JP3389217B2 - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂封止型半導体装置及
びその製造方法に係り、特に半導体デバイスを電気的特
性を良好に維持しつつ超薄型に封止する樹脂封止構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体装置の高集積化に伴うチップ
の大型化によって、樹脂封止型半導体装置のパッケ―ジ
の大型化が進む一方、実装スペースの微細化にともない
薄型化の傾向を強めており、この傾向は今後益々強くな
っていくと考えられる。また、パッケ―ジの種類も今後
益々多様化し、従来のトランスファ成型法で十分な対応
ができなくなってきている。このような状況の中で、多
品種少量生産ができるフレキシブルな生産様式の開発が
望まれている。

【０００３】例えば、近年の半導体集積回路技術の進歩
は、マイクロプロセッサとその外部とのデータ転送量お
よびスピードの増大への要求を強くしておりこの要求に
いかに応えるかが、マイクロプロセッサを用いたシステ
ムの動作スピード、能力を上げるための重要な課題であ
るといえる。このために従来から、ウェハスケールイン
テグレーションやマルチチップモジュールなどの高密度
実装技術等の開発が行われているがいずれもメモリチッ
プやロジックチップを２次元平面上に高密度に実装する
技術である。たとえばメモリチップを２次元平面上に高
密度に実装した場合マイクロプロッセッサからの距離が
近いチップと遠いチップとが存在するため、遠いチップ
からマイクロプロセッサまでの信号遅延時間がマイクロ
プロセッサとメモリチップとのデータ転送スピードを律
速することになる。この問題を解決するための技術とし
てメモリチップやパッケージを３次元状に厚さ方向に積
層する方法が提案されている。この場合できるだけ多く
のチップを配置するためにはチップおよびパッケージの
薄型化が必要となる。

【０００４】ところで従来、樹脂封止型半導体装置はト
ランスファ成型法によって得られていた。この方法は、
エポキシ樹脂および充填剤などを主体としたエポキシ成
型材料等、未硬化の熱硬化性樹脂を、加熱して溶融さ
せ、トランスファ―成型機を用いて金型に注入し、高温
高圧状態（１６０〜１８０℃，７０〜１００ｋｇ／cm2
）で成型して、硬化することにより、フィルムキャリ
アやリードフレーム等の実装部材に搭載された半導体チ
ップを封止する方法である。この方法で形成される樹脂
封止型半導体装置は、図２０(a) および(b) に示すよう
に半導体チップ３４をエポキシ樹脂組成物３５が完全に
覆うため、信頼性に優れており、また金型で緻密に成型
するため、パッケ―ジの外観も良好であることから、現
在ではほとんどの樹脂封止型半導体装置はこの方法で製
造されている。ここで３１はリード、３２はダイパッ
ド、３３はボンディングワイヤである。

【０００５】しかしながら、未硬化の熱硬化性樹脂をト
ランスファ成型器の金型に注入する方法では薄型の実装
は困難である。

【０００６】また、このようなパッケージをプリント基
板上に実装する場合、プリント基板のパッドに半田ぺー
ストをスクリーン印刷し、位置合わせ後にパッケージを
搭載してリフローすることにより固着するという方法が
とられる。この場合個々のリードを半田付けするのとは
異なり、リフロー時にはパッケージを含めた基板全体が
加熱されることになる。チップサイズが大きくなると、
このように全体が２００℃以上の高温にさらされること
により、封止樹脂３５内部に吸湿された水分がダイパッ
ド３２の下側にある封止樹脂およびチップの上側にある
封止樹脂にクラックを発生させるという問題があった。
この樹脂クラックはボンディングワイヤの切断を招いた
り半導体チップの耐湿性を劣化させ、その結果半導体装
置の信頼性を著しく劣化させる。

【０００７】また、封止樹脂層に金属箔を埋め込み、封
止体外部からの水分を遮断し、チップへの水分の到達を
防ぐ方法が提案されている。しかしながら、この構造で
は封止樹脂層に埋め込まれた金属箔層は電気的には、浮
遊状態にある。このため、金属箔内部に電位電流が発生
し、これが半導体チップの動作特性に悪影響を与えると
いう問題がある。

