JP2011155293A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011155293A
JP2011155293A JP2011082422A JP2011082422A JP2011155293A JP 2011155293 A JP2011155293 A JP 2011155293A JP 2011082422 A JP2011082422 A JP 2011082422A JP 2011082422 A JP2011082422 A JP 2011082422A JP 2011155293 A JP2011155293 A JP 2011155293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
lead
mold
die pad
terminal
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
JP2011082422A
Other languages
English (en)
Inventor
Fujio Ito
富士夫 伊藤
Hiromichi Suzuki
博通 鈴木
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.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
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 Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2011082422A priority Critical patent/JP2011155293A/ja
Publication of JP2011155293A publication Critical patent/JP2011155293A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45155Nickel (Ni) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/494Connecting portions
    • H01L2224/4943Connecting portions the connecting portions being staggered
    • H01L2224/49433Connecting portions the connecting portions being staggered outside the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85001Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8512Aligning
    • H01L2224/85148Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/85169Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
    • H01L2224/8518Translational movements
    • H01L2224/85181Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01023Vanadium [V]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01028Nickel [Ni]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01046Palladium [Pd]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0105Tin [Sn]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • 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
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • 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
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • 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
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015Shape
    • H01L2924/1016Shape being a cuboid
    • H01L2924/10162Shape being a cuboid with a square active surface
    • 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
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • 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
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1532Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
    • 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
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】QFN(Quad Flat Non-leaded package)の多ピン化を推進する。
【解決手段】半導体チップ2は、ダイパッド部4上に搭載された状態で封止体3の中央部に配置されている。ダイパッド部4の周囲には、ダイパッド部4および吊りリード5bと同一の金属からなる複数本のリード5がダイパッド部4を囲むように配置されている。これらのリード5の一端部側5aは、Auワイヤ6を介して半導体チップ2の主面のボンディングパッドと電気的に接続されており、他端部側5cは、封止体3の側面で終端している。リード5のそれぞれは、半導体チップ2との距離を短くするために、一端部側5aがダイパッド部4の近傍まで引き回されており、隣接するリード5とのピッチは、一端部側5aの方が他端部側5cよりも小さい。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、樹脂封止型半導体装置の多ピン化に適用して有効な技術に関する。
リードフレームに搭載された半導体チップをモールド樹脂からなる封止体によって封止した樹脂パッケージの一種にQFN(Quad Flat Non-leaded package)がある。
QFNは、ボンディングワイヤを介して半導体チップと電気的に接続される複数のリードのそれぞれの一端部を封止体の外周部の裏面(下面)から露出させて端子を構成し、前記端子の露出面とは反対側の面、すなわち封止体の内部の端子面にボンディングワイヤを接続して前記端子と半導体チップとを電気的に接続する構造となっている。そして、これらの端子を配線基板の電極(フットプリント)に半田付けすることによって実装される。この構造は、リードがパッケージ(封止体)の側面から横方向に延びて端子を構成するQFP(Quad Flat Package)に比べて、実装面積が小さくなるという利点を備えている。
上記QFNについては、例えば特開2001−189410号公報(特許文献1)や特許第3072291号(特許文献2)などに記載がある。
特開2001−189410号公報 特許第3072291号
しかしながら、このようなQFNは、半導体チップに形成されるLSIの高機能化、高性能化に伴って端子数を増加(多ピン化)しようとすると、次のような問題が生じる。
