(57)【要約】【課題】パンチングで形成されたリードフレーム１０７のリードバリ１１２に基づく樹脂漏れ部１０５の発生を防止して信頼性の高い樹脂封止型半導体装置の製造を図る。【解決手段】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム１上のアイランド１１に半導体チップ９をダイボンドする工程と、前記半導体チップ９と前記リードフレーム１を電気的に接続する工程と、前記半導体チップ９をダイボンドした前記リードフレーム１を樹脂封止する工程と、を有し、前記リードフレーム１の樹脂封止工程で金型でクランプする領域に、当該樹脂封止工程の作業前に、当該樹脂封止工程でのクランプ圧力より強い押え圧力を印加する事により課題の解決を図る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム上のアイランドに半導体チップをダイボンドする工程と、
前記半導体チップと前記リードフレームを電気的に接続する工程と、
前記半導体チップをダイボンドした前記リードフレームを樹脂封止する工程と、を有し
前記リードフレームの樹脂封止工程で金型でクランプする領域に、当該樹脂封止工程の作業前に、当該樹脂封止工程でのクランプ圧力より強い押え圧力をかけることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記クランプ圧力より強い押え圧力を加えることにより前記リードフレームにくぼみ部を設けることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体チップがダイボンド及び電気的に接続された前記リードフレームと、
前記リードフレームを樹脂封止した樹脂パッケージと、を備え
前記リードフレームの樹脂封止工程で金型でクランプされる領域に、当樹脂該封止工程の作業前に、当該樹脂封止工程でのクランプ圧力より強い押え圧力を印加することにより、前記リードフレームに前記樹脂パッケージ内部から当該樹脂パッケージの外部に至るくぼみ部が形成されたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止型半導体装置並びにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂封止型半導体装置は、リードフレームを準備して、当該リードフレームに各種半導体チップや受動素子等をハンダやＡｇペースト等によりダイボンド等し、次に半導体素子等とリードフレームとの間をＡｌワイヤやＡｕワイヤでワイヤーボンディング等により電気的に接続し、次にアウターリード部分を除いて樹脂封止を行い、その後タイバーを切断し、必要に応じリードの曲げ等を行うことにより完成する。
【０００３】
このような樹脂封止型半導体装置の組み立て工程については、以下の非特許文献１に記載されている。
【非特許文献１】図解  最先端半導体パッケージ技術のすべて/半導体新技術研究会  編（２００７年９月２５日初版第１刷発行、株式会社  工業調査会）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の樹脂封止型半導体装置の組み立て工程において、樹脂封止工程が終了した時点で図４に示すように、樹脂が満たされた樹脂パッケージ１０１と、アウターリード１０２と、タイバー１０３とで囲まれた部分に樹脂封止の方法に起因して、必然的に不要な樹脂膜１０４が形成されるが、通常は、タイバー１０３やアウターリード１０２の表面には、図４に示されるような、樹脂漏れ部１０５が形成されることはない。樹脂封止は、図５に示されるように、上金型１０５と下金型１０６により、半導体チップ１０８等がダイボンド等により搭載され、半導体チップ１０８とボンディングワイヤー１１０等で電気的に接続されたリードフレーム１０７を、高い圧力でクランプして樹脂が漏れないようにして、樹脂注入をおこなうからである。
【０００５】
この場合、アウターリード１０２間に形成されたタイバー１０３は、樹脂封止工程が終了するまでアウターリード１０２を支持するという役目を有すると共に、注入された樹脂が樹脂パッケージ１０１の外に漏れるのをせき止める役目を有しており、図５及び図６に示すようなダムバー１０９としての機能を有している。従って注入された樹脂は、樹脂パッケージ１０１となる部分以外に、ダムバー１０９、すなわちタイバー１０３と、アウターリード１０２と、樹脂パッケージ１０１に囲まれた部分に不要な樹脂膜１０４を形成するが、ダムバー１０９の外側にはもれることはなく、またタイバー１０３やアウターリード１０２の表面に樹脂漏れ部１０５を形成することもない。
【０００６】
