JPH04211142A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04211142A
JPH04211142A JP3061920A JP6192091A JPH04211142A JP H04211142 A JPH04211142 A JP H04211142A JP 3061920 A JP3061920 A JP 3061920A JP 6192091 A JP6192091 A JP 6192091A JP H04211142 A JPH04211142 A JP H04211142A
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Atsuo Nouzumi
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

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】
[0001] [発明の目的] [0002]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特にパッケージの薄型化に関する。 [0003]
【従来の技術】近年、ICカード等、半導体装置の超薄
型化が急速に進められている。 [0004] このような超薄型パッケージを用いる場
合のリードフレームと半導体素子(チップ)との接続方
式は、ワイヤを用いることなく半導体素子をインナーリ
ードに直接固着するワイヤレスボンディング方式が用い
られる。 [0005]ワイヤレスボンディング方式にもいろいろ
な方式があるが、その代表的なものの1つに、インナリ
ードの先端に伸長する肉薄のパターンの先端に形成され
たバンプをチップのポンディングパッドに直接接続する
ことによりチップとインナーリードとを電気的に接続す
るダイレクトボンディング方式がある。そして、チップ
とインナーリードとを覆うように封止樹脂が形成されて
いる上記ダイレクトボンディングは、ワイヤボンディン
グのように1本づつボンディングするのではなく、チッ
プに全リードの先端を1度にボンディングすることがで
きるため、ボンディング時間の大幅な短縮をはかること
ができる上、ワイヤボンディング方式で必要であったワ
イヤループ分の高さが不要となり半導体装置の薄形化を
はかることができる。
【0006】しかしながら、この場合、ダイパッドがな
いため、半導体チップとリードフレームとの間の接続は
ボンディング領域でなされているのみである。そして、
封止樹脂を注入する際、半導体チップは支持できず、リ
ードフレームのアウターリード部分を支持しているのみ
である。このため、樹脂の重みと半導体チップの重みと
で、インナーリード先端がたわんだり、パッケージの裏
面の厚みが不均一になったりすることがあり、このたわ
み分を考慮して半導体チップ裏面側の樹脂の厚みを大き
くしておく必要があり、これが超薄型化を阻む問題とな
っていた。 [0007] これは、半導体素子配置部に配設された
孔に突出する舌片を備え、これらの舌片の先端が半導体
素子配置部の回りに沿って配列された複数のインナーリ
ードと、これら複数のインナーリードのそれぞれに対応
して外方に突出する舌片からなるアウターリードとを配
設してなる樹脂フィルムからなり、該舌片を半導体素子
チップのポンディングパッドに直接接続するように構成
されたいわゆるTAB技術を用いたフィルムキャリアを
用いた場合にも、フィルムキャリア自体が薄いため、樹
脂の重みと半導体チップの重みとで、インナーリード先
端がたわんだり、パッケージの裏面の厚みが不均一にな
ったりすることがあり、同様の問題を抱えていた。 [0008]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のダ
イレクトボンディング方式のリードフレームを用いた半
導体装置では、樹脂封止工程において半導体チップを支
持する手段がないため、封止樹脂の重みと半導体チップ
の重みとで、インナーリード先端がたわんだり、パッケ
ージ裏面の厚みが不均一になったりすることがあり、こ
のたわみ分を考慮して半導体チップ裏面側の樹脂の厚み
を大きくしておかなければならないという問題があった
。 [0009]本発明は前記実情に鑑みてなされたもので
、超薄型パッケージの半導体装置を提供することを目的
とする。 [00101
【問題点を解決するための手段]そこで、本発明の半導
体装置の製造方法では、インナーリードの先端肉薄部に
ポンディングパッドが当接するように半導体素子を固着
したのち、半導体素子の少なくとも−か所を裏面から支
持した状態で、封止樹脂を注入し、半導体素子および前
記インナーリードを樹脂によって覆うようにしている。 [0011]また本発明の第2では、フィルムキャリア
を用いた実装に際し、フィルムキャリアのインナーリー
ドの先端肉薄部にポンディングパッドが当接するように
半導体素子を固着したのち、半導体素子の少なくとも−
か所を裏面から支持した状態で、封止樹脂を注入し、半
導体素子および前記インナーリードを樹脂によって覆う
