JPH01169934A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に適用して有効なもの
であり、特に、樹脂で封止する半導体装置の製造方法に
適用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

樹脂封止の半導体装置において、タブを用いずにリード
をＬ字状に曲げ、この曲げた部分を半導体チップの下に
通して支持するようにした半導体装置が、特開昭６１−
２１８１３９号公報に記載されている。半導体チップは
、絶縁シートの下面に形成した接着剤層によってその絶
縁シートをリードフレームに接着し、次に前記絶縁シー
トの上面に接着剤を塗布し、この上に半導体チップを載
置した後加熱硬化することにより固着する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は前記半導体チップを固着する技術を検討した
結果、次の問題点を見出した。

絶縁シートをリードフレームに接着した後に、その上に
半導体チップを接着するための接着剤を塗布しなければ
ならないため１作業性が悪いという問題点を見出した。

本発明の目的は、作業性を向上することにある。

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。

【問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち１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。

すなわち、半導体チップを両面に接着力を有する接着絶
縁層でリードフレームに接着するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、絶縁シート上に半導体チップを
接着するための接着剤層を塗布する工程が不要になるの
で、作業性を向上することができる。

以下、本発明を実施例とともに説明する。

〔実施例■〕

第１図は、リードフレーム及びその上に接着される接着
絶縁層、半導体チップの平面図であり。

第２図は、第１図のＡ−Ａ切断線における断面図である
。

第１図及び第２図において、■はリードフレームであり
、４２７０イ、コバール等がらなっている。１がリード
フレーム■の外枠であり、ＩＡ〜ＩＴがリードである。

リードＩＡ〜ＩＴの一端は外枠ｌと一体に形成されて支
持されている。り一ドＩＡ−ＩＴのうち、リードＩＡ、
ＩＢ、ＩＣ１ＩＨ，Ｉｌ、ＩＪ、ＩＫ、ＩＬ、ＬＭ、ｌ
Ｒ１ｌ５．ＩＴでは外枠１と一体になっている端部と反
対側の端部が、またその他のリードＩＤ−ＩＧ、ＩＮ〜
ＩＱではほぼ中間部がＬ字状に曲げである。

このリードフレームＩでは、リードＩＣ−ＩＨ。

１Ｍ〜ＩＲのＬ字状に曲げられている部分を半導体チッ
プ３の下に置くことによってその半導体チップ３を支持
するようにしている。

半導体チップ３は接着絶縁層２によってリードＩＣ〜Ｉ
Ｈ，ＩＭ〜ＩＲの上面（半導体チップ３に対向した面）
に接着される。

接着絶縁層２は、絶縁シート２Ｂとそれの半導体チップ
３に対向した面に被着して形成しである接着剤層２Ａ、
絶縁シー）−２Ｂの１リ一ド１ｃ〜ＩＨ１ＩＭ−ＩＲに
対向した面に被着して形成しである接着剤層２Ｃとの三
層構造がらなっている。

絶縁シート２Ｂは、主として接着絶縁層２の変形及び絶
縁劣化を防止するためのものであり、接着剤層２Ａは半
導体チップ３を絶縁シート２Ｂに接着するためのもの、
接着剤層２Ｃは絶縁シート２ＢをリードＩＣ〜ＩＨ１Ｉ
Ｍ〜ＩＲに接着するためのものであり、またモールドレ
ジンとの接着機能を有する。なお、絶縁シート２Ｂ、接
着剤層２Ａ、２Ｃの具体的な材質は後述する。半導体チ
ップ３の塔載時における接着絶縁層２の大きさ及び平面
パターンは、半導体チップ３のそれと同様である。接着
絶縁層２の膜厚は２０〜１５０μｍ程度である。接着絶
縁層２は、第３図に示すように。

テープ状に長く形成してあり、これを半導体チップ３を
リードフレーム■に塔載するときに半導体チップ３の大
きさに切って使用する。接着絶縁層２を半導体チップ３
の大きさに切断する以前では接着剤層２Ａ、２Ｃの露出
する表面が粘着性を有して取扱いが難しい場合には、ポ
リエチレン等からなる保護膜４で保護されている。保護
膜４は、接着絶縁層２を半導体チップ３の大きさに切断
する前に剥がすようにする。

