(57)【要約】【課題】  封止樹脂との樹脂密着性がよく、かつバリ取りが容易で、耐湿性に優れた半導体装置用リードフレームおよびそれを用いた半導体装置用パッケージとその製造方法を提供する。【解決手段】  フレームと、フレームから内向き突出した複数本のリード部と、リード部の少なくとも一つのリード部に形成されたダイパッド部とからなり、リード部の先端とダイパッド部とに樹脂封止領域を有した半導体装置用リードフレームにおいて、リード部の非樹脂封止領域に樹脂封止領域と比較して封止樹脂との密着力が低い第一の皮膜が形成されたものであり、さらに、樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が高い第二の被膜が形成されたものである。【選択図】  図１
2006319109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、前記フレームから内向きに突出した複数本のリード部と、前記リード部の少なくとも一つのリード部に形成されたダイパッド部とからなり、前記リード部の先端と前記ダイパッド部とに樹脂封止領域を有した半導体装置用リードフレームにおいて、前記リード部の非樹脂封止領域に前記樹脂封止領域と比較して封止樹脂との密着力が小さい第一の皮膜を形成したことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
【請求項２】
前記樹脂封止領域に前記第一の皮膜と比較して前記封止樹脂との密着力が大きな第二の被膜を形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項３】
前記第一の被膜がニッケル皮膜であることを特徴とする請求項１また２記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項４】
前記第一の被膜が表面改質皮膜であることを特徴とする請求項１また２記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項５】
フレームと、前記フレームから内向きに突出した複数本のリード部と、前記リード部の少なくとも一つのリード部に形成されたダイパッド部と、前記リード部の先端と前記ダイパッド部とに有した樹脂封止領域に樹脂外囲器を有した半導体装置用パッケージにおいて、前記リード部の非樹脂封止領域に前記樹脂封止領域と比較して封止樹脂との密着力が小さな第一の皮膜を形成したことを特徴とする半導体装置用パッケージ。
【請求項６】
前記樹脂外囲器が前記リード部の先端と前記ダイパッド部とを露出した状態に形成されたことを特徴とする請求項５記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項７】
樹脂封止領域に前記第一の皮膜と比較して前記封止樹脂との密着力が高い第二の被膜が形成されたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項８】
金属板材をフレームから内向きに突出した複数本のリード部と、前記リード部の少なくとも一つのリード部にダイパッド部を成形する工程と、
前記リード部と前記ダイパッド部とに第一の皮膜を形成する工程と、
前記リード部の樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が大きな第二の皮膜を形成する工程と、
前記樹脂封止領域に樹脂外囲器を成形する工程とを備えた半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項９】
金属板材をフレームから内向きに突出した複数本のリード部と、前記リード部の少なくとも一つのリード部にダイパッド部を成形する工程と、
前記リード部と前記ダイパッド部とに第一の皮膜を形成する工程と、
前記リード部と前記ダイパッド部の樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が大きな第二の皮膜を形成する工程と、
前記樹脂封止領域に樹脂外囲器を成形する工程とを備えた半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１０】
金属板材をフレームから内向きに突出した複数本のリード部と、前記リード部の少なくとも一つのリード部にダイパッド部を成形する工程と、
前記リード部と前記ダイパッド部とに第一の皮膜を形成する工程と、
前記リード部と前記ダイパッド部の樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が大きな第二の皮膜を形成する工程と、
