(57)【要約】【課題】安定的にインナリードの高さが交互に異なる半導体装置を製造する。【解決手段】ダイパッド２２０上に固定された半導体チップ１２０の複数の電極パッドと、複数のインナリード２４０と、をそれぞれボンディングワイヤ１４０で接続したリードフレーム２００を準備する。次いで、リードフレーム２００を準備する工程の後、少なくとも一部のインナリード２４０の高さが交互に異なるように、少なくとも一部のインナリード２４０を屈曲させる。【選択図】図２
2012064733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッド上に固定された半導体チップの複数の電極パッドと、複数のインナリードと、をそれぞれボンディングワイヤで接続したリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを準備する工程の後、少なくとも一部の前記インナリードの高さが交互に異なるように、少なくとも一部の前記インナリードを屈曲させる屈曲工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法において、
前記屈曲工程は、前記リードフレームを移動させて凸部に押し当てることにより、隣接する前記インナリードの一方を屈曲させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の製造方法において、
前記屈曲工程は、昇降ピンまたは昇降ブロックで押し上げることにより、隣接する前記インナリードの一方を屈曲させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リードフレームは、長さが交互に異なる前記インナリードを有しており、
前記屈曲工程は、相対的に長い前記インナリードを屈曲させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ワイヤボンディングを行うキャピラリと、前記キャピラリと対向する第一のステージと、
を有する第一加工部と、
押さえ用ホルダと、前記押さえ用ホルダと対向し、リードフレームにおけるインナリードの高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部を備える第二のステージと、を有する第二加工部と、
前記第一加工部から前記第二加工部に向かう方向にリードフレームを搬送する搬送部と、
を有する半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、QFP（Quad Flat Package）及びSSOP（Shrink Small Outline Package）などのリードフレームを用いた半導体パッケージにおいて、コストダウンの目的で、ボンディングワイヤの細線化、短線化が図られている。そのため、インナリード先端が、より半導体チップに近づくように狭ピッチ化する傾向にある。しかし、その分、隣接するボンディングワイヤ間で、ショートする危険性が高くなっていた。
【０００３】
そこで、特許文献１では、複数のインナリードを交互に高さが異なるように屈曲させた半導体装置が、開示されている。これによれば、封止樹脂を金型に投入した際に、ボンディングワイヤ流れによるワイヤショートを生じさせることがないと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２-２４６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の半導体装置を製造するための製造方法としては、先にインナリードの高さを交互に異なるように屈曲させて、後からボンディングワイヤをキャピラリにより接続する方法がある。この製造方法においては、キャピラリが下側のインナリードまで届かない、または、キャピラリが上側のインナリードに接触して破損させてしまう可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
ダイパッド上に固定された半導体チップの複数の電極パッドと、複数のインナリードと、をそれぞれボンディングワイヤで接続したリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを準備する工程の後、少なくとも一部の前記インナリードの高さが交互に異なるように、少なくとも一部の前記インナリードを屈曲させる屈曲工程と、
を有する半導体装置の製造方法、が提供される。
【０００７】
本発明によれば、
ワイヤボンディングを行うキャピラリと、前記キャピラリと対向する第一のステージと、
を有する第一加工部と、
押さえ用ホルダと、前記押さえ用ホルダと対向し、リードフレームにおけるインナリードの高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部を備える第二のステージと、を有する第二加工部と、
前記第一加工部から前記第二加工部に向かう方向にリードフレームを搬送する搬送部と、
