(57)【要約】【課題】半導体チップとダイパッドの接合に用いる接着剤が必要以上に半導体チップの外側にはみ出してしまうことを抑制する。  【解決手段】図１に示すように本実施の形態の半導体装置は、半導体チップ１２０と、半導体チップ１２０と接合させるダイパッド１０４を有するリードフレーム１００と、半導体チップ１２０とダイパッド１０４を接合する接着剤１３０と、を含む。本実施の形態において、ダイパッド１０４は、半導体チップ１２０の裏面の面積より開口面積が小さい凹部１０８を有している。凹部１０８には、接着剤１３０が充填されていない中空部１０６が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドに凹部を有するリードフレームを準備する準備工程と、
前記ダイパッドに接着剤を前記凹部が完全には埋まらないように塗布する塗布工程と、
前記凹部を押しピンにより押し上げる押し上げ工程と、
前記押し上げ工程後、半導体チップを前記ダイパッドにダイボンディングするダイボンディング工程と、
前記ダイボンディング工程後、前記押しピンによる凹部の押し上げを解除する押しピン除去工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した半導体装置の製造方法において、前記塗布工程では前記凹部の周りにのみ前記接着剤を塗布する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体チップと、
前記半導体チップと接合させるダイパッドを有するリードフレームと、
前記半導体チップと前記ダイパッドを接合する接着剤と、
を備え、
前記ダイパッドは、前記半導体チップの裏面の面積より開口面積が小さい凹部を有しており、
前記凹部には、前記接着剤が充填されていない中空部が設けられている半導体装置。
【請求項４】
ダイパッドを固定する吸引部と、
前記ダイパッドの一部を押し上げる押しピンと、
前記ダイパッドに半導体チップを搭載させるマウントヘッドと、
前記吸引部と前記マウントヘッドと前記押しピンを制御する制御部と、
を備える半導体装置の製造装置。
【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、半導体装置、および半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを使用するためには、半導体チップを配線基板上に実装する必要がある。配線基板の１つに、リードフレームがある。リードフレームに半導体チップを実装するためにはダイパッド上に接着剤を塗布し、これの上に半導体チップを乗せる必要がある。
【０００３】
なお、特許文献１，２にはダイパッドに凹部を設けることが開示されている。特許文献１では、接着剤にクラックが入り半導体チップがダイパッドから剥離することを防ぐため、および半導体チップを傾くことなくダイパッドに接合させるために、凹部を設けたダイパッドを使用している。特許文献２では、２つの半導体チップを搭載した半導体装置において、半導体装置の小型化と放熱性を両立するために、凹部を設けたダイパッドを使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９６０４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイパッドの上に半導体チップを載せる時、半導体チップとダイパッドの接合に用いる接着剤が必要以上に半導体チップの外側にはみ出す可能性がある。接着剤が必要以上に半導体チップの外側にはみ出した場合、はみ出した接着剤はチップ表面に這い上がり電極パッド上に広がることにより、ボンディングワイヤと電極パッドとの間で接合に異常を引き起こす可能性があった。また、接着剤は封入用樹脂との密着性が悪いため、ダイパッドと半導体チップとの間で樹脂剥離を引き起こす可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、ダイパッドに凹部を有するリードフレームを準備する準備工程と、
上記ダイパッドに接着剤を上記凹部が完全には埋まらないように塗布する塗布工程とと、
上記凹部を押しピンにより押し上げる押し上げ工程と、
上記押し上げ工程後、半導体チップを上記ダイパッドにダイボンディングするダイボンディング工程と、
上記ダイボンディング工程後、上記押しピンによる凹部の押し上げを解除する押しピン除去工程と、
を含む、半導体装置の製造方法が提供される。
【０００７】
さらに本発明によると、半導体チップと、
上記半導体チップと接合させるダイパッドを有するリードフレームと、
上記半導体チップと上記ダイパッドを接合する接着剤と、
を備え、上記ダイパッドは、上記半導体チップの裏面の面積より開口面積が小さい凹部を有しており、
上記凹部には、前記接着剤が充填されていない中空部が設けられている半導体装置が提供される。
