JP3570984B2

JP3570984B2 - Package for storing semiconductor elements

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Publication number: JP3570984B2
Application number: JP2000331615A
Authority: JP
Inventors: 和之岡田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002141441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＰＵ等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージとして、例えば図４に断面図で示すように、上面中央部に半導体素子Ｓが収容される穴部２１ａを有する配線基板２１と、配線基板２１の上面に穴部２１ａを取り囲んで形成され、穴部２１ａに収容された半導体素子Ｓを封止する封止材（図示せず）の穴部２１ａ開口からの流出を防止するためのダム枠２９とから構成されたパッケージが知られている。
【０００３】
配線基板２１は、この図の例では、上面中央部に半導体素子Ｓが搭載される搭載部２２ａを有する絶縁基板２２と、中央部に半導体素子Ｓを収容する穴部２１ａを形成するための貫通穴２５ａを有するとともに上面に配線導体層２４ｂが下面に接地用導体２４ａが被着形成された絶縁基板２５と、中央部に貫通穴２５ａより大きい貫通穴２７ａを有するとともに上面に外部接続用導体２４ｃが被着形成された絶縁基板２７とを接着材２３・２６を介して積層することにより形成されている。なお、一般に、これらの絶縁基板２２・２５・２７はガラス繊維入りの熱硬化性樹脂から成り、また、配線導体層２４ｂ・接地用導体２４ａ・外部接続用導体２４ｃ等から成る配線導体２４は銅等の金属箔から成り、さらには、接着材２３・２６はガラス繊維入りのエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成されている。
【０００４】
また、配線基板２１の外周部には複数の貫通孔３０が設けられており、貫通孔３０内には外部接続用導体２４ｃと配線導体層２４ｂ・接地用導体２４ｃとをそれぞれ電気的に接続する銅等のめっき層から成る貫通導体３１が被着形成されている。さらに、配線導体層２４ｂには半導体素子Ｓの各電極がボンディングワイヤ３２を介して接続され、外部接続用導体２４ｃには半田ボール等の外部接続用端子３３が取着される。また、配線基板２１の上面にはエポキシ樹脂から成るソルダーレジスト層２８が外部接続用導体２４ｃの各々を独立して露出するようにして被着形成されており、さらに、このソルダーレジスト層２８上には穴部２１ａを取り囲んでエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成るダム枠２９が形成されている。
【０００５】
なお、このダム枠２９は、穴部２１ａに収容される半導体素子Ｓを封止する封止材の穴部２１ａ開口からの流出を防止するためのものであり、近年、半導体素子収納用パッケージは高密度化が進み、ダム枠２９が形成される穴部２１ａの開口縁と外部接続用導体２４ｃとの間隔が２〜３ｍｍ程度の狭いものとなってきているために、画像認識装置等により穴部２１ａの開口縁を正確に認識しながらスクリーン印刷法等を採用することにより形成されている。
【０００６】
そして、この半導体素子収納用パッケージは、絶縁基板２２の搭載部２２ａに半導体素子Ｓを搭載するとともに配線導体層２４ｂと半導体素子Ｓの各電極とをボンディングワイヤ３２を介して接続した後、配線基板２１の穴部２１ａ内に液状の熱硬化性樹脂を充填して硬化させ、半導体素子Ｓを封止することによって半導体装置と成る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の半導体素子収納用パッケージによると、配線基板２１を構成する各絶縁基板２２・２５・２７がガラス繊維入りの熱硬化性樹脂で形成されていることから、絶縁基板２５・２７に半導体素子収納用の貫通穴２５ａ・２７ａを切削加工により形成する際にガラス繊維の切断面が毛羽立って貫通穴２５ａ・２７ａの開口縁にバリが発生してしまい、貫通穴２７ａを取り囲んでダム枠２９を形成する際に画像認識装置等により貫通穴２７ａの開口縁を正確に認識することができず貫通穴２７ａの開口縁に対するダム枠２９の位置合わせの精度が低くなり、ダム枠２９はその位置がずれて形成されてしまい、その結果、ダム枠２９の一部がソルダーレジスト層２８から露出した外部接続用導体２４ｃの上に形成され、外部接続用導体２４ｃと外部接続用端子３３との接続を阻害してしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、
