JPH09252014A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】チップ実装並みの高密度実装が可能であり、製
造工数もかからず、品種の切り換えが容易で、多品種生
産に好適な半導体素子の製造方法を提供すること。 【解決手段】金属板上に半導体素子を固着し、該金属板
と該半導体素子とをワイヤによって電気的に結線した
後、封止樹脂で上記半導体素子を封止し、上記ワイヤで
結線した上記金属板の直下の裏面を電極として基板等と
電気的に接続できるようにした半導体素子の製造におい
て、基材上に金属箔を貼り付け、所定部分を残すように
該金属箔のエッチングを行った後、該金属箔上に半導体
素子を固着し、該金属箔と該半導体素子とをワイヤによ
って結線した後に該半導体素子を封止樹脂によって封止
し、上記基材上から分離しパッケージしてなることを特
徴とする半導体素子の製造方法
造工数もかからず、品種の切り換えが容易で、多品種生
産に好適な半導体素子の製造方法を提供すること。 【解決手段】金属板上に半導体素子を固着し、該金属板
と該半導体素子とをワイヤによって電気的に結線した
後、封止樹脂で上記半導体素子を封止し、上記ワイヤで
結線した上記金属板の直下の裏面を電極として基板等と
電気的に接続できるようにした半導体素子の製造におい
て、基材上に金属箔を貼り付け、所定部分を残すように
該金属箔のエッチングを行った後、該金属箔上に半導体
素子を固着し、該金属箔と該半導体素子とをワイヤによ
って結線した後に該半導体素子を封止樹脂によって封止
し、上記基材上から分離しパッケージしてなることを特
徴とする半導体素子の製造方法
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の製造方法に
係り、特に、チップ実装並みの高密度実装が可能な半導
体素子の製造方法に関する。
係り、特に、チップ実装並みの高密度実装が可能な半導
体素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の従来の実装方法としては、
例えば図7に示すような方法がある。すなわち、まず、
半導体素子1を接着剤3によってリードフレーム(図示
せず)の一部であるダイパッド2上に接合し、半導体素
子1の電極(図示せず)とリードフレームの一部であるイ
ンナーリード4との間を電気的に接続するためにワイヤ
5によって結線する。(以下、インナーリード+ダイパ
ッド+アウターリード(後出)をもってリードフレームと
総称する)。さらに、半導体素子1及びワイヤ5等を外
部環境から保護する目的で、封止樹脂6によって封止す
る。最終的には、封止樹脂から引き出されるリードフレ
ーム(図示せず)の一部であるアウターリード7によって
外部基板等との電気的接続が可能な構造としてある。な
お、図7に示すパッケージ構造は、一般によく用いられ
る表面実装パッケージ(SOP タイプ、QFPタイプ)で、樹
脂封止パッケージの中でも比較的高密度実装が可能なタ
イプのものである。
例えば図7に示すような方法がある。すなわち、まず、
半導体素子1を接着剤3によってリードフレーム(図示
せず)の一部であるダイパッド2上に接合し、半導体素
子1の電極(図示せず)とリードフレームの一部であるイ
ンナーリード4との間を電気的に接続するためにワイヤ
5によって結線する。(以下、インナーリード+ダイパ
ッド+アウターリード(後出)をもってリードフレームと
総称する)。さらに、半導体素子1及びワイヤ5等を外
部環境から保護する目的で、封止樹脂6によって封止す
る。最終的には、封止樹脂から引き出されるリードフレ
ーム(図示せず)の一部であるアウターリード7によって
外部基板等との電気的接続が可能な構造としてある。な
お、図7に示すパッケージ構造は、一般によく用いられ
る表面実装パッケージ(SOP タイプ、QFPタイプ)で、樹
脂封止パッケージの中でも比較的高密度実装が可能なタ
イプのものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の半導体素子の製造方法においては、リード
フレームを用いてアウターリードを封止樹脂の周囲に引
