(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が回路形成面の中央部に形成された半導体チップと、
前記回路形成面に対して絶縁性を有する接着層により接着され、一端となる電極接続部が前記回路形成面の中央部に位置し、他端となる外部接続部が前記回路形成面の周辺部もしくは半導体チップの外側に位置するように、前記回路形成面と平行な状態で配置された平板帯状の複数のリードと、
前記複数のリードの電極接続部と前記複数の電極とを電気的に接続する接続手段と、
前記外部接続部の前記回路形成面とは反対側の露出面を外部に露出させた状態で、前記複数のリードの一端近傍、前記回路形成面、前記接続手段を覆うようにモールド形成され、前記回路形成面の中央部で前記複数のリードの外部接続部より一段突出する突出部を含み、前記突出部の前記露出面からの立ち上がり部分である段差部は、該段差部の前記複数のリードを覆う部分が他の部分より前記回路形成面の中央側に後退するよう凹凸を繰り返す形状に形成されている封止樹脂層と、
この封止樹脂層には覆われず露出した状態の前記複数のリードの外部接続部にそれぞれ形成され、前記段差部に沿って直線的にかつ接するように配列されたバンプとを備えることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記接着層は、絶縁性を有する接着テープであり、前記接続手段は、ボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記外部接続部の露出面には、前記パンプを固着するための凹部が形成され、該凹部の内面に半田付け用の金属メッキが施されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
複数の電極が回路形成面の中央部に形成された半導体チップと、
前記複数の電極のそれぞれに電気的に接続され、前記回路形成面とほぼ平行な状態で配置された平板帯状の複数のリードと、
前記複数のリードのそれぞれの一部を覆い、かつ前記回路形成面を覆うよう形成され、前記回路形成面の中央で前記リードより一段突出して形成された突出部を含み、前記突出部の前記露出面からの立ち上がり部分である段差部は、該段差部の前記複数のリードを覆う部分が他の部分より前記回路形成面の中央側に後退するよう凹凸を繰り返す形状に形成されている封止樹脂層と、
前記封止樹脂層から露出する前記リードの露出面にそれぞれ形成され、前記段差部に沿って直線的にかつ接するように配列された複数のバンプとを備えることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
前記バンプは、前記突出部より一定の寸法だけ高くなるような高さで、前記露出面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップの回路形成面の反対側となる裏面は、前記封止樹脂層に覆われずに外部に露出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項７】
前記封止樹脂層の段差部は、ほぼ平面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項８】
プリント基板に固定された樹脂封止型半導体装置であって、
複数の電極が前記プリント基板に対向する回路形成面の中央部に形成された半導体チツプと、
前記複数の電極のそれぞれに電気的に接続され、前記回路形成面とほぼ平行な状態で配置された平板帯状の複数のリードと、
前記複数のリードのそれぞれの一部を覆い、かつ前記回路形成面を覆うよう形成され、前記回路形成面の中央で前記リードより一段突出して前記プリント基板に接するよう形成された突出部を含み、前記突出部の前記露出面からの立ち上がり部分である段差部は、該段差部の前記複数のリードを覆う部分が他の部分より前記回路形成面の中央側に後退するよう凹凸を繰り返す形状に形成されている封止樹脂層と、
前記封止樹脂層から露出する前記リードの露出面と前記プリント基板の回路パターンとをそれぞれ接続し、前記段差部に沿って直線的にかつ接するように配列された複数のバンプとを備えることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項９】
