JP6867080B2 - Substrate for mounting semiconductor elements and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子搭載用基板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate for mounting a semiconductor element and a method for manufacturing the same.
近年、携帯電話に代表されるように、電子機器の小型・軽量化が急速に進み、それら電子機器に用いられる半導体装置も小型・軽量化・高機能化が要求されている。
特に、半導体装置の厚みについて、薄型化が要求され、QFN(Quad Flat No-Lead)等の金属材料を加工したリードフレームを用いた半導体装置から、導電性基板を最終的に除去する態様の半導体装置が開発されてきている。
In recent years, as represented by mobile phones, electronic devices have been rapidly reduced in size and weight, and semiconductor devices used in these electronic devices are also required to be smaller, lighter, and more sophisticated.
In particular, the thickness of the semiconductor device is required to be reduced, and the semiconductor in a mode in which the conductive substrate is finally removed from the semiconductor device using a lead frame processed with a metal material such as QFN (Quad Flat No-Lead). Devices have been developed.
例えば、導電性基板の一方の側の面に、所定のパターニングを施したレジストマスクを形成し、レジストマスクから露出した導電性基板に金属をめっきし、半導体素子搭載用のダイパッド部と、半導体素子と接続する内部端子及び外部機器と接続するための外部端子として機能するリード部とを形成した後、レジストマスクを除去することにより、半導体素子搭載用基板を形成し、形成した半導体素子搭載用基板に半導体素子を搭載し、ワイヤボンディング又はフリップチップ接続した後に樹脂封止を行い、樹脂封止した樹脂封止体から導電性基板を除去して封止樹脂の裏面にダイパッド部やリード部を露出させて、薄型の半導体装置を完成させる。
この種の半導体装置によれば、リード部等がめっき層で形成され、しかも、導電性基板が除去されるため、半導体装置の厚みを薄くすることができる。
For example, a resist mask with a predetermined pattern is formed on one side surface of the conductive substrate, a metal is plated on the conductive substrate exposed from the resist mask, and a die pad portion for mounting a semiconductor element and a semiconductor element. After forming an internal terminal to be connected to and a lead portion to function as an external terminal for connecting to an external device, a semiconductor element mounting substrate is formed by removing the resist mask, and the formed semiconductor element mounting substrate is formed. A semiconductor element is mounted on the device, and after wire bonding or flip chip connection, resin sealing is performed, the conductive substrate is removed from the resin-sealed resin encapsulation body, and the die pad portion and lead portion are exposed on the back surface of the encapsulating resin. To complete a thin semiconductor device.
According to this type of semiconductor device, the thickness of the semiconductor device can be reduced because the lead portion and the like are formed of the plating layer and the conductive substrate is removed.
ところで、この種の半導体装置は、めっき層で形成されるリード部等の封止樹脂との密着度が低くなるため、封止樹脂からリード部等が脱落や離脱等して、半導体装置の信頼性が低下する問題がある。
従来、封止樹脂との密着性の向上を図りながら、半導体装置を薄型化する技術は、例えば、次の特許文献1、2に記載されている。
By the way, in this type of semiconductor device, the degree of adhesion to the sealing resin such as the lead portion formed by the plating layer is low, so that the lead portion or the like falls off or separates from the sealing resin, and the semiconductor device is reliable. There is a problem that the sex is reduced.
Conventionally, techniques for thinning a semiconductor device while improving adhesion to a sealing resin are described in, for example, the following
特許文献1に記載の技術では、レジストマスクの上面を超えるように金属をめっきして、ダイパッド部やリード部をなすめっき層の上端部周縁に張り出し部を形成した半導体素子搭載用基板を得て、樹脂封止した際に張り出し部を封止樹脂に食い込ませ、樹脂封止体から導電性基板を引き剥がす際にめっき層が封止樹脂側に残るようにしている。
また、特許文献2に記載の技術では、散乱紫外光を用いてレジスト層の開口部の断面形状を台形に形成することで、ダイパッド部やリード部をなすめっき層を断面が逆台形形状となるように形成した半導体素子搭載用基板を得て、封止樹脂との密着性を向上させるようにしている。
In the technique described in Patent Document 1, a substrate for mounting a semiconductor element is obtained by plating a metal so as to exceed the upper surface of a resist mask and forming an overhanging portion on the periphery of the upper end portion of a plating layer forming a die pad portion or a lead portion. When the resin is sealed, the overhanging portion is made to bite into the sealing resin so that the plating layer remains on the sealing resin side when the conductive substrate is peeled off from the resin encapsulant.
Further, in the technique described in
昨今の半導体装置においては、IoT(Internet of Things)構築に必要な通信回線・通信機器の高速化及び高集積化の需要が高まっており、一つの半導体装置に多数の信号を処理するための多ピン化と、半導体装置が組み込まれる通信機器の軽量化・最小化で対応機器の多様化を図るためにパッケージサイズの最少化は、今後の半導体装置の開発における必須の要求事項となっている。 In recent semiconductor devices, there is an increasing demand for high-speed and high-integration of communication lines and communication devices required for IoT (Internet of Things) construction, and there are many for processing a large number of signals in one semiconductor device. Minimizing the package size is an indispensable requirement for the development of semiconductor devices in the future in order to diversify compatible devices by pinning and reducing and minimizing the weight and minimization of communication devices in which semiconductor devices are incorporated.
しかし、特許文献1に記載されたレジストマスクの上面を超えるように金属をめっきしてダイパッド部やリード部をなすめっき層の上端部周縁に張り出し部を形成する技術や、特許文献2に記載された、薄型の半導体装置のダイパッド部やリード部をなすめっき層を断面が逆台形形状となるように形成する技術では、リード部等の形状を維持しながら、多ピン化を図るために隣り合うリード部等同士の間隔を狭めることや、パッケージサイズの最小化を図るために樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけることが難しくなる。
However, there is described in
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、半導体素子を搭載後、樹脂封止し導電性基板を除去して完成させる半導体装置において、樹脂封止後、導電性基板の除去時等における封止樹脂からのリード部等の脱落及び剥離を防止し、かつ、多ピン化を図るために隣り合うリード部等同士の間隔を狭くすることや、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部等に極力近づけてパッケージサイズを最小化することが可能な半導体素子搭載用基板及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. In a semiconductor device completed by mounting a semiconductor element and then sealing with a resin to remove a conductive substrate, the conductive substrate is removed after being sealed with a resin. In order to prevent the lead parts from falling off and peeling off from the sealing resin at times, etc., and to increase the number of pins, the distance between adjacent lead parts, etc. should be narrowed, and individual semiconductors after resin sealing should be used. An object of the present invention is to provide a semiconductor device mounting substrate and a method for manufacturing the same, which can minimize the package size by making the boundary position for cutting into an apparatus as close as possible to a lead portion or the like.
上記目的を達成するため、本発明による半導体素子搭載用基板は、導電性基板の上側の面に、少なくともリード部をなす、めっき層からなる略四角柱体を複数個有する半導体素子搭載用基板において、夫々の前記略四角柱体における側面全体が、前記略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して前記導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、前記略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して前記略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the semiconductor element mounting substrate according to the present invention is a semiconductor element mounting substrate having a plurality of substantially quadrangular prisms composed of plating layers forming at least a lead portion on the upper surface of the conductive substrate. , the entire side surface of the substantially square pillar each have, substantially perpendicular to the vertical plane relative to the upper surface of the conductive substrate has a length over the entire length in the height direction of the substantially square pillar, the It is characterized in that it has a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism and is composed of an inclined surface inclined in a direction in which the upper surface of the substantially quadrangular prism is larger than the lower surface.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、夫々の前記略四角柱体における四つの側面のうち、少なくとも一つの側面が、前記垂直面で構成され、残りの側面が、前記傾斜面で構成されているのが好ましい。 Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, at least one side surface of each of the four side surfaces of the substantially quadrangular prism is formed of the vertical surface, and the remaining side surface is formed of the inclined surface. It is preferable that it is.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、夫々の前記略四角柱体における四つの側面のうち、少なくとも一つの側面が、前記垂直面で構成され、残りの側面が、前記垂直面と前記傾斜面とを有する面で構成されているのが好ましい。 Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, at least one side surface of each of the four side surfaces of the substantially quadrangular prism is formed of the vertical surface, and the remaining side surfaces are the vertical surface and the vertical surface. It is preferably composed of a surface having an inclined surface.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、夫々の前記略四角柱体における四つの側面の夫々が、前記垂直面と前記傾斜面とを有する面で構成されているのが好ましい。 Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, it is preferable that each of the four side surfaces of each of the substantially quadrangular prisms is composed of a surface having the vertical surface and the inclined surface.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、夫々の前記略四角柱体における四つの側面の夫々が、角部に前記傾斜面を有するのが好ましい。 Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, it is preferable that each of the four side surfaces of the substantially quadrangular prism has the inclined surface at the corner portion.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、夫々の前記略四角柱体における四つの側面の夫々の角部に形成された隣り合う傾斜面同士が、面一に形成されているのが好ましい。 Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, it is preferable that adjacent inclined surfaces formed at the corners of the four side surfaces of each of the substantially square pillars are formed flush with each other. ..
