半導体装置及びその製造方法
【課題】 従来のＯＭＰＡＣ型ＢＧＡパッケージよりも更なる多ピン化、狭ピッチ化、電気特性の向上、放熱特性の向上、および実装性の向上を実現できるＢＧＡパッケ−ジを有する半導体装置を得る。
【解決手段】 ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板には半導体チップの下面側にサーマルビアが形成されている。
【解決手段】 ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板には半導体チップの下面側にサーマルビアが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は中空封止型ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＢＧＡはＯＭＰＡＣ（Ｏｖｅｒ Ｍｏｌｄｅｄ Ｐａｄ ＡｒｒａｙＣａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるパッケ−ジ構造が主流であった。以下、図１６を用いてＯＭＰＡＣの構造を説明する。例えば、図１６はＯＭＰＡＣの構造を示す断面図である。プリント基板１６１の主表面に形成されたダイパッド１６６上に半導体チップ９をダイボンドし、その半導体チップ９のパッドとプリント基板１６１のワイヤボンドフィンガ１６３とを金属ワイヤ１６１０により結線後、プリント基板１６１の主表面をモ−ルド樹脂１６により封止する。プリント基板１６１下面には、外部電極１４となる半田ボ−ルがアレイ状に並んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成されたＯＭＰＡＣは、構成部材の大部分がモ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１であるため、モ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１との二重構造であるという面を有している。そして、このような二重構造では、製造工程中にモ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１の熱膨張係数の差やモ−ルド樹脂１６の硬化収縮によるパッケ−ジの反りが発生することがある。この反りは、ＢＧＡの場合、外部電極平坦度に大きく影響する。外部電極平坦度は基板実装性能に大きく関わる指標であり、小さいほど良いとされる。ＯＭＰＡＣの場合は、外形サイズ２７ｍｍ四方で外部電極平坦度２００μｍ程度であり、外部電極平坦度が大きいため、外形サイズの更なる大型化は外部電極平坦度をさらに悪化させ、実装不良を引き起こすなど実使用上問題となる恐れがある。
【０００４】またＯＭＰＡＣに用いられるプリント基板１６１は一般に二層基板が主流である。二層基板は絶縁基板の両面に銅箔などよりなる配線を形成したものであり、ＯＭＰＡＣにおいては基板両面の配線は基板の周辺まで引き回され、その基板周辺に形成されたスル−ホ−ル１６４において基板両面の配線が一対一に結ばれている。よって、半導体チップ９のパッドから外部電極１４までの配線長が長くなり、そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、半導体装置の使用において、電気信号の伝達が遅くなり電気特性上不利になるという問題があった。
【０００５】他方、外部電極形成面において外部電極間に配線を通す必要があるが、外部電極間に通せる配線数にはプリント基板加工上限界がある。そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、外部電極数が３００ピンを超える多ピン化、又は電極ピッチが１．５ｍｍ未満の狭ピッチ化は、製造上困難であるという問題があった。
【０００６】また放熱性の観点からは、ＯＭＰＡＣは図１５のような構造をしているために、半導体チップ９の電気的動作によって発生する熱をパッケージ外部へ逃がす主な経路は熱伝導率の低いモールド樹脂１６やプリント基板１６１を通すことになる。そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、放熱性の更なる向上には限界があるという問題があった。
【０００７】以上のように、従来のＯＭＰＡＣ型ＢＧＡの半導体装置では、その構造から、ＢＧＡパッケ−ジの更なる大型化、多ピン化、狭ピッチ化、電気特性の向上、放熱特性の向上、および実装性の向上には限界があるという問題があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、従来のＯＭＰＡＣ型ＢＧＡパッケージを有する半導体装置よりも更なる多ピン化、狭ピッチ化、電気特性の向上、放熱特性の向上、および実装性の向上を実現できるＢＧＡパッケ−ジを有する半導体装置を得ることを目的としており、さらにこのような半導体装置を製造するための製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置では、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板の半導体チップの下面側の部分にはサーマルビアが形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成されているのがよい。
【００１１】また本発明において、前記サーマルビアは、その内部が樹脂で充填されているのがよい。
【００１２】また本発明において、前記基板に上下二段のワイヤボンドフィンガが形成されており、このワイヤボンドフィンガと半導体チップとの接続は、上段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では正ボンドで、また下段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では逆ボンドで、それぞれ交互に行われているのがよい。
【００１３】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋はセラミックで形成されているのがよい。
【００１４】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されているのがよい。
【００１５】また本発明において、前記基板には前記外部電極と対応するスルーホールが形成されており、このスルーホールは、その内壁粗さの最大高さが２０μｍ以下に形成されており、且つその内壁の銅めっき層が２０μｍ以上の厚さで形成されているのがよい。
【００１６】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールは、その内部が樹脂又は金属で充填されているのがよい。
【００１７】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールは、少なくともその端面の金属部分がソルダーレジストにより覆われているのがよい。
【００１８】また本発明による半導体装置の製造方法は、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングする工程と、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングする工程とを含む、ことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明による半導体装置では、多層基板の凹部を蓋で塞ぐことによって中空封止型ＢＧＡパッケージを実現している。基板と半導体チップとの接続にアルミ線を用いた場合、樹脂封止は信頼性上好ましくない。なぜなら樹脂中の酸が水分の浸入によりアルミ線を腐食させるからである。本発明では、中空にて半導体チップを封止することによって、このような問題は解消される。また本発明では、基板の半導体チップ下面側の部分にサ−マルビアを形成しているため、半導体チップの電気的動作によって発生する熱を半導体チップ裏面からサ−マルビアを通して効率良くパッケ−ジ外部に逃がすことができ放熱性が大幅に向上する。
【００２０】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成することにより、放熱性がより向上されるようになる。
【００２１】また本発明において、前記サ−マルビアをエポキシ系などの樹脂にて充填している場合は、サ−マルビア内部が空洞の場合に比べてさらに一層放熱性が向上するようになる。
【００２２】また本発明において、アルミニウム線ワイヤボンドにて正ボンドと逆ボンドを共存させることにより、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。アルミニウム線ワイヤボンドは一般にウェッジ・ボンディング法で行われる。ウェッジ・ボンディングはパッケージ側から半導体チップ側に向かって繰返しボンディングする方法（それを「逆ボンド」と呼ぶ）と、逆に半導体チップ側からパッケージ側へ向かってボンディングする方法（それを「正ボンド」と呼ぶ）の二種類がある。二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板へのボンディングを逆ボンドのみで行った場合、半導体チップのパッド付近でワイヤの接触が起こりやすい。これは多層基板の製造上、ワイヤボンドフィンガの上下段の横方向のずれが大きいためである。アルミニウム線ワイヤボンドは第一ボンディングでループ高さを高くとれる特徴を持つため、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンド、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。
