JP2637715B2 - 半導体リードフレームの製造方法およびそれを利用した半導体チップパッケージの製造方法 - Google Patents
半導体リードフレームの製造方法およびそれを利用した半導体チップパッケージの製造方法Info
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Description
関し、より詳細にはリードフレームパッドの底面に接着
剤を使用しないでポリイミドフィルムを直接に接着させ
ることによって、リードフレームパッドと成形樹脂との
界面の剥離を防止することができる半導体リードフレー
ムの製造方法およびそれを利用した半導体チップパッケ
ージの製造方法に関する。
タ、集積回路等の半導体を搭載して樹脂を利用してパッ
ケージ化するのに使用される部材である。リードフレー
ムの構造は一般に半導体チップを搭載するためのリード
フレームパッドと、トランジスタ若しくは集積回路と電
気的に連結されるリードと、成形時に樹脂がパッケージ
の外部に流出するのを防止するためのダムバーとからな
る。
樹脂とリードフレームとの熱膨張係数の差異によって樹
脂がパッドから分離される剥離現象を防止するためにリ
ードフレームパッドの後面に複数個のディンプルを形成
して樹脂とリードフレームとの接着力を改善するリード
フレームの構造もある。ディンプルを有するリードフレ
ームは超薄型半導体パッケージであるTSOP(Thi
n Small Outline Package)や
SOJ(Small Outline ″J″Bend
ing)等においてパッケージの信頼性を高めるのに重
要な役割をする。
薄いので、外部の機械的な衝撃によって容易に亀裂が生
じ、外部の湿気がパッケージ内部に浸透すると、そのパ
ッケージ内部の蒸気圧によってリードフレームと樹脂と
の間の剥離を誘発するという短所がある。
る平面図である。
ルが形成されたリードフレームパッドを示している底面
図である。図7(b)は図7(a)のA−A線の断面図
である。
プルが形成されたリードフレームパッドを示している底
面図である。図8(b)は図8(a)のB−B線の断面
図である。
は、半導体チップ(不図示)が接着剤(不図示)によっ
て安着・接着されるリードフレームパッド50と、前記
半導体チップ上に形成された複数個のボンディングパッ
ド(不図示)とワイヤ(不図示)によって電気的に連結
される内部リード30と、その内部リード30と一体形
に外部接続端子(不図示)と電気的に接続される外部リ
ード40と、成形工程時に成形樹脂が成形部分の外に流
出するのを防止するためのダムバー20と、リードフレ
ーム100の上下に形成されたサイドレール10とから
構成され、サイドレール10にはリードフレーム移送手
段(不図示)によって容易に移送できるようにインデッ
クスホール12が形成されている。
にリードフレームパッド150の底面に円形ディンプル
155が形成されるか、又はスタンピング法により図8
に示すようにリードフレームパッド250の底面に角形
のディンプル255が形成される。
形成における、食刻法とスタンピング法の長・短所を比
較すると、表1のようになる。
のリードフレームパッドの底面にポリイミドフィルムが
付着されたリードフレームの底面図である。図9(b)
は図9(a)のC−C線の断面図である。
350の底面とポリイミドフィルム310が接着剤32
0によって接着されている構造となっている。しかし、
接着剤320が湿気の侵入径路を提供するようになって
リードフレームパッド350とポリイミドフィルム31
0との間から成形樹脂が剥離されるようになる。
接着剤を使用せずにポリイミドフィルムを直接付着させ
ることによって、リードフレームと成形樹脂との界面の
剥離を防止することができる半導体リードフレームの製
造方法およびそれを利用した半導体チップパッケージの
製造方法を提供することを目的とする。
ドフレームの製造方法は、リードフレームを準備してそ
のリードフレームパッドにポリアミックアシッド(po
lyamic acid)フィルムを付着させる段階
と、熱発生装置を利用して前記フィルムをポリイミドフ
ィルムに重合させ、このポリイミドフィルムを前記リー
ドフレームパッドに熱圧着する段階とを含むことを特徴
とする。
ジの製造方法は、リードフレームを準備してそのリード
フレームパッドにポリアミックアシッドフィルムを付着
させる段階と、熱発生装置を利用して前記ポリアミック
アシッドフィルムをポリイミドフィルムに重合させ、こ
のポリイミドフィルムを前記リードフレームパッドに熱
圧着する段階と、そのリードフレームパッドの上面にチ
ップを接着する段階と、そのチップ上に形成されたボン
ディングパッドを対応する内部リードに電気的に連結す
る段階と、そのチップが搭載されたリードフレームの所
定の領域を成形する段階とを含むことを特徴とする。
明の実施の形態について詳細に説明する。
の底面図であり、リードフレームパッドの底面にはポリ
イミドフィルムが付着されている。図1(b)は図1
(a)のD−D線の断面図である。
パッドの底面にポリイミドフィルムが付着される段階を
示す断面図であって、リードフレームのうちリードフレ
ームパッドのみを示している図面である。
るリードフレームパッド450はその底面にポリイミド
フィルム410が直接接着されている構造となってお
り、それ以外は、図6に示した従来のリードフレーム1
00と同一の構造となっている。図2に示すように、本
発明による製造方法は、次のような段階(a)〜(c)
を有する。
て、そのリードフレームパッド450の底面にポリアミ
ックアシッド(polyamic acid)フィルム
400を付着させる段階。
底面に熱発生装置300を配置し、約350℃〜420
℃程度の温度で熱圧着を進行する段階。
シッドフィルム400から高い接着性を有するポリイミ
ドフィルム410が形成されリードフレームパッドに付
着される段階。
