JP2005259819A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、より特定的には、オーバーハング構造の半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having an overhang structure and a manufacturing method thereof.
従来、表面実装型の半導体パッケージは、銅合金または鉄−ニッケル系合金のリードフレームのダイパッドに1つの半導体チップがダイボンディングにより搭載され、半導体チップのボンディングパッドとリードフレームのリードの先端とが金線等の金属細線でワイヤボンディングされ、所定の形状を持った金型にて樹脂モールドされた構成を有していた。 Conventionally, in a surface-mount type semiconductor package, one semiconductor chip is mounted on a die pad of a copper alloy or iron-nickel alloy lead frame by die bonding, and the bonding pad of the semiconductor chip and the tip of the lead of the lead frame are gold. It had the structure which was wire-bonded with metal fine wires, such as a wire | line, and was resin-molded with the metal mold | die with a predetermined shape.
近年、半導体パッケージの小型化および多機能化が要求されている。このような要求を満たすことのできる構成として、複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージが提案されている。オーバーハング構造の半導体チップとは、ダイパッドよりも平面面積が大きい半導体チップをそれらの上に搭載した半導体パッケージである。 In recent years, there has been a demand for miniaturization and multifunctionalization of semiconductor packages. As a configuration that can satisfy such a requirement, an overhang semiconductor package having a plurality of semiconductor chips mounted thereon has been proposed. An overhang structure semiconductor chip is a semiconductor package in which a semiconductor chip having a larger planar area than a die pad is mounted thereon.
複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージの構成としては、大きく分けて2種類の構成が提案されている。複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージの一の構成として、リードフレームと、リードフレームのダイパッドの表面に搭載されたダイパッドよりも面積の大きな第1の半導体チップと、リードフレームのダイパッドのもう一方の表面に搭載されたダイパッドよりも面積の大きな第2の半導体チップと、第1および第2の半導体チップの各々の表面の端部に形成されたボンディングパッド(電極パッド)とリードフレームのリード部の先端とを電気的に接続する金線とを有する半導体パッケージが提案されている。 As a configuration of an overhanging semiconductor package on which a plurality of semiconductor chips are mounted, two types of configurations have been proposed. As one configuration of an overhanging semiconductor package having a plurality of semiconductor chips mounted thereon, a lead frame, a first semiconductor chip having a larger area than a die pad mounted on the surface of a die pad of the lead frame, and a die pad of the lead frame A second semiconductor chip having a larger area than the die pad mounted on the other surface of the semiconductor device, a bonding pad (electrode pad) formed at an end of each surface of the first and second semiconductor chips, and a lead frame There has been proposed a semiconductor package having a gold wire for electrically connecting the tip of the lead portion.
また、複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージの他の構成として、リードフレームと、リードフレームのダイパッドの表面に搭載されたダイパッドよりも面積の大きな第1の半導体チップと、第1の半導体チップ上に直接、またはスペーサを挟んで搭載された第1の半導体チップよりも面積の大きな第2の半導体チップと、第1および第2の半導体チップの各々の表面の端部に形成されたボンディングパッドとリードフレームのリード部の先端とを電気的に接続する金線とを有する半導体パッケージが提案されている。複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージは、たとえば特開2001−358286号公報(特許文献1)に開示されている。 As another configuration of the overhanging semiconductor package having a plurality of semiconductor chips mounted thereon, a lead frame, a first semiconductor chip having a larger area than the die pad mounted on the surface of the die pad of the lead frame, The second semiconductor chip having a larger area than the first semiconductor chip mounted directly on the semiconductor chip or with the spacer interposed therebetween, and the end of each surface of the first and second semiconductor chips. There has been proposed a semiconductor package having a bonding wire and a gold wire for electrically connecting the leading end of the lead portion of the lead frame. A semiconductor package having an overhang structure on which a plurality of semiconductor chips are mounted is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-358286 (Patent Document 1).
