JPH0456143A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の構成に係り、特にリードフレーム
を使用し樹脂により半導体素子を封止するものと表面に
リードが形成されたフィルムテープを使用し前記リード
に半導体素子を接続するＴ。

Ａ、　Ｂ、　　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｂｏ
ｎｄｉｎｇ）によりボンディングを行うテープキャリア
と呼ばれるものに適用して有効な技術に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

半導体装置の代表的なものとして、リードフレームを使
用しり−トフレームのタブに半導体素子を取付はワイヤ
ボンディングにて、各リードと半導体素子上の電極を接
続したちをトランスファモールドにより、樹脂封止する
樹脂封止型のものとポリイミド等からなるフィルムテー
プ上に銅に半田あるいは金等のメツキを施したリードの
形成されたものを使用し、フィルムテープに形成された
半導体素子搭載用の穴部（以下デバイスホールという）
直接リードを半導体素子上の銅あるいは金等のバンプ電
極に接続することにより保持し、樹脂を前記半導体素子
上にボッティングにより封止するテープキャリアと呼ば
れるものがある。

このようなトランスファモールドを行う半導体装置を示
したものとして特開昭６１−５９７５９号がある。また
テープキャリアを示したものとして昭和６１年３月１日
発行　日経マイクロデバイス　３月号　１２８頁〜１３
５頁　日経マグロウヒル社刊がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

リードフレームを用いてトランスファモールドを行うも
のには、半導体素子が取付けられるタブと封止樹脂との
間にプロセス工程での熱履歴および基板実装後実用時の
環境変化等による外部ストレス、特に熱が加わると引張
り応力および歪応力が発生し、タブ周囲に隙間が発生し
水分が侵入しパンケージクランクが発生するという問題
があった。

またフィルムテープを使用しその表面に形成されたリー
ドと半導体素子を接続し前記半導体素子表面に樹脂をポ
ツティングし封止するものについては、製造工程中にフ
ィルムテープに熱ストレス等が加わるとリードを支持す
るデバイスホール周囲のフィルムテープが変形し、半導
体素子のコーナ一部に接続したリードに相当応力、相当
歪が集中し半導体素子近傍におけるリードに断線が起き
るという問題があった。またフィルムテープを用いたも
ののなかには、半導体素子が搭載されるべきデバイスホ
ールの周囲にフィルムによる枠（以下、サポートリング
という）が形成されその周囲にさらに穴部（以下、アウ
ターホールという）が形成され前記サポートリングはア
ウターホールの周囲のフィルムテープに吊り部により保
持されているものがある。このようなものも前記したサ
ポートリングのないものと同様に製造工程中の熱履歴に
より同様な問題が発生する。

このような問題に対して種々の対策が講じられている。

例えばトランスファモールドを行うものの中で２方向に
タブリードを有するものについてはタブリードの接続す
る矩形のタブの対抗する両辺のほぼ中央部に分岐部を設
はタブを吊ることにより応力の発生を防止しようとする
ものがある。

しかし、このようなものは全体的な応力の発生を緩和す
る効果は認められるものの、タブコーナーへの応力集中
は完全に防止できない。またタブ分岐部を拡大し、前記
分岐部をコーナー近くまで形成することでコーナ一部へ
の応力集中を防止することは可能といえるが、半導体素
子の微細化、高集積化による多ピン化にはり−ドレイア
ウト状の問題がある。また、テープキャリアのボッティ
ング封止ものは前記リードの断線に対しては最適な対応
策はないというのが実状である。

本願発明の目的はこのような問題を解決しパッケージク
ランクやリードの断線が発生しない半導体装置および半
導体装置の製造方法を提供することにある。

Ｃ課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
について説明すれば下記のとおりである。

すなわち第１の手段については、半導体素子と、前記半
導体素子が取付けられる矩形のタブと、前記タブの４隅
から伸びるタブリードと、前記タブの周囲に存在するリ
ードと、前記半導体素子、タブリードおよびリードの一
部を包囲し封止する樹脂封止体とからなる半導体装置に
おいて、前記タブにはタブリードの接続するタブ近傍に
おいてスリットが設けられてなることを特徴とする半導
体装置である。

さらに第２の手段については、半導体素子と、前記半導
体素子に接続されるリードと、前記リ−ドを支持しデバ
イスホールを有するフィルムテープとからなる半導体装
置において、前記フィルムテープのデバイスホールの４
隅近傍にスリットが設けられてなることを特徴とする半
導体装置である。

第３の手段については、表面にリードが形成されたフィ
ルムテープを用い半導体装置を製造する方法において、
中央にデバイスホールを有しかつ前記のデバイスホール
の周囲にサポートリングをさらにその外側にアウターリ
ードホールを有するとともに前記サポートリングを吊り
フィルムテープに保持する吊り部を有するフィルムテー
プであって前記サポートリングと吊り部が接続する部分
にスリットが形成されたものを用意する工程と、前記リ
ードに半導体素子を接続する工程と、前記接続された半
導体素子を樹脂により封止する工程により半導体素子を
製造す忘半導体装置の製造方法である。

