JPH07130918A

JPH07130918A - 半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07130918A
Application number: JP16238394A
Authority: JP
Inventors: Akira Takashima; 晃高島; Mitsutaka Sato; 光孝佐藤; Masaki Waki; 政樹脇; Toshiyuki Yoda; 敏幸誉田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は半導体装置に関し、半導体チップが
樹脂パッケージの底面に露出して封止された構成のもの
において、反り量を小さくすることを目的とする。【構成】半導体チップ２１と、半導体チップ２１の上
面と接続されたＴＡＢリード２２と、ＴＡＢリードの端
が接続された、リードフレームの一部をなすリード２３
と、ＴＡＢリード、リード、半導体チップを、半導体チ
ップの底面２１ｂを露出させた状態で封止した樹脂パッ
ケージ２４とを有する。リード２３のうち、樹脂パッケ
ージ２４内に埋没しているインナリード部２３ａが、半
導体装置２０の反りを抑えるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及びその製造
方法に係り、特に、半導体チップが露出した構成の半導
体装置及びその製造方法に関する。

【０００２】半導体装置は薄い構造であること、及び放
熱性の良い構造であることが望ましい。

【０００３】

【従来の技術】特開平４−４４３４７号、特開昭６３−
１９０３６３号、特開平３−１５７９５９号、特開平３
−２８０５５４号に示される従来の半導体装置は、大
略、図２０に示す構造を有する。

【０００４】半導体装置１０は、ＴＡＢリード１１が接
続された半導体チップ１２が、半導体チップ１２の底面
１２ａを除いて樹脂パッケージ１３により封止された構
造を有する。

【０００５】半導体チップ１２の底面１２ａより下方に
は樹脂層が無いため、半導体装置１０の厚さｔ₁は薄
い。

【０００６】また半導体チップ１２の底面１２ａが露出
しているため、半導体チップ１２に発生した熱は効率良
く放熱される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体チップ
１２の底面１２ａが樹脂により覆われていない構造のた
め、樹脂パッケージ１３の線膨張係数と半導体チップ１
２の線膨張係数との差が原因で、樹脂パッケージ１３を
モールドした後のポストキュア工程において、図２０
中、二点鎖線で誇張して示すように、反りが発生してし
まう。

【０００８】ここで、ＴＡＢリード１１は、厚さｔ₁が
相当に薄く、曲がりに対する抗力は殆どない。このた
め、半導体装置１０の反り量δ₁は比較的大きい。

【０００９】この結果、半導体チップ１２にかかる応力
が比較的大きくなって、場合によっては、半導体チップ
１２の特性が低下してしまうという問題点がある。

【００１０】一方、上記したように半導体チップ１２の
底面１２ａを露出させる構成とすることにより半導体装
置１０の厚さｔ₁を薄くすることができる。しかるに、
更なる薄型化を図ろうとした場合、従来においては有効
な手段がなく、図２０に示される半導体装置１０が薄型
化の限界であるといわれていた。

【００１１】そこで、本発明は、反り量を抑えうる構造
を実現しうると共に更なる小型薄型化を図りうる半導体
装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の手段
を講じることにより解決することができる。

【００１３】請求項１の発明では、半導体チップと、こ
の半導体チップの上面と接続されたＴＡＢリードと、こ
のＴＡＢリードの端が接続された、リードフレームの一
部をなすリードと、上記ＴＡＢリード、リード、半導体
チップを、半導体チップの底面を露出させた状態で封止
した樹脂パッケージとよりなる構成としたことを特徴と
するものである。

【００１４】また、請求項２の発明では、上記リード
は、樹脂パッケージ内に埋設されたインナリード部と、
樹脂パッケージ外に突出したアウタリード部とを有し、
上記インナリード部は、平面図上拡がった拡張部を有す
る形状を有する構成としたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】また、請求項３の発明では、上記リードが
半導体チップに対応する高さに位置し、上記ＴＡＢリー
ドがリードの上面にボンディングされた構成としたこと
を特徴とするものである。

【００１６】また、請求項４の発明では、半導体チップ
と、この半導体チップの上面と接続されたＴＡＢリード
と、上記ＴＡＢリード同士を固定すると共に、半導体チ
ップに接着された半導体チップ固定手段と、上記ＴＡＢ
リードの端が接続された、リードフレームの一部をなす
リードと、上記ＴＡＢリード、リード、半導体チップ
を、半導体チップの底面を露出させた状態で封止した樹
脂パッケージとよりなる構成したことを特徴とするもの
である。

【００１７】また、請求項５の発明では、上記固定手段
を、ＴＡＢリード側に予め接着してある接着テープであ
る構成としたことを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項６の発明では、請求項１の半
導体装置を複数積み重ね、各半導体装置のリードの先端
同士を接続した構成としたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、請求項７の発明では、半導体チップ
の一部を樹脂パッケージより露出させる構成とすると共
に、リードの樹脂パッケージより延出した部分の形状を
Ｊ字形状または鉛直下方へ延出する直線形状としたこと
を特徴とするものである。