を有する半導体製造装置、が提供される。
【０００８】
本発明によれば、ボンディングワイヤが接続された後に、インナリードの高さが交互に異なるように屈曲させる。このため、ワイヤボンディング時は全てのインナリードが同一平面上にあり、キャピラリが下側のインナリードに届かなかったり、上側のインナリードに接触したりすることがない。よって、安定的にインナリードの高さが交互に異なる半導体装置を製造することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定的にインナリードの高さが交互に異なる半導体装置を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態における半導体製造装置を示した図である。
【図２】第一の実施形態における半導体装置の製造方法のフローチャートである。
【図３】第一の実施形態におけるインナリード屈曲工程のフローチャートである。
【図４】第一の実施形態におけるインナリード屈曲前を示した図である。
【図５】第一の実施形態におけるインナリード屈曲時を示した図である。
【図６】第二の実施形態におけるインナリード屈曲工程のフローチャートである。
【図７】第二の実施形態におけるインナリード屈曲時を示した図である。
【図８】第三の実施形態におけるインナリード屈曲時を示した図である。
【図９】第三の実施形態におけるインナリード屈曲時を示した図である。
【図１０】本実施形態におけるインナリードの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（第一の実施形態）
図１を用いて、本実施形態で用いられる半導体製造装置１００について説明する。図１のように、本実施形態の製造方法で用いられる半導体製造装置１００は、第一加工部、第二加工部、搬送部６００を有する。第一加工部は、ワイヤボンディングを行うキャピラリ３２２と、キャピラリ３２２と対向する第一ステージ５２０と、を有する。また、第二加工部は、押さえ用ホルダ３４０と、押さえ用ホルダ３４０と対向し、リードフレーム２００におけるインナリード２４０（図４参照）の高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部を備える第二ステージ５４０と、を有する。また、搬送部６００は、第一加工部から第二加工部に向かう方向にリードフレームを搬送する。以下、詳細に説明する。
【００１３】
第一加工部は、ワイヤボンディングを行うキャピラリ３２２と、キャピラリ３２２と対向する第一ステージ５２０と、を有する。キャピラリ３２２は、金線などのボンディングワイヤ１４０（図４参照）を溶融して、ボンディングワイヤ１４０を接続するためのものである。
【００１４】
第一加工部において、キャピラリ用ホルダ３２０が下降して、第一ステージ５２０上に置かれたリードフレーム２００を押さえる。その状態で、キャピラリ３２２は、半導体チップ１２０上の電極パッドとインナリード２４０とを、ボンディングワイヤ１４０で接続する。
【００１５】
第二加工部は、押さえ用ホルダ３４０と、押さえ用ホルダ３４０と対向する第二ステージ５４０を有する。第二ステージ５４０は、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部を備える。
【００１６】
また、第二加工部は、位置調整手段として、第二ステージ５４０上には位置決めピン５４２を備えており、また押さえ用ホルダ３４０には位置決めピン５４２に対向する位置に逃げ穴３４２を備えている。なお、あらかじめ、リードフレーム２００には、位置合わせピン５４２を通すための位置合わせ穴（非表示）が開けられている。
【００１７】
インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部とは、例えば、後述の図４、図５の凸部４２０などである。屈曲加工部は、隣接するインナリード２４０の一方を屈曲させる位置に設けられている。
【００１８】
第二加工部において、押さえ用ホルダ３４０が下降して、第二ステージ５４０上に位置調整されたリードフレーム２００を押さえる。このとき、屈曲加工部により、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲される。
【００１９】
また、搬送部６００が設けられており、各工程が終了したリードフレーム２００を、第一加工部から第二加工部に向かう方向に搬送する。
【００２０】
次に、図２〜５を用いて、本実施形態の半導体装置の製造方法を説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。まず、ダイパッド２２０上に固定された半導体チップ１２０の複数の電極パッドと、複数のインナリード２４０と、をそれぞれボンディングワイヤ１４０で接続したリードフレーム２００を準備する。次いで、リードフレーム２００を準備する工程の後、少なくとも一部のインナリード２４０の高さが交互に異なるように、少なくとも一部のインナリード２４０を屈曲させる。以下、詳細に説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートである。図２を用いて、半導体装置の製造方法の概略を説明する。
