專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高散熱性及形狀穩(wěn)定性的薄型的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置，在家用電器、信息設(shè)備、汽車等的輸送設(shè)備等極廣泛的領(lǐng)域內(nèi)，作為有助于電子設(shè)備的小型化、薄型化的裝置，在數(shù)字處理的高速化、多功能化、大容量化的同時(shí)、向小型化發(fā)展。
作為一例，作為外徑尺寸與半導(dǎo)體芯片(元件)尺寸同等或稍微大的半導(dǎo)體封裝，已知有所謂的芯片尺寸封裝(CSP)。這是通過在半導(dǎo)體晶片上形成多個(gè)半導(dǎo)體芯片，再樹脂密封該半導(dǎo)體晶片的上部，然后，切割而分割成單個(gè)的半導(dǎo)體裝置完成的。
圖57是表示利用如此以往的CSP的一例半導(dǎo)體裝置的剖面圖。在該半導(dǎo)體裝置中，作為支撐半導(dǎo)體芯片的支撐基板，采用熱塑性樹脂薄膜81，以實(shí)現(xiàn)其薄型化。該半導(dǎo)體裝置，通過夾持軟質(zhì)樹脂或熱塑性樹脂薄膜81，上下分別熱壓成為電極的導(dǎo)電箔，形成如此構(gòu)成的支撐基板，蝕刻該導(dǎo)電箔，形成粘接電極84和取出電極85而成為第1電極，介由導(dǎo)電膏89在上述粘接電極84上配置半導(dǎo)體芯片88。此外，兩導(dǎo)電箔85、86，不設(shè)置貫通薄膜的通孔，在由熱壓接一體化形成上述支撐基板時(shí)，用貫通設(shè)在熱塑性樹脂薄膜81中的導(dǎo)電材料進(jìn)行電連接，用導(dǎo)電性絲91接合半導(dǎo)體芯片88和上述取出電極85，再用絕緣樹脂92密封它們(參照，專利文獻(xiàn)1特開2002-176121號(hào)公報(bào))。
此外，作為謀求半導(dǎo)體裝置的薄型化的例子，已知有在制造工序，不用上述支撐基板的，即從半導(dǎo)體裝置剝離支撐基板的例子。例如，在圖58所示的半導(dǎo)體裝置中，以其外部端子面103c形成一平面的方式配置多個(gè)端子部103，以端子部103的外部端子面103c和外部表面102c形成同一面的方式，在該端子部103的排列的大致中央位置配置芯片墊102。
在芯片墊102的內(nèi)部表面102b上，介由電絕緣性材料106，沿與該元件面相反側(cè)粘接搭載半導(dǎo)體元件105。該半導(dǎo)體元件105的端子105a，通過絲107連接在端子部103的內(nèi)部端子面103b上，并且，以在外部露出端子部103的外部端子面103c和芯片墊102的外部表面102c的方式，利用樹脂部件密封端子部103、芯片墊102、半導(dǎo)體元件105及絲107。此外，在外部露出的端子部103的外部端子面103c上，安裝軟焊料球109。
在制造此半導(dǎo)體裝置的時(shí)候，首先，使用鐵-鎳合金、鐵-鎳-鉻合金、鐵-鎳-碳合金等導(dǎo)電性基板，或使用在表面具有由Cu、Ni、Ag、Pd、Au或它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電性層的絕緣性基板，而在基板上形成抗蝕劑圖形，然后，利用電解鍍法，介由抗蝕劑圖形，使金屬析出在基板上，形成由芯片墊102和多個(gè)端子部構(gòu)成的電路部。在半導(dǎo)體裝置用電路部件的芯片墊102上，介由絕緣性部件106，搭載半導(dǎo)體元件105。
然后，采用絲107連接半導(dǎo)體元件105的端子105a和半導(dǎo)體裝置用電路部件的端子部的內(nèi)部端子面103b。之后，在導(dǎo)電性基板上方，利用樹脂部件108，密封端子部、半導(dǎo)體元件105、絲107。然后，從導(dǎo)電性基板剝離被樹脂密封的半導(dǎo)體裝置，之后，在露出端子部103的外部端子面上安裝軟焊料球109。
在制造此半導(dǎo)體裝置的時(shí)候，在樹脂密封未圖示的導(dǎo)電性基板上或在表面具有導(dǎo)電層的絕緣性基板上的半導(dǎo)體元件105、絲107等后，從導(dǎo)電性基板上剝離被樹脂密封的半導(dǎo)體裝置，但為了在上述剝離工序中容易進(jìn)行從上述基板剝離半導(dǎo)體裝置，可采用(1)通過利用噴砂器的噴砂處理，進(jìn)行在導(dǎo)電性基板的表面形成凹凸的處理，(2)在導(dǎo)電性基板的表面上形成氧化膜，(3)利用鍍層法等預(yù)先在基板上形成可熔化的金屬面(例如銅)等中的任何一種方法(參照，專利文獻(xiàn)2特開2002-289739號(hào)公報(bào))。
但是，在專利文獻(xiàn)1所述的半導(dǎo)體裝置用電路部件中，由于支撐基板由軟質(zhì)樹脂或熱塑性樹脂薄膜81構(gòu)成，所以在粘接電極84和半導(dǎo)體芯片88的芯片接合的軟釬焊連接時(shí)、在取出電極的絲接合時(shí)、在樹脂密封時(shí)等的加熱工序中變形，有電極的位置偏移的問題。
此外，半導(dǎo)體芯片88，隨著高性能化，其發(fā)熱量也增大，但第2電極86，用作軟釬焊在印刷基板上的連接電極，連接電極，在軟釬焊在印刷基板上的時(shí)候，由于需要以不形成橋接的方式間隔配置，因此比對(duì)應(yīng)的粘接電極或取出電極縮小形成。即，粘接電極下的第2電極(連接電極)不采取按大小與半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)，此外，半導(dǎo)體芯片88隨著高性能化，其發(fā)熱量也增大，但由于半導(dǎo)體芯片的粘接電極不與大氣直接接觸，在電路基板上組裝半導(dǎo)體裝置時(shí)，存在不能進(jìn)行充分散熱的問題。
另外，熱塑性樹脂薄膜，由于受強(qiáng)度等的制約，如專利文獻(xiàn)1所述，需要50μm以上的厚度，難于再進(jìn)行薄型化。
在專利文獻(xiàn)2的半導(dǎo)體裝置中，由于不用上述支撐基板，能夠薄型化，但由于半導(dǎo)體元件介由電絕緣材料106搭載在內(nèi)部端子上，終究半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱的散熱性不好，此外，在其制造工序，在為了容易從上述導(dǎo)電性基板上剝離形成在導(dǎo)電性基板上的、被樹脂密封的半導(dǎo)體裝置而提出的上述方法中，在制作上存在以下諸問題在(1)的方法中，如果進(jìn)行凹凸處理，則實(shí)際上相反、難于剝離基板和電路部，在(2)的方法中，需要預(yù)先氧化處理表面的預(yù)處理，在(3)的方法中，不僅需要鍍層處理，而且在導(dǎo)電性基板是金屬，并且在其上面形成銅層的情況下，還難于只熔化銅。
此外，為了容易剝離形成在導(dǎo)電性基板上的、被樹脂密封的半導(dǎo)體裝置，由于通過對(duì)基板面的噴砂處理，進(jìn)行對(duì)基板的一面附加凹凸的表面處理，或在基板的表面形成氧化膜，進(jìn)行使其具有剝離性的剝離處理，所以存在該處理麻煩，還需要處理時(shí)間或成本的問題。
此外，上述半導(dǎo)體元件，由于介由電絕緣材料搭載在內(nèi)部端子上，半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱的散熱性不好，剝離性差，因此在從導(dǎo)電性基板上剝離半導(dǎo)體裝置的時(shí)候，通過施加的力剝離密封用樹脂部分和電路部，或由于容易在電路部產(chǎn)生裂紋，所以在電路部的基板接觸面的相反側(cè)的表面的周圍形成突起部，但由于橫向的突起部的面積大，不能用于細(xì)間距、多引線的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，而且由于比厚膜抗蝕劑的高度加厚地鍍層形成橫向的突起部，所以突起部的面積不好控制，存在不易制造的上述半導(dǎo)體裝置固有的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的，是為解決上述以往技術(shù)存在的問題而提出的，其目的是提供一種半導(dǎo)體裝置，其散熱性良好，同時(shí)能夠薄型化，而且不易受制造工序或組裝時(shí)產(chǎn)生的熱的影響，且能夠容易制造，在成本方面也有利。
本發(fā)明的第2目的，是在制作支撐基板時(shí)，通過將在支撐基板上壓接導(dǎo)電箔的機(jī)械工藝替換成利用蝕刻的化學(xué)工藝，而迅速制造半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的第3目的，是容易且用簡單的方法進(jìn)行半導(dǎo)體裝置工序中的剝離，而且提高剝離性，在縮短制作工序的時(shí)間及降低成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高散熱效率。
第1項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置，在絕緣薄膜的一方側(cè)，具有形成在上述絕緣薄膜上方的粘接電極及取出電極、由導(dǎo)電性材料連接在上述粘接電極上方的半導(dǎo)體元件、連接上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲、覆蓋它們的絕緣樹脂，其特征在于在絕緣薄膜的另一方側(cè)，具有對(duì)上述粘接電極的熱進(jìn)行散熱的散熱板和連接在上述取出電極上的軟焊料球。
第2項(xiàng)發(fā)明是如第1項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述散熱板，介由上述絕緣薄膜的開口部，通過導(dǎo)電性且導(dǎo)熱性的物質(zhì)，與上述粘接電極連接。
第3項(xiàng)發(fā)明是如第1或2項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
第4項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有耐熱變形性絕緣薄膜；形成在該絕緣薄膜上方的粘接電極及取出電極；介由導(dǎo)電性物質(zhì)連接在上述粘接電極上方的半導(dǎo)體元件；連接該半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲；全面覆蓋上述支撐基板的表面?zhèn)鹊慕^緣樹脂；與上述粘接電極及取出電極的背面對(duì)應(yīng)形成的絕緣薄膜的開口部；介由該開口部而與上述取出電極連接的凸點(diǎn)。
第5項(xiàng)發(fā)明是如第4項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
