JP2003110079A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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semiconductor device
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茂樹 田中
Seiichi Tomihara
誠一 冨原
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Hitachi Ltd
Northern Japan Semiconductor Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄形の半導体装置における温度サイクル性の
向上を図る。 【解決手段】 半導体チップ２を支持するチップ支持面
１ｉと裏面１ｊと側面１ｎとを有するとともに４つの側
面１ｎに開口する溝部１ｐが裏面１ｊに格子状に形成さ
れたタブ１ｅと、複数のリード１ａと、半導体チップ２
の表面電極とリード１ａとを接続する複数のワイヤと、
半導体チップ２および複数の前記ワイヤを樹脂封止し、
かつタブ１ｅの側面１ｎ側に配置される側部樹脂部３ｂ
と溝部１ｐ内に配置される溝部内樹脂部３ｃとを有する
とともに、側部樹脂部３ｂと溝部内樹脂部３ｃとが一体
に繋がって形成された樹脂封止部３とから構成され、タ
ブ１ｅの裏面１ｊから側面１ｎに亘る封止用樹脂とタブ
１ｅとの密着性を向上させて温度サイクル評価時のＱＦ
Ｎ７のパッケージクラックを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、樹脂封止形の半導体装置の温度サイクル性
の向上に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】小形化・薄形化を図るとともにリードフ
レームを用いて製造される半導体装置として、ＱＦＮ
（Quad Flat Non-leaded Package) と呼ばれる半導体パ
ッケージが開発されている。
【０００３】ＱＦＮでは、半導体チップの表面電極とこ
れに対応するインナリード（リード）とがボンディング
用のワイヤによって電気的に接続される。その際、ワイ
ヤとして金線を用いる場合が多く、また、インナリード
は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、あるいは、鉄と
ニッケルとの合金（Ｆｅ−Ｎｉ）などであるため、イン
ナリードのワイヤ接合部にワイヤとの接合力を増加させ
るために銀めっきが形成される。
【０００４】なお、インナリードのワイヤ接合部に銀め
っきを形成した際の銀めっきのタブの側面への付着を防
止するために、ＱＦＮでは、タブの周囲にめっき阻止用
ダムを形成した構造のものも考案されている。
【０００５】すなわち、銀めっきと封止用樹脂（例え
ば、熱硬化性のエポキシ樹脂）は、その密着性が悪いた
め、めっき阻止用ダムを形成して銀めっきのタブの側面
への付着を防止するものである。
【０００６】ここで、小形化・薄形化の要求に応える技
術として、特開平１１−７４４４０号公報に、半導体チ
ップを支持するタブがアップセット処理（タブ上げ加
工）された樹脂封止形の半導体装置とその製造方法が開
示されている。
【０００７】特開平１１−７４４４０号公報に記載され
た半導体装置は、樹脂封止部の裏面（半導体装置実装側
の面）の周縁部に複数のリードが配置されるとともに、
タブを支持する吊りリードの曲げによってタブをリード
より高い位置に配置し、これにより、タブの裏面にも封
止用樹脂を回り込ませてタブを封止用樹脂内に埋め込む
構造のものであり、高信頼性と薄形化の達成を目的とす
るものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記めっき
阻止用ダムを形成した構造の半導体装置では、タブの側
面への銀めっきの付着は防げるものの、ＱＦＮ構造であ
るため、タブの裏面側の封止用樹脂の厚さが非常に薄
い。
【０００９】同様に、特開平１１−７４４４０号公報に
記載された半導体装置においても、タブの裏面側に配置
される封止用樹脂の厚さが非常に薄い。
【００１０】したがって、このような構造の半導体装置
では、温度サイクル評価を行うと、タブとタブの裏面側
の封止用樹脂との間で剥離が発生し、これにより、タブ
の側面下方角部に応力が集中して、タブの裏面の封止用
樹脂にパッケージクラックが形成されることが問題とな
る。
【００１１】本発明の目的は、温度サイクル性の向上を
図る半導体装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１３】
【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、
以下のとおりである。
【００１４】すなわち、本発明は、チップ支持面と裏面
と側面とを有するとともに前記側面に開口する凹部が前
記裏面に形成されたタブと、前記タブの周囲から外部に
向かって延在する複数のリードと、半導体チップの表面
電極と前記リードとを接続するボンディング用の複数の
ワイヤと、前記半導体チップおよび前記ワイヤを封止
し、かつ前記タブの側面側に配置される側部樹脂部と前
記凹部内に配置される凹部内樹脂部とを有するととも
