(57)【要約】【課題】  小型化、薄厚化しても電気的特性が安定であり、且つ優れた高周波特性を有する樹脂封止型半導体装置及びその製造方法を提供する【解決手段】  ダイパッド１０６と、信号用リード１０２と、ダイパッド１０６に接続された接地用接続リード１０３と、接地用の電極パッドを有する半導体チップ２０１と、金属細線２０２と、ダイパッド１０６，半導体チップ２０１を封止すると共に信号用リード１０２及び接地用接続リード１０３の下部を外部端子として露出させて封止する封止樹脂２０３とを備えている。接地用接続リード１０３は接地用の電極パッドに接続されているため、樹脂封止型半導体装置は電気的に安定化される。また、ダイパッド１０６と接地用接続リードによって信号用リード１０２を通過する高周波信号間の干渉が抑制される。【選択図】図１０
2006222471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドと、
上記ダイパッドの上面に搭載された半導体チップと、
上記半導体チップの周囲に配置され、上記半導体チップと電気的に接続された第１のリードと、
上記ダイパッドを支持し、上記半導体チップと電気的に接続された第２のリードと、
上記第１のリードおよび上記第２のリードの下部の少なくとも一部を外部端子として露出させるように、上記第１のリードと上記第２のリードと上記ダイパッドと上記半導体チップとを封止する封止樹脂とを備える樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム及びその製造方法、並びに該リードフレーム及び半導体チップを樹脂封止により封止してなる樹脂封止型半導体装置及びその製造方法に係り、特に、電気的に安定で、且つ高周波特性を向上させた樹脂封止型半導体装置及びその製造方法、該樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレーム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高密度化に対応するために、樹脂封止型半導体装置などの半導体部品の高密度、高機能化が要求され、それに伴って、半導体部品の小型、薄型化が進んでいる。このような流れの中で、ＱＦＰ（Quad Flad Package)と呼ばれる外部端子が封止樹脂の外に延びたタイプの半導体装置が改良され、パッケージから露出した信号用リードの下部が外部端子を兼ねたＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package)やＬＧＡ（Land Grid Array)と呼ばれるタイプの樹脂封止型半導体装置が実用化されている。
【０００３】
このような小型化、薄型化された樹脂封止型半導体装置は、例えば高周波を用いた通信システムへの利用が考えられる。特に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）などの移動体通信では、大容量のデータを送信するために１ＧＨｚ以上の高周波を用いることが必要となる。例えば、携帯電話においてはＷＣＤＭＡ（ワイドバンドＣＤＭＡ）方式による１．５ＧＨｚ帯での通信が今後主流になると考えられる。これらの用途に用いられる樹脂封止型半導体装置には、良好な高周波特性を有するＧａＡｓ（ガリウムヒ素）やＳｉＧｅＣ（シリコンゲルマニウムカーボン）などの化合物半導体からなる半導体チップが好適に用いられる。それに加えて、パッケージングについても半導体チップの特性を阻害しないような工夫が必要となってくる。
【０００４】
また、これとは別に、接地電源への接続を確保して電気的特性を安定化させることが、半導体装置に一般的に要求されている。樹脂封止型半導体装置の電気的特性の安定化を図るために、ダイパットと、該ダイパッドの上面上に設置された半導体チップと、ダイパッドを支持する吊りリードと、ダイパットの周囲に等間隔に配置された信号用リードとを備える従来のＱＦＰにおいて、半導体チップ上の接地用電極パッドとダイパッドの隙間部分、あるいは電極パッドと吊りリードとをそれぞれ金属細線などで接続することにより、安定した電源接地を得ていた。そして、このような構成は、以下に説明するように、ＱＦＮやＬＧＡにも適用されている。
【０００５】
図４６（ａ）は、ＱＦＮ型である従来の樹脂封止型半導体装置の底面側から見た平面図、図４６（ｂ）は、同図（ａ）のXLVIb−XLVIb線における従来の樹脂封止型半導体装置の断面図、図４６（ｃ）は、同図（ａ）のXLVIc−XLVIc線における従来の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【０００６】
また、図４５（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの一例を示す図である。
【０００７】
図４６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＱＦＮ型である従来の樹脂封止型半導体装置は、略四辺形の底面を有し、ダイパッド３０６と、ダイパッド３０６上に搭載され、複数の電極パッドを有する半導体チップ４０１と、ダイパッド３０６の周囲に配置され、その下面が露出した複数の信号用リード３０２と、半導体チップ４０１の電極パッドと信号用リード３０２とを接続する金属細線４０２と、ダイパッド３０６を支持するための吊りリード３０５と、信号用リード３０２の上面，ダイパッド３０６，金属細線４０２及び半導体チップ４０１を封止する封止樹脂４０３とを備えている。図４６（ａ）においては、内部に封止されているダイパッド３０６及び吊りリード３０５を点線で示している。また、信号用リード３０２は、装置の底面の四辺に沿って配置されている。このようなタイプの樹脂封止型半導体装置は、ペリフェラルタイプと呼ばれる。なお、吊りリード３０５は、樹脂封止型半導体装置の底面の四隅に露出している。この吊りリード３０５は、ダイパッド３０５と接続しており、半導体チップ４０１の接地用の電極パッドと金属細線４０２により接続されている。これにより、上述のように従来のＱＦＮ型樹脂封止半導体装置は、電気的に安定化されている。
【０００８】
また、図４５（ａ），（ｂ）に示すように、ＱＦＮ型である従来の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームは、上方に向かって折れ曲がった段差部３０５ａを有する吊りリード３０５を有しており、ダイパッド３０６の上面が信号用リード３０２の上面より高い位置に設けられている。これにより、ダイパッド３０６上により大きい半導体チップを搭載することが可能になる。また、この段差部３０５ａの存在により、樹脂封止を行なう際にかかる型締め力を逃がし、ダイパッド３０６の位置の変化や変形を防いでいる。また、各信号用リード３０２は、先端溝３０２ｂと根元溝３０２ｃを有しており、樹脂封止型半導体装置において、信号用リード３０２が応力を吸収し、金属細線を断線しにくくしている。なお、図中のリードフレームを囲む破線は樹脂封止型半導体装置の外径ライン３０７である。
【０００９】
次に、図４７（ａ）は、エリアアレイパッケージである従来のＬＧＡ型の樹脂封止型半導体装置の外観を示す斜視図、同図（ｂ）は、従来の樹脂封止型半導体装置の構造を示す断面図、同図（ｃ）は、従来の樹脂封止型半導体装置の底面から見たときの平面図である。
【００１０】
同図に示すように、ＬＧＡである樹脂封止型半導体装置は、例えば四辺形の底面を有し、ダイパッド３４６と、ダイパッド３４６の上面上に搭載され、電極パッドを有する半導体チップ４４１と、ダイパッド３４６の周辺に配置された信号用リード３４２と、電極パッドと信号用リード３４２とを接続する金属細線４４２と、信号用リード３４２の上面側，ダイパッド３４６，半導体チップ４４１及び金属細線４４２を封止する封止樹脂４４３とを備えている。また、樹脂封止型半導体装置の底面には信号用リード３４２の下部が円形に露出しており、それらがマトリックス状に配置された外部端子３４４となっている。ダイパッド３４６のうち中心部を除く部分は、装置の底面に露出している。また、外部端子３４４のうち、底面の四隅にあるものはサイズが大きく、補強ランド兼接地用端子３４４ａとして用いられている。また、この補強ランド兼接地用端子３４４ａには半導体チップの接地用電極パッドが接続されているため、この樹脂封止型半導体装置は電気的に安定となっている。
【００１１】
この他にも、信号用リードの下部が外部端子として機能する樹脂封止型半導体装置としては、四辺形の底面を有し、底面の互いに対向する辺に沿って外部端子が配列されたＳＯＮ（Small Outline Package)などがあり、これらについても同様の方法で電気的に安定化されている。
【特許文献１】特開平７−２４０４９４号公報
【特許文献２】特開平９−２１３８６８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の構造は、樹脂封止型半導体装置をさらに小型化、高密度化する場合に、半導体装置の骨組みとなるリードフレームの高度な加工技術が必要となり、実施することが難しかった。
【００１３】
他方で、従来の樹脂封止型半導体装置の構成では、高周波通信等に使用するに足る高周波特性を得ることが困難であるという不具合があった。これは主に、高周波信号が樹脂封止型半導体装置の互いに隣接する外部端子に入力された場合、高周波信号同士が干渉を起こし、ノイズが生じることによる。
【００１４】
通信機器を代表とする機器のセットに実装される電子部品には、さらなる高周波特性が必要とされるようになってきており、上述のノイズの影響は大きくなってきている。
【００１５】
本発明の目的は、小型化、薄厚化しても電気的特性が安定であり、且つ優れた高周波特性を有する樹脂封止型半導体装置及びその製造方法、及びそれに用いられるリードフレームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のリードフレームは、フレーム枠と、半導体チップを上面上に搭載するためのダイパッドと、上記フレーム枠に接続された複数の信号用リードと、上記フレーム枠及び上記ダイパッドに接続された少なくとも１つの接地用接続リードとを備え、上記信号用リード及び上記接地用接続リードの下部の少なくとも一部は外部端子となり、上記各接地用接続リードは段差部を有しており、上記段差部の立ち上がり部分の下面側に溝が形成されている。
【００１７】
これにより、ダイパッドに接続された接地用接続リードが設けられているので、本発明のリードフレームを用いて電気的に安定で、従来よりも高周波特性が向上した樹脂封止型半導体装置を製造することが可能になる。また、溝部分端面の角度を鋭くすることができるので、例えば下面側に封止テープを貼付したリードフレームの上面を樹脂封止する際に、封止テープと接地用接続リードとの間に樹脂が入り込むのを防ぐことができる。すなわち、外部端子の下に樹脂バリが形成されるのを防ぐことができる。
【００１８】
上記ダイパッドの上面の少なくとも一部は、上記信号用リードの上面よりも０．０３ｍｍ以上リードフレームの厚みの３／４以下だけ高くなっていることにより、信号用リードと平面的にオーバーラップさせて半導体チップを搭載することが可能になる。ここで、アップセット幅が０．０３ｍｍより小さいと、ダイパッドの下面側を確実に樹脂で封止することが困難となる。また、半切断加工及びエッチングにより段差を形成する場合、リードフレームの厚みの３／４を越えると加工が困難となる。そのため、アップセット幅が０．０３ｍｍ以上リードフレームの厚みの３／４以下であることで、品質の安定した本発明の樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
【００１９】
また、上記接地用接続リードの段差部は、プレス加工，半切断加工，潰し加工またはエッチングのうちから選ばれる１つ以上の加工法によって形成される。
【００２０】
なお、上記ダイパッドから上記接地用接続リードの段差部に亘る領域の上面がほぼ平坦であり、上記段差部の下部に段差が形成されていてもよい。
【００２１】
上記段差部がプレス加工及び潰し加工により形成され、上記段差部の短手方向の寸法が上記接地用接続リードの短手方向の寸法よりも大きくなっていることにより、リードフレームの上面を樹脂封止する際に封止樹脂とリードフレームの密着性が向上するので、段差部の下側などの封止樹脂が薄くなる部分における樹脂の剥離やひび割れを防止することができる。
【００２２】
