JPH01231333A - 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ある。

［従来の技術］ 一般に、リードフレームにおり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
ードの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７図および第８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７図およ
び第８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８図（Ｂ）に示すように半導体チップ４
を固着すると共に、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８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１ｂ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１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の認識に長時間を要してしまう。

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の先端部から後退
した部位に絶縁テープ２を貼着するようにしているが、
この場合にはインナリード１ａの先端から絶縁テープ２
の貼着箇所までの距離が必然的に長くなる。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１ａ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１ａ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を封入したものが出現してい
るが、このような半導体装置ではインナリード１ａの長
さが短かいので、絶縁テープ５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
をそのままの形で利用することはできない。

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Ｌｍ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
の先端部下面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し、この分離されたインナリード
の先端部下面に半導体チップの主面を一部重ね合わせ、
この重合せ部において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ト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、イン
ナリード間隔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
ナリード同士のシ１−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の主面を一
部重ね合わせ、この重合せ部において半導体チップにお
けるボンディングパッドとインナリードとをツイヤにて
接続するようにしているので、樹脂パッケージを小型化
することができる。

［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４２７０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１２ａの先端部が互い
に連結されるように成形されている。なお、上記連結部
１３のサイズは搭載する半導体チップ１４のサイズより
小さくなるように構成されている。

また、第２図には第１図に示すリードフレーム１１に固
着される半導体チップ１４が示されている。

この半導体チップ１４にはその主面の中域にボンディン
グパッド１４ａが形成されている。このような構成を実
現するため、半導体チップ１４内のレイアウトを、例え
ばＩＣメモリ等の半導体装置にあっては、特に制限され
ないが、センスアンプおよびデコーダ等の周辺回路を半
導体チップ１４の中央部４１ａに、一方、メモリアレイ
等を半導体チップ１４の周辺部４１ｂに配するようにし
ても良い。また、例えばシングルチップマイコン等では
、特に制限はされないが、ＣＰＵコアを半導体チップ４
の中央部４１ａに、一方、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、工／○等を半導体チップ４の周辺部４１ｂに配
するようにしても良い。

さらに、多数のボンディングパッド１４ａを有するもの
にあっては、第６図に示すように、ボンディングパッド
１４ａを千鳥状に配設するようにしても良い。

次に、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、第３図（Ａ）に示すリードフレーム１
１（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）下面に、
搭載される半導体チンプ１４（第３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１５を貼着
する（第３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上面
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／ｄ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（第３図（Ｂ））。

このとき連結部１３下面に貼着されていた一部の絶縁テ
ープ１５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、半導体チップ１
４上にリードフレーム１１を載せ、銀ペーストまたはエ
ポキシ樹脂等の接合材（図示せず）を介して半導体チッ
プ１４の主面を上記リードフレーム１１下面に接合する
（第３図（Ｄ））。このための方法として、リードフレ
ーム１１を裏返しておいて同じく裏返しされた半導体チ
ップ１４を接合するようにしても良い。

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１２ａと
をＡ　ｕ　、　’Ａ　ｌまたはＣｕ等のワイヤ１６によ
って電気的に接続する（第４図（Ｅ））。

そして、樹脂モールド工程では、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（Ｆ））。

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。

以上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の先端部下面に半導体チップ１４
の主面を一部重ね合わせるようにしているので、製造さ
れた半導体装置では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。特に、小型パッケージ内に大型
の半導体チップ１４を封入する場合に有効である。さら
に、個々のリード１２が放熱板として機能するので、半
導体装置の抵抗の低減が図れ、ひいては半導体装置の特
性の向上が図れる。

加えて、インナリード１２ａの先端部下面に半導体チッ
プ１４の主面を一部重ね合わせるようにしているので、
ボンディングパッド１４ａとインナリード１２ａとの接
続が半導体チップ１４の上側で行なわれるので、樹脂パ
ッケージ自体を小型化することができる。

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の先端部下面に半導体チップ１４
を固着するようにしているので、半導体チップ１４の回
漕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同士の接触を確実に防止でき
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
留りの向上を図れると共に、信頼性の高い半導体装置を
提供できることになる。

また、第４図（Ａ）〜（Ｆ）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の実施例で用いられるリードフレーム２１は、
第１の実施例で用いられたリードフレーム２１（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
いて第１の実施例で用いられたリードフレーム１１と異
なっている。即ち、このリードフレーム２１にはその下
面に四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の下面に形成された凹部に絶縁テープ１５を貼着する
ようになっている（第４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の先端部下面に半導体チップ１
４を固着しく第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く第４図（Ｅ））、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（Ｆ））。次いで、アウタリード２
２ｂに半田メツキを施した後、リードフレーム２１の外
枠からリード２２を切り離すと共に、アウタリード２２
ｂを成形する。

