JPH09237864A - Resin-sealed semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Resin-sealed semiconductor device and its manufacture

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JPH09237864A
JPH09237864A JP8042907A JP4290796A JPH09237864A JP H09237864 A JPH09237864 A JP H09237864A JP 8042907 A JP8042907 A JP 8042907A JP 4290796 A JP4290796 A JP 4290796A JP H09237864 A JPH09237864 A JP H09237864A
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JP
Japan
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semiconductor element
resin
semiconductor device
lead
hanging pin
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Japanese (ja)
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Masaru Katagiri
優 片桐
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the versatility and the reliability of a lead frame by a method wherein a suspension pin which is formed integrally with a lead is bonded to a semiconductor element in order to fix the semiconductor element. SOLUTION: In order to fix a semiconductor element 1, suspension pins 10 which are formed integrally with leads 4 are bonded to the semiconductor element 1. For example, dummy pads 11 are formed on a semiconductor element 1 in addition to electrode pads 3, and bumps 12 used to connect suspension pins 10 are formed on them. In addition, a bed is not formed on a lead frame. Further, leads 4 and suspension pins 10 are formed, and gold or solder is vapor- deposited in regions to be bonded to the bumps 12 at tip parts of the suspension pins 10. Then, the tip parts of the suspension pins 10 and the bumps 12 on the semiconductor element 1 are heated and compression-bonded, and the electrode pads 3 and the leads 4 are connected by wires 5. Then, the semiconductor element 1, the wires 5, a part of the leads 4 and a part of the suspension pins 10 are sealed with a resin 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止型半導体
装置およびその製造方法に関し、特に半導体素子上の電
極パッドとリードとを細かいピッチで接続し、リードフ
レームの汎用性とパッケージの信頼性を向上することが
できる樹脂封止型半導体装置およびその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-encapsulated semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, connecting electrode pads and leads on a semiconductor element at a fine pitch to provide versatility of a lead frame and reliability of a package. The present invention relates to a resin-encapsulated semiconductor device capable of improving the manufacturing cost and a manufacturing method thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】樹脂封止型のパッケージを使用した半導
体装置は、軽量で小型のパッケージを安価に製造するこ
とができるため、最も広く普及している半導体装置の１
つである。図４に、従来の樹脂封止型半導体装置の構造
を示す。図４の（ａ）は従来の半導体装置の上面図、図
４の（ｂ）は断面図である。この図に示すように従来の
樹脂封止型半導体装置は、半導体素子１と、この半導体
素子１が搭載されるベッド２と、半導体素子１上の電極
パッド３とリード４とを接続するワイヤ５と、このワイ
ヤ５と半導体装置１とを覆うように形成されている封止
樹脂６とにより構成されている。2. Description of the Related Art A semiconductor device using a resin-encapsulated package is one of the most widely used semiconductor devices because a light-weight and small package can be manufactured at low cost.
One. FIG. 4 shows the structure of a conventional resin-sealed semiconductor device. FIG. 4A is a top view of a conventional semiconductor device, and FIG. 4B is a sectional view. As shown in this figure, a conventional resin-sealed semiconductor device includes a semiconductor element 1, a bed 2 on which the semiconductor element 1 is mounted, a wire 5 for connecting an electrode pad 3 and a lead 4 on the semiconductor element 1. And a sealing resin 6 formed so as to cover the wire 5 and the semiconductor device 1.

【０００３】また、このような樹脂封止型半導体装置
は、以下のようにして製造される。まず、ベッド２とリ
ード４とは、例えばＣｕ等によりあらかじめ一体成形さ
れており、リードフレーム（図示せず）を構成してい
る。この時、ベッド２は、一般に吊りピン７によりリー
ドフレームに固定されている。このベッド２上に、例え
ば導電性ペースト８を用いて半導体素子１を固定し、導
電性ペースト８に含まれている溶剤を蒸発させるため
に、加熱処理を行う。この後、半導体素子１上の電極パ
ッド３とリード４とを、例えばワイヤーボンディング法
を用いてワイヤ５により接続する。さらに、半導体素子
１とワイヤ５とリード４の一部とを樹脂６により封止し
て、樹脂封止型半導体装置が完成する。Further, such a resin-sealed semiconductor device is manufactured as follows. First, the bed 2 and the leads 4 are integrally formed in advance with, for example, Cu to form a lead frame (not shown). At this time, the bed 2 is generally fixed to the lead frame by the hanging pins 7. The semiconductor element 1 is fixed on the bed 2 by using, for example, the conductive paste 8, and heat treatment is performed in order to evaporate the solvent contained in the conductive paste 8. After that, the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 and the lead 4 are connected by the wire 5 using, for example, a wire bonding method. Further, the semiconductor element 1, the wire 5 and a part of the lead 4 are sealed with the resin 6 to complete the resin-sealed semiconductor device.

