(57)【要約】【課題】半導体装置の性能を向上させる。【解決手段】一実施の形態による半導体装置ＰＫＧ１は、ダイパッドＤＰ上に搭載される半導体チップと、ダイパッドＤＰとを電気的に接続するワイヤＢＷ２と、上記半導体チップを封止する封止体ＭＲを有する。ダイパッドＤＰは、ワイヤＢＷ２が接続されるワイヤボンディング領域と、ダイパッドＤＰを厚さ方向に貫通する貫通孔ＤＴＨ１を有する。ワイヤボンディング領域は、ダイパッドＤＰ上を部分的に覆う金属膜ＭＦ２に覆われる。貫通孔ＤＴＨ１は、金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置される。封止体ＭＲは、ダイパッドＤＰの上にある部分ＭＲ１と、ダイパッドＤＰの下にある部分ＭＲ２と、ダイパッドＤＰの貫通孔ＤＴＨ１に埋め込まれた部分ＭＲ３と、を含み、封止体ＭＲの部分ＭＲ１と部分ＭＲ２とは、部分ＭＲ３を介して連結されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面、および前記第１主面の反対側の第２主面を備えるダイパッドと、
第１表面、前記第１表面の反対側の第１裏面、および前記第１表面に配列される複数の電極を備え、前記ダイパッドの前記第１主面上に搭載される半導体チップと、
平面視において前記ダイパッドと対向し、かつ前記ダイパッドと離間する位置に配列され、前記半導体チップと電気的に接続される複数のリードと、
複数のワイヤと、
前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、および前記ダイパッドを封止する封止体と、
を有し、
前記半導体チップの前記複数の電極は、前記複数のリードに含まれる第１リードに、前記複数のワイヤに含まれる第１ワイヤを介して電気的に接続される第１電極と、前記ダイパッドに、前記複数のワイヤに含まれる第２ワイヤを介して電気的に接続される第２電極と、を含み、
前記ダイパッドは、前記半導体チップと重なるダイボンディング領域と、平面視において前記ダイボンディング領域の外側にあり、前記第２ワイヤが接続されるワイヤボンディング領域と、前記ダイパッドの前記第１主面および前記第２主面の一方から他方まで貫通する第１貫通孔と、を有し、
前記ワイヤボンディング領域は、前記ダイパッドの前記第１主面を部分的に覆う第１金属膜に覆われ、かつ、前記第２ワイヤは、前記ワイヤボンディング領域において前記第１金属膜に接合され、
前記第１貫通孔は、前記第１金属膜と重なる位置、または前記第１金属膜の周囲に配置され、
平面視において、前記第１貫通孔の開口面積は、前記第１金属膜の面積より小さく、
前記封止体は、前記ダイパッドの前記第１主面上にある第１部分と、前記ダイパッドの前記第２主面上にある第２部分と、前記ダイパッドの前記第１貫通孔に埋め込まれた第３部分と、を含み、
前記封止体の前記第１部分と前記第２部分とは、前記第３部分を介して連結されている、半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、
平面視において、前記第１貫通孔は、前記第１金属膜と重なる位置に配置される、半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、
平面視において、前記第１貫通孔の全体が前記第１金属膜と重なる、半導体装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記ワイヤボンディング領域またはその周辺には、複数の前記第１貫通孔が配置され、
前記複数の第１貫通孔の少なくとも一つ以上は、平面視において前記第１金属膜と重なる位置に配置される、半導体装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記複数の第１貫通孔の一部は、平面視において前記第１金属膜の周縁部に沿って配列される、半導体装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記ダイパッドの周縁部は、前記複数のリードと対向する第１辺を有し、
前記ダイパッドは、前記第１辺に沿って配列され、かつ、それぞれ前記第２ワイヤを介して前記半導体チップの前記第２電極と電気的に接続される第１ワイヤボンディング領域、および第２ワイヤボンディング領域を有し、
前記第１ワイヤボンディング領域および前記第２ワイヤボンディング領域のそれぞれは、前記第１金属膜に覆われ、
平面視において、前記第１ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜と、前記第２ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜とは、互いに離間し、かつ、前記第１ワイヤボンディング領域と前記第２ワイヤボンディング領域との間には、前記第１金属膜で覆われない非ワイヤボンディング領域があり、
前記第１ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜、および前記第２ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜のそれぞれと重なる位置に前記第１貫通孔が配置される、半導体装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１辺の延在方向に沿った第１方向において、前記第１ワイヤボンディング領域にある前記第１金属膜の幅は、前記第１ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜と前記第２ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜との離間距離より小さい、半導体装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記ダイパッドの前記第１辺と対向する前記複数のリードのそれぞれは、前記第１金属膜と同じ金属材料から成る第２金属膜で覆われた先端部を有し、
前記第１方向において、前記第１ワイヤボンディング領域にある前記第１金属膜の幅は、前記複数のリードのそれぞれの前記先端部の幅より大きい、半導体装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記第１ワイヤボンディング領域には、複数の前記第１貫通孔が形成され、
前記第１ワイヤボンディング領域の前記複数の第１貫通孔のそれぞれの開口面積は、前記第１金属膜の平面積より小さい、半導体装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記ダイパッドの前記第１辺と対向する前記複数のリードのそれぞれは、前記第１金属膜と同じ金属材料から成る第２金属膜で覆われた先端部を有し、
前記第１方向において、前記複数の第１貫通孔のそれぞれの開口幅は、前記複数のリードのそれぞれの前記先端部の幅より大きい、半導体装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記ワイヤボンディング領域には、複数の前記第１貫通孔が形成され、
前記複数の第１貫通孔のそれぞれの開口面積は、前記第１金属膜の平面積より小さい、半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ダイパッドは、前記ダイボンディング領域と重なり、かつ、前記ダイパッドの前記第１主面および前記第２主面の一方から他方まで貫通する複数の第２貫通孔、を備え、
前記半導体チップの前記第１裏面の一部は、前記封止体に接着され、
前記複数の第１貫通孔のそれぞれの開口面積は、前記複数の第２貫通孔のそれぞれの開口面積より小さい、半導体装置。
【請求項１３】
請求項１において、
前記第１貫通孔の内壁は、前記第１金属膜に覆われている、半導体装置。
【請求項１４】
請求項１において、
前記第１金属膜と前記封止体との接着強度は、前記ダイパッドの基材と前記封止体との接着強度より低い、半導体装置。
【請求項１５】
請求項１において、
前記ダイパッドには、前記ダイパッドの周縁部から前記封止体の周縁部に向かって延びる複数の吊りリードが接続され、
前記ダイパッドは、互いに離間する複数の前記ワイヤボンディング領域を備え、
前記複数のワイヤボンディング領域のそれぞれは、前記第１金属膜に覆われ、
複数の前記第１金属膜は、前記複数の吊りリードのいずれかの延長線上に形成されたものと、前記複数の吊りリードの延長線上とは異なる位置に形成されたものと、を含む、半導体装置。
【請求項１６】
請求項１において、
前記封止体は、樹脂と、前記樹脂に混合される複数のフィラ粒子と、を含み、
前記第１貫通孔の開口幅は、前記複数のフィラ粒子のそれぞれの粒子径より大きい、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、例えば、半導体チップと、上記半導体チップが搭載されるダイパッドとがワイヤを介して電気的に接続される半導体装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平３−２１８６５８公報）には、インナリードと金属プレーンとが絶縁層を介して貼り付けられ、金属プレーンのワイヤボンディング領域を挟む両側または片側に透孔が設けられた多層構造のリードフレームが記載されている。
【０００３】
特許文献２（特開２００２−７６２２８号公報）には、ダイパッド上に搭載された半導体チップが、ワイヤを介してダイパッドと電気的に接続された半導体装置が記載されている。特許文献３では、ダイパッドは、ワイヤが接続される部分に銀メッキ膜が形成されている。
【０００４】
特許文献３（特開２００２−２６１１８７号公報）には、ダイパッド上に搭載された半導体チップが、ワイヤを介してダイパッドと電気的に接続された半導体装置が記載されている。特許文献３では、ダイパッドは、ワイヤが接続される部分にメッキ膜が形成され、メッキ膜と半導体チップとの間に形成される溝またはスリットを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２１８６５８公報
【特許文献２】特開２００２−７６２２８号公報
【特許文献３】特開２００２−２６１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者は、半導体装置の性能を向上させる技術開発を行っている。この一環として、ダイパッド上に搭載された半導体チップが、ワイヤを介してダイパッドと電気的に接続された半導体装置において、ワイヤとダイパッドとの接続部分が損傷することを抑制する技術について検討し、改善の余地があることが判った。
【０００７】
例えば、ワイヤとダイパッドとの接続部分が損傷する原因の一つとして、半導体チップを封止する封止体と、ダイパッドとの接着界面が剥離することが挙げられる。しかし、接着界面の剥離の防止、あるいは剥離の進展防止の対策のみを優先させた場合、放熱効率の低下など、別の課題が生じることが判った。
【０００８】
その他の課題と新規な特徴は、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】
【０００９】
一実施の形態による半導体装置は、ダイパッド上に搭載される半導体チップと、上記ダイパッドとを電気的に接続するワイヤと、上記半導体チップを封止する封止体を有する。上記ダイパッドは、上記ワイヤが接続されるワイヤボンディング領域と、上記ダイパッドを厚さ方向に貫通する第１貫通孔を有する。上記ワイヤボンディング領域は、上記ダイパッド上を部分的に覆う第１金属膜に覆われる。上記第１貫通孔は、上記第１金属膜と重なる位置、または上記第１金属膜の周囲に配置される。上記封止体は、上記ダイパッドの上にある第１部分と、上記ダイパッドの下にある第２部分と、上記ダイパッドの上記第１貫通孔に埋め込まれた第３部分と、を含み、上記封止体の上記第１部分と上記第２部分とは、上記第３部分を介して連結されている。
【発明の効果】
【００１０】
上記一実施の形態によれば、半導体装置性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態である半導体装置の上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す封止体を透視した状態で半導体装置の内部構造を示す透視平面図である。
