JP3246769B2 - 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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博通 鈴木
厚 本多
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor 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、レジンモールド型半導
体装置及びその製法に関し、特に、パッケージレジンモ
ールド時のパッケージ外部へのレジン流出防止技術及び
パッケージ外部リードの切断成形技術に関する。
【0002】
【従来の技術】モールドレジンを用いたパッケージ構造
では、一般に、リードフレームにペレットをペレット付
けした後、該ペレットとリードフレームをワイヤボンデ
ィング等により電気的に接続し、この後、ペレット及び
リードフレームのボンディング部を保護する目的で、パ
ッケージの外形に合せてモールドレジンで樹脂封止を行
う。モールドは、リードフレームの上下からパッケージ
外形に合せた金型を押し当て、そこに、加熱して粘度の
下がったレジンをプレス圧力により押し流す。レジン
は、一定時間経過すると、硬化し、パッケージ外形が完
成する。このレジンのモールド時に、リードの間からレ
ジンが、パッケージ外部へ流出するのを防ぐ為に、リー
ドフレームには、パッケージの外形に合せて、ダムバー
と呼ばれるレジン止めが、エッチングなどにより施して
ある。モールドパッケージの組立工程では、レジンによ
る樹脂封止の後、外部端子となるアウターリードを成形
する為に、前述のダムバーをリード巾に合せて切断す
る。このダムバーの切断により、各リード間は電気的に
隔離される。この後、アウタリード部をカリウィング状
に成形し、パッケージが完成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、モールド樹
脂を用いたプラスチックパッケージの中で、特に、ロジ
ックやマイコンによく使用されるQFP(Quad F
lat Package)においては、多ピン化の要求
が多く又、パッケージサイズも制限されることから、ア
ウタリードピッチの微細化が進んでいる。現在、各半導
体装置(以下、LSIということもある)メーカでは、
アウタリードピッチ0.3mmの開発が進んでいる。この
0.3mmピッチ以下のアウタリードピッチのQFPを安
定して得る為には、アウタリード部のダムバーを支障な
く切断する技術が必要である。しかし、アウタリードピ
ッチ0.3mmの場合、ダムバーの切断部は、僅かに、0
.2mm程度しかなく、これを安定して切断するのは、
困難になっている。また、さらにアウタリード部の微細
化が進むと、ダムバーの切断は、不可能になると考えら
れる。尚、このダムバーがないと、パッケージ組立工程
のモールド封止工程で、パッケージのアウタリード部
に、レジンが流出し、モールド後の組立が困難となり、
品質が低下する。本発明は、上記した従来技術の有する
問題点を解消することを目的としたものである。本発明
の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細
書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【0004】
【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。前述の目的は、リードフレームのダ
ムバーを廃止し、そのダムバーの代りに、ポリイミドテ
ープ等のテープ基材と接着層とからなる絶縁性テープを
貼付けその絶縁性テープのテープ基材と接着層の一部を
隣接するアウターリードの間隙に潜入させて隣接するア
ウターリード間の幅方向全部が前記アウターリードの厚
さ方向全体に渡って前記絶縁性テープ(テープ基材と接
着層)の一部で埋められる。製法的には、レジンモール
ド時に、モールド金型により前記絶縁性テープを押圧し
てそのテープ基材および接着層の一部をリードフレーム
の各リード間の間隙中に圧入することにより4方向それ
ぞれにおける隣接するアウターリード間の幅方向全部が
アウターリードの厚さ方向全体に渡って絶縁性テープ
(テープ基材および接着層)で埋まるようにすることに
より達成される。
【0005】
【作用】上記手段によれば、モールド工程でのレジン流
動時に、ダムバーに代って、アウタリード部へのレジン
の流出を、このテープ及び接着層によって行う事が出来
る。テープのみを貼着する場合に比して、モールド金型
により絶縁性テープを押圧してそのテープおよび接着層
をリードフレームの各リード間の間隙中に圧入し、潜入
させる手段によれば、より一層モールド工程でのレジン
流出を効果的に行なうことができる。このテープ材は絶
縁体である為、モールド後のアウタリードの成形工程
で、リード間を切り放す必要が無く、ダムバー切断工程
が不要となる。また、リード部に切欠部を設けるととも
に、該切欠部に接着層を有する絶縁性テープを貼着する
ことにより、テープのみを貼着する場合に比して、より
一層モールド工程でのレジン流出を効果的に行なうこと
ができる。この場合も同様に、ダムバー切断工程を不要
とすることができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1に一例を示すように、一般に、リ−ドフレ−
ム1は、半導体素子を含むペレット2を固着させるタブ
部3と、該タブ部3を支持しているタブ吊りリ−ド部4
と、タブ部3の周辺に複数配設された、チップ2との間
でワイヤボンディングが行われるインナ−リ−ド部5
