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JP6899250B2 - Semiconductor integrated circuit equipment and its manufacturing method - Google Patents
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Description

本実施の形態は、半導体集積回路装置およびその製造方法に関する。 The present embodiment relates to a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same.

半導体デバイスあるいは半導体集積回路においては、実装基板上における高密度実装によって、放熱設計の重要性は高まっている。 In semiconductor devices or semiconductor integrated circuits, heat dissipation design is becoming more important due to high-density mounting on a mounting board.

小型化された半導体素子は、表面積が小さいため、表面からの放熱が期待できず、基板からの放熱が主となる。また、基板コストを抑えるための薄銅化により、基板の横方向の放熱性能が制限されるため、縦方向の放熱経路を実現するスルーホール、ビア(Via)の存在は、基板全体の放熱性能を左右する。 Since the miniaturized semiconductor element has a small surface area, heat dissipation from the surface cannot be expected, and heat dissipation from the substrate is the main. In addition, since the heat dissipation performance in the horizontal direction of the board is limited by thinning copper to reduce the cost of the board, the presence of through holes and vias that realize the heat dissipation path in the vertical direction is the heat dissipation performance of the entire board. Affects.

特開2015−18857号公報JP-A-2015-18857 特開2014−140002号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-140002

本実施の形態は、ビアへのはんだ吸い上げを回避可能で、信頼性が向上し、かつ放熱性能を改善した半導体集積回路装置およびその製造方法を提供する。 The present embodiment provides a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same, in which solder suction to vias can be avoided, reliability is improved, and heat dissipation performance is improved.

本実施の形態の一態様によれば、絶縁基板と、前記絶縁基板を貫通するビアと、前記絶縁基板上に配置された第1金属層と、前記ビアの周囲の前記第1金属層上に配置された第1レジスト層と、前記第1金属層上に配置されたはんだ層と、前記はんだ層と前記第1レジスト層との間に形成された第1ギャップ領域と、前記はんだ層上に配置された半導体集積回路と、前記半導体集積回路と前記第1レジスト層との間に形成された第2ギャップ領域とを備える半導体集積回路装置が提供される。
According to one aspect of the present embodiment, on the insulating substrate, the via penetrating the insulating substrate, the first metal layer arranged on the insulating substrate, and the first metal layer around the via. On the arranged first resist layer, the solder layer arranged on the first metal layer, the first gap region formed between the solder layer and the first resist layer, and the solder layer. Provided is a semiconductor integrated circuit device including an arranged semiconductor integrated circuit and a second gap region formed between the semiconductor integrated circuit and the first resist layer.

本実施の形態の他の態様によれば、絶縁基板を準備し、前記絶縁基板にビアを形成する工程と、前記絶縁基板の表面上に第1金属層を形成し、前記絶縁基板の裏面上に第2金属層を形成し、前記ビアの内壁側面に第3金属層を形成する工程と、前記第1金属層上にレジストを形成する工程と、前記レジストをパターニングして、前記ビアの周囲の前記第1金属層上に第1レジスト層を形成する工程と、前記第1金属層上にはんだ層を形成する工程と、前記はんだ層上に半導体集積回路を搭載する工程と、リフロー工程を実施し、前記はんだ層と前記第1金属層を融着すると共に、前記はんだ層と前記第1レジスト層との間に第1ギャップ領域を形成し、前記半導体集積回路と前記第1レジスト層との間に第2ギャップ領域を形成する工程とを有する半導体集積回路装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present embodiment, a step of preparing an insulating substrate and forming a via on the insulating substrate, and forming a first metal layer on the surface of the insulating substrate and forming a first metal layer on the back surface of the insulating substrate. A second metal layer is formed on the surface of the via, and a third metal layer is formed on the inner wall side surface of the via, a step of forming a resist on the first metal layer, and a step of patterning the resist to surround the via. A step of forming a first resist layer on the first metal layer, a step of forming a solder layer on the first metal layer, a step of mounting a semiconductor integrated circuit on the solder layer, and a reflow step. This was carried out to fuse the solder layer and the first metal layer, form a first gap region between the solder layer and the first resist layer, and form the semiconductor integrated circuit and the first resist layer. Provided is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit apparatus including a step of forming a second gap region between the two.

本実施の形態によれば、ビアへのはんだ吸い上げを回避可能で、信頼性が向上し、かつ放熱性能を改善した半導体集積回路装置およびその製造方法を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same, in which solder suction to vias can be avoided, reliability is improved, and heat dissipation performance is improved.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成前における模式的平面パターン構成図。FIG. 5 is a schematic plane pattern configuration diagram before forming a solder layer in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法において適用するメタルマスクの模式的平面パターン構成図。The schematic plane pattern block diagram of the metal mask applied in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成後における模式的平面パターン構成図。FIG. 5 is a schematic plane pattern configuration diagram after forming a solder layer in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、リフロー工程を実施後におけるX線イメージ図(模式的平面パターン構成図)。In the semiconductor integrated circuit apparatus according to the first embodiment, an X-ray image diagram (schematic plane pattern configuration diagram) after performing the reflow process. (a)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その1)、(b)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その2)、(c)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その3)。(A) Schematic cross-sectional structure diagram (No. 1) for explaining one step of the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, (b) The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment. Schematic cross-sectional structure diagram for explaining one step of the manufacturing method (No. 2), (c) Schematic cross-sectional structure diagram for explaining one step of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment (No. 3). ). (a)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その4)、(b)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その5)、(c)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造図(その6)。(A) Schematic cross-sectional structure diagram (No. 4) for explaining one step of the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, (b) The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment. Schematic cross-sectional structure diagram for explaining one step of the manufacturing method (No. 5), (c) Schematic cross-sectional structure diagram for explaining one step of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment (No. 6). ). 第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程を実施後における模式的平面パターン構造図。FIG. 3 is a schematic planar pattern structure diagram after performing the solder layer formation, the semiconductor integrated circuit mounting, and the reflow process in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the first embodiment. (a)第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の放熱性能を説明する模式的断面構造図、(b)比較例として、はんだ量が多い場合のはんだブリッジ(実装時側面)の模式的説明図。(A) Schematic cross-sectional structure diagram for explaining the heat dissipation performance of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, (b) As a comparative example, a schematic solder bridge (side surface at the time of mounting) when the amount of solder is large. Explanatory drawing. 第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成前における模式的平面パターン構成図。FIG. 5 is a schematic plane pattern configuration diagram before forming a solder layer in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the second embodiment. 第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法において適用するメタルマスクの模式的平面パターン構成図。The schematic plane pattern block diagram of the metal mask applied in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程を実施後における模式的平面パターン構造図。FIG. 3 is a schematic planar pattern structure diagram after performing the solder layer formation, the semiconductor integrated circuit mounting, and the reflow process in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the second embodiment. 第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成前における模式的平面パターン構成図。FIG. 5 is a schematic plane pattern configuration diagram before forming a solder layer in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the third embodiment. 第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法において適用するメタルマスクの模式的平面パターン構成図。The schematic plane pattern block diagram of the metal mask applied in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置において、はんだ層形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程を実施後における模式的平面パターン構造図。FIG. 3 is a schematic planar pattern structure diagram after performing the solder layer formation, the semiconductor integrated circuit mounting, and the reflow process in the semiconductor integrated circuit apparatus according to the third embodiment.

次に、図面を参照して、本実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimensions, the ratio of the thickness of each layer, etc. are different from the actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined in consideration of the following explanation. In addition, it goes without saying that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios from each other.

又、以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea, and do not specify the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the component parts to the following. .. This embodiment can be modified in various ways within the scope of the claims.

[第1の実施の形態]
(はんだ層形成前の構成)
第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、はんだ層24の形成前における模式的平面パターン構造(ランドパターン)例は、図1に示すように表される。図1の平面パターン構造は、半導体集積回路10を搭載する絶縁基板(実装基板)12に対応している。図1は、半導体集積回路装置100がQFN(Quad Flat Non-leaded package)20ピンパッケージ上に搭載される例を示している。実装基板は、図5(a)に示すように、絶縁基板12と、絶縁基板12上に配置された金属層16と、絶縁基板12の裏面上に配置された金属層14とを備えるが、ここでは簡略化のため、実装基板として単に絶縁基板(実装基板)12の表記を用いている。
[First Embodiment]
(Structure before solder layer formation)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, an example of a schematic planar pattern structure (land pattern) before the formation of the solder layer 24 is shown as shown in FIG. The planar pattern structure of FIG. 1 corresponds to an insulating substrate (mounting substrate) 12 on which the semiconductor integrated circuit 10 is mounted. FIG. 1 shows an example in which the semiconductor integrated circuit device 100 is mounted on a QFN (Quad Flat Non-leaded package) 20-pin package. As shown in FIG. 5A, the mounting substrate includes an insulating substrate 12, a metal layer 16 arranged on the insulating substrate 12, and a metal layer 14 arranged on the back surface of the insulating substrate 12. Here, for the sake of simplicity, the notation of the insulating substrate (mounting substrate) 12 is simply used as the mounting substrate.

