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JP2001007256A - 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法

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Publication number
JP2001007256A
JP2001007256A JP11175159A JP17515999A JP2001007256A JP 2001007256 A JP2001007256 A JP 2001007256A JP 11175159 A JP11175159 A JP 11175159A JP 17515999 A JP17515999 A JP 17515999A JP 2001007256 A JP2001007256 A JP 2001007256A
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JP
Japan
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semiconductor chip
sealing resin
integrated circuit
main surface
circuit device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11175159A
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English (en)
Inventor
Koji Kitora
孝次 木寅
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11175159A priority Critical patent/JP2001007256A/ja
Publication of JP2001007256A publication Critical patent/JP2001007256A/ja
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    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体集積回路装置の反り曲がりを緩和す
る。 【解決手段】 複数のリードと、前記リードの形成する
第1の主面に配設される半導体チップと、前記リードと
前記半導体チップとを電気的に接続する金属の配線と、
前記第1の主面側に配設され前記半導体チップおよび前
記配線を封止する第1の封止樹脂と、前記リードの形成
する第2の主面側を封止する第2の封止樹脂とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
装置の反り曲がり防止技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置は、半導体集積回路
チップ(以下、半導体チップと称す)が、耐熱性に優れた
セラミックパッケージに封入され、あるいは、封止樹脂
に樹脂封止されている。特殊な市場を除き、一般の市場
に流通している半導体集積回路装置を数量で比較する
と、ほとんどは封止樹脂で樹脂封止された方の半導体集
積回路装置である。これは、半導体集積回路装置を安価
に製造できるからである。
【0003】以下、封止樹脂で封止された半導体集積回
路装置について、従来の技術を図10および図11を用
いて説明する。
【0004】図10は、封止樹脂で封止された半導体集
積回路装置の製造工程の、いわゆるアセンブリ工程を概
略示す図である。図10において、(a)〜(g)は、半導
体集積回路装置のアセンブリ工程の遷移を示している。
工程(a)を始まりにして、工程(b)から工程(g)の順に
工程が進んでいる。図10の各工程(a)〜(g)において
は、上面図とAA線の断面図とを各々示す。
【0005】図10において、5は、半導体チップであ
る。1は、半導体チップ5と電気的に接続され、その外
端部が、半導体集積回路装置の外部接続端子となるリー
ドである。6は、半導体チップ5とリード1とを、電気
的に接続させる金属の配線である。7は、第1の封止樹
脂である。2は、封止樹脂の流れ止めと、切断前のリー
ド1を仮保持しておくタイバーである。3は、半導体チ
ップ5をマウントするダイアタッチである。4は、半導
体チップ5をダイアタッチ3に接着させる蝋材である。
【0006】なお、図10(a)に示した構成は、ある1
つの半導体集積回路装置を製造するのに必要なリードの
1単位分だけを示している。すなわち、通常は、生産性
を高くするために、この図10(a)に示した構成を複数
連ねて板状(フレーム状)に形成している。その板状のリ
ードを、特にリードフレームと称する。リードフレーム
の上面図およびAA線の断面図とを図11に例示する。
また、以下の説明において、ダイアタッチ3に半導体チ
ップ5をマウントさせるアセンブリを、ダイアタッチ方
式と称する。
【0007】以下、ダイアタッチ方式による、半導体集
積回路装置の各アセンブリ工程を順に説明する。
【0008】はじめに、ダイアタッチ3に窪みを作るダ
イアタッチ沈め工程(b)を実施する。この工程(b)は、
図示しないプレス金型を使用して、ダイアタッチ3に半
導体チップ5が半分入る程度の窪みを形成する工程であ
る。このときに使用するプレス金型は、ある1つの半導
体集積回路装置を製造するために、専用に設けられたプ
レス金型である。
【0009】次に、この工程(b)を実施したダイアタッ
チ3に、接着材料を配設する接着材料配設工程(c)を実
施する。この工程(c)で使用する蝋材4は、ダイアタッ
チ3と半導体チップ5とを接着させる液状の接着材料で
あり、多くは溶剤揮発タイプの接着材料や、今はあまり
使われていないが、半田が用いられる。
【0010】次に、この蝋材4を介して半導体チップ5
をダイアタッチ3にマウントするマウント工程(d)を実
施する。この工程(d)では、蝋材4を配設した後、蝋材
4が固化する前に、半導体チップ5をマウントする。溶
剤の揮発後に蝋材4は固化するので、半導体チップ5は
ダイアタッチ3に固着する。
【0011】次に、半導体チップ5とリード1とを金属
の配線6により電気的に接続させる配線工程(e)を実施
