JP2001156232A

JP2001156232A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001156232A
Application number: JP33737699A
Authority: JP
Inventors: Hideto Katsuta; 秀人勝田
Original assignee: Hitachi Ltd; Akita Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Akita Electronics Systems Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置の信頼性向上及び製造歩留まりの
向上を図る。【解決手段】樹脂封止体と、樹脂封止体の内部に位置
し、表裏面のうちの表面に電極が形成された第１の半導
体チップ及び第２の半導体チップと、樹脂封止体の内外
に亘って延在し、第１の半導体チップの電極に電気的に
接続される第１のリードと、樹脂封止体の内外に亘って
延在し、第２の半導体チップの電極に電気的に接続され
る第２のリードとを有する半導体装置の製造方法であっ
て、前記第１・第２リードフレームを重ね合わせた状態
で前記樹脂封止体を形成した後、前記第１・第２リード
フレームのリード同士及びダムバー同士を溶接によって
接続する。ダムバー切断時には、ダムバー同士が溶接さ
れているため、上側の切断片が切断によって発生した隙
間に残留しなくなる。切断片落下付着に起因するパッケ
ージクラック，半導体チップクラック，リード曲がりが
発生し難くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係わり、特に２枚のリードフレームを積層し、そ
れぞれのリードフレームに固定された半導体チップを一
つの樹脂封止体で封止する半導体装置の製造方法に適用
して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＲＡＭ（Ｄynamic Ｒandum Ａccess
Ｍemory ）、ＳＲＡＭ（Ｓtatic Ｒandum Ａccess Ｍem
ory ）等の記憶回路システムを内蔵する半導体チップ
は、大容量化に伴って平面サイズが大型化する傾向にあ
る。そこで、これらの記憶回路システムが内蔵された半
導体チップを樹脂封止体で封止する半導体装置において
は、リードフレームのダイパッド（タブとも言う）を省
略し、大型の半導体チップにも対応可能なＬＯＣ（Ｌea
d Ｏn Ｃhip ）構造が採用されている。

【０００３】ＬＯＣ構造とは、半導体チップの表裏面
（互いに対向する一主面及び他の主面）のうちの表面
（一主面）である回路形成面上にリードを配置した構造
のことである。このようなＬＯＣ構造を採用することに
より、半導体チップの平面サイズが大型化されても、樹
脂封止体で封止されるリードの封止領域を確保すること
ができるので、樹脂封止体の平面サイズの増加を抑制す
ることができる。なお、ＬＯＣ構造を採用する半導体装
置については、例えば、特開平2-246125号公報に記載さ
れている。

【０００４】一方、記憶回路システムが内蔵された半導
体チップの高密度実装を目的として、同一容量の記憶回
路システムが内蔵された二つの半導体チップを積層し、
この二つの半導体チップを一つの樹脂封止体で封止する
積層型半導体装置が開発されている。例えば、特開平7-
58281 号公報にはＬＯＣ構造の積層型半導体装置が記載
されている。この技術では２枚のリードフレームが重ね
て使用されている。また、同様の技術としては、特開平
5-67726 号公報に開示された技術がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】２枚のリードフレーム
を重ね、これらリードフレームに固定された半導体チッ
プやワイヤを含む部分を樹脂で封止し、その後切断・成
形型で各リードを繋ぐダムバーを切断除去する場合、切
断された上側の切断片がリードフレームの切断によって
発生した間隙に挟まれて残留し、２枚重ねリードフレー
ムから脱離しなくなる現象が発生することがあることが
判明した。

【０００６】図２７は封止体１９の側面から突出する２
枚のリードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４及び
ダムバー５，６を示す模式的斜視図である。両方のリー
ドフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４が溶接（溶接
部Ｗ）によって接続されている。図２７に示すｃの領域
が切断除去するダムバー域である。

【０００７】また、図２８（ａ）〜（ｃ）は切断・成形
型のダムバー切断部の切断動作を示す模式図である。ダ
ムバー切断部７０はダイ７１、パンチ７２及び前記ダイ
７１の上面にリードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード
３，４やダムバー５，６を押し付けるリード抑え７３と
を有する。また、ダイ７１の開口部７７は剪断によって
ダムバーを切断するため、切断片７４が止まるような寸
法に作製されている。そして、順次切断されて発生した
切断片７４に押し下げられて開口部７７の下方の広い開
口部７９に入り、自重で落下して図示しない切断片収容
部に収容されるようになっている。

【０００８】図２８（ａ）に示すように、ダイ７１にリ
ードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４及びダムバ
ー５，６をリード抑え７３によって押え付けて固定した
後、図２８（ｂ）に示すように、パンチ７２を下降させ
てダムバー５，６を打ち抜いて切断させる。切断動作を
終了したパンチ７２は、図２８（ｃ）に示すように、上
昇して切断開始位置に戻る。

【０００９】この際、図２８（ｃ）に示すように、２枚
重ねで切断された上側の切断片７４、即ちパンチ７２側
の切断片７４がリードフレームの切断によって発生した
間隙７８に挟まれて残留し、２枚重ねリードフレームか
ら脱離しなくなる現象が発生することがある。

【００１０】この現象について調べたところ、図２９に
示すように、切断片７４は剪断応力による切断によって
ダイ７１側の縁にはダレと呼称される丸み７５が発生
し、パンチ７２側の縁にはバリと呼称される突起７６が
密生する。そして、対面する突起７６同士でパンチ７２
を掴むように取り付くため、切断後パンチ７２に取り付
いたような状態になる上側の切断片７４は、その周縁の
前記ダイ７１の開口部７７との接触力よりも前記取り付
いた力が強い場合には、ダイ７１に付いた状態で上方に
移動し、前記突起７６部分がリードフレームの切断によ
って発生した間隙に引っ掛かることによって前記隙間に
挟まれて残留するものと想定できる。

【００１１】この残留した切断片７４は、落下し易く、
その後の振動等によって隙間から外れて落下する場合が
ある。切断・成形型には複数の加工ステーションが設け
られ、リードフレームは順次各加工ステーションで加工
が行われて封止体（パッケージ）から突出するリードの
成形がなされる。

【００１２】従って、このような加工ステーション，リ
ードフレーム及び封止体上に切断片７４が落下して付着
すると、この付着が原因となってパッケージクラック，
半導体チップクラック，リード曲がり等が発生する。特
に、リード成形では、パッケージ上に切断片が付着する
とパッケージが金型によって保持されるためパッケージ
クラックや半導体チップクラックの発生原因になる。ま
た、リード上に切断片が付着するとリード成形時に切断
片と一緒に成形が行われるため、リード曲がりやリード
ピッチ不良が発生しやすくなる。

【００１３】クラック発生は、製品の致命的なダメージ
になり、救済の措置がとれず廃棄することになり、歩留
りの低下から半導体装置のコストの上昇を招く。また、
リード曲がりやリードピッチ不良は修正に手間隙が掛か
りコストの高騰を招くと共に、修正ができない場合には
歩留りの低下を引き起こすことになる。

【００１４】また、各金型に付着した切断片は正常な動
作の妨げになり、生産性の低下を来す。

【００１５】本発明の目的は、半導体装置の信頼性の向
上を図ることができる半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。

【００１６】本発明の目的は、半導体装置の歩留まりの
向上を図ることができる半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。

【００１７】本発明の他の目的は、半導体装置の生産性
の向上を図ることができる半導体装置の製造方法を提供
することにある。

【００１８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面からあきらかに
なるであろう。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００２０】（１）所定のリードパターンを有する２枚
のリードフレームを用意する工程と、各リードフレーム
のチップ固定部分に半導体チップを固定する工程と、前
記半導体チップの電極とリードフレームのリードを接続
手段によって電気的に接続する工程と、前記２枚のリー
ドフレームを重ね合わせると共に所定のリード同士を接
続する工程と、前記半導体チップ及び前記接続手段を含
む部分を樹脂封止体で封止する工程と、前記２枚のリー
ドフレームのリードを支持するダムバーを含むリードフ
レームの不要部分を切断・成形型で切断除去する工程と
を有する半導体装置の製造方法であって、前記封止工程
の前または後に前記２枚のリードフレームのダムバー同
士を接続し、ダムバーの切断除去時に２枚のリードフレ
ームのダムバー同士を一緒に除去させる。一方のリード
フレームのリードは封止領域の境界または境界の近傍部
分で他方のリードフレームに接続されている。前記リー
ド同士及びダムバー同士をレーザ溶接によって接続す
る。前記リードフレームの樹脂で封止される領域のリー
ドパターンは同一のパターンになっている。

【００２１】前記（１）の手段によれば、（ａ）２枚の
リードフレームのダムバー同士はレーザ溶接によって接
続されていることから、ダムバーの切断除去時に２枚の
リードフレームのダムバー同士は単一の切断片となって
確実にリードフレームから切断除去されるため、その後
リードフレームから切断片が落下するようなことがな
く、切断片落下とその付着に起因するパッケージクラッ
ク，半導体チップクラック，リード曲がり等が発生しな
くなり、半導体装置の信頼性の向上や半導体装置製造歩
留りの向上が図れる。

