JP2010118577A - Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010118577A
JP2010118577A JP2008291772A JP2008291772A JP2010118577A JP 2010118577 A JP2010118577 A JP 2010118577A JP 2008291772 A JP2008291772 A JP 2008291772A JP 2008291772 A JP2008291772 A JP 2008291772A JP 2010118577 A JP2010118577 A JP 2010118577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
lead
semiconductor device
lead frame
semiconductor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008291772A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Shinkai
次郎 新開
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2008291772A priority Critical patent/JP2010118577A/en
Publication of JP2010118577A publication Critical patent/JP2010118577A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin encapsulated semiconductor device which is low-cost and advantageous also in terms of reliability. <P>SOLUTION: A first lead frame 10 having a die pad 12 and a second lead frame 20 having inner leads 23a, 23b are prepared. A semiconductor chip 30 is mounted on the die pad 12, and the second lead frame 20 is superimposed on the first lead frame 10. The respective distal end parts 25a, 25b of the inner leads 23a, 23b and a part (electrode) of the semiconductor chip 30 are bonded by ultrasonic welding, etc. After that, a laminate of the first, second lead frame 10, 20 is set in a mold to perform resin encapsulation. Since the semiconductor chip 30 is directly connected to the inner leads 23a, 23b by one bonding part, reliability of bonding is high. Positioning between the semiconductor chip 30 and the inner leads 23a, 23b is simple and manufacturing costs are also inexpensive. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力用の半導体チップを搭載した樹脂封止型半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin-encapsulated semiconductor device equipped with a power semiconductor chip and a method for manufacturing the same.

従来より、パワーデバイスが形成された半導体チップを樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置は、各種電子機器に内蔵されている。パワーデバイスは、比較的大電力を消費するので、インナーリードなどの配線部材もそれに適合したものでなければならない。   Conventionally, a resin-encapsulated semiconductor device in which a semiconductor chip on which a power device is formed is encapsulated with a resin has been incorporated in various electronic devices. Since power devices consume relatively large power, wiring members such as inner leads must also be adapted to them.

パワーデバイスに適合した配線部材の構造として、たとえば、特許文献1に開示されるものがある。同文献の技術では、ボンディングワイヤに代えて、導電性接続板および銀ペーストを用いて、インナーリードと半導体チップの電極とを接合している。
このように、断面面積が大きな導電性接続板を用いることにより、ボンディングワイヤに比べて、大電流を流すことが可能になる。
特開2005−129606号公報
As a structure of a wiring member suitable for a power device, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. In the technique of this document, the inner lead and the electrode of the semiconductor chip are joined using a conductive connecting plate and silver paste instead of the bonding wire.
As described above, by using a conductive connecting plate having a large cross-sectional area, it is possible to flow a large current compared to the bonding wire.
JP-A-2005-129606

上記特許文献1の技術では、導電性接続板を、インナーリードと、半導体チップの電極との2カ所で銀ペーストを用いて接合する必要がある。しかるに、比較的小さな金属片である導電性接続板を、その両端で接合させる作業は繁雑である。すなわち、導電性接続板を支持する用具や、位置決めするための特別の治具も必要である。そのために、上記特許文献1の技術を用いると、樹脂封止型半導体装置全体の製造コストが増大するおそれがある。
また、導電性接続板の両端に、2カ所の接合部分が存在するので、信頼性が悪化するおそれもある。
In the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to join the conductive connecting plate using silver paste at two locations of the inner lead and the electrode of the semiconductor chip. However, the operation of joining the conductive connecting plates, which are relatively small metal pieces, at both ends thereof is complicated. That is, a tool for supporting the conductive connection plate and a special jig for positioning are also required. Therefore, when the technique of Patent Document 1 is used, the manufacturing cost of the entire resin-encapsulated semiconductor device may increase.
Further, since there are two joint portions at both ends of the conductive connection plate, there is a possibility that the reliability may be deteriorated.

本発明の目的は、位置決めが容易で接合部が少なくて済む手段を講ずることにより、低コストで信頼性上も有利な樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a resin-encapsulated semiconductor device that is low in cost and advantageous in terms of reliability, and a method for manufacturing the same, by providing a means that allows easy positioning and requires fewer joints.

樹脂封止型半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。まず、ダイパッドを有する第1リードフレームと、インナーリードを有する少なくとも1つの第2リードフレームとを準備する。そして、第1リードフレームのダイパッドの上に、半導体チップを搭載する。さらに、第1リードフレームに第2リードフレームを重ね、半導体チップの一部とインナーリードとを接合する。その後、樹脂封止を行う。
第2リードフレームは、半導体チップの種類に応じて、複数個あってもよい。
The method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device includes the following steps. First, a first lead frame having a die pad and at least one second lead frame having inner leads are prepared. Then, a semiconductor chip is mounted on the die pad of the first lead frame. Further, the second lead frame is superimposed on the first lead frame, and a part of the semiconductor chip and the inner lead are joined. Thereafter, resin sealing is performed.
There may be a plurality of second lead frames depending on the type of semiconductor chip.