【００２２】
図２は、リードフレーム準備工程（Ｓ１００）から実施される。まず、個片化された半導体チップ１２０を、電極パッドが上にくるように、リードフレーム２００のダイパッド２２０上に固定する。次いで、ダイパッド２２０上に固定された半導体チップ１２０の複数の電極パッドと、リードフレーム２００の複数のインナリード２４０と、をそれぞれボンディングワイヤ１４０で接続する。このように、リードフレーム２００を準備する（Ｓ１００）。
【００２３】
次に、インナリード屈曲工程（Ｓ２００）が実施される。屈曲工程により、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲される（Ｓ２００）。この工程の詳細は、後述する。このとき、上記インナリード屈曲工程（Ｓ２００）と並行して、次の半導体チップ１２０に対してリードフレーム準備工程（Ｓ１００）が実施される。
【００２４】
次いで、接続不良を検査するボンディングチェック工程が行われる（Ｓ３００）。
【００２５】
次いで、モールド工程が行われる（Ｓ４００）。金型（非表示）に投入し、所定の領域を封止するように封止樹脂を注入し、硬化させる。金型から外した後に、所定の形状となるようにリードフレーム２００を切断する。以上により、半導体装置が形成される。
【００２６】
次に、インナリード屈曲工程（Ｓ２００）について、詳細を説明する。図３は、本実施形態のインナリード屈曲工程のフローチャートであり、図４、図５は、インナリード屈曲前、屈曲時をそれぞれ示した図である。
【００２７】
インナリード屈曲工程（Ｓ２００）は、以下の手順で行われる。図２のリードフレーム準備工程（Ｓ１００）終了後、リードフレーム２００を治具ステージ５４０上に搬送する（Ｓ２１１）。次いで、搬送されてきたリードフレーム２００を、治具ステージ５４０上へ所定の位置にくるように位置調整する（Ｓ２１２）。
【００２８】
ここで、図４は、位置調整したインナリード屈曲工程前の状態を示した図である。（ａ）が上面図であり、（ｂ）がＡ−Ａ'断面図である。ただし、上面図（ａ）においては、簡略化のために押さえ用ホルダ３４０、治具ステージ５４０を省略している。（以下、図５、７、８、９においても、同様である。）
【００２９】
図４のように、治具ステージ５４０上において、凸部４２０が、隣接するインナリード２４０の一方を屈曲させる位置に設置されている。
【００３０】
図５は、本実施形態における位置調整後のインナリード屈曲時（Ｓ２１３）を示した図である。位置調整後、押さえ用ホルダ３４０を下降させ、リードフレーム２００を治具ステージ５４０に移動させることで、インナリード２４０を屈曲させる（Ｓ２１３）。図５で示されるように、治具ステージ５４０上の凸部４２０が力点となり、押さえ用ホルダ３４０の内枠が支点となることで、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲される。
【００３１】
その後、図３のフローチャートのように、押さえ用ホルダ３４０を上昇させ、押し当てを解除する（Ｓ２１４）。インナリード２４０の屈曲が完了したリードフレーム２００は、治具ステージ５４０から搬送される（Ｓ２１５）。
【００３２】
以上のようにインナリード屈曲工程（Ｓ２００）が行われた後、図３における後工程のボンディングチェック工程（Ｓ３００）に移っていく。
【００３３】
ここで、図１０は、インナリード２４０の変形例である。（ａ）が上面図であり、（ｂ）が断面図である。上記インナリード屈曲工程（Ｓ２００）において、図１０で示されているように、インナリード２４０に、切れ込み２４２を入れておいてもよい。図１０（ａ）のように、インナリード２４０の屈曲される場所に、あらかじめ切れ込み２４２を入れておくことで、毎回、同じ位置で屈曲されるようになる。
【００３４】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、ボンディングワイヤ１４０が接続された後に、リードフレーム２００を移動させて凸部４２０に押し当てることによって、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲させることが出来る。したがって、ワイヤボンディング時は全てのインナリード２４０が同一平面上にあり、障害なくワイヤボンディングを行うことが出来る。すなわち、先にインナリード２４０を屈曲させる場合のように、キャピラリ３２２が下側のインナリード２４０に届かなかったり、上側のインナリード２４０に接触したりすることがない。
【００３５】
よって、安定的にインナリード２４０の高さが交互に異なる半導体装置を製造することが出来る。また、本実施形態の半導体製造装置１００を用いれば、安定的に所望の形状を得ることが出来る。
