JP2008091418A - Semiconductor device, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はBGA(Ball Grid Array )型及びLGA(Land Grid Array )の半導体装置及びその製造方法に係わり、特に、一括モールド方式を採用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。 The present invention relates to a BGA (Ball Grid Array) type and an LGA (Land Grid Array) semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a technique effectively applied to a manufacturing method of a semiconductor device employing a batch molding method.
BGA型の樹脂封止型半導体装置の製造方法の一つとして、いわゆる一括モールド方式を採用する半導体装置の製造方法が知られている。この方法は、一つの半導体装置が形成される製品形成部を整列配置した配線基板(配線母基板)を使用する。半導体装置の製造においては、最初に、配線基板(配線母基板)の各製品形成部に、半導体チップを固定するとともに、半導体チップの電極と配線を導電性のワイヤで接続する。つぎに、配線基板の一面に絶縁性樹脂からなる樹脂層を形成して各半導体チップ及びワイヤを被う。つぎに、配線基板の裏面に外部電極端子(ボール電極)を形成し、その後、配線基板を樹脂層共々縦横に切断して複数の半導体装置を製造する(例えば、特許文献1、2)。
As one of methods for manufacturing a BGA type resin-encapsulated semiconductor device, a method for manufacturing a semiconductor device employing a so-called batch molding method is known. This method uses a wiring board (wiring mother board) in which product forming portions on which one semiconductor device is formed are arranged and arranged. In manufacturing a semiconductor device, first, a semiconductor chip is fixed to each product forming portion of a wiring board (wiring mother board), and the electrodes of the semiconductor chip and the wiring are connected by a conductive wire. Next, a resin layer made of an insulating resin is formed on one surface of the wiring board to cover each semiconductor chip and wire. Next, external electrode terminals (ball electrodes) are formed on the back surface of the wiring board, and then the wiring board is cut vertically and horizontally together with the resin layer to manufacture a plurality of semiconductor devices (for example,
特許文献1には、「配線基板上に1つの領域を封止樹脂により封止すると封止樹脂と配線基板が一体となった基板は配線基板、封止樹脂、半導体チップの物性値の違いにより反りが発生し、樹脂封止する領域が大きくなる程、配線基板全体の反りは大きくなる。」、旨記載されている。
特許文献2には、「複数の半導体素子を配線基板に搭載して封止を行うと、加熱時に封止体が反ってしまい、封止体の裏面の外部電極が平坦な位置からずれてしまうので、ボール電極を外部電極に高精度に搭載することが困難となる。」、旨記載されている。
BGA型半導体装置の製造においては、製品形成部をマトリックス状に配置した配線基板(配線母基板)が使用される。この配線母基板は、絶縁性樹脂板からなる基材と、この基材に設ける配線とからなっている。配線の一部は、半導体チップ等の電子部品を固定するための固定用パッド、ワイヤを接続するためのワイヤ接続パッド、ボール電極等の外部電極端子を形成するための電極接続パッド等ともなる。配線母基板として多用されるものの一つとして、ガラス・エポキシ樹脂配線基板がある。このガラス・エポキシ樹脂配線基板は、ガラス・エポキシ樹脂板の表面等に配線が形成されている。配線は、例えば、ガラス・エポキシ樹脂板の表面に接着した銅箔をエッチングして形成される。 In manufacturing a BGA type semiconductor device, a wiring board (wiring mother board) in which product forming portions are arranged in a matrix is used. The wiring mother board includes a base material made of an insulating resin plate and wiring provided on the base material. A part of the wiring also serves as a fixing pad for fixing an electronic component such as a semiconductor chip, a wire connection pad for connecting a wire, and an electrode connection pad for forming an external electrode terminal such as a ball electrode. One of the frequently used wiring mother boards is a glass / epoxy resin wiring board. In this glass / epoxy resin wiring board, wiring is formed on the surface of a glass / epoxy resin plate. The wiring is formed, for example, by etching a copper foil bonded to the surface of a glass / epoxy resin plate.
また、半導体装置の製造において、配線母基板の一面に半導体チップを固定し、かつこの半導体チップの電極と配線母基板の配線を電気的に接続し、さらに配線母基板の一面に半導体チップ等を被うように樹脂層を形成した段階では、材質の熱膨張係数の違いによって配線母基板が反り返ることがある。即ち、半導体装置を構成する配線母基板はガラス・エポキシ樹脂の基材であり、半導体チップはシリコン等の半導体であり、半導体チップを被う樹脂層はエポキシ樹脂等の樹脂である。このため、各部材の熱膨張係数の違いから、特許文献にも記載されているように樹脂層付きの配線母基板が反りやすくなる。また、一度に多数の半導体装置を製造するために、より多く製品形成部を配置した配線母基板では、その反りは大きくなる。従って、配線母基板の一面に樹脂層を形成した後、配線母基板の他の一面に治具を用いてボール電極(金属ボール)を一括して接続する際、配線母基板の反りによってボール電極接続位置のピッチが変化し、一部のボール電極が配線母基板の電極接続パッドに接続できなくなることもある。 In manufacturing a semiconductor device, a semiconductor chip is fixed to one surface of the wiring mother board, and the electrodes of the semiconductor chip and the wiring of the wiring mother board are electrically connected. At the stage where the resin layer is formed so as to cover, the wiring mother board may warp due to the difference in thermal expansion coefficient of the material. That is, the wiring mother board constituting the semiconductor device is a glass / epoxy resin base material, the semiconductor chip is a semiconductor such as silicon, and the resin layer covering the semiconductor chip is a resin such as epoxy resin. For this reason, the wiring mother board with a resin layer tends to warp due to the difference in thermal expansion coefficient of each member as described in the patent literature. Further, the warpage of the wiring mother board on which more product forming portions are arranged in order to manufacture a large number of semiconductor devices at once increases. Therefore, after a resin layer is formed on one surface of the wiring mother board, when ball electrodes (metal balls) are collectively connected to the other surface of the wiring mother board using a jig, the ball electrode is caused by warping of the wiring mother board. The pitch of the connection position may change, and some ball electrodes may not be connected to the electrode connection pads on the wiring motherboard.
一方、樹脂封止型半導体装置の製造においては、鉄−ニッケル系金属や銅等によるリードフレームが使用されている。リードフレームは、ガラス・エポキシ樹脂配線基板に比較して安価である。そこで、本発明者はリードフレームを樹脂で封止して形成する配線母基板を使用することによって半導体装置のコスト低減が可能になることに気が付き、既に特許出願をしている(特願2006-70180) 。 On the other hand, lead frames made of iron-nickel metal or copper are used in the manufacture of resin-encapsulated semiconductor devices. Lead frames are less expensive than glass / epoxy resin wiring boards. Therefore, the present inventor has noticed that the cost of the semiconductor device can be reduced by using a wiring mother board formed by sealing a lead frame with a resin, and has already filed a patent application (Japanese Patent Application No. 2006- 70180).
本願発明は既に提案している発明をさらに発展させたものである。即ち、本発明者は、リードフレームを樹脂で封止して形成したものを配線母基板とする半導体装置の製造方法において、前記配線母基板の樹脂内に、リードフレームの所定のリードに電極が接続される電子部品を埋め込んでおくことにより、製造される半導体装置をより高集積化できることに気が付き本発明をなした。 The present invention is a further development of the previously proposed invention. That is, the present inventor, in a manufacturing method of a semiconductor device using a wiring mother board formed by sealing a lead frame with a resin, an electrode is placed on a predetermined lead of the lead frame in the resin of the wiring mother board. By embedding the electronic parts to be connected, it was realized that the semiconductor device to be manufactured can be further integrated, and the present invention was made.
本発明の目的は半導体装置をより高集積化できかつ歩留りの高い半導体装置の製造技術を提供することにある。
本発明の他の目的は製造コストの低減が達成できる半導体装置の製造技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、半導体装置の製造においてリードフレームと樹脂体からなる封止体部分の反りの発生を抑止して高歩留りに半導体装置を製造する技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a manufacturing technique of a semiconductor device capable of further integrating a semiconductor device and having a high yield.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing technique capable of achieving a reduction in manufacturing cost.
Another object of the present invention is to provide a technique for manufacturing a semiconductor device at a high yield by suppressing the occurrence of warpage of a sealing body portion made of a lead frame and a resin body in the manufacture of the semiconductor device.
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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、下記のとおりである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
(1)半導体装置は、
第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有する絶縁性樹脂で形成される四角形状の第1の樹脂体と、
第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有し前記第2の面が前記第1の樹脂体の前記第1の面に一致して重ねられて一体となる絶縁性樹脂で形成される四角形状の第2の樹脂体と、
前記第1の樹脂体内に階段状に一段折れ曲がるように延在して位置し、先端部が前記第1の樹脂体の前記四角形状の内側に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第2の面に第2の面が露出し、他端部が前記第1の樹脂体の周面に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第1の面に第1の面が露出する複数の導電性のリードと、
前記第1の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が所定の前記リードに第1の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第1の電子部品と、
前記第2の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する所定の前記リード部分(リード)に第2の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第2の電子部品と、
前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード部分に形成された外部電極端子とを有することを特徴とする。
(1) The semiconductor device
A rectangular first resin body formed of an insulating resin having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
It has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the second surface coincides with and overlaps with the first surface of the first resin body. A quadrangular second resin body formed of an insulating resin;
The first resin body is positioned so as to be bent in a stepped manner in the first resin body, the distal end portion is located inside the square shape of the first resin body, and the second of the first resin body. The second surface is exposed on the first surface, the other end is positioned on the peripheral surface of the first resin body, and the first surface is exposed on the first surface of the first resin body. Conductive leads,
At least one first electronic component located in the first resin body, having a plurality of electrodes, each electrode being electrically connected to a predetermined lead via a first connecting means;
The second connecting means is located in the second resin body, has a plurality of electrodes, and each electrode is exposed to the first lead portion (lead) exposed on the first surface of the first resin body. At least one second electronic component electrically connected via
And an external electrode terminal formed on the lead portion exposed on the second surface of the first resin body.
前記外部電極端子として一定厚さの金属メッキ膜を形成する場合はLGA(Land Grid Array )型の半導体装置とすることができる。また、前記外部電極端子としてバンプ電極等による突起電極を形成する場合はBGA(Ball Grid Array )型の半導体装置とすることができる。 When a metal plating film having a certain thickness is formed as the external electrode terminal, an LGA (Land Grid Array) type semiconductor device can be formed. Further, when a bump electrode or the like is formed as the external electrode terminal, a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device can be formed.
また、第1の電子部品の厚さ(高さ)の選択によって、第1の樹脂体の第1の面に露出することなく第1の樹脂体内に第1の電子部品を埋没させる構造、または第1の電子部品を第1の樹脂体の第1の面に露出させる構造が取り得る。 Further, by selecting the thickness (height) of the first electronic component, a structure in which the first electronic component is buried in the first resin body without being exposed on the first surface of the first resin body, or A structure in which the first electronic component is exposed on the first surface of the first resin body may be employed.
また、少なくとも一つ配置される前記第1の電子部品の一つは、第1の面に複数の電極を有する半導体チップ、絶縁性の封止体の周面から複数のリードを突出させる半導体装置及び絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品のうちのいずれか一つとすることができる。そして、第1の電子部品の電極と前記リードを接続する第1の接続手段は、導電性の接合材(接着剤)で構成され、第1の電子部品の電極がリードの先端部の第1の面に前記接合材を介して重ねて接続される構成になる。 Further, at least one of the first electronic components arranged is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on a first surface, a semiconductor device in which a plurality of leads protrude from the peripheral surface of an insulating sealing body And a chip component having electrodes at both ends of the insulating sealing body, respectively. The first connecting means for connecting the electrode of the first electronic component and the lead is composed of a conductive bonding material (adhesive), and the electrode of the first electronic component is the first of the tip of the lead. It becomes the structure connected in piles via the said bonding | jointing material.
また、少なくとも一つ配置される前記第2の電子部品の一つは、第1の面に複数の電極を有する半導体チップ又は絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品のうちのいずれか一つとすることができる。そして、第2の電子部品の電極と前記リードを接続する第2の接続手段は、第2の電子部品が半導体チップの場合は導電性のワイヤで構成され、ワイヤの一端が第2の電子部品の電極に接続され、他端が第1の樹脂体の第1の面に露出するリード部分の第1の面に接続される構成になる。また、第2の電子部品がチップ部品の場合は、第2の接続手段は導電性の接合材(接着剤)で構成され、第2の電子部品の各電極が第1の樹脂体の第1の面に露出する所定のリード部分の第1の面に接合材を介して重ねて接続される構成になる。 Further, at least one of the second electronic components arranged is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface or a chip component having electrodes on both ends of an insulating sealing body. Either one can be used. The second connection means for connecting the electrode of the second electronic component and the lead is formed of a conductive wire when the second electronic component is a semiconductor chip, and one end of the wire is the second electronic component. The other end is connected to the first surface of the lead portion exposed on the first surface of the first resin body. When the second electronic component is a chip component, the second connecting means is made of a conductive bonding material (adhesive), and each electrode of the second electronic component is the first resin body first. The first lead surface of the predetermined lead portion exposed on the first surface is overlapped and connected via the bonding material.
第1の電子部品が第1の樹脂体内に埋没する構造では、第1の樹脂体の第1の面に接合材を介して第2の電子部品を搭載することが可能である。この場合、第2の電子部品として半導体チップが電極を有する面を上にして第1の樹脂体の第1の面に接合材を介して固定することができる。 In the structure in which the first electronic component is buried in the first resin body, the second electronic component can be mounted on the first surface of the first resin body via a bonding material. In this case, the semiconductor chip as the second electronic component can be fixed to the first surface of the first resin body via the bonding material with the surface having the electrodes facing up.
