半導体装置
【課題】
半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】
半導体装置１の底面には、半導体素子２と電気的に接続している外部電極３ｂと半導体素子２を搭載している実装パッド部４ｂとのほかに補強パッド７ｂ〜１０ｂを設ける。補強パッド７ｂ〜１０ｂは、４本の直線１０１ａ〜１０１ｄで囲まれる範囲に設けられ、補強パッド７ｂは直線１０１ｂおよび１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド８ｂは直線１０１ｂおよび１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド９ｂは直線１０１ａおよび１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド１０ｂは直線１０１ａおよび１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に設けられる。
半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】
半導体装置１の底面には、半導体素子２と電気的に接続している外部電極３ｂと半導体素子２を搭載している実装パッド部４ｂとのほかに補強パッド７ｂ〜１０ｂを設ける。補強パッド７ｂ〜１０ｂは、４本の直線１０１ａ〜１０１ｄで囲まれる範囲に設けられ、補強パッド７ｂは直線１０１ｂおよび１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド８ｂは直線１０１ｂおよび１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド９ｂは直線１０１ａおよび１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド１０ｂは直線１０１ａおよび１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板と接合する補強電極を備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装接続後に外力が加わっても、実装接続部分にクラックや断線などの不具合が発生にくくするために電極ランドの外周側に電極ランドよりも面積が大きい補強用電極ランドを備えた半導体パッケージ装置が従来技術として知られている。
【特許文献１】特開２００２−３２９８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されている半導体装置の補強用電極ランドは電極ランドの外周側に設けるので、半導体素子の形状が一回り大きくなってしまうという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）請求項１の発明は、半導体素子と、この半導体素子が電気的に接続され、回路基板と接合するための外部電極と、回路基板と接合するための補強パッドとを備えている平面視矩形形状の半導体装置において、補強パッドは底面の４隅に設けられた少なくとも４つの補強パッドであり、４つの補強パッドは矩形形状の辺と平行な辺によって囲まれかつ外部電極が含まれる最小の範囲に備えられていることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、補強パッドにおける半導体装置の外側に向いている辺が範囲の境界上、または範囲より外側に位置することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の半導体装置において、半導体素子、外部電極、および補強パッドが樹脂によって封止されていることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、４つの補強パッドのうち少なくとも１つの補強パッド（特定補強パッド）の形状を、半導体装置の方向を特定し得るように、他の補強パッドの形状と異なるようにしたことを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、半導体素子を実装する実装パッドをさらに備え、補強パッドと外部電極と実装パッドとはＮｉまたはＣｕを電鋳にて製作され、この電鋳ＮｉまたはＣｕを介して、半導体装置は基板に半田接合されることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置において、補強パッドは、半導体装置の直交する２辺とそれぞれが略９０度をなす２つの辺を有する形状であることを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項６に記載の半導体装置において、特定補強パッドの形状は略三角形、略五角形および略六角形のうちのいずれかであり、他の３つの補強パッドの形状は略四角形であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、補強パッドは半導体装置の底面の４隅に形成され、かつ補強パッドの全てが外部電極の形成されている所定の範囲に形成されているので、半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
−第１の実施の形態−
本発明の第１の実施形態の半導体装置について図１を参照して説明する。図１（ａ）は半導体装置１の裏面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【０００７】
図１において、符号１は平面視矩形形状の半導体装置、２は不図示のボンディング剤により搭載パッド部４の上面に実装された半導体素子である。半導体素子２の外周には外部電極３ｂが配設され、半導体装置１の４隅には補強パッド７ｂ〜１０ｂが配設されている。外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂの各上面にはＡｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａが、各下面にはＳｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃがそれぞれ形成されている。図１（ａ）には全てのＳｎ層３ｃ，４ｃおよび７ｃ〜１０ｃが示されている。図１（ｂ）〜（ｄ）の断面図に示された外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂ、補強パッド７ｂ〜１０ｂ、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを参照して、以下、第１の実施形態による半導体装置１を詳細に説明する。
【０００８】
外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂはニッケル電鋳（Ｎｉ電鋳）から成り、半導体装置１の底面に設けられている。したがって、この半導体装置１はいわゆるリードフレームレスタイプである。外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの上面側には、Ａｇ層３ａ，４ａが形成される。Ａｇ層３ａ，４ａはワイヤボインディングの接続性改善のために設けられる。一方、外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの下面側には、Ｓｎ層３ｃ，４ｃが形成される。Ｓｎ層は半田濡れ性改善のために設けられる。
【０００９】
外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの厚さは５０〜８０μｍであり、Ａｇ層３ａ，４ａの厚さは約２．５μｍであり、Ｓｎ層３ｃ，４ｃの厚さは３〜２０μｍである。
【００１０】
半導体装置１の底面には、その四隅に、外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂのほかに補強パッド７ｂ〜１０ｂが設けられている。外部電極３ｂおよび搭載パッド４ｂと同様に、補強パッド７ｂ〜１０ｂの上面側にはＡｇ層７ａ〜１０ａが形成され、下面側にはＳｎ層７ｃ〜１０ｃが形成されている。したがって、半導体装置１の底面ではＳｎ層７ｃ〜１０ｃが露呈している。
