JPH0448767A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
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- H01L2924/01076—Osmium [Os]
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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、高集積化に適した樹脂封止型半導体装置のパ
ッケージ構造に関する。
ッケージ構造に関する。
一つの半導体パッケージに二枚以上の半導体素子を搭載
することは、半導体装置の高集積化する上で非常に有効
である。さらに、半導体素子の歩留が低い場合は、良品
の素子を組合わせて用いることにより、同じ面積の一枚
の素子を用いる場合に比べて、半導体装置全体の歩留り
が格段に向上する効果もある。
することは、半導体装置の高集積化する上で非常に有効
である。さらに、半導体素子の歩留が低い場合は、良品
の素子を組合わせて用いることにより、同じ面積の一枚
の素子を用いる場合に比べて、半導体装置全体の歩留り
が格段に向上する効果もある。
一つの半導体パッケージに二枚の半導体素子を搭載する
方法は、タブと呼ばれるリードフレームの一部の金属板
の両側に素子を接着し、それぞれの素子の電極とリード
をワイヤで接続する構造が特開昭62−131555号
あるいは同62−8529号公報に開示されている。ま
た、特開昭62−119952号公報に記載のように、
パッケージ内部でリードフレームどおしを接合する方法
、特開昭63−124450号公報に記載のように、二
段のリードフレームを樹脂封止する方法が公知である。
方法は、タブと呼ばれるリードフレームの一部の金属板
の両側に素子を接着し、それぞれの素子の電極とリード
をワイヤで接続する構造が特開昭62−131555号
あるいは同62−8529号公報に開示されている。ま
た、特開昭62−119952号公報に記載のように、
パッケージ内部でリードフレームどおしを接合する方法
、特開昭63−124450号公報に記載のように、二
段のリードフレームを樹脂封止する方法が公知である。
さらに一つのパッケージとは言い難いが、二つのパッケ
ージをコンパクトに接合し、実質的に一つのパッケージ
とする方法が特開昭62−16552号公報に開示され
ている。
ージをコンパクトに接合し、実質的に一つのパッケージ
とする方法が特開昭62−16552号公報に開示され
ている。
上記従来技術は、それぞれ以下に示すような欠点がある
ため、実用化には至っていない。
ため、実用化には至っていない。
タブの両側に素子を搭載する構造では、片面の素子電極
とリードフレームのワイヤ接続を終えた後、反対面のワ
イヤ接続を行う必要があるが、最初に接続したワイヤに
ダメージを与えないで反対面のワイヤ接続を行うことが
非常に困難である。
とリードフレームのワイヤ接続を終えた後、反対面のワ
イヤ接続を行う必要があるが、最初に接続したワイヤに
ダメージを与えないで反対面のワイヤ接続を行うことが
非常に困難である。
パッケージ内部でリードフレーム同士を接合する方法は
、パッケージが大きくなるという欠点がある。
、パッケージが大きくなるという欠点がある。
二段のリードフレームを樹脂封止することは、非常に困
難であり、通常用いられているトランスファモールドで
量産的にこれを達成する技術は開発されていない。
難であり、通常用いられているトランスファモールドで
量産的にこれを達成する技術は開発されていない。
二つのパンケージを接合する方法は、容易に達成できる
が、パッケージが厚くなるため、高積層化という点から
は、あまり意味がない。
が、パッケージが厚くなるため、高積層化という点から
は、あまり意味がない。
以上の従来技術は、素子側面の近傍に配置されたリード
と素子電極をワイヤにより接続するため、素子上の電極
の位置が素子の周辺近付に限定される。このため、第1
6図に示すように、リードが素子上面まで延長されたパ
ッケージ(以下、リードオンチップ構造、略してLOG
構造と呼ぶ)′r:用いる素子、すなわち、電極が素子
の中央付近に設けられた素子二枚を一つのパッケージに
