JP2004158753A - リードフレーム材及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】リードフレーム上にIC等の半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品とを搭載することができ、良好な電気的接続が実現可能なリードフレーム材及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3からなる部品搭載領域を有する、リードフレーム材1及びその製造方法。また、ダイパッド2以外の領域に絶縁物質3からなる部品搭載領域を有し、半導体素子12及び受動素子11がリードフレーム6上に実装され、これらを覆うように樹脂封止されている、半導体装置16。リードフレーム6本体を作製する工程と、リードフレーム6本体のダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3を被着する工程と、ダイパッド2に半導体素子12を実装する工程と、部品搭載領域に所定の受動素子11を実装する工程と、リードフレーム6本体を覆うように樹脂封止する工程とを有する、半導体装置の製造方法。
【選択図】 図1
【解決手段】ダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3からなる部品搭載領域を有する、リードフレーム材1及びその製造方法。また、ダイパッド2以外の領域に絶縁物質3からなる部品搭載領域を有し、半導体素子12及び受動素子11がリードフレーム6上に実装され、これらを覆うように樹脂封止されている、半導体装置16。リードフレーム6本体を作製する工程と、リードフレーム6本体のダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3を被着する工程と、ダイパッド2に半導体素子12を実装する工程と、部品搭載領域に所定の受動素子11を実装する工程と、リードフレーム6本体を覆うように樹脂封止する工程とを有する、半導体装置の製造方法。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレーム材及びその製造方法、並びに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】
電子機器等の電子回路は、IC(integrated circuit)等の半導体素子と、抵抗やコンデンサ等の受動部品が、プリント基板上に実装されて形成される。
【0003】
近年の電子機器への要求は、小型、軽量、高性能、高機能、低コストなどであるが、これらに付け加えて、開発設計期間の短縮も重要な課題となっている。そして、これらを満足させるために様々な工夫がなされているが、電子回路の機能ブロックを形成するICとその周辺回路部品を一体化した電子回路モジュール、いわゆるハイブリッドICやSIP(System In Package)等は、まさにこれらの要求から生み出されたものである。
【0004】
この電子回路モジュールを採用することにより、電子機器の電子回路を短期間で開発設計できるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ハイブリッドICやSIP等は、ICや周辺回路部品を実装するためのインターポーザーと呼ばれる配線回路基板が必要であり、これには有機プリント基板やセラミックス基板等が用いられるが、最近の低コスト要求は、このインターポーザーの部品コストが無視できないものとなっている。
【0006】
そこで、図6に示すような半導体パッケージに多用されている安価なリードフレーム材20から作製される図7に示すリードフレーム28を用い、図8に示すように、リードフレーム28のダイパッド21上に半導体素子22を実装し、金属ワイヤー23を用いて半導体素子22の電極24とインナーリード部25をそれぞれ接続すると共に、インナーリード部25に抵抗やコンデンサ等の受動部品(周辺回路部品)26を実装することが望まれる。
【0007】
上記のように、リードフレーム28上に半導体素子22を実装すると共に、受動部品26もまた実装する場合、半導体素子22に接続された金属ワイヤー23は極細のため非常に弱く、ワイヤリング後に触れると変形や断線、短絡を発生させてしまうので、リードフレーム28のインナーリード部25への受動部品26の実装は、半導体素子22の実装前にすることとなる。
【0008】
しかしながら、リードフレーム28への受動部品26接続において、例えば接続材27としてはんだを用いる場合、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がり、これがワイヤーボンドエリアにまで及び、良好なワイヤーボンド接続が得られない。
【0009】
また、リードフレーム28への受動部品26接続において、例えば接続材27として導電ペーストを用いると、導電ペースト自体が濡れ広がり、これがワイヤーボンドエリアにまで及び、良好なワイヤーボンド接続が得られない。
【0010】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりにより、リード間を短絡させてしまう。
【0011】
さらに、受動部品26実装後に半導体素子22を実装するが、この半導体素子22実装時のワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融し、受動部品26が位置ずれを起こす。
【0012】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能なリードフレーム材及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有する、リードフレーム材に係り、また、リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程とを有する、リードフレーム材の製造方法に係るものである。
【0014】
