(57)【要約】【課題】  封止体から延在するリードを切断する際に、切断部とリードとの位置合わせの精度を向上させる。【解決手段】  列状に封止体を形成したリードフレームのリードを切断部で切断する半導体装置の製造方法において、前記封止体に整列させてダミーをリードフレームに形成し、このダミーによって切断部と封止体との位置合わせを行ない、前記リードフレームのリードを切断する。封止体に整列させたダミーによって位置合わせを行なうことができるので、ダミーとガイドとの寸法差を縮小して、位置合わせの精度を向上させることができ、加えて、封止体とガイドとの摺動を回避して、封止体の損傷を低減させることができ。加えて、ダミーをリードフレームから分離しないため、切断部の出口側でも、位置合わせを行なうことが可能となる。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列状に第１封止体を形成したリードフレームのリードを切断部で切断する半導体装置の製造方法において、
前記第１封止体に整列させて第２封止体をリードフレームに形成し、この第２封止体によって切断部と前記第１封止体との位置合わせを行ない、前記リードフレームのリードを切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記切断部にて切断する半導体装置に隣接する前記第２封止体によって位置合わせを行なう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】
前記切断部の入口側或いは出口側の少なくとも何れかにパッケージガイドが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１封止体の列が４列に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記リードと列方向に隣接させてタイバーが設けられており、このタイバーに前記第２封止体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の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、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体装置のリードの切断に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造では、単結晶シリコン等の半導体基板に、半導体素子或いは配線パターンを形成して所定の回路を構成した半導体チップを、リードフレームに搭載して、半導体チップをリード等の外部端子と電気的に接続した後に、樹脂等を用いた封止体によって半導体チップ及び接続部分を被覆した半導体装置の実装が行なわれている。このようなリードフレームを用いた半導体装置の実装は、低廉であり、製造が容易であり安定した実績をもっていることから多用されている。
【０００３】
下記特許文献１には、樹脂モールド部の位置を基準に水平方向の位置決めを行なう技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リードフレームを用いた半導体装置の製造では、図１にフローを示すように、先ず、単結晶シリコン等の半導体基板に素子を形成した半導体チップをリードフレームのタブに接着剤等によって搭載するペレットボンディングを行ない、この搭載された半導体チップのパッドとリードとを例えば金を用いたボンディングワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディングを行ない、このリードフレームを金型によって挟み、この金型に例えばエポキシ樹脂を注入して、金型のキャビティ内に位置する半導体チップ，リード，タブ及びボンディングワイヤを封止する封止体を樹脂モールドにより形成する。
【０００６】
図２に示すのは封止体を形成したリードフレーム１であり、封止体２は、リードフレーム１の搬送方向である列方向に整列して２列に形成され、列方向とは直交する行方向に延在する各リード３は、列方向に延在するフレーム４に一体化されており、各リード３と列方向に隣接して行方向に延在するタイバー５が設けられ、このタイバー５によってフレーム４間を連結している。フレームにはリードフレームの搬送及び位置決めのためのスプロケット孔６が縁部に設けられている。
【０００７】
続いて、金型からにじみ出た不用な樹脂を除去するバリ取りを行ない、封止体２に製品型番等を印すマーキングを行ない、封止体から露出しているリード３にメッキ処理を行なった後に、選別工程に送られる。
【０００８】
