(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリードフレームがグリッドリードを介してマトリックス状に配列されたフレームを使用し、その各リードフレームのダイパッド上にそれぞれ半導体素子を搭載し、ワイヤーボンディングを実施した後、それらの半導体素子を一括してモールドしてから、グリッドリードのところをダイシングソーで切断して個片化する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、フレームにおけるグリッドリードの幅をダイシングソーより広く設計しておき、両側に端子部を有するグリッドリードの切断除去は、グリッドリードの両側にそれぞれダイシングラインを設け、各ダイシングラインがそれぞれダイシングソーの片側の切断面となるように２回の切断を行うようにした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２】
グリッドリードの幅を０．５〜１．５ｍｍとした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の製造方法。
【請求項３】
グリッドリードのダイシングラインのところを通るようにしてライン状の溝を設けておき、そのライン状の溝をダイシングソーにより切断することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項４】
グリッドリードのダイシングラインの間にモールド樹脂が入り込む貫通孔を形成しておく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の製造方法。
【請求項５】
ワイヤーボンディングの際に、リードフレームの周囲を押さえると共にグリッドリードも押さえる形状をした網目状のクランパーにより、各リードフレームを個別に押さえた状態でワイヤーボンディングを実施することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の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】
本発明は、リードフレーム上に半導体素子を搭載し、その外囲、特に半導体素子の上面側をモールド樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板実装の高密度化に伴い、基板実装される半導体製品の小型化・薄型化が要求されている。ＬＳＩも、高集積化によるチップ数の削減とパッケージの小型・軽量化が厳しく要求され、いわゆるＣＳＰ（Chip Size Package)の普及が急速に進んでいる。特に、リードフレームを用いた薄型の半導体製品の開発においては、リードフレームに半導体素子を搭載し、その搭載面をモールド樹脂で封止する片面封止タイプの樹脂封止型半導体装置が開発されている。
【０００３】
図１は樹脂封止型半導体装置の一例を示す断面図、図２はその封止樹脂を透視した状態で示す平面図である。これらの図に示される樹脂封止型半導体装置は、リードフレーム１の吊りリード２で支持されたダイパッド３に搭載された半導体素子４と、この半導体素子４の上面の電極とリードフレーム１の端子部５とを電気的に接続した金属細線６と、半導体素子４の上側とダイパッド３の下側とを含む半導体素子４の外囲領域を封止した封止樹脂７とを備えている。この樹脂封止型半導体装置は、いわゆるアウターリードが突き出ておらず、インナーリードとアウターリードの両者が端子部５として一体となったノンリードタイプである。また、用いられているリードフレーム１は、ダイパッド３が端子部より上方に位置するようにハーフエッチングされている。このように段差を有しているので、ダイパッド３の下側にも封止樹脂７を存在させることができ、ダイパッド非露出型であっても薄型を実現している。
【０００４】
上記のようなノンリードタイプの樹脂封止型半導体装置は、半導体素子のサイズが小型であるため、１枚のフレームの幅方向に複数列配列して製造するマトリックスタイプが主流である。そして、最近では、コストダウンの要求から、図３に示すような個別にモールドするタイプから、図４に示すような一括してモールドするタイプへ移行することが行われている。
【０００５】
個別モールドタイプは、図３（Ａ）に示すように、１枚のフレームＦ内に小さなサイズの個々のモールドキャビティＣを分かれた状態で設けるようにし、モールド後は金型により個別に打ち抜いて図３（Ｂ）に示す半導体装置Ｓを得るものである。すなわち、半導体素子を銀ペースト等によりリードフレームのダイパッド上に搭載し、ワイヤーボンディングを実施した後、個々の半導体素子を個別にモールドしてから、金型により個々の半導体装置として打ち抜くのである。
【０００６】