この方法では、2つのリードフレームを重ねているので、インナーリードと半導体チップの一部(たとえば電極)との位置合わせは容易である。よって、複雑な治具や特別の装置を必要とせずに、安価に樹脂封止型半導体装置を組み立てることができる。
そして、インナーリードが直接半導体チップに接続されているので、大電流を流すことができる。しかも、インナーリードと半導体チップとの間には、1カ所の接合部しか存在していない。したがって、接合部の信頼性も向上する。
よって、本発明の方法により、パワーデバイスとして信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を、安価に形成することができる。
In this method, since two lead frames are overlapped, it is easy to align the inner lead and a part of the semiconductor chip (for example, an electrode). Therefore, a resin-encapsulated semiconductor device can be assembled at a low cost without requiring a complicated jig or a special device.
Since the inner lead is directly connected to the semiconductor chip, a large current can flow. Moreover, there is only one joint between the inner lead and the semiconductor chip. Therefore, the reliability of the joint is also improved.
Therefore, by the method of the present invention, a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device as a power device can be formed at low cost.

第1,第2リードフレームに、組立用位置決め部を形成し、これを用いて、第1,第2リードフレームを重ね合わせることが好ましい。すると、第1,第2リードフレームを確実に位置決めした状態で、インナーリードと半導体チップとの接合を行うことができる。組立用位置決め部としては、たとえば、ガイドピンと、このガイドピンに係合するピン穴とがある。ただし、この組み合わせに限定されるものではない。   It is preferable that an assembly positioning portion is formed on the first and second lead frames, and that the first and second lead frames are overlapped with each other. Then, the inner lead and the semiconductor chip can be joined with the first and second lead frames positioned securely. As an assembly positioning part, for example, there are a guide pin and a pin hole engaged with the guide pin. However, it is not limited to this combination.

また、封止用金型に、ガイドピンなどの位置決め部を設けておいて、第1,第2リードフレームの位置決め部(ピン穴等)を係合させてもよい。   Further, a positioning portion such as a guide pin may be provided in the sealing mold, and the positioning portions (pin holes and the like) of the first and second lead frames may be engaged.

インナーリードと半導体チップの一部とを、超音波溶接,圧接,および拡散溶接から選ばれる1つによって接合することが好ましい。この方法により、ろう材,半田,金属ペーストなどを用いる必要がなく、低コストで信頼性の高い接合を行うことができる。
ただし、はんだ付けやろう付けによって、インナーリードと半導体チップの一部とを接合することもできる。
The inner lead and a part of the semiconductor chip are preferably joined by one selected from ultrasonic welding, pressure welding, and diffusion welding. By this method, it is not necessary to use brazing material, solder, metal paste, etc., and highly reliable joining can be performed at low cost.
However, the inner lead and a part of the semiconductor chip can be joined by soldering or brazing.

第1,第2リードフレームの材料としては、Cuを用いることにより、高い熱伝導率を利用して放熱性を高めることができる。   By using Cu as the material of the first and second lead frames, heat dissipation can be enhanced by utilizing high thermal conductivity.

本発明の脂封止型半導体装置およびその製造方法によると、位置決めが容易で接合部が少なくて済むので、低コストで信頼性上も有利な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。   According to the oil-sealed semiconductor device and the manufacturing method thereof of the present invention, since positioning is easy and the number of joints is small, a resin-sealed semiconductor device that is advantageous in terms of reliability at low cost can be obtained.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態におけるリードフレームの準備工程を示す斜視図である。まず、ダイパッド12を有する第1リードフレーム10と、インナーリード23a,23bを有する第2リードフレーム20とを準備する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a lead frame preparation process in the embodiment of the present invention. First, a first lead frame 10 having a die pad 12 and a second lead frame 20 having inner leads 23a and 23b are prepared.

第1リードフレーム10は、矩形状の外枠11を有しており、ダイパッド12は外枠11内に配置されている。ダイパッド12は、1対のタイバー14a,14bと、アウターリード13とによって、外枠11とつながっている。ダイパッド12には、放熱フィン取り付け用の開口部15が形成されている。   The first lead frame 10 has a rectangular outer frame 11, and the die pad 12 is disposed in the outer frame 11. The die pad 12 is connected to the outer frame 11 by a pair of tie bars 14 a and 14 b and an outer lead 13. The die pad 12 has an opening 15 for attaching a heat radiating fin.

