(57)【要約】【課題】ワイヤが倒れるなどの製品不良を防止した半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】リードフレーム２の裏面上にレジスト層７を形成する。次に、リードフレーム２の表面に半導体チップ３を搭載してワイヤ４によって半導体チップ３及びリードフレーム２を電気的に接続する。その後、レジスト層７の裏面が露出され、かつ、レジスト層の側面が覆われるように、封止部材６を形成する。そして、レジスト層７を取り除いた後に、リードフレーム２の裏面にメッキ層５を形成する。【選択図】図２
2009231347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極層と、前記第１の電極層の表面上に搭載されたチップ部品と、前記チップ部品の電極及び前記第１の電極層の表面間にワイヤボンダされた前記チップ部品及び前記第１の電極層を電気的に接続するワイヤと、前記第１の電極層、前記チップ部品、及び、前記ワイヤ、を封止する封止部材と、を備えた半導体装置において、
前記第１の電極層の裏面上に設けられた前記第１の電極層とは別体に設けられた第２の電極層を備え、そして、
前記封止部材が、前記第２の電極層の裏面を露出し、かつ、前記第２の電極層の側面を覆うように、設けられている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の電極層が、前記第１の電極層の周縁部の少なくとも一部を除くように前記第１の電極層の裏面上に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
第１の電極層と、前記第１の電極層の表面上に搭載されたチップ部品と、前記チップ部品の電極及び前記第１の電極層の表面間にワイヤボンダされた前記チップ部品及び前記第１の電極層を電気的に接続するワイヤと、前記第１の電極層、前記チップ部品、及び、前記ワイヤ、を封止する封止部材と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記第１の電極層の裏面上にレジストを形成する工程と、
前記第１の電極層の表面に前記チップ部材を搭載して前記ワイヤによって前記チップ部材及び前記第１の電極層を電気的に接続する工程と、
前記レジストの裏面が露出され、かつ、前記レジストの側面が覆われるように、前記封止部材を形成する工程と、
前記レジストを取り除く工程と、
前記第１の電極層の裏面に第２の電極層を形成する工程と、
を順次行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に係り、特に、第１の電極層と、前記第１の電極層の表面上に搭載されたチップ部品と、前記チップ部品の電極及び前記第１の電極層の表面間にワイヤボンダされた前記チップ部品及び前記第１の電極層を電気的に接続するワイヤと、前記第１の電極層、前記チップ部品、及び、前記ワイヤ、を封止する封止部材と、を備えた半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置表面に設けた電極をプリント基板に直接半田付けする表面実装技術がある。この技術を用いることにより、ピン挿入方式で必要だったスルーホールが必要なくなり、部品の小型化、実装密度の増大、基板の小型化などが可能となった。
【０００３】
このような、表面実装型の半導体装置の製造方法として、例えば、図３に示されたようなものが提案されている（特許文献１）。まず、同図（Ａ）に示すように、板状のリードフレーム２（第１の電極層）の裏面に粘着材９によってポリイミドシート８を貼り付ける。その後、同図（Ｂ）に示すように、リードフレーム２のダイパッド２Ａの表面に半導体チップ３（チップ部品）を接着して搭載する。そして、半導体チップ３の電極パッド３Ａとリードフレーム２のボンディングパッド２Ｂとの間をワイヤ４によってワイヤボンダして接続する。
【０００４】
次に、同図（Ｃ）に示すように、ワイヤ４で配線がなされた半導体チップ３を封止部材６で封止する。その後、同図（Ｄ）に示すように、ポリイミドシート８を剥がす。これにより、封止部材６の裏面からリードフレーム２の裏面が露出して半導体装置１が完成する。このように、ポリイミドシート８を設けることにより、封止部材６の形成時にリードフレーム２の裏面に封止部材６が付着して接続不良となることを防ぐ。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法では、リードフレーム２の裏側に粘着材９でポリイミドシート８を貼り付けた状態でワイヤボンダを行っている。このため、ワイヤボンダ時に発生する熱により粘着材９が溶けてへこむ。その後、冷やされてへこんだ部分の粘着材９が盛り上がるとワイヤ４が倒れてしまう、という問題があった。そこで、例えばワイヤボンダを行った後にポリイミドシート８を貼り付けて封止することが考えられる。しかしながら、ワイヤ４がつぶれないようにリードフレーム２にポリイミドシート８を貼り付けることは非常に困難であった。
【０００６】
また、従来の半導体の製造方法では、リードフレーム２の裏側にポリイミドシート８を貼り付けている。このポリイミドシート８をシワなく貼り付けるのは非常に難しい。このポリイミドシート８にシワがよるとそのシワに封止部材６が入り込んでしまい、リードフレーム２の裏側に封止部材６が付着して接続不良となってしまう、という問題があった。