なお、上記に記載した半導体装置において、上記接着剤が上記ダイパッドにおける上記凹部周りに塗布された半導体装置が提供される。
【０００８】
さらに本発明によると、ダイパッドを固定する吸引部と、
上記ダイパッドの一部を押し上げる押しピンと、
上記ダイパッドに半導体チップを搭載させるマウントヘッドと、
上記吸引部と上記マウントヘッドと上記押しピンを制御する制御部と、
を備える半導体装置の製造装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、凹部を押し上げた状態のダイパッドに、半導体チップを載せる。次に、押しピン除去工程を行うことで凹部に対して元に戻ろうとする力がかかる。これによって凹部の内側と凹部の外側との間に圧力差が生じる。この圧力差を起因とする凹部向きの吸引力が、接着剤に対してかかる。つまり、半導体チップの外側にはみ出す可能性があった接着剤を、凹部に取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、「ダイボンディングに使用する接着剤が必要以上にはみ出してしまうことを抑制できる。」
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による半導体装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明による半導体装置の製造装置の実施例におけるダイボンディング工程での断面図である。
【図３】図１に示した半導体装置の製造に用いるリードフレームのダイパッドの平面図である。
【図４】（ａ）は、図1に示した半導体装置の製造工程における接着剤を塗布した塗布工程後のダイパッドの断面図、（ｂ）は、図1に示した半導体装置の製造工程における接着剤を塗布した塗布工程後のダイパッドの平面図である。
【図５】図1に示した半導体装置の製造工程における押し上げ工程での断面図である。
【図６】（ａ）は、図1に示した半導体装置の製造工程における押しピン除去工程での断面図、（ｂ）は、図1に示した半導体装置の製造工程における押しピン除去工程での平面図である。
【図７】本発明による半導体装置の実施形態を示す断面図２である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１とは、本実施の形態に係る半導体装置の断面図を示す。
図１に示すように本実施の形態の半導体装置は、半導体チップ１２０と、半導体チップ１２０と接合させるダイパッド１０４を有するリードフレーム１００と、半導体チップ１２０とダイパッド１０４を接合する接着剤１３０と、を含む。本実施の形態において、ダイパッド１０４は、半導体チップ１２０の裏面の面積より開口面積が小さい凹部１０８を有している。凹部１０８には、接着剤１３０が充填されていない中空部１０６が設けられている。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の半導体装置は、リードフレーム１００のリード１０２と半導体チップ１２０の電極パッド（図示せず）がボンディングワイヤ１１０により電気的に接続されている。半導体チップ１２０、リード１０２、およびボンディングワイヤ１１０はモールド樹脂１４０により封止されている
【００１５】
本実施形態による半導体装置に関して、より具体的に述べる。本実施の形態の半導体装置に含まれる凹部１０８は、四角形の形状の開口を備えている。
本半導体装置に含まれるダイパッド１０４における凹部１０８の開口面積は、半導体チップ１２０の裏面の面積に対し６０％の物を使用している。接着剤１３０は、例えば銀ペーストである。
【００１６】
本実施形態における半導体装置では、図１に示すように接着剤１３０の一部が凹部１０８内にはみ出ている。なお、接着剤１３０は凹部１０８の全てを埋めてはいない。このため、凹部１０８内には中空部１０６が形成されている。
さらに、半導体チップ１２０は凹部１０８に覆いかぶさるように接合されている。
【００１７】
図２は、半導体装置の製造装置２００の構成と半導体装置の断面図とを示す図である。図２に示すように、本実施の形態の半導体装置の製造装置２００は、ダイパッド１０４を吸着する吸引部２２０と、ダイパッド１０４の一部を押し上げる押しピン２３０と、ダイパッド１０４に半導体チップ１２０を搭載するマウントヘッド２１０と、吸引部２２０とマウントヘッド２１０と押しピン２３０を制御する制御部２４０と、を含む。
【００１８】
押しピン２３０の可変領域は、凹部１０８の深さに対し５０％である。また押しピン２３０の先端の形状は、半球状の形状になっている。マウントヘッド２１０は、半導体チップ１２０を吸着し、吸着した半導体チップ１２０をダイパッド１０４上に搭載する。
【００１９】
以下、図１に示した半導体装置の製造方法における各工程について説明する。
