特許 6661565 半導体装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6661565

(24)【登録日】2020年2月14日

(45)【発行日】2020年3月11日

(54)【発明の名称】半導体装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/50 20060101AFI20200227BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20200227BHJP

   H01L 25/04 20140101ALI20200227BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20200227BHJP

   H01L 23/48 20060101ALI20200227BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/50 W

   H01L23/36 Z

   H01L23/50 B

   H01L23/50 R

   H01L25/04 Z

   H01L23/48 G

   H01L23/48 S

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-54915(P2017-54915)

(22)【出願日】2017年3月21日

(65)【公開番号】特開2018-157162(P2018-157162A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2018年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】柴田 豊和

【審査官】 豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３４５９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１５５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０２９３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１９３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３１６５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２３／２９

２３／３４ −２３／３６

２３／３７３−２３／４２７

２３／４４

２３／４６７−２３／４８

２３／５０

２５／００ −２５／０７

２５／１０ −２５／１１

２５／１６ −２５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ダイパッドと、
モールド成形された樹脂の内部に配置された第１インナーリードと、
第２ダイパッドと、
前記樹脂の内部に配置された第２インナーリードと、
前記樹脂の外部に配置されたアウターリードと、前記樹脂の内部に配置されるインナーリードとを有する複数のリードと、
前記樹脂の内部に配置される第３インナーリードとを具備し、
前記第１インナーリードの一部及び前記第２インナーリードの一部は、互いに貼り合わされて電気的に接続され、
前記第１ダイパッドに搭載された第１半導体チップは、前記第１インナーリード及び前記第２インナーリードを介して、前記第２ダイパッドに搭載された第２半導体チップに電気的に接続され、
前記貼り合わされた前記第１インナーリード及び前記第２インナーリードの一端の端面は、前記樹脂の側面に露出しており、
前記リードの前記インナーリードの一部及び前記第３インナーリードの一部は、互いに貼り合わされて電気的に接続され、
前記第１半導体チップは、前記リード及び前記第３インナーリードを介して、前記第２半導体チップに電気的に接続され、
前記第３インナーリードの一端の端面は、前記モールド成形された樹脂の側面に露出している、
半導体装置。

【請求項2】

前記第１インナーリード及び前記第２インナーリードは、前記複数のリードの前記インナーリードの間に配置される、請求項１記載の半導体装置。

【請求項3】

前記第２ダイパッドの前記第２半導体チップが搭載された面とは異なる面は、前記樹脂の表面に露出している、請求項１記載の半導体装置。

【請求項4】

前記第２ダイパッドの前記第２半導体チップが搭載された面とは異なる面は、前記第２半導体チップで発生した熱を放熱するための部材に接触している、請求項３記載の半導体装置。

【請求項5】

第１ダイパッドと、第１インナーリードと、前記第１インナーリードから伸びる第１タイバーとを有する第１リードの前記第１ダイパッドに第１半導体チップを搭載し、
第２ダイパッドと、第２インナーリードと、前記第２インナーリードから伸びる第２タイバーとを有する第２リードの前記第２ダイパッドに第２半導体チップを搭載し、
前記第１インナーリードと、前記第２インナーリードとを、前記第１半導体チップと前記第２半導体チップとが所定間隔で互いに対向するように貼り合わせ、
前記第１ダイパッド、前記第２ダイパッド、前記第１インナーリード、前記第２インナーリード、前記第１半導体チップ、及び前記第２半導体チップを樹脂で覆い、
前記樹脂で覆われた前記第１インナーリードから前記第１タイバーを切断し、前記樹脂で覆われた前記第２インナーリードから前記第２タイバーを切断する、
半導体装置の製造方法。

【請求項6】

前記第１リードを有する第１フレームはさらに、前記第１半導体チップに電気的に接続された第３インナーリードと前記第３インナーリードから伸びるアウターリードとを有し、
前記第２リードを有する第２フレームはさらに、前記第２半導体チップに電気的に接続された第４インナーリードと前記第４インナーリードから伸びる第３タイバーとを有し、
前記第１タイバー及び前記第２タイバーを切断することは、前記第３タイバーを切断することとともに行なわれる、請求項５記載の半導体装置の製造方法。