ダム枠形成の際に画像認識装置等による位置合わせ精度を向上させ、ダム枠を位置精度良く形成することによって、ダム枠が外部接続用導体上に形成されて外部接続用導体と外部接続用端子との接続を阻害してしまうことのない半導体素子収納用パッケージを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、樹脂材料から成る絶縁基板に配線導体が被着形成されて成り、上面中央部に半導体素子が収容される穴部を有する配線基板と、該配線基板の上面に前記穴部を取り囲んで形成され、前記穴部に収容された半導体素子を封止する封止材の前記穴部開口からの流出を防止するためのダム枠と、該ダム枠の下方に無色透明の樹脂から成るソルダーレジスト層を介して前記配線導体により形成され、前記ダム枠の形成領域の角部または辺部を示すダム枠領域パターンとを具備することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、ダム枠の下方に配線導体により形成され、ダム枠の形成領域を示すダム枠領域パターンを形成したことから、ダム枠形成の際に、このダム枠領域パターンを画像認識装置により認識して位置合わせすることによりスクリーン印刷法等での位置合わせ精度を向上させることが可能となり、ダム枠を位置精度良く形成でき、その結果、ダム枠が外部接続用導体上に形成されて外部接続用導体と外部接続用端子との接続を阻害することがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体素子収納用パッケージを添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。図中、１は配線基板、９はダム枠であり、主にこれらで本発明の半導体素子収納用パッケージが構成される。なお、本例では、中央部に半導体素子Ｓを搭載する搭載部２ａを有する絶縁基板２と、中央部に半導体素子Ｓを収容する穴部１ａを形成するための貫通穴５ａを有するとともに上面に配線導体層４ｂが下面に接地用導体４ａが被着形成された絶縁基板５と、中央部に貫通穴５ａより大きい貫通穴７ａを有するとともに上面に外部接続用導体４ｃおよびダム枠領域パターン４ｄが被着形成された絶縁基板７とを接着材３・６を介して接合して配線基板１形成している。なお、接地用導体４ａ・配線導体層４ｂ・外部接続用導体４ｃ・ダム枠領域パターン４ｄはこれらで配線導体４を構成している。
【００１２】
配線基板１を構成する絶縁基板２・５・７は、例えばガラス−エポキシ樹脂やガラスクロス−ビスマレイミドトリアジン樹脂・ガラスクロス−ポリフェニレンエーテル樹脂・アラミド繊維−エポキシ樹脂等の樹脂材料から成り、半導体素子Ｓや接地用導体４ａ・配線導体層４ｂ・外部接続用導体４ｃ・ダム枠領域パターン４ｄ等の配線導体４の支持体として機能する。
【００１３】
このような配線基板１は、次に述べる方法により製作される。
【００１４】
まず、絶縁基板２・５・７が、例えばガラスクロス−ビスマレイミドトリアジン樹脂から成る場合であれば、絶縁基板２と成るガラスクロス−ビスマレイミドトリアジン樹脂の板材と、絶縁基板５・７と成る表裏表面の略全面に銅等の金属箔から成る金属層が被着されたガラスクロス−ビスマレイミドトリアジン樹脂の板材とを準備する。なお、絶縁基板２・５・７は、配線基板１の外形寸法となるように、あらかじめ従来周知の切断加工や打ち抜き加工法を用いて所望の寸法に加工しておくことが好ましい。
【００１５】
次に、絶縁基板５と成る板材に半導体素子Ｓを収容する穴部１ａを形成する貫通穴５ａをルーター加工機を用いたルータービット等の機械的研削により加工するとともに、板材表面の金属層をエッチング加工して上面に配線導体層４ｂを下面に接地用導体４ａを形成する。
【００１６】
配線導体層４ｂは、搭載される半導体素子Ｓの各電極を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続するための機能を有し、絶縁基板５上面に、貫通穴５ａの開口の内縁近傍から外周側に向けて被着形成されている。また、配線導体層４ｂの貫通穴５ａの開口の内縁近傍には半導体素子Ｓの各電極がボンディングワイヤ１２を介して接合され、外周側の部位は後述する貫通導体１１を介して外部電気回路に接続される。接地用導体４ａは、半導体素子Ｓに接地電位を供給するとともに配線導体層４ｂの特性インピーダンスを所定の値に調整する機能を有し、絶縁基板５の下面の略全面に形成されている。
【００１７】
さらに、絶縁基板７と成る板材に貫通穴５ａより大きい開口を有する貫通穴７ａをルーター加工機を用いたルータービット等の機械的研削により加工するとともに、板材表面の金属層をエッチング加工して上面に外部接続用導体４ｃおよびダム枠領域パターン４ｄを形成する。
【００１８】
