JP2002252240A

JP2002252240A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002252240A
Application number: JP2002027440A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamazaki; 康男山▲崎▼; Tokumasa Namima; 徳方波間; Munenori Kurasawa; 宗憲倉澤; Nobuaki Hashimoto; 伸晃橋元
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2002-09-06
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JP3687613B2

Abstract

(57)【要約】【目的】トランスファーモールド工程において、樹脂
圧によるフィルムの変形を抑制することができ、かつ樹
脂封止部の剥離が防止された半導体装置およびその製造
方法を提供する。【構成】半導体装置１０００は、デバイスホール１２
を有する電気絶縁性のフィルム１０と、このフィルム１
０の表面の複数のリード形成領域１００〜４００におい
て形成され、所定のパターンで配列された多数のリード
３０からなるリード群３０Ａ〜３０Ｄと、前記デバイス
ホール１２内に配置され、前記リード３０のインナーリ
ード部３２が電極２２と接続された集積回路チップ２０
と、少なくとも、この集積回路チップ２０、前記フィル
ム１０および前記リード群３０Ａ〜３０Ｄを封止する樹
脂封止部５０と、を有する。前記フィルム１０は、前記
リード形成領域以外の領域５００〜８００に設けられ、
開口部１４ａ〜１４ｄからなる第１開口部１４と、前記
リード形成領域１００〜４００内に設けられた複数の開
口部１６ａ〜１６ｅからなる第２開口部１６と、を含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡ
ｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）またはＴＣＰ（Ｔ
ａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）と称される
テープキャリア技術を用いて形成される樹脂封止型の半
導体装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体装置の一例として、特開
平４−１２４８４６号公報に開示された技術がある。こ
の技術は、図１５に示すように、フィルムテープ２に２
種類の打ち抜き部１，３および１つの開口部５が形成さ
れている。また、フィルムテープ２には、１コマ毎に多
数のリード４からなる４つのリード群４ａ〜４ｄが形成
され、さらにリード４に接合される集積回路チップ６が
搭載されている。この技術において特徴的なことは、開
口部５が樹脂封止領域内であって、かつリード群４ａと
リード群４ｄとの間に形成され、したがって樹脂封止を
する場合、この開口部１４を通って溶融樹脂が移動でき
る点にある。

【０００３】また、この開口部４とは別に、リード群４
ａ〜４ｄが配設された樹脂封止領域内に打ち抜き部１が
形成されている。この打ち抜き部１を介しても樹脂封止
に際して溶融樹脂が移動できる構成となっている。な
お、図１５中、符号３で示す打ち抜き部はアウターリー
ドホールであり、樹脂封止を行った後に半導体素子を打
ち抜くための開口部である。

【０００４】この構造の装置によれば、例えばトランス
ファーモールドによって集積回路チップを樹脂封止する
場合において、上金型の樹脂注入室と下金型の樹脂注入
室とで、樹脂の流量が異なるときでも、溶融樹脂が主と
して開口部５を通って流量の多い側から少ない側に流れ
込むので、上下の樹脂注入室における樹脂流量の平衡を
保つことができる。

【０００５】この半導体装置においては、上述のような
利点を有する反面、図１６に示すように、打ち抜き部１
がフィルムの辺に沿って広範囲に形成されているため、
例えば搬送時などにフィルムテープに引張り力Ｆが作用
すると、図中鎖線で示すように、フィルムテープが変形
しやすいという問題がある。このような変形によって、
フィルムテープ上に形成されたリード４が破断すること
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決するものであり、その目的とす
るところは、トランスファーモールド工程において、樹
脂圧によるフィルムの変形が抑制され、かつ樹脂封止部
の剥離が防止された半導体装置およびその製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の半導
体装置は、デバイスホールを有する電気絶縁性のフィル
ムと、このフィルムの表面の複数のリード形成領域にお
いて形成され、所定のパターンで配列された多数のリー
ドからなるリード群と、前記フィルムのデバイスホール
内に配置され、前記リードの一端が電極と接続された集
積回路チップと、少なくとも、この集積回路チップ、前
記フィルムおよび前記リード群を封止する樹脂封止部
と、を含み、前記フィルムは、前記リード形成領域以外
の領域に設けられ、少なくとも１つの開口部からなる第
１開口部と、前記リード形成領域内に設けられた複数の
開口部からなる第２開口部と、を含む。そして、この半
導体装置においては、前記リードは、前記デバイスホー
ル内に突出するインナーリード部と、前記フィルムより
外方に突出するアウターリード接合部とを含み、このア
ウターリード接合部には、該アウターリード接合部より
機械的強度の大きいアウターリードが接続されているこ
とが望ましい。

【０００８】前記半導体装置においては、リードが形成
されない領域において少なくとも一つの開口部からなる
第１開口部を設けるとともに、リード形成領域において
も第２開口部を設けたため、例えばトランスファーモー
ルドなどの成形時にこれらの開口部を介して溶融樹脂が
流通する。その結果、前記フィルムの両側における樹脂
が連通し、樹脂封止部と前記フィルムなどの被封止体と
の接合が強固となり、樹脂封止部の剥離が防止される。
さらに、前記第２開口部は、分割された複数の開口部か
ら構成されて十分な機械的強度が確保されているため、
フィルム搬送時などに作用する引張力によるフィルムの
変形が抑制される。その結果、フィルムの変形によるリ
ードの破断や短絡が防止される。