第6項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于由半導(dǎo)體元件，用導(dǎo)電性物質(zhì)與上述半導(dǎo)體元件連接的兼作散熱板的粘接電極及取出電極，以及絕緣樹脂構(gòu)成；上述絕緣樹脂，以上述半導(dǎo)體元件、兼作散熱板的粘接電極及取出電極的表面?zhèn)炔宦冻龅酱髿庵?、并且兼作上述散熱板的粘接電極及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械姆绞竭M(jìn)行覆蓋；兼作上述散熱板的粘接電極，具有在將半導(dǎo)體元件配置在該粘接電極上方時(shí)、俯視成為該半導(dǎo)體元件的區(qū)域外的散熱區(qū)域。
第7項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置，在絕緣薄膜的一面?zhèn)?，設(shè)置粘接電極、取出電極、介由上述粘接電極上方的導(dǎo)電層配置的半導(dǎo)體元件、連接上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲、覆蓋它們的絕緣樹脂，并且，在絕緣薄膜的另一面?zhèn)?，分別與上述取出電極及上述粘接電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置連接電極及散熱板，其特征在于上述粘接電極和上述散熱板、取出電極和連接電極的至少一組，具有穿過上述絕緣薄膜貫通的孔，并由填充在該貫通孔內(nèi)的導(dǎo)電性材料進(jìn)行連接。
第8項(xiàng)發(fā)明是如第7項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于填充在上述貫通孔內(nèi)的導(dǎo)電性材料，主要為固定上述粘接電極和半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電層物質(zhì)、及/或形成軟焊料凸點(diǎn)的物質(zhì)。
第9項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有通過對(duì)設(shè)在耐熱變形性絕緣薄膜上方的電極材料進(jìn)行蝕刻，形成粘接電極及取出電極的工序；在上述絕緣薄膜的、粘接電極和上述取出電極的背面?zhèn)仍O(shè)置開口的工序；在上述粘接電極上方用導(dǎo)電性物質(zhì)連接半導(dǎo)體元件的工序；接合上述半導(dǎo)體元件的電極和取出電極的工序；用絕緣樹脂覆蓋上述絕緣薄膜的半導(dǎo)體元件側(cè)全面的工序；介由上述開口部連接上述取出電極和凸點(diǎn)的工序。
第10項(xiàng)發(fā)明是一種如第9項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
第11項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有在支撐基板上方形成兼作散熱板的粘接電極及取出電極的工序，在上述支撐基板上方的兼作散熱板的粘接電極上方用導(dǎo)電性物質(zhì)連接半導(dǎo)體元件的工序，接合上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的工序，用絕緣樹脂覆蓋上述支撐基板上方的半導(dǎo)體元件、兼作散熱板的粘接電極及取出電極的工序，從兼作散熱板的上述粘接電極及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x上述支撐基板而使兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械墓ば?；在支撐基板上方形成兼作散熱板的粘接電極的工序，是在粘接電極上方配置半導(dǎo)體元件時(shí)，以俯視具有成為半導(dǎo)體元件區(qū)域外的散熱區(qū)域的方式，形成粘接電極的工序。
第12項(xiàng)發(fā)明是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，在如第11項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，其特征在于上述支撐基板是不銹鋼，利用鍍層法形成兼作上述散熱板的粘接電極及取出電極。
第13項(xiàng)發(fā)明是一種如第11項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于從兼作散熱板的粘接電極及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x上述支撐基板而使上述粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械墓ば颍ㄟ^從與兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x形成在支撐基板上方的粘合劑和上述支撐基板，而使兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵小?br> 第14項(xiàng)發(fā)明是一種如第11或第13項(xiàng)發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述支撐基板是玻璃環(huán)氧樹脂，上述粘合劑是硅樹脂。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有以下的效果。
由于能夠利用在絕緣薄膜的與粘接電極對(duì)應(yīng)的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械纳岚暹M(jìn)行散熱，并且散熱板在尺寸上具有自由度，所以能夠設(shè)置尺寸與高發(fā)熱量的高性能的半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)的散熱板?；蛘?，當(dāng)在粘接電極上配置(搭載)半導(dǎo)體元件的時(shí)候，由于半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱，除從半導(dǎo)體元件的下面的區(qū)域外，也從上述散熱區(qū)域散熱，所以其散熱效率極好?；蛘?，通過采用向大氣露出取出電極、粘接電極的構(gòu)成，提高散熱性。此外，由于散熱性好，所以能夠封裝更加高集成化、高性能化的半導(dǎo)體芯片(元件)。
由于在絕緣薄膜上形成粘接電極、取出電極，因此能夠薄型化，特別是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜，由于芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜支撐基板，例如即使按在70μm左右的以往支撐基板的一半左右的厚度，作為支撐基板，也能夠發(fā)揮與以往相同的功能，例如能夠薄型化到10μm的厚度，所以通過采用其作為絕緣薄膜，能夠提供薄型的半導(dǎo)體裝置。
由于通過同時(shí)蝕刻兩面的銅箔，形成粘接電極、取出電極、散熱板，所以能夠短時(shí)間制造，能夠降低成本。
此外，通過將支撐基板設(shè)定為不銹鋼，提高從支撐基板剝離半導(dǎo)體裝置時(shí)的脫模性，由于不按以往那樣特別地進(jìn)行剝離處理，也能夠容易剝離，所以能夠簡化制造工序，由此能夠縮短制造時(shí)間，降低成本。
此外，由于脫模性好，所以只通過預(yù)先在支撐基板上設(shè)置脫模性粘合材料層的簡單操作，就能夠容易進(jìn)行剝離處理。特別是在支撐基板上采用玻璃環(huán)氧樹脂的情況下，作為脫模性粘合材料，通過采用硅樹脂，在玻璃纖維中浸透硅樹脂，能夠更容易剝離支撐基板。因此，不需要以往的脫模處理，能夠縮短實(shí)施制造工序的時(shí)間，能夠降低成本。
通過用填充在貫通孔內(nèi)的導(dǎo)電性材料連接上述粘接電極和上述散熱板，一體地牢固粘接上述粘接電極、上述散熱板及絕緣薄膜，不會(huì)有從絕緣薄膜剝離其一側(cè)面的粘接電極、取出電極、密封用的絕緣樹脂或另一側(cè)面的散熱板及接合電極的顧慮。此外，在此構(gòu)成中，半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱，由于介由上述貫通孔內(nèi)的高熔點(diǎn)軟焊料或通孔鍍銅等導(dǎo)電性材料，向背面?zhèn)鹊纳岚鍌鬟f，所以能夠得到高的散熱性。
另外，由于能夠在絕緣薄膜的兩面疊層銅箔，通過鉆頭或沖壓等形成貫通孔，所以能夠大幅度降低制造成本，此外，由于通過在支撐基板上蝕刻銅箔，形成粘接電極、取出電極，因此與利用以往的熱壓接合的機(jī)械工藝相比，能夠短時(shí)間且低成本地制造。
芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜，由于是在耐熱性的芳香族聚酰胺無紡布中浸潤熱硬化性樹脂即環(huán)氧樹脂，所以即使在制造或組裝時(shí)的加熱工序中，其形狀也穩(wěn)定，無電極位置偏移的顧慮，此外除成本低外，由于芳香族聚酰胺無紡布具有優(yōu)良的膜強(qiáng)度，所以能夠使支撐基板進(jìn)而半導(dǎo)體裝置薄型化。


圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第1實(shí)施方式的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第2實(shí)施方式的圖，圖2A是其剖面圖、圖2B是其俯視圖。
圖3是本發(fā)明所用的貼銅疊層板的剖面圖。
圖4是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的干膜抗蝕劑的貼合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖5是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的顯影工序得到的中間制品的剖面圖。
圖6是說明在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的剝離工序得到的中間制品的圖，圖6A是剖面圖、圖6B是俯視圖。
圖7是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的開孔工序得到的中間制品的剖面圖。
圖8是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的鍍層工序得到的中間制品的剖面圖。