ようにしている。 [0012] 【作用】上記構成によれば、半導体チップが裏面から支
持部材によって支持された状態で樹脂封止を行うことが
できるため、樹脂の重みや半導体チップの重みで、イン
ナーリード先端がたわんだり、チップ裏面側の樹脂の厚
みが不均一となったりするのを防止することができ、た
わみ分を考慮して半導体チップ裏面側の樹脂の厚みを大
きくする必要もなくなり、超薄型の半導体装置を提供す
ることが可能となる。 [0013]また、本発明の第2では、薄いフィルムキ
ャリアを用いた場合特に撓み易いのに対し、上記構成に
よれば半導体チップが裏面から支持部材によって支持さ
れた状態で樹脂封止を行うことができるため、さらに超
薄型の半導体装置を提供することが可能となる。 [0014]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。 [0015]図1は本発明実施例の方法で形成された半
導体装置を示す図である。 [0016] この半導体装置は、半導体チップ5の裏
面が露呈するように封止樹脂4に2つの貫通口Hが形成
されていることを特徴とするものである。 [0017]すなわち、半導体チップ5のポンディング
パッド上に向けて伸長し直接固着せしめられた先端肉薄
部を有する複数のインナーリード1と、これら各インナ
ーリードに延設して一体的に形成されたアウターリード
3とを有するリードフレームの半導体チップおよびイン
ナーリードを覆うように封止樹脂を被着せしめたもので
ある。 [0018]次にこの半導体装置の製造方法について説
明する。 [0019]まず、リードフレームを形成する方法につ
いて説明する。 [00201第2図(a)乃至第2図(f)は、本発明
実施例ののリードフレームの製造工程を示す図である。 [0021]まず、図2(a)および(b)に示すよう
に、スタンピング法により、厚さ0.15mmの銅合金
からなる帯状材料を加工することにより、半導体素子を
搭載するための領域のまわりに先端がくるように配列さ
れた多数のインナーリード1と、各インナーリードに接
続するように配設せしめられたアウターリード3とを含
むリードフレームを成形する。2はタイバーである。こ
こでは、半導体素子搭載部相当領域りは打ち抜いておく
。また、半導体素子搭載部相当領域り全体の打ち抜きに
代えてコイニングによる逃げ穴を一部に形成しておくよ
うにしても良い。 (図2(b)は図2(a)のA−A
断面に相当する)次いで、図3に示すように、コイニン
グを行い、インナーリード先端部ISを厚さ0.10m
m程度となるまで肉薄化する。 [0022] この後、熱処理を行い、スタンピングに
よる加工歪を除去し、安定化をはかる。 さらに図4に
示すように、コイニングを行い、インナーリード先端部
ISを厚さ0.07mm程度となるまで肉薄化する。こ
の後、熱処理を行い、スタンピングによる加工歪を除去
し、安定化をはかる。 [0023]そして最後に、さらに図5(a)および(
b)に示すように再び少なくともインナーリード先端部
ISを金型内に設置し、スタンピングを行い、肉薄パタ
ーンISをインナーリード先端に備えたリードフレーム
が完成する。 [0024] このようにして形成されたリードフレー
ムは、複数回のコイニングおよび焼鈍で残留歪を抑えな
がら徐々に薄くしているため、アウターリード等のリー
ドフレーム本体部を肉厚とし強度を良好に維持すること
ができる。また先端位置を高精度に維持しつつ、先端肉
薄部を大幅に薄くすることができ、信頼性の高いものと
なっている。 [0025]次いで図6に示すようにこのリードフレー
ムの先端肉薄部を、半導体チップのポンディングパッド
上に当接するように位置決めした後、肉薄部側からポン
ディングヘッド(図示せず)によって加圧しつつ加熱し
て、リードフレームの先端肉薄部と半導体チップ5の各
ポンディングパッドとをバンプによって直接接合せしめ
る。 [0026]そしてこの後、図7に示すように、金型に
設けられたライナーLによってチップ5の裏面を支持し
つつ、金型内に封止樹脂を充填し、モールドを行った後
、タイバーおよび枠体を切除し、アウターリードを所望
の形状に折りまげる整形工程を経て、図1に示したよう
な半導体装置が完成する。 [0027] このようにして形成された半導体装置は
、極めて超薄型で信頼性の高いものとなっている。 [0028] ここで樹脂封止に際しライナーLによっ
て支持されていた領域に穴Hが開いているが、裏面であ
るためチップへの影響はない。 [0029]また、インナーリード先端肉薄部の位置ず
れかない上、インナーリード先端の肉薄部が極めて肉薄
に形成されているためポンディング性が高く、確実で強
固なダイレクトポンディングが可能となる。
【0030】さらに、リードフレームへのチップの実装
に際してチップのポンディングパッドとインナーリード
の先端肉薄部との固着工程における熱履歴によってもモ
ルト工程における熱履歴によっても、インナーリード先
端部は残留歪みもなく正しい位置に固定されているため
、接続不良を生じたりすることなく信頼性の高い半導体
装置を得ることが可能となる。