する。これにより、半導体チップ5とリード1とが金属
の配線6を介して電気的に接続される。半導体集積回路
装置の外部から半導体チップ5へ、このリード1を通し
て電気信号を入出力可能にする。
【0012】次に、半導体集積回路装置の取扱いが容易
になるよう、半導体チップ5を第1の封止樹脂7で樹脂
封止する封止工程(f)を実施する。第1の封止樹脂7
は、例えば、エポキシ樹脂である。配線工程(e)の済ん
だリードフレームは、図示しない鋳型に入れられ、密閉
状態にされる。その後、密閉された鋳型内部に第1の封
止樹脂7を充填し、充填した第1の封止樹脂7を加熱し
て熱硬化させる。
【0013】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数個製造されている半導体集積回路装置を個々
に切断し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲
げて半導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子
成形工程(g)を実施する。この工程(g)により、半導体
集積回路装置は完成する。
【0014】また、最近では、ダイアタッチ3の無いリ
ードフレームが、開発され、製品化されつつある。この
場合は、中心部近くまで延長して形成されたリード1上
に、半導体チップ5を直接搭載する。この方式を、以下
の説明において、チップ・オン・リード方式(COL方
式)と称する。COL方式の半導体集積回路装置は、ダ
イアタッチ方式の半導体集積回路装置よりも、ダイアタ
ッチ3が無い分、封止形状を小さくすることができる、
という利点を持つ。
【0015】図12は、封止樹脂で封止される、COL
方式による半導体集積回路装置のアセンブリ工程を示す
図である。図12において、9は、半導体チップ5をリ
ード1上にマウントするフィルムシートである。このフ
ィルムシート9は、両面に粘着性を有する接着材料であ
る。他の構成は、ダイアタッチ方式と同じである。
【0016】以下、COL方式による半導体集積回路装
置の各アセンブリ工程を説明する。はじめに、プレス金
型を用いてリード1に、半導体チップ5が半分入る程度
の窪みを作るリード沈め工程(b)を実施する。なお、リ
ード沈め工程(b)は、ダイアタッチ沈め工程のダイアタ
ッチ3と同じように、リード1に窪みを形成する工程で
あるが、ダイアタッチ3に窪みを作る作業に比して、リ
ード1に窪みを作る作業は複雑であり、その作業に使用
する治工具(プレス金型)もさらに高価である。
【0017】次に、リード1に形成した窪みに、フィル
ムシート9を配設する接着材料配設工程(c)を実施す
る。この工程(c)で使用するフィルムシート9は、フィ
ルム両面に粘着性を有し、この粘着性を利用して、リー
ド1と半導体チップ5とを接着させる。
【0018】次に、フィルムシート9上に、半導体チッ
プ5をマウントするマウント工程(d)を実施する。
【0019】ダイアタッチ方式の場合は、接着材料とし
て液状の蝋材4を使用したが、COL方式の場合は、フ
ィルムシート9を使用する。ダイアタッチ方式で用いた
蝋材4では、ある程度の粘性を持つものの、固化する前
は液状であるため、蝋材4はリード1の隙間から垂れ落
ちてしまう。したがって、蝋材4をCOL方式では使用
することができない。そのため、リード1と半導体チッ
プ5との間に、フィルム両面に接着力のあるフィルムシ
ート9を配設し、フィルムシート9を介して半導体チッ
プ5をリード1上にマウントさせる。
【0020】次に、ダイアタッチ方式と同様に、半導体
チップ5とリード1とを、金属の配線6で電気的に接続
させる配線工程(e)を実施する。
【0021】次に、ダイアタッチ方式と同様に、半導体
集積回路の取扱いが容易になるよう、第1の封止樹脂7
で樹脂封止する封止工程(f)を実施する。
【0022】最後に、ダイアタッチ方式と同様に、タイ
バー2を切断し、リードフレームに複数個製造されてい
る半導体集積回路装置を個々に切断し、封止樹脂から突
出しているリード1を折り曲げて半導体集積回路装置の
外部接続端子を成形する端子成形工程(g)を実施する。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明したアセン
ブリ工程により、現在の半導体集積回路装置は製造され
ている。が、第1の封止樹脂7と半導体チップ5とは、
物理的性質、特に、熱膨張係数に違いがあり、半導体集
積回路装置の反り曲がりが発生する。半導体集積回路装
置に反り曲がりが有ると、電子回路基板に組み込む際、
半導体集積回路装置の外部接続端子が、電子回路基板の
ランドと離れてしまい、うまく実装することができな
い。
【0024】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかる半導
体集積回路装置は、複数のリードと、前記リードの形成
する第1の主面に配設される半導体チップと、前記リー
ドと前記半導体チップとを電気的に接続する金属の配線
と、前記第1の主面側に配設され前記半導体チップおよ
び前記配線を封止する第1の封止樹脂と、前記リードの
形成する第2の主面側を封止する第2の封止樹脂とを備
える。
【0025】第2の発明にかかる半導体集積回路装置
は、第1の封止樹脂は、第2の封止樹脂よりも、熱膨張
係数が大きい。
【0026】第3の発明にかかる半導体集積回路装置
は、複数のリードと、前記リードの形成する第1の主面
に配設される半導体チップと、前記リードと前記半導体
チップとを電気的に接続する金属の配線と、前記第1の
主面側に配設され前記半導体チップおよび前記配線を封
止する第1の封止樹脂と、前記リードの形成する、第2
の主面に配設される板状部材と、前記第2の主面側に配
設され前記板状部材を封止する第2の封止樹脂とを備え
る。
【0027】第4の発明にかかる半導体集積回路装置
は、板状部材は、半導体チップと同一形状で、等しい熱
膨張係数を有する。
【0028】第5の発明にかかる半導体集積回路装置
は、複数のリードと、前記リードの形成する第1の主面
に配設される半導体チップと、前記リードと前記半導体
チップとを電気的に接続する金属の配線と、前記第1の
主面側に配設され前記半導体チップおよび前記配線を封
止する第1の封止樹脂と、前記リードの形成する第2の
主面側を前記第1の主面側とは異なる厚さに封止する第
