(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状をなす複数のフレーム部を長手方向へ連続して一体成形した半導体装置製造用リードフレームにおいて、このフレーム部で長手方向に直交する幅方向の両外端側にある支持タイバー間に半導体素子載置用ダイパッドとリード端子とを設け、前記ダイパッド上に載置した半導体素子と前記リード端子とを接続した状態でこのダイパッドと半導体素子とリード端子の一部とを樹脂封止してパッケージを成形する場合に、このパッケージと一体成形されるゲート充填部内に残る前記支持タイバーの一部で、凹みを形成して連繋部を形成し、
この凹み内で連繋部には、
この支持タイバーの外端縁から幅方向へ第一樹脂充填空間部を介して第一退避面を設けることに加えて、
この支持タイバーの板厚方向の両側である表裏両側のうち、少なくとも、半導体素子を載置する表側から裏側へ第二樹脂充填空間部を介して第二退避面を設け、
互いに隣接する前記両フレーム部の支持タイバーの凹みは、この両凹み間に形成した支持タイバーの連結部で段差部を形成する欠落空間部により、長手方向で互いに連通されている
ことを特徴とする半導体装置製造用リードフレーム。
【請求項２】
前記第二樹脂充填空間部は、幅方向へ貫設され、板厚方向へ貫設された前記第一樹脂充填空間部と、前記支持タイバーの連繋部と前記ダイパッドとの間で板厚方向へ貫設された第三樹脂充填空間部とに対し連通されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用リードフレーム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリードフレームのフレーム部において、ダイパッド上に載置した半導体素子とリード端子とを接続した状態でこのダイパッドと半導体素子とリード端子の一部とを樹脂封止してパッケージを成形するとともに、支持タイバーの一部をインサートしたゲート充填部をこのパッケージと一体成形したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置を製造するためのリードフレーム、このリードフレームを利用して製造した半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームにおいては図１４（ａ）にその一部を示すように板状をなす複数のフレーム部３が長手方向Ｘへ連続して一体成形され、このリードフレームが長手方向Ｘへ搬送される過程で成形工程等を経て、図１４（ｂ）または図１４（ｃ）に示す半導体装置２の中間製造物２Ａ，２Ｂが製造される。このリードフレームの各フレーム部３においては、図１４（ａ）に示すように、長手方向Ｘに直交する幅方向Ｙの両外端側にある支持タイバー４間にダイパッド６と複数のリード端子７，８，９とが互いに区画されて形成され、このダイパッド６の表面上に載置された半導体素子に両リード端子８，９がボンディングワイヤ１２，１３により接続される。図１４（ａ）に示す前記リードフレームのフレーム部３が金型内にインサートされて樹脂が充填されると、ダイパッド６と半導体素子と各リード端子７，８，９の一部とが樹脂封止されて、図１４（ｂ）に示すように、パッケージ１４が成形されるとともに、支持タイバー４の一部がインサートされたゲート充填部１５がこのパッケージ１４と一体成形される。図１４（ｂ）に示す状態でゲート充填部１５がパッケージ１４から切断されると、図１４（ｃ）に示すように、このパッケージ１４のみがリードフレームのフレーム部３に残り、このフレーム部３で支持タイバー４が開放される。さらに、図１４（ｃ）に示す状態で、各リード端子７，８，９に繋がれたバー１６や、両支持タイバー４のうち他方の支持タイバー４（図示せず）に繋がれた各リード端子７，８，９の端部を切断すると、リードフレームの各フレーム部３ごとに半導体装置２の最終製品が製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記パッケージ１４においては、その樹脂がダイパッド６やリード端子７，８，９から剥離しにくくして信頼性を高めるために、ダイパッド６やリード端子７，８，９に対する樹脂接着力を強くする処理を施すことが要求されている。ところが、この樹脂接着力を強くし過ぎると、図１４（ｃ）に示すようにゲート充填部１５をパッケージ１４から切断した場合、支持タイバー４の外端部４ａや表側にゲート充填部１５の樹脂の一部Ｐが付着して残るおそれがあった。支持タイバー４に樹脂の一部Ｐが付着したままリードフレームを搬送すると、リードカットなどの後工程で、支持タイバー４に残った樹脂の一部Ｐがリードフレーム搬送装置に対し干渉して搬送に支障を来すおそれがあった。