また、半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有し、前記半導体素子及び前記部品がリードフレーム上に実装され、これらを覆うように樹脂封止されている、半導体装置に係り、さらに、リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程と、前記半導体素子実装領域に半導体素子を実装する工程と、前記部品搭載領域に所定の部品を実装する工程と、前記リードフレーム本体を覆うように樹脂封止する工程とを有する、半導体装置の製造方法に係るものである。
【0015】
ここで、前記部品とは、主として、前記半導体素子の周辺回路部品、即ち、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の受動素子を意味するものである。
【0016】
本発明によれば、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有し、前記半導体素子が前記半導体素子実装領域に実装され、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、例えば前記部品の接続にはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0017】
また、例えば前記部品の接続に導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0018】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0019】
さらに、上記したように、従来はワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融し、実装部品が位置ずれを起こす問題があったが、これに対し本発明は、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、はんだが再溶融した場合でも前記部品が位置ずれを起こすことはない。
【0020】
従って、本発明は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の前記半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品としての前記部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有することが特徴的であるが、特に、前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部が形成されていることが望ましい。
【0022】
具体的には、図1に本発明に基づくリードフレーム材1の概略平面図を示すように、前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域を有しており、さらにダイパッド2以外の周辺部、例えばインナーリード部4において、絶縁物質3に前記部品装入用の凹部5が形成されている。ここで、凹部5の底面にインナーリード部4の一部分が露出していることが望ましく、例えば凹部5は、インナーリード部4の一部分が露出している部分5aと、前記部品の電極間の面が接する浅い部分5bとからなる。
【0023】
また、インナーリード部4を両面から挟持するように、絶縁物質3を被着することが好ましい。
【0024】
凹部5としては、前記部品としての受動素子の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品としての受動素子の厚み以下の深さに形成することが好ましい。これにより、前記部品としての受動素子を実装する際の位置決め精度がより向上し、従来のようなはんだ等の接続材の流れ出しをより一層防ぐことができる。
【0025】
図2は、本発明に基づくリードフレーム材及び半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す図1のA−A’線の概略断面図である。
【0026】
まず、図示省略したが、リードフレーム6本体を作製する。リードフレーム6本体の作製方法としては、従来公知の方法がいずれも適用可能であり、アウターリード部のピッチは例えば0.4mmである。そして、図2(a)に示すように、インナーリード部4を両面から挟持するように、上型7及び下型8を配し、成形空間(キャビティ)9を形成する。このとき、上記の凹部5を形成するための凸部を上型7に予め形成しておく。
【0027】
そして、成形空間9に絶縁物質3を注入し、これを硬化して上型7及び下型8を外すことによって、図2(b)に示すように、リードフレーム6本体のダイパッド(図示省略)以外の領域に、インナーリード部4を両面から挟持するように、前記部品搭載領域となる絶縁物質3を被着して成形することができる。また、この成形と同時に、前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、絶縁物質3に部品装入用の凹部5を形成し、凹部5の底面にインナーリード部4の一部分を露出させる。また、絶縁物質3としては、後の工程に使用するモールド樹脂と馴染みの良い材質、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。
【0028】
なお、凹部5は、前記部品としての受動素子の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品としての受動素子の厚み以下の深さに形成することが好ましい。
【0029】
次に、図2(c)に示すように、凹部5に接続材10を付着させる。接続材10としては、後の工程において、前記部品としての受動素子をインナーリード部4に接続固定する時に流動性のある、例えばはんだ等のペースト状の導電性材料を用いることが好ましい。そして、図2(d)に示すように、導電性接続材10を介して、凹部5の底面のインナーリード部4露出域において、前記部品としての受動素子11をインナーリード部4に接続固定する。
【0030】
