JPH0410550A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、リードフレームのベッド上に半導体ペレット
の他に絶縁回路基板とをマウントし、さらにボンディン
グワイヤで各電極を電気的に接続するようにした半導体
装置の製造方法に関する。

（従来の技術） 半導体装置においては、リードフレームのベット上に１
個の半導体ペレットをマウントすることか通常行われて
いるが、最近、市場の要求等により、リードフレームの
ベッド上に複数の半導体ペレットをマウントするように
したものが増えつつある。

従来のこのような半導体装置の一例の概要を第４図に示
す。

即ち、リードフレーム１のベッドｌａ上には、例えば２
個の半導体ペレット２，３が銀ペースト等の導電性接着
剤を介して、更に両手導体ベレット２．３１；挾まれた
位置に絶縁回路基板４が夫々マウントされている。そし
て、半導体ペレット２３の各電極バットとリードフレー
ム１の対応する各リード１ｂとは、直接又は絶縁回路基
板４を中継してボンディングワイヤ５て電気的に接続さ
れ、更に半導体ペレット２．３の夫々対応する各電極パ
ッドは、絶縁回路基板４を中継してボンディングワイヤ
５で電気的に接続されている。

このように、絶縁回路基板４を中継するのは、半導体ペ
レット２．３の各電極バンド同志を直接ワイヤボンディ
ングを施してボンディングワイヤ５で結線すると、この
電極パッドか損傷してしまう恐れがあるので、これを防
止するとともに、配線の自由度をより高めて小型化等の
要請に答えるためである。

ここに、前記絶縁回路基板４は、第５図及び第６図に示
すように、所望形状のエポキシ基板６の上に、銅（Ｃｕ
）、ニッケル（Ｎ１）及び金（Ａｕ）の三層構造の回路
パターン７を形成し、更にこの回路パターン７を保護す
るため、この上に樹脂レジスト８を加熱積層したもので
ある。このエポキシ基板６の厚さｔは、通常０．１〜０
．２ｍｍ程度と一般にかなり薄い。

この絶縁回路基板４のリードフレーム１のヘッド１ａ上
へのマウントは、導電性接着剤による接着ては、絶縁回
路基板４に設けられているメツキ線（図示せず）によっ
て電気的リークか発生する恐れがあるので、これを防止
するため、一般に接着シートを用いて行われていた。

即ち、表面に剥離紙を貼付けた状態の接着シートを絶縁
回路基板４の裏面に予め接合しておき、この接着シート
の剥離紙を剥かした後、この絶縁回路基板４をコレット
で真空吸着して、リードフレーム１のベッド１ａの所定
位置に搭載し、しかる後、接着シートに熱を加えつつ加
圧治具て加圧してこれを硬化させることによって行われ
ていた。

しかしながら、このように−々剥離紙を剥がすことは、
生産性や作業性の低下に繋がるばかりでなく、コストの
増大を招くといった欠点があった。

そこで出願人は、先に特願平１−３０９８９４号として
、第７図及び第８図に示すように、絶縁配線基板４に形
状に合わせたスタンプ台９の表面に絶縁性樹脂接着剤１
０を塗布し、このスタンプ台９を介してリードフレーム
１のベッド１ａの所定位置にこの絶縁性樹脂接着剤１０
を塗布した後、コレット１１で真空吸着した絶縁配線基
板４を上方から押付ける。そして、その後、この絶縁配
線基板４を保持したリードフレーム１ごとオーブンに入
れて加熱することによって、絶縁性樹脂接着剤１０を熱
硬化させるようにしたものを提案した。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記特願平１−３０９８９４号後方に記
載のものは、作業性及び生産性の向上、更にはコストダ
ウンを図るといった所望の効果を奏するものの、以下の
ような不具合があることが判った。

即ち、上記のように絶縁回路基板４のエポキシ基板６は
一般にかなり薄いため、この表面に塗布した樹脂レジス
ト８の硬化収縮によって、第６図に示すように、絶縁性
回路基板４の全体に反りａが発生してしまうといった現
象か生じる。この反りａの量は、絶縁回路基板４の大き
さか大きくなればなる程、即ち半導体装置が大型化すれ
ばする程大きくなる。

そして、このように反りａが生じた状態で、上記のよう
な方法でリードフレーム１のベッド１ａに絶縁回路基板
４をマウントすると、絶縁性樹脂接着剤１０は、未反応
の状態での接着力が期待てきないため、第９図及び第１
０図のように、−旦押え付けられていた絶縁性回路基板
４がその反りａに伴う弾性力で再び反ってしまい、この
結果、絶縁性樹脂接着剤１０か熱硬化した後にも、この
反りａ′が残って絶縁回路基板４の周縁部に接着剤１０
が充填されない部分Ｃか発生してしまうことかあるとい
った不具合が生じてしまうのである。

