(57)【要約】【課題】樹脂封止用金型を用いた樹脂封止条件の決定および同金型の掃除のために用いられるダミーリードフレームの製造を容易にし、コストの低減を図る。【解決手段】ダミーフレーム部１２と、ダミーアウターリード１３と、ダミーインナーリード外周部１４ａを有するダミーインナーリード１４と、ダミー吊りリード１５と、ダミーダイパッド１６と、ダミーインデックス孔１７とが設けられ、ダミーインナーリード外周部１４ａとダミーダイパッド１６との間の領域には、簡易パターン１８が設けられた疑似パターンを有するダミーリードフレーム１１。簡易パターン１８には、ダミーダイパッド１６の中心に対して放射状の溝１８ａを設ける。このような構成とすることにより、本製品リードフレームよりも簡素化されたダミーリードフレームを得ることが可能となり、製造容易でコストの低減を図ることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の樹脂封止用金型に用いるダミーリードフレームにおいて、
本製品リードフレームと同一の樹脂封止エリア内に形成されるリードパターンが、前記本製品リードフレームと形状的相関を有する擬似パターンで形成されていることを特徴とするダミーリードフレーム。
【請求項２】
前記擬似パターンは、前記本製品リードフレームのリードパターンを簡略化した簡易パターンを有し、該簡易パターンの輪郭は本製品リードフレームの前記リードパターンを形成するリード群の輪郭と同じである請求項１記載のダミーリードフレーム。
【請求項３】
前記簡易パターンは、本製品リードフレームのリードに相当する領域が連結して形成されている請求項１または２に記載のダミーリードフレーム。
【請求項４】
前記擬似パターンは、前記本製品リードフレームと同じリードパターンと、前記簡易パターンとの組合せからなる請求項２または３に記載のダミーリードフレーム。
【請求項５】
前記本製品リードフレームのリードパターンと前記簡易パターンとの境界が、リードの少なくとも１つの屈曲部にて形成されている請求項４に記載のダミーリードフレーム。
【請求項６】
前記簡易パターンがハーフエッチングされている請求項１〜４のいずれかの項に記載のダミーリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の樹脂封止工程において、樹脂封止条件の決定や樹脂封止用金型の掃除に用いるダミーリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、上型と下型からなる樹脂封止用金型を用いて樹脂封止を行う場合には、予め別工程で半導体素子（チップ）を搭載しワイヤボンディングしたリードフレームを、上型と下型との間に位置決め圧接挟持する。そうして、上型の凹部及び下型の凹部で形成されたキャビティ内に、所定圧の溶融樹脂を樹脂注入ゲートから注入し、充填する。その後、注入樹脂の硬化後に離型し、樹脂封止部が形成された半導体装置を回収する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、半導体樹脂封止工程において、樹脂封止用金型を用いた樹脂封止条件の決定、あるいは樹脂封止用金型の掃除に用いるリードフレームを、実際の製品（以下、「本製品」という。）であるリードフレームと区別して「ダミーリードフレーム」と呼んでいる。樹脂封止用金型を用いた樹脂封止条件の決定のためには、本製品であるリードフレームと同じ条件に設定するために、本製品に用いられるリードフレーム自体をダミーリードフレームとして使用することが好ましい。本製品であるリードフレームを用いると、金型内に樹脂が行き渡らない（樹脂の未充填）等の不良の発生を防ぐ樹脂封止条件を予め設定することができるからである。
【０００４】
しかし、ダミーリードフレームは、樹脂封止条件の決定及び樹脂封止用金型の掃除のための樹脂封止に使用された後は廃棄するしかないため、高価な本製品のリードフレームを使用することは無駄である。
【０００５】
これを解消するため、特許文献２には、少なくとも樹脂成形物に相当する区域と位置決め穴とが打ち抜かれ、タイバーより内側のインナーリードを有さない試し打ち用リードフレームが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、ＩＣパッケージを成形する際のリードフレームの外側寸法と同じ外形寸法を有し、金型の位置決めピンに対応する位置決め孔を有する、耐熱性、かつ非発塵性の紙で形成されている金型クリーニング用のダミーリードフレームが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０１９０１号公報
【特許文献２】特開平５−１３６４３号公報
【特許文献３】特開２０００−１５８４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、リードフレームは小型化・多ピン化の要求が高まっており、リード数が２００ピン以上の多ピンのものになるとインナーリードの先端は、微細（０．２ｍｍピッチ以下）となるため加工が難しく、また微細のリードが変形しやすいのでハンドリングにも非常に気を使う。
