JPH01231332A - 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技術さらにはリードフレーム
を用いてなされる半導体装置の製造に適用して特に有効
な技術に関するもので、特に多ピンリードフレームを用
いてなされる半導体装置の製造に利用して有効な技術に
関するものである。

［従来の技術］ 一般に、リードフレームにおけるリードはタイバを介し
てリード外枠に支持されているが、タイバからインナリ
ード先端までに至る距離が長いものでは、各種製造工程
において、インナリードが曲がり易く、インナリード間
のショート等が起こり易い。そこで、従来、インナリー
ドの曲がりを防止するため次のような製造技術が考えら
れている。

以下、その製造技術を第６図および第７図（Ａ）〜（Ｃ
）に基づいて説明する。

先ず、エツチングまたはプレスによるパターニングを通
じて形成された通常のリードフレーム９を用意し、この
リードフレーム９のインナリード１ａ上面にポリイミド
系の樹脂からなる絶縁テープ２を貼着する（第６図およ
び第７図（Ａ））。

次いで、このようにして得られたテーピングリードフレ
ームにおけるタブ３上に銀ペースト等の接合材（図示せ
ず）を用いて第７図（Ｂ）に示すように半導体チップ４
を接合すると共に、半導体チップ４のボンディングパッ
ド４ａとインナリード１ａとをＡｕ、ＡＩまたはＣｕ等
のワイヤ５で電気的に接続する。次いで、半導体チップ
４およびその周辺部を第７図（Ｃ）に示すように封止樹
脂６によって被覆する。そして、アウタリード１ｂに半
田メツキを施し、リードフレーム９におけるリード１を
リードフレーム外枠から分離すると共にアウタリード１
ｂを成形する。これにより単品の半導体装置が得られる
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記製造技術では絶縁テープ２を貼着する際
、加熱処理を施さなければならないが。

絶縁テープ２の熱膨張係数とインナリード１ａとの熱膨
張係数との違いからテーピング後インナリード１ａの間
隔が無秩序に変化してしまい、このインナリード１ａの
間隔変化によって製造ラインにおけるスループットの低
下が惹起される。

つまり、その後に行なわれるワイヤボンディングの工程
では、半導体チップ４のボンディングパッド４ａとイン
ナリード１ａとを認識し、その認識結果に基づいて実際
のワイヤボンディングが施行されるが、上記のようにイ
ンナリード１ａの間隔が無秩序に変化すると、個別にイ
ンナリード１ａを認識する必要があることから、インナ
リード１ａの認識に長時間要してしまう。

また、上記製造技術に用いられるテーピングリードフレ
ームでは、インナリード１ａの先端部には絶縁テープ２
を貼着することはできない。なぜなら、インナリード１
ａの先端部はワイヤ５の接続部位となっているからであ
る。そこで、従来はインナリード１ａの先端部から比較
的離れた部位に絶縁テープ２を貼着するようにしている
が、この場合にはｉ１！Ｉｎテープ２の貼着箇所からイ
ンナリード１ａの先端部までの距離が長くなる。したが
って、絶縁テープ２の貼着箇所におけるインナリード１
ａの僅かな間隔変化によってインナリード１ａの先端部
の接触が惹起され、インナリード１８同士の接触が起こ
る。その結果、半導体装置の製造ラインにおける歩留り
が低下してしまうという問題があった。

さらに、最近の半導体装置においては、小型パッケージ
内に大型の半導体チップ４を封入したものも出現してい
るが、このような半導体装置ではインナリード１ａの長
さが短いので、絶縁テープ２を貼着するスペースを樹脂
パッケージ内に確保することができず、上記製造技術を
そのままの形では利用できない。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、製造ライン
におけるスループットおよび歩留りの向上を図ることが
できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とし
ている。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［課題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代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

