JPH0714870A - 半導体装置の製造方法とその製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法とその製造装置

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JPH0714870A
JPH0714870A JP5150915A JP15091593A JPH0714870A JP H0714870 A JPH0714870 A JP H0714870A JP 5150915 A JP5150915 A JP 5150915A JP 15091593 A JP15091593 A JP 15091593A JP H0714870 A JPH0714870 A JP H0714870A
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JP
Japan
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semiconductor chip
wire
lead frame
chip
wire bonding
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Pending
Application number
JP5150915A
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English (en)
Inventor
Kenji Kobayashi
賢司 小林
Yuichi Asano
祐一 浅野
Hitoshi Kobayashi
均 小林
Norio Ito
則夫 伊藤
Shigenori Okuyama
重徳 奥山
Kenichi Sasaki
健一 佐々木
Tamotsu Ito
保 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Miyagi Electronics Ltd
Original Assignee
Fujitsu Miyagi Electronics Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/551Materials of bond wires
    • H10W72/552Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、半導体装置の組立て方法、特にモ
ールドプラスチックICの組立方法とその製造装置に関
する。 【構成】 半導体チップ1の単体を半導体チップ固定機
構2により固定して、ダイステージの無いリードフレー
ム3のインナーリード4と、半導体チップ1上のパッド
5との間にワイヤ6のボンディングを行う工程と、ワイ
ヤボンディングされた半導体チップ1の単体、並びにダ
イステージの無いリードフレーム3をモールド樹脂7に
より封止する工程とを含むように構成し、そのため、半
導体チップ1を固定機構2により固定して、ダイステー
ジの無いリードフレーム3にワイヤボンディングできる
機構11を備えた半導体製造装置を用いるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の組立て方
法、特にモールドプラスチックICの組立方法とその製
造装置に関する。
【0002】近年、半導体組立における生産効率の向
上、並びにコストダウンは、現在の組立技術として極め
て重要な課題となっている。そのため、工程を簡略化
し、コストダウンを図る方法、ならびに装置の開発が必
要となる。
【0003】
【従来の技術】図3は従来例の説明図である。図におい
て、1は半導体チップ、4はインナーリード、5はパッ
ド、6はワイヤ、7はモールド樹脂、9はウエハ、22は
リードフレーム、23はダイステージ、24はAgペーストで
ある。
【0004】従来の半導体装置の組立て工程において
は、先ず、図3(a)に示すように、ウエハ9を半導体
チップ1の単体に切り離すダイシング工程を終了後、図
3(b)に左側にリードフレーム22の平面図、右側にA
−Bラインでカットした断面図で示すように、リードフ
レーム22のダイステージ23に半導体チップ1を主に銀
(Ag) ペースト24で接着するダイス付け工程を行う。
【0005】そして、Agペースト24を例えば 150℃で3
時間のキュアを行った後で、図3(c)に示すように、
半導体チップ1上のパッド5とリードフレーム22のイン
ナーリード4とをワイヤ6によりワイヤボンディングす
るワイヤボンディング工程を経た後、図3(d)に示す
ように、リードフレームのダイステージ23上の半導体チ
ップ1をリードフレーム22のインナーリード4と共に、
モールド樹脂7でモールド封止する封止工程を完了して
完成品とする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のダイス
付け工程は、半導体チップの裏面から接地ラインを得る
特殊な例を除いて大部分は、ワイヤボンディング時の半
導体チップの固定、並びにモールド樹脂封止の半導体チ
ップの固定の役割しかなく、半導体装置の基本特性に関
与していない。
【0007】従って、半導体チップの背面を接地してい
る場合もあるが、現在では半導体チップの表面からワイ
ヤ配線にて接地を取る方式が主流である。そのため、こ
のダイス付け工程を削除したTAB方式が既知である。
【0008】しかし、TAB方式は、新規材料を導入す
る必要があり、場合によっては逆にコストアップとなっ
てしまう。本発明は、上記の点を鑑み、ダイス付け等の
工程を簡略化し、半導体装置のコストダウンを図ること