搭載する場合には用いることができない。
と素子電極をワイヤにより接続するため、素子上の電極
の位置が素子の周辺近付に限定される。このため、第1
6図に示すように、リードが素子上面まで延長されたパ
ッケージ(以下、リードオンチップ構造、略してLOG
構造と呼ぶ)′r:用いる素子、すなわち、電極が素子
の中央付近に設けられた素子二枚を一つのパッケージに
搭載する場合には用いることができない。
さらに、素子側面近傍のリードと素子電極をワイヤによ
り接続するため、素子側面とパッケージ側面の間にある
程度の寸法が必要であり、大きな素子を搭載することが
できなかった。また、これらの公知例では、パッケージ
を薄くする場合の考慮がされていなかった。
り接続するため、素子側面とパッケージ側面の間にある
程度の寸法が必要であり、大きな素子を搭載することが
できなかった。また、これらの公知例では、パッケージ
を薄くする場合の考慮がされていなかった。
本発明の目的は、電極が中央付近に設けられた大形の素
子二枚を薄形のパッケージに搭載するのに適し、さらに
量産性の良好なパッケージ構造を提供することにある。
子二枚を薄形のパッケージに搭載するのに適し、さらに
量産性の良好なパッケージ構造を提供することにある。
[課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するため、パッケージを以下
のように構成した。
のように構成した。
まず、金属の配線パターンを設けた絶縁フィルムを素子
の回路形成面に接着する。
の回路形成面に接着する。
次に、配線パターンと素子の電極をワイヤ等により電気
的に接続する。
的に接続する。
次に、このように構成された素子を二枚用意し。
配線パターンが設けられた面を対向させ、リードフレー
ムを挾む。
ムを挾む。
次に、配線パターンとリードフレームをはんだ等で電気
的に接続する。
的に接続する。
最後に、リードフレームの一部と半導体素子を樹脂封止
し、リードフレームのアウタリードを成形する。
し、リードフレームのアウタリードを成形する。
本発明のパッケージでは、形状が任意に設計できる配線
パターンを用いるので、素子の電極とリードフレームを
任意の位置で電気的に接続できる。
パターンを用いるので、素子の電極とリードフレームを
任意の位置で電気的に接続できる。
例えば、LOGパッケージ用の素子のように、素子の中
心線付近に電極が配置された素子を用いても、二枚の素
子を一つのパッケージに搭載することができる。
心線付近に電極が配置された素子を用いても、二枚の素
子を一つのパッケージに搭載することができる。
また、素子の側面とパッケージの側面との間に、電気的
接続部分がないので、素子をパッケージ外形近傍まで大
きくすることができ、高集積化が達成される。
接続部分がないので、素子をパッケージ外形近傍まで大
きくすることができ、高集積化が達成される。
従来のパッケージに対する本発明のパッケージの厚さの
増加は、基本的には素子−枚の厚さに留まるので、二枚
の素子を搭載するパンケージとしては、薄形化に好適で
ある。
増加は、基本的には素子−枚の厚さに留まるので、二枚
の素子を搭載するパンケージとしては、薄形化に好適で
ある。
さらに1本発明によるパッケージは、LOGパッケージ
の製造技術、テープオートメイテッドボンディング技術
など、従来技術をそのまま適用できるため、量産性が良
好である。
の製造技術、テープオートメイテッドボンディング技術
など、従来技術をそのまま適用できるため、量産性が良
好である。
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
本発明の第一の実施例による半導体装置の断面図を第1
図に示す。また、第1図の中央部分の拡大図を第2図、
端部付近の拡大図を第3図に示す。
図に示す。また、第1図の中央部分の拡大図を第2図、
端部付近の拡大図を第3図に示す。
本実施例では、一つのパッケージに二枚の半導体素子1
a、lbが対向して搭載されている。素子la、lbの
回路形成面に、接着層8b(第1図では省略)により絶
縁フィルム3が接合され、接着層8a(第1図では省略
)により配線パターン4が絶縁フィルム3に接合されて
いる。素子1a。
a、lbが対向して搭載されている。素子la、lbの
