(57)【要約】【課題】樹脂モールドタイプの半導体装置の品質および信頼性を向上させる。【解決手段】モールド金型の複数のキャビティに複数のデバイス形成領域が対応するようにリードフレーム２を配置する工程と、上記複数のキャビティに樹脂を流すことで、半導体チップを封止する封止体を形成する工程と、を有する。ここで、上記モールド金型の上型９と下型８とをクランプした状態で、上記モールド金型は、上記複数のキャビティとランナ８ｂとを連通する複数の第１ゲートと、ダミーキャビティ１１とランナ８ｂとを連通するダミーキャビティ用ゲート１３とを有する。そして、樹脂モールド工程で、上記樹脂を上記モールド金型内に流し始めてから上記封止体が形成されるまで上記第１ゲートの間口部の大きさは、ダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａの大きさより大きい。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を有する半導体装置の製造方法：
（ａ）平面視において、複数のデバイス形成領域と、前記複数のデバイス形成領域の周囲に配置された枠体部とを有するリードフレームを準備する工程；
（ｂ）前記（ａ）工程の後、複数の半導体チップを前記複数のデバイス形成領域のそれぞれに配置する工程；
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、複数のキャビティと、ダミーキャビティと、前記複数のキャビティと前記ダミーキャビティとに連なるランナと、を有する金型に対して、前記複数のキャビティのそれぞれに前記複数のデバイス形成領域のそれぞれが対応するように、前記金型内に前記リードフレームを配置する工程；
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記ランナを介して前記複数のキャビティのそれぞれに封止樹脂を流すことで、前記リードフレームの一部と前記複数の半導体チップのそれぞれを封止する封止体を形成する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記金型から前記リードフレームを取り出す工程；
ここで、
前記（ｃ）工程後、前記金型の上型と下型とをクランプした状態において、前記金型は、前記複数のキャビティのそれぞれと前記ランナとを連通する複数の第１ゲートと、前記ダミーキャビティと前記ランナとを連通する第２ゲートとを有し、
前記（ｄ）工程において、前記封止樹脂を前記金型内に流し始めてから前記金型内で前記封止体が形成されるまで前記複数の第１ゲートのそれぞれの間口部の大きさは、前記第２ゲートのそれぞれの間口部の大きさより大きい。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上型と前記下型とをクランプした状態で、前記ダミーキャビティは、前記リードフレームの前記枠体部に位置している、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２ゲートの前記開口部は、前記リードフレームの前記枠体部に形成された孔の一部からなる、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上型と前記下型とをクランプした状態で、前記ダミーキャビティは、前記リードフレームの表裏両面に配置されている、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程で、前記リードフレームの前記枠体部の表面側に配置された前記ダミーキャビティと、前記リードフレームの前記枠体部の裏面側に配置された前記ダミーキャビティと、のそれぞれに樹脂を充填する、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｅ）工程を含み前記（ｅ）工程後、前記リードフレームの前記枠体部の表面側に第１樹脂が配置され、前記リードフレームの前記枠体部の裏面側に第２樹脂が配置される、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１樹脂と前記第２樹脂とは、前記リードフレームの前記枠体部に形成された樹脂保持用孔を介して繋がっている、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上型と前記下型とをクランプした状態で、前記ダミーキャビティは、前記リードフレームの前記枠体部に形成されたダミーキャビティ用ゲート孔と樹脂保持用孔とに跨がって配置される、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上型と前記下型とをクランプした状態で、前記第１ゲートの開口面積は、前記第２ゲートの開口面積より大きい、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２ゲートの前記開口部の高さは、前記リードフレームの厚さと同じである、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ランナによって形成された前記枠体部の表面側の樹脂の厚さは、前記ダミーキャビティによって形成された前記枠体部の表面側の樹脂の厚さより厚い、半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
複数のリードおよび前記複数のリードを支持するダムバーがそれぞれに形成された複数のデバイス領域と、
前記複数のデバイス領域の周囲に配置され、かつ前記複数のデバイス領域のそれぞれに対応して形成された複数の第１孔を備えた枠体部と、
を有し、
前記複数の第１孔の配列方向を第１方向とし、前記第１方向と直交する方向を第２方向とすると、
前記複数のデバイス領域のそれぞれは、ゲート樹脂溜まり用孔と、前記第１方向に沿って前記ゲート樹脂溜まり用孔に対向する前記デバイス領域の角部に配置された吊りリード基端部と、を備えており、
前記ゲート樹脂溜まり用孔から前記吊りリード基端部に向かう方向を第３方向とすると、
