JP2011165793A - Semiconductor device and method of manufacturing the same, and electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a semiconductor device that has a semiconductor chip mounted on a wiring board and sealed with resin. <P>SOLUTION: The semiconductor chip 2 mounted on the wiring board 20 via a heat dissipating member 10 and a plurality of wires (conductive members) 3 electrically connecting the semiconductor chip 2 and wiring board 20 to each other are sealed with the sealing resin (sealing body) 4. Further, the heat dissipating member 10 includes a chip mounting portion 10a where the semiconductor chip 2 is mounted and a heat dissipating lead 10b led out of the chip mounting portion 10a toward respective corner portions of the wiring board 20 and further led out to a reverse surface side located on the opposite side from a chip mounting surface of the wiring board 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、半導体チップを配線基板上に搭載し、半導体チップを樹脂封止する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board and the semiconductor chip is resin-sealed.

特開2006−190771号公報(特許文献1)には、配線基板の半導体チップを搭載する領域内に、スルーホールの内壁に形成されるメッキ膜(サーマルビア)、およびこれと接続する熱伝導向上用のサーマルバンプを配置する半導体装置が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2006-190771 (Patent Document 1) discloses a plating film (thermal via) formed on an inner wall of a through hole in a region where a semiconductor chip is mounted on a wiring board, and an improvement in heat conduction connected thereto. A semiconductor device in which thermal bumps are disposed is disclosed.

特開平8−78806号公報(特許文献2)には、配線基板(多層セラミック基板)上に金属板を介して半導体チップを搭載する半導体装置が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78806 (Patent Document 2) discloses a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board (multilayer ceramic substrate) via a metal plate.

特開2006−190771号公報JP 2006-190771 A 特開平8−78806号公報JP-A-8-78806

半導体装置のパッケージ構造として、配線基板上に半導体チップを搭載した半導体装置がある。このタイプの半導体装置は、配線基板の裏面側に複数の外部端子を配置することで、半導体装置の平面寸法を小型化することができるというメリットがある。   As a package structure of a semiconductor device, there is a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board. This type of semiconductor device has an advantage that the planar dimensions of the semiconductor device can be reduced by arranging a plurality of external terminals on the back side of the wiring board.

また、配線基板と、配線基板上に搭載する半導体チップを電気的に接続する方法として、半導体チップの複数の電極と配線基板の複数の端子を、複数の金属線(ワイヤ)を介して電気的に接続する、ワイヤボンディング法がある。また、他の電気的接続方法として、半導体チップの複数の電極が形成された主面側を配線基板のチップ搭載面と対向させた状態で搭載し、配線基板の半導体チップとの対向面に形成された複数の端子と、半導体チップの複数の電極とをバンプ電極と呼ばれる複数の導電性部材を介して電気的に接続する、フリップチップ接続法がある。ワイヤボンディング法は、フリップチップ接続法と比較して、製造工程を簡略化することができるというメリットがある。   As a method of electrically connecting a wiring board and a semiconductor chip mounted on the wiring board, a plurality of electrodes of the semiconductor chip and a plurality of terminals of the wiring board are electrically connected via a plurality of metal wires (wires). There is a wire bonding method to connect to. As another electrical connection method, the main surface side on which the plurality of electrodes of the semiconductor chip are formed is mounted facing the chip mounting surface of the wiring board, and formed on the surface of the wiring board facing the semiconductor chip. There is a flip-chip connection method in which a plurality of terminals and a plurality of electrodes of a semiconductor chip are electrically connected via a plurality of conductive members called bump electrodes. The wire bonding method has an advantage that the manufacturing process can be simplified as compared with the flip chip connection method.

このワイヤボンディング法を適用した半導体装置の場合、複数のワイヤ同士の接触、あるいはワイヤの断線を防ぐため、複数のワイヤを保護する必要がある。このため、複数のワイヤを封止樹脂により封止する。また、半導体チップの複数の電極は、半導体チップの主面側に形成されている。そして、半導体チップは、その裏面を配線基板の上面と対向させた状態で搭載するので、半導体チップも封止樹脂により封止する。   In the case of a semiconductor device to which this wire bonding method is applied, it is necessary to protect the plurality of wires in order to prevent contact between the plurality of wires or disconnection of the wires. For this reason, a plurality of wires are sealed with a sealing resin. The plurality of electrodes of the semiconductor chip are formed on the main surface side of the semiconductor chip. And since a semiconductor chip is mounted in the state in which the back surface was made to oppose the upper surface of a wiring board, a semiconductor chip is also sealed with sealing resin.

ところが、半導体チップを樹脂封止すると、半導体チップを露出させた場合に対し、半導体装置の外部から直接、この半導体チップを冷却することが困難となる。また、一般に、有機材料を含む(主成分とする)配線基板上に半導体チップを搭載するタイプの半導体装置では、配線基板のチップ搭載面は金属よりも熱伝導率が低い絶縁層に覆われている。このため、配線基板を有する半導体装置の放熱特性は不十分である。   However, when the semiconductor chip is sealed with a resin, it becomes difficult to cool the semiconductor chip directly from the outside of the semiconductor device, compared to the case where the semiconductor chip is exposed. In general, in a semiconductor device of a type in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board containing (main component) containing an organic material, the chip mounting surface of the wiring board is covered with an insulating layer having a lower thermal conductivity than metal. Yes. For this reason, the heat dissipation characteristics of the semiconductor device having the wiring board are insufficient.

そして、半導体装置の放熱特性が十分に得られない場合、半導体チップなどの温度が上昇して、誤作動やノイズ発生の原因となり、半導体装置の信頼性が低下する原因となる。特に近年、半導体装置の高機能化により消費電力が増加する傾向にあり、半導体装置の信頼性を向上させる観点から放熱特性の改善は重要な課題となっている。   If the heat dissipation characteristic of the semiconductor device cannot be obtained sufficiently, the temperature of the semiconductor chip or the like rises, causing malfunction or noise, and reducing the reliability of the semiconductor device. In particular, in recent years, power consumption tends to increase due to higher functionality of semiconductor devices, and improvement of heat dissipation characteristics has become an important issue from the viewpoint of improving the reliability of semiconductor devices.

そこで、本願発明者は、半導体チップを配線基板上に搭載し、半導体チップを樹脂封止する半導体装置の放熱性の向上に関し、以下の検討を行った。   Therefore, the inventor of the present application has made the following investigations regarding the improvement of heat dissipation of a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board and the semiconductor chip is resin-sealed.

まず、半導体チップを封止する封止樹脂にフィンなどの放熱部材(ヒートシンク)を取り付ける構成について検討した。しかし、半導体チップと放熱部材の間に封止樹脂が介在するので、伝熱効率が低い。このため、封止樹脂を介さずに半導体チップに取り付ける場合と比較すると放熱効率が低い。   First, the structure which attaches heat dissipation members (heat sink), such as a fin, to the sealing resin which seals a semiconductor chip was examined. However, since the sealing resin is interposed between the semiconductor chip and the heat dissipation member, the heat transfer efficiency is low. For this reason, compared with the case where it attaches to a semiconductor chip without going through sealing resin, heat dissipation efficiency is low.

次に、例えば、前記特許文献1のように、配線基板の半導体チップを搭載する領域内に、サーマルビアを配置する構成について検討した。しかし、この場合、配線基板に形成された配線(配線パターン)と、配線基板の貫通孔(ビア)の内部に形成された配線(ビア内配線)を放熱経路として利用ことになるが、配線の伝熱面積(断面積)は狭く、得られる放熱効果は低い。   Next, for example, as in Patent Document 1, a configuration in which thermal vias are arranged in a region of a wiring board on which a semiconductor chip is mounted was examined. However, in this case, the wiring (wiring pattern) formed on the wiring board and the wiring (in-via wiring) formed inside the through hole (via) of the wiring board are used as a heat dissipation path. The heat transfer area (cross-sectional area) is narrow and the resulting heat dissipation effect is low.

なお、前記特許文献2に記載されるように、金属板を介して半導体チップを実装し、半導体チップや金属板を樹脂封止しない構成であれば、放熱特性を向上させる観点からは有効である。しかし、この場合、半導体チップと配線基板を電気的に接続するワイヤを保護していないので、複数のワイヤ同士の接触、あるいはワイヤの断線などが生じ易く、半導体装置の信頼性が低下してしまう。   In addition, as described in Patent Document 2, a configuration in which a semiconductor chip is mounted via a metal plate and the semiconductor chip or the metal plate is not resin-sealed is effective from the viewpoint of improving heat dissipation characteristics. . However, in this case, since the wires that electrically connect the semiconductor chip and the wiring board are not protected, contact between a plurality of wires or disconnection of the wires is likely to occur, and the reliability of the semiconductor device is reduced. .

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体装置の信頼性を向上させることができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of improving the reliability of a semiconductor device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本願発明の一態様である半導体装置は、放熱部材を介して配線基板上に搭載される半導体チップ、および前記半導体チップと前記配線基板を電気的に接続する複数の導電性部材が封止体により封止された半導体装置である。また、前記放熱部材は、前記半導体チップを搭載するチップ搭載部と、前記チップ搭載部から前記封止体の外側に向かって導出され、さらに前記配線基板のチップ搭載面の反対側に位置する裏面側に引き出される放熱リードを備えているものである。   That is, in the semiconductor device which is one embodiment of the present invention, the semiconductor chip mounted on the wiring board via the heat dissipation member and the plurality of conductive members that electrically connect the semiconductor chip and the wiring board are sealed. A semiconductor device sealed with a body. The heat dissipating member includes a chip mounting portion on which the semiconductor chip is mounted, and a back surface that is led out from the chip mounting portion toward the outside of the sealing body and is located on the opposite side of the chip mounting surface of the wiring board. It is equipped with a heat dissipation lead that is pulled out to the side.

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。   The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本願発明の一態様によれば、半導体装置の信頼性を向上させることができる。   That is, according to one embodiment of the present invention, the reliability of the semiconductor device can be improved.

本発明の一実施の形態の半導体装置の全体構造を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図1に示す半導体装置の上面側の内部構造を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an internal structure on the upper surface side of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図2のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図2のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 図4に示す半導体装置を実装基板上に実装した電子装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electronic device in which the semiconductor device shown in FIG. 4 is mounted on a mounting substrate. 図4に示す放熱リードの一部を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows a part of heat dissipation lead shown in FIG. 図2に示す半導体装置を実装基板に実装した際の外部機器と接続する配線レイアウトの位置関係を示す拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a positional relationship of a wiring layout connected to an external device when the semiconductor device shown in FIG. 2 is mounted on a mounting board. 図2に示す半導体チップの主面側を拡大して示す平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a main surface side of the semiconductor chip shown in FIG. 2. 図3に示す半導体チップと放熱部材の接続部を模式的に示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a connection portion between the semiconductor chip and the heat dissipation member shown in FIG. 3. 図1〜図4に示す半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an assembly flow of the semiconductor device shown in FIGS. 図10に示す基材準備工程で準備する基材の全体構造を示す平面図である。It is a top view which shows the whole base material structure prepared by the base material preparation process shown in FIG. 図11に示す基材を構成する配線基板を示す平面図である。It is a top view which shows the wiring board which comprises the base material shown in FIG. 図11に示す基材を構成するリードフレームを示す平面図である。It is a top view which shows the lead frame which comprises the base material shown in FIG. 図12に示す配線基板の上面側に接着材を塗布した状態を示し、図12に示すC部の拡大平面図である。FIG. 13 is an enlarged plan view of a portion C shown in FIG. 12, showing a state where an adhesive is applied to the upper surface side of the wiring board shown in FIG. 図14に示す配線基板上にリードフレームを接着した状態を示す拡大平面図である。FIG. 15 is an enlarged plan view showing a state in which a lead frame is bonded to the wiring board shown in FIG. 14. 図15に示すリードフレーム上に接着材を配置した状態を示す拡大平面図である。FIG. 16 is an enlarged plan view showing a state in which an adhesive is disposed on the lead frame shown in FIG. 15. 図16に示すリードフレーム上に図8に示す半導体チップを搭載した状態を示す拡大平面図である。FIG. 17 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor chip shown in FIG. 8 is mounted on the lead frame shown in FIG. 16. 図17のD−D線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the DD line of FIG. 図17のE−E線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the EE line of FIG. 図17に示す半導体チップと配線基板をワイヤボンディングした状態を示す拡大平面図である。FIG. 18 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor chip and the wiring board shown in FIG. 17 are wire-bonded. 図20のF部をさらに拡大した拡大平面図である。It is the enlarged plan view which expanded further the F section of FIG. 図21のD−D線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the DD line of FIG. 図20に示す半導体チップおよびワイヤを樹脂封止した状態を示す拡大平面図である。FIG. 21 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor chip and the wire shown in FIG. 20 are sealed with resin. 図20に示す基材を成形金型でクランプした状態を示す、図23のG−G線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the GG line of FIG. 23 which shows the state which clamped the base material shown in FIG. 20 with the shaping die. 図20に示す基材を成形金型でクランプした状態を示す、図23のH−H線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the HH line of FIG. 23 which shows the state which clamped the base material shown in FIG. 20 with the shaping die. 図20に示す基材を成形金型でクランプした状態を示す、図23のJ−J線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the JJ line of FIG. 23 which shows the state which clamped the base material shown in FIG. 20 with a shaping die. 図24に示すキャビティ内に封止用樹脂を供給した状態を示す拡大断面図である。FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where sealing resin is supplied into the cavity illustrated in FIG. 24. 図25に示すキャビティ内に封止用樹脂を供給した状態を示す拡大断面図である。FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where sealing resin is supplied into the cavity illustrated in FIG. 25. 図23に示す配線基板の下面に複数の半田ボールを接合した状態を示す拡大平面図である。FIG. 24 is an enlarged plan view showing a state in which a plurality of solder balls are joined to the lower surface of the wiring board shown in FIG. 23. 図29のH−H線に沿った拡大断面図である。FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view along the line HH in FIG. 29. 図29に示す基材の上面側を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the upper surface side of the base material shown in FIG. 図31のK−K線に沿った拡大断面図である。FIG. 32 is an enlarged sectional view taken along line KK in FIG. 31. 図32に示す基材をリード曲げ加工装置に配置した状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the state which has arrange | positioned the base material shown in FIG. 32 to a lead bending apparatus. 図33に示すリードに曲げ加工を施した状態を示す拡大断面図である。FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the lead shown in FIG. 33 is bent. 図34に示す基材をリード先端カット装置に配置した状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the state which has arrange | positioned the base material shown in FIG. 34 to a lead front-end | tip cutting device. 図35に示すリードの先端を切断した状態を示す拡大断面図である。FIG. 36 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the tip of the lead shown in FIG. 35 is cut. 図31に示すリードに図10に示すリード加工工程を施した後の状態を示す拡大平面図である。FIG. 31 is an enlarged plan view showing a state after the lead shown in FIG. 31 is subjected to the lead processing step shown in FIG. 図37に示す基材をデバイス領域毎に個片化した状態を示す拡大平面図である。FIG. 38 is an enlarged plan view showing a state in which the base material shown in FIG. 37 is separated into pieces for each device region. 個片化工程を示す拡大断面図であって、図38のL−L線に沿った断面図である。FIG. 39 is an enlarged cross-sectional view showing a singulation process, and is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 38. 図2に示す半導体装置の変形例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a modification of the semiconductor device shown in FIG. 2. 図2に示す半導体装置の変形例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a modification of the semiconductor device shown in FIG. 2. 図5に示す電子装置の変形例を示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a modification of the electronic device illustrated in FIG. 5. 図7に対する比較例である半導体装置を実装基板に実装した際の外部機器と接続する配線レイアウトの位置関係を示す拡大平面図である。FIG. 8 is an enlarged plan view showing a positional relationship of a wiring layout connected to an external device when a semiconductor device as a comparative example with respect to FIG. 7 is mounted on a mounting board. 図2の比較例である半導体装置の主面側の内部構造を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an internal structure of a main surface side of a semiconductor device which is a comparative example of FIG. 2.

(本願における記載形式・基本的用語・用法の説明)
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
(Description format, basic terms, usage in this application)
In the present application, the description of the embodiment will be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Regardless of the front and rear, each part of a single example, one is a part of the other, or a part or all of the modifications. In principle, repeated description of similar parts is omitted. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.

同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe(シリコン・ゲルマニウム)合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金めっき、Cu層、ニッケル・めっき等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Cu、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。   Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It does not exclude things that contain. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but includes a SiGe (silicon-germanium) alloy, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and other additives. Needless to say, it is also included. Moreover, even if it says gold plating, Cu layer, nickel / plating, etc., unless otherwise specified, not only pure materials but also members mainly composed of gold, Cu, nickel, etc. Shall be included.

さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。   In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.

また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。   Moreover, in each figure of embodiment, the same or similar part is shown with the same or similar symbol or reference number, and description is not repeated in principle.

また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。   In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, it may be hatched to clearly indicate that it is not a void.

(実施の形態1)
<半導体装置>
まず、本実施の形態に係る半導体装置の構造の概要について説明する。図1は、本実施の形態の半導体装置の全体構造を示す斜視図である。また、図2は、図1に示す半導体装置の上面側の内部構造を示す平面図である。また、図3は、図2のA−A線に沿った断面図、図4は図2のB−B線に沿った断面図である。また、図5は、図4に示す半導体装置を実装基板上に実装した電子装置を示す断面図である。なお、図2では、図1に示す封止樹脂4の位置を2点鎖線で示している。また、図3は、図2のA−A線に沿った断面図であるが、パッド2c、ワイヤ3、および端子22について、A−A断面よりも奥に配置されるものの一部を2点鎖線で示している。
(Embodiment 1)
<Semiconductor device>
First, the outline of the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of the semiconductor device of the present embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the internal structure on the upper surface side of the semiconductor device shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electronic device in which the semiconductor device shown in FIG. 4 is mounted on a mounting substrate. In FIG. 2, the position of the sealing resin 4 shown in FIG. 1 is indicated by a two-dot chain line. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, but the pads 2c, the wires 3, and the terminals 22 are partly arranged at two points behind the AA cross section. Shown with a chain line.

本実施の形態の半導体装置1は、放熱部材10(図2、図3、図4参照)を介して配線基板20上に搭載される半導体チップ2(図2、図3、図4参照)、および半導体チップ2と配線基板20を電気的に接続する複数のワイヤ(導電性部材)3(図2、図3参照)が封止樹脂(封止体)4により封止されている。詳しくは、半導体チップ2の主面2a上に形成される複数のパッド(電極、チップ電極)2c(図2、図3参照)と、配線基板20の上面(主面、表面)21a(図3参照)上に形成される複数の端子(ボンディングリード、電極)22を複数のワイヤ3を介してそれぞれ電気的に接続している。これら複数のパッド2c、端子22およびワイヤ3は封止樹脂4により封止されている。つまり、本実施の形態の半導体装置1は、配線基板20上に半導体チップ2を搭載する半導体装置である。また、半導体チップ2と配線基板20を電気的に接続する複数のワイヤ3を封止樹脂4で封止することにより、複数のワイヤ3同士の接触、あるいはワイヤ3の断線などを防止している。   A semiconductor device 1 according to the present embodiment includes a semiconductor chip 2 (see FIGS. 2, 3, and 4) mounted on a wiring board 20 via a heat dissipation member 10 (see FIGS. 2, 3, and 4). A plurality of wires (conductive members) 3 (see FIGS. 2 and 3) that electrically connect the semiconductor chip 2 and the wiring board 20 are sealed with a sealing resin (sealing body) 4. Specifically, a plurality of pads (electrodes, chip electrodes) 2c (see FIGS. 2 and 3) formed on the main surface 2a of the semiconductor chip 2 and an upper surface (main surface, surface) 21a of the wiring substrate 20 (FIG. 3). Reference) A plurality of terminals (bonding leads, electrodes) 22 formed thereon are electrically connected to each other via a plurality of wires 3. The plurality of pads 2c, terminals 22 and wires 3 are sealed with a sealing resin 4. That is, the semiconductor device 1 of the present embodiment is a semiconductor device in which the semiconductor chip 2 is mounted on the wiring board 20. Further, by sealing the plurality of wires 3 that electrically connect the semiconductor chip 2 and the wiring substrate 20 with the sealing resin 4, contact between the plurality of wires 3 or disconnection of the wires 3 is prevented. .

また、半導体装置1は、放熱部材10を介して配線基板20上に半導体チップ2を搭載し、放熱部材10の一部(詳しくは、放熱リード10bの一部)は、封止樹脂4の外側まで延在し、封止樹脂4から一部が露出するように形成されている。つまり、半導体装置1は、半導体チップ2と配線基板20の間に放熱部材10を配置し、放熱部材10の一部を封止樹脂4から露出させることにより、封止樹脂4の内部で発生した熱(半導体チップ2から発生する熱)を封止樹脂4の外側に伝達する経路(放熱経路)を確保している。このため、例えば、放熱部材10を配置しない半導体装置(図示は省略)と比較して、放熱特性を向上させることができる。そして、放熱特性を向上させることにより、半導体装置の消費電力を上昇させても、誤作動やノイズ発生を防止ないしは抑制することができる。なお、本願発明者が具体的に検討した半導体装置1は、高温環境下で使用される高機能の電子機器に組み込むための半導体装置であって、その消費電力は、例えば2W以上である。   Further, the semiconductor device 1 has the semiconductor chip 2 mounted on the wiring substrate 20 via the heat dissipation member 10, and a part of the heat dissipation member 10 (specifically, part of the heat dissipation lead 10 b) is outside the sealing resin 4. And is formed so that a part is exposed from the sealing resin 4. That is, the semiconductor device 1 is generated inside the sealing resin 4 by disposing the heat radiating member 10 between the semiconductor chip 2 and the wiring substrate 20 and exposing a part of the heat radiating member 10 from the sealing resin 4. A path (heat dissipation path) for transmitting heat (heat generated from the semiconductor chip 2) to the outside of the sealing resin 4 is secured. For this reason, for example, compared with the semiconductor device (illustration omitted) which does not arrange | position the thermal radiation member 10, a thermal radiation characteristic can be improved. Further, by improving the heat dissipation characteristics, malfunction or noise can be prevented or suppressed even when the power consumption of the semiconductor device is increased. The semiconductor device 1 specifically examined by the inventor of the present application is a semiconductor device to be incorporated into a high-functional electronic device used in a high temperature environment, and its power consumption is, for example, 2 W or more.

