半導体パッケージ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップやＬＳＩチップとマザーボードであるプリント配線板との電気的な接続は、一般的に半導体パッケージを介して行われる。そして、近年においては樹脂封止型の半導体パッケージ（いわゆるプラスティックパッケージ）がその主流を占めている。プラスティックパッケージを作製する場合、ＬＳＩチップの誤動作や熱破壊を未然に防止するために、ＬＳＩチップの発する熱を確実に放散させることが必要になる。そのため、従来のプラスティックパッケージでは、例えばチップ実装部分の裏面側にＣｕ−Ｗ等の高熱伝導材料製の板材である放熱体を配置するという対策が採られている。
【０００３】ところが、大型の放熱体を使用することによりパッケージに大きな放熱領域を確保しようとすると、配線を形成することができない領域（デッドエリア）が放熱領域の面積分だけ増えてしまう。このため、パッケージ全体のサイズを大きくせざる得なくなり、結果的に信号伝搬速度の低下などというように電気特性を悪化させてしまう。逆にデッドエリアを極力小さくしてパッケージサイズの現状維持を図ろうとすると、放熱体を小さくせざるを得なく、結果として充分な放熱領域を確保することができなくなる。
【０００４】このような問題を解消しうるものとして、高熱伝導性材料からなる板材の片側面に高密度配線層を形成してなる放熱体を、入出力端子を有するベースユニットの窓部に装着した半導体パッケージが従来より提案されている。この半導体パッケージの場合、高密度配線層における電子部品搭載領域に、ＬＳＩチップ等が実装される。電子部品搭載領域の外縁部には、複数のボンディングパッドが配設されている。また、ベースユニットの窓部の周囲にも、前記パッドに対応して複数の接続パッドが配設されている。これらのパッドどうしは、ボンディングワイヤを介して電気的に接続される。従って、上記の半導体パッケージは放熱性及びコンパクト性の両方に優れたものになっている。
【０００５】また、この種のパッケージでは、ボンディングワイヤ等による電気的接続部分は、何らかの手段によって被覆・保護されることが望ましい。そのため、信頼性向上等の観点からも、ポッティング法による樹脂封止がなされることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ポッティング法において使用される封止樹脂には流動性があるため、封止樹脂を所定の位置に正確に塗布することが難しい。従って、図６（ａ），図６（ｂ）に示されるように、ボンディングパッド形成領域Ｒ1 を越えて入出力端子形成領域Ｒ2 まで封止樹脂７０が拡がった箇所が部分的にできやすい。この場合、封止樹脂７０が入出力端子７１まで到達した部分とそうでない部分とで電気抵抗値に差が生じ、半導体パッケージ７２の電気的特性が悪くなる。
【０００７】また、封止樹脂７０の外形線が不定状になることによって、半導体パッケージ７２全体の見栄えも損なわれる。さらに、入出力端子７１に封止樹脂７０が付着していると、めっきスルーホール内への挿入が困難となり、実装時に不具合が起こりやすくなる。そして、このような封止樹脂７０の流動が起こると、ボンディングワイヤ７３の露出を避けるためにどうしても樹脂量を増やさざるを得なくなる。その結果、封止樹脂７０の拡がりがさらに拡大する。
【０００８】入出力端子７１に対する封止樹脂７０の付着を回避するためには、例えば入出力端子形成領域Ｒ2 とボンディングパッド形成領域Ｒ1 との間の領域Ｒ3 の幅を、ある程度大きく確保すればよいことはいうまでもない。しかし、この方法ではダウンサイジングの要求に逆行することになる。
【０００９】本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、外形の大型化を招くことなく、封止樹脂の流動に起因する電気的特性の悪化や見栄えの悪化を確実に回避することができる半導体パッケージを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、高熱伝導性材料からなる板材の片側面を放熱領域とし、かつその反対側面を高密度配線層を備える電子部品搭載領域とし、その高密度配線層上に電子部品搭載部を設け、前記高密度配線層を介して電子部品側に電気的に接続される複数の接続端子を前記電子部品搭載領域の外縁部に配設してなる放熱体と、前記放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなる放熱体装着用のベースユニットとによって構成されるとともに、前記ボンディングパッドと前記接続端子とがボンディングワイヤを介して電気的に接続され、さらにその接続部分が樹脂によって封止されてなる半導体パッケージであって、前記放熱体の高密度配線層は絶縁層と配線パターンとを交互に積層した構成を有するビルドアップ層であり、前記ベースユニットを構成するプリント配線板における前記窓部の内壁面に同プリント配線板の入出力端子を形成する面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる半導体パッケージをその要旨としている。
【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記窓部の内壁面に形成される段部は２段かつ階段状であり、それら段部のうち相対的に高い上面を持つものを前記ボンディングパッドを有する段部とし、相対的に低い上面を持つものを前記放熱体の外縁部を支持する段部としている。
【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、前記プリント配線板はサブトラクティブプロセスによって形成される多層板であり、前記ボンディングパッドはその内層導体回路の一部に形成されているとしている。
【００１３】
【作用】請求項１〜３に記載の発明によると、ボンディングパッドが形成されている面がプリント配線板の入出力端子形成面よりも相対的に低くなるため、窓部の内壁面によって入出力端子形成領域への封止樹脂の流動が阻止される。
【００１４】請求項２に記載の発明によると、相対的に低い上面を持つ段部によって放熱体が下面側から確実にかつ水平に支持されるため、ワイヤボンディングの精度が向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例の半導体パッケージを図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００１６】本実施例の半導体パッケージ１１は、図３等に示されるように、基本的にＰＧＡタイプのベースユニット２５と、放熱体であるビルドアップ多層薄膜配線板１２とによって構成されている。
【００１７】ビルドアップ多層薄膜配線板１２は、図３に示されるように、高熱伝導性材料からなる板材としてのりん青銅板１３を主材料として形成されている。このりん青銅板１３の片側面全体は放熱領域となっており、かつその反対側面全体は電子部品搭載領域となっている。電子部品搭載領域全体には、高密度配線層としてのビルドアップ層Ｂが形成されている。本実施例では、前記ビルドアップ層Ｂは絶縁層１４と極めてファインな配線パターン１５とを交互に積層した構成を有している。各層の配線パターン１５は、絶縁層１４に形成されたバイアホール１６によって互いに接続されている。
