JPH07120728B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH07120728B2
JPH07120728B2 JP62063706A JP6370687A JPH07120728B2 JP H07120728 B2 JPH07120728 B2 JP H07120728B2 JP 62063706 A JP62063706 A JP 62063706A JP 6370687 A JP6370687 A JP 6370687A JP H07120728 B2 JPH07120728 B2 JP H07120728B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
lead
tip
lead frame
sides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62063706A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63232360A (ja
Inventor
愛三 金田
弘二 芹沢
正男 三谷
村上  元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62063706A priority Critical patent/JPH07120728B2/ja
Publication of JPS63232360A publication Critical patent/JPS63232360A/ja
Publication of JPH07120728B2 publication Critical patent/JPH07120728B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector 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
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector 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
    • H01L2224/16245Disposition the bump connector 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

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置に係り、特にサイズの大きいチッ
プを小型・薄型のパッケージに搭載・実装するのに好適
な半導体装置及びその製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、LSIチップをプラスチックパッケージに搭載する
方法としては、パッケージの中央部にチップを搭載する
ためのチップ寸法大のタブが配置され、チップ4辺にボ
ンディングパッド部が配置されたチップを該タブ上に接
着・搭載し、リードフレームの先端部を該チップの4辺
方向に配置して、該パッド部と該リード先端部とを金線
で相互結線される構造をとってきた。
しかし、この構造では、チップとリードフレームの先端
部との距離を、金線が結線できる距離にまでとる必要が
あり、チップの端部とパッケージ端部との距離が大きく
なり、大きなチップを小さなパッケージに収納するには
不適であった。さらに、寸法の大きなタブがパッケージ
中央部に配置されているために、熱応力によるタブ下の
レジンの界面剥離と、それに伴うタブ下に向かうレジン
のクラックがしばしば経験され、温度サイクルや耐リフ
ロークラック試験の結果を満足させるために好適な構造
とは言えなかった。
この問題点に対処するため、特開昭60-167454号公報に
記載されているように、リードフレームの先端をすべて
チップの短辺側に配置し、タブをなくして、そのフレー
ム上に絶縁フィルムを接着し、そのフィルム上にチップ
をダイボンディングして、該チップのボンディングパッ
ド部とリード先端部とを金線で相互結線する。いわゆる
タブレスパッケージが提案されている。しかしこの方法
では、絶縁フィルムを張付ける工程が増えるためのコス
ト増大、およびワイヤボンディング時の絶縁フィルムの
熱膨張によりボンディング精度が劣化するので、それに
対処するためのボンディング位置認識と制御が必要とな
り、タクトタイムが増大するなどの不都合な点があっ
た。
さらに、チップ長辺方向の寸法が大きいチップに対し
て、パッケージ長辺方向の寸法をさらに大きくとらなけ
れば金線を結線する際にチップ端部と金線とが接触する
ので、真の意味で大チップを搭載するのに好適な構造と
は言えなかった。
[発明が解決しようとする問題点] 上記したように、チップの4辺にリードフレームの先端
を配置して、ワイヤボンディングにてボンディングパッ
ド部とを相互結線する従来の方法では、チップ端とパッ
ケージ端の距離は少なくとも1.2mm以上必要であり、大
チップを小さいパッケージに収納するための配慮がなさ
れていなかった。さらに、前記した特開昭60-167454号
公報に記載されているように、チップの短辺2辺側にリ
ードフレームの先端に配置して、フレーム上に絶縁フィ
ルムを設置し、チップの短辺2辺側に配置されたパッド
部と該リードフレームの先端部をワイヤボンディングに
て相互結線する、いわゆるタブレスパッケージには、生
産コストが増大するという不都合な点があった。
本発明の目的は、チップ端とパッケージ端との距離を1.