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、一つの半導体装置領域の境界近傍に配置された、前記略四角柱体における前記垂直面を有して構成される少なくとも一つの側面が、一つの半導体装置領域の境界方向を向いているのが好ましい。 Further, in the semiconductor device mounting substrate of the present invention, at least one side surface having the vertical plane of the substantially quadrangular prism arranged in the vicinity of the boundary of one semiconductor device region is one. It is preferably oriented toward the boundary of the semiconductor device region.
また、本発明の半導体素子搭載用基板においては、隣り合う前記略四角柱体同士の対向する側面において、一方の前記略四角柱体の側面が、前記垂直面で構成され、他方の前記略四角柱体の側面が、前記傾斜面又は前記垂直面と前記傾斜面とを有する面で構成されているのが好ましい。 Further, in the semiconductor element mounting substrate of the present invention, on the opposite side surfaces of the substantially square prisms adjacent to each other, one side surface of the substantially square pillars is formed by the vertical surface, and the other substantially fours. It is preferable that the side surface of the prism is composed of the inclined surface or the surface having the vertical surface and the inclined surface.
また、本発明による半導体素子搭載用基板の製造方法は、導電性基板の上側の面に、少なくともリード部をなす、めっき層からなる略四角柱体を複数個有する半導体素子搭載用基板の製造方法であって、前記導電性基板の上側の面上に、第1の波長で感光する第1のレジスト層、該第1のレジスト層上に、前記第1のレジスト層が感光しない第2の波長を少なくとも含む所定波長で感光する第2のレジスト層、を順次形成するとともに、前記導電性基板の下側の面上に前記第1の波長で感光する第3のレジスト層を形成する工程と、前記第1の波長を少なくとも含む所定波長で第1の露光を行い、前記第1、第2のレジスト層における前記略四角柱体の上面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させるとともに、前記第3のレジスト層の全領域を硬化させ、次に、前記第2の波長で第2の露光を行い、前記第2のレジスト層における未硬化部分のうちの、少なくとも一部が前記略四角柱体の上面の辺縁と位置が一致し、他部が前記略四角柱体の上面の辺縁よりも内側に位置する、略四角柱体の下面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させ、次に、前記第1、第2のレジスト層の未硬化部分を現像し、前記第2のレジスト層における前記第2の露光による硬化部分の直下に位置する前記第1のレジスト層の未露光部分が削れて該第1のレジスト層の下面が上面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有して残存するように前記第1、第2のレジスト層の未硬化部分を除去し、次に、前記第1の波長を少なくとも含む所定波長で第3の露光を行い、傾斜した形状に残存する前記第1のレジスト層の未露光部分を硬化させて、めっき用レジストマスクを形成する工程と、前記めっき用レジストマスクを用いてめっき加工を施し、側面全体が、前記導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成された、めっき層からなる略四角柱体を形成する工程と、前記めっき用レジストマスクを除去する工程と、を有することを特徴としている。 Further, the method for manufacturing a substrate for mounting a semiconductor element according to the present invention is a method for manufacturing a substrate for mounting a semiconductor element having a plurality of substantially square pillars composed of a plating layer forming at least a lead portion on the upper surface of the conductive substrate. A first resist layer that is exposed to light at the first wavelength on the upper surface of the conductive substrate, and a second wavelength that the first resist layer is not exposed to light on the first resist layer. A step of sequentially forming a second resist layer that is photosensitive at a predetermined wavelength containing at least the above, and forming a third resist layer that is photosensitive at the first wavelength on the lower surface of the conductive substrate. The first exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength to cure a region other than the predetermined region corresponding to the upper surface region of the substantially square pillar in the first and second resist layers, and the above. The entire region of the third resist layer is cured, then the second exposure is performed at the second wavelength, and at least a part of the uncured portion in the second resist layer is the substantially square column. Harden a region other than the predetermined region corresponding to the lower surface region of the substantially square pillar body, which is in the same position as the edge of the upper surface of the body and the other part is located inside the edge of the upper surface of the substantially square pillar body. Next, the uncured portion of the first and second resist layers is developed, and the unexposed portion of the first resist layer located immediately below the cured portion of the second resist layer by the second exposure. The uncured portion of the first and second resist layers is removed so that the portion is scraped and the lower surface of the first resist layer has an inclined surface inclined in a direction larger than the upper surface and remains. In addition, a third exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength, and the unexposed portion of the first resist layer remaining in the inclined shape is cured to form a resist mask for plating. , The plating process is performed using the resist mask for plating, and the entire side surface is a vertical surface substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate and an inclined surface whose upper surface is inclined in a direction larger than the lower surface. It is characterized by having a step of forming a substantially square pillar body made of a plating layer composed of the above, and a step of removing the resist mask for plating.
本発明によれば、導電性基板の除去時におけるリード部の脱落及び剥離を防止し、かつ、多ピン化を図るために隣り合うリード部等同士の間隔を狭くすることができ、また、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部等に極力近づけてパッケージサイズを最小化することが可能な半導体素子搭載用基板及びその製造方法が得られる。 According to the present invention, it is possible to prevent the lead portions from falling off and peeling off when the conductive substrate is removed, and to narrow the distance between adjacent lead portions and the like in order to increase the number of pins, and also to use a resin. A semiconductor device mounting substrate and a method for manufacturing the same can be obtained, which can minimize the package size by making the boundary position for cutting into each semiconductor device after sealing as close as possible to the lead portion or the like.
実施形態の説明に先立ち、本発明を導出するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。 Prior to the description of the embodiment, the background leading to the derivation of the present invention and the action and effect of the present invention will be described.
図13は特許文献1に記載の技術を用いた半導体素子搭載用基板の要部構成を示す説明図で、(a)はリード部等を形成するときのレジストマスクとめっき層との高さ方向の位置関係を示す図、(b)はリード部等の形状を示す図、(c)は(b)に示す半導体素子搭載用基板に半導体素子を搭載し、封止樹脂で封止した状態を示す図、(d)は(c)の樹脂封止体から導電性基板を引き剥がした状態を示す図である。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of a main part of a substrate for mounting a semiconductor element using the technique described in Patent Document 1, and FIG. 13A is a height direction of a resist mask and a plating layer when forming a lead portion or the like. (B) is a diagram showing the shape of the lead portion, etc., (c) is a state in which the semiconductor element is mounted on the semiconductor element mounting substrate shown in (b) and sealed with a sealing resin. The figure shown in FIG. 6D is a diagram showing a state in which the conductive substrate is peeled off from the resin encapsulant of (c).