【図４】図３に示す半導体チップおよび複数のワイヤを取り除いた状態で示す透視平面図である。
【図５】図３に示すダイパッドおよび複数のリードのそれぞれにワイヤが接続されている領域の拡大平面図である。
【図６】図５に示す複数のワイヤボンディング領域のうちの一つをさらに拡大した拡大平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図８】図７に示す半導体装置の検討例を示す拡大断面図である。
【図９】図６に示す半導体装置の変形例を示す拡大平面図である。
【図１０】図７に対する他の検討例である半導体装置の拡大断面図である。
【図１１】図１０に示す半導体装置の拡大平面図である。
【図１２】図６に示す貫通孔の開口形状の変形例を示す拡大平面図である。
【図１３】図６に対する変形例を示す拡大平面図である。
【図１４】図６に対する別の変形例を示す拡大平面図である。
【図１５】図６に対する別の変形例を示す拡大平面図である。
【図１６】図１〜図８を用いて説明した半導体装置の組立工程のフローを示す説明図である。
【図１７】図１６に示す基材準備工程で準備するリードフレームを示す拡大平面図である。
【図１８】図１７に示すダイパッドに電界メッキ法により部分的に金属膜を形成する様子を模式的に示す拡大断面図である。
【図１９】図１７に示すリードフレームのダイパッド上に半導体チップを搭載した状態を示す拡大断面図である。
【図２０】図１９に示す半導体チップと図１７に示す複数のリードとを、ワイヤを介して電気的に接続した状態を示す拡大平面図である。
【図２１】リードフレームのデバイス形成部に半導体チップを封止する封止体を形成した状態を示す断面図である。
【図２２】リードフレームのデバイス形成部に半導体チップを封止する封止体を形成した状態を示す平面図である。
【図２３】図２０に示す貫通孔に沿った拡大断面図である。
【図２４】図２２に示す複数のリードの露出面に金属膜を形成し、それぞれ切断した後、成形した状態を示す拡大平面図である。
【図２５】図２４に示す吊りリードを切断して、半導体パッケージを取得した状態を示す拡大平面図である。
【図２６】図４に対する変形例である半導体装置において、半導体チップおよび複数のワイヤを取り除いた状態を示す平面図である。
【図２７】図２６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本願における記載形式・基本的用語・用法の説明）
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００１３】
同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、ＳｉＧｅ（シリコン・ゲルマニウム）合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金メッキ、Ｃｕ層、ニッケル・メッキ等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Ｃｕ、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。
【００１４】
さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００１５】
また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００１６】
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するため、あるいは領域の境界を明示するために、ハッチングやドットパターンを付すことがある。
【００１７】
＜半導体装置の概要＞
まず、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧ１の構成の概要について、図１〜図４を用いて説明する。図１は本実施の形態の半導体装置の上面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図３は、図１に示す封止体を透視した状態で半導体装置の内部構造を示す透視平面図である。また、図４は、図３に示す半導体チップおよび複数のワイヤを取り除いた状態で示す透視平面図である。
【００１８】
図１〜図４に示すように、半導体装置ＰＫＧ１は、半導体チップＣＰ（図２、図３参照）と、半導体チップＣＰと電気的に接続される複数のリードＬＤと、半導体チップＣＰと複数のリードＬＤを電気的に接続する導電性部材である複数のワイヤＢＷ（図２参照）と、を有している。また、半導体チップＣＰおよび複数のワイヤＢＷは、封止体（樹脂体）ＭＲに封止されている。また、複数のリードＬＤのそれぞれのインナリード部ＩＬＤ（図２参照）は封止体ＭＲに封止され、かつ複数のリードＬＤのそれぞれのアウタリード部ＯＬＤは、封止体ＭＲから露出している。
【００１９】
図１に示すように、半導体装置ＰＫＧ１が備える封止体ＭＲの平面形状は四角形（四辺形）から成る。封止体ＭＲは上面ＭＲｔ、上面ＭＲｔの反対側に位置する下面（裏面、被実装面）ＭＲｂ（図２参照）、上面ＭＲｔと下面ＭＲｂとの間に位置する側面ＭＲｓを有している。
【００２０】
また、図１および図３に示すように、封止体ＭＲは、平面視において、Ｘ方向に沿って延在する（延びる）辺（主辺）Ｓ１、およびＸ方向と交差する（図１では直交する）Ｙ方向に沿って延在する辺（主辺）Ｓ２を有している。また、封止体ＭＲは、辺Ｓ１の反対側に位置し、Ｘ方向に沿って延在する辺Ｓ３、および辺Ｓ２の反対側に位置し、Ｙ方向に沿って延在する辺Ｓ４を有している。図１に示すように、封止体ＭＲが備える４つの側面ＭＲｓは封止体ＭＲの各辺に沿って配置されている。また、図１に示す例では、封止体ＭＲの各辺が交わる角部ＭＲｃが面取り形状になっている。
【００２１】
封止体ＭＲの角部ＭＲｃとは、封止体ＭＲの四辺（四つの主辺）のうち、交差する任意の二辺（二つの主辺）の交点である角の周辺領域を含んでいる。なお、厳密には、図１および図３に示すように、封止体ＭＲの角部ＭＲｃは、面取り形状になっている（図１に示す例では、テーパ形状であるが、湾曲したＲ形状でも良い）ので、主辺の交点は封止体ＭＲの角部ＭＲｃよりも外側に配置される。しかし、面取り部は、主辺の長さと比較して十分に小さいため、本願では、面取り部の中心を封止体ＭＲの角と見做して説明する。つまり、本願においては、封止体ＭＲの四辺（四つの主辺）のうち、任意の二辺（二つの主辺）が交差する領域であって、該領域が面取りされている場合にはその面取り部が角部ＭＲｃに相当し、該領域が面取りされていない場合には、任意の二辺（二つの主辺）の交点が角部ＭＲｃに相当する。以下、本願において、封止体ＭＲの角部ＭＲｃと説明するときは、特に異なる意味、内容で用いている旨を明記した場合を除き、上記と同様の意味、内容として用いる。
【００２２】
また、半導体装置ＰＫＧ１では、平面形状が四角形からなる封止体ＭＲの各辺（各主辺）に沿って、それぞれ複数のリードＬＤが配置されている。複数のリードＬＤは、それぞれ金属材料からなり、本実施の形態では、例えば銅（Ｃｕ）を主成分とする金属部材である。
【００２３】
図２に示すように、複数のリードＬＤのアウタリード部ＯＬＤは、封止体ＭＲの側面ＭＲｓにおいて、封止体ＭＲの内部から外部に向かって突出している。また、複数のリードＬＤのアウタリード部ＯＬＤの露出面には、例えば、銅を主成分とする基材の表面に、金属膜（外装メッキ膜）ＭＣが形成されている。金属膜ＭＣは、例えば、半田など、基材である銅よりも半田に対する濡れ性が良好な金属材料から成り、基材である銅部材の表面を被覆する金属皮膜である。半導体装置ＰＫＧ１の外部端子である複数のリードＬＤのアウタリード部ＯＬＤのそれぞれに、半田などから成る、金属膜ＭＣを形成することにより、半導体装置ＰＫＧ１を実装基板に実装する際に、導電性の接続材である半田材の濡れ性を向上させることができる。これにより、複数のリードＬＤと半田材との接合面積が増大するので、複数のリードＬＤと実装基板側の端子との接合強度を向上させることができる。
【００２４】
金属膜ＭＣは、例えば、鉛（Ｐｂ）入りのＳｎ−Ｐｂ半田材、あるいは、Ｐｂを実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなる半田材である。鉛フリー半田の例としては、例えば錫（Ｓｎ）のみ、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）、または錫−銅−銀（Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ）、錫−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）などが挙げられる。ここで、鉛フリー半田とは、鉛（Ｐｂ）の含有量が０．１ｗｔ％以下のものを意味し、この含有量は、ＲｏＨＳ（Restriction of Hazardous Substances）指令の基準として定められている。
【００２５】
図２および図３に示すように、封止体ＭＲの内部には半導体チップＣＰが封止されている。図３に示すように、半導体チップＣＰは、平面視において四角形を成し、表面ＣＰｔには、表面ＣＰｔの外縁を構成する４つの辺のそれぞれに沿って複数のパッド（ボンディングパッド）ＰＤ（図２参照）が設けられている。また、半導体チップＣＰ（詳しくは、半導体基板）は、例えばシリコン（Ｓｉ）から成る。図示は省略するが、半導体チップＣＰの主面（詳しくは、半導体チップＣＰの半導体基板の上面にある半導体素子形成領域）には、複数の半導体素子（回路素子）が形成されている。そして、複数のパッドＰＤは、半導体チップＣＰの内部（詳しくは、表面ＣＰｔと図示しない半導体素子形成領域の間）に配置される配線層に形成された配線（図示は省略）を介して、この半導体素子と電気的に接続されている。つまり、複数のパッドＰＤは、半導体チップＣＰに形成された回路と、電気的に接続されている。
【００２６】
また、半導体チップＣＰの表面ＣＰｔには、半導体チップＣＰの基板および配線を覆う絶縁膜が形成されており、複数のパッドＰＤ（図２参照）のそれぞれの表面は、この絶縁膜に形成された開口部において、絶縁膜から露出している。また、このパッドＰＤは金属からなり、本実施の形態では、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる。
【００２７】
また、図３に示すように、半導体チップＣＰの周囲（言い換えれば、ダイパッドＤＰの周囲）には、複数のリードＬＤが配置されている。複数のリードＬＤは、平面視において、ダイパッドＤＰと対向する位置に配置される。半導体チップＣＰの表面ＣＰｔにある複数のパッド（ボンディングパッド）ＰＤ（図２参照）のそれぞれは、封止体ＭＲの内部に位置するリードＬＤのインナリード部ＩＬＤと、ワイヤ（導電性部材）ＢＷを介して電気的に接続されている。ワイヤＢＷは、例えば、金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）から成り、ワイヤＢＷの一部（例えば一方の端部）がパッドＰＤに接合され、他部（例えば他方の端部）がインナリード部ＩＬＤの先端部のワイヤボンディング領域（ワイヤＢＷの一部が接続される領域）に接合されている。
【００２８】
また、インナリード部ＩＬＤの先端部のワイヤボンディング領域には、金属膜（メッキ膜、メッキ金属膜）ＭＦ１（図２参照）が形成されている。図２に示すように、インナリード部ＩＬＤの一部分（最もダイパッドＤＰに近い先端部の上面（表面）ＬＤｔ）に部分的に金属膜ＭＦ１が形成されている。金属膜ＭＦ１は例えば、銀（Ａｇ）、あるいは金（Ａｕ）を主成分とする材料から成る。インナリード部ＩＬＤのうち、ワイヤＢＷが接続される部分に、銀、あるいは金を主成分とする材料から成る金属膜ＭＦ１が形成されていることにより、金からなるワイヤＢＷとの接合強度を向上させることができる。
【００２９】
また、半導体装置ＰＫＧ１の場合、複数のワイヤＢＷのうちの一部は、ダイパッドＤＰに接続されている。ダイパッドＤＰにおいて、ワイヤＢＷが接続される領域についての詳細は後述する。
【００３０】
