JP3192238B2 - 半導体装置の組立方法 - Google Patents

半導体装置の組立方法

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    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

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  • Wire Bonding (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、半導体素子をパッケー
ジングすることにより形成される半導体装置に使用さ
れ、半導体素子を実装するためのリードフレームおよび
このリードフレームを用いた半導体装置の組立方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置は半導体素子をリード
フレームに実装するとともに、リードとチップの電極と
の間に必要なボンディングを行った後、樹脂等によりパ
ッケージングすることにより形成されている。その場
合、リードフレームの形状構造により、半導体素子の実
装方法は限定される。
【0003】例えば、使用されるリードフレームが、図
7に示すようなQFP(Quad FlatPackage)タイプのリ
ードフレームであるとする。このリードフレームは平面
形状を有し、例えば半導体素子を搭載するためのダイパ
ッド1と、その周囲に配設された半導体素子との結線を
行うためのインナーリード2と、該インナーリード2に
連続し、外部回路との結線を行うためのアウターリード
3とを備えている。
【0004】このリードフレームを用いて半導体素子を
実装する場合、インナーリード2と半導体素子の電極と
を電気的に接続する方法はワイヤーボンディング法に限
定される。すなわち、半導体素子をダイパッド1に搭載
した後、その半導体素子のアルミパッド(電極)とイン
ナーリード2とをワイヤーによりボンディングする方法
である。
【0005】また、使用されるリードフレームが、図8
に示すようなタイプのリードフレームであるとする。こ
のリードフレームは、ポリイミド樹脂等の絶縁材からな
る絶縁フィルム4と、この絶縁フィルム4に張り付けら
れた銅等の金属箔をエッチング等により加工形成して得
られたインナーリード2およびアウターリード3からな
る配線パターンとを備えている。また、絶縁フィルム4
には、中央位置およびアウターリード3の切断位置に、
それぞれ貫通孔からなる窓部5,6が形成されており、
窓部5にインナーリード2の先端が突出してフィンガ−
リ−ド2aが形成されている。
【0006】このリードフレームを用いて半導体素子を
実装する場合、インナーリード2と半導体素子の電極と
を電気的に接続する方法は、TAB(Tape Automated B
onding)方式と呼ばれるギャングボンディング法が採ら
れている。すなわち、半導体素子をインナーリード2の
フィンガ−リ−ド2aに載置した後、ギャングボンディ
ングツールにより、半導体素子の電極とインナーリード
2とを一度にギャングボンディングする方法である。
【0007】このように従来のリードフレームは、ワイ
ヤボンディング法のためのリードフレームであるか、ま
たはギャングボンディング法のためのリードフレームで
あるかのいずれかであり、このため従来のリードフレー
ムでは一方のボンディング法にしか対応することができ
なかった。このため、従来は、各ボンディング法に対応
して多種のリードフレームを作成しなければならなく、
生産性が悪く、コストが高いという問題がある。
【0008】また、例えば図8に示すリードフレームの
場合、図9に示すように半導体装置の組立工程時におい
て、リードフレームの搬送時にリードのよれ2bが生
じ、このため半導体素子とインナーリードとのボンディ
ング精度が低下するという問題もある。
【0009】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、各ボンディング法に共通
してリードフレームを作成することができるようにする
ことにより、リードフレームの生産性を向上しかつコス
トを低減することができるとともに、リードフレームの
搬送時に生じるリードのよれを防止することのできるリ
ードフレームおよびそれを用いた半導体装置の組立方法
を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明の半導体装置の組立方法は、金属箔から所
定配線パターンに形成された複数のリードと、該リード
を電気的に絶縁して支持するリード支持部材とからな
り、前記リードは、実装する半導体素子の電極と電気的
にボンディングされるインナーリードと、このインナー
リードに連続して形成され外部回路と電気的に接続され
るアウターリードとからなり、前記リード支持部材は、
中央に配設されたアイランド部と、このアイランド部を
囲むようにし、かつ所定形状の貫通孔からなる窓部を介
して配設された本体とからなり、前記リードが前記窓部
を跨いで前記アイランド部と前記本体との間に架設され
ており、更に複数のインナーリードのそれぞれの先端が
前記アイランド部に接合されてなるリードフレームを用
いて半導体装置を組み立てる方法であって、前記アイラ
ンド部を所定の位置で切断した後、前記アイランド部に
接合されているインナーリードの先端上に前記半導体素
子を搭載するか、または前記インナーリードを前記アイ
ランド部と接合していない所定位置で切断した後、前記
インナーリードの切断後の先端上に前記半導体素子を搭
