JPH11233681A - メタルキャリア型半導体装置 - Google Patents
メタルキャリア型半導体装置Info
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- JPH11233681A JPH11233681A JP4141298A JP4141298A JPH11233681A JP H11233681 A JPH11233681 A JP H11233681A JP 4141298 A JP4141298 A JP 4141298A JP 4141298 A JP4141298 A JP 4141298A JP H11233681 A JPH11233681 A JP H11233681A
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- semiconductor device
- metal
- type semiconductor
- carrier type
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子の搭載部分にも接続端子を配置し
て、従来技術の有する熱放散性及び補強性を維持し、よ
り小型化を図ったメタルキャリア型半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 メタルキャリア１４の素子搭載部にフェ
イスアップで搭載固定される半導体素子１５と、半導体
素子１５の電極パッドとメタルキャリア１４の透孔１８
に形成されるワイヤボンディング領域に露出した内部接
続端子２４との間の電気的導通回路をそれぞれ形成する
複数のボンディングワイヤと、露出した内部接続端子２
４、半導体素子１５の少なくとも電極パッド２９周り、
及びボンディングワイヤを被覆する封止樹脂１７と、外
部接続端子ランドにそれぞれ絶縁シートから裏面側に突
出して設けられた外部接続端子とを有する。
て、従来技術の有する熱放散性及び補強性を維持し、よ
り小型化を図ったメタルキャリア型半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 メタルキャリア１４の素子搭載部にフェ
イスアップで搭載固定される半導体素子１５と、半導体
素子１５の電極パッドとメタルキャリア１４の透孔１８
に形成されるワイヤボンディング領域に露出した内部接
続端子２４との間の電気的導通回路をそれぞれ形成する
複数のボンディングワイヤと、露出した内部接続端子２
４、半導体素子１５の少なくとも電極パッド２９周り、
及びボンディングワイヤを被覆する封止樹脂１７と、外
部接続端子ランドにそれぞれ絶縁シートから裏面側に突
出して設けられた外部接続端子とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルキャリア型半
導体装置に係り、特にＢＧＡ（ボールグリッドアレ
イ）、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）など、パッケー
ジの下面側に２次元アレイ状に端子電極が形成されたメ
タルキャリアの構成に関するものである。
導体装置に係り、特にＢＧＡ（ボールグリッドアレ
イ）、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）など、パッケー
ジの下面側に２次元アレイ状に端子電極が形成されたメ
タルキャリアの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｓｉ素子内での微細化技術は急速
に進み、ＩＣの高集積化、高密度化の進展には目を見張
るものがある。これに伴ってＳｉ素子の大型化や多端子
化が進み、ＩＣパッケージの大型化は避けられなくなっ
てきている。このため、端子リードの狭ピッチ化も急速
に進んでおり、現在０．５ｍｍピッチから０．４ｍｍピ
ッチに移行しつつある。それにも係わらずＩＣの実装効
率（ＩＣ素子面積／ＩＣパッケージ面積）は５０％以下
と低く、これがプリント配線基板（以下ＰＣＢと略す）
の実装効率を下げる一因となっている。さらに端子ピッ
チを０．３ｍｍピッチにした場合、実装効率は高まるが
生産性つまり実装歩留まりが大幅に低下すると言う現象
が発生する。
に進み、ＩＣの高集積化、高密度化の進展には目を見張
るものがある。これに伴ってＳｉ素子の大型化や多端子
化が進み、ＩＣパッケージの大型化は避けられなくなっ
てきている。このため、端子リードの狭ピッチ化も急速
に進んでおり、現在０．５ｍｍピッチから０．４ｍｍピ
ッチに移行しつつある。それにも係わらずＩＣの実装効
率（ＩＣ素子面積／ＩＣパッケージ面積）は５０％以下
と低く、これがプリント配線基板（以下ＰＣＢと略す）
の実装効率を下げる一因となっている。さらに端子ピッ
チを０．３ｍｍピッチにした場合、実装効率は高まるが
生産性つまり実装歩留まりが大幅に低下すると言う現象
が発生する。
【０００３】こういった問題を解決するためにＢＧＡと
呼ばれる新しい半導体パッケージが開発され、（日経エ
レクトロニクス、１９９５年６月、６１〜６５ページ参
照）、各社各様のＢＧＡが提案されている。中でも、特
に半導体素子をセラミックキャリア上にフリップチップ
実装したものは、他のパッケージと比較して非常にコン
パクトかつ高信頼性のパッケージであり、ＩＣの実装効
率も高く、ＱＦＰと比較しても主流になる可能性の高い