一括モールドタイプは、図４（Ａ）に示すように、１枚のフレームＦ内に大きなサイズの幾つかのモールドキャビティＣを設けるようにし、その一つ一つのモールドキャビティＣ内には多数の半導体素子をマトリックス状に配列し、それらの半導体素子を一括してモールドした後、各リードフレームのグリッドリードＬのところをダイシングソーで切断して図４（Ｂ）に示す半導体装置Ｓを得るものである。すなわち、半導体素子を銀ペースト等によりリードフレームのダイパッド上に搭載し、ワイヤーボンディングを実施した後、複数個配列されている半導体素子を所定のキャビティサイズで一括モールドしてから、ダイシングにより個片化するのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した一括モールドタイプの半導体装置に用いるフレームは、通常、グリッドリードの幅を０．１５〜０．２５ｍｍ程度にしてあり、そのグリッドリードの幅より太い幅のダイシングソーを使用して１回切りで半導体装置を個片化するようにしている。このように幅の太いダイシングソーを使用するため、ダイシング時においてフレームは摩擦熱により２００℃以上になり、基板接続時に用いられた外装半田が融けてしまうという問題点があった。そこで、従来はダイシングの切削スピードを落として対応していた。
【０００８】
一方、ワイヤーボンディング工程は、フレームをヒーターブロック上に載置し、そのフレームにおけるリードフレームの回りをクランパーで押さえ、そのクランプ状態で金属細線に圧力と超音波振動を印加して接続する。この場合、フレームのクランプはキャビティ毎にしかできない。すなわち、ワイヤーボンディング時にフレームを押さえるクランパーには、モールドキャビティとほぼ同じサイズのウインドクランパーが使用される。
【０００９】
したがって、一括モールドタイプは、製造効率がよいという利点があるものの、キャビティサイズが大きくなってくると、キャビティ内側は押さえが十分でなくなり、ボンディング時の超音波の逃げによる接続強度不良が生じ、さらには一度接続された端子部側がボンディング時の共振により剥がれるという現象が発生する。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一括モールドタイプの半導体装置を製造する方法であって、ダイシング時における発熱を押さえて半田の融解を防止することができ、またダイシング時の樹脂飛散を防止でき、しかもワイヤーボンディング時における共振を押さえてワイヤー剥がれを無くすことを可能とした樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、複数のリードフレームがグリッドリードを介してマトリックス状に配列されたフレームを使用し、その各リードフレームのダイパッド上にそれぞれ半導体素子を搭載し、ワイヤーボンディングを実施した後、それらの半導体素子を一括してモールドしてから、グリッドリードのところをダイシングソーで切断して個片化する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、フレームにおけるグリッドリードの幅をダイシングソーより広く設計しておき、両側に端子部を有するグリッドリードの切断除去は、グリッドリードの両側にそれぞれダイシングラインを設け、各ダイシングラインがそれぞれダイシングソーの片側の切断面となるように２回の切断を行うようにしたことを特徴としている。
【００１２】
そして、上記構成の樹脂封止型半導体装置の製造方法において、グリッドリードのダイシングラインのところを通るようにしてライン状の溝を設けておき、そのライン状の溝をダイシングソーにより切断するか、グリッドリードのダイシングラインの間にモールド樹脂が入り込む貫通孔を形成しておくことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図５は本発明で使用する樹脂封止型半導体装置用フレームの一例の要部を示す平面図、図６は図５に示すフレームの一部拡大平面図、図７は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
図５においてＦはリードフレーム用の１枚の金属フレームで、３×３個のリードフレーム１１が交差するグリッドリードＬを介してマトリックス状に配置されている。グリッドリードＬは、隣接するリードフレーム１１の端子部５を接続しているところである。通常、このようなマトリックス状のリードフレームが、横長のフレームＦに複数配置される。そして、本発明のフレームＦでは、図５の如く、グリッドリードＬの幅が広く設計されており、従来は０．１５〜０．２５ｍｍであるのに対し、図示のものでは０．５〜１．５ｍｍである。
【００１６】
さらに、図６及び図７に拡大して示すように、グリッドリードＬのダイシングラインαのところを通るようにして、フレームＦの表側からハーフエッチングによりライン状の溝１２が設けられている。さらに、９個のリードフレーム全体の周囲にも同じ幅で溝１２が設けられている。なお、この溝１２は図８のようにフレームＦの裏側から形成されていてもよい。
【００１７】
この図５に示すフレームＦを用いて樹脂封止型半導体装置を製造する手順は次のようである。まず、フレームＦの各リードフレーム１１におけるダイパッド３の上にそれぞれ半導体素子を銀ペーストにより搭載し、端子部５と半導体素子の上面の電極との間にワイヤーボンディングを実施した後、９個配列されている半導体素子を所定のキャビティサイズで一括モールドしてから、各リードフレーム１１の端子部５を残すようにしてダイシングラインαのところをダイシングソーで切断して半導体装置を個片化する。
【００１８】
