(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（１０ａ）と他面（１０ｂ）とが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のリード（１１）と、
個々の前記リードの両端側を封止して支持するモールド樹脂（２０）と、
前記モールド樹脂に搭載された半導体チップ（３０）と、を備え、
前記モールド樹脂には、個々の前記リードの中央側にて前記リードの一面側、他面側をそれぞれ露出させる第１の開口部（２１）、第２の開口部（２２）が設けられており、
前記第１の開口部を介して前記半導体チップと個々の前記リードの一面とがボンディングワイヤ（４０）により接続されており、
さらに、前記第１の開口部には、前記リードの一面および前記ボンディングワイヤを封止する第１の封止材（５０）が設けられ、前記第２の開口部には、前記リードの他面を封止する第２の封止材（５１）が設けられている半導体装置を製造する製造方法であって、
前記複数本のリードを用意するリード用意工程と、
前記第１の開口部および前記第２の開口部を形成するように前記複数本のリードを前記モールド樹脂で封止するモールド工程と、
前記第１の開口部および前記第２の開口部の外側にて前記モールド樹脂に前記半導体チップを搭載するチップ搭載工程と、
前記第１の開口部を介して前記半導体チップと個々の前記リードとの間でワイヤボンディングを行い、前記ボンディングワイヤを形成するワイヤボンディング工程と、
前記第２の封止材の漏れを防止するための蓋部材（６０）を、前記蓋部材と前記リードの他面とが離間した状態で、前記第２の開口部に対して嵌め込む蓋設置工程と、
前記第１の開口部側から液状の前記第２の封止材を注入し、前記複数本のリード間の隙間を介して、個々の前記リードの他面側まで当該液状の第２の封止材を回り込ませることにより、前記第２の開口部側にて個々の前記リードの他面を当該液状の第２の封止材により被覆する第２の封止材工程と、
前記第１の開口部側から液状の前記第１の封止材を注入し、前記第１の開口部側にて個々の前記リードの一面を当該液状の第１の封止材により被覆する第１の封止材工程と、
前記第１の封止材および前記第２の封止材を硬化させる封止材硬化工程と、を行うものであり、
前記蓋部材設置工程では、前記蓋部材として、当該蓋部材のうち前記リードの他面に対向する面である対向面（６２）が凹んだ形状をなす逃がし部（６２、６４）が設けられたものを用い、
前記第２の封止材工程では、前記逃がし部によって、前記第２の開口部に回り込んだ前記第２の封止材中のボイドを、個々の前記リードの他面側から離れる方向へ移動させて当該他面より逃がすことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記逃がし部は、前記対向面を、当該対向面の中央から周辺部に向かって前記リードの他面から離れるように傾斜させた傾斜面（６２）とした構成であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記蓋部材における前記対向面の周辺部には、前記リードの他面から離れる方向に凹み、前記第２の封止材中のボイドを溜める凹部（６３）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記逃がし部は、前記蓋部材における前記対向面から当該対向面とは反対側の面（６５）まで、前記蓋部材を貫通する貫通孔（６４）として構成され、この貫通孔から前記第２の封止材中のボイドが逃されるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の封止材と前記第２の封止材とは異種材料であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の封止材と前記第２の封止材とは同一材料であり、前記第２の封止材工程と前記第１の封止材工程とを連続して行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記用意される複数本のリードは、隣り合う個々の前記リード間に設けられたタイバー（１５）により一体に連結されたものであり、
前記モールド工程では、前記タイバーが前記第１の開口部および前記第２の開口部から露出するように前記モールド樹脂による封止を行い、
前記モールド工程の後、前記第１の開口部および前記第２の開口部を介して、前記タイバーを切断して個々の前記リードを分離するタイバーカット工程を行い、
このタイバーカット工程の後、前記チップ搭載工程を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
一面（１０ａ）と他面（１０ｂ）とが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のリード（１１）と、
個々の前記リードの両端側を封止して支持するモールド樹脂（２０）と、
前記モールド樹脂に搭載された半導体チップ（３０）と、を備え、
前記モールド樹脂には、個々の前記リードの中央側にて前記リードの一面側、他面側をそれぞれ露出させる第１の開口部（２１）、第２の開口部（２２）が設けられており、
前記第１の開口部を介して前記半導体チップと個々の前記リードの一面とがボンディングワイヤ（４０）により接続されており、
さらに、前記第１の開口部には、前記リードの一面および前記ボンディングワイヤを封止する第１の封止材（５０）が設けられ、前記第２の開口部には、前記リードの他面を封止する第２の封止材（５１）が設けられており、
前記第２の封止材は、前記リード間の隙間に充填されており、
前記第２の封止材の漏れを防止するための蓋部材（６０）が、前記蓋部材と前記リードの他面とが離間した状態で、前記第２の開口部に対して嵌め込まれており、
