(57)【要約】【課題】  超小型の半導体パッケージを提供すること。【解決手段】  半導体素子４を搭載するアイランド３に、突起部８を設け、アイランドからのダイボンディング剤の流れを防止した半導体装置。【選択図】    図１
2005064100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と前記半導体素子を搭載するための、略四辺形をした板状のアイランドと、
前記アイランドの一方の長尺の辺に対向して、延びる第１群のリードと、
前記アイランドの他方の長尺の辺に対向して、延びる第２群のリードと
前記第１群のリードのいずれか一本は前記アイランドを支持するために吊りリードを兼ね、
前記吊りリードと反対の前記他方の長尺の辺に、前記板状の平面方向に突起部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体素子の外形サイズよりも前記アイランドの外形サイズが大きく、前記他方の長尺の辺であって、前記アイランドの略中央付近に前記板状の平面方向に突起部が、延在する請求項1記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１群および第２群のリードはそれぞれ１対あり、
前記突起部が、前記第２群のリードの前記半導体素子との電気的接続を行なう為のボンディング領域である第２ボンディング領域まで延在する請求項1記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第1群および第2群のリードはそれぞれ１対あり、
前記突起部が、前記第２群のリードの前記半導体素子との電気的接続を行なう為のボンディング領域である第２ボンディング領域まで延在する請求項２記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームに搭載された半導体素子を樹脂モールドして成る半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽薄短小化を実現する１ つの手段として、プリント基板の導電パタ−ンにリードを対向接着するために樹脂から導出したリードをＺ 字型にフォ−ミングした表面実装型の半導体パッケージが製造されている。図５ は、従来実用化されている表面実装型のパッケ−ジを示す断面図（Ａ ）と裏面図（Ｂ ）である。ダイボンドされた半導体素子５１ とリード５２ とをボンディングワイヤ５３ で接続した後半導体素子５１ を樹脂５４ でモ−ルドし、樹脂５４ から導出されたリード５２ を樹脂の裏面と一直線状になるようにＺ 字型に折り曲げたものである。
【０００３】
部品の実装密度の向上を目的として、図６ の断面図（Ａ ）と裏面図（Ｂ ）に示すように、リード５２ の曲げ部分５５ を樹脂５４ の内部に取り込んだもの、が考えられている。図６の構造は、リード５２ 先端の半田接着部分が樹脂５４ から離れていないので、その分プリント基板の導電パターンの高密度化を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
従来では、一辺が約１ｍｍの半導体素子を搭載できる一般的な樹脂封止型半導体装置の樹脂パッケージの大きさは、３．０ｍｍ×１．６ｍｍ、厚み０．８ｍｍ程度であった。
【特許文献１】特開平７−１４７３５９号公報（図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、さらにパッケージの小型化が求められている。すなわち、図４において、ボンディングワイヤ５により電気的に接続される信号用リード１２、１３の接続用平坦上面部Ｄと、外部接続用端子１０の平坦下面部Ｅとの必要寸法を維持し、Ａ、Ｂ、Ｃ寸法の極小化を図ることが求められている。そのような極軽薄短小化構造においては、アイランド３は、半導体素子４を搭載可能な程度に小型化が要求され、半導体素子４とアイランド３の形状及びサイズはほぼ同じ程度になる。
その為、ダイボンディングにおいて、アイランド３にダイボンディング剤７を塗布し、その上に半導体素子４を搭載する際に、半導体素子４の搭載時の圧力や、ダイボンディング剤７の粘度や量の条件により、ダイボンディング剤７がアイランド３よりもはみ出してしまうことがある。このアイランド３からはみ出したダイボンディング剤がアイランド３下面に回り込み、あるいはアイランド３下面で硬化する為に、アイランド３下面での異物となり、ワイヤボンディングにおいてボンディング装置のボンディングステージにアイランド３を固定しワイヤボンディングする際に、アイランド３が浮き上がり、ワイヤーボンド工程でリードフレームを安定してセットするのを阻害する。この為に、十分な力がボンディングワイヤ５ に加わらなくなり、熱や超音波も散逸し、ボンディングパッドとボンディングワイヤ５ を良好に接続することはできなくなるという問題があった。
