(57)【要約】【課題】  本発明は、コストを低減することのできる半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】  基板１１上に、電子部品１２，１３と端子１４とを設け、端子本体部１８の上面１８Ａを電子部品１２，１３の面１２Ａ，１３Ａよりも高くすると共に、端子本体部１８の上面１８Ａを露出するように封止樹脂１５を設けて、端子１４と配線パターン１６とを直接接続した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた電子部品と、該基板上に設けられ、電子部品と電気的に接続された端子と、該電子部品及び端子を封止する封止樹脂と、該封止樹脂上に設けられ、前記端子と電気的に接続された配線パターンとを備えた半導体装置であって、
前記端子は、柱状とされており、
前記封止樹脂は、前記端子の上面を露出するように設け、前記配線パターンと端子とを直接接続したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
基板と、該基板上に設けられた電子部品と、該基板上に設けられ、電子部品と電気的に接続された端子と、該電子部品及び端子を封止する封止樹脂と、該封止樹脂上に設けられ、前記端子とビアを介して電気的に接続された配線パターンとを備えた半導体装置であって、
前記端子は、柱状であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記端子の上面は、前記基板と対向する前記電子部品の面とは反対側の電子部品の面よりも高いことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止樹脂は、金型を用いたトランスファーモールド法により形成されることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記端子は、前記配線パターンと電気的に接続される端子本体部と、前記基板に挿入される挿入部とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項６】
前記基板に、前記挿入部が挿入される開口部を設けたことを特徴とする請求項５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、半導体装置に係り、特に封止樹脂上に形成された配線パターンと、封止樹脂に封止され、配線パターンと電気的に接続される端子とを備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置には、電子部品を封止する封止樹脂上に配線パターンを設け、配線パターンと基板上に形成された端子とをビア等により電気的に接続するものがある（図１参照）。
【０００３】
図１は、従来の半導体装置の断面図である。
【０００４】
図１に示すように、半導体装置１００は、基板１０１と、電子部品１０３と、封止樹脂１０４と、ビア１０５と、配線パターン１０６とを有する。
【０００５】
基板１０１は、端子１０２と、図示していない配線パターンとを有する。端子１０２は、電子部品１０３と電気的に接続されている。また、端子１０２の高さは、電子部品１０３よりも低くなるように設定されている。
【０００６】
電子部品１０３は、基板１０１上に設けられており、基板１０１に設けられた配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。
【０００７】
封止樹脂１０４は、端子１０２及び電子部品１０３を覆うように設けられている。封止樹脂１０４には、端子１０２を露出する開口部１０４Ａが形成されている。開口部１０４Ａは、レーザにより形成される。
【０００８】
ビア１０５は、開口部１０４Ａに設けられている。ビア１０５は、端子１０２と電気的に接続されている。配線パターン１０６は、封止樹脂１０４上に設けられており、ビア１０５と電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５８３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、半導体装置１００では、端子１０２上に形成された封止樹脂１０４の厚さが大きいため、高価なレーザ加工を用いて封止樹脂１０４に開口部１０４Ａを形成していた。そのため、半導体装置１００のコストが増加してしまうという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、コストを低減することのできる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】
【００１１】
