(57)【要約】【課題】半導体装置の実装時の接続信頼性の向上を図るとともに、半導体装置の製造工程における工程管理の容易化を図る。【解決手段】半導体チップ２を支持するタブ１ｅと、半導体チップ２が樹脂封止されて形成された封止体３と、銅合金によって形成されるとともに、封止体３の裏面３ａに露出し、かつ露出した被実装面１ｄに半田めっき層８が形成された複数のリード１ａと、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを接続するワイヤ４とからなり、製造工程において樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａをブラシによって研磨することにより、リード１ａの封止体３の裏面３ａから露出した幅方向の両エッジ部を湾曲面とし、前記湾曲面を含むリード１ａの被実装面１ｄの中央部を封止体３の裏面３ａより突出させて実装時の接続信頼性を向上させる。【選択図】図６
2006173656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂封止形の半導体装置の製造方法であって、
半導体チップを支持可能なタブの周囲に複数のリードが配置されたリードフレームを準備する工程と、
前記タブと前記半導体チップとを接合する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リードとを接続部材によって接続する工程と、
前記リードフレームの半導体チップ配置側において前記半導体チップおよび前記接続部材を樹脂モールドして半導体装置実装側の面に前記複数のリードを配置して封止体を形成する工程と、
前記封止体の前記半導体装置実装側の面を上方に向けて前記リードフレームを切断金型に載置した後、前記リードの被実装面側から前記切断金型の切断刃によって前記リードを加圧してそれぞれの前記リードを前記リードフレームの枠部から切断分離する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、ペリフェラル形の半導体装置の実装時の接続信頼性向上に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＱＦＮの構造について記載がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、半導体装置の裏面側を研磨してこの裏面にリードを露出させる技術がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【非特許文献１】株式会社プレスジャーナル１９９８年７月２７日発行、「月刊Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｌｄ  １９９８年増刊号、'9９半導体組立・検査技術」、５６頁、５７頁
【特許文献１】特開平１１−１９５７４３号公報
【特許文献２】特開平２−２４０９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小形化を図った樹脂封止形の半導体装置の一例としてＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package) と呼ばれる半導体パッケージがある。
【０００５】
ＱＦＮは、半導体チップを支持するタブの周囲に配置された複数の薄板状のリードが封止体の裏面（半導体装置実装側の面）に配置されるペリフェラル形のものであるとともに、リードフレームを用い、かつその片方の面側でのみ樹脂モールドが行われる片面モールド構造のものである。
【０００６】
なお、ＱＦＮでは、封止体の裏面に各リードが配置されるため、これらリードに対して
、実装基板などに半田実装する際の実装面積（接続領域）が確保されなければならない。
【０００７】
そこで、ＱＦＮでは、封止体の裏面のリードにモールド樹脂のバリ（漏れレジンによるレジンバリやレジンフラッシュバリなどであり、以降、これらをレジンバリと呼ぶ）などが形成されないようにフィルムシートなどを用いてモールドを行っている（このモールド方法を、以降、ラミネートモールドと呼ぶ）。
【０００８】
すなわち、モールド時に、モールド金型のキャビティ内で封止体の裏面に前記フィルムシートを密着させ、これにより、封止体の裏面のリードへのレジンバリの付着の防止を図ろうとしている。
【０００９】
なお、ＱＦＮの構造については、例えば、株式会社プレスジャーナル１９９８年７月２７日発行、「月刊Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｌｄ  １９９８年増刊号、'9９半導体組立・検査技術」、５６頁、５７頁（非特許文献１）に記載されている。
【００１０】
ところが、前記した技術のＱＦＮでは、その構造上、実装時のスタンドオフ高さがめっき厚にほぼ等しく、非常に少ないため、封止体の裏面のリード付近にレジンバリが形成されていると、ＱＦＮ実装時の半田ぬれ性が極端に悪化する。
【００１１】
さらに、ＱＦＮでは、図１９（ａ）の比較例に示すように、モールド時のレジン充填圧力などの影響でリード１ａが半導体チップ２側に向かって変形する場合があり、その際、図１９（ｂ）の比較例のＱＦＮ２５に示すように、変形したリード１ａの下側（裏側）にレジンフラッシュバリなどのレジンバリ１６が形成され易い。
【００１２】
このレジンバリ１６は、高圧水法や液体ホーニング法などの既に知られているバリ取り法では、取れ難いことが問題となる。
【００１３】
また、ＱＦＮなどのような片面モールド構造の半導体パッケージでは、ラミネートモールドを行う場合もあるが、ラミネートモールドであってもレジンバリを完全に無くすことは困難であるとともに、ラミネートモールド用のモールド装置への改造にコストが掛かることが問題となる。
【００１４】
さらに、ＱＦＮをラミネートモールド法でモールドした場合、リード間に充填されたモールド樹脂にフィルムシートのシワによる突起が形成されることがあり、この突起がリード切断時の切断金型におけるリードクランプを妨げ、リード切断の不具合を引き起こすことが問題となる。