この選別工程では、先ずリードフレーム１からリード３を切断して各リード３を電気的に分離させて、半導体装置をリードフレーム１から個別に分離するトリミングを行なう。トリミングでは、図３に示すように、リードフレーム１を中央で列方向に沿って切断した状態にして、各列ごとにリード３の切断が行なわれる。フレーム４の縁部に設けられたスプロケット孔６に送り機構７のスプロケット７ａが嵌合し、リードフレーム１の搬送（図中矢印方向）及び位置決めが行なわれる。
【０００９】
行方向に延在する各リード３は、リードフレーム１の搬送方向である列方向に整列しており、リードフレーム１の搬送によって、リード３及び封止体２が切断部８に順次搬送され、図３中の部分拡大縦断面図に示すように、切断部８のストリッパ９とダイ１０とによってリード３を挟持・固定した状態で、油圧等によりパンチ１１を可動させてせん断によってリード３を切断している。なお、図中の１２は後述するパッケージガイドである。
【００１０】
この後、選別工程では、個片化された半導体装置を選別し、良品と判定された半導体装置を、例えばエンボステープに収納し、カバーテープで覆ってリールに捲回する梱包を行なう。
【００１１】
選別工程までの各工程で、スプロケット孔６には力が加えられるため、リードフレーム１としての最終工程となるトリミングにいたるまでに、スプロケット孔６が変形していることがある。このような変形によってスプロケット孔６の位置が変位する所謂位置ずれによって、リード３の切断位置がずれてしまい、封止体２から露出するリード３の長さが不均一となるリードバランスの不良が生じ製品不良となることがある。また、半導体装置の小型化によって、封止体の側面から露出するリード３の長さも、例えば１μｍと短くなり、切断部８でリード３を切断する際にわずかな位置ずれが生じると、リードバランスの不良となる。これらリードバランスの不良により、製造歩留まりが低下する。
【００１２】
近年、半導体装置の小型化・薄型化に伴い、リードフレーム１に用いられる金属板も薄くなっているため、前述した変形が起こりやすくなっている。特に、銅を用いたリードフレーム１の場合には、銅の延性が高いことから、変形が起こりやすくなっている。このため、リードフレーム１の変形によるリードバランス不良が問題となる。
【００１３】
また、封止体形成の樹脂モールドに使用する金型は、図４に示すように、封止体２の形成されるキャビティ１３が複数形成されており、このキャビティ１３に溶融した樹脂を注入するためのゲート１４、各ゲート１４に樹脂を供給するためのライナ１５が夫々形成されている。
【００１４】
こうした金型は、製作コスト或いはメンテナンス等を考慮して、通常は１００ｍｍ程度の長さの金型を用いており、この金型のブロックをモールド装置に合わせて複数連続させて配置し、複数の金型に一括して樹脂封止を行なっている。
【００１５】
この複数の金型ブロック間の誤差或いは位置合わせの誤差によって、図５に示すように、ブロックごとに封止体２の形成位置がずれてしまうことがある。封止体２の形成位置がずれているリードフレーム１を、スプロケット孔６によって位置合わせしてリード３の切断を行なえば、封止体２の位置ずれによって、図６に示すようにリードバランスの不良が生じてしまう。なお、図５中で２ａは、ダイオードの極性を示すマーカである。
【００１６】
こうしたリードバランス不良を低減させるために、トリミング装置には封止体２のサイズに合わせた間隙を有するパッケージガイド１２を設けてある。パッケージガイド１２では、図７に図３中のａ部に相当する拡大横断面図を示し、図８に図７中のａ‐ａ線に沿った縦断面図を示し、図９に図７中のｂ‐ｂ線に沿った縦断面図を示すように、リードフレーム１が図中矢印方向に搬送されて、このパッケージガイド１２の間隙を封止体２が通過する際に、パッケージガイド１２の入口側には、封止体２の形成誤差を考慮したテーパが設けられており、パッケージガイド１２通過中に、位置のずれた封止体２は、パッケージガイド１２の壁面と接触し、パッケージガイド１２に誘導されて封止体２の位置が修正され、封止体２を切断部８に対して位置合わせして、リード３の切断位置の修正を行なっている。
【００１７】
半導体装置の小型化によって、リードバランスに許容される誤差も小さくなっており、リード３の切断にはより高い精度が求められている。パッケージガイド１２を用いた位置あわせでは、位置合わせの精度を上げるためには、パッケージガイド１２の間隙と封止体２との寸法差を小さくする必要がある。
【００１８】
しかしながら、パッケージガイド１２の間隙と封止体２との寸法差を小さくした場合には、封止体２とパッケージガイド１２壁面との接触が多くなるため、パッケージガイド１２との摺動によって封止体２に損傷を与える可能性が高くなる。加えて、寸法差を小さくした場合には、封止体２の寸法のわずかな誤差によって封止体２がパッケージガイド１２の間隙よりも大きくなることがあり、このため封止体２が前記間隙を通過できず、装置が停止してしまう等の問題が生じることになる。