【０００８】このように、従来のトランスファ用エポキ
シ成型材料は、種々の改良にもかかわらず、電子機器の
小型化薄型化の流れに対応していくのは極めて困難であ
った。 また、半導体デバイスの多ピン化の動向に対し
て、従来のトランスファ成型法では、数百ピン以上のピ
ン数を有するパッケージの製造は困難になってきてお
り、多ピン化に対応できる新しいパッケージの開発が必
要になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように封止樹脂層
に金属箔層を埋め込む方法が提案されているが、埋め込
まれた金属箔層は電気的に浮遊状態となっているため、
金属箔内部に電位電流が発生し、これが半導体チップの
動作特性を低下させるという問題がある。

【００１０】なお高出力型半導体集積回路の分野では、
高いパワーを用いるために、電流供給のためのリードは
ワイヤとの接続部におけるインダクタンスの増大を防ぐ
ために、ボンディングワイヤに代えてパワープレートを
介してチップのボンディングパッドに接続するという方
法が取られることが多い。また、高集積化に従い、リー
ドの本数を低減する目的から、複数のパッドから接地ラ
インに落とすような場合、接地用のプレートを設けこれ
にすべて接続するという方法が有力となってきている。
さらにまた、発熱量も大きいため、ダイパッドに代えて
放熱性の良好な金属板からなる大きな放熱板を必要とす
る傾向にある。しかしながら従来のパワーデバイスで
は、接地用のグランドプレートやパワープレート等とリ
ードフレーム本体との接続が、各々所定の部位に設けら
れた舌片を介して溶接によりなされているため、溶接強
度も弱く確実な溶接が困難であり、また接続不良や変形
を生じ易く、これがデバイスとしての信頼性低下の原因
となっていた。

【００１１】そこで、３次元実装への要求に応え、パッ
ケージの大型化および薄型化に備えて、実装が簡単であ
ってかつ電気的特性が良好で、自動化の容易な樹脂封止
方法が望まれていた。

【００１２】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、大型化、薄型化が容易で、電気的特性の良好な樹脂
封止型半導体装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第１で
は、複数のリードを含むリード構成体に搭載された半導
体チップが封止用樹脂シートで挟まれ一体的に固着され
るとともに、この封止用樹脂シートの少なくとも一方に
金属板が埋め込まれかつこの金属板が、前記封止用樹脂
シートの内部または外部で前記半導体チップに電気的に
接続されていることを特徴とする。

【００１４】望ましくは樹脂を含浸させたプリプレグで
封止用樹脂シートを構成する。

【００１５】望ましくは、この金属板は前記半導体チッ
プのボンディングパッドとボンディングワイヤを介して
接続されている。

【００１６】また望ましくは、この金属板は前記半導体
チップのボンディングパッドとリード構成体のリードの
少なくとも１つを介して接続されている。

【００１７】さらに望ましくはこの金属板は前記半導体
チップの複数のボンディングパッドとボンディングワイ
ヤを介して接続されかつ、一端子として外部に導出され
ている。

【００１８】さらに望ましくはこの金属板は前記半導体
チップの複数のボンディングパッドとボンディングワイ
ヤを介して接続されかつ、前記リードの少なくとも一つ
に接続されている。

【００１９】望ましくは、複数の金属板が埋め込まれ、
その内の１つは給電線を構成するとともに他の１つは接
地線を構成する。

【００２０】望ましくは、樹脂シート封止工程で、同時
に樹脂シートの外部でリード同志を圧着し相互接続す
る。

【００２１】本発明の第２では、複数のリードを含むリ
ード構成体に搭載された半導体チップが封止用樹脂シー
トで挟まれ一体的に固着されるとともに、この封止用樹
脂シートの少なくとも一方に金属板が埋め込まれかつこ
の金属板が、外部回路に直接電気的に接続されているこ
とを特徴とする。

【００２２】また、第１の半導体チップと、第２の半導
体チップとが封止用樹脂シートで挟んで積層され、一体
的に固着され積層体と、前記第１および第２の半導体チ
ップに一端が接続され前記積層体から導出された複数の
リードと、これら封止用樹脂シートの少なくとも一つに
埋め込まれかつこの封止用樹脂シートの内部で前記第１
および第２の半導体チップに電気的に接続された金属板
とを具備するようにしてもよい。

【００２３】望ましくは、同時に樹脂シートの内の少な
くとも１つを貫通するように貫通孔を形成すると共に、
前記貫通孔内に導電性物質を充填することによりリード
を相互接続することができる。

