JPH0897314A

JPH0897314A - 表面実装型半導体装置

Info

Publication number: JPH0897314A
Application number: JP25730594A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Matsuura; 友紀松浦; Hideji Sagara; 秀次相楽; Kenjiro Kawai; 研二郎川合
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-12
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JP3453663B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体装置の高機能化、高集積化に対応し
て、高放熱性で、多端子半導体素子の実装が行える樹脂
封止型の半導体装置で、配線の引き回しが簡単で、従来
のＢＧＡのようにスルーホールからくる信頼性低下をな
くせて、電気的特性にも優れた表面実装型半導体装置を
提供する。【構成】金属板の第一の面側に半導体素子を搭載する
ための半導体素子の厚みに略相当する凹部を設けて該凹
部に半導体素子の端子が第一の面側に向くように搭載さ
れており、第一の面の凹部でない領域には半導体素子と
電気的に結線された電極パッドと、外部端子用電極パッ
ド、配線等を設けた樹脂封止型の半導体装置で、前記半
導体素子と電気的結線された電極パッド、外部端子用電
極パッド、配線は、金属板上にそれぞれ対応する同形状
の絶縁層を介した導電性薄膜により設けられ、且つ、絶
縁層を介した導電性薄膜からなる配線は互いに少なくと
も一部が重なる多層状態で設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，半導体素子を搭載する
樹脂封止型の表面実装型半導体装置（プラスチックパッ
ケージ）に関し、詳しくは、高集積化、高機能化に対応
できる表面実装型半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂封止型の半導体装置の組
立て部材として用いられているリードフレーム（単層リ
ードフレームと言う）は、一般に、図６に示すような形
状をしており、半導体素子を搭載するためのダイパッド
６０２とダイパッド６０２の周囲に設けられ、半導体素
子と結線を行うためのインナーリード６０３と、該イン
ナーリード６０３に連続し外部回路との結線を行うため
のアウターリード６０４等を備えていた。このような単
層リードフレーム６０１は、通常、コバール、４２合金
（４２％Ｎｉ−鉄）、銅系合金等の導電性に優れ、且つ
強度が大きい金属板をフオトリソグラフイー技術を用い
たエッチング加工方法やスタンピング法等により、図６
に示すような形状に加工して作製されていた。そしてこ
の単層リードフレーム６０１を用いた半導体装置は、図
７に示すように単層リードフレーム７０１のダイパッド
７０２に半導体素子７０５（以下単に素子とも言う）を
搭載するとともに、素子のボンデイングパッド（図示せ
ず）と、金や銀等の貴金属のメッキを施してあるインナ
ーリード７０３ａ、７０３ｂの先端部とを金等からなる
ワイヤ７０６により電気的に接続していた。

【０００３】しかしながら、近年、半導体装置は、電子
機器の高性能化と軽薄短小化の傾向（時流）からＬＳＩ
のＡＳＩＣに代表されるように、ますます高集積化、高
機能化になってきている。このようなＬＳＩの大規模集
積化（高集積化）はウエハープロセスでの微細加工技術
の進歩の上に成り立っており、より多くのゲートを１チ
ップに収容でき、さらにチップサイズを小さくすること
ができるようになってきている。そして、この半導体チ
ップの高集積化、高機能化は、半導体チップの動作スピ
ードの増加を招くこととなり、信号の高速処理のため、
半導体チップ内の信号遅れよりパッケージ配線での信号
の遅れの方が支配的になってきて、ノイズの問題も含め
て半導体パッケージ内の電気的特性を改善する必要に迫
られてきた。パッケージ内のインダクタンスが無視でき
ない状況になってきたのである。このようなパッケージ
内のインダクタンスを低減するために、電源、グランド
の端子数を多くし、実質的なインダクタンスを下げるよ
うにして、ノイズの低減等電気的特性の改善をしてき
た。