上記段差部のうち少なくとも一部の短手方向の寸法が、上記接地用接続リードのうち上記段差部を除く部分の短手方向の寸法よりも小さくなっていることにより、樹脂封止の際に接続リードやダイパッドに加わる応力を効果的に吸収することが可能となり、ダイパッドの変形などを抑えることができる。
【００２３】
なお、上記ダイパッドを支持するための吊りリードをさらに備えていてもよい。
【００２４】
少なくとも１つの上記接地用接続リードの短手方向の寸法が上記信号用リードの短手方向の寸法の２倍以上であることにより、放熱性を向上させることができる上、接地用電源をより安定して取ることができる。
【００２５】
上記ダイパッドを支持する吊りリードをさらに備え、上記吊りリードの下部のうち少なくとも一部は外部端子を補強する補強ランドとなっており、上記外部端子が上記ダイパッドの周囲に２列以上配置されていることにより、これを用いていわゆるＬＧＡである樹脂半導体装置を製造することが可能になる。
【００２６】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッドと、上記ダイパッドの上面上に搭載され、接地用パッドと電極パッドとを有する半導体チップと、上記ダイパッドの周囲に設けられた信号用リードと、上記ダイパッドに接続された接地用接続リードと、接続部材と、上記半導体チップ、ダイパッド及び接続部材を封止するとともに、上記信号用リード及び接地用接続リードの下部の少なくとも一部を外部端子として露出させて封止する封止樹脂とを備えている。
【００２７】
この構造によれば、例えば接地用パッドに接地用接続リードが接続されている場合に、接地用接続リードの下部が外部端子となって接地用電源に接続されるので、電気的に安定な樹脂封止型半導体装置を実現することができる。また、信号用リードに高周波信号が伝わる際に、接地用接続リードとダイパッドとで信号間の干渉を低減することができるので、高周波信号の挿入損失が低減された樹脂封止型半導体装置を実現できる。また、この構成によって、吊りリードを設けなくても、接地用接続リードによりダイパッドを支持することが可能になる。
【００２８】
上記接続部材は、上記信号用リード−上記電極パッド間及び少なくとも１つの上記接地用接続リード−上記接地用パッド間を接続することにより、高周波信号の挿入損失が低減された樹脂封止型半導体装置を実現できる。
【００２９】
少なくとも１つの上記信号用リードは、隣接する上記接地用接続リードと上記ダイパッドにより囲まれていることにより、信号用リードを流れる高周波信号間の干渉が効果的に低減されるので、樹脂封止型半導体装置の高周波特性をより向上させることができる。
【００３０】
上記接続部材が金属細線であって、上記外部端子の長さが上記金属細線よりも短いことにより、例えば金属細線が外部端子よりも長いＱＦＰのような樹脂封止型半導体装置に接地用接続リードを設けた場合には実現できない、高周波の挿入損失が顕著に低減された樹脂封止型半導体装置を実現することができる。
【００３１】
また、上記ダイパッドに接続された吊りリードをさらに備えていてもよい。
【００３２】
その場合、上記吊りリードと上記接地用パッドとは上記接続部材により接続されていることにより、吊りリードに隣接する信号用リードに高周波信号が流れる際の信号間の干渉を低減することができる。
【００３３】
上記ダイパッドの少なくとも一部が露出しており、上記接地用接続リードのうち上記ダイパッドとの接続部付近の下面が上方に向かって折れ曲がっていてもよい。
【００３４】
上記接地用接続リードのうち上記ダイパッドとの接続部付近の上面が上方に向かって折れ曲がっていることにより、折れ曲がった部分で半導体チップを支持することができる。この結果、折れ曲がり部分を設けない場合に比べて大きい半導体チップを搭載することができる。
【００３５】
上記接続部材が金属バンプであり、上記半導体チップの主面がダイパッドの上面と対向していることにより、より電気的信号の通過経路を短縮することができ、本発明の樹脂封止型半導体装置の高周波特性をより向上させることができる。
【００３６】
また、上記吊りリードは上記外部端子の補強端子として機能し、上記外部端子の形状が円形、略楕円形及び略長方形のうちから選ばれた１つであってもよい
上記外部端子は上記ダイパッドの周辺に２列以上配置されていてもよい。この場合、半導体チップから外部端子までの距離がより短縮された樹脂封止型半導体装置となる。
【００３７】
上記半導体チップに搭載される半導体素子のうち少なくとも１つは、１．５ＧＨｚ以上の周波数において電力を増幅または減衰することにより、高周波信号を用いた携帯電話などに本発明の樹脂封止型半導体装置を適用することが可能になる。
【００３８】
本発明のリードフレームの製造方法は、ダイパッドと、上記ダイパッドに接続される接地用接続リードとを有するリードフレームの製造方法であって、上記接地用接続リードのうち上記ダイパッドとの接続部近傍の下部に複数の溝を形成する工程（ａ）と、プレス加工により上記複数の溝の間を上方に折り曲げて段差部を形成する工程（ｂ）とを含んでいる。
【００３９】
この方法により、外部端子のダイパッド側の端部の角度を鋭くすることができるので、後に樹脂封止を行なう際に、外部端子の下面上に樹脂バリが生じるのを防ぐことができる。
【００４０】
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、上記ダイパッドに接続された接地用接続リードと、接地用パッドを有する半導体チップとを備え、上記接地用接続リードの下部の一部が外部端子として機能する樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、ダイパッドとの接続部近傍に上方に折り曲げられた段差部を有し、且つ上記段差部の立ち上げ部の下部に溝が形成された接地用接続リードを有するリードフレームの下面側に封止テープを貼付する工程（ａ）と、上記工程（ａ）の後に、上記半導体チップの接地用パッドと上記接地用接続リードとを接続する接続部材を形成する工程（ｂ）と、上記工程（ｂ）の後に、上記外部端子が封止樹脂によって覆われないように樹脂封止を行なう工程（ｃ）と
を含んでいる。
【００４１】
この方法によれば、工程（ａ）で封止テープがリードフレーム下面に貼付され、且つ立ち上げ部の下部の角度が鋭くなっているので、工程（ｃ）では、外部端子の下面への封止樹脂の入り込みが効果的に防止される。すなわち、この方法により、外部端子上に樹脂バリのない樹脂封止型半導体装置を製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、ＱＦＮ，ＳＯＮまたはＬＧＡであって、ダイパッドに接続されると共に半導体チップの接地用電極パッドに電気的に接続された接地用接続リードを備えているので、電気的に安定化され、且つ接地用接続リードに隣接する信号用リードに高周波信号が流れる場合に、高周波信号同士の干渉が低減されている。また、本発明のリードフレームを用いることにより、上述の樹脂封止型半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態として、リードフレームと、該リードフレームを用いて製造されるＱＦＮである樹脂封止型半導体装置を説明する。
【００４４】
−リードフレームの説明−
はじめに、本発明の第１の実施形態に係るＱＦＮ型の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレーム（以下、「本実施形態のリードフレーム」と称する）について説明する。
【００４５】
図１（ａ），（ｂ）は、共に本実施形態のリードフレームの一例を示す図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態のリードフレームは、各フレーム枠内に、半導体チップを搭載するためのダイパッド１０６と、ダイパッド１０６を支持する吊りリード１０５と、フレーム枠に接続され、ダイパッド１０６の周囲に配置された複数の信号用リード１０２と、ダイパッド１０６及びフレーム枠に接続された接地用接続リード１０３とを備えている。また、信号用リード１０２は、先端溝１０２ｂ及び根本溝１０２ｃを有している。
【００４６】
これらの溝があることにより、電子機器の配線基板上に本実施形態の樹脂封止型半導体装置を実装した後に、母基板から加えられる曲げ応力から保護され、金属細線の断線等が防止される。具体的には、母基板が外力等により歪む場合に、金属細線の信号用リードからの剥離が溝の部分で止まるので、金属細線の断線が防止される。
【００４７】
また、吊りリード１０５は段差部１０５ａを有しており、曲げ加工等によりダイパッド１０６を信号用リード１０２よりも高い位置に支持している。なお、信号用リード１０２を囲む二点鎖線は樹脂封止型半導体装置の外形ライン１０７であり、樹脂封止される領域を示している。
【００４８】
本実施形態のリードフレームの特徴は、ダイパッド１０６に接続された接地用接続リード１０３が設けられていることである。この接地用接続リード１０３は、信号用リード１０２の先端溝１０２ｂとほぼ同じ位置に溝１０３ａを有し、ダイパッド１０６に近い部分に接地用接続リード段差部１０３ｂを有している。
【００４９】
次に、図２（ａ），（ｂ）は、共に本実施形態のリードフレームの一例を示す図である。図２（ａ），（ｂ）及び図１（ｂ）に示すように、接地用接続リード１０３の位置や数は任意に選択することができる。すなわち、図１（ａ）に示すように、接地用接続リード１０３と信号用リード１０２とが交互に配置されていてもよいし、２本、あるいは３本おきに接地用接続リード１０３が設けられていてもよい。後に詳述するように、樹脂封止型半導体装置の電気的特性を安定化するためには接地用接続リード１０３の配置は限定されないが、高周波特性をより向上させるためには、図１（ａ）に示すように、できるだけ接地用接続リード１０３と信号用リード１０２を交互に配置する方が好ましい。
【００５０】
なお、接地用接続リード１０３と信号用リード１０２の間の間隔または信号用リード同士の間隔は必ずしも一定でなくてもよいが、一定間隔にして既存のパッケージの規格に合わせておく方が実用的には好ましい。
【００５１】
また、図１に示すように、接地用接続リード１０３のうちダイパッド１０６との接続部付近の幅が細くなっているのは、接地用接続リード１０３を段差加工する際にかかる応力を緩和するためである。
【００５２】
図３は、本実施形態のリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の底面を示す平面図である。同図に示す通り、図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ），（ｂ）に示すリードフレームを用いても、外見的には従来のものと変わらない樹脂封止型半導体装置が製造できる。すなわち、本実施形態のリードフレームを用いれば、パッケージの規格変更やそれに伴う周辺装置の変更を行なう必要はない。
【００５３】
また、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態のリードフレームの変形例を示す図、及び該リードフレームを用いて製造された樹脂封止型半導体装置の底面を示す平面図である。
【００５４】
同図（ａ）に示すように、接地用接続リード１０３の短手方向の幅は、２つの信号用リード１０２とその信号用リード１０２間の隙間とを合わせた幅であってもよい。ここで、接地用接続リード１０３において、ダイパッド１０６に向かう方向を長手方向とし、これに直交する方向を短手方向とする。図４（ｂ）に示すように、信号用リード１０２を広げるのに伴って樹脂封止型半導体装置の底面に露出した外部端子の幅も広くなる。これにより、装置の放熱性を向上させたり接地する電源の安定性を向上させることができる。また、他の外部端子の位置及び幅は従来と変わらないため、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の変形例は、従来品と同じ規格を用いることができる。なお、露出する外部端子の面積や形状は、従来の規格にあわせず、自由に決めることもできる。
【００５５】
次に、リードフレーム全体の構成について説明する。
【００５６】
図５は、本実施形態のリードフレーム全体の構成を説明するための図である。図中中央から右側にかけての図は平面図であり、左側の図は平面図における横方向から見た側面図である。
【００５７】
