JP2002026233A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
を複数個実装して1パッケージにした半導体装置は、半
導体チップ間を接続するブリッヂがアイランド状に形成
されるため、接着テープを用いてブリッヂを支持しなけ
ればならなかった。 【解決手段】 ダイパッド50、51、外部接続電極5
2およびブリッヂ53等は、ハーフエッチングされた
後、絶縁性樹脂を被覆するため、支持リードや接着テー
プ等の連結部材を採用することなく1パッケージが可能
となる。しかも支持基板を採用することなく製造できる
ので、薄型で、放熱性の優れた半導体装置となる。
Description
半導体装置の製造方法に関するものであり、特に複数の
半導体チップが平面的に、または重ね合わせて実装され
た半導体装置およびその製造方法に関するものである。
に、また回路機能を拡大するために複数のチップが1パ
ッケージされている。
1、2が2次元で配置され、1パッケージされた半導体
装置3が示されている。この半導体装置3は、リードフ
レームで構成され第1のダイパッド4と第2のダイパッ
ド5の周囲には、リード6が多数配置されている。また
第1のダイパッド4と第2のダイパッド5の間には、ブ
リッヂ7が配置されている。そして第1のダイパッド4
の上には第1の半導体チップ1が固着され、第2のダイ
パッド5の上には第2の半導体チップ2が固着され、半
導体チップ1、2の第1のボンディングパッド8とリー
ド6上の第2のボンディングパッド9との間は、金属細
線10が接続されている。また第1の半導体チップ1と
第2の半導体チップ2を電気的に接続するため、ブリッ
ヂ7を使っている。つまり第1の半導体チップ1のボン
ディングパッド8とブリッヂ7、このブリッヂ7と前記
第2の半導体チップ2のボンディングパッド8aは、金
属細線10を介して接続されている。そして、全体が絶
縁性樹脂11で1パッケージされている。
ィング、他方がスティッチボンディングで接続されてい
る。このスティッチボンディングは、超音波が長時間加
えられ、半導体チップの劣化を招くため、半導体チップ
側でボールボンディング、リード6上のボンディングパ
ッド側でスティッチボンディングが採用されている。
体チップ2を金属細線10で直接接続する場合、必ずど
ちらかの半導体チップがスティッチボンディングで接続
される。そのため、本構造ではブリッヂ7を形成する事
により、どちらの半導体チップもボールボンディングで
接続されるように構成している。
図12のリードフレームに於いて、リード6…は、タイ
バーで連結されているため、取り扱いが容易であるが、
ブリッヂ7は、アイランド状に形成されるため、このま
までは落下してしまい、色々な工夫が施されている。
イパッド5を連結させる連結片12を設け、この連結片
12と前記ブリッヂ…を接着テープ13で貼り合わせて
いる。
に熱が加えられるため、耐熱性が必要であり、高価なも
のであり、半導体装置としてコストアップになる問題が
あった。
法としては、フレキシブルシート、セラミック基板また
はプリント基板等の支持基板の上にブリッヂを含めたリ
ードパターンを形成し、これをモールドする方法が考え
られる。しかしこの支持基板を採用すれば、半導体装置
として厚くなり、コストアップになってしまう問題があ
った。また支持基板にモールドされた半導体チップは、
支持基板で熱的に絶縁されるため、半導体チップが温度
上昇してしまう問題がった。特に、半導体チップが温度
上昇すると、駆動電流の低下、駆動周波数の低下を招
き、本来の半導体チップの能力を引き出せない問題もあ
った。
に鑑みて成され、第1に、お互いが電気的に接続される
第1の半導体チップおよび第2の半導体チップと、前記
第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの間に設
けられ、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チ
ップを電気的に接続するブリッヂと、前記第1の半導体
チップと前記第2の半導体チップの搭載領域を囲むよう
に設けられ、裏面の少なくとも一部が外部との接続電極
となる外部接続電極と、前記第1の半導体チップと前記
外部接続電極、前記第2の半導体チップと前記外部接続
電極を電気的に接続する第1の金属細線と、前記第1の
半導体チップと前記ブリッヂ、前記第2の半導体チップ
と前記ブリッヂを電気的に接続する第2の金属細線と、
前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前
記外部接続電極、第1の金属細線および前記第2の金属
細線を封止する絶縁性樹脂とを備えた半導体装置に於い
て、前記絶縁性樹脂は、前記ブリッヂおよび前記外部接
続電極の裏面を露出し、前記第2の金属細線は、前記第
1の半導体チップおよび前記第2の半導体チップ上でボ
ールボンディングされ、前記ブリッヂ上でスティッチボ
