JPH0423441A - セラミックパッケージ半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
セラミックパッケージ半導体装置およびその製造方法Info
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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】
「概要コ
エポキシ系ペーストでダイス付けするセラミックパッケ
ージ半導体装置とその製造方法に関し、エポキシ系ダイ
ス付は材を用い、かつボンディング不良の少ないセラミ
ックパッケージ半導体装置を提供することを目的とし、 セラミック製のパッケージであって、半導体チップを載
置するステージ中央部と少なくとも該ステージの一辺と
の間のステージ周縁部に表面が溶融された溶融帯を有し
、溶融帯の外側にインナーリードを有するパッケージと
、パッケージのステージに樹脂でダイス付けされ、表面
にホンディングパッドを有する半導体チップと、半導体
チップ−Fのボンディングパッドとパッケージ上のイン
ナーリードとを接続するボンディングワイヤとを含むよ
うに構成する。
ージ半導体装置とその製造方法に関し、エポキシ系ダイ
ス付は材を用い、かつボンディング不良の少ないセラミ
ックパッケージ半導体装置を提供することを目的とし、 セラミック製のパッケージであって、半導体チップを載
置するステージ中央部と少なくとも該ステージの一辺と
の間のステージ周縁部に表面が溶融された溶融帯を有し
、溶融帯の外側にインナーリードを有するパッケージと
、パッケージのステージに樹脂でダイス付けされ、表面
にホンディングパッドを有する半導体チップと、半導体
チップ−Fのボンディングパッドとパッケージ上のイン
ナーリードとを接続するボンディングワイヤとを含むよ
うに構成する。
[産業上の利用分野]
本発明は半導体装置とその製造方法に関し、特にエポキ
シ系ペーストでダイス付けするセラミックパッケージ半
導体装置とその製造方法に関する。
シ系ペーストでダイス付けするセラミックパッケージ半
導体装置とその製造方法に関する。
[従来の技術]
近年、ICに対するコスl〜タウンの要求に沿って、A
uS iダイス付は材に代って、エポキシ、系ペースト
のダイス付は材の使用か増加している。
uS iダイス付は材に代って、エポキシ、系ペースト
のダイス付は材の使用か増加している。
多孔質セラミックパッケージにエポキシ系ペーストをダ
イス付は材として用いて半導体チップをダイス付けする
と、ペースト成分中の樹脂分が多孔質セラミックの毛細
管現象によって周囲に染み出す。この現象はブリーディ
ングと呼ばれる。セラミックを用いる場合、ブリーディ
ングは免れ雛い。
イス付は材として用いて半導体チップをダイス付けする
と、ペースト成分中の樹脂分が多孔質セラミックの毛細
管現象によって周囲に染み出す。この現象はブリーディ
ングと呼ばれる。セラミックを用いる場合、ブリーディ
ングは免れ雛い。
第2図に従来の技術を示す。多孔質セラミックのパッケ
ージ1のステージ2に半導体チップ5がエポキシ系ペー
ストのダイス付は材6によってダイス付けされている。
ージ1のステージ2に半導体チップ5がエポキシ系ペー
ストのダイス付は材6によってダイス付けされている。
ダイス付は材6から樹脂分が染み出し、周囲に拡がって
ブリーディング8を形成している。インナーリード10
に達したブリーディング8は、インナーリード10表面
上にも這い上かっている。この状態でワイヤボンディン
グすると、インナーリード側ではボンディング不良を起
こす。
ブリーディング8を形成している。インナーリード10
に達したブリーディング8は、インナーリード10表面
上にも這い上かっている。この状態でワイヤボンディン
グすると、インナーリード側ではボンディング不良を起
こす。
「発明が解決しようとする課題]
エポキシ系ダイス付は材等の樹脂をダイス付けに用いた
場合、ブリーディングの幅は通常かなり広く、パッケー
ジのステージから周辺に拡がってインナーリード表面に
達することもある。するとインナーリード表面に樹脂分
か付着することになる。この様なインナーリードにワイ
ヤボンディングを行うと、ホンディング不良を起こす。
場合、ブリーディングの幅は通常かなり広く、パッケー