すなわち、前述したように、QFNは、封止体の裏面に露出する端子面とは反対側の面にボンディングワイヤを接続するため、端子ピッチとリードのボンディングワイヤ接続箇所のピッチとが同一となる。また、端子面積は、実装時の信頼性を確保するための所定の面積が必要であることから、あまり小さくすることができない。
従って、パッケージサイズを変えずに多ピン化を図ろうとした場合、端子数をそれほど増やすことができないので、大幅な多ピン化ができない。他方、パッケージサイズを大きくして多ピン化を図ろうとすると、半導体チップとボンディングワイヤ接続箇所との距離が長くなり、ボンディングワイヤ長が長くなってしまうため、ワイヤボンディング工程や樹脂モールド工程で隣り合ったワイヤ同士がショートするなどの問題が発生し、製造歩留まりが低下してしまう。
さらに、製造コストを下げる目的で半導体チップをシュリンクした場合も、半導体チップとボンディングワイヤ接続箇所との距離が長くなり、ボンディングワイヤの接続ができなくなる、という問題も発生する。
本発明の目的は、QFNの多ピン化を達成することのできる技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、チップシュリンクに対応したQFNを得ることのでき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。
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。
本願の一発明である半導体装置の製造方法は、
(a)平面形状が四辺形からなり、第1ダイパッド部、および平面視において前記第1ダイパッド部の周囲に配置された複数の第1リードを有する第1パターンと、平面形状が四辺形からなり、第2ダイパッド部、および平面視において前記第2ダイパッド部の周囲に配置された複数の第2リードを有し、かつ前記第1パターンの隣に配置された第2パターンと、平面視において前記第1パターンと前記第2パターンとの間に配置され、かつ前記複数の第1リードおよび前記複数の第2リードと連結する連結部分と、平面視において前記第1パターンおよび前記第2パターンの外側に位置する外枠部分とを備えたリードフレームを準備する工程;
(b)第1金型と、前記第1金型に形成された第1キャビティと、前記第1金型に形成された第2キャビティと、前記第1金型と対向する第2金型とを備えた金型を準備する工程;
(c)前記リードフレームの前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの上面に半導体チップを搭載する工程;
(d)前記(c)工程の後、前記第1金型に形成された前記第1および第2キャビティが前記リードフレームの前記第1および第2パターンにそれぞれ対応し、かつ前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの前記上面に搭載された前記半導体チップが前記第1および前記第2キャビティでそれぞれ覆われるように、前記リードフレームの前記連結部分および前記外枠部分を前記第1金型と前記第2金型とで挟み込み、前記金型に形成されたゲートを介して前記第1キャビティ内に樹脂を注入し、さらに、前記第1キャビティを介して前記第2キャビティ内に前記樹脂を注入し、前記複数の第1および第2リードのそれぞれの端子部が露出するように、前記第1および第2パターンを一括して封止する樹脂封止体を成形する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記樹脂封止体の一部および前記リードフレームをダイサーで切断することによって、前記樹脂封止体を個片化する工程;
を含み、
前記(d)工程により形成される前記樹脂封止体は、前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの前記上面側に位置する表面と、前記表面とは反対側の裏面を有しており、
前記(d)工程では、前記第1金型に形成され、かつ平面視において前記第1キャビティと前記第2キャビティとの間に設けられた連通部分を介して、前記第1キャビティから前記第2キャビティに前記樹脂を供給しており、
さらに、前記(d)工程では、前記複数の第1および第2リードのそれぞれの前記端子部が前記樹脂封止体の前記裏面から露出するように、前記第1および第2パターンを一括して封止する前記樹脂封止体を成形し、
前記複数の第1および第2リードのそれぞれは、第1の厚さからなり、
前記複数の第1および第2リードのそれぞれの前記端子部と、前記連結部分は、前記第1の厚さよりも大きい第2の厚さからなり、
前記(e)工程では、前記端子部と前記連結部分との間を前記ダイサーで切断するものである。
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通りである。
本願の一発明である半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの周囲に配置された複数のリードのそれぞれの一端部側をダイパッド部の近傍まで引き回すことにより、リードとボンディングパッドを結線するワイヤの長さを短くすることができるので、多ピン化に伴ってリードのピッチ、すなわちワイヤの間隔が狭くなった場合でも、製造工程の途中でワイヤ同士が短絡する不良の発生を抑制することが可能となり、QFNの多ピン化を推進することができる。
本発明の一実施の形態である半導体装置の外観(表面側)を示す平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の外観(裏面側)を示す平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の内部構造(表面側)を示す平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の内部構造(裏面側)を示す平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの全体平面図である。 図6に示すリードフレームの製造方法を示す要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる金型の上型がリードフレームと接触する部分を示した平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる金型のゲートの位置と、キャビティに注入された樹脂の流れる方向を模式的に示した平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの全体平面図(表面側)である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの全体平面図(裏面側)である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの製造方法を示す要部断面図である。 図21および図22に示すリードフレームを使った半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 (a)〜(e)は、本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 (a)、(b)は、本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 (a)、(b)は、本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の内部構造(表面側)を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 (a)〜(e)は、本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の他の実施の形態である半導体装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の外観(裏面側)を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の内部構造(裏面側)を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す金型の要部断面図である。 (a)、(b)は、金型から取り出した封止体の部分拡大断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示す断面図である。
