JP2678696B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に汎用型のリードフレームを用いた半導体装
置の実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の小形化および薄型化に伴
い、その組み立てに用いるリードフレームに対する要求
も厳しくなりつつある。

【０００３】例えば、半導体素子（半導体チップ）の集
積度を変えることなく小形化をはかるために高密度にな
り、ここで用いられるリードフレームはパッドサイズを
変更することなく、リード本数のみが増大される傾向に
ある。このため、インナーリードはさらに細くかつ長く
なり、よって機械的強度が低下して、微小な外力や加工
歪み等により、精度を維持することが困難となる。そし
てこのようなインナーリードの変形は、リードの短絡や
ボンディング不良を生じ易く、リードフレームの歩留ま
り低下や、半導体装置の信頼性低下の原因の１つになっ
ている。

【０００４】このような問題を解決するため、スタンピ
ング用金型の精度を上げたり、加工工程中にリードフレ
ームを焼鈍するなど種々の対策が試みられているが、加
工工程を繁雑化させ、歩留まりを低下させたり、過度の
精度要求により価格の高騰を招く等、数々の問題を招来
している。

【０００５】また、少量多品種化の傾向から、リード本
数もチップサイズも多様化する一方であり、これに対応
して、リードフレームを設計変更しなければならず、こ
れはコストの低減を阻む大きな問題となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のリ
ードフレームによれば、高密度化に伴い、機械的強度が
低下して、インナーリードの変形によるリードの短絡や
ボンディング不良等を生じ易く、リードフレームの歩留
まり低下や、半導体装置の信頼性低下の原因の１つにな
っている。

【０００７】そこで、このような問題を解決するため、
スタンピング用金型の精度を上げたり、加工工程中にリ
ードフレームを焼鈍するなど、種々の対策が試みられて
いるが、加工工程が繁雑となる上、歩留まりの低下、過
度の精度要求による価格の高騰等、数々の問題を招来し
ている。

【０００８】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、インナーリード先端の変形を防止し、安価で信頼性
の高い半導体装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、搭載される
各種半導体素子のチップサイズよりも十分に大きく形成
された半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部から
所定の間隔を隔てた位置から放射状に延びる複数のイン
ナーリードと、各インナーリードに延設して一体的に形
成されたアウターリードとを有するリードフレーム本体
部を形成するリードフレーム本体部形成工程と、前記半
導体素子搭載部と略同一の形状を有し、該形状の中心か
ら該形状の周縁に向けて連続して延び、前記各種半導体
素子が利用する共通のリード線導体パターンを有する絶
縁性フィルムを前記リードフレーム本体部とは別に形成
する絶縁性フィルム形成工程と、搭載すべき半導体素子
のチップサイズに応じて前記絶縁性フィルムに開口部を
設ける開口部形成工程と、前記リードフレームの前記半
導体素子搭載部上に前記開口部が設けられた絶縁性フィ
ルムを貼着する工程と、前記絶縁性フィルムに形成され
た開口部内に半導体素子を搭載する半導体チップ搭載工
程と、前記絶縁性フィルム上の各リード線導体パターン
と、前記半導体素子および前記各インナーリードとをそ
れぞれ電気的に接続する接続工程とを具備したことを特
徴とする。

【００１０】望ましくは、絶縁性フィルム上の導体パタ
ーン数は、インナーリードの本数よりも多くしておき、
最も近接した導体パターンにボンディングするようにす
るとよい。

【００１１】

【作用】上記方法によれば、インナーリードを短くし、
パッドを大きくすることができるため、機械的強度が大
幅に増大する。

【００１２】また、リードフレームはリード本数毎に１
品種用意しておけばよく、チップサイズに応じて絶縁性
フィルムに形成する開口部の大きさのみを変化させれば
よいため、製造が極めて容易となる。

【００１３】さらにパッドサイズを大きくすることがで
きるため、放熱効果が増大する。

【００１４】また、絶縁性フィルムも１種類でよく、チ
ップサイズに応じて開口を開けるようにすればよい。さ
らに絶縁性フィルム上の導体パターンは放射状に限定さ
れることなく、適宜変形可能であり、ボンディングパッ
ドの位置によって最も近くにあるパターンを選択してボ
ンディングするようにすればよい。特にワイヤボンディ
ングを用いる際にボンディングする導体パターンを選択
することができるため、本発明は有効であり、ボンディ
ングワイヤを節減することができる上、ワイヤ同志の接
触（ワイヤタッチ）をも防止することができる。

