(57)【要約】【課題】  パッケージから突出するリードの曲げ加工が均一に行え、更にはめっき屑による製品打痕が少ない半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体素子１９を内部に備えるパッケージ２０から突出する外部リード１３に折り曲げ部２１が設けられた半導体装置１０及びその製造方法であって、外部リード１３には合金めっきがなされ、しかも、外部リード１３の折り曲げ部２１にはコイニング加工が行われてその厚みが一定となっている。【選択図】        図１
2006128200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内に半導体素子を有し、前記パッケージからは前記半導体素子に連結される複数の外部リードが突出し、前記パッケージから突出する前記外部リードが折り曲げられて設けられた半導体装置において、
前記外部リードには合金めっきがなされ、しかも、前記外部リードの折り曲げ部には予めコイニング加工が行われてその厚みが一定となっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、前記合金めっきは、錫ビスマスめっきであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
中央に素子搭載部を、その周囲に内部リード及びこれに連接され一部には折り曲げ部を有する外部リードを備えるリードフレームを形成する第１工程と、
前記素子搭載部に半導体素子を搭載する第２工程と、
前記半導体素子と前記内部リードとをワイヤボンディングする第３工程と、
前記半導体素子の搭載された前記リードフレームを樹脂封止してパッケージを形成する第４工程と、
前記パッケージより突出する前記外部リードの合金めっきを行って、該外部リードの一部を連結するタイバーを切除し、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行う工程Ａ、前記パッケージから突出する前記外部リードの一部を連結するタイバーを切除し、該外部リードの合金めっきを行って、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行う工程Ｂ、又は前記パッケージから突出する前記外部リードの合金めっきを行い、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行って、該外部リードの一部を連結するタイバーを切除する工程Ｃのいずれか１の処理を行う第５工程と、
前記外部リードの折り曲げ部に所定の折り曲げ加工を行う第６工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置の製造方法において、前記合金めっきは錫ビスマスめっきであ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、半導体パッケージより延出するリードの曲げ加工を精度よく行うことができる半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体パッケージの基板への搭載にあっては、予め半導体パッケージから延出するリードに半田（Ｐｂ−Ｓｎ）めっきを施している。ところが、近年環境汚染の対応から鉛を使用する半田めっきに代えて、例えば、特許文献１に記載されているように、鉛を使用しない錫ビスマスめっきが広く採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５３２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、錫ビスマスめっきはめっき自体が硬く、更にはめっき膜厚の管理が困難であるので、めっき膜厚のバラツキが発生する。めっきの膜厚が均一でないと、パッケージ後にパッケージから外側に突出しているリードを金型で曲げ加工（フォーミング）した場合に、曲げ寸法にバラツキが生じて製品規格から外れてしまう場合がある。
更には、膜厚のバラツキによって、リードの曲げ加工の際に、パンチの「こすれ」によるめっき屑が発生し、このめっき屑が製品打痕の原因となっている。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、パッケージから突出するリードの曲げ加工が均一に行え、更にはめっき屑による製品打痕が少ない半導体装置及びそ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】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る半導体装置は、パッケージ内に半導体素子を有し、前記パッケージからは前記半導体素子に連結される複数の外部リードが突出し、前記パッケージから突出する前記外部リードが折り曲げられて設けられた半導体装置において、
前記外部リードには合金めっきがなされ、しかも、前記外部リードの折り曲げ部には予めコイニング加工が行われてその厚みが一定となっている。コイニング加工によって厚みが均一化されているので、外部リードのこの折り曲げ部の部分で機械処理による折り曲げ加工を行った場合、折り曲げ角度が実質一定となる。