に、前記側部樹脂部と前記凹部内樹脂部とが一体に形成
された樹脂封止部とを有するものである。
【００１５】また、本発明は、チップ支持面と裏面と側
面とを有するタブと、前記タブの周囲に設けられた複数
のリードとを備え、前記タブの側面に開口する凹部が前
記裏面に形成されたリードフレームを準備する工程と、
前記タブのチップ支持面と前記半導体チップとを接合す
る工程と、前記半導体チップの表面電極と前記リードと
をボンディング用のワイヤによって接続する工程と、前
記リードの一部を露出させるとともに、前記タブの側面
側に配置される側部樹脂部と前記凹部内に配置される凹
部内樹脂部とを一体で形成して前記半導体チップおよび
前記ワイヤを樹脂封止して樹脂封止部を形成する工程
と、複数の前記リードおよび前記タブを前記リードフレ
ームの枠部から分離する工程とを有するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】図１は本発明の実施の形態のＱＦＮに用い
られるリードフレームの構造の一例を示す部分平面図、
図２は本発明の半導体装置であるＱＦＮの構造の一例を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、図３
は図２に示すＱＦＮの構造を示す図であり、（ａ）は図
２のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を
示す部分拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部を示す部分
拡大断面図、図４は図２に示すＱＦＮの内部構造を示す
図であり、（ａ）は樹脂封止部と半導体チップを透過し
て内部構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に
沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面
図、図５は図２に示すＱＦＮの製造方法の一例を示す製
造プロセスフロー図、図６〜図８はそれぞれ本発明の変
形例のＱＦＮの内部構造を示す図であり、（ａ）は樹脂
封止部と半導体チップを透過して内部構造を示す平面
図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれの断面図、図９は本
発明の変形例のＱＦＮにおける樹脂封止部と半導体チッ
プを透過して内部構造を示す平面図である。
【００１８】図１に示す本実施の形態のリードフレーム
１は、薄形（小形）・樹脂封止形で、かつ面実装形の半
導体装置の組み立てに用いられるものであり、本実施の
形態ではこの半導体装置の一例として、図２、図３およ
び図４に示すＱＦＮ７を取り上げて説明する。
【００１９】本実施の形態のＱＦＮ７は、樹脂モールド
によって形成された樹脂封止部３の裏面３ａ（半導体装
置実装側の面）の周縁部に外部端子である複数のリード
１ａの被実装面（一部）１ｂが露出して配置されたペリ
フェラル形のものである。
【００２０】図２、図３および図４に示す本実施の形態
のＱＦＮ７（半導体装置）の構成について説明すると、
主面２ｂに半導体集積回路が形成された半導体チップ２
と、半導体チップ２を支持するチップ支持面１ｉと、こ
のチップ支持面１ｉの反対側の裏面１ｊと、チップ支持
面１ｉおよび裏面１ｊに接する側面１ｎとを有するとと
もに４つの側面１ｎに開口する溝部（凹部）１ｐが裏面
１ｊに格子状に形成されたタブ１ｅと、タブ１ｅの周囲
に配置され、かつタブ１ｅの周囲から外部に向かって延
在する複数のリード１ａと、半導体チップ２の電極パッ
ドである表面電極２ａとこれに対応するリード１ａとを
電気的に接続するボンディング用のワイヤ４と、半導体
チップ２、複数のワイヤ４および複数のリード１ａのワ
イヤ接合側を樹脂封止し、かつタブ１ｅの側面側に配置
される側部樹脂部３ｂと溝部１ｐ内に配置される溝部内
樹脂部（凹部内樹脂部）３ｃとを有するとともに、側部
樹脂部３ｂと溝部内樹脂部３ｃとが一体に繋がって形成
された樹脂封止部３と、タブ１ｅとリード１ａのワイヤ
接合側端部１ｃとの間に配置され、かつリード１ａのワ
イヤ接合部１ｄへの銀めっき形成時に、銀めっき６のタ
ブ１ｅへの付着を阻止するめっき阻止用ダム部１ｋとか
ら構成されている。
【００２１】なお、ＱＦＮ７は、各リード１ａの配置箇
所よりタブ１ｅの配置箇所を高くする構造（これをタブ
上げともいう）のものであり、したがって、図３（ａ）
に示すように、タブ１ｅの裏面１ｊ側にも樹脂封止部３
が形成されている。
【００２２】さらに、ＱＦＮ７は薄形のものであるた
め、このタブ１ｅの裏面１ｊ側の樹脂封止部３の厚さ
も、例えば、0.１４ｍｍ程度であり、非常に薄い。
【００２３】そこで、本実施の形態のＱＦＮ７は、図４
（ｃ）に示すように、タブ１ｅの４つの側面１ｎそれぞ
れに開口する溝部（凹部）１ｐがタブ１ｅの裏面１ｊに
形成されたことにより、樹脂モールドによってタブ１ｅ
の側面１ｎ側に形成される側部樹脂部３ｂとタブ１ｅの
溝部１ｐ内に配置される溝部内樹脂部３ｃとがモールド
時に一体に繋がって形成され、したがって、タブ１ｅの
裏面１ｊから側面１ｎに亘る封止用樹脂とタブ１ｅとの
密着性を向上させるものである。
【００２４】また、タブ１ｅの裏面１ｊと封止用樹脂と
の接合面積が増えるため、タブ１ｅの裏面１ｊと封止用
樹脂との密着性をさらに向上できる。
