(57)【要約】【課題】樹脂封止型半導体装置に関し、樹脂封止の際の注入樹脂の圧力による、ダイパッドおよび半導体チップの傾きを無くし、ボンディングワイヤーの断線や、ダイパッドの一部が樹脂封止部より露出する問題を解消する。【解決手段】ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、外部リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置において、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止部の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持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。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する半導体装置用リードフレームにおいて、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
【請求項２】
前記支持部は凸部状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項３】
前記支持部は凹部状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項４】
ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置において、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持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５】
ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面にはピンを当接させて前記ダイパッドを支持した状態で樹脂封止を行うことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項６】
ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持部を形成するとともに、前記支持部にピンを当接させて前記ダイパッドを支持した状態で樹脂封止を行うことを特徴とする樹脂封止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】
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを搭載するダイパッドの裏面側を樹脂封止部より露出させる構造をもつ半導体装置として、ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）、ＱＦＮ（Ｑｕａｔ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）と称されるものがあり、高集積かつ薄型化、小型化の要望を満たすとして、近年広く用いられている。
【０００３】
ただし、ＳＯＮあるいはＱＦＮが抱える問題として、ダイパッドの裏面側を樹脂封止部より露出させると、これらの半導体装置を搭載する実装基板（マザーボード）においては形成される配線パターンと前記ダイパッドとの干渉を回避するため、配線パターンはそのパターン設計に制約を受けることになる。このため、ダイパッドを樹脂封止部より露出させないようにダイパッドの裏面側をハーフエッチング加工等により板厚を減らして樹脂封止部内に収まるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６２２５号公報  （段落「０００８」〜「００１１」、図１０、図１１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにダイパッドの板厚を減らすとダイパッドの強度が落ちてしまうため、樹脂封止の際の注入樹脂の圧力により、ダイパッドとその上に搭載する半導体チップに傾きが生じる。その結果、ボンディングワイヤーの断線や、ダイパッドの一部が樹脂封止部より露出してしまい、品質を著しく低下させる問題が起こっていた。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みて、樹脂封止の際のダイパッドの傾きを無くし、ボンディングワイヤーの断線やダイパッドの一部が樹脂封止部より露出することを防ぐことのできる、リードフレームおよび樹脂封止型半導体装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の第一の要旨は、ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する半導体装置用リードフレームにおいて、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることを特徴とする半導体装置用リードフレームにある。
【０００８】
本発明によれば、ダイパッドの裏面にはダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることから、ピンによるダイパッドの支持が容易且つ確実となり、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパッドに傾きを生じることがないため、ボンディングワイヤーの断線や、樹脂封止部からダイパッドの一部が露出することがないので、実装基板の配線パターン設計に影響を及ぼすことがなく、配線パターンの自由度を確保できるとともに、信頼性と品質の優れた半導体装置を得ることができる。
【０００９】
