JPH11345911A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH11345911A JPH11345911A JP10151254A JP15125498A JPH11345911A JP H11345911 A JPH11345911 A JP H11345911A JP 10151254 A JP10151254 A JP 10151254A JP 15125498 A JP15125498 A JP 15125498A JP H11345911 A JPH11345911 A JP H11345911A
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Abstract
体チップを単一のパッケージに樹脂封止する半導体装置
の製造において、モールド成形時の樹脂の注入圧による
ダムバーの変位を防止する。 【解決手段】 第2のリードフレームLF2のダムバー
6の側面には、ダムバー6の幅方向に延在する短いダミ
ーリード7が形成されている。ダミーリード7は、リー
ド1のスペース領域の中央部分にのみ形成され、スペー
ス領域の両端部分(リード1の近傍)には形成されてい
ない。これにより、ダムバー6は、リード1のスペース
領域の中央部分ではダミーリード7の長さ分だけ幅が広
くなっており、スペース領域の両端部分(リード1の近
傍)では幅が狭くなっている。
Description
その製造技術に関し、特に、2個の半導体チップを積層
して単一のパッケージに樹脂封止する半導体装置の製造
に適用して有効な技術に関するものである。
y)やSRAM(Static Random AccessMemory) などのメ
モリLSIを形成した半導体チップの高密度実装を目的
とした樹脂封止型半導体装置が、特開平7−58281
号公報に記載されている。
置は、SOJ(Small Outline J-leaded)型のパッケージ
で構成され、トランスファ・モールド法によって成形さ
れたパッケージ本体(樹脂封止体)の内部には、同じ記
憶容量のメモリLSIを形成した2個の半導体チップが
上下に積層された状態で封止されている。
導体チップは、それぞれの素子形成面が互いに対向する
ように配置され、それぞれの素子形成面上には、複数本
のリードのインナーリード部が絶縁フィルムを介して配
置されている。すなわち、この樹脂封止型半導体装置
は、半導体チップの素子形成面上にインナーリード部を
配置するLOC(Lead On Chip)構造で構成され、それぞ
れのインナーリード部は、ワイヤを介して半導体チップ
の対応するボンディングパッドと電気的に接続されてい
る。
リードフレームのリードに固定された状態でパッケージ
本体に封止され、他方は、第2のリードフレームのリー
ドに固定された状態でパッケージ本体に封止される。す
なわち、この樹脂封止型半導体装置は、2枚のリードフ
レームを使って製造される。
たリードのインナーリード部と他方に接続されたリード
のインナーリード部とは、パッケージ本体の内部で互い
に接近する方向に折り曲げられ、レーザによって溶接接
合されている。これらのリードのうち、一方の半導体チ
ップに接続されたリードの他端部は、パッケージ本体の
側面から外部に引き出されてアウターリード部を構成し
ている。これに対し、もう一方の半導体チップに接続さ
れたリードの他端部は、上記レーザによる溶接接合工程
の後、トランスファ・モールド工程に先立ってパッケー
ジ本体の内部で切断されるため、パッケージ本体の外部
には引き出されない。すなわち、パッケージ本体から引
き出されたアウターリード部は、2個の半導体チップに
共通の外部接続端子を構成している。
メモリLSIを形成した2個の半導体チップを薄型のパ
ッケージに樹脂封止することが可能となるので、1個の
半導体チップを樹脂封止したパッケージとほぼ同じサイ
ズで実質的に2倍の記憶容量を有する大容量パッケージ
を実現することができる。
うな2個の半導体チップを封止したパッケージをさらに
薄型化することのできる新規なパッケージ構造を開発中
である。
TSOP(Thin Small Outline Package)型で構成され
る。トランスファ・モールド法によって成形されるパッ
ケージ本体(樹脂封止体)の内部には、同じ記憶容量の
メモリLSI(例えば64メガビットのDRAM)を形
成した2個の半導体チップが上下に積層され、それぞれ
の裏面が互いに接触するように配置された状態で封止さ
れる。
Chip)構造で構成される。すなわち、2個の半導体チッ
プのそれぞれの素子形成面上には、複数本のリードのイ
ンナーリード部が絶縁フィルムを介して配置され、それ
ぞれのインナーリード部は、ワイヤを介して半導体チッ
プの対応するボンディングパッドと電気的に接続され
る。
半導体チップのそれぞれの素子形成面を互いに対向する
ように配置してそれらの隙間にリードのインナーリード
部を配置する前記公報記載のパッケージとは異なり、2
個の半導体チップの裏面同士を互いに接触させて積層す
る。
無くなるので、その分、パッケージ本体の厚さを薄くす
ることができる。また、半導体チップとリードとの間に