前記リードは、前記回路形成面に対して絶縁性を有する接着層により接着され、一端となる電極接続部が前記回路形成面の中央部に位置し、他端となる外部接続部が前記回路形成面の周辺部もしくは半導体チップの外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項８に記載の樹脂封止型半導体装置。
【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、特に半導体チップのサイズ内にリードが設けられたチップ・スケール・パッケージと呼ばれる樹脂封止型の半導体装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ(集積回路)カードやメモリカードの発達に伴い、これらのカードの中に搭載される半導体装置には、薄型、小型のものが要求されるようになっている。チップ・スケール・パッケージは、これらの要求に対応すべく開発されたものであり、半導体チップの回路形成面に接続されるリードをチップのサイズ内に収めて全体の小型化を図ると共に、回路形成面の裏面を露出した形で封止樹脂層を形成することにより、薄型化を図っている。
【０００３】
図６(ａ)、(ｂ)は、従来のチップ・スケール・パッケージの樹脂封止型半導体装置を示す構造図であり、(ａ)は外観を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面拡大図である。この半導体装置は、半導体チップ１を有しており、その一面となる回路形成面１ａの中央部には複数の電極２が形成されている。
【０００４】
リード４は、２カ所で折り曲げられた薄板状の金属板であり、回路形成面１ａの中央部で絶縁性を有する接着テープ３を介して回路形成面１ａに接着される電極接続部４ａと、この接着部４ａとほぼ平行に段違いで形成された外部接続部４ｂと、電極接続部４ａと外部接続部４ｂとを結ぶ傾斜した中間部４ｃとを有する。リード４の電極接続部４ａは、金線５により電極２に対して電気的に接続されており、外部接続部４ｂは回路形成面１ａに対して所定の間隔をおいて位置している。
【０００５】
半導体チップ１の回路形成面１ａと周囲の側面とは、リード４の外部接続部４ｂのみを露出させた状態でモールド形成された封止樹脂層６により封止されている。一方、半導体チップ１の回路形成面１ａの反対側の面である裏面１ｂは封止樹脂層６により覆われずに露出した状態となっている。
【０００６】
上記のような半導体装置は、例えば、次のような工程で製造される。
まず、半導体チップ１の回路形成面１ａに、成形されたリードフレームのリード４を、接着テープ３によって接着した後、このリード４の電極接続部４ａと半導体チップ１の電極２との間を金線５のボンディングにより電気的に接続する。電極接続部４ａには、ワイヤボンディング用の銀メッキがリードフレームの製作時に施されている。
【０００７】
次に、半導体チップ１をリードフレームが接着された状態でモールド用の下金型にマウントする。このとき、半導体チップ１の裏面１ｂがモールド用の下金型の底部に接し、リードフレームのフレーム部が下金型の枠部の所定箇所に位置するようにマウントする。さらに、半導体チップ１がマウントされた下金型に、これと対になる上金型をかぶせ、ゲートから液状のモールド樹脂を金型内に注入する。モールド樹脂が硬化した後、封止樹脂層６によりモールドされた半導体チップ１を金型から取り出し、リードフレームの不要部分をカットし、リード４の外部接続部４ｂに半田付け用の銀メッキ等を施して半導体装置が完成する。
【０００８】