2の封止樹脂とを備える。
【0029】第6の発明にかかる半導体集積回路装置
は、第1の封止樹脂は、第2の封止樹脂より厚く形成す
る。
【0030】第7の発明にかかる半導体集積回路装置
は、第1の主面側の曲げ応力と、第2の主面側の曲げ応
力とが、常温において均衡する。
【0031】第8の発明にかかる半導体集積回路装置の
製造方法は、複数のリードの形成する第2の主面側に板
状部材を配設する工程と、板状部材を配設する前記工程
の後に複数のリードの形成する第1の主面側に半導体チ
ップを配設する工程とを含む。
【0032】第9の発明にかかる半導体集積回路装置の
製造方法は、複数のリードの形成する第2の主面側に第
2の封止樹脂を形成する工程と、第2の封止樹脂を形成
する前記工程の後に複数のリードの形成する第1の主面
側に半導体チップを配設する工程とを含む。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図9を用いて、この
発明の実施の形態について説明する。
【0034】実施の形態1.図1および図2を用いて、
実施の形態1を説明する。
【0035】図1は、封止樹脂で封止される、ダイアタ
ッチ方式による半導体集積回路装置のアセンブリ工程を
示す図である。図1において、(a)〜(g)は、半導体集
積回路装置のアセンブリ工程の遷移を示している。工程
(a)を始まりにして、工程(b)から工程(g)の順に工程
が進んでいる。図1の各工程(a)〜(g)において、上面
図とAA線の断面図とを各々示している。図1におい
て、5は、半導体チップである。1は、半導体チップ5
と電気的に接続され、その外端部が半導体集積回路装置
の外部接続端子となるリードである。6は、半導体チッ
プ5とリード1とを電気的に接続させる金属の配線であ
る。7は、第1の封止樹脂である。8は、第2の封止樹
脂である。2は、封止樹脂の流れ止めと、切断前のリー
ド1を仮保持しておくタイバーである。3は、半導体チ
ップ5をマウントさせるダイアタッチである。4は、半
導体チップ5をダイアタッチ3に接着させる蝋材であ
る。なお、図1の工程(a)に示した構成は、1つの半導
体集積回路装置を製造するのに必要な分だけのリードの
1単位を示しており、通常の場合は、生産性を高くする
ために、複数連ねて板状(フレーム状)に形成している。
その板状のリードを特にリードフレームと称する。
【0036】以下、各アセンブリ工程を順に説明する。
はじめに、ダイアタッチ3に、接着材料を配設する接着
材料配設工程(b)を実施する。この工程(b)で使用する
蝋材4は、ダイアタッチ3と半導体チップ5とを接着さ
せるための、溶剤揮発タイプの液状接着材料であり、溶
剤の揮発後に固化する。
【0037】次に、半導体チップ5をダイアタッチ3に
マウントするマウント工程(c)を実施する。蝋材4を配
設した後、蝋材4が固化する前に、半導体チップ5をマ
ウントする。蝋材4が固化すると、半導体チップ5はダ
イアタッチ3に固着する。
【0038】次に、半導体チップ5とリード1とを金属
の配線6により電気的に接続させる配線工程(d)を実施
する。これにより、半導体チップ5とリード1とが、金
属の配線6を介して電気的に接続される。半導体集積回
路装置の外部から半導体チップ5へ、このリード1を通
して電気信号を入出力可能にする。
【0039】実施の形態1では、後述の工程(e)および
工程(f)とを実施する点が、従来の技術とは異なる。こ
れにより、半導体集積回路装置は反り曲がりを防止でき
ることが理解されるであろう。
【0040】次に、半導体チップ5をマウントしないダ
イアタッチ3の裏面(以下、第2の主面と称す)側を、
第2の封止樹脂8を用いて樹脂封止する第2の封止工程
(e)を実施する。第2の封止樹脂8は、例えば、ケブラ
ー・エポキシ樹脂である。
【0041】この封止工程(e)を、図2を用いて説明す
る。図2において、51は、第1の鋳型片である。52
は、第1の鋳型片に設けられた第1の封止樹脂注入口で
ある。53は、第1の鋳型片51に設けられた排気口で
ある。54は、第2の鋳型片である。55は、第2の鋳
型片54に設けられた第2の封止樹脂注入口である。第
1の鋳型片51および第2の鋳型片54とで一組の鋳型
を構成している。
【0042】図2(b)に示すように、配線工程(d)の済
んだリードフレームを、第1の鋳型片51および第2の
鋳型片54とで構成した鋳型の中に入れる。鋳型の内部
は、タイバー2を介して密閉される。その後、第1の鋳
型片51に設けられた排気口53から、鋳型内部のガス
をゆっくり吸い出しながら、加熱して溶融させた第2の
封止樹脂8を第2の鋳型片54に設けられた第2の封止
樹脂注入口55から注入する。排気口53から排気させ
る鋳型内部のガスの排出量を制御することで、鋳型内部
へ注入される第2の封止樹脂8の注入量を制御すること
が可能である。なお、鋳型の内部は、リードフレームを
中心にして上下対称である。
【0043】図1にもどり、説明する。次に、半導体チ
ップ5のマウントされているリード1の表面(以下、第
1の主面)側を、第1の封止樹脂7を用いて樹脂封止す
る第1の封止工程(f)を実施する。第1の封止樹脂7
は、例えば、エポキシ樹脂である。
【0044】第2の封止工程(e)を実施した後、図2
(c)に示すように、第1の鋳型片51に設けられた排気
口53から、鋳型内部のガスをゆっくり吸い出しなが
ら、加熱して溶融させた第1の封止樹脂7を第1の鋳型
片51に設けられた第1の封止樹脂注入口52から注入
する。排気口53から排気させる鋳型内部のガスの排出
量を制御することで、鋳型内部へ注入される第1の封止
樹脂7の注入量を制御することが可能である。
【0045】次に、第1の封止樹脂7と第2の封止樹脂
8を注入した後、鋳型に封入したままの状態で、これを
約150℃に加熱し、第1の封止樹脂7および第2の封
止樹脂8を熱硬化させる。これにより、第1の主面側が
第1の封止樹脂7で樹脂封止され、かつ、第2の主面側
が第2の封止樹脂8で樹脂封止される。この後、リード
フレームを鋳型から取り出す。
【0046】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子成形工
程(g)を実施する。
【0047】次に、動作について説明する。半導体チッ
プ5、第1の封止樹脂7、および、第2の封止樹脂8
は、各々異なる熱膨張係数を持つ。
【0048】第1の封止樹脂7の熱膨張係数は、約1.
