JP2008235615A - 配線基板、それを用いた半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスファーモールド法で樹脂封止したときの樹脂バリを抑え、半導体装置の品質、生産性を高める。
【解決手段】素子搭載領域5と、素子搭載領域5の内部あるいは外周側に複数の接続端子6を有する配線3と、接続端子6が露出するように基板面を覆った絶縁被膜11,12とを有する配線基板1において、絶縁被膜11,12は、端子形成領域を囲む枠状の第１の壁部12aと、その外周側に位置する第２の壁部12ｂとが凸状に形成されており、第１の壁部12aは前記端子形成領域と基板外端とを結ぶ方向に横切る溝15を有し、第２の壁部12bは溝15の端部に間隔をおいて対向している。素子搭載領域5に半導体素子を搭載した後に樹脂封止する際に、金型のキャビティ内の空気を溝15を通じて排出することが可能となる。また溝15を通じて流れ出ようとする樹脂は第２の壁部12ｂによって堰き止められるので、樹脂バリの発生を抑えることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板、それを用いた半導体装置およびその製造方法に関する。

従来、半導体素子を搭載して樹脂封止するためのオーバーモールド型配線基板は、ガラスエポキシ、ポリイミド、セラミックなどを材料とする絶縁性の基板の片面に半導体素子素子搭載領域（以下、素子搭載領域という）が設定され、前記素子搭載領域内あるいは前記素子搭載領域の周囲に接続端子を配して前記基板の片面あるいは両面に配線が形成され、前記接続端子以外の配線上および基板面を覆う絶縁被膜が形成された構造が一般的である。絶縁被膜は、配線の酸化等を防止するためのもので、一般にスクリーン印刷法で形成されている。

半導体素子をワイヤボンディング法で接続するタイプの半導体装置を製造する場合、素子搭載領域の周囲に接続端子を配した配線基板を用い、前記素子搭載領域に半導体素子を電極形成面を上向きにしてダイボンディングし、半導体素子の電極と基板上面の接続端子とを金属細線で接続し、しかる後にモールド金型を用いるトランスファー成形法により、半導体素子を搭載した基板面を樹脂封止している。

モールド金型（以下単に金型という）は、樹脂充填用のキャビティ、樹脂投入用のポット、溝状のランナーおよびゲートを有するもので、樹脂封止するモールド時には、加熱した金型に、半導体素子を搭載した回路基板をセットし、樹脂（タブレット）をポットに投入し、溶融させつつランナーとゲートを通じてキャビティ内に圧送し、充填して、熱硬化させる。

かかる金型においては、キャビティ内の空気が抜けないと樹脂の未充填箇所が生じるので、キャビティの壁面の一部に溝を切って開口することでエアベントを設けているのであるが、空気抜けをよくするためには、この溝の深さを深くして、エアベントの断面積を大きくする必要がある。ところが、溝の深さを深くすると、そのエアベントから流出する樹脂が多くなり、樹脂バリがより長く、厚く形成されてしまう。

樹脂バリが発生すると、外形が規格以上の寸法になるため、樹脂バリの除去作業を行なう必要があり、加工工数の増加や、除去作業時の外観キズで半導体装置の信頼性が低下するという問題を生じる。樹脂バリの発生を防止するために、金型の形状を改良したり、樹脂の注入圧力を下げる等の方法も提案されたが、適正なモールド形状を維持しつつ樹脂バリの発生を防止することは困難であった。

この解決策として、例えば特許文献１に、配線基板上における素子搭載領域の１つのコーナー近傍に当該領域に繋がる樹脂注入用溝を形成し、この溝の対角に空気抜き用溝を形成しておき、モールド時に、この配線基板上の樹脂注入用溝を通じて金型のキャビティに溶融樹脂を送り込み、同じく配線基板上の空気抜き用溝を通じてキャビティ内の空気を排出することが提案された。樹脂注入用溝および空気抜き用溝は基板表面の絶縁被膜を除去することで形成されるもので、これら樹脂注入用溝や空気抜き用溝に入り込んだ樹脂は溝内を埋めることとなり、突出する樹脂残りや樹脂バリとはならない。

なおこの樹脂封止に用いられる金型の上型は、キャビティとなる凹部と、基板上の樹脂注入用溝の端部に配された円形溝に一致する樹脂ポットとが形成されているだけで、その他は平面に仕上げられており、また下型は全面が平面に仕上げられている。つまり、ランナーやエアベントは形成されていない。