圖9是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的絲接合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖10是在本發(fā)明的樹脂模制工序得到的中間制品的剖面圖。
圖11是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的軟焊料凸點(diǎn)等的形成工序得到的中間制品的剖面圖。
圖12是說明在本發(fā)明的其他半導(dǎo)體裝置制造中的剝離工序得到的中間制品的圖。
圖13是在本發(fā)明的其他半導(dǎo)體裝置工序得到的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第3實(shí)施方式的剖面圖。
圖15是在貼銅疊層板的制作工序得到的中間制品的剖面圖。
圖16是在顯影工序得到的中間制品的剖面圖。
圖17是在剝離工序得到的中間制品的剖面圖。
圖18是在開口部開孔工序得到的中間制品的剖面圖。
圖19是在鍍層工序得到的中間制品的剖面圖。
圖20是在絲接合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖21是在樹脂模制工序得到的中間制品的剖面圖。
圖22是在取出電極上的凸點(diǎn)的形成工序得到的中間制品的剖面圖。
圖23是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第4實(shí)施方式的剖面圖。
圖24是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第5實(shí)施方式的圖，圖24a是剖面圖、圖24b是俯視圖。
圖25是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第6實(shí)施方式的剖面圖。
圖26是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第7實(shí)施方式的剖面圖。
圖27是在顯影工序得到的中間制品的剖面圖。
圖28是在鍍層工序得到的中間制品的剖面圖。
圖29是在剝離工序得到的中間制品的剖面圖。
圖30是在絲接合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖31是在樹脂密封工序得到的中間制品的剖面圖。
圖32是在從支撐基板的剝離工序得到的中間制品的剖面圖。
圖33是在凸點(diǎn)形成工序得到的中間制品的剖面圖。
圖34是在第8實(shí)施方式的半導(dǎo)體制造方法中的干膜貼合工序中得到的中間制品的剖面圖。
圖35是在其蝕刻工序得到的中間制品的剖面圖。
圖36是在其鍍膜成型工序得到的中間制品的剖面圖。
圖37是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第9實(shí)施方式的圖，圖37A是其剖面圖、圖37B是其俯視圖。
圖38是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第10實(shí)施方式的剖面圖。
圖39是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第11實(shí)施方式的剖面圖。
圖40是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第12實(shí)施方式的剖面圖。
圖41是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第13實(shí)施方式的剖面圖。
圖42是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第14實(shí)施方式的圖，圖42A是其剖面圖、圖42B是其俯視圖。
圖43是本發(fā)明所用的貼銅疊層板的剖面圖。
圖44是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的開孔工序得到的中間制品的剖面圖。
圖45是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的干膜抗蝕劑的貼合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖46是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的顯影工序得到的中間制品的剖面圖。
圖47是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的蝕刻工序結(jié)束后由剝離工序得到的中間制品的剖面圖。
圖48是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的鍍層工序得到的中間制品的剖面圖。
圖49是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的芯片接合、取出電極貫通孔的堵塞工序得到的中間制品的剖面圖。
圖50是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造中的絲接合工序得到的中間制品的剖面圖。
圖51是在本發(fā)明的樹脂模制工序得到的中間制品的剖面圖。
圖52是在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的軟焊料凸點(diǎn)的形成工序得到的中間制品的剖面圖。
圖53是本發(fā)明的第12實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的1個(gè)制造工序，是詳細(xì)說明通孔鍍銅形成工序的圖，是準(zhǔn)備的支撐基板的剖面圖。
圖54是表示圖53的、在碳處理劑中浸漬支撐基板，全面吸附碳黑的狀態(tài)的放大剖面圖。
圖55是表示用蝕刻法處理圖54的、全面吸附碳黑的支撐基板，只在貫通孔的絕緣薄膜部殘存碳黑的狀態(tài)的放大剖面圖。
圖56是表示在圖55的、只在絕緣薄膜的端面部殘存碳黑的支撐基板上鍍銅，在貫通孔形成通孔銅鍍層的狀態(tài)的放大剖面圖。
圖57是以往的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
圖58是以往的其他半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，通過參照附圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一實(shí)施方式的剖面圖。本半導(dǎo)體裝置，具有例如通過蝕刻形成在由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成的絕緣薄膜61上方的銅箔而形成的粘接電極64，和以包圍粘接電極64周圍的方式與粘接電極64同樣由銅箔形成的多個(gè)取出電極65，在該粘接電極64及取出電極65上方，形成可進(jìn)行軟釬焊及金絲接合的鍍層，例如形成鎳/金膜，在粘接電極64的鎳/金膜上，介由高熔點(diǎn)軟焊料層69，安裝半導(dǎo)體元件70。此外，在半導(dǎo)體元件70上的電極和取出電極65之間，由金絲68連接。這些絕緣薄膜上的各要件，如圖示所示，被環(huán)氧樹脂73樹脂密封。
在絕緣薄膜61的與設(shè)置半導(dǎo)體裝置70的一側(cè)相反一側(cè)、且在與粘接電極64對(duì)應(yīng)的區(qū)域，設(shè)置向外部散發(fā)在半導(dǎo)體裝置70產(chǎn)生的熱的、與上述電極相同蝕刻銅箔形成的散熱板66。
此外，在絕緣薄膜61的形成粘接電極64及取出電極65的部分，分別形成開口部76，在散熱板66、在上述開口部露出的粘接電極64及取出電極65的背面，形成鎳/金膜71b。
在上述開口部76，當(dāng)在電路基板上組裝半導(dǎo)體裝置的時(shí)候，為了連接電路基板的電路和它們的電極64、65，例如安裝由Sn、Cu、Ag構(gòu)成的無鉛焊料形成的軟焊料球72。此外，散熱板66，介由裝在上述開口部的軟焊料球72、鎳/金膜71b，與粘接電極64金屬連接。
通過此構(gòu)成，在半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，介由高熔點(diǎn)軟焊料69、粘接電極64、鎳/金膜71b、軟焊料球72，向散熱板66導(dǎo)熱，可進(jìn)行良好的散熱。
圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第2實(shí)施方式的圖，圖2A是其剖面圖、圖2B是其俯視圖。
如圖2A、2B所示，在該半導(dǎo)體裝置中，圍住粘接電極64的多個(gè)取出電極65的例如一方(在圖示例中，左側(cè)面方向)，空置而不設(shè)置取出電極65，并在絕緣薄膜61的該部分的相反側(cè)整面上設(shè)置散熱板66。
在該實(shí)施方式中，由于散熱板66的面積大于圖1所示的第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的散熱板66，所以與散熱板66的與電路基板的接觸面積的增加一同，也提高作為散熱器的功能，結(jié)果，散熱性更好。
下面，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
(1)貼銅疊層板的制作工序圖3是實(shí)施本發(fā)明所用的貼銅疊層板的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖所示，作為貼銅疊層板60，例如在由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成的絕緣薄膜61的上下貼合2層銅箔62、62。此處，所謂的芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜，是在使環(huán)氧樹脂含浸在芳香族聚酰胺無紡布中后，進(jìn)行熱壓，形成薄膜狀的薄膜，芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜的膜厚度，例如為50μm，并且銅箔62為電解銅箔，例如采用厚度18μm的。
此外，芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜的膜厚度也有時(shí)減薄，為1.5μm。
(2)干膜抗蝕劑的貼合工序從準(zhǔn)備的貼銅疊層板60的上下采用貼合裝置貼合干膜抗蝕劑63a、63b。圖4是在該工序中得到的中間制品的剖面圖。
