JP2003273283A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属フレームを用いた樹脂封止タイプ半導体
装置の小型化が可能な半導体装置とその製造方法を提供
すること。 【解決手段】 金属フレームの半導体素子載置部をエッ
チングで凹部に形成し、半導体素子の電極形成面の高さ
寸法を抑える事により、半導体装置を小型化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置とその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から半導体装置のパッケージング方
法として、リードフレームを用いた樹脂封止型の半導体
装置が用いられている。
【0003】図3は従来のリードフレームを用いた半導
体装置の断面図であり、ダイパッド1上に半導体素子2
を搭載し、半導体素子2とリード端子3の内方部とを導
電性ワイヤー4で接続している。半導体素子2、導電性
ワイヤー4及びリード端子3の内方部とを樹脂5で封止
し、リード端子3の他端部は樹脂5から突出して外部端
子6を形成している。この半導体装置を小型化する場
合、前記半導体素子2やリード端子3などそれぞれの部
材の厚みを薄くすることが考えられるが加工精度や強度
に問題がある。また、導電性ワイヤーのループ高さを低
く抑えることも考えられるが、ループ高を低く設定する
と、半導体素子2の角部に導電性ワイヤーが接触した
り、設備的にも限界がある。
【0004】近年、各種電子機器に組み込まれる電子回
路基板の小型化、高密度実装化が進むにつれ、これに用
いる半導体装置においても小型化、薄型化への要求が高
まってきており、パッケージサイズが1mm角以下とい
うものも実用化されている。このような要求に応えるた
め、ICなどの半導体装置においては、従来のリードフ
レームを使用しないアンダーフィルモールドやBGAな
どCSPタイプの半導体装置が開発、実用化されている
が、依然、リードフレームを用いた樹脂封止型のパッケ
ージが主流となっている。
【0005】最近、特開2000−49178号公報に
開示されているように、パッケージサイズを小型化でき
る新規な半導体装置が提案されている。
【0006】図4は上記半導体装置の断面図である。セ
ラミック基体7の上面に、メタライズ層からなるチップ
搭載領域8及びボンディング領域9を形成し、セラミッ
ク基体7の下面には、メタライズ層(図示せず)からな
る表面実装用の外部電極10を形成している。セラミッ
ク基体7上下面のメタライズ層(図示せず)はセラミッ
ク基体7を貫通するバイアホール11を介して導通して
いる。メタライズ層(図示せず)はグリーンシート(未
焼成のセラミック基板)にタングステンやモリブデンな
どの金属をスクリーン印刷し、グリーンシートを焼成し
た後、タングステン上にニッケル下地めっきを介して金
めっきして形成している。
【0007】チップ搭載領域8にダイオードなどの半導
体素子2を搭載し、ボンディング領域9と導電性ワイヤ
ー4により接続している。セラミック基体7のチップ搭
載面には樹脂5を形成し、半導体素子2を樹脂封止して
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のリードフレ
ームを用いた半導体装置の構成では、前記半導体素子2
やリード端子3などそれぞれの部材の厚みを薄くする際
の加工精度が低く、強度が弱くなる。導電性ワイヤーの
ループ高を低く設定すると、半導体素子の角部に導電性
ワイヤーが接触したり、設備的に難しく小型化が困難で
ある。
【0009】また、セラミックを用いた構成では、セラ
ミック基体7を焼結する前に外部電極をMoやWなどの
メタライズ層で形成する必要がある。さらに、セラミッ
ク基体7焼結後に外部電極にNiめっきを介してAuめ
っきを施す必要があり、作業性が困難であり生産性が低
下し、製造コスト高となる。
【0010】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、金属フレームを用いた樹脂封止タイプ半導体装置の
小型化が可能な半導体装置とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による半導体装置、表面に素子電極が形成され
た半導体素子と、半導体素子を載置する半導体素子載置
部と、半導体素子と外部配線に接続する外部接続端子
と、半導体素子と外部接続端子とを接続する導電性ワイ
ヤーを備えた半導体装置であって、半導体素子載置部に
半導体素子が載置され、外部接続端子の導電性ワイヤー
が接続される面と、半導体素子載置部に搭載される半導
体素子の素子電極が形成された面とが略一致するよう半
導体素子載置部の一部または全面に凹部が形成された半
導体装置である。これによれば、半導体素子載置部に載
置した半導体素子の電極形成面が、外部接続端子の導電
性ワイヤーを接続する面と略一致しており、導電性ワイ
ヤーのループ高さを低く設定したとしても、半導体素子