0mm以下にして、大チップを小さいパッケージに収納す
ることにあり、あわせて絶縁フィルムの張り付けなどの
生産工数及びコストの増大のない、高信頼、低コストに
特徴のある半導体装置及びその製造方法を提供すること
にある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的は、対をなす2辺側にボンディングパッドを集
中して配置した半導体チップと、先端部を該半導体チッ
プのボンディングパッドに対向する位置に集中して配置
したリードフレームであって、該先端部へ至るリードの
一部は前記対をなす2辺とは異なる他の対をなす2辺側
より前記半導体チップと重なる領域内に入り、その他の
リードは前記半導体チップの対をなす2辺側より前記先
端部へ至り、かつ前記先端部に対してリードに段差を設
ける加工を施すことにより前記先端部が前記半導体チッ
プのボンディングパッドに接合する場合に前記先端部へ
至るリードが前記半導体チップと接触しないように成
し、前記先端部に施した金若しくは金メッキしたバン
プ、又は前記半導体チップのボンディングパッドに施し
た金バンプを介して前記先端部と前記半導体チップのボ
ンディングパッドとを一括してギャングボンディングす
るリードフレームと、前記半導体チップを封止する樹脂
とからなることを特徴とする半導体装置により達成され
る。
さらに上記目的は、リードフレームの先端部を全て半導
体チップの対をなす2辺側に集中して配置したボンディ
ングパッドに対向する位置に集中させ、該リードフレー
ムの一部のリードは前記対をなす2辺とは異なる他の対
をなす2辺側より前記半導体チップと重なる領域内に入
って前記先端部へ至り、その他のリードは前記半導体チ
ップの対をなす2辺側より前記先端部へ至り、かつ前記
先端部に対して前記リードに段差を設ける加工を施すこ
とにより前記先端部が前記半導体チップのボンディング
パッドに接合する際に前記リードが前記半導体チップと
接触しないように成すリードフレームの加工工程と、前
記リードフレームの先端部、又は前記半導体チップのボ
ンディングパッドにバンプを形成する工程と、対をなす
2辺側にボンディングパッドを集中して配置した前記半
導体チップと前記リードフレームとをギャングボンディ
ングする工程と、該半導体チップを樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法により
達成される。
[作用] 本発明によれば、チップ上のボンディングパッド部がチ
ップの端部に沿って配置され、バンプを介してエッチン
グフレーム先端部を直接チップの端部のみで接合する構
造をとるためにチップ端部とパッケージ端部との距離を
1.0mm以下に設計できる。
またエッチングフレームの先端部はあらかじめプレス加
工によってギャルウィング状に段差加工を施した後にチ
ップとバンプを介して接合されるか、又はエッチングフ
レームの厚さを制御して、リードフレームとチップ表面
は接触しないように構成されているから、絶縁フィルム
張り付けなどの工程が必要でなく、工数が少なくてす
む。
また、ウエハー上でギャングボンディングのためのバン
プ形成をすると、チップのコストは高くつくが、エッチ
ングフレーム上にレジスト処理した後にメッキ処理にて
フレーム先端部にバンプを形成し、ギャングボンディン
グすることにより、ボンディングパッドがAl膜の通常の
LSIチップを使うことができ、トータルコストが低減で
きる。
また、エッチングフレームを使うことによって、接続す
べきフレーム先端部を100μm幅以下にまで細く設計で
き、ギャルウィング状に段差加工を施すので、その弾性
によってチップとリードフレームとの熱膨張係数差によ
る応力が緩和できる。バンプをAu(金)、リードフレー
ム材をSn/Niめっきとした銅としたとき、その接合強度
は50g/接点と測定され、通常のAlパッドと金ワイヤの接
続強度より約1桁も強度が高く、製品の耐温度サイクル
性は従来のワイヤボンディング品に比べて劣らない。
また、エッチングフレームを使うので、プレス加工フレ
ームのようにエッジ部にバリがなく、温度サイクルある
いは製品のはんだリフロー時にエッジ部から発生するレ
ジンクラックの不良率を低減できる。
さらに、ハーフエッチフレームを使うことによって、段
差加工をしなくとも、チップとフレームとは接触しない
構造がとれる。この場合、ハーフエッチフレームの先端
をプレス加工によりバンプ状にもり上げ、その上に薄い
Auメッキを施し、通常のLSIチップのパッド部と弾性率
の小さい接着剤で接着・接合することによって、低コス
トでかつチップとフレームとの熱膨張差による熱応力の
小さい接合が実現できる。さらに低コスト化をはかるた
めには、フレーム先端部のAuメッキを省略して、通常の
ダイボンディングに使用するAgペーストで接続してもよ
い。
[実施例] [実施例−1] 以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図に示したように、Ni/SnめっきされたCuリードフレー
ム1には、従来のリードフレーム形状とは違い、チップ
を搭載するタブをなくす。また、リードフレームの先端
部を、対をなす2辺側にボンディングパッドを集中して
配置した半導体チップのボンディングパッドに対向する
位置に集中して配置し、該先端部へ至るリードの一部が