前記蓋部材には、当該蓋部材のうち前記リードの他面に対向する面である対向面（６２）が凹んだ形状をなすものであって、前記第２の封止材中のボイドを、個々の前記リードの他面側から離れる方向へ移動させて当該他面より逃がす逃がし部（６２、６４）が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記逃がし部は、前記対向面を、当該対向面の中央から周辺部に向かって前記リードの他面から離れるように傾斜させた傾斜面（６２）として構成されたものであることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記蓋部材における前記対向面の周辺部には、前記リードの他面から離れる方向に凹み、前記第２の封止材中のボイドを溜める凹部（６３）が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記逃がし部は、前記蓋部材における前記対向面から当該対向面とは反対側の面（６５）まで、前記蓋部材を貫通する貫通孔（６４）として構成され、この貫通孔から前記第２の封止材中のボイドが逃されるものであることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表裏両面がモールド樹脂から露出するように当該モールド樹脂により封止された複数本のリードを有し、当該リードの表裏両面がさらに封止材で封止されてなる半導体装置、および、そのような半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的な半導体装置として、一面と他面とが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のリードの表面が露出するように当該リードをモールド樹脂で封止し、モールド樹脂上に半導体チップを搭載し、当該露出するリードの表面と半導体チップとをワイヤボンディングで接続したものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このものでは、モールド樹脂等よりなるケースから露出するリードの表面およびボンディングワイヤを、さらに樹脂よりなる封止材で封止することで、封止された部位の電気絶縁性の確保や外部環境からの保護を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、この種の半導体装置について鋭意検討を進めた結果、複数本のリードが、表裏両面がモールド樹脂から露出するようにモールド樹脂で封止されて支持され、さらに、各リードの表裏両面が封止材で封止されてなる半導体装置を、試作した。
【０００６】
この場合、個々のリードの両端側をモールド樹脂で封止して支持するとともに、モールド樹脂には、個々のリードの中央側にてリードの一面側、他面側をそれぞれ露出させる第１の開口部、第２の開口部を設ける。このようにリードの表裏両面をモールド樹脂より露出させることは、たとえば次の理由による。
【０００７】
複数本のリードは、元々タイバーで連結されたものである。このことから、モールド樹脂の封止後にタイバーをカットするようにすれば、モールド樹脂封止前における複数本のリードの取り扱い性等に優れる。このとき、モールド樹脂封止後にタイバーカットする場合、当該タイバーを第１および第２の開口部にて露出させておけば、容易にカットを行うことができる。
【０００８】
その後は、第１の開口部を介して半導体チップと個々のリードの一面とをボンディングワイヤにより接続する。さらに、第１の開口部には、リードの一面およびボンディングワイヤを封止する第１の封止材を設け、第２の開口部には、リードの他面を封止する第２の封止材を設けることにより、リードの表裏両面およびワイヤの電気絶縁性が確保されている。
【０００９】
ここで、リードの一面側に第１の封止材を設置し、他面側に第２の封止材を設置する場合、まず、第２の封止材を、リードの一面側から注入してリード間の隙間を介して他面側に回り込ませ、次に、第１の封止材を、リードの一面側に注入することが、製造上、効率的である。
【００１０】
しかし、本発明者の検討によれば、この場合、リード他面側に回り込んだ第２の封止材が、第２の開口部から漏れ出してしまう可能性がある。この対策としては、単純には、第２の封止材を粘性の高いものとしたり、第２の開口部に対して漏れ防止の蓋部材を取り付けたりすることが考えられる。
【００１１】
ここで、第２の封止材の粘性を高くすると、第２の封止材中にボイドが発生し、このボイドがリードの他面に存在すると、当該リードの他面が第２の封止材から露出してしまい、電気絶縁性が損なわれる恐れがある。また、蓋部材を用いた場合、第２の開口部が閉塞されるため、上記漏れは抑制できるが、第２の封止材中のガスが抜けにくくなり、上記したボイドの発生が顕著になる恐れがある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑み、表裏両面がモールド樹脂から露出するように当該モールド樹脂により封止された複数本のリードを有し、当該リードの表裏両面がさらに封止材で封止されてなる半導体装置を製造するにあたって、リード間の隙間を介して封止材をリードの一面側から他面側まで回り込ませることで、当該封止材の配置を行うときに、当該他面側における封止材の漏れおよびボイドの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面（１０ａ）と他面（１０ｂ）とが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のリード（１１）と、個々のリードの両端側を封止して支持するモールド樹脂（２０）と、モールド樹脂に搭載された半導体チップ（３０）と、を備え、モールド樹脂には、個々のリードの中央側にてリードの一面側、他面側をそれぞれ露出させる第１の開口部（２１）、第２の開口部（２２）が設けられており、第１の開口部を介して半導体チップと個々のリードの一面とがボンディングワイヤ（４０）により接続されており、さらに、第１の開口部には、リードの一面およびボンディングワイヤを封止する第１の封止材（５０）が設けられ、第２の開口部には、リードの他面を封止する第２の封止材（５１）が設けられている半導体装置を製造する製造方法において、さらに以下の特徴を有している。
【００１４】
