(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子チップにおけるクラックの発生、半導体素子チップに接続されるボンディングワイヤの断線（変形）、および、封止部材の半導体素子チップからの剥離を抑制することが可能な樹脂封止型半導体装置を提供する。【解決手段】この樹脂封止型半導体装置１は、リードフレーム２に搭載された半導体素子チップ３と、その半導体素子チップ３を封止するとともに、離型時にエジェクタピン１４および１５により押圧される樹脂製の封止部材５とを備えている。そして、封止部材５のエジェクタピン１４および１５により押圧される領域には、外側に向かって突出する凸部５ｃおよび５ｄが形成されている。【選択図】図２
2008140807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いて樹脂封止された後に、前記金型に設けられた突き出し部材により押圧されることによって前記金型から離型される樹脂封止型半導体装置であって、
基台に搭載された半導体素子チップと、
前記半導体素子チップを封止するとともに、離型時に前記突き出し部材により押圧される樹脂製の封止部材とを備え、
前記封止部材の前記突き出し部材により押圧される領域の少なくとも一部には、外側に向かって突出する凸部が形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記封止部材は、前記凸部が形成された第１封止部材と、前記第１封止部材の表面の少なくとも一部を覆う第２封止部材とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記第１封止部材の凸部は、前記第２封止部材を成形する際の位置決め部材となることを特徴とする請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
前記基台は、前記半導体素子チップが搭載された第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有し、
前記封止部材は、前記基台の第１面側に位置する第１領域と、前記基台の第２面側に位置する第２領域とを有しており、
前記封止部材の凸部は、少なくとも前記第１領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
前記封止部材の凸部は、前記第１領域に加えて、前記第２領域にも形成されていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
前記基台と前記半導体素子チップとを電気的に接続するためのボンディングワイヤをさらに備え、
前記封止部材の凸部は、前記ボンディングワイヤが位置する領域に対応する領域に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂封止型半導体装置に関し、特に、半導体素子チップを封止する樹脂製の封止部材を備えた樹脂封止型半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子チップが樹脂製の封止部材により封止された樹脂封止型半導体装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、従来の樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。図８を参照して、従来の樹脂封止型半導体装置１０１では、上面１０２ａおよび下面１０２ｂを有するリードフレーム１０２の上面１０２ａに、半導体素子チップ１０３が搭載されている。この半導体素子チップ１０３は、ボンディングワイヤ１０４を介して、リードフレーム１０２のリード端子１０２ｃに電気的に接続されている。また、半導体素子チップ１０３は、リードフレーム１０２の上面１０２ａに搭載された状態で、リードフレーム１０２の上面１０２ａ側および下面１０２ｂ側から封止樹脂からなる封止部材１０５により封止されている。
【０００４】
そして、図８に示した従来の樹脂封止型半導体装置１０１は、以下のように樹脂封止される。
【０００５】
すなわち、従来の樹脂封止工程は、図９に示すように、成形品（封止部材１０５）の形状に対応する空間であるキャビティ１１１ａが形成された金型１１１を用いて行われる。この金型１１１は、互いに対向するように配置された上型キャビティブロック１１２および下型キャビティブロック１１３を含んでいる。上型キャビティブロック１１２および下型キャビティブロック１１３には、それぞれ、上型キャビティ１１２ａおよび下型キャビティ１１３ａが形成されている。そして、上型キャビティブロック１１２および下型キャビティブロック１１３が型締めされることによって上型キャビティ１１２ａおよび下型キャビティ１１３ａが組み合わされるとともに、その組み合わされた上型キャビティ１１２ａおよび下型キャビティ１１３ａによってキャビティ１１１ａが構成される。
【０００６】
また、金型１１１には、キャビティ１１１ａに連結されるとともに、溶融された封止樹脂（図示せず）をキャビティ１１１ａ内に注入するためのゲート１１１ｂが形成されている。さらに、金型１１１には、キャビティ１１１ａに連結されるとともに、キャビティ１１１ａ内の空気を排出するためのエアベント１１１ｃが形成されている。なお、図９において、ゲート１１１ｂ内の封止樹脂１１０は、溶融された封止樹脂が硬化したものである。