ンディングされることで解決するものである。
ッヂ、外部接続電極は、絶縁性樹脂で支持されているた
め、従来のような接着テープが不要となり、しかも半導
体チップの裏面は、直接実装基板へと実装されるため、
半導体チップの温度上昇を防止することができる。
ブリッヂの裏面に絶縁被膜が設けられることにより、ブ
リッヂの裏面に実装基板上の配線を延在させることが可
能となり、実装基板側の配線パターンの簡略化がはかれ
る。
ッヂの裏面および前記外部接続電極の裏面に絶縁被膜が
設けられ、前記外部接続電極の一部が露出されること
で、実装基板側の電極と接続出来るようになり、または
絶縁もはかれる。
り平坦な裏面と、前記裏面から所定の厚みでシート状に
形成され、上金型との当接領域で囲まれる領域に、外部
接続電極およびブリッヂが凸状に形成されている表面を
有する板状体を用意し、前記半導体素子搭載領域に半導
体素子を搭載すると共に、前記外部接続電極と前記半導
体チップ、ブリッヂと前記半導体チップを電気的に接続
し、前記板状体を金型に搭載し、前記板状体と前記上金
型で構成される空間に絶縁性樹脂を充填し、前記充填さ
れた樹脂の裏面に露出する板状体を取り除いて前記凸部
をそれぞれ分離する工程とを有することで解決するもの
である。
縁性樹脂の充填までは、外部接続電極やブリッヂとなる
板状体を支持基板として活用し、外部接続電極やブリッ
ヂの分離は、硬化された絶縁性樹脂を支持基板として採
用していることにより、従来用いていたプリント基板、
セラミック基板等の支持基板が不要となる。またブリッ
ヂも接着テープを採用することなく形成できる。
の形態図1Aは、本発明による半導体装置の平面図であ
り、図1B〜図1Eは、図1AのA−A線に対応する断
面図である。また図1B〜図1Eで、半導体装置の裏面
構造を4タイプで示した。
ダイパッド51が実質同一平面に配置され、この周囲に
は、外部接続電極52が設けられている。この外部接続
電極52は、表面がボンディングパッドとなり、裏面が
外部と接続される。そして第1のダイパッド50と第2
のダイパッド51の間には、少なくとも1つのブリッヂ
53が設けられている。
の半導体チップ54が固着され、第2のダイパッド51
には第2の半導体チップ55が固着され、金属細線を介
して接続されている。
れる第1の金属細線56とブリッヂ53に接続される第
2の金属細線57がある。また半導体チップの表面に
は、複数のボンディングパッドが設けられている。そし
てそのボンディングパッドの入出力信号に基づき、少な
くとも一部のボンディングパッドが選択され、これに対
応して外部接続電極52の位置や数が決定されている。
そしてこの選択された半導体チップ上のボンディングパ
ッド58と外部接続電極52が第1の金属細線56を介
して接続されている。
体チップ55との接続は、第1の半導体チップ54のボ
ンディングパッド59とブリッヂ53の一端が第2の金
属細線57で接続され、ブリッヂ53の他端と第2の半
導体チップ55のボンディングパッド60が第2の金属
細線57を介して接続されている。
め、第1の半導体チップ54、第2の半導体チップ55
側で接続される金属細線56、57は、全てボールボン
ディングで接続できる。
に、外部接続電極52、ブリッヂ53は、導電箔をハー
フエッチングし、完全に分離する前に絶縁性樹脂61で
モールドして支持するため、従来用いた接着テープは全
く不要となる。
3が、支持リードやタブ吊りリード等の連結片で支持さ
れず、独立して絶縁性樹脂61に封止される事にある。
しかもこれら独立した外部接続電極52、ブリッヂ53
は、接着テープもなく封止されていることにある。従っ
て完成品には、前記連結片の切断箇所がないものであ
る。
イバー等の連結部材を切除して、完成されたものであ
る。つまりリードの表面から側面、裏面に渡るまで完成
品として加工されている。従って完成品のリードフレー
ムであるが故に連結部材が必要になるわけである。そし
てこのリードフレームに半導体チップを搭載した後、絶
縁性樹脂で封止し、この連結部材を切断していた。その
ため、どこにも連結されず島状に配置されるブリッヂ7
は、図12の如く接着テープ13のような支持部材で接
着固定するしか方法は無かった。
製造側で、導電箔がハーフエッチングされ、外部接続電
極52、ブリッヂ53が半完成品の状態で半導体メーカ
ーに供給される。そして半導体メーカー側で素子の実
装、電気的接続、絶縁性樹脂による封止を行い、最後に
外部接続電極52、ブリッヂ53の形状が全域に渡り分
離されるように、外部接続電極52、ブリッヂ53の裏
面を加工している。従って、タブ吊りリード等の連結部
材、接着テープを採用することなく、しかも連結部材の
機械的分離もなく完成品とする事ができる。
で示した領域が露出している。これを示したものが図1
Bである。この露出領域に対応した電極を実装基板側に
形成し、本半導体装置を固着すると、半導体チップ5
4、55から発生する熱は、熱伝導の優れたダイパッド
50、51を介し、実装基板側の電極に放熱できる。従
