(57)【要約】【課題】            アンテナ部の垂れ下がりを防止して、製造工程中の取り扱いを容易となし、且つ安価な半導体装置を生産できる半導体装置用のリードフレームとそれを用いた半導体装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】        個々の半導体装置に区分する各領域１２に、半導体素子を搭載する半導体素子搭載部１４と螺旋状のアンテナ部１５と支持リード１６とを成型するリードフレーム１１であって、各領域１２を囲む枠部１３が支持リード１６を介して半導体素子搭載部１４およびアンテナ部１５を支持し、支持リード１６はアンテナ部１５をアンテナ部下面位置で各領域の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持し、かつリードフレーム１６の下面からアンテナ部下面までの厚みを有するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の半導体装置に区分する各領域内に、半導体素子を搭載する半導体素子搭載部と螺旋状のアンテナ部と支持リードとを成型するリードフレームであって、各領域を囲む枠部が支持リードを介して半導体素子搭載部およびアンテナ部を支持し、支持リードはアンテナ部をアンテナ部下面位置で各領域の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持し、かつリードフレームの下面からアンテナ部下面までの厚みを有することを特徴とする半導体装置用のリードフレーム。
【請求項２】
螺旋状のアンテナ部の中心に半導体素子搭載部を配置し、支持リードが半導体素子搭載部およびアンテナ部を下面位置で支持することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用のリードフレーム。
【請求項３】
請求項１〜２の何れか１項に記載の半導体装置用のリードフレームを用いて製造する半導体装置であって、リードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子を搭載し、リードフレームのアンテナ部、半導体素子搭載部、半導体素子を封止樹脂で封止してなり、支持リードを除去した痕跡としての溝を半導体装置の下面に有し、前記溝においてアンテナ部の一部が露出することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜２の何れか１項に記載の半導体装置用のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法であって、半導体素子をリードフレームの半導体素子搭載部に固着させるダイスボンド工程と、半導体素子の入出力用電極とアンテナ部とを金属ワイヤで電気的に接合させるワイヤボンド工程と、リードフレームのアンテナ部、半導体素子搭載部、半導体素子を封止樹脂で封止する一括封止工程と、ダイシングソーを用いて支持リードを除去する支持リード除去工程と、ダイシングソーを用いてリードフレームを個々の半導体装置に区分するダイシング工程とからなることを特徴とする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、半導体装置用のリードフレームとそれを用いた半導体装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、アンテナを有する半導体装置に用いられるリードフレームを一括成型工法により製造する技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体装置は、各種物品に装着して使用するものであり、アンテナを介して半導体装置の半導体素子と外部の電子機器との間で無線によりデータの入出力を行う用途に用いられている。
【０００３】
例えば、物品の流通過程において個々の物品情報を管理するために使用されており、物品自体あるいは物品を収納する箱に半導体装置を貼付して、半導体素子に記憶されたデータ等を送受信装置によって読取るシステムが知られている。
【０００４】
あるいは、各種機器を構成する機能要素部材の使用管理に用いる例も知られており、この場合には、各種機器を構成する機能要素部材に半導体装置を貼付し、半導体素子に記憶された機能要素部材に関する個別の情報を利用して、その機能要素部材の使用管理に使用する。
【０００５】