前記第１方向に沿って並ぶ前記複数のデバイス領域のうち、前記第３方向の最も端部側に位置する前記デバイス領域に対応した前記枠体部に、前記第２方向に沿って設けられたお互いに対向する２つの前記ダムバーのそれぞれの延長線の間に位置し、かつ前記複数の第１孔のうちの前記第３方向の最も端部側の前記第１孔よりさらに前記第３方向に位置する第２孔が形成され、
前記第２孔の前記第２方向の幅は、前記第１孔の前記第２方向の幅より小さい、リードフレーム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のリードフレームにおいて、
前記第１孔は、ランナイジェクト用孔であり、
前記第２孔は、ダミーキャビティ用ゲート孔である、リードフレーム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のリードフレームにおいて、
前記第３方向の最も端部側に位置する前記デバイス領域に対応した前記枠体部に、前記第２孔よりさらに前記第３方向の位置に樹脂保持用の第３孔が形成されている、リードフレーム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のリードフレームにおいて、
前記第３孔は、前記第２孔より前記第３方向に複数形成されている、リードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、樹脂モールドタイプの半導体装置の製造技術とその半導体装置の製造に用いられるリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂モールドタイプの半導体装置の組立てで用いられるモールド金型については、特開２０１０−１４９４２３号公報（特許文献１）、特開平８−１９７５７０号公報（特許文献２）および特開平５−１６９４８３号公報（特許文献３）にその構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９４２３号公報
【特許文献２】特開平８−１９７５７０号公報
【特許文献３】特開平５−１６９４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モールド金型において、ポットから複数のランナに分流するモールド金型では、樹脂の性質やキャビティに設けられたゲート部の加工バラツキ等により、複数のキャビティのうち、何れかのキャビティが最後に樹脂注入される。その際、プランジャから押し出される樹脂の供給量は最初から最後まで一定であるため、最後に樹脂が注入されるキャビティでは樹脂の注入速度が大きくなって、ワイヤ流れが発生し易い。
【０００５】
なお、上記特許文献１には、トランスファーモールド金型において、ランナ部に可動式ゲートと、可動式ゲートに近接設置された樹脂溜まり部とを設けた構造が記載されている。この場合、モールド完了時の可動式ゲートの開口の大きさが非常に小さくなるため、ランナや樹脂溜まり部を剥離する際、樹脂溜まり部が折れて飛散し、連続したモールド成形が困難となる。もしくは樹脂溜まり部の樹脂が離型時に可動式ゲートで折れて脱落し、モールド金型を破損させる危険性が高くなる。
【０００６】
また、上記特許文献２および３に記載されたモールド金型（樹脂封止金型、樹脂モールド装置）では、製品のキャビティへの樹脂の注入が最後になるため、このキャビティでの樹脂の流速が速くなり、上述のようにワイヤ変形が発生し易い。
【０００７】
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】
【０００８】
一実施の形態による半導体装置の製造方法は、（ａ）複数のデバイス形成領域と枠体部とを有するリードフレームを準備する工程、（ｂ）複数の半導体チップを複数のデバイス形成領域に配置する工程、（ｃ）複数のキャビティとダミーキャビティとランナとを有する金型に対して、複数のキャビティに複数のデバイス形成領域が対応するようにリードフレームを配置する工程、を有する。さらに、（ｄ）ランナを介して複数のキャビティに封止樹脂を流すことで、複数の半導体チップを封止する封止体を形成する工程、（ｅ）金型からリードフレームを取り出す工程、を有する。ここで、上記（ｃ）工程後、上型と下型とをクランプした状態において、金型は、複数のキャビティとランナとを連通する複数の第１ゲートと、ダミーキャビティとランナとを連通する第２ゲートとを有する。そして、上記（ｄ）工程において、封止樹脂を金型内に流し始めてから金型内で封止体が形成されるまで複数の第１ゲートのそれぞれの間口部の大きさは、第２ゲートのそれぞれの間口部の大きさより大きい。
【０００９】
また、一実施の形態によるリードフレームは、複数のリードを支持するダムバーがそれぞれに形成された複数のデバイス領域と、複数のデバイス領域の周囲に配置され、かつ複数のデバイス領域のそれぞれに対応して形成された複数の第１孔を備えた枠体部と、を有する。さらに、複数の第１孔の配列方向を第１方向とし、上記第１方向と直交する方向を第２方向とすると、上記複数のデバイス領域のそれぞれは、ゲート樹脂溜まり用孔と、上記第１方向に沿って上記ゲート樹脂溜まり用孔に対向する上記デバイス領域の角部に配置された吊りリード基端部と、を備えている。ここで、上記ゲート樹脂溜まり用孔から上記吊りリード基端部に向かう方向を第３方向とする。そして、上記第３方向の最も端部側に位置するデバイス領域に対応した枠体部に、第２方向に沿って設けられたお互いに対向する２つのダムバーのそれぞれの延長線の間に位置し、かつ上記複数の第１孔のうちの上記第３方向の最も端部側の第１孔よりさらに上記第３方向に位置する第２孔が形成され、第２孔の第２方向の幅は、第１孔の第２方向の幅より小さい。
【発明の効果】
【００１０】
上記一実施の形態によれば、樹脂モールドタイプの半導体装置の品質および信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態の半導体装置の構造の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の構造の一例を示す側面図である。
