JP5970316B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、例えば、樹脂封止型の半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関する。
特開2001−257291号公報(特許文献1)には、一方の導電路と一方の回路素子の接続に半田等のロウ材を使用し、他方の導電路と他方の回路素子の接続にAgペースト等の導電ペーストを使用する技術が記載されている。
特開2010−114454号公報(特許文献2)には、配線基板上に一方の半導体チップが搭載されており、配線基板と一方の半導体チップとは、第1半田を使用して接続されている。この第1半田は、例えば、280℃以上の温度で液状となる高融点半田(例えば、Pb(鉛)を含むPb(鉛)−Sn(すず)半田)から構成されている。さらに、配線基板上に他方の半導体チップも搭載されており、配線基板と他方の半導体チップとは、第2半田を使用して接続されている。この第2半田は、例えば、200℃以上の温度で液状となるPb(鉛)を含まないPbフリー半田(例えば、Sn(すず)−銀(Ag)−銅(Cu)半田)から構成されている。
特開2008−53748号公報(特許文献3)には、制御用パワーMOSFETチップおよび同期用パワーMOSFETチップが設けられている技術が記載されている。そして、制御用パワーMOSFETチップおよび同期用パワーMOSFETチップにおけるそれぞれ裏面のドレイン端子は、例えば、銀ペーストなどのダイボンディング材を介して、それぞれ入力側板状リード部や出力側板状リード部に接合されている。
特開2001−257291号公報 特開2010−114454号公報 特開2008−53748号公報
例えば、半導体装置は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などの半導体素子を形成した半導体チップと、この半導体チップを覆うように形成されたパッケージから形成されている。このような半導体装置のパッケージ構造には、例えば、BGA(Ball Grid Array)パッケージや、QFP(Quad Flat Package)パッケージや、QFN(Quad Flat Non-leaded Package)パッケージなどのように様々な種類がある。
ここで、例えば、QFNパッケージに着目し、MAPモールド技術でQFNパッケージを製造する技術では、基材の裏面にテープを貼り付けることにより、裏面端子への樹脂漏れを抑制する技術が採用されている。
ここで、例えば、基材に形成されているチップ搭載部と半導体チップとを接続する接着材を第1温度で加熱する加熱工程が存在する場合がある。この場合、この加熱工程の前に予め基材の裏面にテープを貼り付けていると、上述した第1温度がテープの耐熱温度よりも高い場合、テープが第1温度による加熱処理に耐えられなくなる可能性がある。
そこで、上述した加熱工程を実施した後に、基材の裏面にテープを貼り付けることが考えられる。しかし、この場合、基材の表面側には、既に半導体チップが搭載されており、基材の表面側を支持した状態で基材の裏面にテープを安定して貼り付けることが困難になる可能性が顕在化する。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、第1導電性接着材および第2導電性接着材を第1温度で加熱する加熱工程を実施した後、第1リードフレームの第1半導体チップが搭載された面とは反対側の面にテープを貼り付けるテープ貼付工程を実施する。ここで、テープ貼付工程では、第1金属板を支持した状態で第1リードフレームにテープを貼り付けるものである。
また、一実施の形態によれば、第1導電性接着材および第2導電性接着材を第1温度で加熱する加熱工程を実施した後、第1リードフレームの第1半導体チップが搭載された面とは反対側の面にテープを貼り付けるテープ貼付工程を実施する。その後、第2チップ搭載部上に第3導電性接着材を介して第2半導体チップを搭載した後、第3導電性接着材を第2温度で加熱する。ここで、第2温度は、第1温度よりも低いものである。
一実施の形態によれば、基材の裏面に貼り付けるテープの耐熱性を確保しながら、基材の裏面へのテープの貼付信頼性を向上させることができる。
降圧型DC/DCコンバータの回路構成を示す図である。 実施の形態1における半導体装置の実装構成を示す図である。 実施の形態1における半導体装置を下面(裏面)から見た平面図である。 実施の形態1における半導体装置の内部構成を示す図である。 個片モールド技術を使用して、一般的なQFNパッケージを形成する場合の樹脂封止工程の一例を示す断面図である。 MAPモールド技術を使用して、一般的なQFNパッケージを形成する場合の樹脂封止工程の一例を示す断面図である。 予めリードフレームの裏面にテープを貼り付ける構成を示す断面図である。 リードフレームの裏面にテープを貼り付けた状態で、チップ搭載部上に半導体チップを搭載する構成を示す断面図である。 予め準備するリードフレームの裏面にテープを貼り付けずに、チップ搭載部上に高融点半田を介して半導体チップを搭載する構成を示す断面図である。 チップ搭載部上に高融点半田を介して半導体チップを搭載した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける構成を示す断面図である。 実施の形態1における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態1における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態1における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 (A)は、リードフレームの模式的な全体構成を示す図であり、(B)は、(A)に示すリードフレームの一部分を拡大して示す図であり、(C)は、図14(B)に示すリードフレームの一部分をさらに拡大して示す図である。 (A)は、クリップ集合体の模式的な全体構成を示す図であり、(B)は、クリップ集合体の一部分を拡大して示す図である。 実施の形態1における半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図16に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図17に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図18に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図19に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、その工程を示す断面図である。 図20に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、(A)の一部領域を拡大して示す平面図である。 図21に続く半導体装置の製造工程を示す図である。 図22の裏面から見た平面図である。 図22および図23に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、その工程を示す側面図である。 図24に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、その工程を示す側面図であり、(C)は、その工程により個片化された半導体装置を示す平面図である。 (A)は、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図であり、(B)は、(A)の一部を拡大して示す図である。 (A)は、実施の形態1で使用する支持部材の模式的な全体構成を示す平面図であり、(B)は、(A)の一部を拡大した図である。 リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態1の変形例1において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態1の変形例2において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 様々な物質の縦弾性係数、ショアA硬度およびビッカース硬度を示す図である。 実施の形態2における半導体装置の実装構成を示す図である。 実施の形態2における半導体装置を下面(裏面)から見た平面図である。 実施の形態2における半導体装置の内部構成を示す図である。 実施の形態2における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態2における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態2における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 (A)は、クリップフレームの模式的な全体構成を示す図であり、(B)は、クリップフレームの一部分を拡大して示す図である。 実施の形態2における半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図39に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、その工程を示す断面図である。 図40に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、(A)の一部領域を拡大して示す平面図である。 (A)は、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図であり、(B)は、(A)の一部を拡大して示す図である。 (A)は、実施の形態2で使用する支持部材の模式的な全体構成を示す平面図であり、(B)は、(A)の一部を拡大した図である。 リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態2の変形例1において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態2の変形例2において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態3における半導体装置の内部構成を示す図である。 実施の形態3における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態3における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態3における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。 実施の形態3における半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図51に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図52に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図53に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図54に続く半導体装置の製造工程であって、(A)は、その工程を示す平面図であり、(B)は、その工程を示す断面図である。 図55に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図56に続く半導体装置の製造工程を示す平面図である。 (A)は、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図であり、(B)は、(A)の一部を拡大して示す図である。 (A)は、実施の形態3で使用する支持部材の模式的な全体構成を示す平面図であり、(B)は、(A)の一部を拡大した図である。 リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態3の変形例において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態4におけるリードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図である。 実施の形態4におけるリードフレームの裏面にテープを貼り付けた様子を示す図である。 実施の形態4で使用する支持部材の模式的な全体構成を示す平面図である。 実施の形態4において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 実施の形態4において、ワイヤボンディング工程を説明する図である。 実施の形態4の変形例1において、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図である。 変形例1におけるリードフレームの裏面にテープを貼り付けた様子を示す図である。 変形例1において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 変形例1において、High−MOSチップを搭載する様子を示す図である。 変形例1において、ワイヤボンディング工程を説明する図である。 実施の形態4の変形例2において、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける直前のリードフレームの構成を示す図である。 変形例2におけるリードフレームの裏面にテープを貼り付けた様子を示す図である。 変形例2において、リードフレームの表面側を支持部材で支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付ける様子を示す断面図である。 変形例2において、ワイヤボンディング工程を説明する図である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
(実施の形態1)
<DC/DCコンバータの回路構成および動作>
図1は、降圧型DC/DCコンバータの回路構成を示す図である。図1に示すように、降圧型DC/DCコンバータでは、入力端子TE1とグランドGNDとの間にHigh−MOSトランジスタQHとLow−MOSトランジスタQLが直列接続されている。そして、High−MOSトランジスタQHとLow−MOSトランジスタQLとの間のノードNAとグランドGNDとの間にインダクタLと負荷RLが直列接続されており、負荷RLと並列にコンデンサCが接続されている。
また、High−MOSトランジスタQHのゲート電極、および、Low−MOSトランジスタQLのゲート電極は、制御回路CCに接続されており、制御回路CCによって、High−MOSトランジスタQHのオン/オフ、および、Low−MOSトランジスタQLのオン/オフが制御される。具体的に、制御回路CCは、High−MOSトランジスタQHをオンする際には、Low−MOSトランジスタQLをオフし、High−MOSトランジスタQHをオフする際には、Low−MOSトランジスタQLをオンするように制御する。
ここで、例えば、High−MOSトランジスタQHがオンし、Low−MOSトランジスタQLがオフしている場合、入力端子TE1からHigh−MOSトランジスタQHおよびインダクタLを経由して負荷RLに電流が流れる。その後、High−MOSトランジスタQHがオフし、Low−MOSトランジスタQLがオンすると、まず、High−MOSトランジスタQHがオフすることから、入力端子TE1からHigh−MOSトランジスタQHおよびインダクタLを経由して負荷RLに流れる電流が遮断される。すなわち、インダクタLに流れる電流が遮断される。ところが、インダクタLにおいては、電流が減少(遮断)すると、インダクタLを流れる電流を維持しようとする。このとき、Low−MOSトランジスタQLがオンしていることから、今度は、グランドGNDからLow−MOSトランジスタQLおよびインダクタLを経由して負荷RLに電流が流れる。その後、再び、High−MOSトランジスタQHをオンし、Low−MOSトランジスタQLをオフする。このような動作を繰り返すことにより、図1に示す降圧型DC/DCコンバータでは、入力端子TE1に入力電圧Vinを入力すると、負荷RLの両端に入力電圧Vinよりも低い出力電圧Voutが出力されることになる。
以下では、上述したスイッチング動作を繰り返すことにより、入力端子TE1に入力電圧Vinを入力した場合、負荷RLの両端に入力電圧Vinよりも低い出力電圧Voutが出力される理由について簡単に説明する。なお、以下では、インダクタLを流れる電流が断続しないものとして取り扱うことにする。
まず、High−MOSトランジスタQHは、制御回路CCによる制御により、オン期間TONおよびオフ期間TOFFでスイッチング動作するものとする。この場合のスイッチング周波数は、f=1/(TON+TOFF)となる。
ここで、例えば、図1において、負荷RLと並列に挿入されているコンデンサCは、出力電圧Voutを短時間に大きく変動させない機能を有している。つまり、図1に示す降圧型DC/DCコンバータでは、負荷RLと並列に比較的大きな容量値のコンデンサCを挿入するため、定常状態では、出力電圧Voutに含まれるリップル電圧は、出力電圧Voutに比べて小さい値になる。このため、スイッチング動作の1周期内での出力電圧Voutの変動は無視できるものとする。
最初に、High−MOSトランジスタQHがオンしている場合を考える。このとき、出力電圧Voutが1周期内で変動しないものと仮定しているため、インダクタLにかかる電圧は、(Vin−Vout)で一定と見なすことができる。この結果、インダクタLのインダクタンスをL1とすると、オン期間TONにおける電流の増加分ΔIonは、式(1)で与えられる。
ΔIon=(Vin−Vout)/L1×TON ・・・(1)
次に、High−MOSトランジスタQHがオフしている場合を考える。この場合、Low−MOSトランジスタQLがオンしていることから、インダクタLにかかる電圧は、0−Vout=−Voutとなる。したがって、オフ期間TOFFにおける電流の増加分ΔIOFFは、式(2)で与えられる。
ΔIOFF=−Vout/L1×TOFF ・・・(2)
このとき、定常状態となると、インダクタLを流れる電流は、スイッチング動作の1周期の間に増減しないことになる。言い換えれば、1周期の間にインダクタLに流れる電流が増減する場合、まだ定常状態に達していないことを意味する。したがって、定常状態では、式(3)が成立する。
ΔIon+ΔIOFF=0 ・・・(3)
この式(3)に式(1)の関係および式(2)の関係を代入すると、以下に示す式(4)を得ることができる。
Vout=Vin×TON/(TON+TOFF) ・・・(4)
この式(4)において、TON≧0、および、TOFF≧0であることから、Vout<Vinであることがわかる。すなわち、図1に示す降圧型DC/DCコンバータは、入力電圧Vinよりも低い出力電圧Voutを出力する回路であることがわかる。そして、式(4)から制御回路CCによるスイッチング動作を制御することにより、オン期間TONとオフ期間TOFFを変化させることで、入力電圧Vinよりも低い任意の出力電圧Voutを得ることができることがわかる。特に、オン期間TONとオフ期間TOFFとが一定になるように制御すれば、一定の出力電圧Voutを得ることができる。
以上のようにして、図1に示す降圧型DC/DCコンバータによれば、制御回路CCで、High−MOSトランジスタQHのオン/オフ、および、Low−MOSトランジスタQLのオン/オフを制御することにより、入力電圧Vinよりも低い出力電圧Voutを出力できることがわかる。
<DC/DCコンバータの実装構成>
上述したDC/DCコンバータに含まれる制御回路CC、Low−MOSトランジスタQL、および、High−MOSトランジスタQHは、例えば、1パッケージ化した半導体装置として製品化される。この1パッケージ化した半導体装置は、図1に示すインダクタLやコンデンサCを含んでいないため、DC/DCコンバータの一部を構成する半導体装置であるが、便宜上、DC/DCコンバータを構成する半導体装置と呼ぶこともある。
半導体装置は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などの半導体素子を形成した半導体チップと、この半導体チップを覆うように形成されたパッケージから形成されている。パッケージには、(1)半導体チップに形成されている半導体素子と外部回路とを電気的に接続するという機能や、(2)湿度や温度などの外部環境から半導体チップを保護し、振動や衝撃による破損や半導体チップの特性劣化を防止する機能がある。さらに、パッケージには、(3)半導体チップのハンドリングを容易にするといった機能や、(4)半導体チップの動作時における発熱を放散し、半導体素子の機能を最大限に発揮させる機能なども合わせ持っている。
半導体装置のパッケージ構造には、例えば、BGA(Ball Grid Array)パッケージやQFP(Quad Flat Package)パッケージやQFN(Quad Flat Non-leaded Package)パッケージなどのように様々な種類がある。このような多様なパッケージ形態のうち、例えば、上述したDC/DCコンバータの一部を構成する半導体装置は、QFNパッケージで実装構成されている。そこで、以下では、DC/DCコンバータの一部を構成するQFNパッケージからなる半導体装置の実装構成について説明する。
図2は、本実施の形態1における半導体装置PK1の実装構成を示す図である。図2において、中央に示されている図は、半導体装置PK1を上面(表面)から見た平面図であり、四方のそれぞれに側面図が示されている。図2に示すように、本実施の形態1における半導体装置PK1は、矩形形状をした樹脂MRで覆われている。そして、側面図を見てわかるように、半導体装置PK1の側面には、樹脂MRからリードLDが露出していることがわかる。
次に、図3は、本実施の形態1における半導体装置PK1を下面(裏面)から見た平面図である。図3に示すように、半導体装置PK1の裏面も樹脂MRで覆われているが、この樹脂MRからチップ搭載部TAB(L)、チップ搭載部TAB(H)、および、チップ搭載部TAB(C)が露出している。このようにチップ搭載部TAB(L)、チップ搭載部TAB(H)、および、チップ搭載部TAB(C)が半導体装置PK1の裏面から露出していることにより、半導体装置PK1の放熱効率を向上させることができる。また、矩形形状をした半導体装置PK1の外周領域(外周部)には、複数の裏面端子BTEが露出している。この裏面端子BTEは、リードLDの一部を構成している。
続いて、半導体装置PK1の内部構造について説明する。図4は、本実施の形態1における半導体装置PK1の内部構成を示す図である。図4において、中央に示されている図は、樹脂MRを透視した上面側から半導体装置PK1の内部を見た平面図であり、四方のそれぞれに断面図が示されている。
図4の中央に示されている図において、チップ搭載部TAB(L)上に、例えば、シリコンを主成分とするLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。そして、このLow−MOSチップCHP(L)の表面には、例えば、アルミニウム膜からなるソース電極パッドSP(L)およびゲート電極パッドGP(L)が形成されている。なお、ソース電極パッドSP(L)上には、後述するLow−MOSクリップCLP(L)をソース電極パッドSP(L)上に高融点半田HS2を介して電気的に接続させるために、ここではニッケル(Ni)−金(Au)膜が形成されている。
チップ搭載部TAB(L)の外側の一部にはリードLDが配置されており、このリードLDとLow−MOSチップCHP(L)のソース電極パッドSP(L)とは、Low−MOSクリップCLP(L)で電気的に接続されている。つまり、Low−MOSチップCHP(L)のソース電極パッドSP(L)上に、例えば、銅材からなるLow−MOSクリップCLP(L)が搭載されており、このLow−MOSクリップCLP(L)の端部は、リードLDと接続されている。具体的には、図4の下側の断面図に示すように、チップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を介してLow−MOSチップCHP(L)が搭載されており、このLow−MOSチップCHP(L)上からリードLD上に跨るように、高融点半田HS2を介してLow−MOSクリップCLP(L)が搭載されている。
次に、図4の中央に示されている図において、チップ搭載部TAB(H)上に、例えば、シリコンを主成分とするHigh−MOSチップCHP(H)が搭載されている。そして、このHigh−MOSチップCHP(H)の表面には、例えば、アルミニウム膜からなるソース電極パッドSP(H)およびゲート電極パッドGP(H)が形成されている。なお、ソース電極パッドSP(H)上には、後述するHigh−MOSクリップCLP(H)をソース電極パッドSP(H)上に高融点半田HS2を介して電気的に接続させるために、ここではニッケル(Ni)−金(Au)膜が形成されている。
チップ搭載部TAB(H)と隣り合うようにチップ搭載部TAB(L)が配置されており、このチップ搭載部TAB(L)とHigh−MOSチップCHP(H)のソース電極パッドSP(H)とは、High−MOSクリップCLP(H)で電気的に接続されている。つまり、High−MOSチップCHP(H)のソース電極パッドSP(H)上に、例えば、銅材からなるHigh−MOSクリップCLP(H)が搭載されており、このHigh−MOSクリップCLP(H)の端部は、チップ搭載部TAB(L)と接続されている。具体的には、図4の左側の断面図に示すように、チップ搭載部TAB(H)上に高融点半田HS1を介してHigh−MOSチップCHP(H)が搭載されており、このHigh−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)上に跨るように、高融点半田HS2を介してHigh−MOSクリップCLP(H)が搭載されている。
