(57)【要約】【課題】フリップチップを実装した半導体装置の薄型化を図るとともに、端子部と封止樹脂との密着性を高めた半導体装置を提供すること。【解決手段】マトリクス状に複数配列されたフリップチップの実装用端子１が銅系の金属板２に区画形成されているリードフレームと、複数の実装用端子の上にまたがって装着された半導体素子と、金属板における個々の実装用端子を固定するとともに、実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部９を有し、実装用端子下面の外部接続端子部１’は金属面が露出しているとともに、樹脂部の下面６が相隣接する各外部接続端子部の間に露出し、個々の実装用端子は上面近傍に実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層３を有する。【選択図】図３
2017162944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームと、
複数の前記フリップチップ実装用端子の上にまたがって装着された半導体素子と、
前記金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子を固定するとともに、前記フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を有し、
前記フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部は前記金属板が露出しているとともに、前記樹脂部の下面が前記相隣接する各外部接続端子部の間に露出し、
個々の前記フリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成され、個々の前記フリップチップ実装用端子が、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有するテープレスＱＦＮ用リードフレームを準備する工程と、
個々の前記フリップチップ実装用端子の上面にはんだを装着する工程と、
前記はんだを装着した複数の前記フリップチップ実装用端子の上にまたがって半導体素子を装着する工程と、
前記金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子を区画する凹部に液状樹脂を充填し、区画された個々の該フリップチップ実装用端子の間に介在するとともに、前記フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を形成する工程と、
前記金属板の下面側から前記フリップチップ実装用端子の外部接続端子部と前記樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子が前記樹脂部のみで固定されるようにする工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームであって、
個々の前記フリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有することを特徴とするテープレスＱＦＮ用リードフレーム。
【請求項４】
前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層とＣｕめっき層を有することを特徴とする請求項３に記載のテープレスＱＦＮ用リードフレーム。
【請求項５】
前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層と表面を粗化したＣｕめっき層を有することを特徴とする請求項３に記載のテープレスＱＦＮ用リードフレーム。
【請求項６】
前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層の表面を粗化しためっき層を有することを特徴とする請求項３に記載のテープレスＱＦＮ用リードフレーム。
【請求項７】
マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法であって、
金属板の上面における個々の前記フリップチップ実装用端子に対応する所定の位置にめっき用レジストマスクを形成するとともに、該金属板の上面における全面にめっき用レジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の上面に、順にＮｉめっき層とＣｕめっき層を形成する工程と、
前記めっき用レジストマスクを除去する工程と、
前記金属板の上面側に、前記Ｃｕめっき層を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の下面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の上面側からハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて個々の前記フリップチップ実装用端子に区画するとともに、該フリップチップ実装用端子に備わるＮｉめっき層が該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように凸部を形成する工程と、
を有することを特徴とするテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップを実装した半導体装置を薄型化するとともにフリップチップ実装用端子と封止樹脂の密着性を高めた半導体装置及びその製造に用いるテープレスＱＦＮ用リードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージは、多ピン化、小型化、薄型化の要求から、はんだボールを使用したＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージや半導体素子の下にアウターリードを配置したＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）やフリップチップ等のさまざまなパッケージが出現している。