05×10-5[℃-1]である。第2の封止樹脂8の熱膨
張係数は、約1.0×10-5[℃-1]である。半導体チ
ップ5の熱膨張係数は、約4.0×10-6[℃-1]であ
る。つまり、各々の熱膨張係数の大小関係は、 第1の封止樹脂 > 第2の封止樹脂 >>半導体チップ である。
【0049】第1の封止樹脂7、および、第2の封止樹
脂8は、加熱により熱硬化し、半導体チップ5を樹脂封
止する。さらに、半導体チップ5を含めたこれら部材
は、常温に冷却される際、上述したような熱膨張係数に
違いがあるので、その縮み量についても各々異なる。
【0050】第1の主面側には、熱膨張係数の大きな第
1の封止樹脂7と、熱膨張係数の小さい半導体チップ5
とが配設される。一方の第2の主面側には、前2者の熱
膨張係数の間の熱膨張係数を有する第2の封止樹脂8が
配設される。このため、第1の主面側の縮み量の合計
と、第2の主面側の縮み量の合計との差が減少し、実質
的に均衡させることができる。
【0051】したがって、常温において、半導体集積回
路装置内部の曲げ応力が均衡して、半導体集積回路装置
の反り曲がりを緩和できる。
【0052】なお、上記のアセンブリ工程の説明では、
ダイアタッチ沈めを実施していないが、実施した場合も
同様である。また、熱膨張係数の異なる2種類の封止樹
脂を用いたが、これら封止樹脂の弾性率等が異なっても
良い。
【0053】実施の形態1によれば、半導体集積回路装
置の封止樹脂として、物理的性質、たとえば、熱膨張係
数の異なる2種類の封止樹脂を用いるので、第1の主面
側と第2の主面側とで、半導体集積回路装置の曲げ応力
が、実質的に均衡させることが可能になる。このため、
半導体集積回路装置の曲げ応力は均衡し、反り曲がりが
緩和される。
【0054】実施の態様2.図3を用いて、実施の形態
2を説明する。
【0055】図3は、COL方式による半導体集積回路
装置のアセンブリ工程を示す図、である。図3の各工程
(a)〜(g)は、アセンブリ工程の遷移を示している。工
程(a)を始まりにして、工程(b)から工程(g)の順に工
程が進んでいる。図3において、5は、半導体チップで
ある。1は、半導体チップ5と電気的に接続され、半導
体集積回路装置の外部接続端子となるリードである。6
は、半導体チップ5とリード1とを電気的に接続させる
金属の配線である。7は、第1の封止樹脂である。8
は、第2の封止樹脂である。2は、第1の封止樹脂7お
よび第2の封止樹脂8を流れ止めし、切断前のリード1
を仮保持しておくタイバーである。9は、半導体チップ
5をリード1上にマウントさせるフィルムシートであ
る。このフィルムシート9は、両面に粘着性を有する接
着材料である。
【0056】以下、各アセンブリ工程を順に説明する。
はじめに、リード1にフィルムシート9を配設する接着
材料配設工程(b)を実施する。フィルムシート9は、リ
ード1上に半導体チップ5をマウントさせるシート状の
接着材料である。
【0057】次に、半導体チップ5をフィルムシート9
を介して、リード1上にマウントするマウント工程(c)
を実施する。フィルムシート9をリード1上に配設後、
このフィルムシート9上に半導体チップ5をマウント
し、半導体チップ5とリード1とを接着させる。
【0058】次に、半導体チップ5とリード1とを金属
の配線6で電気的に接続させる配線工程(d)を実施す
る。実施の形態1と同じなので、説明は省略する。
【0059】この実施の形態2では、後述の工程(e)お
よび工程(f)とを実施する点が、従来の技術とは異な
る。これにより、COL方式の半導体集積回路装置は、
反り曲がりを防止できることが、理解されるであろう。
【0060】次に、第2の主面側を、第2の封止樹脂8
を用いて樹脂封止する第2の封止工程(e)を実施する。
第2の封止樹脂8は、例えば、ケブラー・エポキシ樹脂
である。封止樹脂の注入に関する詳細は、実施の形態1
と同じであるので、説明は省略する。
【0061】次に、第1の主面側を、第1の封止樹脂7
を用いて樹脂封止する第1の封止工程(f)を実施する。
第1の封止樹脂7は、例えば、エポキシ樹脂である。
【0062】実施の形態1と同様に、第1の封止樹脂7
と第2の封止樹脂8を注入した後、鋳型にリードフレー
ムを封入したままの状態で、これを約150℃に加熱
し、第1の封止樹脂7および第2の封止樹脂8を熱硬化
させる。
【0063】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子成形工
程(g)を実施する。
【0064】次に、動作について、説明する。半導体チ
ップ5、第1の封止樹脂7、および、第2の封止樹脂8
は、各々異なる熱膨張係数を持つ。
【0065】第1の封止樹脂7の熱膨張係数は、約1.