ものである。また、半導体装置を小型で薄型にすると破
損し易いことから、半導体装置自体を銅等の金属板で補
強し、更に放熱性も向上させたメタルキャリア型半導体
装置（又はメタルパッケージ型半導体装置）も提案され
ている。
呼ばれる新しい半導体パッケージが開発され、（日経エ
レクトロニクス、１９９５年６月、６１〜６５ページ参
照）、各社各様のＢＧＡが提案されている。中でも、特
に半導体素子をセラミックキャリア上にフリップチップ
実装したものは、他のパッケージと比較して非常にコン
パクトかつ高信頼性のパッケージであり、ＩＣの実装効
率も高く、ＱＦＰと比較しても主流になる可能性の高い
ものである。また、半導体装置を小型で薄型にすると破
損し易いことから、半導体装置自体を銅等の金属板で補
強し、更に放熱性も向上させたメタルキャリア型半導体
装置（又はメタルパッケージ型半導体装置）も提案され
ている。
【０００４】このような半導体装置６０を図８に示す
が、ニッケルめっきされた銅板からなってメタルキャリ
アの主要部を構成する金属基板６１に所定広さの窪みを
設けて半導体素子６２を配置する素子搭載部６３を形成
し、予めポリイミドテープ６４上に回路パターン６５を
形成した回路基板６６を用意した後、これを絶縁性接着
剤６７を用いて金属基板６１に接合し、所定のワイヤ６
８によるワイヤボンディング、樹脂封止６９及び接続端
子となる半田ボール７０の取付けを行っていた。また、
図９に示すように、金属基板７１が平板状となって、中
央の素子搭載部７２の周囲に所定厚みの補強板７３を設
け、その上に前記回路基板６６を貼着した半導体装置７
４も提案されている。なお、ここで、７５はポリイミド
テープ６４と回路パターン６５を接合するための接着剤
を、７６は半導体素子６２を素子搭載部６３、７２に接
合するための銀ペーストを示す。
が、ニッケルめっきされた銅板からなってメタルキャリ
アの主要部を構成する金属基板６１に所定広さの窪みを
設けて半導体素子６２を配置する素子搭載部６３を形成
し、予めポリイミドテープ６４上に回路パターン６５を
形成した回路基板６６を用意した後、これを絶縁性接着
剤６７を用いて金属基板６１に接合し、所定のワイヤ６
８によるワイヤボンディング、樹脂封止６９及び接続端
子となる半田ボール７０の取付けを行っていた。また、
図９に示すように、金属基板７１が平板状となって、中
央の素子搭載部７２の周囲に所定厚みの補強板７３を設
け、その上に前記回路基板６６を貼着した半導体装置７
４も提案されている。なお、ここで、７５はポリイミド
テープ６４と回路パターン６５を接合するための接着剤
を、７６は半導体素子６２を素子搭載部６３、７２に接
合するための銀ペーストを示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
半導体装置６０、７４においては、半導体素子６２を搭
載した部分は有効には使用されておらず、このため、半
導体素子６２の搭載部分を除く周囲に、半田ボール７０
等の接続端子が設けられているので、半導体素子６２の
周囲に回路パターン６５が広がり、結果として内部の半
導体素子６２に比較して大型化した半導体装置となると
いう問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
もので、半導体素子の搭載部分にも接続端子を配置し
て、従来技術の有する熱放散性及び補強性を維持し、よ
り小型化を図ったメタルキャリア型半導体装置を提供す
る事を目的とする。
半導体装置６０、７４においては、半導体素子６２を搭
載した部分は有効には使用されておらず、このため、半
導体素子６２の搭載部分を除く周囲に、半田ボール７０
等の接続端子が設けられているので、半導体素子６２の
周囲に回路パターン６５が広がり、結果として内部の半
導体素子６２に比較して大型化した半導体装置となると
いう問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
もので、半導体素子の搭載部分にも接続端子を配置し
て、従来技術の有する熱放散性及び補強性を維持し、よ
り小型化を図ったメタルキャリア型半導体装置を提供す
る事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のメタルキャリア型半導体装置は、表面側の中央部
に素子搭載部を有し、その周囲にはワイヤボンディング
領域に対応する透孔が形成された金属基板、該金属基板
の裏面側に絶縁層を介して接合され、前記透孔の部分に
露出する内部接続端子を一端側に備え、他端側にはファ
ンイン及びファンアウトの領域にグリッドアレイ状に配
置された外部接続端子ランドをそれぞれ備える多数のリ
ードを有する導体回路パターン、及び該導体回路パター
ンの裏面側に接合され、前記外部接続端子ランドに符合
する貫通孔を有する絶縁シートを有するメタルキャリア
と、前記メタルキャリアの前記素子搭載部にフェイスア
ップで搭載固定される半導体素子と、前記半導体素子の
電極パッドと前記ワイヤボンディング領域に露出した前
記内部接続端子との間の電気的導通回路をそれぞれ形成
する複数のボンディングワイヤと、前記露出した内部接
続端子、前記半導体素子の少なくとも電極パッド周り、
及び前記ボンディングワイヤを被覆する封止樹脂と、前
記外部接続端子ランドにそれぞれ前記絶縁シートから裏
面側に突出して設けられた外部接続端子とを有してい
る。
記載のメタルキャリア型半導体装置は、表面側の中央部
