(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金から成るアイランドと、前記アイランドに固着され、上部に２つの電極パッド、裏面が残りの端子となる３端子型の半導体素子と、前記半導体素子の上部にある２つの電極パッドとそれぞれ一端が電気的に接続され接着された導電素材から成る板状で、前記半導体チップの大きさの範囲内で設けられた第１のポスト電極と、前記アイランドに一端が固着されることで、前記半導体素子の裏面と電気的に接続された導電素材から成る板状の第２のポスト電極と、前記アイランド、前記半導体素子、前記第１のポスト電極および前記第２のポスト電極を被覆し、表面、裏面および前記表面および裏面の周囲をつなぐ４側面から成る６面体から成る樹脂層とを有する半導体装置に於いて、
前記樹脂層の裏面には、前記アイランドの裏面が前記樹脂層で被覆されて設けられ、前記樹脂層の表面は、前記第１のポスト電極の他端および前記第２のポスト電極の他端が露出することを特徴とした半導体装置。
【請求項２】
前記第１のポスト電極の他端および前記第２のポスト電極の他端が、突出して露出する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
アイランド上に半導体素子を固着し、
前記半導体素子の上部にある電極パッドにそれぞれ第１のポスト電極の一端を接続し、前記アイランドに第２のポスト電極の一端を接続し、
前記第１のポスト電極の他端と前記第２のポスト電極の他端が露出するように前記半導体素子、前記第１のポスト電極および前記第２のポスト電極を樹脂で被覆する半導体装置の製造方法に於いて、
前記樹脂での被覆は、前記第１のポスト電極および前記第２のポスト電極を樹脂を埋設し、前記樹脂の表面を研磨して、前記第１のポスト電極の他端と前記第２のポスト電極の他端を露出させることを特徴とした半導体装置の製造方法。
【請求項４】
アイランド上に半導体素子を固着し、
前記半導体素子の上部にある電極パッドにそれぞれ第１のポスト電極の一端を接続し、前記アイランドに第２のポスト電極の一端を接続し、
前記第１のポスト電極の他端と前記第２のポスト電極の他端が露出するように前記半導体素子、前記第１のポスト電極および前記第２のポスト電極を樹脂で被覆する半導体装置の製造方法に於いて、
前記樹脂での被覆は、前記第１のポスト電極および前記第２のポスト電極の他端に剥離シートを張り付けた状態でトランスファーモールドし、その後で、前記剥離シートを取り除き、前記第１のポスト電極の他端と前記第２のポスト電極の他端を露出させることを特徴とした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】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にパッケージ外形の薄形化が可能な、半導体装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子応用機器の軽薄短小化の要求に応じるため、半導体装置の外形寸法及び外形寸法に準じる実装面積は小型化の一途をたどっている。その最終形態が半導体ペレットを直接実装するベアチップ実装、あるいはチップサイズと外形寸法とが同等になるチップサイズパッケージである。しかし、いずれも半導体ペレットを剥き出しで実装するため、耐湿性と信頼性の点では、未だ樹脂で封止したものに分がある。
【０００３】
図６に、樹脂封止した形態で、比較的小型化した半導体装置の例を示した。トランジスタ等の素子が形成された半導体ペレット１がリードフレームのアイランド２上に半田等のろう材によって固着実装され、半導体ペレット１の電極パッドとリード端子３とがワイヤ４で接続され、半導体ペレット１の周辺部分が樹脂５で被覆され、樹脂５の外部にリード端子３の先端部分が導出され、導出されたリード端子３が、２回折り曲げられた形状を有している。（例えば特開平０５−１２９４７３号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リード端子３を樹脂の外側に導出する形状では、リード端子３が突出する分だけ実装面積が増大し、小型化が困難である欠点があった。
【０００５】
