(57)【要約】【課題】余白部上での樹脂との密着力を向上させ、樹脂クラックを防止すること。【解決手段】半導体チップ１５と、半導体チップ１５を搭載するダイパッド２と、半導体チップ１５をダイパッド２に接着させる接着剤１９と、ダイパッド２の外周に設けられた複数のインナーリード３と、インナーリード３から延在するアウターリード５と、ダイパッド２に搭載された半導体チップ１５とインナーリード３とを接続するボンディングワイヤ１６と、インナーリード３、ダイパッド２、半導体チップ１５、接着剤１９、及びボンディングワイヤ１６よりなる組立体部分を封止する樹脂１７と、を備える。接着剤１９は、ダイパッド２上の半導体チップ１５搭載部以外の余白部上に配され、かつ、接着剤１９の表面に複数のディンプル１９ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップを搭載するダイパッドと、
前記半導体チップを前記ダイパッドに接着させる接着剤と、
少なくとも前記ダイパッド、前記半導体チップ、及び前記接着剤よりなる組立体部分を封止する樹脂と、
を備え、
前記接着剤は、前記ダイパッド上の前記半導体チップ搭載部以外の余白部上の一部又は全部に配され、かつ、前記接着剤の表面に複数のディンプルが形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記ダイパッド外周に設けられた複数のインナーリードと、
前記インナーリードから延在するアウターリードと、
前記ダイパッドに搭載された前記半導体チップと前記インナーリードとを接続するボンディングワイヤと、
を備え、
前記樹脂は、少なくとも前記インナーリード、前記ダイパッド、前記半導体チップ、前記接着剤、及び前記ボンディングワイヤよりなる組立体部分を封止することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ダイパッドは、前記半導体チップ側の面に枠状の外壁部が設けられ、
前記外壁部は、前記半導体チップの端面と所定の間隔を置いて配置され、
前記外壁部と前記半導体チップの間の領域に、前記接着剤が配され、
前記領域の前記接着剤に前記ディンプルが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ダイパッドには、前記半導体チップ側の面の反対面に複数のディンプルが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接着剤は、半田であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項６】
ダイパッド上に接着剤を施す工程と、
前記接着剤上に半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップとインナーリードをボンディングワイヤで結線する工程と、
少なくとも前記インナーリード、前記ダイパッド、前記半導体チップ、前記接着剤、及び前記ボンディングワイヤよりなる組立体部分を樹脂で封止する工程と、
を含み、
前記接着剤を施す工程では、前記ダイパッドの前記半導体チップ側の面のうち前記半導体チップ搭載部以外の余白部上にも前記接着剤を施し、
前記ボンディングワイヤで結線する工程の際、又は当該工程の前に、前記余白部に配された前記接着剤の表面にディンプルを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置においては、半導体チップ（ペレット）の実装に際して、Ｃｕ系素材、Ｆｅ系素材等の機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性などの優れた帯状金属薄板がプレス加工やエッチング加工により所望の形状に形成されたリードフレーム１０１を用いたものがある（図７参照）。リードフレーム１０１は、ダイパッド１０２と、ダイパッド１０２と所定の間隔をおいてダイパッド１０２の外周側に延在する複数のインナーリード１０３と、インナーリード１０３を一体的に連結したタイバー１０４と、インナーリード１０３に連結するとともにインナーリード１０３の外側に延在するアウターリード１０５と、アウターリード１０５が連結されるサイドレール１０６と、ダイパッド１０２を支持するサポートバー１０７と、を有する。
【０００３】
このようなリードフレーム１０１を用いた半導体装置では、半導体チップ１１５がリードフレーム１０１のダイパッド１０２（アイランド）上にて半田等よりなる接着剤１１９を介して接着され、半導体チップ１１５の端子（図示せず）とリードフレーム１０１のインナーリード１０３とが金線、アルミ線等よりなるボンディングワイヤ１１６によって結線され、リードフレーム１０１のアウターリード１０５を外部に引き出すようにして、少なくとも半導体チップ１１５、ダイパッド１０２、インナーリード１０３及びボンディングワイヤ１１６よりなる組立体部分を樹脂１１７で封止している（図８参照）。
【０００４】
このような半導体装置の製造方法においては、リードフレーム１０１のダイパッド１０２表面に接着剤１１９を施した後、接着剤１１９上に半導体チップ１１５を搭載し、その後、半導体チップ１１５の端子（図示せず）とリードフレーム１０１のインナーリード１０３をボンディングワイヤ１１６で結線し、その後、リードフレーム１０１のアウターリード１０５を外部に引き出すようにして、少なくとも半導体チップ１１５、ダイパッド１０２、インナーリード１０３、及びボンディングワイヤ１１６よりなる組立体部分を樹脂１１７によって封止する。その後、タイバー１０４およびサイドレール１０６を切断し、樹脂１１７から延在するアウターリード１０５を所望の形状に成形して完成する。
