JP4040549B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に関し、特に、銅系の金属材からなるリードフレームを用いて製造される半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路形成面(一主面)に回路システム及び複数の電極が形成された半導体チップを樹脂封止体で封止する半導体装置は、一般的に、リードフレームを用いた組立プロセスによって製造される。具体的には、枠体に支持リードを介して支持されたダイパッド（タブとも言う）と、枠体に支持され、かつタイバー（ダムバーとも言う）によって互いに連結された複数のリードとを有するリードフレームを準備し、その後、リードフレームのダイパッドのチップ搭載面にペースト状の接着剤、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂に銀(Ａｇ)粉末を混入させたＡｇペースト材を塗布し、その後、接着剤を介してダイパッドのチップ搭載面上に半導体チップをその回路形成面と対向する裏面(他の主面)を下にして搭載し、その後、接着剤を硬化させてダイパッドに半導体チップを接着固定し、その後、半導体チップの回路形成面に形成された電極とリードフレームのリードの内部リード部とを導電性のワイヤで電気的に接続し、その後、半導体チップ、リードの内部リード部、ダイパッド、支持リード及びワイヤ等を樹脂封止体で封止し、その後、リードフレームの枠体からリードの外部リード部を切断すると共に、リード間を連結しているタイバーを切断し、その後、リードの外部リード部を所定の形状に成形し、その後、リードフレームの枠体から支持リードを切断することによって製造される。
【０００３】
ところで、ＱＦＰ(Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage)型などの表面実装型半導体装置においては、製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板に実装する半田リフロー時の熱によって発生する樹脂封止体の亀裂（パッケージ・クラック）を如何にして抑えるかが重要な課題となっている。パッケージ・クラックが発生するメカニズムとしては、主に二つのメカニズムが知られている。
【０００４】
第一のメカニズムは、温度サイクル時や半田リフロー時の熱による内部応力でダイパッドと樹脂封止体との界面に剥離が生じ、樹脂封止体に吸湿された水分が気化膨張してパッケージ・クラックが発生する。
【０００５】
第二のメカニズムは、接着剤に吸湿された水分が温度サイクル時や半田リフロー時の熱によって気化膨張し、ダイパッドと半導体チップとの界面に剥離が生じてパッケージ・クラックが発生する。
【０００６】
そこで、このような課題を解決する技術として、ダイパッドの面積を半導体チップの面積よりも小さくした技術(小タブ構造)が、例えば特開昭６３−２０４７５３号公報に開示されている。この技術によれば、ダイパッドと樹脂封止体との接触面積が縮小されるので、樹脂封止体に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。また、ダイパッドと半導体チップとの間に介在される接着剤の塗布面積が縮小されるので、接着剤に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。
【０００７】
また、半導体チップの裏面を部分的に支持する二本の支持リードを交差させてＸ字形状のダイパッドを形成した技術(クロスタブ構造)が、例えば特開平８−２０４１０７号公報に開示されている。この技術においても、樹脂封止体に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラック及び接着剤に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
半導体装置の製造においては、鉄(Ｆｅ)−ニッケル(Ｎｉ)系の合金材からなるリードフレームを用いているが、近年、銅（Ｃｕ）系の合金材からなるリードフレームを用いる傾向にある。Ｃｕ系リードフレームを用いた場合、Ｆｅ−Ｎｉ系リードフレームを用いた場合に比べて、放熱性及び高速性に優れた半導体装置を製造することができる。しかしながら、Ｃｕ系リードフレームはＦｅ−Ｎｉ系リードフレームに比べて熱膨張係数が大きいので、ダイパッドを小タブ構造やクロスタブ構造にしても、温度サイクル時や半田リフロー時の熱による内部応力でダイパッドと半導体チップとの界面に剥離が発生し易く、パッケージ・クラックに対する信頼性が低くなる。
【０００９】
そこで、Ｃｕ系リードフレームを用いる場合においては、半導体チップとの接着面積を小さくするため、リード幅をできるだけ狭くした支持リードに半導体チップを接着固定する方法が有効である。しかしながら、支持リードのリード幅を狭くした場合に新たな問題が生じる。
【００１０】
支持リードのチップ搭載部に塗布される接着剤の厚さは、支持リードのリード幅が狭くなるに従って薄くなる。一方、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力は接着剤によって吸収することができるが、接着剤の応力吸収は接着剤の厚さが薄くなるに従って小さくなる。即ち、支持リード及び半導体チップが加熱されるボンディング工程やモールド工程において、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力を接着剤によって吸収することが困難となる。このため、支持リードと半導体チップとの剥離が生じ易くなり、ダイボンディング工程後に支持リードから半導体チップが脱落するといった不具合等が発生するので、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりが低下する。
【００１１】
本発明の目的は、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることが可能な技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１３】
【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。
【００１５】
平面が方形状で形成され、一主面に複数の電極が形成された半導体チップと、平面が方形状で形成され、前記半導体チップを封止する樹脂封止体と、前記半導体チップの電極に電気的に接続され、前記樹脂封止体の内外に亘って延在する複数のリードと、前記半導体チップの一主面と対向する他の主面を部分的に支持し、前記半導体チップの互いに対向する二つの角部を横切るようにして延在する支持リードと、前記支持リードと交差する方向に延在し、かつ前記支持リードに連結している補助リードと、前記支持リードの一部に形成された接着テープとを有し、前記複数のリード、支持リード、及び補助リードは、銅系の合金材から成り、前記半導体チップは、前記接着テープを介して前記支持リードに接着固定されていることを特徴とする半導体装置である。
【００１９】
上述した手段によれば、接着テープは、支持リードのリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープの厚さを設定することができるので、ダイボンディング工程後に支持リードから半導体チップが脱落するといった不具合等の発生を抑制することができる。この結果、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態では、四方向リード配列構造であるＱＦＰ(Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage)型の半導体装置に本発明を適用した例について説明する。
【００２２】
まず、半導体装置の概略構成について、図１乃至図６を用いて説明する。図１は本発明の実施形態１である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図５は前記半導体装置の要部斜視図であり、図６は図３の要部拡大断面図である。
【００２３】
図１、図２、図３及び図４に示すように、本実施形態の半導体装置１は、支持リード３と補助リード４とが交差する交差部５に半導体チップ１０を搭載し、この半導体チップ１０を樹脂封止体１３で封止した構成になっている。
【００２４】
半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば９［ｍｍ］×９［ｍｍ］の外形寸法からなる正方形で形成されている。半導体チップ１０は、例えば単結晶珪素からなる半導体基板及びこの半導体基板上に形成された配線層を主体とする構成になっている。この場合の半導体チップ１０は、３×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有する。
【００２５】
半導体チップ１０の回路形成面（一主面）１０Ｘには、回路システムとして、例えば論理回路システム又は論理回路システムと記憶回路システムとを混在させた混合回路システム等の回路システムが形成されている。これらの回路システムは、半導体基板に形成された半導体素子及びこの半導体素子間を電気的に接続する配線等によって構成されている。また、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘには、その回路形成面１０Ｘの各辺に沿って複数の電極(ボンディングパッド)１１が形成されている。複数の電極１１の夫々は、半導体チップ１０の配線層のうちの最上層の配線層に形成され、主として回路システムを構成する半導体素子に配線を介して電気的に接続されている。複数の電極１１の夫々は、例えばアルミニウム(Ａｌ)又はアルミニウム合金等の金属膜で形成されている。
【００２６】
樹脂封止体１３の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば１４［ｍｍ］×１４［ｍｍ］の外形寸法からなる正方形で形成されている。樹脂封止体１３は、低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーン及びフィラー等が添加されたビフェニール系又はオルソクレゾールノボラック系樹脂で形成されている。この場合の樹脂封止体１３は、１３×１０−６［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。
【００２７】
樹脂封止体１３の形成においては、大量生産に好適なトランスファモールディング法を用いている。トランスファモールディング法は、ポット部、ランナー部、樹脂注入ゲート部及びキャビティ部等を備えた成形金型を使用し、ポット部からランナー部及び樹脂注入ゲート部を通してキャビティ内に樹脂を加圧注入して樹脂封止体を形成する方法である。
【００２８】
半導体チップ１０の外周囲の外側には、樹脂封止体１３の各辺に沿って複数のリード２が配列されている。複数のリード２の夫々は、樹脂封止体１３の内外に亘って延在し、樹脂封止体１３の内部に位置する内部リード部２Ａと樹脂封止体１３の外部に位置する外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。
【００２９】