絶縁基板(実装基板)12上には、図1に示すように、レジスト層20および20Cが形成される。すなわち、端子電極22およびExposedPADに相当する金属層(銅箔層)16を除く絶縁基板12上には、レジスト層20が配置される。更に、平面視において、ExposedPADに相当する領域内には、4個のビア18が配置され、この各ビア18の周囲には、レジスト層20Cが配置される。 As shown in FIG. 1, resist layers 20 and 20C are formed on the insulating substrate (mounting substrate) 12. That is, the resist layer 20 is arranged on the insulating substrate 12 excluding the terminal electrode 22 and the metal layer (copper foil layer) 16 corresponding to the Exposed PAD. Further, in a plan view, four vias 18 are arranged in the region corresponding to the Exposed PAD, and a resist layer 20C is arranged around each via 18.

(メタルマスク)
第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法において適用するメタルマスク(ステンシル)200の模式的平面パターン構成は、図2に示すように表される。メタルマスク200は、例えばSUSやニッケル合金、Cr、Alなどにより形成可能である。ここで、メタルマスク200は、図1に示されたはんだ層24の形成前における絶縁基板12上に配置される。図2に示すように、メタルマスク200により、ビア18およびレジスト層20Cの部分がマスクされる。図2において、メタルマスク200によりマスクされるビア18およびレジスト層20Cの部分を破線で示している。
(Metal mask)
A schematic planar pattern configuration of the metal mask (stencil) 200 applied in the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment is shown as shown in FIG. The metal mask 200 can be formed of, for example, SUS, a nickel alloy, Cr, Al, or the like. Here, the metal mask 200 is arranged on the insulating substrate 12 before the formation of the solder layer 24 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the metal mask 200 masks the via 18 and the portion of the resist layer 20C. In FIG. 2, the portion of the via 18 and the resist layer 20C masked by the metal mask 200 is shown by a broken line.

メタルマスク200は、図2に示すように、端子電極22上へのはんだ層24の形成用の開口部122と、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上へのはんだ層24の形成用の開口部120とを備える。ここで、ExposedPAD(EPAD)部の開口部122はPADサイズの60%程度であることが望ましい。ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)と端子電極22上のはんだ層24(22)との間のはんだブリッジを回避するためである。 As shown in FIG. 2, the metal mask 200 has an opening 122 for forming the solder layer 24 on the terminal electrode 22 and a solder layer 24 for forming the solder layer 24 on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD). It is provided with an opening 120. Here, it is desirable that the opening 122 of the Exposed PAD (EPAD) portion is about 60% of the PAD size. This is to avoid a solder bridge between the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) and the solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22.

(はんだ層形成後の構成)
第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、図1に示された絶縁基板12に対して図2に示されたメタルマスク200を適用し、はんだ層24を形成後における模式的平面パターン構成は、図3に示すように表される。
(Structure after forming the solder layer)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, the metal mask 200 shown in FIG. 2 is applied to the insulating substrate 12 shown in FIG. 1, and the solder layer 24 is formed into a schematic plane. The pattern configuration is represented as shown in FIG.

絶縁基板12上には、図3に示すように、端子電極22上のはんだ層24(22)と、
ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。更に、開口部120を有するメタルマスク200を適用することにより、ExposedPAD(EPAD)内のビア18とビア18の周囲のレジスト層20Cの周辺部は、ExposedPADの4角に相当する金属層16部分が露出される。この露出された金属層16上にはその後のリフロー工程を経て、はんだ層24が流入し、このExposedPADの4角に相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。
On the insulating substrate 12, as shown in FIG. 3, the solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22 and the solder layer 24 (22)
A solder layer 24 (16) is formed on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD). Further, by applying the metal mask 200 having the opening 120, the via 18 in the Exposed PAD (EPAD) and the peripheral portion of the resist layer 20C around the via 18 have 16 portions of the metal layer corresponding to the four corners of the Exposed PAD. Be exposed. A solder layer 24 flows into the exposed metal layer 16 through a subsequent reflow process, and a solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the four corners of the Exposed PAD is formed.

(X線イメージ)
第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、リフロー工程を実施後におけるX線イメージ図(模式的平面パターン構成図)は、図4に示すように表される。
(X-ray image)
In the semiconductor integrated circuit apparatus 100 according to the first embodiment, an X-ray image diagram (schematic planar pattern configuration diagram) after performing the reflow step is shown as shown in FIG.

絶縁基板12上には、図4に示すように、半導体集積回路10のパッケージが搭載されるため、半導体集積回路10が搭載される領域の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして破線で示されている。半導体集積回路10が搭載される領域外の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして実線で示されている。 As shown in FIG. 4, the package of the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the insulating substrate 12, so that the pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 in the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is X-ray. It is shown by a broken line as an image. The pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 outside the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is shown by a solid line as an X-ray image.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、図3に示されたはんだ層24を形成後の絶縁基板(実装基板)12に対して、図4に示すように、半導体集積回路10を搭載した後、リフロー工程を実施する。このリフロー工程により、ExposedPADの4角に相当する金属層16上にはんだ層24が流入し、このExposedPADの4角に相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。すなわち、図4に示すように、ビア18およびビア18の周囲のレジスト層20Cを除き、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上全域にはんだ層24(16)が形成される。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, the semiconductor integrated circuit 10 is as shown in FIG. 4 with respect to the insulating substrate (mounting substrate) 12 after forming the solder layer 24 shown in FIG. After mounting, the reflow process is carried out. By this reflow step, the solder layer 24 flows into the metal layer 16 corresponding to the four corners of the Exposed PAD, and the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the four corners of the Exposed PAD is formed. That is, as shown in FIG. 4, the solder layer 24 (16) is formed over the entire area on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) except for the via 18 and the resist layer 20C around the via 18.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においては、その製造工程上、ビア18上にメタルマスク200を適用するため、ビア18上にはんだ層24は塗布されない。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, since the metal mask 200 is applied on the via 18 in the manufacturing process, the solder layer 24 is not applied on the via 18.

また、リフロー実装時には、ExposedPAD下のはんだが濡れ広がるが、ビア18周辺にはレジスト層20Cがあるためはんだ層24をはじき、ビア18によるはんだ吸い上げは発生しない。レジスト層20C周辺にははんだ層24が濡れ広がる。 Further, at the time of reflow mounting, the solder under the Exposed PAD gets wet and spreads, but since there is a resist layer 20C around the via 18, the solder layer 24 is repelled and the solder sucking up by the via 18 does not occur. The solder layer 24 wets and spreads around the resist layer 20C.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においては、メタルマスク開口部120をExposedPADサイズの60%程度に設定することで、ExposedPADと端子電極(PIN)間のはんだブリッジの形成も回避可能である。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, by setting the metal mask opening 120 to about 60% of the Exposed PAD size, it is possible to avoid the formation of a solder bridge between the Exposed PAD and the terminal electrode (PIN). Is.