【００２２】（ｂ）また、切断片が切断・成形型の各加
工ステーションに付着することもなく、切断片付着によ
る各金型の正常な動作の妨げもなくなり、生産性の低下
を防止でき、半導体装置の製造コストの低減も図れる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

【００２４】（実施形態１）図１乃至図２６は本発明の
一実施形態（実施形態１）である半導体装置の製造方法
に係わる図である。本実施形態では、二方向リード配列
構造であるＴＳＯＰ( Ｔhin Ｓmall Ｏut-line Ｐacka
ge）型の半導体装置に本発明を適用した例について説明
する。

【００２５】図１は本実施形態１における２枚のリード
フレームのダムバーを切断する状態を示す模式図、図２
は本実施形態１によって製造された半導体装置の一部を
示す斜視図である。

【００２６】本実施形態１の半導体装置の製造方法によ
って製造された半導体装置２０は、図２に示すように、
細長偏平の樹脂からなる封止体１９の両側面からリード
３を突出させた構造になっている。リード３は表面実装
に適したガルウィング型になっている。本実施形態１の
半導体装置の製造方法では２枚のリードフレームを重ね
ると共に、一方のリードフレームのリードをそのまま封
止体１９から突出するリード（アウターリード）として
使用し、他方のリードフレームのリードは短くしてその
先端部分を前記リードの途中に重なるようにしてある。
また、短いリードは溶接によって一方のリードに接続し
てある。短いリード４の先端は、図２に示すように封止
体１９の側面部分に現れている。

【００２７】本実施形態１によって製造された半導体装
置２０は、図３に示すような断面になっている。図３は
アウターリード延在方向に沿う半導体装置の断面図であ
る。また、図４は図３における上側に位置する半導体チ
ップとリードとの関係を示す図であり封止体を一部剥が
した状態の平面図、図５は図３における下側に位置する
半導体チップとリードとの関係を示す図であり封止体を
一部剥がした状態の底面図である。また、図６は図３の
一部を拡大した断面図であり、図７は前記半導体装置の
要部断面図であり、図８は前記半導体装置に組み込まれ
た半導体チップの概略構成を示す要部断面図である。

【００２８】なお、図４及び図５において、図４に示す
左側のリード群は図５に示す右側のリード群と対応し、
図４に示す右側のリード群は図５に示す左側のリード群
と対応する。

【００２９】図３乃至図５に示すように、本実施形態の
半導体装置２０は、半導体チップ１５、半導体チップ１
６のそれぞれを上下方向に積層し、この半導体チップ１
５、半導体チップ１６のそれぞれを一つの封止体（樹脂
封止体）１９で封止した構成になっている。半導体チッ
プ１５，１６のそれぞれは、それぞれの表裏面（互いに
対向する一主面及び他の主面）のうちの裏面（他の主
面）同志を向い合わせた状態で積層されている。

【００３０】半導体チップ１５，１６のそれぞれは同一
の外形寸法で形成されている。また、半導体チップ１
５，１６のそれぞれの平面形状は方形状で形成され、本
実施形態においては長方形で形成されている。この半導
体チップ１５，１６のそれぞれには、記憶回路システム
として、例えば６４メガビットのＤＲＡＭが内蔵されて
いる。

【００３１】半導体チップ１５，１６のそれぞれは、図
８に示すように、主に、半導体基板Ａ１と、この半導体
基板Ａ１の回路形成面上において絶縁層、配線層のそれ
ぞれを複数段積み重ねた多層配線層Ａ２と、この多層配
線層Ａ２を覆うようにして形成された表面保護膜（最終
保護膜）Ａ３とを有する構成になっている。半導体基板
Ａ１は例えば単結晶シリコンで形成され、絶縁層は例え
ば酸化シリコン膜で形成され、配線層は例えばアルミニ
ウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金等の金属膜で形成さ
れている。また、表面保護膜Ａ３は、例えば、メモリに
おける耐α線強度の向上を図ることができ、樹脂封止体
１９の樹脂との接着性の向上を図ることができるポリイ
ミド系の樹脂で形成されている。

【００３２】図３，図４及び図８に示すように、半導体
チップ１５の表裏面（互いに対向する一主面及び他の主
面）のうちの表面（一主面）である回路形成面１５Ｘの
中央部には、その長辺方向に沿って配列された複数個の
電極（ボンディングパッド）ＢＰ１が形成されている。
複数個の電極ＢＰ１のそれぞれは、半導体チップ１５の
多層配線層Ａ２のうちの最上層の配線層に形成されてい
る。最上層の配線層はその上層に形成された表面保護膜
Ａ３で覆われ、この表面保護膜Ａ３には電極ＢＰ１の表
面を露出するボンディング開口Ａ４が形成されている。

【００３３】図３，図５及び図８に示すように、半導体
チップ１６の表裏面（互いに対向する一主面及び他の主
面）のうちの表面（一主面）である回路形成面１６Ｘの
中央部には、その長辺方向に沿って配列された複数個の
電極（ボンディングパッド）ＢＰ２が形成されている。
複数個の電極ＢＰ２のそれぞれは、半導体チップ１６の
多層配線層Ａ２のうちの最上層の配線層に形成されてい
る。最上層の配線層はその上層に形成された表面保護膜
Ａ３で覆われ、この表面保護膜Ａ３には電極ＢＰ２の表
面を露出するボンディング開口Ａ４が形成されている。

【００３４】半導体チップ１５に内蔵されたＤＲＡＭの
回路パターンは、半導体チップ１６に内蔵されたＤＲＡ
Ｍの回路パターンと同一パターンで構成されている。ま
た、半導体チップ１５の回路形成面１５Ｘに形成された
電極ＢＰ１の配置パターンは、半導体チップ１６の回路
形成面１６Ｘに形成された電極ＢＰ２の配置パターンと
同一パターンで構成されている。即ち、半導体チップ１
５、半導体チップ１６のそれぞれは、同一構造で構成さ
れている。

【００３５】図３乃至図５に示すように、樹脂封止体１
９の平面形状は方形状で形成され、本実施形態において
は長方形で形成されている。この樹脂封止体１９の互い
に対向する二つの長辺のそれぞれの辺側には、それぞれ
の長辺に沿って配列された複数本のリード３及び複数本
のリード４が配置されている。複数本のリード３及び複
数本のリード４のそれぞれは、樹脂封止体１９の内外に
亘って延在し、樹脂封止体１９の内部に位置する内部リ
ード部と樹脂封止体１９の外部に位置する外部リード部
とを有する構成になっている。複数本のリード３のそれ
ぞれの外部リード部は面実装型リード形状の一つである
ガルウィング型リード形状に折り曲げ成形されている。
複数本のリード４のそれぞれの外部リード部はリード３
の外部リード部よりも短い長さで形成されている。

【００３６】リード３，リード４のそれぞれは、それぞ
れの一部を上下方向（半導体チップの積層方向）に互い
に重ね合わせた状態で積層されている。リード３，リー
ド４のそれぞれの一部は樹脂封止体１９の内外に亘って
延在し、樹脂封止体１９の外部においてレーザ溶接によ
る溶融接合によって電気的にかつ機械的に接続されてい
る。即ち、リード３の外部リード部は、二つの半導体チ
ップ（１５，１６）が共用する外部接続用端子として用
いられている。

【００３７】複数本のリード３のそれぞれの外部リード
部には端子名が付けられている。Ｖｃｃ端子は電源電位
（例えば５［Ｖ］）に電位固定される電源電位端子であ
る。Ｖｓｓ端子は基準電位（例えば０［Ｖ］）に電位固
定される基準電位端子である。ＩＯ／０Ａ端子、ＩＯ／
０Ｂ端子、ＩＯ／１Ａ端子、ＩＯ／１Ｂ端子、ＩＯ／２
Ａ端子、ＩＯ／２Ｂ端子、ＩＯ／３Ａ端子及びＩＯ／３
Ｂ端子はデータ入出力端子である。Ａ０〜Ａ１２端子は
アドレス入力端子である。ＲＡＳ端子はロウアドレスス
トローブ端子である。ＣＡＳ端子はカラムアドレススト
ローブ端子である。ＷＥ端子はリード／ライトイネーブ
ル端子である。ＯＥ端子は出力イネーブル端子である。
ＮＣ端子は空き端子である。

【００３８】アドレス入力端子（Ａ０〜Ａ１２）である
リード３、ＲＡＳ端子であるリード３、ＣＡＳ端子であ
るリード３、ＯＥ端子であるリード３のそれぞれは、図
４に示すように、樹脂封止体１９の内部に位置する内部
リード部が、半導体チップ１５の回路形成面１５Ｘに絶
縁性のフィルム９を介して接着固定されていると共に、
その回路形成面１５Ｘの電極ＢＰ１に導電性のワイヤ１
７を介して電気的に接続されている。