ジのステージから周辺に拡がってインナーリード表面に
達することもある。するとインナーリード表面に樹脂分
か付着することになる。この様なインナーリードにワイ
ヤボンディングを行うと、ホンディング不良を起こす。
本発明の目的は、樹脂ダイス付は材を用い、かつホンデ
ィング不良の少ないセラミックパッケージ半導体装置を
提供することである。
ィング不良の少ないセラミックパッケージ半導体装置を
提供することである。
本発明の他の目的は、樹脂ダイス付は材を用いてダイス
付けを行っても、ブリーディングか制限されるセラミッ
クパッケージ半導体装置の製造方法を提供することであ
る。
付けを行っても、ブリーディングか制限されるセラミッ
クパッケージ半導体装置の製造方法を提供することであ
る。
[課題を解決するための手段]
第1図は、本発明の原理説明図である。
セラミック製のパッケージ1は半導体チップを載置する
ためのステージ2を有する。半導体チップを載置するス
テージ中央部と、少なくともその一辺との間に表面か溶
融された溶融帯3が形成されている。この溶融帯3に関
し、半導体チップ5と反対側にインナーリード10が形
成されている。
ためのステージ2を有する。半導体チップを載置するス
テージ中央部と、少なくともその一辺との間に表面か溶
融された溶融帯3が形成されている。この溶融帯3に関
し、半導体チップ5と反対側にインナーリード10が形
成されている。
半導体チップ5は、ステージ2にダイス付は材6でダイ
ス付けされている。ダイス付は材6は樹脂を含み、その
下にブリーディング8を生じている。
ス付けされている。ダイス付は材6は樹脂を含み、その
下にブリーディング8を生じている。
ブリーディングは溶融帯3の反対側においてはあまり発
達していない。半導体チップ5表面上のボンデインクパ
ッド4とインナーリード10との間は、ポンディングワ
イヤ9によってワイヤボンデインクされている。
達していない。半導体チップ5表面上のボンデインクパ
ッド4とインナーリード10との間は、ポンディングワ
イヤ9によってワイヤボンデインクされている。
このような半導体装置を製作するには、先ずセラミック
製のパッケージ1のステージ周辺部をレーザビームによ
って溶融し、溶融帯を形成した後、ダイス付けを行う。
製のパッケージ1のステージ周辺部をレーザビームによ
って溶融し、溶融帯を形成した後、ダイス付けを行う。
ダイス付けを行った後、半導体チップ上のホンディング
パッドとインナーリードとの間のワイヤボンティングを
行なう。
パッドとインナーリードとの間のワイヤボンティングを
行なう。
[作用]
セラミックは、その性質上、特に表面に沿って毛細管現
象を生じる。ダイス付は材としてエポキシ系ペースト等
の樹脂を用いると、樹脂分か特にセラミック表面の毛細
管現象によって、周囲に染み出しを起こす。レーザビー
ムによって、セラミックパッケージの表面を溶融すると
、未処理の領域とは異なるより滑らかな表面を有する溶
融帯か形成される。この溶融帯は、樹脂分のブリーディ
ングに対し、より大きな抵抗を示す6従って、半導体チ
ップとインナーリードとの間に溶融帯を形成することに
より、ブリーディングを低減することかでき、ワイヤボ
ンディングを確実に行うことか可能となる。
象を生じる。ダイス付は材としてエポキシ系ペースト等
の樹脂を用いると、樹脂分か特にセラミック表面の毛細
管現象によって、周囲に染み出しを起こす。レーザビー
ムによって、セラミックパッケージの表面を溶融すると
、未処理の領域とは異なるより滑らかな表面を有する溶
融帯か形成される。この溶融帯は、樹脂分のブリーディ
ングに対し、より大きな抵抗を示す6従って、半導体チ
ップとインナーリードとの間に溶融帯を形成することに
より、ブリーディングを低減することかでき、ワイヤボ
ンディングを確実に行うことか可能となる。
[実施例]
第3図(A)、(B)に、本発明の実施例による多孔質
セラミックパッケージ半導体装置を示す。
セラミックパッケージ半導体装置を示す。
第3し1(A)は断面構造を示し、第3図(B)は平面
構造を概略的に示す。
構造を概略的に示す。
アルミナセラミック等の多孔質セラミックで形成された
パンケージ本体11は、その中央部にIC等の半導体チ
ップを載置するためのステージ12を有する。ステージ
12の周縁部には、第3図(B)に示ずように、レーザ
