JP2000232128A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止工程におけるリードの変形に起因す
る入力端子容量の変動のない樹脂封止型の半導体装置及
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体チップ１の主面１ｂに、紫外線熱
硬化型の接着剤３ａ，３ｂにより、リード８，支持バー
１５がそれぞれ固着されている。接着剤３ａ，３ｂは紫
外線の照射による仮硬化と加熱による本硬化との２段で
硬化する。その後、金属細線１により半導体チップ１の
電極パッド１ａとリード８とを電気的に接続した後、封
止樹脂１４により樹脂封止を行なう。リード８が接着剤
３ａによって半導体チップ１に固着されているので、樹
脂封止工程においてリード８の位置が変動することがな
く、入力端子容量の変動を防止することができる。接着
剤３ｂにより支持バー１５が３カ所以上の箇所で半導体
チップ１に固着されているので、樹脂封止工程での半導
体チップ１の傾きを防止することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの主
面上において半導体チップとリードとが互いに接続され
た構造を有するＬＯＣ（リード・オン・チップ）型の半
導体装置に係り、特に半導体チップとリードとの接着部
の構造に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、主としてメモリーチップなどに代表
される半導体チップのパッケージング技術としては、半
導体チップの主面上で半導体チップとリードフレームの
リードとを互いに接着固定することにより、半導体チッ
プを保持するいわゆるＬＯＣ技術が開発されている。こ
のようなＬＯＣ型半導体装置としては、従来より、半導
体チップ主面とインナーリードの一部とに接着される絶
縁テープを付設し、この絶縁テープを介して半導体チッ
プとリードとが機械的に接続される構造を有するものが
あるが、最近は、半導体チップとリードとを接着剤によ
り固定するタイプのＬＯＣ型半導体装置も開発されてい
る。

【０００３】以下、接着剤を用いた接続構造を有する従
来のＬＯＣ型半導体装置の構造及び製造方法について、
図面を参照しながら説明する。

【０００４】図７は、従来の半導体装置の製造工程中に
おける構造を示す平面図である。図８（ａ）〜（ｄ）
は、半導体チップ接着剤を塗布するための各工程を示す
断面図であり、図９（ａ）〜（ｄ）はワイヤーボンドの
ための各工程を示す断面図であり、図１０（ａ）〜
（ｄ）は樹脂封止のための各工程を示す断面図である。

【０００５】図７に示すように、従来の半導体装置に用
いられるリードフレーム５は、半導体チップ１の上方に
配置される予定の多数の開口部２０ａ，２０ｂ，…を備
えている。同図には、１つの開口部２０ａに半導体チッ
プ１を装着し、ワイヤーボンド工程までを終了した状態
を示す。同図に示されている他の開口部２０ｂには便宜
上半導体チップが装着されていないが、実際の工程で
は、順送りに各工程を行なうので、他の開口部２０ｂに
おいても半導体チップがすでに装着されて例えばワイヤ
ーボンド工程のみが未実施状態であるのが一般的であ
る。各開口部２０には、開口の相対向する２つの辺部
（縁部）からそれぞれ内方に向かって延びるリード８
（インナーリード及びアウターリードを含む）と、各リ
ード８が接続される辺部とは異なる相対向する２つの辺
部から延びる吊りリード５ａと、各リード８の中間部を
互いに連結するダムバー５ｂとが形成されている。この
リード８のうちダムバー５ｂと半導体チップ１の端との
間に位置するモールドライン（本図には記載せず）より
も内方側の部分（半導体チップ１に近い部分）がインナ
ーリードであり、ダムバー５ｂよりも外方の部分（開口
部の縁部日界部分）がアウターリードである。

【０００６】また、同図に示すように、開口部２０ａに
おいて、電極パッド１ａを有する半導体チップ１の主面
上にリードフレーム５が載置されており、電極パッド１
ａとリード８とは、金属細線１１により接続されてい
る。また、吊りリード５ａと半導体チップ１の主面との
間には接着剤３ｘが介在している。

【０００７】次に、チップ接着のための各工程（ダイス
ボンド工程）について、図８（ａ）〜（ｄ）を参照しな
がら説明する。

【０００８】図８（ａ）に示す工程では、半導体チップ
１を真空引きにより取り付け可能な固定ステージ２上に
載置する。固定ステージ２には、リードフレームの位置
規制用のピン２ａと、半導体チップ固定用の第１の真空
吸着孔２ｂと、リードフレーム固定用の第２の真空吸着
孔２ｃとが設けられている。そして、図８（ａ）に示す
工程では、半導体チップ１が不要な移動を起こさないよ
うに、第１の真空吸着孔２ｂにより半導体チップ１を吸
着・固定する。

