(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外枠部と、
前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、
前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、
前記リード部と前記外枠部とを連結する連結部と、
前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域と、
前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記連結部の延長線上の領域に設けられた開口部とを備え、
前記開口部の、前記延長線方向に垂直な方向の全ての開口幅は、前記連結部の幅よりも大きいことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記開口部の開口幅は、前記連結部を切削する切削手段の幅よりも大き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】
前記連結部の幅は前記切削手段の幅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】
前記開口部は前記連結部の延長線方向に長辺を有する長方形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項５】
前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記封止樹脂材が流通する領域の反対側で前記連結部の延長線上の領域に凹部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項６】
外枠部と、
前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、
前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、
前記リード部と前記外枠部とを連結する連結部と、
前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂により一括に封止される封止領域とを備え、
前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記封止用樹脂材が流通する領域の反対側で前記連結部の延長線上の領域に凹部が設けられていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項７】
前記凹部の幅は前記連結部を切削する切削手段の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５又は６に記載のリードフレーム。
【請求項８】
前記連結部の幅は前記切削手段の幅よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載のリードフレーム。
【請求項９】
前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記連結部の延長線上の領域に開口部が設けられていることを特徴とする請求項６〜８のうちのいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項１０】
前記封止領域の周縁部で前記連結部の延長線上の領域に他の開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項１１】
前記他の開口部の開口幅は、前記連結部を切削する切削手段の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載のリードフレーム。
【請求項１２】
前記連結部には、厚さが前記外枠部よりも小さい薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項１３】
前記連結部における前記リード部の近傍部分には前記近傍部分を薄肉にする凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載のリードフレーム。
【請求項１４】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結して支持する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、前記外枠部における前記封止領域の外側で且つ前記連結部の延長線上の領域に開口部が設けられ、前記連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、
搭載された半導体チップと前記半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、
切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの前記連結部を、前記複数の半導体チップの少なくとも１つが前記封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、
前記第４の工程は、前記リードフレームの前記薄肉部に前記封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む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１５】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結して支持する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、前記外枠部における前記封止領域の外側の領域であって前記封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ前記連結部の延長線上の領域に凹部が設けられ、前記連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、
搭載された半導体チップと前記半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、
切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの前記連結部を、前記複数の半導体チップの少なくとも１つが前記封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、
