(57)【要約】【課題】  薄型かつ安価な半導体パッケージ用基板および半導体パッケージを提供する。【解決手段】  半導体素子２が搭載される搭載領域１１ａと、半導体素子２と電気的に接続されるボンディング領域１１ｂと、を一方の面に備えるリードフレーム１１を有する半導体パッケージ用基板１０であって、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂが露出するようにリードフレーム１１の一方の面を被覆するとともに搭載領域１１ａとボンディング領域１１ｂとの隙間１６を充填する樹脂層１２を備え、樹脂層１２は液状樹脂１２’が硬化して形成される半導体パッケージ用基板１０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージ用基板であって、
前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面を被覆するとともに前記搭載領域と前記ボンディング領域との隙間を充填する樹脂層を備え、
前記樹脂層は液状樹脂が硬化して形成されること
を特徴とする半導体パッケージ用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体パッケージ用基板において、
前記リードフレームのもう一方の面に、剥離可能な支持フィルムを備えること
を特徴とする半導体パッケージ用基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体パッケージ用基板において、
前記リードフレームの厚さが３５μｍ以上１００μｍ以下であること
を特徴とする半導体パッケージ用基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体パッケージ用基板において、
露出した前記搭載領域および前記ボンディング領域のみにメッキ層を備えること
を特徴とする半導体パッケージ用基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の半導体パッケージ用基板と、前記半導体パッケージ用基板に実装される半導体素子と、を備えることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項６】
半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージ用基板の製造方法であって、
剥離可能な支持フィルムをもう一方の面に備えた前記リードフレームを準備する工程と、
前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面に液状樹脂を塗布するとともに前記搭載領域と前記ボンディング領域との隙間を充填する工程と、
前記液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、を有すること
を特徴とする半導体パッケージ用基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体パッケージ用基板の製造方法において、
前記樹脂層を形成する工程の後、露出した前記搭載領域および前記ボンディング領域にメッキ層を形成する工程を有すること
を特徴とする半導体パッケージ用基板の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の半導体パッケージ用基板の製造方法において、
前記液状樹脂をスクリーン印刷により塗布すること
を特徴とする半導体パッケージ用基板の製造方法。
【請求項９】
半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージの製造方法であって、
剥離可能な支持フィルムをもう一方の面に備えた前記リードフレームを準備する工程と
、
前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面に液状樹脂を塗布して、前記搭載領域と前記ボンディング領域との前記隙間を充填する工程と、
前記液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、を有すること
を特徴とする半導体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、半導体パッケージ用基板、半導体パッケージ、およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンに代表される高機能の携帯端末が普及してきており、電子デバイスの小型化・薄型化のニーズが高まっている。また、省エネルギーの観点から発光素子としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）がフラットディスプレーのバックライトや照明、または小型携帯端末のインジケータに広く利用されている。