第1の電子部品が第1の樹脂体の第1の面に露出する構造の場合、第1の電子部品としてフリップ・チップ接続構造の半導体チップを使用することができる。半導体チップの各電極を所定リードの先端部の第1の面にフリップ・チップ接続する。この際、半導体チップは厚いものを使用することによって半導体チップを形成する半導体基板の上面(第2の面)を第1の樹脂体の第1の面に露出させることができる。従って、露出するこの半導体基板面に絶縁性の接合材(絶縁性あるいは導電性)によって第2の電子部品としての半導体チップを電極を有する第1の面を上面として固定することができる。第1の電子部品としての半導体チップはその半導体基板が半導体チップにおいて所定の電位を有する構造となるものが多い。そこで、第1の電子部品である半導体チップの半導体基板に第2の電子部品である半導体チップの半導体基板を固定する場合、固定のための接合材は絶縁性の接合材が使用されるが、電気的に支障がない場合は導電性の接合材で第1の電子部品である半導体チップに第2の電子部品である半導体チップを固定してもよい。 In the case of a structure in which the first electronic component is exposed on the first surface of the first resin body, a semiconductor chip having a flip chip connection structure can be used as the first electronic component. Each electrode of the semiconductor chip is flip-chip connected to the first surface of the tip of the predetermined lead. At this time, by using a thick semiconductor chip, the upper surface (second surface) of the semiconductor substrate on which the semiconductor chip is formed can be exposed to the first surface of the first resin body. Therefore, the semiconductor chip as the second electronic component can be fixed to the exposed surface of the semiconductor substrate by the insulating bonding material (insulating or conductive) with the first surface having the electrodes as the upper surface. Many semiconductor chips as first electronic components have a structure in which the semiconductor substrate has a predetermined potential in the semiconductor chip. Therefore, when fixing the semiconductor substrate of the semiconductor chip as the second electronic component to the semiconductor substrate of the semiconductor chip as the first electronic component, an insulating bonding material is used as the bonding material for fixing, When there is no electrical problem, the semiconductor chip as the second electronic component may be fixed to the semiconductor chip as the first electronic component with a conductive bonding material.
また、第1の樹脂体及び第2の樹脂体は同じ材質の絶縁性樹脂(物性値が同じとなる樹脂)で形成されている。 Further, the first resin body and the second resin body are formed of insulating resin (resin having the same physical property value) of the same material.
また、リードフレームにおいて、前記第1の接続手段及び前記第2の接続手段が接続される前記リードの表面には金属メッキ膜が形成され、前記外部電極端子が形成される前記リードの表面には金属メッキ膜が形成されている。これら金属メッキ膜によって接続性を良好にする。 In the lead frame, a metal plating film is formed on a surface of the lead to which the first connection means and the second connection means are connected, and on the surface of the lead on which the external electrode terminal is formed. A metal plating film is formed. These metal plating films improve the connectivity.
また、リードの厚さは75〜100μm、第1の樹脂体の厚さは250〜300μm、第2の樹脂体の厚さは300〜400μmである。 The lead has a thickness of 75 to 100 μm, the first resin body has a thickness of 250 to 300 μm, and the second resin body has a thickness of 300 to 400 μm.
このような半導体装置は以下の方法によって製造することができる。
半導体装置の製造方法は、
(a)第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有し、かつ前記第1の面に製品形成部をマトリックス状に複数配置した金属からなるリードフレームであり、前記製品形成部は、四角形枠からなる平坦な枠と、前記枠の内側から突出し先端部分を前記枠の内側に突出する複数のリードとからなり、前記突出する各リードは途中から前記第1の面から前記第2の面に向かって階段状に一段低く折れ曲がる構造となるリードフレームを準備する工程、
(b)複数の電極を有する少なくとも一つの第1の電子部品を前記リードに固定する工程、
(c)前記リードフレームの前記枠の第1の面から前記リードの先端部分の前記第2の面に至る厚さ部分を絶縁性の樹脂で被って第1の樹脂体を形成するとともに、前記第1の樹脂体の第1の面に前記枠及び枠に連なる前記リード部分を露出させ、前記第2の樹脂体の第2の面に前記リードの先端部分を露出させる工程、
(d)前記各製品形成部において、複数の電極を有する少なくとも一つの第2の電子部品を前記リード部分または前記第1の樹脂体に固定するとともに、前記各電極を前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する前記リード部分に電気的に接続する工程、
(e)前記リードフレームの前記第1の面に絶縁性の樹脂からなる第2の樹脂体を一定厚さ形成して前記各製品形成部の前記第2の電子部品を被う工程、
(f)前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード表面に外部電極端子を形成する工程、
(g)前記リードフレーム、前記第1の樹脂体及び前記第2の樹脂体を前記各製品形成部が分離されるように縦横に切断する工程、
とを有し、
前記工程(b)では、前記第1の電子部品の前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続し、
前記工程(d)では、
前記第2の電子部品が第1の面に複数の電極を有する半導体チップの場合は、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記第1の樹脂体の第1の面に絶縁性の接合材を介して固定し、かつ前記各電極と前記リード部分を導電性のワイヤによって接続し、
前記第2の電子部品が絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品の場合は、前記チップ部品の前記各電極を導電性の接合材を介して前記リード部分に接続することを特徴とする。
Such a semiconductor device can be manufactured by the following method.
The manufacturing method of the semiconductor device is as follows:
(A) A lead frame made of metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. The product forming portion includes a flat frame made of a quadrangular frame and a plurality of leads protruding from the inside of the frame and projecting a tip end portion to the inside of the frame. A step of preparing a lead frame having a structure that is bent stepwise downward from the surface toward the second surface in a stepwise manner;
(B) fixing at least one first electronic component having a plurality of electrodes to the leads;
(C) forming a first resin body by covering a thickness portion from the first surface of the frame of the lead frame to the second surface of the leading end portion of the lead with an insulating resin; Exposing the frame and the lead portion connected to the frame to the first surface of the first resin body, and exposing the leading end portion of the lead to the second surface of the second resin body;
(D) In each of the product forming portions, at least one second electronic component having a plurality of electrodes is fixed to the lead portion or the first resin body, and each electrode is fixed to the first resin body. Electrically connecting to the lead portion exposed on the first surface;
(E) forming a second resin body made of an insulating resin on the first surface of the lead frame to a certain thickness and covering the second electronic component of each product forming portion;
(F) forming an external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body;
(G) cutting the lead frame, the first resin body, and the second resin body vertically and horizontally so that the product forming portions are separated;
And
In the step (b), each electrode of the first electronic component is connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material,
In the step (d),
When the second electronic component is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface, the second surface of the semiconductor chip opposite to the first surface is the second surface of the first resin body. Fixed to one surface via an insulating bonding material, and each electrode and the lead portion are connected by a conductive wire;
When the second electronic component is a chip component having electrodes at both ends of the insulating sealing body, the electrodes of the chip component are connected to the lead portion via a conductive bonding material. Features.
前記工程(a)におけるリードフレームを準備する工程では、リードの厚さが75〜100μmとなるものであり、かつ第1の接続手段及び第2の接続手段並びに外部電極端子が形成されるリードの表面に金属メッキ膜を形成したものを準備する。 In the step of preparing the lead frame in the step (a), the thickness of the lead is 75 to 100 μm, and the first connecting means, the second connecting means, and the lead on which the external electrode terminal is formed are formed. Prepare a metal plating film on the surface.
前記工程(b)では、少なくとも一つの第1の電子部品の各電極を導電性の接合材を介して所定のリードの先端部分の第1の面に接続するが、この少なくとも一つ接続される第1の電子部品の一つは、第1の面に複数の電極を有する半導体チップ、絶縁性の封止体の周面から複数のリードを突出させる半導体装置及び絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品のうちのいずれか一つを選択とすることができる。そして、第1の電子部品の電極とリードを接続する第1の接続手段は、導電性の接合材で構成され、第1の電子部品の電極がリードの先端部の第1の面に前記接合材を介して重ねて接続される構成になる。また、前記工程(b)では、第1の電子部品の厚さ(高さ)を選択することによって、第1の樹脂体の第1の面に第1の電子部品を露出させることなく第1の樹脂体内に第1の電子部品を埋没させる構造、または第1の電子部品を第1の樹脂体の第1の面に露出させる構造とすることができる。 In the step (b), each electrode of at least one first electronic component is connected to the first surface of the tip portion of a predetermined lead via a conductive bonding material. At least one of the electrodes is connected. One of the first electronic components is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface, a semiconductor device in which a plurality of leads protrude from the peripheral surface of the insulating sealing body, and both ends of the insulating sealing body Any one of chip parts each having an electrode can be selected. The first connecting means for connecting the electrode of the first electronic component and the lead is made of a conductive bonding material, and the electrode of the first electronic component is bonded to the first surface of the tip of the lead. It becomes the structure connected in piles through a material. In the step (b), the thickness (height) of the first electronic component is selected so that the first electronic component is not exposed on the first surface of the first resin body. A structure in which the first electronic component is buried in the resin body or a structure in which the first electronic component is exposed on the first surface of the first resin body can be employed.
前記工程(c)では、第1の樹脂体の厚さを250〜300μmに形成する。 In the step (c), the thickness of the first resin body is formed to 250 to 300 μm.
前記工程(d)では、少なくとも一つの第2の電子部品を第1の樹脂体の第1の面に露出するリード部分または第1の樹脂体に固定するが、この少なくとも一つ固定される第2の電子部品の一つは、第1の面に複数の電極を有する半導体チップ又は絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品のうちのいずれか一つとすることができる。そして、第2の電子部品が半導体チップの場合は、この半導体チップの第1の面の反対面となる第2の面を第1の樹脂体の第1の面に絶縁性の接合材を介して固定し、かつ各電極とリード部分を導電性のワイヤによって接続する。また、第2の電子部品がチップ部品の場合は、チップ部品の各電極を導電性の接合材を介してリード部分に接続する。 In the step (d), at least one second electronic component is fixed to the lead portion exposed on the first surface of the first resin body or the first resin body. One of the two electronic components can be any one of a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface or a chip component having electrodes at both ends of the insulating sealing body. When the second electronic component is a semiconductor chip, the second surface, which is the opposite surface of the first surface of the semiconductor chip, is connected to the first surface of the first resin body via an insulating bonding material. And each electrode and the lead portion are connected by a conductive wire. When the second electronic component is a chip component, each electrode of the chip component is connected to the lead portion via a conductive bonding material.
第1の電子部品が第1の樹脂体内に埋没する構造では、第1の樹脂体の第1の面に接合材を介して第2の電子部品を搭載することが可能である。この場合、第2の電子部品として第1の面に電極を有する半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を第1の樹脂体の第1の面に接合材を介して固定することができる。 In the structure in which the first electronic component is buried in the first resin body, the second electronic component can be mounted on the first surface of the first resin body via a bonding material. In this case, the second surface, which is the surface opposite to the first surface of the semiconductor chip having the electrode on the first surface as the second electronic component, is bonded to the first surface of the first resin body via a bonding material. Can be fixed.
第1の電子部品が第1の樹脂体の第1の面に露出する構造の場合、第1の電子部品としてフリップ・チップ接続構造の半導体チップを使用することができる。第1の電子部品としての半導体チップの各電極を所定リードの先端部の第1の面にフリップ・チップ接続する。この際、半導体チップは厚いものを使用することによって半導体チップを形成する半導体基板面(半導体チップの第2の面に相当)が第1の樹脂体の第1の面に露出する。従って、露出する半導体基板面に絶縁性の接合材によって第2の電子部品としての半導体チップの電極を有さない第2の面を接合材を用いて固定することができる。一般に、半導体チップはその半導体チップを構成する半導体基板が所定の電位を有する構造となるものが多い。そこで、第1の電子部品である半導体チップの半導体基板に第2の電子部品である半導体チップの半導体基板を固定する場合、固定のための接合材は絶縁性の接合材を使用する。しかし、電気的に支障がない構造の場合は導電性の接合材を使用してもよい。 In the case of a structure in which the first electronic component is exposed on the first surface of the first resin body, a semiconductor chip having a flip chip connection structure can be used as the first electronic component. Each electrode of the semiconductor chip as the first electronic component is flip-chip connected to the first surface of the tip of the predetermined lead. At this time, by using a thick semiconductor chip, a semiconductor substrate surface (corresponding to a second surface of the semiconductor chip) on which the semiconductor chip is formed is exposed on the first surface of the first resin body. Therefore, the second surface that does not have the electrode of the semiconductor chip as the second electronic component can be fixed to the exposed semiconductor substrate surface by the bonding material. In general, many semiconductor chips have a structure in which a semiconductor substrate constituting the semiconductor chip has a predetermined potential. Therefore, when fixing the semiconductor substrate of the semiconductor chip as the second electronic component to the semiconductor substrate of the semiconductor chip as the first electronic component, an insulating bonding material is used as the bonding material for fixing. However, in the case of a structure that does not cause an electrical problem, a conductive bonding material may be used.
前記工程(e)では、第2の樹脂体の厚さを300〜400μmに形成する。 In the step (e), the thickness of the second resin body is formed to 300 to 400 μm.
前記工程(c)及び前記工程(e)では、第1の樹脂体及び第2の樹脂体を同じ材質の絶縁性樹脂(物性値が同じとなる樹脂)で形成する。 In the step (c) and the step (e), the first resin body and the second resin body are formed of the same insulating resin (resin having the same physical property value).
前記工程(f)では、第1の樹脂体の第2の面に露出するリード表面に外部電極端子を形成する際、前記リード表面に一定厚さの金属メッキ膜を形成することによってLGA型の半導体装置とすることができる。また、第1の樹脂体の第2の面に露出するリード表面に外部電極端子を形成する際、前記リード表面にバンプ電極等によって突起電極を形成することによってBGA型の半導体装置とすることができる。 In the step (f), when forming the external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body, an LGA type metal plating film is formed on the lead surface to form an LGA type. A semiconductor device can be obtained. Further, when forming the external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body, a bump electrode or the like is formed on the lead surface to form a BGA type semiconductor device. it can.