【００２３】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するのがよいとするのは、次のような理由による。すなわち、先にも述べたように、本発明における半導体装置は中空タイプであるため、リフロ−実装時に加わる熱により中空内部の空気膨張が起こる。パッケージが吸湿していた場合には吸湿分の気化膨張も加わる。これらの空気膨張および気化膨張による凹部内圧の上昇は蓋を外側に湾曲させる。蓋がボール電極面側にあるキャビティーダウンタイプのパッケージでは、蓋の膨れは実装上致命傷になる。なぜなら、例えば１．２７ｍｍピッチや１．５ｍｍピッチのＢＧＡでは外部電極高さは０．６±０．１ｍｍであるが、実装時のボ−ル高さはパッケ−ジ重量などにより４００〜４５０μｍとなるため、それ以上の蓋膨れは蓋が実装基板に接触することによって実装不良になるからである。この問題は凹部容積が大きく蓋の面積が大きいほど顕著である。一般には蓋材の選択はＢＴレジン、ＦＲ４などの有機基板を用いた方がコスト的に有利である。しかし凹部の容積したがって蓋の面積の大きいパッケ−ジでは蓋膨れが大きくなるため、蓋材を鋼性の高いセラミックとすることが望ましく、より具体的には、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するようにするのが望ましい、ということになる。なお、封止は蓋の周囲を樹脂でシーリングすることによってなされる。樹脂の注入性は蓋の厚みが薄い方がよく、蓋付け強度の増強と蓋膨れの低減には蓋の厚みは厚い方がよい。これらを総合して蓋の厚みは０．４〜０．７ｍｍが適当である。
【００２４】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されているのがよいとするのは、次のような理由による。通常、多層基板表面の外部電極形成部の表面は酸化防止膜付きの銅、半田、ニッケル−金などが考えられる。本発明におけるパッケージの製造上、ワイヤボンドフィンガと外部電極形成部表面は同時に処理することが工程短縮となるため、ニッケル−金が好ましい。そこで、多層基板表面の外部電極形成部の表面処理をパタ−ニングされた銅箔上にニッケル−金とする。詳しくはニッケルの電解めっきを１μｍ以上形成し、さらにその上に金の電解めっきを０．５μｍ未満形成することにより、鉛錫系半田よりなる外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。それにより外部電極の長期信頼性が確保されるようになる。
【００２５】また本発明において、スルーホ−ルの内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下とし、且つスル−ホ−ルの銅めっき厚さを２０μｍ以上とすることによって、スルーホ−ルの信頼性が確保される。具体的にはスルーホ−ルに施される銅めっきがＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになる。また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの内部を樹脂又は金属で充填することにより、ＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクル耐性がより向上されるようになる。
【００２６】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの端面の金属部分をソルダーレジストにより覆うようにすること、具体的には、外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにより、完全に覆うか又はスルーホ−ルと同じ大きさに開口させるようにすることは、自動機による実装を容易にする。これはスルーホ−ルが複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するＢＧＡにおいて特に有効な手段である。なぜならば自動機によるＢＧＡの認識は通常半田ボールよりなる外部電極により行うが、自動機は、スルーホール端面の金属部分が露出していた場合に、スルーホール端面と半田ボールとを誤認識する可能性がある。このような誤認識は、スルーホール端面の金属部分をソルダーレジストにて覆うことにより、防止できる。
【００２７】また本発明による半導体装置の製造方法において、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングし、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングするようにすれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、アルミニウム線ワイヤボンドは第一ボンディングでループ高さを高くとれる特徴を持つため、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンドにし、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。
【００２８】
【実施例】以下、図１を用いて、この発明による実施例の全体構成について説明する。図１は、この発明による半導体装置の断面図である。パッケージ用多層基板１はサーマルビア２を内蔵している。図１の例では６層基板となっている。基板１内部の配線はワイヤボンドフィンガ３からスルーホール４を経由してランド（外部電極形成部）５へとつながっている。ダイボンド樹脂７によってダイパッド６に金属板８と半導体チップ９がダイボンドされる。金属板８はステンレスまたはモリブデンなどからなり、応力緩衝の役割の他にダイパッド６補強板の役割をも果たしている。つまり、この実施例では、前記金属板８は、リフロ−実装時の中空部空気膨張に伴う内圧上昇により湾曲しようとするダイパッド６及び半導体チップ９を保護している。なお半導体チップ９のサイズおよび凹部容積が小さい場合は金属板８は無くてもよい。
【００２９】すなわち、本実施例では、前述のような金属板８が介在するため、金属板が無い場合に比べて熱応力集中によるダイボンド部の剥離などの不具合を回避できるようになっている。そのような不具合検出は温度サイクル試験などの耐環境性試験により評価される。その応力集中は主に多層基板と半導体チップそれぞれの熱膨張係数の差に起因するものであるため、それぞれのほぼ中間の値を有する金属板は応力緩衝の役目を果たす。半導体チップのサイズが大きくなればなるほど金属板を介在させる効果は大きくなる。これによりパッケ−ジの長期信頼性が確保できる。
【００３０】また、本実施例におけるＢＧＡは多層基板の凹部を蓋で塞いだ構造の中空タイプであるため、リフロ−実装時に加わる熱により中空内部の空気膨張が起こる。ダイパッドの厚みは通常０．５ｍｍ程度であるため、ダイパッドは上記空気膨張によって曲面に膨らもうとする。金属板が無い場合、ダイパッドに直接接着された半導体チップが割れたり、接合部に剥離が生じたりする。金属板を介在させることによって、そのような不具合も解消されるようになる。
【００３１】図１において、半導体チップ９のボンディングパッドとワイヤボンドフィンガ−３とはアルミニウム線１０により結線される。半導体チップ９のボンディングパッドは千鳥パッド配置（半導体チップ９の周囲に並ぶ二列のパッドが交互に配置されている）で、これと結線されるワイヤボンドフィンガ３は二段形成されている。本実施例では、下段フィンガと外側パッドが逆ボンドされた後、上段フィンガと内側パッドが正ボンドされる。基板１の凹部は蓋１１により封止される。蓋１１はＢＴレジンやＦＲ４などの有機基板またはセラミックからなり、厚みは０．４〜０．７ｍｍである。蓋付けはＢステ−ジ（半硬化状熱硬化性接着シ−ト）１２により蓋１１を仮付けした後、熱硬化性ポッティング樹脂１３を蓋１１の周囲に注入し硬化させることによって完了する。ランド５に外部電極１４を形成することによって本発明のＢＧＡパッケ−ジが完成する。外部電極１４は鉛錫系半田よりなる。
【００３２】次に図２〜図１５および表１を用いて、本実施例の構成要素および技術要素について詳細に説明する。
【００３３】図２はサーマルビア２の詳細断面図である。図２において、２ａは基材、２ｂは銅箔または銅めっき膜、２ｃは樹脂である。サーマルビア２は両面銅貼り基板のドリリングとスル−ホ−ルめっきにより形成される。サーマルビア２の内部には樹脂２ｃが充填されている。スル−ホ−ル側壁のめっき膜２ｂが半導体チップ９から発生した熱を外部へ逃がす主な伝達経路となる。本実施例では、例えばサ−マルビア２は直径０．３ｍｍで、０．９ｍｍピッチで千鳥配置され、１２４個／ｃｍ2の密度で、形成されている。
【００３４】次に、図３、図４及び図５を参照して、本実施例におけるワイヤボンドの方法を説明する。図３はワイヤボンドにおいて二段形成のワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドした例を示す断面図、図４は上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きいパッケージに上段下段とも逆ボンドした時に起こるワイヤ近接を示す平面図である。図３に示すように、上段下段とも逆ボンドした場合は、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂが接近するため、上下段ループの間に十分なクリアランスが無くワイヤ接触等の不良を引き起こす可能性がある。特に図４のように上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きい場合にその問題が起こりやすい。
