JP3945017B2

JP3945017B2 - Manufacturing method of semiconductor device

Info

Publication number: JP3945017B2
Application number: JP15181698A
Authority: JP
Inventors: 寿樹小山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JPH11345828A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性材料からなるベースフィルム上に複数のリードを形成し、該各リードの一端を半導体チップの電極にボンディングし、他端に外部接続電極を形成し、該半導体チップを囲繞する補強プレートと該半導体チップの裏面に接着されたカバープレートを設け、少なくとも該半導体チップの表面とその周辺領域を樹脂封止した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置として、例えばポリイミド等のベースフィルム上に例えば銅からなる多数のリードをそれぞれその一端部が該ベースフィルムから食み出すように形成し、該各リードを絶縁膜により保護し、各リードの他端部を該絶縁膜に開口を形成することにより露出させ、該露出部に電極バンプを形成し、該バンプを以て外部端子とし、上記各リードのベースフィルムから食み出した部分を半導体チップの各電極にボンディングし、半導体チップを囲繞する補強プレートを設け、該補強プレート及び該半導体チップの裏面をカバープレートに接着し、半導体チップの表面及びその周辺を樹脂で封止したものがあり、それは一般に図８（Ａ）〜（Ｄ）及び図９（Ｅ）〜（Ｇ）に示す方法で製造されていた。
【０００３】
（Ａ）先ず、図８（Ａ）に示すようなテープキャリア１を用意する。２は例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該ベースフィルム２上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【０００４】
（Ｂ）次に、図８（Ｂ）に示すように、半導体チップ８の各電極パッドと、それに対応する上記各リード４内端部のバンプ５を例えばシングルポイントボンディングによりボンディングする。ｔは該ボンディング後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【０００５】
（Ｃ）次に、図８（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の表面と、その各電極パッドと各リード４内端部との接続部を樹脂９で封止する。ｔ′は該樹脂封止後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【０００６】
（Ｄ）次に、図８（Ｄ）に示すように、中央部に半導体チップ８が遊嵌される大きさの孔を有する矩形枠状の補強プレート１０をその孔に半導体チップ８が入るように位置決めして補強プレート１０の上面をベースフィルム４の裏面に接着する。補強プレート１０は例えば銅或いはステンレスからなる。
【０００７】
（Ｅ）次に、図９（Ｅ）に示すように、補強プレート１０及び半導体チップ８の下面にカバープレート１２を接着テープ１３を介して接着する。該カバープレート１２は例えば銅からなる。
【０００８】
（Ｆ）次に、図９（Ｆ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【０００９】
（Ｇ）次に、図９（Ｇ）に示すように、ベースフィルム２を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。尚、カバープレートへの半導体チップ及び補強プレートの接着後に樹脂による半導体チップ８表面及びその近傍の封止を行う場合もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の半導体装置の製造方法によれば、インナーリードボンディング後における半導体チップ８の裏面のベースフィルム１下面との高低差ｔが樹脂封止により、或いはインナーリードボンディング後のハンドリングにより変化し（変化後のその高低差がｔ′）、変化の仕方にはバラツキが生じた。そのばらつきは５０〜１００μｍ程度になった。そのため、補強プレート１０接着後における半導体チップ８と該補強プレート１０の裏面の高さが狂い、±１００μｍ程度の高低差が生じ得ることになり、これら８及び１０のカバープレート１２への接着の接着性が悪くなり、放熱性が悪くなるおそれがあるという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、絶縁性材料からなるベースフィルム上に複数のリードを形成し、該各リードの一端を半導体チップの電極にボンディングし、他端に外部接続電極を形成し、該半導体チップを囲繞する補強プレートと該半導体チップの裏面に接着されたカバープレートを設け、少なくとも該半導体チップの表面とその周辺領域を樹脂封止した半導体装置の製造において、半導体チップと補強プレートとの底面の高低差により該半導体チップ及び補強プレートの底面とカバープレートとの接着性が悪くなり、放熱性が悪くなることを防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体装置の製造方法は、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行い、各リードと該半導体チップの電極とのボンディング工程において、補強プレートとカバープレートをクランプ及び加圧した状態で、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うことにより、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に、補強プレートとカバープレートとの接着を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
また、リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うので、作業効率を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明半導体装置の製造方法の一つは、基本的には、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディング（インナーリードボンディング）を行うものであるが、カバープレート上に半導体チップのみならず補強プレートをも接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うようにすると良い。そして、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うようにすると、より生産効率を高める上で好ましい。