【００１１】
補強パッド７ｂ〜１０ｂの平面視形状は、図１（ａ）に示すように半導体装置１の底面に露呈しているＳｎ層７ｃ〜１０ｃの形状と同様である。４つの補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち、３つの補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状は正方形であり、１つの補強パッド７ｂの形状は直角二等辺三角形である。つまり、４隅のうちのひとつの隅に設けられた補強パッド７ｂの形状が、ほかの隅に設けられた補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状と異なる。
【００１２】
また、補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側に形成されているＳｎ層７ｃ〜１０ｃからわかるように、補強パッド７ｂ〜１０ｂは、外部電極３ｂが形成されている範囲に設けられている。このとき、補強パッド７ｂ〜１０ｂを構成する辺のうちの半導体装置１の外側方向に向いている辺（以下、最外辺と呼ぶ）が、外部電極３ｂが形成されている範囲の境界上、またはそれより外側に位置するように補強パッド７ｂ〜１０ｂを設ける。ここで、外部電極３ｂの形成されている範囲とは、半導体装置１の１辺と略平行な直線１０１ａ〜１０１ｄで囲まれる範囲で、全ての外部電極３ｂを含む最小の範囲をいう。したがって、外部電極３ｂの形成されている範囲を構成する４本の直線１０１ａ〜直線１０１ｄは外部電極３ｂの最外辺と接するものとなる。そして、補強パッド７ｂ〜１０ｂは、４本の直線１０１ａ〜直線１０１ｄで囲まれる範囲に設けられ、補強パッド７ｂは直線１０１ｂおよび直線１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド８ｂは直線１０１ｂおよび直線１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド９ｂは直線１０１ａおよび直線１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド１０ｂは直線１０１ａおよび直線１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に設けられる。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、半導体素子２と外部電極３ｂとはＡｕのワイヤ５によって電気的に接続している。半導体素子２、ワイヤ５、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂは、エポキシ樹脂などからなる樹脂６によって封止される。このような半導体装置１は、その底面を半田ペーストが塗布された実装基板上に配設し、リフロー炉で半田をリフローすることにより、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃを介して半田により回路基板上に接合して実装される。
【００１４】
次に、上述した半導体装置１の製造方法について、図２〜図５を参照して説明する。この製造方法は、第１金属層形成工程と、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、第２金属層形成工程と、分割工程とを含み、１つの金属板上に複数の半導体装置１を同時に作製する。以下、各工程を工程順に説明する。
【００１５】
（イ）第１金属層形成工程
第１金属層形成工程について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図２（ａ）に示すように、可撓性を有する金属板２１の両面にレジスト２２を塗布またはラミネートする。金属板２１は、厚さ約０．１ｍｍの平板状のＪＩＳ規格のＳＵＳステンレス鋼板またはＣｕ板などの金属薄板からなる。次に、アクリルフィルムベースのパターンマスクフィルムを密着させ、紫外線により露光する。そして、現像し、図２（ｂ）に示すように、金属層を形成する部分のレジスト２２を除去する。金属板２１の一方の面には金属層を形成しないので、レジスト２２によって全面が覆われる。次に、Ｈ２ＳＯ４−Ｈ２Ｏ２やＮａ２Ｓ２Ｏ８などの酸化性溶液により、レジスト２２を除去した部分の金属板２１面のソフトエッチングを行う。そして、硫酸などの酸で酸洗いし、酸活性処理を行う。
【００１６】
次に、酸活性処理を行った金属板２１をＮｉめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給して電鋳を行い、Ｎｉ層２３を形成する。次に、Ａｇめっき溶液に金属板２１を浸漬して金属板２１に電力を供給することにより、Ａｇ層２４を形成する。このようにして、図２（ｃ）に示すように、金属板２１に金属層として、パターニングされたＮｉ層２３とＡｇ層２４とを形成する。金属層を形成後、図２（ｄ）に示すように、レジスト２２を金属板２１から剥離する。
【００１７】
（ロ）半導体素子実装工程
半導体素子実装工程について、図２（ｅ）および図３を参照して説明する。
半導体素子２を実装するために、半導体素子２の実装面に不図示のボンディング剤を塗布し、そして図２（ｅ）に示すように、半導体素子２を搭載する。図２では省略しているが、金属板２１には、パターニングされたＮｉ層２３とＡｇ層２４とが複数並列配置されており、それぞれのパターンニングされたＡｇ層２４上に半導体素子２が隣接して搭載される。そして、ワイヤボンディングによって、Ａｇ層２４と半導体素子２とをワイヤ５によって接続する。半導体素子２は複数の端子を備え、第１端子３２が基準端子位置となる。図３に示すように、直角二等辺三角形形状の補強パッドのＡｇ層７ａに隣接する位置にある外部電極のＡｇ層３１と半導体素子２の第１端子３２とをワイヤ５で接続するように、半導体素子２が実装パッド部４ｂに搭載される。このように直角二等辺三角形形状の補強パッド７ｂを目印として半導体素子２の第１端子３２とＡｇ層３１を接続することによって、半導体装置１の第１ｐｉｎは、図１（ａ）の補強パッド７ｂの下側にある外部電極３ｂのＳｎ層３ｃとなり、第１ｐｉｎの位置を補強パッドの位置から認識することができる。
【００１８】
（ハ）樹脂封止工程
樹脂封止工程について、図２（ｆ）および図４を参照して説明する。
樹脂封止工程では、図２（ｆ）に示すように半導体素子２、ワイヤ５、Ｎｉ層２３およびＡｇ層２４を樹脂６によって封止する。樹脂封止は次のようにして行う。図４に示すように、金属板２１の半導体素子２が実装などされている面に金型４１を被せる。そして、樹脂６を金型４１内に注入し、金属板２１に実装された複数の半導体素子２などを一括に封止する。この樹脂封止工程では、金型４１は上型の役割を果たし、金属板２１は下型の役割を果たす。
【００１９】
（ニ）金属板剥離工程
金属板剥離工程について、図５（ａ）を参照して説明する。
樹脂６による封止が完了した後は、図５（ａ）に示すように、Ｎｉ層２３や樹脂６から金属板２１を剥離する。金属板２１は可撓性を有するので、容易に剥離することができる。この金属板２１を剥離したものを以下、樹脂封止体５０と呼ぶ。
【００２０】
（ホ）第２金属層形成工程
第２金属層形成工程について、図５（ｂ）を参照して説明する。
樹脂封止体５０をＳｎめっき溶液に浸漬し、剥離面５１に電力を供給して、図５（ｂ）に示すように、樹脂封止体５０の剥離面５１にパターニングされたＳｎ層５２を形成する。
【００２１】
（ヘ）分割工程
分割工程について、図５（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。
図５（ｂ）の点線５３に沿って、ダイヤモンドブレード・ダイシング法で樹脂封止体５０をダイシングする。そして、図５（ｃ）に示すように、一つの樹脂封止体５０が分割され、半導体装置２が完成する。
【００２２】
以上のようにして製作された個々の半導体装置１を回路基板６１上に実装する実装工程について、図６を参照して説明する。