【０００７】
また、金型１１１の所定領域には、キャビティ１１１ａ内の成型品を金型１１１から離型するためのエジェクタピン１１４および１１５が設けられている。一方のエジェクタピン１１４は、上型キャビティブロック１１２に対して上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動可能に取り付けられているとともに、他方のエジェクタピン１１５は、下型キャビティブロック１１３に対して上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動可能に取り付けられている。
【０００８】
そして、従来の樹脂封止工程では、まず、図９に示すように、リードフレーム１０２の上面１０２ａに搭載された半導体素子チップ１０３を、下型キャビティブロック１１３の下型キャビティ１１３ａに対応する領域に配置する。そして、上型キャビティブロック１１２および下型キャビティブロック１１３を型締めすることによって、キャビティ１１１ａ内に半導体素子チップ１０３が配置された状態とする。この後、ゲート１１１ｂを介して溶融された封止樹脂（図示せず）をキャビティ１１１ａ内に注入した後、溶融された封止樹脂（図示せず）が硬化するまで所定時間だけ待機する。これにより、リードフレーム１０２の上面１０２ａに搭載された半導体素子チップ１０３が、リードフレーム１０２の上面１０２ａ側および下面１０２ｂ側から封止部材１０５により封止された状態となり、樹脂封止型半導体装置１０１が形成される。
【０００９】
次に、図１０に示すように、上型キャビティブロック１１２および下型キャビティブロック１１３の型開きを行う。この際、樹脂封止型半導体装置１０１の封止部材１０５は、一方のエジェクタピン１１４によって下方向（Ｂ方向）に押圧されるとともに、他方のエジェクタピン１１５によって上方向（Ａ方向）に押圧される。これにより、金型１１１から樹脂封止型半導体装置１０１が離型される。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２３５０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した従来の樹脂封止型半導体装置１０１では、樹脂封止工程における離型時に、エジェクタピン１１４および１１５からの強い押圧力が封止部材１０５を介して半導体素子チップ１０３にまで加わるという不都合がある。その結果、半導体素子チップ１０３においてクラックが発生したり、半導体素子チップ１０３に接続されるボンディングワイヤ１０４が断線（変形）したりするという問題点がある。さらに、半導体素子チップ１０３から封止部材１０５が剥離するという問題点もある。
【００１２】
なお、上記した問題点を解消するために、封止部材１０５の厚みをより大きくすることが考えられるが、この方法では、樹脂封止型半導体装置１０１が大型化するという不都合が発生する。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、半導体素子チップにおけるクラックの発生、半導体素子チップに接続されるボンディングワイヤの断線（変形）、および、封止部材の半導体素子チップからの剥離を抑制することが可能な樹脂封止型半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による樹脂封止型半導体装置は、金型を用いて樹脂封止された後に、金型に設けられた突き出し部材により押圧されることによって金型から離型される樹脂封止型半導体装置であって、基台に搭載された半導体素子チップと、半導体素子チップを封止するとともに、離型時に突き出し部材により押圧される樹脂製の封止部材とを備えている。そして、封止部材の突き出し部材により押圧される領域の少なくとも一部には、外側に向かって突出する凸部が形成されている。
【００１５】
この一の局面による樹脂封止型半導体装置では、上記のように、封止部材の突き出し部材により押圧される領域の少なくとも一部に、外側に向かって突出する凸部を形成することによって、樹脂封止工程における離型時に、突き出し部材が封止部材の凸部を押圧することになるので、突き出し部材から封止部材に加わる押圧力を凸部で吸収することができる。これにより、突き出し部材からの押圧力が半導体素子チップにまで加わるのを抑制することができる。その結果、半導体素子チップにおけるクラックの発生、半導体素子チップに接続されるボンディングワイヤの断線（変形）、および、封止部材の半導体素子チップからの剥離を抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による樹脂封止型半導体装置において、好ましくは、封止部材は、凸部が形成された第１封止部材と、第１封止部材の表面の少なくとも一部を覆う第２封止部材とを含んでいる。このように構成すれば、半導体素子チップの封止を確実に行うことができる。
【００１７】
この場合、好ましくは、第１封止部材の凸部は、第２封止部材を成形する際の位置決め部材となる。このように構成すれば、第２封止部材の成形精度を容易に向上させることができる。
