JPH09246427A - 表面実装型半導体装置の製造方法および表面実装型半導体装置 - Google Patents
表面実装型半導体装置の製造方法および表面実装型半導体装置Info
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- JPH09246427A JPH09246427A JP8081902A JP8190296A JPH09246427A JP H09246427 A JPH09246427 A JP H09246427A JP 8081902 A JP8081902 A JP 8081902A JP 8190296 A JP8190296 A JP 8190296A JP H09246427 A JPH09246427 A JP H09246427A
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- lead
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Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 多端子化、高密度配線に対応できる、リード
フレームを用いたBGAタイプの表面実装型導体装置。 【解決手段】 一方をリードフレーム素材面112Sと
し、素材の厚さよりもインナーリード112を薄肉に形
成しているリードフレーム110を用いて、インナーリ
ードの素材面側でない面において、インナーリード先端
部を所定厚の固定用テープ120で貼り付け、固定用テ
ープを貼り付けた側全体を保持基板130に接着材を介
して貼り付けた後、インナーリードのリードフレーム素
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子の端子(パッド)114とインナーリード先端と
をボンディングワイヤ150にて電気的に接続し、リー
ドフレームの外枠部114より内側の領域全体を、封止
用樹脂にて封止してから、保持基板、リードフレームの
外枠部を除去し、露出した外部端子の面上に半田ボール
からなる外部電極180を設ける。
フレームを用いたBGAタイプの表面実装型導体装置。 【解決手段】 一方をリードフレーム素材面112Sと
し、素材の厚さよりもインナーリード112を薄肉に形
成しているリードフレーム110を用いて、インナーリ
ードの素材面側でない面において、インナーリード先端
部を所定厚の固定用テープ120で貼り付け、固定用テ
ープを貼り付けた側全体を保持基板130に接着材を介
して貼り付けた後、インナーリードのリードフレーム素
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子の端子(パッド)114とインナーリード先端と
をボンディングワイヤ150にて電気的に接続し、リー
ドフレームの外枠部114より内側の領域全体を、封止
用樹脂にて封止してから、保持基板、リードフレームの
外枠部を除去し、露出した外部端子の面上に半田ボール
からなる外部電極180を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,リードフレームを用い
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と該
製造により作製された表面実装型半導体装置に関する。
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と該
製造により作製された表面実装型半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は、電子機器の高性能
化と軽薄短小の傾向からLSIはASICに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化の一途をたどって
きている。これに伴い、信号の高速処理には、パッケー
ジ内部のスイッチングノイズが無視できない状況になっ
てきて、特に、ICの同時スイッチングノイズにはパッ
ケージ内部配線の実効インダクタンスが大きく影響を与
える為、主に、電源やグランドの本数を増やしてこれに
対応してきた。この結果、半導体装置の高集積化、高機
能化は外部端子(ピン)総数の増加を招き、半導体装置
の多端子化が求められるようになってきた。多端子I
C、特にゲートアレイやスタンダードセルに代表される
ASICあるいは、マイコン、DSP(Digital
Signal Processor)等をコストパー
フォーマンス高くユーザに提供するパッケージとしてリ
ードフレームを用いたプラスチックQFP(Quad
Flat Package)が主流となり、現在では3
00ピンを超えるものまで実用化に至ってきている。
化と軽薄短小の傾向からLSIはASICに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化の一途をたどって
きている。これに伴い、信号の高速処理には、パッケー
ジ内部のスイッチングノイズが無視できない状況になっ
てきて、特に、ICの同時スイッチングノイズにはパッ
ケージ内部配線の実効インダクタンスが大きく影響を与
える為、主に、電源やグランドの本数を増やしてこれに
対応してきた。この結果、半導体装置の高集積化、高機
能化は外部端子(ピン)総数の増加を招き、半導体装置
の多端子化が求められるようになってきた。多端子I
C、特にゲートアレイやスタンダードセルに代表される
ASICあるいは、マイコン、DSP(Digital
Signal Processor)等をコストパー
フォーマンス高くユーザに提供するパッケージとしてリ
ードフレームを用いたプラスチックQFP(Quad
Flat Package)が主流となり、現在では3
00ピンを超えるものまで実用化に至ってきている。
【0003】QFPは、図8(b)に示す単層リードフ
レーム810を用いたもので、図8(a)に示すよう
に、ダイパッド811上に半導体素子820を搭載し、
銀めっき等の表面処理がなされたインナーリード812
先端部と半導体素子820の端子821とをワイヤ83
0にて結線し、封止用樹脂840で封止を行い、この
後、ダムバー部814をカットし、アウターリード81
3をガルウイング状に成形したものである。このよう
に、QFPは、パッケージの4方向に外部回路と電気的
に接続するためのアウターリード813を設けた構造で
多端子化に対応できるものとして開発されてきた。ここ
で用いられる単層リードフレーム810は、通常、42
合金(42%ニッケル−鉄合金)あるいは銅合金などの
電気伝導率が高く,且つ機械的強度が大きい金属材を素
材とし、フォトエッチング法かあるいはスタンピング法
により、図8(b)に示すような形状に作製されてい
た。尚、図8(b)(ロ)は、図8(b)(イ)のF1
−F2における断面を示したものである。
レーム810を用いたもので、図8(a)に示すよう
に、ダイパッド811上に半導体素子820を搭載し、
銀めっき等の表面処理がなされたインナーリード812
先端部と半導体素子820の端子821とをワイヤ83
0にて結線し、封止用樹脂840で封止を行い、この
後、ダムバー部814をカットし、アウターリード81
3をガルウイング状に成形したものである。このよう
に、QFPは、パッケージの4方向に外部回路と電気的
に接続するためのアウターリード813を設けた構造で
多端子化に対応できるものとして開発されてきた。ここ
で用いられる単層リードフレーム810は、通常、42
合金(42%ニッケル−鉄合金)あるいは銅合金などの
電気伝導率が高く,且つ機械的強度が大きい金属材を素
材とし、フォトエッチング法かあるいはスタンピング法
により、図8(b)に示すような形状に作製されてい
た。尚、図8(b)(ロ)は、図8(b)(イ)のF1
−F2における断面を示したものである。
【0004】しかし、半導体素子の信号処理の高速化、
高機能化は、更に多くの端子数を必要とするようになっ
てきた。QFPでは外部端子ピッチを狭めることによ
り、パッケージサイズを大きくすることなく多端子化に
対応してきたが、外部端子端子の狭いピッチ化に伴い、
外部端子自体の幅が細くなり、外部端子の強度が低下す
るため、フォーミング等の後工程におけるアウターリー
ドのスキュー対応やプラナリイティー(平坦性)維持が
難しくなり、実装に際しては、パッケージ搭載精度維持
が難しくなるという実装面での問題を抱えていた。
高機能化は、更に多くの端子数を必要とするようになっ
てきた。QFPでは外部端子ピッチを狭めることによ
り、パッケージサイズを大きくすることなく多端子化に
対応してきたが、外部端子端子の狭いピッチ化に伴い、
外部端子自体の幅が細くなり、外部端子の強度が低下す
るため、フォーミング等の後工程におけるアウターリー
ドのスキュー対応やプラナリイティー(平坦性)維持が
難しくなり、実装に際しては、パッケージ搭載精度維持
が難しくなるという実装面での問題を抱えていた。
【0005】このようなQFPの実装面での問題に対応
するため、BGA(Ball Grid Array)
と呼ばれるプラスチックパッケージが開発されてきた。
このBGAは、通常、両面基板の片面に半導体素子を搭
載し、もう一方の面に球状の半田ボールをパッケージの
外部端子として二次元的に配列し、スルーホールを通じ
て半導体素子と外部端子(半田ボール)との導通をとっ
たもので、実装性の対応を図ったパッケージである。B
GAはパッケージの4辺に外部端子を設けたQFPに比
べ、同じ外部端子数でも外部端子間隔(ピッチ)を大き
くとれるという利点があり、半導体装置の実装工程を難
しくせず、入出力端子の増加に対応できた。BGAは、
一般に図5に示すような構造である。図5(b)は図5
(a)の裏面(基板)側からみた図で、図5(c)はス
ルーホール550部を示したものである。このBGAは
BTレジン(ビスマレイミド樹脂)を代表とする耐熱性
を有する平板(樹脂板)の基材502の片面に半導体素
子501を搭載するダイパッド505と半導体素子50
1からボンディングワイヤ508により電気的に接続さ
れるボンディングパッド510を持ち、もう一方の面
に、外部回路と半導体装置との電気的、物理的接続を行
う格子状あるいは千鳥状に配列された半ボールにより形
成した外部接続端子506をもち、外部接続端子506
とボンディングパッド510の間を配線504とスルー
ホール550、配線504Aにより電気的に接続してい
る構造である。しかしながら、このBGAは、搭載する
半導体素子とワイヤの結線を行う回路と、半導体装置化
した後にプリント基板に実装するための外部端子(半田
ボール)とを基板502の両面に設け、これらをスルー
ホール550を介して電気的に接続していた複雑な構造
であり、信号が通過する回路長が長くなり、その回路デ
ザインも複雑化している。また、耐熱及び絶縁樹脂基材
を用いて構成される従来型プラスチックBGA用の基板
を製造するプロセスは、樹脂基材の孔開けや表裏回路の
導通めっき処理及びソルダーレジスト印刷といった従来
のプリント基板と同様の工程が必要であり、全体として
長い工程にならざるをえない。これに加えて、高密度化
を実現するための回路プロセスにおいての制約が多く存
在し、低コストに製造することは難しい。そしてまた、
樹脂の熱膨張の影響によりスルーホール550が断線を
生じることもあり、作製上、信頼性の点で問題が多かっ
た。
するため、BGA(Ball Grid Array)
と呼ばれるプラスチックパッケージが開発されてきた。
このBGAは、通常、両面基板の片面に半導体素子を搭
載し、もう一方の面に球状の半田ボールをパッケージの
外部端子として二次元的に配列し、スルーホールを通じ
て半導体素子と外部端子(半田ボール)との導通をとっ
たもので、実装性の対応を図ったパッケージである。B
GAはパッケージの4辺に外部端子を設けたQFPに比
べ、同じ外部端子数でも外部端子間隔(ピッチ)を大き
くとれるという利点があり、半導体装置の実装工程を難
しくせず、入出力端子の増加に対応できた。BGAは、
一般に図5に示すような構造である。図5(b)は図5
(a)の裏面(基板)側からみた図で、図5(c)はス
ルーホール550部を示したものである。このBGAは
BTレジン(ビスマレイミド樹脂)を代表とする耐熱性
を有する平板(樹脂板)の基材502の片面に半導体素
子501を搭載するダイパッド505と半導体素子50
1からボンディングワイヤ508により電気的に接続さ
れるボンディングパッド510を持ち、もう一方の面
に、外部回路と半導体装置との電気的、物理的接続を行
う格子状あるいは千鳥状に配列された半ボールにより形
成した外部接続端子506をもち、外部接続端子506
とボンディングパッド510の間を配線504とスルー
ホール550、配線504Aにより電気的に接続してい
る構造である。しかしながら、このBGAは、搭載する
半導体素子とワイヤの結線を行う回路と、半導体装置化
した後にプリント基板に実装するための外部端子(半田
ボール)とを基板502の両面に設け、これらをスルー
ホール550を介して電気的に接続していた複雑な構造
であり、信号が通過する回路長が長くなり、その回路デ
ザインも複雑化している。また、耐熱及び絶縁樹脂基材
を用いて構成される従来型プラスチックBGA用の基板
を製造するプロセスは、樹脂基材の孔開けや表裏回路の
導通めっき処理及びソルダーレジスト印刷といった従来
のプリント基板と同様の工程が必要であり、全体として
長い工程にならざるをえない。これに加えて、高密度化
を実現するための回路プロセスにおいての制約が多く存
在し、低コストに製造することは難しい。そしてまた、
樹脂の熱膨張の影響によりスルーホール550が断線を
生じることもあり、作製上、信頼性の点で問題が多かっ
た。
【0006】この為、作製プロセスの簡略化、信頼性の
低下を回避するため、上記図5に示す構造のものの他
に、リードフレームをコア材として回路を形成したBG
Aも、近年、種々提案されてきた。これらのリードフレ
ームを使用するBGAパッケージは、一般には、リード
フレーム610の外部端子部614に対応する箇所に所
定の孔をあけた、絶縁フィルム660上にリードフレー
ム610を固定して、樹脂封止した図6(a)に示すよ
うな構造、ないし図6(b)に示すような構造をとって
いた。上記リードフレームを用いるBGAパッケージに
使われるリードフレーム610は、従来、図7に示すよ
うなエッチング加工方法により作製されており、外部端
子部614とインナーリード612ともリードフレーム
素材の厚さに作製されていた。尚、図6中、620は半
導体素子、621は半導体素子の端子、640は封止用
樹脂、650は外部端子電極(半田ボール)、611は
ダイパッドである。ここで、図7に示すエッチング加工
方法を簡単に説明しておく。先ず、銅合金もしくは42
%ニッケル−鉄合金からなる厚さ0.25mm程度の薄
板(リードフレーム素材710)を十分洗浄(図7
(a))した後、重クロム酸カリウムを感光剤とした水
溶性カゼインレジスト等のフオトレジスト720を該薄
板の両表面に均一に塗布する。((図7(b)) 次いで、所定のパターンが形成されたマスクを介して高
圧水銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液で該
感光性レジストを現像して(図7(c))、レジストパ
ターン730を形成し、硬膜処理、洗浄処理等を必要に
応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主たる成分とするエッ
チング液にて、スプレイにて該薄板(リードフレーム素
材710)に吹き付け所定の寸法形状にエッチングし、
貫通させる。(図7(d)) 次いで、レジスト膜を剥膜処理し(図7(e))、洗浄
後、所望のリードフレームを得て、エッチング加工工程
を終了する。このように、エッチング加工等によって作
製されたリードフレームは、更に、所定のエリアに銀メ
ッキ等が施される。次いで、洗浄、乾燥等の処理を経
て、インナーリード部を固定用の接着剤付きポリイミド
テープにてテーピング処理したり、必要に応じて所定の
量タブ吊りバーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセ
ットする処理を行う。しかし、エッチング液による腐蝕
は被加工板の板厚方向の他に板幅(面)方向にも進むた
め、図7に示すようなエッチング加工方法においては、
微細化加工に関して、加工される素材の板厚からくる限
界があった。
低下を回避するため、上記図5に示す構造のものの他
に、リードフレームをコア材として回路を形成したBG
Aも、近年、種々提案されてきた。これらのリードフレ
ームを使用するBGAパッケージは、一般には、リード
フレーム610の外部端子部614に対応する箇所に所
定の孔をあけた、絶縁フィルム660上にリードフレー
ム610を固定して、樹脂封止した図6(a)に示すよ
うな構造、ないし図6(b)に示すような構造をとって
いた。上記リードフレームを用いるBGAパッケージに
使われるリードフレーム610は、従来、図7に示すよ
うなエッチング加工方法により作製されており、外部端
子部614とインナーリード612ともリードフレーム
素材の厚さに作製されていた。尚、図6中、620は半
導体素子、621は半導体素子の端子、640は封止用
樹脂、650は外部端子電極(半田ボール)、611は
ダイパッドである。ここで、図7に示すエッチング加工
方法を簡単に説明しておく。先ず、銅合金もしくは42
%ニッケル−鉄合金からなる厚さ0.25mm程度の薄
板(リードフレーム素材710)を十分洗浄(図7
(a))した後、重クロム酸カリウムを感光剤とした水
溶性カゼインレジスト等のフオトレジスト720を該薄
板の両表面に均一に塗布する。((図7(b)) 次いで、所定のパターンが形成されたマスクを介して高
圧水銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液で該
感光性レジストを現像して(図7(c))、レジストパ
ターン730を形成し、硬膜処理、洗浄処理等を必要に
応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主たる成分とするエッ
チング液にて、スプレイにて該薄板(リードフレーム素
材710)に吹き付け所定の寸法形状にエッチングし、
貫通させる。(図7(d)) 次いで、レジスト膜を剥膜処理し(図7(e))、洗浄
後、所望のリードフレームを得て、エッチング加工工程
を終了する。このように、エッチング加工等によって作
製されたリードフレームは、更に、所定のエリアに銀メ
ッキ等が施される。次いで、洗浄、乾燥等の処理を経
て、インナーリード部を固定用の接着剤付きポリイミド