【００１５】
なお、リード切断工程においては、切断時に、リードの上方（被実装面と反対側の面の方向）から切断パンチ（切断刃）によってリードに対して加圧して切断を行うと、リードの下側（被実装面側）にリードバリが形成され、ＱＦＮ実装時の接続不良を引き起こして接続信頼性を低下させるという問題が起こる。
【００１６】
また、ＱＦＮでは、各構成部材の材料が加工時の熱によって変形し、その平坦度が確保できないことが問題となる。
【００１７】
また、ＱＦＮの製造においては、封止体の裏面へのレジンバリの形成を防止するため、モールド金型の面圧を厳しく管理しなければならないことが問題となる。
【００１８】
その際、モールド金型の清掃頻度が多いことも問題となる。
【００１９】
また、半導体装置の裏面側を研磨してこの裏面にリードを露出させる技術が、特開平１１−１９５７４３号公報（特許文献１）と特開平２−２４０９４０号公報（特許文献２）に記載されているが、前者には、片面モールド構造の半導体装置に対しての記載はなく、一方、後者は、半導体装置の裏面側を研磨して一体リードを個々のリードに分離する技術であり、隣り合ったリードのインナ部が予め分離された状態の半導体装置に対しての記載はない。
【００２０】
本発明の目的は、実装時の接続信頼性の向上を図ることができる技術を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、工程管理の容易化を図ることができる技術を提供することにある。
【００２２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
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、以下のとおりである。
【００２４】
すなわち、本発明は、半導体チップを支持可能なタブの周囲に複数のリードが配置されたリードフレームを準備する工程と、前記タブと前記半導体チップとを接合する工程と、前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リードとを接続部材によって接続する工程と、前記リードフレームの半導体チップ配置側において前記半導体チップおよび前記接続部材を樹脂モールドして半導体装置実装側の面に前記複数のリードを配置して封止体を形成する工程と、前記封止体の前記半導体装置実装側の面を上方に向けて前記リードフレームを切断金型に載置した後、前記リードの被実装面側から前記切断金型の切断刃によって前記リードを加圧してそれぞれの前記リードを前記リードフレームの枠部から切断分離する工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００２５】
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、以下のとおりである。
【００２６】
（１）．樹脂モールド後に封止体の裏面を研磨することにより、封止体の裏面に形成されたレジンバリを除去することができ、その結果、リードの被実装面を確実に露出させることができる。これにより、半導体装置実装時のリードの被実装面における接続領域（めっき領域）を確保することができ、その結果、半導体装置の接続信頼性を向上できる。
【００２７】
（２）．樹脂モールド後に封止体の裏面を研磨することにより、封止体の裏面に形成されたレジンバリを除去することができるため、レジンフラッシュバリなどのレジンバリに起因するモールド金型の圧力管理が不要となり、その結果、モールド工程における工程管理の容易化を図ることができる。
【００２８】
（３）．樹脂モールド後に封止体の裏面を研磨してリードの被実装面を確実に露出させることができるため、ラミネートモールドが不要となり、モールド装置の改造などを行う必要がなく、改造のためのコストを掛けなくて済むとともに、ラミネートモールドを行わないため、リード切断時のリードクランプの際に発生するクランプ不良を引き起こすことがなくなり、その結果、リード切断不良の発生を防止できる。
【００２９】
（４）．ポリアミド系樹脂によって形成されたブラシを用いて研磨することにより、封止体の裏面に反りなどの変形が生じている際にも、この裏面の反りに応じた数μｍ程度の研磨量で研磨することができる。
【００３０】
（５）．ポリアミド系樹脂によって形成されたブラシを用いて研磨することにより、封止体の裏面においてリードの長手方向のエッジ部を湾曲面に形成することができる。したがって、リードの幅方向の中央部の厚さを端部より厚く形成できるため、実装基板などに半田実装を行った際に、半田ペーストをリードの幅方向の端部の湾曲面側に十分に回り込ませることができる。これにより、半田接続における半田フィレットを十分に形成でき、その結果、半導体装置実装時の接続信頼性を高めることができる。
【００３１】
（６）．リード切断工程において、切断刃をリードの上方から接触させて加圧切断することにより、切断くずなどの異物を下方に落下させることができる。これにより、前記異物の収集を効率良く行うことができ、その結果、切断工程の作業効率を向上できる。
【００３２】
（７）．切断刃をリードの上方から接触させて加圧切断することにより、前記異物は、リードの被実装面と反対側の面に回り込むため、被実装面に前記異物が付着することを防止できる。これにより、半導体装置実装時の接続信頼性を向上できる。さらに、リードバリをリードの上側に形成することができ、これにより、半導体装置実装時の接続信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００３４】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００３５】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３７】
（実施の形態）
