JPH08340074A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置及びその製造方法

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JPH08340074A
JPH08340074A JP7146487A JP14648795A JPH08340074A JP H08340074 A JPH08340074 A JP H08340074A JP 7146487 A JP7146487 A JP 7146487A JP 14648795 A JP14648795 A JP 14648795A JP H08340074 A JPH08340074 A JP H08340074A
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Masayoshi Achinami
正義 阿知波
Koji Nose
幸之 野世
Tadao Fukui
忠雄 福井
Eigo Shirakashi
衛吾 白樫
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の維持、電気特性の改善、装置自体の
薄型化及び小型化を図るとともに、大面積の半導体チッ
プを搭載可能にする。 【構成】 半導体装置は矩形状の半導体チップ１、複数
のインナーリード１１、複数のアウターリード１２、複
数の金属細線３及び封止樹脂４からなる。半導体チップ
は主面の略中心線に沿って配列された複数の電極端子６
を有する。複数のインナーリードは、半導体チップの対
向する二辺に対応して２分され、かつ該両辺の側方から
各々半導体チップの主面１ａと所定の間隙を隔てた状態
で電極端子付近にまで延びて配置されている。複数のア
ウターリードは、各々対応するインナーリードに接続さ
れ、その接続部から半導体チップの配置側に各々略直角
に折り曲げられている。各金属細線の両端は、電極端子
とインナーリードの先端とに各々接続されている。封止
樹脂は半導体チップと各インナーリードと各金属細線と
を封止し、各アウターリードが封止樹脂から外部に導出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップやインナ
ーリード等を樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置及び
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような樹脂封止型半導体装置
は、図２６及び図２７に示すように、矩形状の半導体チ
ップａ、リードフレームｂ、複数の金属細線ｃ，ｃ，…
（つまり金属細線群）及び封止樹脂ｃから構成されてい
る。リードフレームｂは、図２８に示すように、薄板を
打ち抜いて成形されるものであって、外枠ｂ1 と、該外
枠ｂ1 の対向する二辺に一対の吊りリードｂ2 ，ｂ2 を
介して接続されたダイパッドｂ3 と、該ダイパッドｂ3
の両側方近傍にまで各々一連の複数のインナーリードが
延びてなる一対のインナーリード群ｂ4 ，ｂ4 と、該各
インナーリード群ｂ4 ，ｂ4 と一体的に接続された一対
のアウターリード群ｂ5 ，ｂ5 とを有している。そし
て、リードフレームｂのダイパッドｂ3 上に半導体チッ
プａが搭載され、該半導体チップａの主面には複数の電
極端子ｅ，ｅ，…が形成されているとともに、互いに対
応する電極端子ｅとインナーリードｂ41とはそれぞれ金
属細線ｃで接続されている。また、封止樹脂ｃは、エポ
キシ系樹脂等であって、リードフレームｂの外枠ｂ1 及
びアウターリード群ｂ5 を除く他の部位（つまりダイパ
ッドｂ3 、インナーリード群ｂ4 、吊りリードｂ2 ）、
半導体チップａ、金属細線ｃを封止するように設けら
れ、この封止後、外部に露出したリードフレームｂの外
枠ｂ1 等不必要な部分が切除されるとともに、外部に露
出したアウターリード群ｂ5 には封止樹脂ｄに沿って曲
げ成形加工が施されている。
【０００３】次に、前記金属細線ｃによる電極端子ｅと
インナーリードｂ41との接続方式であるワイヤーボンデ
ィング方式の一例について、図２９を参照して説明す
る。ワイヤーボンディング方式では、金属細線ｃとして
金線や銅線が用いられ、ワイヤーボンダーヘッド部のキ
ャピラリーｆの貫通孔に通された金属細線ｃの先端部を
高電界放電で溶融して金属ボールｇを形成し、該金属ボ
ールｇを荷重、温度及び超音波をかけてキャピラリーｆ
により半導体チップａの電極端子ｅに加圧することで金
属ボールｇと電極端子ｅとを合金化し接合させる。さら
にキャピラリーｆから余分な金属細線ｃを繰り出し、加
熱されているインナーリードｂ41の先端部上面に金属細
線ｃを加圧することにより同様にして金属細線ｃとイン
ナーリードｂ41とを合金化して接合させる。
【０００４】その際、確実なボンディングを行なうため
に次のような条件が必要になる。（１）金属細線ｃと半
導体チップａの縁部との接触を防止するために電極端子
ｅが半導体チップａの周辺部に配置されること、（２）
金属細線ｃのループ高さが封止樹脂ｄの外壁以下に配置
されること、（３）インナーリードｂ41とダイパッドｂ
3 とは互いに絶縁を維持するのに必要な間隔を持って配
置されること、（４）金属細線ｃを接合させるために樹
脂中に埋設するインナーリードｂ41はピンルーズを生じ
ない長さであること。以上の全条件を満たすために、半
導体チップａの周辺部に位置する封止樹脂ｄの厚さは
０．８ｍｍ以上で金属細線のループ高さは１５０μｍ以
下を必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体チッ
プの多機能化、高付加価値化に伴い半導体チップの面積
が増加しており、その一方でシステムはダウンサイジン
グ化が進んでいる。そのために半導体チップを搭載する
樹脂封止型半導体装置の性能には薄型、小型で大面積チ
ップの搭載が要求されている。
【０００６】しかし、前述の如き従来構造の半導体装置
では、信頼性を確保するために半導体チップｃの周辺に
０．８ｍｍ以上の厚さで、全体の厚みも１ｍｍ程度の封
止樹脂ｄを設ける必要がある。また、半導体チップａを
搭載するダイパッドｂ3 に対し、インナーリード群ｂ4
，ｂ4 が同一平面にかつ所定の間隔を隔てて位置して
いるため、リードフレームｂ全体の大きさに比べて半導
体チップａの大きさが小さくなり、小型の半導体装置内
に大面積の半導体チップａを搭載することができないと
いう問題があった。
【０００７】さらに、半導体チップａの大面積化により
その主面上の周辺部に配置された電源信号の電極端子ｅ
は、内部回路に対して長い配線で電源供給を行なうこと
になり、それに伴い半導体装置の電気特性を大きく損な
うという問題もある。
【０００８】本発明はかかる点を鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、半導体チップとインナ
ーリード群とをラップした状態に配置することにより、
信頼性の維持、電気特性の改善、装置自体の薄型化及び
小型化を図るとともに、大面積の半導体チップを搭載し
得る樹脂封止型半導体装置及びその半導体装置の製造に
適した製造方法を提供せんとするものである。
【０００９】
【発明を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、矩形状の半導体チップ、複
数のインナーリード、複数のアウターリード、複数の金
属細線及び封止樹脂から構成される樹脂封止型半導体装
置において、次のような構成とする。すなわち、前記半
導体チップは、その主面の略中心線に沿って配列された
複数の電極端子を有している。前記複数のインナーリー
ドは、前記半導体チップの対向する二辺に対応して２分
され、かつ該両辺の側方から各々前記半導体チップの主
面と所定の間隙を隔てた状態で前記電極端子付近にまで
延びて配置されている。前記複数のアウターリードは、
各々対応するインナーリードに接続され、該インナーリ
ードとの接続部から半導体チップの配置側に各々略直角
に折り曲げられている。前記各金属細線の両端は、それ
ぞれ前記電極端子及び前記インナーリードに接続されて
いる。さらに、前記封止樹脂は、前記半導体チップと前
記各インナーリードと前記各金属細線とを封止し、前記
各アウターリードが外部に導出するように設けられてい
る構成とする。
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１記載の樹
脂封止型半導体装置において、前記各金属細線を、対応
するインナーリードの先端に接続する構成とする。
