(57)【要約】【課題】裏面側に露出する複数の外部接続用端子を外部機器と接続する半導体パッケージの半田接続部分を目視検査可能で、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能なリードフレームの提供。【解決手段】外部機器接続側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備えた、半導体パッケージの製造に用いられ、個々のリードフレーム１がダムバー１３に接続されて多列配置され、外部接続用端子となる端子部１１には、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断する切断領域の内側に及ぶ所定位置に、切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅く、幅が狭くなる領域を有する、所定の開口形状を有する凹部１１ｂが形成されている。【選択図】図１
2020053424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備えた、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームであって、
個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、
前記リードフレームの外部機器と接続する側の面における前記外部接続用端子となる端子部には、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部が形成され、
前記凹部が、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有していることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記凹部が、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域と、前記第１の領域に繋がる第２の領域を有し、
前記第２の領域の深さが、前記第１の領域の深さに比べて浅く、
前記第２の領域の幅が、前記第１の領域の幅以下であり、かつ、
前記第２の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積に比べて小さいことを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記凹部が、前記第１の領域と前記第２の領域との間に、該第１の領域と該第２の領域とに繋がる第３の領域を有し、
前記第３の領域の深さが、前記第１の領域の深さ、前記第２の領域の深さのいずれよりも浅く、
前記第３の領域の幅が、前記第１の領域の幅、前記第２の領域の幅のいずれよりも狭く、かつ、
前記第３の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積、前記第２の領域の平面視面積のいずれよりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備え、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置された、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームの製造方法であって、
金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面における前記外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、幅が狭くなる開口領域を有する所定形状の開口を備えた第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有する凹部を形成する工程と、
前記金属板に形成した前記第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
前記金属板の両面に前記ダムバー、前記外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域が前記ダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの前記外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、
前記金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
を有することを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項５】
前記第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程における前記所定形状の開口は、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の開口領域と、前記第１の開口領域に繋がる第２の開口領域を有し、前記第２の開口領域の幅が、前記第１の開口領域の幅以下であり、かつ、前記第２の開口領域の平面視面積が、前記第１の開口領域の平面視面積に比べて小さく、
前記凹部を形成する工程における該凹部は、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域と、前記第１の領域に繋がった第２の領域を有し、前記第２の領域の深さが、前記第１の領域の深さに比べて浅く、前記第２の領域の幅が、前記第１の領域の幅以下であり、かつ、前記第２の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積に比べて小さいことを特徴とする請求項４に記載のリードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面側の外部接続用端子がプリント基板等の外部機器と接続されるタイプの半導体パッケージの製造に用いられるリードフレーム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージの外部機器への組み込みに際し、半導体パッケージと、外部機器との半田接続状態の良・不良を目視で検査できるように、半田接続部分の可視化が求められている。
【０００３】
しかるに、従来、外周部にリードがない、例えば、ＱＦＮ（Quad-Flat No-leaded）タイプの半導体パッケージは、半導体パッケージの裏面側に外部接続用端子が配列され、半導体パッケージの裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続する構造となっていたため、正常に半田接続されているか否かを目視検査することが困難であった。
【０００４】
しかし、半田接続部分の目視検査ができないと、半田接続作業時に内在する接続不良が見逃され、その後の通電検査等で接続不良が発見されるまでの作業コストが余計にかかってしまう。また、半田接続部分は、Ｘ線装置を用いて透視検査することは可能ではあるが、それでは、Ｘ線装置の設備コストが増大してしまう。
【０００５】
そこで、従来、ＱＦＮタイプの半導体パッケージの半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査できるようにするための技術として、例えば、次の特許文献１には、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝を形成することで、個々に切断されたときの半導体パッケージの裏面に露出する外部接続用端子に、端縁部にかけて空間部を設け、空間部に半田を介在させるようにして、半導体パッケージの側面に露出した外部接続用端子から半田接続部分を目視可能にすることが提案されている。
【０００６】