ここで、比較例として、はんだ量が多い場合のはんだブリッジ(実装時側面)の模式的説明は、図8(b)に示すように表される。すなわち、図8(b)は、図7において、はんだ量が多い場合のIV−IV線に沿う模式的断面構造に対応している。はんだ層24の量が多いと、パッケージのアイランド6に接続されるはんだ層24(22)とはんだ層24(16)の隣接部Sでブリッジ(ショート)する可能性がある。ここで、はんだ層24(22)は、端子電極22上に配置されるはんだ層であり、はんだ層24(16)は、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上に配置されるはんだ層である。尚、絶縁基板12上の金属層16は、図8(b)では図示を省略している。 Here, as a comparative example, a schematic description of the solder bridge (side surface at the time of mounting) when the amount of solder is large is shown as shown in FIG. 8 (b). That is, FIG. 8B corresponds to the schematic cross-sectional structure along the IV-IV line in FIG. 7 when the amount of solder is large. If the amount of the solder layer 24 is large, there is a possibility of bridging (short-circuiting) at the adjacent portion S of the solder layer 24 (22) and the solder layer 24 (16) connected to the island 6 of the package. Here, the solder layer 24 (22) is a solder layer arranged on the terminal electrode 22, and the solder layer 24 (16) is a solder layer arranged on a metal layer 16 corresponding to an Exposed PAD (EPAD). is there. The metal layer 16 on the insulating substrate 12 is not shown in FIG. 8B.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その1)は、図5(a)に示すように表され、半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その2)は、図5(b)に示すように表され、半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その3)は、図5(c)に示すように表される。ここで、図5(a)〜図5(c)に示される模式的断面構造は、図11のI−I線に沿う模式的断面構造に対応している。すなわち、1つのビア18の近傍における模式的断面構造に対応している。 A schematic cross-sectional structure (No. 1) for explaining one step of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is shown as shown in FIG. 5 (a), and the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device. The schematic cross-sectional structure (No. 2) for explaining one step is represented as shown in FIG. 5 (b), and the schematic cross-sectional structure (No. 3) for explaining one step of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is , As shown in FIG. 5 (c). Here, the schematic cross-sectional structure shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c) corresponds to the schematic cross-sectional structure along the line I-I of FIG. That is, it corresponds to a schematic cross-sectional structure in the vicinity of one via 18.

更に、第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その4)は、図6(a)に示すように表され、半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その5)は、図6(b)に示すように表され、半導体集積回路装置の製造方法の一工程を説明する模式的断面構造(その6)は、図6(c)に示すように表される。図6(a)および図6(b)に示される模式的断面構造は、図3のII−II線に沿う模式的断面構造に対応している。また、図6(c)に示される模式的断面構造は、図7のV−V線に沿う模式的断面構造に対応している。すなわち、1つのビア18の近傍における模式的断面構造に対応している。 Further, a schematic cross-sectional structure (No. 4) for explaining one step of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is shown as shown in FIG. 6A, and is a semiconductor integrated circuit device. The schematic cross-sectional structure (No. 5) for explaining one step of the manufacturing method is represented as shown in FIG. 6 (b), and the schematic cross-sectional structure for explaining one step of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device (No. 6). ) Is represented as shown in FIG. 6 (c). The schematic cross-sectional structure shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) corresponds to the schematic cross-sectional structure along the line II-II of FIG. Further, the schematic cross-sectional structure shown in FIG. 6C corresponds to the schematic cross-sectional structure along the VV line of FIG. 7. That is, it corresponds to a schematic cross-sectional structure in the vicinity of one via 18.

ここで、実装基板は、図5(a)に示すように、絶縁基板12と、絶縁基板12上に配置された金属層16と、絶縁基板12の裏面上に配置された金属層14とを備える。 Here, as shown in FIG. 5A, the mounting substrate includes an insulating substrate 12, a metal layer 16 arranged on the insulating substrate 12, and a metal layer 14 arranged on the back surface of the insulating substrate 12. Be prepared.

絶縁基板12と、絶縁基板12の表面上に配置された金属層16と、絶縁基板12の裏面上に配置された金属層14からなる基板構造は、例えば、銅箔層とエポキシ樹脂層と銅箔層との接合体からなる回路基板構造を備えている。例えば、銅箔層とエポキシ樹脂層と銅箔層との接合体からなる回路基板構造としては、CEM3、FR4、FR5などのPCB基板などを適用可能である。また、金属層とセラミックス基板と金属層との接合体からなる回路基板、或いはDBC基板、DBA基板やAMB基板などの絶縁基板(回路基板)を備えていても良い。 The substrate structure composed of the insulating substrate 12, the metal layer 16 arranged on the front surface of the insulating substrate 12, and the metal layer 14 arranged on the back surface of the insulating substrate 12 is, for example, a copper foil layer, an epoxy resin layer, and copper. It has a circuit board structure composed of a bonded body with a foil layer. For example, as a circuit board structure composed of a copper foil layer, an epoxy resin layer, and a copper foil layer, a PCB substrate such as CEM3, FR4, or FR5 can be applied. Further, a circuit board composed of a metal layer, a ceramic substrate, and a metal layer, or an insulating substrate (circuit board) such as a DBC substrate, a DBA substrate, or an AMB substrate may be provided.

絶縁基板12は、図5(a)に示すように、内壁側面に金属層15が配置されたビア18を備える。ビア18は、複数配置されていても良い。また、ビア18は、図5(a)に示すように、絶縁基板12を貫通し、金属層15は、金属層16と金属層14との間を接続している。 As shown in FIG. 5A, the insulating substrate 12 includes a via 18 in which a metal layer 15 is arranged on the side surface of the inner wall. A plurality of vias 18 may be arranged. Further, as shown in FIG. 5A, the via 18 penetrates the insulating substrate 12, and the metal layer 15 connects between the metal layer 16 and the metal layer 14.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、金属層16上にはんだ層24を介して半導体集積回路10を搭載し、リフロー工程後における模式的平面パターン構造は、図7に示すように表される。また、第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100であって、図7のIII−III線に沿う模式的断面構造は、図8(a)に示すように表される。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the metal layer 16 via the solder layer 24, and the schematic planar pattern structure after the reflow step is as shown in FIG. It is represented by. Further, in the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, a schematic cross-sectional structure along the line III-III of FIG. 7 is shown as shown in FIG. 8A.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100は、図6(c)および図8(a)に示すように、絶縁基板12と、絶縁基板12貫通するビア18と、絶縁基板12上に配置された金属層16と、ビア18の周囲の金属層16上に配置された第1レジスト層20Cと、金属層16上に配置されたはんだ層24と、はんだ層24とレジスト層20Cとの間に形成された第1ギャップ領域26Gと、はんだ層24上に配置された半導体集積回路10とを備える。 As shown in FIGS. 6 (c) and 8 (a), the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment is provided on the insulating substrate 12, the via 18 penetrating the insulating substrate 12, and the insulating substrate 12. The arranged metal layer 16, the first resist layer 20C arranged on the metal layer 16 around the via 18, the solder layer 24 arranged on the metal layer 16, the solder layer 24, and the resist layer 20C. A first gap region 26G formed between them and a semiconductor integrated circuit 10 arranged on the solder layer 24 are provided.

また、半導体集積回路10とレジスト層20Cとの間に形成された第2ギャップ領域28Gを備えていても良い。 Further, a second gap region 28G formed between the semiconductor integrated circuit 10 and the resist layer 20C may be provided.

ここで、レジスト層20Cは、ビア18の上部には、実質的に配置されていない。金属層16上に配置されたはんだ層24の一部は、ビア18の周囲の金属層16上に配置されたレジスト層20C上に延伸して配置されていても良い。 Here, the resist layer 20C is not substantially arranged on the upper part of the via 18. A part of the solder layer 24 arranged on the metal layer 16 may be stretched and arranged on the resist layer 20C arranged on the metal layer 16 around the via 18.

また、絶縁基板12の裏面に配置され、絶縁基板12を介して金属層16に対向する金属層14と、金属層14上に配置されたレジスト層20Bとを備えていても良い。 Further, the metal layer 14 arranged on the back surface of the insulating substrate 12 and facing the metal layer 16 via the insulating substrate 12 and the resist layer 20B arranged on the metal layer 14 may be provided.

また、ビア18の内壁側面に配置され、かつ金属層16および金属層14と接続された金属層15を備えていても良い。 Further, the metal layer 15 arranged on the side surface of the inner wall of the via 18 and connected to the metal layer 16 and the metal layer 14 may be provided.

また、金属層16、金属層14、または金属層15は、同一材料を備えていても良い。 Further, the metal layer 16, the metal layer 14, or the metal layer 15 may include the same material.

レジスト層20Cおよびレジスト層20Bは、同一材料を備えていても良い。 The resist layer 20C and the resist layer 20B may include the same material.

また、図8(a)に示すように、半導体集積回路10は、はんだ層24と融着可能なアイランド6と、アイランド6上に配置された半導体集積回路チップ8とを備えていても良い。 Further, as shown in FIG. 8A, the semiconductor integrated circuit 10 may include an island 6 that can be fused with the solder layer 24, and a semiconductor integrated circuit chip 8 arranged on the island 6.