本発明の一観点によれば、基板と、該基板上に設けられた電子部品と、該基板上に設けられ、電子部品と電気的に接続された端子と、該電子部品及び端子を封止する封止樹脂と、該封止樹脂上に設けられ、前記端子と電気的に接続された配線パターンとを備えた半導体装置であって、前記端子は、柱状とされており、前記封止樹脂は、前記端子の上面を露出するように設け、前記配線パターンと端子とを直接接続したことを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、端子の上面を露出するように封止樹脂を設け、配線パターンと端子とを直接接続することにより、配線パターンと端子との間にビアを設ける必要がなくなるため、半導体装置のコスト（製造コストを含む）を低減することができる。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、基板と、該基板上に設けられた電子部品と、該基板上に設けられ、電子部品と電気的に接続された端子と、該電子部品及び端子を封止する封止樹脂と、該封止樹脂上に設けられ、前記端子とビアを介して電気的に接続された配線パターンとを備えた半導体装置であって、前記端子は、柱状であることを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１４】
本発明によれば、端子を柱状とすることにより、端子上の封止樹脂の厚さを薄くして、レーザ加工よりも安価なドリル加工によりビアを配設するための開口部を形成することが可能となるため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半導体装置のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態による半導体装置の断面図であり、図３は、図２に示した領域Ａに対応する半導体装置の拡大図である。
【００１８】
図２及び図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置１０について説明する。図２において、Ｈ１は基板１１の上面１１Ａから端子本体部１８の上面１８Ａまでの高さ（以下、「高さＨ１」とする）を示している。
【００１９】
半導体装置１０は、基板１１と、電子部品１２，１３と、端子１４と、封止樹脂１５と、配線パターン１６とを有する。
【００２０】
基板１１は、樹脂層３５，３８，４６と、ビア３６，３９，４７と、配線３７，４１，４５，４９と、保護膜４２，５１とを有する。ビア３６は、樹脂層３５を貫通するように設けられており、配線３７と配線４５とを電気的に接続している。配線３７は、樹脂層３５の上面に設けられている。樹脂層３８は、配線３７を覆うように樹脂層３５の上面に設けられている。ビア３９は、配線３７上の樹脂層３８に設けられている。ビア３９は、配線３７と電気的に接続されている。  配線４１は、樹脂層３８上に設けられており、ビア３９と電気的に接続されている。配線４１は、ワイヤ５２が接続される接続部４１Ａと、端子１４が接続される端子接続部４１Ｂとを有する。配線４１は、端子１４と電気的に接続されると共に、ワイヤ５２を介して、電子部品１２と電気的に接続されている。保護膜４２は、接続部４１Ａ及び端子接続部４１Ｂ以外の配線４１を覆うように樹脂層３８上に設けられている。
【００２１】
配線４５は、樹脂層３５の下面に設けられており、ビア３６と電気的に接続されている。樹脂層４６は、配線４５を覆うように樹脂層３５の下面に設けられている。ビア４７は、樹脂層４６に設けられており、配線４５及び配線４９と電気的に接続されている。配線４９は、樹脂層４６の下面に設けられている。配線４９は、外部接続端子５３が接続される接続部４９Ａを有する。保護膜５１は、接続部４９Ａ以外の配線４９を覆うように、樹脂層４６の下面に設けられている。外部接続端子５３は、保護膜５１に露出された接続部４９Ａに設けられている。
【００２２】
また、基板１１には、配線４１及び樹脂層３５，３８を貫通し、樹脂層４６に到達する開口部１７が形成されている。開口部１７は、端子１４の挿入部１９を挿入するためのものである。
【００２３】
このように、基板１１に開口部１７を形成することにより、開口部１７に端子１４の挿入部１９を挿入して、端子１４の位置を規制することができる。なお、図３では、配線４１及び樹脂層３５，３８を貫通し、樹脂層４６に到達する開口部１７を例に挙げて図示したが、開口部１７の深さは、端子１４の挿入部１９の長さに依存する。また、例えば、挿入部１８の直径が０．２ｍｍの場合、開口部の直径は、０．３ｍｍとすることができる。
【００２４】
電子部品１２，１３は、基板１１上に設けられている。電子部品１２は、ワイヤ５２を介して配線４１の接続部４１Ａと電気的に接続されている。電子部品１３は、樹脂層３８上に形成された配線（図示せず）と電気的に接続されている。電子部品１２，１３は、例えば、半導体チップやチップ部品等の部品である。
【００２５】
端子１４は、挿入部１９が開口部１７に挿入された状態で、端子接続部４１Ｂに設けられている。端子１４は、配線４１と電気的に接続されている。端子１４は、配線４１を介して、電子部品１２、１３と電気的に接続されている。
【００２６】
端子１４は、端子本体部１８と、挿入部１９とを有する。端子本体部１８は、柱状とされている。端子本体部１８の形状は、より具体的には、例えば、角柱状や、円柱状とすることができる。端子本体部１８の上面１８Ａは、封止樹脂１５から露出されている。端子本体部１８の上面１８Ａは、配線パターン１６と直接接続されている。