この場合のワイヤーボンディングは次のように実施することができる。すなわち、９個のリードフレーム全体の周囲を押さえると共に、グリッドリードＬも押さえる形状をした網目状のクランパーを作製し、このクランパーにより各リードフレーム１１を個別に押さえた状態でワイヤーボンディングを実施するのである。或いは、９個のリードフレーム全体の周囲を押さえるのではなく、縦列３個のリードフレームの周囲を押さえるようにし、クランピングウインドウサイズを小さくした状態でワイヤーボンディングを実施してもよい。これにより、ワイヤーボンディング時の超音波振動によるフレームＦの共振が抑えられるので、ボンディング剥がれを生じなくなる。
【００１９】
また、ダイシングは、フレームＦを切断できる出来るだけ薄いダイシングソーを使用し、２回切りによりグリッドリードＬの部分を切断除去することで半導体装置を個片化する。すなわち、グリッドリードＬのところでは、ダイシングラインαがそれぞれダイシングソーの片側の切断面となるように２回の切断を行い、９個のリードフレーム全体の周囲は１回切りによりフレームＦから切断する。実際に使用するダイシングソーは、現実的には幅が０．１５ｍｍ程度のものとなる。このようにダイシングソーの幅を小さくすることにより、摩擦が少なくなるのでダイシング時に発生する熱を１００℃程度に抑えることができ、半田の融解を防止できる。
【００２０】
また、この例のようにダイシングラインαのところに溝１２を設けてあると、溝１２のところは金属が抜けて樹脂になっているので、摩擦による熱の発生が少なくなるとともに、金属バリの発生が少なくなる。また、ダイシングソーはフレームＦの表側から切断するので、図８のように裏側に溝１２がある方が金属バリが飛び出ない点で好ましい。
【００２１】
図９は本発明で使用する樹脂封止型半導体装置用フレームの他の例の要部を示す平面図、図１０は図９に示すフレームの一部拡大平面図、図１１は図９のＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
このフレームＦは、図５〜図７に示したのと略同様であるが、フレームＦの表側からハーフエッチングによりライン状の溝１２が設けられているのに加え、さらにグリッドリードＬの部分に２列に並んだ細長状の貫通孔１３を形成した構成になっている。このような貫通孔１３は両面エッチングにより形成できる。なお、溝１２は図１２のようにフレームＦの裏側から形成されていてもよい。
【００２３】
このフレームＦでは、貫通孔１３のところは金属が抜けて樹脂になっていて、金属と樹脂が強固に密着しているので、ダイシング時に生じるダイシングとダイシングの間の樹脂が脱落飛散することが少なくなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数のリードフレームがグリッドリードを介してマトリックス状に配列されたフレームを使用し、その各リードフレームのダイパッド上にそれぞれ半導体素子を搭載し、ワイヤーボンディングを実施した後、それらの半導体素子を一括してモールドしてから、グリッドリードのところをダイシングソーで切断して個片化する樹脂封止型半導体装置の製造方法において、フレームにおけるグリッドリードの幅をダイシングソーより広く設計しておき、両側に端子部を有するグリッドリードの切断除去は、グリッドリードの両側にそれぞれダイシングラインを設け、各ダイシングラインがそれぞれダイシングソーの片側の切断面となるように２回の切断を行うようにしたことを特徴としているので、薄い幅のダイシングソーを用いることでダイシング時の摩擦が減少することから、ダイシング時における発熱を押さえて半田の融解を防止することができる。また、グリッドリードも押さえる網目状のクランパーを使用することが可能であり、これによりワイヤーボンディング時における共振を押さえてワイヤー剥がれを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  樹脂封止型半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】  図１に示す樹脂封止型半導体装置の平面図である。
【図３】  個別モールドタイプの説明図である。
【図４】  一括モールドタイプの説明図である。
【図５】  本発明で使用する樹脂封止型半導体装置用フレームの一例の要部を示す平面図である。
【図６】  図５に示すフレームの一部拡大平面図である。
【図７】  図５のＡ−Ａ断面図である。
【図８】  図５に示すフレームの変形例を図７に対応して示す断面図である。
【図９】  本発明で使用する樹脂封止型半導体装置用フレームの他の例の要部を示す平面図である。
【図１０】  図９に示すフレームの一部拡大平面図である。
【図１１】  図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】  図９に示すフレームの変形例を図７に対応して示す断面図である。
【符号の説明】
１  リードフレーム
２  吊りリード
３  ダイパッド
４  半導体素子
５  端子部
６  金属細線
７  封止樹脂
１１  リードフレーム
１２  溝
１３  貫通孔
Ｃ  モールドキャビティ
Ｆ  フレーム
Ｌ  グリッドリード
Ｓ  半導体装置
【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】
0004416067.tif 000009
【図９】
0004416067.tif 000010
【図１０】
0004416067.tif 000011
【図１１】
0004416067.tif 000012
【図１２】
0004416067.tif 000013