特許文献1に記載の技術を用いた半導体素子搭載用基板は、図13(a)に示すように、レジストマスク51の上面を超えるように金属をめっきすることで、図13(b)に示すように、ダイパッド部とリード部をなすめっき層52の上端部周縁に張り出し部52aが形成されている。そして、図13(c)に示すように、半導体素子53を搭載し、ボンディングワイヤ54で半導体素子53とめっき層52とを接続後、樹脂封止した際に張り出し部52aを封止樹脂55に食い込ませ、樹脂封止体から導電性基板50を引き剥がす際にめっき層52が封止樹脂55側に残るようにしている。
しかし、特許文献1に記載の技術は、レジストマスク51の上面を超えるように金属のめっき量をコントロールすることが難しく、形成するめっき層52の全てが同じ張り出し長さにならず、また、張り出し部52aが大きくなって隣のめっき層52と繋がってしまい易い。
しかも、特許文献1に記載の技術を用いた半導体装置において、隣り合うリード部等同士の間隔を狭め、また、パッケージサイズの最小化を図るべく樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけるには、リード部等を構成するめっき層52をより薄く形成する必要があるが、めっき層52を薄くすると、張り出し部52aの幅も厚みも小さくなり、封止樹脂55との密着性が低下し易い。
また、特許文献1に記載の技術のように、レジストマスク51の上面を超えるように金属をめっきすることで張り出し部52aを形成すると、張り出し部52aが大きく形成された場合、レジストマスク51を除去する際に張り出し部52の根元部にレジストが残り易く、品質の低下を招き易い。
As shown in FIG. 13 (a), the substrate for mounting a semiconductor element using the technique described in Patent Document 1 is shown in FIG. 13 (b) by plating a metal so as to exceed the upper surface of the resist
However, in the technique described in Patent Document 1, it is difficult to control the amount of metal plating so as to exceed the upper surface of the resist
Moreover, in a semiconductor device using the technique described in Patent Document 1, in order to narrow the distance between adjacent lead portions and the like, and to cut into individual semiconductor devices after resin encapsulation in order to minimize the package size. In order to make the boundary position of the lead portion as close as possible to the lead portion or the like, it is necessary to form the
Further, when the overhanging
図14は特許文献2に記載の技術を用いた半導体素子搭載用基板の要部構成を示す説明図で、(a)はレジストマスクを形成する状態を示す図、(b)は形成されたレジストマスクの形状を示す図、(c)は基板にエッチングを施した状態を示す図、(d)はめっき層を形成した状態を示す図、(e)はめっき層により構成されるリード部等の形状を示す図、(f)は(e)の半導体素子搭載用基板を封止樹脂で封止した後に、導電性基板を剥離除去した状態を示す図である。図15は図14の半導体素子搭載用基板におけるリード部等をなす略四角柱体の一例を示す説明図で、(a)は上面図、(b)は(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図である。図16は図14の半導体素子搭載用基板の概略構成の一例を示す説明図で、(a)は断面図、(b)は半導体素子を搭載後に封止樹脂で封止した状態を示す図、(c)は個々の半導体装置に切断するための境界位置とリード部等との位置関係を示す図、(d)は個々の半導体装置に切断された状態を示す図である。なお、図16中、10は導電性基板、15は半田ボール、20は半導体素子、30は封止樹脂である。
14A and 14B are explanatory views showing a main configuration of a substrate for mounting a semiconductor element using the technique described in
特許文献2に記載の技術を用いた半導体素子搭載用基板は、図14(a)〜図14(c)に示すように、散乱光を用いてレジスト層61の開口部の断面形状を台形に形成することで、ダイパッド部やリード部をなすめっき層62が逆台形形状に形成されている。そして、逆台形形状に形成されためっき層62により封止樹脂63との密着性を向上させるようにしている。
しかるに、特許文献2に記載の技術により形成されるダイパッド部やリード部をなす金属層62は、図15(a)〜図15(c)に示すように、四方の側面が、下面62dよりも上面62cが大きくなる方向に傾斜した傾斜面62bとなる。
しかし、四方の側面が下面62dよりも上面62cが大きくなるように傾斜した傾斜面62bでは、例えば、図16(a)に示すような半導体素子搭載用基板において、隣り合うリード部等62同士の間隔を狭めたり、図16(b)〜図16(d)に示すような半導体装置の製造において、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることが難しくなる。
As shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c), the substrate for mounting a semiconductor element using the technique described in
However, as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c), the
However, in the
即ち、例えば、図15(a)〜図15(c)に示すような逆台形形状のダイパッド部やリード部をなす金属層62の半導体素子搭載側の面(上面62c)を基準として小さくしようとすると、半導体素子搭載側とは反対側の面(下面62d)が四方から各辺全体にわたって狭まる結果、下面62dが小さくなりすぎ、また、形成すること自体が難しくなり易い。
一方、図15(a)〜図15(c)に示すような逆台形形状のダイパッド部やリード部をなす金属層62の上面62cを基準として小さくしようとしても、逆台形形状である分、上面62cが四方から各辺全体にわたって広がる結果、上面62cを小さくすることができない。
このため、四方の側面が下面62dよりも上面62cが大きくなるように傾斜した傾斜面62bで構成された特許文献2に記載の半導体素子搭載用基板では、金属層62の上面62cが下面62dよりも水平方向に突出する分、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることが難しい。
また、特許文献2に記載のような、四方の側面が下面62dよりも上面62cが大きくなるように傾斜した傾斜面62bで構成されたリード部の下面62c近傍に、個々の半導体装置に切断するための境界位置を極力近づけると、リード部の上面62dの一部が切断されて、リード部を構成するめっき層が半導体装置の切断面から露出し、露出しためっき層断面と封止樹脂との界面から水分が浸入して半導体装置の耐久性に大きな支障が生じる虞がある。
That is, for example, in an attempt to reduce the size with reference to the surface (
On the other hand, even if an attempt is made to reduce the size with reference to the
Therefore, in the semiconductor device mounting substrate described in
Further, as described in
また、特許文献2に記載の技術では、四方の側面が下面62dよりも上面62cが大きくなるように傾斜した傾斜面に形成するために、散乱光を使用しているが、散乱光を使用してレジスト層に傾斜形状を形成する技術では、平行光を用いてレジスト層に所定形状を形成する場合に比べて、下面の寸法精度のバラツキが大きく精度が悪くなる。特に、半導体装置の小型化、薄型化により、リード形状が小さくなる傾向にある中では、下面の寸法精度の向上は重要であるが、特許文献2に記載の散乱光を使用してレジスト層に傾斜形状を形成する技術ではこの要請に十分応えることが困難である。
Further, in the technique described in
しかるに、本発明者らは、これらの問題を検討し、試行錯誤の末に、リード部等をなす金属層の封止樹脂との密着性を向上させると同時に、隣り合うリード部等同士の間隔を狭くすることができ、また、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部等に極力近づけてパッケージサイズを最小化することが可能な本発明の半導体素子搭載用基板を導出するに至った。 However, the present inventors have examined these problems, and after trial and error, have improved the adhesion of the metal layer forming the lead portion or the like to the sealing resin, and at the same time, the distance between the adjacent lead portions or the like. For mounting semiconductor devices of the present invention, which can be narrowed and the package size can be minimized by making the boundary position for cutting into each semiconductor device after resin encapsulation as close as possible to the lead portion or the like. We have come to derive the substrate.
本発明の半導体素子搭載用基板は、導電性基板の上側の面に、少なくともリード部をなす、めっき層からなる略四角柱体を複数個有する半導体素子搭載用基板において、夫々の略四角柱体における側面全体が、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成されている。 The semiconductor element mounting substrate of the present invention is a semiconductor element mounting substrate having a plurality of substantially quadrangular prisms made of a plating layer forming at least a lead portion on the upper surface of the conductive substrate. The entire side surface in the above has a length extending over the entire length in the height direction of the quadrangular prism, and extends over a vertical plane substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate and a total length in the height direction of the quadrangular prism. It is composed of an inclined surface having a length and inclined in a direction in which the upper surface of a substantially quadrangular prism is larger than the lower surface.
本発明の半導体素子搭載用基板のように、夫々の略四角柱体における側面全体を、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成すれば、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面により、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることができると同時に、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面により、封止樹脂への食いつきや引っ掛かりを略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有してもたせることができ、導電性基板を封止樹脂から剥離する際に、リード部の封止樹脂からの脱落等を防止することができ、封止樹脂との密着性を向上させることができる。 Like the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, the entire side surface of each substantially quadrangular prism has a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism with respect to the upper surface of the conductive substrate. If it is composed of a substantially vertical vertical surface and an inclined surface that has a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism and is inclined in a direction in which the upper surface of the substantially quadrangular prism is larger than the lower surface, it is approximately four. The vertical plane, which has a length over the entire length in the height direction of the prism and is substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate , narrows the distance between adjacent lead portions, etc., or is individually sealed with resin. The boundary position for cutting into the semiconductor device can be made as close as possible to the lead portion, etc., and at the same time, the upper surface has a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism, and the upper surface is larger than the lower surface. Due to the inclined surface inclined in the above direction, the encapsulating resin can be bitten or caught by having a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism , and the conductive substrate can be peeled off from the encapsulating resin. At that time, it is possible to prevent the lead portion from falling off from the sealing resin, and it is possible to improve the adhesion with the sealing resin.
詳しくは、本発明のように、夫々の略四角柱体における側面全体を、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成するようにすれば、特許文献1に記載の技術とは異なり、レジスト層により、リード部等をなす略四角柱体における垂直面の辺の長さ、傾斜面の角度等を任意に設定して形状を制御でき、また、張り出し部の根元にレジストが残るようなことが無い。そして、垂直面を個々の半導体装置に切断する側に配置することにより、傾斜面に比べて、個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部に近づけることができる。その結果、その分、半導体装置のパッケージサイズを縮小させることができる。 Specifically, as in the present invention, the entire side surface of each substantially quadrangular prism has a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism and is substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate. If it is composed of a vertical surface and an inclined surface having a length over the entire length in the height direction of the substantially quadrangular prism and inclined in a direction in which the upper surface of the substantially quadrangular prism is larger than the lower surface, Patent Documents Unlike the technique described in 1, the shape can be controlled by arbitrarily setting the length of the side of the vertical surface, the angle of the inclined surface, etc. of the substantially quadrangular prism forming the lead portion or the like by the resist layer, and the overhanging surface can be controlled. There is no residue left at the base of the part. Then, by arranging the vertical surface on the side to be cut by each semiconductor device, the boundary position for cutting by each semiconductor device can be closer to the lead portion than the inclined surface. As a result, the package size of the semiconductor device can be reduced accordingly.
