(57)【要約】リードに負荷を掛けることなく、リード間に半導体チップ固定用の支持部材を形成する半導体装置の製造方法を提供すること。【課題】  リードフレーム１４を構成する複数のリード１２と、リード１２間に形成された樹脂製アイランド２０（支持部材）と、樹脂製アイランド２０に固定されると共に、ボンディングワイヤ２２によりリード１２と電気的に接続される半導体チップ１６と、半導体チップ１６、ボンディングワイヤ２２及びリード１２の一部を樹脂封止する封止樹脂１８と、を備える半導体装置であって、リード１２間に液状硬化樹脂を形成（充填）・硬化させて、樹脂製アイランド２０（支持部材）を形成する。【解決手段】図２【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリードを有するリードフレームを準備する工程と、
前記リード間に液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させて前記リード間に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材に半導体チップを固定する工程と、
前記半導体チップと前記リードとをボンディングワイヤにより接続する工程と、
前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ及び前記リードの一部を樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記支持部材に前記半導体チップを固定する工程は、前記支持部材を形成した後、当該支持部材上に固定する工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記支持部材を形成する工程及び前記支持部材に前記半導体チップを固定する工程は、前記リード間に前記半導体チップを配置して、前記リード間に前記液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させて前記リード間に支持部材を形成し、前記支持部材に前記半導体チップを固定する工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ボンディングワイヤが接続される前記リードの接続部の厚さが、前記リードの他の部分よりも厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記支持部材を形成する工程は、型部材を前記リードフレームの一方の面に密着させた後、他方の面側から前記リード間に液状硬化樹脂を形成して硬化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記支持部材を形成する工程は、一対の型部材で前記リードフレームを挟持させた後、前記リード間に液状硬化樹脂を形成して硬化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
複数のリードを有するリードフレームを準備する工程と、
前記リード間に半導体チップを配置する工程と、
前記リード間に液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させて前記半導体チップを支持する支持部材を形成する工程と、
前記半導体チップと前記リードとをボンディングワイヤにより接続する工程と、
前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ及び前記リードの一部を樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
複数のリードを有するリードフレームと、
前記リード間に設けられ、樹脂で構成された支持部材と、
前記支持部材上に配置され、ボンディングワイヤによって前記リードと接続された半導体チップと、
前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ及び前記リードの一部を封止する封止樹脂と、
を備える半導体装置であって、
前記ボンディングワイヤが接続される前記リードの接続部の厚さが、前記リードの他の部分よりも厚いことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
複数のリードを有するリードフレームと、
前記リード間に設けられ、樹脂で構成された支持部材と、
ボンディングワイヤによって前記リードと接続され、前記支持部材により側面の一部が覆われた半導体チップと、
前記半導体チップ、前記ボンディングワイヤ及び前記リードの一部を封止する封止樹脂と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームを用いた樹脂封止型の半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂封止型の半導体装置は、リードフレームに半導体チップを搭載し樹脂封止したものである。リードフレームは金属製のものであり、リードと共にアイランドを有しており、半導体チップはアイランド上に積載・固定されると共に、半導体チップ上に形成されたボンディングパッドとリードとが電気的に接続されている。