前記対をなす2辺とは異なる他の対をなす2辺側より前
記半導体チップと重なる領域内に入って前記先端部に至
り、その他のリードは前記半導体チップの対をなす2辺
の周囲より前記先端部へ至る構造をとる。
リードフレームの先端部は第2図の断面図に示されてい
るようにギャルウィング状に段差加工を施し、前記半導
体チップの短対をなす2辺側に配置された金バンプ付の
ボンディングパッド部3と熱プレスのTAB用インナーボ
ンダで一括にギャングボンディングして、接合した。そ
の詳細な断面図を第3図に示した。段差加工の施された
リードフレーム1は、金バンプを介してボンディングパ
ッド部のAl/Ti/Pd3層、6と接合される。その後、従来
のトランスファモールド法によって球形石英フィラ入り
エポキシレジン4で樹脂封止した。その後、通常のプロ
セスである、2次キュア、リード切断・成形、はんだデ
ィップ工程を経て、パッケージを製作した。
[実施例−2] 第1図で示された如くの平面形状、つまり搭載する半導
体チップのボンディングパッド部に対応した形状に、エ
ッチングフレームをエッチング加工し、その後、150μ
m厚のエッチング銅フレームを、先端部を除いてハーフ
エッチし、板厚75μmとした。その後、レジスト処理を
経て、フレーム先端部のみに金メッキしてバンプを形成
した。その後、所定のNi/Snめっきを施し、上面図が第
1図の形状のフレーム1を得た。実施例−1と同様に、
ボンディングパッドが対をなす2辺側に配置された前記
半導体チップ2(ボンディングパッド材質はAl)と上記
エッチングフレーム1とを、TAB用インナーボンディン
グで一括にギャングボンディングした。ボンディング部
3の詳細を第4図に示す。フレーム側9に形成された金
バンプは通常のAlパッド10と接合され、ハーフエッチに
より板厚が75μmとなっているので、半導体チップ組立
て後もリードフレームと半導体チップ表面とは接触して
いなかった。その後、通常の工程のトランスファーモー
ルド工程、リード切断・成形、半田ディップ工程を経
て、パッケージを製作した。
[実施例−3] 150μm厚のエッチング銅フレームを、先端部すなわち
半導体チップのボンディングパッド部と接続する部分を
除いてハーフエッチし、板厚75μmとした。その後、プ
レス加工によってフレーム先端部を第5図に断面を示す
ようにバンプ状に中央部を約30μm盛り上げた。その
後、全面にNi/Snめっきを施し、先端バンプに部分Auめ
っき(約3μm)して、フレーム1を得た。ボンディン
グパッド10がチップの短辺側の2辺に配置されたチップ
をフェィスダウンにして、上記フレーム先端部に弾性率
の低いゴム状シリコン系接着剤(熱硬化型)を滴下し、
TAB用インナーボンダの熱プレスで一括に接着した。そ
の後、所定の2次キュアを実施し[実施例−1]と同じ
工程を経て、パッケージを製作した。
[実施例−4] 150μm厚のエッチング銅フレームを先端部すなわち半
導体チップのボンディングパッド部と接続する部分の除
いてハーフエッチし、板厚75μmとした。その後、プレ
ス加工によってフレーム先端中央部をパンチしてバンプ
状に約30μm盛り上げた。その後、全面にNi/Snめっき
を施して、フレーム1を得た。ボンディングパッド10が
半導体チップの対をなす2辺側に配置された半導体チッ
プをフェイスダウンにして、上記フレーム先端部に、弾
性率が低く、かつAg粉が分散されたシリコンゴム系Agペ
ースト材を滴下し、TAB用インナーボンダの熱プレスで
一括に接着した。所定の2次キュアを実施したのち、
[実施例−1]と同じ工程を経て、パッケージを製作し
た。(モールド時はフェイスアップ) [実施例−1]〜[実施例−4]ともに、半導体チップ
の対をなす2辺側にボンディング部を集中して配置し、
リードフレームの先端部を該半導体チップのボンディン
グパッドに対向する位置に配置して、リードの一部は前
記対をなす2辺とは異なる他の対をなす2辺側より前記
半導体チップと重なる領域内に入り、該先端部へ至る構
造としたので、半導体チップの前記対をなす2辺とは異
なる他の対をなす2辺側の端部と、パッケージ端部との
距離が0.5mmに実装できた。[実施例−1]〜[実施例
−4]で得た試作品を−55℃〜150℃の各30分温度サイ
クル試験を実施した結果、いずれも1000サイクルまで断
線が認められず標準ワイヤボンディング品と比較して差
が認められなかった。
[発明の効果] 本発明によれば、チップの端部とパッケージ端部との距
離を1.0mm以下に設計できるので、大きなチップを小さ
なパッケージに実装できる効果がある。
さらに、チップ表面とフレームとは接触しないように、
パッド部とフレームとが一括にギャングボンディングさ
れるので、絶縁膜をはりつける工程やダイボンディング
工程が省略でき、効率よく生産できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す上面透視図、第2図
は第1図の縦断面図、第3図はチップとフレーム先端と
の接合部の拡大断面図、第4図はバンプをフレーム先端
部に形成した実施例を示す接合部の拡大断面図、第5図
はフレーム先端部をプレス加工によって盛り上げた後、
Auめっきしたフレームとパッド部を軟質接着で接合した
実施例を示す接合部の断面図である。 1……リードフレーム、2……半導体チップ、3……ボ