前記第４の工程は、前記リードフレームの前記薄肉部に前記封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む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１６】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結して支持する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、前記外枠部における前記封止領域の外側の領域であって前記封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ前記連結部の延長線上の領域に凹部が設けられたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、
搭載された半導体チップと前記半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、
切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの前記連結部を、前記複数の半導体チップの少なくとも１つが前記封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、
前記第４の工程は、前記リードフレームの前記凹部に前記封止用樹脂材が充填されないように封止する工程を含む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１７】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結して支持する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、前記外枠部における前記封止領域の外側の領域であって前記封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ前記連結部の延長線上の領域に凹部が設けられたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、
搭載された半導体チップと前記半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、
切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの前記連結部を、前記複数の半導体チップの少なくとも１つが前記封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、
前記第４の工程は、前記リードフレームの前記凹部に前記封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む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１８】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域と、前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記連結部の延長線上の領域に設けられた開口部とを備えたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記チップ搭載部ごとに前記半導体チップを搭載する第２の工程と、
前記半導体チップと前記リード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記封止領域を一体に封止する第４の工程と、
前記開口部の前記延長線方向に垂直な方向の開口幅よりも常に小さい幅の切削手段を用いて、前記連結部を切削する第５の工程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
外枠部と、前記外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、前記各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、前記リード部と前記外枠部とを連結する連結部と、前記複数のチップ搭載部が封止樹脂材により一括に封止される封止領域と、前記封止領域の外側の前記外枠部であって前記封止用樹脂材が流通する領域の反対側で前記連結部の延長線上の領域に設けられた凹部とを備えたリードフレームを用意する第１の工程と、
前記チップ搭載部ごとに前記半導体チップを搭載する第２の工程と、
前記半導体チップと前記リード部とを電気的に接続する第３の工程と、
封止用樹脂材により、前記封止領域を一体に封止する第４の工程と、
前記凹部の前記延長線方向と垂直な方向の幅よりも常に小さい幅の切削手段を用いて、前記連結部を切削する第５の工程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記リードフレームは、前記連結部に厚さが前記外枠部よりも薄い薄肉部をさらに備え、
前記第４の工程は、前記薄肉部に前記封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含むことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記第４の工程は、前記凹部に前記封止用樹脂材が充填されないように封止する工程及び前記凹部に前記封止用樹脂材が充填されるように封止する工程のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記連結部の幅は前記切削手段の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂封止後に底面からリードフレームが露出するリードフレーム及びそれを用いた面実装可能な樹脂封止型半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化及び高機能化に対応するため、半導体部品の高密度実装がますます強く要求されるようになってきている。これに伴って、半導体チップとリードとをモールド樹脂材により一体に封止してなる樹脂封止型半導体装置の小型化及び薄型化が急速に進展しており、さらには、生産コスト及び生産性向上を図るために、種々の工夫がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以下、従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図１１は従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、リードフレームに樹脂封止された複数の半導体装置を個別に分離する工程の部分的な断面構成を示している。図１１に示すように、それぞれ樹脂封止されてなる複数の半導体装置１００が形成されたリードフレーム１０１をダイシングシート２００上に保持し、その後、半導体装置１００同士の間の切削領域を切削ブレード２０１により、切削する。このとき、リードフレーム１０１における切削ブレード２０１により切削された端面（切削面）に、該リードフレーム１０１の切り残り部分であるかえり１０１ａが生じる。
