JP2002222822A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレーム体の端子部の加熱時における酸化を
抑制して、粘着剤の付着量を少なくすることができ、こ
れにより後の工程に有利となる半導体装置の製造方法を
提供する。 【解決手段】 開口部１１ａ及び表裏両面の端子部１１
ｂを備えるフレーム体１０のアウター側に、開口部１１
ａを塞ぐように耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせる貼
着工程と、フレーム体１０のインナー側の端子部１１ｂ
に半導体チップ１５を電気的に接続する接続工程と、フ
レーム体１０に接続された半導体チップ１５を封止樹脂
によりインナー側から封止する封止工程とを含む半導体
装置の製造方法において、前記アウター側の端子部１１
ｂの温度が１５０℃以上になる何れかの工程を行う際
に、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする。
抑制して、粘着剤の付着量を少なくすることができ、こ
れにより後の工程に有利となる半導体装置の製造方法を
提供する。 【解決手段】 開口部１１ａ及び表裏両面の端子部１１
ｂを備えるフレーム体１０のアウター側に、開口部１１
ａを塞ぐように耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせる貼
着工程と、フレーム体１０のインナー側の端子部１１ｂ
に半導体チップ１５を電気的に接続する接続工程と、フ
レーム体１０に接続された半導体チップ１５を封止樹脂
によりインナー側から封止する封止工程とを含む半導体
装置の製造方法において、前記アウター側の端子部１１
ｂの温度が１５０℃以上になる何れかの工程を行う際
に、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開口部及び表裏両
面の端子部を備えるフレーム体のアウター側に開口部を
塞ぐように耐熱性粘着テープを貼り合わせた状態で半導
体チップを樹脂封止する半導体装置の製造方法に関す
る。
面の端子部を備えるフレーム体のアウター側に開口部を
塞ぐように耐熱性粘着テープを貼り合わせた状態で半導
体チップを樹脂封止する半導体装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの実装技術において、ＣＳ
Ｐ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／ＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）
技術が注目されている。この技術のうち、ＱＦＮ（Ｑｕ
ａｄＦｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇ
ｅ）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込
まれた形態のパッケージについては、小型化と高集積の
面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。こ
のようなＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数の
ＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン
領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ
内で、封止樹脂にて一括封止したのち、切断によって個
別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレ
ーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法
が、特に注目されている。
Ｐ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／ＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）
技術が注目されている。この技術のうち、ＱＦＮ（Ｑｕ
ａｄＦｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇ
ｅ）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込
まれた形態のパッケージについては、小型化と高集積の
面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。こ
のようなＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数の
ＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン
領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ
内で、封止樹脂にて一括封止したのち、切断によって個
別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレ
ーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法
が、特に注目されている。
【０００３】このような、複数の半導体チップを一括封
止するＱＦＮの製造方法においては、樹脂封止時のモー
ルド金型によってクランプされる領域はパッケージパタ
ーン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だ
けである。従って、パッケージパターン領域、特にその
中央部においては、アウター側面をモールド金型に十分
な圧力で押さえることができず、封止樹脂がアウター側
に漏れ出すことを抑えることが非常に難しく、ＱＦＮの
端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
止するＱＦＮの製造方法においては、樹脂封止時のモー
ルド金型によってクランプされる領域はパッケージパタ
ーン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だ
けである。従って、パッケージパターン領域、特にその
中央部においては、アウター側面をモールド金型に十分
な圧力で押さえることができず、封止樹脂がアウター側
に漏れ出すことを抑えることが非常に難しく、ＱＦＮの
端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
【０００４】このため、特開２０００−２９４５８０号
公報には、上記の如きＱＦＮの製造方法において、リー
ドフレームのアウター側に粘着テープを貼り付け、この
粘着テープの自着力（マスキング）を利用したシール効
果により、樹脂封止時のアウター側への樹脂漏れを防ぐ
製造方法が開示されている。
公報には、上記の如きＱＦＮの製造方法において、リー
ドフレームのアウター側に粘着テープを貼り付け、この
粘着テープの自着力（マスキング）を利用したシール効
果により、樹脂封止時のアウター側への樹脂漏れを防ぐ
製造方法が開示されている。
【０００５】このような製造方法において、リードフレ
ーム上に半導体チップを搭載した後、あるいはワイヤボ
ンディングを実施した後から耐熱性粘着テープの貼り合
せを行うことは、ハンドリングの面で実質的に困難であ
ることから、耐熱性粘着テープは最初の段階でリードフ
レームのアウターパット面に貼り合わせられ、その後、
半導体チップの搭載工程やワイヤボンディングの工程を
経て、封止樹脂による封止工程まで貼り合わせられるこ
とが望ましい。
ーム上に半導体チップを搭載した後、あるいはワイヤボ
ンディングを実施した後から耐熱性粘着テープの貼り合
せを行うことは、ハンドリングの面で実質的に困難であ
ることから、耐熱性粘着テープは最初の段階でリードフ
レームのアウターパット面に貼り合わせられ、その後、
半導体チップの搭載工程やワイヤボンディングの工程を
経て、封止樹脂による封止工程まで貼り合わせられるこ
とが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが、上記のように耐熱性粘着テープを金属製のリー
ドフレームに使用することを試みたところ、粘着テ−プ
により樹脂漏れは防げるものの、一連の工程における加
熱により金属製のリードフレームが酸化することが判明