【図３】図１に示す半導体装置の構造の一例を示す断面図である。
【図４】実施の形態の半導体装置の組立てで用いられるモールド金型の下型の構造の一例を示す平面図である。
【図５】図４に示すモールド金型の上型の構造の一例を示す平面図である。
【図６】実施の形態の半導体装置の組立てで用いられるリードフレームの構造の一例を示す平面図である。
【図７】図６のＡ部の構造を示す部分拡大平面図である。
【図８】図７のＢ部の構造を示す部分拡大平面図である。
【図９】図６に示すリードフレームのデバイス領域の構造の一例を示す部分拡大平面図である。
【図１０】実施の形態の半導体装置の組立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分拡大平面図である。
【図１１】実施の形態の半導体装置の組立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分拡大平面図である。
【図１２】図１１に示すワイヤボンディング後のフレーム構造体の構造の一例を示す部分平面図である。
【図１３】実施の形態の半導体装置の組立てにおける金型クランプ時のキャビティ用ゲートの形状の一例を示す部分拡大断面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ線に沿って切断した構造を示す部分拡大断面図である。
【図１５】実施の形態の半導体装置の組立てにおける金型クランプ時のランナおよびダミーキャビティの形状の一例を示す部分拡大断面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ線に沿って切断した構造を示す部分拡大断面図である。
【図１７】実施の形態の半導体装置の組立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分拡大平面図である。
【図１８】実施の形態の半導体装置の組立てにおける離型時のフレーム構造体の構造の一例を示す部分平面図である。
【図１９】図１８に示すフレーム構造体の構造の一例を示す部分側面図である。
【図２０】図１８に示すフレーム構造体の構造の一例を示す部分裏面図である。
【図２１】図１８のＥ部の構造を示す部分拡大平面図である。
【図２２】図２１のＦ−Ｆ線に沿って切断した構造を示す部分断面図である。
【図２３】図２１のＧ−Ｇ線に沿って切断した構造を示す部分断面図である。
【図２４】図２１のＨ−Ｈ線に沿って切断した構造を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１６】
また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１７】
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。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１８】
（実施の形態）
図１は実施の形態の半導体装置の構造の一例を示す平面図、図２は図１に示す半導体装置の構造の一例を示す側面図、図３は図１に示す半導体装置の構造の一例を示す断面図である。
【００１９】
＜半導体装置＞
図１に示す本実施の形態の半導体装置は、リードフレームを用いて組立てられる樹脂モールドタイプの半導体パッケージである。すなわち、その組立てにおいて樹脂モールドによって半導体チップなどが封止されるものであり、本実施の形態では、上記半導体装置の一例として、ＱＦＰ（Quad Flat Package)６を取り上げて説明する。
【００２０】
図１〜図３を用いて本実施の形態のＱＦＰ６の構成について説明する。ＱＦＰ６は、上面（チップ搭載面）２ｃａおよび上面２ｃａとは反対側の下面２ｃｂを有するダイパッド（チップ搭載部、タブ）２ｃと、ダイパッド２ｃ上に搭載された半導体チップ１と、ダイパッド２ｃの周囲に配置された複数のインナリード２ａおよびアウタリード２ｂと、封止体４とを備えている。
【００２１】
また、半導体チップ１は、主面（表面）１ａ、主面１ａに形成された複数のボンディングパッド（電極パッド、ボンディング電極）１ｃ、および主面１ａとは反対側の裏面１ｂを有している。そして、半導体チップ１の主面１ａには、複数のボンディングパッド１ｃのそれぞれを露出するように、図示しない保護膜（絶縁膜）が形成されている。複数のボンディングパッド１ｃは、主面１ａの周縁部に沿って設けられており、半導体素子の電気信号を外部に引き出すためのものである。
【００２２】
なお、半導体チップ１は、図３に示すように、その裏面１ｂがダイパッド２ｃの上面２ｃａと対向するように、ダイボンド材５を介してダイパッド２ｃの上面２ｃａ上に搭載されている。ダイボンド材５としては、例えばＡｇペーストなどのペースト状の接着剤を用いてもよいし、高融点半田などを用いてもよい。
【００２３】
また、ダイパッド２ｃは、後述する図８に示すように複数の吊りリード２ｄによって支持されており、ダイパッド２ｃと接続されていない上記複数のリードは、複数のワイヤ３を介して半導体チップ１の複数のボンディングパッド１ｃとそれぞれ電気的に接続されている。複数のワイヤ３のそれぞれは、超音波振動や熱圧着方式などを用いてボンディングパッド１ｃやインナリード２ａにワイヤボンディングされて接続されたものである。
【００２４】
また、封止体４は、半導体チップ１の主面１ａ側にこの主面１ａに沿って配置された上面（表面）４ａ、上面４ａとは反対側の下面（実装面）４ｂ、および上面４ａと下面４ｂとの間に位置する側面４ｃを有しており、封止用の樹脂等によって形成されている。ここで、封止体４の下面４ｂは、ダイパッド２ｃの下面２ｃｂ側に位置する面である。
【００２５】
そして、封止体４は、上記複数のリードのそれぞれの一部であるアウタリード２ｂが側面４ｃから突出するように、ダイパッド２ｃ、複数のリードのそれぞれの他部であるインナリード２ａ、半導体チップ１および複数のワイヤ３を封止している。