【００２１】
尚、本発明はチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）リードタイプの半導体装置一般に適用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）〜（Ｅ）及び図２（Ｆ）、（Ｇ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例を工程順（Ａ）〜（Ｇ）に示す断面図である。
【００２３】
（Ａ）図１（Ａ）に示すように、カバープレート１２を用意し、その略中央部に半導体チップ８を接着剤１５を介して接着すると共に、カバープレート１２の補強プレート（１０）を載置すべき領域に接着剤１６を接着する。
【００２４】
（Ｂ）一方、図１（Ｂ）に示すように、テープキャリア１を用意し、補強プレート１０をテープキャリア１の裏面に接着する。尚、２はテープキャリア１の例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該テープキャリア１上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【００２５】
（Ｃ）図１（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の接着されたカバープレート１２に上記テープキャリア１の裏面に接着された補強プレート１０の裏面を上記接着剤１６により接着する。
【００２６】
（Ｄ）図１（Ｄ）に示すように、テープキャリア１の各リード４の先端部を半導体チップ８の各電極パッド８ａにインナーリードボンディングする。このインナーリードボンディングには、図３に示すインナーリードボンディング装置が好適である。該装置は、半導体チップ８が接着されたカバープレート１２の略全体を受けるボンドステージ１７と、テープキャリア１上に形成されたリード４の半導体チップ８の電極にボンディングすべき部分以外の略全体を上記ボンドステージ１７側に加圧するクランパ１８とを備えており、このクランパ１８によりテープキャリア１をボンドステージ１７にクランプした状態で、上記リード４を半導体チップ８の電極にボンディングツール１９によりボンディングすることができる。
【００２７】
尚、工程（Ｃ）と（Ｄ）とはインナーボンディング装置を用いて連続的に行うようにすることができる。即ち、接着剤１６による接着のための加圧をインナーリードボンディング装置を用いてクランパ１８により行い、その加圧と同時にインナーリードボンディングも行うのである。
【００２８】
（Ｅ）図１（Ｅ）に示すように、樹脂封止する。９は封止樹脂である。
【００２９】
（Ｆ）図２（Ｆ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【００３０】
（Ｇ）次に、図２（Ｇ）に示すように、テープキャリア１を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。
【００３１】
このような半導体装置の製造方法によれば、カバープレート１２上に半導体チップ８を予め接着してから各リード４と該半導体チップ８の電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップ８と補強プレート１０の裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
【００３２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明半導体装置の製造方法の第２の実施例の要部を工程順（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面図である。
【００３３】
（Ａ）図４（Ａ）に示すように、カバープレート１２を用意し、その略中央部に半導体チップ８を接着剤１５を介して接着すると共に、カバープレート１２の補強プレート１０を載置すべき領域に接着剤１６を接着する。
【００３４】
（Ｂ）次に、図４（Ｂ）に示すように、カバープレート１２に上記接着剤１６を介して補強プレート１０を接着する。
【００３５】
（Ｃ）図４（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の接着されたカバープレート１２に上記テープキャリア１の裏面に接着された補強プレート１０の裏面を上記接着剤１６により接着する。
【００３６】
以後の工程は、図１に示す半導体装置の製造方法の工程（Ｄ）〜（Ｇ）と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
本実施例は、カバープレート１２に半導体チップ８及び補強プレート１０を接着した後、インナーリードボンディングを行うので、半導体チップ８と補強プレート１０の底面に高低差が生じてカバープレート１２の接着性が悪くなるというおそれがない。
【００３８】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明半導体装置の製造方法の第３の実施例の要部を工程順（Ａ）、（Ｂ）に示す断面図である。本実施例は、本発明をカバープレートとカバープレートを一体化した半導体装置に適用したものである。
【００３９】
（Ａ）図５（Ａ）に示すように、補強プレート一体化カバープレート２０を用意し、その半導体チップ収納凹部２１の内底面上に接着剤１５を介して半導体チップ８を接着する。
【００４０】
（Ｂ）図５（Ｂ）に示すように、補強プレート一体化カバープレート２０の上面にテープキャリア１の裏面を接着する。
【００４１】
以後の工程は、図１に示す半導体装置の製造方法の工程（Ｄ）〜（Ｇ）と同じであるので、説明を省略する。
【００４２】
このような半導体装置の製造方法によれば、カバープレートが補強プレートと一体化しているので、カバープレートに補強プレートと半導体チップの両方を接着するが故に生じた、補強プレートと半導体チップの裏面の高低差による接着性の低下、それから派生する放熱性の低下という問題は発生するおそれがない。
【００４３】
図６（Ａ）乃至（Ｅ）及び図７（Ｆ）〜（Ｈ）は半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００４４】