(2)上記(1)の半導体装置において、
前記第1の樹脂体内であって前記各リードの前記先端部に囲まれる領域に設けられるタブと、
前記第1の樹脂体内に階段状に一段折れ曲がるように延在して位置し、一端部が前記タブの周縁に連なり、他端部が前記第1の樹脂体の周面に位置しかつ前記第1の樹脂体の前記第1の面に第1の面が露出する複数のタブ吊りリードとをさらに有し、
前記第1の電子部品の少なくとも一つは第1の面に複数の電極を有する半導体チップからなり、前記半導体チップは前記第1の面の反対面となる第2の面が前記タブの前記第1の面に固定され、前記半導体チップの前記電極は前記第1の接続手段としての導電性のワイヤによって所定の前記リードに接続されていることを特徴とする。
(2) In the semiconductor device of (1) above,
A tab provided in a region surrounded by the tip of each lead in the first resin body;
The first resin body is positioned so as to be bent in a stepped manner, one end portion is connected to the peripheral edge of the tab, the other end portion is positioned on the peripheral surface of the first resin body, and the first resin body is bent. A plurality of tab suspension leads, the first surface of which is exposed on the first surface of one resin body;
At least one of the first electronic components comprises a semiconductor chip having a plurality of electrodes on a first surface, and the semiconductor chip has a second surface opposite to the first surface, the second surface of the tab being the first surface. The electrode of the semiconductor chip is connected to a predetermined lead by a conductive wire as the first connecting means.
このような半導体装置は、上記(1)の半導体装置の製造方法において、
前記工程(a)では、第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有し、かつ前記第1の面に製品形成部をマトリックス状に複数配置した金属からなるリードフレームであり、前記製品形成部は、四角形枠からなる平坦な枠と、前記枠の内側から突出し先端部分を前記枠の内側に突出する複数のリードと、前記各リードの前記先端部分に囲まれる領域に位置するタブと、前記タブを支持する前記枠から延在する複数のタブ吊りリードとからなり、前記突出する各リードは途中から前記第1の面から前記第2の面に向かって階段状に一段低く折れ曲がる構造となり、前記タブ吊りリードは途中から前記第1の面から前記第2の面に向かって階段状に一段低く折れ曲がり一端部で前記タブを支持する構造となるリードフレームを準備する。
Such a semiconductor device is the method of manufacturing a semiconductor device according to (1) above.
The step (a) is made of a metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. A lead frame, wherein the product forming portion is surrounded by a flat frame made of a quadrangular frame, a plurality of leads protruding from the inside of the frame and protruding at the tip portion inside the frame, and the tip portion of each lead And a plurality of tab suspension leads extending from the frame supporting the tab, and each of the protruding leads extends from the first surface to the second surface from the middle. The lead frame has a structure that bends stepwise in a stepwise manner, and the tab suspension lead is bent in a stepwise manner from the first surface toward the second surface from the middle, and has a structure that supports the tab at one end. prepare
そして、前記工程(b)では、前記第1の電子部品として少なくとも前記タブに固定される第1の面に複数の電極を有する半導体チップを準備し、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記タブの前記第1の面に固定し、前記半導体チップの前記電極と所定の前記リードを導電性のワイヤによって接続し、前記半導体チップ以外の前記第1の電子部品にあっては、前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続させることをさらに行うことを特徴とする。 In the step (b), a semiconductor chip having a plurality of electrodes on at least a first surface fixed to the tab is prepared as the first electronic component, and is opposite to the first surface of the semiconductor chip. A second surface to be a surface is fixed to the first surface of the tab, the electrode of the semiconductor chip and a predetermined lead are connected by a conductive wire, and the first electrons other than the semiconductor chip In the component, each of the electrodes is further connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material.
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、下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
前記(1)の手段によれば、(a)半導体装置の製造においては、リードフレームの各製品形成部に対して、少なくとも一つの第1の電子部品をリードに搭載した後第1の樹脂体を形成する。つぎに、第1の樹脂体から露出するリード部分または第1の樹脂体に少なくとも一つの第2の電子部品を搭載する。つぎに、第2の電子部品を第2の樹脂体で被う。つぎに、第1の樹脂体の第2の面に露出するリード部分に外部電極端子を形成する。さらに、リードフレーム及び第1の樹脂体並びに第2の樹脂体を縦横に切断して各製品形成部を分離させて複数の半導体装置を製造する。このようにして製造された半導体装置は、第1の樹脂体内に少なくとも一つの第1の電子部品を位置させ、第1の樹脂体に重ねて形成される第2の樹脂体内に少なくとも一つの第2の電子部品を位置させる構造となることから、半導体装置の高集積化が達成できる。 According to the means of (1), (a) in manufacturing a semiconductor device, a first resin body is mounted after at least one first electronic component is mounted on a lead for each product forming portion of the lead frame. Form. Next, at least one second electronic component is mounted on the lead portion exposed from the first resin body or the first resin body. Next, the second electronic component is covered with the second resin body. Next, external electrode terminals are formed on the lead portions exposed on the second surface of the first resin body. Further, the lead frame, the first resin body, and the second resin body are cut vertically and horizontally to separate the respective product forming portions, thereby manufacturing a plurality of semiconductor devices. In the semiconductor device manufactured as described above, at least one first electronic component is positioned in the first resin body, and at least one first resin is formed in the second resin body formed to overlap the first resin body. Since the second electronic component is positioned, high integration of the semiconductor device can be achieved.
(b)半導体装置は上記(a)に記載する方法で製造される。そして、第1の電子部品を搭載した後、第1の樹脂体を形成することから、リードフレームと第1の樹脂体は第1の電子部品を含んで一枚の封止体となるため、この封止体は機械強度が大きくなり、反り難くなる。この結果、製造された半導体装置は反り難くなり、半導体装置の下面に配置された外部電極端子の下端の高さが一定し、実装が良好に行える半導体装置(実装性能が高い半導体装置)となる。外部電極端子がLGA構造である半導体装置ではこの実装性能の良好さは重要である。 (B) The semiconductor device is manufactured by the method described in (a) above. Since the first resin body is formed after mounting the first electronic component, the lead frame and the first resin body include the first electronic component and become a single sealed body. This sealing body has high mechanical strength and is difficult to warp. As a result, the manufactured semiconductor device is unlikely to warp, and the height of the lower end of the external electrode terminal disposed on the lower surface of the semiconductor device is constant, so that the semiconductor device can be satisfactorily mounted (a semiconductor device with high mounting performance). . In a semiconductor device in which the external electrode terminal has an LGA structure, this good mounting performance is important.
封止体が反り難くなる構成は幾つかある。その一つは、リードフレームにおいてマトリックス状に配置される四角形状の製品形成部では、第1の樹脂体との一体化によって封止体の下面(第1の樹脂体の第2の面)の前記四角形状の内側から封止体の上面(第1の樹脂体の第1の面)の前記四角形状の周縁に向かって複数のリードが延在する。これらリードは四角形状の中央よりの位置から四角形状の各辺に向かって傾斜して延在することから、各リードはすじかいの役割を果たし、封止体が反り難くなる。 There are several configurations in which the sealing body is less likely to warp. One of them is that in the rectangular product forming portion arranged in a matrix in the lead frame, the lower surface of the sealing body (the second surface of the first resin body) is integrated with the first resin body. A plurality of leads extend from the inner side of the rectangular shape toward the peripheral edge of the rectangular shape on the upper surface of the sealing body (the first surface of the first resin body). Since these leads extend from the position from the center of the quadrangular shape toward each side of the quadrangular shape, the respective leads play a role of being hard and the sealing body is difficult to warp.
他の一つは、製品形成部の内側に突出する各リードの先端部分には第1の電子部品の電極が接続されるため、先端が自由端となるリード部分は第1の電子部品によって支持される。第1の電子部品がチップ部品や半導体装置の場合は第1の電子部品の機械的強度が大きいことから、チップ部品や半導体装置によって連結される片持梁状に突出している各リードの機械的強度が向上し、封止体が反り難くなる。 The other is that the electrode of the first electronic component is connected to the tip portion of each lead protruding inside the product forming portion, so the lead portion whose tip is the free end is supported by the first electronic component. Is done. When the first electronic component is a chip component or a semiconductor device, the mechanical strength of each lead protruding in a cantilever shape connected by the chip component or the semiconductor device is high because the mechanical strength of the first electronic component is large. The strength is improved and the sealing body is hardly warped.
他の一つは、厚さが250〜300μmとなる第1の樹脂体(封止体)に対して、封止体の1/3程度の75〜100μmとなる厚さのリード(リードフレーム)が埋め込まれることから、リード(リードフレーム)は充分な強度部材となり、封止体の反りを抑止することができる。 The other one is a lead (lead frame) having a thickness of 75 to 100 μm, which is about 1/3 of the sealing body, with respect to the first resin body (sealing body) having a thickness of 250 to 300 μm. Since the lead is embedded, the lead (lead frame) becomes a sufficiently strong member, and the warping of the sealing body can be suppressed.
(c)前記(b)で説明した反り難い構造の封止体に第2の電子部品を搭載し、さらに第2の樹脂体を形成した段階において、第1の樹脂体と第2の樹脂体との接着界面部分には、リードフレームの前記四角形状の枠と、この枠の内側から突出するリードが、第1の樹脂体と第2の樹脂体とから構成される樹脂部の中段(中層)の心材となるため、樹脂部は反り難くなる。即ち、第1の樹脂体の第1の面部分の高さ(中段)においては、リード部分の下側には250〜300μmの厚さに第1の樹脂体が重なり、リード部分の上側には300〜400μmの厚さの第2の樹脂体が重なることになり、樹脂部の厚さ方向の樹脂のバランスが良好となり、金属のリードと樹脂体との熱膨張係数の違いによっても反り難くなる。 (C) The first resin body and the second resin body at the stage where the second electronic component is mounted on the sealing body having the structure that is difficult to warp described in (b) and the second resin body is formed. The lead interface projecting from the inside of the rectangular frame of the lead frame, and the lead protruding from the inside of the frame, are formed in the middle stage (intermediate layer) of the resin portion composed of the first resin body and the second resin body. ), The resin part is less likely to warp. That is, at the height (middle stage) of the first surface portion of the first resin body, the first resin body overlaps with a thickness of 250 to 300 μm below the lead portion, and above the lead portion. The second resin body having a thickness of 300 to 400 μm is overlapped, the resin balance in the thickness direction of the resin portion is improved, and it is difficult to warp due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal lead and the resin body. .
特に、第1の樹脂体と第2の樹脂体を同じ材質の樹脂で形成した場合には、樹脂部の中段に位置するリードフレーム部分の上下面側にそれぞれ同じ機械的強度を有する樹脂(第1の樹脂体及び第2の樹脂体)が位置することになり、樹脂部の反り発生がより一層抑えられることになる。 In particular, when the first resin body and the second resin body are formed of the same material resin, the resin having the same mechanical strength on the upper and lower surfaces of the lead frame portion located in the middle stage of the resin portion (first 1 resin body and 2nd resin body) will be located, and the curvature generation | occurrence | production of the resin part will be suppressed further.
(d)前記(c)で説明したように、第1の樹脂体に第2の樹脂体を重ねて形成して樹脂部を形成した段階では樹脂部は反り難く、平坦を維持することから、第1の樹脂体の第2の面に外部電極端子を形成する場合、外部電極端子の形成部分であるリード部分の位置のズレがない、あるいは小さいので、外部電極端子を高精度に形成することができる。例えば、ボール電極を治具を使用して供給して、バンプ電極(突起電極)を形成する場合、樹脂部に反りがない場合、あるいは反りが小さい場合、治具を用いて供給する全てのボール電極は高精度に各リード部分に供給されることになり、接続の信頼性が高い外部電極端子を高歩留りに形成することができる。従って、品質の優れた半導体装置を高歩留りに製造することができ、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (D) As explained in the above (c), the resin part is hardly warped at the stage of forming the resin part by overlapping the second resin body on the first resin body, and the flatness is maintained. When the external electrode terminal is formed on the second surface of the first resin body, the position of the lead portion, which is the external electrode terminal forming portion, is not misaligned or small, so the external electrode terminal is formed with high accuracy. Can do. For example, if a ball electrode is supplied using a jig to form a bump electrode (projection electrode), if there is no warpage in the resin part, or if the warpage is small, all balls supplied using the jig The electrodes are supplied to each lead portion with high accuracy, and external electrode terminals with high connection reliability can be formed with high yield. Therefore, a semiconductor device with excellent quality can be manufactured with a high yield, and a reduction in manufacturing cost of the semiconductor device can be achieved.
(e)樹脂部をリードフレーム共々切断(個片化)することによって半導体装置が複数製造される。製造された半導体装置の外周部分(四角形状の4辺部分)の第1の樹脂体と第2の樹脂体との接着面部分には、リード部分が密に配置されている。この密に配置されたリード部分は、四角形状の第1の樹脂体の周辺全体の機械的強度部材として作用すること、また第1の樹脂体と第2の樹脂体とからなる樹脂部の中段に位置することから、半導体装置の反りも防止することができる。従って、半導体装置の反りに伴う実装時の実装不良の発生を抑止することができる。 (E) A plurality of semiconductor devices are manufactured by cutting (separating) the resin portion together with the lead frame. Lead portions are densely arranged on the bonding surface portion between the first resin body and the second resin body of the outer peripheral portion (four sides of the square shape) of the manufactured semiconductor device. The densely arranged lead portions act as a mechanical strength member for the entire periphery of the first resin body having a quadrangular shape, and the middle portion of the resin portion composed of the first resin body and the second resin body. Therefore, the warp of the semiconductor device can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of mounting defects during mounting due to warpage of the semiconductor device.