来の半導体装置は、全領域がパッケージされていたり、
SMDでは、半田ボールだけが熱伝導部材であり、放熱
性が劣り、半導体チップの特性を最大限に発揮できなか
ったが、本半導体装置は、非常に放熱性が優れ、半導体
チップの特性をより発揮させることができる。
の変形例である。図1Bでは、斜線の部分が露出してい
るため、実装基板側の配線を本半導体装置の裏面に延在
させることが難しかった。また外部接続電極52、ダイ
パッド50、51にロウ材を塗布すると、面積の違いか
ら、ロウ材の厚みが異なり、半導体装置が傾いてしまう
問題も発生した。
に絶縁被膜62を形成することで前記問題点を解決して
いる。図1Aで示した点線の○は、絶縁被膜62から露
出した外部接続電極52、ダイパッド50、51を示す
ものである。つまりこの○以外は絶縁被膜62で覆われ
ているため、実装基板に設けられる配線を本半導体装置
の裏面に延在させることができる特徴を持つ。更には、
○の部分のサイズが実質同一サイズであるため、ロウ材
の厚みは実質同一になる。これは、半田印刷後、リフロ
ー後でも同様である。またAg、Au、Ag−Pd等の
導電ペーストでも同様のことが言える。
パッド50、51、外部接続電極52の裏面が絶縁性樹
脂61の裏面よりも凹むように形成されている。この凹
み部63の深さを調整すれば、ここに形成されたロウ
材、導電ペーストの量をコントロールでき、接着強度を
調整することができる。更には絶縁性樹脂61から成る
飛び出し部64が有るので、前記ロウ材または導電ペー
ストが半導体装置の裏面で接触する事も無くなる。尚、
図1Cと同様に絶縁被膜62を被覆し、○で示した部分
のみを露出させても良い。
は、図1Dと逆に凸部65を設けた例である。この凸部
の高さを調整することにより、実装基板側にダストが存
在しても、半導体装置を良好に接続できるメリットを有
する。例えば、図1B、図1Cの半導体装置に於いて、
半導体装置と実装基板の間にダストがあると、ロウ材が
お互いに融合せず、半田不良になる事が想定できる。し
かし凸部を設けることにより、この問題が解決される。
2Aは、本発明による半導体装置の平面図であり、図2
B〜図2Eは、図2AのA−A線に対応する断面図であ
る。第1の実施の形態と同様に図2B〜図2Eで、半導
体装置の裏面構造を示した。
プ54、55を採用することにより、外部接続電極52
を半導体チップの真下に配置でき、本半導体装置の平面
積も厚みも小さくできる特徴を有するものである。
ップ55は、フェイスダウン用のベアチップ、フリップ
チップ、SMD、ウェハスケールCSP等が活用でき、
これら半導体チップ54、55上の電極と対応する位置
に外部接続電極52が設けられている。そして外部接続
電極52と半導体チップ54、55上の電極が接続手段
を介して接続される。この接続手段としては、Auバン
プ、ロウ材、半田ボール、導電ボール、異方性導電性樹
脂等が可能である。
a、52bと一体で形成され、第1の半導体チップ54
のボンディングパッド59から第2の半導体チップ55
のボンディングパッド60に延在されている。
伝わる程度であり、放熱性に劣る。しかし絶縁性樹脂6
1から半導体チップ54、55の裏面を露出することに
より、また半導体チップ54、55裏面の絶縁性樹脂の
厚みを薄くすることにより半導体チップの温度上昇を防
止することができる。また半導体チップの裏面側に放熱
フィンを装着しても良い。半導体装置を説明する第3の
実施の形態図3Aは、本発明による半導体装置の平面図
であり、図3B〜図3Eは、図3AのA−A線に対応す
る断面図である。また前述した2つの実施の形態と同様
に図3B〜図3Eで、半導体装置の裏面構造を4タイプ
で示した。
第2の半導体チップ55を重ねたものである。ここで
は、2個の半導体チップを重ねたがこれ以上重ねても良
い。また金属細線を介して接続されるため、上方の半導
体チップの方が小さく形成され、この周囲に下方の半導
体チップのボンディングパッドが露出されるような構造
で積層される。
は、外部接続電極52が設けられている。この外部接続
電極52は、表面がボンディングパッドとなり、裏面が
外部と接続される。そして外部接続電極52の中には、
第1の半導体チップ54と第2の半導体チップ55を接
続するブリッヂ52Cがある。このブリッヂ52Cの数
は、それぞれの接続関係により所望の数で形成される。
体チップ54が固着される。ここで第1の半導体チップ
54が所定の電位に固定されるか、またはフローティン
グと成るかで固着手段が選択される。つまり所定の電位
に固定される場合は、半田または導電ペースト等で固着
され、フローティングの場合は、絶縁性接着剤で固着さ
れる。そしてこの第1の半導体チップ54の上には、絶
縁性接着剤で第2の半導体チップ55が固着される。そ
して第1の半導体チップ54のボンディングパッド58
Aと外部接続電極52Aが金属細線56Aで、第2の半
導体チップ55のボンディングパッド58Bと外部接続
電極52Bが金属細線56Bを介して接続されている。