作為在此工序使用的干膜抗蝕劑，例如采用厚度6μm的，作為貼合裝置，采用熱軋式層壓裝置。貼合溫度為50℃，貼合速度為1.5m/min，氣缸的壓力設(shè)定為0.4MPa，貼合后，進(jìn)行在室溫下保持1小時(shí)的老化。
(3)曝光工序在該工序中，對(duì)干膜抗蝕劑，采用具有所要求圖形的陰模掩模，從上下曝光。作為在該工序使用的曝光裝置，例如采用平行光線曝光裝置，使用的曝光方式為接近曝光方式，曝光量為80mJ/cm2。
(4)顯影工序采用輸送帶式噴淋顯影機(jī)，對(duì)結(jié)束曝光工序的中間產(chǎn)品進(jìn)行顯影。使用的顯影液為1％碳酸鈉溶液，在液溫30℃下，顯影200秒，然后，水洗、干燥，利用輸送帶排出顯影后的制品。
圖5是表示結(jié)束顯影工序的狀態(tài)的中間制品的剖面圖。如圖所示，在銅箔62及62上，分別形成具有所要求圖形的干膜抗蝕劑63a、63b。
(5)蝕刻工序在本工序中，采用輸送帶·噴淋式蝕刻裝置，蝕刻結(jié)束顯影工序的中間制品。即，顯影后的中間制品，大約2分鐘通過以氯化鐵為主成分的含有大約0.3％鹽酸的蝕刻液(50℃)。由此，殘存干膜抗蝕劑63a、63b下面的部分的銅箔，蝕刻未被干膜抗蝕劑63a、63b覆蓋的部分的銅箔。然后，在室溫下，在通過裝有鹽酸5％的槽后，水洗、干燥。
(6)剝離工序在本工序中，從絕緣薄膜61剝離干膜抗蝕劑63a、63b。
即，采用3％氫氧化鈉剝離液，通過在液溫60℃下浸漬80秒，從絕緣薄膜61上剝離干膜抗蝕劑63a、63b。
圖6A是如此剝離的中間制品的剖面圖。如圖所示，在絕緣薄膜61的一方側(cè)，形成由銅箔62形成的粘接電極64及取出電極65，在絕緣薄膜61的另一方側(cè)形成散熱板66。圖6B是一例與圖6A對(duì)應(yīng)的俯視圖，從此圖看出，以圍住粘接電極64的周圍的方式，設(shè)置多個(gè)取出電極65。
(7)激光形成(開孔)開口部的工序下面，在如此形成的取出電極65及粘接電極64下面的絕緣薄膜61的所要求的位置，利用例如二氧化碳·激光蒸發(fā)絕緣薄膜61，一直蒸發(fā)到達(dá)到銅箔的表面，而形成開口部67。
圖7是具有開口部67的中間制品的剖面圖。另外，二氧化碳激光使芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂61的所要求的部分蒸發(fā)，并被銅箔面阻斷。
(8)鍍層工序在本工序中，在環(huán)氧樹脂61的兩側(cè)的銅箔62上，形成例如由厚4μm的鎳和厚0.5μm的金構(gòu)成的鍍膜。作為鍍膜形成方法，例如采用非電解鍍法。鍍膜的形成，首先進(jìn)行脫脂，用過硫酸鈉光蝕刻銅箔的表面。然后，用稀硫酸去除污跡，在水洗后，在稀鹽酸中預(yù)浸漬，接著進(jìn)行活性化處理，在稀鹽酸中后浸漬。之后，以80℃進(jìn)行10分鐘非電解鍍鎳，形成大約厚4μm的鎳鍍膜。在水洗后，用稀硫酸進(jìn)行活性化處理，再進(jìn)行置換鍍金。在進(jìn)行了置換鍍金后，水洗，采用中性非電解鍍液，以60℃進(jìn)行10分鐘或30分鐘鍍金，形成厚0.5μm的金鍍膜。接著進(jìn)行水洗、干燥。
圖8是表示如此實(shí)施鍍層的中間制品的剖面圖。如圖所示，在絕緣薄膜61的兩側(cè)的銅箔62上，形成鎳/金膜71a、71b。此處，包括半導(dǎo)體元件70的位置下面的銅箔62和上側(cè)的鎳/金膜71a，稱為固定電極64。
(9)芯片接合工序在此工序中，利用高熔點(diǎn)軟焊料69芯片接合半導(dǎo)體元件70。此處，采用SnPb系(例如，Sn10％Pb90％)的高熔點(diǎn)軟焊料69，將其加熱到其熔點(diǎn)以上(例如300℃)的溫度，在粘接電極64上，介由軟焊料69，搭載半導(dǎo)體元件70。
(10)絲接合工序用金絲68結(jié)合半導(dǎo)體元件70上的墊片電極和取出電極65。此處，包括被絲接合的位置上的銅箔62和上側(cè)的鎳/金膜71a在內(nèi)，稱為取出電極。
該絲接合的方法，采用例如超聲波和熱壓接并用的方法。即，在150℃～250℃的溫度范圍(例如230℃)內(nèi)，使超聲波作用，將Φ30μm的金絲68接合在上述墊片和取出電極65上。
圖9是實(shí)施絲接合的中間制品的剖面圖。
(11)樹脂模制工序在此工序中，樹脂密封電路形成面全面。即，如圖所示，采用印刷法或轉(zhuǎn)印法，用絕緣樹脂73密封電路形成面全面。使用的樹脂，是半導(dǎo)體封裝用的環(huán)氧樹脂，在利用印刷法時(shí)，在實(shí)施真空脫泡(例如真空度10-3Torr)后，采用涂刷器，按均勻的厚度印刷。印刷后，在120℃～150℃，實(shí)施固化，固定環(huán)氧樹脂73。在利用轉(zhuǎn)印法時(shí)，在150℃～180℃進(jìn)行轉(zhuǎn)印成型，在130℃～180℃實(shí)施固化，固定環(huán)氧樹脂73。
(12)粘接電極和散熱板的連接以及軟焊料凸點(diǎn)的形成工序如圖11所示，通過介由鎳/金鍍膜71b，軟焊料接合粘接電極64和散熱板66，進(jìn)行連接，同時(shí)，在取出電極65下方形成的鎳/金鍍膜71b上，形成軟焊料球72。軟焊料的材質(zhì)，也可以采用含Pb的，但在本實(shí)施方式中，采用Sn-3％Cu-0.5％Ag的無鉛軟焊料。
軟焊料連接及軟焊料球72的形成按以下進(jìn)行。即，在治具上真空吸附軟焊料球，再配置在粘接電極64及取出電極65的開口部67的規(guī)定位置。然后，按260℃、10分鐘的條件，進(jìn)行軟焊料回流。在本回流工序中，介由鎳/金膜71b及軟焊料而金屬接合粘接電極64和散熱板66，在取出電極65上連接形成軟焊料球72。半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，沿金屬導(dǎo)體傳遞，容易從散熱板66散熱。
(13)切片工序最后，將按以上形成的支撐基板上的多個(gè)半導(dǎo)體裝置，逐個(gè)切斷成以圖1所示的半導(dǎo)體裝置為單位的半導(dǎo)體裝置，得到半導(dǎo)體裝置。
第2實(shí)施方式在第2實(shí)施方式中，為了提高散熱性，延長了散熱板。
即，在第1實(shí)施方式的制造工序中，不只是在半導(dǎo)體元件70的粘接電極64的正下方的位置，而且也可以如圖2所示那樣向圖中左側(cè)延長形成散熱板66。圖13是通過第2實(shí)施方式的工序制作的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，半導(dǎo)體裝置的制造方法本身，與第1實(shí)施方式相同。在此構(gòu)成中，散熱板66的面積大于第1實(shí)施方式，進(jìn)一步提高散熱效果。
另外，本發(fā)明的實(shí)施方式，在圖1、圖2A、圖11等所示的構(gòu)成中，覆蓋散熱板的表面全面地表示Ni/Au鍍層，但在鍍膜時(shí)采用掩模，可以形成在連接軟焊料72的部分，也可以在其它部分實(shí)施軟焊料鍍。
此外，詳細(xì)敘述了絕緣薄膜為芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂時(shí)的情況，但也可以采用聚酰亞胺。
下面，說明第3實(shí)施方式。
圖14是概略表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第3實(shí)施方式的剖面圖。此半導(dǎo)體裝置，具有在由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成的絕緣薄膜61上一體形成的粘接電極64和取出電極65、介由配置在該粘接電極64上的高熔點(diǎn)的軟焊料69而安裝的半導(dǎo)體元件70，用金絲68接合半導(dǎo)體裝置70的上面電極和取出電極65。上述絕緣薄膜的半導(dǎo)體元件一側(cè)的面即圖示上面，全面用保護(hù)用合成樹脂73樹脂密封。此外，在上述絕緣薄膜61的與上述粘接電極64和取出電極65的下面對(duì)應(yīng)的部分，設(shè)置具有比上述各下面的面積小的任意面積的開口67，取出電極65通過開口67接合在凸點(diǎn)72上，另外，粘接電極64，介由開口67，其下端面露出在大氣中。
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的絕緣薄膜由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，構(gòu)成基板的絕緣薄膜采用芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜，除芳香族聚酰胺無紡布的面強(qiáng)度高及成本廉價(jià)外，還因?yàn)榄h(huán)氧樹脂具有熱硬化性。即，這是因?yàn)?，由于面?qiáng)度高，所以與采用其他樹脂時(shí)相比，能夠薄型化，此外，由于具有熱硬化性，半導(dǎo)體制造或組裝時(shí)的軟釬焊工序等中的熱，不會(huì)引起電極位置偏移。
此外，通過對(duì)粘接電極設(shè)置開口67，而粘接電極64直接與大氣接觸，因此能夠高效率向外散發(fā)半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱。
下面，參照

該第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的1例制造方法。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有以下說明的工序(1)～(12)。即(1)貼銅疊層板的制作工序疊層板的制作工序，與已經(jīng)說明的第1實(shí)施方式的制造方法中的貼銅疊層板的制作工序相同，圖15A所示的構(gòu)成與圖3所示的構(gòu)成相同，但貼銅疊層板的構(gòu)成，也可以代替如圖15A所示的2層的貼銅疊層板，在圖15B所示的絕緣薄膜上貼合1層銅箔62，形成1層的貼銅疊層板60。
接著，(2)干膜抗蝕劑的貼合工序、(3)曝光工序、(4)顯影工序、(5)蝕刻工序、(6)剝離工序等，都與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序相同，圖16A、圖16B是分別表示經(jīng)顯影工序得到的中間制品即銅箔上的干膜抗蝕劑63的帶圖形疊層板60的剖面圖，且圖17A是在剝離工序中得到中間制品的剖面圖，圖17B是其1例俯視圖，是分別與圖6A、圖6B相同的圖。如圖所示，在該剝離工序，在絕緣薄膜上形成所要求的銅箔的圖形。
(7)開口部開孔工序在此工序中，例如采用二氧化碳·激光，在銅箔62下的位置的絕緣薄膜61上形成開口部67。二氧化碳·激光使絕緣薄膜蒸發(fā)、直到銅箔的表面，這里，形成比銅箔圖形稍小的開口部67。