【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１記載の樹
脂封止型半導体装置において、前記各金属細線に対し、
樹脂封止前に半導体チップをインナーリードと所定の間
隙を隔てた状態で保持する機能を兼備させるものであ
る。すなわち、前記各金属細線は、直径が３０〜７０μ
ｍのものであって、該金属細線の一端は半導体チップ主
面上の電極端子に、他端はインナーリードのアウターリ
ードとの接続部側にそれぞれ接続されているとともに、
金属細線の中間部は、インナーリードの先端に形成され
た係合部に係合して支持されている構成とする。
【００１２】請求項４に係る発明は、請求項２記載の樹
脂封止型半導体装置を製造する方法において、特に、樹
脂封止時における半導体チップとインナーリードとの位
置関係を保持するための処理方法を示す。すなわち、樹
脂封止に先立って、予め少なくとも複数のインナーリー
ドと複数のアウターリードとを有するリードフレームを
用意し、該リードフレームに対し、保持手段を介して半
導体チップをインナーリードと所定の間隙を隔てて対向
した状態で保持させ、この保持状態のまま樹脂封止をす
る構成とする。
【００１３】請求項５に係る発明は、請求項４記載の樹
脂封止型半導体装置の製造方法において、その一つの構
成要素である保持手段の一つの態様を示す。すなわち、
前記保持手段は、リードフレームと一体に形成されかつ
リードフレームのインナーリードと同一面の部位から半
導体チップの側面に沿って折り曲げられた吊りリード
と、該吊りリードの先端に接続され、前記半導体チップ
の裏面に形成された嵌合部に嵌合するダイパッドとから
なる。そして、前記ダイパッド及び吊りリードを樹脂封
止し、その樹脂封止後該吊りリードをリードフレームか
ら切り離す構成とする。
【００１４】請求項６〜８に係る発明は、いずれも請求
項５記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
保持手段を構成する吊りリード及びダイパッドのより具
体的な態様を示す。
【００１５】すなわち、請求項６に係る発明では、前記
嵌合部は、半導体チップの裏面の周縁部に形成された段
差であり、前記ダイパッドは矩形枠状のもので、その枠
内に前記段差が嵌合するようになっている。また、前記
吊りリードは、少なくとも半導体チップの対向する二辺
に対応して各々１個ずつ設けられている。そして、前記
ダイパッドの枠内に半導体チップをその段差にて嵌合し
た後、該ダイパッドを前記各吊りリードの先端に接続す
る構成とする。
【００１６】請求項７に係る発明では、前記嵌合部は、
半導体チップの裏面の中心線上に形成された直線状の溝
であり、前記ダイパッドは、該溝に嵌合する直線状のも
のである。また、前記吊りリードは、半導体チップの対
向する二辺に対応して各々１個ずつ設けられている。そ
して、前記ダイパッドを半導体チップ裏面の溝内に嵌合
した後、該ダイパッドの両端をそれぞれ前記各吊りリー
ドの先端に接続する構成とする。
【００１７】請求項８に係る発明では、前記嵌合部は、
半導体チップの裏面に形成された十字状の溝であり、前
記ダイパッドは、該溝に嵌合する十字状のものである。
また、前記吊りリードは、半導体チップの四辺に対応し
て各々１個ずつ設けられている。そして、前記ダイパッ
ドを半導体チップ裏面の溝内に嵌合した後、該ダイパッ
ドの４つの端をそれぞれ前記各吊りリードの先端に接続
する構成とする。
【００１８】請求項９に係る発明は、請求項４記載の樹
脂封止型半導体装置の製造方法において、その一つの構
成要素である保持手段の別の態様を示す。すなわち、前
記保持手段は、リードフレームと一体に形成され、少な
くとも半導体チップの対向する二辺に対応して各々リー
ドフレームのインナーリードと同一平面の部位から半導
体チップの側面に沿って折り曲げられた２個の吊りリー
ドからなる。前記各吊りリードは２つに分岐し、一方の
分岐部は前記半導体チップの側面から裏面に向って斜め
に延設され、他方の分岐部は半導体チップの主面上に配
置され、両分岐部により半導体チップを挟持するように
なっている。そして、前記各吊りリードを樹脂封止し、
その樹脂封止後該各吊りリードをリードフレームから切
り離す構成とする。
【００１９】請求項１０に係る発明は、請求項９記載の
樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記吊りリ
ードの２つの分岐部で半導体チップを挟持するに当り該
各分岐部と半導体チップの各分岐部と対向する部位との
間にそれぞれ絶縁性の有機緩衝材を介在させ、該緩衝材
をも樹脂封止する構成とする。
【００２０】請求項１１に係る発明は、請求項４記載の
樹脂封止型半導体装置の製造方法において、その一つの
構成要素である保持手段の別の態様を示す。すなわち、
前記保持手段は、リードフレームと一体に形成され、隣
接するインナーリード間にそれぞれインナーリードと同
一平面の部位から半導体チップの側面及び裏面に向って
斜めに折り曲げられた複数のダミーリードからなり、該
ダミーリードとインナーリードとにより半導体チップを
挟持するようになっている。そして、前記各ダミーリー
ドを樹脂封止し、その樹脂封止後該各ダミーリードをリ
ードフレームから切り離す構成とする。
【００２１】請求項１２に係る発明は、請求項１１記載
の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ダミ
ーリードとインナーリードとで半導体チップを挟持する
に当り該ダミーリードと半導体チップのダミーリードと
対向する部位との間及び前記インナーリードと半導体チ
ップのインナーリードと対向する部位との間にそれぞれ
絶縁性の有機緩衝材を介在させ、該緩衝材をも樹脂封止
する構成とする。
【００２２】請求項１３に係る発明は、請求項４記載の
樹脂封止型半導体装置の製造方法において、その一つの
構成要素である保持手段の別の態様を示す。すなわち、
前記保持手段は、リードフレームと一体に形成され、少
なくとも半導体チップの対向する二辺に対応して各々リ
ードフレームのインナーリードと同一平面の部位から半
導体チップの主面上の位置にまで折り曲げられた２個の
吊りリードからなり、該各吊りリードの先端部に設けた
貫通孔に樹脂を滴下して凝固させることで半導体チップ
を吊りリードの先端部に固定するようになっている。そ
して、前記各吊りリードを樹脂封止し、その樹脂封止後
該各吊りリードをリードフレームから切り離す構成とす
る。
【００２３】請求項１４及び１５に係る発明は、いずれ
も請求項２記載の樹脂封止型半導体装置を製造する方法
において、特に、樹脂封止前に半導体チップの主面から
所定の隙間を離れ直下に支点のないインナーリードの先
端に対し金属細線を接続するときの接続方法を示す。す
なわち、請求項１４に係る発明では、金属細線を半導体
チップ主面上の電極端子とインナーリードの先端とに接
続する際、インナーリードの先端に対し金属ボールによ
る超音波熱圧着ボンディング法により金属細線を接続す
る一方、半導体チップ主面上の電極端子に対しウェッジ
ボンド法により金属細線を接続する構成とする。また、
請求項１５に係る発明では、同じく金属細線を半導体チ
ップ主面上の電極端子とインナーリードの先端とに接続
する際、半導体チップ主面上の電極端子に対し金属ボー
ルによる超音波熱圧着ボンディング法により金属細線を
接続する一方、インナーリードの先端に対し、ウェッジ
ボンド法により金属細線を接続し、その後レーザービー
ムを用いて該金属細線を切断する構成とする。
【００２４】請求項１６に係る発明は、請求項１４記載
の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、金属ボー
ルによる超音波熱圧着ボンディング法により金属細線を
半導体チップ主面上の電極端子に接続する際、ワイヤー
ボンダーのキャピラリー先端に伝えられる超音波振動
が、縦と横の振動が数サイクル毎に交互に出力されるも
のである構成とする。
【００２５】
【作用】前述の構成により、請求項１に係る発明では、
複数のインナーリードが半導体チップの対向する二辺の
側方から各々半導体チップ主面と所定の間隙を隔てた状
態でその略中央部に設けられた電極端子付近にまで延
び、該各インナーリードと電極端子とがそれぞれ金属細
線により接続され、この状態で半導体チップと各インナ
ーリードと各金属細線とが封止樹脂により封止され、該
封止樹脂から外部に導出する各アウターリードが前記イ
ンナーリードに対する半導体チップの配置側に折り曲げ
られているため、前記封止樹脂の厚みは、従来の如くイ
