JP3012575B2 - Loc型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Loc型半導体装置の製造方法

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JP3012575B2 JP9271233A JP27123397A JP3012575B2 JP 3012575 B2 JP3012575 B2 JP 3012575B2 JP 9271233 A JP9271233 A JP 9271233A JP 27123397 A JP27123397 A JP 27123397A JP 3012575 B2 JP3012575 B2 JP 3012575B2
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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、LOC(リードオ
ンチップ)構造を有する半導体装置の製造方法に関し、
特に半導体チップとインナーリードとの接合強度を向上
させたLOC型半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、樹脂封止型半導体装置の製造方法
としては、リードフレームのアイランドに半導体チップ
を搭載し、この半導体チップとリードフレームのインナ
ーリードとをボンディングワイヤで接続し、その後、樹
脂モールド封止を行う方法が一般的である。しかし、最
近はアイランドを省いたリードフレームを使用し、半導
体チップを直接インナーリードに接合することによっ
て、半導体チップをリードフレームに固定する方法が広
く用いられている。
【0003】その一つの方法として、半導体チップの上
面に直接インナーリードを接合するLOC構造の半導体
装置がある。この従来のLOC構造の半導体装置は、図
3(a)の接合前の断面図に示すように、半導体チップ
6の上面の回路形成面上に、電極パッド7を除く部分を
ポリイミド樹脂5で被覆した保護膜を設け(特開平4−
291947号公報)、一方、表裏両面にエポキシ樹脂
からなる接着剤2,3を付着させた絶縁フィルムである
ポリイミドフィルム4を、インナーリード1にあらかじ
め接着剤2を介して接合させたリードフレームを準備す
る。
【0004】次いで、図3(b)の接合後の断面図に示
すように、この絶縁フィルム付きのリードフレームを、
接着剤3により半導体チップ6上のポリイミド樹脂5に
約200℃で熱圧着し、その後、インナーリード1と電
極パッド7との間をボンディングワイヤで接続し、モー
ルド樹脂で封止してパッケージを完成する。なお、上記
の絶縁フィルム付きリードフレームは、リードフレーム
メーカーからインナーリード部にポリイミドフィルムを
接着した状態で納入されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来のLOC型半
導体装置は、パッケージ信頼性試験、特に耐湿性加速試
験で、ポリイミドフィルム4の接着剤3と半導体チップ
6上のポリイミド樹脂5との界面に剥離を生じ、それが
進行して電極パッド7まで達し、そこへ水分が溜まりや
すくなって回路配線のアルミニウムが腐食を起こし、パ
ッケージがリーク不良を起こすことが知られている。
【0006】その理由は、接着剤3と半導体チップ6上
のポリイミド樹脂5との間の密着力が弱いためと考えら
れる。しかし、接着剤3と同じ材質である接着剤2と、
ポリイミド樹脂5と同じ材質であるポリイミドフィルム
4との間の密着性は、信頼性試験では問題がないことか
ら、半導体チップ6とインナーリード1とを熱圧着する
前の、接着剤3とポリイミド樹脂5の表面状態が関係し
ていることが考えられる。本発明は、上記問題点を解消
し、接着剤3とポリイミド樹脂5との密着性を向上させ
ることによって、半導体チップ6とインナーリード1と
の接合強度を高め、半導体装置のリーク不良を防止する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、表裏両面に接
着剤を付着させた絶縁フィルムを介して、上面に樹脂保
護膜を形成した半導体チップとインナーリードとを熱圧
着により接合するLOC型半導体装置の製造方法におい
て、前記半導体チップ上に形成された樹脂保護膜と接触
する接着剤を、熱圧着前に有機溶剤洗浄により軟化処理
するか、または、接着剤表面を不活性ガスのプラズマ洗
浄により活性化処理することを特徴とするLOC型半導
体装置の製造方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】まず、本発明が解決すべき手段の
作用効果について説明する。従来技術で述べたように、
ポリイミドフィルム上の接着剤はエポキシ樹脂であり、
これをアセトン等の有機溶剤に浸すとエポキシ樹脂は軟
化する。これを半導体チップ上のポリイミド樹脂へ圧着
させると、気泡ができにくくなる。また、界面の濡れ性
が向上することにより、ポリイミドフィルム上の接着剤
と半導体チップ上のポリイミド樹脂との密着力が向上す
る。また、前記接着剤をアルゴン等の不活性ガスでプラ
ズマ洗浄すると、接着剤表面が活性化されることにより
樹脂同志の結合力が向上する。よって、ポリイミドフィ
ルム上の接着剤と半導体チップ上のポリイミド樹脂との
密着力が向上する。
【0009】次に、本発明の第1の実施の形態を図1を
用いて説明する。図1(a)は溶剤処理方法を示す断面
図、図1(b)は接合後の断面図である。まず、インナ