また、図5に示すように、本実施の形態の半導体装置1は、実装基板(マザーボード)30に実装する際に、放熱部材10の一部(放熱リード10bの一部)を、実装基板30のランド(端子)31と、例えば、半田などからなる接合部材32を介して接合する。これにより、放熱リード10bに伝達された熱を実装基板30側に効率的に放熱することができる。   As shown in FIG. 5, when the semiconductor device 1 of the present embodiment is mounted on the mounting board (motherboard) 30, a part of the heat radiating member 10 (a part of the heat radiating lead 10 b) is attached to the mounting board 30. These lands (terminals) 31 are joined via a joining member 32 made of, for example, solder. Thereby, the heat transmitted to the heat dissipation lead 10b can be efficiently radiated to the mounting substrate 30 side.

<配線基板>
次に、図1〜図4に示す配線基板20の詳細について説明する。図3に示すように、半導体装置1の配線基板20は、平面視において四角形を成す上面(表面、主面)21a、上面21aの反対側に位置する下面(裏面)21b、および上面21aと下面21bの間に位置する側面を有する絶縁層(コア層)21を有している。絶縁層21は、例えば、ガラスエポキシ樹脂などからなる樹脂基板である。また、配線基板20は、複数の配線層を有している。図3および図4では、上面21aに形成される配線層と下面21bに形成される配線層からなる2層の配線層を示している。各配線層には、例えば、銅(Cu)からなる複数の配線23が形成され、絶縁層21を貫通する層間導電路である複数のビア(貫通孔)25の内部に形成されたビア内配線(配線、層間配線)25aを介して各配線層の配線23が電気的に接続されている。ここで、本実施の形態における配線23の厚さは、15μm〜20μm程度である。
<Wiring board>
Next, details of the wiring board 20 shown in FIGS. 1 to 4 will be described. As shown in FIG. 3, the wiring board 20 of the semiconductor device 1 includes an upper surface (front surface, main surface) 21a that forms a quadrangle in plan view, a lower surface (back surface) 21b that is located on the opposite side of the upper surface 21a, and an upper surface 21a and a lower surface. It has the insulating layer (core layer) 21 which has the side surface located between 21b. The insulating layer 21 is a resin substrate made of, for example, glass epoxy resin. The wiring board 20 has a plurality of wiring layers. 3 and 4 show two wiring layers including a wiring layer formed on the upper surface 21a and a wiring layer formed on the lower surface 21b. In each wiring layer, a plurality of wirings 23 made of, for example, copper (Cu) are formed, and the in-via wiring formed inside a plurality of vias (through holes) 25 that are interlayer conductive paths penetrating the insulating layer 21 (Wiring, interlayer wiring) The wiring 23 of each wiring layer is electrically connected via a 25a. Here, the thickness of the wiring 23 in the present embodiment is about 15 μm to 20 μm.

絶縁層21の上面21aには、半導体チップ2を搭載するチップ搭載領域20aが配置されている。本実施の形態では、チップ搭載領域20aは平面視において四角形を成し、上面21aの略中央に配置されている。チップ搭載領域20aの周囲には、上面21aに、複数の端子(ボンディングリード、電極)22が形成されている。複数の端子22は、例えば、銅(Cu)からなり、その表面には、めっき膜(図示は省略)が形成されている。めっき膜は、本実施の形態では、例えば、ニッケル(Ni)膜上に金(Au)膜が積層された積層膜となっている。また、図2に示すように、複数の端子22は、チップ搭載領域20aの各辺に沿って、並べて配置されている。また、本実施の形態では、チップ搭載領域20aの各辺(換言すれば、半導体チップ2の各辺)に沿って、それぞれ複数列(本実施の形態では、2列)に亘って端子22が配置されている。このように、チップ搭載領域20aの各辺に沿った端子22の配列を複数列で配置することで、端子22の配置スペースの増加を抑制し、かつ、多くの端子22を配置することができる。つまり、半導体装置1の平面寸法の増大を抑制しつつ、多くの端子22を配置することができる。また、図3に示すように、これら複数の端子22は、上面21aに形成された複数の配線23aと一体に形成され、ビア25を介して下面21bに形成された複数の配線23bと電気的に接続されている。つまり、複数の端子22に接続される導電経路は、配線23およびビア25の内部に形成されたビア内配線25aを介して下面21b側に引き出されている。また、絶縁層21の上面21aには、絶縁性の樹脂からなる絶縁膜(ソルダレジスト膜)26が形成され、複数の配線23aは絶縁膜26により覆われている。絶縁膜26は、複数の端子22と重なる位置に開口部26aが形成され、端子22はこの開口部26aにおいて絶縁膜26から露出している。   On the upper surface 21 a of the insulating layer 21, a chip mounting area 20 a for mounting the semiconductor chip 2 is disposed. In the present embodiment, the chip mounting area 20a has a quadrangular shape in plan view, and is disposed at the approximate center of the upper surface 21a. A plurality of terminals (bonding leads, electrodes) 22 are formed on the upper surface 21a around the chip mounting area 20a. The plurality of terminals 22 are made of, for example, copper (Cu), and a plating film (not shown) is formed on the surface thereof. In the present embodiment, the plating film is, for example, a laminated film in which a gold (Au) film is laminated on a nickel (Ni) film. As shown in FIG. 2, the plurality of terminals 22 are arranged side by side along each side of the chip mounting area 20a. In the present embodiment, the terminals 22 are provided over a plurality of rows (two rows in the present embodiment) along each side of the chip mounting region 20a (in other words, each side of the semiconductor chip 2). Has been placed. Thus, by arranging the array of the terminals 22 along each side of the chip mounting area 20a in a plurality of rows, an increase in the arrangement space of the terminals 22 can be suppressed, and many terminals 22 can be arranged. . That is, many terminals 22 can be arranged while suppressing an increase in the planar size of the semiconductor device 1. Further, as shown in FIG. 3, the plurality of terminals 22 are formed integrally with the plurality of wirings 23a formed on the upper surface 21a, and electrically connected to the plurality of wirings 23b formed on the lower surface 21b through the vias 25. It is connected to the. That is, the conductive path connected to the plurality of terminals 22 is drawn to the lower surface 21b side via the wiring 23 and the via wiring 25a formed inside the via 25. An insulating film (solder resist film) 26 made of an insulating resin is formed on the upper surface 21 a of the insulating layer 21, and the plurality of wirings 23 a are covered with the insulating film 26. The insulating film 26 has an opening 26 a at a position overlapping the plurality of terminals 22, and the terminal 22 is exposed from the insulating film 26 in the opening 26 a.

また、絶縁層21の下面21bには、複数のランド(端子、電極)24が形成されている。複数のランド24は、例えば、銅(Cu)からなり、その表面には、めっき膜(図示は省略)が形成されている。めっき膜は、本実施の形態では、例えば、ニッケル(Ni)膜上に金(Au)膜が積層された積層膜となっている。また、図示は省略するが、複数のランド24は、下面21bに、アレイ状(マトリクス状、行列状)に配置されている。このように、複数のランド24を下面21bにアレイ状に配置することにより、省スペースで多くのランド24を配置することができる。また、図3に示すように、これら複数のランド24は、下面21bに形成された複数の配線23bと一体に形成され、ビア25および配線23aを介して複数の端子22とそれぞれ電気的に接続されている。また、絶縁層21の下面21bには、絶縁膜26と同様に絶縁性の樹脂からなる絶縁膜(ソルダレジスト膜)27が形成され、複数の配線23bは絶縁膜27により覆われている。絶縁膜27は、複数のランド24と重なる位置に開口部が形成され、ランド24はこの開口部において絶縁膜27から露出している。   A plurality of lands (terminals, electrodes) 24 are formed on the lower surface 21 b of the insulating layer 21. The plurality of lands 24 are made of, for example, copper (Cu), and a plating film (not shown) is formed on the surface thereof. In the present embodiment, the plating film is, for example, a laminated film in which a gold (Au) film is laminated on a nickel (Ni) film. Although not shown, the plurality of lands 24 are arranged in an array (matrix or matrix) on the lower surface 21b. Thus, by arranging the plurality of lands 24 in an array on the lower surface 21b, a large number of lands 24 can be arranged in a space-saving manner. Further, as shown in FIG. 3, the plurality of lands 24 are formed integrally with the plurality of wirings 23b formed on the lower surface 21b, and are electrically connected to the plurality of terminals 22 through the vias 25 and the wirings 23a, respectively. Has been. Further, an insulating film (solder resist film) 27 made of an insulating resin is formed on the lower surface 21 b of the insulating layer 21, and the plurality of wirings 23 b are covered with the insulating film 27. The insulating film 27 has an opening formed at a position overlapping the plurality of lands 24, and the land 24 is exposed from the insulating film 27 in the opening.

また、図3および図4に示すように、複数のランド24の露出部には半導体装置1を図5に示す実装基板30に実装する際の半導体装置1の外部電極となる複数の半田材(半田ボール)28がそれぞれ接合されている。本実施の形態の半田材28は、鉛(Pb)を実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなり、例えば錫(Sn)のみ、錫−ビスマス(Sn−Bi)、または錫−銅−銀(Sn−Cu−Ag)などである。ここで、鉛フリー半田とは、鉛(Pb)の含有量が0.1wt%以下のものを意味し、この含有量は、RoHs(Restriction of Hazardous Substances)指令の基準として定められている。以下、本実施の形態において、半田、あるいは半田ボールについて説明する場合には、特にそうでない旨明示した場合を除き、鉛フリー半田を指す。また、図5に示す接合部材32も鉛フリー半田である。   As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of solder materials (external electrodes of the semiconductor device 1 when the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 30 shown in FIG. Solder balls) 28 are joined to each other. The solder material 28 of the present embodiment is made of so-called lead-free solder that does not substantially contain lead (Pb). For example, only tin (Sn), tin-bismuth (Sn-Bi), or tin-copper- For example, silver (Sn—Cu—Ag). Here, the lead-free solder means a lead (Pb) content of 0.1 wt% or less, and this content is defined as a standard of the RoHs (Restriction of Hazardous Substances) directive. Hereinafter, in the present embodiment, when a solder or solder ball is described, it indicates a lead-free solder unless otherwise specified. The joining member 32 shown in FIG. 5 is also lead-free solder.

なお、図3では、絶縁層21の上面21aおよび下面21bに配線23が形成された、2層の配線層を有する配線基板を示している。しかし、配線基板20の配線層数は2層には限定されず、例えば、絶縁層21内に複数層の配線層(配線23)を形成する、所謂、多層配線基板とすることもできる。この場合、最上層配線層と最下層配線層の間に、さらに配線層を形成することにより、配線を引き回すスペースを増加させることができるので、端子数が多い半導体装置に適用して特に有効である。   3 shows a wiring board having two wiring layers in which wirings 23 are formed on the upper surface 21a and the lower surface 21b of the insulating layer 21. FIG. However, the number of wiring layers of the wiring board 20 is not limited to two. For example, a so-called multilayer wiring board in which a plurality of wiring layers (wirings 23) are formed in the insulating layer 21 may be used. In this case, by further forming a wiring layer between the uppermost wiring layer and the lowermost wiring layer, it is possible to increase the space for routing the wiring, which is particularly effective when applied to a semiconductor device having a large number of terminals. is there.

また、図2では、見易さのため、端子22の一部は図示を省略している。したがって、端子22の数は、図2に示すよりも多く、例えば、360ピン〜450ピン程度とすることができる。   In FIG. 2, a part of the terminal 22 is not shown for easy viewing. Therefore, the number of terminals 22 is larger than that shown in FIG. 2, and can be, for example, about 360 to 450 pins.

<放熱部材>
次に、図1〜図4に示す放熱部材10の詳細について説明する。図6は図4に示す放熱リードの一部を拡大して示す拡大断面図である。
<Heat dissipation member>
Next, the detail of the heat radiating member 10 shown in FIGS. 1-4 is demonstrated. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the heat dissipation lead shown in FIG.

放熱部材10は、チップ搭載部(タブ、ダイパッド)10aと、チップ搭載部10aと一体に形成された複数(図2では4本)の放熱リード(リード)10bと、を有している。また、放熱部材10は、図2に示すように、放熱部材10のチップ搭載領域10aが配線基板20のチップ搭載領域20aと重なるように、配線基板20上に配置される。このとき、図2に示すように、放熱部材10の複数の放熱リード10bは、配線基板20の中央部から各角部に向かって延在する領域上に配置される。   The heat dissipating member 10 has a chip mounting portion (tab, die pad) 10a and a plurality (four in FIG. 2) of heat dissipating leads (leads) 10b formed integrally with the chip mounting portion 10a. As shown in FIG. 2, the heat radiating member 10 is disposed on the wiring board 20 so that the chip mounting area 10 a of the heat radiating member 10 overlaps the chip mounting area 20 a of the wiring board 20. At this time, as shown in FIG. 2, the plurality of heat radiating leads 10 b of the heat radiating member 10 are arranged on regions extending from the central portion of the wiring board 20 toward the corner portions.

ここで、前記したように、複数の端子22は、配線基板20の各辺において、複数列に亘って配置されているため、1列あたりの複数の端子22で構成される配列長さを低減することができるため、配線基板20の角部(配線基板の対角線に沿った領域)とほぼ重なるように複数のリード10bを配置することができる。言い換えると、端子22はリード10bで覆われないため、端子22にワイヤ3を接続することができる。   Here, as described above, since the plurality of terminals 22 are arranged over a plurality of rows on each side of the wiring board 20, the arrangement length constituted by the plurality of terminals 22 per row is reduced. Therefore, the plurality of leads 10b can be arranged so as to substantially overlap the corners of the wiring board 20 (regions along the diagonal of the wiring board). In other words, since the terminal 22 is not covered with the lead 10b, the wire 3 can be connected to the terminal 22.

放熱部材10は、前記したように、封止樹脂4の内部で発生した熱を封止樹脂4の外側に伝達する放熱経路となるので、封止樹脂4よりも熱伝導率が高い金属材料、本実施の形態では、例えば、銅(Cu)からなる。また、本実施の形態における放熱経路の一部である放熱リード10bの厚さは、100μm以上であり、配線基板20に形成された配線23の厚さよりも大きい。   As described above, the heat radiating member 10 serves as a heat dissipation path for transmitting heat generated inside the sealing resin 4 to the outside of the sealing resin 4, and thus a metal material having a higher thermal conductivity than the sealing resin 4, In the present embodiment, for example, it is made of copper (Cu). In addition, the thickness of the heat dissipation lead 10 b that is a part of the heat dissipation path in the present embodiment is 100 μm or more, and is larger than the thickness of the wiring 23 formed on the wiring board 20.

また、図6に示すように、放熱部材10は銅(Cu)からなる主材10eの表面に、主材10eよりも半田の濡れ性が高い、例えばパラジウム(Pd)からなるめっき膜(外装めっき層)10fが形成されている。本実施の形態の半導体装置1は、図5に示すように、放熱リード10bを実装基板30側のランド31と接合することにより、封止樹脂4内で発生した熱を効率的に実装基板30側に伝達する構造となっているが、放熱リード10bの表面にめっき膜10f(図6参照)を形成することにより、放熱リード10bに対する接合部材32の濡れ性を向上させることができる。この結果、放熱リード10bと実装基板30のランド31との接合強度を向上させることができる。つまり、放熱リード10bとランド31の接合部の破断を防止ないしは抑制することができるので、安定的に高い放熱特性を維持することができる。   As shown in FIG. 6, the heat radiating member 10 has a plating film (exterior plating) made of, for example, palladium (Pd) on the surface of the main material 10e made of copper (Cu), which has higher solder wettability than the main material 10e. Layer) 10f is formed. As shown in FIG. 5, the semiconductor device 1 of the present embodiment joins the heat dissipation lead 10 b to the land 31 on the mounting substrate 30 side to efficiently generate heat generated in the sealing resin 4. Although it is structured to transmit to the side, the wettability of the joining member 32 to the heat dissipation lead 10b can be improved by forming the plating film 10f (see FIG. 6) on the surface of the heat dissipation lead 10b. As a result, the bonding strength between the heat dissipation lead 10b and the land 31 of the mounting substrate 30 can be improved. That is, since the breakage of the joint between the heat radiation lead 10b and the land 31 can be prevented or suppressed, high heat radiation characteristics can be stably maintained.

また、放熱部材10は、上面(主面、チップ搭載面)10cと上面10cの反対側に位置する下面(裏面)10dを有している。放熱部材10のチップ搭載部10aは、下面10dと、配線基板20の上面21aを対向させた状態で、接着材11を介して配線基板20のチップ搭載領域20a上(詳しくは、配線基板20の絶縁膜26上)に固定されている。また、接着材11は、放熱リード10bの下面10dと配線基板20の間にも配置され、配線基板20の上面21a上に配置される放熱リード10bは、接着材11を介して、配線基板20の絶縁膜26上に固定されている。このため、放熱リード10bの変形を防止することができる。   Further, the heat radiating member 10 has an upper surface (main surface, chip mounting surface) 10c and a lower surface (back surface) 10d located on the opposite side of the upper surface 10c. The chip mounting portion 10a of the heat radiating member 10 is placed on the chip mounting area 20a of the wiring board 20 via the adhesive 11 (specifically, the wiring board 20 in detail) with the lower surface 10d and the upper surface 21a of the wiring board 20 facing each other. It is fixed on the insulating film 26). The adhesive 11 is also disposed between the lower surface 10 d of the heat dissipation lead 10 b and the wiring board 20, and the heat dissipation lead 10 b disposed on the upper surface 21 a of the wiring board 20 is interposed via the adhesive 11. The insulating film 26 is fixed. For this reason, deformation of the heat dissipation lead 10b can be prevented.

接着材11は、半導体チップをダイボンディングするためのボンディング材を用いることができるが、本実施の形態では、例えばエポキシやアクリルなどの有機接着材からなる。また、本実施の形態の変形例として、ベース樹脂(例えばエポキシ系樹脂)中に、例えば銀(Ag)粒子などの金属フィラを含有する、所謂、導電性接着材を用いることもできる。この場合、ベース樹脂よりも熱伝導率が高い金属フィラを含有させることにより、接着材11の熱伝導率を上昇させることができる。このため、接着材11を介して、配線基板20の下面21bに向かう放熱経路の放熱効率が向上する。また、放熱リード10bの延在方向にも接着材11を配置することにより、放熱リード10bの延在方向に向かう放熱経路の放熱効率が向上する。   The bonding material 11 can be a bonding material for die-bonding a semiconductor chip. In the present embodiment, the bonding material 11 is made of an organic bonding material such as epoxy or acrylic. In addition, as a modification of the present embodiment, a so-called conductive adhesive containing a metal filler such as silver (Ag) particles in a base resin (for example, epoxy resin) can be used. In this case, the thermal conductivity of the adhesive 11 can be increased by including a metal filler having a higher thermal conductivity than the base resin. For this reason, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation path toward the lower surface 21 b of the wiring substrate 20 is improved via the adhesive 11. Further, by disposing the adhesive 11 in the extending direction of the heat dissipation lead 10b, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation path toward the extending direction of the heat dissipation lead 10b is improved.

また、配線基板20上への放熱部材10を固定方法として、絶縁膜26を介さずに、絶縁層21上に、直接、放熱部材10を接着する方法も考えられる。しかし、この場合、絶縁層21上に形成される最上層配線(図3および図4に示す配線23a)の配線レイアウトに制約が生じる。つまり、最上層配線と放熱部材10の短絡を防ぐため、最上層配線は、放熱部材10を避けて引き回す必要がある。そこで、本実施の形態のように、放熱部材10は、最上層配線である配線23aを覆う絶縁膜26上に固定することが好ましい。放熱部材10と配線23aの間に絶縁膜26を配置することにより、配線23aのレイアウトの自由度が大幅に増加するからである。   Further, as a method of fixing the heat radiating member 10 on the wiring substrate 20, a method of directly adhering the heat radiating member 10 on the insulating layer 21 without using the insulating film 26 is also conceivable. However, in this case, there is a restriction on the wiring layout of the uppermost layer wiring (wiring 23a shown in FIGS. 3 and 4) formed on the insulating layer 21. That is, in order to prevent a short circuit between the uppermost layer wiring and the heat radiating member 10, the uppermost layer wiring needs to be routed around the heat radiating member 10. Therefore, as in the present embodiment, it is preferable that the heat radiating member 10 is fixed on the insulating film 26 covering the wiring 23a which is the uppermost layer wiring. This is because by disposing the insulating film 26 between the heat dissipation member 10 and the wiring 23a, the degree of freedom of layout of the wiring 23a is greatly increased.