ところで、半導体パッケージの製造工程において、半導体チップのボンディングパッドに金線を接合するワイヤボンディングの方法には、たとえばネールヘッドボンディング法やサーモソニックボンディング法などがある。ネールヘッドボンディング法は、金線の先端を水素の炎や高電圧で溶融し、その先端にできた球を加圧治具で半導体チップ上のボンディングパッドに押し付けて接合を行なう方法である。また、サーモソニックボンディング法とは、補助的に加熱しながら金線の先端に超音波振動を与えて接合を行なう方法である。 By the way, in the manufacturing process of a semiconductor package, there are a wire bonding method for bonding a gold wire to a bonding pad of a semiconductor chip, for example, a nail head bonding method or a thermosonic bonding method. The nail head bonding method is a method in which the tip of a gold wire is melted with a hydrogen flame or a high voltage, and a ball formed at the tip is pressed against a bonding pad on a semiconductor chip with a pressure jig to perform bonding. The thermosonic bonding method is a method in which ultrasonic vibration is applied to the tip of a gold wire while auxiliary heating is performed.
これらの方法では、ボンディングパッドへの金線の接合の際に半導体チップに対して荷重および振動を与える。このため、オーバーハング構造の半導体パッケージにこれらの方法を採用する場合には、荷重および振動により半導体チップに撓みや沈み込みが生じるおそれがある。これを防ぐため、従来の半導体パッケージのワイヤボンディング時には、ダイパッドからはみ出した半導体チップのはみ出し部分が裏面から治工具で支えられていた。
しかしながら、オーバーハング構造の半導体パッケージでは、半導体パッケージの形状に起因して、ワイヤボンディング時に半導体チップを裏面から支えることができないという問題があった。この問題は、特に複数の半導体チップを搭載したオーバーハング構造の半導体パッケージで起こっていた。 However, the semiconductor package having the overhang structure has a problem that the semiconductor chip cannot be supported from the back surface during wire bonding due to the shape of the semiconductor package. This problem has occurred particularly in an overhang structure semiconductor package on which a plurality of semiconductor chips are mounted.
たとえば、上記一の構成のオーバーハング構造の半導体パッケージでは、第1の半導体チップの裏面にダイパッドを挟んで第2の半導体チップが搭載されているので、第1の半導体チップのボンディングパッドに接合している金線(以下、第1の金線)は、第2の半導体チップの裏面付近に存在している。このため、第2の半導体チップのボンディングパッドに金線(以下、第2の金線)を接合する際に、治工具が第1の金線に妨げられて、第2の半導体チップを裏面から支えることができなかった。 For example, in the semiconductor package having the overhang structure having the above-described configuration, the second semiconductor chip is mounted on the back surface of the first semiconductor chip with the die pad interposed therebetween, so that it is bonded to the bonding pad of the first semiconductor chip. The gold wire (hereinafter referred to as the first gold wire) is present near the back surface of the second semiconductor chip. For this reason, when a gold wire (hereinafter referred to as a second gold wire) is bonded to the bonding pad of the second semiconductor chip, the jig is hindered by the first gold wire, and the second semiconductor chip is removed from the back surface. I couldn't support it.
また、上記他の構成のオーバーハング構造の半導体パッケージでは、第1の半導体チップの上に第2の半導体チップが搭載されているので、第1の半導体チップのボンディングパッドに接合している第1の金線は、第2の半導体チップの裏面付近に存在している。このため、上記他の構成の半導体パッケージでも同様に、治工具が第1の金線に妨げられて、第2の半導体チップを裏面から支えることができなかった。 Further, in the semiconductor package having the overhang structure of the other configuration, since the second semiconductor chip is mounted on the first semiconductor chip, the first semiconductor chip bonded to the bonding pad of the first semiconductor chip is used. The gold wire exists in the vicinity of the back surface of the second semiconductor chip. For this reason, in the semiconductor package having the above-described other configuration as well, the jig is hindered by the first gold wire, and the second semiconductor chip cannot be supported from the back surface.
このように、オーバーハング構造の半導体パッケージでは、ワイヤボンディング時に半導体チップを裏面から支えることができないので、ボンディングパッドへの金線の接合の際に半導体チップに撓みや沈み込みが生じやすく、ボンディングパッドと金線との接合状態が不安定になるという問題があった。 As described above, in a semiconductor package having an overhang structure, the semiconductor chip cannot be supported from the back surface during wire bonding, and therefore the semiconductor chip is likely to be bent or submerged when the gold wire is bonded to the bonding pad. There is a problem that the bonding state between the wire and the gold wire becomes unstable.