従来、同機能の半導体装置は、半導体素子を搭載したプリント基板などに別途にアンテナを接続し、それらを封止樹脂により封止する構造であった。
しかし、上記のような半導体装置では、アンテナが別途部品となるために部品点数が増加し、半導体素子とは別途にアンテナを接続する工程を必要とし、封止する際にアンテナを保持する構造が必要となり、一般的な半導体製造工程では製造が困難であった。
【０００６】
このため、以下に述べるような、半導体装置およびその製造方法が考案されている。図９〜図１０に示すように、１枚のリードフレーム１には半導体素子搭載部２と螺旋形状のアンテナ部３とを一体に成型しており、半導体素子搭載部２と螺旋形状のアンテナ部３はリードフレーム１に設定する複数の領域４の内部にそれぞれ成型し、各領域４ごとに個々の半導体装置に区分するものである。リードフレーム１には半導体素子搭載部２を支持する搭載部支持リード５とアンテナ部３を支持するアンテナ支持リード６を設けており、アンテナ支持リード６は螺旋形状のアンテナ部３の最外周部位の複数箇所に設けている。
【０００７】
このリードフレーム１の各半導体素子搭載部２にそれぞれ半導体素子７をダイボンド材（図示せず）を介して搭載し、各アンテナ部３の内周端３ａならびに外周端３ｂを各半導体素子７の内部回路（図示せず）にそれぞれ金属細線８によって接続する。
【０００８】
そして、リードフレーム１の半導体素子搭載部２とアンテナ部３および半導体素子７を封止樹脂９により封止し、その後にリードフレーム１を各領域４に区分して個々の半導体装置１０を製造する。
【０００９】
上述したような、リードフレームを用いてアンテナを有する半導体装置を構成する方法としては、例えば特許文献１に記載するものがある。
【特許文献１】特開２０００−１２４３８８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、アンテナの性能はアンテナのループの長さに依存するので、高性能化のためにはアンテナを螺旋状に形成する必要がある。しかしながら、図１０に示したリードフレーム１では、螺旋形状のアンテナ部３をその最外周部位の複数箇所でアンテナ支持リードにより支持する構造であるために、製造工程中の搬送時等においてアンテナ部３の内周端３ａの側が垂れ下がり、その取り扱いが困難となる課題があった。
【００１１】
本発明は、上記した課題を解決するものであり、アンテナ部の垂れ下がりを防止して、製造工程中の取り扱いを容易となし、且つ安価な半導体装置を生産できる半導体装置用のリードフレームとそれを用いた半導体装置およびそれを用いた半導体装置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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る半導体装置用のリードフレームは、個々の半導体装置に区分する各領域内に、半導体素子を搭載する半導体素子搭載部と螺旋状のアンテナ部と支持リードとを成型するリードフレームであって、各領域を囲む枠部が支持リードを介して半導体素子搭載部およびアンテナ部を支持し、支持リードはアンテナ部をアンテナ部下面位置で各領域の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持し、かつリードフレームの下面からアンテナ部下面までの厚みを有するものである。
【００１３】
上記した構成において、半導体素子搭載部と螺旋状のアンテナ部と支持リードとからなるパターンを、リードフレームの個々の半導体装置に区分する各領域内に成型することで、各領域を囲む枠部が製造工程での取り扱いに耐えるに必要なリードフレームの強度を確保する。
【００１４】
そして、支持リードがアンテナ部をアンテナ部下面位置で各領域の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持することにより、製造工程中においてアンテナ部の垂れ下がりを防止でき、リードフレームの取り扱いが容易となる。
【００１５】
このリードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子を搭載し、半導体素子の入出力用電極とアンテナ部とを金属ワイヤで電気的に接合させ、リードフレームのアンテナ部、半導体素子搭載部、支持リード、半導体素子を封止樹脂で封止する。この樹脂封止は金型の１キャビティーで複数の半導体装置を同時に一括に封止する。
【００１６】