【００２０】また、請求項８の発明では、半導体チップ
が搭載されたステージを樹脂パッケージより露出させる
と共に、リードの樹脂パッケージより延出した部分の形
状をＪ字形状または鉛直下方へ延出する直線形状とした
ことを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項９の発明方法では、半導体チ
ップをリードと電気的に接続する接続工程と、この接続
工程を行った後に、上記半導体チップ及びリードの一部
を封止する樹脂パッケージをモールド形成するモールド
工程と、このモールド工程を行った後に、上記半導体チ
ップの背面を樹脂パッケージと共に研削する研削工程と
を有することを特徴とするものである。

【００２２】また、請求項１０の発明方法では、上記接
続工程において、上記半導体チップの背面がステージと
当接するようステージに搭載した上でリードと電気的に
接続すると共に、上記切削工程において、半導体チップ
の背面をステージ及び該樹脂パッケージと共に研削する
ことをと特徴とするものである。

【００２３】更に、請求項１１の発明方法では、上記研
削工程を行った後に、切削面に対して保護膜を配設する
保護膜配設工程を実施することを特徴とするものであ
る。

【００２４】

【作用】請求項１のリードフレームの一部をなすリード
を樹脂パッケージ内に封止した構成は、リードが半導体
装置が反ることに対する抗力を発生するように作用す
る。

【００２５】請求項２のインナリード部の拡張部は、変
形に対する強度を向上させ、半導体装置が反ることに対
する抗力を増すように作用する。

【００２６】請求項３のインナリード部を半導体チップ
に対応する高さとした構成は、インナリード部の厚さを
半導体チップの高さ範囲内に収めるように作用する。

【００２７】請求項４の固定手段は、樹脂パッケージを
形成する段階において、半導体チップの位置を強力に拘
束するように作用する。

【００２８】請求項５のＴＡＢリード側に予め接着して
ある接着テープは、ＴＡＢリードを半導体チップの上面
に接続する過程において、半導体チップに接着されるよ
うに作用する。

【００２９】請求項６の半導体装置を重ねた構成は、基
板への実装効率を上げるように作用する。

【００３０】請求項７及び請求項８の半導体チップ或い
はステージの一部を樹脂パッケージより露出させる構成
とすると共に、リードの樹脂パッケージより延出した部
分の形状をＪ字形状または鉛直下方へ延出する直線形状
としたことまにより、装置の薄型化及び小型化を図るこ
とができる。

【００３１】また、請求項９及び請求項１０の発明方法
によれば、樹脂パッケージを形成するモールド工程を行
った後に、研削工程において半導体チップの背面を樹脂
パッケージ，ステージと共に研削することにより、更な
る半導体装置の薄型化を実現できる。

【００３２】更に、請求項１１の発明方法によれば、研
削工程を行った後に、保護膜配設工程において切削面に
対して保護膜を配設することにより、半導体チップの保
護を確実におこなうことができると共に、樹脂パッケー
ジ内への水等の侵入を防止することができる。

【００３３】

【実施例】〔第１実施例〕図１及び図２は本発明の第１
実施例になる半導体装置２０を示す。

【００３４】半導体装置２０は、半導体チップ２１と、
ＴＡＢリード２２と、リード２３と、樹脂パッケージ２
４とを有する。

【００３５】半導体チップ２１は、シリコン製の基板の
上面に集積回路を有する構造である。シリコン製基板の
線膨張係数α₁は、約４×１０^-6（１／℃）である。

【００３６】ＴＡＢリード２２は、錫メッキされたＣｕ
製であり、厚さｔ₂が約３０μｍと極薄い。ＴＡＢリー
ド２２の一端は、ボールバンプ２５によって半導体チッ
プ２１の上面２１ａのパッド（図示せず）と接続してあ
る。

【００３７】リード２３はリードフレーム（図示せず）
の一部であり、鉄系金属であり、厚さｔ₃は約０．１５
ｍｍとＴＡＢリード２２の数倍厚い。

【００３８】リード２３は、インナリード部２３ａと、
Ｌ字状に整形されたアウタリード部２３ｂとよりなる。

【００３９】インナリード部２３ａは、半導体チップ２
１と対応する高さに位置している。インナリード部２３
ａの上面にＴＡＢリード２２の端が熱圧着によって接続
してある。

【００４０】樹脂パッケージ２４は、半導体チップ２
１、ＴＡＢリード２２、インナリード部２３ａを封止し
ている。半導体チップ２１については、底面２１ｂを除
いて、樹脂パッケージ２４により封止されている。半導
体チップ２１の底面２１ｂは、露出されている。

【００４１】樹脂パッケージ２４の材質はエポキシ樹脂
であり、その線膨張係数α₂は、１０〜１２×１０
^-6（１／℃）である。

【００４２】半導体チップ２１の底面２１ｂは、絶縁膜
２６により覆われている。絶縁膜２６は、例えば、ＰＩ
コート又はＳｉＮ膜である。

【００４３】次に、上記半導体装置２０の製造方法につ
いて、図３を参照して説明する。

【００４４】ＴＡＢリード付け工程３０ＴＡＢリード２２を半導体チップ２１に熱圧着によって
ボンディングする。

【００４５】ＴＡＢリード付け工程３１ＴＡＢリード２２の他端を、リードフレーム（図示せ
ず）のリードに熱圧着によってボンディングする。これ
により、半導体チップ２１がＴＡＢリードを介してリー
ドフレーム（図示せず）に支持される。

