JPH07263487A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に関し、特にキャリアテープに接続された高発熱の半導
体素子をリードフレームに搭載する半導体装置の製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element with high heat generation connected to a carrier tape is mounted on a lead frame.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴い、その電極
数は増大し電極ピッチも狭ピッチ化している。このよう
な状況から半導体素子をワイヤボンディングよりも狭ピ
ッチ化が可能なＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式
でキャリアテープに接続し、キャリアテープ上でピッチ
間隔を広げてからリードフレームに搭載し樹脂封止する
方式が採られる場合がある。2. Description of the Related Art With the high integration of semiconductor devices, the number of electrodes has increased and the electrode pitch has been narrowed. Under these circumstances, semiconductor elements are connected to a carrier tape by the TAB (Tape Automated Bonding) method, which allows narrower pitches than wire bonding, and the pitch interval on the carrier tape is widened before mounting on a lead frame and resin sealing. In some cases, the method of doing is adopted.
【０００３】一方高集積化に伴い半導体素子の発熱も増
大し、適切な放熱手段を講じる必要が生じている。この
ためリードフレームのダイパッドの下に、もしくはダイ
パッドを省略して半導体素子の下にヒートスプレッダを
配置し、パッケージの放熱性を向上させる方式も採られ
ている。この実施態様を図面を参照して説明する。On the other hand, as the degree of integration is increased, the heat generation of the semiconductor element is also increased, and it is necessary to take appropriate heat radiation means. For this reason, a method has also been adopted in which a heat spreader is arranged under the die pad of the lead frame or under the semiconductor element with the die pad omitted to improve the heat dissipation of the package. This embodiment will be described with reference to the drawings.
【０００４】図１１はリードフレームにヒートスプレッ
ダを接着する工程を示した断面図である。（ａ）はリー
ドフレーム１０１の断面図を示し１０２がダイパッド、
１０３がフレームリードである。（ｂ）はヒートスプレ
ッダ１０４にエポキシ樹脂等の接着剤１０５が塗布され
た状態を示す。（ｃ）はリードフレーム１０１とヒート
スプレッダ１０４を接着剤１０５を介して接着した状態
を示しており、所定の加熱処理を行うことにより一体化
しヒートスプレッダ付きリードフレーム１０６が完成す
る。FIG. 11 is a sectional view showing a step of adhering a heat spreader to a lead frame. (A) is a cross-sectional view of the lead frame 101 and 102 is a die pad,
103 is a frame lead. (B) shows a state in which an adhesive 105 such as an epoxy resin is applied to the heat spreader 104. (C) shows a state in which the lead frame 101 and the heat spreader 104 are adhered to each other via the adhesive 105, and the lead frame 106 with a heat spreader is completed by performing a predetermined heat treatment to integrate them.
【０００５】図１２は上記の工程により一体化されたヒ
ートスプレッダ付きリードフレーム１０６にキャリアテ
ープから切り出されたリード付き半導体素子を搭載接続
する工程を示している。（ａ）はリード付き半導体素子
１１１を示し、１１２が半導体素子、１１３がテープア
ウタリードである。（ｂ）は前記ヒートスプレッダ付き
リードフレーム１０６のダイパッド１０２にマウント材
１１４をディスペンスした状態を示す。（ｃ）はテープ
リード付き半導体素子１１１をヒートスプレッダ付きリ
ードフレーム１０６にマウント材１１４を介して搭載し
た状態を示す。FIG. 12 shows a step of mounting and connecting a semiconductor element with leads cut out from a carrier tape to the lead frame with a heat spreader 106 integrated by the above steps. (A) shows the semiconductor element 111 with a lead, 112 is a semiconductor element, 113 is a tape outer lead. (B) shows a state where the mount material 114 is dispensed on the die pad 102 of the lead frame 106 with the heat spreader. (C) shows a state in which the semiconductor element 111 with a tape lead is mounted on the lead frame 106 with a heat spreader via the mount material 114.
【０００６】マウント材１１４を硬化後、フレームリー
ド１０３とテープリード１１３を熱圧着ボンディングで
接合するが、フレームリード１０３の表面は図１１
（ｃ）の接着剤硬化工程で接着剤より発生する反応ガス
が付着しているため、接合が不完全になることがあっ
た。この様に従来の製造方法ではヒートスプレッダ１０
４をリードボンディングに先立ち接着剤でリードフレー
ム１０１に接着しておくので、ボンディングが不完全に
なるという問題があった。After the mounting material 114 is cured, the frame lead 103 and the tape lead 113 are joined by thermocompression bonding. The surface of the frame lead 103 is shown in FIG.