また、多ピンになるほど、スタンピングであれば金型も、より高い精度が求められるため、金型の刃物製作にも時間がかかり、かつ高価になってしまう。
【０００９】
上述したように、樹脂封止条件（金型の位置設定や温度設定）を決定するにあたり、本製品となるリードフレーム自体をダミーリードフレームとして使用することは、特に多ピンになるほど製造工程や製造設備に更に時間とコストを要してしまい無駄である。
【００１０】
前掲の特許文献２に開示された試し打ち用リードフレームは、リードフレームのタイバーより内側のインナーリードおよびダイパッドを有しないため、実際の製品のリードフレームの特徴がインナーリードにある場合等の本製品リードフレームとの相関性が悪く、樹脂封止条件の決定に使用するには適さない可能性があるという問題がある。
【００１１】
また前掲の特許文献３に開示されたダミーリードフレームは、紙製であるため安価であるが、単に本製品のリードフレームの外側寸法と同じ外形寸法を有し、金型の位置決めピンに対応する位置決め孔を有するのみであるため、これも本製品の特徴がインナーリードにある場合等の本製品リードフレームとの相関性が悪く、樹脂封止条件の決定に使用するには適さない可能性があるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、樹脂封止用金型を用いた樹脂封止条件の決定および同金型の掃除のために用いられるダミーリードフレームを、より簡素化された構成とすることにより製造容易でコストの低減を図ることができる構成とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、半導体装置の樹脂封止用金型に用いられるダミーリードフレームにおいて、本製品リードフレームと同一の樹脂封止エリア内に形成されるリードパターンが、前記本製品リードフレームと形状的相関を有する擬似パターンで形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、ダミーリードフレームのリードパターンを、本製品のリードパターンと形状的相関を有する疑似パターンで形成する。ここで、「形状的相関」とは、形状的特徴に相互に関連を持たせていることを言い、特に、細部ではなく、樹脂封止条件の決定に影響の大きな部分が同一または類似した形状を言う。このような構成とすることにより、本製品リードフレームよりも簡素化されたダミーリードフレームを得ることが可能となり、製造容易でコストの低減を図ることができる。
【００１５】
なお、半導体装置には、ＱＦＰ（Quad Flat Package）のようにパッケージから端子（リード）が突出した周囲端子タイプのものやＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）のようにパッケージから端子（リード）が突出しないノンリードタイプのものがある。本発明は、両方のタイプの半導体装置について適用することができる。
【００１６】
本発明の第２の構成は、前記擬似パターンは、前記本製品リードフレームのリードパターンを簡略化した簡易パターンを有し、該簡易パターンの輪郭は本製品リードフレームの前記リードパターンを形成するリード群の輪郭と同じであることを特徴とする。
これによって、ダミーリードフレームを用いて決定した樹脂封止工程の金型の位置設定や温度設定、樹脂注入圧力等の樹脂封止条件を本製品のリードフレームを用いて樹脂封止を行った場合と同様に設定することができるため、確実に樹脂封止を行うことができる。
【００１７】
本発明の第３の構成は、前記簡易パターンは、本製品リードフレームのリードに相当する領域が連結して形成されていることを特徴とする。
この構成においては、例えばＱＦＰのような、リード間の間隔が密集するリードを備えた半導体装置では、リード先端エリアを隙間なく連結したものを疑似パターンとすることで、容易に加工することができる。一方、ＱＦＮのように小型でハーフエッチング加工の難しいリードを要する場合は、インナーリード全体を連結することで、容易に加工することができる。
【００１８】
本発明の第４の構成は、前記疑似パターンが、本製品リードフレームと同じリードパターンと、簡易パターンとの組合せからなることを特徴とする。例えばＱＦＰにおいて、外周部のアウターリードと内部のインナーリードが、中央の半導体チップに対して放射状に配置されており、多ピンになればなるほど、インナーリードの先端側（半導体チップ側）が密集する。そのため、リードパターンが密集していないエリアではダミーリードフレームのリードパターンは本製品リードフレームのリードパターンと同じとし、本製品のリードパターンが密集しているエリアではダミーリードフレームのリードパターンの細部を省略した簡易パターンとする。これにより、ダミーリードフレームと本製品のリードフレームとの相関性をある程度維持しつつ、加工しやすい形状とし、製造コストを低減する。