【０００４】このように、従来の樹脂封止型半導体装置
では、リード４とベッド２とが等しい高さに形成される
ため、ワイヤ５により接続される半導体素子１上の電極
パッド３は、リード４に対して半導体素子１の厚さだけ
高い位置となる。このため、半導体素子１上の電極パッ
ド３とリード４との距離が長い場合には、図５の（ａ）
または（ｂ）に示すように、ワイヤ５が半導体素子１ま
たはベッド２に接触するという問題が発生する。例えば
図５の（ａ）の円Ａで囲まれた部分に示すように、半導
体素子１の端においてワイヤ５が半導体素子１に接触し
たり、ベッド２に対して半導体素子１が小さい場合に
は、図５の（ｂ）の円Ｂで囲まれた部分に示すように、
ベッド２の端部分でワイヤ５がベッド２に接触する可能
性が高くなる。As described above, in the conventional resin-sealed semiconductor device, the leads 4 and the bed 2 are formed at the same height, so that the electrode pads 3 on the semiconductor element 1 connected by the wires 5 are connected to the leads. 4 is higher than the semiconductor element 1 by the thickness of the semiconductor element 1. Therefore, when the distance between the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 and the lead 4 is long, (a) of FIG.
Alternatively, as shown in (b), the problem that the wire 5 contacts the semiconductor element 1 or the bed 2 occurs. For example, when the wire 5 contacts the semiconductor element 1 at the end of the semiconductor element 1 or the semiconductor element 1 is smaller than the bed 2 as shown in a portion surrounded by a circle A in FIG. , As shown in a portion surrounded by a circle B in FIG. 5B,
There is a high possibility that the wire 5 will contact the bed 2 at the end portion of the bed 2.

【０００５】このような接触の問題は、図５の（ｂ）に
示すように、半導体素子１とベッド２との大きさが異な
る場合に特に顕著に現れる。このため、このような問題
を防止するためには、半導体素子１の大きさに応じて異
なる大きさのベッド２を有するリードフレームを製造す
る必要があり、製造コストが増大するという問題があ
る。The problem of such contact becomes particularly remarkable when the semiconductor element 1 and the bed 2 have different sizes, as shown in FIG. 5 (b). Therefore, in order to prevent such a problem, it is necessary to manufacture a lead frame having beds 2 of different sizes depending on the size of the semiconductor element 1, which causes a problem of increased manufacturing cost.

【０００６】また、リード４と電極パッド３とを例えば
ワイヤ５により接続する時に、リードフレームを固定す
る必要があるが、ワイヤボンディングを正確に行うため
には、それぞれのリードフレームの形状に対応した専用
の治具を必要とする。このため、半導体素子１の大きさ
に応じて、リードフレームの形状を変化させると、これ
に対応してさらに専用の治具を使用する必要があり、製
造工程の管理が複雑になる。Further, when the lead 4 and the electrode pad 3 are connected by, for example, the wire 5, it is necessary to fix the lead frame, but in order to perform the wire bonding accurately, the lead frame needs to correspond to the shape of each lead frame. Requires a dedicated jig. For this reason, if the shape of the lead frame is changed according to the size of the semiconductor element 1, it is necessary to use a dedicated jig correspondingly, which complicates the management of the manufacturing process.

【０００７】また、ワイヤ５の接触を防止するために、
電極パッド３とリード４との高さが一致するように、ベ
ッド２をリード４よりも低く形成する方法もある。しか
し、この場合には、ベッド２がリード４よりも低い位置
となるように、吊りピン７を曲げ加工する必要がある。
リードフレームの材質や板厚により、精度良く加工形成
することは非常に困難である。また、板厚を薄くした場
合には、リードの強度が劣化する可能性がある。このた
め、例えば０．２５ｍｍ程度の板厚を有する従来のリー
ドフレーム材料を用い、半導体素子１の厚さが例えば
０．４５ｍｍ程度と厚い場合には、ベッド２上に半導体
素子１を固定した後に、リード４の表面が半導体素子１
の表面より高くなるように、ベッド２を低い位置に精度
良く加工形成することは困難である。Further, in order to prevent the contact of the wire 5,
There is also a method of forming the bed 2 lower than the leads 4 so that the heights of the electrode pads 3 and the leads 4 match. However, in this case, it is necessary to bend the hanging pin 7 so that the bed 2 is located lower than the lead 4.
Due to the material and plate thickness of the lead frame, it is very difficult to process and form it with high precision. Further, when the plate thickness is reduced, the strength of the leads may deteriorate. Therefore, if the conventional lead frame material having a plate thickness of, for example, about 0.25 mm is used, and the semiconductor element 1 has a large thickness of, for example, about 0.45 mm, after fixing the semiconductor element 1 on the bed 2, , The surface of the lead 4 is the semiconductor element 1
It is difficult to accurately form the bed 2 at a lower position so that the bed 2 is higher than the surface.

【０００８】さらに、ベッド２を構成する金属は、半導
体装置１または封止樹脂６に比べて熱膨脹係数が大き
い。このため、例えば半導体装置を実装基板に実装する
時の熱処理等、樹脂封止後の熱ストレスにより、特にベ
ッド２と封止樹脂６との界面に大きい応力が発生し、こ
の界面に隙間９´が生じたり、樹脂６に亀裂９´´が生
じる可能性が高くなる。さらに、これらに起因して、耐
湿性の劣化等、製品の信頼性を損なうような問題が発生
しやすくなる。このため、例えば半導体装置の保存方法
または実装基板上への実装方法等に制約が生じ、半導体
装置を簡単に取り扱うことができないという問題があ
る。Further, the metal forming the bed 2 has a larger coefficient of thermal expansion than the semiconductor device 1 or the sealing resin 6. Therefore, due to thermal stress after resin encapsulation such as heat treatment when mounting the semiconductor device on a mounting board, a large stress is generated particularly at the interface between the bed 2 and the encapsulating resin 6, and a gap 9 ′ is formed at this interface. Is likely to occur, and cracks 9 ″ may occur in the resin 6. Further, due to these, problems such as deterioration of moisture resistance which impair the reliability of the product are likely to occur. For this reason, for example, there is a problem in that the semiconductor device cannot be easily handled because of restrictions on the method of storing the semiconductor device or the method of mounting the semiconductor device on the mounting substrate.