に素子搭載部を有し、その周囲にはワイヤボンディング
領域に対応する透孔が形成された金属基板、該金属基板
の裏面側に絶縁層を介して接合され、前記透孔の部分に
露出する内部接続端子を一端側に備え、他端側にはファ
ンイン及びファンアウトの領域にグリッドアレイ状に配
置された外部接続端子ランドをそれぞれ備える多数のリ
ードを有する導体回路パターン、及び該導体回路パター
ンの裏面側に接合され、前記外部接続端子ランドに符合
する貫通孔を有する絶縁シートを有するメタルキャリア
と、前記メタルキャリアの前記素子搭載部にフェイスア
ップで搭載固定される半導体素子と、前記半導体素子の
電極パッドと前記ワイヤボンディング領域に露出した前
記内部接続端子との間の電気的導通回路をそれぞれ形成
する複数のボンディングワイヤと、前記露出した内部接
続端子、前記半導体素子の少なくとも電極パッド周り、
及び前記ボンディングワイヤを被覆する封止樹脂と、前
記外部接続端子ランドにそれぞれ前記絶縁シートから裏
面側に突出して設けられた外部接続端子とを有してい
る。
【０００７】請求項２記載のメタルキャリア型半導体装
置は、請求項１記載のメタルキャリア型半導体装置にお
いて、前記封止樹脂の外側には、更に別の金属製覆い部
材が被さっている。請求項３記載のメタルキャリア型半
導体装置は、請求項１記載のメタルキャリア型半導体装
置において、前記半導体素子の中央部には金属製放熱板
が接合され、しかも、該金属製放熱板の表面は、前記封
止樹脂の表面から露出している。請求項４記載のメタル
キャリア型半導体装置は、請求項１〜３のいずれか１項
に記載のメタルキャリア型半導体装置において、前記外
部接続端子は、先部が平滑なランド型端子からなってい
る。請求項５記載のメタルキャリア型半導体装置は、請
求項１〜３のいずれか１項に記載のメタルキャリア型半
導体装置において、前記外部接続端子は、半田ボールか
らなっている。そして、請求項６記載のメタルキャリア
型半導体装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の
メタルキャリア型半導体装置において、前記導体回路パ
ターンの各リード間にはレジストが充填された状態で、
前記金属基板の裏面側に接合されている。
置は、請求項１記載のメタルキャリア型半導体装置にお
いて、前記封止樹脂の外側には、更に別の金属製覆い部
材が被さっている。請求項３記載のメタルキャリア型半
導体装置は、請求項１記載のメタルキャリア型半導体装
置において、前記半導体素子の中央部には金属製放熱板
が接合され、しかも、該金属製放熱板の表面は、前記封
止樹脂の表面から露出している。請求項４記載のメタル
キャリア型半導体装置は、請求項１〜３のいずれか１項
に記載のメタルキャリア型半導体装置において、前記外
部接続端子は、先部が平滑なランド型端子からなってい
る。請求項５記載のメタルキャリア型半導体装置は、請
求項１〜３のいずれか１項に記載のメタルキャリア型半
導体装置において、前記外部接続端子は、半田ボールか
らなっている。そして、請求項６記載のメタルキャリア
型半導体装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の
メタルキャリア型半導体装置において、前記導体回路パ
ターンの各リード間にはレジストが充填された状態で、
前記金属基板の裏面側に接合されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図
２（Ａ）〜（Ｅ）は同メタルキャリア型半導体装置の製
造工程を示す説明図、図３は同メタルキャリア型半導体
装置の回路基板の平面図、図４は本発明の第２の実施の
形態に係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図５
は本発明の第３の実施の形態に係るメタルキャリア型半
導体装置の断面図、図６は本発明の第４の実施の形態に
係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図７（Ａ）
〜（Ｆ）は第５の実施の形態に係るメタルキャリア型半
導体装置の製造工程を示す説明図である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図
２（Ａ）〜（Ｅ）は同メタルキャリア型半導体装置の製
造工程を示す説明図、図３は同メタルキャリア型半導体
装置の回路基板の平面図、図４は本発明の第２の実施の
形態に係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図５
は本発明の第３の実施の形態に係るメタルキャリア型半
導体装置の断面図、図６は本発明の第４の実施の形態に
係るメタルキャリア型半導体装置の断面図、図７（Ａ）
〜（Ｆ）は第５の実施の形態に係るメタルキャリア型半
導体装置の製造工程を示す説明図である。
【０００９】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係るメタルキャリア型半導体装置１０は、表面側
の中央に素子搭載部１１を有した金属基板１２を備え、
下部には外部接続端子の一例であるランド型端子１３が
形成されたメタルキャリア１４と、メタルキャリア１４
に搭載された半導体素子１５と、半導体素子１５及びこ
れに連結されるボンディングワイヤ１６を封止する封止
樹脂１７とを有している。以下、これらについて詳しく
