JP3869693B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、QFN(Quad Flat Non-leaded package)型あるいはSON(Small Outline Non-leaded package)型のように導体端子(リード)が装置の外形から突出していない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】
従来、半導体チップの外部電極(ボンディングパッド)と導体端子(リード)をボンディングワイヤで電気的に接続し、前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ、及び前記ボンディングワイヤと前記リードの接続部を絶縁体で封止した半導体装置には、QFN型やSON型のように、前記リードが前記絶縁体から突出せず、前記絶縁体の表面に露出した状態の半導体装置がある。
【0003】
前記QFN型の半導体装置は、例えば、図11(a)に示すように、半導体チップ1の外周部に沿って、実装基板あるいは外部装置と接続される導体端子(リード)2が配置されており、図11(b)に示すように、前記半導体チップ1と前記導体端子2は、例えば、フィルム状接着剤5’により接着されている。また、前記半導体チップ1の外部電極(ボンディングパッド)101と前記導体端子2は、図11(b)に示したように、ボンディングワイヤ3により電気的に接続されており、前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記ボンディングワイヤ3と前記導体端子2との接続部が、例えば、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂のような絶縁体4で封止されている。またこのとき、前記導体端子2は、前記半導体チップ1の外側の領域で、例えば、図11(b)に示したように、前記半導体チップ1から遠ざかる方向に変形しており、前記導体端子2の一端が前記絶縁体4の表面に露出している。
【0004】
前記QFN型の半導体装置の製造方法を簡単に説明すると、まず、図12に示すように、銅板などの金属板の所定位置にリードパターンを形成したリードフレーム10を準備する。このとき、前記リードパターンには、半導体装置(パッケージ)として切り出す領域L1の外側から半導体チップを搭載する領域L2に向かって延びる導体端子2が設けられている。また、前記リードパターンは、例えば、金型による打ち抜き加工や、エッチング処理により形成される。また、前記リードパターンを形成した後、前記導体端子2の先端部を、図11(b)に示したように変形させる。またこのとき、前記リードフレーム10は帯状あるいは短冊状になっており、一枚のリードフレーム10に、図12に示したリードパターンが数個から十数個、繰り返し形成される。
【0005】
次に、図13(a)に示すように、フィルム状接着剤5’を用いて、前記リードフレーム10の導体端子2上に半導体チップ1を接着し、図13(b)に示すように、前記半導体チップ1の外部電極(ボンディングパッド)101と前記リードフレーム10の導体端子2とをボンディングワイヤ3で電気的に接続する。
【0006】
次に、図14(a)に示すように、前記半導体チップ1が実装されたリードフレーム10を、所定の形状の空間(キャビティ)801Aが設けられた上金型8Aと平板状の下金型8Bの間に設置し、封止用の絶縁体4として、例えば、未硬化の熱硬化性樹脂を前記上金型8Aのキャビティ801Aと前記下金型8Bで囲まれた空間内に流し込み、成形した後、所定の温度で所定時間加熱して前記絶縁体4(熱硬化性樹脂)を硬化させ、前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記ボンディングワイヤ3と前記導体端子2の接続部を封止する。このとき、前記導体端子2の一面が、図14(a)に示すように、前記下金型8Bと接触しているため、前記絶縁体4を硬化させて封止した後、前記導体端子2は、図14(b)に示したように、その表面の一部が前記絶縁体4の表面に露出する。
【0007】
その後、図12に示した、前記リードフレーム10の領域L1を切り出す、すなわち、前記導体端子2の、前記絶縁体4から突出した部分を切断して個片化すると、図11(a)及び図11(b)に示したようなQFN型の半導体装置になる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、図14(a)に示したような上金型8A及び下金型8Bを用いたトランスファーモールドにより、前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記ボンディングワイヤ3と前記導体端子2の接続部を封止しているが、前記リードフレーム10の導体配線2は、先端部の成形時や搬送時、あるいはワイヤボンディング時にかかる外力、または前記上金型8Aと下金型8Bで固定するときの加圧などにより変形しやすく、図15(a)及び図15(b)に示すように、前記下金型8Bと前記変形した導体端子2’の間に隙間ができてしまうことがある。ここで、図15(b)は図15(a)のD−D’線での断面図である。
【0009】
図15(a)及び図15(b)に示したように、前記変形した導体端子2’と前記下金型8Bの間に隙間ができると、前記絶縁体4(熱硬化性樹脂)を流し込んだときに、前記絶縁体4が前記隙間にも流れ込むため、前記絶縁体4を硬化させて封止した後、図15(c)に示すように、前記変形した導体端子2’は、前記絶縁体4で覆われてしまう、すなわち露出不良になるという問題があった。
【0010】
前記導体端子2の露出不良により、例えば、前記導体端子2の露出面が狭くなると、前記半導体装置を実装する際の実装性が低下し、実装基板との接続信頼性が低下するという問題がある。また、前記導体端子2の前記絶縁体4で覆われた面積が大きい場合には、その半導体装置は不良品となり、半導体装置の製造歩留まりが低下するため、半導体装置の製造コストが増大するという問題があった。
【0011】
また、図12に示したような、前記リードフレーム10を用いてQFN型の半導体装置を製造する場合には、封止工程の後の個片化工程で、前記導体端子2の突出部分2Aを切断するが、図16(a)に示すように、前記導体端子2の外形が矩形の場合、切断時に前記導体端子2にかかる応力(負荷)により前記導体端子2が前記絶縁体4から剥離しやすいという問題がある。そのため、例えば、図16(b)に示すように、外形が6角形状の導体端子11にして、前記絶縁体4への引っ掛かりをよくする方法がある。この場合、金型による打ち抜き加工で前記リードフレームを形成することが難しく、エッチングにより前記リードフレームを形成しているが、エッチングの場合は処理時間が長くなり、生産性が低下するという問題があった。
【0012】
また、図16(b)に示したような、6角形状の導体端子11の場合も、搬送中や半導体チップを実装する工程で変形が起こりやすく、前記封止工程において、変形した導体端子が前記絶縁体4で覆われて不良品になりやすく、製造歩留まりが低下し、製造コストが増大すると言う問題があった。
【0013】
また、前記リードフレームを用いて製造する場合には、前記リードフレームが短冊状であり、一枚のリードフレームで数個から十数個の半導体装置しか製造できないため、生産性が低く、製造コストが上昇するという問題があった。
【0014】
また、図11(a)及び図11(b)に示したようなQFN型の半導体装置の場合、前記絶縁体4で前記ボンディングワイヤ3を封止するとともに、前記導体端子2を前記絶縁体4の表面に露出させるために、前記導体端子2を変形させている。そのため、前記導体端子2の高さ分だけ前記半導体装置が厚くなり、半導体装置の薄型化が難しいという問題があった。
【0015】
また、従来のQFN型の半導体装置の場合、前記半導体チップ1を前記導体端子2上に接着しているが、前記各導体端子2は、短絡しないようにある程度の距離を確保しなければならない。そのため、微細化や高密度化が難しいという問題がある。また、多ピン化すると半導体装置が大型化してしまうという問題があった。
【0016】
本発明の目的は、QFN型あるいはSON型の半導体装置において、リード(導体端子)の露出不良を低減することが可能な技術を提供することにある。
【0017】
本発明の他の目的は、QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置の製造歩留まりを向上させ、製造コストを低減することが可能な技術を提供することにある。
【0018】
本発明の他の目的は、QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置の生産性を向上させ、製造コストを低減することが可能な技術を提供することにある。
【0019】
本発明の他の目的は、QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置を薄型化することが可能な技術を提供することにある。
【0020】