【００２５】その結果、ＱＦＮ７の温度サイクル評価時
のタブ１ｅの裏面１ｊから側面１ｎに亘る封止用樹脂と
タブ１ｅとの剥離を防止することができ、温度サイクル
評価時のＱＦＮ７のパッケージクラックを防止すること
ができる。
【００２６】さらに、タブ１ｅの裏面１ｊにおいて、図
４（ａ）に示すように、溝部１ｐが格子状に形成されて
おり、したがって、タブ１ｅの裏面１ｊは、格子状の溝
部１ｐによって略均等に複数の領域に分割された状態と
なる。
【００２７】これにより、タブ１ｅの裏面１ｊ側で発生
する封止用樹脂とタブ１ｅとの熱膨張係数の差による応
力をタブ１ｅの裏面１ｊにおいて分散できる。
【００２８】また、タブ１ｅの裏面１ｊの溝部１ｐが格
子状に形成されていることにより、四角形のタブ１ｅの
各辺において複数箇所で側部樹脂部３ｂと溝部内樹脂部
３ｃとを一体に繋げることができる。
【００２９】その結果、タブ１ｅと樹脂封止部３との間
で剥離が発生した際にも剥離の進展を抑制することがで
き、温度サイクル性を向上できる。
【００３０】なお、タブ１ｅの溝部１ｐは、リードフレ
ーム１の加工工程においてタブ１ｅの裏面１ｊに、例え
ば、ハーフエッチングによって形成することが好まし
い。
【００３１】したがって、溝部１ｐの深さは、リードフ
レーム１の板厚の１／２程度であり、タブ１ｅの厚さの
１／２程度である。
【００３２】また、本実施の形態のめっき阻止用ダム部
１ｋは、図４（ａ）に示すようにタブ１ｅの外周に沿っ
て細長いバー状に形成され、隣あった２本のタブ吊りリ
ード１ｌによって支持されるとともに、隣あった２本の
タブ吊りリード１ｌ間で繋がった形状となっている。
【００３３】なお、銀めっき形成によって、図３（ａ),
（ｂ),（ｃ）に示すように各リード１ａのワイヤ接合部
１ｄと、めっき阻止用ダム部１ｋの外側側面とには銀め
っき６が形成されるが、タブ１ｅの外周に沿って設けら
れためっき阻止用ダム部１ｋを十分に幅の狭い細長いバ
ー状とすることにより、このめっき阻止用ダム部１ｋの
銀めっき６の付着箇所から発生するパッケージクラック
は防止できる。
【００３４】また、本実施の形態のＱＦＮ７は、タブ１
ｅが半導体チップ２よりも遙かに小さく形成された小タ
ブ構造のものである。
【００３５】したがって、めっき阻止用ダム部１ｋを、
タブ吊りリード１ｌによって支持された幅の狭い細長い
バー状とし、このめっき阻止用ダム部１ｋをタブ１ｅの
外周にほぼ沿って配置することにより、図３（ａ）に示
すように、半導体チップ２をタブ１ｅに搭載した際に
は、めっき阻止用ダム部１ｋが半導体チップ２の裏面２
ｃと対向して配置される。
【００３６】その際、本実施の形態では、タブ１ｅ上に
ペ付け材５を介して半導体チップ２を固定した際に、Ｑ
ＦＮ７では、めっき阻止用ダム部１ｋと半導体チップ２
とは接合しない構造とし、半導体チップ２とめっき阻止
用ダム部１ｋとを独立させた構造とする。
【００３７】これにより、めっき阻止用ダム部１ｋに伸
縮時の自由度を持たせることができ、その結果、めっき
阻止用ダム部１ｋに応力がかかった際の樹脂封止部３へ
のクラック形成を緩和できる。
【００３８】ただし、めっき阻止用ダム部１ｋと半導体
チップ２とをペ付け材５などを用いて接合してもよい。
【００３９】なお、半導体チップ２とめっき阻止用ダム
部１ｋとを接合せずに両者を独立の構造とした際には、
両者間に僅かな間隙が形成されるため、この構造でモー
ルドによる樹脂封止が行われると、タブ１ｅとめっき阻
止用ダム部１ｋとの間には封止用樹脂が入り込み、モー
ルド終了後、図３（ａ）に示すように、タブ１ｅとめっ
き阻止用ダム部１ｋとの間に封止用樹脂が介在される。
【００４０】また、ＱＦＮ７における各リード１ａは、
インナリードの機能とアウタリードの機能との両者を兼
ね備えたものである。
【００４１】すなわち、リード１ａのうちワイヤ接合部
１ｄを有する樹脂封止部３内に埋め込まれた領域は、ワ
イヤ４と接続するインナリード領域であり、一方、樹脂
封止部３の裏面３ａにおいてこの樹脂封止部３から露出
した被実装面１ｂを備える領域は、アウタリード領域で
ある。
【００４２】したがって、各リード１ａの被実装面１ｂ
は、樹脂封止部３の裏面３ａとほぼ同一の面に配置され
る。
【００４３】つまり、本実施の形態のＱＦＮ７は、樹脂
封止部３の裏面３ａとほぼ同一面に配置された複数のリ
ード１ａを有するとともに、これらリード１ｄを樹脂封
止部３から外部に水平方向に突出させることなく、樹脂
封止部３の裏面３ａの周縁部に配置したペリフェラル形
のものである。
【００４４】また、各リード１ａのワイヤ接合部１ｄに
は、図３（ｃ）に示すように、銀めっき６が形成され、
そこにボンディング用のワイヤ４がワイヤボンディング
されるため、銀めっき６によってワイヤ４との接合力が
高められている。
【００４５】なお、ＱＦＮ７で用いられるボンディング
用のワイヤ４は、例えば、金線である。
【００４６】また、本実施の形態のＱＦＮ７には、リー
ド１ａの被実装面１ｂに半田めっきが施されている。半
田めっきは、ＱＦＮ７を実装基板（図示せず）などに半
田実装した際の半田接続強度を高めるためのものであ
り、モールドによる樹脂封止を行った後に、半田めっき
処理が行われて形成される。
【００４７】また、タブ１ｅ、タブ吊りリード１ｌ、め
っき阻止用ダム部１ｋおよび各リード１ａは、例えば、
Ｃｕ、ＦｅまたはＦｅ−Ｎｉなどによって形成され、そ
の厚さは、例えば、０.1〜０.2ｍｍ程度の薄板材であ