【０００９】前記半導体装置においては、前記第２開口
部を構成する開口部の相互間に帯状の連続部が存在し、
かつこの帯状の連続部は、その長手方向が前記フィルム
の辺と交叉する方向にあることが望ましい。このように
帯状の連続部をフィルムの辺に対して交叉する方向に形
成することにより、例えばフィルムの面方向に引張力が
作用した場合に、この引張力は帯状の連続部によって分
散されて吸収され、フィルムの変形が効果的に抑制され
る。

【００１０】さらに、前記帯状の連続部は、その長手方
向が前記リードと直交する方向にあることが望ましい。
帯状の連続部がリードに対して直交する方向に設けられ
ることにより、フィルムはリードの軸方向の引張力に対
して十分な機械的強度を確保することができ、かつリー
ドの第２開口部での長さを短くすることができるので、
リードの変形によるリード間の短絡あるいは断線の発生
を抑制することができる。

【００１１】また、前記第２開口部を構成する複数の開
口部は、前記フィルムに作用する引張力をできるだけ均
等に吸収するために、フィルムの辺に沿って対称的に配
列されていることが望ましい。

【００１２】そして、前記第２開口部を構成する開口部
は前記リードの屈曲部から離れた位置に形成されること
が望ましい。このような屈曲部に開口部が位置すると、
屈曲部の機械的強度は他の直線部分より小さいために、
リードが変形しやすくなるからである。

【００１３】前記半導体装置において、前記リード群を
構成するリードのうち最も外側に位置するサイドリード
は、他のリードより太くて大きな機械的強度を有するこ
とが望ましい。サイドリードを太くすることにより、例
えばフィルムとリードフレームとを位置合わせする際に
行われる画像認識において、誤認識を起こすことがな
い。また、サイドリードの機械的強度が大きくなること
により、例えばトランスファーモールド時の樹脂圧等に
充分耐え得ることができる。

【００１４】前記半導体装置において、前記集積回路チ
ップは、前記樹脂封止部の厚み方向のほぼ中心に位置す
ることが望ましい。半導体装置を構成する部材のうち最
も大きな体積を有する集積回路チップを樹脂封止部のほ
ぼ中央に位置させることにより、例えばトランスファー
モールド時に被封入体によって分割される上下のキャビ
ティ体積をほぼ同等にすることができ、上下のキャビテ
ィ体積が異なることによって生じる溶融樹脂の上下方向
の流れによる過大な圧力を被封入体に加えることを抑制
することができる。その結果、フィルムやリードの変形
あるいは集積回路チップの変位を防止することができ
る。

【００１５】前記半導体装置において、前記リードのイ
ンナーリード部および前記集積回路チップの電極を含む
領域に、該リードおよび前記樹脂封止部を構成する樹脂
と密着性のよい樹脂からなる樹脂層が形成されることが
望ましい。この樹脂層を設けることにより、集積回路チ
ップの電極周辺部分を密着性の良い樹脂で保護すること
ができ、封止部の剥離あるいはクラックなどの発生を防
止することができる。

【００１６】前記半導体装置において、前記集積回路チ
ップには放熱部が接続され、集積回路チップの熱を前記
放熱部を介して外部に放出することが望ましい。

【００１７】本発明の半導体装置の製造方法は、（Ａ）
フィルムキャリアに、少なくとも、デバイスホール、リ
ード形成領域以外の領域に少なくとも１つの開口部から
なる第１開口部、およびリード形成領域内に複数の開口
部からなる第２開口部を形成する工程と、（Ｂ）前記フ
ィルムキャリアに導電フィルムを接合し、さらにフォト
リソグラフィおよびエッチングによって前記フィルムキ
ャリアのリード形成領域に、前記デバイスホール内に突
出するインナーリード部とアウターリード接合部とを含
むリードを形成し、前記デバイスホール内に集積回路チ
ップを配置し該集積回路チップの電極と前記インナーリ
ード部とを接続する工程と、（Ｃ）前記アウターリード
接合部と同じピッチで配列されかつ該アウターリード接
合部より機械的強度の大きいアウターリードを有するリ
ードフレームを前記フィルムキャリアの所定位置に重ね
合わせ、前記アウターリード接合部と前記アウターリー
ドとを接続する工程と、（Ｄ）前記集積回路チップ、前
記リードおよび前記アウターリードの一部をトランスフ
ァーモールドによって樹脂封止する工程と、を含む。

【００１８】この製造方法によれば、本発明の半導体装
置を効率よく、かつ高い歩留まりで製造することができ
る。

【００１９】

【実施例】（第１実施例）図１は、本実施例の半導体装
置１０００の要部を模式的に示す平面図、図２は図１の
一部（隅部）を拡大して示す部分平面図、図３は、半導
体装置１０００をほぼ中央で縦方向に切断した断面図で
ある。