【０００４】しかしながら、電源、グランドの接続端子
数の増大は、半導体装置の総ピン数の増大にもなる。こ
の端子数の増大は、リードフレームの加工限界から、イ
ンナーリード幅、ピッチをそのままとした場合には、イ
ンナーリード部をチップから離す傾向となり、リードフ
レームのインナーリード部を含むサイズは大きくなって
しまい、半導体装置自体を逆に大きいものとしてしま
う。そこで、半導体装置サイズを変えずに入出力端子を
増やす方法としてリードフレームのアウターリードのピ
ッチを狭くする方法が採られてきた。このアウターリー
ドのピッチはこれまで１．０ｍｍから０．８ｍｍ、０．
５ｍｍと徐々に狭くなってきているが、０．４ｍｍ、
０．３ｍｍと更にピッチが狭くなるにつれ、これら狭ピ
ッチの実装工程が難しくなってきた。

【０００５】このような半導体装置の実装工程の難しさ
を回避する方法として、ＢＧＡ（ボール・グリッド・ア
レイ）と呼ばれる半導体装置が開発されている。このＢ
ＧＡは、入出力端子を増やすために、ＢＴレジン（ビス
マレイミド系樹脂）を代表とする耐熱性を有する樹脂板
を基材とする両面配線基板（プリント基板）の表面に半
導体素子を搭載し、裏面に球状の半田を取付けた外部端
子用電極を設け、スルー・ホールを通じて半導体素子と
外部端子用電極との表裏導通をとっていた。裏面の球状
の半田をアレイ状に並べることにより、端子ピッチの間
隔を従来のリードフレームを用いた半導体装置より広く
することができ、この結果、半導体装置の実装工程の難
しさの度合いを上げることなく入出力端子の増加に対応
できた。また、ＢＧＡでは電気特性の向上を図る場合
は、基板を多層構造の多層配線基板とし、両面配線基板
同様スルーホールを通じて半導体と外部端子用電極との
導通をとっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＢＧＡでは単層の両面配線基板を用いた場合も、多層配
線基板を用いた場合も同様にスルーホールを設け、この
スルーホールを通じて表裏の導通をとる必要がある。こ
のスルーホールは基板総厚が厚くなればなる程樹脂の熱
膨張の影響から断線をおこし、信頼性の低下につながっ
てしまうという問題があった。また、従来のＢＧＡは両
面配線基板にスルーホールを設け、このスルーホールを
通じて表裏の導通をとる必要があるため、半導体装置コ
ストは従来の金属板をフオトエッチング法やスタンピン
グ法等により製造されるリードフレームを用いたものよ
り生産コストが高くなってしまうという問題もあった。
そして、従来のＢＧＡは両面配線基板（プリント基板）
としてＢＴレジン（ビスマレイミド系樹脂）を代表とす
る耐熱性を有する樹脂板基材をコア材として用いている
ため熱抵抗が大きくなり、放熱性が悪くなってしまうと
いう問題もあった。さらに、プリント基板にフオトエッ
チング法により配線等を形成するため微細配線の形成が
難しく、配線の引回しに制約が生じるという問題もあっ
た。本発明は、これらの問題を解決しようとするもの
で、上記のような信頼性低下を招かず、低コストで高放
熱性で多端子半導体素子の実装が簡単に行え、さらに、
微細配線が可能で配線の引き回しが簡単な表面実装型半
導体装置を提供しようとするものである。特に、基板を
多数使用しなくても多層配線の形成が可能であり、且
つ、電気的特性に優れた表面実装型半導体装置を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の表面実装型半導
体装置は、半導体素子を搭載する金属板をベースとする
配線基板を用いた樹脂封止型の表面実装型半導体装置で
あって、金属板の第一の面側に半導体素子を搭載するた
めの半導体素子の厚みに略相当する凹部を設けて、該凹
部には半導体素子の端子が第一の面側に向くように搭載
されており、該金属板の第一の面側には半導体素子と電
気的に結線された電極パッドと、外部端子用電極パッド
と、前記半導体素子と電気的に結線された電極パッドと
外部端子用電極パッドとを電気的結線した配線とを配
し、上記半導体素子と、半導体素子と電気的結線された
電極パッドと、外部端子電極パッドとの領域以外はソル
ダーレジスト等の絶縁物によってマスキングされ、金属
板の第一の面側の半導体素子全体と、半導体素子と電気
的結線された電極パッドと、該半導体素子と電気的結線
された電極パッドと半導体素子との結線部とは樹脂封止
され、金属板の第二面は樹脂封止されずに露出してお
り、上記マスキングされていない外部端子用電極パッド
から略球状に、樹脂部より外側に突出した半田部が設け
られており、前記半導体素子と電気的結線された電極パ
ッド、外部端子用電極パッド、配線は、金属板上にそれ
ぞれ対応する同形状の絶縁層を介した導電性薄膜により
設けられ、且つ、絶縁層を介した導電性薄膜からなる配
線が互いに少なくとも一部が重なる多層状態で設けられ
ていることを特徴とするものである。そして、上記にお
いて、電源配線、ＧＮＤ（グランド）配線、信号配線
は、それぞれ各層に区分けされた状態で配線されている
ことを特徴とするものであり、電源配線、ＧＮＤ（グラ
ンド）配線は信号配線よりも広い配線幅となっているこ
とを特徴とするものである。また、上記における導電性
薄膜からなる配線は、半導体素子と結線する電極パッド
と外部端子用電極パッド間の距離を略最短距離で結ぶよ
うに配線されていることを特徴とするものである。そし
てまた、上記における導電性薄膜および絶縁層が電着に
より形成されたものであることを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明の表面実装型半導体装置は、上記の
ように、半導体装置の小型化、高集積化、高機能化に対
応するもので、その為に、放熱性（熱放散性）の良い金
属板をベースとした配線基板としており、微細加工性の
良い導電性薄膜からなる配線を用いるものであり、金属
板上に孤立した絶縁層を介して、該絶縁層と略同形状の
導電性薄膜からなる配線を形成したもので、金属板は、
半導体素子搭載側でない第二の面側は金属部が露出した
状態になっている。そして、図５に示すように、導電性
薄膜と絶縁層とを電着により形成したものを、金属板上
に転写した構成にすることにより、配線パターン部の微
細化加工を簡単なものとしている。又、本発明の表面実
装型半導体装置は、半導体素子、半導体素子と電気的結
線される電極パッド、外部端子用電極パッド、配線を全
て金属板の第一の面側に形成することにより、従来のＢ
ＧＡのように、スルホールを介して半導体素子と外部端
子を結線する必要がないものとしているが、このような
構造は、半導体素子との結線用電極パッド、外部端子用
電極パッド、配線を微細加工することにより、又、配線
を少なくとも一部が重なる多層状態に配線にすることに
より達成される。

