(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームの上面に半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの上面に千鳥状に形成された複数の電極パッドの各々と前記リードフレームの上面に形成された複数の外部端子とを金属細線で接続する際に、各外部端子上であって前記リードフレームの側辺から距離が異なる複数の接続個所にそれぞれ１本の金属細線を接続する工程と、
前記半導体チップ、前記金属細線、及び前記リードフレームの上面を樹脂材料で充填する工程と、
前記樹脂材料で充填された前記リードフレームの下面側から前記各外部端子における前記金属細線が接続された前記複数の接続個所同士を、前記リードフレームの下面に前記リードフレームの側辺と平行に溝を形成して、各外部端子の前記複数の接続個所の間にある各外部端子の部分を除去することにより空隙を形成し、前記複数の接続個所を電気的に絶縁して分断する工程と、
を含む
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接続する工程は、前記各外部端子において前記半導体チップに近い個所から遠い個所へと順に接続する
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記分断する工程は、エッチング処理によって行う
請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記分断する工程は、ダイシング処理によって行う
請求項１又は２に記載の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】
本発明は半導体装置の製造方法に関するものであり、より詳細には、リードフレームに搭載された半導体チップにワイヤボンディング加工を施して製造する半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は半導体装置を製造する一般的な製造装置を示す立体図である。この半導体装置は、各リードフレームごとに複数の半導体チップを配列して固着した複数のリードフレームを順番に搬送して、各半導体チップにワイヤボンディング加工を施すものである。
図において、ローダ側マガジン１１はローダ側エレベータ装置（図示せず）に昇降可能に装着されている。また、ローダ側マガジン１１の収納部には複数のリードフレームが収納されている。図に示すように、各リードフレーム１２はローダ側マガジン１１から送り出される。各リードフレーム１２には、複数の半導体チップ１３が銀ペースト付けにより配列して固着されている。送り出されたリードフレームはワイヤボンディング装置１４の位置に達するまで搬送される。ワイヤボンディング装置１４は各半導体チップ１３に対してワイヤボンディング加工処理を行う。そして、リードフレーム１２上の全ての半導体チップ１３のワイヤボンディング加工が終了すると、そのリードフレーム１２はアンローダ側マガジン１５の収納部に送り出され、そこに収納される。このアンローダ側マガジン１５はアンローダ側エレベータ装置（図示せず）に昇降可能に装着されている。
【０００３】
図５は従来の半導体装置のパッケージの構造を簡略化して示すものであり、図５（１）は半導体装置を下面すなわち実装面から見た平面図であり、図５（２）は図５（１）におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
図５（１）、（２）において、矩形のダイパッド２１の周辺には複数の外部端子２２が形成されている。半導体チップ２３は銀ペースト２４を介してダイパッド２１に固着され、半導体チップ２３の表面に形成された複数の電極パッド（図示せず）の各々と複数の外部端子２２の各々とが金属細線２５によってワイヤボンディング加工によって接続されている。さらに、半導体チップ２３、外部端子２２、及び金属細線２５が樹脂２６によって充填されている。
実際の半導体装置は、外部端子の数が図５よりもはるかに多数であり、したがって、金属細線の数すなわちボンディング接続数もはるかに多数となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、大容量のメモリやアプリケーションＬＳＩ等のように高密度及び高機能の半導体装置であるＩＣの需要が急増している。このため、外部端子の数すなわちボンディング接続数もいっそう増加する傾向にある。また一方で、半導体装置を用いるパソコンや携帯電話等の製品の低価格化及び小型化が要求されている。
しかしながら、外部端子の数が増加するに従って各外部端子の幅及び隣接する各外部端子同士の間隔が狭くなるので、隣接する外部端子間のショートやボンディングミスが発生する確率が高くなってしまう。このため、半導体装置の製造工程での歩留まりが低下するので製造コストの高騰を招くことになり、その結果、製品コストも高騰することになる。
【０００５】
この対策として、半導体チップと外部端子との間の距離を大きくして、各外部端子の幅及び隣接する各外部端子同士の間隔を十分とることにより、外部端子数を増加しても隣接する外部端子間のショートやボンディングミスが発生しないような製造方法が採用されている。
