JPH0837270A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成および工程を複雑化することなく、タブ
および半導体チップの樹脂封止を安定かつ高精度に行え
るようにし、これにより半導体装置の信頼性を高める。 【構成】 半導体チップの搭載ベースとなるタブの周辺
角部またはタブ吊りリードとの接続部にそれぞれ固定ピ
ンを当接させるための幅広のタブ固定エリアを設ける。 【効果】 ＴＳＯＰ（薄型トランスファー・ーモールド
・パッケージ）構造の樹脂厚み安定かつ高精度化でき
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、さらには
薄型トランスファーモールド・パッケージ構造を有する
半導体装置に適用して有効な技術に関するものであっ
て、たとえば大容量半導体メモリーあるいはマイクロプ
ロセッサなどに利用して有効な技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】メモリーやＭＰＵ（マイクロプロセッ
サ）などの半導体装置の外形を薄型化するパッケージ構
造として、図４の（Ａ）（Ｂ）に示すように、パッケー
ジ外形８をなすモールド樹脂の厚みを小さくした薄型ト
ランスファー・パッケージ（ＴＳＯＰ）構造がある。

【０００３】このＴＳＯＰ構造は、半導体チップ７が搭
載されたタブ６を、そのタブ６の両端に連接するタブ吊
りリード３によって金型内の所定位置に保持させ、この
状態で金型内に樹脂を注入して硬化させることにより得
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。

【０００５】すなわち、タブ６およびこのタブ６に搭載
された半導体チップ７を金型内で樹脂封止するに際し、
金型内でのタブ６が所定位置からずれたり、あるいは傾
いたりすることがあると、半導体チップ７の一部がパッ
ケージから覗いたり、あるいはチップ７を覆う樹脂の厚
みが均一でなくなったりして、半導体装置の信頼性が著
しく低下してしまうという問題が生じる。

【０００６】つまり、上述したＴＳＯＰ構造の半導体装
置では、金型内でのタブの位置および平行度を高精度に
安定させなければならないが、これをタブ吊りリード３
だけでもって行うことはきわめて困難であることが判明
した。

【０００７】そこで、本発明者らは、パワートランジス
タやパワーＩＣに用いられている放熱部絶縁封止方式い
わゆるフルパック方式のパッケージ構造を、上述したタ
ブ搭載型の半導体装置に適用することを検討した。

【０００８】この放熱部絶縁封止型のパッケージ構造
は、図５にその概略を示すように、半導体チップ７を放
熱板６０と共に金型１１内で樹脂封止するに際し、上記
放熱板６０を金型１１内にて上側固定ピン９１と下側固
定ピン９２により位置決めし、この状態にて金型１１内
への樹脂注入（矢印）を行い、注入した樹脂が硬化する
直前に上記固定ピン９１，９２を抜くことにより形成さ
れる（たとえば特開平２−１８０４０号公報参照）。

【０００９】このようにして放熱板６０の放熱面までも
樹脂で薄く覆って絶縁したパワートランジスタあるいは
パワーＩＣは、マイカ絶縁シートや絶縁ブッシュを使用
することなく、金属製のヒートシンクに直接取り付けて
使用することができる。

【００１０】ところが、この放熱部絶縁封止型のパッケ
ージ構造を図４に示したようなＴＳＯＰ構造の半導体装
置に適用しようとしたところ、次のような問題を生じる
ことが判明した。

【００１１】すなわち、放熱部絶縁封止型パッケージ構
造の場合は、半導体チップ７の搭載ベースとなる放熱板
６０が、放熱という機能を得る必要性から、かなり分厚
い金属板で構成されていて、それ自体が十分に大きな剛
性をもっている。したがって、図５に示すように、上側
固定ピン９１と下側固定ピン９２をそれぞれ別々に配置
することで、放熱版６０の全体を正確かつ安定に位置決
めさせることが比較的簡単にできる。

【００１２】しかし、図４に示したようなＴＳＯＰ構造
の半導体装置の場合は、半導体チップ７の搭載ベースと
なるタブ６が非常に薄い金属板で構成されていて、上記
放熱板６０のような剛性は期待できない。このため、そ
のタブ６を、図５のように配置された固定ピン９１，９
２で押さえると、その固定ピン９１，９２からの押圧力
でもってタブ６自身がたわみ変形してしまう。