した。更に、この酸化によって、粘着テープの剥離時に
リードフレームヘのシリコーン粘着剤等の付着量が増加
し、このままでははんだメッキが均一に行えないため、
はんだメッキの前にシリコーン除去作業を行う必要が生
じた。
者らが、上記のように耐熱性粘着テープを金属製のリー
ドフレームに使用することを試みたところ、粘着テ−プ
により樹脂漏れは防げるものの、一連の工程における加
熱により金属製のリードフレームが酸化することが判明
した。更に、この酸化によって、粘着テープの剥離時に
リードフレームヘのシリコーン粘着剤等の付着量が増加
し、このままでははんだメッキが均一に行えないため、
はんだメッキの前にシリコーン除去作業を行う必要が生
じた。
【０００７】そして、リードフレームが酸化しない加熱
条件で製造を行おうとすると、加熱温度を低く設定する
か、又は短時間の加熱しかできず、製造条件が著しい制
約を受けることになる。例えば、半導体装置の製造工程
中のワイヤボンディング工程では、加熱条件が高温にな
るほど生産効率や、安定性が増すが、上記問題を回避し
ようとすると、温度を低く設定せざるを得ず、信頼性や
生産効率の向上が図れなかった。
条件で製造を行おうとすると、加熱温度を低く設定する
か、又は短時間の加熱しかできず、製造条件が著しい制
約を受けることになる。例えば、半導体装置の製造工程
中のワイヤボンディング工程では、加熱条件が高温にな
るほど生産効率や、安定性が増すが、上記問題を回避し
ようとすると、温度を低く設定せざるを得ず、信頼性や
生産効率の向上が図れなかった。
【０００８】一方、リードフレームを用いる代わりに、
半導体チップを配置する開口部及びその外側に配置され
る表裏両面の端子部を備える配線樹脂基板を用いて、前
記開口部に半導体チップを配置してワイヤボンデイング
工程や封止樹脂による封止工程を行うことで、半導体装
置を製造する方法も知られている。そして、この製法で
も、リードフレームを用いる場合と同様に、樹脂封止時
のアウター端子部側への樹脂漏れが生じること、及びア
ウター端子部の酸化による粘着剤の付着が起こることが
判明した。
半導体チップを配置する開口部及びその外側に配置され
る表裏両面の端子部を備える配線樹脂基板を用いて、前
記開口部に半導体チップを配置してワイヤボンデイング
工程や封止樹脂による封止工程を行うことで、半導体装
置を製造する方法も知られている。そして、この製法で
も、リードフレームを用いる場合と同様に、樹脂封止時
のアウター端子部側への樹脂漏れが生じること、及びア
ウター端子部の酸化による粘着剤の付着が起こることが
判明した。
【０００９】そこで、本発明の目的は、フレーム体の端
子部の加熱時における酸化を抑制して、粘着剤の付着量
を少なくすることができ、これにより後の工程に有利と
なる半導体装置の製造方法を提供することにある。
子部の加熱時における酸化を抑制して、粘着剤の付着量
を少なくすることができ、これにより後の工程に有利と
なる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き知見に基づき、更にその原因の詳細や対策などについ
て鋭意研究したところ、特定の温度範囲となる工程を不
活性ガス雰囲気下で行うことにより、上記目的を達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
き知見に基づき、更にその原因の詳細や対策などについ
て鋭意研究したところ、特定の温度範囲となる工程を不
活性ガス雰囲気下で行うことにより、上記目的を達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】即ち、本発明の半導体装置の製造方法は、
開口部及び表裏両面の端子部を備えるフレーム体のアウ
ター側に、前記開口部を塞ぐように耐熱性粘着テープを
貼り合わせる貼着工程と、前記フレーム体のインナー側
の端子部に半導体チップを電気的に接続する接続工程
と、前記フレーム体に接続された半導体チップを封止樹
脂によりインナー側から封止する封止工程とを含む半導
体装置の製造方法において、前記アウター側の端子部の
温度が１５０℃以上になる何れかの工程を行う際に、不
活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする。
開口部及び表裏両面の端子部を備えるフレーム体のアウ
ター側に、前記開口部を塞ぐように耐熱性粘着テープを
貼り合わせる貼着工程と、前記フレーム体のインナー側
の端子部に半導体チップを電気的に接続する接続工程
と、前記フレーム体に接続された半導体チップを封止樹
脂によりインナー側から封止する封止工程とを含む半導
体装置の製造方法において、前記アウター側の端子部の
温度が１５０℃以上になる何れかの工程を行う際に、不
活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする。
【００１２】上記において、前記アウター側の端子部の
温度が１５０℃以上になる工程のうち全ての工程を、不
活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
温度が１５０℃以上になる工程のうち全ての工程を、不
活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００１３】また、前記フレーム体が更にダイパッドを
有する金属製のリードフレームであり、前記貼着工程の
後に前記ダイパッド上に半導体チップをボンディングす
る搭載工程を行い、次いで、前記リードフレームのイン
ナー側の端子部と前記半導体チップ上の電極パッドとを
ボンディングワイヤで接続して前記接続工程を行うこと
が好ましい。
有する金属製のリードフレームであり、前記貼着工程の
後に前記ダイパッド上に半導体チップをボンディングす
る搭載工程を行い、次いで、前記リードフレームのイン
ナー側の端子部と前記半導体チップ上の電極パッドとを
ボンディングワイヤで接続して前記接続工程を行うこと
が好ましい。
【００１４】あるいは、前記フレーム体が、半導体チッ
プを配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面
の端子部を備える配線樹脂基板であり、前記貼着工程の
後に前記開口部に半導体チップを配置する搭載工程を行
い、次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部と
前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイ
ヤで接続して前記接続工程を行うことが好ましい。
プを配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面
の端子部を備える配線樹脂基板であり、前記貼着工程の
後に前記開口部に半導体チップを配置する搭載工程を行
い、次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部と
前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイ
ヤで接続して前記接続工程を行うことが好ましい。
【００１５】［作用効果］本発明によると、耐熱性粘着
テープを貼り合わせたアウター側の端子部の温度が１５
０℃以上になる何れかの工程を行う際に、不活性ガス雰
囲気下で行うため、当該工程におけるフレーム体の端子
部の酸化を抑制して、粘着剤の付着量を少なくすること
ができる。これにより、例えばアウター側の端子部への
はんだメッキやはんだボール形成等の工程が好適に行え
るなど、後の工程を有利にすることができる。
テープを貼り合わせたアウター側の端子部の温度が１５
０℃以上になる何れかの工程を行う際に、不活性ガス雰
囲気下で行うため、当該工程におけるフレーム体の端子
部の酸化を抑制して、粘着剤の付着量を少なくすること
ができる。これにより、例えばアウター側の端子部への
はんだメッキやはんだボール形成等の工程が好適に行え
るなど、後の工程を有利にすることができる。
【００１６】前記アウター側の端子部の温度が１５０℃
以上になる工程のうち全ての工程を、不活性ガス雰囲気
下で行う場合、上記の酸化抑制効果を更に高めることが
できる。
以上になる工程のうち全ての工程を、不活性ガス雰囲気
下で行う場合、上記の酸化抑制効果を更に高めることが
できる。
【００１７】前記フレーム体が更にダイパッドを有する
金属製のリードフレームであり、前記貼着工程の後に前
記ダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載