き出して基板と接続する構造となっていること、リード
フレームを用いたインナーリード部にワイヤボンディン
グし、インナーリードが封止樹脂の周辺にアウターリー
ドとして引き出される構造となっているため、(1) 実装
面積が大きくなり、高密度実装ができないこと、(2) リ
ードフレームの金型が高価であるため、多品種少量生産
の場合、リードフレームも高価となること、(3) アウタ
ーリードを切断、成形する必要があり、工数を要し、さ
らに、切断、成形の金型も必要となること、などの問題
点があった。
ような従来の半導体素子の製造方法においては、リード
フレームを用いてアウターリードを封止樹脂の周囲に引
き出して基板と接続する構造となっていること、リード
フレームを用いたインナーリード部にワイヤボンディン
グし、インナーリードが封止樹脂の周辺にアウターリー
ドとして引き出される構造となっているため、(1) 実装
面積が大きくなり、高密度実装ができないこと、(2) リ
ードフレームの金型が高価であるため、多品種少量生産
の場合、リードフレームも高価となること、(3) アウタ
ーリードを切断、成形する必要があり、工数を要し、さ
らに、切断、成形の金型も必要となること、などの問題
点があった。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、チップ実装並みの高密度実装が可能
であり、製造工数もかからず、品種の切り換えが容易
で、多品種生産に好適な半導体素子の製造方法を提供す
ることにある。
た課題を解決して、チップ実装並みの高密度実装が可能
であり、製造工数もかからず、品種の切り換えが容易
で、多品種生産に好適な半導体素子の製造方法を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、金属板上に
半導体素子を固着し、該金属板と該半導体素子とをワイ
ヤによって電気的に結線した後、封止樹脂で上記半導体
素子を封止し、上記ワイヤで結線した上記金属板の直下
の裏面を電極として基板等と電気的に接続できるように
した半導体素子の製造において、基材上に金属箔を貼り
付け、所定部分を残すように該金属箔のエッチングを行
った後、該金属箔上に半導体素子を固着し、該金属箔と
該半導体素子とをワイヤによって結線した後に該半導体
素子を封止樹脂によって封止し、上記基材上から分離し
パッケージしてなる半導体素子の製造方法とすることに
よって達成することができる。
半導体素子を固着し、該金属板と該半導体素子とをワイ
ヤによって電気的に結線した後、封止樹脂で上記半導体
素子を封止し、上記ワイヤで結線した上記金属板の直下
の裏面を電極として基板等と電気的に接続できるように
した半導体素子の製造において、基材上に金属箔を貼り
付け、所定部分を残すように該金属箔のエッチングを行
った後、該金属箔上に半導体素子を固着し、該金属箔と
該半導体素子とをワイヤによって結線した後に該半導体
素子を封止樹脂によって封止し、上記基材上から分離し
パッケージしてなる半導体素子の製造方法とすることに
よって達成することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の方法について、実
施の形態の例によって具体的に説明する。
施の形態の例によって具体的に説明する。
【0007】
【実施の形態1】まず、本発明方法によって作製した半
導体素子の構成について説明すると、図1に示したよう
に、半導体素子1は接着剤3によって金属箔8上に接合
されている。また、半導体素子1の電極(図示せず)と金
属箔8とを電気的に接続するために、ワイヤ5で結線さ
れている。さらに、半導体素子1及びワイヤ5等を外部
環境から保護するように封止樹脂6で封止されている。
また、金属箔8の下面は封止樹脂6で成形された表面に
露出する構成となっている。
導体素子の構成について説明すると、図1に示したよう
に、半導体素子1は接着剤3によって金属箔8上に接合
されている。また、半導体素子1の電極(図示せず)と金
属箔8とを電気的に接続するために、ワイヤ5で結線さ
れている。さらに、半導体素子1及びワイヤ5等を外部