一方、半導体素子をフリップチップ接続するタイプの半導体装置を製造する場合には、配線基板として、素子搭載領域内に複数の接続端子を配し、接続端子以外の基板全面を絶縁被膜（ソルダーレジスト）で覆ったものを用い、半田等の突起電極を形成した半導体素子を、その突起電極を基板上の接続端子に直接に接続して搭載し、半導体素子と基板面との間にアンダーフィル樹脂を充填している。

アンダーフィル樹脂は、フリップチップ接続型の半導体装置において、使用中あるいは製造中に生じる半導体素子と基板との熱膨張係数差に起因する応力を緩和し、接続信頼性を向上させる目的で充填しているのであるが、アンダーフィル樹脂自体が高価であるだけでなく、充填に時間を要し、生産性が極めて低くなり、コスト上昇の一因となっていた。

このため、半導体素子を搭載した基板面をトランスファー成形法で樹脂封止することにより、半導体素子と基板面との間にも樹脂を充填する方法も採られている。
しかしこの方法によれば、生産性は向上するものの、半導体素子と基板面との隙間が非常に狭いため、他部と比較してこの部分での溶融樹脂の流れが悪くなり、当該隙間に十分に樹脂が充填できなくなり、未充填箇所、それによるボイドが発生することがある。

これに対処するためには、フィラー径を従来よりも小さくした封止樹脂を使用することである程度の効果が得られるが、このような封止樹脂は高価であるだけでなく、従来のモールド金型精度では樹脂漏れが生じるため、高価な真空モールド設備を必要とする。

この解決策として、例えば特許文献２に、配線基板の素子搭載面側の絶縁被膜に、封止樹脂の流れを制御するべく薄い部分と厚い部分とを設けることが提案されている。厚い部分は、接続端子が配置された領域を囲んでいて、１つのコーナーに樹脂注入用溝が形成されている。

この配線基板を使用して半導体装置を製造する際には、半導体素子を搭載する工程で、半導体素子の突起電極と基板上の対応する接続端子とを溶融接合しながら、半導体素子を所定高さまで引き上げ、その状態で突起電極を固化させる。半導体素子を引き上げることで、基板面との間の隙間を、従来のフィラー径の樹脂が円滑に流れる広い間隔とするのである。そしてモールド時には、配線基板上の樹脂注入用溝を通じて金型のキャビティ内に液状樹脂を送り込み、配線基板の半導体素子搭載面の全面を半導体素子の高さまで樹脂封止している。
特開昭６２−３０３５３公報 特開２００１−２９１７９５公報

特許文献１の方法では、モールド時の金型のキャビティ内への溶融樹脂の移送とキャビティ内空気の排出を、配線基板の絶縁被膜に形成した樹脂注入用溝と空気抜き用溝とによって行うので、絶縁被膜の厚みは樹脂のフィラー径よりも大きくする必要がある。

ところが、絶縁被膜の厚みを厚くすると、空気抜き用の溝の深さも大きくなるため、金型のエアベントを深くする場合と同様の現象、つまり、キャビティ内に充填された溶融樹脂が空気抜き用溝から大量に流出してしまい、樹脂ボイドが発生するだけでなく、流出した樹脂が、長く厚い樹脂バリとなり、品質及び外観不良を生じる。

特許文献２の方法では、半導体素子を搭載した配線基板を液状樹脂を用いて封止しているので、樹脂漏れ等が懸念され、キャビティ内の樹脂に十分な圧力をかけることができず、そのため樹脂中に空気が残りやすく、また外部から半導体素子の側面と樹脂との境界部に水分や反応ガスが侵入しやすいため、半導体素子の品質に悪影響を与えやすいという問題がある。

また、液状樹脂を用いる場合は、樹脂タブレットを用いるトランスファーモールドに比べて、硬化時間が長くなり、高い生産性が得られないという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑み、樹脂封止したときの樹脂バリを抑え、半導体装置の品質、生産性を高めることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の配線基板は、基板の一主面に設けられた素子搭載領域と、前記素子搭載領域の内部あるいは外周側に複数の接続端子を有する配線と、前記複数の接続端子が露出するように基板面を覆った絶縁被膜とを有する配線基板において、前記絶縁被膜においては、前記複数の接続端子が形成された端子形成領域を囲む枠状の第１の壁部と、前記第１の壁部の外周側に位置する第２の壁部とが凸状に形成されており、前記第１の壁部は前記端子形成領域と基板外端とを結ぶ方向に横切る溝を有し、前記第２の壁部は前記溝の端部に間隔をおいて対向していることを特徴とする。