【００２７】
このように、端子本体部１８の上面１８Ａを封止樹脂１５から露出させることにより、端子１４と配線パターン１６との間を電気的に接続するビアを設ける必要がなくなるため、半導体装置１０のコスト（製造コストも含む）を低減することができる。
【００２８】
また、端子本体部１８の高さＨ１は、端子本体部１８の上面１８Ａが電子部品１２，１３の面１２Ａ，１３Ａよりも高くなるように設定されている。
【００２９】
このように、端子本体部１８の上面１８Ａが電子部品１２，１３の面１２Ａ，１３Ａよりも高くなるように端子本体部１８の高さＨ１を設定することにより、電子部品１２，１３の上面１２Ａ，１３Ａが封止樹脂１５から露出されることを防止できる。なお、面１２Ａ，１３Ａは、基板１１と対向する電子部品１２，１３の面とは反対側の電子部品１２，１３の面である。端子本体部１８の高さＨ１は、例えば、１ｍｍ〜１．５ｍｍとすることができる。また、端子本体部１８の形状が円柱状の場合、端子本体部１８の直径は、例えば、１ｍｍとすることができる。
【００３０】
挿入部１９は、棒状とされており、端子本体部１８の下面１８Ｂに設けられている。挿入部１９の形状は、より具体的には、例えば、角柱状や、円柱状とすることができる。挿入部１９は、端子本体部１８と一体的に構成されている。挿入部１９は、開口部１７に挿入されている。
【００３１】
このように、端子１４に挿入部１９を設けることにより、挿入部１９を基板１１に形成された開口部１７に挿入して、端子１４の位置を規制することができる。なお、単に、挿入部１９を開口部１７に挿入するだけでなく、開口部１７を形成する基板１１及び／または配線４１と端子１４との間にはんだ（図示せず）を設けて、端子１４を基板１１に固定してもよい。
【００３２】
挿入部１９の長さは、例えば、０．５ｍｍとすることができる。また、挿入部１９の形状が円柱状である場合、挿入部１９の直径は、例えば、０．２ｍｍとすることができる。
【００３３】
上記端子１４の材料としては、例えば、導電金属を用いることができ、導電金属としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金が好適である。また、端子１４は、例えば、上記導電金属からなる金属板や金属線材をプレス加工することにより形成することができる。
【００３４】
封止樹脂１５は、基板１１上に設けられている。封止樹脂１５は、電子部品１２，１３を封止すると共に、端子本体部１８の上面１８Ａを露出している。また、封止樹脂１５の上面１５Ａは、端子本体部１８の上面１８Ａと略面一となるように構成されている。封止樹脂１５としては、例えば、金型を用いたトランスファーモールド法により形成されたモールド樹脂を用いることができる。封止樹脂１５の厚さは、例えば、１ｍｍ〜１．５ｍｍとすることができる。
【００３５】
配線パターン１６は、封止樹脂１５上に設けられている。配線パターン１６は、封止樹脂１５から露出された端子本体部１８と直接接続されている。このように、端子１４と配線パターン１６とを直接接続することで、端子１４と配線パターン１６との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
【００３６】
配線パターン１６の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。また、半導体装置１０が無線モジュールとして用いられる場合、配線パターン１６は、例えば、アンテナとして使用される。
【００３７】
本実施の形態の半導体装置によれば、端子１４の上面を露出するように封止樹脂１５を設け、配線パターン１６と端子１４とを直接接続することにより、半導体装置１０のコスト（製造コストを含む）を低減することができる。また、端子１４に挿入部１９を設けることにより、挿入部１９を基板１１に形成された開口部１７に挿入して、端子１４の位置を規制することができる。
【００３８】
なお、端子本体部１８の下面１８Ｂに複数の挿入部１９を設けてもよい。
【００３９】
図４は、第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の断面図である。図４において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
図４に示すように、半導体装置６０は、半導体装置１０に設けられた基板１１の代わりに基板６１を設けた以外は、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様に構成される。
【００４１】
基板６１は、貫通ビア６２をさらに設けた以外は、第１の実施の形態で説明した基板１１と同様に構成される。貫通ビア６２は、基板６１を貫通するように設けられている。貫通ビア６２は、配線４１と配線４９との間を電気的に接続している。貫通ビア６２の中心部分には、基板６１を貫通する貫通孔６３が形成されている。端子１４の挿入部１９は、貫通孔６３に挿入されている。貫通ビア６２は、基板６１を貫通する貫通孔（図示せず）の内壁にめっき法により、導電体層（例えば、Ｃｕ）を析出させることにより形成できる。