【００３５】すなわち、ワイヤボンドフィンガは上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが交互に配置されるのが理想的であるが、多層基板の製造上、上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれはしばしば起こるもので、そのずれが極端な場合は、図４のように上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが直線上に並んでしまう。この場合は、図３に示すようにワイヤボンドフィンガの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドしたとき、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂが接近して、上下段ループの間に十分なクリアランスが無くワイヤ接触等の不良を引き起こす可能性が大きくなる。
【００３６】このような問題を解決するために、本実施例においては、図５に示すように、ワイヤボンドフィンガの上段３ａを正ボンドし下段３ｂを逆ボンドするようにしている。よって、この図５に示すように、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、ワイヤボンド品質の余裕度が向上している。したがって、上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂとの横方向のずれが生じ、図４に示すように上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが直線上に並んでしまうような場合でも、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂとの間に十分なクリアランスを確保でき、ワイヤ接触等の不良を防止できるようになる。
【００３７】次に、図６は、キャビティーダウンタイプＢＧＡにおいて実装時の熱による蓋膨れを原因として実装不良が生じた場合を示す断面図である。リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張とパッケージ吸湿分の気化膨張が凹部の内圧を上昇させる。凹部の内圧の上昇により外側に湾曲した蓋１１が実装基板１５に接触しパッケ−ジを持ち上げる。その結果、図６のような外部電極１４の接合形状異常が発生する。
【００３８】表１は各種蓋付け仕様におけるリフロー実装実験結果を示している。本実験結果はフタ面積が約５８０ｍｍ2の凹部容積の大きいパッケ−ジを使用した場合の結果である。フタ付け仕様は、フタ材、フタ厚、パッケージ基板座ぐり深さの組合わせを異にしている。評価項目は、リフロー実装時における蓋１１の実装基板１５への接触有無、グロスリーク耐性、及びリフロー実装後の外部電極１４の形状不良の有無である。フタ材をセラッミックとすることで、３０°Ｃ７０％ＲＨ１６８ｈｒｓの吸湿条件まで全ての評価項目を満足した。また、フタ面積が約２００ｍｍ2の凹部容積の小さいパッケ−ジでは表１のＣ構造やＥ構造でも問題の無いことが実験により判っている。
【００３９】
【表１】
【００４０】次に、図７は、本実施例における外部電極形成前のランド５を説明するための詳細断面図である。図７において、５ａは銅よりなる配線パタ−ン、５ｂは電解ニッケルめっき膜、５ｃは電解金めっき膜、５ｄはソルダ−レジストである。電解ニッケルめっき膜５ｂは１μｍ以上、電解金めっき膜５ｃは０．５μｍ未満である。特に電解金めっき膜５ｃを０．５μｍ未満とすることにより、鉛錫系半田の外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。また、金めっきを無電解にて形成した場合、金めっき膜厚にかかわらず接合面に濡れ不良のような異常が発生するため、電解金めっきが良いことが判っている。
【００４１】図８は外部電極の高温保存によるシェア強度変化を表しており、各サンプルは、図７のランド構造で、電解ニッケルめっき膜厚を互いに共通の１μｍ以上としており、且つ電解金めっきの膜厚を互いに異にしている。金めっき厚が０．１μｍ、０．３μｍ、０．４４μｍの場合、高温保存による強度劣化は発生しないが、金めっき厚が０．８μｍ、２．０μｍでは、１５０°Ｃ４８ｈｒｓで強度劣化が始まっている。各条件における破断面の観察から、金めっきが厚い場合の強度劣化は金錫系合金層の成長によるものであると判明した。また、金めっきを無電解にて形成した場合、半田ぬれ性が悪く、安定した強度が確保できないことも判っている。そこで、めっき方法は、半田ぬれ性を向上させるために電解めっきとし、金の膜厚を０．５μｍ未満に限定した。
【００４２】次に、図９は、複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するスルーホ−ル４の詳細断面図である。図９において、４ａはドリリングされた基材自身の内壁面、４ｂはスル−ホ−ルめっき膜、４ｃはスル−ホ−ルに充填された樹脂又は金属よりなるフラットプラグ、５はランド（外部電極形成部）である。次に、図１０は図９のＡに示す部分のスル−ホ−ルの内壁拡大図である。本実施例では、図１０に示すように、基材自身の内壁面４ａの表面粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下としている。これは、ドリリング条件の最適化により実現した。さらに、スル−ホ−ルの銅めっきを２０μｍ以上とすることにより、スル−ホ−ルめっきのカバレッジ性が向上し、スル−ホ−ルめっき膜４ｂはＢＧＡパッケ−ジの実装時に加わるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになる。
【００４３】次に、図１１、図１２を用いてスルーホール信頼性データを説明する。図１１、図１２はオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。詳しくは、図１１はスル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以上、且つ銅めっき厚を１０μｍの場合を示している。また、図１２はスル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下、銅めっき厚を２０μｍ、且つフラットプラグ形成した場合を示している。オイルディップ条件は２６０°Ｃ１０ｓｅｃから２０°Ｃ２０ｓｅｃまでを１サイクルとした。図１１の条件では３０サイクルから導通抵抗の上昇がみられる。他方図１２の条件では１００サイクルまで導通抵抗は安定している。そこで、本実施例では、スルーホール構造を内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下且つ銅めっき厚を２０μｍとした。
【００４４】次に、図１３は外部電極側スルーホール端面の金属部分が露出していた場合の問題点を示す断面図、図１４はこの問題点を解決するために本実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにて完全に覆った例を示す断面図である。図１３において、４ｂはスル−ホ−ルめっき膜、４ｄは金属部分が露出したスルーホール端面、５ｄはソルダレジスト、１４は外部電極である。ソルダレジスト５ｄは液体感光性ソルダレジストまたは感光性ドライフィルムからなる。自動実装機によるＢＧＡの認識は、通常外部電極１４を光反射させて二値化認識する。この二値化認識する場合、ＢＧＡが図１３に示す構造のときは、露出したスルーホール端面４ｄと外部電極１４の両方が光反射するため誤認識が発生する。しかし、図１４に示す本実施例によるＢＧＡの構造では、スルーホール内が樹脂又は金属の充填部材４ｃで充填され、スルーホール端面４ｄがソルダレジスト５ｄで覆われるように構成されている。よって、図１４の構造では、スルーホール端面４ｄは、図１３に示すように金属部分が露出することがないので、自動実装機によるＢＧＡの認識に際して図１３で説明したような誤認識は発生せず、確実に外部電極１４だけを認識することが可能になる。
【００４５】また図１５は、前記問題点を解決するために本発明の他の実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにてスルーホ−ルと同じ大きさに開口させた例を示す断面図である。この図１５に示す構造では、スルーホール内は充填部材で充填されてはいないが、スルーホール端面４ｄの金属部分がソルダレジスト５ｄで覆われるように構成されている。よって、この図１５に示す他の実施例によっても、図１４に示す実施例と同様に、自動実装機によるＢＧＡの二値化認識において、図１３で説明したような誤認識は発生せず、確実に外部電極１４だけを認識することが可能になる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、多層基板の凹部内に半導体チップを収納し凹部を蓋で塞いで中空封止型ＢＧＡパッケージを実現することにより、従来の半導体チップを樹脂封止した場合に生じるアルミ線の腐食などの問題を回避できるようになる。また本発明では、基板の半導体チップ下面側の部分にサ−マルビアを形成しているため、半導体チップの電気的動作によって発生する熱を半導体チップ裏面からサ−マルビアを通して効率良くパッケ−ジ外部に逃がすことができ放熱性が大幅に向上するようになる。
【００４７】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成することにより、放熱性がより一層向上されるようになる。
【００４８】また本発明において、前記サ−マルビアの内部をエポキシ系などの樹脂により充填することにより、サ−マルビア内部が空洞の場合に比べてより一層放熱性が向上するようになる。
【００４９】また本発明において、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンド、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。つまり、アルミニウム線ワイヤボンドにて正ボンドと逆ボンドを共存させることにより、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。
