JP2001068582A

JP2001068582A - 半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001068582A
Application number: JP24102299A
Authority: JP
Inventors: Akira Kurosawa; 晃黒沢
Original assignee: Hitachi Ltd; Akita Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Akita Electronics Systems Co Ltd
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミック基板とリードとの接合強度を向上
し、信頼性の高い半導体装置を提供することである。【解決手段】所定の配線の形成されたセラミック基板２
と、前記セラミック基板２の所定部位に搭載され、該セ
ラミック基板２に設けられた複数の端子部４と電気的に
接続された半導体チップ３と、前記セラミック基板２の
端部近傍に設けられ、前記端子部４と前記配線を介して
電気的に接続された複数の接合部５と、前記複数の接合
部５と電気的に接続された複数のリード８と、前記配線
基板２、前記半導体チップ３及び前記複数のリード８の
一部を覆う樹脂封止部９とを有する半導体装置及びその
製造技術であって、前記セラミック基板２とリード８と
の接合が、前記接合部５とリード８とを導電性接着剤７
を介して電気的に接続すると共に、前記セラミック基板
２とリード８を絶縁性の接着テープ１０を介して貼着固
定することにより、前記セラミック基板とリードとの接
合強度を向上でき、半導体装置の信頼性を向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板とリード
の接合技術、特に配線基板を用いた半導体装置におい
て、半導体チップの搭載される配線基板とリードとを接
合する接合技術に適用して有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置は小型・薄型化及び高
性能化の傾向にあり、例えば所定の配線パターンの形成
されたセラミック基板（配線基板）に複数の半導体チッ
プ等の電子部品を搭載するように構成された半導体装置
が検討されている。このようなセラミック基板を用いた
半導体装置としては、例えば特開平８−１２５１０１号
公報が挙げられる。その概要としては、前記セラミック
基板を用いた半導体装置は、略四角形で所定の配線パタ
ーンの形成されたセラミック基板と、前記セラミック基
板の所定部位に搭載され、該セラミック基板に設けられ
た配線パターンと電気的に接続された半導体チップと、
そのインナー部が先端を下方に屈曲してから上方に屈曲
するように加工され、前記セラミック基板の裏面端部を
受けて支持する基板吊り部を有し、該基板吊り部がセラ
ミック基板の配線パターンと半田等の導電性接着剤を介
して電気的に接続された複数のリードと、前記配線基
板、その配線基板に搭載された半導体チップ、及び前記
複数のリードのインナー部を一体的に覆う樹脂封止部と
から構成され、前記樹脂封止部から４方向に突出された
複数のリードはガルウイング形状に成形されたものであ
る。

【０００３】このような前記セラミック基板を用いた半
導体装置は、一般に所定形状のリードフレームに、前記
リードのインナー部と前記セラミック基板の配線パター
ンとを半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続及び
セラミック基板を支持することにより、前記セラミック
基板を搭載したリードフレームを形成し、該セラミック
基板を搭載したリードフレームを用いて、ダイボンディ
ング、ワイヤボンディング及び樹脂封止等の一連の組立
工程を経て、半導体装置が組み立てられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように構成されたセラミック基板を用いた半導体装置
においては、前記インナー部が屈曲されたリードにより
前記セラミック基板の裏面端部を支持すると共に、前記
配線基板の配線パターンと導電性接着剤を介して電気的
に接続するように構成されているが、前記セラミック基
板の配線パターンとリードとの接合は、前記配線パター
ンと前記リードとを導電性接着剤により固着しているだ
けである。そのため、前記セラミック基板の搭載された
リードフレームは、ダイボンディング及びワイヤボンデ
ィングの処理時に、前記リードフレームを真空吸着によ
り搬送する際、真空吸着を行う吸着パットがリードフレ
ームへ接触することによって、前記リードフレームに機
械的ストレスが加わってしまう。このリードフレームに
加わる機械的ストレスにより、前記セラミック基板の配
線パターンと前記リードとの接合部に機械的ストレスが
加わり、前記セラミック基板とリードとの接合剥がれ不
良を発生する恐れがあった。このセラミック基板とリー
ドとの接合剥がれは、前記リードフレームの搬送中だけ
でなく、様々な状況で加えられる前記リードフレームの
ねじれ、たわみ等の機械的ストレスによっても発生し得
る。

【０００５】このようなセラミック基板とリードとの接
合剥がれの問題は、前記セラミック基板の配線パターン
と接合する導電性接着剤の供給量を増やすことで、ある
程度、前記配線パターンとリードとの接合強度を向上さ
せる対応ができるが、現状、半導体装置は小型・薄型化
及び高機能化が進んできており、前記セラミック基板の
配線パターンのファインピッチ化が進み、前記接合部間
の間隔が狭くなってくるとショート不良の要因となるた
め、前記導電性接着剤の供給量を増やす対応には限界が
ある。またファインピッチ化によっては、前記リードの
リード幅も狭くなり、さらに前記セラミック基板と前記
リードとの接合強度は低くなる傾向にもある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、セラミック基板
（配線基板）とリードとの接合強度を向上することがで
きる接合技術を提供することである。