すなわち、請求項１の製造方法では、複数本のリードを用意するリード用意工程と、第１の開口部および第２の開口部を形成するように複数本のリードをモールド樹脂で封止するモールド工程と、第１の開口部および第２の開口部の外側にてモールド樹脂に半導体チップを搭載するチップ搭載工程と、第１の開口部を介して半導体チップと個々のリードとの間でワイヤボンディングを行い、ボンディングワイヤを形成するワイヤボンディング工程と、第２の封止材の漏れを防止するための蓋部材（６０）を、蓋部材とリードの他面とが離間した状態で、第２の開口部に対して嵌め込む蓋設置工程と、第１の開口部側から液状の第２の封止材を注入し、複数本のリード間の隙間を介して、個々のリードの他面側まで当該液状の第２の封止材を回り込ませることにより、第２の開口部側にて個々のリードの他面を当該液状の第２の封止材により被覆する第２の封止材工程と、続いて、第１の開口部側から液状の第１の封止材を注入し、第１の開口部側にて個々のリードの一面を当該液状の第１の封止材により被覆する第１の封止材工程と、第１の封止材および第２の封止材を硬化させる封止材硬化工程と、を行うものであり、蓋部材設置工程では、蓋部材として、当該蓋部材のうちリードの他面に対向する面である対向面（６２）が凹んだ形状をなす逃がし部（６２、６４）が設けられたものを用い、第２の封止材工程では、逃がし部によって、第２の開口部に回り込んだ第２の封止材中のボイドを、個々のリードの他面側から離れる方向へ移動させて当該他面より逃がすことを、特徴とする。
【００１５】
それによれば、第２の封止材工程において、第２の開口部が蓋部材で閉塞されているから、第２の開口部から第２の封止材が漏れるのを防止できる。また、第２の開口部内にて第２の封止材中に存在するボイドは、蓋部材に設けられた逃がし部により、リードの他面から離される方向へ移動するので、第２の封止材からリードの他面が露出してしまうようなボイドの発生を極力防止することができる。
【００１６】
よって、本発明によれば、リード間の隙間を介して封止材をリードの一面側から他面側まで回り込ませることで、当該封止材の配置を行うときに、当該他面側における封止材の漏れおよびボイドの発生を防止することができる。
【００１７】
ここで請求項２に記載の発明のように、逃がし部は、蓋部材のうちの対向面を、当該対向面の中央から周辺部に向かってリードの他面から離れるように傾斜させた傾斜面（６２）とした構成であるものとすることが好ましい。
【００１８】
それによれば、第２の封止材工程では、蓋部材の対向面のうちリードの他面に近い中央からリードの他面から遠い周辺部に向かって、傾斜面に沿って、第２の封止材とともにボイドが移動し、当該周辺部に集まる。そのため、当該ボイドをリードの他面側から離れる方向へ適切に逃がすことができる。
【００１９】
この場合、さらに、請求項３に記載の発明のように、蓋部材における対向面の周辺部には、リードの他面から離れる方向に凹み、第２の封止材中のボイドを溜める凹部（６３）が設けられているものとすることが好ましい。そうすれば、逃がし部としての傾斜面である対向面に沿って当該対向面の周辺部に移動して集まったボイドが、この凹部に溜められるから、ボイドの逃がしがより容易になる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明のように、逃がし部は、蓋部材のうちの対向面から当該対向面とは反対側の面（６５）まで、蓋部材を貫通する貫通孔（６４）として構成され、この貫通孔から第２の封止材中のボイドが逃されるものであってもよい。この場合、第２の封止材工程では、第２の封止材中のボイドが、貫通孔から個々のリードの他面側から離れる方向へ逃される。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明では、一面（１０ａ）と他面（１０ｂ）とが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のリード（１１）と、個々のリードの両端側を封止して支持するモールド樹脂（２０）と、モールド樹脂に搭載された半導体チップ（３０）と、を備え、モールド樹脂には、個々のリードの中央側にてリードの一面側、他面側をそれぞれ露出させる第１の開口部（２１）、第２の開口部（２２）が設けられており、第１の開口部を介して半導体チップと個々のリードの一面とがボンディングワイヤ（４０）により接続されており、さらに、第１の開口部には、リードの一面およびボンディングワイヤを封止する第１の封止材（５０）が設けられ、第２の開口部には、リードの他面を封止する第２の封止材（５１）が設けられており、第２の封止材は、リード間の隙間に充填されており、第２の封止材の漏れを防止するための蓋部材（６０）が、蓋部材とリードの他面とが離間した状態で、第２の開口部に対して嵌め込まれており、蓋部材には、当該蓋部材のうちリードの他面に対向する面である対向面（６２）が凹んだ形状をなすものであって、第２の封止材中のボイドを、個々のリードの他面側から離れる方向へ移動させて当該他面より逃がす逃がし部（６２、６４）が設けられていることを、特徴とする。
【００２２】
それによれば、第２の開口部が蓋部材で閉塞されているから、第２の開口部から第２の封止材が漏れるのを防止できる。また、第２の開口部内にて第２の封止材中に存在するボイドは、蓋部材に設けられた逃がし部により、リードの他面から離される方向へ移動するので、第２の封止材からリードの他面が露出してしまうようなボイドの発生を極力防止することができる。
【００２３】
よって、本発明によれば、リード間の隙間を介して封止材をリードの一面側から他面側まで回り込ませることで、当該封止材の配置を行うときに、当該他面側における封止材の漏れおよびボイドの発生を防止するのに適した構成を提供することができる。
【００２４】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の概略平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａ中の半導体装置における一点鎖線IＢ−IＢに沿った概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ中の半導体装置における一点鎖線IＣ−IＣに沿った部分を拡大して示す概略断面図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る半導体装置における蓋部材の概略平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した蓋部材における一点鎖線IIＢ−IIＢに沿った概略断面図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるリード用意工程を示す概略平面図である。