絶縁被膜は、複数の接続端子が露出するように基板面を覆った第１の絶縁被膜と、前記第１の絶縁被膜上に形成された第２の絶縁被膜とで構成されており、前記第２の絶縁被膜が第１の壁部と第２の壁部とに分割形成されていることを特徴とする。

上記の配線基板を用いることで、素子搭載領域に半導体素子を搭載した後に樹脂封止する際に、金型のキャビティ内の空気を、配線基板に形成した溝を通じて排出することが可能となる。また前記溝を通じて流れ出ようとする樹脂は、第２の壁部によって堰き止められるので、樹脂バリの発生を抑えることが可能となる。

このように、配線基板側に形成した溝を通じてモールド時の空気抜きを行うことができるので、金型自体にエアベンドを形成する必要がなく、金型を簡素化できる。また樹脂バリの発生が抑えられることから、配線基板を製品寸法に切断する際に、十分にクランプすることが可能になり、良好な切断面とすることができる。

本発明の半導体装置は、上記の配線基板と、前記配線基板の素子搭載領域に搭載され、前記配線基板の接続端子と電気的に接続された半導体素子と、前記半導体素子およびその電気的接続部分を包埋し、前記配線基板の第１の壁部上に外端が位置している封止樹脂とを有することを特徴とする。配線基板の基材に樹脂を用いれば軽量化を図ることができる。

本発明の半導体装置の製造方法は、上記の配線基板を一単位として複数単位、一定の配列で連続して配置した複数取りの配線基板を準備する工程と、前記複数取りの配線基板上の複数の素子搭載領域の各々に半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子の電極と前記複数取りの配線基板上の接続端子とを電気的に接続する工程と、前記複数取りの配線基板上の複数の第１の壁部の各々の上に外端が位置する複数の凹部を有し、且つ前記凹部以外の下面が平坦な上金型を用いて、前記半導体素子およびその電気的接続部分を包埋するように樹脂封止する工程と、前記樹脂封止の工程の後に前記複数取りの配線基板を一単位ごとに切断して分割する工程とを含むことを特徴とする。複数の半導体装置を一括して形成できる方法である。

配線基板は、端子形成領域に封止樹脂を導入するためのランナー部をさらに有しており、前記ランナー部は、前記端子形成領域の近傍から基板縁部まで延びた金属パターンと、前記金属パターンを露出させるように絶縁被膜に形成された溝と、前記絶縁被膜に前記溝の両側に沿って且つ第１の壁部に連続して凸状に形成された第３の壁部とにより構成されているものとしてもよい。複数取りの配線基板は、一単位の配線基板ごとにランナー部を有するものとし、樹脂封止の工程で、各ランナー部を通じて各端子形成領域に封止樹脂を導入する。

このようなランナー部を有する配線基板を用いると、金型側部からランナー部を通じて注入した封止樹脂は金属パターン上で硬化することになるが、金属パターンとの密着性が悪いため容易に剥がしとることができる。したがって、この部分の封止樹脂を封止領域の外縁で切断し取り除くことで、封止領域以外の基板面を平坦化することができる。このことにより、配線基板を製品寸法に分割する際に、封止領域以外の平坦な領域を十分にクランプすることが可能になり、良好な切断面とすることができる。

なお上述のように、空気抜きに伴って流れ出ようとする樹脂は第２の壁部によって堰き止められる構造であるため、通常のフィラー径の封止樹脂を導入する深さのランナー部であってよい。

本発明によれば、配線基板に、枠状の第１の壁部と、それを横切る溝の端部に対向する第２の壁部とを形成したことにより、配線基板に搭載した半導体素子を樹脂封止する金型のキャビティ内の空気抜きを前記の溝を通じて行えるとともに、前記溝を通じて流れ出ようとする樹脂は第２の壁部によって堰き止めることができ、製品外に樹脂が漏れ出すことはない。