続いて、図4の中央に示されている図において、チップ搭載部TAB(C)上に、例えば、シリコンを主成分とするドライバICチップCHP(C)が搭載されている。具体的には、図4の右側あるいは上側の断面図に示すように、チップ搭載部TAB(C)上に高融点半田HS1を介してドライバICチップCHP(C)が搭載されている。このドライバICチップCHP(C)の内部には、図1に示す制御回路CCが形成されている。そして、ドライバICチップCHP(C)の表面には、例えば、アルミニウム膜からなる電極パッドPDが形成されている。チップ搭載部TAB(C)の外側の一部にはリードLDが配置されており、このリードLDと、ドライバICチップCHP(C)の表面に形成されている電極パッドPDとが、例えば、金線からなるワイヤWで電気的に接続されている。また、図4に示すように、Low−MOSチップCHP(L)に形成されたゲート電極パッドGP(L)と、ドライバICチップCHP(C)に形成された電極パッドPDとが、ワイヤWで接続されている。同様に、High−MOSチップCHP(H)に形成されたゲート電極パッドGP(H)と、ドライバICチップCHP(C)に形成された電極パッドPDとが、ワイヤWで接続されている。
このように構成されている本実施の形態1における半導体装置PK1においては、DC/DCコンバータの一部を構成していることについて説明する。図4の中央に示されている図において、チップ搭載部TAB(L)上に搭載されているLow−MOSチップCHP(L)の内部には、図1に示すLow−MOSトランジスタQLが形成されている。そして、Low−MOSチップCHP(L)の表面には、ソース電極パッドSP(L)が形成されているが、このソース電極パッドSP(L)は、Low―MOSチップCHP(L)の内部に形成されているLow−MOSトランジスタQLのソース領域と電気的に接続されている。また、Low−MOSチップCHP(L)の表面には、ゲート電極パッドGP(L)が形成されており、このゲート電極パッドGP(L)は、Low―MOSチップCHP(L)の内部に形成されているLow−MOSトランジスタQLのゲート電極と電気的に接続されている。さらに、Low−MOSチップCHP(L)の裏面は、Low−MOSトランジスタQLのドレイン領域(ドレイン電極)となっている。
同様に、図4の中央に示されている図において、チップ搭載部TAB(H)上に搭載されているHigh−MOSチップCHP(H)の内部には、図1に示すHigh−MOSトランジスタQHが形成されている。そして、High−MOSチップCHP(H)の表面には、ソース電極パッドSP(H)が形成されているが、このソース電極パッドSP(H)は、High―MOSチップCHP(H)の内部に形成されているHigh−MOSトランジスタQHのソース領域と電気的に接続されている。また、High−MOSチップCHP(H)の表面には、ゲート電極パッドGP(H)が形成されており、このゲート電極パッドGP(H)は、High―MOSチップCHP(H)の内部に形成されているHigh−MOSトランジスタQHのゲート電極と電気的に接続されている。さらに、High−MOSチップCHP(H)の裏面は、High−MOSトランジスタQHのドレイン領域(ドレイン電極)となっている。
ここで、図4に示すように、Low−MOSチップCHP(L)の裏面(ドレイン電極)がチップ搭載部TAB(L)と電気的に接続されている。そして、このチップ搭載部TAB(L)と、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドSP(H)がHigh−MOSクリップCLP(H)で接続されていることになる。このことから、Low−MOSチップCHP(L)のドレイン電極と、High−MOSチップCHP(H)のソース電極パッドSP(H)が電気的に接続されることになり、図1に示すHigh−MOSトランジスタQHとLow−MOSトランジスタQLの直列接続が実現されていることがわかる。
そして、Low−MOSチップCHP(L)の表面に形成されているソース電極パッドSP(L)は、Low−MOSクリップCLP(L)を介してリードLDと電気的に接続されている。このため、Low−MOSクリップCLP(L)と電気的に接続されているリードLDをグランドと接続することにより、図1に示すLow−MOSトランジスタQLのソース領域をグランドGNDと接続させることができる。
一方、High−MOSチップCHP(H)の裏面(ドレイン電極)は、高融点半田HS1を介してチップ搭載部TAB(H)と電気的に接続されている。したがって、チップ搭載部TAB(H)を入力端子TE1と電気的に接続することにより、図1に示すHigh−MOSトランジスタQHのドレイン領域(ドレイン電極)を入力端子TE1と接続させることができる。以上のようにして、図4に示す本実施の形態1における半導体装置PK1は、DC/DCコンバータの一部を構成していることがわかる。
本実施の形態1における半導体装置PK1では、例えば、図4に示すように、Low−MOSチップCHP(L)とリードLDとの電気的な接続に、ワイヤを使用せずに、Low−MOSクリップCLP(L)を使用している。同様に、本実施の形態1では、High−MOSチップCHP(H)とチップ搭載部TAB(L)との電気的な接続にも、ワイヤを使用せずに、High−MOSクリップCLP(H)を使用している。
これは、本実施の形態1における半導体装置PK1がDC/DCコンバータの構成要素として使用されるものであり、Low−MOSクリップCLP(L)やHigh−MOSチップCHP(H)によって接続される電流経路には大きな電流が流れるため、できるだけオン抵抗を低減する必要があるからである。すなわち、Low−MOSチップCHP(L)やHigh−MOSチップCHP(H)には、大きな電流を流すLow−MOSトランジスタQLやHigh−MOSトランジスタQHが形成されており、これらのトランジスタ(パワートランジスタ)の特性を充分に引き出すため、ワイヤを使用せずに、Low−MOSクリップCLP(L)やHigh−MOSチップCHP(H)が使用されているのである。特に、Low−MOSクリップCLP(L)やHigh−MOSチップCHP(H)は、抵抗率の低い銅材が使用され、かつ、接触面積も大きくすることができるため、Low−MOSトランジスタQLやHigh−MOSトランジスタQHのオン抵抗を低減することができる。
さらには、オン抵抗を低減する観点から、チップ搭載部TAB(L)と、このチップ搭載部TAB(L)上に搭載されるLow−MOSチップCHP(L)との接続や、Low−MOSチップCHP(L)とLow−MOSクリップCLP(L)との接続に、銀ペーストではなく半田が使用されている。同様の観点から、チップ搭載部TAB(H)と、このチップ搭載部TAB(H)上に搭載されるHigh−MOSチップCHP(H)との接続や、High−MOSチップCHP(H)とHigh−MOSクリップCLP(H)との接続に、銀ペーストではなく半田が使用されている。つまり、銀ペーストは、熱硬化性樹脂の内部に銀フィラーを分散させた構成をしており、電気伝導率や熱伝導率は、金属材料である半田に比べて小さくなる。このことから、オン抵抗の低減が必要とされるDC/DCコンバータに使用される半導体装置PK1においては、銀ペーストよりも電気伝導率の大きな半田が使用され、これによって、Low−MOSトランジスタQLやHigh−MOSトランジスタQHのオン抵抗を低減している。特に、本実施の形態1における半導体装置PK1では、Low−MOSチップCHP(L)の裏面やHigh−MOSチップCHP(H)の裏面にも電流を流すため、銀ペーストから半田に替えることによる接続抵抗の低減は、オン抵抗を低減する観点から重要である。
ただし、本実施の形態1における半導体装置PK1が製品として完成した後は、回路基板(実装基板)に実装される。この場合、半導体装置PK1と実装基板の接続には、半田が使用される。半田による接続の場合、半田を溶融させて接続させるため、加熱処理(リフロー)が必要とされる。
ここで、半導体装置PK1と実装基板との接続に使用される半田と、上述した半導体装置PK1の内部で使用される半田が同じ材料である場合、半導体装置PK1と実装基板との接続の際に加えられる熱処理(リフロー)によって、半導体装置PK1の内部に使用されている半田も溶融することになる。この場合、半田の溶融による体積膨張で半導体装置PK1を封止している樹脂にクラックが発生したり、溶融した半田が外部へ漏れ出したりする不具合が発生することになる。
このことから、チップ搭載部TAB(L)と、このチップ搭載部TAB(L)上に搭載されるLow−MOSチップCHP(L)との接続や、Low−MOSチップCHP(L)とLow−MOSクリップCLP(L)との接続には、高融点半田HS1や高融点半田HS2が使用される。同様に、チップ搭載部TAB(H)と、このチップ搭載部TAB(H)上に搭載されるHigh−MOSチップCHP(H)との接続や、High−MOSチップCHP(H)とHigh−MOSクリップCLP(H)との接続には、高融点半田HS1や高融点半田HS2が使用される。この場合、半導体装置PK1と実装基板との接続の際に加えられる熱処理(リフロー)によって、半導体装置PK1の内部に使用されている高融点半田HS1や高融点半田HS2は溶融することはない。したがって、高融点半田HS1や高融点半田HS2の溶融による体積膨張で半導体装置PK1を封止している樹脂にクラックが発生したり、溶融した半田が外部へ漏れ出したりする不具合を防止することができる。
ここで、半導体装置PK1と実装基板との接続に使用される半田は、Sn(すず)−銀(Ag)−銅(Cu)に代表される融点が220℃程度の半田が使用され、リフローの際に、半導体装置PK1は、260℃程度まで加熱される。したがって、例えば、本明細書でいう高融点半田とは、260℃程度に加熱しても溶融しない半田を意図している。代表的なものを挙げると、例えば、融点が300℃以上でリフロー温度が350℃程度であり、Pb(鉛)を90重量%以上含んだ半田である。
なお、本実施の形態1においては、例えば、チップ搭載部TAB(L)とLow−MOSチップCHP(L)との接続や、チップ搭載部TAB(H)とHigh−MOSチップCHP(H)との接続に使用される高融点半田HS1が存在する。また、Low−MOSチップCHP(L)とLow−MOSクリップCLP(L)との接続や、High−MOSチップCHP(H)とHigh−MOSクリップCLP(H)との接続に使用される高融点半田HS2が存在する。基本的に、本実施の形態1では、上述した高融点半田HS1と高融点半田HS2とは同じ材料成分であることを想定しているが、例えば、高融点半田HS1と高融点半田HS2とを異なる材料成分から構成することもできる。
<個片モールド技術からMAPモールド技術に移行する際に顕在化する改善の余地>
本実施の形態1における半導体装置PK1のパッケージ形態は、QFNパッケージであるが、特に、上述した本実施の形態1における半導体装置PK1は、MAPモールド技術(MAP:Matrix Array Package、一括モールド技術)で製造されている形態に対応している。
例えば、半導体チップを樹脂で封止する技術としては、基材(リードフレームや配線基板)に設けられている製品領域毎に封止体を形成する、いわゆる個片モールド技術と呼ばれる技術がある。ところが、個片モールド技術では、製品領域毎に樹脂を注入する経路(ゲートやランナ)を形成する必要があり、このスペースを確保する必要があるため、製品の取得数を向上させることが難しくなる。
そこで、近年では、キャビティ内に複数の製品領域を内包させて、複数の製品領域を一括して樹脂で封止する、いわゆるMAPモールド技術と呼ばれる技術が存在する。このMAPモールド技術によれば、製品領域毎に樹脂を注入する経路を設ける必要がないので、複数の製品領域を密に配置することができる。これにより、MAPモールド技術によれば、製品の取得数を向上させることができ、これによって、製品のコスト削減を図ることが可能となる。
ここで、本実施の形態1における半導体装置PK1でも採用しているQFNパッケージに着目する。例えば、QFNパッケージを個片モールド技術で製造する場合からMAPモールド技術で製造する場合に移行する際、QFNパッケージの信頼性向上の観点から、個片モールド技術で一般的に使用される技術では充分に対応することができず、改善の余地が存在する。このことについて、図面を参照しながら説明する。
図5は、個片モールド技術を使用して、一般的なQFNパッケージを形成する場合の樹脂封止工程の一例を示す断面図である。図5に示すように、下金型BMの表面にシートSTが貼り付けてあり、このシートST上にリードフレームが配置される。具体的には、シートST上に、リードフレームの構成要素であるチップ搭載部TABおよびリードLDが配置される。このとき、リードLDの裏面からは裏面端子BTEが突出している。一方、チップ搭載部TAB上には、例えば、銀ペーストPSTを介して半導体チップCHPが搭載されており、この半導体チップCHPに形成されているパッド(図示せず)と、リードLDがワイヤWで電気的に接続されている。そして、図5に示すように、個片モールド技術においては、半導体チップCHPを搭載したリードフレームがキャビティCAVを介して上金型UMと下金型BMで挟まれる。このとき形成されるキャビティCAVは、製品領域毎に分離されており、分離するために使用される上金型UMに設けられた凸部によって、リードLDが押さえ付けられることになる。
このように、QFNパッケージを個片モールド技術で製造する場合、製品領域毎に上金型UMでリードフレーム(基材)を押さえ付けることができるため、リードフレームの裏面に形成されている凸状の裏面端子BTEを下金型BM上に配置されたシートSTに食い込ませることができる(シートモールド技術)。これにより、QFNパッケージを個片モールド技術で形成する場合、裏面端子BTEへの樹脂漏れ(樹脂バリ)を防止することができる。すなわち、個片モールド技術でQFNパッケージを製造する場合、個片モールド技術で一般的に使用されるシートモールド技術により、裏面端子BTEへの樹脂漏れを効果的に抑制することができる。この結果、QFNパッケージの信頼性を向上させることができる。
次に、QFNパッケージをMAPモールド技術で製造することを考える。図6は、MAPモールド技術を使用して、一般的なQFNパッケージを形成する場合の樹脂封止工程の一例を示す断面図である。図6に示すように、下金型BMの表面にシートSTが貼り付けてあり、このシートST上にリードフレームが配置される。具体的には、シートST上に、リードフレームの構成要素であるチップ搭載部TABおよびリードLDが配置される。このとき、リードLDの裏面からは裏面端子BTEが突出している。一方、チップ搭載部TAB上には、例えば、銀ペーストPSTを介して半導体チップCHPが搭載されており、この半導体チップCHPに形成されているパッド(図示せず)と、リードLDがワイヤWで電気的に接続されている。そして、図6に示すように、MAPモールド技術においては、半導体チップCHPを搭載したリードフレームがキャビティCAVを介して上金型UMと下金型BMで挟まれる。このとき形成されるキャビティCAVは、製品領域毎に分離されておらず、上金型UMには製品領域を分離するための凸部が設けられていない。すなわち、MAPモールド技術では、キャビティCAV内に複数の製品領域が内包されており、製品領域毎に上金型UMで押さえ付ける構造となっていない。このため、MAPモールド技術でQFNパッケージを製造する場合、裏面端子BTEを下金型BM上に配置されたシートSTに充分に食い込ませることができず、裏面端子BTEへの樹脂漏れ(樹脂バリ)を充分に抑制することができなくなる。この結果、QFNパッケージの製造不良を効果的に抑制することができなくなる。
このように、QFNパッケージを個片モールド技術で製造する場合からMAPモールド技術で製造する場合に移行する際、QFNパッケージの信頼性向上の観点から、個片モールド技術で一般的に使用されるシートモールド技術では充分に対応することができず、改善の余地が存在することがわかる。
そこで、QFNパッケージをMAPモールド技術で製造する場合、個片モールド技術で採用されているシートモールド技術に替わる技術が検討されている。具体的には、図7に示すように、リードフレームLFを準備した段階で、リードフレームLFの裏面に粘着性を有するテープTPを貼り付けることが検討されている。この場合、リードフレームLFの裏面に形成されている裏面端子BTEに確実にテープTPを貼り付けることができる。このため、MAPモールド技術を採用した樹脂封止工程においても、裏面端子BTEとテープTPとの間に隙間が形成されず、裏面端子BTEへの樹脂漏れ(樹脂バリ)を充分に抑制することができる。
このようにリードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成は、QFNパッケージをMAPモールド技術で製造する場合において、裏面端子BTEの裏側への樹脂漏れを充分に抑制することを主目的としているが、さらなる利点も有している。
例えば、ワイヤボンディング工程に着目すると、個片モールド技術の場合、製品領域間にスペース領域が確保されているため、リードフレームに設けられているスペース領域をウィンドクランパで押さえ付けながら、ワイヤボンディング工程を実施することができる。このことから、ワイヤボンディング工程の信頼性を向上させることができる。
ところが、MAPモールド技術の場合、複数の製品領域が密に配置されているため、ウィンドクランパで押さえ付ける充分なスペース領域をリードフレームに確保することが困難になる。そこで、MAPモールド技術に対応したリードフレームでは、ワイヤボンディング工程において、リードフレームを配置するヒートブロックに真空吸着することにより、リードフレームをヒートブロックに固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することになる。この場合、リードフレーム自体では、リード抜け(パターンによる隙間)が存在するため、リードフレームをヒートブロック上に真空吸着することができない。
これに対し、リードフレームの裏面にテープTPを貼り付けた状態では、容易にテープTPを貼り付けたリードフレームを真空吸着することができる。この結果、MAPモールド技術に対応したリードフレームであっても、リードフレームを真空吸着で確実に固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することができる。このように、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成は、MAPモールド技術に対応したリードフレームにおいて、裏面端子BTEの裏側への樹脂漏れの抑制、および、ワイヤボンディング工程での真空吸着の容易性向上という利点を有していることがわかる。
<高融点半田を使用することによるさらなる改善の余地>
QFNパッケージをMAPモールド技術で製造する場合、例えば、図7に示すように、予めリードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成が有用である。このような構成を採用すると、図8に示すように、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で、チップ搭載部TAB上に半導体チップCHPを搭載することになる。
このとき、例えば、チップ搭載部TABと半導体チップCHPとを銀ペーストで接着する場合を考える。銀ペーストは、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に銀フィラーを分散させた構成をしており、この銀ペーストを硬化させるために加熱処理が実施される。したがって、リードフレームLFの裏面に貼り付けられたテープTPにも熱が加わることになる。ただし、銀ペーストを硬化させるための加熱処理の温度は、125℃程度〜200℃程度であり、テープTPの耐熱温度(例えば、250℃程度)よりも低い。このため、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で銀ペーストを硬化させるための加熱処理を実施しても、テープTPは加熱処理に耐えることができる。
ところが、図8に示すように、チップ搭載部TABと半導体チップCHPとを高融点半田HSで接着する場合は状況が一変する。すなわち、チップ搭載部TABと半導体チップCHPとを高融点半田HSで接着する場合、高融点半田HSを溶融させるための加熱処理(リフロー)が必要となる。このリフロー温度は、例えば、350℃程度であり、テープTPの耐熱温度(例えば、250℃程度)を超える。このことから、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で、高融点半田HSを溶融させるための加熱処理を実施すると、テープTPが加熱処理に耐えられなくなってしまうのである。
具体的に、テープTPは、大きく分けて基材部と糊部から構成されている。テープTPの基材部は、一般的にポリイミド樹脂が使用されることが多く、ポリイミド樹脂の熱分解温度は、500℃以上である。したがって、ポリイミド樹脂の熱分解温度は、上述した高融点半田HSのリフロー温度よりも高いので、高融点半田HSのリフローでテープTPの基材部は熱に耐えることができる。一方、糊部の耐熱温度は、高融点半田HSのリフロー温度よりも低いため、この糊部が高融点半田HSのリフローに耐えられなくなってしまうのである。つまり、テープTPの耐熱温度とは、テープTPを構成する糊部の耐熱温度のことを意味することになる。
以上のことから、QFNパッケージをMAPモールド技術で製造する場合、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成が有用であるが、チップ搭載部TABと半導体チップCHPとの接続に高融点半田HSを使用する場合、テープTPの耐熱性を維持する観点からさらなる改善の余地が存在することがわかる。特に、オン抵抗の低減が必要とされるDC/DCコンバータに使用される本実施の形態1の半導体装置PK1においては、銀ペーストよりも電気伝導率の大きな高融点半田が使用されることから、テープTPの耐熱性を維持するための工夫が必要になることがわかる。
この点に関し、テープTPの耐熱性を維持するために、以下に示す技術が考えられる。すなわち、図9に示すように、予め準備するリードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けずに、チップ搭載部TAB上に高融点半田HSを介して半導体チップCHPを搭載する。そして、この状態で、高融点半田HSを溶融させる加熱処理(リフロー)を実施するのである。この場合、たとえ、高融点半田HSのリフロー温度がテープTPの耐熱温度よりも高くても、そもそも、リードフレームLFの裏面にテープTPが貼り付けられていないことから、テープTPの耐熱性が問題となることはない。つまり、図9に示すように、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける前に、高融点半田HSの加熱処理(リフロー)を実施すれば、加熱処理の温度にかかわらず、テープTPが加熱処理に耐えられなくなることはないのである。そして、その後、図10に示すように、チップ搭載部TAB上に高融点半田HSを介して半導体チップCHPを搭載した状態で、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けることになる。
この場合、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を、例えば、支持部材により支持した状態で、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けないと、リードフレームLFの裏面にテープTPをしっかり貼り付けることが困難となる。つまり、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を、例えば、支持部材により支持しないで、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けると、リードフレームLFが固定されないことになる。このため、リードフレームLFの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることが困難となるのである。
しかし、図10に示すように、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面には、半導体チップCHPが搭載されている。このため、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で直接支持する場合、半導体チップCHPの表面も支持部材で支持することになり、支持部材からの押し付け圧力が半導体チップCHPに伝わり、半導体チップCHPが破損する可能性が顕在化する。
以上のことをまとめると、QFNパッケージをMAPモールド技術で製造する場合、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成が有用である。ところが、チップ搭載部TABと半導体チップCHPとの接続に高融点半田HSを使用する場合には、予めリードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける構成は、テープTPの耐熱性を維持する観点から改善の余地がある。そこで、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付ける前に、高融点半田HSの加熱処理(リフロー)を実施することが考えられるが、この場合、チップ搭載部TAB上に高融点半田HSを介して半導体チップCHPを搭載した状態で、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けることになる。このとき、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で直接支持する構成が考えられるが、半導体チップCHPの表面も支持部材で支持することになり、支持部材からの押し付け圧力が半導体チップCHPに伝わり、半導体チップCHPが破損するおそれが改善の余地として顕在化するのである。