本発明の他の目的は、QFN型あるいはSON型の半導体装置において、多ピン化による装置の大型化を防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【0021】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【0023】
すなわち、ポリイミド樹脂基板を絶縁基板として用い、前記絶縁基板の表面に所定のパターンの導体端子を形成する導体端子形成工程と、前記導体端子が形成された絶縁基板上に半導体チップを接着し、前記半導体チップの外部電極(ボンディングパッド)と前記導体端子を電気的に接続する半導体チップ実装工程と、前記半導体チップ、前記導体端子、及び前記半導体チップの外部電極と前記導体端子との接続部分を絶縁体で封止する封止工程と、前記封止工程の後、前記絶縁体で封止された前記半導体チップ及び前記導体端子を前記絶縁基板から剥離する剥離工程とを備える半導体装置の製造方法であって、前記導体端子形成工程は、前記絶縁基板の表面に、所定の温度に加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下するニッケル合金からなる導体を用いて前記導体端子を形成し、前記剥離工程は、前記所定の温度に加熱して前記絶縁基板と前記導体端子との密着力を低下させてから剥離する半導体装置の製造方法である。
【0024】
上記の手段によれば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着性(接着性)が低下する導体を用いて前記導体端子を形成しておくことにより、封止工程の際には、前記絶縁基板と前記導体端子の密着力を高くしておき、前記導体端子と前記絶縁基板の接着界面に前記絶縁体が流れ込むのを防ぎ、前記封止工程の後、前記所定の条件で前記絶縁基板と前記導体端子の密着力を低下させて剥離することで、前記導体端子の一面、すなわち前記絶縁基板との接着界面の露出不良を低減することができる。
【0025】
また、前記所定の条件で前記絶縁基板との密着力が低下する導体を用いて前記導体端子を形成することにより、前記剥離工程で前記導体端子を前記絶縁基板から剥離する際にかかる負荷を低減させることができ、前記導体端子が前記半導体チップを封止する絶縁体から剥離しにくくすることができる。
【0026】
またこのとき、前記導体端子は、例えば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着力が低下する第1導体膜を形成し、前記第1導体膜上に第2導体膜を形成し、前記第1導体膜及び前記第2導体膜をエッチング処理して形成する。またこのとき、前記第1導体膜及び前記第2導体膜をエッチング処理する工程では、前記第2導体上の前記導体端子を形成する部分にレジスト(エッチングレジスト)を形成するが、前記エッチングレジストには樹脂系材料のもののほかに、例えば、金めっきなどが用いられる。前記エッチングレジストに金めっきを用いた場合、エッチング処理後に前記金めっきを残しておき、ボンディングワイヤとの接続性をよくするための端子めっきとして用いることができる。
【0027】
また、前記導体端子は、前記第1導体膜及び前記第2導体膜をエッチング処理する方法の他に、例えば、前記絶縁基板の表面に、所定の条件にしたときに前記絶縁基板との密着力が低下する第1導体膜を形成し、前記絶縁基板の表面に形成された前記第1導体膜上に、所定のパターンの第2導体膜を形成した後、前記第1導体膜の不要な部分を除去して前記導体端子を形成する、アディティブ法を用いた形成方法もある。
【0028】
また、前記絶縁基板上に形成する前記第1導体膜には、所定の温度で所定時間加熱したときに前記絶縁基板との密着力が低下する導体を用いることが好ましく、具体的には、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記ポリイミド樹脂基板の表面に、ニッケル合金を用いた第1導体膜を形成することが好ましい。
【0029】
前記ポリイミド樹脂基板の表面に前記ニッケル合金膜を形成した場合、例えば、180℃の雰囲気中に1時間ほど放置しておくと、前記ポリイミド樹脂基板と前記ニッケル合金薄膜の接着強度が0.1N/m程度になる。一方、前記ポリイミド樹脂基板と前記封止用絶縁体との接着強度は1N/m程度、前記第2導体膜(電解銅めっき膜)と前記封止用絶縁体との接着強度は1N/m程度であるため、前記剥離工程において、前記絶縁基板を前記導体端子から剥離する際に、前記導体端子にかかる負荷が小さく、前記導体配線が前記封止用絶縁体から剥離しにくいため、装置の信頼性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【0030】
また、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記第1導体膜としてニッケル合金膜を用いた場合、加熱したときの前記ポリイミド樹脂基板との密着力を低下させやすくするために、前記ニッケル合金膜を薄く形成することが好ましいが、前記ニッケル合金膜を薄くすることにより前記導体端子の強度が低下するため、前記第2導体膜として、例えば、電解銅めっき膜を厚付けすることにより、前記導体端子の強度を保つことができる。
【0031】
また、前記封止工程は、一般的に、前記封止用絶縁体として、エポキシ系などの熱硬化性樹脂が用いられており、金型を用いて溶融した前記熱硬化性樹脂を流し込み、成形した後、前記熱硬化性樹脂を所定の温度で所定時間加熱して硬化させている。このとき、前記熱硬化性樹脂の硬化は、例えば、約180℃の温度雰囲気中で5時間から6時間加熱して行うため、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用い、前記第1導体膜としてニッケル合金膜を用いることにより、前記熱硬化性樹脂を硬化させる過程で前記絶縁基板と前記第1導体膜の密着性を低下させることができる。そのため、前記剥離工程において、前記絶縁基板と前記第1導体膜の密着力を低下させるための工程が不要であり、前記半導体装置の製造コストが上昇することを防げる。
【0032】
また、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂基板を用いた場合は、従来、TABテープなどの配線板(テープキャリア)の製造に用いられているリールツーリール方式で、一度に大量の半導体装置を製造することができるため、従来のリードフレームを用いた製造方法に比べ、生産性が向上し、前記半導体装置の製造コストを低減させることができる。
【0033】
また、前記絶縁基板は、前記剥離工程で前記半導体装置を剥離した後、再利用が可能であるため、前記絶縁基板を用いることにより製造コストはほとんど上昇しない。さらに、前記テープキャリアの製造方法と同様の製造方法を用いることにより、前記リードフレームを用いた製造方法に比べ、前記導体端子を形成する導体材料の無駄が少なくなり、装置の製造コストを低減させることができる。
【0034】
また、前記絶縁基板上に平坦な導体端子を形成し、前記半導体チップを前記絶縁基板上にフェースアップ実装して、前記半導体チップの外部電極と前記導体端子をボンディングワイヤで接続することにより、従来のリードフレームを用いた場合に比べ、前記半導体装置を薄型化できる。
【0035】
また、前記導体端子が形成された絶縁基板上に前記半導体チップを接着することにより、前記導体端子の配置に関する自由度が高くなるため、多ピン化が容易になる。
【0036】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
【0037】
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、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【0038】
【発明の実施の形態】
(実施例)
図1は、本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図1(a)は半導体装置を導体端子(外部接続端子)側から見た平面図、図1(b)は図1(a)のA−A’線での断面図である。
【0039】
図1において、1は半導体チップ、101は半導体チップの外部電極(ボンディングパッド)、2は導体端子、201は第1導体膜(ニッケル合金膜)、202は第2導体膜(電解銅めっき膜)、203は端子めっき(金めっき)、3はボンディングワイヤ、4は絶縁体、5は接着剤(ダイペースト)である。
【0040】
本実施例の半導体装置は、QFN型の半導体装置であり、図1(a)及び図1(b)に示すように、半導体チップ1と、前記半導体チップ1の外周に沿って設けられ、前記半導体チップの外部端子101と電気的に接続される導体端子2と、前記半導体チップの外部端子101と前記導体端子2を電気的に接続するボンディングワイヤ3と、前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記ボンディングワイヤ3と前記導体端子2の接続部を封止する絶縁体4により構成されている。また、前記半導体チップ1の前記外部電極101が設けられた面と対向する面(非回路形成面)には、半導体装置を製造する際に用いた接着剤5が残っており、前記半導体チップ1は前記絶縁体4及び前記接着剤5により封止されている。
