(57)【要約】【課題】リード部の強度が低下することを抑え、リード部に変形が生じることを防止することにより、隣接するリード部同士の間隔を狭くすることが可能なリードフレームを提供する。【解決手段】リードフレーム１０は、互いに支持リード１３を介して連結された複数の単位リードフレーム１０ａを含み、各単位リードフレーム１０ａは、ダイパッド１１と、それぞれ端子部５３、６３とインナーリード５１、６１とを含む複数のリード部１２Ａ、１２Ｂとを備えている。リード部１２Ａ、１２Ｂは、隣り合う単位リードフレーム１０ａ間に設けられた支持リード１３によって支持され、リードフレーム１０は、８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成されている。各リード部１２Ａ、１２Ｂのうち支持リード１３の近傍部分５５、５６は、幅ｗｃが７５μｍ〜９０μｍであり、厚みｔｃが６０μｍ〜７５μｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含むリードフレームであって、
各単位リードフレームは、
半導体素子が搭載されるダイパッドと、
前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、
前記リード部は、隣り合う前記単位リードフレーム間に設けられた前記支持部材によって支持され、
前記リードフレームは、８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成され、
各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍであり、厚みが６０μｍ〜７５μｍであることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記複数のリード部の前記端子部は、隣り合う前記リード部間で内側および外側に位置するよう平面から見て交互に千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記インナーリードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項１又は２記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記リード部は、前記端子部から外側に延びる接続リードを含み、前記接続リードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のリードフレーム。
【請求項５】
前記リード部の前記インナーリードのうち、前記端子部の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍであり、厚みが６０μｍ〜７５μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のリードフレーム。
【請求項６】
前記金属材料は、コルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ）、ニッケル錫銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ）、又はチタニウム銅合金（Ｃｕ−Ｔｉ）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のリードフレーム。
【請求項７】
互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含むリードフレームであって、
各単位リードフレームは、
半導体素子が搭載されるダイパッドと、
前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、
前記リード部は、隣り合う前記単位リードフレーム間に設けられた前記支持部材によって支持され、
前記リードフレームは、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成され、
各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が６０μｍ〜９０μｍであり、厚みが５０μｍ〜７５μｍであることを特徴とするリードフレーム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項記載のリードフレームを用いて作製された半導体装置であって、
前記ダイパッドと、
前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ前記端子部と前記端子部から内側に延びる前記インナーリードとを含む複数の前記リード部と、
前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、  前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含み、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備えた、リードフレームの製造方法において、
８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成される金属基板を準備する工程と、
前記金属基板をエッチング加工することにより、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する工程とを備え、
前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する際、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍとなり、厚みが６０μｍ〜７５μｍとなることを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項１０】
互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含み、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備えた、リードフレームの製造方法において、
７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成される金属基板を準備する工程と、