【００１５】また、上記方法によれば、インナーリード
の先端部は絶縁性フィルム上の導電性の膜をエッチング
によりパターニングして形成されるか、または厚膜印刷
法によって形成されるため、導電性の膜は絶縁性フィル
ムによって支持されない場合に比べ大幅に薄くすること
ができ、パターン精度が極めて良好であり、肉薄パター
ンをエッチングで形成する場合に比べ、エッチング量も
少ないため、コストも低減することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。

【００１７】図１(a) および(b) は、それぞれ本発明実
施例の方法で形成した半導体装置の断面図および平面図
（ボンディングワイヤ、モールド樹脂は省略）を示す
図、図２(a) 乃至(d) は、本発明実施例の半導体装置の
製造工程図を示す図である。

【００１８】この半導体装置は、パッケージ寸法におさ
まる程度に大きく形成された半導体素子搭載部（ダイパ
ッド）２から所定の間隔を隔てた位置から放射状に延び
る複数のインナーリード１と、各インナーリードに延設
して一体的に形成されたアウターリード３とを有するリ
ードフレーム本体Ｒ１と、各インナーリード本体の先端
に対峙する位置から、半導体素子搭載部２にむけて伸長
する金パターン１Ｐを備え、中央部に開口部ｈを有する
ポリイミドフィルム１１からなるフィルム部Ｒ２と、こ
の開口部ｈ内に露呈する半導体素子搭載部２に固着され
た半導体チップ５とから構成され、このフィルム部上の
金パターン１Ｐの両端がそれぞれボンディングワイヤ６
を介してリードフレーム本体Ｒ１のインナーリード先端
および半導体チップに電気的に接続されている。ここで
４はサポートバーである。１０は封止樹脂である。

【００１９】次に、この半導体装置の製造方法について
説明する。

【００２０】まず、図２(a) に示すように、スタンピン
グ法により、銅合金からなる帯状材料を加工することに
より、十分に大きなサイズをもつように形成した半導体
素子を搭載するための領域（ダイパッド）２と、該ダイ
パッド２から所定の間隔をおいて、このまわりに先端が
くるように配列された多数のインナ−リ―ド１と、各イ
ンナ−リ―ドに接続するように配設せしめられたアウタ
−リ―ド３とを含むリードフレーム本体Ｒ１を成型す
る。

【００２１】次いで、図２(b) に示すように、ポリイミ
ド樹脂１１の表面に金箔１Ｐを接合してなる基板を用意
し、これをエッチング法によりパターニングし、各イン
ナーリード本体の先端に対応するように配設され、ダイ
パッド２にむけて伸長する金パターンを形成し、フィル
ム部Ｒ２を形成する。

【００２２】この後、図２(c) に示すように、実装すべ
き半導体チップのサイズに符合するようにフィルム部Ｒ
２の中央部に開口部ｈを形成する。

【００２３】そして、図２(d) に示すように、フィルム
面が下になるようにフィルム部Ｒ２をリードフレーム本
体Ｒ１のダイパッド２上に貼着し、さらにこのリードフ
レーム本体Ｒ１のダイパッド２上のフィルム部の開口部
に半導体チップ５を載置し固着する。

【００２４】そしてさらにこの上に、インナーリード１
の先端とこれに最も近接した位置にある金パターン１Ｐ
の一端をボンディングワイヤ６を介して接続するととも
に、この金パターン１Ｐの他端とチップ５のボンディン
グパッドとを同様にボンディングワイヤ６を介して接続
する。

【００２５】そしてこの後、モ−ルド工程、タイバーお
よび枠体を切除し、アウターリードを所望の形状に折り
まげる成形工程を経て、図１に示したような半導体装置
が完成する。

【００２６】このようにして形成された半導体装置にお
いて、インナーリードを短くし、パッドを大きくするこ
とができるため、リードフレームの機械的強度が大幅に
増大するため、実装作業性が良好となる。