【００５０】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成することにより、リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張と気化膨張による凹部内圧の上昇に伴う蓋膨れを抑え、蓋膨れによる実装不良を防止できるようになる。すなわち、中空タイプの半導体装置では、リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張と気化膨張による凹部内圧の上昇により蓋が外側に湾曲されるが、そうなると、この蓋が実装基板に接触することによって実装不良の原因となる。そして、この問題は凹部容積が大きく蓋の面積が大きいほど顕著になる。そこで、凹部の容積したがって蓋の面積の大きいパッケ−ジでは蓋膨れが大きくなるため、蓋材を鋼性の高いセラミックとすることが望ましく、より具体的には、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するようにするのが望ましい、ということになるのである。
【００５１】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面を、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成することにより、鉛錫系半田よりなる外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。それにより外部電極の長期信頼性が確保されるようになる。また半田ぬれ性も向上する。
【００５２】また本発明において、スルーホ−ルの内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下とし、且つスル−ホ−ルの銅めっき厚さを２０μｍ以上とすることにより、スルーホ−ルのヒートサイクル耐性が向上されるようになる。具体的にはスルーホ−ルに施される銅めっきがＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになり、スルーホールの信頼性が向上するようになる。
【００５３】また本発明において、スルーホ−ルの内部を樹脂又は金属で充填することにより、ＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクル耐性がより一層向上されるようになる。
【００５４】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの端面の金属部分をソルダーレジストにより覆うようにすることにより、実装時に自動機がスルーホール端面の金属部分と半田ボールとを誤認識することを防止できるようになる。
【００５５】また本発明による半導体装置の製造方法において、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングし、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングするようにすることにより、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになり、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例による半導体装置の断面図である。
【図２】 図１の半導体装置のサーマルビア２の詳細断面図である。
【図３】 ワイヤボンドにおいて二段形成のワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドした例を示す断面図である。
【図４】 上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きいパッケージに上段下段とも逆ボンドした時に起こるワイヤ近接を示す平面図である。
【図５】 本実施例においてワイヤボンドフィンガの上段３ａを正ボンドし下段３ｂを逆ボンドするようにした例を示す図である。
【図６】 キャビティーダウンタイプＢＧＡにおいて実装時の熱による蓋膨れを原因として実装不良が生じた場合を示す断面図である。
【図７】 本実施例における外部電極形成前のランド５を説明するための詳細断面図である。
【図８】 外部電極の高温保存によるシェア強度変化を表すグラフである。
【図９】 複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するスルーホ−ル４の詳細断面図である。
【図１０】 図９のＡに示す部分のスル−ホ−ルの内壁拡大図である。
【図１１】 スル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以上且つ銅めっき厚を１０μｍの場合のオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。
【図１２】 スル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下かつ銅めっき厚を２０μｍかつフラットプラグ形成した場合のオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。
【図１３】 外部電極側スルーホール端面の金属部分が露出していた場合の問題点を説明するための断面図である。
【図１４】 図１３で説明した問題点を解決するために本実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにて完全に覆った例を示す断面図である。
【図１５】 図１３で説明した問題点を解決するために本発明の他の実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにてスルーホ−ルと同じ大きさに開口させた例を示す断面図である。
【図１６】 従来のＢＧＡでＯＭＰＡＣ（Ｏｖｅｒ Ｍｏｌｄｅｄ ＰａｄＡｒｒａｙ Ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるパッケ−ジ構造を示す図である。
【符号の説明】
１ 多層基板． ２ サ−マルビア．２ｃ エポキシ系などの樹脂または金属． ３ ワイヤボンド用フィンガ．３ａ 上段フィンガ． ３ｂ 下段フィンガ． ４ スルーホ−ル．４ａ スルーホ−ルの内壁． ４ｂ スル−ホ−ルの銅めっき膜．４ｃ エポキシ系などの樹脂または金属． ４ｄ スル−ホ−ル端面．５ ランド（外部電極形成部）． ５ｂ ニッケルの電解めっき膜．５ｃ 金の電解めっき膜． ６ ダイパッド． ８ 金属版．９ 半導体チップ． １０ アルミニウム線ワイヤ．１０ａ 上段ワイヤ． １０ｂ 下段ワイヤ． １１ 蓋．１２ Ｂステ−ジ（半硬化状熱硬化性接着シ−ト）．１３ 熱硬化性ポッティング樹脂． １４ 外部電極
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は中空封止型ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＢＧＡはＯＭＰＡＣ（Ｏｖｅｒ Ｍｏｌｄｅｄ Ｐａｄ ＡｒｒａｙＣａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるパッケ−ジ構造が主流であった。以下、図１６を用いてＯＭＰＡＣの構造を説明する。例えば、図１６はＯＭＰＡＣの構造を示す断面図である。プリント基板１６１の主表面に形成されたダイパッド１６６上に半導体チップ９をダイボンドし、その半導体チップ９のパッドとプリント基板１６１のワイヤボンドフィンガ１６３とを金属ワイヤ１６１０により結線後、プリント基板１６１の主表面をモ−ルド樹脂１６により封止する。プリント基板１６１下面には、外部電極１４となる半田ボ−ルがアレイ状に並んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成されたＯＭＰＡＣは、構成部材の大部分がモ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１であるため、モ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１との二重構造であるという面を有している。そして、このような二重構造では、製造工程中にモ−ルド樹脂１６とプリント基板１６１の熱膨張係数の差やモ−ルド樹脂１６の硬化収縮によるパッケ−ジの反りが発生することがある。この反りは、ＢＧＡの場合、外部電極平坦度に大きく影響する。外部電極平坦度は基板実装性能に大きく関わる指標であり、小さいほど良いとされる。ＯＭＰＡＣの場合は、外形サイズ２７ｍｍ四方で外部電極平坦度２００μｍ程度であり、外部電極平坦度が大きいため、外形サイズの更なる大型化は外部電極平坦度をさらに悪化させ、実装不良を引き起こすなど実使用上問題となる恐れがある。
【０００４】またＯＭＰＡＣに用いられるプリント基板１６１は一般に二層基板が主流である。二層基板は絶縁基板の両面に銅箔などよりなる配線を形成したものであり、ＯＭＰＡＣにおいては基板両面の配線は基板の周辺まで引き回され、その基板周辺に形成されたスル−ホ−ル１６４において基板両面の配線が一対一に結ばれている。よって、半導体チップ９のパッドから外部電極１４までの配線長が長くなり、そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、半導体装置の使用において、電気信号の伝達が遅くなり電気特性上不利になるという問題があった。
【０００５】他方、外部電極形成面において外部電極間に配線を通す必要があるが、外部電極間に通せる配線数にはプリント基板加工上限界がある。そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、外部電極数が３００ピンを超える多ピン化、又は電極ピッチが１．５ｍｍ未満の狭ピッチ化は、製造上困難であるという問題があった。