る。
【００４８】さらに、樹脂封止部３は、モールド方法に
よる樹脂封止によって形成され、その際用いられる封止
用樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂などであ
る。
【００４９】次に、図１〜図４を用いて、図１に示すリ
ードフレーム１の構成について説明すると、半導体チッ
プ２を支持可能なようにほぼ四角形に形成され、かつ半
導体チップ２を支持するチップ支持面１ｉと裏面１ｊと
チップ支持面１ｉおよび裏面１ｊに接する側面１ｎとを
有するとともに側面１ｎに開口する溝部１ｐが裏面１ｊ
に格子状に形成されたタブ１ｅと、タブ１ｅの周囲に配
置され、かつ樹脂封止部３の裏面３ａの周縁部に露出す
る被実装面１ｂを備えるとともに、半導体チップ２の表
面電極２ａと電気的に接続される複数のリード１ａと、
タブ１ｅをその４つの角部で支持するタブ吊りリード１
ｌと、タブ１ｅとリード１ａのワイヤ接合側端部１ｃと
の間に配置され、かつリード１ａのワイヤ接合部１ｄへ
のめっき形成時に、前記めっきのタブ１ｅへの付着を阻
止するめっき阻止用ダム部１ｋと、４本のタブ吊りリー
ド１ｌおよび複数のリード１ａを支持する枠部１ｆとか
らなる薄板状の金属板である。
【００５０】なお、リードフレーム１は、図１に示すよ
うに、１枚のリードフレーム１から複数個のＱＦＮ７を
製造することが可能な長尺状の細長い多連のものであ
る。
【００５１】つまり、１枚のリードフレーム１には、１
個のＱＦＮ７に対応したパッケージ領域が複数個形成さ
れており、さらに、その枠部１ｆには、チップマウント
（ダイボンディング）時やワイヤボンディング時にリー
ドフレーム１を搬送する際の複数のガイド用長孔１ｇお
よび位置決め孔１ｈが形成されている。
【００５２】なお、リードフレーム１の材料は、例え
ば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、または、鉄とニッケルと
の合金（Ｆｅ−Ｎｉ）などであり、その厚さは、例え
ば、０.1〜０.2ｍｍ程度であるが、前記材料や前記厚さ
などは、これらに限定されるものではない。
【００５３】ここで、本実施の形態のＱＦＮ７に用いら
れるリードフレーム１には、そのタブ１ｅに、図１に示
すように、側面１ｎに開口する溝部１ｐが裏面１ｊにハ
ーフエッチングによって格子状に形成されている。
【００５４】なお、溝部１ｐの深さは、板厚（タブ１ｅ
の厚さ）のほぼ１／２である。
【００５５】また、リードフレーム１には、リード１ａ
のワイヤ接合部１ｄへのめっき形成時に、前記めっきの
タブ１ｅへの付着を阻止するめっき阻止用ダム部１ｋ
が、タブ１ｅとリード１ａのワイヤ接合側端部１ｃとの
間に配置されており、さらに、このめっき阻止用ダム部
１ｋは、図１に示すようにタブ１ｅの外周に沿って細長
いバー状に形成されるとともに、隣あった２本のタブ吊
りリード１ｌによって支持され、かつ隣あった２本のタ
ブ吊りリード１ｌ間で繋がった形状となっている。
【００５６】したがって、タブ１ｅとめっき阻止用ダム
部１ｋとの間には、タブ１ｅの外周に沿った細長い隙間
１ｍが形成されている。
【００５７】なお、めっき阻止用ダム部１ｋにおける封
止用樹脂との接触面積は少ない方が好ましいため、めっ
き阻止用ダム部１ｋは、その幅を十分に狭く形成するこ
とが好ましい。
【００５８】また、リードフレーム１のタブ１ｅは、半
導体チップ２の裏面２ｃの大きさよりも遙かに小さく形
成されており、所謂小タブ構造のＱＦＮ７に対応したも
のである。
【００５９】ここで、本実施の形態では、ワイヤボンデ
ィング用のワイヤ４として金線を用いるとともに、前記
めっきとして図３に示す銀めっき６を用いる場合を説明
する。この銀めっき６は、金線であるワイヤ４と、鉄と
ニッケルの合金などからなるリード１ａとのワイヤ接合
部１ｄにおける接合力を増加させるためのものであり、
したがって、リード１ａのワイヤ接合部１ｄに形成され
ている。
【００６０】なお、この銀めっき６は、リードフレーム
１において、リード１ａやタブ１ｅおよびタブ吊りリー
ド１ｌなどの各形状パターンをエッチング加工などによ
って形成した後、リード１ａのワイヤ接合部１ｄに形成
するものである。
【００６１】その際、タブ１ｅの外周に沿ってタブ１ｅ
とリード１ａとの間にめっき阻止用ダム部１ｋが設けら
れていることにより、リード１ａのワイヤ接合部１ｄに
銀めっき６を吹き付けた（噴流させた）際のタブ１ｅの
側面への銀めっき６の付着を防止できる。
【００６２】したがって、本実施の形態のＱＦＮ７に用
いられるリードフレーム１では、タブ１ｅの側面１ｎに
は銀めっき６は付着していない。
【００６３】また、リードフレーム１は、ＱＦＮ７とし
て組み立てられた際に、図３（ａ）に示すように、タブ
１ｅが樹脂封止部３内に埋め込まれるタイプのものであ
るため、タブ１ｅは各リード１ａより高い箇所に配置さ
れている。
【００６４】すなわち、タブ吊りリード１ｌの中央付近
にタブ上げ用の曲げ加工が施され、これによってＱＦＮ
７が組み立てられた際には、タブ１ｅが各リード１ａよ
り上方の位置に配置されるとともに、タブ１ｅの裏面１
ｊ側にも樹脂封止部３が形成される。
【００６５】次に、本実施の形態のＱＦＮ７の製造方法
を図５に示す製造プロセスフロー図にしたがって説明す
る。
【００６６】なお、前記ＱＦＮ７の製造方法は、図１に