【図３Ｂ】上記リード工程を示す概略断面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるモールド工程を示す概略平面図である。
【図４Ｂ】上記モールド工程を示す概略断面図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるタイバーカット工程を示す概略平面図である。
【図５Ｂ】上記タイバーカット工程を示す概略断面図である。
【図６Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるチップ搭載工程を示す概略平面図である。
【図６Ｂ】上記チップ搭載工程を示す概略断面図である。
【図７Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるワイヤボンディング工程を示す概略平面図である。
【図７Ｂ】上記ワイヤボンディング工程を示す概略断面図である。
【図８Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるダム形成工程を示す概略平面図である。
【図８Ｂ】上記ダム形成工程を示す概略断面図である。
【図９Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における蓋設置工程を示す概略平面図である。
【図９Ｂ】上記蓋設置工程を示す概略断面図である。
【図１０Ａ】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における第１の封止材工程および第２の封止材工程を示す概略平面図である。
【図１０Ｂ】上記第１の封止材工程および第２の封止材工程を示す概略断面図である。
【図１１Ａ】本発明の第２実施形態に係る第１の例としての蓋部材の概略平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示した蓋部材における一点鎖線XIＢ−XIＢに沿った概略断面図である。
【図１２】第２実施形態に係る第２の例としての蓋部材の概略断面図である。
【図１３】第２実施形態に係る第３の例としての蓋部材の概略断面図である。
【図１４】第２実施形態に係る第４の例としての蓋部材の概略断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る第５の例としての蓋部材の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る半導体装置Ｓ１について、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃを参照して述べる。この半導体装置Ｓ１は、たとえば自動車に搭載されるＥＣＵ等の電子装置の構成要素として適用される。
【００２８】
本実施形態の半導体装置Ｓ１は、大きくは、リードフレーム１０と、リードフレーム１０を封止するモールド樹脂２０と、モールド樹脂２０上に搭載された半導体チップ３０と、半導体チップ３０とモールド樹脂２０より開口するリードフレーム１０のリード１１とを接続するボンディングワイヤ４０と、を備える。
【００２９】
リードフレーム１０は、一面１０ａと他面１０ｂとが表裏の関係にある板状をなすものであり、板材をパターニングすることで複数本のリード１１、アイランド１２、外部接続端子１３を形成してなるものである。したがって、リードフレーム１０の一面１０ａ、他面１０ｂは、そのままリード１１、アイランド１２、外部接続端子１３の一面１０ａ、他面１０ｂに相当する。
【００３０】
このようなリードフレーム１０は、Ｃｕや４２アロイ等の金属製の板材よりなる。そして、リードフレーム１０は、当該板材をプレスやエッチングでパターニングすることで、後述の図３Ａ等に示されるように、外枠１４およびタイバー１５によって、リード１１、アイランド１２、外部接続端子１３が一体に連結された状態で形成されている。
【００３１】
そして、モールド樹脂２０で封止後に、これら外枠１４、タイバー１５をカットすることで、リードフレーム１０は、リード１１、アイランド１２、外部接続端子１３が互いに分離したものとされる。したがって、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示される半導体装置Ｓ１においては、リードフレーム１０におけるリード１１とアイランド１２と外部接続端子１３とは、モールド樹脂２０で支持されつつ互いに分離した状態とされている。
【００３２】
リード１１は、一面１０ａと他面１０ｂとが表裏の関係にあり、隙間を有して配列された複数本のものよりなり、ここでは、細長の板形状をなしている。各リード１１は、一面１０ａをボンディングワイヤ４０と接続されるワイヤ接続面としている。そして、各リード１１は、この一面１０ａを上方に向けつつ、同一平面にて長手方向を揃えた状態で互いに隙間を有して配列されている。
【００３３】
モールド樹脂２０内にて、アイランド１２には、図示しない電子部品が搭載されている。この電子部品としては、たとえば回路チップ等の表面実装部品や回路基板等が挙げられる。外部接続端子１３は、ワイヤボンディングやはんだ付け等の接続方法によって、半導体装置Ｓ１と外部との接続を行うものである。
【００３４】
また、この外部接続端子１３には、必要に応じて図示しないコンデンサや発振素子等の部品が搭載されている。そして、リード１１、アイランド１２、外部接続端子１３の各間は、モールド樹脂２０内にて、図示しないボンディングワイヤ等で結線され、電気的に接続されている。
【００３５】
モールド樹脂２０は、リードフレーム１０のうち、各リード１１の長手方向の両端側、アイランド１２全体、外部接続端子１３のインナーリード、さらには、上記したリードフレーム１０上の部品や、リードフレームの各部間を接続する図示しないボンディングワイヤを封止している。このモールド樹脂２０は、エポキシ樹脂等よりなり、トランスファーモールド法により形成されている。