回路形成面に、接着層8b(第1図では省略)により絶
縁フィルム3が接合され、接着層8a(第1図では省略
)により配線パターン4が絶縁フィルム3に接合されて
いる。素子1a。
1bの中央部に設けられた電極7(第1図では省略)と
配線パターン4がワイヤ5により電気的に接続されてい
る。パッケージの端部では、配線パターン4とリードフ
レーム2が導電接着層9 (第1図では省略)を介して
電気的に接続されている。
配線パターン4がワイヤ5により電気的に接続されてい
る。パッケージの端部では、配線パターン4とリードフ
レーム2が導電接着層9 (第1図では省略)を介して
電気的に接続されている。
これらの部材は、封止樹脂6により封止されている。
第4図に本実施例による半導体装置の製造方法を示す、
まず、搭載する二枚の半導体素子1a。
まず、搭載する二枚の半導体素子1a。
1bを用意しく401)、素子の回路形成面に絶縁フィ
ルム3を接着する(402)、フィルムの材質は、例え
ば、ポリイミドが好適であり、接着剤は。
ルム3を接着する(402)、フィルムの材質は、例え
ば、ポリイミドが好適であり、接着剤は。
例えば、エポキシ系樹脂を用いる0次に、既にパターン
成形された配線パターン4を絶縁フィルム3に接着する
(403)、本実施例の場合、配線パターン4の厚さは
、リードフレームと同等である。
成形された配線パターン4を絶縁フィルム3に接着する
(403)、本実施例の場合、配線パターン4の厚さは
、リードフレームと同等である。
次に、素子の電極(図では省略)と配線パターン4をワ
イヤ5により電気的に接続する(404)。
イヤ5により電気的に接続する(404)。
この後、配線パターン4の素子からはみ出た部分を切断
する(405)、なお、(406)の工程と(405)
の工程は順序を入れ換えて行っても良い。
する(405)、なお、(406)の工程と(405)
の工程は順序を入れ換えて行っても良い。
このように構成した二組の部材を対向させてり−ドフレ
ーム2を挾み、配線パターン4とリードフレーム2を導
電接着層により電気的に接続する(406)、この接着
の方法には、例えば、はんだを用いる。このような半導
体装置では、リードをプリント基板に実装するのにはん
だが用いられ、パッケージが250”C程度に加熱され
る場合がある。従って、配線パターン4とリードフレー
ム2の接着に用いるはんだは、融点が250℃以上であ
ることが望ましい。また、この部分の接着には、銀ペー
ストなどの導電性樹脂を用いても良い。最後にこれらの
部材を樹脂6で封止しく407)。
ーム2を挾み、配線パターン4とリードフレーム2を導
電接着層により電気的に接続する(406)、この接着
の方法には、例えば、はんだを用いる。このような半導
体装置では、リードをプリント基板に実装するのにはん
だが用いられ、パッケージが250”C程度に加熱され
る場合がある。従って、配線パターン4とリードフレー
ム2の接着に用いるはんだは、融点が250℃以上であ
ることが望ましい。また、この部分の接着には、銀ペー
ストなどの導電性樹脂を用いても良い。最後にこれらの
部材を樹脂6で封止しく407)。
リードフレーム2を成形すると、第1図に示した半導体
装置が得られる。
装置が得られる。
このように、本実施例による半導体装置は、従来の技術
を用いて中央部に電極が設けられた半導体素子二枚を一
つのパッケージに搭載することができる。また、素子の
側面とパッケージの側面との間に、電気的接続部分を設
ける必要がないので、この部分の寸法(第3図に示した
フレ寸法)を樹脂が破壊しない程度の寸法(通常0.8
ms程度)にまで短くすることができ、従って、大形の
素子の搭載が可能になる。
を用いて中央部に電極が設けられた半導体素子二枚を一
つのパッケージに搭載することができる。また、素子の
側面とパッケージの側面との間に、電気的接続部分を設
ける必要がないので、この部分の寸法(第3図に示した
フレ寸法)を樹脂が破壊しない程度の寸法(通常0.8
ms程度)にまで短くすることができ、従って、大形の
素子の搭載が可能になる。
第1図の実施例では、配線パターン4の端部と素子側面
がそろっているが、配線パターン4の切断の都合で、第
5図に示すように、素子側面からはみ出していても良い
し、逆に、第6図に示すように、内側で切断されていて
も良い。
