(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂基板を絶縁基板として用い、前記絶縁基板の表面に所定のパターンの導体端子を形成する導体端子形成工程と、前記導体端子が形成された絶縁基板上に半導体チップを接着し、前記半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）と前記導体端子を電気的に接続する半導体チップ実装工程と、前記半導体チップ、前記導体端子、及び前記半導体チップの外部電極と前記導体端子との接続部分を絶縁体で封止する封止工程と、前記封止工程の後、前記絶縁体で封止された前記半導体チップ及び前記導体端子を前記絶縁基板から剥離する剥離工程とを備える半導体装置の製造方法であって、前記導体端子形成工程は、前記絶縁基板の表面に、所定の温度に加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下するニッケル合金からなる導体を用いて前記導体端子を形成し、前記剥離工程は、前記所定の温度に加熱して前記絶縁基板と前記導体端子との密着力を低下させてから剥離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記導体端子形成工程は、前記絶縁基板上に、所定の温度で所定時間加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下するニッケル合金からなる第１導体膜を形成し、前記第１導体膜上に、第２導体膜を積層して前記導体端子を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記封止工程は、前記絶縁体として熱硬化性樹脂を用い、溶融した前記熱硬化性樹脂を成形した後、所定の温度で所定時間加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、前記導体端子と前記絶縁基板との密着力を低下させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）型あるいはＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package）型のように導体端子（リード）が装置の外形から突出していない半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）と導体端子（リード）をボンディングワイヤで電気的に接続し、前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ、及び前記ボンディングワイヤと前記リードの接続部を絶縁体で封止した半導体装置には、ＱＦＮ型やＳＯＮ型のように、前記リードが前記絶縁体から突出せず、前記絶縁体の表面に露出した状態の半導体装置がある。
【０００３】
前記ＱＦＮ型の半導体装置は、例えば、図１１（ａ）に示すように、半導体チップ１の外周部に沿って、実装基板あるいは外部装置と接続される導体端子（リード）２が配置されており、図１１（ｂ）に示すように、前記半導体チップ１と前記導体端子２は、例えば、フィルム状接着剤５’により接着されている。また、前記半導体チップ１の外部電極（ボンディングパッド）１０１と前記導体端子２は、図１１（ｂ）に示したように、ボンディングワイヤ３により電気的に接続されており、前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記ボンディングワイヤ３と前記導体端子２との接続部が、例えば、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂のような絶縁体４で封止されている。またこのとき、前記導体端子２は、前記半導体チップ１の外側の領域で、例えば、図１１（ｂ）に示したように、前記半導体チップ１から遠ざかる方向に変形しており、前記導体端子２の一端が前記絶縁体４の表面に露出している。
【０００４】
前記ＱＦＮ型の半導体装置の製造方法を簡単に説明すると、まず、図１２に示すように、銅板などの金属板の所定位置にリードパターンを形成したリードフレーム１０を準備する。このとき、前記リードパターンには、半導体装置（パッケージ）として切り出す領域Ｌ１の外側から半導体チップを搭載する領域Ｌ２に向かって延びる導体端子２が設けられている。また、前記リードパターンは、例えば、金型による打ち抜き加工や、エッチング処理により形成される。また、前記リードパターンを形成した後、前記導体端子２の先端部を、図１１（ｂ）に示したように変形させる。またこのとき、前記リードフレーム１０は帯状あるいは短冊状になっており、一枚のリードフレーム１０に、図１２に示したリードパターンが数個から十数個、繰り返し形成される。
【０００５】
次に、図１３（ａ）に示すように、フィルム状接着剤５’を用いて、前記リードフレーム１０の導体端子２上に半導体チップ１を接着し、図１３（ｂ）に示すように、前記半導体チップ１の外部電極（ボンディングパッド）１０１と前記リードフレーム１０の導体端子２とをボンディングワイヤ３で電気的に接続する。
【０００６】
