JPH0845978A - ワイヤの不良のないパッケージの製造方法 - Google Patents

ワイヤの不良のないパッケージの製造方法

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JPH0845978A
JPH0845978A JP7143328A JP14332895A JPH0845978A JP H0845978 A JPH0845978 A JP H0845978A JP 7143328 A JP7143328 A JP 7143328A JP 14332895 A JP14332895 A JP 14332895A JP H0845978 A JPH0845978 A JP H0845978A
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wire
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lead
perylene
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JP7143328A
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Ill-Woong Kim
一 雄 金
Joung Rhang Lee
廷 亮 李
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールディング工程中にワイヤスイーピング
または短絡のようなワイヤの不良が発生されることを防
止することにある。 【構成】 ダイパッド上に半導体チップを実装する段階
21と、内部リードおよび外部リードを有するリードフ
レームの内部リードに前記チップをワイヤボンディング
する段階22と、前記半導体チップ、ボンディングされ
たワイヤおよびリードフレームを非伝導性のコーティン
グ剤によりコーティングする段階23と、前記コーティ
ングされた段階のパッケージを樹脂によってモールディ
ングする段階24と、前記コーティングされた段階の前
記リードフレームの外部リードから前記コーティング剤
を除去して前記パッケージをデフラッシュする段階25
とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤの不良のない半
導体パッケージの製造方法に関するもので、より詳細に
は通常の半導体製造工程中にワイヤボンディング後に得
られるパッケージを非伝導性のコーティング剤、例えば
パラキシレンによってコーティングすることによって、
その以後のモールディング工程中にワイヤがスイーピン
グ(sweeping)または垂れ等のワイヤの不良によって電
気的な短絡が発生されることを防止している半導体パッ
ケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、半導体パッケージはウェハを
個別のチップに切断する工程、このチップをダイパッド
に実装する工程(“ダイボンディング”工程)、このチ
ップをリードフレームの内部リードに電気的に接続させ
る工程(“ワイヤボンディング”工程)およびこのチッ
プと内部リード等を熱硬化性の樹脂によって封止する工
程(“モールディング”)工程を包含する。続いて、こ
のリードフレームの外部リードのダムバー(dam bar)を
除去し、化学物質等をデフラッシュ(deflash)し、この
チップを印刷回路の基板上に実装することによって最終
的な半導体チップパッケージを得ることができる。
【0003】近年は、電子製品が小形化、高密度および
高性能を有することが要求されており、したがって高密
度または多ピン(high pin count)化半導体チップのパ
ッケージングまたは実装技術の開発が要求されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記高密度
または多ピン化を有する高集積化の半導体チップは多数
のリードをもっているが、これらのリードは入力/出力
端子のみならず、このチップにワイヤを通じて電気的に
接続されている。LOC(Lead On Chip)のうち一つの
種類であるバスバー(bus bar)を有するセンターパッド
パッケージの場合には、ワイヤとバスバーとの間の電気
的な短絡が重要な問題点として取り上げられている。
【0005】特に、多数のピンをもっている高密度パッ
ケージにおいては、相互に隣接したワイヤ間の距離が極
めて狭小しワイヤの長さも相当に長いので、ワイヤスイ
ーピング、ワイヤ間の短絡またはワイヤの垂れのような
ワイヤの不良がモールディング工程中に頻煩に発生され
る。
【0006】このようなワイヤの不良は、普通ワイヤボ
ンディングパッケージ、利用されたワイヤの物理的な性
質および直径、キャピラリー(capillary)の条件、操作
条件および環境的な要因等によって発生され、パッケー
ジの密度が更に高くなればなる程、当該要因等の発生を
抑えることもも難しくなる。
【0007】一方、ワイヤが4.06mm(60mi
l)以上の長さをもっていると、安定なワイヤループ
(loop)を形成することが難しい。特に、ワイヤを通じ
てボンディングしようとするリードが多数になって隣接
のワイヤ間の距離が狭小な場合には、安定なワイヤルー
プを形成することが更に難しくなり、そしてワイヤが少
しでもスイーピングされてしまってもワイヤの短絡が発
生されることがある。
【0008】このような問題点の対応策としては、ワイ
ヤボンディングの代わりにTAB(Tape automated bon
ding) またはバンプを利用した実装技術が提案されてお
り、またコーティングされたゴールドワイヤを使用する
技術も開発されている。
【0009】しかし、前記TABやバンプの使用はワイ
ヤボンディング技術に比べてその生産コストを顕著に上
昇させてしまうので、その実用化が難しい。また、コー
ティングされたゴールドワイヤも未だ開発段階であり、
実用化されていない。