このことにより、樹脂バリが配線基板上に盛り上がることがなく、配線基板の表面を平坦化できるため、配線基板を製品寸法に切断する際には、切断部の周辺を十分にクランプすることができ、平坦な切断面、高い寸法精度、良好な外観を実現できる。

また金型自体にエアベンドを形成する必要がなく、金型の簡素化、低コスト化を実現できる。さらに、金型にエアベントがないことにより、従来の金型のようにエアベントが封止樹脂で詰まることはなく、エアベントの詰まりに起因する封止樹脂の未充填、ボイド等の発生を回避することができ、安定した封止成形性を得ることができる。

よって、高品質、高信頼性の半導体装置を安価に製造することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す。図１（ａ）は同配線基板の一部破断平面図、図１（ｂ）は同配線基板の図１（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１（ａ）では理解を容易にするために断面でない箇所にも斜線等を付している。

配線基板１は、基材２の両面に配線３，４を配した両面基板として構成されている。基材２の一方の面上には、素子搭載領域５と、素子搭載領域５の周囲に複数の接続端子６を配して形成された前記の配線３とを有している。基材２のもう一方の面上には、配線３に貫通導体７を介して接続した前記の配線４およびその複数の外部接続端子８を有している。

配線基板１の大きな特徴は、基材２の一方の面上に、複数の接続端子６が露出するように配線３を含めた面上を覆った第１の絶縁被膜１１と、第１の絶縁被膜１１上に形成された第２の絶縁被膜１２とが形成されており、第２の絶縁被膜１２は、前記の複数の接続端子６が形成された端子形成領域（素子搭載領域５を含む）を枠状に囲んだ第１の壁部１２ａと、この第１の壁部１２ａの外周側に位置する第２の壁部１２ｂとに分割形成されている点である。

第１の壁部１２ａは、前記の端子形成領域から基板外周部に向かう方向に横切った溝（不連続部）１５を有しており、第２の壁部１２ｂは、前記の溝１５の端部に間隔をおいて対向するように基板外周部に配置されている。

基材２のもう一方の面上には、複数の外部接続端子８が露出するように配線４を含めた面上を覆った第３の絶縁被膜１６が形成されている。
以下、配線基板１の製造方法を再び図１を参照しながら説明する。

基材２の表面に、金属箔（図示せず）を貼り付け、フォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスにより配線３，４のパターン形状に加工する。
例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる厚み約０．２ｍｍの基材２の両面に厚み約１８μｍの銅箔を貼り付け、所定位置に貫通孔を穴あけ加工した後、この両面銅貼りされた基材２の表面に無電解銅メッキおよび電解銅メッキにより銅メッキ層（図示せず）を形成する。このとき貫通孔内まで銅メッキが施されて貫通導体７が形成される。次にフォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスとを行うことで、接続端子６を持った配線３、および、外部接続端子８を持った配線４を形成する。

基材２は、上記のガラスエポキシ樹脂のほか、ＢＴレジン、紙エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、アルミナセラミック、窒化アルミセラミックなどの内のいずれか一つ、もしくは複数の材料の積層であってもよい。厚みは１５０μｍから１２００μｍの範囲を選択することができるが、薄型の半導体装置を構成するためには５００μｍ程度とすることが好ましい。

図示していないが、接続端子６，外部接続端子８のそれぞれの面上には金薄膜が形成される。この金薄膜は、銅の配線３，４のパターン上にニッケルメッキを行い、その上に金メッキを行うことで形成される。接続端子６，外部接続端子８の腐食を防止し、かつワイヤボンディングを安定に行うためである。

この後、第１の絶縁被膜１１、第２の絶縁被膜１２、および第３の絶縁被膜１６を形成する。
例えばスクリーン印刷方式により形成してもよいし、その他、カーテンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、または感光性ドライフィルムを用いた常圧ロールラミネート法、真空プレスラミネート法、真空ロールラミネート法等、一般に保護膜を形成する方法を適宜使用することができる。

感光性樹脂材料、たとえば現像型液状ソルダーレジスト等の液状タイプや、紫外線硬化型アクリレート系樹脂、非感光性の熱硬化型ソルダーレジスト（ポリイミド樹脂系またはエポキシ樹脂系のいずれでもよい）などを用いることができる。接着剤付ポリイミドテープ等を用いてもよい。

被膜形成の後に、フォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスを行うことにより、接続端子６，外部接続端子８を露出させる開口を形成するとともに、第１の壁部１１，第２の壁部１２の加工を行う。