次に、図１４（ａ）に示すように、前記半導体チップ１が実装されたリードフレーム１０を、所定の形状の空間（キャビティ）８０１Ａが設けられた上金型８Ａと平板状の下金型８Ｂの間に設置し、封止用の絶縁体４として、例えば、未硬化の熱硬化性樹脂を前記上金型８Ａのキャビティ８０１Ａと前記下金型８Ｂで囲まれた空間内に流し込み、成形した後、所定の温度で所定時間加熱して前記絶縁体４（熱硬化性樹脂）を硬化させ、前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記ボンディングワイヤ３と前記導体端子２の接続部を封止する。このとき、前記導体端子２の一面が、図１４（ａ）に示すように、前記下金型８Ｂと接触しているため、前記絶縁体４を硬化させて封止した後、前記導体端子２は、図１４（ｂ）に示したように、その表面の一部が前記絶縁体４の表面に露出する。
【０００７】
その後、図１２に示した、前記リードフレーム１０の領域Ｌ１を切り出す、すなわち、前記導体端子２の、前記絶縁体４から突出した部分を切断して個片化すると、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示したようなＱＦＮ型の半導体装置になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、図１４（ａ）に示したような上金型８Ａ及び下金型８Ｂを用いたトランスファーモールドにより、前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記ボンディングワイヤ３と前記導体端子２の接続部を封止しているが、前記リードフレーム１０の導体配線２は、先端部の成形時や搬送時、あるいはワイヤボンディング時にかかる外力、または前記上金型８Ａと下金型８Ｂで固定するときの加圧などにより変形しやすく、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、前記下金型８Ｂと前記変形した導体端子２’の間に隙間ができてしまうことがある。ここで、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【０００９】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示したように、前記変形した導体端子２’と前記下金型８Ｂの間に隙間ができると、前記絶縁体４（熱硬化性樹脂）を流し込んだときに、前記絶縁体４が前記隙間にも流れ込むため、前記絶縁体４を硬化させて封止した後、図１５（ｃ）に示すように、前記変形した導体端子２’は、前記絶縁体４で覆われてしまう、すなわち露出不良になるという問題があった。
【００１０】
前記導体端子２の露出不良により、例えば、前記導体端子２の露出面が狭くなると、前記半導体装置を実装する際の実装性が低下し、実装基板との接続信頼性が低下するという問題がある。また、前記導体端子２の前記絶縁体４で覆われた面積が大きい場合には、その半導体装置は不良品となり、半導体装置の製造歩留まりが低下するため、半導体装置の製造コストが増大するという問題があった。
【００１１】
また、図１２に示したような、前記リードフレーム１０を用いてＱＦＮ型の半導体装置を製造する場合には、封止工程の後の個片化工程で、前記導体端子２の突出部分２Ａを切断するが、図１６（ａ）に示すように、前記導体端子２の外形が矩形の場合、切断時に前記導体端子２にかかる応力（負荷）により前記導体端子２が前記絶縁体４から剥離しやすいという問題がある。そのため、例えば、図１６（ｂ）に示すように、外形が６角形状の導体端子１１にして、前記絶縁体４への引っ掛かりをよくする方法がある。この場合、金型による打ち抜き加工で前記リードフレームを形成することが難しく、エッチングにより前記リードフレームを形成しているが、エッチングの場合は処理時間が長くなり、生産性が低下するという問題があった。
【００１２】
また、図１６（ｂ）に示したような、６角形状の導体端子１１の場合も、搬送中や半導体チップを実装する工程で変形が起こりやすく、前記封止工程において、変形した導体端子が前記絶縁体４で覆われて不良品になりやすく、製造歩留まりが低下し、製造コストが増大すると言う問題があった。
【００１３】
また、前記リードフレームを用いて製造する場合には、前記リードフレームが短冊状であり、一枚のリードフレームで数個から十数個の半導体装置しか製造できないため、生産性が低く、製造コストが上昇するという問題があった。
【００１４】
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示したようなＱＦＮ型の半導体装置の場合、前記絶縁体４で前記ボンディングワイヤ３を封止するとともに、前記導体端子２を前記絶縁体４の表面に露出させるために、前記導体端子２を変形させている。そのため、前記導体端子２の高さ分だけ前記半導体装置が厚くなり、半導体装置の薄型化が難しいという問題があった。
【００１５】
また、従来のＱＦＮ型の半導体装置の場合、前記半導体チップ１を前記導体端子２上に接着しているが、前記各導体端子２は、短絡しないようにある程度の距離を確保しなければならない。そのため、微細化や高密度化が難しいという問題がある。また、多ピン化すると半導体装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、リード（導体端子）の露出不良を低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置の製造歩留まりを向上させ、製造コストを低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置の生産性を向上させ、製造コストを低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置を薄型化することが可能な技術を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、多ピン化による装置の大型化を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００２１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００２３】