この状態において、螺旋状のアンテナ部はその各条の間が支持リードによって短絡している。アンテナの性能はループを形成している長さに依存するので、支持リードを除去しないとループ長が短くなり、本来の性能を発揮することができないので、封止後に円盤状のダイシングソーを用いて支持リードを除去する。
【００１７】
支持リードはリードフレームの下面からアンテナ部下面までの厚みを有するので、支持リードの除去はリードフレームの一側面において行う。この際には、ダイシングソーの切り込み量を切断時より浅く調整することで、アンテナ部を除去することなく、支持リードのみを除去することができる。その後に、ダイシングソーを用いてリードフレームを切断、分割して個々の半導体装置に区分する。各半導体装置はその下面に支持リードの除去により溝が形成された形状をなす。
【００１８】
このように、半導体素子の搭載時等においては支持リードでアンテナ部の垂れ下がりを防止して作業の容易化を図り、封止樹脂によってアンテナ部を固定保持した後に支持リードを除去することで、アンテナ部の機能を下げることなく、取り扱い易いリードフレームを実現できる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る半導体装置用リードフレームは、螺旋状のアンテナ部の中心に半導体素子搭載部を配置し、支持リードが半導体素子搭載部およびアンテナ部を下面位置で支持するものである。
【００２０】
上記した構成により、支持リードはアンテナ部および半導体素子搭載部を下面位置で支持することで、樹脂封止後に除去することが可能な構造となる。このため、アンテナ部の中心に半導体素子搭載部を配置しても、完成品の半導体装置においてアンテナ部と半導体素子搭載部が支持リードを介して短絡することがない。
【００２１】
螺旋状のアンテナ部の中心に半導体素子搭載部を配置することで、リードフレームの個々の半導体装置に区分する各領域において、半導体素子搭載部の周囲の全領域にアンテナ部を配置することができ、アンテナ部のループが長くなり、より高性能なアンテナ部を有する半導体装置を得る事ができる。
【００２２】
しかし、従来のように、支持リードがアンテナ部および半導体素子搭載部をその周縁部で支持する場合には、完成品の半導体装置においてアンテナ部と半導体素子搭載部が支持リードを介して短絡しない状態とするために、アンテナ部の外側位置に半導体素子搭載部を配置し、アンテナ部および半導体素子搭載部を別途の支持リードで支持することが必要である。この場合には、半導体素子搭載部を支持する支持リードに阻害されて半導体素子搭載部の周囲にアンテナ部を配置することができない。
【００２３】
本発明の請求項３に係る半導体装置は、請求項１〜２の何れかの半導体装置用のリードフレームを用いて製造する半導体装置であって、リードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子を搭載し、リードフレームのアンテナ部、半導体素子搭載部、半導体素子を封止樹脂で封止してなり、支持リードを除去した痕跡としての溝を半導体装置の下面に有し、前記溝においてアンテナ部の一部が露出するものである。
【００２４】
本発明の請求項４に係る半導体装置の製造方法は、請求項１〜２の何れかの半導体装置用のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法であって、半導体素子をリードフレームの半導体素子搭載部に固着させるダイスボンド工程と、半導体素子の入出力用電極とアンテナ部とを金属ワイヤで電気的に接合させるワイヤボンド工程と、リードフレームのアンテナ部、半導体素子搭載部、半導体素子を封止樹脂で封止する一括封止工程と、ダイシングソーを用いて支持リードを除去する支持リード除去工程と、ダイシングソーを用いてリードフレームを個々の半導体装置に区分するダイシング工程とからなるものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、リードフレームに、アンテナ部をアンテナ部下面位置で各領域の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持する支持リードを設けることで、アンテナ部の垂れ下がりを防いで製造工程での取り扱いが容易となり、封止樹脂によりアンテナ部の支持リードが不要になった状態でアンテナ部の支持リードを除去することで、長いループの高性能なアンテナを具備した半導体装置の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明における第１の実施形態を図１〜７で説明する。図１に示すように、リードフレーム１１は、個々の半導体装置に区分する各領域１２を囲んで枠部１３を形成しており、この枠部１３が製造工程での取り扱いに耐えるに必要なリードフレーム１１の強度を確保する。