また、例えば、次の特許文献２には、リードフレームの裏面に凹部を設け、表面側を樹脂封止後に、凹部を含む所定領域を封止樹脂側からハーフカット加工を施すことで、凹部を設けていた部位にスルーホールを形成し、次に、ハーフカット加工の幅より狭い幅でフルカット加工を施すことで、外部接続用端子を側方に突出させ、側方の突出部に、半田接続部分を目視可能にするためのスルーホールやスリットを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９４７１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝を形成する技術では、樹脂封止の際に、端子部の溝に樹脂が入り込み、半田接続部分を目視可能にするための空間部が形成されず、半導体パッケージ製品の歩留まりが悪くなる虞がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術では、樹脂封止後に、ブレードを用いたハーフカットとフルカットの２回の切断工程が必要となり、生産効率が悪くなる。また、外部接続用端子が側方へ突出する形態となるため、半導体パッケージの小型化に不利となる。
【００１０】
このように、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分を目視可能とするための従来技術には、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率、製品の小型化の点で問題があった。
【００１１】
そこで、本発明者は、これらの問題を解決しうる半田接続部分を目視可能とするための技術について試行錯誤を重ね、特許文献１に記載の技術を改良し、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部における、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域に及ぶ位置に凹部を形成し、半導体素子を搭載し樹脂で封止後に切断して個々の半導体パッケージを製造した際に、半導体パッケージの側面に露出している外部接続用端子の端縁部が門形状に形成され、門形状の端縁部に囲まれた領域から半田付け部分を目視確認できるようにすることを着想し、検討を行った。
しかし、外部接続用端子となる端子部の切断位置に凹部を形成したリードフレームには、目視検査による作業者の負担や、検査時間を軽減するために、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量を増やす必要があることが判明した。
【００１２】
そこで、本発明者は、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量を増やすために、外部接続用端子となる端子部に形成する凹部の長さを長くして、凹部に保持される半田量を増やす構成を着想し、更に試行錯誤を重ねたところ、切断側の端部からその反対側の端部にかけて一様に半田量が増えると、外部機器への接続の際に切断側とは反対側で半田ブリードを生じて外部接続用端子がショート不良を起こす虞があることが判明した。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能であり、しかも、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能なリードフレーム及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明によるリードフレームは、外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備えた、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームであって、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、前記リードフレームの外部機器と接続する側の面における前記外部接続用端子となる端子部には、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部が形成され、前記凹部が、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有していることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明のリードフレームにおいては、前記凹部が、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域と、前記第１の領域に繋がる第２の領域を有し、前記第２の領域の深さが、前記第１の領域の深さに比べて浅く、前記第２の領域の幅が、前記第１の領域の幅以下であり、かつ、前記第２の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積に比べて小さいのが好ましい。
【００１６】
また、本発明のリードフレームにおいては、前記凹部が、前記第１の領域と前記第２の領域との間に、該第１の領域と該第２の領域とに繋がる第３の領域を有し、前記第３の領域の深さが、前記第１の領域の深さ、前記第２の領域の深さのいずれよりも浅く、前記第３の領域の幅が、前記第１の領域の幅、前記第２の領域の幅のいずれよりも狭く、かつ、前記第３の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積、前記第２の領域の平面視面積のいずれよりも小さいのが好ましい。
【００１７】
また、本発明によるリードフレームの製造方法は、外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備え、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置された、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームの製造方法であって、金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面における前記外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、幅が狭くなる開口領域を有する所定形状の開口を備えた第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有する凹部を形成する工程と、前記金属板に形成した前記第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、前記金属板の両面に前記ダムバー、前記外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域が前記ダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの前記外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、前記金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明のリードフレームの製造方法においては、前記第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程における前記所定形状の開口は、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の開口領域と、前記第１の開口領域に繋がる第２の開口領域を有し、前記第２の開口領域の幅が、前記第１の開口領域の幅以下であり、かつ、前記第２の開口領域の平面視面積が、前記第１の開口領域の平面視面積に比べて小さく、前記凹部を形成する工程における該凹部は、前記外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から前記切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域と、前記第１の領域に繋がった第２の領域を有し、前記第２の領域の深さが、前記第１の領域の深さに比べて浅く、前記第２の領域の幅が、前記第１の領域の幅以下であり、かつ、前記第２の領域の平面視面積が、前記第１の領域の平面視面積に比べて小さいのが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