【００２０】本実施例の半導体装置１０００は、電気絶
縁性のフィルム１０、このフィルム１０の一方の表面に
形成された複数のリード群３０Ａ〜３０Ｄ、集積回路チ
ップ（ＩＣチップ）２０および樹脂封止部５０を含む。

【００２１】前記フィルム１０は、その中央にＩＣチッ
プ２０を搭載するためのデバイスホール１２が形成され
ている。また、フィルム１０の表面においては、フィル
ム１０のほぼ対角線に沿って分割された４つの領域によ
ってリード形成領域１００〜４００が構成されている。
そして、これらのリード形成領域１００〜４００は、相
互に隣接する領域がそれぞれ所定間隔で離れており、リ
ードが形成されない領域５００〜８００が形成されてい
る。

【００２２】前記リードが形成されない領域５００〜８
００のそれぞれには、フィルム１０の対角線に沿ったス
リット状の第１開口部１４ａ〜１４ｄが形成されてい
る。これらの第１開口部１４（１４ａ〜１４ｄ）は、ト
ランスファーモールドの際に溶融樹脂が通過しやすいよ
うに、フィルム１０の機械的強度を低下させない程度に
できるだけ大きく形成されることが望ましい。

【００２３】前記リード形成領域１００〜４００におい
ては、フィルム１０上に所定のパターンで配列された多
数のリード３０からなるリード群３０Ａ〜３０Ｄがそれ
ぞれ形成されている。リード３０は、前記デバイスホー
ル１２に向けて突出するインナーリード部（フィンガ
ー）３２と、フィルム１０の辺１０ａより外方に向けて
突出するアウターリード接合部３４を有する。そして、
前記インナーリード部３２は、デバイスホール１２内に
配置されたＩＣチップ２０の電極２２に接続され、他方
のアウターリード接合部３４は、アウターリード４０に
接続されている。前記インナーリード部３２は、その先
端に突起（バンプ）３２ａを有し、この突起３２ａが前
記電極２２に接合されている。この接合方式は、後に詳
述するが、メサバンプ方式と呼ばれている。

【００２４】各リード群３０Ａ〜３０Ｄを構成するリー
ド３０は、図２に示すように、符号ＡおよびＢで示す線
上において屈曲され、インナーリード部３２側のリード
ピッチに比べてアウターリード接合部３４側のリードピ
ッチが大きくなるように配置されている。例えば、イン
ナーリード部３２側のリードピッチは４０〜２００μ
ｍ、アウターリード接合部３４側のリードピッチは１０
０〜５００μｍに設定されている。

【００２５】本実施例においては、各リード群３０Ａ〜
３０Ｄにおいて、各リード群の最も外側に位置するサイ
ドリード３６は、他のリード３０に比較してその径が大
きく形成されている。具体的には、サイドリード３６
は、他のリード３０の約１．５〜３倍程度の径を有する
ことが望ましい。例えばリード３０の径が８０〜１００
μｍの場合には、サイドリード３６の径は１６０〜２０
０μｍに設定される。

【００２６】このように、各リード群３０Ａ〜３０Ｄの
両側のサイドリード３６を太くすることにより、例えば
フィルムとリードフレームとを位置合わせする際に行わ
れる画像認識において、誤認識を起こすことがない。ま
た、サイドリード３６の径を大きくすることによりその
機械的強度が大きくなり、例えばモールド時の樹脂圧等
に充分耐え得ることができる。通常、高密度なリードを
形成する際には、リードの径を小さくする必要があるた
めにその機械的強度が小さくなり、リード、特に最も端
に位置するサイドリードにストレスがかかり、リードの
断線が生じやすくなる。

【００２７】フィルム１０の材質は特に制限されるもの
ではないが電気絶縁性に加えて耐熱性を有することが好
ましく、例えばポリイミド樹脂，ポリエーテルイミド樹
脂，ポリエステル樹脂，ガラス繊維を含むエポキシ樹脂
等を挙げることができ、特にポリイミド樹脂が好まし
い。また、アルミナ，窒化アルミニウム，炭化ケイ素等
のセラミックス材料からなるフィルムも機械的強度およ
び熱伝導性がよいため、フィルム１０として用いること
が可能である。

【００２８】前記リード形成領域１００〜４００には、
それぞれ複数の開口部１６ａ〜１６ｅからなる第２開口
部１６が形成されている。これらの開口部１６ａ〜１６
ｅは、前記フィルム１０の辺１０ａに沿って対称的に配
置されている。また、各開口部１６ａ〜１６ｅは、相互
に隣接する開口部の縁がほぼ平行に形成され、その結
果、開口部１６ａ〜１６ｅの相互間には帯状連続部１８
ａ〜１８ｄが構成されている。これらの帯状連続部１８
（１８ａ〜１８ｄ）は前記フィルム１０の辺１０ａに対
して交叉する方向に形成されている。この実施例の場合
には、図１において、前記辺１０ａに対して右側の帯状
連続部１８ａ，１８ｃと左側に位置する帯状連続部１８
ｂ，１８ｄとはそれぞれその方向が逆向きであり、かつ
前記辺１０ａに直交する軸に対してそれぞれ約４５度を
なすように形成されている。