また、ビア18を複数個備えていても良い。 Further, a plurality of vias 18 may be provided.

また、図4および図7に示すように、絶縁基板12上に配置され、かつ金属層16の周囲に配置された複数個の端子電極22を備えていても良い。 Further, as shown in FIGS. 4 and 7, a plurality of terminal electrodes 22 arranged on the insulating substrate 12 and arranged around the metal layer 16 may be provided.

また、端子電極22は、金属層16と同一材料を備えていても良い。 Further, the terminal electrode 22 may be provided with the same material as the metal layer 16.

(製造方法)
第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法は、図5(a)〜図5(c)および図6(a)〜図6(c)に示すように、絶縁基板12を準備し、絶縁基板12にビア18を形成する工程と、絶縁基板12の表面上に金属層16を形成し、絶縁基板12の裏面上に金属層14を形成し、ビア18の内壁側面に金属層15を形成する工程と、金属層16上、金属層14上およびビア18を充填してレジスト層20・20B・20Tを形成する工程と、ビア18を貫通するようにレジスト層20・20B・20Tをパターニングして、ビア18の周囲の金属層16上にレジスト層20Cを形成する工程と、金属層16上にはんだ層24を形成する工程と、はんだ層24上に半導体集積回路10を搭載する工程と、リフロー工程を実施し、はんだ層24と金属層16を融着すると共に、はんだ層24とレジスト層20Cとの間に第1ギャップ領域26Gを形成し、半導体集積回路10とレジスト層20Cとの間に第2ギャップ領域28Gを形成する工程とを有する。
(Production method)
In the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c) and FIGS. 6 (a) to 6 (c), the insulating substrate 12 is used. The step of preparing and forming the via 18 on the insulating substrate 12, the metal layer 16 is formed on the surface of the insulating substrate 12, the metal layer 14 is formed on the back surface of the insulating substrate 12, and the metal is formed on the inner wall side surface of the via 18. The step of forming the layer 15, the step of filling the metal layer 16 and the metal layer 14 and the via 18 to form the resist layer 20 ・ 20B ・ 20T, and the step of forming the resist layer 20 ・ 20B ・ 20T so as to penetrate the via 18 A step of patterning 20T to form a resist layer 20C on a metal layer 16 around a via 18, a step of forming a solder layer 24 on the metal layer 16, and a semiconductor integrated circuit 10 mounted on the solder layer 24. The solder layer 24 and the metal layer 16 are fused, and the first gap region 26G is formed between the solder layer 24 and the resist layer 20C, and the semiconductor integrated circuit 10 and the resist layer are formed. It has a step of forming a second gap region 28G with 20C.

また、レジスト層20Cを形成する工程は、ビア18を貫通するようにレジスト層20・20B・20Tをパターニングして、レジスト層20Cをビア18の周囲の金属層16上に形成する工程を有する。レジスト層20Cは、ビア18内壁側面上の金属層15の上部には形成されるが、空洞化されたビア18の上部は、形成されていない。 Further, the step of forming the resist layer 20C includes a step of patterning the resist layers 20, 20B, and 20T so as to penetrate the via 18, and forming the resist layer 20C on the metal layer 16 around the via 18. The resist layer 20C is formed on the upper part of the metal layer 15 on the side surface of the inner wall of the via 18, but the upper part of the hollowed-out via 18 is not formed.

また、金属層16、金属層14および金属層15を形成する工程は、メッキ工程により実施されていても良い。 Further, the step of forming the metal layer 16, the metal layer 14, and the metal layer 15 may be carried out by a plating step.

また、はんだ層24を形成する工程は、クリームはんだを塗布する工程を有していても良い。 Further, the step of forming the solder layer 24 may include a step of applying cream solder.

また、はんだ層24を形成する工程は、図2に示されたメタルマスク200を適用してビア18およびビア18の周囲のレジスト層20C上へのはんだ層24の塗布を回避する工程を有していても良い。 Further, the step of forming the solder layer 24 includes a step of applying the metal mask 200 shown in FIG. 2 to avoid coating the solder layer 24 on the via 18 and the resist layer 20C around the via 18. You may have.

以下、図5(a)〜図5(c)および図6(a)〜図6(c)を参照して、第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法を説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (c) and FIGS. 6 (a) to 6 (c).

(a)まず、図5(a)に示すように、絶縁基板12を準備し、ビア18を形成する。 (A) First, as shown in FIG. 5 (a), the insulating substrate 12 is prepared and the via 18 is formed.

(b)次に、図5(a)に示すように、メッキ工程により絶縁基板12の表面に金属層16を形成する。同時に、絶縁基板12の裏面に金属層14を形成する。同時に、絶縁基板12のビア18の内壁側面に金属層15を形成する。メッキ工程においては、例えば、銅(Cu)メッキのためのシーズ電極(Cu)をスパッタリング工程により形成する。ビア18の内壁側面に対しては、斜めスパッタリング工程により形成しても良い。その後、シーズ電極上に、電解メッキ工程若しくは無電解メッキ工程を用いて、金属層16・15・14を形成する。金属層16・15・14は、例えば銅箔層からなる。 (B) Next, as shown in FIG. 5A, a metal layer 16 is formed on the surface of the insulating substrate 12 by a plating step. At the same time, the metal layer 14 is formed on the back surface of the insulating substrate 12. At the same time, the metal layer 15 is formed on the inner wall side surface of the via 18 of the insulating substrate 12. In the plating step, for example, a seed electrode (Cu) for copper (Cu) plating is formed by a sputtering step. The inner wall side surface of the via 18 may be formed by an oblique sputtering process. Then, the metal layers 16, 15, and 14 are formed on the seeds electrode by using an electrolytic plating step or an electroless plating step. The metal layers 16, 15, and 14 are made of, for example, a copper foil layer.

(c)次に、図5(b)に示すように、絶縁基板12の表面の金属層16上にレジスト層20を形成する。同様に、絶縁基板12の裏面の金属層14上にレジスト層20Bを形成する。同様に、絶縁基板12を貫通するビア18を充填してレジスト層20Tを形成する。レジスト層20B、20Tは、レジスト層20と同一材料で形成可能である。レジスト層は、印刷工程を用いて形成可能である。以上の説明において、絶縁基板12のビア18の形成に関係のないエッチングなどの工程は説明を省略している。 (C) Next, as shown in FIG. 5 (b), the resist layer 20 is formed on the metal layer 16 on the surface of the insulating substrate 12. Similarly, the resist layer 20B is formed on the metal layer 14 on the back surface of the insulating substrate 12. Similarly, the via 18 penetrating the insulating substrate 12 is filled to form the resist layer 20T. The resist layers 20B and 20T can be formed of the same material as the resist layer 20. The resist layer can be formed using a printing process. In the above description, steps such as etching that are not related to the formation of the via 18 of the insulating substrate 12 are omitted.

(d)次に、図5(c)に示すように、ビア18を貫通するようにレジスト層20・20B・20Tをパターニングして、キャップ用のレジスト層20Cを形成する。図5(c)の構造は、図1のI−I線に沿う断面構造に対応する。レジスト層20Cは、ビア18の周囲の金属層16上に形成されている。 (D) Next, as shown in FIG. 5 (c), the resist layers 20, 20B, and 20T are patterned so as to penetrate the via 18, and the resist layer 20C for the cap is formed. The structure of FIG. 5 (c) corresponds to the cross-sectional structure along the line I-I of FIG. The resist layer 20C is formed on the metal layer 16 around the via 18.

(e)次に、図6(a)に示すように、金属層16上にはんだ層24を形成する。図6(a)の構造は、図3のII−II線に沿う断面構造に対応する。このため、金属層16上にはんだ層24が形成された部分と形成されていない部分がある。はんだ層24を形成する工程においては、図2に示されたメタルマスク200を適用する。メタルマスク200を利用することによって、ビア18およびビア18の周囲のレジスト層20C上へのはんだ層24の塗布を回避することができる。また、はんだ層24は、例えばクリームはんだを塗布することで形成しても良い。 (E) Next, as shown in FIG. 6A, the solder layer 24 is formed on the metal layer 16. The structure of FIG. 6A corresponds to the cross-sectional structure along line II-II of FIG. Therefore, there are a portion where the solder layer 24 is formed and a portion where the solder layer 24 is not formed on the metal layer 16. In the step of forming the solder layer 24, the metal mask 200 shown in FIG. 2 is applied. By using the metal mask 200, it is possible to avoid coating the solder layer 24 on the via 18 and the resist layer 20C around the via 18. Further, the solder layer 24 may be formed by applying, for example, cream solder.

