JPH01106454A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH01106454A JPH01106454A JP62264780A JP26478087A JPH01106454A JP H01106454 A JPH01106454 A JP H01106454A JP 62264780 A JP62264780 A JP 62264780A JP 26478087 A JP26478087 A JP 26478087A JP H01106454 A JPH01106454 A JP H01106454A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置に関し、特に、半導体チップを樹
脂で封止する樹脂封止型半導体装置に適用して有効な技
術に関するものである。
脂で封止する樹脂封止型半導体装置に適用して有効な技
術に関するものである。
面実装型やピン挿入型の樹脂封止型半導体装置は、タブ
部表面に搭載された半導体チップ及びインナーリード部
を樹脂で封止している。半導体チップの外部端子（ポン
ディングパッド）は、ボンディングワイヤを介在させて
インナーリード部に接続されている。ボンディングワイ
ヤとしては、金（Ａｕ）ワイヤが使用されている。
部表面に搭載された半導体チップ及びインナーリード部
を樹脂で封止している。半導体チップの外部端子（ポン
ディングパッド）は、ボンディングワイヤを介在させて
インナーリード部に接続されている。ボンディングワイ
ヤとしては、金（Ａｕ）ワイヤが使用されている。
前記樹脂封止型半導体装置で使用されるリードフレーム
は銅合金材料で形成されている。このリードフレームの
うち、アウターリード部を除くタブ部表面及びインナー
リード部表面には、予じめ選択的に銀（Ａｇ）メッキ層
を設けている。銀メッキ層は、主に、インナーリード部
にボンディングワイヤを接続する際のボンダビリティを
向上することができる。
は銅合金材料で形成されている。このリードフレームの
うち、アウターリード部を除くタブ部表面及びインナー
リード部表面には、予じめ選択的に銀（Ａｇ）メッキ層
を設けている。銀メッキ層は、主に、インナーリード部
にボンディングワイヤを接続する際のボンダビリティを
向上することができる。
樹脂封止型半導体装置は、樹脂封止を行った後に、アウ
ターリード部に半田コートを施している。
ターリード部に半田コートを施している。
半田コートは、樹脂封止型半導体装置を実装基板（例え
ばプリント配線基板）に良好に接続するために行われて
いる。半田コートはメッキ法或はデイツプ法を用いて形
成されている。
ばプリント配線基板）に良好に接続するために行われて
いる。半田コートはメッキ法或はデイツプ法を用いて形
成されている。
このように構成される樹脂封止型半導体装置は、樹脂封
止後（略完成品となった後）にメッキ法或はデイツプ法
で半田コートを形成するので、製品完成までに要する時
間が長くなる。特に、半田デイツプ法による半田コート
の形成には、２〜３日を要する。また、半田コートは半
田メッキ槽或は半田デイツプ槽に樹脂封止型半導体装置
を浸漬する湿式処理であるので、樹脂封止型半導体装置
の耐湿性が劣化する。
止後（略完成品となった後）にメッキ法或はデイツプ法
で半田コートを形成するので、製品完成までに要する時
間が長くなる。特に、半田デイツプ法による半田コート
の形成には、２〜３日を要する。また、半田コートは半
田メッキ槽或は半田デイツプ槽に樹脂封止型半導体装置
を浸漬する湿式処理であるので、樹脂封止型半導体装置
の耐湿性が劣化する。
本発明者は、この課題を解決するために、リードフレー
ムのアウターリード部に予じめ半田メッキ層を形成する
先付半田メッキ方式を採用した樹脂封止型半導体装置を
開発中である。半田メッキ層は、前記銀メッキ層と同様
に、リードフレームの形成後、半導体チップをタブ部表
面に搭載する前に形成される。この先付半田メッキ方式
を採用すれば、前述の樹脂封止後の半田メッキ作業及び
半田デイツプ作業を廃止することができる。
ムのアウターリード部に予じめ半田メッキ層を形成する
先付半田メッキ方式を採用した樹脂封止型半導体装置を
開発中である。半田メッキ層は、前記銀メッキ層と同様
に、リードフレームの形成後、半導体チップをタブ部表
面に搭載する前に形成される。この先付半田メッキ方式
を採用すれば、前述の樹脂封止後の半田メッキ作業及び
半田デイツプ作業を廃止することができる。
なお、樹脂封止型半導体装置については、例えば、特願
昭５９−１１２９３３号に記載されている。
昭５９−１１２９３３号に記載されている。
本発明者は、先付半田メッキ方式を採用する樹脂封止型
半導体装置の開発中に１次のような問題点を見出した。
半導体装置の開発中に１次のような問題点を見出した。
（１）同一のリードフレームの異なる領域に銀メッキ層
及び半田メッキ層の２種類のメッキ層を形成するので、
製品コストが増大する。
及び半田メッキ層の２種類のメッキ層を形成するので、
製品コストが増大する。
（２）リードフレームのメッキ工程が多くなり、メッキ
時間の増大及びメッキするためのマスクの形成工程が増
大するので、樹脂封止型半導体装置の製造工程が複雑に
なる。
時間の増大及びメッキするためのマスクの形成工程が増
大するので、樹脂封止型半導体装置の製造工程が複雑に
なる。
（３）前記銀メッキ層の領域と半田メッキ層の領域との
位置合せが難しくなり、両者の位置合せ余裕の確保のた
