JP3684434B2 - チップサイズ半導体パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップサイズ半導体パッケージ（Chip Size Semiconductor Package ：以下、CSP と称す）及びその製造方法に係るもので、詳しくは、ボトムリード半導体パッケージ（Bottom-leaded Package ：以下、BLP と称す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図4 に示したようなThin Small On-Line Package （以下、TSOPと称す）が広用されていたが、該TSOPの外部に突成されたリードフレームの欠点を改善したBLP が近来開発され、米国特許5,363,279 に記載され、図5 に示したようなBLP が広用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このようなBLP 半導体パッケージにおいては、ソルダー接合性が低く、リードと印刷回路基板間に堅固なソルダー接合部位が形成されていない場合は、該ソルダー接合部位から界面分離（Delamination）及び亀裂（Cracking）などが発生するという不都合な点があった。
【０００４】
且つ、半導体チップがモールディング化合物により完全に密封されているため、半導体チップから発生される熱を効率的に放出することができないという不都合な点があった。
そこで、本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、半導体パッケージを印刷回路基板に実装するとき、ソルダー接合性を向上し、半導体チップから発生される熱を効率的に放出し得る軽薄短小型のチップサイズ半導体パッケージ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るCSP においては、複数のボンディングパッドを有する半導体チップ31と、該半導体チップ31の上面両側部に、それらボンディングパッドに対応するように形成され、接着層 41 と絶縁層 43 と電導層 45 との積層構造からなる複数の第1 リード33と、該ボンディングパッドと前記第1 リード33間を電気的に連結させる複数の電導性ワイヤ37と、前記第1 リード33の上面外側部に接着され、第1 部分35a と該第1 部分35aから上方向に屈曲形成された第2 部分35b とを有して形成された複数の第2 リード35と、少なくとも、前記各第2 リード35の第2 部分35b が露出されるように、前記半導体チップ31の上部の電導性ワイヤ37、前記各第1 リード33及び各第2 リード35の第1 部分35a を密封して形成された成形部39と、を備えて構成されている。
【０００６】
そして、第2 リード35は、電導層 49と、該電導層 49の上面に形成された絶縁層 48と、該絶縁層 48の上面に形成された接着層 47と、から構成され、前記第1 リード33の接着層41が前記半導体チップ31の上面に接着され、前記第1 リード33の電導層45に前記第2 リード35の第1 部分35a の電導層49が接着されている。
【０００７】
且つ、本発明に係るCSP の製造方法においては、複数のボンディングパッドを有する半導体チップ31を準備する工程と、該半導体チップ31の上面両側部に、前記複数のボンディングパッドとそれぞれ対応するように接着層 41 と絶縁層 43 と電導層 45 とを順次積層して形成された、第1 リード33をそれぞれ接着する工程と、第1 部分35a 及び第2 部分35b を有し、該第1 部分35a は前記第1 リード33の上面外側部の上面に接着され、第2 部分35b は前記半導体チップ31の外方側に突出形成されるように複数の第2 リード35をそれぞれ形成する工程と、前記複数のボンディングパッドと前記第1 リード33の前記電導層 45間を複数の電導性ワイヤ37を介してそれぞれ電気的に連結させる工程と、少なくとも、前記第2 リード35の第2 部分35b が露出されるように、前記半導体チップ31の上部の電導性ワイヤ37、前記第1 リード33及び第2 リード35の第1 部分35a を密封して成形部39を形成する工程と、前記第2 リード35の第2 部分35b を屈曲成形する工程と、を順次行うようになっている。
【０００８】
そして、前記第1 リード33は、接着層41を形成する工程と、該接着層41の上面に絶縁層43を形成する工程と、該絶縁層43の上面に電導層45を形成する工程と、を順次行って形成され、前記第1 リード33は、接着層41を介して前記半導体チップ31の上面に付着される。
且つ、前記各第2 リード35は、接着層47を形成する工程と、該接着層47の上面に絶縁層48を形成する工程と、該絶縁層48の上面に電導層49を形成する工程と、を順次行って形成され、前記第2 リード35の電導層49は前記第1 リード33の電導層45に付着される。
【０００９】
又、前記第2 リード35の第2 部分35b は、前記第1 部分35a から上方向きに屈曲した後、前記成形部39の上面内側方向に再び屈曲して、第2 リード35の第2 部分35b の端部が前記成形部39の上面に当接するように形成した後、接着剤40により前記成形部39の上面に接着させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
図1 は、本発明に係るCSP を示した図面で、図示したように、複数のボンディングパッド（図示されず）を有する半導体チップ31が形成され、該半導体チップ31の上面両方側には前記ボンディングパッドに対応して複数の第1 リード33が形成されている。
【００１１】