即ち、互いに連結されたリードフレームのインナリード
部の先端部に絶縁テープを貼着した後。

インナリードの先端部を分離し、この分離されたインナ
リードの先端部上面に半導体チップを接合し、その後、
半導体チップにおけるボンディングパッドとインナリー
ドとをワイヤにて接続するようにしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、連結されたインナリードの先端
部に絶縁テープを施した後、インナリードの先端部を分
離させるようにしているので、絶縁テープの貼着の際、
インナリードの間隔変化が抑制され、製造工程中室にイ
ンナリードが適正に保持されるという作用によって、ワ
イヤボンディングの際のインナリードの認識時間が大幅
に減少されると共に、隣り合うワイヤ同士およびインナ
リード同士の接触が防止される。その結果、製造ライン
におけるスループットおよび歩留りの向上という上記目
的が達成される。

また、インナリードの先端部に半導体チップを接合する
ようにしているので、インナリードの任意位置にワイヤ
が接続できるという作用によって。

大小の半導体チップを同一フレームに搭載することが可
能となり、リードフレーム自体の汎用性が増大すること
になる。

［実施例］ 以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例を図
面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係る半導体装置の製造方法の第１お
よび第２の実施例に用いられるリードフレームが示され
ている。

同図において符号１１は４２アロイまたは銅合金等によ
って形成されたリードフレームを表わしており、このリ
ードフレーム１１においては、リード１２におけるイン
ナリード１２ａの先端部が中央部に存する矩形の連結部
１３によって相互に連結されている。つまり、このリー
ドフレーム１１はエツチングまたはプレス等により成形
されるが、その際、インナリード１２　ａの先端部が互
いに連結されるようにされている。なお、上記連結部１
３のサイズは搭載する半導体チップ１４のサイズより僅
かに小さくなるように構成されている。

先ず、上記リードフレーム１１を用いてなされる第１の
実施例に係る半導体装置の製造方法を説明する。

この実施例では、最初に、第２図（Ａ）に示すリードフ
レーム１１（第１図に示すリードフレーム）における連
結部１３とその周辺部（インナリード１２ａの先端部）
上面に、搭載される半導体チップ１４（第２図（Ｄ））
のサイズと同じか、やや大きめなサイズの絶縁テープ１
５を貼着する（第２図（Ｂ））。この絶縁テープ１５と
しては、特に制限はされないがポリイミド系樹脂からな
り下面に接着剤が付着されたテープが用いられ、このポ
リイミド系樹脂テープの貼着は例えば１６０〜２００℃
の雰囲気下で１０〜２０ｋｇ／ｃＪで０゜３秒間加圧す
ることによってなされる。

こうして絶縁テープ１５が貼着されたならば、リードフ
レーム１１の連結部１３を第２図（Ｃ）に示すようにプ
レスを用いて打ち抜き、インナリード１２ａの先端部を
分離させる。このとき連結部１３上面に貼着されていた
ＦＡ総テープ１５の一部も同時に打ち抜かれることにな
るが、打抜き部分以外の絶縁テープ１５は残り、この残
余の絶縁テープ１５によってインナリード１２ａの間隔
は適正に保持される。

次いで、ダイボンディングの工程では、上記残余の絶縁
テープ１５上面に銀ペーストまたはエポキシ樹脂等の接
合材（図示せず）を載せ、第２図ＣＤ）に示すように、
当該接合材を介して半導体チップ１４を接合する。

その後、ワイヤボンディングの工程で、半導体チップ１
４のボンディングパッド１４ａとインナリードＬ２ａと
をＡｕ、ＡＩまたはＣｕ等のワイヤ１６によって電気的
に接続し、半導体チップ１４およびその周辺部をエポキ
シ樹脂１７によって封止する（第２図（Ｅ））。次いで
、アウタリード１２ｂに半田メツキを施した後、リード
フレーム１１の外枠からり一部１２を切り離すと共に、
アウタリード１２ｂを成形する。