また、特許文献2に記載の技術とは異なり、垂直面を有する側面部分で、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることが可能となる。
Further, unlike the technique described in
即ち、例えば、略四角柱体の上面を基準として小さくしようとした場合、略四角柱体の下面が四方から各辺全体にわたって狭まることはなく、略四角柱体の下面における垂直面と接する辺は狭まらない。このため、下面が小さくなりすぎず、形成すること自体が難しくなり難い。
一方、略四角柱体の下面を基準として小さくしようとした場合、略四角柱体の上面が四方から各辺全体にわたって広がることはなく、略四角柱体の上面における垂直面と接する辺は広がらない。
このため、本発明の半導体素子搭載用基板のようにすれば、略四角柱体の垂直面が水平方向に突出しない長さ分、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることができる。
そして、特許文献2に記載の技術とは異なり、個々の半導体装置に切断するための境界位置を、リード部等をなすめっき層の垂直面を有する側面近傍に近づけることによって、リード部等をなす、めっき層からなる略四角柱体が半導体装置の切断面から露出することもない。
That is, for example, when trying to make the size smaller with respect to the upper surface of the substantially quadrangular prism, the lower surface of the substantially quadrangular prism does not narrow from all sides to the entire side, and the side of the lower surface of the substantially quadrangular prism that is in contact with the vertical surface is It doesn't narrow. Therefore, the lower surface does not become too small, and it is difficult to form it.
On the other hand, when trying to reduce the size based on the lower surface of the substantially quadrangular prism, the upper surface of the substantially quadrangular prism does not spread from all sides to the entire side, and the side of the upper surface of the substantially quadrangular prism that is in contact with the vertical surface does not spread. ..
Therefore, if the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention is used, the distance between adjacent lead portions and the like can be narrowed by the length that the vertical surface of the quadrangular prism does not protrude in the horizontal direction, or after resin sealing. The boundary position for cutting into each of the semiconductor devices can be made as close as possible to the lead portion or the like.
Then, unlike the technique described in
また、本発明は、特許文献2に記載の技術とは異なり、略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面を有するため、略四角柱体をめっき形成するためのめっき用レジストマスクを、平行光を使用して形成し、散乱光を使用しない。このため、特許文献2に記載の技術のような散乱光を用いた場合における、下面の寸法精度のバラツキが大きく精度が悪くなることもない。
Further, unlike the technique described in
そして、このような本発明の半導体素子搭載用基板は、導電性基板の上側の面上に、第1の波長で感光する第1のレジスト層、第1のレジスト層上に、第1のレジスト層が感光しない第2の波長を少なくとも含む所定波長で感光する第2のレジスト層、を順次形成するとともに、導電性基板の下側の面上に第1の波長で感光する第3のレジスト層を形成する工程と、第1の波長を少なくとも含む所定波長で第1の露光を行い、第1、第2のレジスト層における略四角柱体の上面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させるとともに、第3のレジスト層の全領域を硬化させ、次に、第2の波長で第2の露光を行い、第2のレジスト層における未硬化部分のうちの、少なくとも一部が略四角柱体の上面の辺縁と位置が一致し、他部が略四角柱体の上面の辺縁よりも内側に位置する、略四角柱体の下面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させ、次に、第1、第2のレジスト層の未硬化部分を現像し、第2のレジスト層における第2の露光による硬化部分の直下に位置する第1のレジスト層の未露光部分が削れて第1のレジスト層の下面が上面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有して残存するように第1、第2のレジスト層の未硬化部分を除去し、次に、第1の波長を少なくとも含む所定波長で第3の露光を行い、傾斜した形状に残存する第1のレジスト層の未露光部分を硬化させて、めっき用レジストマスクを形成する工程と、めっき用レジストマスクを用いてめっき加工を施し、側面全体が、導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成された、めっき層からなる略四角柱体を形成する工程と、めっき用レジストマスクを除去する工程と、を有することによって製造可能である。 Then, in such a substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, a first resist is formed on a first resist layer and a first resist layer which are exposed to light at a first wavelength on the upper surface of the conductive substrate. A second resist layer that is exposed to a predetermined wavelength including at least a second wavelength that is not exposed to light is sequentially formed, and a third resist layer that is exposed to light at a first wavelength on the lower surface of the conductive substrate. And the first exposure at a predetermined wavelength including at least the first wavelength to cure a region other than the predetermined region corresponding to the upper surface region of the substantially square pillar in the first and second resist layers. At the same time, the entire region of the third resist layer is cured, and then the second exposure is performed at the second wavelength, and at least a part of the uncured portion in the second resist layer is a substantially square pillar. The region other than the predetermined region corresponding to the lower surface region of the substantially square pillar body, which is in the same position as the upper surface edge of the above surface and the other part is located inside the upper surface edge of the substantially square pillar body, is cured, and then First, the uncured portion of the first and second resist layers was developed, and the uncured portion of the first resist layer located immediately below the cured portion of the second resist layer by the second exposure was scraped off to form the first resist layer. The uncured portion of the first and second resist layers is removed so that the lower surface of the resist layer of the resist layer has an inclined surface inclined in a direction larger than the upper surface and remains, and then at least the first wavelength is set. A step of forming a resist mask for plating by performing a third exposure at a predetermined wavelength including, and curing an unexposed portion of the first resist layer remaining in an inclined shape, and a plating process using the resist mask for plating. A substantially square pillar composed of a plating layer, the entire side surface of which is composed of a vertical surface substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate and an inclined surface in which the upper surface is inclined in a direction larger than the lower surface. It can be manufactured by having a step of forming a body and a step of removing a resist mask for plating.
従って、本発明によれば、半導体素子を搭載後、樹脂封止し導電性基板を除去して完成させる半導体装置において、樹脂封止後、導電性基板の除去時等における封止樹脂からのリード部等の脱落及び剥離を防止し、かつ、多ピン化を図るために隣り合うリード部等同士の間隔を狭くすることができ、また、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部等に極力近づけてパッケージサイズを最小化することが可能な半導体素子搭載用基板及びその製造方法が得られる。 Therefore, according to the present invention, in a semiconductor device that is completed by sealing with a resin and removing a conductive substrate after mounting a semiconductor element, leads from the sealing resin at the time of resin sealing and removal of the conductive substrate, etc. In order to prevent the parts and the like from falling off and peeling off, and to increase the number of pins, the distance between adjacent lead parts and the like can be narrowed, and for cutting into individual semiconductor devices after resin sealing. A semiconductor device mounting substrate and a method for manufacturing the same can be obtained, which can minimize the package size by making the boundary position as close as possible to the lead portion or the like.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る半導体素子搭載用基板の概略構成の一例を示す説明図で、(a)は断面図、(b)は半導体素子を搭載後に封止樹脂で封止した状態を示す図、(c)は個々の半導体装置に切断するための境界位置とリード部等との位置関係を示す図、(d)は個々の半導体装置に切断された状態を示す図である。図2は図1の実施形態の半導体素子搭載用基板におけるリード部等をなす略四角柱体の一例を示す説明図で、(a)は上面図、(b)は(a)のC−C断面図、(c)は(a)のD−D断面図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a schematic configuration of a semiconductor device mounting substrate according to an embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a semiconductor device mounted and then sealed with a sealing resin. A diagram showing a state, (c) is a diagram showing a positional relationship between a boundary position for cutting into an individual semiconductor device and a lead portion, etc., and (d) is a diagram showing a state of being cut into each semiconductor device. .. 2A and 2B are explanatory views showing an example of a substantially quadrangular prism forming a lead portion and the like in the substrate for mounting a semiconductor element according to the embodiment of FIG. 1, where FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is CC of FIG. The cross-sectional view, (c) is the DD cross-sectional view of (a).