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。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態のQFNの外観(表面側)を示す平面図、図2は、QFNの外観(裏面側)を示す平面図、図3は、QFNの内部構造(表面側)を示す平面図、図4は、QFNの内部構造(裏面側)を示す平面図、図5は、QFNの断面図である。
本実施の形態のQFN1は、1個の半導体チップ2を封止体3によって封止した表面実装型のパッケージ構造を有しており、その外形寸法は、例えば縦×横=12mm×12mm、厚さ=1.0mmである。
上記半導体チップ2は、金属製のダイパッド部4上に搭載された状態で封止体3の中央部に配置されている。この半導体チップ2の一辺のサイズは、例えば4mmである。上記ダイパッド部4は、例えば一辺のサイズが4mm〜7mmの範囲内にある複数種類の半導体チップ2を搭載可能とするために、その径を半導体チップ2の径よりも小さくした、いわゆる小タブ構造になっており、本実施形態では、3mmの径を有している。ダイパッド部4は、これと一体に形成され、封止体3の四隅に延在する4本の吊りリード5bによって支持されている。
上記ダイパッド部4の周囲には、ダイパッド部4および吊りリード5bと同一の金属からなる複数本(例えば116本)のリード5がダイパッド部4を囲むように配置されている。これらのリード5の一端部側(半導体チップ2に近い側)5aは、Auワイヤ6を介して半導体チップ2の主面のボンディングパッド7と電気的に接続されており、それとは反対側の他端部側5cは、封止体3の側面で終端している。
上記リード5のそれぞれは、半導体チップ2との距離を短くするために、一端部側5aがダイパッド部4の近傍まで引き回され、その先端のピッチ(P)は狭ピッチ(0.18mm〜0.2mm)となっている。このため、隣接するリード5とのピッチは、一端部側5aの方が他端部側5cよりも小さくなっている。リード5の形状をこのようにすることにより、リード5の一端部側5aとボンディングパッド7を結線するAuワイヤ6の長さを短く(本実施形態では3mm以下)することができるので、多ピン化した場合でも、また多ピン化に伴ってリード5のピッチ、すなわちAuワイヤ6の間隔が狭くなった場合でも、QFN1の製造工程(例えば、ワイヤボンディング工程や樹脂モールド工程)でAuワイヤ6同士が短絡する不良の発生を抑制することができる。
図2に示すように、QFN1の裏面(基板実装面)には、複数個(例えば116個)の外部接続用端子8が設けられている。これらの端子8は、封止体3の各辺に沿って千鳥状に2列ずつ配置され、それぞれの端子8の先端部分は、封止体3の裏面から露出し、かつ外側に突出している。端子8の径(d)は、0.3mmであり、隣接する端子8とのピッチは、同一列の端子8とのピッチ(P)が0.65mm、他の列の端子とのピッチ(P)が0.325mmである。
本実施形態の端子8は、リード5と一体に形成されており、端子8の厚さは、125μm〜150μm程度である。また、リード5の端子8以外の部分、すなわち一端部側5aや他端部側5cなどの厚さは65μm〜75μm程度である。また、封止体3の外側に突出した端子8の先端部分には、メッキ法あるいは印刷法によって半田層9が被着されている。本実施形態のQFN1は、これらの端子8を配線基板の電極(フットプリント)に半田付けすることによって実装される。
次に、上記QFN1の製造方法を説明する。最初に、図6に示すようなリードフレームLFを用意する。このリードフレームLFは、Cu、Cu合金またはFe−Ni合金などの金属板からなり、前述したダイパッド部4、リード5、吊りリード5bなどのパターンが縦および横方向に繰り返し形成された構成になっている。すなわち、リードフレームLFは、複数個(例えば24個)の半導体チップ2を搭載する多連構造になっている。
上記リードフレームLFを製造するには、図7に示すような板厚125μm〜150μm程度のCu、Cu合金またはFe−Ni合金などからなる金属板10を用意し、ダイパッド部4、リード5および吊りリード5bを形成する箇所の片面をフォトレジスト膜11で被覆する。また、外部接続用の端子8を形成する箇所は、両面をフォトレジスト膜11で被覆する。そして、この状態で金属板10を薬液によってエッチングし、片面がフォトレジスト膜11で被覆された領域の金属板10の板厚を半分程度(65μm〜75μm)まで薄くする(ハーフエッチング)。このような方法でエッチングを行うことにより、両面共にフォトレジスト膜11で被覆されていない領域の金属板10は完全に消失し、片面がフォトレジスト膜11で被覆された領域に厚さ65μm〜75μm程度のダイパッド部4、リード5および吊りリード5bが形成される。また、両面がフォトレジスト膜11で被覆された領域の金属板10は薬液によってエッチングされないので、エッチング前と同じ厚さ(125μm〜150μm程度)を有する突起状の端子8が形成される。
次に、フォトレジスト膜11を除去し、続いてリード5の一端部側5aの表面にAgメッキを施すことによって、前記図6に示したリードフレームLFが完成する。なお、リード5の一端部側5aにAgメッキを施す手段に代えて、リードフレームLFの全面にPd(パラジウム)メッキを施してもよい。Pdメッキは、Agメッキに比べてメッキ層の膜厚が薄いので、リード5とAuワイヤ6の接合性を向上させることができる。また、リードフレームLFの全面にメッキを施すことにより、端子8の表面にも同時にメッキ層が形成されるので、メッキ工程を短縮することができる。
このように、リードフレームLFの母材となる金属板10の一部の片面をフォトレジスト膜11で被覆してハーフエッチングを施し、リード5の板厚を金属板10の半分程度まで薄くすることにより、一端部側5aのピッチが極めて狭い(本実施形態では0.18mm〜0.2mmピッチ)リード5を精度よく加工することができる。また、金属板10の一部の両面をフォトレジスト膜11で被覆することにより、ダイパッド部4、リード5および吊りリード5bの形成と同時に端子8を形成することができる。
次に、上記のようなリードフレームLFを使ってQFN1を製造するには、まず図8および図9に示すように、半導体チップ2の素子形成面を上に向けてダイパッド部4上に搭載し、Auペーストやエポキシ樹脂系の接着剤を使って両者を接着する。
上記作業を行うときは、図9に示すように、リードフレームLFの裏面側に突起状の端子8が位置するので、リードフレームLFを支持する治具30Aの端子8と対向する箇所に溝31を形成しておくとよい。このようにすると、リードフレームLFを安定して支持することができるので、ダイパッド部4上に半導体チップ2を搭載する際にリードフレームLFが変形したり、ダイパッド部4と半導体チップ2の位置がずれたりする不具合を防ぐことができる。
また、本実施形態のQFN1は、半導体チップ2を金型に装着して樹脂モールドを行う際、半導体チップ2の上面側と下面側の樹脂の流れを均一化するために、吊りリード5bの一部を折り曲げることによってダイパッド部4をリード5よりも高い位置に配置するタブ上げ構造としている。従って、図9に示すように、治具30Aのダイパッド部4と対向する箇所に突起32を形成することにより、リードフレームLFを安定して支持することができるので、ダイパッド部4上に半導体チップ2を搭載する際にリードフレームLFが変形したり、ダイパッド部4と半導体チップ2の位置がずれたりする不具合を防ぐことができる。
次に、図10および図11に示すように、周知のボールボンディング装置を使って半導体チップ2のボンディングパッド7とリード5の一端部側5aとの間をAuワイヤ6で結線する。この場合も図11に示すように、リードフレームLFを支持する治具30Bの端子8と対応する箇所に溝31を形成したり、ダイパッド部4と対応する箇所に突起32を形成したりしておくことにより、リードフレームLFを安定して支持することができるので、Auワイヤ6とリード5の位置ずれや、Auワイヤ6とボンディングパッド7の位置ずれを防ぐことができる。