図１は本発明による半導体装置（ＱＦＮ）の構造の実施の形態の一例を示す斜視図、図２は図１に示すＱＦＮの構造を示す底面図、図３は図１に示すＱＦＮの構造を示す断面図、図４は図１に示すＱＦＮの実装基板への実装状態の一例を示す図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）はリード長手方向の半田接続部の拡大部分断面図、（ｃ）はリード幅方向の半田接続部の拡大部分断面図、図５は図１に示すＱＦＮの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図６（ａ),（ｂ),（ｃ),（ｄ),（ｅ),（ｆ）は図５に示す各工程に応じた被処理物の構造の一例を示す断面図、図７は図１に示すＱＦＮの製造工程においてモールド終了後の封止体の裏面へのレジンバリの付着状態の一例を示す断面図、図８は図１に示すＱＦＮの製造に用いられるリードフレームの一例であるマトリクスフレームの構造を示す平面図、図９は図８に示すマトリクスフレームにおける単位リードフレームの構造の一例を示す部分平面図、図１０は図１に示すＱＦＮの製造のワイヤボンディング工程におけるワイヤリングの方法の一例を示す部分断面図、図１１は図１に示すＱＦＮの製造におけるモールド状態の一例を示す部分断面図、図１２は図１に示すＱＦＮの製造においてモールド終了後のマトリクスフレームの状態の一例を示す図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ) は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ) は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１３は図１に示すＱＦＮの製造における封止体裏面研磨の研磨状態の一例を示す部分断面図、図１４は図１に示すＱＦＮの製造における封止体裏面研磨の研磨状態の一例を示す平面図、図１５（ａ),（ｂ),（ｃ),（ｄ）は図１に示すＱＦＮの製造におけるリード切断手順の一例を示す部分断面図である。
【００３８】
図１〜図３に示す本実施の形態の半導体装置は、小形・樹脂封止形で、かつ面実装形のものであり、本実施の形態では前記半導体装置の一例として、ＱＦＮ７を取り上げて説明する。
【００３９】
また、ＱＦＮ７は、小形の半導体パッケージであり、主に携帯用電子機器などに組み込まれ、図２に示すように、モールドによって形成された封止体３の半導体装置実装側の面（以降、裏面３ａという）に、プリント基板などの実装基板９（図４参照）の基板側端子であるランド９ａと接続する複数のリード１ａが配置されたペリフェラル形のものである。
【００４０】
なお、ＱＦＮ７に組み込まれる図３に示す半導体チップ２は、例えば、マイコンやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit)用などのチップであるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
図１〜図４を用いて本実施の形態のＱＦＮ７（半導体装置）の構成について説明する。
【００４２】
前記ＱＦＮ７は、主面２ｂに半導体集積回路が形成された半導体チップ２を支持するタブ１ｅと、半導体チップ２が樹脂封止されて形成された封止体３と、銅合金によって形成され、かつタブ１ｅの周囲に配置されるとともに封止体３の裏面３ａに露出し、かつこの露出した箇所（被実装面１ｄ）にめっき層である半田めっき層８が形成された複数のリード１ａと、半導体チップ２の表面電極であるパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを接続するボンディング用のワイヤ４（接続部材）とによって構成され、図４（ｃ）に示すように、リード１ａの封止体３の裏面３ａから露出した幅方向の両エッジ部１ｃが湾曲面１ｇからなり、この湾曲面１ｇを含むリード１ａの被実装面１ｄの中央部を封止体３の裏面３ａより突出させたものである。
【００４３】
なお、このリード１ａの封止体３の裏面３ａからの突出は、ＱＦＮ７の製造工程の図５に示すステップＳ４の研磨工程において、図１３に示すような砥粒を付着させたポリアミド系樹脂からなるブラシ１０を用いて封止体３の裏面３ａを研磨したことによって得られるものである。
【００４４】
すなわち、封止体３の裏面３ａを、砥粒を付着させたブラシ１０によって研磨すると、図４（ｃ）に示すように、封止体３の裏面３ａのレジンとともにリード１ａの長手方向のエッジ部１ｃが研磨され、その結果、エッジ部１ｃが湾曲面１ｇとなる。
【００４５】
これにより、リード１ａの幅方向の断面においてリード１ａの中央部の厚さ (Ｔ1)をリード１ａの端部の厚さ（Ｔ2)と比較して、Ｔ1 ＞Ｔ2 となるように形成できる。なお、研磨後、図５に示すステップＳ５のめっき工程において、リード１ａの被実装面１ｄには半田によるめっき形成が行われ、その結果、被実装面１ｄには、図３に示す半田めっき層８が形成される。
【００４６】
なお、中央部の突出量（Ｔ1 −Ｔ2 ）は、およそ１〜３μｍ程度である。
【００４７】
また、本実施の形態のＱＦＮ７は、そのタブ１ｅの厚さが、図３に示すように、リード１ａの厚さの約１／２程度となっている。
【００４８】
これは、図８に示すマトリクスフレーム１（リードフレーム）の製造時に、タブ１ｅの裏面１ｈ（図３参照）をエッチングによって削ったものであり、これにより、封止体３に対してタブ１ｅの位置を上昇させることなく、タブ１ｅの裏面１ｈ側にも図１１に示すモールド樹脂１５を配置できる。
【００４９】
したがって、図３に示すＱＦＮ７においてタブ１ｅの高さ方向の位置は変わらないため、ＱＦＮ７の厚さを薄くできるとともに、タブ１ｅが完全に封止体３内に埋め込まれるため、図４（ａ）の実装形態に示すように、実装基板９にＱＦＮ７を実装した際に、実装基板９において封止体３の下側の位置にも基板配線を引き回すことができる。なお、実装基板９の表面には前記基板配線を被覆するための絶縁膜であるソルダレジスト９ｂが形成されている。