【０００４】
本発明は、パッケージの樹脂がダイパッドやリード端子から剥離しにくくして信頼性を高めることができるばかりではなく、支持タイバーにゲート充填部の樹脂の一部が残りにくくしたり、たとえ残ったとしても悪影響を及ぼさないようにして、リードフレームの搬送を円滑に行なうことを目的にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
後記実施形態の図面（図１〜５）の符号を援用して本発明を説明する。
【０００６】
＊  請求項１の発明（実施形態に対応）
この発明にかかるリードフレーム（１）は、下記のように構成されている。
このリードフレーム（１）においては板状をなす複数のフレーム部（３）を長手方向（Ｘ）へ連続して一体成形している。このフレーム部（３）で長手方向（Ｘ）に直交する幅方向（Ｙ）の両外端側にある支持タイバー（４，５）間に半導体素子載置用ダイパッド（６）とリード端子（７，８，９）とを設けている。前記ダイパッド（６）上に載置した半導体素子（１１）と前記リード端子（７，８，９）とを接続した状態で、このダイパッド（６）と半導体素子（１１）とリード端子（７，８，９）の一部とを樹脂封止してパッケージ（１４）を成形する場合に、このパッケージ（１４）と一体成形されるゲート充填部（１５）内に残る前記支持タイバー（４）の一部で、凹み（１７）を形成して連繋部（１８）を形成している。この凹み（１７）内で連繋部（１８）には、この支持タイバー（４）の外端縁（４ａ）から幅方向（Ｙ）へ第一樹脂充填空間部（１９）を介して第一退避面（２０）を設けることに加えて、この支持タイバー（４）の板厚方向（Ｚ）の両側である表裏両側のうち、少なくとも、半導体素子（１１）を載置する表側から裏側へ第二樹脂充填空間部（２１）を介して第二退避面（２２）を設けている。
互いに隣接する前記両フレーム部（３）の支持タイバー（４）の凹み（１７）は、この両凹み（１７）間に形成した支持タイバー（４）の連結部（２３）で段差部（２４）を形成する欠落空間部（２５）により、長手方向（Ｘ）で互いに連通されている。
【０００７】
この発明では、図５（ａ）（ｂ）に示すようにゲート充填部（１５）をパッケージ（１４）から切断した場合、支持タイバー（４）の連繋部（１８）で両退避面（２０，２２）にゲート充填部（１５）の樹脂の一部（Ｐ）が付着したまま残ったとしても、そのほとんどが樹脂充填空間部（１９，２１）内に収まり、支持タイバー（４）の外端縁（４ａ）や表側から突出することはない。従って、パッケージ（１４）の樹脂がダイパッド（６）やリード端子（７，８，９）から剥離しにくくして信頼性を高めることができるばかりではなく、リードフレーム（１）の搬送を円滑に行なうことができる。
また、この発明では、互いに隣接する両凹み（１７）間で連通された欠落空間部（２５）により、ゲート充填部（１５）をパッケージ（１４）から切断する場合の抵抗を小さくすることができる。従って、支持タイバー（４）の連繋部（１８）で両退避面（２０，２２）にゲート充填部（１５）の樹脂の一部（Ｐ）が残りにくくなる。
【０００８】
＊  請求項２の発明（実施形態に対応）
この発明は、請求項１の発明を前提として下記のように構成されている。
前記第二樹脂充填空間部（２１）は、幅方向（Ｙ）へ貫設され、板厚方向（Ｚ）へ貫設された前記第一樹脂充填空間部（１９）と、前記支持タイバー（４）の連繋部（１８）と前記ダイパッド（６）との間で板厚方向（Ｚ）へ貫設された第三樹脂充填空間部（１０）とに対し連通されている。この発明では、ゲート充填部（１５）をパッケージ（１４）から切断する場合の抵抗を小さくすることができる。従って、支持タイバー（４）の連繋部（１８）で両退避面（２０，２２）にゲート充填部（１５）の樹脂の一部（Ｐ）が残りにくくなり、請求項１の発明の効果をより一層発揮することができる。
【００１４】
＊  請求項３の発明（実施形態に対応）
この発明にかかる半導体装置（２Ａ）は、下記のように構成されている。