外部接続用導体４ｃは、外部電気回路の配線導体との接続用パッドとしての機能を有し、絶縁基板７表面に貫通導体１１と電気的に接続するように形成されている。また、ダム枠領域パターン４ｄは、その上方に後述するダム枠９を形成する際の形成領域を示す位置決めパターンとしての機能を有する。
【００１９】
本発明の半導体素子収納用パッケージにおいては、ダム枠９の下方に、ダム枠９の形成領域を示すダム枠領域パターン４ｄを形成することが重要である。
【００２０】
本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、ダム枠９の下方に、ダム枠９の形成領域を示すダム枠領域パターン４ｄを形成したことから、ダム枠９形成の際に、このダム枠領域パターン４ｄを画像認識装置により認識して位置合わせすることによりスクリーン印刷法等での位置合わせ精度を向上させることが可能となり、ダム枠９を位置精度良く形成でき、その結果、ダム枠９が外部接続用導体４ｃ上に形成されて外部接続用導体４ｃと外部接続用端子１３との接続を阻害することがない。
【００２１】
このようなダム枠領域パターン４ｄは、配線基板１の上面に穴部１ａを取り囲んで枠状に形成されることが好ましいが、図２・図３に平面図で示すようにダム枠領域パターン４ｄが枠状と認識できるようにダム枠領域パターン４ｄの角部や辺部のみが形成されている。また、ダム枠領域パターン４ｄは、配線基板１の上面に形成される外部接続用導体４ｃ等の配線導体４と接続して形成されていてもよい。なお、図2・図３は、ダム枠領域パターン４ｄの形成状態が明確になるように、配線基板１上面のダム枠９や外部接続用導体４ｃを除いた平面図を示している。
【００２２】
次に、絶縁基板２・５・７を間に接着材３・６を挟んで積層し、圧力が０．３〜０．５ＭＰａで温度が１８０〜２００℃の条件で６０〜１２０分間加熱加圧することにより配線基板１となる積層体が形成される。なお、接着材３・６は、ガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂等を主成分とする熱硬化樹脂を含浸させて成るプリプレグが用いられている。
【００２３】
さらに、配線基板１には、その上面から下面にかけてドリル加工等により穿設された複数の貫通孔１０の内部に貫通導体１１が形成されており、この貫通導体１１により外部接続用導体４ｃと接地用導体４ａや配線導体層４ｂとが電気的に接続されている。
【００２４】
なお、接地用導体４ａや配線導体層４ｂ・外部接続用導体４ｃ・ダム枠領域パターン４ｄ等の配線導体４は、その露出する表面に、ニッケル・金等の良導電性で耐食性およびボンディングワイヤ１２や外部接続用端子１３との濡れ性が良好な金属をめっき法により、通常であれば１〜１０μｍ程度の厚みのニッケルめっきおよび０．１〜３μｍ程度の厚みの金めっきが順次施される。これにより、接地用導体４ａや配線導体層４ｂ・外部接続用導体４ｃ・ダム枠領域パターン４ｄ等の配線導体４の酸化腐食を有効に防止することができるとともに、配線導体４とボンディングワイヤ１２・外部接続用端子１３との電気的接続を良好なものとなすことができる。
【００２５】
また、配線基板１は、外部接続用導体４ｃ上に半田ボール等の外部接続用端子１３を被着する際の外部接続用端子１３の濡れ広がりを制御するために、必要に応じてソルダーレジスト層８が形成されていてもよい。このようなソルダーレジスト層８は、配線基板１の上面に、例えば、シリカ等のフィラーと電気絶縁性のエポキシ樹脂等を含む光硬化性や熱硬化性樹脂等を従来周知のスクリーン印刷法を採用して印刷塗布するとともにフォトリソグラフィー法を採用して所定パターンに形成し、しかる後、１３０〜１８０℃の温度で約１時間加熱・硬化することにより形成される。
【００２６】
なお、ソルダーレジスト層８は、ダム枠領域パターン４ｄを覆って形成しており、ダム枠９を形成する際に画像認識装置によりダム枠領域パターン４ｄが検出できるように無色透明である。
【００２７】
さらに、配線基板１の表面には、ダム枠領域パターン４ｄの上部にダム枠９が形成されている。ダム枠９は、半導体素子収納用の穴部１ａ内へ封止樹脂（図示せず）をポッティングして半導体素子Ｓを封止する際の樹脂流れを防止するダムの作用をする。このようなダム枠９は、画像検査装置でダム枠領域パターン４ｄを位置合わせ基準とし、例えば、従来周知のスクリーン印刷法を採用してシリカ等の電気絶縁性フィラーを含むエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を印刷塗布し、さらにこれを１３０〜１８０℃の温度で約１時間加熱・硬化することによって形成される。
【００２８】
本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、画像検査装置でダム枠領域パターン４ｄを位置合わせ基準としこれを画像認識装置により認識して位置合わせすることによりダム枠９を形成したことから、ダム枠９の位置合わせ精度を向上させることが可能となり、ダム枠９を位置精度良く形成でき、その結果、ダム枠９が外部接続用導体４ｃ上に形成されて外部接続用導体４ｃと外部接続用端子１３との接続を阻害することがない。