の角部に接触することがなく半導体装置の小型化が可能
となる。
【0012】次に、本発明による半導体装置の製造方法
は、金属板材において表面に素子電極が形成された半導
体素子を載置する半導体素子載置部と、半導体素子と外
部配線に接続する外部接続端子とを形成する工程、半導
体素子載置部をエッチングする工程、半導体素子載置部
に半導体素子を載置する工程、半導体素子と外部接続端
子とを接続する工程、半導体素子載置部と外部接続端子
を樹脂封止を行う工程、樹脂および外部接続端子を切断
し個々の半導体装置に分離する工程を有した半導体装置
の製造方法である。これによれば、半導体素子載置部に
載置した半導体素子の電極形成面が、外部接続端子の導
電性ワイヤーを接続する面と略一致しており、導電性ワ
イヤーのループ高さを低く設定したとしても、半導体素
子の角部に接触することがなく小型化した半導体装置を
効率良く安価に製造することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1(a)は本発明に
係る半導体装置を示したものであって、図1(b)は底
面図、図(c)はX−X′線に沿った断面図である。図
1(a)、図1(b)、図1(c)において、31は半
導体素子、32a、32bは半導体素子31の素子電
極、33は金属フレーム(図示せず)に形成された半導
体素子31を載置する半導体素子載置部、34a、34
bは金属フレーム(図示せず)に形成された半導体素子
31と実装用配線とを接続する外部接続電極、35a、
35bは金属フレーム(図示せず)に形成された半導体
素子と外部接続電極とを接続する外部接続端子、36
a、36bは素子電極32a、32bと外部接続端子3
5a、35bとを接続する導電性ワイヤー、37a、3
7bは導電性ワイヤー36a、36bを接続するボンデ
ィング部、38は半導体素子31と半導体素子載置部3
3と外部接続端子35a、35bと導電性ワイヤー36
a、36bとを樹脂封止した樹脂、39は半導体素子載
置部33の裏面で樹脂38より、露出している放熱部で
ある。
【0014】図1(b)に示したように、半導体素子3
1の素子電極32a、32bが形成された面とボンディ
ング部37a、37bとが略同一面に形成されるよう、
半導体素子載置部33の板厚tを薄く形成している。こ
れは素子電極32a、32bと外部接続端子35a、3
5bとを接続する導電性ワイヤー36a、36bのルー
プ高さを低く抑え、半導体素子載置部33と外部接続端
子35a、35bとの間隔αを縮めることができ、半導
体装置を小型化、薄型化するものである。
【0015】次に、半導体装置の製造工程をその断面図
である図2を用いて説明する。図2において、40は樹
脂封止の際、半導体装置底面の外部接続電極34a、3
4bと放熱部39とを保護する厚さ0.1mm程度の保
護テープである。この保護テープ40は剥離しやすく、
耐熱性の良好なものであればよく、例えばフッ素系シー
トフィルム、FEPシートフィルム、PETシートフィ
ルムなどを用いている。半導体素子載置部33に、半導
体素子載置部33の板厚を半導体素子31が載置された
後、素子電極32a、32bが形成された面とボンディ
ング部37a、37bとが略同一面に形成されるよう、
エッチング加工を施す(図2(a))。前記半導体素子
載置部に載置した前記半導体素子の電極形成面が、前記
外部接続端子の導電性ワイヤーを接続する面と略一致し
ており、前記導電性ワイヤーのループ高さを低く設定し
たとしても、前記半導体素子の角部に接触することがな
く半導体装置の小型化が可能となる樹脂封止の際、金属
フレーム(図示せず)の裏面に樹脂38が付着すること
がないよう、保護テープ40を貼り付ける(図2
(b))。半導体素子載置部33に半導体素子31を載
置する(図2(c))。半導体素子31の素子電極32
a、32bと外部接続端子35a、35bとを導電性ワ
イヤー36a、36bで接続する(図2(d))。モー
ルド金型内で液状樹脂を熱硬化させ樹脂封止を行った
後、保護テープ40を剥がす(図2(e))。Sn−B
iなどの機能めっきを施す。レーザーおよびUVインク
などで識別マークを記する。半導体装置を個片に切断す
る。検査装置(図示せず)で性能検査を行う。
【0016】半導体素子載置部33に、半導体素子載置
部33の板厚を半導体素子31が載置された後、素子電
極32a、32bが形成された面とボンディング部37
a、37bとが略同一面に形成されるよう、エッチング
加工を施すことで、これは素子電極32a、32bと外
部接続端子35a、35bとを接続する導電性ワイヤー
36a、36bのループ高さを低く抑え、半導体素子載
置部33と外部接続端子35a、35bとの間隔αを縮
めることができ、小型化、薄型化した半導体装置を製造
することができる。
【0017】本実施形態の製造方法による半導体装置
は、縦1.0mm、横0.6mm、高さ0.35mmの
小型化を実現することが出来る。
【0018】本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、ダ
