(57)【要約】【課題】  本発明は、リードフレームとアウタリードとの切り離しによる機械的損傷の発生を防止することを目的とする。【解決手段】  アウタ端子部及び連結部を接続した枠体部を有するアウタリードと、半導体チップ搭載部及び連結受け部を有するリードフレームとを、連結部と連結受け部とが相互に連結するようにして設置し、半導体チップが搭載され、ワイヤ接続及び樹脂封止を行った後、リードフレームの連結受け部からアウタリードの連結部を切り離すことを特徴とする。【選択図】  図３
2006049842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタ端子部及び連結部を接続した枠体部を有するアウタリードの内側に、半導体チップ搭載部及び連結受け部を有するリードフレームを、前記連結部と前記連結受け部とが相互に連結するようにして設置する設置工程と、
前記リードフレームに半導体チップを搭載する搭載工程と、
前記アウタ端子部と前記半導体チップをワイヤ或いはリードによって接続する接続工程と、
前記アウタ端子部、前記半導体チップが搭載された前記リードフレーム及び前記ワイヤ或いはリードを樹脂封止する封止工程と、
前記アウタ端子部を前記アウタリードから切り離す切断工程と
前記連結部を前記連結受け部から外す解除工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体チップを搭載したリードフレームと、
アウタリードから切り離されたアウタ端子部と、
前記半導体チップと前記アウタ端子部とを接続するワイヤ或いはリードと、
前記リードフレーム、前記アウタ端子部及び前記ワイヤ或いはリードを封止するように形成された封止樹脂とを備え、
前記アウタリードの連結部と連結する連結受け部を、前記リードフレームの周辺部に有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記連結部がベント部を有し、前記ベント部を止めるベント受け部を、前記連結受け部が有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
バネ機能を有する前記ベント部を、前記バネ機能によって前記ベント受け部が連結する構造を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ベント受け部は、前記ベント部に対向する前記連結受け部の側面であることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム上に半導体チップが搭載された半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを搭載するリードフレーム部は放熱性に優れていることが必要なため、比較的肉厚の材料から形成されている。一方、半導体チップを搭載するリードフレームを支持し、かつ、半導体チップの外部端子となるアウタリード部は成形性に優れていることが要求されるため、比較的肉薄の材料から形成されている。
【０００３】
このように厚さが異なる材料を製造する場合、製造の手数がかかること及びコストが高くなることによって、リードフレームとアウタリードとを別個に作製し、その後リードフレームとアウタリードとを接続する方法が取られるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図９にその一例を示す。半導体装置の製造工程において、図９（ａ）に示すように、先ずアウタリード６０の内側にリードフレーム６６を設置する。この時、例えばアウタリード６０の接続部６３、６４とリードフレーム６６の接続受け部６８、６９を相互に接続する。
【０００５】
その接続状態をＹ−Ｙ方向から眺めた断面の模式図を図９（ｂ）及び（ｃ）に示す。図９（ｂ）において、接続部６４は接続受け部６９と、例えば溶接によって接続され、溶接部７０を形成する。また、別の例として図９（ｃ）に示すように、接続部６４ａは接続受け部６９ａと、例えばかしめによって接続され、かしめ部７１を形成する。
【０００６】
溶接或いは、かしめによって、比較的強固にアウタリード６０とリードフレーム６６とを接続することが可能である。しかし、半導体装置の製造工程においては、以下図示しないが、リードフレーム６６の半導体チップ搭載部６７に半導体チップを搭載し、半導体チップとアウタ端子６２とをワイヤ接続し、樹脂封止した後、端子延長部６５及び接続部６３、６４を切断する。
【０００７】
この接続部を切断する切断工程において、例えば、溶接或いはかしめによって生成される応力によって、機械的損傷がリードフレーム６６に発生し半導体装置の製造歩留まりを下げる問題があった。