を目的として提供されるものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図、図2は本発明の一実施例の説明図であり、本発明の
製造装置の斜視図である。
【0010】図において、1は半導体チップ、2は半導
体チップ固定機構、3はダイステージの無いリードフレ
ーム、4はインナーリード、5はパッド、6はワイヤ、
7はモールド樹脂、8はウエハ載置台、9はウエハ、11
はワイヤボンディング機構、12はチップトランスファア
ーム、13はチップトランスファ機構、14はチップ補正
爪、15はバキューム孔、16はヒートブロック、17はリー
ドフレーム搬送レール、18はリードフレーム搬送機構、
19はワイヤボンディングヘッド、20はワイヤボンディン
グツール、21はインナーリードヒート面である。
【0011】上記問題点の解決の手段として、本発明で
は、現状の材料にてダイス付け工程を省略するために、
図3に示した従来のリードフレーム22から、単純にダイ
ステージ23を削除したような、図1(b)に示すような
ダイステージの無いリードフレーム3を作成し、本発明
のワイヤボンディング用の半導体製造装置を用いて、半
導体チップ1を半導体チップ固定機構2に固定して、ワ
イヤボンディングを行う。
【0012】即ち、本発明の目的は、図1に示すよう
に、半導体チップ1の単体を半導体チップ固定機構2に
より固定して、ダイステージの無いリードフレーム3の
インナーリード4と、該半導体チップ1上のパッド5と
の間にワイヤ6のボンディングを行う工程と、ワイヤボ
ンディングされた半導体チップ1の単体、並びにダイス
テージの無いリードフレーム3をモールド樹脂7により
封止する工程とを含む事により、また、図2に示すよう
に、ウエハ載置台8上のウエハ9より半導体チップ1を
ワイヤボンディング機構11に搬送するチップトランスフ
ァアーム12を有するチップトランスファ機構13と、半導
体チップ1をチップ補正爪14によりバキューム孔15を有
するヒートブロック16上に位置決めした後、半導体チッ
プ1をヒートブロック16上に吸着固定する半導体チップ
固定機構2と、積層されたダイステージの無いリードフ
レーム3を半導体チップ1上に順次搬送するリードフレ
ーム搬送レール17を有するリードフレーム搬送機構18
と、ワイヤボンディングヘッド19先端のワイヤボンディ
ングツール20により半導体チップ1にワイヤ6をボンデ
ィングするワイヤボンディング機構11とを備える半導体
装置を用いる事により達成される。
【0013】
【作用】本発明の方式では、一部ワイヤボンディング設
備の新規設計、又は改造が必要であるが、半導体チップ
をワイヤボンディングする時に、半導体チップを固定機
構により固定して行い、半導体チップとインナーリード
を結ぶワイヤ強度も十分あるため、モールド樹脂による
封止も容易に行なえ、TAB方式よりも比較的容易にダ
イス付け工程を省略することができる。
【0014】
【実施例】図2は本発明の一実施例の説明図である。図
において、1は半導体チップ、2は半導体チップ固定機
構、3はダイステージの無いリードフレーム、4はイン
ナーリード、5はパッド、6はワイヤ、7はモールド樹
脂、8はウエハ載置台、9はウエハ、11はワイヤボンデ
ィング機構、12はチップトランスファアーム、13はチッ
プトランスファ機構、14はチップ補正爪、15はバキュー
ム孔、16はヒートブロック、17はリードフレーム搬送レ
ール、18はリードフレーム搬送機構、19はワイヤボンデ
ィングヘッド、20はワイヤボンディングツール、21はイ
ンナーリードヒート面である。
【0015】図1(c)に本発明の半導体装置の基本構
造の断面図を示したが、従来例と比較すると、単純にダ
イステージがないだけの違いである。図2(a)に本発
明の一実施例で使用したワイヤボンディング装置の主要
部の各機構を示す。
【0016】基本的には、ダイボンダとワイヤボンダが
合体したような構造である。各機構は、ウエハ載置台8
上のウエハ9より半導体チップ1をワイヤボンディング
機構11に搬送するチップトランスファアーム12を有する
チップトランスファ機構13と、半導体チップ1をチップ
補正爪14によりバキューム孔15を有するヒートブロック
16上に位置決めした後、半導体チップ1をヒートブロッ
ク16上に吸着固定する半導体チップ固定機構2と、積層
されたダイステージの無いリードフレーム3を半導体チ
ップ1上に順次搬送するリードフレーム搬送レール17を
有するリードフレーム搬送機構18と、ワイヤボンディン
グヘッド19先端のワイヤボンディングツール20により半
導体チップ1にワイヤ6をボンディングするワイヤボン
ディング機構11よりなっている。
【0017】本発明によるワイヤボンディングの方法
は、先ず、本発明のダイステージの無いリードフレーム
3をリドフレーム搬送レール17によりインナーリードヒ
ート面21とヒートブロック16の間の所定の位置に移動す
る。
【0018】次に、ウエハ載置台8上のダイシングされ
たウエハ9から、チップトランスファアーム12を用い
て、ヒートブロック16上のダイステージの無いリードフ
レーム3のインナーリード4の間に、半導体チップ1の
単体を1個セットする。
【0019】そしてチップ補正爪14を前後左右に動かし
て、半導体チップ1をインナーリード4の中心位置にセ
ットしたらバキュームポンプを作動してバキューム孔15
上に半導体チップ1を真空吸着により固定する。続い
て、半導体チップ1はヒートブロック16により 280℃に
加熱される。
【0020】同時に、インナーリード4もインナーリー
ドヒート面21により 280℃に加熱される。それから、ワ
イヤ6として用いる30μm径の金(Au)線を最初に半導体
