(57)【要約】【課題】生産性が高く、製造コストが安価であり、かつ長通信距離の可能な非接触ＩＣタグを安定して製造する。【解決手段】ダイパッド４と、ダイパッド４上に載置された半導体チップ１を備える。ここで、ダイパッド４の周囲に複数のリード線が配置されている。また、複数のリード線がワイヤ５を介して直列に接続され、複数のリード線とワイヤ５によりダイパッド４の周囲にコイル状回路が形成されている。また、半導体チップ１、ダイパッド４、複数のリード線、及びワイヤ５が封止樹脂６により封止されている。【選択図】　図２
2004133799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドと、前記ダイパッド上に載置された半導体チップを備えた半導体装置であって、
前記ダイパッドの周囲に複数のリード線が配置され、
前記複数のリード線がワイヤを介して直列に接続され、前記複数のリード線とワイヤにより前記ダイパッドの周囲にコイル状回路が形成され、
前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記複数のリード線、及び前記ワイヤが封止樹脂により封止されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体チップを、複数のリード線とダイパッドが接続されたリードフレームの前記ダイパッド上に載置する工程と、
前記複数のリード線をワイヤを介して直列に接続し、前記複数のリード線と前記ワイヤによって、コイル状回路を形成する工程と、
前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記複数のリード線、及び前記ワイヤを封止樹脂により封止する工程と、
前記リード線と前記ダイパッドを前記リードフレームから分離する工程とを備えた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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信機能を有する半導体装置に関し、詳しくは、生産性が高く、製造コストの安価な半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来例の非接触ＩＣタグの構成を示す。２１は半導体チップであり、２１ａは半導体チップ２１の第１の端子、２１ｂは第２の端子である。また、配線基板２２上に、第１のリード２３、第２のリード２４、及びダイパッド２５が形成されている。
【０００３】
図４に示すように、半導体チップ２１はダイパッド２５上に載置されている。また、半導体チップ２１の第１の端子２１ａ、第２の端子２１ｂは、それぞれ第１のリード２３の内部端子（左側の端子）、第２のリード２４の内部端子とワイヤ２６を介して接続されている。さらに、半導体チップ２１とダイパッド２５は、ワイヤ２６を含めて封止樹脂２７により封止されている。一方、金属線コイル２９の第１の端子２９ａ、第２の端子２９ｂは、それぞれ第１のリード２３の外部端子（右側の端子）、第２のリード２４の外部端子にハンダにより接続されている。これら構成部材は、最終的に外装樹脂２８でモールドされ、非接触ＩＣタグが形成されている。
【０００４】
この非接触ＩＣタグは、金属線コイル２９がアンテナとして機能し、設備本体のリーダーライターと非接触で通信することができる。
【０００５】
このような従来例の非接触ＩＣタグでは、下記の理由から製造コストが上昇する問題がある。
【０００６】
▲１▼配線基板、金属線コイル、封止樹脂、外装樹脂等、多くの構成部材を用いている。
【０００７】
▲２▼配線基板と金属線コイルの接続や、外装樹脂によるモールド等を含み、製造工程が煩雑である。
【０００８】
▲３▼配線基板の取り扱い（分割、包装）に工数がかかるため、製造コストが高価である。
【０００９】
▲４▼配線基板が高価である。
【００１０】
このようなコスト上昇の対策として、特許文献１に記載のように、パターニングにより予め配線基板にコイル状のアンテナ回路を形成することで、金属線コイルを不要とする手段がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−１５００６８号公報（第４頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この手段によれば、アンテナ回路を形成するスペースが必要となるため、配線基板のサイズが大きくなり、その価格が高くなる問題がある。
【００１３】