【０００７】また、本発明の他の目的は、小型・薄型化
及び高機能化等に対応し、セラミック基板とリードとの
接合部の接合強度を向上し、信頼性の高い半導体装置を
提供することである。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００１０】すなわち、略四角形の板状で所定の配線の
形成された配線基板と、前記配線基板の所定部位に搭載
され、該配線基板に設けられた複数の端子部と電気的に
接続された半導体チップと、前記配線基板の端部近傍に
設けられ、該配線基板の端子部と前記配線を介して電気
的に接続された複数の接合部と、前記配線基板の複数の
接合部と電気的に接続された複数のリードと、前記配線
基板、該配線基板に搭載された半導体チップ及び前記複
数のリードの一部を覆う樹脂封止部とを有する半導体装
置及びその製造技術であって、前記配線基板の接合部と
前記リードの一部とは導電性接着剤を介して電気的に接
続されていると共に、前記配線基板の前記接合部に沿っ
た箇所と前記リードの他部とは絶縁性の接着テープを介
して貼着固定されているものである。

【００１１】また、前記半導体装置及びその製造技術に
おいて、前記リードの先端部が前記配線基板側にダウン
セット加工され、このダウンセット加工されたリードの
先端部と前記配線基板の接合部とが導電性接着剤を介し
て電気的に接続されているものである。

【００１２】さらに、前記半導体装置及びその製造技術
において、前記配線基板の接合部と前記リードの一部と
は、バンプ形状に形成された導電性接着剤或いは異方導
電性の接着テープを介して電気的に接続されているもの
である。

【００１３】また、前記半導体装置及びその製造技術に
おいて、前記接合部を前記配線基板に形成した溝部に設
け、前記リードの先端部を折り曲げ加工することによ
り、該リードの先端部を前記溝部に配置し、前記溝部の
接合部と前記リードの先端部とが導電性接着剤を介して
電気的に接続されているものである。

【００１４】さらに、前記半導体装置及びその製造技術
において、前記半導体チップが、前記配線基板の接合部
が設けられた面に搭載されているものである。

【００１５】また、前記半導体装置及びその製造技術に
おいて、前記半導体チップが、前記配線基板に複数個、
搭載されているものである。

【００１６】上述した手段によれば、半導体装置及びそ
の製造技術において、前記配線基板の接合部と前記リー
ドの一部とは導電性接着剤を介して電気的に接続されて
いると共に、前記配線基板の前記接合部に沿った箇所と
前記リードの他部とは絶縁性の接着テープを介して貼着
固定されていることによって、前記リードに加わる機械
的ストレスが前記接着テープの弾性力により緩和され、
前記リードと配線基板との接合強度を向上し、良好に接
合することができる。

【００１７】また前記半導体装置及びその製造技術にお
いて、前記リードの先端部が前記配線基板側にダウンセ
ット加工され、このダウンセット加工されたリードの先
端部と前記配線基板の接合部とが導電性接着剤を介して
電気的に接続されていることにより、前記リードに加わ
る機械的ストレスが直接的に前記配線基板の接合部とリ
ードとの接合部に加わらなくなり、前記配線基板の接合
部とリードとの接合強度をさらに向上できる。

【００１８】さらに前記半導体装置及びその製造技術に
おいて、前記配線基板の接合部と前記リードの一部と
は、バンプ形状に形成された導電性接着剤或いは異方導
電性の接着テープを介して電気的に接続されていること
により、前記リードの先端部をダウンセット加工するこ
となく、前記配線基板の接合部とリードとを容易に接合
できる。

【００１９】また前記半導体装置及びその製造技術にお
いて、前記接合部を前記配線基板に形成した溝部に設
け、前記リードの先端部を折り曲げ加工することによ
り、該リードの先端部を前記溝部に配置し、前記溝部の
接合部と前記リードの先端部とが導電性接着剤を介して
電気的に接続されていることにより、接合部間のショー
ト不良を防止し、導電性接着剤の供給量を増やすことが
でき、前記配線基板の接合部とリードとを良好に接合で
きる。

【００２０】さらに前記半導体装置及びその製造技術に
おいて、前記半導体チップが、前記配線基板の接合部が
設けられた面に搭載されていることによって、モールド
時の封止樹脂の注入バランスを向上することができ、封
止樹脂の未充填及びボイドの発生を低減できる。

【００２１】また前記半導体装置及びその製造技術にお
いて、前記半導体チップが、前記配線基板に複数個、搭
載されていることにより、前記配線基板とリードとの接
合強度を向上した高機能或いは高容量の半導体装置を形
成できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。

【００２３】（実施形態１）本発明であるセラミック基
板（配線基板）とリードとの接合技術を半導体装置、例
えばセラミック基板を用いたＱＦＰ（Quad Flat Packag
e）構造の半導体装置に適用した場合について説明す
る。

【００２４】図１は、本発明の一実施形態であるセラミ
ック基板を用いた半導体装置の概略構成を示す平面図で
ある。図２は、本発明の一実施形態であるセラミック基
板を用いた半導体装置の図１Ａ−Ａ’間の概略構成を示
す断面図である。