そこで、本発明は、半導体装置において、アイランドの寸法を大幅に大きくすることなく、リードフレームを安定してセットし、ボンディングパッドとボンディングワイヤを良好に接続することができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の欠点に鑑み成されたもので、
半導体素子と前記半導体素子を搭載するための、前記半導体素子の外形サイズよりも大きい外形サイズの略四辺形をしたアイランドと、
前記アイランドの長尺の辺に対向して、延びる第１、第２のリードと、
前記アイランドの他方の長尺の辺に対向して、延びる第３、第４のリードと
前記リードのいずれか一本は前記アイランドを支持するために吊りリードを兼ね、
前記吊りリードと反対の前記他方の長尺の辺であって、前記アイランドの略中央付近に突起部が、延在することを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アイランドの寸法を大幅に大きくすることなく、ダイボンディング剤が半導体素子４からはみ出して流れ出しても、ダイボンディング剤は突起部８に滞留されるので、アイランド３からはみ出し、又、アイランド下面に回り込むということはないので、リードフレームを安定してセットでき、ボンディングパッドとボンディングワイヤ を良好に接続することができる半導体装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本実施例の半導体装置について図面に基づいて説明する。
【実施例】
【０００９】
図１、図２は本発明の実施例である半導体装置の図である。半導体素子４と半導体素子４を搭載し、半導体素子４の外形サイズよりも僅かに大きい外形サイズの略四辺形をしたアイランド３と、
アイランド３の長尺の第１辺に対向して、延びる第１、第２の信号用リード１１，１２と、アイランド３の長尺の第２辺に対向して延びる第３、第４の信号用リード１３，１４とを、信号用リードの第１から第４のいずれか一本はアイランド３を支持するために吊りリードを兼ね、一体化されている。この実施例では、信号用リード１１がアイランド３を支持するために吊りリード２２を兼ねている。
【００１０】
アイランド３を支持するために吊りリード２２と反対の辺（第２辺）であって、第３、第４の信号用リード１３，１４の間、すなわちアイランド３の略中央付近に突起部８を、第３、第４の信号用リード１３，１４の第２ボンディング領域付近まで延在して有する。突起部８は、第２ボンディング領域付近まで延在しなくとも、ダイボンディング剤を滞留させる程度の大きさであればよい。又、半導体素子４のチップサイズより小さくあればよい。本発明の実施例においては、第３、第４の信号用リード１３，１４の間に突起部８を設けることで、パッケージサイズの小型化を可能としている。
【００１１】
突起部８は、アイランド３中央部分から最短距離の位置（ダイボンディング剤が流れ出やすい部位）に設けて成る。なお、突起部８は、リードと半導体素子との電気的接続を行なう為のボンディング領域である第２ボンディング領域（リード１３、１４）まで延在する。
【００１２】
ここで、図３（ａ）平面図に示すように、アイランド３の長辺の長さＬ１は、信号用リード配置１１、１２または、１３、１４の外側幅Ｌ２に同等もしくは大きく、これにより、小型で、外部基板実装への実装効率（チップ面積／パッケージ占有面積）を上げる樹脂封止型の半導体装置を提供することができる。
【００１３】
また、吊りリード２２を兼ねた一体化の信号用リード１１により、本来余分に必要となる、吊りリード２２に該当する部材を省略でき、半導体装置を小型化に出来る。
【００１４】
この突起部８は、ワイヤーボンド工程等で、リードフレームをステージに安定してセットするための抑え部として機能させることも可能である。すなわち、アイランド３を支持するための吊りリード２２の辺と反対の辺に位置する突起部８をワイヤーボンド工程での支持ステージへ押圧することにより、アイランド３を吊りリード２２と突起部８の２点でステージに固定するので安定してセットすることが出来る。
【００１５】
アイランド中央部分にアイランド３と半導体素子４を接合するためのダイボンディング剤７（例えば、Ａｇペースト剤等）を、ディスペンサ−あるいは、スタンプで塗布し、その上に半導体素子４を搭載し、熱硬化させ接着固定する。
【００１６】
補足的に、概略製造工程を説明すると、
（ダイボンディング工程）
リードフレーム１のアイランド３に、半導体チップ４搭載用のダイボンディング剤７をディスペンサ等により塗布し、半導体素子４を、例えばコレットにより真空吸着して保持し、所定の位置（アイランド３の中央部付近）に移動して、アイランド３に搭載することにより、前記ディスペンサ等によりアイランド３に供給されたダイボンディング剤７がアイランド３上に押し広げられる。