また、非接触ＩＣタグを製造するにあたり、通常の半導体パッケージで使用するプラスチックモールドパッケージを用いると、パッケージに要するコストを最も安価とすることができるため理想的であるが、次の理由により、プラスチックモールドパッケージを用いることは、極めて困難である。即ち、アンテナの通信距離は一般にコイルの巻き数と径に比例するが、リード線でコイルを形成する場合、コイルの巻き数と径を大きくするとリード線の長さ（以下、リード長という。）は必然的に長くなるため、リード線の強度不足から、プラスチックモールドパッケージにおける封止樹脂のトランスファーモールドや取り扱いの際に、リード線の変形やそれによるショート等が生じ、得られる非接触ＩＣタグの無線通信特性が不安定となり易くなる。
【００１４】
このため、従来は、プラスチックモールドパッケージを用いる場合、長距離の通信に対応したアンテナ回路を有する非接触ＩＣタグを製造することは困難であった。
【００１５】
本発明は、このような従来技術における問題点を解決し、低コストかつ長通信距離の可能な非接触ＩＣタグを提供することを目的とする。
【００１６】
【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半導体装置においては、ダイパッドと、ダイパッド上に載置された半導体チップを備える。ここで、ダイパッドの周囲に複数のリード線が配置されている。複数のリード線がワイヤを介して直列に接続され、複数のリード線とワイヤによりダイパッドの周囲にコイル状回路が形成されている。また、半導体チップ、ダイパッド、複数のリード線、及びワイヤが封止樹脂により封止されている。
【００１７】
また、上記目的を達成するために本発明の半導体装置の製造方法においては、半導体チップを、複数のリード線とダイパッドが接続されたリードフレームのダイパッド上に載置する工程と、リードフレームの複数のリード線をワイヤを介して直列に接続し、複数のリード線とワイヤによって、コイル状回路を形成する工程と、半導体チップ、ダイパッド、複数のリード線、及びワイヤを封止樹脂により封止する工程と、リード線とダイパッドをリードフレームから分離する工程とを備える。
【００１８】
これらの構成によれば、各リード線はリードフレームから分離されるまでリードフレームに接続されて保持される。したがって、コイル状回路の全長が長くなっても、例えば、プラスチックモールドパッケージにおける封止樹脂のトランスファーモールドや取り扱いの際に、リード線が変形せず、生産性が高く、製造コストの安価な半導体装置を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、本実施の形態における非接触式ＩＣタグのリードフレーム部の構造を示す。リードフレーム２は、ダイパッド４と接続され、ダイパッド４の周囲に配置された複数のリード線を有する。これら複数のリード線によって、リードフレーム２の上部に第１のリード群３ａが構成され、リードフレーム２の下部に第２のリード群３ｂが構成されている。以下、これら複数のリード線について、第１のリード群３ａのダイパッド４側（内側）から順にそれぞれ、リード線１０ａ、リード線２０ａ、リード線３０ａと呼び、また、第２のリード群３ｂのダイパッド４側から順にそれぞれ、リード線１０ｂ、リード線２０ｂ、リード線３０ｂと呼ぶこととする。
【００２０】
この状態では、各リード線はリードフレーム２に接続され、コイル形状を形成していないので、アンテナとしての機能はない。また、各リード線の全長は短く、その両端がリードフレーム２と接続されているため、各リード線の強度は高く、その形状も安定している。
【００２１】
図２に、非接触式ＩＣタグの構造を示す。このように、半導体チップ１が中央部に配置されたダイパッド４上に載置されている。
【００２２】
また、半導体チップ１の第１の端子１ａ、第２の端子１ｂが、それぞれリード線１０ａの右側の端子、リード線３０ｂの右側の端子とワイヤ５を介して接続されている。
【００２３】
また、リード線１０ａの左側の端子、リード線２０ａの右側の端子が、それぞれリード線１０ｂの左側の端子、リード線１０ｂの右側の端子とワイヤ５を介して接続されている。
【００２４】
また、リード線２０ａの左側の端子、リード線３０ａの右側の端子が、それぞれリード線２０ｂの左側の端子、リード線２０ｂの右側の端子とワイヤ５を介して接続されている。
【００２５】
また、リード線３０ａの左側の端子が、リード線３０ｂの左側の端子とワイヤ５を介して接続されている。
【００２６】
そして、半導体チップ１、ダイパッド４、第１のリード群３ａ、第２のリード群３ｂ、及びワイヤ５は封止樹脂６により封止され、固定されている。
【００２７】
図２の状態で、各リード線は、複数のワイヤ５を介して直列に接続されて一本の導線を構成している。この導線により、コイル状回路が形成され、アンテナの機能を有するようになる。そして、図２に示す非接触ＩＣタグは、設備本体のリーダーライターと非接触で通信することが可能となる。