工程を行い、次いで、前記リードフレームのインナー側
の端子部と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンデ
ィングワイヤで接続して前記接続工程を行う場合、特に
高温で長時間を有するワイヤボンディングを行うため、
前述のような端子部の酸化の問題が深刻となるところ、
上記の如き作用効果を有する本発明が特に有用となる。
金属製のリードフレームであり、前記貼着工程の後に前
記ダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載
工程を行い、次いで、前記リードフレームのインナー側
の端子部と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンデ
ィングワイヤで接続して前記接続工程を行う場合、特に
高温で長時間を有するワイヤボンディングを行うため、
前述のような端子部の酸化の問題が深刻となるところ、
上記の如き作用効果を有する本発明が特に有用となる。
【００１８】また、前記フレーム体が、半導体チップを
配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面の端
子部を備える配線樹脂基板であり、前記貼着工程の後に
前記開口部に半導体チップを配置する搭載工程を行い、
次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部と前記
半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで
接続して前記接続工程を行う場合、特に高温で長時間を
有するワイヤボンディングを行うため、前述のような端
子部の酸化の問題が深刻となるところ、上記の如き作用
効果を有する本発明が特に有用となる。
配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面の端
子部を備える配線樹脂基板であり、前記貼着工程の後に
前記開口部に半導体チップを配置する搭載工程を行い、
次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部と前記
半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで
接続して前記接続工程を行う場合、特に高温で長時間を
有するワイヤボンディングを行うため、前述のような端
子部の酸化の問題が深刻となるところ、上記の如き作用
効果を有する本発明が特に有用となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本発明の半導体装置
の製造方法は、前記フレーム体としてリードフレームを
用いる第１実施形態と、配線樹脂基板を用いる第２実施
形態とを含む。
て、図面を参照しながら説明する。本発明の半導体装置
の製造方法は、前記フレーム体としてリードフレームを
用いる第１実施形態と、配線樹脂基板を用いる第２実施
形態とを含む。
【００２０】〔第１実施形態〕図１は、本発明の第１実
施形態の一例を示す工程図である。第１実施形態では、
図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、耐熱性粘着テープ２
０を貼り合わせる貼着工程と、半導体チップ１５の搭載
工程と、ボンディングワイヤ１６による接続工程と、封
止樹脂１７による封止工程と、封止された構造物２１を
切断する切断工程とを含む例をしめす。
施形態の一例を示す工程図である。第１実施形態では、
図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、耐熱性粘着テープ２
０を貼り合わせる貼着工程と、半導体チップ１５の搭載
工程と、ボンディングワイヤ１６による接続工程と、封
止樹脂１７による封止工程と、封止された構造物２１を
切断する切断工程とを含む例をしめす。
【００２１】貼着工程は、図１（ａ）に示すように、開
口部１１ａ及び表裏両面の端子部１１ｂを備えるリード
フレーム１０のアウター側（図の下側）に、開口部１１
ａを塞ぐように耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせもの
である。
口部１１ａ及び表裏両面の端子部１１ｂを備えるリード
フレーム１０のアウター側（図の下側）に、開口部１１
ａを塞ぐように耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせもの
である。
【００２２】リードフレーム１０とは、例えば銅などの
金属を素材としてＱＦＮの端子パターンが刻まれたもの
であり、その電気接点部分には、銀，ニッケル，パラジ
ウム，金などのなどの素材で被覆（めっき）されている
場合もある。本発明は、アウター側の端子部表面が、
銅、銀などの酸化し易い金属である場合に特に有効とな
る。そして、リードフレーム１０の場合、表裏両面の端
子部１１ｂは１枚（一体）の端子部１１ｂとして構成さ
れる。なお、リードフレーム１０の厚みは、１００〜３
００μｍが一般的である。
金属を素材としてＱＦＮの端子パターンが刻まれたもの
であり、その電気接点部分には、銀，ニッケル，パラジ
ウム，金などのなどの素材で被覆（めっき）されている
場合もある。本発明は、アウター側の端子部表面が、
銅、銀などの酸化し易い金属である場合に特に有効とな
る。そして、リードフレーム１０の場合、表裏両面の端
子部１１ｂは１枚（一体）の端子部１１ｂとして構成さ
れる。なお、リードフレーム１０の厚みは、１００〜３
００μｍが一般的である。
【００２３】リードフレーム１０は、後の切断工程にて
切り分けやすいよう、個々のＱＦＮの配置パターンが整
然と並べられているものが好ましい。例えば図２に示す
ように、リードフレーム１０上に縦横のマトリックス状
に配列された形状などは、マトリックスＱＦＮあるいは
ＭＡＰ−ＱＦＮなどと呼ばれ、もっとも好ましいリード
フレーム形状のひとつである。
切り分けやすいよう、個々のＱＦＮの配置パターンが整
然と並べられているものが好ましい。例えば図２に示す
ように、リードフレーム１０上に縦横のマトリックス状
に配列された形状などは、マトリックスＱＦＮあるいは
ＭＡＰ−ＱＦＮなどと呼ばれ、もっとも好ましいリード
フレーム形状のひとつである。
【００２４】図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、リード
フレーム１０のパッケージパターン領域１１には、隣接
した複数の開口部１１ａに端子部１１ｂを複数配列し
た、ＱＦＮの基板デザインが整然と配列されている。一
般的なＱＦＮの場合、各々の基板デザイン（図２（ａ）
の格子で区分された領域）は、開口部１１ａの周囲に配
列れさた端子部１１ｂと、開口部１１ａの中央に配置さ
れるダイパッド１１ｃと、ダイパッド１１ｃを開口部１
１ａの４角に支持させるダイバー１１ｄとで構成され
る。
フレーム１０のパッケージパターン領域１１には、隣接
した複数の開口部１１ａに端子部１１ｂを複数配列し
た、ＱＦＮの基板デザインが整然と配列されている。一
般的なＱＦＮの場合、各々の基板デザイン（図２（ａ）
の格子で区分された領域）は、開口部１１ａの周囲に配
列れさた端子部１１ｂと、開口部１１ａの中央に配置さ
れるダイパッド１１ｃと、ダイパッド１１ｃを開口部１
１ａの４角に支持させるダイバー１１ｄとで構成され
る。
【００２５】耐熱性粘着テープ２０は、開口部１１ａを
塞ぐように、少なくともパッケージパターン領域１１よ
り外側に貼着され、樹脂封止される樹脂封止領域の外側
の全周を含む領域に貼着するのが好ましい。リードフレ
ーム１０は、通常、樹脂封止時の位置決めを行うため
の、ガイドピン用孔１３を端辺近傍に有しており、それ
を塞がない領域に貼着するのが好ましい。また、樹脂封
止領域はリードフレーム１０の長手方向に複数配置され
るため、それらの複数領域を渡るように連続して粘着テ
ープ２０を貼着するのが好ましい。
塞ぐように、少なくともパッケージパターン領域１１よ
り外側に貼着され、樹脂封止される樹脂封止領域の外側
の全周を含む領域に貼着するのが好ましい。リードフレ
ーム１０は、通常、樹脂封止時の位置決めを行うため
の、ガイドピン用孔１３を端辺近傍に有しており、それ
を塞がない領域に貼着するのが好ましい。また、樹脂封
止領域はリードフレーム１０の長手方向に複数配置され
るため、それらの複数領域を渡るように連続して粘着テ
ープ２０を貼着するのが好ましい。
【００２６】耐熱性粘着テープ２０の材料、物性等につ
