(57)【要約】      （修正有）【課題】リードフレームに不要な封止樹脂を残存させることなく、確実に除去する半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】まず、リードフレーム２００のダイパッド２１０上に半導体チップ１００を搭載する。次いで、リードフレーム２００を金型内に配置して封止樹脂により封止する（モールド工程）。次いで、封止されたリードフレーム２００を金型から取り出す。次いで、封止樹脂の不要部分を除去する（除去工程）。ここで、リードフレーム２００の支持フレーム２４０には、切れ込みが形成されている。これにより、支持フレーム２４０の一部が可動部２６０として、支持フレーム２４０の本体につながりつつ、折畳み可能になっている。また、除去工程において、可動部２６０を除去することにより、不要部分を除去する。【選択図】図１
2012199465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームのダイパッド上に半導体チップを搭載する工程と、
前記リードフレームを金型内に配置して封止樹脂により封止するモールド工程と、
封止された前記リードフレームを前記金型から取り出す工程と、
前記封止樹脂の不要部分を除去する除去工程と、
を有し、
前記リードフレームの支持フレームは、切れ込みを形成することにより、前記支持フレームの一部が可動部として、前記支持フレームの本体につながりつつ、折畳み可能になっており、
前記モールド工程前において、前記リードフレームの前記可動部を折畳む工程を有し、
前記モールド工程において、前記半導体チップを内包するキャビティに前記封止樹脂を案内するランナを、前記可動部の折畳まれた側の上を通るように配置し、
前記不要部分は、前記ランナに残留した前記封止樹脂であり、
前記除去工程において、前記可動部を除去することにより前記不要部分を除去する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記支持フレームには、複数の前記可動部が前記ランナの延伸方向に沿って繰り返し形成され、前記可動部の相互間隔が前記可動部の長さに等しい半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記可動部における前記支持フレームの本体とつながっている部分は、ハーフエッチング加工されており、
前記除去工程において、前記可動部を前記ハーフエッチング加工された部分から切断して除去する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記支持フレームには、前記可動部よりも小さい開口穴が、前記可動部が折畳まれた状態で対向する位置に設けられ、
前記除去工程において、前記可動部を前記開口穴からピンにより押し出す半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リードフレームの前記可動部を折畳む工程において、前記除去工程で剥離可能な接着強度を有する接着剤により、前記可動部を前記支持フレームに仮接着する仮接着工程を有し、
前記除去工程において、前記接着剤も除去する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記仮接着工程後において、前記可動部における前記支持フレームの本体とつながっている部分を切断または除去した状態で前記モールド工程を行う半導体装置の製造方法。
【請求項７】
少なくとも一つ以上のダイパッドと、
前記ダイパッドを支持する吊りリードと、
前記吊りリードを支持する支持フレームと、
を有し、
前記支持フレームは、切れ込みを形成することにより、前記支持フレームの一部が可動部として、前記支持フレームの本体につながりつつ、折畳み可能になっているリードフレーム。
【請求項８】
請求項７に記載のリードフレームにおいて、
前記支持フレームには、複数の前記可動部が第一の方向に沿って繰り返し形成され、前記可動部の相互間隔が前記可動部の長さに等しいリードフレーム。
【請求項９】
請求項７または８に記載のリードフレームにおいて、
前記可動部における前記支持フレームの本体とつながっている部分は、ハーフエッチング加工されているリードフレーム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載のリードフレームにおいて、
前記可動部よりも小さい開口穴が、前記可動部が折畳まれた状態で対向する位置に設けられているリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の半導体チップを搭載したリードフレームを、封止樹脂でモールドする工程において、ランナを介して個々のキャビティに封止樹脂を流入させる方法が採られている。この方法では、金型に封止樹脂を充填させて硬化させる際に、ランナに残留する封止樹脂がリードフレーム上で固着してしまうので、このランナ部分の封止樹脂を確実に除去することが望まれる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、リードフレームに設けた開口穴から、ピンでランナ部分の封止樹脂を押し出すことにより、不要部分を除去する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３-１８４３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法では、ランナとリードフレームの密着力が強い場合、ランナの一部の封止樹脂が、打ち抜きピンで押し出しても剥離しきれず、リードフレームの表面に残存してしまう可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