回路基板６１の表面にＳｎ−Ｐｂからなるクリーム半田が印刷され、その上に半導体装置１が搭載される。そして、回路基板６１をリフロー炉に通して熱処理すると半田クリームは焼成され、図６に示すように、半導体装置１と回路基板６１とは半田６２を介して接続される。半導体装置１と回路基板６１とは、外部電極３ｂの下面側に形成されたＳｎ層３ｃのみならず、補強パッド８ｂ，９ｂの下面側に形成されたＳｎ層８ｃ，９ｃにおいても接続される。つまり、半導体装置１は回路基板６１と外部電極３ｂのみならず補強パッド８ｂ，９ｂにおいても接続される。したがって、半導体装置１と回路基板６１との間の熱膨張の差によって発生する熱ストレスや、半導体装置１を実装した回路基板６１が曲げられることによるストレスによっても、半導体装置１は回路基板６１からはがれにくくなる。
【００２３】
以上の第１の実施形態による半導体装置の製造方法は次のような作用効果を奏する。
（１）補強パッド７ｂ〜１０ｂは半導体装置１の底面の４隅に形成されている。したがって、半導体装置１と回路基板６１との間の熱膨張の差によって接合部に発生する熱ストレスや半導体装置１を実装した回路基板６１が曲げられることによるストレスによっても半導体装置１は回路基板６１からはがれにくくなる。さらに、補強パッド７ｂ〜１０ｂの全てが外部電極３ｂの形成されている範囲に形成されているので、半導体装置１を小型化することができる上、外部電極３ｂの形成されている範囲における半導体装置１と回路基板６１との接合部分の割合を大きくすることができ、より一層、上記ストレスに対する耐力を効果的に発揮できる。また、補強パッド７ｂ〜１０ｂを構成する辺のうちの最外辺のみが外部電極３ｂが形成されている範囲外またはその範囲の境界上に位置するようにしているので、半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる。
（２）半導体装置１の底面の４隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち１つの補強パッド７ｂの形状はほかの補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状と異なるようにした。そのため、認識マークを別途形成することなく、補強パッド７ｂを目印にすることによって、半導体装置の第１ｐｉｎに対応する端子の位置を認識することができる。たとえば、半導体素子実装工程において、半導体装置の裏面をカメラで撮像し、その画像から半導体装置１の向きを認識する際に、効果的である。
【００２４】
−第２の実施の形態−
本発明の第２の実施形態の半導体装置７０の構造について、図７を参照して説明する。第１の実施形態の半導体装置１と共通する部分は同じ符号を使用し、共通する部分の説明は省略する。図７（ａ）は半導体装置１の裏面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図７（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図７（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００２５】
図７において、外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂの各下面にはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄがそれぞれ形成されている。図７（ａ）には全てのＡｕ層３ｄ，４ｄおよび７ｄ〜１０ｄが示されている。Ａｕ層は半田濡れ性改善のために設けられる。Ａｕ層３ｄ，４ｄの厚さは０．１μｍ以上である。
【００２６】
外部電極３ｂおよび搭載パッド４ｂと同様に、補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側にはＡｕ層７ｄ〜１０ｄが形成されている。したがって、半導体装置１の底面ではＡｕ層７ｄ〜１０ｄが露呈している。補強パッド７ｂ〜１０ｂの平面視形状は、図７（ａ）に示すように半導体装置７０の底面に露呈しているＡｕ層７ｄ〜１０ｄの形状と同様である。このような半導体装置７０は、その底面を半田ペーストが塗布された実装基板上に配設し、リフロー炉で半田をリフローすることにより、Ａｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを介して半田により実装基板上に接合して実装される。
【００２７】
次に本発明の第２の実施形態の半導体装置７０の製造方法について、図８および図９を参照して説明する。第２の実施形態の半導体装置７０の製造方法は、第１金属層形成工程と、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、分割工程とからなり、第２金属形成工程を有さない点で第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と異なる。第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と共通する部分は同じ符号を使用する。
【００２８】
第１金属層形成工程について、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、レジスト２２を可撓性を有する金属板２１の両面に塗布またはラミネートする。次にアクリルフィルムベースのパターンマスクフィルムを密着させ、紫外線により露光する。そして、現像し、図８（ｂ）に示すように、金属層を形成する部分のレジスト２２を除去する。このとき、金属板２１の一方の面には金属層を形成しないので、全面をレジスト２２によって覆う。次に、レジスト２２を除去した部分の金属板２１面をソフトエッチングし、そして、酸活性処理を行う。
【００２９】
酸活性処理を行った金属板２１をＡｕめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給する。そして、Ａｕ層８１を形成する。次に、Ｎｉめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給し、電鋳を行う。そして、Ｎｉ層２３を形成する。次に、Ａｇめっき溶液に金属板２１を浸漬して金属板２１に電力を供給する。そして、Ａｇ層２４を形成する。このようにして、図８（ｃ）に示すように、金属板２１にＡｕ層８１とＮｉ層２３とＡｇ層２４とを形成する。そして、図８（ｄ）に示すように、レジスト２２を金属板２１から剥離する。以下、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、分割工程とは、第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と同じなので説明を省略する。
【００３０】
以上の第２の実施形態による半導体装置７０の製造方法によれば、金属板２１を剥離した後、ダイシングで分割すれば半導体装置７０が完成する。ところで外部電極３ｂの下面にはＡｕ層３ｄが形成されているので、金属板２１の剥離のあと、半導体装置７０を半田接続用の金属層を形成する必要がない。したがって、金属板２１を樹脂封止体９０から剥離した後のめっき処理の必要がないので、半導体装置の製造コストを安くすることができる。
【００３１】
以上の実施形態の半導体装置１，７０を次のように変形することができる。
（１）以上の実施形態によれば、半導体装置１，７０の底面の４隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち、補強パッド７ｂの形状を直角二等辺三角形とし、補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状を正方形としたが、図１０に示すように、全ての補強パッド８ｂ〜１１ｂの形状を同じにしてもよい。
【００３２】
