(57)【要約】【課題】ＱＦＮ(Quad Flat Non-leaded package)の製造歩留まりを向上させ、多ピン化を推進する。【解決手段】半導体チップ２を封止する樹脂封止体３を成形した後、樹脂封止体３の外縁に沿ったライン（モールドライン）よりも内側（樹脂封止体３の中心側）に位置するカットラインＣに沿って樹脂封止体３の周辺部およびリードフレームＬＦ１を共に切断することにより、樹脂封止体３の側面（切断面）に露出するリード５の全周（上面、下面および両側面）が樹脂によって覆われた状態になるので、リード５の切断面に金属バリが発生しない。【選択図】図２７
2008113021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ダイパッド部と、前記ダイパッド部の周囲に配置された複数のリードとを有するパターンが複数形成されたリードフレームを準備する工程、
（ｂ）前記リードフレームに形成された前記複数のダイパッド部上に複数の半導体チップをそれぞれ搭載する工程、
（ｃ）前記半導体チップと前記複数のリードを複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程、
（ｄ）前記リードフレームを上金型と下金型に挟み込み、前記上金型と前記下金型との間に形成され、前記複数のパターンにそれぞれ対応した複数のキャビティ内に樹脂を注入して複数の樹脂封止体を一括して成型する工程、
（ｅ）前記リードフレームおよび前記樹脂封止体をダイサーで切断することによって、前記複数の樹脂封止体を個片化する工程、
を含み、
前記（ｄ）工程で形成された前記複数の樹脂封止体において、互いに隣り合う前記樹脂封止体は、それぞれの一部が互いに繋がっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記リードフレームは、前記複数のリードのそれぞれに形成された端子部と、前記上金型と接触する部分に前記端子部と同じ厚さで形成された接触部とを有し、
前記（ｅ）工程では、前記端子部と前記接触部の間を前記ダイサーで切断することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記リードフレームは、前記端子部および前記接触部以外がハーフエッチングされていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記（ｄ）工程では、前記複数の樹脂封止体において、互いに隣り合う前記樹脂封止体の間に位置する前記接触部を前記上金型と下金型で挟み込むことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記複数のキャビティの外側において、複数のゲート部が前記上金型は一辺側に設けられ、複数のダミーキャビティおよび複数のエアベントが前記一辺と対向する他辺側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記ダイサーは、２枚のダイシングブレードを備えており、互いに隣り合う前記樹脂封止体のそれぞれの切断面を同時に切断することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記ダイサーは、１枚のダイシングブレードを備えており、前記ダイシングブレードの幅は、互いに隣り合う前記樹脂封止体の一方の切断面と他方の切断面の幅に等しいことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記リードフレームは、その一端部が前記ダイパッド部に接続された複数の吊りリードと、前記複数の吊りリードのそれぞれに形成された突起部と、前記上金型と接触する部分に前記突起部と同じ厚さで形成された接触部とを有し、
前記（ｅ）工程では、前記突起部と前記接触部の間を前記ダイサーで切断することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記リードフレームは、前記突起部および前記接触部以外がハーフエッチングされていることを特徴とする請求項２記載の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、半導体装置の製造技術に関し、特に、樹脂封止型半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リードフレームに搭載された半導体チップをモールド樹脂からなる封止体によって封止した樹脂パッケージの一種にＱＦＮ(Quad Flat Non-leaded package)がある（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
ＱＦＮは、ボンディングワイヤを介して半導体チップと電気的に接続される複数のリードのそれぞれの一端部を封止体の外周部の裏面（下面）から露出させて端子を構成し、前記端子の露出面とは反対側の面、すなわち封止体の内部の端子面にボンディングワイヤを接続して前記端子と半導体チップとを電気的に接続する構造となっている。そして、これらの端子を配線基板の電極（フットプリント）に半田付けすることによって実装される。この構造は、リードがパッケージ（封止体）の側面から横方向に延びて端子を構成するＱＦＰ(Quad Flat Package)に比べて、実装面積が小さくなるという利点を備えている。
【特許文献１】特開２００１−１８９４１０号公報
【特許文献２】特許第３０７２２９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ＱＦＮの製造工程では、リードフレームのダイパッド部上に半導体チップを搭載し、半導体チップとリードをワイヤで接続した後、リードフレームを金型に装着して半導体チップを樹脂封止し、その後、樹脂封止体の外部に露出したリードフレームの不要部分をダイサーで切断するが、このとき、リードの切断面に金属バリが発生し、ＱＦＮの製造歩留まりの低下を引き起こす。このとき、リードフレームをダイサーで切断する速度を遅くすると、金属バリの発生が少なくなるが、リードフレームをダイサーで切断する作業に多くの時間が費やされるために、ＱＦＮの生産性が低下してしまう。