上記のようにして形成された半導体装置をプリント基板へ実装する際には、プリント基板の部品搭載面のフットプリントに、スクリーン印刷等によりクリーム半田を塗布する。そして、クリーム半田の上にリード４の外部接続部４ｂが接触するように半導体装置を搭載し、リフロー装置に入れて約３００℃に加熱し、クリーム半田を溶融させて半導体装置をプリント基板に半田付けする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の樹脂封止型の半導体装置では、図７(ａ)、(ｂ)に示すような主として２つの問題があった。第１の問題は、斜視図である図３(ａ)に示されるように、モールド成型時に半導体装置のリード４の外部接続部４ｂ上にモールド樹脂がはみ出して、いわゆる樹脂バリ７が生じることである。リードフレームを金型内にマウントした際に、リード４の外部接続部４ｂはキャビティ内で浮いた状態となり、これを上金型の内部上面に当て付ける手段がないため、上金型への密着性が弱く、金型内に注入されたモールド樹脂が外部接続部４ｂと上金型の内部上面との間に入り込んで樹脂バリ７を生じさせる可能性が高い。樹脂バリ７は半導体装置のプリント基板への半田付けを妨げるため、プリント基板への実装前に、例えば高圧の水を吹き付ける等の手段により樹脂バリ７を取り除く必要があり、そのためには工程数が増加するという問題が生じる。
【００１０】
また、上記第１の問題に付随して、従来の樹脂封止型半導体装置では、リード４へのメッキが封止樹脂層６の形成前と後との２工程必要となるという問題がある。すなわち、樹脂バリ７が発生した場合、上記のようにこれを取り除く工程が必要となるため、外部接続部４ｂに施される半田付け用の銀メッキは、樹脂バリ７を取り除く工程の後に行われる必要がある。これに対して、電極接続部４ａへのワイヤボンディング用の銀メッキは、リードフレームの製作時に施される必要がある。
【００１１】
第２の問題は、半導体装置のプリント基板への実装状態を示す図７(ｂ)に示されるように、プリント基板８のフットプリント９との間を接続する半田１０に亀裂１１が生じやすいことである。これは、プリント基板８への実装後に温度変化が激しい環境で使用された場合、あるいは、リフロー装置による加熱の後に常温に冷却されるとき、封止樹脂層６とプリント基板８との熱膨張率の違いにより半田１０に応力が加わり、この半田１０に脆性破壊が発生するために生じる。半田１０に亀裂１１が生じると、プリント基板８と半導体装置との間の機械的な接続強度が弱まると共に、電気的な接続が不安定になるという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、モールド成型時に樹脂バリが発生しにくく、半田に亀裂が生じるのを防ぐことができる樹脂封止型半導体装置を提供することを目的(課題)とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる樹脂封止型半導体装置は、上記の目的を達成させるため、複数の電極が回路形成面の中央部に形成された半導体チップと、回路形成面に対して絶縁性を有する接着層により接着され、一端となる電極接続部が回路形成面の中央部に位置し、他端となる外部接続部が回路形成面の周辺部もしくは半導体チップの外側に位置するように、回路形成面と平行な状態で配置された平板帯状の複数のリードと、複数のリードの電極接続部と複数の電極とを電気的に接続する接続手段と、外部接続部の回路形成面とは反対側の面を露出させた状態で、複数のリードの一端近傍、回路形成面、接続手段を覆うようにモールド形成され、回路形成面の中央部で複数のリードの外部接続部より一段突出する突出部を含む封止樹脂層と、樹脂封止層の突出部より一定の寸法だけ高くなるような高さで、この封止樹脂層には覆われず露出した状態の複数のリードの外部接続部にそれぞれ形成されたバンプとを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、半導体チップの内部回路は、接続部、リードを介してバンプに対して電気的に接続され、バンプをプリント基板の配線に接続することにより、プリント基板に配置された外部回路との間で信号の入出力が可能となる。
また、上記構成にかかる樹脂封止型半導体装置は、半導体チップの回路形成面の周辺部に接着層を設けてリードを接着する工程と、リードの電極接続部と半導体チップの電極とを接続手段によりそれぞれ電気的に接続する工程と、この２工程が終了した半導体チップをモールド用の金型にマウントして外部接続部の回路形成面とは反対側の面を露出させた状態で、複数のリード、回路形成面、接続手段を覆うように封止樹脂層をモールド形成する工程と、複数のリードの露出面にそれぞれバンプを形成する工程とを順に実行することにより製造される。