テープにてテーピング処理したり、必要に応じて所定の
量タブ吊りバーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセ
ットする処理を行う。しかし、エッチング液による腐蝕
は被加工板の板厚方向の他に板幅(面)方向にも進むた
め、図7に示すようなエッチング加工方法においては、
微細化加工に関して、加工される素材の板厚からくる限
界があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、リード
フレームをコア材として用いたBGAタイプの樹脂封止
型半導体装置においては、図8(b)に示す単層リード
フレームを用いた半導体装置に比べ、同じ端子数で外部
回路と接続するための外部端子ピッチを広くでき、半導
体装置の実装工程を難しくしないで、入出力端子の増加
に対応できたが、一層の多端子化、高密度化に対して
は、インナーリードの狭ピッチ化、高密度配線が必須で
その対応が求められていた。本発明は、これに対応する
ためのもので、一層の多端子化、高密度配線に対応で
き、且つ、信頼性の高い、リードフレームをコア材とし
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と、
該製造方法により作製された表面実装型半導体装置を提
供しようとするものである。
フレームをコア材として用いたBGAタイプの樹脂封止
型半導体装置においては、図8(b)に示す単層リード
フレームを用いた半導体装置に比べ、同じ端子数で外部
回路と接続するための外部端子ピッチを広くでき、半導
体装置の実装工程を難しくしないで、入出力端子の増加
に対応できたが、一層の多端子化、高密度化に対して
は、インナーリードの狭ピッチ化、高密度配線が必須で
その対応が求められていた。本発明は、これに対応する
ためのもので、一層の多端子化、高密度配線に対応で
き、且つ、信頼性の高い、リードフレームをコア材とし
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と、
該製造方法により作製された表面実装型半導体装置を提
供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の表面実装型半導
体装置の製造方法は、リードフレームを用いたBGAタ
イプの樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、少な
くとも、(A)半導体素子を搭載するためのダイパッド
と、半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤ
にて電気的に接続するためのインナーリードと、該イン
ナーリードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を
行うための外部端子と、外部端子ないしダイパッドに配
線部(リード)により一体的に接続されてリードフレー
ム全体を固定する、樹脂封止の際のダムバーとなる外周
部に設けた外枠とを略平面的に設けたリードフレーム
で、且つ、外部端子をリードフレーム素材の厚さで、二
次元的に配列し、インナーリードの先端を含むインナー
リードをその一方の面をリードフレーム素材面としてリ
ードフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成し、外枠部を
リードフレーム素材の厚さで形成しているリードフレー
ムを用いて、インナーリードの素材面側でない面におい
て、インナーリード先端部を固定用テープで貼り付け、
その部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下とす
る工程と、(B)リードフレームの、固定用テープを貼
り付けた側全体を保持基板に接着材を介して貼り付ける
工程と、(C)インナーリードのリードフレーム素材面
側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導体素
子の端子(パッド)とインナーリード先端とをボンディ
ングワイヤにて電気的に接続する工程と、(D)リード
フレームの外枠部より内側の領域全体を、半導体素子側
から、半導体素子全体とリードフレームとを封止用樹脂
と保持基板にて密封するように、封止用樹脂にて封止す
る工程と、(E)封止用樹脂による封止後、保持基板を
剥離する工程と、(F)リードフレームの外枠部を除去
する工程と、(G)露出した外部端子の面上に半田ボー
ルからなる外部電極を設ける工程とを有することを特徴
とするものである。そして、上記において、において、
リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド表面、
インナーリード先端のワイヤボンディング面、封止用樹
脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理がなさ
れていることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤
がエポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレー
ムおよびまたは固定用テープに貼り付けられることを特
徴とするものである。
体装置の製造方法は、リードフレームを用いたBGAタ
イプの樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、少な
くとも、(A)半導体素子を搭載するためのダイパッド
と、半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤ
にて電気的に接続するためのインナーリードと、該イン
ナーリードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を
行うための外部端子と、外部端子ないしダイパッドに配
線部(リード)により一体的に接続されてリードフレー
ム全体を固定する、樹脂封止の際のダムバーとなる外周
部に設けた外枠とを略平面的に設けたリードフレーム
で、且つ、外部端子をリードフレーム素材の厚さで、二
次元的に配列し、インナーリードの先端を含むインナー
リードをその一方の面をリードフレーム素材面としてリ
ードフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成し、外枠部を
リードフレーム素材の厚さで形成しているリードフレー
ムを用いて、インナーリードの素材面側でない面におい
て、インナーリード先端部を固定用テープで貼り付け、
その部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下とす
る工程と、(B)リードフレームの、固定用テープを貼
り付けた側全体を保持基板に接着材を介して貼り付ける
工程と、(C)インナーリードのリードフレーム素材面
側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導体素
子の端子(パッド)とインナーリード先端とをボンディ
ングワイヤにて電気的に接続する工程と、(D)リード
フレームの外枠部より内側の領域全体を、半導体素子側
から、半導体素子全体とリードフレームとを封止用樹脂
と保持基板にて密封するように、封止用樹脂にて封止す
る工程と、(E)封止用樹脂による封止後、保持基板を
剥離する工程と、(F)リードフレームの外枠部を除去
する工程と、(G)露出した外部端子の面上に半田ボー
ルからなる外部電極を設ける工程とを有することを特徴
とするものである。そして、上記において、において、
リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド表面、
インナーリード先端のワイヤボンディング面、封止用樹
脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理がなさ
れていることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤
がエポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレー
ムおよびまたは固定用テープに貼り付けられることを特
徴とするものである。
【0009】本発明の表面実装型半導体装置は、リード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
であって、リードフレームは、少なくとも、半導体素子
を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の端子(パ
ッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続するため
のインナーリードと、該インナーリードに一体的に連結
して外部回路と電気的接続を行うための外部端子とを略
平面的に設けたもので、外部端子をリードフレーム素材
の厚さで、二次元的に配列し、インナーリードをその一
方の面をリードフレーム素材面としてリードフレーム素
材の厚さよりも薄肉に形成しており、インナーリードの
素材面側でない面において、インナーリード先端部をそ
の部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下となる
ように、固定用テープで貼り付けており、半導体素子
は、インナーリードのリードフレーム素材面側のダイパ
ッド上に搭載され、インナーリードのリードフレーム素
材面とボンディングワイヤにて電気的に接続されてお
り、且つ、外部端子の外側面を封止用樹脂の外側面に合
わせ、該外部端子の外側面上に設けた半田ボールからな
る外部電極を外部に突出させるようにして、リードフレ
ームの両側から、半導体素子全体とリードフレーム部を
樹脂封止していることを特徴とするものである。
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
であって、リードフレームは、少なくとも、半導体素子
を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の端子(パ
ッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続するため
のインナーリードと、該インナーリードに一体的に連結
して外部回路と電気的接続を行うための外部端子とを略
平面的に設けたもので、外部端子をリードフレーム素材
の厚さで、二次元的に配列し、インナーリードをその一
方の面をリードフレーム素材面としてリードフレーム素
材の厚さよりも薄肉に形成しており、インナーリードの
素材面側でない面において、インナーリード先端部をそ
の部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下となる
ように、固定用テープで貼り付けており、半導体素子
は、インナーリードのリードフレーム素材面側のダイパ
ッド上に搭載され、インナーリードのリードフレーム素
材面とボンディングワイヤにて電気的に接続されてお
り、且つ、外部端子の外側面を封止用樹脂の外側面に合
わせ、該外部端子の外側面上に設けた半田ボールからな
る外部電極を外部に突出させるようにして、リードフレ
ームの両側から、半導体素子全体とリードフレーム部を
樹脂封止していることを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法は、
上記のように構成することにより、一層の多端子化、高
密度配線が可能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の作製を可能とするものであり、その作製方法は比較的
簡単なもので、且つ量産性に適している。詳しくは、半
導体素子を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の
端子(パッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続
するためのインナーリードと、該インナーリードに一体
的に連結して外部回路と電気的接続を行うための外部端
子と、外部端子ないしダイパッドに配線部(リード)に
より一体的に接続され、リードフレーム全体を固定し、
樹脂封止の際のダムバーとなる外周部に設けた外枠とを
略平面的に設けたリードフレームで、且つ、外部端子を
リードフレーム素材の厚さで、二次元的に配列し、イン
ナーリードの先端を含むインナーリードをその一方の面
をリードフレーム素材面としてリードフレーム素材の厚
さよりも薄肉に形成し、外枠部をリードフレーム素材の
厚さで形成しているリードフレームを用いていることに
より、図5に示す従来のプリント基板を用いたBGAに
比べ、構造が簡単で、一層の多端子化、高密度配線が可
能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の作製を可能
としている。即ち、インナーリードをリードフレーム素
材の厚さより薄肉とすることにより、微細加工を可能と
し、多端子化に対応できるものとしており、且つ、高密
度配線を可能としている。また、外部端子をリードフレ
ーム素材の厚さとし、インナーリード部を薄肉としてい
ることにより、樹脂封止の際には、インナーリードの両
面から樹脂封止されることを可能としている。そしてま
た、外枠部をリードフレーム素材の厚さにしていること
より、樹脂封止の際には、保持基板を貼り合わせた状態
でダムバーとして機能できるものとしており、樹脂封止
の作業全体を簡単なものとしている。そして、上記にお
いて、リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド
表面、インナーリード先端のワイヤボンディング面、封
止用樹脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理
がなされていることにより、半導体素子の搭載、ワイヤ
ボンディング、半田ボールを外部端子に一体的に作製す
ることをそれぞれ可能としている。そしてまた、上記に
おいて、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤がエ
ポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレームな
いし固定用テープに貼り付けられることにより、その作
製を簡単なものとしている。
上記のように構成することにより、一層の多端子化、高
密度配線が可能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の作製を可能とするものであり、その作製方法は比較的
簡単なもので、且つ量産性に適している。詳しくは、半
導体素子を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の
端子(パッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続
するためのインナーリードと、該インナーリードに一体
的に連結して外部回路と電気的接続を行うための外部端
子と、外部端子ないしダイパッドに配線部(リード)に
より一体的に接続され、リードフレーム全体を固定し、
樹脂封止の際のダムバーとなる外周部に設けた外枠とを
略平面的に設けたリードフレームで、且つ、外部端子を
リードフレーム素材の厚さで、二次元的に配列し、イン
ナーリードの先端を含むインナーリードをその一方の面
をリードフレーム素材面としてリードフレーム素材の厚
さよりも薄肉に形成し、外枠部をリードフレーム素材の
厚さで形成しているリードフレームを用いていることに
より、図5に示す従来のプリント基板を用いたBGAに
比べ、構造が簡単で、一層の多端子化、高密度配線が可
能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の作製を可能
としている。即ち、インナーリードをリードフレーム素
材の厚さより薄肉とすることにより、微細加工を可能と
し、多端子化に対応できるものとしており、且つ、高密
度配線を可能としている。また、外部端子をリードフレ
ーム素材の厚さとし、インナーリード部を薄肉としてい
ることにより、樹脂封止の際には、インナーリードの両
面から樹脂封止されることを可能としている。そしてま
た、外枠部をリードフレーム素材の厚さにしていること
より、樹脂封止の際には、保持基板を貼り合わせた状態
でダムバーとして機能できるものとしており、樹脂封止
の作業全体を簡単なものとしている。そして、上記にお
いて、リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド
表面、インナーリード先端のワイヤボンディング面、封
止用樹脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理
がなされていることにより、半導体素子の搭載、ワイヤ
ボンディング、半田ボールを外部端子に一体的に作製す
ることをそれぞれ可能としている。そしてまた、上記に
おいて、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤がエ
ポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレームな
いし固定用テープに貼り付けられることにより、その作
製を簡単なものとしている。
【0011】本発明の表面実装型半導体装置は、本発明
の表面実装型半導体装置方法により作製することができ
るもので、インナーリード先端を薄肉状にし、且つ、外
部端子を二次元的に配列させたリードフレームを用いて
いることにより、構造を簡単として、且つ一層の多端子
化、高密度配線を可能としている。特に、リードフレー
ムの両面より封止用樹脂にて封止した構造で、図5に示
す従来のプリント基板を用いたBGAや、片面モールド
の図6(a)に示す従来のリードフレームを用いたBG
Aタイプのものに比べ、信頼性の面で優れる。信頼性の
面でもQFPに相当するものである。
の表面実装型半導体装置方法により作製することができ
るもので、インナーリード先端を薄肉状にし、且つ、外
部端子を二次元的に配列させたリードフレームを用いて
いることにより、構造を簡単として、且つ一層の多端子
化、高密度配線を可能としている。特に、リードフレー
ムの両面より封止用樹脂にて封止した構造で、図5に示
す従来のプリント基板を用いたBGAや、片面モールド
の図6(a)に示す従来のリードフレームを用いたBG
Aタイプのものに比べ、信頼性の面で優れる。信頼性の