(f)第1の樹脂体の第2の面に露出するリード部分に外部電極端子を形成する場合、一定厚さの金属メッキ膜を形成することによってLGA型の半導体装置を製造することができ、また、バンプ電極等による突起電極を形成することによってBGA型の半導体装置を製造することができる。 (F) When forming the external electrode terminal on the lead portion exposed on the second surface of the first resin body, an LGA type semiconductor device can be manufactured by forming a metal plating film having a certain thickness. In addition, a BGA type semiconductor device can be manufactured by forming protruding electrodes such as bump electrodes.
(g)第1の電子部品の厚さ(高さ)を選択することによって、第1の樹脂体内に第1の電子部品を埋没させる構造とすることができる。この場合、第2の電子部品として半導体チップを接合材によって第1の樹脂体の第1の面に固定する構造が採用できる。半導体チップの各電極は所定のリードに導電性のワイヤで接続される。この構造の採用によって、半導体チップ及びチップを第2の電子部品として使用することができる。チップ部品の電極は第1の樹脂体の第1の面に露出するリード部分に接合材を介して接続される。この場合、露出するリード部分はチップ部品の電極に対応して幅広としておくことが望ましい。この構造によれば、第2の電子部品を第1の樹脂体上に搭載できるとともに、第1の樹脂体の第1の面に露出する複数のリード部分に第2の電子部品を搭載することができるため、半導体装置の高集積化が可能になる。 (G) By selecting the thickness (height) of the first electronic component, the first electronic component can be embedded in the first resin body. In this case, a structure in which a semiconductor chip is fixed to the first surface of the first resin body by a bonding material as the second electronic component can be employed. Each electrode of the semiconductor chip is connected to a predetermined lead by a conductive wire. By adopting this structure, the semiconductor chip and the chip can be used as the second electronic component. The electrode of the chip component is connected to a lead portion exposed on the first surface of the first resin body via a bonding material. In this case, it is desirable that the exposed lead portions be wide corresponding to the electrodes of the chip component. According to this structure, the second electronic component can be mounted on the first resin body, and the second electronic component is mounted on the plurality of lead portions exposed on the first surface of the first resin body. Therefore, the semiconductor device can be highly integrated.
また、第1の電子部品を第1の樹脂体の第1の面に露出させる構造の場合には、第1の電子部品に第2の電子部品を搭載することができる。即ち、第1の電子部品として半導体チップの各電極を所定リードの先端部の第1の面にフリップ・チップ接続し、第1の樹脂体の第1の面に露出する半導体チップの半導体基板上に絶縁性の接合材によって半導体チップを固定する。そして、半導体チップの電極と第1の樹脂体の第1の面に露出するリード部分を導電性のワイヤで接続する。この構造によれば、薄型化、高集積化の効果を有する。 Further, in the case of a structure in which the first electronic component is exposed on the first surface of the first resin body, the second electronic component can be mounted on the first electronic component. That is, each electrode of the semiconductor chip as the first electronic component is flip-chip connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead, and the semiconductor chip is exposed on the first surface of the first resin body. The semiconductor chip is fixed with an insulating bonding material. And the lead part exposed to the 1st surface of the electrode of a semiconductor chip and the 1st resin body is connected with a conductive wire. This structure has the effect of reducing the thickness and increasing the integration.
前記(2)の手段によれば、上記(a)乃至(g)に記載の効果を得ることができるとともに、第1の樹脂体内に配置したタブの第1の面に第1の電子部品としての半導体チップを搭載することができる。この場合、半導体チップの電極とリード先端部は導電性のワイヤで接続されるが、ワイヤが接続されないリード先端部に他の第2の電子部品、例えば、チップ部品の電極を接合材を介して接続することもでき、半導体装置の高集積化も可能になる。 According to the means (2), the effects described in the above (a) to (g) can be obtained, and the first electronic component is provided on the first surface of the tab disposed in the first resin body. The semiconductor chip can be mounted. In this case, the electrode of the semiconductor chip and the lead tip are connected by a conductive wire, but the other second electronic component, for example, the electrode of the chip component is connected to the lead tip to which the wire is not connected via a bonding material. Connections can also be made, and high integration of the semiconductor device is also possible.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
図1乃至図16は本発明の実施例1である半導体装置及びその製造方法に係わる図である。図1及び図2は半導体装置の構造に係わる図であり、図3乃至図16は半導体装置の製造方法に係わる図である。
1 to 16 are diagrams relating to a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to
実施例1においては、BGA型の半導体装置及びその製造方法に本発明を適用した例について説明する。半導体装置1は図1及び図2に示すような構造になっている。図1は半導体装置の平面図であり、かつ底面に配置される外部電極端子、内部に配置されるリード、第1の電子部品及び第2の電子部品を透視して示す図である。図2は図1のA−A線に沿う断面図である。
In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a BGA type semiconductor device and a manufacturing method thereof will be described. The
実施例1の半導体装置1は、図1及び図2に示すように、外観的には、四角形状(四角形)の第1の樹脂体2と、第1の樹脂体2の第1の面2a上に一致して重ねて形成された四角形状(四角形)の第2の樹脂体3と、第1の樹脂体2の第1の面2aの反対面となる第2の面2bに取り付けられた複数の外部電極端子4とからなっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1の樹脂体2は、第1の面2a及びこの第1の面2aの反対面となる第2の面2bを有する絶縁性樹脂で形成される四角形状(四角形)となっている。第2の樹脂体3は第1の面3a及び第1の面3aの反対面となる第2の面3bを有し前記第2の面3bが第1の樹脂体2の第1の面2aに一致して重ねられて一体となる絶縁性樹脂で形成される四角形状(四角形)となっている。外部電極端子4は、特に限定はされないが、図1に示すように、四角形の第1の樹脂体2の各辺に沿って2列に配置された構造になっている。
The
第1の樹脂体2内には、図2に示すように導電性(金属)からなる複数のリード5が封止されている。リード5は、例えば、階段状に一段折れ曲がるように屈曲延在している。リード5の先端部5cは第1の樹脂体2の四角形状の内側に位置するとともに、リード5の先端部5cの第2の面は第1の樹脂体2の第2の面2bに露出している。また、リード5の他端部5dは第1の樹脂体2の周面にまで延在位置するとともに、リード5の他端部5dの第1の面は第1の樹脂体2の第1の面2aに露出している。
A plurality of
第1の樹脂体2内には第1の電子部品6が位置している。本発明においては、第1の電子部品6としては、各種の電子部品を使用することができる。例えば、第1の面に複数の電極を有する半導体チップ、絶縁性の封止体の周面から複数のリードを突出させる半導体装置及び絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品を使用することができる。また、本発明では、第1の樹脂体2内に複数の電子部品を配置することが可能であるが、実施例1の場合は図2に示すように、半導体チップ7を一つ配置した例とする。実施例1の半導体チップ7は第1の面に複数の電極8を有するが、この電極8には突起電極9が設けられてフリップ・チップ接続構造になっている。電極8は第1の樹脂体2の第2の面2bに2列に配置される内側の1列の各リード5の先端部5cにフリップ・チップ接続されている。即ち、突起電極9は、例えば、半田ボール電極で形成され、リフロー(再加熱処理)によって突起電極9を溶融させて電極8とリード5の先端部5cを電気的に接続するようになっている。実施例1では、第1の電子部品6の電極8とリード5を接続する第1の接続手段は導電性の接合材(接着剤)、即ち、半田からなる突起電極9で形成されていることになる。
A first
リード5において、外部電極端子4が接続されるリード表面部分、電極8が重ねて接続されるリード表面部分及び第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード部分の表面にはそれぞれ金属メッキ膜10が形成されている。これら金属メッキ膜10はいずれも同じものであってもよく、また異なっていてもよい。接続するものが良好に接続される材質のものであればよい。例えば、外部電極端子4を形成する場合、及び電極を接合材(半田等)を使用して重ねてリードに接続する場合は、金属メッキ膜10は厚さ5.0μmのNi層(下層)と、厚さ0.5μmのAu層からなっている。ワイヤを接続する場合には、金属メッキ膜10は厚さ1.0μmのCu層(下層)と、厚さ1.5μmのAg層からなっている。
In the
実施例1では、半導体チップ7は第1の面に配列した各電極8をリード5の先端部5cにフリップ・チップ接続することによってリード5に搭載されている。半導体チップ7の第2の面は第1の樹脂体2の第1の面2aに露出する構造となっている。半導体チップ7は、半導体基板の第1の面側に各種回路素子を形成することから、半導体チップ7の第1の面の反対面となる第2の面は半導体基板面となる。一般に、半導体チップを構成する半導体基板は所定の電位を有する構造となるものが多い。そこで、第1の電子部品6である半導体チップ7の半導体基板に、第2の電子部品16である半導体チップ17を絶縁性の接合材15によって搭載する。実施例1の半導体チップ17は第1の面に複数の電極18を有し、第1の面の反対面となる第2の面が半導体基板面となる半導体チップである。このため、半導体チップ17の第2の面が接合材15によって半導体チップ7の第2の面に固定される。
In the first embodiment, the
図2に示すように、半導体チップ17の第1の面の各電極18と、第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード部分は導電性のワイヤ19で電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, each
半導体装置1においては、第1の樹脂体2は厚さ250〜300μmのエポキシ樹脂で形成され、第2の樹脂体3は厚さ300〜400μmのエポキシ樹脂で形成され、リード5は厚さ75〜100μmの銅で形成される。実施例1では、第1の樹脂体2の厚さは300μmであり、第2の樹脂体3の厚さは400μmであり、リード5の厚さは100μmである。外部電極端子4は、例えば、0.25mmの直径のボール電極で形成されている。外部電極端子4のピッチは0.4mmである。ボール電極(金属ボール)は鉛を含まない半田ボール、あるいは鉛を含む半田ボールのいずれでもよい。
In the
つぎに、実施例1の半導体装置1の製造方法について、図3乃至図16を参照して説明する。実施例1の半導体装置は、図3のフローチャートで示すように、リードフレーム準備(S101)、第1の電子部品搭載(S102)、第1の樹脂体形成(S103)、第2の電子部品搭載(S104)、第2の樹脂体形成(S105)、外部電極端子形成(S106)、個片化(S107)の各工程を経て製造される。図4(a)〜(g)は半導体装置の製造方法における各工程での製造品の模式的断面図である。
Next, a method for manufacturing the
半導体装置1の製造においては、図4(a)及び図5に示すように、最初にリードフレーム25を準備する(S101)。一括モールド方式で使用するリードフレーム25は、半導体装置を製造する製品形成部26をマトリックス状に配列した構造になっていて、製造の最終段階で樹脂体とリードフレーム25を縦横に切断して複数の半導体装置1を製造する。
In manufacturing the
図5はリードフレーム25の平面図である。図6はリードフレーム25の製品形成部26の拡大平面図、図7は図6のB−B線に沿う断面図である。リードフレーム25は、鉄−ニッケル系合金、あるいは銅等、半導体装置の製造に用いる金属が使用される。実施例では銅系の金属からなるリードフレームを使用する。リードフレームも厚さ75〜100μm程度のものを使用するが、実施例では100μmの厚さのリードフレームを使用する。リードフレーム25は一定厚さの金属板を精密プレスあるいはエッチングによってパターニングして所定のリードパターンを有する製品形成部26を形成する。
FIG. 5 is a plan view of the
リードフレーム25は、図5に示すように、単位リードパターンからなる製品形成部26を縦横にマトリックス状に整列配置した構造になっている。また、リードフレーム25の外周枠27部分には、リードフレーム25を移送したり、位置決めしたりする際使用するガイド孔28が所定箇所にそれぞれ設けられている。また、外周枠27には樹脂部付きのリードフレーム25を切断する際の目印になる切断マーク29a,29bが設けられている。
As shown in FIG. 5, the