【００１５】
接着層としては、絶縁性を有する接着テープを用いることができる。また、接続部としては、ボンディングワイヤを用いることができる。リードの外部接続部の露出面には、バンプを固着するための凹部を形成することができ、その場合には、この凹部の内面に半田付け用の金属メッキを施すことが望ましい。
【００１６】
バンプは、突出部の露出面からの立ち上がり部分である段差部に沿って一列に配列させることができる。この場合、バンプは、封止樹脂層の段差部に接するように配置すればよい。一実施例では、封止樹脂層は、段差部がほぼ平面状となるよう形成されている。また、他の実施例では、封止樹脂層の段差部は、段差部の複数のリードを覆う部分が他の部分より回路形成面の中央側に後退するよう凹凸を繰り返す形状に形成されている。
【００１７】
また、この発明にかかる樹脂封止型半導体装置は、プリント基板に固定された状態では、複数の電極がプリント基板に対向する回路形成面の中央部に形成された半導体チップと、複数の電極のそれぞれに電気的に接続され、回路形成面とほぼ平行な状態で配置された平板帯状の複数のリードと、複数のリードのそれぞれの一部を覆い、かつ回路形成面を覆うよう形成され、回路形成面の中央でリードより一段突出してプリント基板に接するよう形成された突出部を含む封止樹脂層と、封止樹脂層から露出するリードの露出面とプリント基板の回路パターンとをそれぞれ接続する複数のバンプとを備えることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる樹脂封止型半導体装置の実施形態を説明する。図１(ａ)、(ｂ)は、本発明の第１の実施例を示す樹脂封止型半導体装置の構造図であり、(ａ)は外観を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１９】
第１の実施例にかかる樹脂封止型半導体装置は、直方体状の半導体チップ２１を有しており、その一面となる回路形成面２１ａの中央部には、半導体チップ２１の内部回路を外部に接続するための複数の電極２２が形成されている。電極２２は、この例では回路形成面２１の長手方向に沿って４つづつ２列で形成されており、合計８個の電極が設けられている。
【００２０】
回路形成面２１ａの周辺部には、長手方向に沿って幅０．８ｍｍ程度の絶縁性を有する接着テープ２３が接着層として設けられている。接着テープ２３は、例えば５０μｍ程度の厚さのポリイミドをベースとし、その両面に熱可塑性樹脂をそれぞれ２５μｍ程度の厚さにコーティングして構成されている。そして、この接着テープ２３により、平板帯状の複数のリード２４が回路形成面２１ａに接着されている。リード２４は、電極２２に一対一で対応して設けられており、したがってこの例では、片側４本づつ、計８本のリードが接着されている。
【００２１】
リード２４は、半導体装置をプリント基板に実装して電気的かつ機械的に接続するための引出線であり、例えばＦｅ−Ｎｉ合金等を材料とする厚さ０．１ｍｍ、幅１ｍｍ程度の金属板である。実施例のリード２４は、従来のフラットパッケージ等におけるピンのように半導体チップの外側に長く突き出したものではなく、半導体装置自体のサイズを小型化するために、回路形成面２１ａの平面上にほぼ収まるような長さに切断されている。
【００２２】
リード２４は、一端となる電極接続部２４ａが回路形成面２１ａの中央部に位置し、他端となる外部接続部２４ｂが回路形成面２１ａの外縁に位置するように、回路形成面２１ａと平行な状態で配置されている。電極接続部２４ａの回路形成面２１ａとは反対側となる面(図１(ｂ)中上側となる面)には、半田付け用の銀メッキ等の金属メッキが施されており、電極接続部２４ａのメッキ部分と電極２２とが金線等のボンディングワイヤ(接続手段)２５により電気的に接続されている。
【００２３】