【００３６】
このモールド樹脂２０には、半導体チップ３０を搭載するためのチップ搭載部２３が形成されている。この半導体チップ３０としては、特に限定するものではないが、流量センサ、圧力センサ、加速度センサ、角速度センサ等のセンサチップや、その他、回路チップ等が挙げられる。
【００３７】
ここでは、モールド樹脂２０におけるチップ搭載部２３は凹部として構成されている。そして、半導体チップ３０は、このチップ搭載部２３に配置されており、エポキシ樹脂等よりなる接着剤３１を介してモールド樹脂２０に搭載され、モールド樹脂２０に固定されている。
【００３８】
また、このモールド樹脂２０には、リード１１の一面１０ａ側にて第１の開口部２１が設けられている。この第１の開口部２１は、個々のリード１１の長手方向の中央側にてリード１１の一面１０ａ側をモールド樹脂２０より露出させるものである。
【００３９】
それとともに、モールド樹脂２０には、リード１１の他面１０ｂ側にて第２の開口部２２が設けられている。この第２の開口部２２は、個々のリード１１の長手方向の中央側にてリード１１の他面１０ｂ側をモールド樹脂２０より露出させるものである。
【００４０】
ここで、第１の開口部２１と第２の開口部２２とは、モールド樹脂２０内で連続しており、リードフレーム１０の厚さ方向にモールド樹脂２０を貫通する貫通孔を構成している。そして、リード１１は、当該貫通孔の途中部位に露出しており、このリード１１を境にして、リード１１の一面１０ａ側が第１の開口部２１とされ、リード１１の他面１０ｂ側が第２の開口部２２とされている。
【００４１】
さらに言うならば、第１および第２の開口部２１、２２における対向する端部間に延びつつ、当該端部間を跨ぐように、細長板状の各リード１１が配置されている。各リード１１の一端側と他端側は、第１および第２の開口部２１、２２の外郭の外側にてモールド樹脂２０に封止され、モールド樹脂２０に固定されている。これにより、各リード１１は、その長手方向の両端側にてモールド樹脂２０に支持されている
そして、第１の開口部２１を介して半導体チップ３０と個々のリード１１の一面１０ａとが金やアルミニウム等よりなるボンディングワイヤ４０により接続されている。このボンディングワイヤ４０による接続は、各リード１１と半導体チップ３０との間で行われているが、図１Ａでは、一本のボンディングワイヤ４０のみ示してある。
【００４２】
さらに、第１の開口部２１には、第１の開口部２１にて露出するリード１１の一面１０ａおよびボンディングワイヤ４０を封止する第１の封止材５０が設けられている。一方、第２の開口部２２には、第２の開口部２２にて露出するリード１１の他面１０ｂを封止する第２の封止材５１が設けられている。
【００４３】
これら両封止材５０、５１は、この種の半導体装置に用いられる封止材料、たとえばシリカよりなるフィラーを含有するエポキシ樹脂等よりなる。これら第１の封止材５０と第２の封止材とは、粘度等の異なる異種材料よりなるものでもよいし、同一材料よりなるものであってもよい。異種材料の場合、製造工程にて、先に注入される第２の封止材５１の方を第１の封止材５０よりも粘度が大きいものとすることが望ましい。
【００４４】
ここで、図１Ｃに示されるように、第２の封止材５１は、リード１１の他面１０ｂ側に位置するとともに、リード１１間の隙間にまで入り込んで充填されている。一方、第１の封止材５０はリード１１の一面１０ａ上に位置している。
【００４５】
また、第１の封止材５０は、半導体チップ３０におけるボンディングワイヤ４０との接続部位を封止しているが、半導体チップ３０における当該接続部位とは反対側の部位は、第１の封止材５０より露出している。本実施形態では、この第１の封止材５０のはみ出しを防止するためのダム部材７０が、半導体チップ３０上およびその周辺のモールド樹脂２０上に突出して設けられている。このダム部材７０はエポキシ樹脂等よりなる。
【００４６】
そして、本実施形態では、第２の封止材５１の漏れを防止するための蓋部材６０が、蓋部材６０とリード１１の他面１０ｂとが離間した状態で、第２の開口部２２に対して嵌め込まれている。この蓋部材６０について、図２Ａ、図２Ｂも参照して述べる。
【００４７】
図２Ａでは、蓋部材６０のうちリード１１の他面１０ｂに対向する面である対向面６２側から視たときの蓋部材６０の平面構成を示しているが、この蓋部材６０の平面形状は、第２の開口部２２の開口形状に対応した形状とされている。図示例では、蓋部材６０の平面形状は、リード１１の長手方向を短辺、リード１１の配列方向を長辺とする矩形をなしている。
【００４８】
この蓋部材６０は、樹脂、金属、セラミック等よりなるものを採用できる。好ましくは、蓋部材６０は、当該蓋部材６０と接触、または近傍に位置する部材と線膨張係数が近い材料、たとえば、エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料を成形してなるものが望ましい。
【００４９】
ここでは、蓋部材６０のうち第２の開口部２２の外側寄り部位に、嵌合部６１が設けられている。この嵌合部６１は、蓋部材６０の側面の全周に張り出したものである。そして、この嵌合部６１がモールド樹脂２０、すなわち第２の開口部２２の側面に接触することで蓋部材６０の嵌合がなされている。こうして、蓋部材６０はモールド樹脂２０に固定されている。
【００５０】
また、この蓋部材６０には、後述の製造工程中にて第２の開口部２２に回り込んだ第２の封止材５１中のボイドを逃がす逃がし部６２が設けられている。この逃がし部６２は、第２の封止材５１内部にて個々のリード１１の他面１０ｂに存在しようとするボイドを、当該他面１０ｂ側から離れる方向へ移動させて当該他面１０ｂより逃がすものである。
【００５１】
この逃がし部６２は、蓋部材６０の上記対向面６２が凹んだ形状のものとして構成されているが、本実施形態では、逃がし部６２は、蓋部材６０の上記対向面６２として構成されている。つまり、この対向面６２を、当該対向面６２の中央から周辺部に向かってリード１１の他面１０ｂから離れるように傾斜させた傾斜面としたものとすることで、対向面６２の中央側よりも周辺部が凹んだ形状の逃がし部が構成されている。
