(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ本体に金属製部材をろう付けし、前記パッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきにより金属膜を形成するようにした半導体パッケージの製造方法であって、
前記配線パターンのうち、前記金属製部材と導通のある配線パターンと、前記金属製部材と導通のない配線パターンとを電気的に接続するブリッジ部材をそれぞれの配線パターンの電極部にろう付けする工程と、
前記金属製部材から前記金属製部材と導通のある配線パターンに通電するとともに、前記ブリッジ部材を介して前記金属製部材と導通のない配線パターンにも通電し、前記パッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきにより金属膜を形成する工程と、
電解めっき後、前記ブリッジ部材をろう付けした配線パターンの電極部から前記ブリッジ部材の主要部を取除く工程とを含み、
前記ブリッジ部材をろう付けする配線パターンの電極部は、前記ブリッジ部材をろう付けするための逃げパターン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。
【請求項２】
前記金属製部材と導通のある配線パターンの電極部と、前記金属製部材と導通のない配線パターンの電極部とに前記ブリッジ部材をろう付けする工程において、前記パッケージ本体に前記金属製部材をろう付けすることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記ブリッジ部材は、前記主要部と他の部分とに切断可能な切欠き部を有することを特徴とする請求項１または２記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージの製造方法に関するものであり、特にパッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきにより金属膜を形成するようにした半導体パッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置において、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体素子は、半導体パッケージに設けられた半導体素子搭載部に搭載されて実用に供されている。アルミナ等のセラミックスは耐熱性、耐久性、熱伝導性等に優れるため、この半導体パッケージの本体の材料として適しており、セラミック製の半導体パッケージは現在盛んに使用されている。
【０００３】
このセラミック製の半導体パッケージは、パッケージサイズを縮小し、搭載ボードへの搭載密度を向上させ、また電気特性を向上させるため、一般に複数枚のグリーンシートを積層および焼成してセラミックスパッケージ本体が製造される。
このようなセラミックスパッケージにおいては、パッケージ本体の表面の電極部は、セラミックスグリーンシート上に配線パターンと共に厚膜印刷され、パッケージ本体と同時に焼成される場合がある。この焼成は、１５００〜１６００℃の高温で行われるため、電極部はタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属が使用されている。ところが、電極部の表面がこれらの高融点金属のままではワイヤボンディングやはんだ付け等の接続を行うことが不可能であるため、電極部の表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の金属膜を形成することが行われている。
【０００４】
この電極部への金属膜の形成は、セラミックスパッケージ本体にリードフレーム等の金属製部材をろう付けし、このろう付けされた金属製部材を通電電極の端子として電解めっきにより行われる場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば図５に示すように、セラミックスパッケージ本体１０にろう付けされたリードフレーム２０と導通のある配線パターン１と、リードフレーム２０と導通のない配線パターン２とを有するセラミックパッケージ１００が知られており、このようなセラミックパッケージ１００においては、このままリードフレーム２０を通電電極の端子として電解めっきを行ったのでは、配線パターン１の電極部にはめっきが施されるが、配線パターン２の電極部にはめっきが施されない。
【０００６】
このため従来は、例えば図６に示すように、リードフレーム２０と導通のない配線パターン２と、電解めっき用のメッキラック４０とを金属製のピン７０等を用いて電気的に接続し、メッキラック４０からリードフレーム２０およびピン７０に通電することにより、配線パターン１および配線パターン２の電極部の表面にＮｉ、Ａｕ等の金属膜を形成していた。
【０００７】
したがって、上記のような従来の金属膜の形成方法では、製造工程の自動化が困難であり、また、製造歩留りが低いという問題があった。さらに、半導体素子の高密度な搭載に対応することができるように、パッケージ寸法を小さくしたり、パッケージ形状を複雑なものとすると、リードフレーム等の金属製部材と導通のない配線パターンをピンと電気的に接続可能な形状とすることが困難となったり、この配線パターンとメッキラックとをピンで電気的に接続するのが困難となるという問題があった。