そして、このように、絶縁性回路基板４の周縁部下方に
接着剤１０か充填されない部分Ｃか生じてしまうと、絶
縁性回路基板４の周縁部上面に設けられているポンディ
ングパッド４ａにボンディングワイヤ５をボンディング
する時、加重や超音波の振動が逃げてしまい、ボンディ
ング不良に繋がってしまう。

本発明は上記に鑑み、絶縁回路基板をリードフレームの
ベッドにマウントする際に、この絶縁回路基板に反りが
発生していても、絶縁回路基板をリードフレームにベッ
ドにその全面に亙って確実に接着させてマウントするこ
とにより、この反りを矯正してボンディング性を向上さ
せることがきるようにしたものを提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製
造方法は、回路パターンを形成した絶縁回路基板とリー
ドフレームのベッドとの間に絶縁性樹脂接着剤を介在さ
せ、この接着剤を前記リードフレーム又は回路パターン
の少なくとも一方を加熱することにより該接着剤の硬化
開始温度付近まで加熱しつつ両者を圧接させてリードフ
レームのベッド上に絶縁回路基板をマウントし、この絶
縁回路基板の回路パターンを中継して前記ベッドにマウ
ントした半導体ベレットの電極と他の半導体ベレットの
電極または前記リードフレームのリードとを電気的に接
続するようにしたものである。

ここに、前記接着剤として、硬化時の揮発分か２％以下
のものを使用することもできる。

（作　用） 上記のように構成した本発明によれば、絶縁回路基板と
リードフレームのベッドとは、その間に絶縁性樹脂接着
剤を介在させた状態で圧接され、この圧接時に接着剤は
硬化開始温度付近まで加熱されているために、粘着力を
持って両者を接着させることになり、これによって絶縁
回路基板をその全面に亙ってリードフレームのベッドに
接着させることができる。しかも、この接着剤として、
硬化時の揮発分が２％以下のものを使用することにより
、この接着剤内部にボイドが発生してしまうことを防止
することができる。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、所定形状に形成したリードフレーム１のベッド１
ａの上の所定の位置に、第６図に示すのと同様な方法で
、即ち絶縁回路基板４の形状に合わせたスタンプ台９に
より絶縁性樹脂接着剤１０を塗布する。この絶縁性樹脂
接着剤１０として、硬化時の揮発分が２％以下のものを
使用することが、硬化時にこの内部にボイドが発生して
しまうことを防止する上で好ましい。

一方、第５図及び第６図に示すのと同様に、即ち、所望
形状のエポキシ基板６の上面に、銅（Ｃｕ）、ニッケル
（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）の三層構造の回路パターン７を
形成し、更にこの回路パターン７を保護するため、この
上に樹脂レジスト８を加熱積層して絶縁回路基板４を構
成する。

この絶縁回路基板４は、樹脂レジスト８の硬化収縮によ
り絶縁回路基板４の全体に反りａが発生しているもので
あっても良い。

そして、リードフレーム１のベッド１ａに絶縁回路基板
４をマウントするに際し、このリードフレーム１を、ヒ
ータステージ１２の上面に載置し、一方、絶縁回路基板
４は、コレット１２を介して真空吸着する。

この状態で、ベッド１ａと絶縁性回路基板４とを、この
間に絶縁性樹脂接着剤１０を介在させつつ圧接させるの
であるか、この圧接の際、または圧接に先立ってヒータ
ステージ１２により、絶縁性樹脂接着剤１０をその硬化
反応開始温度付近まで加熱する。これによって、この絶
縁性樹脂接着剤１０の反応を多少進ませて粘着性を持た
せ、この粘着力によって絶縁性回路基板４の反りを矯正
して、この周縁にも接着剤１０を充填することができる
ようになる。

そして、上記絶縁性樹脂接着剤１ｏを熱硬化させて絶縁
性回路基板４のリードフレーム１のベッド１ａへのマウ
ントを終了する。

この時、絶縁回路基板４に剥がれが生じたが否かを基板
サイズを１＃ｌｌ１ｉ〜８ＩＮＡまで変化させて調べた
結果を第３図に示す。この図から明らかなように、上記
範囲内の基板サイズにおいては、剥がれが全く発生しな
いことが判る。

そして、リードフレーム１のベッド１ａ上に半導体ベレ
ット２．３をマウントするのであるが、このマウントは
、上記絶縁回路基板４のベッド１ａへのマウントの前又
は後に行う。

即ち、例えば半導体ベレット２．３を半田を介してベッ
ド１ａにマウントする際には、この半田付けに要する温
度が、かなり高温となるので、半導体ベレット２，３の
マウントを先に行う。また、半導体ベレット２．３を銀
ペーストを介してマウントする時には、この銀ペースト
にボイドが発生してしまうことを防止するため、絶縁性
回路基板４のマウントを先に行う。

そして、通常のワイヤボンディング工程、即ち半導体ベ
レット２．３の各電極パッドとリードフレーム１の対応
する各リード１ｂとを、直接又は絶縁回路基板４を中継
してボンディングワイヤ５で電気的に接続し、更に半導
体ベレット２．３の夫々対応する各電極パッドを、絶縁
回路基板４を中継してボンディングワイヤ５で電気的に
接続することによって、第４図に示すように構成するの
である。

この時、上記のように、絶縁回路基板４はその全面にお
いてリードフレーム１のベッド１ａに接着されてマウン
トされて、反りが発生していたとしてもこれが矯正され
るため、この絶縁回路基板４のポンディングパッド４ａ
をワイヤボンディング装置でボンディングする際に、こ
の時の荷重や超音波振動が逃げて、ボンディング性が悪
化してしまううことを防止することができる。

第２図は、他の実施例を示すもので、上記実施例は、ヒ
ータステージ１２を介してリードフレーム１、ひいては
絶縁性樹脂接着剤１０を加熱するようにしたものである
が、本実施例は、絶縁回路基板４を保持するものとして
加熱装置１３付き平コレット１１′を使用し、この加熱
装置１３で平コレット１１′を介して絶縁性接着剤１０
を加熱するようにしたものである。

なお、上記第１及び第２の実施例を組合わせてヒータス
テージ１２と平コレット１１′の加熱装置１３で、絶縁
性樹脂接着剤１０を同時に加熱するようにすることがで
きる。

また、絶縁回路基板４をリードフレーム１のベッド１ａ
にマウントするに先立って、この絶縁回路基板４に塗布
した絶縁性樹脂接着剤１０を別な場所で予め加熱したり
、絶縁回路基板４をリードフレーム１のベッド１ａにマ
ウントした後、別な所で絶縁回路基板４をベッド１ａに
押え付けつつ絶縁性樹脂接着剤１０を加熱反応させるよ
うにすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、絶縁回路基板と
リードフレームのベッドとは、その間に絶縁性樹脂接着
剤を介在させた状態で圧接され、この圧接時に接着剤は
硬化開始温度付近まで加熱されて粘着力を持って両者を
接着させるため、基板の反りを矯正できるだけの粘着力
を持って絶縁回路基板をその全面に亙ってリードフレー
ムのベッドに接着させてマウントすることができ、これ
によって、ボンディング時に荷重や超音波振動が逃げて
しまうことを防止して、ボンディング性を良好にするこ
とができる。

更に、接着剤として、硬化反応終了温度までの揮発分が
２％以下のものを使用することにより、接着剤の内部に
ボイドが発生してしまうことを防止することができると
いった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の夫々異なる実施例に付する
装置の基板マウント時における断面図、第３図は上記実
施例によってマウントした基板の剥かれの発生状況を示
すグラフ、第４図は本発明か適用される半導体装置のＲ
要を示す斜視図、第５図は第４図における基板を示す平
面図、第６図は同じく正面図、第７図及び第８図は従来
の方法の説明に付する正面図、第９図は基板の剥がれが
生じた状態の正面図、第１０図な第９図のＸ部拡大図で
ある。 １・・・リードフレーム、ｌａ・・・ベッド、１ｂ・・
・リード、２，３・・・半導体ベレット、４・・・絶縁
回路基板、５・・・ボンディングワイヤ、７・・・回路
パターン、８・・・樹脂レジスト、 ９・・スタンプ台、 １０・・・絶縁 性器脂接着剤、１１ １１′ コレット、 １２・ ヒータステージ、 １３・・・加熱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回路パターンを形成した絶縁回路基板とリードフレ
   ームのベッドとの間に絶縁性樹脂接着剤を介在させ、こ
   の接着剤を前記リードフレーム又は絶縁回路基板の少な
   くとも一方を加熱することにより該接着剤の硬化開始温
   度付近まで加熱しつつ両者を圧接させてリードフレーム
   のベッド上に絶縁回路基板をマウントし、この絶縁回路
   基板の回路パターンを中継して前記ベッドにマウントし
   た半導体ペレットの電極と他の半導体ペレットの電極ま
   たは前記リードフレームのリードとを電気的に接続する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、前記接着剤として、硬化時の揮発分が２％以下のも
   のを使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。