環境から保護するように封止樹脂6で封止されている。
また、金属箔8の下面は封止樹脂6で成形された表面に
露出する構成となっている。
【0008】次に、本発明方法の実施の手順について図
2によって説明する。まず、基材9に金属箔8を貼り付
ける(a)。次に、金属箔8を所定のパターンにエッチン
グする(b)。次に、接着剤3を用いて半導体素子1を金
属箔8の所定の位置にダイボンディングし、さらに、ワ
イヤ5によって半導体素子1と金属箔8との電気的接続
を行う(c)。次に、金型10を用いて、封止樹脂でトラン
スファモールドを行う(d)。最後に、成形された封止樹
脂を基材9から分離することによって、半導体素子1を
パッケージとして完成する。ここで、基材9について
は、金属箔8及び封止樹脂6との密着力が低く、容易に
分離が可能な状態にある必要がある(例えば、基材9と
して、テフロン材料、シリコーン材料あるいはテフロン
コーティングした金属を使用する)。ただし、密着力が
余り弱すぎると、(b) の金属箔のエッチングの際に剥離
を生じるなどの問題が発生する。
2によって説明する。まず、基材9に金属箔8を貼り付
ける(a)。次に、金属箔8を所定のパターンにエッチン
グする(b)。次に、接着剤3を用いて半導体素子1を金
属箔8の所定の位置にダイボンディングし、さらに、ワ
イヤ5によって半導体素子1と金属箔8との電気的接続
を行う(c)。次に、金型10を用いて、封止樹脂でトラン
スファモールドを行う(d)。最後に、成形された封止樹
脂を基材9から分離することによって、半導体素子1を
パッケージとして完成する。ここで、基材9について
は、金属箔8及び封止樹脂6との密着力が低く、容易に
分離が可能な状態にある必要がある(例えば、基材9と
して、テフロン材料、シリコーン材料あるいはテフロン
コーティングした金属を使用する)。ただし、密着力が
余り弱すぎると、(b) の金属箔のエッチングの際に剥離
を生じるなどの問題が発生する。
【0009】ここで、従来技術における基板への実装の
方法について図8によって簡単に説明を加えると、アウ
ターリード7ははんだ13を介して基板11上の配線12に電
気的に接続される。また、アウターリード7は封止樹脂
6から導き出されており、さらに、樹脂内部でワイヤ5
を介して半導体素子1と電気的に接続される構造となっ
ているために、実装面積が大きくなっている。また、ア
ウターリードを切断、成形する必要があるため、製造工
程が複雑で、工数もかかることになる。
方法について図8によって簡単に説明を加えると、アウ
ターリード7ははんだ13を介して基板11上の配線12に電
気的に接続される。また、アウターリード7は封止樹脂
6から導き出されており、さらに、樹脂内部でワイヤ5
を介して半導体素子1と電気的に接続される構造となっ
ているために、実装面積が大きくなっている。また、ア
ウターリードを切断、成形する必要があるため、製造工
程が複雑で、工数もかかることになる。
【0010】これに対して、本発明の方法の場合、図3
に示すように、半導体素子1は接着剤3によって金属箔
8に固着され、半導体素子1と金属箔8とはワイヤ5で
電気的に接続される。さらに、金属箔8は基板11上に形
成されている配線12と直下ではんだ13によって電気的に
接続される。このような構造となっているため、従来技
術の場合と比べ、実装面積を著しく小さくすることがで
きる。また、リードフレームを使用しないため、リード
の切断や成形といった作業は発生しない。さらに、適用
品種を変換する場合、金属箔をエッチングするマスク1
枚を換えることによって対応することができ、従来技術
の場合のようにリードフレーム材料の変更やリード成形
金型の変更等を必要とせず、安価にしかも迅速に対応す
ることができる。これらのことから、自動車用半導体の
ように多品種少量生産を要する場合に好適な構成という
ことができる。また、エッチングの手法を用いているた
め、微細加工が容易であり、加工形状の自由度も高い。
に示すように、半導体素子1は接着剤3によって金属箔
8に固着され、半導体素子1と金属箔8とはワイヤ5で
電気的に接続される。さらに、金属箔8は基板11上に形
成されている配線12と直下ではんだ13によって電気的に
