半导体元件安装用引线框架与半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在对金属材料进行蚀刻时能够防止端子脱离，且无需高价的程序，能够底价制造的半导体元件安装用引线框架、半导体装置及其制造方法。半导体元件安装用引线框架包括金属板(10)、设于该金属板的表面(11)上的半导体元件安装区域(13)、形成于金属板的表面上的半导体元件安装区域周围的内部端子用镀层(20)及(21)、形成于金属板背面上与内部端子用镀层为相反侧的位置的外部端子用镀层(30)，内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止金属板的表面被密封树脂(80)覆盖时从该密封树脂脱离，而外部端子用镀层不具有该树脂脱离防止结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体元件安装用引线框架与半导体装置及其制造方法。
技术介绍
以便携式设备为中心，半导体装置(封装)趋于小型化发展。随之各种各样的CSP(Chip Scale Package)被投入市场。其中，专利文献1记载的半导体装置其结构简单，能够实现低成本化，且能够实现多脚化，因此作为FPBGA(Fine Pitch Ball Grid Array)的代替品受到期待。根据专利文献1记载的半导体装置的制造方法，作为金属材料主要使用引线框架用铜材，在一个面(表面侧)上的引线接合部，以及另一面(背面侧)上相当于半导体元件安装部的相反面与引线接合部的相反面的外部连接端子面部分进行镀层，从而完成半导体元件安装用引线框架。图13是表示专利文献1记载的现有技术的半导体装置的制造方法的图。如图13所示，安装半导体元件160，并通过接合线170连接半导体元件160的电极161与引线框架的引线接合部120，然后使用环氧树脂180等对半导体元件160以及接合线170等进行密封。图14是表示专利文献1记载的现有技术的半导体装置的制造方法的图。如图14所示，以构成外部连接端子面的镀层130作为蚀刻用掩膜，对铜材110进行蚀刻，使半导体元件安装部114以及外部连接端子部115彼此电独立，最后切断成封装大小，完成单体封装。在此，环氧树脂密封之后对露出在其背面的金属材料进行蚀刻的处理，特将其命名为凹蚀，以区别于形成引线框架图形时进行的蚀刻。图15是表示专利文献1记载的现有技术的另一个半导体装置的制造方法的图。如图15所示，根据专利文献1记载的另一个半导体装置的制造方法，作为金属材料主要使用引线框架用铜材110，在一个面(表面侧)上的引线接合部
120，以及另一面(背面侧)上相当于半导体元件安装部的相反面与引线接合部的相反面的外部连接端子面部分，形成镀层130。然后，在背面侧的整个面形成抗蚀剂的掩膜，并在表面侧以上述形成的镀层作为蚀刻用掩膜，从铜材的表面侧开始以预定深度进行半蚀刻，完成半导体元件安装用引线框架。然后，安装半导体元件160，并通过接合线170连接半导体元件160的电极161与引线框架的引线接合部120，并使用环氧树脂180等对半导体元件160以及接合线170等进行密封。图16是表示专利文献1记载的现有技术的另一个半导体装置的制造方法的图。如图16所示，以构成外部连接端子面的镀层130作为蚀刻用掩膜，对铜材110进行凹蚀，使半导体元件安装部114以及外部连接端子部115彼此电独立，最后切断成封装大小，完成单体封装。根据专利文献1记载的半导体装置的制造方法，直到进行树脂密封为止，各个端子部(引线接合部与外部连接端子部)通过金属材料或其半蚀刻后的残留部被连接，树脂密封之后，会通过凹蚀除去金属材料或其半蚀刻残留部，无需使各个外部连接端子与外形框进行连接。因此，不需要历来的引线框架等支持部，从而可提高设计灵活度，例如可以将外部连接端子排列成2列以上，还可以用小型封装尺寸实现多脚化。<现有技术文献><专利文献>专利文献1：(日本)特开平11-195742号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题然而，如图14所示，专利文献1记载的半导体装置中，由于仅靠内部端子与密封树脂的接触来进行连接，因此密接强度弱。由此，树脂密封后通过凹蚀对金属材料进行蚀刻时，内部端子会从密封树脂中脱离，导致成品率恶化而引发成本增加的问题。并且，半导体装置受到外部冲击等时，可能会造成其端子部脱离。另外，如图16所示，专利文献1记载的半导体装置中，提供了一种从内部端子的表面开始进行半蚀刻加工而使其成为下凹形状，增加与密封树脂的
