(57)【要約】【課題】樹脂バリを無くすことができ、且つ、ダイの寿命を伸長することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】封止樹脂体（１６）を成形する成形工程では、下面（１６ｂ）及び樹脂側面（１６ｃ）に開口する凹部（２４）を有し、リード（１４）のうち、上面（１６ａ）側の一面（１４ａ）が封止樹脂体に封止される封止部（２６）において、下面側の裏面（１４ｂ）の少なくとも一部が凹部により露出するように、封止樹脂体を成形する。成形後において樹脂バリ（４８）を打ち抜き除去する除去工程では、封止部のうち、凹部から露出する裏面露出部（２８）を、ダイ（５２）にて支持しつつ、パンチ（５４）により、封止樹脂体から外部に延出された延出部（２２）の幅方向両側を、所定位置から少なくとも封止部との境界まで、樹脂バリとともに打ち抜く。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム（４０）に配置された電子部品（１２）と、前記リードフレームのうち、前記電子部品と電気的に接続された複数本のリード（１４）のそれぞれの一部と、を一体的に覆うように、封止樹脂体（１６）を成形する成形工程と、
前記封止樹脂体の上面（１６ａ）、下面（１６ｂ）、及び樹脂側面（１６ｃ）のうち、前記樹脂側面に生じて、前記リードのうち、前記樹脂側面から外部に延出された延出部（２２）のリード側面（１４ｃ）に接する樹脂バリ（４８）を、打ち抜き除去する除去工程と、を備え、
前記成形工程では、前記下面及び前記樹脂側面に開口する凹部（２４）を有し、前記リードのうち、前記上面側の一面（１４ａ）が前記封止樹脂体に封止される封止部（２６）において、前記下面側の裏面（１４ｂ）の少なくとも一部が前記凹部により露出するように、前記封止樹脂体を成形し、
前記除去工程では、前記封止部の裏面露出部（２８）をダイ（５２）にて支持しつつ、パンチ（５４）により、前記延出部の幅方向両側を、所定位置から少なくとも前記封止部との境界まで、前記樹脂バリとともに打ち抜き除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
複数の前記リード（１４）が、前記封止樹脂体（１６）における同一の前記樹脂側面（１６ｃ）から延出され、
前記成形工程では、共通の前記凹部（２４）によって、複数の前記リードの前記裏面露出部（２８）が露出されるように、前記封止樹脂体を成形することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
電子部品（１２）と、
前記電子部品と電気的に接続された複数のリード（１４）と、
各リードの一部分を前記電子部品とともに封止する封止樹脂体（１６）と、を備え、
前記封止樹脂体の上面（１６ａ）、下面（１６ｂ）、及び樹脂側面（１６ｃ）のうち、前記樹脂側面から前記リードが外部に延出された半導体装置であって、
前記封止樹脂体は、前記下面及び前記樹脂側面に開口する凹部（２４）を有し、
各リードは、前記上面側の一面（１４ａ）が前記封止樹脂体に封止される封止部（２６）に、前記下面側の裏面（１４ｂ）の少なくとも一部が前記凹部によって露出されてなる裏面露出部（２８）を有し、
各リードは、前記樹脂側面から外部に延出された延出部（２２）の幅方向両側に、前記封止部との境界から所定長さを有して設けられた切り欠き（３０）を有し、
前記延出部において両側の前記切り欠きに挟まれた幅狭部（３２）の幅が、前記延出部において前記幅狭部に隣接する部分の幅と、前記封止部において前記幅狭部に隣接する部分の幅よりも狭くされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
複数の前記リード（１４）が、前記封止樹脂体（１６）における同一の前記樹脂側面（１６ｃ）から延出され、
前記凹部（２４）は、複数の前記リードの並び方向に延設され、
共通の前記凹部により、複数の前記リードの前記裏面露出部（２８）が露出されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品とともに各リードの一部分が封止樹脂体に封止され、封止樹脂体の側面からリードが外部に延出される樹脂封止型の半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップなどの電子部品とともに、各リードの一部分が封止樹脂体に封止され、封止樹脂体の側面からリードが外部に延出される樹脂封止型の半導体装置を形成する際、上記側面に樹脂バリが生じる。そこで、一般的には、封止樹脂体を成形した後、樹脂バリの打ち抜き除去を行う。このような樹脂バリ（樹脂かす）の除去方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３１１２８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、リードフレームごと樹脂バリを打ち抜き除去する。このように、リードフレームごと樹脂バリを打ち抜くには、打ち抜きによる金属ダレなどを抑制するために、上面側からパンチで打ち抜く周辺部位を、下面側からダイで支持した状態で、打ち抜かなければならない。