形成される浮遊容量のうち、第1の半導体チップの素子
形成面上に配置されるリードと第2の半導体チップとの
間に形成される浮遊容量、および第2の半導体チップの
素子形成面上に配置されるリードと第1の半導体チップ
との間に形成される浮遊容量をそれぞれ排除することが
できるので、その分、リードに付加される浮遊容量を低
減してリードの信号伝播遅延を改善することができる。
リードフレームのリードに固定された状態でパッケージ
本体に封止され、他方は、第2のリードフレームのリー
ドに固定された状態で上記パッケージ本体に封止され
る。すなわち、この樹脂封止型半導体装置は、2枚のリ
ードフレームを使って製造される。また、これらの2枚
のリードフレームのうち、一方にはアウターリード部が
形成されず、インナーリード部のみが形成される。すな
わち、この樹脂封止型半導体装置は、パッケージ本体か
ら引き出された他方のリードフレームのアウターリード
部が、2個の半導体チップに共通の外部接続端子として
使用される。
は、まず第1のリードフレームのリードのインナーリー
ド部を第1の半導体チップの素子形成面上に接着し、第
2のリードフレームのリードのインナーリード部を第2
の半導体チップの素子形成面上に接着する。
のインナーリード部と第1の半導体チップの素子形成面
に形成されたボンディングパッドとをワイヤで結線し、
第2のリードフレームのリードのインナーリード部と第
2の半導体チップの素子形成面に形成されたボンディン
グパッドとをワイヤで結線した後、第1の半導体チップ
の裏面と第2の半導体チップの裏面とが対向するように
2枚のリードフレームを重ね合わせ、これらのリードフ
レームをモールド金型に装着して第1の半導体チップと
第2の半導体チップとを樹脂封止する。
部に露出した第1のリードフレームのダムバーと第2の
リードフレームのダムバーとを切断成形金型を使って切
断すると共に、一方のリードフレームのアウターリード
部の成形を行う。
フレームの切断が一度の工程で済むので、モールド工程
に先立って一方のリードフレームのアウターリード部を
切断する前記公報記載のパッケージの製造方法に比べて
工程を短縮することができる。
ップをそれぞれ搭載した2枚のリードフレームを重ね合
わせてモールド金型に装着し、一方のリードフレームの
ダムバーと他方のリードフレームのダムバーとを上型の
クランプ面と下型のクランプ面とで上下方向から締め付
けた状態でモールド金型のキャビティに樹脂を圧入す
る。そのため、上下の金型のクランプ面がダムバーを締
め付ける力が不足すると、樹脂の注入圧力によって一方
のダムバーがキャビティの外側方向に変位し、このとき
生じた一方のダムバーと他方のダムバーとの隙間を通じ
て樹脂がキャビティの外に漏れ出し、成形不良を引き起
こすことがある。
リードの幅およびピッチが微細化されているために、ダ
ムバーの幅も狭くなっている。そのため、金型のクラン
プ面とダムバーとの接触面積を十分に確保することが難
しく、クランプ面がダムバーを締め付ける力が不足する
ために、樹脂の注入圧によるダムバーの変位が生じ易
い。
ー幅を広くすることも考えられるが、このようにする
と、重なり合った2本のダムバーを同時に切断する上記
の製造方法では、切断金型の負担が大きくなり、その寿
命が短くなるなどの問題が生じる。
使用して2個の半導体チップを樹脂封止する半導体装置
の製造において、モールド成形時の樹脂の注入圧による
ダムバーの変位を防止する技術を提供することにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
プの裏面と第2の半導体チップの裏面とが対向するよう
に重ね合わされた状態でパッケージ本体に樹脂封止さ
れ、前記第1の半導体チップの素子形成面上に固定され
た第1のリードフレームの複数本のリードのインナーリ
ード部と前記第1の半導体チップの素子形成面に形成さ
れたボンディングパッド、および前記第2の半導体チッ
プの素子形成面上に固定された第2のリードフレームの
複数本のリードのインナーリード部と前記第2の半導体
チップの素子形成面に形成されたボンディングパッドと
がそれぞれ電気的に接続され、前記パッケージ本体の外
部に露出した前記第2のリードフレームのダムバーの幅
は、前記パッケージ本体の外部に露出した第1のリード
フレームのダムバーの幅よりも狭い。
工程(a)〜(d)を含んでいる; (a)第1のダムバーによって互いに連結された複数本
のリードを有する第1のリードフレームと、第2のダム
バーによって互いに連結された複数本のリードを有し、
前記第2のダムバーには、その幅方向に延在するダミー
リードが形成された第2のリードフレームとを用意する
工程、(b)前記第1のリードフレームのリードのイン
ナーリード部を第1の半導体チップの素子形成面上に固
定し、前記第2のリードフレームのリードのインナーリ
ード部を第2の半導体チップの素子形成面上に固定する
工程、(c)前記第1のリードフレームのリードのイン
ナーリード部と前記第1の半導体チップの素子形成面に
形成されたボンディングパッドとを電気的に接続し、前
記第2のリードフレームのリードのインナーリード部と
前記第2の半導体チップの素子形成面に形成されたボン