【請求項7】

前記第１インナーリードと前記第２インナーリードとを貼り合わせることは、前記第１インナーリード及び前記第２インナーリードに形成された位置合わせ用の凹部又は凸部を使用して行なわれる、請求項５記載の半導体装置の製造方法。

【請求項8】

前記第１インナーリードと前記第２インナーリードとを貼り合わせることは、前記第３インナーリード及び前記第４インナーリードに形成された位置合わせ用の凹部又は凸部を使用して行なわれる、請求項６記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）では、パッケージサイズを小さくするために、複数の半導体チップを１つのパッケージに収める場合が多い。このような場合、半導体チップを積層することが多いが、半導体チップを積層しない構造のパッケージも知られている。

【0003】

半導体チップを積層しない構造のパッケージの場合、各チップ毎にアウターリードを有するパッケージや、各チップに対して共通のアウターリードを有するパッケージが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−３５００１１号公報

【特許文献2】特開平９−１２９８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のパッケージの半導体チップ間で信号のやりとりを行なう場合、アウターリードを形成する領域が必要となり、結果として、半導体装置のパッケージのサイズが大きくなってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態によれば、半導体装置は、第１ダイパッドと、モールド成形された樹脂の内部に配置された第１インナーリードと、第２ダイパッドと、樹脂の内部に配置された第２インナーリードと、樹脂の外部に配置されたアウターリードと、樹脂の内部に配置されるインナーリードとを有する複数のリードと、樹脂の内部に配置される第３インナーリードとを具備する。第１インナーリードの一部及び第２インナーリードの一部は、互いに貼り合わされて電気的に接続され、第１ダイパッドに搭載された第１半導体チップは、第１インナーリード及び第２インナーリードを介して、第２ダイパッドに搭載された第２半導体チップに電気的に接続される。貼り合わされた第１インナーリード及び第２インナーリードの一端の端面は、樹脂の側面に露出している。リードのインナーリードの一部及び第３インナーリードの一部は、互いに貼り合わされて電気的に接続され、第１半導体チップは、リード及び第３インナーリードを介して、第２半導体チップに電気的に接続され、第３インナーリードの一端の端面は、モールド成形された樹脂の側面に露出している。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の半導体装置のリード２−１、２−２とインナーリード３−１−２、３−２−２との関係を示す半導体装置Ｄの部分断面図である。

【図2】チップ間通信のためのインナーリード１２−１−２、１２−２−２とインナーリード１３−１−２、１３−２−２との関係を示す半導体装置Ｄの部分断面図である。

【図3】リード２−１、インナーリード３−１−２と、チップ間通信に使用されるインナーリード１２−１−２、１３−１−２との位置関係を説明するための上面図である。

【図4】実施形態のアウターリード２−１−１の位置関係を説明するための半導体装置Ｄのモールド形成された樹脂２２の側面の一部を示す図である。

【図5】インナーリード３−１−２（上側フレーム）に形成された凹凸部を示す図である。

【図6】インナーリード２−１−２（下側フレーム）に形成された凹凸部を示す図である。

【図7】インナーリード３−１−２とインナーリード２−１−２とが貼り合わされた状態を示す図である。

【図8】インナーリード２−１−２、２−２−２が上下方向に変化している形態を示す図である。

【図9】インナーリード１２−１−２、１２−２−２が上下方向に変化している形態を示す図である。

【図10】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図11】第１ダイパッド２−３に第１半導体チップＣ−１を搭載した１枚目のリードフレームＬ１を示す図である。