接続される。このような構造となっているため、従来技
術の場合と比べ、実装面積を著しく小さくすることがで
きる。また、リードフレームを使用しないため、リード
の切断や成形といった作業は発生しない。さらに、適用
品種を変換する場合、金属箔をエッチングするマスク1
枚を換えることによって対応することができ、従来技術
の場合のようにリードフレーム材料の変更やリード成形
金型の変更等を必要とせず、安価にしかも迅速に対応す
ることができる。これらのことから、自動車用半導体の
ように多品種少量生産を要する場合に好適な構成という
ことができる。また、エッチングの手法を用いているた
め、微細加工が容易であり、加工形状の自由度も高い。
【0011】
【実施の形態2】本発明の他の実施の形態について、図
4によって説明する。実施の形態1と大きく異なる点
は、実施の形態1の場合金属箔の表面のみが露出してい
る構成となっているが、本例の場合は金属箔8が封止樹
脂6から露出していることであり、露出部分が大きくな
っているために、はんだ付け強度とはんだ付けの作業性
が向上する。
4によって説明する。実施の形態1と大きく異なる点
は、実施の形態1の場合金属箔の表面のみが露出してい
る構成となっているが、本例の場合は金属箔8が封止樹
脂6から露出していることであり、露出部分が大きくな
っているために、はんだ付け強度とはんだ付けの作業性
が向上する。
【0012】製造の手順は図5に示す通りで、まず、接
着剤を用いて半導体素子1を金属箔8上の所定の位置に
接続し、さらに、金属箔の所定の位置にワイヤ5でボン
ディングを行う(a)。次に、金型10を用いて、半導体素
子1及びワイヤ5を樹脂封止する(b)(c)。なお、封止樹
脂6による封止は、図に示した金型10を用いるトランス
ファモールド法によるだけでなく、ポッティング法(デ
ィスペンス法)あるいはキャスティング法によっても良
い。最後に、金属箔8をエッチングして、所定部分のみ
を残す。
着剤を用いて半導体素子1を金属箔8上の所定の位置に
接続し、さらに、金属箔の所定の位置にワイヤ5でボン
ディングを行う(a)。次に、金型10を用いて、半導体素
子1及びワイヤ5を樹脂封止する(b)(c)。なお、封止樹
脂6による封止は、図に示した金型10を用いるトランス
ファモールド法によるだけでなく、ポッティング法(デ
ィスペンス法)あるいはキャスティング法によっても良
い。最後に、金属箔8をエッチングして、所定部分のみ
を残す。
【0013】
【実施の形態3】図6によって説明する。本例は、複数
の半導体素子1を内蔵する場合の基板11上への実装搭載
方法の例を示す。まず、内部構造的には、2個の半導体
素子1が接着剤3等によって金属箔8上に接続され、さ
らに、ワイヤ5によって金属箔8と電気的に接続されて
いる。また、半導体素子1同士の接続は、同じ金属箔8
にワイヤ5をボンディングすることによって結線してい
る。また、基板11上の配線12との接続は、はんだ13を介
して行われる。なお、図6では複数の半導体素子1を搭
載した例を示したが、チップ抵抗やチップコンデンサ等
の受動部品を金属箔8と接続し、封止樹脂6内に封止す
ることも容易に行うことができる。このように、本発明
によれば、マルチチップモジュール構造も容易に実現す
ることができる。
の半導体素子1を内蔵する場合の基板11上への実装搭載
方法の例を示す。まず、内部構造的には、2個の半導体
素子1が接着剤3等によって金属箔8上に接続され、さ
らに、ワイヤ5によって金属箔8と電気的に接続されて
いる。また、半導体素子1同士の接続は、同じ金属箔8
にワイヤ5をボンディングすることによって結線してい
る。また、基板11上の配線12との接続は、はんだ13を介
して行われる。なお、図6では複数の半導体素子1を搭
載した例を示したが、チップ抵抗やチップコンデンサ等
の受動部品を金属箔8と接続し、封止樹脂6内に封止す
ることも容易に行うことができる。このように、本発明
によれば、マルチチップモジュール構造も容易に実現す
ることができる。
【0014】
【発明の効果】以上述べてきたように、半導体素子の製
造方法を本発明の製造方法とすることによって、従来技