【０００５】
このように、半導体装置１００の底面にかえり１０１ａが生じると、該半導体装置１００が底面にリードを露出する面実装型である場合には、かえり１０１ａによって実装基板との密着性が不十分となるため、電気的な接続が不良になりやすくなるという問題がある。
【０００６】
また、切削ブレード２０１の切削面には通常ダイアモンド等の粉末が塗布されているが、金属からなるリードフレーム１０１の切削を繰り返しているうちに切削面が金属粉により目詰まりを起こしやすいという問題もある。このように、切削ブレード２０１が目詰まりを起こすと、目詰まりした切削ブレード２０１では切削が不可能となるため、目詰まりした切削ブレード２０１を取り替える必要が生じるので、この取り替え作業により生産性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題を解決し、リードフレームの切削面に生じるかえりを少なくすることにより、樹脂封止型半導体装置の品質を向上させると共に、切削ブレードの寿命を長くして生産性の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は、リードフレームにおける切削領域の金属部分を削減する構成、さらには、樹脂封止型半導体装置を製造する際に金属部分が削減されたリードフレームの金属部分に封止用樹脂材を充填する構成とする。
【０００９】
具体的に、本発明に係る第１のリードフレームは、外枠部と、該外枠部に支持され複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側で且つ連結部の延長線上の領域に開口部が設けられている。
【００１０】
第１のリードフレームによると、連結部を例えば切削ブレード等の切削手段により切削することにより、少なくとも１つのチップ搭載部を含む複数の半導体装置を分割する構成である場合に、切削ブレードがリードフレームの連結部を切削すると、外枠部における封止領域の外側で且つ連結部の延長線上の領域に開口部が設けられているため、外枠部の封止領域の外側部分において切削ブレードのリードフレームに対する切削量が削減するので、リードフレームのかえりの発生が低減すると共に、切削ブレードの目詰まりを抑制することができる。その結果、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性が向上する。
【００１１】
第１のリードフレームにおいて、開口部の開口幅が連結部を切削する切削手段の幅よりも大きいことが好ましい。このようにすると、切削手段は、開口部においてリードフレームと接触しないため、リードフレームのかえりの発生と切削手段の目詰まりとを確実に抑制できる。
【００１２】
本発明に係る第２のリードフレームは、外枠部と、該外枠部に支持され複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側の領域であって封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ連結部の延長線上の領域に凹部が設けられている。
【００１３】
第２のリードフレームによると、連結部を例えば切削ブレード等の切削手段により切削することにより、少なくとも１つのチップ搭載部を含む複数の半導体装置を分割する構成である場合に、外枠部における封止領域の外側の領域であって封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ連結部の延長線上の領域に凹部が設けられているため、外枠部の封止領域の外側部分において切削ブレードのリードフレームに対する切削量が削減するので、リードフレームのかえりの発生が低減すると共に、切削ブレードの目詰まりを抑制することができる。その上、凹部に封止用樹脂材を充填する場合には、封止用樹脂材には通常フィラーとして酸化シリコンであるシリカが混入されているので、混入されたシリカにより切削ブレード等の目詰まりが回復する、いわゆるドレス効果を期待できる。その結果、かえりの発生が低減することにより樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ、シリカによるドレス効果によって切削ブレードの寿命を延ばすことができる。
【００１４】
第２のリードフレームにおいて、凹部の幅が連結部を切削する切削手段の幅よりも大きいことが好ましい。このようにすると、切削手段が凹部においてリードフレームと接触せず、代わりに封止用樹脂材と接触するようになるため、リードフレームのかえりの発生が抑制され、且つ切削手段に対するドレス効果が一層向上する。
【００１５】
第１又は第２のリードフレームにおいて、連結部には厚さが外枠部よりも小さい薄肉部が形成されていることが好ましい。このようにすると、封止用樹脂材における連結部の上側部分又は下側部分の厚さが大きくなるため、連結部を切削してリードフレームを分割する際に、リードフレームの切削量が減り、逆に封止用樹脂材の切削量が増えるので、リードフレームのかえりが減少し且つ切削手段に対するドレス効果が大きくなる。
【００１６】
第１又は第２のリードフレームにおいて、封止領域の周縁部で且つ連結部の延長線上の領域に他の開口部が設けられていることが好ましい。このようにすると、リードフレームにおける他の開口部は封止領域内に位置するため、該開口部に封止用樹脂材が充填されるので、切削手段に対するドレス効果がさらに増大する。
【００１７】
第１又は第２のリードフレームにおいて、連結部の幅が該連結部を切削する切削手段の幅よりも小さいことが好ましい。このようにすると、連結部を切削してリードフレームを分割する際に、切削手段が連結部を残さないように確実に切削することができる。その上、切削手段の連結部に対する位置合わせのマージンも大きくなる。
【００１８】
この場合に、連結部におけるリード部の近傍部分には該近傍部分を薄肉にする凹部が形成されていることが好ましい。この凹部により、リードフレームの切削量が減り、逆に封止用樹脂材の切削量が増えるので、リードフレームのかえりが減少し且つ切削手段に対するドレス効果が増大する。
【００１９】