【００１３】さらに、タブ６に搭載された半導体チップ
７はタブ６の表面積の大部分を占めるため、このタブ６
を固定ピンで押さえようとしても、タブ６を安定かつ高
精度に固定するのに適した位置を確保することが難し
い、という問題も生じる。

【００１４】つまり、図５に示した放熱部絶縁封止型の
パッケージ構造は、図５に示したＴＳＯＰ構造にそのま
までは適用できないことが判明した。

【００１５】本発明の目的は、構成および工程を複雑化
することなく、タブおよび半導体チップの樹脂封止を安
定かつ高精度に行えるようにし、これにより半導体装置
の信頼性を高める、という技術を提供することにある。

【００１６】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１８】すなわち、半導体チップの搭載ベースとな
るタブの周辺角部またはタブ吊りリードとの接続部にそ
れぞれ固定ピンを当接させるための幅広のタブ固定エリ
アを設ける、というものである。

【００１９】

【作用】上述した手段によれば、樹脂モールド用金型内
での固定ピンによるタブの固定を安定かつ高精度に行な
わせることができる。

【００２０】これにより、構成および工程を複雑化する
ことなく、タブおよび半導体チップの樹脂封止を安定か
つ高精度に行わせて半導体装置の信頼性を高める、とい
う目的が達成される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。

【００２２】なお、図において、同一符号は同一あるい
は相当部分を示すものとする。

【００２３】図１は本発明の技術が適用された半導体装
置の第１の実施例を示す。

【００２４】同図はリードフレーム部分での平面状態を
示したしたものであって、１はアウターリード、２はイ
ンナーリード、３はタブ吊りリード、４はタブ固定エリ
ア、５はボンディングワイヤ、６はタブ、７は半導体チ
ップ、８は樹脂によるパッケージ外形、１０はタブ吊り
下げエリアである。

【００２５】ここで、図１に示した半導体装置は、タブ
６およびこのタブ６に搭載された半導体チップ７の全体
を覆うエポキシ系モールド樹脂の厚みを小さくことによ
り薄型化をはかったＴＳＯＰ（薄型トランスファーモー
ルド・パッケージ）構造を有する半導体装置であって、
タブ６は半導体チップ７よりもわずかに大きい長方形に
打ち抜き加工され、その周辺角部にはそれぞれ幅広のタ
ブ固定エリア４が一体に設けられている。

【００２６】図２は、図１に示した半導体装置の一製造
工程段階を切断面図で示したものであって、１１は金
型、９１は上側固定ピン、９２は下側固定ピンである。
上側固定ピン９１と下側固定ピン９２は互いに先端同士
が当接するように配置されている。図中の矢印は樹脂の
注入方向を示す。

【００２７】図１に示した半導体装置のＴＳＯＰ構造
は、図２に示すように、金型１１内にて、半導体チップ
７が搭載されたタブ６の複数個所をそれぞれ、互いに先
端同士が当接するように配置された上側固定ピン９１と
下側固定ピン９２により上下両方向から定位置に挟持さ
せ、この状態にて金型１１内への樹脂注入を行い、注入
した樹脂が硬化する直前に上記固定ピン９１，９２を抜
くことにより形成される。

【００２８】このように、互いに先端同士が当接するよ
うに配置された上側固定ピン９１と下側固定ピン９２の
間にタブ６を挟み込んで固定することにより、タブ６は
その固定ピン９１，９２によってたわみ変形することな
く、安定かつ高精度に位置決めされるようになる。

【００２９】これにより、構成および工程を複雑化する
ことなく、タブ６および半導体チップ７の樹脂封止を安
定かつ高精度に行わせて半導体装置の信頼性を高めるこ
とができるようになる。

【００３０】さらに、上下固定ピン９１，９２によるタ
ブ６の挟持を、そのタブ６の周辺角部にそれぞれ一体に
設けられた幅広のタブ固定エリア４にて行うことによ
り、タブ６はその４隅にて高精度に位置決めされるよう
になり、これによりＴＳＯＰの樹脂厚みを一層薄く精密
に制御することが可能になる。タブ固定エリア４が周辺
角部にあることにより、タブ６上に搭載される半導体チ
ップ７の面積も確保することができる。