複数のリード２の夫々の内部リード部２Ａは、導電性のワイヤ１２を介して半導体チップ１０の電極１１に電気的に接続され、複数のリード２の夫々の外部リード部２Ｂは、表面実装リード形状として例えばガルウィング形状に成形されている。ワイヤ１２としては、例えば金(Ａｕ)ワイヤを用いている。ワイヤ１２の接続方法としては、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法を用いている。
【００３０】
支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等は、半導体チップ１０と共に樹脂封止体１３で封止されている。
【００３１】
支持リード３は、図１及び図３に示すように、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａからその反対側の第二の角部１３Ｂに向って延在していると共に、半導体チップ１０の互いに対向する第一の角部１０Ａ、第二の角部１０Ｂの夫々を横切るようにして延在している。即ち、本実施形態の支持リード３は、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａと第二の角部１３Ｂとを結ぶ対角線上を延在している。
【００３２】
支持リード３は、図３に示すように、リード部３Ａとリード部３Ｂとを有する構成になっている。リード部３Ａは、その板厚方向（上下方向）において、図２に示すリード２の内部リード部２Ａと同一の位置に配置されている。リード部３Ｂは、その板厚方向（上下方向）において、図２に示すリード２の内部リード部２Ａよりも下方の位置に配置されている。
【００３３】
補助リード４は、図１及び図４に示すように、樹脂封止体１３の第三の角部１３Ｃからその反対側の第四の角部１３Ｄに向って延在していると共に、半導体チップ１０の互いに対向する第三の角部１０Ｃ、第四の角部１０Ｄの夫々を横切るようにして延在している。即ち、本実施形態の補助リード４は、樹脂封止体１３の第三の角部１３Ｃと第四の角部１３Ｄとを結ぶ対角線上を延在している。
【００３４】
補助リード４は、図４に示すように、リード部４Ａとリード部４Ｂとを有する構成になっている。リード部４Ａは、その板厚方向（上下方向）において、図３に示す支持リード３のリード部３Ａと同一の位置に配置されている。リード部４Ｂは、その板厚方向（上下方向）において、図３に示す支持リード３のリード部３Ａと同一の位置に配置されている。
【００３５】
樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａには、図５に示すように、ゲートブレイク跡１３Ｘが残っている。ゲートブレイク跡１３Ｘは、樹脂封止体１３に連結されたゲートランナー樹脂を分離することによって生じる。従って、本実施形態の半導体装置１は、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００３６】
半導体チップ１０は、図３に示すように、接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、半導体チップ１０の外側に一部が引き出された状態で支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。即ち、本実施形態の半導体チップ１０は、支持リード３の長手方向に沿って延在する長尺状の接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。
【００３７】
接着テープ８は、これに限定されないが、図６に示すように、例えば樹脂基材８Ａの両主面（表裏面）に接着層８Ｂを有する構成になっている。樹脂基材８Ａは、例えば２．５×１０−５［１／℃］程度の熱膨張係数を有するポリイミド系樹脂で形成されている。接着層８Ｂは、例えば５×１０−５［１／℃］程度の熱膨張係数を有するポリエーテルアミドイミド系又はエポキシ系の熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂で形成されている。
【００３８】
接着テープ８の厚さは、支持リード３に半導体チップを接着固定する時の熱圧着によって若干薄くなる。半導体チップ１０を熱圧着する前において、接着テープ８の厚さは約０．０６１［ｍｍ］程度であり、樹脂基材８Ａの厚さは約０．０２５［ｍｍ］程度であり、接着層８Ｂの厚さは約０．０１８［ｍｍ］程度である。半導体チップ１０を熱圧着した後での接着テープ８の厚さは約０．０５［ｍｍ］程度である。
【００３９】
接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができる。
【００４０】
支持リード３は、例えば０．３〜０．５［ｍｍ］程度のリード幅で形成されている。即ち、支持リード３は、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘと対向する裏面（他の主面）１０Ｙを部分的に支持する形状で形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の説明においては支持リード３、補助リード４の夫々を一本のリードとして説明しているが、交差部５を境にして、支持リード３、補助リード４の夫々を二本のリードとして見做してもよい。
【００４２】
次に、前記半導体装置１の製造に用いられるリードフレームの概略構成について、図７を用いて説明する。図７はリードフレームの平面図である。
【００４３】
図７に示すように、リードフレームＬＦ１は、平面が方形状の枠体７で規定された領域内に、電気的な導通の仲介を行うための複数のリード２、半導体チップ１０を支持するための支持リード３、支持リード３の機械的強度を補うための補助リード４等を有する構成になっている。リードフレームＬＦ１は、枠体７の第一の角部７Ａに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００４４】
複数のリード７は四つのリード群に分割され、四つのリード群の夫々は枠体７の各枠部毎に配置されている。各リード群のリード２は枠体７の各枠部に沿って配列されている。各リード群のリード２は樹脂封止体の内部に配置される内部リード部２Ａと樹脂封止体の外部に配置される外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。各リード群のリード２は、樹脂封止体を形成する時の樹脂の溢出を防止するタイバー６によって互いに連結され一体化されている。各リード群のリード２の外部リード部２Ｂは枠体７に一体化されている。
【００４５】
支持リード３は、枠体７の第一の角部７Ａからその反対側の第二の角部７Ｂに向って延在している。支持リード３の一端側は枠体７の第一の角部７Ａに連結され、支持リード３の他端側はタイバー６に連結されている。即ち、支持リード３は、リードフレームＬＦ１において、枠体７の第一の角部７Ａと第二の角部７Ｂとを結ぶ対角線上を延在している。
【００４６】
補助リード４は、枠体７の第三の角部７Ｃからその反対側の第四の角部７Ｄに向って延在している。補助リード４の一端側及び他端側はタイバー６に連結されている。即ち、補助リード４は、リードフレームＬＦ１において、枠体７の第三の角部７Ｃと第四の角部７Ｄとを結ぶ対角線上を延在している。
【００４７】
支持リード３と補助リード４は、枠体７で規定された領域の中央部において交差し、互いに連結されている。支持リード３、補助リード４の夫々には、ワイヤが接続されるリード２の接続面よりもその裏面側に半導体チップ１０の裏面を一段偏らせるための曲げ加工が施されている。
【００４８】
支持リード３のチップ搭載部には接着テープ８が貼り付けられている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３のリード幅とほぼ同様の幅で形成されている。
【００４９】
リードフレームＬＦ１は、例えば１７×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有するＣｕ系の合金材で形成されている。リードフレームＬＦ１は、金属板にエッチング加工又はプレス加工を施して、リード２、支持リード３、補助リード４等を形成し、その後、支持リード３、補助リード４の夫々にプレス加工を施し、その後、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を貼り付けることによって形成される。なお、Ｆｅ−Ｎｉ（例えばＮｉ含有率４２又は５０［％］）系の合金材からなるリードフレームは、４．３×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有する。
【００５０】
接着テープ８は、図８（接着テープの加工状態を示す模式的平面図）及び図９（図８のＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図）に示すように、加工治具１６を用いて所定の幅のリボンテープ材１５を切断加工することによって形成される。通常、切断加工は、リボンテープ材１５の長辺（長手方向）に対して切り口が直角となるようにリボンテープ材１５を配置して行うが、図１０（接着テープの加工状態を示す模式的平面図）に示すように、リボンテープ材１５の長辺に対して切り口が鋭角となるようにリボンテープ材１５を配置して行うことにより、同一のリボンテープ材１５から長さの異なる接着テープ８を形成することができる。この場合、接着テープ８の平面形状は平行四辺形となる。
【００５１】
次に、前記半導体装置１の製造方法について、図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１はワイヤボンディング工程まで製造工程が終了した状態を示す平面図であり、図１２及び図１３はモールド工程を説明するための断面図である。なお、図１２は図１のＡ−Ａ線と対応する位置での断面図であり、図１３は図１のＣ−Ｃ線と対応する位置での断面図である。
【００５２】
まず、図７に示すリードフレームＬＦ１を準備すると共に、図１２及び図１３に示す成形金型２０を準備する。成形金型２０は、上型２０Ａと下型２０Ｂとで形成されるキャビティ部２１と、キャビティ部２１に連結された樹脂注入ゲート部２２と、樹脂注入ゲート部に連結されたランナー部２３と、図示していないがランナー部２３に連結されたポット部とを有する構成になっている。
【００５３】
次に、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定する。半導体チップ１０の接着固定は熱圧着にて行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００５４】
次に、半導体チップ１０の電極１１とリード２の内部リード部２Ａとを導電性のワイヤ１２で電気的に接続する。ワイヤ１２の接続は、熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。ここまでの工程を図１１に示す。
【００５５】
次に、図１２及び図１３に示すように、成形金型２０の樹脂注入ゲート部２２に枠体７の第一の角部７Ａ（樹脂注入部）が位置するようにして成形金型２０の上型２０Ａと下型２０Ｂとの間に配置し、キャビティ部２２内に半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等を配置する。
【００５６】