図５に示すように、本実施形態のリードフレームは、行列状に配置された多数のフレーム枠が形成された内枠部と、短手方向を上下方向としたときの上辺に沿って設けられた円形の位置決め穴１０１ｂ及び下辺側に設けられた楕円形の位置決め穴１０１ｃとが形成された外枠部１０１ａとを有している。ここで、平面図に示す二重破線は、後に樹脂封止される領域を示すモールドライン１０８であり、側面図に記された破線は樹脂封止型半導体装置が形成される領域を示している。隣接するフレーム枠内の信号用リード同士は、装置分離ライン１５１ａ内の連結バーにより支持され、動物の背骨に似た形状をしている。
【００５８】
本実施形態のリードフレームは、いわゆる一括成型用のリードフレームである。すなわち、１枚のリードフレーム上に多数の半導体チップを搭載し、一括して樹脂封止を行ってからダイシングを行なうことで、多数の樹脂封止型半導体装置を同時に製造することを可能にしたリードフレームである。
【００５９】
本実施形態のリードフレームにおいて、各フレーム枠の大きさは樹脂封止型半導体装置のサイズにより変わり、１枚のリードフレームを用いて製造される樹脂封止型半導体装置の数も変わる。また、外部端子数（信号用リード数）やデザインなども樹脂封止型半導体装置の仕様に合わせて変更する。
【００６０】
なお、本実施形態のリードフレームのサイズは、短手方向（図５の上下方向）が３０〜８０ｍｍ、長手方向が５０〜３００ｍｍであり、厚みはほぼ０．１〜０．４ｍｍの範囲内である。リードフレームの材料としては、Ｆｅ−Ｎｉ材や、Ｃｕ合金などが用いられる。また、リードフレーム上に配置される樹脂封止型半導体装置のサイズは３．０ｍｍ×３．０ｍｍから２０．０ｍｍ×２０．０ｍｍまでのものが主である。
【００６１】
また、本実施形態のリードフレームには、通常半導体チップとの接合や実装に必要なめっきが施される。めっきの材質としては、Ａｇ，Ａｕ及びＮｉＰｄＡｕなどが用いられる。ただし、Ａｇめっきの場合は、信号用リードの上面のみにＡｇめっきを施し、外部端子となる信号用リードの下面にはＳｎ−ＰｂめっきやＳｎ−Ｂｉめっきを施す必要がある。なお、めっきの厚みは、Ａｕめっき、Ｐｄめっきの場合は１μｍ以下、Ａｇめっきでは数μｍ以下である。
【００６２】
また、図５には図示しないが、半導体装置の樹脂封止を安定して行なうためにリードフレームの下面（半導体チップを搭載する面の対向面）に耐熱性のポリイミドやアルミ箔などの膜を封止テープとして仮貼付する場合もある。
【００６３】
次に、本実施形態のリードフレームの製造方法を簡単に説明する。なお、各部材の符号は図１に示したものを用いる。
【００６４】
まず、一枚板である金属板にプレス加工等を施して信号用リード１０２、ダイパッド１０６及び吊りリード１０５を形成する。この工程を仮に機械加工（プレス加工）工程と呼ぶ。
【００６５】
次に、エッチングなどにより信号用リード１０２の先端溝１０２ｂ及び根本溝１０２ｃや接地用接続リード１０３の溝１０３ａを形成した後、ダイパッド１０６の上面が信号用リード１０２の上面より高い位置にくるようにアップセットする。この際のリードフレームの加工方法について以下に説明する。
【００６６】
図６（ａ）は、テーパー段差加工（プレス加工）を施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の断面図であり、図６（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。ここで、図６（ａ）は左右が接地用接続リードとなる断面を示している。図６（ｃ）に示す例では、プレス装置を用いて接地用接続リード１０３及び吊りリード１０５に段差加工を施すことにより、ダイパッド１０６がアップセットされる。この方法によれば、ダイパッド１０６の持ち上げ幅を任意の高さに設定することができる。このとき、段差加工を施した部分の厚みは、元のリードフレームの厚みより引き延ばされて薄くなる。
【００６７】
なお、後の工程でリードフレームの上面を樹脂封止する際に、封止テープを使用する場合には、信号用リードの下面と封止テープの間に樹脂が入り込む可能性がある。これは、段差加工の際に立ち上げ部のエッジが丸くなり、樹脂が入り込み易くなるためである。そこで、図６（ｂ）に示すように、本実施形態のリードフレームでは、段差加工を行なう前に接地用接続リード１０３の立ち上げ部の下面側に溝１１７を設け、立ち上げ部のエッジの角度を鋭くしている。これにより、外部端子の部分への樹脂の入り込みを防ぐことができる。
【００６８】
次に、図７（ａ）は、半切断加工を施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の断面図であり、図７（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。同図（ｂ），（ｃ）に示すように、特開２０００−２９４７１７号公報に記載されているような半切断加工をダイパッド１０６に施してアップセットを行ってもよい。この際には、立ち上げ部のエッジは丸くならないため、接地用接続リード１０３の下部に溝を設ける必要はない。
【００６９】
図８（ａ）は、潰し加工またはエッチングにより段差を設けたリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の断面図であり、図８（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。
【００７０】
同図（ｂ），（ｃ）に示すように、ダイパッド１０６の下部を潰し加工あるいはエッチングにより薄厚化することもできる。また、接地用接続リード１０３の上部を同時に薄厚化してもよい。
【００７１】
上述の半切断加工，潰し加工及びエッチングによれば、リードフレームの厚みの範囲内で段差加工を施すことができるので、小型や薄型の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームを製造することができる。
【００７２】
また、図９（ａ）は、潰し加工またはエッチングにより段差を設けたリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の断面図であり、図９（ｂ）〜（ｄ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、潰し加工やエッチングを施した後で、プレス装置を用いたアップセット加工を行ってもよい。
【００７３】
なお、上述の加工によってダイパッド１０６の上面を、信号用リード１０２の上面より０．０３ｍｍ以上リードフレームの厚みの３／４以下の範囲で高くすることで、樹脂封止型半導体装置の品質を安定させることができる。すなわち、ダイパッド１０６を持ち上げる幅を０．０３ｍｍより小さくするとダイパッド１０６の下面側に樹脂が回り込みにくくなり、樹脂封止が不完全になるおそれがある。また、半切断加工やエッチングの場合には、ダイパッド１０６の持ち上げ幅をリードフレームの３／４より大きくすることは現在のところ、技術的に困難である。
【００７４】
以上のような加工の後、リードフレームにめっきを施し、次いで、必要に応じて下面側に封止テープを貼り付ける。このような方法で、本実施形態のリードフレームを形成することができる。
【００７５】
本実施形態のリードフレームは、上述のように信号リード１０２に先端溝１０２ｂ及び根本溝１０２ｃを設けること、接地用接続リード１０３の段差の立ち上げ部の下面側に溝を設けること、接地用接続リード１０３の段差部の少なくとも一部を細く加工することなどにより、小型化されたＱＦＮを実現可能にしている。
【００７６】
−樹脂封止型半導体装置の説明−
図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ上述のリードフレームを用いて製造された本実施形態の樹脂封止型半導体装置の、底面から見たときの平面図，Xb−Xb線における断面図及び外観を示す斜視図である。なお、本明細書中では、外部端子１０４が露出した面を樹脂封止型半導体装置の底面あるいは下面とし、それに対向する面を上面と称する。
【００７７】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、略直方体形をしており、ダイパッド１０６と、装置底面の四辺に沿って設けられた信号用リード１０２と、隣接する信号用リード１０２に対して平行に設けられ、ダイパッド１０６に接続された接地用接続リード１０３と、ダイパッド１０６の上面上にＡｇペースト等の接着剤により固定され、電極パッドを有する半導体チップ２０１と、信号用リード１０２と半導体チップ２０１の電極パッドとを接続する金属細線２０２と、ダイパッドに接続された吊りリード（図示せず）と、ダイパッド１０６，半導体チップ２０１，吊りリード，及び信号用リード１０２及び接地用接続リード１０３の上面を封止する封止樹脂２０３とを備えている。また、接地用接続リード１０３及び信号用リード１０２の下面及び側端面は露出しており、特に装置底面に露出した信号用リード１０２の下部は外部端子１０４として機能する。また、外部端子１０４の長さは、金属細線２０２の長さよりも短くなっている。
【００７８】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置の特徴は、ダイパッド１０６に接続された接地用接続リード１０３を備えていることである。図１０（ｂ）に示すように、接地用接続リード１０３は金属細線２０２等の接続部材により半導体チップ２０１上の接地用の電極パッドに接続されている。また、接地用接続リード１０３の下部の少なくとも一部は接地用の外部端子１０４として、母基板等の接地用電源に接続される。
【００７９】
このため、本実施形態の樹脂封止型半導体装置では、電荷の蓄積等が起こらず、電気的に安定となっている。また、接地用接続リード１０３を接地端子として用いることで、装置をさらに微細化した場合にも接地をとることが可能になる。
【００８０】
加えて、本実施形態の樹脂封止型半導体装置によれば、従来の樹脂封止型半導体装置に比べて高周波特性を向上させることができる。これは、同じ方向に流れる高周波信号同士は互いに干渉しやすい性質を持つので、１つの信号用リード１０２を２つの接地用接続リード１０３とそれに接続されたダイパッド１０６とで囲むことにより、各信号用リード１０２に伝わる高周波信号がアイソレーションされるためである。各信号用リード１０２に伝わる高周波信号がアイソレーションされれば、結果として高周波信号間の相互干渉が抑制される。このため、信号用リード１０２と接地用接続リード１０３は可能な限り交互に設けることが高周波特性を向上させるためには好ましい。ただし、信号用リード１０２と接地用接続リード１０３とが交互に設けられていない場合でも、従来の樹脂封止型半導体装置と比べれば、高周波特性は改善される。なお、高周波特性については、後に詳述する。
【００８１】
なお、高周波特性を向上させる目的のためには、必ずしも接地用接続リード１０３が半導体チップ２０１の電極パッドに接続している必要はない。電気的特性を安定化させるためには、接地用の全ての電極パッドを接地用接続リード１０３に接続されることが好ましいので、接地用接続リード１０３が接地用の電極パッドより多い場合には、接地用接続リード１０３の中に半導体チップに接続されないものがあってもよい。
【００８２】
また、図１０（ｃ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の信号用リード１０２と接地用接続リード１０３との間隔は信号用リード１０２同士の間隔とほぼ同じになるよう設けられているので、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の外観は従来の樹脂封止型半導体装置と何ら変わりがない。これは、本実施形態の樹脂封止型半導体装置によれば、電気的に安定化され、従来よりも優れた高周波特性を有しながらサイズやピン数などが従来と同じ規格の樹脂封止型半導体装置を実現できることを意味する。そのため、樹脂封止型半導体装置に接続される装置の規格変更を行なう必要がない。
【００８３】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の材料として上述の半切断加工や潰し加工及びエッチングによりダイパッド１０６の持ち上げ幅を小さくしたリードフレームが用いられた場合には、特に小型及び薄型の樹脂封止型半導体装置が製造される。
【００８４】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、信号用リード１０２及び接地用接続リード１０３の配置やダイパッド１０６の形状などを必要に応じて変更してもよい。