【０００３】
しかしながら、上記構成の半導体装置では、アイランドが大きくなると装置実装時にかけられる熱でアイランドに使われる金属と封止樹脂の熱膨張係数の違いによりアイランドが封止樹脂から剥離し、半導体装置下面にかけて割れるという問題があった。
【０００４】
ところで、特開平５−７５００９号、特開平１１−３１７７８号には、リード（インナーリード）間に埋め込まれた樹脂フィルムからなるアイランドを使用し、半導体装置の薄型化、ファインピッチ化に伴うインナーリードの変形を防止する提案がなれている。この提案では、樹脂製のアイランドを使用しているため、アイランドと封止樹脂の熱膨張係数の違いを抑制し、アイランドが封止樹脂から剥離したり、封止樹脂の欠損をも防止している。
【特許文献１】特開平５−７５００９号
【特許文献２】特開平１１−３１７７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記提案では、樹脂フィルムをインナーリードに対して熱圧着させ、樹脂フィルムをインナーリード間に埋め込んでいるため、熱圧着の際にインナーリードに負荷が掛かりリードが変形してしまうといった問題が生じてしまう。
【０００６】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、リードに負荷を掛けることなく、リード間に半導体チップ固定用の支持部材を形成する半導体装置の製造方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、半導体チップとリードとの安定した接続を図った半導体装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、簡易な構成で薄型化を図った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】
【０００７】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の半導体装置の製造方法は、
複数のリードを有するリードフレームを準備する工程と、
リード間に液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させてリード間に支持部材を形成する工程と、
支持部材に半導体チップを固定する工程と、
半導体チップとリードとをボンディングワイヤにより接続する工程と、
半導体チップ、ボンディングワイヤ及びリードの一部を樹脂封止する工程と、
を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明の半導体装置の製造方法では、リード間に液状硬化樹脂を形成した後、例えば、熱や紫外線によって硬化して、半導体チップを固定するための支持部材を形成するため、リードに負荷を掛けることなく、当該支持部材を形成することができる。
【０００９】
また、これにより、薄型化、ファインピッチ化に伴うリード変形の防止、半導体チップ固定用の支持部材（アイランド）と封止樹脂の熱膨張係数の違いを抑制し、支持部材が封止樹脂から剥離したり、封止樹脂の欠損をも防止する。
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法において、半導体チップは支持部材上に固定してもよいし、その側面の一部を支持部材が覆うように固定させてもよい。即ち、支持部材に半導体チップを固定する工程は、支持部材を形成した後、当該支持部材上に固定する工程であってもよい。
【００１１】
また、支持部材を形成する工程及び支持部材に半導体チップを固定する工程は、リード間に半導体チップを配置して、リード間に液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させてリード間に支持部材を形成し、支持部材に半導体チップを固定する工程であってもよい。
具体的には、複数のリードを有するリードフレームを準備する工程と、
リード間に半導体チップを配置する工程と、
リード間に液状硬化樹脂を形成した後、該液状硬化樹脂を硬化させて半導体チップを支持する支持部材を形成する工程と、
半導体チップとリードとをボンディングワイヤにより接続する工程と、
半導体チップ、ボンディングワイヤ及びリードの一部を樹脂封止する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であってもよい。
【００１２】
本発明の半導体装置の製造方法においては、ボンディングワイヤが接続されるリードの接続部の厚さは、リードの他の部分よりも厚くなっていることが好適である。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法において、支持部材を形成する工程は、型部材をリードフレームの一方の面に密着させた後、他方の面側からリード間に液状硬化樹脂を形成して硬化させる工程であってもよいし、一対の型部材でリードフレームを挟持させた後、リード間に液状硬化樹脂を形成して硬化させる工程であってもよい。
【００１４】