第１の絶縁被膜１１および第３の絶縁被膜１６の厚みは１０μｍから５０μｍの範囲、好ましくは２０μｍ程度とする。また第２の絶縁被膜１２の厚みは１０μｍから８０μｍの範囲、好ましくは３０μｍ程度とする。

なおここでは、素子搭載領域５は第１の絶縁被膜１１で覆われたものとしているが、放熱性が要求される場合は、素子搭載領域５にダイパターンを形成し、第１の絶縁被膜１１は除去してもよい。

図２は、図１の配線基板１を用いて製造した半導体装置の構成を示す。図２（ａ）は同半導体装置の一部破断平面図、図２（ｂ）は同半導体装置の図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

この半導体装置は、配線基板１と、配線基板１の素子搭載領域５に搭載された半導体素子２１と、半導体素子２１の電極端子２１ａと配線基板１の接続端子６とを接続した金属細線２２と、半導体素子２１および金属細線２２を包埋するように配線基板１の片面に設けられた封止樹脂２３とを有している。２４は接着剤である。封止樹脂２３の外端は第１の壁部１２ａ上に位置している。

配線基板１の接続端子６および外部接続端子８のそれぞれの面上には、上述した金薄膜（図示せず）が形成されている。外部接続端子８上には、電子機器の回路基板に実装するための突起電極２５が形成されている。

突起電極２５は、例えばハンダボールでもよいし、あるいは導電性被膜を形成した樹脂ボールでもよい。ハンダボールは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、Ｚｎ−Ｂｉ系等、種々の組成のハンダ材料で形成することができる。ハンダボールを用いる場合には、回路基板に直接にハンダ付け実装することができるが、導電性接着剤を用いて実装してもよい。導電性樹脂ボールを用いる場合も、ハンダ付け実装あるいは導電性接着剤を用いての実装接着のいずれとしてもよい。

以下、この半導体装置の製造方法を、図３〜図７を参照しながら説明する。
図３（ａ）は、多面取り基板（複数取りの配線基板）３１の断面を示す。この多面取り基板３１は、先に図１を用いて説明した配線基板１を単位として複数単位、一定の配列で連続して配置したものに相応する。

したがって、多面取り基板３１において、一単位の配線基板１（以下、単位配線基板１という）の一方の面には、素子搭載領域５の周囲に複数の接続端子６が位置するように配線３が一定の配列ピッチで形成されており、また複数の接続端子６が露出するように配線３を含めた面上を覆う第１の絶縁被膜１１と、第１の絶縁被膜１１上の第２の絶縁被膜１２（第１の壁部１２ａ，第２の壁部１２ｂ，溝１５）とが形成されている。

もう一方の面には、配線４およびその外部接続端子８が配線３と電気的に接続して形成されている。また外部接続端子８が露出するように配線４を含めた面上を覆う第３の絶縁被膜１６が形成されている。

この多面取り基板３１は複数の半導体装置を一括して形成するために用いる。製造方法は、先に図２を用いて配線基板１について説明した方法と同様であるため、説明を省略する。

図３（ｂ）に示すように、各単位配線基板１の素子搭載領域５に接着剤２４を介して半導体素子２１を搭載する。その後、不活性ガス中もしくはドライエア中で加熱して接着剤２４を硬化させる。

接着剤２４は、例えばペースト状のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはポリイミド系樹脂の内のいずれか一つからなる絶縁性の接着剤でもよいし、例えばＡｇペーストなどの導電性の接着剤でもよい。また接着剤２４は半硬化状のプリプレグまたは異方導電性接着剤であってもよい。

次に、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、半導体素子２１の電極端子２１ａと配線基板１の接続端子６とをワイヤボンディング方式を用いて金属細線２２により電気的に接続する。金属細線２２としては、金線が主として用いられるが、アルミニウム線や銅線であってもよい。

次に、図４および図５に示すように、各単位配線基板１上の半導体素子２１を樹脂封止する。ここでは、簡略のため、金型のキャビティ上方から封止樹脂を注入するいわゆるトップゲート方式を適用するものとして説明するが、通常のトランスファーモールドを適用しても構わない。

まず、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング工程が終了した多面取り基板３１をトップゲート金型にセットする。図４（ａ）は、多面取り基板３１をトップゲート金型でクランプした状態を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ部の拡大図である。