【００５０】
また、ＱＦＮ７において半導体チップ２はタブ１ｅによって支持されており、本実施の形態のＱＦＮ７のタブ１ｅは、図９に示すように、Ｘ字形の小クロスタブである。すなわち、タブ１ｅは、その大きさが、半導体チップ２の大きさと比べて遙に小さく形成されている。
【００５１】
これにより、１種類のタブ１ｅによって複数種類の大きさの半導体チップ２を搭載することができるとともに、半導体チップ２とその裏面２ｃ側のモールド樹脂１５との接触面積を増やすことができるため、半導体チップ２と封止体３との密着性を向上でき、封止体３と半導体チップ２との剥離を防止できる。
【００５２】
また、本実施の形態のＱＦＮ７では、図５に示すステップＳ６のリード１ａの切断工程においてリード１ａに形成された図４（ｂ）に示すリードバリ１ｉが、リード１ａの上側すなわちリード１ａの被実装面１ｄと反対側の面の端部に形成されている。
【００５３】
これは、前記切断工程において、図１５に示す切断金型１２の切断パンチ１２ａ（切断刃）によってマトリクスフレーム１からリード１ａを切断分離する際に、リード１ａの被実装面１ｄ側から切断パンチ１２ａによってリード１ａを加圧して剪断力を与えて切断したことによるものであり、これによって、リードバリ１ｉがリード１ａの上側端部に形成される。
【００５４】
また、半導体チップ２は、例えば、厚さ0.２〜0.３ｍｍ程度であり、エポキシ系の接着材などのダイボンド材５によってタブ１ｅに固定されている。
【００５５】
また、タブ１ｅやリード１ａを有するリードフレームであるマトリクスフレーム１は、例えば、銅（Ｃｕ）合金、または鉄とニッケルとの合金（Ｆｅ−Ｎｉ）などによって形成されるものであるが、銅合金によって形成されていることが好ましい。
【００５６】
さらに、その厚さは、例えば、0.０９〜0.２１ｍｍ程度である。したがって、タブ１ｅやリード１ａの厚さも同様であるが、本実施の形態のＱＦＮ７のようにタブ１ｅがハーフエッチングされたものである場合には、その厚さは、リード１ａの厚さの１／２程度である。
【００５７】
なお、マトリクスフレーム１の前記材料や前記厚さなどは、これらに限定されるものではない。
【００５８】
また、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを接続するボンディング用のワイヤ４（接続部材）は、例えば、金線などである。
【００５９】
さらに、封止体３は、モールド方法による樹脂封止によって形成され、その際用いられる図１１に示す封止用のモールド樹脂１５は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂などである。
【００６０】
なお、モールド樹脂１５によって形成された封止体３の厚さは、例えば、0.５〜0.９５ｍｍ程度である。
【００６１】
また、各リード１ａの被実装面１ｄに形成されるめっき層は、本実施の形態では、例えば、半田による半田めっき層８（Ｓｎ−Ｐｂ）であるが、これ以外のＳｎ系めっき、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−ＢｉめっきまたはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕめっき、あるいはパラジウム（Ｐｄ）めっきなどであってもよい。
【００６２】
その際のめっき厚は、例えば、0.０５ｍｍ以下であり、好ましくは、0.０１ｍｍ程度である。
【００６３】
なお、このめっき厚が、ＱＦＮ７ではスタンドオフ量（スタンドオフ高さ）となる。
【００６４】
したがって、封止体３の厚さが、例えば、0.５〜0.９５ｍｍ程度で、半田めっき層８の厚さを0.０１ｍｍ程度とすると、ＱＦＮ７の実装時の実装基板９のランド９ａからの高さを1.０ｍｍ以下に抑えることができる。
【００６５】
本実施の形態のＱＦＮ７によれば、樹脂モールドによる封止体形成後、封止体３の裏面３ａを研磨したことによって、封止体３の裏面３ａに形成された図６（ｃ）に示すようなレジンバリ１６（漏れレジン）や図７に示すようなレジンバリ１６（レジンフラッシュバリ）を除去できるため、各リード１ａの被実装面１ｄを十分に露出させることができ、その結果、ＱＦＮ７を実装基板９などに実装する際に必要とするリード１ａの接続領域を確実に露出させることができる。
【００６６】
すなわち、ＱＦＮ７実装時に必要なリード１ａの接続領域を確保することができる。
【００６７】
これにより、半田ぬれ性を向上させることができ、その結果、ＱＦＮ７の実装基板９などへの実装時の接続信頼性を向上できる。
【００６８】
また、封止体３の裏面３ａが研磨されることにより、封止体３の裏面３ａの平坦度を向上でき、これにより、ＱＦＮ７の実装性を向上できる。
【００６９】
さらに、封止体３の裏面３ａにおいて、図４（ｃ）に示すように、リード１ａの長手方向のエッジ部１ｃが湾曲面１ｇに形成されていることにより、リード１ａの幅方向の断面においてリード１ａの中央部の厚さ (Ｔ1)をリード１ａの端部の厚さ（Ｔ2)より厚く形成できる（Ｔ1 ＞Ｔ2 ）。
【００７０】
これにより、ＱＦＮ７実装時のスタンドオフ量を確保することができる。
【００７１】
すなわち、リード１ａの幅方向の中央部の厚さが端部より厚く形成されていることにより、図４（ｃ）に示すように、実装基板９などに半田実装を行った際に、半田ペースト１４をリード１ａの幅方向の端部の湾曲面１ｇ側に十分に周り込ませることができる。
【００７２】
これにより、半田接続における半田フィレットを十分に形成でき、その結果、ＱＦＮ７の実装基板９などへの実装時の接続信頼性を向上できる。
【００７３】
また、本実施の形態のＱＦＮ７では、リードバリ１ｉが、図４（ｂ）に示すように、リード１ａの上側に形成されている。
【００７４】
これにより、ＱＦＮ７のリード１ａの被実装面１ｄには、リードバリ１ｉが形成されずに被実装面１ｄが平坦面となるため、ＱＦＮ７を実装基板９などに実装する際の実装性および半田接続時の接続信頼性を向上できる。
【００７５】
