(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料からなるベースフィルム上に複数のリードを形成し、
該各リードの一端を半導体チップの電極にボンディングし、他端に外部接続電極を形成し、
該ベースフィルム上に、該半導体チップを囲繞する補強プレートを設け、
該半導体チップの裏面に、該補強プレートと接着されたカバープレートを設け、
少なくとも該半導体チップの表面とその周辺領域を樹脂封止した半導体装置の製造方法において、
上記カバープレート上に上記半導体チップを予め接着してから上記各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行い、
各リードと該半導体チップの電極とのボンディング工程において、補強プレートとカバープレートをクランプ及び加圧した状態で、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うことにより、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に、補強プレートとカバープレートとの接着を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
カバープレート上に半導体チップのみならず補強プレートをも接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
カバープレートとして補強プレートが一体化されたものを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
該半導体チップと該カバープレートとの接着に、ペースト状接着剤を用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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性材料からなるベースフィルム上に複数のリードを形成し、該各リードの一端を半導体チップの電極にボンディングし、他端に外部接続電極を形成し、該半導体チップを囲繞する補強プレートと該半導体チップの裏面に接着されたカバープレートを設け、少なくとも該半導体チップの表面とその周辺領域を樹脂封止した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置として、例えばポリイミド等のベースフィルム上に例えば銅からなる多数のリードをそれぞれその一端部が該ベースフィルムから食み出すように形成し、該各リードを絶縁膜により保護し、各リードの他端部を該絶縁膜に開口を形成することにより露出させ、該露出部に電極バンプを形成し、該バンプを以て外部端子とし、上記各リードのベースフィルムから食み出した部分を半導体チップの各電極にボンディングし、半導体チップを囲繞する補強プレートを設け、該補強プレート及び該半導体チップの裏面をカバープレートに接着し、半導体チップの表面及びその周辺を樹脂で封止したものがあり、それは一般に図８（Ａ）〜（Ｄ）及び図９（Ｅ）〜（Ｇ）に示す方法で製造されていた。
【０００３】
（Ａ）先ず、図８（Ａ）に示すようなテープキャリア１を用意する。２は例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該ベースフィルム２上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【０００４】
（Ｂ）次に、図８（Ｂ）に示すように、半導体チップ８の各電極パッドと、それに対応する上記各リード４内端部のバンプ５を例えばシングルポイントボンディングによりボンディングする。ｔは該ボンディング後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【０００５】
（Ｃ）次に、図８（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の表面と、その各電極パッドと各リード４内端部との接続部を樹脂９で封止する。ｔ′は該樹脂封止後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【０００６】
（Ｄ）次に、図８（Ｄ）に示すように、中央部に半導体チップ８が遊嵌される大きさの孔を有する矩形枠状の補強プレート１０をその孔に半導体チップ８が入るように位置決めして補強プレート１０の上面をベースフィルム４の裏面に接着する。補強プレート１０は例えば銅或いはステンレスからなる。
【０００７】
（Ｅ）次に、図９（Ｅ）に示すように、補強プレート１０及び半導体チップ８の下面にカバープレート１２を接着テープ１３を介して接着する。該カバープレート１２は例えば銅からなる。
【０００８】
（Ｆ）次に、図９（Ｆ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【０００９】
（Ｇ）次に、図９（Ｇ）に示すように、ベースフィルム２を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。尚、カバープレートへの半導体チップ及び補強プレートの接着後に樹脂による半導体チップ８表面及びその近傍の封止を行う場合もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の半導体装置の製造方法によれば、インナーリードボンディング後における半導体チップ８の裏面のベースフィルム１下面との高低差ｔが樹脂封止により、或いはインナーリードボンディング後のハンドリングにより変化し（変化後のその高低差がｔ′）、変化の仕方にはバラツキが生じた。そのばらつきは５０〜１００μｍ程度になった。そのため、補強プレート１０接着後における半導体チップ８と該補強プレート１０の裏面の高さが狂い、±１００μｍ程度の高低差が生じ得ることになり、これら８及び１０のカバープレート１２への接着の接着性が悪くなり、放熱性が悪くなるおそれがあるという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、絶縁性材料からなるベースフィルム上に複数のリードを形成し、該各リードの一端を半導体チップの電極にボンディングし、他端に外部接続電極を形成し、該半導体チップを囲繞する補強プレートと該半導体チップの裏面に接着されたカバープレートを設け、少なくとも該半導体チップの表面とその周辺領域を樹脂封止した半導体装置の製造において、半導体チップと補強プレートとの底面の高低差により該半導体チップ及び補強プレートの底面とカバープレートとの接着性が悪くなり、放熱性が悪くなることを防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体装置の製造方法は、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行い、各リードと該半導体チップの電極とのボンディング工程において、補強プレートとカバープレートをクランプ及び加圧した状態で、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うことにより、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に、補強プレートとカバープレートとの接着を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
