JP2005203815A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 リフロー性を向上して鉛フリー化を図る。
【解決手段】 半導体チップ2を支持し、かつ半導体チップ2と接合する領域の面積が半導体チップ2の裏面2bより小さなクロスタブ1gと、半導体チップ2のパッド2aと接続するワイヤ4と、半導体チップ2の周囲に配置され、かつワイヤ接合部1jに銀めっき層1aが形成された複数のインナリード1bと、半導体チップ2を樹脂封止するモールド部3と、モールド部3から露出し、かつ被実装面1lに鉛フリー金属層1mが形成された複数のアウタリード1cとからなり、モールド部3の平面サイズを28mm×28mm以下で、かつ1.4mm以下に形成することにより、リフロー性を向上して鉛フリー化を図ることができる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、半導体製造技術に関し、特に、小タブ構造の半導体装置における外装半田めっきの鉛フリー化に適用して有効な技術に関する。
環境対策として半田の鉛(Pb)削減について記載されている(例えば、特許文献1参照)。
また、錫(Sn)−鉛(Pb)系に代わる半田として、錫(Sn)−ビスマス(Bi)系の半田を用いる発明が提案されており、電子部品の外部接続用電極リード線に錫−ビスマス系の合金層を形成して半田接続を容易にする技術が記載されている(例えば、特許文献2参照)。
また、錫−鉛系に代わる鉛フリー半田としてSn−Ag−Bi系半田を用いて十分な接続強度を確保する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
また、錫−鉛系に代わる鉛フリー半田としてSn−Ag−Bi−In系半田を用いて接続部の信頼性を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
なお、リードにSn−Bi系めっき膜を形成した半導体装置が紹介され、クラックの発生を防止するとともに高信頼度な半田接続を可能にする技術が提案されている(例えば、特許文献5参照)。
特開平5−270860号公報 特開平10−93004号公報 特開平11−179586号公報 特開平11−221694号公報 特開平11−330340号公報
半導体チップを備えた半導体パッケージ(半導体装置)の組み立て工程では、ダイボンディング、ワイヤボンデイングおよび樹脂封止などが順次行われ、その後、外装めっき工程で、プリント配線基板または回路基板に実装するため樹脂によって封止されないリード(以降、アウタリードという)の基板との接触部(被実装面)を含む表面箇所に、錫(Sn)−鉛(Pb)系半田層を外装めっきとして形成している。
しかしながら、環境問題への対策が求められている昨今、半導体装置などの電子部品一般ならびに実装基板などにおいても環境対策上適当なレベルに鉛を削減することが求められている。
なお、外装めっきにSn−Pb共晶代替鉛フリー半田を用いる場合には、用途毎にSn基合金を選択することになるが、特に、車載部品、成長著しい携帯用電子機器および高信頼性部品においては、接合強度および耐熱疲労特性が優れた合金が望まれている。接合強度および耐熱疲労特性が優れ、高信頼性を重視した場合のSn基合金としてはSn−Ag系合金が知られており、一般的にはSn−Pb共晶半田の融点が183℃であるのに対して、ほとんどのSn−Ag系合金の融点は200℃以上とSn−Pb共晶半田の融点より高いものである。
したがって、現状においては、Sn−Pb共晶代替鉛フリー半田を用いて半導体集積回路を実装する際のリフロー温度は高くならざるを得ない。そこで、本願発明者はインナリードがAgめっきされ、Sn−Pb共晶半田より融点が高い鉛フリー代替半田を用いてアウタリードがめっきされた半導体集積回路装置を従来よりも高いリフロー温度で実装し、
その評価を行った。その結果、ワイヤ断線が原因の製品不良が発生することが判明した。
このようなワイヤ断線の対策として、本願出願人は、特願2000−46724号に示すように、インナリードのワイヤ接合部に硬質のパラジウム(Pd)めっきを施すことにより、ワイヤの接合根元部の厚さを確保して接合強度を大きくすることを考えた。
しかし、パラジウムめっきはコスト高につながることが問題である。
なお、前記4つの公報では、鉛フリー化のために鉛フリー半田を用いた際に、リフロー温度が高くなって半導体装置のリフローマージンが少なくなること、およびその対策についての記載はない。
本発明の目的は、リフロー性を向上させて鉛フリー化を図ることができる技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、コストアップを抑えて鉛フリー化を図ることができる技術を提供することにある。
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。
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。
本発明は、複数のリードのそれぞれの第1部分に形成されたAgめっき層を有するリードフレームを準備し、複数のワイヤの一端部がAgめっき層と、他端部が半導体チップの電極とそれぞれ接触するように半導体チップの電極とリードとをワイヤで接続し、その後、モールド部から突出する複数のリードにおける第2部分に鉛フリー金属層を形成し、モールド部の一部がタブから露出する半導体チップの裏面と接触しているものである。
さらに本願のその他の発明の概要を項に分けて簡単に示す。すなわち、
1.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に延在し、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記インナリードと繋がって前記モールド部から突出し、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有し、
前記モールド部の平面サイズが28mm×28mm以下で、かつ厚さが1.4mm以下に形成されたQFPであることを特徴とする半導体装置。