【００２６】
つまり、上記複数のリードのそれぞれのうち、封止体４の内部に埋め込まれている部分がインナリード２ａであり、封止体４の側面４ｃから外部に突出している部分がアウタリード２ｂである。そして、上記複数のリードのそれぞれにおいて、インナリード２ａとアウタリード２ｂとは、一体に形成されている。
【００２７】
さらに、複数のインナリード２ａのそれぞれには、ワイヤ３が接合されており、一方、それぞれのアウタリード２ｂは、外部接続用端子として、封止体４の外側においてガルウィング状に折り曲げられている。そして、それぞれのアウタリード２ｂは、それらの表面がメッキ膜によって覆われている。
【００２８】
なお、封止体４は、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂（後述する図２１に示す封止樹脂１４）から成る。封止体４の上面４ａには、図１に示すように、イジェクタピンによって押圧されて形成された圧痕４ｄと、インデックス用の表示マーク４ｅとが形成されている。また、本実施の形態のＱＦＰ６では、図３に示すように、封止体４の下面４ｂにダイパッド２ｃの下面２ｃｂが露出している（ダイパッド露出型のＱＦＰ６）。
【００２９】
そして、半導体チップ１は、シリコンから成る基材と、上記基材の素子形成面上に形成され、かつ上記基材の厚さよりも薄い図示しない多層配線層と、から構成されている。
【００３０】
また、複数のワイヤ３のそれぞれは、例えば銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）を主成分とする材料から成る。
【００３１】
＜モールド金型＞
次に、本実施の形態の半導体装置の組立ての樹脂封止工程で用いられるモールド金型について説明する。図４は実施の形態の半導体装置の組立てで用いられるモールド金型の下型の構造の一例を示す平面図、図５は図４に示すモールド金型の上型の構造の一例を示す平面図である。
【００３２】
図４に示すように、モールド金型７の下型８には、一列に並んで配置され、かつそれぞれにタブレット状の樹脂が配置されて樹脂の供給部となる複数のポット８ａと、樹脂の流路となる複数のランナ８ｂと、図１に示すＱＦＰ６の封止体４を形成する下型側の複数のキャビティ８ｄと、が形成されている。なお、本実施の形態のモールド金型７は、１つのポット８ａから下型８および図５に示す上型９に、それぞれ対象に４方向のランナ８ｂに樹脂を分流させて各キャビティに樹脂を流し込んで樹脂成形を行うものである。
【００３３】
下型側の複数のキャビティ８ｄは、後述する図６に示すリードフレーム２の複数の製品領域であるデバイス領域２ｆに対応するように配置されている。そして、各キャビティ８ｄとランナ８ｂとを連通する箇所には製品用ランナ８ｃが形成されている。さらに、キャビティ８ｄへの流路の入り口に下型側のキャビティ用ゲート８ｅが形成されている。
【００３４】
また、本実施の形態のモールド金型７では、ランナ８ｂと並んで、かつ樹脂の流れにおけるランナ８ｂより下流側の位置にダミーキャビティ８ｆが形成されている。すなわち、ランナ８ｂの最も下流側の端部の横に樹脂溜まりとなるダミーキャビティ８ｆが形成されている。
【００３５】
一方、図５に示すように、モールド金型７の上型９には、下型８のポット８ａに対応して一列に並んで配置され、かつ樹脂の供給部となる複数のカル９ａと、図１に示すＱＦＰ６の封止体４を形成する上型側の複数のキャビティ９ｃと、が形成されている。そして、下型８と同様に、複数のキャビティ９ｃは、後述する図６に示すリードフレーム２の複数の製品領域であるデバイス領域２ｆに対応するように配置されている。
【００３６】
したがって、モールド金型７において、下型８と上型９とがクランプされた際には、キャビティ８ｄとキャビティ９ｃとが対向して合わさり、１つの囲まれた空間として封止体４を形成するキャビティ（後述する図１３参照）１０を形成するようになっている。
【００３７】
また、上型９においても、下型８と同様に、各キャビティへの流路の入り口に上型側のキャビティ用ゲート９ｄが形成されている。
【００３８】
なお、本実施の形態のモールド金型７では、上型９においても、樹脂溜まりとなるダミーキャビティ９ｅが形成されている。上型９のダミーキャビティ９ｅは、下型８のダミーキャビティ８ｆと同じ位置に形成されており、下型８と上型９とがクランプされた際には、ダミーキャビティ８ｆとダミーキャビティ９ｅとが対向して合わさり、１つの囲まれた空間として樹脂溜まりであるダミーキャビティ（後述する図１５参照）１１を形成するようになっている。
【００３９】
そして、下型８と上型９とがクランプされた際には、後述する図１３、図１４に示すキャビティ１０への流路の入り口として、キャビティ用ゲート（第１ゲート）１２の開口部１２ａが形成される。さらに、後述する図１５、図１６に示すダミーキャビティ１１への流路の入り口として、ダミーキャビティ用ゲート（第２ゲート）１３の開口部１３ａが形成される。
【００４０】
なお、ダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａは、リードフレーム２に形成された細長いダミーキャビティ用ゲート孔（後述する図８に示す第２孔）２ｉの一部からなる。
【００４１】
そして、本実施の形態のモールド金型７では、樹脂モールド工程において、下型８と上型９とがクランプされた際、樹脂をモールド金型内に流し始めてからモールド金型内で封止体４が形成されるまでの間、後述する図１４、図１６に示すように、複数のキャビティ用ゲート１２のそれぞれの開口部１２ａの大きさは、ダミーキャビティ用ゲート１３のそれぞれの開口部１３ａの大きさより大きい。なお、開口部１２ａと開口部１３ａのそれぞれの大きさについては、後で説明する。
【００４２】
＜リードフレーム＞
図６は実施の形態の半導体装置の組立てで用いられるリードフレームの構造の一例を示す平面図、図７は図６のＡ部の構造を示す部分拡大平面図、図８は図７のＢ部の構造を示す部分拡大平面図である。
【００４３】
