(57)【要約】【課題】ＭＡＰの樹脂封止工程において、樹脂をより均一に充填する。【解決手段】各々に半導体チップが搭載される複数の搭載部がアレイ状に配置されたＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）用のリードフレームを用いて半導体装置が製造される。リードフレームの複数の搭載部の各々には前記半導体チップに接続される複数のリードが形成される。複数のリードの先端は互いに複数のリードよりも薄いタイバーによって接続される。複数の搭載部のうち所定箇所の搭載部の、タイバーよりも外側であってリードが形成された部分に対応する部分に、タイバーに繋がる溝を有するダミーリードが形成される。樹脂が供給されるとタイバー部の空気がダミーリードの溝に押し出されるため、タイバー部におけるボイドの発生を抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々に半導体チップが搭載される複数の搭載部がアレイ状に配置されたＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）用のリードフレームであって、
前記複数の搭載部の各々には前記半導体チップに接続される複数のリードが形成され、前記複数のリードの先端は互いに前記複数のリードよりも薄いタイバーによって接続され、
前記複数の搭載部のうち所定箇所の搭載部の、前記タイバーよりも外側であって前記リードが形成された部分に対応する部分に、前記タイバーに繋がる溝を有するダミーリードが形成された
リードフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載されたリードフレームであって、
前記複数のリードの半導体チップと接続される側の面である第１の面と前記複数のリードの外部装置と接続される側の面である第２の面とのそれぞれの表面は金又はパラジウムを含むめっき層を備えるか、又は複数のリードの前記第２の面は錫又は錫合金を含むめっき層を備える
リードフレーム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたリードフレームを用いた半導体装置の製造方法であって、
前記複数の搭載部に複数の半導体チップをそれぞれ搭載する工程と、
前記半導体チップと前記複数のリードとを電気的に接続する工程と、
前記複数の半導体チップを前記リードフレームのモールド樹脂が供給される単位となる単位領域毎に一括して樹脂を供給して封止する工程
とを具備する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記モールド樹脂は、前記単位領域の外周の第１方向から供給され、
前記所定箇所は、前記複数の搭載部のうちの前記第１方向と反対側の端部を含む
半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載された半導体装置の製造方法であって、
更に、前記半導体チップを搭載する面の逆側の面に前記封止する工程の前に取り付けられたテープを、前記封止する工程の後にはがす工程
を具備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、半導体装置の製造に用いられるリードフレームの構造と、そのリードフレームを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の半導体装置の組み立てにおける樹脂封止工程では、樹脂封止（モールディング）方法の一例として、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式が広く採用されている。ＭＡＰ方式では、複数のデバイス領域を一括して１つのキャビティで覆って樹脂モールディングが行われる。この方式では、樹脂封止工程以前に、多数個取りのリードフレームの裏面に、接着層を有するシートを予め密着させてリードに樹脂バリが付着しないようにしてモールドが行われる。
【０００３】
ＱＦＮやＳＯＮの組み立てに用いられるリードフレームにおいて、リード間を結合するタイバーは、リード端子と同じ厚さで形成すると、樹脂モールディング時にダムの役割を果たし、空気を堰き止めるなど不具合を起こす。そのためタイバーは、リードフレームの裏面側からハーフエッチングすることによりリード端子よりも薄く形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８１２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし以下に説明するように、樹脂の流れの下流側、特に一括樹脂封止領域の下流側の辺に隣接するリード端子では、リード端子の両側から流れ込んできた樹脂により空気が挟まれ滞留し、ボイドや樹脂未充填の原因となってしまう可能性がある。一括樹脂封止後、個々の半導体装置に切り出すために、ダイシング（個片化）を行うが、これら樹脂未充填が発生すると、リード端子の固定が不十分となり、ダイシング時のストレスでリード端子が脱落するなどの問題の原因となる。
【０００６】
図１は、参考例におけるリード端子の拡大図である。リード端子１０８はリードフレーム表面側のワイヤ接続部１１０と半導体チップの端子とをワイヤボンディングすることにより、電気的に接続される。タイバー１０９は、リードフレームの裏面側（半導体チップ搭載側の反対面）からハーフエッチングすることにより、リード端子１０８よりも薄く形成される。リードフレームを樹脂成形金型内に配置して樹脂モールディングを行うとき、樹脂１０５は隣接するリード端子１０８の間を流れる。
【０００７】
リード端子１０８の間を流れた樹脂１０５はタイバー１０９に流れ込む。その際に、タイバー１０９の空気の大半は樹脂１０５によりキャビティから押し出される。しかし、リードフレームの裏面には、接着層を有するシートが予め貼り付けられているので、リード端子１０８の近傍にある一部の空気に関しては、リード１０８端子の両側から流れ込む樹脂１０５とダミーリード１０７により挟み込まれ逃げ場がなくなり、樹脂の未充填部１００が形成されてしまう。樹脂の流れの上流側（ゲート側）から下流側（エアベント側）へと樹脂が流れるにつれて、樹脂の粘度が上昇するために、この樹脂の未充填は、下流側で発生しやすい。
