(57)【要約】複数の材料からなる半導体装置において、接着した複数の材料を切断する工程を経て作製する場合、切断面に複数の材料の境界線が露出することになる。この境界線には切断時の内部応力が残留しており、水分や腐食性のガスが侵入し易くなっている。そこで切断面に現れる境界線を被覆層で覆い、水分やガスなどの侵入を防止する。その際に、複数の半導体装置を基板に付けたまま一括して被覆層を形成できるように、境界線を露出させつつ、半導体装置同士は切り離さないセミフルカットを行う。
2009113267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部端子と素子搭載部を有する基材と、
前記素子搭載部に搭載された半導体素子と、
前記外部端子と前記半導体素子とを電気的に接続する接続部と、
前記半導体素子と前記接続部とを覆う第１の樹脂と
を備え、
前記基材と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線のうち、少なくとも前記基材および前記第１の樹脂が切断された切断面に存している部分は被覆層によって覆われている、半導体装置。
【請求項２】
前記切断面において、前記基材が形成している部分には前記第１の樹脂が形成している部分よりも外方に出ている部分が存している、請求項１に記載された半導体装置。
【請求項３】
前記基材は前記素子搭載部と前記外部端子とを有する基板である、請求項１または２に記載された半導体装置。
【請求項４】
前記第１の樹脂は前記基板の前記半導体素子を搭載している面の一部を覆っている、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項５】
前記接続部は金属細線または突起バンプである、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項６】
前記基板は矩形板状であり、
前記外部端子は前記基板の対向する２辺に配置されており、
前記切断面は前記基板の前記外部端子が配置されていない対向する２辺を形成している、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項７】
前記切断面は曲面を含む、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項８】
前記被覆層は前記第１の樹脂と前記基板との境界線を全て覆っている、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項９】
前記素子搭載部はダイパッドであり、
前記切断面に存している前記境界線は、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界線である、請求項１または２に記載された半導体装置。
【請求項１０】
前記外部端子には第２の樹脂によって支持されている部分が存しており、
前記切断面には前記外部端子と前記第２の樹脂との境界面の端部である第２樹脂境界線がさらに存している、請求項９に記載された半導体装置。
【請求項１１】
前記第１の樹脂は透光性樹脂であり、
前記被覆層は透過率が８５％以上である、請求項１乃至１０のいずれか一つの請求項に記載された半導体装置。
【請求項１２】
前記被覆層は屈折率が１．８以下である、請求項１乃至１１のいずれか一つの請求項に記載された半導体装置。
【請求項１３】
貫通孔を備えており該貫通孔に外部端子が形成された基板連結体に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子の一部とを電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子の一部とを樹脂で封止する工程と、
前記樹脂と、前記基板連結体の厚み方向における一部とを切削して、前記基板連結体と前記樹脂との境界面の端部である境界線を新たに露出させる露出工程Ｘと、
前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、
前記露出工程Ｘにおいて切削されずに残っていた前記基板連結体の厚み方向における残部を切断して前記基板連結体を個別の基板とする工程と
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記貫通孔はスリット状であって前記基板連結体に複数かつ互いに平行に形成されており、
前記境界線は、前記貫通孔がスリット状に延びる方向に対して略直角である請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記露出工程Ｘは断面がＵ字のブレードで切削する工程である、請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記露出工程Ｘは側面にテーパがついたブレードで切削する工程である、請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
ダイパッドと外部端子とを有するリードフレームである基材の前記ダイパッドに半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子を電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子を第１の樹脂で封止する工程と、
前記第１の樹脂と、前記外部端子の厚み方向における一部とを切削して、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線を露出させる露出工程Ｙと、
前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、
前記露出工程Ｙにおいて切削されずに残っていた前記外部端子の厚み方向における残部を切断する工程と
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記外部端子は、金属層と第２の樹脂からなる第２樹脂層との２層構造部分を有しており、
前記露出工程Ｙは、前記第１の樹脂と、前記金属層と、前記第２樹脂層の一部とを切削して、前記金属層と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線と、前記金属層と前記第２樹脂層との境界面の端部である第２樹脂境界線とを露出させる工程である、請求項１７に記載された半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置および半導体装置の製造方法に関し、特に基材に搭載された半導体素子が樹脂によって覆われている半導体装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置には、電極を配設した基板上に半導体素子を配置し、それを透明保護層で覆う構成にするものがある。半導体素子と基板との接続部分や半導体素子自体を、外気に含まれる水分による腐食や塵埃から保護するためである。【０００３】
従来から知られている課題としては、金属フレームに半導体素子をダイアタッチし、それを樹脂でモールドする場合に発生する課題がある。より詳しく説明すると、まず、半導体素子をダイアタッチする際に酸化物層が形成される。その酸化物層をそのままにして樹脂でモールドを行うと、樹脂とフレーム若しくは半導体素子との間に極めて剥離しやすい酸化物層が残留したままとなる。【０００４】
この酸化物層は、長期間の保存では水分を吸収することになる。この水分は半導体装置自体が後工程で、例えばリフロー（reflow soldering）といった加熱工程を行うと、水分の急激な膨張によりボイドやクラックといった欠陥を半導体装置に及ぼすこととなる。【０００５】
このような課題を解決する発明として、特許文献１では耐水性の硬化層を半導体装置の表面に形成した電子装置の発明が開示されている。この発明では、リードフレームに電子部品チップを銀ペーストで密着接続し、電子部品チップ全体を樹脂でモールドした電子装置（ＤＩＰ）の表面にプラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜若しくはＤＬＣ膜を形成し、有機物や塩素などの腐食性気体や水分などのチップ内への侵入を防止する。