前記金属基板をエッチング加工することにより、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する工程とを備え、
前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する際、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が６０μｍ〜９０μｍとなり、厚みが５０μｍ〜７５μｍとなることを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項１１】
半導体装置の製造方法において、
請求項９又は１０記載のリードフレームの製造方法によりリードフレームを製造する工程と、
前記リードフレームの前記ダイパッド上に前記半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを接続部材により電気的に接続する工程と、
前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止樹脂により封止する工程とを備えたことを特徴と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、リードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板に実装される半導体装置の小型化および薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、リードフレームを用い、その搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成された、いわゆるＱＦＮ（Quad Flat Non-lead）タイプの半導体装置が種々提案されている。
【０００３】
しかしながら、従来一般的な構造からなるＱＦＮの場合、端子数が増加するにしたがってパッケージが大きくなるため、実装信頼性を確保することが難しくなるという課題があった。これに対して、多ピン化されたＱＦＮを実現するための技術として、外部端子を２列に配列したパッケージの開発が進められている（例えば特許文献１）。このようなパッケージは、ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）パッケージともよばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＤＲ−ＱＦＮパッケージを生産するにあたり、チップサイズを変更することなく、リード部の数（ピン数）を増やすことが求められてきている。これに対して、従来、ピン数を増やすために、パッケージサイズを大きくする手法がとられてきた。しかしながら、パッケージを電子機器へ搭載する上での制約があり、また、パッケージサイズがある程度以上大きくなると、面積の増大に伴い、リードフレームを作製するエッチング工程において寸法精度がばらつく等の不具合が生じてしまう。
【０００６】
このように、パッケージサイズに制限を受けるため、リード部のピッチ間隔を狭めることによりピン数を増やす取り組みが行われている。しかしながら、ピン数を増やすために、リード部には、微細な形状が形成されるようハーフエッチング加工する必要が生じている。このため、リード部のうち、インナーリードや外部端子周辺の領域において、リード部の幅が細くなり、この領域の強度を保持する必要が生じている。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、リード部の強度が低下することを抑え、リード部に変形が生じることを防止することにより、隣接するリード部同士の間隔を狭くすることが可能な、リードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含むリードフレームであって、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、前記リード部は、隣り合う前記単位リードフレーム間に設けられた前記支持部材によって支持され、前記リードフレームは、８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成され、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍであり、厚みが６０μｍ〜７５μｍであることを特徴とするリードフレームである。
【０００９】
本発明は、前記複数のリード部の前記端子部は、隣り合う前記リード部間で内側および外側に位置するよう平面から見て交互に千鳥状に配置されていることを特徴とするリードフレームである。
【００１０】
本発明は、前記インナーリードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とするリードフレームである。
【００１１】
本発明は、前記リード部は、前記端子部から外側に延びる接続リードを含み、前記接続リードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とするリードフレームである。
【００１２】
本発明は、前記リード部の前記インナーリードのうち、前記端子部の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍであり、厚みが６０μｍ〜７５μｍであることを特徴とするリードフレームである。
【００１３】
本発明は、前記金属材料は、コルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ）、ニッケル錫銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ）、又はチタニウム銅合金（Ｃｕ−Ｔｉ）であることを特徴とするリードフレームである。
【００１４】
