(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームの下部を薄厚化することにより設けられたダイパッドと、
上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、
上記リードフレームの上部を薄厚化することにより設けられた複数のリードと、
上記半導体チップと上記リードとを接続する接続部材と、
上記ダイパッドに接続する複数の吊りリードと、
上記ダイパッド、半導体チップ、リード、接続部材及び吊りリードを封止し、上記リードの下端面及び外方側の側端面を外部端子として露出させる封止樹脂とを備えた樹脂封止型半導体装置であって、
上記ダイパッドの上面は上記リードの上面よりも上方に配置され、
上記ダイパッドの下面は上記リードの下面よりも上方に配置され、
上記吊りリードは曲げ加工されていないことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置において、
上記複数の吊りリードの各々のうち、上記ダイパッドとの接続部分の下部は薄厚化されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の樹脂封止型半導体装置において、
上記半導体チップは主面側を上に向けて搭載され、
上記接続部材は金属細線であることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置において、
上記半導体チップは主面側を下に向けて搭載され、
上記接続部材は金属からなるバンプであることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置において、
上記半導体チップの少なくとも一部が上記リードと平面的に見てオーバーラップしていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置において、
上記ダイパッド及びリードの少なくとも一部の厚みはそれぞれ１００μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
リードフレームの下部を薄厚化することにより設けられたダイパッドと、
上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、
上記リードフレームの上部を薄厚化することにより設けられた複数のリードと、
上記半導体チップと上記リードとを接続する接続部材と、
上記ダイパッドに接続する複数の吊りリードと、
上記ダイパッド、半導体チップ、リード、接続部材及び吊りリードを封止し、上記リードの下端面及び外方側の側端面を外部端子として露出させる封止樹脂とを備えた樹脂封止型半導体装置であって、
上記ダイパッドの上面は上記リードの上面よりも上方に配置され、
上記ダイパッドの下面は上記リードの下面よりも上方に配置され、
上記複数の吊りリードの各々のうち、上記ダイパッドとの接続部分の下部は薄厚化されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項８】
ダイパッドと、上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、接続部材により上記半導体チップに接続されたリードと、吊りリードとを備えた樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、
ダイパッドと、リードと、上記ダイパッドを支持するための吊りリードとを有するリードフレームを準備する工程（ａ）と、
上記吊りリードを曲げ加工することなく、
上記ダイパッドの下部と、上記リードの上部とを、上記ダイパッドの上面が上記リードの上面よりも上方に位置し、上記ダイパッドの下面が上記リードの下面よりも上方に位置するように薄厚化する工程（ｂ）と
を含む樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
上記工程（ｂ）は、上記吊りリードのうち少なくとも上記ダイパッドに近い部分を薄厚化する工程（ｂ２）をさらに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１０】
請求項８または９に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
上記工程（ｂ）では、ハーフエッチングによって薄厚化す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１１】
請求項８〜１０のうちいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