【００５２】
ここでは、図２Ｂに示されるように、蓋部材６０の対向面６２は、当該対向面６２における長辺方向、つまり、リード１１の長手方向と直交方向の中央から周辺部に向かって下がっていく傾斜面とされている。一方、図１Ｂに示されるように、対向面６２は、当該対向面６２における短辺方向、つまり、リード１１の長手方向においては、全体に渡って平坦面とされている。
【００５３】
さらに、本実施形態では、図２Ａ、図２Ｂ等に示されるように、蓋部材６０における対向面６２の周辺部には、第２の封止材５１中のボイドを溜める凹部６３が設けられている。この凹部６３は、当該対向面６２の周辺部よりも更にリード１１の他面１０ｂから離れる方向に凹んだものである。ここでは、凹部６３は、対向面６２の外郭全周に設けられている。
【００５４】
言い換えれば、この凹部６３は、蓋部材６０の側面のうち嵌合部６１よりも第２の開口部２２の内部側に位置する部位であって当該嵌合部６１よりも凹んだ部位である。そして、この蓋部材６０の側面としての凹部６３では、蓋部材６０と第２の開口部２２の側面とは離れた状態とされている。
【００５５】
ここで、限定するものではないが、本実施形態の蓋部材６０における各部の寸法の一例を述べる。本実施形態に用いられる第２の封止材５１は、粘度が５Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下程度のものである。そして、図１Ｃに示される対向面６２の中央の頂部とリード１１の他面１０ｂとの距離Ｌ１、つまり対向面６２とリード１１の他面１０ｂとの最短距離Ｌ１は１００μｍ程度とする。
【００５６】
また、図１Ｃに示される対向面の周辺部とリード１１の他面１０ｂとの距離Ｌ２は４００μｍ程度とする。また、図１Ｃに示される凹部６３における蓋部材６０と第２の開口部２２の側面との隙間Ｌ３は、第２の封止材５１とともにボイドが当該凹部６３に入り込むために、１００μｍ以上が望ましい。
【００５７】
このような半導体装置Ｓ１においては、半導体チップ３０からの信号が、ボンディングワイヤ４０、リード１１を介して、アイランド１２上の図示しない電子部品に伝わり、さらに、外部接続端子１３から外部に出力されるようになっている。
【００５８】
次に、本半導体装置Ｓ１の製造方法について、図３Ａ〜図１０Ａおよび図３Ｂ〜図１０Ｂを参照して述べる。なお、図３Ａ〜図１０Ａでは、ワークを上記図１Ａに対応した平面構成で示し、図３Ｂ〜図１０Ｂでは、ワークを上記図１Ｂに対応した断面にて示している。また、図３Ｂ〜図１０Ｂでは、外枠１４やタイバー１５は省略してある。
【００５９】
［図３Ａおよび図３Ｂに示す工程］
まず、リード用意工程として、複数本のリード１１を用意する。ここでは、外枠１４およびタイバー１５によって、リード１１、アイランド１２、外部接続端子１３が一体に連結された状態のリードフレーム１０を用意する。つまり、本実施形態では、用意される複数本のリード１１は、隣り合う個々のリード１１間に設けられたタイバー１５により一体に連結されたものである。
【００６０】
［図４Ａおよび図４Ｂに示す工程］
次に、モールド工程では、第１の開口部２１および第２の開口部２２を形成するように複数本のリード１１をモールド樹脂２０で封止する。本実施形態では、リード１１間のタイバー１５が第１の開口部２１および第２の開口部２２から露出するようにモールド樹脂２０による封止を行う。これにより、モールド樹脂２０が成形される。
【００６１】
具体的には、当該両開口部２１、２２に対応する突起を有する金型を用い、トランスファーモールド法により、リード１１の両端、アイランド１２、外部接続端子１３のインナーリードを封止する。このとき、モールド樹脂２０においては、チップ搭載部２３も形成される。
【００６２】
［図５Ａおよび図５Ｂに示す工程］
次に、タイバーカット工程では、カット型１００を用いて、第１の開口部２１および第２の開口部２２を介して、リード１１間のタイバー１５を切断して個々のリード１１を分離する。このとき、本実施形態では、モールド樹脂２０より露出する他のタイバー１５および外枠１４は、カットせずに残しておく。
【００６３】
［図６Ａおよび図６Ｂに示す工程］
次に、チップ搭載工程では、第１の開口部２１および第２の開口部２２の外側にてモールド樹脂２０に半導体チップ３０を搭載する。ここでは、接着剤３１をチップ搭載部２３に配置し、この接着剤３１を介して半導体チップ３０を搭載し、チップ搭載部２３に接着する。
【００６４】
［図７Ａおよび図７Ｂに示す工程］
次に、ワイヤボンディング工程では、第１の開口部２１を介して半導体チップ３０と個々のリード１１との間でワイヤボンディングを行い、ボンディングワイヤ４０を形成する。このワイヤボンディングは、金やアルミニウム等のワイヤを用いたボールボンディング、ウェッジボンディング等によりなされる。
【００６５】
［図８Ａおよび図８Ｂに示す工程］
次にダム形成工程では、ダム部材７０を、半導体チップ３０上およびその周辺のモールド樹脂２０上への塗布および硬化により、形成する。
【００６６】
［図９Ａおよび図９Ｂに示す工程］
次に、蓋設置工程では、上記蓋部材６０を、蓋部材６０の対向面６２とリード１１の他面１０ｂとを対向させつつ蓋部材６０とリード１１の他面１０ｂとが離間した状態で、第２の開口部２２に対して嵌め込む。ここでは、蓋部材６０は、嵌合部６１を介して第２の開口部２２に圧入することにより、嵌合させる。
【００６７】
［図１０Ａおよび図１０Ｂに示す工程］
次に、第２の封止材工程、第１の封止材工程を、この順に続けて行う。第２の封止材工程では、第１の開口部２１側から液状の第２の封止材５１を注入し、複数本のリード１１間の隙間を介して、個々のリード１１の他面１０ｂ側まで当該液状の第２の封止５１を回り込ませる。
【００６８】
これにより、液状の第２の封止材５１によって、第２の開口部２２内にてリード１１の他面１０ｂと蓋部材６０の対向面６２との隙間が充填されることとなり、第２の開口部２２側にて個々のリード１１の他面１０ｂが、当該液状の第２の封止材５１により被覆された状態となる。
【００６９】