（２）半導体装置１，７０の方向を認識する機能を有する補強パッド７ｂは、半導体装置１，７０の縦方向および横方向のストレスに抗することができる２辺を備えた形状、つまり、略正方形または略長方形の形状である半導体装置１，７０の相互に略９０度をなす２辺に平行な辺を備えた形状であれば、補強パッドの形状は実施の形態に限定されない。たとえば、略三角形でもよいし、略５角形でもよいし、略６角形でもよい。同様に、そのほかの隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂの形状も、半導体装置１，７０の縦方向および横方向のストレスに抗することができる２辺を備えた形状、つまり、略正方形または略長方形の形状である半導体装置１，７０の相互に略９０度をなす２辺に平行な辺を備えた形状であれば、正方形に限定されない。たとえば、略四角形でもよい。
【００３３】
（３）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂは電鋳Ｎｉであったが、導電性を有する金属であればＮｉに限定されない。たとえば、電鋳Ｃｕを用いてもよい。
【００３４】
（４）半導体素子２、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂが樹脂によって封止されている半導体装置１以外に、一般的によく知られているリードフレームタイプのパッケージ、セラミックパッケージ、ガラエポ基板などを用いたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などのパッケージにも本発明は適用できる。
【００３５】
（５）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側にＳｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃまたはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを形成しているが、半田６２と外部電極３ｂなどとを接続できるようにするための金属層であれば、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ、またはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄに限定されない。たとえば、Ｓｎ−Ｐｂ層、Ｓｎ−Ａｇ層、Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などを形成してもよい。また、半田６２を直接、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂに接続できる場合は、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃまたはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを形成しなくてもよい。
【００３６】
（６）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの上面側にＡｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを形成しているが、ワイヤ５と外部電極３ｂとを接続できるようにするための金属層であれば、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａに限定されない。たとえば、Ａｕ層を形成してもよい。また、ワイヤ５を直接、外部電極３ｂに接続できる場合は、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを形成しなくてもよい。
【００３７】
（７）半導体素子２と外部電極３ｂをワイヤ５で接続したが、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すようにハンダバンプ１１１でフリップチップ接続してもよい。ハンダバンプ１１１でフリップチップ接続する場合は、搭載パッド部４ｂを設けず、外部電極３ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂのみ設けることとなる。ワイヤ５を用いて接続する場合に比べて、半導体装置１１０をさらに低背化、小型化することができる。
【００３８】
（８）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの厚さは５０〜８０μｍであり、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａの厚さは約２．５μｍであり、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃの厚さは３〜２０μｍであり、Ａｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄの厚さは０．１μｍ以上であったが実施の形態には限定されない。
【００３９】
（９）半導体装置１の底面の４隅にそれぞれ１つの補強パッド７ｂ〜１０ｂが設けられているが、４隅の少なくとも１隅に２つ以上の補強パッドを設けてもよい。また、１隅にある２つ以上の補強パッドのそれぞれが半導体装置１の縦方向および横方向のストレスに抗するようにしてもよいし、１隅にある２つ以上の補強パッドのうちひとつは半導体装置１の縦方向のストレスに抗するようにし、他のひとつは横方向のストレスに抗するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態の半導体装置の裏面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の半導体装置のワイヤボンディングを説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法における樹脂の封止を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の半導体装置の回路基板の実装を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）は第２の実施形態の半導体装置の裏面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の半導体装置を説明するための図である。
【図１１】図１１（ａ）は半導体素子をフリップチップ接続した半導体装置の裏面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，７０，１１０ 半導体装置
２ 半導体素子
３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａ，２４ Ａｇ層
３ｂ 外部電極
３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ，５２ Ｓｎ層
３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄ，８１ Ａｕ層
４ｂ 搭載パッド部
５ ワイヤ
６ 樹脂
７ｂ〜１０ｂ 補強パッド
２１ 金属板
２２ レジスト
２３ Ｎｉ層
４１ 金型
５０，９０ 樹脂封止体
５１ 剥離面
６１ 回路基板
６２ 半田
１１１ ハンダバンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板と接合する補強電極を備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装接続後に外力が加わっても、実装接続部分にクラックや断線などの不具合が発生にくくするために電極ランドの外周側に電極ランドよりも面積が大きい補強用電極ランドを備えた半導体パッケージ装置が従来技術として知られている。