示すリードフレーム１を用いて行うものである。
【００６７】まず、ステップＳ１により、半導体チップ
２を支持可能なチップ支持面１ｉとその反対側の裏面１
ｊとチップ支持面１ｉおよび裏面１ｊに接する側面１ｎ
とを有するタブ１ｅと、タブ１ｅの周囲に配置された複
数のリード１ａとが設けられ、さらにタブ１ｅの側面１
ｎに開口する溝部１ｐが格子状にタブ１ｅの裏面１ｊに
形成された図１に示すリードフレーム１を準備する。
【００６８】なお、リードフレーム１には、タブ１ｅと
その周囲に設けられた複数のリード１ａのワイヤ接合側
端部１ｃとの間に配置されためっき阻止用ダム部１ｋが
形成され、かつリード１ａのワイヤ接合部１ｄへの銀め
っき形成時の銀めっき６のタブ１ｅへの付着がめっき阻
止用ダム部１ｋによって阻止されたものである。
【００６９】したがって、本実施の形態のＱＦＮ７の製
造では、タブ１ｅの側面１ｎに銀めっき６が付着してい
ないリードフレーム１を用いることができ、このリード
フレーム１を用いてＱＦＮ７を組み立てる。
【００７０】なお、図１に示すリードフレーム１は、１
枚のリードフレーム１から複数個のＱＦＮ７を製造する
ことが可能な長尺状の細長い多連のものである。
【００７１】つまり、１枚のリードフレーム１には、１
個のＱＦＮ７に対応したパッケージ領域が複数個形成さ
れている。
【００７２】一方、図３（ａ）に示すような主面２ｂに
半導体集積回路が形成された半導体チップ２を準備し、
続いて、ステップＳ２によって半導体チップ２の供給を
行う。
【００７３】その後、ステップＳ３により、リードフレ
ーム１のタブ１ｅと半導体チップ２の裏面２ｃとを接合
する。
【００７４】すなわち、図３に示すように、リードフレ
ーム１のタブ１ｅのみにペ付け材５を塗布し、主面２ｂ
を上方に向けて半導体チップ２を固定するチップマウン
ト（ダイボンディングまたはペレットボンディングとも
いう）を行う。
【００７５】その際、ＱＦＮ７では、めっき阻止用ダム
部１ｋにはペ付け材５を塗布せずに半導体チップ２をタ
ブ１ｅのチップ支持面１ｉのみに固定する。
【００７６】さらに、ＱＦＮ７は、小タブ構造であるた
め、半導体チップ２をタブ１ｅに搭載した際には、めっ
き阻止用ダム部１ｋは半導体チップ２の裏面２ｃ側にこ
れと対向して配置される。ただし、半導体チップ２とめ
っき阻止用ダム部１ｋとは接合されずに配置されてい
る。
【００７７】その後、半導体チップ２の表面電極２ａと
これに対応する各リード１ａのワイヤ接合部１ｄとを金
線であるボンディング用のワイヤ４を用いてワイヤボン
ディング（ステップＳ４）し、これにより、半導体チッ
プ２の表面電極２ａと各リード１ａとを電気的に接続す
る。
【００７８】この際、リード１ａのワイヤ接合部１ｄに
は銀めっき６が形成されているため、ワイヤ４とリード
１ａとの接合力を増加させることができる。
【００７９】その後、ステップＳ５に示すように、モー
ルドによる半導体チップ２の樹脂封止を行う。
【００８０】ここでは、封止用樹脂を使用したモールド
によって半導体チップ２を樹脂封止する。その際、各リ
ード１ａのワイヤ接合部１ｄ側を樹脂封止するととも
に、各リード１ａの一部である被実装面１ｂが、樹脂封
止部３の裏面３ａの周縁部にこの裏面３ａとほぼ同一面
となって露出するように樹脂封止して樹脂封止部３を形
成する。
【００８１】さらに、樹脂封止部３のうち、タブ１ｅの
側面１ｎ側に配置される側部樹脂部３ｂと溝部１ｐ内に
配置される溝部内樹脂部３ｃとを一体で繋げて形成す
る。
【００８２】また、樹脂封止時は、半導体チップ２の裏
面２ｃに対向して配置されためっき阻止用ダム部１ｋと
タブ１ｅとの間に封止用樹脂を通過させながら樹脂封止
する。
【００８３】すなわち、半導体チップ２とめっき阻止用
ダム部１ｋとは接合していないため、封止用樹脂の注入
時には両者の間隙に封止用樹脂が入り込んだ状態とな
り、その結果、封止用樹脂の硬化後には、図３（ａ）に
示すように、半導体チップ２とめっき阻止用ダム部１ｋ
との間に封止用樹脂が介在した構造となる。
【００８４】なお、図４（ａ）は、樹脂封止後の樹脂封
止部３と半導体チップ２を透過して樹脂封止部３の内部
構造を示したものである。
【００８５】その後、樹脂封止部３の裏面３ａに露出し
た各リード１ａの被実装面１ｂに半田めっき層を形成す
る半田めっき（ステップＳ６）を行う。
【００８６】続いて、各リード１ａおよびタブ吊りリー
ド１ｌをリードフレーム１の枠部１ｆから切断によって
切り離すリード切断（ステップＳ７）を行って、リード
フレーム１の枠部１ｆから樹脂封止部３を含む各リード
１ａを分離して図２（ａ),（ｂ) に示す形状とする。
【００８７】これにより、図２、図３および図４に示す
ＱＦＮ７を完成させる（ステップＳ８）。
【００８８】本実施の形態のＱＦＮ７では、タブ１ｅの
側面１ｎに開口する溝部１ｐがタブ１ｅの裏面１ｊに形
成されたことにより、樹脂封止部３において、タブ１ｅ
の側面１ｎ側に配置される側部樹脂部３ｂと溝部１ｐ内
に配置される溝部内樹脂部３ｃとが一体に繋がって形成
されるため、タブ１ｅの裏面１ｊから側面１ｎに亘る封
止用樹脂とタブ１ｅとの密着性を向上できる。
【００８９】特に、タブ１ｅの裏面１ｊと封止用樹脂と
の接合面積が増えるため、タブ１ｅの裏面１ｊと封止用
樹脂との密着性を向上できる。
【００９０】したがって、ＱＦＮ７において温度サイク
ル評価時のタブ１ｅの裏面１ｊから側面１ｎに亘る封止