面でもQFPに相当するものである。
【0012】
【実施例】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法の
実施例を図にもとづいて説明する。図1は実施例の表面
実装型半導体装置の製造方法の工程を示した断面図であ
り、図2は本発明の表面実装型半導体装置の実施例の断
面図で、リードに沿った1断面を示している。図3
(a)は、図1、図2に使用されたリードフレームの概
略平面図であり、図3(b)は図3(a)の約1/4部
分の拡大図である。尚、図3(a)は概略図で、全体を
分かり易くするために図3(b)に比べ、インナーリー
ドの数、外部端子部の数は少なくして示してある。図
1、図2、図3中、100は表面実装型半導体装置、1
10はリードフレーム、111、ダイパッド、111S
はリードフレーム素材面、112インナーリード、11
2Aはインナーリード先端部、112Sはリードフレー
ム素材面、113は外部端子、114は外枠部、115
は配線部、120は固定用テープ、130は保持基板、
140は半導体素子、141は端子(パッド)、150
はボンディングワイヤ、160は金型、161はキヤビ
ティー、170は封止用樹脂、180は外部電極であ
る。
実施例を図にもとづいて説明する。図1は実施例の表面
実装型半導体装置の製造方法の工程を示した断面図であ
り、図2は本発明の表面実装型半導体装置の実施例の断
面図で、リードに沿った1断面を示している。図3
(a)は、図1、図2に使用されたリードフレームの概
略平面図であり、図3(b)は図3(a)の約1/4部
分の拡大図である。尚、図3(a)は概略図で、全体を
分かり易くするために図3(b)に比べ、インナーリー
ドの数、外部端子部の数は少なくして示してある。図
1、図2、図3中、100は表面実装型半導体装置、1
10はリードフレーム、111、ダイパッド、111S
はリードフレーム素材面、112インナーリード、11
2Aはインナーリード先端部、112Sはリードフレー
ム素材面、113は外部端子、114は外枠部、115
は配線部、120は固定用テープ、130は保持基板、
140は半導体素子、141は端子(パッド)、150
はボンディングワイヤ、160は金型、161はキヤビ
ティー、170は封止用樹脂、180は外部電極であ
る。
【0013】本実施例の表面実装型半導体装置の製造方
法は、一層の多端子化、高密度配線を達成できるリード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の製造方法であり、以下、図1をもとにその工程を説明
する。先ず、一方をリードフレーム素材面とし、素材の
厚さよりインナーリード112が薄肉に形成されている
リードフレーム100を用いて、インナーリード112
の素材面側でない面において、インナーリード先端部1
12Aを固定用テープで貼り付け、その部分の厚さが略
リードフレーム素材の厚さ以下とする。(図1a)) リードフレーム110は、図3(a)に示すように、少
なくとも、半導体素子の端子と電気的に接続をその先端
で行うためのインナーリード112と、該インナーリー
ド112と一体的に連結して外部回路と電気的接続を行
うための外部端子113とを略平面的に設け、且つ、外
部端子113をリードフレーム素材の厚さで、すなわち
その両面(上面、下面)をリードフレーム素材面113
Sとして、二次元的に配列し、インナーリード112
は、その一方の面をリードフレーム素材面112Sとし
てリードフレーム素材の厚さt0 よりも薄肉にしてい
る。尚、リードフレーム110は、リードフレーム素材
として、厚さ0.15mmの銅合金(古河電工株式会社
製、型番EFTEC64T−1/2H)を用い、エッチ
ングにて作製した。エッチングにて外形加工した後、イ
ンナーリード先端のワイヤボンディング面(リードフレ
ーム素材面)、半導体素子を搭載するダイパッド面、半
田ボールを作製するための外部端子面に、それぞれ所望
のめっきを施しておいた。インナーリードは薄肉でその
厚さt1 は40μm、外部端子はリードフレーム素材と
同じ厚さt0 で0.15mとなっている。また、インナ
ーリードピッチは0.18mmである。尚、ここでは、
図3に示すように、リードの半導体素子の端子とワイヤ
ボンディングにて接続する側の先端部分から外部端子ま
での一体的に連結した部分までをインナーリード112
と言い、外部端子113と外枠114とを一体的に連結
する部分を配線部115としている。ここでは、インナ
ーリード112と配線部115を併せて、単にリードと
言う。一般には、インナーリード112とは、樹脂封止
(モールド)して半導体装置を作製した際に、樹脂の内
部の配線全体を総称して言っている。固定用テープ12
0は、従来からQFPで用いられているポリイミドフィ
ルムを基材とした接着テープを用いた。
法は、一層の多端子化、高密度配線を達成できるリード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の製造方法であり、以下、図1をもとにその工程を説明
する。先ず、一方をリードフレーム素材面とし、素材の
厚さよりインナーリード112が薄肉に形成されている
リードフレーム100を用いて、インナーリード112
の素材面側でない面において、インナーリード先端部1
12Aを固定用テープで貼り付け、その部分の厚さが略
リードフレーム素材の厚さ以下とする。(図1a)) リードフレーム110は、図3(a)に示すように、少
なくとも、半導体素子の端子と電気的に接続をその先端
で行うためのインナーリード112と、該インナーリー
ド112と一体的に連結して外部回路と電気的接続を行
うための外部端子113とを略平面的に設け、且つ、外
部端子113をリードフレーム素材の厚さで、すなわち
その両面(上面、下面)をリードフレーム素材面113
Sとして、二次元的に配列し、インナーリード112
は、その一方の面をリードフレーム素材面112Sとし
てリードフレーム素材の厚さt0 よりも薄肉にしてい
る。尚、リードフレーム110は、リードフレーム素材
として、厚さ0.15mmの銅合金(古河電工株式会社
製、型番EFTEC64T−1/2H)を用い、エッチ
ングにて作製した。エッチングにて外形加工した後、イ
ンナーリード先端のワイヤボンディング面(リードフレ
ーム素材面)、半導体素子を搭載するダイパッド面、半
田ボールを作製するための外部端子面に、それぞれ所望
のめっきを施しておいた。インナーリードは薄肉でその
厚さt1 は40μm、外部端子はリードフレーム素材と
同じ厚さt0 で0.15mとなっている。また、インナ
ーリードピッチは0.18mmである。尚、ここでは、
図3に示すように、リードの半導体素子の端子とワイヤ
ボンディングにて接続する側の先端部分から外部端子ま
での一体的に連結した部分までをインナーリード112
と言い、外部端子113と外枠114とを一体的に連結
する部分を配線部115としている。ここでは、インナ
ーリード112と配線部115を併せて、単にリードと
言う。一般には、インナーリード112とは、樹脂封止
(モールド)して半導体装置を作製した際に、樹脂の内
部の配線全体を総称して言っている。固定用テープ12
0は、従来からQFPで用いられているポリイミドフィ
ルムを基材とした接着テープを用いた。
【0014】次いで、リードフレーム110の、固定用
テープ120を貼り付けた側全体を保持基板130に接
着材を介して貼り付けた。(図1(b)) 保持基板130の構成は基材が厚さ50μmのポリイミ
ドフィルムで、接着剤層が厚さ35μmのエポキシ系接
着のものを用いた。保持基板130の貼り付けの範囲
は、リードフレーム110の外枠114の全ての辺にに
かかっているようにして、樹脂封止の際に、封止用樹脂
が保持基板130とリードフレーム110の隙間から漏
れ出さないようにする。保持基板130の圧着条件は圧
力30kg/cm2 で150°Cにおいて45分保持
し、熱プレス装置にて行った。この条件は、保持基板1
30の接着剤の種類により選び、適当な条件にて行う。
保持基板130を貼り付ける目的は、リードフレーム1
10の外部端子の、インナーリードの素材面側でない外
部面に封止用樹脂が漏れるのを防ぎ、この面に半田ボー
ルからなる外部電極を設け易くするためである。
テープ120を貼り付けた側全体を保持基板130に接
着材を介して貼り付けた。(図1(b)) 保持基板130の構成は基材が厚さ50μmのポリイミ
ドフィルムで、接着剤層が厚さ35μmのエポキシ系接
着のものを用いた。保持基板130の貼り付けの範囲
は、リードフレーム110の外枠114の全ての辺にに
かかっているようにして、樹脂封止の際に、封止用樹脂
が保持基板130とリードフレーム110の隙間から漏
れ出さないようにする。保持基板130の圧着条件は圧
力30kg/cm2 で150°Cにおいて45分保持
し、熱プレス装置にて行った。この条件は、保持基板1
30の接着剤の種類により選び、適当な条件にて行う。
保持基板130を貼り付ける目的は、リードフレーム1
10の外部端子の、インナーリードの素材面側でない外
部面に封止用樹脂が漏れるのを防ぎ、この面に半田ボー
ルからなる外部電極を設け易くするためである。
【0015】次に、インナーリードのリードフレーム素
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子140の端子(パッド)141とインナーリード
先端112Aとをボンディングワイヤ150にて電気的
に接続した。(図1(c)) 尚、ワイヤボンディング技術は周知ではあるが、条件は
適当に選ぶ必要がある。
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子140の端子(パッド)141とインナーリード
先端112Aとをボンディングワイヤ150にて電気的
に接続した。(図1(c)) 尚、ワイヤボンディング技術は周知ではあるが、条件は
適当に選ぶ必要がある。
【0016】次いで、半導体素子140を保持ているリ
ードフレーム110全体を、樹脂封止用(モールド成形
用)の金型160にて所定の形状に形成されているキヤ
ビティー161にセットし、樹脂封止を行い、所定形状
にパッケージボディーを作成し(図1(d))、リード
フレーム110の外枠部114より内側の領域全体を、
半導体素子側から、半導体素子全体とリードフレームと
を封止用樹脂170と保持板にて密封するように、封止
用樹脂170にて封止した。(図1(e)) 樹脂封止用の金型を用いた装置としては、従来のトラン
スファーモールドプレスで、封止用樹脂としてはビフェ
ニールタイプエポキシ樹脂を採用した。尚、半導体装置
のパッケージは、通常、エポキシ樹脂成形等の樹脂にて
成形されるがこれに限定されるものではない。また、成
形方法もトランスファーモールド方法に限定されること
はなく、射出成形、ポッティング封止も採用可能であ
る。モールド加工時には、モールド樹脂は保持基板13
0と、インナーリード112、配線部115等リードと
の空間に流れ込み、封止用樹脂170で全体を包み込
む。全体的に包み込む込む事により、図5に示す従来の
プリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と封
止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存在
せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来のリ
ードフレームを用いたBGAタイプのもののように、封
止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面は
存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や膨
れを低減させる効果がある。また、外部端子113の保
持基板130側の面には、封止用樹脂170が流れ込む
ことはなく、半田ボールからなる外部電極を作成する際
の作業を楽なものとしている。
ードフレーム110全体を、樹脂封止用(モールド成形
用)の金型160にて所定の形状に形成されているキヤ
ビティー161にセットし、樹脂封止を行い、所定形状
にパッケージボディーを作成し(図1(d))、リード
フレーム110の外枠部114より内側の領域全体を、
半導体素子側から、半導体素子全体とリードフレームと
を封止用樹脂170と保持板にて密封するように、封止
用樹脂170にて封止した。(図1(e)) 樹脂封止用の金型を用いた装置としては、従来のトラン
スファーモールドプレスで、封止用樹脂としてはビフェ
ニールタイプエポキシ樹脂を採用した。尚、半導体装置
のパッケージは、通常、エポキシ樹脂成形等の樹脂にて
成形されるがこれに限定されるものではない。また、成
形方法もトランスファーモールド方法に限定されること
はなく、射出成形、ポッティング封止も採用可能であ
る。モールド加工時には、モールド樹脂は保持基板13
0と、インナーリード112、配線部115等リードと
の空間に流れ込み、封止用樹脂170で全体を包み込
む。全体的に包み込む込む事により、図5に示す従来の
プリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と封
止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存在
せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来のリ
ードフレームを用いたBGAタイプのもののように、封
止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面は
存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や膨
れを低減させる効果がある。また、外部端子113の保
持基板130側の面には、封止用樹脂170が流れ込む
ことはなく、半田ボールからなる外部電極を作成する際
の作業を楽なものとしている。
【0017】樹脂封止後、保持基板130を剥がし、除
去する。(図1(f)) 本実施例では、樹脂封止された半導体装置をホットプレ
ート上にて230°Cにて加熱し、保持基板130の密
着力を弱めた状態で剥離した。この工程の条件は、保持
基板130に使用されている粘着剤によって、好ましい
条件を選ぶ。前にも述べたように、保持基板130は外
部電極180を形成するための外部端子114の面を、
外部に露出するように形成し、外部電極180の形成を
楽にするものであり、モールド加工時に封止用樹脂17
0が、外部端子114の外部電極180を形成する面に
漏れ込むのを、保持基板130が防ぐ。
去する。(図1(f)) 本実施例では、樹脂封止された半導体装置をホットプレ
ート上にて230°Cにて加熱し、保持基板130の密
着力を弱めた状態で剥離した。この工程の条件は、保持
基板130に使用されている粘着剤によって、好ましい
条件を選ぶ。前にも述べたように、保持基板130は外
部電極180を形成するための外部端子114の面を、
外部に露出するように形成し、外部電極180の形成を
楽にするものであり、モールド加工時に封止用樹脂17
0が、外部端子114の外部電極180を形成する面に
漏れ込むのを、保持基板130が防ぐ。
【0018】次いで、封止用樹脂180に覆われず外部
へ露出した、リードフレーム110の外枠部114を金
型により切断除去した。(図1(g)) 外枠部114の除去する方法としては、金型による方法
に限定はされない、他にはレーザ等を用いる方法も可能
である。
へ露出した、リードフレーム110の外枠部114を金
型により切断除去した。(図1(g)) 外枠部114の除去する方法としては、金型による方法
に限定はされない、他にはレーザ等を用いる方法も可能
である。
【0019】封止用樹脂180に覆われず外部へ露出し
た、外部端子114の面に半田ボールからなる外部電極
180を形成した。外部電極180を形成する半田ボー
ルは、錫、鉛を主体とした導電製金属で構成される。本
実施例では直径0.6mmの共晶半田を用いた。
た、外部端子114の面に半田ボールからなる外部電極
180を形成した。外部電極180を形成する半田ボー
ルは、錫、鉛を主体とした導電製金属で構成される。本
実施例では直径0.6mmの共晶半田を用いた。
【0020】尚、上記工程に代え、リードフレームの半
導体素子とワイヤボンディングする側のインナーリード
先端部を、本来不要である連結部にて連結した状態でエ
ッチング加工して、めっき処理等を施し、固定用テープ
を貼り付けた後に、連結部分を除去しても良い。
導体素子とワイヤボンディングする側のインナーリード
先端部を、本来不要である連結部にて連結した状態でエ
ッチング加工して、めっき処理等を施し、固定用テープ
を貼り付けた後に、連結部分を除去しても良い。
【0021】次に、本実施例で用いたリードフレーム1
10の製造方法の1例を図4に基づいて説明する。図4
は、図1に示す本実施例に用いられたリードフレーム1
10のエッチング加工方法を説明するための工程断面図
であり、図3(b)のB1−B2部の断面部における製
造工程図である。図4中、410はリードフレーム素
材、420A、420Bはレジストパターン、430は
第一の開口部、440は第二の開口部、450は第一の
凹部、460は第二の凹部、470は平坦状面、480
はエッチング抵抗層を示す。また、、112はインナー
リード、113は外部端子部である。先ず、銅合金から
なり、厚みが0.15mmのリードフレーム素材810
の両面に、重クロム酸カリウムを感光剤とした水溶性カ
ゼインレジストを塗布した後、所定のパターン版を用い
て、所定形状の第一の開口部430、第二の開口部44
0をもつレジストパターン420A、420Bを形成す
る。(図4(a)) 第一の開口部430は、後のエッチング加工において外
部端子部の形状を形成するとともに、インナーリード形
成領域におけるリードフレーム素材410をこの開口部
からベタ状にリードフレーム素材よりも薄肉に腐蝕する
ためのもので、レジストの第二の開口部440は、イン
ナーリード部および外部端子部の形状を形成するための
ものである。次いで、液温50°C、濃度46ボーメの
塩化第二鉄溶液を用いて、スプレー圧2.5kg/cm
2 にて、レジストパターンが形成されたリードフレーム
素材410の両面をエッチングし、ベタ状(平坦状)に
腐蝕された第一の凹部450の深さhがリードフレーム
部材の1/2に達した時点でエッチングを止める。(図
4(b)) 上記第1回目のエッチングにおいては、リードフレーム
素材410の両面から同時にエッチングを行ったが、必
ずしも両面から同時にエッチングする必要はない。少な
