(57)【要約】【課題】  小型化、薄型化に適した半導体素子、リードなどの構成を有する半導体装置を提供する。【解決手段】  第一主面（２）およびその裏側の第二主面（３）を有する半導体素子（１）と、半導体素子の二つの主面にそれぞれ形成された金属バンプ（４ａ、４ｂ）と、第一の屈曲部（８）を有するリードフレーム（５）と、半導体素子と金属バンプとリードフレームとを封止した封止樹脂（１２）とを備え、第一主面に形成された金属バンプ（４ａ）とリードフレームの一端とが導通接着され、封止樹脂によりリードフレームの他端と第二主面に形成された金属バンプ（４ｂ）とが露出する状態で外囲が封止され、露出した前記リードフレームの他端と第二主面に形成された金属バンプ（４ｂ）とがそれぞれ第一の外部端子（１１）および第二の外部端子を形成している。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一主面およびその裏側の第二主面を有する半導体素子と、前記半導体素子の二つの主面にそれぞれ形成された金属バンプと、第一の屈曲部を有するリードフレームと、前記半導体素子と前記金属バンプと前記リードフレームとを封止した封止樹脂とを備え、前記第一主面に形成された前記金属バンプと前記リードフレームの一端とが導通接着され、前記封止樹脂により前記リードフレームの他端と前記第二主面に形成された前記金属バンプとが露出する状態で外囲が封止され、露出した前記リードフレームの他端と前記第二主面に形成された前記金属バンプとがそれぞれ第一の外部端子および第二の外部端子を形成している半導体装置。
【請求項２】
前記第一の屈曲部が前記第二主面側に屈曲し、前記第一の外部端子と前記第二の外部端子とが、略同一平面上に配置された請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記リードフレームが前記第一の外部端子から延出して前記第一主面側に屈曲した第二の屈曲部をもち、前記第一の屈曲部に対して前記半導体素子の配置された側の反対側に支持部が形成された請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第一の屈曲部が前記第二主面から離れる向きに屈曲し、前記第一の外部端子と前記第二の外部端子とがそれぞれ形成している平面が前記封止樹脂に対して表面および裏面の関係となる請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
第一主面およびその裏側の第二主面を有する半導体素子のそれぞれの主面に金属バンプを形成する工程と、第一の屈曲部を有するリードフレームの一端と前記第一主面の前記金属バンプとを導通接着する工程と、前記リードフレームの他端と前記第二主面の前記金属バンプとがそれぞれ第一の外部端子および第二の外部端子として露出する状態で前記半導体素子と前記金属バンプと前記リードフレームとの外囲を樹脂で封止する工程とを備えた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、半導体装置およびその製造方法に関するものであり、特に小型化、薄型化に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子装置の小型化、薄型化、軽量化により、電子装置に組み込まれる半導体装置は高密度で実装されている。そのため、半導体装置には小型化、薄型化、軽量化および低価格化の要求が強くなっている。これまで半導体装置の小型化、薄型化、軽量化を実現するために、その構成材料のサイズの縮小や構成の新規化、簡略化などの工夫がなされてきた。一般に半導体装置の厚さは、その構成要素である半導体素子、ダイパッド、ボンディングワイヤー、封止樹脂により決定される。
【０００３】
特許文献１には、小型化、薄型化を実現するため、図５の半導体装置１００の形態が記載されている。半導体装置１００は、半導体素子１０１と、端子部１０２と、ワイヤー１０３と、それらを封止する封止樹脂１０４とを備えている。半導体素子１０１の裏面は、メタライズされている。半導体素子１０１の表面はリードフレームの端子部１０２とワイヤー１０３とで電気的に接続されている。半導体素子１０１の裏面とリードフレームの端子部１０２の裏面とが、露出した状態で、半導体素子１０１と、端子部１０２と、ワイヤー１０３との外囲領域を封止樹脂１０４が封止している。特許文献１記載の発明は、このような構成により従来のダイパッドを省略し薄型化したものであった。