【００１８】
上記一の局面による樹脂封止型半導体装置において、好ましくは、基台は、半導体素子チップが搭載された第１面と、その第１面とは反対側の第２面とを有し、封止部材は、基台の第１面側に位置する第１領域と、基台の第２面側に位置する第２領域とを有しており、封止部材の凸部は、少なくとも第１領域に形成されている。このように構成すれば、樹脂封止工程における離型時に、突き出し部材からの押圧力が半導体素子チップにまで加わるのを容易に抑制することができる。この場合、封止部材の第１領域にのみ凸部を形成すれば、封止部材の構成材料が遮光性樹脂であったとしても、樹脂封止型半導体装置の外観を視認することにより、半導体素子チップの搭載面がどちら側であるかを容易に判別することができる。なお、封止部材の第１領域にのみ凸部を形成した場合に、封止部材の第２領域（基台の第２面側に位置する領域）が突き出し部材により押圧されたとしても、基台の第２面には半導体素子チップが搭載されていないので、半導体素子チップへの影響は少ない。
【００１９】
この場合、好ましくは、封止部材の凸部は、第１領域に加えて、第２領域にも形成されている。このように構成すれば、樹脂封止工程における離型時に、突き出し部材からの押圧力が半導体素子チップにまで加わるのをより抑制することができる。
【００２０】
上記一の局面による樹脂封止型半導体装置において、好ましくは、基台と半導体素子チップとを電気的に接続するためのボンディングワイヤをさらに備え、封止部材の凸部は、ボンディングワイヤが位置する領域に対応する領域に配置されている。このように構成すれば、封止部材のボンディングワイヤが位置する領域に対応する領域が押圧されるように突き出し部材が設置されていたとしても、樹脂封止工程における離型時に突き出し部材から封止部材に加わる押圧力を凸部で吸収することができる。これにより、突き出し部材から押圧力が加わることに起因して、ボンディングワイヤが断線（変形）するという不都合が発生するのを抑制することができる。このため、突き出し部材の設置位置を考慮せずにボンディングワイヤの接続位置を決定することができるので、ボンディングワイヤの接続位置の選択自由度を向上させることができる。したがって、半導体素子チップに接続されるボンディングワイヤの断線（変形）を抑制しながら、より大きなチップサイズを有する半導体素子チップや、より多くの端子を有する半導体素子チップなどが搭載された樹脂封止型半導体装置を容易に得ることができる。さらに、ボンディングワイヤのパラメータ（ワイヤ長さやループ高さなど）の調節幅が大きくなるので、ボンディングワイヤの強度を容易に高くすることができる。これにより、歩留りや信頼性を容易に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、半導体素子チップにおけるクラックの発生、半導体素子チップに接続されるボンディングワイヤの断線（変形）、および、封止部材の半導体素子チップからの剥離を抑制することが可能な樹脂封止型半導体装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。図２および図３は、図１に示した第１実施形態による樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。まず、図１〜図３を参照して、第１実施形態による樹脂封止型半導体装置１について詳細に説明する。なお、第１実施形態による樹脂封止型半導体装置１は、たとえば、光センサや光ピックアップなどである。
【００２３】
第１実施形態による樹脂封止型半導体装置１では、図１に示すように、上面２ａおよび下面２ｂを有するリードフレーム２の上面２ａに、半導体素子チップ３が搭載されている。具体的には、半導体素子チップ３は、Ａｇペースト（図示せず）などを介してリードフレーム２の上面２ａに接合されている。また、半導体素子チップ３は、Ａｕなどからなるボンディングワイヤ４を介して、リードフレーム２のＬ字状に折り曲げられたリード端子２ｃに電気的に接続されている。なお、リードフレーム２は、本発明の「基台」の一例である。また、上面２ａおよび下面２ｂは、それぞれ、本発明の「第１面」および「第２面」の一例である。
【００２４】
また、半導体素子チップ３は、リードフレーム２の上面２ａに搭載された状態で、リードフレーム２の上面２ａ側および下面２ｂ側から熱硬化性の封止樹脂（たとえば、エポキシ樹脂など）からなる封止部材５により封止されている。なお、以下の説明では、リードフレーム２の半導体素子チップ３が搭載された上面２ａ側に位置する封止部材５の領域を、上側領域（第１領域）５ａと言うとともに、リードフレーム２の半導体素子チップ３が搭載されていない下面２ｂ側に位置する封止部材５の領域を、下側領域（第２領域）５ｂと言う。
【００２５】
ここで、第１実施形態では、封止部材５の上側領域５ａおよび下側領域５ｂに、それぞれ、外側に向かって突出する円柱形状の凸部５ｃおよび５ｄが形成されている。この封止部材５の凸部５ｃおよび５ｄは、樹脂封止工程の際に形成される。
【００２６】
