JP2857380B2 - 積層リードフレームを用いたチップスケールパッケージの製造方法 - Google Patents

積層リードフレームを用いたチップスケールパッケージの製造方法

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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、半導体チップパッ
ケージの製造方法に関し、より詳細には、積層リードフ
レームを用いたチップスケールパッケージの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化及び多機能化は、半導
体素子の製造技術を発展させた。半導体素子の製造技術
の発展は、パッケージング技術の高密度化、高速化、小
型化及び薄形化を可能にした。また、パッケージの構造
がピン挿入型から表面実装型に変化されることにより、
基板に対する実装密度は増加されてきた。前記パッケー
ジの高密度化に応じて、パッケージの種類が、DIP(D
ual Inline Package)からSOP(Small Outline Packag
e)に変わり、さらに、パッケージの厚さが、従来のSO
Pの約1/2の薄形パッケージ(TSOP)が開発され
ている。
【0003】特に、メモリ半導体チップの場合、容量が
増加するのにともない、半導体チップのサイズが増加す
る。前記半導体チップのサイズが増加すると、従来のプ
ラスチックパッケージ技術によってはパッケージの信頼
性を確保しがたい。従って、チップ自体のサイズより若
干大きいか、同一であるチップスケールパッケージに対
する研究が進行されている。
【0004】前記チップスケールパッケージは、他のパ
ッケージに比べて小型で、薄形である点から次のような
利点を有する。つまり、リードが短くてリードインダク
タンスが低いため、大部分のSMT(表面実装型)パッ
ケージに比べて改善された電気的性能を有する。また、
ベアチップより取り扱いやすい。
【0005】更に、多くの半導体製造会社は、固有な形
態のチップスケールパッケージを開発している。このよ
うなチップスケールパッケージとしては、フレックス回
路インタポーザー(Flex circuit interposer)、剛基板
インタポーザー(rigid substrate interposer)、トラン
スファモルディング、カスタムリードフレーム、ウェー
ハレベル組立、TCPリードフレームタイプのパッケー
ジを挙げることができる。これらのチップスケールパッ
ケージのうち、パッケージの高密度に対する要求を充足
させることができるリードオンチップ(LOC)技術を
用いたチップスケールパッケージが開発されている。
【0006】前記LOC技術を用いたチップスケールパ
ッケージの一例を下記に示す。
【0007】図10は、従来のチップスケールパッケー
ジであって、DNP社のチップスケールパッケージを示
す断面図であり、図11は、図10のチップスケールパ
ッケージのリード部分を示す部分斜視図である。
【0008】図10及び図11を参照すると、チップス
ケールパッケージ70では、半導体チップ72の活性面
が両面接着性テープ78によりリード76の下面に取り
付けられている構造である。この際、リード76の上面
は、リードフレームの製造段階でハーフエッチングによ
り部分的にエッチングされたので、リード76の内側部
がへこみ、リード76の外側部が突出する。そこで、リ
ード76は、L字形状を有する。
【0009】また、リード76のへこみ部分の上面と半
導体チップ72のボンディングパッド74とが、金線8
0にて電気的に連結される。前記半導体チップ72及び
金線80を外部環境から保護するとともに、リード76
の突出部分の上面が外部素子との電気的連結のために外
部に露出されるようにするため、半導体チップ72とリ
ード76及び電気的連結部分をエポキシモルディングコ
ンパウンド82で封止する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たハーフエッチングにより製造されるリードフレームを
用いた従来のチップスケールパッケージの場合は、スタ
ンピング法により製造されるリードフレームに比べて、
リードフレームの製造工程が複雑で、製造費用も高いも
のであった。
【0011】従って、本発明の目的は、リードフレーム
がスタンピング法により製造されることにより、製造工
程を簡素化することができ、製造費用を節減することが
できるチップスケールパッケージの製造方法を提供する
ことにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の第1の発明は、複数の列で配列され
た複数のリードを有し、当該リードと一体に安着部が形
成され、長手方向において対向する2縁部に所定間隔に
ガイドホールが形成されたサイドレールが形成された第