しかし、このことは、リードフレーム１０７の表面が平坦性を有し、樹脂封止工程の上金型１０５と下金型１０６により、しっかりと密着して押えつけられている事が要件となる。現実には、図７（ａ）に示される、パンチングで形成されたリードフレーム１０７は、その一部である点線部を拡大して表示した図７（ｂ）に示すように、表面に微細な凹凸からなるリードバリ１１１を有しており、上下から金型で抑えてもごく狭い隙間が発生する場合がある。そうすると、その隙間から樹脂が漏れて、図４に示すように、タイバー１０３やアウターリード１０２の表面に、薄い樹脂膜からなる樹脂漏れ部１０５を形成する。この樹脂漏れ部１０５から、後続のリード曲げ工程等で樹脂が剥離し、塵埃源となり、歩留まり、信頼性上の問題を引き起こす。
【０００７】
なお、アウターリード１０２と、タイバー１０３と、樹脂パッケージ１０１の下端で囲まれた樹脂膜１０４は、サンドブラストやエアシャワー等で比較的容易に除去する事ができるが、アウターリード１０２等に強固に被着した樹脂漏れ部１０５の樹脂は、それらの手段によっては、簡単に除去する事ができない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、リードフレーム上のアイランドに半導体チップをダイボンドする工程と、前記半導体チップと前記リードフレームを電気的に接続する工程と、前記半導体チップをダイボンド等した前記リードフレームを樹脂封止する工程と、を有し、前記リードフレームの樹脂封止工程で金型でクランプする領域に、当該樹脂封止工程の作業前に、当該樹脂封止工程でのクランプ圧力より強い押え圧力をかけることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、前記半導体チップがダイボンド及び電気的に接続された前記リードフレームと、前記リードフレームを樹脂封止した樹脂パッケージと、を備え、前記リードフレームの樹脂封止工程で金型でクランプする領域に、当該樹脂封止工程の作業前に、当該樹脂封止工程でのクランプ圧力より強い押え圧力をかけることにより、前記リードフレームに前記樹脂パッケージ内部から当該樹脂パッケージの外部に至るくぼみ部が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂封止工程にて、アウターリード１０２等の表面に、樹脂漏れ部１０５が形成されることはない。したがって、リード曲げ工程等の後続工程等において、樹脂漏れ部１０５の樹脂が剥離して塵埃源となるようなことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、以下に、図面に従って説明する。
【００１２】
なお、本発明を理解する上で、パッケージから露出するアウターリード２部分と、タイバー３部分と、樹脂パッケージ１の下端の関係が解かれば充分なので、パッケージはＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎ−ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプを取り上げ、その一部を図面として表示し説明を進める。
【００１３】
それでは、本発明の第１の実施形態について、図１及び２に従って説明する。
まず、図１に示す、既に説明した図７に示すリードフレーム１０７と同じリードフレーム１を準備する。このリードフレーム１は、その表面にパンチング作業に基づく微細な凹凸からなる、図７（ｂ）に示されるリードバリ１１１と同じリードバリを有しており、このまま樹脂封止作業をおこなえば、前述のように樹脂漏れ部１０５が発生する恐れがある。
【００１４】
通常、リードバリ１１１の凹凸はごく微細なため、そのまま樹脂封止工程で作業を行っても、当該工程の金型の圧力で、平坦化されるため大きな問題となることはない。しかし、リードバリ１１１の凹凸のバラツキ、樹脂封止工程の金型の圧力のバラツキ、また１列フレーム用金型を３列フレーム用金型等に使用する場合のクランプ圧力不足等により、樹脂漏れ部１０５が形成される場合がある。
【００１５】
本発明の要旨は、準備したリードフレーム１を樹脂封止作業前に、当該リードフレーム１が有する、図７（ｂ）に示すリードバリ１１１と同じリードバリの凹凸を平坦化し、樹脂漏れ部１０５の発生を防止することである。そこで、リードフレーム１に対し、図３（ａ）に示すような方式で、リードフレーム１押え圧力印加工程を導入する。通常この工程は、リードフレーム１を受け入れた直後の工程となる。リードフレーム１押え圧力印加工程では、樹脂封止工程において、金型により高圧でクランプされるタイバー３部を含むリードフレーム１領域より広い範囲を、図３（ａ）に示す上下の矢印方向から、樹脂封止工程で受ける圧力より大きな圧力で押えつける。
【００１６】
この押え圧力の印加により、図１（ａ）に示すリードフレーム１は、パンチング作業時にリードフレーム１に発生した、図７（ｂ）に示される微細な凹凸からなるリードバリ１１１と同一のリードバリが、図１（ａ）の点線部を拡大した図１（ｂ）に示されるように押しつぶされ平坦化される。その結果、樹脂封止工程で金型により高圧でクランプされる領域が、平坦化されたリードバリ６になる。その後、当該リードフレーム１上に半導体チップ等がダイボンド及びワイヤボンド等され電気的に接続されてから樹脂封止される。