【００３９】Ｖｃｃ端子であるリード３、Ｖｓｓ端子で
あるリード３のそれぞれは、図４に示すように、樹脂封
止体１９の内部に位置する内部リード部が、半導体チッ
プ１５の回路形成面１５Ｘ上に配置されたバスバーリー
ド７と一体化されている。バスバーリード７は、電極Ｂ
Ｐ１の配列方向に沿って、他のリード３の内部リード部
の先端部と電極ＢＰ１との間を延在している。バスバー
リード７は、半導体チップ１５の回路形成面１５Ｘに絶
縁性のフィルム９を介して接着固定された分岐リードと
一体化され、この分岐リードは半導体チップ１５の電極
ＢＰ１に導電性のワイヤ１７を介して電気的に接続され
ている。

【００４０】ＩＯ／０Ａ端子、ＩＯ／１Ａ端子、ＩＯ／
２Ａ端子、ＩＯ／３Ａ端子であるそれぞれのリード３
は、図４に示すように、樹脂封止体１９の内部に位置す
る内部リード部が、半導体チップ１５の回路形成面１５
Ｘに絶縁性のフィルム９を介して接着固定されていると
共に、その回路形成面１５Ｘの電極ＢＰ１に導電性のワ
イヤ１７を介して電気的に接続されている。

【００４１】ＩＯ／０Ｂ端子、ＩＯ／１Ｂ端子、ＩＯ／
２Ｂ端子、ＩＯ／３Ｂ端子であるそれぞれのリード３
は、図４に示すように、樹脂封止体１９の内部に位置す
る内部リード部が半導体チップ１５の外周囲の外側に配
置され、半導体チップ１５の電極ＢＰ１に対して電気的
に接続されていない。

【００４２】Ａ０端子〜Ａ１２端子であるそれぞれのリ
ード３と接続されたリード４、ＲＡＳ端子であるリード
３と接続されたリード４、ＣＡＳ端子であるリード３と
接続されたリード４、ＷＥ端子であるリード３と接続さ
れたリード４、ＯＥ端子であるリード３と接続されたリ
ード４は、図５に示すように、樹脂封止体１９の内部に
位置する内部リード部が、半導体チップ１６の回路形成
面１６Ｘに絶縁性のフィルム１０を介して接着固定され
ていると共に、その回路形成面１６Ｘの電極ＢＰ２に導
電性のワイヤ１８を介して電気的に接続されている。

【００４３】Ｖｃｃ端子であるリード３と接続されたリ
ード４、Ｖｓｓ端子であるリード３と接続されたリード
４のそれぞれは、図５に示すように、樹脂封止体１９の
内部に位置する内部リード部が、半導体チップ１６の回
路形成面１６Ｘ上に配置されたバスバーリード８と一体
化されている。バスバーリード８は、電極ＢＰ２の配列
方向に沿って、他のリード４の内部リード部の先端部と
電極ＢＰ２との間を延在している。バスバーリード８
は、半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘに絶縁性のフ
ィルム１０を介して接着固定された分岐リードと一体化
され、この分岐リードは半導体チップ１６の電極ＢＰ２
に導電性のワイヤ１８を介して電気的に接続されてい
る。

【００４４】ＩＯ／０Ｂ端子、ＩＯ／１Ｂ端子、ＩＯ／
２Ｂ端子、ＩＯ／３Ｂ端子であるそれぞれのリード３と
接続されたそれぞれのリード４は、図５に示すように、
樹脂封止体１９の内部に位置する内部リード部が、半導
体チップ１６の回路形成面１６Ｘに絶縁性のフィルム１
０を介して接着固定されていると共に、その回路形成面
１６Ｘの電極ＢＰ２に導電性のワイヤ１８を介して電気
的に接続されている。

【００４５】ＩＯ／０Ａ端子、ＩＯ／１Ａ端子、ＩＯ／
２Ａ端子、ＩＯ／３Ａ端子であるそれぞれのリード３と
接続されたそれぞれのリード４は、図５に示すように、
樹脂封止体１９の内部に位置する内部リード部が半導体
チップ１６の外周囲の外側に配置され、半導体チップ１
６の電極ＢＰ１に対して電気的に接続されていない。

【００４６】即ち、本実施形態の半導体装置２０は、半
導体チップ１５、半導体チップ１６のそれぞれを上下に
積層した積層構造で構成されていると共に、半導体チッ
プ１５の回路形成面１５Ｘ上にリード３及びバスバーリ
ード７を配置し、半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘ
上にリード４及びバスバーリード８を配置したＬＯＣ構
造で構成されている。

【００４７】複数本のリード３のうち、半導体チップ１
５の電極ＢＰ１に電気的に接続されたリード３の内部リ
ード部は、図６に示すように、主に、半導体チップ１５
の一辺を横切ってその回路形成面１５Ｘ上を延在する第
１の部分３Ａと、この第１の部分３Ａから半導体チップ
１５の裏面側に折れ曲がる第２の部分３Ｂと、この第２
の部分３Ｂから第１の部分３Ａと同一方向に延びる第３
の部分３Ｃとを有する構成になっている。第１の部分３
Ａは半導体チップ１５の回路形成面１５Ｘに絶縁性のフ
ィルム９を介して接着固定され、その先端部分は半導体
チップ１５の電極ＢＰ１の近傍に配置されている。第３
の部分３Ｃは樹脂封止体１９の内外に亘って延在し、こ
の第３の部分３Ｃのうち、樹脂封止体１９から突出する
部分はガルウィング型リード形状に折り曲げ成形された
外部リード部の肩部分（根元部分）を構成している。

【００４８】複数本のリード４のうち、半導体チップ１
６の電極ＢＰ２に電気的に接続されたリード４の内部リ
ード部は、図６に示すように、主に、半導体チップ１６
の一辺を横切ってその回路形成面１６Ｘ上を延在する第
１の部分４Ａと、この第１の部分４Ａから半導体チップ
１６の裏面側に折れ曲がる第２の部分４Ｂと、この第２
の部分４Ｂから第１の部分４Ａと同一方向に延びる第３
の部分４Ｃとを有する構成になっている。第１の部分４
Ａは半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘに絶縁性のフ
ィルム１０を介して接着固定され、その先端部分は半導
体チップ１６の電極ＢＰ２の近傍に配置されている。第
３の部分４Ｃは樹脂封止体１９の内外に亘って延在し、
この第３の部分４Ｃのうち、樹脂封止体１９から突出す
る部分は外部リード部として構成されている。

【００４９】なお、複数本のリード３のうち、半導体チ
ップ１５の電極ＢＰ１に電気的に接続されないリード３
の内部リード部は、第３の部分３Ｃを主体とする構成に
なっている。また、複数本のリード４のうち、半導体チ
ップ１６の電極ＢＰ２に電気的に接続されないリード４
の内部リード部は、第３の部分４Ｃを主体とする構成に
なっている。

【００５０】リード３、リード４のそれぞれの第３の部
分（３Ｃ，４Ｃ）は上下方向に重ね合わされ、樹脂封止
体１９の外部において溶接によって接合されている。溶
接は樹脂封止体１９から離れた位置で行なわれ、具体的
には第３の部分４Ｃの先端部分Ｓにて行なわれている。
溶接は、後で詳細に説明するが、樹脂封止体１９を形成
した後、リード４の外部リード部の上方からその先端部
分Ｓにレーザ光を照射して行なわれる。図６中Ｗが溶接
部である。

【００５１】リード３の第１の部分３Ａのワイヤ接続部
及びリード４の第１の部分４Ａのワイヤ接続部には、リ
ードとワイヤ（１７，１８）とのボンダビリティの向上
を図るため、例えば無電解メッキ法によって形成された
銀（Ａｇ）膜からなる金属層１３が設けられ、この金属
層１３を介してワイヤ（１７，１８）が接続されてい
る。なお、金属層１３は、バスバーリード（７，８）に
連結された分岐リードのワイヤ接続部にも設けられてい
る。

【００５２】リード３、リード４のそれぞれの外部リー
ド部は、実装時の半田濡れ性の向上や耐腐食性の向上を
図るため、例えば鉛（Ｐｂ）−錫（Ｓｎ）組成の材料か
らなる導電性被膜１４で被覆されている。導電性被膜１
４は、後で詳細に説明するが、膜厚の制御性が高く、微
細化されたリードに好適な電解メッキ法で形成される。

【００５３】半導体チップ１５の互いに対向する二つの
短辺のそれぞれの外側には、図４に示すように、樹脂封
止体１９の内部に位置する吊りリード１１が配置されて
いる。吊りリード１１は、半導体装置２０の組立プロセ
スにおいて、リードフレームの枠体に樹脂封止体１９を
支持するためのものである。吊りリード１１は、後で詳
細に説明するが、二枚のリードフレームのうちの一方の
リードフレームに設けられ、他方のリードフレームには
設けられていない。即ち、図７に示すように、樹脂封止
体１９の内部には、二つの吊りリードを重ね合わせるこ
とによって形成される合わせ面が存在していない。