1リードフレームと、前記第1リードフレームの前記安
着部のサイズより大きいか、同一である複数の列で配列
された複数の外部接続手段と、各々の外部接続手段と連
結されて一体に形成されるタイバーと、長手方向におい
て対向する2縁部に所定間隔に形成されたガイドホール
が形成されたサイドレールとを有する第2リードフレー
ムを準備する段階と、前記第2リードフレームの前記外
部接続手段が前記第1リードフレームの対応する各々の
安着部に位置するとともに、当該第1リードフレームの
ガイドホールと対応する第2リードフレームのガイドホ
ールとを各々一致させることにより、当該第2リードフ
レームの外部接続手段を第1リードフレームの対応する
各々の安着部上に整列して、当該第1リードフレームと
第2リードフレームとを整列する段階と、前記第2リー
ドフレームの前記タイバーを切断する段階と、活性面上
に複数のボンディングパッドが形成された半導体チップ
を接着手段により前記第1リードフレームのリードに取
り付ける段階と、各々の前記ボンディングパッドと当該
ボンディングパッドに対応する前記第1リードフレーム
の前記リードの末端を電気的に連結する段階と、前記外
部接続手段の上面が外部に露出されるようにして、前記
半導体チップと第1リードフレームと第2リードフレー
ム及び電気的連結部分を封止手段により封止する段階
と、前記第1リードフレーム及び第2リードフレームの
不要な部分を切断した後、前記外部接続手段の露出面に
ソルダボールを取り付ける段階とを含むことを要旨とす
る。従って、リードフレームがスタンピング法により製
造されることにより、製造工程を簡素化できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照してより詳細に説明する。
【0014】図1乃至図9は、本発明によるチップスケ
ールパッケージの製造工程を示す図である。
【0015】まず、第1リードフレーム及び第2リード
フレームを用意する。図1及び図2を参照すると、第1
リードフレーム20には、複数のリード22が所定の間
隔をおいて配列されている。リード22は、図中に示す
ごとく2列で配列され、一方の列に配列されたリード2
2の先端は、他方の列に配列されたリード22の先端か
ら所定の距離で離隔されている。各々のリードは、その
基端側が第1リードフレーム20の縁部に連結され支持
されている。また、リード22は、リード22の略中間
に位置する円形状の安着部24と一体に形成されてい
る。サイドレール26は、第1リードフレーム20の長
手方向において対向する2縁部に形成され、サイドレー
ル26には、ガイドホール27が形成されている。ま
た、図1に示したように、両サイドレール26には、ダ
ミータイバー28が連結されている。
【0016】第2リードフレーム30は、上述した第1
リードフレーム20と同様のサイズを有し、第1リード
フレーム20の安着部24と対応する位置に外部接続手
段34が形成される。サイドレール36は、第2リード
フレーム30の長手方向において対向する2縁部に形成
され、サイドレール36には、ガイドホール37が形成
されている。各々の外部接続手段34は、タイバー38
によりお互いに連結され、タイバー38の両端は、第2
リードフレーム30のサイドレール36と連結され支持
される。この際、外部接続手段34のサイズは、以後に
進行されるタイバー切断時にパンチング手段(図示せ
ず)により第1リードフレーム20の安着部24に損傷
を与えないように、第1リードフレーム20の安着部2
4より大きいか、同一であるようになっている。また、
外部接続手段34間の距離は、それに対応する第1リー
ドフレーム20のリード22間の距離と同一である。な
お、外部接続手段34は、円状を有する。更に、第2リ
ードフレーム30の縁部のサイドレール36には、前記
第1リードフレーム20のガイドホール27に対応する
位置に、当該ガイドホール27と同一のサイズと形態を
有するガイドホール37が形成されている。第2リード
フレーム30は、スタンピング法により容易に製作する
ことができる。
【0017】次に、第1リードフレームと第2リードフ
レームとを結合させる。図3を参照すると、第2リード
フレーム30の外部接続手段34が第1リードフレーム
20に対応する各安着部上に位置するように、ウェルデ
ィング法又はソルダリング法により第1リードフレーム
20と第2リードフレーム30とを結合させる。この
際、第1リードフレーム20及び第2リードフレーム3
0のガイドホール27及び37を各々一致させると、第
1リードフレーム20の安着部24上に第2リードフレ
ーム30の外部接続手段34が位置することになる。
【0018】次に、第2リードフレーム30からタイバ
ー38を切断する。図4を参照すると、第1リードフレ
ーム20と第2リードフレーム30とが結合された状態
で、第2リードフレーム30のタイバー38を、所定の
パンチング手段(図示せず)によりハンチングして切断