【００４６】樹脂パッケージ成形工程３２低圧トランスファモールドによって、樹脂パッケージ２
４を成形する。

【００４７】成形金型は１７５℃に加熱してある。

【００４８】樹脂パッケージの取り出し工程３３樹脂パッケージ２４を成形金型から取り出す。樹脂パッ
ケージ２４は室温（約２５℃）にまで冷却される。

【００４９】ポストキュア工程３４樹脂パッケージ２４を１７５℃に一定時間加熱し、その
後、室温にまで冷却される。

【００５０】タイバー切断工程３５リードフレームのタイバー（図示せず）を切断する。

【００５１】リード整形工程３６リードをＬ字状に整形してアウタリード２３ｂを形成す
る。

【００５２】次に、上記構造の半導体装置２０の特長に
ついて説明する。

【００５３】高放熱性図１に示すように、半導体チップ２１が底面２１ａが樹
脂パッケージ２４の底面２４ｂに露出しているため、動
作時に半導体チップ２１内に発生した熱は、半導体装置
２０の底面側から効率的に放熱される。

【００５４】薄型構造図１に示すように、インナリード２３ａは半導体チップ
２１の厚さの範囲内に位置しているため、半導体装置２
０は、リードフレームの一部を構成するリードコアが組
込まれている構造であるにも拘らず、厚さｔ₄は小さ
い。

【００５５】反りの抑制 α₂がα₁と等しくなく、α₂＞α₁であるため、前記
のポストキュア３４の冷却過程において、半導体装置２
０は、底面が凸となる形状に反る。

【００５６】ここで、インナリード部２３ａは厚さｔ₃
が約０．１５ｍｍとＴＡＢリード２２の数倍厚いため、
インナリード部２３ａは曲げに対応する抗力は大きく、
曲がりにくい。

【００５７】しかも、図２より分かるように、インナリ
ード部２３ａは、平面図上拡がった拡張部２３ａ−１を
有する形状を有している。この点からも、インナリード
部２３ａは曲がりにくい。

【００５８】このため、半導体装置２０の反りの程度
は、図１中、二点鎖線で示す程度にとどまり、樹脂パッ
ケージ２４の端の個所における反り量δ₂は、平均で２
７．７μｍと小さかった。

【００５９】このため、半導体チップ２１に作用する曲
げ応力は小さく、半導体チップ２１は特性を何ら低下さ
せることなく正常に動作し、半導体装置２０は正常に動
作する。

【００６０】また、アウタリード２３ｂの半導体装置２
０の高さ方向の位置のばらつきも小さく抑えられる。こ
のため、各アウタリード２３ｂが、基板４０のパッド４
１に正常に半田付けされ、半導体装置２０は正常に実装
される。

【００６１】電気絶縁性の確保半導体チップ２１の底面２１ａは絶縁膜２６によって覆
われているため、実装した状態で、半導体チップ２１が
基板４０のスルーホール４２等と電気的にショートする
ことが防止される。〔第２実施例〕図４は本発明の第２実施例になる半導体
装置２０Ａを示す。

【００６２】半導体装置２０Ａは、ＴＡＢリード２２の
半導体チップ２１へのボンディング部分を除いて、図１
の構成と同じである。

【００６３】半導体装置２０Ａは、半導体チップ２０を
ＴＡＢリード２２にしっかりと固定する固定手段５０を
有する。

【００６４】固定手段５０は、図２中、二点鎖線で示す
ように、半導体チップ２１の上面２１ａに、半導体チッ
プ２１の縁に沿って延在している。

【００６５】固定手段５０は、図５及び図６に示すよう
にＴＡＢテープ５１と固定テープ５２とよりなり、厚さ
ｔ₁₉を有する。

【００６６】ＴＡＢテープ５１は、ＴＡＢリード２２の
下面に、隣り合うＴＡＢリード２２にまたがって接着し
てあり、個々のＴＡＢリード２２の位置を規制し、個々
のＴＡＢリード２２がばらばらになることを防止してい
る。

【００６７】固定手段５０は、図５及び図６に示すよう
に、ＴＡＢテープ５１と固定テープ５２とよりなる。

【００６８】ＴＡＢテープ５１は、ＴＡＢリード２２の
取扱い中に、個々のＴＡＢリード２２の先端の位置を規
制するためのものであり、ＴＡＢリード２２の下面に、
隣り合うＴＡＢリード２２にまたがって接着してある。

【００６９】ＴＡＢテープ５１は、厚さｔ₁₀が５０〜７
５μｍのポリイミド製のテープ５１ａの片面に、厚さｔ
₁₁が２０μｍの熱硬化製を有するエポキシ樹脂系接着剤
層５１ｂを有する構造を有し、厚さｔ₁₂は７０〜１００
μｍである。

【００７０】また、固定テープ５２は、厚さｔ₁₅が５０
〜７０μｍのイミド製テープ５２ａの両面に、厚さ
ｔ₁₆，ｔ₁₇が１０μｍの熱可塑性を有するイミド樹脂系
接着剤層５２ｂ，５２ｃを有する構成を有し、厚さｔ₁₈
は７０〜１００μｍである。

【００７１】固定テープ５２は、ＴＡＢリード２２のボ
ンディングに先行して、図６に示すように、ＴＡＢテー
プ５１の下側に張り付けて使用される。

【００７２】ＴＡＢリード２２を熱圧着によりポールバ
ンプ２５を介して半導体チップ２１にボンディングする
工程３０（図３参照）において、固定テープ５２が、接
着層５２ｃによって半導体チップ２１の上面２１ａと接
着される。

