(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の平面形状を呈するとともに各辺に半導体チップ搭載域を囲む態様でリードを有して一つの半導体装置を構成する単位フレームを、タイバーを介して連結し複数個集合してマトリックス状に構成され、半導体チップを設置後一括して樹脂封止され、前記タイバーおよび外周部が切断されることにより各半導体装置が製造される単位フレーム集合体を備える金属板のリードフレームであって、
樹脂封止領域内における前記単位フレーム集合体の外方部にのみ、前記単位フレーム集合体切断線の延長上の切断線に沿うスリットを具える
ことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記樹脂封止領域の内側であって前記単位フレーム集合体外の外縁部に、前記延長上の切断線を含みまたは近接するとともに、前記スリットに交差または近接して封止樹脂が充填される樹脂ロック部を具える
ことを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記樹脂封止領域に近接し、前記単位フレーム集合体の切断線を示すように形成される目印部と、
前記目印部の外方に隣接して形成される目印案内孔と
を具えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂パッケージの裏面にリードが露呈するタイプの半導体装置を構成するリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体チップをリードフレームに搭載し、樹脂封止して成る樹脂封止型の半導体装置においては、小型化、高密度化の要請から、図６に示すように、樹脂パッケージ１０４ｐの側面からリード１０２ｒが突出することなく、半導体装置１００の裏面１００ｔにリード１０２ｒが露呈する、いわゆるＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるタイプの半導体装置が開発されている。
【０００３】
半導体装置１００は、半導体チップ１０９を単位フレーム１０２のタブ１０２ｂ上に搭載するとともに単位フレーム１０２のリード１０２ｒにボンディングワイヤ１０３を介して電気的に接続し、全体を樹脂封止することによって構成されている。
【０００４】
単位フレーム１０２は、図８のハッチングに示すように、リードフレーム１０５に形成され、矩形の平面形状を呈し、中央部には半導体チップ搭載域であるタブ１０２ｂが形成されるとともに、各辺よりタブ１０２ｂを囲む態様でリード１０２ｒが形成されている。
【０００５】
リードフレーム１０５には、複数の単位フレーム１０２をタイバー１０６を用いて連結してマトリックス状に構成した単位フレーム集合体１０７が、その長手方向（図の左右方向）へ複数形成されている。
【０００６】
次に、半導体装置１００の製造方法について説明する。
【０００７】
母材として、帯状乃至短冊状の銅系あるいは鉄系合金等の良導体である金属薄板を準備し、図８に示す前述の単位フレーム集合体１０７をエッチング等により成形し、リードフレーム１０５を製造する。
【０００８】
そして、単位フレーム集合体１０７の各単位フレーム１０２のタブ１０２ｂ上に半導体チップ１０９を接着剤又は接着テープを用いて搭載し、半導体チップ１０９の電極１０９ｄとリード１０２ｒとをボンディングワイヤ１０３を介して電気的に接続する。（図６参照）
次いで、図８に示すように、単位フレーム集合体１０７とサイドレール１０５ｇの一部を含んで１０８線内を封止樹脂１０４によって樹脂封止し、樹脂封止体１０８を成形する。
【０００９】
そして、樹脂封止体１０８をダイシングソー等（図示せず）により、矢印に示す如く、各単位フレーム１０２の境界であるタイバー１０６、サイドレール１０５ｇに沿って、切断し、各々の半導体装置１００へ分離する。
【００１０】
この方法によれば、複数の半導体装置を一括して樹脂封止できるため樹脂封止工程が簡略化できるとともに、外形サイズが同じであればひとつの樹脂封止金型で多品種に対応できる。
【００１１】
さらに、共通の冶具を使用できる、或いはアッセンブリ装置を品種ごとに段替する作業が省略できる等の利点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のリードフレーム上にマトリックス状に配置される複数の半導体チップを一括して樹脂封止し、その後、樹脂封止体を切断して各半導体装置へ分離する半導体装置の製造方法には、以下に示す問題がある。