【００２５】本発明の一実施形態である半導体装置１
は、略四角形の板状のセラミック基板２を有している。
前記セラミック基板２は、例えばセラミックからなる基
板にアルミニウム或いは銅等の導電性材料により所定の
配線パターン（以下、配線という）が形成するように構
成されている。また前記セラミック基板２の一面（前記
セラミック基板の後述する接合部が形成された面）２ａ
の所定部位、例えば前記セラミック基板２の略中央部位
には、所定の回路が形成された半導体チップ３が搭載さ
れる。この半導体チップ３には図示しない複数の電極パ
ッドが設けられている。また前記セラミック基板２はそ
の一面２ａに搭載された半導体チップ３の搭載部位近
傍、例えば半導体チップ３の周囲に沿って部位に複数の
端子部４が設けられている。前記複数の端子部４は、前
記半導体チップ３の複数の電極パッドそれぞれに対応し
て設けられている。この前記セラミック基板２の一面２
ａに設けられた複数の端子部４は、それぞれ前記セラミ
ック基板２の一面２ａの端部近傍に設けられたリード接
合部（以下、接合部という）５と、該セラミック基板２
の配線を介して電気的に接続されている。さらに前記複
数の端子部４は、該セラミック基板２に搭載された半導
体チップ３の複数の電極パッドと、例えばワイヤ６によ
り結線されることにより電気的に接続されている。そし
て前記接合部５は半田等の導電性接着剤７を介してリー
ド８に電気的に接続されている。また半導体装置１は前
記セラミック基板２、該セラミック基板２に搭載された
半導体チップ３、及び前記リード８の一部（インナー
部）を一体的に覆う樹脂封止部９を有している。そし
て、前記複数のリード８の後端は、前記樹脂封止部９の
４方向から突出するように構成されており、前記樹脂封
止部９から突出した複数のリード８はガルウイング形状
に成形されている。

【００２６】図３は、本発明の一実施形態である半導体
装置のセラミック基板とリードとの接合構造を示す要部
断面図である。前記セラミック基板２は、その一面２ａ
の端部にそれぞれ絶縁性の接着テープ１０が設けられて
おり、前記接着テープ１０の接着力により、前記セラミ
ック基板２とリード中途部８ｂが接着固定されている。
また前記リードの先端部８ａは前記セラミック基板側に
ダウンセット加工されており、このダウンセット加工さ
れた前記リード先端部８ａは前記セラミック基板２の接
合部５の近傍に配置される。そして前記ダウンセット加
工されたリード先端部８ａと前記セラミック基板２の接
合部５とは、前述したように半田等の導電性接着剤７に
より固着されている。

【００２７】このように前記セラミック基板とリードと
の接合部を、前記リード先端部を前記セラミック基板と
導電性接着剤で接着固定すると共に、前記リード中途部
を前記セラミック基板と前記接着テープで貼着固定する
ように構成したことにより、前記セラミック基板とリー
ドとの接合強度を向上でき、かつ前記接着テープの弾性
力により、前記リードに加わる機械的ストレスの影響を
緩和することができる。また前記リード先端部をダウン
セット加工し、前記接合部と固着することにより、前記
リードに加わる機械的ストレスが、前記セラミック基板
とリード先端部との接合部位に直接的に加わらなくする
ことができる。また前記セラミック基板とリードとの接
合強度を向上できることにより、半導体装置の信頼性を
向上することができる。また前記リード先端部とセラミ
ック基板との接合を、導電性接着剤の供給量を増やすこ
となく、接合強度を向上できるため、半導体装置の小型
・薄型化及び高性能化に起因する接合部のファインピッ
チ化に容易に対応することができる。

【００２８】次に本発明の一実施形態であるセラミック
基板を用いた半導体装置の製造方法について説明する。

【００２９】図４は、本発明の一実施形態である半導体
装置の製造に用いられるリードフレームの単位フレーム
構成を示す平面図である。

【００３０】リードフレーム１１は、例えば銅等からな
る基板をプレス加工或いはエッチング加工することによ
り、所定の形状に形成されている。前記リードフレーム
１１は枠体を構成する外枠部１２及び枠部１３を有して
いる。前記外枠部１２には、所定の間隔で位置決め孔１
４が形成されており、該位置決め孔１４によりリードフ
レーム１１の搬送及び位置決めするように構成されてい
る。また前記外枠部１２及び枠部１３には複数のリード
８が接続されており、前記複数のリード８の他端、つま
りは複数のリード８のリード先端部８ａは、それぞれ前
記リードフレーム１１の中央部位に向かって延在してい
る。また前記複数のリード８には枠形状に形成されたダ
ムバー１５が設けられており、モールド工程での封止樹
脂の流出を防止するように構成されている。このような
単位フレームが複数連接され、リードフレーム１１が構
成される。

【００３１】図５は、前記リードフレームへのダウンセ
ット加工を示す断面図である。前述したように構成され
たリードフレーム１１は、例えば図５に示すような成形
金型の下型１６の所定部位にセットされる。前記下型１
６にセットされた後、前記成形金型の上型１７が下降さ
せることにより、前記リードフレーム１１のリード先端
部８ａがダウンセット加工される。