一方、第１の本発明の半導体装置は、
複数のリードを有するリードフレームと、
リード間に設けられ、樹脂で構成された支持部材と、
支持部材上に配置され、ボンディングワイヤによってリードと接続された半導体チップと、
半導体チップ、ボンディングワイヤ及びリードの一部を封止する封止樹脂と、
を備える半導体装置であって、
ボンディングワイヤが接続されるリードの接続部の厚さが、リードの他の部分よりも厚いことを特徴としている。
【００１５】
第１の本発明の半導体装置では、ボンディングワイヤが接続されるリードの接続部の厚さがリードの他の部分よりも厚いため、リード間に形成された支持部材の厚みが厚くても、当該接続部が常に露出され安定した接続を図れる。
【００１６】
特に、上述のように支持部材を液状硬化樹脂を用いて形成する場合、リード間に液状硬化樹脂を多少嵩高に形成しても、当該接続部に被り難く常に露出されつつ液状硬化樹脂が硬化され安定した接続を図れる。
【００１７】
また、第２の本発明の半導体装置は、
複数のリードを有するリードフレームと、
リード間に設けられ、樹脂で構成された支持部材と、
ボンディングワイヤによってリードと接続され、支持部材により側面の一部が覆われた半導体チップと、
半導体チップ、ボンディングワイヤ及びリードの一部を封止する封止樹脂と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
第２の本発明の半導体装置では、支持部材により半導体チップの側面の一部を覆って、半導体チップを側面側から固定させているので、支持部材の厚み分を薄型化できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、リードに負荷を掛けることなく、リード間に半導体チップ固定用の支持部材を形成する、といった効果を奏する。
また、第１の本発明の半導体装置によれば、半導体チップとリードとの安定した接続を図れる、といった効果を奏する。
また、第２の本発明の半導体装置によれば、簡易な構成で薄型化が図れる、といった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。図３は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００２２】
半導体装置１０は、リードフレーム１４を構成する複数のリード１２と、半導体チップ１６とを、封止樹脂１８により樹脂封止したものである。
【００２３】
リード１２は、半導体チップ１６を囲むように複数配置されている。また、リード１２の先端部に囲まれた領域（半導体チップ１６が配置される領域）及び隣合うリード１２の先端部間には、絶縁性の樹脂製アイランド２０（絶縁性の支持部材）が埋め込まれた状態で形成されており、リード１２の先端部におけるリード１２の側面で樹脂製アイランド２０がリード１２を支持固定している。
【００２４】
半導体チップ１６は、樹脂製アイランド２０上に積載・固定されている。また、半導体チップ１６は表面にボンディングパッド１６ａを有しており、金属等のボンディングワイヤ２２によってボンディングパッド１６ａとリード１２とはワイヤボンディングされ、電気的に接続されている。
【００２５】
以下、本実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。
まず、リードフレーム１４下面に、テープや金属板等の型部材２４を貼り合わせて密着させる（図３（ａ））。
【００２６】
そして、リードフレーム１４上面から液状硬化樹脂を滴下し（塗布し）リード１２の先端部に囲まれた領域及び隣合うリード１２の先端部間に充填した後（形成した後）、例えば、熱や紫外線により硬化させ、樹脂製アイランド２０を形成すると共に、隣合うリード１２の先端部間をこの樹脂にて埋め込む（図３（ｂ））。
【００２７】
ここで、液状硬化樹脂は、液状であれば、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂など種々の硬化樹脂を使用できるが、硬化処理における設備の簡易さを考慮すると、熱硬化樹脂であることが好適である。
【００２８】
次に、リードフレーム１４下面に張り合わせた型部材２４を剥がし、樹脂製アイランド２０上に半導体チップ１６を固着させ、半導体チップ１６のボンディングパッド１６ａとリード１２とをボンディングワイヤ２２で電気的に接続する（図３（ｃ））。
【００２９】
最後に、半導体チップ１６、ボンディングワイヤ２２及びリード１２の一部を封止樹脂１８により樹脂封止を施し、半導体装置１０を得る（図３（ｄ））。
【００３０】