次に、ポット部からランナー部２３及び樹脂注入ゲート部２２を通してキャビティ部２１内に樹脂を加圧注入して、半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等を樹脂封止する。この工程において、半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部２２から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されていることから、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。また、支持リード３は補助リード４に連結されていることから、支持リード３の機械的強度は補助リード４によって補われるので、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００５７】
次に、成形金型２０からリードフレームＬＦ１を取り出し、その後、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａに連結されているゲートランナー樹脂を分離し、その後、リード２間を連結しているタイバー６を切断し、その後、枠体７からリード２の外部リード部２Ｂを切断し、その後、リード２の外部リード部２Ｂを表面実装型形状として例えばガルウィング形状に成形し、その後、枠体７から支持リード３及び補助リード４を切断することにより、図１乃至図６に示す半導体装置１がほぼ完成する。
【００５８】
この後、半導体装置１は温度サイクル試験が施され、製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置１は実装基板に実装される。温度サイクル試験は、例えば、−５５［℃］の温度下において１０分間、１５０［℃］の温度下において１０分間を１サイクルとする条件で１０００サイクル行なわれる。このような温度サイクル試験が施されても、本実施形態の半導体装置１は樹脂封止体１３に亀裂が生じなかった。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）半導体チップ１０は接着テープ８を介して支持リード３に接着固定されている。このことから、接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができるので、ダイボンディング工程後に支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合等の発生を抑制することができる。この結果、半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００６０】
また、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができるので、Ｃｕ系の合金材からなるリードフレームＬＦ１を用いた半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００６１】
（２）半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されている。このことから、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができるので、樹脂封止体１３から半導体チップ１０、ワイヤ１２等が露出する不具合を抑制することができる。この結果、半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
また、樹脂封止体１３から半導体チップ１０、ワイヤ１２等が露出する不具合を抑制することができるので、樹脂封止体１３の厚さを薄くすることができ、半導体装置１の薄型化を図ることができる。
【００６２】
（３）支持リード３は補助リード４に連結されている。このことから、支持リード３の機械的強度は補助リード４よって補われるので、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００６３】
（４）半導体チップ１０は、互いに対向する第一の角部１０Ａから第二の角部１０Ｂに亘って支持リード３に接着固定されている。このことから、半導体チップ１０の中央部を接着固定する場合に比べて、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる支持リード３の上下方向の変動を抑制することができる。
【００６４】
（５）支持リード３は、半導体チップ１０の互いに対向する二つの角部（１０Ａ，１０Ｂ）を横切るようにして延在し、補助リード４は、半導体チップ１０の互いに対向する他の二つの角部（１０Ｃ，１０Ｄ）を横切るようにして延在している。このことから、半導体チップ１０とリード２の先端部との間に支持リード３及び補助リード４が存在しないので、ワイヤ１２の中間部が垂れ下がっても、支持リード３及び補助リード４とワイヤ１２との接触を抑制することができる。ワイヤ１２の中間部の垂れ下がりは、ワイヤ１２の長さが長くなればなるほど顕著になる。
【００６５】
また、半導体チップ１０の外形サイズを縮小しても、半導体チップ１０とリード２の先端部との間に支持リード３及び補助リード４が存在せず、ワイヤ１２の中間部が垂れ下がっても、支持リード３及び補助リード４とワイヤ１２とが接触しないので、外形寸法の異なる半導体チップ１０を搭載することができる。この結果、外形寸法の異なる半導体チップ１０を搭載することが可能なリードフレームの標準化を図ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、接着テープ８の幅を支持リード３のリード幅と同一にした例について説明したが、図１４に示すように、接着テープ８の幅Ｗ２は支持リード３のリード幅Ｗ１よりも小さくしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、接着テープ８は支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３に貼り付けた例について説明したが、接着テープ８は、図１５に示すように、支持リード３の長手方向に点在するようにして貼り付けてもよい。この場合、接着テープ８の貼り付け作業が容易になる。
【００６８】
また、本実施形態では、接着テープ８の幅を支持リード３のリード幅と同一にした例について説明したが、図１６に示すように、接着テープ８の幅Ｗ２は支持リード３のリード幅Ｗ１よりも大きくしてもよい。
【００６９】
また、図１７に示すリードフレームＬＦ２を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ２は、補助リード４を廃止した構成になっている。このリードフレームＬＦ２を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。また、補助リード４の廃止により、リード２の配列ピッチを広げることができるので、樹脂封止体を形成する時の樹脂の流れによって生じるワイヤ間ショートを抑制することができる。
【００７０】
また、図１８に示すリードフレームＬＦ３を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ３は、支持リード３と補助リード４との交差部に支持リード３、補助リード４の夫々のリード幅よりも広いパッド２５を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ３を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。また、支持リード３の曲げに対する強度が高くなるので、樹脂封止体を形成する時の樹脂の流れによって生じる支持リード３の上下方向の変動を更に抑制することができる。
【００７１】
また、図１９に示すリードフレームＬＦ４を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ４は、支持リード３と補助リード４との交差部にパッド２５を形成し、さらにパッド２５の周囲に支持リード３、補助リード４の夫々のリード幅よりも幾分広い小パッド２６を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ４を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
また、図２０に示すリードフレームＬＦ５を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ５は、支持リード３と補助リード４との交差部にパッド２５を形成し、更にパッド２５から離れるようにして支持リード３、補助リード４の夫々の途中部に小パッド２６を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ５を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
また、図示していないが、半導体チップ１０と重なる支持リード３の部分のリード幅を半導体チップ１０の外側に引き出された支持リード３の部分のリード幅よりも太くしたリードフレームを用いて半導体装置を製造してもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、支持リード３に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定した例について説明したが、本発明者等の検討によれば、３０［μｍ］以上の厚さがあれば、支持リード３と半導体チップ１０との接着固定を接着剤で行ってもよい。
【００７５】
（実施形態２）
本実施形態では、二方向リード配列構造であるＳＯＰ（Ｓmall Ｏut-line Ｐackage)型の半導体装置に本発明を適用した例について説明する。
【００７６】
まず、半導体装置の概略構成について、図２１及び図２２を用いてを説明する。図２１は本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であり、図２２は図２１のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【００７７】
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の半導体装置３０は、支持リード３のチップ搭載部に半導体チップ１０を搭載し、この半導体チップ１０を樹脂封止体１３で封止した構成になっている。
【００７８】
半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば長方形で形成されている。半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘには、その回路形成面１０Ｘの互いに対向する長辺に沿って複数の電極１１が形成されている。樹脂封止体１３の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば長方形で形成されている。
【００７９】
半導体チップ１０の外周囲の外側には、樹脂封止体１３の互いに対向する二つの長辺に沿って複数のリード２が配列されている。複数のリード２の夫々は、樹脂封止体１３の内外に亘って延在し、樹脂封止体１３の内部に位置する内部リード部２Ａと樹脂封止体１３の外部に位置する外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。