【００３２】図６は、セラミック基板付きリードフレー
ムの概略構成を示す平面図である。次に前記リード先端
部８ａがダウンセット加工されたリードフレーム１１に
はセラミック基板２が搭載される。このリードフレーム
１１へのセラミック基板２の搭載は、例えば所定の配線
パターンが形成されたセラミック基板２が予め準備され
ており、このセラミック基板２の一面２ａの端部には絶
縁性の接着テープ１０が貼り付けられている。前記接着
テープ１０は、例えばポリイミド系の薄膜基板の両面に
接着剤層を設けたものが用いられる。そして前記セラミ
ック基板２の接合部５には、例えば半田等の導電性接着
剤７が供給され、前記接合部５と前記ダウンセット加工
されたリード先端部８ａとは導電性接着剤７により接続
されると共に、前記リード中途部８ｂと前記セラミック
基板２は前記接着テープ１０により貼着固定されること
により、リードフレームに配線基板を搭載する。このよ
うにセラミック基板付きリードフレーム１１が準備され
る。

【００３３】図７は、前記セラミック基板付きリードフ
レームを用いた半導体装置の組立フローを示す断面図で
ある。前記セラミック基板２の搭載されたリードフレー
ム１１は、図７（ａ）に示すように構成されている。そ
して前記リードフレーム１１はダイボンディング工程に
移行され、所定の回路が形成された半導体チップ３が前
記セラミック基板２の所定部位、例えば前記セラミック
基板２の一面２ａの略中央部位に搭載される。この前記
セラミック基板２への半導体チップ３の搭載は、まずセ
ラミック基板２の一面２ａの半導体チップ３の搭載部位
に、例えばＡｇ（銀）等を混入した樹脂系の接着剤を供
給し、前記接着剤により半導体チップ３が接着される。
この接着された半導体チップ３は所定の温度でベークさ
れることにより固着される。そして前記セラミック基板
２に半導体チップ３が搭載されたリードフレーム１１は
ワイヤボンディング工程に移行される。

【００３４】ワイヤボンディング工程に移行されたリー
ドフレームは、前記リードフレーム１１のセラミック基
板２に搭載された半導体チップ３の電極パッドと、前記
セラミック基板２の端子部４とが、例えば金或いは銅等
からなるワイヤ６により結線され、電気的に接続され
る。このワイヤボンディング工程では、ワイヤ６の先端
を溶融させてボール状に形成した後、該ボール状部を前
記電極パッドに押圧しながら超音波振動を印加し、これ
を接合する。次に所定のループ形状を描くようにしてワ
イヤ６の後端をセラミック基板２の端子部４上に超音波
接合する。このような作業を全ての前記電極パッドと前
記端子部４とについて所定サイクル繰り返すことにより
行われる。ワイヤボンディング工程の完了したリードフ
レーム１１は図７（ｂ）に示すように構成される。そし
てワイヤボンディング工程の完了したリードフレーム１
１はモールド工程に移行される。

【００３５】本実施形態では、前述したように前記セラ
ミック基板とリードとの接合を、前記リード先端部をダ
ウンセット加工し、前記セラミック基板と導電性接着剤
で接続すると共に、前記セラミック基板とリード中途部
とを接着テープにより貼着固定するように構成している
ため、前記セラミック基板と前記リードとの接合強度が
向上される。そのため、ダイボンディング及びワイヤボ
ンディング時、前記セラミック基板の搭載されたリード
フレームを搬送する際に、吸着パッドの接触等によりリ
ードに加わる機械的ストレス等を緩和し、この機械的ス
トレスに起因する接合剥がれの発生を良好に低減するこ
とができる。

【００３６】次にモールド工程に移行されたリードフレ
ーム１１は、例えばトランスファモールド法により樹脂
封止部９が形成される。モールド工程では、前記ワイヤ
ボンディングの完了したリードフレーム１１が、例えば
上下で一対となる図示しないモールド金型によって型締
めされる。この型締めされたモールド金型に図示しない
ゲートから溶融された封止樹脂、例えばエポキシ樹脂等
を半導体装置の外形を型取る図示しないキャビティに注
入する。そして前記キャビティへの封止樹脂の充填が完
了した後、その状態で一定時間保持することにより、前
記封止樹脂はモールド金型の熱により硬化され、前記リ
ードフレーム１１に図７（ｃ）に示すように前記セラミ
ック基板２、該セラミック基板２に搭載された半導体チ
ップ３、及び前記リード８の一部を一体的に覆う樹脂封
止部９が形成される。尚、本実施形態では、前記リード
フレーム１１にセラミック基板２を搭載し、そのセラミ
ック基板２の一面２ａに半導体チップ３を搭載するよう
に構成しているため、モールド時の封止樹脂の注入バラ
ンスが向上され、封止樹脂の未充填及びボイドの発生を
低減できる。

【００３７】次にモールド工程の完了したリードフレー
ム１１は、切断・成形工程において前記樹脂封止部９か
ら突出した複数のリード８が各々独立するように、外枠
１２、枠部１３及びダムバー１５を切断加工により除去
する。そして前記樹脂封止部９から突出した複数のリー
ド８は図示しない成形金型によりガルウイング形状に成
形され、図７（ｄ）に示すようなＱＦＰの半導体装置１
が得られる。