する。前記第1リードフレーム20の安着部24が第2
リードフレーム30の外部接続手段34より大きいか、
同一に形成されているので、パンチング手段(図示せ
ず)によりタイバー38を切断するとき、第1リードフ
レーム20の安着部24には損傷を与えない。前記タイ
バー38が切断されると、第1リードフレーム20の各
々の安着部24に第2リードフレーム30の外部接続手
段34が安着されている状態になる。
【0019】次に、接着手段を用いて半導体チップを第
1リードフレームに取り付ける。図5を参照すると、例
えば、両面接着性ポリイミドテープ13のような接着手
段を用いて、第1リードフレーム20に半導体チップ1
1を取り付ける。前記半導体チップ11には、半導体チ
ップの活性面の中央に2列のボンディングパッド12が
形成されている。前記両面接着性ポリイミドテープ13
の一面を、第1リードフレーム20の下面に熱圧着によ
り取り付ける。その後、両面接着性テープ13の他面
を、ボンディングパッド12が露出されるように、熱圧
着により半導体チップ11の活性面に取り付ける。この
際、両面接着性ポリイミドテープ13の代わりに非導電
性接着剤を使用してもよい。
【0020】次に、ワイヤボンディングする。図6を参
照すると、半導体チップ11の活性面の中央部に配列さ
れているボンディングパッド12と、それに対応するリ
ード22の内側末端部とを、ボンディングワイヤ、例え
ば、金線14にてワイヤボンディングする。このような
ワイヤボンディングにより半導体チップ11のボンディ
ングパッド12と第2リードフレーム30の外部接続手
段34とが電気的に連結される。ここで、ボンデイング
パッド12と第1リードフレーム20間の電気的連結方
法は、TAB(Tape Automated bonding)技術又はフリッ
プチップ(flipchip)技術等を適用することができる。
【0021】次に、第2リードフレームの外部接続手段
の上面が外部素子との電気的連結のために外部に露出さ
れるように封止する。図7を参照すると、半導体チップ
11と、第1リードフレーム20と第2リードフレーム
30及び電気的連結部分を外部環境から保護するため、
エポキシモルディングコンパウンド15のような封止手
段にて封止する。
【0022】次に、第1リードフレーム20及び第2リ
ードフレーム30の不要な部分を切断する。図8を参照
すると、エポキシモルディングコンパウンド15にて封
止した後、パッケージ胴体から突出する第1リードフレ
ーム(図7の20)のリード部分を、所定のパンチング
手段でハンチングして除去する。この際、第1リードフ
レーム(図7の20)と結合されている第2リードフレ
ーム30の突出部分も除去される。その結果、外部接続
手段34の上面だけが外部に露出された状態で、他の素
子はエポキシモルディングコンパウンド15で封止され
ている状態である。
【0023】次に、ソルダボールを取り付ける。図9を
参照すると、第2リードフレーム30の外部接続手段3
4の露出された上面に、基板(図示せず)への実装を容
易にするため、金属ボール、例えば、ソルダボール16
を取り付ける。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明は、複
数の列で配列された複数のリードを有し、当該リードと
一体に安着部が形成され、長手方向において対向する2
縁部に所定間隔にガイドホールが形成されたサイドレー
ルが形成された第1リードフレームと、前記第1リード
フレームの前記安着部のサイズより大きいか、同一であ
る複数の列で配列された複数の外部接続手段と、各々の
外部接続手段と連結されて一体に形成されるタイバー
と、長手方向において対向する2縁部に所定間隔に形成
されたガイドホールが形成されたサイドレールとを有す
る第2リードフレームを準備する段階と、前記第2リー
ドフレームの前記外部接続手段が前記第1リードフレー
ムの対応する各々の安着部に位置するとともに、当該第
1リードフレームのガイドホールと対応する第2リード
フレームのガイドホールとを各々一致させることによ
り、当該第2リードフレームの外部接続手段を第1リー
ドフレームの対応する各々の安着部上に整列して、当該
第1リードフレームと第2リードフレームとを整列する
段階と、前記第2リードフレームの前記タイバーを切断
する段階と、活性面上に複数のボンディングパッドが形
成された半導体チップを接着手段により前記第1リード
フレームのリードに取り付ける段階と、各々の前記ボン
ディングパッドと前記ボンディングパッドに対応する前
記第1リードフレームの前記リードの末端を電気的に連
結する段階と、前記外部接続手段の上面が外部に露出さ
れるようにして、前記半導体チップと第1リードフレー
ムと第2リードフレーム及び電気的連結部分を封止手段
により封止する段階と、前記第1リードフレーム及び第
2リードフレームの不要な部分を切断した後、前記外部
接続手段の露出面にソルダボールを取り付ける段階とを
