(57)【要約】【課題】ダイパッドの両面に集積回路チップを設けた樹脂封止型半導体装置において、ワイヤーボンディングする金属細線のパターン自由にできるようにする。【解決手段】リードフレーム２０のダイパッド２１の両面に取付けられ、且つ外部電極引出し用のボンディングパッド２５Ａ・・・、２９Ａ・・・が対応する前記アウターリード３１Ａ・・・、３１Ｃ・・・に金属細線３２Ａ・・・、３２Ｃ・・・に接続された第１および第２の集積回路チップ２４、２７と、第１および第２の集積回路チップ２４、２７のダイパッド２１に取付けられたのと反対面に取付けられた金属板２６、３０とよりなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドおよび複数のアウターリードを有するリードフレームと、
前記リードフレームのダイパッドの両面に各々取付けられ、且つ外部電極引出し用のボンディングパッドが対応する前記アウターリードに接続された第１および第２の集積回路チップと、
前記第１および第２の集積回路チップのダイパッドに取付けられたのと反対面に取付けられた金属板と、
前記アウターリードが外部に突出されるようにして第１及び第２の集積回路チップをモールドするモールド樹脂とよりなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記金属板はダイシングシートに貼付された状態でウエハーをダイシングした状態の集積回路チップに取付けることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記金属板は熱伝導が高い材料からなることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は実装効率を高めるために、リードフレームのダイパッドの両面に夫々集積回路チップが取付けられた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路チップはトランスファ−モールド法を用いモールド樹脂でモールドし保護している。モールド樹脂でモールドするにあたって集積回路チップはリードフレームのダイパッドに取付けられる。通常は集積回路チップがリードフレームのダイパッドの上面または底面のいずれかの面に１つだけ取付けられる。そして取付けられた集積回路チップの各ボンディングパッドはモールドされたモールド樹脂より外部に突出するアウターリードに電気的に接続される。しかし最近複数のチップを１パッケージ化し実装効率を高めているが、この場合にリードフレームのダイパッド両面に集積回路チップが取付けられることが多く行われるようになった。
【０００３】
図１２から図１６までは従来のリードフレームのダイパッド両面に集積回路チップを取付けた樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【０００４】
図１２に示すように、銅で形成されているリードフレームのダイパッド１を支持部材２の中央支持部２Ａ、２Ａに支持する。支持部材２の中央支持部２Ａ、２Ａに支持されたダイパッド１の第１面に接着剤３で第１の集積回路チップ４を接着する。第１の集積回路チップ４は例えばマイクロプロセッサで信号を取出す又は加える外部電極引出し用の多数のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・が設けられている。
【０００５】
図１３に示すように、第１の集積回路チップ４が取付けられたダイパッド１を裏返し、ダイパッド１の２面を上向きにして支持部材２の中央支持部２Ａ、２Ａに支持する。上向きにされたダイ・パッド１の第２面に第２の集積回路チップ７を接着剤８で接着する。第２の集積回路チップ７にも外部電極引出し用の多くのボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・を有する。
【０００６】
図１４に示すように、再び第１の集積回路チップ４を上向きにし、第１の集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・と支持部材２の周辺支持部２Ｂ、２Ｂの支持されたリードフレームのアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・とを金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングし、集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂを外部電極に引出す。
【０００７】
図１５に示すように、再度第２の集積回路７を上向きにし、外部電極引出し用のボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・と支持部材２の周辺支持部２Ｂ、２Ｂに支持されたリードフレームのアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・とを金属細線１２Ｃ、１２Ｄ・・・でワイヤーボンディングする。
【０００８】
図１６に示すように、ダイパッド１に取付けられた第１の集積回路チップ４と第２の集積回路チップ７とをアウターリード１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ・・・が外部に突出するようにモールド樹脂１４で封止する。
【０００９】
封止するには例えば、ダイパッド１に取付けられた第１の集積回路チップ４と第２の集積回路チップ７とをアウターリード１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ・・・が外部に突出するようにモールド成形金型に入れ、そのモールド成形金型にモールド樹脂を流し込みトランスファ−モールドする。
【００１０】
【特許文献１】
特表平１０−５０６２２６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