ンディング部、4……モールドレジン、5……Si、6…
…Al/Ti/Pd3層パッド、7……パッシベーション膜、8
……Auバンプ、9……ハーフエッチフレーム、10……Al
パッド、11……Auめっき、12……軟質接着剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 元 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−110051(JP,A) 特開 昭52−60572(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対をなす2辺側にボンディングパッドを集
    中して配置した半導体チップと、 先端部を該半導体チップのボンディングパッドに対向す
    る位置に集中して配置したリードフレームであって、該
    先端部へ至るリードの一部は前記対をなす2辺とは異な
    る他の対をなす2辺側より前記半導体チップと重なる領
    域内に入り、その他のリードは前記半導体チップの対を
    なす2辺側より前記先端部へ至り、かつ前記先端部に対
    してリードに段差を設ける加工を施すことにより前記先
    端部が前記半導体チップのボンディングパッドに接合す
    る場合に前記先端部へ至るリードが前記半導体チップと
    接触しないように成し、前記先端部に施した金若しくは
    金メッキしたバンプ、又は前記半導体チップのボンディ
    ングパッドに施した金バンプを介して前記先端部と前記
    半導体チップのボンディングパッドとを一括してギャン
    グボンディングするリードフレームと、 前記半導体チップを封止する樹脂とからなることを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項2】リードフレームの先端部を全て半導体チッ
    プの対をなす2辺側に集中して配置したボンディングパ
    ッドに対向する位置に集中させ、該リードフレームの一
    部のリードは前記対をなす2辺とは異なる他の対をなす
    2辺側より前記半導体チップと重なる領域内に入って前
    記先端部へ至り、その他のリードは前記半導体チップの
    対をなす2辺側より前記先端部へ至り、かつ前記先端部
    に対して前記リードに段差を設ける加工を施すことによ
    り前記先端部が前記半導体チップのボンディングパッド
    に接合する際に前記リードが前記半導体チップと接触し
    ないように成すリードフレームの加工工程と、 前記リードフレームの先端部、又は前記半導体チップの
    ボンディングパッドにバンプを形成する工程と、 対をなす2辺側にボンディングパッドを集中して配置し
    た前記半導体チップと前記リードフレームとをギャング
    ボンディングする工程と、 該半導体チップを樹脂封止する工程と を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第2項に記載の前記リード
    フレームの先端部と、前記半導体チップと重なる領域に
    入るリード部分とに段差を設ける加工が、前記半導体チ
    ップと重なるリード部分の前記半導体チップと対向する
    面をエッチング加工により、フレームの厚さを減らす加
    工である半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第2項に記載の前記リード
    フレームの先端部と、前記半導体チップと重なる領域に
    入るリード部分とに段差を設ける加工が、前記リードフ
    レームの先端部が、前記リードフレームの前記半導体チ
    ップと重なるリード部分に対して、ギャルウィング状に
    段差を施す加工である半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第2項に記載のバンプを形
    成する工程が、前記リードフレームの先端部をプレス加
    工によってバンプ状に中央部を盛り上げ、その後金めっ
    きを施す工程である半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第2項に記載のバンプを形
    成する工程が、前記半導体チップのボンディングパッド
    部に金バンプを付加する工程である半導体装置の製造方
    法。
JP62063706A 1987-03-20 1987-03-20 半導体装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JPH07120728B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62063706A JPH07120728B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 半導体装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62063706A JPH07120728B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 半導体装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63232360A JPS63232360A (ja) 1988-09-28