【０００５】
従来の半導体装置において、ダイパッド１０２と樹脂１１７との密着性を向上させるために、リードフレーム作成時に予めダイパッド１０２の表面及び裏面にディンプル１１８、１２０を設ける技術が開示されている（図９参照、特許文献１参照）。この半導体装置において、ダイパッド１０２の半導体チップ１１５側の面の表面ディンプル１２０は、ダイパッド１０２における半導体チップ１１５搭載部以外の余白部１２１（周縁部）に設けられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９２７７８号公報（図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ダイパッド１０２の余白部１２１の表面ディンプル１２０は、接着剤１１９を施した時に接着剤１１９で埋まってしまい、樹脂（図８の１１７）との密着力を向上させる機能が果たせなくなる（図１０参照）。一方、ダイパッド１０２の裏面に形成された裏面ディンプル（図８の１１８）は樹脂（図８の１１７）との密着力の向上に寄与する。このため、ダイパッド１０２の表面と裏面の密着力の違いから樹脂（図８の１１７）に応力が加わり、樹脂クラックが発生するという不具合は依然として解決できなかった。つまり、ダイパッド１０２の余白部（図９の１２１）と樹脂（図８の１１７）との密着力の低下から剥離が生じ、剥離した隙間から樹脂クラックが発生し、製品の信頼性が劣るという不具合を生ずる。
【０００８】
本発明の主な課題は、ダイパッドの余白部上での樹脂との密着力を向上させ、かつ、樹脂クラックを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の視点においては、半導体装置において、半導体チップと、前記半導体チップを搭載するダイパッドと、前記半導体チップを前記ダイパッドに接着させる接着剤と、少なくとも前記ダイパッド、前記半導体チップ、及び前記接着剤よりなる組立体部分を封止する樹脂と、を備え、前記接着剤は、前記ダイパッド上の前記半導体チップ搭載部以外の余白部上の一部又は全部に配され、かつ、前記接着剤の表面に複数のディンプルが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記半導体装置において、前記ダイパッド外周に設けられた複数のインナーリードと、前記インナーリードから延在するアウターリードと、前記ダイパッドに搭載された前記半導体チップと前記インナーリードとを接続するボンディングワイヤと、を備え、前記樹脂は、少なくとも前記インナーリード、前記ダイパッド、前記半導体チップ、前記接着剤、及び前記ボンディングワイヤよりなる組立体部分を封止することが好ましい。
【００１１】
本発明の前記半導体装置において、前記ダイパッドは、前記半導体チップ側の面に枠状の外壁部が設けられ、前記外壁部は、前記半導体チップの端面と所定の間隔を置いて配置され、前記外壁部と前記半導体チップの間の領域に、前記接着剤が配され、前記領域の前記接着剤に前記ディンプルが形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の前記半導体装置において、前記ダイパッドには、前記半導体チップ側の面の反対面に複数のディンプルが形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の前記半導体装置において、前記接着剤は、半田であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の視点においては、半導体装置の製造方法において、ダイパッド上に接着剤を塗布する工程と、前記接着剤上に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップとインナーリードをボンディングワイヤで結線する工程と、少なくとも前記インナーリード、前記ダイパッド、前記半導体チップ、前記接着剤、及び前記ボンディングワイヤよりなる組立体部分を樹脂で封止する工程と、を含み、前記接着剤を塗布する工程では、前記ダイパッドの前記半導体チップ側の面のうち前記半導体チップ搭載部以外の余白部上にも前記接着剤を施し、前記ボンディングワイヤで結線する工程の際、又は当該工程の前に、前記余白部に配された前記接着剤の表面にディンプルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接着剤にもディンプルを設けることにより、当該部分でのアンカー効果による樹脂の食い付きが発生し、余白部上での樹脂の密着力が向上し、樹脂クラックの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る半導体装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び、（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の断面図である。