外枠11の対角位置となる2つのコーナーに、アセンブリ時の位置決めを行うためのガイドピン16が設けられている。また、上記2つのコーナーとは異なる2つのコーナーには、金型セット時の位置決めを行うガイドピン穴17が設けられている。   Guide pins 16 for positioning at the time of assembly are provided at two corners which are diagonal positions of the outer frame 11. Further, guide pin holes 17 for positioning at the time of mold setting are provided at two corners different from the above two corners.

第2リードフレーム20は、第1リードフレーム10の外枠11と大きさおよび形状が同じである外枠21を有している。外枠21から1対のアウターリード22a,22bおよびインナーリード23a,23bが内方に延びている。インナーリード23a,23bは、各3つの先端部25a,25bに分岐している。アウターリード22a,22bおよびインナーリード23a,23bの境界部は、タイバー24a,24bによって、外枠21に支持されている。   The second lead frame 20 has an outer frame 21 having the same size and shape as the outer frame 11 of the first lead frame 10. A pair of outer leads 22a, 22b and inner leads 23a, 23b extend inward from the outer frame 21. The inner leads 23a and 23b are branched into three tip portions 25a and 25b. The boundaries between the outer leads 22a and 22b and the inner leads 23a and 23b are supported on the outer frame 21 by tie bars 24a and 24b.

第2リードフレーム20において、外枠21の対角位置となる2つのコーナーに、アセンブリ時の位置決めを行うためのガイドピン穴26が設けられている。また、上記2つのコーナーとは異なる2つのコーナーには、金型セット時の位置決めを行うガイドピン穴27が設けられている。
すなわち、ガイドピン16およびガイドピン穴26は、組立用位置決め部であり、ガイドピン穴17,27は金型用位置決め部である。
In the second lead frame 20, guide pin holes 26 for positioning at the time of assembly are provided at two corners which are diagonal positions of the outer frame 21. Further, guide pin holes 27 for positioning at the time of mold setting are provided at two corners different from the above two corners.
That is, the guide pin 16 and the guide pin hole 26 are assembly positioning portions, and the guide pin holes 17 and 27 are mold positioning portions.

第1,第2リードフレーム10,20は、Niめっき,Auめっきなどのめっき付きCu板によって形成され、厚みは0.5mm〜1.0mm程度である。第1,第2リードフレーム10,20の外枠11,21の寸法は、(25mm〜30mm)×(40mm〜45mm)程度である。
インナーリード23a,23bおよび各アウターリード13,22a,22bの厚みは、0.4mm〜0.8mm程度である。なお、後述するように、インナーリード23a,23bの先端部25a,25bは、薄く変形されていることが好ましい。
The first and second lead frames 10 and 20 are formed of a plated Cu plate such as Ni plating or Au plating, and have a thickness of about 0.5 mm to 1.0 mm. The dimensions of the outer frames 11 and 21 of the first and second lead frames 10 and 20 are about (25 mm to 30 mm) × (40 mm to 45 mm).
The inner leads 23a, 23b and the outer leads 13, 22a, 22b have a thickness of about 0.4 mm to 0.8 mm. As will be described later, the tip portions 25a and 25b of the inner leads 23a and 23b are preferably thinly deformed.

次に、第1リードフレーム10のダイパッド12上に、半導体チップ30を搭載する。 半導体チップ30には、SiC,GaN等の基板を用いたIGBT等の縦型半導体デバイスが形成されており、半導体チップ30の寸法は、厚みが0.2mm〜0.5mm程度で、幅が1.0mm〜5.0mm程度で、縦が1.0mm〜5.0mm程度である。   Next, the semiconductor chip 30 is mounted on the die pad 12 of the first lead frame 10. The semiconductor chip 30 is formed with a vertical semiconductor device such as an IGBT using a substrate such as SiC or GaN. The semiconductor chip 30 has a thickness of about 0.2 mm to 0.5 mm and a width of 1 mm. It is about 0.0 mm to 5.0 mm, and the length is about 1.0 mm to 5.0 mm.

図示されていないが、本実施の形態では半導体チップ30に縦型半導体デバイスが形成されているので、半導体チップ30の下面全体は、Niなどからなる下面電極が形成されている。そして、半導体チップ30の下面電極とダイパッド12とが、銀ペースト,はんだ等により、接合される。   Although not shown in the figure, since the vertical semiconductor device is formed on the semiconductor chip 30 in the present embodiment, the entire bottom surface of the semiconductor chip 30 is formed with a bottom electrode made of Ni or the like. Then, the lower surface electrode of the semiconductor chip 30 and the die pad 12 are joined by silver paste, solder, or the like.