【特許文献１】特開平０２−６０１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、リードフレームや電子部品を丸ごと樹脂でモールドする場合については開示されている。しかし、近年の半導体装置の形態は多様性を極めており、外装をすべて樹脂だけで形成するものではなくなってきつつある。【０００７】
例えば、プリント基板に電子部品を搭載した半導体装置などでは、プリント基板の表面に半導体素子が搭載されており、半導体素子と接続電極を樹脂でモールドする構造となっている。【０００８】
このような構造の半導体装置では、複数個を１つの基板上に作製し、最後の工程で基板から切り出すことが行われる。そして、その際には、モールドした樹脂と基板を同時に切断する場合があり得る。【０００９】
また、リードフレームにダイパッドと外部端子を有する、いわゆるリードフレームタイプの半導体装置においても、ダイパッド上に半導体素子を搭載し、外部端子を含めて樹脂でモールドする。そして、リードフレームとモールド樹脂を同時に切断することによって個々の半導体装置に切り離す工程を行いうる。【００１０】
このように、複数の異なる材料を共に切断する工程では、それぞれの材料の硬度や粘りが異なるため、切断部分に応力が残留してしまう。この切断部分では、異なる材料同士の境界線が露出されており、残留応力の存在も加わり、腐食性のガスや水分がしみ込み易い部分となっている。すなわち、複数材料によって構成され、しかも複数材料を同時に切断する工程を経るような半導体装置において生じる課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、外部端子と素子搭載部を有する基材と、前記素子搭載部に搭載された半導体素子と、前記外部端子と前記半導体素子を電気的に接続する接続部と、前記半導体素子と前記接続部とを覆う第１の樹脂とを備え、前記基材と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線のうち、少なくとも前記基材および前記第１の樹脂がともに切断された切断面に存している部分は被覆層によって覆われている構成とした。【００１２】
また本発明の第１の半導体装置の製造方法は、貫通孔を備えており該貫通孔に外部端子が形成された基板連結体に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記外部端子の一部とを電気的に接続する工程と、前記半導体素子と前記外部端子の一部とを樹脂で封止する工程と、前記樹脂と、前記基板連結体の厚み方向における一部とを切削して、前記基板連結体と前記樹脂との境界面の端部である境界線を新たに露出させる露出工程Ｘと、前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、前記露出工程Ｘにおいて切削されずに残っていた前記基板連結体の厚み方向における残部を切断して前記基板連結体を個別の基板とする工程とを含む。【００１３】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、ダイパッドと外部端子とを有するリードフレームである基材の前記ダイパッドに半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記外部端子を電気的に接続する工程と、前記半導体素子と前記外部端子を第１の樹脂で封止する工程と、前記第１の樹脂と、前記外部端子の厚み方向における一部とを切削して、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線を露出させる露出工程Ｙと、前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、前記露出工程Ｙにおいて切削されずに残っていた前記外部端子の厚み方向における残部を切断する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体装置は、複数の材料で形成された半導体装置であって、材料同士の境界線が存している切断面において、境界線を被覆層で保護することとしたので、応力が残留するような切断面に存する境界線から水分や腐食性のガスの侵入を防止することができる。すなわち、環境に対する耐候性の高い半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る半導体装置の構成を表す模式的な図であり、（ａ）はＡ−Ａ’線断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）はＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の端部の拡大を示す図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。
【図４】実施形態に係る半導体装置の接続方法の一例を示す図である。
【図５】セミフルカットから被覆層形成、切断の工程を示す図である。
【図６】サイドテーパ付きブレードを用いたセミフルカットから被覆層形成、切断の工程を示す図である。
【図７】リードフレームタイプの半導体装置の製造方法を示す図である。
【図８】リードフレームタイプのセミフルカットの工程を示す図である。
【図９】外部端子に他の樹脂層を設けた場合のセミフルカットの工程を示す図である。
【図１０】リードフレームタイプの半導体装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１                      半導体装置
３                      基板
５                      貫通孔
６                      搭載面
８                      素子搭載部
１０                    半導体素子
１１                    凸起バンプ
１２                    動作領域
１８、１８’、１８”    外部端子
２０                    ボンディングワイヤー
２４                    第１の樹脂
２６                    切断面
２９、２９’            境界線
３０                    被覆層
３３                    基板連結体
３９                    セミフルカット
４４                    ダイパッド
５０                    第２の樹脂
５１                    第２境界線
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
図１に実施形態１の半導体装置１の構成を模式的に示す。図１（ｂ）は平面図、図１（ａ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ’の断面図である。図１（ｃ）は、同じく（ｂ）のＢ−Ｂ’の断面図である。なお、図１（ｂ）では封止樹脂である透光性の第１の樹脂２４と被覆層３０とを説明の都合上透明にして内部構造を示している。【００１８】
半導体装置１は、電極である外部端子１８が配置された基板（基材）３の素子搭載部８上に半導体素子１０が搭載された構成を有する。本実施形態の半導体素子１０は光学半導体素子であって、シリコンなどの半導体基板上に発光若しくは受光領域（以下発光領域と受光領域を合わせて動作領域と呼ぶ。）１２とワイヤーボンディングのためのボンディングパッド１４が形成された構成を有している。【００１９】
動作領域１２は、一つの半導体素子１０上に複数個あってもよい。図１では３つの動作領域１２，１２，１２が１つの半導体素子１０上に形成されている例を示す。またボンディングパッド１４は矩形板状である半導体素子１０の左右の辺に５つずつ形成されている。【００２０】
基板３の素材は特に限定されるものではなく、ガラスエポキシなどのエポキシ系やフェノール系、テフロン（登録商標）系、ポリエチレン系などが好適に利用できる。基板３の両側面には外部端子１８が形成される。外部端子１８は、基板３表面に形成されていてもよいし、スルーホールを介して、基板の表面と裏面に形成されていてもよい。図１では、基板３の表面から側面を回って裏面にまで形成されている場合を示す。【００２１】
基板３の外部端子１８と半導体素子１０のボンディングパッド１４とはボンディングワイヤー（接続部）２０によって接続されている。【００２２】