【００５４】樹脂封止体１９は、低応力化を図る目的と
して、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及
びフィラー等が添加されたエポキシ系の樹脂で形成され
ている。シリコンーゴムはエポキシ系の樹脂の弾性率及
び熱膨張率を低下させる作用がある。フィラーは球形の
酸化シリコン粒で形成されており、同様に熱弾性率を低
下させる作用がある。樹脂封止体１９は、大量生産に好
適なトランスファ・モールディング法で形成されてい
る。トランスファ・モールディング法は、ポット、ラン
ナー、流入ゲート及びキャビティ等を備えた成形金型
（モールド金型）を使用し、ポットからランナー及び流
入ゲートを通してキャビティ内に樹脂を加圧注入して樹
脂封止体を形成する方法である。

【００５５】なお、絶縁性のフィルム（９，１０）とし
ては、例えば、ポリイミド系の樹脂からなる樹脂基材の
両面（表面及び裏面）にポリイミド系の樹脂からなる接
着層が形成された樹脂フィルムを用いている。また、導
電性のワイヤ（１７，１８）としては、例えば金（Ａ
ｕ）ワイヤを用いている。また、ワイヤの接続方法とし
ては、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディン
グ法を用いている。

【００５６】本実施形態の半導体装置２０において、リ
ード３の内部リード部は半導体チップ１５の回路形成面
１５Ｘに絶縁性のフィルム９を介して接着固定され、リ
ード４の内部リード部は半導体チップ１６の回路形成面
１６Ｘに絶縁性のフィルム１０を介して接着固定されて
いる。また、半導体チップ１５、半導体チップ１６のそ
れぞれは、それぞれの裏面同志を向い合わせた状態で積
層されている。

【００５７】このような構成にすることにより、半導体
チップ１５と半導体チップ１６との間にはリード３及び
リード４が存在しないため、従来の半導体装置のように
一方の半導体チップと他方の半導体チップとの間にリー
ドを配置した場合に比べて、半導体チップ１５と半導体
チップ１６との間隔を狭くすることができるので、これ
に相当する分、樹脂封止体１９の厚さを薄くすることが
できる。

【００５８】また、半導体チップ１５と半導体チップ１
６との間にはリード３及びリード４が存在しないため、
従来の半導体装置のように一方の半導体チップと他方の
半導体チップとの間にリードを配置した場合に比べて、
リード３に付加される浮遊容量（チップ／リード間容
量）のうち、半導体チップ１６とで生じる浮遊容量を実
質的に排除することができ、また、リード４に付加され
る浮遊容量（チップ／リード間容量）のうち、半導体チ
ップ１５とで生じる浮遊容量を実質的に排除することが
できるので、半導体チップ１５の回路形成面１５Ｘに絶
縁性のフィルム９を介して接着固定されたリード３と、
半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘに絶縁性のフィル
ム１０を介して接着固定されたリード４からなる一本の
リードに付加される浮遊容量を低減することができる。

【００５９】本実施形態の半導体装置２０において、半
導体チップ１５、半導体チップ１６のそれぞれは、それ
ぞれの裏面同志を向い合わせた状態で積層されている。
また、リード３は、半導体チップ１５の一辺を横切って
その回路形成面１５Ｘ上を延在する第１の部分３Ａと、
この第１の部分３Ａから半導体チップ１５の裏面側に折
れ曲がる第２の部分３Ｂと、この第２の部分３Ｂから第
１の部分３Ａと同一方向に延びる第３の部分３Ｃとを有
する構成になっている。また、リード４は、半導体チッ
プ１６の一辺を横切ってその回路形成面１６Ｘ上を延在
する第１の部分４Ａと、この第１の部分４Ａから半導体
チップ１６の裏面側に折れ曲がる第２の部分４Ｂと、こ
の第２の部分４Ｂから第１の部分４Ａと同一方向に延び
る第３の部分４Ｃとを有する構成になっている。また、
リード３，４のそれぞれの第３の部分（３Ｃ，４Ｃ）
は、樹脂封止体１９の内外に亘って延在し、互いに重な
り合っている。

【００６０】このような構成にすることにより、リード
３，４のそれぞれは樹脂封止体１９の内部において分岐
され、リード３とリード４との合わせ面が半導体チップ
（１５，１６）まで到達していないので、リード３とリ
ード４との合わせ面を通して外部から樹脂封止体１９の
内部に水分が深く侵入するのを防止することができる。

【００６１】本実施形態の半導体装置２０において、半
導体チップ１５、半導体チップ１６のそれぞれは、回路
形成面（１５Ｘ，１６Ｘ）の中央部にその長辺方向に沿
って複数の電極（ＢＰ１，ＢＰ２）を配列した構成にな
っている。

【００６２】このような構成にすることにより、半導体
チップ１５，１６のそれぞれをそれぞれの裏面同志が向
い合うように積層しても、半導体チップ１５，１６のそ
れぞれの同一機能の電極が対向する状態となるので、半
導体チップ１５の電極（例えば、アドレス信号Ａ０が印
加される電極）ＢＰ１に電気的に接続されたリード３
と、半導体チップ１６の電極（例えば、アドレス信号Ａ
０が印加される電極）ＢＰ２に電気的に接続されたリー
ド４とを容易に接合することができる。

【００６３】このように構成された半導体装置２０は、
二枚のリードフレームを用いた組立プロセスによって製
造される。

【００６４】次に、半導体装置２０の製造に用いられる
二枚のリードフレームの構成について図９乃至図１２を
用いて説明する。

【００６５】図９は第１のリードフレームの平面図であ
り、図１０は図９の一部を拡大した平面図であり、図１
１は第２のリードフレームの平面図であり、図１２は図
１１の一部を拡大した平面図である。なお、実際のリー
ドフレームは複数の半導体チップを搭載できるように多
連構造になっているが、図面を見易くするため、図９及
び図１０は一つの半導体チップが搭載される一個分の領
域を示している。

【００６６】図９に示すように、第１のリードフレーム
ＬＦ１は、平面形状が長方形の枠体１で囲まれた領域内
に、複数本（本実施形態では３２本）のリード３、四本
のバスバーリード７、複数枚（本実施形態では８枚）の
絶縁性フィルム９及び二つの吊りリード１１等を配置し
た構成になっている。

【００６７】複数本のリード３のそれぞれは、樹脂封止
体で封止される内部リード部と樹脂封止体の外部に導出
される外部リード部とを有する構成になっている。この
複数本のリード３のそれぞれは二つのリード群に分割さ
れている。一方のリード群のそれぞれのリード３は、枠
体１の互いに対向する二つの長辺枠部のうちの一方の長
辺枠部の延在方向に沿って配列され、この一方の長辺枠
部に外部リード部における先端部分が一体化され支持さ
れている。他方のリード群のそれぞれのリード３は、枠
体１の互いに対向する二つの長辺枠部のうちの他方の長
辺枠部の延在方向に沿って配列され、この他方の長辺枠
部に外部リード部における先端部分が一体化され支持さ
れている。一方及び他方のリード群のそれぞれのリード
３は、中間部がダムバー５によって互いに連結され、か
つダムバー５によって枠体１に一体化され支持されてい
る。即ち、リードフレームＬＦ１は、複数本のリード３
を図９の上下方向に沿って二列に配列する二方向リード
配列構造で構成されている。

【００６８】四本のバスバーリード７のうち、二本のバ
スバーリード７は、枠体１の一方の長辺枠部の延在方向
に沿って配列された複数本のリード３のうちの初段、中
段及び終段に位置するリード３に連結され、これらのリ
ード３の内部リード部と一体化されている。四本のバス
バーリード７のうち、他の二本のバスバーリード７は、
枠体１の他方の長辺枠部の延在方向に沿って配列された
複数本のリード３のうちの初段、中段及び終段に位置す
るリード３に連結され、これらのリード３の内部リード
部と一体化されている。

【００６９】複数枚の絶縁性フィルム９のそれぞれは、
複数本のリード３を跨るようにして延在し、これらのリ
ード３の内部リード部のワイヤボンディング面と対向す
る裏面に接着固定されている。

【００７０】二つの吊りリード１１のそれぞれは、枠体
１の互いに対向する二つの短辺枠部のそれぞれに一体化
され支持されている。

【００７１】複数本のリード３のうち、半導体チップ
（１５）の電極に電気的に接続されるリード３の内部リ
ード部は、図６に示すように、半導体チップ１５の一辺
を横切ってその回路形成面１５Ｘ上を延在する第１の部
分３Ａと、この第１の部分３Ａから半導体チップ１５の
裏面側に折れ曲がる第２の部分３Ｂと、この第２の部分
３Ｂから第１の部分３Ａと同一方向に延びる第３の部分
３Ｃとを有する構成になっている。

【００７２】ダムバー５は、後述するトランスファ・モ
ールディング法に基づいて樹脂封止体を形成する際、溶
融樹脂がキャビティの外部に漏出するのを防止するため
のものである。リードフレームＬＦ１のダムバー５は、
図１０に示すように、二つの切断部分（連結部分）５Ｂ
と、この二つの切断部分５Ｂで挾まれた中間部分５Ａと
を有する構成になっており、二つの切断部分５Ｂ及び中
間部分５Ａは同一の幅で形成されている。

【００７３】第１のリードフレームＬＦ１は、例えば鉄
（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）系の合金材（例えばＮｉ含
有率４２又は５０［％］）からなる金属板にエッチング
加工又はプレス加工を施して所定のリードパターンを形
成した後、リード３の内部リード部に折り曲げ加工を施
すことによって形成される。