さらに、半導体チップ２１の回路形成面２１ａおよび側面２１ｂ、ボンディングワイヤ２５、および電極接続部２４ａを覆うようにエポキシ樹脂等から成る封止樹脂層２６がモールド形成されている。外部接続部２４ｂの回路形成面２１ａとは反対側の露出面２４ｃと、半導体チップ２１の回路形成面２１ａの反対側となる裏面２１ｃとは、封止樹脂層２６により覆われておらず、外部に露出した状態となっている。封止樹脂層２６は、回路形成面２１ａの中央部でリード２４の露出面２４ｃより一段突出する突出部２６ａを含む。この突出部２６ａのリード２４の露出面２４ｃからの立ち上がり部分を封止樹脂層の段差部２６ｂと定義する。第１の実施例では、段差部２６ｂは平面状に形成されている。
【００２４】
リード２４の露出面２４ｃには、例えば直径０．２ｍｍ、深さ４０μｍ程度の凹部２４ｘがそれぞれ形成されており、この凹部２４ｘの内面には半田付け用の銀メッキ等の金属メッキが施されている。各リード２４の凹部２４ｘには、それぞれ半田バンプ２７が形成されている。半田バンプ２７は、回路形成面２１ａを覆って形成された封止樹脂層２６の突出部２６ａより一定の寸法だけ高くなるような高さでリード２４に固着されている。例えば、封止樹脂層２６のリード２４からの高さが０．１５ｍｍ程度であれば、半田バンプ２７の高さは０．５ｍｍ程度である。第１の実施例では、半田バンプ２７は、突出部２６ａの両側で封止樹脂層２６の各段差部２６ｂからそれぞれ一定の距離をおいて直線的に配列している。
【００２５】
図１(ｃ)は、実施例１の樹脂封止型半導体装置がプリント基板に半田付けされた状態を示す断面図である。樹脂封止型半導体装置をプリント基板へ実装する際には、プリント基板の部品搭載面のフットプリントに、スクリーン印刷等により半田付け用のフラックスを塗布する。そして、フットプリントの上に半田バンプ２７が接触するように半導体装置を搭載し、リフロー装置に入れて約３００℃に加熱し、半田バンプ２７を溶融させて半導体装置をプリント基板８に半田付けする。半田付けされた状態では、封止樹脂層の突出部２６ａがプリント基板８に接し、溶融して変形した半田バンプ２７ａを介してリード２４がプリント基板８上のフットプリント(回路パターン)９に対して電気的に接続される。これにより、半導体チップ２１は、半田バンプ２７ａ、リード２４、ボンディングワイヤ２５を介して外部の回路に接続され、外部の回路との間で信号の入出力が行われる。
【００２６】
次に、図２に基づいて第１の実施例の樹脂封止型半導体装置の製造工程について説明する。この半導体装置は、以下の(１)〜(４)の工程を経て製造される。
【００２７】
(１)  図２(ａ)の工程
まず、Ｆｅ−Ｎｉ合金等を材料とする厚さ０．１ｍｍ程度の金属板を所定のパターンで打ち抜いてリードフレーム３０を製作する。リードフレーム３０は、枠部３１とこの枠部３１から内側に延びる櫛形をしたリード部３２とを有する。リード部３２は、リードフレーム３０の枠部３１をカットしたときに、図１に示すようなリード２４として残るような形状となっている。なお、枠部３１には、位置決め用の穴３１ａがパターンの打ち抜き時に同時に形成されている。
【００２８】
次に、リードフレーム３０の一方の表面３０ａの各リード部３２の枠部３１側となる周辺部に、エッチングにより凹部２４ｘを形成する。そして、凹部２４ｘの内面とリード部３２の先端部分とに半田付け用の銀メッキ３３を施して図２(ａ)に示されるようなリードフレーム３０を制作する。
【００２９】
(２)  図２(ｂ)の工程
図２(ｂ)は、リードフレーム３０への半導体チップ２１の取り付けを説明するための組立図である。リードフレーム３０の表面３０ａとは反対側の裏面３０ｂのリード部３２に、接着テープ２３を貼り付け、さらに、この接着テープ２３を約４００℃の温度で半導体チップ２１の回路形成面２１ａに熱圧着する。このようにリードフレーム３０を半導体チップ２１に接着した後、ボンディング装置を用いてリード部３２の先端の銀メッキ３３と半導体チップ２１の電極２２との間をボンディングワイヤ２５で電気的に接続する。
【００３０】
(３)  図２(ｃ)の工程