半導体素子１０とボンディングワイヤー２０は、第１の樹脂２４で封止されている。このように樹脂で封止することにより、ボンディングワイヤー２０の断線や、半導体素子１０の損傷を防止する。【００２３】
第１の樹脂２４は、外部端子１８が配置されている基板３の側面側では（図１（ａ））、基板３の上面全てを覆っているのではなく、基板３の上面端部にわずかに封止されていない部分２１が存している。これは、封止するための金型の押さえ代が必要だからである。また、金型の抜きのために第１の樹脂２４にはテーパー角度２５が付けられる。【００２４】
一方、外部端子１８が配置された側面に直交する側面は、ほぼ垂直な切断面２６（図１（ｃ））となっており、さらに小さな段差２７を有している。基板３の外部端子１８が配置されていない２辺はこの切断面２６によって形成されている。この小さな段差２７は、後述する本実施形態に係る半導体装置の製造方法によって、第１の樹脂２４と基板３の境界線に被覆層３０を形成させる工程において生じた段差である。【００２５】
第１の樹脂２４と基板３の境界面の端部（外部側に露出している境界線部分）および第１の樹脂２４の表面には、水分や腐食性ガスなどの侵入を防ぐために被覆層３０が形成されている。被覆層３０には、窒化珪素膜、酸化珪素膜、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）膜、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）膜などを好適に利用することができる。【００２６】
図２は図１（ｃ）の端部Ｃの拡大図である。基板３の上側には透光性の第１の樹脂２４が存している。切断面２６には第１の樹脂２４と基板３との境界面の端部である境界線２９が露出している（但しここでは既に被覆層３０によって被覆されている）。この境界線２９を覆うように被覆層３０が切断面２６を覆っている。この被覆層３０は少なくとも境界線２９を被覆し、好ましくは切断面２６全体を被覆し、より好ましくは第１の樹脂２４および切断面２６全体を被覆するのがよい。水分などの侵入を防ぐためである。また小さな段差２７の部分には、後述する製造方法上被覆層３０が形成されていない部分３１が存在する。【００２７】
次に図３を参照して、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。【００２８】
後に複数の基板３となる基板連結体３３は、半導体素子１０を搭載する搭載面６を有し、複数のスリット状に延びる貫通孔５が形成されており、貫通孔５同士は平行に延びている。基板連結体３３からは複数の半導体装置が切り出されることになる。貫通孔５の壁面には、外部端子１８が予め形成されている（図３（ａ））。【００２９】
次に半導体素子１０を搭載面６に接着剤を用いて接着させる。半導体素子１０は、受光タイプであっても発光タイプであってもよい。そして、半導体素子１０と基板連結体３３の外部端子１８をワイヤーボンディングする（図３（ｂ））。【００３０】
ワイヤーボンディングの方法は、ボールボンディング、ウェッジボンディングといった方法を利用することができる。【００３１】
なお、半導体素子１０と外部端子１８との間の接続はボンディングワイヤーだけでなく、突起バンプによって接続されてもよい。図４に突起バンプ１１の例を示す。基板３’側には、外部端子１８から伸びる接続端子１９が配置されている（図４（ａ））。一方半導体素子１０’の裏側には円錐状の突起バンプ１１が形成されている。これはボンディングパッドの代わりに半導体素子１０’に形成されているもので、この突起バンプ１１と接続端子１９が接触することで半導体素子１０’と外部端子１８の電気的接続が確保される（図４（ｂ））。【００３２】
図３に戻って、ボンディングワイヤー２０により外部端子１８と半導体素子１０を接続したのち、第１の樹脂２４で基板連結体３３の上面部分をモールドする。モールドは、基板連結体３３の外部端子１８を形成した側辺（貫通孔５が形成している辺）にわずかに余裕を残して形成する（図３（ｃ））。【００３３】
なお、外部端子１８を形成した側辺と平行な方向３５には、半導体素子１０の長さを大きく超えて第１の樹脂２４を長く形成してもよい。こちらの方向は後の切断工程を経ることで長さを揃えられるからである。【００３４】
次に外部端子１８を形成した側辺に直交する方向３７から、第１の樹脂２４と、基板連結体３３の厚み方向の一部（第１の樹脂２４と接している側）とを一工程で切削する（図３（ｄ））。切削する部分は、半導体素子１０のボンディングパッドが並んでいる辺に直交する辺から所定の距離離れた部分であって、当該直交する辺と平行に切削する。これをセミフルカット３９と呼ぶ。セミフルカット３９は、基板連結体３３を厚み方向にわずかに残して、第１の樹脂２４と共に基板連結体３３も切削して双方の切断面を形成する。これはこの部分に第１の樹脂２４と基板３の切断面を露出させた状態で且つ基板連結体３３の状態で一括処理を行うためである。【００３５】
第１の樹脂２４は、半導体素子１０や外部端子１８を十分に封止するために、外部端子１８を形成したスリット状の貫通孔５が形成する側辺と平行な方向３５には、若干大きめに作製する。これは第１の樹脂２４を大きめにしておくことで半導体装置の大きさを決める自由度が高まるからである。例えば、同じ機能を有する半導体装置であっても、半導体装置が使用される場所によって、さまざまな大きさが必要となる場合がある。つまり、半導体装置自体の大きさは、必ずしも小さければよいというわけではない。そこで、その方向の長さを調整するために、所定の寸法となるように第１の樹脂２４を基板３ごと切断する。【００３６】
するとその切断面には第１の樹脂２４と基板３との境界線が現れる。切断面上に現れた境界線の近傍には切断時に発生した応力が残留しており、境界線から水分などが半導体装置内部へと侵入しやすい。そこで本実施形態では、この境界線を被覆層３０で保護している。その際に、半導体装置を個々に分けてしまったのでは、後の処理工程がやりにくくなる。そこで、切断面上の境界線を露出させたまま基板連結体３３として互いにつながった状態にしたものである。セミフルカットの後、基板連結体３３の上方から被覆層３０を形成する。【００３７】
図５には、セミフルカット３９部分の拡大図を示す。これは図３（ｄ）のＢ−Ｂ’断面の一部の拡大図である。基板３の上側に第１の樹脂２４があり、それらをダイシングによって溝を掘る（図５（ａ））。これがセミフルカットである。使用するブレードはＵ字の断面を有し、刃厚の厚いブレードがよい。セミフルカットによって、切断面２６が生じ、第１の樹脂２４と基板３との境界線２９が現れる。この状態で放置しておくと、水分や腐食性のガスはこの露出した境界線２９から半導体装置内部に侵入し、第１の樹脂２４と基板３の界面に蓄積する。なお、符号４は基板３の底面である。【００３８】
そこで、次に被覆層３０を切断面２６上に形成する（図５（ｂ））。被覆層３０を形成する方法は、特に限定されるものではないが、薄膜状態のものを得るためには真空処理によるのが好適である。真空処理であれば、蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法などを好適に利用することができる。切断面２６が基板３の上面に対して垂直に近いので、ミーンフリーパスが短く、飛翔粒子の回り込みが大きくステップカバレッジに優れたプラズマＣＶＤ法をより好適に利用できる。もちろん、スプレーといった方法を用いてもよい。【００３９】
被覆層３０は透過率８５％以上が好適であり、９０％以上のものがより好適である。また、屈折率も１．９以下が好適であり、１．８以下のものがより好適である。透過率が低く、屈折率が高いと、発光もしくは受光がうまく行えず、半導体装置の満足する性能が得られない可能性があるからである。【００４０】
本実施形態において被覆層３０の形成に当たっては、半導体装置１の上方から膜材料を照射しているので、境界線だけでなく第１の樹脂２４の表面や、外部端子１８の側にある第１の樹脂２４と基板３との境界線の全てにも被覆層３０が形成される。この部分からも水分や腐食性のガスは侵入する虞があるからである。【００４１】