【０００８】
また、接続工程は、溶接或いは、かしめで行うため、溶接機或いは、かしめ機が必要であり、工程が長くなると共に設備投資が必要であり、製造コストを高いものになるという欠点もあった。
【特許文献１】特開２００２―１４１４５３号公報  （第４ページ、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、リードフレームとアウタリードとの切断による機械的損傷の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、半導体装置の製造方法として、アウタ端子部及び連結部を接続した枠体部を有するアウタリードと、半導体チップ搭載部及び連結受け部を有するリードフレームとを、前記連結部と前記連結受け部とが相互に連結するようにして設置する連結工程と、前記リードフレームに半導体チップを搭載する搭載工程と、前記アウタ端子部と前記半導体チップをワイヤ或いはリードによって接続する接続工程と、前記アウタ端子部、前記半導体チップが搭載された前記リードフレーム及び前記ワイヤ或いはリードを樹脂封止する封止工程と、前記アウタ端子部を前記アウタリードから切り離す切断工程と前記連結部を前記連結受け部から外す解除工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、半導体装置として、半導体チップを搭載したリードフレームと、アウタリードから切り離されたアウタ端子部と、前記半導体チップと前記アウタ端子部とを接続するワイヤ或いはリードと、前記リードフレーム、前記アウタ端子部及び前記ワイヤ或いはリードを封止するように形成された封止樹脂とを備え、前記アウタリードの連結部と連結する連結受け部を、前記リードフレームの周辺部に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リードフレームとアウタリードとを溶接或いは、かしめにより接続する必要がなく、このため、アウタリードを切り離す際に、リードフレームに機械的損傷が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１乃至４は本発明による半導体装置の製造方法における第１の実施例を工程順に示す平面及び断面の模式図である。また、図４は本発明による半導体装置の第１の実施例を示す平面及び断面の模式図である。
【００１５】
図１（ａ）は本発明による半導体装置の一部を構成するアウタリード１０の平面の模式図である。アウタリード１０は、例えば銅製であり、枠体部１１によって外周を囲み、後述するように、その内側に１個のリードフレームを設置する。アウタリード１０は複数のリードフレームを設置できるように連続的に延長して製作されており、また、半導体装置の製造工程において、所定のピッチでアウタリード１０を送るための、送り孔１６が空けられている。
【００１６】
アウタリード１０の内側にアウタ端子部１２が配列され、アウタ端子部１２は端子延長部１５によって、枠体部１１と接続している。本実施例の場合、片側に４本のアウタ端子部１２が配列され、その列のそれぞれのアウタ端子部１２が反対側のアウタ端子部１２に対向するように配置されている。
【００１７】
アウタ端子部１２がそれぞれ対向する方向と直角の方向に、枠体部１１から連結部１３、１４が相互に対向するように伸び出している。連結部１３の断面をＸ−Ｘ方向から眺めた模式図を図１（ｂ）に示す。連結部１３はベント部１３ａとフラット部１３ｂからなり、後述するように、ベント部１３ａがリードフレームと連結する。アウタリード１０はリードフレームとの接続等も含め、加工性を確保するため、比較的肉薄であり、本実施例の場合、例えば０．４ｍｍ程度である。
【００１８】
アウタリード１０の内側に設置されるリードフレームを図２（ａ）に示す。リードフレーム２０は、例えば銅製であり、半導体チップを搭載する半導体チップ搭載部２１と、半導体装置の製造工程で、アウタリード１０の連結部と連結する連結受け部２２、２３から成っている。半導体チップ搭載部２１はヒートシンクとして用いられるため、比較的肉厚に作られる。本実施例の場合、例えば半導体チップ搭載部２１は１．５ｍｍ程度である。
【００１９】
連結部受け部２２の断面をＸ−Ｘ方向から眺めた模式図を図２（ｂ）に示す。連結受け部２２は比較的肉厚の本体部２２ａから肉薄のベント受け部２２ｂが細く先に伸び、そのベント受け部２２ｂが連結部１３のストッパとして働く。
【００２０】