【０００８】
ＭＡＰの樹脂封止工程において、樹脂をより均一に充填する技術が望まれる。
【０００９】
半導体装置の樹脂モールディングにおいて、封止体にボイドが形成されることを防止する技術の一例として、特許文献１を挙げる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面において、リードフレームは、各々に半導体チップが搭載される複数の搭載部がアレイ状に配置されたＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）用のリードフレームである。複数の搭載部の各々には半導体チップに接続される複数のリードが形成される。複数のリードの先端は互いに複数のリードよりも薄いタイバーによって接続される。複数の搭載部のうち所定箇所の搭載部の、タイバーよりも外側であってリードが形成された部分に対応する部分に、タイバーに繋がる溝を有するダミーリードが形成される。
【００１１】
本発明の一側面において、本発明によるリードフレームを用いた半導体装置の製造方法は、複数の搭載部に複数の半導体チップをそれぞれ搭載する工程と、半導体チップと複数のリードとを電気的に接続する工程と、複数の半導体チップをリードフレームのモールド樹脂が供給される単位となる単位領域毎に一括して樹脂を供給して封止する工程とを備える。
【００１２】
以上のようなリードフレームとそれを用いた半導体装置の製造方法によれば、封止工程において樹脂を供給したときに、タイバーの領域の空気が樹脂によってダミーリードの溝に押し出される。そのためタイバー部における未充填部の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
ＭＡＰの樹脂封止工程において、樹脂をより均一に充填する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、参考例におけるリード端子、ダミーリード及びタイバーの接続部を裏面から見た拡大図である。
【図２】図２は、リードフレームの平面図である。
【図３】図３は、一括封止領域を示す。
【図４】図４は、一つの半導体チップの付近の拡大図である。
【図５】図５は、リード端子、ダミーリード及びタイバーの接続部を裏面から見た拡大図である。
【図６Ａ】図６Ａは、一製造工程における断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、一製造工程における断面図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、一製造工程における断面図を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、一製造工程における断面図を示す。
【図６Ｅ】図６Ｅは、一製造工程における断面図を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、一製造工程における平面図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、一製造工程における平面図を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、一製造工程における平面図を示す。
【図８】図８は、製造工程を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図９Ａは、半導体装置の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、半導体装置の側面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、半導体装置の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図２は、本実施形態におけるリードフレームを示す平面図である。リードフレーム１は、一列に並べられた複数の一括封止領域２を有する。各一括封止領域２は、樹脂モールディング時に金型で同一のキャビティに覆われる領域であり、モールド樹脂が供給される単位である。一括封止領域２には複数の半導体装置領域１−１がアレイ状に配置される。各半導体装置領域１−１はダイパッド１−２、リード、タイバーによって形成され、パッケージダイシング後に個々の半導体装置となる。リードフレーム１の所定方向の辺に沿って、一括封止領域２毎に、半導体装置領域１−１の外周よりも外側に、リードフレーム１を貫通する貫通孔４が形成される。貫通孔４はリードフレーム１の設備内搬送や位置決めに用いられる。
【００１６】
図３は、一つの一括封止領域２を示す。この図は、図２の各半導体装置領域１−１に半導体チップ３が固定され、且つ樹脂５が供給されている状態を示す。樹脂５は、その流れ方向を示す矢印によって示されている。樹脂５は、リードフレーム１の一方の辺の側のゲート（図示せず）からキャビティ内に供給され、その反対側の辺のエアベント（図示せず）に向って流れる。
【００１７】
図４は、図３の一括封止領域２の中でエアベントが形成されている辺に最も近い側の破線で示された領域である拡大部６を示す図である。リードフレーム１のリード端子８は、ダイパッド１−２に搭載された半導体チップ３の端子と電気的に接続される。リード端子８同士はタイバー９によって支持され、隣接する半導体装置間において、タイバー９は共有されている。
【００１８】
隣接する半導体装置が存在しない辺、つまり複数の半導体装置がアレイ状に配置された領域の外縁の辺に位置するタイバー９よりも外側であってリード端子８が形成された部分に対応する部分、すなわちリード端子８を半導体装置領域１−１の外周側に延長した部分に、ダミーリード７が形成される。このように形成されたダミーリード７は、製造設備でリードフレーム１を画像認識することによって半導体装置が形成される領域を認識するために利用される。