がそろっているが、配線パターン4の切断の都合で、第
5図に示すように、素子側面からはみ出していても良い
し、逆に、第6図に示すように、内側で切断されていて
も良い。
また、第1図の実施例では、素子1a、lbの電極7は
素子中央部に設けられているが、電極の位置は第7図に
示すように片寄っていても良いし、また、第8図に示す
ように素子周辺に設けられていても良い。
素子中央部に設けられているが、電極の位置は第7図に
示すように片寄っていても良いし、また、第8図に示す
ように素子周辺に設けられていても良い。
絶縁フレーム3は、第9図に示すように分割されていて
も良い。さらに、配線パターン間の距離が短く、ワイヤ
とおしが接触する恐れがある場合は、第10図に示すよ
うに、ワイヤ5a、5bを交互に配置すれば良い。
も良い。さらに、配線パターン間の距離が短く、ワイヤ
とおしが接触する恐れがある場合は、第10図に示すよ
うに、ワイヤ5a、5bを交互に配置すれば良い。
本発明の第二の実施例による半導体装置の断面の電極付
近の拡大図を第11図に示す。本実施例では、第一の実
施例の構成に加え、電極7とワイヤ5の一部が第一の樹
脂10a、10bで覆われている。この第一の樹脂10
a、10bは、第4図の工程(404)もしくは(40
5)において設けられる。このように電極7を樹脂で覆
うことにより、配線パターンとリードフレームをはんだ
接合する際に用いるフラックスによって電極7が腐食さ
れるのを防ぐことができる。
近の拡大図を第11図に示す。本実施例では、第一の実
施例の構成に加え、電極7とワイヤ5の一部が第一の樹
脂10a、10bで覆われている。この第一の樹脂10
a、10bは、第4図の工程(404)もしくは(40
5)において設けられる。このように電極7を樹脂で覆
うことにより、配線パターンとリードフレームをはんだ
接合する際に用いるフラックスによって電極7が腐食さ
れるのを防ぐことができる。
この第一の樹脂10a、10bは、電極のみではなく、
第12図に示すように、ワイヤ5全体を覆っても良い。
第12図に示すように、ワイヤ5全体を覆っても良い。
第一の樹脂10a、10bの材質は、全体の封止に用い
る第二の樹脂6と同質のものでも良いし、またはシリコ
ンゲルのように軟らかい樹脂であっても良い。しかし、
素子1a、lbの回路形成面と密着性の良い材料を用い
なければ意味がない。
る第二の樹脂6と同質のものでも良いし、またはシリコ
ンゲルのように軟らかい樹脂であっても良い。しかし、
素子1a、lbの回路形成面と密着性の良い材料を用い
なければ意味がない。
本発明の第三の実施例による半導体装置の断面の一部分
を第13図に示す。本実施例では、接着層8c、8dが
絶縁フィルムの機能を兼ねている。
を第13図に示す。本実施例では、接着層8c、8dが
絶縁フィルムの機能を兼ねている。
このようにパッケージを構成することにより、フィルム
厚さの二倍だけパッケージを薄くすることができる6本
実施例は、特に、素子の表面にポリイミド等の保護膜が
形成されている場合に、素子上の回路と配線パターンの
電気的絶縁が確実にとれるので有効である。
厚さの二倍だけパッケージを薄くすることができる6本
実施例は、特に、素子の表面にポリイミド等の保護膜が
形成されている場合に、素子上の回路と配線パターンの
電気的絶縁が確実にとれるので有効である。
本発明の第四の実施例による半導体装置の断面の一部分
を第14図に示す0本実施例では、配線パターンとして
、金属箔11が用いられているので、パッケージを薄く
することができる。絶縁フィルム3にパターン形成され
た金属箔を接着するのは困難であるので、既にテープオ
ートメイテッドボンディング技術で用いられているよう
に、フィルムに金属箔を接着した後、エツチングにより
パターン形成を行う方法が有効である。本実施例では、
このようにパターン形成されたフィルムを素子1a、l
bに接着した後、第4図の(404)工程以降の工程を
経て製造することができる。金属箔の材質としては1例
えば、銅が挙げられる。
を第14図に示す0本実施例では、配線パターンとして
、金属箔11が用いられているので、パッケージを薄く
することができる。絶縁フィルム3にパターン形成され
た金属箔を接着するのは困難であるので、既にテープオ
ートメイテッドボンディング技術で用いられているよう