そこで、以下に示す本実施の形態1における半導体装置の製造方法では、顕在化した改善の余地に対する工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態1における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
<実施の形態1における半導体装置の製造方法>
本実施の形態1における半導体装置は、例えば、図4に示すように、DC/DCコンバータの一部を構成する半導体装置PK1であり、QFNパッケージで実装構成されている。そこで、以下では、DC/DCコンバータの一部を構成するQFNパッケージからなる半導体装置PK1の製造方法を例に挙げて、本実施の形態1における技術的思想について説明する。
図11〜図13は、本実施の形態1における半導体装置PK1の製造フローを示すフローチャートである。また、図14〜図25は、本実施の形態1における半導体装置PK1の製造工程を示す図である。
まず、図14に示すように、リードフレームLF1を準備する(図11のS101)。図14(A)では、リードフレームLF1の模式的な全体構成が示されており、図14(B)では、図14(A)に示すリードフレームLF1の一部分が拡大して示されている。さらに、図14(C)では、図14(B)に示すリードフレームLF1の一部分がさらに拡大して示されている。
図14(C)に示すように、本実施の形態1におけるリードフレームLF1は、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)と、リードLDとを備えた製品領域PRが行列状に複数配置されていることがわかる。
さらに、本実施の形態1では、図15に示すようなクリップ集合体CLPも準備する。図15(A)では、クリップ集合体CLPの模式的な全体構成が示されており、図15(B)では、クリップ集合体CLPの一部分が拡大して示されている。図15(B)に示すように、クリップ集合体CLPには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)を備える複数の単位領域URが含まれており、複数の単位領域URが直線状に配置されている。ここで、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)は、例えば、銅を材料成分とする金属板から構成される。
次に、図16に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を形成する(図11のS102)。具体的には、例えば、半田印刷法を使用することにより、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を印刷する。
ここでいう高融点半田HS1とは、260℃程度に加熱しても溶融しない半田を意図しており、例えば、融点が300℃以上でリフロー温度が350℃程度のPb(鉛)を多く含んだPbリッチな高融点半田を挙げることができる。
続いて、図17に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、まず、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)をマウントする(図11のS103)。そして、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)をマウントし(図11のS104)、その後、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)をマウントする(図11のS105)。なお、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)のマウント順は、これに限らず、適宜変更することも可能である。
次に、図18に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、High−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を形成する(図11のS106)。その後、Low−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を形成する(図11のS107)。詳細には、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッド(High−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成するとともに、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているソース電極パッド(Low−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成する。さらに、図18に示すように、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を形成する。
具体的には、例えば、塗布法を使用することにより、High−MOSチップCHP(H)上、Low−MOSチップCHP(L)上、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を塗布する。このとき形成される高融点半田HS2は、上述した高融点半田HS1と同じ材料成分であってもよいし、異なる材料成分であってもよい。
その後、図19に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、クリップ集合体CLPの単位領域URから取り出したHigh−MOSクリップCLP(H)を、High−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)に跨るようにマウントする(図11のS108)。これにより、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、チップ搭載部TAB(L)がHigh−MOSクリップCLP(H)によって電気的に接続されることになる。また、クリップ集合体CLPの単位領域URから取り出したLow−MOSクリップCLP(L)を、Low−MOSチップCHP(L)上から基準電位(GND電位)が供給されるリードに跨るようにマウントする(図11のS109)。これにより、Low−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、基準電位が供給されるリードがLow−MOSクリップCLP(L)によって電気的に接続されることになる。
なお、High−MOSクリップCLP(H)およびLow−MOSクリップCLP(L)のマウント順は、これに限らず、適宜変更することも可能である。
続いて、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対してリフローを実施する(図12のS110)。具体的には、高融点半田HS1および高融点半田HS2を含むリードフレームLF1を、例えば、350℃程度の温度(第1温度)で加熱する。これにより、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させることができる。
このとき、本実施の形態1では、予め準備するリードフレームLF1の裏面にテープを貼り付けない状態で、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させる加熱処理(リフロー)を実施している。したがって、本実施の形態1の場合、たとえ、高融点半田HS1および高融点半田HS2のリフロー温度がテープの耐熱温度よりも高くても、そもそも、リードフレームLF1の裏面にテープが貼り付けられていないことから、テープの耐熱性が問題となることはない。つまり、本実施の形態1によれば、リードフレームLF1の裏面にテープを貼り付ける前に、高融点半田HS1および高融点半田HS2の加熱処理(リフロー)を実施しているため、加熱処理(リフロー)の温度にかかわらず、テープの耐熱性を確保することができる。
その後、高融点半田HS1および高融点半田HS2に含まれているフラックスを除去するため、フラックス洗浄を実施する(図12のS111)。そして、その後の工程で行われるワイヤボンディング工程におけるワイヤのボンディング特性を向上させる観点から、リードフレームLF1の表面に対してプラズマ処理を実施することにより、リードフレームLF1の表面を清浄化する(図12のS112)。
次に、図20(A)および図20(B)に示すように、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける(図12のS113)。つまり、リードフレームLF1の面のうち、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された面とは反対側の面にテープTPを貼り付ける。このとき、上述したようにテープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了しているため、本実施の形態1では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはない。
すなわち、上述した高融点半田HS1および高融点半田HS2のリフロー温度は、例えば、350℃程度であり、テープTPの耐熱温度(例えば、250℃程度)を超える。このことから、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させるための加熱処理を実施すると、テープTPが加熱処理に耐えられなくなってしまう。この点に関し、本実施の形態1では、テープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了している。このことから、本実施の形態1では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはないのである。
ここで、リードフレームLF1のテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を、例えば、支持部材により支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けないと、リードフレームLF1の裏面にテープTPをしっかり貼り付けることが困難となるおそれがある。つまり、リードフレームLF1のテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を、例えば、支持部材により支持しないで、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けると、リードフレームLF1が固定されないことになる。このため、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの反作用力が弱くなる。この結果、リードフレームLF1の裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることが困難となるのである。
ところが、本実施の形態1においては、テープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が既にリードフレームLF1上に搭載されている。このため、リードフレームLFのテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で直接支持する場合、例えば、ドライバICチップCHP(C)の表面も支持部材で支持することになり、支持部材からの押し付け圧力がドライバICチップCHP(C)に伝わり、ドライバICチップCHP(C)が破損する可能性が改善の余地として顕在化する。
そこで、本実施の形態1では、顕在化する改善の余地に対応する工夫を施している。つまり、本実施の形態1では、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際のリードフレームLF1の固定方法に特徴点が存在する。この特徴点については、後述することにする。
続いて、図21(A)および図21(B)に示すように、ワイヤボンディング工程を実施する(図12のS114)。図21(A)は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後、ワイヤボンディング工程を実施する際のリードフレームLF1を示す図である。ただし、図21(A)では、実際のワイヤボンディング工程を実施することによる構成要素(ワイヤ)は省略されており、この構成要素(ワイヤ)は、図21(A)に示される1つの製品領域PRを拡大した図である図21(B)に示されている。
図21(B)において、ドライバICチップCHP(C)に形成されている複数の電極パッドPDと複数のリードLDが複数のワイヤWで接続されていることがわかる。さらに、図21(B)に示すように、High−MOSチップCHP(H)に形成されているゲート電極パッドGP(H)と、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドPDがワイヤWで接続されている。同様に、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているゲート電極パッドGP(L)と、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドPDがワイヤWで接続されている。これにより、本実施の形態1によれば、High−MOSチップCHP(H)に形成されているHigh−MOSトランジスタQH(図1参照)と、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているLow−MOSトランジスタQL(図1参照)が、ドライバICチップCHP(C)に形成されている制御回CC(図1参照)によって電気的に制御されることがわかる。
ここで、本実施の形態1においては、モールド工程にMAPモールド技術を適用するため、例えば、図21(A)に示すリードフレームLF1では、複数の製品領域PRが密に配置されている。このことから、ワイヤボンディング工程において、ウィンドクランパで押さえ付ける充分なスペース領域をリードフレームLF1に確保することが困難になる。
そこで、MAPモールド技術に対応したリードフレームLF1では、ワイヤボンディング工程において、リードフレームLF1を配置するヒートブロックに真空吸着することにより、リードフレームLF1をヒートブロックに固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することになる。この場合、例えば、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けていない場合には、リード抜け(パターンによる隙間)が存在するため、リードフレームLF1をヒートブロック上に真空吸着して固定することが困難となる。
これに対し、本実施の形態1によれば、ワイヤボンディング工程を実施する前工程で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けるように構成されている。このため、本実施の形態1によれば、容易にテープTPを貼り付けたリードフレームLF1を真空吸着することができる。この結果、MAPモールド技術に対応したリードフレームLF1であっても、リードフレームLF1を真空吸着で確実に固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することができる。この結果、本実施の形態1によれば、ワイヤボンディング工程における信頼性を向上させることができる。
なお、ワイヤボンディング工程は、ワイヤWの接合安定化のため、リードフレームLF1を200℃程度から250℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、ワイヤボンディング工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
次に、図22に示すように、リードフレームLF1に形成されている製品領域を一括して樹脂MRで封止(モールド)する(図12のS115)。言い換えれば、図21(B)に示すドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)を覆うようにリードフレームLF1内の複数の製品領域PRを樹脂MRで一括封止して封止体を形成する。つまり、本実施の形態1では、半導体チップを樹脂で封止する技術として、キャビティ内に複数の製品領域PRを内包させて、複数の製品領域PRを一括して樹脂で封止する、いわゆるMAPモールド技術と呼ばれる技術を採用している。このMAPモールド技術によれば、製品領域PR毎に樹脂を注入する経路を設ける必要がないので、複数の製品領域PRを密に配置することができる。これにより、MAPモールド技術によれば、製品の取得数を向上させることができ、これによって、製品のコスト削減を図ることが可能となる。
このとき、本実施の形態1では、MAPモールド技術による樹脂封止工程(モールド工程)よりも前の工程において、リードフレームLF1の裏面に粘着性を有するテープTPを貼り付けている。このため、本実施の形態1によれば、例えば、図23に示すように、リードフレームLF1の裏面に形成されている裏面端子(リード)に確実にテープTPを貼り付けることができる。この結果、MAPモールド技術を採用した樹脂封止工程においても、裏面端子とテープTPとの間に隙間が形成されず、裏面端子の裏側への樹脂漏れ(樹脂バリ)を充分に抑制することができる。
なお、樹脂封止工程で使用される樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂が使用される。このため、樹脂封止工程は、熱硬化性樹脂を硬化させるため、160℃程度から200℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、樹脂封止工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
その後、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPをリードフレームLF1から剥離する(図12のS116)。そして、樹脂MR(封止体)の裏面から露出するチップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)、チップ搭載部TAB(L)および裏面端子BTE(図3参照)の表面にめっき膜を形成する(図12のS117)。さらに、樹脂MRからなる封止体の表面にマークを形成する(マーキング工程)(図12のS118)。
続いて、図24(A)および図24(B)に示すように、樹脂MRからなる封止体の表面にダイシングテープDTを貼り付ける(図13のS119)。そして、図25(A)および図25(B)に示すように、樹脂MRからなる封止体を製品領域PR毎に切断する(パッケージダイシング)(図13のS120)。具体的には、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRを区画する区画領域(境界領域)をダイシングブレードにより切断し、各製品領域PRを個片化する。これにより、例えば、図25(C)に示すような本実施の形態1における半導体装置PK1を取得することができる。
その後、個片化された個々の半導体装置PK1は、特性検査によって選別され(図13のS121)、良品と判定された半導体装置PK1が梱包されて出荷される(図13のS122)。以上のようにして、本実施の形態1における半導体装置を製造することができる。
なお、ここでは、図12のS112に示すプラズマ処理を実施する事例を挙げて説明したが、これに限定されない。プラズマ処理を行わなくても、ワイヤWとリードフレームLF1(複数のリードLD)、およびワイヤWと各半導体チップの電極パッドの接続強度(接続信頼性)が確保できる場合は、プラズマ処理を割愛し、工程数を少なくすることができる。このことについては、以下に説明する実施の形態、および変形例に対しても適用できる。
<実施の形態1の特徴>
次に、本実施の形態1における特徴について、図面を参照しながら説明する。上述したように、本実施の形態1の特徴点は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際のリードフレームLF1の固定方法に存在する。特に、本実施の形態1における技術的思想は、半導体チップに与えるダメージを低減しながら、リードフレームの表面側を支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付けるものである。以下に、本実施の形態1における技術的思想を具体的に説明する。
図26(A)は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF1の構成を示す図であり、図26(B)は、図26(A)の一部を拡大して示す図である。図26(B)に示すように、本実施の形態1におけるリードフレームLF1では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)DIVで区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)が配置されており、チップ搭載部TAB(C)上に、ドライバICチップCHP(C)が搭載されている。また、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。さらに、High−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)上に跨るようにHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されており、かつ、Low−MOSチップCHP(L)上からリード上に跨るようにLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。
本実施の形態1では、このように構成されているリードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けることになる。このとき、本実施の形態1では、リードフレームLF1の面のうち、テープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で支持しながら、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けることになる。ここで、本実施の形態1では、リードフレームLF1の表面側を支持部材で支持することになるが、既に、リードフレームLF1の表面側には、上述したように、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。このため、本実施の形態1では、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)にダメージを与えることなく、リードフレームLF1の表面側を支持部材で支持する工夫を施している。
図27(A)は、本実施の形態1で使用する支持部材SUの模式的な全体構成を示す平面図であり、図27(B)は、図27(A)の一部を拡大した図である。図27(A)および図27(B)に示すように、支持部材SUは、複数の枠部FUを有しており、この複数の枠部FUによって溝部DITが区画されている。図26(B)と図27(B)を対比するとわかるように、図26(B)に示す区画領域DIVに対応して、図27(B)に示す支持部材SUの枠部FUが配置されている。そして、図26(B)に示す製品領域PRに対応して、図27(B)に示す支持部材SUに設けられた溝部DITが配置されている。
図28は、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。図28に示すように、リードフレームLF1に設けられている製品領域PRは、区画領域DIVで挟まれている。そして、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)およびチップ搭載部TAB(L)が設けられており、チップ搭載部TAB(C)上に高融点半田HS1を介してドライバICチップCHP(C)が搭載されている。また、チップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を介してLow−MOSチップCHP(L)が搭載され、このLow−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を介してLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。なお、図28では示されないが、例えば、図26(B)からもわかるように、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(H)も配置されており、このチップ搭載部TAB(H)上に高融点半田HS1を介してHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、このHigh−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を介してHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されている。