05×10-5[℃-1]である。第2の封止樹脂8の熱膨
張係数は、約1.0×10-5[℃-1]である。半導体チ
ップ5の熱膨張係数は、約4.0×10-6[℃-1]であ
る。つまり、各々の熱膨張係数の大小関係は、 第1の封止樹脂 > 第2の封止樹脂 >>半導体チップ である。
【0066】第1の封止樹脂7、および、第2の封止樹
脂8は、加熱により熱硬化し、半導体チップ5を樹脂封
止する。さらに、半導体チップ5を含めたこれら部材
は、常温に冷却される際、上述したような熱膨張係数に
違いがあるので、その縮み量についても各々異なる。
【0067】第1の主面側には、熱膨張係数の大きな第
1の封止樹脂7と、熱膨張係数の小さい半導体チップ5
とが配設される。一方の第2の主面側には、前2者の熱
膨張係数の間の熱膨張係数を有する第2の封止樹脂8が
配設される。このため、第1の主面側の縮み量の合計
と、第2の主面側の縮み量の合計との差が減少し、実質
的に均衡させることができる。
【0068】したがって、常温において、半導体集積回
路装置内部の曲げ応力が均衡して、半導体集積回路装置
の反り曲がりを緩和できる。
【0069】なお、上記のアセンブリ工程の説明では、
リード沈めを実施していないが、実施した場合も同様で
ある。また、熱膨張係数の異なる2種類の封止樹脂を用
いたが、これら封止樹脂の弾性率等が異なっても良い。
【0070】実施の形態2によれば、COL方式の半導
体集積回路装置の封止樹脂に、物理的性質、たとえば、
熱膨張係数の異なる2種類の封止樹脂を用いるので、第
1の主面側と第2の主面側とで、半導体集積回路装置の
曲げ応力が、実質的に均衡させることが可能になる。こ
のため、半導体集積回路装置の反り曲がりが緩和され
る。
【0071】実施の態様3.実施の形態3について、図
4を用いて説明する。
【0072】図4は、COL方式による半導体集積回路
装置のアセンブリ工程を示す図である。図4の各工程
(a)〜(g)は、アセンブリ工程の遷移を示している。工
程(a)を始まりにして、工程(b)から工程(g)の順に工
程が進んでいる。図4において、5は、半導体チップで
ある。1は、半導体チップ5と電気的に接続され、半導
体集積回路装置の外部接続端子となるリードである。6
は、半導体チップ5とリード1とを電気的に接続させる
金属の配線である。7は、第1の封止樹脂である。8
は、第2の封止樹脂である。2は、第1の封止樹脂7お
よび第2の封止樹脂8を流れ止めし、切断前のリード1
を仮保持しておくタイバーである。4は、半導体チップ
5をリード1に接着させる蝋材である。
【0073】実施の形態3では、実施の形態2における
フィルムシート9を配設する接着材料配設工程(b)を実
施するよりも前に、実施の形態2における第2の封止樹
脂8を形成する第2の封止工程(e)を実施するようにし
た点が、実施の形態2とは異なる。
【0074】はじめに、第2の主面側を、第2の封止樹
脂8を用いて樹脂封止する第2の封止工程(b)を実施す
る。実施の形態3における第2の封止樹脂8を形成する
工程(b)は、実施の形態2における工程(e)と同様なの
で、説明については省略する。
【0075】実施の形態3では、半導体チップ5を接着
させる接着材料として、フィルムシート9に替えて液状
の接着材料を用いる点が、実施の形態2とは異なる。
【0076】次に、蝋材4を配設する接着材料配設工程
(c)を実施する。実施の形態3における接着材料配設工
程(c)は、実施の形態1における蝋材4を配設する接着
材料配設工程(b)と同じである。
【0077】次に、半導体チップ5をリード1にマウン
トするマウント工程(d)を実施する。蝋材4を配設した
後、蝋材4が固化する前に半導体チップ5をマウントす
る。蝋材4が固化すると、半導体チップ5はリード1に
固着する。
【0078】次に、半導体チップ5とリード1とを金属
の配線6で電気的に接続させる配線工程(e)を実施す
る。
【0079】次に、第1の主面側を第1の封止樹脂7を
用いて樹脂封止する第1の封止工程(f)を実施する。
【0080】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子成形工
程(g)を実施する。
【0081】動作について説明する。COL方式では、
ダイアタッチが無いために、液状の蝋材4は接着材料に
は適さず、フィルムシート9を使用した。実施の形態3
では、第2の封止樹脂8で樹脂封止する第2の封止工程
(b)を、半導体チップ5をマウントするマウント工程
(c)の前に実施する。第2の封止工程(b)で形成された
第2の封止樹脂8による層は、蝋材4の垂れを防止する
一種の垂れ防止膜を形成する。したがって、液状の蝋材
4を使用しても、リード1の間から蝋材4が垂れること
が無くなり、フィルムシート9に替えて液状の蝋材4を
使用することが可能である。
【0082】実施の形態3によれば、第2の主面側に、
垂れ防止膜を形成した後に、半導体チップ5をマウント
するようにした。このため、半導体チップ5をマウント
するために使用していた接着材料として、フィルムシー
ト9に替えて、安価な蝋材4を使用することが可能とな
り、もって半導体集積回路装置の製造コストの低減を図
ることができる。
【0083】実施の態様4.図5を用いて、実施の形態
4を説明する。
【0084】図5は、ダイアタッチ方式による半導体集