【０００５】
また、上記リードフレームは、金属板をエッチングまたはプレス成形してリードパターンを形成するため、ＱＦＮの多ピン化、リードの狭ピッチ化を推進しようとすると、リードフレームの製造に用いる金属板の板厚を薄くしなければならない。その結果、リードや吊りリードの剛性が不足し、半導体チップを樹脂封止する際の溶融樹脂の流動によって半導体チップの位置ずれが発生し易くなる。
【０００６】
本発明の目的は、ＱＦＮの製造歩留まりを向上させる技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ＱＦＮの多ピン化を推進することのできる技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、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】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
本発明による半導体装置の製造方法は、
（ａ）ダイパッド部と、前記ダイパッド部の周囲に配置された複数のリードとを有するパターンが複数形成されたリードフレームを準備する工程、
（ｂ）前記リードフレームに形成された前記複数のダイパッド部上に複数の半導体チップをそれぞれ搭載する工程、
（ｃ）前記半導体チップと前記複数のリードを複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程、
（ｄ）前記リードフレームを上金型と下金型に挟み込み、前記上金型と前記下金型との間に形成され、前記複数のパターンにそれぞれ対応した複数のキャビティ内に樹脂を注入して複数の樹脂封止体を一括して成型する工程、
（ｅ）前記リードフレームおよび前記樹脂封止体をダイサーで切断することによって、前記複数の樹脂封止体を個片化する工程、
を含み、
前記（ｄ）工程で形成された前記複数の樹脂封止体において、互いに隣り合う前記樹脂封止体は、それぞれの一部が互いに繋がっているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１２】
樹脂封止体の外部に露出したリードフレームをダイサーで切断する際、樹脂封止体のそれぞれの周辺部をダイサーで切断することによって、樹脂封止体のそれぞれの切断面に露出するリードのそれぞれの一端部の全周を樹脂で覆うことにより、リードの切断面に金属バリが発生する不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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、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。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態のＱＦＮの外観を示す斜視図、図２は、ＱＦＮの外観（裏面側）を示す平面図、図３は、ＱＦＮの内部構造（表面側）を示す平面図、図４は、ＱＦＮの内部構造（裏面側）を示す平面図、図５は、ＱＦＮの側面図、図６は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図７は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１５】
本実施の形態のＱＦＮ１は、１個の半導体チップ２を樹脂封止体３で封止した表面実装型のパッケージであり、その外形寸法は、例えば縦×横＝１２ｍｍ×１２ｍｍ、厚さ＝１．０ｍｍである。
【００１６】
半導体チップ２は、金属製のダイパッド部４の上面に搭載された状態で樹脂封止体３の中央部に配置されている。ダイパッド部４は、例えば一辺の長さが４ｍｍ〜７ｍｍの範囲内にある複数種類の半導体チップ２を搭載可能とするために、その径を半導体チップ２の径よりも小さくした、いわゆる小タブ構造で構成されている。
【００１７】
上記ダイパッド部４は、これと一体に形成され、樹脂封止体３のコーナー部方向に延在する４本の吊りリード８によって支持されている。図３および図４に示すように、４本の吊りリード８のそれぞれの先端部は、樹脂封止体３のコーナー部近傍で二股に分岐し、樹脂封止体３の側面で終端している。
【００１８】
半導体チップ２が搭載されたダイパッド部４の周囲には、複数本（例えば１１６本）のリード５がほぼ等間隔で配置されている。これらのリード５は、それぞれの一端部側（半導体チップ２に近い側）が、Ａｕワイヤ６を介して半導体チップ２の主面のボンディングパッド７と電気的に接続されており、それとは反対側の他端部側が、樹脂封止体３の側面で終端している。リード５のそれぞれは、半導体チップ２との距離を短くするために、一端部側（半導体チップ２に近い側）がダイパッド部４の近傍まで引き回されている。リード５は、ダイパッド部４および吊りリード８と同一の金属からなり、その厚さは、例えば６５μｍ〜７５μｍ程度である。
【００１９】
図１および図５に示すように、樹脂封止体３の外部側面には、上記リード５の他端部と吊りリード８の先端部とが露出している。樹脂封止体３の側面に露出したリード５の他端部および吊りリード８の先端部は、それぞれの全周（上面、下面および両側面）が樹脂封止体３を構成する樹脂によって覆われている。
【００２０】
後述するように、ＱＦＮ１は、半導体チップ２、ダイパッド部４、リード５および吊りリード８を樹脂モールドして樹脂封止体３を成形した後、樹脂封止体３の外部に露出したリード５および吊りリード８をダイサーで切断することによって製造される。そこで、リード５および吊りリード８をダイサーで切断する際、リード５の他端部および吊りリード８の先端部のそれぞれの全周が樹脂で覆われるように切断することにより、リード５および吊りリード８のそれぞれの切断面に金属バリが発生する不良を防ぐことができる。