本実施例における半導体装置の製造工程では、図３（ａ）に示すように、先ずアウタリード１０の内側にリードフレーム２０を設置する。この時、例えばアウタリード１０の連結部１３とリードフレーム２０の連結受け部２２を、また、アウタリード１０の連結部１４とリードフレーム２０の連結受け部２３を連結する。
【００２１】
その連結状態の断面をＸ−Ｘ方向から眺めた模式図を図３（ｂ）に示す。連結部１３のベント部１３ａが、連結受け部２２のベント受け部２２ｂに止められる。ベント部１３ａはある程度の角度を有し、そのスプリング力によって、リードフレーム２０を保持する。
【００２２】
この連結工程においては相互の連結用の設備を必要としない。一方、従来の接続の場合は、溶接或いは、かしめ等で行うため、溶接機或いは、かしめ機が必要であり、工程が長くなると共に設備投資が必要であった。
【００２３】
続いて、半導体チップ搭載部２１上に半導体チップ２４を載せ、接着する。その後、ワイヤボンディング法を用い、図４（ａ）に示すように、例えば金製のワイヤ２５を半導体チップ２４のパッド部（図示せず）とアウタ端子部１２に接続する。更に、封止樹脂２６によって半導体チップ２４を封止する。この接続において、ワイヤを用いた例を示したが、リードを用いても良いことはもちろんである。
【００２４】
半導体チップ２４を封止後、端子延長部１５を切断し、アウタ端子部１２をアウタリード１０から切り離す。一方、連結していたアウタリード１０の連結部１３、１４をリードフレーム２０の連結受け部２２、２３から取り外す。従来、この部分は溶接或いは、かしめによって接続されており、この部分も切断が必要であったが、本実施例においては単に取り外すことで、図４（ａ）のＸ−Ｘ方向から眺めた断面の模式図として図４（ｂ）に示すように、本実施例の半導体装置が完成する。
【００２５】
本実施例に示したように、アウタリードとリードフレームとの接続を、バネ機能を用いることにより、樹脂封止された半導体装置を機械的な切断を使わずに、取り外しによってアウタリードから分離することができる。従って、機械的な切断工程によって半導体装置に発生する損傷を防ぎ、高い歩留まりと信頼性を得ることが可能になる。
【００２６】
また、アウタリードとリードフレームとの接続を、バネ機能を用いることにより、接続取り外し可能な連結にもなり、溶接機或いは、かしめ機等の設備投資等の費用発生を防ぐことができる。このため、比較的安価な半導体装置を提供可能になる。
【実施例２】
【００２７】
本発明における半導体装置の第２の実施例は、リードフレームの連結受け部が第１の実施例と異なり、連結部に対するストッパ部分を有しない構造であることが特徴である。一方、アウタリードの連結部は第１の実施例と同じ構造である。
【００２８】
図５（ａ）は本発明による半導体装置の実施例におけるリードフレームの平面及び断面の模式図である。アウタリード（図示せず）の内側に設置されるリードフレーム３０は、例えば銅製であり、半導体チップを搭載する半導体チップ搭載部３１と、半導体装置の製造工程で、アウタリードの連結部と連結する連結受け部３２、３３から成っている。半導体チップ搭載部３１はヒートシンクとして用いられるため、比較的肉厚に作られる。本実施例の場合、例えば半導体チップ搭載部３１は１．５ｍｍ程度である。一方、アウタリードは比較的肉薄であり、本実施例の場合、例えば０．４ｍｍ程度である。
【００２９】
連結受け部３２、３３はカッコ状になっており、その内側に図示しないアウタリードの連結部が差し込まれ、相互に連結する。図５（ａ）のＸ−Ｘ方向の断面図の一部を図５（ｂ）に示す。連結受け部３２、３３は特に肉厚が変わることなく一定のため、比較的加工が容易である。
【００３０】
なお、アウタリード等は第１の実施例とほぼ同様であるため、ここでは省略する。また、本実施例における半導体装置の製造方法も第１の実施例とほぼ同様であるため、ここでは省略する。
【００３１】
以上に述べたように、本実施例においては第１の実施例で得られたように、樹脂封止された半導体装置を機械的な切断を使わずに、取り外しによってアウタリードから分離することができる。従って、機械的な切断工程によって半導体装置に発生する損傷を防ぎ、高い歩留まりと信頼性を得ることが可能になる。
【００３２】
また、溶接機或いは、かしめ機等の設備投資等の費用発生を防ぐことができる。このため、比較的安価な半導体装置を提供可能になる。
【実施例３】
【００３３】
本発明における半導体装置の第３の実施例は、リードフレームの連結受け部が第１の実施例と異なり、連結部に対するストッパ部分を有しない構造であることが特徴である。一方、アウタリードの連結部は第１の実施例と同じ構造である。
【００３４】