上記のようにして絶縁物質3の凹部5に受動素子11を接続固定後、図3に本発明に基づく半導体装置の概略平面図を示すように、ダイパッド2上に半導体素子12を圧着して貼り付け(マウント)、金属ワイヤー13を用いてインナーリード部4と半導体素子12の電極14をそれぞれ接続(ボンディング)する。ここで、半導体素子12のマウントの方法としては、ダイパッド2上に半球状の銀ペーストをポッティングする樹脂マウント法等の従来公知の方法がいずれも適用可能である。また、インナーリード部4と、半導体素子12の電極14との金属ワイヤー13による接続(ボンディング)方法についても、従来公知の方法がいずれも適用可能である。
【0031】
そして、半導体素子12及び受動素子11が実装されたリードフレーム6を覆うよう、モールド樹脂15を用いて樹脂封止することによって、図4に示すような本発明に基づく半導体装置16を製造することができる。
【0032】
本発明に基づく半導体装置16は、上記のようにして、前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2以外の領域、例えばインナーリード部4に、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域を有し、また絶縁物質3に受動素子11装入用の凹部5が形成され、半導体素子12が前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2に実装されると共に、前記部品としての受動素子11が、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域に形成されかつ底面にインナーリード部4の一部分が露出している凹部5に接続固定されるので、受動素子11を接続固定する際の位置決め精度がより向上する。
【0033】
また、例えば受動素子11の接続材10としてはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、より良好なワイヤーボンド等の半導体素子12の接続を得ることができる。
【0034】
また、例えば受動素子11の接続材10として導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、より良好なワイヤーボンド等の半導体素子12の接続を得ることができる。
【0035】
また、接続材10としてのはんだ又は導電ペースト等の導電性材料の濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0036】
さらに、半導体素子12実装時において、例えばワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融しても、本発明に基づく半導体装置16は、前記部品としての受動素子11が絶縁物質3からなる前記部品搭載領域の凹部5に接続固定されるので、受動素子11が位置ずれを起こすことはない。
【0037】
従って、本発明に基づくリードフレーム材1及び半導体装置16は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム6上にIC等の半導体素子12と、この半導体素子12の周辺回路部品としての受動素子11とを搭載することができ、電気回路モジュールとしてより一層良好な電気的接続が実現可能である。
【0038】
ここで、上記に金属ワイヤー13を用いて半導体素子12の電極14と、インナーリード部4とをそれぞれ接続する例を示したが、本発明に基づく半導体装置16の製造方法によれば、上述した以外にも、例えば図5に示すように、フェイスダウン方式によるビームリード接続も可能である。
【0039】
この場合、例えば図5(a)に示すように、ポリイミドからなる基板17上にリードフレーム6を固定し、前記部品としての受動素子11を実装する箇所に凹部5を有する絶縁物質3を被着して、凹部5に導電性接続材10を付着させる。
【0040】
そして、図5(b)に示すように、導電性接続材10を介して絶縁物質3の凹部5に受動素子11をはんだ10で接続固定し、また半導体素子12の電極14とリードフレーム6とを圧着接続することができる。
【0041】
また、上記にインナーリード部4を両面から挟持するように上型7及び下型8を配して凹部5と共に絶縁物質3を成形したが、成形空間9に絶縁物質3を注入して成形した後、凹部5を後加工で形成してもよい。
【0042】
さらに、本発明に基づく半導体装置16は、アウターリード部19を介して実装基板(マザーボード)などに電気的に接続することができるが、例えばアウターリード部19は設けず、モールド樹脂15に凹部を形成して、この凹部の底面にインナーリード部4の一部分を露出させ、はんだ等を用いてリードレスで実装基板上に、本発明に基づく半導体装置16を実装することも可能である。
【0043】
【発明の作用効果】
本発明によれば、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有し、前記半導体素子が前記半導体素子実装領域に実装され、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、例えば前記部品の接続にはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0044】
また、例えば前記部品の接続に導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0045】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0046】
さらに、前記半導体素子実装時の例えばワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融しても、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、前記部品が位置ずれを起こすことはない。
【0047】