次に再度ダイシングを行って基板連結体３３の残部を切断する（図５（ｃ））。このときには、図５（ａ）の時に用いたダイシングのブレードより肉厚の薄いブレードを用い、セミフルカットの溝の底部分３８を切断する。基板３と第１の樹脂２４の切断面に形成した被覆層３０を傷つけないためである。このような工程を経るため、切断面には、必ず被覆層３０が無くて基板３そのものが露出した部分３１が形成される。また、切断面において基板３は第１の樹脂２４よりも外方に突き出ている形状となっている。この工程により半導体装置は基板連結体３３から切り離され、製造工程を終了する。【００４２】
なお、ここでは、セミフルカットの際にＵ字のダイシングブレードを用いた。そのため基板３と第１の樹脂２４との切断面は基板上面に対してほぼ垂直になった。プラズマＣＶＤ法を用いれば、垂直な切断面でも被覆層３０の形成は可能であるが、切断面がより上方に向いていれば、成膜レートを高めることができる。そこで、セミフルカットの際に、サイドテーパがついているブレードを用いても良い。【００４３】
図６にはサイドテーパ付ブレードを用いてセミフルカットを行った場合の切断面の形状を示す。サイドテーパ付のブレードでセミフルカットを行うと、切断面に傾斜４０がつく。即ちセミフルカットにより形成される溝の開口が上方に行くほど拡がっている。この傾斜によって境界線２９がやや上を向いた状態となり、上方からの被覆層形成において、成膜レートを高くすることができる。【００４４】
また、被覆層３０を形成した後、セミフルカットを行った側から基板３の残り部分を切断したが、基板３の裏側から切断してもよい。例えば図６（ｂ）には基板３の裏側から切断を行った場合の、切断線６０を示す。この切断線６０に沿って切断が行われると、小さな段差２７は生じなくなる。しかし、第１の樹脂２４と基板３の境界線には被覆層３０が形成されており、本発明の目的は達成されている（図６（ｃ））。【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る半導体装置は、いわゆるリードフレームタイプの半導体装置である。以下に説明する。【００４６】
図７によってリードフレームタイプの半導体装置の製造方法の概略を説明する。融点の比較的高いテープ４２上に、フレーム部分とダイパッド４４と外部端子１８’とを備えたリードフレーム４６を配置する（図７（ａ））。テープ４２の具体的な材料としては、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンナフタレート）、ポリイミドなどが好適に利用できる。外部端子１８’は複数個をまとめてランナー４８でつながれている。これらはテープ４２上に塗布された接着剤などで仮止め状態であってもよい。ダイパッド４４は半導体素子１０を搭載する素子搭載部である。また、ダイパッド４４は、外部端子１８’とは一体にはなっていない。しかし、後工程において樹脂でモールドした結果一体のものとなるため、ダイパッド４４と外部端子１８’とを備えたリードフレーム４６は基材ということができる。なお、モールドした後はテープ４２を剥がしてもよい。外部端子１８’や半導体素子１０はモールドされて固定されているからである。【００４７】
ダイパッド４４、外部端子１８’はそれぞれ導電性のある金属で形成するのが好ましい。具体的には、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、銀、金などの金属およびこれらの合金である。【００４８】
次にダイパッド４４上に半導体素子１０を接着する（図７（ｂ））。接着はダイアタッチ接着剤などを用いる。ダイアタッチ接着剤とは導電性のある接着剤である。次に、半導体素子１０と外部端子１８’とをボンディングワイヤー２０で接続する。【００４９】
その後、透光性のある第１の樹脂２４で全体を封止する（図７（ｃ））。ここで用いることのできる第１の樹脂２４は透光性や硬度の点でアクリル系の樹脂が好適である。第１の樹脂２４は、半導体素子１０、ボンディングワイヤー２０、外部端子１８’を覆い尽くすように封止する。封止する樹脂の塗布方法は、特に限定されるものではない。しかし、決まった場所に所定の厚みで均一に塗布することを考慮すると印刷法が好適に利用できる。【００５０】
なお、被覆層３０は透過率８５％以上が好適であり、９０％以上のものがより好適である。また、屈折率も１．９以下が好適であり、１．８以下のものがより好適である。透過率が低く、屈折率が高いと、発光もしくは受光がうまく行えず、半導体装置の満足する性能を得られない可能性があるからである。【００５１】
次にテープ４２の長手方向および幅方向の両方において各半導体装置を個別に切り離す前段階としてセミフルカット３９を行う（図７（ｄ））。これにより、外部端子１８’が露出する側の側面と、それに直交する側面との両方が、最下部を除いてほぼ露出する。図８（ｂ）にその拡大図を示す。【００５２】
次に図８の模式的断面においてセミフルカットの前後および完全カットの工程を説明する。図８（ａ）はセミフルカットを行う前の状態を示しており、半導体素子１０は、ボンディングワイヤー２０で外部端子１８’と接続されている。半導体素子１０はダイパッド上に搭載されているがダイパッドは表示を省略している。外部端子１８’はランナー４８に接続され供給される。複数個をまとめて配置させやすいからである。半導体素子１０は、ボンディングワイヤー２０で接続された後に第１の樹脂２４で封止されている。【００５３】
そこをＵ字型のブレードでセミフルカットを行う（図８（ｂ））。このようにすると、切断面上に第１の樹脂２４と外部端子１８’との境界面の端部である境界線２９’が露出する。そして外部端子１８’の一部はまだランナー４８とつながっているので、１つのテープ４２上に形成された複数個の半導体装置はばらばらにならずにまとめて扱うことができる。この境界線２９’の近傍には内部応力が残留しているため、水分や腐食性のガスが侵入しやすいのは実施の形態１で説明したとおりである。【００５４】
次に、第１の樹脂２４と外部端子１８’の境界線２９’を被覆層３０で覆うことで水分やガスの侵入を防ぐ。その後切断する（図８（ｃ））。【００５５】
図９には、外部端子１８”の下側の一部に第２の樹脂５０が配置されて支持されている場合を示す（図９（ａ））。この場合には、セミフルカットの際に外部端子１８”は厚み方向に全て切断される。即ち外部端子１８”の金属層が厚み方向に全て切断され、金属層の下に存する第２の樹脂層も厚み方向の一部が切断される。このようにすると、切断面には第１の樹脂２４と外部端子１８”との境界線２９’および、外部端子１８”と第２の樹脂５０との第２境界線５１の２本が露出する（図９（ｂ））。そしてこれら２つの境界線２９’，５１をともに被覆層３０で覆う（図９（ｃ））。このようにすると、封止樹脂として用いた第１の樹脂２４と外部端子１８”との境界線２９’に至るまでに、さらに外部端子１８”と第２の樹脂５０との第２境界線５１が存在するため、より水分やガスが侵入しにくくなる。【００５６】
第２の樹脂５０は、ランナー４８に付いた金属製の外部端子１８”だけを作製する際に設けることができるため、特に制限はなく、熱可塑性、熱硬化性のどちらの樹脂を用いても良い。ただ、半導体装置に組み込まれる際に、上述の切断工程を経るため、硬化後は硬度の高い樹脂が適している。【００５７】
図１０はリードフレームタイプの半導体装置の平面図と断面図である。図１０（ｂ）は平面図である。ダイパッド（素子搭載部）４４の上に搭載された半導体素子１０と、その両脇に外部端子１８’が配置されている。半導体素子１０には複数の動作領域１２が形成されていてもよい。動作領域１２は発光、受光のどちらでもよい。半導体素子１０と外部端子１８’の間はボンディングワイヤー２０で接続されている。この平面図でＡ−Ａ’の断面を表すのが図１０（ａ）である。被覆層３０は第１の樹脂２４の表面および側面を覆っている。図１０（ａ）は外部端子１８’の断面を示している。Ｃ’部を拡大した図は図８である。【００５８】
図１０（ｂ）の平面図においてＢ−Ｂ’の断面を表すのが図１０（ｃ）である。この図で両端の部分はセミフルカットされた後に被覆層３０が形成されている。【００５９】
この部分は、第１の樹脂２４だけで形成された部分であって、断面は第１の樹脂２４だけの断面である。従ってこの面には被覆層３０はなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、複数の材料で構成された半導体装置を切断工程を経て作製する場合に利用できる。
【図１】
2009113267.tif 000003
【図２】
2009113267.tif 000004
【図３】
2009113267.tif 000005
【図４】
2009113267.tif 000006