【０００９】また、導電性ペースト８を用いて半導体素
子１をベッド２上に固定するため、この導電性ペースト
８の濡れ性が悪い場合に、半導体素子１とベッド２との
間に隙間が生じる可能性がある。このような場合、樹脂
封止時にこの隙間に封止樹脂が侵入し、封止後の熱スト
レスにより、図５の（ｃ）に示すように、半導体素子１
の裏面側から亀裂９が発生するという問題がある。特に
このような亀裂９は、半導体装置にとって致命的な不良
の原因となるため、これを防止するためには、導電性ペ
ースト８の濡れ性の管理を厳重に行う必要がある。Further, since the semiconductor element 1 is fixed on the bed 2 by using the conductive paste 8, a gap is generated between the semiconductor element 1 and the bed 2 when the wettability of the conductive paste 8 is poor. there is a possibility. In such a case, the sealing resin intrudes into this gap during resin sealing, and due to thermal stress after sealing, as shown in FIG.
There is a problem that cracks 9 occur from the back side of the. In particular, such a crack 9 causes a fatal defect in the semiconductor device, and in order to prevent this, it is necessary to strictly control the wettability of the conductive paste 8.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体装置およびその製造方法では、半導体素子の大きさ
に対応したベッドを有するリードフレームを製造する必
要があり、製造コストが上昇するという問題があった。
また、ベッドの熱膨張率が封止樹脂に比べて大きいた
め、樹脂封止後の熱ストレスにより、ベッドの裏面（樹
脂とベッドとの界面）に隙間９´が生じたり、ベッドの
端から亀裂９´´を生じる可能性が高かった。このた
め、特に耐湿性等、半導体装置の信頼性を劣化させると
いう問題があった。本発明の目的は、リードフレームの
汎用化と、信頼性の向上を図ることができる樹脂封止型
半導体装置およびその製造方法を提供することである。As described above, in the conventional semiconductor device and the manufacturing method thereof, it is necessary to manufacture the lead frame having the bed corresponding to the size of the semiconductor element, and the manufacturing cost is increased. was there.
Further, since the thermal expansion coefficient of the bed is higher than that of the sealing resin, a thermal stress after the resin sealing causes a gap 9'on the back surface of the bed (an interface between the resin and the bed) or a crack from the edge of the bed. 9 ″ was likely to occur. For this reason, there is a problem that the reliability of the semiconductor device is deteriorated, particularly in humidity resistance. An object of the present invention is to provide a resin-sealed semiconductor device and a method for manufacturing the same, which are capable of generalizing a lead frame and improving reliability.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明による樹脂封止型半導体装置
は、表面に電極が形成されている半導体素子と、この半
導体素子上の電極とリードとを接続する手段と、この接
続手段と前記リードの一部と前記半導体素子とを封止す
る樹脂とを具備する樹脂封止型半導体装置において、前
記半導体素子を固定するために前記リードと一体形成さ
れている吊りピンと、この吊りピンと前記半導体素子と
を接着する接着手段とを具備することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a resin-sealed semiconductor device according to the present invention is a semiconductor element having electrodes formed on its surface, and electrodes on the semiconductor element. And a lead, and a resin-sealing type semiconductor device comprising the connecting means, a resin for sealing a part of the lead and the semiconductor element, and the lead for fixing the semiconductor element. And a bonding means for bonding the hanging pin and the semiconductor element to each other.

【００１２】また、上記の樹脂封止型半導体装置におい
て、前記リードの表面の高さが前記半導体素子上の電極
の表面の高さ以上であることも可能である。さらに、前
記の樹脂封止型半導体装置において、前記接着手段は、
前記半導体素子上の前記吊りピンに対応する位置に形成
されているパッドと、このパッド上のバンプとにより構
成されることも可能である。Further, in the above resin-sealed semiconductor device, the height of the surface of the lead may be equal to or higher than the height of the surface of the electrode on the semiconductor element. Furthermore, in the resin-encapsulated semiconductor device, the bonding means is
It is also possible that the pad is formed on the semiconductor element at a position corresponding to the hanging pin and the bump on the pad.

【００１３】また、前記の樹脂封止型半導体装置におい
て、前記接着手段は、絶縁性の接着剤により構成される
ことも可能である。また、本発明による樹脂封止型半導
体装置の製造方法では、半導体素子をリードに接続して
樹脂により封止する半導体装置の製造方法において、前
記半導体素子の表面に前記リードと一体形成されている
吊りピンを接着する接着部分と電極とを形成する工程
と、前記半導体素子の表面に形成されている前記接着部
分と前記吊りピンとを接触させる工程と、前記半導体素
子と前記吊りピンとを加圧すると同時に加熱して前記半
導体素子と前記吊りピンを接着する工程と、前記リード
と前記電極とを接続する工程と、前記吊りピンおよび前
記リードの一部を含めて前記半導体素子を樹脂により封
止する工程とを具備することを特徴とする。Further, in the above resin-sealed semiconductor device, the bonding means may be made of an insulating adhesive. Further, in the method for manufacturing a resin-sealed semiconductor device according to the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is connected to a lead and sealed with resin, the lead is integrally formed on the surface of the semiconductor element. Forming an adhesive portion and an electrode for adhering the hanging pin, contacting the adhesive portion formed on the surface of the semiconductor element with the hanging pin, and pressing the semiconductor element and the hanging pin Simultaneously heating to bond the semiconductor element and the hanging pin, connecting the lead and the electrode, and sealing the semiconductor element with resin including the hanging pin and a part of the lead. And a process.