【０００９】図８（ｂ）に示す工程では、ノズル３から
熱硬化型の接着剤３ｘを滴下して、半導体チップ１の主
面１ｂ上の所定の位置、すなわちリード８との接続を行
なおうとする部分に接着剤３ｘを塗布する。

【００１０】図８（ｃ）に示す工程では、固定ステージ
２上のピン２ａとリードフレーム５の位置規制孔（図示
せず）とを係合させながらリードフレーム５を固定ステ
ージ２上に載置して、真空吸着孔２ｃによりリードフレ
ーム５を吸着・固定する。そして、半導体チップ１とリ
ードフレーム５とを位置合わせして、リードフレーム５
の支持バー５ａと半導体チップ１とを互いに接着する。

【００１１】図８（ｄ）に示す工程では、半導体チップ
１を保持した状態のリードフレーム５を硬化炉等内に設
置されたステージ６の上にセットし、硬化炉等の内部で
一定時間加熱処理を行うことにより、接着剤３ｘを硬化
させる。

【００１２】次に、ワイヤーボンド工程について、図９
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【００１３】図９（ａ）に示す工程では、同図に示す断
面以外の部分ですでに互いに接続されているリードフレ
ーム５及び半導体チップをヒータブロック７上に載置
し、ヒータブロック７に設けられた真空吸着孔７ａを介
して半導体チップ１を吸着することにより、ヒーターブ
ロック７上に固定する。なお、図９（ａ）に示す断面で
は、半導体チップ１とリードフレーム５とを互いに接続
固定している部分は示されておらず、リードフレーム５
における半導体チップ１と電気的な接続を行うためのリ
ード８の存在している部分が示されている。

【００１４】図９（ｂ）に示す工程では、ワイヤーボン
ダーのヒータブロック７に半導体チップ１とリードフレ
ーム５とを載置し、ワイヤーボンダーのクランパー９ａ
によりリード８を押圧して、リード８を半導体チップ１
の主面に当接させる。このとき、リードフレーム５の外
枠部分はクランパー９ｂによってヒータブロック７の外
周部に押圧されている。そして、ワイヤーボンダーのキ
ャピラリー１０により、金属細線１１をリード８と半導
体チップ１の電極パッド１ａとに接続する。このとき、
半導体チップ１の主面にリード８を当接させているの
は、金属細線１１の接続を安定に行うためである。

【００１５】図９（ｃ）に示す工程では、クランパー９
ａ，９ｂが除去されて、リード８が元の状態に戻る。

【００１６】そして、図９（ｄ）に示す工程で、リード
フレーム５と半導体チップ１とが接着剤３ｘにより機械
的に接続され、かつ、リード８と半導体チップ１の電極
パッド１ａとが金属細線１１により電気的に接続された
状態の組立リードフレームが得られる。

【００１７】次に、樹脂封止工程について、図１０
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。この工程にお
いては、半導体チップ１とリードフレーム５の支持バー
５ａとが接着剤３ｘによって接続されている部分の断面
を表示している。

【００１８】図１０（ａ）に示す工程では、組立リード
フレームを、上金型１２ａと下金型１２ｂとに分割され
た封止用金型１２にセットする。このとき、ダイキャビ
ティー内には半導体チップ１，支持バー５ａ，リード８
（図示せず），金属細線１１（図示せず）などが収まっ
ている。ただし、封止金型１２には、多数のダイキャビ
ティーが設けられていて、リードフレーム５に装着され
た多数の半導体チップ１を各ダイキャビティー内に配置
できるように構成されているが、この図では理解を容易
にするために１つダイキャビティーにおける状態のみを
示している。

【００１９】図１０（ｂ）に示す工程では、下金型１２
ｂのゲート口１３から封止樹脂１４をダイキャビティー
に注入する。

【００２０】図１０（ｃ）は、封止樹脂１４の注入が終
了した状態を示している。

【００２１】図１０（ｄ）は、樹脂封止工程が終了した
後の半導体チップ１，リードフレーム５及び封止樹脂１
４などからなるパッケージ体を示している。すなわち、
半導体チップ１，支持バー５ａ，リード８（図示せ
ず），金属細線１１（図示せず），接着剤３などを封止
樹脂１４によって封止してなるＬＯＣ型の半導体装置が
得られる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置の製造工程において、以下のような不具合が
あった。