製品形成部26を構成する単位リードパターンは図6に示すようになっている。製品形成部26は四角形枠からなる枠31と、枠31の内側から枠内側に片持ち梁状に突出する複数のリード5とからなっている。実施例1では、リード5は四角形枠の各辺内側からそれぞれ四角形枠の内側に向かって突出する構造となっているが、例えば、対面する一対の辺の内側からそれぞれリードを突出させる構造でもよい。枠31の各辺は隣接する製品形成部26の枠を構成している。従って、隣接する製品形成部26同士の境界線は枠31の中心線ということになる。しかしながら、製品状態ではこの枠31は除去され、各リード5は分離状態となる。
The unit lead pattern constituting the
リードフレーム25は、図5乃至図7に示すように、第1の面25aと、この第1の面25aの反対面となる第2の面25bを有する平板となっている。また、各製品形成部26において、前記枠31の各辺の内側から枠内に片持ち梁状に突出するリード5は、図7に示すように、途中から階段状に一段折れ曲がる屈曲構造となるとともに、リード5の先端部5cは再び第1の面に平行な面となり、かつ図6に示すように、ボール電極等の外部電極端子4を接続できるような円形のパターンになっている。前記階段状の折れ曲がりは、例えば、プレス機械による折り曲げによって形成される。また、一部のリード5に対して一部のリード5は長く延在し、先端部5cが枠31の各辺に沿って2列に並んで位置するようになっている。リード5の先端部5cを2列にするため、一部のリード5は平面的にも屈曲している。実施例では外部電極端子を形成する先端部5cは2列であるが、さらに多列とすることも可能である。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
なお、既に説明した半導体装置1におけるリード5の呼称部分と一致させるため、枠31から突出するリード部分、即ち、枠31の付け根部分のリード部分を他端部5dとも呼称する。また、当然のことであるが、リードフレーム25の第1の面25aはリード5の第1の面になり、リードフレーム25の第2の面25bはリード5の第2の面になる。
In addition, in order to make it correspond with the designation | designated part of the
前記リード5の他端部5dの第1の面は、枠31の第1の面と同じ平面上に位置し、リードフレーム25の第1の面25aとなる。リード5の一段下がった先端部5cの第2の面(下面)から前記枠31の第1の面までの高さ(厚さ)は300μmになっている。
The first surface of the
リードフレーム25においては、電極やワイヤを接続するリード5の表面には金属メッキ膜10が形成されている。実施例1では、金属メッキ膜10は、図7に示すように、2列の先端部5cにおいて内側の列の先端部5cでは表裏面(第1・第2の面)に設けられている。また、外側の列の先端部5cでは下面(第2の面)に設けられている。さらにリード5の他端部5dでは上面(第1の面)に設けられている。実施例1では、先端部5cの下面には外部電極端子4が接続されて形成され、内側の列の先端部5cの上面にはフリップ・チップ接続構造の半導体チップの突起電極が接続される。この電極が重ねて接続される部分の金属メッキ膜10は、例えば、0.5μmの厚さのNi層と、このNi層上に設けられる厚さ0.5μmのAu層とからなっている。また、このNi層とAu層とからなる金属メッキ膜10の場合、一定厚さの金属メッキ膜を形成してLGA用の外部電極端子を形成する際にも使用できる。また、リード5の他端部5dの上面には導電性のワイヤ(金線)が接続される。従って、リード5の他端部5dの上面の金属メッキ膜10は、厚さ1.0μmのCu層(下層)と、厚さ1.5μmのAg層からなっている。実施例1では使用しないが、他の実施例で使用する、両端に電極を有するチップ部品、パッケージの周囲から金属製のリード(電極)を突出させる半導体装置をリードに搭載するときは前記Ni層とAu層からなる金属メッキ膜10をリード5の表面に形成する。なお、図4では金属メッキ膜は省略してある。また、他の図でも一部で金属メッキ膜10を示すのみであり、多くの図で省略してある。
In the
つぎに、図4(b)、図8及び図9に示すように、各製品形成部26に第1の電子部品6を搭載する(S102)。図8は製品形成部26の拡大平面図であり、図9は図8のC−C線に沿う断面図である。実施例では第1の電子部品6として各製品形成部26の内側の先端部5cにフリップ・チップ接続構造の半導体チップ7を搭載する。この半導体チップ7は第1の面に複数の電極33を有するとともに、この電極33に重ねて突起電極34を形成した構造になっている。突起電極34はリフロー(一次加熱処理)によって溶融する半田で形成されている。リード5の内側の先端部5cは半導体チップ7の突起電極34に対応するように形成されている。そこで、半導体チップ7の突起電極34を内側の先端部5cの第1の面に重ね、リフローすることによって半導体チップ7をリード5に搭載することができる。半導体チップ7をリード5に搭載する際、半導体チップ7の第2の面が枠31の第1の面と同じ面となるように搭載を行う。
Next, as shown in FIGS. 4B, 8 and 9, the first
つぎに、図4(c)及び図11に示すように、各製品形成部26に第1の樹脂体2を形成する(S103)。即ち、半導体チップ7を搭載したリードフレーム25を、図10(a)に示すように、トランスファモールディング装置の下型35と上型36とからなる成形金型37に弾力性のあるシート38,39を介して型締めする。その後、図10(b)に示すように、ゲート40から下型35と上型36によって形成されたキャビティ41内に樹脂42(エポキシ樹脂)を圧入させ、かつ樹脂をキュアーさせることによって硬化した第1の樹脂体2を形成する。このモールディング(封止)では、図14に示すように、第1の樹脂体2の第1の面2aにリード5の他端部5dの第1の面を露出させるとともに、半導体チップ7の第2の面も露出させ、かつ、第1の樹脂体2の第2の面2bに先端部5cの第2の面を露出させる。トランスファモールディングでは、シートを使用するシートモールディングであることから、第1の樹脂体2の第1及び第2の面に露出するリード表面及び半導体チップ7の表面には樹脂が付着しなくなる。
Next, as shown in FIG.4 (c) and FIG. 11, the
このように、半導体チップ7(第1の電子部品6)を搭載した後、第1の樹脂体2を形成することから、第2の面25bと第1の樹脂体2は半導体チップ7を含んで一枚の封止体となるため、金属からなるリードフレーム25、半導体からなる半導体チップ7、樹脂からなる第1の樹脂体2の熱膨張係数の違いによる熱応力に対しても封止体はその構造上機械強度が大きくなり、反り難くなる。
As described above, since the
即ち、第2の面25bにおいてマトリックス状に配置される四角形状の製品形成部26では、第1の樹脂体2との一体化によって封止体の下面(第1の樹脂体2の第2の面2b)の前記四角形状の内側から封止体の上面(第1の樹脂体2の第1の面2a)の前記四角形状の周縁に向かって複数のリード5が延在する。これらリード5は四角形状の中央よりの位置から四角形状の各辺に向かって傾斜して延在することから、各リード5はすじかいの役割を果たし、封止体が反り難くなる。
That is, in the quadrangular
また、厚さが300μmとなる第1の樹脂体2(封止体)に対して、封止体の1/3程度の100μmとなる厚さのリード5(リードフレーム25)が埋め込まれることから、リード5(リードフレーム25)は充分な強度部材となり、封止体の反りを抑止することができる。 Further, the lead 5 (lead frame 25) having a thickness of about 100 μm, which is about 1/3 of the sealing body, is embedded in the first resin body 2 (sealing body) having a thickness of 300 μm. The lead 5 (lead frame 25) becomes a sufficiently strong member and can suppress warping of the sealing body.
つぎに、図4(d)及び図15に示すように、第1の樹脂体2の第1の面2a及び半導体チップ7の第2の面に絶縁性の接合材15を介して第2の電子部品16である半導体チップ17を固定し、かつワイヤボンディングを行う(S104)。半導体チップ17は第1の面に複数の電極18を有していることから、第1の面の反対面となる電極が存在しない第2の面を接合材15で半導体チップ7の第2の面及び第1の樹脂体2の第1の面に固定する。半導体チップ17を固定した後、半導体チップ17の電極18と第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード部分、即ち、他端部5dを導電性のワイヤ19で電気的に接続する。ワイヤ19は、例えば、直径25μmの金線を使用する。
Next, as shown in FIG. 4D and FIG. 15, the second surface of the
つぎに、図4(e)及び図16に示すように、第1の樹脂体2の第1の面2a側に第2の樹脂体3を形成する(S105)。第2の樹脂体3は、例えばトランスファモールディング装置によって全ての製品形成部26を被うように形成される。各製品形成部26の半導体チップ17及びワイヤ19はエポキシ樹脂からなる第2の樹脂体3によって被われる。このエポキシ樹脂は、第1の樹脂体2を形成する樹脂と同じ樹脂、即ち、同じ物性値を有する樹脂である。
Next, as shown in FIGS. 4E and 16, the
この第2の樹脂体3の形成においても、第1の樹脂体2が形成されたリードフレーム25が前述のように機械的強度が高いことから、第1の樹脂体2及び第2の樹脂体3が形成されたリードフレーム25は反り難くなる。また、反りが発生した場合でもその反り量は小さい(例えば、100mm当たり1〜2mm程度以下の反り)。なお、リードフレーム25、第1の樹脂体2及び第2の樹脂体3が一体化したものを積層封止体44と呼称する。
Also in the formation of the
つぎに、図4(f)に示すように、各製品形成部26の第1の樹脂体2の第2の面2bに露出する先端部5c(第2の面)に外部電極端子4を形成する(S106)。即ち、図4(f)に示すように、第2の樹脂体3の第1の面にダイシングテープ45を接着し、ダイシングテープ45によって積層封止体44を支持する。その後、第1の樹脂体2の第2の面2bに露出するリード5の先端部5cに外部電極端子4を形成する。例えば、先端部5cの第2の面にボール電極(半田)を供給して外部電極端子4を形成し、BGAの半導体装置を製造するようにする。積層封止体44は、上述のように反りがないあるいは反りが小さいことから、第1の樹脂体2の第2の面2bに露出する先端部5cの位置関係は大きくずれることがない。従って、ボール電極を治具を使用して積層封止体44に供給した場合、積層封止体44の各先端部5cにボール電極は適正に供給できることになり、良好に外部電極端子4を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4 (f), the
なお、第1の樹脂体2の第2の面2bに露出するリード部分(先端部5cの第2の面)に、メッキによって一定厚さ(例えば、0.2mm程度)の金属メッキ膜を形成することによって、外部電極端子4をLGA構造とする半導体装置1を製造することができる。
A metal plating film having a certain thickness (for example, about 0.2 mm) is formed on the lead portion (second surface of the
つぎに、図4(g)に示すように、ダイシングテープ45に固定された積層封止体44を図示しないダイシングブレードで縦横に切断して積層封止体44を個片化して、複数の半導体装置1を形成する(S107)。ダイシングブレードによる切断によって形成される切断溝46の底はダイシングテープ45の表面または途中深さまでとされる。これにより、個片化された半導体装置1はダイシングテープ45に支持されることになる。そこで、ダイシング終了後、ダイシングテープ45を剥がすことによって、図1及び図2に示す半導体装置1を複数製造することができる。リードフレーム25の枠31は切断除去され、第1の樹脂体2内には独立したリード5が位置する。
Next, as shown in FIG. 4G, the laminated sealing
図17(a),(b)は実施例1の半導体装置の製造方法の変形例を示す図であり、第1の樹脂体2に埋め込まれた半導体チップ7の第2の面を第1の樹脂体2の第1の面2aに露出させる方法を示す断面図である。この変形例の製造方法では、図17(a)に示すように、第1の樹脂体2で半導体チップ7を完全に被うようにする。その後、第1の樹脂体2の第1の面2aを研削することによって半導体チップ7の第2の面を露出させる。この場合、半導体チップ7の第2の面を併せて所定厚さ研削すれば半導体チップ7の薄型化が図れ、半導体装置1の薄型化も図ることができる。
FIGS. 17A and 17B are diagrams showing a modification of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. The second surface of the
実施例1の半導体装置の製造技術によれば、以下の効果を有する。 The semiconductor device manufacturing technique according to the first embodiment has the following effects.
(1)半導体装置1の製造においては、リードフレーム25の各製品形成部26に対して、第1の電子部品6(半導体チップ7)をリード5の先端部5cに搭載した後第1の樹脂体2を形成する。つぎに、第1の樹脂体2の第1の面2a及び第1の電子部品6に第2の電子部品(半導体チップ7)を搭載する。つぎに、第1の電子部品6(半導体チップ7)を第2の樹脂体3で被う。つぎに、第1の樹脂体2の第2の面2bに露出するリード部分(他端部5d)に外部電極端子4を形成する。さらに、リードフレーム25及び第1の樹脂体2並びに第2の樹脂体3を縦横に切断して各製品形成部26を分離させて複数の半導体装置1を製造する。
(1) In the manufacture of the
このようにして製造された半導体装置1は、第1の樹脂体2内に第1の電子部品6を位置させ、第1の樹脂体2に重ねて形成される第2の樹脂体3内に第2の電子部品16を位置させる構造となることから、半導体装置1の高集積化が達成できる。
In the
(2)半導体装置1は上記(1)に記載する方法で製造される。そして、第1の電子部品6(半導体チップ7)を搭載した後、第1の樹脂体2を形成することから、リードフレーム25と第1の樹脂体2は第1の電子部品6(半導体チップ7)を含んで一枚の封止体となるため、この封止体は機械強度が大きくなり、反り難くなる。この結果、製造された半導体装置1は反り難くなり、半導体装置1の下面に配置された外部電極端子の下端の高さが一定し、実装が良好に行える半導体装置(実装性能が高い半導体装置)となる。外部電極端子4がLGA構造である半導体装置1ではこの実装性能の良好さは重要である。
(2) The
封止体が反り難くなる構成は幾つかある。その一つは、リードフレーム25においてマトリックス状に配置される四角形状の製品形成部26では、第1の樹脂体2との一体化によって封止体の下面(第1の樹脂体2の第2の面2b)の前記四角形状の内側から封止体の上面(第1の樹脂体2の第1の面2a)の前記四角形状の周縁に向かって複数のリード5が延在する。これらリード5は四角形状の中央よりの位置から四角形状の各辺に向かって傾斜して延在することから、各リード5はすじかいの役割を果たし、封止体が反り難くなる。
There are several configurations in which the sealing body is less likely to warp. One of them is that the rectangular
他の一つは、製品形成部26の内側に突出する各リード5の先端部分(先端部5c)には第1の電子部品6(半導体チップ7)の電極8が突起電極9を介して接続されるため、先端が自由端となるリード部分(先端部5c)は第1の電子部品6(半導体チップ7)によって支持される。第1の電子部品6がチップ部品や半導体装置の場合は第1の電子部品6の機械的強度が大きいことから、チップ部品や半導体装置によって連結される片持梁状に突出している各リードの機械的強度が向上し、封止体が反り難くなる。応力に対して比較的脆弱な半導体チップ7であっても効果はある。
The other is that the
他の一つは、厚さが250〜300μmとなる第1の樹脂体2(封止体)に対して、封止体の1/3程度の75〜100μmとなる厚さのリード5(リードフレーム25)が埋め込まれることから、リード5(リードフレーム25)は充分な強度部材となり、封止体の反りを抑止することができる。 The other is a lead 5 (lead) having a thickness of 75 to 100 μm, which is about 1/3 of the sealing body, with respect to the first resin body 2 (sealing body) having a thickness of 250 to 300 μm Since the frame 25) is embedded, the lead 5 (lead frame 25) becomes a sufficiently strong member, and the warping of the sealing body can be suppressed.
