JPH05144865A - 半導体装置の製造方法と製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法と製造装置Info
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- JPH05144865A JPH05144865A JP4119795A JP11979592A JPH05144865A JP H05144865 A JPH05144865 A JP H05144865A JP 4119795 A JP4119795 A JP 4119795A JP 11979592 A JP11979592 A JP 11979592A JP H05144865 A JPH05144865 A JP H05144865A
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- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パッケージのクラック発生を防止すると共に
熱放散効率を高め得る樹脂封止型の半導体装置を提供す
るための製造方法と製造装置。 【構成】 ステージ部２の表面に半導体チップ６を搭載
し、この半導体チップ６の周囲をモールド成形すること
により封止樹脂層７を形成してなる樹脂封止型の半導体
装置の製造方法において、ステージ部２に搭載された半
導体チップ６を樹脂封止する際に、このステージ部２の
半導体チップ搭載側とは反対側の表面を、吸引孔１２が
形成してある金型の内周面に密着させ、吸引孔１２から
真空吸引固定しつつ、金型内に樹脂を注入して半導体装
置のパッケージングを行う。
熱放散効率を高め得る樹脂封止型の半導体装置を提供す
るための製造方法と製造装置。 【構成】 ステージ部２の表面に半導体チップ６を搭載
し、この半導体チップ６の周囲をモールド成形すること
により封止樹脂層７を形成してなる樹脂封止型の半導体
装置の製造方法において、ステージ部２に搭載された半
導体チップ６を樹脂封止する際に、このステージ部２の
半導体チップ搭載側とは反対側の表面を、吸引孔１２が
形成してある金型の内周面に密着させ、吸引孔１２から
真空吸引固定しつつ、金型内に樹脂を注入して半導体装
置のパッケージングを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型の半導体装
置の製造方法および製造装置に係わり、実装時に生じる
封止樹脂のクラックを防止すると共に、熱放散効率を高
めることが可能な半導体装置を製造するための製造方法
とそれに用いる製造装置に関する。
置の製造方法および製造装置に係わり、実装時に生じる
封止樹脂のクラックを防止すると共に、熱放散効率を高
めることが可能な半導体装置を製造するための製造方法
とそれに用いる製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂封止型の半導体装置にあっては、封
止樹脂の吸湿性等に起因して樹脂パッケージ内に水分が
溜り、この水分がハンダ付け等の際の加熱によって膨張
し、封止樹脂にクラックを生じさせるという問題が従来
指摘されている。樹脂パッケージ内に溜った水分はリー
ドフレームと封止樹脂との界面に存在することが多く、
特にチップを搭載するステージ部の裏面に溜った水分が
クラック発生に悪影響を及ぼすことが判明している。こ
のような樹脂パッケージ内に溜った水分による悪影響を
除去するための従来の方法としては、リードフレームに
封止樹脂との間の密着性を向上させる処理を施して水分
を内部に進入させないようにすると共にリードフレーム
と封止樹脂間で剥離が生じ難くする方法が知られてい
る。また、ステージサポートバーを介してステージ部に
水分が侵入することを低減するために、ステージサポー
トバーを直線状から屈曲した形状に変えたり、あるいは
ステージサポートバーを細くする方法が知られている。
しかしながら、いずれの方法も、樹脂パッケージ内に溜
る水分を皆無にするには至らなかった。
止樹脂の吸湿性等に起因して樹脂パッケージ内に水分が
溜り、この水分がハンダ付け等の際の加熱によって膨張
し、封止樹脂にクラックを生じさせるという問題が従来
指摘されている。樹脂パッケージ内に溜った水分はリー
ドフレームと封止樹脂との界面に存在することが多く、
特にチップを搭載するステージ部の裏面に溜った水分が
クラック発生に悪影響を及ぼすことが判明している。こ
のような樹脂パッケージ内に溜った水分による悪影響を
除去するための従来の方法としては、リードフレームに
封止樹脂との間の密着性を向上させる処理を施して水分
を内部に進入させないようにすると共にリードフレーム
と封止樹脂間で剥離が生じ難くする方法が知られてい
る。また、ステージサポートバーを介してステージ部に
水分が侵入することを低減するために、ステージサポー
トバーを直線状から屈曲した形状に変えたり、あるいは
ステージサポートバーを細くする方法が知られている。
しかしながら、いずれの方法も、樹脂パッケージ内に溜
る水分を皆無にするには至らなかった。
【０００３】そこで、ステージ部の裏面に溜った水分
が、半導体装置を基板等にハンダ付けする際の熱影響に
よって膨張した場合、ステージサポートバーと封止樹脂
との界面から積極的に外部に抜けるように作用させるた
めに、ステージサポートバーと封止樹脂間の密着性を低
下させておく方法が提案されている（例えば、特開平２
−２９２８４９号公報参照）。
が、半導体装置を基板等にハンダ付けする際の熱影響に
よって膨張した場合、ステージサポートバーと封止樹脂
との界面から積極的に外部に抜けるように作用させるた
めに、ステージサポートバーと封止樹脂間の密着性を低
下させておく方法が提案されている（例えば、特開平２
−２９２８４９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
半導体チップは益々大型化しており、これに対してパッ