説明する。
形態に係るメタルキャリア型半導体装置１０は、表面側
の中央に素子搭載部１１を有した金属基板１２を備え、
下部には外部接続端子の一例であるランド型端子１３が
形成されたメタルキャリア１４と、メタルキャリア１４
に搭載された半導体素子１５と、半導体素子１５及びこ
れに連結されるボンディングワイヤ１６を封止する封止
樹脂１７とを有している。以下、これらについて詳しく
説明する。
【００１０】前記メタルキャリア１４は、ニッケルめっ
きされた平板状の銅板からなる金属基板１２を有し、こ
の金属基板１２には図１、図２（Ａ）に示すように、表
面側の中央には、素子搭載部１１を有し、その周囲のワ
イヤボンディング領域に対応する部分には透孔１８が形
成されている。この金属基板の裏面側には、絶縁性の接
着剤１９（即ち、絶縁層）を介して回路基板２０が接合
されている。
きされた平板状の銅板からなる金属基板１２を有し、こ
の金属基板１２には図１、図２（Ａ）に示すように、表
面側の中央には、素子搭載部１１を有し、その周囲のワ
イヤボンディング領域に対応する部分には透孔１８が形
成されている。この金属基板の裏面側には、絶縁性の接
着剤１９（即ち、絶縁層）を介して回路基板２０が接合
されている。
【００１１】回路基板２０は絶縁シートの一例であるポ
リイミドテープ２１と、その表面に接着剤２２を介して
接合された図３に示すような導体回路パターン２３を有
している。導体回路パターン２３は、図３に示すよう
に、金属基板１２の各透孔１８から露出するようにして
形成された内部接続端子２４と、全体とし所定ピッチで
グリッドアレイ状に配置された外部接続端子ランド２５
と、各内部接続端子２４と対応する外部接続端子ランド
２５を連結する導体リード２６とを有している。そし
て、外部接続端子ランド２５に対応するポリイミドテー
プ２１には貫通孔からなる開口が形成されて、裏面側か
ら外部接続端子ランド２５が露出するようになってい
る。なお、図３において、２７は枠体を示し、導体回路
パターンを最初に形成した場合には、各導体リード２６
と連結されて、内部接続端子２４及び外部接続端子ラン
ド２５に貴金属めっきをする場合の電極として使用され
ている。
リイミドテープ２１と、その表面に接着剤２２を介して
接合された図３に示すような導体回路パターン２３を有
している。導体回路パターン２３は、図３に示すよう
に、金属基板１２の各透孔１８から露出するようにして
形成された内部接続端子２４と、全体とし所定ピッチで
グリッドアレイ状に配置された外部接続端子ランド２５
と、各内部接続端子２４と対応する外部接続端子ランド
２５を連結する導体リード２６とを有している。そし
て、外部接続端子ランド２５に対応するポリイミドテー
プ２１には貫通孔からなる開口が形成されて、裏面側か
ら外部接続端子ランド２５が露出するようになってい
る。なお、図３において、２７は枠体を示し、導体回路
パターンを最初に形成した場合には、各導体リード２６
と連結されて、内部接続端子２４及び外部接続端子ラン
ド２５に貴金属めっきをする場合の電極として使用され
ている。
【００１２】前記導体回路パターン２３の裏面側には、
ポリイミドテープ２１の開口部分を貫通して、前記した
ランド型端子１３が設けられている。実装については、
ポリイミドテープ２１からなる層が薄いために、通常の
表面実装法のクリーム半田を用いて、ランド型端子１３
とマザーボードの端子が半田付けされる。
ポリイミドテープ２１の開口部分を貫通して、前記した
ランド型端子１３が設けられている。実装については、
ポリイミドテープ２１からなる層が薄いために、通常の
表面実装法のクリーム半田を用いて、ランド型端子１３
とマザーボードの端子が半田付けされる。
【００１３】一方、前記金属基板１２の表面には、銀ペ
ースト２８を介して半導体素子１５が接合され、更に、
半導体素子１５の各電極パッド２９と対応する導体回路
パターン２３の内部接続端子２４とはボンディングワイ
ヤ１６によって連結されて電気的導通回路が形成されて
いる。そして、半導体素子１５及びボンディングワイヤ
１６はエポキシ等の封止樹脂１７によって密封されてい
る。
ースト２８を介して半導体素子１５が接合され、更に、
半導体素子１５の各電極パッド２９と対応する導体回路
パターン２３の内部接続端子２４とはボンディングワイ
ヤ１６によって連結されて電気的導通回路が形成されて
いる。そして、半導体素子１５及びボンディングワイヤ
１６はエポキシ等の封止樹脂１７によって密封されてい
る。
【００１４】このメタルキャリア型半導体装置１０のメ
タルキャリア１４の製造方法について、図２を参照しな
がら説明すると、図２（Ａ）に示すように、表裏面はニ
ッケルめっきされ、更に裏面側に層状の接着剤１９が形
成された銅板を主体とする金属基板１２に、プレス加工
によって透孔１８を形成する。なお、図２（Ａ）におい
ては、メタルキャリア型半導体装置１０に使用する部分
の金属基板１２のみが示されているが、製造過程にあっ
ては、複数（４〜５枚）の金属基板１２がタブによって
連結されていると共に、その周囲には所定ピッチで複数
のパイロット孔を備えるサイドレールが形成された短冊
状連接基板からなっている。
タルキャリア１４の製造方法について、図２を参照しな
がら説明すると、図２（Ａ）に示すように、表裏面はニ
ッケルめっきされ、更に裏面側に層状の接着剤１９が形
成された銅板を主体とする金属基板１２に、プレス加工
によって透孔１８を形成する。なお、図２（Ａ）におい