また、ボンディングワイヤを用いる構成では、そのループ高さの制約から封止外形の薄形化が困難である欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した各事情に鑑みて成されたものであり、アイランド上に半導体ペレットを固着し、前記半導体ペレットの電極パッドに第１のポスト電極を固着し、前記アイランド部に第２のポスト電極を固着し、前記第１と第２のポスト電極が表面に露出するように前記半導体ペレットの周囲を樹脂封止し、前記第２のポスト電極を前記半導体ペレットの裏面側の取り出し電極としたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、アイランド上に半導体ペレットを固着する工程と、
前記半導体ペレットの電極パッドに第１のポスト電極を接続する工程と、
前記アイランドに第２のポスト電極を接続する工程と、
前記第１と第２のポスト電極の表面を露出するように前記半導体ペレットの周囲を樹脂で封止する工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の半導体装置を示す（Ａ）断面図と（Ｂ）平面図である。半導体ペレット１０には、各種前処理工程によってトランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴなどの、３端子型の半導体素子が形成されている。バイポーラトランジスタ素子を例にすれば、半導体ペレット１０の裏面側をコレクタとし、表面側にはベースとなる領域とエミッタとなる領域とを拡散手法によって形成し、半導体ペレット１０上部にベース及びエミッタ用の外部接続用の電極パッド１１を形成したものである。
【００１０】
１２はアイランドであり、その表面に半田、金などの導電性のプリフォーム剤１３によって半導体ペレット１０をダイボンドしている。半導体ペレット１０の電極パッド１１の上には、同じく半田、金などのプリフォーム剤１４によって第１のポスト電極１５が接着されている。
【００１１】
アイランド１２は水平に段差なく延在しており、その延在部１２ａに第２のポスト電極１６がプリフォーム剤１７によって接着されている。樹脂層１８はアイランド１２の周囲を被覆して、半導体チップ１０を封止する。樹脂層１８の上部には第１と第２のポスト電極１５、１６の先端部分が露出する。第１と第２のポスト電極１５、１６は鉄、銅、アルミニウム等の導電素材からなる板状素材であり、第１のポスト電極１５はベースとエミッタの電極パッド１１に接続されて各々ベース電極とエミッタ電極として、第２のポスト電極１６はアイランド１２を経由して半導体ペレット１０の裏面側に接続され、コレクタ電極として導出される。
【００１２】
アイランド１２は鉄あるいは銅系の合金素材からなり、０．１５ｍｍ程度の板厚を具備する。この上に厚みが２００μｍ程度の半導体ペレット１０が、膜厚２０〜３０μｍのプリフォーム剤１３を介して固着されている。半導体ペレット１０の上には板厚が０．１ｍｍ程度の第１のポスト電極１５が、膜厚２０〜３０μｍのプリフォーム剤１４を介して固着されている。この時、第１のポスト電極１５は必ずしも電極パッド１２と同じ大きさである必要がなく、電気的接続が保たれていればよい。従って、半導体ペレット１０の大きさの範囲内、場合によっては半導体ペレット１０からはみ出すような形態で任意の大きさとピッチ間隔で配置することが可能である。
【００１３】
更に、第２のポスト電極１６はアイランド１２の延在部に対して任意の位置に設置できるし、その大きさも任意に設定できる。従って、第１のポスト電極１５と共に、ベース。エミッタ。コレクタ電極の端子配列を任意に設定することが出来る。また、樹脂封止後、第１と第２のポスト電極１５、１６に対して半田ボールのような接続部材を改めて接着することも可能である。なお、アイランド１２裏面側には０．１ｍｍ程度の厚みで樹脂層１８が形成されている。斯かる構成は、従来のボンディングワイヤを用いることがないので、樹脂層１８の厚みを薄形化することが出来る。
【００１４】
図２は、斯かる半導体装置の製造方法の、第１の実施の形態を示したものである。以下に詳細に説明する。
第１工程：図２（Ａ）参照
１枚の素材からエッチングあるいは打ち抜き加工することにより、アイランド１２を多数個形成したリードフレーム２０を準備する。各アイランド１２は延在部１２ａによってリードフレーム２０に保持される。
【００１５】
第２工程：図２（Ｂ）参照
アイランド１２表面にプリフォーム剤１３を供給し、前処理が終了した半導体ペレット１０をプリフォーム剤１３の上に設置して、半導体ペレット１０をダイボンドする。