【図５】
2009113267.tif 000007
【図６】
2009113267.tif 000008
【図７】
2009113267.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009113267.tif 000011
【図１０】
2009113267.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月30日(2010.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置および半導体装置の製造方法に関し、特に基材に搭載された半導体素子が樹脂によって覆われている半導体装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置には、電極を配設した基板上に半導体素子を配置し、それを透明保護層で覆う構成にするものがある。半導体素子と基板との接続部分や半導体素子自体を、外気に含まれる水分による腐食や塵埃から保護するためである。
【０００３】
従来から知られている課題としては、金属フレームに半導体素子をダイアタッチし、それを樹脂でモールドする場合に発生する課題がある。より詳しく説明すると、まず、半導体素子をダイアタッチする際に酸化物層が形成される。その酸化物層をそのままにして樹脂でモールドを行うと、樹脂とフレーム若しくは半導体素子との間に極めて剥離しやすい酸化物層が残留したままとなる。
【０００４】
この酸化物層は、長期間の保存では水分を吸収することになる。この水分は半導体装置自体が後工程で、例えばリフロー（reflow soldering）といった加熱工程を行うと、水分の急激な膨張によりボイドやクラックといった欠陥を半導体装置に及ぼすこととなる。
【０００５】
このような課題を解決する発明として、特許文献１では耐水性の硬化層を半導体装置の表面に形成した電子装置の発明が開示されている。この発明では、リードフレームに電子部品チップを銀ペーストで密着接続し、電子部品チップ全体を樹脂でモールドした電子装置（ＤＩＰ）の表面にプラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜若しくはＤＬＣ膜を形成し、有機物や塩素などの腐食性気体や水分などのチップ内への侵入を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−６０１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、リードフレームや電子部品を丸ごと樹脂でモールドする場合については開示されている。しかし、近年の半導体装置の形態は多様性を極めており、外装をすべて樹脂だけで形成するものではなくなってきつつある。
【０００８】
例えば、プリント基板に電子部品を搭載した半導体装置などでは、プリント基板の表面に半導体素子が搭載されており、半導体素子と接続電極を樹脂でモールドする構造となっている。
【０００９】
このような構造の半導体装置では、複数個を１つの基板上に作製し、最後の工程で基板から切り出すことが行われる。そして、その際には、モールドした樹脂と基板を同時に切断する場合があり得る。
【００１０】
また、リードフレームにダイパッドと外部端子を有する、いわゆるリードフレームタイプの半導体装置においても、ダイパッド上に半導体素子を搭載し、外部端子を含めて樹脂でモールドする。そして、リードフレームとモールド樹脂を同時に切断することによって個々の半導体装置に切り離す工程を行いうる。
【００１１】
このように、複数の異なる材料を共に切断する工程では、それぞれの材料の硬度や粘りが異なるため、切断部分に応力が残留してしまう。この切断部分では、異なる材料同士の境界線が露出されており、残留応力の存在も加わり、腐食性のガスや水分がしみ込み易い部分となっている。すなわち、複数材料によって構成され、しかも複数材料を同時に切断する工程を経るような半導体装置において生じる課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、外部端子と素子搭載部を有する基材と、前記素子搭載部に搭載された半導体素子と、前記外部端子と前記半導体素子を電気的に接続する接続部と、前記半導体素子と前記接続部とを覆う第１の樹脂とを備え、前記基材と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線のうち、少なくとも前記基材および前記第１の樹脂がともに切断された切断面に存している部分は被覆層によって覆われている構成とした。
【００１３】
また本発明の第１の半導体装置の製造方法は、貫通孔を備えており該貫通孔に外部端子が形成された基板連結体に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記外部端子の一部とを電気的に接続する工程と、前記半導体素子と前記外部端子の一部とを樹脂で封止する工程と、前記樹脂と、前記基板連結体の厚み方向における一部とを切削して、前記基板連結体と前記樹脂との境界面の端部である境界線を新たに露出させる露出工程Ｘと、前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、前記露出工程Ｘにおいて切削されずに残っていた前記基板連結体の厚み方向における残部を切断して前記基板連結体を個別の基板とする工程とを含む。
【００１４】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、ダイパッドと外部端子とを有するリードフレームである基材の前記ダイパッドに半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と前記外部端子を電気的に接続する工程と、前記半導体素子と前記外部端子を第１の樹脂で封止する工程と、前記第１の樹脂と、前記外部端子の厚み方向における一部とを切削して、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線を露出させる露出工程Ｙと、前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、前記露出工程Ｙにおいて切削されずに残っていた前記外部端子の厚み方向における残部を切断する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の半導体装置は、複数の材料で形成された半導体装置であって、材料同士の境界線が存している切断面において、境界線を被覆層で保護することとしたので、応力が残留するような切断面に存する境界線から水分や腐食性のガスの侵入を防止することができる。すなわち、環境に対する耐候性の高い半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る半導体装置の構成を表す模式的な図であり、（ａ）はＡ−Ａ’線断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）はＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の端部の拡大を示す図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。
【図４】実施形態に係る半導体装置の接続方法の一例を示す図である。
【図５】セミフルカットから被覆層形成、切断の工程を示す図である。
【図６】サイドテーパ付きブレードを用いたセミフルカットから被覆層形成、切断の工程を示す図である。
【図７】リードフレームタイプの半導体装置の製造方法を示す図である。
【図８】リードフレームタイプのセミフルカットの工程を示す図である。
【図９】外部端子に他の樹脂層を設けた場合のセミフルカットの工程を示す図である。
【図１０】リードフレームタイプの半導体装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態１）
図１に実施形態１の半導体装置１の構成を模式的に示す。図１（ｂ）は平面図、図１（ａ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ’の断面図である。図１（ｃ）は、同じく（ｂ）のＢ−Ｂ’の断面図である。なお、図１（ｂ）では封止樹脂である透光性の第１の樹脂２４と被覆層３０とを説明の都合上透明にして内部構造を示している。