なお、ここで、合金めっきとは、例えば錫ビスマスめっきがあるが、この場合、錫ビスマスめっきには、錫とビスマスを必須成分として含み、他に例えば、銅、銀、亜鉛、アンチモン、及びインジウム等の鉛以外の金属の１又は２以上を含めることもできる。また、合金めっきには、錫と銅、錫と銀等の合金、あるいはこれらに更に他の金属を含むものも含まれる（以下の発明においても同じ）。
【０００６】
また、第２の発明に係る半導体装置の製造方法は、中央に素子搭載部を、その周囲に内部リード及びこれに連接され一部には折り曲げ部を有する外部リードを備えるリードフレームを形成する第１工程と、
前記素子搭載部に半導体素子を搭載する第２工程と、
前記半導体素子と前記内部リードとをワイヤボンディングする第３工程と、
前記半導体素子の搭載された前記リードフレームを樹脂封止してパッケージを形成する第４工程と、
前記パッケージより突出する前記外部リードの合金めっきを行って、該外部リードの一部を連結するタイバーを切除し、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行う工程Ａ、前記パッケージから突出する前記外部リードの一部を連結するタイバーを切除し、該外部リードの合金めっきを行って、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行う工程Ｂ、又は前記パッケージから突出する前記外部リードの合金めっきを行い、該外部リードの折り曲げ部のコイニング加工を行って、該外部リードの一部を連結するタイバーを切除する工程Ｃのいずれか１の処理を行う第５工程と、
前記外部リードの折り曲げ部に所定の折り曲げ加工を行う第６工程とを有している。
【０００７】
この第２の発明に係る半導体装置の製造方法によって、外部リードの折り曲げ部に合金めっきが行われ、しかも、コイニング加工によって厚みが均一化されているので、外部リードのこの折り曲げ部の部分で機械処理による折り曲げ加工を行った場合、折り曲げ角度が実質一定となる。なお、本発明においてコイニング加工とは、対象部分（例えば、外部リードの折り曲げ部）をプレスによってめっき部が一定厚になるまで押し潰すことをいう。
【０００８】
そして、この第２の発明に係る半導体装置の製造方法において、前記合金めっきは錫ビスマスめっきであるのが望ましい。これによってより融点が低くて接合力が強い鉛フリーの半導体装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２記載の半導体装置、並びに請求項３及び４記載の半導体装置の製造方法においては、外部リードの折り曲げ部に合金めっきがなされた後、コイニング加工が行われて、その厚みを一定化しているので、折り曲げ加工のバラツキが無くなり、より精度の高い、不良品の少ない半導体装置を提供できる。
更には、折り曲げ部はコイニング加工によって平滑面となってめっき層が安定しているので、めっき直後の凹凸が無くなり、これによって折り曲げ加工時にパンチ等によって擦れる部分が減少し、めっき屑の発生がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置に使用するリードフレームの製造途中の平面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の製造途中の断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造途中の断面図である。
【００１１】
図１、図２に示すように本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置１０は、中央の素子搭載部１１と、連続する内部リード１２及び外部リード１３をそれぞれ有し、素子搭載部１１の周囲に放射状に配置された多数の導体リード１４を備えるリードフレーム１５を有している。矩形形状をした中央の素子搭載部１１はその四隅をサポートリード１６によって周囲の枠体１７に連結され、外部リード１３の中央より部分はタイバー１８によってお互いに連結されている。そして、素子搭載部１１には半導体素子１９が搭載され、内部リード１２の先端と半導体素子１９のワイヤボンディングが完了した後、半導体素子１９を含む内部リード１２が樹脂によって封止されてパッケージ２０を形成している。
【００１２】
リードフレーム１５は銅又は銅合金の薄板をプレス加工又はエッチング加工することによって形成され、全体にニッケルめっき等の下地めっきが行われた後、素子搭載部１１及び内部リード１２の先端には金めっき（又は銀めっき）がなされ、その他の部分には外装めっきが行われている。
そして、パッケージ２０から外側に露出する外部リード１３には合金めっき（非鉛系の錫合金めっき）の一例である錫ビスマスめっき２０ａが行われている。
【００１３】
図２に示すように、パッケージ２０から外側の外部リード１３には、それぞれ折り曲げ部２１が形成され、外部リード１３の根元の部分で第１の折り曲げ加工２２が、外部リード１３の中間部分で第２の折り曲げ加工２３が行われて、外部リード１３にそれぞれ直立部２４と水平部２５とを形成している。なお、図１及び図２（Ａ）は製造過程の半導体装置を示し、リードフレーム１５は折り曲げ加工が成されてない状態が示されている。なお、ここで折り曲げ部２１とは、折り曲げ加工を行った場合に、材料に変形（塑性変形と弾性変形）が生じる部分を含む領域をいう。この折り曲げ部２１は、図１に外部リード１３において、パッケージ２０の直外側からａ〜ｄで示される範囲にある。この折り曲げ部２１は外部リード１３の全長の１／３〜２／３、場合によっては全部をいい、平面状態のとき（図１、図２の（Ａ）に示す）にコイニング加工が行われ、所定の板厚が保持されるようになっている。これによって、折り曲げ部２１は錫ビスマス合金めっき２０ａによってなされた表面の凹凸が押し潰され、平滑で一定の厚みとなっている。