〔作用〕

上記した第１の手段によれば、タブの４隅にスリットを
形成しタブのコーナーに比較してタブの内側にタブリー
ドが接続部となるため、従来タブコーナ一部に集中して
いた応力を分離することができ、応力のコーナー集中を
大幅に低減することができる。

また第２の手段によれば、半導体素子の周囲に形成され
るリードを支持するフィルムテープのデバイスホール周
囲のコーナ一部にスリットを形成することにより、フィ
ルムテープの変形応力を吸収することができ、応力を大
幅に低減することができる。

さらに第３の手段によれば、サポートリングにスリット
を形成することにより、製造工程中の熱履歴による各種
応力の発生を大幅に緩和することができる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の第１の実施例である半導体装置の一部
断面斜視図、第２図は第１図に示した半導体装置に使用
するリードフレームの要部であるタブ周辺を示した上面
図である。

本実施例において、本発明にかかる半導体装置は４方向
に導出するリードを有する樹脂封止型のＱ、Ｆ、Ｐ、（
クワッド・フラッド・パッケージ）タイプのものである
。

第１図に示したように本発明の半導体装置は、鉄系ある
いは銅系のリードフレームの矩形に形成されたタブ３上
にシリコンからなる半導体素子２を銀ペースト等の接着
剤にて取付け、タブ３の周囲に配設されている複数のり
−ド７と金あるいは銅等のワイヤ４１こて半導体素子２
上の電極とが接続されている。また、リードの１部とそ
の他これら周囲を覆うように樹脂により封止体１を形成
している。さらにタブ３を吊るタブリード６にはタブ３
と接続する部分近傍においてスリット５が形成されてい
る。

さらに本発明に使用するリードフレームについて説明す
る。第２図に示したように本発明のリードフレームの要
部は半導体素子２が取付けられるタブ３と前記タブ３を
支持するためのタブリード６とその周囲に配設されるリ
ード７とからなっている。タブ３を吊るタブリード６は
その吊る箇所においてタブリード６ａの二本に細く分岐
しており、タブ３とタブリード６との間でスリット５を
形成している。このためタブリードは従来のタブコーナ
ー４隅にタブリードが接続しているものに比較してタブ
コーナーの内側の辺においてタブ３を吊る構成となって
いる。

このように形成されたリードフレームを使用することに
より、スリット５内にも樹脂が入り込み半導体装置が封
止されている。

本実施例の半導体装置においての製造においては、従来
の樹脂封止型の半導体装置の製造となんら変わる所はな
い。

〔実施例２〕 第３図は本発明の半導体装置の第２の実施例に使用する
リードフレームの要部であるタブ付近を示した正面図で
ある。

第３図に示したように、本実施例では半導体素子２が取
付けられるタブ３を４方向より吊るタブリード８と前記
タブ３の周囲に配設される複数のリート７とからなる。

本実施例においてはタブ３とタフリード８がコーナ一部
にて接続し、前記タブ３のコーナ一部近傍内側にコーナ
ー形に？ＱうようにＬ字状スリット９がそれぞれ４隅に
設けられている。このようなリードフレームを使用する
ことを除いては、第１の実施例と同等なものを使用する
ことができる。

本実施例によれば、タブリートとタブの接続する部分に
おいてタブリード幅を取る必要がないので、リードの数
の制限をうけることなく、タブコーナ一部周辺に応力の
集中しない半導体装置を提供することができる。

〔実施例３〕 第４図は本発明の第３の実施例である半導体装置の正面
図である。

本実施例において対象となる半導体装置はテープキャリ
アと呼ばれるものである。

第４図に示したポリイミド樹脂あるいはガラスエポキシ
樹脂系のフィルムテープ１０上には銅あるいは錫に半田
あるいは金メツキを施したリード１１が形成されている
。このテープは中央に半導体素子配置用の矩形状に形成
されたデバイスホールが設けられている。このり一部１
１は半導体素子１３に金あるいは銅等て形成されたバン
プ電極により接続されている。この取付けられた半導体
素子１３の周囲にリート１１支持部材としての役割も有
するフィルムテープ１０がある。このフィルムテープ１
０にはデバイスホールの４隅近傍にデバイスホール形状
に対応するようにＬ字状のスリット１２がそれぞれ設け
られている。そして前記デバイスホールに取付けられた
半導体素子上にはボンティングにより樹脂封止層１４が
形成されている。

以下、本実施例の半導体装置の製造方法について説明す
る。

まず、ポリイミド樹脂等の材料からなる連続するフィル
ム上に銅を貼り付けてエツチングし、パターンニングし
半田等のめっきを施したり−ド１１を有し、さらに中央
に矩形のデバイスホールが形成されそのデバイスホール
の周辺のフィルムテープ隅部にはスリット１２が形成さ
れたフィルムテープを用意する。次にデバイスホールの
リード１１に半導体素子１２の上に形成された銅あるい
は金等からなる電極をＴａｐｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　
ｂｏｎｄｉｎｇにより取付ける。その後半導体素子１３
表面に封止樹脂１４をボンティングし半導体素子を封止
する。さらに半導体素子の取付けられた連続したフィル
ムテープを各々切り離し、第４図のテープキャリアとす
る。