リードフレームのダイパッドの両面に集積回路チップを取付けた場合、第１の集積回路チップのボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・をワイヤーボンディングした後、集積回路チップ７のボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・とアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・をワイヤーボンディングするときに、支持部材２の中央支持部２Ａに先にワイヤーボンディングした金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・が触れる恐れがある。金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・が第１の集積回路チップ４の表面に当たらないようにするため、第１の集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・をワイヤーボンディングする金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・のパターンが限定される。
【００１２】
図１７（Ａ）はダイパッド１の第１面に取付けられる第１の集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・を図面Ｘ方向に沿うように設け、図面Ｙ方向に従う方向には設けていない。
【００１３】
第２の集積回路チップ７のボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・とアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・をワイヤーボンディングするが、そのときにダイパッド１を支持部材２の中央支持部２Ａに支持させる場合、ボンディングパッド５Ａ、５Ｂが設けられていない第１の集積回路チップ４のＸ方向が中央支持部２Ａに位置されボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・とをワイヤーボンディングした金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・が当たらないようにしている。
【００１４】
また図１８（Ａ）はダイパッド１の第１面に取付けられる第１の集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・を図面Ｙ方向に沿うように設け、図面Ｘ方向に従う方向には設けていない。
【００１５】
第２の集積回路チップ７のボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・とアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・を金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングするが、そのときはダイパッド１を支持部材２の中央支持部２Ａに支持させた場合、ボンディングパッド５Ａ、５Ｂが設けられていない集積回路チップ４のＹ方向が中央支持部２Ａに位置され、ボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・とをワイヤーボンディングした金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・が当たらないようにしている。
【００１６】
さらに図１９（Ａ）はダイパッド１の第１面に取付けられる第１の集積回路チップ４に４箇所程、ボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・を設けていない。そして第２の集積回路チップ７のボンディングパッド９Ａ、９Ｂ・・・とアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・を金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングする。
【００１７】
そのときにダイパッド１を支持部材２の中央支持部２Ａに支持させた場合、ボンディングパッド５Ａ、５Ｂが設けられていない４箇所が中央支持部２Ａに位置され、第１の集積回路チップ４のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ａ、１１Ｂ・・・とをワイヤーボンディングした金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・が当たらないようにしている。
【００１８】
尚、図１７（Ｂ）、図１８（Ｂ）および図１９（Ｂ）に示すように、ダイパッド１の第２面に取付けた第２の集積回路チップ７のボンディングパッド５Ａ、５Ｂ・・・とアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・とをワイヤーボンディングした金属細線１２Ｃ、１２Ｄ・・・は第１の集積回路チップにワイヤーボンディングした後からワイヤーボンディングするので、支持部材の中央支持部に影響されず自由にパターンを選択できる。このようにダイパッドの両面に集積回路チップを設けた場合はワイヤーボンディングする金属細線１２Ａ、１２Ｂ・・・のパターンが限定される。
【００１９】
前述の集積回路チップはモールド樹脂でモールドしているので、また放熱を良くする必要がある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明はダイパッドの両面に集積回路チップを設けた樹脂封止型半導体装置において、第１の集積回路チップのボンディングパッドとアウターリードとをワイヤーボンディングする金属細線のパターンを支持部材に影響されないようにしたもので、
ダイパッドおよび複数のアウターリードを有するリードフレームと、前記リードフレームのダイパッドの両面に夫々取付けられ、且つ外部電極引出し用のボンディングパッドが対応する前記アウターリードに接続された第１および第２の集積回路チップと、前記第１および第２の集積回路チップのダイパッドに取付けられたのと反対面に取付けられた金属板と、前記アウターリードが外部に突出されるように第１及び第２の集積回路をモールドするモールド樹脂とよりなる樹脂封止型半導体装置を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂封止型半導体装置を図１から図１１に従って説明する。
【００２２】
図１は本発明の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【００２３】