【００２９】
なお、ダム枠９は、その外周辺および内周辺がダム枠領域パターン４ｄの外周辺および内周辺からそれぞれ０．５ｍｍ以内の範囲に位置して形成されていることが好ましく、０．５ｍｍ以上離れた位置に形成されると近接する外部接続用導体４ｃとの距離が狭いものとなり、ダム枠９の一部が外部接続用導体４ｃ上に流入して外部接続用導体４ｃと外部接続用端子１３との接続を阻害してしまう傾向がある。
従って、ダム枠９は、その外周辺および内周辺がダム枠領域パターン４ｄの外周辺および内周辺からそれぞれ０．５ｍｍ以内の範囲に位置して形成されていることが好ましい。
【００３０】
また、ダム枠９は、その外周辺および内周辺がダム枠領域パターン４ｄの外周辺および内周辺からそれぞれパターンの内側へ０．５ｍｍ以内の範囲に位置して形成されていることがより好ましい。ダム枠９をその外周辺および内周辺がダム枠領域パターン４ｄの外周辺および内周辺からそれぞれパターンの内側へ０．５ｍｍ以内の範囲に位置して形成することにより、ダム枠９を形成後においてもダム枠領域パターン４ｄを確認することが可能となり、ダム枠９が所定の位置に精度よく形成されているかどうかを確認することができる。従って、ダム枠９は、その外周辺および内周辺がダム枠領域パターン４ｄの外周辺および内周辺からそれぞれパターンの内側へ０．５ｍｍ以内の範囲に位置して形成されていることがより好ましい。
【００３１】
またさらに、ダム枠領域パターン４ｄをダム枠９と略同形状の枠状に形成することにより、ダム枠９の一部が外部接続用導体４ｃ上に流入して外部接続用導体４ｃと外部接続用端子１３との接続を阻害してしまうことがないとともにダム枠９形成後にダム枠９の位置を正確に確認することができる。
【００３２】
かくして、本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、絶縁基板２の搭載部２ａに半導体素子Ｓを接着固定するとともに、半導体素子Ｓの各電極を配線導体層４ｂにボンディングワイヤ１２を介して電気的に接続し、最後に半導体素子Ｓ封止用の封止剤を配線基板１の穴部１ａに注入することにより半導体素子Ｓが気密に封止され、外部接続用導体４ｃを間に外部接続用端子１３を介して外部電気回路基板の配線導体に接続することによって、半導体装置が外部電気回路基板に実装されるとともに、内部に収容する半導体素子Ｓが外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００３３】
なお、本発明の実施例は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、絶縁層２の代わりに金属板から成る放熱板を用いてもよい。また、本発明の実施例では、３層の絶縁基体を用いて配線基板を形成したが、２層あるいは４層以上の絶縁基体を用いて配線基板を形成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、ダム枠の下方に配線導体により形成され、ダム枠の形成領域を示すダム枠領域パターンを形成したことから、ダム枠形成の際に、このダム枠領域パターンを画像認識装置により認識して位置合わせすることによりスクリーン印刷法等での位置合わせ精度を向上させることが可能となり、ダム枠を位置精度良く形成でき、その結果、ダム枠が外部接続用導体上に形成されて外部接続用導体と外部接続用端子との接続を阻害することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の他の一例を示す平面図である。
【図４】従来の半導体素子収納用パッケージの実施例を示す断面である。
【符号の説明】
１・・・・・・・配線基板
１ａ・・・・・・半導体素子収納用の穴部
２・５・７・・・絶縁基板
４・・・・・・・配線導体
４ｄ・・・・・・ダム枠形成領域パターン
９・・・・・・・ダム枠
Ｓ・・・・・・・半導体素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element such as an MPU, for example, as shown in a sectional view in FIG. A sealing material (not shown) formed on the upper surface of the wiring board 21 so as to surround the hole 21a and seals the semiconductor element S accommodated in the hole 21a is prevented from flowing out from the opening of the hole 21a. And a dam frame 29 are known.