請求項１または請求項２の発明に記載のリードフレーム（１）のフレーム部（３）において、ダイパッド（６）上に載置した半導体素子（１１）とリード端子（７，８，９）とを接続した状態でこのダイパッド（６）と半導体素子（１１）とリード端子（７，８，９）の一部とを樹脂封止してパッケージ（１４）を成形するとともに、前記支持タイバー（４）の一部をインサートしたゲート充填部（１５）をこのパッケージ（１４）と一体成形した。この発明では、半導体装置（２Ａ）において請求項１または請求項２の発明の効果を発揮させることができる。
【００２１】
〔実施形態〕
まず、本発明の一実施形態にかかるリードフレーム及び半導体装置を図１〜５を参照して説明する。
【００２２】
＊  図１に示すリードフレーム１及び図４，５に示す半導体装置２の概要
図１に示すリードフレーム１においては板状をなす複数のフレーム部３が長手方向Ｘへ連続して一体成形され、このリードフレーム１が長手方向Ｘへ搬送される過程で成形工程等を経て、図４または図５に示す半導体装置２の中間製造物２Ａ，２Ｂが製造される。
【００２３】
このリードフレーム１の各フレーム部３においては、図１及び図３（ａ）に示すように、長手方向Ｘに直交する幅方向Ｙの両外端側にある支持タイバー４，５間に、ダイパッド６と複数のリード端子７，８，９とが互いに区画されて形成されている。この両支持タイバー４，５のうち一方の支持タイバー４とこのダイパッド６との間で樹脂充填空間部１０が板厚方向Ｚへ貫設されている。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、前記ダイパッド６の表面上に半導体素子１１が載置され、この半導体素子１１に両リード端子８，９がボンディングワイヤ１２，１３により接続される。
【００２５】
図示しないが、図３（ａ）に示す前記リードフレーム１のフレーム部３は金型内にインサートされ、そのキャビティに連続するゲートからキャビティに樹脂（例えば透明エポキシ樹脂）が充填される。この金型を開くと、フレーム部３においてダイパッド６と半導体素子１１と各リード端子７，８，９の一部とが樹脂封止されて、図４（ａ）（ｂ）に示すように、パッケージ１４が成形されるとともに、支持タイバー４の一部がインサートされたゲート充填部１５がこのパッケージ１４と一体成形される。
【００２６】
図４（ａ）（ｂ）に示す状態でゲート充填部１５がパッケージ１４から切断されると、図５（ａ）（ｂ）に示すように、このパッケージ１４のみがリードフレーム１のフレーム部３に残り、このフレーム部３で支持タイバー４及び樹脂充填空間部１０が開放される。
【００２７】
なお、図５（ａ）（ｂ）に示す状態で、各リード端子７，８，９に繋がれたバー１６や、両支持タイバー４，５のうち他方の支持タイバー５に繋がれた各リード端子７，８，９の端部７ａ，８ａ，９ａを切断すると、図示しないが、リードフレーム１の各フレーム部３ごとに半導体装置２の最終製品が製造される。
【００２８】
＊  リードフレーム１の支持タイバー４の形状の改良
図２及び図３（ｂ）に示すように、この支持タイバー４には凹み１７が形成されて連繋部１８が形成されている。この凹み１７内で連繋部１８には、この支持タイバー４の外端縁４ａから幅方向Ｙへ樹脂充填空間部１９が切り欠かれて退避面２０が退避距離Ｌをあけて形成されている。さらに、この凹み１７内で連繋部１８には、この支持タイバー４の板厚方向Ｚの両側である表裏両側のうち、半導体素子１１が載置された表側からその裏側へ樹脂充填空間部２１が切り欠かれて退避面２２が退避距離Ｍをあけて形成されている。この樹脂充填空間部２１は、幅方向Ｙへ貫設され、板厚方向Ｚへ貫設された前記樹脂充填空間部１９と、前記支持タイバー４の連繋部１８と前記ダイパッド６との間で板厚方向Ｚへ貫設された前記樹脂充填空間部１０とに対し連通されている。前記退避面２０は幅方向Ｙで外側を向くとともに、前記退避面２２は板厚方向Ｚで表側を向き、この両退避面２０，２２は互いに直角に交差している。互いに隣接する前記両フレーム部３において、支持タイバー４の両連繋部１８は支持タイバー４の連結部２３で一体に繋がれ、この連結部２３で段差部２４が欠落空間部２５により形成されているとともに、支持タイバー４の両凹み１７はこの欠落空間部２５で長手方向Ｘへ互いに連通されている。
【００２９】
図５（ａ）（ｂ）に示すようにゲート充填部１５をパッケージ１４から切断した場合、支持タイバー４の連繋部１８で両退避面２０，２２にゲート充填部１５の樹脂の一部Ｐが付着したまま残ることもあり得る。しかし、この樹脂の一部Ｐは極僅かであるため、そのほとんどが樹脂充填空間部１９，２１内に収まり、支持タイバー４の外端縁４ａや表側から突出することはない。
【００３０】
〔参考例１〕