【００２４】ここで封止用樹脂シートとしては、樹脂を
硬化する前のシート状体、例えばガラス繊維等の基体に
樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグなどを含めた未架
橋部分を残したシート状体を出発材料として用いること
ができ、半導体チップと共に積層後、硬化成型される。

【００２５】またここで硬化方法としては、熱硬化性樹
脂を加熱して架橋させ硬化させる方法、光硬化性樹脂を
光照射して架橋させ硬化させる方法を用いることがで
き、金型内で一旦溶融させ架橋により硬化させる他、所
望であれば界面のみを溶融させ加圧状態で硬化させ固着
するようにしてもよい。また金型を用い、誘導加熱によ
り樹脂のみを選択的に加熱するようにしてもよい。

【００２６】本発明で使用されるリード構成体の材質、
形状機能は、特に制限されない。封止用樹脂シ―トの材
質については、未硬化の光および熱硬化性樹脂、熱可塑
性樹脂、エンジニアリングプラスチックスなどの樹脂素
材を使用してもよいが、一体成型時の樹脂粘度が低いほ
ど緻密な封止を行うことができる。

【００２７】例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリコ―ン樹
脂、フェノ―ル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂
などが挙げられる。光硬化性樹脂としては、アクリレー
ト系、ジアゾニウム系、ｏ−キノンアジド類、また感光
性低分子である重クロム酸塩、有機アジド化合物、イオ
ウ化合物などがある。これらの樹脂は単独で用いても、
組み合わせてもよく、またこれらの樹脂の中に硬化剤、
触媒、可塑剤、着色剤、難燃化剤、充填剤、その他各種
添加剤を含有したものでもよい。

【００２８】本発明において用いられる封止用樹脂シ―
トは、例えば以下のような方法で作成することができ
る。エポキシ樹脂、硬化剤、触媒、シリカ粉末、その他
の材料を粉砕、混合して、アセトンなどの溶剤に溶解し
て濃度調整を行い、ローラにかける等して仮成型をして
そのまま放置する、加熱する、又は減圧下におく等の方
法により、溶媒を揮発させるか、あるいはガラス織布等
の織布に、この溶液を塗布するか、溶液中にガラス織布
を含浸させ、放置する、加熱する、又は減圧下におく等
の方法により、溶媒を揮発させプリプレグを作製するこ
とができる。

【００２９】また、織布の材質としては無機系ではガラ
ス、石英、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、アルミナ、ジルコニア、チタン酸カリウム
繊維などがあり、有機系ではナイロン系、アクリル系、
ビニロン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、アラ
ミド系、フェノ―ル系、レ―ヨン系、アセテ―ト系、
綿、麻、絹、羊毛などがある。これらを単独で用いて
も、組み合わせて用いてもよい。

【００３０】加圧硬化させる工程においては、ボイドの
発生を防止し、空気の膨脹によるパッケージクラックの
発生を防止するために、金型内を減圧することが望まし
い。さらに、成型後に封止樹脂の各種特性を向上するた
めに、アフタ―キュアを行うことが望ましい。

【００３１】

【作用】本発明の第１では、封止用樹脂シートの少なく
とも一方に、封止用樹脂シートの内部で半導体チップに
電気的に接続された金属板を埋め込むようにしているた
め、金属板は浮遊状態ではなく所定の電位に維持され、
内部での電位電流の発生が抑制され、動作特性が良好で
耐湿性の高い、薄くかつ緻密な樹脂封止型半導体装置を
得ることができる。

【００３２】また本発明の樹脂封止型半導体装置は、製
造工程のインライン化により自動的に製造を行うことが
できる。このように本発明によれば、製造工程の簡略化
が可能となり、長期にわたって良好な信頼性を保持する
ことができる。

【００３３】本発明において、半導体チップを載置する
フィルムキャリア、リードフレームなどのリード構成体
およびプリプレグは、リ―ル方式で供給することができ
る。両者がそれぞれ対応するようにリ―ルで供給し、合
体、封止することにより、半導体デバイスの封止工程を
完全にインライン化することができ、半導体装置のアセ
ンブリから封止までを連続工程で行うことができる。こ
れは、従来のトランスファ成型法ではバッチ処理によら
なければならなかったのに比べ、決定的に有利な点であ
る。