ケージサイズは極力小型かつ薄型であることが要求され
ているため、半導体装置内でステージ部の占める面積が
大きくなればなるほどステージ部の中央付近の裏面に溜
った水分は十分に外部に抜けず、パッケージにクラック
が発生する虞れがある。特に、膨張時のステージ部の裏
面に作用する最大曲げ応力は、チップ長変化率（ステー
ジ部寸法）の２乗に比例し、ステージ部裏面のモールド
厚さの変化率の２乗に反比例することが知られている。
したがって、半導体チップを大型化するためにステージ
部面積を大きくする一方で、パッケージサイズを薄型化
するためにモールド厚さを薄くすれば、ステージ部の裏
面に作用する最大曲げ応力は益々増加することになる。
半導体チップは益々大型化しており、これに対してパッ
ケージサイズは極力小型かつ薄型であることが要求され
ているため、半導体装置内でステージ部の占める面積が
大きくなればなるほどステージ部の中央付近の裏面に溜
った水分は十分に外部に抜けず、パッケージにクラック
が発生する虞れがある。特に、膨張時のステージ部の裏
面に作用する最大曲げ応力は、チップ長変化率（ステー
ジ部寸法）の２乗に比例し、ステージ部裏面のモールド
厚さの変化率の２乗に反比例することが知られている。
したがって、半導体チップを大型化するためにステージ
部面積を大きくする一方で、パッケージサイズを薄型化
するためにモールド厚さを薄くすれば、ステージ部の裏
面に作用する最大曲げ応力は益々増加することになる。
【０００５】また、樹脂封止によるパッケージでは、熱
抵抗が大きいため、パワー用ＩＣデバイスを搭載するこ
とができず、従来ではセラミックパッケージを使用せざ
るを得ずコスト的に不利であった。本発明は、このよう
な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パッ
ケージのクラック発生を防止すると共に、熱放散効率を
高め得る樹脂封止型の半導体装置を製造するための製造
方法及び製造装置を提供することを目的とする。
抵抗が大きいため、パワー用ＩＣデバイスを搭載するこ
とができず、従来ではセラミックパッケージを使用せざ
るを得ずコスト的に不利であった。本発明は、このよう
な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パッ
ケージのクラック発生を防止すると共に、熱放散効率を
高め得る樹脂封止型の半導体装置を製造するための製造
方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の製造方法では、ステージ部の表面に半導体
チップを搭載し、この半導体チップの周囲をモールド成
形することにより封止樹脂層を形成してなる樹脂封止型
の半導体装置の製造方法において、ステージ部に搭載さ
れた半導体チップを樹脂封止する際に、このステージ部
の半導体チップ搭載側とは反対側の表面を、吸引孔が形
成してある金型の内周面に密着させて保持し、吸引孔か
ら真空吸引固定しつつ、金型内に樹脂を注入して半導体
装置のパッケージングを行う。本発明の製造方法を実施
するために適している本発明の製造装置は、ステージ部
に搭載された半導体チップが収容され、樹脂が注入され
るキャビティが内部に形成してある金型を有し、この金
型内のキャビティ内周面には、前記ステージ部の半導体
チップ搭載側とは反対側の表面を密着させるための吸着
部が形成してある。
に、本発明の製造方法では、ステージ部の表面に半導体
チップを搭載し、この半導体チップの周囲をモールド成
形することにより封止樹脂層を形成してなる樹脂封止型
の半導体装置の製造方法において、ステージ部に搭載さ
れた半導体チップを樹脂封止する際に、このステージ部
の半導体チップ搭載側とは反対側の表面を、吸引孔が形
成してある金型の内周面に密着させて保持し、吸引孔か
ら真空吸引固定しつつ、金型内に樹脂を注入して半導体
装置のパッケージングを行う。本発明の製造方法を実施
するために適している本発明の製造装置は、ステージ部
に搭載された半導体チップが収容され、樹脂が注入され
るキャビティが内部に形成してある金型を有し、この金
型内のキャビティ内周面には、前記ステージ部の半導体
チップ搭載側とは反対側の表面を密着させるための吸着
部が形成してある。
【０００７】
【作用】本発明では、まず、リードフレームのステージ
部の片面に半導体チップを搭載し、次に、この半導体チ
ップとインナリードとをワイヤボンディングして結線す
る。さらに、この半導体チップをモールド成形のための
キャビティを有する金型内の所定位置に設置し、この金
型の何れか一方に形成された吸着部にステージ部を真空
吸引固定しながら溶融樹脂を射出してモールド成形を行
う。このような真空吸着による製造方法によれば、ステ
ージ部の位置決めを精度良く行うことができると同時
に、ステージ部裏面に溶融樹脂が侵入するのを防止する
ことができる。
部の片面に半導体チップを搭載し、次に、この半導体チ
ップとインナリードとをワイヤボンディングして結線す
る。さらに、この半導体チップをモールド成形のための
キャビティを有する金型内の所定位置に設置し、この金
型の何れか一方に形成された吸着部にステージ部を真空
吸引固定しながら溶融樹脂を射出してモールド成形を行
う。このような真空吸着による製造方法によれば、ステ
ージ部の位置決めを精度良く行うことができると同時
に、ステージ部裏面に溶融樹脂が侵入するのを防止する
ことができる。
【０００８】一方、本発明に係る製造方法により得られ
た半導体装置は、ステージ部の半導体チップ搭載側とは
反対側の表面であって、少なくとも半導体チップに相当
する表面が外部に露呈しているため、ステージ部の裏面
に水分が溜ることがなく、半導体装置を基板などにハン
ダ付けする際の加熱等によって水分が膨張して樹脂パッ
ケージにクラック等を生じさせることがなくなる。特
に、ステージ部の面積が大きく、かつ薄型のパッケージ
であっても、パッケージにクラックが発生することがな
い。また、本発明の製造方法で得られた半導体装置で