【００１４】このように、本発明による樹脂封止型半導
体装置では、半導体素子を固定するための吊りピンと、
この吊りピンと半導体素子とを接着する接着手段とを具
備するため、接着手段により半導体素子と吊りピンとを
接着することにより、半導体素子を固定することができ
る。このため、従来半導体素子を固定するために使用さ
れていたベッドを用いる必要がなくなる。As described above, in the resin-sealed semiconductor device according to the present invention, the hanging pins for fixing the semiconductor element,
Since the hanging pin and the bonding means for bonding the semiconductor element are provided, the semiconductor element can be fixed by bonding the semiconductor element and the hanging pin with the bonding means. Therefore, it is not necessary to use a bed which has been used to fix a semiconductor element in the related art.

【００１５】これにより、電極とリードとを接続するた
めに使用されていた例えばワイヤがベッドに接触するこ
とがなくなるため、様々な大きさの半導体素子に対応す
る別個のベッドを備えたリードフレームを製造する必要
がなくなり、リードフレームの汎用性が向上する。As a result, the wires used for connecting the electrodes and the leads, for example, do not come into contact with the bed, so that the lead frame having separate beds corresponding to semiconductor devices of various sizes can be provided. It eliminates the need for manufacturing and improves the versatility of the lead frame.

【００１６】また、ベッドを使用する必要がないため、
ベッドと封止樹脂との間の熱膨脹率の差に起因した密着
性の劣化を防止することができる。さらに、半導体素子
をベッド上に接着する必要がないため、接着剤が不要と
なるため、コストダウンを図ることができる。さらに、
前述のような接着剤の濡れ性不良に起因した致命的な不
良の発生を防止することができ、このような濡れ性管理
の負担を軽減することができる。Since there is no need to use a bed,
It is possible to prevent the deterioration of the adhesiveness due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the bed and the sealing resin. Furthermore, since it is not necessary to bond the semiconductor element to the bed, an adhesive agent is not needed, and the cost can be reduced. further,
It is possible to prevent the occurrence of a fatal defect due to the poor wettability of the adhesive as described above, and reduce the load of such wettability management.

【００１７】このように、本発明による樹脂封止型半導
体装置では、半導体素子が熱膨脹率の差の小さい樹脂に
直接接触するため、半導体装置の信頼性を向上すること
ができる。As described above, in the resin-sealed semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element is in direct contact with the resin having a small difference in coefficient of thermal expansion, so that the reliability of the semiconductor device can be improved.

【００１８】また、リードと吊りピンとが一体形成され
ているため、吊りピンをリードとともに簡単に形成する
ことができる。さらに、吊りピンにおいて半導体素子を
接着することができる面積を大きくすることにより、様
々な大きさの半導体素子を接着することが可能となるた
め、リードフレームの汎用性を向上することができる。Further, since the lead and the hanging pin are integrally formed, the hanging pin can be easily formed together with the lead. Further, by increasing the area of the hanging pin to which the semiconductor element can be adhered, it becomes possible to adhere semiconductor elements of various sizes, so that the versatility of the lead frame can be improved.

【００１９】また、本発明による樹脂封止型半導体装置
では、リードの表面の高さが前記半導体素子上の電極の
表面の高さ以上であるため、電極とリードとを接続する
ために使用されていた例えばワイヤが半導体素子に接触
することを防止することができる。これにより、様々な
大きさの半導体素子に対応するリードフレームを製造す
る必要がなくなり、リードフレームの汎用性が向上す
る。Further, in the resin-sealed type semiconductor device according to the present invention, since the height of the surface of the lead is equal to or higher than the height of the surface of the electrode on the semiconductor element, it is used for connecting the electrode and the lead. It is possible to prevent the wire from coming into contact with the semiconductor element. As a result, it becomes unnecessary to manufacture lead frames corresponding to semiconductor elements of various sizes, and the versatility of the lead frame is improved.

【００２０】さらに、半導体装置と吊りピンとの接着手
段が、半導体素子上の吊りピンに対応する位置に形成さ
れているパッドと、このパッド上のバンプとにより構成
される本発明による樹脂封止型半導体装置では、バンプ
を介して半導体装置上のパッドと吊りピンとを接着する
ことができる。一般に、金属バンプは不純物を含む可能
性が少ないため、腐食等を防止することができ、半導体
装置の信頼性を損なうことはない。Furthermore, the resin-sealed type according to the present invention, in which the bonding means between the semiconductor device and the hanging pin is composed of a pad formed at a position corresponding to the hanging pin on the semiconductor element and a bump on the pad. In the semiconductor device, the pads on the semiconductor device and the hanging pins can be bonded via the bumps. In general, the metal bumps are unlikely to contain impurities, so that corrosion and the like can be prevented and the reliability of the semiconductor device is not impaired.

【００２１】また、半導体装置と吊りピンとの接着手段
が、絶縁性の接着剤により構成される本発明による樹脂
封止型半導体装置では、吊りピンを介して半導体装置の
外部から侵入する電気的な影響を抑制することができ
る。In addition, in the resin-sealed semiconductor device according to the present invention in which the means for adhering the semiconductor device and the hanging pin is made of an insulating adhesive, the electrical means for intruding from the outside of the semiconductor device through the hanging pin. The influence can be suppressed.