【０００３】
その中でも、比較的安価で上記要求に対応できる方法として、金属材料であるリードフレームを利用したＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ）に、半導体素子の下面にバンプを備えたフリップチップをリードフレームの実装用端子に接続後に樹脂封止を行うようにした半導体装置がある。
【０００４】
例えば、特許文献１として示す特許第４０３２０６３号公報には図５として示すようなフリップチップを実装した半導体装置が記載されている。これは金属材料を用いて表面側からのハーフエッチングにより表面側にフリップチップ実装用端子Ａの内部接続用端子部Ｂを形成したリードフレームを用い、フリップチップＣを実装後に表面側から封止樹脂Ｄにより樹脂封止を行い、その後裏面側からのハーフエッチングにより各フリップチップ実装用端子Ａを独立させ、裏面側に外部接続端子部Ｅを形成するようにしている。
【０００５】
外部接続端子部Ｅを形成するためには、外部接続端子部Ｅとなる箇所に予め金めっきＦを形成し、この金めっきＦをマスクとしてハーフエッチングを行い、各フリップチップ実装用端子Ａを独立させている。したがって、フリップチップ実装用端子Ａとなっている箇所の金属材料は表面からも裏面からもエッチングされることがなく、もとの金属材料の厚さのままで残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０３２０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されている半導体装置は、外部接続端子部となる金属材料の下面に金めっきを形成し、この金めっきをマスクとしてハーフエッチングを行って外部接続端子部を形成している。外部接続端子部下面の金めっきは外部接続端子部と基板とのはんだ接合を良好に行うために必要とされているものであるが、そのためフリップチップ実装用端子は金属材料の厚さがそのまま残ってしまい、小型・薄型化が可能なフリップチップを用いながら、半導体装置としては未だ薄型化が不十分な結果となっている。
【０００８】
また、フリップチップを内部接続端子部に接続した後、樹脂封止を行うが、ハーフエッチング加工によって形成された端子部はその突出量が小さいため封止樹脂と端子部との密着性が弱く、実装工程で端子抜けが生じることがある。
【０００９】
そこで本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、フリップチップを実装した半導体装置の薄型化を図るとともに、端子部と封止樹脂との密着性を高めた半導体装置及びその製造に用いるテープレスＱＦＮ用リードフレーム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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明による半導体装置は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームと、複数の前記フリップチップ実装用端子の上にまたがって装着された半導体素子と、前記金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子を固定するとともに、前記フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を有し、前記フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部は前記金属板が露出しているとともに、前記樹脂部の下面が前記相隣接する各外部接続端子部の間に露出し、個々の前記フリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成され、個々の前記フリップチップ実装用端子が、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有するテープレスＱＦＮ用リードフレームを準備する工程と、個々の前記フリップチップ実装用端子の上面にはんだを装着する工程と、前記はんだを装着した複数の前記フリップチップ実装用端子の上にまたがって半導体素子を装着する工程と、前記金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子を区画する凹部に液状樹脂を充填し、区画された個々の該フリップチップ実装用端子の間に介在するとともに、前記フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を形成する工程と、前記金属板の下面側から前記フリップチップ実装用端子の外部接続端子部と前記樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における個々の前記フリップチップ実装用端子が前記樹脂部のみで固定されるようにする工程と、を有することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明によるテープレスＱＦＮ用リードフレームは、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームであって、個々の前記フリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいては、前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