は、ステージ部が外部に露出するようにした構成である
ため、放熱性が良好であり、半導体装置の耐熱性を向上
させると共に、半導体の特性向上にも寄与する。
た半導体装置は、ステージ部の半導体チップ搭載側とは
反対側の表面であって、少なくとも半導体チップに相当
する表面が外部に露呈しているため、ステージ部の裏面
に水分が溜ることがなく、半導体装置を基板などにハン
ダ付けする際の加熱等によって水分が膨張して樹脂パッ
ケージにクラック等を生じさせることがなくなる。特
に、ステージ部の面積が大きく、かつ薄型のパッケージ
であっても、パッケージにクラックが発生することがな
い。また、本発明の製造方法で得られた半導体装置で
は、ステージ部が外部に露出するようにした構成である
ため、放熱性が良好であり、半導体装置の耐熱性を向上
させると共に、半導体の特性向上にも寄与する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、本発明の第１実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例に係る半導体装置を示す断面図、
図２は同実施例の製造工程を示す図であって半導体チッ
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図、図３は
同実施例のダイボンディング工程を示す断面図、図４は
同実施例のワイヤボンディング工程を示す断面図、図５
は同実施例のパッケージング工程を示す断面図、図６は
同実施例のハンダメッキ工程を示す断面図、図１４図は
同実施例に係るリードフレームを示す平面図である。ま
ず、図１４に示すようなリードフレーム１を準備する。
本実施例に係るリードフレーム１は、０．１５〜０．２
ｍｍ程度の厚さの銅材あるいは導電性合金（例えば４２
alloy ）材などで形成され、半導体チップを搭載する
（ダイボンディング）ステージ部２を有する。このステ
ージ部２は、リードフレーム１の両側に位置するレール
部３に４本のステージサポートバー４を介して保持して
ある。また、このステージ部２の周囲には、当該ステー
ジ部２にダイボンディングされた半導体チップとワイヤ
ボンディングされる複数のインナリード５が設けられて
いる。半導体チップは、ダイボンディング及びワイヤボ
ンディングの後に樹脂封止（パッケージング）される。
その後、リードフレーム１の周囲が取り除かれ、樹脂封
止された半導体装置のアウタリードが形成される。
する。まず、本発明の第１実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例に係る半導体装置を示す断面図、
図２は同実施例の製造工程を示す図であって半導体チッ
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図、図３は
同実施例のダイボンディング工程を示す断面図、図４は
同実施例のワイヤボンディング工程を示す断面図、図５
は同実施例のパッケージング工程を示す断面図、図６は
同実施例のハンダメッキ工程を示す断面図、図１４図は
同実施例に係るリードフレームを示す平面図である。ま
ず、図１４に示すようなリードフレーム１を準備する。
本実施例に係るリードフレーム１は、０．１５〜０．２
ｍｍ程度の厚さの銅材あるいは導電性合金（例えば４２
alloy ）材などで形成され、半導体チップを搭載する
（ダイボンディング）ステージ部２を有する。このステ
ージ部２は、リードフレーム１の両側に位置するレール
部３に４本のステージサポートバー４を介して保持して
ある。また、このステージ部２の周囲には、当該ステー
ジ部２にダイボンディングされた半導体チップとワイヤ
ボンディングされる複数のインナリード５が設けられて
いる。半導体チップは、ダイボンディング及びワイヤボ
ンディングの後に樹脂封止（パッケージング）される。
その後、リードフレーム１の周囲が取り除かれ、樹脂封
止された半導体装置のアウタリードが形成される。
【００１０】本実施例の半導体装置においては、図１に
示すように、ステージ部２に搭載された半導体チップ６
の裏面に相当するステージ部２の表面２a が封止樹脂層
７の外表面７a に面一に露呈するように、封止樹脂層７
が半導体チップの周囲を覆っている。なお、図中「８」
は半導体チップ６とインナーリード５とを結ぶ金線、
「９」はマウント基板であり、「１０」はインナーリー
ド５とマウント基板９の配線とを接続するためのハンダ
である。このような半導体装置を製造するには、まず、
図２に示すリードフレーム１のステージ部２の片面に、
Ａｇペースト材などを塗布し、その上から半導体チップ
６を搭載し、約１６０°Ｃの加熱下で約６０分保持して
固化させる（ダイボンディング、図３参照）。
示すように、ステージ部２に搭載された半導体チップ６
の裏面に相当するステージ部２の表面２a が封止樹脂層
７の外表面７a に面一に露呈するように、封止樹脂層７
が半導体チップの周囲を覆っている。なお、図中「８」
は半導体チップ６とインナーリード５とを結ぶ金線、
「９」はマウント基板であり、「１０」はインナーリー
ド５とマウント基板９の配線とを接続するためのハンダ
である。このような半導体装置を製造するには、まず、
図２に示すリードフレーム１のステージ部２の片面に、
Ａｇペースト材などを塗布し、その上から半導体チップ
６を搭載し、約１６０°Ｃの加熱下で約６０分保持して
固化させる（ダイボンディング、図３参照）。
【００１１】次に、図４に示すように、この半導体チッ
プ６とインナリード５とを、直径が約２３〜３０μｍ程
度の金線８によりワイヤボンディングして結線する。さ
らに、図５（Ａ）に示すように、ワイヤボンディングさ
れた半導体チップ６をモールド成形のためのキャビティ
を有する金型１１a,１１b 内の所定位置に設置する。こ
の金型の下型１１b には、ステージ部２を真空吸引する
ための吸引孔１２（吸着部）が複数個穿設されている。
そして、ワイヤボンディングを終了したリードフレーム