従って、本発明は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の前記半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品としての前記部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能である。また、保護としての前記樹脂封止は、従来の半導体パッケージで一般的に用いられるトランスファーモールドが可能であるので、ハイブリッドICやSIPと同様の機能モジュールを、低コストの樹脂封止半導体パッケージで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による、リードフレーム材の概略平面図である。
【図2】同、リードフレーム材及び半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す概略断面図である。
【図3】同、半導体装置の概略平面図である。
【図4】同、半導体装置の概略断面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態による、半導体装置の製造方法の概略断面図である。
【図6】従来例による、リードフレーム材の概略平面図である。
【図7】同、リードフレームの一部分拡大概略平面図である。
【図8】同、半導体装置の概略平面図である。
【符号の説明】
1…リードフレーム材、2…ダイパッド、3…絶縁物質、
4…インナーリード部、5…凹部、6…リードフレーム、7…上型、8…下型、
9…成形空間、10…接続材、11…受動素子、12…半導体素子、
13…金属ワイヤー、14…電極、15…モールド樹脂、16…半導体装置、
17…ポリイミド基板、18…はんだ、19…アウターリード部
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレーム材及びその製造方法、並びに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】
電子機器等の電子回路は、IC(integrated circuit)等の半導体素子と、抵抗やコンデンサ等の受動部品が、プリント基板上に実装されて形成される。
【0003】
近年の電子機器への要求は、小型、軽量、高性能、高機能、低コストなどであるが、これらに付け加えて、開発設計期間の短縮も重要な課題となっている。そして、これらを満足させるために様々な工夫がなされているが、電子回路の機能ブロックを形成するICとその周辺回路部品を一体化した電子回路モジュール、いわゆるハイブリッドICやSIP(System In Package)等は、まさにこれらの要求から生み出されたものである。
【0004】
この電子回路モジュールを採用することにより、電子機器の電子回路を短期間で開発設計できるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ハイブリッドICやSIP等は、ICや周辺回路部品を実装するためのインターポーザーと呼ばれる配線回路基板が必要であり、これには有機プリント基板やセラミックス基板等が用いられるが、最近の低コスト要求は、このインターポーザーの部品コストが無視できないものとなっている。
【0006】
そこで、図6に示すような半導体パッケージに多用されている安価なリードフレーム材20から作製される図7に示すリードフレーム28を用い、図8に示すように、リードフレーム28のダイパッド21上に半導体素子22を実装し、金属ワイヤー23を用いて半導体素子22の電極24とインナーリード部25をそれぞれ接続すると共に、インナーリード部25に抵抗やコンデンサ等の受動部品(周辺回路部品)26を実装することが望まれる。
【0007】
上記のように、リードフレーム28上に半導体素子22を実装すると共に、受動部品26もまた実装する場合、半導体素子22に接続された金属ワイヤー23は極細のため非常に弱く、ワイヤリング後に触れると変形や断線、短絡を発生させてしまうので、リードフレーム28のインナーリード部25への受動部品26の実装は、半導体素子22の実装前にすることとなる。
【0008】
しかしながら、リードフレーム28への受動部品26接続において、例えば接続材27としてはんだを用いる場合、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がり、これがワイヤーボンドエリアにまで及び、良好なワイヤーボンド接続が得られない。
【0009】
また、リードフレーム28への受動部品26接続において、例えば接続材27として導電ペーストを用いると、導電ペースト自体が濡れ広がり、これがワイヤーボンドエリアにまで及び、良好なワイヤーボンド接続が得られない。
【0010】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりにより、リード間を短絡させてしまう。
【0011】
さらに、受動部品26実装後に半導体素子22を実装するが、この半導体素子22実装時のワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融し、受動部品26が位置ずれを起こす。
【0012】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能なリードフレーム材及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有する、リードフレーム材に係り、また、リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程とを有する、リードフレーム材の製造方法に係るものである。
【0014】
また、半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有し、前記半導体素子及び前記部品がリードフレーム上に実装され、これらを覆うように樹脂封止されている、半導体装置に係り、さらに、リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程と、前記半導体素子実装領域に半導体素子を実装する工程と、前記部品搭載領域に所定の部品を実装する工程と、前記リードフレーム本体を覆うように樹脂封止する工程とを有する、半導体装置の製造方法に係るものである。
【0015】