(3)前記(2)で説明した反り難い構造の封止体に第2の電子部品16(半導体チップ17)を搭載し、さらに第2の樹脂体3を形成した段階において、第1の樹脂体2と第2の樹脂体3との接着界面部分には、リードフレーム25の前記四角形状の枠31と、この枠31の内側から突出するリード5が、第1の樹脂体2と第2の樹脂体3とから構成される樹脂部の中段(中層)の心材となるため、樹脂部は反り難くなる。即ち、第1の樹脂体2の第1の面2a部分の高さ(中段)においては、リード部分の下側には300μmの厚さに第1の樹脂体2が重なり、リード部分の上側には400μmの厚さの第2の樹脂体3が重なることになり、樹脂部の厚さ方向の樹脂の厚さバランスが良好となり、金属のリード5と樹脂体との熱膨張係数の違いによっても反り難くなる。
(3) At the stage where the second electronic component 16 (semiconductor chip 17) is mounted on the sealing body having a structure that is difficult to warp described in (2) and the
特に、第1の樹脂体2と第2の樹脂体3を同じ材質の樹脂で形成した場合には、樹脂部の中段に位置するリードフレーム部分の上下面側にそれぞれ同じ機械的強度を有する樹脂(第1の樹脂体2及び第2の樹脂体3)が位置することになり、樹脂部の反り発生がより一層抑えられることになる。
In particular, when the
(4)前記(3)で説明したように、第1の樹脂体2に第2の樹脂体3を重ねて形成して樹脂部を形成した段階では樹脂部は反り難く、平坦を維持することから、第1の樹脂体2の第2の面2bに外部電極端子4を形成する場合、外部電極端子4の形成部分であるリード部分(先端部5c)の位置のズレがない、あるいは小さいので、外部電極端子4を高精度に形成することができる。例えば、ボール電極を治具を使用して供給して、バンプ電極(突起電極)を形成する際、樹脂部に反りがない、あるいは反りが小さい場合、治具を用いて供給する全てのボール電極は高精度に各リード部分(先端部5c)に供給されることになり、接続の信頼性が高い外部電極端子4を高歩留りに形成することができる。従って、品質の優れた半導体装置1を高歩留りに製造することができる。
(4) As explained in the above (3), the resin part is hardly warped at the stage where the
また、樹脂部が反りがないあるいは小さいので、前記樹脂部の切断も良好に行うことができる。これにより外形寸法が高精度な半導体装置を製造することができる。 Further, since the resin portion has no warp or is small, the resin portion can be cut well. As a result, a semiconductor device having a highly accurate outer dimension can be manufactured.
(5)樹脂部をリードフレーム25共々切断(個片化)することによって半導体装置1が複数製造される。製造された半導体装置1の外周部分(四角形状の4辺部分)の第1の樹脂体2と第2の樹脂体3との接着面部分には、リード部分(他端部5d)が密に配置されている。この密に配置されたリード部分(他端部5d)は、四角形状の第1の樹脂体2の周辺全体の機械的強度部材として作用すること、また第1の樹脂体2と第2の樹脂体3とからなる樹脂部の中段に位置することから、半導体装置1の反りも防止することができる。従って、半導体装置1の反りに伴う実装時の実装不良の発生を抑止することができる。
(5) A plurality of
(6)半導体装置1は、第1の電子部品6を第1の樹脂体2の第1の面2aに露出させる構造としている。この構造の場合には、第1の電子部品6に第2の電子部品16を搭載することができる。即ち、第1の電子部品6として半導体チップ7の各電極を所定リードの先端部5cの第1の面にフリップ・チップ接続し、第1の樹脂体2の第1の面2aに露出する半導体チップ7の半導体基板上に絶縁性の接合材15によって半導体チップ17を固定する。そして、半導体チップ17の電極18と第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード部分(他端部5d)を導電性のワイヤ19で接続する。この構造によれば、薄型化、高集積化の効果を有する。
(6) The
図18乃至図24は本発明の実施例2である半導体装置及びその製造方法に係わる図である。図18は半導体装置の断面図であり、図19乃至図24は実施例2の半導体装置の製造方法に係わる図である。
18 to 24 are diagrams relating to a semiconductor device which is
実施例2の半導体装置1は、実施例1の半導体装置1において、第1の電子部品6を実施例1の半導体チップ7に代えてチップ部品50としたものである。また、第2の電子部品16は実施例1と同様に第1の接続手段がワイヤとなる半導体チップ17である。半導体装置1は、図18に示すように、四角形状の第1の樹脂体2の各辺に沿って2列に先端部5cを配列するリード5群において、内側の列の隣接する一対の先端部5cにチップ部品50が搭載される構造になっている。
The
実施例2の半導体装置1について、図18の半導体装置1の断面図と、図19乃至図24の半導体装置の製造方法を説明する図を用いて説明する。半導体装置1は、図18に示すように、四角形状の第1の樹脂体2の各辺に沿って2列に先端部5cを配列するリード5群において、内側の列の隣接する一対の先端部5cにチップ部品50が搭載される構造になっている。
The
半導体装置1は実施例1と同様に図3のフローチャートに従って製造される。半導体装置1の製造においては、図19に製品形成部26を示すリードフレーム25が準備される。このリードフレーム25は実施例1で用いたリードフレーム25と同じパターンである。図19は半導体装置の製造に用いるリードフレームの製品形成部の拡大平面図であり、図20は図19のE−E線に沿う断面図である。
The
つぎに、図19及び図20に示すように、各製品形成部26の内側の先端部5cの第1の面にチップ部品50の両端の電極51を導電性の接合材52によって接続する。先端部5cの第1の面には金属メッキ膜10(図18参照)が形成されていることから、例えば、先端部5cの第1の面にクリーム半田等の接合材52を塗布しておき、チップ部品50を位置決めして先端部5c上に載置し、かつリフローすることによってチップ部品50の電極51を先端部5cに固定することができる。
Next, as shown in FIGS. 19 and 20, the
実施例2では、図19に示すように、6個のチップ部品50がリード5に搭載される。チップ部品50は、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタ等の電子部品である。
In the second embodiment, as shown in FIG. 19, six
また、チップ部品50の寸法によっては1本乃至数本のリード5を跨ぐようにしてそれぞれ所定の先端部5cに電極51を固定するような実装構造でもよい。
Further, depending on the size of the
つぎに、実施例1と同様に第1の樹脂体2を形成する。図21は前記チップ部品を封止する第1の樹脂体を形成した製品形成部の拡大平面図、図22は図21のF−F線に沿う断面図である。第1の樹脂体2の第1の面2aには、図21に示すように、リードフレーム25の枠31(第1の面)及びこの枠31から突出するリード5の他端部5d(第1の面)が露出し、第1の樹脂体2の第2の面2bには、図22に示すように、リード5の先端部5cの第2の面が露出する。第1の電子部品6であるチップ部品50は第1の樹脂体2内に埋没する。
Next, the
つぎに、図23に示すように、絶縁性樹脂からなる第1の樹脂体2の第1の面2aに絶縁性の接合材15によって半導体チップ17の第2の面を固定する。その後、半導体チップ17の第1の面に設けられた各電極18と第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード5の他端部5dを導電性のワイヤ19で接続する。他端部5dの第1の面には金属メッキ膜10が設けられていることから、ワイヤ19は良好に接続されることになる。ワイヤ19のループ高さも第2の樹脂体3の第1の面に露出しないように低く形成する。
Next, as shown in FIG. 23, the second surface of the
つぎに、図24に示すように、実施例1と同様に半導体チップ17及びワイヤ19等を被うように第2の樹脂体3を形成する。
Next, as shown in FIG. 24, the
つぎに、図示はしないが、実施例1と同様に第1の樹脂体2の第2の面2bに露出するリード5の先端部5cの第2の面に外部電極端子4を形成した後、第1の樹脂体2、リードフレーム25及び第2の樹脂体3と重なる積層封止体44を縦横に切断分離して、図18に示す半導体装置1を複数製造する。
Next, although not shown, after forming the
実施例2によれば、実施例1の効果に加えてチップ部品50を多数組み込むことができることから、半導体装置1の多機能化及び高集積化が達成できる。実施例2の半導体装置1は、複数のチップ部品50を使用する構造であることからシステムインパッケージも可能になる。
According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a large number of
実施例2は第1の電子部品6を第1の樹脂体2内に埋没させる構造の半導体装置の製造方法である。図25は実施例2の変形例であり、実施例1の半導体装置1において、第1の樹脂体2内の半導体チップ7を薄い構造のものとして半導体チップ7を第1の樹脂体2内に埋没させたものである。この構造でも、実施例2と同様に半導体チップ17を第1の樹脂体2の第1の面2aに接合材15によって固定することができる。
The second embodiment is a method for manufacturing a semiconductor device having a structure in which the first
図26乃至図30は本発明の実施例3である半導体装置及びその製造方法に係わる図である。図26は半導体装置の断面図であり、図27乃至図30は半導体装置の製造方法に係わる図である。実施例3の半導体装置1について、図26の半導体装置1の断面図と、図27乃至図30の半導体装置の製造方法を説明する図を用いて説明する。
26 to 30 are diagrams relating to a semiconductor device which is
半導体装置1は、実施例1の半導体装置1において、図26に示すように、中央に四角形状のタブ55を配置し、かつこのタブ55上に第1の電子部品6としてワイヤ接続構造の半導体チップ7を搭載した構造になっている。タブ55は、図27の半導体装置の製造方法に使用するリードフレーム25における製品形成部26に示すように、枠31の内側から突出する細いタブ吊りリード56で支持されている。リードフレーム25は、実施例1で使用するリードフレーム25において、2列に配置されるリード5の先端部5cを外側の1列だけとし、その内側に四角形状のタブ55を配置した構造になっている。タブ55の半導体チップ7を固定する第1の面には金属メッキ膜10が設けられている。タブ吊りリード56は、リード5と同様に、半導体装置の製造の最終段階で行われる個片化時に切断されて枠31から分離される。また、半導体チップ7の第1の面に設けられた各電極8とリード5の先端部5cは導電性のワイヤ19によって電気的に接続されている。
As shown in FIG. 26, the
半導体装置1は実施例1と同様に図3のフローチャートに従って製造される。半導体装置1の製造においては、図27に製品形成部26を示すリードフレーム25が準備される。このリードフレーム25は前述のように、実施例1で用いたリードフレーム25において、内側の先端部5cを有するリード5を廃止し、その代わりにタブ55及びこのタブ55を支持するタブ吊りリード56を有する構造になっている。タブ55の高さはタブ55の外側に位置する先端部5cと同じ高さである。また、タブ55の第1の面(上面)には、半導体チップ7を固定するため金属メッキ膜10(図28参照)が設けられている。図27は半導体装置の製造に用いるリードフレームの製品形成部の拡大平面図であり、図28は図27のG−G線に沿う断面図である。
The
つぎに、図27及び図28に示すように、各製品形成部26のタブ55の上面(第1の面)に接合材15aを介して第1の電子部品6としての半導体チップ7が固定される。接合材15aは導電性または絶縁性のものが使用される。タブ55の第1の面には金属メッキ膜10が形成されていることから半導体チップ7はタブ55に良好に接続される。
Next, as shown in FIGS. 27 and 28, the
つぎに、半導体チップ7の第1の面(上面)の各電極8と所定のリード5の先端部5c(第1の面)を導電性のワイヤ19で電気的に接続する。
Next, each
つぎに、実施例1と同様に第1の樹脂体2を形成する。図29は半導体チップ7及びワイヤ19を封止する第1の樹脂体2を形成した製品形成部26の拡大平面図、図30は図29のH−H線に沿う断面図である。第1の樹脂体2の第1の面2aには、図29に示すように、リードフレーム25の枠31(第1の面)及びこの枠31から突出するリード5の他端部5d(第1の面)が露出し、第1の樹脂体2の第2の面2bには、図30に示すように、リード5の先端部5cの第2の面が露出する。第1の電子部品6である半導体チップ7、ワイヤ19及びタブ55は第1の樹脂体2内に埋没する。
Next, the
つぎに、実施例2と同様に、図示はしないが、第1の樹脂体2の第1の面2aに第2の電子部品16としての半導体チップ17を固定するとともに、半導体チップ17の電極18とリード5の他端部5dをワイヤ19で接続し、ついで半導体チップ17及びワイヤ19を第2の樹脂体3で被う。その後、外部電極端子形成(S106)及び個片化(S107)を行って、図26に示す半導体装置1を複数製造する。
Next, as in the second embodiment, although not shown, the
実施例3の半導体装置1及びその製造方法によれば、実施例1の効果に加えて下記の効果がある。即ち、実施例3の半導体装置1は、タブ55を有し、このタブ55上に半導体チップ7を搭載する構造となっている。従って、メモリIC等において、同一チップ(半導体チップ)を複数搭載し、上下のチップで共通ピン(リード、外部電極端子)を共通化できる。このため、半導体装置1のメモリ容量の増大を図ることができる。
According to the
また、半導体装置1は、タブ55の下には第1の樹脂体2を構成する樹脂が薄く存在するだけであることから(金属メッキ膜10の厚さ分)、放熱性が高い。また、第1の樹脂体2を形成する際、タブ55の第2の面(下面)を成形金型37の下型35のキャビティ(窪み)の底面に押し付けてトランスファモールディングすれば、第1の樹脂体2の第2の面2b(下面)にタブ55の第2の面(下面)を露出させることができる。この場合は、半導体装置1はさらに放熱性が良好なものとなる。下型35のキャビティ(窪み)の底面にタブ55を押し付ける方法としては、例えば、下型35のキャビティの底に真空吸引用の孔を設ける方法がある。この方法では、トランスファモールディング時真空吸引によって下型35のキャビティの底面にタブ55を吸いつける。
In addition, the
図31は本発明の実施例4である半導体装置の断面図であり、図32は実施例4の半導体装置の第1の電子部品の配置状態を示す模式的平面図である。
FIG. 31 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is
実施例4の半導体装置1は、実施例2の半導体装置1において、第1の樹脂体2内に第1の電子部品6として、チップ部品50及び半導体装置60を組み込んだ構造である。半導体装置60は絶縁性の封止体61と、この封止体61の周面から突出する複数のリード62とを有している。リード62は表面実装が可能なガルウィング構造となっている。図示はしないが、封止体61の内部には所定の回路が形成された半導体チップが組み込まれているとともに、半導体チップの電極とリード62の内端は接続手段を介して電気的に接続されているものである。
The
半導体装置60は、図31及び図32に示すように、2列に配置される内側の列の所定の先端部5cの第1の面にリード62の先端部分を載置しかつ導電性の接合材15dによって固定されている。
As shown in FIGS. 31 and 32, the
また、実施例4の半導体装置1では、外側の列の各一対の先端部5cにチップ部品50を搭載してある。実施例2の半導体装置1では、チップ部品50は内側の列の各一対の先端部5cにチップ部品50を搭載してあるが、特定されるものではない。
In the
実施例4によれば、実施例1の効果に加えて半導体装置60及びチップ部品50を組み込むことができることから、半導体装置1の多機能化及び高集積化が達成できる。実施例4の半導体装置1は、複数のチップ部品50と半導体装置60を使用する構造であることからシステムインパッケージも可能になる。
According to the fourth embodiment, since the
図33は本発明の実施例5である半導体装置の断面図であり、図34は実施例5の半導体装置において、第2の電子部品の配置状態を示す模式的平面図である。
FIG. 33 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is
実施例5の半導体装置1は、実施例2の半導体装置1において、第2の樹脂体3内に位置する第2の電子部品16として、ワイヤ接続構造の複数の半導体チップ17と複数のチップ部品50を配置した例である。第1の樹脂体2内に配置する第1の電子部品6は実施例2の半導体装置1のままである。
The
半導体装置1は、図33及び図34に示すように、第1の樹脂体2の第1の面2aに細長い4個の半導体チップ17を四角形状の第1の樹脂体2の各辺に沿って延在するように固定し、かつ各半導体チップ17の各電極18とリード5の他端部5dを導電性のワイヤ19で接続した構造になっている。また、四角形状の第2の面2bの4隅に位置する隣接するリード5の他端部5dを幅広い電極固定部65とし、これら一対の電極固定部65にチップ部品50の両端の電極51を図示しない接合材52で電気的に接続した構造になっている。
As shown in FIGS. 33 and 34, the
実施例5によれば、実施例1の効果に加えて複数の半導体チップ17、複数のチップ部品50を組み込むことができることから、半導体装置1の多機能化及び高集積化が達成できる。これにより、実施例5の半導体装置1はシステムインパッケージもさらに可能になる。
According to the fifth embodiment, since a plurality of
図35は本発明の実施例6の半導体装置の平面図であり、第2の電子部品の配置状態を示す模式図である。
実施例6の半導体装置1は、実施例3の半導体装置1において、第1の樹脂体2内に位置する第1の電子部品6である半導体チップ7は対面する一対の辺には電極を配置しない構造としたものである。さらに、この電極を配置しない辺(図35において上辺と下辺)に対応して延在するリード5の一対の先端部5cにチップ部品50を搭載したものである。図示はしないが、第2の樹脂体3内には実施例2の半導体装置1と同様にワイヤ接続構造の半導体チップ17が位置している。
FIG. 35 is a plan view of the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing an arrangement state of second electronic components.