【特許文献１】特開２００２−３２９８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されている半導体装置の補強用電極ランドは電極ランドの外周側に設けるので、半導体素子の形状が一回り大きくなってしまうという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）請求項１の発明は、半導体素子と、この半導体素子が電気的に接続され、回路基板と接合するための外部電極と、回路基板と接合するための補強パッドとを備えている平面視矩形形状の半導体装置において、補強パッドは底面の４隅に設けられた少なくとも４つの補強パッドであり、４つの補強パッドは矩形形状の辺と平行な辺によって囲まれかつ外部電極が含まれる最小の範囲に備えられていることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、補強パッドにおける半導体装置の外側に向いている辺が範囲の境界上、または範囲より外側に位置することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の半導体装置において、半導体素子、外部電極、および補強パッドが樹脂によって封止されていることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、４つの補強パッドのうち少なくとも１つの補強パッド（特定補強パッド）の形状を、半導体装置の方向を特定し得るように、他の補強パッドの形状と異なるようにしたことを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、半導体素子を実装する実装パッドをさらに備え、補強パッドと外部電極と実装パッドとはＮｉまたはＣｕを電鋳にて製作され、この電鋳ＮｉまたはＣｕを介して、半導体装置は基板に半田接合されることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置において、補強パッドは、半導体装置の直交する２辺とそれぞれが略９０度をなす２つの辺を有する形状であることを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項６に記載の半導体装置において、特定補強パッドの形状は略三角形、略五角形および略六角形のうちのいずれかであり、他の３つの補強パッドの形状は略四角形であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、補強パッドは半導体装置の底面の４隅に形成され、かつ補強パッドの全てが外部電極の形成されている所定の範囲に形成されているので、半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
−第１の実施の形態−
本発明の第１の実施形態の半導体装置について図１を参照して説明する。図１（ａ）は半導体装置１の裏面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【０００７】
図１において、符号１は平面視矩形形状の半導体装置、２は不図示のボンディング剤により搭載パッド部４の上面に実装された半導体素子である。半導体素子２の外周には外部電極３ｂが配設され、半導体装置１の４隅には補強パッド７ｂ〜１０ｂが配設されている。外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂの各上面にはＡｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａが、各下面にはＳｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃがそれぞれ形成されている。図１（ａ）には全てのＳｎ層３ｃ，４ｃおよび７ｃ〜１０ｃが示されている。図１（ｂ）〜（ｄ）の断面図に示された外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂ、補強パッド７ｂ〜１０ｂ、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを参照して、以下、第１の実施形態による半導体装置１を詳細に説明する。
【０００８】
外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂはニッケル電鋳（Ｎｉ電鋳）から成り、半導体装置１の底面に設けられている。したがって、この半導体装置１はいわゆるリードフレームレスタイプである。外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの上面側には、Ａｇ層３ａ，４ａが形成される。Ａｇ層３ａ，４ａはワイヤボインディングの接続性改善のために設けられる。一方、外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの下面側には、Ｓｎ層３ｃ，４ｃが形成される。Ｓｎ層は半田濡れ性改善のために設けられる。
【０００９】
外部電極３ｂおよび搭載パッド部４ｂの厚さは５０〜８０μｍであり、Ａｇ層３ａ，４ａの厚さは約２．５μｍであり、Ｓｎ層３ｃ，４ｃの厚さは３〜２０μｍである。
【００１０】
半導体装置１の底面には、その四隅に、外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂのほかに補強パッド７ｂ〜１０ｂが設けられている。外部電極３ｂおよび搭載パッド４ｂと同様に、補強パッド７ｂ〜１０ｂの上面側にはＡｇ層７ａ〜１０ａが形成され、下面側にはＳｎ層７ｃ〜１０ｃが形成されている。したがって、半導体装置１の底面ではＳｎ層７ｃ〜１０ｃが露呈している。
【００１１】
補強パッド７ｂ〜１０ｂの平面視形状は、図１（ａ）に示すように半導体装置１の底面に露呈しているＳｎ層７ｃ〜１０ｃの形状と同様である。４つの補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち、３つの補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状は正方形であり、１つの補強パッド７ｂの形状は直角二等辺三角形である。つまり、４隅のうちのひとつの隅に設けられた補強パッド７ｂの形状が、ほかの隅に設けられた補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状と異なる。
【００１２】
また、補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側に形成されているＳｎ層７ｃ〜１０ｃからわかるように、補強パッド７ｂ〜１０ｂは、外部電極３ｂが形成されている範囲に設けられている。このとき、補強パッド７ｂ〜１０ｂを構成する辺のうちの半導体装置１の外側方向に向いている辺（以下、最外辺と呼ぶ）が、外部電極３ｂが形成されている範囲の境界上、またはそれより外側に位置するように補強パッド７ｂ〜１０ｂを設ける。ここで、外部電極３ｂの形成されている範囲とは、半導体装置１の１辺と略平行な直線１０１ａ〜１０１ｄで囲まれる範囲で、全ての外部電極３ｂを含む最小の範囲をいう。したがって、外部電極３ｂの形成されている範囲を構成する４本の直線１０１ａ〜直線１０１ｄは外部電極３ｂの最外辺と接するものとなる。そして、補強パッド７ｂ〜１０ｂは、４本の直線１０１ａ〜直線１０１ｄで囲まれる範囲に設けられ、補強パッド７ｂは直線１０１ｂおよび直線１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド８ｂは直線１０１ｂおよび直線１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド９ｂは直線１０１ａおよび直線１０１ｄと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に、補強パッド１０ｂは直線１０１ａおよび直線１０１ｃと内側で接する位置または最外辺がそれより外側になる位置に設けられる。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、半導体素子２と外部電極３ｂとはＡｕのワイヤ５によって電気的に接続している。半導体素子２、ワイヤ５、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂは、エポキシ樹脂などからなる樹脂６によって封止される。このような半導体装置１は、その底面を半田ペーストが塗布された実装基板上に配設し、リフロー炉で半田をリフローすることにより、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃを介して半田により回路基板上に接合して実装される。
【００１４】