【００７３】これにより、半導体チップ２１は、ボール
バンプ２５に加えて、固定テープ５２、ＴＡＢテープ５
１を介して、ＴＡＢリード２２に固定されることにな
る。

【００７４】ここで、固定テープ５２は、半導体チップ
２１の上面２１ａのうち半導体チップ２１の側縁に沿っ
て延在して、半導体チップ２１の上面２１ａに接着され
る。

【００７５】このため、図３中、工程３１が終了した段
階において、半導体チップ２１は、リードフレーム（図
示せず）に対する位置を良好に拘束された状態となる。

【００７６】これにより、樹脂パッケージ成形工程３２
において、半導体チップ２１が金型内でずれることは起
きず、ずれることが原因で起きるエッジショート等の発
生が防止される。〔第３実施例〕図７は本発明の第３実施例になる半導体
装置２０Ｂを示す。

【００７７】半導体装置２０Ｂは固定手段５０Ａを有す
る。

【００７８】半導体装置２０Ｂは、固定手段５０Ａを除
いて、図４の構成と同じである。

【００７９】図９に示すように、固定テープ５２がＴＡ
Ｂリード２２に予め接着してある。

【００８０】ＴＡＢリード２２を熱圧着によりボールバ
ンプ２５を介して半導体チップ２１にボンディングする
工程３０（図３参照）において、固定テープ５２が図８
に示すように、接着層５２ｃによって半導体チップ２１
の上面２１と接着される。

【００８１】これにより、前記第２実施例と同じく、半
導体チップ２１は、リードフレーム（図示せず）に対す
る位置を良好に拘束された状態となり、前記第２実施例
によって得られる効果と同じ効果を有する。

【００８２】また、本実施例においては、固定手段５０
Ａの厚さｔ₂₀が第２実施例の固定手段５０の厚さｔ₁₉に
比べて薄くなるため、ボンディング時にＴＡＢリード２
２に曲がりが発生せず、ボールバンプ２５に不要な応力
がかからず、好ましい。〔第４実施例〕第１０図は本発明の第４実施例になる半
導体装置６０を示す。

【００８３】この半導体装置６０は、第１図の半導体装
置２０の上に、リード２３Ａを除いて、半導体装置２０
と同じである半導体装置２０Ｃが重なった構造を有す
る。

【００８４】半導体装置２０ｃのリード２３Ａは、アウ
タリード部２３Ａｂを有する。アウタリード部２３Ａｂ
は、半導体装置２０の高さ寸法に略対応した長さｌ₁の
垂直部分２３Ａｂ₁を有する。

【００８５】半導体装置２０ｃのアウタリード部２３Ａ
ｂの先端が、半導体装置２０のアウタリード部２３ｂの
先端の上側に、半田６１により半田付けされている。

【００８６】半導体装置２０と半導体装置２０Ｃとは一
体化されている。

【００８７】この半導体装置６０は、アウタリード部２
３ｂを半田付けして、基板上に実装される。

【００８８】半導体装置６０は、半導体装置２０，２０
Ｃが共に良品であることを確認してから組立てるため、
歩留りは良い。

【００８９】また、半導体チップ２１が６４Ｍのメモリ
である場合には、半導体装置６０は、１２８Ｍとなる。

【００９０】また、半導体装置６０においては、ＤＲＡ
Ｍ機能のニブルモードを２チップ交互に動かす事により
間断なくデータを出力することが可能となる。

【００９１】半導体装置６０においては、図１の半導体
装置２０を二つ並べて実装する代わりに、一の半導体装
置６０を実装すれば足り、図１の半導体装置２０に比べ
て実装効率が良い。また、半導体装置２０を二つ並べて
実装した場合に比べて、基板上の配線の長さが短くて足
り、それだけ高速データ転送が可能となる。〔第５実施例〕図１１及び図１２は第５実施例に係る半
導体装置７０，８０を示している。

【００９２】図１１に示す半導体装置７０は、リード７
１と半導体チップ７２とをＴＡＢリード７３により電気
的に接続されている。また、半導体チップ７２とＴＡＢ
リード７３との接続はバンプ７４を用いている。

【００９３】リード７１のインナリード部７１ａ，半導
体チップ７２，ＴＡＢリード７３は、樹脂パッケージ７
５により封止されている。この樹脂パッケージ７５に封
止されることにより、上記インナリード部７１ａ，半導
体チップ７２，ＴＡＢリード７３は保護される構成とさ
れている。

【００９４】図１１に示す半導体装置７０は、半導体チ
ップ７２がステージにより保持されていない、いわゆる
ステージレス構造の半導体装置である。また、半導体チ
ップ７２の底面７２ａは樹脂パッケージ７５より外部に
露出された構成とされている。

【００９５】このように、半導体チップ７２の底面７２
ａを樹脂パッケージ７５より外部に露出させることによ
り、半導体チップ７２の下部に樹脂が存在しない分だけ
半導体装置７０の薄型化を図ることができる。また、半
導体チップ７２が直接外部に露出されているため、放熱
効率を向上させることができる。