ーリード1に絶縁フィルムであるポリイミドフィルム4
を接着剤2を介して接着させたリードフレームを準備
し、図1(a)に示すように、インナーリード1の接合
されていない側の接着剤3をアセトン溶剤8に浸漬させ
る。浸漬は、接着剤3が軟化あるいは若干溶融状態にな
るまで行う。アセトン溶剤8の温度は、常温でもよいが
多少加熱しておいた方が好ましい。
【0010】その後、図1(b)に示すように、保護膜
であるポリイミド樹脂5が被着された半導体チップ6
に、浸漬処理を行った接着剤3が被着されているポリイ
ミドフィルム4を約200℃で熱圧着させる。そして、
全体を中性雰囲気または大気中で200℃、1時間の加
熱処理を行うことにより接着剤3を硬化させ、半導体チ
ップ6にインナーリード1を固着させる。そして、最後
に樹脂モールド封止を行い、LOC型パッケージを完成
させる。
【0011】次に、本発明の第2の実施の形態について
図2を用いて説明する。図2(a)はプラズマ処理方法
を示す図、図2(b)は接合後の断面図である。まず、
第1の実施の形態と同様、インナーリード1にポリイミ
ドフィルム4を接着剤2を介して接着させたリードフレ
ームを準備する。そして、図2(a)に示すように、イ
ンナーリード1と反対側の接着剤3に不活性ガス、例え
ばアルゴンガスのプラズマ9で洗浄する。
【0012】そして、図2(b)に示すように、このプ
ラズマ処理を施した接着剤3と、半導体チップ6上のポ
リイミド樹脂5とを熱圧着させる。この際、接着剤3の
表面が活性化しているため結合力が向上する。その後、
全体を雰囲気中で加熱処理し、半導体チップ6にインナ
ーリード1を固着させる。なお、熱圧着および加熱処理
の条件は、第1の実施の形態と同じである。そして、最
後に樹脂モールド封止を行い、LOC型パッケージを完
成させる。
【0013】以上、第1および第2の実施の形態で述べ
た本発明のLOC型半導体装置に、耐湿性加速試験(温
度サイクル、ベーク、恒温恒湿保管、半田リフローなど
の前処理後、湿度100%、温度125℃、2.3気
圧、288時間の試験)を行い、その後、超音波による
非破壊検査を実施した結果、パッケージ内においてイン
ナーリードの剥離が発生していないことが確認できた。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、ポリイミドフィルムの
接着剤と半導体チップ上のポリイミド樹脂との界面の密
着力の向上が得られ、その結果、耐湿性加速試験による
リーク不良の発生がなくなる。その理由は、接着剤を有
機溶剤で洗浄すると接着剤が軟化し、熱圧着時に気泡の
混入がなくなるとともに接着界面の濡れ性が向上するた
め密着力が向上するからである。また、接着剤を不活性
ガス等でプラズマ洗浄すると、接着剤表面が活性化さ
れ、半導体チップ上のポリイミド樹脂との結合力が向上
し、密着性が向上するからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明する図で、図
(a)は溶剤処理方法を示す断面図、図(b)は接合後
の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を説明する図で、図
(a)はプラズマ処理方法を示す断面図、図(b)は接
合後の断面図である。
【図3】従来のLOC型半導体装置を示す図で、図
(a)は接合前の断面図、図(b)は接合後の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 インナーリード 2 接着剤 3 接着剤 4 ポリイミドフィルム 5 ポリイミド樹脂 6 半導体チップ 7 電極パッド 8 アセトン溶剤 9 プラズマ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表裏両面に接着剤を付着させた絶縁フィ
    ルムを介して、上面に樹脂保護膜を形成した半導体チッ
    プとインナーリードとを熱圧着により接合するLOC型
    半導体装置の製造方法において、前記半導体チップ上に
    形成された樹脂保護膜と接触する接着剤を、熱圧着前に
    軟化処理することを特徴とするLOC型半導体装置の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 前記軟化処理が有機溶剤による洗浄処理
    であることを特徴とする請求項1記載のLOC型半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記有機溶剤がアセトンであることを特
    徴とする請求項2記載のLOC型半導体装置の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 表裏両面に接着剤を付着させた絶縁フィ
    ルムを介して、上面に樹脂保護膜を形成した半導体チッ
    プとインナーリードとを熱圧着により接合するLOC型
    半導体装置の製造方法において、前記半導体チップ上に
    形成された樹脂保護膜と接触する接着剤の表面を、熱圧
    着前に活性化処理することを特徴とするLOC型半導体
    装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記活性化処理が不活性ガスのプラズマ
    洗浄処理であることを特徴とする請求項4記載のLOC
    型半導体装置の製造方法。
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