【0041】
また、前記導体端子2は、図1(b)に示すように、第1導体膜201、第2導体膜202、及び端子めっき203が積層されており、前記導体端子2の一面、言い換えると前記第1導体膜201が前記絶縁体4の表面に露出している。また、本実施例の半導体装置では、前記第1導体膜201としてニッケル合金膜を用い、前記第2導体膜202として電解銅めっき膜を用い、前記端子めっき203として金めっきを用いている。
【0042】
図2乃至図8は、本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図2(a)、図2(b)、図3はそれぞれ導体端子形成工程における各工程での断面図、図4は半導体チップ実装工程の平面図、図5及び図6は半導体チップ実装工程の断面図、図7は封止工程の断面図、図8は剥離工程の断面図である。
【0043】
本実施例の半導体装置の製造方法は、大まかに分けると、所定の基板上に前記導体端子2を形成する導体端子形成工程、前記導体端子2が形成された前記基板上に半導体チップ1を実装する半導体チップ実装工程、前記基板上に実装された前記半導体チップ1を封止する封止工程、前記封止工程のあと、封止された半導体チップ1及び導体端子2を前記基板から剥離する剥離工程の4つの工程からなる。以下、図2乃至図8に沿って、本実施例の半導体装置の製造方法について説明する。
【0044】
まず、前記導体端子形成工程では、図2(a)に示すように、例えば、ポリイミド樹脂からなる絶縁基板6の表面に、第1導体膜201及び第2導体膜202を積層する。このとき、前記第1導体膜201は、後の剥離工程において、前記絶縁基板6から剥離するため、前記絶縁基板6との密着力が弱い導体を用いるのが好ましいが、途中の工程あるいは搬送時などの外力での剥離を防ぐために、前記半導体チップ実装工程や前記封止工程では、ある程度の密着力が必要である。そのため、前記第1導体膜201には、例えば、所定の温度に加熱したときに前記絶縁基板6との密着力が低下するニッケル合金を用い、例えば、スパッタリングにより、厚さが5nm(50オングストローム)以下になるように形成する。またこのとき、前記ニッケル合金膜は、例えば、クロム(Cr)の重量パーセントが5パーセントから10パーセントのニッケル・クロム合金が好ましく、前記ニッケル・クロム合金の場合、180℃の雰囲気中に1時間程度放置すると、前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6との密着力(接着力)は0.1N/m程度に低下する。またこのとき、前記酸素透過率が高い絶縁基板6ほど、加熱したときに前記第1導体膜201との密着力が低下しやすくなる。
【0045】
また、前記第2導体膜202は、例えば、電解銅めっき膜であり、前記第1導体膜(ニッケル合金膜)201を陰極とした電解めっきで形成する。
【0046】
またこのとき、前記絶縁基板6は、従来のテープキャリアの製造に用いられているテープ材料のように、一方向に長尺なテープ状をしており、前記第1導体膜201及び前記第2導体膜202はリール方式で形成する。
【0047】
次に、例えば、図2(b)に示すように、前記第2導体膜(電解銅めっき膜)202上に、図1(a)に示したような導体端子2を形成する部分が開口したレジスト(めっきレジスト)7を形成し、前記めっきレジスト7の開口部、すなわち、前記第2導体膜202の露出面に端子めっき203を形成する。前記めっきレジスト7は、例えば、フィルム状レジストを接着して所定のパターンを露光、現像する写真法や、スクリーン版を用いてレジストインクを印刷する印刷法により形成する。また、前記端子めっき203は、例えば、無電解ニッケルめっきを下地として無電解金めっきを形成する。
【0048】
またこのとき、前記めっきレジスト7及び前記端子めっき203は、リール法により形成するため、1個の半導体装置を形成する領域L1内に、図1(a)に示したようなパターンの端子めっき203が形成されており、前記領域L1内のパターンと同様のパターンが前記絶縁基板6上に連続的に形成される。
【0049】
次に、前記めっきレジスト7を除去した後、前記端子めっき203をマスク(エッチングレジスト)として、図3に示すように、前記第2導体膜202及び前記第1導体膜201をエッチング処理して導体端子2を形成する。このとき、エッチング溶液としては、例えば、塩化第二鉄(FeCl3)溶液や塩化第二銅(CuCl2・2H2O)溶液が用いられる。
【0050】
前記導体端子形成工程の次に行われる半導体チップ実装工程では、まず、図4及び図5に示すように、前記導体端子形成工程で前記導体端子2を形成した基板6のチップ搭載領域に、例えば、銀ペーストなどの接着剤5を塗布して半導体チップ1を接着する。
【0051】
次に、図6に示すように、前記半導体チップ1の外部電極101と前記導体端子2をボンディングワイヤ3で電気的に接続する。このとき、前記ボンディングワイヤ3のループ高さを低くするために、例えば、前記導体端子2を第1ボンドとして超音波を併用した熱圧着で接続し、前記半導体チップの外部電極101を第2ボンドとして熱圧着する逆ボンディングにより接続する。
【0052】
前記半導体チップ実装工程の次に行われる封止工程では、前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記ボンディングワイヤ3と前記導体端子2の接続部を絶縁体4で封止する。このとき、前記半導体チップ1が実装された絶縁基板6は、図7に示すように、所定の形状の空間(キャビティ)801Aが設けられた上金型8Aと、前記基板1を支持する平板状の下金型8Bの間に設置、固定し、前記上金型8Aのキャビティ801A内に、前記絶縁体4として、例えば、溶融させた熱硬化性樹脂、あるいは未硬化の熱硬化性樹脂などを流し込んで充満させ、成形した後、前記絶縁体4を所定の条件、例えば、180℃の雰囲気中で5時間から6時間加熱して硬化させる。またこのとき、前記絶縁体4を加熱して硬化させている過程で、前記第1導体膜(ニッケル合金膜)201と前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6との密着力が低下する。
【0053】
前記封止工程において、前記絶縁体4を流し込んで成形するときの温度は180℃程度で、所要時間は2分程度であるため、前記絶縁体4を流し込んでいる際には、前記第1導体膜(ニッケル合金膜)201と前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6との密着力は低下しない。そのため、前記絶縁体4を流し込んだときの外力で前記導体端子2が前記絶縁基板1から剥離する可能性はほとんどなく、前記第1導体膜201と前記絶縁基板6の接着界面に前記絶縁体4が流れ込むことはない。
【0054】
前記封止工程の次に行われる剥離工程では、例えば、図8に示すように、ローラー9を用いて前記絶縁基板6に曲げ変形を加えて、半導体装置、すなわち前記絶縁体4で封止された前記半導体チップ1、前記ボンディングワイヤ3、及び前記導体端子2を前記絶縁基板6から剥離する。このとき、前記封止工程において、前記絶縁体4を加熱して硬化させる過程で前記導体端子2と前記絶縁基板6との密着力が低下していることを利用し、前記絶縁体4を硬化させる高温炉から取り出した直後に、図8で示したように前記絶縁基板6に曲げ変形を加えることにより、前記半導体装置を容易に剥離することができる。
【0055】
前記ポリイミド樹脂基板6の表面に前記ニッケル合金膜201を形成した場合、例えば、180℃の雰囲気中に1時間ほど放置しておくと、前記ポリイミド樹脂基板6と前記ニッケル合金薄膜201の接着強度が0.1N/m程度になる。一方、前記ポリイミド樹脂基板6と前記封止用絶縁体4との接着強度は1N/m程度、前記第2導体膜(電解銅めっき膜)202と前記封止用絶縁体4との接着強度は1N/m程度であるため、前記剥離工程において、前記絶縁基板6を前記導体端子2から剥離する際に、前記導体配線2が前記封止用絶縁体4から剥離されにくいため、装置の信頼性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【0056】
また、前記絶縁基板6を剥離する際に前記導体配線2にかかる負荷は、10gf程度であり、従来のリードフレームを切断する際の負荷に比べて小さいため、個片化する際の負荷(衝撃)で前記導体端子2が前記絶縁体4から剥離し、抜け落ちることを防げる。
【0057】
以上のような手順で、図1(a)及び図1(b)に示したようなQFN型の半導体装置を製造した後、前記絶縁基板6は再利用され、図2に示したように、第1導体201及び前記第2導体202を形成し、前記各工程を繰り返す。
【0058】
