JP3015181B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に、半導体ペレットの外部端子にリードの一端側が電気
的に接続され、この半導体ペレット及びリードの一端側
の一部がパッケージされ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。
【0002】
【従来の技術】ICカード等の実装基板上に実装される
半導体装置として、例えばTSOP(hin mall ut
-line ackage)型の樹脂パッケージで構成される樹脂
封止型半導体装置がある。この種の樹脂封止型半導体装
置は、タブ吊りリードで支持されたタブのペレット
面上に半導体ペレットを載している。
【0003】前記半導体ペレットは例えば平面が長方形
状の単結晶珪素基板で構成され、その主面(素子形成面)
に回路システムを載している。半導体ペレットの主面
上には、長方形状の対向する2辺(例えば長辺又は短辺)
の夫々に沿って外部端子(ボンディングパッド)が複数
個配列される。この外部端子は、ボンディングワイヤを
介して半導体ペレットの外周囲の外側に複数本配列され
たインナーリードに電気的に接続される。
【0004】前記タブ、半導体ペレット、ボンディング
ワイヤ、インナーリード等は、例えば絶縁性のエポキシ
系樹脂で形成されたTSOP型の樹脂パッケージで封止
される。この樹脂パッケージは、トランスファモールド
法に基づいて樹脂で成形される。樹脂としては、低応力
化を図るために、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム
及びフィラーが添加されたエポキシ系樹脂が使用され
る。
【0005】前記樹脂パッケージは、例えば平面が長方
形状で形成され、その長方形状の対向する2辺(例えば
長辺又は短辺)の夫々に沿ってアウターリードを複数本
配列している。このアウターリードは、前記インナーリ
ードと一体に形成され、ガルウィング形状で成形され
る。
【0006】このように構成されるTSOP型の樹脂封
止型半導体装置は、例えばSOJ(mall ut-line
-bend Packge)型の樹脂封止型半導体装置に比べて薄
型に構成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記樹脂封止型半導体
装置の樹脂パッケージは、トランスファモールド法に基
づいて樹脂で成形されるので、半導体ペレットの主面側
及びそれと対向する裏面側に樹脂の流通径路(流動径
路)が必要になり、この樹脂の流通径路に相当する分、
半導体ペレットの主面側及び裏面側の樹脂の厚さ(肉厚)
が厚くなる。このため、全体的に樹脂パッケージの縦方
向(半導体ペレットに対して垂直方向)の厚さが厚くな
り、樹脂封止型半導体装置の縦方向が大型化するという
問題があった。
【0008】本発明の目的は、半導体装置の縦方向の小
型化を図ることが可能な技術を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】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、
下記のとおりである。
【0011】本発明の半導体装置は、第一の薄板上に主
面に半導体素子が形成された半導体ペレットの裏面が接
着層を介して固定され、さらに第一の薄板上に前記半導
体ペレットと電気的に接続された複数のリードが前記半
導体ペレットを囲むように載置され、前記半導体ペレッ
トの主面側に前記半導体ペレット及び前記複数のリード
の一部を挾み込みかつ前記半導体ペレットと前記複数の
リードとを電気的に接続する配線が形成された第二の薄
板が載置され、該二枚の薄板で前記半導体ペレットと前
記リードがパッケージされている。また、本発明の半導
体装置は、前記配線の一端側がバンプ電極を介して前記
半導体ペレットに接続され、前記配線の他端側が前記複
数のリードの表面に形成された金メッキ層に接続されて
いるまた、本発明の半導体装置は、前記二枚の薄板の
間に樹脂が充填され、前記半導体ペレットが封止されて
いる。
【0012】
【作用】上述した手段によれば、薄板にはトランスファ