【図12】第２ダイパッド３−３に第２半導体チップＣ−２を搭載した２枚目のリードフレームＬ２を示す図である。

【図13】２枚目のリードフレームＬ２を１枚目のリードフレームＬ１に貼り合わせた状態を示す図である。

【図14】リードフレームＬ１の一例を説明するための図である。

【図15】リードフレームＬ２の一例を説明するための図である。

【図16】モールド形成された樹脂２２で固められたリードフレームＬ１、Ｌ２を示す図である。

【図17】２枚目のリードフレームＬ２のタイバー３−１−１、３−２−１を金型により切断した状態を示す図である。

【図18】リードフレームＬ１、Ｌ２のタイバーが金型により切断されたチップ間通信に使用されるリード１２−１、１２−２、１３−１、１３−２を示す図である。

【図19】半導体装置Ｄがプリント回路板１に取り付けられた状態を示す図である。

【図20】半導体装置Ｄがプリント回路板１に取り付けられた状態を示す図である。

【図21】１枚目のリードフレームＬ１の一部を示す図である。

【図22】２枚目のリードフレームＬ２の一部を示す図である。

【図23】図２１に示したリードフレームＬ１と図２２に示したリードフレームＬ２とを貼り合わせた状態を説明するための図である。

【図24】タイバー３−２−１、１２−２−１、１３−２−１が切断されたインナーリード３−２−２、１２−２−２、１３−２−２の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

【0009】

１ 構成
図１は、アウターリード２−１−１、２−２−１を有するリード２−１、２−２と、アウターリードを有さないインナーリード３−１−２、３−２−２との関係を示す半導体装置Ｄの部分断面図である。図２は、チップ間通信のためのインナーリード１２−１−２、１２−２−２とインナーリード１３−１−２、１３−２−２との関係を示す半導体装置Ｄの部分断面図である。

【0010】

図１におけるリード３−１はインナーリード３−１−２と、インナーリード３−１−２に続くタイバー（図示せず）とを有するが、タイバーの部分は後述する半導体装置Ｄの製造時に切断される。リード３−２も同様である。図２におけるリード１２−１はインナーリード１２−１−２と、インナーリード１２−１−２に続くタイバー（図示せず）とを有するが、タイバーの部分は後述する半導体装置Ｄの製造時に切断される。リード１３−１、１２−２、１３−２も同様である。

【0011】

図１及び図２に示すように、プリント回路板１（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の配線が形成されている面は、ハンダＳにより、モールド成形された樹脂２２から露出された第１ダイパッド２−３の下面に固定されている。

【0012】

第１ダイパッド２−３の上面には、第１半導体チップＣ−１が搭載されている。これにより、第１半導体チップＣ−１で発生した熱は、第１ダイパッド２−３を介してプリント回路板１に逃がされる。

【0013】

図１に示すように、第１半導体チップＣ−１の第１入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード２−１のインナーリード２−１−２に電気的に接続されている。

【0014】

実施形態では、リードのうち、モールド成形された樹脂２２に覆われているものを「インナーリード」、樹脂２２で覆われていないものを「アウターリード」と呼ぶ。また、樹脂２２で覆われていないものうち、半導体装置Ｄの製造時に、インナーリードから切断されるものを「タイバー」と呼ぶ。

【0015】

リード２−１は、インナーリード２−１−２と、インナーリード２−１−２に続くアウターリード２−１−１とを有する。

【0016】

リード２−１のインナーリード２−１−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びるように形成される。インナーリード２−１−２の上部には、インナーリード３−１−２が設けられる。

【0017】

インナーリード２−１−２のインナーリード３−１−２との接触部の上面は、インナーリード３−１−２が貼り合わされることにより、インナーリード３−１−２の接触部の下面と接触し、電気的に接続される。

【0018】

インナーリード２−１−２に続くアウターリード２−１−１は、プリント回路板１の対応する配線に接続されるように、右斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続くプリント回路板１上で水平方向に伸びる水平部とを有する。このアウターリード２−１−１の水平部は、ハンダＳにより、プリント回路板１に形成された配線に接続されている。

【0019】

また、第１半導体チップＣ−１の第２入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード２−２のインナーリード２−２−２に電気的に接続されている。

【0020】

リード２−２は、インナーリード２−２−２と、インナーリード２−２−２に続くアウターリード２−２−１とを有する。

【0021】

リード２−２のインナーリード２−２−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びるように形成される。インナーリード２−２−２の上部には、インナーリード３−２−２が設けられる。

【0022】

インナーリード２−２−２のインナーリード３−２−２との接触部の上面は、インナーリード３−２−２が貼り合わされることにより、インナーリード３−２−２の接触部の下面と接触し、電気的に接続される。