チップ1のパッド5にボンディングし、続いてインナー
リード4先端のメッキ面にボンディングして結線する。
これを80回繰り返してQFPパッケージのボンディング
工程が終了する。
【0021】尚、ワイヤ6による半導体チップ1の吊り
強度に関しては、パッケージにQFPを用いた場合に例
をとれば、ワイヤ6に30μm径のAu線を用いた場合に
は、ワイヤ6の1本の強度を10gとして、インナーリー
ド4が百本の場合1kgとなり、通常のAgペーストでの
ダイスボンディング強度と比較して遜色がない。
【0022】それから、封止工程に移り、モールド樹脂
7として、流動性の良いエポキシ系低粘度樹脂を用い
て、先の半導体チップ1の単体をワイヤボンディングし
たダイステージの無いリードフレーム3をモールド樹脂
7で封止して、QFPパッケージを用いた半導体装置の
組立が完了する。
【0023】このように、モールド樹脂7の封止工程
は、樹脂の低応力化がかなり進んでおり、半導体チップ
1をAu線等のワイヤ6で吊っただけで、樹脂封止が容易
に行なえ、本発明の一実施例ではパッケージに80ピンQ
FPを使用し、ワイヤ6に30μm径のAu線を用いたもの
で、問題なく封止することができた。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイス付け工程や、長時間のAgペーストキュア工程を省
略することが出来、生産効率の向上、及びコストの改善
効果に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明図
【図2】 本発明の一実施例の説明図
【図3】 従来例の説明図
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 半導体チップ固定機構 3 ダイステージの無いリードフレーム 4 インナーリード 5 パッド 6 ワイヤ 7 モールド樹脂 8 ウエハ載置台 9 ウエハ 11 ワイヤボンディング機構 12 チップトランスファアーム 13 チップトランスファ機構 14 チップ補正爪 15 バキューム孔 16 ヒートブロック 17 リードフレーム搬送レール 18 リードフレーム搬送機構 19 ワイヤボンディングヘッド 20 ワイヤボンディングツール 21 インナーリードヒート面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 均 宮城県柴田郡村田町大字村田字西ケ丘1番 地の1 株式会社富士通宮城エレクトロニ クス内 (72)発明者 伊藤 則夫 宮城県柴田郡村田町大字村田字西ケ丘1番 地の1 株式会社富士通宮城エレクトロニ クス内 (72)発明者 奥山 重徳 宮城県柴田郡村田町大字村田字西ケ丘1番 地の1 株式会社富士通宮城エレクトロニ クス内 (72)発明者 佐々木 健一 宮城県柴田郡村田町大字村田字西ケ丘1番 地の1 株式会社富士通宮城エレクトロニ クス内 (72)発明者 伊藤 保 宮城県柴田郡村田町大字村田字西ケ丘1番 地の1 株式会社富士通宮城エレクトロニ クス内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体チップ(1) の単体を半導体チップ固
    定機構(2) により固定して、ダイステージの無いリード
    フレーム(3) のインナーリード(4) と、該半導体チップ
    (1)上のパッド(5) との間にワイヤ(6) のボンディング
    を行う工程と、 ワイヤボンディングされた該半導体チップ(1) の単体、
    並びに該ダイステージの無いリードフレーム(3) をモー
    ルド樹脂(7) により封止する工程とを含む事を特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】ウエハ載置台(8) 上のウエハ(9) より半導
    体チップ(1) をワイヤボンディング機構(11)に搬送する
    チップトランスファアーム(12)を有するチップトランス
    ファ機構(13)と、該半導体チップ(1) をチップ補正爪(1
    4)によりバキューム孔(15)を有するヒートブロック(16)
    上に位置決めした後、該半導体チップ(1) を該ヒートブ
    ロック(16)上に吸着固定する半導体チップ固定機構(2)
    と、積層されたダイステージの無いリードフレーム(3)
    を該半導体チップ(1) 上に順次搬送するリードフレーム
    搬送レール(17)を有するリードフレーム搬送機構(18)
    と、ワイヤボンディングヘッド(19)先端のワイヤボンデ
    ィングツール(20)により該半導体チップ(1) にワイヤ
    (6) をボンディングするワイヤボンディング機構(11)と
    を備える事を特徴とする半導体装置の製造装置。
JP5150915A 1993-06-23 1993-06-23 半導体装置の製造方法とその製造装置 Pending JPH0714870A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396288B1 (en) 1997-03-28 2002-05-28 Oji Paper Co., Ltd Orientation measuring instrument
US6538385B2 (en) 2000-06-22 2003-03-25 Hitachi, Ltd. Cathode-ray tube and flat electrode of electronic gun and production method

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