ここで、前記部品とは、主として、前記半導体素子の周辺回路部品、即ち、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の受動素子を意味するものである。
【0016】
本発明によれば、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有し、前記半導体素子が前記半導体素子実装領域に実装され、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、例えば前記部品の接続にはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0017】
また、例えば前記部品の接続に導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0018】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0019】
さらに、上記したように、従来はワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融し、実装部品が位置ずれを起こす問題があったが、これに対し本発明は、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、はんだが再溶融した場合でも前記部品が位置ずれを起こすことはない。
【0020】
従って、本発明は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の前記半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品としての前記部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有することが特徴的であるが、特に、前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部が形成されていることが望ましい。
【0022】
具体的には、図1に本発明に基づくリードフレーム材1の概略平面図を示すように、前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2以外の領域に、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域を有しており、さらにダイパッド2以外の周辺部、例えばインナーリード部4において、絶縁物質3に前記部品装入用の凹部5が形成されている。ここで、凹部5の底面にインナーリード部4の一部分が露出していることが望ましく、例えば凹部5は、インナーリード部4の一部分が露出している部分5aと、前記部品の電極間の面が接する浅い部分5bとからなる。
【0023】
また、インナーリード部4を両面から挟持するように、絶縁物質3を被着することが好ましい。
【0024】
凹部5としては、前記部品としての受動素子の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品としての受動素子の厚み以下の深さに形成することが好ましい。これにより、前記部品としての受動素子を実装する際の位置決め精度がより向上し、従来のようなはんだ等の接続材の流れ出しをより一層防ぐことができる。
【0025】
図2は、本発明に基づくリードフレーム材及び半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す図1のA−A’線の概略断面図である。
【0026】
まず、図示省略したが、リードフレーム6本体を作製する。リードフレーム6本体の作製方法としては、従来公知の方法がいずれも適用可能であり、アウターリード部のピッチは例えば0.4mmである。そして、図2(a)に示すように、インナーリード部4を両面から挟持するように、上型7及び下型8を配し、成形空間(キャビティ)9を形成する。このとき、上記の凹部5を形成するための凸部を上型7に予め形成しておく。
【0027】
そして、成形空間9に絶縁物質3を注入し、これを硬化して上型7及び下型8を外すことによって、図2(b)に示すように、リードフレーム6本体のダイパッド(図示省略)以外の領域に、インナーリード部4を両面から挟持するように、前記部品搭載領域となる絶縁物質3を被着して成形することができる。また、この成形と同時に、前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、絶縁物質3に部品装入用の凹部5を形成し、凹部5の底面にインナーリード部4の一部分を露出させる。また、絶縁物質3としては、後の工程に使用するモールド樹脂と馴染みの良い材質、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。
【0028】
なお、凹部5は、前記部品としての受動素子の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品としての受動素子の厚み以下の深さに形成することが好ましい。
【0029】
次に、図2(c)に示すように、凹部5に接続材10を付着させる。接続材10としては、後の工程において、前記部品としての受動素子をインナーリード部4に接続固定する時に流動性のある、例えばはんだ等のペースト状の導電性材料を用いることが好ましい。そして、図2(d)に示すように、導電性接続材10を介して、凹部5の底面のインナーリード部4露出域において、前記部品としての受動素子11をインナーリード部4に接続固定する。
【0030】
上記のようにして絶縁物質3の凹部5に受動素子11を接続固定後、図3に本発明に基づく半導体装置の概略平面図を示すように、ダイパッド2上に半導体素子12を圧着して貼り付け(マウント)、金属ワイヤー13を用いてインナーリード部4と半導体素子12の電極14をそれぞれ接続(ボンディング)する。ここで、半導体素子12のマウントの方法としては、ダイパッド2上に半球状の銀ペーストをポッティングする樹脂マウント法等の従来公知の方法がいずれも適用可能である。また、インナーリード部4と、半導体素子12の電極14との金属ワイヤー13による接続(ボンディング)方法についても、従来公知の方法がいずれも適用可能である。