積回路装置のアセンブリ工程を示す図である。図5にお
いて、5は、半導体チップである。1は、リードであ
る。6は、金属の配線である。7は、第1の封止樹脂で
ある。2は、タイバーである。3は、ダイアタッチであ
る。4は、蝋材である。10は、板状部材である。
【0085】以下、各アセンブリ工程を順に説明する。
はじめに、ダイアタッチ3に、蝋材4を配設する接着材
料配設工程(b)を実施する。この工程(b)は、実施の形
態1と同じなので、説明は省略する。次に、蝋材4を介
して半導体チップ5をダイアタッチ3にマウントするマ
ウント工程(c)を実施する。この工程(c)は、実施の形
態1と同じなので、説明は省略する。
【0086】次に、半導体チップ5とリード1とを金属
の配線6で電気的に接続させる配線工程(d)を実施す
る。この工程(d)は、実施の形態1と同じなので、説明
は省略する。
【0087】次に、第2の主面に板状部材10を配設す
る板状部材配設工程(e)を実施する。実施の形態4は、
第2の主面側に板状部材10を配設する板状部材配設工
程(e)を実施する点が、従来の技術とは異なる。板状部
材10は、例えば、シリコン板である。板状部材10
は、蝋材4により接着させる。
【0088】次に、第1の主面側と第2の主面側を第1
の封止樹脂7で樹脂封止する封止工程(f)を実施する。
図2に示した鋳型にリードフレームを入れて、鋳型内部
を減圧し、第1の封止樹脂注入口52、および、第2の
封止樹脂注入口55から、溶融させた第1の封止樹脂7
を注入する。これで、第1の主面側および第2の主面側
は共に、第1の封止樹脂7で樹脂封止される。その後
で、約150℃に加熱し、第1の封止樹脂7を熱硬化さ
せる。
【0089】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子成形工
程(g)を実施する。
【0090】次に、動作を説明する。半導体チップ5の
熱膨張係数は、約4.0×10-6[℃-1]である。実施
の形態4では、熱膨張係数が約4.01×10
-6[℃-1]の板状部材10を使用する。また、半導体チ
ップ5と形状、配設する位置を、同じにする。これによ
り、第1の主面側と、第2の主面側とで、縮み量の差が
実質的に無くなる。
【0091】したがって、半導体集積回路装置内部の曲
げ応力が均衡するので、半導体集積回路装置の反り曲が
りが緩和される。
【0092】実施の形態4によれば、第2の主面に板状
部材10を配設するので、第1の主面側と第2の主面側
とで、半導体集積回路装置の曲げ応力が、実質的に均衡
する。このため、単一の封止樹脂を用いて、半導体集積
回路装置の反り曲がりを緩和できる。
【0093】実施の形態5.図6を用いて、実施の形態
5を説明する。図6は、COL方式による半導体集積回
路装置のアセンブリ工程を示す図である。図6におい
て、5は、半導体チップである。1は、リードである。
6は、金属の配線である。7は、第1の封止樹脂であ
る。2は、タイバーである。9は、フィルムシートであ
る。10は、板状部材である。
【0094】以下、各アセンブリ工程を順に説明する。
はじめに、リード1にフィルムシート9を配設する接着
材料配設工程(b)を実施する。この工程(b)は、実施の
形態2と同じであるので、説明は省略する。次に、半導
体チップ5をフィルムシート9を介してリード1にマウ
ントするマウント工程(c)を実施する。この工程(c)
は、実施の形態2と同じであるので、説明は省略する。
次に、半導体チップ5とリード1とを金属の配線6で電
気的に接続させる配線工程(d)を実施する。この工程
(d)は、実施の形態2と同じであるので、説明は省略す
る。
【0095】次に、第2の主面に板状部材10を配設す
る板状部材配設工程(e)を実施する。実施の形態5は、
板状部材10を配設する板状部材配設工程(e)を実施す
る点が、従来の技術とは異なる。
【0096】次に、第1の主面側と第2の主面側とを第
1の封止樹脂7を用いて樹脂封止する封止工程(f)を実
施する。
【0097】最後に、タイバー2を切断し、リードフレ
ームに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する端子成形工
程(g)を実施する。
【0098】実施の形態5によれば、第2の主面に板状
部材10を配設するので、第1の主面側と第2の主面側
とで、半導体集積回路装置の曲げ応力が、実質的に均衡
し、半導体集積回路装置は反り曲がりを緩和する。この
ため、単一の封止樹脂を用いて、半導体集積回路装置の
反り曲がりを緩和できる。
【0099】実施の態様6.実施の形態6について、図
7を用いて説明する。図7は、COL方式による半導体
集積回路装置のアセンブリ工程を示す図である。図7に
おいて、5は、半導体チップである。1は、半導体チッ
プ5と電気的に接続され、半導体集積回路装置の外部接
続端子となるリードである。6は、半導体チップ5とリ
ード1とを電気的に接続させる金属の配線である。7
は、第1の封止樹脂である。2は、第1の封止樹脂7を
流れ止めし、切断前のリード1を仮保持しておくタイバ
ーである。4は、半導体チップ5をリード1に接着させ
る蝋材である。10は、板状部材である。
【0100】実施の形態6では、実施の形態5における
フィルムシート9を配設する接着材料配設工程(b)を実
施するよりも前に、板状部材10を配設する板状部材工