圖18表示開孔后的中間制品的剖面圖。
(8)鍍膜工序此工序，也與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的鍍膜工序相同，圖19是在該工序形成的中間制品的剖面圖，表示在銅箔62的上下形成鎳/金膜71a、71b。接著，由于(9)芯片接合工序、(10)絲接合工序、(11)樹脂模制工序，都與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序相同，因此省略說明，但圖20是在絲接合工序得到的中間制品的剖面圖，且圖21是在樹脂模制工序得到的中間制品的剖面圖。
(12)取出電極上的凸點(diǎn)形成工序在此工序中，在取出電極65的開口部66側(cè)的鎳/金鍍膜71b上，形成由軟焊料球構(gòu)成的凸點(diǎn)72(圖22)。凸點(diǎn)72的材質(zhì)，可以是含Pb的軟焊料，例如，采用Sn-3％Cu-0.5％Ag的無鉛軟焊料。
凸點(diǎn)72，首先用治具真空吸附軟焊料球，配置在取出電極65的規(guī)定位置上，通過260℃、10分鐘回流形成。
圖22是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。
(13)切片工序由于對(duì)具有多個(gè)以圖14所示的為單位的半導(dǎo)體裝置，進(jìn)行了以上工序，因此逐個(gè)切斷成圖14所示的半導(dǎo)體裝置。
通過以上各工序，能夠得到本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。
在本發(fā)明的第3實(shí)施方式中，舉例詳述了以采用二氧化碳·激光，進(jìn)行開口部67的開孔時(shí)的情況，但也可以采用其他方法形成開口部67。例如，用采用金屬模的沖壓機(jī)，預(yù)先在絕緣薄膜61的所要求的位置上形成開口部67，然后，如圖15B所示，貼合銅，形成貼銅疊層板60。但是，如果直接采用此方法，在(5)的蝕刻工序中，由于從開口部67侵入蝕刻液，不能形成粘接電極及取出電極，所以為了在蝕刻工序保護(hù)開口部67，雖未圖示，但從背面貼合干膜抗蝕劑，或涂布液狀抗蝕劑并使其干燥。此背面抗蝕劑在(6)的剝離工序中去除，形成圖18所示的形狀。
另外，本發(fā)明的第4實(shí)施方式，如圖23所示，也可以在圖14中的粘接電極的背面的鎳/金鍍膜71b上形成軟焊料層72b的構(gòu)成。
此外，在此實(shí)施方式中，詳述了與粘接電極64的背面對(duì)應(yīng)形成的絕緣薄膜61的開口部只在半導(dǎo)體元件70的正下方的位置時(shí)的情況，但在第5實(shí)施方式中，如圖24A及俯視圖24B所示，為了提高散熱性，延長了兼作散熱板的粘接電極64，開口部67也與延長的粘接電極64對(duì)應(yīng)地延長，擴(kuò)大了開口?；蛘?，開口部67不是在半導(dǎo)體元件70的正下方的粘接電極64的位置，也可以設(shè)在與按圖25所示的第6實(shí)施方式延長的兼作散熱板的粘接電極64的半導(dǎo)體元件70的正下方分離的位置上。
下面，參照

本發(fā)明的第7實(shí)施方式。
圖26是概略表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第7實(shí)施方式的剖面圖。
此半導(dǎo)體裝置，具有形成在同一面上的粘接電極64和取出電極65、介由配置在該粘接電極64上的高熔點(diǎn)的軟焊料69安裝的半導(dǎo)體元件70，用金絲68接合半導(dǎo)體裝置70的上面電極和取出電極65。上述半導(dǎo)體元件一側(cè)的面即圖示上面，全面用保護(hù)用合成樹脂73樹脂密封。此外，軟焊料凸點(diǎn)72接合在取出電極65上，且其下端面露出在大氣中。此處，兼作上述散熱板的粘接電極64，在將半導(dǎo)體元件70配置在該粘接電極64上的時(shí)候，以具有俯視成為該半導(dǎo)體元件70的區(qū)域外的散熱區(qū)域64a的方式，在半導(dǎo)體元件70的下側(cè)例如在圖26中向左側(cè)延伸。
下面，參照附圖，說明上述第7實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的1例制造方法。該制造方法具有以下說明的各工序。即
(1)通過在不銹鋼基板上形成銅鍍層，而形成粘接電極及取出電極的工序。
預(yù)處理例如，將厚1mm的不銹鋼基板(例如SUS430)61S，在5％鹽酸中，在室溫下浸漬1分鐘后，水洗、干燥。
(2)干膜抗蝕劑的貼合工序采用干膜抗蝕劑用貼合裝置。貼合，例如設(shè)定溫度為50℃、貼合速度為1.5m/min、氣缸壓力為0.34MPa。貼合后，在室溫下保持15分鐘。
(3)曝光工序曝光裝置采用利用具有所要求圖形的陰模掩模的貼緊曝光方式，曝光量例如設(shè)定在80mJ/cm2。
(4)顯影工序該工序與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的顯影工序相同，圖27是在此工序中得到的中間制品的剖面圖，在不銹鋼基板61S上形成干膜抗蝕劑63的圖形。
(5)鍍層工序(i)鍍銅工序作為鍍銅預(yù)處理，在室溫下，在10％硫酸中浸漬3分鐘后，進(jìn)行水洗。然后在硫酸銅的鍍液中，以2A/dm2的電流密度，進(jìn)行200分鐘電解鍍。由此，在被干膜抗蝕劑63圍住的槽中，形成厚70μm的銅鍍膜71c。
(ii)鎳和金的鍍膜形成(之一)電解鍍工序在銅鍍膜71c上繼續(xù)形成由厚4μm的鎳和厚0.5μm的金構(gòu)成鍍膜71d63。形成方法是電解鍍法。對(duì)中間制品實(shí)施活性化處理，在稀鹽酸中進(jìn)行后浸漬。
然后，在瓦特浴中，在溫度50℃、電流密度1A/dm2的條件下，進(jìn)行鍍鎳。于是，形成厚4μm的鎳鍍膜。之后，以1A/dm2的電流密度，進(jìn)行30分鐘全面觸擊電解鍍，在氰浴中，在60℃、0.5A/dm2的電流密度的條件下，進(jìn)行1分鐘30秒鍍金。由此，形成厚0.5μm的金鍍膜。
圖28是在此鍍膜工序中得到的中間制品，形成鎳/金膜71。
(6)剝離工序通過采用二甲基亞砜系胺剝離液，將在以上工序中得到的中間制品在液溫60℃下浸漬30分鐘，如果剝離干膜抗蝕劑63，則形成由在不銹鋼基板61A上形成的粘接電極64和取出電極65構(gòu)成的所要求的圖形。圖29是在此工序中得到的中間制品，圖29A是其剖面圖、圖29B表示1例俯視圖。
此處，粘接電極64朝上述各圖中左側(cè)延伸，當(dāng)在其上面載置半導(dǎo)體元件的時(shí)候，形成俯視成為半導(dǎo)體裝置區(qū)域外的區(qū)域，可提高半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生的熱的散熱效率。
下面的(7)芯片接合工序、(8)絲接合工序、(9)樹脂密封工序，與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序相同。此處，圖30是在絲接合工序中得到的中間制品的剖面圖，并且，圖31是在樹脂密封工序中得到的中間制品的剖面圖。
(10)從支撐基板的剝離工序從模制樹脂73及電極64、65的界面剝離不銹鋼基板61S。能夠容易機(jī)械地從這些的界面剝離不銹鋼基板61S。圖32是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。
(11)鎳和金的鍍膜形成(之二)非電解鍍工序此工序形成由厚4μm的鎳和厚0.5μm的金構(gòu)成的鍍膜71。形成方法采用已經(jīng)說明的非電解鍍法。此鍍膜方法與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的鍍膜工序相同。
(12)取出電極上的凸點(diǎn)的形成在取出電極65上的鍍膜71上，形成由軟焊料球構(gòu)成凸點(diǎn)72。凸點(diǎn)72的材質(zhì)，也可以采用含Pb的，但在本實(shí)施方式中，采用Sn-3％Cu-0.5％Ag的無鉛軟焊料。
凸點(diǎn)72的形成，與已在第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的“取出電極上的凸點(diǎn)的形成”中的說明相同地進(jìn)行。
圖33是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。
(13)切片工序由于對(duì)具有多個(gè)以圖26所示的為單位的半導(dǎo)體裝置，進(jìn)行了以上工序，因此逐個(gè)切斷成圖26所示的半導(dǎo)體裝置。
下面，說明第8實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
圖33是概略表示第8實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
(1)在形成硅樹脂的剝離環(huán)氧樹脂基板上貼合銅箔，形成粘接電極及取出電極銅箔的貼合工序準(zhǔn)備作為脫模性粘合材料預(yù)先形成硅樹脂61B的玻璃環(huán)氧基板61A。玻璃環(huán)氧基板61A和硅樹脂61B的界面，在玻璃纖維中浸透硅樹脂61B，進(jìn)行牢固密合。通過在硅樹脂61B上貼合例如厚75μm的銅箔62，而形成所謂的貼銅疊層板。貼合方法，例如采用在200℃下沖壓銅箔62。
(2)預(yù)處理采用輸送帶式裝置，通過利用由硫酸-過氧化氫水構(gòu)成的化學(xué)研磨液，化學(xué)研磨銅箔62的表面，清洗上述貼銅疊層板，然后水洗、干燥。
(3)干膜抗蝕劑的貼合工序、曝光工序、顯影工序作為干膜抗蝕劑63，例如除采用厚10μm的外，與第7實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同。顯影后，在銅箔84上形成干膜抗蝕劑85的圖形。圖34是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。
(4)蝕刻工序、剝離工序在銅箔62的蝕刻中，采用噴淋方式的輸送帶裝置，采用鹽酸和氯化鐵的混合液構(gòu)成的蝕刻液，在40℃下進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，在用3％鹽酸酸洗后，進(jìn)行水洗。干膜抗蝕劑63的剝離，用與蝕刻裝置連接的相同生產(chǎn)線的噴淋方式的輸送帶裝置進(jìn)行。剝離液，采用2％氫氧化鈉，在40℃下進(jìn)行，形成所要求圖形的銅箔62。圖35是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。其俯視圖與圖29所示的俯視圖相同。