層とＣｕめっき層を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいては、前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層と表面を粗化したＣｕめっき層を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいては、前記フリップチップ実装用端子は、前記金属板に区画形成された端子の上面に前記Ｎｉめっき層の表面を粗化しためっき層を有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明によるテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法であって、金属板の上面における個々の前記フリップチップ実装用端子に対応する所定の位置にめっき用レジストマスクを形成するとともに、該金属板の上面における全面にめっき用レジストマスクを形成する工程と、前記金属板の上面に、順にＮｉめっき層とＣｕめっき層を形成する工程と、前記めっき用レジストマスクを除去する工程と、前記金属板の上面側に、前記Ｃｕめっき層を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の下面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の上面側からハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて個々の前記フリップチップ実装用端子に区画するとともに、該フリップチップ実装用端子に備わるＮｉめっき層が該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように凸部を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リードフレームを下面からのハーフエッチングによりフリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部と樹脂部が露出するように溶解し、フリップチップ実装用端子が樹脂部のみで固定されるようにしたため、リードフレームが最終的には金属材料の約半分程度の厚さとなり半導体装置の薄型化が実現できる。
【００１８】
また、下面からのハーフエッチングによりフリップチップ実装用端子はエッチングされるが封止樹脂はエッチングされないため、下面からのエッチング完了時には封止樹脂がフリップチップ実装用端子の下面から若干突出して露出しているような形状となる。そのため、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部に対するはんだの吸着性が良く、半導体装置を基板とはんだで接続する際のはんだ付きが良い。
【００１９】
また、リードフレーム製造時にニッケルめっき層が銅系材料よりエッチング速度が遅いことを利用して端子側面に凸形状を形成させることで、樹脂封止後に凸部がアンカー効果を持つことが可能となり、封止樹脂との密着性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るテープレスＱＦＮ用リードフレームを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るテープレスＱＦＮ用リードフレームを示す平面図である。
【図３】図１に示すテープレスＱＦＮ用リードフレームを用いて製造された本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図４】図１に示すテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造工程の一例を示す説明図である。
【図５】図４に示す工程を経て製造されたテープレスＱＦＮ用リードフレームを用いた半導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。
【図６】従来のフリップチップを実装した半導体装置の一例を示す断面図である。
【図７】本発明を導出するために試作したテープレスＱＦＮ用リードフレームの断面図である。
【図８】図７のテープレスＱＦＮ用リードフレームを用いて製造された半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施形態の説明に先立ち、本発明を導出するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。
上述のように、本件発明者は、試行錯誤を重ねた末に、本発明を導出する以前に、フリップチップを実装した半導体装置で薄型化が可能なリードフレーム及び半導体装置の発明として、図７に示すリードフレーム及び図８に示す半導体装置を着想した。
【００２２】
本発明を導出する以前に着想した発明
本発明を導出する以前に着想した発明にかかるリードフレームは、図７に示すように、銅系の金属板２を表面側からハーフエッチングし、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子１を金属板２の表面側に区画形成し、各フリップチップ実装用端子１の間に端子を樹脂で固定するための樹脂充填用の凹部５を形成したものである。
【００２３】
そして、このリードフレームを用いて図８に示す半導体装置を製造した。これは、はんだ８でフリップチップ７をフリップチップ実装用端子１に実装し封止樹脂９で樹脂封止後、金属板２の下面側全体をハーフエッチングしてフリップチップ実装用端子１の外部接続端子部１’と封止樹脂９を露出させ、各フリップ実装用端子１を独立させたものである。
【００２４】