【０００８】
また、無電解めっき法を用いて配線パターンの電極部の表面に金属膜を形成すると、電解めっきと比較して、めっき処理に時間がかかり、製造工数が増大したり、形成された金属膜の品質がよくなく、製造歩留りが低下して製造コストが高くなるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、パッケージ寸法を小さくしたり、パッケージ形状を複雑なものとしても、電解めっき法で配線パターンの電極部に金属膜を形成することが可能な半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、製造工数を低減することが可能な半導体パッケージの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の半導体パッケージの製造方法によると、金属製部材と導通のある配線パターンと、金属製部材と導通のない配線パターンとを電気的に接続するブリッジ部材をそれぞれの配線パターンの電極部にろう付けし、金属製部材から金属製部材と導通のある配線パターンに通電するとともに、ブリッジ部材を介して金属製部材と導通のない配線パターンにも通電し、パッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきにより金属膜を形成し、電解めっき後、ブリッジ部材をろう付けした配線パターンの電極部からブリッジ部材の主要部を取除く。このため、電解めっき用のメッキラックを用いて金属製部材を通電電極の端子とする簡便な方法により、パッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっき法で簡便に金属膜を形成することができる。したがって、製造工程の自動化が可能となり、製造歩留りを向上することができる。
【００１１】
さらに、半導体素子の高密度な搭載に対応することができるように、パッケージ寸法を小さくしたり、パッケージ形状を複雑なものとしても、金属製部材と導通のある配線パターンの電極部と、金属製部材と導通のない配線パターンの電極部とにブリッジ部材をろう付けし、金属製部材を通電電極の端子として通電するだけで、パッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっき法で金属膜を形成することができる。電解めっき後、ブリッジ部材をろう付けした配線パターンの電極部からブリッジ部材の主要部を取除くことにより、半導体パッケージとして製品となる。
【００１２】
さらにまた、金属製部材と導通のない配線パターンと、電解めっき用のメッキラックとを金属製のピン等により接続する必要がないので、製造工数を低減することができる。
さらに、本発明の請求項１記載の半導体パッケージの製造方法によると、ブリッジ部材をろう付けする配線パターンの電極部はブリッジ部材をろう付けするための逃げパターンを有するので、電解めっき後、上記のそれぞれの配線パターンの電極部からブリッジ部材の主要部を取除いた後のブリッジ部材の他の部分が電極部の表面にワイヤボンディングやはんだ付け等の接続を行うときの妨げとならない。したがって、簡単な構成で製造を容易なものとすることができる。
本発明の請求項２記載の半導体パッケージの製造方法によると、金属製部材と導通のある配線パターンの電極部と、金属製部材と導通のない配線パターンの電極部とにブリッジ部材をろう付けする工程において、パッケージ本体に金属製部材をろう付けするので、金属製部材のろう付けとブリッジ部材のろう付けとを一工程で行うことができる。したがって、製造工数をさらに低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の半導体パッケージの製造方法によると、ブリッジ部材は主要部と他の部分とに切断可能な切欠き部を有するので、電解めっき後、折曲げや切断等により、上記のそれぞれの配線パターンの電極部からブリッジ部材の主要部を簡便に取除くことができる。したがって、製造工数をさらに低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明をＱＦＰ(Quad Flat Package) 型のセラミックス製半導体パッケージに適用した第１実施例について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１６】
第１実施例のセラミックス製半導体パッケージは、複数枚のアルミナセラミックスのグリーンシートを積層して焼成したアルミナ製のパッケージ本体の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきにより金属膜を形成するようにしたものであって、パッケージ本体にリードフレーム等の金属製部材がろう付けされ、リードフレームと導通のある複数配線パターンと、リードフレームと導通のない一つの配線パターンとを有している。
【００１７】
まず、パッケージ本体の作製方法について述べる。