第１の封止材５０と第２の封止材５１とが異種材料である場合、続く第１の封止材工程では、封止材を取り替えて、第１の封止材５０を用いる。そして、第２の封止材５１と同じく第１の開口部側から、液状の第１の封止材５０を注入する。すると、第２の封止材５１の上に、第１の封止材５０が溜まっていき、第１の開口部２１側にて個々のリード１１の一面１０ａが当該液状の第１の封止材５０により被覆される。
【００７０】
ここで、第１の封止材５０と第２の封止材５１とが同一材料である場合、第２の封止材工程と第１の封止材工程とを連続して行う。つまり、第１の開口部２１側から両封止材５０、５１の材料を注入し、当該材料によって両開口部２１、２２が充填されるまで注入を続ければよい。この場合、両封止部材５０、５１の境界は形成されないが、第１の開口部２１に位置するものが第１の封止材５０、第２の開口部２２に位置するものが第２の封止材５１として構成される。
【００７１】
これら第２の封止材工程、第１の封止材工程の後、ともに液状の第１の封止材５０および第２の封止材５１を硬化させる封止材硬化工程を行う。その後、モールド樹脂２０より露出する他のタイバー１５および外枠１４をカットすることにより、リード１１とアイランド１２と外部接続端子１３とが互いに分離した状態のリードフレーム１０とする。こうして、本実施形態の半導体装置Ｓ１ができあがる。
【００７２】
ところで、本実施形態によれば、蓋部材設置工程において、蓋部材６０として、第２の開口部２２に回り込んだ第２の封止材５１中のボイドを、個々のリード１１の他面１０ｂ側から離れる方向へ移動させて当該他面１０ｂより逃がす逃がし部６２が設けられたものを用いている。
【００７３】
それによれば、第２の封止材工程において、第２の開口部２２が蓋部材６０の嵌合部６１で閉塞されているから、第２の開口部２２から第２の封止材５１が漏れるのを防止することができる。
【００７４】
また、蓋部材６０で閉塞された第２の開口部２２内にて第２の封止材５１中に存在する空気等のガス、つまりボイドは、蓋部材６０に設けられた逃がし部６２により、リード１１の他面１０ｂから離される方向へ移動し、当該リード１１の他面１０ｂから遠い部位に偏って集まる。
【００７５】
具体的に、本実施形態では、上記図２Ａ、図２Ｂ等に示したように、逃がし部を傾斜面としての対向面６２として構成している。それによれば、第２の封止材工程では、蓋部材６０の対向面６２のうちリード１１の他面１０ｂに近い中央からリード１１の他面１０ｂより遠い周辺部に向かって、当該傾斜面に沿って、第２の封止材５１とともにボイドが移動し、当該周辺部に集まる。
【００７６】
このようにして、第２の開口部２２に回り込んだ第２の封止材５１中のボイドが、個々のリード１１の他面１０ｂ側から離れる方向へ移動し、当該リード１１の他面１０ｂより逃がされる。そのため、第２の封止材５１からリード１１の他面１０ｂが露出してしまうようなボイドの発生を極力防止することができる。
【００７７】
よって、本実施形態によれば、リード１１間の隙間を介して第２の封止材５１をリード１１の一面１０ａ側から他面１０ｂ側まで回り込ませることで、第２の封止材５１の配置を行うにあたって、リード１１の他面１０ｂ側における第２の封止材５１の漏れおよびボイドの発生を防止することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、蓋部材６０における対向面６２の周辺部には、第２の封止材５１中のボイドを溜める上記凹部６３が設けられている。それによれば、傾斜面である対向面６２に沿って対向面６２の周辺部に移動して集まったボイドが、さらにその外側の凹部６３に落ち込んで、凹部６３に溜められるから、ボイドの逃がしがより容易になるという利点がある。
【００７９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、上記第１実施形態に示した半導体装置Ｓ１のうち蓋部材６０を変形したものであり、この蓋部材６０の種々の変形例について述べることとする。
【００８０】
図１１Ａ、図１１Ｂに示される第１の例では、逃がし部６４は、蓋部材６０の対向面６２から当該対向面６２とは反対側の面６５まで、蓋部材６０を貫通する貫通孔６４として構成されている。つまり、本実施形態では、この貫通孔６４を凹みとして、蓋部材６０の上記対向面６２が凹んだ形状をなす逃がし部を構成している。そして、この貫通孔６４から第２の封止材５１中のボイドが逃されるものとされている。
【００８１】
この例では、対向面６２は、当該対向面６２におけるリード１１の長手方向と直交方向の中央から周辺部に向かって上がっていく傾斜面とされている。つまり、この傾斜面は、上記図２Ｂとは逆に、中央が凹む傾斜面とされている。そして、この例では、貫通孔６４が、対向面６２の中央に１個、その両側それぞれ１個ずつに設けられている。
【００８２】
ここで、貫通孔６４は、第２の封止材５１は通り抜けずに、ボイドは通り抜けることのできる大きさの幅であることはもちろんである。また、この貫通孔６４は、型成形や打ち抜き加工等により形成されるが、丸孔でも、角孔でもよい。
【００８３】
この場合、第２の封止材工程では、第２の封止材５１は、対向面６２の周辺部側から中に向かって集まるように流れる。そのため、当該第２の封止材５１中のボイドも、対向面の中央に偏って集まりやすい。
【００８４】
それゆえ、この傾斜面である対向面６２における最も低い中央に貫通孔６４を設けることにより、貫通孔６４を介してボイドが排出されやすい構成となる。また、ボイドが対向面６２の中央に集まってくる途中においても、対向面６２の中央の両側に位置する貫通孔６４によってボイドが排出される。このようにして、本第１の例においても、ボイドは、個々のリード１１の他面１０ｂ側から離れる方向へ逃される。
【００８５】
また、図１２に示される第２の例では、上記第１の例において、貫通孔６４を、対向面６２の中央の１個のみとしたものである。この場合も、最もボイドが集まりやすい部位に貫通孔６４が存在するので、上記したボイド排出の効果が期待できる。
【００８６】
また、図１３に示される第３の例は、上記第１実施形態（図２Ｂ参照）に示した蓋部材６０において、貫通孔６４を設けたものである。この場合は、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、貫通孔６４によるボイド排出の効果が期待できる。