【００２１】
図２に示すように、樹脂封止体３の裏面（基板実装面）には、複数個（例えば１１６個）の外部接続用端子５ａが設けられている。これらの端子５ａは、樹脂封止体３の各辺に沿って千鳥状に２列ずつ配置され、その表面は、樹脂封止体３の裏面から外側に突出している。これらの端子５ａは、リード５と一体に形成されたものであるが、その厚さはリード５の２倍程度（１２５μｍ〜１５０μｍ程度）である。
【００２２】
樹脂封止体３の裏面には、さらに４個の突起８ａが設けられている。これらの突起８ａは、樹脂封止体３のコーナー部近傍に配置され、その表面は、樹脂封止体３の裏面から外側に突出している。これらの突起８ａは、吊りリード８と一体に形成されたもので、その厚さは吊りリード８の２倍程度（１２５μｍ〜１５０μｍ程度）、すなわち前記端子５ａの厚さと同じである。
【００２３】
図６および図７に示すように、樹脂封止体３の外側に突出した端子５ａおよび突起８ａのそれぞれの表面には、メッキあるいは印刷などによって半田層９が被着されている。ＱＦＮ１は、この半田層９を介して端子５ａの表面を配線基板の電極（フットプリント）に電気的に接続することによって実装される。このとき、半田層９を介して突起８ａの表面を配線基板に接合することにより、ＱＦＮ１と配線基板との接続信頼性を高めることができる。
【００２４】
次に、上記ＱＦＮ１の製造方法を説明する。最初に、図８に示すようなリードフレームＬＦ１を用意する。このリードフレームＬＦ１は、Ｃｕ、Ｃｕ合金またはＦｅ−Ｎｉ合金などの金属板からなり、前述したダイパッド部４、リード５、吊りリード８などのパターンが、縦および横方向に繰り返し形成された構成になっている。すなわち、リードフレームＬＦ１は、複数個（例えば２４個）の半導体チップ２を搭載する多連構造になっている。
【００２５】
上記リードフレームＬＦ１を製造するには、図９および図１０に示すように、板厚１２５μｍ〜１５０μｍ程度のＣｕ、Ｃｕ合金またはＦｅ−Ｎｉ合金などからなる金属板１０を用意し、ダイパッド部４、リード５および吊りリード８を形成する箇所の片面をフォトレジスト膜１１で被覆する。また、外部接続用の端子５ａを形成する箇所と突起８ａを形成する箇所は、金属板１０の両面をフォトレジスト膜１１で被覆する。そして、この状態で金属板１０を薬液によってエッチングし、片面がフォトレジスト膜１１で被覆された領域の金属板１０の板厚を半分程度（６５μｍ〜７５μｍ）まで薄くする（ハーフエッチング）。このような方法でエッチングを行うと、両面共にフォトレジスト膜１１で被覆されていない領域の金属板１０は完全に消失し、片面のみがフォトレジスト膜１１で被覆された領域に厚さ６５μｍ〜７５μｍ程度のダイパッド部４、リード５および吊りリード８が形成される。また、両面共にフォトレジスト膜１１で被覆された領域の金属板１０は薬液によってエッチングされないので、エッチングを行う前の金属板１０と同じ厚さ（１２５μｍ〜１５０μｍ程度）の端子５ａおよび突起８ａが形成される。
【００２６】
次に、フォトレジスト膜１１を除去した後、図１１に示すように、リード５の一端部側（ボンディングエリア）の表面にＡｇメッキ１２を施すことによって、前記図８に示したリードフレームＬＦ１が完成する。なお、リード５の一端部側にＡｇメッキ１２を施す手段に代えて、リードフレームＬＦ１の全面にＰｄ（パラジウム）メッキを施してもよい。Ｐｄメッキは、Ａｇメッキに比べてメッキ層の膜厚が薄くなるので、リード５とＡｕワイヤ６の接合性を向上させることができる。また、リードフレームＬＦ１の全面にＰｄメッキを施す場合は、端子５ａおよび突起８ａの表面にも同時にメッキ層が形成されるので、端子５ａおよび突起８ａの表面に半田層９を形成する工程を省略することができる。
【００２７】
このように、リードフレームＬＦ１の母材となる金属板１０の一部にハーフエッチングを施して板厚を半分程度まで薄くすることにより、板厚の薄いダイパッド部４、リード５および吊りリード８と、板厚の厚い端子５ａおよび突起８ａを同時に形成することができる。
【００２８】
上記リードフレームＬＦ１を使ってＱＦＮ１を製造するには、まず、図１２および図１３に示すように、Ａｕペーストやエポキシ樹脂系の接着剤を使ってダイパッド部４上に半導体チップ２を接着する。
【００２９】
上記作業を行うときは、図１３に示すように、リードフレームＬＦ１の裏面側に端子５ａ（および図示しない突起８ａ）が位置するので、リードフレームＬＦ１を支持する治具３０Ａの端子５ａ（および突起８ａ）と対向する箇所に溝３１を形成しておくとよい。このようにすると、リードフレームＬＦ１を安定して支持することができるので、ダイパッド部４上に半導体チップ２を搭載する際にリードフレームＬＦ１が変形したり、ダイパッド部４と半導体チップ２の相互の位置がずれたりする不具合を防ぐことができる。
【００３０】
次に、図１４および図１５に示すように、周知のボールボンディング装置を使って半導体チップ２のボンディングパッド７とリード５の一端部側との間をＡｕワイヤ６で結線する。この場合も図１５に示すように、リードフレームＬＦ１を支持する治具３０Ｂの端子５ａと対応する箇所に溝３１を形成しておくことにより、リードフレームＬＦ１を安定して支持することができるので、Ａｕワイヤ６とリード５の位置ずれや、Ａｕワイヤ６とボンディングパッド７の相互の位置ずれを防ぐことができる。
【００３１】
次に、上記リードフレームＬＦ１を図１６に示す金型４０に装着して半導体チップ２を樹脂封止する。図１６は、金型４０の一部（ＱＦＮ約１個分の領域）を示す断面図である。
【００３２】
この金型４０を使って半導体チップ２を樹脂封止する際には、まず下型４０Ｂの表面に薄い樹脂シート４１を敷き、この樹脂シート４１の上にリードフレームＬＦ１を載置する。リードフレームＬＦ１は、端子５ａ（および図示しない突起８ａ）が形成された面を下に向けて載置し、端子５ａ（および突起８ａ）と樹脂シート４１とを接触させる。そしてこの状態で、樹脂シート４１とリードフレームＬＦ１を上型４０Ａと下型４０Ｂで挟み付ける。このようにすると、リード５の下面に位置する端子５ａ（および突起８ａ）が金型４０（上型４０Ａおよび下型４０Ｂ）の押圧力によって樹脂シート４１を押さえ付けるので、端子５ａ（および突起８ａ）の先端部分が樹脂シート４１の中に食い込む。