【００８５】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、外部端子１０４は略長方形であるが、用いるリードフレームの形状を変えることにより、略楕円形など他の形状に変えることができる。
【００８６】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、接地用接続リード１０３だけでなく信号用リード１０２にも接地用の電極パッドが接続されていてもよい。
【００８７】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第１の変形例を底面から見たときの平面図，該樹脂封止型半導体装置のXIb−XIb線における断面図，及び該樹脂封止型半導体装置の外観を示す斜視図である。同図に示すように、信号用リード１０２の側端面が外部に露出しない場合でも、接地用接続リード１０２を備えていれば、上述の電気的特性及び高周波特性を発揮することができる。
【００８８】
また、図１２（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第２の変形例におけるXIIa−XIIa線での断面図、及び外観を示す斜視図である。同図（ｂ）に示すように、樹脂封止型半導体装置の底面の四隅に吊りリード１０５を露出させてもよい。なお、信号用リード１０２に形成された根本溝と先端溝があることにより、樹脂封止型半導体装置は、電子機器の配線基板に実装した後の基板曲げ応力から保護され、金属細線２０２の断線等が防止されている。
【００８９】
また図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第３の変形例におけるXIIIa−XIIIa線での断面図、及び外観を示す斜視図である。この変形例は、ダイパッド１０６の底面の一部がパッケージの底面から露出しているパワーＱＦＮである。本変形例では、本実施形態の樹脂封止型半導体装置に比べて放熱性が良いので、高周波信号で動作するパワー半導体装置から出た熱を速やかに放熱することができる。本変形例のように、パワーＱＦＮにおいて接地用接続リード１０３を設けることは、高周波特性の点から見て非常に好ましい。なお、本変形例では、半切断加工により形成されたリードフレームが好ましく用いられる。
【００９０】
また、図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第４の変形例，第５の変形例，及び第６の変形例の底面から見たときの平面図である。同図（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、接地用接続リード１０３がダイパッド１０６を支持するので、吊りリード１０５を設けなくてもよい。あるいは、図１４（ｂ）に示すように、ダイパッド１０６からパッケージのコーナー部分に延びる吊りリード１０５と半導体チップ上の接地用の電極パッドとを接続し、吊りリード１０５と接地用接続リード１０３とを兼用させることもできる。また、図１４（ｃ）に示すように、接地用接続リード１０３の一部を吊りリード１０５と兼用し、残りの接地用接続リード１０３を信号用リード１０２の間に設けることもできる。このとき、接地用接続リード１０３の数は４本に限らない。
【００９１】
また、図１５は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第７の変形例を説明するための平面図である。同図は、リードフレームのダイパッド１０６上に２つの半導体チップ２０１を載せて、信号用リード１０２及び接地用接続リード１０３と半導体チップ２０１の電極パッドまたは接続用パッドとを金属細線２０２で接続した状態を示している。図１５に示すように、ダイパッド１０６の上面上に複数の半導体チップ２０１を搭載する場合にも、本発明を適用することができる。このような、いわゆるマルチチップの構成は、メモリとシステムＬＳＩ、ＧａＡｓ半導体素子とＳｉからなるＣＭＯＳなど、異なるプロセスで製造された素子を一つの樹脂封止型半導体装置にする際に一般的に採用されている。この場合は、搭載された半導体チップ２０１の電極パッド同士を必要に応じて金属細線等で接続する。なお、金属細線２０２を取り付ける電極パッドのサイズをさらに大きくすることにより、金属細線２０２と各パッドとの接続をより確実にすることができる。
【００９２】
なお、図１６は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第７の変形例に対応する従来の樹脂封止型半導体装置を示す平面図である。接地用接続リード１０３が設けられていない点を除けば、上記第７の変形例と同じ構成となっている。
【００９３】
なお、以上で説明した例では電極パッドと信号用リード１０２、あるいは電極パッドと接地用接続リード１０３とは金属細線２０２により接続されていたが、これに代えて金属バンプを用いることもできる。この際には、上面にバンプを設けた半導体チップ２０１の上面を下に向けてダイパッド１０６の上に載せることになる。
【００９４】
−樹脂封止型半導体装置の高周波特性−
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の高周波特性について調べた結果について説明する。
【００９５】
図１７は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置及び従来の樹脂封止型半導体装置の高周波特性のシミュレーション結果を示す図である。ここで、本実施形態の樹脂封止型半導体装置として、図１５に示す第７の変形例を用い、これとピン数や構成を揃えた図１６に示す樹脂封止型半導体装置を従来例として用いた。なお、特性曲線Ａ（実線）は本実施形態の樹脂封止型半導体装置の特性を示し、特性曲線Ｂ（破線）は、従来の樹脂封止型半導体装置の特性を示す。
【００９６】
図１７から、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、シミュレーションされた範囲のすべての周波数において、従来のものよりも挿入損失が小さくなっていることが分かる。例えば、携帯電話の通信で用いられる１．５ＧＨｚにおいては、従来の樹脂封止型半導体装置の挿入損失が約０．５ｄＢであるのに対して本実施形態の樹脂封止型半導体装置では約０．４ｄＢとなっている。また、周波数が大きくなるほどこの挿入損失の差は大きくなるので、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、今後１．５ＧＨｚを以上の高周波信号が用いられることになれば、さらに効果を発揮すると考えられる。
【００９７】
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、高周波特性が改善される理由を説明する。
【００９８】
図１８（ａ）は、従来の樹脂封止型半導体装置において、信号用リードと半導体チップとの接続部分を示す平面図及び回路図であり、図１８（ｂ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、信号用リードまたは接地用接続リードと半導体チップとの接続部分を示す平面図及び回路図である。図１８（ａ）の左側に示す回路３１２は、右側に示す信号用リード３０２と半導体チップ４０１との接続部分を回路図で表したものである。同様に図１８（ｂ）の左側に示す回路１１２は、右側に示す信号用リード１０２と半導体チップ２０１との接続部分を回路図で表したものである。
【００９９】
図１８（ａ）に示すように、従来の樹脂封止型半導体装置においては、信号用リード３０２同士が互いに隣接しているため、高周波信号が信号用リード３０２及び金属細線４０２を通る際に磁気が発生し、出力端子にノイズが乗ってしまう。これに対し本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、１つの信号用リード１０２が接地用接続リード１０３及びダイパッド１０６の辺に囲まれているため、磁界の影響を受けず、従来例に比べ抵抗が小さくなっている。このため、高周波特性を向上させるためには、接地用接続リード１０３と信号用リード１０２とを交互に配置することが好ましいのである。
【０１００】
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、信号用リードの下部が外部端子となるＱＦＮに接地用接続リードを設けたことの意義を説明する。
【０１０１】
図２１は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、挿入損失と金属細線（ワイヤー）の長さとの関係を示す図である。なお、ここで用いられる金属細線の直径は、２０〜３０μｍ程度であり、そのインダクタンスは一般に、０．８ＧＨｚにおいて１ｍｍ当たり１ｎＨとされている。
【０１０２】
図２１から分かるように、動作周波数が１．５ＧＨｚのときには、金属細線の長さが１ｍｍ増加するとフリップチップ状態に対して０．１ｄＢの挿入損失が生じる。さらに、周波数が大きくなるにつれて金属細線の長さが挿入損失に与える影響は大きくなり、２．５ＧＨＺでは金属細線の長さが１ｍｍ増加するとおよそ０．３ｄＢもの挿入損失が起こる。携帯電話の受信、送信のアンテナブロックに使用されるスイッチ（ＳＷ）の場合、０．１ｄＢの挿入損失は、受信感度の低下やノイズの発生を引き起こす。また、ノイズの影響を考慮して送信ブロック（パワーアンプ）のパワーを上げると、機器により多くの作業を行わせることになり、情報を送信するための時間が長くかかってしまう。なお、金属細線が長くなると挿入損失が大きくなるのは、金属細線の長さにほぼ比例してインダクタンスＬが増加し、それに伴いＺ＝ｊωＬで表されるインピーダンスＺが大きくなり、挿入損失が大きくなるからである。ここで、ｊは虚数であり、ω＝２πｆ（ｆは周波数）である。
【０１０３】
このように、信号が伝わる経路が長くなるにつれ樹脂封止型半導体装置の電気的特性は悪くなり、特に、高周波信号により動作する場合にはこの現象が顕著になることが分かる。
【０１０４】
先の例では、金属細線の長さの影響について説明したが、リードについても金属細線と同様に、長くなるほど挿入損失が大きくなる。次に、ＱＦＮである本実施形態の樹脂封止型半導体装置とＱＦＰの高周波特性の比較について説明する。
【０１０５】
図１９（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置の一例を示す平面図，及びXIXb−XIXb線における断面図であり、図２０（ａ），（ｂ）は、それぞれ接地用接続リードを設けたＱＦＰである樹脂封止型半導体装置を示す平面図，及びXXb−XXb線における断面図である。なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の外部端子１０４には基板配線１１６が接続されており、ＱＦＰの外部端子３０４にも基板配線３１６が接続されている。また、ＱＦＰは、信号用リードと封止樹脂４０３の外部に延びた外部リード３１７とからなるリード３１８とを備えており、信号用リードの一部はダイパッド３０６に接続された接地用接続リード３１９となっている。ＱＦＰが本実施形態の樹脂封止型半導体装置と異なるのは、リード３１８が外部リード３１７を有し、外部リード３１７の下部が外部端子３０４となっていることである。
【０１０６】
図２０（ｂ）に示すＱＦＰでは、半導体チップ４０１からの電気信号の最短道程は、半導体チップ４０１の電極パッドから金属細線４０２，接地用接続リード３１９，外部リード３１７を順に経由して基板配線３１６に至る経路である。これに対し、本実施形態の樹脂封止型半導体装置では、信号用リード１０２の下部が外部端子となっているので、電気信号の最短道程は、ＱＦＰに比べて外部リード３１７の分だけ短くなっている。このため、本実施形態の樹脂封止型半導体装置では、ＱＦＰに比べて半導体チップから基板配線までの距離を約１／３に縮めることができる。例えば、本実施形態の樹脂封止型半導体装置における信号の導通道程は、平面上で確認した場合、金属細線長が０．５０ｍｍ、接地用接続リードから基板配線までの長さが０．３０ｍｍの計０．８０ｍｍであり、ＱＦＰにおける信号の導通道程は、金属細線長が０．５０ｍｍ、接地用接続リードから外部リードまでが０．５０ｍｍ、外部リードから基板配線までが１．４ｍｍの計２．４０ｍｍである。
このとき、導通道程１ｍｍ当たりのインダクタンスが１ｎＨとすると、上記信号の導通道程におけるインダクタンスは、本実施形態の樹脂封止型半導体装置で０．８０ｎＨであるのに対し、ＱＦＰでは２．４０ｎＨとなる。このインダクタンスの差は、図２１で検討された範囲を遙かに越える差である。