【００３８】このように先端部がダウンセット加工され
たリードと前記セラミック基板とを導電性接着剤で電気
的に接続すると共に、前記リードとセラミック基板とを
接着テープにより貼着固定することで半導体装置を形成
し、前記機械的ストレスによる接合剥がれの発生を低減
することにより、信頼性の高い半導体装置を製造するこ
とができる。さらにリード先端部をダウンセット加工す
るように構成しているため、前記樹脂封止部から抜け難
く構成され、リード抜け不良の発生も低減することがで
きる。

【００３９】（実施形態２）本発明の他の実施形態であ
るセラミック基板（配線基板）とリードの接合技術を、
例えばセラミック基板を用いたＱＦＰ構造の半導体装置
に適用した場合について説明する。

【００４０】図８は、本発明の他の実施形態であるセラ
ミック基板を用いた半導体装置の概略構成を示す断面図
である。

【００４１】本実施形態の半導体装置１においても前記
実施形態１と同様に、前記セラミック基板２の一面２ａ
の所定部位には半導体チップ３が搭載され、前記半導体
チップ３の電極パッドと前記セラミック基板２の複数の
端子部４はワイヤ６により結線され、電気的に接続され
ている。そして前記セラミック基板２の一面２ａに設け
られた複数の端子部４は、それぞれ前記セラミック基板
２の一面２ａに設けられた前記接合部５と、前記セラミ
ック基板２の配線パターンを介して電気的に接続されて
いる。そして前記接合部５はそれぞれ対応する前記リー
ド８のリード先端部８ａと、例えば金属バンプ１８（バ
ンプ形状に形成された導電性接着剤）を介して電気的に
接続されている。また前記半導体装置１はセラミック基
板２、該セラミック基板２に搭載された半導体チップ３
及び前記リード８の一部を一体的に覆う樹脂封止部９が
設けられている。この前記樹脂封止部９の４方向からそ
れぞれ複数のリード８が突出され、該突出された複数の
リード８はガルウイング形状に成形されている。

【００４２】図９は、本発明の他の実施形態である半導
体装置のセラミック基板とリードとの接合部を示す要部
断面図である。前記セラミック基板２とリード８との接
合部は、実施形態１と同様に、前記セラミック基板２の
一面２ａの端部に絶縁性の接着テープ１０が設けられて
おり、該接着テープ１０により接着固定されている。そ
して本実施形態では、前記リード８のリード先端部８ａ
はダウンセット加工されていず、例えば前記セラミック
基板２の接合部５に予め設けられた金属バンプ１８によ
り接合されている。前記金属バンプ１８は、例えばバン
プ形状に形成された半田等の導電性材料が用いられる。

【００４３】このように前記セラミック基板とリードと
の接合を、前記リード先端部と前記セラミック基板とを
金属バンプで接続すると共に、前記セラミック基板とリ
ード中途部とを接着テープで貼着固定するように構成し
たことにより、前記リード先端部をダウンセット加工す
ることなく、前記配線基板の接合部とリードとを容易に
接続することができ、かつ前記接着テープの弾性力で前
記リードに加わる機械的ストレスの影響を緩和でき、前
記セラミック基板とリードとの接合強度を向上すること
ができる。また前記リード先端部にダウンセット加工を
行わないため、前記リード先端部のバラツキを低減する
ことができる。

【００４４】次に本発明の他の実施形態であるセラミッ
ク基板を用いた半導体装置の製造方法について説明す
る。

【００４５】図１０は、本発明の他の実施形態である半
導体装置の製造に用いられるセラミック基板付きリード
フレームの形成フローを示す断面図である。まず所定の
配線パターンの形成されたセラミック基板２には、図１
０（ａ）に示すように、該セラミック基板２の一面２ａ
の端部に絶縁性の接着テープ１０が貼着される。そして
前記接着テープ１０の貼着されたセラミック基板２は、
図１０（ｂ）に示すように該セラミック基板２の一面２
ａに設けられた複数の接合部５上にそれぞれ金属ボール
が熱圧着され、前記接合部５上にそれぞれ金属バンプ１
８が搭載される。そして前記金属バンプ１８の搭載され
たセラミック基板２は、実施形態１と同様に構成された
リードフレーム１１に、前記セラミック基板２の接合部
５と前記リード先端部８ａを金属バンプ１８により接続
すると共に、前記セラミック基板２とリード中途部８ｂ
を前記接着テープ１０により貼着固定される。これによ
り図１０（ｃ）に示すような前記セラミック基板付きリ
ードフレーム１１が準備される。

【００４６】図１１は、本発明の他の実施形態である半
導体装置の組立フローを示す断面図である。予め準備さ
れたセラミック基板付きリードフレーム１１は、前述し
た実施形態１と同様にダイボンディング工程に移行さ
れ、図１１（ａ）に示すように、前記セラミック基板２
の一面２ａの所定部位に半導体チップ３が搭載される。
そして前記セラミック基板２に半導体チップ３が搭載さ
れたリードフレーム１１はワイヤボンディング工程に移
行され、前記セラミック基板２の一面２ａに搭載された
半導体チップ３の電極パッドと前記セラミック基板２に
設けられた配線パターンの端子部４とがそれぞれワイヤ
６により結線される。このワイヤボンディング工程の完
了したリードフレーム１１は図１１（ｂ）に示すように
構成される。