Since the reaction gas generated from the adhesive adheres in the adhesive curing step (c), the bonding may be incomplete. Thus, in the conventional manufacturing method, the heat spreader 10
4 is adhered to the lead frame 101 with an adhesive prior to lead bonding, there is a problem that the bonding is incomplete.
【０００７】そこでヒートスプレッダ１０４の接着剤を
図１３に示す様なポリイミドのベース材１２１の両面に
反硬化状態（Ｂステージ）の接着剤１２２を塗布した両
面接着テープを使用することも行われている。しかしな
がら、ポリイミドテープを使用するため価格が高くなる
という問題があった。Therefore, as the adhesive of the heat spreader 104, a double-sided adhesive tape in which an anti-curing (B stage) adhesive 122 is applied to both surfaces of a polyimide base material 121 as shown in FIG. 13 is also used. . However, there is a problem that the price becomes high because the polyimide tape is used.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ヒート
スプレッダが接着剤で接着されたリードフレームにリー
ド付き半導体素子をボンディングする場合、接着剤の反
応ガスによりボンディング性が阻害されるという問題が
あった。これを避けるため半硬化の接着剤が塗布された
両面接着テープを使用することも行われているが、価格
が高いという問題があった。本発明は上記事情に鑑みて
なされたもので、ボンディング性を阻害しない安価なヒ
ートスプレッダ接着方法を提供しようとするものであ
る。As described above, when a semiconductor element with a lead is bonded to a lead frame to which a heat spreader is adhered with an adhesive, there is a problem that the reaction gas of the adhesive hinders the bondability. It was To avoid this, a double-sided adhesive tape coated with a semi-cured adhesive has been used, but there is a problem that the price is high. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an inexpensive heat spreader bonding method that does not hinder the bonding property.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の製造方法では、半導体素子をキャリアテープ
のテープアウタリードに接続する第１のボンディング工
程と、前記半導体素子に前記テープアウタリードを接続
させた状態で前記キャリアテープより切り離すカット工
程と、前記半導体素子をリードフレームのダイパッドに
搭載し前記半導体素子に接続された前記テープアウタリ
ードをリードフレームのフレームリードに接続する第２
のボンディング工程と、この第２のボンディング工程の
後にヒートスプレッダを前記ダイパッドと前記フレーム
リードに絶縁的に接着する接着工程とを具備することを
特徴としている。In order to achieve the above object, in the manufacturing method of the present invention, a first bonding step of connecting a semiconductor element to a tape outer lead of a carrier tape, and the semiconductor element to the tape outer lead are carried out. A cutting step of disconnecting the semiconductor tape from the carrier tape in a connected state, and a step of mounting the semiconductor element on a die pad of a lead frame and connecting the tape outer lead connected to the semiconductor element to a frame lead of the lead frame.
And a bonding step of insulatingly bonding the heat spreader to the die pad and the frame lead after the second bonding step.
【００１０】さらに本発明の他の製造方法では、半導体
素子をキャリアテープのテープアウタリードに接続する
第１のボンディング工程と、前記半導体素子に前記テー
プアウタリードを接続させた状態で前記キャリアテープ
より切り離すカット工程と、前記半導体素子に接続され
た前記テープアウタリードをリードフレームのフレーム
リードに接続する第２のボンディング工程と、この第２
のボンディング工程の後にヒートスプレッダを前記半導
体素子と前記フレームリードに絶縁的に接着する接着工
程とを具備することを特徴としている。Further, according to another manufacturing method of the present invention, a first bonding step of connecting a semiconductor element to a tape outer lead of a carrier tape, and a step of removing the carrier tape from the carrier tape in a state where the tape outer lead is connected to the semiconductor element. A cutting step of disconnecting, a second bonding step of connecting the tape outer lead connected to the semiconductor element to a frame lead of a lead frame, and a second bonding step
After the bonding step, the heat spreader is bonded to the semiconductor element and the frame lead in an insulating manner.
【００１１】さらに前記接着工程は前記ヒートスプレッ
ダに予め形成された未硬化ないしは半硬化状態の接着剤
層を使用することを特徴としている。加えて前記接着工
程は前記ヒートスプレッダの接着面に予め形成され硬化
された樹脂層の上に、さらに形成された未硬化ないしは
半硬化状態の接着剤層を使用することを特徴とし、前記
樹脂層が前記ヒートスプレッダの他の主面にも形成され
ていることをも特徴としている。Further, the bonding step is characterized by using an uncured or semi-cured adhesive layer previously formed on the heat spreader. In addition, the bonding step is characterized in that an uncured or semi-cured adhesive layer is further formed on the resin layer which is preformed and cured on the bonding surface of the heat spreader, and the resin layer is It is also characterized in that it is formed on the other main surface of the heat spreader.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の半導体装置の製造方法では、キャリア
テープに接続された半導体素子をリードフレームにボン
ディングした後にヒートスプレッダを接着剤を用いて接
着するので、この接着剤の硬化時に発生する反応ガスに
より、ボンディング性が劣化することがない。In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the semiconductor element connected to the carrier tape is bonded to the lead frame and then the heat spreader is bonded with the adhesive. The bondability does not deteriorate.