【００２３】半導体チップ１と支持バー５ａとを接着剤
により接着し、さらにワイヤーボンド工程を行なった後
に、樹脂封止工程でリードフレーム組立体が封止金型に
装着された際、リード８の先端部は、封止金型１２のダ
イキャビティー内で機械的に支持されていない状態とな
っている。この状態で、封止金型１２のダイキャビティ
ー内に封止樹脂１４が注入されると、例えば図１０
（ｂ）〜（ｃ）に示す工程において、溶融した粘度の高
い封止樹脂１４の流れに対する抵抗によってリード８の
表裏面に圧力が加わる。一般的に、封止樹脂１４にはエ
ポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられるが、熱硬化
性樹脂の粘度は、封止金型内における温度分布、流路の
障害物形状、キャビティー内の半導体チップの占有面積
等によって大きく変化するという特徴がある。そのため
に、封止樹脂１４の粘度が時々刻々と変化して、リード
８の表裏面に加わる樹脂圧力の均衡が崩れることにな
る。その結果、封止樹脂１４中に埋め込まれるリード８
の先端部は、封止前の位置から上下いずれかの方向に変
形・移動する。また、ダイキャビティー内においてゲー
ト側とエヤーベント側とでは半導体チップ１の主面１ｂ
の高さも変化して、半導体チップ１が傾くということも
あった。

【００２４】そして、以上のようなリードの先端部の変
形や半導体チップの傾きが生じると、リードと半導体チ
ップの主面との間で形成される入力端子容量が変動する
ために、半導体装置の電気特性に影響を与え、電気的信
頼性を悪化させることになる。

【００２５】本発明の目的は、半導体チップを接着剤を
介して支持バーにより保持する構造を有する半導体装置
において、半導体チップとリード先端部分との間隔を安
定化するための手段を講ずることにより、安定した電気
的特性を有する半導体装置及びその製造方法を提供する
ことにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の半導体装
置は、主面上に電極パッドを有する半導体チップと、上
記半導体チップの上方で電極パッドの近傍まで延びる複
数のリードと、上記半導体チップを支持するための少な
くとも１対の支持バーと、上記リードと半導体チップの
主面との間に介在する第１の接着剤と、上記少なくとも
１対の支持バーと上記半導体チップの主面との間に介在
する第２の接着剤と、上記リードと上記電極パッドとを
電気的導通を得るために接続する金属細線と、上記半導
体チップ，上記リードの一部，上記支持バー，上記接着
剤及び上記金属細線を一体的に封止する封止樹脂とを備
えている。

【００２７】これにより、第１の接着剤によってリード
が半導体チップの主面に接着されているので、リードと
半導体チップとの間隔が固定され、リードと半導体チッ
プの主面との間で形成される入力端子容量の変動を抑制
することができる。すなわち、構造上での寸法維持安定
性とそれから得られる電気的特性のばらつきの抑制を図
り、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。

【００２８】上記第１の半導体装置において、上記少な
くとも１対の支持バーが記電極パッドと上記リードの先
端部との間において上記半導体チップの上方を横切って
延び、かつ、上記リードよりも下方に位置するように押
し下げられており、上記第２の接着剤が上記少なくとも
１対の支持バーと上記半導体チップの主面との間におけ
る少なくとも３カ所に介在していることにより、半導体
チップの傾きを抑制でき、入力端子容量のばらつきの小
さい信頼性の高い半導体装置を得ることができる。

【００２９】本発明の第２の半導体装置は、主面上に電
極パッドを有する半導体チップと、上記半導体チップの
上方で電極パッドの近傍まで延びる複数のリードと、上
記複数のリードのうち少なくとも一部のリードを挟んで
相対向する少なくとも２つの吊りリード対と、上記各吊
りリード対と上記各リードとを連結する少なくとも１対
の絶縁性支持テープと、上記絶縁性支持テープと上記半
導体チップの主面との間に介在する接着剤と、上記リー
ドと上記電極パッドとを電気的導通を得るために接続す
る金属細線と、上記半導体チップ，上記リードの一部，
上記絶縁性支持テープ及び上記金属細線を一体的に封止
する封止樹脂とを備えている。

【００３０】これにより、各リードと半導体チップの主
面との間隔が一定になるので、リードと半導体チップの
主面との間で形成される入力端子容量の各リード間にお
けるばらつきを抑制することができる。しかも、絶縁性
テープと半導体チップとが接着剤により固着されている
ので、上記入力端子容量をほぼ一定に維持することがで
き、電気的特性の良好な半導体装置を得ることができ
る。

【００３１】上記第２の半導体装置において、上記絶縁
性テープが上記吊りリード対及びリードの下面に固着さ
れており、上記吊りリード対の一部が上記封止樹脂の外
方に突出していることが好ましい。

【００３２】本発明の第１の半導体装置の製造方法は、
半導体チップの上方に位置する開口部と、上記開口部の
縁部から開口部の内方に向かって延びるリードと、上記
開口部の縁部から内方に向かって延びる少なくとも１対
の支持バーとを有するリードフレームを準備するステッ
プ（ａ）と、主面上に電極パッドを有する半導体チップ
の主面における上記リードフレームのリード及び上記支
持バーの搭載予定位置に接着剤を塗布するステップ
（ｂ）と、上記半導体チップの上方に上記リードフレー
ムを上記半導体チップと位置合わせして載置するステッ
プ（ｃ）と、上記接着剤を硬化させるステップ（ｄ）
と、上記リードと上記半導体チップの電極パッドとを金
属細線により電気的導通を得るために接続するステップ
（ｅ）と、上記半導体チップ，上記リードの一部，上記
支持バー，上記接着剤及び上記金属細線を封止樹脂によ
り一体的に封止するステップ（ｆ）とを備えている。