【０００３】
携帯端末に用いられる電子デバイスのパッケージ構造は半導体チップを搭載しており、論理回路用としてＢＧＡ（Ball Grid Array）、電源制御やアナログ回路用としてＱＦＰ
（Quad Flat Plastic package）またはＱＦＮ（Quad Flat No lead）等のように表面実装型のパッケージが適用されている。ＬＥＤチップを搭載するパッケージも同様に、主なものは砲弾型から表面実装型へと変わってきている。
【０００４】
適用される主なパッケージ材料としては、ＢＧＡでは有機基板、ＱＦＰではリードフレーム、ＱＦＮではリードフレームの片面に引き剥がしの容易なフィルムを有するもの等が用いられる。ＬＥＤのパッケージとしては、ＳＯＮ（Small Outline No lead）構造が普
及してきており、有機基板やセラミック基板、白色の樹脂が成型されたリードフレーム等が用いられる。ＱＦＮパッケージやＳＯＮパッケージでは薄型化とともに優れた放熱性が要求される。半導体チップのパッケージおよびＬＥＤチップのパッケージの構造について、それぞれ説明する。
【０００５】
ＱＦＰやＱＦＮなどの電子デバイスにおける半導体チップのパッケージにおいては、パッケージ材料としてリードフレームが用いられるが、半導体チップをリードフレーム上に搭載し、ワイヤでボンディングしてエポキシ樹脂でモールド加工される。モールド加工によりリードフレームの隙間は樹脂で充填される。
【０００６】
ＬＥＤのパッケージにおいては、リードフレームにＬＥＤチップが搭載されるリードフレームパッケージや、ベース基材に配線パターンが形成されたプリント基板にＬＥＤチップが搭載されるプリント基板パッケージなどがある。
【０００７】
リードフレームパッケージの構造例を図８に示す（例えば、特許文献１参照）。図８において、リードフレーム１１１は、ＬＥＤチップ１０２を搭載する搭載領域１１１ａ、およびＬＥＤチップ１０２と電気的に接続されるボンディング領域１１１ｂを有する。リードフレーム１１１の厚さとしては、例えば１５０μｍ以上２５０μｍ以下のものが用いられる。
【０００８】
リードフレーム１１１をＬＥＤチップ１０２のパッケージに用いる場合、ＬＥＤチップ１０２からの光の反射率を向上させるために、リードフレーム１１１の隙間を充填する樹脂層１１２が形成される。この樹脂層１１２は、モールド樹脂をモールド加工により充填して形成される反射層である。また樹脂層１１２の形成と同時に、搭載領域１１１ａおよびボンディング領域１１１ｂを囲む環状のリフレクタ１２０が形成される場合がある。リフレクタ１２０は、樹脂層１１２と同様に光を反射させるが、光に指向性を与えるため所定の角度で傾斜している。ＬＥＤチップ１０２は、搭載領域１１１ａに搭載されてワイヤ１０３によりボンディング領域１１１ｂと接続されることで実装される。実装されたＬＥ
Ｄチップ１０２は、環状のリフレクタ１２０内の凹部に充填される封止樹脂１０４によって封止される。
【０００９】
また、プリント基板パッケージの構造例を図９に示す。図９においては、上記特許文献１のリードフレーム１１１に代えてプリント基板２３０が用いられる。プリント基板２３０は、ベース基材２３１の一方の面に配線パターン２３２が形成された片面配線基板である。ベース基材２３１は、その貫通孔にメッキが充填されたメッキ充填部２３３を有する。配線パターン２３２は、所定パターンからなっており、ＬＥＤチップ２０２を搭載する搭載領域２３２ａおよびＬＥＤチップ２０２と電気的に接続されるボンディング領域２３２ｂを有する。プリント基板２３０によれば、配線パターン２３２がベース基材２３１によって支持されており、配線パターン２３２を薄型化してプリント基板パッケージ２００自体の厚さを薄型化することができる。プリント基板２３０としては、例えば、配線パターン２３２の厚さ３５μｍ、ベース基材２３１の厚さ５０〜７５μｍのものを用いることができる。
【００１０】
プリント基板２３０をＬＥＤチップ２０２のパッケージに用いる場合、上述したリードフレームパッケージ１００と同様に、モールド加工により樹脂層２１２が形成される。プリント基板パッケージ２００においては、樹脂層２１２は、配線パターン２３２の隙間を充填し、配線パターン２３２から露出するベース基材２３１を被覆する。また、リフレクタ２２０が形成される場合がある。そして、ＬＥＤチップ２０２は、プリント基板２３０に実装されて、封止樹脂２０４で封止される。
【００１１】
ただし、プリント基板パッケージ２００においては、プリント基板２３０のベース基材２３１がパッケージ中に残存するため、実装時などの加熱に対して所定の耐性（耐熱性）を有することが要求される。ベース基材２３１としては、例えば、耐熱性や放熱性に優れるセラミック基板や、耐熱性に優れるポリイミド基板（例えば、特許文献２参照）などが用いられる。
【００１２】