【００４２】
このように、基板６１を貫通する貫通孔６３に端子１４の挿入部１９を挿入した半導体装置６０においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果を得ることができる。なお、貫通ビア６２と挿入部１９との間及び／または端子本体部１８と配線４１との間にはんだ（図示せず）を設けて、端子１４を基板６１に固定してもよい。
【００４３】
図５〜図１０は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図５〜図１０において、図２及び図３で説明した半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００４４】
図５〜図１０を参照して、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。ここでは、半導体装置１０が形成される半導体装置形成領域を複数有した基板１１に、複数の半導体装置１０を製造する場合を例に挙げて、以下の説明を行なう。
【００４５】
始めに、図５に示すように、基板１１の上面１１Ａ側から基板１１に開口部１７を形成する。開口部１７は、例えば、ドリル等により形成する。
【００４６】
次いで、図６に示すように、基板１１上に電子部品１２，１３を搭載し、配線（図示せず）と接続すると共に、開口部１７に挿入部１９を挿入して端子１４を基板１１に固定する。この際、挿入部１９と開口部１７との間にはんだを設けて、挿入部１９と基板１１とを固定してもよい。
【００４７】
次いで、図７に示すように、下部金型２２を基板１１の下面１１Ｂに接触させ、図６に示した構造体上に図示していない樹脂タブレットを配置させ、その後、上部金型２１が端子本体部１８の上面１８Ａと接触するように上部金型２１を移動させて、端子本体部１８の上面１８Ａを露出する封止樹脂１５を形成する。
【００４８】
このとき、端子本体部１８上に封止樹脂１５が残った場合には、端子本体部１８の上面１８Ａが露出するまで封止樹脂１５の研磨を行なう。
【００４９】
次いで、図８に示すように、図７に示した構造体（上部金型２１及び下部金型２２は除く）の上面を覆うようにシード層２５を形成し、その後、開口部２３Ａを有したレジスト層２３を形成する。開口部２３Ａは、配線パターン１６の形成位置に対応するシード層２５を露出する開口部である。シード層２５は、例えば、無電解めっき法、スパッタ法、蒸着法等により形成することができる。また、シード層２５の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００５０】
次いで、図９に示すように、電解めっき法により、開口部２３Ａに露出されたシード層２５上に導電金属２７を析出させる。導電金属２７としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。レジスト層２３は、導電金属２７を形成後にレジスト剥離液により除去する。
【００５１】
次いで、図１０に示すように、導電金属２７が形成されていない不要なシード層２５を除去して、シード層２５と導電金属２７とよりなる配線パターン１６を形成する。この後、基板１１と封止樹脂１５とを切断し、複数の半導体装置形成領域に形成された構造体を個片化することにより、複数の半導体装置１０が製造される。
【００５２】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、端子１４と配線パターン１６との間を電気的に接続するビアを設ける必要がないため、ビア形成工程を省略して、半導体装置１０の製造コストを低減することができる。なお、配線パターン１６は、例えば、導電金属をスパッタ法等により成膜後、導電金属をパターニングして形成してもよい。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態による半導体装置の断面図である。
【００５４】
図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置３０について説明する。図１１において、Ｍ１は端子本体部１８上に形成された封止樹脂３１の厚さ（以下、「厚さＭ１」とする）を示している。また、図１１において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
半導体装置３０は、第１の実施の形態の半導体装置１０に設けられた封止樹脂１５の代わりに封止樹脂３１と、ビア３２とを設けた以外は、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様に構成される。
【００５６】
封止樹脂３１は、基板１１上に設けられており、電子部品１２，１３及び端子１４を封止している。端子本体部１８上の封止樹脂３１には、ビア３２を設けるための開口部３１Ａが形成されている。開口部３１Ａは、端子本体部１８の上面１８Ａを露出する開口部である。