【0023】

インナーリード２−２−２に続くアウターリード２−２−１は、プリント回路板１の対応する配線に接続されるように、左斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続くプリント回路板１上で水平方向に伸びる水平部とを有する。このアウターリード２−２−１の水平部は、ハンダＳにより、プリント回路板１に形成された配線に接続されている。

【0024】

第１半導体チップＣ−１の上方には、所定間隔の樹脂２２を介して、第２ダイパッド３−３の上面に搭載された第２半導体チップＣ−２が樹脂２２内に設けられている。第２ダイパッド３−３の下面（第２半導体チップＣ−２が搭載された面とは異なる面）は、モールド成形された樹脂２２の上面から露出するように配置される。

【0025】

第２ダイパッド３−３の下面には、ヒートシンク４が設けられる。これにより、第２半導体チップＣ−２で発生した熱は、第２ダイパッド３−３を介してヒートシンク４により逃がされる。

【0026】

第２半導体チップＣ−２の第１入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりインナーリード３−１−２に電気的に接続される。

【0027】

インナーリード３−１−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード２−１−２の接触部の上面に向けて斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード２−１−２の接触部の上面に接触し、水平方向に形成された接触部と、この接触部に続いて、水平方向であり、且つインナーリード１３−１−２と離れる斜め方向（図１の紙面の手前斜め方向又は図１の紙面の奥行斜め方向）に伸びる水平部とを有する。

【0028】

インナーリード３−１−２の接触部の下面は、インナーリード２−１−２の接触部の上面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード３−１−２の水平部の一端の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0029】

第２半導体チップＣ−２の第２入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりインナーリード３−２−２に電気的に接続される。

【0030】

インナーリード３−２−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード２−２−２の接触部の上面に向けて斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード２−２−２の接触部の上面に接触し、水平方向に形成された接触部と、この接触部に続いて、水平方向であり、且つインナーリード１３−２−２と離れる斜め方向（図１の紙面の手前斜め方向又は図１の紙面の奥行斜め方向）に伸びる水平部とを有する。

【0031】

インナーリード３−２−２の接触部の下面は、インナーリード２−２−２の接触部の上面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード３−２−２の水平部の一端の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0032】

図１に示したリード２−１、インナーリード３−１−２には、例えば、第１半導体チップＣ−１及び第２半導体チップＣ−２の第１入出力に供給される半導体装置Ｄの外部からの電源や信号が供給される。リード２−２、インナーリード３−２−２には、例えば、第１半導体チップＣ−１又は第２半導体チップＣ−２の第２入出力から半導体装置Ｄの外部への信号などが供給される。

【0033】

なお、リード２−１、２−２、インナーリード３−１−２、３−２−２は、第１半導体チップＣ−１と第２半導体チップＣ−２との間の信号の伝送のために使用されても良い。

【0034】

図２は、チップ間通信のためのインナーリード１２−１−２、１２−２−２とインナーリード１３−１−２、１３−２−２との関係を示す部分断面図である。

【0035】

同図に示すように、第１半導体チップＣ−１の第３入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード１２−１のインナーリード１２−１−２に電気的に接続されている。

【0036】

リード１２−１は、半導体装置Ｄを製造する際にタイバーが切断されたインナーリード１２−１−２のみを有し、樹脂２２内において水平方向に伸びるように形成される。インナーリード１２−１−２の上部には、リード１３−１のインナーリード１３−１−２が設けられる。

【0037】

インナーリード１２−１−２は接触部を有し、接触部の上面は、リード１３−１が貼り合わされることにより、リード１３−１のインナーリード１３−１−２の接触部の下面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード１２−１−２の接触部の一端の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0038】

第１半導体チップＣ−１の第４入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード１２−２のインナーリード１２−２−２に電気的に接続されている。

【0039】

リード１２−２は、半導体装置Ｄを製造する際にタイバーが切断されたインナーリード１２−２−２のみを有し、樹脂２２内において水平方向に伸びるように形成される。インナーリード１２−２−２の上部には、リード１３−２のインナーリード１３−２−２が設けられる。

【0040】

インナーリード１２−２−２接触部は接触部を有し、接触部の上面は、リード１３−２が貼り合わされることにより、リード１３−２のインナーリード１３−２−２の接触部の下面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード１２−２−２の接触部の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0041】

