(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、表面に積載される前記半導体チップの周囲に溝を有するフレームと、前記半導体チップと共に前記フレームを封止すべく、当該フレームの表面側から供給されて成る樹脂と、を備えた樹脂封止半導体装置の製造方法において、
前記溝は、
前記フレームの縁周に沿って下準備溝を形成する工程と、
前記下準備溝において外周側の溝内壁の頂部を対向する内周側の溝内壁に近接させるべく、前記下準備溝が形成された前記フレームの外周を押圧する工程と、によって形成し、
前記押圧工程において、前記フレームの表面縁周に面取りを同時的に施すことを特徴とする樹脂封止半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記下準備溝形成工程は、
前記下準備溝の溝断面が方形状となるように形成することを特徴とする請求項１記載の樹脂封止半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記フレームは、表面からの押圧が裏面に影響する厚さ寸法に設定されており、
前記押圧工程により、前記フレームの裏面の縁周に、前記フレームの裏面に樹脂流入を阻害する樹脂流入防止部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂封止半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体チップと、表面に積載される前記半導体チップの周囲に溝を有するフレームと、前記半導体チップと共に前記フレームを封止すべく、当該フレームの表面側から供給される樹脂と、を備えた樹脂封止半導体装置において、
前記溝は、前記フレームの縁周に形成する下準備溝の外周側の溝内壁の頂部が対向する内周側の溝内壁に近接させるべく押圧されており、当該押圧によって前記フレームの表面縁周に面取りが成されていることを特徴とする樹脂封止半導体装置。
【請求項５】
前記下準備溝は、溝断面が方形状に形成されており、
前記溝は、前記押圧によって内部側の溝側壁と溝底とによって直角を成し、頂点が開口する直角三角形状に溝断面が形成されることを特徴とする請求項４記載の樹脂封止半導体装置。
【請求項６】
前記フレームは、表面からの押圧が裏面に影響される厚さ寸法であり、
前記押圧によって前記フレームの裏面の縁周に、前記フレームの裏面に樹脂流入を阻害する樹脂流入防止部が形成されて成ることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の樹脂封止半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止半導体装置に関し、特にフレームの表面に半導体チップが積載され、該半導体チップの周囲に溝を有する樹脂封止半導体装置の製造方法および該製造方法を用いた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂封止半導体装置が、特許文献１に半導体装置として開示されている。この樹脂封止半導体装置は、特許文献１の図１に示すようにフレームとしてのタブ４の表面に半導体チップ３が配置されており、これらが樹脂（封止体）２によって封止されている。
【０００３】
尚、フレームの表面には、配置される半導体チップ３の周囲を取り囲むように溝２０が形成されており、該溝２０によって半導体チップ３を取り付けるための接続材（例えばＡｇペーストや半田）などがフレームの縁周へ流出することを防止することができる。
【０００４】
尚、溝２０は、例えば特許文献２に開示されているように、樹脂との係合を図るモールドロックとして機能させることもできる。この場合、図５に示すように溝の内壁から突出させたオーバーハングによって樹脂との係合が強化される。尚、溝のオーバーハングは、特許文献２に開示されているように、２回のプレス加工によって形成されている。
【特許文献１】特開２００２−２６１１８７号
【特許文献２】特開２０００−２３６０４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の樹脂封止半導体装置は、溝の内壁から突出させるオーバーハングが微細なため、その形状を安定的に形成することが難しいことが問題となっていた。尚、樹脂との係合を考慮すれば、オーバーハングはできるだけ大きく形成することがこのましいが、オーバーハングを大きくしたい場合には必然的に溝を大きく形成する必要があり、これも問題となっていた。
【０００６】
更に、半導体チップの搭載面をできるだけ広くとるために、できるだけフレームの縁周に沿ってモールドロックを形成することが好ましいが、モールドロックを形成するために２回のプレス加工が必要であると共に、フレームの縁周は強度が低いため、所望形状と異なる形状に変形し易い。従って、縁周に沿ってモールドロックを形成することが加工精度上難しく、これも問題となっていた。