【００１８】
半導体装置１は、電極である外部端子１８が配置された基板（基材）３の素子搭載部８上に半導体素子１０が搭載された構成を有する。本実施形態の半導体素子１０は光学半導体素子であって、シリコンなどの半導体基板上に発光若しくは受光領域（以下発光領域と受光領域を合わせて動作領域と呼ぶ。）１２とワイヤーボンディングのためのボンディングパッド１４が形成された構成を有している。
【００１９】
動作領域１２は、一つの半導体素子１０上に複数個あってもよい。図１では３つの動作領域１２，１２，１２が１つの半導体素子１０上に形成されている例を示す。またボンディングパッド１４は矩形板状である半導体素子１０の左右の辺に５つずつ形成されている。
【００２０】
基板３の素材は特に限定されるものではなく、ガラスエポキシなどのエポキシ系やフェノール系、テフロン（登録商標）系、ポリエチレン系などが好適に利用できる。基板３の両側面には外部端子１８が形成される。外部端子１８は、基板３表面に形成されていてもよいし、スルーホールを介して、基板の表面と裏面に形成されていてもよい。図１では、基板３の表面から側面を回って裏面にまで形成されている場合を示す。
【００２１】
基板３の外部端子１８と半導体素子１０のボンディングパッド１４とはボンディングワイヤー（接続部）２０によって接続されている。
【００２２】
半導体素子１０とボンディングワイヤー２０は、第１の樹脂２４で封止されている。このように樹脂で封止することにより、ボンディングワイヤー２０の断線や、半導体素子１０の損傷を防止する。
【００２３】
第１の樹脂２４は、外部端子１８が配置されている基板３の側面側では（図１（ａ））、基板３の上面全てを覆っているのではなく、基板３の上面端部にわずかに封止されていない部分２１が存している。これは、封止するための金型の押さえ代が必要だからである。また、金型の抜きのために第１の樹脂２４にはテーパー角度２５が付けられる。
【００２４】
一方、外部端子１８が配置された側面に直交する側面は、ほぼ垂直な切断面２６（図１（ｃ））となっており、さらに小さな段差２７を有している。基板３の外部端子１８が配置されていない２辺はこの切断面２６によって形成されている。この小さな段差２７は、後述する本実施形態に係る半導体装置の製造方法によって、第１の樹脂２４と基板３の境界線に被覆層３０を形成させる工程において生じた段差である。
【００２５】
第１の樹脂２４と基板３の境界面の端部（外部側に露出している境界線部分）および第１の樹脂２４の表面には、水分や腐食性ガスなどの侵入を防ぐために被覆層３０が形成されている。被覆層３０には、窒化珪素膜、酸化珪素膜、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）膜、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）膜などを好適に利用することができる。
【００２６】
図２は図１（ｃ）の端部Ｃの拡大図である。基板３の上側には透光性の第１の樹脂２４が存している。切断面２６には第１の樹脂２４と基板３との境界面の端部である境界線２９が露出している（但しここでは既に被覆層３０によって被覆されている）。この境界線２９を覆うように被覆層３０が切断面２６を覆っている。この被覆層３０は少なくとも境界線２９を被覆し、好ましくは切断面２６全体を被覆し、より好ましくは第１の樹脂２４および切断面２６全体を被覆するのがよい。水分などの侵入を防ぐためである。また小さな段差２７の部分には、後述する製造方法上被覆層３０が形成されていない部分３１が存在する。
【００２７】
次に図３を参照して、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
【００２８】
後に複数の基板３となる基板連結体３３は、半導体素子１０を搭載する搭載面６を有し、複数のスリット状に延びる貫通孔５が形成されており、貫通孔５同士は平行に延びている。基板連結体３３からは複数の半導体装置が切り出されることになる。貫通孔５の壁面には、外部端子１８が予め形成されている（図３（ａ））。
【００２９】
次に半導体素子１０を搭載面６に接着剤を用いて接着させる。半導体素子１０は、受光タイプであっても発光タイプであってもよい。そして、半導体素子１０と基板連結体３３の外部端子１８をワイヤーボンディングする（図３（ｂ））。
【００３０】
ワイヤーボンディングの方法は、ボールボンディング、ウェッジボンディングといった方法を利用することができる。
【００３１】
なお、半導体素子１０と外部端子１８との間の接続はボンディングワイヤーだけでなく、突起バンプによって接続されてもよい。図４に突起バンプ１１の例を示す。基板３’側には、外部端子１８から伸びる接続端子１９が配置されている（図４（ａ））。一方半導体素子１０’の裏側には円錐状の突起バンプ１１が形成されている。これはボンディングパッドの代わりに半導体素子１０’に形成されているもので、この突起バンプ１１と接続端子１９が接触することで半導体素子１０’と外部端子１８の電気的接続が確保される（図４（ｂ））。
【００３２】
図３に戻って、ボンディングワイヤー２０により外部端子１８と半導体素子１０を接続したのち、第１の樹脂２４で基板連結体３３の上面部分をモールドする。モールドは、基板連結体３３の外部端子１８を形成した側辺（貫通孔５が形成している辺）にわずかに余裕を残して形成する（図３（ｃ））。
【００３３】
なお、外部端子１８を形成した側辺と平行な方向３５には、半導体素子１０の長さを大きく超えて第１の樹脂２４を長く形成してもよい。こちらの方向は後の切断工程を経ることで長さを揃えられるからである。
【００３４】
次に外部端子１８を形成した側辺に直交する方向３７から、第１の樹脂２４と、基板連結体３３の厚み方向の一部（第１の樹脂２４と接している側）とを一工程で切削する（図３（ｄ））。切削する部分は、半導体素子１０のボンディングパッドが並んでいる辺に直交する辺から所定の距離離れた部分であって、当該直交する辺と平行に切削する。これをセミフルカット３９と呼ぶ。セミフルカット３９は、基板連結体３３を厚み方向にわずかに残して、第１の樹脂２４と共に基板連結体３３も切削して双方の切断面を形成する。これはこの部分に第１の樹脂２４と基板３の切断面を露出させた状態で且つ基板連結体３３の状態で一括処理を行うためである。
【００３５】
第１の樹脂２４は、半導体素子１０や外部端子１８を十分に封止するために、外部端子１８を形成したスリット状の貫通孔５が形成する側辺と平行な方向３５には、若干大きめに作製する。これは第１の樹脂２４を大きめにしておくことで半導体装置の大きさを決める自由度が高まるからである。例えば、同じ機能を有する半導体装置であっても、半導体装置が使用される場所によって、さまざまな大きさが必要となる場合がある。つまり、半導体装置自体の大きさは、必ずしも小さければよいというわけではない。そこで、その方向の長さを調整するために、所定の寸法となるように第１の樹脂２４を基板３ごと切断する。
【００３６】
するとその切断面には第１の樹脂２４と基板３との境界線が現れる。切断面上に現れた境界線の近傍には切断時に発生した応力が残留しており、境界線から水分などが半導体装置内部へと侵入しやすい。そこで本実施形態では、この境界線を被覆層３０で保護している。その際に、半導体装置を個々に分けてしまったのでは、後の処理工程がやりにくくなる。そこで、切断面上の境界線を露出させたまま基板連結体３３として互いにつながった状態にしたものである。セミフルカットの後、基板連結体３３の上方から被覆層３０を形成する。
【００３７】
図５には、セミフルカット３９部分の拡大図を示す。これは図３（ｄ）のＢ−Ｂ’断面の一部の拡大図である。基板３の上側に第１の樹脂２４があり、それらをダイシングによって溝を掘る（図５（ａ））。これがセミフルカットである。使用するブレードはＵ字の断面を有し、刃厚の厚いブレードがよい。セミフルカットによって、切断面２６が生じ、第１の樹脂２４と基板３との境界線２９が現れる。この状態で放置しておくと、水分や腐食性のガスはこの露出した境界線２９から半導体装置内部に侵入し、第１の樹脂２４と基板３の界面に蓄積する。なお、符号４は基板３の底面である。
【００３８】
