JPH0251259A

JPH0251259A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0251259A
Application number: JP63201465A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tominaga; 薫冨永; Shigeru Katayama; 茂片山; Toshio Suetsugu; 末次　俊夫; Kazumi Matsumoto; 松本　和見
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ル匪立役歪上ヱ本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、さら
に評しくは、リードフレームのパッド部と半導体チップ
とのダイボンディング、および半導体チップとリードフ
レームとのワイヤーボンディングが容易に行なえ、かつ
耐湿性に優れる気密封止式の半導体装置およびその製造
方法に関する。

の　　　　　ｔらびに　のプラスチック成形体、リードフレーム、半導体チップ、
ボンディングワイヤーおよび蓋材からなる気密封正式の
半導体装置の製造方法において、従来、プラスチック成
形体を成形する際には、リードフレームを金型内に埋込
んだ後、この金型内にプラスチックを射出成形すること
により、リードフレームとプラスチック成形体とを一体
化する、いわゆるインサート成形を行なうのが一般的で
ある。

しかしながら、このようなインサート成形では、得られ
るプラスチック成形体上に設けられたリードフレームの
表面にプラスチックが廻り込み、プラスチックのパリが
発生する虞がある。このため、半導体チップとＩＣのリ
ードフレームとを接続するダイボンディング、および半
導体チップのパッド部とＩＣのリードフレーム端子とを
接続するワイヤボンディングを容易に行なうことができ
ないという問題点があった。

また、このようなインサート成形を行なうと、得られる
プラスチック成形体とリードフレームとの間に成形不良
による欠陥部が発生して半導体装置の耐湿性を低下させ
る虞があるという問題点があった。

さらに、上記のようなインサート成形では、プラスチッ
ク中に含まれる充填剤によるゴミまたはプラスチックの
パリによるゴミが半導体装置の蓋材の内表面に付着する
ため、半導体装置の蓋材として石英ガラス板、サファイ
ア板などの透明な蓋材を用いるイメージセンサ−ＥＰ−
ＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｌｍ
ａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｈｅｎｏｒｙ）などの
半導体装置では、紫外線透過性など光学的透過性が大き
な問題点となる。

九肌立旦ヱ本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
であって、リードフレームのパッド部と半導体チップと
のダイボンディングおよび半導体チップとリードフレー
ムとのワイヤーボンディングが容易に行なえ、かつ耐湿
性に優れる気密封正式の半導体装置およびその製造方法
を提供することを目的としている。

九１立且】本発明に係る半導体装置は、少なくとも１段以上の段差
が設けられている開口凹部を有するプラスチック成形体
と、該プラスチック成形体の開口凹部側表面全面に設け
られた接着剤層を介してプラスチック成形体に接着され
ているリードフレームと、プラスチック成形体の最深凹
部に位置するリードフレームのパッド部にダイボンディ
ングされた半導体チップと、該半導体チップとリードフ
レームとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
シール剤層を介してプラスチック成形体の開口凹部全体
を密閉する蓋材とからなることを特徴としている。

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、少なくと
も１段以上の段差が設けられている開口凹部を有するプ
ラスチック成形体の開口凹部側表面全面に熱硬化性樹脂
接着剤を塗布する工程と、該熱硬化性樹脂接着剤の塗布
面にリードフレームを載置した後加圧加熱して該リード
フレームをプラスチック成形体に接着する工程と、リー
ドフレームのパッド部に半導体チップをダイボンディン
グするとともに、該半導体チップとリードフレームとを
ワイヤーボンディングして電気的に接続する工程と、熱硬化性樹脂シール剤を用いてプラスチック成形体と蓋
材とを接着してプラスチック成形体の開口凹部全体を密
閉する工程とからなることを特徴としている。

ル肛α且体煎立朋以下、本発明に係る半導体装置およびその製造方法につ
いて具体的に説明する。

まず、本発明に係る半導体装置を図に基づいて説明する
。

第１図および第２図は、本発明に係る半導体装置のうち
、代表的な半導体装置の構成を表わす概略図である。

本発明で用いられるプラスチック成形体１は、少なくと
も１段以上の段差が設けられている開口凹部を有し、た
とえば、第１図では２段の段差、第２図では１段の段差
が設けられている開口凹部を有する。