すなわち、ポリイミド樹脂基板を絶縁基板として用い、前記絶縁基板の表面に所定のパターンの導体端子を形成する導体端子形成工程と、前記導体端子が形成された絶縁基板上に半導体チップを接着し、前記半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）と前記導体端子を電気的に接続する半導体チップ実装工程と、前記半導体チップ、前記導体端子、及び前記半導体チップの外部電極と前記導体端子との接続部分を絶縁体で封止する封止工程と、前記封止工程の後、前記絶縁体で封止された前記半導体チップ及び前記導体端子を前記絶縁基板から剥離する剥離工程とを備える半導体装置の製造方法であって、前記導体端子形成工程は、前記絶縁基板の表面に、所定の温度に加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下するニッケル合金からなる導体を用いて前記導体端子を形成し、前記剥離工程は、前記所定の温度に加熱して前記絶縁基板と前記導体端子との密着力を低下させてから剥離する半導体装置の製造方法である。
【００２４】
上記の手段によれば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着性（接着性）が低下する導体を用いて前記導体端子を形成しておくことにより、封止工程の際には、前記絶縁基板と前記導体端子の密着力を高くしておき、前記導体端子と前記絶縁基板の接着界面に前記絶縁体が流れ込むのを防ぎ、前記封止工程の後、前記所定の条件で前記絶縁基板と前記導体端子の密着力を低下させて剥離することで、前記導体端子の一面、すなわち前記絶縁基板との接着界面の露出不良を低減することができる。
【００２５】
また、前記所定の条件で前記絶縁基板との密着力が低下する導体を用いて前記導体端子を形成することにより、前記剥離工程で前記導体端子を前記絶縁基板から剥離する際にかかる負荷を低減させることができ、前記導体端子が前記半導体チップを封止する絶縁体から剥離しにくくすることができる。
【００２６】
またこのとき、前記導体端子は、例えば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着力が低下する第１導体膜を形成し、前記第1導体膜上に第2導体膜を形成し、前記第1導体膜及び前記第2導体膜をエッチング処理して形成する。またこのとき、前記第１導体膜及び前記第２導体膜をエッチング処理する工程では、前記第２導体上の前記導体端子を形成する部分にレジスト（エッチングレジスト）を形成するが、前記エッチングレジストには樹脂系材料のもののほかに、例えば、金めっきなどが用いられる。前記エッチングレジストに金めっきを用いた場合、エッチング処理後に前記金めっきを残しておき、ボンディングワイヤとの接続性をよくするための端子めっきとして用いることができる。
【００２７】
また、前記導体端子は、前記第１導体膜及び前記第２導体膜をエッチング処理する方法の他に、例えば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着力が低下する第１導体膜を形成し、前記絶縁基板の表面に形成された前記第１導体膜上に、所定のパターンの第２導体膜を形成した後、前記第１導体膜の不要な部分を除去して前記導体端子を形成する、アディティブ法を用いた形成方法もある。
【００２８】
また、前記絶縁基板上に形成する前記第１導体膜には、所定の温度で所定時間加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下する導体を用いることが好ましく、具体的には、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記ポリイミド樹脂基板の表面に、ニッケル合金を用いた第１導体膜を形成することが好ましい。
【００２９】
前記ポリイミド樹脂基板の表面に前記ニッケル合金膜を形成した場合、例えば、１８０℃の雰囲気中に１時間ほど放置しておくと、前記ポリイミド樹脂基板と前記ニッケル合金薄膜の接着強度が０．１Ｎ／ｍ程度になる。一方、前記ポリイミド樹脂基板と前記封止用絶縁体との接着強度は１Ｎ／ｍ程度、前記第２導体膜（電解銅めっき膜）と前記封止用絶縁体との接着強度は１Ｎ／ｍ程度であるため、前記剥離工程において、前記絶縁基板を前記導体端子から剥離する際に、前記導体端子にかかる負荷が小さく、前記導体配線が前記封止用絶縁体から剥離しにくいため、装置の信頼性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【００３０】
また、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記第１導体膜としてニッケル合金膜を用いた場合、加熱したときの前記ポリイミド樹脂基板との密着力を低下させやすくするために、前記ニッケル合金膜を薄く形成することが好ましいが、前記ニッケル合金膜を薄くすることにより前記導体端子の強度が低下するため、前記第２導体膜として、例えば、電解銅めっき膜を厚付けすることにより、前記導体端子の強度を保つことができる。