ディングパッドとを電気的に接続する工程、(d)前記
第1の半導体チップの裏面と前記第2の半導体チップの
裏面とが対向するように、前記第1のリードフレームと
前記第2のリードフレームとを重ね合わせた状態で、前
記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとをパ
ッケージ本体に樹脂封止する工程、(e)前記パッケー
ジ本体の外部に露出した前記第1のリードフレームの前
記第1のダムバーと、前記第2のリードフレームの前記
第2のダムバーとを切断する工程。
基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するた
めの全図において、同一の部材には同一の符号を付し、
その繰り返しの説明は省略する。
導体装置の製造に用いる第1のリードフレームLF1の
平面図、図2は、同じくこの半導体装置の製造に用いる
第2のリードフレームLF2の平面図である。
2に示す2枚のリードフレームLF1、LF2を使って
製造される。図1に示すように、第1のリードフレーム
LF1は、周囲が枠体10で囲まれた領域内に複数本
(例えば32本)のリード1、4本のバスバーリード
2、2本の支持リード3、複数枚(例えば8枚)の絶縁
フィルム4などを配置した構成になっている。
2本のリード1のうち、図の上下方向に沿って延在する
枠体10の一方(図の左側)に沿って配列された16本
のリード群は、この枠体10と平行に延在する1本のダ
ムバー5によって互いに連結されている。同様に、図の
上下方向に沿って延在する枠体10の他方(図の右側)
に沿って配列された16本のリード群は、この枠体10
と平行に延在する1本のダムバー5によって互いに連結
されている。すなわち、このリードフレームLF1は、
複数本のリード1を図の上下方向に沿って2列に配列す
る2方向リード配列構造で構成されている。
ッケージ本体をトランスファ・モールド成形する際に、
溶融樹脂がキャビティの外部に漏出するのを防止するた
めの部材であり、上記複数本のリード1のそれぞれは、
ダムバー5よりも外側(枠体10側)に位置する部分が
アウターリード部1bを構成し、内側に位置する部分が
インナーリード部1aを構成している。
央部には、図の上下方向に沿って延在する4本のバスバ
ーリード2が配置されている。これら4本のバスバーリ
ード2のうち、2本のバスバーリード2は、図の上下方
向に沿って延在する枠体10の一方(図の左側)に沿っ
て配列された16本のリード群の中の両端部および中央
部に配置された3本のリード1に連結され、これらのリ
ード1のインナーリード部1aと一体に構成されてい
る。この2本のバスバーリード2に連結された3本のリ
ード1は、例えば5Vの電源電位(Vcc)に固定される
電源電位端子を構成している。
の2本のバスバーリード2は、図の上下方向に沿って延
在する枠体10の他方(図の左側)に沿って配列された
16本のリード群の中の両端部および中央部に配置され
た3本のリード1に連結され、これらのリード1のイン
ナーリード部1aと一体に構成されている。この2本の
バスバーリード2に連結された3本のリード1は、例え
ば0Vの基準電位(Vss)に固定される基準電位端子を
構成している。
1(電源電位端子、基準電位端子)以外のリード1は、
信号用端子または空き(NC)端子を構成している。信
号用端子は、データ入出力端子、アドレス入力端子、ロ
ウアドレスストローブ端子、カラムアドレスストローブ
端子、リード/ライトイネーブル端子、出力イネーブル
端子などからなる。空き端子のインナーリード部1a
は、他の端子のインナーリード部1aに比べて短い長さ
で構成されている。
面には、例えばポリイミド樹脂からなる短冊状の絶縁フ
ィルム4が複数本のリード1に跨って接着されている。
これらの絶縁フィルム4の裏面には、後述する製造工程
で第1の半導体チップの素子形成面が接合される。すな
わち、リードフレームLF1は、半導体チップの素子形
成面上にインナーリード部1aを配置するLOC構造で
構成されている。
ドフレームLF1の断面図である。空き端子以外の端子
を構成するリード1のインナーリード部1aは、図示の
ように、ダムバー5に近い方から順に、リードフレーム
LF1の表裏面と平行な方向に延在する第1部分1a
1、上方に折れ曲がった第2部分1a2、および第1部
分1a1と平行な方向に延在する第3部分1a3で構成
されている。第3部分1a3は、後述する製造工程で半
導体チップの素子形成面上に配置される部分であり、そ
の裏面には前述した絶縁フィルム4が接着されている。
LF2は、周囲が枠体10で囲まれた領域内に複数本
(例えば32本)のリード1、4本のバスバーリード
2、2本の支持リード3などを配置した構成になってい
る。このリードフレームLF2は、全てのリード1がイ
ンナーリード部1aのみによって構成され、アウターリ
ード部1bを有していない点および以下に述べる特徴を
除けば、前記第1のリードフレームLF1と類似した構
造になっている。
れた32本のリード1のうち、図の上下方向に沿って延
在する枠体10の一方(図の左側)に沿って配列された
16本のリード群は、この枠体10と平行に延在する1