[0003]
In the example shown in this figure, the wiring board 21 has an insulating substrate 22 having a mounting portion 22a in which a semiconductor element S is mounted in the center of the upper surface, and a through hole for forming a hole 21a for housing the semiconductor element S in the center. An insulating substrate 25 having a hole 25a, a wiring conductor layer 24b formed on the upper surface and a grounding conductor 24a adhered to the lower surface, a through hole 27a larger than the through hole 25a in the center, and an external connection conductor 24c formed on the upper surface. Is formed by laminating an insulating substrate 27 on which adhesion is formed via adhesives 23 and 26. Generally, these insulating substrates 22, 25, and 27 are made of thermosetting resin containing glass fiber, and the wiring conductor 24 composed of the wiring conductor layer 24b, the grounding conductor 24a, and the external connection conductor 24c is made of copper. Further, the adhesives 23 and 26 are made of a thermosetting resin such as an epoxy resin containing glass fiber.
[0004]
A plurality of through holes 30 are provided in the outer peripheral portion of the wiring board 21, and the external connection conductor 24 c and the wiring conductor layer 24 b and the grounding conductor 24 c are electrically connected in the through holes 30. A penetrating conductor 31 made of a plating layer of copper or the like is adhered and formed. Further, each electrode of the semiconductor element S is connected to the wiring conductor layer 24b via a bonding wire 32, and an external connection terminal 33 such as a solder ball is attached to the external connection conductor 24c. A solder resist layer 28 made of epoxy resin is formed on the upper surface of the wiring board 21 so as to expose each of the external connection conductors 24c independently. A dam frame 29 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin is formed around the hole 21a.
[0005]
The dam frame 29 is for preventing the sealing material for sealing the semiconductor element S housed in the hole 21a from flowing out of the opening of the hole 21a. Since the density has been increased and the distance between the opening edge of the hole 21a in which the dam frame 29 is formed and the external connection conductor 24c has been reduced to about 2 to 3 mm, the hole has been formed by an image recognition device or the like. It is formed by employing a screen printing method or the like while accurately recognizing the opening edge of the portion 21a.
[0006]
The semiconductor element housing package mounts the semiconductor element S on the mounting portion 22a of the insulating substrate 22 and connects the wiring conductor layer 24b and each electrode of the semiconductor element S via bonding wires 32. A liquid thermosetting resin is filled into the holes 21a of the liquid crystal 21 and cured, and the semiconductor element S is sealed, thereby forming a semiconductor device.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this conventional semiconductor element storage package, since the insulating substrates 22 25 27 constituting the wiring substrate 21 are formed of a thermosetting resin containing glass fiber, the insulating substrates 25 27 When the through holes 25a and 27a for accommodating the semiconductor element are formed by cutting, the cut surface of the glass fiber is fuzzed and burrs are generated at the opening edges of the through holes 25a and 27a. When forming the hole 29, the opening edge of the through hole 27a cannot be accurately recognized by an image recognition device or the like, and the positioning accuracy of the dam frame 29 with respect to the opening edge of the through hole 27a becomes low. As a result, a part of the dam frame 29 is formed on the external connection conductor 24c exposed from the solder resist layer 28, and the external connection is formed. It has a problem that the connection with the use conductor 24c and the external connection terminal 33 is impeded.
[0008]
The present invention has been devised in view of the problems of the related art, and its object is to
The dam frame is formed on the external connection conductor by improving the positioning accuracy of the image recognition device and the like when forming the dam frame, and forming the dam frame with high positional accuracy, so that the external connection conductor and the external connection terminal are formed. It is an object of the present invention to provide a package for housing a semiconductor element which does not hinder the connection with the semiconductor device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor element housing package according to the present invention includes a wiring substrate formed by attaching a wiring conductor to an insulating substrate made of a resin material, and having a hole in the center of the upper surface for accommodating the semiconductor element, and an upper surface of the wiring substrate. A dam frame formed to surround the hole and prevent a sealing material for sealing the semiconductor element housed in the hole from flowing out of the hole opening; A dam frame region pattern formed by the wiring conductor through a solder resist layer made of a transparent resin and indicating a corner or a side of a formation region of the dam frame.