ては、メタルキャリア型半導体装置１０に使用する部分
の金属基板１２のみが示されているが、製造過程にあっ
ては、複数（４〜５枚）の金属基板１２がタブによって
連結されていると共に、その周囲には所定ピッチで複数
のパイロット孔を備えるサイドレールが形成された短冊
状連接基板からなっている。
【００１５】一方、図２（Ｂ）に示すように、表面に接
着剤２２が塗布されて、この接着性を確保するためにそ
の表面にカバーフィルム３０が設けられたポリイミドテ
ープ２１を用意し、プレス加工によって、各外部接続端
子ランド２５に対応する部分に貫通孔からなる開口３１
を形成する。次に、図２（Ｃ）に示すように、カバーフ
ィルム３０を剥がして表面の接着剤２２を露出させその
上に導体回路パターン２３を形成する銅箔３２を貼着す
る。この後、図２（Ｄ）に示すように、表面の銅箔３２
をエッチング処理して導体回路パターン２３を形成し、
これによって回路基板２０が形成される。なお、この回
路基板２０の複数がリール状に連結されて、その両側に
は所定のピッチでスプロケットホールが設けられたリー
ル状連接回路基板となっている。
着剤２２が塗布されて、この接着性を確保するためにそ
の表面にカバーフィルム３０が設けられたポリイミドテ
ープ２１を用意し、プレス加工によって、各外部接続端
子ランド２５に対応する部分に貫通孔からなる開口３１
を形成する。次に、図２（Ｃ）に示すように、カバーフ
ィルム３０を剥がして表面の接着剤２２を露出させその
上に導体回路パターン２３を形成する銅箔３２を貼着す
る。この後、図２（Ｄ）に示すように、表面の銅箔３２
をエッチング処理して導体回路パターン２３を形成し、
これによって回路基板２０が形成される。なお、この回
路基板２０の複数がリール状に連結されて、その両側に
は所定のピッチでスプロケットホールが設けられたリー
ル状連接回路基板となっている。
【００１６】次に、前記工程で製造された短冊状連接基
板と、リール状連接回路基板を符合し接着剤１９で接合
して、図２（Ｅ）にその一部のみを示すメタルキャリア
１４が製造される。この後、裏面に、先部がニッケルめ
っき及び金めっきで被覆された平滑なランド型端子１３
を形成すると共に、上部に半導体素子１５をフェイスア
ップで搭載固定し、ワイヤボンディングを行った後、電
極パッド２９周り及びボンディングワイヤを被覆するよ
うに片面樹脂封止してメタルキャリア型半導体装置１０
が完成する。以上のようなメタルキャリア型半導体装置
１０は、ファンイン及びファンアウトの領域にグリッド
アレイ状に設けられた外部接続端子ランド２５にランド
型端子１３が設けられているので、小型のメタルキャリ
ア型半導体装置を提供できる。
板と、リール状連接回路基板を符合し接着剤１９で接合
して、図２（Ｅ）にその一部のみを示すメタルキャリア
１４が製造される。この後、裏面に、先部がニッケルめ
っき及び金めっきで被覆された平滑なランド型端子１３
を形成すると共に、上部に半導体素子１５をフェイスア
ップで搭載固定し、ワイヤボンディングを行った後、電
極パッド２９周り及びボンディングワイヤを被覆するよ
うに片面樹脂封止してメタルキャリア型半導体装置１０
が完成する。以上のようなメタルキャリア型半導体装置
１０は、ファンイン及びファンアウトの領域にグリッド
アレイ状に設けられた外部接続端子ランド２５にランド
型端子１３が設けられているので、小型のメタルキャリ
ア型半導体装置を提供できる。
【００１７】図４には、本発明の第２の実施の形態に係
るメタルキャリア型半導体装置３４が示されているが、
第１の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置１
０と異なる点は、外部接続端子にボール半田３５が使用
されている点である。その他の点においては、第１の実
施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置１０と同一
であるので、同一の番号を付してその詳しい説明を省略
する（以下、同じ）。
るメタルキャリア型半導体装置３４が示されているが、
第１の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置１
０と異なる点は、外部接続端子にボール半田３５が使用
されている点である。その他の点においては、第１の実
施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置１０と同一
であるので、同一の番号を付してその詳しい説明を省略
する（以下、同じ）。
【００１８】図５には、本発明の第３の実施の形態に係
るメタルキャリア型半導体装置３６が示されているが、
第２の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置３
４と異なる点は、封止樹脂１７の外側に、アルミ、銅又
はこれらの合金からなる金属覆い部材３７が接合されて
いる点である。これによって、更なる熱放散性を確保で
きる。なお、この実施の形態においては、封止樹脂１７
と金属覆い部材３７との間には隙間が形成されている
が、隙間を無くすことも可能であり、これによって、放
熱性が更に向上する。
るメタルキャリア型半導体装置３６が示されているが、
第２の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置３
４と異なる点は、封止樹脂１７の外側に、アルミ、銅又