【００３１】
また、前記封止工程は、一般的に、前記封止用絶縁体として、エポキシ系などの熱硬化性樹脂が用いられており、金型を用いて溶融した前記熱硬化性樹脂を流し込み、成形した後、前記熱硬化性樹脂を所定の温度で所定時間加熱して硬化させている。このとき、前記熱硬化性樹脂の硬化は、例えば、約１８０℃の温度雰囲気中で５時間から６時間加熱して行うため、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記第１導体膜としてニッケル合金膜を用いることにより、前記熱硬化性樹脂を硬化させる過程で前記絶縁基板と前記第１導体膜の密着性を低下させることができる。そのため、前記剥離工程において、前記絶縁基板と前記第１導体膜の密着力を低下させるための工程が不要であり、前記半導体装置の製造コストが上昇することを防げる。
【００３２】
また、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用いた場合は、従来、ＴＡＢテープなどの配線板（テープキャリア）の製造に用いられているリールツーリール方式で、一度に大量の半導体装置を製造することができるため、従来のリードフレームを用いた製造方法に比べ、生産性が向上し、前記半導体装置の製造コストを低減させることができる。
【００３３】
また、前記絶縁基板は、前記剥離工程で前記半導体装置を剥離した後、再利用が可能であるため、前記絶縁基板を用いることにより製造コストはほとんど上昇しない。さらに、前記テープキャリアの製造方法と同様の製造方法を用いることにより、前記リードフレームを用いた製造方法に比べ、前記導体端子を形成する導体材料の無駄が少なくなり、装置の製造コストを低減させることができる。
【００３４】
また、前記絶縁基板上に平坦な導体端子を形成し、前記半導体チップを前記絶縁基板上にフェースアップ実装して、前記半導体チップの外部電極と前記導体端子をボンディングワイヤで接続することにより、従来のリードフレームを用いた場合に比べ、前記半導体装置を薄型化できる。
【００３５】
また、前記導体端子が形成された絶縁基板上に前記半導体チップを接着することにより、前記導体端子の配置に関する自由度が高くなるため、多ピン化が容易になる。
【００３６】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００３７】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１は、本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は半導体装置を導体端子（外部接続端子）側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【００３９】
図１において、１は半導体チップ、１０１は半導体チップの外部電極（ボンディングパッド）、２は導体端子、２０１は第１導体膜（ニッケル合金膜）、２０２は第２導体膜（電解銅めっき膜）、２０３は端子めっき（金めっき）、３はボンディングワイヤ、４は絶縁体、５は接着剤（ダイペースト）である。
【００４０】
本実施例の半導体装置は、ＱＦＮ型の半導体装置であり、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、半導体チップ１と、前記半導体チップ１の外周に沿って設けられ、前記半導体チップの外部端子１０１と電気的に接続される導体端子２と、前記半導体チップの外部端子１０１と前記導体端子２を電気的に接続するボンディングワイヤ３と、前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記ボンディングワイヤ３と前記導体端子２の接続部を封止する絶縁体４により構成されている。また、前記半導体チップ１の前記外部電極１０１が設けられた面と対向する面（非回路形成面）には、半導体装置を製造する際に用いた接着剤５が残っており、前記半導体チップ１は前記絶縁体４及び前記接着剤５により封止されている。
【００４１】
また、前記導体端子２は、図１（ｂ）に示すように、第１導体膜２０１、第２導体膜２０２、及び端子めっき２０３が積層されており、前記導体端子２の一面、言い換えると前記第１導体膜２０１が前記絶縁体４の表面に露出している。また、本実施例の半導体装置では、前記第１導体膜２０１としてニッケル合金膜を用い、前記第２導体膜２０２として電解銅めっき膜を用い、前記端子めっき２０３として金めっきを用いている。
【００４２】
図２乃至図８は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３はそれぞれ導体端子形成工程における各工程での断面図、図４は半導体チップ実装工程の平面図、図５及び図６は半導体チップ実装工程の断面図、図７は封止工程の断面図、図８は剥離工程の断面図である。
【００４３】