次に、本発明の参考例１にかかるリードフレーム及び半導体装置を図６〜９を参照して説明する。
【００３１】
この参考例１において図６、図７、図８（ａ）（ｂ）及び図９（ａ）（ｂ）は、それぞれ前記実施形態において図１、図３（ａ）、図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に対応し、この参考例１において図６に示すリードフレーム１及び図８，９に示す半導体装置２の概要は、前記実施形態の場合と同様である。
【００３２】
＊  リードフレーム１の表面被覆処理の改良
前記ゲート充填部１５内に残る支持タイバー４のうち樹脂と接触する接着面２６においては、Ｃｕの地金に対しメッキせずにＣｕの地金を露出させるか、Ｃｕの地金に対しメッキしてＰｄを被覆材として露出させる。また、このゲート充填部１５の外側に露出する支持タイバー４の外面も同様に表面被覆処理する。
【００３３】
前記パッケージ１４内のダイパッド６のうち樹脂と接触する接着面２７と、前記パッケージ１４内のリード端子７，８，９のうち樹脂と接触する接着面２８においては、Ｃｕの地金に対しメッキしてＡｇまたはＡｕを被覆材として露出させる。また、このパッケージ１４の付近でその外側に露出するリード端子７，８，９の外面も同様に表面被覆処理する。
【００３４】
なお、リードフレーム１の外面のうち上記の両表面被覆処理を施した部分以外の外面については、この両表面被覆処理のうちいずれのものを施してもよい。
これらの表面被覆処理により、支持タイバー４の接着面２６に対する樹脂接着力が、ダイパッド６の接着面２７やリード端子７，８，９の接着面２８に対する樹脂接着力よりも弱くなる。そのほか、上記の樹脂接着力を変更する表面処理としては、前記メッキの厚さを変えたり、前記接着面２６，２７，２８の表面あらさを変えたりしてもよい。
【００３５】
図９（ａ）（ｂ）に示すようにゲート充填部１５をパッケージ１４から切断した場合、パッケージ１４の樹脂がダイパッド６の接着面２７やリード端子７，８，９の接着面２８から剥離しにくくなるとともに、支持タイバー４の外端縁４ａや表側の接着面２６にゲート充填部１５の樹脂の一部が付着せず残りにくくなる。
【００３６】
さらに、前記パッケージ１４内のリード端子７，８，９であって樹脂と接触する接着面２８には溝状凹部３５がパッケージ１４の外端縁付近で表側から形成されている。パッケージ１４の樹脂はこの凹部３５内に入り込んで突起を形成する。そのため、樹脂との接触面積が大きくなるとともに、凹部３５内の樹脂突起が剥離力に対する支えとなって、樹脂との結合力を高めることができる。
【００３７】
〔実施形態の別例〕
図示しないが、この別例は、前記実施形態と前記参考例１とを組み合わせたものであって、実施形態における支持タイバー４やダイパッド６やリード端子７，８，９に対し参考例１にかかる表面被覆処理を施したものである。
【００３８】
〔参考例２〕
次に、本発明の参考例２にかかるリードフレーム及び半導体装置を図１０〜１３を参照して説明する。
【００３９】
この参考例２において図１０、図１１、図１２（ｂ）（ｃ）及び図１３（ａ）（ｂ）は、それぞれ前記実施形態において図１、図３（ａ）、図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に対応し、この参考例２において図１０に示すリードフレーム１及び図１２，１３に示す半導体装置２の概要は、前記実施形態の場合と同様である。
【００４０】
＊  半導体装置２の製造方法の改良
図１２（ａ）に示すように、図１１に示すリードフレーム１のフレーム部３は金型２９内にインサートされてセットされる。その場合、金型２９においてキャビティ３０に連続するゲート３１で支持タイバー４の外端縁４ａに対し金型２９内の突起３２が当接する。このゲート３１からキャビティ３０に樹脂が充填される。この金型２９を開くと、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、パッケージ１４が成形されるとともに、ゲート充填部１５がこのパッケージ１４と一体成形され、このゲート充填部１５には支持タイバー４の外端縁４ａを開放する非充填空間溝３３が前記突起３２により形成される。
【００４１】
図１３（ａ）（ｂ）に示すようにゲート充填部１５をパッケージ１４から切断した場合、支持タイバー４のうち少なくとも非充填空間溝３３に面する外端縁４ａの開放面３４には、ゲート充填部１５の樹脂の一部が付着したまま残ることは皆無になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態にかかるリードフレームを示す一部切欠き平面図である。