本発明に係る第１の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、外枠部と、該外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側で且つ連結部の延長線上の領域に開口部が設けられ、連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用意する第１の工程と、リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、搭載された半導体チップと該半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、封止用樹脂材により、リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの連結部を複数の半導体チップの少なくとも１つが封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、第４の工程は、リードフレームの薄肉部に封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む。
【００２０】
第１の樹脂封止型半導体装置の製造方法によると、本発明の第１のリードフレームであって、その連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用いており、第４の樹脂封止工程において該薄肉部に封止用樹脂材を充填するため、封止用樹脂材における連結部の上側又は下側の厚さが大きくなるので、第５の工程においてリードフレームの切削量が減り、逆に封止用樹脂材の切削量が増える。その結果、リードフレームのかえりが減少し且つ切削手段のドレス効果が増大するため、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性が向上する。
【００２１】
本発明に係る第２の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、外枠部と、外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側の領域であって封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ連結部の延長線上の領域に凹部が設けられ、連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用意する第１の工程と、リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、搭載された半導体チップと該半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、封止用樹脂材により、リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの連結部を複数の半導体チップの少なくとも１つが封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、第４の工程は、リードフレームの薄肉部に封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む。
【００２２】
第２の樹脂封止型半導体装置によると、本発明の第２のリードフレームであって、その連結部に薄肉部が形成されたリードフレームを用いており、第４の樹脂封止工程において該薄肉部に封止用樹脂材を充填するため、本発明の第１の樹脂封止型半導体装置の製造方法と同等の効果を得ることができる。
【００２３】
本発明に係る第３の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、外枠部と、該外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側の領域であって封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ連結部の延長線上の領域に凹部が設けられたリードフレームを用意する第１の工程と、リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、搭載された半導体チップと該半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、封止用樹脂材により、リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの連結部を複数の半導体チップの少なくとも１つが封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、第４の工程は、リードフレームの凹部に封止用樹脂材が充填されないように封止する工程を含む。
【００２４】
第３の樹脂封止型半導体装置の製造方法によると、本発明の第２のリードフレームを用いており、リードフレームの切削量が減るため、リードフレームのかえりが減少し且つ切削手段の目詰まりが減少するので、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性が向上する。また、ランナー部に設けた凹部に封止用樹脂材を充填しないため、凹部の構成を簡単化できる。
【００２５】
本発明に係る第４の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、外枠部と、該外枠部に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載する複数のチップ搭載部と、各チップ搭載部の周囲に配置されたリード部と、リード部と外枠部とを連結して支持する連結部と、複数のチップ搭載部が封止用樹脂材により一括に封止される封止領域とを備え、外枠部における封止領域の外側の領域であって封止用樹脂材が流通するランナー部の反対側で且つ連結部の延長線上の領域に凹部が設けられたリードフレームを用意する第１の工程と、リードフレームのチップ搭載部ごとに複数の半導体チップを搭載する第２の工程と、搭載された半導体チップと該半導体チップの周囲に配置されているリード部とを電気的に接続する第３の工程と、封止用樹脂材により、リードフレーム及び複数の半導体チップを一体に封止する第４の工程と、切削ブレードを用いて、封止されたリードフレームの連結部を複数の半導体チップの少なくとも１つが封止用樹脂材に含まれるように切削することにより、複数の半導体装置を個別に分離する第５の工程とを備え、第４の工程は、リードフレームの凹部に封止用樹脂材が充填されるように封止する工程を含む。
【００２６】