▲１▼  アルミナ粉末にマグネシア、シリカ、焼成タルク、炭酸カルシウム等の焼結助剤と、酸化チタン、酸化クロム、酸化モリブデン等の着色剤とを少量加えた粉体に、ジオキシルフタレート等の可塑剤、アクリル樹脂等のバインダおよびトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリを作製し、ドクターブレード法によって例えば０．３ｍｍ厚の複数枚のアルミナのグリーンシートを形成する。
【００１８】
▲２▼  各グリーンシートに打ち抜き型やパンチングマシーン等を用いて所望の形状に加工し、さらに、複数のビアホールを打ち抜き加工して各ビアホールにタングステン粉末等を用いた導体ぺ一ストを充填し、ビアを形成する。パッケージ本体の内層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペーストで内層パターンを形成する。パッケージ本体の表面層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペーストを使用して導体パターンをスクリーン印刷する。
【００１９】
▲３▼  ビアおよび内層パターンを形成した内層に相当するグリーンシートと導体パターンをスクリーン印刷した表面層に相当するグリーンシートを積層し、このグリーンシート積層体を例えば８０〜１５０℃、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の条件で熱圧着して一体化する。
▲４▼  一体化されたグリーンシート積層体を窒素−水素混合ガス雰囲気中で１５００〜１６００℃で焼成する。これにより、導体ペースト中の樹脂分を分解および消失させ、アルミナ製のパッケージ本体の表面に配線パターンを形成する。
【００２０】
次に、上記の▲１▼〜▲４▼で作製したアルミナ製のパッケージ本体を用いたアルミナ製半導体パッケージの作製方法について説明する。
▲５▼  パッケージ本体の金属製部材のろう付け部分に無電解Ｎｉめっき等を行い、図２に示すように、パッケージ本体１０にリードフレーム２０をろう付けするとともに、リードフレーム２０と導通のある複数の配線パターン１のうちの一つの電極部と、リードフレーム２０と導通のない配線パターン２の電極部とに金属製のブリッジ部材５０をろう付けし、複数の配線パターン１のうちの一つと配線パターン２とを電気的に接続する。ここで、図１に示すように、ブリッジ部材５０をろう付けする配線パターン１および２の電極部１１および１２は逃げパターン１１ａおよび１２ａを有しており、この逃げパターン１１ａおよび１２ａにブリッジ部材５０がろう付けされる。逃げパターン１１ａおよび１２ａは、ブリッジ部材５０のろう付けのみに使用され、後続のワイヤボンディングやはんだ付け等の接続には使用されない。また、ブリッジ部材５０は、主要部５０ａと他の部分５０ｂとに切断可能な切欠き部５１を有している。
【００２１】
▲６▼  図３に示すように、電解めっき用のメッキラック４０を用いてリードフレーム２０とメッキラック４０とを電気的に接続し、リードフレーム２０を通電電極の端子として、図２に示すリードフレーム２０と導通のある配線パターン１に通電するとともに、ブリッジ部材５０を通してリードフレーム２０と導通のない配線パターン２にも通電し、パッケージ本体１０の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきによりＮｉ、Ａｕ等の金属膜を形成する。
【００２２】
▲７▼  電解めっき後、例えば折曲げ等により、図１に示すブリッジ部材５０を切欠き部５１で切断することによってブリッジ部材５０をろう付けした配線パターンの電極部１１および１２からブリッジ部材５０の主要部５０ａを取除く。図１に示すブリッジ部材５０を切欠き部５１で折割ることにより、配線パターン１および２の電極部１１および１２からブリッジ部材５０の主要部５０ａを簡便に取除くことが可能である。
【００２３】
▲８▼  半導体パッケージの半導体素子搭載部に半導体素子を搭載し、この半導体素子の電極部と電解めっき後の配線パターンの電極部とをワイヤボンディングやはんだ付け等により接続を行う。このとき、ブリッジ部材をろう付けした配線パターンの電極部から電解めっき後にブリッジ部材の主要部を取除いた後のブリッジ部材の他の部分は逃げパターン上に存在するので、このブリッジ部材の他の部分が配線パターンの電極部にワイヤボンディングやはんだ付け等の接続を行うときの妨げとならない。したがって、簡単な構成で製造を容易なものとすることが可能である。
【００２４】
第１実施例においては、電解めっき用のメッキラック４０を用いてリードフレーム２０を通電電極の端子とする簡便な方法により、パッケージ本体１０の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっき法で簡便に金属膜を形成することができる。したがって、製造工程の自動化が可能となり、製造歩留りを向上することができる。
【００２５】