ンナーリードと同一平面に位置するダイパッド上（本発
明でのアウターリードの折曲げ方向とは反対側の面上）
に半導体チップを搭載するもののそれと比べて、アウタ
ーリードの折曲げ方向側では変わらないが、アウターリ
ードの折曲げ方向と反対側では半導体チップの厚み分薄
くなり、樹脂封止型半導体装置の薄型化が図られる。ま
た、半導体チップは、その両側端がインナーリードとア
ウターリードとの接続部付近にまで延びたものとなり、
小型の半導体装置内に大面積の半導体チップが搭載され
ることになる。
【００２６】その上、前記半導体チップと各インナーリ
ードとは互いに絶縁を維持するのに必要な隙間を隔てた
状態で樹脂封止されているとともに、金属細線は、半導
体チップの縁部と接触することがなくかつ封止樹脂内に
容易に埋設される適当な長さに設定されているため、樹
脂封入型半導体装置としての絶縁性及び耐湿性が良好に
確保されることになる。さらに、半導体チップ主面上の
電極端子は、半導体チップの中心線付近に配設され、そ
の内部回路に対し比較的短い配線で電源供給を行なうよ
うになっているため、半導体装置の電気特性が良好なも
のとなる。
【００２７】請求項２に係る発明では、各金属細線の長
さが可及的に短くなる。
【００２８】請求項３に係る発明では、通常よりも太い
金属細線の一端が半導体チップ主面上の電極端子に、他
端がインナーリードのアウターリードとの接続部側にそ
れぞれ接続されているとともに、金属細線の中間部がイ
ンナーリード先端の係合部に係合して支持されていて、
樹脂封止前にはこれらの金属細線により半導体チップが
インナーリードと所定の間隙を隔てた状態で保持される
ようになっているため、半導体装置の製造ではこの保持
のための手段を必要としない。
【００２９】請求項４に係る発明では、リードフレーム
に対し、保持手段を介して半導体チップをインナーリー
ドと所定の間隙を隔てて対向した状態で保持させ、この
保持状態のまま樹脂封止をすることにより、半導体チッ
プとインナーリードとの位置関係が樹脂封止時の影響を
受けることなく所望通りに保持される。尚、保持手段
は、その具体的態様を示す請求項５〜１３に係る発明の
いずれの場合でも樹脂封止後はリードフレームから切り
離され、半導体チップを保持する機能を発揮しなくな
る。
【００３０】請求項１０及び１２に係る発明では、それ
ぞれ半導体チップとリードフレームとが接触する個所に
絶縁性の有機緩衝材を介在させ、該緩衝材をも樹脂封止
しているため、この間の絶縁性がより確実に確保され
る。
【００３１】請求項１４に係る発明では、直下に支点の
ないインナーリードの先端に対し金属細線を接続する際
に金属ボールによる超音波熱圧着ボンディング法を用い
ることにより、また請求項１５に係る発明では、ウェッ
ジボンド法により金属細線の接続を行った後レーザービ
ームにより金属細線を切断することにより、インナーリ
ードの先端に高い圧力を加えることなく金属細線の接続
を確実に行うことができる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【００３３】（第１実施例）図１〜図４は本発明の第１
実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａを示す。但し、図
１〜図３は樹脂封止をする前の状態を示す。この半導体
装置Ａは、矩形状の半導体チップ１、複数のインナーリ
ード１１，１１，…、複数のアウターリード１２，１
２，…、複数の金属細線３，３，…及び封止樹脂４から
構成されている。
【００３４】前記半導体チップ１の主面１ａには複数の
電極端子６，６，…が半導体チップ１の短辺方向中心線
（つまり長辺に平行な中心線）に沿って直線状に配列し
て形成されている。半導体チップ１を構成するウェハー
の裏面は３００〜４００μｍの厚さに機械研削される。
研削後、ウェハーの裏面側からウェハー主面上の切断領
域に沿って半導体チップ１がハーフカットダイシングさ
れる。ハーフカットダイシングの切断刃厚みは８０〜４
００μｍの幅を有し、ウェハー裏面は１００〜２００μ
ｍの深さの溝に削り込まれ、その後ウェハーの主面側か
ら切断領域に沿って半導体チップ１の所定寸法にフルカ
ットダイシングされる。フルカットダイシングの切断刃
厚みは１５〜１００μｍを使用する。このようにして得
られた半導体チップ１の裏面１ｂの周縁部には嵌合部と
しての段差７が全周に亘って形成され、該段差７の幅は
３０〜１９０μｍで、深さは１００〜２００μｍであ
る。
【００３５】また、前記複数のインナーリード１１，１
１，…と複数のアウターリード１２，１２，…とは１つ
のリードフレーム２から切り取ってなるものであり、複
数のインナーリード１１，１１，…は、半導体チップ１
の対向する二辺である左右の長辺に対応して２分され、
かつ該各長辺の側方から各々前記半導体チップ１の主面
１ａと所定（０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下）の間
隙を隔てた状態で電極端子６付近にまで延びて配置され
ている。また、複数のアウターリード１２，１２，…
は、各々対応するインナーリード１１に連続して形成さ
れ、該インナーリード１１との接続部から半導体チップ
１の配置側に折り曲げて内側に湾曲したＪ字状に成形さ
れている。
【００３６】さらに、前記各金属細線３は、直径が２５
〜３５μｍの金線又は銅線からなり、その両端は、それ
ぞれ前記電極端子６及び前記インナーリード１１の先端
部上面に接続され、該金属細線３を介して電極端子６と
インナーリード１１とが接続されている。また、前記封
止樹脂４はエポキシ系樹脂等であって、前記半導体チッ
プ１と前記各インナーリード１１と前記各金属細線３と
を封止し、前記各アウターリード１２が外部に導出する
ように設けられている。封止樹脂４から外部に導出され
た各アウターリード１２は、前述の如く内側に湾曲した
Ｊ字状に成形されているとともに、その表面に表面金属
被膜が形成されている。
【００３７】次に、前記樹脂封止型半導体装置Ａの製造
方法について説明するに、先ず、半導体チップ１と共に
半導体装置Ａの製造に用いるリードフレーム２を用意す
る。該リードフレーム２は、薄板を打ち抜いて成形され
たものであって、半導体チップ１の短辺に対向して延び
る外枠１４と、半導体チップ１の長辺に対向して延びか
つ端が外枠１４に接続された一対の中間梁部１９，１９
と、該両中間梁部１９，１９から互いに向かい合うよう
に内側に延びかつ中間梁部１９に沿って等間隔に設けら
れた複数のインナーリード１１，１１，…と、前記両中
間梁部１９，１９の各インナーリード１１と連続する部
位からそれぞれ外向きに延びる複数のアウターリード１
２，１２，…と、外枠１４から内側に向って延びる吊り
リード１５，…とを有している。前記吊りリード１５
は、本実施例では、半導体チップ１の短辺毎に２個ずつ
計４個（図では半導体チップ１の一方の短辺に対応する
２個のみ示す）設けられているが、少なくとも半導体チ
ップ１の対向する二辺（短辺又は長辺）に各々１個ずつ
設ければよい。
【００３８】続いて、前記吊りリード１５，…をそれぞ
れリードフレーム２の外枠１４と略直角に（つまり半導
体チップ１の側面に沿うように）折り曲げ、それらの先
端に接着剤１６を介してダイパッド１７を固着する。該
ダイパッド１７は、半導体チップ１に対応した大きさの
矩形枠状のもので、枠幅が１５０〜３００μｍに設定さ
れている。ダイパッド１７を吊りリード１５，…の先端
に固着することに先立って、枠状ダイパッド１７の上面
に部分的叉は全面に接着剤１８を施した後、該ダイパッ
ド１７の開口部に半導体チップ１をその段差７にて嵌め
込み加熱することで接着材１８を硬化させ、半導体チッ
プ１を枠状ダイパッド１７に固定し、しかる後にダイパ
ッド１７を吊りリード１５の先端に固着する。前記吊り
リード１５とダイパッド１７とにより、リードフレーム
２に半導体チップ１を保持させる保持手段１３が構成さ
れ、この保持状態では半導体チップ１がリードフレーム
２のインナーリード１１と所定の間隙を隔てて対向す
る。
【００３９】そして、前記リードフレーム２の各インナ
ーリード１１の先端と半導体チップ主面１ａ上の電極端
子６とをそれぞれ金属細線３で接続した（接続方法の詳
細は後述する）後、半導体チップ１を保持するリードフ
レーム２を樹脂成形型（図示せず）内に移して樹脂封止
をする。この樹脂封止は、図１に仮想線２０で示す領域
内で行われる。つまり、半導体チップ１とリードフレー
ム２の各インナーリード１１及び各吊りリード１５とダ
イパッド１７と各金属細線３とが封止樹脂４によって封
止され、リードフレーム２の各アウターリード１２、外