【００２７】また、リードフレームはリード本数毎に１
品種用意しておけばよく、チップサイズに応じて絶縁性
フィルムに形成する開口部の大きさのみを変化させれば
よいため、製造が極めて容易となる。

【００２８】さらにパッドサイズが大きいるため、放熱
効果が極めて高い。

【００２９】また、絶縁性フィルムも１種類でよく、チ
ップサイズに応じて開口を開けるようにすればよいた
め、コストの低減をはかることができる。

【００３０】ワイヤボンディングに際しては、ボンディ
ングパッドの位置によって最も近くにあるパターンを選
択してボンディングするようにすればよく、ボンディン
グワイヤを節減することができる上、ワイヤ同志の接触
をも防止することができる。さらに導体パターンは、ポ
リイミドフィルム上に形成されているため、十分に薄く
形成することができ、インナーリード先端の位置精度を
より高く維持しつつ、ボンディングをおこなうことがで
き、信頼性の高いものとなる。

【００３１】また、この金パターン１Ｐ（インナーリー
ドの先端部）はポリイミドフィルム上に接合された金箔
の膜をエッチングによりパターニングして形成されるた
め、フィルムによって支持されない場合に比べ大幅に薄
くすることができ、パターン精度が極めて良好であり、
肉薄パターンをエッチングで形成する場合に比べ、エッ
チング量も少ないため、コストも大幅に低減することが
できる。

【００３２】また、金パターン１Ｐはインナーリードの
本数よりも多く形成しておくようにすれば、ワイヤタッ
チを生じたりしないように最も近い位置でボンディング
を行うことができるように選択することができるため、
設計の自由度が増大する。

【００３３】なお、前記実施例では、導体パターンを金
箔で形成したが、金箔に限定されることなく、銀箔、ア
ルミニウム箔あるいは他の導体薄膜や複合膜であっても
よい。 さらにまた、前記実施例では、リードフレーム
およびチップとフィルム部との接続をワイヤボンディン
グによって行うようにしたが、ワイヤボンディングに限
定されることなくダイレクトボンディングを用いても良
い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、リードフレームの先端部を絶縁性フィルム上に形成
された導体パターンで構成し、この絶縁性フィルムに、
半導体チップに符合する大きさの開口を形成し、十分に
大きく形成されたダイパッド上にこの絶縁性フィルムを
貼着し、この開口内にチップを載置し、チップと導体パ
ターンおよび導体パターンとインナーリードとの間をボ
ンディングするようにしているため、リードフレームの
加工が容易で機械的強度が高く、汎用性の高いリードフ
レームを用いて容易に信頼性の高い半導体装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の方法で形成された半導体装置を
示す図。

【図２】本発明実施例の半導体装置の製造工程を示す
図。

【符号の説明】

１ インナ―リ―ド Ｒ１ リードフレーム本体部 Ｒ２ フィルム部 １Ｐ 金パターン ２ 半導体素子搭載部（ダイパッド） ３ アウタ−リ−ド ４ サポートバー ５ 半導体チップ １０ 封止樹脂 １１ ポリイミドフィルム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭載される各種半導体素子のチップサイ
   ズよりも十分に大きく形成された半導体素子搭載部と、
   前記半導体素子搭載部から所定の間隔を隔てた位置から
   放射状に延びる複数のインナーリードと、各インナーリ
   ードに延設して一体的に形成されたアウターリードとを
   有するリードフレーム本体部を形成するリードフレーム
   本体部形成工程と、 前記半導体素子搭載部と略同一の形状を有し、該形状の
   中心から該形状の周縁に向けて連続して延び、前記各種
   半導体素子が利用する共通のリード線導体パターンを有
   する絶縁性フィルムを前記リードフレーム本体部とは別
   に形成する絶縁性フィルム形成工程と、 搭載すべき半導体素子のチップサイズに応じて前記絶縁
   性フィルムに開口部を設ける開口部形成工程と、 前記リードフレームの前記半導体素子搭載部上に前記開
   口部が設けられた絶縁性フィルムを貼着する工程と、 前記絶縁性フィルムに形成された開口部内に半導体素子
   を搭載する半導体チップ搭載工程と、 前記絶縁性フィルム上の各リード線導体パターンと、前
   記半導体素子および前記各インナーリードとをそれぞれ
   電気的に接続する接続工程とを具備したことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。