前記樹脂封止領域に前記リード部と前記ダイパッド部の一部を露出した樹脂外囲器を成形する工程とを備えた半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記樹脂外囲器から露出した前記リード部と前記ダイパッド部とに第三の皮膜を形成する工程を備えた請求項１０記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリモールドパッケージ用リードフレーム、特に光半導体用プリモールドパッケージの製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリードフレームと封止樹脂の樹脂密着性を向上させる方法としては、インナーリードにＶ溝やメッシュ加工を施したり、リードフレームに化学エッチングなどによって粗面化処理を施し表面を凸凹にする方法が知られている。しかし、粗面化処理を全領域に施すと封止の際に封止領域外に発生した樹脂バリの剥離が困難であるため、粗面化処理と樹脂バリとの樹脂密着性を悪い鏡面加工をインナーリードに形成することがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図４は、前記特許文献１に記載の従来のプリモールパッケージ用リードフレームの製造過程の一部を示す断面図である。図４において全面に粗面化処理が施されたリードフレーム２０１は、底面部２０６が鏡面加工されたダイ（固定側金型）２０５を用いてダイパッド２０２およびインナーリード２０４の一部を鏡面加工することによりプリモールドパッケージ用リードフレームを製造している。
【特許文献１】特開２００４−１６５５６７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、前記従来の構成ではまずリードフレーム２０１の全面を粗面化し、ついでパンチ２０７を用いてリードフレーム２０１の一部を鏡面加工するため、パンチ２０７により鏡面加工を行う際に加工部と非加工部間に段差が生じ樹脂モールドを行う際に樹脂バリが発生する要因となるという課題があった。また、プレスにより表面状態をコントロールするためダイ２０５やパンチ（可動側金型）２０７の管理が難しく、樹脂バリの剥離工程において、樹脂バリと共にパッケージが剥離・損傷するという課題もあった。さらに、例えば銅や銀のようにリードフレームの最表面を形成する材質によっては、金属と樹脂との接合力が強く粗面領域だけでなく最表面の状態を鏡面とした領域でもバリの剥離が非常に困難であるという課題もあった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、リードフレームとモールド樹脂との樹脂密着性がよく、かつバリ取りが容易で、耐湿性に優れた半導体装置用リードフレームとその製造方法、およびこれを用いた半導体装置用パッケージを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するため、本発明の半導体装置用リードフレームおよびそれを用いた半導体装置用パッケージとその製造方法は、フレームと、フレームから内向きに突出した複数本のリード部と、少なくとも一つのリード部に形成されたダイパッド部とからなり、リード部の先端とダイパッド部とに樹脂封止領域を有した半導体装置用リードフレームにおいて、リード部の非樹脂封止領域に樹脂封止領域と比較して封止樹脂との密着力が小さな第一の皮膜が形成されたものであり、さらに、樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が大きな第二の被膜が形成されたものである。
【０００７】
それを用いた半導体装置用パッケージは、フレームと、フレームから内向き突出した複数本のリード部と、少なくとも一つのリード部に形成されたダイパッド部と、リード部の先端とダイパッド部とに有した樹脂封止領域に樹脂外囲器を有した半導体装置用パッケージにおいて、リード部の非樹脂封止領域に樹脂封止領域と比較して封止樹脂との密着力が小さな第一の皮膜が形成されたものであり、さらに、樹脂外囲器がリード部の先端とダイパッド部とを露出した状態に形成されたものである。
【０００８】
半導体装置用パッケージの製造方法は、金属板材をフレームから内向きに突出した複数本のリード部と、少なくとも一つのリード部にダイパッド部を成形する工程と、リード部とダイパッド部とに第一の皮膜を形成する工程と、リード部の樹脂封止領域に第一の皮膜と比較して封止樹脂との密着力が大きな第二の皮膜を形成する工程と、樹脂封止領域に樹脂外囲器を成形する工程とを備えたものである。
【０００９】
本構成によれば、封止樹脂が形成される樹脂封止領域は樹脂との密着力の大きな金属により皮膜が形成されているため、樹脂封止後に良好な耐湿性が得られる。また、樹脂バリが発生する非樹脂封止領域には密着力の小さな皮膜が形成されているため、非樹脂封止領域に付着した樹脂バリの剥離除去が容易になりバリ取り工程を簡略化することができる。
【００１０】
また、本発明の半導体装置用リードフレームの製造方法は、樹脂モールド後にバリ取り処理を施してから銀めっきを施すことを特徴とする。樹脂バリの除去後にリードフレームに銀めっきを施すため、不要部への樹脂付着に起因するバリを考慮することなく、従来のリードフレームと同様のチップ接着性（ワイヤボンディング性、ダイスボンディング性）が期待できる。また光半導体に用いた場合には銀めっきによるリフレクタ効果を得ることができる。
【００１１】