また、マトリクスフレーム１が銅合金によって形成されていることにより、その材料コストを低減できるとともに、ＱＦＮ７における放熱性を向上できる。
【００７６】
これにより、ＱＦＮ７の信頼性を向上できる。
【００７７】
また、ＱＦＮ７のリード１ａの被実装面１ｄに、めっき層として半田めっき層８が形成されていることにより、ＱＦＮ７を実装基板９などに半田実装する際の半田接続性を向上できる。
【００７８】
なお、前記めっき層としてパラジウムめっき層を形成した場合には、ＱＦＮ７の製造における鉛フリー化を実現できる。
【００７９】
次に、本実施の形態のＱＦＮ７の製造方法を図５に示す製造プロセスフロー図にしたがって説明する。
【００８０】
まず、銅合金によって形成され、かつ半導体チップ２を支持可能なタブ１ｅの周囲に複数のリード１ａが配置された図８に示すようなマトリクスフレーム１（リードフレーム）を準備する。
【００８１】
なお、マトリクスフレーム１には、個々のパッケージ領域となる単位リードフレーム１ｊが複数行×複数列形成されており、１枚のマトリクスフレーム１から多数のＱＦＮ７を製造できる。図９は、図８のマトリクスフレーム１における単位リードフレーム１ｊの構造を詳細に示したものである。
【００８２】
また、本実施の形態のマトリクスフレーム１では、複数のリード１ａのうち、隣り合ったリード１ａのそれぞれのインナ部１ｂが予め分離された状態となっており、樹脂モールド後、封止体３から僅かに突出するリード基端部側が枠部１ｆによって連結支持されている。
【００８３】
なお、マトリクスフレーム１には、図８に示すように、その両側部に、搬送時や位置決めなどの際に案内となるガイド孔１ｋが複数個設けられている。
【００８４】
さらに、図９に示すように、各単位リードフレーム１ｊにおいてタブ１ｅはその４方向からタブ吊りリード１ｌによって支持され、かつ各リード１ａの周囲には、応力緩和のためのスリット１ｍが設けられている。
【００８５】
その後、主面２ｂに半導体集積回路が形成された半導体チップ２を準備し、ステップＳ１に示すダイボンディング（チップマウントまたはペレットボンディングともいう）を行う。
【００８６】
すなわち、マトリクスフレーム１の各単位リードフレーム１ｊにおけるタブ１ｅと半導体チップ２とを接合する。
【００８７】
その際、図６（ａ）に示すように、タブ１ｅ上に銀ペーストなどのダイボンド材５を塗
布し、このダイボンド材５を介してタブ１ｅと半導体チップ２の裏面２ｃとを接合する。
【００８８】
すなわち、タブ１ｅにダイボンド材５を介して主面２ｂを上方に向けて半導体チップ２を固定する。
【００８９】
その後、ステップＳ２に示すワイヤボンディングを行う。
【００９０】
まず、図１０に示すように、マトリクスフレーム１をヒートステージ１７上にセットし、ボンディングツールであるキャピラリ６を用いて、図６（ｂ）に示すように、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａのインナ部１ｂとを金線などのワイヤ４によって接続する。
【００９１】
その際、本実施の形態では、第１ボンド側として、まず、半導体チップ２のパッド２ａとワイヤ４を接続し、その後、第２ボンド側として、ワイヤ４とリード１ａのインナ部１ｂとを接続する。
【００９２】
その後、ステップＳ３に示すモールドを行う。ここでは、トランスファーモールド方式によってモールドを行う。
【００９３】
まず、図１１に示すようにモールド金型１１の上金型１１ａ上にワイヤボンディング済みのマトリクスフレーム１（図１０参照）をセットし、上金型１１ａと下金型１１ｂとによって前記マトリクスフレーム１をクランプした後、上金型１１ａと下金型１１ｂとによって形成されるキャビティ１１ｃにモールド樹脂１５を注入する。
【００９４】
なお、本実施の形態で用いられるマトリクスフレーム１では、複数のリード１ａのうち、隣り合ったリード１ａのそれぞれのインナ部１ｂが予め分離された状態となっているため、マトリクスフレーム１の半導体チップ２配置側（ただし、タブ１ｅの裏面１ｈ側も含む）において半導体チップ２およびワイヤ４を樹脂モールドすることにより、隣り合ったリード１ａのそれぞれのインナ部１ｂを分離した状態で裏面３ａに複数のリード１ａを配置して封止体３を形成する。
【００９５】
したがって、本実施の形態のモールドは、凹状のキャビティ１１ｃが形成されていない上金型１１ａを用いた片面モールドである。
【００９６】
モールド樹脂１５の充填完了後、所定時間経過させてモールド樹脂１５を硬化させ、その後、型開きを行ってモールド金型１１内からマトリクスフレーム１を取り出す。
【００９７】
ここで、図１２（ａ),（ｂ),（ｃ）は、モールド後のマトリクスフレーム１の状態を示したものである。モールド金型１１から取り出したマトリクスフレーム１には、図１２（ａ),（ｃ）に示すように、複数の封止体３とともに、残留樹脂であるゲート１８やランナ１９が形成されている。
【００９８】
なお、モールド後のマトリクスフレーム１において、各封止体３の裏面３ａには、図６（ｃ）に示す漏れレジンからなるレジンバリ１６や図７に示すレジンフラッシュバリなどのレジンバリ１６が形成されており、この段階では、封止体３の裏面３ａにおけるリード１ａの被実装面１ｄの接続領域は十分に確保されていない。
【００９９】
その後、ステップＳ４に示す研磨を行う。すなわち、マトリクスフレーム１において各封止体３の裏面３ａを研磨して各リード１ａの被実装面１ｄを十分に露出させ、これにより、被実装面１ｄの接続領域を十分に確保する。
【０１００】
その際、本実施の形態では、砥粒を付着させたポリアミド系樹脂からなる図１３に示すブラシ１０を用いて封止体３の裏面３ａを研磨して複数のリード１ａを露出させる。
【０１０１】
なお、ブラシ１０は、樹脂からなり、かつ周りに砥粒を付着させたものであり、ポリアミド系樹脂によって形成されていることが好ましいが、不織布などによって形成されていてもよく、回転かつ摺動自在に取り付けられている。
【０１０２】
研磨の際には、まず、研磨ステージ２０に取り付けられたマスク治具２１上にモールド済みのマトリクスフレーム１をセットする。