本実施例によれば、製造工程時およびテープキャリアの
実装後における熱履歴および環境変化等により発生する
応力を緩和することができる。

〔実施例４〕 第５図は本発明の第４の実施例である半導体装置の製造
方法による一部工程を示した図である。

以下、本発明の製造工程について説明する。

まず、表面に銅あるいは錫に半田あるいは金メツキを施
したリードを有しポリイミド樹脂あるいはガラスエポキ
シ樹脂がらなり、半導体素子取付は用のデバイスホール
を有しかつ前記デバイスホールの周囲にサポートリング
１７をさらにその外側にアウターリード−ホールを有す
るとともに前記サポートリング１７を吊りフィルムテー
プ１５こ保持する吊り部１６を有するフィルムテープ１
５であって前記サポートリングと吊り部が接続するサポ
ートリング１７部分にスリット１８が形成されたものを
用意する。前記フィルムテープのデバイスホールに半導
体素子２０の上面に形成した金あるいは銅等で形成した
バンプ電極にリード１９をＴａｐｅ　ａｕｔｏｍａｔｉ
ｃ　ｂｏｎｄｅｉｎｇにより接続し取付ける。この後エ
ポキシ系の樹脂２１をボッティングにより半導体素子２
０の表面を封止する。そして各々の半導体装置をフィル
ムに取付けた状態あるいは半導体素子にリードを接続し
た状態に切り離し、所望の半導体装置を得る。

本実施例においては従来のテープキャリアに使用するフ
ィルムテープの半導体素子を取付ける部分の周囲のサポ
ートリングにスリットを設けることのみで、後の工程に
ついては従来のものと同等なものを使用することができ
る。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られるものの効果について説明すれば下記のとおり
である。

すなわち半導体装置のうち、リードフレームあるいはテ
ープキャリアを使用するものにおいて、製造工程中の熱
処理、その他のストレスにおいてもパッケージクランク
およびリード断線等の不良の発生しない半導体装置を提
供することができる。

以上本発明を本発明の背景となったＱ、Ｆ、Ｐ。

タイプの半導体装置およびテープキャリアに基づいて説
明したが本発明は前記実施例に限定されることなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々適用できることはいう
までもない。

例えば、適用する樹脂封止型半導体装置の形状はＱ、Ｆ
、Ｐ、たけではなくタブを４点で吊るものには全て適用
可能である。

またテープキャリアについては、サポートリングを設け
たものでサポートリング内のデバイスホールに樹脂を充
填するものについてもサポートリングの４隅にスリット
を形成することで適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である半導体装置の一部
断面斜視図、 第２図は第１図に示した半導体装置に使用するリードフ
レームの要部であるタブ周辺を示した上面図、 第３図は本発明の半導体装置の第２の実施例に使用する
リードフレームの要部を示した正面図、第４図は本発明
の第３の実施例である半導体装置の正面図、 第５図は本発明の第４の実施例を示した半導体装置の製
造方法の一部工程を示す正面図である。 １・・樹脂封止体、２・・・半導体素子、３・・・タブ
、４・・・ワイヤ、５・・スリット、６，８・・タブリ
ード、７・・リード、９・・スリット、１０・・・フィ
ルムテープ、１２・・スリット、１３・・・半導体素子
、１４・・樹脂、１５・・フィルムテープ、１６・・・
吊り部、１７・・サポートリング、１８・・・スリット
、１９・・リード、２０・・・半導体素子、２１・・・
樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子と、前記半導体素子が取付けられる矩形
   のタブと、前記タブの４隅近傍から伸びるタブリードと
   、前記タブの周囲に配設されたリードと、前記半導体素
   子、タブリード及びリードの一部を包囲し封止する樹脂
   封止体とからなる半導体装置において、前記タブリード
   の接続するタブの４隅近傍においてスリットが設けられ
   てなることを特徴とする半導体装置。 ２、半導体素子と、前記半導体素子に接続されるリード
   と、前記リードを支持しデバイスホールを有するフィル
   ムテープとからなる半導体装置において、前記フィルム
   テープのデバイスホールの４隅近傍にスリットが設けら
   れてなることを特徴とする半導体装置。 ３、表面にリードが形成されたフィルムテープを用い半
   導体装置を製造する方法において、中央にデバイスホー
   ルを有しかつ前記のデバイスホールの周囲にサポートリ
   ングをさらにその外側にアウターリードホールを有する
   とともに前記サポートリングを吊りフィルムに保持する
   吊り部を有するフィルムテープであって前記サポートリ
   ングと吊り部が接続する部分にスリットが形成されたも
   のを用意する工程と、前記リードに半導体素子を接続す
   る工程と、前記接続された半導体素子を樹脂により封止
   する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
   方法。