上述したように、いずれのパッケージにおいてもモールドによる成形加工が行われる。モールド加工においては、リードフレームまたはプリント基板を金型に挟み込み、金型内に、高温の溶融した樹脂（モールド樹脂）を所定の圧力で注入することによって、溶融樹脂を隙間に充填し樹脂層を形成する。モールド加工の条件としては、成型温度が１８０℃程度、樹脂の注入圧力が５ＭＰａ以上となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１９２６３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、近年、携帯端末などにおいては薄型化が要求されており、携帯端末に用いられる半導体パッケージにおいても同様に薄型化が要求されている。
【００１５】
しかしながら、特許文献１においては、モールド加工によって樹脂層を形成するため、用いるリードフレームは少なくとも１５０μｍの厚さが必要とされ、パッケージの薄型化が困難となっている。１５０μｍよりも薄くなるとリードフレームの機械的強度が不足するため、モールド加工の成型温度や注入圧力によって微細なリードパターンが浮き上がることになる。その結果、半導体チップやＬＥＤチップの搭載領域の反対側の面、つまりリードフレームの、外部配線基板と接続する端子側の面に樹脂が染み出して、端子がフラッ
シュバリに被覆される問題が生じる。特に、リードフレームの厚さが薄くなるほど、樹脂の染み出しが生じやすくなる。
【００１６】
フラッシュバリの問題は、デフラッシュ工程により除去する方法、または端子面に予めフィルムを貼り付けてモールド加工を行う方法によって解消することができるが、工程数が増加し複雑となる。また、端子面に予めフィルムを貼り付ける場合では、モールド加工における成型温度への耐性を備え、かつリードフレームに反りを生じさせないようなフィルムとしてポリイミド等の高価な材料を用いる必要があるため、製造コストがさらに増加することになる。
【００１７】
一方、特許文献２においては、半導体素子をプリント基板に実装することで半導体パッケージを薄型化するとともに端子側への樹脂の染み出しを防止することができる。ただし、特許文献２においては、プリント基板におけるベース基材の厚さの分だけパッケージが厚くなるため改善の余地がある。しかも、高価なセラミック基板やポリイミド基板を含むプリント基板を用いる必要性があるため、半導体パッケージのコストが増加することになる。
【００１８】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、薄型かつ安価な半導体パッケージ用基板、半導体パッケージ、およびそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の態様は、半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージ用基板であって、前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面を被覆するとともに前記搭載領域と前記ボンディング領域との隙間を充填する樹脂層を備え、前記樹脂層は液状樹脂が硬化して形成される半導体パッケージ用基板である。
【００２０】
本発明の第２の態様は、第１の態様の半導体パッケージ用基板において、前記リードフレームのもう一方の面に、剥離可能な支持フィルムを備える半導体パッケージ用基板である。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様の半導体パッケージ用基板において、前記リードフレームの厚さが３５μｍ以上１００μｍ以下の半導体パッケージ用基板である。
【００２２】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれかの半導体パッケージ用基板において、露出した前記搭載領域および前記ボンディング領域のみにメッキ層を備える半導体パッケージ用基板である。
【００２３】
本発明の第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれかの半導体パッケージ用基板と、前記半導体パッケージ用基板に実装される半導体素子と、を備える半導体パッケージである。
【００２４】
本発明の第６の態様は、半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージ用基板の製造方法であって、剥離可能な支持フィルムをもう一方の面に備えた前記リードフレームを準備する工程と、前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面に液状樹脂を塗布するとともに前記搭載領域
と前記ボンディング領域との隙間を充填する工程と、前記液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、を有する半導体パッケージ用基板の製造方法である。