【００１３】
すなわち、製造上の要求からリードフレーム１０５上に成形される樹脂封止体１０８の大きさは決まっているので、リードフレーム１０５上の樹脂封止体１０８を成形する領域は一定の面積となっている。
【００１４】
しかしながら、生産される半導体装置１００は品種毎に様々であり、そのサイズは種々異なり、品種毎に半導体装置１００の平面サイズは異なっている。
【００１５】
従って、図７に示すように、品種毎に上記リードフレーム１０５における一定面積の樹脂封止体１０８成形領域内に収まるように半導体装置１００を集合させて形成し、樹脂封止体１０８を切断し各半導体装置を生産するのであるから、品種毎に異なる半導体装置１００のサイズとリードフレーム１０５のパターンによっては、リードフレーム１０５の樹脂封止体１０８内における半導体装置形成領域１０８ｉの外部領域である半導体装置非形成領域１０８ｏが広幅になる場合がある。
【００１６】
半導体装置非形成領域１０８ｏが広幅になると、樹脂封止体１０８を各半導体装置１００へ切断するに際して、切断抵抗が最も大きいサイドレール１０５ｇの切断される領域が広くなり、サイドレール１０５ｇを切断するための切断抵抗が大きくなり、切断刃の寿命が縮まってしまう。
【００１７】
また、図６（ｂ）に示すように、各半導体装置１００への切断（矢印ｄ）に際し、リードフレーム１０５の屈曲変形が大きくなり封止樹脂１０４とリードフレーム１０５との剥離１０４ｈが発生するという問題がある。
【００１８】
本発明は上記実状に鑑み、各々の半導体装置へ分離するための切断作業に際し、精確、且つ円滑な切断作業が可能であるとともに、封止樹脂のリードからの剥離が可及的に防止される、高品質の半導体装置を製造することが可能なリードフレームの提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関るリードフレームは、矩形の平面形状を呈するとともに各辺に半導体チップ搭載域を囲む態様でリードを有して一つの半導体装置を構成する単位フレームを、タイバーを介して連結し複数個集合してマトリックス状に構成され、半導体チップを設置後一括して樹脂封止され、タイバーおよび外周部が切断されることにより各半導体装置が製造される単位フレーム集合体を備える金属板のリードフレームであって、樹脂封止領域内における単位フレーム集合体の外方部にのみ、単位フレーム集合体切断線の延長上の切断線に沿うスリットを具えている。
【００２０】
本発明の請求項２に関るリードフレームは、請求項１記載のリードフレームにおいて、樹脂封止領域の内側であって単位フレーム集合体外の外縁部に、延長上の切断線を含みまたは近接するとともに、スリットに交差または近接して封止樹脂が充填される樹脂ロック部を具えている。
【００２１】
本発明の請求項３に関わるリードフレームは、請求項１又は請求項２記載のリードフレームであって、樹脂封止領域に近接し、単位フレーム集合体の切断線を示すように形成される目印部と、目印部の外方に隣接して形成される目印案内孔とを具えている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
本発明の実施例であるリードフレームを用いて製造される半導体装置を図１、図２に示す。
【００２４】
半導体装置１は、半導体チップ９を単位フレーム２のタブ２ｂ上に搭載するとともに単位フレーム２のリード２ｒにボンディングワイヤ３を介して電気的に接続し、全体を樹脂封止することによって構成されている。
【００２５】
なお、半導体装置１はＱＦＮと呼ばれるタイプの四角形の平面形状を有する半導体装置であり、樹脂パッケージ４ｐの裏面４ｐｒにリード２ｒが露呈する。
【００２６】
単位フレーム２は、図３のハッチングにて示すように、良導体の金属薄板であるリードフレーム５に形成され、矩形の平面形状を呈し、中央部には半導体チップ搭載域であるタブ２ｂが形成されるとともに、各辺よりタブ２ｂを囲む態様でリード２ｒが形成されている。
【００２７】
リードフレーム５には、複数の単位フレーム２をタイバー６を用いて連結しマトリックス状に構成した単位フレーム集合体７が、その長手方向（図の左右方向）に複数形成されている。
【００２８】
ここで、単位フレーム集合体７は各々の単位フレーム２毎に上記のリードパターンを形成して構成され、各単位フレーム２は単位フレーム集合体７内において互いに同じ幅を有するタイバー６によって結合され、且つ区分けされている。