程を実施するようにした点、および、フィルムシート9
に替えて蝋材4を用いて半導体チップ5をマウントする
ようにした点が、実施の形態5とは異なる。
【0101】はじめに、第2の主面に板状部材10を配
設する板状部材配設工程(b)を実施する。
【0102】次に、この板状部材10上に蝋材4を配設
する接着材料配設工程(c)を実施する。次に、蝋材4を
介して半導体チップ5をリード1にマウントする工程
(d)を実施する。このとき、先に配設した蝋材4は、板
状部材10と半導体チップ5とで、サンドイッチされる
格好になり、板状部材10と半導体チップ5は、この蝋
材4を介してリード1に接着される。次に、半導体チッ
プ5とリード1とを金属の配線6で、電気的に接続させ
る配線工程(e)を実施する。この工程(e)は、実施の形
態4と同じなので、説明は省略する。次に、半導体チッ
プ5を第1の封止樹脂7を用いて樹脂封止する封止工程
(f)を実施する。この工程は(f)は、実施の形態4と同
じなので、説明は省略する。最後に、タイバー2を切断
し、リードフレームに複数製造された半導体集積回路装
置を個々に切断し、封止樹脂から突出しているリード1
を折り曲げて半導体集積回路装置の外部接続端子を成形
する端子成形工程(g)を実施する。この工程(g)は、実
施の形態4と同じなので、説明は省略する。
【0103】次に、動作について説明する。COL方式
のアセンブリでは、ダイアタッチ3が無いために、液状
の蝋材4は接着材料には適さず、フィルムシート9を使
用した。実施の形態6では、板状部材10を配設する板
状部材配設工程(b)を、蝋材4を配設する接着材料配設
工程(c)よりも前に実施する。この板状部材配設工程
(b)で配設する板状部材10は、液状蝋材4の垂れを防
止する一種の垂れ防止膜を形成する。したがって、液状
の蝋材4を使用しても、リード1の間から蝋材4が垂れ
ることが無くなり、フィルムシート9に替えて蝋材4を
使用することが可能である。
【0104】実施の形態6によれば、第2の主面側に、
垂れ防止膜を形成した後に、半導体チップ5をマウント
するようにした。このため、半導体チップ5をマウント
するために使用するフィルムシート9に替えて、安価な
蝋材4を使用することが可能となり、もって半導体集積
回路装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0105】実施の態様7.図8を用いて、実施の形態
7を説明する。
【0106】図8において、5は、半導体チップであ
る。1は、半導体チップ5と電気的に接続され、その端
部が半導体集積回路装置の外部接続端子となるリードで
ある。6は、半導体チップ5とリード1とを電気的に接
続させる金属の配線である。7は、第1の封止樹脂であ
る。2は、封止樹脂の流れ止めと、切断前のリード1を
仮保持しておくタイバーである。3は、半導体チップ5
をマウントするダイアタッチである。4は、半導体チッ
プ5をダイアタッチ3に接着させる蝋材である。
【0107】以下、ダイアタッチ方式による半導体集積
回路装置の各アセンブリ工程を説明する。はじめに、ダ
イアタッチ3に蝋材4を配設する接着材料配設工程(b)
を実施する。この工程(b)は、実施の形態1と同じなの
で、説明は省略する。次に、蝋材4を介して、半導体チ
ップ5をダイアタッチ3にマウントするマウント工程
(c)を実施する。この工程(c)は、実施の形態1と同じ
なので、説明は省略する。次に、半導体チップ5とリー
ド1とを金属の配線6で電気的に接続させる配線工程
(d)を実施する。この工程(d)は、実施の形態1と同じ
なので、説明は省略する。
【0108】次に、半導体チップ5を第1の封止樹脂7
を用いて樹脂封止する封止工程(f)を実施する。このと
き使用する鋳型は、図9に示す鋳型を使用する。図2に
示した実施の形態1の鋳型は、その内部がリードフレー
ムを中心にして上下対称になっているのに対し、実施の
形態7で使用する鋳型は、内部が上下非対称の厚さに樹
脂封止されるよう構成されている。すなわち、第1の主
面側は厚く樹脂封止され、一方の第2の主面側は薄く樹
脂封止される。
【0109】次に、タイバー2を切断し、リードフレー
ムに複数製造された半導体集積回路装置を個々に切断
し、封止樹脂から突出しているリード1を折り曲げて半
導体集積回路装置の外部接続端子を成形する工程(g)を
実施する。
【0110】次に、動作について説明する。実施の形態
1で示した上下対称の鋳型を使用し、封止樹脂の厚さ
と、封止樹脂の種類を同じにして樹脂封止するよう形成
した場合には、第1の主面側の曲げ応力と、第2の主面
側の曲げ応力とは、均衡しない。
【0111】しかし、第2の主面側を薄く樹脂封止する
ように形成すると、その応力も小さくなる。すなわち、
第1の主面側を第1の封止樹脂で封止し、第2の主面側
を第1の主面側より厚く樹脂封止するので、第1の主面
側と第2の主面側との応力の差を実質的に減少させるこ
とができる。
【0112】なお、第1の封止樹脂7は、その熱膨張係
数が、半導体チップ5の熱膨張係数より小さい場合を説
明したが、逆に大きい封止樹脂、封止材料を用いた場合
には、第2の主面側を厚く構成すればよいことは、いう
までもない。また、ダイアタッチ方式に限らず、COL
方式においても適用することができるのは、いうまでも
ない。
【0113】実施の形態7によれば、第1の主面側を第