次に、放熱部材10の放熱リード10bの詳細構造について説明する。図4に示すように、放熱リード10bは、配線基板20の外縁よりも外側で曲げ加工が施され、配線基板20の下面21bよりも下方(ランド24よりも下方)に引き出されている。詳しくは、放熱リード10bは配線基板20の角部の外側で曲げ加工が施され、ランド24に接合される半田材28と同じ高さに向かって、さらに延在している。これにより、図5に示すように半導体装置1を実装基板30に実装する際に、放熱リード10bとランド31を接合することができる。   Next, the detailed structure of the heat dissipation lead 10b of the heat dissipation member 10 will be described. As shown in FIG. 4, the heat radiating lead 10 b is bent outside the outer edge of the wiring board 20, and is drawn below the lower surface 21 b of the wiring board 20 (below the land 24). Specifically, the heat radiating lead 10 b is bent outside the corner portion of the wiring substrate 20, and further extends toward the same height as the solder material 28 joined to the land 24. Thereby, when the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 30 as shown in FIG. 5, the heat dissipation lead 10 b and the land 31 can be joined.

また、放熱リード10bと実装基板30のランド31を接合する接合部材32として、半田などの導電性部材を用いることにより、放熱リード10bとランド31を電気的に接続することができる。このため、放熱リード10bは、放熱経路としての機能に加えて、半導体装置1の電極(端子)として用いることもできる。例えば、本実施の形態では、放熱リード10bを、半導体装置1に基準電位を供給する電極として用いている。したがって、放熱リード10bには、基準電位電流が流れる。なお、この放熱リード10bを、電源電位を供給する電極として用いても良い。   Further, by using a conductive member such as solder as the joining member 32 that joins the heat dissipation lead 10b and the land 31 of the mounting substrate 30, the heat dissipation lead 10b and the land 31 can be electrically connected. For this reason, the heat dissipation lead 10b can be used as an electrode (terminal) of the semiconductor device 1 in addition to a function as a heat dissipation path. For example, in the present embodiment, the heat dissipation lead 10 b is used as an electrode for supplying a reference potential to the semiconductor device 1. Therefore, the reference potential current flows through the heat dissipation lead 10b. In addition, you may use this thermal radiation lead 10b as an electrode which supplies a power supply potential.

また、図4に示すように、チップ搭載部10aおよび放熱リード10bの厚さは、配線基板20の配線23の厚さよりも厚くなっている。例えば、本実施の形態では、配線23の厚さが15μm〜20μm程度であるのに対し、チップ搭載部10aおよび放熱リード10bの厚さは100μm以上となっている。   Further, as shown in FIG. 4, the thickness of the chip mounting portion 10 a and the heat radiating lead 10 b is thicker than the thickness of the wiring 23 of the wiring board 20. For example, in the present embodiment, the thickness of the wiring 23 is about 15 μm to 20 μm, whereas the thickness of the chip mounting portion 10a and the heat radiation lead 10b is 100 μm or more.

このように放熱部材10を配線23よりも厚く形成することにより、以下の効果が得られる。すなわち、第1の効果として、放熱部材10(特に、放熱リード10b)の厚さを厚くすることにより、放熱経路の伝熱面積を増大させることができる。放熱効率は放熱経路の伝熱面積に比例して向上するので、放熱効率を向上させることができる。また、第2の効果として、放熱部材10(特に放熱リード10b)の厚さを厚くすることにより、放熱部材10の強度が増す。この結果、半導体装置1の製造工程において、放熱部材10の部品のハンドリング性が向上する(例えば、搬送時や加工時の変形を防止することができる)ので、生産性が向上する。   By forming the heat radiating member 10 thicker than the wiring 23 as described above, the following effects can be obtained. That is, as a first effect, the heat transfer area of the heat dissipation path can be increased by increasing the thickness of the heat dissipation member 10 (particularly, the heat dissipation lead 10b). Since the heat dissipation efficiency increases in proportion to the heat transfer area of the heat dissipation path, the heat dissipation efficiency can be improved. Further, as a second effect, by increasing the thickness of the heat dissipation member 10 (particularly, the heat dissipation lead 10b), the strength of the heat dissipation member 10 is increased. As a result, in the manufacturing process of the semiconductor device 1, the handling properties of the components of the heat radiating member 10 are improved (for example, deformation at the time of transportation or processing can be prevented), and thus the productivity is improved.

また、図2に示すように、放熱リード10bの幅(太さ)は、配線基板20に形成される配線23、および端子22(太さ)よりも太い。このように放熱リード10bの幅を広くすることによっても、放熱経路の伝熱面積が増大する。放熱特性を向上させる観点からは、伝熱面積(断面積)を増大させることが好ましいが、放熱部材10の厚さを過剰に厚くすると、半導体装置1のパッケージ高さが高くなってしまうという問題が生じる。そこで、本実施の形態のように、放熱リード10bの幅を広くすることにより、伝熱面積を増大させれば、放熱部材10を過剰に厚くしなくとも、十分に放熱特性を向上させることができる。例えば、本実施の形態では、図3および図4に示すように、放熱部材10の厚さは、半導体チップ2の厚さよりも薄い。つまり、本実施の形態によれば、放熱特性を向上させ、かつ、半導体装置1のパッケージ高さの上昇を抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 2, the width (thickness) of the heat dissipation lead 10b is thicker than the wiring 23 and the terminal 22 (thickness) formed on the wiring board 20. Thus, the heat transfer area of the heat dissipation path is also increased by increasing the width of the heat dissipation lead 10b. From the viewpoint of improving the heat dissipation characteristics, it is preferable to increase the heat transfer area (cross-sectional area). However, when the thickness of the heat dissipation member 10 is excessively increased, the package height of the semiconductor device 1 is increased. Occurs. Therefore, if the heat transfer area is increased by increasing the width of the heat dissipation lead 10b as in the present embodiment, the heat dissipation characteristics can be sufficiently improved without excessively thickening the heat dissipation member 10. it can. For example, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the thickness of the heat dissipation member 10 is thinner than the thickness of the semiconductor chip 2. That is, according to the present embodiment, it is possible to improve heat dissipation characteristics and to suppress an increase in the package height of the semiconductor device 1.

ただし、放熱リード10bの幅を極端に太くすると、この放熱リード10bと、配線基板20の上面のある辺に沿って形成された複数の端子22(あるいは、この辺と交差する方向に形成された他の辺に沿って形成された複数の端子22)との間隔が小さくなる。この場合、複数の端子22のうちの端部に配置された端子にワイヤ3を接続する際、ワイヤボンディング工程において使用するキャピラリ(図示は省略)が放熱リード10bと接触する虞がある。そのため、外形サイズの小さい配線基板20に、複数のパッド2cを有する半導体チップ2を搭載する場合には、本実施の形態のように、厚さの大きい放熱部材10を使用することが好ましい。   However, if the width of the heat dissipating lead 10b is made extremely large, the heat dissipating lead 10b and a plurality of terminals 22 formed along a certain side of the upper surface of the wiring board 20 (or others formed in a direction intersecting with this side) The distance from the plurality of terminals 22) formed along the side of the line is reduced. In this case, when connecting the wire 3 to a terminal arranged at the end of the plurality of terminals 22, there is a possibility that a capillary (not shown) used in the wire bonding step contacts the heat radiating lead 10 b. Therefore, when mounting the semiconductor chip 2 having the plurality of pads 2c on the wiring board 20 having a small outer size, it is preferable to use the heat dissipation member 10 having a large thickness as in the present embodiment.

次に、放熱部材10のチップ搭載部10aの大きさ(平面視におけるサイズ;平面サイズ)について説明する。図2に示すように、本実施の形態のチップ搭載部10aの大きさは、配線基板20のチップ搭載領域20aの大きさ、換言すれば、半導体チップ2の大きさ以下である。前記したように放熱効率は放熱経路の伝熱面積に比例して向上するので、放熱特性を向上させる観点からは、チップ搭載部10aの大きさは大きい程良い。   Next, the size (size in plan view; plane size) of the chip mounting portion 10a of the heat dissipation member 10 will be described. As shown in FIG. 2, the size of the chip mounting portion 10 a of the present embodiment is equal to or smaller than the size of the chip mounting region 20 a of the wiring substrate 20, in other words, the size of the semiconductor chip 2. As described above, the heat dissipation efficiency is improved in proportion to the heat transfer area of the heat dissipation path, so that the size of the chip mounting portion 10a is better from the viewpoint of improving the heat dissipation characteristics.

ところが、本願発明者の検討によれば、チップ搭載部10aの大きさを半導体チップ2よりも大きくすると、以下の課題が生じることが判った。すなわち、配線基板20の端子22の配置スペースが小さくなってしまう。端子22は、図2に示すようにワイヤ3を接合するためのボンディングリードであるため、ワイヤ3の接合面は露出している必要がある。したがって、配線基板20上を覆う、放熱部材10のチップ搭載部10aを大きくすると、端子22の配置スペースが小さくなってしまう。なお、前記特許文献2には、配線基板上に配置する金属板に穴を形成してボンディングパッドを露出させることが記載されている。しかし、この場合、金属板の穴と複数のボンディングパッドの位置合わせを精密に行わなければ、金属板によりボンディングパッドの一部が覆われてワイヤボンディング不良が発生する原因となる。   However, according to the study by the present inventor, it has been found that if the size of the chip mounting portion 10a is made larger than that of the semiconductor chip 2, the following problems arise. That is, the arrangement space of the terminals 22 of the wiring board 20 is reduced. Since the terminal 22 is a bonding lead for bonding the wire 3 as shown in FIG. 2, the bonding surface of the wire 3 needs to be exposed. Therefore, if the chip mounting portion 10a of the heat dissipation member 10 covering the wiring substrate 20 is enlarged, the arrangement space of the terminals 22 is reduced. Note that Patent Document 2 discloses that a bonding pad is exposed by forming a hole in a metal plate disposed on a wiring board. However, in this case, unless the holes of the metal plate and the plurality of bonding pads are precisely aligned, a part of the bonding pad is covered with the metal plate, which causes a wire bonding failure.

そこで、本実施の形態では、前記したように、チップ搭載部10aの大きさを、配線基板20のチップ搭載領域20aの大きさ、換言すれば、半導体チップ2の大きさ以下としている。この結果、図3および図4に示すようにチップ搭載部10aは、半導体チップ2の裏面2bに、覆われることとなる。詳しくは、チップ搭載部10aの全体が半導体チップ2の裏面2bに覆われている。このように、チップ搭載部10aを半導体チップ2で覆われる大きさとすることにより、端子22の配置スペースを十分に確保することができる。例えば、図2に示すように、チップ搭載領域20aの各辺に沿った端子22の配列を複数列配置とする、多ピンタイプの半導体装置であっても、配線基板20上に放熱部材10を配置することができる。   Therefore, in the present embodiment, as described above, the size of the chip mounting portion 10a is set to be equal to or smaller than the size of the chip mounting region 20a of the wiring board 20, in other words, the size of the semiconductor chip 2. As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the chip mounting portion 10 a is covered with the back surface 2 b of the semiconductor chip 2. Specifically, the entire chip mounting portion 10 a is covered with the back surface 2 b of the semiconductor chip 2. Thus, by setting the chip mounting portion 10a to a size that is covered by the semiconductor chip 2, a sufficient space for arranging the terminals 22 can be secured. For example, as shown in FIG. 2, even in a multi-pin type semiconductor device in which the array of terminals 22 along each side of the chip mounting area 20a is arranged in a plurality of rows, the heat dissipation member 10 is disposed on the wiring board 20. Can be arranged.

ただし、配線基板20のチップ搭載領域20aは、半導体チップ2により覆われる領域なので、チップ搭載部10aの大きさをチップ搭載領域20aの大きさよりも極端に小さくしても、チップ搭載領域20a内に、ワイヤボンディング用のリードである端子22を形成することはできない。したがって、端子22の配置スペースを十分に確保しつつ、かつ、放熱特性を向上させる観点からは、チップ搭載部10aの大きさは、チップ搭載領域20aの大きさと同等、あるいはこれより僅かに小さい程度が好ましく、チップ搭載領域20aの大きさと同じ大きさであることが特に好ましい。本実施の形態では、平面視におけるチップ搭載部10aの形状を円形として説明しているが、チップ搭載領域20aとチップ搭載部10aの大きさを揃える観点からは、チップ搭載部10aの形状が、平面視においてチップ搭載領域20aの輪郭に沿った四角形を成すようにすることが特に好ましい。また、チップ搭載部10aの平面形状をチップ搭載領域20aの輪郭に沿った四角形を成すようにすると、後述する半導体装置1の製造工程のワイヤボンディング工程において、各パッド2cの直下にチップ搭載部10aが配置されることとなるので、容易にワイヤボンディングを行うことができる。   However, since the chip mounting area 20a of the wiring substrate 20 is an area covered by the semiconductor chip 2, even if the size of the chip mounting portion 10a is extremely smaller than the size of the chip mounting area 20a, the chip mounting area 20a is not included in the chip mounting area 20a. The terminal 22 which is a lead for wire bonding cannot be formed. Therefore, the size of the chip mounting portion 10a is the same as or slightly smaller than the size of the chip mounting region 20a from the viewpoint of sufficiently securing the arrangement space of the terminals 22 and improving the heat dissipation characteristics. It is particularly preferable that the size is the same as the size of the chip mounting area 20a. In the present embodiment, the shape of the chip mounting portion 10a in plan view is described as a circle, but from the viewpoint of aligning the sizes of the chip mounting region 20a and the chip mounting portion 10a, the shape of the chip mounting portion 10a is: It is particularly preferable to form a quadrangle along the outline of the chip mounting area 20a in plan view. Further, when the planar shape of the chip mounting portion 10a is made to be a quadrangle along the outline of the chip mounting region 20a, the chip mounting portion 10a is directly below each pad 2c in the wire bonding process of the manufacturing process of the semiconductor device 1 described later. Therefore, wire bonding can be easily performed.

次に、図2に示す放熱リード10bの延在方向について説明する。図2に示すように、半導体装置1の放熱リード10bは、チップ搭載部10aから配線基板20の角部に向かってそれぞれ延在している。本実施の形態では、放熱部材10は4つの放熱リード10bを有し、各放熱リード10bはチップ搭載部10aの角部(半導体チップ2の角部)から配線基板20の4つの角部に向かって、それぞれ延在するように配置されている。放熱リード10bは、前記したように、封止樹脂4の内部で発生した熱を封止樹脂4の外側に伝達する放熱経路となるので、放熱リード10bはチップ搭載部10aと一体に形成されている(チップ搭載部10aに連結されている)。放熱リード10bとチップ搭載部10aとが分断されることで、放熱効率が低下する事を防止するためである。   Next, the extending direction of the heat dissipation lead 10b shown in FIG. 2 will be described. As shown in FIG. 2, the heat dissipation leads 10 b of the semiconductor device 1 extend from the chip mounting portion 10 a toward the corners of the wiring substrate 20. In the present embodiment, the heat radiating member 10 has four heat radiating leads 10b, and each heat radiating lead 10b is directed from the corner of the chip mounting portion 10a (the corner of the semiconductor chip 2) to the four corners of the wiring board 20. Are arranged so as to extend. As described above, the heat dissipation lead 10b serves as a heat dissipation path for transmitting the heat generated inside the sealing resin 4 to the outside of the sealing resin 4, so that the heat dissipation lead 10b is formed integrally with the chip mounting portion 10a. (Connected to the chip mounting portion 10a). This is to prevent the heat dissipation efficiency from being reduced by dividing the heat dissipation lead 10b and the chip mounting portion 10a.

なお、前記特許文献2には、配線基板の上面および側面を包み込むように金属板を形成し、側面の下部に接地端子を形成する形状が記載されている。前記特許文献2の図4によれば、接地端子は四角形の平面形状を成す配線基板の辺に形成されている。しかし、このような形状の接地端子を形成する場合、半導体装置を実装する実装基板の配線レイアウトに制約が生じる。つまり、接地端子と電気的に接続される実装基板側の端子や配線を避けて、その他の配線のレイアウトをする必要があるため、実装基板における配線引き回しが困難となる。   Note that Patent Document 2 describes a shape in which a metal plate is formed so as to wrap around an upper surface and a side surface of a wiring board, and a ground terminal is formed at a lower portion of the side surface. According to FIG. 4 of Patent Document 2, the ground terminal is formed on the side of the wiring board having a square planar shape. However, when the ground terminal having such a shape is formed, there are restrictions on the wiring layout of the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted. That is, since it is necessary to lay out other wirings while avoiding the terminals and wirings on the mounting board side that are electrically connected to the ground terminals, it is difficult to route wiring on the mounting board.

そこで、本実施の形態では、実装基板30の配線レイアウトにおいて、伝送距離を短くするため、放熱リード10bを配線基板20の角部に向かって延在させている。図7は、図2に示す半導体装置を実装基板に実装した際の外部機器と接続する配線レイアウトの位置関係を示す拡大平面図である。図43は図7に対する比較例である半導体装置を実装基板に実装した際の外部機器と接続する配線レイアウトの位置関係を示す拡大平面図である。なお、図7および図8では、実装基板30における配線レイアウトを示すため、ランド33、34およびこれらを電気的に接続する配線35を点線で示している。また、実装基板30の放熱経路となる配線36も、同様に点線で示している。   Therefore, in the present embodiment, in the wiring layout of the mounting substrate 30, the heat dissipation leads 10 b are extended toward the corners of the wiring substrate 20 in order to shorten the transmission distance. FIG. 7 is an enlarged plan view showing a positional relationship of a wiring layout connected to an external device when the semiconductor device shown in FIG. 2 is mounted on a mounting board. FIG. 43 is an enlarged plan view showing a positional relationship of a wiring layout connected to an external device when a semiconductor device which is a comparative example with respect to FIG. 7 is mounted on a mounting board. 7 and 8, in order to show the wiring layout on the mounting substrate 30, the lands 33, 34 and the wiring 35 that electrically connects them are shown by dotted lines. In addition, the wiring 36 serving as a heat dissipation path of the mounting substrate 30 is similarly indicated by a dotted line.

半導体装置1には、信号電流、電源電位電流、基準電位電流など、種々の電流が流れるが、電流の種類によっては、伝送距離が長くなることにより、インピーダンス成分やノイズが増大して信頼性が低下する原因となる。例えば、信号電流が流れる配線経路は信頼性向上の観点から伝送距離を短くすることが好ましい。また、アナログ回路に接続される配線経路は、特に、伝送距離の影響を受け易い。このため、信号電流、やアナログ回路電流が流れるランド24(図3参照)は、行列状に配置されるランド配置の最外周に配置することが好ましい。図7に示すように、実装基板30の半導体装置1を搭載する領域において、最外周に配置されるランド33は、外部機器(外部電子機器;例えば、半導体装置)37に接続されるランド34との伝送距離を短くすることができるからである。   Various currents such as a signal current, a power supply potential current, and a reference potential current flow through the semiconductor device 1. However, depending on the type of current, the transmission distance becomes longer, thereby increasing the impedance component and noise, thereby increasing reliability. It will cause a drop. For example, it is preferable to shorten the transmission distance of a wiring path through which a signal current flows from the viewpoint of improving reliability. Also, the wiring path connected to the analog circuit is particularly susceptible to the transmission distance. For this reason, the lands 24 (see FIG. 3) through which the signal current and the analog circuit current flow are preferably arranged on the outermost periphery of the land arrangement arranged in a matrix. As shown in FIG. 7, in the region where the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 30, the land 33 arranged on the outermost periphery is a land 34 connected to an external device (external electronic device; for example, a semiconductor device) 37. This is because the transmission distance can be shortened.

ところが、図43に示す比較例の半導体装置100のように、放熱リード10bを配線基板20の辺部(隣り合う角部の間)に向かって延在させ、これを実装基板のランド101と接合する場合、ランド33とランド34を電気的に接続する配線102は、ランド101およびこれに接続される配線103を避けて、迂回させる必要が生じる。また、迂回する距離を短縮するためには、配線102と配線103の距離を近づける必要があるが、この場合、配線103に伝わる熱が配線102を流れる電流のノイズ源となる。   However, like the semiconductor device 100 of the comparative example shown in FIG. 43, the heat dissipation leads 10b are extended toward the sides (between adjacent corners) of the wiring board 20 and bonded to the lands 101 of the mounting board. In this case, the wiring 102 that electrically connects the land 33 and the land 34 needs to be detoured by avoiding the land 101 and the wiring 103 connected thereto. In order to reduce the detour distance, it is necessary to reduce the distance between the wiring 102 and the wiring 103. In this case, the heat transmitted to the wiring 103 becomes a noise source of the current flowing through the wiring 102.

一方、図7に示すように、本実施の形態によれば、放熱リード10bを配線基板20の角部に向かって延在させることにより、ランド31とランド33を電気的に接続する配線35を略直線的に配置することができる。すなわち、配線35の配線経路を最短化することができる。また、放熱リード10bに接続されるランド31、あるいは、これに接続される配線35と、配線35の距離を十分に引き離すことができるので、熱影響によるノイズを低減することができる。このため、半導体装置1は、図43に示す半導体装置100と比較して信頼性を向上させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 7, according to the present embodiment, by extending the heat radiation lead 10b toward the corner of the wiring board 20, the wiring 35 that electrically connects the land 31 and the land 33 is formed. They can be arranged substantially linearly. That is, the wiring path of the wiring 35 can be minimized. Moreover, since the distance between the land 31 connected to the heat radiating lead 10b or the wiring 35 connected thereto and the wiring 35 can be sufficiently separated, noise due to thermal influence can be reduced. For this reason, the semiconductor device 1 can improve reliability compared with the semiconductor device 100 shown in FIG.

