(57)【要約】【課題】ＱＦＮ，　ＳＯＮなどのパッケージタイプになる表面実装型半導体装置を対象に、そのパッケージの周側面に露出するリードのカット面を改良し、回路基板に実装した状態でのはんだ接合強度を高めるようにする。【解決手段】リードフレームのタブ２に半導体チップ１をマウントし、その周囲に配列したリード３との間にワイヤ４をボンディングした上で樹脂封止した表面実装型半導体装置で、アウタリード部３ａの底面をパッケージの実装面側に露出させ、かつリード先端を樹脂封止部５の外郭に沿ってカットしたものにおいて、パッケージ周側面に露出する前記リードの先端を傾斜角度θ（９０°＞θ＞３０°）に斜めカットする。これにより、リードカット面３ａのはんだ接合面積が拡大して回路基板６との間のはんだ接合強度が増し、併せてはんだフィレット７ａに加わる熱応力が緩和してリード接合部の信頼性向上が図れる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タブの周域にリードを配列したリードフレームを用い、前記タブに半導体チップをマウントし、半導体チップとリードとの間をワイヤボンディングした上でその周域を樹脂封止したパッケージ構造になる表面実装型半導体装置であって、前記リードはそのアウターリード部の底面をパッケージの実装面側に露出させ、かつリード先端をパッケージの外郭に沿わせてカットしたものにおいて、
パッケージの周側面に露出した前記リードの先端を底面に対して鋭角に斜めカットしたことを特徴とする表面実装型半導体装置。
【請求項２】
リードフレームに半導体チップをマウントして樹脂封止した状態で行うリードカット工程で、パッケージの外形に合わせてリードを樹脂封止部と共に斜めカットすることを特徴とする請求項１記載の表面実装型半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ　Ｐａｃｋａｇｅ），ＳＯＮ　（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ　Ｐａｃｋａｇｅ）　などのパッケージタイプを対象に、リードフレームを用いて組立てた表面実装型半導体装置，　およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リードフレームを使用して組立てた従来の表面実装型半導体装置では、ガルウイング形と呼ばれる端子形状が一般的であったが、近年ではパッケージの小型化，　実装面積の縮小化を目的に頭記したＱＦＮ，　ＳＯＮのパッケージ構造が多く採用される傾向にある。
【０００３】
ここで、ＱＦＮは、モールド成形により樹脂封止したパッケージの裏面側周域に外部接続端子となるリードを露出させた構成になり、前記リードを実装面に重ね合わせて回路基板にはんだ接合するようにしており、その従来例の構造を図７〜図９に示す。
各図において、１はＩＣなどの半導体チップ、２は半導体チップ１をマウントしたリードフレームのタブ、２ａはタブ２の四隅から外方に引出した吊りリード、３はタブ２の周囲に分散して配列したリード、４は半導体チップ１の表面電極１ａとリード４との間に配線したボンディングワイヤ、５はパッケージの樹脂封止部である。
【０００４】
ここで、リードフレーム３は、そのアウターリード部３ａの底面を樹脂封止部５の底面側に露出させ、かつそのリード先端はパッケージの外郭に合わせてリードカットしてその先端面をパッケージの外周側面に露出させている。なお、このリードカットは、半導体チップをタブにマウントしたリードフレームをトランスファー成形により樹脂封止した状態で、ダイシング装置によりパッケージの外形に合わせて樹脂封止部と一緒にリードを切断するようにしている。なお、前記のリードフレームは、例えば厚み０．１〜０．２ｍｍ程度の銅系，あるいはその合金系材料で作られ、また封止樹脂にはエポキシ樹脂などのの熱硬化性樹脂を用いている。
【０００５】
そして、この半導体装置の製品を回路基板に実装する際には、図９で示すように回路基板６に形成した導体パターンのはんだ付けランド６ａの上に前記リード３のアウターリード部３ａの露出面を重ね合わせ、この状態でフローないしリフロー法によりはんだ接合する。なお、図９において、７ははんだ接合部，７ａははんだフィレットを表している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したＱＦＮ，　ＳＯＮなどのノンリード・パッケージ構造になる表面実装型半導体装置は、パッケージの小型化および実装面積の縮小化が図れる利点がある反面、回路基板に実装する際に、リードのはんだ付け面積がガルウイング形リードと比べて小さく、このためにはんだ接合強度が小さくなる。