【０００９】

【作用】本発明の表面実装型半導体装置は、上記のよう
な構成にすることにより、多端子半導体素子の実装がで
き、且つ、高放熱性で、電気的特性に優れた微細配線か
らなる多層配線を可能としている。特に、基板を多数使
用しなくても微細配線からなる多層配線ができて配線の
引き回しを簡単なものとしている。詳しくは、金属板を
ベースとする配線基板を用いていることにより、放熱
（熱放散性）に優れたものとしており、外部端子電極及
び半田部を金属板面に配列するため、端子としては多端
子を可能としている。そして、半導体素子の端子、半導
体素子と電気的に結線した電極、外部端子用電極を全て
金属板の第一の面側に形成することにより、従来のＢＧ
Ａのように、スルホールを介して半導体素子と外部端子
を結線する必要がないものとしている。そしてまた、半
導体素子と電気的結線された電極パッド、外部端子用電
極パッド、配線が金属板上に、それぞれ、対応した形状
の絶縁層を介した、該絶縁層と同形状の導電性薄膜部か
らなっていることにより、基板を多数使用しなくても、
配線を少なくとも一部が重なる多層状態に形成できるも
のとしており、且つ、配線のインダクタンスを小さくす
ることができ電気的特性を優れたものとしている。ま
た、本発明の表面実装型半導体装置は、半導体素子と電
気的結線された電極パッド、外部端子用電極パッド、配
線が金属板上に、それぞれ、対応した形状の絶縁層を介
した、該絶縁層と同形状の導電性薄膜部からなっている
ことにより、微細配線をし易いものとしている。具体的
には、この導電性薄膜部と絶縁層とを電着で形成したも
のを使用することにより、金属板上に転写した場合に
は、微細配線を重ねあわせた状態で形成することがで
き、且つ、その作製を容易なものとしており、低コスト
の作製を可能としている。

