JP2009176987A - Semiconductor apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置およびその製造技術に関し、特に複数の半導体チップがリードフレームに搭載され、封止体により一括して封止される半導体装置に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a technique effective when applied to a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are mounted on a lead frame and sealed together by a sealing body.
例えば、特開2005−303222号公報(特許文献1)には、枠状に形成されたタブ(第1のチップ搭載部)にマイコンチップを搭載し、第1のチップ搭載部の横に配置され、長方形に形成されたタブ(第2のチップ搭載部)にメモリチップを搭載したリードフレームタイプの半導体装置が記載されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-303222 (Patent Document 1), a microcomputer chip is mounted on a tab (first chip mounting portion) formed in a frame shape, and is arranged beside the first chip mounting portion. A lead frame type semiconductor device in which a memory chip is mounted on a rectangular tab (second chip mounting portion) is described.
また、例えば特開2007−311930号公報(特許文献2)には、単一のパッケージ内に1個の半導体チップを搭載するリードフレームタイプの半導体装置において、ダイパッドの外形寸法を半導体チップの外形寸法よりも小さくすることにより、外形寸法の異なる半導体チップを共通のリードフレームで製造する技術が記載されている。
複数の半導体チップを単一のパッケージに搭載したSIP(System In Package)などの半導体装置の一例として、演算処理機能を有する半導体チップ(以降、マイコンチップともいう)と、メモリ回路を有する半導体チップ(以降、メモリチップともいう)とが組み込まれたリードフレームタイプの半導体装置がある。 As an example of a semiconductor device such as a SIP (System In Package) in which a plurality of semiconductor chips are mounted in a single package, a semiconductor chip having an arithmetic processing function (hereinafter also referred to as a microcomputer chip) and a semiconductor chip having a memory circuit ( Hereinafter, there is a lead frame type semiconductor device including a memory chip).
リードフレームタイプの半導体装置では、パッケージのリフロークラック耐性を向上させるため、相対的に外形寸法が大きいマイコンチップの搭載面と封止体との接触面積を広くするべく、マイコンチップを搭載するダイパッドを枠状のダイパッド(チップ搭載部)としている(例えば特許文献1)。 In a lead frame type semiconductor device, in order to improve the reflow crack resistance of the package, a die pad on which the microcomputer chip is mounted is provided in order to increase the contact area between the mounting surface of the microcomputer chip having a relatively large outer dimension and the sealing body. A frame-shaped die pad (chip mounting portion) is used (for example, Patent Document 1).
しかしながら、ダイパッドを枠状とすると、マイコンチップの外形寸法毎にダイパッドの外形寸法が異なるリードフレームを準備しなければならないという問題が生じる。また、この場合、リードフレームの種類毎にワイヤボンディング用の治工具が必要になる。 However, if the die pad has a frame shape, there arises a problem that a lead frame having a different die pad outer dimension must be prepared for each outer dimension of the microcomputer chip. In this case, a jig for wire bonding is required for each type of lead frame.
本発明者は複数の半導体チップを単一のパッケージに搭載したSIPなどの半導体装置において、リードフレームの標準化が図れる技術、すなわち、半導体チップの外形寸法によらず、共通のリードフレームを用いることのできる技術について検討した。 The inventor of the present invention is a technology capable of standardizing a lead frame in a semiconductor device such as SIP in which a plurality of semiconductor chips are mounted in a single package, that is, using a common lead frame regardless of the external dimensions of the semiconductor chip. We examined possible technologies.
本発明者は、まず、例えば特許文献1に記載される枠状のダイパッドを、例えば特許文献2に記載される半導体チップ(マイコンチップ)の外形寸法よりも小さい外形寸法を有するダイパッドに置き換えた構造について検討を行った。
The present inventor firstly replaced a frame-shaped die pad described in, for example, Patent Document 1 with a die pad having an outer dimension smaller than that of a semiconductor chip (microcomputer chip) described in, for example,
ところが、特許文献1に記載される技術と特許文献2に記載される技術を単に組み合わせた場合、複数の半導体チップそれぞれの主面に形成された端子をワイヤを用いて電気的に接続するワイヤボンディング(以下W/Bと記す)工程で以下の課題があることを見出した。
However, when the technique described in Patent Document 1 and the technique described in
W/B工程では、複数の半導体チップが搭載されたリードフレームをW/Bステージ上に戴置して複数の半導体チップそれぞれの主面に形成された端子同士、あるいは、各端子とリードフレームのインナリードとをワイヤを介して電気的に接続する。 In the W / B process, a lead frame on which a plurality of semiconductor chips are mounted is placed on a W / B stage, and terminals formed on the main surfaces of the plurality of semiconductor chips or between each terminal and the lead frame are arranged. The inner lead is electrically connected through a wire.
例えば、マイコンチップとメモリチップとを有するSIPにおいて、マイコンチップチップの外形寸法よりも小さい外形寸法を有するダイパッドにマイコンチップを搭載する場合、マイコンチップの外周縁はダイパッドよりもはみ出した状態で搭載される。このため、マイコンチップの外周に沿って形成されるマイコンチップの端子は、ダイパッドからはみ出した位置に配置される。 For example, in a SIP having a microcomputer chip and a memory chip, when the microcomputer chip is mounted on a die pad having an outer dimension smaller than the outer dimension of the microcomputer chip chip, the outer peripheral edge of the microcomputer chip is mounted in a state protruding beyond the die pad. The For this reason, the terminal of the microcomputer chip formed along the outer periphery of the microcomputer chip is disposed at a position protruding from the die pad.
ダイパッドからはみ出した位置に配置された端子に対してW/Bを行う場合、土台となるマイコンチップが不安定になるため、ボンディング位置がずれる場合がある。また余剰のワイヤを切断する際に、過剰な外力が端子を介してマイコンチップ内部に加わるとマイコンチップ内部の素子が破壊してしまう場合がある。 When W / B is performed on a terminal placed at a position protruding from the die pad, the bonding position may be shifted because the microcomputer chip serving as a base becomes unstable. Further, when an excessive wire is cut, if an excessive external force is applied to the inside of the microcomputer chip through the terminals, the elements inside the microcomputer chip may be destroyed.
W/Bステージに加工を施し、マイコンチップのダイパッドからはみ出した領域を直接W/Bステージで支持する構造とすれば、W/B時に土台となるマイコンチップの安定度を向上させることができる。しかし、メモリチップの搭載面は全面がメモリチップ用のダイパッドに接着されているので、メモリチップの端子が配置された領域はダイパッドに支持されることとなる。 If the W / B stage is processed so that the area protruding from the die pad of the microcomputer chip is directly supported by the W / B stage, the stability of the microcomputer chip that is the foundation during W / B can be improved. However, since the entire mounting surface of the memory chip is bonded to the die pad for the memory chip, the region where the terminals of the memory chip are arranged is supported by the die pad.
このように一方の半導体チップ(マイコンチップ)の端子がW/Bステージに支持され、他方の半導体チップ(メモリチップ)の端子がダイパッドに支持された状態で両者をW/Bで接続すると、W/B時の基準面(パッドの下側を支持する面)が2つになる。このため、ボンディング不良が発生する場合、あるいはマイコンチップ内部の素子が破壊する場合がある。 Thus, when the terminals of one semiconductor chip (microcomputer chip) are supported by the W / B stage and the terminals of the other semiconductor chip (memory chip) are supported by the die pad, they are connected by W / B. There are two reference surfaces (surfaces supporting the lower side of the pad) at the time of / B. For this reason, a bonding failure may occur or an element inside the microcomputer chip may be destroyed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の半導体チップを単一のパッケージに搭載した半導体装置において、リードフレームの標準化を図ることができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of standardizing a lead frame in a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are mounted in a single package. is there.