図２に示すように、半導体チップＣＰはチップ搭載部であるダイパッドＤＰに搭載されている。ダイパッドＤＰは、上面（主面、チップ搭載面）ＤＰｔ、および上面ＤＰｔの反対側の下面（主面、裏面）ＤＰｂを備える。半導体チップＣＰは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上に搭載される。図４に示す例では、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔは、半導体チップＣＰの表面ＣＰｔの面積より大きい面積を有する八角形を成す。ダイパッドＤＰは、半導体チップＣＰを支持する支持部材であって、形状および大きさは、図４に示す例の他、種々の変形例がある。例えば、ダイパッドＤＰの平面形状が四角形以上の多角形、あるいは円形や楕円形であっても良い。
【００３１】
また、半導体チップＣＰはダイパッドＤＰの上面ＤＰｔの中央にある、ダイボンディング領域ＤＢＲ（図４参照）に搭載されている。図２に示すように半導体チップＣＰは、裏面ＣＰｂがダイパッドＤＰの上面ＤＰｔに対向した状態で、ダイボンド材（接着材）ＤＢを介してダイパッドＤＰ上に搭載されている。つまり、複数のパッドＰＤが形成された表面（主面）ＣＰｔの反対面（裏面ＣＰｂ）をチップ搭載面（上面ＤＰｔ）と対向させる、所謂、フェイスアップ実装方式により搭載されている。このダイボンド材ＤＢは、半導体チップＣＰをダイボンディングする際の接着材であって、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂に、銀などから成る金属粒子を含有させた樹脂接着剤、または半田材などの金属接合材を用いている。ダイパッド周辺の詳細な構造については、後述する。
【００３２】
図４に示すようにダイパッドＤＰの周囲には、ダイパッドＤＰの周縁部から封止体ＭＲの周縁部に向かって延びる複数の吊りリードＨＬが配置される。吊りリードＨＬは、半導体装置ＰＫＧ１の製造工程において、リードフレームの支持部（枠部）にダイパッドＤＰを支持する部材であって、吊りリードＨＬの一方の端部は、ダイパッドＤＰに接続されている。図４に示す例では、ダイパッドＤＰには、ダイパッドＤＰの一部から封止体ＭＲの４つの角部ＭＲｃのそれぞれに向かって延びる４本の吊りリードＨＬ１、ＨＬ２、ＨＬ３、ＨＬ４が接続されている。吊りリードＨＬ１と吊りリードＨＬ２との間には、それぞれ複数のリードＬＤを含むリード群が配置されている。
【００３３】
詳しくは、複数の吊りリードＨＬが有する一方の端部は、ダイパッドＤＰの角部（角）に接続されている。また複数の吊りリードＨＬが有する他方の端部は、封止体ＭＲの角部ＭＲｃに向かって延び、角部ＭＲｃの近傍において二股に分岐して、封止体ＭＲの側面ＭＲｓにおいて封止体ＭＲ（図１参照）から露出する。吊りリードＨＬを封止体ＭＲの角部ＭＲｃに向かって、延ばすことにより、封止体ＭＲの各辺（各主辺）に沿って配置される複数のリードＬＤの配列は吊りリードＨＬにより阻害され難くなる。
【００３４】
また、本実施の形態では、図２に示すように、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔと、リードＬＤのインナリード部ＩＬＤの上面が異なる高さに配置されている。図２に示す例では、インナリード部ＩＬＤの上面ＬＤｔの位置よりもダイパッドＤＰの上面ＤＰｔの方が低い位置に配置されている。このため、図４に示す複数の吊りリードＨＬには、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔの高さがリードＬＤのインナリード部ＩＬＤの上面ＬＤｔ（図２参照）とは異なる高さに位置するように折り曲げられた、オフセット部（折り曲げ部、本実施の形態の例ではダウンセット部）ＨＬＢがそれぞれ設けられている。
【００３５】
また、図２に示すように、半導体チップＣＰ、ダイパッドＤＰ、複数のワイヤＢＷおよび複数のリードＬＤのそれぞれは、封止体ＭＲにより封止されている。詳しくは、半導体チップＣＰ、ダイパッドＤＰ、および複数のワイヤＢＷは全体が封止体ＭＲに封止されている。また、複数のリードＬＤのそれぞれは、一部分（インナリード部ＩＬＤ）が封止体ＭＲに封止され、他部分（アウタリード部ＯＬＤ）は、封止体ＭＲから露出している。
【００３６】
なお、半導体パッケージの態様には、ダイパッドＤＰの一部分（例えば下面ＤＰｂ）が封止体ＭＲから露出した態様もある。ただし、本実施の形態の場合、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔおよび下面ＤＰｂのそれぞれは、封止体ＭＲに封止されている。言い換えれば、封止体ＭＲは、ダイパッドＤＰの上面にある部分（第１部分）と、ダイパッドＤＰの下面にある部分（第２部分）とを有する。詳細は後述するが、半導体装置ＰＫＧ１の場合、ダイパッドＤＰを挟む封止体ＭＲの第１部分と第２部分とを連結することにより、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとが剥離した場合でも、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとが互いに異なる方向に動くことを抑制する。これにより、剥離が発生した場合でも、ワイヤＢＷの接合部の損傷を抑制できる。
【００３７】
＜ダイパッド上面の詳細＞
次に、図４に示すダイパッド周辺の構造について説明する。図５は、図３に示すダイパッドおよび複数のリードのそれぞれにワイヤが接続されている領域の拡大平面図である。図５では、見易さのため、図３に示す複数のワイヤのうちの数本について、図示を省略している。
【００３８】
図５に示すように、半導体チップＣＰの複数のパッドＰＤは、ワイヤＢＷ１を介してリードＬＤと電気的に接続されるパッドＰＤ１と、ワイヤＢＷ２を介してダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲと電気的に接続されるパッドＰＤ２と、を含む。また、本実施の形態の例では、複数のワイヤＢＷは、上記したワイヤＢＷ１、ワイヤＢＷ２の他、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲとリードＬＤ２とを接続するワイヤＢＷ３を含む。また、複数のリードＬＤは、半導体チップＣＰのパッドＰＤ１に接続されるリードＬＤ１と、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲに接続されるリードＬＤ２とを含む。
【００３９】
ワイヤＢＷ１は、一方の端部が半導体チップＣＰのパッドＰＤ１に接続され、他方の端部がリードＬＤ１の金属膜ＭＦ１に接続される。ワイヤＢＷ２は、一方の端部が半導体チップＣＰのパッドＰＤ２に接続され、他方の端部がダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて金属膜ＭＦ２に接続される。ワイヤＢＷ３は、一方の端部がダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて金属膜ＭＦ２に接続され、他方の端部がリードＬＤ２の金属膜ＭＦ１に接続される。
【００４０】
半導体装置ＰＫＧ１の場合、半導体チップＣＰが備える回路に供給される基準電位（例えば接地電位）が、ダイパッドＤＰを経由して供給される。図５に示す例では、基準電位は、ワイヤＢＷ３を介してリードＬＤ２からダイパッドＤＰに供給され、ワイヤＢＷ２を介してダイパッドＤＰから半導体チップＣＰのパッドＰＤに供給される。このように、基準電位の供給経路にダイパッドＤＰのように大面積の導体パターンを介在させ、複数のＢＷ２と複数のＰＤ２を介して接続することにより、半導体チップＣＰの回路に供給される基準電位を安定化させることができる。
【００４１】
なお、半導体装置ＰＫＧ１の場合、ワイヤＢＷ３およびリードＬＤ２を介してダイパッドＤＰに電位が供給される例を示しているが、ダイパッドＤＰに電位を供給する方法には、種々の変形例がある。例えば、図４に示す吊りリードＨＬのうち、封止体ＭＲから露出する部分を、リードＬＤのアウタリード部ＯＬＤと同様の形状にしても良い。この場合、吊りリードＨＬを電位供給用のリードとして用いることができる。
【００４２】
また、ダイパッドＤＰは、半導体チップＣＰと重なるダイボンディング領域ＤＢＲ（図４参照）と、平面視においてダイボンディング領域ＤＢＲの外側にあり、ワイヤＢＷ２が接続されるワイヤボンディング領域ＷＢＲと、を有する。
【００４３】
本実施の形態のように、例えば銅を主成分とする金属から成るダイパッドＤＰに、金などから成るワイヤＢＷ２やワイヤＢＷ３を接続する場合、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲに金属膜（メッキ膜、メッキ金属膜）ＭＦ２が形成され、ワイヤＢＷ２，ＢＷ３が金属膜ＭＦ２に接続されることが好ましい。金属膜ＭＦ２は、例えば、銀（Ａｇ）、あるいは金（Ａｕ）を主成分とする材料から成る。金属膜ＭＦ２は、複数のリードＬＤのそれぞれの先端部の上面に形成された金属膜ＭＦ１と同じ金属材料からなり、メッキ法により形成される。ワイヤＢＷ２，ＢＷ３が金属膜ＭＦ２に接合される場合、ワイヤＢＷ２，ＢＷ３がダイパッドＤＰの基材に直接的に接合される場合と比較して、接合部の強度を向上させることができる。このため、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲにおけるワイヤＢＷ２，ＢＷ３の接続信頼性を向上させることができる。
【００４４】
ただし、銀や金を主成分とする金属材料から成る金属膜ＭＦ２は、図２に示す封止体ＭＲとの接着強度が、銅から成るダイパッドＤＰの基材と比較して低い。半導体装置ＰＫＧ１に対して、例えば、実装時のリフロー処理や、温度サイクル負荷などの熱負荷が印加された場合、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの線膨張係数の違いに起因して、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとの接着界面に応力が生じる。ダイパッドＤＰのように大面積の金属パターンの場合、この熱負荷に起因する応力は、ダイパッドＤＰの周縁部において最も大きくなる。このため、上記した熱負荷に起因する応力が発生すると、ダイパッドＤＰの周縁部において、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとの剥離が発生する場合がある。特に、ダイパッドＤＰの周縁部にあるワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとが接着している場合、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとの接着界面は、ダイパッドＤＰの基材と封止体ＭＲとの接着界面よりも剥離し易い。
【００４５】
また、ワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとの接着界面が剥離すると、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔに沿って剥離が進展し易い。ワイヤボンディング領域ＷＢＲの周辺の広範囲においてダイパッドＤＰと封止体ＭＲとが剥離した場合、ダイパッドＤＰ上の封止体ＭＲと、ダイパッドＤＰとが互いに独立して動く。ダイパッドＤＰ上の封止体ＭＲとダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲとが異なる方向に動いた場合、ワイヤボンディング領域ＷＢＲに固定されるワイヤＢＷの接合部分に応力が集中する。この結果、ワイヤＢＷの接合部が応力により損傷する場合がある。
【００４６】
しかし、本願発明者が検討した所、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとが剥離してしまうことを確実に防止することが難しいことが判った。そこで、本願発明者は、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとが剥離した場合に、ワイヤボンディング領域ＷＢＲに接合されるワイヤＢＷ２，ＢＷ３に印加される応力を低減させる技術について検討した。
【００４７】