本実施例の半導体装置の製造方法は、大まかに分けると、所定の基板上に前記導体端子２を形成する導体端子形成工程、前記導体端子２が形成された前記基板上に半導体チップ１を実装する半導体チップ実装工程、前記基板上に実装された前記半導体チップ１を封止する封止工程、前記封止工程のあと、封止された半導体チップ１及び導体端子２を前記基板から剥離する剥離工程の４つの工程からなる。以下、図２乃至図８に沿って、本実施例の半導体装置の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、前記導体端子形成工程では、図２（ａ）に示すように、例えば、ポリイミド樹脂からなる絶縁基板６の表面に、第１導体膜２０１及び第２導体膜２０２を積層する。このとき、前記第１導体膜２０１は、後の剥離工程において、前記絶縁基板６から剥離するため、前記絶縁基板６との密着力が弱い導体を用いるのが好ましいが、途中の工程あるいは搬送時などの外力での剥離を防ぐために、前記半導体チップ実装工程や前記封止工程では、ある程度の密着力が必要である。そのため、前記第１導体膜２０１には、例えば、所定の温度に加熱したときに前記絶縁基板６との密着力が低下するニッケル合金を用い、例えば、スパッタリングにより、厚さが５ｎｍ（５０オングストローム）以下になるように形成する。またこのとき、前記ニッケル合金膜は、例えば、クロム（Cr）の重量パーセントが５パーセントから１０パーセントのニッケル・クロム合金が好ましく、前記ニッケル・クロム合金の場合、１８０℃の雰囲気中に１時間程度放置すると、前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６との密着力（接着力）は０．１Ｎ／ｍ程度に低下する。またこのとき、前記酸素透過率が高い絶縁基板６ほど、加熱したときに前記第１導体膜２０１との密着力が低下しやすくなる。
【００４５】
また、前記第２導体膜２０２は、例えば、電解銅めっき膜であり、前記第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１を陰極とした電解めっきで形成する。
【００４６】
またこのとき、前記絶縁基板６は、従来のテープキャリアの製造に用いられているテープ材料のように、一方向に長尺なテープ状をしており、前記第１導体膜２０１及び前記第２導体膜２０２はリール方式で形成する。
【００４７】
次に、例えば、図２（ｂ）に示すように、前記第２導体膜（電解銅めっき膜）２０２上に、図１（ａ）に示したような導体端子２を形成する部分が開口したレジスト（めっきレジスト）７を形成し、前記めっきレジスト７の開口部、すなわち、前記第２導体膜２０２の露出面に端子めっき２０３を形成する。前記めっきレジスト７は、例えば、フィルム状レジストを接着して所定のパターンを露光、現像する写真法や、スクリーン版を用いてレジストインクを印刷する印刷法により形成する。また、前記端子めっき２０３は、例えば、無電解ニッケルめっきを下地として無電解金めっきを形成する。
【００４８】
またこのとき、前記めっきレジスト７及び前記端子めっき２０３は、リール法により形成するため、１個の半導体装置を形成する領域Ｌ１内に、図１（ａ）に示したようなパターンの端子めっき２０３が形成されており、前記領域Ｌ１内のパターンと同様のパターンが前記絶縁基板６上に連続的に形成される。
【００４９】
次に、前記めっきレジスト７を除去した後、前記端子めっき２０３をマスク（エッチングレジスト）として、図３に示すように、前記第２導体膜２０２及び前記第１導体膜２０１をエッチング処理して導体端子２を形成する。このとき、エッチング溶液としては、例えば、塩化第二鉄（FeCl3）溶液や塩化第二銅（CuCl2・２H2O）溶液が用いられる。
【００５０】
前記導体端子形成工程の次に行われる半導体チップ実装工程では、まず、図４及び図５に示すように、前記導体端子形成工程で前記導体端子２を形成した基板６のチップ搭載領域に、例えば、銀ペーストなどの接着剤５を塗布して半導体チップ１を接着する。
【００５１】
次に、図６に示すように、前記半導体チップ１の外部電極１０１と前記導体端子２をボンディングワイヤ３で電気的に接続する。このとき、前記ボンディングワイヤ３のループ高さを低くするために、例えば、前記導体端子２を第１ボンドとして超音波を併用した熱圧着で接続し、前記半導体チップの外部電極１０１を第２ボンドとして熱圧着する逆ボンディングにより接続する。
【００５２】
前記半導体チップ実装工程の次に行われる封止工程では、前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記ボンディングワイヤ３と前記導体端子２の接続部を絶縁体４で封止する。このとき、前記半導体チップ１が実装された絶縁基板６は、図７に示すように、所定の形状の空間（キャビティ）８０１Ａが設けられた上金型８Ａと、前記基板１を支持する平板状の下金型８Ｂの間に設置、固定し、前記上金型８Ａのキャビティ８０１Ａ内に、前記絶縁体４として、例えば、溶融させた熱硬化性樹脂、あるいは未硬化の熱硬化性樹脂などを流し込んで充満させ、成形した後、前記絶縁体４を所定の条件、例えば、１８０℃の雰囲気中で５時間から６時間加熱して硬化させる。またこのとき、前記絶縁体４を加熱して硬化させている過程で、前記第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１と前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６との密着力が低下する。
【００５３】
前記封止工程において、前記絶縁体４を流し込んで成形するときの温度は１８０℃程度で、所要時間は２分程度であるため、前記絶縁体４を流し込んでいる際には、前記第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１と前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６との密着力は低下しない。そのため、前記絶縁体４を流し込んだときの外力で前記導体端子２が前記絶縁基板１から剥離する可能性はほとんどなく、前記第１導体膜２０１と前記絶縁基板６の接着界面に前記絶縁体４が流れ込むことはない。