リードフレーム２０はダイパッド２１と複数のアウターリード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄを有する。リードフレーム２０のダイパッド２１の第１面には接着剤２３で第１の集積回路チップ２４が接着されている。第１の集積回路チップ２４に有する外部電極引出し用のボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・とアウターリード３１Ａ、３１Ｃ・・とは金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・でもってワイヤーボンディングされている。
【００２４】
本発明の樹脂封止型半導体装置の特徴とするところは前述したように、第１の集積回路チップ２４のダイパッド２１に取付けられたのと反対面には放熱兼保護用の金属板２６が取付けられている。金属板２６は放熱効果を上げるため銅で形成されている。
【００２５】
リードフレーム２０のダイパッド２１の第２面には接着剤２８で第２の集積回路チップ２７が接着されている。第１の集積回路チップ２７に有する外部電極引出し用のボンディングパッド２９Ａ、２９Ｂ・・とアウターリード３１Ｂ、３１Ｄ・・とは金属細線３２Ｃ、３２Ｄ・・でもってワイヤーボンディングされている。
【００２６】
第２の集積回路チップ２７のダイパッド２１に取付けられたのと反対面にも放熱兼保護用の金属板３０が取付けられている。第１の集積回路チップ２４および第２の集積回路チップ２７等はアウターリード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄのみが外部に露出されるようにしてその他はモールド樹脂３３でモールドされている。
【００２７】
本発明の樹脂封止型半導体装置は以下のようにして製造される。
【００２８】
図２は本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられたリードフレームである。リードフレーム２０は鋼または銅で形成される。リードフレーム２０はダイパッド２１と複数のアウターリード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ・・・とを有する。
【００２９】
図３〜図５は本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられた金属板２６（３０）の製造過程を示す斜視図である。
【００３０】
図３に示すように、ダイシングシート１６に銅等の熱伝導率の大きい金属大板１７を貼付する。さらにダイシングシート１６に添付された金属大板１７にダイアタッチ材１８を添付する。ダイアタッチ材１８は両面が粘着性を有し、シート型のダイアタッチ材１８自体が金属大板１７に貼付される一方、後述するように、細分化された金属板２６（３０）を集積回路チップ２４（２７）に貼付するときに使用される。
【００３１】
次ぎに図４に示すように、ダイシングシート１６に貼付された金属大板１７をダイアタッチ材１８と共にダイシングする。金属大板１７は細かく裁断された金属板２６（３０）、２６（３０）となるが、ダイシングシート１６に貼付されているのでばらばらになることはない。
【００３２】
さらに図５に示すように、ダイシングシート１６を引延ばし、前述したばらばらにされた金属板２６（３０）がダイシングシート１６より取外し易いようにしている。
【００３３】
図６は集積回路チップ２４（２７）毎にダイジングされた半導体ウエハー１９である。
【００３４】
図７は前述された集積回路チップ２４（２７）に図５でダイシングされた金属板２６（３０）を貼付する状態を示す平面図である。半導体ウエハー１９をダイシングされたままの状態にある集積回路チップ２４（２７）にダイシングシート１６に貼付されたままダイアタッチ材１８をウエハー１９の集積回路チップ２４（２７）の表面に貼付し、金属板２６（３０）を集積回路チップ２４（２７）の表面に取付ける。
【００３５】
図８〜図１１は本発明のリードフレーム２０のダイパッド２１の両面に集積回路チップを取付けた樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【００３６】
図８に示すように、鋼または銅で形成されているリードフレーム２０のダイパッド２１の第１面に接着剤２３で第１の集積回路チップ２４を接着する。
【００３７】
第１の集積回路チップ２４は例えばマイクロプロセッサあるいはメモリで信号を取出す又は加えるため、外部電極引出し用の多数のボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・・が設けられている。
【００３８】
次に図９に示すように、第１の集積回路チップ２４が取付けられたダイパッド２１を裏返し第２面を上向きにする。そして第１の集積回路チップ２４の表面に取付けられた金属板２６を支持部材２２の台部２２Ａに支持する。
【００３９】
上向きにされたダイ・チップ２１の第２面に第２の集積回路チップ２７を接着剤２８で接着する。第１の集積回路チップ２４と同様に第２の集積回路チップ２７の表面にも放熱兼保護用の金属板３０が予め取付けられている。
【００４０】
図１０に示すように、支持部材２２の台部２２Ａに第２の集積回路チップ２６の表面に設けられた金属板３０を支持する。そして第１の集積回路２４のボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・・とリードフレーム２０のアウターリード３１Ａ、３１Ｂ・・・とを金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングする。
【００４１】
ボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・・とアウターリード３１Ａ、３１Ｂ・・・とを金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングする第１の集積回路チップ２７のボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・・は対応するアウターリード３１Ａ、３１Ｂ・・・に接続され、外部回路と信号の授受を行うことができる。
【００４２】