【００２５】
本発明の第７の態様は、第６の態様の半導体パッケージ用基板の製造方法において、前記樹脂層を形成する工程の後、露出した前記搭載領域および前記ボンディング領域にメッキ層を形成する工程を有する半導体パッケージ用基板の製造方法である。
【００２６】
本発明の第８の態様は、第６の態様または第７の態様のいずれかの半導体パッケージ用基板の製造方法において、前記液状樹脂をスクリーン印刷により塗布する半導体パッケージ用基板の製造方法である。
【００２７】
本発明の第９の態様は、半導体素子が搭載される搭載領域と、前記半導体素子と電気的に接続されるボンディング領域と、を一方の面に備えるリードフレームを有する半導体パッケージの製造方法であって、剥離可能な支持フィルムをもう一方の面に備えた前記リードフレームを準備する工程と、前記搭載領域および前記ボンディング領域が露出するように前記リードフレームの前記一方の面に液状樹脂を塗布して、前記搭載領域と前記ボンディング領域との前記隙間を充填する工程と、前記液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、を有する半導体パッケージの製造方法である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、薄型かつ安価な半導体パッケージ用基板および半導体パッケージが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用基板の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの断面図である。
【図３】本発明のその他の実施形態に係るＬＥＤパッケージ用基板の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法における工程図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＱＦＮパッケージ用基板の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＱＦＮパッケージの断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＱＦＮパッケージの製造方法における工程図である。
【図８】リードフレームを用いた従来のＬＥＤパッケージの断面図である。
【図９】プリント基板を用いた従来のＬＥＤパッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明に係る半導体パッケージ用基板および半導体パッケージの実施形態について図を用いて説明する。具体的には、半導体パッケージとして、ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤパッケージ、および半導体チップを搭載するＱＦＮパッケージについてそれぞれ説明する。図１および図２は半導体素子としてＬＥＤチップを搭載した場合を示しており、図１は本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用基板の断面図を示し、図２は本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの断面図を示す。
【００３１】
（ＬＥＤパッケージ用基板）
半導体パッケージ用基板１０としてのＬＥＤパッケージ用基板１０ａは、図１に示すように半導体素子２としてのＬＥＤチップ２ａが搭載される搭載領域１１ａと、ＬＥＤチップ２ａと電気的に接続されるボンディング領域１１ｂと、を一方の面に有するリードフレーム１１、並びに搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂが露出するようにリードフレーム１１の一方の面を被覆するとともに搭載領域１１ａとボンディング領域１１ｂと
の隙間１６を充填する樹脂層１２を備える。そして、樹脂層１２は、液状樹脂が硬化して形成される。
【００３２】
リードフレーム１１は、金属箔（例えば銅箔など）がパンチング加工やエッチング加工されて所定パターンが形成されたものであり、一方の面（図中の上面）に搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂを有する。搭載領域１１ａは、ＬＥＤチップ２ａが搭載される領域を示し、ボンディング領域１１ｂは、搭載されるＬＥＤチップ２ａの電極（図示略）と電気的に接続される領域を示す。搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂは、リードフレーム１１において、隙間１６を介して離間しており、電気的に接続されていない状態となっている。また、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂには樹脂層１２が被覆されておらず、表面が露出している。また、リードフレーム１１のもう一方の面（図中の下面）は、表面が露出しており、搭載されるＬＥＤチップ２ａから生じる熱を放熱することができる。