【0010】したがって、安定なワイヤループを形成す
る方法、またはモールディング工程中にワイヤスイーピ
ングや垂れのようなワイヤの不良の発生を防止すること
ができる方法の提供が切実に要望されてきた。
【0011】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、モールディング工程
中にワイヤスイーピングまたは短絡のようなワイヤの不
良の発生を防止することによってパッケージの実装効率
を増加させ、また隣接のワイヤ間の干渉による回路設計
の制限を緩和させており、その上に湿気がパッケージ内
部に浸透することを防止するワイヤの不良のないパッケ
ージの製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の第1の発明は、ダイパッド上に半導
体チップを実装する段階と、内部リードおよび外部リー
ドを有するリードフレームの内部リードに前記半導体チ
ップをワイヤボンディングする段階と、前記半導体チッ
プ、ボンディングされたワイヤおよびリードフレームを
非伝導性のコーティング剤によりコーティングする段階
と、前記コーティングされた段階のパッケージを樹脂に
よってモールディングする段階と、前記コーティングさ
れた段階の前記リードフレームの外部リードから前記コ
ーティング剤を除去して前記パッケージをデフラッシュ
(deflash)する段階と、を有することを要旨とする。
【0013】請求項2記載の第2の発明は、前記非伝導
性のコーティング剤はパラキシレン(para-xylene)であ
ることをことを要旨とする。
【0014】請求項3記載の第3の発明は、前記コーテ
ィング段階はパラキシレンガスを利用して行なわれるこ
とを要旨とする。
【0015】
【作用】上述の如く構成すれば、第1の発明は、通常の
半導体パッケージング工程において、ワイヤボンディン
グ工程後にパッケージの全体を非伝導性のコーティング
剤によってコーティングする段階を追加することによっ
て、ワイヤスイーピング、垂れまたは短絡のようなワイ
ヤの不良を防止することができる。
【0016】第2の発明は、前記コーティング工程は非
伝導性のコーティング剤、例えばペリレン(parylen
e)、即ちパラキシレンを利用して行なうので、デフラ
ッシュ工程中にリード中のソルダーリングが必要な部位
に塗布されたペリレンが容易に除去できる。
【0017】第3の発明は、前記コーティング段階はパ
ラキシレンガスを利用して行なわれるので、パッケージ
をペリレンによってコーティングするとき、特別にマス
クや保護手段を使用する必要がない。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0019】本発明から使用されることができる装置の
一つの例を図1に図示している。図1における、コーテ
ィング装置10は気化室11、熱分解室12、コーティ
ング室13および制御部14とからなっている。前記気
化室11はコーティング剤、例えばペリレンダイマー
(dimer)が供給される注入口15と、そしてラインL3
を通じて熱分解室12に連結されている。前記気化室1
1にはペリレンダイマーを気化させるための加熱手段1
1aが具備されている。
【0020】前記熱分解室12にはラインL3を通じて
気化室11から供給されたペリレンガスを熱分解するた
めの加熱手段12aが具備されている。
【0021】前記コーティング室13はラインL1を通
じて熱分解室12に連結されており、また冷却手段16
にも連結されている。この冷却手段16はコーティング
室13から供給される剰余ペリレンガスを液化させてお
り、その液化されたペリレンは気化室11に再循環され
る。
【0022】前記制御部14は各室の運転操作とコーテ
ィングの厚さを制御する。
【0023】このコーティング工程は次の如くである。
例えば、ペリレンダイマーのコーティング剤を注入口1
5に供給してから、続いてラインL4を通じて気化室1
1に供給する。気化室11からは、ペリレンダイマーが
加熱手段11aによって温度約150℃、圧力約1to
rrに加熱される。続いて、ペリレンダイマーガスはラ
インL3を通じて熱分解室12に輸送され、この熱分解
室12から加熱手段12aにより更に高い温度、例えば
約690℃、圧力約0.5torrに加熱される。この
ように熱分解されたペリレンモノマー(monomer)ガスは
コーティング室13に輸送され、このコーティング室1
3からワイヤボンディング後に得られたパッケージ(=
リードフレームストリップ(strip))に噴射されてコン
フォーマルコーティング膜を形成する。そのコーティン
グ条件は温度約35℃、圧力約0.1torrである。
前記パッケージに塗布されたペリレンモノマーはコーテ
ィング室13で重合化される。
【0024】剰余のペリレンはラインL6を通じて気化
室11に再循環される。装置のすべての操作は制御部1
4によって制御される。
【0025】コーティング工程を包含した半導体の全体
的な製造工程は図2に図示されている。図2を参照する
と、ダイボンディング工程21においては、半導体チッ
プを接着剤を利用してダイパッドにボンディングさせ
る。続いて、前記ゴールドワイヤを利用してリードフレ
ームの内部リードをチップ上に形成されたボンディング
パッドに電気的に接続させる(ワイヤボンディング工程
22)。
【0026】続いて、図中破線によって表示しているボ
ックス内にコーティング工程23を実施する。そのコー
ティング工程23は三段階に行なわれている:ペリレン
ダイマーのような非伝導性のコーティング剤を気化室1
1から気化させる気化工程23−1;気化されたペリレ
ンを熱分解してペリレンモノマーに作る熱分解工程23
−2;およびワイヤボンディング工程22後に得られた
パッケージをペリレンによってコンフォーマルにコーテ
ィングする沈殿工程23−3である。前記ペリレンガス
はパッケージ上に噴射される。
【0027】このコーティング膜の厚さはコーティング
しようとする表面積およびコーティング時間により異な
るが、望ましくは0.5乃至2.0μm、もっと望まし