ここで、リードフレームLF1の区画領域DIVに枠部FUが接触するようにして、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されている。これにより、枠部FUで挟まれた溝部DITがリードフレームLF1に形成されている製品領域PRと平面的に重なる位置に配置されることになる。このとき、本実施の形態1では、図28に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成されている。この結果、本実施の形態1によれば、支持部材SUは、ドライバICチップCHP(C)と接触しない状態で、リードフレームLF1の表面側を支持していることになる。したがって、本実施の形態1によれば、ドライバICチップCHP(C)にダメージを与えることなく、リードフレームLF1の表面側を支持することができることになる。
一方、図28に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されることになる。
例えば、Low−MOSチップCHP(L)に支持部材SUによるダメージを与えない観点からは、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面が、支持部材SUに設けられた溝部DITの底面BSと接触しないように構成することが考えられる。ところが、このような構成を採用すると、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRが支持部材SUによってまったく支持されないことになる。つまり、Low−MOSクリップCLP(L)の上面が、支持部材SUに設けられた溝部DITの底面BSと接触しないように構成する場合、リードフレームLF1の表面側は、製品領域PRを囲む区画領域DIVに支持部材SUの枠部FUを接触させた構成だけで支持されることになる。この場合、テープTPをリードフレームLF1の裏面に貼り付けることを考えると、製品領域PR自体はまったく支持部材SUによって支持されていないことになる。すなわち、リードフレームLF1のテープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を、例えば、製品領域PR自体をまったく支持しないで、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けると、リードフレームLF1の領域のうち、特に製品領域PRの固定が不安定となる。この結果、リードフレームLF1の製品領域PRでは、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの反作用力が著しく弱くなってしまう。これにより、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることが困難となるのである。
そこで、本実施の形態1では、図28に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されているのである。同様に、図28では図示されていないが、High−MOSチップCHP(H)上に搭載されているHigh−MOSクリップCLP(H)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されているのである。このように、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と同様に、High−MOSクリップCLP(H)の上面も溝部DITの底面BSと接触するように構成されているが,以下では、図28に示されているLow−MOSクリップCLP(L)に着目した観点で説明することにする。
本実施の形態1では、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持する際、例えば、図28に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成している。その一方で、本実施の形態1では、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成しているのである。
これにより、リードフレームLF1に形成されている製品領域PR自体がまったく支持部材SUで支持されないことにはならないため、製品領域PRの固定の安定性を向上させることができる。この結果、リードフレームLF1の製品領域PRにおいても、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの充分な反作用力(反発力)を確保することができる。したがって、本実施の形態1によれば、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることができる。つまり、本実施の形態1によれば、リードフレームLF1の表面側にドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された状態であっても、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
ここで、本実施の形態1においては、例えば、図28に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成している。一方で、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成している。この理由について説明する。
まず、リードフレームLF1に形成されている製品領域PR自体を確実に支持部材SUで支持する観点からは、ドライバICチップCHP(C)の上面、および、Low−MOSクリップCLP(L)の上面の両方に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成することが考えられる。
しかし、ドライバICチップCHP(C)の上面に溝部DITの底面BSが接触するように構成するということは、ドライバICチップCHP(C)が支持部材SUによって直接支持されることを意味する。この場合、支持部材SUからの押し付け力が、直接、ドライバICチップCHP(C)に加わることになり、ドライバICチップCHP(C)に与えるダメージが大きくなると考えられる。したがって、本実施の形態1では、例えば、図28に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成しているのである。すなわち、本実施の形態1では、ドライバICチップCHP(C)の上面に、溝部DITの底面BSが接触しないように構成している。
一方、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面も、支持部材SUに設けられた溝部DITの底面BSと接触しないように構成することが考えられる。ところが、このような構成を採用すると、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRが支持部材SUによってまったく支持されないことになる。この結果、製品領域PRの固定が不安定となる。このことから、リードフレームLF1の製品領域PRでは、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの反作用力が著しく弱くなってしまう。これにより、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることが困難となるのである。
そこで、本実施の形態1では、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しているのである。
ここで、Low−MOSクリップCLP(L)の上面に、溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持している。この場合、Low−MOSクリップCLP(L)の下層に配置されているLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージが問題とならないかが疑問となる。しかし、Low−MOSチップCHP(L)では、Low−MOSチップCHP(L)の上面に、溝部DITの底面BSを直接接触させるように構成されるのではなく、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)が介在する構成となる。つまり、Low−MOSチップCHP(L)においては、溝部DITの底面BSが、Low−MOSチップCHP(L)の上面に直接接触する構成とはなっていないのである。すなわち、本実施の形態1では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能する。このことから、たとえ、溝部DITの底面BSがLow−MOSクリップCLP(L)に接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができるのである。
以上のことから、本実施の形態1では、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成している。一方で、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成しているのである。
これにより、本実施の形態1によれば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
ここで、本実施の形態1の構成では、ドライバICチップCHP(C)の上面を支持部材SUで押さえ付けていないことから、製品領域PR全体を支持部材SUで押さえ付ける構成とはなっていない。しかし、例えば、図26に示すように、製品領域PRに占めるドライバICチップCHP(C)の占有面積が、High−MOSチップCHP(H)やLow−MOSチップCHP(L)の占有面積に比べて十分小さい場合には、製品領域PRの一部領域を支持部材SUで押さえ付けていない構成であっても、充分に、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができるのである。
なお、本実施の形態1における技術的思想の斬新さは、例えば、図28に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を介して搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)に緩衝材としての機能を見出した点にある。そもそも、Low−MOSクリップCLP(L)の機能は、オン抵抗を低減する機能であり、緩衝材としての機能は想定されていない。この点に関し、Low−MOSクリップCLP(L)に緩衝材としての機能を見出して想到された本実施の形態1における技術的思想は斬新性を有するものである。
ここで、Low−MOSクリップCLP(L)における緩衝材としての機能を充分に発揮させる観点からは、例えば、Low−MOSクリップCLP(L)の厚さをなるべく厚くすることも考えられる。この場合、Low−MOSクリップCLP(L)の断面積も大きくなることから、Low−MOSクリップCLP(L)の電気抵抗を低減することができ、これによって、本実施の形態1における半導体装置PK1のオン抵抗をさらに低減することもできる。
<変形例1>
次に、本実施の形態1における変形例1について説明する。図29は、本変形例1において、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図29に示すように、本変形例1では、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に、緩衝材BUFが介在するように構成されている。これにより、ドライバICチップCHP(C)も支持部材SUで支持されることになる。この結果、本変形例1によれば、製品領域PR全体を支持部材SUで支持することができるため、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
このとき、本変形例1では、ドライバICチップCHP(C)の上面が、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSと直接接触しているのではなく、緩衝材BUFを介して間接的に溝部DITの底面BSと接触している。このため、ドライバICチップCHP(C)の上面を支持部材SUで支持する場合であっても、ドライバICチップCHP(C)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本変形例1によれば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
<変形例2>
続いて、本実施の形態1における変形例2について説明する。図30は、本変形例2において、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図30に示すように、本変形例2では、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に、緩衝材BUFが介在するように構成されている。これにより、ドライバICチップCHP(C)も支持部材SUで支持されることになる。この結果、本変形例2によれば、製品領域PR全体を支持部材SUで支持することができるため、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
このとき、本変形例2でも、ドライバICチップCHP(C)の上面が、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSと直接接触しているのではなく、緩衝材BUFを介して間接的に溝部DITの底面BSと接触している。このため、ドライバICチップCHP(C)の上面を支持部材SUで支持する場合であっても、ドライバICチップCHP(C)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができる。
さらに、本変形例2では、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例2においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本変形例2では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能するとともに、さらに、Low−MOSクリップCLP(L)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、より確実に問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本変形例2によっても、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
<緩衝材の具体的な構成>
次に、上述した実施の形態1、変形例1および変形例2で説明した緩衝材(Low−MOSクリップCLP(L)や緩衝材BUF)の具体的な構成および利点について説明する。
図31は、様々な物質の縦弾性係数、ショアA硬度およびビッカース硬度を示す図である。図31において、緩衝材BUFの例として、ウレタンゴム、シリコンゴム(シリコーンゴム)、および、ニトリルゴムが挙げられている。また、比較対象として、例えば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に代表される半導体チップの構成成分であるシリコンが挙げられている。さらに、緩衝材として機能するLow−MOSクリップCLP(L)の構成成分である銅(無酸素銅)も挙げられているとともに、支持部材SUの構成材料であるステンレス(SUS304)も挙げられている。
図31において、まず、縦弾性係数について説明すると、ウレタンゴムの縦弾性係数は、24.0(MPa)〜29.4(MPa)であり、シリコンゴム(シリコーンゴム)の縦弾性係数は、5(MPa)〜7(MPa)であり、ニトリルゴムの縦弾性係数は、8.1(MPa)〜20.2(MPa)である。また、シリコンの縦弾性係数は、185000(MPa)であり、銅(無酸素銅)の縦弾性係数は、220(MPa)であり、ステンレスの縦弾性係数は、620(MPa)である。
次に、図31において、ショアA硬度について説明すると、ウレタンゴムのショアA硬度は、50(Hs)〜90(Hs)であり、シリコンゴムのショアA硬度は、50(Hs)〜70(Hs)であり、ニトリルゴムのショアA硬度は、50(Hs)〜70(Hs)である。
続いて、図31において、ビッカース硬度について説明すると、シリコン(Si)のビッカース硬度は、1040(HV)であり、銅(無酸素銅)のビッカース硬度は、105(HV)であり、ステンレスのビッカース硬度は、196(HV)である。
(1)実施の形態1の場合
図31を参照しながら、実施の形態1の構成要素について考える。実施の形態1では、例えば、図28に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に、高融点半田HS2を介して、Low−MOSクリップCLP(L)が搭載されており、このLow−MOSクリップCLP(L)の上面が支持部材SUと接触している。
このとき、Low−MOSチップCHP(L)は、シリコンを主成分とする半導体チップであり、Low−MOSクリップCLP(L)は、例えば銅材から構成されている。また、支持部材SUは、例えば、ステンレスから構成される。
したがって、シリコンと銅とステンレスの縦弾性係数を比較すると、シリコンの縦弾性係数が最も大きく、続いて、ステンレスの縦弾性係数が続き、銅の縦弾性係数が最も小さくなっていることがわかる。ここで、縦弾性係数に着目すると、縦弾性係数が大きくなればなるほど、その物質が硬くなることを意味する。言い換えれば、縦弾性係数が小さくなれば、なるほど、その物質が軟らかくなることを意味する。このことから、シリコンと銅とステンレスを比較すると、最も硬い物質がシリコンであり、次に硬い物質がステンレスとなり、最も軟らかい物質が銅となることがわかる。
このため、例えば、シリコンからなるLow−MOSチップCHP(L)上に、ステンレスからなる支持部材SUを直接接触させる場合と、シリコンからなるLow−MOSチップCHP(L)上に、銅からなるLow−MOSクリップCLP(L)を介して、ステンレスからなる支持部材SUを配置する場合とを比較して見る。この場合、銅からなるLow−MOSクリップCLP(L)を介在させる後者の方が前者よりも、支持部材SUによる押し付け力に対して、Low−MOSチップCHP(L)を保護することができることがわかる。すなわち、Low−MOSクリップCLP(L)は、最も軟らかいので、支持部材SUでLow−MOSチップCHP(L)を支持する場合の緩衝材として充分に機能することがわかる。この結果、溝部DITの底面BSがLow−MOSクリップCLP(L)に接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができることがわかる。
(2)変形例1の場合
図31を参照しながら、変形例1の構成要素について考える。変形例1では、例えば、図29に示すように、ドライバICチップCHP(C)上に、緩衝材BUFが配置されており、この緩衝材BUF上に支持部材SUが配置された構成をしている。
このとき、ドライバICチップCHP(C)は、シリコンを主成分とする半導体チップであり、緩衝材BUFは、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム(シリコーンゴム)、ニトリルゴムなどのゴム材料から構成されている。また、支持部材SUは、例えば、ステンレスから構成される。
したがって、シリコンとゴム材料とステンレスの縦弾性係数を比較すると、シリコンの縦弾性係数が最も大きく、続いて、ステンレスの縦弾性係数が続き、ゴム材料の縦弾性係数が最も小さくなっていることがわかる。特に、ゴム材料の縦弾性係数は、シリコンやステンレスと比べて極めて小さくなっており、ゴム材料が極めて軟らかい物質となっていることがわかる。
このように、ゴム材料は、最も軟らかいので、支持部材SUでドライバICチップCHP(C)を支持する場合の緩衝材BUFとして充分に機能することがわかる。この結果、溝部DITの底面BSが緩衝材BUFに接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、ドライバICチップCHP(C)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができることがわかる。
特に、変形例1で緩衝材BUFとして使用されているゴム材料は、極めて軟らかいため、チップ搭載部TAB(C)上に高融点半田HS1を介して搭載されるドライバICチップCHP(C)の上面の高さにバラツキが生じる場合であっても、緩衝材BUFが、この高さバラツキを吸収して、必要以上にドライバICチップCHP(C)に加わる押し付け力が増大することを抑制できる。例えば、チップ搭載部TAB(C)や高融点半田HS1やドライバICチップCHP(C)の製造バラツキによって、ドライバICチップCHP(C)の高さが平均的な高さよりも高くなる場合を考える。この場合、例えば、ドライバICチップCHP(C)の上面をステンレスからなる支持部材SUで支持するときには、必要以上にドライバICチップCHP(C)に加わる押し付け力が大きくなってしまうと考えられる。これに対し、ドライバICチップCHP(C)上に緩衝材BUFを介在させて支持部材SUで支持する場合には、高さバラツキを軟らかな緩衝材BUFで吸収することができるため、ドライバICチップCHP(C)に加わる押し付け力が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
(3)変形例2の場合
図31を参照しながら、変形例2の構成要素について考える。変形例2では、例えば、図30に示すように、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例2においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成をしている。
このとき、Low−MOSチップCHP(L)は、シリコンを主成分とする半導体チップであり、Low−MOSクリップCLP(L)は、銅から構成される。また、緩衝材BUFは、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム(シリコーンゴム)、ニトリルゴムなどのゴム材料から構成されており、支持部材SUは、例えば、ステンレスから構成される。
したがって、例えば、銅とゴム材料の縦弾性係数を比較すると、銅の縦弾性係数よりも、ゴム材料の縦弾性係数の方が極めて小さくなって、ゴム材料が極めて軟らかい物質となっていることがわかる。
このように、ゴム材料は、最も軟らかいので、支持部材SUでLow−MOSチップCHP(L)を支持する場合の緩衝材BUFとして充分に機能することがわかる。この結果、たとえ、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、銅からなるLow−MOSクリップCLP(L)だけを備える実施の形態1よりも、さらに問題のないレベルまで低減することができる。
特に、変形例2で緩衝材BUFとして使用されているゴム材料は、極めて軟らかい。このため、チップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を介して搭載されたLow−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を介して搭載されたLow−MOSクリップCLP(L)の上面の高さにバラツキが生じる場合であっても、緩衝材BUFが、この高さバラツキを吸収して、必要以上にLow−MOSチップCHP(L)に加わる押し付け力が増大することを抑制できる。例えば、チップ搭載部TAB(C)や高融点半田HS1やLow−MOSチップCHP(L)や高融点半田HS2やLow−MOSクリップCLP(L)の製造バラツキによって、Low−MOSクリップCLP(L)の高さが平均的な高さよりも高くなる場合を考える。この場合、例えば、Low−MOSクリップCLP(L)の上面をステンレスからなる支持部材SUで支持するときには、必要以上にLow−MOSチップCHP(L)に加わる押し付け力が大きくなってしまうと考えられる。これに対し、Low−MOSクリップCLP(L)上に緩衝材BUFを介在させて支持部材SUで支持する場合には、高さバラツキを軟らかな緩衝材BUFで吸収することができるため、Low−MOSチップCHP(L)に加わる押し付け力が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態2では、High−MOSクリップとLow−MOSクリップが形成された複数の単位領域が行列状(マトリクス状)に配置されたクリップフレームを使用して、半導体装置を製造する技術的思想について説明する。
<実施の形態2における半導体装置の実装構成>
本実施の形態2における半導体装置PK2の実装構成は、前記実施の形態1における半導体装置PK1の実装構成とほぼ同様である。
図32は、本実施の形態2における半導体装置PK2の実装構成を示す図である。図32において、中央に示されている図は、半導体装置PK2を上面(表面)から見た平面図であり、四方のそれぞれに側面図が示されている。図32に示すように、本実施の形態2における半導体装置PK2は、矩形形状をした樹脂MRで覆われている。そして、側面図を見てわかるように、半導体装置PK2の側面には、樹脂MRからリードLDが露出していることがわかる。さらに、本実施の形態2では、半導体装置PK2の側面から吊りリードHLの断面が露出している。この点が、本実施の形態2における半導体装置PK2と、前記実施の形態1における半導体装置PK1との相違点である。