本発明のプラスチック成形体１は、プラスチックに無機
充填剤を加えた混合物を原料として成形されている０本
発明のプラスチック成形体１に用いられるプラスチック
は、耐熱性プラスチックであり、具体的には、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリ
フェニレンオキシド（ｐｐｏ）　、ポリエーテルスルホ
ン（ＰＥＳ）　、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
に）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｐｓ）　、ポリ
アリルスルホン、ポリアミド・イミド、ポリスルホン（
ｐｓ）、全芳香族ポリエステル液晶ポリマーなとの熱変
形温度［＋１．０．Ｔ、）が１８０℃以上（無機フィラ
ーを含んで１８０℃以上でも良い）である熱可塑性樹脂
が挙げられる。中でも、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
、ｐｐｓが好ましい。

本発明では、無機充填剤としては、具体的には、アルミ
ナ粉末、シリカ粉末、ボロンナイトライド粉末、酸化チ
タン粉末、炭化ゲイ素粉末、ガラス繊維、アルミナ繊維
などの耐熱性無機充填剤が挙げられる。中でも、アルミ
ナ粉末、シリカ粉末、ボロンナイトライド粉末が好まし
い。

本発明では、粒径０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜
４０μｍの無機粉末が用いられる０本発明では、プラス
チック粉末および無機粉末全社に対して、プラスチック
粉末を４０〜５７１ｉ％、好ましくは３５〜１５重量％
の量で用い、無機粉末を６０〜９５重量％、好ましくは
６５〜８５重凰％の量で用いる。

本発明の接着剤層２を構成する接着剤は、エポキシ樹脂
、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂
が用いられる。中でも、エポキシ樹脂が好ましい。

本発明で用いられるリードフレーム３の材料としては、
具体的には、４２％Ｎｉ−Ｆｃ合金、リンＷ８などの金
属が挙げられる。

本発明においては、リードフレーム３は、プラスチック
成形体１の開口凹部側表面全面に設番１られた上記接着
剤層２を介してプラスチック成形体１と接着されている
ため、前記インサート成形の場合と異なり、プラスチッ
ク成形体を成形した際に生ずるパリ、またはプラスチッ
ク中に含まれる充填剤などにより生ずるゴミがリードフ
レーム表面に載るということはない。

本発明で用いられる半導体チップ４は、リードフレーム
のパッド部３ａにダイボンディングされており、半導体
チップ４とリードフレーム３との間はボンディングワイ
ヤー５により電気的に接続されている。

本発明で用いられるボンディングワイヤー５としては１
．具体的には、金線、アルミニウム線などが挙げられる
。

また、第１図に示すような段差が２段以上設けられてい
る開口凹部を有するプラスチック成形体１を用いる半導
体装置においては、通常、プラスチック成形体１の開口
凹部内に設けられているリードフレーム３表面と、半導
体チップ４の上側表面とが同一の高さになるように半導
体チップ４をリードフレームのパッド部３ａにダイボン
ディングするが、本発明では、゛上記リードフレーム３
表面の高さと半導体チップ４の上側表面の高さとが一致
していなくても良い。

本発明のシール剤層６を構成するシール剤は、上記接着
剤と同じく、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコー
ン樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。中でも、エポ
キシ樹脂が好ましい。

本発明においては、接着剤として用いる熱硬化性樹脂と
シール剤として用いる熱硬化性樹脂とを同一にして用い
ても良いし、また両者を異にして用いても良い。

本発明で用いられる蓋材７としては、具体的には、ガラ
ス板、石英ガラス板、サファイア板、透明アルミナ板、
透明プラスチック板などの透明蓋材、着色ガラス板、セ
ラミックス板、金属板、着色プラスチック板などの不透
明蓋材が挙げられる。

本発明に係る半導体装置は、上記のような蓋材７でシー
ル剤層６を介してプラスチック成形体１の開口凹部全体
を密閉してなる半導体装置である。

次に、本発明に係る半導体装置の製造方法を図に基づい
て説明する。

まず本発明に係る半導体装置の製造方法の第１工程とし
て、少なくとも１段以上の段差が設けられている開口凹
部を有するプラスチック成形体１の開口凹部側表面全面
に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する。