本のダムバー6によって互いに連結されている。同様
に、図の上下方向に沿って延在する枠体10の他方(図
の右側)に沿って配列された16本のリード群は、この
枠体10と平行に延在する1本のダムバー6によって互
いに連結されている。
中央部には、図の上下方向に沿って延在する4本のバス
バーリード2が配置されている。これら4本のバスバー
リード2のうち、2本のバスバーリード2は、図の上下
方向に沿って延在する枠体10の一方(図の左側)に沿
って配列された16本のリード群の中の両端部および中
央部に配置された3本のリード1に連結され、これらの
リード1のインナーリード部1aと一体に構成されてい
る。この2本のバスバーリード2に連結された3本のリ
ード1は、基準電位(Vss)に固定される基準電位端子
を構成している。
の2本のバスバーリード2は、図の上下方向に沿って延
在する枠体10の他方(図の右側)に沿って配列された
16本のリード群の中の両端部および中央部に配置され
た3本のリード1に連結され、これらのリード1のイン
ナーリード部1aと一体に構成されている。この2本の
バスバーリード2に連結された3本のリード1は、電源
電位(Vcc)に固定される電源電位端子を構成してい
る。
1(電源電位端子、基準電位端子)以外のリード1は、
信号用端子または空き(NC)端子を構成している。信
号用端子は、データ入出力端子、アドレス入力端子、ロ
ウアドレスストローブ端子、カラムアドレスストローブ
端子、リード/ライトイネーブル端子、出力イネーブル
端子などからなる。空き端子のインナーリード部1a
は、他の端子のインナーリード部1aに比べて短い長さ
で構成されている。
面には、例えばポリイミド樹脂からなる短冊状の絶縁フ
ィルム4が複数本のリード1に跨って接着されている。
これらの絶縁フィルム4の裏面には、後述する製造工程
で第2の半導体チップの素子形成面が接合される。すな
わち、リードフレームLF2は、LOC構造で構成され
ている。
レームLF2の断面図である。空き端子以外の端子を構
成するリード1のインナーリード部1aは、前記第1の
リードフレームLF1と同様、ダムバー6に近い方から
順に、リードフレームLF2の表裏面と平行な方向に延
在する第1部分1a1、上方に折れ曲がった第2部分1
a2、および第1部分1a1と平行な方向に延在する第
3部分1a3で構成されている。第3部分1a3は、後
述する製造工程で半導体チップの素子形成面上に配置さ
れる部分であり、その裏面には前述した絶縁フィルム4
が接着されている。
F1と第2のリードフレームLF2とは、それらの裏面
同士を重ね合わせた状態で使用される。そのため、リー
ドフレームLF1、LF2の裏面同士を重ね合わせたと
きに、両者の同じ端子同士がダムバー5、6の近傍で重
なり合うよう、リードフレームLF1の図1に示す端子
配列は、リードフレームLF2の図2に示す端子配列と
左右が逆になっている。
レームLF2の一部を拡大して示す平面図、同図(b)
は、同図(a)の一部(ダムバー6の近傍)をさらに拡
大して示す平面図である。
ムバー6の側面には、このダムバー6の幅方向に延在す
る短いダミーリード7が形成されている。特に限定はさ
れないが、このダミーリード7は、全てのリード1のス
ペース領域に1本ずつ形成されており、ダムバー6の2
つの側面のうち、インナーリード部1aが配置された側
面とは反対側の側面に配置されている。図5(b)に拡
大して示すように、ダミーリード7は、その幅がリード
1のスペースよりも幾分狭くなるように構成されてい
る。すなわち、ダミーリード7は、リード1のスペース
領域の中央部分にのみ形成され、スペース領域の両端部
分(リード1の近傍)には形成されていない。これによ
り、ダムバー6は、リード1のスペース領域の中央部分
ではダミーリード7の長さ分だけ幅が広くなっており、
スペース領域の両端部分(リード1の近傍)では幅が狭
くなっている。リード1のスペース領域の両端部分にお
けるダムバー6の幅は、前記第1のリードフレームLF
1のダムバー5の幅よりも狭く、スペース領域の中央部
分におけるダムバー6の幅は、第1のリードフレームL
F1のダムバー5の幅よりも広い。
ームLF1および第2のリードフレームLF2を製造す
るには、42アロイのような鉄(Fe)−ニッケル(N
i)合金あるいは銅(Cu)などからなる薄い板材をエ
ッチング加工してリード1、バスバーリード2、ダムバ
ー5(6)などのパターンを形成し、次いでプレス加工
によってリード1のインナーリード部1aを前記図3
(図4)に示すように折り曲げた後、インナーリード部
1aの裏面に絶縁フィルム4を接着する。なお、実際の
リードフレームLF1、LF2は、それぞれ5個程度の
半導体チップを搭載できるような多連構造になっている
が、前記図1および図2は、それぞれ半導体チップ1個
分の領域を示している。
部の寸法の一例を示すと、リードフレームLF1、LF
2を構成する板材の厚さは0.1mm、ダムバー5(6)の
近傍におけるリード1の幅は0.4mm、リード1のピッチ
は1.27mmである。従って、ダムバー5(6)の近傍に
おけるリード1のスペース(s)は0.87mmである。ま
た、第1のリードフレームLF1のダムバー5の幅は0.