１を金型内に設置して、真空吸引装置（不図示）によっ
てステージ部２を吸着しながら、注入口１３から溶融樹
脂を射出してモールド成形を行う（パッケージング）。
このとき、下型１１b のステージ部裏面２a に接触する
部分は鏡面仕上げを施しておくことが好ましく、これに
よって封止樹脂のバリを低減することができる。さら
に、図５（Ｂ）に示すように封止樹脂のバリ低減のため
に、ステージ部裏面２ａに接触する下型１１ｂのキャビ
ティ内周面部分に、耐熱性の高い（金型温度１７５°Ｃ
以上の耐熱性）樹脂膜２０（たとえば、ポリイミド樹脂
膜やテフロン樹脂膜）を１０〜２０μｍ程度の厚さで予
め形成してステージ部裏面２ａとの密着性を向上させて
も良い。樹脂膜２０は、たとえばコーティング法により
キャビティ内周面に成膜され、吸引孔１２に対応した孔
が明けられている。なお、それでもステージ部裏面２a
に薄い封止樹脂膜が形成されることもあるが、これは一
般的な液体ホーニングと水圧バリ取りにて簡単に除去す
ることができる。このような真空吸着による製造方法に
よれば、ステージ部２の位置決めを精度良く行うことが
できると同時に、ステージ部裏面２a に溶融樹脂が侵入
するのを防止することができる。したがって、バリ取り
の作業がほとんど不用になるか、もしくは容易になる。
なお、ステージ部２を真空吸着するための吸引孔は下型
１１b に限定されることなく、上型１１a に形成してリ
ードフレーム１を逆に設置することも可能である。
プ６とインナリード５とを、直径が約２３〜３０μｍ程
度の金線８によりワイヤボンディングして結線する。さ
らに、図５（Ａ）に示すように、ワイヤボンディングさ
れた半導体チップ６をモールド成形のためのキャビティ
を有する金型１１a,１１b 内の所定位置に設置する。こ
の金型の下型１１b には、ステージ部２を真空吸引する
ための吸引孔１２（吸着部）が複数個穿設されている。
そして、ワイヤボンディングを終了したリードフレーム
１を金型内に設置して、真空吸引装置（不図示）によっ
てステージ部２を吸着しながら、注入口１３から溶融樹
脂を射出してモールド成形を行う（パッケージング）。
このとき、下型１１b のステージ部裏面２a に接触する
部分は鏡面仕上げを施しておくことが好ましく、これに
よって封止樹脂のバリを低減することができる。さら
に、図５（Ｂ）に示すように封止樹脂のバリ低減のため
に、ステージ部裏面２ａに接触する下型１１ｂのキャビ
ティ内周面部分に、耐熱性の高い（金型温度１７５°Ｃ
以上の耐熱性）樹脂膜２０（たとえば、ポリイミド樹脂
膜やテフロン樹脂膜）を１０〜２０μｍ程度の厚さで予
め形成してステージ部裏面２ａとの密着性を向上させて
も良い。樹脂膜２０は、たとえばコーティング法により
キャビティ内周面に成膜され、吸引孔１２に対応した孔
が明けられている。なお、それでもステージ部裏面２a
に薄い封止樹脂膜が形成されることもあるが、これは一
般的な液体ホーニングと水圧バリ取りにて簡単に除去す
ることができる。このような真空吸着による製造方法に
よれば、ステージ部２の位置決めを精度良く行うことが
できると同時に、ステージ部裏面２a に溶融樹脂が侵入
するのを防止することができる。したがって、バリ取り
の作業がほとんど不用になるか、もしくは容易になる。
なお、ステージ部２を真空吸着するための吸引孔は下型
１１b に限定されることなく、上型１１a に形成してリ
ードフレーム１を逆に設置することも可能である。
【００１２】ついで、図６に示すように、一般的な電気
メッキ法にて、膜厚５〜１８μｍ程度のハンダメッキ１
４を施す。最後にリードフレーム１の周囲を切断し、イ
ンナーリード５の外側に形成されるアウタリードを所定
形状に折り曲げることにより、図１に示す半導体装置が
完成する。なお、リードフレーム１の半導体チップ搭載
側のステージ部２およびステージサポートバー４の表面
に、封止樹脂とステージ部２あるいはステージサポート
バー４との密着性を高めるために、ブラスト処理などの
表面処理を施すこともできる。これにより、半導体チッ
プ搭載側の封止樹脂とステージ部２あるいはステージサ
ポートバー４との密着性が高まる。なお、この表面処理
はブラスト処理にのみ限定されるものではなく、銀メッ
キを廃止する方法（銀メッキレス）を採用しても良い。
メッキ法にて、膜厚５〜１８μｍ程度のハンダメッキ１
４を施す。最後にリードフレーム１の周囲を切断し、イ
ンナーリード５の外側に形成されるアウタリードを所定
形状に折り曲げることにより、図１に示す半導体装置が
完成する。なお、リードフレーム１の半導体チップ搭載
側のステージ部２およびステージサポートバー４の表面
に、封止樹脂とステージ部２あるいはステージサポート
バー４との密着性を高めるために、ブラスト処理などの
表面処理を施すこともできる。これにより、半導体チッ
プ搭載側の封止樹脂とステージ部２あるいはステージサ
ポートバー４との密着性が高まる。なお、この表面処理
はブラスト処理にのみ限定されるものではなく、銀メッ
キを廃止する方法（銀メッキレス）を採用しても良い。
【００１３】このような本実施例の製造方法により得ら
れた半導体装置では、ステージ部の半導体チップ搭載側
とは反対側の表面であって、少なくとも半導体チップに
相当する表面が外部に露呈しているため、ステージ部の
裏面に水分が溜ることがなく、半導体装置をマウント基
板などにハンダ付けする際の加熱によって樹脂層にクラ
ックが発生することがなくなる。特に、ステージ部の面
積が大きく、かつ薄型のパッケージであっても、クラッ
クが発生することがない。また、この実施例では、ステ
ージ部の表面が樹脂層の外表面と面一になるように露呈
しているので、その分だけ、半導体装置の肉厚を低減す
ることができる。例えば約０．７〜０．８mm程度に薄く
することができる。さらに、本実施例の半導体装置で
は、ステージ部が外部に露出しているので、放熱性に優
れ、半導体装置の特性が向上する。
れた半導体装置では、ステージ部の半導体チップ搭載側
とは反対側の表面であって、少なくとも半導体チップに