くは約1.0μmである。
【0028】すべてのコーティング工程は制御部14に
よって自動的に制御される。
【0029】自動化されたペリレンコーティング装置は
市販されているものを使用することができ、例えば米国
WL.clear Lakeに所在のNOVA TRAN社の製品
を使用することができる。
【0030】コーティング装置は、通常の半導体パッケ
ージ製造ラインにおけるワイヤボンディング工程後のリ
ードフレームストリップがモールディング工程に送られ
る前に掛けているチャンバー取付具(chaamber fixtur
e)に装着することによって半導体パッケージの製造ラ
インに適用することができる。リードフレームストリッ
プは、コーティング装置の他の部位を経らないで直接コ
ーティング室13に移送されてコーティングされる。
【0031】前記コーティングされたパッケージは、図
3に示すように続いてモールディング工程24、デフラ
ッシュ工程25およびトリミング工程26を経て最終の
パッケージに作られる。ここで、デフラッシュ工程25
中に、電気的な接触点、例えばリード中のソルダーリン
グが必要な部位に塗布されたペリレンが容易に除去され
ることが確認された。すなわち、前記コーティングされ
た段階の前記リードフレームの外部リードから前記コー
ティング剤を除去する。そして、化学物質等を前記パッ
ケージをデフラッシュ(deflash)する。したがって、パ
ッケージをペリレンによってコーティングするとき、特
別にマスクや保護手段を使用する必要がない。
【0032】図3は本発明によりコーティングされたパ
ッケージを図示している図面であり、図3における数字
31はチップ、数字32はワイヤ、数字30はダイパッ
ド、そして数字33はコーティング膜をそれぞれ示して
いる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明は、ワ
イヤボンディング工程が終了されたパッケージをモール
ディングする前にその表面全体を非伝導性のコーティン
グ剤によってコンフォーマルにコーティングする工程を
包含する本発明の方法により製作されたパッケージは次
のような長所をもっている。まず、モールディング工程
中にワイヤスイーピング、垂れまたは短絡のようなワイ
ヤの不良が発生されることを防止してパッケージの実装
効率を増加させ、隣接のワイヤ間の干渉による回路設計
上の制限を緩和させることができ、ペリレンが水−不溶
性膜を形成するので、ボンディングパッドの腐植とパッ
ケージ内の水分の浸透を効果的に防止することができ
る。また、ゴールドワイヤ上にプラスチックペリレン膜
を形成することによってゴールドワイヤの物性、例えば
延性を向上させてTemperature cycletest等の信頼性の
試験におけるその信頼度を増加させることができる。
【0034】第2の発明は、前記コーティング工程は非
伝導性のコーティング剤、例えばペリレン(parylen
e)、即ちパラキシレンを利用して行なうので、デフラ
ッシュ工程中にリード中のソルダーリングが必要な部位
に塗布されたペリレンが容易に除去できる。
【0035】第3の発明は、前記コーティング段階はパ
ラキシレンガスを利用して行なわれるので、パッケージ
をペリレンによってコーティングするとき、特別にマス
クや保護手段を使用する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイヤの不良のないパッケージの製造
方法のコーティング工程を遂行するために使用される装
置の構成図である。
【図2】本発明の製造方法による製造工程を示す図であ
る。
【図3】本発明によりコーティングされた半導体パッケ
ージの断面図である。
【符号の説明】
10 コーティング装置 11 気化室 11a、12a 加熱手段 12 熱分解室 13 コーティング室 14 制御室 16 冷却手段 31 チップ 32 ワイヤ 33 コーティング膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイパッド上に半導体チップを実装する
    段階と、 内部リードおよび外部リードを有するリードフレームの
    内部リードに前記半導体チップをワイヤボンディングす
    る段階と、 前記半導体チップ、ボンディングされたワイヤおよびリ
    ードフレームを非伝導性のコーティング剤によりコーテ
    ィングする段階と、 前記コーティングされた段階のパッケージを樹脂によっ
    てモールディングする段階と、 前記コーティングされた段階の前記リードフレームの外
    部リードから前記コーティング剤を除去して前記パッケ
    ージをデフラッシュ(deflash)する段階と、 を有することを特徴とするワイヤの不良のない半導体パ
    ッケージの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記非伝導性のコーティング剤はパラ−
    キシレン(para-xylene)であることを特徴とする請求項
    1記載のワイヤの不良のないパッケージの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記コーティング段階はパラキシレンガ
    スを利用して行なわれることを特徴とする請求項1また
    は請求項2記載のワイヤの不良のないパッケージの製造
    方法。
JP7143328A 1994-06-09 1995-06-09 ワイヤの不良のないパッケージの製造方法 Pending JPH0845978A (ja)

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JP2000286285A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Denso Corp 半導体装置の製造方法

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