2.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に延在し、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記インナリードと繋がって前記モールド部から突出し、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有し、
前記モールド部の平面サイズが28mm×28mm以下に形成されたLQFPまたはTQFPであることを特徴とする半導体装置。
3.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に延在し、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記インナリードと繋がって前記モールド部から突出し、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有し、
前記モールド部の平面サイズが28mm×28mm以下で、かつ厚さが1.4mm以下に形成されたQFPであることを特徴とする半導体装置。
4.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に延在し、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記インナリードと繋がって前記モールド部から突出し、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有し、
前記モールド部の平面サイズが20mm×20mm以下で、かつ厚さが3mm以下に形成されたQFP、もしくは前記モールド部の平面サイズが20mm×20mm以下に形成されたLQFPまたはTQFPであることを特徴とする半導体装置。
5.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に延在し、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記インナリードと繋がって前記モールド部から突出し、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有し、
前記モールド部の平面サイズが20mm×20mm以下で、かつ厚さが3mm以下に形成されたQFP、もしくは前記モールド部の平面サイズが20mm×20mm以下に形成されたLQFPまたはTQFPであることを特徴とする半導体装置。
6.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に配置され、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記モールド部の実装側の面の周縁部に露出して配置され、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリード部とを有するQFNであることを特徴とする半導体装置。
7.半導体チップを支持し、前記半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、
前記半導体チップの表面電極と接続するワイヤと、
前記半導体チップの周囲に配置され、前記ワイヤが接合するワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、
前記半導体チップを樹脂封止するモールド部と、
前記モールド部の実装側の面の周縁部に露出して配置され、被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリード部とを有するQFNであることを特徴とする半導体装置。
8.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードと繋がるとともに被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
被実装面に前記鉛フリー金属層が形成された前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを28mm×28mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
9.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードと繋がるとともに被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
被実装面に前記鉛フリー金属層が形成された前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下で、かつ厚さを3mm以下に形成してQFPを組み立てるか、もしくは前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
10.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、前記インナリード部に連続する被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリード部とを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリード部の前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリード部の前記鉛フリー金属層が周縁部に露出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記複数のアウタリード部を前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有してQFNを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
11.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードと繋がるとともに被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
被実装面に前記鉛フリー金属層が形成された前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを28mm×28mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