【００３３】
この結果、上型４０Ａと下型４０Ｂの隙間（キャビティ）に溶融樹脂を注入して樹脂封止体３を成形した後、上型４０Ａと下型４０Ｂを分離すると、図１７および図１８に示すように、樹脂シート４１の中に食い込んでいた端子５ａおよび突起８ａのそれぞれの先端部分が樹脂封止体３の裏面から外側に突出する。
【００３４】
なお、前述したように、本実施の形態で使用するリードフレームＬＦ１は、ハーフエッチングによってパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８など）を形成するので、リード５の板厚が通常のリードフレームの半分程度まで薄くなっている。そのため、金型４０（上型４０Ａおよび下型４０Ｂ）がリードフレームＬＦ１を押圧する力は、通常のリードフレームを使用した場合に比べて弱くなるので、端子５ａおよび突起８ａが樹脂シート４１を押さえ付ける力が弱くなる結果、樹脂封止体３の外側に突出する高さが低くなる。
【００３５】
そこで、樹脂封止体３の外側に突出する端子５ａおよび突起８ａの高さを少しでも大きくしたい場合は、図１９に示すように、上型４０Ａと接触する部分（図の○印で囲んだ部分）のリードフレームＬＦ１をハーフエッチングせず、端子５ａおよび突起８ａと同じ厚さにしておくとよい。
【００３６】
図２０は、上記金型４０の上型４０ＡがリードフレームＬＦ１と接触する部分を斜線で示した平面図である。また、図２１は、金型４０のゲートの位置と、キャビティに注入された溶融樹脂の流れる方向を模式的に示した平面図である。
【００３７】
図２０に示すように、上記金型４０は、リードフレームＬＦ１の外枠部分、およびリード５とリード５の連結部分のみが上型４０Ａと接触し、それ以外の全ての領域は、樹脂が注入されるキャビティとして有効に利用される構造になっている。
【００３８】
図２１に示すように、金型４０の長辺の一方には複数のゲートＧ１〜Ｇ８が設けられており、例えば金型４０の短辺方向に並んだ３つのキャビティＣ１〜Ｃ３には、ゲートＧ１を通じて樹脂が注入され、これらに隣接する３つのキャビティＣ４〜Ｃ６には、ゲートＧ２を通じて樹脂が注入される構造になっている。一方、ゲートＧ１〜Ｇ８が形成された長辺と対向する他の長辺には、ダミーキャビティＤＣ１〜ＤＣ８およびエアベント４２が設けられており、例えばゲートＧ１を通じてキャビティＣ１〜Ｃ３に樹脂が注入されると、キャビティＣ１〜Ｃ３内のエアーがダミーキャビティＤＣ１に流入し、キャビティＣ３内の樹脂にボイドが生じるのを防ぐ構造になっている。なお、金型４０に設けるゲートの位置や数は、上記の例に限定されるものではなく、例えば図２２に示すように、１つのゲートＧ１を通じて６つのキャビティＣ１〜Ｃ６に樹脂を注入する構造にしてもよい。
【００３９】
図２３は、金型４０のキャビティ（Ｃ１〜Ｃ２４）に樹脂を注入して複数個（例えば２４個）の樹脂封止体３を一括成形した後、金型４０から取り外したリードフレームＬＦ１の表面側の平面図、図２４は、このリードフレームＬＦ１の裏面側の平面図である。図２４に示すように、それぞれの樹脂封止体３の裏面には、前述した端子５ａおよび突起８ａが露出する。
【００４０】
次に、樹脂封止体３の裏面に露出した端子５ａおよび突起８ａのそれぞれの表面に半田層９を印刷し（図６、図７参照）、続いて樹脂封止体３の表面に製品名などのマークを印刷した後、ダイサーを使ってリードフレームＬＦ１を切断することにより、樹脂封止体３を個片化する。
【００４１】
図２５（リードフレームＬＦ１の部分平面図）、図２６（図２５のＸ−Ｘ’線に沿った断面図）および図２７（図２６の部分拡大断面図）に示す二点鎖線は、リードフレームＬＦ１を切断する位置（カットラインＣ）を示している。
【００４２】
図示のように、カットラインＣは、樹脂封止体３の外縁に沿ったライン（モールドライン）よりも内側（樹脂封止体３の中心側）に位置している。そのため、このカットラインＣに沿って樹脂封止体３の周辺部とリードフレームＬＦ１を共に切断した場合は、図２８に示すように、樹脂封止体３の側面（切断面）に露出するリード５の全周（上面、下面および両側面）が樹脂によって覆われた状態になるので、リード５の切断面には金属バリが発生しない。
【００４３】
他方、図２９に示す二点鎖線は、モールドラインと一致させた従来のリードフレームの切断位置（カットラインＣ’）を示している。このカットラインＣ’に沿ってリードフレームＬＦ１を切断した場合は、図３０に示すように、樹脂封止体３の側面に露出するリード５の一部（上面）が樹脂によって覆われないので、リード５の切断面に金属バリが発生する。また、モールドラインよりもさらに外側でリードフレームＬＦ１を切断した場合は、樹脂封止体３の側面に露出するリード５の全周が樹脂によって覆われなくなるので、リード５の切断面には、さらに多くの金属バリが発生する。
【００４４】
また、本実施の形態では、吊りリード８の先端部を二股に分岐して樹脂封止体３の側面で終端させている。そのため、前記図２８に示すように、樹脂封止体３の側面に露出する吊りリード８の切断面は、全周が樹脂によって覆われた状態になるので、金属バリが発生しない。
【００４５】
他方、吊りリード８の先端部を樹脂封止体３のコーナー部で終端させた場合は、カットラインＣ’（モールドライン）に沿ってリードフレームＬＦ１を切断した場合はもちろん、前記カットラインＣに沿って樹脂封止体３の周辺部とリードフレームＬＦ１を切断した場合であっても、図３１および図３２に示すように、樹脂封止体３のコーナー部の側面に露出する吊りリード８の一部（図３２の矢印で示す箇所）が樹脂で覆われない状態になるので、そこに金属バリが発生してしまう。
【００４６】