【００１９】
本発明の第５の構成は、前記本製品リードフレームのリードパターンと前記簡易パターンとの境界が、リードの少なくとも１つの屈曲部にて形成されている。
これによって、ダミーリードフレームを、類似するリードフレームパターンにおいても使用することができ、プレスで加工する際の金型の加工を簡略化し、リード部の加工が容易となるため、リードの変形等を防ぐことができる。
【００２０】
本発明の第６の構成は、前記簡易パターンがハーフエッチングされていることを特徴とする。
例えば、ＱＦＮのようにリードの裏面をハーフエッチングしてパッケージの底面の樹脂からインナーリードの先端部以外の部分を露出させないように形成するが、小型であるために加工が困難である。本発明により、本製品のリードフレームがハーフエッチング領域を有するリードフレームの場合の樹脂封止条件を、加工の容易なダミーリードフレームにおいて設定することができるため、コストの削減が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、半導体装置の樹脂封止用金型に用いられるダミーリードフレームにおいて、本製品リードフレームと同一の樹脂封止エリア内に形成されるリードパターンが、前記本製品リードフレームと形状的相関を有する擬似パターンで形成されているため、多ピンタイプのリードフレームや小型タイプのリードフレームの樹脂封止条件設定に用いるダミーリードフレームが加工容易で、短時間に安価に製造できる。
また、ダミーリードフレームと本製品のリードフレームのインナーリード先端部の位置を同じにすることで、樹脂封止用金型内におけるリードの配置が本製品リードフレームと同じになるため、樹脂封止条件を正確に設定できる。そのため、確実に樹脂封止を行うことができ、金型内に樹脂が行き渡らない等の、樹脂封止条件設定に起因する不良を防ぐことができる。
このような疑似パターンで構成されたダミーリードフレームであれば、細部が省略できるため、エッチングやプレスでの加工も可能である。
また、細部が省略できることによりインナーリードの剛性が向上するため、変形等の不良の発生を防ぐことができ、ハンドリングも容易となる。
さらに、類似するリードフレームパターンを有する本製品リードフレームについて、本発明のダミーリードフレームを用いることによって共通デザインを使用できることになり、低コスト、短時間での製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る本製品リードフレームの表面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るダミーリードフレームの表面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るダミーリードフレームの表面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るダミーリードフレームの表面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る本製品リードフレームおよびダミーリードフレームの表面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る本製品リードフレームの表面の要部拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る本製品リードフレームの裏面の要部拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るダミーリードフレームの表面の要部拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係るダミーリードフレームの裏面の要部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係るダミーリードフレームの裏面の要部拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るダミーリードフレームを用いたダミーの半導体樹脂封止工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係るダミーリードフレームに対応する本製品リードフレームの表面図であり、図２はダミーリードフレームの表面図である。図１において、本製品リードフレーム１は、フレーム部２と、アウターリード３と、インナーリード４と、吊りリード５，５’と、半導体チップを搭載するダイパッド６とを有し、フレーム部２にはインデックス用の孔７が設けられている。吊りリード５と５’の間に位置するインナーリード４の集合体をリード群８という。
【００２４】