(5)鎳和金的鍍膜形成(之一)非電解鍍工序在銅箔62上方，形成由厚0.5μm的鎳和厚4μm的金構(gòu)成的鍍膜71。形成方法是非電解鍍法。首先進(jìn)行脫脂，然后用過硫酸鈉進(jìn)行光蝕刻。之后，用稀硫酸去除污跡，在水洗后，在稀鹽酸中預(yù)浸漬。其后進(jìn)行活性化處理，在稀鹽酸中進(jìn)行后浸漬，之后，進(jìn)行80℃10分鐘非電解鍍鎳。因此，形成大約厚4μm的鎳鍍膜。在水洗后，用稀硫酸進(jìn)行活性化處理，進(jìn)行置換鍍金。水洗后，采用中性非電解鍍金液，在60℃下進(jìn)行30分鐘鍍金，形成厚0.5μm的金鍍膜。接著進(jìn)行水洗、干燥。
通過以上工序，形成鎳/金膜71。圖36是在此工序中得到的中間制品的剖面圖。
(6)芯片接合工序、絲接合工序、樹脂密封工序從芯片接合工序到樹脂密封工序，與第7實(shí)施方式的情況相同。
(7)從支撐基板的剝離工序通過從硅樹脂層61B和粘接電極64及取出電極65和模制樹脂73的界面，剝離硅樹脂層61B，完成圖31所示的本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。
由于在玻璃環(huán)氧基板61A上形成硅樹脂層61B，所以能夠容易從與硅樹脂61B的界面機(jī)械地剝離。
(8)鎳和金的鍍膜形成(之二)非電解鍍工序、取出電極上的凸點(diǎn)的形成工序切片工序與第7實(shí)施方式的情況相同。
以上的制造方法，即使包含電容器、電阻等，也能夠適用，而且，不只是大氣，即使向真空中露出，當(dāng)然也適用。
另外，在兼作散熱板的粘接電極向大氣側(cè)露出的鎳/金鍍膜上，當(dāng)然也可以形成軟焊料等。
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第9實(shí)施方式。
圖37A是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第9實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，圖37B是俯視圖。
如圖37A所示，在絕緣薄膜61的一側(cè)面，設(shè)置蝕刻疊層的銅箔形成的在中央具有貫通孔的粘接電極64、圍住該粘接電極64地配置的多個(gè)在中央具有貫通孔的取出電極65，并且在絕緣薄膜61的另一側(cè)，設(shè)置蝕刻疊層的銅箔形成的在中央具有貫通孔的散熱板66。連接電極75，如圖37B所示，以圍住散熱板66的方式配置，在其中央部具有貫通孔。
取出電極65和連接電極75、及粘接電極64和散熱板66，夾隔絕緣薄膜61地對(duì)應(yīng)配置，分別形成使形成的小孔一致的、相互連通的貫通孔。在取出電極65和連接電極75及粘接電極64和散熱板66上，形成可進(jìn)行軟釬焊及金絲接合的鍍層，例如鎳/金膜71a，并且在各貫通孔填充結(jié)合強(qiáng)度大且導(dǎo)熱性好的高熔點(diǎn)軟焊料69。
半導(dǎo)體元件70，通過夾隔構(gòu)成導(dǎo)電層的高熔點(diǎn)軟焊料69及鎳/金膜71a地與銅箔制的粘接電極64疊層成一體，并且，夾隔絕緣薄膜61地疊層銅箔制的粘接電極64和銅箔制的散熱板66。
半導(dǎo)體元件70上的電極70a和取出電極65之間，由金絲68連接，并且，這些絕緣薄膜上的各要件，由環(huán)氧樹脂73樹脂密封。
另一方面，配置在絕緣薄膜61的相反側(cè)的散熱板66和連接電極75，向外露出，形成各貫通孔被軟焊料凸點(diǎn)102堵塞的構(gòu)成。
由于本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置是以上的構(gòu)成，因此，例如，能夠制作在絕緣薄膜61的兩面疊層銅箔、以鉆頭或沖壓形成貫通孔的支撐基板，能夠通過蝕刻一次形成粘接電極64、散熱板66、取出電極65和連接電極75。而且，粘接電極64和散熱板66、及取出電極65和連接電極75，能夠由填充在貫通孔的導(dǎo)電性材料牢固連結(jié)。
在此構(gòu)成中，由于用填充該貫通孔的高熔點(diǎn)軟焊料69牢固連結(jié)粘接電極64和散熱板66，所以能夠充分確保其接合強(qiáng)度，并且不會(huì)產(chǎn)生從絕緣薄膜61剝離粘接電極64、取出電極65和密封用的絕緣樹脂73的情形，此外也不會(huì)產(chǎn)生相反側(cè)的散熱板66和連接電極75剝離的情形，能夠得到薄型化的、附著力大的半導(dǎo)體裝置。同時(shí)，由于半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給粘接電極64，另外，介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給散熱板66，因此能夠高效率地進(jìn)行散熱。
另外，從半導(dǎo)體元件70，介由金絲68傳遞給取出電極65的熱，也介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給連接電極75，進(jìn)行散熱。
另外，絕緣薄膜61，優(yōu)選采用芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。該薄膜，由于是在耐熱性的芳香族聚酰胺無紡布中浸潤熱硬化性樹脂的環(huán)氧樹脂的薄膜，所以即使在熱作用的工序中形狀也穩(wěn)定，具有不會(huì)產(chǎn)生電極位置偏移的優(yōu)點(diǎn)。
此外，軟焊料凸點(diǎn)102，在將半導(dǎo)體裝置組裝在電路基板上的時(shí)候，用于連接電路基板的電路和它們的電極64、65，例如可以由Sn、Ag、Cu構(gòu)成的無鉛焊料形成。另外，軟焊料凸點(diǎn)102，在各實(shí)施方式中，作為側(cè)面看形成半球狀的形狀圖示，但散熱板66下方的軟焊料凸點(diǎn)102，不一定必須是半球狀，例如也可以是橫向擴(kuò)展的大致梯形狀。
下面，參照?qǐng)D38說明本發(fā)明的第10實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施方式。
該半導(dǎo)體裝置，也與第9實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置同樣，通過夾隔構(gòu)成導(dǎo)電層的高熔點(diǎn)軟焊料69及鎳/金鍍膜71a地一體疊層半導(dǎo)體元件70和銅箔制的粘接電極64，并且，夾隔絕緣薄膜61地疊層銅箔制的粘接電極64和銅箔制的散熱板66。另外，在同心狀配置分別設(shè)在粘接電極64和絕緣薄膜61及散熱板66上的小孔而確保貫通孔這一點(diǎn)上，及，在分別設(shè)在取出電極65和絕緣薄膜61及連接電極75上的小孔一致而確保貫通孔這一點(diǎn)上，都無不同。
與第9實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的不同之處在于從各貫通孔的粘接電極64側(cè)、取出電極65側(cè)到內(nèi)部中途填充高熔點(diǎn)軟焊料69，其余的部分，即，各貫通孔的散熱板66側(cè)、連接電極75側(cè)的內(nèi)部，填充形成軟焊料凸點(diǎn)102的軟焊料。
在此構(gòu)成中，由于通過對(duì)各貫通孔從兩側(cè)填充高熔點(diǎn)軟焊料69和軟焊料凸點(diǎn)102進(jìn)行焊接，因此能夠確保連接強(qiáng)度，同時(shí)能夠良好地傳熱。因此，半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給粘接電極64，并且，介由各貫通孔的高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給軟焊料凸點(diǎn)102、散熱板66，高效率地進(jìn)行散熱。
另外，在半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的、介由金絲68傳遞給取出電極65的熱，也介由各貫通孔的高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給軟焊料凸點(diǎn)102、連接電極75，進(jìn)行散熱。
另外，在此時(shí)的高熔點(diǎn)軟焊料69和軟焊料凸點(diǎn)102的界面，相互的成分?jǐn)U散，形成合金相，當(dāng)然這并不是如圖示那樣明確。
下面，參照?qǐng)D39說明本發(fā)明的第11實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施方式。
該半導(dǎo)體裝置，也與第9實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置同樣，通過夾隔高熔點(diǎn)軟焊料69及鎳/金鍍膜71a，一體疊層半導(dǎo)體元件70和銅箔制的粘接電極64，并且，通過夾隔絕緣薄膜61疊層銅箔制的粘接電極64和銅箔制的散熱板66。此外，在同心狀配置分別設(shè)在粘接電極64和絕緣薄膜61和散熱板66、及取出電極65和絕緣薄膜61和連接電極75上的小孔，而確保貫通孔這一點(diǎn)上也不同。
不同之處在于只向各貫通孔填充高熔點(diǎn)軟焊料69，不具有圖38所示的凸點(diǎn)102。
在此構(gòu)成中，由于通過對(duì)各貫通孔填充高熔點(diǎn)軟焊料69到接近露出側(cè)，焊接粘接電極64和散熱板66、及取出電極65和連接電極75，所以能夠確保連接強(qiáng)度，同時(shí)能夠進(jìn)行良好的導(dǎo)熱。
半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給粘接電極64，并且，介由各貫通孔的高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給散熱板66，而高效率地進(jìn)行散熱。此外，從半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的、介由金絲68傳遞給取出電極65的熱，也介由各貫通孔的高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給連接電極75，進(jìn)行散熱。
下面，參照?qǐng)D40說明本發(fā)明的第12實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施方式。
該半導(dǎo)體裝置，在絕緣薄膜61的一側(cè)面，設(shè)置蝕刻疊層的銅箔而形成的在中央具有貫通孔的粘接電極64、圍住該粘接電極64地在中央具有貫通孔的多個(gè)取出電極65，另外，在絕緣薄膜61的另一側(cè)面，形成蝕刻疊層的銅箔形成的在中央具有貫通孔的散熱板66、和圍住該散熱板66地在中央具有貫通孔的多個(gè)連接電極75。