また、単に、放熱経路の数を増やす観点からは、例えば、図2に示す配線基板20の辺部に向かって延在する放熱リード10bを追加して形成する方法も考えられる。しかし、放熱リード10bを配線基板20の辺部に向かって延在させた場合、前記したように、実装基板30の配線レイアウトにおいて、伝送距離が長くなる課題や、配線基板20の配線23や端子22のレイアウトに制約が生じる課題が発生する。このため、本実施の形態では、放熱リード10bの数は、ランド24の数よりも少なく、配線基板20の各角部に向かって4本の放熱リード10bを配置している。   Further, from the viewpoint of simply increasing the number of heat dissipation paths, for example, a method of additionally forming the heat dissipation leads 10b extending toward the sides of the wiring board 20 shown in FIG. However, when the heat radiation lead 10b is extended toward the side portion of the wiring board 20, as described above, in the wiring layout of the mounting board 30, there is a problem that the transmission distance becomes long, and the wiring 23 and terminals of the wiring board 20 There arises a problem that the layout of 22 is restricted. For this reason, in the present embodiment, the number of heat radiation leads 10 b is smaller than the number of lands 24, and four heat radiation leads 10 b are arranged toward each corner of the wiring board 20.

<半導体チップ>
次に、配線基板20上に搭載する半導体チップ2について説明する。図8は、図2に示す半導体チップの主面側を拡大して示す平面図である。また、図9は、図3に示す半導体チップと放熱部材の接続部を模式的に示す拡大断面図である。
<Semiconductor chip>
Next, the semiconductor chip 2 mounted on the wiring board 20 will be described. FIG. 8 is an enlarged plan view showing the main surface side of the semiconductor chip shown in FIG. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a connection portion between the semiconductor chip and the heat dissipation member shown in FIG.

本実施の形態の半導体チップ2は、主面2a、主面2aの反対側に位置する裏面2b、およびこの主面2aと裏面2bとの間に位置する側面を有している。半導体チップ2の平面形状(主面2a、裏面2bの形状)は略四角形からなる。   The semiconductor chip 2 of the present embodiment has a main surface 2a, a back surface 2b positioned on the opposite side of the main surface 2a, and a side surface positioned between the main surface 2a and the back surface 2b. The planar shape of the semiconductor chip 2 (the shape of the main surface 2a and the back surface 2b) is substantially rectangular.

図8に示すように、半導体チップ2の主面2a上には、複数のパッド(電極、チップ電極)2cが形成されている。複数のパッド2cは、半導体チップ2の各辺に沿って主面2a上の周縁部側にそれぞれ並べて配置されている。また、本実施の形態では、パッド2cは、主面2aの各辺に沿って、それぞれ複数列(図8では2列)で配置されている。言い換えれば、複数のパッド2cは、半導体チップ2の主面2aに対して最外周の第1列目に形成される複数の1列目パッド(1列目電極)2dと、1列目のパッド2dよりも内側(主面2aの中央側)に形成される複数の2列目パッド(2列目電極)2eを含んでいる。このように、半導体チップ2の複数のパッド2cを、主面2aの各辺に沿って複数列で配置することにより、パッド2cの配置スペースの増加を抑制し、かつ、多くのパッド2cを配置することができる。つまり、半導体チップ2の平面寸法の増大を抑制しつつ、多くのパッド2cを配置することができる。   As shown in FIG. 8, a plurality of pads (electrodes, chip electrodes) 2 c are formed on the main surface 2 a of the semiconductor chip 2. The plurality of pads 2 c are arranged side by side on the peripheral edge side on the main surface 2 a along each side of the semiconductor chip 2. In the present embodiment, the pads 2c are arranged in a plurality of rows (two rows in FIG. 8) along each side of the main surface 2a. In other words, the plurality of pads 2c include a plurality of first-row pads (first-row electrodes) 2d formed in the outermost first row with respect to the main surface 2a of the semiconductor chip 2 and first-row pads. A plurality of second row pads (second row electrodes) 2e formed on the inner side (center side of the main surface 2a) than 2d are included. In this way, by arranging the plurality of pads 2c of the semiconductor chip 2 in a plurality of rows along each side of the main surface 2a, an increase in the arrangement space of the pads 2c is suppressed, and many pads 2c are arranged. can do. That is, many pads 2c can be arranged while suppressing an increase in the planar dimension of the semiconductor chip 2.

また、半導体チップ2の主面2aには、それぞれダイオードやトランジスタなどの複数の半導体素子(回路素子)が形成され、半導体素子上に形成された図示しない配線(配線層)を介して複数のパッド2cとそれぞれ電気的に接続されている。このように半導体チップ2は、主面2aに形成された複数の半導体素子とこれら複数の半導体素子を電気的に接続する配線により集積回路を構成している。   Also, a plurality of semiconductor elements (circuit elements) such as diodes and transistors are formed on the main surface 2a of the semiconductor chip 2, and a plurality of pads are provided via wirings (wiring layers) (not shown) formed on the semiconductor elements. 2c is electrically connected to each other. Thus, the semiconductor chip 2 constitutes an integrated circuit by a plurality of semiconductor elements formed on the main surface 2a and wirings that electrically connect the plurality of semiconductor elements.

なお、半導体チップ2の基材(半導体基板)は、例えばシリコン(Si)からなる。また、主面2a上には絶縁膜が形成されており、複数のパッド2cのそれぞれの表面は、この絶縁膜に形成された開口部において、絶縁膜から露出している。   The base material (semiconductor substrate) of the semiconductor chip 2 is made of, for example, silicon (Si). An insulating film is formed on the main surface 2a, and each surface of the plurality of pads 2c is exposed from the insulating film at an opening formed in the insulating film.

また、このパッド2cは金属からなり、本実施の形態では、例えばアルミニウム(Al)からなる。さらに、このパッド2cの表面には、めっき膜が形成されており、本実施の形態では、例えばニッケル(Ni)膜を介して、金(Au)膜が形成された多層構造の積層めっき膜である。   The pad 2c is made of metal, and in this embodiment, is made of, for example, aluminum (Al). Further, a plating film is formed on the surface of the pad 2c. In the present embodiment, for example, a multilayer plating film having a multilayer structure in which a gold (Au) film is formed via a nickel (Ni) film is used. is there.

図3および図4に示すように、本実施の形態では、半導体チップ2は、裏面2bを放熱部材10のチップ搭載部10aの上面10cと対向させた状態で配線基板20のチップ搭載領域20a上に搭載する、所謂フェイスアップ実装方式により搭載する。半導体チップ2は、接着材12を介してチップ搭載部10aの上面に固定される。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the semiconductor chip 2 is placed on the chip mounting region 20a of the wiring board 20 with the back surface 2b facing the upper surface 10c of the chip mounting portion 10a of the heat radiating member 10. It is mounted by a so-called face-up mounting method. The semiconductor chip 2 is fixed to the upper surface of the chip mounting portion 10a through the adhesive material 12.

ここで、本実施の形態では、図9に示すように接着材12として、ベース樹脂(例えばエポキシ系樹脂)12a中に、例えば銀(Ag)粒子などからなる複数の金属フィラ12bを含有する、所謂、導電性接着材を用いている。前記したように、ベース樹脂12aよりも熱伝導率が高い金属フィラ12bを接着材12に含有させることにより、接着材12の熱伝導率を上昇させることができる。このため、接着材12を介して、放熱部材10に向かう放熱経路の放熱効率が向上する。前記したように、接着材11も金属フィラを含有させることが好ましいが、半導体チップ2を固定する接着材12には、金属フィラ12bを含有させることが、特に好ましい。半導体チップ2から放熱部材10に熱伝達するための主たる放熱経路となるからである。また、本実施の形態では、放熱リード10bを介して半導体チップ2に基準電位を供給しているが、接着材12を導電性接着材とすることにより、半導体チップ2の裏面2bと、チップ搭載部10aの上面10cと、を電気的に接続することができる。このため、本実施の形態では、金属フィラとして電気抵抗が小さい銀(Ag)粒子を用いている。さらに、半導体チップ2の裏面2bに金属めっき膜(図示は省略)を形成することにより、裏面2bと接着材12の接続界面の抵抗を低減することができる。また、この場合、熱抵抗も低減することができるので、放熱特性も向上する。なお、半導体チップ2の裏面2bをチップ搭載部10aの上面10cと電気的に接続しない構成であれば、接着材12には導電性は要求されない。しかし、導電性が要求されない場合であっても、放熱特性を向上させる観点からは、接着材12を構成するベース樹脂12a中にベース樹脂12aよりも熱伝導率が高いフィラ(金属フィラ12b、あるいは非金属フィラ)を含有させることが好ましい。   Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, as the adhesive 12, a base resin (for example, epoxy resin) 12 a contains a plurality of metal fillers 12 b made of, for example, silver (Ag) particles, A so-called conductive adhesive is used. As described above, the thermal conductivity of the adhesive 12 can be increased by including the metal filler 12b having a higher thermal conductivity than the base resin 12a in the adhesive 12. For this reason, the heat radiation efficiency of the heat radiation path toward the heat radiation member 10 is improved through the adhesive 12. As described above, the adhesive 11 also preferably includes a metal filler, but it is particularly preferable that the adhesive 12 for fixing the semiconductor chip 2 includes the metal filler 12b. This is because it becomes a main heat dissipation path for transferring heat from the semiconductor chip 2 to the heat dissipation member 10. In the present embodiment, the reference potential is supplied to the semiconductor chip 2 via the heat dissipation lead 10b. However, by using the adhesive 12 as a conductive adhesive, the back surface 2b of the semiconductor chip 2 and the chip mounting are provided. The upper surface 10c of the part 10a can be electrically connected. For this reason, in this Embodiment, the silver (Ag) particle | grains with small electrical resistance are used as a metal filler. Furthermore, by forming a metal plating film (not shown) on the back surface 2b of the semiconductor chip 2, the resistance at the connection interface between the back surface 2b and the adhesive 12 can be reduced. In this case, the heat resistance can also be reduced, so that the heat dissipation characteristics are also improved. In addition, if the back surface 2b of the semiconductor chip 2 is not electrically connected to the top surface 10c of the chip mounting portion 10a, the adhesive material 12 is not required to have conductivity. However, even if the electrical conductivity is not required, from the viewpoint of improving the heat dissipation characteristics, the filler (metal filler 12b or metal filler 12b or It is preferable to contain a nonmetallic filler).

次に、半導体チップ2と配線基板20を電気的に接続するワイヤボンディング接続について説明する。図44は、図2の比較例である半導体装置の主面側の内部構造を示す平面図である。図44に示す半導体装置100は、放熱部材10の放熱リード10bが配線基板20の辺部(隣り合う角部の間)に向かって延在している点で、図2に示す半導体装置1と異なる。   Next, wire bonding connection for electrically connecting the semiconductor chip 2 and the wiring board 20 will be described. FIG. 44 is a plan view showing the internal structure of the main surface side of the semiconductor device which is a comparative example of FIG. The semiconductor device 100 shown in FIG. 44 differs from the semiconductor device 1 shown in FIG. 2 in that the heat dissipation lead 10b of the heat dissipation member 10 extends toward the side portion (between adjacent corner portions) of the wiring board 20. Different.

図2および図3に示すように、半導体チップ2は複数のワイヤ3を介してそれぞれ配線基板20と電気的に接続されている。詳しくは、ワイヤ3の一方の端部は、半導体チップ2の主面2a上のパッド2cに接続され、他方は、配線基板20の端子22に接続されている。本実施の形態では、ワイヤ3は金(Au)からなり、半導体チップ2のパッド2cおよび配線基板20の端子22の表面に形成された金めっき膜と、Au−Au接合により接合されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor chip 2 is electrically connected to the wiring board 20 via a plurality of wires 3. Specifically, one end of the wire 3 is connected to the pad 2 c on the main surface 2 a of the semiconductor chip 2, and the other is connected to the terminal 22 of the wiring substrate 20. In the present embodiment, the wire 3 is made of gold (Au), and is bonded to the gold plating film formed on the surface of the pad 2c of the semiconductor chip 2 and the terminal 22 of the wiring substrate 20 by Au—Au bonding.

ここで、本実施の形態の半導体装置1のように、放熱リード10bを配線基板20の角部に向かって延在させると、ワイヤボンディング接続において、以下のメリットがある。すなわち、半導体チップ2のパッド2cと配線基板20の端子22の距離を近づけることができるので、ワイヤ3の線長を短くすることができる。   Here, as in the semiconductor device 1 of the present embodiment, extending the heat dissipating leads 10b toward the corners of the wiring board 20 has the following merit in wire bonding connection. That is, since the distance between the pad 2c of the semiconductor chip 2 and the terminal 22 of the wiring substrate 20 can be reduced, the wire length of the wire 3 can be shortened.

図44に示す半導体装置100のように、放熱リード10bを配線基板20の辺部に向かって延在させると、配線基板20の端子22は、放熱リード10bを避けて配置する必要がある。一方、半導体チップ2のパッド2cは、図2と同様に、主面2aの各辺に沿って配置されている。この結果、半導体装置100では、半導体装置1と比較してワイヤ3の線長が長くなる。ワイヤ3の線長が長くなると、インピーダンス成分が増大する。また、ワイヤ3の線長が長くなることにより、製造工程中にワイヤ3が変形しやすくなるので、隣り合うワイヤ3同士が接触してしまう懸念が増大する。   As in the semiconductor device 100 shown in FIG. 44, when the heat dissipation leads 10b are extended toward the sides of the wiring board 20, the terminals 22 of the wiring board 20 need to be arranged avoiding the heat dissipation leads 10b. On the other hand, the pads 2c of the semiconductor chip 2 are arranged along each side of the main surface 2a, as in FIG. As a result, in the semiconductor device 100, the wire length of the wire 3 is longer than that of the semiconductor device 1. As the wire 3 becomes longer, the impedance component increases. Moreover, since the wire 3 becomes easy to deform | transform during a manufacturing process when the wire length of the wire 3 becomes long, the concern that adjacent wires 3 contact will increase.

一方、本実施の形態の半導体装置1のように、放熱リード10bを角部に向かって延在させれば、複数の端子22を複数のパッド2cに近づけて配置しても放熱リード10bと干渉しない。したがって、ワイヤ3の線長を短くすることができる。このように、放熱リード10bを配線基板の角部に向かって延在させることは、ワイヤボンディング接続の観点からも好ましい。   On the other hand, as in the semiconductor device 1 of the present embodiment, if the heat radiating leads 10b extend toward the corners, even if the plurality of terminals 22 are arranged close to the plurality of pads 2c, they interfere with the heat radiating leads 10b. do not do. Therefore, the wire length of the wire 3 can be shortened. Thus, it is preferable from the viewpoint of wire bonding connection to extend the heat radiating lead 10b toward the corner of the wiring board.

<封止樹脂>
次に、半導体チップ2、複数のワイヤ3、および複数の端子22を封止する封止樹脂4について説明する。図3に示すように、本実施の形態の封止樹脂4は、配線基板20の上面21a側に形成され、半導体チップ2、複数のワイヤ3、および複数の端子22を封止している。また、図4に示すように、封止樹脂4は、放熱部材10のチップ搭載部10a、および放熱リード10bの一部を封止している。
<Sealing resin>
Next, the sealing resin 4 that seals the semiconductor chip 2, the plurality of wires 3, and the plurality of terminals 22 will be described. As shown in FIG. 3, the sealing resin 4 of the present embodiment is formed on the upper surface 21 a side of the wiring substrate 20 and seals the semiconductor chip 2, the plurality of wires 3, and the plurality of terminals 22. Moreover, as shown in FIG. 4, the sealing resin 4 seals a part of the chip mounting portion 10a of the heat dissipation member 10 and the heat dissipation lead 10b.

また、封止樹脂4は配線基板20の上面21a側全体を覆うのではなく、配線基板20の周縁部は封止樹脂4から露出している。このため、配線基板20の外縁よりも外側まで延在する放熱リード10bの一部は、配線基板20の上面21a側において、封止樹脂4から露出している。このため、配線基板20の上面21a側全体を封止樹脂で覆う構造と比較して、放熱リード10bの露出面積が多くなるので、放熱効率が向上する。   Further, the sealing resin 4 does not cover the entire upper surface 21 a side of the wiring substrate 20, but the peripheral edge of the wiring substrate 20 is exposed from the sealing resin 4. For this reason, a part of the heat radiating lead 10 b extending to the outside of the outer edge of the wiring board 20 is exposed from the sealing resin 4 on the upper surface 21 a side of the wiring board 20. For this reason, compared with the structure which covers the whole upper surface 21a side of the wiring board 20 with sealing resin, since the exposed area of the radiation | emission lead 10b increases, thermal radiation efficiency improves.

また、配線基板20の上面21a側の一部を封止樹脂4から露出させる構造は、半導体装置1を組み立てる際に、作り易いというメリットがあるが、これについては、後述する。   Further, the structure in which a part of the upper surface 21a side of the wiring substrate 20 is exposed from the sealing resin 4 has an advantage that it is easy to make when assembling the semiconductor device 1. This will be described later.

<半導体装置の製造工程>
次に、図1〜図4に示す半導体装置1の製造工程について、説明する。本実施の形態における半導体装置1は、図10に示す組立てフローに沿って製造される。図10は、図1〜図4に示す半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。各工程の詳細については、図11〜図39を用いて、以下に説明する。
<Manufacturing process of semiconductor device>
Next, the manufacturing process of the semiconductor device 1 shown in FIGS. 1 to 4 will be described. The semiconductor device 1 in the present embodiment is manufactured along the assembly flow shown in FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an assembly flow of the semiconductor device shown in FIGS. Details of each step will be described below with reference to FIGS.

1.基材準備工程;
まず、図10に示す基材準備工程(S1)として、図11に示すような基材40を準備する。図11は、図10に示す基材準備工程で準備する基材の全体構造を示す平面図、図12は、図11に示す基材を構成する配線基板を示す平面図、図13は、図11に示す基材を構成するリードフレームを示す平面図である。また、図14は、図12に示す配線基板の上面側に接着材を塗布した状態を示し、図12に示すC部の拡大平面図である。また、図15は、図14に示す配線基板上にリードフレームを接着した状態を示す拡大平面図である。
1. Substrate preparation step;
First, as a base material preparation step (S1) shown in FIG. 10, a base material 40 as shown in FIG. 11 is prepared. 11 is a plan view showing the overall structure of the base material prepared in the base material preparation step shown in FIG. 10, FIG. 12 is a plan view showing the wiring board constituting the base material shown in FIG. 11, and FIG. FIG. 12 is a plan view showing a lead frame constituting the base material shown in FIG. FIG. 14 is an enlarged plan view of a portion C shown in FIG. 12, showing a state where an adhesive is applied to the upper surface side of the wiring board shown in FIG. FIG. 15 is an enlarged plan view showing a state in which a lead frame is bonded onto the wiring board shown in FIG.

図11に示すように、本工程で準備する基材40は、配線基板41上にリードフレーム42を接着して成る。図12に示すように、配線基板41は、平面視において枠部(枠体)41bの内側に複数のデバイス領域41aを備えている。つまり、配線基板41は、複数のデバイス領域41aを有する、所謂、多数個取り基板である。各デバイス領域41aは、図2に示す配線基板20に相当し、図1〜図4を用いて説明した配線基板20の各部材(但し、半田材28を除く)が形成されている。   As shown in FIG. 11, the base material 40 prepared in this step is formed by bonding a lead frame 42 on a wiring board 41. As shown in FIG. 12, the wiring board 41 includes a plurality of device regions 41a inside a frame portion (frame body) 41b in plan view. That is, the wiring board 41 is a so-called multi-piece board having a plurality of device regions 41a. Each device region 41a corresponds to the wiring board 20 shown in FIG. 2, and each member of the wiring board 20 described with reference to FIGS. 1 to 4 (excluding the solder material 28) is formed.

また、各デバイス領域41aは、枠部41bと各デバイス領域41aを連結する吊り部41cによって、それぞれ支持されている。言い換えると、枠部41bに連結された複数の吊り部41cにより、複数のデバイス領域41aは支持されている。また、本実施の形態では、この吊り部41cは、枠部41bおよび各デバイス領域41aの双方と一体に形成され、複数(図12では2個)の吊り部41cにより、各デバイス領域41aを支持している。このため、各デバイス領域41aの間には、配線基板の上面から下面まで貫通するスリット41dが、それぞれ形成されている。   Each device region 41a is supported by a suspending portion 41c that connects the frame portion 41b and each device region 41a. In other words, the plurality of device regions 41a are supported by the plurality of hanging portions 41c connected to the frame portion 41b. In the present embodiment, the suspension portion 41c is formed integrally with both the frame portion 41b and each device region 41a, and each device region 41a is supported by a plurality of (two in FIG. 12) suspension portions 41c. is doing. For this reason, a slit 41d penetrating from the upper surface to the lower surface of the wiring board is formed between each device region 41a.

詳しく説明すると、図12に示すように、長方形の輪郭を成す枠部41bの長辺のそれぞれに、複数の吊り部41cが連結され、各デバイス領域41aは、枠部41bの短辺に沿って延在する2つの吊り部41cに支持されている。また、各デバイス領域41aの間やデバイス領域41aと枠部41bの短辺の間には、吊り部41cは配置されていない。つまり、各デバイス領域41aは2点支持により、枠部41bと連結されている。   More specifically, as shown in FIG. 12, a plurality of hanging portions 41c are connected to each of the long sides of the frame portion 41b having a rectangular outline, and each device region 41a extends along the short side of the frame portion 41b. It is supported by two extending suspension parts 41c. Further, the hanging portions 41c are not disposed between the device regions 41a or between the device regions 41a and the short sides of the frame portion 41b. That is, each device region 41a is connected to the frame portion 41b by two-point support.