いては後述する。
いては後述する。
【００２７】搭載工程は、図１（ｂ）に示すように、リ
ードフレーム１０のダイパッド１１ｃ上に半導体チップ
１５をボンディングする工程である。半導体チップ１５
とは、例えば半導体集積回路部分であるシリコンウエハ
・チップを指す。ダイパッド１１ｃは半導体チップ１５
を固定するためのエリアであり、ダイパッド１１ｃヘの
ボンディング（固定）の方法は、導電性ペースト１９を
使用したり、接着テープ、接着剤など各種の方法が用い
られる。導電性ペーストや熱硬化性の接着剤等を用いて
ダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の
温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。
ードフレーム１０のダイパッド１１ｃ上に半導体チップ
１５をボンディングする工程である。半導体チップ１５
とは、例えば半導体集積回路部分であるシリコンウエハ
・チップを指す。ダイパッド１１ｃは半導体チップ１５
を固定するためのエリアであり、ダイパッド１１ｃヘの
ボンディング（固定）の方法は、導電性ペースト１９を
使用したり、接着テープ、接着剤など各種の方法が用い
られる。導電性ペーストや熱硬化性の接着剤等を用いて
ダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の
温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。
【００２８】結線工程は、図１（ｃ）に示すように、リ
ードフレーム１０のインナー側の端子部１１ｂ（インナ
ーリード）と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａと
をボンディングワイヤ１６で電気的に接続する工程であ
る。ボンディングワイヤ１６としては、例えば金線ある
いはアルミ線などが用いられる。一般的には１５０〜２
５０℃に加熱された状態で、超音波による振動エネルギ
ーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により結線さ
れる。その際、リードフレーム１０に貼着した耐熱性粘
着テープ２０面を真空吸引することで、ヒートブロック
に確実に固定することができる。
ードフレーム１０のインナー側の端子部１１ｂ（インナ
ーリード）と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａと
をボンディングワイヤ１６で電気的に接続する工程であ
る。ボンディングワイヤ１６としては、例えば金線ある
いはアルミ線などが用いられる。一般的には１５０〜２
５０℃に加熱された状態で、超音波による振動エネルギ
ーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により結線さ
れる。その際、リードフレーム１０に貼着した耐熱性粘
着テープ２０面を真空吸引することで、ヒートブロック
に確実に固定することができる。
【００２９】封止工程は、図１（ｄ）に示すように、封
止樹脂１７により半導体チップ側を片面封止する工程で
ある。封止工程は、リードフレーム１０に搭載された半
導体チップ１５やボンディングワイヤ１６を保護するた
めに行われ、とくにエポキシ系の樹脂をはじめとした封
止樹脂１７を用いて金型中で成型されるのが代表的であ
る。その際、図３に示すように、複数のキャビティを有
する上金型１８ａと下金型１８ｂからなる金型１８を用
いて、複数の封止樹脂１７にて同時に封止工程が行われ
るのが一般的である。具体的には、例えば樹脂封止時の
加熱温度は１７０〜１８０℃であり、この温度で数分間
キュアされた後、更に、ポストモールドキュアが数時間
行われる。なお、耐熱性粘着テープ２０はポストモール
ドキュアの前に剥離するのが好ましい。
止樹脂１７により半導体チップ側を片面封止する工程で
ある。封止工程は、リードフレーム１０に搭載された半
導体チップ１５やボンディングワイヤ１６を保護するた
めに行われ、とくにエポキシ系の樹脂をはじめとした封
止樹脂１７を用いて金型中で成型されるのが代表的であ
る。その際、図３に示すように、複数のキャビティを有
する上金型１８ａと下金型１８ｂからなる金型１８を用
いて、複数の封止樹脂１７にて同時に封止工程が行われ
るのが一般的である。具体的には、例えば樹脂封止時の
加熱温度は１７０〜１８０℃であり、この温度で数分間
キュアされた後、更に、ポストモールドキュアが数時間
行われる。なお、耐熱性粘着テープ２０はポストモール
ドキュアの前に剥離するのが好ましい。
【００３０】切断工程は、図１（ｅ）に示すように、封
止された構造物２１を個別の半導体装置２１ａに切断す
る工程である。一般的にはダイサーなどの回転切断刃を
用いて封止樹脂１７の切断部１７ａをカットする切断工
程が挙げられる。
止された構造物２１を個別の半導体装置２１ａに切断す
る工程である。一般的にはダイサーなどの回転切断刃を
用いて封止樹脂１７の切断部１７ａをカットする切断工
程が挙げられる。
【００３１】本発明の半導体装置の製造方法は、以上の
ような工程のうち、アウター側の端子部の温度が１５０
℃以上になる何れかの工程を行う際に、不活性ガス雰囲
気下で行うことを特徴とする。特に、アウター側の端子
部表面が銅の場合、１５０℃以上となる工程を対象にす
るのが好ましく、端子部表面が銀である場合、１７５℃
以上が好ましい。
ような工程のうち、アウター側の端子部の温度が１５０
℃以上になる何れかの工程を行う際に、不活性ガス雰囲
気下で行うことを特徴とする。特に、アウター側の端子
部表面が銅の場合、１５０℃以上となる工程を対象にす
るのが好ましく、端子部表面が銀である場合、１７５℃
以上が好ましい。
【００３２】このような工程としては、半導体チップの
搭載工程、ボンディングワイヤによる接続工程、封止樹
脂による封止工程などが該当し得る。また、アウター側
の端子部の温度が１５０℃以上になる工程のうち全ての
工程を、不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
搭載工程、ボンディングワイヤによる接続工程、封止樹
脂による封止工程などが該当し得る。また、アウター側
の端子部の温度が１５０℃以上になる工程のうち全ての
工程を、不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
【００３３】各工程を不活性ガス雰囲気下で行う方法と
しては、不活性ガスを局部的に供給したり、フード内、
チャンバー内、室内の一部などを不活性ガスで置換する
などすればよい。不活性ガスとしては、金属の酸化に対
して不活性なガスが使用され、例えば窒素やアルゴン等
の希ガスなどが使用できる。
しては、不活性ガスを局部的に供給したり、フード内、
チャンバー内、室内の一部などを不活性ガスで置換する
などすればよい。不活性ガスとしては、金属の酸化に対
して不活性なガスが使用され、例えば窒素やアルゴン等
の希ガスなどが使用できる。
【００３４】一方、本発明に用いられる耐熱性粘着テー
プは、リードフレーム等に積層一体化できる付着力を有
するもので有ればよく、基材層と粘着剤層又は接着剤層
とからなるものが好ましい。但し、基材そのものが自着
性をもつ場合は単層で構成してもよい。また、反応硬化
型やホットメルトタイプでも、条件に適合すれば問題は
無いが、リードフレームに貼着する際の効率や簡易さか
ら、テープ状の貼り合わせができ、更に常温でのローラ
ーによる圧着、あるいは熱ロールを用いた貼り合わせが
可能であるほうが好ましい。また、剥離時に基材から粘
着剤が剥がれないように下塗やスパッタエッチング等の
下塗処理を追加してもよい。
プは、リードフレーム等に積層一体化できる付着力を有
するもので有ればよく、基材層と粘着剤層又は接着剤層
とからなるものが好ましい。但し、基材そのものが自着
性をもつ場合は単層で構成してもよい。また、反応硬化
型やホットメルトタイプでも、条件に適合すれば問題は
無いが、リードフレームに貼着する際の効率や簡易さか
ら、テープ状の貼り合わせができ、更に常温でのローラ
ーによる圧着、あるいは熱ロールを用いた貼り合わせが
可能であるほうが好ましい。また、剥離時に基材から粘
着剤が剥がれないように下塗やスパッタエッチング等の
下塗処理を追加してもよい。
【００３５】特に、本発明では、耐熱性粘着テープ２０
が、５０〜２５０℃における線熱膨張係数１. ０×１０
-5〜３. ０×１０-5／Ｋの基材層と、厚さ５〜５０μｍ