【００３４】封止工程がインライン化できることによ
り、本発明の製造方法は多品種少量生産に適したフレキ
シブルな製造方法となる。

【００３５】本発明の構造は、機械的強度が高いことか
ら、半導体パッケ―ジが薄く、チップ面積が大きく、か
つ表面実装用の半導体装置に最適である。

【００３６】望ましくは樹脂を含浸させたプリプレグで
封止用樹脂シートを構成するようにすればさらに機械的
強度が向上する。

【００３７】この金属板を前記半導体チップのボンディ
ングパッドとボンディングワイヤを介して接続するよう
にすれば、ボンディング可能領域が広いためボンディン
グが極めて容易となる。

【００３８】また、この金属板を前記半導体チップのボ
ンディングパッドとリード構成体のリードの少なくとも
１つを介して接続するようにすれば、ＴＡＢ基板のよう
にダイレクトボンディングを用いた実装の場合にも良好
に接続可能である。

【００３９】さらに望ましくはこの金属板を前記半導体
チップの複数のボンディングパッドとボンディングワイ
ヤを介して接続しかつ、一端子として外部に導出するよ
うにすれば、外部回路との接続箇所が低減され接続が容
易となる。

【００４０】さらにまた、この金属板は前記半導体チッ
プの複数のボンディングパッドとボンディングワイヤを
介して接続しかつ、前記リードの少なくとも一つに接続
させ、外部リードとして外部に導出するようにしてもよ
い。

【００４１】望ましくは、複数の金属板が埋め込まれ、
その内の１つは給電線を構成するとともに他の１つは接
地線を構成するようにすれば、良好にリードとの接続を
達成する事ができるうえ、低抵抗でありかつ、インダク
タンスの低減をはかることができ、外部との接続も容易
となる上、この金属板を外部に導出するようにすれば、
放熱性も向上する。

【００４２】本発明の第２では、この封止用樹脂シート
の少なくとも一方に埋め込まれた金属板を、前記封止用
樹脂シートの外部でリードを介して前記半導体チップに
電気的に接続することによっても前述した本発明の第１
と同様、内部での電位電流の発生が抑制され、動作特性
が良好で耐湿性の高い、薄くかつ緻密な樹脂封止型半導
体装置を得ることができる。

【００４３】この接続は、樹脂シート封止工程で、同時
にリード同志を圧着し相互接続するようにすればよい。
望ましくはバンプを介して外部リードを固着するように
すれば極めて実装が容易である。

【００４４】また、第１の半導体チップと、第２の半導
体チップとが封止用樹脂シートで挟んで積層され、一体
的に固着されたものにおいても、この封止用樹脂シート
に埋め込まれた金属板を封止用樹脂シートの内部で前記
第１および第２の半導体チップに電気的に接続すること
により、外部回路との接続箇所が低減され、実装面積が
低減されるとともに接続が極めて容易となる。

【００４５】ここでは封止用樹脂シートの内部でリード
の位置を貫通し金属板まで到達するように形成された貫
通孔に導電性物質を充填し、導電性物質を介してリード
を相互接続するようにしてもよい。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。

【００４７】

【実施例１】本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体
装置を、図１乃至図７に示す。ここで図１は上面図、図
２(a) および(b) はそのＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面
図を、図３は一部破断断面図、図４は裏面図、図５はフ
ィルムキャリアに搭載された半導体チップ、図６(a) お
よび(b) はプリプレグの上面図とその断面図、図７(a)
および(b) はそれぞれ接地端子を構成する銅箔と、電源
端子を構成する銅箔を示す図である。また、この樹脂封
止型半導体装置の樹脂封止に用いられる封止装置を図８
に示す。 この樹脂封止型半導体装置は、プリプレグＰ
の間に２枚の銅箔６を挾み込みこのうち一方の銅箔６の
端部を接地端子７ａとして外部に導出するとともに、他
方の銅箔６を電源端子７ｂとして外部に導出するように
して、フィルムキャリア１に搭載された半導体チップ３
のボンディングパッド（図示せず）に接続されたリード
８ａ，８ｂにそれぞれ接続し、一体成型せしめられたこ
とを特徴とするものである。

【００４８】すなわちこの構造は、プリプレグＰ、銅箔
６、プリプレグＰ、フィルムキャリア１（半導体チップ
３）、プリプレグＰ、銅箔６、プリプレグＰを順に積層
し一体成型したものである。