【００１６】
第３工程：図３（Ａ）参照
半導体ペレット１０の電極パッド１１上にプリフォーム剤１４を供給し、別途に形成した第１のポスト電極１５を固定する。同様にしてアイランド１２の延在部にもプリフォーム剤１４を供給し、別途に形成した第２のポスト電極１６を固定する。
【００１７】
第４工程：図３（Ｂ）参照
半導体ペレット１０と第１と第２のポスト電極１５、１６を設置したリードフレーム２０を金型のキャビティ内に設置し、各半導体装置毎にアイランド１２の周囲を樹脂層１８でトランスファーモールドする。このとき、樹脂層１２は第１と第２のポスト電極１５、１６の上部を完全に埋没する。
【００１８】
第５工程：図４（Ａ）参照
金型からリードフレーム２０を取り出し、樹脂層１８の表面を研磨する。研磨には、例えばダイシング装置のダイシングブレードを用いる。各半導体装置の高さが一定高さになるように、且つ、樹脂層１８の表面に第１と第２のポスト電極１５、１６が露出するまで研磨する。このとき、第１と第２のポスト電極１５、１６の表面を０．０１〜０．０８ｍｍ程度削るように制御する。前記ブレードには様々な板厚のものが準備されており、比較的厚めのブレードを用いて、切削を複数回繰り返すことで全体を削る。尚、ダイシングブレードの他に砥石によっても平坦面を形成することが可能である。
【００１９】
第６工程：図４（Ｂ）参照
そして、アイランド１２の延在部１２ａを切断して、各半導体装置をリードフレーム２０から分離する。なお、第１と第２のポスト電極１５、１６に半田ボール等を接続する場合は、第５工程の後に行ってから第６工程を行う。また、金属メッキ層を形成する場合も同様である。
【００２０】
図５は、製造方法における第２の実施の形態を示すものである。先の形態とは第１〜第３工程までは同一であるので説明を省略する。
【００２１】
第４工程：図５（Ａ）参照
第１と第２のポスト電極１５、１６を形成した半導体ペレット１０を、金型２１内に設置する。金型のキャビティ内には剥離シート２２（例えば、商品名ＥＴＳＥ：日東電工）をあらかじめ設置しておき、剥離シート２２に第１と第２のポスト電極１５、１６の頭部を接触するようにして設置する。この状態で樹脂を注入して樹脂層１８を形成する。
【００２２】
第５工程：図５（Ｂ）参照
素子を金型から取り出し、剥離シート２２を剥離すると、樹脂層１８の表面に第１と第２のポスト電極１５、１６の頭部が突出した構造を得ることが出来る。突出した部分をダイシング装置で研磨し、そして、リードフレームからアイランド１２の延在部を切断・分離することで図３（Ｃ）と同様の個別半導体装置を形成する。露出した第１と第２のポスト電極１５、１６表面に半田ボールなどの突出電極を形成する場合には、剥離シートを除去した後に実施する。剥離シートを用いることにより、研磨する樹脂の量を減らすことが出いる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の半導体装置は、樹脂層１８の表面ベース・エミッタ・コレクタ用の電極が露出した構成である。従って実装基板に対して各電極を対向接着することが可能であるので、半導体装置の実装面積を大幅に縮小できるものである。
【００２４】
更に、半導体ペレット１０を樹脂層１８で完全に被覆することが出来るので、装置の耐湿性を維持し信頼性の高いものにすることが出来る。
【００２５】
更に、ボンディングワイヤを用いないので、樹脂層１８の厚みを容易に薄く設計することが出来、機器側のへ矩形化の要求に応じることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明するための断面図と平面図である。
【図２】本発明の製造方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の製造方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の製造方法を示す斜視図である。
【図５】本発明の製造方法の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図６】従来例を説明するための断面図である。
【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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