【００３３】
リードフレーム１１の厚さとしては３５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。厚さが３５μｍよりも薄い場合、リードフレーム１１の機械的強度が低く、取り扱い性が悪化するばかりか放熱性が低下することになる。一方、１００μｍよりも厚い場合、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａ自体の厚さが大きくなる。さらに、隙間１６の深さが増し、隙間１６への樹脂層１２の充填が困難となる。
【００３４】
リードフレーム１１のうち、露出した搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂには、メッキ層１３を備えることが好ましい。リードフレーム１１の露出する面のみにメッキ層１３を備えることによって、メッキ層１３に用いる貴金属の使用量を抑制し、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａのコストを低減することができる。メッキ層１３に用いる貴金属としては、光の反射率を向上する金または銀などがあげられる。
【００３５】
上記リードフレーム１１にＬＥＤチップ２ａが搭載される場合、発光する光の一部がリードフレーム１１の隙間１６から裏面側に透過して光の出力が低下することになるため、隙間１６には光の反射部材としての樹脂層１２が充填されることになる。樹脂層１２は、反射部材として機能するうえに、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａに所定の機械的強度を付与する。樹脂層１２は、図２に示すように、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂを露出するようにリードフレーム１１の一方の面を被覆するとともに、搭載領域１１ａとボンディング領域１１ｂとの隙間１６を充填している。そして、本実施形態において、樹脂層１２は液状樹脂が硬化して形成されたものとなっている。
【００３６】
ここで、樹脂層１２の形成について説明する。
上述したように、樹脂層１２は、液状樹脂が硬化して形成されている。液状樹脂は、リードフレーム１１の一方の面を被覆するとともに搭載領域１１ａとボンディング領域１１ｂとの隙間１６を充填するように塗布される。ただし、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂが露出するように塗布される。塗布された液状樹脂は硬化されて、所定の形状の樹脂層１２が形成される。樹脂層１２は、リードフレーム１１の隙間１６を充填し、薄い塗膜としてリードフレーム１１の一方の面の一部を被覆している。
【００３７】
液状樹脂は、塗布する際には樹脂を高温で加熱する必要性がなく、リードフレームの微細なパターン部分に対して熱的な負荷をかけない。さらに、塗布によって隙間１６に流れ込むことが可能であるため、樹脂注入の圧力を必要とせず、パターン部分に対する機械的な負荷を低減することができる。したがって、液状樹脂を用いることで、微細なパターン部分に対する熱的および機械的な負荷を低減できるため、リードフレーム１１の機械的強度に寄与する厚さが限定されない。すなわち、従来よりも薄いリードフレーム１１であっても、隙間１６を充填する樹脂層１２を形成することができる。
【００３８】
樹脂層１２に用いる液状樹脂としては、特に限定されないが、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂を用いることにより耐熱性に優れる樹脂層１２とすることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂などがあげられる。また、液状樹脂の粘度は、リードフレーム１１の隙間１６を充填できるだけの粘度であれば良い。また、液状樹脂には、反射率の高い白色系の絶縁樹脂を用いることが好ましい。
【００３９】
なお、樹脂層１２のうち、リードフレーム１１の表面を被覆する部分は薄い塗膜であるため、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａの厚さを大きく増加させることはない。
【００４０】
（ＬＥＤパッケージ）
本実施形態のＬＥＤパッケージ１ａは、図２に示すように、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａと、実装されるＬＥＤチップ２ａと、を備える。
【００４１】