【００２９】このように帯状連続部１８をフィルム１０
の辺１０ａに対して交叉する方向に形成することによ
り、例えばフィルム１０の面方向に引張力（図１におい
てＦで示す）が作用した場合に、この引張力Ｆにより発
生する応力が帯状連続部１８に沿って発生することによ
り、引張力Ｆは分散した状態で吸収される。その結果、
引張方向におけるフィルムの変位量を小さくすることが
でき、フィルム１０の変形が効果的に抑制される。

【００３０】また、前記帯状連続部１８はリード３０と
直交する方向に形成されることが好ましい。具体的に
は、図２において示すように、帯状連続部１８（１８
ｃ）がリード３０に対して直交する方向に設けられてい
るため、フィルム１０はリード３０の軸方向の引張力に
対して十分な機械的強度を確保することができる。さら
に、リード３０の屈曲部（図２においてＡ，Ｂで示す部
分）には、開口部が位置しないことが望ましい。このよ
うな屈曲部に開口部が位置すると、屈曲部の機械的強度
は他の直線部分より小さいために、リードが変形し易く
なるからである。

【００３１】このように、本実施例においては、リード
形成領域１００〜４００のそれぞれに、複数の開口部１
６ａ〜１６ｅからなる第２開口部１６を特定の配列で設
けることにより、モールド時における樹脂の流通を可能
にしながら、フィルム１０の変形を抑制する補強作用を
果たすことができる。その結果、フィルム１０の変形に
伴うリード３０の断線を防止することができる。

【００３２】以上のように、本実施例の半導体装置１０
００においては、リードが形成されない領域５００〜８
００において、第１開口部１４を設けるとともに、リー
ド形成領域１００〜４００においても、第２開口部１６
を設けたため、トランスファーモールド時にこれらの開
口部１４，１６を介して溶融樹脂が流通するため、フィ
ルム１０の両面におけるモールド樹脂が連通され、樹脂
封止部の剥離が防止される。

【００３３】さらに、第２開口部１６を複数の開口部１
６ａ〜１６ｅに分割してフィルム１０の機械的強度を確
保したため、フィルム搬送時などに作用する引張力によ
るフィルム１０の変形が抑制され、フィルムの変形によ
るリード３０の破断が防止される。

【００３４】この実施例において、前記第１開口部１４
および第２開口部１６の形状や個数は特に限定されず、
溶融樹脂の流通が可能であり、かつフィルム１０の強度
を確保することができる範囲において多様な態様を取る
ことができる。例えば、第１開口部１４および第２開口
部１６の変形例としては、図４に示すように、ほぼ三角
形の開口部１６ｇ〜１６ｈを上下方向を交互に変えて配
列した構成を取り得る。

【００３５】次に、前記半導体装置１０００の製造プロ
セスの一例について説明する。なお、フィルム１０，リ
ード群３０Ａ〜３０Ｄ，フィルム１０に設けられた開口
部１４，１６の構成については、簡略化して示す。

【００３６】まず、図５に示すように、母材である長尺
のフィルムキャリア７０（厚さ７５〜１２５μｍ）に、
デバイスホール１２，スプロケットホール７２，アウタ
ーリードホール７４，第１開口部１４および第２開口部
１６が金型を用いた打ち抜きによって形成される。次
に、このフィルムキャリア７０に銅箔（通常厚さ１８〜
３５μｍ）を接着剤によって貼付け、さらにフィルムの
両面にフォトリソグラフィ技術によって、フォトレジス
トの塗布，マスク露光，現像を行い、さらにエッチング
を行うことにより、所定パターンのリード３０からなる
リード群３０Ａ〜３０Ｄが形成される。不要となったフ
ォトレジストは除去される。リード３０は、通常、その
表面にＳｎ，Ａｕ，ハンダなどによるメッキ処理が行わ
れている。本実施例のリードは、銅線の表面に下地とし
てＮｉメッキが施され、さらにＡｕメッキが施されてい
る。

【００３７】次に、ＩＣチップ２０を前記デバイスホー
ル１２内の所定の位置に配置し、ＩＣチップ２０の表面
に設けられた電極２２とリード３０のインナーリード部
３２とをヒートツールを用いた加圧，加熱（通常３００
〜４００℃）により接続してインナーリードボンディン
グ（ＩＬＢ）を行う。

【００３８】アウターリード４０が形成されたリードフ
レーム８０（図６参照）を別途作成しておく。このリー
ドフレーム８０を前記フィルム７０上に載置し、リード
３０のアウターリード接合部３４が前記アウターリード
４０と重なり合うように位置合わせを行う。その後、ア
ウターリード接合部３４とアウターリード４０とを溶接
あるいはハンダ付けなどの接合手段によって一括して接
続する（アウタボンディング）。

【００３９】その後、ＩＣチップ２０、リード３０およ
びアウターリード４０の一部を含む領域をトランスファ
ーモールドによって樹脂で封止し、樹脂封止部５０を形
成する。ついで、アウターリード４０にハンダメッキを
行い、さらにアウターリード４０をプレスによって切断
して、半導体装置を製造する。その後、必要に応じて、
アウターリード４０を折り曲げてプリント配線基板等へ
の実装が行いやすいように成形することもできる。