次に、図33は、本実施の形態2における半導体装置PK2を下面(裏面)から見た平面図である。図33に示すように、本実施の形態2における半導体装置PK2においても、半導体装置PK2の裏面が樹脂MRで覆われているが、この樹脂MRからチップ搭載部TAB(L)、チップ搭載部TAB(H)、および、チップ搭載部TAB(C)が露出している。このようにチップ搭載部TAB(L)、チップ搭載部TAB(H)、および、チップ搭載部TAB(C)が半導体装置PK2の裏面から露出していることにより、半導体装置PK2の放熱効率を向上させることができる。また、矩形形状をした半導体装置PK2の外周領域(外周部)には、複数の裏面端子BTEが露出している。この裏面端子BTEは、リードLDの一部を構成している。
続いて、半導体装置PK2の内部構造について説明する。図34は、本実施の形態2における半導体装置PK2の内部構成を示す図である。図34において、中央に示されている図は、樹脂MRを透視した上面側から半導体装置PK2の内部を見た平面図であり、四方のそれぞれに断面図が示されている。
ここで、図34に示す本実施の形態2における半導体装置PK2の内部構成と、図4に示す前記実施の形態1における半導体装置PK1の内部構成とは、ほぼ同様の構成をしているため、同様の構成については説明を省略し、相違点について説明する。図34において、本実施の形態2の特徴は、High−MOSクリップCLP(H)と一体的に吊りリードHLが形成されており、この吊りリードHLが、樹脂MRからなる封止体の外縁部にまで達している点である。同様に、Low−MOSクリップCLP(L)にも、一体的に吊りリードHLが形成されており、この吊りリードHLが、樹脂MRからなる封止体の外縁部にまで達している。その他の構成は、前記実施の形態1と同様である。
<実施の形態2における半導体装置の製造方法>
本実施の形態2における半導体装置PK2は上記のように構成されており、以下に、その製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図35〜図37は、本実施の形態2における半導体装置PK2の製造フローを示すフローチャートである。また、図38〜図41は、本実施の形態2における半導体装置PK2の製造工程を示す図である。
まず、リードフレームLF1を準備する(図35のS201)。このリードフレームLF1は、例えば、図14(A)〜図14(C)に示す前記実施の形態1で使用したリードフレームLF1と同様の構成をしている。例えば、図14(C)に示すように、本実施の形態2におけるリードフレームLF1は、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)と、リードLDとを備えた製品領域PRが行列状に複数配置されている。
さらに、本実施の形態2では、図38に示すようなクリップフレームCLFを準備する。本実施の形態2では、このクリップフレームCLFを使用する点に特徴がある。図38(A)では、クリップフレームCLFの模式的な全体構成が示されており、図38(B)では、クリップフレームCLFの一部分が拡大して示されている。図38(B)に示すように、クリップフレームCLFには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)を備える複数の単位領域URが含まれており、複数の単位領域URが行列状(マトリクス状)に配置されている。ここで、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)は、例えば、銅を材料成分とする金属板から構成される。
以下に、図38(A)および図38(B)に示すクリップフレームCLFの詳細な構成について説明する。例えば、図38(B)に示すように、行列状に配置された単位領域URのそれぞれには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)が形成されており、High−MOSクリップCLP(H)およびLow−MOSクリップCLP(L)は、ともに、吊りリードHLでクリップフレームCLFの枠体に接続されている。したがって、クリップフレームCLFの全体には、一体的に複数のHigh−MOSクリップCLP(H)と複数のLow−MOSクリップCLP(L)が形成されていることになる。
本実施の形態2におけるクリップフレームCLFでは、図38(A)および図38(B)に示すように、複数の単位領域URがX方向およびY方向に並ぶように配置されている。つまり、本実施の形態2におけるクリップフレームCLFは、X方向およびY方向に沿ってマトリクス状に複数の単位領域URが形成されている。例えば、本実施の形態2のクリップフレームCLFは、複数の単位領域URがX方向に第1所定間隔(第1ピッチ)で配置され、かつ、Y方向に第2所定間隔(第2ピッチ)で配置されている。
ここで、図14(A)〜図14(C)に示すリードフレームLF1に着目すると、例えば、図14(C)に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRがX方向およびY方向に並ぶように配置されている。つまり、図14(A)〜図14(C)に示すリードフレームLF1は、X方向およびY方向に沿ってマトリクス状に複数の製品領域PRが形成されている。例えば、リードフレームLF1は、複数の製品領域PRがX方向に第1所定間隔(第1ピッチ)で配置され、かつ、Y方向に第2所定間隔(第2ピッチ)で配置されている。
すなわち、本実施の形態2においては、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのX方向の配置ピッチと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのX方向の配置ピッチとが同一となっている。また、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのY方向の配置ピッチと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのY方向の配置ピッチとが同一となっている。
ここで、クリップフレームCLFに形成されている複数のHigh−MOSクリップCLP(H)やLow−MOSクリップCLP(L)のX方向(第1方向)およびX方向と直交するY方向(第2方向)における配置ピッチを第1ピッチおよび第2ピッチとする。
この場合、リードフレームLF1に形成されているチップ搭載部(チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)、チップ搭載部TAB(L))のX方向およびY方向における配置ピッチも第1ピッチおよび第2ピッチとなっているのである。
この結果、本実施の形態2においては、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのそれぞれが、平面視において重なるように配置することができる。さらに詳細に述べると、例えば、図14(C)に示すチップ搭載部TAB(H)と、図38(B)に示すHigh−MOSクリップCLP(H)が平面的に重なるように配置できるとともに、図14(C)に示すチップ搭載部TAB(L)と、図38(B)に示すLow−MOSクリップCLP(L)が平面的に重なるように配置できる。
次に、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田を形成する(図35のS202)。具体的には、例えば、半田印刷法を使用することにより、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田を印刷する。
続いて、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、まず、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)をマウントする(図35のS203)。そして、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)をマウントし(図35のS204)、その後、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)をマウントする(図35のS205)。なお、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)のマウント順は、これに限らず、適宜変更することも可能である。
その後、リードフレームLF1を位置固定用の専用治具にセットする(図35のS206)。具体的には、図39に示すように、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1を専用治具の例えば突出ピンに挿入することにより、リードフレームLF1の位置決めを行なう。
次に、図39に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、High−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を形成する(図35のS207)。その後、Low−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を形成する(図35のS208)。詳細には、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッド(High−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成するとともに、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているソース電極パッド(Low−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成する。さらに、図39に示すように、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を形成する。
具体的には、例えば、塗布法を使用することにより、High−MOSチップCHP(H)上、Low−MOSチップCHP(L)上、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を塗布する。このとき形成される高融点半田HS2は、上述した高融点半田HS1と同じ材料成分であってもよいし、異なる材料成分であってもよい。
その後、図39に示すように、クリップフレームCLFを位置固定用の専用治具にセットする(図35のS209)。具体的には、図39に示すように、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1を挿入した突出ピンに、さらに、クリップフレームCLFに形成されている開口部OP2を挿入する。これにより、本実施の形態2によれば、リードフレームLF1上にクリップフレームCLFを重ね合わせるように配置することができる。この点に本実施の形態2における特徴点がある。つまり、上述したように、専用治具に設けられた突き出しピンに、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1と、クリップフレームCLFに形成されている開口部OP2を挿入することにより、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのそれぞれとを平面的に重ね合わせることができるのである。
すなわち、本実施の形態2においては、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのX方向の配置ピッチと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのX方向の配置ピッチとが同一となっている。また、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのY方向の配置ピッチと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのY方向の配置ピッチとが同一となっている。
この結果、本実施の形態2においては、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのそれぞれが、平面視において重なるように配置することができる。さらに詳細に述べると、例えば、図39に示すHigh−MOSチップCHP(H)と、図39に示すHigh−MOSクリップCLP(H)が平面的に重なるように配置できるとともに、図39に示すLow−MOSチップCHP(L)と、図39に示すLow−MOSクリップCLP(L)が平面的に重なるように配置できる。
このように本実施の形態2によれば、リードフレームLF1にクリップフレームCLFを重ね合わせるだけで、複数の製品領域PRのそれぞれと、複数の単位領域URのそれぞれとを平面的に重ね合わせることができる。このことは、複数の製品領域PRのそれぞれに形成されているHigh−MOSチップCHP(H)上に、複数の単位領域URのそれぞれに形成されているHigh−MOSクリップCLP(H)を一度に搭載することができることを意味する。同様に、このことは、複数の製品領域PRのそれぞれに形成されているLow−MOSチップCHP(L)上に、複数の単位領域URのそれぞれに形成されているLow−MOSクリップCLP(L)を一度に搭載することができることを意味する。この結果、本実施の形態2によれば、製造工程の簡略化を図ることができ、これによって、半導体装置PK2の製造コストを低減することができる。
以上のようにして、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、チップ搭載部TAB(L)がHigh−MOSクリップCLP(H)によって電気的に接続されることになる。また、Low−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、基準電位が供給されるリードがLow−MOSクリップCLP(L)によって電気的に接続されることになる。
続いて、高融点半田(例えば、高融点半田HS2)に対してリフローを実施する(図36のS210)。具体的には、高融点半田を含むリードフレームLF1を、例えば、350℃程度の温度(第1温度)で加熱する。これにより、高融点半田を溶融させることができる。
このとき、本実施の形態2では、予め準備するリードフレームLF1の裏面にテープを貼り付けない状態で、高融点半田を溶融させる加熱処理(リフロー)を実施している。したがって、本実施の形態2の場合、たとえ、高融点半田のリフロー温度がテープの耐熱温度よりも高くても、そもそも、リードフレームLF1の裏面にテープが貼り付けられていないことから、テープの耐熱性が問題となることはない。つまり、本実施の形態2によれば、リードフレームLF1の裏面にテープを貼り付ける前に、高融点半田の加熱処理(リフロー)を実施しているため、加熱処理(リフロー)の温度にかかわらず、テープの耐熱性を確保することができる。
その後、高融点半田に含まれているフラックスを除去するため、フラックス洗浄を実施する(図36のS211)。そして、その後の工程で行われるワイヤボンディング工程におけるワイヤのボンディング特性を向上させる観点から、リードフレームLF1の表面に対してプラズマ処理を実施することにより、リードフレームLF1の表面を清浄化する(図36のS212)。
次に、図40(A)および図40(B)に示すように、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける(図36のS213)。つまり、リードフレームLF1の面のうち、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された面とは反対側の面にテープTPを貼り付ける。このとき、上述したようにテープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了しているため、本実施の形態2では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはない。
すなわち、上述した高融点半田のリフロー温度は、例えば、350℃程度であり、テープTPの耐熱温度(例えば、250℃程度)を超える。このことから、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で、高融点半田を溶融させるための加熱処理を実施すると、テープTPが加熱処理に耐えられなくなってしまう。この点に関し、本実施の形態2では、テープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了している。このことから、本実施の形態2では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはないのである。
続いて、図41(A)および図41(B)に示すように、ワイヤボンディング工程を実施する(図36のS214)。図41(A)は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後、ワイヤボンディング工程を実施する際のリードフレームLF1を示す図である。ただし、図41(A)では、実際のワイヤボンディング工程を実施することによる構成要素(ワイヤ)は省略されており、この構成要素(ワイヤ)は、図41(A)に示される1つの製品領域PRを拡大した図である図41(B)に示されている。
図41(B)において、ドライバICチップCHP(C)に形成されている複数の電極パッドPDと複数のリードLDが複数のワイヤWで接続されていることがわかる。さらに、図41(B)に示すように、High−MOSチップCHP(H)に形成されているゲート電極パッドGP(H)と、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドPDがワイヤWで接続されている。同様に、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているゲート電極パッドGP(L)と、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドPDがワイヤWで接続されている。これにより、本実施の形態2によれば、High−MOSチップCHP(H)に形成されているHigh−MOSトランジスタQH(図1参照)と、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているLow−MOSトランジスタQL(図1参照)が、ドライバICチップCHP(C)に形成されている制御回CC(図1参照)によって電気的に制御されることがわかる。
ここで、本実施の形態2によれば、ワイヤボンディング工程を実施する前工程で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けるように構成されている。このため、本実施の形態2によれば、容易にテープTPを貼り付けたリードフレームLF1を真空吸着することができる。この結果、MAPモールド技術に対応したリードフレームLF1であっても、リードフレームLF1を真空吸着で確実に固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することができる。この結果、本実施の形態2によれば、ワイヤボンディング工程における信頼性を向上させることができる。
なお、ワイヤボンディング工程は、ワイヤWの接合安定化のため、リードフレームLF1を200℃程度から250℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、ワイヤボンディング工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
次に、リードフレームLF1に形成されている製品領域を一括して樹脂で封止(モールド)する(図36のS215)。言い換えれば、図41(B)に示すドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)を覆うようにリードフレームLF1内の複数の製品領域PRを樹脂MRで一括封止して封止体を形成する。つまり、本実施の形態2では、半導体チップを樹脂で封止する技術として、キャビティ内に複数の製品領域PRを内包させて、複数の製品領域PRを一括して樹脂で封止する、いわゆるMAPモールド技術と呼ばれる技術を採用している。このMAPモールド技術によれば、製品領域PR毎に樹脂を注入する経路を設ける必要がないので、複数の製品領域PRを密に配置することができる。これにより、MAPモールド技術によれば、製品の取得数を向上させることができ、これによって、製品のコスト削減を図ることが可能となる。
このとき、本実施の形態2では、MAPモールド技術による樹脂封止工程(モールド工程)よりも前の工程において、リードフレームLF1の裏面に粘着性を有するテープTPを貼り付けている。このため、本実施の形態2によれば、リードフレームLF1の裏面に形成されている裏面端子(リード)に確実にテープTPを貼り付けることができる。この結果、MAPモールド技術を採用した樹脂封止工程においても、裏面端子とテープTPとの間に隙間が形成されず、裏面端子の裏側への樹脂漏れ(樹脂バリ)を充分に抑制することができる。
なお、樹脂封止工程で使用される樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂が使用される。このため、樹脂封止工程は、熱硬化性樹脂を硬化させるため、160℃程度から200℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、樹脂封止工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
その後、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPをリードフレームLF1から剥離する(図36のS216)。そして、樹脂MR(封止体)の裏面から露出するチップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)、チップ搭載部TAB(L)および裏面端子BTE(図33参照)の表面にめっき膜を形成する(図36のS217)。さらに、樹脂MRからなる封止体の表面にマークを形成する(マーキング工程)(図36のS218)。
続いて、樹脂からなる封止体の表面にダイシングテープを貼り付ける(図37のS219)。そして、樹脂からなる封止体を製品領域毎に切断する(パッケージダイシング)(図37のS220)。具体的には、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域を区画する区画領域(境界領域)をダイシングブレードにより切断し、各製品領域を個片化する。これにより、例えば、図32および図33に示すような本実施の形態2における半導体装置PK2を取得することができる。このとき、クリップフレームCLFに形成されている吊りリードHLは、樹脂MRと一緒に切断される。この結果、例えば、図32に示すように、半導体装置PK2の側面から吊りリードHLの断面が露出し、半導体装置PK2の側面と吊りリードHLの断面とは同一平面となっている。
その後、個片化された個々の半導体装置PK2は、特性検査によって選別され(図37のS221)、良品と判定された半導体装置PK2が梱包されて出荷される(図37のS222)。以上のようにして、本実施の形態2における半導体装置を製造することができる。
<実施の形態2の特徴>
次に、本実施の形態2における特徴について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態2の特徴点は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際のリードフレームLF1の固定方法に存在する。特に、本実施の形態2における技術的思想は、半導体チップに与えるダメージを低減しながら、リードフレームの表面側を支持した状態で、リードフレームの裏面にテープを貼り付けるものである。以下に、本実施の形態2における技術的思想を具体的に説明する。
図42(A)は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF1の構成を示す図であり、図42(B)は、図42(A)の一部を拡大して示す図である。図42(B)に示すように、本実施の形態2におけるリードフレームLF1では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)で区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)が配置されており、チップ搭載部TAB(C)上に、ドライバICチップCHP(C)が搭載されている。また、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。さらに、本実施の形態2においては、リードフレームLF1と平面的に重なるようにクリップフレームCLFが搭載されている。このクリップフレームCLFでは、単位領域URが行列状(マトリックス状)に配置されており、各単位領域URは区画領域(境界領域)DIV2で区画されていることがわかる。そして、各単位領域URに着目すると、各単位領域URには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。これにより、本実施の形態2では、High−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)上に跨るようにHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されており、かつ、Low−MOSチップCHP(L)上からリード上に跨るようにLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。そして、High−MOSクリップCLP(H)およびLow−MOSクリップCLP(L)は、クリップフレームCLFの区画領域DIV2に吊りリードHLで接続されている。