【０００５】
このため、特許文献１に記載のように、リードの上下面がほぼ等しく封止樹脂体によって被覆される従来の半導体装置では、封止樹脂体（パッケージ）の際から離れた位置にパンチを当て、パンチと封止樹脂体の際との間をダイで支持し、リードフレームを打ち抜かなければならない。したがって、封止樹脂体から延出されるリードの側面のうち、封止樹脂体の際から所定の範囲に樹脂バリが残る。
【０００６】
このように樹脂バリが残ると、例えば半導体装置をプリント基板に実装する工程において、残存した樹脂バリが半導体装置から脱落してプリント基板に付着し、半導体装置とプリント基板との電気的な接続信頼性を低下させる虞がある。
【０００７】
また、樹脂バリの残存をできるだけ少なくしようとすると、リードフレームを支持するダイの先端が細くなり、ダイの早期摩耗や欠損が生じやすくなる。すなわち、リードフレームの切断面の品質や、リードと封止樹脂体との密着性がばらつくという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、樹脂バリを無くすことができ、且つ、ダイの寿命を伸長することができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
開示された発明のひとつは、リードフレーム（４０）に配置された電子部品（１２）と、リードフレームのうち、電子部品と電気的に接続された複数本のリード（１４）のそれぞれの一部と、を一体的に覆うように、封止樹脂体（１６）を成形する成形工程と、封止樹脂体の上面（１６ａ）、下面（１６ｂ）、及び樹脂側面（１６ｃ）のうち、樹脂側面に生じて、リードのうち、樹脂側面から外部に延出された延出部（２２）のリード側面（１４ｃ）に接する樹脂バリ（４８）を、打ち抜き除去する除去工程と、を備え、成形工程では、下面及び樹脂側面に開口する凹部（２４）を有し、リードのうち、上面側の一面（１４ａ）が封止樹脂体に封止される封止部（２６）において、下面側の裏面（１４ｂ）の少なくとも一部が凹部により露出するように、封止樹脂体を成形し、除去工程では、封止部の裏面露出部（２８）をダイ（５２）にて支持しつつ、パンチ（５４）により、延出部の幅方向両側を、所定位置から少なくとも封止部との境界まで、樹脂バリとともに打ち抜き除去することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、リード（１４）の延出部（２２）を、少なくとも封止部（２６）との境界まで、樹脂バリ（４８）とともに打ち抜く。したがって、樹脂バリ（４８）をすべて除去することができる。すなわち、打ち抜きで残った樹脂バリ（４８）が脱落し、例えばプリント基板との間に接続不良が生じるのを抑制することができる。
【００１２】
また、リード（１４）の裏面露出部（２８）が露出するように、封止樹脂体（１６）に凹部（２４）を設け、凹部（２４）から露出する裏面露出部（２８）をダイ（５２）にて支持するようにした。したがって、樹脂バリ（４８）をすべて除去するようにしながらも、リード（１４）を支持するダイ（５２）の先端の幅を広くし、ひいては、ダイ（５２）の寿命を伸長することができる。
【００１３】
また、裏面露出部（２８）をダイ（５２）で支持した状態で、パンチ（５４）により、リード（１４）ごと樹脂バリ（４８）を打ち抜き除去する。したがって、リード（１４）の切断箇所に金属ダレが生じるのを抑制することもできる。
【００１４】
開示された他の発明は、複数のリード（１４）が、封止樹脂体（１６）における同一の樹脂側面（１６ｃ）から延出され、成形工程では、共通の凹部（２４）によって、複数のリードの裏面露出部（２８）が露出されるように、封止樹脂体を成形することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、ダイ（５２）の構造を簡素化し、寿命をさらに伸ばすことができる。また、封止樹脂体（１６）を成形する成形型についても簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の上面図である。