くとも、インナーリード部形状を形成するための、所定
形状の開口部をもつレジストパターン420Bが形成さ
れた面側から腐蝕液によるエッチング加工を行い、腐蝕
されたインナーリード部形成領域において、所定量エッ
チング加工し止めることができれば良い。次いで、第一
の開口部430側の腐蝕された第一の凹部450にエッ
チング抵抗層480としての耐エッチング性のあるホッ
トメルト型ワックスを、ダイコータを用いて、塗布し、
ベタ状(平坦状)に腐蝕された第一の凹部450に埋め
込んだ。レジストパターン420A上も該エッチング抵
抗層480に塗布された状態とする。(図4(c)) エッチング抵抗層480を、レジストパターン420A
上全面に塗布する必要はないが、第一の凹部450を含
む一部にのみ塗布することは難しい為に、図4(c)に
示すように、第一の凹部450とともに、第一の開口部
430側全面にエッチング抵抗層480を塗布する。使
用するエッチング抵抗層480は、アルカリ溶解型のワ
ックスであるが、基本的にエッチング液に耐性があり、
エッチング時にある程度の柔軟性のあるものが、好まし
く、特に、上記ワックスに限定されず、UV硬化型のも
のでも良い。このようにエッチング抵抗層480をイン
ナーリード先端部の形状を形成するためのパターンが形
成された面側の腐蝕された第一の凹部450に埋め込む
ことにより、後工程でのエッチング時に第一の凹部45
0が腐蝕されて大きくならないようにしているととも
に、高精細なエッチング加工に対しての機械的な強度補
強をしており、スプレー圧を高く(2.5kg/cm2
以上)とすることができ、これによりエッチングが深さ
方向に進行し易くなる。この後、第2回目のエッチング
を行い、凹状に腐蝕された第二の凹部460形成面側か
らリードフレーム素材410をエッチングし、貫通さ
せ、インナーリード112および外部端子部113を形
成する。(図8(d)) 第1回目のエッチング加工にて作製された、エッチング
形成面470は平坦であるが、この面を挟む2面はイン
ナーリード側にへこんだ凹状である。次いで、洗浄、エ
ッチング抵抗層480の除去、レジスト膜(レジストパ
ターン420A、420B)の除去を行い、インナーリ
ード112および外部端子部113が加工された図1
(a)に示すリードフレーム110を得る。エッチング
抵抗層480とレジスト膜(レジストパターン420
A、420B)の除去は水酸化ナトリウム水溶液により
溶解除去する。上記図4に示すエッチング加工方法は、
エッチングを2段階に分けて行うため、一般には2段エ
ッチング方法と呼ばれており、加工精度上では有利な加
工方法であるが、図4に示す方法の場合は、リードフレ
ーム素材を薄しながら外形加工をする方法が採られ、更
に、微細加工を可能にしている。また、図4(e)に示
すt0 に対するtの割合を変えることるより、平坦性の
良い所望のインナーリード幅W1、インナーリードピッ
チpを得ることができる。尚、図4に示す加工方法は、
本実施例に用いられるリードフレームの製造方法の1例
であり、これに限定されない。
10の製造方法の1例を図4に基づいて説明する。図4
は、図1に示す本実施例に用いられたリードフレーム1
10のエッチング加工方法を説明するための工程断面図
であり、図3(b)のB1−B2部の断面部における製
造工程図である。図4中、410はリードフレーム素
材、420A、420Bはレジストパターン、430は
第一の開口部、440は第二の開口部、450は第一の
凹部、460は第二の凹部、470は平坦状面、480
はエッチング抵抗層を示す。また、、112はインナー
リード、113は外部端子部である。先ず、銅合金から
なり、厚みが0.15mmのリードフレーム素材810
の両面に、重クロム酸カリウムを感光剤とした水溶性カ
ゼインレジストを塗布した後、所定のパターン版を用い
て、所定形状の第一の開口部430、第二の開口部44
0をもつレジストパターン420A、420Bを形成す
る。(図4(a)) 第一の開口部430は、後のエッチング加工において外
部端子部の形状を形成するとともに、インナーリード形
成領域におけるリードフレーム素材410をこの開口部
からベタ状にリードフレーム素材よりも薄肉に腐蝕する
ためのもので、レジストの第二の開口部440は、イン
ナーリード部および外部端子部の形状を形成するための
ものである。次いで、液温50°C、濃度46ボーメの
塩化第二鉄溶液を用いて、スプレー圧2.5kg/cm
2 にて、レジストパターンが形成されたリードフレーム
素材410の両面をエッチングし、ベタ状(平坦状)に
腐蝕された第一の凹部450の深さhがリードフレーム
部材の1/2に達した時点でエッチングを止める。(図
4(b)) 上記第1回目のエッチングにおいては、リードフレーム
素材410の両面から同時にエッチングを行ったが、必
ずしも両面から同時にエッチングする必要はない。少な
くとも、インナーリード部形状を形成するための、所定
形状の開口部をもつレジストパターン420Bが形成さ
れた面側から腐蝕液によるエッチング加工を行い、腐蝕
されたインナーリード部形成領域において、所定量エッ
チング加工し止めることができれば良い。次いで、第一
の開口部430側の腐蝕された第一の凹部450にエッ
チング抵抗層480としての耐エッチング性のあるホッ
トメルト型ワックスを、ダイコータを用いて、塗布し、
ベタ状(平坦状)に腐蝕された第一の凹部450に埋め
込んだ。レジストパターン420A上も該エッチング抵
抗層480に塗布された状態とする。(図4(c)) エッチング抵抗層480を、レジストパターン420A
上全面に塗布する必要はないが、第一の凹部450を含
む一部にのみ塗布することは難しい為に、図4(c)に
示すように、第一の凹部450とともに、第一の開口部
430側全面にエッチング抵抗層480を塗布する。使
用するエッチング抵抗層480は、アルカリ溶解型のワ
ックスであるが、基本的にエッチング液に耐性があり、
エッチング時にある程度の柔軟性のあるものが、好まし
く、特に、上記ワックスに限定されず、UV硬化型のも
のでも良い。このようにエッチング抵抗層480をイン
ナーリード先端部の形状を形成するためのパターンが形
成された面側の腐蝕された第一の凹部450に埋め込む
ことにより、後工程でのエッチング時に第一の凹部45
0が腐蝕されて大きくならないようにしているととも
に、高精細なエッチング加工に対しての機械的な強度補
強をしており、スプレー圧を高く(2.5kg/cm2
以上)とすることができ、これによりエッチングが深さ
方向に進行し易くなる。この後、第2回目のエッチング
を行い、凹状に腐蝕された第二の凹部460形成面側か
らリードフレーム素材410をエッチングし、貫通さ
せ、インナーリード112および外部端子部113を形
成する。(図8(d)) 第1回目のエッチング加工にて作製された、エッチング
形成面470は平坦であるが、この面を挟む2面はイン
ナーリード側にへこんだ凹状である。次いで、洗浄、エ
ッチング抵抗層480の除去、レジスト膜(レジストパ
ターン420A、420B)の除去を行い、インナーリ
ード112および外部端子部113が加工された図1
(a)に示すリードフレーム110を得る。エッチング
抵抗層480とレジスト膜(レジストパターン420
A、420B)の除去は水酸化ナトリウム水溶液により
溶解除去する。上記図4に示すエッチング加工方法は、
エッチングを2段階に分けて行うため、一般には2段エ
ッチング方法と呼ばれており、加工精度上では有利な加
工方法であるが、図4に示す方法の場合は、リードフレ
ーム素材を薄しながら外形加工をする方法が採られ、更
に、微細加工を可能にしている。また、図4(e)に示
すt0 に対するtの割合を変えることるより、平坦性の
良い所望のインナーリード幅W1、インナーリードピッ
チpを得ることができる。尚、図4に示す加工方法は、
本実施例に用いられるリードフレームの製造方法の1例
であり、これに限定されない。
【0022】次に、本発明の表面実装型半導体装置の実
施例を図2にもとづいて説明する。図2(a)は実施例
の表面実装型半導体装置断面図で、図2(b)は、図2
(a)におけるA1側からみた下面図である。本実施例
の表面実装型半導体装置は、上記実施例の表面実装型半
導体装置の製造方法にて作製された、リードフレームを
用いたBGAイプのものであり、図2(a)に示すよう
に、特に、モールド樹脂(封止用樹脂)170は、リー
ドフレーム110の両側から、半導体素子全体とリード
フレーム110部を封止しているため、図5に示す従来
のプリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と
封止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存
在せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来の
リードフレームを用いたBGAタイプのもののように、
封止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面
は存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や
膨れが発生しにくい構造である。即ち、信頼性の面で優
れた構造である。リードフレーム110の外部端子11
3の面上に、半田ボールからなる外部電極180が形成
されており、且つ、図2(b)に示すように、格子状に
配列されている。半導体素子140は、ダイパッドの、
インナーリードのリードフレーム素材面側に搭載され、
端子(パッド)141にて、リードフレーム素材面側の
インナーリード112とワイヤ150と電気的に接続さ
れている。
施例を図2にもとづいて説明する。図2(a)は実施例
の表面実装型半導体装置断面図で、図2(b)は、図2
(a)におけるA1側からみた下面図である。本実施例
の表面実装型半導体装置は、上記実施例の表面実装型半
導体装置の製造方法にて作製された、リードフレームを
用いたBGAイプのものであり、図2(a)に示すよう
に、特に、モールド樹脂(封止用樹脂)170は、リー
ドフレーム110の両側から、半導体素子全体とリード
フレーム110部を封止しているため、図5に示す従来
のプリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と
封止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存
在せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来の
リードフレームを用いたBGAタイプのもののように、
封止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面
は存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や
膨れが発生しにくい構造である。即ち、信頼性の面で優
れた構造である。リードフレーム110の外部端子11
3の面上に、半田ボールからなる外部電極180が形成
されており、且つ、図2(b)に示すように、格子状に
配列されている。半導体素子140は、ダイパッドの、
インナーリードのリードフレーム素材面側に搭載され、
端子(パッド)141にて、リードフレーム素材面側の
インナーリード112とワイヤ150と電気的に接続さ
れている。
【0023】リードフレーム110としては、少なくと
も、半導体素子を搭載するためのダイパッド111と、
半導体素子140の端子(パッド)141にボンデイン
グワイヤ150にて電気的に接続するためのインナーリ
ード112と、該インナーリードに一体的に連結して外
部回路と電気的接続を行うための外部端子113とを略
平面的に設けたもので、外部端子113をリードフレー
ム素材の厚さで、二次元的に配列し、インナーリード1
12をその一方の面をリードフレーム素材面としてリー
ドフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成したものを用い
ている。インナーリード112をードフレーム素材の厚
さより薄肉としていることにより、エッチング加工によ
り微細化でき、一層の多端子化に対応できるものとして
いる。尚、インナーリード112全体をリードフレーム
素材の厚さより薄肉としているのは、前述の面実装型半
導体装置の製造方法において、インナーリードの両面か
ら樹脂封止できるようにするためである。また、インナ
ーリードの素材面側でない面において、インナーリード
先端部をその部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ
以下となるように、固定用テープで貼り付けられている
が、これは、作製中におけるインナーリードの位置ずれ
を防止するとともに、前述の実施例製造方法において保
持基板がリードフレーム全体に貼り付き易くするため
で、樹脂封止の際に漏れがでないようにするためであ
る。固定用テープの接着剤を含めた厚さとインナーリー
ド薄肉部の厚さと総和がリードフレーム素材の厚さ以下
であることにより、固定用テープが封止用樹脂170に
覆われるか、または固定用テープのみが外部に露出する
構造としている。これは、上記実施例の表面実装型半導
体装置の製造方法により樹脂封止を行う際、封止用樹脂
を不必要部分に漏らさないための構造である。
も、半導体素子を搭載するためのダイパッド111と、
半導体素子140の端子(パッド)141にボンデイン
グワイヤ150にて電気的に接続するためのインナーリ
ード112と、該インナーリードに一体的に連結して外
部回路と電気的接続を行うための外部端子113とを略
平面的に設けたもので、外部端子113をリードフレー
ム素材の厚さで、二次元的に配列し、インナーリード1
12をその一方の面をリードフレーム素材面としてリー
ドフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成したものを用い
ている。インナーリード112をードフレーム素材の厚
さより薄肉としていることにより、エッチング加工によ
り微細化でき、一層の多端子化に対応できるものとして
いる。尚、インナーリード112全体をリードフレーム
素材の厚さより薄肉としているのは、前述の面実装型半
導体装置の製造方法において、インナーリードの両面か
ら樹脂封止できるようにするためである。また、インナ
ーリードの素材面側でない面において、インナーリード
先端部をその部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ
以下となるように、固定用テープで貼り付けられている
が、これは、作製中におけるインナーリードの位置ずれ
を防止するとともに、前述の実施例製造方法において保
持基板がリードフレーム全体に貼り付き易くするため
で、樹脂封止の際に漏れがでないようにするためであ
る。固定用テープの接着剤を含めた厚さとインナーリー
ド薄肉部の厚さと総和がリードフレーム素材の厚さ以下
であることにより、固定用テープが封止用樹脂170に
覆われるか、または固定用テープのみが外部に露出する
構造としている。これは、上記実施例の表面実装型半導
体装置の製造方法により樹脂封止を行う際、封止用樹脂
を不必要部分に漏らさないための構造である。
【0024】
【効果】本発明の上記のように、一層の多端子化、高密
度化に対応でき、且つ、簡単な構造のリードフレームを
コア材としたBGAタイプの表面実装型半導体装置の製
造方法と該製造方法により作製された表面実装型半導体
装置の提供を可能としている。
度化に対応でき、且つ、簡単な構造のリードフレームを
コア材としたBGAタイプの表面実装型半導体装置の製
造方法と該製造方法により作製された表面実装型半導体
装置の提供を可能としている。
【図1】実施例の表面実装型半導体装置の製造方法の工
程図
程図
【図2】実施例の表面実装型半導体装置の断面図および
平面図
平面図
【図3】実施例の表面実装型半導体装置の製造方法にて
使用されたリードフレームの概略図
使用されたリードフレームの概略図
【図4】リードフレームの作製方法を説明するための図
【図5】従来のBGAを説明するための図
【図6】従来のリードフレームをコア材としたBGAを
説明するための図
説明するための図
【図7】従来のリードフレームの製造方法
【図8】従来の樹脂封止型半導体装置と単層リードフレ
ームを説明するための図
ームを説明するための図
100 表面実装型半導体装置 110 リードフレーム 111 ダイパッド 112 インナーリード 112A インナーリード先端 111S、112S リードフレーム素材面 113 外部端子 114 外枠部 115 配線部 120 固定用テープ 130 保持基板 140 半導体素子 141 端子(バンプ) 150 ボンディングワイヤ 160 金型 161 キヤビティー 170 封止用樹脂 180 外部電極 410 リードフレーム素材 420A、420B レジストパターン 430 第一の開口部 440 第二の開口部 450 第一の凹部 460 第二の凹部 470 平坦状面 480 エッチング抵抗層 501 半導体素子 502 基材 503 モールドレジン 504、504A 配線 505 ダイパッド 508 ボンデイングワイヤ 506 外部接続端子 518 めっき部 550 スルーホール 551 熱伝導ビア 600、600A 半導体装置 610 リードフレーム 611 ダイパッド 612 インナーリード 614 外部端子部 620 半導体素子 621 半導体素子の端子 640 封止用樹脂 650 外部端子電極(半田ボ
ール) 660 絶縁フィルム 710 リードフレーム素材 720 フオトレジスト 730 レジストパターン 740 インナーリード 800 半導体装置 810 (単層)リードフレーム 811 ダイパッド 812 インナーリード 812A インナーリード先端部 813 アウターリード 814 ダムバー 815 フレーム(枠)部 820 半導体素子 821 電極部(パッド) 830 ワイヤ 840 封止樹脂
ール) 660 絶縁フィルム 710 リードフレーム素材 720 フオトレジスト 730 レジストパターン 740 インナーリード 800 半導体装置 810 (単層)リードフレーム 811 ダイパッド 812 インナーリード 812A インナーリード先端部 813 アウターリード 814 ダムバー 815 フレーム(枠)部 820 半導体素子 821 電極部(パッド) 830 ワイヤ 840 封止樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,リードフレームを用い
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と該