図43(A)は、本実施の形態2で使用する支持部材SUの模式的な全体構成を示す平面図であり、図43(B)は、図43(A)の一部を拡大した図である。図43(A)および図43(B)に示すように、支持部材SUは、外枠部を有しており、この外枠部の内側領域に溝部DITが形成されている。このとき、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRを内包するように、支持部材SUに設けられた溝部DITが配置されている。
図44は、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。図44に示すように、リードフレームLF1に設けられている製品領域PRは、区画領域DIVで挟まれている。そして、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)およびチップ搭載部TAB(L)が設けられており、チップ搭載部TAB(C)上に高融点半田HS1を介してドライバICチップCHP(C)が搭載されている。また、チップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を介してLow−MOSチップCHP(L)が搭載され、このLow−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を介してLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。なお、図44では示されないが、例えば、図42(B)からもわかるように、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(H)も配置されており、このチップ搭載部TAB(H)上に高融点半田HS1を介してHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、このHigh−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を介してHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されている。
ここで、リードフレームLF1の区画領域DIVの上方には、クリップフレームCLFの区画領域DIV2が配置されており、この区画領域DIV2が支持部材SUに接触するようにして、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されている。これにより、支持部材SUの溝部DITがリードフレームLF1に形成されている製品領域PRと平面的に重なる位置に配置されることになる。このとき、本実施の形態2では、図44に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成されている。この結果、本実施の形態2によれば、支持部材SUは、ドライバICチップCHP(C)と接触しない状態で、リードフレームLF1の表面側を支持していることになる。したがって、本実施の形態2によれば、ドライバICチップCHP(C)にダメージを与えることなく、リードフレームLF1の表面側を支持することができることになる。
一方、図44に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されている。
これにより、リードフレームLF1に形成されている製品領域PR自体がまったく支持部材SUで支持されないことにはならないため、製品領域PRの固定の安定性を向上させることができる。この結果、リードフレームLF1の製品領域PRにおいても、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの充分な反作用力(反発力)を確保することができる。したがって、本実施の形態2によれば、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることができる。つまり、本実施の形態2によれば、リードフレームLF1の表面側にドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された状態であっても、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
ここで、Low−MOSチップCHP(L)では、Low−MOSチップCHP(L)の上面に、溝部DITの底面BSを直接接触させるように構成されるのではなく、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)が介在する構成となる。つまり、Low−MOSチップCHP(L)においては、溝部DITの底面BSが、Low−MOSチップCHP(L)の上面に直接接触する構成とはなっていないのである。すなわち、本実施の形態2では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能する。このことから、たとえ、溝部DITの底面BSがLow−MOSクリップCLP(L)に接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができるのである。
以上のことから、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に隙間が存在するように構成している。一方で、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成しているのである。
これにより、本実施の形態2によれば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
<変形例1>
次に、本実施の形態2における変形例1について説明する。図45は、本変形例1において、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図45に示すように、本変形例1では、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に、緩衝材BUFが介在するように構成されている。これにより、ドライバICチップCHP(C)も支持部材SUで支持されることになる。この結果、本変形例1によれば、製品領域PR全体を支持部材SUで支持することができるため、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
このとき、本変形例1では、ドライバICチップCHP(C)の上面が、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSと直接接触しているのではなく、緩衝材BUFを介して間接的に溝部DITの底面BSと接触している。このため、ドライバICチップCHP(C)の上面を支持部材SUで支持する場合であっても、ドライバICチップCHP(C)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本変形例1によれば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
<変形例2>
続いて、本実施の形態2における変形例2について説明する。図46は、本変形例2において、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図46に示すように、本変形例2では、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとドライバICチップCHP(C)の上面との間に、緩衝材BUFが介在するように構成されている。これにより、ドライバICチップCHP(C)も支持部材SUで支持されることになる。この結果、本変形例2によれば、製品領域PR全体を支持部材SUで支持することができるため、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
このとき、本変形例2でも、ドライバICチップCHP(C)の上面が、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSと直接接触しているのではなく、緩衝材BUFを介して間接的に溝部DITの底面BSと接触している。このため、ドライバICチップCHP(C)の上面を支持部材SUで支持する場合であっても、ドライバICチップCHP(C)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができる。
さらに、本変形例2では、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例2においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本変形例2では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能するとともに、さらに、Low−MOSクリップCLP(L)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、さらに問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本変形例2によっても、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態3でも、チップ搭載部TAB(H)とHigh−MOSチップCHP(H)との接続、および、チップ搭載部TAB(L)とLow−MOSチップCHP(L)との接続に高融点半田HS1を使用する。一方、本実施の形態3では、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)との接続に銀ペーストPSTを使用する例について説明する。
<実施の形態3における半導体装置の実装構成>
本実施の形態3における半導体装置の実装構成は、前記実施の形態2における半導体装置PK2の実装構成とほぼ同様であるため、相違点を中心に説明する。
図47は、本実施の形態3における半導体装置PK3の内部構成を示す図である。図47において、中央に示されている図は、樹脂MRを透視した上面側から半導体装置PK3の内部を見た平面図であり、四方のそれぞれに断面図が示されている。
図47において、本実施の形態3においても、High−MOSクリップCLP(H)と一体的に吊りリードHLが形成されており、この吊りリードHLが、樹脂MRからなる封止体の外縁部にまで達している。同様に、Low−MOSクリップCLP(L)にも、一体的に吊りリードHLが形成されており、この吊りリードHLが、樹脂MRからなる封止体の外縁部にまで達している。
ここで、本実施の形態3でも、図47に示すように、チップ搭載部TAB(H)とHigh−MOSチップCHP(H)との接続、および、チップ搭載部TAB(L)とLow−MOSチップCHP(L)との接続に高融点半田HS1が使用されている。一方、本実施の形態3では、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)との接続に銀ペーストPSTが使用さようされている。つまり、本実施の形態3では、チップ搭載部TAB(H)とHigh−MOSチップCHP(H)との接続、および、チップ搭載部TAB(L)とLow−MOSチップCHP(L)との接続に使用される接続材料と、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)との接続に使用される接続材料が相違している。その他の構成は、前記実施の形態2と同様である。
<実施の形態3における半導体装置の製造方法>
本実施の形態3における半導体装置は上記のように構成されており、以下に、本実施の形態3における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図48〜図50は、本実施の形態3における半導体装置の製造フローを示すフローチャートである。また、図51〜図57は、本実施の形態3における半導体装置の製造工程を示す図である。
まず、リードフレームLF1を準備する(図48のS301)。このリードフレームLF1は、例えば、図14(A)〜図14(C)に示す前記実施の形態1で使用したリードフレームLF1と同様の構成をしている。例えば、図14(C)に示すように、本実施の形態3におけるリードフレームLF1は、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)と、リードLDとを備えた製品領域PRが行列状に複数配置されている。
さらに、本実施の形態3でも前記実施の形態2と同様に、図38に示すようなクリップフレームCLFを準備する。図38(A)では、クリップフレームCLFの模式的な全体構成が示されており、図38(B)では、クリップフレームCLFの一部分が拡大して示されている。図38(B)に示すように、クリップフレームCLFには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)を備える複数の単位領域URが含まれており、複数の単位領域URが行列状(マトリクス状)に配置されている。
ここで、例えば、図38(B)に示すように、行列状に配置された単位領域URのそれぞれには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)が形成されており、High−MOSクリップCLP(H)およびLow−MOSクリップCLP(L)は、ともに、吊りリードHLでクリップフレームCLFの枠体に接続されている。したがって、クリップフレームCLFの全体には、一体的に複数のHigh−MOSクリップCLP(H)と複数のLow−MOSクリップCLP(L)が形成されていることになる。
次に、図51に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を形成する(図48のS302)。具体的には、例えば、半田印刷法を使用することにより、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を印刷する。ここで留意すべき点は、図51に示すように、チップ搭載部TAB(C)上には高融点半田HS1を形成していない点である。この点が、本実施の形態3の特徴を構成する一部となる。
続いて、図52に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、まず、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)をマウントし(図48のS303)、その後、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)をマウントする(図48のS304)。なお、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)のマウント順は、これに限らず、適宜変更することも可能である。ここでも留意すべき点は、チップ搭載部TAB(C)上に高融点半田HS1を形成しない点とも関連するが、この段階では、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)を搭載しない点である。この点も、本実施の形態3の特徴を構成する一部となる。
その後、リードフレームLF1を位置固定用の専用治具にセットする(図48のS305)。具体的には、図52に示すように、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1を専用治具の例えば突出ピンに挿入することにより、リードフレームLF1の位置決めを行なう。
次に、図53に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、High−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を形成する(図48のS306)。その後、Low−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を形成する(図48のS307)。詳細には、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッド(High−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成するとともに、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているソース電極パッド(Low−MOSパッド)(図示せず)上に高融点半田HS2を形成する。さらに、図53に示すように、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を形成する。
具体的には、例えば、塗布法を使用することにより、High−MOSチップCHP(H)上、Low−MOSチップCHP(L)上、チップ搭載部TAB(L)の一部領域上およびリードの一部領域上にも高融点半田HS2を塗布する。このとき形成される高融点半田HS2は、上述した高融点半田HS1と同じ材料成分であってもよいし、異なる材料成分であってもよい。
その後、図54に示すように、クリップフレームCLFを位置固定用の専用治具にセットする(図48のS308)。具体的には、図54に示すように、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1を挿入した突出ピンに、さらに、クリップフレームCLFに形成されている開口部OP2を挿入する。これにより、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1上にクリップフレームCLFを重ね合わせるように配置することができる。つまり、上述したように、専用治具に設けられた突き出しピンに、リードフレームLF1に形成されている開口部OP1と、クリップフレームCLFに形成されている開口部OP2を挿入することにより、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれと、クリップフレームCLFに形成されている複数の単位領域URのそれぞれとを平面的に重ね合わせることができるのである。
このように本実施の形態3によれば、リードフレームLF1にクリップフレームCLFを重ね合わせるだけで、複数の製品領域PRのそれぞれと、複数の単位領域URのそれぞれとを平面的に重ね合わせることができる。このことは、複数の製品領域PRのそれぞれに形成されているHigh−MOSチップCHP(H)上に、複数の単位領域URのそれぞれに形成されているHigh−MOSクリップCLP(H)を一度に搭載することができることを意味する。同様に、このことは、複数の製品領域PRのそれぞれに形成されているLow−MOSチップCHP(L)上に、複数の単位領域URのそれぞれに形成されているLow−MOSクリップCLP(L)を一度に搭載することができることを意味する。この結果、本実施の形態3によれば、製造工程の簡略化を図ることができ、これによって、半導体装置PK3の製造コストを低減することができる。
以上のようにして、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、チップ搭載部TAB(L)がHigh−MOSクリップCLP(H)によって電気的に接続されることになる。また、Low−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドと、基準電位が供給されるリードがLow−MOSクリップCLP(L)によって電気的に接続されることになる。
続いて、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対してリフローを実施する(図48のS309)。具体的には、高融点半田HS1および高融点半田HS2を含むリードフレームLF1を、例えば、350℃程度の温度(第1温度)で加熱する。これにより、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させることができる。
このとき、本実施の形態3では、予め準備するリードフレームLF1の裏面にテープを貼り付けない状態で、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させる加熱処理(リフロー)を実施している。したがって、本実施の形態3の場合、たとえ、高融点半田HS1および高融点半田HS2のリフロー温度がテープの耐熱温度よりも高くても、そもそも、リードフレームLF1の裏面にテープが貼り付けられていないことから、テープの耐熱性が問題となることはない。つまり、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の裏面にテープを貼り付ける前に、高融点半田の加熱処理(リフロー)を実施しているため、加熱処理(リフロー)の温度にかかわらず、テープの耐熱性を確保することができる。
その後、高融点半田HS1および高融点半田HS2に含まれているフラックスを除去するため、フラックス洗浄を実施する(図49のS310)。そして、その後の工程で行われるワイヤボンディング工程におけるワイヤのボンディング特性を向上させる観点から、リードフレームLF1の表面に対してプラズマ処理を実施することにより、リードフレームLF1の表面を清浄化する(図49のS311)。
次に、図55(A)および図55(B)に示すように、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける(図49のS312)。つまり、リードフレームLF1の面のうち、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された面とは反対側の面にテープTPを貼り付ける。このとき、上述したようにテープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了しているため、本実施の形態3では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはない。
すなわち、上述した高融点半田HS1および高融点半田HS2のリフロー温度は、例えば、350℃程度であり、テープTPの耐熱温度(例えば、250℃程度)を超える。このことから、リードフレームLFの裏面にテープTPを貼り付けた状態で、高融点半田HS1および高融点半田HS2を溶融させるための加熱処理を実施すると、テープTPが加熱処理に耐えられなくなってしまう。この点に関し、本実施の形態3では、テープTPを貼り付ける工程よりも前の工程で、高融点半田HS1および高融点半田HS2に対する350℃程度の加熱処理(リフロー)が終了している。このことから、本実施の形態3では、テープTPの耐熱性が問題として顕在化することはないのである。
ここで、本実施の形態3では、現在のリードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける工程を実施する際、まだ、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)が搭載されていない。このことから、本実施の形態3では、ドライバICチップCHP(C)が搭載されていないチップ搭載部TAB(C)も押さえ付けることができる。このため、本実施の形態3では、リードフレームLF1を押さえ付ける領域が増加するため、リードフレームLF1の裏面に確実にテープTPを貼り付けることができる点に特徴点があるが、この特徴点の詳細は、後述することにする。
続いて、図56に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(C)上に銀ペーストPSTを形成する(図49のS313)。具体的には、例えば、チップ搭載部TAB(C)上に銀ペーストPSTを塗布する。
次に、図57に示すように、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)をマウントする(図49のS314)。その後、銀ペーストPSTを硬化させるため、熱処理(ベーク処理)を実施する(図49のS315)。この熱処理は、例えば、125℃程度〜200℃程度で実施される。ここで、リードフレームLF1の裏面には、既に、テープTPが貼り付けられているが、このテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、上述した銀ペーストPSTの硬化工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
すなわち、本実施の形態3では、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後の工程で、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)を搭載している。これは、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際、ドライバICチップCHP(C)が、この段階で、チップ搭載部TAB(C)上に搭載されていないように構成することにより、ドライバICチップCHP(C)にダメージを与えることなく、チップ搭載部TAB(C)自体を支持するためである。