以上説明したように、本実施例の半導体装置の製造方法によれば、前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6の表面に、所定の条件で加熱したときに前記絶縁基板6との密着性(接着性)が低下する第1導体膜(ニッケル合金膜)201を下地とした前記導体端子2を形成しておくことにより、封止工程の際には、前記絶縁基板6と前記導体端子2の密着力を高くしておき、前記導体端子2と前記絶縁基板6の接着界面に前記絶縁体4が流れ込むのを防ぎ、前記封止工程のあと、前記所定の条件で加熱し、前記絶縁基板6と前記導体端子2の密着力を低下させて剥離することで、前記導体端子2の一面、すなわち、前記第1導体層201の露出不良を低減することができる。
【0059】
また、前記所定の条件で加熱したときに前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6との密着力が低下する第1導体膜(ニッケル合金膜)201を下地とした前記導体端子2を形成することにより、前記剥離工程で前記導体端子2を前記絶縁基板6から剥離する際にかかる負荷を低減させることができ、前記導体端子2が前記半導体チップ1を封止する絶縁体4から剥離しにくくすることができる。
【0060】
また、前記導体端子2の露出面積が所定の面積より狭くなる、あるいはふさがれることがないため、前記導体端子2の露出面の不良による半導体装置の不良が低減し、製造歩留まりが向上するため、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【0061】
また、封止後の半導体装置の前記導体端子2は、前記剥離工程において前記絶縁基板6を剥離するまで、前記絶縁基板6に保護されているため、前記導体端子2の露出面、すなわち前記第1導体膜201の表面に傷が付き、実装性が悪くなることを防げる。
【0062】
また、テープ状の絶縁基板6を用いて、従来からテープキャリアの製造に用いられているリールツーリール方式で半導体装置を製造することができるため、一度に大量の半導体装置を製造でき、生産性が向上するため、装置の製造コストを低減することができる。
【0063】
また、前記絶縁基板6は、剥離工程の後で再利用ができるため、前記絶縁基板6を用いることによる製造コストの上昇はほとんどない。また、前記絶縁基板6上に前記導体端子2を効率よく形成できるため、従来のリードフレームを用いた製造方法に比べ、前記導体端子2の材料費を低減し、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【0064】
また、本実施例の半導体装置のように、前記絶縁基板6上に前記半導体チップ1を接着し、前記導体端子2と前記半導体チップの外部電極101を逆ボンディングで接続することにより、従来の、図11(b)に示したような、リードフレームを用いた半導体装置に比べ、薄型化することができる。
【0065】
また、本実施例の半導体装置では、図2(a)に示したように、前記絶縁基板6の表面に、前記第1導体膜(ニッケル合金膜)201及び前記第2導体膜(電解銅めっき膜)202を形成した後、前記端子めっき203を形成し、前記端子めっき203をエッチングレジストとして用いて前記第1導体膜201及び前記第2導体膜202をエッチング処理し、前記導体端子2を形成したが、これに限らず、例えば、前記端子めっき203を形成する代わりに、他のエッチングレジストを形成してエッチング処理してもよいことは言うまでもない。また、前記導体端子2を微細化した場合には、前記絶縁基板6の表面に前記第1導体膜201を形成し、アディティブ法により、前記導体端子2を形成する部分のみに前記第2導体(電解銅めっき)202を形成した後、クイックエッチングで前記第1導体201の不要な部分を除去してもよい。
【0066】
図9は、前記実施例の半導体装置の変形例を示す模式図であり、図9(a)は半導体装置の導体端子2側から見た平面図、図9(b)は図9(a)のB−B’線での断面図である。なお、図9(b)の断面図は、図9(a)の半導体装置の断面を上下反転させて示している。
【0067】
前記実施例の半導体装置では、図4及び図5に示したように、前記絶縁基板6の半導体チップ1が搭載される領域の外側に前記導体端子2を配置し、前記絶縁基板6上に前記接着剤(銀ペースト)5を用いて前記半導体チップ1を接着しているため、前記接着剤5が前記封止用の絶縁体4の表面に露出しているが、これに限らず、例えば、図9(a)及び図9(b)に示すように、前記導体端子2の一端が前記半導体チップ1を搭載する領域内に突出するように設け、フィルム状接着剤5’を用いて前記導体端子2上に前記半導体チップ1を接着してもよい。この場合には、前記導体端子2の高さ分だけ、前記絶縁基板6と前記半導体チップ1の間に隙間ができ、図7で示した前記封止工程で、前記絶縁基板6と前記半導体チップ1の間に前記封止用の絶縁体4が入り込み、前記フィルム状接着剤5’は露出しない。
【0068】
図1(a)及び図1(b)に示したような、前記接着剤(銀ペースト)5が露出した半導体装置では、前記剥離工程で前記絶縁基板6を剥離する際、あるいはその後に前記接着剤5が剥離して前記半導体チップ1が露出し、前記半導体チップ1に傷が付く可能性があるが、図9(a)及び図9(b)に示したように、前記接着剤5も前記封止用の絶縁体4の内部に封止することで、前記半導体チップ1が露出し、傷が付くことを防げ、半導体装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【0069】
図10は、前記実施例の半導体装置の他の変形例を示す模式図であり、図10(a)は半導体チップ側から見た平面図、図10(b)は図10(a)の半導体装置を側面方向から見た断面図である。なお、図10(a)では、前記半導体チップを封止する絶縁体は省略して示している。
【0070】
前記実施例の半導体装置では、図1(a)及び図1(b)に示したように、前記導体端子2が装置の端部に沿って一列に配置されているが、これに限らず、例えば、図10(a)に示すように、前記半導体チップ1の外部電極101および前記導体端子2を千鳥配列にしてもよい。この場合は、前記導体端子2の数が増えて密に配置されるため、例えば、図10(b)に示すように、ループ高さの異なるワイヤボンディングをすることにより、前記ボンディングワイヤ3同士の接触によるショート不良を防ぐ。
【0071】
図1(a)及び図1(b)に示したように、前記導体端子2を一列配列にした場合、前記半導体チップ上の外部電極(ボンディングパッド)101の数が増えると前記半導体装置が大型化してしまうが、図10(a)及び図10(b)に示すように、前記導体端子2を千鳥配列にすることにより、多ピン化、すなわち前記導体端子2の数を増やしたときに前記半導体装置が大型化する割合を低減させることができる。
【0072】
また、図10(a)及び図10(b)に示した半導体装置では、前記導体端子2を千鳥配列にしているが、これに限らず、従来のLGA(Land Grid Array)型の半導体装置のように、前記導体端子2を2列以上の格子状に配置してもよいことは言うまでもない。
【0073】
以上、本発明を、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もちろんである。
【0074】
例えば、前記実施例では、前記外部端子が前記半導体装置の4辺に沿って配列されたQFN型の半導体装置を例にあげているが、これに限らず、例えば、半導体装置の対向する2辺に前記外部端子が配列されたSON型の半導体装置でもよい。
【0075】
また、前記実施例の半導体装置の製造方法では、前記封止工程において、前記絶縁体4を硬化させる際の加熱で前記第1導体膜(ニッケル合金膜)201と前記絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)6の密着力を低下させ、その直後に前記絶縁基板6を剥離していたが、これに限らず、例えば、前記封止工程とは別の工程で加熱して、前記第1導体膜201と前記絶縁基板6の密着力を低下させてもよいことは言うまでもない。
【0076】
【発明の効果】
本発明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、以下のとおりである。
【0077】
(1)本発明によれば、封止用絶縁体で封止された半導体チップ及び導体端子を絶縁基板から剥離する構成を採用したため、導体端子の実装面を封止用絶縁体の中にもぐり込ませることなく、確実に外部に露出させることができ、また、絶縁基板としてポリイミドを、導体端子としてニッケル合金を用いたことにより、封止工程の後に、絶縁基板と導体端子の密着力を低下させて剥離しやすくすることができる。
【0078】
(2)QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置の製造歩留まりを向上させ、製造コストを低減することができる。
【0079】
(3)QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置の生産性を向上させ、製造コストを低減することができる。
【0080】
(4)QFN型あるいはSON型の半導体装置において、装置を薄型化することができる。
【0081】