枠１４及び各中間梁部１９は封止樹脂４外に存在する。
また、樹脂封止時には、予め半導体チップ１がインナー
リード１１と所定の間隙を隔てて対向した状態で保持手
段１３を介してリードフレーム２に保持されているた
め、半導体チップ１とインナーリード２との位置関係が
ずれることはなく、所望通りの位置関係を保持すること
ができる。
【００４０】しかる後、封止樹脂４外に延出するリード
フレーム２の余分な部分（つまり外枠１４と各中間梁部
１９の隣接するインナーリード１１，１１間の部位）を
切除する。その際、封止樹脂４内の吊りリード１５は、
切除される外枠１４から切り離される。続いて、封止樹
脂４外に延出する各アウターリード１２を、半導体チッ
プ１の配置側に折り曲げて内側に湾曲したＪ字状に成形
するているとともに、その表面に表面金属被膜を形成す
る。以上によって、樹脂封止型半導体装置Ａが製造され
る。
【００４１】そして、このような樹脂封止型半導体装置
Ａにおいては、複数のインナーリード１１，１１，…が
半導体チップ１の対向する二辺の側方から各々半導体チ
ップ主面１ａと所定の間隙を隔てた状態でその略中央部
に設けられた電極端子６付近にまで延び、該各インナー
リード１１と電極端子６とがそれぞれ金属細線３により
接続され、この状態で半導体チップ１と各インナーリー
ド１１と各金属細線３とが封止樹脂４により封止され、
該封止樹脂４から外部に導出する各アウターリード１２
が前記インナーリード１１に対する半導体チップ１の配
置側に折り曲げられているため、前記封止樹脂４の厚み
は、従来の如くインナーリードと同一平面に位置するダ
イパッド上（本発明でのアウターリード１２の折曲げ方
向とは反対側の面上）に半導体チップを搭載するものの
それと比べて、アウターリード１２の折曲げ方向側では
変わらないが、アウターリード１２の折曲げ方向と反対
側では半導体チップ１の厚み分薄くなり、樹脂封止型半
導体装置Ａの薄型化を図ることができる。また、半導体
チップ１は、その長辺側面がインナーリード１１とアウ
ターリード１２との接続部付近にまで延びたものとな
り、小型の半導体装置Ａ内に大面積の半導体チップ１を
使用搭載することができる。
【００４２】その上、前記半導体チップ１とインナーリ
ード１１とは互いに絶縁を維持するのに必要な隙間を隔
てて設けられているとともに、金属細線３は、半導体チ
ップ１の縁部と接触することがなくかつ封止樹脂４内に
容易に埋設される適当な長さに設定されているため、樹
脂封入型半導体装置Ａとしての信頼性、特に絶縁性及び
耐湿性を良好に確保することができる。さらに、半導体
チップ主面１ａ上の電極端子６は、半導体チップ１の中
心線付近に配設され、その内部回路に対し比較的短い配
線で電源供給を行なうようになっているため、半導体装
置Ａの電気特性を良好なものとすることができる。
【００４３】（第２実施例）図５〜図８は本発明の第２
実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｂを示す。但し、図
５〜図７は樹脂封止をする前の状態を示す。この半導体
装置Ｂは、第１実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと
基本構成が同一であるが、その製造に用いるリードフレ
ーム２に対し、半導体チップ１をインナーリード１１と
所定の隙間を隔てて対向した状態で保持させる保持手段
１３の構成、特に保持手段１３を構成する吊りリード２
１及びダイパッド２２の形状や個数等が異なる。
【００４４】すなわち、前記吊りリード２１は、リード
フレーム２のインナーリード１１と同一平面の部位であ
る、半導体チップ１の短辺に対向する外枠１４から半導
体チップ１の短辺側面に沿って折り曲げてなり、また半
導体チップ１の短辺毎にかつその中心位置に対向して１
個ずつ計２個（図では半導体チップ１の一方の短辺に対
応する１個のみ示す）設けられている。前記ダイパッド
２２は、半導体チップ１の長辺方向に沿って延びる直線
状のもので、その幅は１５０〜１０００μｍである。ま
た、半導体チップ１の裏面１ｂには、前記直線状のダイ
パッド２２に対応して、嵌合部としての直線状の溝２４
が短辺方向中心線に沿って形成され、該溝２４の幅は１
５０〜１０００μｍで、深さは１００〜２００μｍであ
る。直線状溝２４を形成するための加工手順は、第１実
施例において半導体チップ１の裏面１ｂ周縁部に段差７
を形成する場合と同じである。
【００４５】そして、樹脂封止に先立って、直線状ダイ
パッド２２の上面に部分的又は全面に接着剤２５を施し
た後、該ダイパッド２２上に半導体チップ１の直線状溝
２４を嵌め込み加熱することで接着材２５を硬化させ、
半導体チップ１を直線状ダイパッド２２に固定する。続
いて、ダイパッド２２の両端を、それぞれ前記各吊りリ
ード２１の先端に接着剤２３を介して固着することによ
り、リードフレーム２に対し、半導体チップ１をインナ
ーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した状態で保持
させる。
【００４６】その後、図５に仮想線２０で示す領域内に
対し樹脂封止が行われ、前記各吊りリード２１及び直線
状ダイパッド２２は、半導体チップ１やインナーリード
１１等共に封止樹脂４により封止される。また、この樹
脂封止後に前記各吊りリード２１はリードフレーム２
（外枠１４）から切り離される。
【００４７】尚、半導体装置Ｂのその他の構成は、第１
実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと同一であるの
で、同一部材には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００４８】そして、前記第２実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｂにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００４９】また、その製造においては、第１実施例の
場合と同様に、リードフレーム２に対し、保持手段１３
を介して半導体チップ１をインナーリード１１と所定の
隙間を隔てて対向した状態で保持させ、この保持状態の
まま樹脂封止をすることにより、樹脂封止時に半導体チ
ップ１とインナーリード２との位置関係がずれることは
なく、所望通りの位置関係を保持することができる。
【００５０】（第３実施例）図９は本発明の第３実施例
に係る樹脂封止型半導体装置Ｃを示す。但し、この図は
樹脂封止をする前の状態を示す。この半導体装置Ｃは、
第１実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと基本構成が
同一であるが、その製造に用いるリードフレーム２に対
し、半導体チップ１をインナーリード１１と所定の隙間
を隔てて対向した状態で保持させる保持手段１３の構
成、特に保持手段１３を構成する吊りリード３１及びダ
イパッド３２の形状や個数等が異なる。
【００５１】すなわち、前記吊りリード３１は、リード
フレーム２のインナーリード１１と同一平面の部位であ
る、半導体チップ１の短辺に対向する外枠１４及び長辺
に対向する中間梁部１９から半導体チップ１の側面に沿
って折り曲げてなり、また半導体チップ１の各辺毎にか
つその中心位置に対向して１個ずつ計４個（図では３個
のみ示す）設けられている。前記ダイパッド３２は十字
状のもので、その各辺の幅は１５０〜１０００μｍであ
る。また、半導体チップ１の裏面には、図示していない
が、前記十字状ダイパッド３２に対応して、嵌合部とし
ての十字状の溝（図示せず）が形成され、該溝の幅は１
５０〜１０００μｍで、深さは１００〜２００μｍであ
る。
【００５２】そして、樹脂封止に先立って、十字状ダイ
パッド３２の上面に部分的又は全面に接着剤（図示せ
ず）を施した後、該ダイパッド３２上に半導体チップ１
の直線状溝を嵌め込み加熱することで接着材を硬化さ
せ、半導体チップ１を十字状ダイパッド３２に固定す
る。続いて、十字状ダイパッド３２の各辺の端を、それ
ぞれ前記各吊りリード２１の先端に接着剤（図示せず）
を介して固着することにより、リードフレーム２に対
し、半導体チップ１をインナーリード１１と所定の隙間
を隔てて対向した状態で保持させる。
【００５３】その後、図９に仮想線２０で示す領域内に
対し樹脂封止が行われ、前記各吊りリード３１及び十字
状ダイパッド３２は、半導体チップ１やインナーリード
１１等共に封止樹脂（図示せず）により封止される。ま
た、この樹脂封止後に前記各吊りリード３１はリードフ
レーム２（外枠１４又は中間梁部１９）から切り離され
る。