【００５７】
また、ドリル加工により開口部３１Ａを形成可能なように、端子本体部１８上の封止樹脂３１の厚さＭ１は、１００μｍ〜３００μｍ（開口部３１Ａの深さが１００μｍ〜３００μｍ）とされている。
【００５８】
一般的に、ドリルの垂直方向（深さ方向）の位置精度は、１００μｍ程度必要である。そのため、封止樹脂３１の厚さＭ１が１００μｍよりも小さいとドリルを用いて開口部３１Ａを形成することが困難となる。また、封止樹脂３１は、外部からの衝撃等から電子部品１２，１３を保護するためのものであり、硬く、加工が困難である。そのため、封止樹脂３１の厚さＭ１が３００μｍよりも大きいとドリルを用いて開口部３１Ａを形成することが困難となる。
【００５９】
したがって、端子本体部１８上の封止樹脂３１の厚さＭ１を１００μｍ〜３００μｍとすることにより、レーザ加工よりも安価なドリル加工により開口部３１Ａを形成することが可能となるため、半導体装置３０の製造コストを低減することができる。なお、封止樹脂３１は、第１の実施の形態の封止樹脂１５と同様な材料を用いることができる。また、封止樹脂３１は、第１の実施の形態の封止樹脂１５と同様な手法（例えば、金型を用いたトランスファーモールド法）を用いて形成することができる。
【００６０】
ビア３２は、開口部３１Ａに設けられている。ビア３２の一方の端部は、端子本体部１８と接続されており、他方の端部は、配線パターン１６と接続されている。ビア３２の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。また、ビア３２は、例えば、端子１４を給電層とする電解めっき法により形成することができる。
【００６１】
第２の実施の形態の半導体装置によれば、端子本体部１８上の封止樹脂３１の厚さＭ１を１００μｍ〜３００μｍとすることにより、レーザ加工よりも安価なドリル加工により開口部３１Ａを形成することが可能となるため、半導体装置３０のコストを低減することができる。なお、第２の実施の形態の半導体装置３０は、ドリル加工により封止樹脂３１に開口部３１Ａを形成し、その後、端子部本体１８を給電層とする電解めっき法によりビア３２を形成する以外は、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な手法により製造することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６３】
なお、第１及び第２の実施の形態は、基板１１に外部接続端子を設けた半導体装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によれば、コストを低減することのできる半導体装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来の半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の断面図である。
【図３】図２に示した領域Ａに対応する半導体装置の拡大図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図８】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図１１】第２の実施の形態による半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，３０，６０  半導体装置
１１，６１  基板
１１Ａ，１２Ａ，１５Ａ，１３Ａ，１８Ａ  上面
１１Ｂ  下面
１２，１３  電子部品
１４  端子
１５，３１  封止樹脂
１６  配線パターン
１７，２３Ａ，３１Ａ  開口部
１８  端子本体部
１８Ｂ  下面
１９  挿入部
２１  上部金型
２２  下部金型
２３  レジスト層
２５  シード層
２７  導電金属
３２  ビア
３５，３８，４６  樹脂層
３７，４１，４５，４９  配線
４１Ａ，４９Ａ  接続部
４１Ｂ  端子接続部
４２，５１  保護膜
５２  ワイヤ
５３  外部接続端子
６２  貫通ビア
６３  貫通孔
Ａ  領域
Ｈ１  高さ
Ｍ１  厚さ
【図１】
2007042977.tif 000003
【図２】
2007042977.tif 000004
【図３】
2007042977.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007042977.tif 000007
【図６】
2007042977.tif 000008
【図７】
2007042977.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007042977.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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