12.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードと繋がるとともに被実装面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
被実装面に前記鉛フリー金属層が形成された前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下で、かつ厚さを3mm以下に形成してQFPを組み立てるか、もしくは前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
13.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、前記インナリード部と反対側の表面に鉛フリー金属層が形成された複数のアウタリード部とを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリード部の前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリード部の前記鉛フリー金属層が周縁部に露出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記複数のアウタリード部を前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有してQFNを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
14.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードに繋がる複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードの被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを28mm×28mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
15.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードに繋がる複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードの被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下で、かつ厚さを3mm以下に形成してQFPを組み立てるか、もしくは前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
16.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さなタブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、前記インナリード部に繋がる複数のアウタリード部とを有したリードフレームを準備する工程と、
前記タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリード部の前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリード部が実装側の面の周縁部に露出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部に露出した前記複数のアウタリード部の被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリード部を前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有してQFNを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
17.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードに繋がる複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードの被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを28mm×28mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
18.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリードと、それぞれの前記インナリードに繋がる複数のアウタリードとを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリードの前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリードが突出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部から突出した前記複数のアウタリードの被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリードを前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有し、
前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下で、かつ厚さを3mm以下に形成してQFPを組み立てるか、もしくは前記モールド部の平面サイズを20mm×20mm以下に形成してLQFPまたはTQFPを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
19.半導体チップの主面と反対側の面よりその外形サイズが小さな十字形タブと、ワイヤ接合部に銀めっき層が形成された複数のインナリード部と、前記インナリード部に繋がる複数のアウタリード部とを有したリードフレームを準備する工程と、
前記十字形タブにダイボンド材を介して前記半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記インナリード部の前記ワイヤ接合部の前記銀めっき層とをワイヤによって接続する工程と、