【００５４】尚、半導体装置Ｃのその他の構成は、第１
実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと同一であるの
で、同一部材には同一符号を付してその説明は省略す
る。また、図９では、封止樹脂を全く示していないが、
封止樹脂は、第１及び第２実施例の場合と同じであっ
て、半導体チップ１とインナーリード１１と金属細線３
とを封止し、アウターリード１２が外部に導出するよう
に設けられている（図８参照）。
【００５５】そして、前記第３実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｃにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００５６】また、その製造においては、第１実施例の
場合と同様に、リードフレーム２に対し、保持手段１３
を介して半導体チップ１をインナーリード１１と所定の
隙間を隔てて対向した状態で保持させ、この保持状態の
まま樹脂封止をすることにより、樹脂封止時に半導体チ
ップ１とインナーリード２との位置関係がずれることは
なく、所望通りの位置関係を保持することができる。
【００５７】（第４実施例）図１０〜図１２は本発明の
第４実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｄを示す。但
し、図１０及び図１１は樹脂封止をする前の状態を示
す。この半導体装置Ｄは、第１実施例に係る樹脂封止型
半導体装置Ａと基本構成が同一であるが、その製造に用
いるリードフレーム２に対し、半導体チップ１をインナ
ーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した状態で保持
させる保持手段１３の構成が異なる。
【００５８】すなわち、前記保持手段１３は、リードフ
レーム２のインナーリード１１と同一平面の部位であ
る、半導体チップ１の短辺に対向する外枠１４に一体成
形された吊りリード４１のみで構成され、該吊りリード
４１は、半導体チップ１の短辺毎に２個ずつ計４個（図
では半導体チップ１の一方の短辺に対応する２個のみ示
す）設けられている。各吊りリード４１は、それぞれそ
の幅方向（半導体チップ１の短辺方向）の中心線上に切
り込みを入れて２つに分岐されており、その一方（図で
は半導体チップ１の短辺方向中心線に近い方）の分岐部
４１ａは、前記半導体チップ１の側面から裏面１ｂに向
って斜めに延設されて半導体チップ１の裏面１ｂの稜部
に当接され、他方の分岐部４１ｂは半導体チップ１の主
面１ａ上に配置され、両分岐部４１ａ，４１ｂにより半
導体チップ１が挟持されている。
【００５９】そして、樹脂封止時には、図１０に仮想線
２０で示す領域内に対し樹脂封止が行われ、前記各吊り
リード４１は、半導体チップ１やインナーリード１１等
共に封止樹脂４により封止される。また、この樹脂封止
後に前記各吊りリード４１はリードフレーム２（外枠１
４）から切り離される。
【００６０】そして、前記第４実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｄにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００６１】また、その製造においては、第１実施例の
場合と同様に、リードフレーム２に対し、保持手段１３
を介して半導体チップ１をインナーリード１１と所定の
隙間を隔てて対向した状態で保持させ、この保持状態の
まま樹脂封止をすることにより、樹脂封止時に半導体チ
ップ１とインナーリード２との位置関係がずれることは
なく、所望通りの位置関係を保持することができる。
【００６２】尚、前記吊りリード４１の分岐部４１ａ，
４１ｂにより半導体チップ１を挟持するに当っては、そ
れらの間の絶縁性を高めるために、図１３に示すよう
に、前記各分岐部４１ａ，４１ｂと半導体チップ１の各
分岐部と対向する部位（裏面１ｂの稜部又は主面１ａ）
との間にそれぞれ絶縁性の有機緩衝材４３を介在させ、
該緩衝材４３をも樹脂封止することが好ましい。
【００６３】また、前記第４実施例では、リードフレー
ム１において、半導体チップ１を保持する保持部１３を
構成する吊りリード４１を、半導体チップ１の短辺毎に
２個ずつ設けたが、少なくとも半導体チップ１の対向す
る二辺（短辺又は長辺）に各々１個ずつ設ければよい。
【００６４】（第５実施例）図１４〜図１６は本発明の
第５実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｅを示す。但
し、図１４及び図１５は樹脂封止をする前の状態を示
す。この半導体装置Ｅは、第１実施例に係る樹脂封止型
半導体装置Ａと基本構成が同一であるが、その製造に用
いるリードフレーム２に対し、半導体チップ１をインナ
ーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した状態で保持
させる保持手段１３の構成が異なる。
【００６５】すなわち、前記保持手段１３は、リードフ
レーム２に一体に形成され、隣接するインナーリード１
１，１１間にそれぞれインナーリード１１と同一平面の
部位（つまり中間梁部１９）から半導体チップ１の側面
及び裏面１ｂに向って斜めに折り曲げられた複数のダミ
ーリード５１，５１，…からなり、該ダミーリード５１
上に半導体チップ１の裏面１ｂ稜部が当接支持されてい
る。半導体チップ１の主面１ａの上方には該主面１ａと
所定の間隙を隔ててインナーリード１１が配置されてお
り、該インナーリード１１により半導体チップ１の移動
を拘束することで該半導体チップ１が保持されている。
【００６６】そして、樹脂封止時には、図１４に仮想線
２０で示す領域内に対し樹脂封止が行われ、前記各ダミ
ーリード５１は、半導体チップ１やインナーリード１１
等共に封止樹脂４により封止される。また、この樹脂封
止後に前記各ダミーリード５１はリードフレーム２（中
間梁部１９）から切り離される。
【００６７】そして、前記第５実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｅにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００６８】また、その製造においては、第１実施例の
場合と同様に、リードフレーム２に対し、保持手段１３
を介して半導体チップ１をインナーリード１１と所定の
隙間を隔てて対向した状態で保持させ、この保持状態の
まま樹脂封止をすることにより、樹脂封止時に半導体チ
ップ１とインナーリード２との位置関係がずれることは
なく、所望通りの位置関係を保持することができる。
【００６９】尚、前記ダミーリード５１とインナーリー
ド１１とにより半導体チップ１を保持するに当っては、
それらの間の絶縁性を高めるために、図１７に示すよう
に、ダミーリード５１と半導体チップ１のダミーリード
５１と対向する部位（つまり裏面１ｂの稜部）との間及
びインナーリード１１と半導体チップ１のインナーリー
ド１１と対向する部位（つまり主面１ａ）との間にそれ
ぞれ絶縁性の有機緩衝材５２を介在させ、該緩衝材５２
をも樹脂封止することが好ましい。
【００７０】（第６実施例）図１８〜図２０は本発明の
第６実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｆを示す。但
し、図１８及び図１９は樹脂封止をする前の状態を示
す。この半導体装置Ｆは、第１実施例に係る樹脂封止型
半導体装置Ａと基本構成が同一であるが、その製造に用
いるリードフレーム２に対し、半導体チップ１をインナ
ーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した状態で保持
させる保持手段１３の構成が異なる。
【００７１】すなわち、前記保持手段１３は、リードフ
レーム２のインナーリード群１１と同一平面の部位であ
る、半導体チップ１の短辺に対向する外枠１４に一体成
形された吊りリード６１により構成され、該吊りリード
６１は、半導体チップ１の短辺毎に２個ずつ計４個（図
では半導体チップ１の一方の短辺に対応する２個のみ示
す）設けられている。各吊りリード６１の先端には、半
導体チップ１の主面１ａ上に当接する当接部６１ａが形
成され、該当接部６１には貫通孔６２が設けられてい
る。そして、前記貫通孔６２に対し加熱速硬化型又は紫
外線硬化型の液状樹脂を５〜３０ｍｇ程度滴下して凝固
させることで半導体チップ１が吊りリード６１の当接部
６１ａに樹脂６３により固定される。
【００７２】そして、樹脂封止時には、図１８に仮想線
２０で示す領域内に対し樹脂封止が行われ、前記各吊り