本発明の第二の要旨は、前記支持部は凸部状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ダイパッド裏面側の支持部は凸部状に形成されているため、樹脂封止される領域内へのピンの挿入量が僅であり、ピンと封止樹脂との接触面積が減ることから、樹脂硬化後のピンの引き戻しが容易となる。また、凸部状に形成することによりダイパッドと封止樹脂との接触面積が増えるため、リードフレームと封止樹脂との密着がより強固となる。
【００１１】
本発明の第三の要旨は、前記支持部は凹部状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ダイパッド裏面側の支持部は凹部状に形成されているため、凹部内にピンが入り込むことにより、確実にダイパッドが支持され、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパットが移動したり傾いたりすることがなく、ダイパッドの姿勢が強固に維持される。
【００１３】
本発明の第四の要旨は、ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置において、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持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にある。
【００１４】
本発明によれば、ダイパッドの裏面にはダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることから、ピンによるダイパッドの支持が容易且つ確実となり、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパッドに傾きを生じることがないため、ボンディングワイヤーの断線や、樹脂封止部からダイパッドの一部が露出したりすることがないので、実装基板の配線パターン設計に影響を及ぼすことがなく、配線パターンの自由度が確保できるとともに、信頼性と品質の優れた半導体装置を得ることができる。
【００１５】
本発明の第五の要旨は、ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面にピンを当接させて前記ダイパッドを支持した状態で樹脂封止を行うことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法にある。
【００１６】
本発明によれば、ダイパッドの裏面をピンで支持した状態で樹脂封止を行うため、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパッドに傾きを生じることがなく、ボンディングワイヤーの断線や、ダイパッドの一部が樹脂封止部より露出することを防ぐことができる。
【００１７】
本発明の第六の要旨は、ダイパッド表面に半導体チップを搭載し、リードが前記ダイパッド裏面側の樹脂封止部より露出する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドの裏面には樹脂封止の際にダイパッドを支持するピンが当接する支持部を形成するとともに、前記支持部にピンを当接させて前記ダイパッドを支持した状態で樹脂封止を行うことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法にある。
【００１８】
本発明によれば、ダイパッドの裏面にはダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることから、ピンによるダイパッドの支持が容易且つ確実となり、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパッドに傾きを生じることがなく、ボンディングワイヤーの断線や、樹脂封止部からのダイパッドの一部が露出することがないため、実装基板の配線パターン設計に影響を及ぼすことがなく、配線パターンの自由度が確保できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１〜図３には本発明に係る樹脂封止型半導体装置を示す。図４には本発明に係る樹脂封止型半導体装置に用いるリードフレームを示す。図５、図６には図１、図２で示した樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程を示す。図７、図８には本発明に係る他の実施例による樹脂封止型半導体装置を示す。
【００２１】
本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、図１、図２に示すように、リードフレーム１に半導体チップ２を搭載したダイパッド３と、さらに半導体チップ２と電気的に接続されており、その一部がダイパッド３の下面側の樹脂封止部Ｍより露出するリード４と、半導体チップ２とリード４とを接続するボンディングワイヤー５を備えており、ダイパッド３は板厚がリード４やサポートバー等（図示しない）の他部位より減じられ、さらにその裏面側には、樹脂封止の際の圧力による傾きを防ぐため、後述するピンが当接する支持部６が形成されている。この支持部６はその一部が封止樹脂硬化後にピンの引き戻しによって形成された孔７を通じて大気中に露出している。孔の大きさおよび形状はピンによって決定される。
【００２２】
支持部６は凸部状に５個形成されており、その高さが樹脂封止部Ｍの底面より露出しないように設定されているため、実装基板の配線パターン設計に影響を及ぼすことがなく、配線パターンの自由度が確保できる。
【００２３】
また、支持部６が凸部状に形成されていることにより、ピンの樹脂封止領域に対する進入量が僅かであるため、ピンと封止樹脂との接触面積が減り、樹脂が硬化した後のピンの引き戻しが容易となる。
【００２４】
またさらには、凸部状の支持部の直径はピン直径と同等か若しく大きめに設定されているため、樹脂封止金型にリードフレームを搭載した際に支持部とピンとの当接位置に多少のズレが生じた場合も、支持部にピンが確実に接してダイパッドを支持することができる。