上記工程（ｂ）では、厚さが共に２００μｍ以上３００μｍ以下のダイパッド及びリードの少なくとも一部を薄厚化して厚さが共に１００μｍ以上１５０μｍ以下になるように薄厚化することを特徴とする樹脂封止型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、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package) と称される樹脂封止型半導体装置及びその製造方法に関し、特に、リードフレームを加工することで薄型化と信頼性の向上を実現する樹脂封止型半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電子機器の小型化に対応するために、樹脂封止型半導体装置をはじめとした半導体部品の高密度実装が要求され、それに伴って半導体パッケージの小型化、薄型化が進んでいる。このような要求に応える樹脂封止型半導体装置の１つとして、パッケージの側方に突出していたアウターリードをなくし、下面側に母基板との電気的接続を行なうための外部電極を設けたいわゆるＱＦＮタイプのパッケージが知られている。
【０００３】
以下、従来のＱＦＮタイプの樹脂封止型半導体装置及びその製造方法について説明する。
【０００４】
図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の樹脂封止型半導体装置の構成を示す断面図、及び従来の樹脂封止型半導体装置の底面図である。なお、図６（ａ）は、図６（ｂ）に示すVIa−VI'a−VIa線における断面図である。
【０００５】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、従来の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド１０２と、ダイパッド１０２に搭載され、上面に電極パッドを有した半導体チップ１０１と、電気信号を半導体チップに伝えるための複数のリード１０３と、半導体チップ１０１とリード１０３とを接続し、例えばＡｕ（金）からなる金属細線１０４と、ダイパッドに接続された吊りリード１０８と、半導体チップ１０１，金属細線１０４及びダイパッド１０２を封止する封止樹脂１０５とを備えている。なお、ここで示す従来の樹脂封止型半導体装置の底面は矩形または方形であり、底面の四辺に沿って配置された複数のリード１０３は、本半導体装置の底面及び側面に露出している。また、底面の四隅には吊りリード１０８が露出している。ここで、ダイパッド１０２，リード１０３及び吊りリード１０８は共にＣｕ（銅）を含む金属からなっており、その厚みはほぼ２００μｍ以上３００μｍ以下の範囲にある。また、封止樹脂を含めた半導体装置の厚みは半導体チップ１０１の厚みが２００μｍのときに、約８００μｍ（０．８ｍｍ）となる。
【０００６】
以上のように、従来の樹脂封止型半導体装置は、リードレスタイプの樹脂封止型半導体装置であって、その底面に露出したリード１０３が外部端子となっている。
【０００７】
また、図６（ａ）に示すように、ダイパッド１０２の上面はリード１０３の上面よりも高い位置にあるため、半導体チップ１０１がリード１０３と平面的にオーバーラップすることが可能になっており、樹脂封止型半導体装置内のチップ占有率が高くなっている。このため、従来の樹脂封止型半導体装置は、リードが外部に突出したＱＦＰ（Quad Flat Package)に比べ、小型化及び薄型化されている。
【０００８】
次に、従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【０００９】
図７（ａ）−（ｄ）は、従来の樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、同図は、図６（ｂ）のVIa−VII線における断面を示している。
【００１０】
まず、図７（ａ）に示す工程で、銅（Ｃｕ）材をベースとした厚さ２００−３００μｍのリードフレーム形成用の金属板を準備し、該金属板をスタンピングまたはエッチングすることにより、ダイパッド１０２と、半加工リード１０３ａと、ダイパッド１０２をその先端で支持する吊りリード１０８と、半加工リード１０３ａ及び吊りリードの各末端部が接続されたフレーム枠（図示せず）とを備えるリードフレームを形成する。
【００１１】
次いで、プレス加工を行って吊りリードを上方に向かって曲げることにより、ダイパッド１０２の上面を半加工リード１０３ａの上面よりも高い位置にアップセットする。この際には、プレスするための「噛みしろ」が必要になるため、吊りリードの立ち上げ部は、必然的にフレーム枠の内側に設けられる。
【００１２】
次に、図７（ｂ）に示す工程で、銀ペースト等の接着剤を用いてダイパッド１０２の上面に半導体チップ１０１を載せ、接着する。