つまり、本実施の形態3では、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際、チップ搭載部TAB(C)の表面自体も押さえ付けることができるように、チップ搭載部TAB(C)へのドライバICチップCHP(C)の搭載を、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後の工程で行なうようにしているのである。これにより、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の表面側を支持する面積を増加させることができるため、リードフレームLF1の裏面に確実にテープTPを貼り付けることができる。
この構成の場合、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に高融点半田HS1を使用すると、高融点半田HS1加える加熱処理(リフロー)に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることになる。そこで、本実施の形態3では、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に銀ペーストPSTを使用しているのである。
この場合、銀ペーストPSTを硬化させるため、熱処理(ベーク処理)が実施されるが、この熱処理は、例えば、125℃程度〜200℃程度で実施される。一方、リードフレームLF1の裏面には、既に、テープTPが貼り付けられているが、このテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、銀ペーストPSTの硬化工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないのである。
以上のように、本実施の形態3では、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際、チップ搭載部TAB(C)の表面自体も押さえ付けることができるように、チップ搭載部TAB(C)へのドライバICチップCHP(C)の搭載を、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後の工程で行なうようにしている。そして、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に高融点半田HS1を使用すると、高融点半田HS1加える加熱処理(リフロー)に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることを考慮して、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に銀ペーストPSTを使用している。
ここで、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)との接続に、高融点半田HS1ではなく、銀ペーストPSTを使用しても特性上問題はないのである。以下に、この理由について説明する。例えば、High−MOSチップCHP(H)やLow−MOSチップCHP(L)は、内部にパワーMOSFETが形成されており、チップ裏面が、このパワーMOSFETのドレイン電極(ドレイン領域)となっている。このため、オン抵抗を低減するため、High−MOSチップCHP(H)やLow−MOSチップCHP(L)のチップ裏面とチップ搭載部(チップ搭載部TAB(H)やチップ搭載部TAB(L))とを接続する接続部材は、電気抵抗の低い高融点半田HS1を使用する必然性が存在する。
一方、ドライバICチップCHP(C)には、制御回路CCを構成するMOSFET(電界効果トランジスタ)や配線層が形成されているが、パワーMOSFETは形成されておらず、ドライバICチップCHP(C)の裏面をドレイン電極として使用する構成とはなっていない。すなわち、ドライバICチップCHP(C)の裏面には、電流が流れないのである。したがって、ドライバICチップCHP(C)においては、High−MOSチップCHP(H)やLow−MOSチップCHP(L)よりもオン抵抗の低減の必要性が低いのである。つまり、ドライバICチップCHP(C)においては、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の裏面の接続には、あえて、高融点半田HS1を使用する必要はなく、銀ペーストPSTで充分なのである。
このことに着目し、本実施の形態3では、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に高融点半田HS1を使用するのではなく、チップ搭載部TAB(C)とドライバICチップCHP(C)の接続に銀ペーストPSTを使用しているのである。この結果、本実施の形態3によれば、テープTPの耐熱性を確保することができるため、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後の工程で、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)を搭載することができる。
これは、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際、ドライバICチップCHP(C)が、この段階で、チップ搭載部TAB(C)上に搭載されていないように構成することができることを意味する。これにより、本実施の形態3によれば、ドライバICチップCHP(C)にダメージを与えることなく、チップ搭載部TAB(C)自体を支持することができる。したがって、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の表面側を支持する面積を増加させることができるため、リードフレームLF1の裏面に確実にテープTPを貼り付けることができる。
続いて、前記実施の形態2と同様にして、ワイヤボンディング工程を実施する(図49のS316)。ここで、本実施の形態3でも、ワイヤボンディング工程を実施する前工程で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けるように構成されている。このため、本実施の形態3によれば、容易にテープTPを貼り付けたリードフレームLF1を真空吸着することができる。この結果、MAPモールド技術に対応したリードフレームLF1であっても、リードフレームLF1を真空吸着で確実に固定しながら、ワイヤボンディング工程を実施することができる。この結果、本実施の形態3によれば、ワイヤボンディング工程における信頼性を向上させることができる。
なお、ワイヤボンディング工程は、ワイヤWの接合安定化のため、リードフレームLF1を200℃程度から250℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、ワイヤボンディング工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
ここで、本実施の形態3では、フラックス洗浄を実施した後の工程で、ドライバICチップCHP(C)をチップ搭載部TAB(C)上に搭載し、その後の工程で、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドにワイヤをボンディングしている。本実施の形態3では、このような工程順序を取ることにも特徴の1つがある。
すなわち、フラックス洗浄で使用される洗浄液は、例えば、炭化水素を含む洗浄液が使用される。このとき、例えば、ドライバICチップCHP(C)がチップ搭載部TAB(C)上に搭載された後の段階で、フラックス洗浄工程が実施されると、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドが洗浄液にさらされることになる。この結果、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドが洗浄液で汚染されることになり、これらの電極パッドとワイヤとの接続に悪影響を与えることが懸念される。
これに対し、本実施の形態3では、フラックス洗浄を実施した後の工程で、ドライバICチップCHP(C)をチップ搭載部TAB(C)上に搭載している。このため、フラックス洗浄で使用される洗浄液によって、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドが汚染されることを心配する必要はない。つまり、本実施の形態3によれば、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドへのフラックス洗浄による悪影響が生じないため、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドとワイヤとの接続信頼性を向上させることができるのである。
次に、リードフレームLF1に形成されている製品領域を一括して樹脂で封止(モールド)する(図49のS317)。言い換えれば、ドライバICチップCHP(C)、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)を覆うようにリードフレームLF1内の複数の製品領域PRを樹脂MRで一括封止して封止体を形成する。つまり、本実施の形態3では、半導体チップを樹脂で封止する技術として、キャビティ内に複数の製品領域PRを内包させて、複数の製品領域PRを一括して樹脂で封止する、いわゆるMAPモールド技術と呼ばれる技術を採用している。このMAPモールド技術によれば、製品領域PR毎に樹脂を注入する経路を設ける必要がないので、複数の製品領域PRを密に配置することができる。これにより、MAPモールド技術によれば、製品の取得数を向上させることができ、これによって、製品のコスト削減を図ることが可能となる。
このとき、本実施の形態3では、MAPモールド技術による樹脂封止工程(モールド工程)よりも前の工程において、リードフレームLF1の裏面に粘着性を有するテープTPを貼り付けている。このため、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の裏面に形成されている裏面端子(リード)に確実にテープTPを貼り付けることができる。この結果、MAPモールド技術を採用した樹脂封止工程においても、裏面端子とテープTPとの間に隙間が形成されず、裏面端子の裏側への樹脂漏れ(樹脂バリ)を充分に抑制することができる。
なお、樹脂封止工程で使用される樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂が使用される。このため、樹脂封止工程は、熱硬化性樹脂を硬化させるため、160℃程度から200℃程度に加熱した状態で実施される。しかし、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPの耐熱性は、250℃程度であるため、樹脂封止工程で加えられる加熱処理に起因して、テープTPの耐熱性に問題が生じることはないと考えられる。
その後、リードフレームLF1の裏面に貼り付けたテープTPをリードフレームLF1から剥離する(図49のS318)。そして、樹脂MR(封止体)の裏面から露出するチップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)、チップ搭載部TAB(L)および裏面端子BTE(図33参照)の表面にめっき膜を形成する(図50のS319)。さらに、樹脂MRからなる封止体の表面にマークを形成する(マーキング工程)(図50のS320)。
続いて、樹脂からなる封止体の表面にダイシングテープを貼り付ける(図50のS321)。そして、樹脂からなる封止体を製品領域毎に切断する(パッケージダイシング)(図50のS322)。具体的には、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域を区画する区画領域(境界領域)をダイシングブレードにより切断し、各製品領域を個片化する。これにより、例えば、図47に示すような実施の形態3における半導体装置PK3を取得することができる。このとき、クリップフレームCLFに形成されている吊りリードHLが切断される。この結果、半導体装置PK3の側面から吊りリードHLの断面が露出することになる。
その後、個片化された個々の半導体装置PK3は、特性検査によって選別され(図50のS323)、良品と判定された半導体装置PK3が梱包されて出荷される(図50のS324)。以上のようにして、本実施の形態3における半導体装置を製造することができる。
なお、本実施の形態3では、例えば、図38(A)および図38(B)に示すクリップフレームCLFを使用する例について説明したが、これに限らず、例えば、図15(A)および図15(B)に示すクリップ集合体CLPを使用してもよい。
<実施の形態3の特徴>
次に、本実施の形態3における特徴について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態3の特徴点は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際のリードフレームLF1の固定方法に存在する。特に、本実施の形態3における技術的思想は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付けた後、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)を搭載することにより、チップ搭載部TAB(C)上も支持部材SUで押さえ付けることができるようにしたものである。以下に、本実施の形態3における技術的思想を具体的に説明する。
図58(A)は、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF1の構成を示す図であり、図58(B)は、図58(A)の一部を拡大して示す図である。図58(B)に示すように、本実施の形態3におけるリードフレームLF1では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)で区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)が配置されており、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。一方、本実施の形態3においては、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)が搭載されていない。
本実施の形態3においては、リードフレームLF1と平面的に重なるようにクリップフレームCLFが搭載されている。このクリップフレームCLFでは、単位領域URが行列状(マトリックス状)に配置されており、各単位領域URは区画領域(境界領域)DIV2で区画されていることがわかる。そして、各単位領域URに着目すると、各単位領域URには、High−MOSクリップCLP(H)とLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。これにより、本実施の形態3では、High−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)上に跨るようにHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されており、かつ、Low−MOSチップCHP(L)上からリード上に跨るようにLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。そして、High−MOSクリップCLP(H)およびLow−MOSクリップCLP(L)は、クリップフレームCLFの区画領域DIV2に吊りリードHLで接続されている。
図59(A)は、本実施の形態3で使用する支持部材SUの模式的な全体構成を示す平面図であり、図59(B)は、図59(A)の一部を拡大した図である。図59(A)および図59(B)に示すように、支持部材SUは、外枠部を有しており、この外枠部の内側領域に溝部DITが形成されている。このとき、リードフレームLF1に形成されている複数の製品領域PRを内包するように、支持部材SUに設けられた溝部DITが配置されている。そして、図59(B)に示すように、本実施の形態3で使用する支持部材SUには、溝部DITの内部に複数の突起部PJNが設けられている。これらの突起部PJNのそれぞれは、リードフレームLF1の各製品領域PRに配置されているチップ搭載部TAB(C)に対応して設けられている。言い換えれば、突起部PJNとチップ搭載部TAB(C)とは平面的に重なるように、突起部PJNが溝部DITの内部に設けられている。
図60は、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。図60に示すように、リードフレームLF1に設けられている製品領域PRは、区画領域DIVで挟まれている。そして、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(C)およびチップ搭載部TAB(L)が設けられている。このとき、チップ搭載部TAB(L)上に高融点半田HS1を介してLow−MOSチップCHP(L)が搭載され、このLow−MOSチップCHP(L)上に高融点半田HS2を介してLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。なお、図60では示されないが、例えば、図58(B)からもわかるように、製品領域PRには、チップ搭載部TAB(H)も配置されており、このチップ搭載部TAB(H)上に高融点半田HS1を介してHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、このHigh−MOSチップCHP(H)上に高融点半田HS2を介してHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されている。一方、本実施の形態3においては、チップ搭載部TAB(C)上にドライバICチップCHP(C)は搭載されていない。
ここで、リードフレームLF1の区画領域DIVの上方には、クリップフレームCLFの区画領域DIV2が配置されており、この区画領域DIV2が支持部材SUに接触するようにして、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されている。これにより、支持部材SUの溝部DITがリードフレームLF1に形成されている製品領域PRと平面的に重なる位置に配置されることになる。
このとき、本実施の形態3では、図60に示すように、支持部材SUに設けられている溝部DITに形成されている突起部PJNがチップ搭載部TAB(C)を押さえ付けるように構成されている。この結果、本実施の形態3によれば、支持部材SUは、チップ搭載部TAB(C)を押さえ付けた状態で、リードフレームLF1の表面側を支持していることになる。したがって、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の表面側を支持する面積を増大させることができる。これにより、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。特に、本実施の形態3では、突起部PJNによってチップ搭載部TAB(C)を充分に押さえ付けることができる。このため、チップ搭載部TAB(C)の裏面においても、テープTPを確実に貼り付けることができる。つまり、本実施の形態3によれば、チップ搭載部TAB(C)の裏面でのテープTPの密着性を向上させることができる。
これにより、以下に示す効果を得ることができる。すなわち、チップ搭載部TAB(C)上には、その後の工程でドライバICチップCHP(C)が搭載される。このドライバICチップCHP(C)には、多数の電極パッドが形成されており、ワイヤボンディング工程において、これらの電極パッドにワイヤが電気的に接続される。このワイヤボンディング工程は、リードフレームLF1を、例えば、ヒートブロックに真空吸着させることにより実施される。このとき、例えば、ボイド(気泡)が挟み込まれることなどによって、チップ搭載部TAB(C)とテープTPの密着性が不充分であると、しっかりとチップ搭載部TAB(C)を固定することができないとともに、ワイヤボンディング工程で使用する超音波振動の伝達も充分に行なうことができず、ドライバICチップCHP(C)へのワイヤ接続信頼性が低下することにもなりかねない。
この点に関し、本実施の形態3では、特に、突起部PJNによってチップ搭載部TAB(C)を直接押し付けているため、チップ搭載部TAB(C)の裏面にテープTPを貼り付ける際、チップ搭載部TAB(C)側から充分な反作用力(反発力)を得ることができる。この結果、本実施の形態3によれば、チップ搭載部TAB(C)の裏面に確実にテープTPを貼り付けることができる。これにより、本実施の形態3によれば、ワイヤボンディング工程においても、しっかりとチップ搭載部TAB(C)をヒートブロックに固定することができるとともに、超音波振動の伝達も充分に行なうことができ、ドライバICチップCHP(C)へのワイヤ接続信頼性を向上させることができる。
特に、本実施の形態3では、ドライバICチップCHP(C)を搭載するチップ搭載部TAB(C)を突起部PJNで押さえ付ける点が有益である。なぜなら、High−MOSチップCHP(H)とLow−MOSチップCHP(L)とドライバICチップCHP(C)のうち、ドライバICチップCHP(C)に形成されている電極パッドが最も多く、したがって、ワイヤボンディング工程におけるワイヤ接続信頼性が重要となるからである。この点からも、ドライバICチップCHP(C)を搭載するチップ搭載部TAB(C)を突起部PJNで直接押さえ付ける本実施の形態3の構成の有益性は高いことになる。
一方、本実施の形態3においても、図60に示すように、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に溝部DITの底面BSが接触するように、リードフレームLF1の表面側が支持部材SUによって支持されている。
これにより、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRを支持する面積は増加するため、製品領域PRの固定の安定性を向上させることができる。この結果、リードフレームLF1の製品領域PRにおいても、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける際に発生するリードフレームLF1からの充分な反作用力(反発力)を確保することができる。したがって、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1に形成されている製品領域PRの裏面に、ボイドなどを巻き込むことなく確実にテープTPを貼り付けることができる。つまり、本実施の形態3によれば、リードフレームLF1の表面側に、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載された状態であっても、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができる。
ここで、Low−MOSチップCHP(L)では、Low−MOSチップCHP(L)の上面に、溝部DITの底面BSを直接接触させるように構成されるのではなく、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)が介在する構成となる。つまり、Low−MOSチップCHP(L)においては、溝部DITの底面BSが、Low−MOSチップCHP(L)の上面に直接接触する構成とはなっていないのである。すなわち、本実施の形態3では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能する。このことから、たとえ、溝部DITの底面BSがLow−MOSクリップCLP(L)に接触するように、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは問題のないレベルまで低減することができるのである。
以上のことから、本実施の形態3では、溝部DITから突き出ている突起部PJNをチップ搭載部TAB(C)に直接押し付けるように構成している。さらに、本実施の形態3では、Low−MOSチップCHP(L)上に搭載されているLow−MOSクリップCLP(L)の上面に、支持部材SUに形成されている溝部DITの底面BSが接触するように構成している。
これにより、本実施の形態3によれば、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
<変形例>
続いて、本実施の形態3における変形例について説明する。図61は、本変形例において、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF1の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図61に示すように、本変形例では、実施の形態3と同様に、溝部DITの内部に突起部PJNが設けられているとともに、さらに、本変形例では、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本変形例では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能するとともに、さらに、Low−MOSクリップCLP(L)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF1の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、さらに問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本変形例によっても、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF1の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