次に、上記リードフレームLFを図12に示す金型40に装着して半導体チップ2を樹脂封止する。図12は、金型40の一部(QFN約1個分の領域)を示す断面図である。
この金型40を使って半導体チップ2を樹脂封止する際には、まず下型40Bの表面に薄い樹脂シート41を敷き、この樹脂シート41の上にリードフレームLFを載置する。リードフレームLFは、突起状の端子8が形成された面を下に向けて載置し、端子8と樹脂シート41とを接触させる。そしてこの状態で、樹脂シート41とリードフレームLFを上型40Aと下型40Bで挟み付ける。このようにすると、図に示すように、リード5の下面に位置する端子8が金型40(上型40Aおよび下型40B)の押圧力によって樹脂シート41を押さえ付けるので、その先端部分が樹脂シート41の中に食い込む。
この結果、図13に示すように、上型40Aと下型40Bの隙間(キャビティ)に溶融樹脂を注入してモールド樹脂を成型することによって封止体3を形成した後、上型40Aと下型40Bを分離すると、樹脂シート41の中に食い込んでいた端子8の先端部分が封止体3の裏面から外側に突出する。
なお、リードフレームLFの上面を上型40Aで押さえ付けると、リードフレームLFを構成する金属板のバネ力によって、リード5の先端側である一端部側5aに上向きの力が作用する。そのため、本実施形態のリードフレームLFのように、端子8を2列に配置した場合は、リード5の一端部側5aに近い方に端子8が形成されたリード5と、一端部側5aから離れた方に端子8が形成されたリード5では、端子8が樹脂シート41を押さえ付ける力に差が生じる。すなわち、一端部側5aに近い方に形成された端子8は、一端部5aから離れた方(=上型40Aとリード5の接触部分に近い方)に形成された端子8に比べて樹脂シート41を押さえる力が弱くなる。この結果、一端部側5aに近い方に形成された端子8と、一端部側5aから離れた方に形成された端子8は、封止体3の裏面から外側に突出する高さに差が生じ、これらの端子8を配線基板の電極(フットプリント)上に半田付けした際に、一部の端子8と電極との間が非接触になるオープン不良が発生する虞れがある。
このような虞れがある場合は、図14に示すように、一端部側5aに近い方に端子8が形成されたリード5の幅(W)を、一端部側5aから離れた方に端子8が形成されたリード5の幅(W)よりも広くする(W<W)とよい。このようにすると、端子8が樹脂シート41を押さえ付ける力がすべてのリード5でほぼ同じになるので、樹脂シート41の中に食い込む端子8の量、すなわち封止体3の裏面から外側に突出する端子8の先端部分の高さは、すべてのリード5でほぼ同じになる。
また、前述したように、本実施の形態で使用するリードフレームLFは、ハーフエッチングによってパターン(ダイパッド部4、リード5、吊りリード5bなど)を形成するので、リード5の板厚が通常のリードフレームの半分程度まで薄くなっている。そのため、金型40(上型40Aおよび下型40B)がリードフレームLFを押圧する力は、通常のリードフレームを使用した場合に比べて弱くなるので、端子8が樹脂シート41を押さえ付ける力が弱くなる結果、封止体3の外側に突出する高さが低くなる。
そこで、封止体3の外側に突出する端子8の高さを大きくしたい場合は、図15に示すように、上型40Aと接触する部分(図の○印で囲んだ部分)のリードフレームLFをハーフエッチングせず、端子8と同じ厚さにしておくとよい。
図16は、上記金型40の上型40AがリードフレームLFと接触する部分を斜線で示した平面図である。また、図17は、この金型40のゲートの位置と、キャビティに注入された樹脂の流れる方向を模式的に示した平面図である。
図16に示すように、上記金型40は、リードフレームLFの外枠部分、およびリード5とリード5の連結部分のみが上型40Aと接触し、それ以外の全ての領域は、樹脂が注入されるキャビティとして有効に利用される構造になっている。
また、図17に示すように、上記金型40の一辺には複数のゲートG〜G16が設けられており、例えば図の左端の縦方向に並んだ3つのキャビティC〜Cには、ゲートG、Gを通じて樹脂が注入され、これらに隣接する3つのキャビティC〜Cには、ゲートG、Gを通じて樹脂が注入される構造になっている。一方、上記ゲートG〜G16と対向する他の一辺には、ダミーキャビティDC〜DCおよびエアベント42が設けられており、例えばゲートG、Gを通じてキャビティC〜Cに樹脂が注入されると、キャビティC〜C内のエアーがダミーキャビティDCに流入し、キャビティC内の樹脂にボイドが生じるのを防止する構造になっている。
図18は、上記キャビティC〜C18に樹脂を注入してモールド樹脂を成型することにより封止体3を成形した後、金型40から取り外したリードフレームLFの平面図、図19は、図18のX−X’線に沿った断面図、図20は、リードフレームLFの裏面側の平面図である。
次に、リードフレームLFの裏面に露出した端子8の表面に半田層(9)を形成し、続いて封止体3の表面に製品名などのマークを印刷した後、図18に示すダイシングラインLに沿ってリードフレームLFおよびモールド樹脂の一部を切断することにより、前記図1〜図5に示した本実施形態のQFN1が24個完成する。なお、QFN1を配線基板に実装する際、QFN1と配線基板との隙間を大きくしたい場合、すなわちQFN1のスタンドオフ量を大きくしたい場合は、端子8の表面に形成する半田層9の膜厚を50μm程度まで厚くする。このような厚い膜厚の半田層9を形成するには、例えばメタルマスクを用いて端子8の表面に半田ペーストを印刷する方法を用いる。
このように、本実施の形態のQFN1は、リード5の一端部側5aをダイパッド部4の近傍まで引き回しているので、一端部側5aと半導体チップ2との間の距離を短くすることができ、それら接続するAuワイヤ6の長さも短くすることができる。また、端子8を千鳥状に配置してもリード5の一端部側5aの長さはほぼ等しいので、一端部側5aの先端が半導体チップ2の各辺に対してほぼ一列に並ぶ。従って、リード5の一端部側5aと半導体チップ2とを接続するAuワイヤ6の長さをほぼ均等にすることができると共に、Auワイヤ6のループ形状もほぼ均等にすることができる。
これにより、隣接するAuワイヤ6同士が短絡したり、特に半導体チップ2の四隅近傍でAuワイヤ6同士が交差したりする不具合が生じないので、ワイヤボンディングの作業性が向上する。また、隣接するAuワイヤ6間のピッチを狭くすることができるので、QFN1の多ピン化を実現することができる。
また、リード5の一端部側5aをダイパッド部4の近傍まで引き回したことにより、端子8からリード5の一端部側5aまでの距離が長くなる。これにより、封止体3の外部に露出した端子8を通じて封止体3の内部に浸入する水分が半導体チップ2に到達し難くなるので、水分によるボンディングパッド7の腐食を防止することができ、QFN1の信頼性が向上する。
また、リード5の一端部側5aをダイパッド部4の近傍まで引き回すことにより、半導体チップ2をシュリンクしてもAuワイヤ6の長さの増加は極めて僅か(例えば半導体チップ2を4mm角から3mm角にシュリンクしても、Auワイヤ6の長さの増加は、平均0.7mm程度)であるため、半導体チップ2のシュリンクに伴うワイヤボンディングの作業性の低下を防止することができる。
(実施の形態2)
前記実施の形態1では、小タブ構造のリードフレームLFを使って製造したQFNについて説明したが、例えば図21および図22に示すように、リード5の一端部側5aにシート状のチップ支持体33を貼り付けたリードフレームLFを使用して製造することも可能である。本実施形態では、上記チップ支持体33は、絶縁フィルムからなる。