術の有していた課題を解決して、チップ実装並みの高密
度実装が可能であり、製造工数もかからず、品種の切り
換えが容易で、多品種生産に好適な半導体素子の製造方
法を提供することができた。すなわち、薄い金属箔上に
半導体素子を搭載して、ワイヤによって半導体素子と金
属箔とを電気的に結線し、さらにワイヤボンドされた直
下の金属箔の裏面を電極として基板上の配線部とはんだ
等を介して電気的に接続する構造とすることによって、
パッケージされている構造であってもベアチップ実装並
みの高密度実装が可能となること、リードフレーム材
料、リード成形用金型を使用しないため、製造コストが
安価となり、また、工程が簡単になるため製造工数もか
からないこと、多品種少量生産に適しており、品種の切
り換えが容易であることなどの効果を得ることができ
る。
造方法を本発明の製造方法とすることによって、従来技
術の有していた課題を解決して、チップ実装並みの高密
度実装が可能であり、製造工数もかからず、品種の切り
換えが容易で、多品種生産に好適な半導体素子の製造方
法を提供することができた。すなわち、薄い金属箔上に
半導体素子を搭載して、ワイヤによって半導体素子と金
属箔とを電気的に結線し、さらにワイヤボンドされた直
下の金属箔の裏面を電極として基板上の配線部とはんだ
等を介して電気的に接続する構造とすることによって、
パッケージされている構造であってもベアチップ実装並
みの高密度実装が可能となること、リードフレーム材
料、リード成形用金型を使用しないため、製造コストが
安価となり、また、工程が簡単になるため製造工数もか
からないこと、多品種少量生産に適しており、品種の切
り換えが容易であることなどの効果を得ることができ
る。
【図1】本発明の方法による実装構造の一例を示す断面
図。
図。
【図2】本発明の方法による製造の手順を示す図。
【図3】本発明の方法による実装構造を基板上に搭載し
た場合の構成を示す図。
た場合の構成を示す図。
【図4】本発明方法の他の実施の形態を示す図。
【図5】図4の実施の形態の製造の手順を示す図。
【図6】本発明方法のさらに他の実施の形態(複数の半
導体素子を搭載した場合)の構成を示す図。
導体素子を搭載した場合)の構成を示す図。
【図7】従来の半導体素子の実装構造を示す図。
【図8】従来の実装構造を基板上に搭載した場合の構成
を示す図。
を示す図。
1…半導体素子、2…ダイパッド、3…接着剤、4…イ
ンナーリード、5…ワイヤ、6…封止樹脂、7…アウタ
ーリード、8…金属箔、9…基材、10…金型、11…基
板、12…配線、13…はんだ。
ンナーリード、5…ワイヤ、6…封止樹脂、7…アウタ
ーリード、8…金属箔、9…基材、10…金型、11…基
板、12…配線、13…はんだ。
Claims (2)
- 【請求項1】金属板上に半導体素子を固着し、該金属板
と該半導体素子とをワイヤによって電気的に結線した
後、封止樹脂で上記半導体素子を封止し、上記ワイヤで
結線した上記金属板の直下の裏面を電極として基板等と
電気的に接続できるようにした半導体素子の製造におい
て、基材上に金属箔を貼り付け、所定部分を残すように
該金属箔のエッチングを行った後、該金属箔上に半導体
素子を固着し、該金属箔と該半導体素子とをワイヤによ
って結線した後に該半導体素子を封止樹脂によって封止
し、上記基材上から分離しパッケージとして完成するこ
とを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項2】上記金属箔の所定の位置に上記半導体素子
を固着し、該半導体素子をワイヤによって該金属箔の所
定の位置に結線した後に封止樹脂によって封止し、上記
金属箔をエッチングして所定の部分を残すことによりパ
ッケージとして完成することを特徴とする請求項1記載
の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5932896A JPH09252014A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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