[0010]
According to the semiconductor device housing package of the present invention, the dam frame is formed by the wiring conductor below the dam frame, and the dam frame region pattern indicating the formation region of the dam frame is formed. By recognizing and aligning the area pattern with an image recognition device, it is possible to improve the alignment accuracy by a screen printing method or the like, and to form the dam frame with high positional accuracy. As a result, the dam frame is used for external connection. The connection between the external connection conductor and the external connection terminal formed on the conductor is not hindered.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a semiconductor device storage package of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a semiconductor element storage package according to the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a wiring board, and 9 denotes a dam frame, which mainly constitutes a semiconductor device housing package of the present invention. In this example, the insulating substrate 2 has a mounting portion 2a for mounting the semiconductor element S in the center, and a through hole 5a for forming a hole 1a for housing the semiconductor element S in the center, and the upper surface has An insulating substrate 5 having a wiring conductor layer 4b formed on the lower surface thereof with a grounding conductor 4a attached thereto, a through hole 7a larger than the through hole 5a in the center, and an external connection conductor 4c and a dam frame region pattern 4d formed on the upper surface. The wiring board 1 is formed by joining the adhered and formed insulating substrate 7 via the adhesives 3 and 6. The grounding conductor 4a, the wiring conductor layer 4b, the external connection conductor 4c, and the dam frame region pattern 4d constitute the wiring conductor 4.
[0012]
The insulating substrates 2, 5, 7 constituting the wiring board 1 are made of a resin material such as glass-epoxy resin, glass cloth-bismaleimide triazine resin, glass cloth-polyphenylene ether resin, aramid fiber-epoxy resin, and the like. It functions as a support for the wiring conductors 4 such as S, the grounding conductor 4a, the wiring conductor layer 4b, the external connection conductor 4c, and the dam frame region pattern 4d.
[0013]
Such a wiring board 1 is manufactured by a method described below.
[0014]
First, when the insulating substrates 2, 5, 7 are made of, for example, a glass cloth-bismaleimide triazine resin, a plate material of the glass cloth-bismaleimide triazine resin, which becomes the insulating substrate 2, and the front and back sides, which become the insulating substrates 5, 7 A glass cloth-bismaleimide triazine resin plate material having a metal layer made of a metal foil such as copper adhered to substantially the entire surface is prepared. It is preferable that the insulating substrates 2, 5, and 7 be processed to have desired dimensions in advance by using a conventionally known cutting or punching method so as to have the outer dimensions of the wiring substrate 1.
[0015]
Next, a through-hole 5a forming a hole 1a for accommodating the semiconductor element S is formed in a plate material serving as the insulating substrate 5 by mechanical grinding such as a router bit using a router machine, and a metal layer on the plate material surface is removed. The wiring conductor layer 4b is formed on the upper surface and the grounding conductor 4a is formed on the lower surface by etching.
[0016]
The wiring conductor layer 4b has a function of electrically connecting each electrode of the semiconductor element S to be mounted to an external electric circuit (not shown), and has an inner edge of an opening of the through hole 5a on the upper surface of the insulating substrate 5. The coating is formed from the vicinity to the outer peripheral side. Each electrode of the semiconductor element S is bonded to the vicinity of the inner edge of the opening of the through hole 5a of the wiring conductor layer 4b via a bonding wire 12, and the outer peripheral portion is connected to an external electric circuit via a through conductor 11 described later. Connected. The grounding conductor 4a has a function of supplying a ground potential to the semiconductor element S and adjusting the characteristic impedance of the wiring conductor layer 4b to a predetermined value, and is formed over substantially the entire lower surface of the insulating substrate 5.
[0017]
Further, a through hole 7a having an opening larger than the through hole 5a is formed in the plate material serving as the insulating substrate 7 by mechanical grinding such as a router bit using a router machine, and a metal layer on the plate material surface is etched to form an upper surface. Then, an external connection conductor 4c and a dam frame region pattern 4d are formed.
[0018]
The external connection conductor 4c has a function as a connection pad with a wiring conductor of an external electric circuit, and is formed on the surface of the insulating substrate 7 so as to be electrically connected to the through conductor 11. The dam frame region pattern 4d has a function as a positioning pattern indicating a formation region when a dam frame 9 described later is formed above the dam frame region pattern 4d.
[0019]
In the package for accommodating a semiconductor element of the present invention, it is important to form a dam frame region pattern 4 d indicating a formation region of the dam frame 9 below the dam frame 9.