また、各吊り部41cの幅(枠部41bの長辺に沿った方向の長さ)は、デバイス領域41aの幅よりも狭く、各吊り部41cは四角形の平面形状を成すデバイス領域41aの辺の略中央に連結されている。したがって、デバイス領域41aの4つの角部の外側には、スリット41dが配置されている。   Further, the width of each suspension part 41c (the length in the direction along the long side of the frame part 41b) is narrower than the width of the device region 41a, and each suspension part 41c is a side of the device region 41a having a rectangular planar shape. It is connected to the approximate center. Accordingly, the slits 41d are arranged outside the four corners of the device region 41a.

このように、図2に示す配線基板20に相当する各デバイス領域41aの周囲(特に四角形の平面形状を成すデバイス領域41aの角部周辺)にスリット41dを形成すると、図10に示すリード加工工程S7で、リードフレーム42が備えるリード(放熱リード)に曲げ加工や切断加工を容易に施すことができる。   As described above, when the slits 41d are formed around each device region 41a corresponding to the wiring substrate 20 shown in FIG. 2 (particularly around the corners of the device region 41a having a quadrangular planar shape), the lead processing step shown in FIG. In S7, the lead (heat radiation lead) provided in the lead frame 42 can be easily bent or cut.

また、図14に示すように、各デバイス領域41aは、チップ搭載領域20aと、チップ搭載領域20aの周囲に並べて配置される複数の端子(ボンディングリード)22を有している。チップ搭載領域20aの平面形状は、搭載する半導体チップ2(図2参照)の平面形状に対応してそれぞれ四角形を成す。   As shown in FIG. 14, each device region 41a has a chip mounting region 20a and a plurality of terminals (bonding leads) 22 arranged side by side around the chip mounting region 20a. The planar shape of the chip mounting region 20a forms a quadrangle corresponding to the planar shape of the semiconductor chip 2 (see FIG. 2) to be mounted.

また、図13に示すように、平面視においてリードフレーム42は、図12に示す配線基板41と同様に、長方形の枠部(枠体)42bの内側に複数のデバイス領域42aを備えている。各デバイス領域42aには、デバイス領域42aの略中央に配置されるチップ搭載部(タブ、ダイパッド)10aと、チップ搭載部10aと一体に形成され、チップ搭載部10aからデバイス領域42aの各角部に向かって延在する複数(図3では4本)のリード(放熱リード)42cと、を有している。言い換えると、各デバイス領域42aは、枠部42bに連結された複数のリード42cと、平面視においてこのデバイス領域42a(又は、枠部42)の内側に配置され、かつ複数のリード42cにより支持されるチップ搭載部10aと、を有している。   As shown in FIG. 13, the lead frame 42 in the plan view includes a plurality of device regions 42a inside a rectangular frame (frame body) 42b, like the wiring board 41 shown in FIG. In each device region 42a, a chip mounting portion (tab, die pad) 10a disposed substantially at the center of the device region 42a and the chip mounting portion 10a are formed integrally with each corner portion of the device region 42a from the chip mounting portion 10a. And a plurality of (four in FIG. 3) leads (heat dissipating leads) 42c extending toward the bottom. In other words, each device region 42a is arranged inside the device region 42a (or the frame portion 42) in a plan view and supported by the plurality of leads 42c. Chip mounting portion 10a.

この複数のリード42cは、図10に示すリード加工工程S7(詳細は後述)で加工を施すことにより、図2に示す放熱リード10bとなるが、本工程の段階では、一方の端部がチップ搭載部10aに、他方の端部が枠部42bに連結されている。つまり、リード42cはリードフレーム42のチップ搭載部10aを支持する吊りリードとして機能している。また、本実施の形態では、加工中にリードフレーム42の変形を防止するため、各デバイス領域42aの間に、それぞれ補強リード42dを形成し、補強リード42dは枠部42bと連結されている。   The plurality of leads 42c are processed in the lead processing step S7 (details will be described later) shown in FIG. 10 to become the heat radiating leads 10b shown in FIG. 2, but at this stage, one end is a chip. The other end of the mounting portion 10a is connected to the frame portion 42b. That is, the lead 42 c functions as a suspension lead that supports the chip mounting portion 10 a of the lead frame 42. In the present embodiment, in order to prevent deformation of the lead frame 42 during processing, reinforcing leads 42d are formed between the device regions 42a, and the reinforcing leads 42d are connected to the frame portion 42b.

また、図13に示すリード42cの表面には、主材10e(図6参照)よりも半田に対する濡れ性が高い、例えばパラジウム(Pd)からなるめっき膜(外装めっき層)10f(図6参照)が予め形成されている。言い換えれば、図6に示すめっき膜10fは、所謂、先付けめっき法により形成している。一般に、リードフレームタイプの半導体装置の複数のリードの表面に外装めっき層を形成する場合には、図10に示す封止工程S5の後で、半田めっき液に基材40を浸漬して形成する、所謂、後付けめっき法により形成する。しかし、本実施の形態のリードフレーム42は、配線基板41上に搭載するので、後付けめっき法を用いた場合、配線基板41の下面において露出するランド24(図3参照)の表面にもめっき層が形成されてしまう。ランド24の表面にめっき層が形成されると、図10に示すボールマウント工程S6で、ボールマウント不良が発生する原因となる。なお、後付けめっき法を用いた場合でも、配線基板41の下面で露出するランド24(図3参照)を図示しないマスクで被覆した状態で行えば、ランド24の表面へのめっき層の形成を防止することができる。しかし、この場合、マスクで被覆する工程が追加となるので、製造効率を向上させる観点からは、本実施の形態のように、先付けめっき法を用いることが好ましい。   Further, on the surface of the lead 42c shown in FIG. 13, a plating film (exterior plating layer) 10f (see FIG. 6) made of, for example, palladium (Pd), which has higher wettability to solder than the main material 10e (see FIG. 6). Is formed in advance. In other words, the plating film 10f shown in FIG. 6 is formed by a so-called tip plating method. In general, when forming an exterior plating layer on the surface of a plurality of leads of a lead frame type semiconductor device, the substrate 40 is immersed in a solder plating solution after the sealing step S5 shown in FIG. It is formed by a so-called post plating method. However, since the lead frame 42 according to the present embodiment is mounted on the wiring board 41, the plating layer is also formed on the surface of the land 24 (see FIG. 3) exposed on the lower surface of the wiring board 41 when the post-plating method is used. Will be formed. If a plating layer is formed on the surface of the land 24, a ball mounting defect occurs in the ball mounting step S6 shown in FIG. Even when the post-plating method is used, if the land 24 (see FIG. 3) exposed on the lower surface of the wiring substrate 41 is covered with a mask (not shown), the formation of a plating layer on the surface of the land 24 is prevented. can do. However, in this case, since a step of covering with a mask is added, it is preferable to use a pre-plating method as in the present embodiment from the viewpoint of improving manufacturing efficiency.

次に、配線基板41とリードフレーム42を構成する各部材の平面的位置関係について説明する。図11に示すように、リードフレーム42のチップ搭載部10aは、配線基板41のデバイス領域41a上、詳しくは、チップ搭載領域20a(図12参照)上に配置される。また、複数のリード42cの一部(デバイス領域41aよりも外側に突出する突出部)および補強リード42dは、配線基板41のスリット41d上に配置している。このように、複数のリード42cの一部を配線基板41のスリット41d上に配置することにより、図10に示すリード加工工程S7で、リード42cに曲げ加工や切断加工を容易に施すことができる。また、リードフレーム42の枠部42bは配線基板41の枠部41b上に配置されている。   Next, the planar positional relationship between the members constituting the wiring board 41 and the lead frame 42 will be described. As shown in FIG. 11, the chip mounting portion 10a of the lead frame 42 is disposed on the device region 41a of the wiring board 41, specifically, on the chip mounting region 20a (see FIG. 12). Further, some of the plurality of leads 42 c (protrusions protruding outward from the device region 41 a) and the reinforcing leads 42 d are disposed on the slits 41 d of the wiring board 41. Thus, by arranging a part of the plurality of leads 42c on the slit 41d of the wiring board 41, the lead 42c can be easily bent or cut in the lead processing step S7 shown in FIG. . The frame part 42 b of the lead frame 42 is disposed on the frame part 41 b of the wiring board 41.

次に、図11に示す基材40の形成方法について説明する。図11に示す基材40は、配線基板41上にリードフレーム42を接着固定して形成する。   Next, the formation method of the base material 40 shown in FIG. 11 is demonstrated. A base material 40 shown in FIG. 11 is formed by bonding and fixing a lead frame 42 on a wiring board 41.

詳しくは、まず、図14に示すように、配線基板41の各デバイス領域41a上に接着用ペースト(ボンド材)11aを塗布(配置)する。接着用ペースト11aは、例えばエポキシやアクリルなどの熱硬化性樹脂からなり、硬化前はペースト状の性状(流動性を有する状態)となっている。これを、ノズル(図示は省略)から各デバイス領域41aの複数点に塗布する。塗布する位置は、例えば図14に示すように、リードフレーム42(図13参照)のチップ搭載部10a(図13参照)、および複数のリード42c(図13参照)を配置する位置にそれぞれ塗布している。複数のリード42cを配置する位置に接着用ペースト11aを塗布するのは、配線基板41上にリード42cの一部をしっかりと接着固定するためである。   Specifically, first, as shown in FIG. 14, an adhesive paste (bond material) 11 a is applied (arranged) on each device region 41 a of the wiring substrate 41. The bonding paste 11a is made of, for example, a thermosetting resin such as epoxy or acrylic, and has a paste-like property (a state having fluidity) before curing. This is applied to a plurality of points in each device region 41a from a nozzle (not shown). For example, as shown in FIG. 14, the application position is applied to the position where the chip mounting portion 10a (see FIG. 13) of the lead frame 42 (see FIG. 13) and the plurality of leads 42c (see FIG. 13) are arranged. ing. The reason why the bonding paste 11a is applied to the position where the plurality of leads 42c is arranged is to firmly bond and fix a part of the leads 42c on the wiring board 41.

次に、図15に示すように、平面視においてリードフレーム42のチップ搭載部10aが配線基板20のチップ搭載領域20a上に配置されるように、配線基板41上にリードフレーム42を重ね合わせ、接着用ペースト11aを介して接着(固定)する。この時、例えば、リードフレーム42を配線基板41の方向に押しつけると、予め塗布しておいた接着用ペースト11a(図14参照)は、チップ搭載領域20a上、および複数のリード42cと配線基板41の間において平面的に濡れ広がる。つまり、リードフレーム42のチップ搭載部10aおよびリード42cは、接着用ペースト11a(図14参照)を介して配線基板41に接着される。   Next, as shown in FIG. 15, the lead frame 42 is overlaid on the wiring board 41 so that the chip mounting portion 10 a of the lead frame 42 is disposed on the chip mounting area 20 a of the wiring board 20 in a plan view. Bonding (fixing) is performed via the bonding paste 11a. At this time, for example, when the lead frame 42 is pressed in the direction of the wiring board 41, the adhesive paste 11a (see FIG. 14) applied in advance is applied to the chip mounting region 20a and the leads 42c and the wiring board 41. Spreads wet in a plane. That is, the chip mounting portion 10a and the lead 42c of the lead frame 42 are bonded to the wiring substrate 41 via the bonding paste 11a (see FIG. 14).

続いて、接着用ペースト11aを硬化させて、リードフレーム42と配線基板41をしっかりと固定する。本実施の形態では、接着用ペースト11aが熱硬化性樹脂からなるので、リードフレーム42を接着した基材40に熱処理(ベーク処理)を施し、接着用ペースト11aを熱硬化させて図3に示す接着材11とする。熱処理温度は、例えば150℃〜200℃程度である。なお、本実施の形態では、接着用ペースト11aは、金属フィラを含まない接着材を用いているが、接着用ペースト11aを樹脂中に金属フィラを含有させた、所謂、導電性ペーストとした場合にも、接着手順は同様である。   Subsequently, the bonding paste 11a is cured, and the lead frame 42 and the wiring board 41 are firmly fixed. In the present embodiment, since the bonding paste 11a is made of a thermosetting resin, the base material 40 to which the lead frame 42 is bonded is subjected to a heat treatment (baking process), and the bonding paste 11a is thermally cured, as shown in FIG. The adhesive material 11 is used. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C to 200 ° C. In this embodiment, the adhesive paste 11a uses an adhesive that does not contain a metal filler, but the adhesive paste 11a is a so-called conductive paste in which a metal filler is contained in a resin. The bonding procedure is the same.

2.半導体チップ準備工程;
また、図10に示す半導体チップ準備工程(S2)として、図8に示す半導体チップ2を準備する。本工程では、例えば、シリコンからなる半導体ウエハ(図示は省略)の主面側に、複数の半導体素子やこれに電気的に接続される配線層からなる半導体ウエハを準備する。その後、半導体ウエハのダイシングラインに沿って、半導体ウエハを切断し、図8に示す半導体チップ2を複数取得する。
2. Semiconductor chip preparation process;
Further, as the semiconductor chip preparation step (S2) shown in FIG. 10, the semiconductor chip 2 shown in FIG. 8 is prepared. In this step, for example, a semiconductor wafer made of a plurality of semiconductor elements and a wiring layer electrically connected thereto is prepared on the main surface side of a semiconductor wafer made of silicon (not shown). Thereafter, the semiconductor wafer is cut along the dicing line of the semiconductor wafer to obtain a plurality of semiconductor chips 2 shown in FIG.

3.ダイボンディング工程;
次に、図10に示すダイボンディング工程(S3)について説明する。図16は、図15に示すリードフレーム上に接着材を配置した状態を示す拡大平面図、図17は図16に示すリードフレーム上に図8に示す半導体チップを搭載した状態を示す拡大平面図である。また、図18および図19は、それぞれ図17のD−D線、E−E線に沿った拡大断面図である。
3. Die bonding process;
Next, the die bonding step (S3) shown in FIG. 10 will be described. 16 is an enlarged plan view showing a state in which an adhesive is disposed on the lead frame shown in FIG. 15. FIG. 17 is an enlarged plan view showing a state in which the semiconductor chip shown in FIG. 8 is mounted on the lead frame shown in FIG. It is. 18 and 19 are enlarged cross-sectional views taken along lines DD and EE in FIG. 17, respectively.

本工程では、まず、図16に示すように、リードフレーム42上に、接着用ペースト(ダイボンド材)12cを塗布(配置)する(接着材配置工程)。詳しくは、ノズル(図示は省略)から配線基板41のチップ搭載領域20a内に配置されるリードフレーム42の複数箇所に接着用ペースト12cを塗布する。さらに詳しくは、リードフレーム42のチップ搭載部10aおよびリード42c上に接着用ペースト12cを塗布する。リード42c上に塗布するのは、本実施の形態では、チップ搭載部10aの大きさが配線基板41のチップ搭載領域20aよりも小さく、リード42cの一部が、チップ搭載領域20a内に配置されるからである。   In this step, first, as shown in FIG. 16, an adhesive paste (die bond material) 12c is applied (arranged) on the lead frame 42 (adhesive material arranging step). Specifically, the adhesive paste 12c is applied from a nozzle (not shown) to a plurality of locations of the lead frame 42 disposed in the chip mounting area 20a of the wiring board 41. More specifically, the adhesive paste 12c is applied on the chip mounting portion 10a and the lead 42c of the lead frame 42. In this embodiment, the size of the chip mounting portion 10a is smaller than the chip mounting area 20a of the wiring substrate 41, and a part of the lead 42c is disposed in the chip mounting area 20a. This is because that.

図16に示す接着用ペースト12cは、例えば熱硬化性樹脂を含むペースト状の接着材であって、これを硬化(熱硬化)させる前には流動性を有している。また、接着用ペースト12cは、図9に示すように、ベース樹脂(例えばエポキシ系樹脂)12a中に、例えば銀(Ag)粒子などからなる複数の金属フィラ12bを含有する、所謂、導電性ペーストである。   The adhesive paste 12c shown in FIG. 16 is, for example, a paste-like adhesive containing a thermosetting resin, and has fluidity before it is cured (thermoset). Further, as shown in FIG. 9, the bonding paste 12c is a so-called conductive paste containing a plurality of metal fillers 12b made of, for example, silver (Ag) particles in a base resin (for example, epoxy resin) 12a. It is.

次に、図17〜図19に示すように半導体チップ2をチップ搭載部10a上に搭載(接着)する(チップ搭載工程)。半導体チップ2は、半導体チップ2の裏面2bがチップ搭載領域20aの上面21a(チップ搭載部10aの上面10c)と対向するように、チップ搭載領域20a(チップ搭載部10a)上に搭載される(フェイスアップ実装)。   Next, as shown in FIGS. 17 to 19, the semiconductor chip 2 is mounted (adhered) on the chip mounting portion 10a (chip mounting step). The semiconductor chip 2 is mounted on the chip mounting region 20a (chip mounting portion 10a) so that the back surface 2b of the semiconductor chip 2 faces the upper surface 21a of the chip mounting region 20a (upper surface 10c of the chip mounting portion 10a) ( Face-up implementation).

チップ搭載工程では、まず、前記した半導体チップ準備工程(S2)で準備した半導体チップ2を、保持治具(図示は省略)を用いて、チップ搭載領域20a上に搬送する。続いて半導体チップ2の裏面2bを配線基板41の上面21aに向かって近づけて搭載(接着)する。この時、接着用ペースト12cは前記したように流動性を有しているので、半導体チップ2をチップ搭載部10aに向かって押しつけると、接着用ペースト12cはチップ搭載部10a上、および複数のリード42cと半導体チップ2の間において平面的に濡れ広がる。つまり、半導体チップ2は、接着用ペースト12cを介してリードフレーム42のチップ搭載部10aおよびリード42cに接着される。また、この時、接着用ペースト12cに含まれる複数の金属フィラ12b(図9参照)は図9に示すように互いに密着し、半導体チップ2の裏面2bとチップ搭載部10aの上面10cを接続する熱伝達経路(および導電路)が形成される。   In the chip mounting process, first, the semiconductor chip 2 prepared in the semiconductor chip preparing process (S2) is transferred onto the chip mounting area 20a using a holding jig (not shown). Subsequently, the back surface 2 b of the semiconductor chip 2 is mounted (adhered) close to the upper surface 21 a of the wiring substrate 41. At this time, since the bonding paste 12c has fluidity as described above, when the semiconductor chip 2 is pressed toward the chip mounting portion 10a, the bonding paste 12c is placed on the chip mounting portion 10a and a plurality of leads. Between the surface 42c and the semiconductor chip 2, it spreads in a plane. That is, the semiconductor chip 2 is bonded to the chip mounting portion 10a and the lead 42c of the lead frame 42 through the bonding paste 12c. At this time, the plurality of metal fillers 12b (see FIG. 9) included in the adhesive paste 12c are in close contact with each other as shown in FIG. 9, and connects the back surface 2b of the semiconductor chip 2 and the upper surface 10c of the chip mounting portion 10a. A heat transfer path (and a conductive path) is formed.

続いて、接着用ペースト12cを硬化させて、リードフレーム42のチップ搭載部10aと半導体チップ2をしっかりと固定する。本実施の形態では、接着用ペースト12cが熱硬化性樹脂を含んで成るので、半導体チップ2を接着した基材40に熱処理(ベーク処理)を施し、接着用ペースト12cを熱硬化させて、接着材12とする。熱処理温度は、例えば150℃〜200℃程度である。   Subsequently, the adhesive paste 12c is cured, and the chip mounting portion 10a of the lead frame 42 and the semiconductor chip 2 are firmly fixed. In the present embodiment, since the bonding paste 12c includes a thermosetting resin, the base material 40 to which the semiconductor chip 2 is bonded is subjected to a heat treatment (baking process), and the bonding paste 12c is heat-cured and bonded. The material 12 is used. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C to 200 ° C.

4.ワイヤボンディング工程;
次に、図10に示すワイヤボンディング工程(S4)について説明する。図20は、図17に示す半導体チップと配線基板をワイヤボンディングした状態を示す拡大平面図、図21は、図20のF部をさらに拡大した拡大平面図である。また、図22は、図21のD−D線に沿った拡大断面図である。
4). Wire bonding process;
Next, the wire bonding step (S4) shown in FIG. 10 will be described. 20 is an enlarged plan view showing a state in which the semiconductor chip and the wiring board shown in FIG. 17 are wire-bonded, and FIG. 21 is an enlarged plan view further enlarging the portion F of FIG. FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view along the line DD in FIG.

本工程では、図20に示すように、配線基板41と複数の半導体チップ2とを、ワイヤ3を介してそれぞれ電気的に接続する。本実施の形態では、図21および図22に示すように、半導体チップ2のパッド2cを第1ボンド側、配線基板41の端子22を第2ボンド側とする、所謂、正ボンディング方式によりワイヤボンディングを行い、パッド2cと端子22を電気的に接続する。   In this step, as shown in FIG. 20, the wiring substrate 41 and the plurality of semiconductor chips 2 are electrically connected through the wires 3. In this embodiment, as shown in FIGS. 21 and 22, wire bonding is performed by a so-called positive bonding method in which the pads 2c of the semiconductor chip 2 are on the first bond side and the terminals 22 of the wiring board 41 are on the second bond side. The pad 2c and the terminal 22 are electrically connected.