具体的には、第１実施形態の樹脂封止工程は、図２に示すように、成形品（封止部材５）の形状に対応する空間であるキャビティ１１ａが形成された金型１１を用いて行われる。この金型１１は、互いに対向するように配置された上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３を含んでいる。なお、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３は、それぞれ、上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動可能に構成された上型ベース（図示せず）および下型ベース（図示せず）に取り付けられている。また、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３には、それぞれ、上型キャビティ１２ａおよび下型キャビティ１３ａが形成されている。そして、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３が型締めされることによって上型キャビティ１２ａおよび下型キャビティ１３ａが組み合わされるとともに、その組み合わされた上型キャビティ１２ａおよび下型キャビティ１３ａによってキャビティ１１ａが構成される。
【００２７】
また、金型１１には、キャビティ１１ａに連結されるとともに、溶融された封止樹脂（図示せず）をキャビティ１１ａ内に注入するためのゲート１１ｂが形成されている。このゲート１１ｂは、下型キャビティブロック１３に形成された溝部によって構成されている。さらに、金型１１には、キャビティ１１ａに連結されるとともに、キャビティ１１ａ内の空気を排出するためのエアベント１１ｃが形成されている。このエアベント１１ｃは、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３の各々に形成された溝部によって構成されている。
【００２８】
また、金型１１には、ゲート１１ｂに連結されるとともに、タブレット状の封止樹脂（図示せず）が投入されるポット１１ｄが形成されている。このポット１１ｄは、上型キャビティブロック１２を貫通して下型キャビティブロック１３の中にまで達する深さを有する穴部によって構成されている。そして、ポット１１ｄ内に投入されたタブレット状の封止樹脂（図示せず）が溶融されることによって、その溶融された封止樹脂（図示せず）がゲート１１ｂを介してキャビティ１１ａ内に注入される。なお、図２において、ゲート１１ｂおよびポット１１ｄの内部の封止樹脂１０は、溶融された封止樹脂が硬化したものである。
【００２９】
また、金型１１の所定領域には、キャビティ１１ａ内の成形品を金型１１から離型するためのエジェクタピン１４および１５が設けられている。一方のエジェクタピン１４は、上型キャビティブロック１２に形成された挿入孔１２ｂに挿入されているとともに、他方のエジェクタピン１５は、下型キャビティブロック１３に形成された挿入孔１３ｂに挿入されている。また、一方のエジェクタピン１４は、上型キャビティブロック１２の挿入孔１２ｂにガイドされながら上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動可能に構成されているとともに、他方のエジェクタピン１５は、下型キャビティブロック１３の挿入孔１３ｂにガイドされながら上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動可能に構成されている。なお、エジェクタピン１４および１５は、本発明の「突き出し部材」の一例である。
【００３０】
そして、第１実施形態の樹脂封止工程では、まず、図２に示すように、リードフレーム２の上面２ａに搭載された半導体素子チップ３を、下型キャビティブロック１３の下型キャビティ１３ａに対応する領域に配置する。この後、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３を上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動させることによって型締めする。これにより、キャビティ１１ａ内に半導体素子チップ３が配置された状態となる。なお、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３を型締めした状態では、上型キャビティブロック１２の挿入孔１２ｂに挿入されたエジェクタピン１４の先端部１４ａは、上型キャビティ１２ａ内に突出しないように、上型キャビティ１２ａの表面１２ｃよりも上方に位置している。また、下型キャビティブロック１３の挿入孔１３ｂに挿入されたエジェクタピン１５の先端部１５ａは、下型キャビティ１３ａ内に突出しないように、下型キャビティ１３ａの表面１３ｃよりも下方に位置している。
【００３１】
次に、ポット１１ｄ内にタブレット状の封止樹脂（図示せず）を投入するとともに、そのタブレット状の封止樹脂（図示せず）をプランジャ（加圧部材）１６により下方向（Ｂ方向）に押圧する。この際、金型１１がヒータ（図示せず）などによって加熱されているため、封止樹脂（図示せず）が溶融された状態となる。これにより、キャビティ１１ａ内に、ゲート１１ｂを介して溶融された封止樹脂（図示せず）が注入される。
【００３２】