まず、図５に示すように、ワイヤボンディング領域ＷＢＲは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔを部分的に覆う金属膜ＭＦ２に覆われる。ワイヤＢＷ２は、ワイヤボンディング領域ＷＢＲにおいて、金属膜ＭＦ２に接合される。本実施の形態では、ワイヤＢＷ２の接合強度を向上させるため、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲには、金属膜ＭＦ２が形成される。ただし、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲ（図２参照）とは剥離し易いので、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上において、金属膜ＭＦ２が配置される範囲を、ワイヤＢＷ２（およびワイヤＢＷ３）が接合される部分の周辺に限定している。
【００４８】
例えば、図５に示す例では、ダイパッドＤＰの周縁部は、複数のリードＬＤと対向する辺ＤＰｓ１を有する。ダイパッドＤＰは、辺ＤＰｓ１に沿って配列され、かつ、それぞれワイヤＢＷ２を介して半導体チップＣＰのパッドＰＤ２と電気的に接続されるワイヤボンディング領域ＷＢＲ１、およびワイヤボンディング領域ＷＢＲ２を有する。ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１およびワイヤボンディング領域ＷＢＲ２のそれぞれは、金属膜ＭＦ２に覆われる。平面視において、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１の金属膜ＭＦ２と、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ２の金属膜ＭＦ２とは、互いに離間し、かつ、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１とワイヤボンディング領域ＷＢＲ２との間には、金属膜ＭＦ２で覆われない非ワイヤボンディング領域がある。
【００４９】
ダイパッドＤＰと封止体ＭＲ（図２参照）とが剥離する際、最も剥離し易い場所が剥離の起点となるので、封止体ＭＲと金属膜ＭＦ２とが接着されている部分が剥離の起点となる。半導体装置ＰＫＧ１の構造の場合、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔにおいて、ワイヤボンディング領域ＷＢＲに部分的に金属膜ＭＦ２が形成されるので、剥離の起点となる場所を制御できる。
【００５０】
また、半導体装置ＰＫＧ１は、金属膜ＭＦ２と重なる位置、または金属膜ＭＦ２の周辺に、貫通孔ＤＴＨ１が形成されている。図５に示す例では、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１の金属膜ＭＦ２、およびワイヤボンディング領域ＷＢＲ２の金属膜ＭＦ２のそれぞれと重なる位置に貫通孔ＤＴＨ１が配置される。なお、「貫通孔ＤＴＨ１が金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置される」とは、貫通孔ＤＴＨ１の周縁部の少なくとも一部分と、金属膜ＭＦ２とが互いに隣接する位置関係（言い換えれば、互いに離間せずに隣り合う位置関係）で配置されていることを言う。例えば、図６に示すように、貫通孔ＤＴＨ１の周縁部の少なくとも一部分が金属膜ＭＦ２の周縁部と隣接している場合の他、後述する図１４に示すように、貫通孔ＤＴＨ１の全体が金属膜ＭＦ２と隣接している場合にも、「貫通孔ＤＴＨ１は金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置される」と言える。
【００５１】
以下、貫通孔ＤＴＨ１を形成することにより、剥離の進展を抑制する作用効果について説明する。図６は、図５に示す複数のワイヤボンディング領域のうちの一つをさらに拡大した拡大平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。図８は、図７に示す半導体装置の検討例を示す拡大断面図である。図９は、図６に示す半導体装置の変形例を示す拡大平面図である。
【００５２】
図８に示す半導体装置ＰＫＧｃ１は、ダイパッドＤＰおいて、図７に示す貫通孔ＤＴＨ１が形成されていない点で図７に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。図８に矢印で模式的に示すように、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが剥離して、これらの部材が互いに異なる方向に移動（または変形）した場合、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの位置関係がずれる。この時、ワイヤＢＷ２は、封止体ＭＲに封止され、かつ、ダイパッドＤＰに固定されているので、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部には、応力が集中する。この応力により、ワイヤＢＷ２の接合部が損傷する。そこで、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが剥離した場合に、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部に印加される応力を低減する方法について検討した。
【００５３】
図７に示すように、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧ１のダイパッドＤＰは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔおよび下面ＤＰｂの一方から他方まで貫通する貫通孔ＤＴＨ１を有する。貫通孔ＤＴＨ１は、金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置されている。この場合、封止体ＭＲはダイパッドＤＰの周辺において以下の構造になる。すなわち、封止体ＭＲは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上にある部分ＭＲ１と、ダイパッドＤＰの下面ＤＰｂ上にある部分ＭＲ２と、ダイパッドＤＰの貫通孔ＤＴＨ１に埋め込まれた部分ＭＲ３と、を含む。封止体ＭＲの部分ＭＲ１と部分ＭＲ２とは、部分ＭＲ３を介して連結されている。
【００５４】
半導体装置ＰＫＧ１において、図８に矢印で示す方向に力が印加されたとしても、封止体ＭＲの部分ＭＲ３が、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが自由に動くことを制限する。このため、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの剥離に起因して、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部に印加される応力を低減することができる。言い換えれば、図８に矢印で示す方向に力が印加された時に生じる応力の一部が封止体ＭＲの部分ＭＲ３に印加される。このため、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部に印加される応力を低減することができる。このように、貫通孔ＤＴＨ１に埋め込まれた部分ＭＲ３は、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部に印加される応力を緩和する、応力緩和部材として機能する。
【００５５】
図９に示す半導体装置ＰＫＧ２が有するダイパッドＤＰのように、貫通孔ＤＴＨ１が金属膜ＭＦ２の周囲に配置されていれば、金属膜ＭＦ２と貫通孔ＤＴＨ１とが重なっていなくても応力緩和部材としての効果は得られる。ただし、上記した応力緩和部材としての効果を大きくするためには、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部と、貫通孔ＤＴＨ１との離間距離が小さい方が好ましい。図９に示すように、貫通孔ＤＴＨ１が金属膜ＭＦ２の周囲に配置され、互いに離間する場合でも、貫通孔ＤＴＨ１と金属膜ＭＦ２との離間距離は、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅より短いことが好ましい。この場合の貫通孔ＤＴＨ１の開口幅は、平面視における貫通孔ＤＴＨ１の開口形状において、最も短い方向の長さとして規定される。例えば、図９に示す例の場合、平面視における貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が円形なので、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは、円の直径として規定される。また、後述する図１２に変形例として示すように、Ｘ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ１）と、Ｘ方向に直交するＹ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ２）が互いに異なる場合、相対的に短い方向の開口幅ＴＨｗ２として規定される。例えば、貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が楕円形の場合、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅は、楕円の短径（開口幅ＴＨｗ２）として規定される。また、貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が長方形の場合、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅は、長方形の短辺の長さ（開口幅ＴＨｗ２）として規定される。
【００５６】
図６および図７に示す半導体装置ＰＫＧ１の場合、貫通孔ＤＴＨ１が金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置される。このため、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部と、貫通孔ＤＴＨ１との離間距離を小さくすることができる。上記離間距離が小さければ、接合部の近くで、封止体ＭＲとダイパッドＤＰの変形を抑制することができる。例えば、封止体ＭＲと金属膜ＭＦ２との接着界面で発生した剥離が広範囲に進展した場合、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの可動範囲が大きくなるので、図８に矢印で模式的に示す力が大きくなる。しかし、ダイパッドＤＰとの接合部と、貫通孔ＤＴＨ１との離間距離を小さくすることにより、接合部の近傍において、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが大きく動くことを抑制する。また、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが大きく動くことを抑制することにより生じる応力は、大部分が封止体ＭＲの部分ＭＲ３により緩和されるので、接合部の損傷を抑制することができる。
【００５７】
半導体装置ＰＫＧ１の場合、図４に示すように、ダイパッドＤＰは、８か所にワイヤボンディング領域ＷＢＲを備え、ワイヤボンディング領域ＷＢＲのそれぞれが金属膜ＭＦ２に覆われている。また、ワイヤボンディング領域ＷＢＲのそれぞれに、複数の貫通孔ＤＴＨ１が形成されている。ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上に形成された複数の金属膜ＭＦ２には、平面視において、吊りリードＨＬの延長線上に形成されているものと、吊りリードＨＬの延長線上とは異なる位置に形成されているものと、が含まれる。
【００５８】
ところで、本願発明者は、図７に示す貫通孔ＤＴＨ１の他、図１０や図１１に示す構造についても検討した。図１０は、図７に対する他の検討例である半導体装置の拡大断面図である。図１１は、図１０に示す半導体装置の拡大平面図である。
【００５９】