第４の樹脂封止型半導体装置の製造方法によると、本発明の第２のリードフレームを用いており、第４の工程においてリードフレームの凹部に封止用樹脂材を充填するため、第５の工程においてリードフレームの切削量が減り、逆に封止用樹脂材の切削量が増えるので、リードフレームのかえりが減少し且つ切削手段のドレス効果が増大する。その結果、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性が向上する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本願発明者らは、樹脂封止された複数の半導体装置が形成された１つのリードフレームを切削ブレード（ダイシングブレード）等の切削手段により切削することにより樹脂封止型半導体装置を得る製造方法において、ブレードによるかえりの発生を抑制すると共に、ブレードの目詰まりによる生産性の低下を改善できるように種々検討を重ねた結果、以下のような知見を得ている。
【００２８】
図１はリードフレームの封止用樹脂材に対する厚さの比の値と切削時に発生するかえりの高さとの関係を示している。ここでは、銅（Ｃｕ）合金からなるリードフレームと、幅が０．１ｍｍ〜０．９ｍｍの切削ブレードとを用いており、切断されたリードフレームの幅は０．１１ｍｍ〜０．９９ｍｍとしている。切削条件は、切削ブレードの送り速度を約１０ｍｍ〜１００ｍｍとし、回転速度を約１００００ｒｐｍ〜６００００ｒｐｍとし、冷却及び潤滑用の水量を０．７〜１．７Ｌ／ｍｉｎ程度としている。
【００２９】
図１に示すように、封止用樹脂材を含まずリードフレームのみを切削した場合のかえりの高さは、リードフレームの厚さの半分の１００μｍにも達するが、リードフレームの封止用樹脂材に対する厚さの比の値が２の場合、すなわち封止用樹脂材がリードフレームの厚さの２分の１の場合には、かえりの高さが６０μｍに低減する。さらに、比の値が１で封止用樹脂材の厚さがリードフレームの厚さと同等の場合には、かえりの高さが約３３μｍに低減し、比の値が０．５で封止用樹脂材の厚さがリードフレームの厚さの２倍の場合には、かえりの高さが約２８μｍにまで低減する。
【００３０】
このように、リードフレームと同等か２倍程度の厚さを持つ樹脂材とリードフレームとを同時に切削することにより、リードフレームに生じるかえりの量をリードフレームのみを切削する場合の３分の１以下にまで低減できることが分かる。
【００３１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図２は本発明の一実施形態に係るリードフレームの部分的な底面構成の概略を示し、図３は図２に示す領域Ａを拡大した詳細な底面構成を示している。
【００３３】
図２及び図３に示すように、厚さが約０．２ｍｍで銅合金又は鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）の合金からなるリードフレーム１０は、外枠部１１と、該外枠部１１に支持され、複数の半導体チップをそれぞれ搭載するチップ搭載（ダイパッド）部１２と、各チップ搭載部１２の周囲に配置されたインナリード部１３と、インナリード部１３と外枠部１１とを連結して支持する連結部１４と、チップ搭載部１２と外枠部１１とを連結して支持する吊りリード部１５とを有している。複数のチップ搭載部１２は、封止用樹脂材により一括に封止される封止領域２０により囲まれている。
【００３４】
リードフレーム１０の外枠部１１における封止領域２０の外側で且つ連結部１４の延長線上の領域には、幅が切削ブレードの幅よりも大きい第１の開口部（スリット）１６が設けられている。
【００３５】
また、外枠部１１における封止領域２０の外側の領域であって流動性を付与された封止用樹脂材が流通するランナー部２１の反対側で且つ連結部１４の延長線上の領域には、幅が切削ブレードの幅よりも大きい凹部１７が設けられている。この第１の開口部１６と凹部１７との違いは、ランナー部２１に開口部を設けると、該開口部に封止用樹脂材が入り込むため、ランナー部２１で固化した樹脂材が開口部を通して表裏一体となるので、樹脂材におけるランナー部２１を容易に除去できなくなるからである。また、第１の開口部１６に封止用樹脂材が入り込み、樹脂の流動バランスが悪くなるため、半導体装置にボイドや未充填等の封止成形性が悪化する。
【００３６】
さらに、封止領域２０の周縁部で且つ連結部１４の延長線上の領域には、幅が切削ブレードの幅よりも大きい第２の開口部１８が設けられている。
【００３７】
図４（ａ）は図３のＩＶ−ＩＶ線における樹脂封止後の断面構成を示している。図４（ａ）に示すように、封止領域２０には封止樹脂部２０Ａが形成され、ランナー部２１にはランナー封止樹脂部２１Ａが形成されている。ここで、凹部１７の深さは、例えばハーフエッチングにより約０．０７ｍｍ〜０．１４ｍｍとし、封止樹脂部２１Ａの厚さは約０．６ｍｍとしている。
【００３８】
以上説明したように、リードフレーム１０における外枠部１１のランナー部２１には、連結部１４の延長線上に凹部１７を設けると共に、外枠部１１のランナー部２１以外の領域における連結部１４の延長線上には第１の開口部１６を設けているため、外枠部１１における封止領域２０の外側部分において切削ブレードのリードフレーム１０に対する切削量を削減できる。その結果、リードフレーム１０のかえりの発生が低減し、さらに、切削ブレードの目詰まりを抑制することができるので、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性を向上することができる。
【００３９】
図４（ｂ）は凹部１７の一変形例であって、図３のＩＶ−ＩＶ線における樹脂封止後の断面構成を示している。図４（ｂ）に示すように、本変形例の凹部１７は封止用樹脂材２０ａが充填可能に形成されていることを特徴とする。このようにすると、切削ブレードにおけるリードフレーム１０の切削量が減る上に、封止用樹脂材の切削量が増えるので、切削ブレードに対するドレス効果が向上する。
【００４０】
なお、図４（ｂ）に示す凹部１７は封止用樹脂材２０ａが充填可能なように、封止樹脂部２０Ａ又はランナー封止樹脂部２１Ａと凹部１７とを流通させる構成、すなわち、封止用樹脂材２０ａの通路を設ける必要があり、この点では、図４（ａ）に示した樹脂材が充填されない凹部１７を持つリードフレーム１０の方が簡単な構成にすることができる。
【００４１】
以下、前記のように構成されたリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法について図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、図３に示した、外枠部１１における封止領域２０の外側で且つ連結部１４の延長線上の領域に第１の開口部１６が設けられていると共にランナー部２１で且つ連結部１４の延長線上の領域に凹部１７が設けられ、さらに、連結部１４に薄肉部１４ａが形成されたリードフレーム１０を用意する。