【００１３】
続いて、図７（ｃ）に示す工程で、ダイパッド１０２上に搭載した半導体チップ１０１の電極パッドと半加工リード１０３ａの上面とを金線などの金属細線４で電気的に接続する。
【００１４】
そして、図７（ｄ）に示す工程で、搭載した半導体チップ１０１、ダイパッド１０２、金属細線１０４を封止樹脂１０５で封止する。このとき、半加工リード１０３ａの下面（上面に対向する面）は露出させたままにしておく。
【００１５】
次に、リードフレームのフレーム枠に接続する半加工リード１０３ａのうち、封止樹脂１０５の外側に突出した部分を切断してリード１０３を形成する。これにより、リード１０３の切断面が封止樹脂５の側面と同一面に露出したＱＦＮタイプの樹脂封止型半導体装置が得られる。
【００１６】
なお、封止樹脂１０５によりリードフレームの上面領域を封止する際には、封止シートをリードフレームの下面に密着させた状態で封止するシート封止工法により、リードフレーム裏面への封止樹脂の回り込みを防止する。この方法により、確実にリードの下面を露出させて片面封止構造を実現できる。
【００１７】
なお、実際に製造する際には、１つのリードフレームの同一面上に複数個の樹脂封止型半導体装置が形成される。
【００１８】
以上のようにして、小型で且つ薄型の従来の樹脂封止半導体装置が製造される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の樹脂封止型半導体装置においては、ダイパッド１０２の上面をリード１０３の上面よりも高い位置にセットしているため、アップセット分の厚みが増し、さらなる薄型化を図ることが困難であった。
【００２０】
また、従来の樹脂封止型半導体装置においては、吊りリード１０８にベンディング加工を施してダイパッド１０２をリード１０３よりも上方に配置している構造であるため、封止樹脂１０５に内包される吊りリード１０８及びダイパッド１０２にはベンディングの際に曲げ応力が印加される。さらに、封止樹脂１０５の注入及び固化により生じる応力も加わる。このため、吊りリード１０８及びダイパッド１０２に加わる応力は樹脂による封止後も残存するので、従来の樹脂封止型半導体装置においては、動作環境により製品寿命が短縮化するおそれがあった。
【００２１】
本発明の目的は、さらなる薄型化を実現し、封止樹脂内でのリード部材に加わる応力を低減した信頼性の高い樹脂封止型半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の樹脂封止型半導体装置は、リードフレームの下部を薄厚化することにより設けられたダイパッドと、上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、上記リードフレームの上部を薄厚化することにより設けられた複数のリードと、上記半導体チップと上記リードとを接続する接続部材と、上記ダイパッドに接続する複数の吊りリードと、上記ダイパッド、半導体チップ、リード、接続部材及び吊りリードを封止し、上記リードの下端面及び外方側の側端面を外部端子として露出させる封止樹脂とを備えた樹脂封止型半導体装置であって、上記ダイパッドの上面は上記リードの上面よりも上方に配置され、上記ダイパッドの下面は上記リードの下面よりも上方に配置され、上記吊りリードは曲げ加工されていない。
【００２３】
この構成によれば、ダイパッド及びリードが薄厚化されるとともにダイパッドの上面がリードの上面より上方に配置されるので、従来の樹脂封止型半導体装置に比べて、半導体チップの占有率を高く維持したまま、厚みを薄くすることができる。また、適当な厚みにまでダイパッド及びリードを薄厚化する場合、樹脂封止に伴って加わる応力をダイパッド及びリードの自己曲げ変形により吸収することができるため、装置の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
また、上記複数の吊りリードの各々のうち、上記ダイパッドとの接続部分の下部は薄厚化されていてもよい。
【００２５】
また、上記半導体チップは主面側を上に向けて搭載され、上記接続部材は金属細線であってもよい。この場合には、樹脂封止型半導体装置はＱＦＮタイプとなる。
【００２６】
なお、上記半導体チップは主面側を下に向けて搭載され、上記接続部材は金属からなるバンプであってもよい。この場合には、接続部材が金属細線のときに比べて搭載するチップを大きくすることができる。
【００２７】
また、上記半導体チップの少なくとも一部が上記リードと平面的に見てオーバーラップしていることにより、搭載される半導体チップのサイズをより大きくできる。つまり、パッケージ内の半導体チップの占有率が大きくなるので、より樹脂封止型半導体装置を小型化することができる。
【００２８】