図１０および図１１に示す半導体装置ＰＫＧｃ２は、図６および図７に示す貫通孔ＤＴＨ１が形成されず、代わりに、ダイパッドＤＰの周縁部の辺ＤＰｓ１の延在方向に沿って、溝ＤＴＲ１が形成されている点で図６に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。溝ＤＴＲ１は、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔから下面ＤＰｂに向かって形成されているが、ダイパッドＤＰを貫通してはいない。
【００６０】
半導体装置ＰＫＧｃ２の場合、金属膜ＭＦ２と封止体ＭＲとの接着界面で剥離が生じると、ダイパッドＤＰの周縁部側から内側に向かって剥離が進展する。図１１に示すように、溝ＤＴＲ１は、ダイパッドＤＰの周縁部に沿って半導体チップＣＰ（図６参照）を囲むように配置されているので、溝ＤＴＲ１の段差部において、剥離の進展を抑制することができる。しかし、例えば、繰り返しの温度サイクル負荷などが印加されれば、剥離の進展を確実に防ぐことは難しい。そして、半導体装置ＰＫＧｃ２の場合には、封止体ＭＲのうち、溝ＤＴＲ１内に埋め込まれた部分が存在するが、この溝ＤＴＲ１内に埋め込まれた部分は、封止体ＭＲとダイパッドＤＰの変形を抑制する能力（言い換えれば、ワイヤＢＷ２に印加される応力を緩和する能力）は、図７に示す部分ＭＲ３と比較して低い。また、封止体ＭＲのうち、溝ＤＴＲ１内に埋め込まれた部分がダイパッドＤＰと剥離した場合、この部分が溝ＤＴＲ１から抜けてしまう場合がある。溝ＤＴＲ１内に埋め込まれた部分が溝ＤＴＲ１から抜けてしまうと、上記した機能は得られない。
【００６１】
一方、図７に示す貫通孔ＤＴＨ１に埋め込まれた部分ＭＲ３の場合、封止体ＭＲの部分ＭＲ１と部分ＭＲ２に連結されているため、部分ＭＲ３が破壊されない限り、貫通孔ＤＴＨ１から抜けない。このため、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが大きく動くことを抑制することにより生じる応力が、部分ＭＲ３の破壊強度よりも小さい場合には、ワイヤＢＷ２に印加される応力を安定的に低減させることができる。
【００６２】
また、図示は省略するが、図１０および図１１に示す溝ＤＴＲ１がダイパッドＤＰを厚さ方向（図１０に示すＺ方向）に貫通するスリット（貫通溝）である場合についても検討した。図１０および図１１に示す溝ＤＴＲ１がダイパッドＤＰを厚さ方向に貫通するスリットである場合、図６や図７に示す半導体装置ＰＫＧ１の場合と同様に、封止体ＭＲとダイパッドＤＰの変形を抑制する機能（言い換えれば、ワイヤＢＷ２に印加される応力を緩和する機能）が安定的に得られる。また、スリットにより、剥離が発生し易い場所と発生し難い場所とを分離することで、剥離の進展を抑制することができる。しかし、この場合、新たな課題が生じることが判った。
【００６３】
図２や図１０に示すようにダイパッドＤＰの下面ＤＰｂが封止体ＭＲから露出しない半導体装置の場合、ダイパッドＤＰの下面ＤＰｂが封止体ＭＲから露出する半導体装置と比較して、半導体チップＣＰの熱を外部に放熱する放熱特性が低下する。半導体装置ＰＫＧ１のようにダイパッドＤＰの全体が封止体ＭＲに封止された半導体装置の場合、平面視においてダイパッドＤＰと対向するように配置される複数のリードが主要な放熱経路として活用できる。複数のリードＬＤとダイパッドＤＰとは離間しているが、半導体チップＣＰで発生した熱がダイパッドＤＰを経由してリードＬＤに排出される熱経路も、主要な放熱経路の一つである。
【００６４】
ところが、上記したように、図１０および図１１に示す溝ＤＴＲ１がダイパッドＤＰを厚さ方向に貫通しているスリットである場合、放熱経路がスリットにより分断されるため、ダイパッドＤＰの周縁部に熱が伝達され難くなる。すなわち、ダイパッドＤＰの周辺領域に長いスリットを設けた場合、半導体装置の放熱特性が低下するという新たな課題が生じる。
【００６５】
上記したように、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１のダイパッドＤＰに設けられた貫通孔ＤＴＨ１は、剥離した状態における封止体ＭＲとダイパッドＤＰの変形を抑制することにより、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部の損傷を抑制するための手段である。このため、ダイパッドＤＰの辺ＤＰｓ１の延在方向において貫通孔ＤＴＨ１の開口長さを長くしなくても、接合部の損傷を抑制できる。図６に示すように、複数の貫通孔ＤＴＨ１のそれぞれの開口面積は、ワイヤボンディング領域ＷＢＲを覆う金属膜ＭＦ２の面積より小さい（図６に示す例では半分以下である。）。このため、上記したスリットを設ける場合と比較して放熱性の低下を抑制できる。また、放熱性を向上させる観点からは、貫通孔ＤＴＨ１の数は少ない方が良い。
【００６６】
例えば、図６に示す例では、一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲに、２個の貫通孔ＤＴＨ１が配置されている。二つの貫通孔ＤＴＨ１はそれぞれ金属膜ＭＦ２と重なっている。また、隣り合う貫通孔ＤＴＨ１は、離間している。言い換えれば、二つの貫通孔ＤＴＨ１の間には、貫通孔ＤＴＨ１が形成されていない領域がある。隣り合う貫通孔ＤＴＨ１の離間距離は、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗより大きい。この場合の貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは、平面視における貫通孔ＤＴＨ１の開口形状において、最も長い方向の長さとして規定される。例えば、図６に示す例の場合、平面視における貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が円形なので、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは、円の直径として規定される。また、図１２に変形例として示すように、Ｘ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ１）と、Ｘ方向に直交するＹ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ２）が互いに異なる場合、相対的に長い方向の開口幅ＴＨｗ１として規定される。例えば、貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が楕円形の場合、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは、楕円の長径（開口幅ＴＨｗ１）として規定される。また、貫通孔ＤＴＨ１の開口形状が長方形の場合、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは、長方形の長辺の長さ（開口幅ＴＨｗ１）として規定される。図１２は、図６に示す貫通孔の開口形状の変形例を示す拡大平面図である。
【００６７】
半導体装置ＰＫＧ１のように、一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲの近傍（ワイヤボンディング領域ＷＢＲの内側またはその周辺）に複数の貫通孔ＤＴＨ１が配置されている場合、図７に示す封止体ＭＲの部分ＭＲ３に印可される力が分散される。この結果、部分ＭＲ３が破壊され難くなる。また、半導体装置ＰＫＧ１の場合、開口幅が小さい貫通孔ＤＴＨ１が形成されているので、隣り合う貫通孔ＤＴＨ１の間から熱が伝達される。この結果、ダイパッドＤＰから複数のリードＬＤに至る放熱経路を確保できる。
【００６８】
上記の通り、ダイパッドＤＰから複数のリードＬＤに至る放熱経路における放熱特性を向上させる観点からは、図６に示す貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは小さいことが好ましい。ただし、図７に示す封止体ＭＲの部分ＭＲ３の破壊強度を考慮すると、図６に示す貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗは大きい方が良い。また、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗが大きければ、半導体装置ＰＫＧ１の製造工程において、貫通孔ＤＴＨ１を形成し易い。本実施の形態の場合、図６に示すように、複数の貫通孔ＤＴＨ１のそれぞれの開口幅ＴＨｗは、複数のリードＬＤのそれぞれの先端部（金属膜ＭＦ１に覆われた部分）の幅ＬＤｗより大きい。
【００６９】
また、図６に対する変形例として、図１３に示す半導体装置ＰＫＧ２のように、一つのワイヤボンディング領域の近傍（ワイヤボンディング領域ＷＢＲの内側またはその周辺）に一つの貫通孔ＤＴＨ１が配置されている実施態様がある。図１３は、図６に対する変形例を示す拡大平面図である。図１３に示す半導体装置ＰＫＧ２は、一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲ１と重なる位置（金属膜ＭＦ２と重なる位置）に、貫通孔ＤＴＨ１が１個のみ形成されている点で、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。他の点は、半導体装置ＰＫＧ１と同様である。半導体装置ＰＫＧ２の場合、ダイパッドＤＰから複数のリードＬＤに至る放熱経路の放熱特性は、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１よりも更に向上する。ただし、貫通孔ＤＴＨ１の数が少なくなれば、図７に示す封止体ＭＲの部分ＭＲ３に印加される力が大きくなる。このため、部分ＭＲ３の耐久性の観点（言い換えれば、部分ＭＲ３の破壊を抑制する観点）からは、図６に示すように一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲに複数の貫通孔ＤＴＨ１が形成されていることが好ましい。
【００７０】
また、貫通孔ＤＴＨ１の位置に関する別の変形例として、図１４に示す半導体装置ＰＫＧ３のような態様がある。図１４は、図６に対する別の変形例を示す拡大平面図である。図１４に示す半導体装置ＰＫＧ３は、一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲ１と重なる位置（金属膜ＭＦ２と重なる位置）に、貫通孔ＤＴＨ１が１個のみ形成されている点で、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。また、図１４に示す半導体装置ＰＫＧ３は、平面視において、貫通孔ＤＴＨ１の全体が金属膜ＭＦ２と重なる点で、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。半導体装置ＰＫＧ３の場合、貫通孔ＤＴＨ１の全体が金属膜ＭＦ２と重なる。言い換えれば、半導体装置ＰＫＧ３のダイパッドＤＰが備える貫通孔ＤＴＨ１は、平面視において、ワイヤボンディング領域ＷＢＲの内側にあり、かつワイヤボンディング領域ＷＢＲの外側（周辺）に無い。このように、貫通孔ＤＴＨ１の全体が金属膜ＭＦ２と重なる場合、ワイヤＢＷ２の接合部と、貫通孔ＤＴＨ１との離間距離を短くすることができる。この場合、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが大きく動くことを抑制することによりワイヤＢＷ２の接合部の損傷を抑制する効果が、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１の場合と比較して大きい。
【００７１】
図示は省略するが、半導体装置ＰＫＧ３に対する変形例として、ワイヤボンディング領域ＷＢＲの内側に、複数の貫通孔ＤＴＨ１が配置されている態様もある。ただし、貫通孔ＤＴＨ１の全体が金属膜ＭＦ２と重なる場合、ワイヤＢＷ２を接合可能なスペースは小さくなる。また、ワイヤＢＷ２を接合可能なスペースを確保する目的で、金属膜ＭＦ２の面積を大きくすると、図７に示す封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの剥離が発生し易くなる。したがって、ワイヤＢＷ２を接合可能なスペースを確保する観点からは、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１や図１３に示す半導体装置ＰＫＧ２のように、貫通孔ＤＴＨ１の一部分は、金属膜ＭＦ２と重ならない位置に配置されていることが好ましい。また、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１のように、貫通孔ＤＴＨ１の一部分は、金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置され、かつ、他の一部分は金属膜ＭＦ２と重ならない位置に配置されていることが好ましい。