モールド法に基づいて樹脂パッケージを成形する時の樹
脂の流通径路が不要なので、樹脂パッケージの半導体ペ
レットの主面側及び裏面側の樹脂の厚さに比べて薄板の
厚さを低減でき、この薄板の厚さに相当する分、全体的
にパッケージの縦方向(半導体ペレットに対して垂直方
向)の厚さを低減できる。この結果、半導体装置の縦方
向の小型化を図ることができる。また、二枚の薄板の間
に樹脂が充填され、半導体ペレットが封止されているこ
とから、外部からの汚染を防止することができる。
【0013】以下、本発明の構成について、実施例とと
もに説明する。
【0014】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0015】
【実施例】(実施例1)本実施例1は、TSOP型の半
導体装置に本発明を適用した、本発明の第1実施例であ
る。
【0016】本発明の実施例1である半導体装置の概略
構成を図1(平面図)及び図2(図1に示すA−A線で切
った拡大断面図)で示す。
【0017】図1及び図2に示すように、半導体装置
は、薄板1A、薄板1Bの夫々で構成されるTSOP型
のパッケージ1内に半導体ペレット3を載している。
【0018】前記半導体ペレット3は、平面が例えば長
方形状に形成された薄板1A上の中央部に接着層(図示
せず)を介在して接着固定されている。この半導体ペレ
ット3は、平面が例えば長方形状の単結晶珪素基板で構
成され、その主面(素子形成面)に論理回路システム、記
憶回路システム或はそれらの混合回路システムを載し
ている。半導体ペレット3の主面上には、長方形状の外
周囲に沿って複数個の外部端子(ボンディングパッド)4
が配列される。この外部端子4は、前述の回路システム
に電気的に接続される。このように構成される半導体ペ
レット3は、例えば約200〔μm〕程度の厚さで形成
される。
【0019】前記半導体ペレット3の外周囲の外側の薄
板1A上には、接着層(図示せず)を介在して、半導体ペ
レット3の外周囲に沿って複数本配列されたリード5の
一部即ちインナーリード5Aが接着固定されている。こ
のインナーリード5Aは、リード5の他部が薄板1Aの
外側に引き出されたアウターリード5Bと一体に形成さ
れる。
【0020】前記半導体ペレット3上及びインナーリー
ド5A上には、接着層(図示せず)を介在して、前述の薄
板1Aと同一形状の平面が長方形状に形成された薄板1
Bが接着固定されている。つまり、半導体ペレット3及
びインナーリード5Aは、その一表面側(半導体ペレッ
トの主面側)が薄板1Bで覆われ、その一表面側と対向
する裏面側が薄板1Aで覆われている。即ち、半導体ペ
レット3及びインナーリード5Aは、薄板1A、薄板1
Bの夫々で挾み込まれている。
【0021】前記薄板1A、薄板1Bの夫々はパッケー
ジ1を構成している。つまり、パッケージ1は平面が長
方形状で構成される。このパッケージ1は、長方形状の
対向する長辺の夫々に沿って複数本のアウターリード5
Bを配列している。アウターリード5Bは、前記半導体
ペレット3、インナーリード5Aの夫々を薄板1Aと薄
板1Bとで挾み込んだ後、リードフレーム(図示せず)か
ら切断され、その後、ガルウィング形状に成形される。
前記リードフレームは例えばFe−Ni合金、Cu等で
形成される。
【0022】前記薄板1A、薄板1Bの夫々は、例えば
絶縁性のポリイミド系樹脂で形成され、約80〔μm〕
程度の厚さで形成される。この薄板1A、1Bの夫々に
はトランスファモード法で樹脂パッケージを成形する時
の樹脂の流通径路が不要なので、樹脂パッケージの半導
体ペレットの主面側及びそれと対向する裏面側の樹脂の
厚さに比べて薄板1A、薄板1Bの夫々の厚さを低減で
きる。つまり、本実施例の半導体装置のパッケージ1
は、薄板1A及び1Bの厚さに相当する分、樹脂パッケ
ージの厚さに比ベて全体的に縦方向(半導体ペレットに
対して垂直方向)の厚さを低減できる。なお、前記薄板
1A、1Bの夫々は、例えば絶縁性のエポキシ系樹脂又
はセラミックスで形成してもよい。また、表面に粘着性
を有する絶縁性のポリイミド系樹脂で形成してもよい。
【0023】前記薄板1B内には、図3(図2の要部拡
大面図)に示すように、配線2が形成されている。この
配線2の一端側はバンプ電極7を介在して半導体ペレッ