【００１８】図３に示されるように、ビルドアップ層Ｂ上には、電子部品搭載部としてのダイパッド１７が複数個設けられている。ダイパッド１７上には、電子部品としてのＬＳＩチップ１８，１９が搭載されている。ＬＳＩチップ１８，１９とビルドアップ層Ｂ上のボンディングパッド２０とは、ボンディングワイヤ２１を介して電気的に接続されている。ビルドアップ層Ｂの外縁部には、接続端子としての多数の接続パッド２２が規則的に配設されている。そして、ＬＳＩチップ１８，１９側と接続パッド２２とは、ビルドアップ層Ｂの内層または外層の配線パターン１５を介して電気的に接続されている。
【００１９】ベースユニット２５は、プラスティック製の板材（本実施例ではＢＴ樹脂製の銅張積層板）を主形成材料とするプリント配線板４０を用いて作製される。この種の板材には、基本的に穴あけ加工等が容易であるという利点があるからである。本実施例のベースユニット２５を構成しているプリント配線板４０は、導体層を４つ備えたいわゆる４層板である。図３においてプリント配線板４０のピン突出面Ｓ1 （同図における上側の面）に形成された第１番めの導体層は、スルーホール２８のランド３１及び略ロ字状のシール用パターン３２である。プリント配線板４０のコアとなる内層板４１の両面には、第２番め及び第３番めの導体層としての内層導体回路４２，４３が形成されている。また、プリント配線板４０のピン非突出面Ｓ2 に形成された第４番めの導体層は、スルーホール２８のランド３１及び所定形状のグランドパターン４４である。このピン非突出面Ｓ2 は、ほぼ全体的にソルダーレジスト３４によって被覆されている。そして、このプリント配線板４０の場合、第２番めの導体層が信号層、第３番めの導体層が電源層、第４番めの導体層がグランド層としての役割を担っている。なお、本実施例のプリント配線板４０は、通常のサブトラクティブプロセスによって作製される。
【００２０】図１，図２に示されるように、プリント配線板４０のほぼ中央部には、前記ビルドアップ多層薄膜配線板１２の外形にほぼ等しい外形を有する窓部２６が透設されている。前記窓部２６の周囲には、表裏を貫通するスルーホール２８が多数形成されている。これらのスルーホール２８によって、各導体層間の電気的な接続が図られている。各スルーホール２８には、入出力端子としての金属製のピン２９が挿入されている。なお、このベースユニット２５においてピン２９が設けられている略ロ字状の帯形領域を、説明の便宜上、入出力端子形成領域Ｒ2 と呼ぶことにする。
【００２１】図１，図３に示されるように、窓部２６の内壁面には、パッド用段部２７ａ及び支持用段部２７ｂの２つが階段状に設けられている。パッド用段部２７ａの上面の高さは、プリント配線板４０におけるピン突出面Ｓ1 の高さよりも低くなっている。このパッド用段部２７ａの上面には、窓部２６を全体的に取り囲むように矩形状のボンディングパッド３０が配設されている。各ボンディングパッド３０とスルーホール２８とは、内層導体回路４２を介して電気的に接続されている。なお、このベースユニット２５においてボンディングパッド３０が設けられている略ロ字状の帯状領域を、説明の便宜上、ボンディングパッド形成領域Ｒ1 と呼ぶことにする。また、入出力端子形成領域Ｒ2 とボンディングパッド形成領域Ｒ1 との間に存在する略ロ字状の帯状領域を、空白領域Ｒ3 と呼ぶことにする。本実施例の場合、この空白領域Ｒ3 の幅は約１mm〜５mmである。
【００２２】ここで、ピン突出面Ｓ1 とパッド用段部２７ａの上面の高さとの差は、少なくとも０．３mm以上、好ましくは０．５mm〜１．０mmであることがよい。この差が小さすぎると、封止樹脂３６の流動を確実に阻止することができなくなるおそれがある。逆にこの差が大すぎると、前記の流動阻止作用を高めるうえでは好都合である反面、半導体パッケージ１１が全体的に肉厚化するおそれがある。本実施例では、かかる点を考慮してこの差を０．５mmに設定している。
【００２３】パッド用段部２７ａの内側には、支持用段部２７ｂが配置されている。支持用段部２７ｂの上面は、パッド用段部２７ａの上面よりも相対的に低くなっている。本実施例では、具体的にいうとその差はビルドアップ多層薄膜配線板１２の厚さとほぼ等しく約１．１mmである。ビルドアップ多層薄膜配線板１２を窓部２６に嵌合させると、支持用段部２７ｂの上面によってビルドアップ多層薄膜配線板１２の裏面外縁部が支持される。
【００２４】図３に示されるように、ベースユニット２５側のボンディングパッド３０と、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の接続パッド２２とは、ボンディングワイヤ３３を介して電気的に接続されている。そして、ＬＳＩチップ１８，１９側とビルドアップ多層薄膜配線板１２側との電気的接続部分や、ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分は、封止樹脂３６で全体的に封止されている。本実施例では、封止樹脂３６として粘度が５００cps 〜１０００cps のエポキシ樹脂（九州松下製，商品名：ＣＣＮ２００１−２３Ｐ）が使用されている。ＬＳＩチップ１８，１９側とビルドアップ多層薄膜配線板１２側との電気的接続部分とは、詳細にはボンディングパッド２０、ＬＳＩチップ１８，１９の上面の図示しないボンディングパッド及びそれらを接続しているボンディングワイヤ２１を指す。ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分とは、ボンディングパッド３０、接続パッド２２及びそれらを接続しているボンディングワイヤ３３を指す。
【００２５】図１，図３に示されるように、ピン突出面Ｓ1 において窓部２６の周囲に形成されたシール用パターン３２には、コバール等のような導電性に優れた金属材料からなる封止キャップ４５がはんだ付けされている。この封止キャップ４５によって、樹脂封止部分が全体的にカバーされる。
【００２６】図３に示されるように、ベースユニット２５にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着すると、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の放熱領域が窓部２６から外側に露出する。そして、本実施例の半導体パッケージ１１は、ピン２９によって図示しないマザーボードにフェースダウン式に実装される。つまり、実装時においては放熱領域が上向き（外側向き）になり、電子部品搭載領域が下向き（内側向き）になる。そして、前記放熱領域の面積、より詳細には放熱領域のうち窓部２６から露出する部分の面積がこの半導体パッケージ１１における実際上の放熱面積になる。
【００２７】次に、この半導体パッケージ１１を作製する手順を図４に基づいて述べる。半導体パッケージ１１を構成するビルドアップ多層薄膜配線板１２は、次のようにして作製される。まず出発材料であるりん青銅板１３の片面を黒化処理し、その上に感光性エポキシ樹脂を塗布する。そして、露光・現像を行うことにより、内径４０μｍのバイアホール形成用穴を有する厚さ１５μｍの絶縁層１４を形成する。スパッタリングすることによって絶縁層１４上に厚さ０．１μｍのＣｒ薄層を形成し、更にその上にスパッタリングすることによって厚さ０．２μｍのＣｕ薄層を形成する。Ｌ／Ｓ＝２５μｍ／２５μｍの配線パターン１５を形成するためのめっきレジストをＣｕ薄層上に配置する。この状態で電解Ｃｕめっき及び電解Ｎｉめっきを順次行うことにより、厚さ６μｍのＣｕめっき層及び厚さ１μｍのＮｉめっき層をそれぞれ形成する。めっきレジストを剥離した後、塩化第二銅溶液と２０％塩酸水溶液とを用いて非めっき部分のＣｕ薄層及びＣｒ薄層をエッチングする。そして、以上の工程を必要に応じて繰り返すことにより、絶縁層１４と複数種の金属からなる配線パターン１５とを交互に形成する。その結果、配線パターン１５を５層備えたビルドアップ多層薄膜配線板（３５mm角，１．０mm厚）１２が作製される。そして、この後にオープン・ショートテストを行う。