【００４７】本実施形態では、前記セラミック基板とリ
ードとの接合を、前記セラミック基板と前記リード先端
部を導電性の金属バンプで接続すると共に、前記セラミ
ック基板とリード中途部とを接着テープにより貼着固定
するように構成しているため、前記リードのダウンセッ
ト加工をすることなく、前記リードに加わる機械的スト
レス等を前記接着テープの弾性力により緩和することが
でき、接合剥がれの発生を良好に低減することができ
る。

【００４８】次にワイヤボンディングの完了したリード
フレーム１１はモールド工程に移行され、モールド工程
では、例えばトランスファモールド法により図１１
（ｃ）に示すように前記セラミック基板２、該セラミッ
ク基板２に搭載された半導体チップ３及びリード８の一
部を一体的に覆う樹脂封止部９が形成される。次にモー
ルド工程の完了したリードフレーム１１は、切断・成形
工程において前記樹脂封止部９から突出した複数のリー
ド８が各々独立するように外枠１２、枠部１３及びダム
バー１５を切断加工により除去され、前記樹脂封止部９
から突出した複数のリード８は図示しない成形金型によ
りガルウイング形状に成形され、図１１（ｄ）に示すよ
うなＱＦＰの半導体装置１が得られる。

【００４９】このようにリードと前記セラミック基板と
を金属バンプで接続すると共に、前記リードとセラミッ
ク基板とを接着テープにより貼着固定し、半導体装置を
形成したことにより、リード先端部のバラツキを低減、
さらには機械的ストレスによる接合剥がれの発生を低減
でき、信頼性の高い半導体装置を製造することができ
る。

【００５０】尚、本実施形態では、前記リード先端部と
セラミック基板のリード接続部を、金属バンプを用いて
接合するように構成したが、異方導電性の接着テープを
用いるように構成することも可能である。

【００５１】（実施形態３）次に本発明の一実施形態で
あるセラミック基板（配線基板）とリードの接合技術
を、例えばセラミック基板を用いたＱＦＰ構造の半導体
装置に適用した場合の応用例について説明する。

【００５２】図１２は、本発明の応用例である半導体装
置の概略構成を示す断面図である。本実施形態の半導体
装置１は、実施形態１と同様に、セラミック基板２を有
しており、前記セラミック基板２には複数の半導体チッ
プ３が搭載されている。前記セラミック基板に搭載され
る半導体チップ３は、例えば前記セラミック基板２の一
面２ａ及び他面２ｂの所定部位に、各々１つずつ半導体
チップ３が搭載されている。この前記セラミック基板２
に搭載される半導体チップ３は例えば一面２ａにメモ
リ、他面２ｂにＣＰＵ、或いは両面にメモリ等が搭載さ
れる。また前記セラミック基板２は、その一面２ａ及び
他面２ｂに前記搭載された半導体チップ３の近傍にそれ
ぞれ複数の端子部４が形成されている。前記一面及び他
面２ｂに設けられた複数の端子部４は、当該面に搭載さ
れた半導体チップ３の電極パッドに対応して設けられて
いる。そして前記セラミック基板２の一面２ａ及び他面
２ｂに設けられた複数の端子部４は、それぞれ前記セラ
ミック基板２の一面２ａ端部に設けられた前記リード接
合部５と、該セラミック基板２の配線パターンを介して
電気的に接続されている。そして前記リード接合部５は
それぞれ対応する前記リード先端部８ａと、導電性接着
剤７を介して電気的に接続されている。また前記半導体
装置１は樹脂封止部９が形成されており、この前記樹脂
封止部９の４方向から突出された複数のリード８はガル
ウイング形状に成形されている。

【００５３】尚、本実施形態では前記セラミック基板の
一面及び他面にそれぞれ１つずつ半導体チップを搭載す
るように構成したが、前記セラミック基板の一面及び他
面にそれぞれ複数の半導体チップを搭載、或いは図１３
に示すように前記セラミック基板２の一面２ａのみに複
数の半導体チップ３を搭載するように構成することも可
能である。

【００５４】このように前記セラミック基板２とリード
８との接合を、前記リード先端部８ａを前記セラミック
基板２と導電性接着剤７で接着固定し、さらに前記リー
ド中途部８ｂを前記セラミック基板２と前記接着テープ
１０で貼着固定するように構成すると共に、前記セラミ
ック基板２に複数の半導体チップ３を搭載するように構
成したことにより、前記セラミック基板２とリード８と
の接合強度を向上した高機能或いは高容量の半導体装置
１を構成することができる。

【００５５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、本実施形態ではセラミック基板（配線基板）を用い
たＱＦＰ構造の半導体装置に適用した場合について説明
したが、セラミック基板とリードとの接続構造を有する
半導体装置であればＳＯＰ（Small Outline Packag
e）、ＳＯＪ（Small Outline J-leaded Package）等、
どのような構造の半導体装置に適用しても良い。

【００５６】また本実施形態では、実施形態１及び実施
形態２に示すように、セラミック基板をリードフレーム
搭載し、セラミック基板付きリードフレームを形成する
ことで、前記セラミック基板付きリードフレームを準備
するように構成したが、前記実施形態１及び実施形態２
に示すようなセラミック基板付きリードフレームを購入
することで、前記セラミック基板付きリードフレームを
準備するように構成してもよい。