【００７２】
また、一つのワイヤボンディング領域ＷＢＲまたはその周囲に複数の貫通孔ＤＴＨ１が形成されている実施態様でも、図６に示す例の他、種々の変形例がある。図１５は、図６に対する別の変形例を示す拡大平面図である。図１５に示す半導体装置ＰＫＧ４は、複数の貫通孔ＤＴＨ１のうちの一部が、金属膜ＭＦ２と重ならない位置に配置されている点で、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。他の点は、半導体装置ＰＫＧ１と同様である。半導体装置ＰＫＧ４の場合、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１の近傍にある２個の貫通孔ＤＴＨ１のうち、一つは金属膜ＭＦ２と重なり、他の一つは金属膜ＭＦ２と重ならない。ダイパッドＤＰに金属膜ＭＦ２や貫通孔ＤＴＨ１を形成する際の位置公差を考慮すると、半導体装置ＰＫＧ４のように、複数の貫通孔ＤＴＨ１のうちの一部が金属膜ＭＦ２と重ならない場合もある。
【００７３】
半導体装置ＰＫＧ４の場合、ワイヤＢＷ２は、金属膜ＭＦ２上に接合されているので、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合強度は半導体装置ＰＫＧ１と同程度である。また、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとが大きく動くことを抑制することによりワイヤＢＷ２の接合部の損傷を抑制する効果は、ワイヤＢＷ２が接合される位置と、複数の貫通孔ＤＴＨ１との距離が近い程大きい。したがって、図１５に示すように、金属膜ＭＦ２と重ならない貫通孔ＤＴＨ１と金属膜ＭＦ２との離間距離が小さい場合（例えば、金属膜ＭＦ２を形成する際の公差以内）であれば、上記効果は、半導体装置ＰＫＧ４の場合と半導体装置ＰＫＧ１の場合は同程度と考えることができる。
【００７４】
また、ワイヤＢＷ２の接合部の近傍に貫通孔ＤＴＨ１を配置する方が好ましいので、図１５に示すように、少なくとも複数の貫通孔ＤＴＨ１のうちの一つ以上は、平面視において金属膜ＭＦ２と重なる位置に配置されることが好ましい。また、金属膜ＭＦ２と重ならない貫通孔ＤＴＨ１と金属膜ＭＦ２との離間距離は、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅ＴＨｗより小さいことが好ましい。
【００７５】
また、図６に示す半導体装置ＰＫＧ１の場合、複数の貫通孔ＤＴＨ１は、平面視において、金属膜ＭＦ２の周縁部に沿って配列されている。ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰ（詳しくは金属膜ＭＦ２）との接合部は、複数の貫通孔ＤＴＨ１とダイパッドＤＰの周縁部で囲まれた領域内に接合されている。この場合、図７に示す封止体ＭＲのうち、ワイヤＢＷ２の接合部の周辺にある部分ＭＲ３は、部分ＭＲ３と、平面視においてダイパッドＤＰの外側にある部分ＭＲ４により、ダイパッドＤＰ上に固定される。したがって、ワイヤＢＷ２の接合部に印加される力を抑制することができる。
【００７６】
また、図５に示すように、ダイパッドＤＰの辺ＤＰｓ１の延在方向に沿った方向において、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１にある金属膜ＭＦ２の幅は、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１の金属膜ＭＦ２とワイヤボンディング領域ＷＢＲ２の金属膜ＭＦ２との離間距離より小さい。半導体装置ＰＫＧ１では、金属膜ＭＦ２の幅を小さくすることにより、剥離の起点となる領域を小さくしている。
【００７７】
ただし、金属膜ＭＦ２や貫通孔ＤＴＨ１を形成する際の位置公差を考慮すると、ワイヤＢＷ２を接合するスペースを確保するためには、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１における金属膜ＭＦ２の面積をある程度大きくする必要がある。また、図５に示すワイヤボンディング領域ＷＢＲ２のように、一つの金属膜ＭＦ２に複数のワイヤＢＷが接合される場合もある。図６に示す例では、一つの金属膜ＭＦ２に一本のワイヤＢＷが接合されているが、複数のワイヤＢＷが接合されていても良い。一つの金属膜ＭＦ２に複数のワイヤＢＷが接合される場合、金属膜ＭＦ２の面積は広い方が良い。
【００７８】
図６に示すように、半導体装置ＰＫＧ１の場合、ダイパッドＤＰの辺ＤＰｓ１の延在方向において、ワイヤボンディング領域ＷＢＲ１にある金属膜ＭＦ２の幅ＭＦｗは、複数のリードＬＤのそれぞれの先端部の幅ＬＤｗより大きい。この点は、図１３に示す半導体装置ＰＫＧ２、図１４に示す半導体装置ＰＫＧ３、および図１５に示す半導体装置ＰＫＧ４の場合も同様である。
【００７９】
また、図７に示すように、貫通孔ＤＴＨ１の内壁は、金属膜ＭＦ２に覆われている。詳細は後述するが、半導体装置ＰＫＧ１の製造工程では、ダイパッドＤＰに貫通孔ＤＴＨ１を形成した後で、金属膜ＭＦ２を形成する。金属膜ＭＦ２は、例えば、メッキ法により形成される。詳しくは、ダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲ上にメッキマスクＰＭ（後述する図１８参照）を配置して、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔにおいて、メッキマスクＰＭの開口部ＰＭＴ（後述する図１８参照）と重なる位置に選択的に金属膜ＭＦ２を形成する。金属膜ＭＦ２を形成する前に貫通孔ＤＴＨ１を形成する場合、リードフレームのパターンを形成する際に、複数の貫通孔ＤＴＨ１を一括して形成することができる。この場合、金属膜ＭＦ２を形成した後で貫通孔ＤＴＨ１を形成する場合と比較して、製造工程を単純化できるので、製造効率が向上する。
【００８０】
金属膜ＭＦ２を形成する際に用いるメッキマスクＰＭ（後述する図１８参照）の開口部ＰＭＴ（後述する図１８参照）が、貫通孔ＤＴＨ１と重なっている状態でメッキ処理を行う場合、貫通孔ＤＴＨ１の内壁のうち、メッキマスクＰＭと重なる部分に金属膜ＭＦ２が形成される。図７に示す例では、貫通孔ＤＴＨ１の一部分がメッキマスクＰＭと重なり、貫通孔ＤＴＨ１の他の一部分はメッキマスクＰＭと重ならない状態で金属膜ＭＦ２が形成されている。このため、貫通孔ＤＴＨ１の内壁は金属膜ＭＦ２に覆われている。
【００８１】
＜製造方法＞
次に、図１に示す半導体装置ＰＫＧ１の製造方法について説明する。図１６は、図１〜図８を用いて説明した半導体装置の組立工程のフローを示す説明図である。図１６には、図１に示す半導体装置ＰＫＧ１の製造工程のうちの主要な工程について示しているが、図１６に示す組立フローの他、種々の変形例を適用することができる。例えば、図１６では、封止体ＭＲ（図１参照）に製品識別マークを形成する、マーキング工程は図示していないが、これを封止工程とメッキ工程の間に追加することもできる。また、例えば、図１６では、検査工程を図示していないが、例えば、個片化工程の後などに検査工程を追加しても良い。
【００８２】
＜基材準備工程＞
図１６に示す基材準備工程では、図１７に示すリードフレームＬＦを準備する。図１７は、図１６に示す基材準備工程で準備するリードフレームを示す拡大平面図である。図１８は、図１７に示すダイパッドに電界メッキ法により部分的に金属膜を形成する様子を模式的に示す拡大断面図である。
【００８３】
本工程で準備するリードフレームＬＦは、枠部ＬＦｆの内側に複数のデバイス形成部ＬＦｄを備えている。なお、リードフレームＬＦは、複数のデバイス形成部ＬＦｄを備える基材であるが、図１７では、見易さのため、複数のデバイス形成部ＬＦｄのうちの一つを拡大して示している。リードフレームＬＦは、金属から成り、本実施の形態では、例えば銅（Ｃｕ）を主成分とする金属から成る。
【００８４】
また、図１７に示すように、デバイス形成部ＬＦｄの中央部には、チップ搭載部であるダイパッドＤＰが形成されている。ダイパッドＤＰには、複数の吊りリードＨＬがそれぞれ接続され、デバイス形成部ＬＦｄの角部に向かって延びるように配置されている。すなわち、ダイパッドＤＰは、吊りリードＨＬに支持され、また、この吊りリードＨＬを介してリードフレームＬＦの枠部ＬＦｆに支持されている。
【００８５】
また、ダイパッドＤＰの周囲には、複数の吊りリードＨＬの間に、それぞれ複数のリードＬＤが形成されている。複数のリードＬＤは、枠部ＬＦｆにそれぞれ接続されている。
【００８６】
また、複数のリードＬＤのそれぞれは、タイバーＴＢを介して互いに連結されている。タイバーＴＢは、複数のリードＬＤを連結する連結部材としての機能の他、図１６に示す封止工程において、樹脂の漏れ出しを抑制するダム部材としての機能を有する。タイバーＴＢは、複数のリードＬＤおよびリードフレームＬＦの枠部ＬＦｆに接続されている。また、複数のリードＬＤの一方の端部は、リードフレームＬＦの枠部ＬＦｆに接続されている。このため、図１６に示すリードカット工程までの間は、複数のリードＬＤのそれぞれは、リードフレームＬＦの枠部ＬＦｆに支持されている。
【００８７】
また、本工程で準備するリードフレームＬＦのダイパッドＤＰおよびリードＬＤは、図５〜図７を用いて説明した構造になっている。すなわち、複数のリードＬＤの先端部の上面ＬＤｔには、それぞれ金属膜ＭＦ１が形成されている。ダイパッドＤＰの複数のワイヤボンディング領域ＷＢＲには、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔを部分的に覆う金属膜ＭＦ２が形成されている。また、ダイパッドＤＰには、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔおよび下面ＤＰｂ（図７参照）の一方から他方まで貫通する貫通孔ＤＴＨ１が形成されている。貫通孔ＤＴＨ１は、金属膜ＭＦ２と重なる位置に形成されている。図１７に示す例では、ダイパッドＤＰは、８か所にワイヤボンディング領域ＷＢＲを備え、ワイヤボンディング領域ＷＢＲのそれぞれが金属膜ＭＦ２に覆われている。また、ワイヤボンディング領域ＷＢＲのそれぞれに、複数の貫通孔ＤＴＨ１が形成されている。
【００８８】
図１７に示すリードフレームは、例えば以下のように製造される。図１６に示すように、まず、基材準備工程は、金属板準備工程として、リードフレームのベースとなる金属板を準備する。金属板は、銅を主成分とする金属から成る。金属板は、金属材料を圧延することにより形成される。
【００８９】
また、基材準備工程は、金属板準備工程の後、金属板に加工を施して、図１７に示すような金属パターンを形成する、パターン形成工程を含む。このパターン形成工程では、複数のリードＬＤやダイパッドＤＰなどを図１７に示す形状に切断する、切断加工が行われる。また、パターン形成工程では、ダイパッドＤＰに複数の貫通孔ＤＴＨ１を形成する穴あけ加工が行われる。切断加工には、例えば、パンチとダイの間に金型を挟んだ状態でプレスする方法、あるいはエッチングにより不要部分を除去する方法を用いることができる。また、貫通孔ＤＴＨ１を形成する穴あけ加工には、上記した金型を用いてプレスする方法やエッチングの他、ドリルを用いて金属板を切削する方法を用いても良い。
【００９０】
また、基材準備工程は、パターン形成工程の後、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上に金属膜ＭＦ２を形成する、金属膜形成工程を含む。金属膜形成工程では、図１７に示す複数の金属膜ＭＦ２の他、金属膜ＭＦ１も形成される。
【００９１】