用樹脂とタブ１ｅとの剥離を防止することができる。
【００９１】すなわち、タブ１ｅの裏面１ｊの封止用樹
脂との剥離およびタブ１ｅの側面１ｎの封止用樹脂との
剥離を防止することができる。
【００９２】その結果、温度サイクル評価時のＱＦＮ７
のパッケージクラックを防止してその温度サイクル性の
向上を図ることができる。
【００９３】さらに、タブ１ｅの裏面１ｊに溝部１ｐが
設けられたことにより、溝部１ｐ内に封止用樹脂が埋め
込まれて溝部内樹脂部３ｃが形成されるため、タブ１ｅ
の裏面１ｊ側の樹脂封止部３の一部（溝部内樹脂部３ｃ
のこと）の厚さを厚くすることができ、したがって、タ
ブ１ｅの裏面１ｊの剥離をさらに防止することができ
る。
【００９４】その結果、温度サイクル評価時のＱＦＮ７
のパッケージクラックのマージンを増やすことができ、
パッケージクラックをさらに防止できる。
【００９５】また、タブ１ｅの裏面１ｊから側面１ｎに
亘る封止用樹脂とタブ１ｅとの密着性を向上でき、かつ
タブ１ｅの裏面１ｊ側の樹脂封止部３の一部（溝部内樹
脂部３ｃのこと）の厚さを厚くすることができるため、
タブ１ｅの裏面１ｊの剥離を抑制でき、その結果、ＱＦ
Ｎ７の耐リフロー性を向上させることもできる。
【００９６】また、タブ１ｅの溝部１ｐが、裏面１ｊに
格子状に形成され、これにより、溝部１ｐが裏面１ｊを
ほぼ均等な領域に分割することにより、タブ１ｅの裏面
１ｊ側で発生する封止用樹脂とタブ１ｅとの熱膨張係数
の差による応力をタブ１ｅの裏面１ｊにおいて分散させ
ることができる。
【００９７】これにより、ＱＦＮ７の耐リフロー性をさ
らに向上できる。
【００９８】また、タブ１ｅの裏面１ｊの溝部１ｐが格
子状に形成されていることにより、四角形のタブ１ｅの
各辺において複数箇所で側部樹脂部３ｂと溝部内樹脂部
３ｃとを一体に繋げることができる。
【００９９】その結果、タブ１ｅと樹脂封止部３との間
で剥離が発生した際にも剥離の進展を抑制することがで
き、ＱＦＮ７の温度サイクル性を向上できる。
【０１００】次に、図６〜図９に示す変形例のＱＦＮ７
の構造について説明する。
【０１０１】図６（ａ),（ｂ),（ｃ）に示す変形例のＱ
ＦＮ７は、タブ１ｅの裏面１ｊにおいて、複数の異なっ
た大きさの円形の溝部１ｐを同心円上に形成したもので
ある。
【０１０２】これにより、図４に示すＱＦＮ７に比較し
て、溝部１ｐの面積をさらに大きくすることができるた
め、封止用樹脂とタブ１ｅの裏面１ｊとの密着面積を大
きくすることができ、温度サイクル性および耐リフロー
性をさらに向上できる。
【０１０３】図７〜図９に示す変形例のＱＦＮ７は、め
っき阻止用ダム部１ｋが設けられていない構造のもので
ある。
【０１０４】図７（ａ),（ｂ),（ｃ）に示す変形例のＱ
ＦＮ７は、小タブ構造において、タブ１ｅの４つの側面
１ｎそれぞれに各々の側面１ｎから突出する突出部１ｒ
が設けられたものである。
【０１０５】これにより、図４に示すＱＦＮ７に比較し
て、パッケージクラックが発生した際にも、タブ１ｅの
裏面１ｊの各辺に沿って進展しようとするパッケージク
ラックをこの突出部１ｒによって抑制することができ、
その結果、ＱＦＮ７の温度サイクル性を向上できる。
【０１０６】なお、図７に示す変形例のＱＦＮ７におい
ても、そのタブ１ｅの裏面１ｊに、側面１ｎに開口する
細長い凹部である溝部１ｐと、タブ１ｅの裏面１ｊの内
方に配置された短い凹部である窪み１ｑとが設けられて
いる。
【０１０７】図８（ａ),（ｂ),（ｃ）に示す変形例のＱ
ＦＮ７は、同じく小タブ構造において、タブ１ｅの４つ
の側面１ｎそれぞれに各々の側面１ｎから突出する突出
部１ｒが設けられ、かつタブ１ｅの裏面１ｊの周縁部に
溝部１ｐや窪み１ｑなどの凹部が形成されているもので
ある。
【０１０８】これにより、タブ１ｅの側面１ｎ側の側部
樹脂部３ｂとタブ１ｅの裏面１ｊ側の封止用樹脂との樹
脂の繋がりをさらに強化でき、したがって、タブ１ｅの
裏面１ｊの剥離の進展を抑制できる。
【０１０９】その結果、図８に示すＱＦＮ７の温度サイ
クル性を向上できる。
【０１１０】なお、図８に示す変形例のＱＦＮ７におい
ても、そのタブ１ｅの裏面１ｊに、側面１ｎに開口する
細長い凹部である溝部１ｐが周縁部に設けられている。
【０１１１】図９に示す変形例のＱＦＮ７は、図４に示
すＱＦＮ７からめっき阻止用ダム部１ｋを取り除いた構
造のものであり、めっき阻止用ダム部１ｋ以外の構造
は、図４に示すＱＦＮ７と同じである。
【０１１２】なお、図７〜図９に示す変形例のＱＦＮ７
のその他の構造と、その他の効果と、さらに図７〜図９
に示す変形例のＱＦＮ７の製造方法とについては、図４
に示すＱＦＮ７と同様であり、その重複説明は省略す
る。
【０１１３】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の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で種々変更可能であることは言う
までもない。
【０１１４】例えば、前記実施の形態では、タブ１ｅの
裏面１ｊに形成される凹部である溝部１ｐや窪み１ｑ
が、ハーフエッチングによって形成される場合を説明し
たが、前記凹部は、ハーフエッチング以外の、例えばコ
イニングなどの加工方法で形成されてもよく、その際の
前記凹部の深さは、タブ１ｅの板厚の１／２に限定され
るものではなく、種々変更可能である。
【０１１５】また、ワイヤボンディングに用いられるワ