リード６１は、半導体チップ１やインナーリード１１等
共に封止樹脂４により封止される。また、この樹脂封止
後に前記各吊りリード６１はリードフレーム２（外枠１
４）から切り離される。
【００７３】尚、図１８及び図１９中、６６はキャリア
ブロックであって、前述の如く半導体チップ１を吊りリ
ード６１の当接部６１ａに固定するときにはキャリアブ
ロック６６のポケット６７に半導体チップ１が格納さ
れ、キャリアブロック６６の表面上に形成された窪み
（図示せず）にリードフレーム２が置かれる。リードフ
レーム２のインナーリード１１と半導体チップ主面１ａ
上の電極端子６との位置整合は、キャリアブロック６６
の表面に設けられたリードフレーム位置規制ピン（図示
せず）で行なわれる。また、半導体装置Ｆのその他の構
成は、第１実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと同一
であるので、同一部材には同一符号を付してその説明は
省略する。
【００７４】そして、前記第６実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｆにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００７５】また、その製造においては、第１実施例の
場合と同様に、リードフレーム２に対し、保持手段１３
を介して半導体チップ１をインナーリード１１と所定の
隙間を隔てて対向した状態で保持させ、この保持状態の
まま樹脂封止をすることにより、樹脂封止時に半導体チ
ップ１とインナーリード２との位置関係がずれることは
なく、所望通りの位置関係を保持することができる。
【００７６】尚、前記第６実施例では、半導体チップ１
を保持する保持部１３を構成する吊りリード６１を、半
導体チップ１の短辺毎に２個ずつ設けたが、少なくとも
半導体チップ１の対向する二辺（短辺又は長辺）に各々
１個ずつ設ければよい。
【００７７】（第７実施例）図２１〜図２３は本発明の
第７実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｇを示す。但
し、図２１及び図２２は樹脂封止をする前の状態を示
す。この半導体装置Ｇは、複数の金属細線３，３，…
が、樹脂封止前にリードフレーム２に対し半導体チップ
１をインナーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した
状態で保持させる保持手段としての機能を兼備してな
る。
【００７８】すなわち、前記各金属細線３は、直径が３
０〜７０μｍの金線又は銅線からなり、第１〜第６実施
例の場合のそれよりも太く設定されている。該金属細線
３の一端は半導体チップ主面１ａ上の電極端子６に、他
端はインナーリード１１のアウターリード１２との接続
部側（つまりキャリアブロック６６の表面上にリードフ
レーム２を載置したときキャリアブロック６６が支点と
なるインナーリード１１の部位）にそれぞれ接続されて
いるとともに、金属細線３の中間部は、インナーリード
１１の先端に形成された二股状の係合部７１に係合して
支持されている。金属細線３による半導体チップ主面１
ａ上の電極端子６とインナーリード１１との接続は、超
音波熱圧着ワイヤーボンディングによって行なわれ、そ
の際の温度は２１０〜２８０℃である。ワイヤーボンデ
ィングは、高電圧放電により成形された金属細線３先端
の金属ボール８が半導体チップ主面１ａ上の電極端子６
に圧着され、ボンディングヘッドの移動により繰り出さ
れた金属細線３をインナーリード１１先端の係合部７１
を経由してインナーリード１１表面のアウターリード１
２との接続部側に圧着される。このような接続が各々対
応する電極端子６とインナーリード１１との間で行われ
ることにより、半導体チップ１がインナーリード１１と
所定の隙間を隔てて対向した状態で複数の金属細線３，
３，…を介してリードフレーム２に保持される。
【００７９】尚、図２１及び図２２中、６６はキャリア
ブロックであって、前述の如く金属細線３で半導体チッ
プ主面１ａ上の電極端子６とインナーリード１１とを接
続するときにはキャリアブロック６６のポケット６７に
半導体チップ１が格納され、キャリアブロック６６の表
面上に形成された窪み（図示せず）にリードフレーム２
が置かれる。ポケット６７の底面には、収納された半導
体チップ１の移動を防止するために該半導体チップ裏面
１ｂを吸着する吸着孔６８が設けられている。リードフ
レーム２のインナーリード１１と半導体チップ主面１ａ
上の電極端子６との位置整合は、キャリアブロック６６
の表面に設けられたリードフレーム位置規制ピン（図示
せず）で行なわれる。また、半導体装置Ｇのその他の構
成は、第１実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａと同一
であるので、同一部材には同一符号を付してその説明は
省略する。
【００８０】そして、前記第７実施例の樹脂封止型半導
体装置Ｇにおいても、第１実施例の樹脂封止型半導体装
置Ａの場合と同様に、半導体装置の信頼性、特に絶縁性
及び耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改
善及び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面
積の半導体チップ１を使用搭載することができるのは勿
論である。
【００８１】また、半導体装置Ｇの金属細線３自体が、
樹脂封止前にリードフレーム２に対し半導体チップ１を
インナーリード１１と所定の隙間を隔てて対向した状態
で保持させる保持手段としての機能を発揮するようにな
っているため、半導体装置Ｇの製造ではこの保持のため
の手段を設けることなく、樹脂封止時での半導体チップ
１とインナーリード２との位置関係のずれを防止するこ
とができる。
【００８２】尚、前記第１〜第７実施例では、いずれも
矩形状の半導体チップ１の主面１ａ上に複数の電子端子
６，６，…を半導体チップ１の短辺方向中心線上に沿っ
て一列に直線状に配置したが、本発明は、矩形状の半導
体チップ１の主面１ａ上の中心線付近に複数の電子端子
６，６，…を二列に千鳥状に配置してもよい。
【００８３】（金属細線の接続方法）次に、前記第１〜
第６実施例に係る各半導体装置Ａ〜Ｆの製造工程におい
て、特に、半導体チップ主面１ａから所定の隙間を離れ
て直下に支点がないインナーリード１１の先端と半導体
チップ主面１ａ上の電極端子６とを金属細線３で接続す
るときの接続方法（ワイヤーボンディング方法）につい
て、図２４を参照しつつ説明する。
【００８４】金属細線３の接続に先立って、半導体チッ
プ１をキャリアブロック６６のポケット６７に収納し、
キャリアブロック６６の表面上に形成された窪みにリー
ドフレーム２を置く（図２４（ａ）参照）。その際、半
導体チップ１は、既に保持手段１３を介してリードフレ
ーム２に固定保持されており、リードフレーム２のイン
ナーリード１１は、半導体チップ１の側方からそのチッ
プ主面１ａの中央部側の電極端子６近傍にまで延びかつ
半導体チップ主面１ａの上方０．０３ｍｍ以上０．１０
ｍｍ以下の位置に配置される。
【００８５】そして、先ず、ワイヤーボンダーヘッド部
のキャピラリー８１に通された金属細線３の先端部に高
電圧放電により金属ボール８を形成し、該金属ボール８
をインナーリード１１上面の先端に超音波熱圧着する方
法、つまり金属ボール８による超音波熱圧着ボンディン
グ法により金属細線３の一端をインナーリード１１上面
の先端に接続する（図２４（ａ），（ｂ）参照）。超音
波熱圧着ボンディング法での加熱温度は２１０℃以上２
８０℃以下である。続いて、キャピラリー８１を半導体
チップ主面１ａ上の電極端子６側に移動させるととも
に、該キャピラリー８１の移動に伴って金属細線３を繰
り出し、該金属細線３の他端を半導体チップ主面１ａ上
の電極端子６にウェッジボンディングすることで接続及
び切断を同時に行う。
【００８６】ここで、金属細線３の接続のみを行うボー
ルボンディング法での加圧荷重及び超音波出力は、金属
細線３の接続と切断とを同時に行うウェッジボンディン
グ法でのそれらの０．７倍から０．３倍に過ぎない。従
って、前記接続方法のように、直下に支点がないインナ
ーリード１１の先端に対しボールボンディング法により
金属細線３を接続すると低荷重でのワイヤーボンディン
グを実現することができ、その接続を確実に行うことが
できる。
【００８７】（別の接続方法）図２５は金属細線３によ
るインナーリード１１の先端と半導体チップ主面１ａ上
の電極端子６との別の接続方法を示す工程図である。