本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう。 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、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明の一つの実施の形態における半導体装置は、複数の半導体チップを有する半導体装置であって、第1半導体素子および複数の第1端子が形成された第1主面、および前記第1主面と反対側の第1裏面を有する第1の半導体チップと、第2半導体素子および複数の第2端子が形成された第2主面、および前記第1主面と反対側の第2裏面を有しており、前記第1の半導体チップの横に並べて配置される第2の半導体チップと、前記第1の半導体チップの前記第1裏面の外形寸法よりも小さい外形寸法を有し、前記第1の半導体チップの前記第1裏面と接合する第1のチップ搭載部と、前記第1のチップ搭載部からその外側に放射状に延びるように配置され、前記第1のチップ搭載部を支持する複数の吊りリードと、前記吊りリードを介して前記第1のチップ搭載部と一体に形成され、前記第2の半導体チップの前記第2裏面と接合する第2のチップ搭載部と、前記第1および第2の半導体チップの周囲に配置される複数のリードと、前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第1のワイヤと、前記第1端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第2のワイヤと、前記第2端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第3のワイヤと、前記第1および第2の半導体チップと、前記複数の第1、第2および第3のワイヤを樹脂封止する封止体とを有し、前記第1および前記第2の半導体チップの前記第1および第2裏面のうち、前記複数の第1端子および前記複数の第2端子と厚さ方向に重なる領域は、それぞれ前記第1および第2のチップ搭載部を避けて配置するものである。 That is, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips, the first main surface on which a first semiconductor element and a plurality of first terminals are formed, and the first A first semiconductor chip having a first back surface opposite to the main surface; a second main surface on which a second semiconductor element and a plurality of second terminals are formed; and a second back surface opposite to the first main surface A second semiconductor chip arranged side by side with the first semiconductor chip, and an outer dimension smaller than an outer dimension of the first back surface of the first semiconductor chip, A first chip mounting portion that is bonded to the first back surface of the first semiconductor chip, and is arranged to extend radially outward from the first chip mounting portion to support the first chip mounting portion. A plurality of suspension leads and the suspension leads A second chip mounting portion that is integrally formed with the first chip mounting portion via a pin and is joined to the second back surface of the second semiconductor chip, and a periphery of the first and second semiconductor chips. A plurality of leads disposed on the first electrode, a plurality of conductive first wires that electrically connect the first terminal and the second terminal, respectively, and the first terminal and the leads electrically A plurality of conductive second wires to be connected, a plurality of conductive third wires to electrically connect the second terminal and the lead, respectively, the first and second semiconductor chips, A sealing body for resin-sealing the plurality of first, second, and third wires, and the plurality of the first and second back surfaces of the first and second semiconductor chips. Overlapping the first terminal and the plurality of second terminals in the thickness direction Band is to arranged so as to avoid the first and second chip mounting portion.
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以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、複数の半導体チップを単一のパッケージに搭載した半導体装置において、リードフレームの標準化を図ることができる。 That is, the lead frame can be standardized in a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are mounted in a single package.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本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の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges. Also, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted as much as possible. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
<半導体装置の構造>
図1は、本実施の形態1の半導体装置の内部構造の一例を示す要部平面図、図2、図3、図4はそれぞれ図1に示すA−A線、B−B線、C−C線に沿った要部断面図である。また、図5は図1に示す半導体装置の半導体チップ周辺の要部拡大平面図である。
(Embodiment 1)
<Structure of semiconductor device>
FIG. 1 is a plan view of an essential part showing an example of the internal structure of the semiconductor device according to the first embodiment. FIGS. 2, 3, and 4 are AA, BB, and C- It is principal part sectional drawing along C line. FIG. 5 is an enlarged plan view of a main part around the semiconductor chip of the semiconductor device shown in FIG.
図1〜図5に示す本実施の形態1の半導体装置は、複数の半導体チップが樹脂製の封止体4の内部に埋め込まれた半導体パッケージであり、ここでは、封止体4から突出する外部端子である複数のアウタリード5bがガルウィング状に形成されたQFP(Quad Flat Package)1を一例として取り上げて説明する。
The semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is a semiconductor package in which a plurality of semiconductor chips are embedded in a resin-made
なお、図1では、見易くするために各半導体チップの端子(パッド)の数およびリードの数を少なくして示しているが、例えば、リード(ピン)の数が200本以上の多ピンタイプのQFPに適用しても良い。 In FIG. 1, for the sake of clarity, the number of terminals (pads) and the number of leads of each semiconductor chip are reduced. For example, a multi-pin type having 200 or more leads (pins) is shown. You may apply to QFP.
QFP(半導体装置)1は、主面(第1主面)2aに半導体素子及び複数のパッド(第1端子)2cが形成されたマイコンチップ(第1の半導体チップ)2を有している。また、QFP1は、主面(第2主面)3aに半導体素子及び複数のパッド(第2端子)3cが形成されるとともに、マイコンチップ2の横に並べて配置されたメモリチップ(第2の半導体チップ)3を有している。ここで、このマイコンチップ2の半導体素子(第1半導体素子)には、演算処理機能が形成されている。また、このメモリチップ3の半導体素子(第2半導体素子)には、メモリ回路が形成されている。
The QFP (semiconductor device) 1 has a microcomputer chip (first semiconductor chip) 2 in which a semiconductor element and a plurality of pads (first terminals) 2c are formed on a main surface (first main surface) 2a. The QFP 1 includes a semiconductor chip and a plurality of pads (second terminals) 3c formed on a main surface (second main surface) 3a, and a memory chip (second semiconductor) arranged next to the
第1の半導体チップであるマイコンチップ2は、演算処理機能を有した半導体チップであり、例えば、マイクロプロセッサやチップセット等の機能が1チップに集積されたものである。
The