本発明は、互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含むリードフレームであって、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、前記リード部は、隣り合う前記単位リードフレーム間に設けられた前記支持部材によって支持され、前記リードフレームは、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成され、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が６０μｍ〜９０μｍであり、厚みが５０μｍ〜７５μｍであることを特徴とするリードフレームである。
【００１５】
本発明は、リードフレームを用いて作製された半導体装置であって、前記ダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ前記端子部と前記端子部から内側に延びる前記インナーリードとを含む複数の前記リード部と、前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする半導体装置である。
【００１６】
本発明は、互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含み、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備えた、リードフレームの製造方法において、８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成される金属基板を準備する工程と、前記金属基板をエッチング加工することにより、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する工程とを備え、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する際、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が７５μｍ〜９０μｍとなり、厚みが６０μｍ〜７５μｍとなることを特徴とするリードフレームの製造方法である。
【００１７】
本発明は、互いに支持部材を介して連結された複数の単位リードフレームを含み、各単位リードフレームは、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッド周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備えた、リードフレームの製造方法において、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成される金属基板を準備する工程と、前記金属基板をエッチング加工することにより、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する工程とを備え、前記金属基板に前記ダイパッドおよび前記リード部を形成する際、各単位リードフレームの前記リード部のうち、前記支持部材の近傍部分は、幅が６０μｍ〜９０μｍとなり、厚みが５０μｍ〜７５μｍとなることを特徴とするリードフレームの製造方法である。
【００１８】
本発明は、半導体装置の製造方法において、リードフレームの製造方法によりリードフレームを製造する工程と、前記リードフレームの前記ダイパッド上に前記半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを接続部材により電気的に接続する工程と、前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止樹脂により封止する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、リード部の強度が低下することが抑えられるので、リード部に変形が生じることを防止することができ、隣接するリード部同士の間隔を狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す平面図。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図１のII−II線断面図）。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す拡大平面図（図１の部分拡大図）。
【図４】図４（ａ）−（ｂ）は、リード部の断面図（それぞれ図３のIVA−IVA線断面図、IVB−IVB線断面図）。
【図５】図５（ａ）−（ｃ）は、リード部の断面図（それぞれ図３のVA−VA線断面図、VB−VB線断面図、VC−VC線断面図）。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図６のVII−VII線断面図）。
【図８】図８（ａ）−（ｆ）は、本発明の一実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。
【図９】図９（ａ）−（ｅ）は、本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【００２２】
リードフレームの構成
まず、図１乃至図５により、本実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。図１乃至図５は、本実施の形態によるリードフレームを示す図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、リードフレーム１０は、複数の単位リードフレーム１０ａを含んでいる。各単位リードフレーム１０ａは、半導体素子２１（後述）を搭載する平面矩形状のダイパッド１１と、ダイパッド１１周囲に設けられ、半導体素子２１と外部回路（図示せず）とを接続する複数の細長いリード部１２Ａ、１２Ｂとを備えている。なお、単位リードフレーム１０ａは、それぞれ半導体装置２０（後述）に対応する領域であり、図１において仮想線の内側に位置する領域である。
【００２４】
複数の単位リードフレーム１０ａは、支持リード（支持部材）１３を介して互いに連結されている。この支持リード１３は、ダイパッド１１とリード部１２Ａ、１２Ｂとを支持するものであり、Ｘ方向、およびＸ方向に垂直なＹ方向に沿ってそれぞれ延びている。また、ダイパッド１１の四隅には吊りリード１４が連結されており、ダイパッド１１は、この４本の吊りリード１４を介して支持リード１３に連結支持されている。
【００２５】