【００７４】図１１に示すように、第２のリードフレー
ムＬＦ２は、平面形状が長方形の枠体２で囲まれた領域
内に、複数本（本実施形態では３２本）のリード４、四
本のバスバーリード８、複数枚（本実施形態では８枚）
の絶縁性フィルム１０及び補強リード１２等を配置した
構成になっている。

【００７５】複数本のリード４のそれぞれは、樹脂封止
体で封止される内部リード部と樹脂封止体の外部に導出
される外部リード部とを有する構成になっている。この
複数本のリード４のそれぞれは二つのリード群に分割さ
れている。一方のリード群のそれぞれのリード４は、枠
体２の互いに対向する二つの長辺枠部のうちの一方の長
辺枠部の延在方向に沿って配列されている。他方のリー
ド群のそれぞれのリード４は、枠体２の互いに対向する
二つの長辺枠部のうちの他方の長辺枠部の延在方向に沿
って配列されている。一方及び他方のリード群のそれぞ
れのリード４は、外部リード部における先端部分がダム
バー６によって互いに連結され、かつダムバー６によっ
て枠体２に一体化され支持されている。即ち、リードフ
レームＬＦ２は、複数本のリード４を図１１の上下方向
に沿って二列に配列する二方向リード配列構造で構成さ
れている。

【００７６】四本のバスバーリード８のうち、二本のバ
スバーリード８は、枠体２の一方の長辺枠部の延在方向
に沿って配列された複数本のリード４のうちの初段、中
段及び終段に位置するリード４に連結され、これらのリ
ード４の内部リード部と一体化されている。四本のバス
バーリード８のうち、他の二本のバスバーリード８は、
枠体２の他方の長辺枠部の延在方向に沿って配列された
複数本のリード４のうちの初段、中段及び終段に位置す
るリード４に連結され、これらのリード４の内部リード
部と一体化されている。

【００７７】複数枚の絶縁性フィルム１０のそれぞれ
は、複数本のリード４を跨るようにして延在し、これら
のリード４の内部リード部のワイヤボンディング面と対
向する裏面に接着固定されている。

【００７８】複数本のリード４のうち、半導体チップ
（１６）の電極に電気的に接続されるリード４の内部リ
ード部は、図６に示すように、半導体チップ１６の一辺
を横切ってその回路形成面１６Ｘ上を延在する第１の部
分４Ａと、この第１の部分４Ａから半導体チップ１６の
裏面側に折れ曲がる第２の部分４Ｂと、この第２の部分
４Ｂから第１の部分４Ａと同一方向に延びる第３の部分
４Ｃとを有する構成になっている。

【００７９】ダムバー６は、後述するが、トランスファ
・モールディング法に基づいて樹脂封止体を形成する
際、溶融樹脂がキャビティの外部に漏出するのを防止す
るためのものである。リードフレームＬＦ２のダムバー
６は、図１２に示すように、二つの切断部分（連結部
分）６Ｂと、この二つの切断部分６Ｂで挾まれた中間部
分６Ａとを有する構成になっている。中間部分６Ａはリ
ードフレームＬＦ１のダムバー５の幅よりも広い幅で形
成され、切断部分６ＢはリードフレームＬＦ１のダムバ
ー５の幅よりも狭い幅で形成されている。

【００８０】二つの補強リード１２のうち、一方の補強
リード１２は、図１１に示すように、ダムバー６と枠体
２の一方の長辺枠部とで規定された領域内に配置されて
いる。この一方の補強リード１２は、複数のダムバー６
のうちの幾つかのダムバー６及び枠体２の一方の長辺枠
部の複数個所に連結され支持されている。二つの補強リ
ード１２のうち、他方の補強リード１２は、図１１に示
すように、ダムバー６と枠体２の他方の長辺枠部とで規
定された領域内に配置されている。この他方の補強リー
ド１２は、複数のダムバー６のうち幾つかのダムバー６
及び枠体２の他方の長辺枠部の複数個所に連結され支持
されている。即ち、第２のリードフレームＬＦ２は補強
リード１２によって剛性が向上しており、ダムバーと枠
体の長辺枠部とで規定される領域に支持するものが何も
存在しないリードフレームに比べて撓み難くなってい
る。

【００８１】補強リード１２は、図１２に示すように、
ダムバー６の中間部分６Ａに連結されている。従って、
補強リード１２が連結されたダムバー６の中間部分６Ａ
の幅は第１リードフレームＬＦ１のダムバー５の幅より
広くなる。

【００８２】第２のリードフレームＬＦ２は、例えば鉄
（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）系の合金材（例えばＮｉ含
有率４２又は５０［％］）からなる金属板にエッチング
加工又はプレス加工を施して所定のリードパターンを形
成した後、リード４の内部リード部に折り曲げ加工を施
すことによって形成される。

【００８３】第１のリードフレームＬＦ１、第２のリー
ドフレームＬＦ２のそれぞれは、後述するが、半導体チ
ップの電極とリードの内部リード部とを導電性のワイヤ
で電気的に接続した後、それぞれの裏面同志を重ね合わ
せた状態で使用される。従って、図９の左側のリード群
は図１１の右側のリード群と重なるように構成され、図
９の右側のリード群は図１１の左側のリード群と重なる
ように構成されている。また、図９の左側のダムバー５
は図１１の右側のダムバー６と重なるように構成され、
図９の右側のダムバー５は図１１の左側のダムバー６と
重なるように構成されている。

【００８４】なお、第１のリードフレームＬＦ１、第２
のリードフレームＬＦ２のそれぞれの主要部の寸法は、
これに限定されないが、以下の通りである。

【００８５】リードフレームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれ
の板厚は０．１［ｍｍ］程度である。ダムバーの近傍に
おけるリード（３，４）の配列ピッチは１．２７［ｍ
ｍ］程度である。ダムバーの近傍におけるリード（３，
４）の幅は０．３〜０．４［ｍｍ］程度である。ダムバ
ー５の幅は０．１５［ｍｍ］程度である。ダムバー６の
切断部分６Ｂの幅は０．１３［ｍｍ］程度であり、補強
リード１２が連結されないダムバー６の中間部分６Ａの
幅は０．５５［ｍｍ］程度である。

【００８６】ところで、半導体装置２０の樹脂封止体１
９は、後述するが、リードフレームＬＦ１、ＬＦ２のそ
れぞれを重ね合わせた状態で形成される。従って、ダム
バー切断工程では重なり合った二つのダムバー（５，
６）を同時に切断する必要があるため、ダムバーの切断
が難しくなるが、本実施形態のように、リードフレーム
ＬＦ２のダムバー６の切断部分６Ｂの幅をリードフレー
ムＬＦ１のダムバー５の切断部５Ｂの幅よりも狭くする
ことにより、重なり合った二つのダムバーの同時切断を
容易に行うことができる。

【００８７】次に、半導体装置２０の製造方法につい
て、図１３乃至図２８を用いて説明する。

【００８８】図１３はワイヤボンディング工程を説明す
るための要部断面図であり、図１４は第１及び第２のリ
ードフレームを重ね合わせた状態を示す要部平面図であ
り、図１５乃至図１８は封止工程を説明するための要部
断面図であり、図１９は封止工程が施された後の状態を
示す底面図であり、図２０は封止工程が施された後の状
態を示す断面図であり、図１２１半導体装置の製造に用
いられるレーザ装置の概略構成を説明するためのブロッ
ク図であり、図２２は接合工程を説明するための要部底
面図であり、図２３は溶接による接続状態を示す一部の
斜視図であり、図２４は第２のリードフレームの枠体と
ダムバーを切断除去した後の状態を示す底面図であり、
図２５は同断面図であり、図２６はダムバーの切断方法
を示す模式図である。

【００８９】なお、図１６は図１４のｂ−ｂ線に沿う位
置での要部断面図であり、図１７は図１４のｃ−ｃ線に
沿う位置での要部断面図であり、図１８は図１４のｄ−
ｄ線に沿う位置での要部断面図である。

【００９０】まず、同一構造の半導体チップ１５及び半
導体チップ１６を準備すると共に、図９に示すリードフ
レームＬＦ１及び図１１に示すリードフレームＬＦ２を
準備する。

【００９１】次に、リードフレームＬＦ１に半導体チッ
プ１５を接着固定し、更に、リードフレームＬＦ２に半
導体チップ１６を接着固定する。リードフレームＬＦ１
と半導体チップ１５との接着固定は、半導体チップ１５
の回路形成面１５Ｘに、絶縁性のフィルム９を介在し
て、リード３の第１の部分３Ａ及びバスバーリード７に
連結された分岐リードを熱圧着することによって行なわ
れる。リードフレームＬＦ２と半導体チップ１６との接
着固定は、半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘに、絶
縁性のフィルム１０を介在して、リード４の第１の部分
４Ａ及びバスバーリード８に連結された分岐リードを熱
圧着することによって行なわれる。