[0020]
According to the package for housing a semiconductor element of the present invention, the dam frame region pattern 4 d indicating the formation region of the dam frame 9 is formed below the dam frame 9. By recognizing and aligning the pattern 4d by the image recognition device, it is possible to improve the alignment accuracy by a screen printing method or the like, and the dam frame 9 can be formed with high positional accuracy. The connection between the external connection conductor 4c and the external connection terminal 13 formed on the connection conductor 4c does not hinder the connection.
[0021]
Such a dam frame region pattern 4d is preferably formed in a frame shape on the upper surface of the wiring board 1 so as to surround the hole 1a, but as shown in plan views in FIGS. Only the corners and sides of the dam frame region pattern 4d are formed so that the can be recognized as a frame. Further, the dam frame region pattern 4d may be formed so as to be connected to the wiring conductor 4 such as the external connection conductor 4c formed on the upper surface of the wiring board 1. 2 and 3 are plan views excluding the dam frame 9 and the external connection conductor 4c on the upper surface of the wiring board 1 so that the formation state of the dam frame region pattern 4d is clear.
[0022]
Next, the insulating substrates 2, 5, 7 are laminated with the adhesive 3.6 interposed therebetween, and heated and pressed for 60 to 120 minutes at a pressure of 0.3 to 0.5 MPa and a temperature of 180 to 200 ° C. As a result, a laminate to be the wiring board 1 is formed. As the adhesives 3 and 6, a prepreg formed by impregnating a glass cloth with a thermosetting resin mainly containing bismaleimide triazine resin or the like is used.
[0023]
Further, in the wiring board 1, a through conductor 11 is formed inside a plurality of through holes 10 formed by drilling or the like from the upper surface to the lower surface, and the through conductor 11 allows the external connection conductor 4c to be grounded. The use conductor 4a and the wiring conductor layer 4b are electrically connected.
[0024]
The wiring conductors 4 such as the grounding conductor 4a, the wiring conductor layer 4b, the external connection conductor 4c, and the dam frame region pattern 4d are provided on the exposed surface with good conductivity such as nickel and gold, corrosion resistance and bonding wire 12a. Usually, nickel plating having a thickness of about 1 to 10 μm and gold plating having a thickness of about 0.1 to 3 μm are sequentially applied to a metal having good wettability with the external connection terminal 13 by a plating method. Thereby, oxidation corrosion of the wiring conductors 4 such as the grounding conductor 4a, the wiring conductor layer 4b, the external connection conductor 4c, and the dam frame region pattern 4d can be effectively prevented. Good electrical connection with the external connection terminal 13 can be achieved.
[0025]
The wiring board 1 may be provided with a solder resist layer, if necessary, to control the wetting and spreading of the external connection terminals 13 when the external connection terminals 13 such as solder balls are applied on the external connection conductors 4c. 8 may be formed. Such a solder resist layer 8 is formed on the upper surface of the wiring substrate 1 by a conventionally known screen printing method using, for example, a photocurable or thermosetting resin containing a filler such as silica and an electrically insulating epoxy resin. Then, it is formed by applying a photolithography method to form a predetermined pattern, and then heating and curing at a temperature of 130 to 180 ° C. for about 1 hour.
[0026]
The solder resist layer 8 is formed so as to cover the dam frame region pattern 4d, and is colorless and transparent so that the image recognition device can detect the dam frame region pattern 4d when the dam frame 9 is formed.
[0027]
Further, on the surface of the wiring board 1, a dam frame 9 is formed above the dam frame region pattern 4d. The dam frame 9 acts as a dam for preventing resin flow when the semiconductor element S is sealed by potting a sealing resin (not shown) into the hole 1a for housing the semiconductor element. Such a dam frame 9 is formed by, for example, employing a well-known screen printing method with a thermosetting material such as an epoxy resin containing an electrically insulating filler such as silica by using a dam frame region pattern 4 d as a reference for alignment by an image inspection apparatus. It is formed by printing and applying a conductive resin or the like, and further heating and curing the resin at a temperature of 130 to 180 ° C. for about 1 hour.
[0028]
According to the package for housing semiconductor elements of the present invention, the dam frame 9 is formed by recognizing and positioning the dam frame region pattern 4d by the image recognition device using the image recognition device with the image inspection device. The positioning accuracy of the frame 9 can be improved, and the dam frame 9 can be formed with high positional accuracy. As a result, the dam frame 9 is formed on the external connection conductor 4c, and the external connection conductor 4c is connected to the external connection conductor 4c. The connection with the terminal 13 is not hindered.