前記複数のアウタリード部が実装側の面の周縁部に露出するように前記半導体チップを樹脂モールドしてモールド部を形成する工程と、
前記モールド部に露出した前記複数のアウタリード部の被実装面に鉛フリー金属層を形成する工程と、
前記複数のアウタリード部を前記リードフレームの枠部から分離する工程とを有してQFNを組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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。
(1).モールド部の大きさを、一辺の長さが28mm以下で、かつレジン厚を1.4mm以下、あるいはモールド部の一辺の長さが20mm以下で、かつレジン厚を3.0mm以下とし、さらに、クロスタブまたは小タブに半導体チップが搭載されるとともにアウタリードに鉛フリー金属層が形成されたことにより、リフロー性の向上を図って鉛フリー化を実現できる。
(2).インナリードのワイヤ接合部にパラジウムめっきではなく銀めっき層を形成したことにより、コストを抑えて鉛フリー化を実現できる。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なも
のではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップなども含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素などの形状、位置関係などに言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値および範囲についても同様である。
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。また、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図1は本発明の実施の形態の半導体装置の一例であるQFPの構造を示す平面図、図2は図1に示すQFPの構造を示す断面図、図3は図1に示すQFPの組み立て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4は図3に示すリードフレームのチップ搭載部であるクロスタブの構造を示す部分拡大平面図、図5は図3に示すリードフレームに銀めっき層と外装めっき層を形成した構造の一例を示す部分平面図、図6は図4に示すクロスタブに両面接着テープを貼り付けた際の構造の一例を示す部分拡大平面図、図7および図8は図6に示す両面接着テープに対する変形例の両面接着テープを貼り付けた際の構造を示す部分拡大平面図、図9は図1に示すQFPの組み立てにおけるダイボンディング後の構造を示す部分平面図、図10は図9に示すA−A線に沿う断面の構造を示す部分拡大断面図、図11は図10に示すダイボンディング状態に対する変形例の両面接着テープを用いたダイボンディング状態の構造を示す部分拡大断面図、図12は図10に示すダイボンディング状態に対する変形例の樹脂ペーストと片面接着テープを用いたダイボンディング状態の構造を示す部分拡大断面図、図13は図1に示すQFPの組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す部分平面図、図14は図13に示すリードフレームに対して小形の半導体チップを用いた組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す部分平面図、図15は図1に示すQFPの組み立てにおける樹脂モールド時の構造の一例を示す部分断面図、図16は図1に示すQFPの組み立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分平面図、図17は図1に示すQFPの組み立てにおける切断成形後の構造の一例を示す側面図、図18はQFPのアウタリードの外装めっきを樹脂モールド後に行った場合の構造の一例を示す部分拡大断面図、図19は本発明の実施の形態における各半導体装置とレジン厚さの関係を示す関係図、図20は本発明の実施の形態の半導体装置の技術思想を示す比較図、図21は本発明の実施の形態の半導体装置におけるモールド部の大きさと厚さに対するワイヤ亀裂検査の結果を示す検査結果図、図22は図1に示すQFPの組み立てに用いられる多連のリードフレームの構造の一例を示す部分平面図、図23は図1に示すQFPの組み立てにおけるダイボンディング時の構造の一例を示す部分断面図、図24は図1に示すQFPの組み立てにおけるワイヤボンディング時の構造の一例を示す部分断面図、図25は図1に示すQFPの組み立てにおける切断成形時の構造の一例を示す部分断面図である。
本実施の形態の半導体装置は、モールドによる樹脂封止形で、かつ面実装形のものであるとともに、モールド部3の大きさ(平面サイズや厚さ)が所定の範囲のものであり、このような半導体装置の一例として、図1に示すQFP(Quad Flat Package)6を取り上げて説明する。
図1〜図5を用いて、QFP6の構成について説明すると、半導体チップ2を支持し、かつ半導体チップ2の主面2cと反対側の面である裏面2bよりその外形サイズが小さなチップ搭載部であるクロスタブ(十字形タブ)1gと、半導体チップ2の表面電極であるパッド2aと接続するワイヤ4と、半導体チップ2の周囲に延在し、かつワイヤ4が接合するワイヤ接合部1jに銀めっき層1aが形成された複数のインナリード1bと、半導体チップ2やワイヤ4が樹脂モールドされて形成された樹脂封止部であるモールド部3と、インナリード1bと繋がってモールド部3から4方向に突出し、かつプリント配線基板などの実装基板に接続される少なくとも被実装面1lに外装めっきとして鉛フリー金属層1mが形成された複数のアウタリード1cとを有し、モールド部3の平面サイズ(図1に示すP×Q)が28mm×28mm以下のLQFP(Low profile Quad Flat Package)またはTQFP(Thin Quad Flat Package) であるか、もしくはモールド部3の平面サイズが28mm×28mm以下で、かつ厚さ(図2に示すT)が1.4mm以下のQFP6である。