【００２８】一方、ベースユニット２５は次のようにして作製される。まず、ＢＴ樹脂製の銅張積層板（５０mm角，１．７mm厚）のほぼ中央部を略正方形状に貫通ざぐり加工（３１mm角）する。この加工によって当該部分に貫通孔が形成される。所定部分にめっきレジストを配置した状態で電解Ｃｕめっきを行うことにより、必要部分にＣｕを析出させる。めっきレジストを剥離した後、不要なＣｕをエッチングする。このエッチングによって、内層導体回路４２，４３及びボンディングパッド３０が形成される。得られた内層板４１の両面に、同じくＢＴ樹脂製のプリプレグ４６をラミネートする（図４(a) 参照）。このプリプレグ４６はいわゆるＢステージにあり、その片面には銅箔が貼着されている。ラミネートによって得られた積層体を穴あけ加工することにより、ピン挿入用のスルーホール形成用孔を形成する。
【００２９】所定部分にめっきレジストを配置した状態で電解Ｃｕめっきを行うことにより、必要部分にＣｕを析出させる。めっきレジストを剥離した後、不要なＣｕをエッチングする。このエッチングによって、ランド３１、シール用パターン３２及びグランドパターン４４が形成される（図４(b) 参照）。この後、ピン非突出面Ｓ2 側にソルダーレジスト３４を形成した後、スルーホール２８内にピン２９を挿入する。さらに、ピン突出面Ｓ1 側のプリプレグ４６をざぐり加工することによって、パッド用段部２７ａを形成するとともに、ボンディングパッド３０を露出させる。また、ピン非突出面Ｓ2 側のプリプレグ４６をざぐり加工することによって、支持用段部２７ｂを形成するとともに、窓部２６を貫通させる。最後にざぐり面をダイシングする（図４(c) 参照）。そして、この後にオープン・ショートテストを行う。
【００３０】次に、オープン・ショートテストをパスしたビルドアップ多層薄膜配線板１２とベースユニット２５とを、銅張積層板の支持用段部２７ｂに配置された接着シール（三菱油化製，商品名：ＹＥＦ−０４０）３５によって仮接着する。本実施例では、仮接着の圧力は２５kgf/cm2 であり、温度は２２０℃，時間は２分である。その後、１５０℃，６０分でキュアを行うことによって、接着シール３５を完全に硬化させる。
【００３１】次いで、ダイボンダを使用して、ダイパッド１７上にテスト済のＣＰＵ用ＬＳＩチップ１８を１個、メモリ用ＬＳＩチップ１９を６個搭載する。ここで、ワイヤボンディング装置（九州松下製，商品名：ＨＷ−２２００）を用いて、ＬＳＩチップ１８，１９をワイヤボンディングする。このとき、同じ装置を用いてボンディングパッド３０と接続パッド２２との間もワイヤボンディングする。
【００３２】そして、ポッティング法による樹脂封止を行って、ＬＳＩチップ１８，１９の電気的接続部分と、ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分とを、封止樹脂３６で全体的に封止する（図４(d) 参照）。最後に、封止キャップ４５をシール用パターン３２にはんだ付けする。半導体パッケージ１１は、以上のような手順を経て製造される。
【００３３】さて、本実施例の半導体パッケージ１１によると、ビルドアップ多層薄膜配線板１２を構成するりん青銅板１３の片面側には、高密度配線層であるビルドアップ層Ｂが形成されている。このため、ベースユニット２５と共に半導体パッケージ１１を形成したときでも、半導体パッケージ１１の表面にビルドアップ多層薄膜配線板１２の面積に相当するようなデッドエリアが生じるようなことはない。従って、半導体パッケージ１１全体が大型になることなく、充分な放熱領域を確保することが可能となる。また、大型化が回避されることに起因して信号伝搬速度が速くなるなど、電気特性も向上する。そして、上記のように半導体パッケージ１１の放熱性が向上することによって、ＬＳＩチップ１８，１９の誤動作・熱破壊等が従来に比して極めて少なくなる。
【００３４】また、ベースユニット２５の収容部にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着すると、りん青銅板１３の片側面である放熱領域が窓部２６から大きく露出した状態となる。よって、電子部品搭載領域からビルドアップ層Ｂ及びりん青銅板１３を経て放熱領域に伝導してきた熱は、窓部２６を介して大気中に効率良く放散される。
【００３５】そして、本実施例の半導体パッケージ１１では、窓部２６の内壁面にパッド用段部２７ａ及び支持用段部２７ｂの２つが階段状に設けられ、パッド用段部２７ａの上面にボンディングパッド３０が配設されている。従って、ボンディングパッド３０が形成されている面は、プリント配線板４０のピン突出面Ｓ1 よりも相対的に低くなっている。このため、ポッティングによって供給された封止樹脂３６が入出力端子形成領域Ｒ2 の方向へ拡がろうとするときに、窓部２６の内壁面によって封止樹脂３６の流動が阻止される。その結果、封止樹脂３６の外形線は、窓部２６に追従することによって直線状になる。よって、外形線が不定状になりやすかった従来のものに比較して、半導体パッケージ１１全体の見栄えも確実に向上する。
【００３６】また、封止樹脂３６の不均一な流動が解消される結果、電気抵抗値のばらつきも同時に解消され、半導体パッケージ１１の電気的特性が確実に向上する。勿論、封止樹脂３６の不均一な流動が解消されることによって、ピン実装時における不具合も解消される。加えて、ポッティングを行う際の封止樹脂３６の供給作業が極めて容易になる。
【００３７】さらに、この半導体パッケージ１１では、既存の空白領域Ｒ3 の幅をある程度大きくするという対策を採っていないため、外形の大型化を招くこともない。従って、ダウンサイジングの要求に反することもない。
【００３８】また、ベースユニット２５にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着する際、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の下面外縁部は支持用段部２７ｂの上面によって確実にかつ水平に支持される。そして、このときパッド用段部２７ａの上面の高さと、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の上面の高さとが、ほぼ等しくなる。ゆえに、両者の高さにばらつきがある場合に比べて、ボンディングパッド３０−接続パッド２２間のワイヤボンディングが容易になり、ワイヤボンディングの精度も向上する。
【００３９】そして、本実施例のベースユニット２５は、上述したように基本的にサブトラクティブプロセスによって作製される４層板であるため、比較的容易にかつ安価に製造することができる。よって、半導体パッケージ１１の低コスト化にとって好都合である。また、上記のベースユニット２５は、信号層、電源層及びグランド層としての役割を担う導体層を備えているため、電気的特性にも極めて優れている。
【００４０】なお、本発明は例えば次のように変更することが可能である。
（１）図５に示される別例１の半導体パッケージ５０のような構成を採用してもよい。ベースユニット５１を構成するプリント配線板５２は、いわゆる５層板である。プリント配線板５２の窓部２６の内壁面には、３段かつ階段状に段部５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられている。それらの段部５３ａ〜５３ｃのうち、最も内側の支持用段部５３ｃを除く２つのパッド用段部５３ａ，５３ｂの上面には、それぞれ複数のボンディングパッド３０が形成されている。即ち、この半導体パッケージ５０は、いわゆる２ティア構造を持つものとなっている。勿論、段部５３ａ，５３ｂ，５３ｃを４段にすることにより３ティア構造にしたり、５段にすることにより４ティア構造にすることも可能である。そして、以上のような構成を採ったときでも、上記実施例と同等の作用効果を奏する。