図１１に示すように、ボンディングパッド２５Ａ、２５Ｂ・・・とアウターリード３１Ａ、３１Ｂ・・・とを金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・・でもってワイヤーボンディングした第１の集積回路チップ２４を下向きになるように、ダイパッド２１を再び逆向きにして、支持部材２２の台部２２Ａに第１の集積回路チップ２４の表面に設けられた金属板２６を載せ支持し、第２の集積回路２７が上向きになるように支持する。
【００４３】
この場合に支持部材２２の台部２２Ａの板厚と金属板２６の板厚の和が金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・の高さより大きくなるようにしている。従って図１５に示すように、従来では金属細線が支持部材の中央支持部に触れる恐れがあるため、金属細線のパターンが制限された。しかし本発明では第１の集積回路チップ２４の表面に設けられた金属板２６を支持部材２２の台部２２Ａに載せ支持するので、金属細線３２Ａ、３２Ｂ・・・の如何なる配線パターンでも影響されない。
【００４４】
上向きにされた第２の集積回路チップ２７のボンディングパッド２９Ａ、２９Ｂ・・・とリードフレームのアウターリード１１Ｃ、１１Ｄ・・・とを金属細線３２Ｃ、３２Ｄ・・・でワイヤーボンディングする。
【００４５】
最後に第１の集積回路チップ２４および第２の集積回路チップ２７等をアウターリード３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ・・が外部に露出されるようにモールド樹脂３３でモールドすることにより、図１に示す本発明の樹脂封止型半導体装置ができあがる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の樹脂封止型半導体装置はリードフレームのダイパッドの両面に取付けられ、且つ外部電極引出し用のボンディングパッドが対応する前記アウターリードに接続された第１および第２の集積回路チップのダイパッドに取付けられたのと反対面に取付けられた金属板を設けた。
【００４７】
そしてダイパッドの１面に取付けられた第１の集積回路チップのボンディングパッドとアウターリードとを金属細線でボンディングした後、反対面に取付けられた第２の集積回路チップのボンディングパッドとアウターリードとを金属細線でボンディングするため、第２の集積回路チップが上になるようにダイパッド全体を裏返したとき、支持部材には第１の集積回路チップの表面に取付けた金属板が当たり支持される。
【００４８】
従って従来のように、支持部材の中央支持部でダイパッドを支持する必要がないので、第１の集積回路チップのボンディングパッドとアウターリードとをボンディングする金属細線のパターンが自由に設定できる。
【００４９】
また、金属板は熱伝導率が高い銅で形成したので、集積回路チップをモールド樹脂でモールドしても効率的に放熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられたリードフレームの平面図である。
【図３】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられた金属板の製造過程を示す斜視図である。
【図４】図２と同じく本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられた金属板の製造過程を示す斜視図である。
【図５】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられた金属板の製造過程を示す斜視図である。
【図６】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられた集積回路チップのウエハーの状態を示す平面図である。
【図７】図５に示したウエハーの状態の集積回路チップに金属板を取付けた状態を示す平面図である。
【図８】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図９】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１０】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１１】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１２】従来の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１３】従来の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１４】従来の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１５】従来の樹脂封止型半導体装置の製造過程を示す断面図である。
【図１６】従来の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【図１７】従来の樹脂封止型半導体装置の集積回路のボンディングパッドとアウターリードとをワイヤーボンィングしたパターン図で、図１７（Ａ）は第１の集積回路チップを上にしたときの平面図、図１７（Ｂ）は第２の集積回路チップを上にしたときの平面図である。
【図１８】従来の樹脂封止型半導体装置の集積回路のボンディングパッドとアウターリードとをワイヤーボンィングしたパターン図で、図１８（Ａ）は第１の集積回路チップを上にしたときの平面図、図１８（Ｂ）は第２の集積回路チップを上にしたときの平面図である。
【図１９】従来の樹脂封止型半導体装置の集積回路のボンディングパッドとアウターリードとをワイヤーボンィングしたパターン図で、図１９（Ａ）は第１の集積回路チップを上にしたときの平面図、図１９（Ｂ）は第２の集積回路チップを上にしたときの平面図である。
【符号の説明】
１６    ダイシングシート
１８    ダイアタッチ材
２０    リードフレーム
２１    ダイパッド
２２    支持部材
２４    第１の集積回路チップ
２６    金属板
２７    第２の集積回路チップ
３０    金属板
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ・・・  アウターリード
３３    モールド樹脂
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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