従来、リードフレームのフリップ実装用端子の外部接続端子部を基板とはんだで良好に接続するためには、外部接続端子部に金めっきや銀めっきが必要であるとされてきた。そのため、従来の半導体装置は図６に示すように外部接続端子部にめっき層が形成されていた。しかし、最近Ｓｎ−Ｐｂ系の高融点はんだやＳｎ−Ａｇ系の鉛フリーはんだが銅系材料と良好にはんだ接合できることがわかってきた。そこで、リードフレームに銅系の金属板を使用した場合には、図８に示すように外部接続端子部にめっき層を形成せず、エッチング面をそのままはんだ接合するための外部接続端子とすることが可能となる。
【００２５】
この結果、リードフレームの金属板を約半分程度の厚さになるまでエッチングして薄くでき、半導体装置の薄型化が図れた。
【００２６】
また、副次的な効果として下面からのハーフエッチングによりフリップチップ実装用端子はエッチングされるが封止樹脂はエッチングされないため、下面からのエッチング完了時には封止樹脂がフリップチップ実装用端子の下面から若干突出しているような形状となる。そのため、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部に対するはんだの吸着性が良くなり、半導体装置を基板とはんだで接続する際のはんだ付きが良いことが確認された。
【００２７】
本発明を導出する以前に着想した発明における課題
本件発明者が、更に検討・考察を重ねたところ、図８に示す半導体装置は、ハーフエッチング加工によって形成されたフリップチップ実装用端子の突出量が小さいため、封止樹脂と端子部との密着性が弱くて実装工程で端子抜けが生じることがあり、改良すべき課題があることが判明した。
【００２８】
本発明の作用効果
そこで、本件発明者は、図７及び図８に示した発明における上記の課題を鑑み、更なる検討・考察、試行錯誤を重ねた結果、図８に示した発明による上述の効果を維持し、且つ、上記の課題を解決する本発明を着想した。
【００２９】
本発明の半導体装置は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームと、複数のフリップチップ実装用端子の上にまたがって装着された半導体素子と、金属板における個々のフリップチップ実装用端子を固定するとともに、フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を有し、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部は金属面が露出しているとともに、樹脂部の下面が相隣接する各外部接続端子部の間に露出し、個々のフリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有する。
【００３０】
本発明の半導体装置のように、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部はリードフレームの銅系の金属面がそのまま露出した構成にすれば、エッチングによりリードフレームの金属板を従来の約半分程度の厚さにでき半導体装置の薄型化を実現できる。また、露出している外部接続端子部となる金属面は銅系であるため、Ｓｎ−Ｐｂ系の高融点はんだやＳｎ−Ａｇ系の鉛フリーはんだを使用すれば基板と良好にはんだ接合が行える。
【００３１】
また、樹脂部の下面が相隣接する各外部接続端子部の間に露出している構成にすれば、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部に対するはんだの吸着性が良く、半導体装置と基板のはんだ付きが良くなる。
【００３２】
さらに、Ｎｉめっき層の突出部が封止樹脂に対しアンカー効果を発揮するため、封止樹脂と端子部の密着性が極めて高くなる。
【００３３】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成され、個々のフリップチップ実装用端子が、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有するテープレスＱＦＮ用リードフレームを準備する工程と、個々のフリップチップ実装用端子の上面にはんだを装着する工程と、はんだを装着した複数のフリップチップ実装用端子の上にまたがって半導体素子を装着する工程と、金属板における個々のフリップチップ実装用端子を区画する凹部に液状樹脂を充填し、区画された個々の該フリップチップ実装用端子の間に介在するとともに、フリップチップ実装用端子に装着された半導体素子を封止する樹脂部を形成する工程と、金属板の下面側からフリップチップ実装用端子の外部接続端子部と樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における個々のフリップチップ実装用端子が樹脂部のみで固定されるようにする工程と、を有する。
【００３４】
本発明の半導体装置の製造方法のように、リードフレームを下面からのハーフエッチングによりフリップチップ実装用端子下面の各外部接続端子部と樹脂部の下面が露出するように溶解し各フリップチップ実装用端子を独立させ、各フリップチップ実装用端子が樹脂部のみで固定される構成にすれば、リードフレームが最終的には金属材料の約半分程度の厚さとなり半導体装置の薄型化が実現できる。
【００３５】
また、下面からのハーフエッチングによりフリップチップ実装用端子はエッチングされるが封止樹脂はエッチングされないため、下面からのエッチング完了時には封止樹脂がフリップチップ実装用端子の下面から若干突出して露出しているような形状となる。そのため、フリップチップ実装用端子下面の外部接続端子部に対するはんだの吸着性が良くなり、半導体装置を基板とはんだで接続する際のはんだ付きが良好となる。
【００３６】
また、リードフレーム製造時にニッケルめっき層が銅系材料よりエッチング速度が遅いことを利用して端子側面に凸形状を形成させることで、樹脂封止後に凸部がアンカー効果を発揮し、封止樹脂との密着性が高まる。