【００９２】この工程において、半導体チップ１５はリ
ード３及びバスバーリード７の分岐リードに接着固定さ
れるので、半導体チップ１５はリードフレームＬＦ１に
安定した状態で保持される。また、半導体チップ１６は
リード４及びバスバーリード８の分岐リードに接着固定
されるので、半導体チップ１６はリードフレームＬＦ２
に安定した状態で保持される。

【００９３】次に、リードフレームＬＦ１及びＬＦ２を
ボンディング装置に搬送し、半導体チップ１５の電極Ｂ
Ｐ１とリード３の内部リード部のワイヤ接続部（先端部
分）とを導電性のワイヤ１７で電気的に接続すると共
に、半導体チップ１５の電極ＢＰ１とバスバーリード７
の分岐リードとを導電性のワイヤ１７で電気的に接続
し、更に、半導体チップ１６の電極ＢＰ２とリード４の
内部リード部のワイヤ接続部（先端部分）とを導電性の
ワイヤ１８で電気的に接続すると共に、半導体チップ１
６の電極ＢＰ２とバスバーリード８の分岐リードとを導
電性のワイヤ１８で電気的に接続する。ワイヤ（１７，
１８）としては例えばＡｕワイヤを用いる。また、ワイ
ヤ（１７，１８）の接続方法としては、例えば熱圧着に
超音波振動を併用したボンディング法を用いる。

【００９４】この工程において、リード３は、内部リー
ド部である第１の部分３Ａが半導体チップ１５の回路形
面１５Ｘ上に位置し、内部リード部である第３の部分３
Ｃの裏面が半導体チップ１５の裏面と同一平面に位置す
るように折り曲げ成形されているので、図１３（Ａ）に
示すように、ヒートステージ２１に半導体チップ１５の
裏面及びリード３の第３の部分３Ｃの裏面を接触させる
ことができる。この結果、ヒートステージ２１の熱が半
導体チップ１５及びリード３に有効に伝達されるので、
ワイヤ１７による半導体チップ１５の電極ＢＰ１とリー
ド３との接続及び半導体チップ１５の電極ＢＰ１とバス
バーリード７の分岐リードとの接続を確実に行うことが
できる。

【００９５】また、この工程において、リード４は、内
部リード部である第１の部分４Ａが半導体チップ１６の
回路形面１６Ｘ上に位置し、内部リード部である第３の
部分４Ｃの裏面が半導体チップ１６の裏面と同一平面に
位置するように折り曲げ成形されているので、図１３
（Ｂ）に示すように、ヒートステージ２１に半導体チッ
プ１６の裏面及びリード４の第３の部分４Ｃの裏面を接
触させることができる。この結果、ヒートステージ２１
の熱が半導体チップ１６及びリード４に有効に伝達され
るので、ワイヤ１８による半導体チップ１６の電極ＢＰ
２とリード４との接続及び半導体チップ１６の電極ＢＰ
２とバスバーリード８の分岐リードとの接続を確実に行
うことができる。

【００９６】また、この工程において、リード３の内部
リード部の先端部分は、半導体チップ１５の回路形成面
１５Ｘの中央部に形成された電極ＢＰ１の近傍に配置さ
れているので、半導体チップの外側にリードの内部リー
ド部の先端部分を配置した場合に比べて、ワイヤ１７の
長さを短くすることができる。

【００９７】また、この工程において、リード４の内部
リード部の先端部分は、半導体チップ１６の回路形成面
１６Ｘの中央部に形成された電極ＢＰ２の近傍に配置さ
れているので、半導体チップの外側にリードの内部リー
ド部の先端部分を配置した場合に比べて、ワイヤ１８の
長さを短くすることができる。

【００９８】また、リードフレームＬＦ２の剛性が補強
リード１２によって向上しているので、リード４の内部
リード部を半導体チップ１６の回路形成面１６Ｘに接着
固定した後、後段の工程であるワイヤボンディング工程
にリードフレームＬＦ２を搬送する際、半導体チップ１
６がふらつき、半導体チップ１６がリードフレームＬＦ
２から脱落するといった不具合の発生を抑制することが
できる。

【００９９】なお、リードフレームＬＦ１、ＬＦ２のそ
れぞれは、この工程の後、それぞれの裏面同志を向い合
わせた状態に積層されるので、半導体チップ１６の電極
ＢＰ２とリード４との接続においては、半導体チップ１
５の電極ＢＰ１とリード３との接続に対して左右が逆に
なる。

【０１００】また、ワイヤ１７による半導体チップ１５
の電極ＢＰ１とリード３との接続及び半導体チップ１５
の電極ＢＰ１とバスバーリード７の分岐リードとの接続
はバスバーリード７を飛び越えて行なわれ、ワイヤ１８
による半導体チップ１６の電極ＢＰ２とリード４との接
続及び半導体チップ１６の電極ＢＰ２とバスバーリード
８の分岐リードとの接続はバスバーリード８を飛び越え
て行なわれる。

【０１０１】次に、半導体チップ１５、半導体チップ１
６のそれぞれの裏面同志が向い合うように、リードフレ
ームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれを重ね合わせる。リード
フレームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれを重ね合わせた状態
を図１４に示す。本実施形態では、半導体チップ１５，
１６のそれぞれの裏面を互いに接触させた状態にする。
半導体チップ１５，１６のそれぞれの裏面同志の接触
は、リード３、リード４のそれぞれの弾性力によって保
持される。

【０１０２】この工程において、リード４の外部リード
部はリード３の外部リード部よりも短い長さで形成され
ているので、リード４の外部リード部の先端部分からリ
ード３の外部リード部の裏面が露出される。

【０１０３】また、リードフレームＬＦ２の剛性が補強
リード１２によって向上しているので、ワイヤボンディ
ング工程から後段の工程であるリードフレーム積層工程
にリードフレームＬＦ２を搬送する際、半導体チップ１
６がふらつき、半導体チップ１６がリードフレームＬＦ
２から脱落するといった不具合の発生を抑制することが
できる。

【０１０４】次に、図１５に示すように、リードフレー
ムＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれを重ね合わせた状態で、リ
ードフレームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれをトランスファ
・モールド装置の成形金型（モールド金型）２２の上型
２２Ａと下型２２Ｂとの間に位置決めする。この時、上
型２２Ａ及び下型２２Ｂによって形成されるキャビティ
２４の内部には、半導体チップ（１５，１６）、リード
３の内部リード部、リード４の内部リード部、フィルム
（９，１０）、ワイヤ（１７，１８）及び吊りリード１
１等が配置される。

【０１０５】リードフレームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれ
は、図１６に示すように、ダムバー（５，６）及びこれ
らのダムバーに連結されたリード（３，４）の連結部が
上型２２Ａのクランプ面２３Ａと下型２２Ｂのクランプ
面２３Ｂとで上下両方向から押え付けられることによっ
て成形金型２２に固定される。この時、図１６に示すよ
うに、ダムバー６の切断部分６Ｂの幅はダムバー５の切
断部分５Ｂの幅よりも狭くなっているため、ダムバー６
の切断部分６Ｂと下型２２Ｂのクランプ面２３Ｂとの接
触面積はダムバー５の切断部分５Ｂと上型２２Ａのクラ
ンプ面２３Ａとの接触面積よりも小さくなっている。

【０１０６】一方、図１７に示すように、ダムバー６の
中間部分６Ａの幅はダムバー５の中間部分５Ａの幅より
も広くなっているため、ダムバー６の中間部分６Ａと下
型２２Ｂのクランプ面２３Ｂとの接触面積はダムバー５
の中間部分５Ａと上型２２Ａのクランプ面２３Ｂとの接
触面積よりも大きくなっている。即ち、ダムバー６の中
間部分６Ａの幅をダムバー５の中間部分５Ａの幅よりも
広くすることにより、重ね合った二つのダムバーの同時
切断を容易に行うためにダムバー６の切断部分６Ｂの幅
をダムバー５の切断部分５Ｂの幅よりも狭くしても、ダ
ムバー６と下型２２Ｂのクランプ面２３Ｂとの接触面積
を確保することができ、リードフレームＬＦ１のダムバ
ー５とリードフレームＬＦ２のダムバー６とを上型２２
Ａのクランプ面２３Ａと下型金型２２Ｂのクランプ面２
３Ｂとの間に確実に固定することができる。

【０１０７】また、図１８に示すように、補強リード１
２が中間部分６Ｂに連結されたダムバー６においても、
ダムバー６の中間部分６Ａと下型２２Ｂのクランプ面２
３Ｂとの接触面積はダムバー５の中間部分５Ａと上型２
２Ａのクランプ面２３Ｂとの接触面積よりも大きくなる
ので、重ね合った二つのダムバーの同時切断を容易に行
うためにダムバー６の切断部分６Ｂの幅をダムバー５の
切断部分５Ｂの幅よりも狭くしても、ダムバー６と下型
２２Ｂのクランプ面２３Ｂとの接触面積を確保すること
ができ、リードフレームＬＦ１のダムバー５とリードフ
レームＬＦ２のダムバー６とを上型２２Ａのクランプ面
２３Ａと下型金型２２Ｂのクランプ面２３Ｂとの間に確
実に固定することができる。