【０１０７】
さらに、インダクタンスの差は信号が高周波になるほど大きくなるため、ＱＦＰに対して接地用接続リードを設けても、本実施形態の樹脂封止型半導体装置で得られたような、良好な高周波特性を得ることができない。すなわち、本発明では、ＱＦＮのように信号用リードの下部が外部端子となっている樹脂封止型半導体装置に接地用接続リードを設けたことにより、従来得ることができなかった優れた高周波特性を有する樹脂封止型半導体装置を実現している。
【０１０８】
なお、このような本実施形態の樹脂封止型半導体装置を実際に１．５ＧＨｚ以上の高周波信号で動作する携帯電話に使用する場合は、１．５ＧＨｚ以上の周波数において電力を増幅または減衰する半導体素子を少なくとも１つは有する樹脂封止型半導体装置を用いる。これは、ＱＦＮに限らずＳＯＮやＬＧＡについても同様である。
【０１０９】
−樹脂封止型半導体装置の製造方法−
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【０１１０】
図２２（ａ）〜（ｅ）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。
【０１１１】
まず、図２２（ａ）に示す工程で、下面側に封止テープが貼り付けられたリードフレームを準備する。このリードフレームは、アップセット加工またはダウンセット加工などの３次元的な加工を既に施したものであり、少なくともダイパッド１０６と、上面側に溝を有する信号用リード１０２と、封止テープ１１１とを備えている。
【０１１２】
次に、図２２（ｂ）に示す工程で、ダイパッド１０６の上面上にＡｇ等の接着剤を用いて半導体チップ２０１を搭載する。
【０１１３】
続いて、図２２（ｃ）に示す工程で、半導体チップ２０１上の電極パッドと信号用リード１０２の先端部及び接地用接続リード（図示せず）の任意の部分とを金属細線２０２により電気的に接続する。
【０１１４】
その後、図２２（ｄ）に示す工程で、封止樹脂２０３を用いて信号用リード１０２及び接地用接続リードの上面，ダイパッド１０６及び半導体チップを封止する。本工程についてはもう少し詳しく説明する。
【０１１５】
図２３（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２２（ｄ）に示す樹脂封止工程について説明するための断面図，及び平面図である。
【０１１６】
同図（ａ）に示すように、樹脂封止工程では、図２２（ｃ）の工程までが終了した樹脂封止型半導体装置を樹脂封止金型２０６ａ，２０６ｂに設置し、挟み込む。次に、ポッド２０８に投入された熱硬化性のエポキシ樹脂をプランジャー２０７で押し込む。押し込まれた樹脂は、予め１５０〜２００℃に熱せられた金型の熱により液状に溶融し、ランナー２０５を通って、ゲート２０４より樹脂封止型半導体装置が設置されているダイキャビティ（封止金型）に注入される。このとき、ダイキャビティからみてゲート２０４と反対側にあるエアベント２０９やリードフレームの空気逃げ溝２１０より空気が抜け、ボイド（硬化樹脂中の空気泡だまり）のない樹脂封止型半導体装置が成型される。その後、数十秒間プランジャー２０７及び樹脂封止金型２０６ａ，２０６ｂにより押圧し、樹脂を硬化させる。樹脂封止が完了した後、ランナー２０５を除去し、さらに封止テープ１１１をはがす。なお、樹脂封止工程において、プレスによる段差加工を施したリードフレームを用いる場合には、接地用接続リード１０３または吊りリードの立ち上げ部の下面側に溝を設けることで、封止テープ１１１と外部端子１０４との間に封止樹脂が入り込むのを防ぐことができる。
【０１１７】
次に、図２２（ｅ）に示す工程で、隣接する半導体装置の信号用リード間にある装置分離ライン１５１ａの位置を切断することにより、本実施形態の樹脂封止型半導体装置が製造される。ここで、この製品分離工程についても詳しく説明する。
【０１１８】
図２４は、図２２（ｄ）に示す樹脂封止工程完了後のリードフレームの全体構成を説明するための図であり、図２５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ製品分離工程を説明するための平面図，XXVb−XXVb線における断面図，及び切断部分を拡大した断面図である。
【０１１９】
図２５（ａ）に示すように、製品分離工程では、樹脂封止が完了した図２４に示すリードフレームを保持リング１５３に保持された装置貼付用テープ１５２上に貼り付ける。ここで、樹脂封止されたリードフレームは、下面（外部端子側）を上に向けた状態で装置貼付用テープ１５２に貼付される。これにより、製品を分離するための装置分離ライン１５１ａの位置合わせが容易になるとともに、リードフレームの切断時に金属バリを生じにくくすることができる。次に、図２５（ｃ）に示すように、装置分離用ブレード１５１で樹脂封止されたリードフレームを、装置分離ライン１５１ａに沿って切断する。このとき、装置貼付用テープ１５２に１０〜２０μｍほど食い込むようにする。これにより、樹脂封止型半導体装置の切断面をきれいにすることができる。次に、装置貼付用テープ１５２から樹脂封止型半導体装置をはがすことにより、多数の樹脂封止型半導体装置が同時に得られる。ここで、装置貼付用テープ１５２は、厚みが１００μｍ〜２００μｍの基材上に厚みが数μｍ〜十数μｍのアクリル系接着剤が塗布されたもので、ＵＶ照射により粘着力が低下するので、樹脂封止型半導体装置を傷つけることなくピックアップすることができる。
【０１２０】
なお、図２２（ｃ）に示す工程において、通常は金属細線２０２を互いに交差しないように張るが、交差させて設けることも可能である。
【０１２１】
図２６（ａ），（ｂ）は、それぞれ金属細線を交差させて設けた本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第８の変形例のXVIII−XVIII線とXVIII'−XVIII'線とを含む断面における断面図，及び該変形例のリードフレームを示す平面図である。信号用リード１０２−電極パッド間に金属細線２０２を張る場合、通常はアーク（高電圧の火花）により金属細線２０２の先端部分を溶かしてボール状にし、この部分をまず電極パッドにボンディングしてから信号用リード１０２に金属細線２０２の他端を接続する。最初に接続する側をファースト側、後で接続する側をセカンド側とすると、ファースト側は金属のボールが形成されるため、接続点における金属細線２０２の立ち上がり角度が垂直に近くなる。これに対してセカンド側は金属細線をこすりつけるようにして接続させるため、立ち上がり角度は小さくなる。そこで、本変形においては、ファースト側を信号用リード１０２とし、セカンド側を電極パッドとすることで、電極パッド側に接続する金属細線２０２の高さを低くしている。そのため、図２６（ａ）の右半分に示すように、次にファースト側を電極パッドとして金属細線２０２を張ることにより、金属細線２０２を交差させることが可能になっている。
【０１２２】
本変形例においては、金属細線２０２を交差させることで該金属細線２０２を通過する高周波信号間の干渉を抑え、挿入損失を低減している。
【０１２３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態として、ＱＦＮの一変形例であるＨＱＦＮ（ヒートシンク付きQuad Flat Non-leaded Package）を説明する。
【０１２４】
図２７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれＨＱＦＮである本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す底面から見た平面図，該樹脂封止型半導体装置のXXVIIb−XXVIIb線における断面図，及び該樹脂封止型半導体装置のXXVIIc−XXVIIc線における断面図である。同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、略直方体形をしており、ダイパッド１２６と、装置底面の四辺に沿って設けられた複数の信号用リード１２２と、ダイパッド１２６に接続された接地用接続リード１２３（図示せず）と、ダイパッド１２６の上面上に接着剤により固定され、電極パッドを有する半導体チップ２２１と、信号用リード１２２と半導体チップ２２１の電極パッドとを接続する金属細線２２２と、ダイパッドに接続された吊りリード１２５と、ダイパッド１２６，半導体チップ２２１，吊りリード１２５，及び信号用リード１２２及び接地用接続リード１２３の上面を封止する封止樹脂２２３とを備えている。また、ダイパッド１２６の下面、接地用接続リード信号用リード１２２の下面及び側端面は装置の底面に露出しており、特に装置底面に露出した信号用リード１２２の下部は外部端子１２４として機能する。
【０１２５】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置と異なり、放熱性能を上げるために半導体チップ２２１を搭載するダイパッド１２６の下面が外部に露出している。そして、ダイパッド１２６の露出面を含む樹脂封止型半導体装置の底面は、母基板に直接半田付けされる。
また、図２７（ｃ）に示すように、樹脂封止型半導体装置の底面の四隅に露出する吊りリード１２５は、ダイパッド１２６に接続されると共に半導体チップ２２１の接地用電極パッドに電気的に接続されており、接地用接続リード１２３を兼ねている。
【０１２６】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、接地用接続リード１２３が設けられているため電気的特性が安定化されている。さらに、第１の実施形態と同様、信号用リード１２２の間に接地用接続リードが設けられているため、信号用リード１２２を通過する高周波同士の干渉を抑え、従来の樹脂封止型半導体装置に比べて挿入損失を小さくすることができる。特に、信号用リード１２２と接地用接続リード１２３とが交互に設けられているときに、この効果は大きくなる。
【０１２７】
次に、図２８（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、接地用接続リードの位置を説明するための底面から見た平面図である。
【０１２８】
同図（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、吊りリード１２５を設けずに、接地用接続リード１２３を２つの信号用リード１２２の間に設けてもよいし、図２８（ｂ）に示すように吊りリード１２５を設けて接地用接続リードと兼用してもよい。また、図２８（ｃ）に示すように、吊りリード１２５と接地用接続リード１２３とを別に設けてもよい。もちろん、吊りリード１２５を接地用接続リード１２３と兼用し、且つ接地用接続リード１２３を信号用リード１２２の間に設けることもできる。
【０１２９】
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの加工方法について説明する。ＨＱＦＮは通常ダイパッド１２６の下面が底面に露出しているため、半導体チップ２２１の搭載位置を信号用リードの上面よりも高くするために接地用接続リード１２３のうちダイパッド１２６との接続部付近を持ち上げる加工が必要となる。
【０１３０】
図２９（ａ）は、テーパー段差加工を施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図２９（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。なお、同図（ａ）は、図２８（ａ）に示すXXIX−XXIX線における断面を示している。
【０１３１】
図２９（ｂ），（ｃ）に示すように、接地用接続リード１２３のうちダイパッド１２６との接続部付近を、プレス装置を用いて持ち上げることができる。この場合、持ち上げ幅をある程度自由に設定することができる。
【０１３２】
また、図３０（ａ）は、溝加工とテーパー段差加工とを施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３０（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。なお、同図（ａ）は、図２８（ａ）に示すXXIX−XXIX線における断面を示している。
【０１３３】
リードフレームが封止テープを有している場合、段差加工の立ち上げ部の下面側に溝が設けられていることにより、樹脂封止の際に封止テープと外部端子１２４との間に封止樹脂の入り込みを防ぐことができる。リードフレームの加工に際しては、図３０（ｂ）に示すように、持ち上げ部分の立ち上げ部となる場所に溝を形成した後に、図３０（ｃ）に示すようにプレス加工によりダイパッド１２６の周辺部を持ち上げることになる。