正ボンディング方式では、まず、電気トーチにより、例えば金からなるワイヤ3の先端をボール状に形成し、これをキャピラリ(図示は省略)で第1ボンド側となるパッド2cに押しつけて接合する。続いて、ワイヤ3を送り出しながらキャピラリを第2ボンド側となる端子22に移動させてワイヤループ形状を成形し、端子22に接合する。第2ボンド側を接合した後、余分なワイヤを切断すると、パッド2cと端子22を、ワイヤ3を介して電気的に接続することができる。   In the normal bonding method, first, the tip of a wire 3 made of, for example, gold is formed in a ball shape by an electric torch, and this is pressed against the pad 2c on the first bond side with a capillary (not shown) and bonded. Subsequently, while feeding the wire 3, the capillary is moved to the terminal 22 on the second bond side to form a wire loop shape and bonded to the terminal 22. After joining the second bond side, if the excess wire is cut, the pad 2 c and the terminal 22 can be electrically connected via the wire 3.

また、第1ボンド側を接合する方式として、熱圧着方式、超音波振動を利用して行う超音波方式、およびこれらを併用する併用方式とがあるが、本実施の形態では、併用方式を用いている。図22に示すように、本実施の形態では、半導体チップ2は、リードフレーム42のチップ搭載部10aを介して配線基板41上に搭載されている。また、前記したようにチップ搭載部10aの大きさは、半導体チップ2の裏面2bの大きさよりも小さい。また、図21に示すようにチップ搭載部10aは、平面視において円形の形状をなす。このため、パッド2cの位置によっては、パッド2cの直下に、チップ搭載部10a、あるいはリード42cが配置されない領域が存在する。この領域では、半導体チップ2の裏面2bと配線基板41の間に空間が形成されるため、ワイヤボンディング時のキャピラリからの押圧力によって、半導体チップ2が変形すると、接合不良や半導体チップ2の損傷などのワイヤボンディング不良が発生する原因となる。したがって、本実施の形態では、他の方式と比較して低い押圧力でワイヤ3とパッド2cを接合することができる併用方式を適用している。   In addition, as a method for bonding the first bond side, there are a thermocompression bonding method, an ultrasonic method using ultrasonic vibration, and a combined method using these in combination. In this embodiment, the combined method is used. ing. As shown in FIG. 22, in the present embodiment, the semiconductor chip 2 is mounted on the wiring substrate 41 via the chip mounting portion 10 a of the lead frame 42. Further, as described above, the size of the chip mounting portion 10 a is smaller than the size of the back surface 2 b of the semiconductor chip 2. Further, as shown in FIG. 21, the chip mounting portion 10a has a circular shape in plan view. Therefore, depending on the position of the pad 2c, there is an area where the chip mounting portion 10a or the lead 42c is not disposed immediately below the pad 2c. In this region, a space is formed between the back surface 2b of the semiconductor chip 2 and the wiring board 41. Therefore, if the semiconductor chip 2 is deformed by the pressing force from the capillary during wire bonding, bonding failure or damage to the semiconductor chip 2 occurs. It causes the occurrence of wire bonding failure. Therefore, in the present embodiment, a combined method that can join the wire 3 and the pad 2c with a lower pressing force than other methods is applied.

また、ワイヤ3は金属からなり、本実施の形態では、例えば金(Au)からなる。そのため、前記したように、半導体チップ2のパッド2cの表面に金(Au)を形成しておくことで、ワイヤ3とパッド2cとの接合性を向上できるので、ワイヤボンディング不良を防止する観点から好ましい。   The wire 3 is made of metal, and in the present embodiment, is made of, for example, gold (Au). Therefore, as described above, by forming gold (Au) on the surface of the pad 2c of the semiconductor chip 2, the bondability between the wire 3 and the pad 2c can be improved. From the viewpoint of preventing wire bonding defects. preferable.

なお、前記したように、チップ搭載部10aの形状を、半導体チップ2の裏面2bの形状に沿った四角形の形状とし、裏面2bと略同じ大きさとすれば、全てのパッド2cの直下にチップ搭載部10aを配置することができるので、ワイヤボンディング不良を、より確実に防止することができる。   As described above, if the chip mounting portion 10a has a quadrangular shape along the shape of the back surface 2b of the semiconductor chip 2 and is substantially the same size as the back surface 2b, the chip mounting is performed immediately below all the pads 2c. Since the portion 10a can be disposed, wire bonding failure can be prevented more reliably.

5.封止工程;
次に、図10に示す封止工程(S5)について説明する。図23は、図20に示す半導体チップおよびワイヤを樹脂封止した状態を示す拡大平面図である。また、図24、図25、および図26は、図20に示す基材を成形金型でクランプした状態を示す拡大断面図であって、それぞれ図23のG−G線、H−H線、J−J線に沿った断面である。また、図27および図28は、それぞれ図24および図25に示すキャビティ内に封止用樹脂を供給した状態を示す拡大断面図である。
5. Sealing step;
Next, the sealing step (S5) shown in FIG. 10 will be described. FIG. 23 is an enlarged plan view showing a state in which the semiconductor chip and the wire shown in FIG. 20 are sealed with resin. FIGS. 24, 25, and 26 are enlarged cross-sectional views showing a state in which the base material shown in FIG. 20 is clamped by a molding die, and are respectively a GG line, a HH line in FIG. It is a cross section along line JJ. 27 and 28 are enlarged cross-sectional views showing a state in which the sealing resin is supplied into the cavities shown in FIGS. 24 and 25, respectively.

封止工程は成形金型を準備する金型準備工程、成形金型内に半導体チップの搭載された基材を配置する基材配置工程、成形金型で配線基板を挟み込んでクランプするクランプ工程、成形金型のキャビティ内に封止用の樹脂を供給し、封止体を形成する封止体形成工程、成形金型から基材を取り出す基材取り出し工程、および封止体が形成された基材に熱処理を施して封止体を硬化させるベーク工程を有している。   The sealing process is a mold preparing process for preparing a molding die, a base material arranging process for placing a base material on which a semiconductor chip is mounted in the molding die, a clamping process for sandwiching and clamping a wiring board with the molding die, A sealing body forming step of supplying a sealing resin into the cavity of the molding die to form a sealing body, a base material taking out step of taking out the base material from the molding die, and a base on which the sealing body is formed It has a baking process which heat-processes to a material and hardens a sealing body.

本実施の形態では、本封止工程後に、リードフレーム42の複数のリード42cに加工を施すため、デバイス領域41a毎にキャビティが形成された成形金型を用いて、各デバイス領域41aに封止樹脂4を形成する封止方式(個片モールド方式と呼ぶ)を用いている。以下、図23に示す封止樹脂4の形成方法について詳しく説明する。   In the present embodiment, after the main sealing step, in order to process the plurality of leads 42c of the lead frame 42, each device region 41a is sealed using a molding die in which a cavity is formed for each device region 41a. A sealing method for forming the resin 4 (referred to as an individual mold method) is used. Hereinafter, a method for forming the sealing resin 4 shown in FIG. 23 will be described in detail.

まず、図24、図25、図26に示す成形金型50を準備する(金型準備工程)。成形金型50は下面51aを有し、下面51a側にキャビティ(凹部、窪み部)51bが形成された上金型(金型)51、および下面51aと対向する上面52aを有する下金型(金型)52を備えている。図24〜図26は、拡大断面図なので、1個のキャビティ51bを示しているが、上金型51のキャビティ51bは配線基板41のデバイス領域41a毎に形成されている。例えば、本実施の形態の配線基板41は、図12に示すように6個のデバイス領域41aを有しているので、図24〜図26に示す上金型51は6個のキャビティ51bを有している。   First, the molding die 50 shown in FIGS. 24, 25, and 26 is prepared (mold preparing step). The molding die 50 has a lower surface 51a, an upper die (die) 51 having a cavity (recessed portion, hollow portion) 51b formed on the lower surface 51a side, and a lower die having an upper surface 52a facing the lower surface 51a ( A mold) 52 is provided. 24 to 26 are enlarged sectional views, and therefore, one cavity 51 b is shown, but the cavity 51 b of the upper mold 51 is formed for each device region 41 a of the wiring board 41. For example, since the wiring board 41 of the present embodiment has six device regions 41a as shown in FIG. 12, the upper mold 51 shown in FIGS. 24 to 26 has six cavities 51b. is doing.

各キャビティ51bは、4つの角部が面取りされた略四角形の平面形状を成す。また、上金型51には、キャビティ51bへの封止用樹脂の供給路であるランナ部51cに接続されるゲート部51d(図24参照)、およびゲート部51dとは異なる位置に配置されるエアベント部51e(図25、図26参照)が、それぞれ形成されている。   Each cavity 51b has a substantially rectangular planar shape with four corners chamfered. Further, the upper mold 51 is arranged at a position different from the gate part 51d (see FIG. 24) connected to the runner part 51c, which is a supply path of the sealing resin to the cavity 51b, and the gate part 51d. Air vent portions 51e (see FIGS. 25 and 26) are respectively formed.

ランナ部51cおよびこれに接続されるゲート部51dは、略四角形の平面形状を成すキャビティ51bの一つの辺部に形成されている。また、ランナ部51cは、図24に示すように、配線基板41のデバイス領域41a上から吊り部41c上に向かって延在している。ランナ部51cを吊り部41c上に形成することにより、封止用樹脂を供給する際に、封止用樹脂が、配線基板41のスリット41d(図12参照)に漏れることを防止することができる。   The runner portion 51c and the gate portion 51d connected to the runner portion 51c are formed on one side of a cavity 51b having a substantially square planar shape. The runner 51c extends from the device region 41a of the wiring board 41 toward the suspension 41c as shown in FIG. By forming the runner portion 51c on the hanging portion 41c, it is possible to prevent the sealing resin from leaking into the slit 41d (see FIG. 12) of the wiring board 41 when supplying the sealing resin. .

また、本実施の形態では、キャビティ51bの4つの角部のそれぞれに、それぞれエアベント部51e(図25、図26参照)を形成している。エアベント部51eの形成位置は、例えば、ゲート部51d(図24参照)の対向辺とすることもできるが、封止用樹脂の未充填不良を防止する観点から、4つの角部に配置している。キャビティ51b内において、封止用樹脂は、ゲート部51dからエアベント部51eに向かって流れるので、4つの角部にエアベント部51eを配置することにより、キャビティ51bの角部にしっかりと封止用樹脂を充填することができるからである。   Moreover, in this Embodiment, the air vent part 51e (refer FIG. 25, FIG. 26) is each formed in each of the four corner | angular parts of the cavity 51b. For example, the air vent portion 51e can be formed at the opposite corners of the gate portion 51d (see FIG. 24). Yes. In the cavity 51b, the sealing resin flows from the gate portion 51d toward the air vent portion 51e. Therefore, by arranging the air vent portions 51e at the four corner portions, the sealing resin is firmly attached to the corner portions of the cavity 51b. It is because it can be filled.

また、本実施の形態では、上金型51の下面51a側に、フィルム53を配置している。フィルム53は、例えば、ポリイミド樹脂などからなるシート状の薄膜であって、下面51aの形状に倣って貼り付けられている。このため、上金型51のキャビティ51b、ランナ部51c、ゲート部51d、エアベント部51eは、このフィルム53に覆われている。このように、上金型51の下面51a側にフィルム53を配置して、配線基板41をクランプすることにより、配線基板41とフィルム53をしっかりと密着させることができるので、封止用樹脂の漏れを防止することができる。また、図23に示す封止樹脂4を形成した後、これを成形金型50から取り出す際の離型性が向上する。   In the present embodiment, the film 53 is disposed on the lower surface 51 a side of the upper mold 51. The film 53 is a sheet-like thin film made of, for example, a polyimide resin, and is attached following the shape of the lower surface 51a. For this reason, the cavity 51b, the runner portion 51c, the gate portion 51d, and the air vent portion 51e of the upper mold 51 are covered with the film 53. In this way, by arranging the film 53 on the lower surface 51a side of the upper mold 51 and clamping the wiring substrate 41, the wiring substrate 41 and the film 53 can be firmly adhered to each other. Leakage can be prevented. Moreover, after the sealing resin 4 shown in FIG. 23 is formed, the releasability when taking it out from the molding die 50 is improved.

次に基材配置工程では、成形金型50の下金型52上に基材40を配置する。下金型52と組み合わせる上金型51に形成されたキャビティ51bは、配線基板41の各デバイス領域41aよりも面積が狭く、デバイス領域41aの周縁部が、キャビティ51bよりも外側に位置するように配置する。   Next, in the base material placement step, the base material 40 is placed on the lower mold 52 of the molding die 50. The cavity 51b formed in the upper mold 51 combined with the lower mold 52 has a smaller area than each device region 41a of the wiring board 41, and the peripheral portion of the device region 41a is positioned outside the cavity 51b. Deploy.

次に、クランプ工程では、上金型51と下金型52の距離を近づけて、配線基板41を上金型51と下金型52でクランプする。これにより、キャビティ51b、ランナ部51c、ゲート部51d、およびエアベント部51e以外の領域では、フィルム53と配線基板41(詳しくは、配線基板41の上面21aを覆う絶縁膜26)が密着する。また、図24に示すゲート部51dは、キャビティ51b内への封止用樹脂の供給口となるので、ゲート部51dでは、フィルム53と配線基板41とは密着せず、離間している。換言すれば、ゲート部51dでは、フィルム53と配線基板41の間に隙間が形成されている。また、図25および図26に示すエアベント部51eは、封止用樹脂を供給する際に、キャビティ51b内の気体(空気)をキャビティ51bの外部に排出する排気口となるので、エアベント部51eでは、フィルム53と配線基板41とは密着せず、例えば、図26に示すような隙間が形成されている。ただし、エアベント部51eでは、キャビティ51b内の気体を排出することができれば良く、隙間を過剰に広くとると、供給した封止用樹脂がエアベント部51eから漏れる原因となる。したがって、図26に示すエアベント部51eの隙間は、図24に示すゲート部51dの隙間と比較して狭くなっている。   Next, in the clamping step, the distance between the upper mold 51 and the lower mold 52 is reduced, and the wiring board 41 is clamped with the upper mold 51 and the lower mold 52. As a result, the film 53 and the wiring substrate 41 (specifically, the insulating film 26 covering the upper surface 21a of the wiring substrate 41) are in close contact with each other in the regions other than the cavity 51b, the runner portion 51c, the gate portion 51d, and the air vent portion 51e. Further, since the gate part 51d shown in FIG. 24 serves as a sealing resin supply port into the cavity 51b, the film 53 and the wiring board 41 are not in close contact with each other and are separated from each other. In other words, a gap is formed between the film 53 and the wiring board 41 in the gate portion 51d. In addition, the air vent 51e shown in FIGS. 25 and 26 serves as an exhaust port for discharging the gas (air) in the cavity 51b to the outside of the cavity 51b when supplying the sealing resin. The film 53 and the wiring board 41 are not in close contact with each other, and for example, a gap as shown in FIG. 26 is formed. However, the air vent 51e only needs to be able to discharge the gas in the cavity 51b. If the clearance is excessively wide, the supplied sealing resin leaks from the air vent 51e. Therefore, the gap of the air vent part 51e shown in FIG. 26 is narrower than the gap of the gate part 51d shown in FIG.

次に、封止体形成工程では、キャビティ51b内に封止用の樹脂を供給し、これを硬化させることにより封止樹脂を形成する。本工程では、図示しないポット部に配置された樹脂タブレットを加熱軟化させて、図24に示すゲート部51dからキャビティ51b内に封止用樹脂を供給する、トランスファモールド方式により形成する。樹脂タブレットは、例えば熱硬化性樹脂であるエポキシ系の樹脂からなり、硬化温度よりも低い温度では、加熱することにより軟化して、流動性が向上する特性を有している。したがって、例えば図示しないプランジャで軟化した樹脂タブレットを押しこむと、封止用樹脂が成形金型50に形成されたゲート部51dからキャビティ51b内(詳しくは、配線基板41の上面21a側)に流れ込む。キャビティ51b内の気体は、封止用樹脂が流入する圧力によりエアベント部51eから排出され、キャビティ51b内は図27および図28に示す封止用樹脂4aで満たされる。この結果、配線基板41の上面21a側に搭載された半導体チップ2および複数のワイヤ3は、封止用樹脂4aで封止される。またこの時、配線基板41の端子22およびキャビティ51b内に配置されるリード42cも封止される。   Next, in the sealing body forming step, a sealing resin is supplied into the cavity 51b and cured to form a sealing resin. In this step, a resin tablet disposed in a pot portion (not shown) is heated and softened, and a sealing resin is supplied into the cavity 51b from the gate portion 51d shown in FIG. The resin tablet is made of, for example, an epoxy-based resin that is a thermosetting resin, and has a characteristic of being softened by heating and improving fluidity at a temperature lower than the curing temperature. Therefore, for example, when a softened resin tablet is pushed in by a plunger (not shown), the sealing resin flows into the cavity 51b (specifically, on the upper surface 21a side of the wiring board 41) from the gate portion 51d formed in the molding die 50. . The gas in the cavity 51b is discharged from the air vent 51e by the pressure at which the sealing resin flows, and the cavity 51b is filled with the sealing resin 4a shown in FIGS. As a result, the semiconductor chip 2 and the plurality of wires 3 mounted on the upper surface 21a side of the wiring board 41 are sealed with the sealing resin 4a. At this time, the terminals 22 of the wiring board 41 and the leads 42c disposed in the cavity 51b are also sealed.

その後、キャビティ51b内を加熱することにより、封止用樹脂4aを加熱硬化(仮硬化)させて、図23に示す封止樹脂4を形成する。   Thereafter, by heating the inside of the cavity 51b, the sealing resin 4a is heat-cured (temporarily cured) to form the sealing resin 4 shown in FIG.

次に、基材取り出し工程では、前記した封止体形成工程で用いた成形金型50から図23に示す封止樹脂4が形成された基材40を取り出す。   Next, in the base material taking-out step, the base material 40 on which the sealing resin 4 shown in FIG. 23 is formed is taken out from the molding die 50 used in the sealing body forming step.

次に、ベーク工程では、成形金型50から取り出した基材40をベーク炉(図示は省略)に搬送し、再び基材40を熱処理する。成形金型50内で加熱された封止用樹脂4aは、樹脂中の硬化成分の半分以上(例えば約70%程度)が硬化する、所謂、仮硬化と呼ばれる状態となる。この仮硬化の状態では、樹脂中の全ての硬化成分が硬化している訳ではないが、半分以上の硬化成分が硬化しており、この時点で半導体チップ2やワイヤ3は封止されている。しかし、封止樹脂4の強度の安定性などの観点からは全ての硬化成分を完全に硬化させることが好ましいので、ベーク工程で、仮硬化した封止樹脂4を再度加熱する、所謂、本硬化を行う。このように、封止用樹脂4aを硬化させる工程を2回に分けることにより、次に成形金型50に搬送される次の基材40に対して、いち早く封止工程を施すことができる。このため、製造効率を向上させることができる。   Next, in the baking process, the base material 40 taken out from the molding die 50 is conveyed to a baking furnace (not shown), and the base material 40 is heat-treated again. The sealing resin 4a heated in the molding die 50 is in a so-called temporary curing state in which more than half (for example, about 70%) of the curing component in the resin is cured. In this temporarily cured state, not all of the cured components in the resin are cured, but more than half of the cured components are cured, and at this point, the semiconductor chip 2 and the wires 3 are sealed. . However, since it is preferable to completely cure all the curing components from the viewpoint of strength stability of the sealing resin 4, so-called main curing, in which the temporarily cured sealing resin 4 is heated again in the baking step. I do. In this way, by dividing the process of curing the sealing resin 4a into two times, it is possible to quickly perform the sealing process on the next base material 40 that is next conveyed to the molding die 50. For this reason, manufacturing efficiency can be improved.

次に、図27に示す成形金型50のランナ部51cに形成された樹脂4cを除去する。除去方法は、特に限定されないが、例えば、レーザを照射して取り除く事ができる。また、エアベント部51e(図28参照)に封止用樹脂4aが流れ込むことにより、樹脂バリが発生している場合には、必要に応じてこれを取り除く。   Next, the resin 4c formed on the runner portion 51c of the molding die 50 shown in FIG. 27 is removed. Although the removal method is not particularly limited, for example, it can be removed by laser irradiation. Further, if a resin burr is generated by the sealing resin 4a flowing into the air vent 51e (see FIG. 28), it is removed as necessary.

6.ボールマウント工程;
次に、図10に示すボールマウント工程(S6)について説明する。図29は、図23に示す配線基板の下面に複数の半田ボールを接合した状態を示す拡大平面図、図30は図29のH−H線に沿った拡大断面図である。
6). Ball mounting process;
Next, the ball mounting step (S6) shown in FIG. 10 will be described. 29 is an enlarged plan view showing a state in which a plurality of solder balls are bonded to the lower surface of the wiring board shown in FIG. 23, and FIG. 30 is an enlarged sectional view taken along the line HH in FIG.

本工程では、図30に示す配線基板41の下面21b側に形成された複数のランド24のそれぞれに複数の半田材(半田ボール)28を搭載する。詳しく説明すると、まず、図30に示すように基材40の上下を反転させて、配線基板41の下面21b側に形成された複数のランド24に複数の半田材28をそれぞれ配置する。ランド24は、下面21bに、アレイ状(マトリクス状、行列状)に配置されているので、半田材28は、図29に示すようにアレイ状に配置することとなる。   In this step, a plurality of solder materials (solder balls) 28 are mounted on each of the plurality of lands 24 formed on the lower surface 21b side of the wiring board 41 shown in FIG. More specifically, first, as shown in FIG. 30, the base material 40 is turned upside down, and a plurality of solder materials 28 are respectively disposed on the plurality of lands 24 formed on the lower surface 21 b side of the wiring board 41. Since the lands 24 are arranged in an array (matrix or matrix) on the lower surface 21b, the solder materials 28 are arranged in an array as shown in FIG.