そして、前記第1 リード33においては、図2(A)に示したように、接着層41と、該接着層41の上面に形成された絶縁層43と、該絶縁層43の上面に形成された電導層45と、から構成され、前記第1 リード33の接着層41が前記半導体チップ31の上面に接着され、前記各第1 リード33の電導層45の上面両側部には複数の第2 リード35がそれぞれ屈曲形成されている。
【００１２】
且つ、それらの各第2 リード35は、前記第1 リード33の上面外側部に接着された第1 部分35a と、該第１部分35a から外方側に延長され、上方向きに屈曲形成された第2 部分35b と、を備えるが、図2(B)に示したように、接着層47と、該接着層47の上面に形成された絶縁層48と、該絶縁層48の上面に形成された電導層49と、から構成され、該第2 リード35の電導層49が屈曲された後、前記第1 リード33の電導層45の上面に付着される。
【００１３】
又、図1 に示したように、前記半導体チップ31のボンディングパッドと前記各第1 リード33の内方端とは、複数の電導性ワイヤ37により相互電気的に連結されている。
このとき、前記電導性連結部材37は、図示されたように、電導性ワイヤ37を用いることもできるし、バンプ（図示されず）を用いることもできる。
【００１４】
更に、前記半導体チップ31の上部には、少なくとも、前記各第2 リード35の第2 部分35b が露出されるように、前記各第1 リード33、各第2 リード35の第1 部分35a 及び電導性ワイヤ37を密封する成形部39が形成されている。
且つ、前記各第2 リード35の第2 部分35b の端部は、屈曲された後、前記成形部39の上面に接着剤40により接着されている。
【００１５】
又、このように構成された本発明に係るCSP を利用するときは、前記第2 リード35の第2 部分35b を下方に位置させ、半導体チップ31が上方に位置するように装置する。
以下、本発明に係るCSP の製造方法に対し、図面を用いて説明する。
先ず、図3(A)に示したように、複数のボンディングパッドを有する半導体チップ31を準備し、該半導体チップ31の上面両側部に、前記複数のボンディングパッドとそれぞれ対応するように、第1 リード33を接着し、図3(B)に示したように、第1 部分35a 及び第2 部分35b を有し、該第1 部分35a は前記第1 リード33の上面外側部に接着され、第2 部分35b は前記半導体チップ31の外方側に突出形成されるように前記第2 リード35を形成する。
【００１６】
その後、図2(A)及び図2(B)に示したように、それぞれ接着層41、47を形成し、それらの該接着層41、47の上面に絶縁層43、48を形成し、それら絶縁層43、48の上面に電導層45、49を形成して第1 リード33及び第2 リード35をそれぞれ構成する。
このとき、前記第1 リード33は、該第1 リード33の接着層41を介して前記半導体チップ31の上面に接着し、前記第1 リード33の電導層45の上面に第2 リード35の電導層49を接着する。
【００１７】
次いで、図3(C)に示したように、前記半導体チップ31のボンディングパッド（図示されず）と前記各第1 リード33の電導層45間を複数の導電性ワイヤ37により相互電気的に連結させる。このとき、電気的に連結するため、前記ワイヤ37を利用する代わりに、バンプ（図示されず）を介して連結することもできる。
その後、図3(D)に示したように、少なくとも、前記各第2 リード35の第2 部分35b が外部に露出されるように、前記半導体チップ31の上部に形成された前記複数の第1 リード33、前記各第2 リードの第1 部分35b 及び前記ワイヤ37をそれぞれ密封して成形部39を形成する。
【００１８】
次いで、図3(E)に示したように、前記成形部39の外部に突成された前記第2 リード35の第2 部分35b を使用者の所望の形態に屈曲成形する。
即ち、前記各第2 リード35の第2 部分35b を上方向きに1 次屈曲した後、前記成形部39の中心部側に2 次屈曲させて、前記第2 部分35b の端部を前記成形部39の上面に当接させる。
【００１９】
このとき、前記第2 部分35b の端部は、接着剤40を介して前記成形部39の上面に接着させ、前記各第2 リード35は、使用者の都合に合わせて、“Ｊ”字状などの多用な形状に成形する。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1 又は請求項6 記載の発明によれば、第2 リード35の第2 部分35b の端部が成形部39の上面から僅かな高さを有して形成されているため、半導体パッケージを印刷回路基板に実装するとき、従来のBLP よりもソルダー接合性を向上し得るという効果がある。
【００２１】
且つ、半導体チップの上面を除いた面が外部に露出されるため、半導体チップから発生される熱を効率的に放出し得るという効果がある。又、請求項2 、3 、4 、7 及び 8 中、何れか一つに記載の発明によれば、前記第1 リード33及び第2 リード35の接着層41、47は接着剤として用いることができ、電導層45、49は電気的な信号の経路として使用することができるため、リードオンチップ（Lead On Chip）型のCSP に適用し得るという効果がある。
【００２２】
更に、請求項5 記載の発明によれば、第2 リード35を成形部39により固定させ、リードの撓み現象を防止し得るという効果がある。且つ、請求項9記載の発明によれば、第2 リード35の電導層49と前記第1 リード33の電導層45とを接着して、電気的な経路を形成し得るという効果がある。又、請求項10記載の発明によれば、第2 リード35は、半導体チップ31の側面に突出されないように成形されるため、パッケージの容積を減らし、パッケージの保管又は運搬中に発生する撓み現象などを防止し得るという効果があり、各第2リード35の第2 部分35b の端部が成形部39の上面から僅かな高さを有して形成されているため、半導体パッケージを印刷回路基板に実装するとき、従来のBLP よりもソルダー接合性を向上し得るという効果がある。