【０００７】
加えて、樹脂封止を行う際、フレームの周囲に円滑に樹脂を回し込む必要があるが、従来は、円滑に樹脂を回し込ませるための考慮が成されていない。当然モールドロックを活用して封止するための樹脂を円滑に回しこむことなど、何ら考慮されていない。
以上、述べたような問題に対し、一括的に解決し得ることが望まれていた。
【０００８】
従って、本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は好適な溝（モールドロック）を安定的に形成すると共に、円滑な樹脂封止が可能の半導体装置の製造方法および樹脂封止半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、半導体チップと、表面に積載される前記半導体チップの周囲に溝を有するフレームと、半導体チップと共にフレームを封止すべく、当該フレームの表面側から供給されて成る樹脂と、を備えた樹脂封止半導体装置の製造方法において、溝は、フレームの縁周に沿って下準備溝を形成する工程と、下準備溝において外周側の溝内壁の頂部を対向する内周側の溝内壁に近接させるべく、下準備溝が形成されたフレームの外周を押圧する工程と、によって形成し、押圧工程において、フレームの表面縁周に面取りを同時的に施すことを特徴とする。
【００１０】
下準備溝形成工程は、下準備溝の溝断面が方形状となるように形成してもよい。
フレームは、表面からの押圧が裏面に影響する厚さ寸法に設定されており、押圧工程により、フレームの裏面の縁周に、フレームの裏面に樹脂流入を阻害する樹脂流入防止部を形成してもよい。
【００１１】
半導体チップと、表面に積載される前記半導体チップの周囲に溝を有するフレームと、前記半導体チップと共に前記フレームを封止すべく、当該フレームの表面側から供給される樹脂と、を備えた樹脂封止半導体装置において、溝は、フレームの縁周に形成する下準備溝の外周側の溝内壁の頂部が対向する内周側の溝内壁に近接させるべく押圧されており、当該押圧によって前記フレームの表面縁周に面取りが成されていることを特徴とする。
【００１２】
下準備溝は、溝断面が方形状に形成されており、溝は押圧によって内部側の溝側壁と溝底とによって直角を成し、頂点が開口する直角三角形状に溝断面が形成されることを特徴とする。
フレームは、表面からの押圧が裏面に影響される厚さ寸法であり、押圧によってフレームの裏面の縁周に、フレームの裏面に樹脂流入を阻害する樹脂流入防止部が形成されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フレームの縁周に沿って下準備溝を形成した後、下準備溝において外周側の溝内壁の頂部を対向する内周側の溝内壁に近接させるべく、下準備溝が形成されたフレームの外周を押圧する。これにより、フレームの表面縁周にオーバーハングを形成すると共にフレーム表面に面取り形成を行うことができる。従って本発明によれば、面取りによって樹脂を円滑に回し込むことができ、また下準備溝の溝壁全体を使ってオーバーハングを形成することから、溝内にオーバーハングを形成する従来と比較して、オーバーハングを大きくすることができる。
【００１４】
更に、本発明によれば、モールドロックのオーバーハングを大きく形成することができるため、その形状を安定的に形成し易く、また強度が低いフレームの縁周において同一方向に対するプレス加工が下準備溝を形成するための１度きりであることから、フレームの縁周を所望形状に加工しやすい。
【００１５】
以上述べたように、本発明の半導体装置の製造方法および樹脂封止半導体装置によれは、好適な溝（モールドロック）を安定的に形成することができると共に、円滑に樹脂封止を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明するが、以下の説明では、実施の形態に用いる図面について同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【実施例１】
【００１７】
図１に示す本発明の樹脂封止半導体装置の製造方法の説明に先立ち、本発明の製造方法によって形成される樹脂封止半導体装置を説明する。
【００１８】
本発明の樹脂封止半導体装置１０は、図２に示すように、半導体チップ（図示省略）と、半導体チップが載置されるフレーム１と、これらを封止する樹脂２とを備える。
【００１９】
フレーム１は、例えばアルミを主原料とする導電性の板部材にプレス加工を施して形成されている。プレス加工によって、複数のフレーム１が一括的に連成され、いわゆるリードフレームが形成される。尚、リードフレームから各フレーム１が分断され、結果的に各樹脂封止半導体装置１０が形成される。
【００２０】
フレーム１は、櫛状の端子と半導体チップが載置される矩形状のマウント３から成り、図示において２点鎖線で囲まれた部位が樹脂２によって封止される。
【００２１】
半導体チップが載置されるマウント３の表面は、配置される半導体チップ３の周囲を取り囲むように当該マウント３の縁周に沿って溝２０が形成されている。