【図３】図１に示す半導体装置の下面図である。
【図４】図２のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図２のV-V線に沿う断面図である。
【図６】図１に示す半導体装置の製造方法を示す上面図であり、準備されたリードフレームを示している。
【図７】リードフレームに電子部品を配置する工程を示す上面図である。
【図８】封止樹脂体の成形工程を示す上面図である。
【図９】成形工程を経て生じる樹脂バリを示す上面図であり、打ち抜きラインを一点鎖線で示している。
【図１０】樹脂バリの除去工程を示す上面図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】図１１のXII-XII線に沿う断面図である。
【図１３】第２実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す下面図である。
【図１４】図１３に示す半導体装置の製造方法を示す下面図であり、除去工程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、特に断りのない限り、平面形状とは、封止樹脂体の上面に沿う面の形状を示すものとする。
【００１８】
（第１実施形態）
先ず、半導体装置の概略構成について説明する。図１〜図５に示す半導体装置１０は、電子部品１２と、複数本のリード１４と、封止樹脂体１６と、を備えている。
【００１９】
電子部品１２としては、回路基板や半導体チップを採用することができる。本実施形態では、電子部品１２として、シリコンなどの半導体基板に、ＭＯＳＦＥＴなどの素子が形成された半導体チップを採用している。そして、電子部品１２は、図４に示すように、アイランド２０に固定されるとともに、図示しないボンディングワイヤによって、リード１４と電気的に接続されている。
【００２０】
リード１４は、電子部品１２と外部の機器、例えばプリント基板、とを電気的に中継するものである。このリード１４は、リードフレームの一部として構成されている。
【００２１】
封止樹脂体１６は、各リード１４の一部分を、電子部品１２とともに封止するものである。この封止樹脂体１６は、例えばエポキシ樹脂を用いてトランスファモールド法により形成されている。
【００２２】
このように構成される半導体装置１０において、リード１４は、封止樹脂体１６の上面１６ａ、上面１６ａと反対の下面１６ｂ、及び上面１６ａと下面１６ｂとを繋ぐ樹脂側面１６ｃのうち、樹脂側面１６ｃから外部に延出されている。すなわち、リード１４は、封止樹脂体１６の外部に延出された延出部２２を有している。
【００２３】
また、本実施形態では、図２及び図３に示すように、封止樹脂体１６が平面略矩形とされ、共通する樹脂側面１６ｃから、全て（３本）のリード１４が同一方向に延出されている。また、リード１４は平板状をなしており、半導体装置１０はＳＩＰ（Single Inline Package）構造をなしている。
【００２４】
封止樹脂体１６は、図３〜図５に示すように、下面１６ｂ及び樹脂側面１６ｃに開口する凹部２４を有している。ここで、各リード１４は、上面１６ａ側の一面１４ａが封止樹脂体１６に封止されている封止部２６を有している。この封止部２６は、リード１４のうち、延出部２２を除く部分である。また、各リード１４は、一面１４ａと反対の裏面１４ｂ側において、凹部２４により封止部２６の少なくとも一部が露出されてなる裏面露出部２８を有している。
【００２５】
本実施形態では、図３に示すように、封止樹脂体１６が、裏面露出部２８と同数の凹部２４を有している。各凹部２４は、同一の樹脂側面１６ｃに開口している。そして、各裏面露出部２８は、対応する凹部２４により、互いに独立して露出されている。
【００２６】
なお、凹部２４の平面形状は特に限定されるものではない。本実施形態では、図３に示すように、凹部２４が平面略矩形をなしている。そして、リード１４の延出方向に直交する幅方向において、凹部２４の幅が、裏面露出部２８の幅よりも広くなっている。
【００２７】
各リード１４は、図３に示すように、延出部２２の幅方向両側に、封止部２６との境界から所定長さを有して設けられた切り欠き３０を有している。そして、延出部２２において、両側の切り欠きに挟まれた幅狭部３２の幅が、延出方向において、幅狭部３２に隣接する延出部２２の部分の幅と、封止部２６において幅狭部３２に隣接する部分の幅よりも狭くされている。本実施形態では、リード１４における幅が一定の部分の一部に切り欠き３０が設けられている。また、切り欠き３０は、幅方向よりも延出方向に長い平面矩形状をなしている。