本発明のプラスチック成形体１は、前記プラスチックと
無機充填剤との混合物を圧力を１０〜２．０００ｋｇ／
ａａ、成形温度を１５０〜３００℃にして射出成形ない
しトランスファー成形すれば得られる。

上記プラスチック成形体１の開口凹部側表面全面に熱硬
化性樹脂接着剤を塗布する方法としては、スプレー、デ
ィッピング、コーティングなどの方法がある。

次に、本発明に係る製造方法の第２工程として、上記熱
硬化性樹脂接着剤の塗布面にリードフレーム２を載置し
た後加圧加熱してリードフレーム２をプラスチック成形
体１に接着する。

上記加圧加熱の条件は、使用する熱硬化性樹脂接着剤の
種類によって異なるが、通常、圧力１〜５００ｋＩｒ／
ｃｊ、温度６０〜２００℃の条件で加圧加熱を行なう。

このように、プラスチック成形体１とリードフレーム３
とを接着剤を介して接着しているため、プラスチック成
形体１の成形時に生ずるパリがリードフレーム３の表面
に載るということはない。

また、プラスチック成形体１を構成するプラスチック表
面の剥落によるゴミ、またはパリによるゴミが半導体装
置の蓋材７の内表面に付着するということもないし、さ
らにまた、プラスチック成形体１とリードフレーム３と
の間に成形不良による欠陥部が発生することもない。

次に、本発明に係る製造方法の第３工程として、リード
フレームのパッド部３ａに半導体チップ４をグイボンデ
ィングするとともに、半導体チップ４とリードフレーム
３とをワイヤーボンディングして電気的に接続する。

最後に、本発明に係る製造方法の第４工程として、熱硬
化性樹脂シール剤を用いてプラスチック成形体１と蓋材
７とを接着してプラスチック成形体１の開口凹部全体を
密閉する。

ｉユ立皇ｊ本発明に係る半導体装置は、プラスチック成形体の開口
凹部側表面全面に設けられた接着剤層を介してプラスチ
ック成形体とリードフレームとが接着一体止されてなる
ので、その製造時に、従来のインサート成形の場合のよ
うに、プラスチック成形体の成形時に生ずるパリがリー
ドフレームの表面に載るようなことはなく、その後の工
程で行なうダイボンディングおよびワイヤーボンディン
グが容易に行なえるという効果を有する。また本発明に
係る半導体装置は、耐湿性に優れるという効果、さらに
は、プラスチック成形体を構成するプラスチック中に含
まれる充填剤によるゴミまたはパリによるゴミが蓋材の
内表面に付着するのを防止することができるという効果
を有する。

また、本発明に係る製造方法によれば、上記のような半
導体装置を容易に得ることができるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係る半導体装置のうち
、代表的な半導体装置の構成を表わす概略図である。１・・・プラスチック成形体　２・・・接着剤層３・・
・リードフレーム３ａ・・・リードフレームのパッド部４・・・半導体チップ５・・・ボンディングワイヤー　６・・・シール剤層７
・・・蓋材

Claims

【特許請求の範囲】１）少なくとも１段以上の段差が設けられている開口凹
部を有するプラスチック成形体と、該プラスチック成形
体の開口凹部側表面全面に設けられた接着剤層を介して
プラスチック成形体に接着されているリードフレームと
、プラスチック成形体の最深凹部に位置するリードフレ
ームのパッド部にダイボンディングされた半導体チップ
と、該半導体チップとリードフレームとを電気的に接続
するボンディングワイヤーと、シール剤層を介してプラ
スチック成形体の開口凹部全体を密閉する蓋材とからな
ることを特徴とする半導体装置。２）少なくとも１段以上の段差が設けられている開口凹
部を有するプラスチック成形体の開口凹部側表面全面に
熱硬化性樹脂接着剤を塗布する工程該熱硬化性樹脂接着
剤の塗布面にリードフレームを載置した後加圧加熱して
該リードフレームをプラスチック成形体に接着する工程
と、リードフレームのパッド部に半導体チップをダイボンデ
ィングするとともに、該半導体チップとリードフレーム
とをワイヤーボンディングして電気的に接続する工程と
、熱硬化性樹脂シール剤を用いてプラスチック成形体と蓋
材とを接着してプラスチック成形体の開口凹部全体を密
閉する工程とからなることを特徴とする半導体装置の製
造方法。