【０１３４】
図３１（ａ）は、半切断加工による段差加工を施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３１（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。
【０１３５】
同図（ｂ），（ｃ）に示すように、１枚のリードフレームを半切断の状態で加工することにより、ほぼもとのリードフレームの厚みのままで、接地用接続リード１２３のうちダイパッド１２６との接続部付近を持ち上げることもできる。この加工は、リードフレームの厚みの範囲内で加工できるうえ、プレス加工のような「噛み代」が不要なので、薄型または小型の樹脂封止型半導体装置用のリードフレームに好ましく用いられる。
【０１３６】
図３２（ａ）は、潰し加工またはエッチングによる段差加工を施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３２（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。
【０１３７】
同図に示すように、潰し加工やエッチングによって段差加工を施してもよい。また、図３２（ｃ）の状態で、接地用接続リード１２３及び信号用リードの上部を薄厚化してもよい。
【０１３８】
図３３（ａ）は、潰し加工またはエッチングと、テーパー段差加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３３（ｂ）〜（ｄ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図である。
【０１３９】
同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、リードフレームにまず潰し加工またはエッチングを施して接地用接続リード１２３のうちダイパッド１２６との接続部付近の下部を薄厚化し、その後プレス加工により持ち上げ部を形成することもできる。この方法によれば、持ち上げ部の高さを任意の高さに調整することができる。
【０１４０】
なお、半切断加工やエッチングを用いた上述の段差加工によってダイパッド１２６の上面の少なくとも一部を、信号用リード１２２の上面より高くする際には、ＱＦＮのときと同様にアップセット幅を０．０３ｍｍ以上リードフレームの厚みの３／４以下の範囲にすることが好ましい。
【０１４１】
また、図３４（ａ）は、テーパー段差加工（プレス加工）と潰し加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームを用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３４（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図、及び図３４（ｄ）は、リードフレームのはみ出し部を上から見たときの平面図である。
【０１４２】
同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、リードフレームにプレス加工等で段差を施した後、下面側を固定した状態で上方向から潰し加工を施すことで、リードフレームの上面側にはみ出し部１２８が形成される。このリードフレームを用いることにより、半導体チップ２２１の位置を信号用リードの上面よりも高く保持できる。また、図３４（ｄ）に示すように、はみ出し部１２８の短手方向の幅は平面的に見て接地用接続リード１２３の他の部分の短手方向の幅よりも大きくなっているので、樹脂封止の際に封止樹脂２２３との噛み合わせを強固にし、樹脂との密着性を高めることができる（いわゆるアンカー効果）。これにより、段差部の下面側の樹脂の薄い部分での剥離やひび割れの発生を防ぐことができる。ここで、接地用接続リード１２３においてダイパッド１２６に向かう方向を長手方向とし、これと直交する方向を短手方向とする。
【０１４３】
また、図３５（ａ）は、テーパー段差加工と潰し加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームの一例を用いる本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す断面図，図３５（ｂ），（ｃ）は、共にリードフレームの加工工程を示す断面図、及び図３５（ｄ）は、リードフレームのはみ出し部を上から見たときの平面図である。
【０１４４】
同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、図３５（ｂ）〜（ｄ）に示したリードフレームと同様に加工をテーパー段差加工と潰し加工とを組み合わせることにより、リードフレームの上面を平らにし、はみ出し部の幅のみを他の接地用接続リード１２３よりも大きくすることができる。これにより、樹脂封止の際に、上述のアンカー効果が得られる。
【０１４５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態として、ＳＯＮである樹脂封止型半導体装置の説明を図を用いて行なう。
【０１４６】
図３６（ａ）は、ＨＳＯＮ（ヒートシンク付き Small Outline Package）である本実施形態の樹脂封止型半導体装置の底面から見た平面図であり、図３６（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる加工を施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置のXXXVI−XXXVI線における断面図である。本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッドの下面全体が露出しており、ＳＯＮの中でも放熱性能を向上させたものである。
【０１４７】
図３６（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、四辺形の底面を有し、下面全体が露出したダイパッド１３６と、底面の長手方向の両辺に沿って設けられた信号用リード（図示せず）と、底面の長手方向の両辺に沿って信号用リードと平行に設けられ、ダイパッド１３６に接続された接地用接続リード１３３と、ダイパッド１３６の上面上に搭載され、電極パッドを有する半導体チップ２３１と、電極パッドと信号用リードまたは接地用接続リード１３３とを電気的に接続する金属細線２３２と、信号用リード，接地用接続リード１３３及びダイパッドの上面、半導体チップ２３１とを封止する封止樹脂２３３とを備えている。また、一列に並んだ信号用リードと接地用接続リード１３３とは交互に設けられている。そして、信号用リードと接地用接続リード１３３の下部は共に外部端子１３４となっている。また、接地用接続リード１３３のうちダイパッド１３６の近傍領域には段差が設けられている。
【０１４８】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置がＱＦＮである第１及び第２の実施形態の樹脂封止型半導体装置と異なる点は、外部端子１３４が底面の長手方向の２辺にしかないことであり、それに付随してダイパッド１３６の両端部を接地端子兼補強端子として活用できるスペースを確保できることである。そのため、本実施形態の樹脂封止型半導体装置では、設計の自由度が大きくなっている。
【０１４９】
このようなＨＳＯＮであっても、少なくとも１つの接地用接続リード１３３を設けることで電気的な安定が図られる。また、信号用リードを接地用接続リード１３３とダイパッド１３６で囲むことにより、高周波信号で動作する際の挿入損失を効果的に小さくすることが可能となる。本実施形態においても信号用リードと接地用接続リード１３３とは交互に設けられることが高周波特性上特に好ましい。ＳＯＮはＱＦＮに比べ外部端子数が制限される反面、設計の自由度が大きいので、高周波特性を向上させるのに最適な設計を容易に実現することができる。
【０１５０】
なお、第１及び第２の実施形態と同様に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においても接地用接続リード１３３及びダイパッド１３６の段差加工を半切断加工（図３６（ｂ）参照）や、潰し加工またはエッチング（図３６（ｃ）参照）、及び潰し加工とテーパー段差加工（図３６（ｄ））等により行なうことができる。
【０１５１】
次に、ＳＯＮであってダイパッド１３６の下面の一部が露出しない本実施形態の樹脂封止型半導体装置の変形例について説明する。
【０１５２】
−第３の実施形態の変形例−
図３７（ａ）は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第１の変形例を底面から見たときの平面図であり、図３７（ｂ）は、段差加工を施したリードフレームを用いた場合の第１の変形例の断面図であり、図３７（ｃ）は、段差加工とテーパー段差加工とを施した場合の第１の変形例の断面図である。なお、図３７（ｂ），（ｃ）は、ダイパッド１３６を通り、長手方向に切った断面を示している。
【０１５３】
図３７（ａ）に示すように、ＳＯＮである本変形例はＨＱＦＮとほぼ同様の構成を有しているが、ダイパッド１３６の中央部と両端部との間が露出していない点がＨＱＦＮと異なっている。このような形態であっても、接地用接続リード１３３を設けることにより、電気的特性が安定化される。また、信号用リードをダイパッド１３６と接地用接続リードとで囲むことにより、高周波特性を効果的に向上させることができる。
【０１５４】
なお、図３７（ｂ）に示すように、潰し加工またはエッチングにより段差加工が施されたリードフレームや、図３７（ｃ）に示すように、潰し加工またはエッチング後にテーパー段差加工が施されたリードフレームなどが、本変形例に用いられる。
【０１５５】
次に、図３８（ａ）は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第２の変形例を底面から見たときの平面図であり、図３８（ｂ）は、段差加工を施したリードフレームを用いた第２の変形例の断面図であり、図３８（ｃ）は、段差加工とテーパー段差加工とを施した第２の変形例の断面図である。また、図３９（ａ）は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第２の変形例の外観を示す斜視図であり、図３９（ｂ）は、第２の変形例の内部を示す平面図、及びダイパッドを通る線における断面図である。
【０１５６】
図３８（ａ）に示すように、底面にダイパッド１３６の両端部のみが露出しているＳＯＮであっても、接地用接続リード１３３を設けることで、電気的特性の安定と高周波特性の向上を図ることができる。
【０１５７】
また、図３８（ｂ）に示すように、潰し加工またはエッチングにより段差加工を施されたリードフレームや、図３８（ｃ）に示すように、潰し加工やエッチングに加えテーパ段差加工を施したリードフレームが、本変形例にも用いられる。
【０１５８】
なお、図３９（ｂ）には、ダイパッド１３６を支持するための吊りリード１３５が示されているが、ダイパッド１３６の両端部及び接地用接続リード１３３がダイパッド１３６を支持しているので、吊りリード１３５は、必ずしも設ける必要はない。
【０１５９】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態として、ＬＧＡである樹脂封止型半導体装置の説明を以下に行なう。
【０１６０】
図４０（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来のＬＧＡ用リードフレームの左半分を示す断面図，及び従来のＬＧＡ用リードフレームを四等分したものを示す平面図であり、図４０（ｃ），（ｄ）は、それぞれ本実施形態の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの左半分を示す断面図，及び本実施形態の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームを四等分したものを示す平面図である。図４０（ａ），（ｃ）は、共に信号用リードまたは接地用接続リードとダイパッドを通る断面を示している。なお、このリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の構造を理解しやすいように、リードフレーム以外の部材を点線で示す。