以」二により単品の半導体装置が得られる。

上記実施例の半導体装置の製造方法によれば次のような
効果を得ることができる。

即ち、上記実施例に係る半導体装置の製造方法によれば
、インナリード１２ａの先端部が互いに連結されたリー
ドフレーム１１を用い、絶縁テープ１５を貼着した後、
インナリード１２ａの先端部を分離するようにしている
ので、絶縁テープ１５を貼着するまでの間は連結部１３
によってインナリード１２ａの間隔変化が防止され、連
結部１３の打抜き後は絶縁テープ１５によってインナリ
ード１２ａの間隔変化が防止されるという作用によって
、隣合うインナリード１２ａ同士の間隔が適正に保持さ
れ、ワイヤボンディング時における個々のインナリード
１２ａの認識が容易となり、ワイヤボンディング時間を
大幅に短縮することができる。

また、上記実施例に係る半導体装置の製造方法によれば
、インナリード１２ａの先端部上面に半導体チップ１４
を接合するようにしているため、インナリード１２ａの
任意位置がワイヤ１６の接続部として利用できるという
作用によって、ピン数（リード数）が同数の大小様々な
半導体チップ１４を搭載でき、したがって、搭載する半
導体チップ１４のサイズに応じたリードフレームを個別
に用意する必要がなくなり、リードフレームの標準化ひ
いては半導体装置のコスト低減を図ることが可能となる
。

さらに、上記実施例に係る半導体装置の製造方法によれ
ば、インナリード１２ａの先端部上面に半導体チップ１
４を接合するようにしているので、パッケージに封入さ
れるリード長さが増大するという作用によって、リード
１２の抜は落ちが効果的に防止できる。

また、上記実施例に係る半導体装置の製造方法によれば
、インナリード１２ａの先端部上面に半導体チップ１４
を接合するようにしているので、半導体チップ１４の接
合後にはインナリード１２ａが固定されるという作用に
よって、樹脂モールドの際などに隣合うインナリード１
２ａ同士およびワイヤ１６同士の接触が防止される。

以上の相乗効果によって本実施例の製造方法によれば、
半導体装置の製造ラインにおけるスループットおよび歩
留りの向上を図ることができると共に、半導体装置の信
頼性を高めることができる。

また、第３図（Ａ）〜（Ｅ）には本発明に係る半導体装
置の製造方法の第２の実施例が示されている。

この第２の実施例の半導体装置の製造方法にあっても第
１の実施例におけると同様のリードフレーム１１（第１
図）が用いられる。

この実施例では、第３図（Ａ）に示すリードフレーム１
１（第１図と同様のリードフレーム）において、絶縁テ
ープ１５を連結部１３およびその周辺部に貼着するにあ
たり、絶縁テープ１５を連結部１３およびその周辺部下
面に貼着する（第３図（Ｂ））。この点において第１の
実施例と異なっている。その他の点では第１の実施例と
略同様である。

つまり、絶縁テープ１５を貼着した後には、リードフレ
ーム１１の連結部１３を第３図（Ｃ）に示すようにプレ
スを用いて打ち抜き、インナリード１２ａの先端部を分
離させる。そして、ダイボンディングの工程では、イン
ナリード１２ａの先端部上面に接合材を介して半導体チ
ップ１４を接合する（第３図（Ｄ））。また、ワイヤボ
ンディングの工程では、半導体チップ１４のボンディン
グパッド１４ａとインナリード１．２ａとをワイヤ１６
によって電気的に接続し、その後、半導体チップ１４お
よびその周辺部をエポキシ樹脂１７によって封止する（
第３図（Ｅ））。しかる後、アウタリード１２ｂに半田
メンキレ施し、リードフレーム１１の外枠からり−ド１
２を切り離すと共に、アウタリード１２ｂを成形する。

以上により単品の半導体装置を得る。

この第２の実施例によっても第１の実施例と同様の効果
を得ることができる。

また、第４図（Ａ）〜（Ｅ）には本発明に係る半導体装
置の製造方法の第３の実施例が示されている。

この第３の実施例で用いられるリードフレーム２１は、
第１および第２の実施例で用いられたリードフレーム１
１（第１図）と基本的には同様な構成となっているが、
インナリード２２ａの先端部および連結部２３の厚みが
他のリード部分の厚みよりも薄くなるように成形されて
いる点においてｆｊＳ１図のリードフレーム１１と異な
っている。