【０００６】また放熱性の観点からは、ＯＭＰＡＣは図１５のような構造をしているために、半導体チップ９の電気的動作によって発生する熱をパッケージ外部へ逃がす主な経路は熱伝導率の低いモールド樹脂１６やプリント基板１６１を通すことになる。そのため、従来のＯＭＰＡＣ構造では、放熱性の更なる向上には限界があるという問題があった。
【０００７】以上のように、従来のＯＭＰＡＣ型ＢＧＡの半導体装置では、その構造から、ＢＧＡパッケ−ジの更なる大型化、多ピン化、狭ピッチ化、電気特性の向上、放熱特性の向上、および実装性の向上には限界があるという問題があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、従来のＯＭＰＡＣ型ＢＧＡパッケージを有する半導体装置よりも更なる多ピン化、狭ピッチ化、電気特性の向上、放熱特性の向上、および実装性の向上を実現できるＢＧＡパッケ−ジを有する半導体装置を得ることを目的としており、さらにこのような半導体装置を製造するための製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置では、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板の半導体チップの下面側の部分にはサーマルビアが形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成されているのがよい。
【００１１】また本発明において、前記サーマルビアは、その内部が樹脂で充填されているのがよい。
【００１２】また本発明において、前記基板に上下二段のワイヤボンドフィンガが形成されており、このワイヤボンドフィンガと半導体チップとの接続は、上段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では正ボンドで、また下段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では逆ボンドで、それぞれ交互に行われているのがよい。
【００１３】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋はセラミックで形成されているのがよい。
【００１４】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されているのがよい。
【００１５】また本発明において、前記基板には前記外部電極と対応するスルーホールが形成されており、このスルーホールは、その内壁粗さの最大高さが２０μｍ以下に形成されており、且つその内壁の銅めっき層が２０μｍ以上の厚さで形成されているのがよい。
【００１６】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールは、その内部が樹脂又は金属で充填されているのがよい。
【００１７】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールは、少なくともその端面の金属部分がソルダーレジストにより覆われているのがよい。
【００１８】また本発明による半導体装置の製造方法は、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングする工程と、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングする工程とを含む、ことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明による半導体装置では、多層基板の凹部を蓋で塞ぐことによって中空封止型ＢＧＡパッケージを実現している。基板と半導体チップとの接続にアルミ線を用いた場合、樹脂封止は信頼性上好ましくない。なぜなら樹脂中の酸が水分の浸入によりアルミ線を腐食させるからである。本発明では、中空にて半導体チップを封止することによって、このような問題は解消される。また本発明では、基板の半導体チップ下面側の部分にサ−マルビアを形成しているため、半導体チップの電気的動作によって発生する熱を半導体チップ裏面からサ−マルビアを通して効率良くパッケ−ジ外部に逃がすことができ放熱性が大幅に向上する。
【００２０】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成することにより、放熱性がより向上されるようになる。
【００２１】また本発明において、前記サ−マルビアをエポキシ系などの樹脂にて充填している場合は、サ−マルビア内部が空洞の場合に比べてさらに一層放熱性が向上するようになる。
【００２２】また本発明において、アルミニウム線ワイヤボンドにて正ボンドと逆ボンドを共存させることにより、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。アルミニウム線ワイヤボンドは一般にウェッジ・ボンディング法で行われる。ウェッジ・ボンディングはパッケージ側から半導体チップ側に向かって繰返しボンディングする方法（それを「逆ボンド」と呼ぶ）と、逆に半導体チップ側からパッケージ側へ向かってボンディングする方法（それを「正ボンド」と呼ぶ）の二種類がある。二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板へのボンディングを逆ボンドのみで行った場合、半導体チップのパッド付近でワイヤの接触が起こりやすい。これは多層基板の製造上、ワイヤボンドフィンガの上下段の横方向のずれが大きいためである。アルミニウム線ワイヤボンドは第一ボンディングでループ高さを高くとれる特徴を持つため、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンド、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。
【００２３】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するのがよいとするのは、次のような理由による。すなわち、先にも述べたように、本発明における半導体装置は中空タイプであるため、リフロ−実装時に加わる熱により中空内部の空気膨張が起こる。パッケージが吸湿していた場合には吸湿分の気化膨張も加わる。これらの空気膨張および気化膨張による凹部内圧の上昇は蓋を外側に湾曲させる。蓋がボール電極面側にあるキャビティーダウンタイプのパッケージでは、蓋の膨れは実装上致命傷になる。なぜなら、例えば１．２７ｍｍピッチや１．５ｍｍピッチのＢＧＡでは外部電極高さは０．６±０．１ｍｍであるが、実装時のボ−ル高さはパッケ−ジ重量などにより４００〜４５０μｍとなるため、それ以上の蓋膨れは蓋が実装基板に接触することによって実装不良になるからである。この問題は凹部容積が大きく蓋の面積が大きいほど顕著である。一般には蓋材の選択はＢＴレジン、ＦＲ４などの有機基板を用いた方がコスト的に有利である。しかし凹部の容積したがって蓋の面積の大きいパッケ−ジでは蓋膨れが大きくなるため、蓋材を鋼性の高いセラミックとすることが望ましく、より具体的には、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するようにするのが望ましい、ということになる。なお、封止は蓋の周囲を樹脂でシーリングすることによってなされる。樹脂の注入性は蓋の厚みが薄い方がよく、蓋付け強度の増強と蓋膨れの低減には蓋の厚みは厚い方がよい。これらを総合して蓋の厚みは０．４〜０．７ｍｍが適当である。
【００２４】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されているのがよいとするのは、次のような理由による。通常、多層基板表面の外部電極形成部の表面は酸化防止膜付きの銅、半田、ニッケル−金などが考えられる。本発明におけるパッケージの製造上、ワイヤボンドフィンガと外部電極形成部表面は同時に処理することが工程短縮となるため、ニッケル−金が好ましい。そこで、多層基板表面の外部電極形成部の表面処理をパタ−ニングされた銅箔上にニッケル−金とする。詳しくはニッケルの電解めっきを１μｍ以上形成し、さらにその上に金の電解めっきを０．５μｍ未満形成することにより、鉛錫系半田よりなる外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。それにより外部電極の長期信頼性が確保されるようになる。
【００２５】また本発明において、スルーホ−ルの内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下とし、且つスル−ホ−ルの銅めっき厚さを２０μｍ以上とすることによって、スルーホ−ルの信頼性が確保される。具体的にはスルーホ−ルに施される銅めっきがＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになる。また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの内部を樹脂又は金属で充填することにより、ＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクル耐性がより向上されるようになる。