ビームで溶融された溶融帯13かループ状に形成されて
いる。ICチップ15は、ステージ12中央部にダイス
付は材16によってダイス付けされる。ここで、ICチ
ップ15とインナーリード20との間には、必ず溶融帯
13か存在するようにする。溶融帯13をループ状に形
成した場合は、その内側にICチップ15を配置ずれば
よい、ダイス付は後、ICチップ15」二のボンデイン
クパッド14とパッケージ本体11上のインナーリード
20との間をホンディングワイヤ1つでワイヤボンディ
ングすることにより、配線を形成する。インナーリード
20は、第3図(B)に示すインナーリード領域22に
配置される2インナーリード領域の4辺全てにインナー
リード20か配置される構成を示しなか、その一部にイ
ンナーリードを配するものであってもよい。ワイヤボン
ディング後、パッケージ蓋体21をパッケージ本体11
にシールすることにより、半導体装置が完成する。
パンケージ本体11は、その中央部にIC等の半導体チ
ップを載置するためのステージ12を有する。ステージ
12の周縁部には、第3図(B)に示ずように、レーザ
ビームで溶融された溶融帯13かループ状に形成されて
いる。ICチップ15は、ステージ12中央部にダイス
付は材16によってダイス付けされる。ここで、ICチ
ップ15とインナーリード20との間には、必ず溶融帯
13か存在するようにする。溶融帯13をループ状に形
成した場合は、その内側にICチップ15を配置ずれば
よい、ダイス付は後、ICチップ15」二のボンデイン
クパッド14とパッケージ本体11上のインナーリード
20との間をホンディングワイヤ1つでワイヤボンディ
ングすることにより、配線を形成する。インナーリード
20は、第3図(B)に示すインナーリード領域22に
配置される2インナーリード領域の4辺全てにインナー
リード20か配置される構成を示しなか、その一部にイ
ンナーリードを配するものであってもよい。ワイヤボン
ディング後、パッケージ蓋体21をパッケージ本体11
にシールすることにより、半導体装置が完成する。
溶融帯13は、ブリーディングに対して強い抵抗を示す
。従って、ダイス付は材中の樹脂分がICチップ15下
方から周囲にブリーディングで広かろうとする時、溶融
帯13によってそのブリーディングの程度が低減される
。たとえば、溶融帯13を幅約1.ml程度以上形成す
ることにより、溶融帯13の外側に染み出ずブリーディ
ングの幅は、はとんど無視できる程度にできる。溶融帯
13の表面は、未処理の時の光散乱性表面から−カラス
的な濡れた面になることか好ましい。
。従って、ダイス付は材中の樹脂分がICチップ15下
方から周囲にブリーディングで広かろうとする時、溶融
帯13によってそのブリーディングの程度が低減される
。たとえば、溶融帯13を幅約1.ml程度以上形成す
ることにより、溶融帯13の外側に染み出ずブリーディ
ングの幅は、はとんど無視できる程度にできる。溶融帯
13の表面は、未処理の時の光散乱性表面から−カラス
的な濡れた面になることか好ましい。
第4図に本発明の他の実施例を示す。本実施例において
は、インナーリード領域22の対向する2辺の上にのみ
インナーリード20が形成されている。そのため、ステ
ージ12中央部にICチップを載置した時、ICチップ
とインナーリードとの間に挾まれる領域は、4辺の内2
辺のみである。
は、インナーリード領域22の対向する2辺の上にのみ
インナーリード20が形成されている。そのため、ステ
ージ12中央部にICチップを載置した時、ICチップ
とインナーリードとの間に挾まれる領域は、4辺の内2
辺のみである。
従って、フリーデインク対策もこの2辺において行えば
足り、ステージ12のインナーリードを設けた側の周縁
部にス)〜ライプ状の溶融帯13か設けられている。こ
のストライプ状の溶融帯13は対向する2辺の上にのみ
設けられており、他の2辺の上には存在しない。
足り、ステージ12のインナーリードを設けた側の周縁
部にス)〜ライプ状の溶融帯13か設けられている。こ
のストライプ状の溶融帯13は対向する2辺の上にのみ
設けられており、他の2辺の上には存在しない。
第4図の構成においては、不要な溶融帯を省略すること
により、製造工程か簡略化される。
により、製造工程か簡略化される。
第3図、第4図に示したような半導体装置を製造する方
法を、第5図(A、)〜(D)を参照して説明する。