イオード、トランジスタ、ICなどの半導体装置、また
コンデンサやヒューズなどの電子部品にも適用すること
が可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、作業性が良く生産性が
高い、金属フレームを用いた樹脂封止タイプで、容易に
小型化、薄型化が可能となり、半導体装置の製造歩留ま
りを向上させることができ製造コストを低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による半導体装置を示すも
ので、 (a)は斜視図 (b)は底面図 (c)はX−X′線に沿った断面図
【図2】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す断面図
【図3】従来のリードフレームを用いた半導体装置の断
面図
【図4】従来のセラミック基体を用いた半導体装置の断
面図
【符号の説明】
1 ダイパッド 2 半導体素子 3 リード端子 4 導電性ワイヤー 5 樹脂 6 外部端子 7 セラミック基体 8 チップ搭載領域 9 ボンディング領域 10 外部電極 11 バイアホール 31 半導体素子 32a 素子電極 32b 素子電極 33 半導体素子載置部 34a 外部接続電極 34b 外部接続電極 35a 外部接続端子 35b 外部接続端子 36a 導電性ワイヤー 36b 導電性ワイヤー 37a ボンディング部 37b ボンディング部 38 樹脂 39 放熱部 40 保護テープ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に素子電極が形成された半導体素子
    と、前記半導体素子を載置する半導体素子載置部と、前
    記半導体素子と外部配線に接続する外部接続端子と、前
    記半導体素子と外部接続端子とを接続する導電性ワイヤ
    ーを備えた半導体装置であって、前記半導体素子載置部
    に前記半導体素子が載置され、前記外部接続端子の導電
    性ワイヤーが接続される面と、前記半導体素子載置部に
    搭載される前記半導体素子の素子電極が形成された面と
    が略一致するよう前記半導体素子載置部の一部または全
    面に凹部が形成されたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体装置載置部裏面と外部接続端
    子裏面と外部接続端子外側先端部が封止用樹脂外部に露
    出したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 金属板材において表面に素子電極が形成
    された半導体素子を載置する半導体素子載置部と、前記
    半導体素子と外部配線に接続する外部接続端子とを形成
    する工程、前記半導体素子載置部をエッチングする工
    程、前記半導体素子載置部に前記半導体素子を載置する
    工程、前記半導体素子と前記外部接続端子とを接続する
    工程、前記半導体素子載置部と外部接続端子を樹脂封止
    を行う工程、前記樹脂および外部接続端子を切断し個々
    の半導体装置に分離する工程を有したことを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体素子載置部が、前記外部接続
    端子の導電性ワイヤーが接続される面と、前記半導体素
    子載置部に搭載する前記半導体素子の素子電極を形成し
    た面とが略一致するよう、前記半導体素子載置部の一部
    または全面にエッチングにより凹部を形成する工程、前
    記半導体素子載置部と外部接続端子を樹脂封止を行う工
    程がモールド金型の第1の金型にセットする工程と、前
    記第1の金型と対向する第2の金型に形成したキャビテ
    ィー内に液状樹脂を供給する工程と、前記モールド金型
    をクランプし、前記液状樹脂を熱硬化させて前記リード
    フレームの素子搭載面のみを樹脂で封止する工程である
    ことを特徴とした請求項2記載の半導体装置の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085341A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Dainippon Printing Co Ltd Icモジュール

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085341A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Dainippon Printing Co Ltd Icモジュール
JP4522802B2 (ja) * 2004-09-15 2010-08-11 大日本印刷株式会社 Icモジュール

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