相当する表面が外部に露呈しているため、ステージ部の
裏面に水分が溜ることがなく、半導体装置をマウント基
板などにハンダ付けする際の加熱によって樹脂層にクラ
ックが発生することがなくなる。特に、ステージ部の面
積が大きく、かつ薄型のパッケージであっても、クラッ
クが発生することがない。また、この実施例では、ステ
ージ部の表面が樹脂層の外表面と面一になるように露呈
しているので、その分だけ、半導体装置の肉厚を低減す
ることができる。例えば約０．７〜０．８mm程度に薄く
することができる。さらに、本実施例の半導体装置で
は、ステージ部が外部に露出しているので、放熱性に優
れ、半導体装置の特性が向上する。
【００１４】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
７は本発明の他の実施例に係る半導体装置を示す断面
図、図８は同実施例の製造工程を示す図であって半導体
チップを搭載する前のリードフレームを示す断面図、図
９は同実施例のダイボンディング工程を示す断面図、図
１０は同実施例のワイヤボンディング工程を示す断面
図、図１１は同実施例のパッケージング工程を示す断面
図、図１２は同実施例のハンダメッキ工程を示す断面
図、図１３は本発明のさらに他の実施例に係る半導体装
置を示す断面図、図１４図はこれらの実施例に係るリー
ドフレームを示す平面図である。
７は本発明の他の実施例に係る半導体装置を示す断面
図、図８は同実施例の製造工程を示す図であって半導体
チップを搭載する前のリードフレームを示す断面図、図
９は同実施例のダイボンディング工程を示す断面図、図
１０は同実施例のワイヤボンディング工程を示す断面
図、図１１は同実施例のパッケージング工程を示す断面
図、図１２は同実施例のハンダメッキ工程を示す断面
図、図１３は本発明のさらに他の実施例に係る半導体装
置を示す断面図、図１４図はこれらの実施例に係るリー
ドフレームを示す平面図である。
【００１５】本実施例で用いるリードフレームは、図１
４に示す上述した実施例のリードフレーム１と同様であ
り、ステージ部２の周囲には、当該ステージ部２にダイ
ボンディングされた半導体チップとワイヤボンディング
される複数のインナリード５が設けられている。ただ
し、上述した実施例のリードフレーム１と異なり、本実
施例に係るステージ部２の周縁には、複数の通孔１６が
穿設されており、封止樹脂がこの通孔１６に入り込んで
固化することによって、ステージ部２が封止樹脂層７に
強固に固定されることになる。
４に示す上述した実施例のリードフレーム１と同様であ
り、ステージ部２の周囲には、当該ステージ部２にダイ
ボンディングされた半導体チップとワイヤボンディング
される複数のインナリード５が設けられている。ただ
し、上述した実施例のリードフレーム１と異なり、本実
施例に係るステージ部２の周縁には、複数の通孔１６が
穿設されており、封止樹脂がこの通孔１６に入り込んで
固化することによって、ステージ部２が封止樹脂層７に
強固に固定されることになる。
【００１６】本実施例の半導体装置においては、図７に
示すように、ステージ部２に搭載された少なくとも半導
体チップ６の裏面に相当するステージ部２の表面２a が
封止樹脂層から露呈するように当該封止樹脂層７に凹部
１５を形成している。なお、図中「８」は半導体チップ
６とインナーリード５とを結ぶ金線、「９」はマウント
基板であり、「１０」はインナーリード５をマウント基
板９に固定するためのハンダである。凹部１５の開口形
状は特に限定されず、円形、四角形等の形状が考えられ
る。四角形である場合には、四隅にＲ（丸み）を設けて
おくことが好ましい。応力集中を防止するためである。
また、凹部１５の開口面積は、少なくとも半導体チップ
の面積と同等以上であることが好ましい。放熱性を向上
させるなどの理由による。
示すように、ステージ部２に搭載された少なくとも半導
体チップ６の裏面に相当するステージ部２の表面２a が
封止樹脂層から露呈するように当該封止樹脂層７に凹部
１５を形成している。なお、図中「８」は半導体チップ
６とインナーリード５とを結ぶ金線、「９」はマウント
基板であり、「１０」はインナーリード５をマウント基
板９に固定するためのハンダである。凹部１５の開口形
状は特に限定されず、円形、四角形等の形状が考えられ
る。四角形である場合には、四隅にＲ（丸み）を設けて
おくことが好ましい。応力集中を防止するためである。
また、凹部１５の開口面積は、少なくとも半導体チップ
の面積と同等以上であることが好ましい。放熱性を向上
させるなどの理由による。
【００１７】このような半導体装置を製造するには、ま
ず、図８に示すリードフレーム１のステージ部２の片面
にＡｇペースト材などを塗布し、半導体チップ６を搭載
し、約１６０°Ｃの加熱下で約６０分保持して固化させ
る（ダイボンディング、図９参照）。次に、図１０に示
すように、この半導体チップ６とインナリード５とを、
直径が２３〜３０μｍ程度の金線８によりワイヤボンデ
ィングして結線する。さらに、図１１に示すように、ワ
イヤボンディングされた半導体チップ６を、モールド成
形のためのキャビティを有する金型１１a,１１b の所定
位置に設置する。この金型の下型１１b には、凸部１１
ｃが形成してあり、この凸部１１ｃには、ステージ部２
を真空吸引するための吸引孔１２が複数個穿設されてい
る。そして、ワイヤボンディングを終了したリードフレ
ーム１を金型内に設置して、真空吸引装置（不図示）に
よってステージ部２を吸着固定しながら、注入口１３か
ら溶融樹脂を射出してモールド成形を行う（パッケージ
ング）。このとき、下型１１b のステージ部裏面２a に
接触する部分は鏡面仕上げを施しておくことが好まし
く、これによって封止樹脂のバリを低減することができ
る。さらに、図１１（Ｂ）に示すように封止樹脂のバリ
低減のために、ステージ部裏面２ａに接触する下型１１
ｂのキャビティ内周面部分に、耐熱性の高い（金型温度
１７５°Ｃ以上の耐熱性）樹脂膜２０（たとえば、ポリ