【００５４】
前記封止工程の次に行われる剥離工程では、例えば、図８に示すように、ローラー９を用いて前記絶縁基板６に曲げ変形を加えて、半導体装置、すなわち前記絶縁体４で封止された前記半導体チップ１、前記ボンディングワイヤ３、及び前記導体端子２を前記絶縁基板６から剥離する。このとき、前記封止工程において、前記絶縁体４を加熱して硬化させる過程で前記導体端子２と前記絶縁基板６との密着力が低下していることを利用し、前記絶縁体４を硬化させる高温炉から取り出した直後に、図８で示したように前記絶縁基板６に曲げ変形を加えることにより、前記半導体装置を容易に剥離することができる。
【００５５】
前記ポリイミド樹脂基板６の表面に前記ニッケル合金膜２０１を形成した場合、例えば、１８０℃の雰囲気中に１時間ほど放置しておくと、前記ポリイミド樹脂基板６と前記ニッケル合金薄膜２０１の接着強度が０．１Ｎ／ｍ程度になる。一方、前記ポリイミド樹脂基板６と前記封止用絶縁体４との接着強度は１Ｎ／ｍ程度、前記第２導体膜（電解銅めっき膜）２０２と前記封止用絶縁体４との接着強度は１Ｎ／ｍ程度であるため、前記剥離工程において、前記絶縁基板６を前記導体端子２から剥離する際に、前記導体配線２が前記封止用絶縁体４から剥離されにくいため、装置の信頼性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【００５６】
また、前記絶縁基板６を剥離する際に前記導体配線２にかかる負荷は、１０ｇｆ程度であり、従来のリードフレームを切断する際の負荷に比べて小さいため、個片化する際の負荷（衝撃）で前記導体端子２が前記絶縁体４から剥離し、抜け落ちることを防げる。
【００５７】
以上のような手順で、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したようなＱＦＮ型の半導体装置を製造した後、前記絶縁基板６は再利用され、図２に示したように、第１導体２０１及び前記第２導体２０２を形成し、前記各工程を繰り返す。
【００５８】
以上説明したように、本実施例の半導体装置の製造方法によれば、前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６の表面に、所定の条件で加熱したときに前記絶縁基板６との密着性（接着性）が低下する第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１を下地とした前記導体端子２を形成しておくことにより、封止工程の際には、前記絶縁基板６と前記導体端子２の密着力を高くしておき、前記導体端子２と前記絶縁基板６の接着界面に前記絶縁体４が流れ込むのを防ぎ、前記封止工程のあと、前記所定の条件で加熱し、前記絶縁基板６と前記導体端子２の密着力を低下させて剥離することで、前記導体端子２の一面、すなわち、前記第１導体層２０１の露出不良を低減することができる。
【００５９】
また、前記所定の条件で加熱したときに前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６との密着力が低下する第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１を下地とした前記導体端子２を形成することにより、前記剥離工程で前記導体端子２を前記絶縁基板６から剥離する際にかかる負荷を低減させることができ、前記導体端子２が前記半導体チップ１を封止する絶縁体４から剥離しにくくすることができる。
【００６０】
また、前記導体端子２の露出面積が所定の面積より狭くなる、あるいはふさがれることがないため、前記導体端子２の露出面の不良による半導体装置の不良が低減し、製造歩留まりが向上するため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、封止後の半導体装置の前記導体端子２は、前記剥離工程において前記絶縁基板６を剥離するまで、前記絶縁基板６に保護されているため、前記導体端子２の露出面、すなわち前記第１導体膜２０１の表面に傷が付き、実装性が悪くなることを防げる。
【００６２】
また、テープ状の絶縁基板６を用いて、従来からテープキャリアの製造に用いられているリールツーリール方式で半導体装置を製造することができるため、一度に大量の半導体装置を製造でき、生産性が向上するため、装置の製造コストを低減することができる。
【００６３】
また、前記絶縁基板６は、剥離工程の後で再利用ができるため、前記絶縁基板６を用いることによる製造コストの上昇はほとんどない。また、前記絶縁基板６上に前記導体端子２を効率よく形成できるため、従来のリードフレームを用いた製造方法に比べ、前記導体端子２の材料費を低減し、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００６４】
また、本実施例の半導体装置のように、前記絶縁基板６上に前記半導体チップ１を接着し、前記導体端子２と前記半導体チップの外部電極１０１を逆ボンディングで接続することにより、従来の、図１１（ｂ）に示したような、リードフレームを用いた半導体装置に比べ、薄型化することができる。
【００６５】