めに樹脂封止型半導体装置の小型化を図ることができな
い。
位置合せが難しくなり、両者の位置合せ余裕の確保のた
めに樹脂封止型半導体装置の小型化を図ることができな
い。
（４）本発明者が開発中の樹脂封止型半導体装置は、銀
メッキ層を形成した後に半田メッキ層を形成している。
メッキ層を形成した後に半田メッキ層を形成している。
このため、半田メッキ層を形成する工程において銀メッ
キ層が汚染される。この銀メッキ層の汚染は、洗浄工程
が大変になるばかりか、ボンディングワイヤを接続する
際のボンダビリティを低下させる。
キ層が汚染される。この銀メッキ層の汚染は、洗浄工程
が大変になるばかりか、ボンディングワイヤを接続する
際のボンダビリティを低下させる。
本発明の目的は、樹脂封止型半導体装置において、先付
半田メッキ方式を採用し、かつ製品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。
半田メッキ方式を採用し、かつ製品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。
本発明の他の目的は、前記樹脂封止型半導体装置におい
て、製造工程を簡単化することが可能な技術を提供する
ことにある。
て、製造工程を簡単化することが可能な技術を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、前記樹脂封止型半導体装置の小型
化を図ることが可能な技術を提供することにある。
化を図ることが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記樹脂封止型半導体装置におい
て、メッキ層の汚染を低減することが可能な技術を提供
することにある。
て、メッキ層の汚染を低減することが可能な技術を提供
することにある。
本発明の他の目的は、前記樹脂封止型半導体装置におい
て、リードとボンディングワイヤとの接続の際のボンダ
ビリティを向上することが可能な技術を提供することに
ある。
て、リードとボンディングワイヤとの接続の際のボンダ
ビリティを向上することが可能な技術を提供することに
ある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
樹脂封止型半導体装置において、タブ部及びインナーリ
ード部にメッキ層を設けずに、アウターリード部に先付
半田メッキ層を設ける。
ード部にメッキ層を設けずに、アウターリード部に先付
半田メッキ層を設ける。
また、前記樹脂封止型半導体装置のリードフレームを析
出硬化型銅材料で構成する。
出硬化型銅材料で構成する。
また、前記樹脂封止型半導体装置のボンディングワイヤ
を銅（又は金）で形成し、ウェッジ・ポールボンディン
グでボンディングする。
を銅（又は金）で形成し、ウェッジ・ポールボンディン
グでボンディングする。
上述した手段によれば、タブ部及びインナーリード部の
メッキ層を設けないので、樹脂封止型半導体装置の製品
コストを低減することができると共に、先付半田メッキ
方式を採用しているので。
メッキ層を設けないので、樹脂封止型半導体装置の製品
コストを低減することができると共に、先付半田メッキ
方式を採用しているので。
−製品の完成までに要する時間の短縮及び耐湿性の向上
を図ることができる。この結果、樹脂封止型半導体装置
は、製造工程の簡略化、小型化、メッキ層の汚染の低減
、ボンダビリティの向上の夫々を図ることができる。
を図ることができる。この結果、樹脂封止型半導体装置
は、製造工程の簡略化、小型化、メッキ層の汚染の低減
、ボンダビリティの向上の夫々を図ることができる。
また、析出硬化型銅材料で構成されるリードフレームは
、ボンダビリティを向上することができる。
、ボンダビリティを向上することができる。
また、ウェッジ・ポールボンディングは、さらにボンダ
ビリティを向上することができる。
ビリティを向上することができる。
以下１本発明の構成について、面実装型であるミニスフ
ウェアパッケージ（ＭＳＰ）型の樹脂封止型半導体装置
に本発明を適用した一実施例とともに説明する。
ウェアパッケージ（ＭＳＰ）型の樹脂封止型半導体装置
に本発明を適用した一実施例とともに説明する。
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付け、その繰り返し
の説明は省略する。
の説明は省略する。
本発明の一実施例であるＭＰＳ型の樹脂封止型半導体装
置の概略構成を第１図（断面図）で示す。
置の概略構成を第１図（断面図）で示す。
また、前記樹脂封止型半導体装置を構成するり一ドフー
ムの構成を第２図（平面図）で示す。
ムの構成を第２図（平面図）で示す。
第１図に示すように、樹脂封止型半導体装置１は、タブ
部２Ａの表面に搭載された半導体チップ４及びインナー
リード部２Ｂを樹脂６で封止している。
部２Ａの表面に搭載された半導体チップ４及びインナー
リード部２Ｂを樹脂６で封止している。
半導体チップ４は単結晶珪素基板４Ａで構成されており
、この単結晶珪素基板４Ａの表面には種々の半導体素子
（図示しない）が構成されている。
、この単結晶珪素基板４Ａの表面には種々の半導体素子
（図示しない）が構成されている。
各半導体素子は、その周囲を素子間分離用絶縁膜４Ｂに
囲まれ規定されている。各半導体素子間は。
囲まれ規定されている。各半導体素子間は。
図示しないが、配線によって電気的に接続されている。
半導体チップ４の周辺部分には、複数の外部端子（ポン
ディングパッド）４Ｇが配置されている。外部端子４Ｃ