一方、図２において、本製品リードフレーム１と形状的相関を有する疑似パターンを形成するダミーリードフレーム１１には、ダミーフレーム部１２と、ダミーアウターリード１３と、ダミーインナーリード外周部１４ａを有するダミーインナーリード１４と、ダミー吊りリード１５と、ダミーダイパッド１６と、ダミーインデックス孔１７とが設けられ、ダミーインナーリード外周部１４ａとダミーダイパッド１６との間の領域には、簡易パターン１８が設けられている。簡易パターン１８は、本製品リードフレーム１のリードパターンであるインナーリード４の先端を簡略化したもので、各リード群８毎に形成されており、本製品のリードパターンを構成するリード群８の輪郭と同一の輪郭を形成する。本実施の形態１においては、インナーリード４の先端に相当する領域が連結されている。また、簡易パターン１８には、ダミーダイパッド１６の中心に対して放射状の溝１８ａが設けられている。このとき、溝１８ａの総面積と、本製品リードフレーム１におけるインナーリード４の対応するエリアにおけるリードの隙間の面積とがほぼ同じになるようにすることが好ましい。
【００２５】
本製品のリードパターンと簡易パターン１８との境界は、本製品リードフレーム１において、インナーリード４の先端部が密集してリード間の間隔が短くなり、加工が難しくなる領域である。本実施の形態では、インナーリード４の中間の屈曲部で簡易パターン１８との境界であるダミーインナーリード外周部１４ａを形成している。ダミーリードフレーム１１におけるその他の部分、すなわちダミーフレーム部１２、ダミーアウターリード１３、ダミー吊りリード１５、ダミーダイパッド１６、ダミーインデックス孔１７は、本製品リードフレーム１のフレーム部２、アウターリード３、吊りリード５、ダイパッド６、インデックス用の孔７とそれぞれ同一の形状としており、簡易パターン１８を含め、疑似パターンとして形状的相関を有している。
【００２６】
本実施の形態１に係るダミーリードフレームを用いた半導体装置の樹脂封止工程を、図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）では、ダミーリードフレーム１１を樹脂封止金型６０の上型６１と下型６２内に圧接挟持する。この例では、上型６１底部の凹部と下型６２の上部の凹部とで形成されるキャビティ６３を示している。次いで、図１１（ｂ）に示すように、樹脂圧流ランナー６４を介して、樹脂注入ゲート６５から各キャビティ６３に樹脂Ｐを注入する。樹脂冷却後、上型６１と下型６２を分離すると、ダミーリードフレーム１１のダミーダイパッド部分の上下に樹脂封止パッケージが成型された状態で取り出されることになり、金型の位置設定や温度設定、樹脂注入量の調整などの樹脂封止条件を決定することができる。キャビティ６３内に異物が存在する場合は、この樹脂封止パッケージと一緒に取り出されることとなり、キャビティ６３内の掃除も行えることになる。
【００２７】
このように、ダミーインナーリード１４以外は、本製品リードフレーム１と同様に形成し、微細となるインナーリード先端の部位を加工しやすい形状とすることにより、ダミーリードフレームの形成工程の簡素化や、コストの節減、生産性の向上が可能となるだけでなく、樹脂封止条件を正確に決定することができるため、樹脂の未充填等による不良の発生を防ぐことができる。
【００２８】
図３は本発明の実施の形態２に係るダミーリードフレームを示すものであり、ダミーリードフレーム２１には、ダミーフレーム部２２と、ダミーアウターリード２３と、ダミーインナーリード外周部２４ａを有するダミーインナーリード２４と、ダミー吊りリード２５と、ダミーダイパッド２６と、ダミーインデックス孔２７とが設けられ、ダミーインナーリード外周部２４ａとダミーダイパッド２６との間の領域には、簡易パターン２８が設けられている。簡易パターン２８は、本製品リードフレーム１のリードパターンであるインナーリード４の先端を簡略化した疑似パターンである。本実施の形態２においては、簡易パターン２８は、実施の形態１における簡易パターン１８における溝１８ａが省略され、ダミーインナーリード外周部２４ａと、穴２８ａのみで、簡略化されている。この実施の形態２においては、実施の形態１よりも加工が簡略化されているため、より安価に製造することができる。ただし、実施の形態１よりも、ダミーインナーリード２４の剛性が低下する可能性がある。
本実施の形態で得たダミーリードフレーム２１は、実施の形態１と同様の樹脂封止工程において、使用することができる。
【００２９】
図４は本発明の実施の形態３に係るダミーリードフレームを示すものであり、ダミーリードフレーム３１には、ダミーフレーム部３２と、ダミーアウターリード３３と、ダミーインナーリード３４と、ダミー吊りリード３５と、ダミーダイパッド３６と、ダミーインデックス孔３７とが形成され、ダミーインナーリード３４にはダミーインナーリード外周部３４ａを有する簡易パターン３８が設けられている。
【００３０】
本実施の形態３においては、簡易パターン３８は、全体が隙間なく連結されており、これも実施の形態２と同様に実施の形態１における放射状の溝１８ａが省略されている。これにより、ダミーリードフレーム３１の金型が簡略化され、製造コストの削減を図ることができる。ただし、樹脂封止工程において樹脂注入時のダミーリードフレームの上下面への樹脂の浸透が悪くなる可能性がある。