【０１０８】次に、成形金型２２のポットからランナー
及び流入ゲートを通してキャビティ２４内に流動性の樹
脂を加圧注入して樹脂封止体１９を形成する。半導体チ
ップ（１５，１６）、リード３の内部リード部、リード
４の内部リード部、フィルム（９，１０）、ワイヤ（１
７，１８）及び吊りリード１１等は、樹脂封止体１９に
よって封止される。樹脂としては、例えば、フェノール
系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラー等が添加された
エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いる。

【０１０９】この工程において、樹脂中に巻き込まれた
気泡を取り除くため、キャビティ２４内への樹脂の注入
が終了した後、注入時の圧力よりも高い圧力（例えば６
０kg／cm² 程度）を加える。この時、ダムバー５，６の
それぞれに同様の高い圧力がキャビティ２４側からその
外側に向かって加わるが、ダムバー５とダムバー６は上
型２２Ａのクランプ面２３Ａと下型２２Ｂのクランプ面
２３Ｂとの間に確実に固定されているので、切断部分６
Ｂの幅が狭いダムバー６がキャビティ２４の外側方向に
変形する不具合を防止することができ、ダムバー５とダ
ムバー６との隙間を通じて樹脂がキャビティ２４の外側
に漏れだすことによって生じる樹脂封止体１９の成形不
良を確実に防止することができる。

【０１１０】また、補強リード１２が連結されたダムバ
ー６においては、枠体２に補強リード１２を介して支持
されているので、樹脂注入時の圧力よりも高い圧力が加
わっても、キャビティ２４の外側方向に変形するような
ことはない。

【０１１１】また、この工程において、半導体チップの
外側に配置されたリードのワイヤ接続部と半導体チップ
の回路形成面の中央部に形成された電極とをワイヤで接
続した場合に比べて、ワイヤ（１７，１８）の長さが短
くなっているので、樹脂の加圧注入によって生じるワイ
ヤ流れを抑制することができる。また、半導体チップ１
５はリードフレームＬＦ１に安定した状態で保持され、
半導体チップ１６はリードフレームＬＦ２に安定した状
態で保持されているので、キャビティ２４内に加圧注入
された樹脂による二つの半導体チップ（１５，１６）の
それぞれの位置ずれを防止することができる。

【０１１２】また、この工程において、リードフレーム
ＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれは、樹脂封止体１９によって
それぞれの裏面同志を重ね合わせた状態に保持される。

【０１１３】次に、成形金型２２からリードフレームＬ
Ｆ１、ＬＦ２のそれぞれを取り出し、その後、リードフ
レームＬＦ１、ＬＦ２のそれぞれを反転させて、図１９
及び図２０に示すように、リードフレームＬＦ２を表側
（表向き）にする。

【０１１４】次に、図２３に示すように、リードフレー
ムＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４の外部リード同士及び
リードフレームＬＦ１，ＬＦ２のダムバー５，６同士を
溶接（溶接部Ｗ）によって接続する。例えば、溶接は図
１９に示すようなレーザ溶接装置で行う。レーザ溶接
は、例えば、被溶接物を載置するＸＹテーブル３６，レ
ーザ発振器３１，ビームフォーマ３２，ベンディングミ
ラー３３，集光レンズ３４等を備えたＹＡＧレーザ装置
を用いて行う。本実施形態において、レーザ溶接は、Ｘ
Ｙテーブル３６上に樹脂封止体１９が設けられたリード
フレームＬＦ１，ＬＦ２を載せ、その後レーザ発振器３
１から出射されたレーザ光３５をビームフォーマ３２で
所定の幅を有する平行光にした後、ベンディングミラー
３３で方向を変え、更に集光レンズ３４でレーザ光３５
をリードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４部分及
びダムバー５，６部分に集光照射して溶接を行う。図２
２において小円で示す部分が溶接部Ｗである。

【０１１５】この工程において、半導体チップ１５、半
導体チップ１６のそれぞれの回路形成面（１５Ｘ，１６
Ｘ）は樹脂封止体１９の樹脂で覆われているので、溶接
時に発生した飛散物（高温の溶融物）の飛来によって起
きる半導体チップ１５，１６のそれぞれの不良を防止す
ることができる。

【０１１６】また、半導体チップ１５、半導体チップ１
６のそれぞれの回路形成面（１５Ｘ，１６Ｘ）は樹脂封
止体１９の樹脂で覆われているので、溶接時に発生した
アウトガス（リードに含まれていた不純物（例えば硫黄
等）の蒸発物）の付着によって起きる半導体チップ１
５、半導体チップ１６のそれぞれの表面劣化を防止する
ことができ、半導体チップ（１５，１６）と樹脂封止体
１９との接着力の低下を抑制することができる。

【０１１７】また、この工程において、リード４、リー
ド３のそれぞれの接合部は互いに密接した状態を樹脂封
止体１９によって保持されているので、リード４とリー
ド３とを固定治具によって押える必要がない。

【０１１８】なお、レーザ溶接は樹脂封止体１９から離
れた位置で行うことが望ましい。その理由は、位置決め
精度のバラツキによってレーザ光が樹脂封止体１９に照
射された場合、樹脂封止体１９が変色し、外観不良とな
るためである。

【０１１９】また、リード同士のレーザ溶接は、図２２
に示すように、リード４の外部リード部における先端部
分、具体的にはリード４とリード３との段差部分にて行
うことが望ましい。その理由は、図２３に示すように、
リード４とリード３との接合状態を確認することができ
るためである。更に、段差部分にて行う場合、リード４
にレーザ光の中心が位置し、レーザ光の照射領域の１／
３程度がリード３に位置する状態で行うことが望まし
い。その理由は、レーザ光の中心が最もエネルギーが高
いため、レーザ光の中心がリード４に照射された場合、
上段に位置するリード４の接合部が溶融する前に下段に
位置するリード３の接合部が溶断されてしまうことがあ
る。

【０１２０】また、レーザ溶接は、図２２に示すよう
に、リード４、リード３のそれぞれの接合部における幅
よりも小さくして行うことが望ましい。このためには、
レーザ光の照射径（スポット径）を小さくして行う。そ
の理由は、レーザ光の出力設定を間違った場合にリード
３の溶断を防止するためである。ダムバーの近傍におけ
るリード（４，３）のリード幅は０．３［ｍｍ］程度な
ので、このリード幅よりも小さい照射径、本実施形態で
は０．２［ｍｍ］程度の照射径でレーザ溶接を行った。

【０１２１】次に、リードフレームＬＦ２を表側にした
状態で、重ね合った二つのダムバー（６，５）のそれぞ
れの切断部分（６Ｂ，５Ｂ）を切断・成形型にて同時切
断し、図２４及び図２５に示すように、ダムバー（６，
５）を除去すると共に、リードフレームＬＦ２の枠体２
を除去する。

【０１２２】この工程において、ダムバー６の切断部分
６Ｂの幅はダムバー５の切断部分５Ｂの幅よりも狭くな
っているので、重ね合った二つのダムバーの同時切断を
容易に行うことができる。

【０１２３】また、この工程において、リードフレーム
ＬＦ２には樹脂封止体１９を支持するための吊りリード
が設けられていないので、重ね合った二つのダムバー
（６，５）のそれぞれを切断することによって選択的に
リードフレームＬＦ２の枠体２を除去することができ
る。

【０１２４】また、この工程において、補強リード１２
はダムバー６の中間部分６Ａに連結されているので、重
ね合った二つのダムバー（６，５）のそれぞれを切断す
ることによって選択的にリードフレームＬＦ２の枠体２
を除去することができる。

【０１２５】図２６（ａ）〜（ｃ）は切断・成形型のダ
ムバー切断部の切断動作を示す模式図である。ダムバー
切断部７０はダイ７１、パンチ７２及び前記ダイ７１の
上面にリードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４や
ダムバー５，６を押し付けるリード抑え７３とを有す
る。従って、図２６（ａ）に示すように、ダイ７１にリ
ードフレームＬＦ１，ＬＦ２のリード３，４及びダムバ
ー５，６をリード抑え７３によって押え付けて固定した
後、図２６（ｂ）に示すように、パンチ７２を下降させ
てダムバー５，６を打ち抜いて切断させる。切断動作を
終了したパンチ７２は、図２６（ｃ）に示すように、上
昇して切断開始位置に戻る。

【０１２６】本実施形態１では、図２２及び図２３に示
すように、リードフレームＬＦ１，ＬＦ２のダムバー
５，６同士も溶接（溶接部Ｗ）して接続させてある。

【０１２７】従って、切断された２枚の切断片７４は一
体となってダイ７１の開口部７７の間にダイ７１によっ
て押し下げられて位置し、リードフレームＬＦ１，ＬＦ
２の切断によって発生した間隙７８に挟まれて残留する
ようなことはなくなる。

【０１２８】また、前記開口部７７は切断片７４が止ま
るような寸法に作製され、順次切断されて発生した切断
片７４に押し下げられて開口部７７の下方の広い開口部
７９に入り、自重で落下して図示しない切断片収容部に
収容されるようになっている。