【００１９】
図５は、リード端子８、ダミーリード７及びタイバー９の接続部を裏面（半導体装置の外部端子が形成される側の面、すなわちチップ搭載面と逆側の面）から見た拡大図である。リード端子８の第１の面であるおもて面（半導体チップ３を搭載する面）側には接続部１０が形成されている。接続部１０は例えばボンディングワイヤを介して半導体チップ３の端子と電気的に接続される内部接続部である。一方、リード端子８の第２の面である裏面側によって、半導体装置を外部装置に接続するための外部接続部（図９Ｂ、図９Ｃの外部端子１５）が形成される。リード端子８は、その内部接続部と外部接続部が表面にＡｕとＰｄとの少なくとも一方を含むめっき層を備えるか、又は外部接続部が表面にＳｎとＳｎ合金との少なくとも一方を含むめっき層を備える。
【００２０】
タイバー９は裏面側からハーフエッチングされてリード端子８よりも薄く形成される。このハーフエッチングによって形成された空間に空気が溜まる。空気の滞留が最も発生する複数の半導体装置がアレイ状に配置された領域の最外周部のダミーリード７の裏面側に、ハーフエッチングにより溝１１を形成する。溝１１は、ダミーリード７の長手方向、すなわちタイバー９に垂直な方向に延長するように形成される。タイバー９も同じくダミーリード７の裏面の側からのハーフエッチングにより薄くなっており、タイバー９の一部がエッチング除去された空間が形成されている。ダミーリードの裏面側に形成された溝１１は、その形成された空間に繋がっている。このような構成により、タイバー９に樹脂が流入したときに、タイバー９の裏面側に溜まった空気をダミーリード７の溝１１に流入することができる。そのため図１の未充填部１００が形成されることが防がれる。このような溝１１は、少なくとも、各一括封止領域２の外周のモールド樹脂が供給されるゲート側と反対側（樹脂５の流れの下流側）の端部におけるダミーリード７に形成される。
【００２１】
ダミーリード７にわずかでも溝１１が形成されていれば上記の効果が得られる。特にリード８の長さ程度以上の溝１１が形成されれば、高い効果が期待できる。溝の長さの上限に制限は無く、ダミーリード７のタイバー９と反対側の端部まで形成されていてもよい。
【００２２】
次に、このようなリードフレームを用いた半導体装置の製造方法について説明する。図６Ａ〜図６Ｅは製造工程における断面図を示す。図７Ａ〜図７Ｃは製造工程における平面図を示す。図８は製造工程を示すフローチャートである。
【００２３】
まず図２及び図６Ａに示されるリードフレーム１が準備される（図８のステップＳ１）。このリードフレーム１には、図５に示すように裏面のダミーリード７に溝１１が形成されている。リードフレーム１の裏面には、リード端子８やダイパッド１−２に樹脂バリが付着しないように、接着層を有する接着シート１１−１が予め密着される。次に、図６Ｂ、図７Ａに示すように、リードフレーム１の各半導体装置領域１−１内のダイパッド１−２に、半導体チップ３が取り付けられる（ステップＳ２）。次に図６Ｃに示すように、ワイヤーボンド工程で半導体チップ３の端子とリードフレーム１のリードの接続部１０とを電気的に接続する（ステップＳ３）。
【００２４】
次に、リードフレーム１を樹脂モールディング用の金型で挟み、キャビティに樹脂５を供給する。樹脂５は図３、図４の矢印に示すような方向に流れる。樹脂５は半導体装置領域１−１の下流側に位置するリード端子８の両側を通り、タイバー９に流れ込む。その際に、タイバー９がハーフエッチングされていることにより形成された空間内の空気がエア逃げ部であるダミーリード７の溝１１に流れ込む。樹脂硬化後、リードフレーム１の裏面の接着シート１１−１を剥がすディテープが行われる（ステップＳ４）。図６Ｄ、図７Ｂは、この工程後の半導体装置を示す。
【００２５】
尚、接着シート１１−１は、樹脂封止工程（ステップＳ４）以前であれば、どの工程でリードフレーム１の裏面に貼り付けられても良い。またリードフレーム１は、リードフレーム状態で予めニッケル・パラジウム・金などの金属めっきを施しておいても良く、ディテープ後にダイパッドの裏面やリード端子の露出面に錫や錫合金などの金属めっきを施しても良い。
【００２６】
次に図６Ｅ、図７Ｃに示されるようにダイシング工程で個々の半導体装置１４を切り出すように硬化樹脂１３ａとリードフレーム１を切断分離する（ステップＳ５）。以上の工程により、半導体装置１４が形成される。図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃはそれぞれ半導体装置１４の平面図、側面図、底面図である。側面と底面に外部端子１５が露出する。
【００２７】
本実施形態におけるリードフレーム１及びそれを用いた半導体の製造方法により、ダイシング（ソーイング）タイプのリードフレーム系の一括封入パッケージで、パッケージの有効エリア（製品となる部分）での樹脂のボイドや樹脂未充填を防止することができる。その結果、次工程であるダイシング時の端子の脱落などを防止し、安定した製品の提供ができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  リードフレーム
１−１  半導体装置領域
１−２  ダイパッド
２  一括封止領域
３  半導体チップ
４  貫通孔
５  樹脂
６  拡大部
７  ダミーリード
８  リード
８−１  吊りリード
９  タイバー
１０  接続部
１１  溝
１１−１  接着シート
１２  ボンディングワイヤ
１３  樹脂
１３ａ  硬化樹脂
１３−１  ダイシングブレード
１４  半導体装置
１５  外部端子
１００  未充填部
１０５  樹脂
１０７  ダミーリード
１０８  リード
１０９  タイバー
１１０  接続部
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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