【００１９】
また、パッケージガイド１２を用いた位置合わせでは、リード３の切断によって半導体装置を分離した状態になる切断部８の出口側では、位置合わせに利用する封止体２が存在しないので、位置合わせを行なうことが不可能であり、切断部８の入口側のみで位置合わせを行なわなければならない。
【００２０】
本発明の課題は、これらの問題点を解決し、封止体から延在するリードを切断する際に、切断部とリードとの位置合わせの精度を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の課題は、これらの問題点を解決し、半導体装置の製造歩留まりを向上できる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
列状に第１封止体を形成したリードフレームのリードを切断部で切断する半導体装置の製造方法において、前記第１封止体に整列させて第２封止体をリードフレームに形成し、この第２封止体によって切断部と第１封止体との位置合わせを行ない、前記リードフレームのリードを切断する。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）本発明によれば、封止体に整列させたダミーによって位置合わせを行なうことができるという効果がある。
（２）本発明によれば、上記効果（１）により、ダミーとガイドとの寸法差を縮小して、位置合わせの精度和向上させることができるという効果がある。
（３）本発明によれば、上記効果（１）により、封止体とガイドとの摺動を回避して、封止体の損傷を低減させることができるという効果がある。
（４）本発明によれば、上記効果（１）により、ダミーをリードフレームから分離しないため、切断部の出口側でも、位置合わせを行なうことが可能となるという効果がある。
（５）本発明によれば、上記効果（１）により、半導体装置の製造歩留まりを向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態で使用する半導体装置は、単結晶シリコン等の半導体基板に、半導体素子或いは配線パターンを形成して所定の回路を構成した半導体チップを、リードフレームに搭載して、半導体チップをリード等の外部端子と電気的に接続した後に、樹脂等を用いた封止体によって半導体チップ及び接続部分を被覆したものである。
【００２６】
リードフレームを用いた半導体装置の製造では、先ず、単結晶シリコン等の半導体基板に素子を形成した半導体チップをリードフレームのタブに接着剤等によって搭載するペレットボンディングを行ない、この搭載された半導体チップのパッドとリードとを例えば金を用いたボンディングワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディングを行ない、このリードフレームを金型によって挟み、この金型に例えばエポキシ樹脂を注入して、金型のキャビティ内に位置する半導体チップ，リード，タブ及びボンディングワイヤを封止する封止体を樹脂モールドにより形成する。
【００２７】
続いて、金型からにじみ出た不用な樹脂を除去するバリ取りを行ない、封止体２に製品型番等を印すマーキングを行ない、封止体から露出しているリード３にメッキ処理を行なった後に、選別工程に送られる。この選別工程では、先ずフレーム１からリード３を切断して各リード３を電気的に分離させて、半導体装置をリードフレーム１から個別に分離するトリミングを行なう。
【００２８】
また、封止体形成の樹脂モールドに使用する金型は、図４に示すように、封止体２の形成されるキャビティ１３が複数形成されており、このキャビティ１３に溶融した樹脂を注入するためのゲート１４、各ゲート１４に樹脂を供給するためのライナ１５が夫々形成されている。
【００２９】
金型は、製作コスト或いはメンテナンス等を考慮して、本実施の形態では例えば１００ｍｍ程度の長さの金型を用いており、この金型のブロックをモールド装置に合わせて複数連続させて配置し、複数の金型に一括して樹脂封止を行なっている。本実施の形態で成形される封止体は、その形状が例えば長方形である。成形された封止体には、ダイオードの極性を示すマーカが封止体の短辺における一端側にある。
【００３０】
図１０に示すのは、本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法のトリミング装置を示す部分平面図であり、図１１に示すのは、その部分正面図である。
【００３１】
本実施の形態の半導体装置の製造方法では、例えばＦｅ‐Ｎｉ系合金或いはＣｕ系合金の帯状薄板を成形したリードフレーム１に半導体チップを搭載し封止体２によって封止した半導体装置のリード３を切断して各リード３を電気的に分離させて、半導体装置をリードフレーム１から個別に分離するトリミングを行なう。