さらに、半導体素子の高密度な搭載に対応することができるように、パッケージ寸法を小さくしたり、パッケージ形状を複雑なものとしても、電極部１１と電極部１２とにブリッジ部材５０をろう付けし、電極部１１と電極部１２とを電気的に接続し、リードフレーム２０を通電電極の端子として通電するだけで、パッケージ本体１０の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっき法で金属膜を形成することができる。
【００２６】
さらにまた、リードフレーム２０と導通のない配線パターン２と、メッキラック４０とを金属製のピン等により接続する必要がないので、製造工数を低減することができる。
（第２実施例）
本発明の第２実施例による半導体パッケージの製造方法について、図４を用いて説明する。
【００２７】
第２実施例は、リードフレームと導通のある複数配線パターンと、リードフレームと導通のない複数の配線パターンとを有するアルミナ製の半導体パッケージに本発明を適用したものであり、その他は第１実施例と同様である。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第１実施例の▲１▼〜▲４▼の工程と同様の工程で作製したアルミナ製のパッケージ本体を用いて、図４に示すように、パッケージ本体１０にリードフレーム２０をろう付けするとともに、リードフレーム２０と導通のある複数の配線パターン３のうちの一つの電極部と、リードフレーム２０と導通のない複数の配線パターン４の電極部とに金属製のブリッジ部材６０をろう付けし、複数の配線パターン３のうちの一つと複数の配線パターン４とを電気的に接続する。
【００２８】
次に、第１実施例の▲５▼および▲６▼の工程と同様に、電解めっき用のメッキラックを用いてリードフレーム２０とこのメッキラックとを電気的に接続し、リードフレーム２０を通電電極の端子として、リードフレーム２０と導通のある配線パターン３に通電するとともに、ブリッジ部材６０を通してリードフレーム２０と導通のない配線パターン４にも通電し、パッケージ本体１０の表面に形成された配線パターンの電極部に電解めっきによりＮｉ、Ａｕ等の金属膜を形成する。
【００２９】
電解めっき後、図４に示す点線Ｘ１およびＸ２でブリッジ部材６０を切断することにより、ブリッジ部材６０をろう付けした配線パターンの電極部からブリッジ部材６０の主要部６０ａを取除く。
その後、第１実施例の▲８▼の工程と同様に、半導体パッケージの半導体素子搭載部に半導体素子を搭載し、この半導体素子と電解めっき後の配線パターンの電極部とをワイヤボンディングやはんだ付け等により接続を行う。
【００３０】
第２実施例においては、リードフレーム２０と導通のある複数の配線パターン３のうちの一つの電極部と、リードフレーム２０と導通のない複数の配線パターン４の電極部とに金属製のブリッジ部材６０をろう付けし、複数の配線パターン３のうちの一つと複数の配線パターン４とを電気的に接続することにより、複数の配線パターン４の電極部に同時に電解めっきにより金属膜を形成することができる。したがって、リードフレーム等の金属製部材と導通のない配線パターンの電極部を複数個有する半導体パッケージに対しても、製造工程の自動化が可能となり、製造歩留りを向上し、製造工数を低減することができる。
【００３１】
本発明の複数の実施例では、ＱＦＰ型の半導体パッケージに適用したが、本発明では、例えばＤＩＰ(Dual In-line Package)等、他の型のパッケージに適用してもよい。
また本発明では、アルミナ製の半導体パッケージに限らず、窒化アルミ製、ムライト製、低温焼成のガラス製等どのようなセラミックス製の半導体パッケージに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をアルミナ製の半導体パッケージの製造方法に適用した第１実施例を示すものであって、図２のＩ部拡大図である。
【図２】本発明をアルミナ製の半導体パッケージの製造方法に適用した第１実施例を示す平面図である。
【図３】本発明をアルミナ製の半導体パッケージの製造方法に適用した第１実施例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明をアルミナ製の半導体パッケージの製造方法に適用した第２実施例を示す主要部拡大図である。
【図５】従来の半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。
【図６】従来の半導体パッケージの製造方法を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
１、３    リードフレームと導通のある配線パターン
２、４    リードフレームと導通のない配線パターン
１０    パッケージ本体
１１、１２    電極部
１１ａ、１２ａ    逃げパターン
２０    リードフレーム（金属製部材）
４０    メッキラック
５０、６０    ブリッジ部材
５０ａ、６０ａ    主要部
６０ｂ    他の部分
【図１】
0003787232.tif 000002
【図２】
0003787232.tif 000003
【図３】
0003787232.tif 000004
【図４】
0003787232.tif 000005
【図５】
0003787232.tif 000006
【図６】
0003787232.tif 000007