【００２９】
単位フレーム集合体７の外周には、図３、図４（ｂ）に示すように、単位フレーム集合体７の外周部に位置する単位フレーム２を結合し、詳しくは単位フレーム２のリード２ｒを結合して、タイバー６と同じ幅を有する外周タイバー６ｏが単位フレーム集合体７の四方を囲んで成形される。
【００３０】
そして、外周タイバー６ｏの外周域には複数の外周孔５ｓが間隔をおいて形成され、さらに、複数の外周孔５ｓの外方域にはサイドレール５ｇが設けられており、外周タイバー６ｏとサイドレール５ｇは複数の幅狭な連結片５ｒによって結合されている。（外周タイバー６ｏ、複数の外周孔５ｓ、連結片５ｒの構成は、本発明者等が先に出願した特願２０００−０８２０９１において開示。）
また、図３、図４（ａ）に示すように、単位フレーム集合体７を覆って樹脂封止して形成される樹脂封止体８形成領域の外周（図３のＦ線）内側部には樹脂ロック孔（樹脂ロック部）５ｊ、５ｊ、…が所定数穿孔されており、樹脂ロック孔５ｊは樹脂封止体８の形成に際して樹脂が充填されて封止樹脂４がリードフレーム５から剥離することを防止するための樹脂ロック部となっている。
【００３１】
樹脂ロック孔５ｊは樹脂封止体８形成領域の外周に沿い長方形の平面形状を呈し、樹脂封止体８形成領域外周（図３のＦ線）内側と各半導体装置１への切断箇所（切断線）（図３の矢印ｄ）が交錯する位置に穿孔されている。
【００３２】
また、リードフレーム５上における樹脂封止体８形成領域内の単位フレーム集合体７の外方域である半導体装置非形成領域８ｏには、各半導体装置１への切断箇所（図３の矢印ｄ）に沿って切断スリット（スリット）５ｃ、５ｃ、…が、樹脂ロック孔５ｊに連通し穿孔されている。
【００３３】
切断スリット５ｃは、各半導体装置１への切断作業に使用する切断刃とほぼ同じ幅を有する長孔であり、各半導体装置１への切断に際して切断刃が入り案内されるとともに、切断抵抗が軽減されることになる。
【００３４】
なお、切断スリット５ｃは樹脂ロック孔５ｊに連通して形成したが、近接して形成することも可能である。
【００３５】
また、リードフレーム５における樹脂封止体８形成領域外周（図３のＦ線）に近接した外方域には所定数の切断目印（目印部）５ｍ、５ｍ、…が形成されている。
【００３６】
切断目印５ｍはリードフレーム５の切断箇所（図３の矢印ｄ）に沿って形成される線状の所定の長さを有する凹部であり、リードフレーム５上に形成される樹脂封止体８を各半導体装置１へ切断するに際しての目途となる。
【００３７】
さらに、切断目印５ｍに隣接する外方域には貫通孔である目印案内孔５ｋ、５ｋ、…が穿孔されている。
【００３８】
目印案内孔５ｋは、切断作業に際して切断刃を精確に切断目印５ｍに案内するとともに切断時の応力を吸収するための孔であり、切断線（矢印ｄ）を中心線とする円形状の孔として穿孔されるが、その形状は切断線（矢印ｄ）を中心線とする方形、或いは楕円状の孔でもよい。
【００３９】
但し、目印案内孔５ｋが方形の孔の場合、切断作業時に応力がかかると角部において応力集中が発生するので４つの角部はＲをとることが望ましい。
【００４０】
なお、サイドレール５ｇには、半導体装置の製造工程において位置決めに使用されるガイドホール５ｈが、各単位フレーム集合体７に対して相対的に同位置に穿孔される。
【００４１】
次に、上述したリードフレーム５の製造方法について簡単に説明する。
【００４２】
まず、リードフレーム５の母材として、帯状或いは短冊状の銅系あるいは鉄系合金等の導電性材料である金属薄板を準備する。
【００４３】
そして、図３に示すように、この母材に、上述の所定のリードパターンを有する単位フレーム２を複数個集合してマトリックス状に構成した単位フレーム集合体７、単位フレーム集合体７に続く外周タイバー６ｏ、外周孔５ｓ、５ｓ、…、連結片５ｒ、５ｒ、…、および樹脂ロック孔５ｊ、５ｊ、…、切断スリット５ｃ、５ｃ、…、切断目印５ｍ、５ｍ、…、目印案内孔５ｋ、５ｋ、…等をエッチング或いはスタンピングにより成形し、リードフレーム５が完成する。
【００４４】
次に、上述したリードフレーム５を用いた半導体装置１の製造方法について説明する。
【００４５】
まず、図５（ａ）に示すように、用意したリードフレーム５の単位フレーム集合体７における各単位フレーム２のタブ２ｂ上に半導体チップ９を銀ペースト等の接着剤（図示せず）や接着テープ（図示せず）を用いて搭載する。（図１参照）
