JP2828056B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLOC構造を有する半導体装置の
断面図を図10(a)に、平面図を図10(b)に示
す。本構造は、大容量かつ多機能の大型の半導体素子
(以下、チップという)をパッケージ内に収納するのに
有効である。図10に示すように、半導体装置用リード
フレーム(以下、リードフレームという)1の内部リー
ド1aの下面にチップ2がその回路形成面が絶縁テープ
6側となるように絶縁テープ6により接着固着されてい
る。そして、チップ2上の電極3(以下、パッドとい
う)と内部リード1aとは、金線8(以下、ワイヤーと
いう)を用いてワイヤーボンディング方式により電気的
に接続されている。7は、チップ2を気密封止している
封止樹脂である。
【0003】この従来のLOC構造において、ワイヤー
8の結線形状(以下、ループ形状という)は図10
(a)のように、内部リード1aの高さ位置を上方に越
えた高さを有するものであって、その高さは、数十から
数百十μmとなっており、半導体装置の薄型化の要求に
対する妨げとなっている。
【0004】また図11に、例えば特開平2−2461
25号公報に開示された従来のLOC構造を有する半導
体装置の内部構造の斜視図を示す。図11において、封
止樹脂12により封止された大型のチップ11の回路形
成面上の中央には、電源パッドおよび接地パッドおよび
信号パッドを含むパッド13が長手方向に沿って一列に
配置されている。
【0005】電源パッドおよび接地パッドは、電気ノイ
ズ改善のため複数設けられている。チップ11上には、
複数のリード14が引き回され、リード14と所定のパ
ッド13がワイヤーによりそれぞれ電気的に接続されて
いる。
【0006】チップ11の長手方向の両端にそれぞれ設
けられたリード16は、互いに接続された構造となって
いる(以下、共通リードという)。この共通リード16
は、複数の箇所でパッド13が接続される電源リード,
接地リードとして使用される。ここで、複数のリード1
4のうち信号リード14と信号パッド13とは、共通リ
ード16を跨いでワイヤーにより電気的に接続される。
【0007】また図12にTABテープを用いた半導体
装置の断面図を示す。本構造は、TABリード4を保持
するTABテープ5の下面にチップ2が固着され、TA
Bリード4の一端とチップ2のパッド3が電気的に接続
され、TABリード4の他端は、封止樹脂7から突出し
て外部まで延出している。
【0008】また特開平5−82585号公報には、T
ABテープ,TABリードを使用した半導体装置が開示
されている。このものにおいては、パッドとTABリー
ドとを接続する方式を採用し、かつ複数個の電源パッド
および接地パッドとTABリードとの接続を可能として
いる。これにより半導体素子の電気的特性の向上が図ら
れている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図10に示された従来
のLOC構造の半導体装置は、ワイヤー8を用いてリー
ド1aとパッド3とを接続しているが、その製造方法の
制約上、ワイヤー8のループ高さの確保が必要である。
従って、近年の半導体装置の薄型化の要求に対し更なる
薄型化を実現することは非常に困難となっていた。
【0010】また図11に示された従来のLOC構造の
半導体装置は、半導体装置の高集積化,高機能化のため
電源ノイズの低減等電気的特性の向上を目的とした複数
の電源パッド13および接地パッド13と電源リード1
6,接地リード16との接続が不可欠ではあるが、他の
信号パッド13とリード14との接続は、共通リード1
6を跨いでワイヤー8により接続される必要があるた
め、そのワイヤー8と共通リード16が接触しないよう
にループ高さを必然的に高くする必要があり、半導体装
置を薄型化できないという問題があった。
【0011】また半導体装置の製造コスト低減を目的と
して、同一チップを使用して異なる機能を有する製品を
作るため、その切り替えを作動させるためのパッドが少
なくとも一つ以上チップ上に配置されている。これらの
パッドと電源リードあるいは接地リードとの接続の組み
合わせにより、数種の製品への切り替えが可能となって
いる。この製品機能の違いというのは、例えばDRAM