能であり、しかも、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能なリードフレーム及びその製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリードフレームの要部構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームに形成される凹部における開口形状の一例を示す図、(c)は(b)のＤ−Ｄ断面図、(d)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状の他の例を示す図、(e)は(d)のＥ−Ｅ断面図、(f)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(g)は(f)のＦ−Ｆ断面図、(h)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(i)は(h)のＧ−Ｇ断面図、(j)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(k)は(j)のＨ−Ｈ断面図である。
【図２】図１(a)のリードフレームを多列配列させたブロックの状態の一例を示す図である。
【図３】図２のリードフレームのブロックを複数個連結させたシートの状態の一例を示す説明図である。
【図４】図１のリードフレームの製造手順の一例を示す説明図である。
【図５】図４の製造手順によって製造されたリードフレームを用いた半導体パッケージの製造手順の一例を示す説明図である。
【図６】図５の製造手順によって製造された半導体パッケージの外部接続用端子を外部機器に半田接続した状態を示す、図５(e)と同じ側からみた側面図である。
【図７】半導体パッケージの半田接続部分を目視可能にするための従来技術の一例を示す説明図で、(a)は半導体パッケージに用いるリードフレームの外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームを用いて組み立てた半導体パッケージにおける(a)のＡ−Ａ断面図、(c)は(b)の半導体パッケージの外部接続用端子を外部機器に半田接続した状態を示す図、(d)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明を導出する前段階において検討した、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられるリードフレームの構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施形態の説明に先立ち、本発明を導出するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。
まず、本件発明者は、半導体パッケージの半田接続部分を目視可能にするための従来技術である特許文献１に記載の技術について検討・考察した。
特許文献１に記載の技術について図７を用いて説明する。図７中、(a)は半導体パッケージに用いるリードフレームの外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームを用いて組み立てた半導体パッケージにおける(a)のＡ−Ａ断面図、(c)は(b)の半導体パッケージの外部接続用端子を外部機器に半田接続した状態を示す断面図、(d)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＢ−Ｂ断面図である。
【００２２】
図７(a)に示す半導体パッケージに用いるリードフレームは、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部５１の切断位置（図７(a)における一点鎖線上の位置）に、リードを横断する溝５１ｂが形成されている。なお、図７(a)中、５２は半導体素子を搭載するパッド部、６０は半導体素子である。
そして、リードフレームのパッド部５２に半導体素子６０を搭載し、リードにおける半導体素子６０搭載側の内部接続端子となる端子部と半導体素子６０とをボンディングワイヤ６１で接続し、半導体素子搭載側を樹脂７０で封止した状態の半導体パッケージを切断位置に沿って切断することによって、図７(b)に示すように、個々に切断された半導体パッケージの裏面に露出するリードの外部接続用端子５１に、端縁部にかけて空間部５１ａが設けられる。
このように形成された半導体パッケージは、図７(c)に示すように、外部機器８０の端子８１に半田接続した状態では、半田９０は外部接続用端子５１の裏面から端縁部にかけて形成されている空間部５１ａに介在する。このため、半導体パッケージの側面に露出した外部接続用端子５１の半田接続部分を目視確認でき、半導体パッケージの外部機器８０との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
【００２３】
しかし、図７に記載の技術のように、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子５１となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝５１ｂを形成すると、半導体パッケージの組立てにおける樹脂封止の際に、端子部の溝５１ｂに樹脂が入り込み、半田接続部分を目視可能にするための空間部５１ａが形成されない虞がある。
即ち、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部５１にリードを横断する溝５１ｂを形成すると、外部接続用端子となる端子部５１は、切断位置において、図７(d)に示すようにリードの幅方向が全体にわたり薄肉状に形成される。一般に、リードフレームの半導体素子搭載側を樹脂封止する際には、リードフレームの裏面の溝に樹脂が入り込まないようにするためにリードフレームの裏面には、シート状のテープを貼り付ける。しかし、図７に記載の技術では、リードの幅方向に沿う溝５１ｂの外側部分にはシート状のテープと密着する面が存在しないため、リードの幅方向に沿う溝５１ｂの外側部分はシート状のテープから離れてしまう。ここで、シート状のテープを溝５１ｂの面に密着させようとしても、シート状のテープが大きく変形することになり、溝５１ｂに完全に密着させることが難しく、シート状のテープと溝５１ｂの面とに隙間が生じ易い。その結果、樹脂封止する際にシート状のテープと溝５１ｂの面との隙間から樹脂が回り込んで、端子部５１の溝５１ｂに樹脂が入り込み、半田接続部分を目視検査可能にするための空間部が形成されず、半導体パッケージ製品の歩留まりが悪くなる虞がある。
【００２４】
次に、特許文献２に記載の技術では、上述したように、樹脂封止後に、ブレードを用いてハーフカットとフルカットの２回の切断工程が必要となり、生産効率が悪くなり、しかも、外部接続用端子が横方向へ突出する形態となるため、半導体パッケージの小型化に不利となる。
【００２５】
ここで、本件発明者は、特許文献１に記載の技術を改良し、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部における、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域に及ぶ位置に凹部を形成し、半導体素子を搭載し樹脂で封止後に切断して個々の半導体パッケージを製造した際に、半導体パッケージの側面に露出している外部接続用端子の端縁部が門形状に形成され、門形状の端縁部に囲まれた領域から半田付け部分を目視確認できるようにすることを着想し、検討を行った。
【００２６】
図８は本発明を導出する前段階において検討した、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられるリードフレームの構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＣ−Ｃ断面図である。