特に、下の半導体チップの平面面積やダイパッドの平面面積などに対して搭載される半導体チップの平面面積が非常に大きい場合には、ボンディングパッドと金線との接合状態が一層不安定になりやすい。このため、搭載する半導体チップの形状は、下の半導体チップやダイパッドなどの形状により制約されていた。 In particular, when the plane area of the semiconductor chip to be mounted is very large compared to the plane area of the lower semiconductor chip or the die pad, the bonding state between the bonding pad and the gold wire tends to become more unstable. . For this reason, the shape of the semiconductor chip to be mounted is limited by the shape of the lower semiconductor chip, die pad, or the like.
ここで、ボンディングパッドと金線とを安定して接合するために、金線を押し付ける力を強くし、超音波の出力を高める方法も考えられる。しかし、この方法では、荷重および振動が大きくなるために半導体チップに割れやダメージが生じやすく、ワイヤボンディング時の品質の低下を招いてしまう。 Here, in order to stably bond the bonding pad and the gold wire, a method of increasing the force of pressing the gold wire and increasing the output of the ultrasonic wave can be considered. However, in this method, since the load and vibration are increased, the semiconductor chip is likely to be cracked or damaged, and the quality during wire bonding is degraded.
また、従来の半導体パッケージの構成では、半導体チップのオーバーハング量は1.0mm程度となるような構成が多く、この程度のオーバーハング量では半導体チップを下から支えるスペースを確保することはできない。さらに、半導体チップの薄型化に伴ない、縦位置のばらつきによっては治工具で支えることができないという問題が生じやすく、また、半導体チップを突き上げて破壊してしまうなどの問題も生じやすい。 Further, in the configuration of the conventional semiconductor package, there are many configurations in which the overhang amount of the semiconductor chip is about 1.0 mm, and it is not possible to secure a space for supporting the semiconductor chip from below with this overhang amount. Further, along with the thinning of the semiconductor chip, there is a problem that it cannot be supported by a jig depending on the variation in the vertical position, and a problem that the semiconductor chip is pushed up and broken is likely to occur.
したがって、本発明の目的は、半導体チップの形状が制約されず、かつ半導体チップの電極と導線とを安定して接合することのできる半導体装置およびその製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, in which the shape of the semiconductor chip is not restricted and the electrodes of the semiconductor chip and the conductive wires can be stably bonded.
本発明の半導体装置の製造方法は、表面に第1の電極が形成された第1の半導体チップを備える半導体装置の製造方法であって、以下の工程を含んでいる。フレームの一方の主表面上にフレームよりも平面面積の大きい第1の半導体チップが搭載される。フレームからはみ出した第1の半導体チップのはみ出し部分の下に第1の樹脂層が形成される。第1の樹脂層を形成した後に、第1電極と第1の導線とが接合される。 A manufacturing method of a semiconductor device of the present invention is a manufacturing method of a semiconductor device provided with the 1st semiconductor chip in which the 1st electrode was formed in the surface, and includes the following processes. A first semiconductor chip having a larger planar area than the frame is mounted on one main surface of the frame. A first resin layer is formed under the protruding portion of the first semiconductor chip protruding from the frame. After forming the first resin layer, the first electrode and the first conductor are joined.