【００２７】
各領域１２には半導体素子搭載部１４と螺旋状のアンテナ部１５と支持リード１６とからなるパターンを成型している。このパターンは１枚のリードフレーム１１に縦方向と横方向の何れか一方向または両方向に複数列に配置する。
【００２８】
半導体素子搭載部１４は、アンテナ部１５の螺旋状のループの中心に配置し、一つの支持リード１６が半導体素子搭載部１４およびアンテナ部１５を同時に支持し、枠部１３は支持リード１６を介して半導体素子搭載部１４およびアンテナ部１５を支持する。半導体素子搭載部１４およびアンテナ部１５はそれぞれ別途の支持リード１６で支持することも可能である。
【００２９】
支持リード１６はアンテナ部１５を下面位置で各領域１２の周辺部から少なくとも中心部にわたって支持しており、本実施の形態では各領域１２で相対向する枠部１３の間にわたって支持リード１６を配置している。支持リード１６はリードフレーム１１の下面からアンテナ部下面までの厚みを有している。アンテナ部１５の周囲および各条１５ｃの間の樹脂充填部１７は支持リード１６に対応する部位を除いてリードフレーム１１を表裏に貫通している。
【００３０】
このように、支持リード１６がアンテナ部１５を下面位置で各領域１２の周辺部から中心部にわたって支持することにより、製造工程中においてアンテナ部１５の垂れ下がりを防止でき、リードフレーム１１の取り扱いが容易となる。
【００３１】
このリードフレーム１１を用いた半導体装置の製造工程は、ダイスボンド工程とワイヤボンド工程と一括封止工程と支持リード除去工程とダイシング工程とからなる。
ダイスボンド工程では、図２に示すように、リードフレーム１１の半導体素子搭載部１４に半導体素子１８をダイスボンドし、その後にワイヤボンド工程において金属細線１９で半導体素子１８の内部回路とアンテナ部１５の内周端１５ａならびに外周端１５ｂを接続する。
【００３２】
一括封止工程では、図３に示すように、リードフレーム１１の半導体素子搭載部１４、アンテナ部１５、支持リード１６、半導体素子１８を封止樹脂２０で封止する。この樹脂封止は金型の１キャビティーで複数の半導体装置を同時に一括に封止する。図３においては、封止した半導体素子等の部材を仮想的に破線で示しており、ハッチングで示す部分が樹脂封止された領域である。この一括封止は本実施の形態のようにリードフレーム１１の半導体素子１８を搭載した側のみにおいて行う片面封止であっても良いし、リードフレーム１１を表裏の両側から挟み込む形状の両面封止であっても良い。
【００３３】
この状態において、螺旋状のアンテナ部１５はその各条間１７が支持リード１６によって短絡している。アンテナの性能はループを形成している長さに依存するので、支持リード１６を除去しないとループ長が短くなり、本来の性能を発揮することができない。このため支持リード除去工程で支持リード１６を除去する。
【００３４】
支持リード除去工程では、図４に示すように、後述するダイシング工程で使用する円盤状のダイシングソー２１で支持リード１６を除去する。ダイシングソー２１は支持リード１６の幅よりも厚いものを用いる。図４は、ダイシングソー２１の位置が判り易いように、リードフレーム１１を下面から見た図である。
【００３５】
支持リード１６はリードフレーム１１の下面からアンテナ部１５の下面位置までの厚みを有しているので、リードフレーム１１の一側面（下面）において支持リード１６を除去する。つまり、ダイシングソー２１の切り込み量を切断時より浅く調整し、支持リード１６に沿って移動させながら、アンテナ部１５を除去することなく、支持リード１６のみを切除する。この支持リード１６の切除によって溝２２が形成され、溝２２においてアンテナ部１５の一部が露出している。ダイシングソー２１は支持リード１６の幅よりも厚いものを用いる。
【００３６】
ダイシング工程では、図５に示すように、ダイシングソー２１の切り込み量を支持リード除去工程よりも深く設定し、枠部１３に沿って移動させながら、枠部１３を除去することで、封止後のリードフレーム１１を切断、分割して個々の半導体装置に区分する。ダイシングソー２１は枠部１３の幅よりも厚いものを用いる。
【００３７】
図６に示すように、個別の半導体装置に切断、分割した状態において、各半導体装置はその下面に支持リード１６の除去により溝２２が形成された形状をなす。図７に片面封止した場合において完成した状態の半導体装置２３を示す。