法を、第5図(A、)〜(D)を参照して説明する。
第5図(A)に示すように、アルミナセラミック等の多
孔質セラミックで形成されたパッケージ本体11のステ
ージ周縁部の所望領域に、レーザビームを照射する。1
例においては、発振波長1゜06μm、発振電流12A
、発振周波数5KH2のYAGレーザビーム25を照射
し、約10mm/ s e cの速度で走査した。YA
Gレーザビームのパワーは、セラミックパッケージ本体
11の表面を溶融するのに十分なように選ぶ、パッケー
ジ本体11の表面が溶融し、溶融領域26が発生する。
孔質セラミックで形成されたパッケージ本体11のステ
ージ周縁部の所望領域に、レーザビームを照射する。1
例においては、発振波長1゜06μm、発振電流12A
、発振周波数5KH2のYAGレーザビーム25を照射
し、約10mm/ s e cの速度で走査した。YA
Gレーザビームのパワーは、セラミックパッケージ本体
11の表面を溶融するのに十分なように選ぶ、パッケー
ジ本体11の表面が溶融し、溶融領域26が発生する。
レーザビーム25を走査することによって、溶融領域2
6も移動する。好ましくは、幅約1non以上の溶融帯
を形成する。
6も移動する。好ましくは、幅約1non以上の溶融帯
を形成する。
その後、第5図(B)に示すように、ICチップ15を
エポキシ系ペーストのダイス付は材16によってステー
ジ12中央部にダイス付けする4エポキシ系ペーストの
ダイス付は材16はブリーディングを起こすが、溶融帯
13によってブリーディングの拡がりが制限されるため
、インナーリード領域22にブリーディングが及ぶこと
が防止される。
エポキシ系ペーストのダイス付は材16によってステー
ジ12中央部にダイス付けする4エポキシ系ペーストの
ダイス付は材16はブリーディングを起こすが、溶融帯
13によってブリーディングの拡がりが制限されるため
、インナーリード領域22にブリーディングが及ぶこと
が防止される。
ダイス付は後−第5図(C)に示すように、1Cチップ
15とパッケージ上のインナーリードとの間をA9等の
ホンディングワイヤ19でワイヤボンディングする。
15とパッケージ上のインナーリードとの間をA9等の
ホンディングワイヤ19でワイヤボンディングする。
その後、アルミナセラミック等のセラミック製パッケー
ジ藍体21をパッケージ本体11にシールすることによ
り、半導体装置が完成する。
ジ藍体21をパッケージ本体11にシールすることによ
り、半導体装置が完成する。
なお、レーザ照射によって形成される溶融帯は、深さ数
μmに及ぶものと考えられる6溶融帯の幅は余り狭いと
、ブリーディング防止効果が低いが、約1ml程度の幅
とすることにより、ブリーディングは顕著に抑制される
。レーザビームはYAGのほか、セラミックパッケージ
を溶融できるものであれば、どのようなレーザビームで
あてもよいものと考えられる。
μmに及ぶものと考えられる6溶融帯の幅は余り狭いと
、ブリーディング防止効果が低いが、約1ml程度の幅
とすることにより、ブリーディングは顕著に抑制される
。レーザビームはYAGのほか、セラミックパッケージ
を溶融できるものであれば、どのようなレーザビームで
あてもよいものと考えられる。
溶融帯によるブリーディング抑制の効果のテストを行な
った効果を第6図に概略的に示す。第6図(A)は溶融
帯がない場合、第6図(B)は約1mm幅の溶融帯を形
成した場合を示す。溶融帯がない時、ブリーディング8
は第6図(A)に示すようにほぼ等友釣に拡がる。溶融
帯13を形成すると、ブリーディング8は大巾に抑制さ
れ、溶融帯を貫通してもブリーディング8aのようにか
なり小さなものとなる。
った効果を第6図に概略的に示す。第6図(A)は溶融
帯がない場合、第6図(B)は約1mm幅の溶融帯を形
成した場合を示す。溶融帯がない時、ブリーディング8
は第6図(A)に示すようにほぼ等友釣に拡がる。溶融
帯13を形成すると、ブリーディング8は大巾に抑制さ
れ、溶融帯を貫通してもブリーディング8aのようにか
なり小さなものとなる。
以上、限られた実施例について本発明を説明したが、本
発明はこれらに制限されるものではない。
発明はこれらに制限されるものではない。
たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なこ