製造により作製された表面実装型半導体装置に関する。
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と該
製造により作製された表面実装型半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は、電子機器の高性能
化と軽薄短小の傾向からLSIはASICに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化の一途をたどって
きている。これに伴い、信号の高速処理には、パッケー
ジ内部のスイッチングノイズが無視できない状況になっ
てきて、特に、ICの同時スイッチングノイズにはパッ
ケージ内部配線の実効インダクタンスが大きく影響を与
える為、主に、電源やグランドの本数を増やしてこれに
対応してきた。この結果、半導体装置の高集積化、高機
能化は外部端子(ピン)総数の増加を招き、半導体装置
の多端子化が求められるようになってきた。多端子I
C、特にゲートアレイやスタンダードセルに代表される
ASICあるいは、マイコン、DSP(Digital
Signal Processor)等をコストパー
フォーマンス高くユーザに提供するパッケージとしてリ
ードフレームを用いたプラスチックQFP(Quad
Flat Package)が主流となり、現在では3
00ピンを超えるものまで実用化に至ってきている。
化と軽薄短小の傾向からLSIはASICに代表される
ように、ますます高集積化、高機能化の一途をたどって
きている。これに伴い、信号の高速処理には、パッケー
ジ内部のスイッチングノイズが無視できない状況になっ
てきて、特に、ICの同時スイッチングノイズにはパッ
ケージ内部配線の実効インダクタンスが大きく影響を与
える為、主に、電源やグランドの本数を増やしてこれに
対応してきた。この結果、半導体装置の高集積化、高機
能化は外部端子(ピン)総数の増加を招き、半導体装置
の多端子化が求められるようになってきた。多端子I
C、特にゲートアレイやスタンダードセルに代表される
ASICあるいは、マイコン、DSP(Digital
Signal Processor)等をコストパー
フォーマンス高くユーザに提供するパッケージとしてリ
ードフレームを用いたプラスチックQFP(Quad
Flat Package)が主流となり、現在では3
00ピンを超えるものまで実用化に至ってきている。
【0003】QFPは、図8(b)に示す単層リードフ
レーム810を用いたもので、図8(a)に示すよう
に、ダイパッド811上に半導体素子820を搭載し、
銀めっき等の表面処理がなされたインナーリード812
先端部と半導体素子820の端子821とをワイヤ83
0にて結線し、封止用樹脂840で封止を行い、この
後、ダムバー部814をカットし、アウターリード81
3をガルウイング状に成形したものである。このよう
に、QFPは、パッケージの4方向に外部回路と電気的
に接続するためのアウターリード813を設けた構造で
多端子化に対応できるものとして開発されてきた。ここ
で用いられる単層リードフレーム810は、通常、42
合金(42%ニッケル−鉄合金)あるいは銅合金などの
電気伝導率が高く,且つ機械的強度が大きい金属材を素
材とし、フォトエッチング法かあるいはスタンピング法
により、図8(b)に示すような形状に作製されてい
た。尚、図8(b)(ロ)は、図8(b)(イ)のF1
−F2における断面を示したものである。
レーム810を用いたもので、図8(a)に示すよう
に、ダイパッド811上に半導体素子820を搭載し、
銀めっき等の表面処理がなされたインナーリード812
先端部と半導体素子820の端子821とをワイヤ83
0にて結線し、封止用樹脂840で封止を行い、この
後、ダムバー部814をカットし、アウターリード81
3をガルウイング状に成形したものである。このよう
に、QFPは、パッケージの4方向に外部回路と電気的
に接続するためのアウターリード813を設けた構造で
多端子化に対応できるものとして開発されてきた。ここ
で用いられる単層リードフレーム810は、通常、42
合金(42%ニッケル−鉄合金)あるいは銅合金などの
電気伝導率が高く,且つ機械的強度が大きい金属材を素
材とし、フォトエッチング法かあるいはスタンピング法
により、図8(b)に示すような形状に作製されてい
た。尚、図8(b)(ロ)は、図8(b)(イ)のF1
−F2における断面を示したものである。
【0004】しかし、半導体素子の信号処理の高速化、
高機能化は、更に多くの端子数を必要とするようになっ
てきた。QFPでは外部端子ピッチを狭めることによ
り、パッケージサイズを大きくすることなく多端子化に
対応してきたが、外部端子端子の狭いピッチ化に伴い、
外部端子自体の幅が細くなり、外部端子の強度が低下す
るため、フォーミング等の後工程におけるアウターリー
ドのスキュー対応やプラナリイティー(平坦性)維持が
難しくなり、実装に際しては、パッケージ搭載精度維持
が難しくなるという実装面での問題を抱えていた。
高機能化は、更に多くの端子数を必要とするようになっ
てきた。QFPでは外部端子ピッチを狭めることによ
り、パッケージサイズを大きくすることなく多端子化に
対応してきたが、外部端子端子の狭いピッチ化に伴い、
外部端子自体の幅が細くなり、外部端子の強度が低下す
るため、フォーミング等の後工程におけるアウターリー
ドのスキュー対応やプラナリイティー(平坦性)維持が
難しくなり、実装に際しては、パッケージ搭載精度維持
が難しくなるという実装面での問題を抱えていた。
【0005】このようなQFPの実装面での問題に対応
するため、BGA(Ball Grid Array)
と呼ばれるプラスチックパッケージが開発されてきた。
このBGAは、通常、両面基板の片面に半導体素子を搭
載し、もう一方の面に球状の半田ボールをパッケージの
外部端子として二次元的に配列し、スルーホールを通じ
て半導体素子と外部端子(半田ボール)との導通をとっ
たもので、実装性の対応を図ったパッケージである。B
GAはパッケージの4辺に外部端子を設けたQFPに比
べ、同じ外部端子数でも外部端子間隔(ピッチ)を大き
くとれるという利点があり、半導体装置の実装工程を難
しくせず、入出力端子の増加に対応できた。BGAは、
一般に図5に示すような構造である。図5(b)は図5
(a)の裏面(基板)側からみた図で、図5(c)はス
ルーホール550部を示したものである。このBGAは
BTレジン(ビスマレイミド樹脂)を代表とする耐熱性
を有する平板(樹脂板)の基材502の片面に半導体素
子501を搭載するダイパッド505と半導体素子50
1からボンディングワイヤ508により電気的に接続さ
れるボンディングパッド510を持ち、もう一方の面
に、外部回路と半導体装置との電気的、物理的接続を行
う格子状あるいは千鳥状に配列された半ボールにより形
成した外部接続端子506をもち、外部接続端子506
とボンディングパッド510の間を配線504とスルー
ホール550、配線504Aにより電気的に接続してい
る構造である。しかしながら、このBGAは、搭載する
半導体素子とワイヤの結線を行う回路と、半導体装置化
した後にプリント基板に実装するための外部端子(半田
ボール)とを基板502の両面に設け、これらをスルー
ホール550を介して電気的に接続していた複雑な構造
であり、信号が通過する回路長が長くなり、その回路デ
ザインも複雑化している。また、耐熱及び絶縁樹脂基材
を用いて構成される従来型プラスチックBGA用の基板
を製造するプロセスは、樹脂基材の孔開けや表裏回路の
導通めっき処理及びソルダーレジスト印刷といった従来
のプリント基板と同様の工程が必要であり、全体として
長い工程にならざるをえない。これに加えて、高密度化
を実現するための回路プロセスにおいての制約が多く存
在し、低コストに製造することは難しい。そしてまた、
樹脂の熱膨張の影響によりスルーホール550が断線を
生じることもあり、作製上、信頼性の点で問題が多かっ
た。
するため、BGA(Ball Grid Array)
と呼ばれるプラスチックパッケージが開発されてきた。
このBGAは、通常、両面基板の片面に半導体素子を搭
載し、もう一方の面に球状の半田ボールをパッケージの
外部端子として二次元的に配列し、スルーホールを通じ
て半導体素子と外部端子(半田ボール)との導通をとっ
たもので、実装性の対応を図ったパッケージである。B
GAはパッケージの4辺に外部端子を設けたQFPに比
べ、同じ外部端子数でも外部端子間隔(ピッチ)を大き
くとれるという利点があり、半導体装置の実装工程を難
しくせず、入出力端子の増加に対応できた。BGAは、
一般に図5に示すような構造である。図5(b)は図5
(a)の裏面(基板)側からみた図で、図5(c)はス
ルーホール550部を示したものである。このBGAは
BTレジン(ビスマレイミド樹脂)を代表とする耐熱性
を有する平板(樹脂板)の基材502の片面に半導体素
子501を搭載するダイパッド505と半導体素子50
1からボンディングワイヤ508により電気的に接続さ
れるボンディングパッド510を持ち、もう一方の面
に、外部回路と半導体装置との電気的、物理的接続を行
う格子状あるいは千鳥状に配列された半ボールにより形
成した外部接続端子506をもち、外部接続端子506
とボンディングパッド510の間を配線504とスルー
ホール550、配線504Aにより電気的に接続してい
る構造である。しかしながら、このBGAは、搭載する
半導体素子とワイヤの結線を行う回路と、半導体装置化
した後にプリント基板に実装するための外部端子(半田
ボール)とを基板502の両面に設け、これらをスルー
ホール550を介して電気的に接続していた複雑な構造
であり、信号が通過する回路長が長くなり、その回路デ
ザインも複雑化している。また、耐熱及び絶縁樹脂基材
を用いて構成される従来型プラスチックBGA用の基板
を製造するプロセスは、樹脂基材の孔開けや表裏回路の
導通めっき処理及びソルダーレジスト印刷といった従来
のプリント基板と同様の工程が必要であり、全体として
長い工程にならざるをえない。これに加えて、高密度化
を実現するための回路プロセスにおいての制約が多く存
在し、低コストに製造することは難しい。そしてまた、
樹脂の熱膨張の影響によりスルーホール550が断線を
生じることもあり、作製上、信頼性の点で問題が多かっ
た。
【0006】この為、作製プロセスの簡略化、信頼性の
低下を回避するため、上記図5に示す構造のものの他
に、リードフレームをコア材として回路を形成したBG
Aも、近年、種々提案されてきた。これらのリードフレ
ームを使用するBGAパッケージは、一般には、リード
フレーム610の外部端子部614に対応する箇所に所
定の孔をあけた、絶縁フィルム660上にリードフレー
ム610を固定して、樹脂封止した図6(a)に示すよ
うな構造、ないし図6(b)に示すような構造をとって
いた。上記リードフレームを用いるBGAパッケージに
使われるリードフレーム610は、従来、図7に示すよ
うなエッチング加工方法により作製されており、外部端
子部614とインナーリード612ともリードフレーム
素材の厚さに作製されていた。尚、図6中、620は半
導体素子、621は半導体素子の端子、640は封止用
樹脂、650は外部端子電極(半田ボール)、611は
ダイパッドである。ここで、図7に示すエッチング加工
方法を簡単に説明しておく。先ず、銅合金もしくは42
%ニッケル−鉄合金からなる厚さ0.25mm程度の薄
板(リードフレーム素材710)を十分洗浄(図7
(a))した後、重クロム酸カリウムを感光剤とした水
溶性カゼインレジスト等のフオトレジスト720を該薄
板の両表面に均一に塗布する。((図7(b)) 次いで、所定のパターンが形成されたマスクを介して高
圧水銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液で該
感光性レジストを現像して(図7(c))、レジストパ
ターン730を形成し、硬膜処理、洗浄処理等を必要に
応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主たる成分とするエッ
チング液にて、スプレイにて該薄板(リードフレーム素
材710)に吹き付け所定の寸法形状にエッチングし、
貫通させる。(図7(d)) 次いで、レジスト膜を剥膜処理し(図7(e))、洗浄
後、所望のリードフレームを得て、エッチング加工工程
を終了する。このように、エッチング加工等によって作
製されたリードフレームは、更に、所定のエリアに銀メ
ッキ等が施される。次いで、洗浄、乾燥等の処理を経
て、インナーリード部を固定用の接着剤付きポリイミド
テープにてテーピング処理したり、必要に応じて所定の
量タブ吊りバーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセ
ットする処理を行う。しかし、エッチング液による腐蝕
は被加工板の板厚方向の他に板幅(面)方向にも進むた
め、図7に示すようなエッチング加工方法においては、
微細化加工に関して、加工される素材の板厚からくる限
界があった。
低下を回避するため、上記図5に示す構造のものの他
に、リードフレームをコア材として回路を形成したBG
Aも、近年、種々提案されてきた。これらのリードフレ
ームを使用するBGAパッケージは、一般には、リード
フレーム610の外部端子部614に対応する箇所に所
定の孔をあけた、絶縁フィルム660上にリードフレー
ム610を固定して、樹脂封止した図6(a)に示すよ
うな構造、ないし図6(b)に示すような構造をとって
いた。上記リードフレームを用いるBGAパッケージに
使われるリードフレーム610は、従来、図7に示すよ
うなエッチング加工方法により作製されており、外部端
子部614とインナーリード612ともリードフレーム
素材の厚さに作製されていた。尚、図6中、620は半
導体素子、621は半導体素子の端子、640は封止用
樹脂、650は外部端子電極(半田ボール)、611は
ダイパッドである。ここで、図7に示すエッチング加工
方法を簡単に説明しておく。先ず、銅合金もしくは42
%ニッケル−鉄合金からなる厚さ0.25mm程度の薄
板(リードフレーム素材710)を十分洗浄(図7
(a))した後、重クロム酸カリウムを感光剤とした水
溶性カゼインレジスト等のフオトレジスト720を該薄
板の両表面に均一に塗布する。((図7(b)) 次いで、所定のパターンが形成されたマスクを介して高
圧水銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液で該
感光性レジストを現像して(図7(c))、レジストパ
ターン730を形成し、硬膜処理、洗浄処理等を必要に
応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主たる成分とするエッ
チング液にて、スプレイにて該薄板(リードフレーム素
材710)に吹き付け所定の寸法形状にエッチングし、
貫通させる。(図7(d)) 次いで、レジスト膜を剥膜処理し(図7(e))、洗浄
後、所望のリードフレームを得て、エッチング加工工程
を終了する。このように、エッチング加工等によって作
製されたリードフレームは、更に、所定のエリアに銀メ
ッキ等が施される。次いで、洗浄、乾燥等の処理を経
て、インナーリード部を固定用の接着剤付きポリイミド
テープにてテーピング処理したり、必要に応じて所定の
量タブ吊りバーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセ
ットする処理を行う。しかし、エッチング液による腐蝕
は被加工板の板厚方向の他に板幅(面)方向にも進むた
め、図7に示すようなエッチング加工方法においては、
微細化加工に関して、加工される素材の板厚からくる限
界があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、リード
フレームをコア材として用いたBGAタイプの樹脂封止
型半導体装置においては、図8(b)に示す単層リード
フレームを用いた半導体装置に比べ、同じ端子数で外部
回路と接続するための外部端子ピッチを広くでき、半導
体装置の実装工程を難しくしないで、入出力端子の増加
に対応できたが、一層の多端子化、高密度化に対して
は、インナーリードの狭ピッチ化、高密度配線が必須で
その対応が求められていた。本発明は、これに対応する
ためのもので、一層の多端子化、高密度配線に対応で
き、且つ、信頼性の高い、リードフレームをコア材とし
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と、
該製造方法により作製された表面実装型半導体装置を提
供しようとするものである。
フレームをコア材として用いたBGAタイプの樹脂封止
型半導体装置においては、図8(b)に示す単層リード
フレームを用いた半導体装置に比べ、同じ端子数で外部
回路と接続するための外部端子ピッチを広くでき、半導
体装置の実装工程を難しくしないで、入出力端子の増加
に対応できたが、一層の多端子化、高密度化に対して
は、インナーリードの狭ピッチ化、高密度配線が必須で
その対応が求められていた。本発明は、これに対応する
ためのもので、一層の多端子化、高密度配線に対応で
き、且つ、信頼性の高い、リードフレームをコア材とし
たBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の製造方法と、
該製造方法により作製された表面実装型半導体装置を提
供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の表面実装型半導
体装置の製造方法は、リードフレームを用いたBGAタ
イプの樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、少な
くとも、(A)半導体素子を搭載するためのダイパッド
と、半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤ
にて電気的に接続するためのインナーリードと、該イン
ナーリードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を
行うための外部端子と、外部端子ないしダイパッドに配
線部(リード)により一体的に接続されてリードフレー
ム全体を固定する、樹脂封止の際のダムバーとなる外周
部に設けた外枠とを略平面的に設けたリードフレーム
で、且つ、外部端子をリードフレーム素材の厚さで、二
次元的に配列し、インナーリードの先端を含むインナー
リードをその一方の面をリードフレーム素材面としてリ
ードフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成し、外枠部を
リードフレーム素材の厚さで形成しているリードフレー
ムを用いて、インナーリードの素材面側でない面におい
て、インナーリード先端部を固定用テープで貼り付け、
その部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下とす
る工程と、(B)リードフレームの、固定用テープを貼
り付けた側全体を保持基板に接着材を介して貼り付ける
工程と、(C)インナーリードのリードフレーム素材面
側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導体素
子の端子(パッド)とインナーリード先端とをボンディ
ングワイヤにて電気的に接続する工程と、(D)リード
フレームの外枠部より内側の領域全体を、半導体素子側
から、半導体素子全体とリードフレームとを封止用樹脂
と保持基板にて密封するように、封止用樹脂にて封止す
る工程と、(E)封止用樹脂による封止後、保持基板を
剥離する工程と、(F)リードフレームの外枠部を除去
する工程と、(G)露出した外部端子の面上に半田ボー
ルからなる外部電極を設ける工程とを有することを特徴
とするものである。そして、上記において、において、
リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド表面、
インナーリード先端のワイヤボンディング面、封止用樹
脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理がなさ
れていることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、保持基板は、基材かポリイミドで、接着剤
がエポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレー
ムおよびまたは固定用テープに貼り付けられることを特
徴とするものである。
体装置の製造方法は、リードフレームを用いたBGAタ
イプの樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、少な
くとも、(A)半導体素子を搭載するためのダイパッド
と、半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤ
にて電気的に接続するためのインナーリードと、該イン
ナーリードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を
行うための外部端子と、外部端子ないしダイパッドに配
線部(リード)により一体的に接続されてリードフレー
ム全体を固定する、樹脂封止の際のダムバーとなる外周
部に設けた外枠とを略平面的に設けたリードフレーム
で、且つ、外部端子をリードフレーム素材の厚さで、二
次元的に配列し、インナーリードの先端を含むインナー
リードをその一方の面をリードフレーム素材面としてリ
ードフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成し、外枠部を
リードフレーム素材の厚さで形成しているリードフレー
ムを用いて、インナーリードの素材面側でない面におい
て、インナーリード先端部を固定用テープで貼り付け、
その部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下とす
る工程と、(B)リードフレームの、固定用テープを貼
り付けた側全体を保持基板に接着材を介して貼り付ける
工程と、(C)インナーリードのリードフレーム素材面
側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導体素
子の端子(パッド)とインナーリード先端とをボンディ
ングワイヤにて電気的に接続する工程と、(D)リード
フレームの外枠部より内側の領域全体を、半導体素子側
から、半導体素子全体とリードフレームとを封止用樹脂
と保持基板にて密封するように、封止用樹脂にて封止す
る工程と、(E)封止用樹脂による封止後、保持基板を
剥離する工程と、(F)リードフレームの外枠部を除去
する工程と、(G)露出した外部端子の面上に半田ボー
ルからなる外部電極を設ける工程とを有することを特徴
とするものである。そして、上記において、において、
リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド表面、
インナーリード先端のワイヤボンディング面、封止用樹
脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理がなさ
れていることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、保持基板は、基材かポリイミドで、接着剤
がエポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレー
ムおよびまたは固定用テープに貼り付けられることを特
徴とするものである。
【0009】本発明の表面実装型半導体装置は、リード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
であって、リードフレームは、少なくとも、半導体素子
を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の端子(パ
ッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続するため
のインナーリードと、該インナーリードに一体的に連結
して外部回路と電気的接続を行うための外部端子とを略
平面的に設けたもので、外部端子をリードフレーム素材
の厚さで、二次元的に配列し、インナーリードをその一
方の面をリードフレーム素材面としてリードフレーム素
材の厚さよりも薄肉に形成しており、インナーリードの
素材面側でない面において、インナーリード先端部をそ
の部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下となる
ように、固定用テープで貼り付けており、半導体素子
は、インナーリードのリードフレーム素材面側のダイパ
ッド上に搭載され、インナーリードのリードフレーム素
材面とボンディングワイヤにて電気的に接続されてお
り、且つ、外部端子の外側面を封止用樹脂の外側面に合
わせ、該外部端子の外側面上に設けた半田ボールからな
る外部電極を外部に突出させるようにして、リードフレ
ームの両側から、半導体素子全体とリードフレーム部を
樹脂封止していることを特徴とするものである。
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
であって、リードフレームは、少なくとも、半導体素子
を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の端子(パ
ッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続するため
のインナーリードと、該インナーリードに一体的に連結
して外部回路と電気的接続を行うための外部端子とを略
平面的に設けたもので、外部端子をリードフレーム素材
の厚さで、二次元的に配列し、インナーリードをその一
方の面をリードフレーム素材面としてリードフレーム素
材の厚さよりも薄肉に形成しており、インナーリードの
素材面側でない面において、インナーリード先端部をそ
の部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下となる
ように、固定用テープで貼り付けており、半導体素子
は、インナーリードのリードフレーム素材面側のダイパ
ッド上に搭載され、インナーリードのリードフレーム素
材面とボンディングワイヤにて電気的に接続されてお
り、且つ、外部端子の外側面を封止用樹脂の外側面に合
わせ、該外部端子の外側面上に設けた半田ボールからな
る外部電極を外部に突出させるようにして、リードフレ
ームの両側から、半導体素子全体とリードフレーム部を
樹脂封止していることを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法は、
上記のように構成することにより、一層の多端子化、高
密度配線が可能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の作製を可能とするものであり、その作製方法は比較的
簡単なもので、且つ量産性に適している。詳しくは、半
導体素子を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の
端子(パッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続
するためのインナーリードと、該インナーリードに一体
的に連結して外部回路と電気的接続を行うための外部端
子と、外部端子ないしダイパッドに配線部(リード)に
より一体的に接続され、リードフレーム全体を固定し、
樹脂封止の際のダムバーとなる外周部に設けた外枠とを
略平面的に設けたリードフレームで、且つ、外部端子を
リードフレーム素材の厚さで、二次元的に配列し、イン
ナーリードの先端を含むインナーリードをその一方の面
をリードフレーム素材面としてリードフレーム素材の厚
さよりも薄肉に形成し、外枠部をリードフレーム素材の
厚さで形成しているリードフレームを用いていることに
より、図5に示す従来のプリント基板を用いたBGAに
比べ、構造が簡単で、一層の多端子化、高密度配線が可
能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の作製を可能
としている。即ち、インナーリードをリードフレーム素
材の厚さより薄肉とすることにより、微細加工を可能と
し、多端子化に対応できるものとしており、且つ、高密
度配線を可能としている。また、外部端子をリードフレ
ーム素材の厚さとし、インナーリード部を薄肉としてい
ることにより、樹脂封止の際には、インナーリードの両
面から樹脂封止されることを可能としている。そしてま
た、外枠部をリードフレーム素材の厚さにしていること
より、樹脂封止の際には、保持基板を貼り合わせた状態
でダムバーとして機能できるものとしており、樹脂封止
の作業全体を簡単なものとしている。そして、上記にお
いて、リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド
表面、インナーリード先端のワイヤボンディング面、封
止用樹脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理
がなされていることにより、半導体素子の搭載、ワイヤ
ボンディング、半田ボールを外部端子に一体的に作製す
ることをそれぞれ可能としている。そしてまた、上記に
おいて、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤がエ
ポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレームな
いし固定用テープに貼り付けられることにより、その作
製を簡単なものとしている。
上記のように構成することにより、一層の多端子化、高
密度配線が可能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の作製を可能とするものであり、その作製方法は比較的
簡単なもので、且つ量産性に適している。詳しくは、半
導体素子を搭載するためのダイパッドと、半導体素子の
端子(パッド)にボンデイングワイヤにて電気的に接続
するためのインナーリードと、該インナーリードに一体
的に連結して外部回路と電気的接続を行うための外部端
子と、外部端子ないしダイパッドに配線部(リード)に
より一体的に接続され、リードフレーム全体を固定し、
樹脂封止の際のダムバーとなる外周部に設けた外枠とを
略平面的に設けたリードフレームで、且つ、外部端子を
リードフレーム素材の厚さで、二次元的に配列し、イン
ナーリードの先端を含むインナーリードをその一方の面
をリードフレーム素材面としてリードフレーム素材の厚
さよりも薄肉に形成し、外枠部をリードフレーム素材の
厚さで形成しているリードフレームを用いていることに
より、図5に示す従来のプリント基板を用いたBGAに
比べ、構造が簡単で、一層の多端子化、高密度配線が可
能なBGAタイプの樹脂封止型半導体装置の作製を可能
としている。即ち、インナーリードをリードフレーム素
材の厚さより薄肉とすることにより、微細加工を可能と
し、多端子化に対応できるものとしており、且つ、高密
度配線を可能としている。また、外部端子をリードフレ
ーム素材の厚さとし、インナーリード部を薄肉としてい
ることにより、樹脂封止の際には、インナーリードの両
面から樹脂封止されることを可能としている。そしてま
た、外枠部をリードフレーム素材の厚さにしていること
より、樹脂封止の際には、保持基板を貼り合わせた状態
でダムバーとして機能できるものとしており、樹脂封止
の作業全体を簡単なものとしている。そして、上記にお
いて、リードフレームの半導体素子搭載側のダイパッド
表面、インナーリード先端のワイヤボンディング面、封
止用樹脂より露出した外部端子の表面には、めっき処理
がなされていることにより、半導体素子の搭載、ワイヤ
ボンディング、半田ボールを外部端子に一体的に作製す
ることをそれぞれ可能としている。そしてまた、上記に
おいて、保持基板は、基材がポリイミドで、接着剤がエ
ポキシ系接着剤であり、加熱圧着されリードフレームな
いし固定用テープに貼り付けられることにより、その作
製を簡単なものとしている。
【0011】本発明の表面実装型半導体装置は、本発明
の表面実装型半導体装置方法により作製することができ
るもので、インナーリード先端を薄肉状にし、且つ、外
部端子を二次元的に配列させたリードフレームを用いて
いることにより、構造を簡単として、且つ一層の多端子
化、高密度配線を可能としている。特に、リードフレー
ムの両面より封止用樹脂にて封止した構造で、図5に示
す従来のプリント基板を用いたBGAや、片面モールド
の図6(a)に示す従来のリードフレームを用いたBG
Aタイプのものに比べ、信頼性の面で優れる。信頼性の
面でもQFPに相当するものである。
の表面実装型半導体装置方法により作製することができ
るもので、インナーリード先端を薄肉状にし、且つ、外
部端子を二次元的に配列させたリードフレームを用いて
いることにより、構造を簡単として、且つ一層の多端子
化、高密度配線を可能としている。特に、リードフレー
ムの両面より封止用樹脂にて封止した構造で、図5に示
す従来のプリント基板を用いたBGAや、片面モールド
の図6(a)に示す従来のリードフレームを用いたBG
Aタイプのものに比べ、信頼性の面で優れる。信頼性の
面でもQFPに相当するものである。
【0012】
【実施例】本発明の表面実装型半導体装置の製造方法の
実施例を図にもとづいて説明する。図1は実施例の表面
実装型半導体装置の製造方法の工程を示した断面図であ
り、図2は本発明の表面実装型半導体装置の実施例の断
面図で、リードに沿った1断面を示している。図3
(a)は、図1、図2に使用されたリードフレームの概
略平面図であり、図3(b)は図3(a)の約1/4部
分の拡大図である。尚、図3(a)は概略図で、全体を
分かり易くするために図3(b)に比べ、インナーリー
ドの数、外部端子部の数は少なくして示してある。図
1、図2、図3中、100は表面実装型半導体装置、1
10はリードフレーム、111、ダイパッド、111S
はリードフレーム素材面、112インナーリード、11
2Aはインナーリード先端部、112Sはリードフレー
ム素材面、113は外部端子、114は外枠部、115
は配線部、120は固定用テープ、130は保持基板、
140は半導体素子、141は端子(パッド)、150
はボンディングワイヤ、160は金型、161はキヤビ
ティー、170は封止用樹脂、180は外部電極であ
る。
実施例を図にもとづいて説明する。図1は実施例の表面
実装型半導体装置の製造方法の工程を示した断面図であ
り、図2は本発明の表面実装型半導体装置の実施例の断
面図で、リードに沿った1断面を示している。図3
(a)は、図1、図2に使用されたリードフレームの概
略平面図であり、図3(b)は図3(a)の約1/4部
分の拡大図である。尚、図3(a)は概略図で、全体を
分かり易くするために図3(b)に比べ、インナーリー
ドの数、外部端子部の数は少なくして示してある。図
1、図2、図3中、100は表面実装型半導体装置、1
10はリードフレーム、111、ダイパッド、111S
はリードフレーム素材面、112インナーリード、11
2Aはインナーリード先端部、112Sはリードフレー
ム素材面、113は外部端子、114は外枠部、115
は配線部、120は固定用テープ、130は保持基板、
140は半導体素子、141は端子(パッド)、150
はボンディングワイヤ、160は金型、161はキヤビ
ティー、170は封止用樹脂、180は外部電極であ
る。
【0013】本実施例の表面実装型半導体装置の製造方
法は、一層の多端子化、高密度配線を達成できるリード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の製造方法であり、以下、図1をもとにその工程を説明
する。先ず、一方をリードフレーム素材面とし、素材の
厚さよりインナーリード112が薄肉に形成されている
リードフレーム100を用いて、インナーリード112
の素材面側でない面において、インナーリード先端部1
12Aを固定用テープで貼り付け、その部分の厚さが略
リードフレーム素材の厚さ以下とする。(図1a)) リードフレーム110は、図3(a)に示すように、少
なくとも、半導体素子の端子と電気的に接続をその先端
で行うためのインナーリード112と、該インナーリー
ド112と一体的に連結して外部回路と電気的接続を行
うための外部端子113とを略平面的に設け、且つ、外
部端子113をリードフレーム素材の厚さで、すなわち
その両面(上面、下面)をリードフレーム素材面113
Sとして、二次元的に配列し、インナーリード112
は、その一方の面をリードフレーム素材面112Sとし
てリードフレーム素材の厚さt0よりも薄肉にしてい
る。尚、リードフレーム110は、リードフレーム素材
として、厚さ0.15mmの銅合金(古河電工株式会社
製、型番EFTEC64T−1/2H)を用い、エッチ
ングにて作製した。エッチングにて外形加工した後、イ
ンナーリード先端のワイヤボンディング面(リードフレ
ーム素材面)、半導体素子を搭載するダイパッド面、半