に、フィルムに金属箔を接着した後、エツチングにより
パターン形成を行う方法が有効である。本実施例では、
このようにパターン形成されたフィルムを素子1a、l
bに接着した後、第4図の(404)工程以降の工程を
経て製造することができる。金属箔の材質としては1例
えば、銅が挙げられる。
本発明の第五の実施例による半導体装置の断面の一部分
を第15図に示す。本実施例では、配線パターンとして
金属箔12を用い、金属箔12が素子電極7の近傍で絶
縁フィルム3からはみ出ており、金属箔12のはみ出た
部分13が、はんだ。
を第15図に示す。本実施例では、配線パターンとして
金属箔12を用い、金属箔12が素子電極7の近傍で絶
縁フィルム3からはみ出ており、金属箔12のはみ出た
部分13が、はんだ。
金シリコン共晶合金等を介し、電極7に熱圧着されて、
電気的に接続されている。このようにパッケージを構成
することで、ワイヤが不要になり、ワイヤ高さを確保す
る必要がなくなり、従って。
電気的に接続されている。このようにパッケージを構成
することで、ワイヤが不要になり、ワイヤ高さを確保す
る必要がなくなり、従って。
第四の実施例に比べても、さらに、パッケージの薄形化
を達成することができる。現状のパッケージ組立技術を
用いた場合の本実施例のパッケージ厚さを試算すると、
1.1閣まで薄くすることが可能である。なお、金属箔
13と電極7の接合は。
を達成することができる。現状のパッケージ組立技術を
用いた場合の本実施例のパッケージ厚さを試算すると、
1.1閣まで薄くすることが可能である。なお、金属箔
13と電極7の接合は。
テープオートメイテッドボンディングの技術を用いれば
、容易に行うことができる。
、容易に行うことができる。
〔発明の効果〕
本発明は、以下説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
下に記載されるような効果を奏する。
素子の上に配線パターンが設けられているので、電極が
中央部にある素子二枚を一つのパッケージに搭載するこ
とができる。
中央部にある素子二枚を一つのパッケージに搭載するこ
とができる。
また、素子の側面とパッケージの側面との間に電気的接
続部分を設ける必要がないので、大形の素子を搭載する
ことができる。
続部分を設ける必要がないので、大形の素子を搭載する
ことができる。
また、本発明による半導体装置は、1.1■まで薄くす
ることができる。
ることができる。
第1図は本発明の第一の実施例による半導体装置の断面
図、第2図は第一の実施例の電極付近の拡大断面図、第
3図は第一の実施例のパッケージ側面付近の拡大断面図
、第4図は第一の実施例の製造方法を示す説明図、第5
図から第10図までは第一の実施例を部分的に変更した
半導体装置の断面図、第11図は第二の実施例による半
導体装置の部分拡大断面図、第12図は第二の実施例を
部分的に変更した半導体装置の部分拡大断面図、第13
図は第三の実施例の部分拡大断面図、第14図は第四の
実施例の部分拡大断面図、第15図は第五の実施例の部
分拡大断面図、第16図は従来のリードオンチップ構造
の内部を示す斜視図である。 1・・・半導体素子、2・・・リードフレーム、3・・
・絶縁フィルム、4・・・配線パターン、5・・・ワイ
ヤ、6・・・封止樹脂、7・・・電極、8・・・接着層
、9・・・導電性接着層、10・・・樹脂、11・・・
金属箔配線パターン、12・・・金属箔配線パターンの
電極接合部。
図、第2図は第一の実施例の電極付近の拡大断面図、第
3図は第一の実施例のパッケージ側面付近の拡大断面図
、第4図は第一の実施例の製造方法を示す説明図、第5
図から第10図までは第一の実施例を部分的に変更した
半導体装置の断面図、第11図は第二の実施例による半
導体装置の部分拡大断面図、第12図は第二の実施例を
部分的に変更した半導体装置の部分拡大断面図、第13
図は第三の実施例の部分拡大断面図、第14図は第四の
実施例の部分拡大断面図、第15図は第五の実施例の部
分拡大断面図、第16図は従来のリードオンチップ構造
の内部を示す斜視図である。 1・・・半導体素子、2・・・リードフレーム、3・・
・絶縁フィルム、4・・・配線パターン、5・・・ワイ
ヤ、6・・・封止樹脂、7・・・電極、8・・・接着層
、9・・・導電性接着層、10・・・樹脂、11・・・