次に、図2に示すように、第1リードフレーム10上に、第2リードフレーム20を重ねる。このとき、第2リードフレーム20の2つのガイドピン穴26を、第1リードフレーム10の2つのガイドピン16に嵌合させる。すると、各インナーリード23a,23bの先端部25a,25bは、半導体チップ30に設けられた上面電極(図示せず)の直上に位置する。   Next, as shown in FIG. 2, the second lead frame 20 is overlaid on the first lead frame 10. At this time, the two guide pin holes 26 of the second lead frame 20 are fitted into the two guide pins 16 of the first lead frame 10. Then, the front end portions 25 a and 25 b of the inner leads 23 a and 23 b are located immediately above the upper surface electrode (not shown) provided on the semiconductor chip 30.

図3は、第2リードフレーム20の図2に示すIII-III線における断面図である。第2リードフレーム20のアウターリード22aおよびインナーリード23aは、図3に示すごとく変形されている。つまり、第1,第2リードフレーム10,20を重ねると、アウターリード13,タイバー24a,24bおよびインナーリード23a,23bが、同じ平面位置にある。   3 is a cross-sectional view of the second lead frame 20 taken along line III-III shown in FIG. The outer lead 22a and the inner lead 23a of the second lead frame 20 are deformed as shown in FIG. That is, when the first and second lead frames 10 and 20 are overlapped, the outer lead 13, the tie bars 24a and 24b, and the inner leads 23a and 23b are at the same planar position.

図4は、インナーリード23a,23bの先端部25a,25bの形状の一例を示す斜視図である。図4に示すように、各先端部25a,25bの最先端部は薄くのばされ、かつ曲げられている。たとえば、先端部25a,25bの基部の厚みt1が0.5mmで、最先端部の厚みt2が0.05mm程度まで薄くなっている。これは、プレス変形と、以下の超音波溶接時の変形とによる。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of the shape of the tip portions 25a and 25b of the inner leads 23a and 23b. As shown in FIG. 4, the leading end portions of the tip portions 25 a and 25 b are thinned and bent. For example, the thickness t1 of the base portions of the tip portions 25a and 25b is 0.5 mm, and the thickness t2 of the most distal portion is as thin as about 0.05 mm. This is due to press deformation and the following deformation during ultrasonic welding.

図5は、半導体チップ30と各インナーリード23a,23bの先端部25a,25bとの接合状態を示す断面図である。本実施の形態では、各先端部25a,25bの最先端部を半導体チップ30に押し付けた状態で、両者間に超音波振動を作用させている。超音波振動を印加されることにより、相接触している部材は塑性変形するとともに、表面の酸化膜が破壊されて、清浄な表面が現れた状態で、相互拡散が生じて接合される。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a bonding state between the semiconductor chip 30 and the tip portions 25a and 25b of the inner leads 23a and 23b. In the present embodiment, ultrasonic vibrations are applied between the tip portions 25a and 25b in a state where the tip portions of the tip portions 25a and 25b are pressed against the semiconductor chip 30. By applying ultrasonic vibration, the members in phase contact are plastically deformed, and the surface oxide film is destroyed, and a clean surface appears and mutual diffusion occurs and is joined.

本実施の形態では、超音波溶接により、半田やろう材を用いずに、半導体チップ30の一部(電極)と各インナーリード23a,23bとを接合させている。このように加工することにより、強固で高信頼性の接合を実現することができる。ただし、はんだ,ろう材,銀ペーストなどを用いて接合してもよい。   In the present embodiment, a part (electrode) of the semiconductor chip 30 and each of the inner leads 23a and 23b are joined by ultrasonic welding without using solder or brazing material. By processing in this way, it is possible to realize strong and highly reliable bonding. However, bonding may be performed using solder, brazing material, silver paste, or the like.

この例では、縦型半導体デバイスを有する半導体チップ30の上面電極は,ソース電極およびゲート電極で、下面電極はドレイン電極である。したがって、インナーリード23a,23bは、縦型半導体デバイスのソース電極,ゲート電極に接続されている。半導体チップ30の電極には、Cu,Al,Au等が用いられる。Cuを用いる場合、NIめっき,Auめっき等が施される。   In this example, the upper surface electrode of the semiconductor chip 30 having a vertical semiconductor device is a source electrode and a gate electrode, and the lower surface electrode is a drain electrode. Therefore, the inner leads 23a and 23b are connected to the source electrode and the gate electrode of the vertical semiconductor device. Cu, Al, Au or the like is used for the electrodes of the semiconductor chip 30. When using Cu, NI plating, Au plating, etc. are performed.

次に、第1,第2リードフレーム10,20は、仮止めされた状態で封止金型にセットされる。このとき、各ガイドピン穴17,27を封止金型のガイドピン(図示せず)に嵌合させることができる。このときのセット状態は、図示を省略するが、周知慣用の樹脂封止工程を利用すればよい。   Next, the first and second lead frames 10 and 20 are set in a sealing mold in a temporarily fixed state. At this time, the guide pin holes 17 and 27 can be fitted into guide pins (not shown) of the sealing mold. Although the illustration of the set state at this time is omitted, a well-known and commonly used resin sealing process may be used.