(f)次に、図6(b)に示すように、はんだ層24上に半導体集積回路10を搭載する。ここで、はんだ層24上に半導体集積回路10を搭載すると、はんだ層24の一部が半導体集積回路10とレジスト層20Cとの間に押し出される。また、半導体集積回路10とレジスト層20Cとの間には、ギャップ領域28Gが形成される。 (F) Next, as shown in FIG. 6B, the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the solder layer 24. Here, when the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the solder layer 24, a part of the solder layer 24 is pushed out between the semiconductor integrated circuit 10 and the resist layer 20C. Further, a gap region 28G is formed between the semiconductor integrated circuit 10 and the resist layer 20C.

(g)次に、図6(c)に示すように、リフロー工程を実施する。図6(c)の構造は、図7のV−V線に沿う断面構造に対応する。リフロー工程は、例えば、所定の時間内に室温から所定の温度まで熱処理し、再び所定の時間内に室温にもどすことで、実施可能である。ここで、所定の温度とは、例えば、鉛フリーはんだ(Sn−3Ag−0.5Cu)の場合で、約240℃〜260℃、共晶はんだ(Sn−37Pb)の場合で、約200℃〜220℃である。リフロー工程によって、はんだ層24は、金属層16上にはんだ層24が形成されていない部分にまで流入する。また、リフロー工程後、はんだ層24は金属層16部分にのみ融着可能である。リフロー工程により、レジスト層20Cは、はんだ層24をはじく特性を有するため、はんだ層24とレジスト層20Cの間にギャップ領域26Gが形成される。 (G) Next, as shown in FIG. 6 (c), a reflow step is carried out. The structure of FIG. 6C corresponds to the cross-sectional structure along the VV line of FIG. The reflow step can be carried out, for example, by heat-treating from room temperature to a predetermined temperature within a predetermined time and then returning to room temperature within a predetermined time. Here, the predetermined temperature is, for example, about 240 ° C. to 260 ° C. in the case of lead-free solder (Sn-3Ag-0.5Cu) and about 200 ° C. to about 200 ° C. in the case of eutectic solder (Sn-37Pb). It is 220 ° C. By the reflow process, the solder layer 24 flows into the portion where the solder layer 24 is not formed on the metal layer 16. Further, after the reflow step, the solder layer 24 can be fused only to the metal layer 16 portion. Since the resist layer 20C has a property of repelling the solder layer 24 by the reflow step, a gap region 26G is formed between the solder layer 24 and the resist layer 20C.

ギャップ領域26Gおよび28Gの形成により、はんだ層24のはんだ流れを防止することができる。ギャップ領域26Gおよび28Gの形成により、はんだ層24がビア18に流れ込むのを防止し、その他の部品とのショートを回避可能であり、信頼性を向上することができる。 By forming the gap regions 26G and 28G, it is possible to prevent the solder flow of the solder layer 24. By forming the gap regions 26G and 28G, it is possible to prevent the solder layer 24 from flowing into the via 18, avoid short circuits with other parts, and improve reliability.

(放熱性能)
図8(a)は、第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の放熱性能の説明図にも対応している。
(Heat dissipation performance)
FIG. 8A also corresponds to an explanatory diagram of heat dissipation performance of the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment.

図8(a)に示すように、はんだ層24は、金属層16に融着し、金属層16とレジスト層20Cとの間には、ギャップ領域26Gが形成されている。また、半導体集積回路10とレジスト層20Cとの間には、ギャップ領域28Gが形成されている。 As shown in FIG. 8A, the solder layer 24 is fused to the metal layer 16, and a gap region 26G is formed between the metal layer 16 and the resist layer 20C. Further, a gap region 28G is formed between the semiconductor integrated circuit 10 and the resist layer 20C.

また、図8(a)に示すように、はんだ層24は、半導体集積回路10の半導体集積回路チップ8を搭載するアイランド6に融着している。矢印は放熱経路を示す。 Further, as shown in FIG. 8A, the solder layer 24 is fused to the island 6 on which the semiconductor integrated circuit chip 8 of the semiconductor integrated circuit 10 is mounted. Arrows indicate heat dissipation paths.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においては、図8(a)の矢印で示す放熱経路で示すように、半導体集積回路チップ8からの発熱は、アイランド6を介して、はんだ層24に伝導し、さらに、金属層16を伝導する絶縁基板12に平行な横方向への放熱とともに、金属層15を介する熱伝導により、金属層14を伝導する絶縁基板12に平行な横方向への放熱も加わる。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, as shown by the heat dissipation path indicated by the arrow in FIG. 8A, the heat generated from the semiconductor integrated circuit chip 8 is generated from the solder layer via the island 6. Lateral heat dissipation parallel to the insulating substrate 12 that conducts to 24 and further conducts the metal layer 16, and heat conduction through the metal layer 15 in the lateral direction parallel to the insulating substrate 12 that conducts the metal layer 14. Heat dissipation is also added.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100は、発熱源となる半導体集積回路チップ(ダイ)8に接続されるアイランド6の直下に、ビア18を配置し、さらにはんだの吸い上げもないため、融着率低下による熱抵抗悪化もなく、良好な放熱性能を確保することができる。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, the via 18 is arranged directly under the island 6 connected to the semiconductor integrated circuit chip (die) 8 as a heat generating source, and the solder is not sucked up. It is possible to secure good heat dissipation performance without deterioration of thermal resistance due to a decrease in the fusion rate.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法においては、ビアへのはんだ吸い上げを回避するためのメタルマスクを適用する。 In the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, a metal mask for avoiding solder suction to the via is applied.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100によれば、ExposedPADもしくはFin直下のスルーホール、ビア周辺にレジスト層を塗布することで、はんだ吸い上げを低減できる。更に、メタルマスク開口部にスルーホール、ビアが配置されないようにメタルマスクのマスク開口部を調整することによって、スルーホール、ビア上に蓋をしてはんだ層を塗布する。したがって、はんだ層の吸い上げを更に抑制することが可能となる。同時に開口部面積をコントロールすることで、はんだブリッジも抑制することができる。 According to the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, solder suction can be reduced by applying a resist layer around the through holes and vias directly under the Exposed PAD or Fin. Further, by adjusting the mask opening of the metal mask so that the through holes and vias are not arranged in the metal mask openings, the through holes and vias are covered and the solder layer is applied. Therefore, it is possible to further suppress the suction of the solder layer. By controlling the opening area at the same time, the solder bridge can also be suppressed.

第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置100によれば、スルーホール、ビア形成時、メッキ後にスルーホール、ビアの上に、または周辺にレジストを形成することで、レジストのはんだをはじく特性を利用して、はんだ流れを低減する。更にビアにふたをする形状のメタルマスクを使用してはんだ塗布を行うことで、ビア上にはんだが塗布されることがなくなるため、はんだ吸い上げの問題をさらに低減することが可能になる。 According to the semiconductor integrated circuit device 100 according to the first embodiment, the resist is repelled by forming a resist on or around the through holes and vias at the time of forming the through holes and vias and after plating. To reduce the solder flow. Further, by applying the solder using a metal mask having a shape that covers the vias, the solder is not applied on the vias, so that the problem of solder suction can be further reduced.

[第2の実施の形態]
(はんだ層形成前の構成)
第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、はんだ層24の形成前における模式的平面パターン構造(ランドパターン)例は、図9に示すように表される。図9の平面パターン構造は、半導体集積回路10を搭載する絶縁基板(実装基板)12に対応している。図9は、半導体集積回路装置100がQFN32ピンパッケージ上に搭載される例を示している。
[Second Embodiment]
(Structure before solder layer formation)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment, an example of a schematic planar pattern structure (land pattern) before the formation of the solder layer 24 is shown as shown in FIG. The planar pattern structure of FIG. 9 corresponds to an insulating substrate (mounting substrate) 12 on which the semiconductor integrated circuit 10 is mounted. FIG. 9 shows an example in which the semiconductor integrated circuit device 100 is mounted on a QFN 32-pin package.