イヤ４は、金線に限らず、例えば、銅線などであっても
よく、その際、リード１ａのワイヤ接合部１ｄに形成さ
れるめっきは、銀めっき６ではなく、銅線用の他のめっ
きとなる。
【０１１６】さらに、前記実施の形態や変形例では、Ｑ
ＦＮ７が小タブ構造の場合について説明したが、ＱＦＮ
７は小タブ構造ではなく、半導体チップ２とほぼ同等の
大きさのタブ１ｅを有したものであってもよい。
【０１１７】また、前記実施の形態および変形例では、
半導体装置がＱＦＮ７の場合について説明したが、前記
半導体装置は、タブ１ｅの裏面１ｊに、その側面１ｎに
開口する凹部が形成されたものであれば、比較的薄形
の、例えば、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package)
などであってもよい。
【０１１８】
【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、
以下のとおりである。
【０１１９】タブの側面に開口する凹部が裏面に形成さ
れたことにより、タブの側面側の側部樹脂部と凹部内の
凹部内樹脂部とが一体に繋がって形成されるため、タブ
の裏面から側面に亘る封止用樹脂とタブとの密着性を向
上できる。その結果、温度サイクル評価時のタブと封止
用樹脂の剥離を防止することができ、半導体装置のパッ
ケージクラックを防止して温度サイクル性の向上を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の半導体装置であるＱＦＮ
に用いられるリードフレームの構造の一例を示す部分平
面図である。
【図２】（ａ),（ｂ) は本発明の半導体装置であるＱＦ
Ｎの構造の実施の形態の一例を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図２に示すＱＦＮの構造
を示す図であり、（ａ）は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を示す部分拡大断面図、
（ｃ）は（ａ）のＢ部を示す部分拡大断面図である。
【図４】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図２に示すＱＦＮの内部
構造を示す図であり、（ａ）は樹脂封止部と半導体チッ
プを透過して内部構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に
沿った断面図である。
【図５】図２に示すＱＦＮの製造方法の実施の形態の一
例を示す製造プロセスフロー図である。
【図６】（ａ),（ｂ),（ｃ）は本発明の変形例のＱＦＮ
の内部構造を示す図であり、（ａ）は樹脂封止部と半導
体チップを透過して内部構造を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＧ
−Ｇ線に沿った断面図である。
【図７】（ａ),（ｂ),（ｃ）は本発明の変形例のＱＦＮ
の内部構造を示す図であり、（ａ）は樹脂封止部と半導
体チップを透過して内部構造を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＨ−Ｈ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＩ
−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】（ａ),（ｂ),（ｃ）は本発明の変形例のＱＦＮ
の内部構造を示す図であり、（ａ）は樹脂封止部と半導
体チップを透過して内部構造を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＪ−Ｊ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＫ
−Ｋ線に沿った断面図である。
【図９】本発明の変形例のＱＦＮにおける樹脂封止部と
半導体チップを透過して内部構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１ リードフレーム １ａ リード １ｂ 被実装面（一部） １ｃ ワイヤ接合側端部 １ｄ ワイヤ接合部 １ｅ タブ １ｆ 枠部 １ｇ ガイド用長孔 １ｈ 位置決め孔 １ｉ チップ支持面 １ｊ 裏面 １ｋ めっき阻止用ダム部 １ｌ タブ吊りリード １ｍ 隙間 １ｎ 側面 １ｐ 溝部（凹部） １ｑ 窪み（凹部） １ｒ 突出部 ２ 半導体チップ ２ａ 表面電極 ２ｂ 主面 ２ｃ 裏面 ３ 樹脂封止部 ３ａ 裏面（半導体装置実装側の面） ３ｂ 側部樹脂部 ３ｃ 溝部内樹脂部（凹部内樹脂部） ４ ワイヤ ５ ペ付け材 ６ 銀めっき ７ ＱＦＮ（半導体装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨原 誠一 北海道亀田郡七飯町字中島145番地 日立 北海セミコンダクタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5F067 AA01 AA04 AB04 BD05 BE02 DA16 DC12 DC13 DC16 DC17 EA02 EA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂封止形の半導体装置であって、 半導体チップを支持するチップ支持面と、この面の反対