上記ダイパッド及びリードの少なくとも一部の厚みはそれぞれ１００μｍ以上１５０μｍ以下であることにより、樹脂封止に伴って加わる応力をダイパッド及びリードの自己曲げ変形によって効果的に吸収することができる。このため、装置の信頼性を向上させることができ、製品寿命の延長を図ることができる。また、従来に比べダイパッド及びリードの厚みが薄くなっているため、樹脂封止型半導体装置全体を薄型化することができる。具体的には、ダイパッド及びリードの厚みが２００−３００μｍであった従来の樹脂封止型半導体装置に比べ、０．１ｍｍ以上薄くすることができる。
【００２９】
本発明の第２の樹脂封止型半導体装置は、リードフレームの下部を薄厚化することにより設けられたダイパッドと、上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、上記リードフレームの上部を薄厚化することにより設けられた複数のリードと、上記半導体チップと上記リードとを接続する接続部材と、上記ダイパッドに接続する複数の吊りリードと、上記ダイパッド、半導体チップ、リード、接続部材及び吊りリードを封止し、上記リードの下端面及び外方側の側端面を外部端子として露出させる封止樹脂とを備えた樹脂封止型半導体装置であって、上記ダイパッドの上面は上記リードの上面よりも上方に配置され、上記ダイパッドの下面は上記リードの下面よりも上方に配置され、上記複数の吊りリードの各々のうち、上記ダイパッドとの接続部分の下部は薄厚化されている。
【００３０】
この場合、樹脂封止に伴って加わる応力を吊りリードの自己曲げ変形により吸収することができるため、装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【００３１】
本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、ダイパッドと、上記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、接続部材により上記半導体チップに接続されたリードと、吊りリードとを備えた樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、ダイパッドと、リードと、上記ダイパッドを支持するための吊りリードとを有するリードフレームを準備する工程（ａ）と、上記吊りリードを曲げ加工することなく、上記ダイパッドの下部と、上記リードの上部とを、上記ダイパッドの上面が上記リードの上面よりも上方に位置し、上記ダイパッドの下面が上記リードの下面よりも上方に位置するように薄厚化する工程（ｂ）とを含んでいる。
【００３２】
この方法によれば、工程（ｂ）において、ダイパッド及びリードの薄厚化によってダイパッドの上面をリードの上面より上方に位置させることができるので、吊りリードの曲げ加工によってアップセットする場合に比べ、アップセット分薄くすることができる。
【００３３】
上記工程（ｂ）は、上記吊りリードのうち少なくとも上記ダイパッドに近い部分を薄厚化する工程（ｂ２）をさらに含んでいてもよい。
【００３４】
上記工程（ｂ）では、ハーフエッチングによって薄厚化することにより、上述のダイパッド及びリードの構造を容易に製造することができる。また、プレス加工のように、加工の際にリードフレームに応力がかかることがないので、製造される樹脂封止型半導体装置の信頼度を向上させることができる。また、工程（ａ）で用いるリードフレームの形成をエッチングで行なう場合には、工程（ｂ）を連続して行なうこともできるので、工程数を減らすことができる。
【００３５】
上記工程（ｂ）では、厚さが共に２００μｍ以上３００μｍ以下のダイパッド及びリードの少なくとも一部を薄厚化して厚さが共に１００μｍ以上１５０μｍ以下になるように薄厚化することにより、リードフレームの強度を保ちつつ、樹脂封止によって加わる応力を吸収することができる。また、従来の樹脂封止型半導体装置に比べ、薄型化を図ることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態である、ＱＦＮと称される片面封止タイプの樹脂封止型半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図、及び底面図である。ここで、図１（ａ）は、図１（ｂ）に示すIa−I'a−Ia線での断面を示している。
【００３８】
図１（ａ）から分かるように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の大きな特徴は、従来の樹脂封止型半導体装置に比べてダイパッド２，リード３及び吊りリード８が薄厚化されていることである。なお、以下の説明で「薄厚化」とは、リードフレームを加工して厚みを薄くすることを意味するものとする。