体チップ55との接続は、第1の半導体チップ54のボ
ンディングパッド59aと外部接続電極52Cが金属細
線60で接続され、外部接続電極52Cと第2の半導体
チップ55のボンディングパッド59bが金属細線60
を介して接続される。尚、外部接続電極52Cは、少な
くとも2本の金属細線が接続されるため、そのサイズが
他の外部接続電極よりも大きく形成されても良い。
てあるため、第1の半導体チップ54、第2の半導体チ
ップ55側で接続される金属細線は、全てボールボンデ
ィングで接続することができる特徴を有する。
エッチングし、完全に分離する前に絶縁性樹脂61でモ
ールドして支持するため、従来用いた接着テープは全く
不要となる。
ドやタブ吊りリード等の連結部材で支持されず、独立し
て絶縁性樹脂61に封止される。しかもこれら独立した
外部接続電極52は、接着テープもなく封止されている
ことにある。従って完成品には、前記連結部材の切断箇
所もないものである。
イバー等の連結片を除いて、完成されたものである。つ
まりリードの表面から側面、裏面に渡るまで完成品とし
て加工されている。従って完成品のリードフレームであ
るが故に連結部材が必要になるわけである。そしてこの
リードフレームに半導体チップを搭載した後、絶縁性樹
脂で封止し、この連結部材を切断していた。そのため、
どこにも連結されず島状に配置されるブリッヂは、接着
テープのような支持部材で接着固定するしか方法は無か
った。
製造側で、外部接続電極52は、導電箔がハーフエッチ
ングされた半完成品の状態で半導体メーカーに供給され
る。そして半導体メーカー側で素子の実装、電気的接
続、絶縁性樹脂による封止を行い、最後に外部接続電極
52の形状が全域に渡り分離されるように、裏面を加工
している。従って、タブ吊りリード等の連結部材、接着
テープを採用することなく、しかも連結部材の機械的分
離もなく完成品とする事ができる。
ッド50と外部接続電極52…が露出している。これを
示したものが図3Bである。この露出領域に対応した電
極を実装基板側に形成し、本半導体装置を固着すると、
半導体チップ54から発生する熱は、熱伝導の優れたダ
イパッド50を介し、実装基板側の電極に放熱できる。
従来の半導体装置は、全領域がパッケージされていた
り、SMDでは、半田ボールだけが熱伝導部材であり、
放熱性が劣り、半導体チップの特性を最大限に発揮でき
なかったが、本半導体装置は、非常に放熱性が優れ、半
導体チップの特性をより発揮させることができる。
の変形例である。図3Bでは、斜線の部分が露出してい
るため、実装基板側の配線を本半導体装置の裏面に延在
させることが難しかった。また外部接続電極52やダイ
パッド50にロウ材を塗布すると、面積の違いから、ロ
ウ材の厚みが異なり、電気的接続不良が想定できる。
に絶縁被膜62を形成することで解決している。図3A
で示した点線の○は、絶縁被膜62から露出した外部接
続電極52、ダイパッド50を示すものである。つまり
この○以外は絶縁被膜62で覆われているため、実装基
板に設けられる配線を本半導体装置の裏面に延在させる
ことができる。更には、○の部分のサイズが実質同一サ
イズであるため、ロウ材の厚みは実質同一になる。これ
は、半田印刷後、リフロー後でも同様である。またA
g、Au、Ag−Pd等の導電ペーストでも同様のこと
が言える。
パッド50、外部接続電極52の裏面が絶縁性樹脂61
の裏面よりも凹むように形成されている。この凹み部6
3の深さを調整すれば、ここに形成されたロウ材、導電
ペーストの量をコントロールでき、接着強度を調整する
ことができる。更には絶縁性樹脂61から成る飛び出し
部64が有るので、前記ロウ材または導電ペーストが半
導体装置の裏面で接触する事も無くなる。尚、図3Cと
同様に絶縁性樹脂61を被覆し、○で示した部分のみを
露出させても良い。
は、図3Dと逆に凸部65を設けた例である。この凸部
の高さを調整することにより、実装基板側にダストが存
在しても、半導体装置を良好に接続できるメリットがあ
る。例えば、図3B、図3Cの半導体装置に於いて、半
導体装置と実装基板の間にダストがあると、ロウ材がお
互いに融合せず、半田不良になる事が想定できる。しか
し凸部を設けることにより、この問題が解決される。こ
れは図3Dでも同様である。半導体装置を説明する第4
の実施の形態本実施の形態を図4に示す。図4は、図1
と図3の組み合わせで成る。第1のダイパッド50に
は、図3の構造の様に、半導体チップ70、71が積層
される。また第2のダイパッド51には、第3の半導体
チップ73が固着される。そして第1の半導体チップ7
0、第2の半導体チップ71または第3の半導体チップ
は、電気的接続に従い、外部接続電極52…やブリッヂ
53を介して相互に接続される。
ので、省略する。半導体装置を説明する第5の実施の形
態本実施の形態を図5に示す。図5は、図1の変形例で
あり、ブリッヂ53Aとブリッヂ53Bとの間に回路素
子が接続されているものである。ここでは回路素子とし