一方、第2の半導体チップであるメモリチップ3は、メモリ回路を有した半導体チップであり、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等である。メモリチップ3は例えば図1に示すように長方形の外形形状をなし、マイコンチップ2の1辺に沿って長手方向を有するように配置されている。
On the other hand, the
また、メモリチップ3は、マイコンチップ2の制御によって動作するものであり、したがって、図1に示すように、マイコンチップ2とメモリチップ3とでは、マイコンチップ2の方が端子数(パッド数)は多い。
The
また、マイコンチップ2のパッド2cの一部とメモリチップ3のパッド3cの一部とは、ワイヤ(第1のワイヤ)6aを介して電気的に接続され、両チップ間で制御信号などの電気信号の伝達が行われる。このため、マイコンチップ2のメモリチップ3と対向する辺には、他の辺よりも多くのパッド2cが配置されている。
Further, a part of the
また、マイコンチップ2およびメモリチップ3の周囲には、複数のリードである複数のインナリード5aと、これらのインナリード5aそれぞれに繋がり、かつ封止体4の側面4aから突出する複数のアウタリード5bとが配置されている。マイコンチップ2のパッド2cの一部およびメモリチップ3のパッド3cの一部は、それぞれワイヤ(第2のワイヤ)6b、ワイヤ(第3のワイヤ)6cを介してインナリード5aと電気的に接続されている。封止体4の側面4aから突出する複数のアウタリード5bはQFP1の外部接続端子となっている。
Around the
また、マイコンチップ2、メモリチップ3および各ワイヤ6a、6b、6cは封止体4によりQFP1内に樹脂封止されている。つまり、QFP1は複数の半導体チップ2、3を単一のパッケージに搭載したSIP型の半導体装置である。
The
また、マイコンチップ2は、マイコンチップ2の搭載面である裏面(第2裏面)2bの外形寸法よりも小さい外形寸法を有するダイパッド(第1のチップ搭載部)5cに搭載されている。このダイパッド5cは、例えば図1に示すように略円形の外形形状を有し、QFP1の外周方向(ダイパッド5cから離れる方向)に放射状に延びるように配置される複数(図1では4本)の吊りリード5dに支持されている。詳細に説明すると、複数の吊りリード5dは、複数の吊りリード5dのそれぞれの端部(一端部)がダイパッド5cと連結するように、一体に形成されている。また、この端部と反対側の端部(他端部)は、封止体4の外縁部側に位置している。
The
ダイパッド5cは、マイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さい外形寸法となっている。このため、マイコンチップ2の外周はダイパッド5cの外形からはみ出ししている。このため、マイコンチップ2の裏面2bにおいて、ダイパッド5cと対向する領域は、例えば、Agペーストなどの接着剤を介してダイパッド5cに接着されているが、このはみ出した部分は、封止体4の樹脂と密着している。
The
ダイパッド5cの外形寸法をマイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さくすることにより、マイコンチップ2の裏面2bと封止体4の樹脂とが密着する面積を広くすることが出来るので、QFP1におけるリフロークラックの発生を防ぐことができる。
By making the outer dimensions of the
また、本実施の形態1では、マイコンチップ2の裏面2bと封止体4の樹脂との密着面積を広くとるための手段として、枠状のダイパッドではなく、マイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さいダイパッド5cを採用する。このため、例えば図1および図5に示すマイコンチップ2よりも小さい外形寸法のマイコンチップ2を搭載する場合でも、ダイパッド5cの外形寸法を変更することなく搭載することができる。つまり、外形寸法の異なるマイコンチップ2を共通のリードフレームで製造することができるので、リードフレームの標準化を図ることができる。
In the first embodiment, as a means for increasing the contact area between the
また、本実施の形態1では、ダイパッド5cの外形寸法をマイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さくするので、マイコンチップ2の主面2aにおいて外周側に配置されるパッド2cはこのダイパッド5cからはみ出した位置に配置される。したがって図5に示すようにマイコンチップ2の裏面2bのうち、マイコンチップ2のパッド2cと厚さ方向に重なる領域は、ダイパッド5cを避けて配置することができる。
In the first embodiment, since the outer dimensions of the
また、本実施の形態1において、マイコンチップ2のダイパッド5cへの搭載方法はAgペーストによる接着に限定されるものではなく、接着層を有するDAF(Die Attach Film)を介してマイコンチップ2をダイパッド5c上に搭載してもよい。この場合、マイコンチップ2の裏面2bには接着層を有するDAFが配置されているため、マイコンチップ2の裏面2bに樹脂が接触する場合に比べ、DAFに樹脂が接触する方が接着強度を向上することができる。これにより、QFP1におけるリフロークラックの発生を更に防ぐことができる。
In the first embodiment, the method of mounting the
一方、メモリチップ3は、ダイパッド5cの横に配置されるバーダイパッド(第2のチップ搭載部)5eに搭載されている。バーダイパッド5eは、例えば図1および図5に示すように2本の細長いバー状の板であり、吊りリード5dからメモリチップ3に向かう方向を長手方向とするように配置されている。また、バーダイパッド5eは、吊りリード5dを介してダイパッド5cと一体に形成されている。また、バーダイパッド5eは、それぞれ、一方の端部が吊りリード5dと繋がり、他方の端部が、バーダイパッド5eの外側に配置されるバー支持部材5fに繋がっている。ここで、本実施の形態1では、バーダイパッド5eは2本形成されており、この2本のバーダイパッド5eは、4本の吊りリード5dのうち、互いに隣接する2本の吊りリード5dとそれぞれ連結している。
On the other hand, the
このバー支持部材5fは、バーダイパッド5eおよび吊りリード5dと一体に形成され、複数の吊りリード5dのうち、バーダイパッド5eがそれぞれ繋がる吊りリード5d同士を繋げるように形成されている。
The
バー支持部材5fを設けてバーダイパッド5eの一方の端部と繋げることにより、バーダイパッド5eを細長い外形形状としてもメモリチップ3を搭載するために必要な支持強度を十分に与えることができる。つまり、バー支持部材5fを設けることによりバーダイパッド5eを細長い外形形状とすることができる。
By providing the
また、バーダイパッド5eを細長い形状とすることにより、図5に示すようにメモリチップ3の搭載面である裏面(第2裏面)3bのうち、メモリチップ3のパッド3cと厚さ方向に重なる領域は、バーダイパッド5eを避けて配置することができる。この結果、本実施の形態1のQFP1はW/B工程において、ボンディング位置のずれやマイコンチップ2内部の素子の破壊を防止することができるものであるが、その詳細は、後述するQFP1の製造方法を説明する際に詳述する。
Further, by forming the
なお、メモリチップ3をバーダイパッド5eに搭載する手段としては、マイコンチップ2の搭載手段と同様に、Agペーストなどの接着剤を用いて接着する方法、あるいはDAFを用いて接着する方法を用いることができる。
As a means for mounting the
<半導体装置の製造方法>
次に図1〜図5に示すQFP1の製造方法について説明する。本実施の形態1のQFP1は以下のようにして得られる。図6は本実施の形態1の半導体装置の製造に用いるリードフレームの半導体装置1個分に対応する部分を拡大して示す拡大平面図、図7は図6に示すD−D線に沿った要部拡大平面図である。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
Next, a method for manufacturing QFP 1 shown in FIGS. 1 to 5 will be described. The QFP 1 of the first embodiment is obtained as follows. 6 is an enlarged plan view showing an enlarged portion corresponding to one semiconductor device of the lead frame used for manufacturing the semiconductor device of the first embodiment, and FIG. 7 is taken along the line DD shown in FIG. It is a principal part enlarged plan view.
(a)まず、図6に示すリードフレーム5を用意する。本工程で用意するリードフレーム5は、図6に示す半導体装置1個分に対応する単位リードフレーム(以下単にリードフレームと呼ぶ)が、リードフレーム5の支持枠(図示は省略)によって、平面的に複数個連結されたものを用いることができる。また、リードフレーム5に形成されたインナリード5a、アウタリード5b(図1参照)、ダイパッド5c、吊りリード5d、バーダイパッド5e、バー支持部材5fは一体に形成され、リードフレームの支持枠などを介してそれぞれ連結されている。
(A) First, the
図6に示すリードフレーム5は例えば、以下のようにして得られる。まず、鉄系(例えば42アロイなど)、あるいは銅系(例えば、銅、あるいは銅の表面にNiなどのめっき層を形成したもの)の薄板を用意してエッチング加工、あるいはプレス加工により所定のパターンでインナリード5a、アウタリード5b(図1参照)、ダイパッド5c、吊りリード5d、バーダイパッド5e、バー支持部材5fなどを形成する。
For example, the
次に、オフセット工程としてダイパッド5c、バーダイパッド5eおよびバー支持部材5fの平面上の位置をインナリード5aの平面位置からオフセット(本実施の形態1ではダウンセット)させる。このオフセット工程では、例えば、ポンチとダイを用いて吊りリード5dの所定箇所(例えば、図6の吊りリード5dの途中に細線で示す屈曲部)に曲げ加工を施すことにより行う。
Next, as an offset process, the positions of the
吊りリード5dの屈曲部はバー支持部材5fが繋がる箇所よりも外側に配置される。後述するダイボンディング工程で、マイコンチップ2(図5参照)およびメモリチップ3(図5参照)を平坦な面に搭載するためである。
The bent portion of the
オフセット工程が終わると、図7に示すように、ダイパッド5c、バーダイパッド5eおよびバー支持部材5fの平面上の位置がインナリード5aの平面位置からオフセットされた状態のリードフレーム5が得られる。
When the offset process is completed, as shown in FIG. 7, the
(b)次に図8に示す複数の半導体チップ、すなわちマイコンチップ2およびメモリチップ3を用意して、それぞれダイパッド5cおよびバーダイパッド5eに搭載(接合)する(ダイボンディング工程)。
(B) Next, a plurality of semiconductor chips shown in FIG. 8, that is, the
図8は図6に示すリードフレームにマイコンチップおよびメモリチップを搭載した状態を示す要部拡大平面図、図9は図8に示すE−E線に沿った断面図である。 8 is an enlarged plan view of a main part showing a state in which the microcomputer chip and the memory chip are mounted on the lead frame shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line EE shown in FIG.