(5)QFN型あるいはSON型の半導体装置において、多ピン化による装置の大型化を防ぐことできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図1(a)は半導体装置を導体端子側から見た平面図、図1(b)は図1(a)のA−A’線での断面図である。
【図2】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図2(a)及び図2(b)はそれぞれ、導体端子形成工程における各工程での断面図である。
【図3】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、導体端子形成工程における断面図である。
【図4】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、半導体チップ実装工程における平面図である。
【図5】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図4の側面方向から見た断面図である。
【図6】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、ワイヤボンディング工程の断面図である。
【図7】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、封止工程における断面図である。
【図8】本実施例の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、剥離工程における断面図である。
【図9】前記実施例の半導体装置の変形例を示す模式図であり、図9(a)は半導体装置の導体端子側から見た平面図、図9(b)は図9(a)のB−B’線での断面図である。
【図10】前記実施例の半導体装置の他の変形例を示す模式図であり、図10(a)は半導体装置のチップ側から見た平面図、図10(b)は図10(a)の側面方向から見た断面図である。
【図11】従来のQFN型の半導体装置の概略構成を示す模式図であり、図11(a)は装置の導体端子(リード)側から見た平面図、図11(b)は図11(a)のC−C’線での断面図である。
【図12】従来のQFN型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、使用するリードフレームの概略構成を示す平面図である。
【図13】従来のQFN型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図13(a)、図13(b)はそれぞれ、半導体チップを実装する工程の断面図である。
【図14】従来のQFN型の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図14(a)は封止工程の断面図、図14(b)は個片化工程の断面図である。
【図15】従来のQFN型の半導体装置の問題点を説明するための模式図である。
【図16】従来のQFN型の半導体装置の他の問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ
101 外部電極(ボンディングパッド)
2 導体端子(リード)
201 第1導体膜(ニッケル合金膜)
202 第2導体膜(電解銅めっき膜)
203 端子めっき
3 ボンディングワイヤ
4 絶縁体
5 接着剤(ダイペースト)
5’ フィルム状接着剤
6 絶縁基板(ポリイミド樹脂基板)
7 レジスト(めっきレジスト)
8A 上金型
801A キャビティ
8B 下金型
9 ローラー
10 リードフレーム
11 6角形状の導体端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device.SetWith regard to the manufacturing method, it is particularly effective when applied to a semiconductor device in which the conductor terminal (lead) does not protrude from the outer shape of the device, such as the QFN (Quad Flat Non-leaded package) type or SON (Small Outline Non-leaded package) type. Technology.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an external electrode (bonding pad) of a semiconductor chip and a conductor terminal (lead) are electrically connected by a bonding wire, and the semiconductor chip, the bonding wire, and the bonding wire and the lead connection portion are sealed with an insulator. Among the stopped semiconductor devices, there are semiconductor devices in which the lead does not protrude from the insulator and is exposed on the surface of the insulator, such as QFN type and SON type.
[0003]
In the QFN type semiconductor device, for example, as shown in FIG. 11A, conductor terminals (leads) 2 connected to a mounting substrate or an external device are arranged along the outer peripheral portion of the
[0004]
The manufacturing method of the QFN type semiconductor device will be briefly described. First, as shown in FIG. 12, a
[0005]
Next, as shown in FIG. 13A, the
[0006]
Next, as shown in FIG. 14A, the
[0007]
After that, the region L1 of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, the
[0009]
As shown in FIGS. 15A and 15B, when a gap is formed between the
[0010]
If, for example, the exposed surface of the
[0011]
Further, when a QFN type semiconductor device is manufactured using the
[0012]
Also, in the case of the
[0013]
Further, when manufacturing using the lead frame, the lead frame has a strip shape, and only a few to a dozen semiconductor devices can be manufactured with one lead frame, so that the productivity is low and the manufacturing cost is low. There was a problem of rising.
[0014]
In the case of the QFN type semiconductor device as shown in FIGS. 11A and 11B, the
[0015]
In the case of a conventional QFN type semiconductor device, the
[0016]
An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing lead (conductor terminal) exposure failure in a QFN type or SON type semiconductor device.