上記のカットラインＣに沿って樹脂封止体３の周辺部とリードフレームＬＦ１を切断する場合は、例えば図３３に示すように、互いに隣接する２つのカットラインＣ、Ｃの間隔と同じ間隔で２枚のブレード３２ａを配置したダイサー、あるいは図３４に示すように、カットラインＣ、Ｃの間隔と同じ幅のブレード３２ｂを備えたダイサーなどを使用することにより、切断作業を迅速に行うことができる。
【００４７】
なお、樹脂封止体３の周辺部をダイサーで切断すると、樹脂封止体３の外形寸法が成形直後に比べて小さくなる。従って、本実施の形態で使用する金型４０は、キャビティの内径寸法を、完成時のＱＦＮ１の外形寸法よりも幾分大きくしておく。
【００４８】
以上のようにして樹脂封止体３を個片化することにより、前記図１〜図７に示す本実施の形態のＱＦＮ１が完成する。
【００４９】
このように、本実施の形態では、リードフレームＬＦ１をダイサーで切断する際、樹脂封止体３の周辺部も同時に切断することによって、樹脂封止体３の切断面に露出するリード５および吊りリード８のそれぞれの先端部の全周が樹脂で覆われるようにする。これにより、リード５および吊りリード８のそれぞれの切断面に金属バリが発生しなくなるので、ＱＦＮ１の製造歩留まりを向上させることができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図３５は、ＱＦＮ１の製造に用いるリードフレームＬＦ２の一部を示す平面図、図３６は、図３５のＹ−Ｙ’線に沿った断面図、図３７は、図３５のＺ−Ｚ’線に沿った断面図である。
【００５１】
図に示すように、本実施の形態のリードフレームＬＦ２に形成された複数本のリード５のそれぞれは、端子５ａが形成された箇所の内側（ダイパッド部４に近い側）と外側とで板厚が異なっている。すなわち、これらのリード５は、端子５ａの外側部分（図３６）の板厚（ｔ’）が端子５ａの内側部分（図３７）の板厚（ｔ）よりも厚い（ｔ’＞ｔ）。
【００５２】
上記リードフレームＬＦ２は、前記実施の形態１で説明した金属板１０をハーフエッチングする方法（図９、図１０参照）によって製造するが、前記実施の形態１との違いは、金属板１０のリード形成領域の片面にフォトレジスト膜１１を形成する際、図３８に示すように、端子５ａが形成される箇所よりも外側部分は、リード形成領域の反対側の面に、フォトレジスト膜１１よりも幅の狭いフォトレジスト膜１１ａを形成する点にある。一方、図３９に示すように、端子５ａが形成される箇所よりも内側部分は、金属板１０のリード形成領域の片面のみにフォトレジスト膜１１を形成する。図示は省略するが、端子５ａが形成される箇所には、前記実施の形態１と同様、金属板１０の両面にフォトレジスト膜を形成する。
【００５３】
そして、この状態で金属板１０を薬液でエッチングすると、端子５ａの外側部分は、金属板１０の両面のエッチング量が異なるので、図４０に示すような断面形状を有する、中央部が厚いリード５が形成される。他方、端子５ａの内側部分は、フォトレジスト膜１１が形成されていない面のみがハーフエッチングされるので、図４１に示すような断面形状を有する薄いリード５が形成される。その後、金属板１０の表面に残ったフォトレジスト膜１１、１１ａを除去することにより、前記図３５〜図３７に示すリードフレームＬＦ２が得られる。
【００５４】
金属板をハーフエッチングしてリードフレームのパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８など）を形成する方法は、リード５のピッチを縮小して多ピン化を実現する有効な方法であるが、反面、リード５の板厚が薄くなるので、リード５の剛性が不足する。その結果、前記実施の形態１で使用した金型４０にリードフレームを装着して樹脂封止体３を成形する際、リード５に形成された端子５ａが樹脂シート４１を押さえ付ける力が弱くなり、樹脂封止体３の外側に突出する端子５ａの高さが低くなるといった問題が生じる。
【００５５】
これに対し、本実施の形態のリードフレームＬＦ２は、端子５ａが形成された箇所よりも外側のリード５を厚く形成するので、その分、リード５の剛性が高くなる。このため、図４２に示すように、リードフレームＬＦ２を金型４０に装着して上型４０Ａと下型４０ＢでリードフレームＬＦ２を押圧した時に、端子５ａが樹脂シート４１を押さえ付ける力が大きくなるので、樹脂封止体３の外側に突出する端子５ａの高さを高くすることができる。また、前記実施の形態１と同様、上型４０Ａと接触する部分のリードフレームＬＦ２の板厚を端子５ａと同じ厚さにする（図１９参照）ことにより、端子５ａが樹脂シート４１を押さえ付ける力をさらに大きくすることができる。
【００５６】
なお、金属板をプレスで打ち抜いてリードフレームのパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８など）を形成する場合でも、リード５の狭ピッチ化、多ピン化を実現しようとすると薄い金属板を使用しなければならないので、リード５の剛性が不足する。その対策として、図４３に示すように、リード５の片面にプレスでスリット５０を形成することにより、板厚が薄くても剛性の高いリード５を形成することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
図４４は、ＱＦＮ１の製造に用いるリードフレームＬＦ３の表面の一部を示す平面図、図４５は、このリードフレームＬＦ３の裏面の一部を示す平面図、図４６は、図４５の中央部（ダイパッド部４が形成された領域）を拡大して示す斜視図である。
【００５８】