【図２】  図１のリードフレームの各フレーム部において支持タイバーの一部を破断して示す部分斜視図である。
【図３】  （ａ）は図１のリードフレームのフレーム部においてダイパッドに半導体素子を載置してリード端子に接続した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線部分断面図である。
【図４】  （ａ）は図３に示すフレーム部に対し樹脂を一体成形してパッケージとゲート充填部とを製造した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線部分断面図である。
【図５】  （ａ）は図４に示す状態でパッケージからゲート充填部を切断して除去した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線部分断面図である。
【図６】  参考例１にかかるリードフレームを示す一部切欠き平面図である。
【図７】  図６のリードフレームのフレーム部においてダイパッドに半導体素子を載置してリード端子に接続した状態を示す部分平面図である。
【図８】  （ａ）は図７に示すフレーム部に対し樹脂を一体成形してパッケージとゲート充填部とを製造した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線部分断面図である。
【図９】  （ａ）は図８に示す状態でパッケージからゲート充填部を切断して除去した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線部分断面図である。
【図１０】  参考例２にかかるリードフレームを示す一部切欠き平面図である。
【図１１】  図１０のリードフレームのフレーム部においてダイパッドに半導体素子を載置してリード端子に接続した状態を示す部分平面図である。
【図１２】  （ａ）は図１１に示すフレーム部を金型にインサートした状態を概略的に示す部分断面図であり、（ｂ）は図１１に示すフレーム部に対し樹脂を一体成形してパッケージとゲート充填部とを製造した状態を示す部分平面図であり、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線部分断面図である。
【図１３】  （ａ）は図１２（ｂ）（ｃ）に示す状態でパッケージからゲート充填部を切断して除去した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線部分断面図である。
【図１４】  （ａ）は従来のリードフレームのフレーム部においてダイパッドに半導体素子を載置してリード端子に接続した状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すフレーム部に対し樹脂を一体成形してパッケージとゲート充填部とを製造した状態を示す部分平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す状態でパッケージからゲート充填部を切断して除去した状態を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１…リードフレーム、２…半導体装置、３…フレーム部、４，５…支持タイバー、４ａ…支持タイバー外端縁、６…ダイパッド、７，８，９…リード端子、１０…樹脂充填空間部、１１…半導体素子、１４…パッケージ、１５…ゲート充填部、１７…凹み、１８…連繋部、１９…樹脂充填空間部、２０…退避面、２１…樹脂充填空間部、２２…退避面、２３…連結部、２４…段差部、２５…欠落空間部、２６，２７，２８…接着面、２９…金型、３０…キャビティ、３１…ゲート、３２…突起、３３…非充填空間溝、Ｘ…長手方向、Ｙ…幅方向、Ｚ…板厚方向。
【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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【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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