図８のリードフレームは、夫々の外部接続用端子となる端子部１１における、ダムバー１３近傍の個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部１１の幅（図８(a)において、破線の位置で切断されることによって露出する領域の幅）に応じて形成された所定の開口形状を有する凹部１１ｂ’が形成されている。
凹部１１ｂ’は、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３に囲まれている。そして、図８(a)において、破線の位置で切断されることによって半導体パッケージの側面に露出する外部接続用端子１１の断面形状（即ち、外部接続用端子１１の端縁部１１ａ’の端面形状）は、図８(b)に示すように、門形状に形成されるようになっている。
【００２７】
また、図８に示すリードフレームは、図７に示したリードフレームとは異なり、凹部１１ｂ’の周囲を外部接続用端子となる端子部１１又はダムバー１３を構成する金属材料が囲んでおり、凹部１１ｂ’の周囲を囲む金属材料の面は平坦となっている。
このため、凹部１１ｂ’の周囲の金属材料の面を、シート状のテープに密着させることができ、リードフレームの半導体素子搭載側を樹脂封止する際に、樹脂の凹部１１ｂ’への入り込みを防止することができる。
【００２８】
しかし、本発明者が、更に検討を重ねたところ、図８に示すリードフレームのように、外部接続用端子となる端子部１１の切断位置に凹部１１ｂ’を形成した構成の場合、外部接続用端子１１の端縁部１１ａ’の端面において、凹部１１ｂ’の周囲を囲む金属材料の面の大きさ分、外部接続用端子１１の切断面での半田付け部分の面積が小さくなるため、外部接続用端子１１の切断面からの半田のはみ出し量が少ないと、目視検査による作業者の負担や、検査時間が増大することが判明した。
【００２９】
そこで、本発明者は、外部接続用端子１１の切断面での半田付け部分の目視検査による作業者の負担や、検査時間を減らすべく、外部接続用端子１１の切断面からの半田のはみ出し量を増やすために、外部接続用端子となる端子部に形成する凹部１１ｂ’の長さを長くして、凹部１１ｂ’に保持される半田量を増やす構成を着想し、更に試行錯誤を重ねた。
その結果、切断側の端部からその反対側（図８(a)における破線で囲まれた内側の矩形形状の領域の中心側）の端部にかけて一様に半田量が増えると、外部機器への接続の際に切断側とは反対側で半田ブリードを生じて外部接続用端子がショート不良を起こす虞があることが判明した。
【００３０】
詳しくは、図８に示すリードフレームにおいては、外部接続用端子となる端子部１１の凹部１１ｂ’は、切断側の端部からその反対側（図８(a)における破線で囲まれた内側の矩形形状の領域の中心側）の端部にかけて、同じ幅を有する略直方体の開口形状に形成され、同じ深さを有している。このような開口形状を有する凹部１１ｂ’に半田付けを行った場合、半田は凹部１１ｂ’の内部の空間領域に一様に濡れ広がって保持される。
そして、凹部１１ｂ’への半田付け量を増やすと、半田は凹部１１ｂ’の内部の空間領域において一様に増える。
このため、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減できる程度、外部接続用端子となる端子部の切断面からの半田のはみ出し量が増えるように、凹部１１ｂ’への半田量を増やした場合、凹部１１ｂ’における切断側とは反対側で半田がはみ出して、半田ブリードを生じ、外部接続用端子がショート不良を生じ易くなってしまう。
【００３１】
しかし、半導体パッケージを製造する顧客からは、作業者の負担や、検査時間を低減等の目視検査の作業性改善のため、外部接続用端子の切断面での目視検査しうる半田のはみ出し量を増加させることが要求される。
【００３２】
この問題を解決するために、本件発明者は、更なる試行錯誤を重ね、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能であり、しかも、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能な本発明のリードフレーム及びその製造方法を導出するに至った。
【００３３】
本発明のリードフレームは、外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備えた、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームであって、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、リードフレームの外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部には、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部が形成され、凹部が、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有している。
【００３４】
また、本発明のリードフレームにおいては、好ましくは、凹部が、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域と、第１の領域に繋がる第２の領域を有し、第２の領域の深さが、第１の領域の深さに比べて浅く、第２の領域の幅が、第１の領域の幅以下であり、かつ、第２の領域の平面視面積が、第１の領域の平面視面積に比べて小さい所定形状に形成されている。
【００３５】
本発明のリードフレームのように、リードフレームの外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部に、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部が形成され、凹部が、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有している構成にすれば、凹部に半田付けしたときに、半田が凹部の内部の空間領域に一様には濡れ広がらず、凹部において深さが相対的に深く、幅が相対的に広い切断領域近傍に濡れ広がり易くなる一方、深さが相対的に浅く、幅が相対的に狭い切断領域とは反対側の領域に濡れ広がり難くなる。
その結果、本発明のリードフレームを用いて製造した半導体パッケージを、半田を介して外部機器へ接続した際に、凹部の内部の空間領域の半田が切断領域近傍に偏って濡れ広がり、外部接続用端子の切断面での目視検査しうる半田のはみ出し量を増加させることができ、しかも、切断領域とは反対側の領域での半田ブリードが生じ難くなり、外部接続用端子のショート不良を防止することができる。
【００３６】
また、本発明のリードフレームにおいて、好ましくは、凹部が、第１の領域と第２の領域との間に、該第１の領域と該第２の領域とに繋がる第３の領域を有し、第３の領域の深さが、第１の領域の深さ、第２の領域の深さのいずれよりも浅く、第３の領域の幅が、第１の領域の幅、第２の領域の幅のいずれよりも狭く、かつ、第３の領域の平面視面積が、第１の領域の平面視面積、第２の領域の平面視面積のいずれよりも小さい所定形状に形成されている。
このようにすれば、第３の領域により、凹部において深さが相対的に深く、幅が相対的に広い、切断領域近傍に形成されている第１の領域からの、深さが相対的に浅く、幅が相対的に狭い、切断領域とは反対側の半導体素子搭載側に形成されている第２の領域への半田の濡れ広がりをより一層抑えることができる。
【００３７】
また、本発明のリードフレームのように、外部接続用端子となる端子部における、凹部を切断領域の内側に及ぶ領域に形成すれば、個々のリードフレーム領域に切断したときに、外部接続用端子の断面形状が門形状となる。このため、半導体パッケージを外部機器に半田接続したときの半田接続部分を、外部接続用端子における門形状の端面から目視確認でき、半導体パッケージの外部機器との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
【００３８】