このリードフレームＬＦ３は、ダイパッド部４の裏面の外周に沿って複数の突起４ａを設けたことに特徴がある。図４７に示すように、これらの突起４ａは、リードフレームＬＦ３のパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８など）を形成する際に同時に形成する。すなわち、板厚１２５μｍ〜１５０μｍ程度のＣｕ、Ｃｕ合金またはＦｅ−Ｎｉ合金などからなる金属板１０を用意し、ダイパッド部４、リード５（および図示しない吊りリード８）を形成する箇所の片面をフォトレジスト膜１１で被覆する。また、端子５ａ、突起４ａ（および図示しない吊りリード８の突起８ａ）を形成する箇所は、金属板１０の両面をフォトレジスト膜１１で被覆する。そして、この状態で金属板１０を薬液によってハーフエッチングすると、片面のみがフォトレジスト膜１１で被覆された領域には、金属板１０の厚さの半分程度の厚さを有するダイパッド部４、リード５（および図示しない吊りリード８）が形成される。また、両面がフォトレジスト膜１１で被覆された領域には、金属板１０と同じ厚さの端子５ａ、突起４ａ（および図示しない吊りリード８の突起８ａ）が形成される。
【００５９】
このリードフレームＬＦ３を使ってＱＦＮ１を製造するには、前述した方法でダイパッド部４上に半導体チップ２を搭載し、半導体チップ２とリード５をＡｕワイヤ６で接続した後、図４８に示すように、リードフレームＬＦ３を金型４０に装着する。このとき、本実施の形態では、上型４０Ａと半導体チップ２の隙間を、下型４０Ａと半導体チップ２の隙間よりも広くする。
【００６０】
次に、この状態でリードフレームＬＦ３を上型４０Ａと下型４０Ｂで挟み付けると、リード５の裏面に形成された端子５ａおよびダイパッド部４の裏面に形成された突起４ａが下型４０Ｂの表面に敷いた樹脂シート４１と接触し、それらの先端部分が樹脂シート４１の中に食い込む。
【００６１】
次に、図４９に示すように、金型４０のゲートＧを通じてキャビティ内に溶融樹脂５１を注入する。このとき、上型４０Ａと半導体チップ２の隙間が下型４０Ａと半導体チップ２の隙間よりも広くなっているので、上型４０Ａと半導体チップ２の隙間に入り込む溶融樹脂５１の量は、下型４０Ａと半導体チップ２の隙間に入り込む溶融樹脂５１の量よりも多くなる。そのため、ダイパッド部４上に搭載された半導体チップ２の上面には、上型４０Ａと半導体チップ２の隙間に入り込んだ溶融樹脂５１から下向きの圧力が加わるが、ダイパッド部４の裏面に形成された突起４ａが樹脂シート４１と接触しているので、溶融樹脂５１の圧力によって半導体チップ２が位置ずれを引き起こすことはない。
【００６２】
他方、図５０に示すように、ダイパッド部４の裏面に突起４ａを設けない場合は、溶融樹脂５１の圧力によって半導体チップ２が位置ずれを引き起こし、Ａｕワイヤ６が樹脂封止体３の上面から露出したり、ダイパッド部４が樹脂封止体３の下面から露出したりする不良が発生する。
【００６３】
従来、金型のキャビティ内に溶融樹脂５１が流入する際の圧力による半導体チップ２の位置ずれを防止する対策として、ダイパッド部４を支持する吊りリード８を折り曲げることによって、上型４０Ａと半導体チップ２の隙間を下型４０Ａと半導体チップ２の隙間と同じにする「タブ上げ」技術が採用されている。しかし、ＱＦＮ１の多ピン化に伴うリード５の狭ピッチ化が進み、リードフレームを構成する金属板の板厚が極めて薄くなると、吊りリード８の剛性が低下する結果、「タブ上げ」技術を採用しても半導体チップ２の位置ずれを防止することが困難になる。
【００６４】
これに対し、ダイパッド部４の裏面に突起４ａを形成し、この突起４ａを下型４０Ａの樹脂シート４１に密着させる本実施の形態によれば、リードフレームＬＦ３を構成する金属板の板厚が極めて薄くなり、吊りリード８の剛性が低下した場合でも、キャビティ内に流入する溶融樹脂５１の圧力による半導体チップ２の位置ずれを確実に防止することができるので、多ピン化したＱＦＮ１の製造歩留まりを向上させることができる。
【００６５】
図５１は、本実施の形態のリードフレームＬＦ３を使って製造したＱＦＮ１の外観（裏面側）を示す平面図である。図示のように、このリードフレームＬＦ３を使用した場合は、樹脂封止体３の裏面にダイパッド部４の突起４ａが露出する。そこで、この突起４ａに前述した半田層９を被着し、ＱＦＮ１を配線基板に実装する際、半田層９を介して突起４ａの表面を配線基板に接合することにより、ＱＦＮ１と配線基板との接続信頼性を高めることができる。また、半導体チップ２から発生した熱が突起４ａを通じて外部に伝達されるので、放熱性に優れたＱＦＮ１を実現することができる。
【００６６】
ダイパッド部４の裏面に形成する突起４ａは、前記の形状に限定されるものではなく、キャビティ内に流入する溶融樹脂５１の圧力による半導体チップ２の位置ずれを防止できるものであれば、任意の形状を採用することができる。例えば図５２に示すような円形の突起４ａであってもよく、また、図５３に示すように、ダイパッド部４の裏面だけでなく、吊りリード８の裏面の一部に形成してもよい。
【００６７】
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、本発明は前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。
【００６８】
前記実施の形態では、ハーフエッチング法でリードフレームのパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８など）を形成する場合について説明したが、金属板をプレスで打ち抜いてこれらのパターンを形成する場合にも適用することができる。
【００６９】
プレス法を用いてリードフレームＬＦ４を製造するには、図５４および図５５に示すように、まず金属板１０をプレスで打ち抜いてリード５、吊りリード８、ダイパッド部４を形成する。次に、リード５の中途部をプレスで下方に折り曲げることによって端子５ａを形成し、吊りリード８の一端部近傍をプレスで下方に折り曲げることによって突起８ａを形成する。このとき、ダイパッド部４の一部をプレスで下方に折り曲げることによって、前記実施の形態３の突起４ａを形成することもできる。
【００７０】
端子５ａを形成するには、図５６に示すように、金属板１０をプレス金型６０の上型６０Ａと下型６０Ｂの間に挟み込む。そして、この状態で上型６０Ａに設けたパンチ６１を下型６０Ｂに設けたダイ６２に押し込むと、各リード５の中途部が塑性変形して下方に折れ曲がり、端子５ａが形成される。図示は省略するが、吊りリード８の突起８ａや、ダイパッド部４の突起４ａも同様の方法で形成する。