【００３２】
リードフレームはリールに巻回されたフープの状態で装置に供給され、リールから引き出されたリードフレーム１は、フレーム４の縁部に設けられたスプロケット孔６に送り機構７のスプロケット７ａが嵌合し、送り機構７の回転によって水平方向に搬送（図中矢印方向）される。
【００３３】
封止体２は、リードフレーム１の搬送方向である列方向に整列して４列に形成され、列方向とは直交する行方向に延在する各リード（第１リード）３は、列方向に延在するフレーム４に一体化されており、各リード３と列方向に隣接して行方向に延在するタイバー（第２リード）５が、フレーム間を連結している。本実施の形態では、このタイバー５に、封止体（第１封止体）２と整列させて封止体２と同一形状・同一寸法のダミー１６（第２封止体）を樹脂モールドによって形成してある。
【００３４】
本実施の形態では、図１０中に部分拡大図を示すように、列方向に隣接するリード３から等距離にダミー１６を配置し、ダミー１６の配置間隔はリード３の配置間隔の２倍としてある。このため、各リード３は列方向のいずれか一方にダミー１６が配置されている。
【００３５】
切断部８の入口側にパッケージガイドが設けられており、このパッケージガイドの間隙を封止体２或いはダミーが通過する際に、パッケージガイド１２の入口側には、封止体２或いはダミーの形成誤差を考慮したテーパがつけられており、パッケージガイド１２通過中に、位置のずれた封止体２或いはダミー１６は、パッケージガイド１２の壁面と接触し、パッケージガイド１２に誘導されてダミー１６の位置が修正され、ダミーと整列している封止体２を切断部８に対して位置合わせして、リード３の切断位置の修正を行なっている。
【００３６】
各リード３は、リードフレーム１の搬送によって、リード３及び封止体２が切断部８に順次搬送され、切断部８のストリッパ９とダイ１０とによってリード３を挟持・固定した状態で、油圧等によりパンチ１１を可動させてせん断によってリード３を切断し、リード３の切断されてリードフレーム１から分離された半導体装置は、図１１に示すように、下方に待機している吸着コレット１７によって吸着され、ダイ１０に設けられた開口から搬出される。
【００３７】
図１２はストリッパ９を示す平面図であり、図１３はストリッパ９及びパンチ１１を示す縦断面図である。本実施の形態のトリミングでは、４列に形成されたリード３の切断を同時に行なうために、ストリッパ９にはパンチガイド溝９ａが４箇所設けられており、このパンチガイド溝９ａに夫々パンチ１１が嵌合し、リード３の切断を行なう。
【００３８】
本実施の形態では、このストリッパ９のパンチガイド溝９ａの入口側及び出口側に、ダミー１６形状に合わせた凹部であるダミーガイド９ｂが設けられている。このダミーガイド９ｂは、リード３を切断する封止体２の前方にダミー１６が形成されている場合には、図１４に示すようにダミー１６と出口側のダミーガイド９ｂとによって位置合わせを行ない、リード３を切断する封止体２の後方にダミー１６が形成されている場合には、図１５に示すようにダミー１６と入口側のダミーガイド９ｂとによって位置合わせを行なう。
【００３９】
ダミーガイド９ｂについては、図１６に示すように、ストリッパ９の中央にダミーガイド９ｂを配置し、ダミーガイド９ｂの入口側及び出口側にパンチガイド溝９ａを設ける構成としてもよい。このダミーガイド９ｂとダミー１６とによって位置合わせを行ない、双方のパンチガイド溝９ａに取り付けたパンチ１１によって、隣接する双方のリード３を同時に切断することが可能になる。
【００４０】
このダミーガイド９ｂとダミー１６との位置合わせでは、リードフレーム１の搬送時には、図１４中のａ‐ａ線に沿った縦断面図を図１７に示すように、ストリップ９は上方に待避しており、ダミーガイド９ｂ及びダミー１６のテーパによって、ダミー１６とダミーガイド９ｂとの間には隙間が存在しているので、リードフレーム１の移動が容易となっており、ダミーガイド９ｂと封止体２との摺動も防止することができる。
【００４１】
これに対して、リードフレーム１の固定時には、図１８に示すようにリード３を挟持するためストリッパ９が下降し、この下降に伴いダミーガイド９ｂがダミー１６に密着して高い精度の位置合わせを行なうことができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図１９に示すのは、前述した実施の形態の変形例であり、本例ではダミー１６を封止体２よりも行方向に拡幅してある。本実施の形態では、パッケージガイド１２とダミー１６との関係によって位置合わせが行なわれている。そこで、本例ではダミー１６を封止体２よりも行方向の幅を広くすることにより、パッケージガイド１２と封止体２との接触を防止することが可能である。なお、ここでは封止体が１列に形成された状態を示したが、本発明は、本来的に封止体２の列数には関係がなく、本例を封止体が複数列形成された場合に適用してもよく、前述した形態を封止体が１列形成された場合に適用してもよいことは当然である。