【００４１】（２）支持用段部２７ｂ等は必ずしも窓部２６の全周にわたっていなくても足り、窓部２６の４つの辺のうちの２つまたは３つでもよい。
（３）多層板であるプリント配線板を形成する方法として、実施例のようなサブトラクティブプロセスばかりでなく、部分的にアディティブプロセスを適用することも可能である。
【００４２】（４）実施例に示した製造手順以外の手順で半導体パッケージ１１を製造することも勿論可能である。例えば、ベースユニット２５の製造において、内層板４１にプリプレグ４６をラミネートする前に、各プリプレグ４６の所定部分をざぐり加工しておいてもよい。
【００４３】（５）封止樹脂３６の形成材料は、実施例のようなエポキシ樹脂のみに限定されるわけではなく、例えばＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等のようなその他のプラスティック材料でもよい。ベースユニット２５を構成するプリント配線板２５ａの主形成材料を、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂に変更することも可能である。
【００４４】（６）ベースユニット２５のピン２９はスルーホールに挿入されるタイプのものに限られない。例えば、ベースユニット２５にスルーホールを形成することなく、表面に設けられたパッド等に直に接合するようなタイプにしても良い。また、入出力端子としてのピン２９の代わりにストレートウォール状のバンプ等を形成してもよい。
【００４５】（７）放熱体であるビルドアップ多層薄膜配線板１２を作製する場合、実施例にて用いたりん青銅板１３以外にも、例えばアルミニウム板やアルマイト板等の金属板を使用することが勿論可能である。また、金属板のみに限定されることはなく、例えばアルミナ板、ムライト板、窒化珪素板、窒化ホウ素板等のセラミックス基板を使用することも可能である。なお、放熱体を構成する板材は必ずしも完全に板状である必要はなく、例えば放熱領域側の表面に多少凹凸があるものでも構わない。
【００４６】ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなるベースユニットであって、前記窓部の内壁面に前記プリント配線板の入出力端子形成面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる放熱体装着用のベースユニット。
【００４７】なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「高熱伝導性材料： プラスティック材料に比べて熱伝導性のよい材料をいい、例えば窒化アルミニウム、アルミナ、ムライト等のセラミックス材料や銅、銅合金、アルミニウム等の金属材料をいう。」
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように、入出力端子形成面よりも低い部分にボンディングパッドを形成した請求項１〜３に記載の発明によれば、外形の大型化を招くことなく、封止樹脂の流動に起因する電気的特性の悪化や見栄えの悪化を確実に回避することができる。特に請求項２に記載の発明によれば、放熱体が下面側から確実に支持されるため、ワイヤボンディングの精度を向上させることができる。請求項３に記載の発明によれば、製造が容易でありしかも比較的安価な半導体パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のベースユニットを示す底面図。
【図２】図１のベースユニットの平面図。
【図３】実施例の半導体パッケージを示す要部拡大断面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は同じくその製造手順を示す概略断面図。
【図５】別例１の半導体パッケージを示す概略断面図。
【図６】（ａ）は従来の半導体パッケージにおける問題点を説明するための要部拡大底面図、（ｂ）は同じくその要部拡大断面図。
【符号の説明】
１１…半導体パッケージ、１２…放熱体としてのビルドアップ多層薄膜配線板、１３…高熱伝導性材料からなる板材、１７…電子部品搭載部としてのダイパッド、１８，１９…電子部品としてのＬＳＩチップ、２２…接続端子としての接続パッド、２５，５１，５６，６１…ベースユニット、２６…窓部、２７ａ，５３ａ，５３ｂ，５８ａ…パッド用段部、２７ｂ，５３ｃ，６３ｂ…支持用段部、２９…入出力端子としてのピン、３０…ボンディングパッド、３３…ボンディングワイヤ、３６…封止樹脂、４０，５２，５７，６２…プリント配線板、４２…内層導体回路、Ｂ…高密度配線層、Ｒ1 …ボンディングパッド形成領域、Ｒ2 …入出力端子形成領域。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップやＬＳＩチップとマザーボードであるプリント配線板との電気的な接続は、一般的に半導体パッケージを介して行われる。そして、近年においては樹脂封止型の半導体パッケージ（いわゆるプラスティックパッケージ）がその主流を占めている。プラスティックパッケージを作製する場合、ＬＳＩチップの誤動作や熱破壊を未然に防止するために、ＬＳＩチップの発する熱を確実に放散させることが必要になる。そのため、従来のプラスティックパッケージでは、例えばチップ実装部分の裏面側にＣｕ−Ｗ等の高熱伝導材料製の板材である放熱体を配置するという対策が採られている。
【０００３】ところが、大型の放熱体を使用することによりパッケージに大きな放熱領域を確保しようとすると、配線を形成することができない領域（デッドエリア）が放熱領域の面積分だけ増えてしまう。このため、パッケージ全体のサイズを大きくせざる得なくなり、結果的に信号伝搬速度の低下などというように電気特性を悪化させてしまう。逆にデッドエリアを極力小さくしてパッケージサイズの現状維持を図ろうとすると、放熱体を小さくせざるを得なく、結果として充分な放熱領域を確保することができなくなる。
【０００４】このような問題を解消しうるものとして、高熱伝導性材料からなる板材の片側面に高密度配線層を形成してなる放熱体を、入出力端子を有するベースユニットの窓部に装着した半導体パッケージが従来より提案されている。この半導体パッケージの場合、高密度配線層における電子部品搭載領域に、ＬＳＩチップ等が実装される。電子部品搭載領域の外縁部には、複数のボンディングパッドが配設されている。また、ベースユニットの窓部の周囲にも、前記パッドに対応して複数の接続パッドが配設されている。これらのパッドどうしは、ボンディングワイヤを介して電気的に接続される。従って、上記の半導体パッケージは放熱性及びコンパクト性の両方に優れたものになっている。
【０００５】また、この種のパッケージでは、ボンディングワイヤ等による電気的接続部分は、何らかの手段によって被覆・保護されることが望ましい。そのため、信頼性向上等の観点からも、ポッティング法による樹脂封止がなされることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ポッティング法において使用される封止樹脂には流動性があるため、封止樹脂を所定の位置に正確に塗布することが難しい。従って、図６（ａ），図６（ｂ）に示されるように、ボンディングパッド形成領域Ｒ1 を越えて入出力端子形成領域Ｒ2 まで封止樹脂７０が拡がった箇所が部分的にできやすい。この場合、封止樹脂７０が入出力端子７１まで到達した部分とそうでない部分とで電気抵抗値に差が生じ、半導体パッケージ７２の電気的特性が悪くなる。