また、本実施例の半導体装置では、図２（ａ）に示したように、前記絶縁基板６の表面に、前記第１導体膜（ニッケル合金膜）２０１及び前記第２導体膜（電解銅めっき膜）２０２を形成した後、前記端子めっき２０３を形成し、前記端子めっき２０３をエッチングレジストとして用いて前記第１導体膜２０１及び前記第２導体膜２０２をエッチング処理し、前記導体端子２を形成したが、これに限らず、例えば、前記端子めっき２０３を形成する代わりに、他のエッチングレジストを形成してエッチング処理してもよいことは言うまでもない。また、前記導体端子２を微細化した場合には、前記絶縁基板６の表面に前記第１導体膜２０１を形成し、アディティブ法により、前記導体端子２を形成する部分のみに前記第２導体（電解銅めっき）２０２を形成した後、クイックエッチングで前記第１導体２０１の不要な部分を除去してもよい。
【００６６】
図９は、前記実施例の半導体装置の変形例を示す模式図であり、図９（ａ）は半導体装置の導体端子２側から見た平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。なお、図９（ｂ）の断面図は、図９（ａ）の半導体装置の断面を上下反転させて示している。
【００６７】
前記実施例の半導体装置では、図４及び図５に示したように、前記絶縁基板６の半導体チップ１が搭載される領域の外側に前記導体端子２を配置し、前記絶縁基板６上に前記接着剤（銀ペースト）５を用いて前記半導体チップ１を接着しているため、前記接着剤５が前記封止用の絶縁体４の表面に露出しているが、これに限らず、例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、前記導体端子２の一端が前記半導体チップ１を搭載する領域内に突出するように設け、フィルム状接着剤５’を用いて前記導体端子２上に前記半導体チップ１を接着してもよい。この場合には、前記導体端子２の高さ分だけ、前記絶縁基板６と前記半導体チップ１の間に隙間ができ、図７で示した前記封止工程で、前記絶縁基板６と前記半導体チップ１の間に前記封止用の絶縁体４が入り込み、前記フィルム状接着剤５’は露出しない。
【００６８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したような、前記接着剤（銀ペースト）５が露出した半導体装置では、前記剥離工程で前記絶縁基板６を剥離する際、あるいはその後に前記接着剤５が剥離して前記半導体チップ１が露出し、前記半導体チップ１に傷が付く可能性があるが、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示したように、前記接着剤５も前記封止用の絶縁体４の内部に封止することで、前記半導体チップ１が露出し、傷が付くことを防げ、半導体装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【００６９】
図１０は、前記実施例の半導体装置の他の変形例を示す模式図であり、図１０（ａ）は半導体チップ側から見た平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の半導体装置を側面方向から見た断面図である。なお、図１０（ａ）では、前記半導体チップを封止する絶縁体は省略して示している。
【００７０】
前記実施例の半導体装置では、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したように、前記導体端子２が装置の端部に沿って一列に配置されているが、これに限らず、例えば、図１０（ａ）に示すように、前記半導体チップ１の外部電極１０１および前記導体端子２を千鳥配列にしてもよい。この場合は、前記導体端子２の数が増えて密に配置されるため、例えば、図１０（ｂ）に示すように、ループ高さの異なるワイヤボンディングをすることにより、前記ボンディングワイヤ３同士の接触によるショート不良を防ぐ。
【００７１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したように、前記導体端子２を一列配列にした場合、前記半導体チップ上の外部電極（ボンディングパッド）１０１の数が増えると前記半導体装置が大型化してしまうが、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、前記導体端子２を千鳥配列にすることにより、多ピン化、すなわち前記導体端子２の数を増やしたときに前記半導体装置が大型化する割合を低減させることができる。
【００７２】
また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示した半導体装置では、前記導体端子２を千鳥配列にしているが、これに限らず、従来のＬＧＡ（Land Grid Array）型の半導体装置のように、前記導体端子２を２列以上の格子状に配置してもよいことは言うまでもない。
【００７３】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。
【００７４】
例えば、前記実施例では、前記外部端子が前記半導体装置の４辺に沿って配列されたＱＦＮ型の半導体装置を例にあげているが、これに限らず、例えば、半導体装置の対向する２辺に前記外部端子が配列されたＳＯＮ型の半導体装置でもよい。
【００７５】
また、前記実施例の半導体装置の製造方法では、前記封止工程において、前記絶縁体4を硬化させる際の加熱で前記第1導体膜（ニッケル合金膜）２０１と前記絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）６の密着力を低下させ、その直後に前記絶縁基板６を剥離していたが、これに限らず、例えば、前記封止工程とは別の工程で加熱して、前記第1導体膜２０１と前記絶縁基板６の密着力を低下させてもよいことは言うまでもない。