【００４９】製造に際してはまず、フェノールノボラッ
クタイプのエポキシ樹脂１００部、ＵＶ硬化性アクリレ
ート２０部、硬化剤としてジシアンジアミド６部、充填
材としてシリカを３００部、および触媒としてベンジル
ジメチルアミン０．５部をメチルセロソルブ１００部に
溶解してワニスを調整し、ガラスクロス４に浸漬した
後、風乾し、乾燥機中で、８０℃×４時間の加熱乾燥を
行い、両面に樹脂層５を備えた厚さ１５０μm のプリプ
レグＰを形成し、図８に示すように供給リールにまきと
っておく（１００ａ，１００ｃ，１００ｅ，１００
ｇ）。例えばガラスクロスでキャリアテープＴを構成し
スクリーン印刷等で樹脂パターンを形成する一方通常の
方法で、ポリイミド樹脂からなるフィルムキャリア１に
銅箔を貼着しこれをパターニングすることにより、リー
ドパターン２を形成し、フィルムキャリアを形成する。
ここではフィルムキャリアの対角線方向に幅広の接地用
リード８ａと電源用リード８ｂとを形成しておく。そし
て図５に示すように、フィルムキャリア１上にそれぞれ
チップ３をフェイスダウンでバンプを介して接続し、こ
れを供給リール１００ｄに巻きとっておく。また、ここ
ではこの対角線方向の幅広の接地用リード８ａと電源用
リード８ｂも他のリードと同様内方に突出する内部リー
ドを具備しており、バンプを介して半導体チップ３に接
続されている。さらに銅箔６を図７(a) および図７(b)
に示すように、それぞれ対角線方向に接地端子７ａ、電
源端子７ｂとして突出させてパターニングしておく。な
お図示しないが、プリプレグもフィルムキャリアもこの
銅箔も両端に送り穴を有するフィルム状体を構成してい
る。

【００５０】そしてこのプリプレグＰ、銅箔６、プリプ
レグＰ、フィルムキャリア、プリプレグＰ、銅箔６、プ
リプレグＰを順に図８に示すような半導体封止装置を用
いて、供給リール１００と巻取リール５００との間で移
動せしめつつ重ね合わせて連続的に実装する。この装置
は、それぞれ７個の供給リール１００ａ〜１００ｇと、
これらを重ね合わせて加圧し貼着する貼着部３００と、
プレス成型部４００と、巻取りリール５００と、アフタ
ーキュア部（図示せず）とから構成されている。 この
ように、シート貼着部３００で、プリプレグＰ、銅箔
６、プリプレグＰ、フィルムキャリア、プリプレグＰ、
銅箔６、プリプレグＰを、これらがフィルムキャリア１
上に搭載された半導体チップ３の位置に符合するように
重ね合わせる。ここで４０１は金型、４０２はヒータで
ある。

【００５１】そしてさらに、図９に示すようにプレス成
型部４００において１７０℃に加熱された金型４０１内
で１分間、圧縮成型して図１乃至２に示したような樹脂
封止型半導体装置を作製する。４０３は金型内を減圧に
するための真空系である。ここで成型されたパッケ―ジ
の厚さは１層２００μm 、全体で５００μm であった。
成型されたパッケ―ジを金型から外し、巻取リール５０
０を用いて巻き取った後、アフターキュア部で１８０℃
４時間のアフタ―キュアを行う。

【００５２】ここで金型の凹部の形状はプリプレグの形
状とほぼ等しく形成されておりかつ金型凹部の容積は、
４枚のプリプレグおよび銅箔およびフィルムキャリアの
体積の合計よりもやや小さく、成型時にプリプレグが加
圧されるようにしたものを用いる。またこの金型は外部
端子となるリード外端部が成型できるようになってお
り、折り曲げと同時に半導体チップ３のボンディングパ
ッドに接続されたリード８ａと，銅箔６から導出された
電源端子７ａとの接合およびリード８ｂと，銅箔６から
導出された電源端子７ｂとの接合を行う。このときフィ
ルムキャリアの外枠は切り離される。

【００５３】このようにして極めて容易にインライン方
式で自動実装を行うことが可能となる。

【００５４】そして最後にバリ取りを行い、個々の半導
体装置に分割することによって薄型パッケージが完成す
る。またこのとき同時にプリプレグの外枠部を除去する
ようにしてもよい。

【００５５】このようにして形成された樹脂封止型半導
体装置は、プリント基板上に実装される際、フィルムキ
ャリアのリード２を配線パターンに接続すると同時にこ
の電源端子７ｂおよび接地端子７ａも配線パターンに接
続される。ここでこの電源端子および接地端子は銅箔で
太く形成されているため、放熱端子としても良好な働き
をする。