【００９６】尚、上記のようにステージレス構造とし、
かつ半導体チップ７２の底面７２ａを樹脂パッケージ７
５より外部に露出させることは、樹脂パッケージ７５の
モールド時に半導体チップ７２の底面７２ａを金型に直
接当接させた状態でモールド処理することにより、比較
的容易に実現することができる。

【００９７】また、本実施例に係る半導体装置７０は、
リード７１のアウタリード部７１ｂが樹脂パッケージ７
１の下部に回り込んだ形状、即ち図１１に示されるよう
に側部から見てＪ字形状とされている。アウタリード部
７１ｂの形状をＪ字形状とすることにより、後述するよ
うに半導体装置７０の小型化を図ることができる。

【００９８】一方、図１２に示す半導体装置８０は、ス
テージ８１を有した構造とされている。また、半導体チ
ップ７２とリード７１との接続をワイヤ８２を用いた構
成とされている。尚、図１２において図１１に示した構
成と同一構成については同一符号を付してその説明を省
略する。

【００９９】半導体装置８０は、半導体チップ７２をス
テージ８１上に載置した構造を有しており、また本実施
例においてはこのステージ８１を樹脂パッケージ７５よ
り外部に露出させた構成とされている。

【０１００】このように、半導体チップ７２を載置した
ステージ８１を樹脂パッケージ７５より外部に露出させ
ることは、樹脂パッケージ７５のモールド時にステージ
８１を金型に直接当接させた状態でモールド処理するこ
とにより、比較的容易に実現することができる。また、
この構成とすることにより、モールド時において半導体
チップ７２に印加されるストレスを図１１に示す構成の
半導体装置７０に比べて低減することができる。

【０１０１】このように、半導体チップ７２をステージ
８１上に載置した構造とすることにより、半導体チップ
７２の保護を行いつつ半導体装置８０の薄型化及び小型
化を図ることができる。

【０１０２】尚、ステージ８１を設けることにより、ス
テージ８１の厚さ分だけ半導体装置やわに比べて半導体
装置８０の厚みが大きくなることが考えられるが、これ
はアウタリード部７１ｂの下端と樹脂パッケージ７５の
底面との離間距離（いわゆるスタンドオフ高さ）の寸法
で吸収されるため、ステージ８１を設けることにより半
導体装置８０の薄型化が阻害されるようなことはない。
また、放熱特性においても、ステージ８１を熱伝導性の
良好な材料で形成することにより良好な特性を実現する
ことができる。

【０１０３】続いて、半導体装置７０，８０を上記構成
とすることにより、装置の薄型化及び小型化を図ること
がてきる理由について説明する。

【０１０４】図１３は従来から知られている半導体装置
の各パッケージ構造と、その特性をまとめて示してい
る。薄型化及び小型化を図ることができるパッケージ構
造としては、同図に示されるように、ＳＯＪ(Small Ort
line J-Lead Package:図１８に示す），ＴＳＯＰ(Thin
Small Outline L-Leaded Package：図１９に示す），Ｕ
ＴＳＯＰ(Ultra Thin Small Outline L-Leaded Packag
e: 図１９に示す外観と略同一であるが、底部において
ステージが樹脂パッケージから露出している) が一般に
知られている。

【０１０５】ＳＯＪのパッケージ構造は、パッケージ
（ＰＫＧ）の全幅がＴＳＯＰに対して比較的小さく小型
化を図ることができる。しかるに、ＳＯＪのパッケージ
構造は、取り付け高さが高く薄型化を図ることができな
い。

【０１０６】また、ＴＳＯＰのパッケージ構造は、取り
付け高さがＳＯＪに比べて小さく薄型化を図ることがで
きる。しかるに、ＰＫＧの全幅がＳＯＪに比較して大き
く装置が大型化してしまう。

【０１０７】更に、ＵＴＳＯＰのパッケージ構造は、取
り付け高さがＴＳＯＰより更に小さく薄型化を図ること
ができる。しかるに、ＰＫＧの全幅はＳＯＪに比較して
依然として大きく装置が大型化してしまう。

【０１０８】上記のように、従来から薄型化及び小型化
を図ることができるパッケージ構造としてして知られて
いる各構成では、薄型化或いは小型化の何れか一方の特
性は良好であるものの、薄型化と小型化を共に実現する
ことはできなかった。

【０１０９】これに対して本実施例に係る半導体装置７
０，８０は、薄型化と小型化を共に実現することができ
る。これを図１４を用いて説明する。

【０１１０】図１４（Ａ）に矢印Ａ〜Ｄで示す各寸法
は、図１４（Ｂ）に示されるＡ〜Ｄと対応している。各
図において、Ａはパッケージ長さ、Ｂは取り付け高さ、
Ｃはスタンドオフ高さ、Ｄは端子間隔を夫々示してい
る。また、図１４（Ｂ）における規格とは、ＥＩＡＪ(E
lectronic Industries Association of JAPAN)でＳＯ
Ｊ，ＴＳＯＰの各パッケージ構造において規定している
規格を示している。

【０１１１】また、同図ではＳＯＪの規格とＴＳＯＰの
規格の内、その値の小さいもの（規格の厳しいもの）が
示されている。よって、同図よりパッケージ長さＡ，ス
タンドオフ高さＣ，端子間隔ＤはＳＯＪの規格の方が厳
しく、また取り付け高さＢについてはＴＳＯＰの規格の
方が厳しいことが判る。

