(57)【要約】【課題】タブ吊りリードの切断による封止体の損傷及びタブ吊りリードの変形を防止する。【解決手段】タブに固定された半導体チップと、この半導体チップの周囲に列状に配置され封止体外に露出して外部端子となるリードとを電気的に接続し、封止体によって封止し、前記タブを支持するタブ吊りリードが封止体の４隅に配置され封止体外端部にて露出している半導体装置において、前記封止体外端部にて露出する部分のタブ吊りリードは幅を広げ、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に係止部を設ける。前記半導体装置の製造方法において、前記係止部によってタブ吊りリードの変形を防止しながらタブ吊りリードを切断し、個々の半導体装置に個片化する。本発明の構成によれば、封止体外端部のタブ吊りリードを幅広とすることにより、封止体の損傷を低減させ、かつ、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に設けた係止部によってタブ吊りリードの変形を防止する。【選択図】        図１
2005005643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タブに固定された半導体チップと、この半導体チップの周囲に列状に配置され封止体外に露出して外部端子となるリードとを電気的に接続し、封止体によって封止し、前記タブを支持するタブ吊りリードが封止体の４隅に配置され封止体外端部にて露出している半導体装置において、
前記封止体外端部にて露出する部分のタブ吊りリードは幅を広げてあり、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に係止部を設けたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記係止部がタブ吊りリードの側面に凹凸を形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記係止部がタブ吊りリードの上面に凹凸を形成したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体装置がＱＦＮ型の半導体装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
タブに固定された半導体チップと、この半導体チップの周囲に列状に配置され封止体外に露出して外部端子となるリードとを電気的に接続し、封止体によって封止し、前記タブを支持するタブ吊りリードが封止体の４隅に配置され封止体外端部にて露出している半導体装置の製造方法において、
前記タブ及びリードの組が複数組形成されかつタブ吊りリードの一部に係止部が設けられたリードフレームを用い、
このリードフレームのタブに半導体チップを固定する工程と、
半導体チップのパッドとリードとを接続する工程と、
半導体チップを実装したリードフレームを金型に収容し、封止樹脂を注入して封止体７を形成する工程と、
リードを切断し、或いは前記係止部によってタブ吊りリードの変形を防止しながらタブ吊りリードを切断し、個々の半導体装置に個片化する工程とを有することを特徴とする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、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、底面端子型の半導体装置のタブ吊りリードの変形防止に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置では、単結晶シリコン等のウェハに設けられた複数の素子形成領域に、半導体素子或いは配線パターンを一括して形成して形成した後に、夫々の素子形成領域を個々の半導体チップとして分離された個々の半導体チップが、例えばベース基板或いはリードフレームに固定するダイボンディング及びワイヤボンディング等の実装工程及び樹脂封止等の封止工程を経て半導体装置として完成する。
【０００３】
同一の半導体チップであっても、その目的用途に応じて種々の実装形態が採用されており、リードと配線基板との接続領域を縮小して電子装置を小型化するために、前記封止体の底面外周部にてリード底面を封止体から露出させて半導体装置の外部端子とする底面端子型の半導体装置が考えられた。底面端子型の半導体装置としては、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ）型或いはＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ）型等の半導体装置が知られている。
【０００４】
ＱＦＮ型の半導体装置では、単結晶シリコン等の半導体基板に所定の素子を形成した半導体チップを、レジン又は銀ペースト等の接合剤によってタブに固定し、タブの４周囲に列状に配置されているリードの内端と半導体チップのパッドとをボンディングワイヤによって電気的に接続し、半導体チップ、タブ、リード、ボンディングワイヤは、例えばエポキシ樹脂にフィラを混入させた封止樹脂を用いた封止体７によってリードの底面を露出させた状態で封止してある。
【０００５】
ＱＦＮ型半導体装置の製造では、個々の半導体装置に用いられるタブ、リードの組が縦横に連続して複数組形成されて一体化されたリードフレームを用い、リードフレームでは半導体チップが搭載されるタブの四辺に沿って複数のリードの列が夫々配置されており、タブは４隅に設けられたタブ吊りリードに接続されてフレームに支持されている。
【０００６】
そして、先ず、このリードフレームのタブに夫々半導体チップを接合剤によって固定し、半導体チップのパッドとリードの内端とをボンディングワイヤによって接続し、次に、半導体チップを実装したリードフレームを、金型に挟み込み、金型のキャビデイ内に半導体チップ、タブ、リード、ボンディングワイヤを収容して、封止樹脂を注入し封止体を形成する。
【０００７】
封止体形成後に、リード、タブ吊りリード及びリードフレームのタイバーをパンチ或いはブレードによって切断し、個々の半導体装置に個片化するが、このリード、タブ吊りリードの切断では、ダイとガイドとによってリードフレームの切断個所近傍を挟持固定した状態で行なっている。