【００１３】前記接着工程は接着剤をヒートスプレッダ
の接着面に未硬化状態もしくは半硬化状態に形成してお
いたものを被接着物に貼着するので、接着を簡便に行う
ことができる。さらにヒートスプレッダに硬化状態の樹
脂層を設けた上で前記未硬化ないしは半硬化状態の接着
剤層を形成するようにすれば、ヒートスプレッダの絶縁
隔離を確実にすることができる。In the adhering step, since the adhesive which has been formed in the uncured state or the semi-cured state on the adhering surface of the heat spreader is adhered to the adherend, the adhering can be performed easily. Further, by providing a cured resin layer on the heat spreader and then forming the uncured or semi-cured adhesive layer, it is possible to ensure insulation of the heat spreader.
【００１４】加えて前記樹脂層をヒートスプレッダの裏
面（非接着面）にも設けておくと、パッケージのモール
ド樹脂との密着性が良好となる。従ってヒートスプレッ
ダとモールド樹脂の間に水分が溜まり、リフロー半田付
け等の加熱時にこの水分が気化膨張してモールド樹脂に
クラックを生じせしめることがなくなる。In addition, if the resin layer is also provided on the back surface (non-adhesive surface) of the heat spreader, the adhesiveness with the mold resin of the package becomes good. Therefore, water is not accumulated between the heat spreader and the mold resin, and the water is not vaporized and expanded at the time of heating such as reflow soldering to cause cracks in the mold resin.
【００１５】[0015]
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１〜図４は本発明の第１の実施例の製造工程を示
したものである。図１は半導体素子のキャリアテープへ
の接続工程を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は後
述するリードカット、リードフォーミングした後の断面
図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 to 4 show the manufacturing process of the first embodiment of the present invention. 1A and 1B show a step of connecting a semiconductor element to a carrier tape. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a sectional view after lead cutting and lead forming described later.
【００１６】図においてキャリアテープ１にはポリイミ
ドやポリエステルからなるベーステープ２に半導体素子
３が配置されるデバイスホール４と呼ばれる開口部と、
外部端子となるテープアウタリード５が架設されるアウ
タリードホール６と呼ばれる開口部とが形設されてい
る。デバイスホール４とアウタリードホール６に囲まれ
るベーステープ２の領域はサポートリング７と呼ばれて
おり、この上にはテープアウタリード５に連結する銅箔
からなる複数のテープリード８が形設されており、その
先端はデバイスホール４に突出して半導体素子３の電極
に熱圧着等の第１のボンディング工程で接続される。In the figure, a carrier tape 1 has an opening called a device hole 4 in which a semiconductor element 3 is arranged on a base tape 2 made of polyimide or polyester,
An opening called an outer lead hole 6 is formed in which a tape outer lead 5 serving as an external terminal is provided. A region of the base tape 2 surrounded by the device hole 4 and the outer lead hole 6 is called a support ring 7, on which a plurality of tape leads 8 made of copper foil connected to the tape outer lead 5 are formed. The tip thereof projects into the device hole 4 and is connected to the electrode of the semiconductor element 3 in the first bonding step such as thermocompression bonding.
【００１７】電気的検査を終え良品と判定された半導体
素子３は、次のリードカット工程でアウタリードホール
５内の点線９で示された部分でカットオフされ、要すれ
ばリードフォーミングされてリード付き半導体素子１０
として次の組み込みに供せられる。図１（ｂ）はリード
フォーミング後の断面図を示す。The semiconductor element 3 which has been judged to be non-defective after the electrical inspection is cut off at the portion shown by the dotted line 9 in the outer lead hole 5 in the next lead cutting step, and if necessary, lead forming is performed. With semiconductor device 10
As the next built-in. FIG. 1B shows a sectional view after lead forming.
【００１８】図２はこのリード付き半導体素子１０を搭
載するリードフレーム１１を模式的に表したもので、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図
である。リードフレーム１１には複数のフレームリード
１２がフレームガイド１３に連結して形設されており、
半導体素子を搭載するダイパッド１４が吊りピン１５に
より同じくフレームガイド１３に連結されている。。FIG. 2 schematically shows a lead frame 11 on which the semiconductor element 10 with leads is mounted.
(A) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA line of (a). A plurality of frame leads 12 are formed on the lead frame 11 by being connected to a frame guide 13.
A die pad 14 on which a semiconductor element is mounted is also connected to the frame guide 13 by suspension pins 15. .
【００１９】図３はこのリードフレーム１１に、前記リ
ード付き半導体素子１０を位置合わせしてマウントし、
フレームリード１２とテープアウタリード５をボンディ
ングした状態を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）
は（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図を示す。リード付き半導
体素子１０はマウント材１６を介してダイパッド１４に
接着され、その後リード間のボンディングが行われる。
テープアウタリード５は銅箔にSnめっきされており、フ
レームリード１２はCuにAgめっきが施されている。なお
フレームリードには42Ni-Fe 合金が使用される場合もあ
る。In FIG. 3, the leaded semiconductor element 10 is aligned and mounted on the lead frame 11,
The state where the frame lead 12 and the tape outer lead 5 are bonded is shown. (A) is a plan view, (b)
Shows a sectional view taken along line BB in (a). The semiconductor element 10 with leads is bonded to the die pad 14 via the mount material 16, and then the leads are bonded.
The tape outer lead 5 is Sn-plated on copper foil, and the frame lead 12 is Cu-Ag-plated. 42Ni-Fe alloy may be used for the frame lead.
【００２０】このボンディングは例えば500 ℃に加熱し
た図示しないボンディングツールを１リード当たり７Ｎ
の加重で圧着する熱圧着ボンディングで行われる。図４
は前記ボンディング工程に引き続きヒートスプレッダ１
７をフレームリード１２とダイパッド１４の裏面に接着
する接着工程を示す断面図である。ヒートスプレッダ１
７の接着面には予め接着剤１８が塗布されている。接着
剤１８としてはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイ
ミド樹脂等が使用でき、未硬化状態（Ａステージ）ある
いは半硬化状態（Ｂステージ）のいずれの状態で使用し
てもよい。この場合は未硬化状態のエポキシ樹脂をヒー
トスプレッダ１７の接着面に印刷で塗布した。ヒートス
プレッダ１７を175 ℃に保持されたステージ１９上に載
置し、リードフレームを位置合わせしてフレームリード
１２を175 ℃に保持されたにホットツール２０により加
圧して接着すると同時に押し当て治具２１により半導体
素子３を加圧して、ダイパッド１４とヒートスプレッダ
１７の間も接着する。その後150 ℃で１時間アフタキュ
アを行い接着を完了させる。For this bonding, for example, a bonding tool (not shown) heated to 500.degree.
It is carried out by thermocompression bonding in which pressure bonding is applied. Figure 4
Is the heat spreader 1 following the bonding process.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a bonding step of bonding 7 to the frame leads 12 and the back surfaces of the die pad 14. Heat spreader 1
An adhesive 18 is applied to the adhesive surface of 7 in advance. An epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, or the like can be used as the adhesive 18, and may be used in either an uncured state (A stage) or a semi-cured state (B stage). In this case, an uncured epoxy resin was applied by printing on the adhesive surface of the heat spreader 17. The heat spreader 17 is placed on the stage 19 held at 175 ° C., the lead frame is aligned, and the frame lead 12 is held at 175 ° C. while being pressed and bonded by the hot tool 20. Thus, the semiconductor element 3 is pressed, and the space between the die pad 14 and the heat spreader 17 is also adhered. After that, perform after-curing at 150 ° C for 1 hour to complete the adhesion.
【００２１】上記のヒートスプレッダ１７の接着が終了
後、よく知られたトランスファモールド工程により樹脂
封止され、ヒートスプレッダを内蔵した樹脂封止パッケ
ージが完成する。この製造方法によればボンディング工
程がヒートスプレッダの接着前に行われるので、ボンデ
ィング面が接着剤の硬化時にでる反応ガスにより汚染さ
れることがなく、信頼性の高い接続を得ることができ
る。また半導体素子とヒートスプレッダの間に高熱伝導
性のダイパッドが介在するので熱抵抗的に有利な構造と
なる。After the heat spreader 17 has been bonded, it is resin-sealed by a well-known transfer molding process to complete a resin-sealed package containing the heat spreader. According to this manufacturing method, since the bonding step is performed before the bonding of the heat spreader, the bonding surface is not contaminated by the reaction gas generated when the adhesive is cured, and a highly reliable connection can be obtained. Further, since the die pad having high thermal conductivity is interposed between the semiconductor element and the heat spreader, the structure is advantageous in terms of thermal resistance.
【００２２】次に本発明の第２の実施例を図５ないし図
７を参照して説明する。本発明で使用するリード付き半
導体素子は図１と同一なので、説明は省略し同一符号で
参照する。図５は本実施例で使用するリードフレーム１
１’を示した平面図で、第１の実施例に比較するとダイ
パッドが省略されている。その他の部分は図２と同一な
ので同一箇所に同一符号を付して説明は省略する。ダイ
パッドが無いのでリード付き半導体素子１０をリードフ
レーム１１’に搭載する時は、図６に断面的に示す様に
半導体素子の位置をダイパッドの厚さ分下げることがで
きる。従ってパッケージの薄型化が可能になる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the semiconductor element with leads used in the present invention is the same as that in FIG. 1, description thereof is omitted and the same reference numerals are used. FIG. 5 shows a lead frame 1 used in this embodiment.
In the plan view showing 1 ', the die pad is omitted as compared with the first embodiment. Since other parts are the same as those in FIG. 2, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Since there is no die pad, when the leaded semiconductor element 10 is mounted on the lead frame 11 ', the position of the semiconductor element can be lowered by the thickness of the die pad as shown in a sectional view in FIG. Therefore, the package can be made thinner.
【００２３】図７は上記の如くリードフレームに接続さ
れたリード付き半導体素子に、ヒートスプレッダを接着
する工程を示した断面図である。ダイパッドが存在しな
いこと以外は図４と同様であり、ヒートスプレッダ１７
の接着面には予め接着剤１８’が塗布されている。ヒー
トスプレッダ１７を175 ℃に保持されたステージ１９上
に載置し、リードフレームを位置合わせしてフレームリ
ード１２を175 ℃に保持されたにホットツール２０によ
り加圧して接着すると同時に押し当て治具２１により半
導体素子３を加圧して、半導体素子３とヒートスプレッ
ダ１７の間を接着する。その後150 ℃で１時間アフタキ
ュアを行い接着を完了させる。FIG. 7 is a sectional view showing a step of adhering a heat spreader to the semiconductor element with leads connected to the lead frame as described above. The heat spreader 17 is similar to FIG. 4 except that there is no die pad.
Adhesive 18 'is previously applied to the adhesive surface. The heat spreader 17 is placed on the stage 19 held at 175 ° C., the lead frame is aligned, and the frame lead 12 is held at 175 ° C. while being pressed and bonded by the hot tool 20. Thus, the semiconductor element 3 is pressed to bond the semiconductor element 3 and the heat spreader 17 to each other. After that, perform after-curing at 150 ° C for 1 hour to complete the adhesion.
【００２４】接着剤１８’の付与方法は第１の実施例と
同様にしてもよいが、本実施例ではポリエチレンテレフ
タレートシートの様な離型シートに印刷されたエポキシ
樹脂をヒートスプレッダ１７に張り合わせ、半硬化状態
（Ｂステージ）に硬化させておく方式をとった。この方
式であればヒートスプレッダ１７の板状の素材に離型シ
ートに印刷された接着剤を貼着させた後半硬化状態に硬
化させ、この状態からヒートスプレッダ１７の形状に打
ち抜くことができるので、接着剤塗布およびヒートスプ
レッダ接着の作業性が向上する。The method of applying the adhesive 18 'may be the same as in the first embodiment, but in this embodiment, an epoxy resin printed on a release sheet such as a polyethylene terephthalate sheet is attached to the heat spreader 17 to form a semi-finished product. A method of curing in a cured state (B stage) was adopted. With this method, the adhesive printed on the release sheet is adhered to the plate-shaped material of the heat spreader 17 to be cured in the second half cured state, and the heat spreader 17 can be punched out from this state. Workability of application and heat spreader adhesion is improved.
【００２５】その後の工程は第１の実施例と同様であ
る。本実施例は第１の実施例に比較してダイパッドが無
い分熱抵抗的には不利になるが、パッケージの薄型化が
可能になる。The subsequent steps are the same as in the first embodiment. Compared to the first embodiment, this embodiment is disadvantageous in terms of heat resistance due to the absence of the die pad, but the package can be made thinner.
【００２６】次に本発明の第３の実施例を図８を参照し
て説明する。本実施例は第２の実施例の変形例である。
図８は本実施例におけるヒートスプレッダ１７の接着工
程を示す断面図で、（ａ）に示す様にヒートスプレッダ
１７の接着面には半硬化状態の接着剤１８’が予め一面
に塗布されている。そして半導体素子３との接着面には
エポキシ樹脂を主体とするマウント材２２をディンスペ
ンサ等により塗布した後接着を行う様にしている。
（ｂ）は接着後の状態を示した断面図である。この様に
マウント材２２を付加することにより、半導体素子３の
裏面の接着剤（マウント材）の濡れが良くなり、接着後
のボイドが少なくなる。この結果熱抵抗も下がり半導体
素子３の信頼性が向上する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the second embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the bonding process of the heat spreader 17 in this embodiment. As shown in FIG. 8A, the adhesive surface of the heat spreader 17 is preliminarily coated with a semi-cured adhesive 18 '. Then, a mount material 22 mainly composed of an epoxy resin is applied to a surface to be bonded to the semiconductor element 3 by a dince spencer or the like and then bonded.
(B) is a cross-sectional view showing a state after adhesion. By adding the mount material 22 in this way, the adhesive (mount material) on the back surface of the semiconductor element 3 is well wetted, and voids after adhesion are reduced. As a result, the thermal resistance is lowered and the reliability of the semiconductor element 3 is improved.
【００２７】次に本発明の第４の実施例を図９を参照し
て説明する。本実施例も第２の実施例の変形例である。
図９は本実施例におけるヒートスプレッダ１７の表面の
接着剤層の構成を示した断面図である。本実施例におい
ては接着剤１８’とヒートスプレッダ１７の間に硬化し
た樹脂層２３を介在させている。この樹脂層は例えばエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が使用され、このような
硬化した樹脂層（Ｃステージ）を介在させることによ
り、ヒートスプレッダ１７とフレームリード１２あるい
は半導体素子３との間の絶縁を完全にすることができ
る。ただし絶縁層の厚さが過大になると熱抵抗が問題に
なるので、樹脂層２３の厚さを20μｍ、接着剤１８’の
厚さを40μｍ程度にし、厚さの合計は60μｍ以下にする
のが望ましい。 前記樹脂層２３の形成方法は、第１の
実施例の様な印刷方法、あるいは第２の実施例の様な転
写方法で接着剤をヒートスプレッダに付与し完全に硬化
させれば良い。あるいはヒートスプレッダ１７を液状の
エポキシ樹脂等に浸せきし、図１０に断面的に示す様に
ヒートスプレッダ１７の両面に樹脂層２３’を形成し、
前記リード付き半導体素子１０との接着面に未硬化の接
着剤層もしくは半硬化の接着剤層１８’を形成するよう
にしてもよい。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is also a modification of the second embodiment.
FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the adhesive layer on the surface of the heat spreader 17 in this embodiment. In this embodiment, a cured resin layer 23 is interposed between the adhesive 18 'and the heat spreader 17. This resin layer is made of, for example, an epoxy resin or a polyimide resin. By interposing such a cured resin layer (C stage), the insulation between the heat spreader 17 and the frame lead 12 or the semiconductor element 3 is completed. can do. However, if the thickness of the insulating layer becomes too large, the thermal resistance becomes a problem, so the thickness of the resin layer 23 should be 20 μm, the thickness of the adhesive 18 ′ should be about 40 μm, and the total thickness should be 60 μm or less. desirable. The resin layer 23 may be formed by applying the adhesive to the heat spreader and completely curing it by the printing method as in the first embodiment or the transfer method as in the second embodiment. Alternatively, the heat spreader 17 is dipped in a liquid epoxy resin or the like, and resin layers 23 'are formed on both surfaces of the heat spreader 17 as shown in a sectional view in FIG.
An uncured adhesive layer or a semi-cured adhesive layer 18 ′ may be formed on the surface to be bonded to the semiconductor element 10 with leads.
【００２８】この様にヒートスプレッダ１７の裏面も樹
脂層で覆うと、後のトランスファモールド工程でモール
ドされるモールド樹脂との密着性が向上する。一般にモ
ールド樹脂と金属の密着性が悪いため、モールド樹脂と
ヒートスプレッダ１７の間に剥離が生じ、ここに吸湿し
た水分が溜まることがある。この水分がリフロー半田付
け等の高温時に急激に気化し、パッケージにクラックを
生じせしめることがあるが、ヒートスプレッダ１７の裏
面にこれと密着性の良い樹脂層を予め設けておけばこの
様なクラックを防止することができる。When the back surface of the heat spreader 17 is also covered with the resin layer in this way, the adhesion with the molding resin to be molded in the transfer molding step later is improved. In general, since the adhesion between the mold resin and the metal is poor, peeling may occur between the mold resin and the heat spreader 17, and the absorbed moisture may be accumulated there. This moisture may evaporate rapidly at high temperatures such as reflow soldering, causing cracks in the package.However, if a resin layer with good adhesion to the back surface of the heat spreader 17 is provided in advance, such cracks may occur. Can be prevented.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、ヒート
スプレッダの取り付けを、キャリアテープに取り付けら
れた半導体素子をリードフレームにボンディング後、接
着剤を介して行うようにしたので、接着剤硬化時に発生
するガスによりボンディング性が損なわれることがな
い。しかも接着剤はヒートスプレッダに直接塗布または
転写により形成するので、安価に接着を行うことができ
る。As described above, according to the present invention, the heat spreader is attached through the adhesive after the semiconductor element attached to the carrier tape is bonded to the lead frame. The gas does not impair the bondability. Moreover, since the adhesive is directly applied to the heat spreader or formed by transfer, the bonding can be performed at low cost.
【００３０】さらにヒートスプレッダの接着面に予め樹
脂層を塗布硬化させておき、その上に接着剤を塗布する
ようにすれば、ヒートスプレッダの絶縁を完全にするこ
とができる。かつ前記樹脂層をヒートスプレッダの接着
面でない他の主面にも設けておけば、ヒートスプレッダ
とパッケージ用のトランスファモールド樹脂との密着不
完全の対策手段にもなり、ヒートスプレッダ下に溜まる
水分に起因するパッケージクラックを防止することがで
きる。Further, if the resin layer is previously applied and cured on the adhesive surface of the heat spreader and the adhesive is applied thereon, the heat spreader can be completely insulated. Also, if the resin layer is provided on the other main surface other than the heat spreader adhesive surface, it also serves as a measure against incomplete adhesion between the heat spreader and the transfer mold resin for the package, and the package caused by moisture accumulated under the heat spreader. It is possible to prevent cracks.
【図１】本発明の第１の実施例に係わるテープキャリア
を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は半導体素子
をリード付きでカットしリードフォーミングした後の断
面図。1A and 1B show a tape carrier according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view after a semiconductor element is cut with leads and subjected to lead forming.
【図２】本発明の第１の実施例に係わるリードフレーム
を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。2A and 2B show a lead frame according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a sectional view.
【図３】本発明の第１の実施例に係わるリードフレーム
にリード付き半導体素子を搭載接続した状態を示したも
ので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。3A and 3B show a state in which a semiconductor element with a lead is mounted and connected to a lead frame according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a sectional view.
【図４】本発明の第１の実施例における半導体素子付き
リードフレームにヒートスプレッダを接着する工程を示
した断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of adhering a heat spreader to the lead frame with a semiconductor element according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施例に係わるリードフレーム
を示した平面図。FIG. 5 is a plan view showing a lead frame according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施例に係わる半導体素子付き
リードフレームの断面図。FIG. 6 is a sectional view of a lead frame with a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第２の実施例における半導体素子付き
リードフレームにヒートスプレッダを接着する工程を示
した断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a step of adhering a heat spreader to a lead frame with a semiconductor element according to the second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３の実施例におけるヒートスプレッ
ダの接着工程を示した断面図で、（ａ）は接着前、
（ｂ）は接着後を示す。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a bonding step of the heat spreader in the third embodiment of the present invention, (a) before bonding,
(B) shows after adhesion.
【図９】本発明の第４の実施例に係わるヒートスプレッ
ダ接着剤層の構成を示した断面図。FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a heat spreader adhesive layer according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第４の実施例に係わるヒートスプレ
ッダ接着剤層の他の構成を示した断面図。FIG. 10 is a sectional view showing another structure of the heat spreader adhesive layer according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１１】従来技術に係わるリードフレームとヒートス
プレッダの接着工程を示す断面図で、（ａ）はリードフ
レーム、（ｂ）は接着剤層が形成されたヒートスプレッ
ダ、（ｃ）は両者の接着後の状態を示す。11A and 11B are cross-sectional views showing a bonding process of a lead frame and a heat spreader according to a conventional technique, where FIG. 11A is a lead frame, FIG. 11B is a heat spreader having an adhesive layer formed thereon, and FIG. Indicates the status.
【図１２】従来技術に係わるヒートスプレッダ付きリー
ドフレームと、リード付き半導体素子の接続工程を示す
断面図で、（ａ）はリード付き半導体素子、（ｂ）はヒ
ートスプレッダ付きリードフレームのダイパッドにマウ
ント材を塗布した状態、（ｃ）は両者の接着後の状態を
示す。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a process of connecting a lead frame with a heat spreader and a semiconductor element with a lead according to the related art; (a) is a semiconductor element with a lead; The applied state, (c) shows the state after the both are adhered.