を例に挙げると、同時入出力データ数等がある。
【0012】従来、これらのパッドとリードとの接続
は、ワイヤーボンディングにより行われており、これを
図13を参照して説明する。仮にタイプI機能を有する
製品を作るためには、リード1cにパッド3bとパッド
3cを接続する必要があるとする。
【0013】また同じチップを用いてタイプII機能を
有する製品を作るためには、リード1cにパッド3aと
パッド3dを接続する必要があるとすると、この場合リ
ード1cとパッド3dとを接続するワイヤー8がリード
1cの隣のリード1d上を通過することになり、リード
1dとワイヤー8が接触する可能性があるため、ワイヤ
ーにより接続することが不可能となる。
【0014】従って、タイプI,タイプIIの製品を製
造するためには、そのパッド配置,ワイヤーボンディン
グを考慮したそれぞれ別のリードフレームを準備する必
要があり、同一チップでありながら数種のリードフレー
ムを準備することとなり、リードフレームの共用化の妨
げとなっている。
【0015】また図12に示された薄型化を実現したT
ABテープ5,TABリード4を使用した半導体装置に
おいては、パッケージ外部に導出されたTABリード4
が数十μm程度の金属箔であるために容易に変形し、製
造工程中あるいは基盤実装時の取り扱いについては困難
を極めるものであった。
【0016】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消するためになされたものであって、LOC構造を有す
る半導体装置において、内部リードとチップ電極との電
気的接続をTAB方式により行うことにより、薄型化を
実現する半導体装置及びその製造方法を提供することに
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、半導体装置用リードフ
レームと、TABリードと、絶縁性TABテープとを有
するLOC構造の半導体装置であって、半導体装置用リ
ードフレームは、複数のリードを有し、該リードの一面
側に半導体素子を絶縁テープにより定着させたものであ
り、複数のリードは、半導体素子の電極に対応して配置
されており、TABリードは、前記半導体装置用リード
フレームのリードと前記半導体素子上の電極を電気的に
接続するものであり、絶縁性TABテープは、電気絶縁
特性を有し、前記半導体素子の電極群を取り囲んで前記
半導体装置用リードフレームのリードの他面側に定着さ
れ、前記複数のTABリードを相互間を離間させて保持
するものであることを特徴とする半導体装置。
【0018】前記半導体装置用リードフレームは、電源
電圧或いは接地電圧に保持される少なくとも一本の共通
リードを有しており、該共通リード上に前記絶縁性TA
Bテープを定着し、前記TABリードにより半導体素子
上の電極とリードとを電気的に接続したものである。
【0019】前記絶縁性TABテープは、任意のTAB
リードとリードとの接続を可能とするスリットが設けら
れ、半導体素子の機能に合わせて任意の半導体素子上の
電極と任意のリードの接続をスリットを通して行なうよ
うにしたものである。
【0020】また本発明に係る半導体装置の製造方法
は、素子搭載工程と、TABテープ貼付工程と、接続工
程とを少なくとも有する半導体装置の製造方法であっ
て、素子搭載工程は、半導体装置用リードフレームの複
数のリードの一面側に半導体素子を絶縁テープにより定
着させる処理であり、TABテープ貼付工程は、電気絶
縁特性を有する絶縁性TABテープを、前記半導体素子
の電極群を取り囲んで前記半導体装置用リードフレーム
のリードの他面側に定着させる処理であり、接続工程
は、 前記絶縁性TABテープに相互間が電気的に絶縁
されて保持されたTABリードを用いて、前記半導体装
置用リードフレームのリードと前記半導体素子上の電極
を電気的に接続する処理である。
【0021】また本発明に係る半導体装置の製造方法
は、素子搭載工程と、TABテープ貼付工程と、接続工
程とを少なくとも有する半導体装置の製造方法であっ
て、素子搭載工程は、半導体装置用リードフレームの複
数のリードの一面側に半導体素子を絶縁テープにより定
着させる処理であり、TABテープ貼付工程は、電気絶
縁特性を有する絶縁性TABテープを、前記半導体素子
の電極群を取り囲んで前記半導体装置用リードフレーム