【００２８】
次に、上記した半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００２９】
先ず図６に示すように、リードフレーム４０を準備する。リードフレーム４０は、上記したリード１４及びアイランド２０だけでなく、外枠４２と、リード１４間、及び、リード１４と外枠４２と間を繋ぐタイバー４４と、を有している。図６では、１つのリードフレーム４０に複数のアイランド２０が設けられている。
【００３０】
次に、図７に示すように、Ａｇペーストなどを介して、各アイランド２０に電子部品１２を固定する。そして、電子部品１２とリード１４とを、ボンディングワイヤ４６により、電気的に接続する。
【００３１】
次に、図８に示すように、封止樹脂体１６を成形する成形工程を実施する。具体的には、エポキシ樹脂を用いて、トランスファモールド法により、封止樹脂体１６を成形する。
【００３２】
この工程では、リードフレーム４０のアイランド２０に配置された電子部品１２と、複数本のリード１４のそれぞれの一部と、を一体的に覆うように、封止樹脂体１６を成形する。また、成形にともない、封止樹脂体１６の一部として、下面１６ｂ及び樹脂側面１６ｃに開口する凹部２４を形成する。この凹部２４は、リード１４の封止部２６における裏面１４ｂの少なくとも一部を露出させて、裏面露出部２８を形成するために、形成する。
【００３３】
本実施形態では、図３に示したように、幅方向において封止部２６全体が露出され、延出方向において、リード１４の板厚よりも長い所定長さの範囲が露出されるように、凹部２４を形成する。
【００３４】
ここで、封止樹脂体１６の成形にともない、図９に示すように、封止樹脂体１６の樹脂側面１６ｃに樹脂バリ４８が形成される。樹脂バリ４８の一部は、隣り合う延出部２２とタイバー４４とにより囲まれるダム領域を埋めるように形成される。すなわち、樹脂バリ４８は、延出部２２においてリード側面１４ｃに接触するように形成される。
【００３５】
このため、成形工程に次いで、樹脂バリ４８を除去するための除去工程を実施する。この除去工程では、樹脂バリ４８をすべて除去するために、リード１４ごと樹脂バリ４８を除去する。
【００３６】
図９に示す一点鎖線は、打ち抜きライン５０を示している。具体的には、図１０〜図１２に示すように、封止部２６の裏面露出部２８をダイ５２にて支持しつつ、パンチ５４により、延出部２２の幅方向両側を、所定位置から少なくとも封止部２６との境界まで、樹脂バリ４８とともに打ち抜く。本実施形態では、図１２に示すように、例えば櫛歯状のダイ５２を用いて、各裏面露出部２８を支持する。
【００３７】
なお、図９及び図１０は、リードフレーム４０の一部分を拡大して図示している。また、図１０及び図１１では、打ち抜く直前の、パンチ５４がリード１４に接触した状態を示している。
【００３８】
また、樹脂バリ４８を打ち抜く際に、リード１４だけでなく、タイバー４４も一緒に打ち抜く。すなわち、樹脂バリ４８の除去とタイバー４４のカットを同時に行う。なお、リード１４から離れた部分の樹脂バリ４８についても、パンチ５４により打ち抜き除去する。
【００３９】
本実施形態では、パンチ５４を、延出方向における一端面が、封止樹脂体１６の樹脂側面１６ｃに接触するように、配置する。一方、ダイ５２を、各裏面露出部２８についてそれぞれほぼ全体を支持するように、配置する。なお、封止樹脂体１６の寸法、リード１４の配置、パンチ５４の配置などが公差範囲内でばらついても、樹脂バリ４８を除去できるように、パンチ５４を封止樹脂体１６にオーバーラップさせ、封止樹脂体１６の一部を一緒に打ち抜くようにしても良い。
【００４０】
また、パンチ５４を、リード１４の延出部２２に対し、リード１４の板厚以上の幅をもってオーバーラップするように、配置する。これによれば、パンチ５４による打ち抜きの寸法精度を向上することができる。
【００４１】
以上の工程を経ることで、半導体装置１０を得ることができる。
【００４２】
次に、上記した半導体装置１０の作用効果について説明する。
【００４３】
本実施形態では、樹脂バリ４８を打抜き除去する際に、樹脂バリ４８とともに、リード１４の延出部２２を、少なくとも封止部２６との境界まで打ち抜く。このように、封止部２６との境界まで、リード１４とともに樹脂バリ４８を打ち抜くので、樹脂バリ４８をすべて除去することができる。これにより、打ち抜きで残った樹脂バリ４８が脱落し、例えば半導体装置１０が配置されるプリント基板との間に、接続不良が生じるのを抑制することができる。
【００４４】