【００２２】
溝２０は、半導体チップを取り付けるためのＡｇペーストや半田などの接続材がフレームの縁周へ流出することを防止する。
また溝２０の断面形状は、図１（ｂ）に示すように上底が狭く下底が広く、かつ溝の内壁側は底辺と直角を成す台形状であり、換言すれば頂点が開口する直角三角形状である。この形状によって溝２０には、オーバーハング２１が形成される。
【００２３】
溝に形成されるオーバーハング２１は、溝の開口を狭窄するように張出している。これにより、樹脂封止の際に溝２０内に供給される樹脂との係合を図ることができる。
【００２４】
また溝２０が形成されるマウント３表面の縁周には、オーバーハング２１の形成に伴って面取り２２が施されている。この面取り２２は、後述する樹脂封止の際、円滑な樹脂供給に供している。
【００２５】
次に、本発明の樹脂封止半導体装置１０の製造方法を図１を用いて説明する。
先ず、導電性の板部材に対し抜打ちプレスを施したリードフレームを用意する。このリードフレームには、フレーム１が連成されている。ところで、本発明の要旨はリードフレームに連成した各フレーム１に形成する溝２０に関するものであり、その説明を簡便に行うために、フレーム１を対象として以降の説明を行う。
【００２６】
次に、フレーム１の表面の縁周、具体的には半導体チップが載置されるマウント３表面の縁周に沿って下準備溝２３を形成する（図１（ａ）参照）。下準備溝２３の形成は、例えばプレス加工により行われる。このとき下準備溝２３は、溝断面の形状が方形状となるように形成する。
【００２７】
その後、下準備溝２３が形成されたフレーム１の外周を押圧する（図１（ｂ）参照）。具体的には、下準備溝２３においてフレーム１のマウント３表面の外周側の溝内壁の頂部を対向する内周側の溝内壁に近接させるようにマウント３表面の外周、すなわちマウント３表面の角を押圧する。
【００２８】
これにより、断面形状が図１（ｂ）に示すように上底が狭く下底が広く、かつ溝の内壁側が底辺と直角を成す台形状に溝２０が形成される。このように溝２０の開口が狭窄するように張出しており、この張出しがオーバーハング２１として機能する。
【００２９】
ところで、前記した溝２０の形成において、フレーム１のマウント３表面の角を押圧する際、押圧された部位の変形により、マウント３表面の角に面取り２２が施される。すなわち、溝２０の形成において、オーバーハング２１と面取り２２とが同時的に形成される。これにより、オーバーハング２１と面取り２２とを個別に形成する必要が無く、製造工程の簡素化によって製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
溝２０を形成した後、フレーム１のマウント３上に半導体チップを載置する。このとき、半田などの接続材を用いて半導体チップをマウント３上に接続する。尚、半田接続する際、半田の供給過多や半田に含まれるフラックスの流出などが生じた時でも、これらを設けた溝２０で堰き止めることができる。
【００３１】
半導体チップをフレーム１に載置した後、これを金型の所定位置に配置する。尚、金型は、従来から知られた上下に２分割する一般的なものである。
【００３２】
その後、金型内に液状の樹脂を供給し、樹脂封止を行う。
このとき液状の樹脂は、フレーム１（マウント３）の表面側から供給されており、このようにフレーム１の表面から樹脂を供給することでマウント３の表面縁周に設けた面取り２２により、円滑に液状の樹脂を回しこむことができ、もってボイドの発生を防止することができる。
【００３３】
ところで、供給される液状の樹脂は、マウント３の表面に設けた溝２０内にも流入する。溝２０内に流入した樹脂が硬化すると、溝２０に設けたオーバーハング２１は樹脂とマウント２の係合を図るモールドロックとして機能する。
【００３４】
尚、溝２０にオーバーハング２１を設けたことにより、溝２０の開口が狭窄している。これにより、樹脂の粘度によっては溝２０内に樹脂が円滑に流入できないことが危惧される。そこで、図３に示すように溝２０に所定の離間間隔で補助口２３を設け、この補助口２３から液状の樹脂を溝２０内に流入させるようにしてもよい。
【００３５】
前記した方法によって製造したオーバーハング２１は、下準備溝２３の溝壁全体を使って形成されている。これにより、溝２０内にオーバーハング２１を形成する従来と比較してオーバーハング２１を大きく形成することができ、大きなオーバーハング２１により、従来よりも樹脂とマウント２の係合を図ることができる。
【００３６】
また、前記したようにオーバーハング２１を大きく形成することができるため、その形状を安定的に形成し易い。更に、強度が低いマウント３縁周において同一方向に対するプレス加工が下準備溝を形成するための１度だけである。これにより、従来のように同一方向に対する複数回のプレス加工が不要であり、この複数回のプレス加工による不具合な変形を招き難く、もってマウント３の縁周を所望形状に加工しやすい。