の粘着剤層とから構成されるのが好ましい。つまり、耐
熱性粘着テープ２０が貼り合わされるリードフレーム１
０は、前述のように銅をはじめとした金属素材であるこ
とから、線熱膨張係数として１．８〜１．９×１０-5／
Ｋ程度であることが一般的である。したがって、これら
に貼り合わされる耐熱性粘着テープ２０の線熱膨張係数
が、リードフレームとあまりに大きく違っていては、両
者が貼り合わせられた状態で加熱されたとき、両者の熱
膨張の差異からひずみを生じ易く、結果的に耐熱性粘着
テープにしわやはがれを生じてしまう。そのため、耐熱
性粘着テープを構成する基材部分の線熱膨張係数として
も、リードフレーム素材に近いのが好ましい。
が、５０〜２５０℃における線熱膨張係数１. ０×１０
-5〜３. ０×１０-5／Ｋの基材層と、厚さ５〜５０μｍ
の粘着剤層とから構成されるのが好ましい。つまり、耐
熱性粘着テープ２０が貼り合わされるリードフレーム１
０は、前述のように銅をはじめとした金属素材であるこ
とから、線熱膨張係数として１．８〜１．９×１０-5／
Ｋ程度であることが一般的である。したがって、これら
に貼り合わされる耐熱性粘着テープ２０の線熱膨張係数
が、リードフレームとあまりに大きく違っていては、両
者が貼り合わせられた状態で加熱されたとき、両者の熱
膨張の差異からひずみを生じ易く、結果的に耐熱性粘着
テープにしわやはがれを生じてしまう。そのため、耐熱
性粘着テープを構成する基材部分の線熱膨張係数として
も、リードフレーム素材に近いのが好ましい。
【００３６】このような基材としては、アルミなどの金
属箔もあげられるが、線熱膨張係数２．０×１０-5〜
２．４×１０-5／Ｋ程度のポリイミド材料は、耐熱性、
加工性、ハンドリング性も高く、もっとも好ましい素材
のひとつである。ここで、線熱膨張係数は、ＡＳＴＭ
Ｄ６９６に準拠して、ＴＭＡ（サーモ・メカニカル・ア
ナリシス）により測定される値である。
属箔もあげられるが、線熱膨張係数２．０×１０-5〜
２．４×１０-5／Ｋ程度のポリイミド材料は、耐熱性、
加工性、ハンドリング性も高く、もっとも好ましい素材
のひとつである。ここで、線熱膨張係数は、ＡＳＴＭ
Ｄ６９６に準拠して、ＴＭＡ（サーモ・メカニカル・ア
ナリシス）により測定される値である。
【００３７】また、耐熱性の点からアラミドフィルムも
好適に用いられ、一連の工程における加熱条件等によっ
ては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ) フィル
ム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポ
リエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリサルフォン（ＰＳ
Ｆ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）
フィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、又は液
晶ポリマー（ＬＣＰ）フィルムなどの耐熱性樹脂フィル
ムを用いることも可能である。耐熱性粘着テープ２０の
基材層の厚みは、折れや裂けを防止し、好適なハンドリ
ング性に鑑みて５〜２５０μｍが好ましい。
好適に用いられ、一連の工程における加熱条件等によっ
ては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ) フィル
ム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポ
リエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリサルフォン（ＰＳ
Ｆ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）
フィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、又は液
晶ポリマー（ＬＣＰ）フィルムなどの耐熱性樹脂フィル
ムを用いることも可能である。耐熱性粘着テープ２０の
基材層の厚みは、折れや裂けを防止し、好適なハンドリ
ング性に鑑みて５〜２５０μｍが好ましい。
【００３８】また、粘着テープ２０を構成する粘着剤層
は、その粘着機能の面からある程度の弾性が必要である
が、粘着剤層全体としてあまりに柔らかい場合は、ワイ
ヤボンディング時にボンディングワイヤを接続しようと
しても、粘着テープを貼りあわせたリードフレームを十
分に固定しておくことが粘着剤層の弾性力によって阻害
され、結果的に加圧による圧着エネルギーを緩和してし
まい、ボンディング不良が発生してしまう。
は、その粘着機能の面からある程度の弾性が必要である
が、粘着剤層全体としてあまりに柔らかい場合は、ワイ
ヤボンディング時にボンディングワイヤを接続しようと
しても、粘着テープを貼りあわせたリードフレームを十
分に固定しておくことが粘着剤層の弾性力によって阻害
され、結果的に加圧による圧着エネルギーを緩和してし
まい、ボンディング不良が発生してしまう。
【００３９】このようなボンディング不良を引き起こさ
ず、かつ封止工程では樹脂漏れを防止できる十分な粘着
力を確保する、いわば相反する性能を確保するために、
本発明では粘着剤層の厚みを上記の範囲とするのが好ま
しい。これにより、絶対的な変形量が抑えられることか
ら、粘着機能そのものを著しく損なうことなく、粘着剤
層全体としてのクッション性をわずかにとどめることが
可能になる。さらに好ましくは、２００℃における粘着
剤層の貯蔵弾性率が５．０×１０3 Ｎ／ｃｍ2以上であ
れば、粘着剤層の厚みが比較的厚くても、より確実に好
適なワイヤボンディングが可能になる。ここで、貯蔵弾
性率はＡＳＴＭ ＳＴＰ８４６に準拠して、粘弾性スペ
クトロメーターによって測定される値である。
ず、かつ封止工程では樹脂漏れを防止できる十分な粘着
力を確保する、いわば相反する性能を確保するために、
本発明では粘着剤層の厚みを上記の範囲とするのが好ま
しい。これにより、絶対的な変形量が抑えられることか
ら、粘着機能そのものを著しく損なうことなく、粘着剤
層全体としてのクッション性をわずかにとどめることが
可能になる。さらに好ましくは、２００℃における粘着
剤層の貯蔵弾性率が５．０×１０3 Ｎ／ｃｍ2以上であ
れば、粘着剤層の厚みが比較的厚くても、より確実に好
適なワイヤボンディングが可能になる。ここで、貯蔵弾
性率はＡＳＴＭ ＳＴＰ８４６に準拠して、粘弾性スペ
クトロメーターによって測定される値である。
【００４０】一方、耐熱性粘着テープは、封止工程後の
任意の段階ではがされることになるが、あまりに強粘着
力をもった粘着テープであっては引き剥がしが困難とな
るだけでなく、場合によっては引き剥がしのための応力
によって、モールドした樹脂の剥離や破損を招く恐れも
ある。したがって、封止樹脂のはみ出しを抑える粘着力
以上に強粘着であることはむしろ好ましくない。たとえ
ば、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１
時間加熱後の粘着力が０．０５〜４．０Ｎ／１９ｍｍ幅
が好ましい。ここで、粘着力はＪＩＳ Ｃ２１０７に準
拠して測定される値である。上記のような各物性を有す
る粘着剤としては、耐熱性も考慮して、シリコーン系粘
着剤が好ましい。
任意の段階ではがされることになるが、あまりに強粘着
力をもった粘着テープであっては引き剥がしが困難とな
るだけでなく、場合によっては引き剥がしのための応力
によって、モールドした樹脂の剥離や破損を招く恐れも
ある。したがって、封止樹脂のはみ出しを抑える粘着力
以上に強粘着であることはむしろ好ましくない。たとえ
ば、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１
時間加熱後の粘着力が０．０５〜４．０Ｎ／１９ｍｍ幅
が好ましい。ここで、粘着力はＪＩＳ Ｃ２１０７に準
拠して測定される値である。上記のような各物性を有す
る粘着剤としては、耐熱性も考慮して、シリコーン系粘
着剤が好ましい。
【００４１】〔第１実施形態の別形態〕 （１）前述の実施形態では、ダイパッドを有するリード
フレームを用いた半導体装置の製造方法の例を示した
が、ダイパッドを有しないリードフレームを用いてもよ
い。また、端子部の配置形状なども何れでもよい。また
リードフレームは、少なくとも端子部が金属製であれば
よく、他の部分は耐熱性樹脂やセラミックス等で形成さ
れていてもよい。
フレームを用いた半導体装置の製造方法の例を示した