【００８７】
また、図１４に示される第４の例は、上記第１実施形態に示した蓋部材６０において、傾斜面である対向面６２のうち最も低い周辺部の近傍のみに、貫通孔６４を設けたものである。この場合も、当該対向面６２の周辺部は、ボイドが最も集まりやすい部位であり、その部位に貫通孔６４を設けていることにより、貫通孔６４によるボイド排出の効果が期待できる。
【００８８】
また、図１５に示される第５の例では、蓋部材６０の対向面６２は全体的に平坦面であるが、貫通孔６４を設けた構成としている。この場合、対向面６２の全体に渡って数多くの貫通孔６４を均一に設けることにより、貫通孔６４によるボイド排出の効果が期待できる。
【００８９】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態では、封止材硬化工程の後に、モールド樹脂２０より露出する他のタイバー１５および外枠１４をカットするようにしたが、これら他のタイバー１５および外枠１４は、上記タイバーカット工程において、リード１１間のタイバー１５とともにカットしてもよい。
【００９０】
この場合も、分離されたリード１１とアイランド１２と外部接続端子１３とは、モールド樹脂２０で支持されているので、後工程に問題はない。ただし、上記第１実施形態のように、封止材硬化工程後に当該他のタイバー１５および外枠１４をカットする方が、タイバーカット工程の後工程において、ワークの機械的強度が確保しやすく、取り扱い性も確保しやすい。
【００９１】
また、たとえば、タイバー１５で連結された複数本のリード１１が、最終的に同電位のものとされる場合等には、上記タイバーカット工程は、省略し、モールド工程後に続いてチップ搭載工程を行うようにしてもよい。
【００９２】
また、上記半導体装置Ｓ１において、第１の封止材５０のはみ出しが問題にならないような場合、あるいは、第１の封止材５０をダム部材が無くても位置精度良く配置できるような場合には、ダム形成工程は省略してもよい。この場合、ワイヤボンディング工程の後、蓋設置工程を行えばよい。
【００９３】
また、上記図２Ａ、図２Ｂに示した蓋部材６０では、対向面６２は、当該対向面６２における長辺方向の中央から周辺部に向かって下がっていく傾斜面とされていたが、さらに対向面６２における短辺方向の中央から周辺部に向かって下がっていく傾斜面でもよい。つまり、対向面６２の中央の１点を頂部とし、周辺に向かって下がっていく錐体状の傾斜面であってもよい。
【００９４】
また、上記図１Ａ等に示した半導体装置Ｓ１において、第２の封止材５１については第２の開口部２２から塗布して配置し、その後、これを押し付けるように、蓋部材６０を第２の開口部２２にはめ込んでもよい。このようにする場合でも、蓋部材６０が上記逃がし部６２、６４を有することで、上記同様のボイドの逃がし効果が十分に発揮されることは明らかである。
【００９５】
また、蓋部材６０の対向面６２に対しては、第２の封止材５１との濡れ性を向上させるための研削等の親水処理を行ってもよい。たとえば、当該対向面６２の表面粗さは、ＪＩＳ（日本工業規格）０６０１−１９７６の表面粗さの規格に規定される中心線平均粗さＲａが０．５μｍ以上であることが望ましい。
【００９６】
また、半導体装置としては、モールド樹脂２０により両端側が封止され表裏両面がモールド樹脂２０から露出する複数本のリードを備え、このリードの一面側にワイヤボンディングがなされ、当該リードの表裏両面がさらに封止材で封止されてなるものであれば、上記図１Ａ等に示した半導体装置Ｓ１に限定されるものではない。
【００９７】
また、逃がし部としては、蓋部材６０の対向面６２が凹んだ形状をなすものであって、第２の封止材５１中のボイドを、個々のリード１１の他面１０ｂ側から離れる方向へ移動させて当該他面１０ｂより逃がすものであればよく、上記した傾斜面としての対向面６２や貫通孔６４以外にも、適宜設計変更可能である。
【００９８】
また、上記した各実施形態同士の組み合わせ以外にも、上記各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１１    リード
２０    モールド樹脂
２１    第１の開口部
２２    第２の開口部
３０    半導体チップ
４０    ボンディングワイヤ
５０    第１の封止材
５１    第２の封止材
６０    蓋部材
６２    逃がし部としての対向面
６４    逃がし部としての貫通孔
【図１Ａ】
0005660063.tif 000002
【図１Ｂ】
0005660063.tif 000003
【図１Ｃ】
0005660063.tif 000004
【図２Ａ】
0005660063.tif 000005
【図２Ｂ】
0005660063.tif 000006
【図３Ａ】
0005660063.tif 000007
【図３Ｂ】
0005660063.tif 000008
【図４Ａ】
0005660063.tif 000009
【図４Ｂ】
0005660063.tif 000010
【図５Ａ】
0005660063.tif 000011
【図５Ｂ】
0005660063.tif 000012
【図６Ａ】
0005660063.tif 000013
【図６Ｂ】
0005660063.tif 000014
【図７Ａ】
0005660063.tif 000015
【図７Ｂ】
0005660063.tif 000016
【図８Ａ】
0005660063.tif 000017
【図８Ｂ】
0005660063.tif 000018
【図９Ａ】
0005660063.tif 000019
【図９Ｂ】
0005660063.tif 000020
【図１０Ａ】
0005660063.tif 000021
【図１０Ｂ】
0005660063.tif 000022
【図１１Ａ】
0005660063.tif 000023
【図１１Ｂ】
0005660063.tif 000024
【図１２】
0005660063.tif 000025
【図１３】
0005660063.tif 000026
【図１４】
0005660063.tif 000027
【図１５】
0005660063.tif 000028