そこで、次に被覆層３０を切断面２６上に形成する（図５（ｂ））。被覆層３０を形成する方法は、特に限定されるものではないが、薄膜状態のものを得るためには真空処理によるのが好適である。真空処理であれば、蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法などを好適に利用することができる。切断面２６が基板３の上面に対して垂直に近いので、ミーンフリーパスが短く、飛翔粒子の回り込みが大きくステップカバレッジに優れたプラズマＣＶＤ法をより好適に利用できる。もちろん、スプレーといった方法を用いてもよい。
【００３９】
被覆層３０は透過率８５％以上が好適であり、９０％以上のものがより好適である。また、屈折率も１．９以下が好適であり、１．８以下のものがより好適である。透過率が低く、屈折率が高いと、発光もしくは受光がうまく行えず、半導体装置の満足する性能が得られない可能性があるからである。
【００４０】
本実施形態において被覆層３０の形成に当たっては、半導体装置１の上方から膜材料を照射しているので、境界線だけでなく第１の樹脂２４の表面や、外部端子１８の側にある第１の樹脂２４と基板３との境界線の全てにも被覆層３０が形成される。この部分からも水分や腐食性のガスは侵入する虞があるからである。
【００４１】
次に再度ダイシングを行って基板連結体３３の残部を切断する（図５（ｃ））。このときには、図５（ａ）の時に用いたダイシングのブレードより肉厚の薄いブレードを用い、セミフルカットの溝の底部分３８を切断する。基板３と第１の樹脂２４の切断面に形成した被覆層３０を傷つけないためである。このような工程を経るため、切断面には、必ず被覆層３０が無くて基板３そのものが露出した部分３１が形成される。また、切断面において基板３は第１の樹脂２４よりも外方に突き出ている形状となっている。この工程により半導体装置は基板連結体３３から切り離され、製造工程を終了する。
【００４２】
なお、ここでは、セミフルカットの際にＵ字のダイシングブレードを用いた。そのため基板３と第１の樹脂２４との切断面は基板上面に対してほぼ垂直になった。プラズマＣＶＤ法を用いれば、垂直な切断面でも被覆層３０の形成は可能であるが、切断面がより上方に向いていれば、成膜レートを高めることができる。そこで、セミフルカットの際に、サイドテーパがついているブレードを用いても良い。
【００４３】
図６にはサイドテーパ付ブレードを用いてセミフルカットを行った場合の切断面の形状を示す。サイドテーパ付のブレードでセミフルカットを行うと、切断面に傾斜４０がつく。即ちセミフルカットにより形成される溝の開口が上方に行くほど拡がっている。この傾斜によって境界線２９がやや上を向いた状態となり、上方からの被覆層形成において、成膜レートを高くすることができる。
【００４４】
また、被覆層３０を形成した後、セミフルカットを行った側から基板３の残り部分を切断したが、基板３の裏側から切断してもよい。例えば図６（ｂ）には基板３の裏側から切断を行った場合の、切断線６０を示す。この切断線６０に沿って切断が行われると、小さな段差２７は生じなくなる。しかし、第１の樹脂２４と基板３の境界線には被覆層３０が形成されており、本発明の目的は達成されている（図６（ｃ））。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る半導体装置は、いわゆるリードフレームタイプの半導体装置である。以下に説明する。
【００４６】
図７によってリードフレームタイプの半導体装置の製造方法の概略を説明する。融点の比較的高いテープ４２上に、フレーム部分とダイパッド４４と外部端子１８’とを備えたリードフレーム４６を配置する（図７（ａ））。テープ４２の具体的な材料としては、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンナフタレート）、ポリイミドなどが好適に利用できる。外部端子１８’は複数個をまとめてランナー４８でつながれている。これらはテープ４２上に塗布された接着剤などで仮止め状態であってもよい。ダイパッド４４は半導体素子１０を搭載する素子搭載部である。また、ダイパッド４４は、外部端子１８’とは一体にはなっていない。しかし、後工程において樹脂でモールドした結果一体のものとなるため、ダイパッド４４と外部端子１８’とを備えたリードフレーム４６は基材ということができる。なお、モールドした後はテープ４２を剥がしてもよい。外部端子１８’や半導体素子１０はモールドされて固定されているからである。
【００４７】
ダイパッド４４、外部端子１８’はそれぞれ導電性のある金属で形成するのが好ましい。具体的には、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、銀、金などの金属およびこれらの合金である。
【００４８】
次にダイパッド４４上に半導体素子１０を接着する（図７（ｂ））。接着はダイアタッチ接着剤などを用いる。ダイアタッチ接着剤とは導電性のある接着剤である。次に、半導体素子１０と外部端子１８’とをボンディングワイヤー２０で接続する。
【００４９】
その後、透光性のある第１の樹脂２４で全体を封止する（図７（ｃ））。ここで用いることのできる第１の樹脂２４は透光性や硬度の点でアクリル系の樹脂が好適である。第１の樹脂２４は、半導体素子１０、ボンディングワイヤー２０、外部端子１８’を覆い尽くすように封止する。封止する樹脂の塗布方法は、特に限定されるものではない。しかし、決まった場所に所定の厚みで均一に塗布することを考慮すると印刷法が好適に利用できる。
【００５０】
なお、被覆層３０は透過率８５％以上が好適であり、９０％以上のものがより好適である。また、屈折率も１．９以下が好適であり、１．８以下のものがより好適である。透過率が低く、屈折率が高いと、発光もしくは受光がうまく行えず、半導体装置の満足する性能を得られない可能性があるからである。
【００５１】
次にテープ４２の長手方向および幅方向の両方において各半導体装置を個別に切り離す前段階としてセミフルカット３９を行う（図７（ｄ））。これにより、外部端子１８’が露出する側の側面と、それに直交する側面との両方が、最下部を除いてほぼ露出する。図８（ｂ）にその拡大図を示す。
【００５２】
次に図８の模式的断面においてセミフルカットの前後および完全カットの工程を説明する。図８（ａ）はセミフルカットを行う前の状態を示しており、半導体素子１０は、ボンディングワイヤー２０で外部端子１８’と接続されている。半導体素子１０はダイパッド上に搭載されているがダイパッドは表示を省略している。外部端子１８’はランナー４８に接続され供給される。複数個をまとめて配置させやすいからである。半導体素子１０は、ボンディングワイヤー２０で接続された後に第１の樹脂２４で封止されている。
【００５３】
そこをＵ字型のブレードでセミフルカットを行う（図８（ｂ））。このようにすると、切断面上に第１の樹脂２４と外部端子１８’との境界面の端部である境界線２９’が露出する。そして外部端子１８’の一部はまだランナー４８とつながっているので、１つのテープ４２上に形成された複数個の半導体装置はばらばらにならずにまとめて扱うことができる。この境界線２９’の近傍には内部応力が残留しているため、水分や腐食性のガスが侵入しやすいのは実施の形態１で説明したとおりである。
【００５４】
次に、第１の樹脂２４と外部端子１８’の境界線２９’を被覆層３０で覆うことで水分やガスの侵入を防ぐ。その後切断する（図８（ｃ））。
【００５５】
図９には、外部端子１８”の下側の一部に第２の樹脂５０が配置されて支持されている場合を示す（図９（ａ））。この場合には、セミフルカットの際に外部端子１８”は厚み方向に全て切断される。即ち外部端子１８”の金属層が厚み方向に全て切断され、金属層の下に存する第２の樹脂層も厚み方向の一部が切断される。このようにすると、切断面には第１の樹脂２４と外部端子１８”との境界線２９’および、外部端子１８”と第２の樹脂５０との第２境界線５１の２本が露出する（図９（ｂ））。そしてこれら２つの境界線２９’，５１をともに被覆層３０で覆う（図９（ｃ））。このようにすると、封止樹脂として用いた第１の樹脂２４と外部端子１８”との境界線２９’に至るまでに、さらに外部端子１８”と第２の樹脂５０との第２境界線５１が存在するため、より水分やガスが侵入しにくくなる。
【００５６】
第２の樹脂５０は、ランナー４８に付いた金属製の外部端子１８”だけを作製する際に設けることができるため、特に制限はなく、熱可塑性、熱硬化性のどちらの樹脂を用いても良い。ただ、半導体装置に組み込まれる際に、上述の切断工程を経るため、硬化後は硬度の高い樹脂が適している。