【０００７】また、封止樹脂７０の外形線が不定状になることによって、半導体パッケージ７２全体の見栄えも損なわれる。さらに、入出力端子７１に封止樹脂７０が付着していると、めっきスルーホール内への挿入が困難となり、実装時に不具合が起こりやすくなる。そして、このような封止樹脂７０の流動が起こると、ボンディングワイヤ７３の露出を避けるためにどうしても樹脂量を増やさざるを得なくなる。その結果、封止樹脂７０の拡がりがさらに拡大する。
【０００８】入出力端子７１に対する封止樹脂７０の付着を回避するためには、例えば入出力端子形成領域Ｒ2 とボンディングパッド形成領域Ｒ1 との間の領域Ｒ3 の幅を、ある程度大きく確保すればよいことはいうまでもない。しかし、この方法ではダウンサイジングの要求に逆行することになる。
【０００９】本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、外形の大型化を招くことなく、封止樹脂の流動に起因する電気的特性の悪化や見栄えの悪化を確実に回避することができる半導体パッケージを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、高熱伝導性材料からなる板材の片側面を放熱領域とし、かつその反対側面を高密度配線層を備える電子部品搭載領域とし、その高密度配線層上に電子部品搭載部を設け、前記高密度配線層を介して電子部品側に電気的に接続される複数の接続端子を前記電子部品搭載領域の外縁部に配設してなる放熱体と、前記放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなる放熱体装着用のベースユニットとによって構成されるとともに、前記ボンディングパッドと前記接続端子とがボンディングワイヤを介して電気的に接続され、さらにその接続部分が樹脂によって封止されてなる半導体パッケージであって、前記放熱体の高密度配線層は絶縁層と配線パターンとを交互に積層した構成を有するビルドアップ層であり、前記ベースユニットを構成するプリント配線板における前記窓部の内壁面に同プリント配線板の入出力端子を形成する面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる半導体パッケージをその要旨としている。
【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記窓部の内壁面に形成される段部は２段かつ階段状であり、それら段部のうち相対的に高い上面を持つものを前記ボンディングパッドを有する段部とし、相対的に低い上面を持つものを前記放熱体の外縁部を支持する段部としている。
【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、前記プリント配線板はサブトラクティブプロセスによって形成される多層板であり、前記ボンディングパッドはその内層導体回路の一部に形成されているとしている。
【００１３】
【作用】請求項１〜３に記載の発明によると、ボンディングパッドが形成されている面がプリント配線板の入出力端子形成面よりも相対的に低くなるため、窓部の内壁面によって入出力端子形成領域への封止樹脂の流動が阻止される。
【００１４】請求項２に記載の発明によると、相対的に低い上面を持つ段部によって放熱体が下面側から確実にかつ水平に支持されるため、ワイヤボンディングの精度が向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例の半導体パッケージを図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００１６】本実施例の半導体パッケージ１１は、図３等に示されるように、基本的にＰＧＡタイプのベースユニット２５と、放熱体であるビルドアップ多層薄膜配線板１２とによって構成されている。
【００１７】ビルドアップ多層薄膜配線板１２は、図３に示されるように、高熱伝導性材料からなる板材としてのりん青銅板１３を主材料として形成されている。このりん青銅板１３の片側面全体は放熱領域となっており、かつその反対側面全体は電子部品搭載領域となっている。電子部品搭載領域全体には、高密度配線層としてのビルドアップ層Ｂが形成されている。本実施例では、前記ビルドアップ層Ｂは絶縁層１４と極めてファインな配線パターン１５とを交互に積層した構成を有している。各層の配線パターン１５は、絶縁層１４に形成されたバイアホール１６によって互いに接続されている。
【００１８】図３に示されるように、ビルドアップ層Ｂ上には、電子部品搭載部としてのダイパッド１７が複数個設けられている。ダイパッド１７上には、電子部品としてのＬＳＩチップ１８，１９が搭載されている。ＬＳＩチップ１８，１９とビルドアップ層Ｂ上のボンディングパッド２０とは、ボンディングワイヤ２１を介して電気的に接続されている。ビルドアップ層Ｂの外縁部には、接続端子としての多数の接続パッド２２が規則的に配設されている。そして、ＬＳＩチップ１８，１９側と接続パッド２２とは、ビルドアップ層Ｂの内層または外層の配線パターン１５を介して電気的に接続されている。
【００１９】ベースユニット２５は、プラスティック製の板材（本実施例ではＢＴ樹脂製の銅張積層板）を主形成材料とするプリント配線板４０を用いて作製される。この種の板材には、基本的に穴あけ加工等が容易であるという利点があるからである。本実施例のベースユニット２５を構成しているプリント配線板４０は、導体層を４つ備えたいわゆる４層板である。図３においてプリント配線板４０のピン突出面Ｓ1 （同図における上側の面）に形成された第１番めの導体層は、スルーホール２８のランド３１及び略ロ字状のシール用パターン３２である。プリント配線板４０のコアとなる内層板４１の両面には、第２番め及び第３番めの導体層としての内層導体回路４２，４３が形成されている。また、プリント配線板４０のピン非突出面Ｓ2 に形成された第４番めの導体層は、スルーホール２８のランド３１及び所定形状のグランドパターン４４である。このピン非突出面Ｓ2 は、ほぼ全体的にソルダーレジスト３４によって被覆されている。そして、このプリント配線板４０の場合、第２番めの導体層が信号層、第３番めの導体層が電源層、第４番めの導体層がグランド層としての役割を担っている。なお、本実施例のプリント配線板４０は、通常のサブトラクティブプロセスによって作製される。
【００２０】図１，図２に示されるように、プリント配線板４０のほぼ中央部には、前記ビルドアップ多層薄膜配線板１２の外形にほぼ等しい外形を有する窓部２６が透設されている。前記窓部２６の周囲には、表裏を貫通するスルーホール２８が多数形成されている。これらのスルーホール２８によって、各導体層間の電気的な接続が図られている。各スルーホール２８には、入出力端子としての金属製のピン２９が挿入されている。なお、このベースユニット２５においてピン２９が設けられている略ロ字状の帯形領域を、説明の便宜上、入出力端子形成領域Ｒ2 と呼ぶことにする。
【００２１】図１，図３に示されるように、窓部２６の内壁面には、パッド用段部２７ａ及び支持用段部２７ｂの２つが階段状に設けられている。パッド用段部２７ａの上面の高さは、プリント配線板４０におけるピン突出面Ｓ1 の高さよりも低くなっている。このパッド用段部２７ａの上面には、窓部２６を全体的に取り囲むように矩形状のボンディングパッド３０が配設されている。各ボンディングパッド３０とスルーホール２８とは、内層導体回路４２を介して電気的に接続されている。なお、このベースユニット２５においてボンディングパッド３０が設けられている略ロ字状の帯状領域を、説明の便宜上、ボンディングパッド形成領域Ｒ1 と呼ぶことにする。また、入出力端子形成領域Ｒ2 とボンディングパッド形成領域Ｒ1 との間に存在する略ロ字状の帯状領域を、空白領域Ｒ3 と呼ぶことにする。本実施例の場合、この空白領域Ｒ3 の幅は約１mm〜５mmである。