は最上層の配線と同一製造工程によって形成されている
。外部端子４ｃの表面はパッシベーション膜４Ｄに形成
された開口部４Ｅを通して露出されている。配線及び外
部端子４ｃは、アルミニウム或は所定の添加物（Ｓ ｉ
、Ｃｕ）が含有されたアルミニウムで形成されている
。
ディングパッド）４Ｇが配置されている。外部端子４Ｃ
は最上層の配線と同一製造工程によって形成されている
。外部端子４ｃの表面はパッシベーション膜４Ｄに形成
された開口部４Ｅを通して露出されている。配線及び外
部端子４ｃは、アルミニウム或は所定の添加物（Ｓ ｉ
、Ｃｕ）が含有されたアルミニウムで形成されている
。
半導体チップ４は、接着剤３を介在させてタブ部２Ａ表
面に搭載されている。接着剤３は、低温プロセスでペレ
ット付けが行えるように、−例として明細書の末尾に掲
載する第１表に示すような速硬化型のエポキシ系樹脂接
着剤を使用する。
面に搭載されている。接着剤３は、低温プロセスでペレ
ット付けが行えるように、−例として明細書の末尾に掲
載する第１表に示すような速硬化型のエポキシ系樹脂接
着剤を使用する。
半導体チップ４の外部端子４ｃは、ボンディングワイヤ
５を介在させてインナーリード部２Ｂに接続されている
。このボンディングワイヤ５は銅（Ｃｕ：例えば純度９
９．９９９ｒ％］）で構成されている。
５を介在させてインナーリード部２Ｂに接続されている
。このボンディングワイヤ５は銅（Ｃｕ：例えば純度９
９．９９９ｒ％］）で構成されている。
また、ボンディングワイヤ５は金（Ａｕ）で構成しても
よい。外部端子４Ｃに接続される側のボンディングワイ
ヤ５の先端には銅ボール５Ａが構成されている。ボンデ
ィングワイヤ５の銅ボール５Ａは、超音波振動を併用し
た熱圧着で外部端子４ｃに接続されている。つまり、ボ
ンディングワイヤ５は、ウェッジ・ポールボンディング
で接続される。同様に、ボンディングワイヤ５は、超音
波振動を併用した熱圧着でインナーリード部２Ｂに接続
されている。
よい。外部端子４Ｃに接続される側のボンディングワイ
ヤ５の先端には銅ボール５Ａが構成されている。ボンデ
ィングワイヤ５の銅ボール５Ａは、超音波振動を併用し
た熱圧着で外部端子４ｃに接続されている。つまり、ボ
ンディングワイヤ５は、ウェッジ・ポールボンディング
で接続される。同様に、ボンディングワイヤ５は、超音
波振動を併用した熱圧着でインナーリード部２Ｂに接続
されている。
前記タブ部２Ａ、インナーリード部２Ｂ及びアウターリ
ード部２Ｃは、第２図に示すように、リードフレーム２
の状態においては一体に構成されている。
ード部２Ｃは、第２図に示すように、リードフレーム２
の状態においては一体に構成されている。
１個の樹脂封止型半導体装置１のリードフレーム２は、
第２図において、上下に対向し左右に延在する２本の外
枠２Ｅと、左右に対向し上下に延在する２本の内枠２Ｆ
とで囲まれた領域内に構成されている。このリードフレ
ーム２は、外枠２Ｅの延在する方向に繰返しパターンで
構成されている。夫々の内枠２Ｆは、外枠２Ｅに一体に
構成されている。
第２図において、上下に対向し左右に延在する２本の外
枠２Ｅと、左右に対向し上下に延在する２本の内枠２Ｆ
とで囲まれた領域内に構成されている。このリードフレ
ーム２は、外枠２Ｅの延在する方向に繰返しパターンで
構成されている。夫々の内枠２Ｆは、外枠２Ｅに一体に
構成されている。
タブ部２Ａは、リードフレーム２の略中央部に位置し、
方形状で構成されている。タブ部２Ａは、上下夫々の方
向に延在する２本のタブ吊りリード２Ｄを介在させて外
枠２Ｅで支持されている。タブ部２Ａは、第１図に示す
ように、インナーリード部２Ｂよりも低い位置に構成さ
れている。タブ部２Ａは、半導体チップ４の厚さにより
外部端子４Ｃの位置とインナーリード部２Ｂの位置とに
差ができるので、この位置の差をボンディングに際して
緩和するように構成されている。つまり、タブ部２Ａは
、外部端子４Ｃ、インナーリード部２Ｂの夫々にボンデ
ィングワイヤ５を接続し易いように低い位置に構成され
ている。
方形状で構成されている。タブ部２Ａは、上下夫々の方
向に延在する２本のタブ吊りリード２Ｄを介在させて外
枠２Ｅで支持されている。タブ部２Ａは、第１図に示す
ように、インナーリード部２Ｂよりも低い位置に構成さ
れている。タブ部２Ａは、半導体チップ４の厚さにより
外部端子４Ｃの位置とインナーリード部２Ｂの位置とに
差ができるので、この位置の差をボンディングに際して
緩和するように構成されている。つまり、タブ部２Ａは
、外部端子４Ｃ、インナーリード部２Ｂの夫々にボンデ
ィングワイヤ５を接続し易いように低い位置に構成され
ている。
インナーリード部２Ｂは、一端側がタブ部２Ａの各辺に
近接し、他端側かタブ部２Ａの各辺から放射状に延在す
るように構成されている。インナーリード部２Ｂの他端
側にはアウターリード部２Ｃの一端側が一体に構成され
ている。アウターリード部２Ｃは、第２図に点線で囲ま
れ符号６を付けた方形状の樹脂６の４辺の夫々から突出
するように構成されている。つまり、本実施例の樹脂封
止型半導体装置１は、上下、左右の４方向にアウターリ
ード部２Ｃが突出するように構成されている。インナー
リード部２Ｂ及びアウターリード部２Ｃは、アウターリ
ード部２Ｃに一体に構成されたタイバー２Ｇ及びそれと
一体に構成された支持リード２Ｈを介在させて、外枠２
Ｅ又は内枠２Ｆに支持されている。アウターリード部２
Ｃの他端側は、外枠２Ｅ或は内枠２Ｆと一体に構成され
ておらず、所定の距離だけ離隔して構成されている。