次に、半導体チップ９の電極９ｄとリード２ｒとを、ボンディングワイヤ３を用いてワイヤボンディングすることによって電気的に接続する。
【００４６】
そして、図３、図５（ｂ）に示すように、単位フレーム集合体７上にマトリックス状に搭載した複数の半導体チップ９を覆って、図示した線Ｆ内（図３参照）をエポキシ等の樹脂によって一括して樹脂封止し、樹脂封止体８を形成する。
【００４７】
その後、図３の矢印ｄに示すように、切断目印５ｍを目途に樹脂封止体８の外方部から目印案内孔５ｋ、切断目印５ｍ、樹脂ロック孔５ｊ、切断スリット５ｃ、および各単位フレーム２間の境界であるタイバー６、外周部の単位フレーム２と外部との境界である外周タイバー６ｏに沿って、ダイシングソー（図示せず）等のツールによってダイシングし、各々の半導体装置１へ分離し、半導体装置１が製造される。（図５（ｃ）、図１参照）
本発明によれば、リードフレーム５のサイドレール５ｇの切断箇所に沿って、樹脂封止体８内において樹脂ロック孔５ｊに連通し切断スリット５ｃが切断刃とほぼ同じ幅を有して穿孔されるので、樹脂封止体８を各半導体装置１へ分離するための切断作業において、切断抵抗が最も大きいサイドレール５ｇの切断される領域が狭くなり、切断抵抗が大きく低減され、切断刃の寿命が延びる。
【００４８】
また、切断作業に際し切断刃が切断スリット５ｃ内に入ることにより案内され、円滑に切断作業を行え、また、リードフレーム５の切断抵抗が減少するためリードフレーム５の屈曲変形が軽減され、封止樹脂４のリードフレーム５からの剥離を防止できる。
【００４９】
さらに、樹脂封止体８の形成に際し切断スリット５ｃ内に封止樹脂４が充填されるので、封止樹脂４とリードフレーム５との接合力が向上し密着性が良好となり、封止樹脂４のリードフレーム５からの剥離を防止できる。
【００５０】
また、リードフレーム５の樹脂封止体８形成領域の外周内側の切断箇所に交錯する位置に、樹脂ロック孔５ｊが穿孔されるので、樹脂封止工程において樹脂ロック孔５ｊ内に樹脂封止４が充填され、封止樹脂４とリードフレーム５との接合力が向上し密着性が良好となり、封止樹脂４のリードフレーム５からの剥離防止効果が向上する。
【００５１】
また、リードフレーム５上の樹脂封止体８に近接して各半導体装置１へ切断するための切断作業の目途となる切断目印５ｍが形成されるので切断作業の位置精度が向上し、精確な切断作業が行える。
【００５２】
そして、切断目印５ｍに隣接した外方域に目印案内孔５ｋが穿孔されているので、切断作業に際してダイシングソーの切断刃は、サイドレール５ｇを切断し、目印案内孔５ｋに入ることにより案内され容易に切断目印５ｍに位置決めでき、切断作業の位置精度がさらに向上し、切断作業をさらに精確に行うことが可能である。
【００５３】
また、切断に際し、切断刃が目印案内孔５ｋに入ることによりリードフレーム５の切断抵抗が軽減されるので、リードフレーム５の屈曲変形が低減され、封止樹脂４のリードフレーム５からの剥離を防止できる。
【００５４】
従って、高精度でしかも円滑な切断作業が可能であり、封止樹脂の剥離が可及的に防止される、高品質の半導体装置を製造できるリードフレームが得られる。
【００５５】
なお、上述した実施例においては、リードフレームのリードパターンの形成と同時に、樹脂ロック孔５ｊ、切断スリット５ｃ、切断目印５ｍ、目印案内孔５ｋ、を形成したが、これらの形成はそれぞれ別工程で行ってもよいことは言うまでもない。
【００５６】
また、切断目印５ｍは貫通孔、或いは印刷による目印としてもよい。
【００５７】
また、樹脂ロック孔５ｊは樹脂封止体８形成領域の外周（図３のＦ線）に沿って形成したが近接して形成することも可能であり、また切断箇所に交錯せず切断箇所に近接して形成することも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上、詳述した如く、本発明の請求項１に関わるリードフレームは、矩形の平面形状を呈するとともに各辺に半導体チップ搭載域を囲む態様でリードを有して一つの半導体装置を構成する単位フレームを、タイバーを介して連結し複数個集合してマトリックス状に構成され、半導体チップを設置後一括して樹脂封止され、タイバーおよび外周部が切断されることにより各半導体装置が製造される単位フレーム集合体を備えるリードフレームであって、樹脂封止領域内における単位フレーム集合体の外方部に単位フレーム集合体切断線の延長上の切断線に沿うスリットを具えている。
【００５９】