[0017]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the manufacturing yield of a device and reducing the manufacturing cost in a QFN type or SON type semiconductor device.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the productivity of a QFN type or SON type semiconductor device and reducing the manufacturing cost.
[0019]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the thickness of a QFN type or SON type semiconductor device.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing an increase in size of the device due to the increase in the number of pins in a QFN type or SON type semiconductor device.
[0021]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The outline of the invention disclosed in the present invention will be described as follows.
[0023]
That is, using a polyimide resin substrate as an insulating substrate,Forming conductor terminals with a predetermined pattern on the surface of an insulating substrateA conductor terminal forming step,Adhering a semiconductor chip on an insulating substrate on which the conductor terminals are formed, and external electrodes of the semiconductor chip(Bonding pad)And electrically connecting the conductor terminalsA semiconductor chip mounting process,The connection portion between the semiconductor chip, the conductor terminal, and the external electrode of the semiconductor chip and the conductor terminalInsulatorSealed withSealing step to perform,After the sealing step,InsulatorThe semiconductor chip and the conductor terminal sealed with are peeled off from the insulating substrate.With a peeling processA method for manufacturing a semiconductor device, comprising:The conductor terminal forming step forms the conductor terminal on the surface of the insulating substrate using a conductor made of a nickel alloy whose adhesion to the insulating substrate is reduced when heated to a predetermined temperature, and the peeling step Peels after heating to the predetermined temperature to reduce the adhesion between the insulating substrate and the conductor terminalManufacturing method of semiconductor deviceIs.
[0024]
the aboveAccording to the above means, the conductor terminal is formed on the surface of the insulating substrate by using a conductor whose adhesion (adhesion) with the insulating substrate is lowered when a predetermined condition is satisfied. In the stopping step, the adhesive force between the insulating substrate and the conductor terminal is increased to prevent the insulator from flowing into the adhesive interface between the conductor terminal and the insulating substrate, and after the sealing step, By peeling off the insulating substrate and the conductor terminal by reducing the adhesive force under the predetermined condition, it is possible to reduce the exposure failure of one surface of the conductor terminal, that is, the adhesive interface with the insulating substrate.
[0025]
In addition, by forming the conductor terminal using a conductor whose adhesion to the insulating substrate is reduced under the predetermined condition, a load applied when the conductor terminal is peeled from the insulating substrate in the peeling step is reduced. The conductor terminal can be made difficult to peel from the insulator that seals the semiconductor chip.
[0026]
At this time, the conductor terminal is formed on the surface of the insulating substrate, for example, by forming a first conductor film whose adhesion to the insulating substrate is reduced when a predetermined condition is satisfied, and on the first conductor film. A second conductor film is formed, and the first conductor film and the second conductor film are formed by etching. At this time, in the step of etching the first conductor film and the second conductor film, a resist (etching resist) is formed on a portion of the second conductor where the conductor terminal is formed. In addition to resin-based materials, for example, gold plating is used. When gold plating is used for the etching resist, the gold plating can be left after the etching process and used as terminal plating for improving the connectivity with the bonding wire.