トップゲート金型は、上型３７と中間プレート３２と下型３３とからなり、上型３７にはポット３８とカルランナー部（図示せず）が形成されており、中間プレート３２にはゲート３６とモールド部キャビティ３４が形成されており、下型３３には基板部キャビティ３３ａが形成されている。

中間プレート３２においては、各単位配線基板１のための上述のモールド部キャビティ３４が下面に設けられており、このモールド部キャビティ３４の内底面で開口するように、また上型３７のポット３８に対応する位置で開口するように、上述のゲート（貫通穴）３６が上下方向に設けられている。

モールド部キャビティ３４以外の中間プレート３２の下面は平坦面である。モールド部キャビティ３４内の空気を抜き出すエアベンドは形成されていない。このため中間プレート３２を安価に製作することができる。モールド部キャビティ３４の外端３５は、第１の壁部１２ａ上に位置している。言い換えると、モールド部キャビティ３４の外端３５に対応する位置に第１の壁部１２ａが形成されている。

この状態で、図５（ａ）に示すように、上型３７のポット３８に樹脂タブレット２３′を投入する。樹脂タブレット２３′は、例えばビフェニル系、フェノールノボラック系のエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。

次に、図５（ｂ）に示すように、プランジャー３９をポット３８に挿入し、予備加熱した後、樹脂タブレット２３′を上方から加圧することにより、ポット３８内で溶融した樹脂２３″を圧送し、モールド部キャビティ３４内に充填する。

モールド部キャビティ３４への樹脂２３″の充填が終了した後も一定時間加熱して樹脂２３″を熱硬化させ、しかる後に、図５（ｃ）に示すように、プランジャー３９を引き上げる。

この後、上型３７、下型３３、中間プレート３２を開くことで、ゲート３６とモールド部キャビティ３４との境界部分で封止樹脂２３（樹脂２３″の硬化物）が切断され、形成された樹脂封止体が分離される。

図６（ａ）（ｂ）は、形成された樹脂封止体の断面図および平面図である。
各単位配線基板１上には封止樹脂２３がモールド部キャビティ３４に相応する形状で形成されている。上述の溶融した樹脂２３″のモールド部キャビティ３４内への充填、それに伴う空気抜きの際に、第１の壁部１２ａを横切る溝１５（不連続部）（図１、２参照）を通じて樹脂２３″の一部も流れ出すが、この溝１５の端部に対向した第２の壁部１２ｂによって堰き止められるため、第２の壁部１２ｂまでの樹脂バリ２３ａが残っているものの、第２の壁部１２ｂ上や基板外周部には樹脂バリは発生していない。なお図６（ｂ）は簡便のために単位配線基板１を一列に配置した状態で示しているが、実際にはマトリクス状に配置されている。

この樹脂封止体を、図７（ａ）に示すように、切断金型の下型（図示せず）の所定位置に載置し、封止樹脂２３よりも一回り大きい凹部を持った上型４１で単位配線基板１の外周縁部をクランプする。この外周縁部には上述のように樹脂バリが存在してないため、上型４１で確実に押えることができる。

次に、図７（ｂ）に示すように、単位配線基板１を画する切断ラインに沿って切断刃４２で切断することにより、図７（ｃ）に示すように個片の半導体装置に分離する。
最後に、図７（ｄ）に示すように、各単位配線基板１の外部接続端子８に、例えばハンダボールの搭載およびリフローによって突起電極２５を形成することにより、半導体装置の完成品を得る。

以上の方法によれば、単位配線基板１の外周縁部に樹脂バリが存在してないため、この外周縁部を確実に固定し、その状態で切断できることから、切断部の形状が崩れたり、基材２がガラスエポキシである場合もガラス繊維が飛び出すことはなく、また切断加工時の衝撃による封止樹脂２３と単位配線基板１との界面剥離も無く、高精度（寸法）、高品質な半導体装置を実現できる。

なお、外部接続端子８上への突起電極２５の形成は、切断刃４２での切断の前に行っても構わない。
また、配線基板１、多面取り基板３１は両面配線であるとして説明してきたが、多層配線構造であっても構わない。さらに、半導体素子２１の電気的接続を金属細線２２によって行なうとして説明してきたが、フリップチップ接続で構成する半導体装置であっても、同様に樹脂バリを抑えられるため、同様の効果が得られる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す。図８（ａ）は同配線基板の平面図、図８（ｂ）は同配線基板の図８（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