【００１７】
半導体装置は、リードフレーム（図７の１０１に相当）を用いて製造される半導体装置である。半導体装置は、ダイパッド２と、インナーリード３と、アウターリード５と、半導体チップ１５と、ボンディングワイヤ１６と、樹脂１７と、接着剤１９と、を有する。
【００１８】
ダイパッド２は、半導体チップ１５を搭載するための部分であり、インナーリード３及びアウターリード５と同様な材料よりなる。ダイパッド２には、半導体チップ１５側の面の反対面に複数の裏面ディンプル１８が形成されている。ダイパッド２の半導体チップ１５側の面には、接着剤１９によって半導体チップ１５が接着されている。ダイパッド２は、半導体チップ１５の平面領域よりも大きく構成されている。ダイパッド２の半導体チップ１５側の面のうち半導体チップ１５搭載部以外の余白部２１にも、接着剤１９が配されている。
【００１９】
インナーリード３は、ダイパッド２と所定の間隔をおいてダイパッド２の外周側に延在した配線部分であり、例えば、Ｃｕ系素材、Ｆｅ系素材等の機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性などの優れた材料よりなる。インナーリード３は、対応するアウターリード５と連結されており、対応する半導体チップ１５の端子（図示せず）とボンディングワイヤ１６で結線されている。アウターリード５は、インナーリード３に連結するとともにインナーリード３の外側に延在する配線部分であり、例えば、Ｃｕ系素材、Ｆｅ系素材等の機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性などの優れた材料よりなる。
【００２０】
半導体チップ１５は、半導体素子を有するペレット状の電子部品であり、ダイパッド２側の面の反対面に複数の端子（図示せず）を有する。半導体チップ１５は、接着剤１９によってダイパッド２の中央に接着されている。半導体チップ１５の端子（図示せず）は、対応するインナーリード３とボンディングワイヤ１６で結線されている。
【００２１】
ボンディングワイヤ１６は、半導体チップ１５の端子（図示せず）と、対応するインナーリード３とを結線する配線であり、例えば、金線、アルミ線等よりなる。
【００２２】
樹脂１７は、少なくとも半導体チップ１５、接着剤１９、ダイパッド２、インナーリード３、及びボンディングワイヤ１６よりなる組立体部分を封止する絶縁樹脂である。樹脂１７によって封止されたパッケージの端部の外周には、アウターリード５が引き出されている。
【００２３】
接着剤１９は、半導体チップ１５をダイパッド２に接着するための接着剤であり、例えば、半田等のように、押え治具（図３の３１参照）によってディンプル１９ａが形成可能な接着剤を用いることができる。接着剤１９は、ダイパッド２の半導体チップ１５側の面のうち半導体チップ１５搭載部以外の余白部２１にも配されている。接着剤１９は、余白部２１において複数のディンプル１９ａ（小凹部）が形成されている。ディンプル１９ａの大きさ、深さ、配置については、特に制限されないが、応力の観点から、パッケージの対称性を加味し、対称軸に対して対称な位置に形成することが好ましい。
【００２４】
なお、ここではワイヤボンディング実装タイプの半導体装置を例に説明しているが、少なくともダイパッド、半導体チップ、及び接着剤よりなる組立体部分を樹脂で封止する構成の半導体装置であれば、フリップチップ実装タイプの半導体装置にも適用することができる。
【００２５】
次に、本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態１に係る半導体装置における接着剤にディンプルを形成するときの様子を示した模式図である。図４は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造装置のクランプ部を模式的に示した（Ａ）斜視図、及び、（Ｂ）部分断面図である。
【００２６】
まず、リードフレーム（図７の１０１に相当）のダイパッド２の片側全面に接着剤１９を施した後、接着剤１９上に半導体チップ１５を搭載する。
【００２７】
次に、半導体チップ１５の端子（図示せず）とリードフレーム（図７の１０１に相当）のインナーリード３をボンディングワイヤ１６で結線する。ボンディング工程の際、リードフレーム（図７の１０１に相当）を固定してボンディングを行うために、図４のように半導体チップ１５周辺のダイパッド２の余白部（図２（Ｂ）の２１）を押え治具３２で押える工程があるので、図４の押え治具３２の代わりに、図３のような円柱状若しくは角錐状の押え治具３１を使用し、押え治具３１を接着剤１９の表面に対して垂直方向に圧力をかけることで、接着剤１９の表面にディンプル１９ａを形成することができる。
【００２８】
次に、リードフレーム（図７の１０１に相当）のアウターリード５を外部に引き出すようにして、少なくとも半導体チップ１５、ダイパッド２、インナーリード３、及びボンディングワイヤ１６よりなる組立体部分を樹脂１７によって封止する。
【００２９】
その後、タイバー（図７の１０４に相当）およびサイドレール（図７の１０６に相当）を切断し、樹脂１７から延在するアウターリード５を所望の形状に成形して完成する。
【００３０】
次に、本発明の実施形態１に係る半導体装置を比較例と比較しながら説明する。
【００３１】