【特許文献１】特公２００２−５１９８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、ワイヤが倒れるなどの製品不良を防止した半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載した本発明は、第１の電極層と、前記第１の電極層の表面上に搭載されたチップ部品と、前記チップ部品の電極及び前記第１の電極層の表面間にワイヤボンダされた前記チップ部品及び前記第１の電極層を電気的に接続するワイヤと、前記第１の電極層、前記チップ部品、及び、前記ワイヤ、を封止する封止部材と、を備えた半導体装置において、前記第１の電極層の裏面上に設けられた前記第１の電極層とは別体に設けられた第２の電極層を備え、そして、前記封止部材が、前記第２の電極層の裏面を露出し、かつ、前記第２の電極層の側面を覆うように、設けられていることを特徴とする半導体装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記第２の電極層が、前記第１の電極層の周縁部の少なくとも一部を除くように前記第１の電極層の裏面上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置に存する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、第１の電極層と、前記第１の電極層の表面上に搭載されたチップ部品と、前記チップ部品の電極及び前記第１の電極層の表面間にワイヤボンダされた前記チップ部品及び前記第１の電極層を電気的に接続するワイヤと、前記第１の電極層、前記チップ部品、及び、前記ワイヤ、を封止する封止部材と、を備えた半導体装置の製造方法であって、前記第１の電極層の裏面上にレジストを形成する工程と、前記第１の電極層の表面に前記チップ部材を搭載して前記ワイヤによって前記チップ部材及び前記第１の電極層を電気的に接続する工程と、前記レジストの裏面が露出され、かつ、前記レジストの側面が覆われるように、前記封止部材を形成する工程と、前記レジストを取り除く工程と、前記第１の電極層の裏面に第２の電極層を形成する工程と、を順次行うことを特徴とする半導体装置の製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、第１の電極層の裏面上に、第１の電極層とは別体で第２の電極層が設けられている。封止部材が、第２の電極層の裏面を露出し、かつ、第２の電極層の側面を覆うように、設けられている。この構造によれば、第１の電極層の裏面にレジストを設けた後にワイヤボンダ、封止を行って、その後レジストを除いて第２の電極層を形成するように製造することができる。これにより、粘着材でポリイミドシートを貼り付ける必要がなく、ワイヤが倒れたり、第２の電極層の裏側に封止部材が回るなどの製品不良を防止することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、第２の電極層が、第１の電極層の周縁部の少なくとも一部を除くように第１の電極層の裏面上に設けられているので、第２の電極層が除かれた部分に設けられた封止部材により第１の電極層の裏面が支えられるため、封止部材から第１の電極層が抜け落ちにくくなる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、第１の電極層の裏面にレジストを設けた後にワイヤボンダ、封止を行って、その後レジストを除いて第２の電極層を形成するように製造することができる。これにより、粘着材でポリイミドシートを貼り付ける必要がなく、ワイヤが倒れたり、第１の電極層と第２の電極層との間や第２の電極層の裏面側に封止部材が回るなどの製品不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の半導体装置及び半導体装置の製造方法について、図面を参照して説明する。図１に示すように、半導体装置１は、導電性のリードフレーム２（第１の電極層）と、半導体チップ（チップ部品）３と、ワイヤ４と、メッキ層５（第２の電極層）と、封止部材６と、を備えている。
【００１５】
上記リードフレーム２は、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル・コバルト（Ｎｉ・Ｃｏ）又は銅（Ｃｕ）合金を形成したＮｉ母材層、Ｎｉ・Ｃｏ母材層又はＣｕ母材層と、これらの表面（図１上側）に形成されたワイヤ４の接続が可能な金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）薄膜層と、から構成される。その厚さは、Ｎｉ、Ｎｉ・Ｃｏ又はＣｕ合金を形成したＮｉ母材層、Ｎｉ・Ｃｏ母材層又はＣｕ母材層の厚さが０．１mm〜０．２mmであり、Ａｕ又はＡｇ薄膜層の厚さが０．０５〜１０μmである。
【００１６】
半導体チップ３は、リードフレーム２のダイパッド２Ａの表面上に搭載されている。半導体チップ３は、その表面に電極パッド３Ａ（電極）が設けられている。ワイヤ４は、例えばＡｕから形成されている。ワイヤ４は、半導体チップ３の電極パッド３Ａ及びリードフレーム２のボンディングパッド２Ｂの表面間にワイヤボンダされていて、半導体チップ３及びボンディングパッド２Ｂを電気的に接続する。