載し、前記半導体素子の電極とインナーリード先端とを
電気的に接続することを特徴としている。
【0011】
【0012】
【作用】このような構成をした本発明の半導体装置の製
造方法においては、この製造方法に用いられるリードフ
レームをそのままの状態で使用して、アイランド部に半
導体素子をダイボンディングした後半導体素子の電極と
インナーリード先端とを電気的に接続するだけで、例え
ばワイヤーボンディング法に対応することができ、また
ボンディングの前工程でアイランド部を所定の位置で切
断した後またはインナーリードをアイランド部と接合し
ていない所定位置で切断した後に、インナーリードの先
端に半導体素子を載置し、その後半導体素子の電極とイ
ンナーリード先端とを電気的に接続するだけで、例えば
ギャングボンディング法に対応することができる。
【0013】こうして、一つのリードフレームにより、
二つのボンディング法に対応することができるようにな
る。したがって、リードフレームをそれぞれのボンディ
ング法毎に形成する必要はなく、これによりリードフレ
ームの種類を削減できるので、リードフレームの生産性
が向上し、その結果製造コストが低減する。
【0014】また、本発明の半導体装置の組立方法にお
いては、少なくともボンディング前の半導体素子を実装
する直前までの工程では、インナーリードの先端がアイ
ランド部に接合された状態に保持されるので、半導体装
置のプロセスにおけるリードフレームの搬送時等にイン
ナーリードの先端のよれが防止されるようになる。
【0015】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明のリードフレームの一実施例を示す
平面図である。前述の従来のリードフレームと同じ構成
要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は
省略する。
【0016】図1に示すように、本実施例のリードフレ
ームは、ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルム4の表面
に、銅箔等の金属箔からなる多数のリードLを有する配
線パターンAが形成されて構成されている。すなわち、
これらのリードLは、絶縁フィルム4に電気的に絶縁さ
れて支持されており、絶縁フィルム4はリード支持部材
となっている。絶縁フィルム4は、貫通孔からなる矩形
環状の窓部5が形成されており、この環状の窓部5によ
り中央にアイランド部4aが形成されているとともに、
このアイランド部4aの周囲に本体4bが形成されてい
る。
【0017】また、配線パターンAの各リードLはそれ
ぞれ従来と同様のインナーリード2とアウターリード3
とから構成されており、それぞれアイランド部4aと本
体4bとの間に窓部5を跨いで架設されている。その場
合、各インナーリード2の先端がアイランド部4aに接
合されているとともに、アウターリード3の一部が本体
4bに接合されている。
【0018】このリードフレームを形成する方法は、例
えば銅張りポリイミド樹脂基板に、ポリイミド樹脂及び
銅にそれぞれ所定のパターニングを行った後、エッチン
グにより形成する方法、あるいはポリイミド樹脂基板を
打ち抜きにより窓部5を形成した後、そのポリイミド樹
脂基板の表面に銅箔を張り、この銅箔に所定のパターニ
ングを行った後、エッチングにより配線パターンAを形
成する方法がある。
【0019】このように構成されたリードフレームを用
いて半導体素子を実装する場合について説明する。図2
は、ワイヤーボンディング法により半導体素子を実装し
た場合を示す平面図である。ワイヤーボンディング法に
より半導体素子を実装する場合には、まず図2に示すよ
うに半導体素子7をアイランド部4aにダイボンディン
グし、その後半導体素子7のパッド(電極)7aとイン
ナーリード2の先端とをワイヤー8でボンディングす
る。こうして、ワイヤーボンディング法を用いて、半導
体素子7がリードフレームに実装される。
【0020】図3は、ギャングボンディング法により半
導体素子を実装した場合を示す平面図である。ギャング
ボンディング法により半導体素子を実装する場合には、
まず図3に示すようにアイランド部4aの中央で、イン
ナーリード2の先端にかからない箇所を切断して矩形状
の開口9を形成する。したがって、このようにアイラン
ド部4aを切断した状態では、インナーリードの先端は
アイランド部4aに接合した状態が保持されている。
【0021】そして、図4に示すように半導体素子7を
アイランド部4aのインナーリード先端上に載置してギ
ャングボンディングする。こうして、ギャングボンディ
ング法を用いて、半導体素子7がリードフレームに実装
される。
【0022】図5はギャングボンディング法により半導
体素子を実装した場合の他の例を示す平面図である。こ
の半導体素子の実装例では、図5に示すようにインナー
リード2のアイランド部4aに接合されていない部分、
すなわち窓部5に位置する部分を切断している。したが
って、このようにインナーリード2を切断した状態で
は、アイランド部4aが消滅し、インナーリード2の切
断後の先端は自由端となっている。
【0023】そして、図6に示すように半導体素子7を
インナーリード2の切断後の先端上に載置してギャング
ボンディングする。こうして、ギャングボンディング法
を用いて、半導体素子7がリードフレームに実装され
る。
【0024】このように、本実施例のリードフレームに
おいては、リードフレームをそのままの状態で使用し、
アイランド部4aに半導体素子7をダイボンディングす
るだけで、ワイヤーボンディング法に対応することがで