図２(ｃ)は、モールド用の上下金型４１、４２へのリードフレーム３０のマウント状態を説明するための断面図である。半導体チップ２１が取り付けられたリードフレーム３０を、位置決め用の穴３１ａによって位置決めしつつ、モールド用の下金型４１内の所定の位置にマウントする。下金型４１は、その平面形状が半導体チップ２１の回路形成面２１ａより若干広く、ほぼ同様の形状のキャビティ４１ａを備えている。そして、キャビティ４１ａの深さは、半導体チップ２１と接着テープ２３との厚さを合わせた寸法に一致するよう定められている。このような構成により、半導体チップ２１を下金型４１にマウントすると、半導体チップ２１の裏面２１ｃが下金型４１のキャビティ４１ａの底面に密着し、リードフレーム３０の枠部３１が、キャビティ４１ａの周囲に形成された台部４１ｂに密着する。
【００３１】
次に、下金型４１の所定の位置に、これと対になる上金型４２をかぶせる。上金型４２は、下金型４１のキャビティ４１ａの開口部より幅狭の開口部を有するキャビティ４２ａが形成され、その周囲に平面状の台部４２ｂが形成されている。上金型４２のキャビティ４２ａの深さは、ボンディングワイヤ２５のリードフレーム３０の表面３０ａからの突出量より大きく定められている。上下の金型４１，４２を所定の圧力で合わせると、接着テープ２３が貼り付けられた半導体チップ２１の裏面２１ｃが下金型４１のキャビティ４１ａの底面に当接すると共に、リードフレーム３０のリード部３２が上金型４２の台部４２ｂに接触し、リード部３２と接着テープ２３との接着箇所は、これらの金型４１，４２に挟まれた状態で固定される。このようにリードフレーム３０が接着された半導体チップ２１を上下の金型４１，４２にマウントし、ゲートからキャビティ４１ａ，４２ａ内に液状に溶融したエポキシ樹脂等のモールド樹脂を注入する。
【００３２】
(４)  図２(ｄ)の工程
モールド樹脂が硬化した後、図２(ｄ)に示すように、封止樹脂層２６によりモールドされた半導体チップ２１を取り出し、リードフレーム３０の不要部分をカットする。そして、リード２４の露出面２４ｃに形成された凹部２４ｘに半田付け用のフラックスを塗布し、その上に直径０．５ｍｍ程度の半田ボールを搭載し、例えば２４０℃でリフローを行う。これにより、凹部２４ｘに半田バンプ２７が形成され、図１(ａ)に示されるような樹脂封止型半導体装置が完成する。
【００３３】
第１の実施例の樹脂封止型半導体装置は、上記のような構成により、以下の(ｉ)〜(ｖ)のような利点がある。
(ｉ)  リード２４が平板帯状であり、従来のような段差を持たず、しかも、リード２４は、下金型４１に接する半導体チップ２１に接着テープ２３を介して支持されているため、リード２４の浮きがなく、リード２４の露出面２４ｃが上金型４２の台部４２ｂに密着する。したがって、上金型４２と露出面２４ｃとの間に樹脂が入り込み難く、リード２４上での樹脂バリの発生を防ぐことができる。
(ii)  半導体装置をプリント基板に実装した際に、プリント基板とリード２４との間を接続する半田バンプ２７の厚さが比較的大きいため、プリント基板と封止樹脂層２６との熱膨張率の違いにより生じる温度変化に基づく応力が分散され、半田バンプ２７に亀裂が生じる恐れが少ない。
(iii)  半導体チップ２１の裏面２１ｃには、封止樹脂層２６が形成されずむき出しの状態となっているため、放熱性が良好である。
(iv)  リード２４が平板帯状であり、段差を持たないため、リードフレーム３０の製作が容易である。
(ｖ)  リード２４の露出面２４ｃに樹脂バリが発生しにくいため、樹脂バリを除去する工程が不要となり、外部接続部２４ｂの凹部２４ｘに施される半田付け用の金属メッキと、電極接続部２４ａに施されるワイヤボンディング用の金属メッキとを、リードフレーム３０の製造時に、同時に同じ材料でメッキすることができる。
【００３４】
図３(ａ)、(ｂ)は、本発明にかかる樹脂封止半導体装置の第２の実施例を示す断面図であり、図３(ａ)は全体の斜視図、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面の図中右側部分のみを示している。第２の実施例の半導体装置では、封止樹脂層２６の段差部２６ｂがほぼ平面状に形成されており、半田バンプ２７が段差部２６ｂに接する状態でリード２４の露出面２４ｃ上に固着されている。第２の実施例にかかる装置の構成は、半田バンプ２７の固着位置以外は実施例１と同一である。図示を省略するが、第２の実施例の装置においても、半田バンプ２７は段差部２６ｂに沿って２列に直線的に配列している。