とは、当業者に自明であろう。
とは、当業者に自明であろう。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、セラミックパッ
ケージを用い、樹脂で半導体チップをダイス付けしても
、ブリーディングが抑制されるため、ホンディング不良
を起こすことが防止できる。
ケージを用い、樹脂で半導体チップをダイス付けしても
、ブリーディングが抑制されるため、ホンディング不良
を起こすことが防止できる。
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は従来の技術を示す断面図、
第3図(A)、(B)は、本発明の実施例による半導体
装置の断面図と平面図、 第4図は本発明の他の実施例による半導体装置を説明す
るための平面図、 第5図(A)〜(D)は、本発明の実施例による半導体
装置の製造方法を説明するための断面図、第6図(A)
、(B)は溶融帯の有無によるブリーディングの実験結
果を概略的に示す平面図である。 図において、 パッケージ ステージ 溶融帯 ボンディングパッド 半導体チップ ダイス付は材 ブリーディング ポンディングワイヤ インナーリード パッケージ本体 ステージ 溶融帯 ホンデインクパツド ICチップ タイス付は材 ボンディングワイヤ インナーリード パッケージ益体 インナーリード領域 レーザビーム 溶融領域 く
装置の断面図と平面図、 第4図は本発明の他の実施例による半導体装置を説明す
るための平面図、 第5図(A)〜(D)は、本発明の実施例による半導体
装置の製造方法を説明するための断面図、第6図(A)
、(B)は溶融帯の有無によるブリーディングの実験結
果を概略的に示す平面図である。 図において、 パッケージ ステージ 溶融帯 ボンディングパッド 半導体チップ ダイス付は材 ブリーディング ポンディングワイヤ インナーリード パッケージ本体 ステージ 溶融帯 ホンデインクパツド ICチップ タイス付は材 ボンディングワイヤ インナーリード パッケージ益体 インナーリード領域 レーザビーム 溶融領域 く
Claims (5)
- (1)セラミック製のパッケージ(1)であって、半導
体チップを載置するステージ中央部と少なくとも該ステ
ージの一辺との間のステージ周縁部に表面が溶融された
溶融帯(3)を有し、溶融帯の外側にインナーリード(
10)を有するパッケージ(1)と、 前記パッケージ(1)のステージに樹脂(6)でダイス
付けされ、表面にボンディングパッド(4)を有する半
導体チップ(5)と、 前記半導体チップ(5)上のボンディングパッド(4)
と前記パッケージ上のインナーリード(10)とを接続
するボンディングワイヤとを含むセラミックパッケージ
半導体装置。 - (2)前記溶融帯はステージ中央部を囲んでループ状に
形成されている請求項1記載のセラミックパッケージ半
導体装置。 - (3)前記溶融帯は約1mm以上の幅を有する請求項1
または2記載のセラミックパッケージ半導体装置。 - (4)セラミックで形成され、半導体チップを搭載する
ためのステージとその周辺のインナーリード形成領域表
面上に形成されたインナーリードを有するパッケージの
ステージ中央部とインナーリードとの間のステージ周縁
部にレーザビームを照射し、パッケージ表面を溶融して
の溶融帯を作成する工程と、 ステージ中央部に半導体チップを樹脂でダイス付けする
工程と、 半導体チップ上のボンディングパッドとインナーリード
との間をワイヤボンディングする工程と を含むセラミックパッケージ半導体装置の製造方法。 - (5)前記溶融帯を作成する工程はレーザビームを走査
し、幅約1mm以上の溶融帯を作成することを含む請求
項4記載のセラミックパッケージ半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (4)
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JP2129712A JPH0423441A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | セラミックパッケージ半導体装置およびその製造方法 |
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