次に、上述した半導体装置１の製造方法について、図２〜図５を参照して説明する。この製造方法は、第１金属層形成工程と、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、第２金属層形成工程と、分割工程とを含み、１つの金属板上に複数の半導体装置１を同時に作製する。以下、各工程を工程順に説明する。
【００１５】
（イ）第１金属層形成工程
第１金属層形成工程について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図２（ａ）に示すように、可撓性を有する金属板２１の両面にレジスト２２を塗布またはラミネートする。金属板２１は、厚さ約０．１ｍｍの平板状のＪＩＳ規格のＳＵＳステンレス鋼板またはＣｕ板などの金属薄板からなる。次に、アクリルフィルムベースのパターンマスクフィルムを密着させ、紫外線により露光する。そして、現像し、図２（ｂ）に示すように、金属層を形成する部分のレジスト２２を除去する。金属板２１の一方の面には金属層を形成しないので、レジスト２２によって全面が覆われる。次に、Ｈ２ＳＯ４−Ｈ２Ｏ２やＮａ２Ｓ２Ｏ８などの酸化性溶液により、レジスト２２を除去した部分の金属板２１面のソフトエッチングを行う。そして、硫酸などの酸で酸洗いし、酸活性処理を行う。
【００１６】
次に、酸活性処理を行った金属板２１をＮｉめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給して電鋳を行い、Ｎｉ層２３を形成する。次に、Ａｇめっき溶液に金属板２１を浸漬して金属板２１に電力を供給することにより、Ａｇ層２４を形成する。このようにして、図２（ｃ）に示すように、金属板２１に金属層として、パターニングされたＮｉ層２３とＡｇ層２４とを形成する。金属層を形成後、図２（ｄ）に示すように、レジスト２２を金属板２１から剥離する。
【００１７】
（ロ）半導体素子実装工程
半導体素子実装工程について、図２（ｅ）および図３を参照して説明する。
半導体素子２を実装するために、半導体素子２の実装面に不図示のボンディング剤を塗布し、そして図２（ｅ）に示すように、半導体素子２を搭載する。図２では省略しているが、金属板２１には、パターニングされたＮｉ層２３とＡｇ層２４とが複数並列配置されており、それぞれのパターンニングされたＡｇ層２４上に半導体素子２が隣接して搭載される。そして、ワイヤボンディングによって、Ａｇ層２４と半導体素子２とをワイヤ５によって接続する。半導体素子２は複数の端子を備え、第１端子３２が基準端子位置となる。図３に示すように、直角二等辺三角形形状の補強パッドのＡｇ層７ａに隣接する位置にある外部電極のＡｇ層３１と半導体素子２の第１端子３２とをワイヤ５で接続するように、半導体素子２が実装パッド部４ｂに搭載される。このように直角二等辺三角形形状の補強パッド７ｂを目印として半導体素子２の第１端子３２とＡｇ層３１を接続することによって、半導体装置１の第１ｐｉｎは、図１（ａ）の補強パッド７ｂの下側にある外部電極３ｂのＳｎ層３ｃとなり、第１ｐｉｎの位置を補強パッドの位置から認識することができる。
【００１８】
（ハ）樹脂封止工程
樹脂封止工程について、図２（ｆ）および図４を参照して説明する。
樹脂封止工程では、図２（ｆ）に示すように半導体素子２、ワイヤ５、Ｎｉ層２３およびＡｇ層２４を樹脂６によって封止する。樹脂封止は次のようにして行う。図４に示すように、金属板２１の半導体素子２が実装などされている面に金型４１を被せる。そして、樹脂６を金型４１内に注入し、金属板２１に実装された複数の半導体素子２などを一括に封止する。この樹脂封止工程では、金型４１は上型の役割を果たし、金属板２１は下型の役割を果たす。
【００１９】
（ニ）金属板剥離工程
金属板剥離工程について、図５（ａ）を参照して説明する。
樹脂６による封止が完了した後は、図５（ａ）に示すように、Ｎｉ層２３や樹脂６から金属板２１を剥離する。金属板２１は可撓性を有するので、容易に剥離することができる。この金属板２１を剥離したものを以下、樹脂封止体５０と呼ぶ。
【００２０】
（ホ）第２金属層形成工程
第２金属層形成工程について、図５（ｂ）を参照して説明する。
樹脂封止体５０をＳｎめっき溶液に浸漬し、剥離面５１に電力を供給して、図５（ｂ）に示すように、樹脂封止体５０の剥離面５１にパターニングされたＳｎ層５２を形成する。
【００２１】
（ヘ）分割工程
分割工程について、図５（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。
図５（ｂ）の点線５３に沿って、ダイヤモンドブレード・ダイシング法で樹脂封止体５０をダイシングする。そして、図５（ｃ）に示すように、一つの樹脂封止体５０が分割され、半導体装置２が完成する。
【００２２】
以上のようにして製作された個々の半導体装置１を回路基板６１上に実装する実装工程について、図６を参照して説明する。
回路基板６１の表面にＳｎ−Ｐｂからなるクリーム半田が印刷され、その上に半導体装置１が搭載される。そして、回路基板６１をリフロー炉に通して熱処理すると半田クリームは焼成され、図６に示すように、半導体装置１と回路基板６１とは半田６２を介して接続される。半導体装置１と回路基板６１とは、外部電極３ｂの下面側に形成されたＳｎ層３ｃのみならず、補強パッド８ｂ，９ｂの下面側に形成されたＳｎ層８ｃ，９ｃにおいても接続される。つまり、半導体装置１は回路基板６１と外部電極３ｂのみならず補強パッド８ｂ，９ｂにおいても接続される。したがって、半導体装置１と回路基板６１との間の熱膨張の差によって発生する熱ストレスや、半導体装置１を実装した回路基板６１が曲げられることによるストレスによっても、半導体装置１は回路基板６１からはがれにくくなる。
【００２３】
以上の第１の実施形態による半導体装置の製造方法は次のような作用効果を奏する。
（１）補強パッド７ｂ〜１０ｂは半導体装置１の底面の４隅に形成されている。したがって、半導体装置１と回路基板６１との間の熱膨張の差によって接合部に発生する熱ストレスや半導体装置１を実装した回路基板６１が曲げられることによるストレスによっても半導体装置１は回路基板６１からはがれにくくなる。さらに、補強パッド７ｂ〜１０ｂの全てが外部電極３ｂの形成されている範囲に形成されているので、半導体装置１を小型化することができる上、外部電極３ｂの形成されている範囲における半導体装置１と回路基板６１との接合部分の割合を大きくすることができ、より一層、上記ストレスに対する耐力を効果的に発揮できる。また、補強パッド７ｂ〜１０ｂを構成する辺のうちの最外辺のみが外部電極３ｂが形成されている範囲外またはその範囲の境界上に位置するようにしているので、半導体装置が回路基板からはがれないという補強パッドの効果を維持しつつ、半導体装置を小型化することができる。
（２）半導体装置１の底面の４隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち１つの補強パッド７ｂの形状はほかの補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状と異なるようにした。そのため、認識マークを別途形成することなく、補強パッド７ｂを目印にすることによって、半導体装置の第１ｐｉｎに対応する端子の位置を認識することができる。たとえば、半導体素子実装工程において、半導体装置の裏面をカメラで撮像し、その画像から半導体装置１の向きを認識する際に、効果的である。
【００２４】
−第２の実施の形態−
本発明の第２の実施形態の半導体装置７０の構造について、図７を参照して説明する。第１の実施形態の半導体装置１と共通する部分は同じ符号を使用し、共通する部分の説明は省略する。図７（ａ）は半導体装置１の裏面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図７（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図７（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００２５】