てチップコンデンサCが接続されている。半導体装置を
説明する第6の実施の形態本実施の形態を図6に示す。
図6は、図3の変形例であり、2つの外部接続電極の間
に回路素子、例えばチップコンデンサCが接続されてい
るものである。半導体装置の製造方法を説明する第7の
実施の形態Cuを主材料とした導電箔を採用し、半導体
装置80が製造されるまでを図7〜図11を採用して説
明する。
を用意する。この板状体81は、第1の表面82、第2
の表面83は、平坦であり、更に第2の表面83に導電
パターンが形取られた導電被膜84またはホトレジスト
が形成されている。尚、導電パターンは、図8の如く斜
線でハッチングされた部分である。また導電被膜の代わ
りにホトレジストを採用する場合、ホトレジストの下層
には、少なくともボンディングパッドに対応する部分に
導電被膜が形成される。
ストを介して板状体81をハーフエッチングする。エッ
チング深さは、板状体81の厚みよりも浅ければよい。
尚、エッチングの深さが浅ければ浅いほど、微細パター
ンの形成が可能である。
導電パターンが板状体81の第2の表面83に凸状に現
れる。尚、板状体81は、Cu−Alの積層体、Al−
Cu−Alの積層体でも良い。特に、Al−Cu−Al
の積層体は、熱膨張係数の差により発生する反りを防止
できる。(以上図8を参照)続いて半導体素子搭載領域
に半導体素子85を固着し、半導体素子85のボンディ
ング電極と第1のパッド86を電気的に接続する。図面
では、半導体素子85がフェィスアップで実装されるた
め、接続手段として金属細線87が採用される。
86は板状体81と一体であり、しかも板状体81の裏
面は、フラットであるため、ボンディングマシーンのテ
ーブルに面で当接される。従って板状体81がボンディ
ングテーブルに完全に固定されれば、第1のパッド86
の位置ずれもなく、ボンディングエネルギーを効率よく
金属細線87と第1のパッド86に伝えることができ
る。よって、金属細線の固着強度を向上させて接続する
ことができる。ボンディングテーブルの固定は、例えば
テーブル全面に複数の真空吸引孔を設けることで可能と
なる。
する場合、半導体素子85上の電極は、半田ボール、A
uや半田等のバンプが形成され、この真下に第1のパッ
ド86が来るように配置され、両者が固着される。詳細
は、図2を参照。
ロウ材、Agペースト等の導電ペースト等を介して固着
されても良い。尚、ここで採用できる受動素子は、チッ
プ抵抗、チップコンデンサ、印刷抵抗、コイル等であ
る。(以上図9を参照)そして前記導電パターン、半導
体素子85、および接続手段を覆うように絶縁性樹脂8
9が形成される。絶縁性樹脂としては、熱可塑性、熱硬
化性のどちらでも良い。
クションモールド、ディッピングまたは塗布により実現
できる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂がトランスファーモールドで実現でき、液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂はイ
ンジェクションモールドで実現できる。
金属細線87の頂部から上に約100μmが被覆される
ように調整されている。この厚みは、半導体装置の強度
を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能であ
る。
ト状の板状体81と一体で成るため、板状体81のずれ
が無い限り、導電パターンの位置ずれは全くない。ここ
でも下金型と板状体81裏面の固定は、真空吸引で実現
できる。
成された導電パターン、半導体素子が埋め込まれ、凸部
よりも下方の板状体81が裏面に露出されている。(以
上図10を参照)続いて、前記絶縁性樹脂89の裏面に
露出している板状体81を取り除き、導電パターンを個
々に分離する。
れ、裏面をエッチングにより取り除いても良いし、研磨
や研削で削り込んでも良い。また、両方を採用しても良
い。例えば、絶縁性樹脂89が露出するまで削り込んで
いくと、板状体81の削りカスや外側に薄くのばされた
バリ状の金属が、絶縁性樹脂89に食い込んでしまう問
題がある。そのため、絶縁性樹脂89が露出する手前
で、削り込みを停止し、その後は、エッチングにより導
電パターンを分離すれば、導電パターンの間に位置する
絶縁性樹脂に板状体81の金属が食い込むこと無く形成
できる。これにより、微細間隔の導電パターン同士の短
絡を防止することができる。
数形成されている場合は、この分離の工程の後に、個々
の半導体装置80としてダイシングする工程がある。
分離しているが、チョコレートブレークでも、プレスや
カットでも可能である。(以上図11を参照)以上の製
造方法により複数の導電パターン、半導体素子85およ
び絶縁性樹脂89の3要素で、軽薄短小のパッケージが
実現できる。
を説明する。
チングされ、板状体と一体となって支持されているた
め、従来支持基板として用いた基板を無くすことができ
る。
て凸部となった導電パターンが形成されるため、導電パ