金属膜形成工程では、例えば電解メッキ法により、図１７に示す金属膜ＭＦ１および金属膜ＭＦ２が形成される。図１８に示す例では、電解メッキ法による金属膜形成工程では、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上および下面ＤＰｂ上に、それぞれメッキマスクＰＭを貼り付ける。ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上に配置されるメッキマスクＰＭには、開口部（貫通孔）ＰＭＴが形成されている。メッキマスクＰＭは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔにおいて、ワイヤボンディング領域ＷＢＲと開口部ＰＭＴとが互いに重なるように配置される。また、金属膜形成工程では、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔと下面ＤＰｂの上下を反転させた状態で、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔに向かって電解液ＭＥを吹き付ける。このとき、リードフレームＬＦに電流を流しながら電解液ＭＥを吹き付けることにより、リードフレームＬＦ（ダイパッドＤＰ）のうち、メッキマスクＰＭから露出する部分に金属が析出し、選択的にメッキ膜（金属膜ＭＦ２）を形成することができる。
【００９２】
本実施の形態のように、貫通孔ＤＴＨ１の一部分がメッキマスクＰＭの開口部ＰＭＴと重なっている場合、貫通孔ＤＴＨ１の内壁にも金属膜ＭＦ２が形成される。図１８に示すように、貫通孔ＤＴＨ１とメッキマスクＰＭの開口部ＰＭＴとが連通している場合、貫通孔ＤＴＨ１の内壁全体が金属膜ＭＦ２に覆われる。ただし、貫通孔ＤＴＨ１のうち、一部分が開口部ＰＭＴと重なり、他の一部分が開口部ＰＭＴと重なっていない場合、貫通孔ＤＴＨ１の内壁のうち、開口部ＰＭＴと重ならない部分には、金属膜ＭＦ２が形成されない場合もある。
【００９３】
なお、図１８に示す電解メッキ法は、メッキ法により金属膜ＭＦ２を形成する工程の一例であり、種々の変形例を適用可能である。ただし、貫通孔ＤＴＨ１の内壁に金属膜ＭＦ２を形成するには、金属膜ＭＦ２を形成する前に、貫通孔ＤＴＨ１を形成しておく必要がある。金属膜ＭＦ２を形成する前に貫通孔ＤＴＨ１を形成する場合、貫通孔ＤＴＨ１を形成する際に、金属膜ＭＦ２の損傷や剥離等を考慮しなくても良い。すなわち、製造工程が単純化できるので、製造効率が向上する。
【００９４】
図１７に示す複数の金属膜ＭＦ２は、一括して形成することができる。また、リードＬＤの先端部の複数の金属膜ＭＦ１のそれぞれを、金属膜ＭＦ２を形成する際に一括して形成しても良い。
【００９５】
また、図１６では図示していないが、基材準備工程には、吊りリードの一部（図４に示すオフセット部ＨＬＢ）に曲げ加工をし、ダイパッドＤＰの位置をオフセットさせる曲げ加工工程が含まれる。この曲げ加工工程は、図１６に示すパターン形成工程の後、または金属膜形成工程の後に行うことができる。
【００９６】
＜ダイボンド工程＞
次に、図１６に示すダイボンド工程（半導体チップ搭載工程）では、図１９に示すように、ダイパッドＤＰに半導体チップＣＰを搭載する。図１９は、図１７に示すリードフレームのダイパッド上に半導体チップを搭載した状態を示す拡大断面図である。
【００９７】
半導体チップＣＰは、表面ＣＰｔおよび表面ＣＰｔの反対側に位置する裏面ＣＰｂ、および表面ＣＰｔに配列される複数のパッドＰＤを有している。本工程では、半導体チップＣＰを、裏面ＣＰｂとダイパッドＤＰの上面ＤＰｔとが対向するように、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上のダイボンディング領域ＤＢＲに搭載する。半導体チップＣＰは、半導体チップＣＰとダイパッドＤＰとの間に配置されたダイボンド材ＤＢを介してダイパッドＤＰ上に固定される。ダイボンド材ＤＢは、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂に、銀などから成る金属粒子を含有させた樹脂接着剤、または半田材などの金属接合材を用いている。ダイボンド材ＤＢの変形例として、金属材料を含まない樹脂接着剤を用いることもできるが、半導体チップＣＰからダイパッドＤＰへの放熱性を向上させる観点からは、ダイボンド材ＤＢが金属材料を含んでいることが好ましい。
【００９８】
＜ワイヤボンド工程＞
次に、図１６に示すワイヤボンド工程では、図２０に示すように、半導体チップＣＰの表面ＣＰｔに形成された複数のパッドＰＤと、ダイパッドＤＰまたは複数のリードＬＤとを、複数のワイヤ（導電性部材）ＢＷを介して、それぞれ電気的に接続する。
【００９９】
図２０は、図１９に示す半導体チップと図１７に示す複数のリードとを、ワイヤを介して電気的に接続した状態を示す拡大平面図である。図２０では、見易さのため、複数のワイヤＢＷのうちの数本について、図示を省略している。
【０１００】
図２０に示す複数のワイヤＢＷには、半導体チップＣＰのパッドＰＤと複数のリードＬＤとを電気的に接続するワイヤＢＷ１が含まれる。ワイヤＢＷ１は、一方の端部が半導体チップＣＰのパッドＰＤ１に接合され、他方の端部がリードＬＤ１の先端部のワイヤボンディング領域（金属膜ＭＦ１に覆われた部分）に接合される。また、複数のワイヤＢＷには、半導体チップＣＰのパッドＰＤとダイパッドＤＰとを電気的に接続するワイヤＢＷ２が含まれる。ワイヤＢＷ２は、一方の端部が半導体チップＣＰのパッドＰＤ２に接合され、他方の端部がダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲ（金属膜ＭＦ２で覆われた部分）に接合される。また、複数のワイヤＢＷには、ダイパッドＤＰとリードＬＤとを電気的に接続するワイヤＢＷ３が含まれる。ワイヤＢＷ３は、一方の端部がダイパッドＤＰのワイヤボンディング領域ＷＢＲ（金属膜ＭＦ２で覆われた部分）に接合され、他方の端部がリードＬＤ２の先端部のワイヤボンディング領域（金属膜ＭＦ１に覆われた部分）に接合される。ワイヤＢＷの接合方式には種々の変形例があるが、例えば、ボンディングツール（例えばキャピラリなど）を用いて、ワイヤＢＷの接合部に熱および超音波を印加することにより被接合部（パッドＰＤ、金属膜ＭＦ１、または金属膜ＭＦ２）に圧着する接合方式を用いる。
【０１０１】
本実施の形態の場合、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上において、金属膜ＭＦ２の面積が小さくなるように、複数の金属膜ＭＦ２が部分的に形成されている。ただし、複数の金属膜ＭＦ２の面積は、複数の貫通孔ＤＴＨ１の開口面積より大きい。金属膜ＭＦ２の面積をある程度大きくすることにより、ワイヤＢＷ２、ＢＷ３を確実に接合することができる。
【０１０２】
＜封止工程＞
次に、図１６に示す封止工程では、図２１に示すように、半導体チップＣＰ、複数のワイヤＢＷ、およびダイパッドＤＰを樹脂で封止し、封止体ＭＲを形成する。図２１は、リードフレームのデバイス形成部に半導体チップを封止する封止体を形成した状態を示す断面図である。図２２は、リードフレームのデバイス形成部に半導体チップを封止する封止体を形成した状態を示す平面図である。また、図２３は、図２０に示す貫通孔に沿った拡大断面図である。なお、図２３は、図１に示す半導体装置ＰＫＧ１の製造工程における封止工程の図であるが、図２３に示すフィラ粒子ＭＲｐは完成品の封止体ＭＲにも含まれるため、図２３には符号「ＰＫＧ１」を付している。
【０１０３】
本工程では、例えば、図示しないキャビティを備える成形金型内にリードフレームＬＦを配置した状態で、キャビティにより形成される空間内に樹脂を供給した後、上記樹脂を硬化させることにより封止体（封止部）ＭＲを形成する。このような封止体ＭＲの形成方法は、トランスファモールド方式と呼ばれる。
【０１０４】
封止体ＭＲは、平面視において、デバイス形成部ＬＦｄのタイバーＴＢで囲まれた領域内に形成される。また、キャビティから漏れた樹脂の一部は、タイバーＴＢにより堰き止められる。このため、複数のリードＬＤのそれぞれが備えるアウタリード部ＯＬＤは、封止体ＭＲから露出している。
【０１０５】
また、図２３に模式的に示すように、封止体ＭＲには、樹脂に混合される複数のフィラ粒子ＭＲｐを含む。フィラ粒子ＭＲｐは、例えばシリカ（二酸化珪素を主成分とする無機材料）などから成る。封止体ＭＲにフィラ粒子ＭＲｐを混合することにより、半導体チップＣＰの線膨張係数と、封止体ＭＲの線膨張係数の差を小さくすることができる。本実施の形態の場合、貫通孔ＤＴＨ１の開口形状は、フィラ粒子ＭＲｐが通過できる形状になっている。
【０１０６】
詳しくは、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅は、フィラ粒子ＭＲｐの粒子径（フィラ粒子ＭＲｐを球体と見做した場合における直径）より大きい。また、図１２に貫通孔ＤＴＨ１の開口形状の変形例として示すように、Ｘ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ１）と、Ｘ方向に直交するＹ方向の開口長さ（開口幅ＴＨｗ２）とが異なる場合、フィラ粒子ＭＲｐの粒子径は、相対的に短い開口幅ＴＨｗ２より短い。封止工程では、フィラ粒子ＭＲｐが貫通孔ＤＴＨ１に詰まってしまうことを防止できる。このため、封止工程では、貫通孔ＤＴＨ１の内部に封止体ＭＲの原料（樹脂およびフィラ粒子ＭＲｐ）が埋め込まれ、図７を用いて説明した部分ＭＲ３が形成される。フィラ粒子ＭＲｐが貫通孔ＤＴＨ１に詰まらないことを確実にするため、貫通孔ＤＴＨ１の開口幅（図１２に示す例の場合は、開口幅ＴＨｗ２）は、フィラ粒子ＭＲｐの粒子径の２倍以上であることが特に好ましい。なお、図２３に示す例では、貫通孔ＤＴＨ１内にフィラ粒子ＭＲｐが配置される例を示しているが、フィラ粒子ＭＲｐが貫通孔ＤＴＨ１内に配置されていなくても良い。
【０１０７】
本工程により形成される封止体ＭＲは、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上にある部分ＭＲ１と、ダイパッドＤＰの下面ＤＰｂ上にある部分ＭＲ２と、ダイパッドＤＰの貫通孔ＤＴＨ１に埋め込まれた部分ＭＲ３と、を含む。封止体ＭＲの部分ＭＲ１と部分ＭＲ２とは、部分ＭＲ３を介して連結されている。
【０１０８】
＜メッキ工程＞
次に、図１６に示すメッキ工程では、図２２に示す複数のリードＬＤの露出面に金属膜ＭＣ（図２参照）をメッキ法により形成する。本工程で形成する金属膜ＭＣは、半導体装置ＰＫＧ１を図示しない実装基板に実装する際に、接合材として用いる半田材の濡れ性を向上させるために形成される。
【０１０９】
本工程では、リードＬＤの露出面に半田から成る金属膜ＭＣを形成することが好ましい。また、金属膜ＭＣの形成方法としては、電離した金属イオンをリードＬＤの露出面に析出させる、電気メッキ法を適用することができる。電気メッキ法の場合、金属膜ＭＣ形成時の電流を制御することで金属膜ＭＣの膜質を容易に制御できる点で好ましい。また、電解メッキ法は、金属膜ＭＣの形成時間が短くできる点で好ましい。
【０１１０】
＜リードカット工程＞
次に、図１６に示すリードカット工程では、図２４に示すように、複数のリードＬＤのそれぞれのアウタリード部ＯＬＤを切断し、リードフレームＬＦから複数のリードＬＤのそれぞれを切り離す。また、本実施の形態では、リードＬＤを切断した後、図２に示すような曲げ加工を施し、複数のリードＬＤを成形する。図２４は、図２２に示す複数のリードの露出面に金属膜を形成し、それぞれ切断した後、成形した状態を示す拡大平面図である。
【０１１１】
本工程では、複数のリードＬＤを連結しているタイバーＴＢ（図２２参照）を切断する。また、複数のリードＬＤのそれぞれを枠部ＬＦｆから切り離す。これにより、複数のリードＬＤは、それぞれが分離した独立部材になる。また、複数のリードＬＤが切り離された後は、封止体ＭＲおよび複数のリードＬＤは、吊りリードＨＬ（図１７参照）を介して枠部ＬＦｆに支持された状態になる。
【０１１２】
複数のリードＬＤやタイバーＴＢは、切断用の金型を用いて、プレス加工により切断する。また、切断後の複数のリードＬＤは、例えば、図示しない成形用の金型を用いたプレス加工を用いて複数のリードＬＤのアウタリード部ＯＬＤに曲げ加工を施すことにより、例えば図２に示すように成形することができる。
【０１１３】
＜個片化工程＞
次に、図１６に示す個片化工程では、図２５に示すように、複数の吊りリードＨＬをそれぞれ切断して、デバイス形成部ＬＦｄのそれぞれにおいて半導体パッケージを分離する。図２５は、図２４に示す吊りリードを切断して、半導体パッケージを取得した状態を示す拡大平面図である。