図６に示すリードフレーム２は、それぞれ図１に示すＱＦＰ６を形成するための複数のデバイス領域２ｆがマトリクス状に配置された薄板状のフレーム材である。本実施の形態のＱＦＰ６の組立てで用いられるリードフレーム２は、一例として、１枚のリードフレーム２から４０個（４×１０＝４０）のＱＦＰ６を組み立てることが可能なフレーム材である。
【００４４】
リードフレーム２は、図７に示すように、複数のリードおよび上記複数のリードを支持するダムバー２ｅ、およびダイパッド２ｃがそれぞれに形成された複数のデバイス領域２ｆと、複数のデバイス領域２ｆの周囲に配置され、かつ複数のデバイス領域２ｆのそれぞれに対応して形成された複数のランナイジェクト用孔（第１孔）２ｈを備えた枠体部２ｇと、を有している。
【００４５】
なお、図６に示すように、リードフレーム２の枠体部２ｇには、組立て途中のリードフレーム２（フレーム構造体とも言う）を搬送する際の位置決め用孔２ｋやフレーム送り用孔２ｍが、製品部であるデバイス領域２ｆのピッチに合わせて等間隔に形成されている。さらに、枠体部２ｇには、それぞれのデバイス領域２ｆのゲート用の角部に対応した位置にゲートランナイジェクト用孔２ｎが複数形成されている。
【００４６】
詳細には、図７に示すように、複数のランナイジェクト用孔２ｈの配列方向をＸ方向（第１方向）とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向（第２方向）とすると、複数のデバイス領域２ｆのそれぞれは、ゲート樹脂溜まり用孔２ｐと、Ｘ方向に沿ってゲート樹脂溜まり用孔２ｐに対向するデバイス領域２ｆの角部に配置された吊りリード基端部２ｑと、を備えている。そして、ゲート樹脂溜まり用孔２ｐから吊りリード基端部２ｑに向かう方向を第３方向Ｋとすると、Ｘ方向に沿って並ぶ複数のデバイス領域２ｆのうち、第３方向Ｋ（樹脂モールド時の樹脂流れの下流方向）の最も端部側に位置するデバイス領域２ｆに対応した枠体部２ｇに、ダミーキャビティ用ゲート孔（第２孔）２ｉが形成されている。
【００４７】
ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉは、図８に示すように、Ｙ方向に沿って設けられたお互いに対向する２つのダムバー２ｅのそれぞれの延長線Ｌ１とＬ２の間に位置し、かつＸ方向に沿って並ぶ複数のランナイジェクト用孔２ｈのうちの第３方向Ｋの最も端部側のランナイジェクト用孔２ｈよりさらに第３方向Ｋに位置する孔である。すなわち、第３方向Ｋの最も端部側のランナイジェクト用孔２ｈの横、つまりランナエンド部にダミーキャビティ用ゲート孔２ｉが形成されている。
【００４８】
そして、図８に示すように、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉのＹ方向の幅Ｐ２は、ランナイジェクト用孔２ｈのＹ方向の幅Ｐ１より小さく形成されている（Ｐ２＜Ｐ１）。
【００４９】
また、複数のデバイス領域２ｆのうち、第３方向Ｋの最も端部側に位置するデバイス領域２ｆに対応した枠体部２ｇには、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉよりさらに第３方向Ｋの位置に樹脂保持用の第３孔である樹脂保持用孔２ｊが形成されている。なお、樹脂保持用孔２ｊは、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの第３方向Ｋに複数形成されていることが好ましい（例えば、本実施の形態では２個）が、少なくとも１個形成されていればよい。
【００５０】
＜半導体装置の組立て＞
図９は図６に示すリードフレームのデバイス領域の構造の一例を示す部分拡大平面図、図１０は実施の形態の半導体装置の組立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分拡大平面図である。また、図１１は実施の形態の半導体装置の組立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分拡大平面図、図１２は図１１に示すワイヤボンディング後のフレーム構造体の構造の一例を示す部分平面図である。
【００５１】
なお、本実施の形態では、半導体装置（ＱＦＰ６）の組立ての説明に際し、分かり易くするために複数設けられているデバイス領域２ｆのうちの１つのデバイス領域２ｆのみを取り上げて説明する。
【００５２】
１．リードフレーム準備
図６〜図８に示すリードフレーム２を準備する。上述のように、薄板状のリードフレーム２には、平面視において、複数のデバイス領域２ｆがマトリクス状に配置されている。そして、それぞれのデバイス領域２ｆには、図９に示すように、ダイパッド２ｃと、ダイパッド２ｃを支持する複数の吊りリード２ｄと、ダイパッド２ｃの周囲に配置された複数のインナリード２ａおよびアウタリード２ｂと、複数のインナリード２ａのそれぞれを支持するダムバー２ｅと、が形成されている。
【００５３】
また、リードフレーム２は、図８に示すように、複数のデバイス領域２ｆの周囲に枠体部２ｇを有している。この枠体部２ｇにおいては、複数のデバイス領域２ｆのうちの第３方向Ｋの最も端部側に配置されたデバイス領域２ｆに対応した枠体部２ｇに、Ｘ方向に沿って順にランナイジェクト用孔２ｈ、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉおよび２つの樹脂保持用孔２ｊが形成されている。
【００５４】
２．ダイボンディング
上記リードフレーム２を準備した後、ダイボンディングを行う。すなわち、図１０に示すように、リードフレーム２のダイパッド２ｃの上面２ｃａ上に半導体チップ１を搭載（配置）する。この時、図３に示すように、半導体チップ１の裏面１ｂとリードフレーム２のダイパッド２ｃの上面２ｃａとを対向させ、ダイボンド材５を介してダイパッド２ｃの上面２ｃａ上に半導体チップ１を搭載する。
【００５５】
３．ワイヤボンディング