ここで、前記したように、本実施の形態では、所謂、先付けめっき法により、図6に示すめっき膜10fを形成している。このため、図30に示すランド24の表面には、外装めっき層が形成されず、ランド24が露出する絶縁膜27の開口部は周囲と比較して窪んでいる。したがって、この窪み部に、ボール状の半田材28を配置することにより、容易に位置合わせを行うことができる。   Here, as described above, in the present embodiment, the plating film 10f shown in FIG. 6 is formed by a so-called tip plating method. For this reason, the exterior plating layer is not formed on the surface of the land 24 shown in FIG. 30, and the opening of the insulating film 27 where the land 24 is exposed is recessed as compared with the surroundings. Therefore, positioning can be easily performed by disposing the ball-shaped solder material 28 in the recess.

続いて、半田材28を配置した基材40に熱処理(リフロー)を施し、複数の半田材28をそれぞれ溶融させて複数のランド24とそれぞれ接合する。リフロー工程では、基材40をリフロー炉に配置して、半田材28の融点よりも高い温度、例えば、260℃以上まで加熱する。なお、本工程では半田材28とランド24を確実に接合するため、例えば、フラックスと呼ばれる活性剤を用いて接合する。フラックスは、例えば、半田材28の表面に形成された酸化膜と接触することで、これを取り除くことができるので、半田材28の濡れ性を向上させることができる。このようにフラックスを用いて接合した場合には、熱処理後にフラックス成分の残渣を取り除くための洗浄を行う。   Subsequently, the base material 40 on which the solder material 28 is disposed is subjected to a heat treatment (reflow), and the plurality of solder materials 28 are respectively melted and joined to the plurality of lands 24. In the reflow process, the base material 40 is placed in a reflow furnace and heated to a temperature higher than the melting point of the solder material 28, for example, 260 ° C. or higher. In this step, in order to reliably bond the solder material 28 and the land 24, for example, the bonding is performed by using an activator called a flux. For example, the flux can be removed by coming into contact with an oxide film formed on the surface of the solder material 28, so that the wettability of the solder material 28 can be improved. When bonding is performed using the flux in this way, cleaning is performed to remove the residue of the flux component after the heat treatment.

7.リード加工工程;
次に、図10に示すリード加工工程(S7)について説明する。本工程では、リードフレーム42の枠部42bに連結された複数のリード42cの連結部を切断した後、リード42cに曲げ加工を施して成形する。続いて、リード42cの先端を切断して図1に示す放熱リード10bを形成する。
7). Lead machining process;
Next, the lead processing step (S7) shown in FIG. 10 will be described. In this step, after the connecting portions of the plurality of leads 42c connected to the frame portion 42b of the lead frame 42 are cut, the leads 42c are bent and molded. Subsequently, the tip of the lead 42c is cut to form the heat dissipation lead 10b shown in FIG.

まず、図31に示す、枠部42bにそれぞれ連結されて一体化している複数のリード42cを連結部で切断し、それぞれ独立した部材とする(リードカット工程)。図31は、図29に示す基材の上面側を示す拡大平面図、図32は、図31のK−K線に沿った拡大断面図である。   First, a plurality of leads 42c connected to and integrated with the frame portion 42b shown in FIG. 31 are cut at the connecting portions to form independent members (lead cutting step). 31 is an enlarged plan view showing the upper surface side of the substrate shown in FIG. 29, and FIG. 32 is an enlarged cross-sectional view taken along the line KK of FIG.

リードカット工程では、例えば図32に示すように、リードフレーム42の下面側にダイ(支持部材)61、上面側にパンチ(切断刃)62をそれぞれ配置して、プレスすることでリード42cを切断する。パンチ62はダイ61に形成された隙間と重なる位置に配置されており、パンチ62をダイ61の隙間に向かって押し下げると、リード42cを切断することができる。ここで、本実施の形態では、リードフレーム42の下面側に配線基板41が固定されているが、リード42cの切断箇所は、配線基板41のスリット41d上に配置されているので、パンチ62およびダイ61を切断対象物であるリード42cに当接させることができる。   In the lead cutting process, for example, as shown in FIG. 32, a die (support member) 61 is disposed on the lower surface side of the lead frame 42 and a punch (cutting blade) 62 is disposed on the upper surface side, and the lead 42c is cut by pressing. To do. The punch 62 is disposed at a position overlapping the gap formed in the die 61. When the punch 62 is pushed down toward the gap of the die 61, the lead 42c can be cut. Here, in the present embodiment, the wiring substrate 41 is fixed to the lower surface side of the lead frame 42. However, since the cut portion of the lead 42c is disposed on the slit 41d of the wiring substrate 41, the punch 62 and The die 61 can be brought into contact with the lead 42c that is the object to be cut.

また、本工程では、既に半田材28が形成された状態で行うが、図32に示すステージ60には、窪み部60aが形成されている。詳しくは、ステージ60は、配線基板41の下面側に当接する基板支持部60bと、基板支持部60bよりも配線基板41に対して内側に形成された窪み部60aを有している。このため、窪み部60a内に半田材28が位置するように基材40を配置することで、本工程での半田材28の損傷を防止することができる。   In this step, the solder material 28 is already formed. However, a recess 60a is formed in the stage 60 shown in FIG. Specifically, the stage 60 includes a substrate support portion 60b that abuts on the lower surface side of the wiring substrate 41, and a recess portion 60a that is formed on the inner side with respect to the wiring substrate 41 than the substrate support portion 60b. For this reason, the damage of the solder material 28 in this process can be prevented by arranging the base material 40 so that the solder material 28 is positioned in the recess 60a.

次に、切断された複数のリード42cに曲げ加工を施して成形する(曲げ加工工程)。図33は、図32に示す基材をリード曲げ加工装置に配置した状態を示す拡大断面図、図34は、図33に示すリードに曲げ加工を施した状態を示す拡大断面図である。   Next, the plurality of cut leads 42c are bent and molded (bending step). 33 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the base material shown in FIG. 32 is arranged in a lead bending apparatus, and FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the lead shown in FIG. 33 is bent.

図34に示すように、本実施の形態では、リード42cを配線基板41の下面方向に曲げて、ガルウィング状に成形する。ガルウィング状に成形するのは、図5に示すように、半導体装置1を実装基板30に実装(表面実装)する際に、放熱リード10bと実装基板30のランド31を接合するためである。   As shown in FIG. 34, in the present embodiment, the lead 42c is bent in the direction of the lower surface of the wiring board 41 and formed into a gull wing shape. As shown in FIG. 5, the gull wing is formed in order to join the heat dissipation leads 10 b and the lands 31 of the mounting substrate 30 when the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 30 (surface mounting).

曲げ加工工程では、まず、図33に示すように、リード42cの上面側に配置するダイ(第1支持部材)63aおよびリード42cの下面側に配置するダイ(第2支持部材)63bを備えるダイ(曲げ加工用支持部材、支持部材)63でリード42cを挟み込んで、リード42cを固定する。リード42cの固定位置は、図33に示すように、配線基板41よりも外側に位置している。言い換えれば、リード42cが配線基板41から突出した位置においてダイ63a、63bでリード42cを挟み込んでいる。これは、リード42cの下面側に、ダイ63bを当接させるためである。また、ダイ63bのリード42cとの対向面は、リード42cを加工する形状に対応して(本実施の形態ではガルウィング形状)成形されている。   In the bending process, first, as shown in FIG. 33, a die including a die (first support member) 63a disposed on the upper surface side of the lead 42c and a die (second support member) 63b disposed on the lower surface side of the lead 42c. The lead 42c is sandwiched by (a bending support member, support member) 63, and the lead 42c is fixed. The fixing position of the lead 42c is located outside the wiring board 41 as shown in FIG. In other words, the lead 42c is sandwiched between the dies 63a and 63b at a position where the lead 42c protrudes from the wiring board 41. This is because the die 63b is brought into contact with the lower surface side of the lead 42c. Further, the surface of the die 63b facing the lead 42c is formed corresponding to the shape of the lead 42c (in this embodiment, the gull wing shape).

次に、ダイ63によって固定されたリード42cの上面側から、パンチ(押圧部材)64でプレスして曲げ加工を施す。パンチ64のリードとの対向面は、ダイ63bのリード42cとの対向面の形状に倣って成形されており、パンチ64をダイ63bに向かって押し下げると、図34に示すようにリード42cが配線基板41の下面方向に屈曲し、所定形状(本実施の形態ではガルウィング形状)に成形される。   Next, bending is performed by pressing with a punch (pressing member) 64 from the upper surface side of the lead 42 c fixed by the die 63. The surface of the punch 64 facing the lead is formed to follow the shape of the surface of the die 63b facing the lead 42c. When the punch 64 is pushed down toward the die 63b, the lead 42c is wired as shown in FIG. It is bent in the direction of the lower surface of the substrate 41 and formed into a predetermined shape (in this embodiment, a gull wing shape).

本実施の形態では、曲げ加工の安定性を図る観点から、リード42cの長さを必要長よりも長くした状態で加工を施す。つまり、図33、図34に示すリード42cの長さは、最終的に得られる半導体装置1(図1参照)の放熱リード10bよりも長い。   In the present embodiment, the processing is performed in a state where the length of the lead 42c is longer than the required length from the viewpoint of improving the stability of the bending processing. That is, the length of the lead 42c shown in FIGS. 33 and 34 is longer than the heat radiation lead 10b of the finally obtained semiconductor device 1 (see FIG. 1).

また、図32に示すステージ60と同様に、リード曲げ加工を行うステージ65にも窪み部60aおよび基板支持部60bが形成されている。このため窪み部60a内に半田材28が位置するように基材40を配置することで、本工程での半田材28の損傷を防止することができる。   In addition, similarly to the stage 60 shown in FIG. 32, a recessed portion 60a and a substrate support portion 60b are also formed in the stage 65 that performs lead bending. Therefore, by disposing the base material 40 so that the solder material 28 is located in the recess 60a, damage to the solder material 28 in this step can be prevented.

次に、リード42cの先端を切断し、リード42cの長さを短くして図1に示す放熱リード10bの形状とする(リード先端カット工程)。図35は、図34に示す基材をリード先端カット装置に配置した状態を示す拡大断面図、図36は、図35に示すリードの先端を切断した状態を示す拡大断面図である。また、図37は、図31に示すリードに図10に示すリード加工工程を施した後の状態を示す拡大平面図である。   Next, the tip of the lead 42c is cut, and the length of the lead 42c is shortened to form the heat dissipation lead 10b shown in FIG. 1 (lead tip cutting step). 35 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the base material shown in FIG. 34 is arranged in a lead tip cutting device, and FIG. 36 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the lead tip shown in FIG. 35 is cut. FIG. 37 is an enlarged plan view showing a state after the lead shown in FIG. 31 is subjected to the lead processing step shown in FIG.

このリード先端カット工程では、まず、図35に示すように、リード42cの上面側に配置するダイ(第1支持部材)66aおよびリード42cの下面側に配置するダイ(第2支持部材)66bを備えるダイ(曲げ加工用支持部材、支持部材)66でリード42cを挟み込んで固定する。次に、図36に示すようにダイ66によって固定されたリード42cの上面側から、パンチ(切断刃)67でプレスしてリード42cの先端を切断する。   In this lead tip cutting step, first, as shown in FIG. 35, a die (first support member) 66a disposed on the upper surface side of the lead 42c and a die (second support member) 66b disposed on the lower surface side of the lead 42c are provided. The lead 42c is sandwiched and fixed by a die (bending support member, support member) 66 provided. Next, as shown in FIG. 36, the tip of the lead 42c is cut by pressing with a punch (cutting blade) 67 from the upper surface side of the lead 42c fixed by the die 66.

このリード先端カット工程では、プレス加工により切断するので、切断されたリード42cの端部は、略平坦な切断面を有し、切断面において、放熱リード10bがめっき膜10f(図6参照)から露出する。   In this lead tip cutting process, since cutting is performed by press working, the end portion of the cut lead 42c has a substantially flat cut surface, and the heat radiating lead 10b is formed from the plating film 10f (see FIG. 6) on the cut surface. Exposed.

また、図32に示すステージ60と同様に、リード曲げ加工を行うステージ68にも窪み部60aおよび基板支持部60bが形成されている。このため窪み部60a内に半田材28が位置するように基材40を配置することで、本工程での半田材28の損傷を防止することができる。   Further, similarly to the stage 60 shown in FIG. 32, a recess portion 60a and a substrate support portion 60b are also formed on the stage 68 for performing lead bending. Therefore, by disposing the base material 40 so that the solder material 28 is located in the recess 60a, damage to the solder material 28 in this step can be prevented.

図31に示す、複数のリード42cのそれぞれに前記したリードカット工程、曲げ加工工程、およびリード先端カット工程を施すと、図37に示すように、リードフレーム42と分離して、それぞれガルウィング状に形成された複数の放熱リード10bが得られる。   When the lead cutting process, the bending process, and the lead tip cutting process described above are performed on each of the plurality of leads 42c shown in FIG. 31, they are separated from the lead frame 42 as shown in FIG. A plurality of formed heat dissipation leads 10b are obtained.

8.個片化工程;
次に、図10に示す個片化工程(S8)について説明する。図38は図37に示す基材をデバイス領域毎に個片化した状態を示す拡大平面図、図39は、個片化工程を示す拡大断面図であって、図38のL−L線に沿った断面図である。
8). Individualization step;
Next, the individualizing step (S8) shown in FIG. 10 will be described. FIG. 38 is an enlarged plan view showing a state in which the base material shown in FIG. 37 is separated for each device region, and FIG. 39 is an enlarged cross-sectional view showing the individualization step, taken along line LL in FIG. FIG.

本工程では、配線基板41の枠部(枠体)41bに連結されている吊り部41cを切断し、デバイス領域41a毎に個片化して複数の半導体装置1を取得する。吊り部41cを切断する手段は、例えば、図39に示すように、配線基板41の下面側にダイ(支持部材)71、上面側にパンチ(切断刃)72をそれぞれ配置してプレスすることで吊り部41cを切断する。パンチ72はダイ71に形成された隙間と重なる位置に配置されており、パンチ72をダイ71の隙間に向かって押し下げると、吊り部41cが切断される。   In this step, the suspension part 41c connected to the frame part (frame body) 41b of the wiring substrate 41 is cut, and is separated into pieces for each device region 41a to obtain a plurality of semiconductor devices 1. For example, as shown in FIG. 39, a means for cutting the suspension portion 41c is arranged by pressing a die (support member) 71 on the lower surface side of the wiring board 41 and a punch (cutting blade) 72 on the upper surface side. The hanging part 41c is cut. The punch 72 is disposed at a position overlapping the gap formed in the die 71. When the punch 72 is pushed down toward the gap of the die 71, the hanging portion 41c is cut.

ここで、本実施の形態の配線基板41は、図12に示すように、枠部41bの2つの長辺と各デバイス領域41aの間に吊り部41cが配置され、各デバイス領域41aの間やデバイス領域41aと枠部41bの短辺の間には、吊り部41cは配置されていない。したがって、個片化工程において、切断箇所を少なくすることができるので、製造効率が向上する。   Here, as shown in FIG. 12, the wiring board 41 according to the present embodiment has a hanging portion 41c disposed between two long sides of the frame portion 41b and each device region 41a, and between each device region 41a. The hanging part 41c is not arranged between the device region 41a and the short side of the frame part 41b. Therefore, in the singulation process, the number of cut portions can be reduced, and the manufacturing efficiency is improved.

個片化に当たっては、配線基板の切断位置に切り込み等を設けることにより更に効率が上がる。また、切断金型を使用せずルーター加工などを用いることもできる。   In dividing into pieces, the efficiency is further improved by providing a cut or the like at the cutting position of the wiring board. Moreover, a router process etc. can also be used without using a cutting die.

また、図39に示すように、ダイ71には、配線基板41の下面側を支持する基板支持部71aと、配線基板41に対して基板支持部71aの内側に位置する窪み部71bを有している。このため窪み部71b内に半田材28が位置するように基材40を配置することで、本工程での半田材28の損傷を防止することができる。また、切断後の半導体装置1は、基板支持部71aに保持された状態となるので、例えば封止樹脂4を図示しない吸着治具でピックアップすることにより、次工程(検査工程や包装工程)に搬送することができる。   Further, as shown in FIG. 39, the die 71 has a substrate support portion 71 a that supports the lower surface side of the wiring substrate 41, and a recess portion 71 b that is positioned inside the substrate support portion 71 a with respect to the wiring substrate 41. ing. Therefore, by disposing the base material 40 so that the solder material 28 is positioned in the recess 71b, damage to the solder material 28 in this step can be prevented. In addition, since the semiconductor device 1 after being cut is held by the substrate support portion 71a, for example, by picking up the sealing resin 4 with a suction jig (not shown), the next process (inspection process or packaging process) is performed. Can be transported.

その後、外観検査など必要な検査、試験を行い、半導体装置1が完成する。   Thereafter, necessary inspections and tests such as an appearance inspection are performed, and the semiconductor device 1 is completed.

(実施の形態2)
図40は、前記実施の形態1で説明した図2に示す半導体装置の変形例を示す平面図である。図40に示す半導体装置80と、図2に示す半導体装置1の相違点は、放熱部材10のチップ搭載部80aの形状である。本実施の形態の半導体装置80の他の構成は、前記実施の形態1で説明した半導体装置1と同様であるため、重複する説明は省略し、必要に応じて前記実施の形態1で説明した図面を参照して説明する。
(Embodiment 2)
40 is a plan view showing a modification of the semiconductor device shown in FIG. 2 described in the first embodiment. The difference between the semiconductor device 80 shown in FIG. 40 and the semiconductor device 1 shown in FIG. 2 is the shape of the chip mounting portion 80 a of the heat dissipation member 10. Since the other configuration of the semiconductor device 80 of the present embodiment is the same as that of the semiconductor device 1 described in the first embodiment, a duplicate description is omitted, and the description is given in the first embodiment as necessary. This will be described with reference to the drawings.

半導体装置80の放熱部材10のチップ搭載部80aは、半導体チップ2の裏面2b(図3参照)の形状に沿った四角形の形状としている。また、チップ搭載部80aは、半導体チップ2の裏面2bと略同じ大きさとなっており、図40に示すように、チップ搭載部80a上に半導体チップ2の全てのパッド2cが配置されている。   The chip mounting portion 80a of the heat dissipation member 10 of the semiconductor device 80 has a quadrangular shape along the shape of the back surface 2b of the semiconductor chip 2 (see FIG. 3). Further, the chip mounting portion 80a has substantially the same size as the back surface 2b of the semiconductor chip 2, and as shown in FIG. 40, all the pads 2c of the semiconductor chip 2 are arranged on the chip mounting portion 80a.

このように、全てのパッド2cの直下にチップ搭載部10aを配置することにより、前記実施の形態1で説明したワイヤボンディング工程における、ワイヤボンディング不良を、より確実に防止することができる。   Thus, by disposing the chip mounting portion 10a immediately below all the pads 2c, it is possible to more reliably prevent the wire bonding failure in the wire bonding process described in the first embodiment.

ただし、半導体チップ2とチップ搭載部80bの大きさを揃えるためには、半導体チップ2の平面寸法に応じて、チップ搭載部80bの大きさを変更する必要がある。したがって、前記実施の形態1で説明したリードフレーム42(図13参照)の汎用性の観点からは、前記実施の形態1で説明したように円形のチップ搭載部10a(図2参照)とすることが好ましい。   However, in order to make the sizes of the semiconductor chip 2 and the chip mounting portion 80b uniform, it is necessary to change the size of the chip mounting portion 80b in accordance with the planar dimensions of the semiconductor chip 2. Therefore, from the viewpoint of versatility of the lead frame 42 (see FIG. 13) described in the first embodiment, the circular chip mounting portion 10a (see FIG. 2) is used as described in the first embodiment. Is preferred.

(実施の形態3)
図41は、前記実施の形態1で説明した図2に示す半導体装置の変形例を示す平面図である。図41に示す半導体装置81と、図2に示す半導体装置1の相違点は、放熱部材10のチップ搭載部81aの形状および平面サイズである。また、第2の相違点は、パッド2c、端子22の配列および端子数である。本実施の形態の半導体装置81の他の構成は、前記実施の形態1で説明した半導体装置1と同様であるため、重複する説明は省略し、必要に応じて前記実施の形態1で説明した図面を参照して説明する。
(Embodiment 3)
41 is a plan view showing a modification of the semiconductor device shown in FIG. 2 described in the first embodiment. The difference between the semiconductor device 81 shown in FIG. 41 and the semiconductor device 1 shown in FIG. 2 is the shape and planar size of the chip mounting portion 81a of the heat dissipation member 10. The second difference is the arrangement of pads 2c and terminals 22 and the number of terminals. Since the other configuration of the semiconductor device 81 of the present embodiment is the same as that of the semiconductor device 1 described in the first embodiment, a duplicate description is omitted, and the description has been given in the first embodiment as necessary. This will be described with reference to the drawings.

半導体装置81の放熱部材10のチップ搭載部81aは、半導体チップ2の裏面2b(図3参照)の形状に沿った四角形の形状としている。また、チップ搭載部81aは、半導体チップ2の裏面2bよりも平面寸法が大きく、チップ搭載部81aの外縁部は、半導体チップ2の外縁部よりも外側に位置している。   The chip mounting portion 81a of the heat dissipation member 10 of the semiconductor device 81 has a quadrangular shape along the shape of the back surface 2b of the semiconductor chip 2 (see FIG. 3). The chip mounting portion 81 a has a larger planar dimension than the back surface 2 b of the semiconductor chip 2, and the outer edge portion of the chip mounting portion 81 a is located outside the outer edge portion of the semiconductor chip 2.