リードフレームのダイパッド上に半導体チップを搭載する工程と、
前記リードフレームを金型内に配置して封止樹脂により封止するモールド工程と、
封止された前記リードフレームを前記金型から取り出す工程と、
前記封止樹脂の不要部分を除去する除去工程と、
を有し、
前記リードフレームの支持フレームは、切れ込みを形成することにより、前記支持フレームの一部が可動部として、前記支持フレームの本体につながりつつ、折畳み可能になっており、
前記モールド工程前において、前記リードフレームの前記可動部を折畳む工程を有し、
前記モールド工程において、前記半導体チップを内包するキャビティに前記封止樹脂を案内するランナを、前記可動部の折畳まれた側の上を通るように配置し、
前記不要部分は、前記ランナに残留した前記封止樹脂であり、
前記除去工程において、前記可動部を除去することにより前記不要部分を除去する半導体装置の製造方法、が提供される。
【０００７】
本発明によれば、
少なくとも一つ以上のダイパッドと、
前記ダイパッドを支持する吊りリードと、
前記吊りリードを支持する支持フレームと、
を有し、
前記支持フレームは、切れ込みを形成することにより、前記支持フレームの一部が可動部として、前記支持フレームの本体につながりつつ、折畳み可能になっているリードフレーム、が提供される。
【０００８】
本発明によれば、モールド工程において、折畳まれた可動部を、ランナに残留した封止樹脂と固着させる。これにより、支持フレーム本体のうち、封止樹脂と固着する部分が小さくなる。したがって、その後の除去工程において、可動部を切断することにより、不要部分を容易に除去することが出来る。以上により、リードフレームに不要な封止樹脂を残存させることなく、確実に除去することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リードフレームに不要な封止樹脂を残存させることなく、確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図２】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図３】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】第一、第二の実施形態における可動部を示す断面図である。
【図７】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図８】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図９】第四の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１０】第五の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。図１を用いて、第一の実施形態で用いられるリードフレーム２００について説明する。本実施形態のリードフレーム２００は、少なくとも一つ以上のダイパッド２１０と、ダイパッド２１０を支持する吊りリード２２０と、吊りリード２２０を支持する支持フレーム２４０と、を有している。支持フレーム２４０には、切れ込みが形成されている。これにより、支持フレーム２４０の一部が可動部２６０として、支持フレーム２４０の本体につながりつつ、折畳み可能になっている。この可動部２６０は、折畳まれた後にランナ（図２の３４０）に残留した封止樹脂と固着する。これにより、支持フレーム２４０本体のうち封止樹脂と固着する部分を小さくすることができる。以下、詳細を説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、半導体チップ１００が搭載されたリードフレーム２００を示している。リードフレーム２００は、ダイパッド２１０と、吊りリード２２０と、リード２３０と、支持フレーム２４０を有する。
【００１４】
ダイパッド２１０は、吊りリード２２０によって支持されている。また、図１のダイパッド２１０上には、半導体チップ１００が固定されている。リード２３０は、半導体チップ１００上の電極パッド（非表示）とボンディングワイヤ１２０により接続されている。
【００１５】
図１（ａ）のように、支持フレーム２４０には、切れ込みが形成されている。これにより、支持フレーム２４０の一部が可動部２６０として、支持フレーム２４０の本体につながっている。また、図１（ｂ）のように、可動部２６０は、連結部２６２で支持フレーム２４０の本体とつながりつつ、折畳み可能になっている。
【００１６】