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第1の半導体チップのはみ出し部分の下に導線などの部材が存在していても、第1の樹脂層によってそれらの部材が封止される。このため、はみ出し部分の下に存在する部材に妨げられることなく、はみ出し部分を埋める第1の樹脂層によって第1の半導体チップを裏面から支えることができる。これにより、フレームよりも平面面積の大きい第1の半導体チップを搭載しても、第1電極と第1の導線との接合時に第1の半導体チップに撓みや沈み込みが発生するのを防ぐことができる。したがって、第1の半導体チップの形状が制約されずに、第1の半導体チップの第1電極と第1の導線とを安定して接合することができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, even if members such as a conductive wire are present under the protruding portion of the first semiconductor chip, those members are sealed by the first resin layer. For this reason, the first semiconductor chip can be supported from the back surface by the first resin layer filling the protruding portion without being obstructed by the member existing under the protruding portion. Thus, even when the first semiconductor chip having a larger planar area than the frame is mounted, the first semiconductor chip is prevented from being bent or submerged when the first electrode and the first conductor are joined. Can do. Therefore, the first electrode of the first semiconductor chip and the first conductor can be stably bonded without restricting the shape of the first semiconductor chip.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構成を概略的に示す平面図である。図2は図1のII−II線に沿った断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
図1および図2に示すように、本実施の形態の半導体装置としての半導体パッケージ1は、第1の樹脂層としてのモールド2aと、第2の樹脂層としてのモールド2bと、複数のリード3と、フレームとしてのダイパッド5と、第1の半導体チップとしての半導体チップ9と、第2の半導体チップとしての半導体チップ6と、第1の導線としての金線10と、第2の導線としての金線7とを備えている。また、複数のリード3は、半導体チップ6および9の外周を囲むように配置されており、リード3の一端は外部へ露出している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
半導体チップ6は、図示しない銀ペーストにより固着されてダイパッド5の一方の主表面上に搭載されている。そして、半導体チップ6の主表面上に半導体チップ9が搭載されている。すなわち、半導体チップ6は、ダイパッド5と半導体チップ9とに挟まれている。ダイパッド5と、半導体チップ6および9は、たとえば略正方形の平面形状を有しており、ともにダイパッド5よりも平面面積が大きい。すなわち、半導体チップ6および9はオーバーハング構造となっている。
The
半導体チップ6の表面の周辺部分には、第2電極としての複数のボンディングパッド6aが形成されており、半導体チップ6の複数のボンディングパッド6aの各々と複数のリード3の各々とが金線7によって接続されている。また、半導体チップ9の表面には、第1電極としての複数のボンディングパッド9aが形成されており、半導体チップ9の複数のボンディングパッド9aの各々と複数のリード3の各々とが金線10によって接続されている。半導体チップ9のはみ出し部分9bの下はモールド2aによって封止されており、半導体チップ6および9と、金線7と、ダイパッド5との各々もモールド2aによって封止されている。そして、金線10と、リード3とは、モールド2bによって封止されている。モールド2aとモールド2bとは互いに接触しており、モールド2bはモールド2aを包むように形成されている。モールド2aとモールド2bとはともに同一の材料よりなっている。
A plurality of
ここで、モールド2aとモールド2bとが同一の材料よりなる場合であっても、モールド2aとモールド2bとは別々の製造工程にて形成されるので、モールド2aの組織とモールド2bと組織とは異なっている。したがって、モールド2aとモールド2bとの界面は明確になる。モールド2aとモールド2bとが互いに異なる材料よりなっていてもよい。この場合には、モールド2aとモールド2bとの界面は当然明確になる。
Here, even if the
続いて、本実施の形態の半導体パッケージ1の製造方法について説明する。
Then, the manufacturing method of the
図3〜図8は、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの製造方法を工程順に示す図である。なお、図3、図4、図6、図7は断面図であり、図5および図8は平面図である。 3 to 8 are views showing the method of manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. 3, 4, 6, and 7 are cross-sectional views, and FIGS. 5 and 8 are plan views.