【００２６】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの端面の金属部分をソルダーレジストにより覆うようにすること、具体的には、外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにより、完全に覆うか又はスルーホ−ルと同じ大きさに開口させるようにすることは、自動機による実装を容易にする。これはスルーホ−ルが複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するＢＧＡにおいて特に有効な手段である。なぜならば自動機によるＢＧＡの認識は通常半田ボールよりなる外部電極により行うが、自動機は、スルーホール端面の金属部分が露出していた場合に、スルーホール端面と半田ボールとを誤認識する可能性がある。このような誤認識は、スルーホール端面の金属部分をソルダーレジストにて覆うことにより、防止できる。
【００２７】また本発明による半導体装置の製造方法において、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングし、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングするようにすれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、アルミニウム線ワイヤボンドは第一ボンディングでループ高さを高くとれる特徴を持つため、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンドにし、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。
【００２８】
【実施例】以下、図１を用いて、この発明による実施例の全体構成について説明する。図１は、この発明による半導体装置の断面図である。パッケージ用多層基板１はサーマルビア２を内蔵している。図１の例では６層基板となっている。基板１内部の配線はワイヤボンドフィンガ３からスルーホール４を経由してランド（外部電極形成部）５へとつながっている。ダイボンド樹脂７によってダイパッド６に金属板８と半導体チップ９がダイボンドされる。金属板８はステンレスまたはモリブデンなどからなり、応力緩衝の役割の他にダイパッド６補強板の役割をも果たしている。つまり、この実施例では、前記金属板８は、リフロ−実装時の中空部空気膨張に伴う内圧上昇により湾曲しようとするダイパッド６及び半導体チップ９を保護している。なお半導体チップ９のサイズおよび凹部容積が小さい場合は金属板８は無くてもよい。
【００２９】すなわち、本実施例では、前述のような金属板８が介在するため、金属板が無い場合に比べて熱応力集中によるダイボンド部の剥離などの不具合を回避できるようになっている。そのような不具合検出は温度サイクル試験などの耐環境性試験により評価される。その応力集中は主に多層基板と半導体チップそれぞれの熱膨張係数の差に起因するものであるため、それぞれのほぼ中間の値を有する金属板は応力緩衝の役目を果たす。半導体チップのサイズが大きくなればなるほど金属板を介在させる効果は大きくなる。これによりパッケ−ジの長期信頼性が確保できる。
【００３０】また、本実施例におけるＢＧＡは多層基板の凹部を蓋で塞いだ構造の中空タイプであるため、リフロ−実装時に加わる熱により中空内部の空気膨張が起こる。ダイパッドの厚みは通常０．５ｍｍ程度であるため、ダイパッドは上記空気膨張によって曲面に膨らもうとする。金属板が無い場合、ダイパッドに直接接着された半導体チップが割れたり、接合部に剥離が生じたりする。金属板を介在させることによって、そのような不具合も解消されるようになる。
【００３１】図１において、半導体チップ９のボンディングパッドとワイヤボンドフィンガ−３とはアルミニウム線１０により結線される。半導体チップ９のボンディングパッドは千鳥パッド配置（半導体チップ９の周囲に並ぶ二列のパッドが交互に配置されている）で、これと結線されるワイヤボンドフィンガ３は二段形成されている。本実施例では、下段フィンガと外側パッドが逆ボンドされた後、上段フィンガと内側パッドが正ボンドされる。基板１の凹部は蓋１１により封止される。蓋１１はＢＴレジンやＦＲ４などの有機基板またはセラミックからなり、厚みは０．４〜０．７ｍｍである。蓋付けはＢステ−ジ（半硬化状熱硬化性接着シ−ト）１２により蓋１１を仮付けした後、熱硬化性ポッティング樹脂１３を蓋１１の周囲に注入し硬化させることによって完了する。ランド５に外部電極１４を形成することによって本発明のＢＧＡパッケ−ジが完成する。外部電極１４は鉛錫系半田よりなる。
【００３２】次に図２〜図１５および表１を用いて、本実施例の構成要素および技術要素について詳細に説明する。
【００３３】図２はサーマルビア２の詳細断面図である。図２において、２ａは基材、２ｂは銅箔または銅めっき膜、２ｃは樹脂である。サーマルビア２は両面銅貼り基板のドリリングとスル−ホ−ルめっきにより形成される。サーマルビア２の内部には樹脂２ｃが充填されている。スル−ホ−ル側壁のめっき膜２ｂが半導体チップ９から発生した熱を外部へ逃がす主な伝達経路となる。本実施例では、例えばサ−マルビア２は直径０．３ｍｍで、０．９ｍｍピッチで千鳥配置され、１２４個／ｃｍ2の密度で、形成されている。
【００３４】次に、図３、図４及び図５を参照して、本実施例におけるワイヤボンドの方法を説明する。図３はワイヤボンドにおいて二段形成のワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドした例を示す断面図、図４は上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きいパッケージに上段下段とも逆ボンドした時に起こるワイヤ近接を示す平面図である。図３に示すように、上段下段とも逆ボンドした場合は、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂが接近するため、上下段ループの間に十分なクリアランスが無くワイヤ接触等の不良を引き起こす可能性がある。特に図４のように上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きい場合にその問題が起こりやすい。
【００３５】すなわち、ワイヤボンドフィンガは上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが交互に配置されるのが理想的であるが、多層基板の製造上、上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれはしばしば起こるもので、そのずれが極端な場合は、図４のように上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが直線上に並んでしまう。この場合は、図３に示すようにワイヤボンドフィンガの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドしたとき、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂが接近して、上下段ループの間に十分なクリアランスが無くワイヤ接触等の不良を引き起こす可能性が大きくなる。
【００３６】このような問題を解決するために、本実施例においては、図５に示すように、ワイヤボンドフィンガの上段３ａを正ボンドし下段３ｂを逆ボンドするようにしている。よって、この図５に示すように、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、ワイヤボンド品質の余裕度が向上している。したがって、上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂとの横方向のずれが生じ、図４に示すように上段フィンガ３ａと下段フィンガ３ｂが直線上に並んでしまうような場合でも、上段ワイヤ１０ａと下段ワイヤ１０ｂとの間に十分なクリアランスを確保でき、ワイヤ接触等の不良を防止できるようになる。
【００３７】次に、図６は、キャビティーダウンタイプＢＧＡにおいて実装時の熱による蓋膨れを原因として実装不良が生じた場合を示す断面図である。リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張とパッケージ吸湿分の気化膨張が凹部の内圧を上昇させる。凹部の内圧の上昇により外側に湾曲した蓋１１が実装基板１５に接触しパッケ−ジを持ち上げる。その結果、図６のような外部電極１４の接合形状異常が発生する。
【００３８】表１は各種蓋付け仕様におけるリフロー実装実験結果を示している。本実験結果はフタ面積が約５８０ｍｍ2の凹部容積の大きいパッケ−ジを使用した場合の結果である。フタ付け仕様は、フタ材、フタ厚、パッケージ基板座ぐり深さの組合わせを異にしている。評価項目は、リフロー実装時における蓋１１の実装基板１５への接触有無、グロスリーク耐性、及びリフロー実装後の外部電極１４の形状不良の有無である。フタ材をセラッミックとすることで、３０°Ｃ７０％ＲＨ１６８ｈｒｓの吸湿条件まで全ての評価項目を満足した。また、フタ面積が約２００ｍｍ2の凹部容積の小さいパッケ−ジでは表１のＣ構造やＥ構造でも問題の無いことが実験により判っている。
【００３９】
【表１】
【００４０】次に、図７は、本実施例における外部電極形成前のランド５を説明するための詳細断面図である。図７において、５ａは銅よりなる配線パタ−ン、５ｂは電解ニッケルめっき膜、５ｃは電解金めっき膜、５ｄはソルダ−レジストである。電解ニッケルめっき膜５ｂは１μｍ以上、電解金めっき膜５ｃは０．５μｍ未満である。特に電解金めっき膜５ｃを０．５μｍ未満とすることにより、鉛錫系半田の外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。また、金めっきを無電解にて形成した場合、金めっき膜厚にかかわらず接合面に濡れ不良のような異常が発生するため、電解金めっきが良いことが判っている。