【００１０】

【実施例】本発明の表面実装半導体装置の実施例を以
下、図にそって説明する。図１は本発明の実施例表面実
装半導体装置の内部構造の要部を示す概略図であり、図
２（ａ）は本発明の実施例表面実装半導体装置の平面図
で、図２（ｂ）はその概略断面図である。図３は本実施
例表面実装半導体装置の内部構造を示した概略平面図で
あり、半導体素子、半導体素子と結線された電極パッ
ド、外部端子用電極パッド、ソルダーレジストにより覆
われている領域等を示す。図１〜図３中、１は表面実装
半導体装置、２は金属板、３は半導体素子、３Ａは半導
体素子端子、４は半導体素子搭載部、５はワイヤ、６は
樹脂、８は半田、９はソルダーレジスト、１２は半導体
素子との結線用電極パッド、１３は外部端子用電極パッ
ド、１４は配線部、１４Ａは信号配線、１４ＢはＧＮＤ
配線、１４Ｃは電源配線、１５は絶縁層である。本実施
例表面実装半導体装置は、図２（ｂ）に示すように半導
体素子３の厚みに略相当する凹形状の半導体素子搭載部
４をＣｕからなる金属板２の一方の面（第一面）に設け
たもので、図１に示すように、金属板２の一方の面（第
一面）側の凹形状の半導体素子搭載部４側を含まない領
域に半導体素子３との結線用電極パッド１２、外部端子
用電極パッド１３、配線部１４を配設しており、半導体
素子３の端子３Ａと半導体素子３との結線用電極パッド
１２はワイヤ５により結線され、半導体素子との結線用
電極パッド１２と外部端子用電極パッド１３とは配線部
１４により結線されている。上記、導体素子搭載部４は
Ｃｕ、Ａｌ等の熱伝導性に優れる金属板である。

【００１１】本実施例表面実装半導体装置においては、
図１に示すように、半導体素子３との結線用電極パッド
１２、外部端子用電極パッド１３、配線部１４は、それ
ぞれ、対応した形状の絶縁層１５を介して、該絶縁層１
５と同形状の導電性薄膜からなっており、絶縁層１５と
同形状の導電性薄膜とは一体となって、金属基板２上に
少なくとも一部が重なる多層状態で設けられているが、
電源配線１４Ｃ、ＧＮＤ（グランド）配線１４Ｂ、信号
配線１４Ａは、各層に区分けられクロスオーバーして配
線されている。本実施例では３層になっており、一番金
属基板２側に近い１層目の配線及び２層目の配線は３層
目（外部側）に比べ配線幅は広く形成しており、外部側
の３層目の配線部を信号配線１４Ａとしており、２層目
の配線をＧＮＤ（グランド）配線１４Ｂ、１層目の配線
を電源配線１４Ｃとしている。そして、導電性薄膜から
なる配線（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ）は、半導体素子３
との結線用電極パッド１２と外部端子用電極パッド１３
間の距離を略最短距離で結ぶように配線されている。導
電性薄膜と絶縁層１５は電着によって形成されたもの
で、導電性薄膜としてＣｕ単層、約５．０μｍ厚のもの
を、絶縁層は粘着性をもつポリアミック酸薄膜からなる
絶縁性の有機絶縁層を使用した。又、図３に示すよう
に、上記、外部端子用電極パッド１３と半導体素子３や
半導体素子との結線用電極パッド１２、ワイヤ５のある
領域を除きソルダーレジスト９で覆い、外部端子用電極
パッド１３部のみが露出するようにしてある。この露出
した外部端子用電極パッド１３部には球状の半田を付着
させ実装時の外部端子としている。球状の半田部は、図
２（ｂ）に示すように、樹脂部６よりも外側に大きく突
出している。尚、電源配線１４Ｃ、ＧＮＤ（グランド）
配線１４Ｂの配線幅を信号配線１４Ａの配線幅より広く
しているがこの理由は、高速素子を実装する場合には、
パッケージの伝送特性を向上させる必要があり、このた
めパッケージ自身の特性インピーダンス整合をとること
からマイクロストリップライン構造に極力近づける為で
ある。