このように、本実施形態では、液状硬化樹脂をリード１２間に形成（充填）すると共に、硬化させることで、リード１２に負荷を掛けることなく、リード１２間に埋め込まれた樹脂製アイランド２０を形成することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、液状硬化樹脂をリード１２間に形成（充填）する際、リードフレーム１４一方の面（下面）に型部材を密着させ、他方の面（上面）から液状硬化樹脂を滴下（塗布）しているため、簡易に液状硬化樹脂をリード１２間に形成（充填）することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、リード１２の先端部が、樹脂製アイランド２０を構成する樹脂によって支持固定されている形態であり、この形態では液状硬化樹脂の形成量（充填量）が少なくてよい利点がある。しかし、本実施形態は、これに限られず、リード１２の保護や半導体チップ搭載後のリード１２の変形防止の観点からは、例えば、図４に示すように、リード１２間全体に液状硬化樹脂を充填・硬化させ、リード１２全体が樹脂製アイランド２０を構成する樹脂によって支持固定されている形態でもよい。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。図６は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００３４】
本実施形態は、リード１２の先端部１２ａ（接続部：ボンディング面）がリード１２の他の部分よりも厚み方向に突出しており、即ち、リード１２の接続部１２ａの厚さがリード１２の他の部分よりも厚くなっており、この先端部１２ａと半導体チップ１６のボンディングパッド１６ａとがボンディングワイヤ２２で電気的に接続されている。これ以外は、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
以下、本実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。
まず、リードフレーム１４下面に、テープや金属板等の型部材２４を貼り合わせて密着させる（図６（ａ））。
【００３６】
次に、リード１２の先端部１２ａ以外の部分を、ハーフエッチングによりエッチング除去して、リード１２の先端部１２ａ以外の厚さを薄くし、相対的にリード１２の先端部１２ａ表面の高さを高くする（即ち突出させる）。言い換えれば、リード１２の先端部１２ａ以外の厚さを、リード１２の先端部１２ａの厚さよりも薄くして、相対的にリード１２の先端部１２ａを厚くする（図６（ｂ））。
【００３７】
そして、リードフレーム１４上面から液状硬化樹脂を滴下し、リード１２の先端部に囲まれた領域及び隣合うリード１２の先端部間に形成（充填）した後、例えば、熱や紫外線により硬化させ、樹脂製アイランド２０を形成すると共に、隣合うリード１２の先端部間をこの樹脂にて埋め込む（図６（ｃ））。
【００３８】
次に、リードフレーム１４下面に張り合わせた型部材２４を剥がし、樹脂製アイランド２０上に半導体チップ１６を固着させ、半導体チップ１６のボンディングパッド１６ａとリード１２の先端部１２ａとをボンディングワイヤ２２で電気的に接続する（図６（ｄ））。
【００３９】
最後に、半導体チップ１６、ボンディングワイヤ２２及びリード１２の一部を封止樹脂１８により樹脂封止を施し、半導体装置１０を得る（図６（ｅ））。
【００４０】
このように、本実施形態では、リード１２の先端部以外の部分をハーフエッチングなどにより薄くすることにより、接続部（ボンディング面）としてのリード１２の先端部１２ａの厚みを、相対的にリード１２の他の部分よりも厚くさせているので、リード１２間に埋め込まれた樹脂製アイランド２０の厚みが厚くても、当該先端部１２ａが常に露出され安定した接続を図れる。
【００４１】
特に、本実施形態では、液状硬化樹脂を滴下してリード１２の先端部１２ａに囲まれた領域及びリード１２の先端部間に形成（充填）・硬化させて、樹脂製アイランド２０を形成しているため、液状硬化樹脂の形成（充填）時（滴下時）に接続部（ボンディング面）としてのリード１２の先端部１２ａは、液状硬化樹脂が被り難く常に露出した状態で樹脂製アイランド２０を形成することができる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
図７は、第３の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。図８は、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００４３】
本実施形態は、樹脂製アイランド２０に半導体チップ１６の一部（半導体チップ１６の側面の一部）を埋没させて、半導体チップ１６を樹脂製アイランド２０に支持・固定させた形態である。即ち、半導体チップ１６の側面の一部が樹脂製アイランド２０によって覆われている。これ以外は、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
以下、本実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する、
まず、リードフレーム１４下面に、テープや金属板等の型部材２４を貼り合わせて密着させる（図８（ａ））。
【００４５】
次に、リード１２間（リード１２の対向する先端部間の隙間）に、半導体チップ１６を配置する（図８（ｂ））。
【００４６】