【００８８】この接続方法の場合、半導体チップ１をキ
ャリアブロック６６のポケット６７に収納し、キャリア
ブロック６６の表面上に形成された窪みにリードフレー
ム２を置いた後、先ず、ワイヤーボンダーヘッド部のキ
ャピラリー８１に通された金属細線３の先端部に高電圧
放電で形成された金属ボール８を半導体チップ主面１ａ
上の電極端子６に超音波熱圧着ボンディング法により金
属細線３の一端をインナーリード１１上面の先端に接続
する（図２４（ａ）参照）。超音波熱圧着ボンディング
法での加熱温度は２１０℃以上２８０℃以下である。ま
た、その際、ワイヤーボンダーからキャピラリー８１に
伝えられる超音波振動は、縦と横の振動が１０〜５０ｍ
ｓの範囲で数サイクル毎に交互に出力させるものであ
る。
【００８９】続いて、キャピラリー８１をインナーリー
ド１１の先端側に移動させるとともに、該キャピラリー
８１の移動に伴って金属細線３を繰り出し、該金属細線
３の他端をインナーリード６上面の先端に弱い加圧によ
り仮止めし、その直後に集束したレーザービーム８２に
より仮止め部を溶着すると同時に金属細線３を切断する
（図４（ｂ），（ｃ）参照）。
【００９０】このような接続方法によれば、直下に支点
がないインナーリード１１の先端に対し低荷重でのワイ
ヤーボンディングを実現することができ、その接続を確
実に行うことができる。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３に係
る発明の樹脂封止型半導体装置によれば、複数のインナ
ーリードを半導体チップの対向する二辺の側方から各々
半導体チップ主面と所定の間隙を隔てた状態でその略中
央部に設けられた電極端子付近にまで延ばして金属細線
を介して接続し、この状態で半導体チップと各インナー
リードと各金属細線とを封止樹脂で封止するとともに、
該封止樹脂から外部に導出する各アウターリードをイン
ナーリードに対する半導体チップの配置側に折り曲げて
いるため、半導体装置としての信頼性、特に絶縁性及び
耐湿性を確保しながら、半導体装置の電気特性の改善及
び薄型、小型化を図ることができるとともに、大面積の
半導体チップを使用搭載することができる。
【００９２】特に、請求項２に係る発明によれば、金属
細線を近接するインナーリード先端と半導体チップ主面
上の電極端子との間に接続して、その長さを可及的に短
くすることができるので、封止樹脂ひいては半導体装置
の薄型化等をより図ることができる。
【００９３】また、請求項３に係る発明によれば、金属
細線自体が樹脂封止前に半導体チップをインナーリード
と所定の間隙を隔てた状態で保持する機能を発揮するの
で、特別の手段を要することなく、樹脂封止時での半導
体チップとインナーリードとの位置関係のずれを防止す
ることができるという効果をも有する。
【００９４】請求項４〜１３に係る発明の製造方法によ
れば、リードフレームに対し、保持手段を介して半導体
チップをインナーリードと所定の間隙を隔てて対向した
状態で保持させ、この保持状態のまま樹脂封止すること
により、樹脂封止時での半導体チップとインナーリード
との位置関係のずれを確実に防止することができる。
【００９５】特に、請求項７又は９に係る発明によれ
ば、それぞれ半導体チップとリードフレームとが接触す
る個所に絶縁性の有機緩衝材を介在させ、該緩衝材をも
樹脂封止することにより、これらの間の絶縁性をより確
実に確保することができるという効果をも有する。
【００９６】請求項１４〜１６に係る発明の製造方法に
よれば、直下に支点がないインナーリードの先端に対し
低荷重でのワイヤーボンディングを実現することがで
き、金属細線の接続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る樹脂封止型半導体装
置の樹脂封止前の状態を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ線における断面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図４】前記半導体装置の樹脂封止をした状態での断面
図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図である。
【図６】図５のＪ−Ｊ線における断面図である。
【図７】図５のＫ−Ｋ線における断面図である。
【図８】図４相当図である。
【図９】本発明の第３実施例を示す図１相当図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す図１相当図であ
る。
【図１１】図１０のＬ−Ｌ線における断面図である。
【図１２】図４相当図である。
【図１３】変形例を示す図１１相当図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す図１相当図であ
る。
【図１５】図１４のＮ−Ｎ線における断面図である。
【図１６】図４相当図である。
【図１７】変形例を示す図１５相当図である。
【図１８】本発明の第６実施例を示す図１相当図である
【図１９】図１８のＯ−Ｏ線における断面図である。
【図２０】図４相当図である。
【図２１】本発明の第７実施例を示す図１相当図であ
る。
【図２２】図２１のＱ−Ｑ線における断面図である。
【図２３】図４相当図である。
【図２４】金属細線によるインナーリードの先端と半導
体チップ主面上の電極端子との接続方法を示す工程図で
ある。
【図２５】別の接続方法を示す工程図である。
【図２６】従来の樹脂封止型半導体装置を示す一部を切
開した斜視図である。
【図２７】上記半導体装置の要部拡大斜視図である。
【図２８】同半導体装置のリードフレームの平面図であ
る。
【図２９】ワイヤーボンディング方式を説明するための
図である。
【符号の説明】
１ 半導体チップ １ａ 主面 １ｂ 裏面 ２ リードフレーム ３ 金属細線 ４ 封止樹脂 ６ 電極端子 ７ 段差（嵌合部） １１ インナーリード １２ アウターリード １３ 保持手段 １５，２１，３１ 吊りリード １７，２２，３２ ダイパッド ２４ 溝（嵌合部） ４１ 吊りリード ４１ａ，４１ｂ 分岐部 ４３，５２ 有機緩衝材 ５１ ダミーリード ６１ 吊りリード ６２ 貫通孔 ６３ 樹脂 ７１ 係合部 ８１ キャピラリー ８２ レーザービーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｓ 23/12 23/12 Ｌ (72)発明者 白樫 衛吾 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 矩形状の半導体チップ、複数のインナー
    リード、複数のアウターリード、複数の金属細線及び封
    止樹脂から構成される樹脂封止型半導体装置であって、 前記半導体チップは、その主面の略中心線に沿って配列
    された複数の電極端子を有しており、 前記複数のインナーリードは、前記半導体チップの対向
    する二辺に対応して２分され、かつ該両辺の側方から各
    々前記半導体チップの主面と所定の間隙を隔てた状態で
    前記電極端子付近にまで延びて配置されており、 前記複数のアウターリードは、各々対応するインナーリ
    ードに接続され、該インナーリードとの接続部から半導
    体チップの配置側に各々略直角に折り曲げられており、 前記各金属細線の両端は、それぞれ前記電極端子及び前
    記インナーリードに接続されており、 前記封止樹脂は、前記半導体チップと前記各インナーリ
    ードと前記各金属細線とを封止し、前記各アウターリー
    ドが外部に導出するように設けられていることを特徴と
    する樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記各金属細線は、対応するインナーリ
    ードの先端に接続されていることを特徴とする請求項１
    記載の樹脂封止型半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記各金属細線は、直径が３０〜７０μ
    ｍのものであって、該金属細線の一端は半導体チップ主
    面上の電極端子に、他端はインナーリードのアウターリ
    ードとの接続部側にそれぞれ接続されているとともに、
    金属細線の中間部は、インナーリードの先端に形成され
    た係合部に係合して支持されており、樹脂封止前これら
    の金属細線により半導体チップをインナーリードと所定
    の間隙を隔てた状態で保持するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の樹脂封止型半導体装置を