イミド樹脂膜やテフロン樹脂膜）を１０〜２０μｍ程度
の厚さで予め形成してステージ部裏面２ａとの密着性を
向上させても良い。ステージ部裏面２a に薄い封止樹脂
膜が形成されることもあるが、これは一般的な液体ホー
ニングと水圧バリ取りにて簡単に除去することができ
る。このような真空吸着による製造方法によれば、ステ
ージ部２の位置決めを精度良く行うことができると同時
に、ステージ部裏面２a に溶融樹脂が侵入するのを防止
することができる。特に、本実施例に係るステージ部２
の周縁には複数の通孔１６が穿設されているため、モー
ルド成形時に溶融樹脂がこの通孔１６に入り込んで固化
することにより、ステージ部２が封止樹脂層７に強固に
固定されることになる。
ず、図８に示すリードフレーム１のステージ部２の片面
にＡｇペースト材などを塗布し、半導体チップ６を搭載
し、約１６０°Ｃの加熱下で約６０分保持して固化させ
る（ダイボンディング、図９参照）。次に、図１０に示
すように、この半導体チップ６とインナリード５とを、
直径が２３〜３０μｍ程度の金線８によりワイヤボンデ
ィングして結線する。さらに、図１１に示すように、ワ
イヤボンディングされた半導体チップ６を、モールド成
形のためのキャビティを有する金型１１a,１１b の所定
位置に設置する。この金型の下型１１b には、凸部１１
ｃが形成してあり、この凸部１１ｃには、ステージ部２
を真空吸引するための吸引孔１２が複数個穿設されてい
る。そして、ワイヤボンディングを終了したリードフレ
ーム１を金型内に設置して、真空吸引装置（不図示）に
よってステージ部２を吸着固定しながら、注入口１３か
ら溶融樹脂を射出してモールド成形を行う（パッケージ
ング）。このとき、下型１１b のステージ部裏面２a に
接触する部分は鏡面仕上げを施しておくことが好まし
く、これによって封止樹脂のバリを低減することができ
る。さらに、図１１（Ｂ）に示すように封止樹脂のバリ
低減のために、ステージ部裏面２ａに接触する下型１１
ｂのキャビティ内周面部分に、耐熱性の高い（金型温度
１７５°Ｃ以上の耐熱性）樹脂膜２０（たとえば、ポリ
イミド樹脂膜やテフロン樹脂膜）を１０〜２０μｍ程度
の厚さで予め形成してステージ部裏面２ａとの密着性を
向上させても良い。ステージ部裏面２a に薄い封止樹脂
膜が形成されることもあるが、これは一般的な液体ホー
ニングと水圧バリ取りにて簡単に除去することができ
る。このような真空吸着による製造方法によれば、ステ
ージ部２の位置決めを精度良く行うことができると同時
に、ステージ部裏面２a に溶融樹脂が侵入するのを防止
することができる。特に、本実施例に係るステージ部２
の周縁には複数の通孔１６が穿設されているため、モー
ルド成形時に溶融樹脂がこの通孔１６に入り込んで固化
することにより、ステージ部２が封止樹脂層７に強固に
固定されることになる。
【００１８】ついで、図１２に示すように一般的な電気
メッキ法にて、膜厚５〜１８μｍ程度のハンダメッキ１
４を施す。最後にリードフレーム１の周囲を切断し、イ
ンナーリード５の外側に形成されるアウタリードを所定
形状に折り曲げることにより、図７に示す半導体装置が
完成する。なお、本実施例にあっても、リードフレーム
１の半導体チップ搭載側のステージ部２およびステージ
サポートバー４の表面に、封止樹脂とステージ部２ある
いはステージサポートバー４との密着性を高めるため
に、ブラスト処理などの表面処理を施すこともできる。
これにより、半導体チップ搭載側の封止樹脂とステージ
部２あるいはステージサポートバー４との密着性が高ま
る。この表面処理はブラスト処理にのみ限定されるもの
ではなく、銀メッキを廃止する方法（銀メッキレス）を
採用しても良い。
メッキ法にて、膜厚５〜１８μｍ程度のハンダメッキ１
４を施す。最後にリードフレーム１の周囲を切断し、イ
ンナーリード５の外側に形成されるアウタリードを所定
形状に折り曲げることにより、図７に示す半導体装置が
完成する。なお、本実施例にあっても、リードフレーム
１の半導体チップ搭載側のステージ部２およびステージ
サポートバー４の表面に、封止樹脂とステージ部２ある
いはステージサポートバー４との密着性を高めるため
に、ブラスト処理などの表面処理を施すこともできる。
これにより、半導体チップ搭載側の封止樹脂とステージ
部２あるいはステージサポートバー４との密着性が高ま
る。この表面処理はブラスト処理にのみ限定されるもの
ではなく、銀メッキを廃止する方法（銀メッキレス）を
採用しても良い。
【００１９】このように構成した本実施例に係る半導体
装置では、ステージ部の半導体チップ搭載側とは反対側
の表面であって、少なくとも半導体チップに相当する表
面２a が外部に露呈しているため、ステージ部の裏面２
a に水分が溜ることがなく、半導体装置を基板などにハ
ンダ付けする際の加熱によって膨張する水分によってク
ラックが発生することがなくなる。特に、ステージ部の
面積が大きく、かつ薄型のパッケージであっても、クラ
ックが発生することがない。本実施例に係る凹部１５の
形成位置は、少なくとも半導体チップ６の裏面に相当す
る位置であるが、図１３に示すように、ステージ部２の
裏面全体２aが露呈するように封止樹脂層７に凹部１５
を形成しても良い。なお、本発明は上述した実施例のみ
に限定されるものではなく、本発明の要旨を越えない限
りにおいて種々に改変することができる。
装置では、ステージ部の半導体チップ搭載側とは反対側
の表面であって、少なくとも半導体チップに相当する表
面２a が外部に露呈しているため、ステージ部の裏面２
a に水分が溜ることがなく、半導体装置を基板などにハ
ンダ付けする際の加熱によって膨張する水分によってク
ラックが発生することがなくなる。特に、ステージ部の
面積が大きく、かつ薄型のパッケージであっても、クラ
ックが発生することがない。本実施例に係る凹部１５の
形成位置は、少なくとも半導体チップ６の裏面に相当す
る位置であるが、図１３に示すように、ステージ部２の
裏面全体２aが露呈するように封止樹脂層７に凹部１５