【００３９】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、薄厚化されたダイパッド２と、主面を上にしてダイパッド２に搭載され、上面に電極パッドを有する半導体チップ１と、外部端子として機能する複数の薄厚化されたリード３と、半導体チップ１とリード３とを接続し、例えばＡｕからなる金属細線４と、ダイパッドに接続され、薄厚化された吊りリード８と、半導体チップ１，金属細線４及びダイパッド２を封止する封止樹脂５とを備えている。
【００４０】
なお、ここで示す本実施形態の樹脂封止型半導体装置の底面は矩形または方形であり、底面の四辺に沿って設けられた複数のリード３は、本半導体装置の底面及び側面に露出している。このリード３の露出した底面は、封止樹脂５の底面と略同一面上にあってもよいし、母基板への電気的接続が容易になるように封止樹脂５の底面から突出していてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、従来の樹脂封止型半導体装置とは異なり、底面の四隅に吊りリード線８が露出していない。
【００４２】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、ダイパッド２，リード３及び吊りリード８は、共に銅を主成分とする金属からなり、その厚みは１００μｍ以上１５０μｍ以下と、従来の装置に比べて著しく薄くなっている。このため、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の厚みは、半導体チップ１の厚みを２００μｍとするとき、従来の装置に比べて０．１ｍｍ以上も薄い約０．６ｍｍとなる。
【００４３】
また、ダイパッド２の上面がリード３の上面より高い位置に設けられるとともに、ダイパッド２の下面もリード３の上面より高い位置に設けられている。そのため、ダイパッド２に搭載する半導体チップは、平面的に見てリード３とオーバーラップさせることが可能になるので、ＱＦＰタイプに比べ、パッケージ内のチップ占有率を大きくすることができる。
【００４４】
後で説明するように、上述のダイパッド２のアップセット構造は、ダイパッド２ではリードフレームの上側をエッチングし、リード３ではリードフレームの下側をエッチングすることにより作製される。
【００４５】
このように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置によれば、チップ占有率を高く維持したまま、装置全体の厚みを薄くすることができる。
【００４６】
加えて、本実施形態の樹脂封止型半導体装置では、ダイパッド２及びリード３の厚みが薄くなっているため、片面封止構造に起因するリード３への応力は、リード３の自己曲げ変形により吸収される。このため、リード３に接続された金属細線４の破断が防止され、従来の装置に比べて動作の信頼性が高くなっている。また、吊りリード８も薄厚化されていることによって自己曲げ変形量が大きくなるので、封止工程などにおいて封止樹脂５内部で発生する応力を吸収することができる。
【００４７】
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【００４８】
図３（ａ）−（ｄ）及び図４（ａ），（ｂ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、図３及び図４は、図１（ｂ）のIa−III線における断面を示す。
【００４９】
まず、図３（ａ）に示す工程で、例えば銅材をベースとした厚さ２００−３００μｍのリードフレーム形成用の金属板を準備し、例えば該金属板をエッチングすることにより、半加工ダイパッド２ａと、半加工リード３ａと、ダイパッド２をその先端で支持する未加工吊りリード（図示せず）と、半加工リード３ａ及び未加工吊りリードの各末端部が接続されたフレーム枠（図示せず）とを有するリードフレームを形成する。なお、ここでは半加工ダイパッド２ａは方形または矩形であり、複数の半加工リード３ａも方形または矩形の四辺に沿って互いに対向するように設ける例を示している。
【００５０】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記リードフレームのうち半加工ダイパッド２ａの下面領域を薄厚化するとともに、半加工リード３ａの上面領域を薄厚化し、ダイパッド２及び切断前リード３ｂを形成する。この薄厚化された部分は、図中の点線で示す。
【００５１】
これにより、ダイパッド２の下面が切断前リード３ｂの下面よりも上方に配置され、切断前リード３ｂの上面がダイパッド２の上面よりも下方に配置されたリードフレームを形成する。
【００５２】