ここで、上型キャビティブロック１２では、挿入孔１２ｂに挿入されたエジェクタピン１４の先端部１４ａが上型キャビティ１２ａの表面１２ｃよりも上方に位置しているため、挿入孔１２ｂ内にも溶融された封止樹脂（図示せず）が注入される。さらに、下型キャビティブロック１３では、挿入孔１３ｂに挿入されたエジェクタピン１５の先端部１５ａが下型キャビティ１３ａの表面１３ｃよりも下方に位置しているため、挿入孔１３ｂ内にも溶融された封止樹脂（図示せず）が注入される。
【００３３】
この後、溶融された封止樹脂（図示せず）が硬化するまで所定時間だけ待機する。これにより、リードフレーム２の上面２ａに搭載された半導体素子チップ３が、リードフレーム２の上面２ａ側および下面２ｂ側から封止部材５により封止された状態となり、樹脂封止型半導体装置１が形成される。また、封止部材５の上側領域５ａのエジェクタピン１４に対応する領域には、外側に向かって突出する凸部５ｃが形成されるとともに、封止部材５の下側領域５ｂのエジェクタピン１５に対応する領域には、外側に向かって突出する凸部５ｄが形成される。
【００３４】
次に、図３に示すように、上型キャビティブロック１２および下型キャビティブロック１３の型開きを行う。この際、上型キャビティブロック１２では、挿入孔１２ｂに挿入されたエジェクタピン１４の先端部１４ａが、上型キャビティ１２ａの表面１２ｃよりも下方に突出した状態となる。さらに、下型キャビティブロック１３では、挿入孔１３ｂに挿入されたエジェクタピン１５の先端部１５ａが、下型キャビティ１３ａの表面１３ｃよりも上方に突出した状態となる。このため、一方のエジェクタピン１４によって、封止部材５の上側領域５ａに形成された凸部５ｃが下方向（Ｂ方向）に押圧されるとともに、他方のエジェクタピン１５によって、封止部材５の下側領域５ｂに形成された凸部５ｄが上方向（Ａ方向）に押圧される。これにより、金型１１から樹脂封止型半導体装置１が離型される。
【００３５】
なお、リードフレーム２のリード端子２ｃの加工は、上記した樹脂封止工程の後に行われる。
【００３６】
第１実施形態では、上記のように、封止部材５のエジェクタピン１４および１５により押圧される領域に、外側に向かって突出する凸部５ｃおよび５ｄを形成することによって、樹脂封止工程における離型時に、エジェクタピン１４および１５が封止部材５の凸部５ｃおよび５ｄを押圧することになるので、エジェクタピン１４および１５から封止部材５に加わる押圧力を凸部５ｃおよび５ｄで吸収することができる。これにより、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ３にまで加わるのを抑制することができる。その結果、半導体素子チップ３におけるクラックの発生、半導体素子チップ３に接続されるボンディングワイヤ４の断線（変形）、および、封止部材５の半導体素子チップ３からの剥離を抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、封止部材５の上側領域５ａおよび下側領域５ｂの各々に、凸部５ｃおよび５ｄを形成することによって、樹脂封止工程における離型時に、封止部材５の上方から加わるエジェクタピン１４の押圧力が凸部５ｃで吸収され、かつ、封止部材５の下方から加わるエジェクタピン１５の押圧力が凸部５ｄで吸収されるので、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ３にまで加わるのをより抑制することができる。
【００３８】
また、上記した第１実施形態による樹脂封止型半導体装置１は、電子機器（たとえば、パーソナルコンピュータなど）に装着される電子部品として用いることができる。
【００３９】
図４は、第１実施形態の変形例による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。図４を参照して、第１実施形態の変形例による樹脂封止型半導体装置１ａは、図１に示した第１実施形態の構成において、封止部材５の下側領域５ｂに凸部が形成されておらず、封止部材５の上側領域５ａにのみ凸部５ｃが形成されている。
【００４０】
なお、第１実施形態の変形例による樹脂封止型半導体装置１ａのその他の構成は、上記第１実施形態の樹脂封止型半導体装置１と同様である。
【００４１】
第１実施形態の変形例では、上記のように構成することによって、樹脂封止工程における離型時に、封止部材５の上方から加わるエジェクタピン１４の押圧力を凸部５ｃで吸収することができるので、封止部材５の上方から加わるエジェクタピン１４の押圧力が半導体素子チップ３にまで加わるのを抑制することができる。その結果、上記第１実施形態と同様、半導体素子チップ３におけるクラックの発生、半導体素子チップ３に接続されるボンディングワイヤ４の断線（変形）、および、封止部材５の半導体素子チップ３からの剥離を抑制することができる。なお、第１実施形態の変形例では、封止部材５の下側領域５ｂに凸部が形成されていないので、封止部材５の下方から加わるエジェクタピン１５の押圧力を吸収するのは困難である。ただし、リードフレーム２の下面２ｂ側には半導体素子チップ３が搭載されていないので、封止部材５の下側領域５ｂにおいてエジェクタピン１５の押圧力を吸収できなかったとしても、半導体素子チップ３への影響は少ない。
【００４２】