接触面，来提高连接强度的方法。通过使内部端子具有下凹形状，可提高端子与密封树脂的密接性，然而，实施这种从表面开始进行半蚀刻加工的工序时有必要使用高价的蚀刻液，从而会造成成本增加的问题。对此，本专利技术的目的在于提供一种即能够防止在树脂密封后通过凹蚀对金属材料进行蚀刻时发生端子脱离，又无需高价的程序，而能够低价制造的半导体元件安装用引线框架与半导体装置及其制造方法。解决上述课题的手段为了达成上述目的，本专利技术的一形态的半导体元件安装用引线框架包括：金属板；半导体元件安装区域，设于所述金属板的表面上；内部端子用镀层，形成于所述金属板的所述表面上的所述半导体元件安装区域的周围；外部端子用镀层，形成于所述金属板的背面上与所述内部端子用镀层为相反侧的位置，其中，所述内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止所述金属板的所述表面被密封树脂覆盖时从该密封树脂脱离，所述外部端子用镀层不具有所述树脂脱离防止结构。本专利技术的其他形态的半导体装置包括：半导体元件安装部，由具有倒锥形剖面形状的金属柱构成；引线部，由具有倒锥形剖面形状的金属柱构成，且配置于所述半导体元件安装部的周围；半导体元件，安装于所述半导体元件安装部的表面上；内部端子用镀层，形成于所述引线部的表面上；外部端子用镀层，形成于所述引线部的背面上；接合线，对所述半导体元件的电极与所述内部端子用镀层进行电连接；密封树脂，覆盖所述半导体元件、所述内部端子用镀层以及所述接合线，所述内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止从所述密封树脂脱离，所述外部端子用镀层不具有所述树脂脱离防止结构。本专利技术的其他形态的半导体元件安装用引线框架的制造方法包括：由第1抗蚀层覆盖金属板的表面以及背面的工序；在所述金属板的所述表面上的所述第1抗蚀层，形成具有倒梯形剖面形状的开口，从而形成第1镀层掩膜的工序；利用所述第1镀层掩膜，在所述金属板的所述表面上形成第1镀层的工序；除去所述第1镀层掩膜以及所述第1抗蚀层的工序；由第2抗蚀层覆盖所述金属板的所述表面以及所述背面的工序；在所述金属板的所述背面上的所述第2抗蚀层
形成开口，从而形成第2镀层掩膜的工序；利用所述第2镀层掩膜，在所述金属板的所述表面上形成第2镀层的工序；除去所述第2镀层掩膜以及所述第2抗蚀层的工序。本专利技术的其他形态的半导体装置的制造方法包括：在通过以上半导体元件安装用引线框架的制造方法制造成的半导体元件安装用引线框架的所述表面上的预定区域，安装半导体元件的工序；通过引线接合来连接所述半导体元件的电极与所述第1镀层的工序；在所述半导体元件安装用引线框架的所述表面上进行树脂密封的工序；以所述第2镀层掩膜作为蚀刻掩膜，从所述金属板的背面侧开始进行蚀刻，形成具有锥形侧面的金属柱的工序；在所述金属板的所述背面上进行树脂密封的工序。专利技术的效果根据本专利技术，无需进行形成引线框架图形的蚀刻，能够通过简单的制造工序进行低价制造，并能够防止在树脂密封后通过凹蚀对金属材料进行蚀刻时发生端子脱离。另外，可实现高信頼性的半导体装置，在半导体装置受到外部冲击等时端子部不会脱离。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的半导体元件安装用引线框架的一个例子的图。图2是表示本专利技术的第1实施方式的半导体装置的一个例子的图。图3是表示本专利技术的第1实施方式的半导体元件安装用引线框架的制造方法的前半一系列工序的图。图3(a)是表示金属板准备工序的一个例子的图。图3(b)是表示第1抗蚀层形成工序的一个例子的图。图3(c)是表示第1曝光工序的一个例子的图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件安装用引线框架，包括：金属板；半导体元件安装区域，设于所述金属板的表面上；内部端子用镀层，形成于所述金属板的所述表面上的所述半导体元件安装区域的周围；以及外部端子用镀层，形成于所述金属板的背面上与所述内部端子用镀层为相反侧的位置，其中，所述内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止所述金属板的所述表面被密封树脂覆盖时从该密封树脂脱离，所述外部端子用镀层不具有所述树脂脱离防止结构。