【０００７】
さらに、図９に示したはんだ接合部７のはんだフィレット７ａに着目すると、次記のような問題点がある。すなわち、従来構造では樹脂封止部５の周側面に露出しているリード３の先端は垂直にリードカットされていることから、この部分に形成されたはんだフィレット７ａとリード３との境界面がエッジ状を呈することになる。このために、はんだフィレット７ａの前記エッジ部分には温度サイクルにより熱応力が繰り返し加わり、これによる疲労が原因ではんだ接合部７にはんだの亀裂，剥がれなどが発生し易くなって寿命，信頼性が低下する。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ＱＦＮ，　ＳＯＮなどのパッケージタイプを対象に、パッケージの周側面に露出したリードのカット面を変えることにより、はんだ接合面積の増加と併せて、そのはんだフィレットに加わる熱応力の集中を緩和させて高いはんだ接合強度と信頼性が確保できるように改良した表面実装型半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、タブの周域にリードを分散配列したリードフレームを用い、前記タブに半導体チップをマウントし、半導体チップとリードとの間をワイヤボンディングした上でその周域を樹脂封止したパッケージ構造になる表面実装型半導体装置であって、前記リードはそのアウターリード部の底面をパッケージの実装面側に露出させ、かつリード先端をパッケージの外郭に沿わせてカットしたものにおいて、
パッケージの周側面に露出した前記リードの先端を底面に対して鋭角に斜めカットするものとする（請求項１）。
【００１０】
上記構成によれば、パッケージの周面に露出したリード先端の切断面は、リード先端を垂直にリードカットした従来構造と比べて斜めカットした分だけ面積が広がってはんだの接合面積が拡大するとともに、このリード先端の傾斜面に沿って形成されるはんだフィレットの接合面角度が鈍角になる。これにより、はんだ接合面積が拡大した分だけはんだ接合強度が増すほか、熱サイクルに伴ってはんだフィレットに加わる熱応力の集中が緩和されて亀裂の発生を抑えることができて信頼性の向上化が図れる。
【００１１】
また、前記したリード先端のカット面は、本発明により次記の製造方法によって形成することができる。すなわち、リードフレームに半導体チップをマウントして樹脂封止した状態で行うリードカット工程で、パッケージの外形に合わせてリードを樹脂封止部と共に斜めカットする（請求項２）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図７〜９に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例の表面実装型半導体装置は、図７に示した従来構造と基本的に同じであるが、パッケージの周縁に配列して引出したリード３について、樹脂封止部５の周側面に露出したアウターリード部３ａの先端（リードカット面）を図示のようにパッケージの底面に対して角度θ（９０°＞θ＞３０°）に斜めにカットしてリードカット面３ａ−１を形成している。
【００１３】
ここで、図１（ａ），（ｂ）　および図２（ａ）　〜（ｃ）　に示す実施例では、前記したリードカット面３ａ−１の傾斜角度θに合わせて樹脂封止部５の外周側面が傾斜している。また、図３（ａ）　〜（ｃ）　および図４に示す実施例では、リード３のアウターリード部３ａが樹脂封止部５の周面から側方に若干突き出して露出しており、このアウターリード部３ａの先端を前記と同様に傾斜角度θにカットしてリードカット面３ａ−１を形成している。
【００１４】
上記の構成によれば、樹脂封止部５の外周側面に露出しているアウターリード部３ａの先端が斜めカットされているので、そのリードカット面３ａ−１は図９に示した従来の垂直カット面と比べてパッケージの外周面に露出する面積が拡大する。したがって、当該半導体装置を回路基板６に実装するに際して、アウターリード部３ａと回路基板６のランド６ａとの間をはんだ接合すると、図１（ｂ）　で表すようにはんだフィレット７ａが前記のリードカット面３ａ−１を覆って容易に形成されることになる。しかも、このはんだフィレット７ａは図９の従来例と比べると判るようにカット面が傾斜している分だけはんだ接合面積が拡大しており、これにより接合強度が増す。また、リードカット面３ａ−１に沿って形成されたはんだフィレット７ａはリードとの境界面が図９のようにエッジ状を呈することがないので、温度サイクルに伴う熱応力の集中が緩和されてこの部分に亀裂が発生するのを効果的に抑制できる。
【００１５】