ト3の外部端子4に電気的に接続される。また、配線2
の他端側は、インナーリード5Aの表面に形成された金
属メッキ層6に電気的に接続される。つまり、半導体ペ
レット3の外部端子4は、バンプ電極7、配線2及び金
属メット層6を介してインナーリード5Aに電気的に接
続される。この薄板1Bは、配線2を内部に形成してい
るので、配線2が半導体ペレット3の端部に短絡するの
を防止している。なお、前記配線2は例えばCuで形成
され、前記バンプ電極7は例えばAuで形成され、前記
金属メッキ層6は例えばAgで形成される。
【0024】このように、本実施例の半導体装置は、薄
板1A上に主面に半導体素子が形成された半導体ペレッ
ト3の裏面が接着層を介して固定され、さらに薄板1A
上に前記半導体ペレット3と電気的に接続された複数の
リード5が載置され、前記半導体ペレット3の主面側に
前記半導体ペレット3及び前記複数のリード5の一部を
挾み込むように接着層を介して薄板1Bが載置され、該
二枚の薄板(1A,1B)で前記半導体ペレット3と前
記リード5がパッケージされている。この構成により、
薄板1A、薄板1Bの夫々にはトランスファモールド法
に基づいて樹脂パッケージを成形する時の樹脂の流通径
路が不要なので、樹脂パッケージの半導体ペレットの主
面側及び裏面側の樹脂の厚さに比べて薄板1A、1Bの
夫々の厚さを低減でき、この薄板1A、1Bの厚さに相
当する分、全体的にパッケージ1の縦方向(半導体ペレ
ット3に対して垂直方向)の厚さを低減できる。この結
果、半導体装置の縦方向の小型化を図ることができる。
【0025】なお、薄板1A、薄板1Bの夫々の半導体
ペレット3側の面と対向する裏面側又はどちらか一方の
裏面側に薄い補強板例えば金属板等を貼り付け、パッケ
ージ1の機械的強度を高めた構造で構成してもよい。
【0026】(実施例2)本実施例2は、TSOP型の
半導体装置に本発明を適用した、本発明の第2実施例で
ある。
【0027】本発明の実施例2である半導体装置の概略
構成を図4(平面図)及び図5(図4に示すB−B切断線
で切った拡大断面図)で示す。
【0028】図4及び図5に示すように、半導体装置
は、薄板1A、薄板1B及び樹脂1Cで構成されるTS
OP型のパッケージ1内に半導体ペレット3を載して
いる。
【0029】前記半導体ペレット3は、前述の実施例1
と同様に、平面が方形状に形成された薄板1A上の中央
部に接着層(図示せず)を介在して接着固定されている。
この半導体ペレット3の外周囲の外側の薄板1A上に
は、接着層(図示せず)を介在して、半導体ペレット3の
外周囲に沿って複数本配列されたリード5の一部即ちイ
ンナーリード5Aが接着固定されている。この半導体ペ
レット3上及びインナーリード5A上には、接着層(図
示せず)を介在して、前記薄板1Aと同様の平面が長方
形状に形成された薄板1Bが接着固定されている。つま
り、半導体ペレット3及びインナーリード5Aは、その
一表面側が薄板1Bで覆われ、その一表面側と対向する
裏面側が薄板1Aで覆われている。即ち、半導体ペレッ
ト3及びインナーリード5Aは、前述の実施例1と同様
に薄板1A、薄板1Bの夫々で挾み込まれている。
【0030】前記薄板1Aと薄板1Bとの間には樹脂1
Cが充填されている。つまり、本実施例2の半導体装置
のパッケージ1は、薄板1A、薄板1B及び樹脂1Cで
構成され、この夫々で半導体ペレット3を封止してい
る。
【0031】次に、前記半導体装置の形成方法について
簡単に説明する。
【0032】まず、平面が長方形状に形成された薄板1
Aを用意する。
【0033】次に、前記薄板1A上の中央部に接着層を
介在して半導体ペレット3の裏面を接着固定する。
【0034】次に、前記薄板1Aにリード5が一体に形
成されたリードフレームを位置決めし、前記半導体ペレ
ット3の外周囲の外側の薄板1A上にリード5の一部即
ちインナーリード5Aを接着固定する。
【0035】次に、前記半導体ペレット3上及びインナ
ーリード5A上に接着層を介在して薄板1Bを接着固定
する。この時、半導体ペレット3の外部端子4とインナ
ーリード5Aとは、薄板1B内に形成された配線2で電
気的に接続される。これにより、半導体ペレット3及び