組み立て工程において、半導体チップ３をリードフレー
ム■に塔載するには、まず接着絶縁層２から保護膜４を
剥がし、この後半導体チップ３の大きさに切断する。次
に、接着絶縁層２の接着剤層２ＣをリードＩＣ〜ＩＨ，
ＩＭ〜ＩＲの所定の位置に仮り止めあるいは加熱圧着す
る。ここで、仮り止めとは、１５０℃程度の熱を５秒間
程度加えて接着絶縁層２をリードＩＣ〜ＩＨ，ＬＭ〜Ｉ
Ｒに軽く付けることをいう。また、加熱圧着時の加熱温
度は２００〜４００℃程度である。以下の説明において
も同様である。前記仮り止め又は加熱圧着の後、接着絶
縁層２の接着剤層２Ａの露出している面へ半導体チップ
３を位置合せして仮り止め又は加熱圧着する。次に、リ
ードフレームＩに接着絶縁層２が仮り止めされ、また半
導体装置プ３が接着絶縁層２上に仮り止めされているも
のでは、キュアすなわち１５０〜２００℃程度の熱を１
時間程度加えて接着絶縁層２を硬化させることによって
半導体チップ３をリードフレームＩに固着する。後述す
る接着剤層２Ａ、２Ｃが熱可塑性樹脂からなる場合には
加熱圧着を用い、シリコーン樹脂、Ｂステージのエポキ
シ樹脂、Ｂステージのポリイミドからなる場合には仮り
止め及びキュアを用いる。

このように１両面に接着剤層２Ａ、２Ｃを有する接着絶
縁層２を用いることにより、リードフレームＩに接着絶
縁層２を接着した後、その上面に半導体チップ３を接着
するための接着剤の塗布工程をなくすことができる。し
たがって１作業性の向上を図ることができる。

また、１回のキュアによって接着絶縁層２をリードフレ
ーム１に固着することができ、半導体チップ３を接着絶
縁層２に固着することができる。

前記半導体チップ３をリードフレーム■に固着させた後
に、半導体チップ３とリードＩＡ〜ＩＴの先端の間をボ
ンディングワイヤによって接続し。

この後第４図に示すように樹脂からなるパッケージ５で
封止し、さらにリードＩＡ〜ＩＴの加工整形、半田コー
トを行う。ここで、接着剤層２Ａ、２Ｃ，絶縁シート２
Ｂの具体的な材料の例を挙げる。

（ａ）絶縁シート２Ｂの材料 絶縁シート２Ｂの材料には、熱可塑性樹脂、ポリイミド
、ガラスクロス等を用いる。熱可塑性樹脂としては１例
えば、脂環式ポリイミド、ポリエステル、ポリスルホン
、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリエステルイミ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリケトンイミド、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、
ポリエーテルイミド、ポリサルホン等がある。

（ｂ）接着剤層２Ａ、２Ｃの材料 接着剤層２Ａ、２Ｃの材料には、熱可塑性樹脂、シリコ
ーン樹脂、Ｂステージのエポキシ系樹脂、Ｂステージの
ポリイミド等がある。

次に、接着剤層２Ａ、２Ｃをそれぞれの材料側に説明す
る。

（ｂ−１） 熱可塑性樹脂は、先に挙げたものの中から選択する。

また、絶縁シート２Ｂに熱可塑性樹脂以外のもの例えば
ポリイミド、ガラスクロス等を用いると加熱圧着工程中
に軟化しないので変形が少なく、接着絶縁層２が絶縁劣
化を起すことがなく、接着絶縁層２を信頼性の高いもの
にすることができる。

また、接着剤層２Ａと２０とで異る熱可塑性樹脂を用い
ることによって、接着絶縁層２をリードフレームＩに接
着するときの圧着条件と半導体チップ３を接着絶縁層２
に接着するときの圧着条件を変えることができる。例え
ば、接着絶縁層２をリードフレームＩに接着するときに
は高温高圧で行い、半導体チップ３を接着絶縁層２に接
着するときには低温低圧で行うようにできる。これによ
り、半導体チップ３を接着するときに、リードフレーム
■が動くのを防ぐと共に、半導体チップのクラックを防
止することができる。前記条件を満すためには、例えば
接着剤層２Ａをポリフェニレンサルファイドで形成し、
接着剤層２Ｃをポリケンイミド、ポリエーテルエーテル
ケトンで形成する。

（ｂ−２）シリコーン樹脂を用いた場合シリコーン樹脂
としては、リードＩＡ−ＩＴ及びレジンパッケージ５と
接着性の良好なシリコーンゴム、シリコーンワニス等を
選択する。シリコーン樹脂はヤング率が小さいので、半
導体チップ３、ＩＪ　−ト１　ｐ、〜ＩＴ、パッケージ
５の間に発生する熱歪を吸収することができる。

また、シリコーン樹脂は熱可塑性樹脂より吸湿率が小さ
く、またレジンとの接着性の良し）材料を選定すること
により、リードＩＡ〜ＩＴ間を流れるリーク電流を防止
することができる。