【００５６】このようにして形成された樹脂封止型半導
体装置は、銅箔は浮遊状態ではなくそれぞれ接地電位お
よび電源電位に維持され、内部での電位電流の発生が抑
制され、動作特性が良好で耐湿性の高い、薄くかつ緻密
なものとなっている。

【００５７】またこの幅広リードは、かつ放熱端子とし
ても良好にはたらき、半導体チップからの熱は良好に外
部に導かれるため、極めて放熱性の良好なものとなる。
また幅広リードによって構成され低抵抗でありかつ、イ
ンダクタンスの低減をはかることができる。

【００５８】さらに従来のトランスファ成型法で形成さ
れる樹脂封止型半導体装置の厚さに比べ極めて薄くなっ
ている。

【００５９】なお、前記実施例では、プリプレグをフィ
ルム状に形成し、プリプレグ自体に送り穴を形成して供
給するようにしたが、プリプレグをカットしてキャリア
テープＴに載置して用いるようにしてもよい。また、プ
リプレグはカットしたものを用い、貼着部で供給して貼
着するようにしてもよい。さらにまた、プリプレグの供
給および貼着を圧縮成型機の位置で行い、貼着と加圧成
型を同一箇所で行うようにしてもよい。

【００６０】なお、本発明の変形例として、フィルムキ
ャリアの外部リードにバンプを形成しておき、このバン
プを介して外部リードと電源端子および接地端子がぞれ
ぞれ相互接続されるようにしてもよい。

【００６１】また、前記実施例ではガラスクロスに樹脂
を含浸させたプリプレグを用いたが封止用樹脂シートと
しては、繊維を用いることなく、溶融状態の樹脂をわず
か架橋させ、シート状にしたものでもよい。

【００６２】さらにまた、この電源端子および接地端子
はそれぞれ１つのボンディングパッドと接続されるよう
にしたが、それぞれ複数のボンディングパッドに接続さ
れた複数のリードに接続されるようにしてもよく、これ
により外部回路との接続に際し接続箇所が少なくなる。
この接続は封止用樹脂シートの内部で図１０に示すよう
に貫通孔９に充填された導電性物質によって接続しても
よいし、また封止用樹脂シートの外部で接続しても良
い。封止用樹脂シートの内部で接続するようにすれば、
良好にリードとの接続を達成する事ができるうえ、低抵
抗でありかつ、インダクタンスの低減をはかることがで
きる。

【００６３】

【実施例２】次に、本発明の第２の実施例として、図１
１乃至図１４に示すように、この電源端子および接地端
子を対角線上ではなく他のリードと同様に配列したもの
について説明する。

【００６４】図１１はフィルムキャリア１に搭載された
半導体チップ３を示す図、図１２はこの樹脂封止型半導
体装置の上面図、図１３は同下面図、図１４(a) および
(b)はここで用いられる銅箔６を示す図である。

【００６５】この例では銅箔の相対向する辺上に電源端
子７ｂおよび接地端子７ａを対角線上ではなく他のリー
ドと同様に配列したもので、他の部分については前記実
施例と同様に形成する。なおここで同一箇所には同一符
号を付した。

【００６６】

【実施例３】次に本発明の第３の実施例として、銅箔を
導出することなく、リード間の相互接続をパッケージ内
部で行うようにした例について説明する。

【００６７】この例では図１５に示すように、実施例１
で用いたのと同様のプリプレグを用い、積層し、金型内
で加圧しつつ加熱硬化せしめ、この後レーザを用いて所
望のリードおよびプリプレグを貫通するように穴Ｈを形
成してこれに導電性ペーストを充填することによりパッ
ケージ内部での相互接続を行う用にしたことを特徴とす
る。

【００６８】まず厚さ１５０μm のプリプレグを形成し
てカットし、ここでは３枚づつ所定の間隔でテープキャ
リアＴの上に載置しこれを供給ロールに貼着しまきとっ
ておく。