15mm、第2のリードフレームLF2のダムバー6の幅
は、リード1のスペース領域の両端部分(リード1の近
傍)で0.13mm、スペース領域の中央部分(ダミーリー
ド7が形成された領域)で0.23mmである。ダムバー6
の側面に形成されたダミーリード7の長さは0.1mm、幅
は0.55mmである。
2は、リード1のスペース領域の両端部分(リード1の
近傍)におけるダムバー6の幅が、第1のリードフレー
ムLF1のダムバー5の幅よりも狭くなっている。上記
した寸法の一例では、リード1の近傍におけるダムバー
6の幅は0.13mmであるのに対し、第1のリードフレー
ムLF1のダムバー5の幅は0.15mmである。このダム
バー5、6の幅の差(0.15mm−0.13mm=0.02mm)
は、後述するパッケージ本体のトランスファ・モールド
工程でリードフレームLF1、LF2を重ね合わせてモ
ールド金型に位置決めする際に、リードフレームLF1
のダムバー5とリードフレームLF2のダムバー6との
間に生じる幅方向の合わせずれの最大値に等しい。すな
わち、第2のリードフレームLF2のダムバー6は、リ
ードフレームLF1、LF2を重ね合わせてモールド金
型に位置決めした際、第1のリードフレームLF1のダ
ムバー5よりも外側にはみ出すことがないように、リー
ド1の近傍の幅が規定される。これに対し、リード1の
スペース領域の中央部分では、第2のリードフレームL
F2のダムバー6にダミーリード7が形成されているの
で、リードフレームLF1、LF2を重ね合わせてモー
ルド金型に位置決めした際、このダミーリード7の先端
部分が第1のリードフレームLF1のダムバー5よりも
外側にはみ出す。
を使った半導体装置の製造方法を図6〜図19を用いて
工程順に説明する。
個の半導体チップ8a、8bとを用意し、図6および図
8(a)に示すように、第1のリードフレームLF1に
第1の半導体チップ8aを搭載すると共に、図7および
図8(b)に示すように、第2のリードフレームLF2
に第2の半導体チップ8bを搭載する。
チップ8a、8bは、同一の寸法で構成され、それらの
素子形成面には64メガビットのDRAMが形成されて
いる。また、それらの素子形成面の中央部には、アルミ
ニウム(Al)配線の一部を露出させて形成した複数の
ボンディングパッドBPが形成されている。これらのボ
ンディングパッドBPは、半導体チップ8a(8b)の
長手方向に沿って一列に配置されている。上記DRAM
の回路パターンおよびボンディングパッドBPの配列
は、第1の半導体チップ8aと第2の半導体チップ8b
とで同一になっている。すなわち、2個の半導体チップ
8a、8bは、同一の寸法および同一の構造で構成され
ている。
体チップ8aを搭載するには、図8(a)に示すよう
に、リード1のインナーリード部1aの第3部分1a3
に接合された絶縁フィルム4の裏面に半導体チップ8a
の素子形成面を接着固定する。同様に、第2のリードフ
レームLF2に第2の半導体チップ8bを搭載するに
は、図8(b)に示すように、リード1のインナーリー
ド部1aの第3部分1a3に接合された絶縁フィルム4
の裏面に半導体チップ8bの素子形成面を接着固定する
ことによって行われる。
に、リードフレームLF1のリード1と半導体チップ8
aのボンディングパッドBPとをワイヤ9で電気的に接
続する。また、図10および図11(b)に示すよう
に、リードフレームLF2のリード1と半導体チップ8
bのボンディングパッドBPとをワイヤ9で電気的に接
続する。ワイヤ9としては、例えば金(Au)ワイヤを
用いる。また、ワイヤ9による接続方法としては、例え
ば熱圧着と超音波振動とを併用したワイヤボンディング
方法を用いる。
チップ8aがすでにリードフレームLF1に固定されて
いるので、図11(a)に示すように、半導体チップ8
aおよびリードフレームLF1をヒートステージ20に
搭載した状態でワイヤ9の接続を安定に行うことができ
る。同様に、半導体チップ8bもすでにリードフレーム
LF2に固定されているので、図11(b)に示すよう
に、半導体チップ8bおよびリードフレームLF2をヒ
ートステージ20に搭載した状態でワイヤ9の接続を安
定に行うことができる。
て、信号用端子を構成するリード1とボンディングパッ
ドBPとのワイヤ9による接続は、図11(a)、
(b)に示すように、バスバーリード2を飛び越えて行
われる。このとき、ワイヤ9の一端部は、インナーリー
ド部1aの第3部分1a3に接合される。この第3部分
1a3の裏面には絶縁フィルム4が接合されているの
で、素子形成面に与えるボンディングの衝撃を絶縁フィ
ルム4で吸収することができる。
て、電源(基準)電位端子を構成するバスバーリード2
とボンディングパッドBPとのワイヤ9による接続は、
図9および図10に示すように、それぞれのバスバーリ
ード2の一部に形成された分岐リード2aにワイヤ9の
一端部を接合することによって行われる。図示のよう
に、分岐リード2aのそれぞれの先端部は、ボンディン
グパッドBPから離間する方向に延在している。これに
より、一端部が分岐リード2aに接続されるワイヤ9
と、一端部が信号用端子を構成するリード1のインナー
リード部1aに接続されるワイヤ9とは長さがほぼ等し
くなるので、ワイヤ9のボンダビリティが良好になる。
また、図示のように、分岐リード2aの裏面には絶縁フ
ィルム4が接合されているので、半導体チップ8a(8
b)の素子形成面に与えるボンディングの衝撃を絶縁フ
ィルム4で吸収することができる。
チップ8a、8bの裏面同士が互いに接触するように、
2枚のリードフレームLF1、LF2の裏面同士を重ね
合わせる。このとき、2個の半導体チップ8a、8b