が、ダイパッドを有しないリードフレームを用いてもよ
い。また、端子部の配置形状なども何れでもよい。また
リードフレームは、少なくとも端子部が金属製であれば
よく、他の部分は耐熱性樹脂やセラミックス等で形成さ
れていてもよい。
【００４２】（２）前述の実施形態では、ボンディング
ワイヤにて接続工程を行う例を示したが、例えば半導体
チップの下側に設けた電極パッドと端子部との間で、は
んだ等のソルダーによる接続を行ってもよい。これは、
第２実施形態についても同様である。
ワイヤにて接続工程を行う例を示したが、例えば半導体
チップの下側に設けた電極パッドと端子部との間で、は
んだ等のソルダーによる接続を行ってもよい。これは、
第２実施形態についても同様である。
【００４３】（３）前述の実施形態では、複数の半導体
チップ１５を同じキャビティ内で一括封止する例を示し
たが、図４（ｄ１）に示すように液状の封止樹脂１７ａ
を用いて、ポッティング後に硬化させてもよい。また、
図４（ｄ２）に示すように、１つの半導体チップ１５の
みをキャビティ内で個別封止してもよい。個別封止の場
合、封止樹脂１７を切断する工程が不要となる。
チップ１５を同じキャビティ内で一括封止する例を示し
たが、図４（ｄ１）に示すように液状の封止樹脂１７ａ
を用いて、ポッティング後に硬化させてもよい。また、
図４（ｄ２）に示すように、１つの半導体チップ１５の
みをキャビティ内で個別封止してもよい。個別封止の場
合、封止樹脂１７を切断する工程が不要となる。
【００４４】〔第２実施形態〕第１実施形態では、リー
ドフレームを用いた半導体装置の製造方法の例を示した
が、以下のように、配線樹脂基板を用いて、その開口部
に半導体チップを配置してワイヤボンデイング工程や封
止樹脂による封止工程を行うことで、半導体装置を製造
してもよい。以下、第１実施形態との相違点について説
明する。
ドフレームを用いた半導体装置の製造方法の例を示した
が、以下のように、配線樹脂基板を用いて、その開口部
に半導体チップを配置してワイヤボンデイング工程や封
止樹脂による封止工程を行うことで、半導体装置を製造
してもよい。以下、第１実施形態との相違点について説
明する。
【００４５】第２実施形態では、例えば半導体チップを
配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面の端
子部を備える配線樹脂基板を用い、前記と同様の貼着工
程の後に、開口部に半導体チップを配置する搭載工程を
行い、次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部
と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワ
イヤで接続して前記接続工程を行えばよい。
配置する開口部及びその外側に配置される表裏両面の端
子部を備える配線樹脂基板を用い、前記と同様の貼着工
程の後に、開口部に半導体チップを配置する搭載工程を
行い、次いで、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部
と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワ
イヤで接続して前記接続工程を行えばよい。
【００４６】即ち、図４（ｄ１）〜（ｄ３）に示すよう
に、半導体チップ１５を配置する開口部２８ｃと、その
外側に配置れるインナー側の端子部２８ａと、その端子
部２８ａに導電接続されたアウター側の端子部２８ｂと
を有する配線樹脂基板２８を用いてもよい。なお、図４
（ｄ１）〜（ｄ３）は、図１（ｄ）に対応するものであ
り、半導体チップ１５が封止樹脂１７により封止された
状態を示している。
に、半導体チップ１５を配置する開口部２８ｃと、その
外側に配置れるインナー側の端子部２８ａと、その端子
部２８ａに導電接続されたアウター側の端子部２８ｂと
を有する配線樹脂基板２８を用いてもよい。なお、図４
（ｄ１）〜（ｄ３）は、図１（ｄ）に対応するものであ
り、半導体チップ１５が封止樹脂１７により封止された
状態を示している。
【００４７】配線樹脂基板２８の端子部２８ａとアウタ
ーパッド２８ｂとはビアホール内の導電材料や適当な配
線回路等により導電接続されているが、その構造、形
状、材質等は何れでもよい。配線樹脂基板２８の樹脂材
料としては、熱硬化性樹脂が通常用いられ、例えばエポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂
等が挙げられる。
ーパッド２８ｂとはビアホール内の導電材料や適当な配
線回路等により導電接続されているが、その構造、形
状、材質等は何れでもよい。配線樹脂基板２８の樹脂材
料としては、熱硬化性樹脂が通常用いられ、例えばエポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂
等が挙げられる。
【００４８】まず、この配線樹脂基板２８に対し、その
アウター側に耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせる貼着
工程を行う。耐熱性粘着テープ２０の基材層としては、
線熱膨張係数が、配線樹脂基板２８のそれに近いものを
用いるのが好ましい。
アウター側に耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせる貼着
工程を行う。耐熱性粘着テープ２０の基材層としては、
線熱膨張係数が、配線樹脂基板２８のそれに近いものを
用いるのが好ましい。
【００４９】次いで、開口部２８ｃに半導体チップ１５
を配置する搭載工程を行う。半導体チップ１５の配置
は、耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層に直接貼り付けた
り、ガードフィルム、放熱フィルムのようなものを介し
て貼りつけてもよい。
を配置する搭載工程を行う。半導体チップ１５の配置
は、耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層に直接貼り付けた
り、ガードフィルム、放熱フィルムのようなものを介し
て貼りつけてもよい。
【００５０】次いで、配線樹脂基板２８の端子部２８ａ
と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａとをボンディ
ングワイヤ１６で電気的に接続する結線工程を行う。こ
の結線工程と、以降の封止工程、切断工程も前述の実施
形態と同様である。
と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａとをボンディ
ングワイヤ１６で電気的に接続する結線工程を行う。こ
の結線工程と、以降の封止工程、切断工程も前述の実施
形態と同様である。
【００５１】但し、前述の実施形態では、複数の半導体
チップ１５を同じキャビティ内で一括封止する例を示し
たが（図４（ｄ３）に相当する）、図４（ｄ１）に示す
ように液状の封止樹脂１７ａを用いて、ポッティング後
に硬化させてもよい。また、図４（ｄ２）に示すよう
に、１つの半導体チップ１５のみをキャビティ内で個別
封止してもよい。これらの封止形態は、リードフレーム
を用いた半導体装置の製造方法にも適用できる。
チップ１５を同じキャビティ内で一括封止する例を示し
たが（図４（ｄ３）に相当する）、図４（ｄ１）に示す
ように液状の封止樹脂１７ａを用いて、ポッティング後
に硬化させてもよい。また、図４（ｄ２）に示すよう
に、１つの半導体チップ１５のみをキャビティ内で個別
封止してもよい。これらの封止形態は、リードフレーム
を用いた半導体装置の製造方法にも適用できる。
【００５２】液状封止樹脂を用いる場合、樹脂硬化温度
が低い（例えば１００〜１２０℃）ために、耐熱性粘着
テープの基材層として、ポリイミドフィルムやアラミド
フィルム以外の耐熱性のやや低い高分子フィルム，例え
ばＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルム、ＰＥＳフィルム、
ＰＥＩフィルム、ＰＳＦフィルム、ＰＰＳフィルム、Ｐ
ＡＲフィルム、ＬＣＰフィルムを用いることができる。
が低い（例えば１００〜１２０℃）ために、耐熱性粘着
テープの基材層として、ポリイミドフィルムやアラミド
フィルム以外の耐熱性のやや低い高分子フィルム，例え
ばＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルム、ＰＥＳフィルム、
ＰＥＩフィルム、ＰＳＦフィルム、ＰＰＳフィルム、Ｐ
ＡＲフィルム、ＬＣＰフィルムを用いることができる。