【００３３】この方法により、樹脂封止工程に相当する
ステップ（ｆ）においては、すでにリードと半導体チッ
プとが互いに固着されているので、封止樹脂の流れの圧
力がリードに作用してもリードの位置の変動が抑制され
る。従って、上述のように入力端子容量のばらつきの小
さい半導体装置が形成される。

【００３４】上記ステップ（ｂ）では、紫外線熱硬化型
接着剤を塗布し、上記ステップ（ｄ）では、上記接着剤
を紫外線による仮硬化と加熱による本硬化とにより２段
硬化させることにより、各リードと半導体チップの主面
との間隔を一定化することができる。

【００３５】本発明の第２の半導体装置の製造方法は、
半導体チップの上方に位置する開口部と、上記開口部の
縁部から開口部の内方に向かって延びるリードと、上記
複数のリードのうちの一部のリードを挟んで相対向する
少なくとも２つの吊りリード対とを有するリードフレー
ムを準備するステップ（ａ）と、少なくとも２対の絶縁
性支持テープを上記リードフレームの上記各吊りリード
対と上記各リードとにそれぞれ固着させるステップ
（ｂ）と、上記半導体チップの上方に上記リードフレー
ムを上記半導体チップと位置合わせして載置するステッ
プ（ｃ）と、金属細線により上記リードと上記電極パッ
ドとを電気的導通を得るために接続するステップ（ｄ）
と、上記半導体チップの主面と上記絶縁性支持テープと
の間に接着剤を滴下するステップ（ｅ）と、上記接着剤
を硬化させるステップ（ｆ）と、上記半導体チップ，上
記リードの一部，上記絶縁性支持テープ及び上記金属細
線を封止樹脂により一体的に封止するステップ（ｇ）と
を備えている。

【００３６】この方法により、樹脂封止工程に相当する
ステップ（ｇ）においては、各リード同士が絶縁性テー
プによって固定され、かつ、接着剤により絶縁性テープ
が半導体チップの主面に固着されているので、封止樹脂
の流れの圧力がリードに作用しても各リード間の位置ば
らつきが抑制され、かつ、リード−半導体チップ間の間
隔もほぼ一定化される。従って、上述のように入力端子
容量の小さい半導体装置が形成される。

【００３７】上記第２の半導体装置の製造方法において
も、上記ステップ（ｅ）では、紫外線熱硬化型接着剤を
塗布し、上記ステップ（ｆ）では、上記接着剤を紫外線
による仮硬化と加熱による本硬化とにより２段硬化させ
ることが好ましい。

【００３８】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）まず、本発明
の第１の実施形態について説明する。

【００３９】本実施形態においても、基本的な製造工程
の流れは、上記従来技術で説明した図８〜図１０に示す
とおりである。

【００４０】図１（ａ），（ｂ）は、本実施形態におけ
る半導体チップ１の主面上に接着剤３を塗布するとき
（図８（ｂ）に示す工程）の状態を示す平面図及びIb−
Ib線における断面図である。

【００４１】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
形態においては、電極パッド１ａを有する半導体チップ
１の主面１ｂの上に、リード用の接着剤３ａと支持バー
用の接着剤３ｂとを塗布する。これらの接着剤３ａ，３
ｂはいずれも紫外線熱硬化型接着剤により構成されてい
る。本実施形態においては、半導体チップ１の主面１ｂ
の中央部において電極パッド１ａが長辺に平行に２列に
配置されており、リードが半導体チップの短辺に平行に
半導体チップ１の電極パッド１ｂの近傍まで延びる構造
となっている。そのため、接着剤３ａはリードの先端と
半導体チップ１の辺近傍とに対応した位置に塗布されて
いる。また、支持バーがリードの先端と電極パッド１ａ
との間に設けられることから、接着剤３ｂは電極パッド
１ａにさらに近接した位置で電極パッド列の両側の各３
カ所に塗布されている。各部における紫外線熱硬化型接
着剤３ａ，３ｂの塗布量は、１カ所当たり０．０５〜
０．３ｍｇ程度である。

【００４２】図２（ａ），（ｂ）は、半導体チップ１と
リードフレーム５とを接着・固定する工程（図８（ｃ）
に示す工程）における平面図及びIIb-IIb 線における断
面図である。ただし、リードフレーム５全体は、図７に
示すような平面構造を有するものであるが、ここでは、
リードフレーム５のうち１つの開口部における構造のみ
を示し、かつ、ダムバーや外枠の図示は省略している。