【技术特征摘要】
2015.05.18 JP 2015-1007431.一种半导体元件安装用引线框架，包括：金属板；半导体元件安装区域，设于所述金属板的表面上；内部端子用镀层，形成于所述金属板的所述表面上的所述半导体元件安装区域的周围；以及外部端子用镀层，形成于所述金属板的背面上与所述内部端子用镀层为相反侧的位置，其中，所述内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止所述金属板的所述表面被密封树脂覆盖时从该密封树脂脱离，所述外部端子用镀层不具有所述树脂脱离防止结构。2.如权利要求1所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述树脂脱离防止结构是由具有倒梯形剖面形状的所述内部端子用镀层构成的倒锥形的结构。3.如权利要求2所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述倒锥形的锥角为30°以上70°以下。4.如权利要求1至3的任一项所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述树脂脱离防止结构是所述内部端子用镀层的表面被粗化的结构。5.如权利要求4所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述内部端子用镀层为多层镀层。6.如权利要求4或5所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述内部端子用镀层的所述表面由粗化镀层形成。7.如权利要求6所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述内部端子用镀层的表面粗糙度Ra为0.2μm以上0.7μm以下。8.如权利要求1至7的任一项所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述内部端子用镀层比所述外部端子用镀层厚。9.如权利要求1至8的任一项所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述外部端子用镀层具有矩形的剖面形状且具有平滑的表面。10.如权利要求1至9的任一项所述的半导体元件安装用引线框架，其中，在所述金属板的所述背面上依次叠层Ni镀层、Pd镀层、Au镀层，从而构成所述外部端子用镀层。11.如权利要求10所述的半导体元件安装用引线框架，其中，所述Ni镀层的厚度为2μm以上20μm以下。12.如权利要求1至11的任一项所述的半导体元件安装用引线框架，其中，在所述金属板的所述背面上与所述半导体元件安装区域为相反侧的位置，还形成有所述外部端子用镀层。13.一种半导体装置,包括：半导体元件安装部，由具有倒锥形剖面形状的金属柱构成；引线部，由具有倒锥形剖面形状的金属柱构成，且配置于所述半导体元件安装部的周围；半导体元件，安装于所述半导体元件安装部的表面上；内部端子用镀层，形成于所述引线部的表面上；外部端子用镀层，形成于所述引线部的背面上；接合线，对所述半导体元件的电极与所述内部端子用镀层进行电连接；以及密封树脂，覆盖所述半导体元件、所述内部端子用镀层以及所述接合线，其中，所述内部端子用镀层具有树脂脱离防止结构，用于防止从所述密封树脂脱离，所述外部端子用镀层不具有所述树脂脱离防止结构。14.如权利要求13所述的半导体装置，其中，所述树脂脱离防止结构是由具有倒梯形剖面形状的所述内部端子用镀层构成的倒锥形的结构。15.如权利要求14所述的半导体装置，其中，所述内部端子用镀层的所述倒锥形的锥角为30°以上70°以下。16.如权利要求13至15的任一项所述的半导体装置，其中，所述树脂脱离防止结构是所述内部端子用镀层的表面被粗化的结构。17.如权利要求16所述的半导体装置，其中，所述内部端子用镀层是多层镀层。18.如权利要求16或17所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：菱木薰，饭谷一则，
申请(专利权)人：友立材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP