JPH0817864A - 半導体パッケ−ジ - Google Patents

半導体パッケ−ジ

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JPH0817864A
JPH0817864A JP6166150A JP16615094A JPH0817864A JP H0817864 A JPH0817864 A JP H0817864A JP 6166150 A JP6166150 A JP 6166150A JP 16615094 A JP16615094 A JP 16615094A JP H0817864 A JPH0817864 A JP H0817864A
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JP
Japan
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semiconductor chip
package
lead
semiconductor
semiconductor package
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JP6166150A
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English (en)
Inventor
Hikari Matsushita
光 松下
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New Japan Radio Co Ltd
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New Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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 the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting 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 the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting 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 the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体チップに対するパッケージの面積比は、
従来のSOP、SSOP型等の半導体パッケージでは4
〜5倍程度が限度であり、更に小型化したものもある
が、実装上、接着の確認がしにくい等の問題がある。こ
れらの問題点を解消する。 【構成】バンプ電極を設けた半導体チップと、箔状のリ
ード部をその片面に有し、かつインナーリード・ボンデ
ィング用の孔を有する絶縁体フィルムとより構成され、
前記半導体チップは前記絶縁体フィルムの前記片面の反
対面上に載置され、バンプ電極とインナーリードとは前
記孔を介してボンディングされ、かつ絶縁体フィルムの
アウターリードを含む部分を、前記半導体チップの側面
に沿いかつ半導体チップ面に対し略直角に立つように形
成した半導体パッケージ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の構造に関
し、特に半導体素子の小型化されたパッケージの構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップを収納し、これを外部環境
から保護すると共に、半導体素子として外部回路との接
続を容易にするための機能をもつ容器、半導体パッケー
ジは、ICの高集積化と共に、これに対応する高密度実
装の要求が強く、小型化が進んできている。パッケージ
の種類としては、形状面から基板挿入型と表面実装型に
大別されるが、現在では、薄型化の利点が大きい後者の
表面実装型が主流になりつつある。
【0003】従来、表面実装型の小型化パッケージとし
て広く利用されているものに、SOP(Small O
utline Package)、SSOP(Shri
nkSmall Outline Package)、
TCP(Tape Carrier Package)
等がある。上記のうち、SOPおよびSSOPは樹脂モ
ールド型のパッケージであり、以下のような構成とされ
ている。
【0004】図3は、上記形式のSOPパッケージの構
造を示した説明図であり、(a)は、パッケージの外形
を表した斜視図、および(b)は、その側面を切断した
断面図である。これらの図において、1は半導体チッ
プ、6はインナーリード、7はアウターリード、8はタ
ブ、9は金属ワイヤ12は樹脂を示す。以下、図中にお
ける同一符号は、同一又は相当するものを示す。この形
式のパッケージは、その製作には一般に、リード部およ
び半導体チップマウント用タブを構成する部品としてリ
ードフレームが用いられ、概要下記のようにして製作さ
れる。
【0005】まず、半導体チップ1をリードフレームの
タブ8に固着し、該チップの各電極と各インナーリード
6とを金属ワイヤ9で接続した後、樹脂12でモールド
成形し、リードフレームのタイバー、リードの不用部分
を切断除去すると共に、アウターリード7を所定形状に
成形してパッケージの製作を完了する。
【0006】このような形式のパッケージにおける半導
体チップサイズと半導体パッケージサイズとの関係につ
いて例示する。図5は、これらのサイズ説明用の図であ
り、同図においてX1およびY1により半導体チップサ
イズ、X2およびY2により半導体パッケージサイズを
表すものとする。
【0007】上記パッケージについて特に小型化された
ものの例を挙げると、SOP型では、X1=2.7(単
位mm、以下略)、Y1=2.7、X2=6.8、Y2
=5.0、従って半導体チップに対する半導体パッケー
ジの面積比(X2・Y2)/(X1・Y1)は約4.
7、SSOP型では、X1=2.2、Y1=2.1、X
2=6.4、Y2=3.5で、同上面積比約4.8のも
のが用いられている。
【0008】また、TCP型パッケージは、いわゆるT
AB(Tape automated Bondin
g)方式を用いて作られるパッケージであり、多端子・
薄型化が可能なため集積度の高いLSI用のパッケージ
として利用が高まっている。図4は、TCP型パッケー
ジの構造説明図であり、(a)は、その平面図、および
(b)は、(a)の中央部分を切断して拡大した断面図
を示す。図中、1は半導体チップ、2はバンプ電極、5
はリード部、6はインナーリード、7はアウターリー
ド、10はフィルムキャリヤ・テープ、11はテスト・
パッド、12は樹脂を示す。
【0009】この形式のパッケージを作るには、まず、
半導体チップ1の各電極に金属の突起よりなるバンプ電
極2を形成しておき、一方、長尺の耐熱性の絶縁体フィ
ルム上に上記6、7および11を含むリード部5の配線
パターンを形成したフィルムキャリヤ・テープ10(あ
らかじめ半導体チップ収容部分やアウターリード対応部
分を孔開けした絶縁体フィルムに銅箔を接着したテープ
からエッチング加工して作られる。)を用意し、その上
に上記半導体チップを載せ、各バンプ電極2を各インナ
ーリードと接続する。
【0010】次に、半導体チップ部を樹脂12で封止
し、テスト・パッド11を利用してテストを行い、その
後で不用部分の切断除去およびアウターリード部の所要
の成形をして製作を完了する。この形式の場合も、半導
体チップに対する半導体パッケージの面積比は、上述の
SOP型、SSOP型のものと同程度である。
【0011】また、上記面積比を小さくしたものとし
て、樹脂モールド型パッケージの一種で、そのアウター
リードをモールドパッケージの裏側に折り込んだ構造の
PLCC(Plastic Leaded Chip
Carrier)と呼ばれるパッケージがある。
【0012】また、実装密度が極限的に高められる実装
方法として、バンプ電極を設けた半導体チップを裏返し
にして基板に載せ、バンプ電極を基板上の配線パターン
に直接接合するフリップチップ方式と呼ばれる方法があ
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパッケ
ージにおいては、SOP型、SSOP型やTCP型パッ
ケージでは、半導体チップに対する半導体パッケージの
面積比は数倍から数十倍となり、例示した4〜5倍程度
のものが限度である。
【0014】また、上記に比べ面積比を小さくできるP
LCC型の場合は、上記のものほど薄型にできないこ
と、また、実装する場合、パッケージの裏側に折り込ま
れたアウターリードを基板側に接着することになるの
で、ハンダ付け等の確認が難しいという問題がある。
【0015】また、フリップチップ方式は、実装密度は
最も大きくできるが、組立用の特殊なボンダー(フリッ
プチップ・ボンダー)を必要とし、また、基板と半導体
チップとのストレス緩和のため、基板と半導体チップと
の隙間に樹脂を流し込む必要があり、工程が複雑となる
という難点がある。
【0016】本発明は、上記問題点を解消した新規構成
の半導体パッケージを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解消するた
めに、本発明は、半導体パッケージの構成を以下のよう
にしたものである。
【0018】すなわち、バンプ電極を設けた半導体チッ
プと、インナーリードおよびアウターリードを含む箔状
のリード部をその片面に有し、かつインナーリード・ボ
ンディング用の孔を有する絶縁体フィルムとにより構成
され、前記半導体チップは前記絶縁体フィルムの前記片
面の反対面上に載置され、かつ各前記バンプ電極とそれ
に対応する各前記インナーリードとは前記孔を介してボ
ンディングされてなり、かつ前記絶縁体フィルムのアウ
ターリードを含む部分を、前記半導体チップの側面に沿
いかつ半導体チップ面に対し略垂直に立った形状に形成
した。
【0019】また、実施態様の一つとして、前記半導体
パッケージにおいて、前記絶縁体フィルムの垂直に折り
込んだ部分の高さを前記半導体チップの高さより高く
し、該より高くした部分と前記半導体チップとで形成さ
れる凹部に樹脂を充填した。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の半導体パッケージの実施例
の説明図であり、(a)は斜視図、および(b)は断面
図である。また、図2に、同パッケージ製作の中間工程
の状態を表した説明図を示す。図中、1は半導体チッ
プ、2はバンプ電極、3は絶縁体フィルム、4はインナ
ーリード・ボンディング用の孔を示す。5は銅箔よりな
るリード部で、インナーリード6、アウターリード7お
よびテスト・パッド11を含む。12は樹脂を示す。
【0021】本発明の半導体パッケージは、以下のよう
にして作る。まず、各半導体チップ1の各電極には、ウ
エハ処理を終わりチップにする前のウエハの状態で、
金、高温ハンダ等のバンプ付けしてバンプ電極2を形成
(バンプの高さは、後述の絶縁体フィルムの孔を介して
ボンディングできる程度に高くする。)し、その後、個
々のチップにダイシングする。
【0022】絶縁体フィルム3としては、TAB方式で
使用されるような例えば厚さ75μmのポリイミド樹脂
のフィルムを用いる。まず、パッケージングの際バンプ
電極2に対面すべき同フィルムの各個所に、電極より若
干大きい径のインナーリード・ボンディング用の孔4を
開けたものを作り、このフィルムの片面に例えば厚さ2
5μmの銅箔を接着剤(例えば厚さ約15μm)で張り
付ける。
【0023】次に、上記銅箔からエッチング加工により
不用部分を除去し、リード部5を形成する。図2(a)
は、この状態を示したものである(一点鎖線は半導体チ
ップ1に対応する部分を示す。)。リード部5は、イン
ナーリード、アウターリードとなるべき部分およびテス
ト・パッド11を含んでおり、これらには錫、金等の金
属メッキが施される。
【0024】次に、上記絶縁体フィルムのリード部5の
反対面に、上記バンブ電極付きの半導体チップを載せて
目合わせをし、上記孔4を介して各バンプ電極2と対応
する各インナーリード6とを熱圧着によりボンディング
する。
【0025】次に、テスト・パッド11を用いてテスト
を行った後、同パッドを絶縁体フィルムごと切断・除去
すると共に、絶縁体フィルムの外形を次工程(折り込み
加工)に所要な形状に切断・成形する。図2(b)はこ
の状態を示したものである。
【0026】次に、図1に示すように、アウターリード
の付されている絶縁体フィルムの周辺部を半導体チップ
1の側面に沿って垂直に折り込んだ形状に加熱成形す
る。この折り込みによってできる側面部の絶縁体フィル
ム高さは、上記切断の寸法決めにより、半導体チップの
上面より100〜200μm程度高くされる。
【0027】最後に、図1(b)に示すように、上記の
より高くした部分と半導体チップで作られる凹部にエポ
キシ系の樹脂12をポッティングし、本発明による半導
体パッケージの組立を完了する。
【0028】本発明の半導体パッケージでは、絶縁体フ
ィルムは半導体チップの絶縁・保護の役をしているが、
上記樹脂12は半導体チップの更なる保護と共に、折り
込み部分の成形を補強するのに役立つ。
【0029】本発明の半導体パッケージは、上述したよ
うに極めて薄い絶縁体フィルムを主容器とし、アウター
リード部を半導体チップ面に対し垂直に立てた構成とし
たことから、極めて小型なものに製作できる。そのた
め、前述の従来例として挙げたSSOPの半導体チップ
(チップサイズ:X1=2.2、Y1=2.1)を上述
の本発明の実施例で例示した厚さの絶縁体フィルム、銅
箔等の材料を用いて本方式のパッケージにすると、パッ
ケージサイズは略X2=2.45、Y2=2.35とな
り、従って半導体チップに対する半導体パッケージの面
積比は約2.2となり、前述の従来例(面積比約4.