    製造する方法であって、 樹脂封止に先立って、予め少なくとも複数のインナーリ
    ードと複数のアウターリードとを有するリードフレーム
    を用意し、該リードフレームに対し、保持手段を介して
    半導体チップをインナーリードと所定の間隙を隔てて対
    向した状態で保持させ、この保持状態のまま樹脂封止を
    することを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方
    法。
  5. 【請求項５】 前記保持手段は、リードフレームと一体
    に形成されかつリードフレームのインナーリードと同一
    面の部位から半導体チップの側面に沿って折り曲げられ
    た吊りリードと、該吊りリードの先端に接続され、前記
    半導体チップの裏面に形成された嵌合部に嵌合するダイ
    パッドとからなり、 前記ダイパッド及び吊りリードを樹脂封止し、その樹脂
    封止後該吊りリードをリードフレームから切り離すこと
    を特徴とする請求項４記載の樹脂封止型半導体装置の製
    造方法。
  6. 【請求項６】 前記嵌合部は、半導体チップの裏面の周
    縁部に形成された段差であり、前記ダイパッドは矩形枠
    状のもので、その枠内に前記段差が嵌合するようになっ
    ており、 前記吊りリードは、少なくとも半導体チップの対向する
    二辺に対応して各々１個ずつ設けられており、 前記ダイパッドの枠内に半導体チップをその段差にて嵌
    合した後、該ダイパッドを前記各吊りリードの先端に接
    続することを特徴とする請求項５記載の樹脂封止型半導
    体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記嵌合部は、半導体チップの裏面の中
    心線上に形成された直線状の溝であり、前記ダイパッド
    は、該溝に嵌合する直線状のものであり、 前記吊りリードは、半導体チップの対向する二辺に対応
    して各々１個ずつ設けられており、 前記ダイパッドを半導体チップ裏面の溝内に嵌合した
    後、該ダイパッドの両端をそれぞれ前記各吊りリードの
    先端に接続することを特徴とする請求項５記載の樹脂封
    止型半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記嵌合部は、半導体チップの裏面に形
    成された十字状の溝であり、前記ダイパッドは、該溝に
    嵌合する十字状のものであり、 前記吊りリードは、半導体チップの四辺に対応して各々
    １個ずつ設けられており、 前記ダイパッドを半導体チップ裏面の溝内に嵌合した
    後、該ダイパッドの４つの端をそれぞれ前記各吊りリー
    ドの先端に接続することを特徴とする請求項５記載の樹
    脂封止型半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記保持手段は、リードフレームと一体
    に形成され、少なくとも半導体チップの対向する二辺に
    対応して各々リードフレームのインナーリードと同一平
    面の部位から半導体チップの側面に沿って折り曲げられ
    た２個の吊りリードからなり、 前記各吊りリードは２つに分岐し、一方の分岐部は前記
    半導体チップの側面から裏面に向って斜めに延設され、
    他方の分岐部は半導体チップの主面上に配置され、両分
    岐部により半導体チップを挟持するようになっており、 前記各吊りリードを樹脂封止し、その樹脂封止後該各吊
    りリードをリードフレームから切り離すことを特徴とす
    る請求項４記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記吊りリードの２つの分岐部で半導
    体チップを挟持するに当り該各分岐部と半導体チップの
    各分岐部と対向する部位との間にそれぞれ絶縁性の有機
    緩衝材を介在させ、該緩衝材をも樹脂封止することを特
    徴とする請求項９記載の樹脂封止型半導体装置の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記保持手段は、リードフレームと一
    体に形成され、隣接するインナーリード間にそれぞれイ
    ンナーリードと同一平面の部位から半導体チップの側面
    及び裏面に向って斜めに折り曲げられた複数のダミーリ
    ードからなり、該ダミーリードとインナーリードとによ
    り半導体チップを挟持するようになっており、 前記各ダミーリードを樹脂封止し、その樹脂封止後該各
    ダミーリードをリードフレームから切り離すことを特徴
    とする請求項４記載の樹脂封止型半導体装置の製造方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記ダミーリードとインナーリードと
    で半導体チップを挟持するに当り該ダミーリードと半導
    体チップのダミーリードと対向する部位との間及び前記
    インナーリードと半導体チップのインナーリードと対向
    する部位との間にそれぞれ絶縁性の有機緩衝材を介在さ
    せ、該緩衝材をも樹脂封止することを特徴とする請求項
    １１記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記保持手段は、リードフレームと一
    体に形成され、少なくとも半導体チップの対向する二辺
    に対応して各々リードフレームのインナーリードと同一
    平面の部位から半導体チップの主面上の位置にまで折り
    曲げられた２個の吊りリードからなり、該各吊りリード
    の先端部に設けた貫通孔に樹脂を滴下して凝固させるこ
    とで半導体チップを吊りリードの先端部に固定するよう
    になっており、 前記各吊りリードを樹脂封止し、その樹脂封止後該各吊
    りリードをリードフレームから切り離すことを特徴とす
    る請求項４記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項２記載の樹脂封止型半導体装置
    を製造する方法であって、 金属細線を半導体チップ主面上の電極端子とインナーリ
    ードの先端とに接続する際、インナーリードの先端に対
    し金属ボールによる超音波熱圧着ボンディング法により
    金属細線を接続する一方、半導体チップ主面上の電極端
    子に対しウェッジボンド法により金属細線を接続するこ
    とを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項２記載の樹脂封止型半導体装置
    を製造する方法であって、 金属細線を半導体チップ主面上の電極端子とインナーリ
    ードの先端とに接続する際、半導体チップ主面上の電極
    端子に対し金属ボールによる超音波熱圧着ボンディング
    法により金属細線を接続する一方、インナーリードの先
    端に対し、ウェッジボンド法により金属細線を接続し、
    その後レーザービームを用いて該金属細線を切断するこ
    とを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 金属ボールによる超音波熱圧着ボンデ
    ィング法により金属細線を半導体チップ主面上の電極端
    子に接続する際、ワイヤーボンダーのキャピラリー先端
    に伝えられる超音波振動は、縦と横の振動が数サイクル
    毎に交互に出力されるものであることを特徴とする請求
    項１４記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6331738B1 (en) 1998-12-08 2001-12-18 Nec Corporation Semiconductor device having a BGA structure
JP2020123641A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 新日本無線株式会社 半導体装置およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6331738B1 (en) 1998-12-08 2001-12-18 Nec Corporation Semiconductor device having a BGA structure
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