【００８０】
複数のリード２の夫々の内部リード部２Ａは、導電性のワイヤ１２を介して半導体チップ１０の電極１１に電気的に接続され、複数のリード２の夫々の外部リード部２Ｂは、表面実装リード形状として例えばガルウィング形状に成形されている。支持リード３、ワイヤ１２等は、半導体チップ１０と共に樹脂封止体１３で封止されている。
【００８１】
支持リード３は、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘの中央部とその反対側の第二の辺１３Ｙの中央部とを結ぶ仮想線上を延在していると共に、半導体チップ１０の裏面の互いに対向する第一の辺１０Ｓ、第二の辺１０Ｔの夫々を横切るようにして延在している。
【００８２】
樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘには、図示していないが、ゲートブレイク跡が残っている。ゲートブレイク跡は、樹脂封止体１３に連結されたゲートランナー樹脂を分離することによって生じる。従って、本実施形態の半導体装置３０は、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘの中央部に樹脂注入部を有する構成になっている。
【００８３】
半導体チップ１０は、接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、半導体チップ１０の外側に一部が引き出された状態で支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。即ち、本実施形態の半導体チップ１０は、支持リード３の長手方向に沿って延在する長尺状の接着テープ８を介して支持リード３に接着固定されている。
【００８４】
接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができる。
【００８５】
支持リード３は、例えば０．４［ｍｍ］程度のリード幅で形成されている。即ち、支持リード３は、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘと対向する裏面（他の主面）１０Ｙを部分的に支持する形状で形成されている。
【００８６】
次に、前記半導体装置３０の製造に用いられるリードフレームの概略構成について、図２３を用いて説明する。図２３はリードフレームの平面図である。
【００８７】
図２３に示すように、リードフレームＬＦ６は、平面が方形状の枠体７で規定された領域内に、電気的な導通の仲介を行うための複数のリード２、半導体チップ１０を支持するための支持リード３等を有する構成になっている。リードフレームＬＦ１は枠体７の第一の枠部７Ｘに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００８８】
複数のリード２は二つのリード群に分割され、二つのリード群の夫々は枠体７の互いに対向する二つの枠部に配置されている。各リード群のリード２は枠体７の各枠部に沿って配列されている。各リード群のリード２は樹脂封止体の内部に配置される内部リード部２Ａと樹脂封止体の外部に配置される外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。各リード群のリード２は、樹脂封止体を形成する時の樹脂の溢出を防止するタイバー６によって互いに連結され一体化されている。各リード群のリード２の外部リード部２Ｂは枠体７に一体化されている。
【００８９】
支持リード３は、枠体７の第一の枠部７Ｘの中央部からその反対側の第二の枠部７Ｙの中央部に向って延在している。支持リード３の一端側は枠体７の第一の枠部７Ｘに連結され、支持リード３の他端側はタイバー６に連結されている。即ち、支持リード３は、リードフレームＬＦ６において、枠体７の第一の枠部７Ｘと第二の枠部７Ｙとを結ぶ対角線上を延在している。
【００９０】
支持リード３のチップ搭載部には接着テープ８が貼り付けられている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３のリード幅とほぼ同様の幅で形成されている。
【００９１】
次に、前記半導体装置３０の製造方法について説明する。
まず、図２３に示すリードフレームＬＦ６を準備すると共に、成形金型を準備する。成形金型は、上型と下型とで形成されるキャビティ部と、キャビティ部に連結された樹脂注入ゲート部と、樹脂注入ゲート部に連結されたランナー部と、ランナー部に連結されたポット部とを有する構成になっている。
【００９２】
次に、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定する。半導体チップ１０の接着固定は熱圧着にて行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００９３】
次に、半導体チップ１０の電極１１とリード２の内部リード部２Ａとを導電性のワイヤ１２で電気的に接続する。ワイヤ１２の接続は、熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００９４】
次に、成形金型の樹脂注入ゲート部に枠体７の樹脂注入部が位置するようにして成形金型の上型と下型との間に配置し、キャビティ部内に半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、ワイヤ１２等を配置する。
【００９５】
次に、ポット部からランナー部及び樹脂注入ゲート部を通してキャビティ部内に樹脂を加圧注入して、半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、ワイヤ１２等を樹脂封止する。この工程において、半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されていることから、キャビティ部内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００９６】
次に、成形金型からリードフレームＬＦ６を取り出し、その後、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘに連結されているゲートランナー樹脂を分離し、その後、リード２間を連結しているタイバー６を切断し、その後、枠体７からリード２の外部リード部２Ｂを切断し、その後、リード２の外部リード部２Ｂを表面実装型形状として例えばガルウィング形状に成形し、その後、枠体７から支持リード３を切断することにより、図２１及び図２２に示す半導体装置３０がほぼ完成する。
このように、本実施形態においても、前述の実施形態１と同様の効果が得られる。
【００９７】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施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において種々変更可能であることは勿論である。
【００９８】
例えば、本発明は、一方向リード配列構造であるＳＩＰ(Ｓingle Ｉn-line Ｐackage）型、ＺＩＰ(Ｚigzag Ｉn-line Ｐackage）型等の半導体装置に適用できる。
また、本発明は、二方向リード配列構造であるＳＯＪ（Ｓmall Ｏut-line Ｊ-leaded Ｐackage)型、ＴＳＯＰ（Ｔhin Ｓmall Ｏut-line Ｐackage)型等の半導体装置に適用できる。
また、本発明は、四方向リード配列構造であるＱＦＪ(Ｑuad Ｆlatpack Ｊ-leaded Ｐackage)型等の半導体装置に適用できる。
【００９９】
【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によって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】前記半導体装置の要部斜視図である。
【図６】図３の要部拡大断面図である。
【図７】前記半導体装置の製造に用いられるリードフレームの平面図である。
【図８】樹脂フィルムの加工状態を示す模式的平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図である。
【図１０】樹脂フィルムの加工状態を示す模式的平面図である。
【図１１】前記半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図１２】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】樹脂フィルムの第一変形例を示す要部平面図である。
【図１５】樹脂フィルムの第二変形例を示す要部平面図である。
【図１６】樹脂フィルムの第三変形例を示す要部平面図である。
【図１７】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図１８】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図１９】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図２０】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図２１】本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
【図２２】図２１のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２３】前記半導体装置の製造に用いられるリードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１…半導体装置、２…リード、３…支持リード、４…補助リード、５…交差部、６…タイバー、７…枠体、８…接着テープ、９…樹脂注入部、１０…半導体チップ、１１…電極、１２…ワイヤ、１３…樹脂封止体、２０…成形金型、ＬＦ１〜ＬＦ６…リードフレーム。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に関し、特に、銅系の金属材からなるリードフレームを用いて製造される半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路形成面(一主面)に回路システム及び複数の電極が形成された半導体チップを樹脂封止体で封止する半導体装置は、一般的に、リードフレームを用いた組立プロセスによって製造される。具体的には、枠体に支持リードを介して支持されたダイパッド（タブとも言う）と、枠体に支持され、かつタイバー（ダムバーとも言う）によって互いに連結された複数のリードとを有するリードフレームを準備し、その後、リードフレームのダイパッドのチップ搭載面にペースト状の接着剤、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂に銀(Ａｇ)粉末を混入させたＡｇペースト材を塗布し、その後、接着剤を介してダイパッドのチップ搭載面上に半導体チップをその回路形成面と対向する裏面(他の主面)を下にして搭載し、その後、接着剤を硬化させてダイパッドに半導体チップを接着固定し、その後、半導体チップの回路形成面に形成された電極とリードフレームのリードの内部リード部とを導電性のワイヤで電気的に接続し、その後、半導体チップ、リードの内部リード部、ダイパッド、支持リード及びワイヤ等を樹脂封止体で封止し、その後、リードフレームの枠体からリードの外部リード部を切断すると共に、リード間を連結しているタイバーを切断し、その後、リードの外部リード部を所定の形状に成形し、その後、リードフレームの枠体から支持リードを切断することによって製造される。