上述したＬＥＤパッケージ用基板１０ａに実装されるＬＥＤチップ２ａは特に限定されず、上面と下面にそれぞれ電極を有するＬＥＤチップ、または上面に２つ以上の電極を有するＬＥＤチップなどを用いることができる。図１においては、上面と下面にそれぞれ電極（図示略）を有するＬＥＤチップ２ａが搭載されており、ＬＥＤチップ２ａの上面の電極とボンディング領域１１ｂとがワイヤ３により電気的に接続されている。
【００４２】
封止樹脂４は、ＬＥＤチップ２ａを封止するものであれば特に限定されない。ＬＥＤの場合、封止樹脂４は、発光される光に指向性を付与するもの、または分散性を付与するものなどが用いられる。封止樹脂４としては、例えばシリコーン樹脂などを用いることができる。また、その形状も特に限定されず、例えば図２に示すように表面を球状または曲面とすることができる。また、封止樹脂４には蛍光体が添加され、所定の色の光を発光させることができる。
【００４３】
なお、上記ＬＥＤパッケージ１ａにおいては、図１に示すＬＥＤパッケージ用基板１０ａを用いた場合について説明したが、図３に示す、リードフレーム１１のもう一方の面に剥離可能な支持フィルム１４を備えるＬＥＤパッケージ用基板１０ａを用いることもできる。支持フィルム１４を備えることによって、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａの製造中は、その機械的強度を向上し、取り扱い性を向上することができる。また、支持フィルム１４は剥離可能であるため、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａの製造後に残存せず、薄型化することができる。すなわち、薄型のリードフレーム１１から形成されるＬＥＤパッケージ用基板１０ａにおいては、支持フィルム１４によって機械的強度が向上するだけで厚さは増加しない。
【００４４】
（ＬＥＤパッケージの製造方法）
次に、上述したＬＥＤパッケージ１ａの製造方法について図４を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法における工程図を示す。本実施形態の製造方法にはＬＥＤパッケージ用基板１０ａの製造工程が含まれている。
【００４５】
本実施形態のＬＥＤパッケージ１ａは、ＬＥＤチップ２ａが搭載される搭載領域１１ａと、ＬＥＤチップ２ａと電気的に接続されるボンディング領域１１ｂと、を一方の面に備えるリードフレーム１１を用いて製造される。具体的には、剥離可能な支持フィルム１４をもう一方の面に備えたリードフレーム１１を準備する工程と、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂが露出するようにリードフレーム１１の一方の面に液状樹脂１２’を塗布するとともに搭載領域１１ａとボンディング領域１１ｂとの隙間１６を充填する工程と、液状樹脂１２’を硬化させて樹脂層１２を形成する工程と、樹脂層１２を形成する
工程の後、露出した搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂにメッキ層１３を形成する工程と、支持フィルム１４を剥離する工程と、リードフレーム１１にＬＥＤチップ２ａを実装する工程と、を有する。
【００４６】
まず、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａの製造方法について説明する。
剥離可能な支持フィルム１４をもう一方の面に備えたリードフレーム１１を準備する。本実施形態においては、支持フィルム１４に貼り合わされた銅箔１５をフォトリソグラフィ技術によりエッチングして、所定パターンのリードフレーム１１を形成する（図４（ａ）、図４（ｂ））。リードフレーム１１は、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂを有しており、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂは隙間１６を介して離間している。なお、支持フィルム１４を備えたリードフレーム１１としては、パンチング加工などによって予め形成されたリードフレーム１１を支持フィルム１４に貼り合わせたものでも良い。
【００４７】
支持フィルム１４は、リードフレーム１１から剥離可能なフィルムであって、リードフレーム１１に所定の機械的強度を付与するとともに、隙間１６の底となって充填される液状樹脂１２’の流れ出しを防止する部材である。支持フィルム１４としては、塗布する液状樹脂１２’の加熱温度または乾燥温度において耐熱性を有するものであればよく、特に高い耐熱性は要求されない。支持フィルム１４として、ＰＥＴなどの安価なフィルムを用いることで、製造コストを削減することができる。ただし、耐熱性に優れるポリイミド樹脂を用いても良く、この場合は、ＬＥＤチップの実装工程まで貼り合わせておくことが可能となり、実装工程におけるＬＥＤパッケージ用基板の取り扱い性を向上することができる。支持フィルム１４の厚さとしては、貼り合わされるリードフレーム１１に所定の機械的強度を付与できるものであれば限定されない。