【００２２】ここで、ピン突出面Ｓ1 とパッド用段部２７ａの上面の高さとの差は、少なくとも０．３mm以上、好ましくは０．５mm〜１．０mmであることがよい。この差が小さすぎると、封止樹脂３６の流動を確実に阻止することができなくなるおそれがある。逆にこの差が大すぎると、前記の流動阻止作用を高めるうえでは好都合である反面、半導体パッケージ１１が全体的に肉厚化するおそれがある。本実施例では、かかる点を考慮してこの差を０．５mmに設定している。
【００２３】パッド用段部２７ａの内側には、支持用段部２７ｂが配置されている。支持用段部２７ｂの上面は、パッド用段部２７ａの上面よりも相対的に低くなっている。本実施例では、具体的にいうとその差はビルドアップ多層薄膜配線板１２の厚さとほぼ等しく約１．１mmである。ビルドアップ多層薄膜配線板１２を窓部２６に嵌合させると、支持用段部２７ｂの上面によってビルドアップ多層薄膜配線板１２の裏面外縁部が支持される。
【００２４】図３に示されるように、ベースユニット２５側のボンディングパッド３０と、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の接続パッド２２とは、ボンディングワイヤ３３を介して電気的に接続されている。そして、ＬＳＩチップ１８，１９側とビルドアップ多層薄膜配線板１２側との電気的接続部分や、ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分は、封止樹脂３６で全体的に封止されている。本実施例では、封止樹脂３６として粘度が５００cps 〜１０００cps のエポキシ樹脂（九州松下製，商品名：ＣＣＮ２００１−２３Ｐ）が使用されている。ＬＳＩチップ１８，１９側とビルドアップ多層薄膜配線板１２側との電気的接続部分とは、詳細にはボンディングパッド２０、ＬＳＩチップ１８，１９の上面の図示しないボンディングパッド及びそれらを接続しているボンディングワイヤ２１を指す。ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分とは、ボンディングパッド３０、接続パッド２２及びそれらを接続しているボンディングワイヤ３３を指す。
【００２５】図１，図３に示されるように、ピン突出面Ｓ1 において窓部２６の周囲に形成されたシール用パターン３２には、コバール等のような導電性に優れた金属材料からなる封止キャップ４５がはんだ付けされている。この封止キャップ４５によって、樹脂封止部分が全体的にカバーされる。
【００２６】図３に示されるように、ベースユニット２５にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着すると、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の放熱領域が窓部２６から外側に露出する。そして、本実施例の半導体パッケージ１１は、ピン２９によって図示しないマザーボードにフェースダウン式に実装される。つまり、実装時においては放熱領域が上向き（外側向き）になり、電子部品搭載領域が下向き（内側向き）になる。そして、前記放熱領域の面積、より詳細には放熱領域のうち窓部２６から露出する部分の面積がこの半導体パッケージ１１における実際上の放熱面積になる。
【００２７】次に、この半導体パッケージ１１を作製する手順を図４に基づいて述べる。半導体パッケージ１１を構成するビルドアップ多層薄膜配線板１２は、次のようにして作製される。まず出発材料であるりん青銅板１３の片面を黒化処理し、その上に感光性エポキシ樹脂を塗布する。そして、露光・現像を行うことにより、内径４０μｍのバイアホール形成用穴を有する厚さ１５μｍの絶縁層１４を形成する。スパッタリングすることによって絶縁層１４上に厚さ０．１μｍのＣｒ薄層を形成し、更にその上にスパッタリングすることによって厚さ０．２μｍのＣｕ薄層を形成する。Ｌ／Ｓ＝２５μｍ／２５μｍの配線パターン１５を形成するためのめっきレジストをＣｕ薄層上に配置する。この状態で電解Ｃｕめっき及び電解Ｎｉめっきを順次行うことにより、厚さ６μｍのＣｕめっき層及び厚さ１μｍのＮｉめっき層をそれぞれ形成する。めっきレジストを剥離した後、塩化第二銅溶液と２０％塩酸水溶液とを用いて非めっき部分のＣｕ薄層及びＣｒ薄層をエッチングする。そして、以上の工程を必要に応じて繰り返すことにより、絶縁層１４と複数種の金属からなる配線パターン１５とを交互に形成する。その結果、配線パターン１５を５層備えたビルドアップ多層薄膜配線板（３５mm角，１．０mm厚）１２が作製される。そして、この後にオープン・ショートテストを行う。
【００２８】一方、ベースユニット２５は次のようにして作製される。まず、ＢＴ樹脂製の銅張積層板（５０mm角，１．７mm厚）のほぼ中央部を略正方形状に貫通ざぐり加工（３１mm角）する。この加工によって当該部分に貫通孔が形成される。所定部分にめっきレジストを配置した状態で電解Ｃｕめっきを行うことにより、必要部分にＣｕを析出させる。めっきレジストを剥離した後、不要なＣｕをエッチングする。このエッチングによって、内層導体回路４２，４３及びボンディングパッド３０が形成される。得られた内層板４１の両面に、同じくＢＴ樹脂製のプリプレグ４６をラミネートする（図４(a) 参照）。このプリプレグ４６はいわゆるＢステージにあり、その片面には銅箔が貼着されている。ラミネートによって得られた積層体を穴あけ加工することにより、ピン挿入用のスルーホール形成用孔を形成する。
【００２９】所定部分にめっきレジストを配置した状態で電解Ｃｕめっきを行うことにより、必要部分にＣｕを析出させる。めっきレジストを剥離した後、不要なＣｕをエッチングする。このエッチングによって、ランド３１、シール用パターン３２及びグランドパターン４４が形成される（図４(b) 参照）。この後、ピン非突出面Ｓ2 側にソルダーレジスト３４を形成した後、スルーホール２８内にピン２９を挿入する。さらに、ピン突出面Ｓ1 側のプリプレグ４６をざぐり加工することによって、パッド用段部２７ａを形成するとともに、ボンディングパッド３０を露出させる。また、ピン非突出面Ｓ2 側のプリプレグ４６をざぐり加工することによって、支持用段部２７ｂを形成するとともに、窓部２６を貫通させる。最後にざぐり面をダイシングする（図４(c) 参照）。そして、この後にオープン・ショートテストを行う。
【００３０】次に、オープン・ショートテストをパスしたビルドアップ多層薄膜配線板１２とベースユニット２５とを、銅張積層板の支持用段部２７ｂに配置された接着シール（三菱油化製，商品名：ＹＥＦ−０４０）３５によって仮接着する。本実施例では、仮接着の圧力は２５kgf/cm2 であり、温度は２２０℃，時間は２分である。その後、１５０℃，６０分でキュアを行うことによって、接着シール３５を完全に硬化させる。
【００３１】次いで、ダイボンダを使用して、ダイパッド１７上にテスト済のＣＰＵ用ＬＳＩチップ１８を１個、メモリ用ＬＳＩチップ１９を６個搭載する。ここで、ワイヤボンディング装置（九州松下製，商品名：ＨＷ−２２００）を用いて、ＬＳＩチップ１８，１９をワイヤボンディングする。このとき、同じ装置を用いてボンディングパッド３０と接続パッド２２との間もワイヤボンディングする。