以上により単品の半導体装置を得る。

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装置の製造方法によれば、
上記のように下面に四部を有するリードフレーム２１を
用い、上記凹部に半導体チップ１４を固着するようにし
ているので、第１の実施例に比べて半導体チップ１４が
リードフレーム２１に対して相対的に上昇し、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とが接続できることになり、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
ルリされる。

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と重ね合せようとする場合には
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２１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ことにも限界が
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２
２ａ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）〜（Ｆ）には本発明に係る半導体装
置の第３の実施例が示されている。

この第３の実施例においては第２の実施例で用いられた
リードフレーム２１（以下第１のリードフレームと称す
）と、第６図に示す他のリードフレーム３１（以下第１
のリードフレームと称す）とが用いられる。

ここで、第２のリードフレーム３１には、第６図に示す
ように吊りピン３１ａによりその外枠に支持されるタブ
３３のみが形成されている。即ち、このリードフレーム
３３は所謂タブのみリードフレームとなっている。

次に、上記リードフレーム２１．３１を用いてなされる
本実施例の方法を説明する。

予め、第２のリードフレーム３１のタブ３３の上面に銀
ペーストまたはエポキシ樹脂等の接合材（図示せず）を
介して半導体チップ１４の裏面を固着しておく。

一方、第５図（Ａ）に示す第１のリードフレーム２１の
凹部下面に搭載される半導体チップ１４（第５図ＣＤ）
）のサイズと同じか、やや大きめなサイズの絶縁テープ
１５を貼着する（第５図（Ｂ））。

こうして絶縁テープ１５が貼着されたならば、第１のリ
ードフレーム２１の連結部２３を第５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２２ａの先
端部を分離させる次いで、第１のリードフレーム３１を
上記半導体チップ１４の上に載せる（第５図（Ｄ））、
ここで、第１のリードフレーム３１の先端部下面に半導
体チップ１４を第１および第２の実施例のように固着し
ても良い。次いで、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１２ａとをＡｕ、Ａｌまたは
Ｃｕ等のワイヤ１６によって電気的に接続する（第５図
（Ｅ））。

そして、樹脂モールド工程で、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（Ｆ））。

次いで、アウタリード１２ｂに半田メツキを施した後、
第１のリードフレーム１１の外枠からり−ド１２を切り
離すと共に、アウタリード１２ｂを成形する。この段階
で第２のリードフレーム３１の吊りピン３１ａを切断す
る。なお、インナリード１２ａに半導体チップ１４が固
着されている場合には、＃Ｊ脂上モールド前、第２のリ
ードフレーム３１の吊りピン３１ａを切断しても良い。

以上により単品の半導体装置が得られる。

この第３の実施例によっても第２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、
２枚のリードフレームを用いているので、製造された半
導体装置の放熱性がさらに増し、抵抗が減少するという
作用によって、半導体装置の特性がさらに向上される。

［発明の効果］ 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下面に絶縁テープを貼
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下面に半導体チップ
の主面を一部重ね合せ、この重合せ部において半導体チ
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、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
、ＩＩＩ！ｌ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重ね合せ
、この重合せ部において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
にしているので、樹脂パッケージの小型化を図ることが
できる。

【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図は本発明に係る半導体装置の製造方法に用いられ
る半導体チップの平面図、 第３図（Ａ）〜（Ｆ）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４図（Ａ）〜（Ｆ）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
８図、第５図（Ａ）〜（Ｆ）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６図は本発明に係る半導体装置の製造方法の第３の実
施例に用いられる第２のリードフレームの平面図、 第７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８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・・・・インナリード、１３．２３・・・・連結
部、１４・・・・半導体チップ、１４　ａ・・・・ボン
デ第　　１　図 、／１１（リ−＼゛）−−ム） 第　　２　図 第　　３　　図 第４図 １５１”４ 第　　５　図 ！ 第６図 ／ 第　　７　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し、半導体チップおよびその
   周辺部を封止樹脂により封止するにあたり、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下面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下面に半導体チップの主面を一
   部重ね合せ、この重合せ部において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、上記インナリードと上記半導体チップとの重合せ部
   分において、上記インナリードに対して上記半導体チッ
   プを固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、タブのみが形成された他のリードフレームを用い、
   上記タブに上記半導体チップの裏面を接合した後、当該
   半導体チップの主面の一部に上記インナリードの先端部
   を重ね合わせ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。