【０００３】
ところで、ＱＦＰ(Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage)型などの表面実装型半導体装置においては、製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板に実装する半田リフロー時の熱によって発生する樹脂封止体の亀裂（パッケージ・クラック）を如何にして抑えるかが重要な課題となっている。パッケージ・クラックが発生するメカニズムとしては、主に二つのメカニズムが知られている。
【０００４】
第一のメカニズムは、温度サイクル時や半田リフロー時の熱による内部応力でダイパッドと樹脂封止体との界面に剥離が生じ、樹脂封止体に吸湿された水分が気化膨張してパッケージ・クラックが発生する。
【０００５】
第二のメカニズムは、接着剤に吸湿された水分が温度サイクル時や半田リフロー時の熱によって気化膨張し、ダイパッドと半導体チップとの界面に剥離が生じてパッケージ・クラックが発生する。
【０００６】
そこで、このような課題を解決する技術として、ダイパッドの面積を半導体チップの面積よりも小さくした技術(小タブ構造)が、例えば特開昭６３−２０４７５３号公報に開示されている。この技術によれば、ダイパッドと樹脂封止体との接触面積が縮小されるので、樹脂封止体に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。また、ダイパッドと半導体チップとの間に介在される接着剤の塗布面積が縮小されるので、接着剤に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。
【０００７】
また、半導体チップの裏面を部分的に支持する二本の支持リードを交差させてＸ字形状のダイパッドを形成した技術(クロスタブ構造)が、例えば特開平８−２０４１０７号公報に開示されている。この技術においても、樹脂封止体に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラック及び接着剤に吸湿された水分の気化膨張によって発生するパッケージ・クラックを抑制することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
半導体装置の製造においては、鉄(Ｆｅ)−ニッケル(Ｎｉ)系の合金材からなるリードフレームを用いているが、近年、銅（Ｃｕ）系の合金材からなるリードフレームを用いる傾向にある。Ｃｕ系リードフレームを用いた場合、Ｆｅ−Ｎｉ系リードフレームを用いた場合に比べて、放熱性及び高速性に優れた半導体装置を製造することができる。しかしながら、Ｃｕ系リードフレームはＦｅ−Ｎｉ系リードフレームに比べて熱膨張係数が大きいので、ダイパッドを小タブ構造やクロスタブ構造にしても、温度サイクル時や半田リフロー時の熱による内部応力でダイパッドと半導体チップとの界面に剥離が発生し易く、パッケージ・クラックに対する信頼性が低くなる。
【０００９】
そこで、Ｃｕ系リードフレームを用いる場合においては、半導体チップとの接着面積を小さくするため、リード幅をできるだけ狭くした支持リードに半導体チップを接着固定する方法が有効である。しかしながら、支持リードのリード幅を狭くした場合に新たな問題が生じる。
【００１０】
支持リードのチップ搭載部に塗布される接着剤の厚さは、支持リードのリード幅が狭くなるに従って薄くなる。一方、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力は接着剤によって吸収することができるが、接着剤の応力吸収は接着剤の厚さが薄くなるに従って小さくなる。即ち、支持リード及び半導体チップが加熱されるボンディング工程やモールド工程において、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力を接着剤によって吸収することが困難となる。このため、支持リードと半導体チップとの剥離が生じ易くなり、ダイボンディング工程後に支持リードから半導体チップが脱落するといった不具合等が発生するので、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりが低下する。
【００１１】
本発明の目的は、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることが可能な技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１３】
【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。
【００１５】
平面が方形状で形成され、一主面に複数の電極が形成された半導体チップと、平面が方形状で形成され、前記半導体チップを封止する樹脂封止体と、前記半導体チップの電極に電気的に接続され、前記樹脂封止体の内外に亘って延在する複数のリードと、前記半導体チップの一主面と対向する他の主面を部分的に支持し、前記半導体チップの互いに対向する二つの角部を横切るようにして延在する支持リードと、前記支持リードと交差する方向に延在し、かつ前記支持リードに連結している補助リードと、前記支持リードの一部に形成された接着テープとを有し、前記複数のリード、支持リード、及び補助リードは、銅系の合金材から成り、前記半導体チップは、前記接着テープを介して前記支持リードに接着固定されていることを特徴とする半導体装置である。
【００１９】
上述した手段によれば、接着テープは、支持リードのリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リードと半導体チップとの熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープの厚さを設定することができるので、ダイボンディング工程後に支持リードから半導体チップが脱落するといった不具合等の発生を抑制することができる。この結果、半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態では、四方向リード配列構造であるＱＦＰ(Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage)型の半導体装置に本発明を適用した例について説明する。
【００２２】
まず、半導体装置の概略構成について、図１乃至図６を用いて説明する。図１は本発明の実施形態１である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図５は前記半導体装置の要部斜視図であり、図６は図３の要部拡大断面図である。
【００２３】
図１、図２、図３及び図４に示すように、本実施形態の半導体装置１は、支持リード３と補助リード４とが交差する交差部５に半導体チップ１０を搭載し、この半導体チップ１０を樹脂封止体１３で封止した構成になっている。
【００２４】
半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば９［ｍｍ］×９［ｍｍ］の外形寸法からなる正方形で形成されている。半導体チップ１０は、例えば単結晶珪素からなる半導体基板及びこの半導体基板上に形成された配線層を主体とする構成になっている。この場合の半導体チップ１０は、３×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有する。
【００２５】
半導体チップ１０の回路形成面（一主面）１０Ｘには、回路システムとして、例えば論理回路システム又は論理回路システムと記憶回路システムとを混在させた混合回路システム等の回路システムが形成されている。これらの回路システムは、半導体基板に形成された半導体素子及びこの半導体素子間を電気的に接続する配線等によって構成されている。また、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘには、その回路形成面１０Ｘの各辺に沿って複数の電極(ボンディングパッド)１１が形成されている。複数の電極１１の夫々は、半導体チップ１０の配線層のうちの最上層の配線層に形成され、主として回路システムを構成する半導体素子に配線を介して電気的に接続されている。複数の電極１１の夫々は、例えばアルミニウム(Ａｌ)又はアルミニウム合金等の金属膜で形成されている。
【００２６】
樹脂封止体１３の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば１４［ｍｍ］×１４［ｍｍ］の外形寸法からなる正方形で形成されている。樹脂封止体１３は、低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーン及びフィラー等が添加されたビフェニール系又はオルソクレゾールノボラック系樹脂で形成されている。この場合の樹脂封止体１３は、１３×１０−６［１／℃］程度の熱膨張係数を有する。
【００２７】
樹脂封止体１３の形成においては、大量生産に好適なトランスファモールディング法を用いている。トランスファモールディング法は、ポット部、ランナー部、樹脂注入ゲート部及びキャビティ部等を備えた成形金型を使用し、ポット部からランナー部及び樹脂注入ゲート部を通してキャビティ内に樹脂を加圧注入して樹脂封止体を形成する方法である。
【００２８】
半導体チップ１０の外周囲の外側には、樹脂封止体１３の各辺に沿って複数のリード２が配列されている。複数のリード２の夫々は、樹脂封止体１３の内外に亘って延在し、樹脂封止体１３の内部に位置する内部リード部２Ａと樹脂封止体１３の外部に位置する外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。
【００２９】
複数のリード２の夫々の内部リード部２Ａは、導電性のワイヤ１２を介して半導体チップ１０の電極１１に電気的に接続され、複数のリード２の夫々の外部リード部２Ｂは、表面実装リード形状として例えばガルウィング形状に成形されている。ワイヤ１２としては、例えば金(Ａｕ)ワイヤを用いている。ワイヤ１２の接続方法としては、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法を用いている。
【００３０】
支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等は、半導体チップ１０と共に樹脂封止体１３で封止されている。
【００３１】
支持リード３は、図１及び図３に示すように、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａからその反対側の第二の角部１３Ｂに向って延在していると共に、半導体チップ１０の互いに対向する第一の角部１０Ａ、第二の角部１０Ｂの夫々を横切るようにして延在している。即ち、本実施形態の支持リード３は、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａと第二の角部１３Ｂとを結ぶ対角線上を延在している。
【００３２】