しかしながら、半導体チップと外部端子との間の距離を大きくすると、パッケージサイズも大きくなるので、製品の小型化の障害になるという問題が発生する。さらに、ボンディングに用いる金属細線が長くなる上、半導体チップ等を充填する樹脂の量も増大する。また、リードフレームにおける半導体チップの密度が低下してしまうことになる。この結果、半導体装置の量産性が低くなり、製品コストも上昇することになる。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、隣接する外部端子間のショートやボンディングミスが発生することなく、かつ、安価な製造コストで高密度及び高機能の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明における半導体装置の製造方法は、リードフレームの上面に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの上面に千鳥状に形成された複数の電極パッドの各々と前記リードフレームの上面に形成された複数の外部端子とを金属細線で接続する際に、各外部端子上であって前記リードフレームの側辺から距離が異なる複数の接続個所にそれぞれ１本の金属細線を接続する工程と、前記半導体チップ、前記金属細線、及び前記リードフレームの上面を樹脂材料で充填する工程と、前記樹脂材料で充填された前記リードフレームの下面側から前記各外部端子における前記金属細線が接続された前記複数の接続個所同士を、前記リードフレームの下面に前記リードフレームの側辺と平行に溝を形成して、各外部端子の前記複数の接続個所の間にある各外部端子の部分を除去することにより空隙を形成し、前記複数の接続個所を電気的に絶縁して分断する工程と、を含む。
【０００９】
また、本発明における半導体装置の製造方法は、前記発明において、接続する工程は、各外部端子において半導体チップに近い個所から遠い個所へと順に接続することを特徴とすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明における半導体装置の製造方法は、前記発明において、分断する工程はエッチング処理によって行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における半導体装置の製造方法は、前記発明において、分断する工程はダイシング処理によって行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における半導体装置の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の半導体装置のパッケージの構造を簡略化して示すものであり、図１（１）は半導体装置を下面すなわち実装面から見た平面図であり、図１（２）は図１（１）におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
図１（１）、（２）において、矩形のダイパッド１の周囲には複数の端子を２列に並べた外部端子２ａ及び２ｂが形成されている。すなわち、ダイパッド１に近い周囲に複数の端子からなる外部端子２ａが形成され、その外部端子２ａの外側を囲んで複数の端子からなる外部端子２ｂが形成されている。半導体チップ３は銀ペースト４を介してダイパッド１に固着され、半導体チップ３の表面に形成された複数の電極パッド（図示せず）の各々と２列に形成された外部端子２ａ及び２ｂの各端子とが金属細線５ａ及び５ｂによってワイヤボンディング加工によって接続されている。さらに、半導体チップ３、外部端子２ａ及び２ｂ、並びに金属細線５ａ及び５ｂが樹脂６によって充填されている。
【００１３】
また、図１（１）において破線で示す領域に溝７が形成されている。すなわち、図１（２）に示すように、複数の端子からなる外部端子２ａの列と、その外側に隣接する複数の端子からなる外部端子２ｂの列との間に、これら外部端子２ａ及び２ｂの板厚よりも若干深い溝７が形成されている。したがって、外部端子２ａの列を構成する各端子と外部端子２ｂの列を構成する各端子との間は、溝７の幅だけ離間している。溝７の幅は、この半導体装置のパッケージを基板に実装した場合において、外部端子２ａの列を構成する各端子と外部端子２ｂの列を構成する各端子とが互いにショートすることがないような幅で形成されている。
【００１４】
次に、本発明における半導体装置の製造方法について図２及び図３を参照して説明する。
図２（１）は、リードフレーム８の上面に銀ペースト４によって固着された半導体チップ３の断面図の一部である。また、図は示さないが固着された半導体チップ３の表面には複数の電極パッドが形成されている。リードフレーム８の上面には、一定の間隔ごとに他の複数の半導体チップがそれぞれ銀ペーストによって固着されている。リードフレーム８は、図５における従来例と同様に、収納されているローダ側マガジンからボンディング装置に搬送されて、半導体チップ３の各電極パッドとリードフレーム８の各外部端子との間にボンディング加工処理が施され、アンローダ側マガジンに収納される。
【００１５】