図6は、樹脂封止後の第1,第2リードフレーム10,20の積層体の構造を示す断面図である。図6は、図2に示すIII-III線に相当する断面における断面図である。
図6に示すように、ダイパッド12の上面側に、半導体チップ30,各インナーリード23a,23bを樹脂40によって封止する。これにより、樹脂封止型半導体装置Aが形成される。なお、封止工程の後、アウターリード13,22a,22bを除いて、樹脂40から突出している部分は、除去される。つまり、外枠11,21や各タイバー24a,24b,14a,14bは、切断によって除去される。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the laminated body of the first and second lead frames 10 and 20 after resin sealing. 6 is a cross-sectional view taken along a line III-III shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the semiconductor chip 30 and the inner leads 23 a and 23 b are sealed with a resin 40 on the upper surface side of the die pad 12. Thereby, the resin-encapsulated semiconductor device A is formed. After the sealing step, the portions protruding from the resin 40 are removed except for the outer leads 13, 22a, and 22b. That is, the outer frames 11 and 21 and the tie bars 24a, 24b, 14a, and 14b are removed by cutting.

本実施の形態の樹脂封止型半導体装置Aの製造方法によると、以下の作用効果が得られる。
第1,第2リードフレーム10,20を重ねているので、インナーリードと半導体チップの一部(電極)との位置合わせは容易である。たとえば、上記実施の形態のように、ガイドピン16をガイドピン穴26に嵌合させるだけで、簡単に位置合わせができる。つまり、治具や特別の装置を必要とせずに、安価に樹脂封止型半導体装置を組み立てることができる。
According to the manufacturing method of the resin-encapsulated semiconductor device A of the present embodiment, the following effects can be obtained.
Since the first and second lead frames 10 and 20 are overlapped, it is easy to align the inner lead and a part (electrode) of the semiconductor chip. For example, as in the above-described embodiment, the positioning can be performed simply by fitting the guide pin 16 into the guide pin hole 26. That is, a resin-encapsulated semiconductor device can be assembled at low cost without the need for jigs or special devices.

また、インナーリード23a,23b(先端部25a,25b)が直接半導体チップ30に接続されているので、1カ所の接合部しか存在していない。したがって、接合部の信頼性も向上する。そして、インナーリード23a,23bを用いて、ボンディングワイヤに比べて大電流を流すことができる。
よって、本実施の形態の方法により、パワーデバイスとして信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を、安価に形成することができる。
Further, since the inner leads 23a and 23b (tip portions 25a and 25b) are directly connected to the semiconductor chip 30, there is only one joint portion. Therefore, the reliability of the joint is also improved. Then, it is possible to pass a larger current than the bonding wire using the inner leads 23a and 23b.
Therefore, a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device as a power device can be formed at low cost by the method of this embodiment.

なお、本発明の組立用位置決め部は、上記実施の形態の構造に限定されるものではない。たとえば、第1,第2リードフレーム10,20の外枠11,21全体が嵌合される矩形状の容器を用いてもよい。その他、複数の部材を位置決めするために用いられる,周知慣用の位置決め手段を用いることができる。   The assembly positioning portion of the present invention is not limited to the structure of the above embodiment. For example, a rectangular container into which the entire outer frames 11 and 21 of the first and second lead frames 10 and 20 are fitted may be used. In addition, well-known and conventional positioning means used for positioning a plurality of members can be used.

また、第1,第2リードフレーム10,20の各ガイドピン穴17,27を、組立用および金型用位置決め部として兼用してもよい。その場合、封止金型のガイドピンに、第1,第2リードフレーム10,20の各ガイドピン穴17,27を嵌合させてから、インナーリード23a,23bと半導体チップ30との接合を行う。   Further, the guide pin holes 17 and 27 of the first and second lead frames 10 and 20 may be used as assembly and mold positioning portions. In that case, after the guide pin holes 17 and 27 of the first and second lead frames 10 and 20 are fitted into the guide pins of the sealing mold, the inner leads 23a and 23b and the semiconductor chip 30 are joined. Do.

上記実施の形態では、超音波溶接によって、インナーリード23a,23bと半導体チップ30の一部(電極)とを接合している。しかし、超音波溶接法に限らず、圧接法や拡散溶接法を用いてもよい。圧接法では、2つの部材間に大圧力を加えるだけで、塑性変形を生じさせて、両者を接合する。拡散溶接法では、真空または保護雰囲気中で、2つの部材間に圧力を加えつつ高温に加熱して、構成元素同士の拡散を行わせて、接合する。   In the above embodiment, the inner leads 23a and 23b and a part (electrode) of the semiconductor chip 30 are joined by ultrasonic welding. However, not only the ultrasonic welding method but also a pressure welding method or a diffusion welding method may be used. In the pressure welding method, plastic deformation is generated only by applying a large pressure between two members, and both are joined. In the diffusion welding method, in a vacuum or a protective atmosphere, heating is performed at a high temperature while applying pressure between two members, and the constituent elements are diffused to be joined.