【００５３】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。
施例等について説明する。
【００５４】（実施例１）シリコーン系粘着剤としてＳ
Ｄ−４５８７ Ｌ １００重量部と触媒ＳＲＸ−２１２
（東レダウコーニング製）０．６重量部とを混合させ、
乾燥後の糊厚が５μｍになるように、ポリイミドフィル
ム（カプトン１００Ｈ東レデュポン製）上に塗布し、１
３０℃で１０分間加熱して耐熱性粘着テープを得た。な
お、このテープの粘着力は２００℃加熱後１．０Ｎ／１
９ｍｍ幅程度であった。これを銅リードフレームにハン
ドローラーを用いて２３℃でアウター側に貼り合わせて
積層物を得た。銅製のリードフレームとしては、端子部
分に銀めっきが施された一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮ
が４個×４個に配列されたものを用いた。この積層物を
用いて窒素ガスパージ下で以下の各工程を行った。
Ｄ−４５８７ Ｌ １００重量部と触媒ＳＲＸ−２１２
（東レダウコーニング製）０．６重量部とを混合させ、
乾燥後の糊厚が５μｍになるように、ポリイミドフィル
ム（カプトン１００Ｈ東レデュポン製）上に塗布し、１
３０℃で１０分間加熱して耐熱性粘着テープを得た。な
お、このテープの粘着力は２００℃加熱後１．０Ｎ／１
９ｍｍ幅程度であった。これを銅リードフレームにハン
ドローラーを用いて２３℃でアウター側に貼り合わせて
積層物を得た。銅製のリードフレームとしては、端子部
分に銀めっきが施された一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮ
が４個×４個に配列されたものを用いた。この積層物を
用いて窒素ガスパージ下で以下の各工程を行った。
【００５５】まず、リードフレームのダイパッド部分に
半導体チップをエポキシフェノール系の銀ペーストを用
いて接着し、１８０℃にて１時間キュアすることで固定
した。次に、リードフレームを耐熱性粘着テープ側から
真空吸引する形で、２５０℃に加熱したヒートブロック
上に固定し、さらにリードフレームの周辺部分をウイン
ドクランパーで押さえ固定した。これらを、（日本アビ
オニクス製）の６０ＫＨｚワイヤボンダーを用いてのφ
２５μｍの金線（田中貴金属製 ＧＬＤ−２５）にて下
記の条件でワイヤボンディングを行った。なお、すべて
のボンディングを完了するのに約１時間を要した。
半導体チップをエポキシフェノール系の銀ペーストを用
いて接着し、１８０℃にて１時間キュアすることで固定
した。次に、リードフレームを耐熱性粘着テープ側から
真空吸引する形で、２５０℃に加熱したヒートブロック
上に固定し、さらにリードフレームの周辺部分をウイン
ドクランパーで押さえ固定した。これらを、（日本アビ
オニクス製）の６０ＫＨｚワイヤボンダーを用いてのφ
２５μｍの金線（田中貴金属製 ＧＬＤ−２５）にて下
記の条件でワイヤボンディングを行った。なお、すべて
のボンディングを完了するのに約１時間を要した。
【００５６】ファーストボンディング加圧：３０ｇ ファーストボンディング超音波強度：２５ｍＷ ファーストボンディング印加時間：１００ｍｓｅｃ セカンドボンディング加圧：２００ｇ セカンドボンディング超音波強度：５０ｍＷ セカンドボンディング印加時間：５０ｍｓｅｃ 更にエポキシ系封止樹脂（日東電工製ＨＣ−３００）に
より、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ
−Ｙ−シリーズ）を用いて、１７５℃で、プレヒート４
０秒、インジェクション時間１１．５秒、キュア時間１
２０秒にてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離し
た。さらに１７５℃にて３時間ほどポストモールドキュ
アを行って樹脂を十分に硬化させた後、ダイサーによっ
て切断して、個々のＱＦＮタイプ半導体装置を得た。
より、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ
−Ｙ−シリーズ）を用いて、１７５℃で、プレヒート４
０秒、インジェクション時間１１．５秒、キュア時間１
２０秒にてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離し
た。さらに１７５℃にて３時間ほどポストモールドキュ
アを行って樹脂を十分に硬化させた後、ダイサーによっ
て切断して、個々のＱＦＮタイプ半導体装置を得た。
【００５７】なお、上記各工程におけるリードフレーム
の端子部の温度は、搭載工程で約１８０℃、接続工程で
約２５０℃、封止工程で約１７５℃であった。
の端子部の温度は、搭載工程で約１８０℃、接続工程で
約２５０℃、封止工程で約１７５℃であった。
【００５８】このようにして得られたＱＦＮは、樹脂の
はみ出しもなく、またワイヤボンディングなどの各工程
も問題なく実施することができた。また、粘着テープを
引き剥がした後の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着
剤の残存量（Ｓｉ付着量）は、１００ｍｇ／ｍ2 以下
で、その後、はんだめっきを行ったが、良好なはんだめ
っき皮膜を得ることができた（半田濡れ性は目視で確認
した）。このように、実施例では、下記の比較例に比較
し、シリコーン付着量が極めて少なく、加熱工程での不
活性ガスの充填効果があることが判った。
はみ出しもなく、またワイヤボンディングなどの各工程
も問題なく実施することができた。また、粘着テープを
引き剥がした後の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着
剤の残存量（Ｓｉ付着量）は、１００ｍｇ／ｍ2 以下
で、その後、はんだめっきを行ったが、良好なはんだめ
っき皮膜を得ることができた（半田濡れ性は目視で確認
した）。このように、実施例では、下記の比較例に比較
し、シリコーン付着量が極めて少なく、加熱工程での不
活性ガスの充填効果があることが判った。
【００５９】（比較例１）実施例１において、窒素ガス
パージを止めて通常の空気雰囲気下で行った以外は全て
実施例１と同様にして半導体装置を製造した。しかし、
モールド樹脂封止完了後、粘着テープを引き剥がした後
の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着剤の残存量（Ｓ
ｉ付着量）は、１，０００ｍｇ／ｍ2 を越え、全面に付
着していた。その後、はんだめっきを行ったが、めっき
は不可能であった。
パージを止めて通常の空気雰囲気下で行った以外は全て
実施例１と同様にして半導体装置を製造した。しかし、
モールド樹脂封止完了後、粘着テープを引き剥がした後
の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着剤の残存量（Ｓ
ｉ付着量）は、１，０００ｍｇ／ｍ2 を越え、全面に付
着していた。その後、はんだめっきを行ったが、めっき
は不可能であった。
【００６０】（比較例２）比較例１において、ワイヤボ
ンディング時のアウター側の端子部の最高温度が約２２
０℃となるようにヒートブロックの温度を設定する以外
は、全て比較例１と同様にして半導体装置を製造した。
モールド樹脂封止完了後、粘着テープを引き剥がした後
の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着剤の残存量（Ｓ
ｉ付着量）は、約３００ｍｇ／ｍ2 となり、粘着剤が部
分的に付着していた。その後、はんだめっきを行った
が、めっきは不均一であった。
ンディング時のアウター側の端子部の最高温度が約２２
０℃となるようにヒートブロックの温度を設定する以外
は、全て比較例１と同様にして半導体装置を製造した。
モールド樹脂封止完了後、粘着テープを引き剥がした後
の、ＱＦＮのアウター側の端子部の粘着剤の残存量（Ｓ
ｉ付着量）は、約３００ｍｇ／ｍ2 となり、粘着剤が部
分的に付着していた。その後、はんだめっきを行った
が、めっきは不均一であった。
【００６１】（実施例２）耐熱性粘着テープとして、シ
リコーン系粘着材（東レダウコーニング製ＳＤ−４５８
７Ｌ）を用いた厚さ５μｍの粘着層を設けたテープを作
成した。基材は２５μｍ厚さのポリエーテルイミド（Ｐ
ＥＩ）フィルムを用いた。なお、この粘着テープの粘着
力は２００℃加熱後１．０Ｎ／１９ｍｍ幅程度であっ
た。次に、半導体チップが配置されるための開口部が設
けられた配線樹脂基板（ガラスエポキシ基板、ＦＲ−