と、樹脂封止(モ−ルド)後にパッケ−ジから外部に引
き出しされるアウタ−リ−ド部6とを備えて成ってい
る。かかるリ−ドフレ−ムを用いた半導体装置の組立
は、一般に、リ−ドフレ−ム1のタブ部3にペレット2
を固着後、ペレット2のボンディングパッド部とインナ
−リ−ド部5とをコネクタワイヤによりワイヤボンディ
ングして電気的に接続後に、樹脂モ−ルドを行い、次い
で、アウタ−リ−ド部5を折曲成形する主要工程を経て
行われている。
【0007】本発明では、こうしたリ−ドフレ−ムにお
いて、図1(A)に示すように、ダムバーに代って、絶
縁性テープ7を貼着ける。すなわち、従来のリードフレ
ームでは、モールド時にレジンがアウタリード部6に流
出する事を防止する為に、ダムバーがエッチングなどに
より施されていたのであるが、本発明では、ダムバーに
代って、絶縁性テープ7を貼着けるようにした。図1
(B)は、当該絶縁性テープ7を貼着したリードフレー
ムの当該絶縁性テープ7に沿う断面図である。当該絶縁
性テープ7は、テープ基材8と接着層9とを備えて成
る。当該絶縁性テープ7は、リードフレームにおいて、
レジンモールド時にその幅方向の一部がレジン内に入る
位置にその接着層9により貼着けられている。上記した
ワイヤボンディング後に、樹脂モ−ルドを行うのである
が、このモールド時に、図2(A)に示すように、モー
ルド金型10の上金型により、絶縁性テープ7を押圧
し、図2(B)に示すように、当該絶縁性テープ7を変
形させ、アウタリード部6の各リード間に、テープ基材
8と接着層9とを圧入させる。図2(A)の符号12で
示すモールド金型10の上金型と下金型とで閉鎖された
キャビチ中には、加熱して粘度の下がったモールドレジ
ンが流入してくる。その際に、ダムバーに代って、アウ
タリード部6へのレジンの流出を、このテープ基材8と
接着層9によって行う事が出来る。当該レジンは、一定
時間経過すると、硬化し、パッケージ外形が完成する
が、本発明当該実施例では、当該絶縁性テープ7が当該
硬化したモールドレジン中に入る構造となる。絶縁性テ
ープ7は絶縁体である為、モールド後のアウタリード部
6の成形工程で、リード間を切り放す必要が無く、ダム
バー切断工程が不要となる。
【0008】図3に示す実施例は、絶縁性テープ7をリ
ードフレームの両面に貼着けるようにしたもので、図3
(A)に示す示すように、両面の各絶縁性テープ7をモ
ールド金型10により押圧し、図3(B)に示すよう
に、当該絶縁性テープ7を変形させ、アウタリード部6
の各リード間に、テープ基材8と接着層9とを圧入させ
る。
【0009】図4にさらに他の実施例を示す。当該実施
例は、図4(A)、(B)に示すように、リードフレー
ムのアウタリード部6に切欠部(ハーフエッチで例示)
11を施し、該ハーフエッチ11に絶縁性テープ7を貼
着し、モールドしたものである。尚、図4にて、符号1
3はパケージ本体(樹脂封止部)である。図4(C)
は、当該モールド樹脂を用いたパッケージをプリント基
板等に実装する一態様を示したもので、パッケージと当
該基板14との接続は、アウタリード部6を図4(C)
に示すように折り曲げて、半田付け等により電気的に接
続する。
【0010】図5に示す実施例は、前記実施例に示すよ
うに切欠部(ハーフエッチ)11を施した場合、この部
分の強度が弱くなる可能性があるので、ハーフエッチ1
1の下部に、補強用のテープ15を貼着ける構造とし、
アウタリード部6の強度を補強するようにした。
【0011】本発明で使用される絶縁性テープ7のテー
プ基材8は、例えば、ポリイミドにより構成される。接
着層9は、例えば樹脂系接着剤から成る。リ−ドフレ−
ム1は、例えばNi−Fe合金により構成されている。
ペレット2は、例えばシリコン単結晶基板から成り、周
知の技術によってその内部には多数の回路素子が形成さ
れ、1つの回路機能が与えられている。回路素子の具体
例は、例えばMOSトランジスタから成り、これらの回
路素子によって、例えば論理回路およびメモリの回路機
能が形成されている。モールドレジンには、例えばエポ
キシレジンが使用される。
【0012】以上本発明者によってなされた発明を実施
例にもとずき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、
絶縁性テープ7の接着層9の厚みに凹凸を設けるように
しても良く、それによりを絶縁性テープ7を変形させず
とも前記したレジン流れを阻止できるし、また、そのレ
ジン流れの防止に著効を奏することができる。
【0013】
【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。本発明によれば、絶縁性テープを用いこ
の絶縁性テープを隣接するアウターリード間の幅方向全
部が前記アウターリードの厚さ方向全体に渡って前記絶
縁性テープの一部で埋められているため、モールド時の
レジンのアウタリード間への流出防止を確実に行うこと
ができる。また、テープは絶縁物である為、モールド後
に切断する必要はなくなり、微細なアウタリードピッチ
のダムバーは不要となる。従って、多ピン化が容易とな
り、かつダムバー切断工程が不要となるので、多ピンで
高性能なQFPなどの樹脂封止型半導体装置を安価にか
つ安定して得るこができる。さらに、テープ幅の略半分
を前記樹脂封止部内に存在させ、その一部が前記複数の
インナーリード上に延在していることにより、これが樹
脂封止時の注入レジンに対してインナーリードを補強し
てレジン注入時のインナーリードの変形を防ぐことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の一実施例を示す一部省略平面
図、(B)は同断面図である。