【００３７】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームは、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームであって、個々のフリップチップ実装用端子は、上面近傍に、該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有する。
【００３８】
本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームのように、上面近傍に、フリップチップ実装用端子の側面から突出するように形成されたＮｉめっき層を有する構成にすれば、突出したＮｉめっき層の封止樹脂に対するアンカー効果により封止樹脂と端子部との密着性が極めて高くなる。また、金属面の下面にはめっき層を有さないため、下面全体をエッチングすることが可能となる。
【００３９】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいて好ましくは、フリップチップ実装用端子は、金属板に区画形成された端子の上面にＮｉめっき層とＣｕめっき層を有する。
このようにすれば、金属板とＣｕめっき層の間に突出したＮｉめっき層があるため、封止樹脂に対するアンカー効果が高まる。
【００４０】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいて好ましくは、フリップチップ実装用端子は、金属板に区画形成された端子の上面にＮｉめっき層と表面を粗化したＣｕめっき層を有する。
このようにすれば、表面を粗化したＣｕめっき層とはんだの接合性が良くなり、フリップチップとフリップチップ実装用端子の接合信頼性が高まる。
【００４１】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームにおいて好ましくは、フリップチップ実装用端子は、金属板に区画形成された端子の上面にＮｉめっき層の表面を粗化しためっき層を有する。
このようにすれば、表面を粗化したＮｉめっき層とはんだの接合性が良くなり、フリップチップとフリップチップ実装用端子の接合信頼性が高まるとともに、めっき層がＮｉめっき層のみでよいため、リードフレームの製造工程を簡略化できる。
【００４２】
また、本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法は、マトリクス状に複数配列されたフリップチップ実装用端子が銅系の金属板に区画形成されているテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法であって、金属板の上面における個々のフリップチップ実装用端子に対応する所定の位置にめっき用レジストマスクを形成するとともに、該金属板の上面における全面にめっき用レジストマスクを形成する工程と、金属板の上面に、順にＮｉめっき層とＣｕめっき層を形成する工程と、めっき用レジストマスクを除去する工程と、金属板の上面側に、Ｃｕめっき層を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の下面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の上面側からハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて個々の前記フリップチップ実装用端子に区画するとともに、該フリップチップ実装用端子に備わるＮｉめっき層が該フリップチップ実装用端子の側面から突出するように凸部を形成する工程と、を有する。
【００４３】
本発明のテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法のように構成すれば、銅系の金属板とＣｕめっき層は同程度のエッチング速度でエッチングされていくのに対し、Ｎｉめっき層は遅くエッチングされるためＮｉめっき層の側面が突出した形状となる。
【００４４】
以下、本発明の一実施形態のテープレスＱＦＮ用リードフレームを、図１〜２を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るテープレスＱＦＮ用リードフレームを示す断面図である。図２は本発明の一実施形態に係るテープレスＱＦＮ用リードフレームを示す平面図である。
なお、図面は模式的に表したものであり、実際のサイズとは異なっている部分がある。
【００４５】
本実施形態のテープレスＱＦＮリードフレームはフリップチップ実装用端子１が金属板２に区画形成されてマトリックス状に複数配列されている。個々のフリップチップ実装用端子１は上面近傍に、フリップチップ実装用端子１の側面から突出するようにＮｉめっき層３が形成されている。さらに、Ｎｉめっき層３の上にＣｕめっき層４が形成されている。また、金属板２のフリップチップ実装用端子１は、各フリップチップ実装用端子１の間に介在する凹部５により個々に区画されている。
【００４６】
金属板２としては、例えば厚さ０．１２５ｍｍの銅系材料が用いられる。また、Ｎｉめっき層３は厚さ１．０〜３．０μｍ、Ｃｕめっき層４は厚さ１．０〜３．０μｍ程度とする。Ｎｉめっき層３をフリップチップ実装用端子１とＣｕめっき層４よりも側面へ突出させるためには、Ｎｉめっき層３の厚さは好ましくは２．０μｍ以上とする。Ｎｉめっき層３とＣｕめっき層４をこのような厚さに形成してハーフエッチングを行うと、Ｎｉめっき層３の側面への突出量は３．０〜１０．０μｍとなる。
【００４７】
また、金属板２表面からのフリップチップ実装用端子１形成のためのハーフエッチング深さは０．０６〜０．１０ｍｍであり、フリップチップ実装用端子１の表面サイズは０．２０ｍｍ、フリップチップ実装用端子１間のハーフエッチング幅は０．１０ｍｍ程度である。したがって、凹部５は幅が０．１０ｍｍ、深さ０．０６〜０．１０ｍｍ程度の大きさである。