【００４１】図８は外部電極の高温保存によるシェア強度変化を表しており、各サンプルは、図７のランド構造で、電解ニッケルめっき膜厚を互いに共通の１μｍ以上としており、且つ電解金めっきの膜厚を互いに異にしている。金めっき厚が０．１μｍ、０．３μｍ、０．４４μｍの場合、高温保存による強度劣化は発生しないが、金めっき厚が０．８μｍ、２．０μｍでは、１５０°Ｃ４８ｈｒｓで強度劣化が始まっている。各条件における破断面の観察から、金めっきが厚い場合の強度劣化は金錫系合金層の成長によるものであると判明した。また、金めっきを無電解にて形成した場合、半田ぬれ性が悪く、安定した強度が確保できないことも判っている。そこで、めっき方法は、半田ぬれ性を向上させるために電解めっきとし、金の膜厚を０．５μｍ未満に限定した。
【００４２】次に、図９は、複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するスルーホ−ル４の詳細断面図である。図９において、４ａはドリリングされた基材自身の内壁面、４ｂはスル−ホ−ルめっき膜、４ｃはスル−ホ−ルに充填された樹脂又は金属よりなるフラットプラグ、５はランド（外部電極形成部）である。次に、図１０は図９のＡに示す部分のスル−ホ−ルの内壁拡大図である。本実施例では、図１０に示すように、基材自身の内壁面４ａの表面粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下としている。これは、ドリリング条件の最適化により実現した。さらに、スル−ホ−ルの銅めっきを２０μｍ以上とすることにより、スル−ホ−ルめっきのカバレッジ性が向上し、スル−ホ−ルめっき膜４ｂはＢＧＡパッケ−ジの実装時に加わるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになる。
【００４３】次に、図１１、図１２を用いてスルーホール信頼性データを説明する。図１１、図１２はオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。詳しくは、図１１はスル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以上、且つ銅めっき厚を１０μｍの場合を示している。また、図１２はスル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下、銅めっき厚を２０μｍ、且つフラットプラグ形成した場合を示している。オイルディップ条件は２６０°Ｃ１０ｓｅｃから２０°Ｃ２０ｓｅｃまでを１サイクルとした。図１１の条件では３０サイクルから導通抵抗の上昇がみられる。他方図１２の条件では１００サイクルまで導通抵抗は安定している。そこで、本実施例では、スルーホール構造を内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下且つ銅めっき厚を２０μｍとした。
【００４４】次に、図１３は外部電極側スルーホール端面の金属部分が露出していた場合の問題点を示す断面図、図１４はこの問題点を解決するために本実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにて完全に覆った例を示す断面図である。図１３において、４ｂはスル−ホ−ルめっき膜、４ｄは金属部分が露出したスルーホール端面、５ｄはソルダレジスト、１４は外部電極である。ソルダレジスト５ｄは液体感光性ソルダレジストまたは感光性ドライフィルムからなる。自動実装機によるＢＧＡの認識は、通常外部電極１４を光反射させて二値化認識する。この二値化認識する場合、ＢＧＡが図１３に示す構造のときは、露出したスルーホール端面４ｄと外部電極１４の両方が光反射するため誤認識が発生する。しかし、図１４に示す本実施例によるＢＧＡの構造では、スルーホール内が樹脂又は金属の充填部材４ｃで充填され、スルーホール端面４ｄがソルダレジスト５ｄで覆われるように構成されている。よって、図１４の構造では、スルーホール端面４ｄは、図１３に示すように金属部分が露出することがないので、自動実装機によるＢＧＡの認識に際して図１３で説明したような誤認識は発生せず、確実に外部電極１４だけを認識することが可能になる。
【００４５】また図１５は、前記問題点を解決するために本発明の他の実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにてスルーホ−ルと同じ大きさに開口させた例を示す断面図である。この図１５に示す構造では、スルーホール内は充填部材で充填されてはいないが、スルーホール端面４ｄの金属部分がソルダレジスト５ｄで覆われるように構成されている。よって、この図１５に示す他の実施例によっても、図１４に示す実施例と同様に、自動実装機によるＢＧＡの二値化認識において、図１３で説明したような誤認識は発生せず、確実に外部電極１４だけを認識することが可能になる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、多層基板の凹部内に半導体チップを収納し凹部を蓋で塞いで中空封止型ＢＧＡパッケージを実現することにより、従来の半導体チップを樹脂封止した場合に生じるアルミ線の腐食などの問題を回避できるようになる。また本発明では、基板の半導体チップ下面側の部分にサ−マルビアを形成しているため、半導体チップの電気的動作によって発生する熱を半導体チップ裏面からサ−マルビアを通して効率良くパッケ−ジ外部に逃がすことができ放熱性が大幅に向上するようになる。
【００４７】また本発明において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成することにより、放熱性がより一層向上されるようになる。
【００４８】また本発明において、前記サ−マルビアの内部をエポキシ系などの樹脂により充填することにより、サ−マルビア内部が空洞の場合に比べてより一層放熱性が向上するようになる。
【００４９】また本発明において、パッケージ下段フィンガと半導体チップ外側パッドとを逆ボンド、パッケージ上段フィンガと半導体チップ内側パッドとを正ボンドにすることによって、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになる。つまり、アルミニウム線ワイヤボンドにて正ボンドと逆ボンドを共存させることにより、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。
【００５０】また本発明において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成することにより、リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張と気化膨張による凹部内圧の上昇に伴う蓋膨れを抑え、蓋膨れによる実装不良を防止できるようになる。すなわち、中空タイプの半導体装置では、リフロ−実装時に加わる熱による中空内部の空気膨張と気化膨張による凹部内圧の上昇により蓋が外側に湾曲されるが、そうなると、この蓋が実装基板に接触することによって実装不良の原因となる。そして、この問題は凹部容積が大きく蓋の面積が大きいほど顕著になる。そこで、凹部の容積したがって蓋の面積の大きいパッケ−ジでは蓋膨れが大きくなるため、蓋材を鋼性の高いセラミックとすることが望ましく、より具体的には、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋をセラミックで形成するようにするのが望ましい、ということになるのである。
【００５１】また本発明において、前記基板表面の外部電極形成部の表面を、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成することにより、鉛錫系半田よりなる外部電極形成後、脆い金属間化合物とされる金錫系合金層の成長が抑えられる。それにより外部電極の長期信頼性が確保されるようになる。また半田ぬれ性も向上する。
【００５２】また本発明において、スルーホ−ルの内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下とし、且つスル−ホ−ルの銅めっき厚さを２０μｍ以上とすることにより、スルーホ−ルのヒートサイクル耐性が向上されるようになる。具体的にはスルーホ−ルに施される銅めっきがＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクルに耐え得るようになり、スルーホールの信頼性が向上するようになる。
【００５３】また本発明において、スルーホ−ルの内部を樹脂又は金属で充填することにより、ＢＧＡパッケ−ジの実装時に加えられるヒ−トショックや実装後の実使用環境上におけるヒ−トサイクル耐性がより一層向上されるようになる。
【００５４】また本発明において、前記基板に形成されたスルーホールの端面の金属部分をソルダーレジストにより覆うようにすることにより、実装時に自動機がスルーホール端面の金属部分と半田ボールとを誤認識することを防止できるようになる。
【００５５】また本発明による半導体装置の製造方法において、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングし、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングするようにすることにより、上下段ループに十分なクリアランスが確保でき、隣接ワイヤ同士の接触を回避できるようになり、二段のワイヤボンドフィンガを持つ多層基板への狭ピッチボンディングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例による半導体装置の断面図である。
【図２】 図１の半導体装置のサーマルビア２の詳細断面図である。
【図３】 ワイヤボンドにおいて二段形成のワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの上段３ａ及び下段３ｂとも逆ボンドした例を示す断面図である。
【図４】 上下段ワイヤボンドフィンガ３ａ，３ｂの横方向のずれが大きいパッケージに上段下段とも逆ボンドした時に起こるワイヤ近接を示す平面図である。