そして、このような本発明のリードフレームは、金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、金属板の他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、幅が狭くなる開口領域を有する所定形状の開口を備えた第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなるか又は幅が狭くなる領域を有する凹部を形成する工程と、金属板に形成した第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、金属板の両面にダムバー、外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することによって製造できる。
【００３９】
従って、本発明によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能であり、しかも、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能なリードフレーム及びその製造方法が得られる。
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行うこととする。
【００４１】
第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態に係るリードフレームの要部構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームに形成される凹部における開口形状の一例を示す図、(c)は(b)のＤ−Ｄ断面図、(d)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状の他の例を示す図、(e)は(d)のＥ−Ｅ断面図、(f)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(g)は(f)のＦ−Ｆ断面図、(h)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(i)は(h)のＧ−Ｇ断面図、(j)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部における開口形状のさらに他の例を示す図、(k)は(j)のＨ−Ｈ断面図である。図２は図１(a)のリードフレームを多列配列させたブロックの状態の一例を示す図である。図３は図２のリードフレームのブロックを複数個連結させたシートの状態の一例を示す説明図である。図４は図１のリードフレームの製造手順の一例を示す説明図である。図５は図４の製造手順によって製造されたリードフレームを用いた半導体パッケージの製造手順の一例を示す説明図である。
【００４２】
第１実施形態のリードフレーム１は、外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備えた、半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームであって、個々のリードフレーム１がダムバー１３に接続されて多列配置され、図２、図３に示すような多列型のリードフレームとして形成されている。
個々のリードフレーム１は、図１(a)に示すように、リードフレーム１の外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部１１には、ダムバー１３近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部１１ｂが形成されている。
なお、本実施形態では、ダムバー１３を挟んで隣り合うリードフレーム１の外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部１１同士の、ダムバー１３近傍の、個々のリードフレーム１に切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に夫々凹部１１ｂが形成された態様となっている。
凹部１１ｂは、外部接続用端子となる端子部１１における切断領域近傍から切断領域とは反対側（図１(a)における破線で囲まれた内側の矩形形状の領域の中心側）に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなり、幅が狭くなる領域を有して形成されている。
より詳しくは、凹部１１ｂは、例えば、図１(b)、図１(c)に示すように、外部接続用端子となる端子部１１における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、順に、第１の領域１１ｂ−１と、第１の領域１１ｂ−１に繋がった第２の領域１１ｂ−２を有している。
第１の領域１１ｂ−１、第２の領域１１ｂ−２は、夫々、開口形状が矩形に形成されている。
第２の領域１１ｂ−２の深さは、第１の領域１１ｂ−１の深さに比べて浅くなっている。
第２の領域１１ｂ−２の幅は、第１の領域１１ｂ−１の幅に比べて狭くなっている。
また、第２の領域１１ｂ−２の平面視面積は、第１の領域１１ｂ−１の平面視面積に比べて小さくなっている。
なお、凹部１１ｂは、図１(b)及び図１(c)に示す例の他に、例えば、図１(d)及び図１(e)、図１(f)及び図１(g)、図１(h)及び図１(i)、図１(j)及び図１(k)の夫々に示す例のように形成されていてもよい。
【００４３】
図１(d)及び図１(e)に示す例では、凹部１１ｂは、第１の領域１１ｂ−１と第２の領域１１ｂ−２との間に、第１の領域１１ｂ−１と第２の領域１１ｂ−２とに繋がる第３の領域１１ｂ−３を有している。
第３の領域１１ｂ−３は、開口形状が矩形に形成されている。
第３の領域１１ｂ−３の深さは、第１の領域１１ｂ−１の深さ、第２の領域１１ｂ−２の深さのいずれよりも浅くなっている。
第３の領域１１ｂ−３の幅は、第１の領域１１ｂ−１の幅、第２の領域１１ｂ−２の幅のいずれよりも狭くなっている。
また、第３の領域１１ｂ−３の平面視面積は、第１の領域１１ｂ−１の平面視面積、第２の領域１１ｂ−２の平面視面積のいずれよりも小さくなっている。
その他は、図１(b)及び図１(c)に示した例と略同じである。
【００４４】
図１(f)及び図１(g)に示す例では、凹部１１ｂは、第２の領域１１ｂ−２の開口形状が三角形に形成されている。
第２の領域１１ｂ−２の第１の領域１１ｂ−１との接続位置では、第１の領域１１ｂと深さ及び幅が同じになっている。
また、第２の領域１１ｂ−２は、第１の領域１１ｂ−１との接続位置から第１の領域１１ｂ−１とは反対側へ向かうにしたがって、連続的に深さが浅くなって傾斜しているとともに幅が狭くなっている。
その他は、図１(b)及び図１(c)に示した例と略同じである。
【００４５】
図１(h)及び図１(i)に示す例では、凹部１１ｂは、第２の領域１１ｂ−２の開口形状が楕円形に形成されている。
第２の領域１１ｂ−２は、第１の領域１１ｂ−１との接続位置から第１の領域１１ｂ−１とは反対側へ向かうにしたがって、連続的に深さが浅くなって湾曲している。
その他は、図１(f)及び図１(g)に示した例と略同じである。
【００４６】
図１(j)及び図１(k)に示す例では、凹部１１ｂは、全領域の開口形状が台形に形成されており、外部接続用端子となる端子部１１における切断領域近傍から切断領域とは反対側へ向かうにしたがって、連続的に、深さが浅くなって傾斜しているとともに幅が狭くなっている。
【００４７】
次に、本実施形態のリードフレームの製造工程の一例を、図４を用いて説明する。なお、図４では、説明の便宜上、主に外部機器と接続する側について示すこととし、半導体素子を搭載する側については一部を省略して示すこととする。
まず、銅または銅合金の金属板１０をリードフレーム材料として準備する（図４(a)参照）。