近接し、他端側かタブ部２Ａの各辺から放射状に延在す
るように構成されている。インナーリード部２Ｂの他端
側にはアウターリード部２Ｃの一端側が一体に構成され
ている。アウターリード部２Ｃは、第２図に点線で囲ま
れ符号６を付けた方形状の樹脂６の４辺の夫々から突出
するように構成されている。つまり、本実施例の樹脂封
止型半導体装置１は、上下、左右の４方向にアウターリ
ード部２Ｃが突出するように構成されている。インナー
リード部２Ｂ及びアウターリード部２Ｃは、アウターリ
ード部２Ｃに一体に構成されたタイバー２Ｇ及びそれと
一体に構成された支持リード２Ｈを介在させて、外枠２
Ｅ又は内枠２Ｆに支持されている。アウターリード部２
Ｃの他端側は、外枠２Ｅ或は内枠２Ｆと一体に構成され
ておらず、所定の距離だけ離隔して構成されている。
リードフレーム２の外枠２Ｅには、その延在する方向に
所定間隔で搬送用又は位置決め用として使用される穴部
２工が設けられている。また、内枠２Ｆには、樹脂６で
封止する時に発生する応力を緩和するためのスリット２
Ｊが設けられている。
所定間隔で搬送用又は位置決め用として使用される穴部
２工が設けられている。また、内枠２Ｆには、樹脂６で
封止する時に発生する応力を緩和するためのスリット２
Ｊが設けられている。
リードフレーム２は、析出硬化型銅材料、例えば０．０
５〜０．１５［％コのジルコニウム（Ｚｒ）を含有する
（残りは銅）析出硬化型銅材料で構成されている。
５〜０．１５［％コのジルコニウム（Ｚｒ）を含有する
（残りは銅）析出硬化型銅材料で構成されている。
析出硬化型銅材料は、導電率が高く、引張強度が高く、
特に、銅（金も同様）からなるボンディングワイヤＳを
接続する際のボンダビリティが優れている。また、析出
硬化型銅材料として、０．５０〜０゜６０［％］径程度
ジルコニウム及び０．２０〜０．３０［％］径程度クロ
ム（Ｃｒ）を含有する析出硬化型銅材料を使用してもよ
い。
特に、銅（金も同様）からなるボンディングワイヤＳを
接続する際のボンダビリティが優れている。また、析出
硬化型銅材料として、０．５０〜０゜６０［％］径程度
ジルコニウム及び０．２０〜０．３０［％］径程度クロ
ム（Ｃｒ）を含有する析出硬化型銅材料を使用してもよ
い。
このように構成される樹脂封止型半導体装置１のアウタ
ーリード部２Ｃの表面には、先付半田メッキ法によって
形成された半田メッキ層７が構成されている。これに対
して、タブ部２Ａの表面及びインナーリード部２Ｂの表
面にはメッキ層つまりボンダビリティを向上するための
銀メッキ層を設けていない。半田メッキ層７は、アウタ
ーリード部２Ｃの表面が露出しないように、樹脂６との
位置合せずれ量に゛相当する分、インナーリード部２Ｂ
側に構成されている。また、半田メッキ層７は、アウタ
ーリード部７の他端側が外枠２Ｅ或は内枠２Ｆと離隔さ
れているので、アウターリード部７の他端側の先端まで
全べて被覆するように構成されている。半田メッキ層７
は、第２図において、内側の一点鎖線と外側の一点鎖線
との間に形成されている。
ーリード部２Ｃの表面には、先付半田メッキ法によって
形成された半田メッキ層７が構成されている。これに対
して、タブ部２Ａの表面及びインナーリード部２Ｂの表
面にはメッキ層つまりボンダビリティを向上するための
銀メッキ層を設けていない。半田メッキ層７は、アウタ
ーリード部２Ｃの表面が露出しないように、樹脂６との
位置合せずれ量に゛相当する分、インナーリード部２Ｂ
側に構成されている。また、半田メッキ層７は、アウタ
ーリード部７の他端側が外枠２Ｅ或は内枠２Ｆと離隔さ
れているので、アウターリード部７の他端側の先端まで
全べて被覆するように構成されている。半田メッキ層７
は、第２図において、内側の一点鎖線と外側の一点鎖線
との間に形成されている。
樹脂封止型半導体装置１の製造プロセスとしては低温プ
ロセス（例えば１６０［”Ｃ］）程度を使用するが、こ
の低温プロセスにおいて溶融しないように、半田メッキ
層７は高融点半田を使用する。例えば、半田メッキ層７
は、７５〜９５［％］の鉛（ｐｂ）と２５〜５［％］の
ａ（Ｓｎ）とで形成する。半田メッキ層７は、例えばホ
ウフッ化槽による半田メッキ法で形成する。
ロセス（例えば１６０［”Ｃ］）程度を使用するが、こ
の低温プロセスにおいて溶融しないように、半田メッキ
層７は高融点半田を使用する。例えば、半田メッキ層７
は、７５〜９５［％］の鉛（ｐｂ）と２５〜５［％］の
ａ（Ｓｎ）とで形成する。半田メッキ層７は、例えばホ
ウフッ化槽による半田メッキ法で形成する。
前記半導体チップ４等を封止する樹脂６は、第２図に矢
印Ｒｇを付けてレジンゲートの位置を示すように、左斜
め上側から注入される。樹脂６は、半田メッキ層７が溶
融しないように、硬化速度が速いので低温度で硬化させ
ることができる低温硬化用樹脂を使用する。この低温硬
化用樹脂は、硬化速度を速くするために、通常の１．５
〜３．０倍程度の硬化触媒が含有されている。
印Ｒｇを付けてレジンゲートの位置を示すように、左斜
め上側から注入される。樹脂６は、半田メッキ層７が溶
融しないように、硬化速度が速いので低温度で硬化させ
ることができる低温硬化用樹脂を使用する。この低温硬
化用樹脂は、硬化速度を速くするために、通常の１．５
〜３．０倍程度の硬化触媒が含有されている。
次に、前記樹脂封止型半導体装置１の製造プロセスにつ
いて、第３図乃至第８図（各製造工程毎に示す樹脂封止
型半導体装置の断面図）を用いて簡単に説明する。
いて、第３図乃至第８図（各製造工程毎に示す樹脂封止