支持リード３は、図３に示すように、リード部３Ａとリード部３Ｂとを有する構成になっている。リード部３Ａは、その板厚方向（上下方向）において、図２に示すリード２の内部リード部２Ａと同一の位置に配置されている。リード部３Ｂは、その板厚方向（上下方向）において、図２に示すリード２の内部リード部２Ａよりも下方の位置に配置されている。
【００３３】
補助リード４は、図１及び図４に示すように、樹脂封止体１３の第三の角部１３Ｃからその反対側の第四の角部１３Ｄに向って延在していると共に、半導体チップ１０の互いに対向する第三の角部１０Ｃ、第四の角部１０Ｄの夫々を横切るようにして延在している。即ち、本実施形態の補助リード４は、樹脂封止体１３の第三の角部１３Ｃと第四の角部１３Ｄとを結ぶ対角線上を延在している。
【００３４】
補助リード４は、図４に示すように、リード部４Ａとリード部４Ｂとを有する構成になっている。リード部４Ａは、その板厚方向（上下方向）において、図３に示す支持リード３のリード部３Ａと同一の位置に配置されている。リード部４Ｂは、その板厚方向（上下方向）において、図３に示す支持リード３のリード部３Ａと同一の位置に配置されている。
【００３５】
樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａには、図５に示すように、ゲートブレイク跡１３Ｘが残っている。ゲートブレイク跡１３Ｘは、樹脂封止体１３に連結されたゲートランナー樹脂を分離することによって生じる。従って、本実施形態の半導体装置１は、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００３６】
半導体チップ１０は、図３に示すように、接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、半導体チップ１０の外側に一部が引き出された状態で支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。即ち、本実施形態の半導体チップ１０は、支持リード３の長手方向に沿って延在する長尺状の接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。
【００３７】
接着テープ８は、これに限定されないが、図６に示すように、例えば樹脂基材８Ａの両主面（表裏面）に接着層８Ｂを有する構成になっている。樹脂基材８Ａは、例えば２．５×１０−５［１／℃］程度の熱膨張係数を有するポリイミド系樹脂で形成されている。接着層８Ｂは、例えば５×１０−５［１／℃］程度の熱膨張係数を有するポリエーテルアミドイミド系又はエポキシ系の熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂で形成されている。
【００３８】
接着テープ８の厚さは、支持リード３に半導体チップを接着固定する時の熱圧着によって若干薄くなる。半導体チップ１０を熱圧着する前において、接着テープ８の厚さは約０．０６１［ｍｍ］程度であり、樹脂基材８Ａの厚さは約０．０２５［ｍｍ］程度であり、接着層８Ｂの厚さは約０．０１８［ｍｍ］程度である。半導体チップ１０を熱圧着した後での接着テープ８の厚さは約０．０５［ｍｍ］程度である。
【００３９】
接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができる。
【００４０】
支持リード３は、例えば０．３〜０．５［ｍｍ］程度のリード幅で形成されている。即ち、支持リード３は、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘと対向する裏面（他の主面）１０Ｙを部分的に支持する形状で形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の説明においては支持リード３、補助リード４の夫々を一本のリードとして説明しているが、交差部５を境にして、支持リード３、補助リード４の夫々を二本のリードとして見做してもよい。
【００４２】
次に、前記半導体装置１の製造に用いられるリードフレームの概略構成について、図７を用いて説明する。図７はリードフレームの平面図である。
【００４３】
図７に示すように、リードフレームＬＦ１は、平面が方形状の枠体７で規定された領域内に、電気的な導通の仲介を行うための複数のリード２、半導体チップ１０を支持するための支持リード３、支持リード３の機械的強度を補うための補助リード４等を有する構成になっている。リードフレームＬＦ１は、枠体７の第一の角部７Ａに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００４４】
複数のリード７は四つのリード群に分割され、四つのリード群の夫々は枠体７の各枠部毎に配置されている。各リード群のリード２は枠体７の各枠部に沿って配列されている。各リード群のリード２は樹脂封止体の内部に配置される内部リード部２Ａと樹脂封止体の外部に配置される外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。各リード群のリード２は、樹脂封止体を形成する時の樹脂の溢出を防止するタイバー６によって互いに連結され一体化されている。各リード群のリード２の外部リード部２Ｂは枠体７に一体化されている。
【００４５】
支持リード３は、枠体７の第一の角部７Ａからその反対側の第二の角部７Ｂに向って延在している。支持リード３の一端側は枠体７の第一の角部７Ａに連結され、支持リード３の他端側はタイバー６に連結されている。即ち、支持リード３は、リードフレームＬＦ１において、枠体７の第一の角部７Ａと第二の角部７Ｂとを結ぶ対角線上を延在している。
【００４６】
補助リード４は、枠体７の第三の角部７Ｃからその反対側の第四の角部７Ｄに向って延在している。補助リード４の一端側及び他端側はタイバー６に連結されている。即ち、補助リード４は、リードフレームＬＦ１において、枠体７の第三の角部７Ｃと第四の角部７Ｄとを結ぶ対角線上を延在している。
【００４７】
支持リード３と補助リード４は、枠体７で規定された領域の中央部において交差し、互いに連結されている。支持リード３、補助リード４の夫々には、ワイヤが接続されるリード２の接続面よりもその裏面側に半導体チップ１０の裏面を一段偏らせるための曲げ加工が施されている。
【００４８】
支持リード３のチップ搭載部には接着テープ８が貼り付けられている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３のリード幅とほぼ同様の幅で形成されている。
【００４９】
リードフレームＬＦ１は、例えば１７×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有するＣｕ系の合金材で形成されている。リードフレームＬＦ１は、金属板にエッチング加工又はプレス加工を施して、リード２、支持リード３、補助リード４等を形成し、その後、支持リード３、補助リード４の夫々にプレス加工を施し、その後、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を貼り付けることによって形成される。なお、Ｆｅ−Ｎｉ（例えばＮｉ含有率４２又は５０［％］）系の合金材からなるリードフレームは、４．３×１０−６[１／℃]程度の熱膨張係数を有する。
【００５０】
接着テープ８は、図８（接着テープの加工状態を示す模式的平面図）及び図９（図８のＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図）に示すように、加工治具１６を用いて所定の幅のリボンテープ材１５を切断加工することによって形成される。通常、切断加工は、リボンテープ材１５の長辺（長手方向）に対して切り口が直角となるようにリボンテープ材１５を配置して行うが、図１０（接着テープの加工状態を示す模式的平面図）に示すように、リボンテープ材１５の長辺に対して切り口が鋭角となるようにリボンテープ材１５を配置して行うことにより、同一のリボンテープ材１５から長さの異なる接着テープ８を形成することができる。この場合、接着テープ８の平面形状は平行四辺形となる。
【００５１】
次に、前記半導体装置１の製造方法について、図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１はワイヤボンディング工程まで製造工程が終了した状態を示す平面図であり、図１２及び図１３はモールド工程を説明するための断面図である。なお、図１２は図１のＡ−Ａ線と対応する位置での断面図であり、図１３は図１のＣ−Ｃ線と対応する位置での断面図である。
【００５２】
まず、図７に示すリードフレームＬＦ１を準備すると共に、図１２及び図１３に示す成形金型２０を準備する。成形金型２０は、上型２０Ａと下型２０Ｂとで形成されるキャビティ部２１と、キャビティ部２１に連結された樹脂注入ゲート部２２と、樹脂注入ゲート部に連結されたランナー部２３と、図示していないがランナー部２３に連結されたポット部とを有する構成になっている。
【００５３】
次に、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定する。半導体チップ１０の接着固定は熱圧着にて行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００５４】
次に、半導体チップ１０の電極１１とリード２の内部リード部２Ａとを導電性のワイヤ１２で電気的に接続する。ワイヤ１２の接続は、熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。ここまでの工程を図１１に示す。
【００５５】
次に、図１２及び図１３に示すように、成形金型２０の樹脂注入ゲート部２２に枠体７の第一の角部７Ａ（樹脂注入部）が位置するようにして成形金型２０の上型２０Ａと下型２０Ｂとの間に配置し、キャビティ部２２内に半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等を配置する。
【００５６】
次に、ポット部からランナー部２３及び樹脂注入ゲート部２２を通してキャビティ部２１内に樹脂を加圧注入して、半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、補助リード４、ワイヤ１２等を樹脂封止する。この工程において、半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部２２から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されていることから、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。また、支持リード３は補助リード４に連結されていることから、支持リード３の機械的強度は補助リード４によって補われるので、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００５７】
次に、成形金型２０からリードフレームＬＦ１を取り出し、その後、樹脂封止体１３の第一の角部１３Ａに連結されているゲートランナー樹脂を分離し、その後、リード２間を連結しているタイバー６を切断し、その後、枠体７からリード２の外部リード部２Ｂを切断し、その後、リード２の外部リード部２Ｂを表面実装型形状として例えばガルウィング形状に成形し、その後、枠体７から支持リード３及び補助リード４を切断することにより、図１乃至図６に示す半導体装置１がほぼ完成する。
