JP2000243887A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイランドから連続する延在部を折り曲げて
コレクタ電極として利用することにより、実装面積を縮
小でき、且つ耐湿性を維持できる半導体装置の製造方法
を提供する。 【解決手段】 アイランド１２上に半導体ペレット１０
を固着し、半導体ペレット１０の電極パッド１１にポス
ト電極１５を接着する。アイランド１２の延在部１２ａ
をポスト電極１５と同程度の高さまで折り曲げ、全体を
樹脂層１８で被覆する。ポスト電極１５の頭部と延在部
の頭部（露出部１２ｂ）が樹脂層１８の表面に露出し
て、外部接続用端子となる。

Description

【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０５−１２９４７
３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
ポスト電極を固着し、前記アイランドに連続する延在部
が前記ポスト電極と同じ高さとなるように折り曲げら
れ、前記ポスト電極と前記アイランドの延在部が表面に
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、前記アイランドの延在部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】
【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。
【０００８】図１は本発明の半導体装置を示す（Ａ）上
面図と（Ｂ）断面図である。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ＭＯＳＦ
ＥＴ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。
【０００９】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によってポスト電極１５が接着され
ている。
【００１０】アイランド１２からは０．２〜０．５ｍｍ
程度の幅で延在部１２ａが連続して延在しており、その
延在部１２ａは、アイランド１２との付け根部分で上方
に折り曲げられ、再度折り曲げられて水平に延在する。
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の上部にはポスト電
極１５の先端部分と、アイランドの延在部１２ａの露出
部１２ｂが露出する。アイランド１２の表面と露出部１
２ｂとの高さの差は０．２〜１．０ｍｍである。ポスト
電極１５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、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導出さ
れる。アイランドの延在部１２ａはアイランド１２を経
由して半導体ペレット１０の裏面側に電気的に接続さ
れ、コレクタ電極として導出される。
【００１１】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０．１ｍ
ｍ程度のポスト電極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、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。従
って、樹脂層１８の表面に、ベース、エミッタ、コレク
タ電極の端子配列を任意のピッチと露出面積・形状で配
置することが出来る。また、樹脂封止後、ポスト電極１
５と露出部１２ｂ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。
【００１２】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。また、アイランドの延在部１２ａを利
用することによって、コレクタ電極を導出するのが容易
である。
【００１３】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）（Ｂ）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。延在部１２
ａはアイランド１２の付け根付近で折り曲げられる。ま
た、図２（Ｂ）に示したように、延在部１２ａを２回折
り曲げた構造でも良い。
【００１４】第２工程：図３（Ａ）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１
３の上に設置して、半導体ペレット１０をダイボンドす
る。
【００１５】第３工程：図３（Ｂ）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、別途に形成したポスト電極１５を固定
する。ポスト電極１５の高さと、延在部の露出部１２ｂ
とが大略同じ高さになるように、ポスト電極１５の板厚
が選択される。
【００１６】第４工程：図３（Ｃ）参照 半導体ペレット１０とポスト電極１５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１８はポスト電
極１５と延在部１２ａの上部を完全に埋没する。
【００１７】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の表面にポスト電
極１５の表面と延在部の露出部１２ｂとが露出するまで
研磨する。このとき、ポスト電極１５と露出部１２ｂ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。
【００１８】第６工程：図４（Ｂ）（Ｃ）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から分離し、図４
（Ｃ）に示したような本発明の装置を得る。なお、ポス
ト電極１５等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。
【００１９】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。
【００２０】第４工程：図５（Ａ）参照 ポスト電極１５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にポスト電極１５と露
出部１２ｂ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。
【００２１】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の頭部が露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４（Ｃ）と同様の個別半導体装置を形成する。露出
したポスト電極１５と露出部１２ｂの表面に半田ボール
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。
【００２２】
【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の表面にベース・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。
【００２３】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。
【００２４】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平面図と断面図であ
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断面図である。
【図４】本発明の製造方法を示す断面図と斜視図であ
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤木 修 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA02 CA21 DB17 GA10 5F061 AA01 BA01 CA21

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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ポスト電極を固
    着し、前記アイランドに連続する延在部が前記ポスト電
    極と同じ高さとなるように折り曲げられ、前記ポスト電
    極と前記アイランドの延在部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、前記アイランド
    の延在部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半導体装置。
  2. 【請求項２】 折り曲げられた延在部を有するアイラン
    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ポスト電極を接続す
    る工程と、前記ポスト電極と前記アイランドの延在部の
    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、を具備することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記ポスト電極と延在部の表面を露出す
    るように樹脂で封止する工程が、前記ポスト電極と延在
    部を埋設するように樹脂で封止した後に、前記樹脂の表
    面を研磨して露出させることを特徴とする請求項２記載
    の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ポスト電極と延在部の表面を露出す
    るように樹脂で封止する工程が、前記ポスト電極と延在
    部の上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、その後前記剥離シートを除去して露出させ
    ることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方
    法。
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