また、本発明のプリモールドパッケージは熱硬化性樹脂により樹脂モールド部を形成するものである。モールド樹脂に熱硬化性樹脂を用いることで、樹脂とリードフレームとの樹脂密着性が向上し、耐湿性がさらに改善される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明のリードフレームの製造方法によれば、従来のリードフレーム製造ラインを用いてリードフレームの製造が可能であり、樹脂封止領域にそれ以外の非樹脂封止領域（特に樹脂バリの生じやすい樹脂封止領域の周辺）よりも樹脂の密着力が大きな金属皮膜が成形されているため樹脂封止された半導体装置の耐湿性が向上し、一方でそれ以外の非樹脂封止領域には前記樹脂封止領域よりも密着力が小さな金属皮膜が形成されているため樹脂バリが生じても容易にバリの剥離を行うことができる。さらにバリ取り後に行う金、銀もしくははんだめっきによりボンディング性や実装性が得られ、インナーリードの表面めっき層に銀を用いると光学素子にこのプリモールドパッケージを使用した場合にはリフレクタ効果を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置リードフレームの断面図である。１は金属薄板材をプレス加工またはエッチング加工により成形されたリードフレームであり、複数のリードを連結するフレーム部２と、フレーム部２から内方に突出したリード部３と、半導体チップが実装されるダイパッド部４とから構成されている。リード部３は後に行われる樹脂封止により封止樹脂に内包される樹脂封止領域５のインナーリード３ａと、封止樹脂から突出する非樹脂封止領域６のアウターリード３ｂとに区分されている。ダイパッド部４は後に行われる樹脂封止により封止樹脂に内包される樹脂封止領域５のダイパッド４ａと、封止樹脂から突出する非樹脂封止領域６のアウターリード４ｂとに区分されている。以下に詳細な構成を説明する。
【００１５】
リードフレーム１は、銅また銅合金や鉄または鉄合金などの金属薄板材からなり、フレーム部２からリード部３と、ダイパッド部４とが内方に向けて突出し形成されている。例えば、板厚が０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍ程度の銅材にプレス加工を施したものが挙げられる。リードフレーム１の樹脂封止領域５表面には、非樹脂封止領域６表面に比べ封止樹脂との密着性に優れる皮膜が形成されている。例えば、リードフレーム１の樹脂封止領域５表面にシランカップリング剤の表面改質剤からなる表面改質皮膜を形成し、非樹脂封止領域６表面に単なる平滑面を形成する形態や、リードフレーム１の樹脂封止領域５表面に銀めっき皮膜を０．０１μｍ以上形成し、非樹脂封止領域６表面にニッケルめっき皮膜を１μｍ形成した形態が挙げられる。
【００１６】
これによれば、樹脂封止領域５は従来行われていた機械的結合とは異なり、樹脂封止領域５と封止樹脂（図示せず）との間に化学結合を形成することで、樹脂封止領域５と封止樹脂との密着性と気密性を大きく向上することができ、非樹脂封止領域６は、樹脂封止領域５に比べ封止樹脂との密着性に劣るため、樹脂封止の際に発生する樹脂バリを比較的容易に取り除くことができる。さらに、樹脂封止領域５表面に予め選択的に粗面化処理を施すことで、機械的結合と化学的結合との相乗効果を奏することができる。
【００１７】
なお、本実施の形態１では、ダイパッド４ａ全体とインナーリード３ａ全体とを封止樹脂により樹脂封止する形態を用いて説明したが、図１（ｂ）に示すように、インナーリード３ａとアウターリード３ｂとを連結する連結部と、ダイパッド４ａとアウターリード４ｂとを連結する連結部のみを樹脂封止領域５とすれば、封止樹脂からダイパッド４ａを露出することも出来る。
【００１８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における半導体装置用パッケージを示した断面図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。図２において、リードフレーム１は金属薄板材をプレス加工またはエッチング加工により、フレーム部２と、フレーム部２から内方に突出したリード部３とダイパッド部４とが形成されている。
【００１９】
リード部３のインナーリード３ａとアウターリード３ｂとを連結する連結部７と、ダイパッド４ａとアウターリード４ｂとを連結する連結部７との表面には封止樹脂との密着力が大きな第二の皮膜８が形成され、インナーリード３ａとアウターリード３ｂおよびダイパッド４ａとアウターリード４ｂには封止樹脂との密着力が小さな第一の皮膜９が形成されている。
【００２０】
連結部７には、後に搭載される半導体素子（図示せず）を保護するシリコーンやエポキシ樹脂からなる樹脂外囲器１０が第二の皮膜８を介して形成されている。このとき、第二の皮膜８には、例えば金、銀、などの金属皮膜や、シランカップリング剤の表面改質剤からなる表面改質皮膜が挙げられる。インナーリード３ａおよびダイパッド４ａは、半導体素子の実装性や金属細線との密着性に優れる金属皮膜が好適である。また、第一の皮膜９には、例えばニッケルなどの金属皮膜や、耐熱性テープからなる保護皮膜が挙げられる。アウターリード３ｂおよびアウターリード４ｂはリードフレーム１の金属薄板材の防錆や外部回路（図示せず）との接続性に優れる金属皮膜が好適である。
【００２１】