第２半導体チップＣ−２の第３入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード１３−１のインナーリード１３−１−２に電気的に接続される。

【0042】

インナーリード１３−１−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード１２−１−２の接触部の上面に向けて右斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続いて水平方向に伸びる水平部とを有する。

【0043】

インナーリード１３−１−２は接触部を有し、接触部の下面は、インナーリード１２−１−２の接触部の上面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード１３−１−２の接触部の一端の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0044】

第２半導体チップＣ−２の第４入出力（図示せず）は、ワイヤ２１によりリード１３−２のインナーリード１３−２−２に電気的に接続される。

【0045】

インナーリード１３−２−２は、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード１２−２−２の接触部の上面に向けて左斜め下方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続いて水平方向に伸びる水平部とを有する。

【0046】

インナーリード１３−２−２は接触部を有し、接触部の下面は、インナーリード１２−２−２の接触部の上面と接触し、電気的に接続される。また、インナーリード１３−２−２の接触部の一端の端面は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0047】

図２に示したインナーリード１２−１−２、１２−２−２、１３−１−２、１３−２−２は、第１半導体チップＣ−１と第２半導体チップＣ−２との間の信号の伝送のために使用される。

【0048】

例えば、インナーリード１２−１−２、１３−１−２には、第１半導体チップＣ−１の第３入出力から第２半導体チップＣ−２の第３入出力への信号が供給される。また、インナーリード１２−２−２、１３−２−２には、第２半導体チップＣ−２の第４入出力から第１半導体チップＣ−１の第４入出力への信号が供給される。

【0049】

図３は、リード２−１、インナーリード３−１−２と、チップ間通信に使用されるインナーリード１２−１−２、１３−１−２との位置関係を説明するための上面図である。

【0050】

同図に示すように、チップ間通信に使用されるインナーリード１２−１−２は、隣り合うインナーリード２−１−２間に配置される。チップ間通信に使用されるインナーリード１３−１−２は、隣り合うインナーリード３−１−２間に配置される。インナーリード１２−１−２、１３−１−２の一端の端面は、モールド成形された樹脂２２の側面に露出している。

【0051】

リード２−１のインナーリード２−１−２の接触部ｔに接触するインナーリード３−１−２の一端の側面もモールド成形された樹脂２２の側面に露出している。

【0052】

図４は、実施形態のアウターリード２−１−１の位置関係を説明するための半導体装置Ｄのモールド形成された樹脂２２の側面の一部を示す図である。

【0053】

同図に示すように、第１半導体チップＣ−１と第２半導体チップＣ−２との間の信号の伝送のために使用されるインナーリード１２−１−２及びインナーリード１３−１−２は、モールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0054】

これらインナーリード１２−１−２及びインナーリード１３−１−２のモールド領域２２の水平方向における両側には、リード２−１のアウターリード２−１−１及び他のアウターリード２−１−１が配置されている。

【0055】

アウターリード２−１−１及び他のアウターリード２−１−１の近傍には、それぞれインナーリード３−１−２及び他のインナーリード３−１−２がモールド形成された樹脂２２の側面に露出している。

【0056】

これにより、第１半導体チップＣ−１及び第２半導体チップＣ−２の間の信号は、インナーリード１２−１−２及びインナーリード１３−１−２により外部から観測することができる。また、アウターリード２−１−１を流れる信号は、インナーリード３−１−２により外部から観測することができる。

【0057】

リード３−１、３−２、１３−１、１３−２と、リード２−１、２−２、１２−１、１２−２とは、製造工程において貼り合わされるものである。実施形態では、これらリード３−１、３−２、１３−１、１３−２と、リード２−１、２−２、１２−１、１２−２の貼り合わせの精度を高くするために、インナーリード３−１−２、３−２−２、１３−１−２、１３−２−２と、インナーリード２−１−２、２−２−２、１２−１−２、１２−２−２の接触部ｔには、凹凸部（例えば、くぼみや溝）が形成されている。

【0058】

例えば、図５及び図６に示すように、インナーリード３−１−２（上側フレーム）及びインナーリード２−１−２（下側フレーム）に凹凸部を設ける。図７は、インナーリード３−１−２とインナーリード２−１−２とが貼り合わされた状態を示す図である。