[0027]
In addition to the method of etching the first conductor film and the second conductor film, the conductor terminal has, for example, an adhesion force to the insulating substrate when the insulating substrate is subjected to a predetermined condition on the surface. After the first conductor film is formed and the second conductor film having a predetermined pattern is formed on the first conductor film formed on the surface of the insulating substrate, unnecessary portions of the first conductor film are formed. There is also a forming method using an additive method in which the conductor terminal is formed by removing the conductor.
[0028]
The first conductor film formed on the insulating substrate is preferably a conductor whose adhesion with the insulating substrate is reduced when heated at a predetermined temperature for a predetermined time. Preferably, a polyimide resin substrate is used as the insulating substrate, and a first conductor film using a nickel alloy is formed on the surface of the polyimide resin substrate.
[0029]
When the nickel alloy film is formed on the surface of the polyimide resin substrate, for example, if it is left in an atmosphere at 180 ° C. for about 1 hour, the adhesion strength between the polyimide resin substrate and the nickel alloy thin film is 0.1 N / m. On the other hand, the adhesive strength between the polyimide resin substrate and the sealing insulator is about 1 N / m, and the adhesive strength between the second conductor film (electrolytic copper plating film) and the sealing insulator is about 1 N / m. Therefore, in the peeling step, when the insulating substrate is peeled from the conductor terminal, the load applied to the conductor terminal is small, and the conductor wiring is difficult to peel from the sealing insulator. And the manufacturing yield can be improved.
[0030]
In addition, when a polyimide resin substrate is used as the insulating substrate and a nickel alloy film is used as the first conductor film, the nickel alloy film is used to easily reduce the adhesive force with the polyimide resin substrate when heated. However, since the strength of the conductor terminal is reduced by reducing the thickness of the nickel alloy film, the conductor may be formed by thickening, for example, an electrolytic copper plating film as the second conductor film. The strength of the terminal can be maintained.
[0031]
The sealing step generally uses an epoxy-based thermosetting resin as the sealing insulator, and pours the molten thermosetting resin using a mold. After that, the thermosetting resin is cured by heating at a predetermined temperature for a predetermined time. At this time, since the thermosetting resin is cured by heating in a temperature atmosphere of about 180 ° C. for 5 to 6 hours, for example, a polyimide resin substrate is used as the insulating substrate, and nickel is used as the first conductor film. By using the alloy film, the adhesion between the insulating substrate and the first conductor film can be reduced in the process of curing the thermosetting resin. Therefore, in the peeling step, a step for reducing the adhesion between the insulating substrate and the first conductor film is unnecessary, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be prevented from increasing.
[0032]
In addition, when a polyimide resin substrate is used as the insulating substrate, a large number of semiconductor devices are manufactured at once by a reel-to-reel method that is conventionally used for manufacturing a wiring board (tape carrier) such as a TAB tape. Therefore, productivity can be improved and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced as compared with a manufacturing method using a conventional lead frame.
[0033]
In addition, since the insulating substrate can be reused after the semiconductor device is peeled in the peeling step, the manufacturing cost is hardly increased by using the insulating substrate. Furthermore, by using a manufacturing method similar to the manufacturing method of the tape carrier, the waste of the conductor material forming the conductor terminals is reduced compared to the manufacturing method using the lead frame, thereby reducing the manufacturing cost of the device. be able to.
[0034]
Further, by forming a flat conductor terminal on the insulating substrate, mounting the semiconductor chip face up on the insulating substrate, and connecting the external electrode of the semiconductor chip and the conductor terminal with a bonding wire, The semiconductor device can be made thinner as compared with the case of using the lead frame.
[0035]
Further, by adhering the semiconductor chip on the insulating substrate on which the conductor terminals are formed, the degree of freedom regarding the arrangement of the conductor terminals is increased, so that it is easy to increase the number of pins.
[0036]
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
[0037]
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Example)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the semiconductor device viewed from a conductor terminal (external connection terminal) side, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
[0039]
In FIG. 1, 1 is a semiconductor chip, 101 is an external electrode (bonding pad) of the semiconductor chip, 2 is a conductor terminal, 201 is a first conductor film (nickel alloy film), and 202 is a second conductor film (electrolytic copper plating film). , 203 is terminal plating (gold plating), 3 is a bonding wire, 4 is an insulator, and 5 is an adhesive (die paste).
[0040]
The semiconductor device of the present embodiment is a QFN type semiconductor device, and is provided along the
[0041]
Further, as shown in FIG. 1 (b), the
[0042]
2 to 8 are schematic views for explaining the method of manufacturing the semiconductor device of this embodiment. FIGS. 2 (a), 2 (b), and 3 are respectively steps in the conductor terminal forming step. 4 is a plan view of the semiconductor chip mounting process, FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of the semiconductor chip mounting process, FIG. 7 is a cross-sectional view of the sealing process, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the peeling process.
[0043]
The semiconductor device manufacturing method of this embodiment can be roughly divided into a conductor terminal forming step for forming the
[0044]
First, in the conductor terminal forming step, as shown in FIG. 2A, for example, a
[0045]
The
[0046]
At this time, the insulating substrate 6 has a tape shape that is long in one direction like a tape material used in the manufacture of a conventional tape carrier, and the first
[0047]
Next, for example, as shown in FIG. 2B, a portion for forming the
[0048]
At this time, since the plating resist 7 and the terminal plating 203 are formed by a reel method, the terminal plating 203 having a pattern as shown in FIG. 1A is formed in a region L1 where one semiconductor device is formed. A pattern similar to the pattern in the region L1 is continuously formed on the insulating substrate 6.