【特許文献１】特開２００３−６８９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、ダイパッドを省略することにより半導体装置の厚みが縮小できている。しかしながら、ワイヤーボンディングを行っているために、特性低下が生じ、ワイヤー高さのために小型化、薄型化ができないという課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、小型化、薄型化に適した半導体素子、リードなどの構成を有する半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体装置は、第一主面およびその裏側の第二主面を有する半導体素子と、前記半導体素子の二つの主面にそれぞれ形成された金属バンプと、第一の屈曲部を有するリードフレームと、前記半導体素子と前記金属バンプと前記リードフレームとを封止した封止樹脂とを備え、前記第一主面に形成された前記金属バンプと前記リードフレームの一端とが導通接着され、前記封止樹脂により前記リードフレームの他端と前記第二主面に形成された前記金属バンプとが露出する状態で外囲が封止され、露出した前記リードフレームの他端と前記第二主面に形成された前記金属バンプとがそれぞれ第一の外部端子および第二の外部端子を形成している。
【０００７】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、第一主面およびその裏側の第二主面を有する半導体素子のそれぞれの主面に金属バンプを形成する工程と、第一の屈曲部を有するリードフレームの一端と前記第一主面の前記金属バンプとを導通接着する工程と、前記リードフレームの他端と前記第二主面の前記金属バンプとがそれぞれ第一の外部端子および第二の外部端子として露出する状態で前記半導体素子と前記金属バンプと前記リードフレームとの外囲を樹脂で封止する工程とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置は、素子電極上に金属バンプを形成した半導体素子の第一主面における金属バンプとリードフレームとを電気的に接続し、前記リードフレームの一部と第二主面の金属バンプとを露出する状態で樹脂封止することにより、ワイヤーを用いない構造となっている。そのため、半導体装置の更なる小型化、薄型化が可能となる。また、ワイヤーを用いないため、ワイヤー部分での特性低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の半導体装置において、上記第一屈曲部が第二主面側に屈曲し、第二の外部端子と略同一平面上に第一の外部端子を形成しても良い。
また、好ましくは上記リードフレームが第一の外部端子から延出して第一主面側に屈曲した第二の屈曲部をもち、第一の屈曲部に対して半導体素子の配置された側の反対側に支持部を形成した構成とする。
また、上記屈曲部が第二主面側から離れる向きに屈曲し、第一の外部端子と第二の外部端子とがそれぞれ形成している平面が封止樹脂に対して表面および裏面の関係となるように形成しても良い。
また、上記第一の外部端子および第二の外部端子を、それぞれ被覆するように外部電極を形成しても良い。
【００１０】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置を示す断面図である。半導体素子１例えばダイオードは、第一主面２とその裏側の第二主面３とを備えている。第一主面２と第二主面３には素子電極（図示せず）が形成されており、その素子電極上に電気めっき法を用いてＡｕ、Ｃｕ等の金属バンプ４ａ、４ｂが、それぞれ形成されている。
第一主面２の金属バンプ４ａは、はんだ等の共晶金属を介してリードフレーム５と電気的に接続されている。リードフレーム５は、金属バンプ４ａと接続した半導体搭載部６と、第一の外部端子７とを含んでいる。さらに、リードフレーム５は、半導体搭載部６と第一の外部端子７との間で、第一主面２から第二主面３への向きに屈曲した第一の屈曲部８を形成している。さらに、リードフレーム５は、第一の外部端子７から、第二主面２から第一主面３への向きに屈曲した第二の屈曲部１０を形成している。リードフレーム５は、第二の屈曲部１０から、第一の屈曲部８に対して半導体素子１の配置された側の反対側に、支持部９を形成している。支持部９は、アンカー効果によりリードフレーム５と封止樹脂１２との接着強度を向上する作用を持つ。
半導体素子１と、金属バンプ４ａ、４ｂと、リードフレーム５との外囲領域を封止樹脂１２例えばエポキシ樹脂で封止している。ただし、第一の外部端子７と、金属バンプ４ｂと、支持部９とを露出させている。露出した金属バンプ４ｂは、第二の外部端子１１を形成しており、第一の外部端子７と第二の外部端子１１とは略同一平面上に配置されている。
【００１２】
なお、本実施の形態において、電気めっき法を用いて金属バンプ４ａ、４ｂを設けたが、導電性を有するものであれば良く、金属ペーストを用いても良い。
【００１３】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における半導体装置の断面図である。半導体素子２１は、第一主面２２と、その裏側の第二主面２３とを備えている。第一主面２２と第二主面２３には素子電極（図示せず）が形成され、その素子電極上に電気めっき法を用いてＡｕ、Ｃｕ等の金属バンプ２４ａ、２４ｂが、それぞれ形成されている。
第一主面２２の金属バンプ２４ａは、はんだ等の共晶金属を介してリードフレーム２５と電気的に接続されている。リードフレーム２５は、金属バンプ２４ａと接続した半導体搭載部２６と、第一の外部端子２７とを含んでいる。リードフレーム２５は、半導体搭載部２６と第一の外部端子２７との間に、第二主面２３から第一主面２２への向きに屈曲した第一の屈曲部２８を形成している。