き、またボンディングの前工程でアイランド部4aまた
はインナーリード2を所定の位置で切断した後、インナ
ーリード2の先端に半導体素子7を載置しかつギャング
ボンディングすることにより、ギャングボンディング法
に対応することができる。
【0025】こうして、ワイヤボンディング法またはギ
ャングボンディング法のうち、採用するボンディング法
に応じた態様でリードフレームを使用することになり、
一つのリードフレームにより、二つのボンディング法に
共通して対応することができるようになる。したがっ
て、リードフレームをそれぞれのボンディング法毎に形
成する必要はなく、これによりリードフレームの種類を
削減できるので、リードフレームの生産性が向上し、そ
の結果製造コストが低減する。
【0026】また、少なくともボンディング前の半導体
素子を実装する直前までの工程では、インナーリード2
の先端がアイランド部4aに接合された状態に保持され
るので、半導体装置のプロセスにおけるリードフレーム
の搬送時等にインナーリード2の先端のよれが防止され
るようになる。
【0027】なお、前述の実施例では、いずれもリード
フレームに矩形環状の開口9を一つ形成してアイランド
4aと本体4bとを分離するものとしているが、本発明
は、例えば矩形状のアイランド4aの角と本体4bとを
連結するようにすることもできる。その場合には、開口
9は複数に分割して形成される。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体装置の製造方法によれば、一つのリードフレー
ムにより、二つのボンディング法に対応することができ
るようになる。したがって、リードフレームをそれぞれ
のボンディング法毎に形成する必要はなく、これにより
リードフレームの種類を削減できるので、リードフレー
ムの生産性が向上し、その結果製造コストが低減する。
【0029】また、本発明の半導体装置組立方法によれ
ば、少なくともボンディング前の半導体素子を実装する
直前までの工程では、インナーリードの先端がアイラン
ド部に接合された状態に保持されるので、半導体装置の
プロセスにおけるリードフレームの搬送時等にインナー
リードの先端のよれを防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のリードフレームの一実施例を示し、
(a)はその平面図、(b)は(a)におけるIB-IB線
に沿う断面図である。
【図2】 図1に示すリードフレームを用いて、ワイヤ
ボンディング法による半導体装置の組立方法を説明し、
(a)はその平面図、(b)は(a)におけるIIB-IIB
線に沿う断面図である。
【図3】 図1に示すリードフレームを用いて、ギャン
グボンディング法による半導体装置の組立方法を説明
し、(a)は半導体素子を搭載する前の平面図、(b)
は(a)におけるIIIB-IIIB線に沿う断面図である。
【図4】 図3に示すリードフレームに半導体素子を搭
載した状態を示し、(a)はその平面図、(b)は
(a)におけるIVB-IVB線に沿う断面図である。
【図5】 図1に示すリードフレームを用いて、他のギ
ャングボンディング法による半導体装置の組立方法を説
明し、(a)は半導体素子を搭載する前の平面図、
(b)は(a)におけるVB-VB線に沿う断面図である。
【図6】 図5に示すリードフレームに半導体素子を搭
載した状態を示し、(a)はその平面図、(b)は
(a)におけるVIB-VIB線に沿う断面図である。
【図7】 従来のワイヤボンディング法による半導体素
子の実装に用いられるリードフレームを示す平面図であ
る。
【図8】 従来のギャングボンディング法による半導体
素子の実装に用いられるリードフレームを示す平面図で
ある。
【図9】 図8に示す従来のリードフレームのよれを示
す平面図である。
【符号の説明】
1…ダイパッド、2…インナーリード、3…アウターリ
ード、4…絶縁フィルム、4a…アイランド部、4b…
本体、5,6…窓部、6…半導体素子、8…ワイヤー、
9…開口

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属箔から所定配線パターンに形成され
    た複数のリードと、該リードを電気的に絶縁して支持す
    るリード支持部材とからなり、 前記リードは、実装する半導体素子の電極と電気的にボ
    ンディングされるインナーリードと、このインナーリー
    ドに連続して形成され外部回路と電気的に接続されるア
    ウターリードとからなり、 前記リード支持部材は、中央に配設されたアイランド部
    と、このアイランド部を囲むようにし、かつ所定形状の
    貫通孔からなる窓部を介して配設された本体とからな
    り、 前記リードが前記窓部を跨いで前記アイランド部と前記
    本体との間に架設されており、 更に複数のインナーリードのそれぞれの先端が前記アイ
    ランド部に接合されてなる リードフレームを用いて半導
    体装置を組み立てる方法であって、 前記アイランド部を所定の位置で切断した後、前記アイ
    ランド部に接合されているインナーリードの先端上に前
    記半導体素子を搭載するか、または前記インナーリード
    を前記アイランド部と接合していない所定位置で切断し
    た後、前記インナーリードの切断後の先端上に前記半導
    体素子を搭載し、 前記半導体素子の電極とインナーリード先端と電気的
    に接続することを特徴とする半導体装置の組立方法。
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