【０１０３】
なお、マスク治具２１には、マトリクスフレーム１の複数の封止体３の位置・大きさなどに応じた複数の貫通孔２１ａがマトリクス配置で設けられている。
【０１０４】
したがって、マトリクスフレーム１を研磨ステージ２０にセットする際には、図１３に示すように、マトリクスフレーム１の封止体３が設けられている側の面を下方に向け、これにより、研磨ステージ２０上に設置されたマスク治具２１の個々の貫通孔２１ａにそれぞれの封止体３が配置されるようにセットする。
【０１０５】
その結果、研磨ステージ２０上において封止体３の裏面３ａが上方を向いた状態となる。
【０１０６】
その後、マスク治具２１の裏面２１ｂ側から真空吸着などを行って、マトリクスフレーム１をマスク治具２１に固定する。
【０１０７】
続いて、ノズル２２から冷却水２３を各封止体３の裏面３ａに吐出させながらブラシ１０を所定の回転数で回転させるとともに、所定方向に移動させて研磨を行う。
【０１０８】
なお、ブラシ１０の移動軌跡としては、例えば、ブラシ１０がマトリクスフレーム１のそれぞれの封止体３に対してほぼ均等に接触するように、マトリクスフレーム１上を満遍なく移動させることが好ましい。本実施の形態では、図１４に示すように、マトリクスフレーム１の長手方向に平行な方向にブラシ１０を往復移動２４させているが、ブラシ１０の移動軌跡は、図１４に示すものに限定されずにマトリクスフレーム１上を満遍なく移動するものであればよい。
【０１０９】
また、ブラシ１０の移動時には、ブラシ１０から各封止体３の裏面３ａに対して所定の荷重を付与し続け、これによって、封止体３の裏面３ａを研磨する。
【０１１０】
なお、封止体３の裏面３ａの研磨量は、例えば、１〜３μｍ程度である。
【０１１１】
これにより、図６（ｃ）や図７に示すレジンバリ１６を除去することができ、図６（ｄ）に示すように封止体３の裏面３ａにおいて各リード１ａの被実装面１ｄを、その接続領域が十分確保できるように露出させることができる。
【０１１２】
さらに、砥粒を付着させたポリアミド系樹脂からなるブラシ１０を用いて研磨することにより、リード１ａの被実装面１ｄの形状を、図４（ｃ）に示すように、リード１ａの長手方向のエッジ部１ｃが湾曲面１ｇになるようにすることができ、その結果、リード１ａの幅方向の断面においてリード１ａの中央部の厚さ (Ｔ1)をリード１ａの端部の厚さ（Ｔ2)より厚く形成できる（Ｔ1 ＞Ｔ2 ）。
【０１１３】
その後、ステップＳ５に示すめっき工程を行う。
【０１１４】
すなわち、封止体３の裏面３ａから露出した各リード１ａの被実装面１ｄに、図６（ｅ）に示すように、半田めっき層８（めっき層）を形成する。
【０１１５】
その際、例えば、電解めっき法によって、厚さ0.０５ｍｍ（ＭＡＸ）程度に半田めっき層８を形成する。
【０１１６】
その後、ステップＳ６に示す切断工程を行う。
【０１１７】
前記切断工程では、まず、図１５（ａ）に示すように、封止体３の裏面３ａを上方に向けてマトリクスフレーム１を切断金型１２のリードカットダイ１２ｂに載置し、続いて、マトリクスフレーム１をリードカットダイ１２ｂとストリッパ１２ｃとによってクランプする。
【０１１８】
その後、図１５（ｂ）に示すように、リード１ａの上方すなわち被実装面１ｄ側から切断金型１２の切断パンチ１２ａ（切断刃）によってリード１ａを加圧（剪断力を付与）してそれぞれのリード１ａをマトリクスフレーム１の図９に示す枠部１ｆから切断し、これによって各リード１ａと枠部１ｆとを分離する。
【０１１９】
なお、切断パンチ１２ａをリード１ａの上方から加圧することにより、図１５（ｃ）に示すように、切断くず１３などの異物を下方に落下させることができるとともに、図１５（ｄ）および図４（ｂ）に示すように、リードバリ１ｉをリード１ａの被実装面１ｄと反対側の面に形成することができる。
【０１２０】
これにより、図１〜図３および図６（ｆ）に示すようなＱＦＮ７を組み立てることができる。
【０１２１】
また、完成したＱＦＮ７の実装基板９への実装状態を示したものが図４である。
【０１２２】
本実施の形態のＱＦＮ７（半導体装置）の製造方法によれば、樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａを研磨することにより、裏面３ａに形成されたレジンバリ１６を除去することができ、その結果、リード１ａの被実装面１ｄを確実に露出させることができる。
【０１２３】
これにより、ＱＦＮ７実装時のリード１ａの被実装面１ｄにおける接続領域（めっき領域）を確保することができ、その結果、ＱＦＮ７の接続信頼性を向上できる。
【０１２４】
また、樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａを研磨してリード１ａの被実装面１ｄを確実に裏面３ａに露出させることができるため、比較的困難とされている大形（例えば、１００ピン以上）のＱＦＮ７の製造も可能になる。
【０１２５】
さらに、樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａを研磨することにより、裏面３ａに形成されたレジンバリ１６を除去することができるため、レジンフラッシュバリなどのレジンバリ１６に起因するモールド金型１１の圧力管理が不要となり、その結果、モールド工程における工程管理の容易化を図ることができる。
【０１２６】
また、封止体３の裏面３ａに形成されたレジンバリ１６を除去するため、モールド金型１１の清掃頻度を低減することができ、その結果、モールド工程におけるスループットを向上できる。
【０１２７】
また、樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａを研磨してリード１ａの被実装面１ｄを確実に裏面３ａに露出させることができるため、ラミネートモールドが不要となり、モールド装置の改造などを行う必要がなく、改造のためのコストを掛けなくて済む。
【０１２８】