絶縁基板(実装基板)12上には、図9に示すように、レジスト層20および20Cが形成される。すなわち、端子電極22およびExposedPADに相当する金属層(銅箔層)16を除く絶縁基板12上には、レジスト層20が配置される。更に、平面視において、ExposedPADに相当する領域内には、9個のビア18が配置され、この各ビア18の周囲には、レジスト層20Cが配置される。 As shown in FIG. 9, resist layers 20 and 20C are formed on the insulating substrate (mounting substrate) 12. That is, the resist layer 20 is arranged on the insulating substrate 12 excluding the terminal electrode 22 and the metal layer (copper foil layer) 16 corresponding to the Exposed PAD. Further, in a plan view, nine vias 18 are arranged in the region corresponding to the Exposed PAD, and a resist layer 20C is arranged around each of the vias 18.

(メタルマスク)
第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法において適用するメタルマスク(ステンシル)200の模式的平面パターン構成は、図10に示すように表される。メタルマスク200は、例えばSUSやニッケル合金、Cr、Alなどにより形成可能である。ここで、メタルマスク200は、図9に示されたはんだ層24の形成前における絶縁基板12上に配置される。図10に示すように、メタルマスク200により、ビア18およびレジスト層20Cの部分がマスクされる。図10において、メタルマスク200によりマスクされるビア18およびレジスト層20Cの部分を破線で示している。
(Metal mask)
The schematic planar pattern configuration of the metal mask (stencil) 200 applied in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment is shown as shown in FIG. The metal mask 200 can be formed of, for example, SUS, a nickel alloy, Cr, Al, or the like. Here, the metal mask 200 is arranged on the insulating substrate 12 before the formation of the solder layer 24 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the metal mask 200 masks the via 18 and the portion of the resist layer 20C. In FIG. 10, the portion of the via 18 and the resist layer 20C masked by the metal mask 200 is shown by a broken line.

メタルマスク200は、図10に示すように、端子電極22上へのはんだ層24の形成用の開口部122と、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上へのはんだ層24の形成用の開口部1201、1202、1203、1204とを備える。ここで、ExposedPAD(EPAD)部の開口部1201、1202、1203、1204はPADサイズの60%程度であることが望ましい。ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)と端子電極22上のはんだ層24(22)との間のはんだブリッジを回避するためである。 As shown in FIG. 10, the metal mask 200 has an opening 122 for forming the solder layer 24 on the terminal electrode 22 and a solder layer 24 for forming the solder layer 24 on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD). It has openings 120 1 , 120 2 , 120 3 , 120 4 . Here, it is desirable that the openings 120 1 , 120 2 , 120 3 , and 120 4 of the Exposed PAD (EPAD) portion are about 60% of the PAD size. This is to avoid a solder bridge between the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) and the solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22.

(はんだ層形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程後の構成)
第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、図9に示された絶縁基板12に対して図10に示されたメタルマスク200を適用し、はんだ層24を形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程を実施後における模式的平面パターン構造は、図11に示すように表される。
(Solder layer formation, semiconductor integrated circuit mounting, configuration after reflow process)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment, the metal mask 200 shown in FIG. 10 is applied to the insulating substrate 12 shown in FIG. 9 to form a solder layer 24, and the semiconductor integrated circuit is mounted. The schematic plane pattern structure after the reflow process is performed is shown in FIG.

絶縁基板12上には、図11に示すように、端子電極22上のはんだ層24(22)と、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。更に、開口部1201、1202、1203、1204を有するメタルマスク200を適用することにより、ExposedPAD(EPAD)内のビア18とビア18の周囲のレジスト層20Cの周辺部は、金属層16部分が露出される。この露出された金属層16上にはその後のリフロー工程を経て、はんだ層24が流入し、この露出された金属層16上にはんだ層24(16)が形成される。 As shown in FIG. 11, a solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22 and a solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) are formed on the insulating substrate 12. Further, by applying the metal mask 200 having openings 120 1 , 120 2 , 120 3 , 120 4 , the via 18 in the Exposed PAD (EPAD) and the peripheral portion of the resist layer 20C around the via 18 are formed into a metal layer. 16 parts are exposed. The solder layer 24 flows into the exposed metal layer 16 through a subsequent reflow step, and the solder layer 24 (16) is formed on the exposed metal layer 16.

(X線イメージ)
第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、リフロー工程を実施後におけるX線イメージ図(模式的平面パターン構成図)は、図11と同様に表される。
(X-ray image)
In the semiconductor integrated circuit apparatus 100 according to the second embodiment, the X-ray image diagram (schematic plane pattern configuration diagram) after the reflow step is performed is shown in the same manner as in FIG.

絶縁基板12上には、図11に示すように、半導体集積回路10のパッケージが搭載されるため、半導体集積回路10が搭載される領域の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして破線で示されている。半導体集積回路10が搭載される領域外の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして実線で示されている。 As shown in FIG. 11, the package of the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the insulating substrate 12, so that the pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 in the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is X-ray. It is shown by a broken line as an image. The pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 outside the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is shown by a solid line as an X-ray image.

第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、はんだ層24を形成後の絶縁基板(実装基板)12に対して、図11に示すように、半導体集積回路10を搭載した後、リフロー工程を実施する。このリフロー工程により、ExposedPADに相当する金属層16上にはんだ層24が流入し、このExposedPADに相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。すなわち、図11に示すように、ビア18およびビア18の周囲のレジスト層20Cを除き、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上全域にはんだ層24(16)が形成される。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 11, the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the insulating substrate (mounting substrate) 12 after the solder layer 24 is formed, and then reflows. Carry out the process. By this reflow step, the solder layer 24 flows into the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD, and the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD is formed. That is, as shown in FIG. 11, except for the via 18 and the resist layer 20C around the via 18, the solder layer 24 (16) is formed over the entire metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD).

第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においては、その製造工程上、ビア18上にメタルマスク200を適用するため、ビア18上にはんだ層24は塗布されない。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment, since the metal mask 200 is applied on the via 18 in the manufacturing process, the solder layer 24 is not applied on the via 18.

また、リフロー実装時には、ExposedPAD下のはんだが濡れ広がるが、ビア18周辺にはレジスト層20Cがあるためはんだ層24をはじき、ビア18によるはんだ吸い上げは発生しない。レジスト層20C周辺にははんだ層24が濡れ広がる。 Further, at the time of reflow mounting, the solder under the Exposed PAD gets wet and spreads, but since there is a resist layer 20C around the via 18, the solder layer 24 is repelled and the solder sucking up by the via 18 does not occur. The solder layer 24 wets and spreads around the resist layer 20C.

第2の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においても、メタルマスク開口部120をExposedPADサイズの60%程度に設定することで、ExposedPADと端子電極(PIN)間のはんだブリッジの形成も回避可能である。 Also in the semiconductor integrated circuit device 100 according to the second embodiment, by setting the metal mask opening 120 to about 60% of the Exposed PAD size, it is possible to avoid the formation of a solder bridge between the Exposed PAD and the terminal electrode (PIN). Is.

[第3の実施の形態]
(はんだ層形成前の構成)
第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、はんだ層24の形成前における模式的平面パターン構造(ランドパターン)例は、図12に示すように表される。図12の平面パターン構造は、半導体集積回路10を搭載する絶縁基板(実装基板)12に対応している。図12は、半導体集積回路装置100がHTSOP−J8型8ピンパッケージ上に搭載される例を示している。
[Third Embodiment]
(Structure before solder layer formation)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment, an example of a schematic planar pattern structure (land pattern) before the formation of the solder layer 24 is shown as shown in FIG. The planar pattern structure of FIG. 12 corresponds to an insulating substrate (mounting substrate) 12 on which the semiconductor integrated circuit 10 is mounted. FIG. 12 shows an example in which the semiconductor integrated circuit device 100 is mounted on the HTSOP-J8 type 8-pin package.

絶縁基板(実装基板)12上には、図12に示すように、レジスト層20および20Cが形成される。また、端子電極22、ExposedPADに相当する金属層16およびビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810を除く絶縁基板12上には、レジスト層20が配置される。すなわち、ExposedPADに相当する金属層16の周辺には、10個のビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810が配置され、この10個のビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810の周囲には、レジスト層20が配置される。 As shown in FIG. 12, resist layers 20 and 20C are formed on the insulating substrate (mounting substrate) 12. Further, on the insulating substrate 12 excluding the terminal electrode 22, the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD, and the via 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10. The resist layer 20 is arranged in the. That is, 10 vias 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10 are arranged around the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD. , 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 A resist layer 20 is arranged around the 10 vias.