のリードの他面側に定着させる処理であり、前記絶縁性
TABテープは、任意のTABリードとリードとの接続
を可能とするスリットを有しており、接続工程は、 前
記絶縁性TABテープに相互間が電気的に絶縁されて保
持されたTABリードを用い、半導体素子の機能に合わ
せて任意の半導体素子上の電極と任意のリードの接続を
スリットを通して行なう処理である。
【0022】
【作用】本発明によれば、TABリードによりチップ上
のパッドとリードとが電気的に接続されるため、前記リ
ード上のTAB接続に必要な厚さは、TABリードとT
ABテープの厚さ数十μmと薄く抑えられ、リード上の
樹脂厚を薄くすることができ、より薄型の半導体装置を
得ることができる。
【0023】また電気的特性を向上させる複数の電源パ
ッド及び接地パッドとリードとをTABリードにより共
通リードに電気的に接続し、かつ信号パッドと信号リー
ドとを接続するTABリードは、絶縁性TABテープを
介して共通リードを跨ぎ、共通リードとが電気的な接触
を発生させないように電気的に接続でき、更にリード上
の厚さをTABリードとTABテープの厚さが数十μm
と薄く抑え、より優れた電気的特性を有する、より薄型
の半導体装置を得ることができる。
【0024】さらにTABテープ上のTABリードの配
線を製品の機能切り替えの仕様を考慮して施しておけ
ば、その製品の機能の切り替えに応じて任意のパッドと
任意のリードとの電気的接続をTABリードにより行う
ことができるため、TABリード,TABテープおよび
リードフレームの共用化が図れる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0026】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1を示す平面図、図2は、同断面図である。
【0027】図において、本発明の実施形態1は、リー
ドフレーム1と、TABリード4と、絶縁性TABテー
プ5とを有している。リードフレーム1は、チップ2を
リード1aに固着するための絶縁テープ6を裏面に有
し、かつチップ2のパッド3,3・・・に対応するリー
ド1a,1a・・・を有している。またTABリード4
は、リード1aとチップ2のパッド3とを電気的に接続
するようになっている。また絶縁性TABテープ5は、
絶縁テープ6が設けられた面と反対側のリード1aの面
に設けられ、チップ2のパッド3群を取り囲むようにリ
ング状をなし、TABリード4同士を互いに接触しない
ように所定の間隔に固定している。
【0028】リードフレーム1のリード1a裏面側に
は、チップ2がその回路形成面が絶縁テープ6側となる
ように絶縁テープ6により接着固着され、リード1a表
面側には、TABリード4を備えたTABテープ5が固
着され、TABリード4の一端はリード1aに、他端は
チップ2のパッド3にそれぞれ曲げ加工されて結合さ
れ、リード1aとパッド3は、TABリード4により電
気的に接続されている。
【0029】また本発明の実施形態1に係る半導体装置
を製造するにあたっては、リードフレーム1の複数のリ
ード1aの一面側にチップ2を絶縁テープ6により定着
させる処理(素子搭載工程)を行ない、次いで、電気絶
縁特性を有する絶縁性TABテープ5をチップ2のパッ
ド3群を取り囲んでリードフレーム1のリード1aの他
面側に定着させる処理(TABテープ貼付工程)を行な
い、次いで、絶縁性TABテープ5に相互間が電気的に
絶縁されて保持されたTABリード4を用いて、リード
フレーム1のリード1aとチップ2のパッド3群を電気
的に接続する処理(接続工程)を行なう。
【0030】以上のように実施形態1は、LOC構造を
有する半導体装置のリード1aとチップ2のパッド3と
を電気的に接続する構成に特徴があり、実施形態1によ
れば、リード1a上には、TABリード4とTABテー
プ5の厚さ数十μm程度の高さを確保するだけでよく、
リード1a上に形成される封止樹脂7の樹脂厚を薄くす
ることができ、従来のワイヤーボンディングによる電気
的接続方法よりも薄型の半導体装置を得ることができ
る。
【0031】(実施形態2)図3は、本発明の実施形態
2を示す平面図、図4は、図3のA−A’線断面図、図
5は、図3のB−B’線断面図、図6は、図3のC−