8)の半分以下に小型化したものになる。
【0030】本発明の半導体パッケージを回路基板に実
装するには、パッケージをハンダでコートされた配線パ
ターンの所定個所に載せ、ハンダをリフローさせること
により装着する。この場合ハンダは、基板面に対し垂直
となっているアウターリードの下部を濡らし、基板の配
線とで作られる隅部に溜まるのてハンダ付けの接着状態
を目視検査で容易に確認することがてきる。
【0031】上記実施例の説明では、インナーリード・
ボンディング用の孔4として、円形の孔を各電極ごと設
けた場合を示したが、形状は円形に限られるものではな
く、また絶縁体フィルムによる絶縁に支障がない限り、
複数個の電極に対応するスリット状の孔を開けたものを
用いることも可能である。
【0032】また、実施例として絶縁体フィルムの折り
込み部を高くし、その部分と半導体チップで作られる凹
部に樹脂をポッティングする場合を挙げたが、本発明
は、絶縁体フィルムで、半導体チップの拡散面および側
面を被い、アウターリードをその側面に沿わせて立てた
形状に構成したことにより、その主要な効果を生むもの
であり、上述の実施例の構成に限定されるものではな
く、またその製造方法に限定されるものではない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体パ
ッケージでは、極めて薄い絶縁体フィルムを主容器と
し、アウターリード部を半導体チップの側面に沿い、か
つ半導体面に対し略垂直に立てた構成としたことから、
薄型でありながら従来の半導体パッケージに比べ格段に
半導体チップに対するパッケージサイズの面積比の小さ
い半導体パッケージを実現することができる。
【0034】また、アウターリードがチップの側面に沿
って垂直に設けられるので、回路基板に実装する場合、
配線パターンとで作られる隅部を利用して接着すること
ができる。このため、従来のPLCC型やフリップチッ
プ方式の場合のようにハンダ付けの接着状態の確認が難
しいという問題がない。
【0035】また、フリップチップ方式の場合のような
特殊なボンダーの必要がなく、基板と半導体チップとの
隙間に樹脂を流し込む必要もない。
【0036】上述のように、本発明の半導体パッケージ
は超小型化を容易にするが、同時にその構造が簡単であ
るため製作の全自動化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体パッケージの説明図である。
【図2】本発明の半導体パッケージの中間工程での状態
を示した説明図である
【図3】従来の半導体パッケージの一例の説明図であ
る。
【図4】従来の半導体パッケージの別例の説明図であ
る。
【図5】半導体パッケージと半導体チップとの面積比を
説明するための図である。
【符号の説明】
1:半導体チップ、2:バンプ電極、3:絶縁体フィル
ム、4:孔、5:リード部、6:インナーリード、7:
アウターリード、8:タブ、9:金属ワイヤ、10:フ
ィルムキャリヤ・テープ、11:テスト・パッド、1
2:樹脂。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バンプ電極を設けた半導体チップと、イ
    ンナーリードおよびアウターリードを含む箔状のリード
    部をその片面に有し、かつインナーリード・ボンディン
    グ用の孔を有する絶縁体フィルムとにより構成され、前
    記半導体チップは前記絶縁体フィルムの前記片面の反対
    面上に載置され、かつ各前記バンプ電極とそれに対応す
    る各前記インナーリードとは前記孔を介してボンディン
    グされてなり、かつ前記絶縁体フィルムのアウターリー
    ドを含む部分が、前記半導体チップの側面に沿いかつ半
    導体チップ面に対し略垂直に立つ形状に形成されてなる
    ことを特徴とする半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 請求項1の半導体パッケージに置いて、
    前記絶縁体フィルムの垂直に立つ部分の高さを前記半導
    体チップの高さより高くし、該より高くした部分と前記
    半導体チップとで形成される凹部に樹脂を充填してなる
    ことを特徴とする半導体パッケージ。
JP6166150A 1994-06-24 1994-06-24 半導体パッケ−ジ Pending JPH0817864A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003153A2 (de) * 1997-07-07 1999-01-21 Infineon Technologies Ag Gehäuse für zumindest einen halbleiterkörper
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