【００４０】以上のような製造プロセスにおいては、リ
ードフレーム８０を用いてアウターリード４０を形成す
るため、リードとは独立してアウターリード４０のサイ
ズや強度を設定することができる利点がある。

【００４１】上記工程において、インナーリード部３２
とＩＣチップ２０の電極（図示せず）との接合手段とし
ては、通常用いられるバンプ方式，転写バンプ方式およ
びメサバンプ方式のいずれを用いてもよいが、メサバン
プ方式を好ましく用いることができる。メサバンプ方式
は、リードの先端をハーフエッチング加工し、リード先
端にリードと一体的にバンプを形成するものである。メ
サバンプの具体的な製造方法としては、例えば特開昭５
５−１６２２５３号公報に開示された方法を採用するこ
とができる。メサバンプ方式は、ＩＣチップ上にバンプ
を形成する特殊な設備が不要であること、アルミニウム
パッドのＩＣチップが使用できること、歩留まりが高
く、実装コストが安くなること、薄型の実装が可能であ
ることなどの特徴を有する。

【００４２】さらに、上記工程においては、ＩＣチップ
２０と樹脂封止部５０を構成する樹脂との密着力を高め
るために、ＩＣチップ２０の裏面に研削やエッチング等
により凹凸を形成することが好ましい。また、前記フィ
ルム１０の表面には、樹脂封止部５０を構成する樹脂と
の密着性を高めるために、例えばアルゴンやヘリウム等
の不活性ガス、酸素、ＣＦ₄ 等の反応性ガス、あるいは
水素等の還元性ガスを含む気相中でプラズマ処理を行う
ことが好ましい。

【００４３】このようなＴＡＢ技術によるパッケージ
は、他の実装方式に比べ、例えばワイヤボンディング方
式に比べ、高密度で薄型の実装が可能であること、イン
ナーリードボンディング並びにアウターリードボンディ
ングをそれぞれ一括で行うことができること、テープ上
で電気的特性の検査ができるため、マルチチップ実装を
行っても、実装の歩留まりを低下させることがないこ
と、などの利点を有する。

【００４４】（第２実施例）図７は、本発明の第２実施
例の半導体装置２０００を模式的に示す断面図であり、
図８は、図７に示す半導体装置２０００の要部を拡大し
て示す部分断面図である。

【００４５】半導体装置２０００は、その基本的構造は
前記半導体装置１０００と同様であるため、実質的に同
一な部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略す
る。本実施例の半導体装置２０００が前記半導体装置１
０００と異なる点は、ＩＣチップ２０が半導体装置２０
００の厚み方向においてほぼ中央に位置するように構成
した点である。

【００４６】前記半導体装置１０００においては、図３
に示すように、フィルム１０の表面に形成されたリード
３０は直線状に外方に延設され、そのアウターリード接
合部３４とアウターリード４０とが接合され、かつ前記
インナーリード部３２の先端にＩＣチップ２０が吊り下
げられた状態で接続されているため、ＩＣチップ２０は
樹脂封止部５０の中心より下方に位置している。

【００４７】これに対し、本実施例の半導体装置２００
０においては、樹脂封止部５０の厚み方向の中心Ｃ．
Ｌ．上にＩＣチップ２０の中心が位置している。この構
成をとるために、リード３０のインナーリード部３２お
よびアウターリード接合部３４にフォーミングが施され
ている。これらのフォーミングは、次式が成立するよう
にフォーミングの程度（フォーミング厚）が設定されて
いる（図８参照）。（式）１／２（ｄ_LF）＋ｄ_TAB ＋ｄ_OF＝ｄ_IF＋ｄ_IL＋１／２
（ｄ_IC）ここで、ｄ_LF：アウターリード（リードフレ
ーム）厚ｄ_TAB ：リード厚ｄ_OF：アウターリード接合部のフォーミング厚ｄ_IF：インナーリード部のフォーミング厚ｄ_IL：インナーリード部厚ｄ_IC：ＩＣチップ厚上式におけるフォーミング厚ｄ_OF，ｄ_IFはリード３０，
アウターリード４０およびＩＣチップ２０の厚みによっ
て設計される必要がある。現状では、ＩＣチップの厚み
が他の部材に比べて大きく、樹脂封止部５０の厚みは事
実上ＩＣチップの厚みに依存している。例えば、ＩＣチ
ップ１０の厚みｄ_ICは２００〜６００μｍ、リード３０
の厚みｄ_TAB は１０〜４０μｍ、アウターリード４０の
厚みｄ_LFは１００〜３００μｍ、インナーリード部３２
の厚みｄ_ILは５〜３０μｍであると、インナーリード部
３２のフォーミング厚ｄ_IFは５０〜２００μｍ、アウタ
ーリード接合部３４のフォーミング厚ｄ_OFは−８５〜７
２０μｍに設定される。ここにおいて「−」の符号は、
図８に示すフォーミングの方向と反対方向のフォーミン
グを意味する。このような半導体装置においては、樹脂
封止部５０の厚みは通常、１〜５ｍｍとなる。将来的
に、ＩＣチップの厚みが薄くなり、例えばその厚さが１
００〜２００μｍ程度まで薄肉化された場合には、その
厚みはアウターリードとほぼ同程度となるため、リード
のインナーリード部３２のフォーミング厚はさらに小さ
くすることが可能となり、例えば０〜５０μｍの範囲に
設定することができ、この場合には樹脂封止部の厚みは
さらに薄肉化され２００〜１０００μｍ程度にすること
が可能である。