【００１７】
メッキ層５は、リードフレーム２の裏側にメッキされて設けられている。即ち、メッキ層５は、リードフレーム２とは別体、即ち別の製造工程で形成されている。また、メッキ層５は、リードフレーム２の周縁を除いた中央部に設けられている。
【００１８】
封止部材６は、樹脂などから構成され、上述したリードフレーム２、半導体チップ３、ワイヤ４及びメッキ層５を封止するように設けられている。封止部材６は、板状に形成されていて、その裏面からメッキ層５の裏面が露出するように設けられている。また、封止部材６は、メッキ層５のリードフレーム２側の側面を覆うように設けられている。即ち、封止部材６は、メッキ層５が設けられていないリードフレーム２裏側の全周縁部を覆うように設けられている。
【００１９】
次に、上述した構成の半導体装置１の製造方法について、図２を参照して説明する。まず、同図（Ａ）に示すように、金属板をエッチング又はスタンピングでリードフレーム２を形成する。その後、リードフレーム２の裏面に印刷やフォトレジストなどによりレジスト層７（レジスト）を設ける。レジスト層７は、リードフレーム２の周縁部を除いた中央部に設けられる。その後、同図（Ｂ）に示すように、リードフレーム２のダイパッド２Ａ上に半導体チップ３を接着して搭載する。次に、ワイヤ４によって、半導体チップ３の電極パッド３Ａとボンディングパッド２Ｂとを電気的に接続する。ワイヤ４は、超音波ボンディングなどによって接続される。
【００２０】
次に、同図（Ｂ）に示すように、半導体チップ３が搭載されて、ワイヤボンディングされた状態のリードフレーム２をモールド金型（図示せず）に装着される。モールド金型内には、樹脂がモールド金型に形成されたキャビティ（図示せず）により注入される。この工程により、図（Ｃ）に示すように、ワイヤ４で接続された半導体チップ３が封止部材６内に封止される。即ち、リードフレーム２、半導体チップ３及びワイヤ４が封止部材６内に封止される。このとき、封止部材６の裏側からレジスト層７が露出されている。また、レジスト層７の側面が封止部材６に覆われている。
【００２１】
次に、同図（Ｄ）に示すように、レジスト層７を除去する。これにより、リードフレーム２の裏側が露出する。その後、同図（Ｅ）に示すように、リードフレーム２の裏側をメッキしてメッキ層５を設けて、完成する。
【００２２】
上述した半導体装置１によれば、リードフレーム２の裏面上に、リードフレーム２とは別体でメッキ層５が設けられている。封止部材６が、リードフレーム２の裏面を露出し、かつ、リードフレーム２の側面を覆うように、設けられている。この構造によれば、図２に示すように、リードフレーム２の裏面にレジスト層７を設けた後にワイヤボンダ、封止を行って、その後レジスト層７を除いてメッキ層５を形成するように製造することができる。これにより、レジスト層７は従来説明した粘着材９のようにワイヤボンダ時に発生する熱により溶けるものではない。このため、ワイヤ４が倒れる製品不良を防止することができる。また、レジスト層７は、粘着材９を用いなくても印刷などにより形成することができる。このため、シワがよる恐れがなく、リードフレーム２とメッキ層５との間に封止部材６が入り込む製品不良を防止することができる。また、封止部材６を形成した後に、メッキ層５を設けることができるので、メッキ層５の裏側に封止部材６が付着する製品不良を防止することができる。
【００２３】
また、上述した半導体装置１によれば、メッキ層５が、リードフレーム２の全周縁部を除くようにリードフレーム２の裏面上に設けられている。これにより、メッキ層５が除かれた部分に設けられた封止部材６によりリードフレーム２の裏面が支えられる。言い換えると、即ち、封止部材６は、メッキ層５が設けられていないリードフレーム２裏側の周縁部を覆うように設けられている。故に、封止部材６からリードフレーム２が抜け落ちにくくなる。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、リードフレーム２の全周縁を除くようにメッキ層５、レジスト層７が設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、リードフレーム２の周縁の一部を除くようにメッキ層５、レジスト層７を設けてもよい。また、リードフレーム２の裏面全体を覆うようにメッキ層５、レジスト層７を設けてもよい。
【００２５】
また、上述した実施形態では、メッキ層５はメッキにより設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、印刷により設けてもよいし、半田付して設けてもよい。
【００２６】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の半導体装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    半導体装置
２    リードフレーム（第１の電極層）
３    半導体チップ（チップ部品）
４    ワイヤ
５    メッキ層（第２の電極層）
６    封止部材
７    レジスト層（レジスト）
【図１】
2009231347.tif 000003
【図２】
2009231347.tif 000004
【図３】
2009231347.tif 000005