型半導体装置の断面図）を用いて簡単に説明する。
まず、析出硬化型銅材料（０，０５〜０．１５［％］の
Ｚｒを含有）で形成したリードフレーム２を用意する。
Ｚｒを含有）で形成したリードフレーム２を用意する。
次に、第３図に示すように、タブ部２Ａ及びインナーリ
ード部２Ｂを除き、先付半田メッキ法によってアウター
リード部２Ｃの表面に半田メッキ層７を形成する。半田
メッキ層７は、前述のように、高融点半田（１８３〜３
０５Ｃ’Ｃ］で溶融する）を使用する。なお、第３図、
第４図、第６図及び第７図においては、リードフレーム
２の外枠２Ｅ及び内枠２Ｆは図示しない。
ード部２Ｂを除き、先付半田メッキ法によってアウター
リード部２Ｃの表面に半田メッキ層７を形成する。半田
メッキ層７は、前述のように、高融点半田（１８３〜３
０５Ｃ’Ｃ］で溶融する）を使用する。なお、第３図、
第４図、第６図及び第７図においては、リードフレーム
２の外枠２Ｅ及び内枠２Ｆは図示しない。
次に、リードフレーム２のタブ部２Ａをインナーリード
部２Ｂより低い位置に成型する。
部２Ｂより低い位置に成型する。
次に、第４図に示すように、タブ部２Ａの表面に接着剤
３を介在させて半導体チップ４を搭載する（ペレット付
け）。接着剤３は、前述のように速硬化型のエポキシ系
樹脂接着剤を使用するので。
３を介在させて半導体チップ４を搭載する（ペレット付
け）。接着剤３は、前述のように速硬化型のエポキシ系
樹脂接着剤を使用するので。
１６０［’Ｃ］程度の温度と１〜６０［分］程度の短時
間の低温プロセスで硬化させることができる。
間の低温プロセスで硬化させることができる。
次に、タブ部２Ａの表面に半導体チップ４を搭載したリ
ードフレーム２は、第５図に示すヒートブロック８Ａを
内蔵したボンディングテーブル８に搬送される。ボンデ
ィングテーブル８は、半田メッキ層７が溶融しない低温
プロセスを採用するので、ヒートブロック８Ａによるリ
ードフレーム２等の加熱を約１００〜１８０［’Ｃ］程
度の温度で行うようになっている。ボンディングテーブ
ル８は、還元性雰囲気を形成するように構成されており
、リードフレーム２特に銅材料が直接露出するタブ部２
Ａやインナーリード部２Ｂの表面を酸化しないように構
成されている。還元性雰囲気は、第５図に矢印Ｇを付け
て示すように、ボンディングテーブル８の下側から還元
性ガスＧを供給することによって形成される。還元性雰
囲気は例えば９０［％］径程度窒素ガスと１０［％コ程
度の水素ガスとを混合して形成する。また、還元性雰囲
気は、アルゴンガスを主体として形成してもよい。
ードフレーム２は、第５図に示すヒートブロック８Ａを
内蔵したボンディングテーブル８に搬送される。ボンデ
ィングテーブル８は、半田メッキ層７が溶融しない低温
プロセスを採用するので、ヒートブロック８Ａによるリ
ードフレーム２等の加熱を約１００〜１８０［’Ｃ］程
度の温度で行うようになっている。ボンディングテーブ
ル８は、還元性雰囲気を形成するように構成されており
、リードフレーム２特に銅材料が直接露出するタブ部２
Ａやインナーリード部２Ｂの表面を酸化しないように構
成されている。還元性雰囲気は、第５図に矢印Ｇを付け
て示すように、ボンディングテーブル８の下側から還元
性ガスＧを供給することによって形成される。還元性雰
囲気は例えば９０［％］径程度窒素ガスと１０［％コ程
度の水素ガスとを混合して形成する。また、還元性雰囲
気は、アルゴンガスを主体として形成してもよい。
ボンディングテーブル８に搬送されたリードフレーム２
と対向する位置には、ボンディング装置が設けられてい
る。ボンディング装置は、主に、ポンデイ“ングアーム
（図示しない）に支持されるキャピラリイ９、クランパ
１０．アーク電極１２、アーク発生回路１３、還元性ガ
ス供給用ノズル１１で構成されている。キャピラリイ９
は、半導体チップ４の外部端子４Ｇ、インナーリード部
２Ｂの夫々にボンディングワイヤ５を圧着（熱圧着）す
るように構成されている。このキャピラリイ９には、ボ
ンディングアームに設けられた超音波振動装置からの超
音波振動が伝達されるように構成されている。
と対向する位置には、ボンディング装置が設けられてい
る。ボンディング装置は、主に、ポンデイ“ングアーム
（図示しない）に支持されるキャピラリイ９、クランパ
１０．アーク電極１２、アーク発生回路１３、還元性ガ
ス供給用ノズル１１で構成されている。キャピラリイ９
は、半導体チップ４の外部端子４Ｇ、インナーリード部
２Ｂの夫々にボンディングワイヤ５を圧着（熱圧着）す
るように構成されている。このキャピラリイ９には、ボ
ンディングアームに設けられた超音波振動装置からの超
音波振動が伝達されるように構成されている。
クランパ１０は、ボンディングワイヤ５を挟持しその供
給を制御するように構成されている。アーク発生回路１
３は、アーク電極１２を負電位、クランパ１０を介して
ボンディングワイヤ５の供給方向の先端を正電位とし、
両者間にアークを発生させ、ボンディングワイヤ５の先
端部に銅ボール５Ａを形成できるように構成されている
。還元性ガス供給用ノズル１１は、鋼ボール５Ａ形成部
分に還元性ガスＧを吹き付け、銅ボール５Ａの表面の酸
化を防止するように構成されている。この還元性雰囲気
中で形成される銅ボール５Ａは、空気中で形成した場合
に比べて適正な丸い形状に形成することができる。還元
性ガスＧは例えばアルゴンガスに微量の水素ガスを混合
して形成する。
給を制御するように構成されている。アーク発生回路１
３は、アーク電極１２を負電位、クランパ１０を介して