【００４３】図２（ａ），（ｂ）に示す工程に入る前
に、装着する予定の半導体チップ１の電極パッド１ａの
両側に沿って上下方向に延びる１対の支持バー１５と、
両側から電極パッド１ａの近傍まで延びる多数のリード
８とを有する銅合金板などからなるリードフレーム５を
エッチング等により形成し、かつ、リードフレーム５に
押し下げ加工を施すことにより、１対の支持バー１５を
リードの先端部１９より低くしておく。そして、リード
フレーム５を半導体チップ１の主面１ｂ上の所定位置に
位置合わせを行うと同時に接着剤３ａをリード８に、接
着剤３ｂを支持バー１５の下面にそれぞれ接触させる。
接着剤３ａは、相隣接する２本のリード８に共通となる
ようにリード８の先端部１９と半導体チップ１の辺近傍
の各１カ所に、接着剤３ｂは１本の支持バー１５につい
て３カ所に塗布されている。

【００４４】そして、接着剤３ａ，３ｂに紫外線を照射
してこれを仮硬化させ、さらに加熱して本硬化させる。

【００４５】このとき、紫外線熱硬化型接着剤３ａ，３
ｂが本硬化時の加熱で室温に戻る際発生する温度差収縮
及び硬化収縮によって半導体チップ主面１ｂ上に作用す
るせん断応力を緩和して、半導体チップの電気的特性や
回路形成面の剥がれ防止するために、接着剤３ａ，３ｂ
を連続して塗布することなく接着する。上記紫外線熱硬
化型接着剤３ａ，３ｂは２９０〜４３６ｎｍの波長に感
度を有し、その粘度は２０〜３００ｐｓで、硬化時の紫
外線照射は１ｃｍ² 当たり１００〜５００ｍＷで２〜８
秒間行って仮接着を実現する。そして１５０〜２２０℃
中に０．５〜１時間放置して本接着を完了する。

【００４６】なお、本実施形態で用いた紫外線熱硬化型
接着剤３ａ，３ｂはシリカ充填材を５０〜８０ｗｔ％配
合したエポキシ系樹脂で、１５〜３５ｐｐｍ／℃の線膨
張率を有するものである。

【００４７】図３（ａ），（ｂ）は、半導体チップ１の
電極パッド１ａとリード８とを金属細線により電気的に
接続した後樹脂封止を行なったとき（図１０（ｄ）に示
す状態）における平面図及びIIIb−IIIb線における断面
図である。ただし、図３（ａ），（ｂ）において、封止
樹脂１４は透明として扱っている。

【００４８】その際、ワイヤーボンドは基本的には図９
（ａ）〜（ｄ）に示すような手順でＡｕからなる金属細
線１１を用いて１８０〜２２０℃の温度で超音波熱圧着
法により、半導体チップ主面１ｂ上の各電極パッド１ａ
とリード８（信号用，電源用，グランド用を含む）の先
端部１９との間を通常の標準的接続条件により行なわれ
る。

【００４９】ここで、本実施形態の製造工程において
は、ワイヤーボンド工程の前にリード８と半導体チップ
１とが接着剤３ａにより接続されているので、図９
（ｂ）に示すごとくクランパーなどによってリード８を
下方に押圧する必要はなく、図９（ｃ）に示すごとくリ
ード８が上方にスプリングバックすることもない。

【００５０】その後、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すよう
な樹脂封止工程により、このワイヤーボンド済み半導体
装置を封止金型に装着し、封止樹脂１４を金型キャビテ
ィー内に注入して所望の外形に仕上げる。そして、アウ
ターリード（リード８のうち封止樹脂１４の外方に突出
する部分）のメッキ、切断及び成形を行うことで図３
（ａ），（ｂ）に示すような樹脂封止型半導体装置が得
られる。

【００５１】本実施形態の製造工程によると、樹脂封止
工程の前にリード８と半導体チップ１とが接着剤３ａに
より固着されているので、例えば図１０（ｃ）に示す状
態で、リード８が粘度の高い封止樹脂１４の流れによる
圧力によって上下に移動するのを確実に防止することが
できる。したがって、リード８と半導体チップ１の主面
１ａとの間で形成される入力端子容量の変動を抑制する
ことができ、半導体装置の電気特性の安定化を図ること
ができる。

【００５２】加えて、半導体チップ１が２本の支持バー
１５により３つ以上の箇所（本実施形態では合計６カ
所）において支持されているので、半導体チップ１が粘
度の高い封止樹脂１４の流れによる圧力によって傾くの
を抑制することができる。したがって、リード８と半導
体チップ１の主面１ａとの間で形成される入力端子容量
の変動をより確実に抑制することができ、電気的特性の
安定効果をさらに高めることができる。その際、半導体
チップ１の上方を横切って延びる支持バー１５がディプ
レスされてリード８よりも下方に位置しているので、ワ
イヤーボンド工程も円滑に行なうことができる。