（ｂ−３）Ｂステージのエポキシ又はポリイミドを用い
た場合 パッケージ５がエポキシ系のレジンからなる場合には、
Ｂステージのエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂がレジンパ
ッケージとの接着性が良好であるので、リードＩ　Ａ　
−Ｉ　７間にリーク電流が流れるのを防止することがで
きる。

また、中間層として絶縁シート２Ｂを設けることによっ
て、接着絶縁層２の寸法及び形状の安定性を図ることが
できる。

〔実施例■〕

第５図は実施例■における半導体装置を説明するための
断面図である。

第５図において、接着絶縁層２は一層膜からなり、２０
〜１５０μｍ程度の膜厚を有している。

接着絶縁層２はその両面に接着力を有しており、所定の
温度、圧力（加熱圧着）を加えることによって、接着絶
縁層２をリードフレーム■に接着し、さらに接着絶縁層
２上に接着剤を塗布することなく半導体チップ３を接着
することができる６また、接着絶縁層２が塗布するもの
ではなく。

シート状のものからなっているため、極めて容易にリー
ドフレームＩ状に形成することができる。

また、シート状になっている接着絶縁層２では、半導体
チップ３をリードフレーム■に接着する際に接着剤が容
易にリードフレームＩ上から流れ出すことがないので、
半導体チップ３とリードフレームＩの間の絶縁の信頼性
を高めることができる。

また、シート状の接着絶１ｊｌ’ｙｊ！Ｊ２は、リード
フレーム■のワイヤボンディングがなされる部分に接着
剤が容易に流れ出すことがないので、半導体チップ３と
リードフレームＩの間の接続の信頼性を高めることがで
きる。

接着絶縁層２の具体的な材料としては、実施例１で挙げ
た熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、Ｂステージのエポキ
シ樹脂、Ｂステージのポリイミド等を用いている。

（ａ）熱可塑性樹脂を用いた場合 ２００〜４００℃程度で加熱圧着することにより、接着
絶縁層２をリードフレームＩに接着し。

また半導体チップ３を接着絶縁層２に接着する。

キュア工程は不要である。

（ｂ）シリコーン樹脂を用いた場合 モールドレジンからなるパッケージ５との接着性の良好
なシリコーンゴム又はシリコンワニスが好ましい。吸湿
性が小さいため絶縁性が良好である。

ヤング率が小さいので、半導体チップ３．リードフレー
ムＩ、パッケージ５の間の熱歪を吸収することができる
。

組み立て工程は、まず接着絶縁層（シリコーン樹脂）２
を所定の温度及び圧力によってリードフレーム■上に仮
り止めし、次に同様に半導体チップ３を接着絶縁層２上
に仮り止めした後、キュアを施して硬化する。このよう
に、キュア工程が１回で済む。　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１（ｃ）Ｂステージのエポキシ樹脂又
はポリイミド樹脂を用いた場合 キュア工程が１回で済むのは、シリコーン樹脂を用いた
場合と同様である。

また、エポキシ系のモールドレジンと接着性が良好であ
るので、リード１０−１８．１間のリーク電流を防止す
ることができる。

以上１本発明を実施例にもとす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
いうまでもない。

〔発明の効果〕

本願によって開示された発明のうち代表的なものの効果
を簡単に説明すれば、次のとおりである。

接着絶縁層が両面に接着力を有するものからなるため、
その接着絶縁層をリードフレーム上に接着した後に半導
体チップを接着するための接着剤の塗布工程が不要にな
るので、作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は，リードフレームの平面図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ切断線における断面図、 第３図は、テープ状になっている接着絶縁層の斜視図。 第４図は，半導体装置の断面図、 第５図は，半導体チップ、接着絶縁層、リードフレーム
のそれぞれの断面を示した断面図である。 ｌ・・・リードフレーム、ＩＡ〜ＩＴ・・・リード、２
・・・接着絶縁層、２Ａ、２Ｃ・・・接着剤層、２Ｂ・
・・絶縁シート、３・・・半導体チップ、４・・・保護
膜、Ｓ・・・パッケージ。 代理人　弁理士　小川勝男、・″ 第　　１　　図 （５−−ハーバ）γ−〕シバ 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームに半導体チップを接続する半導体装
   置の製造方法であって、前記半導体チップとリードフレ
   ームの間を両面に接着力を有する接着絶縁層で接着する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、前記接着絶縁層は三層構造からなり、その中間層が
   接着絶縁層の変形及び絶縁劣化を防止するための絶縁シ
   ート、その両面に接着剤層が形成してあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法
   。 ３、前記接着絶縁層はシート状をした一層膜からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置
   の製造方法。