また、リードフレーム２００には、複数の可動部２６０が第一の方向に沿って繰り返し形成されている。このとき、可動部２６０の相互間隔Ｌｉは、例えば、可動部２６０の長さＬｍに等しい。また、第一の方向とは、例えば、後述する封止樹脂を案内するランナ（図２の３４０）の延伸方向である。これにより、図１（ｂ）のように可動部２６０を折畳んだ際に、半導体チップ１００の搭載面の裏面において、支持フレーム２４０の本体が、可動部２６０により覆われる。
【００１７】
次に、図１〜５を用いて、第一の実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。図１、図２は、第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図であり、図３、図４、図５は、第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。本実施形態の半導体装置の製造方法は、以下の工程を有している。まず、リードフレーム２００のダイパッド２１０上に半導体チップ１００を搭載する。次いで、リードフレーム２００を金型内に配置して封止樹脂により封止する（モールド工程）。次いで、封止されたリードフレーム２００を金型から取り出す。次いで、封止樹脂の不要部分６００を除去する（除去工程）。ここで、リードフレーム２００の支持フレーム２４０には、切れ込みが形成されている。これにより、支持フレーム２４０の一部が可動部２６０として、支持フレーム２４０の本体につながりつつ、折畳み可能になっている。また、モールド工程前において、リードフレーム２００の可動部２６０を折畳む。次いで、モールド工程において、半導体チップ１００を内包するキャビティ３８０に封止樹脂を案内するランナ３４０を、可動部２６０の折畳まれた側の上を通るように配置して封止する。また、不要部分６００とは、ランナ３４０に残留した封止樹脂である。次いで、除去工程において、可動部２６０を除去することにより、不要部分６００を除去する。以下、詳細を説明する。
【００１８】
まず、図１（ａ）に示すように、リードフレーム２００のダイパッド２１０上に半導体チップ１００を搭載する。次いで、半導体チップ上の電極パッド（非表示）とリード２３０とを、ボンディングワイヤ１２０により接続する。
【００１９】
次いで、図１（ｂ）に示すように、後述するモールド工程よりも前において、可動部２６０を、連結部２６２から支持フレーム２４０の本体とつながった状態で折畳む。このとき、複数の可動部２６０は、封止樹脂を案内するランナの延伸方向に沿って繰り返し形成されている。また、可動部２６０の相互間隔Ｌｉは、例えば、可動部２６０の長さＬｍに等しい。これにより、その後のモールド工程において、支持フレーム２４０本体のうち、封止樹脂と固着する部分が小さくなる。
【００２０】
なお、この折畳み工程は、半導体チップ１００の搭載工程の前に行ってもよい。また、折畳みが不十分でリードフレーム２００から浮いている状態になる場合は、可動部２６０を叩いてもよい。これにより、リードフレーム２００の搬送不具合を防ぐことができる。
【００２１】
次いで、以下のように、モールド工程を行う。まず、リードフレーム２００を金型内に投入する。ここで、図２は、金型内に配置したリードフレーム２００を示している。また、図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ'線断面図を示している。また、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ'線断面図を示している。なお、図２、図３中の太実線部は、金型の内壁形状を示している。図２、図３（ａ）のように、半導体チップ１００を内包するキャビティ３８０に封止樹脂を案内するランナ３４０を、可動部２６０の折畳まれた側の上を通るように配置する。これにより、可動部２６０で覆われた支持フレーム２４０には、封止樹脂が固着することがない。
【００２２】
次いで、図３（ａ）、図３（ｂ）のように、プランジャ４６０を押すことにより、封止樹脂をカル３２０からキャビティ３８０まで充填させる。次いで、加熱して封止樹脂を硬化させる。このとき、図３（ａ）のように、可動部２６０の相互間隔Ｌｉが可動部２６０の長さＬｍに等しい場合、支持フレーム２４０本体は可動部２６０で覆われている。したがって、支持フレーム２４０本体のうち、ランナ３４０に残留した封止樹脂と固着する部分は小さい。次いで、封止樹脂を硬化した後、上金型４２０と下金型４４０を外して、リードフレーム２００を取り出す。
【００２３】
次いで、図４で示すように、不要部分６００の除去工程を行う。図４（ａ）、図４（ｂ）は、第一の実施形態における除去工程で可動部２６０を切断する工程を示している。ここで、不要部分６００とは、ランナ３４０に残留した封止樹脂のことである。
【００２４】
図４（ａ）のように、可動部２６０が折畳まれることによって形成された開口の直上に、その開口に対して挿入できる範囲で大きい断面を有する打ち抜きピン５４０を配置する。
【００２５】