【００１４】
続いて、この半導体装置１０の製造方法について説明する。
所定板厚の銅又は銅合金の条材から、プレス加工によって、中央に素子搭載部１１を、その周囲に内部リード１２及びこれに連接される外部リード１２を備えるリードフレーム１５を形成する。そして、このリードフレーム１５に必要な下地めっき及び表面めっき等のめっきを行う（第１工程）。
次に、貴金属めっきがなされた素子搭載部１１に所定の半導体素子１９を搭載し（第２工程）、半導体素子１９の電極パッド部（図示せず）と内部リード１２の先部（貴金属めっきがなされている）とをボンディングワイヤ１２ａによって連結する（第３工程）。
【００１５】
所定の内部配線が完了した後、素子搭載部１１に搭載された半導体素子１９、ボンディングワイヤ１２ａ、及びこれに接続される内部リード１２を、金型装置を用いて樹脂封止する。この場合、タイバー１８が形成されている外部リード１３の内側部分が、樹脂封止によって形成されるパッケージ２０の外側端部となる（第４工程）。
【００１６】
この後、タイバー１８を切除し（Ｘ処理）、外部リード１３の全体に錫ビスマスめっき２０ａを行う（Ｙ処理）。そして図１、図２に示す折り曲げ部２１にコイニング加工を行う（Ｚ処理）。このコイニング加工によって折り曲げ部２１に位置する外部リード１３のめっき部の厚みを一定にすると共に、錫ビスマス合金めっき２０ａによって形成される凹凸を平滑化する（以上、第５工程）。なお、この第５工程において、Ｙ処理を行ってＺ処理を行い、最後にＸ処理を行ってもよいし、Ｙ処理を行った後にＸ処理を行い、最後にＺ処理を行ってもよい。
以上の処理においては、合金めっきの後にコイニング加工を行っているので、錫ビスマス合金めっき２０ａによって発生した凹凸が押し潰されて均一化し、一定厚みで表面が平滑化された折り曲げ部２１が形成できる。これによって折り曲げ部２１の品質が安定化する。
【００１７】
この後、プレス加工によって、外部リード１３の折り曲げ部２１の領域で、第１の折り曲げ加工２２と第２の折り曲げ加工２３を行い、直立部２４と水平部２５とを形成する（第６工程）。なお、第１、第２の折り曲げ加工２２、２３は１回のプレス加工によって行ってもよいが、２回のプレス加工で行ってもよい。
【００１８】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置３０について説明するが、図１、図２に示す半導体装置１０と同一の構成要素については同一の番号を付してその詳しい説明を省略する。
この半導体装置３０は、リードフレーム３１の素子搭載部１１の上に半導体素子１９が搭載され、パッケージ２０から水平に突出した外部リード３２は、中間部が下方に折り曲げられている。
【００１９】
外部リード３２の加工にあっては、外部リード３２に合金めっきの一例である錫ビスマスめっきがなされた後、プレス処理によるコイニング加工が行われてめっき厚を実質均一とし、次にプレスを用いての折り曲げ加工が行われる。コイニング加工によって、表面のめっき層が押し潰されると共に、折り曲げ部３３の厚みが一定となってその表面が平滑になっているので、プレス加工による曲げ処理時に、金型との「こすれ」等によるめっき屑の剥離がなくなり、更には、コイニング加工によって折り曲げ部３３のめっき厚がより均等となるので、プレス加工時の外部リード３２の折り曲げ度合い、即ち、水平部３４に対する垂直部３５の角度が均一となる。
【００２０】
以上の実施の形態においては、発明の理解を容易にするため、具体的寸法を用いて説明したが、本発明は、本発明の要旨を変更しない範囲で数値変更や形状変更を行うことは可能である。
また、前記実施の形態においては、合金めっきの一例として錫ビスマスめっきを使用したが、錫ビスマス以外の合金めっきであっても本発明の権利範囲に含まれる。
更には、前記実施の形態においては半導体素子を中央にしてリードが４方向に伸びて配置されているが、半導体素子を中央にしてリードが２方向に配置されている場合であっても本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置に使用するリードフレームの製造途中の平面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の製造途中の断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造途中の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０：半導体装置、１１：素子搭載部、１２：内部リード、１２ａ：ボンディングワイヤ、１３：外部リード、１４：導体リード、１５：リードフレーム、１６：サポートリード、１７：枠体、１８：タイバー、１９：半導体素子、２０：パッケージ、２１：折り曲げ部、２２：第１の折り曲げ加工、２３：第２の折り曲げ加工、２４：直立部、２５：水平部、３０：半導体装置、３１：リードフレーム、３２：外部リード、３３：折り曲げ部、３４：水平部、３５：垂直部
【図１】
2006128200.tif 000003
【図２】
2006128200.tif 000004
【図３】
2006128200.tif 000005