さらに、QFP6は、そのモールド部3の平面サイズが20mm×20mm以下で、かつ厚さが3mm以下に形成されたものであってもよく、あるいは、モールド部3の平面サイズが20mm×20mm以下に形成されたLQFPまたはTQFPであってもよい。
なお、LQFPおよびTQFPの構造については、図1および図2に示すQFP6と同じであり、図19に示すように、日本電子機械工業会:EIAJ規格(Standards of Electronic Industries Association of Japan)で、各半導体装置のレジン厚さ(モールド部3の厚さ)を表してQFP6、LQFP、TQFPおよび図32に示すQFN(Quad Flat Non-leaded Package) 17が分類されている。
本実施の形態では、QFP構造およびQFN構造の半導体装置のモールド部3の大きさ(平面サイズと厚さとによるレジン量)に注目しており、図19に示すように、EIAJ規格では、特にレジン厚さによってQFP6(レジン厚さ2.0mm以上)、LQFP(レジン厚さ1.4mm)、TQFP(レジン厚さ1.0mm)およびQFN17(レジン厚さ0.45〜2.50mm)というように分類されている。
ここで、本実施の形態のQFP6のモールド部3の大きさの許容範囲について説明する。
まず、本実施の形態のQFP6は、その実装時の半田の鉛フリー化を図るものである。なお、鉛フリー化ではリフロー温度が高くなるため、モールド部3が大きな半導体装置では樹脂封止時のレジン量も多く、したがって、レジン応力も高くなり、ワイヤ亀裂(ワイヤ断線も含む)に対するマージンが低下する。
そこで、ワイヤ亀裂に対する安定化として、インナリード1bのワイヤ接合部1jにパラジウム(Pd)めっきを施すことより、ワイヤ4のインナリード1bとの接合力を高めてワイヤ亀裂の発生を防止できる。
ところが、パラジウム(Pd)めっきはコスト高となるため、インナリード1bのワイヤ接合部1jには、本実施の形態のQFP6では、図2に示すように、コスト安の銀(Ag)めっき層1aを形成しておく。
そこで、モールド部3の大きさを限定してレジン量を少なく設定し、高温リフローの際のレジン応力を低減してワイヤ亀裂やワイヤ断線を防止する。
なお、実装時の半田の鉛フリー化を図るため、モールド部3から突出するアウタリード1cの少なくとも被実装面1lを含む表面には、外装めっきである鉛フリー金属層1mが形成されている。
また、鉛フリー化では、リフロー温度の高温化によりレジンクラックの問題も発生するが、ここでは、半導体チップ2の裏面2bよりその搭載部(チップ搭載部)の面積が小さなクロスタブ1gを採用することにより、半導体チップ2の裏面2bの一部もモールド部3の樹脂と密着することになり、搭載される半導体チップ2とモールド部3との密着性が高まり、リフロー性を向上させて鉛フリー化を実現する。
したがって、図20に示す技術思想の比較図において、4つのマス目中、点線で囲まれた左下のマス目の技術領域を用いることにより、鉛フリー化を実現する。
なお、クロスタブ1gは、 2本の吊りリード1nの交差箇所に設けられたチップ搭載部である。
ここで、図20は、QFP6において、モールド部3の大きさ(レジン量)の大小(多い、少ない)と、インナリード1bのワイヤ接合部1jのめっき種類(Agめっき、Pdめっき)とをパラメータとしてワイヤ亀裂(ワイヤ断線も含む)とコストについて評価を行った結果をまとめたものである。
図20に示す左下のマス目のように、レジン量を少なく(モールド部3の大きさを小さく)して、かつインナリード1bのワイヤ接合部1jに銀めっき層1aを形成した場合のみが、ワイヤ亀裂およびコストとも○印となっており、本実施の形態の技術思想はこの条件を取り込んだものである。
さらに、図21は、インナリード1bのワイヤ接合部1jに銀めっき層1aが形成され、この銀めっき層1aにワイヤ4が接合された従来のQFP構造の半導体装置について、モールド部3の一辺の長さとレジン厚さとをパラメータとして、所定の条件(温度85℃湿度85%の雰囲気に48hr放置した後、260℃10秒の赤外線リフローを3回行った)でワイヤ亀裂(ワイヤ断線も含む)の検査を行ったものである。
これによれば、モールド部3の一辺の長さ(図1に示す長さPまたは長さQ)が28mm以下で、かつレジン厚が1.4mm以下であれば、その際の検査は、全てが良好(○)である。
さらに、モールド部3の一辺の長さが20mm以下で、かつレジン厚が3.0mm以下であっても全て良好(○)である。
したがって、本実施の形態のQFP構造におけるモールド部3の大きさの許容範囲は、モールド部3の一辺の長さが28mm以下で、かつレジン厚が1.4mm以下、あるいは、モールド部3の一辺の長さが20mm以下で、かつレジン厚が3.0mm以下の何れかに入っていればよい。
なお、図21に示す検査の際に用いたリードフレーム材料としては、鉄−ニッケル合金または銅合金などの一般的な材料である。
さらに、前記検査の際に用いたワイヤ4は、金線でそのワイヤ径は30μmのものである。
これらにより、本実施の形態のQFP6(LQFPやTQFPを含む)では、図3および図22に示すリードフレーム1として、鉄−ニッケル合金や銅合金などの材料によって形成されたものを用いることが好ましい。
さらに、ワイヤ4は、金線を用いることが好ましい。
また、モールド部3を形成する封止用樹脂である図15に示すレジン10は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂である。
なお、アウタリード1cは、ガルウィング状に曲げ成形されており、その表面には、図18に示すように、鉛フリー化の半田の外装めっきとして鉛フリー金属層1mが形成されている。この鉛フリー金属層1mは、錫−鉛共晶半田よりも融点が高い半田めっき層であり、例えば、Sn−Ag系金属に銅(Cu)またはビスマス(Bi)の何れか、あるいは銅およびビスマスを加えた合金である。
ただし、前記合金に限定されずに、Zn、InまたはSbなどとSnもしくはSn系合金との合金でもよい。
また、半導体チップ2をクロスタブ1gに固定するのに用いられるダイボンド材は、例えば、図2や図10に示す銀ペースト8などの樹脂ペーストであるが、クロスタブ1gの場合、半導体チップ2との接合面積が小さいため、半導体チップ2との接合力を強化するために、図6〜図8、図11に示すような接着テープである両面接着テープ5を単独で用いてもよい。