さらに、ラミネートモールドを行わないため、リード切断時のリードクランプの際に発生するクランプ不良を引き起こすことがなくなり、その結果、リード切断不良の発生を防止できる。
【０１２９】
また、ポリアミド系樹脂によって形成されたブラシ１０を用いて封止体３の裏面３ａを研磨することにより、封止体３の裏面３ａに反りなどの変形が生じている際にも、この裏面３ａの反り（変形）に応じた数μｍ程度の研磨量で研磨することができる。
【０１３０】
これにより、封止体３の裏面３ａの形状を維持して裏面研磨によってリード１ａを露出させることができる。
【０１３１】
また、ポリアミド系樹脂によって形成されたブラシ１０を用いて封止体３の裏面３ａを研磨することにより、封止体３の裏面３ａにおいてリード１ａの長手方向のエッジ部１ｃを湾曲面１ｇに形成することができ、かつ、リード１ａの中央部の厚さ (Ｔ1)をリード１ａの端部の厚さ（Ｔ2)より厚く形成できる（Ｔ1 ＞Ｔ2 ）。
【０１３２】
これにより、リード１ａの幅方向の中央部の厚さが端部より厚く形成されていることにより、図４（ｃ）に示すように、実装基板９などに半田実装を行った際に、半田ペースト１４をリード１ａの幅方向の端部の湾曲面１ｇ側に十分に回り込ませることができる。したがって、半田接続における半田フィレットを十分に形成でき、その結果、ＱＦＮ７の実装基板９などへの実装時の接続信頼性を高めることができる。
【０１３３】
また、リード１ａの切断工程において、切断パンチ１２ａをリード１ａの上方（被実装面１ｄ側）から接触させて加圧することにより、切断くず１３などの異物を下方に落下させることができる。
【０１３４】
これにより、切断くず１３などの異物の収集を効率良く行うことができ、その結果、前記切断工程の作業効率を向上できる。
【０１３５】
また、切断パンチ１２ａをリード１ａの上方（被実装面１ｄ側）から接触させて加圧することにより、前記異物は、被実装面１ｄと反対側の面に回り込むため、リード１ａの被実装面１ｄに前記異物が付着することを防止できる。
【０１３６】
これにより、ＱＦＮ７実装時の接続信頼性を向上できる。
【０１３７】
さらに、切断パンチ１２ａをリード１ａの上方（被実装面１ｄ側）から接触させて加圧することにより、リードバリ１ｉをリード１ａの被実装面１ｄと反対側の面に形成することができる。
【０１３８】
これにより、リード１ａの被実装面１ｄは、バリのない平坦面とすることができるため、前記同様、ＱＦＮ７実装時の接続信頼性を向上できる。
【０１３９】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の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で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１４０】
例えば、前記実施の形態では、樹脂モールド後の封止体３の裏面３ａの研磨によって裏面３ａに形成された漏れレジンやレジンフラッシュバリなどのレジンバリ１６を除去する技術について説明したが、図１６および図１７に示す他の実施の形態のように、レジンバリ１６（図６（ｃ）参照）の除去以外の効果も得ることができる。
【０１４１】
すなわち、図１６は、樹脂モールド後の封止体３の裏面３ａの研磨によってこの裏面３ａの平坦度を調整するものであり、これにより、裏面３ａの前記レジンバリ１６を除去することができるとともに、裏面３ａの所望の平坦度を容易に取得することができる。
【０１４２】
さらに、図１７は、樹脂モールド後の封止体３の裏面３ａの研磨によって封止体３の薄形化を実現するものであり、これにより、裏面３ａの前記レジンバリ１６を除去することができるとともに、ＱＦＮ７（図１参照）の薄形化をさらに図ることができる。
【０１４３】
したがって、前記実施の形態および前記他の実施の形態の半導体装置の製造方法により、ＱＦＮ７の裏面３ａのバリ取り、裏面３ａの平坦化およびＱＦＮ７の薄形化を実現できる。
【０１４４】
また、前記実施の形態では、ＱＦＮ７として、タブ埋め込み構造の場合を説明したが、ＱＦＮ７は、図１８に示す他の実施の形態のように、タブ１ｅを封止体３の裏面３ａに露出させたタブ露出構造のものであってもよい。
【０１４５】
この場合には、樹脂モールド後に封止体３の裏面３ａを研磨して封止体３の裏面３ａに各リード１ａとタブ１ｅとを露出させることになり、図１８に示すタブ露出構造のＱＦＮ７においても前記実施の形態で説明したタブ埋め込み構造のＱＦＮ７と同様の作用効果を得ることができる。
【０１４６】
さらに、前記実施の形態では、タブ１ｅがＸ字形の小クロスタブの場合について説明したが、タブ１ｅの形状は特に限定されるものではなく、四角形や円形のものであってもよい。
【０１４７】
また、小タブに限らず、半導体チップ２より大きいタイプのタブ１ｅであってもよい。
【０１４８】
また、前記実施の形態では、リードフレームがマトリクスフレーム１の場合について説明したが、前記リードフレームは、単位リードフレーム１ｊを１列に配置した多連のものであってもよい。
【０１４９】
さらに、前記実施の形態では、封止体３の裏面３ａをブラシ１０によって研磨する場合について説明したが、ＱＦＮ７の裏面３ａのバリ取り、裏面３ａの平坦化およびＱＦＮ７の薄形化を実現する方法としては、ブラシ１０以外の砥石などを用いてもよい。
【０１５０】
また、前記実施の形態では、リード切断において、リード１ａの被実装面１ｄ側から切断刃（切断パンチ１２ａ）を接触させて加圧切断する場合を説明したが、必ずしも被実装面１ｄ側から切断しなくてもよく、その反対の面側から切断してもよい。
【０１５１】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法において、前記実施の形態で説明した封止体３の裏面研磨の技術とリード１ａの切断技術に関しては、前記実施の形態のように両者を行ってもよく、また、何れか一方のみを行ってもよい。
【０１５２】