【００４８】
続いて、スクリーン印刷によりリードフレーム１１の一方の面の所定領域に液状樹脂１２’としての熱硬化性樹脂を塗布する（図４（ｃ））。液状樹脂１２’は、支持フィルム１４により受け止められて、隙間１６に充填される。塗布された液状樹脂１２’を加熱または乾燥することによって硬化して、樹脂層１２を形成する。形成される樹脂層１２は、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂが露出するように被覆されるとともに、隙間１６を充填している。
【００４９】
続いて、表面に露出する搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂにメッキ処理を行い、メッキ層１３を形成する（図４（ｄ））。メッキ処理においては、下地層となるニッケルメッキを行った後に、金メッキまたは銀メッキを施す。樹脂層１２を形成する工程の後に、メッキ処理を行うことによって、リードフレーム１１の一方の面における露出する面（搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂ）にのみ、メッキ層１３を形成することができる。なお、本実施形態においては、リードフレーム１１のメッキ処理を樹脂層１２の形成後に設けているが、樹脂層１２の形成前に、リードフレーム１１の一方の面または両面にメッキ処理を施しても良い。
【００５０】
続いて、リードフレーム１１から支持フィルム１４を剥離することで、リードフレーム１１のもう一方の面を露出させる（図４（ｅ））。以上により、ＬＥＤパッケージ用基板１０ａが製造される。
【００５１】
続いて、支持フィルム１４の剥離後、搭載領域１１ａにＬＥＤチップ２を搭載し、ＬＥＤチップ２ａの電極（図示略）とボンディング領域１１ｂとをワイヤ３により電気的に接続する（図４（ｆ））。なお、本実施形態においては、支持フィルム１４を剥離する工程の後にＬＥＤチップ２ａを実装する工程を設けているが、工程の順序を変更して、実装する工程の後に、剥離する工程を設けてもよい。
【００５２】
最後に、搭載されたＬＥＤチップ２ａを封止するように、蛍光液体を含む樹脂を塗布し封止樹脂４を形成して、本実施形態のＬＥＤパッケージ１ａを製造する（図４（ｇ））。
【００５３】
（ＱＦＮパッケージ用基板およびＱＦＮパッケージ）
上記実施形態においては、半導体素子としてＬＥＤチップを用いる場合について説明したが、半導体素子として半導体チップを用いることもできる。図５および図６は半導体素子として半導体チップを用いた場合を示しており、図５は本発明の一実施形態に係るＱＦＮパッケージ用基板の断面図を示し、図６は本発明の一実施形態に係るＱＦＮパッケージの断面図を示す。以下では、ＱＦＮパッケージ用基板およびＱＦＮパッケージについて上記ＬＥＤパッケージと異なる点を主に説明する。
【００５４】
ＱＦＮパッケージ用基板１０ｂは、図５に示すように、上記ＬＥＤパッケージ用基板１０ａと同様に、搭載領域１１ａおよびボンディング領域１１ｂを有するリードフレーム１１を備えており、隙間１６には液状樹脂が硬化した樹脂層１２が形成されている。ＱＦＮパッケージ１ｂは、ＱＦＮパッケージ用基板１０ｂの搭載領域１１ａに半導体素子２としての半導体チップ２ｂが搭載され、ボンディング領域１１ｂとワイヤ３により電気的に接続されている。リードフレーム１１のもう一方の面（図中の下面）は、外部配線基板に接続するための実装用の端子となる。また、リードフレーム１１の表面に露出する面にはメッキ層１３が形成されているが、メッキ層１３に用いる貴金属としては、例えば、金、ニッケル、パラジウムを組み合わせて、または単体で使用することができる。
【００５５】
ＱＦＮパッケージ１ｂの製造方法は図７に示す工程で製造される。本実施形態の製造方法には、ＱＦＮパッケージ用基板１０ｂの製造工程が含まれている。
【００５６】
まず、支持フィルム１４に貼り合わされた銅箔１５をフォトリソグラフィ技術によりエッチングして、支持フィルム１４をもう一方の面に備えたリードフレーム１１を形成する（図７（ａ）、図７（ｂ））。スクリーン印刷によりリードフレーム１１の一方の面の所定領域に液状樹脂１２’としての熱硬化性樹脂を塗布し、硬化することで樹脂層１２を形成する（図７（ｃ））。リードフレーム１１から支持フィルム１４を剥離することでリードフレーム１１のもう一方の面を露出させる。露出した面は、外部基板に接続するための実装用の端子となる（図７（ｄ））。表面に露出する搭載領域１１ａ、ボンディング領域１１ｂおよびリードフレーム１１の裏面側（図中の下方）にメッキ処理を行い、メッキ層１３を形成する。メッキ処理においては、下地層となるニッケルメッキを行った後に、金メッキを施す。ニッケルメッキと金メッキとの間にパラジウムメッキを介在させてもよい（図７（ｅ））。メッキ処理後、搭載領域１１ａに半導体チップ２ｂを搭載し、半導体チップ２ｂの接続端子（図示略）とボンディング領域１１ｂとをワイヤ３により電気的に接続する（図７（ｆ））。最後に、搭載された半導体チップ２ｂを封止するように、モールド樹脂を塗布し封止樹脂４を形成して、本実施形態のＱＦＮパッケージ１ｂを製造する（図７（ｇ））。