【００５８】
この後、半導体装置１は温度サイクル試験が施され、製品として出荷される。製品として出荷された半導体装置１は実装基板に実装される。温度サイクル試験は、例えば、−５５［℃］の温度下において１０分間、１５０［℃］の温度下において１０分間を１サイクルとする条件で１０００サイクル行なわれる。このような温度サイクル試験が施されても、本実施形態の半導体装置１は樹脂封止体１３に亀裂が生じなかった。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）半導体チップ１０は接着テープ８を介して支持リード３に接着固定されている。このことから、接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができるので、ダイボンディング工程後に支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合等の発生を抑制することができる。この結果、半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００６０】
また、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができるので、Ｃｕ系の合金材からなるリードフレームＬＦ１を用いた半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【００６１】
（２）半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されている。このことから、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができるので、樹脂封止体１３から半導体チップ１０、ワイヤ１２等が露出する不具合を抑制することができる。この結果、半導体装置１の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
また、樹脂封止体１３から半導体チップ１０、ワイヤ１２等が露出する不具合を抑制することができるので、樹脂封止体１３の厚さを薄くすることができ、半導体装置１の薄型化を図ることができる。
【００６２】
（３）支持リード３は補助リード４に連結されている。このことから、支持リード３の機械的強度は補助リード４よって補われるので、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００６３】
（４）半導体チップ１０は、互いに対向する第一の角部１０Ａから第二の角部１０Ｂに亘って支持リード３に接着固定されている。このことから、半導体チップ１０の中央部を接着固定する場合に比べて、キャビティ部２１内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる支持リード３の上下方向の変動を抑制することができる。
【００６４】
（５）支持リード３は、半導体チップ１０の互いに対向する二つの角部（１０Ａ，１０Ｂ）を横切るようにして延在し、補助リード４は、半導体チップ１０の互いに対向する他の二つの角部（１０Ｃ，１０Ｄ）を横切るようにして延在している。このことから、半導体チップ１０とリード２の先端部との間に支持リード３及び補助リード４が存在しないので、ワイヤ１２の中間部が垂れ下がっても、支持リード３及び補助リード４とワイヤ１２との接触を抑制することができる。ワイヤ１２の中間部の垂れ下がりは、ワイヤ１２の長さが長くなればなるほど顕著になる。
【００６５】
また、半導体チップ１０の外形サイズを縮小しても、半導体チップ１０とリード２の先端部との間に支持リード３及び補助リード４が存在せず、ワイヤ１２の中間部が垂れ下がっても、支持リード３及び補助リード４とワイヤ１２とが接触しないので、外形寸法の異なる半導体チップ１０を搭載することができる。この結果、外形寸法の異なる半導体チップ１０を搭載することが可能なリードフレームの標準化を図ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、接着テープ８の幅を支持リード３のリード幅と同一にした例について説明したが、図１４に示すように、接着テープ８の幅Ｗ２は支持リード３のリード幅Ｗ１よりも小さくしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、接着テープ８は支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３に貼り付けた例について説明したが、接着テープ８は、図１５に示すように、支持リード３の長手方向に点在するようにして貼り付けてもよい。この場合、接着テープ８の貼り付け作業が容易になる。
【００６８】
また、本実施形態では、接着テープ８の幅を支持リード３のリード幅と同一にした例について説明したが、図１６に示すように、接着テープ８の幅Ｗ２は支持リード３のリード幅Ｗ１よりも大きくしてもよい。
【００６９】
また、図１７に示すリードフレームＬＦ２を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ２は、補助リード４を廃止した構成になっている。このリードフレームＬＦ２を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。また、補助リード４の廃止により、リード２の配列ピッチを広げることができるので、樹脂封止体を形成する時の樹脂の流れによって生じるワイヤ間ショートを抑制することができる。
【００７０】
また、図１８に示すリードフレームＬＦ３を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ３は、支持リード３と補助リード４との交差部に支持リード３、補助リード４の夫々のリード幅よりも広いパッド２５を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ３を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。また、支持リード３の曲げに対する強度が高くなるので、樹脂封止体を形成する時の樹脂の流れによって生じる支持リード３の上下方向の変動を更に抑制することができる。
【００７１】
また、図１９に示すリードフレームＬＦ４を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ４は、支持リード３と補助リード４との交差部にパッド２５を形成し、さらにパッド２５の周囲に支持リード３、補助リード４の夫々のリード幅よりも幾分広い小パッド２６を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ４を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
また、図２０に示すリードフレームＬＦ５を用いて半導体装置を製造してもよい。リードフレームＬＦ５は、支持リード３と補助リード４との交差部にパッド２５を形成し、更にパッド２５から離れるようにして支持リード３、補助リード４の夫々の途中部に小パッド２６を形成した構成になっている。このリードフレームＬＦ５を用いた場合においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
また、図示していないが、半導体チップ１０と重なる支持リード３の部分のリード幅を半導体チップ１０の外側に引き出された支持リード３の部分のリード幅よりも太くしたリードフレームを用いて半導体装置を製造してもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、支持リード３に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定した例について説明したが、本発明者等の検討によれば、３０［μｍ］以上の厚さがあれば、支持リード３と半導体チップ１０との接着固定を接着剤で行ってもよい。
【００７５】
（実施形態２）
本実施形態では、二方向リード配列構造であるＳＯＰ（Ｓmall Ｏut-line Ｐackage)型の半導体装置に本発明を適用した例について説明する。
【００７６】
まず、半導体装置の概略構成について、図２１及び図２２を用いてを説明する。図２１は本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であり、図２２は図２１のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【００７７】
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の半導体装置３０は、支持リード３のチップ搭載部に半導体チップ１０を搭載し、この半導体チップ１０を樹脂封止体１３で封止した構成になっている。
【００７８】
半導体チップ１０の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば長方形で形成されている。半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘには、その回路形成面１０Ｘの互いに対向する長辺に沿って複数の電極１１が形成されている。樹脂封止体１３の平面形状は方形状で形成され、本実施形態においては例えば長方形で形成されている。
【００７９】
半導体チップ１０の外周囲の外側には、樹脂封止体１３の互いに対向する二つの長辺に沿って複数のリード２が配列されている。複数のリード２の夫々は、樹脂封止体１３の内外に亘って延在し、樹脂封止体１３の内部に位置する内部リード部２Ａと樹脂封止体１３の外部に位置する外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。
【００８０】
複数のリード２の夫々の内部リード部２Ａは、導電性のワイヤ１２を介して半導体チップ１０の電極１１に電気的に接続され、複数のリード２の夫々の外部リード部２Ｂは、表面実装リード形状として例えばガルウィング形状に成形されている。支持リード３、ワイヤ１２等は、半導体チップ１０と共に樹脂封止体１３で封止されている。
【００８１】
支持リード３は、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘの中央部とその反対側の第二の辺１３Ｙの中央部とを結ぶ仮想線上を延在していると共に、半導体チップ１０の裏面の互いに対向する第一の辺１０Ｓ、第二の辺１０Ｔの夫々を横切るようにして延在している。
【００８２】
樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘには、図示していないが、ゲートブレイク跡が残っている。ゲートブレイク跡は、樹脂封止体１３に連結されたゲートランナー樹脂を分離することによって生じる。従って、本実施形態の半導体装置３０は、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘの中央部に樹脂注入部を有する構成になっている。
【００８３】