【００２２】さらに、本発明による樹脂封止型半導体装
置の製造方法では、半導体素子の表面に形成されている
接着部分と吊りピンとを接触させて、半導体素子と吊り
ピンとを加圧すると同時に加熱して半導体素子と吊りピ
ンを接着するため、半導体素子上の吊りピンの位置に対
応した位置に接着部分を形成することにより、様々な大
きさの半導体素子を同一の形状の吊りピンに接着するこ
とができる。このため、リードフレームの汎用性を向上
することができる。Further, in the method of manufacturing a resin-sealed semiconductor device according to the present invention, the adhesive portion formed on the surface of the semiconductor element and the hanging pin are brought into contact with each other, and the semiconductor element and the hanging pin are pressurized and simultaneously heated. Since the semiconductor element and the hanging pin are bonded together, by forming an adhesive portion at a position corresponding to the position of the hanging pin on the semiconductor element, it is possible to bond semiconductor elements of various sizes to the hanging pin of the same shape. You can Therefore, the versatility of the lead frame can be improved.

【００２３】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１の（ａ）は、本発明の
第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置の構造を
示す斜視図、図１の（ｂ）は断面図、図１の（ｃ）は上
面図である。ここで、図１の（ａ）と（ｃ）は、封止樹
脂を省略して示している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A is a perspective view showing the structure of a resin-sealed semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a sectional view, and FIG. 1C is a top view. Is. Here, in FIGS. 1A and 1C, the sealing resin is omitted.

【００２４】この図に示すように、本実施の形態による
樹脂封止型半導体装置は、半導体素子１と、この半導体
素子１を固定する吊りピン１０と、半導体素子１上の電
極パッド３とリード４とを接続するワイヤ５と、このワ
イヤ５と半導体装置１と吊りピン１０とを覆うように形
成されている封止樹脂６とにより構成されている。ここ
で、従来の半導体装置では、半導体素子１がベッド２上
に固定されていたが、これと異なり本実施の形態による
半導体装置では、半導体素子１はその上面に固定された
吊りピン１０により保持されていることが特徴である。As shown in this figure, the resin-sealed semiconductor device according to the present embodiment has a semiconductor element 1, suspension pins 10 for fixing the semiconductor element 1, electrode pads 3 on the semiconductor element 1, and leads. 4 and a sealing resin 6 formed so as to cover the wire 5, the semiconductor device 1 and the hanging pins 10. Here, in the conventional semiconductor device, the semiconductor element 1 is fixed on the bed 2, but unlike this, in the semiconductor device according to the present embodiment, the semiconductor element 1 is held by the hanging pins 10 fixed to the upper surface thereof. It is characterized by being.

【００２５】吊りピン１０は、例えば半導体素子１上に
形成されているダミーパッド１１上にバンプ１２を介し
て固定することができる。次に、このような半導体装置
を製造する方法について説明する。The suspension pin 10 can be fixed to the dummy pad 11 formed on the semiconductor element 1 via the bump 12, for example. Next, a method of manufacturing such a semiconductor device will be described.

【００２６】まず、通常の方法に従って半導体装置１を
製造する。ここで、半導体装置１上には、電極パッド３
の他にダミ−パッド１１を形成する。また、ダミーパッ
ド１１上には、吊りピン１０を接続するためのバンプ１
２を、例えばはんだまたは金等の金属により形成する。
さらに、電極パッド３およびダミーパッド１１の領域を
除いて、例えばポリイミド等の保護膜１３により、半導
体素子１の表面を覆う。First, the semiconductor device 1 is manufactured according to a usual method. Here, the electrode pad 3 is provided on the semiconductor device 1.
In addition to this, the dummy pad 11 is formed. Further, on the dummy pad 11, the bump 1 for connecting the suspension pin 10 is connected.
2 is formed of a metal such as solder or gold.
Further, except for the regions of the electrode pads 3 and the dummy pads 11, the surface of the semiconductor element 1 is covered with a protective film 13 such as polyimide.

【００２７】次に、通常の方法により、リードフレーム
を形成する。ここで、従来のリードフレームと異なり、
ベッドを形成せずに、リード４および半導体素子１を固
定するための吊りピン１０を形成する。ここで、吊りピ
ン１０の先端部分の位置が、先に形成された半導体素子
１上のバンプ１２の位置に対応するように、吊りピン１
０を形成する。また、リード４の表面と電極パッド３の
表面との高さとがほぼ等しくなるように、吊りピン１０
の形状を、例えば図１の（ａ）に示すように、加工す
る。さらに、吊りピン１０の先端のバンプ１２と接合さ
れる領域に、例えば金またははんだ等を蒸着する。Next, a lead frame is formed by a usual method. Here, unlike the conventional lead frame,
The suspension pins 10 for fixing the leads 4 and the semiconductor element 1 are formed without forming the bed. Here, the suspension pin 1 is so arranged that the position of the tip of the suspension pin 10 corresponds to the position of the bump 12 on the semiconductor element 1 previously formed.
Form 0. In addition, the hanging pin 10 is arranged so that the heights of the surface of the lead 4 and the surface of the electrode pad 3 are substantially equal.
The shape is processed, for example, as shown in FIG. Further, for example, gold, solder or the like is vapor-deposited on a region of the tip of the hanging pin 10 to be joined to the bump 12.