また、封止樹脂体１６の成形時に、リード１４の封止部２６における裏面露出部２８が露出するように、凹部２４を形成する。そして、樹脂バリ４８を除去する際に、凹部２４から露出する裏面露出部２８を、ダイ５２にて支持するようにしている。したがって、樹脂バリ４８をすべて除去するようにしながらも、リード１４を支持するダイ５２の先端の幅を広くし、ひいては、ダイ５２の寿命を伸長することができる。
【００４５】
また、封止部２６の裏面露出部２８をダイ５２で支持した状態で、パンチ５４により、リードフレーム４０（リード１４）ごと樹脂バリ４８を打ち抜き除去する。したがって、リード１４の切断箇所に金属ダレが生じるのを抑制することもできる。また、封止樹脂体１６とリード１４との剥離を抑制することもできる。
【００４６】
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。
【００４７】
本実施形態では、図１３に示すように、複数のリード１４が、封止樹脂体１６における同一の樹脂側面１６ｃから延出されている。そして、凹部２４は、複数のリードの並び方向（換言すれば、リード１４の幅方向）に延設され、共通の凹部２４により、複数のリード１４の裏面露出部２８が露出されている。
【００４８】
図１３に示す例では、第１実施形態同様、同一の樹脂側面１６ｃから、３本のリード１４が同一方向に延出されている。そして、凹部２４が、平面略矩形状の封止樹脂体１６に対し、並び方向の一端から他端まで延設されている。すなわち、凹部２４は、連続する３つの樹脂側面１６ｃに開口している。
【００４９】
このような半導体装置１０は、基本的に第１実施形態に記載した製造方法により、形成することができる。本実施形態では、成形工程において、連続する３つの樹脂側面１６ｃに開口する凹部２４を有するように、封止樹脂体１６を成形する。
【００５０】
また、除去工程において、図１４に示すように、すべての裏面露出部２８を、共通のダイ５２により支持する。図１４では、平面略矩形状の封止樹脂体１６を並び方向において跨ぐように、ダイ５２を配置し、共通のダイ５２により、各裏面露出部２８についてそれぞれほぼ全体を支持するようにしている。なお、図１４では、打ち抜く直前の、パンチ５４がリード１４に接触した状態を示している。
【００５１】
これによれば、ダイ５２の構造を簡素化することができる。したがって、ダイ５２の寿命をさらに伸ばすことができる。また、封止樹脂体１６を成形する成形型についても簡素化することができる。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００５３】
上記実施形態では、ダイ５２により、各裏面露出部２８についてそれぞれほぼ全体を支持する例を示した。すなわち、ダイ５２が、裏面露出部２８のほぼ全体に接触する例を示した。しかしながら、ダイ５２は、パンチ５４による打ち抜き時に、金属ダレが生じないように、裏面露出部２８を支持すれば良い。このため、裏面露出部２８のうち、パンチ５４が接触する部分に隣接する部分を、少なくとも支持すれば良い。
【００５４】
樹脂封止型の半導体装置１０として、ＳＩＰの例を示したが、これに限定されるものではない。封止樹脂体１６の複数の樹脂側面１６ｃからリード１４が延出される構成にも適用することができる。また、リード１４の延出部２２が屈曲される構成にも適用することができる。
【００５５】
リード１４の本数は上記例に限定されるものではない。
【００５６】
凹部２４の形状は平面略矩形に限定されるものではない。凹部２４としては、下面１６ｂ及び樹脂側面１６ｃに開口し、リード１４の封止部２６のうち、延出部２２との境界から所定範囲の部分を露出させるものであれば採用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０・・・半導体装置、１２・・・電子部品、１４・・・リード、１４ａ・・・一面、１４ｂ・・・裏面、１４ｃ・・・リード側面、１６・・・封止樹脂体、１６ａ・・・上面、１６ｂ・・・下面、１６ｃ・・・樹脂側面、２０・・・アイランド、２２・・・延出部、２４・・・凹部、２６・・・封止部、２８・・・裏面露出部、３０・・・切り欠き、３２・・・幅狭部、４０・・・リードフレーム、４２・・・外枠、４４・・・タイバー、４６・・・ボンディングワイヤ、４８・・・樹脂バリ、５０・・・打ち抜きライン、５２・・・ダイ、５４・・・パンチ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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