【００４３】
次に、図５（ａ）に示すように、チップ搭載部１２ごとに半導体チップ３１を搭載し、続いて、搭載された半導体チップ３１と該半導体チップ３１の周囲に配置されているインナリード部１３とを金属細線３２により接続する。その後、封止用樹脂材により、インナーリード部１３、チップ搭載部１２、各半導体チップ３１及び金属細線３２を一体に封止することにより、封止樹脂部２０Ａを形成する。
【００４４】
続いて、樹脂封止されたリードフレーム１０を、その封止樹脂部２０Ａにおけるチップ搭載面側をダイシングシート（ＵＶシート）２２上に保持する。なお、リードフレーム１０のチップ搭載面と反対側の面をダイシングシート２２上に保持してもよい。
【００４５】
次に、図５（ｂ）に示すように、切削ブレード２３を用いて、前述の切削条件により、ダイシングシート２２に保持されたリードフレーム１０の連結部１４を、複数の半導体チップ３１の少なくとも１つが封止樹脂部２０Ａに含まれるように切削することにより、複数の半導体装置３０を個々に分離する。
【００４６】
このとき、連結部１４の底面（図面の上方）に設けられた薄肉部１４ａには、封止用樹脂材２０ｂが充填されているため、切削ブレード２３の目詰まりを抑制でき、且つ、切削ブレード２３に対するドレス効果も向上する。
【００４７】
以下、本実施形態に係るリードフレーム１０の連結部１４、該連結部１４の薄肉部１４ａ及び凹部１７の詳細な構成を図面に基づいて説明する。
【００４８】
図６はリードフレームの樹脂封止後の底面構成であって、封止領域２０とランナー部２１における連結部１４の延長線上に設けられた凹部１７を示している。また、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における凹部１７の断面構成を示し、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における連結部１４及びインナーリード部１３の断面構成を示している。
【００４９】
図６及び図７に示すように、凹部１７の幅は切削ブレードによる切削領域２３Ａの幅よりも大きくなるように設定している。これにより、リードフレームの切削量が削減される一方、封止用樹脂材２０ｂの切削量が増大するため、リードフレーム１０の切削面に生じるかえりの量が抑制されると共に、切削ブレードのドレス効果が向上する。また、図示はしていないが、第１の開口部１６及び第２の開口部１８の幅をも切削領域２３Ａの幅よりも大きくなるように設定している。
【００５０】
また、図６及び図８に示すように、連結部１４の幅は切削ブレードによる切削領域２３Ａの幅よりも小さくなるように設定している。これにより、連結部１４を切削してリードフレームを分割する際に、切削ブレードが連結部１４を残さないように確実に切削することができ、その上、切削ブレードの連結部１４に対する位置合わせのマージンが大きくなり、生産性が向上する。
【００５１】
ここで、本実施形態の一変形例として、図９及び図１０に示すように、連結部１４におけるインナーリード部１３の近傍部分を薄肉とする凹部１４ｂを設けることが好ましい。この凹部１４ｂにより、封止用樹脂材２０ｂの薄肉部１４ａへの充填量が増えるため、リードフレームの切削量が減って、逆に封止用樹脂材２０ｂの切削量が増えるので、リードフレームのかえりがさらに減少する。また、切削ブレードに対するドレス効果もより一層増大する。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係るリードフレーム及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法によると、リードフレームのかえりの発生が低減すると共に、切削手段の切削時の目詰まりを抑制できるため、樹脂封止型半導体装置の品質が向上し、且つ切削ブレードの寿命が長くなって生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームの封止用樹脂材に対する厚さの比の値と切削時に発生するかえりの高さとの関係を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施形態に係るリードフレームを示す概略的な部分底面図である。
【図３】図２に示すリードフレームを部分的に拡大した底面図である。
【図４】（ａ）は図３のＩＶ−ＩＶ線における樹脂封止後の断面構成を示している。
（ｂ）は実施形態の一変形例を示し、図３のＩＶ−ＩＶ線における樹脂封止後の断面構成を示している。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程順の断面構成を示している。
【図６】本発明の一実施形態に係るリードフレームの切削領域を示す部分的な底面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における凹部を示す断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における連結部及びインナーリード部を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態の一変形例に係るリードフレームの切削領域を示す部分的な底面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における連結部及びインナーリード部を示す断面図である。
【図１１】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法における半導体装置の分離工程を示す部分的な断面図である。
【符号の説明】
１０      リードフレーム
１１      外枠部
１２      チップ搭載部
１３      インナリード部
１４      連結部
１４ａ    薄肉部
１４ｂ    凹部
１５      吊りリード部
１６      第１の開口部
１７      凹部
１８      第２の開口部
２０      封止領域
２０Ａ    封止樹脂部
２０ａ    封止用樹脂材
２０ｂ    封止用樹脂材
２１      ランナー部
２１Ａ    ランナー封止樹脂部
２２      ダイシングシート
２３      切削ブレード（切削手段）
２３Ａ    切削領域
３０      半導体装置
３１      半導体チップ
３２      金属細線
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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