【０１６１】
図４０（ｃ），（ｄ）に示すように、本実施形態のリードフレームは、略四辺形のダイパッド１４６と、フレーム枠（図示せず）に接続された複数の信号用リード１４２と、フレーム枠及びダイパッド１４６に接続された複数の接地用接続リード１４３と、ダイパッド１４６を支持し、樹脂封止型半導体装置においては補強ランドとして機能する吊りリード１４５とを有している。信号用リード１４２の先端部（ダイパッド側）及び接地用接続リード１４３のダイパッド１４６付近の上面は、それぞれの根本部分（フレーム枠側）よりも面積が大きくなるとともに厚みも増している。
【０１６２】
図４０（ａ），（ｂ）と同図（ｃ），（ｄ）との比較から分かるように、本実施形態のリードフレームは、接地用接続リード１４３が設けられていることが従来のものと異なっている点である。なお、ここではダイパッド１４６の下面が平坦な例を示しているが、下面の中央部が上方にへこんでいてもよい。
【０１６３】
なお、本実施形態のリードフレームの加工はエッチングにより行われる。
【０１６４】
次に、図４１（ａ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置を底面から見たときの平面図であり、同図（ｂ）は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す透視平面図及び断面図である。ここで、図４１（ｂ）の平面図では、理解しやすいように信号用リード１４２，接地用接続リード１４３及び半導体チップ２４１を示している。
【０１６５】
図４１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、例えば四辺形の底面を有し、ダイパッド１４６と、ダイパッド１４６の上面上に搭載され、電極パッド２４１ａを有する半導体チップ２４１と、ダイパッド１４６の周囲に配置された信号用リード１４２と、ダイパッド１４６の周囲に配置され、ダイパッド１４６に接続された接地用接続リード１４３と、電極パッド２４１ａ−信号用リード１４２間、及び接地用の電極パッド２４１ａ−接地用接続リード１４３間を接続する金属細線２４２と、ダイパッド１４６を支持する吊りリード１４５と、ダイパッド１４６，半導体チップ２４１，金属細線２４２及び吊りリード１４５を封止するとともに信号用リード１４２及び接地用接続リード１４３の下部の少なくとも一部を外部端子１４４として露出させて封止する封止樹脂２４３とを備えている。本実施形態の樹脂封止型半導体装置の底面には、ダイパッド１４６を囲んで２列の外部端子が露出しており、従来のＬＧＡと同様の外観となっている。また、吊りリード１４５の下部の少なくとも一部は装置底面に露出しており、外部端子１４４よりも面積の大きい補強ランド１４４ａとなっている。補強ランド１４４ａは、母基板の端子に本実施形態の外部端子１４４が接続する際に剥離などが生じないように補強するためのものである。さらに、本実施形態においては、接地用の電極パッド２４１ａと吊りリード１４５とが金属細線２４２によって接続されており、吊りリード１４５が接地用接続リードも兼ねている。また、信号用リード１４２と接地用接続リード１４３とは交互に配置されている。なお、本実施形態において、金属細線を２４２を張るためのスペースを確保する必要があるので、ダイパッドは平面的に見て二列目（内側）の外部端子にオーバーラップしないように設ける必要がある。
【０１６６】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、接地を取るための接地用接続リードを設けていることにより、電気的特性の安定化が図られている。
【０１６７】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、ＬＧＡはＱＦＮやＳＯＮと同様に、基本的には外部端子１４４の長さ（長手方向の寸法）が金属細線２４２よりも短くなっているため、接地用接続リード１４３を設けたことで、高周波特性が向上している。特に、本実施形態においては、信号用リード１４２を接地用接続リード１４３，吊りリード１４５及びダイパッド１４６で囲んでいるので、動作時に高周波信号同士の干渉を効果的に低減することができる。その結果、従来の樹脂封止型半導体装置よりも著しく高周波特性が向上している。
【０１６８】
以上のように、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、電気的特性が安定し、且つ高周波特性が向上しているため、例えば高周波を用いた通信システム用機器などに好ましく用いられる。
【０１６９】
なお、本実施形態においては、電極パッド２４１ａと接地用接続リード１４３及び信号用リード１４２とを接続する部材として金属細線２４２を用いているが、これに代えて金属バンプを用いてもよい。この際には、半導体チップ２４１の上面がダイパッド１４６の上面と対向するように半導体チップ２４１を搭載する。
【０１７０】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、ダイパッド１４６の中心部を除く部分の下面は装置の底面に露出していたが、ダイパッドの下面全体が露出していてもよいし、ダイパッド全体が露出していなくてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においては、すべての接地用接続リード１４３は接地用の電極パッド２４１ａに接続されていたが、接地用の電極パッド２４１ａの数より接地用接続リード１４３の数の方が多い場合には、余った接地用接続リード１４３は接地用の電極パッド２４１ａに接続されていなくても電気的特性には影響しない。
【０１７２】
なお、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、接地用接続リード１４３と信号用リード１４２とが交互に設けられていたが、部分的に接地用接続リード１４３同士が隣接するような構造であってもよい。少なくとも１つの信号用リード１４２が接地用接続リード１４３とダイパッド１４６で囲まれていれば、従来のＬＧＡよりも高周波特性を向上させることができる。
【０１７３】
また、本実施形態において、吊りリード１４５が接地用接続リード１４３を兼ねていたが、吊りリード１４５と接地用の電極パッド２４１ａとが接続されていなくともよい。
【０１７４】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、底面は略四辺形であるが、これ以外の形状であってもよい。
【０１７５】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置において、外部端子１４４は略楕円形であるが、用いるリードフレームの形状を変えることにより、略長方形など他の形状に変えることができる。
【０１７６】
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置においても図２６に示すように、金属細線２４２を交差させて高周波特性の向上を図ることもできる。
【０１７７】
−本実施形態の樹脂封止型半導体装置の変形例−
次に、外部端子が３列になっている本実施形態の樹脂封止型半導体装置の変形例について説明する。
【０１７８】
図４２（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来のＬＧＡ用リードフレームの変形例の左半分を示す断面図，及び従来のＬＧＡ用リードフレームの変形例を四等分したものを示す平面図であり、図４２（ｃ），（ｄ）は、それぞれ本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例に用いられるリードフレームの左半分を示す断面図，及び本実施形態の樹脂封止型半導体装置の変形例に用いられるリードフレームを四等分したものを示す平面図である。図４２（ａ），（ｃ）は、共に信号用リードまたは接地用接続リードとダイパッドを通る断面を示している。なお、このリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の構造を理解しやすいように、リードフレーム以外の部材を点線で示す。
【０１７９】
本変形例のリードフレームは、本実施形態のリードフレームとほぼ同様の構成を有しているが、信号用リード１４２及び接地用接続リード１４３の底面のうち樹脂封止型半導体装置の外部端子１４４となる部分が３列に配置されている点が異なっている。そして、３列目（最もダイパッドに近い側）の外部端子は接地用の端子となっている。
【０１８０】
次に、図４３は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例を底面から見たときの平面図及び該変形例の断面図である。また、図４４（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例の外観を示す斜視図，及び該変形例を底面から見たときの平面図である。なお、図４３の平面図では、理解しやすいように信号用リード１４２，接地用接続リード１４３，吊りリード及び半導体チップ２４１を透視した図を示している。
【０１８１】
本変形例は、ダイパッドの周囲に配置された外部端子１４４が３列になっている点が本実施形態の樹脂封止型半導体装置と異なっている。そのため、同じサイズの樹脂封止型半導体装置で比較すると、本変形例の方が外部端子をより多く設けることができる。外部端子以外の構成は、図４１に示す本実施形態の樹脂封止型半導体装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１８２】
なお、本実施形態の変形例においても、半導体チップ２４１は平面的に見て２列目の外部端子１４４とオーバーラップしない大きさであることが必要であるが、３列目の外部端子とはオーバーラップしていてもよい。
【０１８３】
このように、本変形例によれば、電気的特性が安定し、高周波特性を向上させるとともに、外部端子数を多くした樹脂封止型半導体装置を実現できる。
【０１８４】
また、本変形例では、装置底面に露出する外部端子は３列であるが、用いるリードフレームの形状を変えることにより、外部端子を４列以上にすることもできる。
【０１８５】
また、本変形例においても、金属細線２４２に代えて金属バンプを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、共に本発明の第１の実施形態に係るリードフレームの一例を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は共に第１の実施形態に係るリードフレームの一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す平面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１の実施形態に係るリードフレームの変形例を示す図、及び該リードフレームを用いて製造された樹脂封止型半導体装置を示す平面図である。
【図５】第１の実施形態に係るリードフレーム全体の構成を説明するための図である。
【図６】（ａ）は、テーパー段差加工を施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、共に該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）は、半切断加工を施した場合の第１の実施形態に係るリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、共に該リードフレームの加工工程を示す図である。
【図８】（ａ）は、潰し加工またはエッチングにより段差を設けた場合の第１の実施形態に係るリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、共に該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図９】（ａ）は、潰し加工またはエッチングにより段差を設けたリードフレームを用いた第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、共に該リードフレームの加工工程を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す平面図、該樹脂封止型半導体装置のXb−Xb線における断面図、及び外観を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第１の変形例を示す平面図、該樹脂封止型半導体装置のXIb−XIbにおける断面図、及び外観を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第２の変形例を示す平面図、該樹脂封止型半導体装置のXIIa−XIIa線における断面図、及び外観を示す斜視図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第３の変形例におけるXIIIa−XIIIa線での断面図、及び外観を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第４の変形例、第５の変形例、及び第６の変形例を示す平面図である。