次に、金属板１０にハーフエッチング加工を施すことで、凹部１１ｂを形成する。詳しくは、金属板１０の両面にドライフィルムレジスト等の第１のレジスト層Ｒ１を形成する（図４(b)参照）。次いで、金属板１０の一方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光するとともに、金属板１０の他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、図１(b)、図１(d)、図１(f)、図１(g)又は図１(h)に示した、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、幅が狭くなる領域を有する所定の開口形状に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の他方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光し、現像を行い、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成する（図４(c)参照）。次いで、エッチング液を用いてハーフエッチング加工を施し、金属板１０の他方の側に凹部１１ｂを形成する（図４(d)参照）。このとき、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される凹部１１ｂの深さは、第１のエッチング用レジストマスク３１に形成された開口における夫々の位置での幅に応じた深さになる（例えば、相対的に幅の狭い領域又は位置では、深さが浅く、相対的に幅の広い領域又は位置では深さが深くなる）。次いで、第１のエッチング用レジストマスク３１を除去する（図４(e)参照）。
【００４８】
次に、リードフレームにおける内部接続端子となる端子部の面、外部接続用端子となる端子部の面及び外部接続用端子となる端子部の内側に形成した凹部の面に、半田接続の際の濡れ性を良くするためのめっき加工を施す。詳しくは、金属板１０の両面にドライフィルムレジスト等の第２のレジスト層Ｒ２を形成する（図４(f)参照）。次いで、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の両側の第２のレジスト層Ｒ２を露光し、現像を行い、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させためっき用レジストマスク３２を形成する（図４(g)参照）。次いで、めっき用レジストマスク３２から露出した部位に、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕの順でめっきを施す（図４(h)参照）。これにより、図示しない内部接続端子となる端子部の面にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき層（不図示）が形成されるとともに、外部接続用端子となる端子の面及び凹部の面にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき層１２が形成される。
なお、めっき層の表面は、粗化処理を施すのが良い。めっき層の表面を粗化処理する場合、例えば、めっき層の形成をＮｉめっきで終えて、Ｎｉめっき層を粗化めっきで形成しても良い。また、例えば、平滑なＮｉめっき層を形成した後に、Ｎｉめっき層の表面をエッチングにて粗化処理しても良い。また、例えば、めっき層の形成をＣｕめっきで終えて、Ｃｕめっき層の表面を陽極酸化処理又はエッチングにて粗化処理してもよい。さらに、例えば、粗化めっき層形成後に、順に、Ｐｄ／Ａｕめっき層を積層してもよい。
次いで、めっき用レジストマスク３２を剥離する（図４(i)参照）。
【００４９】
次に、金属板１０にエッチング加工を施すことで、個々のリードフレーム領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを形成する。詳しくは、金属板の両面にドライフィルムレジスト等の第３のレジスト層Ｒ３を形成する（図４(j)参照）。次いで、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の両側の第３のレジスト層Ｒ３を露光し、現像を行い、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させた第２のエッチング用レジストマスク３３を形成する（図４(k)参照）。次いで、金属板１０の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム１の領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム１の領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部１１の断面形状が門形状となるように形成する（図４(l)参照）。次いで、金属板１０に形成した第２のエッチング用のレジストマスク３３を除去する（図４(m)参照）。
これにより、本実施形態のリードフレーム１が出来上がる。
【００５０】
なお、半田接続の際の濡れ性を良くするためのめっき加工を施すための工程（図４(f)〜図４(i)参照）は、外部接続用端子となる端子部の面及び外部接続用端子となる端子部の内側に形成した凹部の面に対し、省略することも可能である。
また、エッチング加工を施すことによるリードフレーム１の形成時には、リードの中間部分やその他の必要箇所にハーフエッチング加工を施しても良い。
【００５１】
次に、本実施形態のリードフレームを用いた半導体装置の製造手順を、図５を用いて説明する。なお、説明の便宜上、後述する、半導体素子搭載側の内部接続用端子となる端子部、半田ボール、半導体素子は、図示を省略する。
まず、所定の内部接続用端子となる端子部に半田ボール等を介して半導体素子をフリップチップ接続する（図示省略）。
次に、外部機器との接続側にシート状のマスキングテープｍ１を貼り付け（図５(a)参照）、図示しないモールド金型をセットし、半導体素子搭載側を樹脂２１で封止する（図５(b)参照）、このとき、凹部１１ｂは、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３（ここでは、図１(a)における下側に位置するダムバー１３）に囲まれており、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３がシート状のマスキングテープｍ１に密着し、凹部１１ｂの内部は密閉された状態となる。このため、封止樹脂形成時に、凹部１１ｂには、樹脂２１が浸入することがなく、凹部１１ｂは、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１と同様、露出した状態に仕上がる。
次に、マスキングテープｍ１を除去し（図５(c)参照）、所定の半導体装置４０の寸法に切断する（図５(d)参照）。これにより、図１に示した本実施形態のリードフレームを用いた半導体装置４０が完成する（図５(e)参照）。
【００５２】
第１実施形態のリードフレームによれば、リードフレーム１の外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部１１に、ダムバー１３近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、所定の開口形状を有する凹部１１ｂが形成され、凹部１１ｂが、外部接続用端子となる端子部１１における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、段階的又は連続的に、深さが浅くなり、幅が狭くなる領域を有している構成としたので、凹部１１ｂに半田付けしたときに、半田が凹部１１ｂの内部の空間領域に一様には濡れ広がらず、凹部１１ｂにおいて深さが相対的に深く、幅が相対的に広い切断領域近傍に濡れ広がり易くなる一方、深さが相対的に浅く、幅が相対的に狭い切断領域とは反対側の半導体素子搭載側の領域に濡れ広がり難くなる。
その結果、本実施形態のリードフレームを用いて製造した半導体パッケージ４０を、半田を介して外部機器へ接続した際に、凹部１１ｂの内部の空間領域の半田が切断領域近傍に偏って濡れ広がり、外部接続用端子１１の切断面での目視検査しうる半田のはみ出し量を増加させることができ、しかも、切断領域とは反対側の領域での半田ブリードが生じ難くなり、外部接続用端子のショート不良を防止することができる。
【００５３】