【０１１２】ここで、先ずパッケージ長さＡに注目する
と、本実施例に係る半導体装置７０，８０は、リード７
１の形状がＪ字形状とされており、ＳＯＪと同様の形状
とされている。従って、本実施例に係る半導体装置７
０，８０のパッケージ長さＡはＳＯＪの規格をクリアす
ることができる。

【０１１３】また、スタンドオフ高さＣは、リード７１
をＪ字形状となるよう成形する金型の精度により決まる
ものであり、この高さは略同一の高さ寸法となる。よっ
てスタンドオフ高さＣもＳＯＪの規格をクリアすること
ができる。

【０１１４】また、本実施例に係る半導体装置７０，８
０はＳＯＪと同様のリード形状であるため、端子間隔Ｄ
もＳＯＪの規格をクリアすることができる。

【０１１５】従って、取り付け高さＢがＴＳＯＰの規格
をクリアすることができるかどうかが問題となる。しか
るに、本実施例に係る半導体装置７０，８０は、半導体
チップ７２或いはステージ８１を樹脂パッケージ７５か
ら外部に露出した構成とされているため、半導体チップ
７２或いはステージ８１の下部に樹脂が存在しないめ、
その分だけ樹脂パッケージ７５の薄型化が図られてい
る。

【０１１６】ここで、樹脂パッケージ７５の厚さ寸法を
Ｅとすると、樹脂パッケージ厚さＥはＥ＝Ｂ−Ｃで求め
られる。即ち、取り付け高さＢはＢ＝Ｅ＋Ｃで求められ
る。また、前記したようにスタンドオフ高さＣは略一定
の値（最小で０．４５ｍｉｌ）であるため、薄型化の基
準となる取り付け高さＢは樹脂パッケージ厚さＥにより
決まる値となる。

【０１１７】本発明者の実験によれば、半導体チップ７
２を樹脂パッケージ７５から外部に露出した構成の半導
体装置７０の樹脂パッケージ厚さＥは０．５ｍｉｌ程度
とすることが可能であり、よって半導体装置７０の取り
付け高さＢは、０．５＋０．４５＝１．１３５（ｍｉ
ｌ）となり、ＥＩＡＪのＴＳＯＰの規格（１．２０ｍｉ
ｌ）をクリアすることができる。

【０１１８】また同様に、本発明者の実験によれば、ス
テージ８１を樹脂パッケージ７５から外部に露出した構
成の半導体装置８０の樹脂パッケージ厚さＥは０．６５
ｍｉｌ程度とすることが可能である。よって半導体装置
８０の取り付け高さＢは、０．６５＋０．４５＝１．１
０（ｍｉｌ）となり、ステージ８１を樹脂パッケージ７
５から外部に露出した構成の半導体装置８０においても
ＥＩＡＪのＴＳＯＰの規格（１．２０ｍｉｌ）をクリア
することができる。

【０１１９】即ち、本実施例に係る半導体装置７０，８
０の構成によれば、薄型化と小型化を共に実現すること
ができる。〔第６実施例〕本実施例は、薄型半導体装置の製造方法
に関するものである。図１５は本実施例に係る半導体装
置の製造方法を製造手順に沿って示す図であり、また図
１６は本実施例に係る製造方法により製造された半導体
装置９０を示す図である。先ず、図１６を用いて半導体
装置９０の製造方法について説明する。

【０１２０】半導体装置９０を製造するには、図１５
（Ａ）に示されるように、先ず半導体チップ形成工程に
おいて形成された半導体チップ９１に外リード９２が予
め配設されているＴＡＢリード９３を接続する。この
際、半導体チップ９１に形成された電極端子に半田バン
プ９４を形成しておき、フェイスダウンボンディングす
ることにより半田バンプ９４をＴＡＢテープ９３に接合
する（以上の処理を接続工程という）。

【０１２１】続いて、図１５（Ｂ）に示されるように、
ＴＡＢリード９３が接続された半導体チップ９１を金型
（図示せず）内に装着して樹脂パッケージ９５をモール
ド形成する（この処理をモールド工程という）。このモ
ールド工程を実施する際、半導体チップ９１の背面９１
ａを金型の内壁（キャビィティ）と当接させた状態でモ
ールドを実施する。これにより、樹脂パッケージ９５が
形成された状態において、半導体チップ９１の背面９１
ａは樹脂パッケージ９５より外部に露出した構成とな
る。

【０１２２】このように、半導体チップ９１の背面９１
ａを樹脂パッケージ９５から露出させる構成とすること
により、樹脂パッケージ９５の厚さを薄くすることがで
き、半導体装置の薄型化を図ることができることは前記
した通りである。

【０１２３】ここで、半導体チップ９１の構造に注目す
る。

【０１２４】半導体チップ９１は、前記したように半導
体チップ形成工程において製造される。この半導体チッ
プは、例えばシリコンウエハー等の基板の上部に一括的
に複数個形成される。また、半導体チップの回路形成
は、導電性薄膜，絶縁膜等を薄膜形成技術及びホトリソ
グラフィ技術等を用いて所定パターンで形成すると共に
不純物をドーピングすることにより回路を形成する。そ
して、回路が形成された基板をダイシングすることによ
り個々の半導体チップとする。