【００５７】
なお、上記実施形態においては、支持フィルム１４を剥離する工程の後に半導体チップ２ｂを実装する工程を設けているが、工程の順序を変更して実装する工程後に剥離する工程を設けてもよい。また、実装用の装置構造に合わせて、長尺のＱＦＮパッケージ用基板１０ｂを搬送して半導体チップ２ｂを実装してもよいし、短冊状に切断したＱＦＮパッケージ用基板１０ｂを用いてもよい。
【００５８】
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００５９】
本実施形態において、リードフレームの隙間を充填する樹脂層は、液状樹脂が硬化して形成される。液状樹脂は、塗布する際には低い温度であり、リードフレームの微細なパターン部分に対する熱的負荷が小さい。また、液状樹脂は、隙間への充填の際に充填する圧力を必要としないので微細なパターン部分に余分な機械的負荷をかけない。このため、薄く機械的強度の低いリードフレームの場合であっても、変形を生じることなく、樹脂層を形成することができる。すなわち、リードフレームの厚さが限定されず、薄型の半導体パッケージ用基板とすることができる。
【００６０】
また、本実施形態においては液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成するため、従来のモールド加工により樹脂層を形成する場合と比較して、モールド加工により生じるバリなどの残留物を除去する工程を省略し、製造コストを低減することができる。しかも、モールド金型などの高価な治具を用いる必要性がなく、製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、半導体パッケージ用基板はリードフレームを有するため、高価なプリント基板を有するプリント基板パッケージと比較して、安価な半導体パッケージ用基板とすることができる。
【００６２】
また、本実施形態において、リードフレームのもう一方の面に、剥離可能な支持フィルムを備えることが好ましい。この構成によれば、支持フィルムを備えるため、半導体パッケージ用基板の製造中の機械的強度を向上し、取り扱い性を向上することができる。また、液状樹脂の液漏れを防止し、塗布によって樹脂層を形成することができる。しかも、製造後には、支持フィルムを剥離することができるため、薄型の半導体パッケージ用基板とすることができる。
【００６３】
また、本実施形態において、リードフレームの厚さが３５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、薄型であるとともに、放熱性に優れる半導体パッケージとすることができる。
【００６４】
また、本実施形態において、露出した搭載領域およびボンディング領域にメッキ層を備えることが好ましい。この構成によれば、リードフレーム全面にメッキ層を有さないため、メッキ層の形成領域が少なく、安価な半導体パッケージ用基板および半導体パッケージとすることができる。
また、樹脂層を形成する工程の後にメッキ層の形成工程を設けることで、メッキ層の形成領域を少なくして、メッキに用いる貴金属の使用量を減少し製造コストを低減することができる。
【００６５】
また、本実施形態において、スクリーン印刷によって液状樹脂が塗布されることが好ましい。スクリーン印刷によれば、バリなどの残留物を生じることなく、樹脂層を形成することができる。
【００６６】
なお、上記実施形態においては、搭載領域およびボンディング領域を囲むリフレクタがない場合の半導体パッケージ用基板について説明したが、リフレクタを設けることも可能である。また、上記実施形態においてはＱＦＮパッケージ用基板について説明したが、ＳＯＮパッケージ用基板についても同様に製造可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１    半導体パッケージ
１ａ    ＬＥＤパッケージ
１ｂ    ＱＦＮパッケージ
２    半導体素子
２ａ    ＬＥＤチップ
２ｂ    半導体チップ
３    ワイヤ
４    封止樹脂
１０    半導体パッケージ用基板
１０ａ  ＬＥＤパッケージ用基板
１０ｂ  ＱＦＮパッケージ用基板
１１    リードフレーム
１１ａ  搭載領域
１１ｂ  ボンディング領域
１２    樹脂層
１２’  液状樹脂
１３    メッキ層
１４    支持フィルム
１６    隙間
【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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