隣接するリード部１２Ａ、１２Ｂ同士は、半導体装置２０（後述）の製造後に互いに電気的に絶縁される形状となっている。また、各リード部１２Ａ、１２Ｂは、半導体装置２０の製造後にダイパッド１１と電気的に絶縁される形状となっている。このリード部１２Ａ、１２Ｂの裏面には、それぞれ外部の実装基板（図示せず）に電気的に接続される外部端子１７Ａ、１７Ｂが形成されている。各外部端子１７Ａ、１７Ｂは、半導体装置２０（後述）の製造後に、それぞれ半導体装置２０から外方に露出するようになっている。
【００２６】
この場合、複数のリード部１２Ａ、１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂは、隣り合うリード部１２Ａ、１２Ｂ間で内側および外側に位置するよう、平面から見て交互に千鳥状に配置されている。すなわち、ダイパッド１１の周囲において、相対的に内側（ダイパッド１１側）に位置する外部端子１７Ａをもつリード部１２Ａと、相対的に外側（支持リード１３側）に位置する外部端子１７Ｂをもつリード部１２Ｂとが、全周にわたり交互に配置されている。これにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂが、隣接するリード部１２Ｂ、１２Ａに接触する不具合が防止される。なお、本明細書において、内側に位置する外部端子１７Ａを内側外部端子１７Ａともいい、外側に位置する外部端子１７Ｂを外側外部端子１７Ｂともいう。この場合、内側外部端子１７Ａおよび外側外部端子１７Ｂは、全て同一の平面形状を有している。
【００２７】
図１に示すように、複数の内側外部端子１７Ａは、平面から見ていずれもダイパッド１１の一辺に対して平行な直線に沿って配列されている。また、複数の外側外部端子１７Ｂは、平面から見ていずれもダイパッド１１の一辺に対して平行な直線上に配列されている。すなわち、複数の内側外部端子１７Ａおよび複数の外側外部端子１７Ｂは、Ｘ方向又はＹ方向のいずれかに対して平行な直線に沿って、２列に配列されている。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、複数の内側外部端子１７Ａおよび／または複数の外側外部端子１７Ｂが、それぞれ平面から見て円弧上に配列されても良い。
【００２８】
次に、図３および図４（ａ）−（ｂ）を参照して、各リード部１２Ａ、１２Ｂの構成について更に説明する。
【００２９】
図３に示すように、リード部１２Ａ、１２Ｂのうち、内側外部端子１７Ａを有するリード部１２Ａは、インナーリード５１と、接続リード５２と、端子部５３とを有している。
このうちインナーリード５１は、端子部５３よりも内側（ダイパッド１１側）に延びており、その内側端部表面には内部端子１５が形成されている。この内部端子１５は、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される領域となっている。このため、内部端子１５上には、ボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき部２５が設けられている。この場合、インナーリード５１は、支持リード１３に対して傾斜して延びている。
【００３０】
接続リード５２は、端子部５３よりも外側（支持リード１３側）に位置しており、その外端部は支持リード１３に連結されている。接続リード５２は、当該接続リード５２が連結される支持リード１３に対して垂直に延びている。さらに、端子部５３の裏面には、内側外部端子１７Ａが形成されている。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、リード部１２Ａのインナーリード５１および接続リード５２は、それぞれ裏面側（半導体素子２１を搭載する面の反対側）からハーフエッチングにより薄肉に形成されている。他方、端子部５３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１および支持リード１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード５１および接続リード５２の厚さが端子部５３の厚さよりも薄いことにより、幅の狭いリード部１２Ａを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。
【００３２】
一方、図３に示すように、リード部１２Ａ、１２Ｂのうち、外側外部端子１７Ｂを有するリード部１２Ｂは、インナーリード６１と、接続リード６２と、端子部６３とを有している。このうちインナーリード６１は、端子部６３よりも内側（ダイパッド１１側）に位置しており、その内側端部表面には内部端子１５が形成されている。この場合、インナーリード６１は、支持リード１３に対して垂直に延びる直線部分６１ｂと、当該直線部分６１ｂから傾斜して延びる傾斜部分６１ａとを有している。
【００３３】
また、接続リード６２は、端子部６３よりも外側（支持リード１３側）に位置しており、その外側端部は支持リード１３に連結されている。接続リード６２は、当該接続リード６２が連結される支持リード１３に対して垂直に延びている。さらに、端子部６３の裏面には、外側外部端子１７Ｂが形成されている。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、リード部１２Ｂのインナーリード６１および接続リード６２は、それぞれ裏面側（半導体素子２１を搭載する面の反対側）からハーフエッチングにより薄肉に形成されている。また、端子部６３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１および支持リード１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード６１および接続リード６２の厚さが端子部６３の厚さよりも薄いことにより、幅の狭いリード部１２Ｂを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。
【００３５】
次に、図５（ａ）−（ｃ）を参照して、各リード部１２Ａ、１２Ｂの断面形状（各リード部１２Ａ、１２Ｂを支持する支持リード１３に平行な方向に沿った断面形状）について更に説明する。
【００３６】