【図１５】第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第７の変形例を説明するための平面図である。
【図１６】図１５に示す第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第７の変形例に対応する従来の樹脂封止型半導体装置を示す図である。
【図１７】第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の高周波特性を示す図である。
【図１８】（ａ）は、従来の樹脂封止型半導体装置における、信号用リードまたは接地用接続リードと半導体チップとの接続部分を示す平面図及び回路図であり、（ｂ）は、第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置における、信号用リードまたは接地用接続リードと半導体チップとの接続部分を示す平面図及び回路図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の一例を示す平面図、及び該樹脂封止型半導体装置のXIXb−XIXb線における断面図である。
【図２０】（ａ），（ｂ）は、それぞれ接地用接続リードを設けたＱＦＰを示す平面図，及び該ＱＦＰのXXb−XXb線における断面図である。
【図２１】第１の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置において、挿入損失と金属細線の長さとの関係を示す図である。
【図２２】（ａ）〜（ｅ）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を示す断面図である。
【図２３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２２（ｄ）に示す樹脂封止工程について説明するための断面図，及び平面図である。
【図２４】図２２（ｄ）に示す樹脂封止工程完了後のリードフレーム全体構成説明するための図である。
【図２５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ製品分離工程を説明するための平面図，製品分離工程前の樹脂封止型半導体装置のXXVb−XXVb線における断面図，及び製品分離時における樹脂封止型半導体装置の切断部分を拡大した断面図である。
【図２６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ金属細線を交差させて設けた本実施形態の樹脂封止型半導体装置の第８の変形例のXVIII−XVIII線とXVIII'−XVIII'線とを含む断面における断面図，及び該樹脂封止型半導体装置のリードフレームを示す平面図である。
【図２７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す平面図，該樹脂封止型半導体装置のXXVIIb−XXVIIb線における断面図，及び該樹脂封止型半導体装置のXXVIIc−XXVIIc線断面を示す断面図である。
【図２８】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置において、接地用接続リードの位置を説明するための平面図である。
【図２９】（ａ）は、テーパー段差加工を施したリードフレームを用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図３０】（ａ）は、溝加工とテーパー段差加工とを施したリードフレームを用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図３１】（ａ）は、半切断加工による段差加工を施したリードフレームを用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図３２】（ａ）は、潰し加工またはエッチングによる段差加工を施したリードフレームを用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図３３】（ａ）は、潰し加工またはエッチングと、テーパー段差加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームを用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図である。
【図３４】（ａ）は、テーパー段差加工と潰し加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームの一例を用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図であり、（ｄ）は、該リードフレームのはみ出し部を上から見たときの平面図である。
【図３５】（ａ）は、テーパー段差加工と潰し加工とを組み合わせた加工を施したリードフレームの一例を用いた第２の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、（ｂ），（ｃ）は、該リードフレームの加工工程を示す断面図であり、（ｄ）は、該リードフレームのはみ出し部を上から見たときの平面図である。
【図３６】（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる加工を施したリードフレームを用いた該樹脂封止型半導体装置のXXXVI−XXXVI線における断面図である。
【図３７】（ａ）は、第３の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第１の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は、段差加工を施したリードフレームを用いた場合の第１の変形例の断面図であり、（ｃ）は、段差加工とテーパー段差加工とを施したリードフレームを用いた場合の第１の変形例の断面図である。
【図３８】（ａ）は、第３の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第２の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は、段差加工を施したリードフレームを用いた場合の第２の変形例の断面図であり、（ｃ）は、段差加工とテーパー段差加工とを施した場合の第２の変形例の断面図である。
【図３９】（ａ）は、第３の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の第２の変形例の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、第２の変形例の内部を示す平面図、及びダイパッドを通る線における断面図である。
【図４０】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来のＬＧＡ用リードフレームの左半分を示す断面図、及び従来のＬＧＡ用リードフレームを四等分したものを示す平面図であり、（ｃ），（ｄ）は、それぞれ本発明の第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの左半分を示す断面図，及び第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームを四等分したものを示す平面図である
【図４１】（ａ）は、第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す平面図であり、（ｂ）は、該樹脂封止型半導体装置を示す透視平面図及び断面図である。
【図４２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来のＬＧＡ用リードフレームの変形例の左半分を示す断面図，及び該リードフレームの変形例を四等分したものを示す平面図であり、（ｃ），（ｄ）は、それぞれ第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例に用いられるリードフレームの左半分を示す断面図、及び該リードフレームを四等分したものを示す平面図である。
【図４３】第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例を示す平面図及び該変形例の断面図である。
【図４４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第４の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例の外観を示す斜視図，及び該変形例を示す平面図である。
【図４５】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの一例を示す図である。
【図４６】（ａ）は、従来のＱＦＮを示す平面図であり、（ｂ）は、XLVIb−XLVIb線における従来のＱＦＮの断面図であり、（ｃ）は、XLVIc−XLVIc線における従来のＱＦＮの断面図である。
【図４７】（ａ）は、従来のＬＧＡの外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、従来のＬＧＡの構造を示す断面図であり、（ｃ）は、従来のＬＧＡの平面図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１０１ａ                            外枠部
１０１ｂ，１０１ｃ                  位置決め穴
１０２，１２２，１３２，１４２      信号用リード
１０３，１２３，１３３，１４３      接地用接続リード
１０４，１２４，１３４，１４４      外部端子
１０５，１２５，１３５，１４５      吊りリード
１０６，１２６，１３６，１４６      ダイパッド
１０７                              外形ライン
１０８                              モールドライン
１１１                              封止テープ
１１２                              回路
１１６                              基板配線
１１７                              溝
１５１                              装置分離用ブレード
１５１ａ                            装置分離ライン
１５２                              装置貼付用テープ
２０１，２３１，２２１，２４１      半導体チップ
２０２，２２２，２３２，２４２      金属細線
２０３，２２３，２３３，２４３      封止樹脂
２０４                              ゲート
２０５                              ランナー
２０６ａ，２０６ｂ                  樹脂封止金型
２０７                              プランジャー
２０８                              ポッド
２０９                              エアベント
２１０                              空気逃げ溝
【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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