４）に、粘着テープを貼り合せた。この積層物を用いて
窒素ガスパージ下で以下の各工程を行った。
リコーン系粘着材（東レダウコーニング製ＳＤ−４５８
７Ｌ）を用いた厚さ５μｍの粘着層を設けたテープを作
成した。基材は２５μｍ厚さのポリエーテルイミド（Ｐ
ＥＩ）フィルムを用いた。なお、この粘着テープの粘着
力は２００℃加熱後１．０Ｎ／１９ｍｍ幅程度であっ
た。次に、半導体チップが配置されるための開口部が設
けられた配線樹脂基板（ガラスエポキシ基板、ＦＲ−
４）に、粘着テープを貼り合せた。この積層物を用いて
窒素ガスパージ下で以下の各工程を行った。
【００６２】その後、露出した粘着テープの粘着層面に
半導体チップを貼り合せ、回路基板と半導体チップをボ
ンディングワイヤーで結線した（条件は実施例１と同
じ）。次いで、液状封止樹脂材料（日本エイブルスティ
ック株式会社製のＡｍｉｃｏｎＪ９０５−３）をポッテ
ィングし、１２０℃で３０分間で保持して硬化させた。
硬化後、粘着テープを剥離した。
半導体チップを貼り合せ、回路基板と半導体チップをボ
ンディングワイヤーで結線した（条件は実施例１と同
じ）。次いで、液状封止樹脂材料（日本エイブルスティ
ック株式会社製のＡｍｉｃｏｎＪ９０５−３）をポッテ
ィングし、１２０℃で３０分間で保持して硬化させた。
硬化後、粘着テープを剥離した。
【００６３】なお、上記各工程におけるリードフレーム
の端子部の温度は、搭載工程で約℃、接続工程で約２５
０℃、封止工程で約１２０℃であった。
の端子部の温度は、搭載工程で約℃、接続工程で約２５
０℃、封止工程で約１２０℃であった。
【００６４】このように片面樹脂封止した半導体装置
は、問題となる樹脂のはみ出しも無く、またワイヤーボ
ンディングなどの各工程も問題なく、良好な特性を示し
た。また、粘着テープを引き剥がした後の、アウター側
の端子部の粘着剤の残存量（Ｓｉ付着量）は、１００ｍ
ｇ／ｍ2 以下で、その後、はんだめっきを行ったが、良
好なはんだめっき皮膜を得ることができた（半田濡れ性
は目視で確認した）。このように、実施例２では、比較
例１に比較し、シリコーン付着量が極めて少なく、加熱
工程での不活性ガスの充填効果があることが判った。
は、問題となる樹脂のはみ出しも無く、またワイヤーボ
ンディングなどの各工程も問題なく、良好な特性を示し
た。また、粘着テープを引き剥がした後の、アウター側
の端子部の粘着剤の残存量（Ｓｉ付着量）は、１００ｍ
ｇ／ｍ2 以下で、その後、はんだめっきを行ったが、良
好なはんだめっき皮膜を得ることができた（半田濡れ性
は目視で確認した）。このように、実施例２では、比較
例１に比較し、シリコーン付着量が極めて少なく、加熱
工程での不活性ガスの充填効果があることが判った。
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の一例を示す工
程図
程図
【図２】本発明におけるリードフレームの一例を示す図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部拡大図、（ｃ）
は樹脂封止後の状態を示す底面図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部拡大図、（ｃ）
は樹脂封止後の状態を示す底面図
【図３】本発明における樹脂封止工程の一例を示す縦断
面図
面図
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の他の例を示す
工程図
工程図
１０ リードフレーム（フレーム体） １１ａ 開口部 １１ｂ 端子部 １１ｃ ダイパッド １５ 半導体チップ １５ａ 電極パッド １６ ボンディングワイヤ １７ 封止樹脂 ２０ 耐熱性粘着テープ ２１ 封止された構造物 ２１ａ 半導体装置 ２８ 配線樹脂基板（フレーム体） ２８ａ 端子部（インナー側） ２８ｂ 端子部（アウター側） ２８ｃ 開口部
フロントページの続き (72)発明者 高野 均 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 中塚 康雄 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 丸岡 伸明 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 5F061 AA01 BA01 BA04 CA21 CB13 DD14 EA03
Claims (4)
- 【請求項１】 開口部及び表裏両面の端子部を備えるフ
レーム体のアウター側に、前記開口部を塞ぐように耐熱
性粘着テープを貼り合わせる貼着工程と、前記フレーム
体のインナー側の端子部に半導体チップを電気的に接続
する接続工程と、前記フレーム体に接続された半導体チ
ップを封止樹脂によりインナー側から封止する封止工程
とを含む半導体装置の製造方法において、 前記アウター側の端子部の温度が１５０℃以上になる何
れかの工程を行う際に、不活性ガス雰囲気下で行うこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記アウター側の端子部の温度が１５０
℃以上になる工程のうち全ての工程を、不活性ガス雰囲
気下で行う請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記フレーム体が更にダイパッドを有す
る金属製のリードフレームであり、前記貼着工程の後に
前記ダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭
載工程を行い、次いで、前記リードフレームのインナー
側の端子部と前記半導体チップ上の電極パッドとをボン
ディングワイヤで接続して前記接続工程を行う請求項１
又は２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記フレーム体が、半導体チップを配置
する開口部及びその外側に配置される表裏両面の端子部
を備える配線樹脂基板であり、前記貼着工程の後に前記
開口部に半導体チップを配置する搭載工程を行い、次い
で、前記配線樹脂基板のインナー側の端子部と前記半導
体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで接続
して前記接続工程を行う請求項１又は２に記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020256A JP2002222822A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020256A JP2002222822A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002222822A true JP2002222822A (ja) | 2002-08-09 |
Family
ID=18885992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001020256A Pending JP2002222822A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002222822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015115553A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2020047751A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 三菱電機株式会社 | モールド樹脂封止型半導体装置の制御基板への取付方法 |
-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001020256A patent/JP2002222822A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015115553A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2020047751A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 三菱電機株式会社 | モールド樹脂封止型半導体装置の制御基板への取付方法 |
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