C’線断面図である。
【0032】図において、リード1a及び1bのうち、
チップ2の長手方向の両端にそれぞれ設けられた共通リ
ード1bは、図5及び図6に示すように導通リード1
b’により互いに電気的に接続された構造となってい
る。また共通リード1b及びリード1a上には、リング
状の絶縁性TABテープ5がチップ2のパッド3群を取
り囲んで固着され、リング状絶縁性TABテープ5に
は、リード1aとチップ2のパッド3とを電気的に接続
するTABリード4が互いに接触しないように所定間隔
に保たれて固着されている。リング状絶縁性TABテー
プ5は、共通リード1b上を横切ってチップ2のパッド
3に接続されるTABリード4と共通リード1bとの接
触を防ぐため、共通リード1bの幅より幅が拡大されて
いる。
【0033】以上のように実施形態2によれば、リード
1aとチップ2のパッド3との電気的接続は実施形態1
と同様に行う。さらに実施形態2によれば、チップ2の
パッド3に電気的に接続する一部のTABリード4は、
共通リード1bを横切るように配設されているが、その
TABリード4と共通リード1bの間には、絶縁性TA
Bテープ5が介在され両者間が電気的に絶縁されるた
め、その共通リード1bとの間が電気的に絶縁されTA
Bリード4によりリード1aとパッド3とを電気的に接
続することが可能となっている。
【0034】さらに図において、TABリード4との接
続のために、共通リード1bの任意の位置に突起を設
け、その突起を電源接続用リードあるいは接地接続用リ
ードとして複数の電源パッドあるいは接地パッドとの間
をTABリード4を介して電気的接続を行うことが可能
となる。これにより半導体装置の電気的特性を向上させ
ることができ、かつこの実施形態でもリード1aおよび
リード1b上の樹脂厚さを小さく抑えることができ、薄
型の半導体装置を得ることができる。
【0035】(実施形態3)次に本発明の実施形態3に
係る半導体装置の平面図を示した図7を参照して説明す
る。基本的な構成要素は実施形態1と同様であるが、リ
ードに固着されたTABテープ5には、リード1c,1
dの先端部にあたる箇所にスリット5aが設けてあり、
そのスリット5aを通してTABリード4とリード1
c,1dとを接続するという構成になっている。
【0036】次に図7に示す接続方法について図8を参
照して説明する。図8(a)に示すように、チップ2,
絶縁テープ6を備えたリードフレーム1,TABリード
4を備えたTABテープ5がそれぞれ組み立てられてい
る。TABリード4の一端はパッド3上まで延び、パッ
ド3との接続を行うが、他端はスリット5aを横切り向
かい側のTABテープ5上まで延出している。
【0037】次に図8(b)に示すように、TABリー
ド4とリード1c,1dとを接続する際には上方から接
合治具9をスリット5a内に降下させ、TABリード4
を接合治具9によりスリット5a内に圧下する。その過
程において、TABリード4の先端は、TABテープ5
から外れてスリット5a内に差し込まれ、曲げ加工され
てリード1c,1dに接合される。このようにTABリ
ード4の先端のみが接合治具9の圧下力により容易にス
リット5a内に差し込まれ、かつTABテープ5に固定
されているTABリード4の中央部は、そのままの状態
が保たれている。
【0038】さらにTABテープ5上のTABリード4
の配線形状を同一チップを使用して異なる機能を有する
製品を製造するにあたって、その切り替えを作動させる
ためのパッドとの接続を考慮し設計しておくことによ
り、同一のリードフレーム,同一のTABテープを使用
することが可能となる。この様子を図7を用いて説明す
る。仮にタイプI機能を有する製品を作るためには、リ
ード1cにパッド3bとパッド3cを接続する必要があ
るとする。
【0039】この場合、パッド3bとパッド3cは、そ
れぞれのパッド上まで延出したTABリード4と接続さ
れ、リード1c上にある他端のTABリード4は、リー
ド1cに上述した製造方法によりスリット5aを通して
接続される。このとき、残りのパッドは、リード1cに
TABリード4により接続されない。またタイプII機
能を有する製品を作るためには、リード1cにパッド3
aとパッド3dを接続する必要があるとすると、この場
合に、パッド3aとパッド3dは、それぞれのパッド3