なお、図示しないが、半加工ダイパッド２ａ及び半加工リード３ａと同時に、未加工吊りリードを薄厚化し、吊りリードを形成する。本実施形態では、未加工吊りリードのうち図１（ｂ）に示す枠の外側に切り返し部を設け、切り返し部より内側では下部を薄厚化する。
【００５３】
ここで、リードフレームのダイパッド２，切断前リード３ｂ及び吊りリードの各厚みは概ね１００μｍ以上１５０μｍ以下まで薄厚化する。
【００５４】
なお、本工程の薄厚化の手段としては、エッチング工法によるハーフエッチングが好ましいが、研削、研磨などを用いてもよい。
【００５５】
次に、リードフレーム各部の薄厚化に続いて、リードフレームの表面に外装メッキとして金属膜を積層する。
【００５６】
次いで、図３（ｃ）に示す工程で、ダイパッド２の上面に銀ペースト等の接着剤を塗布し、電極パッドを有した半導体チップ１の下面と接着させる。ここで、ダイパッド２の上面は切断前リード３ｂの上面よりも高くなっているので、半導体チップ１をリード３とオーバーラップさせて搭載することが可能となり、パッケージ内のチップ占有率を高めることができる。また、半導体チップ１の底面をダイパッド２の中央部でのみ接着することにより、いわゆるベタ付けの状態に比べて耐湿性を向上させることができる。
【００５７】
続いて、図３（ｄ）に示す工程で、半導体チップ１の電極パッドと切断前リード３ｂの上面とを金属細線４で電気的に接続する。この際、金属細線４の材料としては、Ａｕ、Ａｌなどを適宜選択して用いる。
【００５８】
次に、図４（ａ）に示す工程で、半導体チップ１、ダイパッド２及び金属細線４を封止樹脂５で封止する。このとき、少なくとも切断前リード３ｂの下面は露出させておく。
【００５９】
なお、封止樹脂５によりリードフレームの上面領域を封止する際には、封止シートをリードフレームの下面に密着させた状態で封止樹脂５を注入し、固化させる。このシート封止工法により、リードフレーム裏面への封止樹脂５の回り込みを防止し、確実に切断前リード３ｂの下面を露出させて片面封止構造を実現することができる。なお、本工程において、切断前リード３ｂが露出した底面は、封止樹脂５の底面と略同一面上なるように作製してもよいし、母基板への電気的接続が容易になるように封止樹脂５の底面から突出させてもよい。
【００６０】
次に、図４（ｂ）に示す工程で、切断面が封止樹脂５の側面と略同一面に露出するように切断前リード３ｂをフレーム枠から切断し、リード３を形成する。以上のようにして、薄型の片面封止構造の樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
【００６１】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、リードフレームのダイパッド２，リード３及び吊りリードに対して薄厚化を行なうことにより、吊りリードのベンディングによるダイパッドのアップセットをせずにダイパッド２の上面をリード３の上面よりも高くすることができる。そのため、従来の構造に比べアップセット分薄くすることができ、パッケージ内のチップ占有率を高く維持したまま、パッケージ全体の厚みをさらに薄くすることができる。本実施形態の方法によれば、半導体チップ１の厚さが２００μｍでリードフレームのダイパッド２，リード３及び吊りリードの厚みをそれぞれ１００μｍとすると、パッケージ全体の厚みを従来よりも０．１ｍｍ以上薄い０．６ｍｍにすることができる。
【００６２】
特に、図３（ｂ）に示すリードフレームの薄厚化をハーフエッチングで行なう場合には、図３（ａ）に示すリードフレームのエッチング加工と同一工程で行なうことができる。これにより、ダイパッド２を支持している吊りリードにプレスによるベンディング、段差加工を別工程として施す必要がなくなるので、製造工程が簡便になり、製造コストを低減することができる。また、吊りリード及びリード３にベンディング等による曲げ応力がかからないため、信頼性を向上させることができる。
【００６３】
ただし、エッチングに代えて研磨などを行っても実使用に耐える樹脂封止型半導体装置を問題なく製造することができる。
【００６４】
また、本実施形態の方法では、図３（ｂ）の工程で、ダイパッド２，リード３及び吊りリードの各厚みを約１００μｍ以上１５０μｍ以下としている。このため、片面封止構造に起因する封止樹脂５による応力は、リード３及びダイパッド２の自己曲げ変形により吸収され、リード３上に接続された金属細線４の破断を防止して信頼性を高めることができる。
【００６５】
ただし、本実施形態で用いた、銅を主成分とするリードフレームの場合、吊りリード８の厚みが５０μｍを下回ると強度が弱くなり、ダイパッド２の重さや加工中に加わる応力に耐えられない可能性がある。逆に、ダイパッド２及びリード３の厚みが１５０μｍを越えると、応力を吸収するという利点を得ることが難しくなる。そのため、ダイパッド２及びリード３及び吊りリード８の各厚みは概ね５０μｍ以上１５０μｍ以下が良く、特に１００μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。なお、この厚みの範囲は、リードフレームの材料がＣｕをベースとするもの以外であってもほぼ同じである。