【００２８】
図３に、図２に示した非接触式ＩＣタグの製造工程を示す。以下、この非接触式ＩＣタグの製造方法について、図３を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、図３（ａ）に示すように、半導体チップ１をリードフレーム２に接続されたダイパッド４上に載置する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、各リード線をワイヤ５を介して直列に接続して一本の導線を構成し、この導線によって図２に示したコイル状回路を形成する。
【００３１】
次いで、図３（ｃ）に示すように、コイル状回路の第１の端子１３ａ、第２の端子１３ｂを、それぞれ半導体チップ１の第１の端子１ａ、第２の端子１ｂとワイヤ５を介して接続する。
【００３２】
続いて、図３（ｄ）に示すように、半導体チップ１、第１のリード群３ａ、第２のリード群３ｂ、ダイパッド４、及びワイヤ５を封止樹脂６を用いて封止する。
【００３３】
この段階では、各リード線はリードフレーム２に接続され、コイル形状を形成していないので、アンテナの機能はない。また、各リード線の全長が短く、その両端がリードフレーム２に接続されているため、各リード線の強度が高く、形状は安定しており、上記した各製造工程における取り扱いや樹脂の封止によるリード線の変形とそれに伴うショートを防ぐことができる。
【００３４】
その後、各リード線、及びダイパッド４をリードフレーム２から分離し、非接触ＩＣタグが完成する。
【００３５】
この状態で、各リード線はリードフレーム２から分離され、かつ複数のワイヤを介して直列に接続されてコイル状回路を形成し、アンテナ回路の機能を有するようになる。
【００３６】
従来例では、リード線が製造工程の最初からコイル形状を形成しているため、リード長が長くなり、リード線の強度が不足し、各製造工程における取り扱いや、樹脂の封止によるリード線の変形とそれに伴うショートが発生し、非接触ＩＣタグにおいて無線通信特性が不安定となる場合があるが、本実施の形態によれば、リード線が損傷を受ける恐れがなくなってから、リード線によりコイル形状が形成されるため、得られる非接触ＩＣタグに良好な通信特性が得られる。
【００３７】
また、本実施の形態によれば、このように従来の安価なプラスチックパッケージにおける技術、設備、材料を活用して非接触式ＩＣタグを製造できるため、極めて低コストで非接触ＩＣタグを生産することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、６本のリード線を用いてアンテナ回路を形成したが、さらに多数のリード線を用いて非接触式ＩＣタグの無線通信機能を強化することもできる。また、リード線の形状はコイル形状に限らず、アンテナ回路を形成する多様な形状とすることができる。
【００３９】
また、複数のリード線とワイヤを用いてアンテナ回路を形成する本発明の技術的思想は、上述した非接触ＩＣタグに限定されず、非接触ＩＣカード等、無線通信機能を必要とする多様な半導体装置へ適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、生産性が高く、製造コストが安価であって、かつ長通信距離の可能な半導体装置を安定して生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非接触式ＩＣタグのリードフレーム部の構成を示す平面図
【図２】本発明の非接触式ＩＣタグの全体構成を示す平面図
【図３】本発明の非接触式ＩＣタグの製造方法の各工程を示す平面図
【図４】従来例の非接触式ＩＣタグの全体構成を示す平面図
【符号の説明】
１、２１　半導体チップ
１ａ、２１ａ　半導体チップの第１の端子
１ｂ、２１ｂ　半導体チップの第２の端子
２　リードフレーム
３ａ　第１のリード群
３ｂ　第２のリード群
４、２５　ダイパッド
５、２６　ワイヤ
６、２７　封止樹脂
２１ａ　半導体チップの第１の端子
２１ｂ　半導体チップの第２の端子
２２　配線基板
２３　第１のリード
２４　第２のリード
２８　外装樹脂
２９　金属線コイル
２９ａ　金属線コイルの第１の端子
２９ｂ　金属線コイルの第２の端子
１０ａ、２０ａ、３０ａ、１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ　リード線
【図１】
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【図２】
2004133799.tif 000004
【図３】
2004133799.tif 000005
【図４】
2004133799.tif 000006