【0059】

実施形態では、１枚のリードフレームに形成されるインナーリード２−１−２、２−２−２、１２−１−２、１２−２−２に形成された凹部を、他の１枚のリードフレームのインナーリード３−１−２、３−２−２、１３−１−２、１３−２−２に形成された凸部に貼り合わせることにより、２枚のリードフレームの貼り合わせ精度を高くすることができる。

【0060】

なお、凹凸部を設ける位置については、接触部ｔに限られるものではない。また、凹凸部の数についても任意の数を設けることが可能である。

【0061】

また、図１及び図２においては、インナーリード２−１−２、２−２−２及びインナーリード１２−１−２、１２−２−２が、水平方向に伸びる形状について説明したが、このような形状に限るものではない。

【0062】

図８は、インナーリード２−１−２、２−２−２が上下方向に変化している形態を示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0063】

同図に示すように、リード２−１のインナーリード２−１−２は、第１半導体チップＣ−１の第１入出力（図示せず）に、ワイヤ２１により電気的に接続されている。

【0064】

インナーリード２−１−２は、第１半導体チップＣ−１の第１入出力に接続され、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード３−１−２の接触部の下面に向けて、斜め上方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード３−１−２の接触部の下面に接触し、水平方向に形成された接触部とを有する。

【0065】

インナーリード２−２−２は、第１半導体チップＣ−１の第２入出力に接続され、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード３−２−２の接触部の下面に向けて、斜め上方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード３−２−２の接触部の下面に接触し、水平方向に形成された接触部とを有する。

【0066】

図９は、インナーリード１２−１−２、１２−２−２が上下方向に変化している形態を示す図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0067】

同図に示すように、リード１２−１のインナーリード１２−１−２は、第１半導体チップＣ−１の第３入出力（図示せず）に、ワイヤ２１により電気的に接続されている。

【0068】

インナーリード１２−１−２は、第１半導体チップＣ−１の第３入出力に接続され、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード１３−１−２の接触部の下面に向けて、右斜め上方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード１３−１−２の接触部の下面に接触し、水平方向に形成された接触部とを有する。

【0069】

インナーリード１２−２−２は、第１半導体チップＣ−１の第４入出力に接続され、樹脂２２内において水平方向に伸びる水平部と、この水平部に続いて、インナーリード１３−２−２の接触部の下面に向けて、左斜め上方向に伸びる傾斜部と、この傾斜部に続き、インナーリード１３−２−２の接触部の下面に接触し、水平方向に形成された接触部とを有する。

【0070】

２ 半導体装置の製造方法
以下、実施形態に係る半導体装置の半導体製造装置による半導体製造方法について説明する。

【0071】

図１０は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【0072】

まず、１枚目のリードフレームＬ１の第１ダイパッド２−３と、２枚目のリードフレームＬ２の第２ダイパッド３−３にそれぞれ第１半導体チップＣ−１、第２半導体チップＣ−２を搭載する（図１０のＳ１及び図１１及び図１２）。

【0073】

なお、図１１では、１枚目のリードフレームＬ１に形成されるリード２−１、２−２、第１ダイパッド２−３のみしか説明を簡単にするために示していないが、リード１２−１、１２−２及びその他のリードもリードフレームＬ１に形成されている。図１１において、リード２−１の２−１−２はインナーリード、２−１−１はアウターリード、リード２−２の２−２−２はインナーリード、２−２−１はアウターリードを示している。

【0074】

同様に、図１２では、２枚目のリードフレームＬ２に形成されるタイバー３−１−１、３−２−１をそれぞれ有するインナーリード３−１−２、３−２−２、第２ダイパッド３−３のみしか説明を簡単にするために示していないが、リード１３−１、１３−２及びその他のリードフレームもリードフレームＬ２に形成されている。

【0075】

図１４は、リードフレームＬ１の一例を説明するための図である。

【0076】

同図に示すように、リードフレームＬ１は、長方形形状であり、リードフレームＬ１の枠ｆ１には、第１半導体チップＣ−１を搭載する複数の第１ダイパッド２−３が形成されている。また、第１ダイパッド２−３に搭載される第１半導体チップＣ−１の対応する入出力に接続されるリード２−１、１２−１を含む複数のリードが形成されている。