【００５３】なお、本実施形態においては、接着剤３ｂ
は各支持バー１５に対して３カ所ずつ塗布したが、２本
の支持バー１５に対して合計３カ所以上に接着剤が塗布
されていればよい。３カ所以上で半導体チップ１を支持
することにより、樹脂封止工程における半導体チップ１
の傾きを抑制する作用が得られるからである。

【００５４】また、接着剤３ａは、各リード８について
少なくとも１カ所に塗布されていれば、樹脂封止工程に
おけるリード８の上下移動を抑制する作用が得られる。

【００５５】（第２の実施形態）つぎに、絶縁性支持テ
ープを用いた本発明の第２の実施形態について説明す
る。

【００５６】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本実施形
態における半導体チップ１の主面上にリードフレームを
対向させたときの状態を示す平面図，IVb-IVb 線におけ
る断面図及びIVc-IVc 線における断面図である。ただ
し、リードフレーム５全体は、図７に示すような平面構
造を有するものであるが、ここでは、リードフレーム５
のうち１つのチップ搭載領域における構造のみを示し、
かつ、ダムバーや外枠の図示は省略している。

【００５７】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、本実施形態のリードフレーム５は、半導体チップ１
の短辺に近い位置に２対の吊りリード１６が相対向して
配置されており、さらに、リード８が半導体チップ１の
短辺に平行に半導体チップ１の電極パッド１ｂの近傍ま
で延びる構造となっている。そして、吊りリード１６及
びリード８下面には、吊りリード１６及び各リード８
（インナーリード及びアウターリードを含む）を連結す
るように、半導体チップ１の長辺に平行に延びる２対
（４本）の絶縁性支持テープ１７が接着されている。こ
の絶縁性支持テープ１７は、片側のリード８にその先端
部１９と中間部との２カ所（いずれもインナーリードと
なる部分）で接続されている。そして、絶縁性支持テー
プ１７は、厚さ３０〜６０μｍの低吸水率ポリベンゾオ
キサザール有機基材と厚さ１０〜２５μｍのポリイミド
アミドエーテル接着剤を貼り合わせて構成され、その幅
は０．３〜１．５ｍｍである。このとき、絶縁性支持テ
ープ１７をリードフレームの下面に貼り付ける際には、
約４００℃に加熱した吊りリード１６の接続部に絶縁性
支持テープ１７を２ｋｇｆの加重で２秒間加圧して行
う。

【００５８】図５（ａ），（ｂ）は、半導体チップ１の
電極パッド１ａとリード８とを金属細線により電気的に
接続するワイヤーボンド工程（図９（ｂ）に示す工程）
における平面図及びVb−Vb線における断面図である。

【００５９】図５（ａ），（ｂ）に示す工程では、クラ
ンパー（図示せず）により、先端部が絶縁性支持テープ
１７で連結されているリード８の先端部１９を半導体チ
ップ１の主面１ｂ上に押圧する。そして、標準的接続ワ
イヤーボンド条件でリード８の先端部１９と半導体チッ
プ１の電極パッド１ａとの間を金属細線１１により電気
的に接続する。ワイヤーボンドが終了後、クランパーは
押さえているリード８を開放するので、リード８はスプ
リングバックして上方位置に戻る。

【００６０】図６（ａ），（ｂ）は、ワイヤーボンド終
了後に半導体チップ１とリード８とを接着し、かつ、樹
脂封止を行なった後における半導体装置の状態を示す平
面図及びVIb-VIb 線における断面図である。

【００６１】すなわち、ワイヤーボンド工程を行なった
後、樹脂封止を行なう前に、半導体チップ１の主面１ｂ
上に紫外線熱硬化型接着剤３ｃ，３ｄを滴下する。接着
剤３ｃを滴下する場所は、２つの絶縁性支持テープ１６
と２本のリード８とによって囲まれた部分で、かつ、電
極パッド１ａの両側３カ所である。また、接着剤３ｄを
滴下する場所は、２つのリード８によって挟まれる部分
で、かつ半導体チップ１の各長辺の端部近傍の３カ所で
ある。

【００６２】その後、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す工程
と同様に、半導体チップ１を搭載したリードフレームを
封止金型に装着し、封止樹脂１４をダイキャビティー内
に注入する。

【００６３】そして、アウターリード（リード８のうち
封止樹脂１４の外方に突出する部分）のメッキ、切断及
び成形を行うことで図６（ａ），（ｂ）に示すような樹
脂封止型半導体装置の構造が得られる。