[0029]
The dam frame 9 is preferably formed such that its outer periphery and inner periphery are located within a range of 0.5 mm or less from the outer periphery and inner periphery of the dam frame region pattern 4d, respectively. When formed at a position where the external connection conductor 4c is close to the external connection conductor 4c, a part of the dam frame 9 flows into the external connection conductor 4c and the external connection conductor 4c and the external connection terminal 13 There is a tendency to hinder the connection.
Therefore, it is preferable that the dam frame 9 is formed so that the outer periphery and the inner periphery are located within 0.5 mm from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern 4d, respectively.
[0030]
It is more preferable that the dam frame 9 is formed so that the outer periphery and the inner periphery are located within 0.5 mm from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern 4d to the inside of the pattern, respectively. By forming the dam frame 9 so that the outer periphery and the inner periphery are located within 0.5 mm from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern 4d to the inside of the pattern, respectively, the dam frame 9 is formed after the dam frame 9 is formed. It is also possible to confirm the dam frame region pattern 4d, and it is possible to confirm whether the dam frame 9 is accurately formed at a predetermined position. Therefore, it is more preferable that the dam frame 9 is formed so that the outer periphery and the inner periphery are located within 0.5 mm from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern 4d to the inside of the pattern, respectively.
[0031]
Further, by forming the dam frame region pattern 4d into a frame shape having substantially the same shape as the dam frame 9, a part of the dam frame 9 flows into the external connection conductor 4c and is connected to the external connection conductor 4c. The connection with the terminal 13 is not hindered, and the position of the dam frame 9 can be accurately confirmed after the dam frame 9 is formed.
[0032]
Thus, according to the package for housing a semiconductor element of the present invention, the semiconductor element S is bonded and fixed to the mounting portion 2a of the insulating substrate 2 and each electrode of the semiconductor element S is electrically connected to the wiring conductor layer 4b via the bonding wire 12. The semiconductor element S is hermetically sealed by injecting a sealant for sealing the semiconductor element S into the hole 1a of the wiring board 1 and finally connecting the external connection conductor 4c to the outside. The semiconductor device is mounted on the external electric circuit board by connecting to the wiring conductor of the external electric circuit board through the terminal 13 for use, and the semiconductor element S housed inside is electrically connected to the external electric circuit. It will be.
[0033]
Note that the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within a range not departing from the gist of the present invention. For example, a metal plate may be used instead of the insulating layer 2. May be used. Further, in the embodiment of the present invention, the wiring board is formed using three layers of the insulating base, but the wiring board may be formed using two or four or more layers of the insulating base.
[0034]
【The invention's effect】
According to the semiconductor device housing package of the present invention, the dam frame is formed by the wiring conductor below the dam frame, and the dam frame region pattern indicating the formation region of the dam frame is formed. By recognizing and aligning the area pattern with the image recognition device, it is possible to improve the alignment accuracy by a screen printing method or the like, and form the dam frame with high positional accuracy. As a result, the dam frame is used for external connection. The connection between the external connection conductor and the external connection terminal formed on the conductor is not hindered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a semiconductor device housing package according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an example of an embodiment of the semiconductor device housing package of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing another example of the embodiment of the semiconductor device housing package of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional package for housing a semiconductor element.
[Explanation of symbols]
1 ... wiring board 1a ... holes for storing semiconductor elements 2, 5, 7 ... insulating substrate 4 ... wiring conductor 4d ... .Dum frame forming area pattern 9... Dam frame S... Semiconductor element

Claims

A wiring substrate formed by attaching a wiring conductor to an insulating substrate made of a resin material , having a hole in which a semiconductor element is accommodated in the center of the upper surface; and A dam frame for preventing a sealing material for sealing the semiconductor element housed in the hole from flowing out of the hole opening, and a solder resist layer made of a colorless and transparent resin below the dam frame. And a dam frame region pattern indicating a corner or a side of the formation region of the dam frame.

2. The semiconductor according to claim 1, wherein the dam frame is formed so that its outer periphery and inner periphery are located within 0.5 mm from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern, respectively. Device storage package.

The dam frame, wherein the outer periphery and the inner periphery are formed within a range of 0.5 mm or less from the outer periphery and the inner periphery of the dam frame region pattern to the inside of the pattern, respectively. 2. The package for housing a semiconductor element according to 1.

4. The package according to claim 1, wherein the dam frame region pattern is formed in a frame shape having substantially the same shape as the dam frame. 5.