ターンの微細化が可能となる。従って導電パターン幅、
導電パターン間隔を狭くすることができ、より平面サイ
ズの小さいパッケージが形成できる。
要最小限で構成でき、極力無駄な材料を無くすことがで
き、コストを大幅に抑えた薄型の半導体装置が実現でき
る。
ッヂ、配線は、ハーフエッチングで凸部と成って形成さ
れ、個別分離は封止の後に行われるため、タイバー、吊
りリードは不要となる。よって、タイバー(吊りリー
ド)の形成、タイバー(吊りリード)のカットは、本発
明では全く不要となる。更にはブリッヂは、接着テープ
の支持もなく形成することができる。
性樹脂に埋め込まれた後、絶縁性樹脂の裏面から板状体
を取り除いて、リードを分離しているため、従来のリー
ドフレームのように、リードとリードの間に発生する樹
脂バリを無くすことができる。
裏面から露出するので、本半導体装置から発生する熱
を、本半導体装置の裏面から効率よく放出することがで
きる。
は、導電被膜またはホトレジストを介して導電パターン
をハーフエッチングできる構造を有する。更には板状体
を表から裏まで、プレスやエッチングで抜かず、途中で
止め半導体装置の外部接続電極、ブリッヂの導電パター
ンとして構成することができる。このハーフエッチング
が採用できる構造により、導電パターンの間隔を狭める
事ができ、より微細なパターンが可能となる。またダイ
パッド、外部接続電極、ブリッヂは板状体と一体で構成
されるため、変形や反り等が抑制でき、タイバー、吊り
リードを不要とする事ができる。更には、絶縁性樹脂を
封止して完全に固定した後、板状体の裏面を研磨やエッ
チングする事で導電パターンの分離が可能となり、位置
ずれも無く所定の位置に導電パターンを配置することが
できる。特にブリッヂは、従来接着テープを用いて支持
していたが、本発明によりこの支持手段を採用すること
なく絶縁性樹脂に埋め込むことができる。
電箔上に絶縁性樹脂を形成するため、従来リードとリー
ドの間から発生したバリをなくすことができる。
被膜をNi、Ag、AuまたはPd等で構成すると、導
電被膜をエッチングマスクとして活用することができ、
更には、ハーフエッチングした際、その側面を湾曲構造
にしたり、導電パターンの表面に導電被膜によるひさし
を形成することができ、アンカー効果を持たせた構造と
することができる。従って絶縁性樹脂の裏面に位置する
導電パターンの抜け、反りを防止することができる。
導体素子、導電パターン等の導電路および絶縁性樹脂の
必要最小限で構成され、資源に無駄のない半導体装置と
なる。よってコストを大幅に低減できる半導体装置を実
現できる。また絶縁性樹脂の被覆膜厚、導電箔の厚みを
最適値にすることにより、非常に小型化、薄型化および
軽量化された半導体装置を実現できる。
の導電被膜を介して直接ダイパッドに固着されている場
合、ダイパッドの裏面が露出されているため、半導体素
子から発生する熱をダイパッドを介して直接実装基板に
伝えることができる。特にこの放熱性により、パワー素
子の実装も可能となる。
パターンの裏面は、実質一致している平坦な面を有する
構造となっており、狭ピッチQFP等を実装基板に実装
しても、半導体装置自身をそのまま水平に移動できるの
で、外部取り出し用電極のずれの修正が極めて容易とな
る。
体を支持し、導電パターンの分離、ダイシングは絶縁性
樹脂が支持基板となる。従って、従来例で説明した如
く、支持基板が要らなくなり、コスト的にも安価にでき
るメリットを有する。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
である。
である。
説明する図である。
Claims (21)
- 【請求項1】 お互いが電気的に接続される第1の半導
体チップおよび第2の半導体チップと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの間
に設けられ、前記第1の半導体チップと前記第2の半導
体チップを電気的に接続するブリッヂと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの搭
載領域を囲むように設けられ、裏面の少なくとも一部が
外部との接続電極となる外部接続電極と、 前記第1の半導体チップと前記外部接続電極、前記第2
の半導体チップと前記外部接続電極を電気的に接続する
第1の金属細線と、 前記第1の半導体チップと前記ブリッヂ、前記第2の半
導体チップと前記ブリッヂを電気的に接続する第2の金
属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前
記外部接続電極、第1の金属細線および前記第2の金属
細線を封止する絶縁性樹脂とを備えた半導体装置に於い
て、 前記絶縁性樹脂は、前記ブリッヂおよび前記外部接続電
極の裏面を露出し、前記第2の金属細線は、前記第1の
半導体チップおよび前記第2の半導体チップ上でボール
ボンディングされ、前記ブリッヂ上でスティッチボンデ