【００７６】
【発明の効果】
本発明において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００７７】
（１）本発明によれば、封止用絶縁体で封止された半導体チップ及び導体端子を絶縁基板から剥離する構成を採用したため、導体端子の実装面を封止用絶縁体の中にもぐり込ませることなく、確実に外部に露出させることができ、また、絶縁基板としてポリイミドを、導体端子としてニッケル合金を用いたことにより、封止工程の後に、絶縁基板と導体端子の密着力を低下させて剥離しやすくすることができる。
【００７８】
（２）ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置の製造歩留まりを向上させ、製造コストを低減することができる。
【００７９】
（３）ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置の生産性を向上させ、製造コストを低減することができる。
【００８０】
（４）ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、装置を薄型化することができる。
【００８１】
（５）ＱＦＮ型あるいはＳＯＮ型の半導体装置において、多ピン化による装置の大型化を防ぐことできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は半導体装置を導体端子側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図２】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）はそれぞれ、導体端子形成工程における各工程での断面図である。
【図３】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、導体端子形成工程における断面図である。
【図４】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、半導体チップ実装工程における平面図である。
【図５】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図４の側面方向から見た断面図である。
【図６】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、ワイヤボンディング工程の断面図である。
【図７】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、封止工程における断面図である。
【図８】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、剥離工程における断面図である。
【図９】前記実施例の半導体装置の変形例を示す模式図であり、図９（ａ）は半導体装置の導体端子側から見た平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図１０】前記実施例の半導体装置の他の変形例を示す模式図であり、図１０（ａ）は半導体装置のチップ側から見た平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の側面方向から見た断面図である。
【図１１】従来のＱＦＮ型の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図１１（ａ）は装置の導体端子（リード）側から見た平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図１２】従来のＱＦＮ型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、使用するリードフレームの概略構成を示す平面図である。
【図１３】従来のＱＦＮ型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図１３（ａ）、図１３（ｂ）はそれぞれ、半導体チップを実装する工程の断面図である。
【図１４】従来のＱＦＮ型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図１４（ａ）は封止工程の断面図、図１４（ｂ）は個片化工程の断面図である。
【図１５】従来のＱＦＮ型の半導体装置の問題点を説明するための模式図である。
【図１６】従来のＱＦＮ型の半導体装置の他の問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  半導体チップ
１０１  外部電極（ボンディングパッド）
２  導体端子（リード）
２０１  第１導体膜（ニッケル合金膜）
２０２  第２導体膜（電解銅めっき膜）
２０３  端子めっき
３  ボンディングワイヤ
４  絶縁体
５  接着剤（ダイペースト）
５’  フィルム状接着剤
６  絶縁基板（ポリイミド樹脂基板）
７  レジスト（めっきレジスト）
８Ａ  上金型
８０１Ａ  キャビティ
８Ｂ  下金型
９  ローラー
１０  リードフレーム
１１  ６角形状の導体端子
【図１】
0003869693.tif 000002
【図２】
0003869693.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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