【００１２】次いで、本発明の表面実装半導体装置の製
造方法を挙げ、図４に沿って説明する。図４は製造工程
を説明するため要部の概略図である。先ず、表面実装半
導体装置のベースとなる基材であるＣｕからなる金属板
４０１に半導体素子搭載用の凹部４０２を形成した。
（Ａ）次いで、凹部を形成した側の金属板表面（凹部を除く）
に半導体素子との結線用の電極パッド４０３、外部端子
用の電極パッド４０４、配線４０５を絶縁層４１５を介
して後述する転写方法により形成した（Ｂ）。電着により形成されたＣｕからなる導電性薄膜を転写に
より電極パッド４０３、４０４、配線４０５として形成
しているため、この部分の微細加工を可能としている。
次いで、半導体素子領域（凹部４０２）や半導体素子と
の結線用の電極パッド４０３領域、外部端子用の電極パ
ッド４０４のみを露出させた状態に、ソルダーレジスト
４０６で覆った。この後、ソルダーレジスト４０６から
露出した、外部端子用の電極パッド４０４の表面を電解
金メッキ４１０を施しておく。（Ｃ）次いで、金属板４０１の凹部４０２に半導体素子４０７
を端子側が露出するようにして搭載した。（Ｄ）半導体素子を凹部４０２に搭載した後、半導体素子４０
７の端子部と電極パッド４０３とを金線からなるワイヤ
４０８にてボンデイング結線した（Ｅ）。ボンデイング結線後、半導体素子４０７、ワイヤ４０
８、半導体素子との結線用の電極パッド４０３とを含む
所定領域をイオン性不純物の含有量が少ないエポキシか
らなる樹脂４０９にて樹脂封止した。（Ｆ）次いで、ソルダーレジスト４０６から露出した外部端子
用電極パッド４０４部上の金メッキ４１０部上に球状に
半田４１１を作製して（Ｇ）、表面実装半導体装置を得
た。この状態に相当するものが図２である。球状の半田
４１１の作製は、金メッキされている外部端子用電極パ
ッド４０４にフラックスを供給した後、０．８ｍｍφ程
度の半田ボールを搭載し、リフローすることにより行
う。

【００１３】次に、本発明の表面実装半導体装置の製造
方法の要部である、半導体素子との結線用電極パッドと
外部端子用電極パッドと、配線パターン等を転写形成す
る工程について、図５に基づいて説明する。まず、転写
用基板としての導電性基板５１１上にフオトレジストを
塗布してフオトレジスト層５１２を形成した（図５
（ａ））。そして所定のフオトマスク５１３を用いてフ
オトレジスト層５１２を密着露光し、現像して、フオト
レジストパターン５１２ａを形成し、導電性基板５１１
のうち電極パッドないし配線用パターン５１１ａを露出
させた（図５（ｃ））。転写用基板としての導電性基板
５１１としては、厚さ０．１５ｍｍのステンレス板（Ｓ
ＵＳ３０４ＭＡ材）を用い、フオトレジストとしては日
本合成ゴム（株）製感光性レジストＣＢＲ−Ｍ９０１の
１００ｃｐのものを用いて、１，０００ｒｐｍ、４０ｓ
ｅｃ条件で導電性基板５１１上にスピン塗布した。塗布
レジストを乾燥後、必要電極パターン部が遮光性のフオ
トマスク５１３を用いて密着露光し、現像、キュアし、
膜厚約５．０μｍの反転レジストパターンからなるフオ
トレジストパターン５１１ａを得た。