The
実施例6によれば、実施例1の効果に加えて複数の半導体チップ17、複数のチップ部品50を組み込むことができることから、半導体装置1の多機能化及び高集積化が達成できる。これにより、実施例6の半導体装置1はシステムインパッケージもさらに可能になる。
According to the sixth embodiment, since a plurality of
図36は本発明の実施例7である半導体装置の断面図である。
実施例7の半導体装置1は、実施例2の半導体装置1において、第2の樹脂体3内に位置する第2の電子部品16を実施例1のようなフリップ・チップ接続構造の半導体チップ7としたものである。実施例7の半導体装置1の半導体チップ7は、実施例1の半導体チップ7に比較して大型となり、半導体チップ7の第1の面の電極8に設けた突起電極9が第1の樹脂体2の第1の面2aに露出するリード5の他端部5dに直接重なって電気的に接続される構造になっている。
FIG. 36 is a cross-sectional view of a semiconductor device that is
The
実施例7によれば、実施例1の効果に加えて複数の半導体チップ17、複数のチップ部品50を組み込むことができること、また大型の半導体チップ7を組み込むことができることから、半導体装置1のさらなる多機能化及び高集積化が達成できる。これにより、実施例7の半導体装置1はシステムインパッケージもさらに可能になる。
According to the seventh embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a plurality of
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例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。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor.
1…半導体装置、2…第1の樹脂体、2a…第1の面、2b…第2の面、3…第2の樹脂体、3a…第1の面、3b…第2の面、4…外部電極端子、5…リード、5c…先端部、5d…他端部、6…第1の電子部品、7…半導体チップ、8…電極、9…突起電極、10…金属メッキ膜、15、15a、15d…接合材、16…第2の電子部品、17…半導体チップ、18…電極、19…ワイヤ、25…リードフレーム、26…製品形成部、27…外周枠、28…ガイド孔、29a,29b…切断マーク、31…枠、33…電極、34…突起電極、35…下型、36…上型、37…成形金型、38,39…シート、40…ゲート、41…キャビティ、42…樹脂、44…積層封止体、45…ダイシングテープ、46…切断溝、50…チップ部品、51…電極、52…接合材、55…タブ、56…タブ吊りリード、60…半導体装置、61…封止体、62…リード。
DESCRIPTION OF
Claims (32)
第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有し前記第2の面が前記第1の樹脂体の前記第1の面に一致して重ねられて一体となる絶縁性樹脂で形成される四角形状の第2の樹脂体と、
前記第1の樹脂体内に階段状に一段折れ曲がるように延在して位置し、先端部が前記第1の樹脂体の前記四角形状の内側に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第2の面に第2の面が露出し、他端部が前記第1の樹脂体の周面に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第1の面に第1の面が露出する複数の導電性のリードと、
前記第1の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が所定の前記リードに第1の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第1の電子部品と、
前記第2の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する所定の前記リード部分に第2の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第2の電子部品と、
前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード部分に形成された外部電極端子と、を有することを特徴とする半導体装置。 A rectangular first resin body formed of an insulating resin having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
It has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the second surface coincides with and overlaps with the first surface of the first resin body. A quadrangular second resin body formed of an insulating resin;
The first resin body is positioned so as to be bent in a stepped manner in the first resin body, the distal end portion is located inside the square shape of the first resin body, and the second of the first resin body. The second surface is exposed on the first surface, the other end is positioned on the peripheral surface of the first resin body, and the first surface is exposed on the first surface of the first resin body. Conductive leads,
At least one first electronic component located in the first resin body, having a plurality of electrodes, each electrode being electrically connected to a predetermined lead via a first connecting means;
It has a plurality of electrodes located in the second resin body, and each electrode is exposed to the first surface of the first resin body via a second connecting means. At least one second electronic component electrically connected;
An external electrode terminal formed on the lead portion exposed on the second surface of the first resin body.
第1の面及びこの第1の面の反対面となる第2の面を有し前記第2の面が前記第1の樹脂体の前記第1の面に一致して重ねられて一体となる絶縁性樹脂で形成される四角形状の第2の樹脂体と、
前記第1の樹脂体内に階段状に一段折れ曲がるように延在して位置し、先端部が前記第1の樹脂体の前記四角形状の内側に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第2の面に第2の面が露出し、他端部が前記第1の樹脂体の周面に位置するとともに前記第1の樹脂体の前記第1の面に第1の面が露出する複数の導電性のリードと、
前記第1の樹脂体内であって前記各リードの前記先端部に囲まれる領域に設けられるタブと、
前記第1の樹脂体内に階段状に一段折れ曲がるように延在して位置し、一端部が前記タブの周縁に連なり、他端部が前記第1の樹脂体の周面に位置しかつ前記第1の樹脂体の前記第1の面に第1の面が露出する複数のタブ吊りリードと、
前記第1の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が所定の前記リードに第1の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第1の電子部品と、
前記第2の樹脂体内に位置し、複数の電極を有し、前記各電極が前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する所定の前記リード部分に第2の接続手段を介して電気的に接続される少なくとも一つの第2の電子部品と、
前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード部分に形成された外部電極端子と、を有し、
前記第1の電子部品の少なくとも一つは第1の面に複数の電極を有する半導体チップからなり、前記半導体チップは前記第1の面の反対面となる第2の面が前記タブの前記第1の面に固定され、前記半導体チップの前記電極は前記第1の接続手段としての導電性のワイヤによって所定の前記リードに接続されていることを特徴とする半導体装置。 A rectangular first resin body formed of an insulating resin having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
It has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the second surface coincides with and overlaps with the first surface of the first resin body. A quadrangular second resin body formed of an insulating resin;
The first resin body is positioned so as to be bent in a stepped manner in the first resin body, the distal end portion is located inside the square shape of the first resin body, and the second of the first resin body. The second surface is exposed on the first surface, the other end is positioned on the peripheral surface of the first resin body, and the first surface is exposed on the first surface of the first resin body. Conductive leads,
A tab provided in a region surrounded by the tip of each lead in the first resin body;
The first resin body is positioned so as to be bent in a stepped manner, one end portion is connected to the peripheral edge of the tab, the other end portion is positioned on the peripheral surface of the first resin body, and the first resin body is bent. A plurality of tab suspension leads whose first surface is exposed on the first surface of one resin body;
At least one first electronic component located in the first resin body, having a plurality of electrodes, each electrode being electrically connected to a predetermined lead via a first connecting means;
It has a plurality of electrodes located in the second resin body, and each electrode is exposed to the first surface of the first resin body via a second connecting means. At least one second electronic component electrically connected;
An external electrode terminal formed on the lead portion exposed on the second surface of the first resin body,
At least one of the first electronic components comprises a semiconductor chip having a plurality of electrodes on a first surface, and the semiconductor chip has a second surface opposite to the first surface, the second surface of the tab being the first surface. The semiconductor device is fixed to one surface, and the electrode of the semiconductor chip is connected to the predetermined lead by a conductive wire as the first connecting means.
(b)複数の電極を有する少なくとも一つの第1の電子部品を前記リードに固定する工程、
(c)前記リードフレームの前記枠の第1の面から前記リードの先端部分の前記第2の面に至る厚さ部分を絶縁性の樹脂で被って第1の樹脂体を形成するとともに、前記第1の樹脂体の第1の面に前記枠及び枠に連なる前記リード部分を露出させ、前記第2の樹脂体の第2の面に前記リードの先端部分を露出させる工程、
(d)前記各製品形成部において、複数の電極を有する少なくとも一つの第2の電子部品を前記リード部分または前記第1の樹脂体に固定するとともに、前記各電極を前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する前記リード部分に電気的に接続する工程、
(e)前記リードフレームの前記第1の面に絶縁性の樹脂からなる第2の樹脂体を一定厚さ形成して前記各製品形成部の前記第2の電子部品を被う工程、
(f)前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード表面に外部電極端子を形成する工程、
(g)前記リードフレーム、前記第1の樹脂体及び前記第2の樹脂体を前記各製品形成部が分離されるように縦横に切断する工程、とを有し、
前記工程(b)では、前記第1の電子部品の前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続し、
前記工程(d)では、
前記第2の電子部品が第1の面に複数の電極を有する半導体チップの場合は、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記第1の樹脂体の第1の面に絶縁性の接合材を介して固定し、かつ前記各電極と前記リード部分を導電性のワイヤによって接続し、
前記第2の電子部品が絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品の場合は、前記チップ部品の前記各電極を導電性の接合材を介して前記リード部分に接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) A lead frame made of metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. The product forming portion includes a flat frame made of a quadrangular frame and a plurality of leads protruding from the inside of the frame and projecting a tip end portion to the inside of the frame. A step of preparing a lead frame having a structure that is bent stepwise downward from the surface toward the second surface in a stepwise manner;
(B) fixing at least one first electronic component having a plurality of electrodes to the leads;
(C) forming a first resin body by covering a thickness portion from the first surface of the frame of the lead frame to the second surface of the leading end portion of the lead with an insulating resin; Exposing the frame and the lead portion connected to the frame to the first surface of the first resin body, and exposing the leading end portion of the lead to the second surface of the second resin body;
(D) In each of the product forming portions, at least one second electronic component having a plurality of electrodes is fixed to the lead portion or the first resin body, and each electrode is fixed to the first resin body. Electrically connecting to the lead portion exposed on the first surface;
(E) forming a second resin body made of an insulating resin on the first surface of the lead frame to a certain thickness and covering the second electronic component of each product forming portion;
(F) forming an external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body;
(G) cutting the lead frame, the first resin body, and the second resin body vertically and horizontally so that the product forming portions are separated, and
In the step (b), each electrode of the first electronic component is connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material,
In the step (d),
When the second electronic component is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface, the second surface of the semiconductor chip opposite to the first surface is the second surface of the first resin body. Fixed to one surface via an insulating bonding material, and each electrode and the lead portion are connected by a conductive wire;
When the second electronic component is a chip component having electrodes at both ends of the insulating sealing body, the electrodes of the chip component are connected to the lead portion via a conductive bonding material. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記工程(d)では、前記第2の電子部品を絶縁性の接合材を介して前記第1の電子部品に重ねて固定することを特徴とする請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 In the step (b), the first electronic component having a thickness that is exposed on the first surface of the first resin body is fixed to the lead,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the step (d), the second electronic component is overlapped and fixed to the first electronic component through an insulating bonding material.
前記工程(c)では、前記第1の樹脂体の厚さを250〜300μmに形成し、
前記工程(e)では、前記第2の樹脂体の厚さを300〜400μmに形成することを特徴とする請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 In the step (a), the lead frame having a thickness of 75 to 100 μm is prepared,
In the step (c), the first resin body is formed to a thickness of 250 to 300 μm,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the step (e), the thickness of the second resin body is formed to be 300 to 400 μm.