なお、前記実施の形態においては、半導体装置が小形のＱＦＮ７の場合について説明したが、前記半導体装置は、モールドによる樹脂封止形で、かつリードフレームを用いて組み立てるペリフェラル形のものであれば、ＱＦＮ７以外の半導体装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、ペリフェラル形の半導体装置の組み立てに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明による半導体装置（ＱＦＮ）の構造の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＱＦＮの構造を示す底面図である。
【図３】図１に示すＱＦＮの構造を示す断面図である。
【図４】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図１に示すＱＦＮの実装基板への実装状態の一例を示す図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）はリード長手方向の半田接続部の拡大部分断面図、（ｃ）はリード幅方向の半田接続部の拡大部分断面図である。
【図５】図１に示すＱＦＮの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。
【図６】（ａ),（ｂ),（ｃ),（ｄ),（ｅ),（ｆ）は図５に示す各工程に応じた被処理物の構造の一例を示す断面図である。
【図７】図１に示すＱＦＮの製造工程においてモールド終了後の封止体の裏面へのレジンバリの付着状態の一例を示す断面図である。
【図８】図１に示すＱＦＮの製造に用いられるリードフレームの一例であるマトリクスフレームの構造を示す平面図である。
【図９】図８に示すマトリクスフレームにおける単位リードフレームの構造の一例を示す部分平面図である。
【図１０】図１に示すＱＦＮの製造のワイヤボンディング工程におけるワイヤリングの方法の一例を示す部分断面図である。
【図１１】図１に示すＱＦＮの製造におけるモールド状態の一例を示す部分断面図である。
【図１２】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図１に示すＱＦＮの製造においてモールド終了後のマトリクスフレームの状態の一例を示す図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ) は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ) は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１３】図１に示すＱＦＮの製造における封止体裏面研磨の研磨状態の一例を示す部分断面図である。
【図１４】図１に示すＱＦＮの製造における封止体裏面研磨の研磨状態の一例を示す平面図である。
【図１５】（ａ),（ｂ),（ｃ),（ｄ）は図１に示すＱＦＮの製造におけるリード切断手順の一例を示す部分断面図である。
【図１６】本発明の半導体装置の製造方法の応用例である平坦度修正方法を示す断面図である。
【図１７】本発明の半導体装置の製造方法の応用例であるパッケージ厚さ調整方法を示す断面図である。
【図１８】本発明による他の実施の形態の半導体装置（ＱＦＮ）の構造を示す断面図である。
【図１９】（ａ),（ｂ）は本発明の半導体装置に対する比較例の半導体装置（ＱＦＮ）のモールド方法および構造を示す図であり、（ａ）はモールド状態を示す部分断面図、（ｂ）は比較例のＱＦＮの断面図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１  マトリクスフレーム（リードフレーム）
１ａ  リード
１ｂ  インナ部
１ｃ  エッジ部
１ｄ  被実装面
１ｅ  タブ
１ｆ  枠部
１ｇ  湾曲面
１ｈ  裏面
１ｉ  リードバリ
１ｊ  単位リードフレーム
１ｋ  ガイド孔
１ｌ  タブ吊りリード
１ｍ  スリット
２  半導体チップ
２ａ  パッド（表面電極）
２ｂ  主面
２ｃ  裏面
３  封止体
３ａ  裏面（半導体装置実装側の面）
４  ワイヤ（接続部材）
５  ダイボンド材
６  キャピラリ
７  ＱＦＮ（半導体装置）
８  半田めっき層（めっき層）
９  実装基板
９ａ  ランド
９ｂ  ソルダレジスト
１０  ブラシ
１１  モールド金型
１１ａ  上金型
１１ｂ  下金型
１１ｃ  キャビティ
１２  切断金型
１２ａ  切断パンチ（切断刃）
１２ｂ  リードカットダイ
１２ｃ  ストリッパ
１３  切断くず
１４  半田ペースト
１５  モールド樹脂
１６  レジンバリ
１７  ヒートステージ
１８  ゲート
１９  ランナ
２０  研磨ステージ
２１  マスク治具
２１ａ  貫通孔
２１ｂ  裏面
２２  ノズル
２３  冷却水
２４  往復移動
２５  ＱＦＮ
【図１】
2006173656.tif 000003
【図２】
2006173656.tif 000004
【図３】
2006173656.tif 000005
【図４】
2006173656.tif 000006
【図５】
2006173656.tif 000007
【図６】
2006173656.tif 000008
【図７】
2006173656.tif 000009
【図８】
2006173656.tif 000010
【図９】
2006173656.tif 000011
【図１０】
2006173656.tif 000012
【図１１】
2006173656.tif 000013
【図１２】
2006173656.tif 000014
【図１３】
2006173656.tif 000015
【図１４】
2006173656.tif 000016
【図１５】
2006173656.tif 000017
【図１６】
2006173656.tif 000018
【図１７】
2006173656.tif 000019
【図１８】
2006173656.tif 000020
【図１９】
2006173656.tif 000021