ダイボンディング後、図１１に示すワイヤボンディングを行う。すなわち、半導体チップ１の複数のボンディングパッド１ｃのそれぞれと、複数のインナリード２ａのそれぞれとを、導電性のワイヤ３を介してそれぞれ電気的に接続する。ワイヤ３は、例えば、銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）などを主成分とする材料からなる。図１２は複数のデバイス領域２ｆのそれぞれにおいて、ワイヤボンディングが完了した状態を示している。
【００５６】
４．樹脂モールド
ワイヤボンディング後、樹脂モールドを行う。本実施の形態の樹脂モールドでは、図４および図５に示すようなトランスファーモールド用のモールド金型７を用いる場合を説明する。モールド金型７は、複数のキャビティ８ｄ、９ｃと、ダミーキャビティ８ｆ、９ｅとを有している。さらにモールド金型７は、複数のキャビティ８ｄ、９ｃとダミーキャビティ８ｆ、９ｅとに連なるランナ８ｂを有している。なお、モールド金型７では、図４に示す１つのポット８ａから下型８および図５に示す上型９に、それぞれ対象に４方向のランナ８ｂに樹脂を分流させて各キャビティに樹脂を流し込んで樹脂成形を行う。
【００５７】
まず、モールド金型７の下型８に対して、複数のキャビティ８ｄ、９ｃのそれぞれに複数のデバイス領域２ｆのそれぞれが対応するように、下型８上にリードフレーム２を配置する。
【００５８】
リードフレーム配置後、ポット８ａ内にタブレット状の樹脂を配置し、その後、上型９と下型８とを所定の圧力でクランプ（型締め）する。さらに、ポット８ａ内で所定の温度で加熱され溶融して液状になった樹脂（後述する図２２に示す封止樹脂１４）を、ランナ８ｂを介して複数のキャビティ８ｄ、９ｃのそれぞれに流すことで、リードフレーム２の一部と複数の半導体チップ１のそれぞれを封止する図１に示すような封止体４を形成する。
【００５９】
ここで、図１３は実施の形態の半導体装置の組立てにおける金型クランプ時のキャビティ用ゲートの形状の一例を示す部分拡大断面図、図１４は図１３のＣ−Ｃ線に沿って切断した構造を示す部分拡大断面図である。また、図１５は実施の形態の半導体装置の組立てにおける金型クランプ時のランナおよびダミーキャビティの形状の一例を示す部分拡大断面図、図１６は図１５のＤ−Ｄ線に沿って切断した構造を示す部分拡大断面図である。
【００６０】
本実施の形態のモールド金型７では、上型９と下型８とをクランプ（型締め）した状態において、複数のキャビティ８ｄ、９ｃのそれぞれとランナ８ｂとを連通する図１４に示す複数のキャビティ用ゲート（第１ゲート）１２と、ダミーキャビティ８ｆ、９ｅとランナ８ｂとを連通する図１５に示すダミーキャビティ用ゲート（第２ゲート）１３とを有する。
【００６１】
そして、樹脂（図２１に示す封止樹脂１４）をモールド金型７内に流し始めてからモールド金型７内で封止体４が形成されるまで、図１４に示す複数のキャビティ用ゲート１２のそれぞれの開口部１２ａの大きさは、図１６に示すダミーキャビティ用ゲート１３のそれぞれの開口部１３ａの大きさより大きい。
【００６２】
なお、図１４に示すようにキャビティ用ゲート１２の開口部１２ａの大きさ、すなわちキャビティ用ゲート１２の開口面積は、Ｑ１×Ｑ２より僅かに小さい面積である。例えば、Ｑ１＝０．５ｍｍ、Ｑ２＝０．４２５ｍｍである。一方、図１６に示すダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａの大きさ、すなわちダミーキャビティ用ゲート１３の開口面積は、Ｒ×Ｔである。例えば、Ｒ＝０．６ｍｍ、Ｔ＝０．１２５ｍｍである。したがって、キャビティ用ゲート１２の開口部１２ａの方が、ダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａよりも遥かに開口面積が大きい。
【００６３】
ここで、ダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａは、リードフレーム２の枠体部２ｇに形成されたダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの一部からなる。具体的には、図１６に示すようにダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａの高さＴＫは、リードフレーム２の厚さＴと同じである（図１６に示すＴ）。
【００６４】
また、本実施の形態のモールド金型７では、図１５に示すように、リードフレーム２を金型内に配置して上型９と下型８とをクランプした状態で、ダミーキャビティ８ｆ、９ｅは、図１２に示すリードフレーム２の枠体部２ｇに位置している。その際、ダミーキャビティ８ｆ、９ｅは、リードフレーム２の表裏両面に配置されている。詳細には、リードフレーム２の表面側にダミーキャビティ９ｅが形成され、一方、リードフレーム２の裏面側にダミーキャビティ８ｆが形成されており、ダミーキャビティ９ｅとダミーキャビティ８ｆとで１つのダミーキャビティ１１となっている。
【００６５】
さらに、リードフレーム２の枠体部２ｇにおいて、ダミーキャビティ１１は、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉと２つの樹脂保持用孔２ｊとに跨がって配置されている。詳細には、ダミーキャビティ１１は、樹脂流れの下流側と反対側の上流側の端部が、細長いダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの一部を覆うように配置されている。また、ランナ８ｂも細長いダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの反対側の一部を覆うように配置されている。これにより、ランナ８ｂ内の空間とダミーキャビティ１１内の空間とが、ダミーキャビティ用ゲート孔２ｉを介して連通した状態となっている。
【００６６】
以上のようなモールド金型７とリードフレーム２の関係を形成した状態で、液状になった樹脂（後述する図２２に示す封止樹脂１４）を、ランナ８ｂを介して複数のキャビティ１０に流す。
【００６７】