上記構成によれば、単位フレーム集合体の切断箇所に沿ってスリットを具えるので、切断作業に際し切断抵抗が最も大きいサイドレールの切断される領域が狭くなり、切断作業に際し切断抵抗が大きく低減され、切断刃の寿命が延びる。
【００６０】
また、切断刃がスリットに入り案内され、精確に切断作業を行えるとともに、リードフレームの切断抵抗が減少し、リードフレームの屈曲変形が軽減され封止樹脂のリードフレームからの剥離が防止できる。
【００６１】
また、樹脂封止に際してスリット内に封止樹脂が充填されるので、封止樹脂とリードフレームとの接合力が向上し密着性が良好となり、封止樹脂のリードフレームからの剥離を防止できる。
【００６２】
本発明の請求項２に関わるリードフレームは、請求項１に記載のリードフレームであって、樹脂封止領域内における外方との境界域に、前記延長上の切断線を含みまたは近接するとともに、スリットと連通または近接して封止樹脂が充填される樹脂ロック部を具えている。
【００６３】
上記構成によれば、請求項１の効果に加え、樹脂ロック部に封止樹脂が充填されるので封止樹脂とリードフレームとの接合力が向上し密着性が良好となり、封止樹脂のリードフレームからの剥離防止効果がさらに向上する。
【００６４】
本発明の請求項３に関わるリードフレームは、請求項１又は請求項２記載のリードフレームであって、樹脂封止領域に近接し、単位フレーム集合体の切断線を示すように形成される目印部と、目印部の外方に隣接して形成される目印案内孔とを具えている。
【００６５】
上記構成によれば、請求項１又は請求項２の効果に加え、樹脂封止領域に近接して各半導体装置へ切断するための切断作業の目途となる目印部が形成されるので切断作業の位置精度が向上し、精確に切断作業が行える。
【００６６】
そして、目印部に近接した外方域に目印案内孔が形成されているので、切断作業に際し、切断刃が目印案内孔に入り
容易に目印部に位置決めでき切断作業の位置精度がさらに向上し、さらに精確な切断作業をに行うことが可能である。
【００６７】
また、切断作業に際し、切断刃が目印案内孔に入ることによりリードフレームの切断抵抗が軽減されるので、リードフレームの屈曲変形が低減され、封止樹脂のリードフレームからの剥離を防止できる。
【００６８】
よって、高精度、且つ円滑な切断作業が可能であり、封止樹脂の剥離が可及的に防止される、高品質の半導体装置を製造できるリードフレームが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わるリードフレームの実施例を示す半導体装置の一部切り欠き断面を含む側面図。
【図２】図１に示す半導体装置の底面図。
【図３】本発明に関わるリードフレームの実施例を示す平面図。
【図４】（ａ）および（ｂ）は図３に示すリードフレームのＡ−Ａ線断面図、およびＢ−Ｂ線断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に関わるリードフレームを使用した半導体装置の製造方法の実施例を示す概念的な横断面図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、従来のリードフレームを使用した半導体装置の一部切り欠き断面を含む側面図、およびリードフレーム集合体の外周部の半導体装置の底面図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は従来の異なる半導体装置のサイズとリードパターンのリードフレーム上の樹脂封止体を示す概念的な平面図。
【図８】従来のリードフレームを示す平面図。
【符号の説明】
１…半導体装置、
２…単位フレーム、
２ｂ…タブ（半導体チップ搭載域）、
２ｒ…リード、
４…封止樹脂、
５…リードフレーム、
５ｃ…切断スリット（スリット）、
５ｊ…樹脂ロック孔（樹脂ロック部）、
５ｋ…目印案内孔、
５ｍ…切断目印（目印部）、
６…タイバー、
６ｏ…外周タイバー（外周部）、
７…単位フレーム集合体、
８…樹脂封止体（樹脂封止領域）、
９…半導体チップ、
ｄ…切断線。
【図１】
0003634757.tif 000002
【図２】
0003634757.tif 000003
【図３】
0003634757.tif 000004
【図４】
0003634757.tif 000005
【図５】
0003634757.tif 000006
【図６】
0003634757.tif 000007
【図７】
0003634757.tif 000008
【図８】
0003634757.tif 000009