図４（ｂ）のように、この打ち抜きピン５４０により、可動部２６０の連結部２６２を切断部分２６４から切断するとともに、不要部分６００を押し出す。このとき、支持フレーム２４０本体のうち、封止樹脂と固着する部分は小さい。この場合において、「支持フレーム２４０本体のうち、封止樹脂と固着する部分」とは、可動部２６０を折り畳むことにより形成された開口の断面、キャビティ３８０に接続するゲート（不図示）と接する部分、および連結部２６２のみである。したがって、連結部２６２を切断することにより、ランナ３４０の封止樹脂（不要部分６００）を容易に除去することができる。なお、上記した他の「封止樹脂と固着する部分」は、固着面積が小さいため、弱い力をかけるだけで簡単に剥離させることができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、打ち抜きピン５４０により切断したが、切断するための切断治具と、封止樹脂を押し出すための打ち抜きピンとが、別の治具であっても構わない。
【００２７】
図５は、第一の実施形態における除去工程で不要部分６００を分離したときを示している。図５（ａ）のように、プッシャプレート５２０を下降させることで、不要部分６００を打ち抜きピン５４０により押し出す。このとき、ランナ３４０の封止樹脂（不要部分６００）は、連結部２６２を切断されているので、容易に分離される。また、不要部分６００のうち、キャビティ３８０に接続するゲート（不図示）と接する部分は、半導体パッケージ部６２０近傍で細くなっているため、容易に分離される。したがって、図５（ｂ）のように、半導体パッケージ部６２０をリードフレーム２００に残しつつ、不要部分６００だけを的確に除去することができる。
【００２８】
その後、リードフレーム２００における吊りリード２２０とリード２３０を切断し、各々の半導体装置を得る。
【００２９】
次に、本実施形態の効果について説明する。本発明によれば、モールド工程前の段階で、可動部２６０を、連結部２６２により支持フレーム２４０の本体とつながった状態で折畳む。次いで、モールド工程において、折畳まれた可動部２６０を、ランナ３４０に残留した封止樹脂と固着させる。これにより、支持フレーム２４０本体のうち、封止樹脂と固着する部分が小さくなる。したがって、その後の除去工程において、可動部２６０を切断することにより、不要部分６００を容易に除去することが出来る。以上により、リードフレーム２００に不要な封止樹脂を残存させることなく、確実に除去することができる。
【００３０】
（第二の実施形態）
図６を用いて、第二の実施形態で用いられるリードフレーム２００、および半導体装置の製造方法について説明する。第二の実施形態は、可動部２６０の連結部２６２がハーフエッチング加工されている点を除いて、第一の実施形態と同様である。
【００３１】
図６は、第一、第二の実施形態における可動部２６０を示す断面図である。図６において、図６（ａ−１）は第一の実施形態における可動部２６０の折畳み前、図６（ａ−２）は折畳み後を示している。一方、図６（ｂ−１）は第二の実施形態における可動部２６０の折畳み前、図６（ｂ−２）は折畳み後を示している。
【００３２】
図６（ｂ−１）のように、第二の実施形態において、可動部２６０の連結部２６２は、ハーフエッチング加工されている。
【００３３】
第二の実施形態では、除去工程において、可動部２６０をハーフエッチング加工された連結部２６２から切断して除去する。
【００３４】
第一の実施形態において、図６（ａ−１）のように、連結部２６２の厚さは、支持フレーム２４０の厚さと等しい。
【００３５】
これに対して、第二の実施形態によれば、図６（ｂ−１）のように、連結部２６２はハーフエッチング加工されている。これにより、可動部２６０を折り畳み易くなっている。
【００３６】
また、第二の実施形態によれば、除去工程において、連結部２６２から切断するとき、連結部２６２の切断面が小さい。これにより、連結部２６２を容易に切断することが出来る。
【００３７】
（第三の実施形態）
図７、８を用いて、第三の実施形態で用いられるリードフレーム２００、および半導体装置の製造方法について説明する。図７は、第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。また、図８は、第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。なお、図８は、図７のＡ−Ａ'線断面図を示している。本実施形態は以下の点を除いて、第一の実施形態と同様である。
【００３８】
図７は、第三の実施形態における金型内に配置したリードフレーム２００を示している。図７のように、リードフレーム２００の支持フレーム２４０には、可動部２６０よりも小さい開口穴２８０が、可動部２６０が折畳まれた状態で対向する位置に設けられている。
【００３９】
第二の実施形態のモールド工程までは、第一の実施形態と同様である。図７のように、第一の実施形態と同様のモールド工程が行われた後、金型からリードフレーム２００が取り出される。
【００４０】
図８は、第三の実施形態における除去工程で不要部分６００を分離したときを示している。打ち抜きピン５４０が、可動部２６０の位置だけでなく、本実施形態におけるリードフレーム２００の開口穴２８０の位置にも配置する。
【００４１】
第三の実施形態によれば、除去工程において、第一の実施形態と同様に、可動部２６０の連結部２６２を切断するとともに、不要部分６００であるランナ３４０の封止樹脂を押し出す。このとき、可動部２６０が折畳まれた状態で対向する位置に設けられた開口穴２８０から、打ち抜きピン５４０により可動部２６０を押し出す。これにより、確実に不要部分６００を除去することが出来る。
【００４２】
（第四の実施形態）