本実施形態で使用するリードフレームLFは、前記実施の形態1のリードフレームLFに準じた方法で製造することができる。すなわち、図23に示すような板厚125μm〜150μm程度の金属板10を用意し、リード5を形成する箇所の片面をフォトレジスト膜11で被覆する。また、外部接続用の端子8を形成する箇所には、両面にフォトレジスト膜11を形成する。そして、前記実施の形態1で説明した方法で金属板10をハーフエッチングすることによって、厚さ65μm〜75μm程度のリード5と厚さ125μm〜150μm程度の端子8を同時に形成した後、リード5の一端部側5aの表面にAgメッキを施し、最後に一端部側5aの上面に絶縁フィルム33を接着する。なお、絶縁フィルムに代えて、薄い金属板のような導電材料によってチップ支持体33を構成してもよい。この場合は、リード5同士のショートを防ぐために、絶縁性の接着剤を使ってリード5と接着すればよい。また、金属箔の表面に絶縁性の樹脂を塗布したシートなどによってチップ支持体33を構成することもできる。
上記のようなリードフレームLFを使用する場合も、金属板10の一部の片面をフォトレジスト膜11でマスクしてハーフエッチングを施すことにより、リード5の板厚を金属板10の半分程度まで薄くすることができるので、リード5の一端部側5aのピッチが極めて狭い(例えば0.18mm〜0.2mmピッチ)リード5を精度よく加工することができる。また、金属板10の一部の両面をフォトレジスト膜11でマスクすることにより、突起状の端子8をリード5と同時に形成することができる。
上記リードフレームLFは、実施の形態1で使用したリードフレームLFとは異なり、ダイパッド部4を支持する吊りリード5bが不要となるので、その分、リード5の一端部側5aの先端ピッチに余裕を持たせることができる。
また、チップ支持体33をリード5で支持することにより、リード5の一端部側5aと半導体チップ2の距離が短くなるので、Auワイヤ6の長さをさらに短くすることができる。さらに、ダイパッド部4を4本の吊りリード5Bで支持する場合に比べてチップ支持体33を確実に支持できるので、モールド工程で金型内に溶融樹脂を注入した際、チップ支持体33の変位が抑制され、Auワイヤ6同士の短絡不良が防止できる。
このリードフレームLFを使ったQFN1の製造方法は、図24に示すように、前記実施の形態1で説明した方法と概略同一である。
(実施の形態3)
前記実施の形態1、2では、外部接続用の端子8をリードフレーム材料で構成したが、次のような方法で端子を形成することもできる。
まず、図25に示すような板厚75μm程度の金属板10を用意し、ダイパッド部4、リード5および吊りリード5bを形成する箇所の両面をフォトレジスト膜11で被覆する。そして、この状態で金属板10をエッチングすることによって、ダイパッド部4、リード5および吊りリード5bを形成する。次に、フォトレジスト膜11を除去し、続いてリード5の一端部側5aの表面にAgメッキを施すことによって、リードフレームLFを作製する。このリードフレームLFは、外部接続用の端子8がない点を除けば、前記実施の形態1のリードフレームLFと同一の構成になっている。なお、リードフレームLFは、前記実施の形態2のリードフレームLFと同様、ダイパッド部をチップ支持体33で構成してもよい。また、リードフレームLFのダイパッド部4、リード5および吊りリード5bは、金属板10をプレスすることによって形成してもよい。
次に、図26に示すように、リードフレームLFの一部に実際の端子としては使用されないダミー端子12を形成する。ダミー端子12を形成するには、まず、リードフレームLFの裏面にスクリーン印刷用のマスク15を重ね合わせ、後の工程で外部接続用の端子を形成する箇所にポリイミド樹脂12aを印刷した後、このポリイミド樹脂12aをベークする(図26(b)〜(d))。ダミー端子12の大きさは、後の工程で形成する実際の端子の大きさと同程度とする。なお、ここでは、ポリイミド樹脂12aをリード5の表面に印刷することによってダミー端子12を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、後の工程でリード5の表面から剥離することができるものであれば、その材質や形成方法は問わない。
次に、前記実施の形態1で説明した方法に従ってダイパッド部4上に半導体チップ2を搭載し、続いてボンディングパッド7とリード5をAuワイヤ6で接続する(図26(e))。
次に、図27(a)に示すように、前記実施の形態1で説明した方法に従い、半導体チップ2をモールド樹脂で成形することによって封止体3を形成する。このとき、リード5の一面に形成された前記ダミー端子12の先端部分が封止体3の裏面から外側に突出する。
次に、図27(b)に示すように、上記ダミー端子12をリード5の一面から剥離する。ダミー端子12がポリイミド樹脂で構成されている場合は、ヒドラジンなどの有機溶剤でダミー端子12を溶解することによって剥離することができる。ダミー端子12を剥離すると、封止体3の裏面には窪み35が形成され、リード5の一面が露出する。
次に、図28(a)に示すように、封止体3の裏面にスクリーン印刷用のマスク16を重ね合わせた後、図28(b)に示すように、窪み35の内部に半田ペースト13aを供給する。
次に、マスク16を取り除いた後、半田ペースト13aを加熱炉内で溶融させる。これにより、図29に示すように、窪み35の内部に露出したリード5に電気的に接続され、先端部分が封止体3の裏面から外側に突出する半田バンプ13が形成される。
なお、ここでは、半田ペースト13aをリード5の表面に印刷することによって半田バンプ13を形成する場合について説明したが、あらかじめ球状に成形した半田ボールを窪み35の内部に供給した後、この半田ボールをリフローすることによって半田バンプ13を形成してもよい。
なお、ダミー端子12を除去して半田バンプ13を形成する作業は、通常、モールド樹脂の成形が完了した直後に行い、その後、リードフレームLFを切断してQFN1を個片化するが、QFN1を個片化した後にダミー端子12を除去して半田バンプ13を形成することも可能である。
上記した本実施形態の製造方法によれば、リードフレーム(LF)をハーフエッチングして端子(8)を形成する方法とは異なり、QFN1の用途や実装基板の種類などに適合した材料を使って端子を形成することができる。
(実施の形態4)
外部接続用の端子は、次のような方法で形成することもできる。すなわち、図30に示すように、板厚が75μm程度の薄い金属板20を用意し、前記実施の形態3と同様の方法で金属板20をエッチングすることによって、ダイパッド部4、リード5および同図には示さない吊りリード5bを有するリードフレームLFを作製した後、各リード5の中途部を、断面形状が鋸歯状となるようにプレス成形する。吊りリード5bの一部を上方に折り曲げるタブ上げ構造を採用する場合は、吊りリード5bの折り曲げとリード5の成形を同時に行えばよい。なお、ダイパッド部4、リード5および吊りリード5bは、前記実施の形態1で用いたような厚い金属板10をハーフエッチングあるいはプレス成形して形成してもよい。
次に、図31に示すように、上記リードフレームLFのダイパッド部4上に半導体チップ2を搭載し、続いてボンディングパッド7とリード5の一端部側5aをAuワイヤ6で結線した後、半導体チップ2をモールド樹脂で成形することによって封止体3を形成する。このようにすると、封止体3の裏面には、鋸歯状に成形されたリード5の凸部が露出する。
次に、図32に示すように、封止体3の裏面に露出したリード5の下端部をグラインダなどの工具で研磨して各リード5の中途部を切断することによって、1本のリード5を複数のリード5、5に分割する。
次に、図33に示すように、1本のリード5から分割された複数のリード5、5のそれぞれに端子36を形成する。この端子36の形成には、導電性ペーストの印刷、半田ボール供給法あるいはメッキ法などを使用すればよい。また、端子36を形成する作業は、通常、モールド樹脂を成形して封止体3を形成した直後に行い、その後、リードフレームLFを切断してQFN1を個片化するが、QFN1を個片化した後に端子36を形成することも可能である。
また、上記した本実施形態の端子形成方法を用いる場合は、例えば図34に示すように、半導体チップ2から離れた位置と半導体チップ2の近傍とに交互に一端部側5aを設けた幅の広いリード5を形成し、このリード5の各一端部側5aにAuワイヤをボンディングした後、図35に示すように、リード5の中途部を研磨、切断することによって、多数のリード5を分割形成することもできる。この方法によれば、隣接するリード5との間隔を実質的に無くすことができるので、QFN1の端子数を大幅に増やすことができる。
(実施の形態5)