【図2】(A)は本発明実施例におけるモールド時断面
図、(B)は同断面図である。
【図3】(A)は他の実施例におけるモールド時断面
図、(B)は同断面図である。
【図4】(A)はさらに他の実施例の断面図、(B)は
同平面図、(C)は実装時同断面図である。
【図5】本発明のさらにまた他の実施例の断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・リドフレーム 2・・・ペレット 3・・・タブ部 4・・・タブ吊りリ−ド部 5・・・インナ−リ−ド部 6・・・アウタ−リ−ド部 7・・・絶縁性テープ 8・・・テープ基材 9・・・接着剤 10・・・モールド金型 11・・・ハーフエッチ 12・・・キャビティ 13・・・パッケージ本体 14・・・基板 15・・・補強用テープ
フロントページの続き (72)発明者 田中 茂樹 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 大塚 寛治 東京都青梅市今井2326番地 株式会社 日立製作所 デバイス開発センタ内 (72)発明者 鈴木 博通 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 本多 厚 東京都青梅市今井2326番地 株式会社 日立製作所 デバイス開発センタ内 (72)発明者 沖永 隆幸 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 江俣 孝司 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 小俣 誠 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−137237(JP,A) 特開 昭58−28841(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/56 H01L 23/28 - 23/31

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平面形状が四角形の半導体ペレットを封止
    する樹脂封止部と、この樹脂封止部から4方向に突出す
    る複数のアウターリードと、前記アウターリードに連続
    して前記樹脂封止部内に延在する複数のインナーリード
    と、前記樹脂封止部内から前記樹脂封止部外に渡る幅を
    有して前記4方向それぞれの複数のアウターリード上を
    横切絶縁性テープとを有し、さらに前記隣接するアウ
    ターリード間の幅方向全部が前記アウターリードの厚さ
    方向全体に渡って前記絶縁性テープの一部で埋められて
    いることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記樹脂封止部内から前記樹脂封止部外に
    渡る幅の略半分が前記樹脂封止部内に存在し、その一部
    が前記複数のインナーリード上に延在していることを特
    徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】前記絶縁性のテープは、接着層とこの接着
    層に重ねられたテープ基材よりなることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】前記接着層は樹脂系接着剤より成り、前記
    テープ基材はポリイミド系の樹脂より成ることを特徴と
    する請求項3に記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】前記絶縁性のテープは前記4方向それぞれ
    の間では互いに連続しない複数の絶縁性テープであるこ
    とを特徴とする請求項1、2、3又は4のいずれかに記
    載の半導体装置。
  6. 【請求項6】四角形のタブとそれを取り囲む複数のイン
    ナーリード部と前記インナーリード部に連続して4方向
    に突出するように設けられている複数のアウターリード
    部を有するリードフレームを用意する工程と、前記タブ
    にペレットを固着する工程と、前記ペレットのボンディ
    ングパッド部と前記インナーリードをワイヤボンディン
    グにより接続する工程と、前記リードフレームに固着さ
    れたペレットを一対の金型により構成されるキャビティ
    内に収納する工程と、前記ペレットが収納されたキャビ
    ティ内にレジンを流入して樹脂封止を行う工程と、前記
    レジンによって形成された樹脂封止部を有する前記リー
    ドフレームを金型から取り出し、前記アウターリード部
    の成形をする工程とを有する半導体装置の製造方法にお
    いて、前記リードフレームは、前記4方向それぞれにお
    いて前記インナーリード部と前記アウターリード部を横
    切るように設けたリードフレームに接する接着層と、前
    記接着層に重なるテープ基材よりなる二層テープを有
    し、前記リードフレームに固着されたペレットをキャビ
    ティ内に収納する工程において、前記4方向それぞれに
    おける隣接するアウターリード間の幅方向全部が前記ア
    ウターリードの厚さ方向全体に渡って前記二層テープで
    埋まるように、前記二層テープの一部の前記テープ基材
    と接着層とを前記金型によって前記隣接するアウターリ
    ード間に圧入することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
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