このように、チップ搭載部81aの平面寸法を半導体チップ2の平面寸法よりも大きくすると、図41に示すように、チップ搭載部81a上に半導体チップ2の全てのパッド2cが配置されることとなる。したがって、前記実施の形態2で説明したように、ワイヤボンディング工程における、ワイヤボンディング不良を、より確実に防止することができる。   As described above, when the planar dimension of the chip mounting portion 81a is larger than the planar dimension of the semiconductor chip 2, as shown in FIG. 41, all the pads 2c of the semiconductor chip 2 are arranged on the chip mounting portion 81a. Become. Therefore, as described in the second embodiment, wire bonding defects in the wire bonding process can be prevented more reliably.

また、放熱特性の観点からは、前記実施の形態1で説明した半導体装置1と比較して、放熱経路の断面積を大きくすることができるので、放熱特性を向上させることができる。   In addition, from the viewpoint of heat dissipation characteristics, compared to the semiconductor device 1 described in the first embodiment, the cross-sectional area of the heat dissipation path can be increased, so that the heat dissipation characteristics can be improved.

ただし、図41に示すように、チップ搭載部81aが、半導体チップ2よりも大きい場合、端子22はチップ搭載部81aを避けて配置する必要があるので、端子22の配置に制約が生じる。このため、本実施の形態3の半導体装置81は、図41に示すように、四角形の平面形状を成す半導体チップ2の各辺に沿って、それぞれ1列で複数の端子22を配置している。また、これに伴い、半導体チップ2のパッド2cの数も、前記実施の形態1の半導体装置1と比較して少なくしている。   However, as shown in FIG. 41, when the chip mounting portion 81a is larger than the semiconductor chip 2, it is necessary to arrange the terminals 22 while avoiding the chip mounting portion 81a, so that the arrangement of the terminals 22 is restricted. For this reason, in the semiconductor device 81 of the third embodiment, as shown in FIG. 41, a plurality of terminals 22 are arranged in one row along each side of the semiconductor chip 2 having a rectangular planar shape. . Accordingly, the number of pads 2c of the semiconductor chip 2 is reduced as compared with the semiconductor device 1 of the first embodiment.

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。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態1では、半導体装置の放熱リード10aをガルウィング状に成形し、実装基板30に表面実装する態様について説明したが、放熱リードの形状はこれに限定されない。図42は、図5に示す電子装置の変形例を示す拡大断面図である。   For example, in the first embodiment, the heat radiation lead 10a of the semiconductor device is formed in a gull wing shape and surface-mounted on the mounting substrate 30. However, the shape of the heat radiation lead is not limited to this. FIG. 42 is an enlarged cross-sectional view showing a modification of the electronic device shown in FIG.

例えば、図42に示す半導体装置82が有する放熱リード82bのように、半田材28よりも下方まで延在する、ピンタイプの形状としても良い。この場合、図42に示すように放熱リード82bを接合する実装基板83の端子84に孔を形成し、該孔に放熱リード82bを挿入して、接合部材32で接合することができる。   For example, it may be a pin type shape that extends below the solder material 28, such as a heat dissipation lead 82b of the semiconductor device 82 shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 42, holes can be formed in the terminals 84 of the mounting substrate 83 to which the heat radiation leads 82b are joined, and the heat radiation leads 82b can be inserted into the holes and joined by the joining member 32.

また、例えば、前記実施の形態1では、リード加工工程として、枠部42bにそれぞれ連結されて一体化している複数のリード42cを連結部で切断し、それぞれ独立した部材とした後で、曲げ加工工程を行う実施態様について説明した。しかし、前記実施の形態1で説明したリードカット工程を省略し、複数のリード42cが枠部42bに連結された状態で、曲げ加工工程を行っても良い。この場合、曲げ加工を施す際に、リード42cの一部を伸ばして曲げるので、リード42cの長さを図31に示すよりも長くすることが好ましい。したがって、リードフレーム42の寸法が前記実施の形態1と比較して大きくなるが、リードカット工程を省略することで、製造効率を向上させることができる。ただし、リードフレーム42の強度の観点からは、リード42cの長さを短くすることが好ましく、この点では前記実施の形態1で説明したように、曲げ加工工程の前に、リードカット工程を施すことが好ましい。   Further, for example, in the first embodiment, as a lead processing step, a plurality of leads 42c that are respectively connected and integrated with the frame portion 42b are cut at the connecting portions to form independent members, and then bending is performed. The embodiment of performing the process has been described. However, the lead cutting process described in the first embodiment may be omitted, and the bending process may be performed in a state where the plurality of leads 42c are connected to the frame portion 42b. In this case, since a part of the lead 42c is stretched and bent when the bending process is performed, it is preferable that the length of the lead 42c is longer than that shown in FIG. Therefore, although the dimension of the lead frame 42 becomes larger than that of the first embodiment, the manufacturing efficiency can be improved by omitting the lead cutting step. However, from the viewpoint of the strength of the lead frame 42, it is preferable to shorten the length of the lead 42c. In this respect, as described in the first embodiment, a lead cutting process is performed before the bending process. It is preferable.

本発明は、半導体チップを配線基板上に搭載し、半導体チップを樹脂封止する半導体装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board and the semiconductor chip is sealed with a resin.

1、80、81、82 半導体装置
2 半導体チップ
2a 主面
2b 裏面
2c、2d、2e パッド
3 ワイヤ
4 封止樹脂
4a 封止用樹脂
4c 樹脂
10 放熱部材
10a、80a、81a チップ搭載部
10b、82b 放熱リード
10c 上面
10d 下面
10e 主材
10f めっき膜(外装めっき層)
11、12 接着材
11a、12c 接着用ペースト
12a ベース樹脂
12b 金属フィラ
20 配線基板
20a チップ搭載領域
21 絶縁層
21a 上面
21b 下面
22 端子
23、23a、23b 配線
24 ランド
25 ビア(貫通孔)
25a ビア内配線
26、27 絶縁膜
26a 開口部
28 半田材
30、83 実装基板
31、33、34 ランド
32 接合部材
35、36 配線
40 基材
41 配線基板
41a デバイス領域
41b 枠部(枠体)
41c 吊り部
41d スリット
42 リードフレーム
42a デバイス領域
42b 枠部
42c リード
42d 補強リード
50 成形金型
51 上金型
51a 下面
51b キャビティ
51c ランナ部
51d ゲート部
51e エアベント部
52 下金型
52a 上面
53 フィルム
60、65、68 ステージ
60a、71b 窪み部
60b、71a 基板支持部
61、63、63a、63b、66、71 ダイ
62、64、72 パンチ
84 端子
100 半導体装置
101 ランド
102 配線
103 配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 80, 81, 82 Semiconductor device 2 Semiconductor chip 2a Main surface 2b Back surface 2c, 2d, 2e Pad 3 Wire 4 Sealing resin 4a Sealing resin 4c Resin 10 Heat radiation member 10a, 80a, 81a Chip mounting part 10b, 82b Radiation lead 10c Upper surface 10d Lower surface 10e Main material 10f Plating film (exterior plating layer)
11, 12 Adhesives 11a, 12c Adhesive paste 12a Base resin 12b Metal filler 20 Wiring board 20a Chip mounting area 21 Insulating layer 21a Upper surface 21b Lower surface 22 Terminals 23, 23a, 23b Wiring 24 Land 25 Via (through hole)
25a In-via wiring 26, 27 Insulating film 26a Opening 28 Solder material 30, 83 Mounting substrate 31, 33, 34 Land 32 Bonding member 35, 36 Wiring 40 Base material 41 Wiring substrate 41a Device region 41b Frame (frame)
41c Hanging part 41d Slit 42 Lead frame 42a Device region 42b Frame part 42c Lead 42d Reinforcing lead 50 Mold 51 Upper mold 51a Lower surface 51b Cavity 51c Runner part 51d Gate part 51e Air vent part 52 Lower mold 52a Upper surface 53 Film 60 65, 68 Stages 60a, 71b Recessed portions 60b, 71a Substrate support portions 61, 63, 63a, 63b, 66, 71 Dies 62, 64, 72 Punch 84 Terminal 100 Semiconductor device 101 Land 102 Wiring 103 Wiring

Claims (19)

四角形の形状を成す上面、前記上面とは反対側の下面、前記上面に形成された複数の端子、および前記下面に形成され、かつ前記複数の端子と電気的に接続される複数のランド、を有する配線基板と、
チップ搭載部、前記チップ搭載部から前記配線基板の外縁に向かって延在する複数のリードを有し、第1接着材を介して前記配線基板上に搭載される、放熱部材と、
主面、前記主面上に形成された複数の電極、および前記主面とは反対側の裏面を有し、第2接着材を介して前記裏面が前記チップ搭載部と対向するように前記チップ搭載部上に搭載される半導体チップと、
前記複数の電極と前記複数の端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
前記配線基板上において、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する封止体と、
を有し、
前記複数のリードの一部は、前記封止体から露出しており、
前記放熱部材は、前記封止体よりも熱伝導率が高い材料から成ることを特徴とする半導体装置。
A rectangular upper surface, a lower surface opposite to the upper surface, a plurality of terminals formed on the upper surface, and a plurality of lands formed on the lower surface and electrically connected to the plurality of terminals. A wiring board having,
A chip mounting portion, a plurality of leads extending from the chip mounting portion toward the outer edge of the wiring board, and mounted on the wiring board via a first adhesive;
The chip has a main surface, a plurality of electrodes formed on the main surface, and a back surface opposite to the main surface, and the back surface faces the chip mounting portion via a second adhesive. A semiconductor chip mounted on the mounting portion;
A plurality of conductive members that electrically connect the plurality of electrodes and the plurality of terminals, respectively;
On the wiring board, a sealing body that seals the semiconductor chip and the plurality of conductive members;
Have
Some of the leads are exposed from the sealing body,
The semiconductor device, wherein the heat dissipation member is made of a material having a higher thermal conductivity than the sealing body.
請求項1において、
前記複数のリードは、前記チップ搭載部から、前記配線基板の各角部に向かって延在し、前記配線基板の外側で、前記ランドよりも下方に引き出されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The plurality of leads extend from the chip mounting portion toward each corner of the wiring board, and are led out below the land on the outside of the wiring board. .
請求項2において、
前記複数の端子は、平面視において、四角形の形状を成す前記半導体チップの各辺に沿って、前記半導体チップの外側に複数列で配置されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The plurality of terminals are arranged in a plurality of rows on the outside of the semiconductor chip along each side of the semiconductor chip having a quadrangular shape in plan view.
請求項3において、
前記放熱部材の前記チップ搭載部は、前記半導体チップの前記裏面に覆われていることを特徴とする半導体装置。
In claim 3,
The chip mounting portion of the heat dissipation member is covered with the back surface of the semiconductor chip.
請求項4において、
前記配線基板上に配置される前記複数のリードは、前記第1接着材を介して、前記配線基板に固定されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
The semiconductor device, wherein the plurality of leads arranged on the wiring board are fixed to the wiring board via the first adhesive.
請求項5において、
前記放熱部材の前記チップ搭載部、および前記複数のリードは、前記配線基板の最上層配線を覆う絶縁膜上に固定されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 5,
The chip mounting portion of the heat radiating member and the plurality of leads are fixed on an insulating film covering the uppermost layer wiring of the wiring board.
請求項1において、
前記複数のリードは、前記配線基板に形成された複数の配線よりも厚く形成されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The plurality of leads are formed thicker than the plurality of wirings formed on the wiring board.
請求項1において、
前記複数のリードは、前記配線基板に形成された複数の配線よりも広い幅で、形成されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The semiconductor device is characterized in that the plurality of leads are formed with a width wider than the plurality of wires formed on the wiring board.
請求項1において、
前記第2接着材は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂よりも熱伝導率が高い複数の金属フィラを含んで成ることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The second adhesive material includes a base resin and a plurality of metal fillers having higher thermal conductivity than the base resin.
請求項1において、前記複数のリードは、前記複数のランドよりも数が少ないことを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the number of the plurality of leads is smaller than that of the plurality of lands. 請求項2において、
前記複数のランドは、前記配線基板の前記下面に行列状に配置され、前記下面の最外周に配置される第1ランドには、信号電流、またはアナログ回路電流が流れることを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The plurality of lands are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board, and a signal current or an analog circuit current flows through a first land disposed on the outermost periphery of the lower surface. .
(a)第1枠部、前記第1枠部に連結する複数の吊り部、および平面視において前記第1枠部の内側に配置され、かつ前記複数の吊り部により支持される複数のデバイス領域を有する配線基板上に、第2枠部、前記第2枠部に連結する複数のリード、および平面視において前記第2枠部の内側に配置され、かつ前記複数のリードにより支持される複数のチップ搭載部を有するリードフレームが、平面視において前記複数のチップ搭載部が前記複数のデバイス領域上にそれぞれ配置されるように、第1接着材を介して固定された基材を準備する工程、
(b)主面、前記主面上に形成された複数の電極、および前記主面とは反対側の裏面を有する複数の半導体チップを、前記裏面が前記チップ搭載部と対向するように、前記複数のチップ搭載部上に、第2接着材を介して搭載する工程、
(c)前記複数の電極と、前記配線基板の各デバイス領域に形成された複数の端子とを、複数の導電性部材を介して電気的に接続する工程、
(d)前記配線基板の各デバイス領域に、前記複数のリードの一部が露出するように封止体を形成し、前記複数の半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する工程、
(e)前記複数のリードを、前記各デバイス領域よりも外側で切断し、前記第2枠部と切り離す工程、
(f)前記配線基板の前記複数の吊り部を切断し、前記複数のデバイス領域を個片化する工程、
を含み、
前記(a)工程で準備する前記配線基板における前記複数のデバイス領域のうちの互いに隣り合うデバイス領域間には、前記配線基板の上面から下面まで貫通するスリットが形成され、
前記(a)工程で準備する前記リードフレームにおける前記複数のリードの一部を、前記スリット上に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) a first frame part, a plurality of suspension parts connected to the first frame part, and a plurality of device regions arranged inside the first frame part in plan view and supported by the plurality of suspension parts And a plurality of leads connected to the second frame portion, and a plurality of leads disposed inside the second frame portion in plan view and supported by the plurality of leads. A step of preparing a base material fixed via a first adhesive so that a lead frame having a chip mounting portion is arranged on the plurality of device regions in a plurality of device mounting portions in plan view,
(B) a plurality of semiconductor chips having a main surface, a plurality of electrodes formed on the main surface, and a back surface opposite to the main surface, the back surface facing the chip mounting portion, Mounting on a plurality of chip mounting portions via a second adhesive,
(C) electrically connecting the plurality of electrodes and a plurality of terminals formed in each device region of the wiring board via a plurality of conductive members;
(D) forming a sealing body in each device region of the wiring board so that a part of the plurality of leads is exposed, and sealing the plurality of semiconductor chips and the plurality of conductive members;
(E) cutting the plurality of leads outside the device regions and separating the leads from the second frame portion;
(F) cutting the plurality of suspension portions of the wiring board to singulate the plurality of device regions;
Including
Between the device regions adjacent to each other among the plurality of device regions in the wiring substrate prepared in the step (a), a slit penetrating from the upper surface to the lower surface of the wiring substrate is formed,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a part of the plurality of leads in the lead frame prepared in the step (a) is disposed on the slit.
請求項12において、
前記(e)工程には、
(e1)前記複数のリードを、前記各デバイス領域よりも外側で切断する工程、
(e2)前記複数のリードを前記各デバイス領域よりも外側で、前記配線基板の下面に向かって曲げ加工を施す工程、
が、含まれることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
In the step (e),
(E1) cutting the plurality of leads outside the device regions;
(E2) a step of bending the plurality of leads toward the lower surface of the wiring board outside the device regions;
Is included, a method for manufacturing a semiconductor device.
請求項12において、
前記(a)工程で準備する基材の複数のリードは、前記(d)工程で形成する前記封止体よりも熱伝導率が高い主材からなり、
前記複数のリードの表面には、半田に対する濡れ性が前記主材よりも高い材料からなる外装めっき層が予め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。
In claim 12,
The plurality of leads of the base material prepared in the step (a) are made of a main material having a higher thermal conductivity than the sealing body formed in the step (d),
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein an exterior plating layer made of a material having higher wettability to solder than the main material is formed in advance on the surfaces of the plurality of leads.
請求項12において、
前記(a)工程で準備する基材の複数のリードは、前記チップ搭載部から、四角形の平面形状を成す前記配線基板の前記デバイス領域の角部に向かって延在していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
The plurality of leads of the base material prepared in the step (a) extend from the chip mounting portion toward a corner portion of the device region of the wiring board having a quadrangular planar shape. A method for manufacturing a semiconductor device.
請求項12において、
前記(a)工程には、
(a1)前記配線基板の前記デバイス領域上にペースト状の前記第1接着材を塗布する工程、
(a2)前記ペースト状の第1接着材上に、前記リードフレームを重ね合わせて接着する工程、
(a3)前記ペースト状の第1接着材を硬化させる工程、
が含まれ、
前記(a1)工程では、前記(a2)工程において、前記リードフレームの前記チップ搭載部が配置される位置、および前記複数のリードが配置される位置に、前記ペースト状の第1接着材を塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
In the step (a),
(A1) applying the paste-like first adhesive on the device region of the wiring board;
(A2) a step of superimposing and bonding the lead frame on the paste-like first adhesive;
(A3) curing the paste-like first adhesive;
Contains
In the step (a1), the paste-like first adhesive is applied to the position where the chip mounting portion of the lead frame is disposed and the position where the plurality of leads are disposed in the step (a2). A method of manufacturing a semiconductor device.
請求項12において、
前記(b)工程には、
(b1)前記チップ搭載部にペースト状の前記第2接着材を塗布する工程、
(b2)前記ペースト状の第2接着材上に、前記半導体チップを接着する工程、
(b3)前記ペースト状の第2接着材を硬化させる工程、
が含まれ、
前記第2接着材は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂よりも熱伝導率が高い複数の金属フィラを含んで成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
In the step (b),
(B1) applying the paste-like second adhesive material to the chip mounting portion;
(B2) a step of bonding the semiconductor chip onto the paste-like second adhesive;
(B3) curing the paste-like second adhesive;
Contains
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second adhesive material includes a base resin and a plurality of metal fillers having higher thermal conductivity than the base resin.
請求項12において、
前記(a)工程で準備する基材の前記配線基板の前記第1枠部は、長方形の外形形状を成し、
前記配線基板は、
前記第1枠部の2つの長辺と前記各デバイス領域の間に吊り部が配置され、
前記各デバイス領域の間および前記デバイス領域と前記第1枠部の短辺の間には、前記吊り部は配置されていないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
The first frame portion of the wiring board of the base material prepared in the step (a) has a rectangular outer shape,
The wiring board is
A suspension portion is disposed between the two long sides of the first frame portion and each device region,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the suspension portion is not disposed between the device regions and between the device region and a short side of the first frame portion.
上面、および前記上面に形成される複数の第1、第2ランドを有する実装基板と、
前記実装基板の前記上面上に実装される半導体装置と、を有し、
前記半導体装置は、
四角形の形状を成す上面、および前記上面とは反対側の下面、前記上面に形成された複数の端子、および前記下面に形成され、前記複数の端子と電気的に接続され、前記実装基板の前記複数の第1ランドと電気的に接続される複数のランド、を有する配線基板と、
チップ搭載部、および前記チップ搭載部から、前記配線基板の各角部に向かって延在し、前記配線基板よりも外側で、前記実装基板の前記複数の第2ランドと接合する複数のリードを有し、第1接着材を介して、前記配線基板上に搭載される、放熱部材と、
主面、前記主面上に形成された複数の電極、および前記主面とは反対側の裏面を有し、第2接着材を介して前記裏面が前記チップ搭載部と対向するように前記チップ搭載部上に搭載される半導体チップと、
前記複数の電極と前記複数の端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
前記配線基板上において、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する封止体と、
を有し、
前記複数のリードの一部は、前記封止体から露出しており、
前記放熱部材は、前記封止体よりも熱伝導率が高い材料から成ることを特徴とする電子装置。
A mounting substrate having an upper surface and a plurality of first and second lands formed on the upper surface;
A semiconductor device mounted on the upper surface of the mounting substrate,
The semiconductor device includes:
A rectangular upper surface, a lower surface opposite to the upper surface, a plurality of terminals formed on the upper surface, and formed on the lower surface, electrically connected to the plurality of terminals, and A wiring board having a plurality of lands electrically connected to the plurality of first lands;
A chip mounting portion, and a plurality of leads extending from the chip mounting portion toward each corner of the wiring board and joined to the plurality of second lands of the mounting board outside the wiring board. A heat dissipation member mounted on the wiring board via a first adhesive;
The chip has a main surface, a plurality of electrodes formed on the main surface, and a back surface opposite to the main surface, and the back surface faces the chip mounting portion via a second adhesive. A semiconductor chip mounted on the mounting portion;
A plurality of conductive members that electrically connect the plurality of electrodes and the plurality of terminals, respectively;
On the wiring board, a sealing body that seals the semiconductor chip and the plurality of conductive members;
Have
Some of the leads are exposed from the sealing body,
The heat dissipation member is made of a material having a higher thermal conductivity than the sealing body.
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