本実施の形態で得たダミーリードフレームについても、実施の形態１と同様の樹脂封止工程において、使用することができる。
【００３１】
図５〜図９は本発明の実施の形態４に係るＱＦＮ用のダミーリードフレーム及び対応する本製品リードフレームを示すものである。図５において、本製品リードフレーム４１と、それに対応するダミーリードフレーム５１を示している。
【００３２】
本製品リードフレーム４１は、詳細を図６（表面）および図７（裏面）に示すように、フレーム部４２と、リード４３と、吊りリード４４，４４’と、半導体チップを搭載するダイパッド４５とを有し、フレーム部４２にはインデックス用の孔４６が設けられている。吊りリード４４と４４’の間に位置するリード４３の集合体をリード群４８という。この本製品リードフレーム４１の裏面のダイパッド４５の周縁とリード４３および吊りリード４４の中途部には、ハーフエッチング部４７が形成され、ハーフエッチングが施されていないフレーム４２側のリード４３’およびダイパッド４５が樹脂の底部に露出するようになっている。
【００３３】
これに対するダミーリードフレーム５１は、図８（表面）および図９（裏面）に示すように、ダミーフレーム部５２と、簡易パターン５３と、中央空白部５４と、インデックス孔５５と、裏面のハーフエッチング部５６とが形成されている。簡易パターン５３は、リード４３先端に相当する連結した領域を有し、裏面にはハーフエッチング処理が施されている。ハーフエッチング加工の難しいリード４３のハーフエッチング領域として簡易パターン５３を形成することによって、正確に樹脂封止条件を決定することのできるダミーリードフレームの加工を容易に行うことができ、コストを低減することができる。また、この実施の形態４のダミーリードフレーム５１では、裏面にハーフエッチング部５６を形成し、ＱＦＮタイプの半導体チップを搭載するダイパッド４５に対応する領域に中央空間部５４を形成して、本製品の樹脂封止条件が相関を持つようにしている。
【００３４】
なお、ダミーリードフレームは、図１０（裏面）の実施の形態５に示すように、簡易パターン５３をリード群４８の輪郭と同じ領域に形成し、本製品リードフレーム４１の吊りリード４４に対応するダミー吊りリード５７と、本製品リードフレーム４１のダイパッド４５に対応するダミーダイパッド５８を設けて、より本製品リードフレームの形態に近似させることで、より正確な樹脂封止条件を決定することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態１〜５について例示したが、半導体装置のタイプは、ＱＦＰ、ＱＦＮのみならず、ＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等、他のタイプの半導体装置についても同様に適用でき、またインナーリードの先端部の形状は自由に設定することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  本製品リードフレーム
２  フレーム部
３  アウターリード
４  インナーリード
５，５’  吊りリード
６  ダイパッド
７  インデックス用の孔
８  リード群
１１  ダミーリードフレーム
１２  ダミーフレーム部
１３  ダミーアウターリード
１４  ダミーインナーリード
１４ａ  ダミーインナーリード外周部
１５  ダミー吊りリード
１６  ダミーダイパッド
１７  ダミーインデックス孔
１８  簡易パターン
１８ａ  溝
２１  ダミーリードフレーム
２２  ダミーフレーム部
２３  ダミーアウターリード
２４  ダミーインナーリード
２４ａ  ダミーインナーリード外周部
２５  ダミー吊りリード
２６  ダミーダイパッド
２７  ダミーインデックス孔
２８  簡易パターン
２８ａ  穴
３１  ダミーリードフレーム
３２  ダミーフレーム部
３３  ダミーアウターリード
３４  ダミーインナーリード
３４ａ  ダミーインナーリード外周部
３５  ダミー吊りリード
３６  ダミーダイパッド
３７  ダミーインデックス孔
３８  簡易パターン
４１  本製品リードフレーム
４２  フレーム部
４３，４３’  リード
４４，４４’  吊りリード
４５  ダイパッド
４６  インデックス用の孔
４７  ハーフエッチング部
４８  リード群
５１  ダミーリードフレーム
５２  ダミーフレーム部
５３  簡易パターン
５４  中央空白部
５５  インデックス孔
５６  ハーフエッチング部
５７  ダミー吊りリード
５８  ダミーダイパッド
６０  樹脂封止金型
６１  上型
６２  下型
６３  キャビティ
６４  樹脂圧流ランナー
６５  樹脂注入ゲート
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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