a,3d上まで延出したTABリード4と接続され、リ
ード1c上にある他端のTABリード4は、リード1c
に上述した製造方法によりスリット5aを通して接続さ
れる。このとき、残りのパッド上のTABリード4は、
リード1cにTABリード4により接続されない。
【0040】またTABリード4のパターン形状を図9
(a)のようにすることにより、パッド3aとパッド3
dとをTABリード4により接続することが可能とな
り、その接続をリード1dを跨いで行なうことができ
る。TABリード4のパターン形状を図9(b)のよう
にすることにより、同一リード1cからパッド3c或い
はパッド3bへの接続も可能となる。
【0041】従って、本実施形態においても、より薄型
の半導体装置を得ることができるとともに、TABテー
プ5上のTABリード4のパターン形状を種々変えるこ
とにより、任意のパッドから任意のリードへの電気的接
続が可能となる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ード上にTABリードを有する絶縁性TABテープを固
着し、チップのパッドとリードとをTABリードにより
電気的に接続することにより、リード上のTAB接続に
必要な厚さは、TABリードとTABテープの厚さ数十
μmと薄く抑えられ、リード上の樹脂厚を薄くすること
ができ、より薄型の半導体装置を得ることができる。
【0043】また電気的特性を向上させる複数の電源パ
ッド及び接地パッドとリードとをTABリードにより共
通リードに電気的に接続し、かつ信号パッドと信号リー
ドとを接続するTABリードは、絶縁性TABテープを
介して共通リードを跨ぎ、共通リードとが電気的な接触
を発生させないように電気的に接続することができ、更
にリード上の厚さをTABリードとTABテープの厚さ
が数十μmと薄く抑え、より優れた電気的特性を有す
る、より薄型の半導体装置を得ることができる。
【0044】さらにTABテープ上のTABリードの配
線を製品の機能切り替えの仕様を考慮して施しておけ
ば、その製品の機能の切り替えに応じて任意のパッドと
任意のリードとの電気的接続をTABリードにより行う
ことができるため、TABリード,TABテープおよび
リードフレームの共用化が図れる。
【0045】またリードとして少なくとも一本の共通リ
ードを有し、該共通リード上にTABリードを有するT
ABテープを固着し、信号パッドと信号リード、および
複数の電源パッド,接地パッドと共通リードである電源
リードあるいは接地リードとをTABリードにより接続
することにより、前者は共通リードを跨いだ接続が可能
となり、電気的特性に優れ、かつ薄型の半導体装置を得
ることができる。
【0046】またTABテープ上のTABリードパター
ンをチップの配線設計を考慮して行うことにより、任意
のパッドと任意のリードとの電気的な接続が可能とな
り、薄型の半導体装置を得ることができるとともに、同
じリードフレーム,同じTABテープを使用することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を示す平面図である。
【図2】図1のA−A’線断面図である。
【図3】本発明の実施形態2を示す平面図である。
【図4】図3のA−A’線断面図である。
【図5】図3のB−B’線断面図である。
【図6】図3のC−C’線断面図である。
【図7】本発明の実施形態3を示す平面図である。
【図8】本発明の実施形態3の半導体装置の製造方法を
示す概略図であって、(a)はTABリードとリードと
の接続前を示す概略図、(b)はTABリード4とリー
ド1との接続した状態を示す概略図である。
【図9】本発明の実施形態3のTABリードのパターン
形状を示す図であって、(a)はリードとパッドとを接
続するためのTABリードのパターン形状を示す平面
図、(b)はパッドとリードとを接続可能としたTAB
リードのパターン形状を示す平面図である。
【図10】(A)は従来のLOC構造を有する半導体装
置の断面図、(b)は従来のLOC構造を有する半導体
装置の平面図である。
【図11】従来のLOC構造を有する半導体装置の内部
構造を示す斜視図である。
【図12】従来のTABテープを用いたLOC構造を有
する半導体装置の断面図である。
【図13】従来のLOC構造を有する半導体装置におい