(b)複数の電極を有する少なくとも一つの第1の電子部品を前記リードに固定する工程、
(c)前記リードフレームの前記枠の第1の面から前記リードの先端部分の前記第2の面に至る厚さ部分を絶縁性の樹脂で被って第1の樹脂体を形成するとともに、前記第1の樹脂体の第1の面に前記枠及び枠に連なる前記リード部分を露出させ、前記第2の樹脂体の第2の面に前記リードの先端部分を露出させる工程、
(d)前記各製品形成部において、複数の電極を有する少なくとも一つの第2の電子部品を前記リードに固定する工程、
(e)前記リードフレームの前記第1の面に絶縁性の樹脂からなる第2の樹脂体を一定厚さ形成して前記各製品形成部の前記第2の電子部品を被う工程、
(f)前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード表面に外部電極端子を形成する工程、
(g)前記リードフレーム、前記第1の樹脂体層及び前記第2の樹脂体を前記各製品形成部が分離されるように縦横に切断する工程、とを有し、
前記工程(b)では、前記第1の電子部品の前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続し、
前記工程(d)では、前記第2の電子部品の前記各電極を導電性の接合材を介して前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する所定の前記リード部分に接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) A lead frame made of metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. The product forming portion includes a flat frame made of a quadrangular frame and a plurality of leads protruding from the inside of the frame and projecting a tip end portion to the inside of the frame. A step of preparing a lead frame having a structure that is bent stepwise downward from the surface toward the second surface in a stepwise manner;
(B) fixing at least one first electronic component having a plurality of electrodes to the leads;
(C) forming a first resin body by covering a thickness portion from the first surface of the frame of the lead frame to the second surface of the leading end portion of the lead with an insulating resin; Exposing the frame and the lead portion connected to the frame to the first surface of the first resin body, and exposing the leading end portion of the lead to the second surface of the second resin body;
(D) a step of fixing at least one second electronic component having a plurality of electrodes to the leads in each of the product forming portions;
(E) forming a second resin body made of an insulating resin on the first surface of the lead frame to a certain thickness and covering the second electronic component of each product forming portion;
(F) forming an external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body;
(G) cutting the lead frame, the first resin body layer, and the second resin body vertically and horizontally so that the respective product forming portions are separated, and
In the step (b), each electrode of the first electronic component is connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material,
In the step (d), each electrode of the second electronic component is connected to a predetermined lead portion exposed on the first surface of the first resin body through a conductive bonding material. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記工程(c)では、前記第1の樹脂体の厚さを250〜300μmに形成し、
前記工程(e)では、前記第2の樹脂体の厚さを300〜400μmに形成することを特徴とする請求項21に記載の半導体装置の製造方法。 In the step (a), the lead frame having a thickness of 75 to 100 μm is prepared,
In the step (c), the first resin body is formed to a thickness of 250 to 300 μm,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein in the step (e), the second resin body is formed to a thickness of 300 to 400 µm.
(b)複数の電極を有する少なくとも一つの第1の電子部品を前記リードに固定する工程、
(c)前記リードフレームの前記枠の第1の面から前記リードの先端部分の前記第2の面に至る厚さ部分を絶縁性の樹脂で被って第1の樹脂体を形成するとともに、前記第1の樹脂体の第1の面に前記枠及び枠に連なる前記リード部分を露出させ、前記第2の樹脂体の第2の面に前記リードの先端部分を露出させる工程、
(d)前記各製品形成部において、複数の電極を有する少なくとも一つの第2の電子部品を前記リード部分または前記第1の樹脂体に固定するとともに、前記各電極を前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する前記リード部分に電気的に接続する工程、
(e)前記リードフレームの前記第1の面に絶縁性の樹脂からなる第2の樹脂体を一定厚さ形成して前記各製品形成部の前記第2の電子部品を被う工程、
(f)前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード表面に外部電極端子を形成する工程、
(g)前記リードフレーム、前記第1の樹脂体及び前記第2の樹脂体を前記各製品形成部が分離されるように縦横に切断する工程、とを有し、
前記工程(b)では、
前記第1の電子部品として少なくとも前記タブに固定される第1の面に複数の電極を有する半導体チップを準備し、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記タブの前記第1の面に固定し、前記半導体チップの前記電極と所定の前記リードを導電性のワイヤによって接続し、
前記半導体チップ以外の前記第1の電子部品にあっては、前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続させ、
前記工程(d)では、
前記第2の電子部品が第1の面に複数の電極を有する半導体チップの場合は、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記第1の樹脂体の第1の面に絶縁性の接合材を介して固定し、かつ前記各電極と前記リード部分を導電性のワイヤによって接続し、
前記第2の電子部品が絶縁性の封止体の両端にそれぞれ電極を有するチップ部品の場合は、前記チップ部品の前記各電極を導電性の接合材を介して前記リード部分に接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) A lead frame made of metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. The product forming portion is positioned in a region surrounded by a flat frame made of a quadrangular frame, a plurality of leads protruding from the inside of the frame and protruding a tip portion to the inside of the frame, and the tip portion of each lead And a plurality of tab suspension leads extending from the frame supporting the tab, and each protruding lead is stepped in a stepped manner from the first surface to the second surface in the middle. A step of preparing a lead frame that has a structure that bends low, the tab suspension lead is bent stepwise from the first surface toward the second surface from the middle, and has a structure that supports the tab at one end;
(B) fixing at least one first electronic component having a plurality of electrodes to the leads;
(C) forming a first resin body by covering a thickness portion from the first surface of the frame of the lead frame to the second surface of the leading end portion of the lead with an insulating resin; Exposing the frame and the lead portion connected to the frame to the first surface of the first resin body, and exposing the leading end portion of the lead to the second surface of the second resin body;
(D) In each of the product forming portions, at least one second electronic component having a plurality of electrodes is fixed to the lead portion or the first resin body, and each electrode is fixed to the first resin body. Electrically connecting to the lead portion exposed on the first surface;
(E) forming a second resin body made of an insulating resin on the first surface of the lead frame to a certain thickness and covering the second electronic component of each product forming portion;
(F) forming an external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body;
(G) cutting the lead frame, the first resin body, and the second resin body vertically and horizontally so that the product forming portions are separated, and
In the step (b),
A semiconductor chip having a plurality of electrodes on a first surface fixed to at least the tab as the first electronic component is prepared, and a second surface opposite to the first surface of the semiconductor chip is defined as the first surface. Fixing to the first surface of the tab, connecting the electrode of the semiconductor chip and the predetermined lead by a conductive wire,
In the first electronic component other than the semiconductor chip, each electrode is connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material,
In the step (d),
When the second electronic component is a semiconductor chip having a plurality of electrodes on the first surface, the second surface of the semiconductor chip opposite to the first surface is the second surface of the first resin body. Fixed to one surface via an insulating bonding material, and each electrode and the lead portion are connected by a conductive wire;
When the second electronic component is a chip component having electrodes at both ends of the insulating sealing body, the electrodes of the chip component are connected to the lead portion via a conductive bonding material. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記工程(c)では、前記第1の樹脂体の厚さを250〜300μmに形成し、
前記工程(e)では、前記第2の樹脂体の厚さを300〜400μmに形成することを特徴とする請求項25に記載の半導体装置の製造方法。 In the step (a), the lead frame having a thickness of 75 to 100 μm is prepared,
In the step (c), the first resin body is formed to a thickness of 250 to 300 μm,
26. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 25, wherein in the step (e), the thickness of the second resin body is formed to 300 to 400 [mu] m.
(b)複数の電極を有する少なくとも一つの第1の電子部品を前記リードに固定する工程、
(c)前記リードフレームの前記枠の第1の面から前記リードの先端部分の前記第2の面に至る厚さ部分を絶縁性の樹脂で被って第1の樹脂体を形成するとともに、前記第1の樹脂体の第1の面に前記枠及び枠に連なる前記リード部分を露出させ、前記第2の樹脂体の第2の面に前記リードの先端部分を露出させる工程、
(d)前記各製品形成部において、複数の電極を有する少なくとも一つの第2の電子部品を前記リードに固定する工程、
(e)前記リードフレームの前記第1の面に絶縁性の樹脂からなる第2の樹脂体を一定厚さ形成して前記各製品形成部の前記第2の電子部品を被う工程、
(f)前記第1の樹脂体の前記第2の面に露出する前記リード表面に外部電極端子を形成する工程、
(g)前記リードフレーム、前記第1の樹脂体及び前記第2の樹脂体を前記各製品形成部が分離されるように縦横に切断する工程、とを有し、
前記工程(b)では、
前記第1の電子部品として少なくとも前記タブに固定される第1の面に複数の電極を有する半導体チップを準備し、前記半導体チップの前記第1の面の反対面となる第2の面を前記タブの前記第1の面に固定し、前記半導体チップの前記電極と所定の前記リードを導電性のワイヤによって接続し、
前記半導体チップ以外の前記第1の電子部品にあっては、前記各電極を導電性の接合材を介して所定の前記リードの先端部分の前記第1の面に接続させ、
前記工程(d)では、前記第2の電子部品の前記各電極を導電性の接合材を介して前記第1の樹脂体の前記第1の面に露出する所定の前記リード部分に接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) A lead frame made of metal having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a plurality of product forming portions arranged in a matrix on the first surface. The product forming portion is positioned in a region surrounded by a flat frame made of a quadrangular frame, a plurality of leads protruding from the inside of the frame and protruding a tip portion to the inside of the frame, and the tip portion of each lead And a plurality of tab suspension leads extending from the frame supporting the tab, and each protruding lead is stepped in a stepped manner from the first surface to the second surface in the middle. A step of bending the tab, and the tab suspension lead is bent stepwise from the first surface toward the second surface from the middle to prepare a lead frame that supports the tab at one end;
(B) fixing at least one first electronic component having a plurality of electrodes to the leads;
(C) forming a first resin body by covering a thickness portion from the first surface of the frame of the lead frame to the second surface of the leading end portion of the lead with an insulating resin; Exposing the frame and the lead portion connected to the frame to the first surface of the first resin body, and exposing the leading end portion of the lead to the second surface of the second resin body;
(D) a step of fixing at least one second electronic component having a plurality of electrodes to the leads in each of the product forming portions;
(E) forming a second resin body made of an insulating resin on the first surface of the lead frame to a certain thickness and covering the second electronic component of each product forming portion;
(F) forming an external electrode terminal on the lead surface exposed on the second surface of the first resin body;
(G) cutting the lead frame, the first resin body, and the second resin body vertically and horizontally so that the product forming portions are separated, and
In the step (b),
A semiconductor chip having a plurality of electrodes on a first surface fixed to at least the tab as the first electronic component is prepared, and a second surface opposite to the first surface of the semiconductor chip is defined as the first surface. Fixing to the first surface of the tab, connecting the electrode of the semiconductor chip and the predetermined lead by a conductive wire,
In the first electronic component other than the semiconductor chip, each electrode is connected to the first surface of the tip portion of the predetermined lead via a conductive bonding material,
In the step (d), each electrode of the second electronic component is connected to a predetermined lead portion exposed on the first surface of the first resin body through a conductive bonding material. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記工程(c)では、前記第1の樹脂体の厚さを250〜300μmに形成し、
前記工程(e)では、前記第2の樹脂体の厚さを300〜400μmに形成することを特徴とする請求項29に記載の半導体装置の製造方法。 In the step (a), the lead frame having a thickness of 75 to 100 μm is prepared,
In the step (c), the first resin body is formed to a thickness of 250 to 300 μm,
30. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29, wherein in the step (e), the thickness of the second resin body is formed to 300 to 400 [mu] m.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010073893A (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and production process thereof |
US8432033B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-04-30 | Renesas Electronics Corporation | Electronic device and manufacturing method therefor |
JP2014216466A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | アオイ電子株式会社 | Semiconductor package and method of manufacturing the same |
CN104221146A (en) * | 2012-09-29 | 2014-12-17 | 英特尔公司 | System in package with embedded RF die in coreless substrate |
US9041186B2 (en) | 2012-05-11 | 2015-05-26 | Fujitsu Semiconductor Limited | Encapsulated semiconductor chips with wiring including controlling chip and method of making the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04144269A (en) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Nec Corp | Hybrid integrated circuit device |
JPH11312706A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Toshiba Corp | Resin encapsulating semiconductor device and its manufacture, and lead frame |
JPH11330347A (en) * | 1998-05-20 | 1999-11-30 | Rohm Co Ltd | Semiconductor ic |
JP2000133767A (en) * | 1998-10-24 | 2000-05-12 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Laminated semiconductor package and its manufacture |
JP2007141994A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Kyushu Institute Of Technology | Double-face electrode package and its manufacturing method |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006267963A patent/JP5378643B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04144269A (en) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Nec Corp | Hybrid integrated circuit device |
JPH11312706A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Toshiba Corp | Resin encapsulating semiconductor device and its manufacture, and lead frame |
JPH11330347A (en) * | 1998-05-20 | 1999-11-30 | Rohm Co Ltd | Semiconductor ic |
JP2000133767A (en) * | 1998-10-24 | 2000-05-12 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Laminated semiconductor package and its manufacture |
JP2007141994A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Kyushu Institute Of Technology | Double-face electrode package and its manufacturing method |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010073893A (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and production process thereof |
US8432033B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-04-30 | Renesas Electronics Corporation | Electronic device and manufacturing method therefor |
US9041186B2 (en) | 2012-05-11 | 2015-05-26 | Fujitsu Semiconductor Limited | Encapsulated semiconductor chips with wiring including controlling chip and method of making the same |
CN104221146A (en) * | 2012-09-29 | 2014-12-17 | 英特尔公司 | System in package with embedded RF die in coreless substrate |
JP2015536046A (en) * | 2012-09-29 | 2015-12-17 | インテル・コーポレーション | System in package with RF die embedded in coreless substrate |
JP2014216466A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | アオイ電子株式会社 | Semiconductor package and method of manufacturing the same |
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