即ち、このリードフレーム２１にはその上面に凹部が形
成されている。

この実施例では、第４図（Ａ）に示すリードフレーム２
１における連結部２３およびその周辺部つまり厚みの薄
い部分の下面に絶縁テープ１５を貼着するようになって
いる（第３図（Ｂ））。それ以外の点においては第１の
実施例と略同様である。

つまり、絶縁テープ１５の貼着後には、リードフレーム
２１の連結部１３を第４図（Ｃ）に示すようにプレスを
用いて打ち抜いてインナリード２２ａの先端部を分離さ
せ、インナリード２２ａの先端部上面に半導体チップ１
４を接合しく第４図（Ｄ））、半導体チップ１４のボン
ディングパッド１４ａとインナリード２２ａとをワイヤ
１６によって電気的に接続し、半導体チップ１４および
その周辺部をエポキシ樹脂１７によって封止する（第４
図（Ｅ））。次いで、アウタリード２２ｂに半田メツキ
を施した後、リードフレーム２１の外枠からり一部２２
を切り離すと共に、アウタリード２２ｂを成形する。

以上により単品の半導体装置を得る。

なお、絶縁テープ１５を連結部２３およびその周辺部つ
まり厚みの薄い部分の上面に貼着するようにしても良い
。

この実施例によっても第１の実施例におけると同様の効
果を得ることができる。

さらに、この実施例の半導体′ＪＡ置の￥！５造方法に
よれば、上記のように凹部を有するリードフレーム２１
を用い、この凹部に半導体チップ１４を接合するように
しているので、半導体チップ１４がリードフレーム２１
の上面に対して相対的に下がり、比較的短いワイヤ１６
によってボンディングパッド１４ａとインナリード２２
ａとが接続され、その結果、樹脂モールド工程等におけ
るワイヤショートの発生が抑制される。

なお、上記リードフレーム２１は次のような利点をも有
する。

即ち、インナリード２２ａの先端の間隔はピン数が増大
するに伴って小さくなる。特に、インナリード２２ａの
先端部を半導体チップ１４に重ね合せた場合にはその傾
向は顕著である。ところが、この場合リードフレーム２
１の厚みが大きいと、上記インナリード２２ａの先端部
を精度良くパターンニングできない。反面、リードフレ
ーム２１全体の厚みを小さくするにも限界がある。なぜ
なら、アウタリード２２ｂの剛性が劣化してしまい、折
曲しやすくなってしまうからである。その点。

上記のようなリードフレーム２１によれば、アウタリー
ド２２ｂの剛性を劣化させることなくインナリード２２
ａの先端のパターンニング精度を向上させることが可能
となる。

また、第５図（Ａ）〜（Ｅ）には本発明に係る半導体装
置の第４の実施例が示されている。

この第４の実施例で用いられるリードフレーム３１（第
５図（Ａ））はインナリード３２ａ先端部が他のリード
部分に対して下方に折曲形成されている。そして、この
実施例では、リードフレーム３１の連結部３２およびイ
ンナリード部３２ａの折曲部下面に貼着するようにして
いる（第５図（Ｂ））。それ以外の点では、第１の実施
例と略同様である。

つまり、絶縁テープ１５の貼着後には、リードフレーム
３１の連結部３３を第５図（Ｃ）に示すようにプレスを
用いて打ち抜いぞインナリード３２ａの先端部を分離さ
せ、インナリード３２ａの先端部上面に半導体チップ１
４を接合しく第５図（Ｄ）’）、半導体チップ１４のボ
ンディングパッド１４ａとインナリード３２ａとをワイ
ヤ１６によって電気的に接続し、半導体チップ１４およ
びその周辺部をエポキシ樹脂１７によって封止する（第
５図（Ｅ））。次いで、アウタリード３２ｂに半田メツ
キを施した後、リードフレーム３１の外枠からリード３
２を切り離すと共に、アウタリード３２ｂを成形する。