【００６４】本実施形態の製造工程によると、樹脂封止
工程の前に各リード８（インナーリード）が絶縁性支持
テープ１６により連結されているので、例えば図１０
（ｃ）に示す状態で、リード８の先端部が粘度の高い封
止樹脂１４の流れによる圧力によってバラバラに移動す
るのを確実に防止することができる。したがって、リー
ド８と半導体チップ１の主面１ａとの間で形成される入
力端子容量の各リード間におけるばらつきを抑制するこ
とができる。加えて、リード８及び絶縁性支持テープ１
６が接着剤３ｃ，３ｄにより半導体チップ１の主面１ｂ
に固着されているので、半導体チップ１が粘度の高い封
止樹脂１４の流れによる圧力によって傾いたり、半導体
チップ１とリード８との間隔が変化するのを抑制するこ
とができる。したがって、リード８と半導体チップ１の
主面１ａとの間で形成される入力端子容量の変動を抑制
することができ、電気的特性の安定効果をさらに高める
ことができる。

【００６５】なお、本実施形態においては、接着剤３ｃ
は両側の１対の絶縁性支持テープ１７間に３カ所ずつ塗
布したが、２対の絶縁性支持テープ１７に対して合計３
カ所以上に接着剤が塗布されていればよい。３カ所以上
で半導体チップ１を支持することにより、樹脂封止工程
における半導体チップ１の傾きを抑制する作用が得られ
るからである。

【００６６】また、接着剤３ｄは、各リード８について
少なくとも１カ所に塗布するようにしてもよい。その場
合、樹脂封止工程におけるリード８の上下移動を抑制す
る作用がより確実に得られる。

【００６７】また、本実施形態においては、絶縁性支持
テープ１７の基材として、低吸水率ポリベンゾオキサザ
ール有機基材を用いたが、本発明の絶縁性支持テープは
必ずしもこれに限定されるものではない。ただし、ポリ
ベンゾオキサザールは比誘電率が封止樹脂として用いら
れるエポキシ樹脂の約１／３と極めて小さいので、リー
ドの位置の変動に伴うリード−半導体チップ間の容量の
変動を小さくできる効果がある。

【００６８】

【発明の効果】本発明の第１の半導体装置又はその製造
方法によると、金属細線を設けた樹脂封止型の半導体装
置において、リードと半導体チップの主面との間に介在
する第１の接着剤と、支持バーと半導体チップの主面と
の間に介在する第２の接着剤とを設けたので、リードと
半導体チップとの間隔を固定して両者間に形成される入
力端子容量の変動を抑制することができ、よって、半導
体装置の電気的特性の安定を図ることができる。

【００６９】本発明の第２の半導体装置又はその製造方
法によると、金属細線を設けた樹脂封止型の半導体装置
において、吊りリード対とリードとを連結する絶縁性支
持テープを設け、この絶縁性支持テープと半導体チップ
の主面との間に接着剤を設けたので、リードと半導体チ
ップの主面との間隔の一定化により両者間に形成される
入力端子容量の各リード間におけるばらつきを抑制し、
かつ、入力端子容量をほぼ一定に維持することができ、
よって、半導体装置の電気的特性の安定を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における接着剤塗布工
程を示す平面図及びIb−Ib線断面図である。

【図２】第１の実施形態における半導体チップとリード
フレームとを接着・固定する工程を示す平面図及びIIb-
IIb 線断面図である。

【図３】第１の実施形態における樹脂封止工程終了後の
半導体装置を示す平面図及びIIIb−IIIb線断面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態におけるリードフレー
ム搭載工程を示す平面図，IVb-IVb 線における断面図及
びIVc-IVc 線断面図である。

【図５】第２の実施形態におけるワイヤーボンド工程を
示す平面図及びVb−Vb線断面図である。

【図６】第２の実施形態における最終的な半導体装置の
状態を示す平面図及びVIb-VIb線断面図である。

【図７】従来の半導体装置の製造工程中における構造を
示す平面図である。

【図８】従来の半導体装置の製造工程におけるダイボン
ドのための各工程を示す断面図である。

【図９】従来の半導体装置の製造工程におけるワイヤー
ボンドのための各工程を示す断面図である。

【図１０】従来の半導体装置の製造工程における樹脂封
止のための各工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ １ａ 電極パッド １ｂ 主面 ２ （真空取り付け可能な）固定ステージ ２ａ 位置規制ピン ２ｂ 第１の真空吸着孔 ２ｃ 第２の真空吸着孔 ３ａ〜３ｄ 接着剤 ３ｘ 接着剤 ４ ノズル ５ リードフレーム ５ａ 支持バー ６ ステージ ７ ヒータブロック ７ａ 真空吸着孔 ８ リード ９ａ，９ｂ クランパー １０ キャピラリー １１ 金属細線 １２ 封止金型 １２ａ 上金型 １２ｂ 下金型 １３ ゲート口 １４ 封止樹脂 １５ 支持バー １６ 吊りリード １７ 絶縁性支持テープ １９ 先端部 ２０ 開口部