1の封止樹脂で封止し、第2の主面側を第1の主面側と
は異なる厚さで樹脂封止するので、第1の主面側と第2
の主面側とで、半導体集積回路装置の曲げ応力が、実質
的に均衡し、半導体集積回路装置の反り曲がりを緩和す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態による封止工程を
を示す図である。
【図3】この発明の第2の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図4】この発明の第3の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図5】この発明の第4の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図6】この発明の第5の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図7】この発明の第6の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図8】この発明の第7の実施の形態によるアセンブリ
工程を示す図である。
【図9】この発明の第7の実施の形態による封止工程を
示す図である。
【図10】この発明の従来技術による半導体集積回路装
置のアセンブリ工程を示す図である。
【図11】リードフレームの一例を示す図である。
【図12】この発明の従来技術による半導体集積回路装
置のアセンブリ工程を示す図である。
【符号の説明】
1はリード、2はタイバー、3はダイアタッチ、4は蝋
材、5は半導体チップ、6は配線、7は第1の封止樹
脂、8は第2の封止樹脂、9はフィルムシート、10は
板状部材、である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のリードと、 前記リードの形成する、第1の主面に配設される半導体
    チップと、 前記リードと前記半導体チップとを、電気的に接続する
    金属の配線と、 前記第1の主面側に配設され、前記半導体チップおよび
    前記配線を封止する第1の封止樹脂と、 前記リードの形成する、第2の主面側を封止する第2の
    封止樹脂と、を備えた半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】前記第1の封止樹脂は、前記第2の封止樹
    脂よりも、熱膨張係数が大きいことを特徴とする、請求
    項1に記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】複数のリードと、 前記リードの形成する、第1の主面に配設される半導体
    チップと、 前記リードと前記半導体チップとを、電気的に接続する
    金属の配線と、 前記第1の主面側に配設され、前記半導体チップおよび
    前記配線を封止する第1の封止樹脂と、 前記リードの形成する、第2の主面に配設される板状部
    材と、 前記第2の主面側に配設され、前記板状部材を封止する
    第2の封止樹脂と、を備えた半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】前記板状部材は、前記半導体チップと同一
    形状で、等しい熱膨張係数を有することを特徴とする、
    請求項3に記載の半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】複数のリードと、 前記リードの形成する、第1の主面に配設される半導体
    チップと、 前記リードと前記半導体チップとを、電気的に接続する
    金属の配線と、 前記第1の主面側に配設され、前記半導体チップおよび
    前記配線を封止する第1の封止樹脂と、 前記リードの形成する、第2の主面側を、前記第1の主
    面側とは異なる厚さに封止する第2の封止樹脂と、を備
    えた半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】前記第1の封止樹脂は、前記第2の封止樹
    脂より厚く形成されていることを特徴とする、請求項5
    に記載の半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】第1の主面側の曲げ応力と、第2の主面側
    の曲げ応力とが、常温において均衡することを特徴とす
    る、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導
    体集積回路装置。
  8. 【請求項8】複数のリードの形成する第2の主面側に板
    状部材を配設する工程と、 板状部材を配設する前記工程の後に、複数のリードの形
    成する第1の主面側に半導体チップを配設する工程とを
    含む、半導体集積回路装置の製造方法。
  9. 【請求項9】複数のリードの形成する第2の主面側に第
    2の封止樹脂を形成する工程と、 第2の封止樹脂を形成する前記工程の後に、複数のリー
    ドの形成する第1の主面側に半導体チップを配設する工
    程とを含む、半導体集積回路装置の製造方法。
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