【図１３】他の従来技術に係わる接着剤付きヒートスプ
レッダの構成を示す断面図。FIG. 13 is a sectional view showing the configuration of a heat spreader with an adhesive according to another conventional technique.
１ … キャリアテープ ２ … ベーステープ ３ … 半導体素子 ４ … デバイスホール ５ … テープアウタリード ６ … アウタリードホール ７ … サポートリング ８ … テープリード ９ … カット線 １０ … リード付き半導体素子 １１ … リードフレーム １２ … フレームリード １３ … フレームガイド １４ … ダイパッド １５ … 吊りピン １６ … マウント材 １７ … ヒートスプレッダ １８ … 接着剤 １９ … ステージ ２０ … ホットツール ２１ … 押し当て治具 1 ... Carrier tape 2 ... Base tape 3 ... Semiconductor element 4 ... Device hole 5 ... Tape outer lead 6 ... Outer lead hole 7 ... Support ring 8 ... Tape lead 9 ... Cut line 10 ... Leaded semiconductor element 11 ... Lead frame 12 ... Frame lead 13 ... Frame guide 14 ... Die pad 15 ... Hanging pin 16 ... Mounting material 17 ... Heat spreader 18 ... Adhesive 19 ... Stage 20 ... Hot tool 21 ... Pressing jig
Claims (5)
ウタリードに接続する第１のボンディング工程と、前記
半導体素子に前記テープアウタリードを接続させた状態
で前記キャリアテープより切り離すカット工程と、前記
半導体素子をリードフレームのダイパッドに搭載し前記
半導体素子に接続された前記テープアウタリードをリー
ドフレームのフレームリードに接続する第２のボンディ
ング工程と、この第２のボンディング工程の後にヒート
スプレッダを前記ダイパッドと前記フレームリードに絶
縁的に接着する接着工程とを具備することを特徴とする
半導体装置の製造方法。1. A first bonding step of connecting a semiconductor element to a tape outer lead of a carrier tape, a cutting step of separating the semiconductor element from the carrier tape in a state where the tape outer lead is connected to the semiconductor element, and the semiconductor element. On the die pad of the lead frame and connecting the tape outer lead connected to the semiconductor element to the frame lead of the lead frame, and a heat spreader is connected to the die pad and the frame after the second bonding step. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a bonding step of insulatingly bonding to a lead.
ウタリードに接続する第１のボンディング工程と、前記
半導体素子に前記テープアウタリードを接続させた状態
で前記キャリアテープより切り離すカット工程と、前記
半導体素子に接続された前記テープアウタリードをリー
ドフレームのフレームリードに接続する第２のボンディ
ング工程と、この第２のボンディング工程の後にヒート
スプレッダを前記半導体素子と前記フレームリードに絶
縁的に接着する接着工程とを具備することを特徴とする
半導体装置の製造方法。2. A first bonding step of connecting a semiconductor element to a tape outer lead of a carrier tape, a cutting step of separating the semiconductor element from the carrier tape in a state where the tape outer lead is connected to the semiconductor element, and the semiconductor element. A second bonding step for connecting the tape outer lead connected to the frame lead of the lead frame, and a bonding step for insulatingly bonding the heat spreader to the semiconductor element and the frame lead after the second bonding step. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
接着面に予め形成された未硬化ないしは半硬化状態の接
着剤層を使用することを特徴とする請求項１ないし請求
項２記載の半導体装置の製造方法。3. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 1, wherein in the bonding step, an uncured or semi-cured adhesive layer formed in advance on the bonding surface of the heat spreader is used. Method.
接着面に予め形成され硬化された樹脂層の上に、さらに
形成された未硬化ないしは半硬化状態の接着剤層を使用
することを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の半
導体装置の製造方法。4. The adhesive step uses an uncured or semi-cured adhesive layer formed on a cured resin layer previously formed on the adhesive surface of the heat spreader. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2.
の主面にも形成されていることを特徴とする請求項４記
載の半導体装置の製造方法。5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the resin layer is also formed on the other main surface of the heat spreader.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046617A JPH07263487A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046617A JPH07263487A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263487A true JPH07263487A (en) | 1995-10-13 |
Family
ID=12752265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6046617A Pending JPH07263487A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263487A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212269A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Denso Corp | Mold package and method of manufacturing the same |
| JP2014090137A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP6046617A patent/JPH07263487A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212269A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Denso Corp | Mold package and method of manufacturing the same |
| JP2014090137A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
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