【００４３】
（実施の形態３）
図２０に示すのは、前述した実施の形態の他の変形例であり、本例ではパッケージガイド１２を切断部８の出口側にも配置してある。入口側と出口側の２箇所のパッケージガイド１２で位置合わせを行なう。
【００４４】
本実施の形態のダミー１６は、位置合わせのために設けられており半導体装置とはならないのでタイバー５を切断してリードフレーム１から分離する必要がないので、隣接する半導体装置のリード３が切断されて、リードフレーム１から封止体２が分離されてもダミー１６は分離されずリードフレーム１に残留している。このため、切断部８の出口側でパッケージガイド１２によって位置合わせを行なうことが可能となる。
【００４５】
パッケージガイド１２が１箇所の場合には、その場所でのダミー１６の位置を合わせても、リードフレーム１のねじれ等によりリードフレーム１の角度がずれている場合には、位置合わせの制度が低下する。パッケージガイド１２が、切断部８を挟んで２箇所の場合には、リードフレーム１のねじれ等によりリードフレーム１の角度がずれている場合にも、そのずれを修正することが可能であり、実施の形態１よりも更に位置合わせの制度が向上する。
【００４６】
また、本例では封止体２とダミー１６とを交互に形成してあるが、ダミー１６については、寸法精度の高い、同一の金型ブロックによって形成される封止体２のブロックごとに最低１つ、形成してあれば位置合わせは可能である。
【００４７】
以上、本発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】リードフレームを用いた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図２】封止体を形成した従来のリードフレームを示す平面図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法に用いるトリミング装置を示す部分平面図である。
【図４】封止体形成の樹脂モールドに使用する金型を示す平面図である。
【図５】封止体の位置ずれが生じたリードフレームを示す部分平面図である。
【図６】リードバランス不良の半導体装置を示す平面図である。
【図７】図３中のａ部に相当するパッケージガイドを示す拡大横断面図である。
【図８】図７中のａ‐ａ線に沿った縦断面図である。
【図９】図７中のｂ‐ｂ線に沿った縦断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるトリミング装置を示す部分平面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるトリミング装置を示す部分正面図である。
【図１２】図１１及び図１２に示すトリミング装置のストリッパを示す平面図である。
【図１３】図１１及び図１２に示すトリミング装置のストリッパ及びパンチを示す縦断面図である。
【図１４】本実施の形態の位置合わせを説明する横断面図である。
【図１５】本実施の形態の位置合わせを説明する横断面図である。
【図１６】本実施の形態の位置合わせを説明する横断面図である。
【図１７】本実施の形態の位置合わせのガイドとダミーとの関係を説明する縦断面図である。
【図１８】本実施の形態の位置合わせのガイドとダミーとの関係を説明する縦断面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるトリミング装置の変形例を示す部分平面図である。
【図２０】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法に用いるトリミング装置の変形例を示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…リードフレーム、２…封止体、２ａ…マーカ、３…リード、４…フレーム、５…タイバー、６…スプロケット孔、７…送り機構、７ａ…スプロケット、８…切断部、９…ストリッパ、９ａ…パンチガイド溝、９ｂ…ダミーガイド、１０…ダイ、１１…パンチ、１２…パッケージガイド、１３…キャビティ、１４…ゲート、１５…ライナ、１６…ダミー、１７…吸着コレット
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006066701.tif 000019
【図１８】
2006066701.tif 000020
【図１９】
2006066701.tif 000021
【図２０】
2006066701.tif 000022