【００１７】
この場合、リードフレーム１上の微細なリードバリが、リードフレーム１押え圧力印加工程で平坦化されたリードバリ６になることから、図２（ａ）に示すように、樹脂封止工程の金型で抑えられたアウターリード２やタイバー３の表面上に、図４に示される樹脂漏れ部１０５と同一の樹脂漏れ部が形成されることはない。なお、樹脂パッケージ５と、アウターリード２と、タイバー３に囲まれた領域に不要な樹脂膜４が形成されるが、サンドブラスト等で除去できるので、未然に問題発生を防止できるのは前述の通りである。
この後、タイバー３が切断され、必要に応じて、リード曲げ工程を経由して所望の樹脂封止型半導体装置が完成する。
【００１８】
また、上述のリードフレーム１に対する押え圧力印加工程を導入することにより、図３（ａ）の点線で囲まれた部分を拡大した図３（ｂ）に示すように、リードフレーム１の上板１１２と下板１１３で挟まれ押つぶされた箇所に小さな段差７を形成する事ができる。
結果的に、上板１１２で押さえつけられたリードフレーム部分には小さなくぼみ部８ができる。このくぼみ部８の一方の段差７は図２（ａ）のＡ−Ａ断面である図２（ｂ）に示されるように樹脂パッケージ５の内部に樹脂封止される。
パワーデバイス等の高導電型半導体装置の場合はリードフレーム１の板厚も０．５ｍｍ位のものが使用されており、それなりのくぼみ部８が形成される。
【００１９】
この樹脂パッケージ５内部のくぼみ部８の段差７は、アンカー効果を発揮することになり、アウターリード２に外力が加わったとき、アウターリード２が抜けにくくなり、またアイランド１１等に対し外力が及ぶことを防止し、内部の半導体チップ９やボンディングワイヤー１０等の保護を図ることも可能となる。しかし、中強度、中導電型の少ピン、中ピンの半導体装置用のリードフレームは板厚が０．２ｍｍ前後、多ピンの半導体装置用等のリードフレームは板厚０．１ｍｍ強と薄いため、押え圧力印加工程を導入してもリードフレームの圧力印加面に浅いくぼみ部８しか形成されず、充分にアンカー効果を発揮できない。
【００２０】
この場合は、図３（ａ）の下板１１３にくぼみ部を設け、上板１１２に下板１１３のくぼみ部に嵌合する突起部を設ける。その上で、リードフレーム１を下板１１３上にのせて、上板１１２で強く挟み込みこみ、リードフレーム１自体に板厚以上の段差からなり、樹脂パッケージ５内部に納まる程度のくぼみ部８を形成することによって、より効果的なアンカー効果を発揮する事ができる。高導電型半導体装置用の板厚の厚いリードフレーム１の場合も、リードフレーム１自体にくぼみ部８を形成しても良い。
【００２１】
なお、本発明の実施形態においては、ＳＩＰ型パッケージを取り上げ説明したが、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）型パッケージ等の他のパッケージに対しても、発明思想が同一である限り、適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法を示すリードバリ平坦化後のリードフレームの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法の中でリードバリ平坦化のための押え圧力印加工程を示す断面図である。
【図４】従来の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図５】樹脂封止工程の樹脂封止状態を示す断面図である。
【図６】ダムバーが樹脂封止装置内の注入樹脂の外部流出を防止している状態を示す上金型面から透視した平面図である。
【図７】パンチングで形成されたリードフレームのリードバリを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  リードフレーム    ２  アウターリード    ３  タイバー    ４  樹脂膜    
５  樹脂パッケージ    ６  平坦化されたリードバリ    ７  段差    ８  くぼみ部
９  半導体チップ    １０  ボンディングワイヤー    １１  アイランド    
１０１  樹脂パッケージ    １０２  アウターリード    １０３  タイバー    
１０４  樹脂膜    １０５  樹脂漏れ部    １０５  上金型    １０６  下金型    
１０７  リードフレーム    １０８  半導体チップ    １０９  ダムバー（タイバー）  
１１０  ボンディングワイヤ    １１１  リードバリ    １１２  上板
１１３  下板    
【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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