また、リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うので、作業効率を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明半導体装置の製造方法の一つは、基本的には、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディング（インナーリードボンディング）を行うものであるが、カバープレート上に半導体チップのみならず補強プレートをも接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うようにすると良い。そして、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うようにすると、より生産効率を高める上で好ましい。
【００２１】
尚、本発明はチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）リードタイプの半導体装置一般に適用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）〜（Ｅ）及び図２（Ｆ）、（Ｇ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例を工程順（Ａ）〜（Ｇ）に示す断面図である。
【００２３】
（Ａ）図１（Ａ）に示すように、カバープレート１２を用意し、その略中央部に半導体チップ８を接着剤１５を介して接着すると共に、カバープレート１２の補強プレート（１０）を載置すべき領域に接着剤１６を接着する。
【００２４】
（Ｂ）一方、図１（Ｂ）に示すように、テープキャリア１を用意し、補強プレート１０をテープキャリア１の裏面に接着する。尚、２はテープキャリア１の例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該テープキャリア１上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【００２５】
（Ｃ）図１（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の接着されたカバープレート１２に上記テープキャリア１の裏面に接着された補強プレート１０の裏面を上記接着剤１６により接着する。
【００２６】
（Ｄ）図１（Ｄ）に示すように、テープキャリア１の各リード４の先端部を半導体チップ８の各電極パッド８ａにインナーリードボンディングする。このインナーリードボンディングには、図３に示すインナーリードボンディング装置が好適である。該装置は、半導体チップ８が接着されたカバープレート１２の略全体を受けるボンドステージ１７と、テープキャリア１上に形成されたリード４の半導体チップ８の電極にボンディングすべき部分以外の略全体を上記ボンドステージ１７側に加圧するクランパ１８とを備えており、このクランパ１８によりテープキャリア１をボンドステージ１７にクランプした状態で、上記リード４を半導体チップ８の電極にボンディングツール１９によりボンディングすることができる。
【００２７】
尚、工程（Ｃ）と（Ｄ）とはインナーボンディング装置を用いて連続的に行うようにすることができる。即ち、接着剤１６による接着のための加圧をインナーリードボンディング装置を用いてクランパ１８により行い、その加圧と同時にインナーリードボンディングも行うのである。
【００２８】
（Ｅ）図１（Ｅ）に示すように、樹脂封止する。９は封止樹脂である。
【００２９】
（Ｆ）図２（Ｆ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【００３０】
（Ｇ）次に、図２（Ｇ）に示すように、テープキャリア１を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。
【００３１】
このような半導体装置の製造方法によれば、カバープレート１２上に半導体チップ８を予め接着してから各リード４と該半導体チップ８の電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップ８と補強プレート１０の裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
【００３２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明半導体装置の製造方法の第２の実施例の要部を工程順（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面図である。
【００３３】
（Ａ）図４（Ａ）に示すように、カバープレート１２を用意し、その略中央部に半導体チップ８を接着剤１５を介して接着すると共に、カバープレート１２の補強プレート１０を載置すべき領域に接着剤１６を接着する。
【００３４】
（Ｂ）次に、図４（Ｂ）に示すように、カバープレート１２に上記接着剤１６を介して補強プレート１０を接着する。
【００３５】
（Ｃ）図４（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の接着されたカバープレート１２に上記テープキャリア１の裏面に接着された補強プレート１０の裏面を上記接着剤１６により接着する。
【００３６】
以後の工程は、図１に示す半導体装置の製造方法の工程（Ｄ）〜（Ｇ）と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
本実施例は、カバープレート１２に半導体チップ８及び補強プレート１０を接着した後、インナーリードボンディングを行うので、半導体チップ８と補強プレート１０の底面に高低差が生じてカバープレート１２の接着性が悪くなるというおそれがない。
【００３８】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明半導体装置の製造方法の第３の実施例の要部を工程順（Ａ）、（Ｂ）に示す断面図である。本実施例は、本発明をカバープレートとカバープレートを一体化した半導体装置に適用したものである。
【００３９】
（Ａ）図５（Ａ）に示すように、補強プレート一体化カバープレート２０を用意し、その半導体チップ収納凹部２１の内底面上に接着剤１５を介して半導体チップ８を接着する。
【００４０】
（Ｂ）図５（Ｂ）に示すように、補強プレート一体化カバープレート２０の上面にテープキャリア１の裏面を接着する。
【００４１】
以後の工程は、図１に示す半導体装置の製造方法の工程（Ｄ）〜（Ｇ）と同じであるので、説明を省略する。
【００４２】
このような半導体装置の製造方法によれば、カバープレートが補強プレートと一体化しているので、カバープレートに補強プレートと半導体チップの両方を接着するが故に生じた、補強プレートと半導体チップの裏面の高低差による接着性の低下、それから派生する放熱性の低下という問題は発生するおそれがない。
【００４３】
図６（Ａ）乃至（Ｅ）及び図７（Ｆ）〜（Ｈ）は半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００４４】
（Ａ）先ず、図６（Ａ）に示すようなテープキャリア１を用意する。２は例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該ベースフィルム２上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【００４５】