【００３５】
複数のリード２４上にそれぞれ半田バンプ２７を形成する際、半田バンプ２７をリード２４の露出面２４ｃの中間部に形成しようとすると、その半田バンプ２７を直線的に配列させるためには位置決めが困難である。第２の実施例のように半田バンプ２７を断差部２６ｂに沿って配列する場合には、これらを容易に直線的に配列させることができる。
【００３６】
また、リフローにより半田が固定される前の段階では、半田ボールはリード２４の露出面２４ｃに塗布された液状のフラックス上に配置されているため、露出面２４ｃの中間部に半田ボールを配置する場合には、半田ボールが容易に移動し、複数の半田バンプ２７を直線的に配列して固着することができなくなる。これに対して、第２の実施例のように半田バンプ２７を断差部２６ｂに沿って配列する場合には、半田バンプ２７を固着する前に、フラックス４０をリード２４の露出面２４ｃのみでなく、封止樹脂層２６の段差部２６ｂにも塗布しておくことにより、半田バンプ２７は図４に示されるように、液状のフラックス４０の表面張力(図中矢印で示す方向に作用)によって段差部２６ｂに接する位置に引き寄せられ、リフロー前の半田ボールの移動を防ぐことができる。なお、図４においては、フラックス４０を実際より厚く誇張して記載している。
【００３７】
図５(ａ)、(ｂ)は、本発明にかかる樹脂封止半導体装置の第３の実施例を示し、(ａ)が平面図、(ｂ)が(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。第３の実施例の半導体装置では、封止樹脂層２６の段差部２６ｅは、図５(ａ)に示されるように、リード２４を覆う部分が他の部分より回路形成面２１ａの中央側(図中左側)に後退するよう凹部２６ｆと凸部２６ｇとが繰り返す形状に形成されている。半田バンプ２７は、凹部２６ｆに一部はまり込んだ状態で両側の凸部２６ｇの角に当接する位置に固着されている。
【００３８】
第３の実施例の構成によれば、複数の半田バンプ２７を正確に直線的に配列して固着することができる。なお、各実施例では、従来例と比較すると樹脂バリが生じる可能性は小さいが、金型へのマウントの不具合等により、樹脂バリが発生することもある。樹脂バリは、リード２４の封止樹脂層２６に近い部分で発生する確率が高いため、第２の実施例のように、半田バンプ２７を段差部２６ｂに接して固着する場合には、樹脂バリが半田バンプ２７の固着を妨げる可能性がある。第３の実施例では、リード２４を覆う部分に凹部２６ｆを形成しているため、樹脂バリ４１が発生した場合にもこれが半田バンプ２７の固着位置まで達する可能性が小さく、リード２４上に樹脂バリ４１が発生した場合にも、樹脂バリ４１を除去する工程を経ることなく半田バンプ２７を固着することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記の各実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば次の(ａ)〜(ｆ)のようなものがある。
(ａ)  各実施例の樹脂封止型半導体装置では、半導体チップ２１に形成された電極２２の数が８個であり、８本のリード２４を有しているが、電極２２およびこれに対応するリード２４の数は８個に限定されず、半導体チップに含まれる回路の規模に対応して必要な数の電極２２、リード２４を設けることができる。また、リード２４の設置箇所も、各実施例のような回路形成面２１ａの周囲２辺には限定されず、周囲４辺に設けることもできる。
(ｂ)  接着層として、各実施例のような接着テープ２３に代えて、絶縁性を有する接着剤を所定の厚さに塗布することによりリード２４を半導体チップ２１に固定するようにしてもよい。
(ｃ)  電極２２とリード２４とを電気的に接続する接続手段として、各実施例のボンディングワイヤ２５に代えて、導電性を有する接着剤を用いることもできる。