そして、リードフレーム１４上面から液状硬化樹脂を滴下し、リード１２の先端部と半導体チップ１６との間及びリード１２の先端部間に形成（充填）した後、例えば、熱や紫外線により硬化させ、樹脂製アイランド２０を形成すると共に隣合うリード１２の先端部間をこの樹脂にて埋め込む（図８（ｃ））。この際、半導体チップ１６をリード１２間に配置しているため、半導体チップ１６がその一部を樹脂製アイランド２０に埋め込まれた状態で支持・固定される。
【００４７】
次に、リードフレーム１４下面に張り合わせた型部材２４を剥がし、半導体チップ１６のボンディングパッド１６ａとリード１２とをボンディングワイヤ２２で電気的に接続する（図８（ｄ））。
【００４８】
最後に、半導体チップ１６、ボンディングワイヤ２２及びリード１２の一部を封止樹脂１８により樹脂封止を施し、半導体装置１０を得る（図８（ｅ））。
【００４９】
このように、本実施形態では、半導体チップ１６がその一部を樹脂製アイランド２０に埋没させた状態で支持・固定されているので、樹脂製アイランド２０の厚み分、半導体装置の薄型化が可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、リード１２間（リード１２の対向する先端部間の隙間）に半導体チップ１６を配置した後、液状硬化樹脂を形成（充填）・硬化させるので、簡易に、半導体チップ１６がその一部を樹脂製アイランド２０に埋没させた状態で支持・固定され、半導体装置の薄型化を容易に実現できる。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図９は、第４の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００５２】
本実施形態は、液状硬化樹脂をリード１２間（リード１２の対向する先端部間の隙間）に形成（充填）する際、一対の板状金型２６ａ、２６ｂ（型部材）を用いた形態である。これ以外の形態は、上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５３】
以下、本実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する、
まず、リードフレーム１４を上下面とも平坦な板状金型２６ａ、２６ｂに挟み込む（図９（ａ））。
【００５４】
そして、予め板状金型２６ａに設けた樹脂注入口２８から液状硬化樹脂を注入し、リード１２の先端部に囲まれた領域及び隣合うリード１２の先端部間に液状硬化樹脂を形成（充填）し、例えば、熱や紫外線により硬化させ、樹脂製アイランド２０を形成すると共に隣合うリード１２の先端部間をこの樹脂にて埋め込む（図９（ｂ））。
【００５５】
ここで、本実施形態では、液状硬化樹脂の樹脂注入口２８は、板状金型２６ａに設けた形態を説明したが、当該樹脂注入口は、板状金型２６ａ、２６ｂの少なくとも１方に設けた形態であればよいし、また、リードフレーム１４にリード１２間に通じる切欠き部を設けておき、当該切欠き部を通じて液状硬化樹脂を注入する形態であってもよい。
【００５６】
次に、リードフレーム１４両面に張り合わせた板状金型２６ａ、２６ｂを外して、必要に応じて樹脂製アイランド２０表面の樹脂注入口２８に起因するバリを切削した後、樹脂製アイランド２０上に半導体チップ１６を固着させ、半導体チップ１６のボンディングパッド１６ａとリード１２とをボンディングワイヤ２２で電気的に接続する（図９（ｃ））。
【００５７】
最後に、半導体チップ１６、ボンディングワイヤ２２及びリード１２の一部を封止樹脂１８により樹脂封止を施し、半導体装置１０を得る（図９（ｄ））。
【００５８】
このように、本実施形態では、リードフレーム１４を、板状金型２６ａ、２６ｂ（型部材）で挟持しているので、安定してリード１２間に液状硬化樹脂を形成（充填）させることができ、安定した品質の半導体装置を得ることができる。
【００５９】
上記何れの実施の形態においても、限定的に解釈されるものではなく、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図４】第１の実施の形態に係る他の半導体装置を示す平面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】第３の実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図９】第４の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  半導体装置
１２  リード
１４  リードフレーム
１６  半導体チップ
１６ａ      ボンディングパッド
１８  封止樹脂
２０  樹脂製アイランド
２２  ワイヤ
２４  型部材
２６  板状金型
２８  樹脂注入口
【図１】
2005086014.tif 000002
【図２】
2005086014.tif 000003
【図３】
2005086014.tif 000004
【図４】
2005086014.tif 000005
【図５】
2005086014.tif 000006
【図６】
2005086014.tif 000007
【図７】
2005086014.tif 000008
【図８】
2005086014.tif 000009
【図９】
2005086014.tif 000010