は、中途部(第2部分1a2)を折り曲げたインナーリ
ード部1aの弾性力によって裏面同士の接触が保たれ
る。またこのとき、リードフレームLF1とリードフレ
ームLF2とは、枠体10同士、インナーリード部1a
の第1部分1a1同士およびダムバー5とダムバー6と
が互いに接触する。2個の半導体チップ8a、8bは、
接着剤を使ってそれらの裏面同士を固定してもよい。
フレームLF1、LF2の裏面同士を重ね合わせた状態
で、それらをモールド金型30の上型30aと下型30
bとの間に位置決めする。このとき、上型30aと下型
30bとによって形成されるキャビティ31の内部に
は、半導体チップ8a、8b、リードフレームLF1、
LF2のそれぞれのリード1のインナーリード部1a、
絶縁フィルム4、ワイヤ9などが配置される。
大して示す断面図であり、同図(a)は、リードフレー
ムLF1に形成されたリード1のアウターリード部1a
の中心線に沿った断面を示し、同図(b)は、リード1
のスペース領域の中央部分(リードフレームLF2のダ
ムバー6にダミーリード7が形成された領域)に沿った
断面を示している。また、図15は、上記キャビティ3
1の端部におけるダムバー5、6の重なり状態を示す斜
視図である。なお、図15は、リードフレームLF1、
LF2の上下の配置が図14とは逆になっている。
F2は、ダムバー5、6とそれらの近傍のリード1とが
上型30aのクランプ面32aと下型30bのクランプ
面32bとで上下両方向から押さえ付けられることによ
って、モールド金型30に固定される。このとき、リー
ドフレームLF2のダムバー6にダミーリード7が形成
されていない領域では、図14(a)に示すように、ダ
ムバー6の幅がダムバー5よりも狭いので、下型30b
のクランプ面32bとダムバー6との接触面積が小さく
なる。これに対し、ダムバー6の側面にダミーリード7
が形成された領域では、同図(b)に示すように、ダム
バー6とダミーリード7とが共に下型30bのクランプ
面32bと接触する。すなわち、ダムバー6の側壁にダ
ミーリード7を形成することにより、ダムバー6の幅を
狭くしても、下型30bのクランプ面32bとダムバー
6との接触面積は、ダムバー6の全域では実質的に増加
する。
0のポットからランナーおよびゲートを通じてキャビテ
ィ21内に樹脂を加圧注入することによって、パッケー
ジ本体(樹脂封止体)11を成形する。パッケージ本体
11を構成する樹脂は、例えばフェノール系硬化剤、シ
リコーンゴムおよびフィラーを添加したエポキシ系樹脂
からなる。
に用いる2枚のリードフレームLF1、LF2の一方の
ダムバー6にダミーリード7を形成する本実施形態によ
れば、ダムバー6の幅を狭くしても、モールド金型30
のクランプ面32bとダムバー6との接触面積を確保す
ることができるので、リードフレームLF1のダムバー
5とリードフレームLF2のダムバー6とを上型30a
のクランプ面32aと下型30bのクランプ面32bと
の間に確実に固定することができる。これにより、モー
ルド金型30のキャビティ21内に樹脂を注入したとき
の圧力によって、幅の狭いダムバー6がキャビティ21
の外側方向に変形する不具合を防止することができるの
で、ダムバー5とダムバー6との隙間を通じて樹脂がキ
ャビティ21の外側に漏れ出すことによって起こる成形
不良を確実に防止することができる。
変形が防止されることにより、モールド金型30のクラ
ンプ面32a、32bの磨耗が低減され、さらに金型全
体のたわみによるダムバー5、6のクランプ力のばらつ
きも抑えられるので、モールド金型30の修理費用の低
減や寿命の延長を図ることができる。
ムLF1、LF2を取り出した後、図16に示すよう
に、パッケージ本体11の側面から露出したリードフレ
ームLF1のダムバー5とリードフレームLF2のダム
バー6との側面同士(図でYの記号を付した個所)を、
例えばレーザを用いたシーム溶接によって接合する。
したリードフレームLF1、LF2の表面に半田メッキ
を施した後、リードフレームLF1、LF2の不要個所
(ダムバー5、6および枠体10)の切断除去およびパ
ッケージ本体11の側面とダムバー5、6との隙間に残
った樹脂の除去(バリ取り)を行い、さらにリード1の
アウターリード部1bを、例えばガルウィング状に成形
することにより、図17に示すような2個の半導体チッ
プ8a、8bを封止したTSOP40が完成する。
ドフレームLF1、LF2の不要個所(ダムバー5、6
および枠体10)の切断除去およびアウターリード部1
bの成形は、ダムバー5、6の下部を切断成形金型50
のアール(R)部で支持した状態で同時に行われる。こ
のとき、リードフレームLF1のアウターリード部1b
は、リードフレームLF2のダムバー6の位置する方向
に向かって折り曲げられる。これにより、ダムバー6と
反対方向に折り曲げた場合に比べてアウターリード部1
bの実効長が長くなるので、TSOP40をプリント配
線基板に実装したときに、TSOP40とプリント配線
基板との熱膨張係数差に起因して半田接続部に加わるス
トレスがアウターリード部1bの変形によって吸収され
易くなり、TSOP40の接続信頼性が向上する。
の幅をリードフレームLF1のダムバー5の幅よりも狭
くしたことにより、図18(a)に示すように、ダムバ
ー6の外側の側面がダムバー5の外側の側面よりも内側
に配置されるようになる。このとき、2枚のリードフレ
ームLF1、LF2の間に合わせずれが生じた場合で
も、図18(b)に示すように、ダムバー6の外側の側
面がダムバー5の外側の側面よりさらに外側に配置され
ることはない。従って、アウターリード部1bをダムバ
ー6の位置する方向に向かって折り曲げる際、アウター