マイコンチップ2およびメモリチップ3の主面2a、3aには、それぞれ複数のパッド2c、3cが形成されている。このダイボンディング工程では、これらのパッド2c、3cが形成された領域の裏面2b、3b(図9参照)側(搭載面側)が、リードフレーム5に搭載する際に、ダイパッド5c、バーダイパッド5e、バー支持部材5fおよび吊りリード5dの間の開口部から露出するように配置する。つまり、裏面2および裏面3bのうち、パッド2c、3cと厚さ方向に重なる領域は、ダイパッド5cおよびバーダイパッド5eを避けて配置する。後述するW/B工程でボンディング位置のずれやマイコンチップ2内部の素子の破壊を防止するためである。
A plurality of
ダイボンディング方法は一般に知られるボンディング方法を用いることができる。例えば、ダイパッド5cおよびバーダイパッド5e(あるいはこれに加えてバー支持部材5f)の所定の箇所にペースト状の接着剤を予め塗布した後、マイコンチップ2およびメモリチップ3を所定の位置に押し付けて接着固定させることができる。また、前述のようにDAFなど接着層を有するフィルムをマイコンチップ2およびメモリチップ3の裏面2b、3bに予め貼り付けておき、この状態でマイコンチップ2およびメモリチップ3を所定の位置に押し付けて接着固定しても良い。また、接着剤ペースト中にAgなどの導電性粒子を混合させた導電性接着剤(例えばAgペースト)を用いても良い。
As the die bonding method, a generally known bonding method can be used. For example, after a paste adhesive is applied in advance to a predetermined portion of the
(c)次にW/B工程としてマイコンチップ2、メモリチップ3、および複数のリードであるインナリード5aのそれぞれを電気的に接続する。
(C) Next, as the W / B process, the
図10は図9に示すリードフレームをW/Bステージ上に戴置した状態を示す要部拡大断面図、図11は図10に示すリードフレームに搭載されたマイコンチップとメモリチップとの間をワイヤを介して電気的に接続した状態を示す要部拡大断面図である。また、図12は図10に示すリードフレームに搭載されたマイコンチップとインナリードの間を電気的に接続した状態を示す要部拡大断面図、図13は図10に示すリードフレームに搭載されたメモリチップとインナリードの間を電気的に接続した状態を示す要部拡大断面図である。また、図14は図10に示すリードフレームに搭載されたマイコンチップ、メモリチップ、およびインナリードとの間をワイヤを介して電気的に接続した後の状態を示す要部拡大平面図である。また、図15は本実施の形態1の変形例であるマイコンチップおよびメモリチップをリードフレームに搭載し、これらのチップとインナリードとの間をワイヤを介して電気的に接続した後の状態を示す要部拡大平面図である。また、図21は本実施の形態1の比較例であるリードフレームに搭載されたマイコンチップ、メモリチップ、およびインナリードとの間をワイヤを介して電気的に接続した後の状態を示す要部拡大平面図、図22は図21に示すW/Bステージおよびリードフレームの要部拡大断面図である。 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state where the lead frame shown in FIG. 9 is placed on the W / B stage, and FIG. 11 is a diagram between the microcomputer chip and the memory chip mounted on the lead frame shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view which shows the state electrically connected through the wire. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state where the microcomputer chip and the inner lead mounted on the lead frame shown in FIG. 10 are electrically connected, and FIG. 13 is mounted on the lead frame shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view which shows the state which electrically connected between the memory chip and the inner lead. FIG. 14 is an enlarged plan view of a main part showing a state after the microcomputer chip, the memory chip, and the inner lead mounted on the lead frame shown in FIG. 10 are electrically connected via wires. FIG. 15 shows a state after the microcomputer chip and the memory chip, which are modifications of the first embodiment, are mounted on a lead frame and the chip and the inner lead are electrically connected via a wire. It is a principal part enlarged plan view shown. FIG. 21 is a main part showing a state after electrically connecting the microcomputer chip, the memory chip, and the inner lead mounted on the lead frame as a comparative example of the first embodiment via wires. FIG. 22 is an enlarged plan view, and FIG. 22 is an enlarged sectional view of the main part of the W / B stage and lead frame shown in FIG.