また、第１実施形態の変形例では、上記のように構成することによって、封止部材５の構成材料が遮光性樹脂であったとしても、樹脂封止型半導体装置１ａの外観を視認することにより、半導体素子チップ３の搭載面がどちら側であるかを容易に判別することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。図６は、図５に示した第２実施形態による樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。次に、図５および図６を参照して、第２実施形態による樹脂封止型半導体装置２１について詳細に説明する。なお、第２実施形態による樹脂封止型半導体装置２１は、たとえば、光センサや光ピックアップなどである。また、第２実施形態のリードフレーム２、半導体素子チップ３およびボンディングワイヤ４は、図１に示した第１実施形態のリードフレーム２、半導体素子チップ３およびボンディングワイヤ４と同様の構造を有している。
【００４４】
第２実施形態による樹脂封止型半導体装置２１では、図５に示すように、２層構造の封止部材２２によって、リードフレーム２の上面２ａに搭載された半導体素子チップ３が封止されている。２層構造の封止部材２２は、内側封止部材２３と外側封止部材２４とを含んでいる。この内側封止部材２３および外側封止部材２４の各々を構成する樹脂材料としては、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。なお、内側封止部材２３および外側封止部材２４は、それぞれ、本発明の「第１封止部材」および「第２封止部材」の一例である。
【００４５】
第２実施形態の内側封止部材２３は、図１に示した第１実施形態の封止部材５と同様の構造を有しているとともに、図２および図３に示した第１実施形態の封止部材５の成形方法と同様の方法で成形される。すなわち、第２実施形態の内側封止部材２３は、リードフレーム２の上面（半導体素子チップ３が搭載されている面）２ａ側に位置する上側領域（第１領域）２３ａと、リードフレーム２の下面（半導体素子チップ３が搭載されていない面）２ｂ側に位置する下側領域（第２領域）２３ｂとを有している。また、内側封止部材２３の上側領域２３ａには、外側に向かって突出しているとともに、樹脂封止工程における離型時にエジェクタピン１４により押圧される凸部２３ｃが形成されている。また、内側封止部材２３の下側領域２３ｂには、外側に向かって突出しているとともに、樹脂封止工程における離型時にエジェクタピン１５により押圧される凸部２３ｄが形成されている。
【００４６】
外側封止部材２４は、内側封止部材２３の表面の所定領域を覆うように形成されている。具体的には、内側封止部材２３の凸部２３ｃおよび２３ｄの先端面以外の表面（凸部２３ｃおよび２３ｄの側面を含む）が、外側封止部材２４によって覆われている。また、外側封止部材２４の厚みは、内側封止部材２３の凸部２３ｃおよび２３ｄの突出高さと実質的に同じになるように設定されている。このため、第２実施形態の封止部材２２の表面は、実質的に平坦になっている。
【００４７】
ここで、第２実施形態の外側封止部材２４は、内側封止部材２３の成形後に、図６に示す金型３１を用いて成形される。
【００４８】
具体的には、図６に示すように、外側封止部材２４（図５参照）を成形するための金型３１には、成形品（外側封止部材２４）の形状に対応する空間であるキャビティ３１ａが形成されている。また、金型３１は、互いに対向するように配置された上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３を含んでいる。また、上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３には、それぞれ、上型キャビティ３２ａおよび下型キャビティ３３ａが形成されている。そして、上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３が型締めされることによって上型キャビティ３２ａおよび下型キャビティ３３ａが組み合わされるとともに、その組み合わされた上型キャビティ３２ａおよび下型キャビティ３３ａによってキャビティ３１ａが構成される。
【００４９】
また、金型３１には、キャビティ３１ａに連結されるとともに、溶融された封止樹脂（図示せず）をキャビティ３１ａ内に注入するためのゲート３１ｂが形成されている。このゲート３１ｂは、下型キャビティブロック３３に形成された溝部によって構成されている。さらに、金型３１には、キャビティ３１ａに連結されるとともに、キャビティ３１ａ内の空気を排出するためのエアベント３１ｃが形成されている。このエアベント３１ｃは、上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３の各々に形成された溝部によって構成されている。
【００５０】
そして、外側封止部材２４（図５参照）を成形する際には、まず、内側封止部材２３により封止された状態の半導体素子チップ３を、下型キャビティブロック３３の下型キャビティ３３ａに対応する領域に配置する。なお、以下の説明では、内側封止部材２３により封止された状態の半導体素子チップ３を、単に半導体素子チップ３という。この際、第２実施形態では、下型キャビティブロック３３の下型キャビティ３３ａの表面３３ｂに対して内側封止部材２３の凸部２３ｄを当接させることによって、半導体素子チップ３の下型キャビティブロック３３に対する上下方向（Ａ方向およびＢ方向）の位置決めが行われる。