含むので、パッケージの製造工程を簡素化させることが
でき、パッケージを製造するに際して既存の装備を使用
することができる。また、スタンピング法が、リードフ
レームの製造費用面から、エッチング法より一層有利で
あるので、パッケージの製造費用を節減することができ
る。したがって、既存の装備を用いて簡単に、定価でチ
ップスケールパッケージを製造することができるという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図2】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図3】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図4】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図5】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図6】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図7】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図8】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図9】本発明によるチップスケールパッケージの製造
工程を示す図である。
【図10】従来のチップスケールパッケージであって、
DNP社のチップスケールパッケージを示す断面図であ
る。
【図11】図10のチップスケールパッケージのリード
部分を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
10 チップスケールパッケージ 11 半導体チップ 12 ボンディングパッド 13 両面接着性ポリイミドテープ 14 金線 15 エポキシモルディングコンパウンド 16 ソルダボール 20 第1リードフレーム 22 リード 24 安着部 26、36 サイドレール 27、37 ガイドホール 28 ダミータイバー 30 第2リードフレーム 34 外部接続手段 38 タイバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鄭 泰 敬 大韓民国京畿道水原市長安区亭子洞洞神 アパート205洞502号 (56)参考文献 特開 平8−116015(JP,A) 特開 平2−143449(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/50

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の列で配列された複数のリードを有
    し、当該リードと一体に安着部が形成され、長手方向に
    おいて対向する2縁部に所定間隔にガイドホールが形成
    されたサイドレールが形成された第1リードフレーム
    と、 前記第1リードフレームの前記安着部のサイズより大き
    いか、同一である複数の列で配列された複数の外部接続
    手段と、各々の外部接続手段と連結されて一体に形成さ
    れるタイバーと、長手方向において対向する2縁部に所
    定間隔に形成されたガイドホールが形成されたサイドレ
    ールとを有する第2リードフレームを準備する段階と、 前記第2リードフレームの前記外部接続手段が前記第1
    リードフレームの対応する各々の安着部に位置するとと
    もに、当該第1リードフレームのガイドホールと対応す
    る第2リードフレームのガイドホールとを各々一致させ
    ることにより、当該第2リードフレームの外部接続手段
    を第1リードフレームの対応する各々の安着部上に整列
    して、当該第1リードフレームと第2リードフレームと
    を整列する段階と、 前記第2リードフレームの前記タイバーを切断する段階
    と、 活性面上に複数のボンディングパッドが形成された半導
    体チップを接着手段により前記第1リードフレームのリ
    ードに取り付ける段階と、 各々の前記ボンディングパッドと当該ボンディングパッ
    ドに対応する前記第1リードフレームの前記リードの末
    端を電気的に連結する段階と、 前記外部接続手段の上面が外部に露出されるようにし
    て、前記半導体チップと第1リードフレームと第2リー
    ドフレーム及び電気的連結部分を封止手段により封止す
    る段階と、 前記第1リードフレーム及び第2リードフレームの不要
    な部分を切断した後、前記外部接続手段の露出面にソル
    ダボールを取り付ける段階とを含むことを特徴とするチ
    ップスケールパッケージの製造方法。
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