【００５７】
図１０はリードフレームタイプの半導体装置の平面図と断面図である。図１０（ｂ）は平面図である。ダイパッド（素子搭載部）４４の上に搭載された半導体素子１０と、その両脇に外部端子１８’が配置されている。半導体素子１０には複数の動作領域１２が形成されていてもよい。動作領域１２は発光、受光のどちらでもよい。半導体素子１０と外部端子１８’の間はボンディングワイヤー２０で接続されている。この平面図でＡ−Ａ’の断面を表すのが図１０（ａ）である。被覆層３０は第１の樹脂２４の表面および側面を覆っている。図１０（ａ）は外部端子１８’の断面を示している。Ｃ’部を拡大した図は図８である。
【００５８】
図１０（ｂ）の平面図においてＢ−Ｂ’の断面を表すのが図１０（ｃ）である。この図で両端の部分はセミフルカットされた後に被覆層３０が形成されている。
【００５９】
この部分は、第１の樹脂２４だけで形成された部分であって、断面は第１の樹脂２４だけの断面である。従ってこの面には被覆層３０はなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、複数の材料で構成された半導体装置を切断工程を経て作製する場合に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１                      半導体装置
３                      基板
５                      貫通孔
６                      搭載面
８                      素子搭載部
１０                    半導体素子
１１                    凸起バンプ
１２                    動作領域
１８、１８’、１８”    外部端子
２０                    ボンディングワイヤー
２４                    第１の樹脂
２６                    切断面
２９、２９’            境界線
３０                    被覆層
３３                    基板連結体
３９                    セミフルカット
４４                    ダイパッド
５０                    第２の樹脂
５１                    第２境界線
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部端子と素子搭載部を有する基材と、
前記素子搭載部に搭載された半導体素子と、
前記外部端子と前記半導体素子とを電気的に接続する接続部と、
前記半導体素子と前記接続部とを覆う第１の樹脂と
を備え、
前記基材と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線のうち、少なくとも前記基材および前記第１の樹脂が切断された切断面に存している部分は被覆層によって覆われている、半導体装置。
【請求項２】
前記切断面において、前記基材が形成している部分には前記第１の樹脂が形成している部分よりも外方に出ている部分が存している、請求項１に記載された半導体装置。
【請求項３】
前記基材は前記素子搭載部と前記外部端子とを有する基板である、請求項１または２に記載された半導体装置。
【請求項４】
前記第１の樹脂は前記基板の前記半導体素子を搭載している面の一部を覆っている、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項５】
前記接続部は金属細線または突起バンプである、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項６】
前記基板は矩形板状であり、
前記外部端子は前記基板の対向する２辺に配置されており、
前記切断面は前記基板の前記外部端子が配置されていない対向する２辺を形成している、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項７】
前記切断面は曲面を含む、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項８】
前記被覆層は前記第１の樹脂と前記基板との境界線を全て覆っている、請求項３に記載された半導体装置。
【請求項９】
前記素子搭載部はダイパッドであり、
前記切断面に存している前記境界線は、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界線である、請求項１または２に記載された半導体装置。
【請求項１０】
前記外部端子には第２の樹脂によって支持されている部分が存しており、
前記切断面には前記外部端子と前記第２の樹脂との境界面の端部である第２樹脂境界線がさらに存している、請求項９に記載された半導体装置。
【請求項１１】
前記第１の樹脂は透光性樹脂であり、
前記被覆層は透過率が８５％以上である、請求項１乃至１０のいずれか一つの請求項に記載された半導体装置。
【請求項１２】
前記被覆層は屈折率が１．８以下である、請求項１乃至１１のいずれか一つの請求項に記載された半導体装置。
【請求項１３】
貫通孔を備えており該貫通孔に外部端子が形成された基板連結体に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子の一部とを電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子の一部とを樹脂で封止する工程と、
前記樹脂と、前記基板連結体の厚み方向における一部とを切削して、前記基板連結体と前記樹脂との境界面の端部である境界線を新たに露出させる露出工程Ｘと、
前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、
前記露出工程Ｘにおいて切削されずに残っていた前記基板連結体の厚み方向における残部を切断して前記基板連結体を個別の基板とする工程と
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記貫通孔はスリット状であって前記基板連結体に複数かつ互いに平行に形成されており、
前記境界線は、前記貫通孔がスリット状に延びる方向に対して略直角である請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記露出工程Ｘは断面がＵ字のブレードで切削する工程である、請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記露出工程Ｘは側面にテーパがついたブレードで切削する工程である、請求項１３に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
ダイパッドと外部端子とを有するリードフレームである基材の前記ダイパッドに半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子を電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記外部端子を第１の樹脂で封止する工程と、
前記第１の樹脂と、前記外部端子の厚み方向における一部とを切削して、前記外部端子と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線を露出させる露出工程Ｙと、
前記境界線を覆う被覆層を形成する工程と、
前記露出工程Ｙにおいて切削されずに残っていた前記外部端子の厚み方向における残部を切断する工程と
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記外部端子は、金属層と第２の樹脂からなる第２樹脂層との２層構造部分を有しており、
前記露出工程Ｙは、前記第１の樹脂と、前記金属層と、前記第２樹脂層の一部とを切削して、前記金属層と前記第１の樹脂との境界面の端部である境界線と、前記金属層と前記第２樹脂層との境界面の端部である第２樹脂境界線とを露出させる工程である、請求項１７に記載された半導体装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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