本実施形態の半導体素子搭載用基板は、図1(a)に示すように、導電性基板10と、その上側の面上に配置された半導体素子搭載用及び外部機器と接続するためのリード部等をなす、めっき層からなる略四角柱体11を複数有している。なお、本実施形態の半導体素子搭載用基板においては、リード部等は、リード部の他にダイパッド部も含むが、後述するように、フリップチップ実装により半導体素子を搭載するタイプには、ダイパッド部がない。このため、本実施形態の半導体素子搭載用基板における、めっき層からなる略四角柱体11は、少なくともリード部をなしている。
導電性基板10は、上側の面上にめっき層からなる略四角柱体11が形成される基板であり、電気めっきによりめっき層を形成することが可能なように、導電性を有する材料で構成されている。
夫々の略四角柱体11は、図2(a)〜図2(c)に示すように、側面全体が、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aと、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体11の上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bとで構成されている。より詳しくは、図2に示す例では、夫々の略四角柱体11における四つの側面のうち、一つの側面(図2(a)において、左側の側面)が、垂直面11aで構成され、残りの三つの側面(図2(a)において、上下及び右側の側面)が、傾斜面11bで構成されている。
As shown in FIG. 1A, the semiconductor element mounting substrate of the present embodiment is a lead portion for connecting the
The
As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), each substantially
なお、本実施形態の半導体素子搭載用基板は、夫々の略四角柱体11における側面全体が、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aと、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体11の上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bとで構成されていれば、図2に示す例の構成に限定されない。
例えば、図3(a)〜図3(c)に示すように、夫々の略四角柱体11における四つの側面のうち、三つの側面(図3(a)において、上下及び左側の側面)が、垂直面11aで構成され、残りの一つの側面(図3(a)において、右側の側面)が、傾斜面11bで構成されていてもよい。
また、例えば、図4(a)〜図4(c)に示すように、夫々の略四角柱体11における四つの側面のうち、隣り合う二つの側面(図4(a)において、下及び左側の側面)が、垂直面11aで構成され、残りの隣り合う二つの側面(図4(a)において、上及び右側の側面)が、傾斜面11bで構成されていてもよい。
また、例えば、図5(a)〜図5(c)に示すように、夫々の略四角柱体11における四つの側面のうち、対向する二つの側面(図5(a)において、上下の側面)が、垂直面11aで構成され、残りの隣り合う二つの側面(図5(a)において、左右の側面)が、傾斜面11bで構成されていてもよい。
In the substrate for mounting the semiconductor element of the present embodiment, the entire side surface of each substantially
For example, as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), three side surfaces (upper and lower side surfaces and left side side surface in FIG. 3 (a)) are among the four side surfaces of each substantially
Further, for example, as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), of the four side surfaces of each substantially
Further, for example, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), of the four side surfaces of each substantially
また、本実施形態の半導体素子搭載用基板は、夫々の略四角柱体11における四つの側面の夫々が、垂直面11aの部分と傾斜面11bの部分とを有していてもよい。
例えば、図6(a)〜図6(c)に示すように、夫々の略四角柱体11の略四角柱体における四つの側面の全ての角部が傾斜面11bで構成され、角部以外の部分が垂直面11bで構成されていてもよい。
また、例えば、図7(a)〜図7(c)に示すように、夫々の略四角柱体11の略四角柱体における四つの側面のうち、上面11c及び下面11dの一方の対角線上に位置する角部(図7(a)において、右上と左下の角部)が傾斜面11bで構成されていてもよい。また、図7(a)に示すように、角部に形成された隣り合う傾斜面11b同士が、面一に形成されていてもよい。
また、例えば、図8(a)〜図8(c)に示すように、短手方向に対向する二つの側面(図8(a)において、左右の側面)が垂直面11aで構成され、長手方向に対向する二つの側面(図8(a)において、上下の側面)が、両端部を垂直面11a、両端部の間を傾斜面11bで構成されていてもよい。
また、例えば、図9(a)〜図9(c)に示すように、短手方向に対向する二つの側面(図9(a)において、左右の側面)が両端部を垂直面11a、両端部の間を傾斜面11bで構成され、長手方向に対向する二つの側面(図9(a)において、上下の側面)が、傾斜面11bで構成されていてもよい。
Further, in the substrate for mounting a semiconductor element of the present embodiment, each of the four side surfaces of each substantially
For example, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), all the corners of the four side surfaces of the substantially
Further, for example, as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c), on the diagonal line of one of the
Further, for example, as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), two side surfaces (the left and right side surfaces in FIG. 8 (a)) facing each other in the lateral direction are formed by the
Further, for example, as shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c), two side surfaces (the left and right side surfaces in FIG. 9 (a)) facing each other in the lateral direction have both ends having
次に、図1(c)〜図1(d)を用いて、本発明の実施形態に係る半導体素子搭載用基板を用いた半導体装置の一例について説明する。図1(c)〜図1(d)は図1(a)に示す半導体素子搭載用基板を用いた半導体装置の概略構成の一例を示す断面図である。 Next, an example of a semiconductor device using the semiconductor element mounting substrate according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (c) to 1 (d). 1 (c) to 1 (d) are cross-sectional views showing an example of a schematic configuration of a semiconductor device using the semiconductor device mounting substrate shown in FIG. 1 (a).
図1(d)に示す半導体装置は、図1(a)に示す半導体素子搭載用基板のダイパッド部又はリード部をなす略四角柱体11の上面11cに半導体素子20を搭載し、半導体素子20の電極とリード部をなす略四角柱体11の上面11cとを接続し、半導体素子搭載空間を封止樹脂30により樹脂封止した後、導電性基板10を除去し(図1(b)参照)、個々の半導体装置に切断する(図1(c)参照)ことにより作製される。導電性基板10の除去により露出したリード部等をなす略四角柱体11の下面11dは、外部機器とはんだ接合するための外部端子となる。
In the semiconductor device shown in FIG. 1 (d), the
なお、本実施形態のリード部等をなす略四角柱体を適用可能な半導体素子搭載用基板は、例えば、図10(a)、図10(b)に示すような、半導体素子20の電極を、リード部をなす略四角柱体11の上面11cに直接接合するフリップチップ実装タイプ、あるいは、図10(c)、図10(d)に示すような、ダイパッド部として機能する略四角柱体11’の周辺にリード部をなす略四角柱体11を配置し、ワイヤボンディングにて半導体素子20’を搭載するタイプ、あるいは、図10(e)、図10(f)に示すように、ワイヤボンディングにて光半導体素子20’’を搭載するタイプのいずれにも適用可能である。
図10中、15は半田ボール、15’はボンディングワイヤ、16はダイアタッチ材、30は封止樹脂、31はリフレクタ樹脂である。
The semiconductor element mounting substrate to which the substantially square column forming the lead portion of the present embodiment can be applied includes, for example, the electrodes of the
In FIG. 10, 15 is a solder ball, 15'is a bonding wire, 16 is a die attach material, 30 is a sealing resin, and 31 is a reflector resin.
このように構成される本実施形態の半導体素子搭載用基板は、例えば、次のようにして製造する。図11は本発明の実施形態に係る半導体素子搭載用基板の製造工程の一例を示す説明図である。なお、図11では便宜上、図2に示すリード部等をなす略四角柱体11を有する半導体素子搭載用基板の製造工程を示すこととする。また、製造の各工程において実施される、薬液洗浄や水洗洗浄を含む前処理・後処理等は、便宜上説明を省略する。
The semiconductor device mounting substrate of the present embodiment configured as described above is manufactured, for example, as follows. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a manufacturing process of a substrate for mounting a semiconductor element according to an embodiment of the present invention. For convenience, FIG. 11 shows a manufacturing process of a substrate for mounting a semiconductor element having a substantially
まず、導電性基板10を準備する(図11(a)参照)。使用する導電性基板10の材質は、導電性が得られれば特に限定はないが、一般的には、例えば、CuまたはCu合金等の金属材料を用いる。なお、導電性基板を引き剥がし除去する場合は、SUS材を用いてもよい。
次に、導電性基板10の上側の面上に、第1の波長で感光する第1のレジスト層R1、第1のレジスト層R1上に、第1のレジスト層R1が感光しない第2の波長を少なくとも含む所定波長で感光する第2のレジスト層R2を、順次形成するとともに、導電性基板10の下側の面上に第1の波長で感光する第3のレジスト層R3を形成する(図11(b)参照)。
次に、所定パターンのガラスマスクを用いて第1の波長を少なくとも含む所定波長で第1の露光を行い、第1、第2のレジスト層R1、R2における略四角柱体の上面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させるとともに、第3のレジスト層R3の全領域を硬化させる(図11(c)参照)。
次に、第2の波長で第2の露光を行い、第2のレジスト層R2における未硬化部分のうちの、少なくとも一部が略四角柱体の上面の辺縁と位置が一致し、他部が略四角柱体の上面の辺縁よりも内側に位置する、略四角柱体の下面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させる(図11(d)参照)。
次に、第1、第2のレジスト層R1、R2の未硬化部分を現像し、第2のレジスト層R2における第2の露光による硬化部分の直下に位置する第1のレジスト層R1の未露光部分が削れて第1のレジスト層の下面が上面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有して残存するように第1、第2のレジスト層R1、R2の未硬化部分を除去する(図11(e)参照)。
次に、第1の波長を少なくとも含む所定波長で第3の露光を行い、傾斜した形状に残存する第1のレジスト層R1の未露光部分を硬化させて、めっき用レジストマスク41を形成する(図11(f)参照)。
First, the
Next, on the upper surface of the
Next, the first exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength using a glass mask of a predetermined pattern, and corresponds to the upper surface region of the substantially quadrangular prism in the first and second resist layers R1 and R2. A region other than the predetermined region is cured, and the entire region of the third resist layer R3 is cured (see FIG. 11 (c)).
Next, the second exposure is performed at the second wavelength, and at least a part of the uncured portion in the second resist layer R2 coincides with the edge of the upper surface of the substantially quadrangular prism, and the other portion. Hardens a region other than the predetermined region corresponding to the lower surface region of the substantially quadrangular prism, which is located inside the edge of the upper surface of the substantially quadrangular prism (see FIG. 11 (d)).