図６（ａ）は本発明による半導体装置の実施例におけるリードフレームの平面及び断面の模式図である。アウタリード（図示せず）の内側に設置されるリードフレーム３０ａは、例えば銅製であり、半導体チップを搭載する半導体チップ搭載部３１ａと、半導体装置の製造工程で、アウタリードの連結部と連結する連結受け部３２ａ、３３ａから成っている。半導体チップ搭載部３１ａはヒートシンクとして用いられるため、比較的肉厚に作られる。本実施例の場合、例えば半導体チップ搭載部３１ａは１．５ｍｍ程度である。一方、アウタリードは比較的肉薄であり、本実施例の場合、例えば０．４ｍｍ程度である。
【００３５】
連結受け部３２ａ、３３ａは角ループ状になっており、その内側にアウタリードの連結部（図示せず）が差し込まれ、相互に連結する。図６（ａ）のＸ−Ｘ方向から眺めた断面図の一部を図６（ｂ）に示す。連結受け部３２ａ、３３ａの先端部は肉薄になって、先に伸びており、本体部３２ｂ及びベント受け部３２ｃから構成されている。
【００３６】
なお、アウタリード等は第１の実施例とほぼ同様であるため、ここでは省略する。また、本実施例における半導体装置の製造方法も第１の実施例とほぼ同様であるため、ここでは省略する。
【００３７】
以上に述べたように、本実施例においては第１の実施例で得られたように、樹脂封止された半導体装置を機械的な切断を使わずに、取り外しによってアウタリードから分離することができる。従って、機械的な切断工程によって半導体装置に発生する損傷を防ぎ、高い歩留まりと信頼性を得ることが可能になる。
【００３８】
更に、連結受け部が角ループ状であるため、アウタリードとリードフレームとの相互の連結の信頼性を高めることができる。
【００３９】
また、溶接機或いは、かしめ機等の設備投資等の費用発生を防ぐことができる。このため、比較的安価な半導体装置を提供可能になる。
【実施例４】
【００４０】
本発明の半導体装置における第４の実施例は、リードフレームの連結受け部が第１の実施例と異なり、連結部のストッパ部が浅いフック状になっている構造であることが特徴である。一方、アウタリードの連結部は第１の実施例と同じ構造である。
【００４１】
図７（ａ）に本実施例の半導体装置の製造工程におけるアウタリード１０とリードフレーム４０との連結状態を示す。アウタリード１０の内側にリードフレーム４０が設置され、例えばアウタリード１０の連結部１３、１４とリードフレーム４０の連結受け部（図示せず）とが相互に連結する。
【００４２】
その連結状態の断面をＸ−Ｘ方向から眺めた模式図を図７（ｂ）に示す。連結部１３のベント部１３ａが、連結受け部４０の本体部４０ａから伸びるフック状のベント受け部４０ｂに止められる。ベント部１３ａはある程度の角度を有し、そのスプリング力によって、リードフレーム４０を保持する。また、ベント受け部４０ｂはフック状になっているため、相互の連結が更に良好になる。
【００４３】
半導体装置の製造工程は第１の実施例とほぼ同様であるため、ここでは省略する。
【００４４】
以上に述べたように、本実施例においては第１の実施例で得られたように、樹脂封止された半導体装置を機械的な切断を使わずに、取り外しによってアウタリードから分離することができる。従って、機械的な切断工程によって半導体装置に発生する損傷を防ぎ、高い歩留まりと信頼性を得ることが可能になる。
【００４５】
更に、連結受け部のストッパ部がフック状になっているため、アウタリードとリードフレームとの相互の連結の信頼性を高めることができる。
【００４６】
また、溶接機或いは、かしめ機等の設備投資等の費用発生を防ぐことができる。このため、比較的安価な半導体装置を提供可能になる。
【実施例５】
【００４７】
本発明の半導体装置における第５の実施例は、リードフレームのベント受け部がアウタリードのベント部に対向する連結受け部の側面にあることを特徴とする。
【００４８】
リードフレームの平面を示す模式図を図８（ａ）に、アウタリードの連結部とリードフレームの連結受け部との連結状態の断面を示した模式図を図８（ｂ）に示す。リードフレームの４１は、チップ搭載部４１ａと連結受け部４１ｂ、４１ｃを含む。連結受け部４１ｂ、４１ｃは、連結部を受ける枠或いはストッパは存在しない。図８（ｂ）に示すように、連結部５１のベント部５１ａは、連結受け部５０のベント受け部５０ｂに突き当たる構造である。これにより、ベント部５１ａのバネ機能が働き、アウタリードとリードフレーム４１とが連結する。また、連結部５１のフラット部５１ｂの底面は連結受け部５０の本体部５０ａの底面よりも比較的離れて高い位置にある。従って、比較的容易に半導体装置をリードフレームに設置できる。
【００４９】