両面接着テープ5は、図6に示すようにクロスタブ1gの形状に合わせた十字形状のものであってもよいし、また、図7に示すような細長い長方形であってもよいし、さらに、図8に示すように、複数の小さな両面接着テープ5を1つのクロスタブ1gに貼り付けて用いてもよく、その形状や貼り付け数は、特に限定されるものではない。
なお、図11に示すように、両面接着テープ5は、ポリイミドテープなどのテープ基材5aとその表裏両側に配置された接着層5bとからなるものであるが、両面接着テープ5の代わりとして、図12に示すように、テープ基材5aと接着層5bとからなる片面接着テープ7を用いて、この片面接着テープ7と銀ペースト8などの樹脂ペーストとを積層させて組み合わせて用いてもよい。
このように、ダイボンド材として、両面接着テープ5や片面接着テープ7などの接着テープを用いることにより、クロスタブ1gなどのチップ搭載部と半導体チップ2との接着力を高めることができ、これにより、クロスタブ1gなどの小さなチップ搭載部を有した半導体装置の場合であっても、レジンクラックの発生を抑えることができる。
なお、半導体チップ2には、その主面2cに、所望の半導体集積回路が形成され、この主面2cに形成されたパッド2aとこれに対応するインナリード1bとが、ワイヤ4によって接続され、さらに、インナリード1bと繋がったアウタリード1cがQFP6の外部端子としてモールド部3の外部に出力される。
したがって、半導体チップ2とアウタリード1cとの信号の伝達は、ワイヤ4とインナリード1bを介して行われる。
本実施の形態のQFP6(LQFPやTQFPを含む)によれば、そのモールド部3の大きさを、モールド部3の一辺の長さが28mm以下で、かつレジン厚を1.4mm以下とするか、あるいは、モールド部3の一辺の長さが20mm以下で、かつレジン厚を3.0mm以下とし、さらに、半導体チップ2の裏面2bより面積の小さなクロスタブ1gによって半導体チップ2が搭載されるとともにアウタリード1cにその外装めっきとして鉛フリー金属層1mが形成されたことにより、リフロー性の向上を図ることができる(リフロー性のマージンを増やすことができる)。
その結果、高融点半田の使用が可能となり、鉛フリー化を実現できる。
また、インナリード1bのワイヤ接合部1jにパラジウム(Pd)めっきを使用せずに銀めっき層1aを形成したことにより、コストを抑えて鉛フリー化を実現できる。
したがって、本実施の形態のQFP6(LQFPやTQFPを含む)では、レジンクラックやワイヤ亀裂(ワイヤ断線やワイヤ剥がれを含む)を発生させることなく鉛フリー化を実現することができる。
さらに、レジンクラックやワイヤ亀裂の発生を抑えることができるため、半導体装置(QFP6)の信頼性を向上できる。
また、半導体チップ2の裏面2bより面積の小さなクロスタブ1gを採用することにより、1つの種類のリードフレーム1によって複数のサイズの半導体チップ2を搭載することが可能になり、リードフレーム1の種類を減らすことができる。
その結果、リードフレーム1の標準化を図ることができる。
次に、本実施の形態のQFP6の製造方法について説明する。
なお、QFP6の製造方法に用いられるリードフレーム1として、図3に示す1つのパッケージ領域1hが単列に複数連なった図22に示すリードフレーム1を用いて製造を行う場合を説明する。
ただし、リードフレーム1としては、1つのパッケージ領域1hが複数行×複数列にマトリクス配置で設けられたマトリクスフレームを用いてもよい。
まず、半導体チップ2の裏面2bよりその外形サイズが小さな十字形タブである図4に示すクロスタブ1gと、先端付近のワイヤ接合部1jに銀めっき層1aが形成された複数のインナリード1bと、それぞれのインナリード1bと繋がるとともに少なくとも被実装面1lに鉛フリー金属層1mが形成された複数のアウタリード1cとを有したリードフレーム1を準備する。
なお、ここでは、リードフレーム1の各パッケージ領域1hにおいて、図5に示すように、予め各インナリード1bのワイヤ接合部1jに銀めっき層1a(図5における斜線部)が形成され、かつ各アウタリード1cに対応する領域の被実装面1lを含む表面に鉛フリー金属層1m(図5における斜線部)が形成されている場合を説明するが、ただし、鉛フリー金属層1mについては、予め組み立て開始時には形成されていなくてもよく、その場合は、モールド後、モールド部3から突出する各アウタリード1cに鉛フリー金属層1mを形成し、その後、切断成形を行う組み立て順となる。
また、それぞれのパッケージ領域1hには、クロスタブ1gを支持する吊りリード1nと、クロスタブ1gの周囲4方向に対して複数のインナリード1bと、それぞれに連なって一体に形成された外部端子であるアウタリード1cと、モールド時のモールド樹脂(図15に示すレジン10)の流出を阻止するダムバー1iとが配置され、各アウタリード1cは、各パッケージ領域1hを区画している枠部1fによって支持されている。
さらに、この枠部1fには、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を搬送する際のガイド用長孔1dおよび位置決め孔1eが形成されている。
なお、図3において4本の吊りリード1nのうち、左下の吊りリード1nに対応した箇所が、モールド時の樹脂注入口箇所1tとなる。
続いて、ダイボンド材として銀ペースト8などの樹脂ペーストを用いる際には、各クロスタブ1gのチップ支持面1pにポッティングなどによって銀ペースト8を適量塗布する。
ただし、ダイボンド材として前記樹脂ペーストを用いずに、図6〜図8または図11に示す両面接着テープ5や図12に示す片面接着テープ7などの接着テープを用いる際には、予め組み立て開始時に、リードフレーム1の各パッケージ領域1hのクロスタブ1gのチップ支持面1pに前記接着テープを貼り付けておいてもよく、あるいは、ダイボンディング工程の最初に前記接着テープを貼り付けてもよい。
その後、各パッケージ領域1hにおいて、図23に示すように、コレット12を用いてダイボンド材(銀ペースト8)を介してクロスタブ1gに半導体チップ2を搭載するダイボンディング(ペレットボンディングもしくはチップマウントともいう)を行う。
すなわち、半導体チップ2の裏面2bとクロスタブ1gのチップ支持面1pとを、樹脂ペーストや接着テープまたはその両者からなるダイボンド材を介して接合する。