リード部1bの下面は、ダムバー5の外側の側面または
それよりも内側で折り曲げられる。これに対し、ダムバ
ー6の外側の側面がダムバー5の外側の側面よりもさら
に外側に配置された場合には、図18(c)に示すよう
に、アウターリード部1bの下面が、ダムバー5の外側
の側面よりもさらに外側で折り曲げられるため、パッケ
ージ本体11の側面からアウターリード部1bの先端ま
での長さ(L)がTSOPの規格を越えてしまう。
5、6の切断は、図19に示すように、ダムバー5の幅
が狭い領域(ダミーリード7が形成されていない領域)
で行われる。これにより、2本のダムバー5、6を同時
に切断する場合でも切断成形金型50のストレスが低減
されるので、切断成形金型50の修理費用の低減や寿命
の延長を図ることができる。また、ダムバー5、6の切
断面に形成される切断バリの量や半田メッキ屑の量が低
減されるので、リード間のショートを防止することがで
き、TSOP40の小型化(リードの狭ピッチ化)を推
進することができる。
P40は、図20(平面図)および図21(図20のI
−I線に沿った断面図)に示すように、プリント配線基
板60に複数個実装され、一つの回路システムを構成す
る電子装置の構成部品などとして使用される。
ドフレームLF2のダムバー6に形成されるダミーリー
ド7は、インナーリード部1aが連結される側面と反対
側の側面に配置されるが、図22(a)、(b)に示す
ように、このダミーリード7をインナーリード部1aが
連結される側面に配置してもよい。
うに、モールド金型30の下型30bのクランプ面32
bとダムバー6との接触面積が実質的に増加するため、
前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
1に近い方の側面に配置する本実施形態によれば、モー
ルド工程後にパッケージ本体11の側面とダムバー6と
の隙間に残る樹脂の量が低減されるので、バリ取り作業
が容易になる。
に、リードフレームLF2のダムバー6の両側面にダミ
ーリード7を形成してもよい。この場合は、図25に示
すように、モールド金型30の下型30bのクランプ面
32bとダムバー6との接触面積がさらに増加するため
に、リードフレームLF1のダムバー5とリードフレー
ムLF2のダムバー6とを上型30aのクランプ面32
aと下型30bのクランプ面32bとの間により一層確
実に固定することができる。
記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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。
ド部と半導体チップとを絶縁フィルムを介して接合した
が、リードのインナーリード部と半導体チップとを接着
剤で直接接合してもよい。
のアウターリード部を第2のリードフレームのダムバー
の方向に向かって折り曲げたが、それと反対方向に向か
って折り曲げてもよい。
置の製造に適用した例を説明したが、本発明は、2枚の
リードフレームを使って2個の半導体チップを樹脂封止
する半導体装置の製造に広く適用することができる。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
バーの変形によってキャビティの外側に樹脂が漏れ出す
成形不良を確実に防止することができるので、2枚のリ
ードフレームを使った樹脂封止型半導体装置の製造歩留
まりが向上する。また、これにより、モールド金型の寿
命を向上させることができる。
ことができるので、ダムバー切断成形金型のストレスが
低減され、その寿命を向上させることができる。また、
ダムバーの切断面の面積が小さくなることにより、この
切断面に形成される切断バリの量や半田メッキ屑の量を
低減することができるので、2枚のリードフレームを使
った樹脂封止型半導体装置の信頼性および製造歩留まり
が向上する。
フレームの平面図である。
フレームの平面図である。
ームの断面図である。
の断面図である。
2のリードフレームの一部を拡大して示す平面図、
(b)は、(a)の一部をさらに拡大して示す平面図で
ある。
方法を示す第1のリードフレームの平面図である。
方法を示す第2のリードフレームの平面図である。
装置の製造方法を示す第1のリードフレームの断面図、
(b)は、本発明の実施の形態1である半導体装置の製
造方法を示す第2のリードフレームの断面図である。
方法を示す第1のリードフレームの平面図である。
造方法を示す第2のリードフレームの平面図である。
ある半導体装置の製造方法を示す断面図である。
造方法を示す断面図である。
造方法を示すモールド金型の要部断面図である。
ある半導体装置の製造方法を示すモールド金型の要部拡
大断面図である。
バーの重なり状態を示す斜視図である。
造方法を示す要部拡大斜視図である。
面図である。
形方法を示す説明図である。
造方法を示す要部拡大斜視図である。
リント配線基板に実装した状態を示す平面図である。
第2のリードフレームの一部を拡大して示す平面図、
(b)は、(a)の一部をさらに拡大して示す平面図で
ある。
造方法を示すモールド金型の要部拡大断面図である。
第2のリードフレームの一部を拡大して示す平面図、
(b)は、(a)の一部をさらに拡大して示す平面図で
ある。
造方法を示すモールド金型の要部拡大断面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 第1の半導体チップの裏面と第2の半導
体チップの裏面とが対向するように重ね合わされた状態
でパッケージ本体に樹脂封止され、前記第1の半導体チ
ップの素子形成面上に固定された第1のリードフレーム
の複数本のリードのインナーリード部と前記第1の半導