【００６６】
なお、吊りリードのうちダイパッド２との接続部分の厚みは１００μｍ−１５０μｍが好ましいが、その他の部分については、必ずしも薄厚化されていなくてもよい。また、ダイパッド２またはリード３のすべての部分の厚みが１００μｍ−１５０μｍの範囲にある必要はなく、部分的に厚みが１５０μｍを越えていてもよい。この場合でも、製造工程中に加わる応力を吸収することができる。
【００６７】
なお、図３（ｂ）に示す工程で、半加工リード３ａの上面領域を薄厚化するとともに、半加工リード３ａの先端部下面を薄厚化して凸状の段差を形成してもよい。これにより、封止樹脂５内に水分が入りにくくななるので、耐湿性が向上し、装置の信頼性がより高まる。
【００６８】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、半導体チップ１の端部がリード３の上面に一部オーバーラップして配置されている例を説明したが、必ずしもオーバーラップさせなくともよい。
【００６９】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、リード３と半導体チップ１の電極パッドとの間の接続に金属細線４を用いたが、これに代えて導電体からなるバンプを用いてもよい。これにより、従来よりも薄型のフリップチップを作製することができる上、搭載する半導体チップのサイズをより大きくすることができる。この場合は、半導体チップの主面側を下にしてダイパッド上に搭載し、リードに設けたバンプと接続させる。
【００７０】
なお、本実施形態では、パッケージ内に１層のみ半導体チップを含む例を示したが、１つのパッケージ内に、積層した半導体チップを封入することもできる。その場合、例えば上層の半導体チップは金属細線などで最下層のリードまたは１つ下の層の半導体チップと接続させる。本実施形態の方法を応用すれば、従来よりも薄型の、いわゆるワイヤー・スタック型の樹脂封止型半導体装置を製造することができる。
【００７１】
また、１つの半導体チップを含むパッケージを複数個重ねる構造をとることもできる。
【００７２】
また、図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の半導体装置の変形例を示す断面図及び底面図である。なお、図２（ａ）は、図２（ｂ）のIIa−II'a−IIa線における断面を示している。
【００７３】
同図に示すように、この変形例では、底面の四隅に吊りリード８の切り返し部が露出している。このように、本実施形態の方法では、切り返し部の位置はダイパッド２より外側であればいずれの位置にあってもよい。ただし、プレス加工を行なうときは、「噛みしろ」が必要になるので、吊りリード８の切り返し部は、必ず露出する。
【００７４】
（第２の実施形態）
本実施形態の第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を一括成形工法によって製造する方法である。
【００７５】
図５（ａ）−（ｃ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち、樹脂封止段階から樹脂の切断段階までを示す断面図である。
【００７６】
まず、図５（ａ）に示す工程で、第１の実施形態と同様に、例えばハーフエッチングにより薄厚化を行ない、ダイパッド１６、切断前リード１３ａ及び吊りリードを有するリードフレームを形成する。ここで、切断前リード１３ａの上面よりもダイパッド１６の上面の方が上方に位置するように形成する。なお、ダイパッド１６、切断前リード１３ａ及び吊りリードの厚みは共に１００μｍ以上１５０μｍ以下である。
【００７７】
なお、第１の実施形態と異なるのは、１つのリードフレームに多数のフレーム枠が設けられていることである。
【００７８】
次いで、電極パッドを有する半導体チップ１１を各ダイパッド１６の上に搭載した後、電極パッドと切断前リード１３ａとを金属細線１４により接続する。この際、１つの切断前リード１３ａには、互いに隣接する２つの半導体チップに接続する金属細線１４が１本ずつ接続されている。なお、図示しないが、この２本の金属細線１４の間にはダムバーが設けられている。
【００７９】
次に、封止樹脂１５により、半導体チップ１１，ダイパッド１６及び金属細線１４を封止する。ここで、本実施形態においては、各切断前リード１３ａが、隣接部分で連続した一括成形用のリードフレームを用いている。また、このため、封止樹脂１５の注入も一括して行なわれる。