【００３７】
フレームの表面縁周にオーバーハング２１を形成すると共にフレーム１の表面縁周に面取り形成を行うことができる。従って本発明によれば、面取りによって樹脂を円滑に回し込むことができ、また下準備溝２３の溝壁全体を使ってオーバーハング２１を形成することから、溝内にオーバーハングを形成する従来と比較して、オーバーハング２１を大きくすることができる。
【００３８】
更に、本発明によれば、モールドロックのオーバーハング２１を大きく形成することができるため、その形状を安定的に形成し易い。
【実施例２】
【００３９】
次に、表面からの押圧が裏面に影響する厚さ寸法に設定されたフレームを用いた樹脂封止半導体装置３０について説明する。実施例２の樹脂封止半導体装置３０は、フレーム１の裏面が樹脂２から露出する構造（図２（ｂ）参照）に有効である。
【００４０】
尚、実施例２の説明において、実施例１の説明で用いた図２を流用するが、図２（ｂ）の側面図において示されている樹脂流入防止部３２が、本実施例の特徴的な構成であり、以降その詳細について説明を行う。
【００４１】
実施例２のフレーム３１は、その厚さ寸法が例えば０．４ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。このフレーム３１の厚さは、表面を局所的に押圧したときの圧を裏面に伝播可能な寸法であり、例えばフレーム３１表面に押出圧力を加えることで、フレーム３１の裏面が突出するような寸法である。
【００４２】
従って、実施例１において説明した下準備溝２３のプレス加工をフレーム３１の表面に施すことによって、フレーム３１の裏面側に下準備溝２３の形状に応じた突起が形成される。下準備溝２３の形状によって、フレーム３１の裏面には縁周に沿って突起が形成され、この突起は後述する樹脂流入防止部３２として機能する。
【００４３】
次に、実施例２の樹脂封止半導体装置３０の製造方法を説明する。
先ず、前記した厚さ寸法のフレーム３１を用意し、該フレーム３１の表面にプレス加工を施す。これにより、断面が方形状の下準備溝２３がフレーム３１表面の縁周に形成される。
【００４４】
このとき、下準備溝２３形成のプレス加工によって、フレーム３１の裏面に樹脂流入防止部３２が形成される。
【００４５】
その後、図４に示すように樹脂封止のための金型内にフレーム３１を配置する。具体的には上下に２分割する金型において下金型の底面にフレーム３１の裏面が接するように配置する。そして下金型および上金型を係合した後、金型内（キャビティ部）に樹脂を供給口（ゲート部）から供給する。これにより、キャビティ形状に応じて樹脂封止が行われる。
【００４６】
ところで、金型内に供給された樹脂は、フレーム３１裏面から突出する樹脂流入防止部３２によって、フレーム３１裏面への流入が阻害される。これにより、フレーム３１の裏面に付着する樹脂を低減することができ、フレーム３１の裏面に樹脂が付着することで生じる不具合を防止することができる。
【００４７】
前記した実施例では、リードフレーム１および溝２０を個別に形成する例で説明を行ったが、本発明はこれに限る必用は無く、例えば導電性の板部材に対し抜打ちプレスを施す際、下準備溝を同時に形成するようにしてもよい。
【００４８】
実施例で説明した各部位の形状は、これに限定されるべきではない。例えば下準備溝２３の断面形状において、溝底が湾曲しているような構造などでもよく、本発明と同様の効果を奏することができる範囲内で適宜、各部位の形状を適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の樹脂封止半導体装置の製造方法を示す図であり、（ａ）は下準備溝形成後の断面図であり、（ｂ）は溝を形成後の断面図である。
【図２】本発明の樹脂封止半導体装置を示す模式図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】フレーム１（マウント３）縁周に形成される本発明の特徴である溝を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ´断面図である。
【図４】実施例２の樹脂封止半導体装置の製造方法を示す図であって、金型内にフレームを配置したときの状態を示す図である。
【図５】従来の樹脂封止半導体装置であって、モールドロックのための溝に形成されるオーバーハングの形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、３１  フレーム
２  樹脂
３  マウント
１０、３０  樹脂封止半導体装置
２０  溝
２１  オーバーハング
２２  面取り
２３  補助口
３２  樹脂流入防止部
【図５】
0005106185.tif 000002
【図１】
0005106185.tif 000003
【図２】
0005106185.tif 000004
【図３】
0005106185.tif 000005
【図４】
0005106185.tif 000006