[0049]
Next, after removing the plating resist 7, the terminal plating 203 is used as a mask (etching resist), and the
[0050]
In the semiconductor chip mounting step performed next to the conductor terminal forming step, first, as shown in FIGS. 4 and 5, for example, in the chip mounting region of the substrate 6 on which the
[0051]
Next, as shown in FIG. 6, the
[0052]
In the sealing step performed after the semiconductor chip mounting step, the
[0053]
In the sealing step, since the temperature when the insulator 4 is poured and molded is about 180 ° C. and the required time is about two minutes, the first conductor is poured when the insulator 4 is poured. The adhesion between the film (nickel alloy film) 201 and the insulating substrate (polyimide resin substrate) 6 does not decrease. Therefore, there is almost no possibility that the
[0054]
In the peeling step performed after the sealing step, for example, as shown in FIG. 8, the insulating substrate 6 is subjected to bending deformation using a
[0055]
When the
[0056]
Further, when the insulating substrate 6 is peeled off, the load applied to the
[0057]
After manufacturing the QFN type semiconductor device as shown in FIGS. 1A and 1B by the above procedure, the insulating substrate 6 is reused, and as shown in FIG. The
[0058]
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of this embodiment, the surface of the insulating substrate (polyimide resin substrate) 6 has adhesion (adhesion) with the insulating substrate 6 when heated on predetermined conditions. By forming the
[0059]
In addition, by forming the
[0060]
In addition, since the exposed area of the
[0061]
In addition, since the
[0062]
In addition, since a semiconductor device can be manufactured by a reel-to-reel method that has been conventionally used for manufacturing tape carriers by using the tape-like insulating substrate 6, a large amount of semiconductor devices can be manufactured at a time, and productivity Therefore, the manufacturing cost of the device can be reduced.
[0063]
Further, since the insulating substrate 6 can be reused after the peeling step, there is almost no increase in manufacturing cost due to the use of the insulating substrate 6. Further, since the
[0064]
Further, as in the semiconductor device of this embodiment, the
[0065]
In the semiconductor device of this embodiment, as shown in FIG. 2A, the first conductor film (nickel alloy film) 201 and the second conductor film (electrolytic copper plating) are formed on the surface of the insulating substrate 6. Film) 202 is formed, then the terminal plating 203 is formed, the
[0066]
FIG. 9 is a schematic view showing a modified example of the semiconductor device of the embodiment, FIG. 9A is a plan view seen from the
[0067]
In the semiconductor device of the embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
[0068]
In the semiconductor device where the adhesive (silver paste) 5 is exposed as shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the bonding is performed when the insulating substrate 6 is peeled off or after the peeling step. The adhesive 5 may be peeled off to expose the
[0069]
FIG. 10 is a schematic view showing another modification of the semiconductor device of the embodiment, FIG. 10 (a) is a plan view seen from the semiconductor chip side, and FIG. 10 (b) is the semiconductor of FIG. 10 (a). It is sectional drawing which looked at the apparatus from the side surface direction. In FIG. 10A, the insulator for sealing the semiconductor chip is omitted.
[0070]
In the semiconductor device of the embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
[0071]
As shown in FIGS. 1A and 1B, when the
[0072]
Further, in the semiconductor device shown in FIGS. 10A and 10B, the
[0073]
The present invention has been specifically described above based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
[0074]
For example, in the above embodiment, the QFN type semiconductor device in which the external terminals are arranged along the four sides of the semiconductor device is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, for example, two opposing sides of the semiconductor device. Alternatively, a SON type semiconductor device in which the external terminals are arranged may be used.
[0075]
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device of the embodiment, in the sealing step, the first conductor film (nickel alloy film) 201 and the insulating substrate (polyimide resin substrate) are heated by heating when the insulator 4 is cured. 6, and the insulating substrate 6 was peeled off immediately after that. However, the present invention is not limited to this. For example, the first
[0076]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present invention will be briefly described as follows.
[0077]
(1)According to the present invention, since the semiconductor chip and the conductor terminal sealed with the sealing insulator are separated from the insulating substrate, the mounting surface of the conductor terminal is inserted into the sealing insulator. Can be reliably exposed to the outside, and after using the polyimide as the insulating substrate and the nickel alloy as the conductor terminal, the adhesion between the insulating substrate and the conductor terminal is reduced after the sealing process and peeling Can be easier.
[0078]
(2) In a QFN type or SON type semiconductor device, the manufacturing yield of the device can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
[0079]
(3) In a QFN type or SON type semiconductor device, the productivity of the device can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
[0080]
(4) In a QFN type or SON type semiconductor device, the device can be thinned.
[0081]
(5) In a QFN type or SON type semiconductor device, an increase in size of the device due to an increase in the number of pins can be prevented.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are schematic views showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the semiconductor device viewed from a conductor terminal side, and FIG. It is sectional drawing in the AA 'line of a).
FIGS. 2A and 2B are schematic views for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views at respective steps in a conductor terminal forming step. FIGS. .
FIG. 3 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of this example, and is a cross-sectional view in a conductor terminal forming step.
FIG. 4 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment, and is a plan view in the semiconductor chip mounting step.
5 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment, and is a cross-sectional view seen from the side surface direction of FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of this example, and is a cross-sectional view of a wire bonding step.
FIG. 7 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of this example, and is a cross-sectional view in a sealing step.
FIG. 8 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of this example, and is a cross-sectional view in a peeling step;
9A and 9B are schematic views showing a modification of the semiconductor device of the embodiment, FIG. 9A is a plan view seen from the conductor terminal side of the semiconductor device, and FIG. 9B is a plan view of FIG. 9A. It is sectional drawing in a BB 'line.
10 is a schematic diagram showing another modification of the semiconductor device of the embodiment, FIG. 10 (a) is a plan view seen from the chip side of the semiconductor device, and FIG. 10 (b) is FIG. 10 (a). It is sectional drawing seen from the side surface direction.
11A and 11B are schematic views showing a schematic configuration of a conventional QFN type semiconductor device, in which FIG. 11A is a plan view seen from the conductor terminal (lead) side of the device, and FIG. It is sectional drawing in the CC 'line | wire of a).
FIG. 12 is a schematic view for explaining a conventional method for manufacturing a QFN type semiconductor device, and is a plan view showing a schematic configuration of a lead frame used;
FIGS. 13A and 13B are schematic views for explaining a conventional method of manufacturing a QFN type semiconductor device, and FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views of a process for mounting a semiconductor chip, respectively. FIGS.
14A and 14B are schematic views for explaining a conventional method for manufacturing a QFN type semiconductor device, in which FIG. 14A is a cross-sectional view of a sealing process, and FIG. 14B is a cross-sectional view of an individualization process; It is.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a problem of a conventional QFN type semiconductor device.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining another problem of the conventional QFN type semiconductor device.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor chip
101 External electrode (bonding pad)
2 Conductor terminal (lead)
201 First conductor film (nickel alloy film)
202 2nd conductor film (electrolytic copper plating film)
203 Contact plating
3 Bonding wire
4 Insulator
5 Adhesive (die paste)
5 'film adhesive
6 Insulating substrate (polyimide resin substrate)
7 resist (plating resist)
8A Upper mold
801A cavity
8B Lower mold
9 Roller
10 Lead frame
11 Hexagonal conductor terminals
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