【００４８】本実施例のようにＩＣチップ２０の位置を
樹脂封止部５０の厚み方向の中心位置に配置させること
により、以下に説明するような有利な機能を達成するこ
とができる。

【００４９】すなわち、この種の半導体装置を製造する
ための封止技術の１つとして、トランスファーモールド
がある。トランスファーモールドのプロセスにおいて、
特に重要なことは、型内にインサートされる被封入体
（ＩＣチップ２０が搭載されたフィルムキャリア７０と
リードフレーム８０との接合体（図３参照））によって
分割される上下のキャビティ体積のバランスである。通
常、この種のモールドにおいては、単一のゲートから溶
融樹脂が注入されるため、分割されたキャビティの体積
がアンバランスであると、小さな体積のキャビティが溶
融樹脂によって先に充填され、未だ充填されていない空
間を有する反対側のキャビティに向って溶融樹脂が流れ
るために、被封入体に上下方向の樹脂圧が作用すること
になる。そのため、ＩＣチップが傾いたりフィルムが変
形することによって、リードの破断や短絡が発生するこ
とがある。

【００５０】本実施例の半導体装置２０００において
は、最も大きな体積を有するＩＣチップ２０をモールド
のほぼ中央（上型と下型との境界）に位置させることが
できるため、被封入体によって分割される上下のキャビ
ティ体積をほぼ同等にすることができる。その結果上述
したような溶融樹脂の上下方向の流れによる過大な圧力
を被封入体に加えることを抑制することができ、フィル
ムやリードの変形あるいはＩＣチップの変位を防止する
ことができる。なお、樹脂封止部の中心レベルにＩＣチ
ップ２０の中心レベルを正確に一致させることは難しい
ので多少の誤差は許容され、例えばＩＣチップの厚み方
向のいずれかに樹脂封止部の中心レベルが位置すればよ
い。

【００５１】このように、本実施例によれば、前記第１
実施例の作用効果に加え、トランスファーモールド時に
おける樹脂圧による素子の変形を抑制することができる
という有利な点を有している。

【００５２】図９は、本実施例の変形例を模式的に示す
断面図である。この半導体装置３０００においては、リ
ード３０のアウターリード接合部３４にフォーミングを
行わない代りに、アウターリード４０の端部にフォーミ
ングを行っている点で上記半導体装置２０００と異なっ
ている。アウターリード４０の接合端４２は、リードフ
レームを形成する際にフォーミングが行われ、そのフォ
ーミング厚は前記式におけるフォーミング厚ｄ_OFの代り
に設定される。

【００５３】（第３実施例）図１０は本発明の第３実施
例の半導体装置４０００を模式的に示す断面図である。
この半導体装置４０００は、基本的な構成は前記第１実
施例と同様であるため、実質的に同一な部材には同一の
符号を付して詳細な説明を省略する。この半導体装置４
０００が前記第１実施例の半導体装置１０００と異なる
のは、少なくともリード３０のインナーリード部３２お
よびＩＣチップ２０を含む領域に、樹脂封止部５０を構
成する樹脂とは異なる樹脂層５２を形成している点にあ
る。

【００５４】この樹脂層５２は、インナーリード部３２
を構成する金属、特に表面にメッキされた金属、例えば
Ａｕ，Ｓｎ、ならびに樹脂封止部５０を構成する樹脂と
の密着性に優れた樹脂によって構成される。このような
樹脂としては、ゴム変性されたエポキシ系樹脂やフェノ
ール系樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂などを好適
に用いることができる。

【００５５】通常、樹脂封止部５０として良く用いられ
るエポキシ樹脂は、リードを構成するメッキ層との密着
性が低いため、熱，水分あるいは機械的な衝撃等によっ
てリードと樹脂封止部との間に剥離あるいはクラックな
どが発生し、これらの剥離あるいはクラック部分から侵
入した水や活性イオンによってＩＣチップのアルミニウ
ム電極に腐蝕が発生するなどのトラブルが発生すること
がある。特に、半導体装置の実装工程などにおいて加熱
されることにより、リードと樹脂封止部の熱膨脹率の違
いなどにより、密着性の低い部分に剥れやクラックなど
が生ずることがある。

【００５６】本実施例においては、樹脂層５２を設ける
ことにより、前記第１実施例の作用効果に加えて、ＩＣ
チップ２０の電極２２周辺部分を密着性の良く低応力の
樹脂で保護することができ、剥離あるいはクラックなど
の発生を防止することができる。