図36は、QFNの製造に用いるリードフレームLFの一部を示す平面図、図37は、このリードフレームLFを用いて製造したQFNの内部構造(表面側)を示す平面図である。
本実施の形態のリードフレームLFは、ダイパッド部4の周囲を囲む複数本のリード5の先端(一端部側5a)の長さを交互に変えた構成になっている。また、このリードフレームLFを使用する場合は、ダイパッド部4に搭載する半導体チップ2として、その主面の各辺に沿ってボンディングパッド7を2列ずつ千鳥状に配置したものを使用する。
このように、リードフレームLFのリード5の先端の長さを交互に変え、かつ半導体チップ2のボンディングパッド7を千鳥状に配置した場合は、図38に示すように、半導体チップ2の外側に近い列のボンディングパッド7と先端の長さが長いリード5とを、ループ高さが低くかつ長さが短いAuワイヤ6で接続し、内側の列のボンディングパッド7と先端の長さが短いリード5とを、ループ高さが高くかつ長さが長いAuワイヤ6で接続する。
これにより、半導体チップ2の多ピン化に伴ってリード5のピッチ、すなわちAuワイヤ6の間隔が狭くなった場合でも、互いに隣接するAuワイヤ6同士の干渉を防ぐことができるので、QFNの製造工程(例えば、ワイヤボンディング工程や樹脂モールド工程)でAuワイヤ6同士が短絡する不良の発生を有効に抑制することができる。
上記リードフレームLFは、図39に示すように、ボンディングパッド7が一列に配置された半導体チップ2を搭載する場合にも使用することができる。また、半導体チップ2を搭載するダイパッド部4の形状は、円形に限定されるものではなく、例えば図40に示すリードフレームLFや、図41に示すリードフレームLFのように、ダイパッド部4の幅を吊りリード5bの幅よりも広くする、いわゆるクロスタブ構造などを採用することもできる。この場合は、図40に示すように、ダイパッド部4上の複数箇所に接着剤14を塗布して半導体チップ2を接着することにより、半導体チップ2の回転方向のずれが有効に防止されるので、ダイパッド部4と半導体チップ2の相対的な位置精度が向上する。また、実質的に吊りリード5bの一部としても機能するダイパッド部4の幅が広いことにより、吊りリード5bの剛性が向上するという効果も得られる。なお、上記のようなクロスタブ構造のダイパッド部4においても、サイズの異なる複数種類の半導体チップ2を搭載できることはいうまでもない。
(実施の形態6)
QFNの端子は、次のような方法で形成することもできる。まず、図42(a)に示すように、例えば前記実施の形態3の図25に示した方法で作製したリードフレームLFを用意する。次に、図42(b)〜(d)に示すように、リードフレームLFの裏面にスクリーン印刷用のマスク17を重ね合わせ、端子を形成する箇所にCuペースト18aを印刷した後、このCuペースト18aをベークすることによってCu端子18を形成する。
次に、図42(e)に示すように、前記実施の形態1で説明した方法に従ってダイパッド部4上に半導体チップ2を搭載し、続いてボンディングパッド7とリード5をAuワイヤ6で接続する。
次に、図43に示すように、前記実施の形態1で説明した方法に従い、半導体チップ2をモールド樹脂で成形することによって封止体3を形成する。これにより、リード5の一面に形成された前記Cu端子18の先端部分が封止体3の裏面から外側に突出する。
その後、必要に応じてCu端子18の表面に無電解メッキ法などを用いてSnやAuのメッキを施してもよい。
上記した本実施形態の製造方法によれば、リード5の一面にダミー端子12を形成した後、ダミー端子12を除去して半田バンプ13を形成する前記実施の形態3の方法に比べて、端子形成工程を簡略化することができる。
(実施の形態7)
図44に示すQFN1は、リード5の一端部側(半導体チップ2に近い側)5aを上方に折り曲げた例である。このようにすると、リード5の一端部側5aと半導体チップ2の主面との段差が小さくなり、リード5とボンディングパッド7を接続するAuワイヤ6のループ高さを低くできるので、その分、封止体3の厚さを薄くすることができる。
また、図45に示すQFN1は、リード5の一端部側5aを上方に折り曲げると共に、ダイパッド部4をリード5の一端部側5aとほぼ同じ高さにし、このダイパッド部4の下面側に半導体チップ2をフェイスダウン方式で搭載した例である。このようにすると、リード5の一端部側5aおよびダイパッド部4のそれぞれの上面と封止体3の上面との間の樹脂厚を極めて薄くできるので、封止体3の厚さが0.5mm程度の超薄型QFNを実現することができる。
リード5の一端部側5aを上方に折り曲げる上記方式は、例えば図46および図47に示すように、リード5の一端部側5aに絶縁フィルムからなるチップ支持体33を貼り付けたリードフレームLFを使用する場合にも適用することができる。チップ支持体33と半導体チップ2との接着は、例えばチップ支持体33の片面に形成した接着剤19を介して行う。この場合も、前述した理由から、封止体3の厚さを薄くすることができる。
図48および図49は、例えばCuやAlのような熱伝導性の高い材料からなるヒートスプレッダ23を使ってチップ支持体を構成した例である。ヒートスプレッダ23をとチップ支持体を兼用することにより、放熱性の良好なQFNを実現することができる。また、ヒートスプレッダ23を使ってチップ支持体を構成する場合は、図50に示すように、ヒートスプレッダ23の一面を封止体3の表面に露出させることも可能であり、これにより、放熱性をさらに向上させることができる。
なお、本実施の形態は、リードフレームをハーフエッチングして形成した端子8を有するQFNに適用したが、これに限定されるものではなく、前述した各種の方法で形成した端子を有するQFNに適用できることはもちろんである。
(実施の形態8)
図51は、QFNの製造に用いるリードフレームLFの一部を示す平面図、図52は、このリードフレームLFを用いて製造したQFNの外観(裏面側)を示す平面図である。
QFNのパッケージサイズを一定にしたままで多ピン化を進めた場合、端子8のピッチが極めて狭くなるため、前記実施の形態1で使用したリードフレームLFのように、端子8の幅をリード5の幅よりも広くしようとするとリードフレームの加工が非常に困難になる。
その対策としては、本実施の形態のリードフレームLFのように、端子8の幅をリード5の幅と同じすることが望ましい。これにより、例えば端子8およびリード5の幅(d)が0.15〜0.18mm、隣接する端子8とのピッチは、同一列の端子8とのピッチ(P)が0.5mm、他の列の端子とのピッチ(P)が0.25mmといった狭ピッチ超多ピンののQFNを実現することができる。
この場合、端子8の幅が狭くなったことによって端子8と実装基板との接触面積が小さくなり、接続信頼性が低下するので、これを補償する手段として、端子8の長さを長くすることによって、面積の低下を防ぐことが望ましい。また、リード5の幅が狭くなったことによってリード5の強度も低下するため、リード5の先端にチップ支持体33を貼り付け、このチップ支持体33でリード5を支持することにより、リード5の変形を防ぐようにすることが望ましい。チップ支持体33は、図53に示すように、リード5の中途部に設けてもよい。端子8の幅をリード5の幅と同じする本実施の形態のリードフレームLFは、図54および図55に示すように、チップ支持体33を有しないものに適用できることはもちろんである。
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、本発明は前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いうまでもない。
例えば、前記実施の形態1で説明した金型40を使用して一枚のリードフレームLFに搭載された多数の半導体チップ2を同時に樹脂封止する場合は、リードフレームLFとモールド樹脂との熱膨張係数差に起因してダイシング前のリードフレームLFに反りや変形が生じる場合がある。
これを防止するには、例えば図56に示すように、リードフレームLFの外枠部分にスリット22を設けることが有効である。また、封止体3を構成するモールド樹脂に含まれるフィラーなどの量を変えることによって、封止体3の熱膨張係数をリードフレームLFの熱膨張係数に近づけることも有効である。