はこれらの合金からなる金属覆い部材３７が接合されて
いる点である。これによって、更なる熱放散性を確保で
きる。なお、この実施の形態においては、封止樹脂１７
と金属覆い部材３７との間には隙間が形成されている
が、隙間を無くすことも可能であり、これによって、放
熱性が更に向上する。
【００１９】図６には、本発明の第４の実施の形態に係
るメタルキャリア型半導体装置３８が示されているが、
第２の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置３
４と相違する点は、半導体素子１５の中央部分上部に、
金属製放熱板３９がシリコン樹脂等の熱伝導性の良い接
着剤４０を介して接合されて金属製放熱板３９の表面が
封止樹脂１７の表面から露出している点である。これに
よって、半導体素子１５からの発熱を直に伝えて外部に
放出するので、より冷却性に優れることになる。
るメタルキャリア型半導体装置３８が示されているが、
第２の実施の形態に係るメタルキャリア型半導体装置３
４と相違する点は、半導体素子１５の中央部分上部に、
金属製放熱板３９がシリコン樹脂等の熱伝導性の良い接
着剤４０を介して接合されて金属製放熱板３９の表面が
封止樹脂１７の表面から露出している点である。これに
よって、半導体素子１５からの発熱を直に伝えて外部に
放出するので、より冷却性に優れることになる。
【００２０】図７には、本発明の第５の実施の形態に係
るメタルキャリア型半導体装置に使用するメタルキャリ
ア４２の製造方法について説明するが、図２（Ａ）に示
す工程と同一の構成要素については同一の番号を付して
その詳しい説明を省略する。図７（Ａ）に示すように、
表裏面はニッケルめっきされ、更に裏面側に層状の接着
剤１９が形成された銅板を主体とする金属基板１２に、
プレス加工によって透孔１８を形成する。そして、図７
（Ｂ）に示すように、表面に接着剤２２が塗布されて、
この接着性を確保するためにその表面にカバーフィルム
３０が設けられたポリイミドテープ２１を用意し、プレ
ス加工によって、各外部接続端子ランド２５に対応する
部分に貫通孔からなる開口３１を形成し、次に、図７
（Ｃ）に示すように、カバーフィルム３０を剥がして表
面の接着剤２２を露出させその上に導体回路パターン２
３を形成する銅箔３２を貼着する。この後、図７（Ｄ）
に示すように、表面の銅箔３２をエッチング処理して導
体回路パターン２３を形成し、これによって回路基板２
０が形成される。そして、この回路基板２０の導体回路
パターン２３の表面で、上部に金属基板１２を貼着使用
する領域にレジスト４３を図７（Ｅ）に示すように塗布
する。このレジスト４３が導体回路パターン２３の各リ
ードの間に充填され、導体回路パターン２３の凹凸が平
滑化される。この上に、図７（Ａ）で製造された金属基
板１２を被せることによってメタルキャリア４２が製造
される。なお、このメタルキャリア４２を使用して半導
体装置を製造する方法については、第１の実施の形態と
同様であるので省略する。以上のようにしてメタルキャ
リア４２を形成することによって、導体回路パターン２
３内に残留しようとする気泡の発生を防止できる。
るメタルキャリア型半導体装置に使用するメタルキャリ
ア４２の製造方法について説明するが、図２（Ａ）に示
す工程と同一の構成要素については同一の番号を付して
その詳しい説明を省略する。図７（Ａ）に示すように、
表裏面はニッケルめっきされ、更に裏面側に層状の接着
剤１９が形成された銅板を主体とする金属基板１２に、
プレス加工によって透孔１８を形成する。そして、図７
（Ｂ）に示すように、表面に接着剤２２が塗布されて、
この接着性を確保するためにその表面にカバーフィルム
３０が設けられたポリイミドテープ２１を用意し、プレ
ス加工によって、各外部接続端子ランド２５に対応する
部分に貫通孔からなる開口３１を形成し、次に、図７
（Ｃ）に示すように、カバーフィルム３０を剥がして表
面の接着剤２２を露出させその上に導体回路パターン２
３を形成する銅箔３２を貼着する。この後、図７（Ｄ）
に示すように、表面の銅箔３２をエッチング処理して導
体回路パターン２３を形成し、これによって回路基板２
０が形成される。そして、この回路基板２０の導体回路
パターン２３の表面で、上部に金属基板１２を貼着使用
する領域にレジスト４３を図７（Ｅ）に示すように塗布
する。このレジスト４３が導体回路パターン２３の各リ
ードの間に充填され、導体回路パターン２３の凹凸が平
滑化される。この上に、図７（Ａ）で製造された金属基
板１２を被せることによってメタルキャリア４２が製造
される。なお、このメタルキャリア４２を使用して半導
体装置を製造する方法については、第１の実施の形態と
同様であるので省略する。以上のようにしてメタルキャ
リア４２を形成することによって、導体回路パターン２
３内に残留しようとする気泡の発生を防止できる。
【００２１】図７（Ｆ）に示す構成となったメタルキャ
リア４２を、前記第２〜第４の実施の形態に係る半導体
装置に適用することは当然可能である。また、前記第２
の実施の形態においては、外部接続端子に従来からある
ボール半田を用いたが、クリーム半田によってボール半
田をサブストレート上（即ち、外部接続端子ランド上
に）に形成することも可能であり、更には、通常の半
田、又は銀ペースト、銅ペースト等の導電性樹脂によっ
て突出型のランド型端子とすることも可能である。
リア４２を、前記第２〜第４の実施の形態に係る半導体