【００１７】
尚、ダイボンディング剤７は、スタンプによって塗布してもよい。
【００１８】
又は、半導体素子４をコレットにより真空吸着して保持し、ダイボンディング剤供給部へ移動し、ダイボンディング剤液面へ漬け、半導体素子４の裏面にダイボンディング剤を付着させて後、所定の位置（アイランド３の中央部付近）に搭載してもよい。
【００１９】
アイランド３は半導体素子４の外形サイズよりも僅かに大きいので、半導体素子４からはみ出してダイボンディング剤が流れ出しも、突起部８によって滞留されるので、アイランド３からはみ出し、又、アイランド下面に回り込むということはない。
【００２０】
次に、ダイボンディング剤７が加熱により硬化されて半導体素子４はアイランド３上に接着固定される。ダイボンディング剤７は、銀（Ａｇ）ペースト剤に限らず、エポキシ系剤であってもよい。
【００２１】
（ワイヤボンディング工程）
第１〜第４信号用リード１１〜１４の各々は、半導体素子４の３〜４個の電極の各々に金属配線（ボンディングワイヤ５、例えばＡｕワイヤ）を介して、熱圧着と超音波振動を併用して、電気的に接続（ワイヤーボンディング）する。すなわち、半導体素子４の電極（第１ボンディング領域）にボンディングワイヤ５の一端側をキャピラリで熱圧着して接続し、次に、信号用リード１１〜１４のインナーリード部の先端部分（第２ボンディング領域）にボンディングワイヤ５の他端側を熱圧着して接続する。
【００２２】
このとき、接続時のワイヤボンディング加重及び超音波振動が有効に伝わり良好なワイヤボンディングが得られる。
【００２３】
（樹脂封止工程）
その後、半導体素子４、アイランド３、信号用リード１１〜１４のインナー部及びボンディングワイヤ５を絶縁性の樹脂からなる封止体６で封止する。第１〜第４の４本の信号用リード１１〜１４の一方の端部は、封止体４の下面に一部表面を露出し、外部接続用端子１０となる。
【００２４】
（リード半田メッキ工程、切断工程）
次に、封止体６の外部に位置するランナー（図示せず）を除去し、その後短尺リードフレームに半田メッキ処理を施す。その後短尺リードフレームから信号用リード部を切断することにより、樹脂封止型半導体装置が得られる。
【００２５】
図７は、本発明の実施例である樹脂封止型半導体装置の製造に用いられるリードフレームの単位フレーム図である。リードフレーム１は、例えば鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）系合金からなる厚さが５０μｍから８０μｍ（従来は１００μｍ以上）の板状に、半導体素子４を搭載する領域にリードフレーム開口部２を有し、リードフレーム開口部２内に半導体素子４を搭載し支持するための略四辺形をしたアイランド３を有する。アイランド３は搭載する半導体素子４の外形サイズよりも僅かに大きい。
【００２６】
本発明の実施例の具体的な外形寸法は、
外形厚み寸法は、半導体素子のを覆い隠すための封止樹脂厚み１６０μｍ、半導体素子の厚み１５０μｍ、接着剤厚み１０μｍ、アイランドの厚み８０μｍ、アイランド下封止樹脂の厚み８０μｍ、これら合計して、外形厚み寸法は０．４８ｍｍである。
【００２７】
封止体６の外形寸法は、１．４ｍｍ×１．２４ｍｍ。外部接続用端子を含めた外形寸法は、１．６ｍｍ×１．２４ｍｍとなり、従来の樹脂モールドして成る半導体装置に比べて超小型の樹脂封止型の半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例の平面図である。
【図２】本発明の実施例の側面図である。
【図３】本発明の実施例の平面図と側面図である。
【図４】本発明を説明するための断面図である。
【図５】従来の断面図である。
【図６】従来の断面図である。
【図７】本発明の実施例である単位フレーム平面図と側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・リードフレーム
２・・・リードフレーム開口部
３・・・アイランド
４・・・半導体素子
５・・・ボンディングワイヤ
６・・・封止体
７・・・ダイボンディング剤
８・・・突起部
１０・・・外部接続用端子
１１・・・第１の信号用リード
１２・・・第２の信号用リード
１３・・・第３の信号用リード
１４・・・第４の信号用リード
２２・・・アイランドを支持するための吊りリード
５１・・・半導体素子
５２・・・リード
５３・・・ボンディングワイヤ
５４・・・樹脂
５５・・・曲げ部分
【図１】
2005064100.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】
2005064100.tif 000008
【図７】
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