図７において、外部電極３ｂと搭載パッド部４ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂの各下面にはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄがそれぞれ形成されている。図７（ａ）には全てのＡｕ層３ｄ，４ｄおよび７ｄ〜１０ｄが示されている。Ａｕ層は半田濡れ性改善のために設けられる。Ａｕ層３ｄ，４ｄの厚さは０．１μｍ以上である。
【００２６】
外部電極３ｂおよび搭載パッド４ｂと同様に、補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側にはＡｕ層７ｄ〜１０ｄが形成されている。したがって、半導体装置１の底面ではＡｕ層７ｄ〜１０ｄが露呈している。補強パッド７ｂ〜１０ｂの平面視形状は、図７（ａ）に示すように半導体装置７０の底面に露呈しているＡｕ層７ｄ〜１０ｄの形状と同様である。このような半導体装置７０は、その底面を半田ペーストが塗布された実装基板上に配設し、リフロー炉で半田をリフローすることにより、Ａｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを介して半田により実装基板上に接合して実装される。
【００２７】
次に本発明の第２の実施形態の半導体装置７０の製造方法について、図８および図９を参照して説明する。第２の実施形態の半導体装置７０の製造方法は、第１金属層形成工程と、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、分割工程とからなり、第２金属形成工程を有さない点で第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と異なる。第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と共通する部分は同じ符号を使用する。
【００２８】
第１金属層形成工程について、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、レジスト２２を可撓性を有する金属板２１の両面に塗布またはラミネートする。次にアクリルフィルムベースのパターンマスクフィルムを密着させ、紫外線により露光する。そして、現像し、図８（ｂ）に示すように、金属層を形成する部分のレジスト２２を除去する。このとき、金属板２１の一方の面には金属層を形成しないので、全面をレジスト２２によって覆う。次に、レジスト２２を除去した部分の金属板２１面をソフトエッチングし、そして、酸活性処理を行う。
【００２９】
酸活性処理を行った金属板２１をＡｕめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給する。そして、Ａｕ層８１を形成する。次に、Ｎｉめっき溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給し、電鋳を行う。そして、Ｎｉ層２３を形成する。次に、Ａｇめっき溶液に金属板２１を浸漬して金属板２１に電力を供給する。そして、Ａｇ層２４を形成する。このようにして、図８（ｃ）に示すように、金属板２１にＡｕ層８１とＮｉ層２３とＡｇ層２４とを形成する。そして、図８（ｄ）に示すように、レジスト２２を金属板２１から剥離する。以下、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、分割工程とは、第１の実施形態の半導体装置１の製造方法と同じなので説明を省略する。
【００３０】
以上の第２の実施形態による半導体装置７０の製造方法によれば、金属板２１を剥離した後、ダイシングで分割すれば半導体装置７０が完成する。ところで外部電極３ｂの下面にはＡｕ層３ｄが形成されているので、金属板２１の剥離のあと、半導体装置７０を半田接続用の金属層を形成する必要がない。したがって、金属板２１を樹脂封止体９０から剥離した後のめっき処理の必要がないので、半導体装置の製造コストを安くすることができる。
【００３１】
以上の実施形態の半導体装置１，７０を次のように変形することができる。
（１）以上の実施形態によれば、半導体装置１，７０の底面の４隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂのうち、補強パッド７ｂの形状を直角二等辺三角形とし、補強パッド８ｂ〜１０ｂの形状を正方形としたが、図１０に示すように、全ての補強パッド８ｂ〜１１ｂの形状を同じにしてもよい。
【００３２】
（２）半導体装置１，７０の方向を認識する機能を有する補強パッド７ｂは、半導体装置１，７０の縦方向および横方向のストレスに抗することができる２辺を備えた形状、つまり、略正方形または略長方形の形状である半導体装置１，７０の相互に略９０度をなす２辺に平行な辺を備えた形状であれば、補強パッドの形状は実施の形態に限定されない。たとえば、略三角形でもよいし、略５角形でもよいし、略６角形でもよい。同様に、そのほかの隅に形成された補強パッド７ｂ〜１０ｂの形状も、半導体装置１，７０の縦方向および横方向のストレスに抗することができる２辺を備えた形状、つまり、略正方形または略長方形の形状である半導体装置１，７０の相互に略９０度をなす２辺に平行な辺を備えた形状であれば、正方形に限定されない。たとえば、略四角形でもよい。
【００３３】
（３）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂは電鋳Ｎｉであったが、導電性を有する金属であればＮｉに限定されない。たとえば、電鋳Ｃｕを用いてもよい。
【００３４】
（４）半導体素子２、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂが樹脂によって封止されている半導体装置１以外に、一般的によく知られているリードフレームタイプのパッケージ、セラミックパッケージ、ガラエポ基板などを用いたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などのパッケージにも本発明は適用できる。
【００３５】
（５）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの下面側にＳｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃまたはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを形成しているが、半田６２と外部電極３ｂなどとを接続できるようにするための金属層であれば、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ、またはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄに限定されない。たとえば、Ｓｎ−Ｐｂ層、Ｓｎ−Ａｇ層、Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などを形成してもよい。また、半田６２を直接、外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂに接続できる場合は、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃまたはＡｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄを形成しなくてもよい。
【００３６】
（６）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの上面側にＡｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを形成しているが、ワイヤ５と外部電極３ｂとを接続できるようにするための金属層であれば、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａに限定されない。たとえば、Ａｕ層を形成してもよい。また、ワイヤ５を直接、外部電極３ｂに接続できる場合は、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａを形成しなくてもよい。
【００３７】