これによれば、樹脂封止領域５は従来行われていた機械的結合とは異なり、樹脂封止領域５と封止樹脂（図示せず）との間に化学結合を形成することで、樹脂封止領域５と封止樹脂（図示せず）との密着性と気密性を大きく向上することができ、非樹脂封止領域６は、樹脂封止領域５に比べ封止樹脂（図示せず）との密着性に劣るため、樹脂封止の際に発生する樹脂バリを比較的容易に取り除くことができる。さらに、樹脂封止領域５表面に予め選択的に粗面化処理を施すことで、機械的結合と化学的結合との相乗効果を奏することができる。
【００２２】
（実施の形態３）
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態３における半導体装置用パッケージの製造工程フローに沿った断面図である。図３（ａ）〜（ｅ）において、図１、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
【００２３】
図３（ａ）〜（ｄ）において、銅または銅合金や鉄または鉄合金などの金属薄板材を広く用いられているプレス加工またはエッチング加工により、フレーム部２と、フレーム部２から内方に突出したリード部３と、半導体素子（図示せず）がされるダイパッド部４とを形成する（図３（ａ））。リードフレーム１の表面に封止樹脂（図示せず）との密着力が小さな第一の皮膜９としてニッケルめっき皮膜を０．５〜３μｍ形成する（図３（ｂ））。
【００２４】
リード部３のインナーリード３ａとアウターリード３ｂとを連結する連結部７およびダイパッド４ａとアウターリード４ｂとを連結する連結部７の表面に封止樹脂との密着力が高い第二の皮膜８として、例えば銀めっき皮膜を選択的に形成する（図３（ｃ））。第二の皮膜８は、マスキングを用いた噴射めっき法により形成することができる。以上を経て、第二の皮膜８を形成した樹脂封止領域５と、第一の皮膜９を形成した非樹脂封止領域６を形成する。樹脂封止領域５にシリコーンまたはエポキシ樹脂からなる樹脂外囲器１０を成形した後、公知技術である乾式ブラスト法や湿式ブラスト法を用いて非樹脂封止領域６に発生した樹脂バリ（図示せず）を除去する（図３（ｄ））。
【００２５】
ダイパッド４ａに樹脂封止領域５から０．１〜１．０ｍｍ程度離間した領域に半導体素子（図示せず）との実装性に優れた第三の皮膜１１として例えば銀めっき皮膜を０．５〜２μｍ選択的に形成する（図３（ｃ））。このとき、リードフレーム１表面の非樹脂封止領域６に発生した樹脂バリ（図示せず）は、封止樹脂との密着性に劣る第一の皮膜９が奏する作用により、容易に除去することができる。また、樹脂封止領域５に形成した樹脂外囲器１０は、封止樹脂との密着性に優れる第一の皮膜８が奏する作用により、強固に密着しており剥離することを防止している。さらに、樹脂封止領域５表面に予め選択的に粗面化処理を施すことで、機械的結合と化学的結合との相乗効果を奏することができる。樹脂封止領域５と第三の皮膜１１の領域とを０．１〜１．０ｍｍ程度離間することで樹脂封止工程における成形位置ズレによって、樹脂バリ（図示せず）が第三の皮膜１１の領域に形成されることがない。
【００２６】
本発明の半導体装置用パッケージの製造方法は、樹脂封止後にバリ取り処理を施してから第三の皮膜１１として銀または金めっきを施すことを特徴とする。樹脂バリの除去後に第三の皮膜を施すため、不要部への樹脂付着に起因するバリを考慮することなく、従来のリードフレームと同様のチップ接着性（ワイヤボンディング性、ダイスボンディング性）が期待できる。また光半導体に用いた場合には銀めっきによるリフレクタ効果を得ることができる。さらに、封止樹脂に熱硬化性樹脂を用いることで封止樹脂と樹脂封止領域との樹脂密着性が向上し、耐湿性が大幅に改善される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、リードフレームとモールド樹脂との樹脂密着性が良く、かつ耐湿性に優れたリードフレームを製造することができる。また、本発明のリードフレームを用いると不要部のバリ取り工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置用リードフレームの断面図
【図２】本発明の実施の形態２における半導体装置用パッケージの断面図
【図３】本発明の実施の形態３における半導体装置用パッケージの製造工程フローに沿った断面図
【図４】従来の半導体装置用リードフレームの製造工程を示す断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  リードフレーム
２  フレーム部
３  リード部
３ａ  インナーリード
３ｂ  アウターリード
４  ダイパッド部
５  樹脂封止領域
６  非樹脂封止領域
７  連結部
８  第二の皮膜
９  第一の皮膜
１０  樹脂外囲器
１１  第三の皮膜
２０１  リードフレーム
２０２  ダイパッド
２０３  リード部
２０４  インナーリード
２０５  ダイ
２０６  底面部
２０７  パンチ
【図１】
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【図２】
2006319109.tif 000004
【図３】
2006319109.tif 000005
【図４】
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