【００３８】
このように、リードフレーム１１に、螺旋状のアンテナ部１５を周辺部から中心部にわたって支持する支持リード１６を設けることで、アンテナ部１５の垂れ下がりを防いで製造工程での取り扱いが容易となり、封止樹脂によりアンテナ部１５の支持リード１６が不要になった状態で支持リード１６を除去することで、長いループの高性能なアンテナを具備した半導体装置の製造が可能となる。
【００３９】
また、図８に示すように、本発明のリードフレーム１１を用いた半導体装置２３では、完成した状態において支持リード１６が存在せず、アンテナ部１５の中心に半導体素子搭載部１４を配置しても、アンテナ部１５と半導体素子搭載部１４が支持リード１６を介して短絡することがない。
【００４０】
したがって、螺旋状のアンテナ部１５の中心に半導体素子搭載部１４を配置することで、半導体素子搭載部１４の周囲の全領域にアンテナ部１５を配置することができ、アンテナ部１５のループが長くなり、より高性能なアンテナ部１５を有する半導体装置を得る事ができる。
【００４１】
一方、図９〜図１０に示すように、従来の半導体装置９では、アンテナ部３の外側位置に半導体素子搭載部２を配置し、半導体素子搭載部２とアンテナ部３をその周縁部でそれぞれ別途の搭載部支持リード５とアンテナ支持リード６によって支持しており、半導体素子搭載部２を支持する搭載部支持リード５に阻害されて半導体素子搭載部２の周囲にアンテナ部３を配置することができない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかるリードフレームは、アンテナ部の垂れ下がりを防止して、製造工程中の取り扱いを容易となす効果があり、安価な半導体装置を生産できる半導体装置用のリードフレームとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態におけるリードフレームを示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はＡ−Ａ矢視断面図、(ｃ)はＢ−Ｂ矢視断面図、(ｄ)はＣ−Ｃ矢視断面図
【図２】同実施の形態におけるダイスボンド、ワイヤボンド後のリードフレーム状態を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はＡ−Ａ矢視断面図
【図３】同実施の形態における一括封止後のリードフレーム状態を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はＡ−Ａ矢視断面図、(ｃ)はＢ−Ｂ矢視断面図
【図４】同実施の形態におけるダイシンング装置による支持リードの除去操作を示す図であり、(ａ)は裏面図、(ｂ)はＡ−Ａ矢視断面図
【図５】同実施の形態におけるダイシンング装置による切断、分割操作を示す図であり、(ａ)は裏面図、(ｂ)はＡ−Ａ矢視断面図
【図６】同実施の形態におけるリードフレームを個々に分割した状態を示す図
【図７】同実施の形態における半導体装置を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は側面図
【図８】同実施の形態における半導体装置を示す図
【図９】従来の半導体搭載部とアンテナの支持リードを分けたリードフレームで組立た場合の半導体装置を示す図
【図１０】従来の半導体搭載部とアンテナの支持リードを分けたリードフレームを示す図
【符号の説明】
【００４４】
１  リードフレーム
２  半導体素子搭載部
３  アンテナ部
３ａ  内周端
３ｂ  外周端
４  領域
５  搭載部支持リード
６  アンテナ支持リード
７  半導体素子
８  金属細線
９  封止樹脂
１０  半導体装置
１１  リードフレーム
１２  領域
１３  枠部
１４  半導体素子搭載部
１５  アンテナ部
１５ａ  内周端
１５ｂ  外周端
１５ｃ  条
１６  支持リード
１７  樹脂充填空間
１８  半導体素子
１９  金属細線
２０  封止樹脂
２１  ダイシングソー
２２  溝
２３  半導体装置
【図１】
2006060097.tif 000003
【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】
2006060097.tif 000010
【図９】
2006060097.tif 000011
【図１０】
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