この工程では、まず、図10に示すようにマイコンチップ2およびメモリチップ3が搭載されたリードフレーム5をW/Bステージ7上に戴置する。W/Bステージ7の表面はリードフレーム5のダイパッド5c、バーダイパッド5e、バー支持部材5fおよび吊りリード5dの間の開口部の形状に対応して複数の第1支持面7a、および第2支持面7bを有している。
In this step, first, as shown in FIG. 10, the
このため、マイコンチップ2およびメモリチップ3の裏面2b、3bのうち、パッド2c、3cとそれぞれ厚さ方向に重なる領域は、このW/Bステージ7の第1支持面7aに直接支持されることとなる。一方、マイコンチップ2およびメモリチップ3の裏面2b、3bのうち、ダイパッド5c、バーダイパッド5e、あるいはバー支持部材5fに接着されている領域は、第2支持面7bに配置され、ダイパッド5c、バーダイパッド5e、あるいはバー支持部材5fを介してW/Bステージ7に支持されることとなる。
Therefore, areas of the
次に、図11〜図14に示すようにワイヤ6a、6b、6cを介してマイコンチップ2、メモリチップ3、および複数のインナリード5aのそれぞれを電気的に接続する。
Next, as shown in FIGS. 11 to 14, the
W/B工程では、例えば、熱、圧力、超音波などを利用して第1ボンドをする箇所(本実施の形態1ではパッド2cあるいはパッド3c)にワイヤ6a、6b、6cの先端を接合する。その後、ワイヤ6a、6b、6cを供給しながら第2ボンドをする箇所(本実施の形態1ではインナリード5aあるいはパッド3c)まで所定のループ形状を形成しながら誘導する。その後、第2ボンドをする箇所に熱、圧力、超音波などを利用して接合し、余剰のワイヤ6a、6b、6cを切断する。余剰のワイヤ6a、6b、6cを切断する際には、第2ボンドをする箇所にワイヤ6a、6b、6cを把持する治具をこすりつけて切断する。
In the W / B process, for example, the tips of the
ここで、本実施の形態1の比較例である図21および図22に示すリードフレーム5pのようにメモリチップ3を搭載するダイパッドとしてメモリチップ3の裏面3bを全て覆う板状のダイパッド5rを用いた場合について説明する。
Here, a plate-
図21および図22に示すリードフレーム5pを用いる場合、マイコンチップ2のパッド2cは、図22に示すようにW/Bステージ7の第1支持面7aに直接支持される。一方、メモリチップ3のパッド3cは、W/Bステージ7の第2支持面7bにダイパッド5rを介して支持される。つまり、W/Bを行う際の基準面(パッドの下側を支持する面)は、パッド2cにボンディングを行う際の基準面が第1支持面7a、パッド3cにボンディングを行う際の基準面が第2支持面7bとなり、高さが異なる。
When the
ところで、W/Bステージ7を加工して第1支持面7aおよび第2支持面7bを形成する際には加工精度の関係上、設計高さに対して誤差が生じる場合がある。つまり、図21および図22に示すパッド2c、3c間をW/Bする際に各パッド2c、3cの高さの基準面となる第1支持面7aおよび第2支持面7bの高さに誤差が生じる。また、リードフレーム5pの厚さも、リードフレーム5pを製造する過程において、ばらつきやすい。そのため、このW/Bステージ7上に載置するリードフレーム5p(特に、ダイパッド5c、5r)の厚さが異なると、たとえW/Bステージ7に形成する第1支持面7aおよび第2支持面7bの高さを正確に形成できたとしても、各パッド2c、3cのそれぞれの高さに誤差が生じる。
By the way, when the W /
この誤差が大きい状態で、W/Bを行うと、リードフレーム5p自体にガタツキが生じる(例えば、ダイパッド5cかダイパッド5rのいずれか一方がW/Bステージ7の第2支持面7bから浮いた状態となる)ため、ボンディング位置にずれを生じる場合がある。また、この誤差に起因して、ボンディング時にパッド2cあるいはパッド3cに過剰な外力が加わる場合がある。特に、前述した第2ボンドをする箇所(図21および図22ではパッド3c)には、ワイヤ6aを切断するため、これを把持する治具がこすりつけられる。このワイヤ6aを切断する際に基準面である第2支持面7bの高さの誤差に起因してパッド3cに過剰な外力が加わると、メモリチップ3内部の半導体素子に外力が伝わり、半導体素子が破壊してしまう場合がある。また逆に、基準面である第2支持面7bの高さの誤差に起因してパッド3cに加わる力が弱すぎる場合、W/B不良を引き起こす原因となる。
When W / B is performed in a state where this error is large, the
そこで、本実施の形態1では図14に示すようにメモリチップ3を細長いバー状の板であるバーダイパッド5eに搭載し、パッド3cおよびパッド2cはダイパッド5cおよびバーダイパッド5eを避けて配置する構成とした。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 14, the
これにより、図11に示すパッド2c、3cの間をワイヤ6aで接続するW/Bの際に、パッド2c、3cの両方をW/Bステージ7の第1支持面7aに支持させることができる。したがって、パッド2cとパッド3cとがそれぞれ同一の基準面(第1支持面7a)に支持された状態でW/Bされることとなる。すなわち、W/B時の基準面を1つにすることができる。W/B時の基準面を1つにすると、前述したW/Bステージ7を加工する際の加工精度による誤差の発生を防止ないしは大幅に抑制することができる。このため、この誤差に起因するボンディング位置のずれを防止することができる。また、図11に示すようにメモリチップ3のパッド3cを第2ボンドをする箇所とした場合の例で説明すれば、W/B時の基準面を1つにすることにより、パッド3cへのワイヤ6aの接合時、あるいはワイヤ6aの切断時にパッド3cに加わる外力を適正な範囲内で収めることができる。つまり、メモリチップ3内の半導体素子の破損や、W/B不良を防止することができる。
As a result, both
なお、本実施の形態1では、図11に示すようにパッド2cに第1ボンド、パッド3cに第2ボンドをする構成について説明したが、逆にパッド3cに第1ボンド、パッド2cに第2ボンドをする構成としても良い。この場合には、マイコンチップ2に形成された半導体素子の破損やW/B不良を防止することができる。
In the first embodiment, the configuration in which the first bond is formed on the
また、本実施の形態1では、図14に示すようにメモリチップ3の外側(マイコンチップ2から遠い側)の長辺をバー支持部材5fに接着させている。そこで、パッド3cを内側(マイコンチップ2に近い側の長辺側)にのみ配置することにより、メモリチップ3の裏面3bのうち、パッド3cと厚さ方向に重なる領域を、ダイパッド5c、バーダイパッド5e、バー支持部材5fおよび吊りリード5dの間の開口部から露出させている。これにより、パッド3cをW/Bステージ7の第1支持面7aに直接支持させることができる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 14, the long side outside the memory chip 3 (the side far from the microcomputer chip 2) is bonded to the
ただし、メモリチップ3およびパッド3cの配置は図14に示す構造には限定されない。例えば、本実施の形態1の変形例である図15に示すマイコンチップ2dのように図14に示すマイコンチップ2よりも外形寸法が小さいものを搭載する場合には、これに伴ってメモリチップ3dもマイコンチップ2d側に近づけるように配置する。メモリチップ3dをマイコンチップ2d側に近づけて、両チップ間の距離を所定の間隔とすることにより、ワイヤ6aのワイヤループが安定するので、ワイヤ6a、6b、6c同士の接触などを防止することができるからである。この場合には、図15に示すようにメモリチップ3dはバーダイパッド5eのみに搭載されることとなる。このため、メモリチップ3dにおけるパッド3cは、メモリチップ3dの外側(マイコンチップ2dから遠い側)の長辺側にも配置しても良い。
However, the arrangement of the
ところで、図14に示すワイヤ6b、6cはそれぞれ第2ボンドとしてインナリード5aに接合されている。W/Bステージ7のインナリード5aを支持するリード支持面(第3支持面)7c(図11〜図13参照)の高さは、図11〜図13に示すように第1支持面7aの高さよりも高い位置にある。つまりインナリード5aにW/Bを行う際には、2つの基準面に支持される部材間をW/Bで接続することとなる。
Incidentally, the
しかし、本実施の形態1では、第1ボンドをパッド2cあるいはパッド3cとし、インナリード5a側を第2ボンドとしている。インナリード5aは、金属板でありその内部に半導体素子が形成されている訳ではない。したがって、メモリチップ3のパッド3cと比較してW/B時に加えることができる外力の許容範囲が広い。つまり、インナリード5aを第2ボンド側とすることにより、前述したワイヤ6aによる接合と比較して強い力で接合、あるいはワイヤ6b、6cの切断を行うことができるのでW/B不良を防止することができる。
However, in the first embodiment, the first bond is the
(d)次に、リードフレーム5に搭載されたマイコンチップ2およびメモリチップ3を封止4により樹脂封止する。図16は図14に示すマイコンチップおよびメモリチップを封止体で樹脂封止した後のリードフレームの全体構造を示す平面図である。
(D) Next, the
本工程では、例えば、単位リードフレーム毎にキャビティが形成された金型(上金型と下金型)とでリードフレーム5を挟み込み、該キャビティ内に封止樹脂を注入、硬化させる。封止樹脂が硬化した後、金型を取り外すと、図16に示す半導体装置1個分に相当する単位リードフレーム毎に封止体4が形成され、該封止体の側面からアウタリード5bが導出された状態となる。
In this step, for example, the
(e)次に、アウタリード5bを切断、成形することにより図1〜図5に示すQFP1が得られる。
(E) Next, the QFP 1 shown in FIGS. 1 to 5 is obtained by cutting and molding the
以上説明したように本実施の形態1では、マイコンチップ2を搭載するダイパッド5cの外形寸法をマイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さくすることにより、リードフレーム5を標準化することができる。