更に、平面視において、ExposedPADに相当する金属層16領域内には2個のビア1811・1812が配置され、このビア1811・1812の周囲には、レジスト層20Cが配置されている。 Further, in a plan view, two vias 18 11 and 18 12 are arranged in the metal layer 16 region corresponding to the Exposed PAD, and a resist layer 20C is arranged around the vias 18 11 and 18 12. ..

(メタルマスク)
第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100の製造方法において適用するメタルマスク(ステンシル)200の模式的平面パターン構成は、図13に示すように表される。メタルマスク200は、例えばSUSやニッケル合金、Cr、Alなどにより形成可能である。ここで、メタルマスク200は、図12に示されたはんだ層24の形成前における絶縁基板12上に配置される。図13に示すように、メタルマスク200により、ビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812およびレジスト層20Cの部分がマスクされる。図13において、メタルマスク200によりマスクされるビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812およびレジスト層20Cの部分を破線で示している。
(Metal mask)
A schematic planar pattern configuration of the metal mask (stencil) 200 applied in the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment is shown as shown in FIG. The metal mask 200 can be formed of, for example, SUS, a nickel alloy, Cr, Al, or the like. Here, the metal mask 200 is arranged on the insulating substrate 12 before the formation of the solder layer 24 shown in FIG. As shown in FIG. 13, by using the metal mask 200, the via 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 12 and the resist The portion of layer 20C is masked. In FIG. 13, the via 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 12 and the resist layer masked by the metal mask 200. The part of 20C is shown by a broken line.

メタルマスク200は、図13に示すように、端子電極22上へのはんだ層24の形成用の開口部122と、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上へのはんだ層24の形成用の開口部1205、1206、1207とを備える。ここで、ExposedPAD(EPAD)部の開口部1205、1206、1207はPADサイズの60%程度であることが望ましい。ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)と端子電極22上のはんだ層24(22)との間のはんだブリッジを回避するためである。 As shown in FIG. 13, the metal mask 200 has an opening 122 for forming the solder layer 24 on the terminal electrode 22 and a solder layer 24 for forming the solder layer 24 on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD). It has openings 120 5 , 120 6 , and 120 7 . Here, it is desirable that the openings 120 5 , 120 6 and 120 7 of the Exposed PAD (EPAD) portion are about 60% of the PAD size. This is to avoid a solder bridge between the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) and the solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22.

(はんだ層形成、半導体集積回路搭載、リフロー工程後の構成)
第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、図12に示された絶縁基板12に対して図13に示されたメタルマスク200を適用し、はんだ層24を形成、半導体集積回路10を搭載、リフロー工程を実施後における模式的平面パターン構造は、図14に示すように表される。
(Solder layer formation, semiconductor integrated circuit mounting, configuration after reflow process)
In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment, the metal mask 200 shown in FIG. 13 is applied to the insulating substrate 12 shown in FIG. 12 to form a solder layer 24, and the semiconductor integrated circuit 10 is formed. The schematic plane pattern structure after the reflow process is carried out is shown in FIG.

絶縁基板12上には、図14に示すように、端子電極22上のはんだ層24(22)と、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。更に、開口部1205、1206、1207を有するメタルマスク200を適用することにより、ビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812とその周囲のレジスト層20およびビア1811・1812とその周囲のレジスト層20Cの周辺部は、金属層16部分が露出される。この露出された金属層16上にはその後のリフロー工程を経て、はんだ層24が流入し、この露出された金属層16上にはんだ層24(16)が形成される。 As shown in FIG. 14, a solder layer 24 (22) on the terminal electrode 22 and a solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) are formed on the insulating substrate 12. Furthermore, by applying the metal mask 200 having openings 120 5 , 120 6 , 120 7 , vias 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 12 and the resist layer 20 around it and via 18 11・ 18 12 and the peripheral part of the resist layer 20C around it are exposed with 16 metal layers. The solder layer 24 flows into the exposed metal layer 16 through a subsequent reflow step, and the solder layer 24 (16) is formed on the exposed metal layer 16.

(X線イメージ)
第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、リフロー工程を実施後におけるX線イメージ図(模式的平面パターン構成図)は、図14と同様に表される。
(X-ray image)
In the semiconductor integrated circuit apparatus 100 according to the third embodiment, the X-ray image diagram (schematic plane pattern configuration diagram) after the reflow step is performed is shown in the same manner as in FIG.

絶縁基板12上には、図14に示すように、半導体集積回路10のパッケージが搭載されるため、半導体集積回路10が搭載される領域の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして破線で示されている。半導体集積回路10が搭載される領域外の絶縁基板(実装基板)12表面のパターンは、X線イメージとして実線で示されている。 As shown in FIG. 14, the package of the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the insulating substrate 12, so that the pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 in the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is X-ray. It is shown by a broken line as an image. The pattern on the surface of the insulating substrate (mounting substrate) 12 outside the region where the semiconductor integrated circuit 10 is mounted is shown by a solid line as an X-ray image.

第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100において、はんだ層24を形成後の絶縁基板(実装基板)12に対して、図14に示すように、半導体集積回路10を搭載した後、リフロー工程を実施する。このリフロー工程により、ExposedPADに相当する金属層16上にはんだ層24が流入し、このExposedPADに相当する金属層16上のはんだ層24(16)が形成される。すなわち、図14に示すように、181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812とその周囲のレジスト層20およびビア1811・1812とその周囲のレジスト層20Cを除き、ExposedPAD(EPAD)に相当する金属層16上全域にはんだ層24(16)が形成される。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment, as shown in FIG. 14, the semiconductor integrated circuit 10 is mounted on the insulating substrate (mounting substrate) 12 after the solder layer 24 is formed, and then reflows. Carry out the process. By this reflow step, the solder layer 24 flows into the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD, and the solder layer 24 (16) on the metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD is formed. That is, as shown in FIG. 14, 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 12 and the resist layer around it. A solder layer 24 (16) is formed over the entire metal layer 16 corresponding to the Exposed PAD (EPAD) except for the 20 and the vias 18 11 and 18 12 and the resist layer 20C around the vias 18 11.18 12.

第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においては、その製造工程上、ビア18上にメタルマスク200を適用するため、ビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812上にはんだ層24は塗布されない。 In the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment, in order to apply the metal mask 200 on the via 18 in the manufacturing process, the via 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 12 No solder layer 24 is applied on top.

また、リフロー実装時には、ExposedPAD下のはんだが濡れ広がるが、ビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812の周辺にはレジスト層20・20Cがあるためはんだ層24をはじき、ビア181・182・183・184・185・186・187・188・189・1810・1811・1812によるはんだ吸い上げは発生しない。レジスト層20C・20周辺にははんだ層24が濡れ広がる。 Also, at the time of reflow mounting, the solder under the exposed PAD gets wet and spreads, but via 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・ 18 11・ 18 Since there are resist layers 20 and 20C around 12, the solder layer 24 is repelled, and vias 18 1・ 18 2・ 18 3・ 18 4・ 18 5・ 18 6・ 18 7・ 18 8・ 18 9・ 18 10・18 11・ 18 12 does not cause solder suction. The solder layer 24 wets and spreads around the resist layers 20C and 20.

第3の実施の形態に係る半導体集積回路装置100においても、メタルマスク開口部120をExposedPADサイズの60%程度に設定することで、ExposedPADと端子電極(PIN)間のはんだブリッジの形成も回避可能である。 Also in the semiconductor integrated circuit device 100 according to the third embodiment, by setting the metal mask opening 120 to about 60% of the Exposed PAD size, it is possible to avoid the formation of a solder bridge between the Exposed PAD and the terminal electrode (PIN). Is.

以上の説明において、はんだ層24は、例えば、鉛フリーはんだ(Sn−3Ag−0.5Cu)、共晶はんだ(Sn−37Pb)などで形成可能である。 In the above description, the solder layer 24 can be formed of, for example, lead-free solder (Sn-3Ag-0.5Cu), eutectic solder (Sn-37Pb), or the like.

また、銅(Cu)箔層からなる金属層16、14、15や端子電極22上には、Auフラッシュ層、はんだメッキ、Auメッキ処理などが実施されて、Au/Cuからなる層構造が形成されていても良い。 Further, on the metal layers 16, 14, 15 made of copper (Cu) foil layer and the terminal electrode 22, Au flash layer, solder plating, Au plating treatment and the like are performed to form a layer structure made of Au / Cu. It may have been done.