ィングされることを特徴とした半導体装置。 - 【請求項2】 前記絶縁性樹脂の裏面および前記ブリッ
ヂの裏面に絶縁被膜が設けられることを特徴とした請求
項1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記ブリッヂの
裏面および前記外部接続電極の裏面に絶縁被膜が設けら
れ、前記外部接続電極の一部が露出されることを特徴と
した請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 お互いが電気的に接続される第1の半導
体チップおよび第2の半導体チップと、 前記第1の半導体チップを固着する第1のダイパッド
と、 前記第2の半導体チップを固着する第2のダイパッド
と、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの間
に設けられ、前記第1の半導体チップと前記第2の半導
体チップを電気的に接続する少なくともひとつのブリッ
ヂと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの搭
載領域を囲むように設けられ、裏面の少なくとも一部が
外部との接続電極となる外部接続電極と、 前記第1の半導体チップと前記外部接続電極、前記第2
の半導体チップと前記外部接続電極を電気的に接続する
第1の金属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記ブリッヂおよび前記第2
の半導体チップを電気的に接続する第2の金属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前
記外部接続電極、第1の金属細線および前記第2の金属
細線を封止する絶縁性樹脂とを備えた半導体装置に於い
て、 前記絶縁性樹脂は、前記ブリッヂおよび前記外部接続電
極の裏面を露出し、前記第2の金属細線は、前記第1の
半導体チップおよび前記第2の半導体チップ上でボール
ボンディングされ、前記ブリッヂ上でスティッチボンデ
ィングされることを特徴とした半導体装置。 - 【請求項5】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記第1のダイ
パッド、前記第2のダイパッドおよび前記ブリッヂの裏
面に絶縁被膜が設けられることを特徴とした請求項4に
記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記第1のダイ
パッド、前記第2のダイパッド、前記ブリッヂの裏面お
よび前記外部接続電極の裏面に絶縁被膜が設けられ、前
記第1のダイパッド、前記第2のダイパッドおよび/ま
たは前記外部接続電極の一部が露出されることを特徴と
した請求項4に記載の半導体装置。 - 【請求項7】 お互いが積層された第1の半導体チップ
および第2の半導体チップと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップを電
気的に接続するブリッヂと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの搭
載領域を囲むように設けられ、裏面の少なくとも一部が
外部との接続電極となる外部接続電極と、 前記第1の半導体チップと前記外部接続電極、前記第2
の半導体チップと前記外部接続電極を電気的に接続する
第1の金属細線と、 前記第1の半導体チップと前記ブリッヂ、前記第2の半
導体チップと前記ブリッヂを電気的に接続する第2の金
属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前
記外部接続電極、第1の金属細線および前記第2の金属
細線を封止する絶縁性樹脂とを備えた半導体装置に於い
て、 前記絶縁性樹脂は、前記ブリッヂおよび前記外部接続電
極の裏面を露出し、前記第2の金属細線は、前記第1の
半導体チップおよび前記第2の半導体チップ上でボール
ボンディングされ、前記ブリッヂ上でスティッチボンデ
ィングされることを特徴とした半導体装置。 - 【請求項8】 前記絶縁性樹脂の裏面および前記ブリッ
ヂの裏面に絶縁被膜が設けられることを特徴とした請求
項7に記載の半導体装置。 - 【請求項9】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記ブリッヂの
裏面および前記外部接続電極の裏面に絶縁被膜が設けら
れ、前記外部接続電極の一部が露出されることを特徴と
した請求項7に記載の半導体装置。 - 【請求項10】 お互いが積層された第1の半導体チッ
プおよび第2の半導体チップと、 下層に配置された前記第1の半導体チップを固着する第
1のダイパッドと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップを電
気的に接続する少なくともひとつのブリッヂと、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの搭