【０１２５】上記構成とされた半導体チップ９１の厚さ
は３００μｍ以上の厚さとされている。しかるに、半導
体チップを機能面のみから考えた場合には、半導体チッ
プの厚さを１００μｍ以下としても適正に作動させるこ
とができることが知られている。このように、厚さを１
００μｍ以下としても適正に作動させることができる半
導体装置の厚さをわざわざ３００μｍ以上の厚さとして
いるのは、上記したダイシング処理において大きな負荷
が基板に印加されるため、基板の厚さ（即ち半導体チッ
プの厚さ）を１００μｍ以下とした場合にはダイシング
処理において基板に割れや欠け等が発生してしまうから
である。

【０１２６】そこで本実施例では、従来と同様に３００
μｍ以上の厚さとされた半導体チップ９１をモールド工
程において樹脂封止することにより半導体チップ９１に
機械的強度を持たせ、その上で図１５（Ｃ）に示される
ように半導体チップ９１の背面側（回路が形成されてい
ない面側）を研削することにより、半導体チップ９１の
厚さを薄くすることとした（この処理を研削工程とい
う）。

【０１２７】図１５（Ｃ）に破線で示すのは研削工程に
おいて研削された部分である。このように、半導体チッ
プ９１を樹脂パッケージ９５に封止することにより機械
的強度を持たせることにより、研削時に半導体チップ９
１に割れや欠けが発生することを防止でき、かつ半導体
チップ９１の厚さを１００μｍ程度まで薄型化すること
ができる。このように半導体チップ９１の薄型化が図れ
ることにより、半導体装置９０の薄型化を実現でき、単
に半導体チップの背面を樹脂パッケージから露出させる
構成の半導体装置に比べ、更なる薄型化を図ることがで
きる。

【０１２８】上記のように研削工程が実施されると、続
いて研削面にＰＩコート或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）
膜等の保護膜９６を形成し、また樹脂パッケージ９５よ
り外方に延出した外リード９２を所定形状（本実施例で
はガルウイング形状）に成形するとにより図１５に示さ
れる超薄型化の半導体装置９０が形成される。上記のよ
うに、保護膜９６を形成することにより、樹脂パッケー
ジ９５内に水等が侵入することを防止することができ
る。

【０１２９】尚、上記した実施例においては、半導体チ
ップ９１と外リード９２を接続する構成としてＴＡＢリ
ード９３を用いた構成を示したが、図１７に示すように
ワイヤ９７を用いて半導体チップ９１とリード９８を電
気的に接続する構成としてもよい。

【０１３０】また、上記した実施例では、半導体チップ
９１をＴＡＢリード９３を用いて外リード９２に接続す
る構成であっためステージを用いない構成とされいた。
しかるに、半導体チップ９１の背面をステージ９９（図
１７に破線で示す）に固定するとにより半導体チップ９
１をステージ９９上に搭載した構成であっても、研削工
程においてステージ９９を半導体チップ９１及び樹脂パ
ッケージ９５と共に研削してしまうことにより、図１６
に示す半導体装置９０と同様に超薄型化の半導体装置を
実現することができる。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、半導体チップの底面が樹脂パッケージにより露
出した構造の半導体装置において、反りを従来のものに
比べて小さく抑えることが出来る。これにより、半導体
チップが反りの影響で所望の特性が得られなくなる不都
合を防止することが出来る。また、反りの影響による外
リード部の位置のばらつきを小さく抑えることが出来、
半導体装置を基板上に正常に実装することが出来る。

【０１３２】請求項２の発明によれば、拡張部を有しな
い構成に比べて、半導体装置の反りをさらに小さく抑え
ることが出来る。

【０１３３】請求項３の発明によれば、リードを有する
構成であるにも拘らず、半導体装置を薄型とし得る。

【０１３４】請求項４の発明によれば、樹脂パッケージ
を形成するときに、半導体チップの位置がずれることを
防止し得、これにより、エッジショート等の不良の発生
を防止出来る。

【０１３５】請求項５の発明によれば、特別の作業工数
を必要とせずに半導体チップをＴＡＢリードと接着し得
る。

【０１３６】請求項６の発明によれば、半導体装置を立
体構造とし得、然して、半導体装置を基板上に並べて実
装する構成に比べて、高い効率で実装し得る。

【０１３７】請求項７及び請求項８の発明によれば、半
導体装置の薄型化と小型化を共に実現することができ
る。

【０１３８】請求項９及び請求項１０の発明方法によれ
ば、樹脂パッケージを形成するモールド工程を行った後
に研削工程において半導体チップの背面を樹脂パッケー
ジ，ステージと共に研削することにより、更なる半導体
装置の薄型化を実現できる。

【０１３９】請求項１１の発明方法によれば、研削工程
を行った後に、保護膜配設工程において切削面に対して
保護膜を配設することにより、半導体チップの保護を確
実におこなうことができると共に、樹脂パッケージ内へ
の水等の侵入を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例になる半導体装置の図２
中、II−II線に沿う一部切截拡大断面図である。

【図２】本発明の第１実施例になる半導体装置の平面図
である。

【図３】図１及び図２の半導体装置の製造工程図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例になる半導体装置の一部切
截断面図である。