【0031】なお、前記実施例では、貫通口Hをそのま
まにしたが、樹脂封止後、この貫通口H内に樹脂を充填
し穴をふさぐようにしても良い。 [0032]また、シランカップリング材をチップの裏
面に塗布しておくようにすれば樹脂との密着性が向上す
ると共に、耐湿性も向上する。 [0033]また、半導体チップの肉薄部にバンプを形
成したが、肉薄部の先端に表面が半田等で被覆された突
起(バンプ)を形成してもよい。 [0034]さらにまた、図8に示すようにフィルムキ
ャリアを用いた実装にも適用可能である。 [0035]すなわちフィルムキャリアの半導体素子配
置部に配設された孔Hに突出する舌片12Sを備え、こ
れらの舌片の先端が前記半導体素子配置部の回りに沿っ
て配列された複数のインナーリード12と、これら複数
のインナーリードのそれぞれに対応して外方に突出する
舌片からなるアウターリード13とを配設してなる樹脂
フィルム20からなり、該舌片12Sを半導体素子チッ
プ15のポンディングパッドに直接固着したのち、この
半導体素子チップ15の少なくとも−か所を裏面から支
持した状態で、封止樹脂14を注入し、半導体素子チッ
プ15およびインナーリードを覆うようにしている。 [0036] このようなフィルムキャリアを用いた半
導体装置では、フィルムキャリア自体が薄いため、樹脂
の重みや半導体チップの重みで、たわんだり、チップ裏
面側の樹脂の厚みが不均一となったりすることが多く、
このたわみ分を考慮して半導体チップ裏面側の樹脂の厚
みを大きくする必要があったが、本発明によれば超薄型
の半導体装置を提供することが可能となる。 [0037]また、アウターリードを折り曲げることな
く、図9に示すようにストレートとなるようにしてもよ
い。この場合、穴りを有する回路基板10を用いるよう
にすれば実装時のトータルの厚さを薄くすることが可能
となる。 [0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ダ
イレクトボンディング方式のリードフレームを用いた半
導体装置の樹脂封止に際し、チップを裏面側から支持し
つつ封止樹脂を充填するようにしているため、超薄型で
信頼性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の半導体装置を示す図
【図2】本
発明実施例の半導体装置の製造工程図
【図3】本発明実
施例の半導体装置の製造工程図
【図4】本発明実施例の
半導体装置の製造工程図
【図5】本発明実施例の半導体
装置の製造工程図
【図6】本発明実施例の半導体装置の
製造工程図
【図7】本発明実施例の半導体装置の製造工
程図
【図8】本発明の他の実施例の半導体装置を示す図
【図9】本発明の他の実施例の半導体装置を示す図
【符号の説明】
1 インナーリード IS 肉薄パターン 2 タイバー 3 アウターリード 4 封止樹脂 5 半導体チップ 10 回路基板 11 インナーリード 11S 肉薄パターン 12 タイバー 13 アウターリード 14 封止樹脂 15 半導体チップ 20 フィルム
【図1】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図8】
【図2】
【図5】
【図9】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子配置部上に向けて伸長する先
    端肉薄部を有する複数のインナーリードと、各インナー
    リードに延設して一体的に形成されたアウターリードと
    を有するリードフレームを形成するリードフレーム形成
    工程と、前記インナーリードの先端肉薄部にポンディン
    グパッドが当接するように半導体素子を固着するボンデ
    ィング工程と、前記半導体素子の少なくとも−か所を裏
    面から支持した状態で、封止樹脂を注入し、前記半導体
    素子および前記インナーリードを覆う樹脂封止工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体素子配置部に配設された孔に突出
    する舌片を備え、これらの舌片の先端が前記半導体素子
    配置部の回りに沿って配列された複数のインナーリード
    と、これら複数のインナーリードのそれぞれに対応して
    外方に突出する舌片からなるアウターリードとを配設し
    てなる樹脂フィルムからなり、該舌片を半導体素子チッ
    プのポンディングパッドに直接接続するように構成され
    たフィルムキャリアを形成するフィルムキャリア形成工
    程と、前記インナーリードの先端肉薄部にポンディング
    パッドが当接するように半導体素子を直接固着するボン
    ディング工程と、前記半導体素子の少なくとも−か所を
    裏面から支持した状態で、封止樹脂を注入し、前記半導
    体素子および前記インナーリードを覆う樹脂封止工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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