また、例えば図57に示すように、封止体3の裏面にダイパッド部4を露出させることによって、放熱性の高いQFN1を実現することができる。封止体3の裏面にダイパッド部4を露出させるには、例えば厚い板厚の金属板10をハーフエッチングして薄い板厚のリード5および吊りリード5bを形成する際、ダイパッド部4をフォトレジスト膜で覆っておくことにより、厚い板厚のダイパッド部4を形成すればよい。
また、前記実施の形態1では、厚い板厚の金属板10をハーフエッチングして薄い板厚のダイパッド部4、リード5および吊りリード5bを形成したが、薄い板厚の吊りリード5bに比較的大きいサイズの半導体チップ2を搭載した場合は、吊りリード5bの剛性が不足することがある。その対策としては、例えば図58に示すように、吊りリード5bの一部または全体をハーフエッチングせず、厚い板厚で形成することが有効である。また、この場合は、吊りリード5bの一部(または全体)が封止体3の裏面に露出するので、この露出部分を配線基板に半田付けすることによって、QFN1と配線基板の接続信頼性やQFN1の放熱性を向上させることができる。
また、前記実施の形態では、封止体3を形成する際、金型40(上型40Aおよび下型40B)の間に樹脂シート41を挟むモールド成形方法を用いたが、図59に示すように、樹脂シート41を使用しないモールド成形方法で封止体3を形成してもよい。この場合は、封止体3を金型40から取り出した際、図60(a)に示すように、端子8の一部が樹脂で覆われたり、図60(b)に示すように、端子8の全体が樹脂で覆われたりすることがあるので、図61に示すように、グラインダなどのバリ取り手段37を使って端子8の表面の樹脂バリを除去し、その後、端子8の表面に前述した印刷法やメッキ法で金属層を形成すればよい。
本発明は、QFNのような樹脂封止型半導体装置に適用することができる。
1 QFN
2 半導体チップ
3 封止体
4 ダイパッド部
5 リード
5a リードの一端部側
5b 吊りリード
5c リードの他端部側
6 Auワイヤ
7 ボンディングパッド
8 端子
9 半田層
10 金属板
11 フォトレジスト膜
12 ダミー端子
12a ポリイミド樹脂
13 半田バンプ
13a 半田ペースト
14 接着剤
15、16、17 マスク
18a Cuペースト
18 Cu端子
19 接着剤
20 金属板
21 端子
22 スリット
23 ヒートスプレッダ
30A、30B 治具
31 溝
32 突起
33 チップ支持体
34 ダミー端子
35 窪み
36 端子
37 バリ取り手段
40 金型
40A 上型
40B 下型
41 樹脂シート
42 エアベント
〜C24 キャビティ
d 端子の径
DC〜DC ダミーキャビティ
〜G16 ゲート
L ダイシングライン
LF〜LF リードフレーム
端子間ピッチ(同一列)
端子間ピッチ(異なる列)
リード一端部側先端ピッチ

Claims (3)

  1. 以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法:
    (a)平面形状が四辺形からなり、第1ダイパッド部、および平面視において前記第1ダイパッド部の周囲に配置された複数の第1リードを有する第1パターンと、平面形状が四辺形からなり、第2ダイパッド部、および平面視において前記第2ダイパッド部の周囲に配置された複数の第2リードを有し、かつ前記第1パターンの隣に配置された第2パターンと、平面視において前記第1パターンと前記第2パターンとの間に配置され、かつ前記複数の第1リードおよび前記複数の第2リードと連結する連結部分と、平面視において前記第1パターンおよび前記第2パターンの外側に位置する外枠部分とを備えたリードフレームを準備する工程;
    (b)第1金型と、前記第1金型に形成された第1キャビティと、前記第1金型に形成された第2キャビティと、前記第1金型と対向する第2金型とを備えた金型を準備する工程;
    (c)前記リードフレームの前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの上面に半導体チップを搭載する工程;
    (d)前記(c)工程の後、前記第1金型に形成された前記第1および第2キャビティが前記リードフレームの前記第1および第2パターンにそれぞれ対応し、かつ前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの前記上面に搭載された前記半導体チップが前記第1および前記第2キャビティでそれぞれ覆われるように、前記リードフレームの前記連結部分および前記外枠部分を前記第1金型と前記第2金型とで挟み込み、前記金型に形成されたゲートを介して前記第1キャビティ内に樹脂を注入し、さらに、前記第1キャビティを介して前記第2キャビティ内に前記樹脂を注入し、前記複数の第1および第2リードのそれぞれの端子部が露出するように、前記第1および第2パターンを一括して封止する樹脂封止体を成形する工程;
    (e)前記(d)工程の後、前記樹脂封止体の一部および前記リードフレームをダイサーで切断することによって、前記樹脂封止体を個片化する工程;
    ここで、
    前記(d)工程により形成される前記樹脂封止体は、前記第1および第2ダイパッド部のそれぞれの前記上面側に位置する表面と、前記表面とは反対側の裏面を有しており、
    前記(d)工程では、前記第1金型に形成され、かつ平面視において前記第1キャビティと前記第2キャビティとの間に設けられた連通部分を介して、前記第1キャビティから前記第2キャビティに前記樹脂を供給しており、
    さらに、前記(d)工程では、前記複数の第1および第2リードのそれぞれの前記端子部が前記樹脂封止体の前記裏面から露出するように、前記第1および第2パターンを一括して封止する前記樹脂封止体を成形し、
    前記複数の第1および第2リードのそれぞれは、第1の厚さからなり、
    前記複数の第1および第2リードのそれぞれの前記端子部と、前記連結部分は、前記第1の厚さよりも大きい第2の厚さからなり、
    前記(e)工程では、前記端子部と前記連結部分との間を前記ダイサーで切断する。
  2. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記リードフレームは、前記端子部および前記連結部分以外がハーフエッチングされていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1パターンのうち、前記連結部分と対向する辺側には、前記ゲート部が設けられており、
    前記第2パターンのうち、前記連結部分と対向する辺側には、エアベントが形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2011082422A 2001-12-14 2011-04-04 半導体装置の製造方法 Pending JP2011155293A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011082422A JP2011155293A (ja) 2001-12-14 2011-04-04 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001381427 2001-12-14
JP2001381427 2001-12-14
JP2011082422A JP2011155293A (ja) 2001-12-14 2011-04-04 半導体装置の製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008156464A Division JP4747188B2 (ja) 2001-12-14 2008-06-16 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011155293A true JP2011155293A (ja) 2011-08-11

Family

ID=38943358

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008156464A Expired - Fee Related JP4747188B2 (ja) 2001-12-14 2008-06-16 半導体装置の製造方法