図５（ａ）−（ｃ）に示すように、リード部１２Ａのインナーリード５１および接続リード５２は、裏面側からハーフエッチングが施されることにより、それぞれ、略四角形状、略台形状、又は略かまぼこ形状の断面を有している。また、リード部１２Ｂのインナーリード６１および接続リード６２についても同様に、裏面側からハーフエッチングが施されることにより、それぞれ、略四角形状、略台形状、又は略かまぼこ形状の断面を有している。
【００３７】
また、図５（ａ）に示すように、リード部１２Ａの端子部５３は、その両側面が内方に向けて湾曲した形状を有している。この場合、内側外部端子１７Ａ（端子部５３の裏面）の幅ｗＡ２は、端子部５３の表面の幅ｗＡ１よりも広くなっている。これにより、互いに隣接するリード部１２Ａとリード部１２Ｂとの間隔を狭めた場合であっても、内側外部端子１７Ａの面積を広く確保することができ、内側外部端子１７Ａと外部の実装基板（図示せず）とを確実に接続することができる。なお、図５（ｃ）に示すように、リード部１２Ｂの端子部６３についても同様に、その両側面が内方に向けて湾曲した形状を有しており、かつ外側外部端子１７Ｂ（端子部６３の裏面）の幅ｗＢ２が端子部６３の表面の幅ｗＢ１よりも広くなっている。
【００３８】
ところで、図３に示すように、リード部１２Ａ、１２Ｂの接続リード５２、６２のうち、支持リード１３の近傍部分５５は、その幅ｗｃが６０μｍ〜９０μｍ又は７５μｍ〜９０μｍとなっている。また、図４（ａ）−（ｂ）において、当該近傍部分５５の厚みｔｃは、５０μｍ〜７５μｍ又は６０μｍ〜７５μｍとなっている。
【００３９】
このように、近傍部分５５の幅ｗｃを６０μｍ又は７５μｍ以上とし、厚みｔｃを５０μｍ又は６０μｍ以上としたことにより、リード部１２Ａ、１２Ｂのつけ根にあたる部分（近傍部分５５）の強度を保持している。このため、リード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔を狭くした場合であっても、リード部１２Ａ、１２Ｂの強度が低下することが抑えられ、リード部１２Ａ、１２Ｂに変形が生じることを防止することができる。また、上記近傍部分５５の幅ｗｃを９０μｍ以下とし、厚みｔｃを７５μｍ以下としたことにより、リード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔を狭くすることができ、各半導体装置２０の外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）を増やすことができる。
【００４０】
また、図３において、リード部１２Ａ、１２Ｂのインナーリード５１、６１のうち、端子部５３、６３の近傍部分５６は、その幅ｗｄが６０μｍ〜９０μｍ又は７５μｍ〜９０μｍとなっている。さらに、図４（ａ）−（ｂ）において、当該近傍部分５６の厚みｔｄは、５０μｍ〜７５μｍ又は６０μｍ〜７５μｍとなっている。
【００４１】
このように、近傍部分５６の幅ｗｄを６０μｍ又は７５μｍ以上とし、厚みｔｄを５０μｍ又は６０μｍ以上としたことにより、インナーリード５１、６１のつけ根にあたる部分（近傍部分５６）の強度を保持し、インナーリード５１、６１の強度が低下することが抑えられ、インナーリード５１、６１に変形が生じることを防止することができる。また、上記近傍部分５６の幅ｗｄを９０μｍ以下とし、厚みｔｄを７５μｍ以下としたことにより、リード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔を狭くすることができるので、各半導体装置２０の外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）を増やすことができる。
【００４２】
なお、図３において、互いに隣接するリード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔ｄは、９０μｍ〜１５０μｍとすることが好ましい。このように、間隔ｄを９０μｍ以上とすることにより、互いに隣接するリード部１２Ａ、１２Ｂ間の貫通部分をエッチングにより確実に形成することができる。また、上記間隔ｄを１５０μｍ以下とすることにより、各半導体装置２０の外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）を一定数以上確保することができる。具体的には、外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）は、例えば８０ピン〜２５０ピンとすることができる。
【００４３】
以上説明したリードフレーム１０は、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａ又は８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度、好ましくは９２０ＭＰａ〜１０１０ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成されている。リードフレーム１０が７５０ＭＰａ又は８５０ＭＰａ以上の引張強度をもつ金属材料から構成されることにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの強度が低下して変形が生じることが抑えられるので、リード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔を狭くすることができる。また、一般に、引張強度の高い金属材料は、導電性が低くなる傾向にある。このため、リードフレーム１０を１１００ＭＰａ以下の引張強度をもつ金属材料から構成することにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの導電性が低下することを防止することができる。
【００４４】
このような金属材料としては、銅合金等が挙げられ、具体的には、例えばコルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ）、ニッケル錫銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ）、チタニウム銅合金（Ｃｕ−Ｔｉ）などを挙げることができる。
【００４５】
また、リードフレーム１０の厚みは、製造する半導体装置２０の構成にもよるが、８０μｍ〜２５０μｍとすることができる。
【００４６】