【００１４】次に、導電性基板５１１の露出した電極パ
ッドないし配線用パターン５１１ａ部上にメッキ法によ
り銅からなる導電性薄膜５１４を形成した（図５
（ｄ））。ここでは、露出した電極パッドないし配線用
パターン５１１ａを配設した導電性基板５１１を表−１
に示すメッキ液組成およびメッキ条件でメッキ液に浸
漬、通電することにより、パターン部のみに約５．０μ
ｍ厚の銅メッキを施した。（表−１）メッキ液組成ピロリン酸銅９４ｇ／ｌピロリン酸カリウム３４０ｇ／ｌＰ比７．０ＰＨ８．８液温５５°Ｃ電流密度５Ａ／ｄｍ² 時間５．０ｍｉｎ

【００１５】その後、導電性薄膜５１４上に電着により
粘着性あるいは接着性のある絶縁性樹脂層５１５を形成
する（図５（ｅ））。これにより、電極パッド、配線用
の導電性薄膜５１４と絶縁樹脂層５１５とを有する、転
写版５１７が得られた。粘着性あるいは接着性の絶縁性
樹脂層５１５の形成は以下のようにして行った。導電性
薄膜５１４が配設された導電性基板５１１を水洗乾燥
後、後述する電着液（Ａ）に浸漬させ、導電性基板５１
１側を陽極に、同面積のステンレス板を陰極に載置し、
極板距離を５０ｍｍに対向させ、５０Ｖで導電性基板５
１１側を１０分間連続印加することにより、露出した電
極パッドないし配線パターン５１１ａ部の銅の上のみに
選択的にポリアミック酸薄膜からなる絶縁性樹脂層５１
５を形成した。電着液（Ａ）は、表−２に示す混合溶液
を室温にて１２時間反応させた後、トリエチルアミン３
部を添加し、室温にて約１時間反応させた液とメタノー
ルを１：１に混合して作製した。（表−２）Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド１３５部Ｐ−フエニルレジアミン５部ピロメリット酸二無水物１０部

【００１６】次に、金属板５１７上に、上記転写版５１
６を絶縁樹脂層５１５が基板５１７に接するように熱プ
レスにて圧着した（図５（ｆ））。この圧着は、必要に
応じて、ローラ圧着、プレート圧着、真空圧着等、いず
れの方法にしたがっても良く、絶縁性樹脂層５１５が接
着性の絶縁性樹脂からなる場合には熱圧着を行うことも
できる。その後、導電性基板５１１を剥離して電極パッ
ドないし配線用パターン部５１１ａに形成された導電性
薄膜５１４と絶縁性樹脂層５１５とを絶縁性樹脂層５１
５を介して金属板５１７に転写することにより、電極パ
ッドないし配線部５１８を形成した（図５（ｇ））。こ
の時の電極パッドないし配線部５１８は下層にポリイミ
ド膜、上層に銅の２層構造となっている。熱プレスによ
る圧着は、絶縁性樹脂層５１５を形成した導電性基板５
１１を洗浄、乾燥後、金属板５１７の凹部形成面とパタ
ーン面を対向接触させ（図５（ｆ））、両裏面より、
１．０Ｋｇ／ｃｍ²、２５０℃、１時間の条件で行っ
た。この後室温まで冷却した後、圧力を解除し、該電極
パターン原版と金属板５１７とを引き離して、該電極パ
ッドないし配線用パターン５１１ａ部の導電性薄膜層５
１４と絶縁性樹脂層５１５のみを金属板５１７側に転写
することができた。