（７）半導体素子２と外部電極３ｂをワイヤ５で接続したが、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すようにハンダバンプ１１１でフリップチップ接続してもよい。ハンダバンプ１１１でフリップチップ接続する場合は、搭載パッド部４ｂを設けず、外部電極３ｂと補強パッド７ｂ〜１０ｂのみ設けることとなる。ワイヤ５を用いて接続する場合に比べて、半導体装置１１０をさらに低背化、小型化することができる。
【００３８】
（８）外部電極３ｂ、搭載パッド部４ｂおよび補強パッド７ｂ〜１０ｂの厚さは５０〜８０μｍであり、Ａｇ層３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａの厚さは約２．５μｍであり、Ｓｎ層３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃの厚さは３〜２０μｍであり、Ａｕ層３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄの厚さは０．１μｍ以上であったが実施の形態には限定されない。
【００３９】
（９）半導体装置１の底面の４隅にそれぞれ１つの補強パッド７ｂ〜１０ｂが設けられているが、４隅の少なくとも１隅に２つ以上の補強パッドを設けてもよい。また、１隅にある２つ以上の補強パッドのそれぞれが半導体装置１の縦方向および横方向のストレスに抗するようにしてもよいし、１隅にある２つ以上の補強パッドのうちひとつは半導体装置１の縦方向のストレスに抗するようにし、他のひとつは横方向のストレスに抗するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態の半導体装置の裏面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の半導体装置のワイヤボンディングを説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法における樹脂の封止を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の半導体装置の回路基板の実装を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）は第２の実施形態の半導体装置の裏面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の半導体装置を説明するための図である。
【図１１】図１１（ａ）は半導体素子をフリップチップ接続した半導体装置の裏面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，７０，１１０ 半導体装置
２ 半導体素子
３ａ，４ａ，７ａ〜１０ａ，２４ Ａｇ層
３ｂ 外部電極
３ｃ，４ｃ，７ｃ〜１０ｃ，５２ Ｓｎ層
３ｄ，４ｄ，７ｄ〜１０ｄ，８１ Ａｕ層
４ｂ 搭載パッド部
５ ワイヤ
６ 樹脂
７ｂ〜１０ｂ 補強パッド
２１ 金属板
２２ レジスト
２３ Ｎｉ層
４１ 金型
５０，９０ 樹脂封止体
５１ 剥離面
６１ 回路基板
６２ 半田
１１１ ハンダバンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、この半導体素子が電気的に接続され、回路基板と接合するための外部電極と、前記回路基板と接合するための補強パッドとを備えている平面視矩形形状の半導体装置において、
前記補強パッドは前記底面の４隅に設けられた少なくとも４つの補強パッドであり、
前記４つの補強パッドは前記矩形形状の辺と平行な辺によって囲まれかつ前記外部電極が含まれる最小の範囲に備えら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に記載の半導体装置において、
前記補強パッドにおける前記半導体装置の外側に向いている辺が前記範囲の境界上、または前記範囲より外側に位置することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置において、
前記半導体素子、前記外部電極、および前記補強パッドが樹脂によって封止されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記４つの補強パッドのうち少なくとも１つの補強パッド（特定補強パッド）の形状を、半導体装置の方向を特定し得るように、他の補強パッドの形状と異なるようにしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体素子を実装する実装パッドをさらに備え、
前記補強パッドと前記外部電極と前記実装パッドとはＮｉまたはＣｕを電鋳にて製作され、この電鋳ＮｉまたはＣｕを介して、半導体装置は基板に半田接合されることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記補強パッドは、半導体装置の直交する２辺とそれぞれが略９０度をなす２つの辺を有する形状であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記特定補強パッドの形状は略三角形、略五角形および略六角形のうちのいずれかであり、他の３つの補強パッドの形状は略四角形であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
半導体素子と、この半導体素子が電気的に接続され、回路基板と接合するための外部電極と、前記回路基板と接合するための補強パッドとを備えている平面視矩形形状の半導体装置において、
前記補強パッドは前記底面の４隅に設けられた少なくとも４つの補強パッドであり、
前記４つの補強パッドは前記矩形形状の辺と平行な辺によって囲まれかつ前記外部電極が含まれる最小の範囲に備えら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に記載の半導体装置において、
前記補強パッドにおける前記半導体装置の外側に向いている辺が前記範囲の境界上、または前記範囲より外側に位置することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置において、
前記半導体素子、前記外部電極、および前記補強パッドが樹脂によって封止されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記４つの補強パッドのうち少なくとも１つの補強パッド（特定補強パッド）の形状を、半導体装置の方向を特定し得るように、他の補強パッドの形状と異なるようにしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体素子を実装する実装パッドをさらに備え、
前記補強パッドと前記外部電極と前記実装パッドとはＮｉまたはＣｕを電鋳にて製作され、この電鋳ＮｉまたはＣｕを介して、半導体装置は基板に半田接合されることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記補強パッドは、半導体装置の直交する２辺とそれぞれが略９０度をなす２つの辺を有する形状であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記特定補強パッドの形状は略三角形、略五角形および略六角形のうちのいずれかであり、他の３つの補強パッドの形状は略四角形であることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３０３３０５（Ｐ２００６−３０３３０５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２５１２２（Ｐ２００５−１２５１２２）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（３９００２２４７１）アオイ電子株式会社 (85)
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（３９００２２４７１）アオイ電子株式会社 (85)
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