【図５】図４中、円Ａで囲んだ部分の拡大図である。

【図６】図５のＴＡＢリードの半導体チップへのボンデ
ィングを説明する図である。

【図７】本発明の第３実施例になる半導体装置の一部切
截断面図である。

【図８】図７中、円Ｂで囲んだ部分の拡大図である。

【図９】図８のＴＡＢリードの半導体チップへのボンデ
ィングを説明する図である。

【図１０】本発明の第４実施例になる半導体装置の一部
切截断面図である。

【図１１】本発明の第５実施例になる半導体装置の断面
図である。

【図１２】本発明の第５実施例になる半導体装置の断面
図である。

【図１３】従来から知られている半導体装置の各パッケ
ージ構造とその特性をまとめて示す図である。

【図１４】第５実施例の効果を説明するための図であ
る。

【図１５】第６実施例に係る半導体装置の製造方法を説
明するための図である。

【図１６】第６実施例に係る半導体装置の製造方法によ
り製造された半導体装置を示す図である。

【図１７】第６実施例に係る半導体装置の変形例を示す
図である。

【図１８】ＳＯＪタイプパッケージ構造を有する半導体
装置の一例を示す外観図である。

【図１９】ＴＳＯＰタイプパッケージ構造を有する半導
体装置の一例を示す外観図である。

【図２０】従来の半導体装置の１例を示す図である。

【符号の説明】

２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，６０，７０，８０，９
０半導体装置２１，７２，９１半導体チップ２１ａ上面２１ｂ，７２ａ底面２２，７３，９３ＴＡＢリード２３，７１リード２３ａ，７１ａインナリード部２３ａ_-1 拡張部２３ｂ，２３Ａｂ，７１ｂアウタリード部２４，７５，９５樹脂パッケージ２５ボールバンプ２６絶縁膜５０，５０Ａ固定手段５１ＴＡＢテープ５１ａポリイミド製のテープ５１ｂエポキシ樹脂系接着剤層５２固定テープ５２ａイミド製テープ５２ｂ，５２ｃイミド樹脂系接着剤層６１半田８１ステージ８２ワイヤ９２外リード９４半田バンプ９６保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者誉田敏幸神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップと、該半導体チップの上面と接続されたＴＡＢリードと、該ＴＡＢリードの端が接続された、リードフレームの一
部をなすリードと、該ＴＡＢリード、該リード、該半導体チップを、該半導
体チップの底面を露出させた状態で封止した樹脂パッケ
ージとよりなる構成としたことを特徴とする半導体装
置。
【請求項２】上記リードは、該樹脂パッケージ内に埋
設されたインナリード部と、該樹脂パッケージ外に突出
したアウタリード部とを有し、該インナリード部は、平面図上拡がった拡張部を有する
形状を有する構成としたことを特徴とする請求項１記載
の半導体装置。
【請求項３】上記リードが上記半導体チップに対応す
る高さに位置し、上記ＴＡＢリードが上記リードの上面
にボンディングされた構成としたことを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
【請求項４】半導体チップと、該半導体チップの上面と接続されたＴＡＢリードと、該ＴＡＢリード同士を固定すると共に、該半導体チップ
に接着された半導体チップ固定手段と、該ＴＡＢリードの端が接続された、リードフレームの一
部をなすリードと、該ＴＡＢリード、該リード、該半導体チップを、該半導
体チップの底面を露出させた状態で封止した樹脂パッケ
ージとよりなる構成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】該固定手段は、該ＴＡＢリード側に予め
接着してある接着テープである構成としたことを特徴と
する請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】請求項１の半導体装置を複数積み重ね、
各半導体装置のリードの先端同士を接続してなる構成と
したことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】半導体チップと、該半導体チップの上面と接続されるリードと、該リードの一部及び該半導体チップを封止する樹脂パッ
ケージとを具備する半導体装置において、該半導体チップの一部を該樹脂パッケージより露出させ
る構成とすると共に、該リードの該樹脂パッケージより延出した部分の形状を
Ｊ字形状または鉛直下方へ延出する直線形状としたこと
を特徴とする半導体装置。
【請求項８】半導体チップと、該半導体チップと電気的に接続されるリードと、該半導体チップが搭載されるステージと、該リードの一部及び該半導体チップを封止する樹脂パッ
ケージとを具備する半導体装置において、該半導体チップが搭載された該ステージを該樹脂パッケ
ージより露出させる構成とすると共に、該リードの該樹脂パッケージより延出した部分の形状を
Ｊ字形状または鉛直下方へ延出する直線形状としたこと
を特徴とする半導体装置。
【請求項９】半導体チップをリードと電気的に接続す
る接続工程と、該接続工程を行った後に、該半導体チップ及び該リード
の一部を封止する樹脂パッケージをモールド形成するモ
ールド工程と、該モールド工程を行った後に、該半導体チップの背面を
該樹脂パッケージと共に研削する研削工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】該接続工程において、該半導体チップ
の背面がステージと当接するようステージに搭載した上
で該リードと電気的に接続すると共に、該切削工程において、該半導体チップの背面を該ステー
ジ及び該樹脂パッケージと共に研削することをと特徴と
する請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】該研削工程を行った後に、切削面に対
して保護膜を配設する保護膜配設工程を実施することを
特徴とする請求項９または１０記載の半導体装置の製造
方法。