図１のように接着剤１９にディンプル１９ａを有する実施例と、接着剤にディンプルを有さない比較例について、各１０個を超音波映像装置（ＳＡＴ：Scan Acoustic Tomograph）を用いて検査したところ、比較例は剥離不良が１０個全てであるのに対し、実施例は良品限度内の剥離が２個認められたが、不良は０個と大幅な改善効果が得られた。
【００３２】
実施形態１によれば、接着剤１９を施した後の接着剤１９上にディンプル１９ａを設けるため、ディンプル１９ａが樹脂１７以外のもので塞がることがなくなり、余白部２１上の接着剤１９と樹脂１７との密着力を向上させることができる。つまり、実施形態１では、従来例（図１０）のようにダイパッド１０２の表面ディンプル１２０に接着剤１１９で埋まることによる余白部（図９の１２１）上の接着剤（図８の１１９）と樹脂（図８の１１７）との密着力の低下を防止することができる。これにより、余白部（図９の１２１）上の接着剤（図８の１１９）と樹脂（図８の１１７）との剥離が抑えられ、樹脂クラックによる不具合を低減させることができる。また、接着剤１９上にディンプル１９ａを形成するにあたって、新たな工程を追加する必要がないため、作業工数上も効率的である。
【００３３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る半導体装置について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態２に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。図６は、本発明の実施形態２に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び、（Ｂ）Ｙ−Ｙ´間の断面図である。
【００３４】
実施形態２では、ダイパッド２の半導体チップ１５側の面に枠状の外壁部２ａが設けられている。外壁部２ａは、ダイパッド２と一体に構成されている。外壁部２ａの内周側は、半導体チップ１５の収納部２ｂとなる。外壁部２ａの内周面は、半導体チップ１５の端面と所定の間隔を置いて配置される。外壁部２ａと半導体チップ１５の間の領域には、接着剤１９が配されており、当該領域の接着剤１９にディンプル１９ａが形成されている。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００３５】
実施形態２によれば、ダイパッド２に外壁部２ａを設けることにより、接着剤１９を攪拌する際やディンプル１９ａを形成する際に、ダイパッド２の外周への接着剤１９の飛び出しを防ぐことができる。よって、ディンプル１９ａの大きさや深さ、個数などを制限する必要もなく、ディンプル１９ａを自由に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態１に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び、（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る半導体装置における接着剤にディンプルを形成するときの様子を示した模式図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造装置のクランプ部を模式的に示した（Ａ）斜視図、及び、（Ｂ）部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び、（Ｂ）Ｙ−Ｙ´間の断面図である。
【図７】従来例に係る半導体装置に用いられるリードフレームの構成を模式的に示した平面図である。
【図８】従来例に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図９】従来例に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した断面図である。
【図１０】従来例に係る半導体装置におけるダイパッド、接着剤、及び半導体チップの組立体部分の構成を模式的に示した部分平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２、１０２  ダイパッド（アイランド）
２ａ  外壁部
２ｂ  収納部
３、１０３  インナーリード
５、１０５  アウターリード
１５、１１５  半導体チップ（ペレット）
１６、１１６  ボンディングワイヤ
１７、１１７  樹脂（パッケージ）
１８、１１８  裏面ディンプル
１９、１１９  接着剤
１９ａ  ディンプル
２１、１２１  余白部
３１、３２  押え治具
３３  リード押え治具
３４  下部ブロック
１０１  リードフレーム
１０４  タイバー
１０６  サイドレール
１０７  サポートバー
１２０  表面ディンプル
【図１】
2008258541.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008258541.tif 000008
【図７】
2008258541.tif 000009
【図８】
2008258541.tif 000010
【図９】
2008258541.tif 000011
【図１０】
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