田ボールを作製するための外部端子面に、それぞれ所望
のめっきを施しておいた。インナーリードは薄肉でその
厚さt1は40μm、外部端子はリードフレーム素材と
同じ厚さt0で0.15mとなっている。また、インナ
ーリードピッチは0.18mmである。尚、ここでは、
図3に示すように、リードの半導体素子の端子とワイヤ
ボンディングにて接続する側の先端部分から外部端子ま
での一体的に連結した部分までをインナーリード112
と言い、外部端子113と外枠114とを一体的に連結
する部分を配線部115としている。ここでは、インナ
ーリード112と配線部115を併せて、単にリードと
言う。一般には、インナーリード112とは、樹脂封止
(モールド)して半導体装置を作製した際に、樹脂の内
部の配線全体を総称して言っている。固定用テープ12
0は、従来からQFPで用いられているポリイミドフィ
ルムを基材とした接着テープを用いた。
法は、一層の多端子化、高密度配線を達成できるリード
フレームを用いたBGAタイプの樹脂封止型半導体装置
の製造方法であり、以下、図1をもとにその工程を説明
する。先ず、一方をリードフレーム素材面とし、素材の
厚さよりインナーリード112が薄肉に形成されている
リードフレーム100を用いて、インナーリード112
の素材面側でない面において、インナーリード先端部1
12Aを固定用テープで貼り付け、その部分の厚さが略
リードフレーム素材の厚さ以下とする。(図1a)) リードフレーム110は、図3(a)に示すように、少
なくとも、半導体素子の端子と電気的に接続をその先端
で行うためのインナーリード112と、該インナーリー
ド112と一体的に連結して外部回路と電気的接続を行
うための外部端子113とを略平面的に設け、且つ、外
部端子113をリードフレーム素材の厚さで、すなわち
その両面(上面、下面)をリードフレーム素材面113
Sとして、二次元的に配列し、インナーリード112
は、その一方の面をリードフレーム素材面112Sとし
てリードフレーム素材の厚さt0よりも薄肉にしてい
る。尚、リードフレーム110は、リードフレーム素材
として、厚さ0.15mmの銅合金(古河電工株式会社
製、型番EFTEC64T−1/2H)を用い、エッチ
ングにて作製した。エッチングにて外形加工した後、イ
ンナーリード先端のワイヤボンディング面(リードフレ
ーム素材面)、半導体素子を搭載するダイパッド面、半
田ボールを作製するための外部端子面に、それぞれ所望
のめっきを施しておいた。インナーリードは薄肉でその
厚さt1は40μm、外部端子はリードフレーム素材と
同じ厚さt0で0.15mとなっている。また、インナ
ーリードピッチは0.18mmである。尚、ここでは、
図3に示すように、リードの半導体素子の端子とワイヤ
ボンディングにて接続する側の先端部分から外部端子ま
での一体的に連結した部分までをインナーリード112
と言い、外部端子113と外枠114とを一体的に連結
する部分を配線部115としている。ここでは、インナ
ーリード112と配線部115を併せて、単にリードと
言う。一般には、インナーリード112とは、樹脂封止
(モールド)して半導体装置を作製した際に、樹脂の内
部の配線全体を総称して言っている。固定用テープ12
0は、従来からQFPで用いられているポリイミドフィ
ルムを基材とした接着テープを用いた。
【0014】次いで、リードフレーム110の、固定用
テープ120を貼り付けた側全体を保持基板130に接
着材を介して貼り付けた。(図1(b)) 保持基板130の構成は基材が厚さ50μmのポリイミ
ドフィルムで、接着剤層が厚さ35μmのエポキシ系接
着のものを用いた。保持基板130の貼り付けの範囲
は、リードフレーム110の外枠114の全ての辺にに
かかっているようにして、樹脂封止の際に、封止用樹脂
が保持基板130とリードフレーム110の隙間から漏
れ出さないようにする。保持基板130の圧着条件は圧
力30kg/cm2で150°Cにおいて45分保持
し、熱プレス装置にて行った。この条件は、保持基板1
30の接着剤の種類により選び、適当な条件にて行う。
保持基板130を貼り付ける目的は、リードフレーム1
10の外部端子の、インナーリードの素材面側でない外
部面に封止用樹脂が漏れるのを防ぎ、この面に半田ボー
ルからなる外部電極を設け易くするためである。
テープ120を貼り付けた側全体を保持基板130に接
着材を介して貼り付けた。(図1(b)) 保持基板130の構成は基材が厚さ50μmのポリイミ
ドフィルムで、接着剤層が厚さ35μmのエポキシ系接
着のものを用いた。保持基板130の貼り付けの範囲
は、リードフレーム110の外枠114の全ての辺にに
かかっているようにして、樹脂封止の際に、封止用樹脂
が保持基板130とリードフレーム110の隙間から漏
れ出さないようにする。保持基板130の圧着条件は圧
力30kg/cm2で150°Cにおいて45分保持
し、熱プレス装置にて行った。この条件は、保持基板1
30の接着剤の種類により選び、適当な条件にて行う。
保持基板130を貼り付ける目的は、リードフレーム1
10の外部端子の、インナーリードの素材面側でない外
部面に封止用樹脂が漏れるのを防ぎ、この面に半田ボー
ルからなる外部電極を設け易くするためである。
【0015】次に、インナーリードのリードフレーム素
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子140の端子(パッド)141とインナーリード
先端112Aとをボンディングワイヤ150にて電気的
に接続した。(図1(c)) 尚、ワイヤボンディング技術は周知ではあるが、条件は
適当に選ぶ必要がある。
材面側のダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導
体素子140の端子(パッド)141とインナーリード
先端112Aとをボンディングワイヤ150にて電気的
に接続した。(図1(c)) 尚、ワイヤボンディング技術は周知ではあるが、条件は
適当に選ぶ必要がある。
【0016】次いで、半導体素子140を保持ているリ
ードフレーム110全体を、樹脂封止用(モールド成形
用)の金型160にて所定の形状に形成されているキヤ
ビティー161にセットし、樹脂封止を行い、所定形状
にパッケージボディーを作成し(図1(d))、リード
フレーム110の外枠部114より内側の領域全体を、
半導体素子側から、半導体素子全体とリードフレームと
を封止用樹脂170と保持板にて密封するように、封止
用樹脂170にて封止した。(図1(e)) 樹脂封止用の金型を用いた装置としては、従来のトラン
スファーモールドプレスで、封止用樹脂としてはビフェ
ニールタイプエポキシ樹脂を採用した。尚、半導体装置
のパッケージは、通常、エポキシ樹脂成形等の樹脂にて
成形されるがこれに限定されるものではない。また、成
形方法もトランスファーモールド方法に限定されること
はなく、射出成形、ポッティング封止も採用可能であ
る。モールド加工時には、モールド樹脂は保持基板13
0と、インナーリード112、配線部115等リードと
の空間に流れ込み、封止用樹脂170で全体を包み込
む。全体的に包み込む込む事により、図5に示す従来の
プリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と封
止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存在
せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来のリ
ードフレームを用いたBGAタイプのもののように、封
止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面は
存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や膨
れを低減させる効果がある。また、外部端子113の保
持基板130側の面には、封止用樹脂170が流れ込む
ことはなく、半田ボールからなる外部電極を作成する際
の作業を楽なものとしている。
ードフレーム110全体を、樹脂封止用(モールド成形
用)の金型160にて所定の形状に形成されているキヤ
ビティー161にセットし、樹脂封止を行い、所定形状
にパッケージボディーを作成し(図1(d))、リード
フレーム110の外枠部114より内側の領域全体を、
半導体素子側から、半導体素子全体とリードフレームと
を封止用樹脂170と保持板にて密封するように、封止
用樹脂170にて封止した。(図1(e)) 樹脂封止用の金型を用いた装置としては、従来のトラン
スファーモールドプレスで、封止用樹脂としてはビフェ
ニールタイプエポキシ樹脂を採用した。尚、半導体装置
のパッケージは、通常、エポキシ樹脂成形等の樹脂にて
成形されるがこれに限定されるものではない。また、成
形方法もトランスファーモールド方法に限定されること
はなく、射出成形、ポッティング封止も採用可能であ
る。モールド加工時には、モールド樹脂は保持基板13
0と、インナーリード112、配線部115等リードと
の空間に流れ込み、封止用樹脂170で全体を包み込
む。全体的に包み込む込む事により、図5に示す従来の
プリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と封
止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存在
せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来のリ
ードフレームを用いたBGAタイプのもののように、封
止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面は
存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や膨
れを低減させる効果がある。また、外部端子113の保
持基板130側の面には、封止用樹脂170が流れ込む
ことはなく、半田ボールからなる外部電極を作成する際
の作業を楽なものとしている。
【0017】樹脂封止後、保持基板130を剥がし、除
去する。(図1(f)) 本実施例では、樹脂封止された半導体装置をホットプレ
ート上にて230°Cにて加熱し、保持基板130の密
着力を弱めた状態で剥離した。この工程の条件は、保持
基板130に使用されている粘着剤によって、好ましい
条件を選ぶ。前にも述べたように、保持基板130は外
部電極180を形成するための外部端子114の面を、
外部に露出するように形成し、外部電極180の形成を
楽にするものであり、モールド加工時に封止用樹脂17
0が、外部端子114の外部電極180を形成する面に
漏れ込むのを、保持基板130が防ぐ。
去する。(図1(f)) 本実施例では、樹脂封止された半導体装置をホットプレ
ート上にて230°Cにて加熱し、保持基板130の密
着力を弱めた状態で剥離した。この工程の条件は、保持
基板130に使用されている粘着剤によって、好ましい
条件を選ぶ。前にも述べたように、保持基板130は外
部電極180を形成するための外部端子114の面を、
外部に露出するように形成し、外部電極180の形成を
楽にするものであり、モールド加工時に封止用樹脂17
0が、外部端子114の外部電極180を形成する面に
漏れ込むのを、保持基板130が防ぐ。
【0018】次いで、封止用樹脂180に覆われず外部
へ露出した、リードフレーム110の外枠部114を金
型により切断除去した。(図1(g)) 外枠部114の除去する方法としては、金型による方法
に限定はされない、他にはレーザ等を用いる方法も可能
である。
へ露出した、リードフレーム110の外枠部114を金
型により切断除去した。(図1(g)) 外枠部114の除去する方法としては、金型による方法
に限定はされない、他にはレーザ等を用いる方法も可能
である。
【0019】封止用樹脂180に覆われず外部へ露出し
た、外部端子114の面に半田ボールからなる外部電極
180を形成した。外部電極180を形成する半田ボー
ルは、錫、鉛を主体とした導電製金属で構成される。本
実施例では直径0.6mmの共晶半田を用いた。
た、外部端子114の面に半田ボールからなる外部電極
180を形成した。外部電極180を形成する半田ボー
ルは、錫、鉛を主体とした導電製金属で構成される。本
実施例では直径0.6mmの共晶半田を用いた。
【0020】尚、上記工程に代え、リードフレームの半
導体素子とワイヤボンディングする側のインナーリード
先端部を、本来不要である連結部にて連結した状態でエ
ッチング加工して、めっき処理等を施し、固定用テープ
を貼り付けた後に、連結部分を除去しても良い。
導体素子とワイヤボンディングする側のインナーリード
先端部を、本来不要である連結部にて連結した状態でエ
ッチング加工して、めっき処理等を施し、固定用テープ
を貼り付けた後に、連結部分を除去しても良い。
【0021】次に、本実施例で用いたリードフレーム1
10の製造方法の1例を図4に基づいて説明する。図4
は、図1に示す本実施例に用いられたリードフレーム1
10のエッチング加工方法を説明するための工程断面図
であり、図3(b)のB1−B2部の断面部における製
造工程図である。図4中、410はリードフレーム素
材、420A、420Bはレジストパターン、430は
第一の開口部、440は第二の開口部、450は第一の
凹部、460は第二の凹部、470は平坦状面、480
はエッチング抵抗層を示す。また、、112はインナー
リード、113は外部端子部である。先ず、銅合金から
なり、厚みが0.15mmのリードフレーム素材810
の両面に、重クロム酸カリウムを感光剤とした水溶性カ
ゼインレジストを塗布した後、所定のパターン版を用い
て、所定形状の第一の開口部430、第二の開口部44
0をもつレジストパターン420A、420Bを形成す
る。(図4(a)) 第一の開口部430は、後のエッチング加工において外
部端子部の形状を形成するとともに、インナーリード形
成領域におけるリードフレーム素材410をこの開口部
からべタ状にリードフレーム素材よりも薄肉に腐蝕する
ためのもので、レジストの第二の開口部440は、イン
ナーリード部および外部端子部の形状を形成するための
ものである。次いで、液温50゜C、濃度46ボーメの
塩化第二鉄溶液を用いて、スプレー圧2.5kg/cm
2にて、レジストパターンが形成されたリードフレーム
素材410の両面をエッチングし、ベタ状(平坦状)に
腐蝕された第一の凹部450の深さhがリードフレーム
部材の1/2に達した時点でエッチングを止める。(図
4(b)) 上記第1回目のエッチングにおいては、リードフレーム
素材410の両面から同時にエッチングを行ったが、必
ずしも両面から同時にエッチングする必要はない。少な
くとも、インナーリード部形状を形成するための、所定
形状の開口部をもつレジストパターン420Bが形成さ
れた面側から腐蝕液によるエッチング加工を行い、腐蝕
されたインナーリード部形成領域において、所定量エッ
チング加工し止めることができれば良い。次いで、第一
の開口部430側の腐蝕された第一の凹部450にエッ
チング抵抗層480としての耐エッチング性のあるホッ
トメルト型ワックスを、ダイコータを用いて、塗布し、
ベタ状(平坦状)に腐蝕された第一の凹部450に埋め
込んだ。レジストパターン420A上も該エッチング抵
抗層480に塗布された状態とする。(図4(c)) エッチング抵抗層480を、レジストパターン420A
上全面に塗布する必要はないが、第一の凹部450を含
む一部にのみ塗布することは難しい為に、図4(c)に
示すように、第一の凹部450とともに、第一の開口部
430側全面にエッチング抵抗層480を塗布する。使
用するエッチング抵抗層480は、アルカリ溶解型のワ
ックスであるが、基本的にエッチング液に耐性があり、
エッチング時にある程度の柔軟性のあるものが、好まし
く、特に、上記ワックスに限定されず、UV硬化型のも
のでも良い。このようにエッチング抵抗層480をイン
ナーリード先端部の形状を形成するためのパターンが形
成された面側の腐蝕された第一の凹部450に埋め込む
ことにより、後工程でのエッチング時に第一の凹部45
0が腐蝕されて大きくならないようにしているととも
に、高精細なエッチング加工に対しての機械的な強度補
強をしており、スプレー圧を高く(2.5kg/cm2
以上)とすることができ、これによりエッチングが深さ
方向に進行し易くなる。この後、第2回目のエッチング
を行い、凹状に腐蝕された第二の凹部460形成面側か
らリードフレーム素材410をエッチングし、貫通さ
せ、インナーリード112および外部端子部113を形
成する。(図8(d)) 第1回目のエッチング加工にて作製された、エッチング
形成面470は平坦であるが、この面を挟む2面はイン
ナーリード側にへこんだ凹状である。次いで、洗浄、エ
ッチング抵抗層480の除去、レジスト膜(レジストパ
ターン420A、420B)の除去を行い、インナーリ
ード112および外部端子部113が加工された図1
(a)に示すリードフレーム110を得る。エッチング
抵抗層480とレジスト膜(レジストパターン420
A、420B)の除去は水酸化ナトリウム水溶液により
溶解除去する。上記図4に示すエッチング加工方法は、
エッチングを2段階に分けて行うため、一般には2段エ
ッチング方法と呼ばれており、加工精度上では有利な加
工方法であるが、図4に示す方法の場合は、リードフレ
ーム素材を薄しながら外形加工をする方法が採られ、更
に、微細加工を可能にしている。また、図4(e)に示
すt0に対するtの割合を変えることるより、平坦性の
良い所望のインナーリード幅W1、インナーリードピッ
チpを得ることができる。尚、図4に示す加工方法は、
本実施例に用いられるリードフレームの製造方法の1例
であり、これに限定されない。
10の製造方法の1例を図4に基づいて説明する。図4
は、図1に示す本実施例に用いられたリードフレーム1
10のエッチング加工方法を説明するための工程断面図
であり、図3(b)のB1−B2部の断面部における製
造工程図である。図4中、410はリードフレーム素
材、420A、420Bはレジストパターン、430は
第一の開口部、440は第二の開口部、450は第一の
凹部、460は第二の凹部、470は平坦状面、480
はエッチング抵抗層を示す。また、、112はインナー
リード、113は外部端子部である。先ず、銅合金から
なり、厚みが0.15mmのリードフレーム素材810
の両面に、重クロム酸カリウムを感光剤とした水溶性カ
ゼインレジストを塗布した後、所定のパターン版を用い
て、所定形状の第一の開口部430、第二の開口部44
0をもつレジストパターン420A、420Bを形成す