【００５１】
次に、上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３を上下方向（Ａ方向およびＢ方向）に移動させることにより型締めした後、ゲート３１ｂを介して溶融された封止樹脂（図示せず）をキャビティ３１ａ内に注入する。この後、溶融された封止樹脂（図示せず）が硬化するまで所定時間だけ待機した後、上型キャビティブロック３２および下型キャビティブロック３３の型開きを行う。このようにして、図５に示した第２実施形態の外側封止部材２４が成形される。
【００５２】
第２実施形態では、上記のように、内側封止部材２３のエジェクタピン１４および１５により押圧される領域に、外側に向かって突出する凸部２３ｃおよび２３ｄを形成することによって、上記第１実施形態と同様、樹脂封止工程における離型時に、エジェクタピン１４および１５から内側封止部材２３に加わる押圧力を凸部２３ｃおよび２３ｄで吸収することができるので、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ３にまで加わるのを抑制することができる。その結果、上記第１実施形態と同様、半導体素子チップ３におけるクラックの発生、半導体素子チップ３に接続されるボンディングワイヤ４の断線（変形）、および、内側封止部材２３の半導体素子チップ３からの剥離を抑制することができる。
【００５３】
また、第２実施形態では、上記のように、内側封止部材２３の上側領域２３ａおよび下側領域２３ｂの各々に、凸部２３ｃおよび２３ｄを形成することによって、上記第１実施形態と同様、樹脂封止工程における離型時に、内側封止部材２３の上方から加わるエジェクタピン１４の押圧力が凸部２３ｃで吸収され、かつ、内側封止部材２３の下方から加わるエジェクタピン１５の押圧力が凸部２３ｄで吸収されるので、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ３にまで加わるのをより抑制することができる。
【００５４】
また、第２実施形態では、上記のように、内側封止部材２３の表面の所定領域を覆うように外側封止部材２４を成形することによって、半導体素子チップ３の封止を確実に行うことができる。
【００５５】
また、第２実施形態では、上記のように、内側封止部材２３の下側領域２３ｂに、外側に向かって突出する凸部２３ｄを形成することによって、その内側封止部材２３の凸部２３ｄを、外側封止部材２４を成形する際の位置決め部材として機能させることができる。これにより、外側封止部材２４の成形精度を容易に向上させることができる。
【００５６】
また、上記した第２実施形態による樹脂封止型半導体装置２１は、電子機器（たとえば、パーソナルコンピュータなど）に装着される電子部品として用いることができる。
【００５７】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。次に、図７を参照して、第３実施形態による樹脂封止型半導体装置４１について詳細に説明する。なお、第３実施形態による樹脂封止型半導体装置４１は、たとえば、光センサや光ピックアップなどである。
【００５８】
第３実施形態による樹脂封止型半導体装置４１では、図７に示すように、上面４２ａおよび下面４２ｂを有するリードフレーム４２の上面４２ａに、半導体素子チップ４３が搭載されている。また、半導体素子チップ４３は、ボンディングワイヤ４４を介して、リードフレーム４２のリード端子４２ｃに電気的に接続されている。なお、リードフレーム４２は、本発明の「基台」の一例である。また、上面４２ａおよび下面４２ｂは、それぞれ、本発明の「第１面」および「第２面」の一例である。
【００５９】
また、半導体素子チップ４３は、リードフレーム４２の上面４２ａに搭載された状態で、リードフレーム４２の上面４２ａ側および下面４２ｂ側から封止部材４５により封止されている。
【００６０】
第３実施形態の封止部材４５は、図１に示した第１実施形態の封止部材５と同様の構造を有しているとともに、図２および図３に示した第１実施形態の封止部材５の成形方法と同様の方法で成形される。すなわち、第３実施形態の封止部材４５は、リードフレーム４２の上面（半導体素子チップ４３が搭載されている面）４２ａ側に位置する上側領域（第１領域）４５ａと、リードフレーム４２の下面（半導体素子チップ４３が搭載されていない面）４２ｂ側に位置する下側領域（第２領域）４５ｂとを有している。また、封止部材４５の上側領域４５ａには、外側に向かって突出しているとともに、樹脂封止工程における離型時にエジェクタピン１４により押圧される凸部４５ｃが形成されている。また、封止部材４５の下側領域４５ｂには、外側に向かって突出しているとともに、樹脂封止工程における離型時にエジェクタピン１５により押圧される凸部４５ｄが形成されている。
【００６１】