超音波溶接,圧接,拡散溶接などの機械エネルギーを用いた接合を行わせることにより、はんだ等の接合剤を用いる必要がない。したがって、製造コストを削減することができ、かつ、高温状態で使用されたときにも、高い接合の信頼性が得られる。   By performing joining using mechanical energy such as ultrasonic welding, pressure welding, and diffusion welding, it is not necessary to use a bonding agent such as solder. Therefore, the manufacturing cost can be reduced, and high bonding reliability can be obtained even when used at a high temperature.

ただし、はんだ付け,ろう付け,銀ペーストを用いた接合を行なってもよい。   However, soldering, brazing, or joining using silver paste may be performed.

上記実施の形態では、単一の第2リードフレーム20を用いたが、複数の第2リードフレーム20を用いてもよい。特に、半導体チップ30に、高周波用のデバイスのごとく、横型半導体デバイスが設けられている場合には、インナーリードの数も多く必要となるので、複数の第2リードフレーム20を用いることが好ましい。   In the above embodiment, a single second lead frame 20 is used, but a plurality of second lead frames 20 may be used. In particular, when the semiconductor chip 30 is provided with a horizontal semiconductor device such as a high-frequency device, a large number of inner leads are required, and therefore it is preferable to use a plurality of second lead frames 20.

(その他の実施の形態)
上記実施の形態ごとく、第1リードフレーム10に、1つのダイパッド12だけでなく、多数のダイパッド12を形成しておくこともできる。その場合、1回の樹脂封止工程で、複数の樹脂封止型半導体装置Aが得られる。
図7は、第1リードフレーム10に複数のダイパッド12を設けた例を示す平面図である。同図においては、横フレーム18の一方は図示されていないが、上下に横フレーム18が存在する。第1リードフレーム10は、横フレーム18間に延びる外枠11に囲まれる領域ごとに、ダイパッド12を配置している。
(Other embodiments)
As in the above embodiment, not only one die pad 12 but also a large number of die pads 12 can be formed on the first lead frame 10. In that case, a plurality of resin-encapsulated semiconductor devices A are obtained in a single resin-encapsulation process.
FIG. 7 is a plan view showing an example in which a plurality of die pads 12 are provided on the first lead frame 10. In the figure, one side of the horizontal frame 18 is not shown, but the horizontal frame 18 exists above and below. In the first lead frame 10, a die pad 12 is disposed in each region surrounded by the outer frame 11 extending between the horizontal frames 18.

一方、図示しないが、第2リードフレーム20も、第1リードフレーム10に重なる形状を有している。そして、各ダイパッド12に搭載される半導体チップ30の上方にインナーリードが延びている。インナーリードの形状は、実施の形態のインナーリード23a,23bと同じである。   On the other hand, although not shown, the second lead frame 20 also has a shape overlapping the first lead frame 10. An inner lead extends above the semiconductor chip 30 mounted on each die pad 12. The shape of the inner lead is the same as the inner leads 23a and 23b of the embodiment.

なお、組立用位置決め部としては、第1リードフレーム10に1対のガイドピンを設け、第2リードフレームに1対のガイドピン穴を設けれればよい。   As the positioning part for assembly, a pair of guide pins may be provided in the first lead frame 10 and a pair of guide pin holes may be provided in the second lead frame.

なお、第1リードフレーム10の各外枠11ごとに、個別に第2リードフレームを重ねてもよい。つまり、1つの第1リードフレームに対して、複数の第2リードフレームを用いることになる。
その場合には、第1リードフレームの各外枠11ごとに、1対のガイドピンを設ける。また、第2リードフレームには、ガイドピンに嵌合するアセンブリ用のガイドピン穴を設ける。金型セット用のガイドピン穴は、第1リードフレーム10(たとえば横フレーム18)に1対だけ形成しておけばよい。
Note that the second lead frame may be individually overlapped for each outer frame 11 of the first lead frame 10. That is, a plurality of second lead frames are used for one first lead frame.
In that case, a pair of guide pins is provided for each outer frame 11 of the first lead frame. The second lead frame is provided with a guide pin hole for assembly that fits into the guide pin. Only one pair of guide pin holes for mold setting may be formed in the first lead frame 10 (for example, the horizontal frame 18).

図7に示す構造により、製造ラインにおける高能率化を図ることができ、製造コストのさらなる削減を図ることができる。   With the structure shown in FIG. 7, the efficiency in the production line can be increased, and the production cost can be further reduced.