【０１２９】重なる２枚の切断片７４は厚く、その周面
の開口部７７の表面との接触面積は大きくなり、上側の
切断片７４がダイ７１に付着する付着力よりも大きくな
ることから、両切断片７４が間隙７８内に再び引き上げ
られるような現象が起きなくなると想定できる。

【０１３０】従って、図２８に示すような間隙７８間に
上側の切断片７４が残留するような現象が起きなくな
る。

【０１３１】この結果、本実施形態１によれば、切断片
７４がリードフレームＬＦ１，ＬＦ２に残留しないこと
から、その後切断片が落下して、切断・成形型の各加工
ステーション各部に付着したり、あるいは樹脂封止体や
リード等に付着するようなことが起きなくなり、切断片
の付着に起因するパッケージクラック，半導体チップク
ラック，リード曲がり等の製品不良や信頼性不良が発生
しなくなる。

【０１３２】次に、リード４、リード３のそれぞれの外
部リード部にメッキ処理を施して、例えば鉛（Ｐｂ）−
錫（Ｓｎ）組成の材料からなる導電性被膜（メッキ膜）
１４を形成する。導電性被膜１４は、膜厚の制御性が高
く、微細化されたリードに好適な電解メッキ法で行う。

【０１３３】次に、リードフレームＬＦ１の枠体１から
リード３の外部リード部の先端部分を切断・成形型で切
断すると共に、リード３の外部リード部を面実装型リー
ド形状の一つであるガルウィング型リード形状に折り曲
げ成形し、更にリードフレームＬＦ１の枠体１から吊り
リード１１を切断することにより、図２乃至図５に示す
半導体装置２０が製造される。

【０１３４】本実施形態１の半導体装置の製造方法によ
れば以下の効果が得られる。

【０１３５】（１）２枚のリードフレームＬＦ１，ＬＦ
２のダムバー５，６同士はレーザ溶接によって接続され
ていることから、ダムバー５，６の切断除去時に２枚の
リードフレームＬＦ１，ＬＦ２のダムバー５，６同士は
一体の切断片７４となって確実にリードフレームから切
断除去されるため、その後リードフレームから切断片が
落下するようなことがなく、切断片落下とその付着に起
因するパッケージクラック，半導体チップクラック，リ
ード曲がり等が発生しなくなり、半導体装置２０の信頼
性の向上や半導体装置製造歩留りの向上が図れる。

【０１３６】（２）また、切断片７４が切断・成形型の
各加工ステーションに付着することもなく、切断片付着
による各金型の正常な動作の妨げもなくなり、生産性の
低下を防止でき、半導体装置２０の製造コストの低減も
図れる。

【０１３７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例え
ば、リード同士の接続及びダムバー同士の接続は他の溶
接方法によって行っても前記実施形態同様の効果を得る
ことができる。

【０１３８】以上実施形態においては、樹脂封止体の両
側からリードを突出させる構造の半導体装置の製造方法
について説明したが、本発明は一方向リード配列構造で
あるＳＩＰ( Ｓingle Ｉn-line Ｐackage）型，ＺＩＰ
( Ｚigzag Ｉn-line Ｐackage）型等の半導体装置、二
方向リード配列構造であるＳＯＪ( Ｓmall Ｏut-line
Ｊ-leaded Ｐackage）型，ＳＯＰ( Ｓmall Ｏut-line
Ｐackage）型等の半導体装置、四方向リード配列構造で
あるＱＦＰ( Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage) 型，ＱＦＪ(
Ｑuad Ｆlatpack Ｊ-leaded Ｐackage) 型等の半導体装
置に適用でき、同様の効果を得ることができる。

【０１３９】本発明は複数枚のリードフレームを重ね合
わせて半導体装置を製造する技術には適用できる。

【０１４０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【０１４１】本発明によれば、半導体装置の信頼性の向
上を図ることが可能となる。

【０１４２】本発明によれば、半導体装置の歩留まりの
向上を図ることが可能となる。

【０１４３】本発明によれば、半導体装置の生産性の向
上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）である半導
体装置の製造方法における２枚のリードフレームのダム
バー切断状態を示す模式図である。

【図２】本実施形態１によって製造された半導体装置の
一部を示す斜視図である。

【図３】前記半導体装置の断面図である。

【図４】前記半導体装置の樹脂封止体内に位置する上側
の半導体チップとリード等との相関を示す平面図であ
る。

【図５】前記半導体装置の樹脂封止体内に位置する下側
の半導体チップとリード等との相関を示す底面図であ
る。

【図６】前記半導体装置の一部の拡大断面図である。

【図７】前記半導体装置の他の部分を示す拡大断面図で
ある。

【図８】前記半導体装置の半導体チップ部分を示す拡大
断面図である。

【図９】前記半導体装置の製造に使用する第１のリード
フレームの平面図である。

【図１０】図９の一部を拡大した平面図である。

【図１１】前記半導体装置の製造に使用する第２のリー
ドフレームの平面図である。

【図１２】図１１の一部を拡大した平面図である。

【図１３】前記半導体装置の製造において半導体チップ
のボンディングパッドとリードがワイヤで接続された状
態を示す断面図である。

【図１４】前記半導体装置の製造において２枚のリード
フレームが重ね合わされた状態を示す一部の平面図であ
る。

【図１５】前記半導体装置の製造において２枚のリード
フレームがトランスファモールド型に型締めされた状態
を示す断面図である。

【図１６】前記型締め状態を示す一部の拡大断面図であ
る。

【図１７】前記型締め状態を示す一部の拡大断面図であ
る。

【図１８】前記型締め状態を示す一部の拡大断面図であ
る。

【図１９】前記半導体装置の製造方法において樹脂封止
体が設けられたリードフレーム部分を示す底面図であ
る。

【図２０】前記半導体装置の製造方法において樹脂封止
体が設けられたリードフレーム部分を示す断面図であ
る。

【図２１】前記半導体装置の製造方法において２枚のリ
ードフレームを接続させるレーザ装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図２２】前記レーザ装置で接続されたリードフレーム
部分を示す平面図である。

【図２３】前記レーザ装置で接続されたリードフレーム
部分を示す斜視図である。

【図２４】前記半導体装置の製造方法において一方のリ
ードフレームの枠体とダムバーを切断除去した状態を示
す底面図である。

【図２５】前記半導体装置の製造方法において一方のリ
ードフレームの枠体とダムバーを切断除去した状態を示
す断面図である。

【図２６】前記半導体装置の製造方法におけるダムバー
切断方法を示す模式図である。

【図２７】本出願人による半導体装置の製造方法におけ
る２枚のリードフレームの溶接状態を示す半導体装置の
一部の斜視図である。

【図２８】本出願人による半導体装置の製造方法におけ
るダムバー切断方法を示す模式図である。

【図２９】前記ダムバー切断における切断片等を示す模
式的断面図である。

【符号の説明】

ＬＦ１，ＬＦ２…リードフレーム、Ｗ…溶接部、１，２
…枠体、３，４…リード、５，６…ダムバー、７，８…
バスバーリード、９，１０…フィルム、１１…吊りリー
ド、１２…補強リード、１３…金属層、１４…導電性被
膜、１５，１６…半導体チップ、１５Ｘ，１６Ｘ…回路
形成面、１７，１８…ワイヤ、１９…樹脂封止体、２０
…半導体装置、２２…成形金型、２２Ａ…上型、２２Ｂ
…下型、２３Ａ，２３Ｂ…クランプ面、２４…キャビテ
ィ、３１…レーザ発振器、３２…ビームフォーマ、３３
…ベンディングミラー、３４…集光レンズ、３５…レー
ザ光、５０…半導体装置、５１…緩衝体、６０…半導体
装置、６１…間隔、７０…ダムバー切断部、７１…ダ
イ、７２…パンチ、７３…リード抑え、７４…切断片、
７６…突起、７７…開口部、７８…間隙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のリードパターンを有する２枚のリ
ードフレームを用意する工程と、各リードフレームのチ
ップ固定部分に半導体チップを固定する工程と、前記半
導体チップの電極とリードフレームのリードを接続手段
によって電気的に接続する工程と、前記２枚のリードフ
レームを重ね合わせると共に所定のリード同士を接続す
る工程と、前記半導体チップ及び前記接続手段を含む部
分を樹脂封止体で封止する工程と、前記２枚のリードフ
レームのリードを支持するダムバーを含むリードフレー
ムの不要部分を切断・成形型で切断除去する工程とを有
する半導体装置の製造方法であって、前記封止工程の前
または後に前記２枚のリードフレームのダムバー同士を
接続し、ダムバーの切断除去時に２枚のリードフレーム
のダムバー同士を一緒に除去させることを特徴とする半
導体装置の製造方法。
【請求項２】一方のリードフレームのリードは封止領
域の境界または境界の近傍部分で他方のリードフレーム
に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半
導体装置の製造方法。
【請求項３】前記リード同士及びダムバー同士を溶接
によって接続することを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】前記リード同士及びダムバー同士をレー
ザ溶接によって接続することを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記リードフレームの樹脂で封止される
領域のリードパターンは同一のパターンになっているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の半導体装置の製造方法。