【００２８】この後、半導体素子１上に形成されたバン
プ１２に吊りピン１０を接触させる。さらに、治具を用
いて吊りピン１０の先端部分に圧力を加えると同時に加
熱を行い、例えば金またははんだ等の結晶接合により吊
りピン１０と半導体素子１上のバンプとを接着する。こ
のようにして、半導体素子１を吊りピン１０により固定
する。After that, the hanging pins 10 are brought into contact with the bumps 12 formed on the semiconductor element 1. Further, a jig is used to apply pressure to the tip portion of the hanging pin 10 and simultaneously heat the same to bond the hanging pin 10 and the bump on the semiconductor element 1 by crystal bonding of gold or solder, for example. In this way, the semiconductor element 1 is fixed by the hanging pins 10.

【００２９】この後は、従来と同様にして、電極パッド
３とリード４とを例えばワイヤ５により接続し、半導体
素子１とワイヤ５とリード４の一部と吊りピン１０の一
部とを樹脂６により封止して、樹脂封止型半導体装置が
完成する。After that, the electrode pad 3 and the lead 4 are connected by, for example, a wire 5, and the semiconductor element 1, the wire 5, a part of the lead 4 and a part of the hanging pin 10 are made of resin in the same manner as in the prior art. The resin-sealed semiconductor device is completed by sealing with 6.

【００３０】このように、本実施の形態による樹脂封止
型半導体装置およびその製造方法では、半導体素子１を
ベッド上に搭載せずに、吊りピン１０に接着することに
より固定することが特徴である。As described above, the resin-sealed semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present embodiment are characterized in that the semiconductor element 1 is not mounted on the bed but is fixed to the hanging pin 10 by being bonded. is there.

【００３１】これによれば、半導体素子１を搭載するベ
ッドを使用しないため、ベッドにワイヤ５が接触する可
能性をなくすことができる。また、半導体素子１上の電
極パッド３の表面の高さとリード４の表面の高さとをほ
ぼ等しくすることができるため、ワイヤ５が半導体素子
に接触することを防止することができる。このため、半
導体素子１の大きさに応じて異なる形状を有するリード
フレームを製造する必要がなくなり、リードフレームの
汎用性を増大することができる。According to this, since the bed on which the semiconductor element 1 is mounted is not used, the possibility that the wire 5 contacts the bed can be eliminated. Moreover, since the height of the surface of the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 and the height of the surface of the lead 4 can be made substantially equal, it is possible to prevent the wire 5 from coming into contact with the semiconductor element. Therefore, it is not necessary to manufacture a lead frame having a different shape depending on the size of the semiconductor element 1, and the versatility of the lead frame can be increased.

【００３２】また、ベッドを使用しないため、従来のよ
うにベッドと樹脂６との間の熱膨脹率の差により応力が
発生して、樹脂とベッドとの密着性が劣化し、半導体装
置の信頼性を劣化させるという問題を防止することがで
きる。Further, since the bed is not used, a stress is generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the bed and the resin 6 as in the conventional case, the adhesion between the resin and the bed is deteriorated, and the reliability of the semiconductor device is reduced. Can be prevented.

【００３３】また、ベッドを使用しないため、半導体素
子１を固定するための導電性ペーストを必要としないた
め、導電性ペーストに含まれている不純物に起因して発
生する可能性のある腐食等の不良を防止することができ
る。Further, since the bed is not used, the conductive paste for fixing the semiconductor element 1 is not required, and therefore, the corrosion or the like which may occur due to the impurities contained in the conductive paste. It is possible to prevent defects.

【００３４】このようにして、本実施の形態によれば、
半導体装置の信頼性を向上することができる。また、バ
ンプ１２により吊りピン１０と半導体素子１とを接着す
る位置は、上記の実施の形態のように、吊りピン１０の
先端である必要はない。例えば図２に示すように、吊り
ピン１０においてバンプ１２を介して半導体素子１を接
着することの可能な領域が長くなるように吊りピン１０
の形状を加工しておき、この領域の内部の適当な位置に
おいて、バンプ１２を介して半導体素子１を接着するこ
とが可能である。このようにすることにより、様々な大
きさの半導体素子１を同一の形状を有する吊りピン１０
により固定することが可能となる。In this way, according to the present embodiment,
The reliability of the semiconductor device can be improved. Further, the position at which the suspension pin 10 and the semiconductor element 1 are bonded by the bump 12 does not have to be the tip of the suspension pin 10 as in the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. 2, in the hanging pin 10, the hanging pin 10 is formed so that the region where the semiconductor element 1 can be bonded via the bump 12 becomes long.
It is possible to process the shape of and to bond the semiconductor element 1 through the bump 12 at an appropriate position inside this region. By doing so, the hanging pins 10 having the same shape can be used for the semiconductor elements 1 of various sizes.
Can be fixed by.