金属箔配線パターン、12・・・金属箔配線パターンの
電極接合部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体素子と、リードの集合体から成るリードフレ
ームと、前記半導体素子と前記リードフレームとを電気
的に接続する手段を設け、前記リードフレームの一部と
前記半導体素子と電気的接続部分とを樹脂で封止するこ
とによりパッケージを形成した半導体装置において、 前記半導体素子を二枚用い、前記二枚の半導体素子の回
路形成面が対向しており、それぞれの前記半導体素子の
回路形成面上の電極を除く部分の少なくとも一部分に絶
縁フィルムを設け、それぞれの前記半導体素子の前記絶
縁フィルム上に金属の配線パターンを形成し、前記配線
パターンとそれぞれの前記半導体素子の前記電極とを電
気的に接続し、二枚の前記半導体素子の間に前記リード
フレームを挿入し、前記配線パターンと前記リードフレ
ームを電気的に接続したことを特徴とする樹脂封止型半
導体装置。 2、請求項1において、前記半導体素子の電極と前記配
線パターンをワイヤにより電気的に接続した半導体装置
。 3、請求項1において、前記配線パターンの金属の一部
分を前記絶縁フィルムからはみ出させ、この部分の金属
と前記半導体素子の電極を熱圧着により電気的に接続し
た半導体装置。 4、請求項1において、前記配線パターンとリードフレ
ームをはんだにより電気的に接続した半導体装置。 5、請求項4において、前記はんだの融点が250℃以
上である半導体装置。 6、請求項1において、前記配線パターンと前記リード
フレームを導電性樹脂により電気的に接続した半導体装
置。 7、請求項1において、前記配線パターンと前記半導体
素子を電気的に接続する部分及び前記半導体素子の回路
形成面でフィルムで覆われていない部分の少なくとも一
部を第一の封止樹脂で覆い、前記リードフレームの一部
とこれらの構成部材を第二の樹脂で封止した半導体装置
。 8、請求項1において、前記半導体素子が長方形であり
、前記半導体素子の電極が前記半導体素子の二つの中心
線のうち少なくとも一つの中心線の近傍に配置されてい
る半導体装置。 9、請求項1において、前記半導体素子がメモリLSI
である半導体装置。 10、請求項1において、前記配線パターンが金属箔で
ある半導体装置。
Priority Applications (5)
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KR1019910008853A KR950005446B1 (ko) | 1990-06-15 | 1991-05-30 | 수지봉지형 반도체장치 |
US07/713,100 US5539250A (en) | 1990-06-15 | 1991-06-11 | Plastic-molded-type semiconductor device |
EP91109654A EP0461639B1 (en) | 1990-06-15 | 1991-06-12 | Plastic-molded-type semiconductor device |
DE69127587T DE69127587T2 (de) | 1990-06-15 | 1991-06-12 | In Kunststoff eingeformte Halbleiteranordnung |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0448767A true JPH0448767A (ja) | 1992-02-18 |
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- 1990-06-15 JP JP2155167A patent/JP2816239B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1991
- 1991-05-30 KR KR1019910008853A patent/KR950005446B1/ko not_active IP Right Cessation
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