また、本実施形態のリードフレームにおいて、図１(d)、図１(e)に示したように、凹部１１ｂが、第１の領域１１ｂ−１と第２の領域１１ｂ−２との間に、第１の領域１１ｂ−１と第２の領域１１ｂ−２とに繋がる第３の領域１１ｂ−３を有し、第３の領域１１ｂ−３の深さが、第１の領域１１ｂ−１の深さ、第２の領域１１ｂ−２の深さのいずれよりも浅く、第３の領域１１ｂ−３の幅が、第１の領域１１ｂ−１の幅、第２の領域１１ｂ−２の幅のいずれよりも狭く、かつ、第３の領域１１ｂ−３の平面視面積が、第１の領域１１ｂ−１の平面視面積、第２の領域１１ｂ−２の平面視面積のいずれよりも小さい所定形状に形成された構成にすれば、第３の領域１１ｂ−３により、凹部１１ｂにおいて深さが相対的に深く、幅が相対的に広い、切断領域近傍に形成されている第１の領域１１ｂ−１からの、深さが相対的に浅く、幅が相対的に狭い、切断領域とは反対側の半導体素子搭載側に形成されている第２の領域１１ｂ−２への半田の濡れ広がりをより一層抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態のリードフレームによれば、外部接続用端子となる端子部１１における、凹部１１ｂを切断領域の内側に及ぶ領域に形成したので、個々のリードフレーム１の領域に切断したときに、外部接続用端子１１の断面形状が門形状となる。このため、図６に示すように、半導体パッケージ４０の外部接続用端子１１を外部機器８０の端子８１に半田接続したときの半田９０の接続状態を、外部接続用端子における門形状の端縁部１１ａの側から目視確認でき、半導体パッケージの外部機器との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
【００５５】
従って、本実施形態によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能であり、しかも、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減可能な程度、外部接続用端子の切断面からの半田のはみ出し量が増加した状態にさせ易く、かつ、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良を防止可能なリードフレーム及びその製造方法が得られる。
【実施例】
【００５６】
次に、本発明のリードフレームとその製造方法の実施例を説明する。
実施例１
まず、金属板１０として、厚さ０．２ｍｍの銅系材料を準備し（図４(a)参照）、両面に第１のレジスト層Ｒ１として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図４(b)参照）。
次に、金属板１０の一方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光するとともに、図１(a)〜図１(c)に示した開口形状に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて他方の面に露光を行い、現像して、一方の面を覆い、他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かって、第１の開口領域（不図示）と、第１の領域に比べて幅が狭く、面積が小さい第２の開口領域（不図示）とが繋がった所定形状の開口を有し、その他の領域を覆う、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成した（図４(c)参照）。
なお、第１の開口領域の幅は、外部接続用端子となる端子部の幅の８０％程度、第２の開口領域の幅は、外部接続用端子となる端子部の幅の４０％程度とした。また、第１の開口領域と第２の開口領域の長さを同程度とし、第２の開口領域の平面視面積が、第１の開口領域の平面視面積の５０％程度となるようにした。
次に、金属板１０の他方の面側から深さ０．１５０ｍｍのハーフエッチング加工を施し、金属板１０の他方の側に凹部１１ｂを形成した（図４(d)参照）。このとき、ハーフエッチング加工により形成された凹部１１ｂにおける、第１の開口領域に対応する第１の領域の深さは、０．１３０ｍｍ、第２の開口領域に対応する第２の領域の深さは、０．０８０ｍｍとなった。なお、エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
次に、第１のエッチング用レジストマスク３１を剥離した（図４(e)参照）。
【００５７】
次に、金属板１０の両面に第２のレジスト層Ｒ２として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図４(f)参照）。
次に、図１(a)〜図１(c)に示したリードフレームに対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像して、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させためっき用レジストマスク３２を形成した（図４(g)参照）。次に、めっき用レジストマスク３２から露出した部位に、Ｎｉを１．０μｍ、Ｐｄを０．０３μｍ、Ａｕを０．０１μｍの厚さで順次めっきを施し、めっき層１１を形成した（図４(h)参照）。
次に、めっき用レジストマスク３２を剥離した（図４(i)参照）。
【００５８】
次に、金属板１０の両面に第３のレジスト層Ｒ３として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図４(j)参照）。
次に、図１(a)〜図１(c)に示したリードフレームに対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像して、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させた第２のエッチング用レジストマスク３３を形成した（図４(k)参照）。
次に、金属板１０の両方の面側からエッチング加工を施し、個々のリードフレーム１の領域がダムバー１３に連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム１の領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成した（図４(l)参照）。なお、エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
次に、金属板１０に形成した第２のエッチング用のレジストマスク３３を除去した（図４(m)参照）。
これにより、実施例１のリードフレーム１を得た。
【００５９】
次に、所定の内部端子接続部に半田ボール等を介して半導体素子をフリップチップ接続し（図示省略）、外部機器との接続側に、シート状のマスキングテープｍ１として耐熱性の接着剤付きポリイミドフィルムを貼付け（図５(a)参照）、図示しないモールド金型をセットし、半導体素子搭載側を樹脂２１で封止した（図５(b)参照）。
【００６０】
このとき、凹部１１ｂは、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３に囲まれており、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３がシートに密着し、凹部１１ｂの内部は密閉された状態となるため、封止樹脂形成時には、凹部１１ｂは、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１と同様、樹脂２１が浸入することなく露出した状態に仕上がった。
次に、マスキングテープｍ１を除去し（図５(c)参照）、所定の半導体パッケージ４０の寸法に切断した（図５(d)参照）。これにより、実施例１のリードフレーム１を用いて製造した半導体パッケージ４０を得た（図５(e)参照）。
【００６１】
実施例２
まず、金属板１０として、厚さ０．２ｍｍの銅系材料を準備し（図４(a)参照）、両面に第１のレジスト層Ｒ１として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図４(b)参照）。