As described above, in the first embodiment, the
ダイパッド5cの外形寸法をマイコンチップ2の裏面2bの外形寸法よりも小さくすると、マイコンチップ2のパッド2cがダイパッド5cからはみ出した部分に配置されることとなる。しかし、本実施の形態1では、マイコンチップ2の横に配置されるメモリチップ3を吊りリード5dからメモリチップ3に向かう方向を長手方向とする細長いバーダイパッド5eに搭載するので、メモリチップ3のパッド3cは、バーダイパッド5eと厚さ方向に重なる領域を避けて配置することができる。この結果、パッド2c、3cの間をワイヤ6aを介してW/Bする際にW/Bステージの基準面を1つにすることができる。W/Bステージの基準面を1つにすると、ボンディング不良の発生、あるいは半導体素子の破壊などの問題を防止することができる。すなわち、リードフレーム5の標準化を図る場合の課題を解決することができる。
If the outer dimension of the
(実施の形態2)
図17は本実施の形態2の半導体装置であるQFP10の内部構造を示す要部拡大平面図、図18は、図17に示すQFP10の製造工程中であるW/B工程において、図17に示すF−F線に沿った断面を示す要部拡大断面図である。なお、本実施の形態2のQFP10は、メモリチップ3の搭載部の形状を除き、前記実施の形態1で説明したQFP1と同様な構造である。したがって、QFP10の全体構造の図示および重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 17 is an enlarged plan view of a main part showing the internal structure of the
本実施の形態2のQFP10と前記実施の形態1で説明したQFP1との相違点はメモリチップ3の搭載部の形状である。QFP10の製造に用いるリードフレーム5gは、前記実施の形態1で説明したバーダイパッド5eおよびバー支持部材5fを有していない。リードフレーム5gはこれに代えてQFP10が有する2本の吊りリード5dのメモリチップ3と対向する辺側に、突出部5hを有し、この突出部5hがメモリチップ3の搭載部(第2のチップ搭載部)として機能している。
The difference between the
突出部5hの形状は一体に形成される吊りリード5dの延伸方向に対応して三角形あるいは扇形の形状となっているが、形状はこれに限定されない。メモリチップ3を支持するために必用な支持強度が得られ、かつ、W/Bステージ7に戴置する際に干渉しない形状であれば、他の形状であっても良い。また、図17では、突出部5hがメモリチップ3の短辺よりも広い幅で吊りリード5dと繋がっているため、図5に示すようなバー支持部材5fを設けなくてもメモリチップ3を支持することができるが、さらに支持強度を増加させるために、例えば図5に示すようなバー支持部材5fを突出部5hの外側(マイコンチップ2から遠い側)の端部に繋げても良い。
The shape of the protruding
また、突出部5hはメモリチップ3の両短辺側に配置され、メモリチップ3の両短辺の外縁は、この突出部5hに接着されている。このようにメモリチップ3をその両短辺側に配置された突出部5hで支持することにより、W/B時には、メモリチップ3の両長辺側の裏面3bは両端部を除き、W/Bステージ7の第1支持面7aに直接支持させることができる。したがって、メモリチップ3の主面3aにおいて、パッド3cを両長辺の中央部(突出部5hに接着される両端部以外)に集約して配置すれば、パッド3cは突出部5hを避けて配置されることとなるので、パッド2c、3cの間をワイヤ6aを介して接続するW/B時に基準面を1つにすることができる。すなわち、パッド2cとパッド3cとがそれぞれ同一の基準面(第1支持面7a)に支持された状態でW/Bされることとなる。したがって、ボンディング不良の発生、あるいは半導体素子の破壊などの問題を防止することができる。
Further, the protruding
また、本実施の形態2によれば、パッド3cを両長辺の中央部に集約して配置すれば、パッド3cは突出部5hを避けて配置されることとなるので、前記実施の形態1で説明したQFP1と比較してパッド3cと突出部5hの位置関係を容易に調整することができる。つまり、QFP10はQFP1と比較してダイボンディング工程でのメモリチップ3のアライメントが容易になるので、前記実施の形態1で説明した効果に加えて製造効率を向上させることができる。
Further, according to the second embodiment, if the
また、QFP10では、パッド3cの配置をメモリチップ3の両長辺の中央部に集約して配置するので、パッド3cの配置スペースを有効活用することができる。このため、前記実施の形態1で説明したQFP1と比較してパッド3cの配置ピッチを広げる、あるいは、同じ配置ピッチで端子数(パッド3cの数)を増加させることができる。
Further, in the
ところで、前記実施の形態1で説明した図5に示すように、マイコンチップ2のメモリチップ3側の辺は、一部が第2のチップ搭載部であるバーダイパッド5eに接着されている。このため、パッド2c、3cの間をワイヤ6aを介して接続するW/B時に基準面を1つにするためには、パッド2cもパッド3cと同様にバーダイパッド5eを避けて配置する必用がある。これは本実施の形態2にも当てはまり図17に示すように、マイコンチップ2のメモリチップ3側の辺は、一部が第2のチップ搭載部である突出部5hに接着されている。つまり、W/B時に基準面を1つにするためには、図5に示すバーダイパッド5eあるいは図17に示す突出部5hとパッド2cとの位置関係も考慮する必用がある。
By the way, as shown in FIG. 5 described in the first embodiment, a part of the side of the
ここで、本実施の形態2では、突出部5hをメモリチップ3の両短辺側にのみ配置するので、マイコンチップ2のメモリチップ3と近い側の辺に配置されるパッド2cについても、中央部(突出部5hに接着される両端部以外)に集約して配置すれば、パッド2cは突出部5hを避けて配置されることとなる。
Here, in the second embodiment, since the protruding
したがって、QFP10はQFP1と比較してダイボンディング工程でのマイコンチップ2のアライメントが容易になるので、製造効率を向上させることができる。また、パッド2cの配置スペースを有効活用することができるので、前記実施の形態1で説明したQFP1と比較してパッド2cの配置ピッチを広げる、あるいは、同じ配置ピッチで端子数(パッド2cの数)を増加させることができる。
Therefore, the
(実施の形態3)
図19は本実施の形態3の半導体装置であるQFP11の内部構造を示す要部拡大平面図、図20は、図19に示すQFP11の製造工程中であるW/B工程において、図19に示すG−G線に沿った断面を示す要部拡大断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 19 is an enlarged plan view of the main part showing the internal structure of the
図19および図20において、本実施の形態3のQFP11と前記実施の形態1で説明したQFP1との相違点は、チップ搭載部の形状である。QFP11の製造に用いるリードフレーム5iは、マイコンチップ2を搭載する第1のチップ搭載部として、マイコンチップ2の裏面2bより大きい外形寸法を有するダイパッド5kを有している。また、リードフレーム5iはメモリチップ3を搭載する第2のチップ搭載部として、メモリチップ3の裏面3bより大きい外形寸法を有し、裏面3bの全面を覆うダイパッド5mを有している。
19 and 20, the difference between the
本実施の形態3では、マイコンチップ2、メモリチップ3をそれぞれの外形寸法よりも大きいダイパッド5k、5mにそれぞれ搭載することにより、パッド2c、3cの間を接続するW/B時には、W/Bステージ7の第2支持面7bに直接支持させることができる。つまり、W/B時の基準面を第2支持面7bのみにすることができる。したがって、ボンディング不良の発生、あるいは半導体素子の破壊などの問題を防止することができる。
In the third embodiment, the
ここで、マイコンチップ2の裏面2bの面積は、メモリチップ3の裏面3bの面積と比較して大きい。このため、ダイパッド5kをマイコンチップ2の裏面2bの全面を覆うように形成する場合、完成したQFP11を別の基板に実装する際にダイパッド5kと封止体4(図1参照)の接着部にリフロークラックが発生する虞がある。
Here, the area of the
そこで、本実施の形態3のダイパッド5kは、マイコンチップ2の裏面2bと対向する位置に複数(図19では8箇所)の開口部5nを形成している。この開口部5nを複数形成することにより、マイコンチップ2の裏面2bと封止体4の樹脂とが密着する面積を広くすることが出来るので、QFP11におけるリフロークラックの発生を抑制することができる。
Therefore, the
なお、図19に示す開口部5nは一例であり、リフロークラックを抑制することができればこれに限定されない。例えば細長いスリット状の開口部5nを多数(例えば20箇所以上)形成することもできる。
Note that the
本実施の形態3では、ダイパッド5kに開口部5nを複数形成するため、マイコンチップ2の平面積の大きさによっては(図19に示すマイコンチップ2よりも小さい場合)パッド2cと開口部5nとが厚さ方向に重なる場合がある。しかし、本実施の形態3では開口部5nを複数に分割して形成するため、開口部5nの1個当りの面積は前記実施の形態1で説明した開口部(ダイパッド5c、バーダイパッド5e、バー支持部材5fおよび吊りリード5dの間の開口部)よりも小さい。したがって、開口部5nに図11に示すようなW/Bステージ7の第1支持面7aを形成しなくてもパッド2cにW/Bを行うことができる。つまり、マイコンチップ2の平面積が小さい場合であっても図20に示すように第2支持面7bを基準面としてW/Bすることができるので、リードフレームの標準化を図ることができる。
In the third embodiment, since a plurality of
ところで、リフロークラックの発生を防止する上では、前記実施の形態1、2で説明したQFP1、10の方が、マイコンチップ2の裏面2bと封止体4の樹脂とが密着する面積を広くすることが出来るのでより好ましい。