載領域を囲むように設けられ、裏面の少なくとも一部が
外部との接続電極となる外部接続電極と、 前記第1の半導体チップと前記外部接続電極、前記第2
の半導体チップと前記外部接続電極を電気的に接続する
第1の金属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記ブリッヂおよび前記第2
の半導体チップを電気的に接続する第2の金属細線と、 前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前
記外部接続電極、第1の金属細線および前記第2の金属
細線を封止する絶縁性樹脂とを備えた半導体装置に於い
て、 前記絶縁性樹脂は、前記ブリッヂおよび前記外部接続電
極の裏面を露出し、前記第2の金属細線は、前記第1の
半導体チップおよび前記第2の半導体チップ上でボール
ボンディングされ、前記ブリッヂ上でスティッチボンデ
ィングされることを特徴とした半導体装置。 - 【請求項11】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記第1のダ
イパッドおよび前記ブリッヂの裏面に絶縁被膜が設けら
れることを特徴とした請求項10に記載の半導体装置。 - 【請求項12】 前記絶縁性樹脂の裏面、前記第1のダ
イパッド、前記ブリッヂの裏面および前記外部接続電極
の裏面に絶縁被膜が設けられ、前記第1のダイパッドお
よび/または前記外部接続電極の一部が露出されること
を特徴とした請求項3に記載の半導体装置。 - 【請求項13】 樹脂封止領域に対応する全面に渡り平
坦な裏面と、前記裏面から所定の厚みでシート状に形成
され、上金型との当接領域で囲まれる領域に、外部接続
電極およびブリッヂが凸状に形成されている表面を有す
る板状体を用意し、 半導体素子搭載領域に半導体素子を搭載すると共に、前
記外部接続電極と前記半導体チップ、ブリッヂと前記半
導体チップを電気的に接続し、 前記板状体を金型に搭載し、前記板状体と前記上金型で
構成される空間に絶縁性樹脂を充填し、 前記充填された樹脂の裏面に露出する板状体を取り除い
て前記凸部をそれぞれ分離する工程とを有することを特
徴とした半導体装置の製造方法。 - 【請求項14】 前記絶縁性樹脂を充填した後、この絶
縁性樹脂の裏面に前記外部接続電極の一部が露出するよ
うに絶縁被膜を形成することを特徴とした請求項13に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記樹脂封止領域に対応する前記板状
体の裏面の全域は、下金型に当接されることを特徴とし
た請求項13に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】 前記下金型の当接領域は、真空吸引手
段が分散されて配置されることを特徴とした請求項13
に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】 樹脂封止領域に対応する全面に渡り平
坦な裏面と、前記裏面から所定の厚みでシート状に形成
され、上金型との当接領域で囲まれる領域に、外部接続
電極、ダイパッドおよびブリッヂが凸状に形成されてい
る表面を有する板状体を用意し、 前記ダイパッドに半導体素子を積層して固着すると共
に、前記外部接続電極と前記半導体チップ、ブリッヂと
前記半導体チップを電気的に接続し、 前記板状体を金型に搭載し、前記板状体と前記上金型で
構成される空間に樹脂を充填し、 前記充填された樹脂の裏面に露出する板状体を取り除い
て前記凸部をそれぞれ分離する工程とを有することを特
徴とした半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 前記絶縁性樹脂を充填した後、この絶
縁性樹脂の裏面に前記外部接続電極の一部および/また
は前記ダイパッドの一部が露出するように絶縁被膜を形
成することを特徴とした請求項13に記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項19】 前記絶縁被膜から露出された前記外部
接続電極の一部および前記ダイパッドの一部は、実質同
一平面であり、前記外部接続電極の一部および前記ダイ
パッドの一部には、ロウ材または導電ペーストが設けら
れることを特徴とした請求項18に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項20】 前記樹脂封止領域に対応する前記板状
体の裏面の全域は、下金型に当接されることを特徴とし
た請求項17に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 前記下金型の当接領域は、真空吸引手
段が分散されて配置されることを特徴とした請求項17
に記載の半導体装置の製造方法。
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