【００６９】一方通常の方法で、ポリイミド樹脂にリー
ドパターン２を形成し、フィルムキャリア１を形成す
る。

【００７０】このフィルムキャリア２を図１６に示すよ
うな半導体封止装置を用いて、供給リール１０１と巻取
リール５００との間で移動せしめつつ重ね合わせて連続
的に実装する。なおここではあらかじめ通常の方法でフ
ィルムキャリア２上にそれぞれチップ４をフェイスダウ
ンでバンプ３を介して接続し、これを供給リールに巻き
とっておく。この装置と図８に示した装置との違いは、
図８に示した装置では一か所で貼着していたのに対し、
第１の貼着部３００ａ，第２の貼着部３００ｂ，第３の
貼着部３００ｃ、第４の貼着部３００ｄでそれぞれ順次
貼着するようにしたことを特徴とするものである。ここ
ではテープキャリアＴはプリプレグ供給後テープ巻取リ
ール５０１で巻き取られる。

【００７１】そして第１のシート貼着部３００ａで、プ
リプレグＰと銅箔６とを重ね合わせて挟み、さらに第２
のシート貼着部３００ｂで、これにプリプレグＰがフィ
ルムキャリア１上にバンプを介して搭載された半導体チ
ップ３の位置に符合するように重ね合わせたものを重
ね、……というように重ね合わせる。

【００７２】そしてさらに、実施例１と同様に、プレス
成型部において１７０℃に加熱された金型内で１分間、
圧縮成型して樹脂封止型半導体装置を作製した。そして
成型されたパッケ―ジを金型から外し、巻取リール５０
０を用いて巻き取り、アフターキュア部５００で１８０
℃４時間のアフタ―キュアを行う。

【００７３】この後レーザで共通端子に相当する領域に
貫通孔９を形成し、、この内部に半田ペーストを充填す
る。ここで図１５はパッケージ内部の説明図である。

【００７４】このようにして極めて薄型で信頼性の高い
半導体集積回路装置を得ることができる。

【００７５】なお、この実施例において、電気的接続は
封止用樹脂シート内部で行い、かつ銅箔の端部は封止用
樹脂シートの外部に導出し、放熱用として遊離させてお
くようにしても良い。

【００７６】なお前記実施例ではダイレクトボンディン
グを用いたフィルムキャリアについて説明したが、図１
７に示すようにワイヤボンディングを用いた例にも適用
可能である。

【００７７】この例では上方の銅箔６を電源線とし下方
の銅板１６を接地線とする。 製造に際してはまず、リ
ードフレーム１２のインナーリード１２ｉと下方の銅板
１６との間，および下方の銅板１６とボンディングパッ
ドとをボンディングワイヤ１３を介して接続しておくよ
うにし、同様にしてプリプレグＰに封止込むようにし、
電源線を構成する上方の銅箔６との接続は貫通孔９に充
填された導電性物質を介して行うようにする。

【００７８】また、電源端子あるいは接地端子に限定さ
れることはない。ただし、この端子は共通端子として用
いるものに使用すると、より効果的である。

【００７９】

【実施例４】次に本発明の第４の実施例として、図１８
に示すように銅箔６を半導体チップとは接続することな
く、外部に導出し、これをプリント基板１０上で接地配
線１１ａおよび１１ｂに接続している。

【００８０】これにより銅箔は浮遊状態ではなく所定の
電位に維持され、内部での電位電流の発生が抑制され、
動作特性が良好で耐湿性の高い、薄くかつ緻密な樹脂封
止型半導体装置を得ることができる。

【００８１】なお、この例でも、銅箔そのものは封止用
樹脂シートから導出することなく、フィルムキャリアの
内部でチップに接続しないリードに接続するようにし、
このリードを封止用樹脂シートから外部に導出し、これ
をプリント基板上で接地配線に接続するようにしてもよ
い。

【００８２】

【実施例５】さらに本発明の第５の実施例として、図１
９に示すように、３個の半導体チップ３を積層し内部で
スルーホール９に充填された導電性物質によって相互接
続し、これらすべての電源端子および接地端子として銅
箔６を用いるようにしてもよい。 ここでは外部との接
続はアウターリード１２ｏによって行われる。１２ｉは
インナーリード、１３はボンディングワイヤである。

【００８３】

【発明の効果】以上説明してきたように、封止用樹脂シ
ートに埋め込まれた金属板を所定の電位に維持するよう
にしているため、電位電流の発生を抑制し動作特性の良
好な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体装
置を示す図