【０００８】
しかし、半導体装置の角部に配置されたタブ吊りリードでは、半導体装置の角部が直線状に面取りされて斜めになっているために切断個所の近傍を固定することが難しい。特に、封止樹脂を流入させるためのゲート或いは空気を流出させるためのエアベントが位置するタブ吊りリードでは、ゲート或いはエアベントの樹脂がタブ吊りリードに付着しているため、タブ吊りリードの近傍を固定することができない。
【０００９】
このため、タブ吊りリードを切断するためにタブ吊りリードに加えられた力が、封止体に伝わって微細な損傷を与えることがあり、こうした損傷によって、封止体の微小片が欠落する、いわゆる封止体の欠けが発生していた。この微小片が例えば特性試験の際に、ソケット装着時に脱落し、接触不良の原因となり、この微小片を除去する必要性から、ソケットの清掃作業の頻度が高くなり、特性試験に要する時間が長くなってしまう等の問題がある。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２６０９２６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３０５２６７号公報
この問題を解決するために、前記特許文献１，２には底面端子型の半導体装置の封止体損傷に関して、封止体角部リードを幅広とすることにより、封止体の損傷を低減させる技術が開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにリードの幅を広げた場合には、リード切断時にリードに加えられる力が大きくなるため、リードの変形が起こりやすくなり、加えて変形した場合には、リードの幅が広いため、その変形量が大きくなってしまう。
【００１２】
半導体装置では、微細化が進むことによって、外形寸法の誤差に対する許容範囲が小さくなっており、このため、リードの変形に対する許容範囲も狭くなっている。特に、底面端子型の半導体装置では、実装される基板に接するリードの下面から封止体の底面までの距離であるスタンドオフが、従来の半導体装置よりもはるかに小さくなっているため、リードのわずかな変形であっても実装不良の原因となってしまう。
【００１３】
本発明の課題は、こうした問題を解決し、タブ吊りリードの切断に起因する封止体の損傷及びタブ吊りリードの変形を防止することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
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、下記のとおりである。
タブに固定された半導体チップと、この半導体チップの周囲に列状に配置され封止体外に露出して外部端子となるリードとを電気的に接続し、封止体によって封止し、前記タブを支持するタブ吊りリードが封止体の４隅に配置され封止体外端部にて露出している半導体装置において、前記封止体外端部にて露出する部分のタブ吊りリードは幅を広げ、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に係止部を設ける。
【００１５】
前記半導体装置の製造方法において、前記タブ及びリードの組が複数組形成されたリードフレームを用い、このリードフレームのタブに半導体チップを固定する工程と、半導体チップのパッドとリードとを接続する工程と、半導体チップを実装したリードフレームを金型に収容し、封止樹脂を注入して封止体７を形成する工程と、リードを切断し、或いは前記係止部によってタブ吊りリードの変形を防止しながらタブ吊りリードを切断し、個々の半導体装置に個片化する工程とを有する。
【００１６】
上述した本発明によれば、封止体外端部のタブ吊りリードを幅広とすることにより、封止体の損傷を低減させ、かつ、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に設けた係止部によってタブ吊りリードの変形を防止することができるという効果がある。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態であるＱＦＮ型半導体装置について、封止体を透過させて示す平面図であり、図２は図１中のａ‐ａ線に沿った縦断面図、図３は図１中のｂ‐ｂ線に沿った縦断面図であり、図４は図１に示す半導体装置の角部を示す部分拡大底面図である。
【００１９】
本実施の形態の半導体装置は、単結晶シリコン等の半導体基板に所定の素子を形成した半導体チップ１を、レジン又は銀ペースト等の接合剤２によってタブ３に固定し、半導体チップ１のパッドとリード４の内端とをボンディングワイヤ５によって電気的に接続してある。
【００２０】
タブ３は、一体となったタブ吊りリード６に支持されており、半導体チップ１、タブ３、リード４、ボンディングワイヤ５、タブ吊りリード６は、例えばエポキシ樹脂にフィラを混入させた封止樹脂を用いた封止体７によって封止されるが、リード４の底面及びタブ吊りリード６の封止体７外縁近傍の底面を露出させた状態で封止し、封止体７は４隅の角部にて斜めに面取りされ、半導体装置の４隅でタブ吊りリード６が封止体７外端部に露出している。
【００２１】
本実施の形態の半導体装置では、図４に示すように、この封止体７外端部から露出する部分のタブ吊りリード６は面取り部分の全域に幅を広げてあり、加えて封止体７の外縁封止体７外縁近傍にて、タブ吊りリード６の側面に円弧状の凹部である係止部８を設けた構成となっている。この係止部８は、図５に示すように、封止体７の外縁近傍にて、タブ吊りリード６の側面に三角形状の凸部を設けた構成としてもよい。
【００２２】
また、タブ吊りリード６の側面に設けた係止部８に加えて、或いは係止部８に替えて、タブ吊りリード６の上面に係止部を設けることも可能である。図６は本発明の一実施の形態の変形例となる半導体装置を示す部分拡大底面図であり、図７は図６中のａ‐ａ線に沿った部分縦断面図である。
【００２３】
この例ではタブ吊りリード６の外端部にエッチング等により凹部を形成して係止部９としている。タブ吊りリード６の上面に形成する係止部は、封止体７の外縁近傍であれば、図６及び図７に示す外端部に限定されず、図８に部分縦断面図を示すように、より内側に係止部９を形成することも可能である。
【００２４】