By the way, in order to prevent the occurrence of reflow cracks, the
しかし、本実施の形態3のQFP11は、ダイパッド5kの外形寸法をマイコンチップ2の外形寸法よりも大きくすることにより、以下の効果が得られる。すなわち、図19に示すように、マイコンチップ2のGND(基準電位)あるいは電源電位用の端子であるパッド2cとダイパッド5kとをワイヤ6d(第4のワイヤ)を介して電気的に接続することにより、ダイパッド5kからGNDあるいは電源電位を供給することができる。この場合、ダイパッド5kをGNDあるいは電源電位を供給する外部接続端子に電気的に接続する必用があるため、例えば、吊りリード5dの端部を分岐させて、封止体4の側面からGNDあるいは電源電位用のアウタリード(図示は省略)として露出させれば良い。
However, the
また、ダイパッド5kからGNDあるいは電源電位を供給する別の方法としては、マイコンチップ2をAgペーストなどの導電性接着剤を介してダイパッド5kに接着することにより、マイコンチップ2の裏面2bとダイパッド5kとを電気的に接続しても良い。この場合、マイコンチップ2の主面2aにおける端子数(パッド2cの数)を減らす事ができる。
As another method for supplying GND or a power supply potential from the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態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言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、実施の形態1ではバーダイパッド5eを吊りリード5dに繋げる例を説明したが、ダイパッド5cに繋げる構成としても良い。
For example, in the first embodiment, the example in which the
本発明は、特に複数の半導体チップがリードフレームに搭載され、封止体により一括して封止されるSIPなどの半導体装置に利用可能である。 The present invention is particularly applicable to a semiconductor device such as a SIP in which a plurality of semiconductor chips are mounted on a lead frame and sealed together by a sealing body.
1、10、11 QFP(半導体装置)
2、2d マイコンチップ(第1の半導体チップ)
2a 主面(第1主面)
2b 裏面(第1裏面)
2c パッド(第1端子)
3、3d メモリチップ(第2の半導体チップ)
3a 主面(第2主面)
3b 裏面(第2裏面)
3c パッド(第2端子)
4 封止体
4a 側面
5、5g、5p リードフレーム
5a インナリード
5b アウタリード
5c、5k ダイパッド(第1のチップ搭載部)
5d 吊りリード
5e バーダイパッド(第2のチップ搭載部)
5f バー支持部材
5h 突出部(第2のチップ搭載部)
5m ダイパッド(第2のチップ搭載部)
5n 開口部
5r ダイパッド
6a ワイヤ(第1のワイヤ)
6b ワイヤ(第2のワイヤ)
6c ワイヤ(第3のワイヤ)
6d ワイヤ(第4のワイヤ)
7 ワイヤボンディング(W/B)ステージ
7a 第1支持面
7b 第2支持面
7c リード支持面
1, 10, 11 QFP (semiconductor device)
2, 2d microcomputer chip (first semiconductor chip)
2a Main surface (first main surface)
2b Back side (first back side)
2c Pad (first terminal)
3, 3d memory chip (second semiconductor chip)
3a Main surface (second main surface)
3b Back side (second back side)
3c pad (second terminal)
4 Sealing
5f
5m die pad (second chip mounting part)
6b wire (second wire)
6c wire (third wire)
6d wire (fourth wire)
7 Wire Bonding (W /
Claims (6)
第1半導体素子および複数の第1端子が形成された第1主面、および前記第1主面と反対側の第1裏面を有する第1の半導体チップと、
第2半導体素子および複数の第2端子が形成された第2主面、および前記第1主面と反対側の第2裏面を有しており、前記第1の半導体チップの横に並べて配置される第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの前記第1裏面の外形寸法よりも小さい外形寸法を有し、前記第1の半導体チップの前記第1裏面と接合する第1のチップ搭載部と、
前記第1のチップ搭載部からその外側に放射状に延びるように配置され、前記第1のチップ搭載部を支持する複数の吊りリードと、
前記吊りリードを介して前記第1のチップ搭載部と一体に形成され、前記第2の半導体チップの前記第2裏面と接合する第2のチップ搭載部と、
前記第1および第2の半導体チップの周囲に配置される複数のリードと、
前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第1のワイヤと、
前記第1端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第2のワイヤと、
前記第2端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第3のワイヤと、
前記第1および第2の半導体チップと、前記複数の第1、第2および第3のワイヤを樹脂封止する封止体とを有し、
前記第1および第2の半導体チップの前記第1および第2裏面のうち、前記複数の第1端子および前記複数の第2端子と厚さ方向に重なる領域は、それぞれ前記第1および第2のチップ搭載部を避けて配置されていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device having a plurality of semiconductor chips,
A first semiconductor chip having a first main surface on which a first semiconductor element and a plurality of first terminals are formed, and a first back surface opposite to the first main surface;
A second main surface on which a second semiconductor element and a plurality of second terminals are formed, and a second back surface opposite to the first main surface, are arranged side by side with the first semiconductor chip. A second semiconductor chip,
A first chip mounting portion having an outer dimension smaller than an outer dimension of the first back surface of the first semiconductor chip and bonded to the first back surface of the first semiconductor chip;
A plurality of suspension leads arranged to extend radially outward from the first chip mounting portion and supporting the first chip mounting portion;
A second chip mounting portion that is integrally formed with the first chip mounting portion via the suspension lead and is joined to the second back surface of the second semiconductor chip;
A plurality of leads disposed around the first and second semiconductor chips;
A plurality of conductive first wires electrically connecting the first terminal and the second terminal, respectively;
A plurality of conductive second wires that electrically connect the first terminal and the lead;
A plurality of conductive third wires that electrically connect the second terminal and the lead;
The first and second semiconductor chips, and a sealing body for resin-sealing the plurality of first, second, and third wires;
Of the first and second back surfaces of the first and second semiconductor chips, regions overlapping with the plurality of first terminals and the plurality of second terminals in the thickness direction are the first and second surfaces, respectively. A semiconductor device characterized by being disposed avoiding a chip mounting portion.