【００３１】また、図２において、上下固定ピン９１，
９２はそれぞれタブ６側に当接する部分が細くなるテー
パー状に形成されているが、これにより固定ピン９１，
９２の引き抜きおよび固定ピン９１，９２を引き抜いた
跡への樹脂の充填が円滑に行われるようになる。これと
ともに、固定ピン９１，９２が当接するタブ固定エリア
４の面積を小さくして、インナーリード２の引き回しが
複雑になるのを避けることができる。

【００３２】図３は本発明の技術が適用された半導体装
置の第２の実施例を示す。

【００３３】この第３の実施例では、上記タブ固定エリ
ア４が、タブ６の周辺角部ではなく、タブ６とタブ吊り
リード３の接続部に設けられている。この位置はインナ
リード２に対する位置干渉がほとんどなく、したがって
インナーリード２の引き回しパターンをほとんど変更す
ることなく、かつタブ６上に搭載される半導体チップ７
の面積も十分に確保しつつ、信頼性の高いＴＳＯＰ構造
を得ることができる。また、金型内への樹脂注入に際
し、タブ６とタブ吊りリード３の接続部は注入樹脂の流
動圧力により動きやすいところであるが、この部分にタ
ブ固定エリア４を設けて上下固定ピンで固定することに
より、少ない固定個所でもって比較的安定かつ高精度な
位置決めを行うことができる。

【００３４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３５】たとえば、タブ固定エリア４は、要すれ
ば、タブ６の周辺角部とタブ吊りリード３の接続部の両
方に設けてもよい。

【００３６】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である、タ
ブ吊り付のリードフレームを使用した半導体装置に適用
した場合について説明したが、それに限定されるもので
はなく、たとえばタブ吊りなしのリードフレームを使用
する半導体装置にも適用できる。

【００３７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

【００３８】すなわち、構成および工程を複雑化するこ
となく、タブおよび半導体チップの樹脂封止を安定かつ
高精度に行わせて半導体装置の信頼性を高めることがで
きる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の技術が適用された半導体装置の第１の
実施例を示す平面図

【図２】図１に示した半導体装置の一製造工程段階を示
す切断面図

【図３】本発明の第２の実施例を示す平面図

【図４】本発明に係るＴＳＯＰ構造の半導体装置を示す
斜視図および切断面図

【図５】放熱部絶縁封止型パッケージ構造の製造方法を
示す切断面図

【符号の説明】

１ アウターリード ２ インナーリード ３ タブ吊りリード ４ タブ固定エリア ５ ボンディングワイヤ ６ タブ ７ 半導体チップ ８ パッケージ外形（樹脂） １０ タブ吊り下げエリア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブおよびこのタブに搭載された半導体
   チップの全体を覆うモールド樹脂を有する半導体装置で
   あって、タブの周辺部にタブ固定エリアが設けられてい
   ることを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 タブおよびこのタブに搭載された半導体
   チップの全体を覆うモールド樹脂を有する半導体装置で
   あって、タブとタブ吊りリードの接続部に幅広のタブ固
   定エリアが設けられていることを特徴とする半導体装
   置。
3. 【請求項３】 タブおよびこのタブに搭載された半導体
   チップを金型内で樹脂封止するに際し、上記タブの複数
   個所を上側固定ピンと下側固定ピンにより上下両方向か
   ら定位置に挟持させ、この状態にて金型内への樹脂注入
   を行い、注入した樹脂が硬化する直前に上記固定ピンを
   抜くことにより、トランスファーモールド・パッケージ
   構造を形成することを特徴とする半導体装置製造方法。
4. 【請求項４】 上下固定ピンによるタブの挟持は、タブ
   の周辺角部にそれぞれ一体形成された幅広のタブ固定エ
   リアにて行うことを特徴とする請求項３に記載の半導体
   装置製造方法。
5. 【請求項５】 上下固定ピンによるタブの挟持は、タブ
   とタブ吊りリードの接続部に一体形成された幅広のタブ
   固定エリアにて行うことを特徴とする請求項３または４
   に記載の半導体装置製造方法。
6. 【請求項６】 上下固定ピンはそれぞれタブ側に当接す
   る部分が細くなるテーパー状に形成されていることを特
   徴とする請求項３から５までのいずれかに記載の半導体
   装置製造方法。