即，粘接電極64和散熱板66、及取出電極65和連接電極75，通過同心狀對(duì)向配置各自的小孔，形成貫通孔，在這些貫通孔的內(nèi)面，實(shí)施與進(jìn)行形成粘接電極64、散熱板66、取出電極65和連接電極75的銅箔疊層同時(shí)形成的通孔鍍銅85。
相對(duì)于粘接電極64、散熱板66、取出電極65、連接電極75和通孔鍍銅85，形成可進(jìn)行軟釬焊及金絲接合的鍍層，例如鎳/金膜71a，并且在各貫通孔填充高熔點(diǎn)軟焊料69。
半導(dǎo)體元件70，介由高熔點(diǎn)軟焊料69，安裝在粘接電極64的鎳/金膜71a上，該電極70a和取出電極65之間由金絲68連接，用環(huán)氧樹脂73樹脂密封這些絕緣薄膜上的各要件。另外，散熱板66和連接電極75向外部露出，用軟焊料凸點(diǎn)102堵塞各貫通孔。
在制作的時(shí)候，在絕緣薄膜61的兩面疊層銅箔，利用鉆頭或沖壓形成貫通孔，能夠通過蝕刻一次形成粘接電極64、散熱板66、取出電極65和連接電極75，在形成粘接電極64、散熱板66、取出電極65和連接電極75后，能夠形成通孔鍍銅85。
如果采用此構(gòu)成，通過通孔鍍銅85和高熔點(diǎn)軟焊料69，能夠分別牢固連接粘接電極64和散熱板66及取出電極65和連接電極75，能夠高效率地進(jìn)行散熱。
在半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，介由高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給粘接電極64，并且介由形成在各貫通孔的通孔鍍銅85及高熔點(diǎn)軟焊料69，從散熱板66高效率地散熱。此外，從半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的、介由金絲68傳遞給取出電極65的熱，也介由形成在各貫通孔的通孔鍍銅85及高熔點(diǎn)軟焊料69傳遞給連接電極75，進(jìn)行散熱。
圖42A、圖42B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第14實(shí)施方式的圖，圖42A是該裝置的剖面圖、圖42B是俯視圖。
本實(shí)施方式中，在絕緣薄膜61的一方(在圖示例中，左側(cè)面方向)，不設(shè)置取出電極65而空置，在絕緣薄膜61的該部分的相反側(cè)全面上設(shè)置散熱板66。
該實(shí)施方式的散熱板66的面積，由于大于以上說明的各實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的散熱板66，所以散熱板66的與電路基板的接觸面積的增加的同時(shí)，也提高作為散熱器的功能，結(jié)果，散熱性更好。
下面，說明本發(fā)明的第9實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
(1)貼銅疊層板的制作工序圖43是表示實(shí)施本發(fā)明所用的貼銅疊層板的結(jié)構(gòu)的剖面圖，其制作工序，與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同。
(2)開孔工序如圖44所示，在貼銅疊層板60的規(guī)定位置利用鉆頭形成貫通孔101。孔徑例如設(shè)定在0.3mmΦ。也可以利用沖壓，采用金屬模，沖孔形成貫通孔101。
(3)去污處理工序是清掃由開孔工序形成的貫通孔101的工序。清掃的主要是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜的環(huán)氧樹脂成分。首先，為了溶脹環(huán)氧樹脂成分，在35℃的調(diào)節(jié)液中浸漬3分鐘，然后水洗。下面，為了溶解蝕刻環(huán)氧樹脂成分，在以75℃的過錳酸為主的溶液中浸漬7分鐘，然后水洗。下面，為了去除·清掃殘存在貫通孔101內(nèi)的過錳酸或反應(yīng)副生成物，在由還原處理、硫酸及純水構(gòu)成的43℃的溶液中浸漬5分鐘，然后水洗。接著，在80℃干燥15分鐘。
(4)干膜抗蝕劑的貼合工序如圖45所示，采用貼合裝置，從準(zhǔn)備的貼銅疊層板60的上下貼合干膜抗蝕劑63a、63b。
該貼合工序之后的、(5)曝光工序、(6)顯影工序、(7)蝕刻工序、(8)剝離工序，分別與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序相同。
圖46表示結(jié)束顯影工序的狀態(tài)的中間制品的剖面圖。如圖所示，在銅箔62及62上方，分別形成具有所要求圖形的干膜抗蝕劑63a、63b。此外，圖47是如此剝離的中間制品的剖面圖。
(9)鍍膜工序在該工序中，在蝕刻絕緣薄膜61的兩側(cè)的銅箔形成的粘接電極64、取出電極65、散熱板66及連接電極75的表面上，例如形成厚4μm的鎳和厚0.5μm的金構(gòu)成的鍍膜。該鍍膜工序自身與已經(jīng)說明的相同。
圖48是如此實(shí)施鍍膜的中間制品的剖面圖。如圖所示，在絕緣薄膜61的兩側(cè)的粘接電極64、取出電極65、散熱板66及連接電極75的表面上，形成鎳/金鍍膜71a、71b。
(10)芯片接合、取出電極貫通孔的堵塞工序在該工序中，利用高熔點(diǎn)軟焊料69芯片接合半導(dǎo)體元件70，同時(shí)利用高熔點(diǎn)軟焊料69，填埋取出電極65的貫通孔。此處，采用Sn-Pb系(例如，Sn10％-Pb90％)的高熔點(diǎn)軟焊料，將其加熱到其熔點(diǎn)以上(例如300℃)的溫度，在粘接電極64和取出電極65上方，適量配置高熔點(diǎn)軟焊料，在粘接電極64上方搭載半導(dǎo)體元件70。于是，介由高熔點(diǎn)軟焊料69，接合粘接電極64和半導(dǎo)體元件70，并且高熔點(diǎn)軟焊料69侵入填埋在貫通孔內(nèi)，連接粘接電極64和散熱板66。此外，高熔點(diǎn)軟焊料69侵入取出電極65的貫通孔內(nèi)，連接取出電極65和連接電極75。
圖49是結(jié)束芯片接合、取出電極貫通孔的堵塞工序后的中間制品的剖面圖。
(11)絲接合工序該工序也如已經(jīng)說明的，圖50是實(shí)施絲接合的中間制品的剖面圖。
(12)樹脂模制工序在該工序中，樹脂密封電路形成面整體。即，如圖51所示，采用印刷法或轉(zhuǎn)印法，用絕緣樹脂73密封電路形成面整體。該工序也按已經(jīng)說明的那樣對(duì)第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明，但是由于事先堵塞貫通孔，所以樹脂73不泄漏。
(13)軟焊料凸點(diǎn)的形成工序如圖52所示，形成連接在高熔點(diǎn)焊料69上的軟焊料凸點(diǎn)102，其中高熔點(diǎn)焊料69形成在散熱板66和連接電極75的貫通孔內(nèi)。
軟焊料凸點(diǎn)的形成工序本身如已經(jīng)說明那樣，但在正式回流工序中，軟焊料熔附在散熱板66和連接電極75的各貫通孔的周圍的鎳/金鍍膜71b上，形成金屬連接在貫通孔內(nèi)的高熔點(diǎn)軟焊料69、69上的軟焊料凸點(diǎn)102。半導(dǎo)體元件70產(chǎn)生的熱，沿金屬導(dǎo)體傳遞，容易從散熱板66和連接電極75散熱。
(14)切片工序最后，將按以上形成的支撐基板上的多個(gè)半導(dǎo)體裝置，逐個(gè)切斷成以圖37B所示的半導(dǎo)體裝置為單位的半導(dǎo)體裝置，得到半導(dǎo)體裝置。
下面，說明本發(fā)明的第10實(shí)施方式的圖38所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
在采用圖38所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法的情況下，在第9實(shí)施方式的上述工序(9)“芯片接合、取出電極貫通孔的堵塞工序”中，減少高熔點(diǎn)軟焊料69的量，停止堵塞粘接電極64及取出電極65的貫通孔，在上述工序(12)的“軟焊料凸點(diǎn)的形成工序”中，深入到貫通孔內(nèi)，形成金屬連接在高熔點(diǎn)軟焊料69上的軟焊料凸點(diǎn)102。其他與第9實(shí)施方式的制造工序相同。
下面，說明本發(fā)明的第11實(shí)施方式的圖39所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
在采用圖39所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法的情況下，省略第9實(shí)施方式的工序(13)“軟焊料凸點(diǎn)的形成工序”，其他與第9實(shí)施方式的制造工序相同。
下面，說明本發(fā)明的第12實(shí)施方式的圖40所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
本實(shí)施方式，通過預(yù)先通孔鍍銅，連接粘接電極64和散熱板、及取出電極65和連接電極75。在已經(jīng)說明的(3)的“去污處理工序”、(4)的“干膜抗蝕劑的貼合工序”的之間，增加以下說明的形成通孔鍍銅的工序。
通孔鍍銅形成工序(a)準(zhǔn)備在由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成的絕緣薄膜61的兩面貼合銅箔62、62而成的3層結(jié)構(gòu)的支撐基板，如圖53(17)所示，在未經(jīng)過去污處理工序的最后的干燥處理的狀態(tài)下，在脫脂液中浸漬支撐基板，脫脂支撐基板的表面，然后水洗。
作為脫脂液，采用含有5％弱堿清洗劑的54℃的溶液。浸漬在脫脂液中的時(shí)間設(shè)定為40秒。
(b)將含有78％碳處理劑的溶液升溫到34℃，浸漬大約35秒，在用吹拂器使其干燥后，水洗。
(c)在含有2.5％弱堿的清洗調(diào)節(jié)液的25℃的溶液中，浸漬大約40秒后，水洗。
(d)再進(jìn)行一次(b)的工序。于是，如圖54所示，也包括貫通孔的內(nèi)面在內(nèi)全面吸附碳黑201。
(e)然后，利用蝕刻法去除吸附銅表面的碳黑。作為該蝕刻液，在純水中含五水硫酸銅25.0g/L、98％硫酸8.5容量％、硫酸過水類型的腐蝕劑3容量％、35％過氧化氫水4.5容量％的40℃的蝕刻溶液中，浸漬大約3分鐘，然后水洗。于是，如圖55所示，只在絕緣薄膜61的端面部殘存碳黑210。通過大約蝕刻該銅箔62、621μm，去除銅箔62、62的表面吸附的碳黑。