【0077】

図１５は、リードフレームＬ２の一例を説明するための図である。

【0078】

同図に示すように、リードフレームＬ２は、長方形形状であり、リードフレームＬ２の枠ｆ２には、第２半導体チップＣ−２を搭載する複数の第２ダイパッド３−３が形成されている。また、第２ダイパッド３−３に搭載される第２半導体チップＣ−２の対応する入出力に接続されるインナーリード３−１−２、１３−１−２を含む複数のリードが形成されている。

【0079】

次に、２枚目のリードフレームＬ２を裏返して、２枚目のリードフレームＬ２を１枚目のリードフレームＬ１に第１半導体チップＣ−１と第２半導体チップＣ−２とが所定間隔で互いに対向するように貼り合わせる（図１０のＳ２：図１３）。

【0080】

リードフレームＬ１、Ｌ２の貼り合わせの位置合わせは、図５乃至図７に示したように、接触部ｔに設けられた凹部を凸部に合わせるようにして行なわれる。これにより、リードフレームＬ１、Ｌ２の貼り合わせ精度を高くできる。

【0081】

次に、モールド形成により樹脂２２を固める（図１０のＳ３：図１６）。すなわち、第１半導体チップＣ−１、第２半導体チップＣ−２、第１ダイパッド２−３、第２ダイパッド３−３、リードフレームＬ１、Ｌ２のインナーリード（２−１−２、３−１−２、２−２−２、３−２−２、１２−１−２、１３−１−２、１２−２−２、１３−２−２）などを樹脂２２により固める。

【0082】

この際、第１ダイパッド２−３及び第２ダイパッド３−３の下面が樹脂２２から露出されるように樹脂２２を固めるが、樹脂を固めた後に、研磨により、第１ダイパッド２−３及び第２ダイパッド３−３の下面を露出させても良い。

【0083】

次に、リードフレームＬ１、Ｌ２のチップ間通信に使用される１枚目のリードフレームＬ１のリード１２−１、１２−２のタイバー１２−１−１、１２−２−１及び２枚目のリードフレームＬ２のリード１３−１、１３−２のタイバー１３−１−１、１３−２−１及びリード３−１、３−２のタイバー３−１−１、３−２−１を金型により切断する（図１０のＳ４：図１７及び図１８）
この際、リード１２−１、１２−２、１３−１、１３−２のタイバー１２−１−１、１２−２−１、１３−１−１、１３−２−１の切断は、リード３−１、３−２のタイバー３−１−１、３−２−１の切断とともに行なわれる。

【0084】

その後、半導体装置Ｄは、プリント回路板１にハンダＳにより取り付けられる（図１０のＳ５：図１９及び図２０）。この際、半導体装置Ｄのアウターリード２−１−１及び２−２−１は、プリント回路板１の対応する配線にハンダＳにより接続される（図示せず）。また、第１半導体チップＣ−１の下面もハンダＳによりプリント回路板１に固定される（図１９及び図２０）。

【0085】

次に、第２半導体チップＣ−２の第２ダイパッド３−３の樹脂２２から露出した底面にヒートシンク４が取り付けられる（図１０のＳ６：図１及び図２）。

【0086】

次に、半導体装置Ｄのリードフレームの貼り合わせについて説明する。ここでは、図８及び図９に示したインナーリード２−１−２、２−２−２、１２−１−２、１２−２−２が上下方向に変化している形態について説明する。

【0087】

図２１は、１枚目のリードフレームＬ１の一部を示す図である。リードフレームＬ１のリードフレームＬ１の枠ｆ１には、複数のリード２−２及びチップ間通信に使用されるリード１２−２が設けられている。

【0088】

リード１２−２は、隣り合うリード２−２との間に設けられ、幅ｗ１を有し、水平方向に伸びる第１水平部と、この第１水平部に続き、リードフレームＬ２のリード１３−２の接触部ｔの下面に接触する幅ｗ２を有する接触部ｔと、接触部ｔに続き、幅ｗ２を有し、下斜め方向に伸びる傾斜部と、傾斜部に続き、水平方向に伸びる第２水平部とを有する。