装置に適用することは当然可能である。また、前記第２
の実施の形態においては、外部接続端子に従来からある
ボール半田を用いたが、クリーム半田によってボール半
田をサブストレート上（即ち、外部接続端子ランド上
に）に形成することも可能であり、更には、通常の半
田、又は銀ペースト、銅ペースト等の導電性樹脂によっ
て突出型のランド型端子とすることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】請求項１〜６記載のメタルキャリア型半
導体装置は以上の説明からも明らかなように、半導体素
子の周囲のみでなく、半導体素子の直下部分にもグリッ
ドアレイ状に配置された外部接続端子を有するので、従
来のメタルキャリア型半導体装置に比較して、更に小型
でかつ熱拡散性の良いメタルキャリア型半導体装置を提
供できる。特に、請求項２記載のメタルキャリア型半導
体装置は、封止樹脂の外側には、更に別の金属製覆い部
材が被さっているので、内部から発生する熱をこの部分
から更に効果的に放散できる。請求項３記載のメタルキ
ャリア型半導体装置においては、半導体素子の中央部に
は金属製放熱板が接合され、しかも、該金属製放熱板の
表面は、封止樹脂の表面から露出しているので、半導体
素子からの熱放散がより拡大する。請求項４記載のメタ
ルキャリア型半導体装置においては、外部接続端子は、
先部が平滑なランド型端子であるので、より高さの低い
電子機器を製造できる。請求項５記載のメタルキャリア
型半導体装置においては、外部接続端子は、半田ボール
であるので、基板等との接続が容易となる。そして、請
求項６記載のメタルキャリア型半導体装置は、導体回路
パターンの各リード間にレジストが充填されているの
で、この部分に気泡等が残留することがなく、より欠陥
の少ないメタルキャリア型半導体装置が提供できる。
導体装置は以上の説明からも明らかなように、半導体素
子の周囲のみでなく、半導体素子の直下部分にもグリッ
ドアレイ状に配置された外部接続端子を有するので、従
来のメタルキャリア型半導体装置に比較して、更に小型
でかつ熱拡散性の良いメタルキャリア型半導体装置を提
供できる。特に、請求項２記載のメタルキャリア型半導
体装置は、封止樹脂の外側には、更に別の金属製覆い部
材が被さっているので、内部から発生する熱をこの部分
から更に効果的に放散できる。請求項３記載のメタルキ
ャリア型半導体装置においては、半導体素子の中央部に
は金属製放熱板が接合され、しかも、該金属製放熱板の
表面は、封止樹脂の表面から露出しているので、半導体
素子からの熱放散がより拡大する。請求項４記載のメタ
ルキャリア型半導体装置においては、外部接続端子は、
先部が平滑なランド型端子であるので、より高さの低い
電子機器を製造できる。請求項５記載のメタルキャリア
型半導体装置においては、外部接続端子は、半田ボール
であるので、基板等との接続が容易となる。そして、請
求項６記載のメタルキャリア型半導体装置は、導体回路
パターンの各リード間にレジストが充填されているの
で、この部分に気泡等が残留することがなく、より欠陥
の少ないメタルキャリア型半導体装置が提供できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るメタルキャリ
ア型半導体装置の断面図である。
ア型半導体装置の断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）は同メタルキャリア型半導体装
置の製造工程を示す説明図である。
置の製造工程を示す説明図である。
【図３】同メタルキャリア型半導体装置の回路基板の平
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るメタルキャリ
ア型半導体装置の断面図である。
ア型半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るメタルキャリ
ア型半導体装置の断面図である。
ア型半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るメタルキャリ
ア型半導体装置の断面図である。
ア型半導体装置の断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は第５の実施の形態に係るメタ
ルキャリア型半導体装置の製造工程を示す説明図であ
る。
ルキャリア型半導体装置の製造工程を示す説明図であ
る。
【図８】従来例に係るメタルキャリア型半導体装置の断
面図である。
面図である。
【図９】従来例に係るメタルキャリア型半導体装置の断
面図である。
面図である。
１０ メタルキャリア型半導体装置 １１ 素子搭載
部 １２ 金属基板 １３ ランド型
端子 １４ メタルキャリア １５ 半導体素
子 １６ ボンディングワイヤ １７ 封止樹脂 １８ 透孔 １９ 接着剤 ２０ 回路基板 ２１ ポリイミ
ドテープ ２２ 接着剤 ２３ 導体回路
パターン ２４ 内部接続端子 ２５ 外部接続
端子ランド ２６ 導体リード ２７ 枠体 ２８ 銀ペースト ２９ 電極パッ
ド ３０ カバーフィルム ３１ 開口（貫
通孔） ３２ 銅箔 ３４ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３５ ボール半田 ３６ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３７ 金属製覆い部材 ３８ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３９ 金属製放熱板 ４０ 接着剤 ４２ メタルキャリア ４３ レジスト