その際、図23に示すように、まず、ダイボンダのステージ11上にリードフレーム1のクロスタブ1gを配置し、その後、コレット12によって半導体チップ2を吸着保持して半導体チップ2を移動する。
続いて、コレット12によって半導体チップ2を下降させてクロスタブ1g上に半導体チップ2を配置し、コレット12から半導体チップ2に僅かな荷重を付与するとともにステージ11からクロスタブ1gを介して半導体チップ2に熱を加えることにより、図9および図10に示すように、銀ペースト8などのダイボンド材を介して半導体チップ2を固定する。
その後、図2に示すように、半導体チップ2のパッド2aとこれに対応するインナリード1bとをワイヤボンディングによって接続する。
つまり、金線などの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を行い、これにより、半導体チップ2のパッド2aとこれに対応するインナリード1bのワイヤ接合部1jとをワイヤ4によって接続する。
その際、図24に示すように、ワイヤボンダのステージ13上に半導体チップ2を載置し、まず、1stボンディングとしてキャピラリ14によって半導体チップ2側のワイヤ4との接続を行い、その後、2ndボンディングとしてワイヤ4とインナリード1bのワイヤ接合部1jとの接続を行う。
この動作を、図13に示すように、半導体チップ2の主面2c上の図24に示す各パッド2aに対して順次行う。
なお、各インナリード1bのワイヤ接合部1jには、図2および図5に示すような銀めっき層1aが形成されているため、金線のワイヤ4と銀めっき層1aとが接続し、ワイヤ4とインナリード1bとの接続強度を高めることができる。
また、図14に示すように、シュリンク化が行われた小形の半導体チップ2を用いた場合でも、ワイヤ長は長くなるもののワイヤボンディングを行うことが可能である。
ワイヤボンディング終了後、モールド方法によって半導体チップ2とクロスタブ1gとワイヤ4と各インナリード1bとを樹脂封止して、図16に示すように、モールド部3を形成する。
なお、前記モールドに用いるモールド樹脂(図15に示すレジン10)は、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂などである。
その際、図2に示すように、被実装面1lに鉛フリー金属層1mが形成された複数のアウタリード1cがモールド部3から突出するように、図15に示すモールド金型18のキャビティ18a上にリードフレーム1の半導体チップ2とワイヤ4とを配置し、その後、型締めを行ってキャビティ18a内にレジン10を注入して樹脂モールドを行う。
なお、本実施の形態では、モールド部3の平面サイズが28mm×28mm以下のLQFPまたはTQFPか、もしくはモールド部3の平面サイズが28mm×28mm以下で、かつ厚さが1.4mm以下のQFP6を組み立てる。
これは、モールド部3を形成するモールド金型18のキャビティ18aの大きさ(平面方向の大きさと深さ)によって決定されるものであり、それぞれの大きさに応じてモールド部3が形成されるように、キャビティ18aの形状や深さを設定する。
さらに、モールド部3の平面サイズが20mm×20mm以下で、かつ厚さが3mm以下に形成されたQFP6であってもよく、あるいは、モールド部3の平面サイズが20mm×20mm以下に形成されたLQFPまたはTQFPであってもよいため、これらのモールド部3の大きさに応じたキャビティ18aを有するモールド金型18をそれぞれ用いてモールドを行う。
なお、図3に示すリードフレーム1の各パッケージ領域1hにおいて、図16に示すように、モールド部3はダムバー1iの内側領域に形成される。
樹脂封止終了後、モールド部3から突出した複数のアウタリード1cをリードフレーム1の枠部1fから切断成形金型などを用いた切断によって分離する。
その際、図25に示すように、前記切断成形金型のダイ16とパンチ15とによって、アウタリード1cの曲げ成形と切断(枠部1fからの分離)とを行って、アウタリード1cをガルウィング状に曲げ成形する。
これにより、図17に示すQFP6(半導体装置)を製造できるとともに、このQFP6では、少なくともアウタリード1cの被実装面1l(ここでは表面全体)に鉛フリー金属層1mが形成されている。
なお、組み立て開始時に、各アウタリード1cに対応する領域の被実装面1lを含む表面に鉛フリー金属層1mが形成されていないリードフレーム1を用いて組み立てを行う場合には、モールド後、モールド部3から突出する各アウタリード1cに鉛フリー金属層1mを形成し、その後、切断成形を行って図18に示す形状とする。
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。
例えば、前記実施の形態では、吊りリード1nによって支持されたチップ搭載部が、半導体チップ2の裏面2bより外形サイズが小さなクロスタブ1gの場合を説明したが、前記チップ搭載部は、半導体チップ2の裏面2bよりその外形サイズが小さければよく、このようなチップ搭載部を図26〜図29に変形例として示すとともに、これらを小タブ1qと呼ぶ。
まず、図26に示す小タブ1qは、小形の円形のものである。
すなわち、チップ支持面1pが小形の円形となっている。
さらに、図27に示す小タブ1qは、小形の四角形のものである。
また、図28に示す小タブ1qは、図26に示す小形の円形の小タブ1qと図3に示すクロスタブ1gとを組み合わせた形状のものである。
さらに、図29に示す小タブ1qは、吊りリード1nにおける円形の小タブ1qの外側に補助支持部1rを設けたものであり、これによって種々の大きさの半導体チップ2を安定して搭載することができる。
なお、図26〜図29に示す変形例の小タブ1qを有したリードフレーム1を用いて組み立てられたQFP6の一例を図30および図31に示す。
小タブ1qが組み込まれた図30および図31に示すQFP6においても前記実施の形態のクロスタブ1gを有したQFP6と同様の効果を得ることができる。
さらに、小タブ1qは、クロスタブ1gの場合と同じく、LQFPやTQFPについても適用可能である。
また、前記実施の形態では、半導体装置がQFP6、LQFPまたはTQFPの場合について説明したが、前記半導体装置は、図32(a),(b)の他の実施の形態に示すようなQFN17であってもよい。