半導体チップ１０は、接着テープ８を介して支持リード３のリード部３Ｂに接着固定されている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、半導体チップ１０の外側に一部が引き出された状態で支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。即ち、本実施形態の半導体チップ１０は、支持リード３の長手方向に沿って延在する長尺状の接着テープ８を介して支持リード３に接着固定されている。
【００８４】
接着テープ８は、支持リード３のリード幅に影響されることなく、厚さを厚くすることができる。従って、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さを設定することができる。
【００８５】
支持リード３は、例えば０．４［ｍｍ］程度のリード幅で形成されている。即ち、支持リード３は、半導体チップ１０の回路形成面１０Ｘと対向する裏面（他の主面）１０Ｙを部分的に支持する形状で形成されている。
【００８６】
次に、前記半導体装置３０の製造に用いられるリードフレームの概略構成について、図２３を用いて説明する。図２３はリードフレームの平面図である。
【００８７】
図２３に示すように、リードフレームＬＦ６は、平面が方形状の枠体７で規定された領域内に、電気的な導通の仲介を行うための複数のリード２、半導体チップ１０を支持するための支持リード３等を有する構成になっている。リードフレームＬＦ１は枠体７の第一の枠部７Ｘに樹脂注入部を有する構成になっている。
【００８８】
複数のリード２は二つのリード群に分割され、二つのリード群の夫々は枠体７の互いに対向する二つの枠部に配置されている。各リード群のリード２は枠体７の各枠部に沿って配列されている。各リード群のリード２は樹脂封止体の内部に配置される内部リード部２Ａと樹脂封止体の外部に配置される外部リード部２Ｂとを有する構成になっている。各リード群のリード２は、樹脂封止体を形成する時の樹脂の溢出を防止するタイバー６によって互いに連結され一体化されている。各リード群のリード２の外部リード部２Ｂは枠体７に一体化されている。
【００８９】
支持リード３は、枠体７の第一の枠部７Ｘの中央部からその反対側の第二の枠部７Ｙの中央部に向って延在している。支持リード３の一端側は枠体７の第一の枠部７Ｘに連結され、支持リード３の他端側はタイバー６に連結されている。即ち、支持リード３は、リードフレームＬＦ６において、枠体７の第一の枠部７Ｘと第二の枠部７Ｙとを結ぶ対角線上を延在している。
【００９０】
支持リード３のチップ搭載部には接着テープ８が貼り付けられている。接着テープ８は、支持リード３の長手方向に沿う形状で形成されている。本実施形態において、接着テープ８は、支持リード３の長手方向に連続するようにして支持リード３のリード部３Ｂに貼り付けられている。また、接着テープ８は、支持リード３のリード幅とほぼ同様の幅で形成されている。
【００９１】
次に、前記半導体装置３０の製造方法について説明する。
まず、図２３に示すリードフレームＬＦ６を準備すると共に、成形金型を準備する。成形金型は、上型と下型とで形成されるキャビティ部と、キャビティ部に連結された樹脂注入ゲート部と、樹脂注入ゲート部に連結されたランナー部と、ランナー部に連結されたポット部とを有する構成になっている。
【００９２】
次に、支持リード３のチップ搭載部に接着テープ８を介して半導体チップ１０を接着固定する。半導体チップ１０の接着固定は熱圧着にて行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００９３】
次に、半導体チップ１０の電極１１とリード２の内部リード部２Ａとを導電性のワイヤ１２で電気的に接続する。ワイヤ１２の接続は、熱圧着に超音波振動を併用したボンディング法で行う。この工程において、支持リード３、半導体チップ１０の夫々は加熱されるが、支持リード３と半導体チップ１０との熱膨張係数の差に起因する応力に応じて接着テープ８の厚さが設定されているので、支持リード３から半導体チップ１０が脱落するといった不具合は発生しない。
【００９４】
次に、成形金型の樹脂注入ゲート部に枠体７の樹脂注入部が位置するようにして成形金型の上型と下型との間に配置し、キャビティ部内に半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、ワイヤ１２等を配置する。
【００９５】
次に、ポット部からランナー部及び樹脂注入ゲート部を通してキャビティ部内に樹脂を加圧注入して、半導体チップ１０、リード２の内部リード部、支持リード３、ワイヤ１２等を樹脂封止する。この工程において、半導体チップ１０は、樹脂注入ゲート部から反ゲート側に向って延在する支持リード３に接着固定されていることから、キャビティ部内に加圧注入された樹脂の流れによって生じる半導体チップ１０の上下方向の変動を抑制することができる。
【００９６】
次に、成形金型からリードフレームＬＦ６を取り出し、その後、樹脂封止体１３の第一の辺１３Ｘに連結されているゲートランナー樹脂を分離し、その後、リード２間を連結しているタイバー６を切断し、その後、枠体７からリード２の外部リード部２Ｂを切断し、その後、リード２の外部リード部２Ｂを表面実装型形状として例えばガルウィング形状に成形し、その後、枠体７から支持リード３を切断することにより、図２１及び図２２に示す半導体装置３０がほぼ完成する。
このように、本実施形態においても、前述の実施形態１と同様の効果が得られる。
【００９７】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施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において種々変更可能であることは勿論である。
【００９８】
例えば、本発明は、一方向リード配列構造であるＳＩＰ(Ｓingle Ｉn-line Ｐackage）型、ＺＩＰ(Ｚigzag Ｉn-line Ｐackage）型等の半導体装置に適用できる。
また、本発明は、二方向リード配列構造であるＳＯＪ（Ｓmall Ｏut-line Ｊ-leaded Ｐackage)型、ＴＳＯＰ（Ｔhin Ｓmall Ｏut-line Ｐackage)型等の半導体装置に適用できる。
また、本発明は、四方向リード配列構造であるＱＦＪ(Ｑuad Ｆlatpack Ｊ-leaded Ｐackage)型等の半導体装置に適用できる。
【００９９】
【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によって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
半導体装置の組立プロセスにおける歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】前記半導体装置の要部斜視図である。
【図６】図３の要部拡大断面図である。
【図７】前記半導体装置の製造に用いられるリードフレームの平面図である。
【図８】樹脂フィルムの加工状態を示す模式的平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図である。
【図１０】樹脂フィルムの加工状態を示す模式的平面図である。
【図１１】前記半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図１２】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】前記半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】樹脂フィルムの第一変形例を示す要部平面図である。
【図１５】樹脂フィルムの第二変形例を示す要部平面図である。
【図１６】樹脂フィルムの第三変形例を示す要部平面図である。
【図１７】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図１８】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図１９】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図２０】前記半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの平面図である。
【図２１】本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
【図２２】図２１のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２３】前記半導体装置の製造に用いられるリードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１…半導体装置、２…リード、３…支持リード、４…補助リード、５…交差部、６…タイバー、７…枠体、８…接着テープ、９…樹脂注入部、１０…半導体チップ、１１…電極、１２…ワイヤ、１３…樹脂封止体、２０…成形金型、ＬＦ１〜ＬＦ６…リードフレーム。
Claims (7)
- 平面が方形状で形成され、一主面に複数の電極が形成された半導体チップと、
平面が方形状で形成され、前記半導体チップを封止する樹脂封止体と、
前記半導体チップの電極に電気的に接続され、前記樹脂封止体の内外に亘って延在する複数のリードと、
前記半導体チップの一主面と対向する他の主面を部分的に支持し、前記半導体チップの互いに対向する二つの角部を横切るようにして延在する支持リードと、
前記支持リードと交差する方向に延在し、かつ前記支持リードに連結している補助リードと、
前記支持リードにのみ形成された接着テープとを有し、
前記複数のリード、支持リード、及び補助リードは、銅系の合金材から成り、
前記半導体チップは、前記接着テープを介して前記支持リードに接着固定されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１に記載の半導体装置において、
前記樹脂封止体は、第一の角部に樹脂注入部を有し、
前記支持リードは、前記樹脂封止体の第一の角部からその反対側の第二の角部に向かって延在していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１に記載の半導体装置において、
前記半導体チップの複数の電極は、前記複数のリードと複数のワイヤを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１に記載の半導体装置において、
前記支持リードの一部及び前記補助リードの一部は、前記複数のリードよりも下方の位置に配置されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１に記載の半導体装置において、
前記接着テープは、前記支持リードの一部に、かつ前記接着テープの一部が前記半導体チップの外側に引き出された状態で形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項５に記載の半導体装置において、
前記接着テープは、長尺状に形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項６に記載の半導体装置において、
前記接着テープの幅は、前記支持リードの幅よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
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