【0089】

リード２−２は、リード１２−２の延伸方向と直交する方向において両側に設けられ、幅ｗ２を有し、水平方向に伸びる第１水平部と、第１水平部に続き、幅ｗ３を有し、水平方向に伸びる第２水平部と、第２水平部に続き、リードフレームＬ２の接触部ｔの下面に接触する幅ｗ２を有する接触部ｔと、接触部ｔに続き、幅ｗ２を有し、下斜め方向に伸びる傾斜部と、傾斜部に続き、水平方向に伸びる第２水平部とを有する。

【0090】

ここで、ｗ１＜ｗ２及びｗ１＜ｗ３の関係がある。これにより、チップ間通信に使用されるインナーリード１２−２−２、１３−２−２の半導体装置Ｄのスペースを節約することができる。

【0091】

図２２は、２枚目のリードフレームＬ２の一部を示す図である。リードフレームＬ２のリードフレームＬ２の枠ｆ２には、複数のタイバー３−２−１及び１３−２−１が設けられている。

【0092】

インナーリード１３−２−２は、隣り合うインナーリード３−２−２との間に設けられ、幅ｗ１を有し、水平方向に伸びる第１水平部と、この第１水平部に続き、リードフレームＬ１のリード１２−２の接触部ｔの上面に接触する幅ｗ２を有する接触部ｔと、接触部ｔに続き、幅ｗ２を有し、上斜め方向に伸びる傾斜部と、傾斜部に続き、水平方向に伸びる第２水平部とを有する。

【0093】

インナーリード３−２−２は、インナーリード１３−２−２の延伸方向と直交する方向において両側に設けられ、幅ｗ１を有し、水平方向に伸びる第１水平部と、第１水平部に続き、幅ｗ１を有し、水平方向且つリード１３−２の接触部ｔへ向かう斜め方向に伸びる第１傾斜部と、第１傾斜部に続き、リードフレームＬ１の接触部ｔの上面に接触する幅ｗ２を有する接触部ｔと、接触部ｔに続き、幅ｗ２を有し、上斜め方向に伸びる第２傾斜部と、第２傾斜部に続き、水平方向に伸びる第２水平部とを有する。

【0094】

図２３は、図２１に示したリードフレームＬ１と図２２に示したリードフレームＬ２とを貼り合わせた状態を説明するための図である。図２４は、モールド形成により樹脂２２が固められた後に、タイバー３−２−１、１２−２−１、１３−２−１が切断されたインナーリード３−２−２、１２−２−２、１３−２−２の状態を示す図である。
３ 効果
実施形態によれば、チップ間通信に使用されるリードについては、不要なアウターリードを削減した分だけパッケージのサイズを小さくすることができる。

【0095】

２枚のリードフレームＬ１、Ｌ２を貼り合わせる構造にすることで第１ダイパッド２−３及び第２ダイパッド３−３をパッケージの両面に露出させることができるため、半導体装置Ｄの両面で放熱経路を確保することができ、チップ間の熱の干渉を抑えることができる。

【0096】

また、２枚のリードフレームＬ１、Ｌ２を貼り合わせる構造にすることで、単にリードフレームを折り曲げて半導体装置を製造するよりも、リードフレームの貼り合わせの精度を向上させることができる。

【0097】

さらに、半導体チップを積層しない構造であるので、半導体チップにかかる局所的な応力の変動が発生せず、制約を設けずに半導体チップ上の回路のレイアウトを決定することができる。すなわち、実施形態の半導体装置によれば、半導体チップ面が均一にモールド形成された樹脂２２と均一に接合するため、半導体チップ表面にかかる応力レベルの勾配を少なくすることができる。

【0098】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0099】

１…プリント回路板、２−１、２−２…リード、２−１−１、２−２−１…アウターリード、２−１−２、２−２−２…インナーリード、３−１−１、３−２−１、１２−１−１、１２−２−１、１３−１−１、１３−２−１…タイバー、３−１−２、３−２−２、１３−１−２、１３−２−２…インナーリード、２−３…第１ダイパッド、３−３…第２ダイパッド、Ｃ１…第１半導体チップ、Ｃ２…第２半導体チップ、４…ヒートシンク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】