前記第2のチップ搭載部は、前記複数の吊りリードから前記第2の半導体チップに向かう方向を長手方向とする複数のバーダイパッドであって、
前記複数のバーダイパッドは、それぞれ、一方の端部が前記吊りリードと繋がり、他方の端部が、前記バーダイパッドの外側に配置されるバー支持部材に繋がっており、
前記バー支持部材は、前記第1のチップ搭載部、前記第2のチップ搭載部および前記吊りリードと一体に形成され、前記複数の吊りリードのうち、前記複数のバーダイパッドがそれぞれ繋がる前記吊りリード同士を繋げるように形成されることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The second chip mounting portion is a plurality of bar die pads whose longitudinal direction is a direction from the plurality of suspension leads toward the second semiconductor chip,
Each of the plurality of bar die pads has one end connected to the suspension lead, and the other end connected to a bar support member disposed outside the bar die pad.
The bar support member is formed integrally with the first chip mounting portion, the second chip mounting portion, and the suspension leads, and the suspension leads to which the plurality of bar die pads are connected among the plurality of suspension leads. A semiconductor device formed to connect each other.
前記第2の半導体チップは、前記第1の半導体チップの1辺に沿って配置される長辺を有し、前記第2の半導体チップの前記第1の半導体チップから遠い側の前記長辺の外縁は、前記バー支持部材に接着され、前記第2端子は、前記第2の半導体チップの前記第1の半導体チップに近い側の前記長辺側にのみ形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2,
The second semiconductor chip has a long side arranged along one side of the first semiconductor chip, and the second semiconductor chip has a long side far from the first semiconductor chip of the second semiconductor chip. An outer edge is bonded to the bar support member, and the second terminal is formed only on the long side of the second semiconductor chip close to the first semiconductor chip. apparatus.
前記第2の半導体チップは、前記第1の半導体チップの1辺に沿って配置される長辺を有し、前記第2の半導体チップの両短辺の外縁は、前記第2のチップ搭載部に接着されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The second semiconductor chip has a long side arranged along one side of the first semiconductor chip, and an outer edge of both short sides of the second semiconductor chip is the second chip mounting portion. A semiconductor device which is bonded to the semiconductor device.
第1半導体素子および複数の第1端子が形成された第1主面、および前記第1主面と反対側の第1裏面を有する第1の半導体チップと、
第2半導体素子および複数の第2端子が形成された第2主面、および前記第1主面と反対側の第2裏面を有しており、前記第1の半導体チップの横に並べて配置される第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの前記第1裏面の外形寸法よりも大きい外形寸法を有し、前記第1の半導体チップの前記第1裏面と対向する位置に複数の開口部を有し、前記第1の半導体チップの前記第1裏面と接合する第1のチップ搭載部と、
前記第1のチップ搭載部からその外側に延びるように配置され、前記第1のチップ搭載部を支持する複数の吊りリードと、
前記吊りリードを介して前記第1のチップ搭載部と一体に形成され、前記第2の半導体チップの前記第2裏面と、その全面を覆うように接合する第2のチップ搭載部と、
前記第1および第2の半導体チップの周囲に配置される複数のリードと、
前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第1のワイヤと、
前記第1端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第2のワイヤと、
前記第2端子と前記リードとをそれぞれ電気的に接続する導電性の複数の第3のワイヤと、
前記第1および第2の半導体チップと、前記複数の第1、第2および第3のワイヤを樹脂封止する封止体とを有していることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device having a plurality of semiconductor chips,
A first semiconductor chip having a first main surface on which a first semiconductor element and a plurality of first terminals are formed, and a first back surface opposite to the first main surface;
A second main surface on which a second semiconductor element and a plurality of second terminals are formed, and a second back surface opposite to the first main surface, are arranged side by side with the first semiconductor chip. A second semiconductor chip,
The first semiconductor chip has an outer dimension larger than the outer dimension of the first back surface, and has a plurality of openings at positions facing the first back surface of the first semiconductor chip, A first chip mounting portion to be bonded to the first back surface of the semiconductor chip;
A plurality of suspension leads arranged to extend outward from the first chip mounting portion and supporting the first chip mounting portion;
A second chip mounting portion formed integrally with the first chip mounting portion via the suspension lead, and joined to cover the second back surface of the second semiconductor chip and the entire surface thereof;
A plurality of leads disposed around the first and second semiconductor chips;
A plurality of conductive first wires electrically connecting the first terminal and the second terminal, respectively;
A plurality of conductive second wires that electrically connect the first terminal and the lead;
A plurality of conductive third wires that electrically connect the second terminal and the lead;
A semiconductor device comprising: the first and second semiconductor chips; and a sealing body that seals the plurality of first, second, and third wires with resin.
第2半導体素子および複数の第2端子が形成された第2主面、および前記第1主面と反対側の第2裏面を有する第2の半導体チップの前記第2裏面を、前記第1のチップ搭載部と一体に形成され、前記第1のチップ搭載部の横に配置する第2のチップ搭載部に接合する工程と、
前記複数の第1端子と前記複数の第2端子とを複数の第1のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程と、
前記第1および第2の半導体チップと、前記複数の第1、第2および第3のワイヤを樹脂封止する工程とを有し、
前記第1および第2の半導体チップの前記第1および第2裏面のうち、前記複数の第1端子および前記複数の第2端子と厚さ方向に重なる領域は、それぞれ前記第1および第2のチップ搭載部を避けて配置され、
前記複数の第1端子と前記複数の第2端子とを電気的に接続する工程では、前記複数の第1端子と前記複数の第2端子とが、それぞれ同一の基準面に支持された状態でワイヤボンディングされることを特徴とする半導体装置の製造方法。 The first back surface of a first semiconductor chip having a first main surface on which a first semiconductor element and a plurality of first terminals are formed, and a first back surface opposite to the first main surface, Bonding to a first chip mounting portion having an outer dimension smaller than the outer dimension of the first back surface of the semiconductor chip;
The second back surface of a second semiconductor chip having a second main surface on which a second semiconductor element and a plurality of second terminals are formed, and a second back surface opposite to the first main surface, Bonding to a second chip mounting portion formed integrally with the chip mounting portion and disposed beside the first chip mounting portion;
Electrically connecting the plurality of first terminals and the plurality of second terminals via a plurality of first wires, respectively;
A step of resin-sealing the first and second semiconductor chips and the plurality of first, second and third wires;
Of the first and second back surfaces of the first and second semiconductor chips, regions overlapping with the plurality of first terminals and the plurality of second terminals in the thickness direction are the first and second surfaces, respectively. Placed away from the chip mounting part,
In the step of electrically connecting the plurality of first terminals and the plurality of second terminals, the plurality of first terminals and the plurality of second terminals are supported on the same reference plane, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising wire bonding.
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