Next, the uncured portions of the first and second resist layers R1 and R2 are developed, and the unexposed portion of the first resist layer R1 located immediately below the cured portion of the second resist layer R2 due to the second exposure is developed. The uncured portions of the first and second resist layers R1 and R2 are removed so that the portions are scraped and the lower surface of the first resist layer has an inclined surface inclined in a direction larger than the upper surface and remains. (See FIG. 11 (e)).
Next, a third exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength, and the unexposed portion of the first resist layer R1 remaining in the inclined shape is cured to form the resist
次に、めっき用レジストマスク41を用いてめっき加工を施し、側面全体が、高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aと、高さ方向の全長にわたる長さを有して上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bとで構成された、めっき層からなる略四角柱体11を形成する(図11(g)参照)。
なお、めっきの種類は、特に限定は無い。例えば、導電性基板10の上側の面上に、Auめっき層、第1のPdめっき層、Niめっき層、第2のPdめっき層を順に層状に積み重ねる4層めっき、あるいは、更にAuめっき又はAgめっき又はAgめっきとAuめっきの順に積層を行う5層又は6層めっき等を行う。リード部等をなす略四角柱体11のめっき厚さも、特に限定は無いが、封止樹脂との密着性を考慮すれば、比較的硬度があり安価であるNiめっきを下段側から上段側をまたぐように厚さを設定することが好ましい。また、最表面には、ボンディング性の良い金属材料であるPd、Ag、Au等のめっき層を必要最低限形成する。
Next, plating is performed using the resist
The type of plating is not particularly limited. For example, four-layer plating in which an Au plating layer, a first Pd plating layer, a Ni plating layer, and a second Pd plating layer are stacked in order on the upper surface of the
次に、めっき用レジストマスク41を除去する(図11(h)参照)。
これにより、夫々の略四角柱体11における側面全体が、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aと、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体11の上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bとで構成された、本実施形態の半導体素子搭載用基板が得られる。
Next, the resist
As a result, the entire side surface of each substantially
なお、略四角柱体11の厚さは、略四角柱体11の上面11cが第2のレジスト層R2の下面よりも低い位置に位置するように設定する。好ましくは、第1のレジスト層R1の厚さの1/2から4/5の位置に、略四角柱体11の上面11cが位置するようにめっき厚さを設定する。
The thickness of the substantially
また、第1のレジスト層R1の下面が上面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面における傾斜角度は、第1のレジスト層R1の厚みや現像工程での現像時間、現像液の吐出圧力等により調整することができる。また、この傾斜角度は、水平方向を基準に任意に設定することができるが、封止樹脂との密着性を考慮すると、30°〜80°に設定することが好ましく、30°〜60°に設定することがより好ましい。 Further, the inclination angle of the inclined surface in which the lower surface of the first resist layer R1 is inclined in the direction of becoming larger than the upper surface depends on the thickness of the first resist layer R1, the developing time in the developing process, the discharge pressure of the developing solution, and the like. Can be adjusted. Further, this inclination angle can be arbitrarily set with reference to the horizontal direction, but in consideration of the adhesion with the sealing resin, it is preferably set to 30 ° to 80 °, preferably 30 ° to 60 °. It is more preferable to set.
次に、上述の製造工程を経て作製された半導体素子搭載用基板を用いた半導体装置の製造について説明する。図12は本発明の実施形態に係る半導体素子搭載用基板を用いた半導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。 Next, the manufacture of a semiconductor device using the semiconductor device mounting substrate manufactured through the above-mentioned manufacturing process will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device using the semiconductor device mounting substrate according to the embodiment of the present invention.
まず、半導体素子搭載用基板における、リード部等をなす略四角柱体11上に半導体素子20を搭載する。その際、半導体素子20は、リード部等をなす略四角柱体11上に、例えば、半田ボール15を用いて接着固定する(図12(a)参照)。なお、ワイヤボンディング法によって半導体素子とリード部とを電気的に接合することも可能であるが、図12の例では便宜上フリップチップ実装により半導体素子を搭載する例についてのみ説明することとする。
次に、半導体素子搭載用基板の半導体素子20を搭載した空間領域を封止樹脂30で封止する(図12(b)参照)。
次に、樹脂封止30で封止した樹脂封止体から、導電性基板10を除去する。導電性基板10の除去方法は、溶解液を用いて、導電性基板を溶解除去する。あるいは、導電性基板10がAlからなる場合には、引き剥がし除去する方法を用いる(図12(c)参照)。
最後に、個々の半導体装置に切断し(図12(d)参照)、半導体装置を完成させる(図12(e)参照)。
First, the
Next, the space region on which the
Next, the
Finally, the semiconductor device is cut into individual semiconductor devices (see FIG. 12 (d)) to complete the semiconductor device (see FIG. 12 (e)).
本実施形態の半導体素子搭載用基板によれば、夫々の略四角柱体11における側面全体を、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aと、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体11の上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bとで構成したので、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aにより、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることができると同時に、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して上面11cが下面11dよりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面11bにより、封止樹脂30への食いつきや引っ掛かりを略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有してもたせることができ、導電性基板10を封止樹脂30から剥離する際に、リード部の封止樹脂30からの脱落等を防止することができ、封止樹脂30との密着性を向上させることができる。
According to the substrate for mounting the semiconductor element of the present embodiment, the entire side surface of each substantially
詳しくは、夫々の略四角柱体11における側面全体を、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面と、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成するようにしたので、特許文献1に記載の技術とは異なり、レジスト層により、リード部等をなす略四角柱体における垂直面の辺の長さ、傾斜面の角度等を任意に設定して形状を制御でき、また、張り出し部の根元にレジストが残るようなことが無い。そして、垂直面11aを個々の半導体装置に切断する側へ配置することにより、傾斜面に比べて個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部へ近づけることができる。その結果、その分、半導体装置のパッケージサイズを縮小させることができる。
Specifically, the entire side surface of each substantially
また、特許文献2に記載の技術とは異なり、垂直面11aを有する側面部分で、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることが可能となる。
Further, unlike the technique described in
即ち、例えば、略四角柱体11の上面11cを基準として小さくしようとした場合、略四角柱体11の下面11dが四方から各辺全体にわたって狭まることはなく、略四角柱体11の下面11dにおける垂直面11aと接する辺は狭まらない。このため、下面11dが小さくなりすぎず、形成すること自体が難しくなり難い。
一方、略四角柱体11の下面11dを基準として小さくしようとした場合、上面11cが四方から各辺全体にわたって広がることはなく、上面11cにおける垂直面11aと接する辺は広がらない。
このため、本発明の半導体素子搭載用基板のようにすれば、略四角柱体11の垂直面11aが水平方向に突出しない長さ分、隣り合うリード部等同士の間隔を狭めたり、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置を可能な限りリード部等に近づけたりすることができる。
そして、特許文献2に記載の技術とは異なり、個々の半導体装置に切断するための境界位置を、リード部等をなすめっき層11の垂直面11aを有する側面に近づけることによって、リード部等をなす、めっき層からなる略四角柱体11が半導体装置の切断面から露出することもない。
That is, for example, when trying to reduce the size with reference to the
On the other hand, when the
Therefore, if the substrate for mounting a semiconductor element of the present invention is used, the distance between adjacent lead portions and the like can be narrowed by the length that the
Then, unlike the technique described in
また、本実施形態の半導体素子搭載用基板によれば、特許文献2に記載の技術とは異なり、略四角柱体11の高さ方向の全長にわたる長さを有して導電性基板10の上側の面に対して略垂直な垂直面11aを有するため、略四角柱体11をめっき形成するためのめっき用レジストマスクを、平行光を使用して形成し、散乱光を使用しない。このため、特許文献2に記載の技術のような散乱光を用いた場合における、下面の寸法精度のバラツキが大きく精度が悪くなることもない。
Further, according to the substrate for mounting a semiconductor element of the present embodiment, unlike the technique described in
従って、本実施形態によれば、半導体素子を搭載後、樹脂封止し導電性基板を除去して完成させる半導体装置において、樹脂封止後、導電性基板の除去時等における封止樹脂からのリード部等の脱落及び剥離を防止し、かつ、多ピン化を図るために隣り合うリード部等同士の間隔を狭くすることができ、また、樹脂封止後の個々の半導体装置に切断するための境界位置をリード部等に極力近づけてパッケージサイズを最小化することが可能な半導体素子搭載用基板及びその製造方法が得られる。 Therefore, according to the present embodiment, in a semiconductor device that is completed by sealing with a resin and removing a conductive substrate after mounting a semiconductor element, it is possible to remove the conductive substrate from the sealing resin after sealing with the resin. In order to prevent the lead parts from falling off and peeling off, and to reduce the distance between adjacent lead parts in order to increase the number of pins, and to cut into individual semiconductor devices after resin sealing. It is possible to obtain a semiconductor device mounting substrate and a method for manufacturing the same, which can minimize the package size by making the boundary position of the semiconductor element as close as possible to the lead portion or the like.