【図５】 本実施例においてワイヤボンドフィンガの上段３ａを正ボンドし下段３ｂを逆ボンドするようにした例を示す図である。
【図６】 キャビティーダウンタイプＢＧＡにおいて実装時の熱による蓋膨れを原因として実装不良が生じた場合を示す断面図である。
【図７】 本実施例における外部電極形成前のランド５を説明するための詳細断面図である。
【図８】 外部電極の高温保存によるシェア強度変化を表すグラフである。
【図９】 複数の外部電極それぞれと一対一に隣接して存在するスルーホ−ル４の詳細断面図である。
【図１０】 図９のＡに示す部分のスル−ホ−ルの内壁拡大図である。
【図１１】 スル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以上且つ銅めっき厚を１０μｍの場合のオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。
【図１２】 スル−ホ−ル内壁粗さを最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下かつ銅めっき厚を２０μｍかつフラットプラグ形成した場合のオイルディップによるスル−ホ−ル導通抵抗の変化を示したグラフである。
【図１３】 外部電極側スルーホール端面の金属部分が露出していた場合の問題点を説明するための断面図である。
【図１４】 図１３で説明した問題点を解決するために本実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにて完全に覆った例を示す断面図である。
【図１５】 図１３で説明した問題点を解決するために本発明の他の実施例において外部電極側スルーホ−ル端面を感光性ソルダーレジストにてスルーホ−ルと同じ大きさに開口させた例を示す断面図である。
【図１６】 従来のＢＧＡでＯＭＰＡＣ（Ｏｖｅｒ Ｍｏｌｄｅｄ ＰａｄＡｒｒａｙ Ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるパッケ−ジ構造を示す図である。
【符号の説明】
１ 多層基板． ２ サ−マルビア．２ｃ エポキシ系などの樹脂または金属． ３ ワイヤボンド用フィンガ．３ａ 上段フィンガ． ３ｂ 下段フィンガ． ４ スルーホ−ル．４ａ スルーホ−ルの内壁． ４ｂ スル−ホ−ルの銅めっき膜．４ｃ エポキシ系などの樹脂または金属． ４ｄ スル−ホ−ル端面．５ ランド（外部電極形成部）． ５ｂ ニッケルの電解めっき膜．５ｃ 金の電解めっき膜． ６ ダイパッド． ８ 金属版．９ 半導体チップ． １０ アルミニウム線ワイヤ．１０ａ 上段ワイヤ． １０ｂ 下段ワイヤ． １１ 蓋．１２ Ｂステ−ジ（半硬化状熱硬化性接着シ−ト）．１３ 熱硬化性ポッティング樹脂． １４ 外部電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板の半導体チップの下面側の部分にはサーマルビアが形成されている、ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】 請求項１の半導体装置において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成されている、半導体装置。
【請求項３】 請求項１又は２の半導体装置において、前記サーマルビアは、その内部が樹脂で充填されている、半導体装置。
【請求項４】 請求項１、２又は３の半導体装置において、前記基板に上下二段のワイヤボンドフィンガが形成されており、このワイヤボンドフィンガと半導体チップとの接続は、上段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では正ボンドで、また下段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では逆ボンドで行われている、半導体装置。
【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の半導体装置において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋はセラミックで形成されている、半導体装置。
【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されている、半導体装置。
【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板には前記外部電極と対応するスルーホールが形成されており、このスルーホールは、その内壁粗さの最大高さが２０μｍ以下に形成されており、且つその内壁の銅めっき層が２０μｍ以上の厚さで形成されている、半導体装置。
【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板に形成されたスルーホールは、その内部が樹脂又は金属で充填されている、半導体装置。
【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板に形成されたスルーホールは、少なくともその端面の金属部分がソルダーレジストにより覆われている、半導体装置。
【請求項１０】 請求項４から９までのいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングする工程と、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングする工程とを含む、ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】 ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケ−ジの半導体装置において、基板の中央部に形成された凹部内に半導体チップが収納され、前記基板の半導体チップの上面側に複数のボール状外部電極が形成され、前記凹部は蓋で塞がれており、さらに前記基板の半導体チップの下面側の部分にはサーマルビアが形成されている、ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】 請求項１の半導体装置において、前記サーマルビアは銅のスルーホールめっきにより形成されている、半導体装置。
【請求項３】 請求項１又は２の半導体装置において、前記サーマルビアは、その内部が樹脂で充填されている、半導体装置。
【請求項４】 請求項１、２又は３の半導体装置において、前記基板に上下二段のワイヤボンドフィンガが形成されており、このワイヤボンドフィンガと半導体チップとの接続は、上段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では正ボンドで、また下段のワイヤボンドフィンガと半導体チップとの間では逆ボンドで行われている、半導体装置。
【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の半導体装置において、前記蓋の面積が３００ｍｍ2以上のとき、前記蓋はセラミックで形成されている、半導体装置。
【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板表面の外部電極形成部の表面は、１μｍ以上の厚さのニッケルの電解めっき層とその上に形成される０．５μｍ未満の厚さの金の電解めっき層とから形成されている、半導体装置。
【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板には前記外部電極と対応するスルーホールが形成されており、このスルーホールは、その内壁粗さの最大高さが２０μｍ以下に形成されており、且つその内壁の銅めっき層が２０μｍ以上の厚さで形成されている、半導体装置。
【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板に形成されたスルーホールは、その内部が樹脂又は金属で充填されている、半導体装置。
【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の半導体装置において、前記基板に形成されたスルーホールは、少なくともその端面の金属部分がソルダーレジストにより覆われている、半導体装置。
【請求項１０】 請求項４から９までのいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記上下二段のワイヤボンドフィンガと接続される半導体チップのパッドは千鳥パッド配置とされており、前記下段ワイヤボンドフィンガから半導体チップの外側パッドへ向かって繰り返しボンディングする工程と、その後、半導体チップの内側パッドから前記上段ワイヤボンドフィンガへ向かって繰り返しボンディングする工程とを含む、ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開平９−１０２５５９
【公開日】平成９年（１９９７）４月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−２５７６７１
【出願日】平成７年（１９９５）１０月４日
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５９１０３６５０５）菱電セミコンダクタシステムエンジニアリング株式会社 (6)
【公開日】平成９年（１９９７）４月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）１０月４日
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５９１０３６５０５）菱電セミコンダクタシステムエンジニアリング株式会社 (6)
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