始めに、図3に示すように、ダイパッド5と半導体チップ6とをたとえば銀ペーストなどで接着することにより、半導体チップ6がダイパッド5の一方の主表面上に搭載される。そして、半導体チップ6と半導体チップ9とをたとえば銀ペーストなどで接着することにより、半導体チップ6を挟んでダイパッド5の一方の主表面上に半導体チップ9が搭載される。
First, as shown in FIG. 3, the
次に、図4および5に示すように、ダイパッド5を上下逆にし、半導体チップ6の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド6aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線7により接続される。すなわち、ボンディングパッド6aと金線7とが接合され、リード3と金線7とが接合される。ボンディングパッド6aと金線7との接合時において、半導体チップ6の周辺部分には下向き(図4中下方向)の力が加わる。半導体チップ6の周辺部分に加わる下向きの力の大きさは、通常0.3N〜1.2Nである。この下向きの力は半導体チップ9で受け止められるので、半導体チップ6に撓みや沈み込みのダメージは発生しない。
Next, as shown in FIGS. 4 and 5, the
次に、図6に示すように、半導体チップ6と接触していない側の半導体チップ9の主表面とリード3とに保護シート20が貼られる。そして、ダイパッド5と、半導体チップ6および9と、金線7と、リード3との各々を封止するためのモールド2aが形成される。これにより、ダイパッド5からはみ出した半導体チップ9のはみ出し部分9bの下(図6中上側)に、モールド2aが形成される。モールド2aの形成方式は、トランスファ方式でもポッティング方式でもよい。モールド2aは、たとえばエポキシ系の熱硬化性の封止用樹脂よりなっている。その後、酸素やアルゴンを用いてモールド2aがプラズマ処理される。
Next, as shown in FIG. 6, a
次に、図7および図8に示すように、ダイパッド5を上下逆にし、半導体チップ9の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド9aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線10により接続される。すなわち、ボンディングパッド9aと金線10とが接合され、リード3と金線7とが接合される。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the
ボンディングパッド9aと金線10との接合時に、半導体チップ9の周辺部分には下向き(図7中下方向)の力が加わる。しかし、本実施の形態では、ダイパッド5からはみ出した半導体チップ9のはみ出し部分9bの下にモールド2aが形成されているので、この下向きの力はモールド2aで受け止められる。したがって、半導体チップ9に撓みや沈み込みは発生しない。
When bonding the
その後、図2に示すように、金線10を封止するためのモールド2bが形成される。モールド2bはモールド2aと接触し、モールド2aを包み込むように形成される。モールド2bは、たとえばエポキシ系の熱硬化性の封止用樹脂よりなっており、好ましくはモールド2aと同じ材料よりなっている。モールド2bを形成した後、モールド2bから露出しているリード3が任意の形状に加工され、半導体パッケージ1が完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2, a
本実施の形態の半導体パッケージ1およびその製造方法によれば、半導体チップ9のはみ出し部分9bの下に金線7が存在していても、モールド2aによって金線7が封止される。このため、はみ出し部分9bの下の金線7に妨げられることなく、はみ出し部分9bを埋めるモールド2aによって半導体チップ9を裏面から支えることができる。これにより、ダイパッド5よりも平面面積の大きい半導体チップ9を搭載しても、ボンディングパッド9aと金線10との接合時に半導体チップ9に撓みや沈み込みが発生するのを防ぐことができる。したがって、半導体チップ9の形状が制約されずに、半導体チップ9のボンディングパッド9aと金線10とを安定して接合することができる。特に、本実施の形態の半導体パッケージ1の製造方法によれば、半導体チップがどのような組み合わせでも安定して接合することができるので、半導体チップの選択の自由度を大きくすることができる。
According to the
本実施の形態の半導体パッケージ1は、ダイパッド5と半導体チップ9とに挟まれ、表面にボンディングパッド6aが形成された半導体チップ6と、ボンディングパッド6aに接合された金線7とをさらに備えている。
The
上記製造方法においては、表面にボンディングパッド6aが形成された半導体チップ6がダイパッド5の一方の主表面上に搭載され、ボンディングパッド6aと金線7とが接合される。半導体チップ9は半導体チップ6を挟んでダイパッド5の一方の主表面上に搭載される。
In the above manufacturing method, the
これにより、ダイパッド5の一方の主表面上に2つの半導体チップを積層した構成となり、半導体パッケージ1が複数の半導体チップを備えた構成となるので、半導体パッケージの小型化および多機能化を実現することができる。
As a result, two semiconductor chips are stacked on one main surface of the
本実施の形態の半導体パッケージ1は、モールド2aと接触して形成されたモールド2bをさらに備えている。
The
これにより、モールド2aで封止した部分以外の部分をモールド2bでさらに封止することができる。
Thereby, parts other than the part sealed with the
本実施の形態の半導体パッケージ1において、モールド2aとモールド2bとはともに同一の材料よりなっている。
In the
これにより、半導体チップ6および9の動作時に半導体パッケージ1が高温になった場合に、モールド2aとモールド2bとの間に線膨張係数の違いによる熱応力が発生しにくくなる。また、モールド2aとモールド2bとの吸湿性の違いにより、モールド2aとモールド2bとの間に応力が発生しにくくなる。
Thereby, when the
上記製造方法においては、モールド2aがプラズマ処理され、プラズマ処理の後に、モールド2aに接触するモールド2bが形成される。
In the above manufacturing method, the