ここで示す半導体装置の製造方法における各工程とは、ダイパッド１０４に凹部１０８を有するリードフレーム１００を準備する準備工程と、ダイパッド１０４に接着剤１３０を塗布する塗布工程と、凹部１０８を押しピン２３０により押し上げる押し上げ工程と、押し上げ工程後、半導体チップ１２０をダイパッド１０４にダイボンディングするダイボンディング工程と、ダイボンディング工程後、押しピン２３０による凹部１０８の押し上げを解除する押しピン除去工程の５工程を含む。
【００２０】
まず、図３の平面図に示したダイパッド１０４を有するリードフレーム１００を準備する（準備工程）。
【００２１】
次に図４（ａ）の断面図、および図４（ｂ）の平面図に示すように、ダイパッド１０４に接着剤１３０を塗布する（塗布工程）。
具体的には、まず図４（ａ）に示すようにダイパッド１０４を製造装置２００の吸引部２２０によって吸着する。また図４（ｂ）に示すように、吸着されたダイパッド１０４に接着剤１３０を、ダイパッド１０４の凹部１０８の周囲のみに塗布する。
接着剤１３０の塗布では、半導体チップ１２０とダイパッド１０４を接合した際、接合面からその内側に空気が入らないようにしている。さらに、塗布箇所ごとの接着剤１３０の量がバラつかないようにしている。接着剤１３０の塗布方法に関して詳細を述べると、接着剤１３０を塗布開始点から凹部１０８の周囲を一周し、塗布開始点に戻るように塗布する。なお、接着剤１３０をダイパッド１０４から一度も離すことなく塗布している。
【００２２】
次に図５の断面図に示すように、吸引部２２０に固定したダイパッド１０４の凹部１０８を押しピン２３０により押し上げる（押し上げ工程）。
図５に示すように凹部１０８を押し上げることで、凹部１０８の体積は小さくなる。
【００２３】
次に図２に示すように、半導体チップ１２０をダイパッド１０４上に搭載する（ダイボンディング工程）。
ダイパッド１０４は、押しピン２３０によって凹部１０８が押し上げられた状態で吸引部２２０に固定されている。この状態のダイパッド１０４と半導体チップ１２０とを接着剤１３０を用いて接合する。半導体チップ１２０の搭載にはマウントヘッド２１０を用いている。
【００２４】
次に図６（ａ）の断面図、および図６（ｂ）の平面図に示すように、押しピン２３０による凹部１０８の押し上げを解除する（押しピン除去工程）。
図６（ａ）に示すように押しピン除去工程を施すことによって、押し上げられていた凹部１０８を元に戻そうとする力が働く。これによって凹部１０８内と凹部１０８の外との間に圧力差が生じる。接着剤１３０には、圧力差を起因として、凹部１０８内に引き込まれる向きの力がかかる。このため、半導体チップ１２０の外側にはみ出す接着剤１３０は、半導体チップ１２０を這い上がったり、ダイパッド１０４と半導体チップ１２０との間における樹脂剥離を引き起こす量には至らない。
【００２５】
以上の工程により、図１に示した本実施の形態の半導体装置が得られる。
【００２６】
次に本実施の形態の効果について説明する。
本実施形態に係わる半導体装置の製造方法において、押し上げ工程と押しピン除去工程を行うことで凹部１０８が元に戻ろうとする。これにより、凹部１０８の内側と外側との間に圧力差が生じる。次に、この圧力差を起因とする凹部１０８向きの力が接着剤１３０にかかる。このため、接着剤１３０の一部を凹部１０８内に取り込むことができる。すなわち、半導体チップ１２０の外側への接着剤１３０の必要以上のはみ出しを抑制ができる。これによって、ボンディングワイヤ１１０と電極パッドとの間の接合に異常をきたすことがなくなる。さらに、ダイパッド１０４と半導体チップ１２０との間で樹脂剥離も起こりにくくなる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図７は、本実施の形態に係る半導体装置の断面図を示す。本実施形態においても半導体装置の製造工程は第１の実施形態と同じである。
図７に示すように本実施の形態の半導体装置は、第１の実施形態と異なり押し上げ工程と押しピン除去工程を行うことで生じる元に戻ろうとする力によって凹部１０８の形状が、準備工程における凹部１０８の形状に戻っている。本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
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】
【００２９】
１００ リードフレーム
１０２ リード
１０４ ダイパッド
１０６ 中空部
１０８ 凹部
１１０ ボンディングワイヤー
１２０ 半導体チップ
１３０ 接着剤
１４０ モールド樹脂
２００ 半導体装置の製造装置
２１０ マウントヘッド
２２０ 吸引部
２３０ 押しピン 
２４０ 制御部
【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】
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