（Ｂ）次に、図６（Ｂ）に示すように、半導体チップ８の各電極パッドと、それに対応する上記各リード４内端部のバンプ５を例えばシングルポイントボンディングによりボンディングする。ｔは該ボンディング後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【００４６】
（Ｃ）次に、図６（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の表面と、その各電極パッドと各リード４内端部との接続部を樹脂９で封止する。ｔ′は該樹脂封止後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【００４７】
（Ｄ）次に、図６（Ｄ）に示すように、中央部に半導体チップ８が遊嵌される大きさの孔を有する矩形枠状の補強プレート１０をその孔に半導体チップ８が入るように位置決めして補強プレート１０の上面をベースフィルム２の下面に接着する。
【００４８】
（Ｅ）次に、図６（Ｅ）に示すように、半導体チップ８の下面に例えばディスペンサを用いる等してペースト状接着剤２３を塗布する（厚さは例えば数１００μｍ程度になる。）。即ち、半導体チップ８のカバープレート１２への接着手段として接着テープに代えてペースト状接着剤２３を用いることとするのである。
【００４９】
（Ｆ）次に、接着テープ１３を補強プレート１０のカバープレート１２への接着に用いる。そして、半導体チップ８をカバープレート１２に対して位置合わせして押さえる。すると、図７（Ｆ）に示すように、ペースト状接着剤２３が潰れて補強プレート１０と半導体チップ８の裏面間の高低差を吸収しながら半導体チップ８をカバープレート１２に対して接着する状態になる。従って、高低差があっても接着性は充分に確保することができる。というのは、補強プレート１０と半導体チップ８の裏面の高さのばらつきは現在の技術では５０〜１００μｍ程度であり、それ以上にはならないのに対し、ディスペンサを用いる等して塗布したペースト状接着剤の厚さは数１００μｍにもなり、補強プレート１０と半導体チップ８の裏面に生じ得る高低差である５０〜１００μｍは充分に吸収し得るからである。
【００５０】
（Ｇ）次に、図７（Ｇ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【００５１】
（Ｈ）次に、図７（Ｈ）に示すように、ベースフィルム１を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。
【００５２】
このような半導体装置の製造方法によれば、半導体チップ８のカバープレート１２に対する接着手段として接着テープに代えてペースト状接着剤２３を用いるので、補強プレート１０・カバープレート１２間の裏面の高低差をペースト状接着剤２３により吸収することができ、接着性は充分に確保することができ、延いては放熱性の低下を防止することができる。尚、補強プレート１０と、カバープレート１２との接着にはペースト状接着剤２３を用い、半導体チップ８とカバープレート１２との接着には接着テープ１３を用いるようにしても良いし、総てに、即ち半導体チップ８とカバープレート１２との接着及び半導体チップ８と補強プレート１２との接着の両方にペースト状接着剤１３を用いるいるようにしても良い。即ち、半導体チップと補強プレートの裏面にの高低差をペースト状接着剤により吸収することができればどの形態で実施しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
また、請求項１の半導体装置の製造方法によれば、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うので、作業効率を高めることができる。
【００５４】
請求項２の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップのみならず補強プレートをも接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの底面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれが伴わない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
【００５５】
請求項３の半導体装置の製造方法によれば、カバープレートとして補強プレートが一体化されたものを用いるので、補強プレートをカバープレートに接着する工程が不要となり、従って、組立工数を低減することができる。
【００５６】
請求項４の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップとカバープレートとの接着にペースト状接着剤を用いるので、半導体チップと補強プレートの裏面に若干の高低差があってもその高低差をペースト状接着剤により吸収することができる。従って、半導体チップ及び補強プレートを共にカバープレートに対して良好に接着することができ、延いては半導体チップの放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例の工程（Ａ）〜（Ｅ）を順に示す断面図である。
【図２】（Ｆ）、（Ｇ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例を工程（Ｆ）、（Ｇ）を順に示す断面図である。
【図３】本発明半導体装置の製造方法の実施に用いる半導体製造装置（インナーリードボンディング装置）の一例を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明半導体装置の製造方法の第２の実施例の要部を工程順（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明半導体装置の製造方法の第３の実施例の要部を工程順（Ａ）、（Ｂ）に示す断面図である。
【図６】  （Ａ）〜（Ｅ）は半導体装置の製造方法の工程（Ａ）〜（Ｅ）を順に示す断面図である。
【図７】  （Ｆ）〜（Ｈ）は半導体装置の製造方法の工程（Ｆ）〜（Ｈ）を順に示す断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は従来例の工程（Ａ）〜（Ｄ）を順に示す断面図である。
【図９】（Ｅ）〜（Ｇ）は上記従来例の工程（Ｅ）〜（Ｇ）を順に示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・テープキャリア、２・・・ベースフィルム、４・・・リード、
５・・・バンプ、  ８・・・半導体チップ、９・・・封止樹脂、
１０・・・補強プレート、１２・・・カバープレート、
１７・・・ボンドステージ、１８・・・クランパ、
１９・・・ボンディングツール、２３・・・ペースト状接着剤。
【図１】
0003945017.tif 000002
【図２】
0003945017.tif 000003
【図３】
0003945017.tif 000004
【図４】
0003945017.tif 000005
【図５】
0003945017.tif 000006
【図６】
0003945017.tif 000007
【図７】
0003945017.tif 000008
【図８】
0003945017.tif 000009
【図９】
0003945017.tif 000010