【００１７】尚、電極パッドないし配線用パターン５１
１ａ部の導電性薄膜層５１４形成の為のメッキ金属は、
Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属単体もしくは導電性電着樹
脂、あるいはこれら導電性電析物質を多層にしたもので
あっても良い。

【００１８】又、上記ポリアミック酸薄膜に代表される
絶縁性樹脂層５１５材は、常温もしくは加熱により粘着
性もしくは接着性を示す電着性絶縁物質であれば良い。
例えば、使用する高分子としては、粘着性を有するアニ
オン性、またはカチオン性の合成高分子樹脂を挙げるこ
とができる。具体的には、アニオン性合成高分子樹脂と
しては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン化
油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等を単独
で、あるいは、これらの樹脂の任意の組合せによる混合
物として使用できる。さらに、上記アニオン性合成高分
子樹脂とメラニン樹脂、フエノール樹脂、ウレタン樹脂
等の架橋性樹脂とを併用してもよい。また、カチオン性
の合成高分子樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂等を単独あるいは、これらの任意の
組合せによる混合物として使用できる。さらに、上記カ
チオン性合成高分子樹脂とポリエステル樹脂、ウレタン
樹脂等の架橋性樹脂とを併用しても良い。また、上記高
分子樹脂に粘着性を付与するためにロジン系、テンペル
系、石油樹脂系等の粘着付与樹脂を必要に応じて添加す
ることも可能である。上記高分子樹脂は、前述した本発
明の製造方法においてアルカリ性または酸性物質により
中和して水に可溶化された状態、または水分散状態で電
着法に供される。すなわち、アニオン性合成高分子樹脂
は、トリメチルアミン、ジメチルアミン、ジメチルエタ
ノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミン
類、アンモニア、苛性カリ等の無機アルカリで中和す
る。また、カチオン性合成高分子樹脂は、酢酸、ギ酸、
プロピオン酸、乳酸等の酸で中和する。そして、中和さ
れ水に可溶化された高分子樹脂は、水分散型、または溶
解型として水に希釈された状態で使用される。そして、
本実施例の表面実装型半導体装置作製においては、上記
図５（ａ）〜図５（ｇ）の工程を電源配線、ＧＮＤ（グ
ランド）配線、信号配線の順に区別して、それぞれ別に
計３回、繰り返し行った。これにより、各配線は、半導
体素子と結線する電極パッドと外部端子用電極パッド間
の距離を略最短距離で結ぶように設計されているので、
少なくとも一部が重なる配線が形成された。金属基板５
１７に１番近い側の１層目を電源配線、中間の２層目を
ＧＮＤ（グランド）配線、外部に最も近い３層目を信号
配線である。以上の方法により、電着粘着性の絶縁層で
絶縁された導電性薄膜部からなる電極パッド、配線、外
部接続端子用電極パッドを、すくなくも配線の一部を重
なる状態に形成した、表面実装備型半導体装置が製造さ
れる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の表面実装型半導体装置は、以上
のように、従来のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）
のように、スルホールを設けた複雑で信頼性の低い構造
ではなく、金属基板の一方の面に半導体素子、半導体素
子との結線用、配線パターン、外部端子用電極パッドを
設けた比較的簡単な構造のもので、半導体素子の高集積
化、高機能化に対応でき、放熱性（熱放散性）に優れ、
微細化が可能な表面実装型半導体装置の提供を可能とす
るものである。詳しくは、従来のＢＧＡ（ボール・グリ
ッド・アレイ）に比べ、スルホールを用いたものでない
ため、製造コストを大幅に削減でき、信頼性も高くな
り、コア材として金属板を用いているため放熱性に優れ
たものとなる。特に、配線部は導電性薄膜からなる配線
と、該導電性薄膜と同形状の絶縁層を一体として、且
つ、配線をクロフオーバーないし多層に、少なくとも一
部が重なる状態に形成しており、全体の総厚を厚くしな
いで、信頼性の良い構造を可能としている。また、電源
配線、ＧＮＤ（グランド）配線、信号配線を多重に配線
することにより、配線のインダクタンスを小さくするこ
とが可能で、電気的特性にもすぐれた構造を可能として
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例表面実装型半導体装置の内部構造の要部
概略図