次に、金属板１０の一方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光するとともに、図１(d)、図１(e)に示した開口形状に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて他方の面に露光を行い、現像して、一方の面を覆い、他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部における切断領域近傍から切断領域とは反対側に向かう、第１の開口領域（不図示）と第２の開口領域（不図示）との間に、第１の開口領域と第２の開口領域とに繋がる第３の開口領域（不図示）を有し、第３の開口領域の幅が、第１の開口領域の幅、第２の開口領域の幅のいずれよりも狭く、かつ、第３の開口領域の平面視面積が、第１の開口領域の平面視面積、第２の開口領域の平面視面積のいずれよりも小さい所定形状の開口を有し、その他の領域を覆う、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成した（図４(c)参照）。
なお、第１の開口領域の幅は、外部接続用端子となる端子部の幅の８０％程度、第２の開口領域の幅は、外部接続用端子となる端子部の幅の４０％程度、第３の開口領域の幅は、第２の開口領域の幅の９０％程度とした。また、第１の開口領域と第２の開口領域の長さを同程度とするとともに、第３の開口領域の長さを第１の開口領域の長さの２５％程度とし、第２の開口領域の平面視面積が、第１の開口領域の平面視面積の５０％程度、第３の開口領域の平面視面積が、第１の開口領域の平面視面積の１０％程度、第２の開口領域の平面視面積の２０％程度となるようにした。
【００６２】
次に、金属板１０の他方の面側から深さ０．１５０ｍｍのハーフエッチング加工を施し、金属板１０の他方の側に凹部１１ｂを形成した（図４(d)参照）。このとき、ハーフエッチング加工により形成された凹部１１ｂにおける、第１の開口領域に対応する第１の領域の深さは、０．１３０ｍｍ、第３の開口領域に対応する第３の領域の深さは、０．０３０ｍｍ、第２の開口領域に対応する第２の領域の深さは、０．０８０ｍｍとなった。なお、エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
次に、第１のエッチング用レジストマスク３１を剥離した（図４(e)参照）。
以後、実施例１と略同様の手順及び方法で、実施例２のリードフレーム１を得た（図４(f)〜図４(m)参照）。
【００６３】
次に、実施例１と同様の手順及び方法で、実施例２のリードフレーム１を用いて製造した半導体パッケージ４０を得た（図５(a)〜図５(e)参照）。
【００６４】
比較例１
まず、金属板１０として、厚さ０．２ｍｍの銅系材料を準備し（図４(a)参照）、両面に第１のレジスト層Ｒ１として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図４(b)参照）。
次に、金属板１０の一方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光するとともに、図８(a)、図８(b)に示した開口形状に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて他方の面に露光を行い、現像することにより、一方の面を覆い、他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、切断面の位置から半導体素子搭載側（図８における中央側）へ向かって、同じ幅で延びた矩形の開口を有し、その他の領域を覆う、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成し、金属板１０の他方の面側から深さ０．１５０ｍｍのハーフエッチング加工を施し、全領域で深さが同じとなった凹部１１ｂ’を形成した。その他は、実施例１と略同様の内容及び手順で、比較例１のリードフレーム１を製造した。
なお、第１のエッチング用レジストマスク３１における開口の幅は、外部接続用端子となる端子部の幅の８０％程度とした。
また、ハーフエッチング加工により形成された凹部の深さは、全領域にわたって０．１３０ｍｍとなった。
【００６５】
次に、実施例１と同様の手順及び方法で、比較例１のリードフレーム１を用いて製造した半導体パッケージ４０を得た（図５(a)〜図５(e)参照）。
【００６６】
半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良の有無評価
実施例１、２及び比較例１のリードフレーム１を夫々用いて製造した半導体パッケージ４０の試験用サンプルとして、実施例１、２及び比較例１のリードフレーム１に対し、意図的に半導体素子を組み込まずに樹脂で封止して作製した空パッケージを、夫々１０００個準備し、夫々の空パッケージの外部接続用端子１１をプリント基板８０の端子８１に、端縁部１１ａが門形状に形成された、外部接続用端子１１の切断面から、目視検査による作業者の負担や、検査時間を低減できる程度、半田が十分にはみ出るように半田の量を調整しながら、半田接続して、プリント基板に装着し、半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良の有無を検査した。
【００６７】
検査は、絶縁テスタで絶縁抵抗を測定して行った。
試験用サンプルとして、半導体素子を組み込まずに樹脂で封止して作製した空パッケージは、外部接続用端子が電気的に絶縁された状態となっている。このため、空パッケージの外部接続用端子をプリント基板の端子に半田接続させたときに、当該外部接続用端子で半田ブリードが生じない場合、外部接続用端子が絶縁された状態を示す所定値以上の絶縁抵抗値が得られる。これに対し、当該空パッケージに備わるいずれかの外部接続用端子で半田ブリードが生じて、隣接する外部接続用端子と電気的に接続された場合、絶縁不良を示す所定値未満の絶縁抵抗値が得られる。
その結果、実施例１、２のリードフレームの夫々を用いた試験用サンプルの空パッケージでは、外部接続用端子１１をプリント基板８０の端子８１に半田接続した状態での半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良はゼロであった。
これに対し、比較例１のリードフレームの夫々を用いた試験用サンプルの空パッケージでは、外部接続用端子１１をプリント基板８０の端子８１に半田接続した状態での半田ブリードによる外部接続用端子のショート不良が１６個（発生率１．６％）生じた。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のリードフレーム及びその製造方法は、裏面側の外部接続用端子がプリント基板等と接続されるタイプの半導体パッケージに用いられることが求められる分野に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１          リードフレーム
１０        金属板
１１、５１  外部接続用端子となる端子部（または外部接続用端子）
１１ａ      門形状の端縁部
１１ｂ、１１ｂ’  凹部
１１ｂ−１  第１の領域
１１ｂ−２  第２の領域
１１ｂ−３  第３の領域
１２        めっき層
１３        ダムバー
２０、６０  半導体素子
２１、７０  封止樹脂
３１        第１のエッチング用レジストマスク
３２        めっき用レジストマスク
３３        第２のエッチング用レジストマスク
４０        半導体パッケージ
５１ａ      空間部
５１ｂ      溝
５２        パッド部
８０        外部機器
８１        端子
９０        半田
ｍ１        マスキングテープ
Ｒ１        第１のレジスト層
Ｒ２        第２のレジスト層
Ｒ３        第３のレジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月25日(2018.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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