【００３２】そして、ポッティング法による樹脂封止を行って、ＬＳＩチップ１８，１９の電気的接続部分と、ビルドアップ多層薄膜配線板１２側とベースユニット２５側との電気的接続部分とを、封止樹脂３６で全体的に封止する（図４(d) 参照）。最後に、封止キャップ４５をシール用パターン３２にはんだ付けする。半導体パッケージ１１は、以上のような手順を経て製造される。
【００３３】さて、本実施例の半導体パッケージ１１によると、ビルドアップ多層薄膜配線板１２を構成するりん青銅板１３の片面側には、高密度配線層であるビルドアップ層Ｂが形成されている。このため、ベースユニット２５と共に半導体パッケージ１１を形成したときでも、半導体パッケージ１１の表面にビルドアップ多層薄膜配線板１２の面積に相当するようなデッドエリアが生じるようなことはない。従って、半導体パッケージ１１全体が大型になることなく、充分な放熱領域を確保することが可能となる。また、大型化が回避されることに起因して信号伝搬速度が速くなるなど、電気特性も向上する。そして、上記のように半導体パッケージ１１の放熱性が向上することによって、ＬＳＩチップ１８，１９の誤動作・熱破壊等が従来に比して極めて少なくなる。
【００３４】また、ベースユニット２５の収容部にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着すると、りん青銅板１３の片側面である放熱領域が窓部２６から大きく露出した状態となる。よって、電子部品搭載領域からビルドアップ層Ｂ及びりん青銅板１３を経て放熱領域に伝導してきた熱は、窓部２６を介して大気中に効率良く放散される。
【００３５】そして、本実施例の半導体パッケージ１１では、窓部２６の内壁面にパッド用段部２７ａ及び支持用段部２７ｂの２つが階段状に設けられ、パッド用段部２７ａの上面にボンディングパッド３０が配設されている。従って、ボンディングパッド３０が形成されている面は、プリント配線板４０のピン突出面Ｓ1 よりも相対的に低くなっている。このため、ポッティングによって供給された封止樹脂３６が入出力端子形成領域Ｒ2 の方向へ拡がろうとするときに、窓部２６の内壁面によって封止樹脂３６の流動が阻止される。その結果、封止樹脂３６の外形線は、窓部２６に追従することによって直線状になる。よって、外形線が不定状になりやすかった従来のものに比較して、半導体パッケージ１１全体の見栄えも確実に向上する。
【００３６】また、封止樹脂３６の不均一な流動が解消される結果、電気抵抗値のばらつきも同時に解消され、半導体パッケージ１１の電気的特性が確実に向上する。勿論、封止樹脂３６の不均一な流動が解消されることによって、ピン実装時における不具合も解消される。加えて、ポッティングを行う際の封止樹脂３６の供給作業が極めて容易になる。
【００３７】さらに、この半導体パッケージ１１では、既存の空白領域Ｒ3 の幅をある程度大きくするという対策を採っていないため、外形の大型化を招くこともない。従って、ダウンサイジングの要求に反することもない。
【００３８】また、ベースユニット２５にビルドアップ多層薄膜配線板１２を装着する際、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の下面外縁部は支持用段部２７ｂの上面によって確実にかつ水平に支持される。そして、このときパッド用段部２７ａの上面の高さと、ビルドアップ多層薄膜配線板１２の上面の高さとが、ほぼ等しくなる。ゆえに、両者の高さにばらつきがある場合に比べて、ボンディングパッド３０−接続パッド２２間のワイヤボンディングが容易になり、ワイヤボンディングの精度も向上する。
【００３９】そして、本実施例のベースユニット２５は、上述したように基本的にサブトラクティブプロセスによって作製される４層板であるため、比較的容易にかつ安価に製造することができる。よって、半導体パッケージ１１の低コスト化にとって好都合である。また、上記のベースユニット２５は、信号層、電源層及びグランド層としての役割を担う導体層を備えているため、電気的特性にも極めて優れている。
【００４０】なお、本発明は例えば次のように変更することが可能である。
（１）図５に示される別例１の半導体パッケージ５０のような構成を採用してもよい。ベースユニット５１を構成するプリント配線板５２は、いわゆる５層板である。プリント配線板５２の窓部２６の内壁面には、３段かつ階段状に段部５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられている。それらの段部５３ａ〜５３ｃのうち、最も内側の支持用段部５３ｃを除く２つのパッド用段部５３ａ，５３ｂの上面には、それぞれ複数のボンディングパッド３０が形成されている。即ち、この半導体パッケージ５０は、いわゆる２ティア構造を持つものとなっている。勿論、段部５３ａ，５３ｂ，５３ｃを４段にすることにより３ティア構造にしたり、５段にすることにより４ティア構造にすることも可能である。そして、以上のような構成を採ったときでも、上記実施例と同等の作用効果を奏する。
【００４１】（２）支持用段部２７ｂ等は必ずしも窓部２６の全周にわたっていなくても足り、窓部２６の４つの辺のうちの２つまたは３つでもよい。
（３）多層板であるプリント配線板を形成する方法として、実施例のようなサブトラクティブプロセスばかりでなく、部分的にアディティブプロセスを適用することも可能である。
【００４２】（４）実施例に示した製造手順以外の手順で半導体パッケージ１１を製造することも勿論可能である。例えば、ベースユニット２５の製造において、内層板４１にプリプレグ４６をラミネートする前に、各プリプレグ４６の所定部分をざぐり加工しておいてもよい。
【００４３】（５）封止樹脂３６の形成材料は、実施例のようなエポキシ樹脂のみに限定されるわけではなく、例えばＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等のようなその他のプラスティック材料でもよい。ベースユニット２５を構成するプリント配線板２５ａの主形成材料を、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂に変更することも可能である。
【００４４】（６）ベースユニット２５のピン２９はスルーホールに挿入されるタイプのものに限られない。例えば、ベースユニット２５にスルーホールを形成することなく、表面に設けられたパッド等に直に接合するようなタイプにしても良い。また、入出力端子としてのピン２９の代わりにストレートウォール状のバンプ等を形成してもよい。
【００４５】（７）放熱体であるビルドアップ多層薄膜配線板１２を作製する場合、実施例にて用いたりん青銅板１３以外にも、例えばアルミニウム板やアルマイト板等の金属板を使用することが勿論可能である。また、金属板のみに限定されることはなく、例えばアルミナ板、ムライト板、窒化珪素板、窒化ホウ素板等のセラミックス基板を使用することも可能である。なお、放熱体を構成する板材は必ずしも完全に板状である必要はなく、例えば放熱領域側の表面に多少凹凸があるものでも構わない。
【００４６】ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなるベースユニットであって、前記窓部の内壁面に前記プリント配線板の入出力端子形成面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる放熱体装着用のベースユニット。
【００４７】なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「高熱伝導性材料： プラスティック材料に比べて熱伝導性のよい材料をいい、例えば窒化アルミニウム、アルミナ、ムライト等のセラミックス材料や銅、銅合金、アルミニウム等の金属材料をいう。」