(f)用防銹液，在25℃進(jìn)行防銹處理。該工序也可以省略。
(g)在室溫下，在硫酸銅溶液中，例如以2A/dm2的電流密度，進(jìn)行30分鐘電解鍍銅。于是，如圖56所示，在銅箔62、62的表面形成銅鍍層74a，在貫通孔也形成通孔鍍銅74b，銅箔62、62呈導(dǎo)通連接狀態(tài)。
下面，說明本發(fā)明的第13實(shí)施方式的圖41所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
在圖41所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法的情況下，省略上述工序(12)“軟焊料凸點(diǎn)的形成工序”，其他與第12實(shí)施方式的制造工序相同進(jìn)行。在該制造方法中，大致使高熔點(diǎn)軟焊料69達(dá)到貫通孔的露出側(cè)端部。
下面，說明本發(fā)明的第14實(shí)施方式的圖42A、圖42B所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
本實(shí)施方式，為提高散熱性，使散熱板延長。
即，在實(shí)施方式9的制造工序中，散熱板66，不只是在半導(dǎo)體元件70的粘接電極64的正下方的位置，例如，如圖42A所示，也可以向圖中左側(cè)延長形成。半導(dǎo)體裝置的制造方法本身，與實(shí)施方式9相同。在該構(gòu)成中，散熱板66的面積大于實(shí)施方式9，進(jìn)一步提高散熱效果。
在上述的本發(fā)明的實(shí)施方式中，覆蓋散熱板66的表面全面地表示Ni/Au鍍膜，但鍍膜時(shí)采用掩模，形成在連接軟焊料球102的部分上，其它部分也可以實(shí)施鍍軟焊料或鍍錫。
此外，詳述了絕緣薄膜為芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜時(shí)的情況，但也可以采用聚酰亞胺。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，詳述了在粘接電極和上述散熱板、取出電極和連接電極的雙方具有貫通孔時(shí)的情況，但是，即使任何一組具有貫通孔，另一組不具有貫通孔，例如用激光等進(jìn)行絕緣薄膜61的開孔，連接粘接電極或取出電極和軟焊料凸點(diǎn)，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，貫通孔101的孔徑設(shè)定在例如0.3mm，但只要能夠連接，孔徑也是任意的，特別是半導(dǎo)體元件70下方孔徑也可以大，也可以是比半導(dǎo)體元件70稍小的方形。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，在絕緣薄膜的一方側(cè)，具有形成在上述絕緣薄膜上方的粘接電極及取出電極、由導(dǎo)電性材料連接在上述粘接電極上方的半導(dǎo)體元件、連接上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲、覆蓋它們的絕緣樹脂，其特征在于在絕緣薄膜的另一方側(cè)，具有對(duì)上述粘接電極的熱進(jìn)行散熱的散熱板和連接在上述取出電極上的軟焊料球。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述散熱板，介由上述絕緣薄膜的開口部，通過導(dǎo)電性且導(dǎo)熱性的物質(zhì)，與上述粘接電極連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
4.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有耐熱變形性絕緣薄膜；形成在該絕緣薄膜上方的粘接電極及取出電極；介由導(dǎo)電性物質(zhì)連接在上述粘接電極上方的半導(dǎo)體元件；連接該半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲；全面覆蓋上述支撐基板的表面?zhèn)鹊慕^緣樹脂；與上述粘接電極及取出電極的背面對(duì)應(yīng)形成的絕緣薄膜的開口部；介由該開口部而與上述取出電極連接的凸點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
6.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于由半導(dǎo)體元件，用導(dǎo)電性物質(zhì)與上述半導(dǎo)體元件連接的兼作散熱板的粘接電極及取出電極，以及絕緣樹脂構(gòu)成；上述絕緣樹脂，以上述半導(dǎo)體元件、兼作散熱板的粘接電極及取出電極的表面?zhèn)炔宦冻龅酱髿庵小⒉⑶壹孀魃鲜錾岚宓恼辰与姌O及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械姆绞竭M(jìn)行覆蓋；兼作上述散熱板的粘接電極，具有在將半導(dǎo)體元件配置在該粘接電極上方時(shí)、俯視成為該半導(dǎo)體元件的區(qū)域外的散熱區(qū)域。
7.一種半導(dǎo)體裝置，在絕緣薄膜的一面?zhèn)?，設(shè)置粘接電極、取出電極、介由上述粘接電極上方的導(dǎo)電層配置的半導(dǎo)體元件、連接上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的絲、覆蓋它們的絕緣樹脂，并且，在絕緣薄膜的另一面?zhèn)?，分別與上述取出電極及上述粘接電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置連接電極及散熱板，其特征在于上述粘接電極和上述散熱板、取出電極和連接電極的至少一組，具有穿過上述絕緣薄膜貫通的孔，并由填充在該貫通孔內(nèi)的導(dǎo)電性材料進(jìn)行連接。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于填充在上述貫通孔內(nèi)的導(dǎo)電性材料，主要為固定上述粘接電極和半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電層物質(zhì)、及/或形成軟焊料凸點(diǎn)的物質(zhì)。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有通過對(duì)設(shè)在耐熱變形性絕緣薄膜上方的電極材料進(jìn)行蝕刻，形成粘接電極及取出電極的工序；在上述絕緣薄膜的、粘接電極和上述取出電極的背面?zhèn)仍O(shè)置開口的工序；在上述粘接電極上方用導(dǎo)電性物質(zhì)連接半導(dǎo)體元件的工序；接合上述半導(dǎo)體元件的電極和取出電極的工序；用絕緣樹脂覆蓋上述絕緣薄膜的半導(dǎo)體元件側(cè)全面的工序；介由上述開口部連接上述取出電極和凸點(diǎn)的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述絕緣薄膜是芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜。
11.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有在支撐基板上方形成兼作散熱板的粘接電極及取出電極的工序，在上述支撐基板上方的兼作散熱板的粘接電極上方用導(dǎo)電性物質(zhì)連接半導(dǎo)體元件的工序，接合上述半導(dǎo)體元件的電極和上述取出電極的工序，用絕緣樹脂覆蓋上述支撐基板上方的半導(dǎo)體元件、兼作散熱板的粘接電極及取出電極的工序，從兼作散熱板的上述粘接電極及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x上述支撐基板而使兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械墓ば颍辉谥位迳戏叫纬杉孀魃岚宓恼辰与姌O的工序，是在粘接電極上方配置半導(dǎo)體元件時(shí)，以俯視具有成為半導(dǎo)體元件區(qū)域外的散熱區(qū)域的方式，形成粘接電極的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述支撐基板是不銹鋼，利用鍍層法形成兼作上述散熱板的粘接電極及取出電極。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于從兼作散熱板的粘接電極及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x上述支撐基板而使上述粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵械墓ば?，通過從與兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極、與絕緣樹脂的背面?zhèn)鹊慕缑鎰冸x形成在支撐基板上方的粘合劑和上述支撐基板，而使兼作上述散熱板的粘接電極背面及取出電極的背面?zhèn)嚷冻龅酱髿庵小?br> 14.如權(quán)利要求11或13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述支撐基板是玻璃環(huán)氧樹脂，上述粘合劑是硅樹脂。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，在由芳香族聚酰胺無紡布環(huán)氧樹脂薄膜構(gòu)成的絕緣薄膜上一體形成粘接電極(64)和取出電極(65)，在該粘接電極(64)上方介由軟焊料(67)安裝半導(dǎo)體元件(70)，用金絲(69)接合半導(dǎo)體元件(70)的上面電極和取出電極(65)，用保護(hù)用合成樹脂(73)進(jìn)行樹脂密封。另外，在上述絕緣薄膜的與上述粘接電極(64)和取出電極(65)的下面對(duì)應(yīng)的部分設(shè)置比上述各下面的面積小的任意大小的開口(66)，取出電極(75)通過開口(66)接合在凸點(diǎn)(72)上，同時(shí)粘接電極(64)的下端面露出在大氣中。因此，這種半導(dǎo)體裝置，可減薄，并且散熱性好。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1606152SQ200410083390
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月7日
發(fā)明者中野博隆, 糟谷泰正 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司