【0031】
そして、半導体素子12及び受動素子11が実装されたリードフレーム6を覆うよう、モールド樹脂15を用いて樹脂封止することによって、図4に示すような本発明に基づく半導体装置16を製造することができる。
【0032】
本発明に基づく半導体装置16は、上記のようにして、前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2以外の領域、例えばインナーリード部4に、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域を有し、また絶縁物質3に受動素子11装入用の凹部5が形成され、半導体素子12が前記半導体素子実装領域としてのダイパッド2に実装されると共に、前記部品としての受動素子11が、絶縁物質3からなる前記部品搭載領域に形成されかつ底面にインナーリード部4の一部分が露出している凹部5に接続固定されるので、受動素子11を接続固定する際の位置決め精度がより向上する。
【0033】
また、例えば受動素子11の接続材10としてはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、より良好なワイヤーボンド等の半導体素子12の接続を得ることができる。
【0034】
また、例えば受動素子11の接続材10として導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、より良好なワイヤーボンド等の半導体素子12の接続を得ることができる。
【0035】
また、接続材10としてのはんだ又は導電ペースト等の導電性材料の濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0036】
さらに、半導体素子12実装時において、例えばワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融しても、本発明に基づく半導体装置16は、前記部品としての受動素子11が絶縁物質3からなる前記部品搭載領域の凹部5に接続固定されるので、受動素子11が位置ずれを起こすことはない。
【0037】
従って、本発明に基づくリードフレーム材1及び半導体装置16は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム6上にIC等の半導体素子12と、この半導体素子12の周辺回路部品としての受動素子11とを搭載することができ、電気回路モジュールとしてより一層良好な電気的接続が実現可能である。
【0038】
ここで、上記に金属ワイヤー13を用いて半導体素子12の電極14と、インナーリード部4とをそれぞれ接続する例を示したが、本発明に基づく半導体装置16の製造方法によれば、上述した以外にも、例えば図5に示すように、フェイスダウン方式によるビームリード接続も可能である。
【0039】
この場合、例えば図5(a)に示すように、ポリイミドからなる基板17上にリードフレーム6を固定し、前記部品としての受動素子11を実装する箇所に凹部5を有する絶縁物質3を被着して、凹部5に導電性接続材10を付着させる。
【0040】
そして、図5(b)に示すように、導電性接続材10を介して絶縁物質3の凹部5に受動素子11をはんだ10で接続固定し、また半導体素子12の電極14とリードフレーム6とを圧着接続することができる。
【0041】
また、上記にインナーリード部4を両面から挟持するように上型7及び下型8を配して凹部5と共に絶縁物質3を成形したが、成形空間9に絶縁物質3を注入して成形した後、凹部5を後加工で形成してもよい。
【0042】
さらに、本発明に基づく半導体装置16は、アウターリード部19を介して実装基板(マザーボード)などに電気的に接続することができるが、例えばアウターリード部19は設けず、モールド樹脂15に凹部を形成して、この凹部の底面にインナーリード部4の一部分を露出させ、はんだ等を用いてリードレスで実装基板上に、本発明に基づく半導体装置16を実装することも可能である。
【0043】
【発明の作用効果】
本発明によれば、前記半導体素子実装領域以外の領域に、前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域を有し、前記半導体素子が前記半導体素子実装領域に実装され、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、例えば前記部品の接続にはんだを用いても、従来のように、はんだに含有されているフラックス成分がリード上を濡れ広がることなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0044】
また、例えば前記部品の接続に導電ペーストを用いた場合も、上記と同様の理由で、従来のように導電ペースト自体が濡れ広がることがなく、良好なワイヤーボンド等の前記半導体素子の接続を得ることができる。
【0045】
また、はんだ又は導電ペーストの濡れ広がりがないので、リード間の短絡を防止することができる。
【0046】
さらに、前記半導体素子実装時の例えばワイヤーボンドの加熱によってはんだが再溶融しても、前記部品が前記絶縁物質からなる前記部品搭載領域に実装されるので、前記部品が位置ずれを起こすことはない。
【0047】
従って、本発明は、有機プリント基板やセラミックス基板等の高価なインターポーザーを使用せず、安価なリードフレーム上にIC等の前記半導体素子と、この半導体素子の周辺回路部品としての前記部品とを搭載することができ、電気回路モジュールとして良好な電気的接続が実現可能である。また、保護としての前記樹脂封止は、従来の半導体パッケージで一般的に用いられるトランスファーモールドが可能であるので、ハイブリッドICやSIPと同様の機能モジュールを、低コストの樹脂封止半導体パッケージで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による、リードフレーム材の概略平面図である。
【図2】同、リードフレーム材及び半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す概略断面図である。