次に、図１の半導体装置を対象に、その樹脂パッケージおよびその周面に配列したリードの先端を斜めカットする製造方法を図５，図６で説明する。図は帯状に連なったリードフレームのタブ２に半導体チップ１をマウントし、この半導体チップ１とタブ２の周囲に配列したリード３との間にワイヤ４をボンディングした上で、その周域をトランスファー成形法により樹脂封止した状態で、ダイシング装置のダイシングブレード８を使って半導体装置を個別に切断する製造工程を表している。なお、切断前の状態では、図示のように隣り合う半導体装置のリード３（リードフレームの長手方向に並ぶリード）の間が連なっていて、タイバー（図示せず）を介してリードフレームのサイドレールに連結されており、さらに樹脂封止部５が隣り合う半導体装置の領域の間を連ねるよう一体にモールド成形されている。
【００１６】
ここで、半導体装置の切断に使用するダイシング装置のダイシングブレード８は、図示のようにその刃先の断面形状がＶ字形（角度α）である。そして、このダイシングブレード８を半導体装置のパッケージ外形に沿って移動操作しながら、樹脂封止部５およびリード３を一緒に切断する。これにより、図１（ｂ）　で示すようにパッケージの外周側面およびリード３が傾斜角θに切断される。
【００１７】
また、この場合に図５に示す方法では、ダイシングブレード８を垂直姿勢に立てて切断するようにしており、この場合にはダイシングブレード８の刃先角度αを前記の切断角度θに対応して設定している。一方、図６の方法では、ダイシングブレード８自身を傾けて切断するようにしている。この方法によれば、ダイシングブレード８の刃先角度αの制約を受けずに樹脂封止部５およびリード３を任意の傾斜角度θで切断できる。
【００１８】
なお、図３，図４の実施例では、連続したリードフレーム上で組立てた各半導体装置の領域ごとにそのパッケージ外形に合わせて個別に樹脂封止した後、続くリードカット工程でパッケージの外周側面に突き出しているリード３を例えば図５に示したダイシングブレード８を用いて斜め角度θにリードカットする。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、タブの周域にリードを配列したリードフレームを用い、前記タブに半導体チップをマウントし、半導体チップとリードとの間をワイヤボンディングした上でその周域を樹脂封止したパッケージ構造になる表面実装型半導体装置であって、前記リードはそのアウターリード部の底面をパッケージの実装面側に露出させ、かつリード先端をパッケージの輪郭に沿わせてカットしたものにおいて、パッケージの周側面に露出した前記リードの先端を底面に対して鋭角に斜めカットしたことにより、
当該半導体装置を回路基板にはだ付けして実装する際に、そのはんだ接合部にはんだフィレットが容易に形成されるとともに、リード先端を斜めカットしたことではんだ接合面積が拡大してはんだ接合強度が向上する。さらに加えて、半導体装置の実使用時の熱サイクルに伴っけはんだフィレットに加わる熱応力が緩和されるなど、半導体装置の実装性，リード接合部の信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による表面実装型半導体装置を回路基板に実装した状態図で、（ａ）　は半導体装置の内部構造を表す断面図、（ｂ）　は（ａ）　の要部拡大図
【図２】図１の半導体装置のパッケージ外形図で、（ａ），（ｂ），（ｃ）　はそれぞれ上面図，裏面図，および側面図
【図３】図２と異なる実施例のパッケージ外形図で、（ａ），（ｂ），（ｃ）　はそれぞれ上面図，裏面図，および側面図
【図４】図３の半導体装置を回路基板に実装した状態を表す断面図
【図５】図１の半導体装置に適用してパッケージおよびリードを切断する製造方法の説明図
【図６】図５と異なる製造方法の説明図
【図７】本発明の実施対象となる半導体装置の内部構造を表す平面図
【図８】図７の半導体装置に対する従来のパッケージ外形図で、（ａ），（ｂ），（ｃ）　はそれぞれ上面図，裏面図，および側面図
【図９】図８の半導体装置を回路基板に実装した状態を表す要部の拡大断面図
【符号の説明】
１　　半導体チップ
２　　リードフレームのタブ
３　　リード
３ａ　アウターリード部
３ａ−１　リードカット面
４　　ボンディングワイヤ
５　　樹脂封止部
６　　回路基板
６ａ　はんだ付けランド
７　　はんだ接合部
７ａ　はんだフィレット
８　　ダイシングブレード
θ　　リードカット面の傾斜角度
【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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