【図２】実施例表面実装型半導体装置の平面図および断
面図

【図３】実施例表面実装型半導体装置の内部構造の概略
図

【図４】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法実施
例の工程図

【図５】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法実施
例の要部である転写工程を説明するための図

【図６】従来の単層リードフレームを示す図

【図７】従来の単層リードフレームを用いた半導体装置
の要部を示す図

【符号の説明】

１表面実装型半導体装置２金属板３半導体素子３Ａ半導体素子の端子４半導体素子搭載部５ワイヤ６樹脂部８半田９ソルダーレジスト１２半導体素子との結線用電極パッド１３外部端子用電極パッド１４配線パターン１４Ａ信号配線１４ＢＧＮＤ配線１４Ｃ電源配線４０１金属板４０２凹部４０３半導体素子との結線用電極パッド４０４外部端子用電極パッド４０５配線４０６ソルダーレジスト４０７半導体素子４０８ワイヤ４０９樹脂４１０金メッキ４１１半田４１５絶縁層５１１導電性基板５１１ａ電極パッドないし配線用パターン部５１２フオトレジスト５１２ａフオトレジストパターン５１３フオトマスク５１４導電性薄膜５１５絶縁性樹脂層５１６転写板５１７金属板５１８電極パッドないし配線６０１単層リードフレーム６０２ダイパッド６０３インナーリード６０４アウターリード７０１単層リードフレーム７０２ダイパッド７０３、７０３ａインナーリード７０５半導体素子７０６ワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子を搭載する金属板をベースと
する配線基板を用いた樹脂封止型の表面実装型半導体装
置であって、金属板の第一の面側に半導体素子を搭載す
るための半導体素子の厚みに略相当する凹部を設けて、
該凹部には半導体素子の端子が第一の面側に向くように
搭載されており、該金属板の第一の面側には半導体素子
と電気的に結線された電極パッドと、外部端子用電極パ
ッドと、前記半導体素子と電気的に結線された電極パッ
ドと外部端子用電極パッドとを電気的結線した配線とを
配し、上記半導体素子と、半導体素子と電気的結線され
た電極パッドと、外部端子電極パッドとの領域以外はソ
ルダーレジスト等の絶縁物によってマスキングされ、金
属板の第一の面側の半導体素子全体と、半導体素子と電
気的結線された電極パッドと、該半導体素子と電気的結
線された電極パッドと半導体素子との結線部とは樹脂封
止され、金属板の第二面は樹脂封止されずに露出してお
り、上記マスキングされていない外部端子用電極パッド
から略球状に、樹脂部より外側に突出した半田部が設け
られており、前記半導体素子と電気的結線された電極パ
ッド、外部端子用電極パッド、配線は、金属板上にそれ
ぞれ対応する同形状の絶縁層を介した導電性薄膜により
設けら、且つ、絶縁層を介した導電性薄膜からなる配線
が互いに少なくとも一部が重なる多層状態で設けられて
いることを特徴とする表面実装型半導体装置。
【請求項２】請求項１において、電源配線、ＧＮＤ配
線、信号配線は、それぞれ各層に区分けされた状態で配
線されていることを特徴とする表面実装型半導体装置。
【請求項３】請求項２において、電源配線、ＧＮＤ配
線は信号配線よりも広い配線幅となっていることを特徴
とする表面実装型半導体装置。
【請求項４】請求項１ないし３における導電性薄膜か
らなる配線は、半導体素子と結線する電極パッドと外部
端子用電極パッド間の距離を略最短距離で結ぶように配
線されていることを特徴とする表面実装型半導体装置。
【請求項５】請求項１ないし４における導電性薄膜お
よび絶縁層が電着により形成されたものであることを特
徴とする表面実装型半導体装置。