以下、本発明の半導体素子搭載用基板の実施例について説明する。なお、理解の容易のため、上述の実施形態の構成要素に対応する構成要素については、実施形態と同一の参照符号を付すこととする。また、以下の実施例では、便宜上、図2に示した略四角柱体11を有する半導体素子搭載用基板を製造した。なお、図3〜図9に示した略四角柱体11を有する半導体素子搭載用基板も同様に製造可能である。
Hereinafter, examples of the semiconductor device mounting substrate of the present invention will be described. For ease of understanding, the components corresponding to the components of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals as those of the embodiment. Further, in the following examples, for convenience, a substrate for mounting a semiconductor element having a substantially
実施例1
導電性基材10として、板厚0.2mmのSUS板(SUS430)を幅140mmの長尺板状に加工したものを用意した(図11(a)参照)。次に、導電性基板10の上側の面上に、第1のレジスト層R1として、第1の波長(365nm)で感光する厚み0.040mmの感光性ドライフィルムレジストを、ラミネートロールを用いて貼り付けた。次に、第1のレジスト層R1の上に、第2のレジスト層R2として、第1の波長で感光せず、第1のレジスト層R1が感光しない第2の波長(405nm)で感光する厚み0.025mmの感光性ドライフィルムレジストを貼り付けた。また、導電性基板10の下側の面上に、第3のレジスト層R3として、第1の波長(365nm)で感光する厚み0.040mmの感光性ドライフィルムレジストをラミネートロールで貼り付けた(図11(b)参照)。
Example 1
As the
次に、導電性基板10の上側の面側に、第1、第2のレジスト層R1、R2におけるリード部等をなす、めっき層からなる略四角柱体11の上面11cの領域に対応する所定領域以外の領域を開口し、その他の領域を覆うパターンを形成したガラスマスク、下側の面側に、第3のレジスト層R3の全領域を開口するパターンを形成したガラスマスクを夫々のドライフィルムレジストの上に被せ、第1の波長と第2の波長を含む紫外光で第1の露光を行い、第1、第2のレジスト層R1,R2における略四角柱体11の上面11cの領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させるとともに、第3のレジスト層R3の全領域を硬化させた(図11(c)参照)。次に、略四角柱体11の下面領域に対応する所定領域以外の領域を開口するパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、第2の波長のみを含む紫外光で第2の露光を行い、第2のレジスト層R2における未硬化部分のうちの、少なくとも一部が略四角柱体11の上面11cの辺縁と位置が一致し、他部が略四角柱体11の上面11cの辺縁よりも内側に位置する、略四角柱体11の下面11dの領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させた(図11(d)参照)。このとき、第1のレジスト層R1の一部の感光エリア内のドライフィルムは、第1の波長のみに感光するため、未露光状態であった。
Next, on the upper surface side of the
その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られて感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った(図11(e)参照)。現像時間、現像液の吐出圧力等適宜調整することで、第1のレジスト層R1の未硬化部分に形成される傾斜面の傾斜角度が約45°になるように設定した。その後、第1の波長と第2の波長を含む紫外光による第3の露光を行い、第1のレジスト層R1の現像で残った未露光部分を硬化処理した(図11(f)参照)。 Then, using a sodium carbonate solution, a development process was performed to dissolve the uncured dry film resist that was not exposed to ultraviolet light by blocking the irradiation (see FIG. 11 (e)). By appropriately adjusting the development time, the discharge pressure of the developer, and the like, the inclination angle of the inclined surface formed in the uncured portion of the first resist layer R1 was set to be about 45 °. Then, a third exposure was performed with ultraviolet light containing the first wavelength and the second wavelength, and the unexposed portion remaining from the development of the first resist layer R1 was cured (see FIG. 11 (f)).
次に、レジスト層が除去されて開口部が形成された導電性基材10の露出部表面に、電気めっきを行った(図11(g)参照)。リード部をなすめっき層からなる略四角柱体を形成するため、Auめっきを約0.02μm、Pdめっきを0.02μm、Niめっきを27μm、Pdめっきを0.05μm順次施した。めっき層の厚さは、第1のレジスト層R1の略2/3を目安に設定した。
Next, the exposed surface of the
最後に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離して、本発明の実施例1に係る半導体素子搭載用基板を得た(図11(h)参照)。 Finally, the dry film resist was peeled off with a sodium hydroxide solution to obtain a substrate for mounting a semiconductor element according to Example 1 of the present invention (see FIG. 11 (h)).
次に、作製した半導体素子搭載用基板に半導体素子20をフリップチップ実装にて搭載し、半導体素子20とリード部をなすめっき層からなる略四角柱体11を半田ボール15で接続し(図12(a)参照)、半導体素子20が搭載されている空間を封止樹脂30で封止(図12(b)参照)した後、樹脂封止体から導電性基材10を引き剥がし除去した(図12(c)参照)。最後に、所定の半導体装置の寸法になるように切断し、実施例1に係る半導体装置を完成させた(図12(e)参照)。
Next, the
比較例1
比較例1では、レジスト被覆工程で、導電性基板10の両面に厚み0.025mmの感光性ドライフィルムレジストを、ラミネートロールを用いて貼り付け、露光現像を行った。めっき工程では、レジスト層を超える厚さ(40μm)で、めっき層を形成した。その他の条件は、実施例1と同様にして半導体素子搭載用基板及び半導体装置を完成させた。
Comparative Example 1
In Comparative Example 1, in the resist coating step, a photosensitive dry film resist having a thickness of 0.025 mm was attached to both sides of the
比較例2
比較例2では、レジスト被覆工程で導電性基板10の上側の面に厚み0.05mmの感光性ドライフィルムレジスト、下側の面に厚み0.025mm感光性ドライフィルムレジストを、ラミネートロールを用いて貼り付け、露光工程では散乱紫外光を用いて露光を行い、その後、現像を行った。散乱紫外光で露光することで、レジスト層は半露光状態となり、台形形状のレジストマスクが形成された。めっき工程では、形成された台形形状のレジストマスクの開口部にめっきを行い、逆台形形状のリード部を作製した。その他の条件は実施例1と同様にして半導体素子搭載用基板及び半導体装置を完成させた。
Comparative Example 2
In Comparative Example 2, in the resist coating step, a photosensitive dry film resist having a thickness of 0.05 mm was applied to the upper surface of the
評価
実施例1、比較例1及び比較例2の半導体素子搭載用基板に対し、以下の方法を用いて評価を行った。
Evaluation The semiconductor element mounting substrates of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were evaluated using the following methods.
半導体素子搭載用基板において、1単位のリードフレームサイズを70mm×250mmとするとともに、その中を5ブロックに区画し、リードフレーム周辺とブロック間には必要サイズのレール部を設定し、この中で設計することのできる半導体素子搭載部の個数を比較した。比較結果を表1に示す。 In the semiconductor element mounting substrate, the lead frame size of one unit is set to 70 mm x 250 mm, the inside is divided into 5 blocks, and the required size rail portion is set between the lead frame periphery and the blocks. The number of semiconductor element mounting parts that can be designed was compared. The comparison results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1の半導体素子搭載用基板では、1ブロック当り1600個、1リードフレーム当り8000個の半導体装置が配置可能であったが、比較例1、比較例2の半導体素子搭載用基板では、半導体装置の配置可能数が1ブロック当り1444個、1リードフレーム当り7220個に留まった。そして、比較例1、2の半導体素子搭載用基板における半導体装置の配置可能数と比較して実施例1の半導体素子搭載用基板における半導体装置の配置可能数は、10.8%の集積率向上となった。また、半導体装置1個当りのサイズ比較は、比較例1、2の半導体素子搭載用基板における半導体装置サイズと比較して実施例1の半導体素子搭載用基板における半導体装置サイズは、4.8%縮小可能となった。 As shown in Table 1, in the semiconductor element mounting substrate of Example 1, 1600 semiconductor devices could be arranged per block and 8000 semiconductor devices could be arranged per lead frame, but the semiconductors of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were arranged. In the element mounting substrate, the number of semiconductor devices that can be arranged was 1444 per block and 7220 per lead frame. The number of semiconductor devices that can be arranged on the semiconductor element mounting substrate of Example 1 is improved by 10.8% as compared with the number of semiconductor devices that can be arranged on the semiconductor element mounting substrates of Comparative Examples 1 and 2. It became. Further, in the size comparison per semiconductor device, the semiconductor device size of the semiconductor device mounting substrate of Example 1 is 4.8% as compared with the semiconductor device size of the semiconductor device mounting substrate of Comparative Examples 1 and 2. It can be reduced.