【００７１】
端子５ａや突起４ａ、８ａは、リードフレームと異なる材料で構成することもできる。この場合は、前述したハーフエッチング法またはプレス法でパターン（ダイパッド部４、リード５、吊りリード８）を形成したリードフレームを用意し、このリードフレームの端子５ａや突起４ａ、８ａを形成する個所に樹脂などを塗布してダミーの端子や突起を形成しておく。次に、このリードフレームに半導体チップ２を搭載し、リード５と半導体チップ２をＡｕワイヤ６で接続した後、前述した金型４０を使って樹脂封止体３を形成する。次に、樹脂封止体３の裏面に露出したダミーの端子や突起を溶剤で溶解、除去した後、そこに印刷法やメッキ法を用いて端子５ａや突起４ａ、８ａを形成すればよい。
【００７２】
また、ダイパッド部４およびこれを支持する吊りリード８を備えた前記リードフレームに代えて、図５７に示すような、リード５の一端部側にシート状の絶縁フィルムなどからなるチップ支持体３３を貼り付け、このチップ支持体３３上に半導体チップ２を搭載する方式のリードフレームＬＦ５を使用してもよい。また、同図に示すように、リード５の狭ピッチ化を推進するために、端子５ａの幅をリード５の幅と同じにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の製造方法は、樹脂封止型半導体装置の一種であるＱＦＮに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態である半導体装置の外観（裏面側）を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である半導体装置の内部構造（表面側）を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である半導体装置の内部構造（裏面側）を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の側面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線に沿った半導体装置の断面図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ線に沿った半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの平面図である。
【図９】図８に示すリードフレームの製造方法を示す要部断面図である。
【図１０】図８に示すリードフレームの製造方法を示す要部断面図である。
【図１１】図８に示すリードフレームの製造方法を示す要部断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すチップボンディング工程の説明図である。
【図１４】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームの要部平面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すワイヤボンディング工程の説明図である。
【図１６】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図１７】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図１８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図２０】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる金型の上型がリードフレームと接触する部分を斜線で示した平面図である。
【図２１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる金型のゲートの位置と、キャビティに注入された樹脂の流れる方向の一例を模式的に示した平面図である。
【図２２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる金型のゲートの位置と、キャビティに注入された樹脂の流れる方向の別例を模式的に示した平面図である。
【図２３】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すモールド後のリードフレームの全体平面図（表面側）である。
【図２４】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すモールド後のリードフレームの全体平面図（裏面側）である。
【図２５】モールド後のリードフレームを切断するカットラインを示す要部平面図である。
【図２６】モールド後のリードフレームを切断するカットラインを示す断面図である。
【図２７】図２６の部分拡大断面図である。
【図２８】カットラインに沿った樹脂封止体の断面図である。
【図２９】モールド後のリードフレームを切断する従来のカットラインを示す要部断面図である。
【図３０】従来のカットラインに沿った樹脂封止体の断面図である。
【図３１】カットラインに沿った樹脂封止体の断面図である。
【図３２】コーナー部に露出した吊りリードの切断面を示す樹脂封止体の部分拡大斜視図である。
【図３３】リードフレームの切断方法の一例を示す要部断面図である。
【図３４】リードフレームの切断方法の別例を示す要部断面図である。
【図３５】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図である。
【図３６】図３５のＹ−Ｙ’線に沿ったリードフレームの断面図である。
【図３７】図３５のＺ−Ｚ’線に沿ったリードフレームの断面図である。