次に、図１７は実施の形態の半導体装置の組立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分拡大平面図、図１８は実施の形態の半導体装置の組立てにおける離型時のフレーム構造体の構造の一例を示す部分平面図、図１９は図１８に示すフレーム構造体の構造の一例を示す部分側面図、図２０は図１８に示すフレーム構造体の構造の一例を示す部分裏面図である。また、図２１は図１８のＥ部の構造を示す部分拡大平面図、図２２は図２１のＦ−Ｆ線に沿って切断した構造を示す部分断面図、図２３は図２１のＧ−Ｇ線に沿って切断した構造を示す部分断面図、図２４は図２１のＨ−Ｈ線に沿って切断した構造を示す部分断面図である。
【００６８】
上述のように上記樹脂を製品用の複数のキャビティ１０（図１３参照）のそれぞれに流す。ここで、本実施の形態のモールド金型７を用いた際の樹脂の流れについて説明する。
【００６９】
本実施の形態のモールド金型７では、図２１および図２２に示すように、図４のランナ８ｂの断面積が、キャビティ用ゲート１２の開口部１２ａ（図１４参照）やダミーキャビティ用ゲート１３（リードフレーム２の板厚を利用したゲート）の開口部１３ａ（図１６参照）のそれぞれの断面積に比べて遥かに大きい。したがって、ランナ８ｂを図２１の矢印Ｓ１に沿って流れる樹脂（封止樹脂１４）の流動抵抗が小さくなり、ダミーキャビティ用ゲート１３のダミーキャビティ用ゲート孔２ｉに達する位置まで、図２２の矢印Ｓ２に沿って先に封止樹脂１４が充填される。
【００７０】
次に、キャビティ用ゲート１２の開口部１２ａは、ダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａより開口面積が大きいため、キャビティ用ゲート１２の樹脂の流動抵抗が小さい。これによって、図２１に示す矢印Ｓ３に沿って封止樹脂１４が流れ、図２３に示すようにキャビティ用ゲート１２の開口部１２ａ（図１４参照）を封止樹脂１４が通ってキャビティ１０（図１３参照）内への樹脂注入が始まる。なお、封止樹脂１４の量はダミーキャビティ１１の容積より大きいため、キャビティ１０への樹脂注入が完了する前に、図２４に示すダミーキャビティ用ゲート１３の開口部１３ａ（図１６参照）を僅かな封止樹脂１４が通って、図２２に示す矢印Ｓ４に沿ってダミーキャビティ１１（図１５参照）の一部に樹脂が充填される。
【００７１】
しかしながら、ダミーキャビティ用ゲート１３のゲートサイズ（開口部１３ａの大きさ）は、キャビティ用ゲート１２のゲートサイズ（開口部１２ａの大きさ）より小さいため、キャビティ１０への樹脂注入が完了した後に、ダミーキャビティ１１への樹脂充填（矢印Ｓ５）が完了する。
【００７２】
その際、リードフレーム２の枠体部２ｇの表面側に配置されたダミーキャビティ９ｅと、リードフレーム２の枠体部２ｇの裏面側に配置されたダミーキャビティ８ｆと、のそれぞれに封止樹脂１４を充填する。
【００７３】
なお、リードフレーム２のダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの大きさは、封止樹脂１４やダミーキャビティ１１の容積に応じて、ダミーキャビティ用ゲート１３のゲート断面積（開口部１３ａの面積）が、キャビティ用ゲート１２のゲート断面積（開口部１２ａの面積）より小さくなる範囲で、適宜調整することが可能である。この場合、リードフレーム２のダミーキャビティ用ゲート孔２ｉの平面視における幅を広くする、あるいは狭くすることにより、モールド金型７を調整することに比べてより安価で容易に最適化を行うことが可能である。
【００７４】
キャビティ１０への樹脂の充填を完了した後、樹脂注入圧を保持して封止樹脂１４である熱硬化性エポキシ樹脂を硬化させる。これにより、リードフレーム２の複数のデバイス領域２ｆのそれぞれに図１７に示すような封止体４が形成される。
【００７５】
その後、上型９と下型８を離型分離する。この離型時のストレスが製品内部に加わり、充填した樹脂のリードフレーム２からの剥離や、搭載した半導体チップ１と樹脂との剥離、および半導体チップ１にクラックが生じるのを防ぐ目的で、封止体４の上下面の合計４個所に設けた圧痕４ｄ（図１参照）に相当する箇所を離型時（型開き）にピンで押して離型する。
【００７６】
離型後、モールド金型７からリードフレーム２を取り出す。
【００７７】
その際、図１８〜図２０に示すように、ランナ８ｂによって形成された第３樹脂１４ｂａおよび製品用ランナ８ｃによって形成された樹脂は、リードフレーム２の裏面側（底面側）のみに配置されている。これにより、ランナ８ｂおよび製品用ランナ８ｃは、モールド成形後に容易に取り除くことができる。すなわち、モールド成形した樹脂を離型した後、リードフレーム２のランナイジェクト用孔２ｈおよびゲートランナイジェクト用孔２ｎを上面側からピンで押し抜くことで、ランナ８ｂおよび製品用ランナ８ｃのそれぞれによって形成された樹脂を容易に除去することができる。
【００７８】
また、リードフレーム取り出し時、リードフレーム２の枠体部２ｇの表面側にはダミーキャビティ９ｅによって形成された図１８に示す第１樹脂１４ａが配置されており、一方、リードフレーム２の枠体部２ｇの裏面側にはダミーキャビティ８ｆによって形成された図２０に示す第２樹脂１４ｂが配置されている。そして、図２２に示すように、第１樹脂１４ａと第２樹脂１４ｂとは、リードフレーム２の枠体部２ｇに形成された樹脂保持用孔（第３孔）２ｊを介して繋がっている。つまり、第１樹脂１４ａと第２樹脂１４ｂは、樹脂保持用孔２ｊを介して一体に形成されている。
【００７９】
したがって、ダミーキャビティ１１によってリードフレーム２の枠体部２ｇに形成された表面側の第１樹脂１４ａと裏面側の第２樹脂１４ｂとが、樹脂保持用孔２ｊに埋め込まれた樹脂を介して一体に繋がった状態となっているため、第１樹脂１４ａと第２樹脂１４ｂはリードフレーム２から容易に離脱しない状態である。これにより、リードフレーム２の搬送時などにリードフレーム２から第１樹脂１４ａや第２樹脂１４ｂが剥離して脱落するのを防止することができる。
【００８０】