【図２】 本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体装
置を示す図

【図３】 本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体装
置を示す図

【図４】 本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体装
置を示す図

【図５】 同装置で用いられるフィルムキャリアを示す
図

【図６】 同装置で用いられるプリプレグを示す図

【図７】 同装置で用いられる銅箔を示す図

【図８】 同装置の製造に用いられる樹脂封止装置を示
す図

【図９】 同装置の要部拡大図

【図１０】 本発明の変形例を示す図

【図１１】 本発明の第２の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図１２】 本発明の第２の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図１３】 本発明の第２の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図１４】 同装置で用いられる銅箔を示す図

【図１５】 本発明の第３の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図１６】 同装置の製造に用いられる樹脂封止装置を
示す図

【図１７】 本発明の変形例を示す図

【図１８】 本発明の第４の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図１９】 本発明の第５の実施例の樹脂封止型半導体
装置を示す図

【図２０】 従来例の樹脂封止型半導体装置を示す図

【符号の説明】

１…フィルムキャリア ２…配線パターン ３…半導体チップ ４…ガラス繊維 ５…樹脂層 Ｐ…プリプレグ ６…銅箔 ７…端子 ８…端子 １０…プリント基板 １１…配線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向田 秀子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝 マイクロエレクトロニ クスセンター内 (72)発明者 望月 正生 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社 東芝 横浜事業所内 (72)発明者 山地 泰弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝 マイクロエレクトロニ クスセンター内 (72)発明者 太田 英男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平１−138739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283456（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−291218（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−291321（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−191322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−257153（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257662（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−295264（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−149540（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/56 H01L 23/50

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層された樹脂層に挟持された半導体チ
   ップと、 前記半導体チップが挟持された樹脂層間とは異なる樹脂
   層間に挟持された金属板と、 前記半導体チップと電気的に接続されたリードとを具備
   し、 前記金属板は、前記リードと電気的に接続されているこ
   とを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
2. 【請求項２】 前記リードは、電源端子または接地端子
   であることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導
   体装置。
3. 【請求項３】 積層された樹脂層に挟持された半導体チ
   ップと、 前記半導体チップが挟持された樹脂層間とは異なる該半
   導体チップの上方の樹脂層間に挟持された第１の金属板
   と、 前記半導体チップが挟持された樹脂層間とは異なる該半
   導体チップの下方の樹脂層間に挟持された第２の金属板
   と、 前記第１の金属板と電気的に接続した第１のリードと、 前記第２の金属板と電気的に接続した第２のリードとを
   具備し、 前記第１のリード及び前記第２のリードは、前記半導体
   チップと電気的に接続されていることを特徴とする樹脂
   封止型半導体装置。
4. 【請求項４】 前記第１のリードと前記第２のリードの
   うち少なくとも一方は、電源端子であることを特徴とす
   る請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。
5. 【請求項５】 前記第１のリードと前記第２のリードの
   うち少なくとも一方は、接地端子であることを特徴とす
   る請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。
6. 【請求項６】 前記第１のリードと前記第２のリードの
   うち、一方は電源端子であり、他方は接地端子であるこ
   とを特徴とする請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。
7. 【請求項７】 前記金属板は、少なくとも前記リードと
   電気的に接続される部位に配置されていることを特徴と
   する請求項１又は請求項３記載の樹脂封止型半導体装
   置。
8. 【請求項８】 積層された樹脂層に挟持された半導体チ
   ップと、 前記半導体チップが挟持された樹脂層間とは異なる樹脂
   層間に挟持された金属板と、 前記半導体チップと電気的に接続されたリードとを具備
   し、 前記金属板は、接地していることを特徴とする樹脂封止
   型半導体装置。
9. 【請求項９】 積層された樹脂層に挟持された半導体チ
   ップと、 前記半導体チップが挟持された樹脂層間とは異なる樹脂
   層間に挟持された金属板と、 前記半導体チップと電気的に接続されたリードとを具備
   し、 前記金属板は、電源に接続していることを特徴とする樹
   脂封止型半導体装置。
10. 【請求項１０】 リード構成体上に半導体チップを載置
    する工程と、 第１の樹脂シート、第１の金属板、第２の樹脂シート、
    前記半導体チップが載置された前記リード構成体、第３
    の樹脂シート、第２の金属板、第４の樹脂シートを順次
    積層し、加圧して成型する樹脂シート封止工程と、 前記リード構成体の前記リードと各前記金属板とを電気
    的に接続する工程とを具備することを特徴とする樹脂封
    止型半導体装置の製造方法。