【００２３】
更に、請求項11記載の発明によれば、成形部39の上面から、各第2 リード35の第2 部分35b までの高さを、ソルダー接合の信頼性を確保し得る最小の高さに形成するようになっているため、パッケージの容積を最小化し、各第2 リード35を成形部39の上面に接着させ、リードの撓み現象などを防止し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るCSP を示した縦断面図である。
【図２】 (A) 及び(B) 、図1 のリードを示した構成図で、(A) は第1 リードを示した縦断面図で、(B) は第2 リードを示した縦断面図である。
【図３】 (A) 〜(E) 、本発明に係るCSP の製造方法を示した工程縦断面図である。
【図４】 従来TSOPの構成を示した概略断面図である。
【図５】 従来BLP の構成を示した縦断面図である。
【符号の説明】
31：半導体チップ
33：第1 リード
35：第2 リード（35a ：第1 部分35b ：第2 部分）
37：電導性ワイヤ
39：成形部
40：接着剤
41、47：接着層
43、48：絶縁層
45、49：電導層

Claims (11)

  1. 複数のボンディングパッドを有する半導体チップと、
    該半導体チップの上面両側部に、それらのボンディングパッドに対応するように形成され、接着層と絶縁層と電導層との積層構造からなる複数の第1 リードと、
    それらのボンディングパッドと前記第1 リード間を電気的に連結させる複数の電導性ワイヤと、
    前記第1 リードの上面外側部に接着され、第1 部分と、該第1 部分から上方向に屈曲形成される第2 部分とを有して形成された複数の第2 リードと、
    少なくとも、前記各第2 リードの第2 部分が露出されるように、前記半導体チップの上部の導電性ワイヤ、前記各第1 リード及び各第2 リードの第1 部分を密封して形成された成形部と、
    を備えて構成されたことを特徴とするチップサイズ半導体パッケージ。
  2. 前記第2 リードは、電導層と、該電導層の上面に形成された絶縁層と、該絶縁層の上面に形成された接着層と、から構成されたことを特徴とする請求項１記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  3. 前記第1 リードの接着層は、前記半導体チップの上面に接着されることを特徴とする請求項1 記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  4. 前記第1 リードの電導層上面には、前記第2 リードの電導層の第1 部分が接着されたことを特徴とする請求項1 〜2 のうちいずれか1 つに記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  5. 前記第2 リードの第2 部分の屈曲後の端部は、前記成形部の上面に接着剤により接着されることを特徴とする請求項1 記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  6. 複数のボンディングパッドを有する半導体チップを準備する工程と、
    該半導体チップの上面両側部に、前記複数のボンディングパッドとそれぞれ対応するように接着層と絶縁層と電導層とを順次積層して形成された、複数の第1 リードをそれぞれ接着する工程と、
    第1 部分及び第2 部分を有し、該第1 部分は前記第1 リードの上面外側部に接着され、第2 部分は前記半導体チップの外方側に突出形成されるように複数の第2 リードをそれぞれ形成する工程と、
    前記複数のボンディングパッドと前記第1 リードの前記電導層間を複数の電導性ワイヤを介してそれぞれ電気的に連結させる工程と、
    少なくとも、前記第2 リードの第2 部分が露出されるように、前記半導体チップの上部の導電性ワイヤ、前記第1 リード及び第2 リードの第1 部分をそれぞれ密封して成形部を形成する工程と、
    前記第2 リードの第2 部分を屈曲形成する工程と、を順次行うことを特徴とするチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  7. 前記第1 リードの接着層を前記半導体チップの上面に接着することを特徴とする請求項6 記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  8. 前記第2 リードは、接着層を形成する工程と、
    該接着層の上面に絶縁層を形成する工程と、
    該絶縁層の上面に電導層を形成する工程と、
    を順次行って形成することを特徴とする請求項6 記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  9. 前記第2 リードの電導層を前記第1 リードの電導層に接着することを特徴とする請求項8 記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  10. 前記第2 リードの第2 部分は、該第2 リードの第1 部分から上方向きに屈曲した後、前記成形部の上面内側方向に再び屈曲して成形されることを特徴とする請求項6 記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  11. 前記第2 リードの第2 部分は、該第2 部分の端部を前記成形部の上面に当接するように屈曲形成した後、接着剤により前記成形部の上面に接着させることを特徴とする請求項10記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
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