【００５７】この半導体装置４０００の形成において
は、樹脂封止部５０を形成するに先立ち、所定領域にポ
ッティング，塗布，射出成形などの方法によって樹脂層
５２を形成し、その後通常のトランスファーモールドに
よって樹脂封止部５０を形成する。

【００５８】以上のように、半導体装置４０００におい
ては、リード３０および樹脂封止部５０を構成する樹脂
の両者と密着性の良好な樹脂層５２を形成することによ
り、封止部の剥離やクラックの発生を防止することがで
きる。特に、樹脂層５２によってＩＣチップ２０の電極
２２が完全に密封されるため、その腐蝕を確実に防止す
ることができる。

【００５９】図１１は、本実施例の変形例を示す断面図
である。この半導体装置５０００は、基本的には前記半
導体装置４０００と同じであるが、樹脂層５２の領域が
より広く、ＩＣチップ２０の周辺のみならずリード３０
のアウターリード接合部３４を除く広い領域にわたって
形成されている。この場合には、フィルム１０を構成す
る樹脂（例えばポリイミド樹脂）との密着性も考慮さ
れ、例えばエポキシ系のポリイミド樹脂、シリコン樹脂
など好ましく用いることができる。

【００６０】（第４実施例）図１２は、本実施例の半導
体装置６０００を模式的に示す断面図である。この半導
体装置６０００は、基本的には前記第１実施例の半導体
装置１０００と同様であるため、実質的に同様の部材に
は同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００６１】この半導体装置６０００が、前記第１実施
例の半導体装置１０００と異なるのは、ＩＣチップ２０
の下面に放熱部６０を設けた点にある。前記放熱部６０
は、図１３に示すように、一方の面の中央にＩＣチップ
２０の接合部６６を有し、さらにトランスファーモール
ド時に溶融樹脂を通過させるための多数の開口部６２を
有している。また、放熱部６０は、その機械的強度を確
保するために、放射状に伸びる直線状の連続部６４を有
することが好ましい。さらに、放熱部６０は、その表面
（ＩＣチップ２０が取り付けられる側と反対の面）に、
樹脂封止部５０との密着性を高めるために研削やエッチ
ングによる細かな凹凸が形成されていることが好まし
い。この放熱部６０は、放熱効果を高めるために、でき
るだけ高い熱伝導性を有することが好ましく、例えば
銅，アルミニウムなどの金属，ＢｅＯ，ＳｉＣなどのセ
ラミックスで形成されることが好ましい。放熱部６０の
大きさは特に制限はされないが、放熱効率などを考慮す
ると、例えばＩＣチップ２０の２倍以上に形成される。

【００６２】本実施例の半導体装置６０００によれば、
熱伝導度の小さい樹脂から構成される樹脂封止部５０に
よって封止されたＩＣチップ２０の放熱を放熱部６０に
よって促進させることにより、熱によるＩＣ素子の特性
の劣化を抑制することができる。

【００６３】図１４は、本実施例の変形例を示す断面図
である。この半導体装置７０００においては、放熱部６
８が前記放熱部６０より肉厚に形成され、一方の表面６
８ａが樹脂封止部５０から露出する状態で設けられてい
る。したがって、放熱部６８は、図１４において、ＩＣ
チップ２０の下面と樹脂封止部５０の下面との距離に相
当する厚みを有する。

【００６４】この構成の半導体装置７０００によれば、
放熱部６８が効率のよい放熱作用を果たし、かつトラン
スファーモールド時にＩＣチップ２０のスペーサとして
も機能するため、ＩＣチップ２０の厳密な位置決めが不
用となり、プロセスの簡略化が達成される。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、フィルムが、リード形
成領域以外の領域に少なくとも１つの開口部からなる第
１開口部と、リード形成領域内に複数の開口部からなる
第２開口部とを有することにより、トランスファーモー
ルド工程において、樹脂圧によるフィルムの変形を抑制
することができ、かつ樹脂封止部の剥離が防止された半
導体装置およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の半導体装置の要部を模
式的に示す平面図である。

【図２】図１の半導体装置の一部を拡大して示す平面
図である。

【図３】第１実施例の半導体装置を示す縦断面図であ
る。

【図４】第１実施例の開口部の変形例を模式的に示す
平面図である。

【図５】第１実施例の半導体装置の製造プロセスを説
明するためのシート状のフィルムを模式的に示す平面図
である。

【図６】第１実施例の製造プロセスを説明するための
リードフレームを模式的に示す平面図である。

【図７】本発明の第２実施例の半導体装置を模式的に
示す縦断面図である。

【図８】図７に示す半導体装置の要部を拡大して示す
部分断面図である。

【図９】本発明の第２実施例の変形例を模式的に示す
縦断面図である。

【図１０】本発明の第３実施例の半導体装置を模式的
に示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例の変形例を示す縦断面
図である。