本実施の形態の半導体装置では、前述した封止体７外端部から露出する部分のタブ吊りリード６は面取り部分の全域に幅を広げ、加えて封止体７外縁近傍にて、係止部８を設けた構成によって、タブ吊りリード６を切断する際に生じる封止体７の損傷を低減させ、かつ、このようにタブ吊りリード６の幅を広げた場合に生じるタブ吊りリード６の変形を封止体７の外縁近傍に設けた係止部８，９によって防止することができる。
【００２５】
続いて、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態の半導体装置は、図９に示すように、個々の半導体装置に用いられるタブ３及びリード４の組が縦横に連続して複数組形成され、例えばＦｅ‐Ｎｉ系合金或いはＣｕ系合金等からなるリードフレームを用いている。先ず図９に示すように、このリードフレームのタブ３に夫々半導体チップ１をレジン又は銀ペースト等の接合剤２によって固定する。
【００２６】
次に、図１０に示すように、半導体チップ１のパッドとリード４の内端とをボンディングワイヤ５によって接続し、半導体チップ１をリードフレームに実装し、続いて図１１に示すように、半導体チップ１を実装したリードフレームを、上金型１０及び下金型１１に挟み込み、金型１０，１１のキャビデイ内に半導体チップ１、タブ３、リード４、ボンディングワイヤ５を収容した状態で、封止樹脂を注入して、図１２に示すように封止体７を形成する。この時、リード４及びタブ吊りリード６の外縁近傍の下面は下金型１１に密着させているため、封止樹脂が付着せずに封止体７の底面にリード４及びタブ吊りリード６の外縁近傍の底面が露出することとなる。
【００２７】
この封止体７形成後に、リード４、タブ吊りリード６及びリードフレームの不要部分であるタイバーをパンチ或いはブレードによって切断し、個々の半導体装置に個片化するが、このリード４の切断では、図１３に部分縦断面図を示すように、ダイ１２とガイド１３とによってリード４の切断個所近傍を挟持固定した状態で、パンチ１４によりリード４を切断する。
【００２８】
しかし、半導体装置の角部に配置されたタブ吊りリード６では、半導体装置の角部が直線状に面取りされて斜めになっているために切断個所の近傍を固定することが難しい。特に、封止樹脂を流入させるためのゲート或いは空気を流出させるためのエアベントが位置しているタブ吊りリードでは、図１４に示すようにゲート樹脂１５がタブ吊りリード６に付着しているため、タブ吊りリード６の近傍を固定することができない。
【００２９】
このため、タブ吊りリード６を切断するために、パンチ１４によってタブ吊りリード６に加えられた力が、封止体７に伝わって微細な損傷を与えることがあり、こうした損傷によって、封止体７の微小片が欠落する、いわゆる封止体７の欠けが発生していた。
【００３０】
この問題を解決するために、本実施の形態の半導体装置の製造方法では、封止体７外端部のタブ吊りリード６を幅広とすることにより、封止体７の損傷を低減させ、かつ、このようにタブ吊りリード６の幅を広げた場合に生じるタブ吊りリード６の変形を封止体７の外縁近傍に設けた係止部８，９によって防止することができる。
【００３１】
以上、本発明を、前記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において種々変更可能であることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
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、下記のとおりである。
（１）本発明によれば、封止体外端部のタブ吊りリードを幅広とすることにより、封止体の損傷を低減させることができるという効果がある。
（２）本発明によれば、タブ吊りリードの封止体外縁近傍に設けた係止部によってタブ吊りリードの変形を防止することができるという効果がある。
（３）本発明によれば、上記効果（１）（２）により、封止体の損傷或いはタブ吊りリードの変形による不良品の発生を防止することができるという効果がある。
（４）本発明によれば、上記効果（１）により、封止体の欠けに起因する作業の遅延を防止することができるという効果がある。
（５）本発明によれば、上記効果（２）により、タブ吊りリードの変形による実装不良を防止することができるという効果がある。
（６）本発明によれば、上記効果（２）により、微細化の進展による外形寸法の誤差に対する許容範囲の縮小に対応することが容易となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるＱＦＮ型半導体装置について、封止体を透過させて示す平面図である。
【図２】図１中のａ‐ａ線に沿った縦断面図である。
【図３】図１中のｂ‐ｂ線に沿った縦断面図である。
【図４】図１に示す半導体装置の角部を示す部分拡大底面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の変形例を示す部分拡大底面図である。
【図６】本発明の一実施の形態である半導体装置の変形例を示す部分拡大底面図である。
【図７】図６中のａ−ａ線に沿った部分縦断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態である半導体装置の変形例を示す部分縦断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態である半導体装置を工程毎に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…半導体チップ、２…接合剤、３…タブ、４…リード、５…ボンディングワイヤ、６…タブ吊りリード、７…封止体、８，９…係止部、１０…上金型、１１…下金型、１２…ダイ、１３…ガイド、１４…パンチ、１５…ゲート樹脂。
【図１】
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【図２】
2005005643.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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