(ｄ)  図２は、第１の実施例の樹脂封止型半導体装置の製造方法の一例を示すものであるが、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法はこの製造方法に限定されるものではない。例えば、金属板を打ち抜いてリードフレーム３０を製作するのではなく、最初から個別の部品として製作されたリード２４を、それぞれ個別に、あるいは紙テープ等でまとめて半導体チップ２１に接着してもよい。
(ｅ)  接着テープ２３、リード２４、ボンディングワイヤ２５等の材料は、上記説明の材料に限定されず、製造方法やコストを考慮して適切な材料を選択することができる。
(ｆ)  各実施例では、半導体チップ２１の裏面２１ｃは封止樹脂層２６により覆われずにむき出しの状態であるが、電気的な絶縁が必要な場合には、裏面２１ｃを封止樹脂層２６で覆うようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、リードが従来のような段差を持たない平板帯状であるため、リードフレームの製作が容易であり、しかも、リードと半導体チップの回路形成面との距離がリード内の各部位の位置により変化しないため、リードを半導体チップに対して強固に固定することが容易であり、リードの露出面と金型との密着性が高められ、樹脂バリの発生を容易に避けることができる。また、バンプが封止樹脂層の突出部より高くなるよう設けられているため、従来よりバンプの厚さが厚くなり、プリント基板への実装後の温度変化による応力が分散され、バンプ部分での亀裂の発生を抑えることができる。
【００４１】
さらに、半導体チップの回路形成面の反対側となる裏面が封止樹脂層に覆われずに外部に露出する構成とした場合には、半導体チップで発生する熱を容易に放熱させることができる。また、この場合には、金型へのマウント時に半導体チップが一方の金型の底面に当接するため、回路形成面に接着されるリードをより確実に支持することができ、他方の金型とリードの露出面との間に樹脂が入り込むのを防ぐことができる。
【００４２】
なお、バンプを固着する際に封止樹脂層の突出部に沿って配置すればよいので、各バンプの位置決めが容易となり、複数のバンプを容易に直線的に配列させることができる。この際、段差部のリードを覆う部分を他の部分より回路形成面の中央側に後退するよう形成した場合には、樹脂バリが発生しやすい部分をバンプの固着部位から遠ざけることができ、たとえ樹脂バリが発生した場合にもこれを取り除くことなくバンプを固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (ａ)は本発明の第１の実施例にかかる樹脂封止型半導体装置を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面図、(ｃ)はプリント基板に実装された状態を示す断面図。
【図２】  図１の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程図。
【図３】  (ａ)は本発明の第２の実施例にかかる樹脂封止型半導体装置を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す図。
【図４】  図３の装置の変形例を示す断面図。
【図５】  (ａ)は本発明の第３の実施例にかかる樹脂封止型半導体装置の一部を示す平面図、(ｂ)は(ａ)のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】  (ａ)は従来の樹脂封止型半導体装置を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図７】  (ａ)は従来の樹脂封止型半導体装置の第１の問題点を示す斜視図、(ｂ)は従来の樹脂封止型半導体装置の第２の問題点を示す実装時の断面図。
【符号の説明】
２１  半導体チップ
２２  電極
２３  接着テープ
２４  リード
２４ａ  電極接続部
２４ｂ  外部接続部
２４ｃ  露出面
２５  ボンディングワイヤ
２６  封止樹脂層
２６ａ  突出部
２６ｂ  段差部
【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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