インナーリード5Aは、薄板1Aと薄板1Bとで挾み込
れる。
【0036】次に、図5(金型の上型を除去した状態の
平面図)及び図6(図5に示すC−C切断線で切った拡
大断面図)に示すように、金型10にリードフレームを
位置決めし、この金型10の上型10Aと下型10Bと
で形成されるキャビティ11内に薄板1A及び薄板1B
を配置する。前記金型10のキャビティ11は平面が薄
板1A及び薄板1Bと同一形状の長方形状で形成され、
その長方形状の対向する長辺の夫々の断面がクシ歯形状
で構成される。このクシ歯形状の間にはリード5の他部
即ちアウターリード5Bが配置される。また、キャビテ
ィ11には、その長方形状の対向する短辺の一方の辺に
樹脂1Cを流入するための流入ゲート12、他方の辺に
空気を逃すエアーベント13の夫々が構成される。
【0037】次に、前記金型10の流入ゲート12から
樹脂1Cを流し込み、薄板1Aと薄板1Bとの間に樹脂
1Cを充填する。この後、アウターリード5Bをリード
フレームから切断し後、アウターリード5Bを所定の
形状(ガルウィング形状)に成形することにより、薄板1
A、薄板1B及び樹脂1Cで半導体ペレット3を封止
た半導体装置のパッケージ1が完成する。
【0038】このように構成される半導体装置は、前記
実施例1と同様に、縦方向の小型化を図ることができる
と共に、半導体ペレット3を封止しているので、外部か
らの汚染を防止することができる。
【0039】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【0040】例えば、本発明は、SOJ型、DIP型、
ZIP型、QFP型等の半導体装置に適用することがで
きる。
【0041】
【発明の効果】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、下
記のとおりである。
【0042】半導体装置の縦方向の小型化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1である半導体装置の平面
図。
【図2】 図1のA−A切断線で切った拡大断面図。
【図3】 図2の要部拡大断面図。
【図4】 本発明の実施例2である半導体装置の平面
図。
【図5】 図4に示すB−B切断線で切った拡大断面
図。
【図6】 半導体装置の形成方法を説明するための金型
の平面図。
【図7】 図6に示すC−C線断線で切った拡大断面
図。
【符号の説明】
1…パッケージ、1A,1B…薄板、2…配線、3…半
導体ペレット、4…外部端子、5A…インナーリード、
5B…アウターリード、金型10。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/28 H01L 23/50

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の薄板上に主面に半導体素子が形成
    された半導体ペレットの裏面が接着層を介して固定さ
    れ、さらに第一の薄板上に前記半導体ペレットと電気的
    に接続された複数のリードが前記半導体ペレットを囲む
    ように載置され、前記半導体ペレットの主面側に前記半
    導体ペレット及び前記複数のリードの一部を挾み込みか
    つ前記半導体ペレットと前記複数のリードとを電気的に
    接続する配線が形成された第二の薄板が載置され、該二
    枚の薄板で前記半導体ペレットと前記リードがパッケー
    ジされていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記配線の一端側はバンプ電極を介して
    前記半導体ペレットに接続され、前記配線の他端側は前
    記複数のリードの表面に形成された金メッキ層に接続さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 前記二枚の薄板の間には樹脂が充填さ
    れ、前記半導体ペレットが封止されていることを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
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