図９を用いて、第四の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図９は、第四の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。第四の実施形態は可動部２６０を仮接着する点を除いて、第一の実施形態と同様である。
【００４３】
図９（ａ）は、第四の実施形態のモールド工程前において、可動部２６０を連結部２６２から折畳む工程を示している。このとき、不要部分６００の除去工程で剥離可能な接着強度を有する接着剤７００により、可動部２６０を支持フレーム２４０に仮接着する。このとき、接着剤７００により仮接着する領域は、必ずしも可動部２６０全面である必要はない。接着剤７００により仮接着する領域は、少なくとも、可動部２６０が支持フレーム２４０と接する一部分であれば良い。また、少なくとも可動部２６０が支持フレーム２４０と接する面において、除去工程時に剥離可能な接着強度であればよい。例えば、接着剤７００の接着強度が封止樹脂よりも弱ければ良い。
【００４４】
図９（ｂ）は、本実施形態のモールド工程を示している。図９（ｂ）のように、可動部２６０を支持フレーム２４０に仮接着した状態で封止する。
【００４５】
図９（ｃ）は、本実施形態の不要部分６００の除去工程を示している。図９（ｃ）のように、第一の実施形態と同様にして、打ち抜きピン５４０により、可動部２６０の連結部２６２を切断し、同時に不要部分６００を押し出す。このとき、接着剤７００は除去工程時に剥離可能な接着強度であるため、接着剤７００も不要部分６００と同時に除去することができる。
【００４６】
第四の実施形態によれば、可動部２６０の連結部２６２から折畳む工程において、除去工程時に剥離可能な接着強度を有する接着剤７００により、可動部２６０を支持フレーム２４０に仮接着する。これにより、可動部２６０が折畳み位置で固定され、リードフレーム２００の搬送不具合を生じさせることがない。また、不要部分６００の除去工程まで、可動部２６０が折畳み位置で固定されることにより、可動部２６０における連結部２６２の形状が維持される。したがって、不要部分６００の除去工程において、打ち抜きピン５４０を切断位置に対して正確に位置合わせすることができる。以上のように、安定的に可動部２６０を切断することができる。
【００４７】
（第五の実施形態）
図１０を用いて、第五の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図１０は、第五の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。第五の実施形態は以下の点を除いて、第四の実施形態と同様である。可動部２６０の仮接着工程後において、連結部２６２を切断または除去した状態でモールド工程を行う。以下、詳細を説明する。
【００４８】
図１０（ａ）のように、第四の実施形態と同様の方法により、可動部２６０を支持フレーム２４０に仮接着する。
【００４９】
次いで、図１０（ｂ）のように、可動部２６０における支持フレーム２４０の本体とつながっている連結部２６２を切断または除去する。連結部２６２を切断または除去する方法は、たとえば、あらかじめ打ち抜きピン５４０で打ち抜く方法である。または、たとえば、連結部２６２をレーザー加工する方法などである。これにより、可動部２６０は、支持フレーム２４０との仮接着している部分だけで固定されている。
【００５０】
次いで、図１０（ｃ）のように、上記した連結部２６２を切断または除去した状態でモールド工程を行う。
【００５１】
第五の実施形態によれば、可動部２６０の仮接着工程後において、連結部２６２を切断または除去した状態でモールド工程を行う。これにより、打ち抜きピン５４０で不要部分６００を除去する除去工程において、連結部２６２が予め除去されている。したがって、第四の実施形態よりも、小さな力で打ち抜くことができる。また、打ち抜きピン５４０の外形寸法や、支持フレーム２４０に対する相対的位置の精度を緩和することができる。
【００５２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  半導体チップ
１２０  ボンディングワイヤ
２００  リードフレーム
２１０  ダイパッド
２２０  吊りリード
２３０  リード
２４０  支持フレーム
２６０  可動部
２６２  連結部
２６４  切断部分
２８０  開口穴
３２０  カル
３４０  ランナ
３８０  キャビティ
４２０  上金型
４４０  下金型
４６０  プランジャ
５２０  プッシャプレート
５４０  打ち抜きピン
６００  不要部分
６２０  半導体パッケージ部
７００  接着剤
【図１】
2012199465.tif 000003
【図２】
2012199465.tif 000004
【図３】
2012199465.tif 000005
【図４】
2012199465.tif 000006
【図５】
2012199465.tif 000007
【図６】
2012199465.tif 000008
【図７】
2012199465.tif 000009
【図８】
2012199465.tif 000010
【図９】
2012199465.tif 000011
【図１０】
2012199465.tif 000012