【図１２】本発明の第４実施例を模式的に示す縦断面
図である。

【図１３】図１２に示す放熱部の平面図である。

【図１４】本発明の第４実施例の変形例を示す縦断面
図である。

【図１５】従来の半導体装置の一例を示す部分平面図
である。

【図１６】図１５に示す半導体装置においてフィルム
の変形の様子を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１０フィルム１２デバイスホール１４（１４ａ〜１４ｄ）第１開口部１６（１６ａ〜１６ｅ）第２開口部２０ＩＣチップ２２電極３０リード３２インナーリード部３４アウターリード接合部３６アウターリード４０アウターリード５０樹脂封止部５２樹脂層６０，６８放熱部３０Ａ〜３０Ｄリード群１００〜４００リード形成領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者倉澤宗憲長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者橋元伸晃長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 5F061 AA01 BA05 CA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デバイスホールを有する電気絶縁性のフ
ィルムと、このフィルムの表面の複数のリード形成領域において形
成され、所定のパターンで配列された多数のリードから
なるリード群と、前記フィルムのデバイスホール内に配置され、前記リー
ドの一端が電極と接続された集積回路チップと、少なくとも、この集積回路チップ、前記フィルムおよび
前記リード群を封止する樹脂封止部と、を含み、前記フィルムは、前記リード形成領域以外の領域に設けられ、少なくとも
１つの開口部からなる第１開口部と、前記リード形成領域内に設けられた複数の開口部からな
る第２開口部と、を含む半導体装置。
【請求項２】請求項１において、前記リードは、前記デバイスホール内に突出するインナ
ーリード部と、前記フィルムより外方に突出するアウタ
ーリード接合部とを含み、このアウターリード接合部に
は、該アウターリード接合部より機械的強度の大きいア
ウターリードが接続されている半導体装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記第２開口部を構成する開口部の相互間に帯状の連続
部が存在する半導体装置。
【請求項４】請求項３において、前記帯状の連続部は、その長手方向が前記フィルムの辺
と交叉する方向にある半導体装置。
【請求項５】請求項３または請求項４において、前記
帯状の連続部は、その長手方向が前記リードと直交する
方向にある半導体装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかにお
いて、前記第２開口部を構成する複数の開口部は、前記フィル
ムの辺に沿って対称的に配列されている半導体装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかにお
いて、前記第２開口部を構成する開口部は前記リードの屈曲部
から離れた位置に形成された半導体装置。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかにお
いて、前記リード群を構成するリードのうち最も外側に位置す
るサイドリードは、他のリードより大きな機械的強度を
有する半導体装置。
【請求項９】請求項１ないし請求項８のいずれかにお
いて、前記集積回路チップは、前記樹脂封止部の厚み方向のほ
ぼ中心に位置する半導体装置。
【請求項１０】請求項９において、前記集積回路チップの位置は、前記リードのインナーリ
ード部およびアウターリード接合部のフォーミング厚に
よって設定される半導体装置。
【請求項１１】請求項９において、前記集積回路チップの位置は、前記リードのインナーリ
ード部および前記アウターリードのフォーミング厚によ
って設定される半導体装置。
【請求項１２】請求項１ないし請求項１１のいずれか
において、前記リードのインナーリード部および前記集積回路チッ
プの電極を含む領域に、該リードおよび前記樹脂封止部
を構成する樹脂と密着性のよい樹脂からなる樹脂層が形
成された半導体装置。
【請求項１３】請求項１ないし請求項１２のいずれか
において、前記集積回路チップに放熱部が接続されている半導体装
置。
【請求項１４】請求項１３において、前記放熱部は、複数の開口部を有する半導体装置。
【請求項１５】請求項１３または請求項１４におい
て、前記放熱部は、少なくとも一部が前記樹脂封止部より露
出している半導体装置。
【請求項１６】（Ａ）フィルムキャリアに、少なくと
も、デバイスホール、リード形成領域以外の領域に少な
くとも１つの開口部からなる第１開口部、およびリード
形成領域内に複数の開口部からなる第２開口部を形成す
る工程と、（Ｂ）前記フィルムキャリアに導電性フィルムを接合
し、さらにフォトリソグラフィおよびエッチングによっ
て前記フィルムキャリアのリード形成領域に、前記デバ
イスホール内に突出するインナーリード部とアウターリ
ード接合部とを含むリードを形成し、ついで前記デバイ
スホール内に集積回路チップを配置し該集積回路チップ
の電極と前記インナーリード部とを接続する工程と、（Ｃ）前記アウターリード接合部と同じピッチで配列さ
れかつ該アウターリード接合部より機械的強度の大きい
アウターリードを有するリードフレームを前記フィルム
キャリアの所定位置に重ね合わせ、前記アウターリード
接合部と前記アウターリードとを接続する工程と、（Ｄ）前記集積回路チップ、前記リードおよび前記アウ
ターリードの一部をトランスファーモールドによって樹
脂封止する工程と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１７】請求項１６において、前記工程（Ｂ）において、前記集積回路チップは、前記
樹脂封止部の厚み方向のほぼ中心に位置するように配置
される半導体装置の製造方法。
【請求項１８】請求項１６または請求項１７におい
て、前記工程（Ｄ）の前に、前記リードのインナーリード部
および前記集積回路チップの電極を含む領域に、該リー
ドおよび前記樹脂封止部を構成する樹脂と密着性のよい
樹脂からなる樹脂層を形成する工程を含む半導体装置の
製造方法。