（Ａ）先ず、図６（Ａ）に示すようなテープキャリア１を用意する。２は例えばポリイミド樹脂からなるベースフィルムで、略中央にはデバイスホール３が形成されている。４は該ベースフィルム２上に形成されたリードで、例えば銅からなる。５は各リード４の上記デバイスホール３に露出する内端部の下面に形成されたバンプで、例えばアルミニウムからなる。６は上記ベースフィルム２のリード形成面に形成された絶縁樹脂膜で、各リード５の外側端部を露出させる外部電極用孔７が形成されている。
【００４５】
（Ｂ）次に、図６（Ｂ）に示すように、半導体チップ８の各電極パッドと、それに対応する上記各リード４内端部のバンプ５を例えばシングルポイントボンディングによりボンディングする。ｔは該ボンディング後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【００４６】
（Ｃ）次に、図６（Ｃ）に示すように、半導体チップ８の表面と、その各電極パッドと各リード４内端部との接続部を樹脂９で封止する。ｔ′は該樹脂封止後におけるベースフィルム２の裏面と半導体チップ８裏面との高低差である。
【００４７】
（Ｄ）次に、図６（Ｄ）に示すように、中央部に半導体チップ８が遊嵌される大きさの孔を有する矩形枠状の補強プレート１０をその孔に半導体チップ８が入るように位置決めして補強プレート１０の上面をベースフィルム２の下面に接着する。
【００４８】
（Ｅ）次に、図６（Ｅ）に示すように、半導体チップ８の下面に例えばディスペンサを用いる等してペースト状接着剤２３を塗布する（厚さは例えば数１００μｍ程度になる。）。即ち、半導体チップ８のカバープレート１２への接着手段として接着テープに代えてペースト状接着剤２３を用いることとするのである。
【００４９】
（Ｆ）次に、接着テープ１３を補強プレート１０のカバープレート１２への接着に用いる。そして、半導体チップ８をカバープレート１２に対して位置合わせして押さえる。すると、図７（Ｆ）に示すように、ペースト状接着剤２３が潰れて補強プレート１０と半導体チップ８の裏面間の高低差を吸収しながら半導体チップ８をカバープレート１２に対して接着する状態になる。従って、高低差があっても接着性は充分に確保することができる。というのは、補強プレート１０と半導体チップ８の裏面の高さのばらつきは現在の技術では５０〜１００μｍ程度であり、それ以上にはならないのに対し、ディスペンサを用いる等して塗布したペースト状接着剤の厚さは数１００μｍにもなり、補強プレート１０と半導体チップ８の裏面に生じ得る高低差である５０〜１００μｍは充分に吸収し得るからである。
【００５０】
（Ｇ）次に、図７（Ｇ）に示すように、各外部電極用孔７の形成部に半田ボール電極１４を形成する。
【００５１】
（Ｈ）次に、図７（Ｈ）に示すように、ベースフィルム１を所定位置にてカットして個々の半導体装置を互いに分離独立させる。これにより半導体装置が完成する。
【００５２】
このような半導体装置の製造方法によれば、半導体チップ８のカバープレート１２に対する接着手段として接着テープに代えてペースト状接着剤２３を用いるので、補強プレート１０・カバープレート１２間の裏面の高低差をペースト状接着剤２３により吸収することができ、接着性は充分に確保することができ、延いては放熱性の低下を防止することができる。尚、補強プレート１０と、カバープレート１２との接着にはペースト状接着剤２３を用い、半導体チップ８とカバープレート１２との接着には接着テープ１３を用いるようにしても良いし、総てに、即ち半導体チップ８とカバープレート１２との接着及び半導体チップ８と補強プレート１２との接着の両方にペースト状接着剤１３を用いるいるようにしても良い。即ち、半導体チップと補強プレートの裏面にの高低差をペースト状接着剤により吸収することができればどの形態で実施しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップを予め接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの裏面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれがない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
また、請求項１の半導体装置の製造方法によれば、各リードと該半導体チップの電極とのボンディングと同時に補強プレートとカバープレートとの接着も行うので、作業効率を高めることができる。
【００５４】
請求項２の半導体装置の製造方法によれば、カバープレート上に半導体チップのみならず補強プレートをも接着してから各リードと該半導体チップの電極とのボンディングを行うので、その接着は、半導体チップと補強プレートの底面の高さが不均一になって接着性が悪くなるというおそれが伴わない。従って、良好な接着ができ、接着性を安定にし、放熱性を高めることができる。
【００５５】
請求項３の半導体装置の製造方法によれば、カバープレートとして補強プレートが一体化されたものを用いるので、補強プレートをカバープレートに接着する工程が不要となり、従って、組立工数を低減することができる。
【００５６】
請求項４の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップとカバープレートとの接着にペースト状接着剤を用いるので、半導体チップと補強プレートの裏面に若干の高低差があってもその高低差をペースト状接着剤により吸収することができる。従って、半導体チップ及び補強プレートを共にカバープレートに対して良好に接着することができ、延いては半導体チップの放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例の工程（Ａ）〜（Ｅ）を順に示す断面図である。
【図２】（Ｆ）、（Ｇ）は本発明半導体装置の製造方法の第１の実施例を工程（Ｆ）、（Ｇ）を順に示す断面図である。
【図３】本発明半導体装置の製造方法の実施に用いる半導体製造装置（インナーリードボンディング装置）の一例を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明半導体装置の製造方法の第２の実施例の要部を工程順（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明半導体装置の製造方法の第３の実施例の要部を工程順（Ａ）、（Ｂ）に示す断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は半導体装置の製造方法の工程（Ａ）〜（Ｅ）を順に示す断面図である。
【図７】（Ｆ）〜（Ｈ）は半導体装置の製造方法の工程（Ｆ）〜（Ｈ）を順に示す断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は従来例の工程（Ａ）〜（Ｄ）を順に示す断面図である。
【図９】（Ｅ）〜（Ｇ）は上記従来例の工程（Ｅ）〜（Ｇ）を順に示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・テープキャリア、２・・・ベースフィルム、４・・・リード、
５・・・バンプ、８・・・半導体チップ、９・・・封止樹脂、
１０・・・補強プレート、１２・・・カバープレート、
１７・・・ボンドステージ、１８・・・クランパ、
１９・・・ボンディングツール、２３・・・ペースト状接着剤。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention forms a plurality of leads on a base film made of an insulating material, bonds one end of each lead to an electrode of a semiconductor chip, forms an external connection electrode on the other end, and surrounds the semiconductor chip The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a reinforcing plate and a cover plate bonded to the back surface of the semiconductor chip are provided, and at least the surface of the semiconductor chip and its peripheral region are sealed with resin.
[0002]
[Prior art]
As a semiconductor device, for example, a large number of leads made of copper, for example, are formed on a base film such as polyimide so that one end thereof protrudes from the base film, and each lead is protected by an insulating film. The other end is exposed by forming an opening in the insulating film, an electrode bump is formed on the exposed portion, the bump serves as an external terminal, and a portion protruding from the base film of each lead is formed on the semiconductor chip. Bonding to each electrode, providing a reinforcing plate surrounding the semiconductor chip, bonding the reinforcing plate and the back surface of the semiconductor chip to the cover plate, and sealing the surface of the semiconductor chip and its periphery with resin, Generally, it was manufactured by the method shown in FIGS. 8 (A) to (D) and FIGS. 9 (E) to (G).
[0003]
(A) First, a tape carrier 1 as shown in FIG. Reference numeral 2 denotes a base film made of, for example, a polyimide resin, and a device hole 3 is formed substantially at the center. A lead 4 formed on the base film 2 is made of, for example, copper. A bump 5 is formed on the lower surface of the inner end of each lead 4 exposed to the device hole 3 and is made of, for example, aluminum. 6 is an insulating resin film formed on the lead forming surface of the base film 2, and external electrode holes 7 for exposing the outer end portions of the respective leads 5 are formed.
[0004]
(B) Next, as shown in FIG. 8B, each electrode pad of the semiconductor chip 8 and the corresponding bump 5 at the inner end of each lead 4 are bonded by, for example, single point bonding. t is the height difference between the back surface of the base film 2 and the back surface of the semiconductor chip 8 after the bonding.
[0005]
(C) Next, as shown in FIG. 8C, the surface of the semiconductor chip 8 and the connection portions between the electrode pads and the inner ends of the leads 4 are sealed with a resin 9. t ′ is a difference in height between the back surface of the base film 2 and the back surface of the semiconductor chip 8 after the resin sealing.
[0006]
(D) Next, as shown in FIG. 8D, a rectangular frame-shaped reinforcing plate 10 having a hole of a size in which the semiconductor chip 8 is loosely fitted in the center is inserted into the hole. And the upper surface of the reinforcing plate 10 is bonded to the back surface of the base film 4. The reinforcing plate 10 is made of, for example, copper or stainless steel.
[0007]
(E) Next, as shown in FIG. 9E, the cover plate 12 is bonded to the lower surface of the reinforcing plate 10 and the semiconductor chip 8 via the adhesive tape 13. The cover plate 12 is made of copper, for example.
[0008]
(F) Next, as shown in FIG. 9 (F), solder ball electrodes 14 are formed in the portions where the external electrode holes 7 are formed.
[0009]
(G) Next, as shown in FIG. 9 (G), the base film 2 is cut at a predetermined position to separate the individual semiconductor devices from each other. Thereby, the semiconductor device is completed. In some cases, the surface of the semiconductor chip 8 and its vicinity may be sealed with resin after the semiconductor chip and the reinforcing plate are bonded to the cover plate.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the conventional method of manufacturing a semiconductor device, the height difference t between the back surface of the semiconductor chip 8 after the inner lead bonding and the lower surface of the base film 1 changes by resin sealing or by handling after the inner lead bonding ( The height difference after the change was t ′), and the way of change varied. The variation was about 50 to 100 μm. Therefore, the heights of the semiconductor chip 8 and the back surface of the reinforcing plate 10 after bonding the reinforcing plate 10 are out of order, and a height difference of about ± 100 μm may occur, and bonding of these 8 and 10 to the cover plate 12 is performed. There was a problem that there was a possibility that heat dissipation might worsen and heat dissipation.
[0011]
The present invention has been made to solve such problems. A plurality of leads are formed on a base film made of an insulating material, and one end of each lead is bonded to an electrode of a semiconductor chip. An external connection electrode is formed at an end, a reinforcing plate surrounding the semiconductor chip, and a cover plate bonded to the back surface of the semiconductor chip are provided, and at least the surface of the semiconductor chip and its peripheral region are sealed with a resin. An object of the present invention is to prevent the adhesiveness between the bottom surface of the semiconductor chip and the reinforcing plate and the cover plate from being deteriorated due to the height difference between the bottom surfaces of the semiconductor chip and the reinforcing plate, and the heat dissipation performance from being deteriorated.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The method according to claim 1, have rows bonding between electrodes of the lead and the semiconductor chip from the previously bonding the semiconductor chip onto the cover plate, a bonding process of the electrodes of the lead and the semiconductor chip In a state where the reinforcing plate and the cover plate are clamped and pressed, the bonding between each lead and the electrode of the semiconductor chip is performed, so that the reinforcing plate and the cover are simultaneously bonded to each lead and the electrode of the semiconductor chip. It is characterized by performing adhesion with a plate .
[0013]
According to the manufacturing method of the semiconductor device of claim 1, since the semiconductor chip is bonded on the cover plate in advance and then bonding between each lead and the electrode of the semiconductor chip is performed, the bonding is performed between the semiconductor chip and the reinforcing plate. There is no fear that the height of the back surface will be uneven and the adhesiveness will deteriorate. Therefore, good adhesion can be achieved, adhesion can be stabilized, and heat dissipation can be enhanced.
Further, since the reinforcing plate and the cover plate are bonded together with the bonding of the lead and the electrode of the semiconductor chip, the working efficiency can be improved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One of the methods for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is basically to bond a semiconductor chip on a cover plate in advance and then bond each lead to the electrode of the semiconductor chip (inner lead bonding). However, it is preferable to bond each lead to the electrode of the semiconductor chip after bonding not only the semiconductor chip but also the reinforcing plate on the cover plate. Then, it is preferable to bond the reinforcing plate and the cover plate at the same time as bonding each lead to the electrode of the semiconductor chip in order to further increase the production efficiency.
[0021]
The present invention can be applied to general semiconductor devices of a tape automated bonding (TAB) lead type such as a chip size package (CSP).
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to illustrated embodiments. FIGS. 1A to 1E and FIGS. 2F and 2G are cross-sectional views showing a first embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention in order of steps (A) to (G).
[0023]
(A) As shown in FIG. 1 (A), a cover plate 12 is prepared, and a semiconductor chip 8 is bonded to a substantially central portion thereof with an adhesive 15 and a reinforcing plate (10) of the cover plate 12 is mounted. Adhesive 16 is adhered to the region to be placed.
[0024]
(B) On the other hand, as shown in FIG. 1B, the tape carrier 1 is prepared, and the reinforcing plate 10 is bonded to the back surface of the tape carrier 1. Reference numeral 2 denotes a base film made of, for example, a polyimide resin of the tape carrier 1, and a device hole 3 is formed at substantially the center. A lead 4 formed on the tape carrier 1 is made of, for example, copper. A bump 5 is formed on the lower surface of the inner end of each lead 4 exposed to the device hole 3 and is made of, for example, aluminum. 6 is an insulating resin film formed on the lead forming surface of the base film 2, and external electrode holes 7 for exposing the outer end portions of the respective leads 5 are formed.
[0025]
(C) As shown in FIG. 1C, the back surface of the reinforcing plate 10 bonded to the back surface of the tape carrier 1 is bonded to the cover plate 12 to which the semiconductor chip 8 is bonded by the adhesive 16.
[0026]
(D) As shown in FIG. 1 (D), the tip of each lead 4 of the tape carrier 1 is inner lead bonded to each electrode pad 8 a of the semiconductor chip 8. The inner lead bonding apparatus shown in FIG. 3 is suitable for the inner lead bonding. The apparatus includes a bond stage 17 that receives substantially the entire cover plate 12 to which the semiconductor chip 8 is bonded, and a substantially entire portion other than the portion to be bonded to the electrode of the semiconductor chip 8 of the lead 4 formed on the tape carrier 1. A clamper 18 that pressurizes the bond stage 17 is provided, and the lead 4 is bonded to the electrode of the semiconductor chip 8 by a bonding tool 19 in a state where the tape carrier 1 is clamped to the bond stage 17 by the clamper 18. Can do.
[0027]
Steps (C) and (D) can be performed continuously using an inner bonding apparatus. That is, pressure for bonding with the adhesive 16 is performed by the clamper 18 using an inner lead bonding apparatus, and inner lead bonding is also performed simultaneously with the pressure.
[0028]
(E) As shown in FIG. 1 (E), resin sealing is performed. 9 is a sealing resin.
[0029]
(F) As shown in FIG. 2 (F), solder ball electrodes 14 are formed in the portions where the external electrode holes 7 are formed.
[0030]
(G) Next, as shown in FIG. 2 (G), the tape carrier 1 is cut at a predetermined position to separate the individual semiconductor devices from each other. Thereby, the semiconductor device is completed.
[0031]
According to such a method for manufacturing a semiconductor device, since the semiconductor chip 8 is bonded on the cover plate 12 in advance and then bonding between the leads 4 and the electrodes of the semiconductor chip 8 is performed, the bonding is performed by the semiconductor chip 8. There is no fear that the height of the back surface of the reinforcing plate 10 becomes uneven and the adhesiveness is deteriorated. Therefore, good adhesion can be achieved, adhesion can be stabilized, and heat dissipation can be enhanced.
[0032]
4A to 4C are cross-sectional views showing the main part of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention in the order of steps (A) to (C).
[0033]
(A) As shown in FIG. 4A, the cover plate 12 is prepared, and the semiconductor chip 8 is bonded to the substantially central portion thereof with an adhesive 15 and the reinforcing plate 10 of the cover plate 12 is placed thereon. Adhesive 16 is adhered to the power region.
[0034]
(B) Next, as shown in FIG. 4B, the reinforcing plate 10 is bonded to the cover plate 12 via the adhesive 16.
[0035]
(C) As shown in FIG. 4C, the back surface of the reinforcing plate 10 bonded to the back surface of the tape carrier 1 is bonded to the cover plate 12 to which the semiconductor chip 8 is bonded by the adhesive 16.
[0036]
The subsequent steps are the same as steps (D) to (G) of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
[0037]
In this embodiment, since the inner lead bonding is performed after the semiconductor chip 8 and the reinforcing plate 10 are bonded to the cover plate 12, a difference in height occurs between the bottom surfaces of the semiconductor chip 8 and the reinforcing plate 10, and the adhesiveness of the cover plate 12 is reduced. There is no fear of getting worse.
[0038]
5A and 5B are cross-sectional views showing the main part of the third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention in the order of steps (A) and (B). In this embodiment, the present invention is applied to a semiconductor device in which a cover plate and a cover plate are integrated.
[0039]
(A) As shown in FIG. 5A, a reinforcing plate integrated cover plate 20 is prepared, and the semiconductor chip 8 is bonded to the inner bottom surface of the semiconductor chip housing recess 21 via an adhesive 15.
[0040]
(B) As shown in FIG. 5B, the back surface of the tape carrier 1 is bonded to the upper surface of the reinforcing plate integrated cover plate 20.
[0041]
The subsequent steps are the same as steps (D) to (G) of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
[0042]
According to such a method of manufacturing a semiconductor device, since the cover plate is integrated with the reinforcing plate, both the reinforcing plate and the semiconductor chip are bonded to the cover plate. There is no possibility that problems such as lowering of adhesiveness due to height difference and lowering of heat dissipation derived therefrom will occur.
[0043]
6A to 6E and FIGS. 7F to 7H are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps .
[0044]
(A) First, a tape carrier 1 as shown in FIG. Reference numeral 2 denotes a base film made of, for example, a polyimide resin, and a device hole 3 is formed substantially at the center. A lead 4 formed on the base film 2 is made of, for example, copper. A bump 5 is formed on the lower surface of the inner end of each lead 4 exposed to the device hole 3 and is made of, for example, aluminum. 6 is an insulating resin film formed on the lead forming surface of the base film 2, and external electrode holes 7 for exposing the outer end portions of the respective leads 5 are formed.
[0045]
(B) Next, as shown in FIG. 6B, each electrode pad of the semiconductor chip 8 and the corresponding bump 5 at the inner end of each lead 4 are bonded by, for example, single point bonding. t is the height difference between the back surface of the base film 2 and the back surface of the semiconductor chip 8 after the bonding.
[0046]
(C) Next, as shown in FIG. 6C, the surface of the semiconductor chip 8 and the connection portions between the electrode pads and the inner ends of the leads 4 are sealed with a resin 9. t ′ is a difference in height between the back surface of the base film 2 and the back surface of the semiconductor chip 8 after the resin sealing.
[0047]
(D) Next, as shown in FIG. 6D, a rectangular frame-shaped reinforcing plate 10 having a hole of a size in which the semiconductor chip 8 is loosely fitted in the center is inserted into the hole. And the upper surface of the reinforcing plate 10 is bonded to the lower surface of the base film 2.
[0048]
(E) Next, as shown in FIG. 6E, a paste-like adhesive 23 is applied to the lower surface of the semiconductor chip 8 by using, for example, a dispenser (the thickness is about several hundred μm, for example). That is, the paste adhesive 23 is used in place of the adhesive tape as means for adhering the semiconductor chip 8 to the cover plate 12.
[0049]
(F) Next, the adhesive tape 13 is used for bonding the reinforcing plate 10 to the cover plate 12. Then, the semiconductor chip 8 is positioned and pressed with respect to the cover plate 12. Then, as shown in FIG. 7F, the paste adhesive 23 is crushed and the semiconductor chip 8 is bonded to the cover plate 12 while absorbing the height difference between the back surface of the reinforcing plate 10 and the semiconductor chip 8. become. Therefore, sufficient adhesiveness can be ensured even if there is a height difference. This is because the variation in height between the back surface of the reinforcing plate 10 and the semiconductor chip 8 is about 50 to 100 μm in the current technology and does not exceed that, but it is pasty adhesive applied by using a dispenser or the like. This is because the thickness of the agent can be several hundred μm, and 50-100 μm, which is the height difference that can occur on the back surface of the reinforcing plate 10 and the semiconductor chip 8, can be sufficiently absorbed.
[0050]
(G) Next, as shown in FIG. 7G, solder ball electrodes 14 are formed in the formation portions of the respective external electrode holes 7.
[0051]
(H) Next, as shown in FIG. 7 (H), the base film 1 is cut at a predetermined position to separate the individual semiconductor devices from each other. Thereby, the semiconductor device is completed.
[0052]
According to such a method of manufacturing a semiconductor device, since the paste adhesive 23 is used instead of the adhesive tape as the means for adhering the semiconductor chip 8 to the cover plate 12, the difference in height between the back surface of the reinforcing plate 10 and the cover plate 12. Can be absorbed by the paste-like adhesive 23, adhesiveness can be sufficiently ensured, and in turn, deterioration of heat dissipation can be prevented. Note that a paste-like adhesive 23 may be used for bonding the reinforcing plate 10 and the cover plate 12, and an adhesive tape 13 may be used for bonding the semiconductor chip 8 and the cover plate 12. That is, the paste adhesive 13 may be used for both the bonding between the semiconductor chip 8 and the cover plate 12 and the bonding between the semiconductor chip 8 and the reinforcing plate 12. That is, any form may be used as long as the difference in height between the back surface of the semiconductor chip and the reinforcing plate can be absorbed by the paste adhesive.
[0053]
【The invention's effect】
According to the manufacturing method of the semiconductor device of claim 1, since the semiconductor chip is bonded on the cover plate in advance and then bonding between each lead and the electrode of the semiconductor chip is performed, the bonding is performed between the semiconductor chip and the reinforcing plate. There is no fear that the height of the back surface will be uneven and the adhesiveness will deteriorate. Therefore, good adhesion can be achieved, adhesion can be stabilized, and heat dissipation can be enhanced.
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the first aspect, since the reinforcing plate and the cover plate are bonded together with the bonding of each lead and the electrode of the semiconductor chip, the working efficiency can be improved.
[0054]
According to the method for manufacturing a semiconductor device of claim 2, since not only the semiconductor chip but also the reinforcing plate is bonded on the cover plate, the bonding between each lead and the electrode of the semiconductor chip is performed. There is no fear that the height of the bottom surface of the chip and the reinforcing plate will be uneven and the adhesiveness will deteriorate. Therefore, good adhesion can be achieved, adhesion can be stabilized, and heat dissipation can be enhanced.
[0055]
According to the method for manufacturing a semiconductor device of claim 3, since the reinforcing plate integrated with the reinforcing plate is used, the step of adhering the reinforcing plate to the cover plate becomes unnecessary, and therefore the number of assembling steps can be reduced. it can.
[0056]
According to the method for manufacturing a semiconductor device of claim 4 , since the paste adhesive is used for bonding the semiconductor chip and the cover plate , even if there is a slight height difference between the back surface of the semiconductor chip and the reinforcing plate, the height difference is reduced. It can be absorbed by a paste adhesive. Therefore, both the semiconductor chip and the reinforcing plate can be satisfactorily bonded to the cover plate, and as a result, the heat dissipation of the semiconductor chip can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views sequentially showing steps (A) to (E) of a first embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
FIGS. 2F and 2G are cross-sectional views showing steps (F) and (G) in order of the first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus (inner lead bonding apparatus) used for carrying out the semiconductor device manufacturing method of the present invention.
FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views showing the main part of a second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention in order of steps (A) to (C);
5A and 5B are cross-sectional views showing the main part of a third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention in the order of steps (A) and (B).
6A to 6E are cross-sectional views sequentially showing steps (A) to (E) of the method for manufacturing a semiconductor device .
FIGS. 7F to 7H are cross-sectional views sequentially showing steps (F) to (H) of the method for manufacturing a semiconductor device . FIGS.
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views sequentially showing steps (A) to (D) of a conventional example.
FIGS. 9E to 9G are cross-sectional views sequentially showing steps (E) to (G) of the conventional example.
[Explanation of symbols]
1 ... tape carrier, 2 ... base film, 4 ... lead,
5 ... bump, 8 ... semiconductor chip, 9 ... sealing resin,
10 ... reinforcing plate, 12 ... cover plate,
17 ... Bond stage, 18 ... Clamper,
19 ... bonding tool, 23 ... paste adhesive.

Claims

A plurality of leads are formed on a base film made of an insulating material,
Bonding one end of each lead to the electrode of the semiconductor chip, forming the external connection electrode on the other end,
A reinforcing plate surrounding the semiconductor chip is provided on the base film ,
On the back surface of the semiconductor chip, a cover plate bonded to the reinforcing plate is provided,
In a method for manufacturing a semiconductor device in which at least the surface of the semiconductor chip and its peripheral region are resin-sealed,
After previously adhering the semiconductor chip to the cover plate have the row of bonding between the respective leads and the semiconductor chip electrodes,
In the bonding step of each lead and the electrode of the semiconductor chip, the lead and the semiconductor chip are bonded by bonding the lead and the electrode of the semiconductor chip in a state where the reinforcing plate and the cover plate are clamped and pressed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: bonding a reinforcing plate and a cover plate simultaneously with bonding to the electrode .

2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein not only the semiconductor chip but also the reinforcing plate is bonded on the cover plate, and then bonding between each lead and the electrode of the semiconductor chip is performed.

2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a cover plate integrated with a reinforcing plate is used.

2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a paste adhesive is used for bonding the semiconductor chip and the cover plate.