【００２５】
またさらには、凸部状の支持部は図３に示すように、パッド裏面側の所定領域を全体的に突出させるようにしてもよく。係る構成によれば凸部形成の際の加工性に優れるとともに、支持部とピンとの当接位置にズレが生じる怖れがなく、ピンが確実に支持部に接してダイパッド裏面を支持することができる。
【００２６】
次に、前記半導体装置の樹脂封止方法を図４〜図６を用いて説明する。まず、図４に示すように、本発明に係る半導体装置にはマトリックスタイプのリードフレーム１を採用しており、このリードフレームを樹脂封止する方法として、点線Ｓで示すような所定の範囲を一括して樹脂封止するＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式を用いている。
【００２７】
樹脂封止金型は、図５に示すように、キャビティＣを有する上型８とリードフレームを載置させる下型９とで一対をなしており、下型９には上方へ突出し、ダイパッド３の裏面に形成された支持部６に当接してダイパッド３を支持する円柱状のピン１０が設けられている。
【００２８】
具体的な樹脂封止方法としては、図５に示すように、半導体チップ２を搭載したリードフレーム１を下型９の上面に載置した後、下型９よりピン１０を突出させてダイパッド３の裏面の支持部６に当接させる。その後上下金型の型締めを行って封止樹脂を注入し、その後図６に示すように、樹脂が硬化した後に上下金型を開き、さらにピン１０を下型９内に引き戻して樹脂封止完成品を離型させる。その後図示しない別工程により、前記樹脂完成品を回転刃物等で切断して個片化することにより、本発明に係る樹脂封止型半導体装置が完成する。
【００２９】
上記の樹脂封止方法によれば、封止樹脂が注入される間、ダイパッド３はピン１０により支持されており、樹脂注入の際の圧力を受けてもダイパッド３に傾きは生じない。また、封止樹脂が硬化した後にピン１０を引き戻すために樹脂封止部Ｍのダイパッド３の裏面側には孔７が形成されることになり、この孔７からダイパッド３裏面の支持部６の一部が大気中に露出するため、半導体装置の放熱性も向上する。
【００３０】
次に、本発明に係る他の実施例による樹脂封止型半導体装置を図７に示す。この半導体装置の特徴は、ダイパッド３の裏面にピンを当接させるための凹部状の支持部６を５個形成している点であり、ピンが凹部内に入り込むようになっている。この構造により樹脂封止時の圧力によりダイパッド３に傾きやズレを生じさせる力が働いても、ダイパッド３の姿勢を強固に維持することができる。
【００３１】
また、凹部状の支持部の直径はピンの直径より大きめに設定されており、樹脂封止金型にリードフレームを搭載した際に支持部６とピンとの当接位置に多少のズレが生じた場合も、凹部内にピンが確実に入り込むように設定している。
【００３２】
また、樹脂が硬化した後にピンを抜くと樹脂封止部Ｍのダイパッド３の裏面側には孔７が形成され、この孔７から支持部６の一部が大気中に露出するため、半導体装置の放熱性も向上する。
【００３３】
またさらには、凹部状の支持部は図８に示すように、パッド裏面側の板厚を所定領域だけ減じるようにして形成してもよく。係る構成によれば凹部形成の際の加工性に優れるとともに、支持部とピンの当接位置にズレが生じる怖れがなく、ピンが確実に支持部に接してダイパッド裏面を支持することができる。
【００３４】
なお、上述してきた実施例において、ダイパッドの裏面に形成する凸部状または凹部状の支持部の数をいずれも５個に設定したが、支持部の数は任意に設定が可能であり、少なくとも２個以上であれば目的の効果を奏することができる。また、支持部に当接させるピンは支持部の数に対応する数だけ設けてよいし、支持部の数に対応しない数としてもよく、要はダイパッドの傾きを防止することができる数であればよい。全ての支持部に対してピンを対応させない場合は、ピンによるダイパッドの支持に使用されない支持部が封止樹脂との接触面積を増やす役割を果たすため、リードフレームと封止樹脂の密着性が向上する。
【００３５】
また、上述の実施例の中ではピンの形状を円柱状としたが、これに限らず角錐状等の他の形状でもよく、ダイパッドの裏面を支持することができて、硬化した封止樹脂より引き戻すことができるものであればよい。
【００３６】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、ダイパッドの裏面にはダイパッドを支持するピンが当接する支持部が形成されていることから、ピンによるダイパッドの支持が容易且つ確実となり、樹脂封止の際の圧力を受けてもダイパッドに傾きを生じることがないため、ボンディングワイヤーの断線や、樹脂封止部からダイパッドの一部が露出したりすることがないので、実装基板の配線パターン設計に影響を及ぼすことがなく、配線パターンの自由度が確保できるとともに、信頼性と品質の優れた半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂型半導体装置を示す図。
【図２】本発明に係る樹脂型半導体装置を示す図。
【図３】本発明に係る樹脂型半導体装置を示す図。
【図４】本発明に係る樹脂型半導体装置に用いるリードフレームを示す図。
【図５】本発明に係る樹脂封止工程を示す図。
【図６】本発明に係る樹脂封止工程を示す図。
【図７】本発明に係る他の実施例による樹脂型半導体装置を示す図。
【図８】本発明に係る他の実施例による樹脂型半導体装置を示す図。
【符号の説明】
１  リードフレーム
２  半導体チップ
３  ダイパッド
４    リード
５    ボンディングワイヤー
６    支持部
７    孔
８    上型
９  下型
１０    ピン
【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】
2004228184.tif 000009
【図８】
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