ここで、第３実施形態の半導体素子チップ４３は、上記第１実施形態の半導体素子チップ３（図１参照）よりも大きいチップサイズを有している。このため、第３実施形態では、樹脂封止工程の際に、半導体素子チップ４３に接続されるボンディングワイヤ４４の上方（下方）に、封止部材４５を押圧するためのエジェクタピン１４（１５）が位置することになる。すなわち、第３実施形態では、封止部材４５の凸部４５ｃ（４５ｄ）は、ボンディングワイヤ４４が位置する領域の上方（下方）の領域に配置されている。
【００６２】
第３実施形態では、上記のように、封止部材４５のエジェクタピン１４および１５により押圧される領域に、外側に向かって突出する凸部４５ｃおよび４５ｄを形成することによって、上記第１実施形態と同様、樹脂封止工程における離型時に、エジェクタピン１４および１５から封止部材４５に加わる押圧力を凸部４５ｃおよび４５ｄで吸収することができるので、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ４３にまで加わるのを抑制することができる。その結果、上記第１実施形態と同様、半導体素子チップ４３におけるクラックの発生、半導体素子チップ４３に接続されるボンディングワイヤ４４の断線（変形）、および、封止部材４５の半導体素子チップ４３からの剥離を抑制することができる。
【００６３】
また、第３実施形態では、上記のように、封止部材４５の上側領域４５ａおよび下側領域４５ｂの各々に、凸部４５ｃおよび４５ｄを形成することによって、上記第１実施形態と同様、樹脂封止工程における離型時に、封止部材４５の上方から加わるエジェクタピン１４の押圧力が凸部４５ｃで吸収され、かつ、封止部材４５の下方から加わるエジェクタピン１５の押圧力が凸部４５ｄで吸収されるので、エジェクタピン１４および１５からの押圧力が半導体素子チップ４３にまで加わるのをより抑制することができる。
【００６４】
また、第３実施形態では、上記のように、封止部材４５の凸部４５ｃを、ボンディングワイヤ４４が位置する領域の上方の領域に配置することによって、封止部材４５のボンディングワイヤ４４が位置する領域の上方の領域が押圧されるようにエジェクタピン１４が設置されていたとしても、樹脂封止工程における離型時にエジェクタピン１４から封止部材４５に加わる押圧力を凸部４５ｃで吸収することができる。これにより、エジェクタピン１４から押圧力が加わることに起因して、ボンディングワイヤ４４が断線（変形）するという不都合が発生するのを抑制することができる。このため、エジェクタピン１４の設置位置を考慮せずにボンディングワイヤ４４の接続位置を決定することができるので、ボンディングワイヤ４４の接続位置の選択自由度を向上させることができる。したがって、ボンディングワイヤ４４のパラメータ（ワイヤ長さやループ高さなど）の調節幅が大きくなるので、ボンディングワイヤ４４の強度を容易に高くすることができる。その結果、歩留りや信頼性を容易に向上させることができる。
【００６５】
また、上記した第３実施形態による樹脂封止型半導体装置４１は、電子機器（たとえば、パーソナルコンピュータなど）に装着される電子部品として用いることができる。
【００６６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６７】
たとえば、上記実施形態では、光センサや光ピックアップなどの樹脂封止型半導体装置に本発明を適用する例を説明したが、本発明はこれに限らず、光センサや光ピックアップ以外の樹脂封止型半導体装置にも適用可能である。
【００６８】
また、上記実施形態では、リードフレームに搭載された半導体素子チップを備えた樹脂封止型半導体装置について説明したが、本発明はこれに限らず、半導体素子チップが回路基板に搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。
【図４】第１実施形態の変形例による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。
【図６】図５に示した第２実施形態による樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。
【図８】従来の樹脂封止型半導体装置の構造を示した断面図である。
【図９】従来の樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。
【図１０】従来の樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、１ａ、２１、４１  樹脂封止型半導体装置
２、４２  リードフレーム（基台）
２ａ、４２ａ  上面（第１面）
２ｂ、４２ｂ  下面（第２面）
３、４３  半導体素子チップ
４、４４  ボンディングワイヤ
５、２２、４５  封止部材
５ａ、２３ａ、４５ａ  上側領域（第１領域）
５ｂ、２３ｂ、４５ｂ  下側領域（第２領域）
５ｃ、５ｄ、２３ｃ、２３ｄ、４５ｃ、４５ｄ  凸部
１１  金型
１４、１５  エジェクタピン（突き出し部材）
２３  内側封止部材（第１封止部材）
２４  外側封止部材（第２封止部材）
【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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