上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。   The structure of the embodiment of the present invention disclosed above is merely an example, and the scope of the present invention is not limited to the scope of these descriptions. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明の樹脂封止型半導体装置は、ハイブリッド車、電気自動車等の各種機器に用いられる電子部品に利用することができる。   The resin-encapsulated semiconductor device of the present invention can be used for electronic components used in various devices such as hybrid vehicles and electric vehicles.

実施の形態における2つのリードフレームを準備した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which prepared the two lead frames in embodiment. 実施の形態における2つのリードフレームを重ね合わせる状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which overlaps with two lead frames in embodiment. 第2リードフレームのIII-III線における断面図である。It is sectional drawing in the III-III line of the 2nd lead frame. インナーリードの先端部の形状の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the shape of the front-end | tip part of an inner lead. 半導体チップと各インナーリードの先端部との接合状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joining state of the semiconductor chip and the front-end | tip part of each inner lead. 樹脂封止後の第1,第2リードフレームの積層体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the laminated body of the 1st, 2nd lead frame after resin sealing. 第1リードフレームに複数のダイパッドを設けた例を示す平面図である。It is a top view which shows the example which provided the several die pad in the 1st lead frame.

符号の説明Explanation of symbols

A 樹脂封止型半導体装置
10 第1リードフレーム
11 外枠
12 ダイパッド
13 アウターリード
14a,14b タイバー
15 開口部
16 ガイドピン
17 ガイドピン穴
18 横フレーム
20 第2リードフレーム
21 外枠
22a,22b アウターリード
23a,23b インナーリード
24a,24b タイバー
25a,25b 先端部
26 ガイドピン穴
27 ガイドピン穴
30 半導体チップ
40 封止樹脂
A resin-sealed semiconductor device 10 first lead frame 11 outer frame 12 die pad 13 outer lead 14a, 14b tie bar 15 opening 16 guide pin 17 guide pin hole 18 horizontal frame 20 second lead frame 21 outer frame 22a, 22b outer lead 23a, 23b Inner leads 24a, 24b Tie bars 25a, 25b Tip portion 26 Guide pin hole 27 Guide pin hole 30 Semiconductor chip 40 Sealing resin

Claims (6)

ダイパッドを有する第1リードフレームと、インナーリードを有する少なくとも1つの第2リードフレームを準備する工程(a)と、
前記第1リードフレームのダイパッドの上に、半導体チップを搭載する工程(b)と、
前記第1リードフレームに前記第2リードフレームを重ねる工程(c)と、
前記半導体チップの一部と前記インナーリードとを接合する工程(d)と、
前記第1,第2リードフレームの各一部,および半導体チップを樹脂によって封止する工程(e)と、
を含む樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Preparing a first lead frame having a die pad and at least one second lead frame having an inner lead;
A step (b) of mounting a semiconductor chip on the die pad of the first lead frame;
A step (c) of superimposing the second lead frame on the first lead frame;
A step (d) of joining a part of the semiconductor chip and the inner lead;
A step (e) of sealing each of the first and second lead frames and the semiconductor chip with a resin;
A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device comprising:
請求項1記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記工程(a)では、前記第1,第2リードフレームに、互いの相対的な位置を定める組立用位置決め部を形成し、
前記工程(c)では、前記組立用位置決め部を用いて、第1,第2リードフレームを重ね合わせる、樹脂封止型半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the resin-sealed semiconductor device according to claim 1,
In the step (a), on the first and second lead frames, an assembly positioning portion that determines a relative position of each other is formed,
In the step (c), a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device, wherein the first and second lead frames are overlapped using the assembly positioning portion.
請求項1記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記工程(a)では、前記第1,第2リードフレームに、前記工程(e)で用いる封止用金型との位置を定める金型用位置決め部をそれぞれ形成し、
前記工程(c)では、前記金型用位置決め部を用いて、第1,第2リードフレームを封止金型にセットする、樹脂封止型半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the resin-sealed semiconductor device according to claim 1,
In the step (a), on each of the first and second lead frames, a mold positioning portion for determining a position with the sealing mold used in the step (e) is formed.
In the step (c), a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device, wherein the first and second lead frames are set in a sealing mold using the mold positioning portion.
請求項1〜3のうちいずれか1つに記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記工程(d)では、前記インナーリードと前記半導体チップの一部とを、超音波溶接,圧接,および拡散溶接から選ばれる1つによって接合する、樹脂封止型半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the resin-sealed semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
In the step (d), the inner lead and a part of the semiconductor chip are joined by one selected from ultrasonic welding, pressure welding, and diffusion welding.
請求項1〜4のうちいずれか1つに記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記工程(a)では、前記第1,第2リードフレームとして、Cuフレームを用いる、樹脂封止型半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the resin-sealed semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
In the step (a), a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device using a Cu frame as the first and second lead frames.
請求項1〜5のうちいずれか1つに記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法により形成された樹脂封止型半導体装置。   A resin-encapsulated semiconductor device formed by the method for producing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1.
JP2008291772A 2008-11-14 2008-11-14 Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same Pending JP2010118577A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008291772A JP2010118577A (en) 2008-11-14 2008-11-14 Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008291772A JP2010118577A (en) 2008-11-14 2008-11-14 Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010118577A true JP2010118577A (en) 2010-05-27