なお、ランナ８ｂによって形成された枠体部２ｇの表面側（本実施の形態では裏面側）の図２２に示す第３樹脂１４ｂａの厚さは、ダミーキャビティ８ｆによって形成された枠体部２ｇの表面側（本実施の形態では裏面側）の第２樹脂１４ｂの厚さより厚くなっている。すなわち、ランナ８ｂとダミーキャビティ８ｆとでは、流入する樹脂量がランナ８ｂの方が遥かに多いため、モールド後に形成される樹脂の厚さもランナ８ｂ側の樹脂の方が厚い。
【００８１】
こうして各ランナを除去したリードフレーム２を取得する。
【００８２】
５．ダムバー切断
樹脂モールド後のリードフレーム２において、各アウタリード２ｂを連結するダムバー２ｅを切断し、各アウタリード２ｂを隣り合うアウタリード２ｂから分離する。
【００８３】
６．メッキ形成
ダムバー切断後、各アウタリード２ｂのそれぞれにＳｎ、Ｓｎ／Ｂｉ合金などの外装メッキを塗装する。
【００８４】
７．リード成形
外装メッキ塗装後、リード成形を行う。ここでは、各アウタリード２ｂを切断成形する。すなわち、各アウタリード２ｂを所望の長さに切断するとともに、ガルウィング状に曲げ成形する。
【００８５】
以上により、図１に示すＱＦＰ６の組立てを完了する。
【００８６】
＜効果＞
本実施の形態のモールド金型７においては、ランナ８ｂの樹脂流れの下流側の端部に、ＱＦＰ６のキャビティ１０のゲート断面積より小さいゲート断面積のダミーキャビティ１１が設けてられている。これにより、ダミーキャビティ１１への樹脂の注入抵抗が、キャビティ１０への樹脂の注入抵抗と比較して高くなるため、ダミーキャビティ１１への樹脂注入が最後になる。その結果、樹脂注入完了時の樹脂流速はダミーキャビティ１１の内部で速くなるが、製品用のキャビティ１０の内部の樹脂流速が速くなることを防止できる。
【００８７】
すなわち、製品用のキャビティ１０の内部での樹脂流速が速くなることによるワイヤ変形を防止することができ、歩留りを向上させたＱＦＰ６を製造することが可能である。その結果、ＱＦＰ６の品質および信頼性を向上させることができる。
【００８８】
また、ダミーキャビティ１１のゲート開口の大きさを、ＱＦＰ６の製品用のキャビティ１０のゲート開口の大きさより小さくしたモールド金型７であるため、ＱＦＰ６の封止体４を形成するためのキャビティ１０の樹脂容積と比較して、ダミーキャビティ１１の樹脂容積を大幅に小さくすることができる。その結果、ダミーキャビティ１１の樹脂量を少なくすることが可能となり、ＱＦＰ６の材料費アップを抑制することができる。
【００８９】
さらに、ランナ８ｂの下流側の端部に配置されるダミーキャビティ１１をリードフレーム２上に設け、かつリードフレーム２のランナ８ｂの下流側の端部に配置されるダミーキャビティ１１用の樹脂保持用孔２ｊを設けたことにより、ダミーキャビティ８ｆ、９ｅによってリードフレーム２の表裏両面に形成される樹脂を、樹脂保持用孔２ｊを介して一体に形成することができる。
【００９０】
これにより、リードフレーム２の枠体部２ｇ上に形成された封止樹脂１４をしっかり保持固定させることができる。その結果、樹脂モールド工程やそれ以降の工程で、ダミーキャビティ１１によって形成された封止樹脂１４が脱落することも防止できる。また、型破損などの不具合が生じない安定した連続生産を行うことが可能である。
【００９１】
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、本発明はこれまで記載した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。
【００９２】
例えば、上記実施の形態では、半導体装置がＱＦＰの場合について説明したが、上記半導体装置は、ＳＯＰ（Small Outline Package)やＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package) などであっても適用可能である。すなわち、上記半導体装置は、リードフレームを用いて組み立てられ、かつ樹脂モールド工程でモールド金型を用いて樹脂封止が行われるものであればよい。
【００９３】
また、上記半導体装置において、半導体チップが搭載されるダイパッドは、本実施の形態のようにダイパッド露出型に限定されずに、封止体内にダイパッドが埋め込まれるダイパッド埋込み型であってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  半導体チップ
１ａ  主面（表面）
１ｂ  裏面
１ｃ  ボンディングパッド（電極パッド、ボンディング電極）
２  リードフレーム
２ａ  インナリード（リード）
２ｂ  アウタリード（リード）
２ｃ  ダイパッド
２ｃａ  上面
２ｃｂ  下面
２ｄ  吊りリード
２ｅ  ダムバー
２ｆ  デバイス領域
２ｇ  枠体部
２ｈ  ランナイジェクト用孔（第１孔）
２ｉ  ダミーキャビティ用ゲート孔（第２孔）
２ｊ  樹脂保持用孔（第３孔）
２ｋ  位置決め用孔
２ｍ  フレーム送り用孔
２ｎ  ゲートランナイジェクト用孔
２ｐ  ゲート樹脂溜まり用孔
２ｑ  吊りリード基端部
３  ワイヤ
４  封止体
４ａ  上面
４ｂ  下面
４ｃ  側面
４ｄ  圧痕
４ｅ  表示マーク
５  ダイボンド材
６  ＱＦＰ（半導体装置）
７  モールド金型
８  下型
８ａ  ポット
８ｂ  ランナ
８ｃ  製品用ランナ
８ｄ  キャビティ
８ｅ  キャビティ用ゲート
８ｆ  ダミーキャビティ
９  上型
９ａ  カル
９ｃ  キャビティ
９ｄ  キャビティ用ゲート
９ｅ  ダミーキャビティ
１０  キャビティ
１１  ダミーキャビティ
１２  キャビティ用ゲート（第１ゲート）
１２ａ  開口部
１３  ダミーキャビティ用ゲート（第２ゲート）
１３ａ  開口部
１４  封止樹脂
１４ａ  第１樹脂
１４ｂ  第２樹脂
１４ｂａ  第３樹脂
【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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