【００８０】
次に、図５（ｂ）に示す工程で、各切断前リード１３ａの境界部分をダイシングブレードなどの回転ブレード１２を用いて切断する。
【００８１】
そして、図５（ｃ）に示す工程で、切断が完了すると、個々の樹脂封止型半導体装置が得られる。
【００８２】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、個々の樹脂封止型半導体装置ごとに成形する方法と比べ、多数の装置を同時に製造することができるので、生産効率を飛躍的に高めることができる。また、半導体チップ１１のサイズに応じて適当な切りしろを設け、一括成形後に回転ブレード１２により切断するので、半導体チップごとに金型を変える必要がない。
【００８３】
このように、本実施形態の方法を用いることにより、第１の実施形態の樹脂封止型半導体装置を、非常に効率良く製造することができる。
【００８４】
特に、本実施形態の製造方法においては、ブレード切断されるリード３の厚みがハーフエッチングにより薄厚化されているので、回転ブレード１２への負担を減らすとともに、リード１３における金属材のカエリの発生を防止することができる。このため、より効果的に切断することができ、生産効率を向上させることができる。
【００８５】
なお、本実施形態の製造方法では、図５（ｂ）に示す切断工程において、封止樹脂５側の面から回転ブレード１２を当接させているが、リード１３の下面側から回転ブレード１２を当接させて切断してもよい。
【００８６】
また、本実施形態の製造方法によれば、第１の実施形態と同様に、リードの先端部下面を薄厚化して凸状の段差を有する封止樹脂型半導体装置を製造することもできる。
【００８７】
また、本実施形態の製造方法においては、金属細線１４の代わりに金属バンプを用いてもよいし、半導体チップを積層してもよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の樹脂封止型半導体装置によれば、ダイパッド及びリードの薄厚化を行なって、吊りリードを曲げ加工することなくダイパッドをアップセットできるため、従来の装置に比べ、アップセット分の厚みの上昇を抑えることができる。  加えて、片面封止構造に起因するリードへの封止樹脂による応力が、薄厚のリードの自己曲げ変形により吸収されるため、リードに接続された金属細線の破断を防止して、樹脂封止型半導体装置としての信頼性を高めることができる。
【００８９】
また、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、プレスによる曲げ加工及び段差加工を吊りリードに施さずに、ダイパッドの上面をリードの上面よりも上方に配置することができる。そのため、従来の吊りリードアップセット構造に比べて、厚みの上昇を抑え、さらに薄型化した樹脂封止型半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図、及び底面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１の実施形態の半導体装置の変形例を示す断面図及び底面図である。
【図３】（ａ）−（ｄ）は、第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち、金属細線を設けるまでの工程を示す断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち、リードを形成する工程までを示す断面図である。
【図５】（ａ）−（ｃ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち、樹脂の切断段階までを示す断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面図、及び底面図である。
【図７】（ａ）−（ｄ）は、従来の樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１      半導体チップ
２，１６      ダイパッド
２ａ          半加工ダイパッド
３，１３      リード
３ａ          半加工リード
３ｂ，１３ａ  切断前リード
４，１４      金属細線
５，１５      封止樹脂
８            吊りリード
１２          回転ブレード
【図１】
0003540793.tif 000002
【図２】
0003540793.tif 000003
【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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