【図3】同、半導体装置の概略平面図である。
【図4】同、半導体装置の概略断面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態による、半導体装置の製造方法の概略断面図である。
【図6】従来例による、リードフレーム材の概略平面図である。
【図7】同、リードフレームの一部分拡大概略平面図である。
【図8】同、半導体装置の概略平面図である。
【符号の説明】
1…リードフレーム材、2…ダイパッド、3…絶縁物質、
4…インナーリード部、5…凹部、6…リードフレーム、7…上型、8…下型、
9…成形空間、10…接続材、11…受動素子、12…半導体素子、
13…金属ワイヤー、14…電極、15…モールド樹脂、16…半導体装置、
17…ポリイミド基板、18…はんだ、19…アウターリード部
Claims (27)
- 半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有する、リードフレーム材。
- 前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部が形成されている、請求項1に記載したリードフレーム材。
- 前記凹部が、前記部品の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品の厚み以下の深さに形成されている、請求項2に記載したリードフレーム材。
- インナーリード部に前記絶縁物質が被着され、この絶縁物質に前記凹部が形成され、前記凹部の底面に前記インナーリード部の一部分が露出しており、この露出域において前記部品が前記インナーリード部に接続固定される、請求項2に記載したリードフレーム材。
- 前記絶縁物質が、前記インナーリード部を両面から挟持している、請求項4に記載したリードフレーム材。
- 前記半導体素子及び前記部品がリードフレーム上に実装され、これらを覆うよう樹脂封止される、請求項1に記載したリードフレーム材。
- 前記部品が受動素子である、請求項1に記載したリードフレーム材。
- 半導体素子実装領域以外の領域に、絶縁物質からなる部品搭載領域を有し、前記半導体素子及び前記部品がリードフレーム上に実装され、これらを覆うように樹脂封止されている、半導体装置。
- 前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部が形成されている、請求項8に記載した半導体装置。
- 前記凹部が、前記部品の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品の厚み以下の深さに形成されている、請求項9に記載した半導体装置。
- インナーリード部に前記絶縁物質が被着され、この絶縁物質に前記凹部が形成され、前記凹部の底面に前記インナーリード部の一部分が露出しており、この露出域において前記部品が前記インナーリード部に接続固定されている、請求項9に記載した半導体装置。
- 前記接続固定が、接続時に流動性のある導電性材料によって行われている、請求項11に記載した半導体装置。
- 前記絶縁物質が、前記インナーリード部を両面から挟持している、請求項11に記載した半導体装置。
- 前記部品が受動素子である、請求項8に記載した半導体装置。
- リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程とを有する、リードフレーム材の製造方法。
- 前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部を形成する、請求項15に記載したリードフレーム材の製造方法。
- 前記凹部を、前記部品の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品の厚み以下の深さに形成する、請求項16に記載したリードフレーム材の製造方法。
- 前記凹部の底面にインナーリード部の一部分が露出するように、成形によって前記インナーリード部に前記凹部を有する前記絶縁物質を被着する、請求項16に記載したリードフレーム材の製造方法。
- 前記インナーリード部を両面から挟持するように、前記絶縁物質を被着する、請求項18に記載したリードフレーム材の製造方法。
- 前記部品を受動素子とする、請求項15に記載したリードフレーム材の製造方法。
- リードフレーム本体を作製する工程と、前記リードフレーム本体の半導体素子実装領域以外の領域に、部品搭載領域となる絶縁物質を被着する工程と、前記半導体素子実装領域に半導体素子を実装する工程と、前記部品搭載領域に所定の部品を実装する工程と、前記リードフレーム本体を覆うように樹脂封止する工程とを有する、半導体装置の製造方法。
- 前記半導体素子実装領域以外の周辺部において、前記絶縁物質に部品装入用の凹部を形成する、請求項21に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記凹部を、前記部品の最大外形寸法より大きい寸法と、前記部品の厚み以下の深さに形成する、請求項22に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記凹部の底面にインナーリード部の一部分が露出するように、成形によって前記インナーリード部に前記凹部を有する前記絶縁物質を被着し、この露出域において前記部品を前記インナーリード部に接続固定する、請求項22に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記接続固定を、接続時に流動性のある導電性材料によって行う、請求項24に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記インナーリード部を両面から挟持するように、前記絶縁物質を被着する、請求項24に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記部品を受動素子とする、請求項21に記載した半導体装置の製造方法。
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