【図３８】図３５〜図３７に示すリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図３９】図３５〜図３７に示すリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図４０】図３５〜図３７に示すリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図４１】図３５〜図３７に示すリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図４２】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図４３】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部断面図である。
【図４４】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図（表面側）である。
【図４５】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図（裏面側）である。
【図４６】図４４、図４５に示すリードフレームのダイパッド部を示す斜視図である。
【図４７】図４４、図４５に示すリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図４８】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図４９】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造方法を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図５０】樹脂封止体の成形工程で生じる問題を示すリードフレームおよび金型の要部断面図である。
【図５１】本発明の他の実施の形態である半導体装置の外観（裏面側）を示す平面図である。
【図５２】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図（裏面側）である。
【図５３】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図（裏面側）である。
【図５４】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図５５】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図５６】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの製造方法を示す説明図である。
【図５７】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの要部平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  ＱＦＮ
２  半導体チップ
３  樹脂封止体
４  ダイパッド部
５  リード
５ａ  端子
６  Ａｕワイヤ
７  ボンディングパッド
８  吊りリード
８ａ  突起
９  半田層
１０  金属板
１１、１１ａ  フォトレジスト膜
１２  Ａｇメッキ
３０Ａ、３０Ｂ  治具
３１  溝
３２ａ、３２ｂ  ブレード
３３  チップ支持体
４０  金型
４０Ａ  上型
４０Ｂ  下型
４１  樹脂シート
４２  エアベント
５０  スリット
５１  溶融樹脂
６０  プレス金型
６０Ａ  上型
６０Ｂ  下型
６１  パンチ
６２  ダイ
Ｃ１〜Ｃ２４  キャビティ
ｄ  端子の径
ＤＣ１〜ＤＣ８  ダミーキャビティ
Ｇ１〜Ｇ１６  ゲート
Ｌ  ダイシングライン
ＬＦ１〜ＬＦ５  リードフレーム
【図１】
2008113021.tif 000003
【図２】
2008113021.tif 000004
【図３】
2008113021.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008113021.tif 000007
【図６】
2008113021.tif 000008
【図７】
2008113021.tif 000009
【図８】
2008113021.tif 000010
【図９】
2008113021.tif 000011
【図１０】
2008113021.tif 000012
【図１１】
2008113021.tif 000013
【図１２】
2008113021.tif 000014
【図１３】
2008113021.tif 000015
【図１４】
2008113021.tif 000016
【図１５】
2008113021.tif 000017
【図１６】
2008113021.tif 000018
【図１７】
2008113021.tif 000019
【図１８】
2008113021.tif 000020
【図１９】
2008113021.tif 000021
【図２０】
2008113021.tif 000022
【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】
2008113021.tif 000028
【図２７】
2008113021.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2008113021.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
2008113021.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2008113021.tif 000039
【図３８】
2008113021.tif 000040
【図３９】
2008113021.tif 000041
【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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