(実施の形態4)
前記実施の形態1〜3では、ドライバICチップCHP(C)と、High−MOSチップCHP(H)と、Low−MOSチップCHP(L)とを封止体で封止した半導体装置について説明したが、前記実施の形態1〜3における技術的思想は、例えば、High−MOSチップCHP(H)とLow−MOSチップCHP(L)を封止体で封止した半導体装置にも適用することができる。
図62は、本実施の形態4におけるリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF2の構成を示す図である。図62に示すように、本実施の形態4におけるリードフレームLF2では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)DIVで区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)が配置されている。このとき、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)が搭載され、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。さらに、High−MOSチップCHP(H)上からチップ搭載部TAB(L)上に跨るようにHigh−MOSクリップCLP(H)が配置されており、かつ、Low−MOSチップCHP(L)上からリード上に跨るようにLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。
本実施の形態4では、このように構成されているリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けることになる。図63は、本実施の形態4におけるリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けた様子を示す図である。図63に示すように、リードフレームLF2の裏面全体にわたってテープTPが貼り付けられていることがわかる。
このとき、本実施の形態4では、リードフレームLF2の面のうち、テープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で支持しながら、リードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けることになる。ここで、本実施の形態4では、リードフレームLF2の表面側を支持部材で支持することになるが、既に、リードフレームLF2の表面側には、上述したように、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。このため、本実施の形態4でも、前記実施の形態1〜3と同様に、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)にダメージを与えることなく、リードフレームLF2の表面側を支持部材で支持する必要がある。
図64は、本実施の形態4で使用する支持部材SUの模式的な全体構成を示す平面図である。図64に示すように、支持部材SUは、複数の枠部を有しており、この複数の枠部によって溝部DITが区画されている。そして、例えば、図62に示すリードフレームLF2の製品領域PRに対応して、図64に示す支持部材SUに設けられた溝部DITが配置されている。
図65は、本実施の形態4において、リードフレームLF2の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。
図65に示すように、本実施の形態4では、High−MOSクリップCLP(H)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本実施の形態4においては、High−MOSチップCHP(H)と溝部DITの底面BSとの間にHigh−MOSクリップCLP(H)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本実施の形態4では、High−MOSチップCHP(H)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているHigh−MOSクリップCLP(H)が緩衝材として機能するとともに、さらに、High−MOSクリップCLP(H)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF2の表面側を支持部材SUによって支持しても、High−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、さらに問題のないレベルまで低減することができる。
同様に、本実施の形態4では、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本実施の形態4においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本実施の形態4では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能するとともに、さらに、Low−MOSクリップCLP(L)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF2の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、さらに問題のないレベルまで低減することができる。
以上のことから、本実施の形態4によっても、High−MOSチップCHP(H)およびLow−MOSチップCHP(L)に与えるダメージを低減しながら、リードフレームLF2の裏面(特に、製品領域PRの裏面全面)にテープTPを確実に貼り付けることができるという顕著な効果を得ることができる。
なお、本実施の形態4では、緩衝材BUFを用いる例について説明したが、前記実施の形態1と同様に、緩衝材BUFを用いずに、溝部DITの底面BSが、High−MOSクリップCLP(H)上およびLow−MOSクリップCLP(L)上に接触するように構成してもよい。
その後、図66に示すように、High−MOSチップCHP(H)に形成されているゲート電極パッドGP(H)とリードLDとをワイヤWで電気的に接続するとともに、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているゲート電極パッドGP(L)とリードLDとをワイヤWで電気的に接続する。その後の工程は、前記実施の形態1と同様である。以上のようにして、本実施の形態4における半導体装置を製造することができる。
<変形例1>
本変形例1も実施の形態4と同様に、High−MOSチップCHP(H)とLow−MOSチップCHP(L)を封止体で封止した半導体装置を対象にしているが、特に、本変形例1では、High−MOSチップCHP(H)上にHigh−MOSクリップCLP(H)を搭載しない例について説明する。
図67は、本変形例1におけるリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF2の構成を示す図である。図67に示すように、本変形例1におけるリードフレームLF2では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)DIVで区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB(H)およびチップ搭載部TAB(L)が配置されている。このとき、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)は搭載されていない一方、チップ搭載部TAB(L)上にLow−MOSチップCHP(L)が搭載されている。さらに、Low−MOSチップCHP(L)上からリード上に跨るようにLow−MOSクリップCLP(L)が配置されている。
本変形例1では、このように構成されているリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けることになる。図68は、本変形例1におけるリードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けた様子を示す図である。図68に示すように、リードフレームLF2の裏面全体にわたってテープTPが貼り付けられていることがわかる。
このとき、本変形例1では、リードフレームLF2の面のうち、テープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で支持しながら、リードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付けることになる。ここで、本変形例1では、リードフレームLF2の表面側を支持部材で支持することになるが、既に、リードフレームLF2の表面側には、上述したように、Low−MOSチップCHP(L)が搭載されている。このため、本変形例1でも、Low−MOSチップCHP(L)にダメージを与えることなく、リードフレームLF2の表面側を支持部材で支持する必要がある。
図69は、本変形例1において、リードフレームLF2の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。図69に示すように、リードフレームLF2の裏面にテープTPを貼り付ける工程を実施する際、まだ、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)が搭載されていない。このことから、本変形例1では、High−MOSチップCHP(H)が搭載されていないチップ搭載部TAB(H)も支持部材SUで押さえ付けることができる。このため、本変形例1では、リードフレームLF2を押さえ付ける領域が増加するため、リードフレームLF2の裏面に確実にテープTPを貼り付けることができる。
さらに、本変形例1では、Low−MOSクリップCLP(L)の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例1においては、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間にLow−MOSクリップCLP(L)および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本変形例1では、Low−MOSチップCHP(L)と溝部DITの底面BSとの間に介在しているLow−MOSクリップCLP(L)が緩衝材として機能するとともに、さらに、Low−MOSクリップCLP(L)と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF2の表面側を支持部材SUによって支持しても、Low−MOSチップCHP(L)に与えられるダメージは、問題のないレベルまで低減することができる。
なお、本変形例1でも、緩衝材BUFを用いる例について説明したが、例えば、緩衝材BUFを用いずに、溝部DITの底面BSが、Low−MOSクリップCLP(L)上に接触するように構成してもよい。
続いて、リードフレームLF2に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(H)上に銀ペーストを塗布する。そして、図70に示すように、リードフレームLF2に形成されている複数の製品領域PRのそれぞれにおいて、チップ搭載部TAB(H)上にHigh−MOSチップCHP(H)をマウントする。その後、図71に示すように、High−MOSチップCHP(H)に形成されているゲート電極パッドGP(H)とリードLDとをワイヤWで電気的に接続するとともに、High−MOSチップCHP(H)に形成されているソース電極パッドSP(H)とチップ搭載部TAB(L)とをワイヤWで電気的に接続する。さらに、Low−MOSチップCHP(L)に形成されているゲート電極パッドGP(L)とリードLDとをワイヤWで電気的に接続する。その後の工程は、前記実施の形態1と同様である。以上のようにして、本変形例1における半導体装置を製造することができる。
<変形例2>
本変形例2では、例えば、パワーMOSFET(スイッチング用電界効果トランジスタ)が形成されている単体の半導体チップを封止体で封止した半導体装置について説明する。
図72は、本変形例2におけるリードフレームLF3の裏面にテープTPを貼り付ける直前のリードフレームLF3の構成を示す図である。図72に示すように、本変形例2におけるリードフレームLF3では、製品領域PRが行列状(マトリックス状)に配置されており、各製品領域PRは区画領域(境界領域)DIVで区画されていることがわかる。そして、各製品領域PRに着目すると、各製品領域PRには、チップ搭載部TAB2が配置されている。そして、チップ搭載部TAB2上に半導体チップCHP2が搭載されており、半導体チップCHP2上からリードLD1上に跨るようにクリップCLP2が配置されている。
本変形例2では、このように構成されているリードフレームLF3の裏面にテープTPを貼り付けることになる。図73は、本変形例2におけるリードフレームLF3の裏面にテープTPを貼り付けた様子を示す図である。図73に示すように、リードフレームLF3の裏面全体にわたってテープTPが貼り付けられていることがわかる。
このとき、本変形例2では、リードフレームLF3の面のうち、テープTPを貼り付ける裏面とは反対側の表面を支持部材で支持しながら、リードフレームLF3の裏面にテープTPを貼り付けることになる。ここで、本変形例2では、リードフレームLF3の表面側を支持部材で支持することになるが、既に、リードフレームLF3の表面側には、上述したように、半導体チップCHP2が搭載されている。このため、本変形例2でも、半導体チップCHP2にダメージを与えることなく、リードフレームLF3の表面側を支持部材で支持する必要がある。
図74は、本変形例2において、リードフレームLF3の表面側を支持部材SUで支持した状態で、リードフレームLF3の裏面にテープTPを貼り付ける様子を示す断面図である。図74に示すように、本変形例2では、クリップCLP2の上面と、支持部材SUに設けられている溝部DITの底面BSとの間にも緩衝材BUFが介在するように構成されている。すなわち、本変形例2においては、半導体チップCHP2と溝部DITの底面BSとの間にクリップCLP2および緩衝材BUFが介在する構成となる。つまり、本変形例2では、半導体チップCHP2と溝部DITの底面BSとの間に介在しているクリップCLP2が緩衝材として機能するとともに、さらに、クリップCLP2と溝部DITの底面BSとの間に緩衝材BUFも設けられている。このことから、たとえ、リードフレームLF3の表面側を支持部材SUによって支持しても、半導体チップCHP2に与えられるダメージは、問題のないレベルまで低減することができる。
なお、本変形例2でも、緩衝材BUFを用いる例について説明したが、例えば、緩衝材BUFを用いずに、溝部DITの底面BSが、クリップCLP2上に接触するように構成してもよい。
その後、図75に示すように、半導体チップCHP2に形成されているゲート電極パッドGP2とリードLD2とをワイヤWで電気的に接続する。その後の工程は、前記実施の形態1と同様である。以上のようにして、本変形例2における半導体装置を製造することができる。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態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言うまでもない。
BM 下金型
BS 底面
BTE 裏面端子
BUF 緩衝材
C コンデンサ
CAV キャビティ
CC 制御回路
CHP 半導体チップ
CHP(C) ドライバICチップ
CHP(H) High−MOSチップ
CHP(L) Low−MOSチップ
CLF クリップフレーム
CLP クリップ集合体
CLP(H) High−MOSクリップ
CLP(L) Low−MOSクリップ
DIT 溝部
DIV 区画領域
DIV2 区画領域
DT ダイシングテープ
FU 枠部
GND グランド
GP(H) ゲート電極パッド
GP(L) ゲート電極パッド
HL 吊りリード
HS 高融点半田
HS1 高融点半田
HS2 高融点半田
L インダクタ
LD リード
LD1 リード
LD2 リード
LF リードフレーム
LF1 リードフレーム
LF2 リードフレーム
MR 樹脂
NA ノード
OP1 開口部
OP2 開口部
PD 電極パッド
PJN 突起部
PK1 半導体装置
PK2 半導体装置
PK3 半導体装置
PR 製品領域
PST 銀ペースト
QH High−MOSトランジスタ
QL Low−MOSトランジスタ
RL 負荷
SP(H) ソース電極パッド
SP(L) ソース電極パッド
ST シート
SU 支持部材
TAB チップ搭載部
TAB(C) チップ搭載部
TAB(H) チップ搭載部
TAB(L) チップ搭載部
TE1 入力端子
TP テープ
UR 単位領域
Vin 入力電圧
Vout 出力電圧
W ワイヤ

Claims (18)

  1. (a)第1チップ搭載部と第1リードとを備えた第1領域が行列状に複数配置された第1リードフレームを準備する工程と、
    (b)前記第1チップ搭載部の上面上に第1導電性接着材を介して第1半導体チップを搭載する工程と、
    (c)前記第1半導体チップの第1電極パッドと前記第1リードとに第2導電性接着材を介して第1金属板を搭載する工程と、
    (d)前記第1導電性接着材および前記第2導電性接着材を第1温度で加熱する工程と、
    (e)前記(d)工程後、前記第1リードフレームの前記第1半導体チップが搭載された面とは反対側の面にテープを貼り付ける工程と、
    (f)前記(e)工程後、前記第1半導体チップを覆うように前記第1リードフレーム内の複数の前記第1領域を一括封止して封止体を形成する工程と、を有し、
    前記(e)工程は、前記第1金属板を支持した状態で前記第1リードフレームに前記テープを貼り付け
    前記第1リードフレームの前記第1領域は、第2チップ搭載部を備え、
    前記(b)工程は、前記第2チップ搭載部の上面上に前記第1導電性接着材を介して第2半導体チップを搭載する工程を含み、
    前記(e)工程は、緩衝材を介して前記第2半導体チップを支持した状態で前記第1リードフレームに前記テープを貼り付ける半導体装置の製造方法。
  2. 請求項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(e)工程の後、前記(f)工程の前に、前記第1半導体チップの第2電極パッドと前記第2半導体チップの電極パッドとを金属ワイヤにより電気的に接続する工程を有する半導体装置の製造方法。
  3. 請求項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(e)工程は、前記緩衝材を介して前記第1金属板を支持する半導体装置の製造方法。
  4. 請求項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記緩衝材の縦弾性係数は、前記第2半導体チップの縦弾性係数よりも低い半導体装置の製造方法。
  5. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(c)工程は、前記第1金属板が行列状に複数配置された第2リードフレームを前記第1リードフレームの前記第1半導体チップが搭載された面に重ねることにより行う半導体装置の製造方法。
  6. 請求項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2リードフレームの複数の前記第1金属板の第1方向および前記第1方向と直交する第2方向における配置ピッチと、前記第1リードフレームの前記第1チップ搭載部の前記第1方向および前記第2方向における配置ピッチは、同一である半導体装置の製造方法。
  7. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    (g)前記(f)工程の後、前記第1リードフレームから前記テープを剥離する工程と、
    (h)前記(g)工程の後、前記第1リードフレーム内の複数の前記第1領域のそれぞれの間の領域をダイシングブレードにより切断して個片化する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
  8. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1温度は、前記テープの耐熱温度よりも高い半導体装置の製造方法。
  9. 請求項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1導電性接着剤および前記第2導電性接着材は半田である半導体装置の製造方法。
  10. 請求項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1半導体チップは、電界効果トランジスタを含み、
    前記第1半導体チップは、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドが配置された表面および前記表面とは反対側の裏面を有し、
    前記第2半導体チップは、前記電界効果トランジスタを制御する制御回路を含み、
    前記第1半導体チップの前記第1電極パッドは、ソース電極パッドであり、
    前記第1半導体チップの前記第2電極パッドは、ゲート電極パッドであり、
    前記第1半導体チップの前記裏面には、ドレイン電極が形成されている半導体装置の製造方法。
  11. 請求項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記(e)工程は、前記第2半導体チップを支持しない状態で行なう半導体装置の製造方法。
  12. (a)第1チップ搭載部、第2チップ搭載部、および、第1リードを備えた第1領域が行列状に複数配置されたリードフレームを準備する工程と、
    (b)前記第1チップ搭載部の上面上に第1導電性接着材を介して第1半導体チップを搭載する工程と、
    (c)前記第1半導体チップの第1電極パッドと前記第1リードとに第2導電性接着材を介して第1金属板を搭載する工程と、
    (d)前記第1導電性接着材および前記第2導電性接着材を第1温度で加熱する工程と、
    (e)前記(d)工程の後、前記リードフレームを洗浄する工程と、
    (f)前記(e)工程の後、前記リードフレームの前記第1半導体チップが搭載された面とは反対側の面にテープを貼り付ける工程と、
    (g)前記(f)工程の後、前記第2チップ搭載部の上面上に第3導電性接着材を介して第2半導体チップを搭載する工程と、
    (h)前記(g)工程の後、前記第3導電性接着材を第2温度で加熱する工程と、
    (i)前記(h)工程の後、前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップを覆うように前記リードフレーム内の複数の前記第1領域を一括封止して封止体を形成する工程と、を有し、
    前記第2温度は前記第1温度よりも低い半導体装置の製造方法。
  13. 請求項12に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1温度は、前記テープの耐熱温度よりも高く、
    前記第2温度は、前記テープの耐熱温度よりも低い半導体装置の製造方法。
  14. 請求項13に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1導電性接着材および前記第2導電性接着材は半田であり、
    前記第3導電性接着材は、銀ペーストである半導体装置の製造方法。
  15. 請求項12に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(h)工程の後、前記(i)工程の前に、前記第1半導体チップの第2電極パッドと前記第2半導体チップの電極パッドとを金属ワイヤにより電気的に接続する工程を有する半導体装置の製造方法。
  16. 請求項15に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1半導体チップは、電界効果トランジスタを含み、
    前記第1半導体チップは、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドが配置された表面および前記表面とは反対側の裏面を有し、
    前記第2半導体チップは、前記電界効果トランジスタを制御する制御回路を含み、
    前記第1半導体チップの前記第1電極パッドは、ソース電極パッドであり、
    前記第1半導体チップの前記第2電極パッドは、ゲート電極パッドであり、
    前記第1半導体チップの前記裏面には、ドレイン電極が形成されている半導体装置の製造方法。
  17. 請求項12に記載の半導体装置の製造方法において、
    (j)前記(i)工程の後、前記リードフレームから前記テープを剥離する工程と、
    (k)前記(j)工程の後、前記リードフレーム内の複数の前記第1領域のそれぞれの間の領域をダイシングブレードにより切断して個片化する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
  18. 請求項12に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(f)工程は、前記第2チップ搭載部を支持した状態で行なう半導体装置の製造方法。
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