【００３５】図２の（ａ）は、大きい半導体素子１を接
着する場合、図２の（ｂ）は小さい半導体素子１を接着
する場合の、半導体装置の断面図を示している。この図
に示すように、半導体素子１が大きい場合には、吊りピ
ン１０の根元において、半導体装置１が小さい場合に
は、吊りピン１０の先端において、半導体装置１と吊り
ピン１０を接着することができる。FIG. 2A shows a sectional view of a semiconductor device when a large semiconductor element 1 is bonded, and FIG. 2B shows a sectional view of a semiconductor device when a small semiconductor element 1 is bonded. As shown in this figure, when the semiconductor element 1 is large, the semiconductor device 1 and the hanging pin 10 are bonded at the base of the hanging pin 10 and when the semiconductor device 1 is small, at the tip of the hanging pin 10. You can

【００３６】このように、本実施の形態の半導体装置で
は、様々な大きさの半導体素子１を同一の形状を有する
吊りピン１０により固定することが可能となる。図２の
（ｃ）は、半導体装置の上面図を示しており、半導体素
子１、１' 、１''は、それぞれ半導体素子の大きさが大
きい場合から小さい場合について示している。この図に
示すように、半導体素子１を接着することの可能な領域
が広くなるように吊りピン１０を形成し、さらに半導体
素子１〜１''上のこの領域に対応する位置にダミ−パッ
ド１１〜１１''を形成することにより、同一の形状を有
する吊りピン１０により、大きさの異なる半導体素子１
〜１''を固定することができる。このため、様々な大き
さの半導体素子１に対して、様々なリードフレームを製
造する必要がなくなる。このようにして、本実施の形態
による半導体装置では、リードフレームの汎用性を増大
することができる。As described above, in the semiconductor device of this embodiment, the semiconductor elements 1 of various sizes can be fixed by the hanging pins 10 having the same shape. FIG. 2C shows a top view of the semiconductor device, and the semiconductor elements 1, 1 ′, and 1 ″ are shown when the semiconductor elements are large and small respectively. As shown in this figure, the hanging pins 10 are formed so that the region to which the semiconductor element 1 can be bonded is widened, and the dummy pad is provided at a position corresponding to this region on the semiconductor elements 1 to 1 ″. By forming 11 to 11 ″, the semiconductor elements 1 having different sizes can be formed by the hanging pins 10 having the same shape.
~ 1 '' can be fixed. Therefore, it is not necessary to manufacture various lead frames for the semiconductor elements 1 of various sizes. In this way, in the semiconductor device according to the present embodiment, the versatility of the lead frame can be increased.

【００３７】さらに、図２の（ａ）に示すように、例え
ば複数のバンプ１２を介して、半導体素子１を吊りピン
１０に接着することも可能である。このようにすること
により、吊りピン１０と半導体素子１との接着力を増大
することが可能となる。Further, as shown in FIG. 2A, the semiconductor element 1 can be adhered to the hanging pin 10 via a plurality of bumps 12, for example. By doing so, it becomes possible to increase the adhesive force between the hanging pin 10 and the semiconductor element 1.

【００３８】また、前述の実施の形態では、半導体素子
１上の電極パッド３の表面の高さとリード４の表面の高
さとがほぼ等しくなるように、吊りピン１０を屈曲させ
て図１または図２に示すような形状としたが、図３に示
すように、吊りピン１０を直線形状とすることも可能で
ある。このような場合には、半導体素子１上の電極パッ
ド３の表面の高さがリード４の表面の高さに比べて低く
なるが、このようにすることにより、ワイヤボンディン
グ時にワイヤ５が半導体素子１に接触するという問題を
防止することができる。また、吊りピン１０を加工する
必要がないため、リードフレームの製造を簡略化するこ
とができ。製造コストを削減することが可能となる。Further, in the above-described embodiment, the hanging pin 10 is bent so that the height of the surface of the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 and the height of the surface of the lead 4 are substantially equal to each other. Although the shape is as shown in FIG. 2, the hanging pin 10 may be linear as shown in FIG. In such a case, the height of the surface of the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 becomes lower than the height of the surface of the lead 4, but by doing so, the wire 5 is formed on the semiconductor element 1 during wire bonding. The problem of touching 1 can be prevented. Further, since it is not necessary to process the hanging pin 10, the manufacturing of the lead frame can be simplified. It is possible to reduce the manufacturing cost.

【００３９】また、前述の実施の形態では、金属バンプ
１２を介して半導体素子１を吊りピン１０に接着してい
るが、例えば接着剤等を用いて接着することも可能であ
る。ここで、一般に吊りピン１０は、封止樹脂６の外側
に露出するために、外部からの電気的な影響を受ける可
能性がある。このため、例えば絶縁性の接着剤によりこ
の吊りピン１０と半導体素子１とを接着することによ
り、吊りピン１０と半導体素子１とが絶縁されて、リー
ク電流または静電破壊等の外部からの影響を抑制するこ
とができる。また、この時に、腐食を防止するために、
例えばアルカリ性の不純物等が含まれない接着剤を使用
することが望ましい。また、前述の実施の形態のよう
に、金属バンプを用いた場合には、上記のような不純物
を含有する可能性が少ないため、例えば半導体素子１が
腐食する等の問題を考慮する必要がなくなる。Further, in the above-mentioned embodiment, the semiconductor element 1 is adhered to the hanging pin 10 via the metal bump 12, but it is also possible to adhere it by using an adhesive or the like. Here, since the hanging pin 10 is generally exposed to the outside of the sealing resin 6, there is a possibility that the hanging pin 10 is electrically affected by the outside. Therefore, for example, by attaching the suspending pin 10 and the semiconductor element 1 with an insulating adhesive, the suspending pin 10 and the semiconductor element 1 are insulated from each other, and an external influence such as a leak current or electrostatic breakdown occurs. Can be suppressed. At this time, in order to prevent corrosion,
For example, it is desirable to use an adhesive that does not contain alkaline impurities. Further, when the metal bump is used as in the above-described embodiment, it is less likely to contain the impurities as described above, and therefore it is not necessary to consider a problem such as corrosion of the semiconductor element 1. .