を形成しても良い。なお、本発明は上述した実施例のみ
に限定されるものではなく、本発明の要旨を越えない限
りにおいて種々に改変することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、モー
ルド金型の何れか一方に形成された吸着部にステージ部
を真空吸引しながら溶融樹脂を射出してモールド成形を
行うため、ステージ部の位置決めを精度良く行うことが
できると同時に、ステージ部裏面に溶融樹脂が侵入する
のを防止することができる。したがって、この部分に樹
脂バリが生じることがほとんどなくなる。本発明に係る
製造方法により得られた半導体装置は、ステージ部の半
導体チップ搭載側とは反対側の表面であって、少なくと
も半導体チップに相当する表面が外部に露呈しているた
め、ステージ部の裏面に水分が溜ることがなく、半導体
装置を基板などにハンダ付けする際の加熱等によって水
分が膨張して樹脂パッケージにクラック等を生じさせる
ことがなくなる。特に、ステージ部の面積が大きく、か
つ薄型のパッケージであっても、パッケージにクラック
が発生することがない。また、本発明の製造方法で得ら
れた半導体装置では、ステージ部が外部に露出するよう
にした構成であるため、放熱性が良好であり、半導体装
置の耐熱性を向上させると共に、半導体の特性向上にも
寄与する。
ルド金型の何れか一方に形成された吸着部にステージ部
を真空吸引しながら溶融樹脂を射出してモールド成形を
行うため、ステージ部の位置決めを精度良く行うことが
できると同時に、ステージ部裏面に溶融樹脂が侵入する
のを防止することができる。したがって、この部分に樹
脂バリが生じることがほとんどなくなる。本発明に係る
製造方法により得られた半導体装置は、ステージ部の半
導体チップ搭載側とは反対側の表面であって、少なくと
も半導体チップに相当する表面が外部に露呈しているた
め、ステージ部の裏面に水分が溜ることがなく、半導体
装置を基板などにハンダ付けする際の加熱等によって水
分が膨張して樹脂パッケージにクラック等を生じさせる
ことがなくなる。特に、ステージ部の面積が大きく、か
つ薄型のパッケージであっても、パッケージにクラック
が発生することがない。また、本発明の製造方法で得ら
れた半導体装置では、ステージ部が外部に露出するよう
にした構成であるため、放熱性が良好であり、半導体装
置の耐熱性を向上させると共に、半導体の特性向上にも
寄与する。
【図１】本発明の一実施例に係る製造方法により得られ
た半導体装置を示す断面図である。
た半導体装置を示す断面図である。
【図２】同実施例を示す製造工程図であって半導体チッ
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図である。
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図である。
【図３】同実施例のダイボンディング工程を示す断面図
である。
である。
【図４】同実施例のワイヤボンディング工程を示す断面
図である。
図である。
【図５】同実施例のパッケージング工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】同実施例のハンダメッキ工程を示す断面図であ
る。
る。
【図７】本発明の他の実施例に係る製造方法により得ら
れた半導体装置を示す断面図である。
れた半導体装置を示す断面図である。
【図８】同実施例を示す製造工程図であって半導体チッ
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図である。
プを搭載する前のリードフレームを示す断面図である。
【図９】同実施例のダイボンディング工程を示す断面図
である。
である。
【図１０】同実施例のワイヤボンディング工程を示す断
面図である。
面図である。
【図１１】同実施例のパッケージング工程を示す断面図
である。
である。
【図１２】同実施例のハンダメッキ工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図１３】本発明のさらに他の実施例に係る製造方法に
より得られた半導体装置を示す断面図である。
より得られた半導体装置を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るリードフレームを示す平面図で
ある。
ある。
１…リードフレーム ２…ステージ部 ３…レール部 ４…ステージサ
ポートバー ５…インナーリード ６…半導体装置 ７…封止樹脂層 ８…金線 ９…マウント基板 １１a,１１b …
モールド金型 １２…吸引孔（吸着部） ２０…樹脂膜
ポートバー ５…インナーリード ６…半導体装置 ７…封止樹脂層 ８…金線 ９…マウント基板 １１a,１１b …
モールド金型 １２…吸引孔（吸着部） ２０…樹脂膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 ステージ部の表面に半導体チップを搭載
し、この半導体チップの周囲をモールド成形することに
より封止樹脂層を形成してなる樹脂封止型の半導体装置
の製造方法において、 ステージ部に搭載された半導体チップを樹脂封止する際
に、このステージ部の半導体チップ搭載側とは反対側の
表面を、吸引孔が形成してある金型の内周面に密着さ
せ、吸引孔から真空吸引固定しつつ、金型内に樹脂を注
入して半導体装置のパッケージングを行うことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 ステージ部の片面に半導体チップを搭載
し、この半導体チップの周囲をモールド成形する際に用
いる半導体装置の製造装置であって、 ステージ部に搭載された半導体チップが収容され、樹脂
が注入されるキャビティが内部に形成してある金型を有
し、この金型内のキャビティ内周面には、前記ステージ
部の半導体チップ搭載側とは反対側の表面を密着させる
ための吸着部が形成してある半導体装置の製造装置。 - 【請求項３】 上記ステージ部における半導体チップ搭