フロントページの続き (72)発明者 船越 久士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 乾 忠久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新井 良之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F044 AA01 GG08 JJ03 5F067 AB02 BB11 BE10 DE01 DF01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面上に電極パッドを有する半導体チッ
   プと、 上記半導体チップの上方で電極パッドの近傍まで延びる
   複数のリードと、 上記半導体チップを支持するための少なくとも１対の支
   持バーと、 上記リードと半導体チップの主面との間に介在する第１
   の接着剤と、 上記少なくとも１対の支持バーと上記半導体チップの主
   面との間に介在する第２の接着剤と、 上記リードと上記電極パッドとを電気的導通を得るため
   に接続する金属細線と、 上記半導体チップ，上記リードの一部，上記支持バー，
   上記接着剤及び上記金属細線を一体的に封止する封止樹
   脂とを備えている半導体装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、 上記少なくとも１対の支持バーは、上記電極パッドと上
   記リードの先端部との間において上記半導体チップの上
   方を横切って延び、かつ、上記リードよりも下方に位置
   するように押し下げられており、 上記第２の接着剤は、上記少なくとも１対の支持バーと
   上記半導体チップの主面との間における少なくとも３カ
   所に介在していることを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】 主面上に電極パッドを有する半導体チッ
   プと、 上記半導体チップの上方で電極パッドの近傍まで延びる
   複数のリードと、 上記複数のリードのうち少なくとも一部のリードを挟ん
   で相対向する少なくとも２つの吊りリード対と、 上記各吊りリード対と上記各リードとを連結する少なく
   とも１対の絶縁性支持テープと、 上記絶縁性支持テープと上記半導体チップの主面との間
   に介在する接着剤と、 上記リードと上記電極パッドとを電気的導通を得るため
   に接続する金属細線と、 上記半導体チップ，上記リードの一部，上記絶縁性支持
   テープ及び上記金属細線を一体的に封止する封止樹脂と
   を備えている半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体装置において、 上記絶縁性テープは、上記吊りリード対及びリードの下
   面に固着されており、 上記吊りリード対の一部は上記封止樹脂の外方に突出し
   ていることを特徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 半導体チップの上方に位置する開口部
   と、上記開口部の縁部から開口部の内方に向かって延び
   るリードと、上記開口部の縁部から内方に向かって延び
   る少なくとも１対の支持バーとを有するリードフレーム
   を準備するステップ（ａ）と、 主面上に電極パッドを有する半導体チップの主面におけ
   る上記リードフレームのリード及び上記支持バーの搭載
   予定位置に接着剤を塗布するステップ（ｂ）と、 上記半導体チップの上方に上記リードフレームを上記半
   導体チップと位置合わせして載置するステップ（ｃ）
   と、 上記接着剤を硬化させるステップ（ｄ）と、 上記リードと上記半導体チップの電極パッドとを金属細
   線により電気的導通を得るために接続するステップ
   （ｅ）と、 上記半導体チップ，上記リードの一部，上記支持バー，
   上記接着剤及び上記金属細線を封止樹脂により一体的に
   封止するステップ（ｆ）とを備えている半導体装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 上記ステップ（ｂ）では、紫外線熱硬化型接着剤を塗布
   し、 上記ステップ（ｄ）では、上記接着剤を紫外線による仮
   硬化と加熱による本硬化とにより２段硬化させることを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 半導体チップの上方に位置する開口部
   と、上記開口部の縁部から開口部の内方に向かって延び
   るリードと、上記複数のリードのうちの一部のリードを
   挟んで相対向する少なくとも２つの吊りリード対とを有
   するリードフレームを準備するステップ（ａ）と、 少なくとも２対の絶縁性支持テープを上記リードフレー
   ムの上記各吊りリード対と上記各リードとにそれぞれ固
   着させるステップ（ｂ）と、 上記半導体チップの上方に上記リードフレームを上記半
   導体チップと位置合わせして載置するステップ（ｃ）
   と、 金属細線により上記リードと上記電極パッドとを電気的
   導通を得るために接続するステップ（ｄ）と、 上記半導体チップの主面と上記絶縁性支持テープとの間
   に接着剤を滴下するステップ（ｅ）と、 上記接着剤を硬化させるステップ（ｆ）と、 上記半導体チップ，上記リードの一部，上記絶縁性支持
   テープ及び上記金属細線を封止樹脂により一体的に封止
   するステップ（ｇ）とを備えている半導体装置の製造方
   法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 上記ステップ（ｅ）では、紫外線熱硬化型接着剤を塗布
   し、 上記ステップ（ｆ）では、上記接着剤を紫外線による仮
   硬化と加熱による本硬化とにより２段硬化させることを
   特徴とする半導体装置の製造方法。