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように、入出力端子形成面よりも低い部分にボンディングパッドを形成した請求項１〜３に記載の発明によれば、外形の大型化を招くことなく、封止樹脂の流動に起因する電気的特性の悪化や見栄えの悪化を確実に回避することができる。特に請求項２に記載の発明によれば、放熱体が下面側から確実に支持されるため、ワイヤボンディングの精度を向上させることができる。請求項３に記載の発明によれば、製造が容易でありしかも比較的安価な半導体パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のベースユニットを示す底面図。
【図２】図１のベースユニットの平面図。
【図３】実施例の半導体パッケージを示す要部拡大断面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は同じくその製造手順を示す概略断面図。
【図５】別例１の半導体パッケージを示す概略断面図。
【図６】（ａ）は従来の半導体パッケージにおける問題点を説明するための要部拡大底面図、（ｂ）は同じくその要部拡大断面図。
【符号の説明】
１１…半導体パッケージ、１２…放熱体としてのビルドアップ多層薄膜配線板、１３…高熱伝導性材料からなる板材、１７…電子部品搭載部としてのダイパッド、１８，１９…電子部品としてのＬＳＩチップ、２２…接続端子としての接続パッド、２５，５１，５６，６１…ベースユニット、２６…窓部、２７ａ，５３ａ，５３ｂ，５８ａ…パッド用段部、２７ｂ，５３ｃ，６３ｂ…支持用段部、２９…入出力端子としてのピン、３０…ボンディングパッド、３３…ボンディングワイヤ、３６…封止樹脂、４０，５２，５７，６２…プリント配線板、４２…内層導体回路、Ｂ…高密度配線層、Ｒ1 …ボンディングパッド形成領域、Ｒ2 …入出力端子形成領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高熱伝導性材料からなる板材の片側面を放熱領域とし、かつその反対側面を高密度配線層を備える電子部品搭載領域とし、その高密度配線層上に電子部品搭載部を設け、前記高密度配線層を介して電子部品側に電気的に接続される複数の接続端子を前記電子部品搭載領域の外縁部に配設してなる放熱体と、前記放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなる放熱体装着用のベースユニットとによって構成されるとともに、前記ボンディングパッドと前記接続端子とがボンディングワイヤを介して電気的に接続され、さらにその接続部分が樹脂によって封止されてなる半導体パッケージであって、前記放熱体の高密度配線層は絶縁層と配線パターンとを交互に積層した構成を有するビルドアップ層であり、前記ベースユニットを構成するプリント配線板における前記窓部の内壁面に同プリント配線板の入出力端子を形成する面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる半導体パッケージ。
【請求項２】前記窓部の内壁面に形成される段部は２段かつ階段状であり、それら段部のうち相対的に高い上面を持つものを前記ボンディングパッドを有する段部とし、相対的に低い上面を持つものを前記放熱体の外縁部を支持する段部とした請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】前記プリント配線板はサブトラクティブプロセスによって形成される多層板であり、前記ボンディングパッドはその内層導体回路の一部に形成されている請求項１または２に記載の半導体パッケージ。
【請求項１】 高熱伝導性材料からなる板材の片側面を放熱領域とし、かつその反対側面を高密度配線層を備える電子部品搭載領域とし、その高密度配線層上に電子部品搭載部を設け、前記高密度配線層を介して電子部品側に電気的に接続される複数の接続端子を前記電子部品搭載領域の外縁部に配設してなる放熱体と、前記放熱体の放熱領域を外側に露出させるための窓部をプリント配線板のほぼ中央部に設け、前記プリント配線板の片側面かつ前記窓部の周囲に複数のボンディングパッドを配設し、さらに前記ボンディングパッド形成領域の外側の領域に複数の入出力端子を配設してなる放熱体装着用のベースユニットとによって構成されるとともに、前記ボンディングパッドと前記接続端子とがボンディングワイヤを介して電気的に接続され、さらにその接続部分が樹脂によって封止されてなる半導体パッケージであって、前記放熱体の高密度配線層は絶縁層と配線パターンとを交互に積層した構成を有するビルドアップ層であり、前記ベースユニットを構成するプリント配線板における前記窓部の内壁面に同プリント配線板の入出力端子を形成する面よりも低い上面を持つ段部が形成され、その段部の上面に前記ボンディングパッドが形成されてなる半導体パッケージ。
【請求項２】前記窓部の内壁面に形成される段部は２段かつ階段状であり、それら段部のうち相対的に高い上面を持つものを前記ボンディングパッドを有する段部とし、相対的に低い上面を持つものを前記放熱体の外縁部を支持する段部とした請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】前記プリント配線板はサブトラクティブプロセスによって形成される多層板であり、前記ボンディングパッドはその内層導体回路の一部に形成されている請求項１または２に記載の半導体パッケージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】
【特許番号】特許第３５０６７８８号（Ｐ３５０６７８８）
【登録日】平成１５年１２月２６日（２００３．１２．２６）
【発行日】平成１６年３月１５日（２００４．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−３２２３６７
【出願日】平成６年１２月２６日（１９９４．１２．２６）
【公開番号】特開平８−１８１２４７
【公開日】平成８年７月１２日（１９９６．７．１２）
【審査請求日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−３４９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平５−２１４５２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平２−１３６３５５（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１５年１２月２６日（２００３．１２．２６）
【発行日】平成１６年３月１５日（２００４．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成６年１２月２６日（１９９４．１２．２６）
【公開番号】特開平８−１８１２４７
【公開日】平成８年７月１２日（１９９６．７．１２）
【審査請求日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−３４９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平５−２１４５２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平２−１３６３５５（ＪＰ，Ｕ）
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