【００４０】さらに、前述の実施の形態では、半導体素
子１上の電極パッド３とリード４とをワイヤボンディン
グ法により接続したが、電極パッド３とリード４とを、
例えばバンプを介して接続する方法も可能である。この
ようにすることにより、半導体素子１を吊りピン１０に
接続する工程と、半導体素子１上の電極パッド３をリー
ド４に接続する工程とを同時に行うことが可能となり、
工程を簡略化し、製造に要する時間を短縮することが可
能となる。Further, in the above-mentioned embodiment, the electrode pad 3 and the lead 4 on the semiconductor element 1 are connected by the wire bonding method, but the electrode pad 3 and the lead 4 are connected to each other.
For example, a method of connecting via bumps is also possible. This makes it possible to simultaneously perform the step of connecting the semiconductor element 1 to the hanging pin 10 and the step of connecting the electrode pad 3 on the semiconductor element 1 to the lead 4.
It is possible to simplify the process and shorten the time required for manufacturing.

【００４１】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明による樹脂封止型
半導体装置およびその製造方法によれば、様々な半導体
素子に対応するようにリードフレームを汎用化し、半導
体装置の信頼性を向上することができる。As described above, according to the resin-encapsulated semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the lead frame is generalized to correspond to various semiconductor elements and the reliability of the semiconductor device is improved. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明による樹脂封止型半導体装置の構造を示
す斜視図および断面図および上面図。FIG. 1 is a perspective view, a sectional view and a top view showing the structure of a resin-sealed semiconductor device according to the present invention.

【図２】本発明による樹脂封止型半導体装置の構造を示
す断面図および上面図。FIG. 2 is a sectional view and a top view showing the structure of a resin-sealed semiconductor device according to the present invention.

【図３】本発明による樹脂封止型半導体装置の他の構造
を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing another structure of the resin-sealed semiconductor device according to the present invention.

【図４】従来の樹脂封止型半導体装置の構造を示す断面
図および上面図。FIG. 4 is a sectional view and a top view showing the structure of a conventional resin-sealed semiconductor device.

【図５】従来の問題点を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing conventional problems.

【符号の説明】 １…半導体素子、 ２…ベッド、 ３…電極パッド、 ４…リード、 ５…ワイヤ、 ６…封止樹脂、 ７、１０…吊りピン、 ８…導電性ペースト、 ９…き裂、 １１…ダミーパッド、 １２…バンプ、 １３…保護膜[Explanation of Codes] 1 ... Semiconductor element, 2 ... Bed, 3 ... Electrode pad, 4 ... Lead, 5 ... Wire, 6 ... Sealing resin, 7, 10 ... Suspension pin, 8 ... Conductive paste, 9 ... Crack , 11 ... Dummy pad, 12 ... Bump, 13 ... Protective film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 表面に電極が形成されている半導体素子
と、この半導体素子上の電極とリードとを接続する手段
と、この接続手段と前記リードの一部と前記半導体素子
とを封止する樹脂とを具備する樹脂封止型半導体装置に
おいて、前記半導体素子を固定するために前記リードと
一体形成されている吊りピンと、この吊りピンと前記半
導体素子とを接着する接着手段とを具備することを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。1. A semiconductor element having an electrode formed on its surface, a means for connecting an electrode on the semiconductor element and a lead, and the connecting means, a part of the lead and the semiconductor element. A resin-encapsulated semiconductor device comprising a resin, comprising: a suspension pin integrally formed with the lead for fixing the semiconductor element; and an adhesive means for adhering the suspension pin and the semiconductor element. A characteristic resin-encapsulated semiconductor device. 【請求項２】 前記リードの表面の高さが前記半導体素
子上の電極の表面の高さ以上である請求項１記載の樹脂
封止型半導体装置。2. The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the height of the surface of the lead is equal to or higher than the height of the surface of the electrode on the semiconductor element. 【請求項３】 前記接着手段は、前記半導体素子上の前
記吊りピンに対応する位置に形成されているパッドと、
このパッド上のバンプとにより構成される請求項１また
は２記載の樹脂封止型半導体装置。3. The bonding means comprises a pad formed at a position corresponding to the hanging pin on the semiconductor element,
The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1 or 2, which is constituted by a bump on the pad. 【請求項４】 前記接着手段は、絶縁性の接着剤により
構成される請求項１または２記載の樹脂封止型半導体装
置。4. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the bonding means is made of an insulating adhesive. 【請求項５】 半導体素子をリードに接続して樹脂によ
り封止する半導体装置の製造方法において、前記半導体
素子の表面に前記リードと一体形成されている吊りピン
を接着する接着部分と電極とを形成する工程と、前記半
導体素子の表面に形成されている前記接着部分と前記吊
りピンとを接触させる工程と、前記半導体素子と前記吊
りピンとを加圧すると同時に加熱して前記半導体素子と
前記吊りピンを接着する工程と、前記リードと前記電極
とを接続する工程と、前記吊りピンおよび前記リードの
一部を含めて前記半導体素子を樹脂により封止する工程
とを具備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. A method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is connected to a lead and sealed with a resin, wherein an adhesive portion for adhering a hanging pin integrally formed with the lead and an electrode are provided on a surface of the semiconductor element. Forming step, contacting the adhesive part formed on the surface of the semiconductor element with the hanging pin, pressing the semiconductor element and the hanging pin and simultaneously heating the semiconductor element and the hanging pin And a step of connecting the lead and the electrode, and a step of sealing the semiconductor element including the hanging pin and a part of the lead with a resin. Manufacturing method of sealed semiconductor device.
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