なお、図１において、リード部１２Ａ、１２Ｂは、ダイパッド１１の４辺全てに沿って配置されているが、これに限られるものではなく、例えばダイパッド１１の対向する２辺のみに沿って配置されていても良い。
【００４７】
半導体装置の構成
次に、図６および図７により、本実施の形態による半導体装置について説明する。図６および図７は、本実施の形態による半導体装置（ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）タイプ）を示す図である。
【００４８】
図６および図７に示すように、半導体装置（半導体パッケージ）２０は、ダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に配置された複数のリード部１２Ａ、１２Ｂと、ダイパッド１１上に搭載された半導体素子２１と、リード部１２Ａ、１２Ｂと半導体素子２１とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤ（接続部材）２２とを備えている。また、ダイパッド１１、リード部１２Ａ、１２Ｂ、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２は、封止樹脂２３によって樹脂封止されている。
【００４９】
このうちダイパッド１１およびリード部１２Ａ、１２Ｂは、上述したリードフレーム１０から作製されたものである。このダイパッド１１およびリード部１２Ａ、１２Ｂの構成は、単位リードフレーム１０ａに含まれない領域を除き、上述した図１乃至図５に示すものと同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
また、半導体素子２１としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能であり、特に限定されないが、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いることができる。この半導体素子２１は、各々ボンディングワイヤ２２が取り付けられる複数の電極２１ａを有している。また、半導体素子２１は、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４により、ダイパッド１１の表面に固定されている。
【００５１】
各ボンディングワイヤ２２は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなっている。各ボンディングワイヤ２２は、それぞれその一端が半導体素子２１の電極２１ａに接続されるとともに、その他端が各リード部１２Ａ、１２Ｂの内部端子１５にそれぞれ接続されている。なお、内部端子１５には、ボンディングワイヤ２２と密着性を向上させるめっき部２５が設けられている。
【００５２】
封止樹脂２３としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。封止樹脂２３全体の厚みは、５００μｍ〜１０００μｍ程度とすることができる。なお、図６において、ダイパッド１１およびリード部１２Ａ、１２Ｂよりも表面側に位置する封止樹脂２３の表示を省略している。
【００５３】
リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図５に示すリードフレーム１０の製造方法について、図８（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。なお、図８（ａ）−（ｆ）は、リードフレーム１０の製造方法を示す断面図（図２に対応する図）である。
【００５４】
まず図８（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａ又は８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつものが用いられ、例えば例えばコルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ）、ニッケル錫銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ）、チタニウム銅合金（Ｃｕ−Ｔｉ）等の銅合金からなる基板を使用することができる。なお金属基板３１は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
【００５５】
次に、金属基板３１の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図８（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。
【００５６】
続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図８（ｃ））。
【００５７】
次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図８（ｄ））。これにより、ダイパッド１１および複数のリード部１２Ａ、１２Ｂの外形が形成される。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、金属基板３１として銅合金を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板３１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。
【００５８】
その後、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去する（図８（ｅ））。
【００５９】
なお、上記においては、金属基板３１の両面側からスプレーエッチングを行う場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、金属基板３１の片面ずつ２段階のスプレーエッチングを行っても良い。具体的には、まず所定のパターンをもつエッチング用レジスト層３２、３３を形成し（図８（ｃ）参照）、その後、金属基板３１の裏面側に耐エッチング性のある封止層を設け、この状態で金属基板３１の表面側のみエッチングを実施する。次いで、当該裏面側の封止層を剥離し、金属基板３１の表面側に封止層を設ける。このとき、表面側の封止層は、エッチング加工された金属基板３１の表面側の凹部内にも進入する。続いて、金属基板３１の露出した裏面のみをエッチングし、その後表面側の封止層を剥離することにより、ダイパッド１１および複数のリード部１２Ａ、１２Ｂの外形が形成される。このように金属基板３１の片面ずつスプレーエッチングを行うことにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの変形を回避しやすいという効果が得られる。
