め見積もれるため、設計段階で制御することは容易である。また外周部は配線密度が低いため、このような構造をとりいれやすいことも大きな利点である。
【００６２】
このように、めっきスタブに格子状や網目状に配線された２次元構造部分を有することにより、めっきスタブが延伸する方向やそれに垂直な方向も含めて、外周部に存在するめっきスタブ７の剛性が向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上でき、さらに、信号線には直接影響しないめっき線を工夫しているため、信号の伝送性には大きな影響を与えることなく、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１５）
図２１は本発明の実施の形態１５における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００６３】
本実施の形態では導体配線５に付随するめっきスタブ７の間のみで、少なくとも半導体素子電極２から各ビア６までの配線５の位置までは掛からずに、また、配線基板内では少なくとも１本の別のダミー配線３４が配置されることを特徴としている。
【００６４】
このように、ダミー配線を設けることにより、外周部に存在するめっきスタブ７の剛性が向上するので、半導体装置の外周部の剛性を向上でき、反りを低減できる。さらにめっきスタブの位置は、下層と接続するビア６から外形へ延伸するように、ビア６に付随しているので、配線が密な半導体素子付近から離れて配線間が広がる位置にあり、密度が相対的に低い。そこに配線を挿入しているために、配線密度が上昇せず、信号伝送にも影響が少なく実現の効果が得られる。めっきスタブ７の間でなく、導体配線５もしくはそれに隣接した位置に挿入されていると、導体配線部の配線密度が上がり、配線間の電気的リークが問題になり信号伝送に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
（実施の形態１６）
図２２は本発明の実施の形態１６における半導体装置の配線パターンを例示する図である。
【００６５】
本実施の形態では先の実施の形態１５とは挿入したダミー配線３４がめっきスタブに対して交差方向に挿入されている点のみが異なっている。
このように、ダミー配線をめっきスタブに対して交差方向に挿入することにより、実施の形態１５に加えて一方向の曲げだけでなくその交差方向に準じた方向の曲げに対しても剛性を持ち、半導体装置自身が受ける曲げに対し剛性を有する効果がある。したがって、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の半導体装置は、従来の工法を用い、配線特性の影響を抑制しながら、断線やリークによる電気的不具合、実装時の接続不良を低減することができるため、信頼性の高い半導体装置を提供することができ、半導体素子を搭載し、樹脂封止して形成する半導体装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板の平面図
【図２】本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板表層での配線パターンを例示する図
【図３】本発明の実施の形態１における半導体装置の配線基板下層での配線パターンを例示する図
【図４】本発明の実施の形態１における配線基板の製造方法を例示する工程断面図
【図５】本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図６】本発明の実施の形態３における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図７】本発明の実施の形態３における配線基板の製造方法を例示する工程断面図
【図８】本発明の実施の形態４における半導体装置の断面構造図
【図９】本発明の実施の形態５における半導体装置の半導体装置の断面構造図
【図１０】本発明の実施の形態５における半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図１１】本発明の実施の形態６における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図１２】本発明の実施の形態７における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図１３】本発明の実施の形態７における半導体装置の断面構造図
【図１４】本発明の実施の形態８における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図１５】本発明の実施の形態９における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図１６】本発明の実施の形態１０における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図１７】本発明の実施の形態１１における半導体装置の断面構造図
【図１８】本発明の実施の形態１２における半導体装置の断面構造図
【図１９】本発明の実施の形態１３における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図２０】本発明の実施の形態１４における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図２１】本発明の実施の形態１５における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図２２】本発明の実施の形態１６における半導体装置の配線パターンを例示する図
【図２３】従来の半導体装置の配線基板を示す平面図
【図２４】従来の半導体装置の配線パターンを説明する図
【図２５】従来の半導体装置の断面構造図
【図２６】従来のダミー配線を供える半導体装置の配線パターンを説明する図
【符号の説明】
【００６８】
１    半導体素子
２    電極
３    個辺切断位置
４    ワイヤー
５    導体配線
６    ビア
７    スタブ
８    めっきリード
９    パッド
１０    モールド形成ライン
１２    めっきスタブ
１５    銅箔付絶縁層
１６    フォトレジスト
１７    内層銅箔
１８    外層用銅箔付絶縁層
１９    貫通孔
２０    銅めっき
２１    最上層の外層銅箔
２２    最下層の外層銅箔
２３    ソルダーレジスト
２４    半田ボール
２７    樹脂内のめっきスタブ
２８    樹脂外のめっきスタブ
２９    導体配線上のレジスト
３０    第２のビア
３１    第３のビア
３３    枝線
３４    ダミー配線
３５    ダミー配線
４９    封止樹脂
５０    配線連結基板
５１    配線層
５２    配線層
【図１】
2005340676.tif 000003
【図２】
2005340676.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005340676.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005340676.tif 000009
【図８】
2005340676.tif 000010
【図９】
2005340676.tif 000011
【図１０】
2005340676.tif 000012
【図１１】
2005340676.tif 000013
【図１２】
2005340676.tif 000014
【図１３】
2005340676.tif 000015
【図１４】
2005340676.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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