【００５７】さらに本実施形態では、前記リード先端部
をダウンセット加工し、前記セラミック基板の接合部と
導電性接着剤により接続するように構成したが、本発明
はリード中途部がセラミック基板と接着テープにより接
続され、かつ前記リード先端部と前記セラミック基板の
リード接合部とが電気的に接続されていればどのような
構成でも良く、例えば図１４に示すように、前記セラミ
ック基板２の一面２ａとリード中途部８ｂを接着テープ
１０により貼着固定すると共に、前記セラミック基板２
の一面２ａに複数の溝部１９を設け、前記溝部１９にそ
れぞれ接合部５を配置するように構成し、かつリード先
端部８ａをセラミック基板側に折り曲げ加工し、該リー
ド先端部が前記溝部２０に配置し、前記リード先端部８
ａを導電性接着剤７で接着固定するようにしてもよい。
このように前記セラミック基板の溝部に接合部を設け、
前記折り曲げ加工されたリードを導電性接着剤により接
続することにより、接合部間のショート不良の問題も無
く、前記導電性接着剤の供給量を増やすことができ、セ
ラミック基板とリードとを良好に接続することができ
る。

【００５８】また本実施形態では、リードの最先端部位
の近傍を配線基板の接合部と接続するように構成した
が、図１５に示すように構成してもよい。

【００５９】さらに本実施形態では、セラミック基板へ
半導体チップの搭載し、前記セラミック基板の端子部と
半導体チップの電極パッドとをワイヤにより結線するこ
とで電気的に接続するように構成したが、前記半導体チ
ップの電極パッド上に金属バンプを形成し、フェイスダ
ウンボンディングにより前記セラミック基板に搭載する
ことにより電気的接続を行うように構成してもよい。

【００６０】また本実施形態では、配線基板としてセラ
ミック基板を用いた場合について説明したが、ガラエポ
基板等の絶縁基板を用いて構成することも可能である。

【００６１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００６２】すなわち、略四角形の板状で所定の配線の
形成された配線基板と、前記配線基板の所定部位に搭載
され、該配線基板に設けられた複数の端子部と電気的に
接続された半導体チップと、前記配線基板の端部近傍に
設けられ、該配線基板の端子部と前記配線を介して電気
的に接続された複数の接合部と、前記配線基板の複数の
接合部と電気的に接続された複数のリードと、前記配線
基板、該配線基板に搭載された半導体チップ及び前記複
数のリードの一部を覆う樹脂封止部とを有する半導体装
置及びその製造技術であって、前記配線基板の接合部と
前記リードの一部とは導電性接着剤を介して電気的に接
続されていると共に、前記配線基板の前記接合部に沿っ
た箇所と前記リードの他部とは絶縁性の接着テープを介
して貼着固定されていることにより、前記配線基板とリ
ードとの接合強度を向上できる。さらに接合強度を向上
できるため、前記配線基板とリードとの接合剥がれ不良
を低減でき、半導体装置の信頼性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である半導体装置の概略構
成を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施形態である半導体装置の概略構
成を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施形態である半導体装置における
セラミック基板とリードとの接合構造を示す要部断面図
である。

【図４】本発明の一実施形態である半導体装置の製造に
用いられるリードフレームの単位フレーム構成を示す平
面図である。

【図５】リードフレームのリード先端部へのダウンセッ
ト加工を示す断面図である。

【図６】セラミック基板付きリードフレームの概略構成
を示す平面図である。

【図７】セラミック基板付きリードフレームを用いた半
導体装置の組立フローを示す断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態である半導体装置の概略
構成を示す断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態である半導体装置におけ
るセラミック基板とリードとの接合構造を示す要部断面
図である。