【００４８】
なお、フリップチップ実装用端子１上面に形成するめっき層は、上記Ｎｉめっき層３とＣｕめっき層４に代え、Ｎｉめっき層３とＣｕめっき層４について表面を粗化したＣｕめっき層としてもよい。あるいは、Ｎｉめっき層３のみとし、表面を粗化したＮｉめっき層としてもよい。
【００４９】
次に、上記した本実施形態のテープレスＱＦＮ用リードフレームを用いて製造された本発明の一実施形態に係る半導体装置を、図３を参照して説明する。
【００５０】
本実施形態の半導体装置は、フリップチップ７の各バンプがはんだ８でフリップチップ実装用端子１のＣｕめっき層４に接合されている。そして、封止樹脂９で樹脂封止されている。金属板２の下面はハーフエッチングにより溶解され、フリップチップ実装用端子１下面の外部接続端子部１’として金属材料２の金属面がそのまま露出しているとともに、封止樹脂９の下面６も各外部接続端子部１’の間に露出している。
【００５１】
なお、図示した例では凹部５に充填された封止樹脂９の下面６がフリップチップ実装用端子１下面の外部接続端子部１’よりも突出しているが、各フリップチップ実装用端子１がそれぞれ独立していれば、封止樹脂９の下面６はフリップチップ実装用端子１下面の外部接続端子部１’よりも突出していなくてもよい。但し、半導体装置を外部接続端子部１’で基板とはんだ接合する場合に、はんだの種類によっては封止樹脂９の下面６がフリップチップ実装用端子１下面の外部接続端子部１’よりも若干突出していた方が外部接続端子部１’へのはんだ吸着性が良くなる場合がある。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の一実施例に係るテープレスＱＦＮ用リードフレームの製造方法と半導体装置の製造方法を、図４と図５を参照して説明する。
【００５３】
まず、リードフレームの基材として、図４(a)に示すように厚さ０．１２５ｍｍの銅系合金の金属板２を用いて、図４(b)に示すように両面にドライフィルムレジスト１０をラミネートした。
【００５４】
そして、図４(c)に示すように表面側にフリップチップ実装用端子１に形成するめっきエリアが開口されたレジストマスク１１を形成するようなパターンで両面に露光を行い、現像してめっきが必要な部分が開口されたレジストマスク１１を形成した。
【００５５】
次に、図４(d)に示すように形成したレジストマスク１１の開口部から露出している金属板２に、酸化膜等を除去するめっき前処理を行い、Ｎｉを２．０μｍ、Ｃｕを２．０μｍの厚さで順次めっきを施し、図４(e)に示すようにＮｉめっき層３とＣｕめっき層４を形成しレジストマスク１１を剥離した。
【００５６】
次に、図４(f)に示すようにめっきが形成された金属板２の両面に、前述と同じドライフィルムレジスト１０’をラミネートし、裏面側は全面を覆うレジストマスク１１’とした。また、表面側は、図４(g)に示すようにドライフィルムレジスト１０’を、Ｃｕめっき層４を覆うようなパターンで露光を行い、現像してエッチングされる部分が開口されたレジストマスク１１’を形成した。
【００５７】
次に、図４(h)に示すように、エッチング液を用いて表面側から約０．０８ｍｍの深さまでハーフエッチング加工を行い、個々のフリップ実装用端子１に区画するとともに、各フリップチップ実装用端子１の間に凹部５を形成した。また、このハーフエッチング加工によりＮｉめっき層３がフリップチップ実装用端子１の側面から突出するように形成される。これは金属板２が銅系合金材であるため、金属板２とＣｕめっき層４は同程度のエッチング速度でエッチングされていくのに対し、Ｎｉめっき層３は遅くエッチングされるためＮｉめっき層３の側面が突出した形状となる。その後、図４(i)に示すようにレジストマスク１１’を剥離することにより本実施例のテープレスＱＦＮ用リードフレームが完成した。
【００５８】
次に、図５(a)に示すように、図４に示した工程を経て製造された本実施例のテープレスＱＦＮ用リードフレームのフリップチップ実装用端子１のＣｕめっき層４にはんだ８を装着する。そして、図５(b)に示すようにフリップチップ７の各バンプをはんだ８で接合してテープレスＱＦＮ用リードフレームのフリップチップ実装用端子１にフリップチップ７を実装する。
【００５９】
次に、図５(c)に示すようにフリップチップ７実装後、液状の封止樹脂９を充填し樹脂封止を行う。なお、この樹脂封止時には実装用端子１間の凹部５にも封止樹脂９を充填する。
【００６０】
次に、図５(d)に示すように表面側のエッチング処理と同じようにして裏面側からハーフエッチングを行い、フリップチップ実装用端子１下面の外部接続端子部１’と封止樹脂の下面６が露出するまでエッチング処理し、各フリップチップ実装用端子１を独立させる。
【００６１】
その後、図５(e)に示すようにダイシング工程にて個々のパッケージサイズに裁断することにより本実施例の半導体装置を得た。
【符号の説明】
【００６２】
１      フリップチップ実装用端子
１’    外部接続端子部
２      金属板
３      Ｎｉめっき層
４      Ｃｕめっき層
５      凹部
６      下面
７      フリップチップ
８      はんだ
９      封止樹脂
１０、１０’    ドライフィルムレジスト
１１、１１’    レジストマスク
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月15日(2016.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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