アミックアシッドフィルムを使用することにより、接着
剤を使わずにポリイミドフィルムの直接付着を実現して
いる。パッドの裏面に置かれたポリアミックアシッドフ
ィルムは熱圧着により重合して高い粘着性を有するポリ
イミドフィルムになる。
を利用して、そのダイパッドの上部面上にチップを接着
剤によって接着し、そのチップ上に形成されているボン
ディングパッドをそれらに対応する内部リードと電気的
に連結し、前記リードフレームに搭載されたチップの所
定の領域を成形する段階等をへて信頼性の高い半導体チ
ップパッケージが製造される。
付着された前記リードフレームパッドの底面にディンプ
ルを形成することができる。例えば、エッチング法によ
る図7の円形ディンプルやスタンピング法による図8の
角形ディンプル等を製作することができる。
フレームパッドより大きくない限り、多様な形態をもつ
ことができる。また、図3に示すようにフィルム400
はリードフレームパッドに形成された円形のディンプル
と同一な作用をする一つ以上の貫通ホール460をもつ
ことができ、この貫通ホールはエッチング法やパンチン
グによって形成することができる。
な形態のディンプルをスタンピング法、またはエッチン
グ法によって形成させることもできる。またはリードフ
レームパッドそのものに複数個のディンプルを形成する
こともできる。
を評価するために、ポリイミドフィルムが付着されたリ
ードフレームパッドを有する二つのプラスチックパッケ
ージを製作した。
ームパッド350の後面に接着剤320を利用してポリ
イミドフィルム310が付着されており、もう一つは図
5に示すように接着剤を使用しないで本発明の方法によ
ってリードフレームパッド450の後面にポリイミドフ
ィルム410が付着されている。
ルを測定し、結果をそれぞれ図4および図5に示してい
る。
レスを図式的に示しているものであり、数字はMPaと
して表示されるストレスレベルを示す。これらの図面か
らわかるように、接着剤を使用しないで熱圧着の技術に
よってリードフレームパッケージの後面にポリイミドフ
ィルムを付着させたパッケージ(図5)においては、最
大のストレスがパッドのエッジに局在している。一方、
接着剤を使用してポリイミドを付着させたパッケージ
(図4)においては、ストレスがチップ及び内部リード
にわたって分散しており、最大ストレスは内部リードと
モールディングコンパウンドとの接触する界面に現われ
る。後者の場合、前者のパッケージに比べてパッケージ
の亀裂や水分の浸透が容易に発生する。
度、70%の相対湿度の条件下で10日間保存した後に
も、水分の浸透によるモールディングコンパウンドのパ
ッドからの分離は発生しなかった。
レームパッドとポリイミドフィルムを直接接着すること
によって、従来技術において接着剤が媒介となって発生
する吸湿によるリードフレームパッドとポリイミドフィ
ルムとの間の剥離を防止し、リードフレームパッドと成
形樹脂との間の剥離を根本的に防止することができる。
ら発生される応力に対して緩衝作用を行う。
ング法やスタンピング法によってディンプルを形成する
場合にはその方法の長所のみを選択することができる。
利用することにより、信頼性の高い半導体パッケージを
製造することができる。
リイミドフィルムが付着されたリードフレームの底面
図、及びD−D線の断面図である。
リイミドフィルムが付着される段階を示す断面の例示図
である。
後面に付着されたリードフレームのパッドの模式図であ
る。
ポリイミドフィルムを付着させて形成したパッケージが
受けるストレスのレベルを図式的に示している図面であ
る。
ードフレームのパッドの後面にポリイミドフィルムを付
着させて形成したパッケージが受けるストレスのレベル
を図式的に示している図面である。
ードフレームパッドを示す底面図、及びA−A線の断面
図である。
ードフレームパッドを示す底面図、及びB−B線の断面
図である。
イミドフィルムが付着されたリードフレームの底面図、
及びC−C線の断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 パッド、内部リード、外部リードおよび
ダムバーを有するリードフレームを準備する段階と、 リードフレームパッドの後面に接着剤を使用しないでポ
リアミックアシッドのフィルムを置く段階と、 熱発生装置を利用して前記フィルムを熱圧着して前記フ
ィルムからポリイミドフィルムを形成し、パッドの後面
に付着させる段階とを含むことを特徴とする半導体リー
ドフレームの製造方法。 - 【請求項2】 前記熱圧着の温度が350℃〜420℃
であることを特徴とする請求項1記載の半導体リードフ
レームの製造方法。 - 【請求項3】 パッド、内部リード、外部リードおよび
ダムバーを有するリードフレームを準備する段階と、 リードフレームパッドの後面に接着剤を使用しないでポ
リアミックアシッドのフィルムを置く段階と、 熱発生装置を利用して前記フィルムを熱圧着して前記フ
ィルムからポリイミドフィルムを形成し、パッドの後面
に付着させる段階と、 前記リードフレームパッドの上面にチップを接着する段
階と、 前記チップ上に形成されたボンディングパッドとそれら
に対応する内部リードを電気的に連結する段階と、 前記チップが搭載されたリードフレームの所定の領域を
成形する段階とを含むことを特徴とする半導体チップパ
ッケージの製造方法。 - 【請求項4】 前記熱圧着の温度は350℃〜420℃
であることを特徴とする請求項3記載の半導体チップパ
ッケージの製造方法。 - 【請求項5】 前記ポリアミックアシッドフィルムに少
なくとも一つの貫通ホールが形成されたことを特徴とす
る請求項3記載の半導体チップパッケージの製造方法。 - 【請求項6】 前記リードフレームに複数個のディンプ
ルが形成されたことを特徴とする請求項3記載の半導体
チップパッケージの製造方法。
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