る。(図4(a)) 第一の開口部430は、後のエッチング加工において外
部端子部の形状を形成するとともに、インナーリード形
成領域におけるリードフレーム素材410をこの開口部
からべタ状にリードフレーム素材よりも薄肉に腐蝕する
ためのもので、レジストの第二の開口部440は、イン
ナーリード部および外部端子部の形状を形成するための
ものである。次いで、液温50゜C、濃度46ボーメの
塩化第二鉄溶液を用いて、スプレー圧2.5kg/cm
2にて、レジストパターンが形成されたリードフレーム
素材410の両面をエッチングし、ベタ状(平坦状)に
腐蝕された第一の凹部450の深さhがリードフレーム
部材の1/2に達した時点でエッチングを止める。(図
4(b)) 上記第1回目のエッチングにおいては、リードフレーム
素材410の両面から同時にエッチングを行ったが、必
ずしも両面から同時にエッチングする必要はない。少な
くとも、インナーリード部形状を形成するための、所定
形状の開口部をもつレジストパターン420Bが形成さ
れた面側から腐蝕液によるエッチング加工を行い、腐蝕
されたインナーリード部形成領域において、所定量エッ
チング加工し止めることができれば良い。次いで、第一
の開口部430側の腐蝕された第一の凹部450にエッ
チング抵抗層480としての耐エッチング性のあるホッ
トメルト型ワックスを、ダイコータを用いて、塗布し、
ベタ状(平坦状)に腐蝕された第一の凹部450に埋め
込んだ。レジストパターン420A上も該エッチング抵
抗層480に塗布された状態とする。(図4(c)) エッチング抵抗層480を、レジストパターン420A
上全面に塗布する必要はないが、第一の凹部450を含
む一部にのみ塗布することは難しい為に、図4(c)に
示すように、第一の凹部450とともに、第一の開口部
430側全面にエッチング抵抗層480を塗布する。使
用するエッチング抵抗層480は、アルカリ溶解型のワ
ックスであるが、基本的にエッチング液に耐性があり、
エッチング時にある程度の柔軟性のあるものが、好まし
く、特に、上記ワックスに限定されず、UV硬化型のも
のでも良い。このようにエッチング抵抗層480をイン
ナーリード先端部の形状を形成するためのパターンが形
成された面側の腐蝕された第一の凹部450に埋め込む
ことにより、後工程でのエッチング時に第一の凹部45
0が腐蝕されて大きくならないようにしているととも
に、高精細なエッチング加工に対しての機械的な強度補
強をしており、スプレー圧を高く(2.5kg/cm2
以上)とすることができ、これによりエッチングが深さ
方向に進行し易くなる。この後、第2回目のエッチング
を行い、凹状に腐蝕された第二の凹部460形成面側か
らリードフレーム素材410をエッチングし、貫通さ
せ、インナーリード112および外部端子部113を形
成する。(図8(d)) 第1回目のエッチング加工にて作製された、エッチング
形成面470は平坦であるが、この面を挟む2面はイン
ナーリード側にへこんだ凹状である。次いで、洗浄、エ
ッチング抵抗層480の除去、レジスト膜(レジストパ
ターン420A、420B)の除去を行い、インナーリ
ード112および外部端子部113が加工された図1
(a)に示すリードフレーム110を得る。エッチング
抵抗層480とレジスト膜(レジストパターン420
A、420B)の除去は水酸化ナトリウム水溶液により
溶解除去する。上記図4に示すエッチング加工方法は、
エッチングを2段階に分けて行うため、一般には2段エ
ッチング方法と呼ばれており、加工精度上では有利な加
工方法であるが、図4に示す方法の場合は、リードフレ
ーム素材を薄しながら外形加工をする方法が採られ、更
に、微細加工を可能にしている。また、図4(e)に示
すt0に対するtの割合を変えることるより、平坦性の
良い所望のインナーリード幅W1、インナーリードピッ
チpを得ることができる。尚、図4に示す加工方法は、
本実施例に用いられるリードフレームの製造方法の1例
であり、これに限定されない。
【0022】次に、本発明の表面実装型半導体装置の実
施例を図2にもとづいて説明する。図2(a)は実施例
の表面実装型半導体装置断面図で、図2(b)は、図2
(a)におけるA1側からみた下面図である。本実施例
の表面実装型半導体装置は、上記実施例の表面実装型半
導体装置の製造方法にて作製された、リードフレームを
用いたBGAイプのものであり、図2(a)に示すよう
に、特に、モールド樹脂(封止用樹脂)170は、リー
ドフレーム110の両側から、半導体素子全体とリード
フレーム110部を封止しているため、図5に示す従来
のプリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と
封止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存
在せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来の
リードフレームを用いたBGAタイプのもののように、
封止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面
は存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や
膨れが発生しにくい構造である。即ち、信頼性の面で優
れた構造である。リードフレーム110の外部端子11
3の面上に、半田ボールからなる外部電極180が形成
されており、且つ、図2(b)に示すように、格子状に
配列されている。半導体素子140は、ダイパッドの、
インナーリードのリードフレーム素材面側に搭載され、
端子(パッド)141にて、リードフレーム素材面側の
インナーリード112とワイヤ150と電気的に接続さ
れている。
施例を図2にもとづいて説明する。図2(a)は実施例
の表面実装型半導体装置断面図で、図2(b)は、図2
(a)におけるA1側からみた下面図である。本実施例
の表面実装型半導体装置は、上記実施例の表面実装型半
導体装置の製造方法にて作製された、リードフレームを
用いたBGAイプのものであり、図2(a)に示すよう
に、特に、モールド樹脂(封止用樹脂)170は、リー
ドフレーム110の両側から、半導体素子全体とリード
フレーム110部を封止しているため、図5に示す従来
のプリント基板を用いたBGAのようにプリント基板と
封止樹脂(モールドレジン)503との大きな界面が存
在せず、また、片面モールドの図6(a)に示す従来の
リードフレームを用いたBGAタイプのもののように、
封止用樹脂640と絶縁フィルム660との大きな界面
は存在せず、加熱時や加湿時に界面から生じ易い剥離や
膨れが発生しにくい構造である。即ち、信頼性の面で優
れた構造である。リードフレーム110の外部端子11
3の面上に、半田ボールからなる外部電極180が形成
されており、且つ、図2(b)に示すように、格子状に
配列されている。半導体素子140は、ダイパッドの、
インナーリードのリードフレーム素材面側に搭載され、
端子(パッド)141にて、リードフレーム素材面側の
インナーリード112とワイヤ150と電気的に接続さ
れている。
【0023】リードフレーム110としては、少なくと
も、半導体素子を搭載するためのダイパッド111と、
半導体素子140の端子(パッド)141にボンデイン
グワイヤ150にて電気的に接続するためのインナーリ
ード112と、該インナーリードに一体的に連結して外
部回路と電気的接続を行うための外部端子113とを略
平面的に設けたもので、外部端子113をリードフレー
ム素材の厚さで、二次元的に配列し、インナーリード1
12をその一方の面をリードフレーム素材面としてリー
ドフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成したものを用い
ている。インナーリード112をードフレーム素材の厚
さより薄肉としていることにより、エッチング加工によ
り微細化でき、一層の多端子化に対応できるものとして
いる。尚、インナーリード112全体をリードフレーム
素材の厚さより薄肉としているのは、前述の面実装型半
導体装置の製造方法において、インナーリードの両面か
ら樹脂封止できるようにするためである。また、インナ
ーリードの素材面側でない面において、インナーリード
先端部をその部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ
以下となるように、固定用テープで貼り付けられている
が、これは、作製中におけるインナーリードの位置ずれ
を防止するとともに、前述の実施例製造方法において保
持基板がリードフレーム全体に貼り付き易くするため
で、樹脂封止の際に漏れがでないようにするためであ
る。固定用テープの接着剤を含めた厚さとインナーリー
ド薄肉部の厚さと総和がリードフレーム素材の厚さ以下
であることにより、固定用テープが封止用樹脂170に
覆われるか、または固定用テープのみが外部に露出する
構造としている。これは、上記実施例の表面実装型半導
体装置の製造方法により樹脂封止を行う際、封止用樹脂
を不必要部分に漏らさないための構造である。
も、半導体素子を搭載するためのダイパッド111と、
半導体素子140の端子(パッド)141にボンデイン
グワイヤ150にて電気的に接続するためのインナーリ
ード112と、該インナーリードに一体的に連結して外
部回路と電気的接続を行うための外部端子113とを略
平面的に設けたもので、外部端子113をリードフレー
ム素材の厚さで、二次元的に配列し、インナーリード1
12をその一方の面をリードフレーム素材面としてリー
ドフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成したものを用い
ている。インナーリード112をードフレーム素材の厚
さより薄肉としていることにより、エッチング加工によ
り微細化でき、一層の多端子化に対応できるものとして
いる。尚、インナーリード112全体をリードフレーム
素材の厚さより薄肉としているのは、前述の面実装型半
導体装置の製造方法において、インナーリードの両面か
ら樹脂封止できるようにするためである。また、インナ
ーリードの素材面側でない面において、インナーリード
先端部をその部分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ
以下となるように、固定用テープで貼り付けられている
が、これは、作製中におけるインナーリードの位置ずれ
を防止するとともに、前述の実施例製造方法において保
持基板がリードフレーム全体に貼り付き易くするため
で、樹脂封止の際に漏れがでないようにするためであ
る。固定用テープの接着剤を含めた厚さとインナーリー
ド薄肉部の厚さと総和がリードフレーム素材の厚さ以下
であることにより、固定用テープが封止用樹脂170に
覆われるか、または固定用テープのみが外部に露出する
構造としている。これは、上記実施例の表面実装型半導
体装置の製造方法により樹脂封止を行う際、封止用樹脂
を不必要部分に漏らさないための構造である。
【0024】
【効果】本発明の上記のように、一層の多端子化、高密
度化に対応でき、且つ、簡単な構造のリードフレームを
コア材としたBGAタイプの表面実装型半導体装置の製
造方法と該製造方法により作製された表面実装型半導体
装置の提供を可能としている。
度化に対応でき、且つ、簡単な構造のリードフレームを
コア材としたBGAタイプの表面実装型半導体装置の製
造方法と該製造方法により作製された表面実装型半導体
装置の提供を可能としている。
【手続補正書】
【提出日】平成8年8月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
Claims (4)
- 【請求項1】 リードフレームを用いたBGAタイプの
樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、少なくと
も、(A)半導体素子を搭載するためのダイパッドと、
半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤにて
電気的に接続するためのインナーリードと、該インナー
リードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を行う
ための外部端子と、外部端子ないしダイパッドに配線部
(リード)により一体的に接続されてリードフレーム全
体を固定する、樹脂封止の際のダムバーとなる外周部に
設けた外枠とを略平面的に設けたリードフレームで、且
つ、外部端子をリードフレーム素材の厚さで、二次元的
に配列し、インナーリードの先端を含むインナーリード
をその一方の面をリードフレーム素材面としてリードフ
レーム素材の厚さよりも薄肉に形成し、外枠部をリード
フレーム素材の厚さで形成しているリードフレームを用
いて、インナーリードの素材面側でない面において、イ
ンナーリード先端部を固定用テープで貼り付け、その部
分の厚さが略リードフレーム素材の厚さ以下とする工程
と、(B)リードフレームの、固定用テープを貼り付け
た側全体を保持基板に接着材を介して貼り付ける工程
と、(C)インナーリードのリードフレーム素材面側の
ダイパッド面上に半導体素子を搭載し、該半導体素子の
端子(パッド)とインナーリード先端とをボンディング
ワイヤにて電気的に接続する工程と、(D)リードフレ
ームの外枠部より内側の領域全体を、半導体素子側か
ら、半導体素子全体とリードフレームとを封止用樹脂と
保持基板にて密封するように、封止用樹脂にて封止する
工程と、(E)封止用樹脂による封止後、保持基板を剥
離する工程と、(F)リードフレームの外枠部を除去す
る工程と、(G)露出した外部端子の面上に半田ボール
からなる外部電極を設ける工程とを有することを特徴と
する表面実装型半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において、リードフレームの半
導体素子搭載側のダイパッド表面、インナーリード先端
のワイヤボンディング面、封止用樹脂より露出した外部
端子の表面には、めっき処理がなされていることを特徴
とする表面実装型半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1ないし2において、保持基板
は、基材がポリイミドで、接着剤がエポキシ系接着剤で
あり、加熱圧着されリードフレームおよびまたは固定用
テープに貼り付けられることを特徴とする表面実装型半
導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 リードフレームを用いたBGAタイプの
樹脂封止型半導体装置であって、リードフレームは、少
なくとも、半導体素子を搭載するためのダイパッドと、
半導体素子の端子(パッド)にボンデイングワイヤにて
電気的に接続するためのインナーリードと、該インナー
リードに一体的に連結して外部回路と電気的接続を行う
ための外部端子とを略平面的に設けたもので、外部端子
をリードフレーム素材の厚さで、二次元的に配列し、イ
ンナーリードをその一方の面をリードフレーム素材面と
してリードフレーム素材の厚さよりも薄肉に形成してお
り、インナーリードの素材面側でない面において、イン
ナーリード先端部をその部分の厚さが略リードフレーム
素材の厚さ以下となるように、固定用テープで貼り付け
ており、半導体素子は、インナーリードのリードフレー
ム素材面側のダイパッド上に搭載され、インナーリード
のリードフレーム素材面とボンディングワイヤにて電気
的に接続されており、且つ、外部端子の外側面を封止用
樹脂の外側面に合わせ、該外部端子の外側面上に設けた
半田ボールからなる外部電極を外部に突出させるように
して、リードフレームの両側から、半導体素子全体とリ
ードフレーム部を樹脂封止していることを特徴とする表
面実装型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081902A JPH09246427A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 表面実装型半導体装置の製造方法および表面実装型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081902A JPH09246427A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 表面実装型半導体装置の製造方法および表面実装型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246427A true JPH09246427A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13759383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8081902A Pending JPH09246427A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 表面実装型半導体装置の製造方法および表面実装型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246427A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100260996B1 (ko) * | 1997-10-23 | 2000-07-01 | 마이클 디. 오브라이언 | 리드프레임을 이용한 어레이형 반도체패키지 및 그 제조 방법 |
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| KR20010058583A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 마이클 디. 오브라이언 | 리드 엔드 그리드 어레이 반도체패키지 |
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| JP2010212715A (ja) * | 2010-04-28 | 2010-09-24 | Nitto Denko Corp | リードフレーム積層物および半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP8081902A patent/JPH09246427A/ja active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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