また、半導体素子搭載用基板の製作工程のレジスト剥離工程で、レジスト残り不具合の有無を顕微鏡で100枚ずつ観察した。その結果、実施例1、比較例2の半導体素子搭載用基板に関してはレジスト残りの発生が無かったが、比較例1の半導体素子搭載用基板では、一部のリード部にレジスト残りの発生が見られた。 Further, in the resist peeling step of the manufacturing process of the substrate for mounting the semiconductor element, the presence or absence of the resist remaining defect was observed with a microscope 100 sheets at a time. As a result, no resist residue was generated on the semiconductor element mounting substrates of Example 1 and Comparative Example 2, but resist residue was observed on some lead portions of the semiconductor element mounting substrate of Comparative Example 1. Was done.
また、実施例1、比較例1及び比較例2の半導体素子搭載用基板を使用して半導体素子を搭載し樹脂封止後、導電性基板を引き剥がし除去工程で、リード部が導電性基板に残る不具合の有無を顕微鏡観察により確認した。
その結果、実施例1、比較例1、比較例2の半導体素子搭載用基板は、いずれも、封止樹脂と導電性基板との間でリード部が導電性基板に残る不具合はなく良好であり、実施例1においても十分封止樹脂と密着性を確保していることが確認できた。
Further, in the step of mounting the semiconductor element using the semiconductor element mounting substrates of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and sealing the resin, the conductive substrate is peeled off and removed, and the lead portion becomes the conductive substrate. The presence or absence of remaining defects was confirmed by microscopic observation.
As a result, the semiconductor element mounting substrates of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 are all good without any problem that the lead portion remains on the conductive substrate between the sealing resin and the conductive substrate. In Example 1, it was confirmed that sufficient adhesion with the sealing resin was ensured.
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、上述した実施例1の半導体素子搭載用基板の製造では、第2のレジスト層として、第1の波長で感光せず、第2の波長で感光するものを用いたが、第2のレジスト層として、第2の波長に加えて、第1の波長でも感光するものを用いてもよい。
また、例えば、上述した実施例1の半導体素子搭載用基板の製造において、第2のレジスト層として、第2の波長に加えて、第1の波長でも感光するものを用いるとともに、第1の露光波長として、第1の波長のみを用いてもよい。
また、例えば、上述した実施例1の半導体素子搭載用基板の製造において、第3の露光波長として、第1の波長のみを用いてもよい。
即ち、本発明の半導体素子搭載用基板の製造方法においては、例えば、次の表2に示すように、第1〜第3のレジスト層の感光波長、第1〜第3の露光波長を組み合わせることができる。
For example, in the production of the semiconductor device mounting substrate of the first embodiment described above, a second resist layer that is not exposed to light at the first wavelength but is exposed to light at the second wavelength is used, but the second resist is used. As the layer, a layer that is sensitive to the first wavelength in addition to the second wavelength may be used.
Further, for example, in the production of the semiconductor device mounting substrate of the first embodiment described above, as the second resist layer, a layer that is sensitive to the first wavelength in addition to the second wavelength is used, and the first exposure is performed. As the wavelength, only the first wavelength may be used.
Further, for example, in the production of the semiconductor device mounting substrate of the first embodiment described above, only the first wavelength may be used as the third exposure wavelength.
That is, in the method for manufacturing a substrate for mounting a semiconductor element of the present invention, for example, as shown in Table 2 below, the photosensitive wavelengths of the first to third resist layers and the first to third exposure wavelengths are combined. Can be done.
本発明の半導体素子搭載用基板及びその製造方法は、一つの半導体装置に多数の信号を処理するための多ピン化と、半導体装置が組み込まれる通信機器の軽量化・最小化で対応機器の多様化を図るためにパッケージサイズの最少化が求められる分野に有用である。 The substrate for mounting a semiconductor element of the present invention and the manufacturing method thereof have a variety of compatible devices by increasing the number of pins for processing a large number of signals in one semiconductor device and reducing and minimizing the weight of the communication device in which the semiconductor device is incorporated. It is useful in fields where the minimum package size is required in order to achieve this.
10 導電性基板
11、11’ めっき層からなる略四角柱体
11a 垂直面
11b 傾斜面
11c 上面
11d 下面
15 半田ボール
15’ ボンディングワイヤ
16 ダイアタッチ材
20、20’ 半導体素子
20” 光半導体素子
30 封止樹脂
31 リフレクタ樹脂
R1 第1のレジスト層
R2 第2のレジスト層
R3 第3のレジスト層
41 めっき用レジストマスク
51 レジストマスク
52 ダイパッド部とリード部をなすめっき層
52a 張り出し部
53 半導体素子
54 ボンディングワイヤ
55 封止樹脂
61 レジスト層
62 ダイパッド部とリード部をなす金属層
62b 傾斜面
62c 上面
62d 下面
63 封止樹脂
10
Claims (9)
夫々の前記略四角柱体における側面全体が、前記略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して前記導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、前記略四角柱体の高さ方向の全長にわたる長さを有して前記略四角柱体の上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成されていることを特徴とする半導体素子搭載用基板。 In a substrate for mounting a semiconductor element, which has a plurality of substantially square prisms made of a plating layer, which form at least a lead portion, on the upper surface of the conductive substrate.
Entire side surface of the substantially square pillar each have, substantially perpendicular to the vertical plane relative to the upper surface of the conductive substrate has a length over the entire length in the height direction of the substantially square pillar, the generally For mounting a semiconductor element, which has a length over the entire length in the height direction of the quadrangular prism and is composed of an inclined surface in which the upper surface of the substantially quadrangular prism is inclined in a direction larger than the lower surface. substrate.
前記導電性基板の上側の面上に、第1の波長で感光する第1のレジスト層、該第1のレジスト層上に、前記第1のレジスト層が感光しない第2の波長を少なくとも含む所定波長で感光する第2のレジスト層、を順次形成するとともに、前記導電性基板の下側の面上に前記第1の波長で感光する第3のレジスト層を形成する工程と、
前記第1の波長を少なくとも含む所定波長で第1の露光を行い、前記第1、第2のレジスト層における前記略四角柱体の上面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させるとともに、前記第3のレジスト層の全領域を硬化させ、次に、前記第2の波長で第2の露光を行い、前記第2のレジスト層における未硬化部分のうちの、少なくとも一部が前記略四角柱体の上面の辺縁と位置が一致し、他部が前記略四角柱体の上面の辺縁よりも内側に位置する、前記略四角柱体の下面領域に対応する所定領域以外の領域を硬化させ、次に、前記第1、第2のレジスト層の未硬化部分を現像し、前記第2のレジスト層における前記第2の露光による硬化部分の直下に位置する前記第1のレジスト層の未露光部分が削れて該第1のレジスト層の下面が上面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有して残存するように前記第1、第2のレジスト層の未硬化部分を除去し、次に、前記第1の波長を少なくとも含む所定波長で第3の露光を行い、傾斜した形状に残存する前記第1のレジスト層の未露光部分を硬化させて、めっき用レジストマスクを形成する工程と、
前記めっき用レジストマスクを用いてめっき加工を施し、側面全体が、前記導電性基板の上側の面に対して略垂直な垂直面と、上面が下面よりも大きくなる方向に傾斜した傾斜面とで構成された、めっき層からなる略四角柱体を形成する工程と、
前記めっき用レジストマスクを除去する工程と、
を有することを特徴とする半導体素子搭載用基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate for mounting a semiconductor element, which has a plurality of substantially square prisms composed of plating layers, which form at least a lead portion on the upper surface of the conductive substrate.
A predetermined resist layer containing at least a first resist layer exposed to a first wavelength on the upper surface of the conductive substrate, and at least a second wavelength not exposed to the first resist layer on the first resist layer. A step of sequentially forming a second resist layer that is sensitive to a wavelength and forming a third resist layer that is sensitive to the first wavelength on the lower surface of the conductive substrate.
The first exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength to cure a region other than the predetermined region corresponding to the upper surface region of the substantially square pillar in the first and second resist layers, and the above. The entire region of the third resist layer is cured, then the second exposure is performed at the second wavelength, and at least a part of the uncured portion in the second resist layer is the substantially square column. Hardens a region other than the predetermined region corresponding to the lower surface region of the substantially square pillar body, which is in the same position as the edge of the upper surface of the body and the other part is located inside the edge of the upper surface of the substantially square pillar body. Next, the uncured portion of the first and second resist layers is developed, and the uncured portion of the first resist layer located immediately below the cured portion of the second resist layer due to the second exposure. The uncured portion of the first and second resist layers is removed so that the exposed portion is scraped and the lower surface of the first resist layer has an inclined surface inclined in a direction larger than the upper surface and remains. Next, a third exposure is performed at a predetermined wavelength including at least the first wavelength, and the unexposed portion of the first resist layer remaining in the inclined shape is cured to form a resist mask for plating. When,
Plating is performed using the resist mask for plating, and the entire side surface is a vertical surface substantially perpendicular to the upper surface of the conductive substrate and an inclined surface whose upper surface is inclined in a direction larger than the lower surface. The process of forming a substantially quadrangular prism composed of a plated layer,
The step of removing the resist mask for plating and
A method for manufacturing a substrate for mounting a semiconductor element.
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