部 １２ 金属基板 １３ ランド型
端子 １４ メタルキャリア １５ 半導体素
子 １６ ボンディングワイヤ １７ 封止樹脂 １８ 透孔 １９ 接着剤 ２０ 回路基板 ２１ ポリイミ
ドテープ ２２ 接着剤 ２３ 導体回路
パターン ２４ 内部接続端子 ２５ 外部接続
端子ランド ２６ 導体リード ２７ 枠体 ２８ 銀ペースト ２９ 電極パッ
ド ３０ カバーフィルム ３１ 開口（貫
通孔） ３２ 銅箔 ３４ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３５ ボール半田 ３６ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３７ 金属製覆い部材 ３８ メタルキ
ャリア型半導体装置 ３９ 金属製放熱板 ４０ 接着剤 ４２ メタルキャリア ４３ レジスト
Claims (6)
- 【請求項１】 表面側の中央部に素子搭載部を有し、そ
の周囲にはワイヤボンディング領域に対応する透孔が形
成された金属基板、該金属基板の裏面側に絶縁層を介し
て接合され、前記透孔の部分に露出する内部接続端子を
一端側に備え、他端側にはファンイン及びファンアウト
の領域にグリッドアレイ状に配置された外部接続端子ラ
ンドをそれぞれ備える多数のリードを有する導体回路パ
ターン、及び該導体回路パターンの裏面側に接合され、
前記外部接続端子ランドに符合する貫通孔を有する絶縁
シートを有するメタルキャリアと、 前記メタルキャリアの前記素子搭載部にフェイスアップ
で搭載固定される半導体素子と、 前記半導体素子の電極パッドと前記ワイヤボンディング
領域に露出した前記内部接続端子との間の電気的導通回
路をそれぞれ形成する複数のボンディングワイヤと、 前記露出した内部接続端子、前記半導体素子の少なくと
も電極パッド周り、及び前記ボンディングワイヤを被覆
する封止樹脂と、 前記外部接続端子ランドにそれぞれ前記絶縁シートから
裏面側に突出して設けられた外部接続端子とを有するこ
とを特徴とするメタルキャリア型半導体装置。 - 【請求項２】 前記封止樹脂の外側には、更に別の金属
製覆い部材が被さっている請求項１記載のメタルキャリ
ア型半導体装置。 - 【請求項３】 前記半導体素子の中央部には金属製放熱
板が接合され、しかも、該金属製放熱板の表面は、前記
封止樹脂の表面から露出している請求項１記載のメタル
キャリア型半導体装置。 - 【請求項４】 前記外部接続端子は、先部が平滑なラン
ド型端子である請求項１〜３のいずれか１項に記載のメ
タルキャリア型半導体装置。 - 【請求項５】 前記外部接続端子は、半田ボールである
請求項１〜３のいずれか１項に記載のメタルキャリア型
半導体装置。 - 【請求項６】 前記導体回路パターンの各リード間には
レジストが充填された状態で、前記金属基板の裏面側に
接合されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のメ
タルキャリア型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141298A JPH11233681A (ja) | 1998-02-07 | 1998-02-07 | メタルキャリア型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141298A JPH11233681A (ja) | 1998-02-07 | 1998-02-07 | メタルキャリア型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233681A true JPH11233681A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12607654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141298A Pending JPH11233681A (ja) | 1998-02-07 | 1998-02-07 | メタルキャリア型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019021720A1 (ja) * | 2017-07-24 | 2019-01-31 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-07 JP JP4141298A patent/JPH11233681A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019021720A1 (ja) * | 2017-07-24 | 2019-01-31 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| US11380601B2 (en) | 2017-07-24 | 2022-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
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