【００６０】
次に、ボンディングワイヤ２２と内部端子１５との密着性を向上させるため、内部端子１５にメッキ処理を施し、めっき部２５を形成する（図８（ｆ））。この場合、選択されるメッキ種は、ボンディングワイヤ２２との密着性を確保できればその種類は問わないが、たとえばＡｇやＡｕなどの単層めっきでもよいし、Ｎｉ／ＰｄやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕがこの順に積層される複層めっきでもよい。また、めっき部２５は、リード部１２Ａ、１２Ｂのうちボンディングワイヤ２２との接続部のみに施してもよいし、リードフレーム１０の全面に施してもよい。
【００６１】
このようにして、図１乃至図５に示すリードフレーム１０が得られる。
【００６２】
半導体装置の製造方法
次に、図６および図７に示す半導体装置２０の製造方法について、図９（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。
【００６３】
まず上述したように、図８（ａ）−（ｆ）に示す方法により、リードフレーム１０を作製する（図９（ａ））。
【００６４】
次に、リードフレーム１０のダイパッド１１上に、半導体素子２１を搭載する。この場合、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４を用いて、半導体素子２１をダイパッド１１上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図９（ｂ））。
【００６５】
次に、半導体素子２１の各電極２１ａと、各リード部１２Ａ、１２Ｂのめっき部２５（内部端子１５）とを、それぞれボンディングワイヤ（接続部）２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図９（ｃ））。
【００６６】
このとき、リードフレーム１０をワイヤボンディング装置のヒートブロック３６上に載置する。次いで、ヒートブロック３６によりリード部１２Ａのインナーリード５１及びリード部１２Ｂのインナーリード６１の裏面側から加熱する。これとともに、ワイヤボンディング装置のキャピラリー（図示せず）を介して超音波を印加しながら、半導体素子２１の各電極２１ａと各リード部１２Ａ、１２Ｂのめっき部２５とをボンディングワイヤ２２を用いて電気的に接続する。
【００６７】
この場合、リード部１２Ａのインナーリード５１及びリード部１２Ｂのインナーリード６１が、それぞれ平坦な裏面を有していることにより、リード部１２Ａ、１２Ｂをヒートブロック３６に対して安定して載置することができる。これにより、ボンディングワイヤ２２をめっき部２５に対して安定して接続することが可能となる。
【００６８】
次に、リードフレーム１０に対して熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、封止樹脂２３を形成する（図９（ｄ））。このようにして、リードフレーム１０、半導体素子２１、リード部１２Ａ、１２Ｂおよびボンディングワイヤ２２を封止する。
【００６９】
次に、各半導体素子２１間の封止樹脂２３をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各単位リードフレーム１０ａ（図１参照）毎に分離する。この際、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード（図示せず）を回転させながら、各単位リードフレーム１０ａ間のリードフレーム１０および封止樹脂２３を切断しても良い。
【００７０】
このようにして、図６および図７に示す半導体装置２０が得られる（図９（ｅ））。
【００７１】
ところで、本実施の形態において、リードフレーム１０は、７５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａ又は８５０ＭＰａ〜１１００ＭＰａの引張強度をもつ金属材料から構成され、各単位リードフレーム１０ａのリード部１２Ａ、１２Ｂのうち、支持リード１３の近傍部分５５の幅は、６０μｍ〜９０μｍ又は７５μｍ〜９０μｍとなり、かつ当該近傍部分５５の厚みは、５０μｍ〜７５μｍ又は６０μｍ〜７５μｍとなっている。これにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの強度が低下することが抑えられるので、例えば上述した半導体装置２０の製造工程において、リード部１２Ａ、１２Ｂに歪みや曲り等の変形が生じることを防止することができる。この結果、隣接するリード部１２Ａとリード部１２Ｂとの間隔ｄ（ピッチ）を狭めることができ、半導体装置２０の外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）を増やすことができる。具体的には、従来の半導体装置と比べてリード部１２Ａ、１２Ｂのピッチを１０％以上狭めることが可能となる。例えば、半導体装置２０のサイズが１４ｍｍ×１４ｍｍである場合、外部端子１７Ａ、１７Ｂの数（ピン数）を２００ピン以上に増やすことができる。
【００７２】
また、隣接するリード部１２Ａ、１２Ｂ間の間隔を狭くした場合であっても、リード部１２Ａ、１２Ｂの強度が低下することが抑えられ、リード部１２Ａ、１２Ｂが変形して外部端子１７Ａ、１７Ｂに位置ずれが発生する不具合を防止することができる。これにより、リードフレーム１０の歩留まりを高めることができる。
【００７３】
さらに、リード部１２Ａ、１２Ｂの強度を高めたことにより、リード部１２Ａ、１２Ｂの長さを長くすることできるので、内部端子１５をダイパッド１１に対して接近させることができる。これにより、高価なボンディングワイヤ２２の使用量を減らすことができ、リードフレーム１０の製造コストを低下させることができる。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、リード部１２Ａとリード部１２Ｂとが交互に配置されている場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、リードフレーム１０は、互いに同一の長さをもつ複数のリード部を有していても良い（ＱＦＮタイプ）。