JPH07120728B2 true JPH07120728B2 (ja) 1995-12-20

Family

ID=13237085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62063706A Expired - Fee Related JPH07120728B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 半導体装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07120728B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070225A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Nippon Steel Corp 電子部品用基板の部分メッキ方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5260572A (en) * 1975-11-14 1977-05-19 Seiko Instr & Electronics Ltd Production of lead frame
JPS55110051A (en) * 1979-02-15 1980-08-25 Nec Corp Lead frame and semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63232360A (ja) 1988-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3526731B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2546192B2 (ja) フィルムキャリア半導体装置
US6777265B2 (en) Partially patterned lead frames and methods of making and using the same in semiconductor packaging
US6638790B2 (en) Leadframe and method for manufacturing resin-molded semiconductor device
JP3207738B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2008160148A (ja) 電子パッケージの形成方法
JP2005531137A (ja) 部分的にパターン形成したリードフレームならびに半導体パッケージングにおけるその製造および使用の方法
US6692991B2 (en) Resin-encapsulated semiconductor device and method for manufacturing the same
JP3638750B2 (ja) 半導体装置
US4558346A (en) Highly reliable hermetically sealed package for a semiconductor device
JPH098186A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
WO1999049512A1 (fr) Dispositif a semi-conducteur et procede de fabrication associe
JPH07120728B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0345542B2 (ja)
JP2005142452A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3847432B2 (ja) 樹脂封止半導体装置及びその製造方法
JPS63293963A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP2000031367A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3434226B2 (ja) 固定リードフレームおよびその製造方法
JP2564595B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0637221A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP3550946B2 (ja) Tab型半導体装置
JPH11162998A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH11340267A (ja) 半導体チップとその製造方法および半導体装置
JPH06209062A (ja) 半導体装置とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees