JPH0312467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は樹脂封止型半導体装置およびその製造
方法に係り、特に紫外線消去型の樹脂封止型EP
−ROMの製造およびその製造方法に関する。

(b) 技術の背景 近時情報処理装置等に於いて、紫外線消去型の
EP−ROM（消去、書き込み可能な半導体記憶装
置）が多く用いられる。

(c) 従来技術と問題点 従来EP−ROMは、第１図に示すようにセラミ
ツク・ケースを用いて構成されていた。

即ち従来はEP−ROMチツプ１がセラミツク・
ケース内に配設され、セラミツク・ケース２上に
ガラス窓３を有する金属蓋（又はセラミツク蓋）
４がろう材（又は低融点ガラス）５によつて気密
に封着された構造となつていた。なお同図に於
て、６はチツプ・ステージ、７は内部配線、８は
外部リード、９はボンデイング・ワイヤ、１０は
ボンデイング・パツド、１１は金・シリコン
（Au−Si）合金、１２はメタライズ部を示してい
る。

しかし従来のEP−ROMは上記のようにセラミ
ツク・ケース２を用いるために製造工程が複雑に
なり、且つ材料費も高価なので製造原価が高くな
るという問題があつた。

又従来の構造に於いてはガラス窓３とEP−
ROMチツプ２の表面との間に空間部を有するた
め、ガラス窓３の内面に静電気等によりごみ、汚
染物質等が被着し、ガラス窓３の透光性が損なわ
れて、長期間使用していると情報の消去が困難に
なつてくるという問題もあつた。

(c) 発明の目的 上記の問題点を解決するものとして、リードフ
レームに搭載したチツプの表面上に紫外線透過材
を接着して樹脂成形した例が、特開昭57−42152
号公報に記載されている。

しかしながら、この例では、紫外線透過材の上
面にテープ材料を付着した状態でモールド型に入
れ、樹脂封止した後、テープ材料を剥がすことで
その上に付着した樹脂を除去している。そのた
め、紫外線透過材の上面が成形された樹脂の上面
より内側に凹んでしまう欠点がある。それに伴
い、凹んだ紫外線封止材の上面にごみが付着し消
去用の紫外線が透過せず、メモリの消去ができな
くなる。またかかる公知例においてはチツプ取付
部とリードは同一平面上に位置するためチツプ取
付部上に載置されているチツプとリード間には段
差が生じ、ボンデイングワイヤはかかる段差間を
介するため水平に接続することは出来ず、ワイヤ
内の応力は均一ではなく特にワイヤとチツプ端子
との接続部に集中応力が生ずるため、モールド材
料が凝固の際その収縮力でワイヤが損傷を受け易
く、かつチツプ取付部とリード間の距離は短いた
めその間に介在するモールド部材は半導体装置が
熱シヨツクを受けた場合クラツクを生ずることに
なる。

本発明は樹脂封止型半導体装置特に紫外線消去
型の樹脂封止型EP−ROMにおいてこれらの問題
点を解決し透光体の上面へのごみ等の付着、チツ
プステージとリード間の樹脂のクラツクの発生及
び封止用樹脂の収縮の際のボンデイングワイヤの
損傷等を防止しうる構造を目的とする。

(e) 発明の構成 即ち本発明は、 チツプステージと、 該チツプステージの周辺であつて、該チツプス
テージより高い位置に設けられた複数のリード
と、該チツプステージ上に搭載されたリード表面
と略同一平面に配置されたチツプと、 該チツプ上のボンデイングパツドと前記リード
とを略水平に接続するボンデイングワイヤと、 該チツプの表面上に固着され、所定の高さを有
する透光体と、 該チツプステージ、チツプ、リードの内側部
分、ボンデイングワイヤ、及び該透光体とを埋め
込むよう設けられた成形樹脂とを有し、 前記透光体の上面が該成形樹脂の外部に露出さ
れ、該成形樹脂の上面と該透光体の上面とが同一
平面になつていることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置であり、さらに、 チツプステージと、該チツプステージの周辺に
設けられた複数のリードとが一体形成されている
リードフレームの、前記チツプステージ上にチツ
プをボンデイングし続いてチツプ上のボンデイン
グパツドとリードの内部方向先端部とをボンデイ
ングワイヤで接続する工程と、 上面と下面を有し所定の高さを有する透光体の
該下面を該チツプの表面上に接着する工程と、 該透光体とチツプとを搭載したリードフレーム
を、モールド上型が該透光体の上面に接し、直接
透光体を押し下げることにより該チツプステージ
が押し下げられ、チツプ表面とリード表面とが略
同一平面となり、ボンデイングワイヤも略水平と
なる様にして、モールド型に搭載して、樹脂成形
を行う工程とを有し、 前記透光体の上面か該成形樹脂の外部に露出さ
れ、該成形樹脂の上面と該透光体の上面とが同一
平面になる様形成されることを特徴とする樹脂封
止型半導体装置の製造方法である。

上記の構造または製造方法のため、透光体の上
面と成形樹脂の上面とが同一平面上に形成され、
透光体の上面にごみが付着することはなくなる。
また一般に樹脂成形のあと、樹脂は収縮するが透
光体として特に紫外線の透過特性のよい石英ガラ
スを使用する場合、透光体は殆ど収縮せず、さら
にかかる透光体とかチツプの如き熱伝導性の小な
る部分の周囲の樹脂は凝固は緩やかであるが、分
子間の結合は強固となり、一方リード等熱伝導性
のよい部分の周囲の樹脂は、凝固は速いが分子間
結合は弱くなつており、従つてとくに透光体とし
て石英ガラスを使用し、しかもその占める体積が
大となつている場合成形樹脂内での残留応力は極
めて不均一となつており、このような状態で熱シ
ヨツク（例えば−50〜＋150℃の範囲）による熱
ストレスが生ずると樹脂内にクラツクを生じ易
く、特にチツプステージとリード間の樹脂にクラ
ツクが生じ耐湿性低下の原因となる。

しかしながら本発明では、リードはチツプステ
ージより高い位置となつているので、同一平面に
ある場合よりチツプステージとリード間の距離が
大となり、熱シヨツクを受けた場合でもクラツク
を生ずることは少なく、十分な耐湿性を維持する
ことが可能となる。

さらにチツプステージとリード間に高さの差が
あることは、チツプステージ上に載置されている
チツプの電極としてのボンデイングパツド面とリ
ード面とは略水平となり、またボンデイングワイ
ヤの接続部での集中応力も避けられ樹脂の収縮力
によるワイヤの損傷は著るしく減少される。

(f) 発明の実施例 以下本発明を一実施例について、第２図に示す
樹脂封止完成体の上面図イ及びＡ−A′矢視断面
図ロ、第３図に示す組立完成体の上面図イ及びＡ
−A′矢視断面図ロを用いて詳細に説明する。

本発明を適用した樹脂封止型EP−ROMは、例
えは第２図イ及びロに示すように、金属製のチツ
プ・ステージ２１上にEP−ROMチツプ２２が金
（Au）・シリコン（Si）等の合金層２３によりろ
う付け搭載されており、該EP−ROMチツプ２２
のボンデイング・パツド２４と金属リード２５と
の間は通常のワイヤ・ボンデイング手段により
Auあるいはアルミニウム（Al）等のボンデイン
グワイヤ即ち細線２６により接続されている。

そして、EP−ROMチツプ２２の少なくともセ
ル領域２７、即ち通常積層ゲートMOSトランジ
スタ等からなる複数のメモリセル・トランジスタ
とそれ等を接続する回路配線の形成された領域上
に、石英ガラス等からなる紫外線の透光体２８
が、固着されている。

そして上記構造を有する組立完成体が、トラン
スフアーモールド等の手段によりエポキシ樹脂或
いはシリコン樹脂等からなる樹脂ケース３０中に
前記透光体２８の上面が成形樹脂の上面と同一平
面となるように露出し、且つ通常通り金属リード
２５が外部に導出された状態で埋込まれるように
して構成されている。

次に上記樹脂封止型EP−ROMの形成方法を述
べる。

第３図は本発明の構造を有するEP−ROMの樹
脂モールドを行う前の状態、即ち組立完成体の上
面構造イ及びＡ−A′断面構造ロを示したもので
ある。

該EP−ROMを形成するには、コバール材等か
らなりチツプ・ステージ及びワイヤ・ボンデイン
グ領域等に例えばAuめつきが施された通常のリ
ード・フレームLFのチツプ・ステージ２１上に、
通常のダイ・ボンデイング手段によりEP−ROM
チツプ２２をボンデイングする。図中２３はこの
際形成されたAuSi合金層を示す。

次いで通常のワイヤ・ボンデイング手段により
EP−ROMチツプ２２のボンデイング・パツド２
４とリード・フレームLFに於けるリード２５の
内部方向先端部とをAu或いはAl等の細線２６で
接続する。

次いで該EP−ROMチツプ２２の少なくともメ
モリセル領域２７を覆う所定の大きさを有し、紫
外線をよく透過する例えば石英ガラス等の透光体
２８を、メモリセル領域上に接着剤２９で接着す
るが、この場合透光体の高さは、モールド成形に
際しモールド上型が直接に透光体上面に接し、モ
ールド上型が透光体２８及びROMチツプ２２を
介してチツプステージ２１を押し下げ、チツプ表
面とリード表面とが略同一平面となり、ボンデイ
ングワイヤも略水平となるように選ばれている。
なお上記接着材としては、電導性を有する不純物
や活性不純物を含まないこと、200（℃）以上の耐
熱性を有すること、熱硬化性であること、高い透
明度を有すること、塗布が容易であること、モー
ルド時にガスを発生しないこと等が必要な条件で
あり、この様な接着材は低粘度のエポキシ樹脂及
びシリコーン樹脂から選ぶことができる。又接着
材２９の厚さは可能な限り薄い方が良い。

次いで180（℃）以上の温度で接着材２９をキユ
アーしてチツプ２２上に透光体２８を固着させ
る。

次いで上記組立完成体が形成されたリード・フ
レームFLを従来のモールド型に搭載し、従来と
同様エポキシ等のモールド樹脂を用い150−180
（℃）程度の温度で樹脂成形を行い、次いで150−
180（℃）程度の温度でモールド樹脂のキユアーを
行つて、第２図に示すように前記の組立完成体を
有する所望の領域を樹脂ケース３０中に埋込む。

なおこの際前述したように樹脂ケース３０の上
面には透光体２８の上面が表出する。又透光体２
８の上面にはモールド樹脂のばりが薄く被着する
場合もある。この場合例えばサンド・プラスト等
の方法により透光体２８上面の樹脂ばりを完全に
除去する。この際透光体２８の上面にきずがつく
こともあるが、このきずは紫外線の透過線に大き
な影響を与えない。

次いで通常通りリード切断、リード折曲げ、外
装めつき等を行つて第２図に示すような樹脂封止
型EP−ROMを形成する。

(g) 発明の効果 以上説明したように本発明によれば紫外線消去
型のEP−ROMを量産性に優れ、且つ材料費の安
い樹脂封止構造で形成することができる。従つて
EP−ROMを安価に提供することができる。

又本発明によれば紫外線消去型EP−ROMの透
光窓とメモリセル領域の間に中空部が存在しない
ので、長時間使用しても透光窓の内面が汚染され
ることがない。従つてEP−ROMの信頼性が向上
する。

さらに、本発明によれば、透光体の上面が成形
樹脂の上面と同一面に形成されるので、透光体の
上面にごみが付着することはない。そして、本発
明の製造方法によれば、リードフレームの弾力性
を利用して透光体の上面がモールド上型で押し下
げるようにしているので、透光体の上面に樹脂が
付着することはほとんどなく、またチツプステー
ジとリード間に介在する樹脂は半導体装置の熱シ
ヨツクによる場合でもクラツクを生せず、チツプ
とリード間のボンデイングワイヤも樹脂の収縮力
によつて損傷を受けることは少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のEP−ROMの断面図、第２図は
本発明のEP−ROMに於ける樹脂封止完成体の上
面図イ及びＡ−A′矢視断面図ロ、第３図は本発
明のEP−ROMに於ける組立完成体の上面図イ及
びＡ−A′矢視断面図ロである。 図面に於て、２１はチツプ・ステージ、２２は
EP−ROMチツプ、２３は合金層、２４はボンデ
イング・パツド、２５は金属リード、２６は細
線、２７は領域、２８は透光体、２９は接着材、
３０は樹脂ケース、LFはリード・フレームを示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チツプステージと、 該チツプステージの周辺であつて、該チツプス
   テージより高い位置に設けられた複数のリード
   と、 該チツプステージ上に搭載され、リード表面と
   略同一平面に配置されたチツプと、 該チツプ上のボンデイングパツドと前記リード
   とを略水平に接続するボンデイングワイヤと、 該チツプの表面上に固着され、所定の高さを有
   する透光体と、 該チツプステージ、チツプ、リードの内側部
   分、ボンデイングワイヤ、及び該透光体とを埋め
   込むよう設けられた成形樹脂とを有し、 前記透光体の上面が該成形樹脂の外部に露出さ
   れ、該成形樹脂の上面と該透光体の上面とが同一
   平面になつていることを特徴とする樹脂封止型半
   導体装置。 ２ チツプステージと、該チツプステージの周辺
   に設けられた複数のリードとが一体形成されてな
   るリードフレームの、前記チツプステージ上にチ
   ツプをボンデイングし、続いてチツプ上のボンデ
   イングパツドとリードの内部方向先端部とをボン
   デイングワイヤで接続する工程と 上面と下面を有し所定の高さを有する透光体の
   該下面を該チツプの表面上に接着する工程と、 該透光体とチツプとを搭載したリードフレーム
   を、モールド上型が該透光体の上面に接し、直接
   透光体を押し下げることにより該チツプステージ
   が押し下げられ、チツプ表面とリード表面とが略
   同一平面となり、ボンデイングワイヤも略水平と
   なる様にして、モールド型に搭載して、樹脂成形
   を行う工程とを有し、 前記透光体の上面が該成形樹脂の外部に露出さ
   れ、該成形樹脂の上面と該透光体の上面とが同一
   平面になる様形成されることを特徴とする樹脂封
   止型半導体装置の製造方法。