ボンディングワイヤ５の供給方向の先端を正電位とし、
両者間にアークを発生させ、ボンディングワイヤ５の先
端部に銅ボール５Ａを形成できるように構成されている
。還元性ガス供給用ノズル１１は、鋼ボール５Ａ形成部
分に還元性ガスＧを吹き付け、銅ボール５Ａの表面の酸
化を防止するように構成されている。この還元性雰囲気
中で形成される銅ボール５Ａは、空気中で形成した場合
に比べて適正な丸い形状に形成することができる。還元
性ガスＧは例えばアルゴンガスに微量の水素ガスを混合
して形成する。
次に、第５図に示すボンディング装置でボンディングワ
イヤ５の供給側の先端に銅ボール５Ａが形成されると、
第６図に示すように、ボンディングワイヤ５は、銅ボー
ル５Ａを介してキャピラリイ９により半導体チップ４の
外部端子４Ｃにボンディングされる（ファーストボンデ
ィング）、銅ボール５Ａのボンディングは、キャピラリ
イ９の矢印Ｐ方向の圧着（熱圧着）に矢印Ｕ方向の超音
波振動を併用して行われる。つまり、ボンディングワイ
ヤ５は、ウェッジ・ポールボンディングでボンディング
される。ひきつづき、ボンディングワイヤ５の供給方向
の後端側は、インナーリード部２Ｂの表面にボンディン
グされる（セカンドボンディング）。ポールボンディン
グは、ボンディングワイヤ５の断面積を増大した銅ボー
ル５Ａと外部端子４Ｃとを接続するので、ボンダビリテ
ィを向上することができる。
イヤ５の供給側の先端に銅ボール５Ａが形成されると、
第６図に示すように、ボンディングワイヤ５は、銅ボー
ル５Ａを介してキャピラリイ９により半導体チップ４の
外部端子４Ｃにボンディングされる（ファーストボンデ
ィング）、銅ボール５Ａのボンディングは、キャピラリ
イ９の矢印Ｐ方向の圧着（熱圧着）に矢印Ｕ方向の超音
波振動を併用して行われる。つまり、ボンディングワイ
ヤ５は、ウェッジ・ポールボンディングでボンディング
される。ひきつづき、ボンディングワイヤ５の供給方向
の後端側は、インナーリード部２Ｂの表面にボンディン
グされる（セカンドボンディング）。ポールボンディン
グは、ボンディングワイヤ５の断面積を増大した銅ボー
ル５Ａと外部端子４Ｃとを接続するので、ボンダビリテ
ィを向上することができる。
次に、第７図に示すように、タブ部２Ａ、インナーリー
ド部２Ｂ、半導体チップ４及びボンディングワイヤ５を
樹脂６で封止する。樹脂６は、前述のように低温硬化用
樹脂を使用し、半田メッキ層７が溶融しないように、約
１６０［’Ｃ］程度の温度で約１〜３［分］程度のモー
ルド及び約１６０［”Ｃ］で４〜１６［時間］程度のポ
ストキュアを行う低温プロセスで硬化させる。
ド部２Ｂ、半導体チップ４及びボンディングワイヤ５を
樹脂６で封止する。樹脂６は、前述のように低温硬化用
樹脂を使用し、半田メッキ層７が溶融しないように、約
１６０［’Ｃ］程度の温度で約１〜３［分］程度のモー
ルド及び約１６０［”Ｃ］で４〜１６［時間］程度のポ
ストキュアを行う低温プロセスで硬化させる。
次に１図示しないが、リードフレーム２の外枠２Ｅ、内
枠２Ｆ、タイバー２Ｇ等を切断し成型し、前記第１図に
示すように、樹脂封止型半導体装置１を完成させる。
枠２Ｆ、タイバー２Ｇ等を切断し成型し、前記第１図に
示すように、樹脂封止型半導体装置１を完成させる。
この後、第８図に示すように、樹脂封止型半導体装置１
は、実装基板（例えばプリント配線基板）１４に実装さ
れる。この実装は、実装基板１４の配線（端子）１４Ａ
に半田層１４Ｂを介在させて樹脂封止型半導体装置１の
アウターリード部２Ｃを接続し、前記半田層１４Ｂにリ
ブローを施すことによって行われる。半田層１４Ｂは、
半田印刷によって形成される。リフローは、赤外線炉を
使用し、２２０〜２３０［”Ｃ］程度の低温度で１５〜
３０［秒］程度行う、このりフローは、半田層１４Ｂを
溶融できるが、アウターリード部２Ｃの表面に形成され
た半田メッキ層７を溶融することがない。
は、実装基板（例えばプリント配線基板）１４に実装さ
れる。この実装は、実装基板１４の配線（端子）１４Ａ
に半田層１４Ｂを介在させて樹脂封止型半導体装置１の
アウターリード部２Ｃを接続し、前記半田層１４Ｂにリ
ブローを施すことによって行われる。半田層１４Ｂは、
半田印刷によって形成される。リフローは、赤外線炉を
使用し、２２０〜２３０［”Ｃ］程度の低温度で１５〜
３０［秒］程度行う、このりフローは、半田層１４Ｂを
溶融できるが、アウターリード部２Ｃの表面に形成され
た半田メッキ層７を溶融することがない。
このように、樹脂封止型半導体装置１において、タブ部
２Ａ及びインナーリード部２Ｂにメッキ層を設けずに、
アウターリード部２Ｃに先付半田メッキ層７を１種類だ
け設けることにより、タブ部２Ａ及びインナーリード部
２Ｂのメッキ層を設けないので、樹脂封止型半導体装置
１の製品コストを低減することができると共に、先付半
田メッキ方式を採用しているので、製品の完成までに要
する時間の短縮及び耐湿性の向上を図ることができる。
２Ａ及びインナーリード部２Ｂにメッキ層を設けずに、
アウターリード部２Ｃに先付半田メッキ層７を１種類だ
け設けることにより、タブ部２Ａ及びインナーリード部
２Ｂのメッキ層を設けないので、樹脂封止型半導体装置
１の製品コストを低減することができると共に、先付半
田メッキ方式を採用しているので、製品の完成までに要
する時間の短縮及び耐湿性の向上を図ることができる。
また、タブ部２Ａ及びインナーリード部２Ｂのメッキ工
程がなくなることにより、メッキ時間の短縮及びメッキ
するためのマスクの形成工程が低減できるので、樹脂封