この配線基板５０は、先に図１を用いて説明した配線基板１とほぼ同様の構成を有しているが、コーナーの１ヶ所に、端子形成領域に封止樹脂を導入するためのランナー部５１を設けた点が異なる。

ランナー部５１は、端子形成領域あるいはその近傍、ここでは封止樹脂２３の外端（すなわち金型のパーティングライン）から基板縁部にわたって基材２上に帯状に形成されたランナーパターン５２と、このランナーパターン５２を露出させるように第１の絶縁被膜１１に形成された溝１１ａと、溝１１ａの両側に第２の絶縁被膜１２によりその第１の壁部１２ａに連続して凸状に形成された第３の壁部１２ｃとにより構成されている。ランナー部５１を設けたコーナーには第２の壁部１２ｂは設けていない。

ランナーパターン５２は、接続端子６と同時に同様のプロセスで形成することで、表面に金薄膜を形成している。つまり銅パターン上にニッケルメッキを行った上に金メッキが施されている。このようにランナーパターン５２の表面に金薄膜が形成されているので、ランナーパターン５２上に封止樹脂が残留した場合も容易に剥離することができる。

したがって、金型が、キャビティのパーティングライン（外端）が第１の壁部１２ａ上に位置し、かつ溶融した樹脂を注入するためのゲートがこのランナー部５１上に位置するように構成したものであっても、ランナーパターン５２上に残留した封止樹脂を容易に剥離することができる。

上述したトップゲート方式ではゲート部分に樹脂バリが生ずることがあるのに対して、このランナー部５１を有する配線基板５０を用いて上記のように樹脂封止して半導体装置を構成する場合には、そのような樹脂バリが発生することがないので、厚み精度が向上する。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す平面図である。
この配線基板６０が第２の実施の形態の配線基板と異なるのは、ランナー部５１が、１つの基板端辺の中央部に形成されている点である。ランナーパターン５２（および図示しない溝）は前記基板端辺と垂直に交わる方向に延びている。第３の壁部１２ｃはランナーパターン５２に沿う方向に延び、前記基板端辺の近傍で幅広い。第１の壁部１２ａを横切る溝１５、および各溝１５に対向する第２の壁部１２ｂは、残りの３つの基板端辺の中央部に相応する位置に形成されている。

ランナー部５１を上記のように形成することにより、第２の実施の形態のようにコーナーに設けるのに比べて、当該ランナー部５１の長さが短くなる。このため、ランナーパターン５２上に残留した封止樹脂をさらに確実に清浄に除去することができる。またランナー部５１に残留する封止樹脂の量自体が抑制される。よって、高品質の半導体装置を生産性高く且つ安価に製造することができる。

（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す平面図である。
この配線基板７０が第２の実施の形態の配線基板と異なるのは、第２の壁部１２ｂが、ランナー部５１を除く基板外周部に連続して形成されている点である。第２の壁部１２とランナー部５１の第３の壁部１２ｃとは連続しており、これらはともに第２の被膜１２で形成されているため、均一な高さで、上面は平坦面なので、基板外周部のほぼ全周にわたる枠状の平坦面が形成されていることになる。

このため、切断金型の上型（図７参照）を第２の壁部１２ｂ，第３の壁部１２ｃ上に配置して確実にクランプすることができる。よって切断時に加工品質を損なうことがより確実に抑えられる。

以上の各図においては、各部材は図示しやすい厚みや長さ等で表している。半導体素子上の電極の個数や配線基板の接続端子の個数も図示しやすい個数としている。図示した形状や個数に限られるものではない。

本発明の配線基板は、半導体素子を搭載して樹脂封止する際の樹脂バリが発生しにくく、このため所定寸法に切断する際の加工精度および封止樹脂との界面の信頼性が高い半導体装置を実現することができ、小型薄型の電子機器への適用に特に有用である。