Family

ID=42306041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008291772A Pending JP2010118577A (en) 2008-11-14 2008-11-14 Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010118577A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014093498A (en) * 2012-11-07 2014-05-19 Apic Yamada Corp Semiconductor device, substrate for mounting semiconductor chip, and manufacturing methods of semiconductor device and substrate for mounting semiconductor chip
WO2017154893A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 学校法人早稲田大学 Electrode connection structure, lead frame and method for forming electrode connection structure
WO2019082345A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 新電元工業株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
CN111933606A (en) * 2020-09-16 2020-11-13 苏州日月新半导体有限公司 Integrated circuit device and packaging method thereof
WO2022138318A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 ローム株式会社 Method for manufacturing semiconductor apparatus and semiconductor apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130273A (en) * 1994-10-28 1996-05-21 Hitachi Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JP2000294712A (en) * 1999-02-04 2000-10-20 Nec Kyushu Ltd Resin sealed semiconductor device and manufacture thereof
JP2007123937A (en) * 2007-01-26 2007-05-17 Toshiba Corp Ultrasonic bonding fixture
JP2007227893A (en) * 2006-01-24 2007-09-06 Nec Electronics Corp Semiconductor device manufacturing method
JP2008177378A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130273A (en) * 1994-10-28 1996-05-21 Hitachi Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JP2000294712A (en) * 1999-02-04 2000-10-20 Nec Kyushu Ltd Resin sealed semiconductor device and manufacture thereof
JP2007227893A (en) * 2006-01-24 2007-09-06 Nec Electronics Corp Semiconductor device manufacturing method
JP2008177378A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007123937A (en) * 2007-01-26 2007-05-17 Toshiba Corp Ultrasonic bonding fixture

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014093498A (en) * 2012-11-07 2014-05-19 Apic Yamada Corp Semiconductor device, substrate for mounting semiconductor chip, and manufacturing methods of semiconductor device and substrate for mounting semiconductor chip
WO2017154893A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 学校法人早稲田大学 Electrode connection structure, lead frame and method for forming electrode connection structure
JPWO2017154893A1 (en) * 2016-03-10 2019-01-10 学校法人早稲田大学 Electrode connection structure, lead frame, and method for forming electrode connection structure
US10903146B2 (en) 2016-03-10 2021-01-26 Waseda University Electrode connection structure, lead frame, and method for forming electrode connection structure
JP7046368B2 (en) 2016-03-10 2022-04-04 学校法人早稲田大学 Method of forming electrode connection structure, lead frame and electrode connection structure
WO2019082345A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 新電元工業株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US11075154B2 (en) 2017-10-26 2021-07-27 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN111933606A (en) * 2020-09-16 2020-11-13 苏州日月新半导体有限公司 Integrated circuit device and packaging method thereof
CN111933606B (en) * 2020-09-16 2021-08-03 苏州日月新半导体有限公司 Integrated circuit device and packaging method thereof
WO2022138318A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 ローム株式会社 Method for manufacturing semiconductor apparatus and semiconductor apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4294161B2 (en) Stack package and manufacturing method thereof
TWI447876B (en) Semiconductor die package using leadframe and clip and method of manufacturing
JP4262672B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5724726A (en) Method of making leadframe for lead-on-chip (LOC) semiconductor device
US8310044B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US8471373B2 (en) Resin-sealed semiconductor device and method for fabricating the same
JP6319137B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009518875A (en) Top and bottom exposed packaged semiconductor device and assembly method
TW200522328A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2006074017A (en) Lead frame and its manufacturing method
JP2010238979A (en) Semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP5930980B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2013539919A (en) Semiconductor module and method of manufacturing semiconductor module
JP2008160163A (en) Semiconductor device and method for manufacturing it, and electronic device
JP2010118577A (en) Resin encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same
KR101644913B1 (en) Semiconductor package by using ultrasonic welding and methods of fabricating the same
JP5553766B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5566296B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPWO2011039795A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5119092B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4201060B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005311099A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2011082383A (en) Power semiconductor device, and method and apparatus for manufacturing the same
JP2003197845A (en) Lead frame, semiconductor device using it and manufacturing method therefor
JP5494590B2 (en) Semiconductor module and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110524

A521 Written amendment

Effective date: 20110701

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111109