これにより、プラズマの物理的な作用によりモールド2aに付着した異物等を除去することができる。したがって、モールド2aで封止した部分以外の部分をモールド2bによってさらに封止する場合に、モールド2aとモールド2aとの接着性を向上することができる。
Thereby, the foreign material adhering to the
なお、本実施の形態の半導体パッケージ1では、半導体チップ6がダイパッド5よりも平面面積が大きい場合について示した。しかしながら、半導体チップ6はダイパッド5よりも平面面積が小さくてもよい。また、半導体パッケージ1が半導体チップ6を備えておらず、オーバーハング構造の半導体チップ9のみを備えていてもよい。
In the
また、本実施の形態の半導体パッケージ1の製造方法においては、モールド2aを形成した直後にプラズマ処理を行なう場合について示した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、プラズマ処理はモールド2bを形成する前に行なわれればよい。
Moreover, in the manufacturing method of the
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構成を概略的に示す断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a cross sectional view schematically showing a configuration of the semiconductor package in the second embodiment of the present invention.
図9に示すように、本実施の形態の半導体パッケージ11において、半導体チップ9は図示しない銀ペーストにより固着されてダイパッド5の一方の主表面(図9中下側)上に搭載されている。また、半導体チップ6は図示しない銀ペーストにより固着されてダイパッド5の他方の主表面(図9中上側)上に搭載されている。半導体チップ9の平面面積はダイパッド5の平面面積よりも大きく、半導体チップ6の平面面積はダイパッド5の平面面積よりも小さい。
As shown in FIG. 9, in the semiconductor package 11 of the present embodiment, the
半導体チップ9のはみ出し部分9bの下(図9中上側)はモールド2aによって封止されており、半導体チップ6と、金線7と、ダイパッド5と、半導体チップ9と、リード3との各々も、モールド2aによって封止されている。金線10はモールド2bによって封止されている。モールド2aとモールド2bとは互いに接触している。
Below the protruding
なお、これ以外の半導体パッケージ11の構成は、図1および図2に示す実施の形態1の半導体パッケージ1の構成とほぼ同様であるので、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
Since the other configuration of the semiconductor package 11 is substantially the same as the configuration of the
続いて、本実施の形態の半導体パッケージ11の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor package 11 of the present embodiment will be described.
図10〜図14は、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの製造方法を工程順に示す図である。なお、図10、図11、図13、図14は断面図であり、図12は平面図である。 10 to 14 are views showing the semiconductor package manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. 10, 11, 13, and 14 are sectional views, and FIG. 12 is a plan view.
図10に示すように、ダイパッド5と半導体チップ9とをたとえば銀ペーストなどで接着することにより、半導体チップ9がダイパッド5の一方の主表面上(図10中下側)に搭載される。そして、ダイパッド5と半導体チップ6とをたとえば銀ペーストなどで接着することにより、半導体チップ6がダイパッド5の他方の主表面上(図10中上側)に搭載される。
As shown in FIG. 10, the
次に、図11および図12に示すように、半導体チップ6の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド6aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線10により接続される。すなわち、ボンディングパッド6aと金線7とが接合され、リード3と金線7とが接合される。ボンディングパッド6aと金線7との接合時に、半導体チップ6の周辺部分には下向き(図11中下方向)の力が加わるが、この下向きの力はダイパッド5で受け止められるので、半導体チップ6に撓みや沈み込みは発生しない。
Next, as shown in FIGS. 11 and 12, each of the plurality of
次に、図13に示すように、ダイパッド5と接触していない側の半導体チップ9の主表面とリード3とに保護シート20が貼られる。そして、ダイパッド5と、半導体チップ6および9と、金線7と、リード3との各々を封止するためのモールド2aが形成される。これにより、ダイパッド5からはみ出した半導体チップ9のはみ出し部分9bの下(図13中上側)に、モールド2aが形成される。その後、酸素やアルゴンを用いてモールド2aがプラズマ処理される。
Next, as shown in FIG. 13, a
次に、図14に示すように、ダイパッド5を上下逆にし、半導体チップ9の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド9aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線10により接続される。すなわち、ボンディングパッド9aと金線10とが接合され、リード3と金線7とが接合される。
Next, as shown in FIG. 14, the
ボンディングパッド9aと金線10との接合時に、半導体チップ9の周辺部分には下向き(図14中下方向)の力が加わる。しかし、本実施の形態では、ダイパッド5からはみ出した半導体チップ9のはみ出し部分9bの下にモールド2aが形成されているので、この下向きの力はモールド2aで受け止められる。したがって、半導体チップ9に撓みや沈み込みは発生しない。
When bonding the
その後、図9に示すように、金線10を封止するためのモールド2bが形成される。モールド2bはモールド2aと接触するように形成される。モールド2bを形成した後、モールド2aから露出しているリード3が任意の形状に加工され、半導体パッケージ1が完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 9, a
本実施の形態の半導体パッケージ11は、ダイパッド5の他方の主表面上に搭載され、表面にボンディングパッド6aが形成された半導体チップ6と、ボンディングパッド6aに接合された金線7とをさらに備えている。
The semiconductor package 11 of the present embodiment further includes a
本実施の形態の半導体パッケージ11の製造方法は、表面にボンディングパッド6aが形成された半導体チップ6がダイパッドの他方の主表面上に搭載され、ボンディングパッド6aと金線7とが接合される。
In the manufacturing method of the semiconductor package 11 of the present embodiment, the
これにより、ダイパッド5の2つの主表面上の各々に半導体チップを積層した構成となり、半導体パッケージ1が複数の半導体チップを備えた構成となるので、半導体パッケージの小型化および多機能化を実現することができる。
Thus, the semiconductor chip is stacked on each of the two main surfaces of the
なお、本実施の形態においては、オーバーハング構造の半導体チップ9がダイパッド5の図9中下側に配置されており、半導体チップ6がダイパッド5の図9中上側に配置されている半導体パッケージ11の製造方法について示した。しかしながら、本発明はこのような場合の他、たとえば図15に示すような半導体パッケージ12の製造方法にも適用することができる。図15に示す半導体パッケージ12では、オーバーハング構造の半導体チップ9が図15中上側に配置されており、半導体チップ6が図15中下側に配置されている。なお、これ以外の半導体パッケージ12の構成は、図9に示す半導体パッケージ11の構成とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
In the present embodiment, the overhanging
(実施の形態3)
図16は、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成を概略的に示す断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 16 is a cross sectional view schematically showing a configuration of the semiconductor package in the third embodiment of the present invention.
図16に示すように、本実施の形態の半導体パッケージ13においては、半導体チップ6と半導体チップ9との間にスペーサ15が配置されている。このようにスペーサ15を配置することにより、半導体チップ9とダイパッド5との間にダイパッド5よりも平面面積の小さい半導体チップ6を配置しても、半導体チップ6とリード3とを金線7で接続することができる。
As shown in FIG. 16, in the
本実施の形態の半導体パッケージ13は、たとえば以下の製造方法により製造される。
The
始めに、半導体チップ6がダイパッド5の一方の主表面上に搭載され、半導体チップ6の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド6aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線7により接続される。次に、半導体チップ6の表面上にスペーサ15が搭載され、スペーサ15の表面上に半導体チップ9が搭載される。次に、スペーサ15からはみ出した半導体チップ9のはみ出し部分9bの下(図16中下側)に、モールド2aが形成される。次に、半導体チップ9の表面の周辺部分に形成された複数のボンディングパッド9aの各々と、複数のリード3の各々とが、金線10により接続される。その後、金線10を封止するためのモールド2bが形成される。モールド2bはモールド2aと接触し、モールド2aを包み込むように形成される。そして、モールド2bから露出しているリード3が任意の形状に加工され、半導体パッケージ13が完成する。
First, the
なお、これ以外の半導体パッケージ13の構成およびその製造方法は、図1〜8に示す実施の形態1の半導体パッケージ1の構成およびその製造方法とほぼ同様であるので、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
The other configuration of the
本実施の形態の半導体パッケージ1およびその製造方法によれば、半導体チップ9のはみ出し部分9bの下に金線7が存在していても、モールド2aによって金線7が封止される。このため、はみ出し部分9bの下の金線7に妨げられることなく、はみ出し部分9bを埋めるモールド2aによって半導体チップ9を裏面から支えることができる。これにより、ダイパッド5よりも平面面積の大きい半導体チップ9を搭載しても、ボンディングパッド9aと金線10との接合時に半導体チップ9に撓みや沈み込みが発生するのを防ぐことができる。したがって、半導体チップ9の形状が制約されずに、半導体チップ9のボンディングパッド9aと金線10とを安定して接合することができる。
According to the
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。 The embodiment disclosed above should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications and variations within the scope and meaning equivalent to the scope of claims.
1,11〜13 半導体パッケージ、2a,2b モールド、3 リード、5 ダイパッド、6,9 半導体チップ、6a,9a ボンディングパッド、7,10 金線、9b はみ出し部分、15 スペーサ、20 保護シート。 1,11-13 semiconductor package, 2a, 2b mold, 3 lead, 5 die pad, 6,9 semiconductor chip, 6a, 9a bonding pad, 7, 10 gold wire, 9b protruding portion, 15 spacer, 20 protective sheet.
Claims (9)
フレームの一方の主表面上に前記フレームよりも平面面積の大きい前記第1の半導体チップを搭載する工程と、
前記フレームからはみ出した前記第1の半導体チップのはみ出し部分の下に第1の樹脂層を形成する形成工程と、
前記形成工程の後に、前記第1電極と第1の導線とを接合する工程とを含む、半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device comprising a first semiconductor chip having a first electrode formed on a surface thereof,
Mounting the first semiconductor chip having a larger planar area than the frame on one main surface of the frame;
Forming a first resin layer under a protruding portion of the first semiconductor chip protruding from the frame;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of bonding the first electrode and the first conductive wire after the forming step.
前記第2電極と第2の導線とを接合する工程とをさらに含み、
前記第1の半導体チップは前記第2の半導体チップを挟んで前記フレームの一方の主表面上に搭載される、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 Mounting a second semiconductor chip having a second electrode formed on a surface thereof on one main surface of the frame;
Joining the second electrode and the second conducting wire,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip is mounted on one main surface of the frame with the second semiconductor chip interposed therebetween.
前記第2電極と第2の導線とを接合する工程とをさらに含む、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 Mounting a second semiconductor chip having a second electrode formed on a surface thereof on the other main surface of the frame;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of bonding the second electrode and the second conductive wire.
前記プラズマ処理工程の後に、前記第1の樹脂層に接触する第2の樹脂層を形成する工程とをさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 A plasma treatment step of plasma treating the first resin layer;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming a second resin layer in contact with the first resin layer after the plasma treatment step.
前記フレームよりも平面面積が大きく、表面に第1電極が形成された第1の半導体チップと、
前記第1電極に接合された第1導線とを備え、
前記第1の半導体チップは前記フレームの一方の主表面上に搭載されており、
前記フレームからはみ出した前記第1の半導体チップのはみ出し部分の下を封止するための第1の樹脂層を備える、半導体装置。 Frame,
A first semiconductor chip having a larger planar area than the frame and having a first electrode formed on the surface;
A first conductor joined to the first electrode;
The first semiconductor chip is mounted on one main surface of the frame;
A semiconductor device comprising: a first resin layer for sealing under a protruding portion of the first semiconductor chip protruding from the frame.
前記第2電極に接合された第2導線とをさらに備える、請求項5に記載の半導体装置。 A second semiconductor chip sandwiched between the frame and the first semiconductor chip and having a second electrode formed on the surface;
The semiconductor device according to claim 5, further comprising a second conducting wire joined to the second electrode.
前記第2電極に接合された第2導線とをさらに備える、請求項5に記載の半導体装置。 A second semiconductor chip mounted on the other main surface of the frame and having a second electrode formed on the surface;
The semiconductor device according to claim 5, further comprising a second conducting wire joined to the second electrode.
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