JP2011082422A Pending JP2011155293A (ja) 2001-12-14 2011-04-04 半導体装置の製造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008156464A Expired - Fee Related JP4747188B2 (ja) 2001-12-14 2008-06-16 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP4747188B2 (ja)
CN (2) CN100536121C (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6121692B2 (ja) * 2012-11-05 2017-04-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10270627A (ja) * 1997-03-21 1998-10-09 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法およびリードフレーム
JP2000091488A (ja) * 1998-09-08 2000-03-31 Dainippon Printing Co Ltd 樹脂封止型半導体装置とそれに用いられる回路部材
JP2001077136A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Matsushita Electronics Industry Corp 樹脂封止型半導体装置の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3227792B2 (ja) * 1992-05-18 2001-11-12 ソニー株式会社 半導体装置の樹脂封止方法
US5637914A (en) * 1994-05-16 1997-06-10 Hitachi, Ltd. Lead frame and semiconductor device encapsulated by resin
JPH0878605A (ja) * 1994-09-01 1996-03-22 Hitachi Ltd リードフレームおよびそれを用いた半導体集積回路装置
KR20030096435A (ko) * 1996-11-28 2003-12-31 가부시키가이샤 니콘 노광장치 및 노광방법
CN1143371C (zh) * 1996-12-26 2004-03-24 株式会社日立制作所 模制塑料型半导体器件及其制造工艺
JP3455116B2 (ja) * 1998-09-30 2003-10-14 株式会社三井ハイテック 半導体装置の製造方法
JP2001077287A (ja) * 1999-09-06 2001-03-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置用リードフレーム
JP3751496B2 (ja) * 2000-03-02 2006-03-01 松下電器産業株式会社 リードフレーム及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP4173346B2 (ja) * 2001-12-14 2008-10-29 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10270627A (ja) * 1997-03-21 1998-10-09 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法およびリードフレーム
JP2000091488A (ja) * 1998-09-08 2000-03-31 Dainippon Printing Co Ltd 樹脂封止型半導体装置とそれに用いられる回路部材
JP2001077136A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Matsushita Electronics Industry Corp 樹脂封止型半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101447438A (zh) 2009-06-03
JP2008258652A (ja) 2008-10-23
CN101090102A (zh) 2007-12-19
JP4747188B2 (ja) 2011-08-17
CN100536121C (zh) 2009-09-02
CN101447438B (zh) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4173346B2 (ja) 半導体装置
US7019388B2 (en) Semiconductor device
JP3062192B1 (ja) リ―ドフレ―ムとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
US7893547B2 (en) Semiconductor package with a support structure and fabrication method thereof
JP4095827B2 (ja) 半導体装置
KR20040030297A (ko) 리드 프레임, 그 리드 프레임의 제조 방법, 및 반도체 장치
KR20060042872A (ko) 반도체장치의 실장 방법
KR20000048011A (ko) 반도체 장치
JP3866127B2 (ja) 半導体装置
JP4243270B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004363365A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2008113021A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2011142337A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004247613A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4747188B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001077285A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2001077275A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2006216979A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001077273A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2001077271A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2004200719A (ja) 半導体装置
JP2001077282A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2001077284A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2001077272A (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPH065770A (ja) 標準リードフレームおよびこの標準リードフレームを用いたリードフレームの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110404

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130716