【００７５】
さらに、上記実施の形態では、内側外部端子１７Ａおよび外側外部端子１７Ｂが千鳥状に２列に配置されている場合を例にとって説明したが、これに限らず、外部端子が３列以上に配置されていても良い。
【実施例】
【００７６】
次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。
【００７７】
（実施例１）
本実施の形態による構成からなるリードフレーム１０（実施例１）を作製した。この場合、３．７５質量％のＮｉ、０．９質量％のＳｉ、０．５質量％のＺｎ、０．１５質量％のＳｎを含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金（古河電気工業株式会社製、商品名ＥＦＴＥＣ−９８Ｓ）の金属基板３１を準備した。この金属基板３１の厚みは２００μｍであり、金属基板３１の引張強度は８６０ＭＰａであった。なお、金属基板３１の引張強度は、金属基板３１を幅２０ｍｍに裁断し、ＪＩＳ  Ｚ２２０１に基づいて試験片を作製し、引張試験機を用いることにより測定した。この金属基板３１を３００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切断してエッチング加工することにより、２５０ｍｍ×７０ｍｍの大きさのリードフレーム１０（実施例１）を得た。前記エッチング加工においては、金属基板の両面からスプレーエッチングを行い（エッチング工程）、その後、アルカリ水溶液によってレジストをスプレー方式で剥離し（レジスト剥離工程）、最終洗浄をスプレー方式で行った（最終水洗工程）。上記３つの工程におけるスプレー時間は合計で１０分とし、スプレー圧は０．２Ｍｐａとした。得られたリードフレームはチップを５６個配置できる形状（５６面付）とし、１面付当りのリード部の本数は１５６本とした。また、各リード部１２Ａ、１２Ｂのうち、支持リード１３の近傍部分５５の幅をそれぞれ７５μｍとし、近傍部分５５の厚みをそれぞれ６０μｍとした。
【００７８】
（実施例２）
金属基板３１の引張強度が７８０ＭＰａであり、各リード部１２Ａ、１２Ｂの支持リード１３の近傍部分５５の幅をそれぞれ６０μｍとし、近傍部分５５の厚みをそれぞれ５０μｍとしたこと、以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同じ形状のリードフレームを作製した。
【００７９】
（比較例１）
金属基板の材料として、３．０質量％のＮｉ、０．６５質量％のＳｉ、０．１５質量％のＭｇを含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金（ＪＸ日鉱日石金属株式会社製、商品名Ｃ７０２５ １／２Ｈ）を用いたこと、以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同じ形状のリードフレームを作製した。当該金属基板の引張強度を測定したところ、７２６ＭＰａであった。
【００８０】
上記３種類のリードフレーム（実施例１、実施例２および比較例１）について、それぞれリード部に変形が生じるか否かの試験を実施した。
【００８１】
この試験の方法は、各リードフレームを作製する間にリード部に変形が生じたか否かを判定することによって実施した。すなわち、前記エッチング工程、レジスト剥離工程、最終水洗工程において、スプレーによる衝撃を受けることによって、衝撃を受けた部位に所望の強度があるかどうかを確認した。
【００８２】
各リードフレームについて、インナーリードに具備された外部端子近辺、および支持リードの変形を計測した。この計測方法としては、金属顕微鏡による焦点深度計測を用い、リードフレームの板厚方向に対して変形している高さを計測した。尚、前記変形している高さが外観を目視で検査しても判定にしくい３０μｍ以下である場合には、変形が生じていないと判断した。
【００８３】
尚、実施例１、実施例２および比較例１のいずれも、１０枚のリードフレームを作製した。作製された各々のリードフレームについて、変形が発生したリード部の本数を測定し、リードフレーム１枚当たりでの変形した本数を算出した。さらに、算出されたリードフレーム１枚当たりでの変形したリード部の本数から、１チップ（１面付）当たりでの変形が発生したリード部の本数を算出した。この結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2015159273.tif 000003
【００８５】
この結果、実施例１および実施例２のリードフレーム１０については、リード部１２Ａ、１２Ｂに変形が発生しなかった。これに対して比較例１のリードフレームについては、その一部に変形が発生した。
【符号の説明】
【００８６】
１０        リードフレーム
１０ａ      単位リードフレーム
１１        ダイパッド
１２Ａ、１２Ｂ  リード部
１３        支持リード（支持部材）
１４        吊りリード
１５        内部端子
１７Ａ      内側外部端子
１７Ｂ      外側外部端子
２０        半導体装置
２１        半導体素子
２１ａ      電極
２２        ボンディングワイヤ（接続部材）
２３        封止樹脂
２４        接着剤
２５        めっき部
５１、６１  インナーリード
５２、６２  接続リード
５３、６３  端子部
５５、５６  近傍部分
【図１】
2015159273.tif 000004
【図２】
2015159273.tif 000005
【図３】
2015159273.tif 000006
【図４】
2015159273.tif 000007
【図５】
2015159273.tif 000008
【図６】
2015159273.tif 000009
【図７】
2015159273.tif 000010
【図８】
2015159273.tif 000011
【図９】
2015159273.tif 000012