【００３６】
（第二の実施形態）
図６、図７を用いて、第二の実施形態について説明する。図６は、本実施形態における、図２のインナリード屈曲工程のフローチャートである。また、図７は、第二の実施形態に係るインナリード屈曲時を示した図である。
【００３７】
図７のように、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲させる屈曲加工部は、第一の実施形態のような凸部４２０だけでなく、昇降ピン４４０であってもよい。
【００３８】
図７のように、半導体製造装置１００の第二加工部において、昇降ピン４４０が、隣接するインナリード２４０の一方を屈曲させる位置に設けられている。また、昇降ピン４４０は、上下可動するようになっている。なお、治具ステージ５４０には、昇降ピン４４０の位置に穴（非表示）が開けられている。
【００３９】
本実施形態におけるインナリード屈曲工程（Ｓ２００）について、詳細を説明する。図６において、ワイヤボンディング工程が行われた後の工程について説明する。
【００４０】
図６のインナリード屈曲工程において、まず昇降ピン４４０が下りている状態で、リードフレーム２００が搬送されてくる（Ｓ２２１）。次いで、位置調整が行われる（Ｓ２２２）。次に、押さえ用ホルダ３４０を治具ステージ５４０まで下降させる（Ｓ２２３）。
【００４１】
その後に、昇降ピン４４０を上昇させることによって、昇降ピン４４０が力点となり、押さえ用ホルダ３４０の内枠が支点となって、インナリード２４０の高さが交互に異なるように屈曲される（Ｓ２２４）。
【００４２】
次いで、昇降ピン４４０が下降し（Ｓ２２５）、押さえ用ホルダ３４０が上昇する（Ｓ２２６）。次いで、リードフレーム２００が治具ステージ５４０から搬送される（Ｓ２２７）。
【００４３】
その他の工程は、図２のように第一の実施形態と同様である。また、半導体製造装置におけるその他の部分においても、同様のものを用いることが出来る。
【００４４】
第二の実施形態においては、治具ステージ５４０を、第一の実施例における図５で示された治具ステージ５４０よりも安価に作製できる。またリードフレーム２００を搬送するときに、障害となることがない。
【００４５】
（第三の実施形態）
図８、図９を用いて、第三の実施形態について、説明する。図８、図９は、第三の実施形態に係るインナリード屈曲時を示した図である。
【００４６】
リードフレーム２００のインナリード２４０は、第一の実施形態のように全て同じ長さとなっているものだけでなく、図８、図９のように、長さが交互に異なるインナリード２４０であってもよい。
【００４７】
半導体製造装置１００の第二加工部において、図８では、凸形状ブロック４６０が、相対的に長いインナリード２４０だけに対応する位置に設置されている。また、図９では、昇降ブロック４８０が、相対的に長いインナリード２４０だけに対応する位置に設置されている。
【００４８】
屈曲工程およびその他の工程は、第一の実施形態と同様である。また、半導体製造装置におけるその他の部分においても、同様のものを用いることが出来る。例えば、第三の実施形態においては、第一の実施形態のようにインナリード２４０の微細領域において交互に屈曲加工部を設ける必要がなく、安定的に所望の形状を得ることができる。また、製造装置も安価に作製することが出来る。
【００４９】
以上の第一から第三の実施形態においては、半導体製造装置１００を用いる例を説明したが、半導体製造装置１００以外の様々な製造装置を用いることが出来る。例えば、リードフレーム準備工程（Ｓ１００）とインナリード屈曲工程（Ｓ２００）を、それぞれ独立する製造装置で行っても良い。また、インナリード屈曲工程（Ｓ２００）が行われる工場とは別の工場において、リードフレーム準備工程（Ｓ１００）として半導体チップ１２０を搭載するリードフレーム２００を製造し、その後、インナリード屈曲工程（Ｓ２００）を行う工場に搬送しても良い。
【００５０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１００  半導体製造装置
１２０  半導体チップ
１４０  ボンディングワイヤ
２００  リードフレーム
２２０  ダイパッド
２４０  インナリード
２４２  切れ込み
３２０  キャピラリ用ホルダ
３２２  キャピラリ
３４０  押さえ用ホルダ
３４２  逃げ穴
４２０  凸部
４４０  昇降ピン
４６０  凸形状ブロック
４８０  昇降ブロック
５２０  第一ステージ
５４０  第二ステージ（治具ステージ）
５４２  位置決めピン
６００  搬送部
【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】
2012064733.tif 000009
【図８】
2012064733.tif 000010
【図９】
2012064733.tif 000011
【図１０】
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