半導体素子２１と、金属バンプ２４ａ、２４ｂと、リードフレーム２５との外囲領域を封止樹脂３２で封止している。ただし、第一の外部端子２７と、金属バンプ２４ｂとを露出させている。露出させた第一の外部端子２７と金属バンプ２４ｂとをそれぞれ被覆する形で、ディップ等の方法を用いて外部電極３３が形成されている。外部電極３３は、半導体素子２１の主面に対して垂直な封止樹脂３２の面上にそれぞれ設けられている。
また、金属バンプ２４ａ、２４ｂは導電性を有するものであれば良く、金属ペーストを用いても良い。
【００１４】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３における半導体装置の断面図である。半導体素子４１は、第一主面４２とその裏側の第二主面４３とを備えている。第一主面４２と第二主面４３には素子電極（図示せず）が形成され、その素子電極上に電気めっき法を用いてＡｕ、Ｃｕ等の金属バンプ４４ａ、４４ｂが、それぞれ形成されている。
第一主面４２の金属バンプ４４ａは、はんだ等の共晶金属を介してリードフレーム４５と電気的に接続されている。リードフレーム４５は、金属バンプ４４ａと接続した半導体搭載部４６と、第一の外部端子４７とを含んでいる。リードフレーム４５は、半導体搭載部４６と第一の外部端子４７との間で、第二主面４３から第一主面４２への向きに屈曲した第一の屈曲部４８を形成している。
半導体素子４１と、金属バンプ４４ａ、４４ｂと、リードフレーム４５との外囲領域を印刷法やモールド法等により、封止樹脂５２で封止している。ただし、第一の外部端子４７と、金属バンプ４４ｂとを露出させている。露出させた第一の外部端子４７と、金属バンプ４４ｂとをそれぞれ被覆する形で、ディップ等の方法を用いて外部電極５３が形成されている。外部電極５３は、半導体素子４１の主面に対して平行な封止樹脂５２の面上にそれぞれ設けられている。
また、金属バンプ４４ａ、４４ｂは導電性を有するものであれば良く、金属ペーストを用いても良い。
【００１５】
（実施の形態４）
図４は、実施の形態４における半導体装置の製造方法の工程を示す断面図である。この方法は、実施の形態１における半導体装置を製造する方法である。
【００１６】
図４（ａ）に示すように、半導体基板に形成した複数の半導体素子１の第一主面２および第二主面３にそれぞれ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属バンプ４ａ、４ｂを電気めっき法により形成する。金属バンプ４ａ、４ｂを形成した後、ダイサー（図示せず）を用いたダイシング法により半導体素子１を個々に分割する。
次に図４（ｂ）に示すように、リードフレーム５の半導体素子搭載部６と半導体素子１の金属バンプ４ａとを、はんだ等の共晶金属を介して接着する。リードフレーム５の製造には、例えば従来から広く用いられている冷間鍛造を用いることができる。
【００１７】
次に図４（ｃ）に示すように、エポキシ樹脂等からなる封止樹脂１２を用いて、半導体素子１と、金属バンプ４ａ、４ｂと、リードフレーム５との外囲を封止する。このとき、封止樹脂から第一の外部端子７と第二の外部端子１１に相当する金属バンプ４ｂとを露出させる。
なお、図４（ａ）において、半導体素子１を個別に分割する前に金属バンプ４ａ、４ｂを形成する例を示したが、半導体素子１を個別に分割した後に金属バンプ４ａ、４ｂを形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の半導体装置およびその製造方法は、特に小型化、薄型化に関し有用であり、特に超小型ダイオードに適している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における半導体装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態３における半導体装置の断面図
【図４】本発明の実施の形態４における半導体装置の製造方法の工程を示す断面図
【図５】従来の半導体装置の断面図
【符号の説明】
【００２０】
１、２１、４１  半導体素子
２、２２、４２  第一主面
３、２３、４３  第二主面
４ａ、２４ａ、４４ａ  金属バンプ
４ｂ、２４ｂ、４４ｂ  金属バンプ
５、２５、４５  リードフレーム
６、２６、４６  半導体素子搭載部
７、２７、４７  第一の外部端子
８、２８、４８  第一の屈曲部
９  支持部
１０  第二の屈曲部
１１  第二の外部端子
１２、３２、５２  封止樹脂
３３、５３  外部電極
１００  半導体装置
１０１  半導体素子
１０２  端子部
１０３  ワイヤー
１０４  封止樹脂
【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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