て製品機能の切り替えをワイヤーボンディングにより行
った場合の様子を示す平面図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d リード 2 半導体素子(チップ) 3a,3b,3c,3d 電極(パッド) 4 TABリード 5 絶縁性TABテープ 6 絶縁テープ 7 封止樹脂 8 金線(ワイヤー) 9 接合治具

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置用リードフレームと、TAB
    リードと、絶縁性TABテープとを有するLOC構造の
    半導体装置であって、 半導体装置用リードフレームは、複数のリードを有し、
    該リードの一面側に半導体素子を絶縁テープにより定着
    させたものであり、複数のリードは、半導体素子の電極
    に対応して配置されており、 TABリードは、前記半導体装置用リードフレームのリ
    ードと前記半導体素子上の電極を電気的に接続するもの
    であり、 絶縁性TABテープは、電気絶縁特性を有し、前記半導
    体素子の電極群を取り囲んで前記半導体装置用リードフ
    レームのリードの他面側に定着され、前記複数のTAB
    リードを相互間を離間させて保持するものであることを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】素子搭載工程と、TABテープ貼付工程
    と、接続工程とを少なくとも有する半導体装置の製造方
    法であって、 素子搭載工程は、半導体装置用リードフレームの複数の
    リードの一面側に半導体素子を絶縁テープにより定着さ
    せる処理であり、 TABテープ貼付工程は、電気絶縁特性を有する絶縁性
    TABテープを、前記半導体素子の電極群を取り囲んで
    前記半導体装置用リードフレームのリードの他面側に定
    着させる処理であり、 接続工程は、 前記絶縁性TABテープに相互間が電気
    的に絶縁されて保持されたTABリードを用いて、前記
    半導体装置用リードフレームのリードと前記半導体素子
    上の電極を電気的に接続する処理であることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記半導体装置用リードフレームは、電
    源電圧或いは接地電圧に保持される少なくとも一本の共
    通リードを有しており、 該共通リード上に前記絶縁性TABテープを定着し、前
    記TABリードにより半導体素子上の電極とリードとを
    電気的に接続したことを特徴とする請求項1に記載の半
    導体装置。
  4. 【請求項4】 前記絶縁性TABテープは、任意のTA
    Bリードとリードとの接続を可能とするスリットが設け
    られ、半導体素子の機能に合わせて任意の半導体素子上
    の電極と任意のリードの接続をスリットを通して行なう
    ようにしたものであることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体装置。
  5. 【請求項5】素子搭載工程と、TABテープ貼付工程
    と、接続工程とを少なくとも有する半導体装置の製造方
    法であって、 素子搭載工程は、半導体装置用リードフレームの複数の
    リードの一面側に半導体素子を絶縁テープにより定着さ
    せる処理であり、 TABテープ貼付工程は、電気絶縁特性を有する絶縁性
    TABテープを、前記半導体素子の電極群を取り囲んで
    前記半導体装置用リードフレームのリードの他面側に定
    着させる処理であり、 前記絶縁性TABテープは、任意のTABリードとリー
    ドとの接続を可能とするスリットを有しており、 接続工程は、 前記絶縁性TABテープに相互間が電気
    的に絶縁されて保持されたTABリードを用い、半導体
    素子の機能に合わせて任意の半導体素子上の電極と任意
    のリードの接続をスリットを通して行なう処理であるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
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