【０１１４】
本工程では図２４に示す複数の吊りリードＨＬ、および封止体ＭＲの角部に残った樹脂を切断して、半導体パッケージ（詳しくは、検査工程前の検査体）を取得する。切断方法は、例えば、上記リード成形工程と同様に、図示しない切断金型を用いて、プレス加工により切断することができる。
【０１１５】
本工程の後、外観検査、電気的試験など、必要な検査、試験を行い、合格したものが、図１に示す完成品の半導体装置ＰＫＧ１となる。
【０１１６】
次に、図１〜図２５を用いて説明した実施態様に対する代表的な変形例について説明する。既にした説明内でもいくつかの変形例について説明したが、以下では、上記した変形例以外の代表的な変形例について説明する。
【０１１７】
＜変形例１＞
図４に示す半導体装置ＰＫＧ１の場合、ダイパッドＤＰには、ワイヤボンディング領域ＷＢＲの周辺に複数の貫通孔ＤＴＨ１が形成されている。半導体装置ＰＫＧ１に対する変形例として、図２６に示す半導体装置ＰＫＧ５のように、貫通孔ＤＴＨ１以外の貫通孔ＤＴＨ２がダイパッドＤＰに形成されている場合もある。図２６は、図４に対する変形例である半導体装置において、半導体チップおよび複数のワイヤを取り除いた状態を示す平面図である。また、図２７は、図２６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。なお、図２７では、図２６に記載されない半導体チップＣＰも図示している。
【０１１８】
図２６に示す半導体装置ＰＫＧ５は、ダイパッドＤＰに複数の貫通孔ＤＴＨ１に加えて、複数の貫通孔ＤＴＨ２を有する点で図４に示す半導体装置ＰＫＧ１と相違する。半導体装置ＰＫＧ５のダイパッドＤＰが備える貫通孔ＤＴＨ２は、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔおよび下面ＤＰｂの一方から他方まで貫通する。また、貫通孔ＤＴＨ２は、平面視においてダイボンディング領域ＤＢＲと重なる。言い換えれば、図２７に示すように貫通孔ＤＴＨ２と半導体チップＣＰとは、半導体チップＣＰの厚さ方向において重なる。
【０１１９】
半導体チップＣＰと重なる位置に貫通孔ＤＴＨ２が配置されている場合、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂの一部（貫通孔ＤＴＨ２と重なる位置に配置される部分）は、封止体ＭＲに接着されている。なお、図２７では図示を省略したが、図２７に示す半導体装置ＰＫＧ５の封止体ＭＲも、図２３を用いて説明した複数のフィラ粒子ＭＲｐを含んでいる。封止体ＭＲの線膨張係数と半導体チップＣＰの線膨張係数の差は、封止体ＭＲの線膨張係数とダイパッドＤＰの線膨張係数の差より小さい。このため、封止体ＭＲと半導体チップＣＰとの接着界面は、封止体ＭＲとダイパッドＤＰとの接着界面より剥離が生じ難い。
【０１２０】
また、図２６に示すように、複数の貫通孔ＤＴＨ１のそれぞれの開口面積は、複数の貫通孔ＤＴＨ２のそれぞれの開口面積より小さい。言い換えれば、複数の貫通孔ＤＴＨ２のそれぞれの開口面積は、複数の貫通孔ＤＴＨ１のそれぞれの開口面積より大きい。貫通孔ＤＴＨ２の開口面積が大きくなれば、図２７に示す半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂのうち、封止体ＭＲに接着される部分の面積が大きくなる。この場合、半導体チップＣＰの周辺において、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとの剥離が生じ難くなる。
【０１２１】
図７を用いて説明したように、貫通孔ＤＴＨ１は、封止体ＭＲとダイパッドＤＰの金属膜ＭＦ２とが剥離した場合でも、ワイヤＢＷ２とダイパッドＤＰとの接合部に印加される応力を低減することで、ワイヤＢＷ２の接合部の損傷を抑制する。また、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとが互いに異なる方向に移動することを抑制することにより、剥離の進展をある程度は抑制できる。ただし、ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとの剥離の進展を完全に停止させることは難しい。
【０１２２】
ダイパッドＤＰと封止体ＭＲとの剥離が、図２６に示すダイボンディング領域ＤＢＲまで進展すると、図２７に示すダイボンド材ＤＢが損傷する場合がある。そこで、半導体装置ＰＫＧ５のように、ダイボンディング領域ＤＢＲと重なる位置に複数の貫通孔ＤＴＨ２を設けることで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂと封止体ＭＲとを密着させて、ダイボンド材ＤＢの損傷を抑制することが好ましい。
【０１２３】
ところで、半導体チップＣＰからダイパッドＤＰを経由してリードＬＤに伝達される放熱経路における放熱効率を考慮すると、図４に示す半導体装置ＰＫＧ１のように複数の貫通孔ＤＴＨ２（図２６参照）が形成されていないことが好ましい。ただし、図２６に示すように、ダイボンディング領域ＤＢＲと重なる位置に複数の貫通孔ＤＴＨ２を設けた場合でも、隣り合う貫通孔ＤＴＨ２の離間距離を大きくすることにより、ダイボンディング領域ＤＢＲからダイパッドＤＰの周縁部に向かう放熱経路を確保することができる。半導体装置ＰＫＧ５において、放熱特性を向上させる観点からは、隣り合う貫通孔ＤＴＨ２の間に挟まれた領域のダイパッドＤＰの面積が複数の貫通孔ＤＴＨ２のそれぞれの開口面積より大きいことが好ましい。
【０１２４】
＜変形例２＞
また、上記した説明では、例えば図４や図２６に示すように、ダイパッドＤＰの平面形状が八角形である例を取り上げて説明した。ただし、ダイパッドＤＰの形状は、例えば四角形など、種々の変形例が適用可能である。
【０１２５】
＜変形例３＞
上記した説明では、例えば図４や図２６に示すように、ダイパッドＤＰの上面ＤＰｔ上に部分的に形成された複数の金属膜ＭＦ２と複数の貫通孔ＤＴＨ１との位置関係が、それぞれ同じ位置関係になっている例を用いて説明した。ただし、例えば金属膜ＭＦ２をメッキ法で形成する際に、金属膜ＭＦ２の位置が寸法公差の範囲内でずれる場合がある。したがって、複数の金属膜ＭＦ２のうち、一部の金属膜ＭＦ２は貫通孔ＤＴＨ１と重なり、他の一部の金属膜ＭＦ２は貫通孔ＤＴＨ１と重ならない場合もある。
【０１２６】
＜変形例４＞
また、例えば、上記の通り種々の変形例について説明したが、上記で説明した各変形例同士を組み合わせて適用することができる。
【０１２７】
その他、上記実施の形態に記載された内容の一部を以下に記載する。
【０１２８】
〔付記１〕
以下の工程を含む、半導体装置の製造方法；
（ａ）第１主面、および前記第１主面の反対側の第２主面を備えるダイパッドと、平面視において前記ダイパッドと対向し、かつ前記ダイパッドと離間する位置に配列される複数のリードと、を備えるリードフレームを準備する工程：
（ｂ）第１表面、前記第１表面の反対側の第１裏面、および前記第１表面に配列される複数の電極を備える半導体チップを、前記第１裏面と前記ダイパッドの前記第１主面とが対向するように、前記ダイパッドの前記第１主面上のダイボンディング領域に搭載する工程；
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記半導体チップの前記複数の電極と、前記ダイパッドまたは前記複数のリードと、を複数のワイヤを介して電気的に接続する工程；
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、および前記ダイパッドを樹脂で封止し、封止体を形成する工程；
ここで、
前記半導体チップの前記複数の電極は、前記（ｃ）工程において、前記複数のリードに含まれる第１リードに、前記複数のワイヤに含まれる第１ワイヤを介して電気的に接続される第１電極と、前記ダイパッドに、前記複数のワイヤに含まれる第２ワイヤを介して電気的に接続される第２電極と、を含み、
前記ダイパッドは、前記半導体チップと重なるダイボンディング領域と、平面視において前記ダイボンディング領域の外側にあり、前記第２ワイヤが接続されるワイヤボンディング領域と、を有し、
前記（ａ）工程において、前記ワイヤボンディング領域には、前記ダイパッドの前記第１主面を部分的に覆う第１金属膜が形成され、かつ、前記ダイパッドには、前記ダイパッドの前記第１主面および前記第２主面の一方から他方まで貫通する第１貫通孔が、前記第１金属膜と重なる位置、または前記第１金属膜の周囲に形成され、
前記（ｃ）工程において、前記第２ワイヤは、前記ワイヤボンディング領域の前記第１金属膜に接合され、
前記封止体は、前記ダイパッドの前記第１主面上にある第１部分と、前記ダイパッドの前記第２主面上にある第２部分と、前記ダイパッドの前記第１貫通孔に埋め込まれた第３部分と、を含み、
前記（ｄ）工程において、前記封止体の前記第１部分と前記第２部分とは、前記第３部分を介して連結される。
【０１２９】
〔付記２〕
付記１において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記ダイパッドの前記第１主面上の前記ワイヤボンディング領域に、前記第１貫通孔を形成する工程と、
（ａ２）前記（ａ１）工程の後、前記ダイパッドの前記第１主面上の前記ワイヤボンディング領域に、前記第１金属膜を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【０１３０】
〔付記３〕
付記２において、
平面視において、前記第１貫通孔は、前記第１金属膜と重なる位置に配置され、
前記第１貫通孔の内壁は、前記第１金属膜に覆われる、半導体装置の製造方法。
【０１３１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記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いうまでもない。
【符号の説明】
【０１３２】
ＢＷ，ＢＷ１，ＢＷ２，ＢＷ３  ワイヤ（導電性部材）
ＣＰ  半導体チップ
ＣＰｂ  裏面（主面）
ＣＰｔ  表面（主面）
ＤＢ  ダイボンド材（接着材）
ＤＢＲ  ダイボンディング領域
ＤＰ  ダイパッド
ＤＰｂ  下面（主面、裏面）
ＤＰｓ１  辺
ＤＰｔ  上面（主面、チップ搭載面）
ＤＴＨ１，ＤＴＨ２  貫通孔
ＤＴＲ１  溝
ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２，ＨＬ３，ＨＬ４  吊りリード
ＨＬＢ  オフセット部（折り曲げ部、本実施の形態の例ではダウンセット部）
ＩＬＤ  インナリード部
ＬＤ，ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３  リード
ＬＤｔ  上面（表面）
ＬＤｗ  幅
ＬＦ  リードフレーム
ＬＦｄ  デバイス形成部
ＬＦｆ  枠部
ＭＣ  金属膜（外装メッキ膜）
ＭＥ  電解液
ＭＦ１  金属膜（メッキ膜、メッキ金属膜）
ＭＦ２  金属膜（メッキ膜、メッキ金属膜）
ＭＦｗ  幅
ＭＲ  封止体（封止部、樹脂体）
ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３，ＭＲ４  部分
ＭＲｂ  下面（裏面、被実装面）
ＭＲｃ  角部
ＭＲｐ  フィラ粒子
ＭＲｓ  側面
ＭＲｔ  上面
ＯＬＤ  アウタリード部
ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２  パッド（電極、ボンディングパッド）
ＰＫＧ１，ＰＫＧ２，ＰＫＧ３，ＰＫＧ４，ＰＫＧ５，ＰＫＧｃ１，ＰＫＧｃ２  半導体装置
ＰＭ  メッキマスク
ＰＭＴ  開口部（貫通孔）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，  辺（主辺）
ＴＢ  タイバー
ＴＨｗ，ＴＨｗ１，ＴＨｗ２  開口幅
ＷＢＲ，ＷＢＲ１，ＷＢＲ２  ワイヤボンディング領域
【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】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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