【図１０】本発明の他の実施形態である半導体装置に用
いられるセラミック基板付きリードフレームの形成フロ
ーを示す断面図である。

【図１１】本発明の他の実施形態であるセラミック基板
付きリードフレームを用いた半導体装置の組立フローを
示す断面図である。

【図１２】本発明の一実施形態である半導体装置の変形
例を示す断面図である。

【図１３】本発明の一実施形態である半導体装置の他の
変形例を示す断面図である。

【図１４】本発明の一実施形態である半導体装置におけ
るセラミック基板とリードとの接合構造の変形例を示す
要部断面図である。

【図１５】本発明の一実施形態である半導体装置におけ
るセラミック基板とリードとの接合構造の他の変形例を
示す要部断面図である。

【符号の説明】

１…半導体装置、２…セラミック基板（配線基板）、２
ａ…セラミック基板の一面、２ｂ…セラミック基板の他
面、３…半導体チップ、４…端子部、５…リード接合
部、６…ワイヤ、７…導電性接着剤、８…リード、８ａ
…リード先端部、８ｂ…リード中途部、９…樹脂封止
部、１０…接着テープ、１１…リードフレーム、１２…
外枠部、１３…枠部、１４…位置決め孔、１５…ダムバ
ー、１６…成形金型の下型、１７…成形金型の上型、１
８…金属バンプ（バンプ形状の導電性接着剤）、１９…
溝部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略四角形の板状で所定の配線の形成された
配線基板と、前記配線基板の所定部位に搭載され、該配
線基板に設けられた複数の端子部と電気的に接続された
半導体チップと、前記配線基板の端部近傍に設けられ、
該配線基板の端子部と前記配線を介して電気的に接続さ
れた複数の接合部と、前記配線基板の複数の接合部と電
気的に接続された複数のリードと、前記配線基板、該配
線基板に搭載された半導体チップ及び前記複数のリード
の一部を覆う樹脂封止部とを有する半導体装置であっ
て、前記配線基板の接合部と前記リードの一部とは導電
性接着剤を介して電気的に接続されていると共に、前記
配線基板の前記接合部に沿った箇所と前記リードの他部
とは絶縁性の接着テープを介して貼着固定されているこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記リードの先端部が前記配線基板側にダ
ウンセット加工され、このダウンセット加工されたリー
ドの先端部と前記配線基板の接合部とが導電性接着剤を
介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項
１記載の半導体装置。
【請求項３】前記配線基板の接合部と前記リードの一部
とは、バンプ形状に形成された導電性接着剤或いは異方
導電性の接着テープを介して電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】前記接合部を前記配線基板に形成した溝部
に設け、前記リードの先端部を折り曲げ加工することに
より、該リードの先端部を前記溝部に配置し、前記溝部
の接合部と前記リードの先端部とが導電性接着剤を介し
て電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記
載の半導体装置。
【請求項５】前記半導体チップが、前記配線基板の接合
部が設けられた面に搭載されていることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置。
【請求項６】前記半導体チップが、前記配線基板に複数
個、搭載されていることを特徴とする請求項１記載の半
導体装置。
【請求項７】略四角形の板状で所定の配線が形成された
配線基板と、前記配線基板に設けられた複数の端子部
と、前記配線基板の端部近傍に設けられ、前記複数の端
子部とそれぞれ前記配線を介して電気的に接続された複
数の接合部と、前記複数の接合部と導電性接着剤を介し
て電気的に接続された複数のリードと、前記リードと配
線基板とを貼着固定する絶縁性の接着テープとを有する
配線基板付きリードフレームを準備する工程と、前記配
線基板付きリードフレームの配線基板に半導体チップを
搭載し、該半導体チップと前記端子部とを電気的に接続
する工程と、前記配線基板、前記半導体チップ及びリー
ドの一部を覆う樹脂封止部を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】前記複数のリードが、その先端部が前記配
線基板側にダウンセット加工され、前記ダウンセット加
工された先端部と前記配線基板の接合部とを導電性接着
剤を介して電気的に接続することを特徴とする請求項７
記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】前記導電性接着剤が、バンプ形状に形成さ
れている導電性接着剤或いは異方導電性の接着テープで
あることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造
方法。
【請求項１０】前記複数の接合部が前記配線基板に形成
された溝部に設けられ、前記リードの先端部が前記配線
基板側に折り曲げ加工され、前記折り曲げ加工された前
記リードの先端部と前記配線基板の接合部とを導電性接
着剤を介して電気的に接続することを特徴とする請求項
７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】前記配線基板付きリードフレームを準備
する工程が、後端が枠体に接続され、先端部が前記枠体
の略中央に向かって延在する複数のリードを有するリー
ドフレームと、前記複数の端子部と接合部を有する前記
配線基板とを準備する工程と、前記リードの先端部をダ
ウンセット加工する工程と、前記リードと配線基板とを
絶縁性の接着テープを介して貼着固定すると共に、前記
リードの先端部と配線基板の接合部とを導電性接着剤を
介して電気的に接続することにより、前記リードフレー
ムに配線基板を搭載する工程とからなることを特徴とす
る請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】前記配線基板付きリードフレームを準備
する工程が、後端が枠体に接続され、先端部が前記枠体
の略中央に向かって延在する複数のリードを有するリー
ドフレームと、前記複数の端子部と接合部を有する前記
配線基板とを準備する工程と前記複数の接合部にそれぞ
れ金属ボールを搭載し、前記接合部にバンプ形状の導電
性接着剤を形成する工程と、前記リードと配線基板を絶
縁性の接着テープを介して貼着固定すると共に、前記リ
ードの先端部と配線基板の接合部とをバンプ形状の導電
性接着剤を介して電気的に接続することにより、前記リ
ードフレームに配線基板を搭載する工程とからなること
を特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】前記配線基板付きリードフレームを準備
する工程が、後端が枠体に接続され、先端部が前記枠体
の略中央に向かって延在する複数のリードを有するリー
ドフレームと、前記複数の端子部及びその一面の溝部に
設けられた接合部を有する前記配線基板とを準備する工
程と、前記リードの先端部を折り曲げ加工する工程と、
前記リードと配線基板とを絶縁性の接着テープを介して
貼着固定すると共に、前記折り曲げ加工されたリードの
先端部と前記溝部に設けられた接合部とを導電性の接着
剤を介して電気的に接続することにより、前記リードフ
レームに配線基板を搭載する工程とからなることを特徴
とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】前記半導体チップが、前記配線基板の接
合部が設けられた面に搭載されることを特徴とする請求
項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】前記半導体チップが、前記配線基板に複
数個、搭載されることを特徴とする請求項７記載の半導
体装置の製造方法。