載側とは反対側の表面を密着させるための金型の吸着部
表面に、金型温度でも軟化しない耐熱性の高い樹脂膜を
形成してある請求項２に記載の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4119795A JPH05144865A (ja) | 1991-07-26 | 1992-04-13 | 半導体装置の製造方法と製造装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-210223 | 1991-07-26 | ||
| JP21022391 | 1991-07-26 | ||
| JP4119795A JPH05144865A (ja) | 1991-07-26 | 1992-04-13 | 半導体装置の製造方法と製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144865A true JPH05144865A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=26457465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4119795A Pending JPH05144865A (ja) | 1991-07-26 | 1992-04-13 | 半導体装置の製造方法と製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144865A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0646955A2 (de) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Umhüllen eines Halbleiterbauelements und einer damit verbundenen Wärmesenke mit Kunststoffen |
| US5893724A (en) * | 1995-10-28 | 1999-04-13 | Institute Of Microelectronics | Method for forming a highly reliable and planar ball grid array package |
| KR20020072126A (ko) * | 2001-03-09 | 2002-09-14 | 에스티에스반도체통신 주식회사 | 반도체 패키지 제조용 몰드장치 및 이를 이용한 반도체패키지 몰딩방법 |
| KR100453992B1 (ko) * | 2002-04-24 | 2004-10-20 | 에스티에스반도체통신 주식회사 | 프리몰드형 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| KR100788113B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2007-12-21 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 장치 제조용 금형 구조 |
| JP2011159876A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4119795A patent/JPH05144865A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0646955A2 (de) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Umhüllen eines Halbleiterbauelements und einer damit verbundenen Wärmesenke mit Kunststoffen |
| EP0646955A3 (de) * | 1993-09-30 | 1996-03-13 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Umhüllen eines Halbleiterbauelements und einer damit verbundenen Wärmesenke mit Kunststoffen. |
| US5893724A (en) * | 1995-10-28 | 1999-04-13 | Institute Of Microelectronics | Method for forming a highly reliable and planar ball grid array package |
| KR20020072126A (ko) * | 2001-03-09 | 2002-09-14 | 에스티에스반도체통신 주식회사 | 반도체 패키지 제조용 몰드장치 및 이를 이용한 반도체패키지 몰딩방법 |
| KR100453992B1 (ko) * | 2002-04-24 | 2004-10-20 | 에스티에스반도체통신 주식회사 | 프리몰드형 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| KR100788113B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2007-12-21 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 장치 제조용 금형 구조 |
| JP2011159876A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
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