本発明の第１の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す図 図１の配線基板を用いた本発明の半導体装置の構成を示す図 図２の半導体装置の製造方法を説明する工程図であって、ワイヤボンド工程までの主要工程の工程図 図２の半導体装置の製造方法を説明する工程図であって、封止工程の初期状態を示す図 図２の半導体装置の製造方法を説明する工程図であって、封止工程を終えるまでの主要工程の断面図 図２の半導体装置の製造方法を説明する工程図であって、形成された樹脂封止体の構成を示す図 図２の半導体装置の製造方法を説明する工程図であって、外部接続用電極形成までの主要工程の断面図 本発明の第２の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す図 本発明の第３の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す図 本発明の第４の実施の形態にかかる配線基板の構成を示す図

符号の説明

１ 配線基板
２ 基材
３，４ 配線
５ 素子搭載領域
６ 接続端子
11 第１の絶縁被膜
11a 溝
12 第２の絶縁被膜
12a 第１の壁部
12b 第２の壁部
12c 第３の壁部
15 溝
16 第３の絶縁被膜
21 半導体素子
21a 電極端子
22 金属細線
23 封止樹脂
23′ 樹脂タブレット
23″ 溶融した樹脂
23a 樹脂バリ
25 突起電極
31 多面取り基板
32 中間プレート
33 下型
34 モールド部キャビティ
35 外端
36 ゲート
37 上型
42 切断刃
50 配線基板
51 ランナー部
52 ランナーパターン
60 配線基板
70 配線基板

Claims (7)

1. 基板の一主面に設けられた素子搭載領域と、前記素子搭載領域の内部あるいは外周側に複数の接続端子を有する配線と、前記複数の接続端子が露出するように基板面を覆った絶縁被膜とを有する配線基板において、
   前記絶縁被膜では、前記複数の接続端子が形成された端子形成領域を囲む枠状の第１の壁部と、前記第１の壁部の外周側に位置する第２の壁部とが凸状に形成されており、前記第１の壁部は前記端子形成領域と基板外端とを結ぶ方向に横切る溝を有し、前記第２の壁部は前記溝の端部に間隔をおいて対向していることを特徴とする配線基板。
2. 絶縁被膜は、複数の接続端子が露出するように基板面を覆った第１の絶縁被膜と、前記第１の絶縁被膜上に形成された第２の絶縁被膜とで構成されており、前記第２の絶縁被膜が第１の壁部と第２の壁部とに分割形成されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 端子形成領域に封止樹脂を導入するためのランナー部をさらに有しており、前記ランナー部は、前記端子形成領域の近傍から基板縁部まで延びた金属パターンと、前記金属パターンを露出させるように絶縁被膜に形成された溝と、前記絶縁被膜に前記溝の両側に沿って且つ第１の壁部に連続して凸状に形成された第３の壁部とにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
4. 請求項１記載の配線基板と、前記配線基板の素子搭載領域に搭載され、前記配線基板の接続端子と電気的に接続された半導体素子と、前記半導体素子およびその電気的接続部分を包埋し、前記配線基板の第１の壁部上に外端が位置している封止樹脂とを有することを特徴とする半導体装置。
5. 配線基板は、端子形成領域に封止樹脂を導入するためのランナー部をさらに有しており、前記ランナー部は、前記端子形成領域の近傍から基板縁部まで延びた金属パターンと、前記金属パターンを露出させるように絶縁被膜に形成された溝と、前記絶縁被膜に前記溝の両側に沿って且つ第１の壁部に連続して凸状に形成された第３の壁部とにより構成されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
6. 請求項１記載の配線基板を一単位として複数単位、一定の配列で連続して配置した複数取りの配線基板を準備する工程と、
   前記複数取りの配線基板上の複数の素子搭載領域の各々に半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子の電極と前記複数取りの配線基板上の接続端子とを電気的に接続する工程と、
   前記複数取りの配線基板上の複数の第１の壁部の各々の上に外端が位置する複数の凹部を有し、且つ前記凹部以外の下面が平坦な上金型を用いて、前記半導体素子およびその電気的接続部分を包埋するように樹脂封止する工程と、
   前記樹脂封止の工程の後に前記複数取りの配線基板を一単位ごとに切断して分割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。
7. 複数取りの配線基板は、一単位ごとに、端子形成領域の近傍から基板縁部まで延びた金属パターンと、前記金属パターンを露出させるように絶縁被膜に形成された溝と、前記絶縁被膜に前記溝の両側に沿って且つ第１の壁部に連続して凸状に形成された第３の壁部とにより構成されたランナー部を有していて、樹脂封止の工程では、各ランナー部を通じて各端子形成領域に封止樹脂を導入することを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。

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