以上により単品の半導体装置を得る。

なお、絶縁テープの貼着はインナリード３２ａの上面で
あっても良い。

この第４の実施例によっても第１の実施例と同様の効果
を得ることができる。

さらに、この実施例の半導体装置の製造方法によれば、
上記のように凹部を有するリードフレーム２１を用い、
この凹部に半導体チップ１４を接合するようにしている
ので、半導体チップ１４がリードフレーム２１の上面に
対して相対的に下がり、比較的短いワイヤ１６によって
ボンディングパッド１４ａとインナリード２２ａとが接
続され、その結果、樹脂モールド工程等におけるワイヤ
ショートの発生が抑制される。

また、上述のように半導体チップ１４がリードフレーム
２１の上面に対して相対的に下がるので、パッケージ自
体の厚みを小さくすることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが１本発明は上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で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、上記実施例では、１枚のリードフレームにて同
一の半導体装置を製造する場合を前提に説明したが、１
枚のリードフレームを用いてピン数が同じで大きさの異
なる多種の半導体装置を同時に製造するようにしても良
いことは勿論である。

［発明の効果コ 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
。

即ち、インナリードの先端部が互いに連結されたリード
フレームのインナリードの先端部に絶縁テープを貼着し
た後、インナリードの先端部を互いに分離させ、この分
離されたインナリードの先端部上面に半導体チップを接
合し、その後、半導体チップにおけるボンディングパッ
ドとインナリードとをワイヤにて接続するようにしたの
で、製造工程中、インナリード間隔が適正に保持され、
その結果、ワイヤボンディングの際のインナリードの認
識時間が大幅に減少されると共に、隣り合うワイヤ同士
およびインナリードのショートが防止される。その結果
、製造ラインにおけるスループットおよび歩留りの向上
という上記目的が達成される。

また、インナリードの先端部に半導体チップを接合する
ようにしているので、リードフレーム自体の汎用性も増
大することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体装置の製造方法の第１の実
施例および第２の実施例に用いられるリードフレームの
一部を示す平面図。 第２図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明に係る半導体装置の製造
方法の第１の実施例の工程図。 第３図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明に係る半導体装置の製造
方法の第２の実施例の工程図、第４図（Ａ）〜（Ｅ）は
本発明に係る半導体装置の製造方法の第３の実施例の工
程図、第５図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明に係る半導体装置
の製造方法の第４の実施例の工程図。 第６図は従来用いられていたリードフレームの一部を示
す平面図、 第７図（Ａ）〜（Ｃ）は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程図である。 １１．２１．３１・・・・リードフレーム、１２ａ。 ２２ａ、３２ａ・・・・インナリード、１３，２３゜３
３・・・・連結部、１４・・・・半導体チップ、１４ａ
・・・・ボンディングパッド、１５・・・・絶縁テープ
。 第　　１　　図 第２図 第　　３　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームの上面に半導体チップを接合し、半
   導体チップのボンディングパッドと上記リードフレーム
   のインナリードとを電気的に接続するにあたり、インナ
   リードが先端部において互いに連結されるように成形さ
   れたリードフレームを用い、このリードフレームにおけ
   るインナリードの先端部に絶縁テープを貼着し、インナ
   リード間隔を上記絶縁テープによって保持しつつ上記イ
   ンナリードの先端部を互いに分離させ、この分離された
   インナリードの先端部上面に半導体チップを接合し、そ
   の後、半導体チップのボンディングパッドとインナリー
   ドとをワイヤにて接続するようにしたことを特徴とする
   半導体装置の製造方法。 ２、上記絶縁テープを上記インナリードの先端部に貼着
   するにあたり、上記絶縁テープを上記インナリードの先
   端部上面に貼着するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の半導体装置の製造方法。 ３、上記絶縁テープを上記インナリードの先端部に貼着
   するにあたり、上記絶縁テープを上記インナリードの先
   端部下面に貼着したことを特徴とする請求項１記載の半
   導体装置の製造方法。 ４、上記リードフレームは上記インナリードの先端部の
   厚みが他のリード部分の厚みよりも薄く成るように成形
   されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載
   の半導体装置の製造方法。 ５、上記絶縁テープはポリイミド系の樹脂から構成され
   ていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の半
   導体装置の製造方法。