    側の裏面と、前記チップ支持面および前記裏面に接する
    側面とを有し、前記側面に開口する凹部が前記裏面に形
    成されたタブと、 前記タブの周囲に配置され、前記タブの周囲から外部に
    向かって延在する複数のリードと、 前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リー
    ドとを接続するボンディング用の複数のワイヤと、 前記半導体チップおよび前記ワイヤを封止し、前記タブ
    の側面側に配置される側部樹脂部と前記凹部内に配置さ
    れる凹部内樹脂部とを有するとともに、前記側部樹脂部
    と前記凹部内樹脂部とが一体に形成された樹脂封止部と
    を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 樹脂封止形の半導体装置であって、 半導体チップを支持するチップ支持面と、この面の反対
    側の裏面と、前記チップ支持面および前記裏面に接する
    側面とを有し、前記側面に開口する凹部が前記裏面を均
    等な領域に分割するように前記裏面に形成されたタブ
    と、 前記タブの周囲に配置され、前記タブの周囲から外部に
    向かって延在する複数のリードと、 前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リー
    ドとを接続するボンディング用の複数のワイヤと、 前記半導体チップおよび前記ワイヤを封止し、前記タブ
    の側面側に配置される側部樹脂部と前記凹部内に配置さ
    れる凹部内樹脂部とを有するとともに、前記側部樹脂部
    と前記凹部内樹脂部とが一体に形成された樹脂封止部と
    を有することを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】 樹脂封止形の半導体装置であって、 半導体チップを支持するチップ支持面と、この面の反対
    側の裏面と、前記チップ支持面および前記裏面に接する
    側面とを有し、前記側面に開口する溝部が前記裏面に格
    子状に形成されたタブと、 前記半導体チップを封止し、前記タブの側面側に配置さ
    れる側部樹脂部と前記凹部内に配置される凹部内樹脂部
    とを有するとともに、前記側部樹脂部と前記凹部内樹脂
    部とが一体に形成された樹脂封止部と、 前記タブの周囲に配置され、一部が前記樹脂封止部の半
    導体装置実装側の面の周縁部に露出して配置された複数
    のリードと、 前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リー
    ドとを接続するボンディング用の複数のワイヤとを有す
    ることを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項４】 樹脂封止形の半導体装置であって、 半導体チップを支持するチップ支持面と、この面の反対
    側の裏面と、前記チップ支持面および前記裏面に接する
    側面とを有し、前記側面に開口する凹部が前記裏面に形
    成されたタブと、 前記タブの周囲に配置され、前記タブの周囲から外部に
    向かって延在する複数のリードと、 前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リー
    ドとを接続するボンディング用の複数のワイヤと、 前記半導体チップおよび前記ワイヤを封止し、前記タブ
    の側面側に配置される側部樹脂部と前記凹部内に配置さ
    れる凹部内樹脂部とを有するとともに、前記側部樹脂部
    と前記凹部内樹脂部とが一体に形成された樹脂封止部と
    を有し、 前記タブの側面にこの面より突出する突出部が設けられ
    ていることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】 樹脂封止形の半導体装置の製造方法であ
    って、 半導体チップを支持可能なチップ支持面とこの面の反対
    側の裏面と前記チップ支持面および前記裏面に接する側
    面とを有するタブと、前記タブの周囲に設けられた複数
    のリードとを備え、前記タブの側面に開口する凹部が前
    記裏面に形成されたリードフレームを準備する工程と、 前記リードフレームの前記タブのチップ支持面と前記半
    導体チップとを接合する工程と、 前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記リー
    ドとをボンディング用のワイヤによって接続する工程
    と、 前記リードの一部を露出させるとともに、前記タブの側
    面側に配置される側部樹脂部と前記凹部内に配置される
    凹部内樹脂部とを一体で形成して前記半導体チップおよ
    び前記ワイヤを樹脂封止して樹脂封止部を形成する工程
    と、 複数の前記リードおよび前記タブを前記リードフレーム
    の枠部から分離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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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