また、実施の形態に係る半導体集積回路装置が搭載されるパッケージには、Finパッケージや、TO−252型パッケージ、TO−263薄型パッケージ、ExposedPADやFinなど放熱板を有するパッケージなどが適用可能である。 Further, as a package on which the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment is mounted, a Fin package, a TO-252 type package, a TO-263 thin package, a package having a heat sink such as an Exposed PAD or Fin, or the like can be applied. ..

また、実施の形態に係る半導体集積回路装置に搭載される半導体集積回路チップ以外にも例えば、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)、ダイオード、三端子レギュレータなどを搭載可能である。 Further, in addition to the semiconductor integrated circuit chip mounted on the semiconductor integrated circuit apparatus according to the embodiment, for example, a field effect transistor (FET), a diode, a three-terminal regulator and the like can be mounted.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ビアへのはんだ吸い上げを回避可能で、信頼性が向上し、かつ放熱性能を改善した半導体集積回路装置およびその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device in which solder suction to vias can be avoided, reliability is improved, and heat dissipation performance is improved, and a method for manufacturing the same. ..

[その他の実施の形態]
上記のように、本実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、本実施の形態を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, although described by this embodiment, the statements and drawings that form part of this disclosure are exemplary and should not be understood to limit this embodiment. This disclosure will reveal to those skilled in the art various alternative embodiments, examples and operational techniques.

このように、本実施の形態はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。 As described above, the present embodiment includes various embodiments not described here.

本実施の形態の半導体集積回路装置は、モバイル機器、車載機器、産業機器、医療機器、ディスプレイ装置など幅広い分野に適用可能である。 The semiconductor integrated circuit device of this embodiment can be applied to a wide range of fields such as mobile devices, in-vehicle devices, industrial devices, medical devices, and display devices.

24…はんだ層
6…アイランド
8…半導体集積回路チップ
10…半導体集積回路
12…絶縁基板(実装基板)
14、15、16…金属層(銅箔層)
18、181、182、183、184、185、186、187、188、189、1810、1811、1812…ビア
20、20B、20C、20T…レジスト層
22…端子電極
26G、28G…ギャップ領域
100…半導体集積回路装置
120、1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207、122…開口部
200…メタルマスク
24 ... Solder layer 6 ... Island 8 ... Semiconductor integrated circuit chip 10 ... Semiconductor integrated circuit 12 ... Insulated substrate (mounting substrate)
14, 15, 16 ... Metal layer (copper foil layer)
18 1, 18 2, 18 3, 18 4, 18 5, 18 6, 18 7, 18 8, 18 9, 18 10, 18 11, 18 12 ... via 20 and 20B, 20C, 20T ... resist layer 22 ... Terminal electrodes 26G, 28G ... Gap region 100 ... Semiconductor integrated circuit device 120, 120 1 , 120 2 , 120 3 , 120 4 , 120 5 , 120 6 , 120 7 , 122 ... Opening 200 ... Metal mask

Claims (14)

絶縁基板と、
前記絶縁基板を貫通するビアと、
前記絶縁基板上に配置された第1金属層と、
前記ビアの周囲の前記第1金属層上に配置された第1レジスト層と、
前記第1金属層上に配置されたはんだ層と、
前記はんだ層と前記第1レジスト層との間に形成された第1ギャップ領域と、
前記はんだ層上に配置された半導体集積回路と
前記半導体集積回路と前記第1レジスト層との間に形成された第2ギャップ領域と
を備えることを特徴とする半導体集積回路装置。
Insulated substrate and
Vias penetrating the insulating substrate and
The first metal layer arranged on the insulating substrate and
A first resist layer arranged on the first metal layer around the via,
The solder layer arranged on the first metal layer and
A first gap region formed between the solder layer and the first resist layer,
A semiconductor integrated circuit disposed on the solder layer,
A semiconductor integrated circuit apparatus including a second gap region formed between the semiconductor integrated circuit and the first resist layer.
前記絶縁基板の裏面に配置され、前記絶縁基板を介して前記第1金属層に対向する第2金属層と、 A second metal layer arranged on the back surface of the insulating substrate and facing the first metal layer via the insulating substrate, and a second metal layer.
前記第2金属層上に配置された第2レジスト層と With the second resist layer arranged on the second metal layer
を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is provided.
前記ビアの内壁側面に配置され、かつ前記第1金属層および前記第2金属層と接続された第3金属層を備えることを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, further comprising a third metal layer arranged on the side surface of the inner wall of the via and connected to the first metal layer and the second metal layer. 前記第1金属層、前記第2金属層、または前記第3金属層は、同一材料を備えることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the first metal layer, the second metal layer, or the third metal layer includes the same material. 前記第1レジスト層、または前記第2レジスト層は、同一材料を備えることを特徴とする請求項2記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit apparatus according to claim 2, wherein the first resist layer or the second resist layer includes the same material. 前記半導体集積回路は、 The semiconductor integrated circuit is
前記はんだ層と融着可能なアイランドと、 An island that can be fused with the solder layer,
前記アイランド上に配置された半導体集積回路チップと With the semiconductor integrated circuit chip arranged on the island
を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 5, wherein the semiconductor integrated circuit device is provided.
前記ビアを複数個備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a plurality of vias. 前記絶縁基板上に配置され、かつ前記第1金属層の周囲に配置された端子電極を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 7, further comprising terminal electrodes arranged on the insulating substrate and arranged around the first metal layer. 前記端子電極は、前記第1金属層と同一材料を備えることを特徴とする請求項8に記載の半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the terminal electrode includes the same material as the first metal layer. 絶縁基板を準備し、前記絶縁基板にビアを形成する工程と、 The process of preparing an insulating substrate and forming vias on the insulating substrate,
前記絶縁基板の表面上に第1金属層を形成し、前記絶縁基板の裏面上に第2金属層を形成し、前記ビアの内壁側面に第3金属層を形成する工程と、 A step of forming a first metal layer on the surface of the insulating substrate, forming a second metal layer on the back surface of the insulating substrate, and forming a third metal layer on the inner wall side surface of the via.
前記第1金属層上、前記第2金属層上および前記ビアを充填してレジストを形成する工程と、 A step of filling the first metal layer, the second metal layer, and the via to form a resist.
前記レジストをパターニングして、前記ビアの周囲の前記第1金属層上に第1レジスト層を形成する工程と、 A step of patterning the resist to form a first resist layer on the first metal layer around the via.
前記第1金属層上にはんだ層を形成する工程と、 The process of forming a solder layer on the first metal layer and
前記はんだ層上に半導体集積回路を搭載する工程と、 The process of mounting a semiconductor integrated circuit on the solder layer and
リフロー工程を実施し、前記はんだ層と前記第1金属層を融着すると共に、前記はんだ層と前記第1レジスト層との間に第1ギャップ領域を形成し、前記半導体集積回路と前記第1レジスト層との間に第2ギャップ領域を形成する工程と A reflow step is carried out to fuse the solder layer and the first metal layer, form a first gap region between the solder layer and the first resist layer, and form the semiconductor integrated circuit and the first metal layer. With the step of forming a second gap region with the resist layer
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
前記第1金属層、前記第2金属層および前記第3金属層は、メッキ工程により形成することを特徴とする請求項10に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer are formed by a plating step. 前記はんだ層を形成する工程は、クリームはんだを塗布する工程を有することを特徴とする請求項10または11に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10 or 11, wherein the step of forming the solder layer includes a step of applying cream solder. 前記第1レジスト層を形成する工程は、前記ビアを貫通するように前記レジストをパターニングして、前記第1レジスト層を前記ビアの周囲の前記第1金属層上に形成する工程を有することを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 The step of forming the first resist layer includes a step of patterning the resist so as to penetrate the via and forming the first resist layer on the first metal layer around the via. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit apparatus according to any one of claims 10 to 12. 前記はんだ層を形成する工程は、メタルマスクを適用して前記ビアおよび前記ビアの周囲の前記第1レジスト層上への前記はんだ層の塗布を回避する工程を有することを特徴とする請求項10〜13のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 10. The step of forming the solder layer is characterized by including a step of applying a metal mask to avoid coating the solder layer on the via and the first resist layer around the via. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit apparatus according to any one of 13 to 13.
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