体チップの素子形成面に形成されたボンディングパッ
ド、および前記第2の半導体チップの素子形成面上に固
定された第2のリードフレームの複数本のリードのイン
ナーリード部と前記第2の半導体チップの素子形成面に
形成されたボンディングパッドとがそれぞれ電気的に接
続された半導体装置であって、前記パッケージ本体の外
部に露出した前記第2のリードフレームのダムバーの幅
は、前記パッケージ本体の外部に露出した第1のリード
フレームのダムバーの幅よりも狭いことを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記第1のリードフレームの複数本のリードのアウターリ
ード部は、前記第2のリードフレームのダムバーの位置
する方向に折り曲げられていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項3】 以下の工程(a)〜(d)を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法; (a)第1のダムバーによって互いに連結された複数本
のリードを有する第1のリードフレームと、第2のダム
バーによって互いに連結された複数本のリードを有し、
前記第2のダムバーには、その幅方向に延在するダミー
リードが形成された第2のリードフレームとを用意する
工程、(b)前記第1のリードフレームのリードのイン
ナーリード部を第1の半導体チップの素子形成面上に固
定し、前記第2のリードフレームのリードのインナーリ
ード部を第2の半導体チップの素子形成面上に固定する
工程、(c)前記第1のリードフレームのリードのイン
ナーリード部と前記第1の半導体チップの素子形成面に
形成されたボンディングパッドとを電気的に接続し、前
記第2のリードフレームのリードのインナーリード部と
前記第2の半導体チップの素子形成面に形成されたボン
ディングパッドとを電気的に接続する工程、(d)前記
第1の半導体チップの裏面と前記第2の半導体チップの
裏面とが対向するように、前記第1のリードフレームと
前記第2のリードフレームとを重ね合わせた状態で、前
記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとをパ
ッケージ本体に樹脂封止する工程、(e)前記パッケー
ジ本体の外部に露出した前記第1のリードフレームの前
記第1のダムバーと、前記第2のリードフレームの前記
第2のダムバーとを切断する工程。 - 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記第2のリードフレームの前記第2のダムバ
ーの幅を、前記第1のリードフレームの前記第1のダム
バーの幅よりも狭くすることを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項5】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記第1のリードフレームのリードにアウター
リード部を設け、前記第2のリードフレームのリードに
アウターリード部を設けないことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項5記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記(e)工程で前記第1のリードフレームの
リードのアウターリード部を前記第2のリードフレーム
の位置する方向に折り曲げることを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項7】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記ダミーリードを前記第2のダムバーの一方
の側面に形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項8】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記ダミーリードを前記第2のダムバーの両側
面に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記ダミーリードの長さを、前記(d)工程で
前記第1のリードフレームと前記第2のリードフレーム
とを重ね合わせた際の合わせずれ量以下にすることを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 請求項3記載の半導体装置の製造方法
であって、前記第1のリードフレームのリードのインナ
ーリード部と前記第1の半導体チップの素子形成面との
間、および前記第2のリードフレームのリードのインナ
ーリード部と前記第2の半導体チップの素子形成面との
間に、それぞれ絶縁フィルムを介在させることを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 請求項3記載の半導体装置の製造方法
であって、前記第1の半導体チップおよび前記第2の半
導体チップは、同一の寸法および同一の回路パターンで
構成されていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項12】 請求項3記載の半導体装置の製造方法
であって、前記第1の半導体チップおよび前記第2の半
導体チップには、同一の記憶容量を有するメモリLSI
が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
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