半導体装置の製造工程は第１の実施例と基本的に同じである。また、連結していたアウタリードの連結部をリードフレームの連結受け部から切断によって切り離すことも可能である。また、安定性に優れた配置になっている。
【００５０】
更に実施例５の変形例を図８（ｃ）、（ｄ）に示す。図８（ｃ）は図８（ｂ）に示した連結部の構造をベースにして、連結部５３のフラット部５３ｂを曲げ構造にしている。これにより、連結部５３のフラット部５３ｂの底面は連結受け部５２の底面と同一平面上に有り、曲げ構造が更にベント部５３ａの動きに柔軟性を増すように働く。
【００５１】
また、図８（ｄ）は連結部５５のフラット部５５ｂを曲げ構造にせず、連結部５５のフラット部５５ｂの底面は連結受け部５４の底面と同一平面上に設置し、安定性に優れた配置になっている。
【００５２】
以上に述べたように、本実施例においては、リードフレームのベント受け部がアウタリードのベント部に対向する連結受け部の側面にあることにより、リードフレームとアウタリードを比較的容易に連結できる。
【００５３】
また、バネ機能によりアウタリードの連結部とリードフレームの連結受け部とを連結し、これを切り離す際、溶接或いは、かしめよる接続による機械的損傷の発生を防止できる。
【００５４】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５５】
例えば、ベント部の形状、そのベント部分の曲がり角度等、また、連結受け部の構造等相互の連結をそこなわない限り、に種々変形が可能である。また、リードフレーム及びアウタリードの形状構造及び材料も本実施例の限らず、リードフレームに搭載する半導体チップの仕様等にあわせて変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による半導体装置の製造方法の第１の実施例におけるアウタリードの平面の模式図及び連結部の断面の模式図。
【図２】本発明による半導体装置の製造方法の第１の実施例におけるリードフレームの平面の模式図及び連結受け部の断面の模式図。
【図３】本発明による半導体装置の製造方法の第１の実施例におけるアウタリード及びリードフレームの配置を示す平面の模式図並びにアウタリード及びリードフレームの連結を示す連結部及び連結受け部の断面の模式図。
【図４】本発明による半導体装置の製造方法の第１の実施例における半導体装置の平面の模式図及び断面の模式図。
【図５】本発明による半導体装置の第２の実施例におけるリードフレームの平面の模式図及び連結受け部の断面の模式図。
【図６】本発明による半導体装置の第３の実施例におけるリードフレームの平面の模式図及び連結受け部の断面の模式図。
【図７】本発明による半導体装置の第４の実施例におけるアウタリード及びリードフレームの配置を示す平面の模式図並びにアウタリード及びリードフレームの連結を示す連結部及び連結受け部の断面の模式図。
【図８】本発明による半導体装置の第５の実施例におけるアウタリード及びリードフレームの連結を示す連結部及び連結受け部の断面の模式図。
【図９】従来例によるアウタリード及びリードフレームの配置を示す平面の模式図並びにアウタリード及びリードフレームの接続部を示す断面の模式図。
【符号の説明】
【００５７】
１０、６０  アウタリード
１１、６１  枠体部
１２、６２  アウタ端子部
１３、１４、５１、５３、５５  連結部
１３ａ、３３ａ、４３ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａ  ベント部
１３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５１ｂ、５３ｂ、５５ｂ  フラット部
１５、６５  端子延長部
１６、６１ａ  送り孔
２０、３０、３０ａ、４０、６６  リードフレーム
２１、３１、３１ａ、６７  チップ搭載部
２２、２３、３２、３３，３２ａ、３３ａ、５０、５２、５４  連結受け部
２２ａ、３２ｂ、４０ａ、５０ａ、５２ａ、５４ａ  本体部
２２ｂ、３２ｃ、４０ｂ、５０ｂ、５２ｂ、５４ｂ  ベント受け部
２４  半導体チップ
２５  ワイヤ
２６  封止樹脂部
６３、６４  接続部
６８、６９  接続受け部
７０  溶接部
７１  かしめ部
【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】
2006049842.tif 000009
【図８】
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【図９】
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