図２（２）は、ボンディング加工処理が施されたリードフレーム８及び半導体チップ３等の断面図の一部である。半導体チップ３の表面に形成された複数の電極パッドと、半導体チップ３の周辺におけるリードフレーム８の上面の複数の個所とが、図に示すように、金属細線５ａ及び５ｂによってボンディング接続されている。この場合において、金属細線５ａは半導体チップ３に近い個所にボンディング接続され、金属細線５ｂは半導体チップ３からやや遠い個所にボンディング接続されている。したがって、金属細線５ａのボンディングを行った後に、金属細線５ｂのボンディングを行う。
【００１６】
図３は、リードフレーム８の上面において、図２（２）における金属細線５ａ及び５ｂのボンディングの途中工程を示す平面図の一部である。図において破線の部分は最終的にパッケージの外形となるものであり、この段階では外部端子２はリードフレーム８の部分を構成している。なお、説明を簡便にするためにダイパッド及び銀ペーストは省略されている。半導体チップ３の上面には、電極パッド３ａ及び３ｂが千鳥状に形成されている。図に示すように、一組の電極パッド３ａ及び３ｂからの一組の金属細線５ａ及び５ｂが共通の外部端子２にボンディングされている。
【００１７】
リードフレーム８における全ての半導体チップ３のボンディングが終了すると、図２（３）に示すように、リードフレーム８の上面、半導体チップ３、及び金属細線５ａ及び５ｂが樹脂６によって充填される。樹脂６が硬化した後に、リードフレーム８は溝形成の工程に送られる。
図２（４）に溝形成の工程の断面図を示す。この工程では、エッチング液によるエッチング加工又は回転砥石刃によるダイシング加工によって、半導体チップ３の搭載側とは反対のリードフレーム８の下面（図２（４）においては、上側）に溝７を形成する。すなわち、エッチング加工においては、形成する溝７以外のリードフレーム８の範囲にレジスト膜を形成して、そのレジスト膜の上からエッチング液をかけて溝を形成するリードフレーム８の下面の部分を侵食する。また、ダイシング加工においては、形成する溝の幅と同じ厚みをもつ回転砥石刃によって溝を形成するリードフレーム８の下面の部分を削り取る。
この結果、金属細線５ａ及び５ｂが接続されたリードフレーム８の共通の外部端子における異なる個所同士が溝７によって分断される。
【００１８】
溝形成工程の後は、リードフレーム８に搭載され樹脂６によって充填された半導体チップ３を含む半導体パッケージをそれぞれ切断して、複数の半導体パッケージが形成される。図２（５）に完成したパッケージの断面図を示す。図において、金属細線５ａ及び５ｂが接続され、溝７によって分断された異なる個所が外部端子２ａ及び２ｂを構成することになる。
【００１９】
すなわち、図１（１）に示したように、半導体パッケージの下面すなわち実装面に露出した内側の外部端子と外側の外部端子の間に、破線で表した溝７が形成される。この結果、隣接する外部端子間のショートやボンディングミスが発生することなく、かつ、製造コストの安いエッチング加工又はダイシング加工によって、安価な製造コストで高密度及び高機能の半導体装置を実現することができる。
【００２０】
なお、前記実施の形態においては、溝７の形成によって１列の外部端子を２列の外部端子に分離する構成にしたが、複数の溝を形成することによって、１列の外部端子を３列以上の外部端子に分離する構成にすることも可能である。この場合には、よりいっそう高密度及び高機能の半導体装置を実現することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、隣接する外部端子間のショートやボンディングミスが発生することなく、かつ、安価な製造コストで高密度及び高機能の半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態における半導体装置を示し、（１）は半導体装置を実装面から見た平面図であり、（２）はそのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図２】  本発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】  本発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法において、ボンディングの途中工程を示す平面図の一部である。
【図４】  半導体装置をボンディングする一般的な半導体ボンディング装置を示す立体図である。
【図５】  従来の半導体装置を示し、（１）は半導体装置を実装面から見た平面図であり、（２）はそのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１…ダイパッド、２ａ，２ｂ…外部端子、３…半導体チップ、３ａ，３ｂ…電極パッド、４…銀ペースト、５ａ，５ｂ…金属細線、６…樹脂、７…溝、８…リードフレーム
【図１】
0004674427.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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