止型半導体装Ｉｆの製造工程を簡単化することができる
。
程がなくなることにより、メッキ時間の短縮及びメッキ
するためのマスクの形成工程が低減できるので、樹脂封
止型半導体装Ｉｆの製造工程を簡単化することができる
。
また、タブ部２Ａ及びインナーリード部２Ｂのメッキ層
がなくなることにより、アウターリード部２Ｂの半田メ
ッキ層７の領域とその他の領域との位置合せがなくなり
１位置合せ余裕の確保のための寸法がインナーリード部
２Ｂ又はアウターリード部２Ｃにいらなくなるので、樹
脂封止型半導体装置１の小型化を図ることができる。
がなくなることにより、アウターリード部２Ｂの半田メ
ッキ層７の領域とその他の領域との位置合せがなくなり
１位置合せ余裕の確保のための寸法がインナーリード部
２Ｂ又はアウターリード部２Ｃにいらなくなるので、樹
脂封止型半導体装置１の小型化を図ることができる。
また、半田メッキ層７の１種類だけなので、その形成工
程において他のメッキ層が汚染されることがなくなる。
程において他のメッキ層が汚染されることがなくなる。
この結果、メッキ工程における洗浄工程を簡略化するこ
とができる。
とができる。
また、前記樹脂封止型半導体装Ｗ１のインナーリード部
２Ｂを析出硬化型鋼材料で構成することにより、ボンデ
ィングワイヤ５の接続に際してボンダビリティを向上す
ることができる。
２Ｂを析出硬化型鋼材料で構成することにより、ボンデ
ィングワイヤ５の接続に際してボンダビリティを向上す
ることができる。
また、前記樹脂封止型半導体装置１のボンディングワイ
ヤ５を銅（又は金）で形成し、ウェッジ・ポールボンデ
ィングでボンディングすることにより、さらにボンダビ
リティを向上することができる。
ヤ５を銅（又は金）で形成し、ウェッジ・ポールボンデ
ィングでボンディングすることにより、さらにボンダビ
リティを向上することができる。
なお、本発明は、前記リードフレーム２を固溶体硬化型
銅材料（Ｓｎ、Ｎｉ及びＦｅなどを含有）又は鉄ニッケ
ル合金材料の全表面に下地メッキ層として銅メッキ層或
は錫ニッケル合金メッキ層を設けて構成してもよい。下
地メッキ層は、固溶体硬化型鋼材料に含有されるＳｎ、
Ｎｉ或はＦｅなどの析出を防止してボンダビリティを向
上するために形成される。この場合、タブ部表面及びイ
ンナーリード部表面には下地メッキ層が露出し、アウタ
ーリード部の表面には下地メッキ層を介在させて半田メ
ッキ層が設けられる。
銅材料（Ｓｎ、Ｎｉ及びＦｅなどを含有）又は鉄ニッケ
ル合金材料の全表面に下地メッキ層として銅メッキ層或
は錫ニッケル合金メッキ層を設けて構成してもよい。下
地メッキ層は、固溶体硬化型鋼材料に含有されるＳｎ、
Ｎｉ或はＦｅなどの析出を防止してボンダビリティを向
上するために形成される。この場合、タブ部表面及びイ
ンナーリード部表面には下地メッキ層が露出し、アウタ
ーリード部の表面には下地メッキ層を介在させて半田メ
ッキ層が設けられる。
以上、本発明者によってなされた発明を、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勿論である。
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勿論である。
例えば、本発明は、前記以外の面実装型例えばＳＯＰ、
ＰＬＣＣ等の樹脂封止型半導体装置に適用することがで
きる。
ＰＬＣＣ等の樹脂封止型半導体装置に適用することがで
きる。
また、本発明は、ビン挿入型であるＤＩＰ型等の樹脂封
止型半導体装置に適用することができる。
止型半導体装置に適用することができる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
樹脂封止型半導体装置において、製品コストを低減する
ことができると共に、製造時間を短縮しかつ耐湿性を向
上することができる。
ことができると共に、製造時間を短縮しかつ耐湿性を向
上することができる。
以下、余白
以下、余白
第１図は１本発明の一実施例であるＭＰＳ型の樹脂封止
型半導体装置の概略構成を示す断面図、第２図は、前記
樹脂封止型半導体装置を構成するリードフームの構成を
示す平面図、 第３図乃至第８図は、前記樹脂封止型半導体装置の各製
造工程毎に示す断面図である。 図中、１・・・樹脂封止型半導体装置、２・・・リード
フレーム、２Ａ・・・タブ部、２Ｂ・・・インナーリー
ド部、２Ｃ・・・アウターリード部、３・・・接着剤、
４・・・半導体チップ、４Ａ・・・外部端子、５・・・
ボンディングワイヤ、５Ａ・・・銅ボール、６・・・樹
脂、７・・・半田メッキ層である。
型半導体装置の概略構成を示す断面図、第２図は、前記
樹脂封止型半導体装置を構成するリードフームの構成を
示す平面図、 第３図乃至第８図は、前記樹脂封止型半導体装置の各製
造工程毎に示す断面図である。 図中、１・・・樹脂封止型半導体装置、２・・・リード
フレーム、２Ａ・・・タブ部、２Ｂ・・・インナーリー
ド部、２Ｃ・・・アウターリード部、３・・・接着剤、
４・・・半導体チップ、４Ａ・・・外部端子、５・・・
ボンディングワイヤ、５Ａ・・・銅ボール、６・・・樹
脂、７・・・半田メッキ層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、タブ部表面に搭載された半導体チップ及びインナー
リード部を樹脂で封止する樹脂封止型半導体装置におい
て、前記タブ部及びインナーリード部にメッキ層を設け
ずに、アウターリード部に先付半田メッキ層を設けてい
ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 ２、前記タブ部及びインナーリード部には、銀メッキ層
が設けられていないことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の樹脂封止型半導体装置。 ３、前記タブ部、インナーリード部及びアウターリード
部は、析出硬化型銅材料で構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の樹脂封止
型半導体装置。 ４、前記析出硬化型銅材料は、０．０５〜０．６０［％
］のジルコニウムを含有する銅材料であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第３項に記載の夫々の樹
脂封止型半導体装置。 ５、前記タブ部、インナーリード部及びアウターリード
部は、固溶体硬化型銅材料又は鉄ニッケル合金材料の全
表面に下地メッキ層として銅メッキ層或は錫ニッケル合
金メッキ層を設けて構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の樹脂封止型半導
体装置。 ６、前記先付半田メッキ層は、７５〜９５［％］の鉛と
２５〜５［％］の錫とで形成された、高融点半田メッキ
層であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
５項に記載の夫々の樹脂封止型半導体装置。 ７、前記半導体チップの外部端子とインナーリード部と
は、銅材料又は金材料で形成されたボンディングワイヤ
で電気的に接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項乃至第６項に記載の夫々の樹脂封止型半導体
装置。 ８、前記半導体チップの外部端子、インナーリード部の
夫々とボンディングワイヤとの接続は、還元性雰囲気中
において、超音波振動を併用した熱圧着で行われている
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の樹脂封
止型半導体装置。 ９、前記半導体チップの外部端子、インナーリード部の
夫々とボンディングワイヤとの接続は、ウェッジ・ポー
ルボンディングで行われていることを特徴とする特許請
求の範囲第７項又は第８項に記載の樹脂封止型半導体装
置。 １０、前記半導体チップは、速硬化型のエポキシ系接着
剤を介在させて、タブ部表面に搭載されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項に記載の夫々
の樹脂封止型半導体装置。 １１、前記樹脂は、低温硬化用樹脂であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第１０項に記載の夫々の
樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264780A JPH01106454A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 樹脂封止型半導体装置 |
| KR1019880013311A KR890007411A (ko) | 1987-10-19 | 1988-10-12 | 반도체 장치 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264780A JPH01106454A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01106454A true JPH01106454A (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=17408089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264780A Pending JPH01106454A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01106454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424578A (en) * | 1993-01-29 | 1995-06-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lead frame for use in a semiconductor device and a semiconductor device using the same |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62264780A patent/JPH01106454A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424578A (en) * | 1993-01-29 | 1995-06-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lead frame for use in a semiconductor device and a semiconductor device using the same |
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