すなわち、QFN17は、半導体チップ2より小さな外形の小タブ1q(クロスタブ1gでもよい)と、ワイヤ接合部1jに銀めっき層1aが形成された複数のインナリード部1sと、モールド部3の裏面(実装側の面)3aの周縁部に露出して配置され、かつ被実装面1lに鉛フリー金属層1mが形成された複数のアウタリード部1kとを有するものである。
このようなQFN17の場合であっても、前記実施の形態で取り上げたQFP6と同様の効果を得ることができる。
本発明は、小タブ構造の半導体装置の製造技術に好適である。
本発明の実施の形態の半導体装置の一例であるQFPの構造を示す平面図である。 図1に示すQFPの構造を示す断面図である。 図1に示すQFPの組み立て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3に示すリードフレームのチップ搭載部であるクロスタブの構造を示す部分拡大平面図である。 図3に示すリードフレームに銀めっき層と外装めっき層を形成した構造の一例を示す部分平面図である。 図4に示すクロスタブに両面接着テープを貼り付けた際の構造の一例を示す部分拡大平面図である。 図6に示す両面接着テープに対する変形例の両面接着テープを貼り付けた際の構造を示す部分拡大平面図である。 図6に示す両面接着テープに対する変形例の両面接着テープを貼り付けた際の構造を示す部分拡大平面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおけるダイボンディング後の構造を示す部分平面図である。 図9に示すA−A線に沿う断面の構造を示す部分拡大断面図である。 図10に示すダイボンディング状態に対する変形例の両面接着テープを用いたダイボンディング状態の構造を示す部分拡大断面図である。 図10に示すダイボンディング状態に対する変形例の樹脂ペーストと片面接着テープを用いたダイボンディング状態の構造を示す部分拡大断面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す部分平面図である。 図13に示すリードフレームに対して小形の半導体チップを用いた組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す部分平面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおける樹脂モールド時の構造の一例を示す部分断面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分平面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおける切断成形後の構造の一例を示す側面図である。 QFPのアウタリードの外装めっきを樹脂モールド後に行った場合の構造の一例を示す部分拡大断面図である。 本発明の実施の形態における各半導体装置とレジン厚さの関係を示す関係図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の技術思想を示す比較図である。 本発明の実施の形態の半導体装置におけるモールド部の大きさと厚さに対するワイヤ亀裂検査の結果を示す検査結果図である。 図1に示すQFPの組み立てに用いられる多連の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1に示すQFPの組み立てにおけるダイボンディング時の構造の一例を示す部分断面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおけるワイヤボンディング時の構造の一例を示す部分断面図である。 図1に示すQFPの組み立てにおける切断成形時の構造の一例を示す部分断面図である。 図3に示すリードフレームに対する変形例のリードフレームのタブの構造を示す部分平面図である。 図3に示すリードフレームに対する変形例のリードフレームのタブの構造を示す部分平面図である。 図3に示すリードフレームに対する変形例のリードフレームのタブの構造を示す部分平面図である。 図3に示すリードフレームに対する変形例のリードフレームのタブの構造を示す部分平面図である。 図26に示す変形例のリードフレームを用いて組み立てられるQFPの構造を示す平面図である。 図30に示すQFPの構造を示す断面図である。 (a),(b)は本発明の他の実施の形態の半導体装置であるQFNの構造を示す図であり、(a)は断面図、(b)は底面図である。
符号の説明
1 リードフレーム
1a 銀めっき層
1b インナリード
1c アウタリード
1d ガイド用長孔
1e 位置決め孔
1f 枠部
1g クロスタブ(十字形タブ)
1h パッケージ領域
1i ダムバー
1j ワイヤ接合部
1k アウタリード部
1l 被実装面
1m 鉛フリー金属層
1n 吊りリード
1p チップ支持面
1q 小タブ(チップ搭載部)
1r 補助支持部
1s インナリード部
1t 樹脂注入口箇所
2 半導体チップ
2a パッド(表面電極)
2b 裏面(反対側の面)
2c 主面
3 モールド部
3a 裏面(実装側の面)
4 ワイヤ
5 両面接着テープ(接着テープ)
5a テープ基材
5b 接着層
6 QFP(半導体装置)
7 片面接着テープ(接着テープ)
8 銀ペースト(樹脂ペースト)
10 レジン
11 ステージ
12 コレット
13 ステージ
14 キャピラリ
15 パンチ
16 ダイ
17 QFN(半導体装置)
18 モールド金型
18a キャビティ

Claims (5)

  1. (a)タブと、前記タブの周囲に形成された複数のリードと、前記複数のリードのそれ
    ぞれの第1部分に形成されたAgめっき層とを有するリードフレームを準備する工程と、
    (b)前記タブの主面上に半導体チップの裏面を搭載する工程と、
    (c)前記複数のワイヤそれぞれの一端部が前記Agめっき層と、前記複数のワイヤそれぞれの他端部が半導体チップの複数の電極とそれぞれ接触するように、前記半導体チップの複数の電極と前記複数のリードとをそれぞれ複数のワイヤを介して電気的に接続する工程と、
    (d)前記タブ、前記第1部分と、前記半導体チップ、及び前記ワイヤを封止するモールド部を形成する工程と、
    (e)前記(c)及び(d)工程の後、前記モールド部から突出する前記複数のリードのそれぞれにおける第2部分に鉛フリー金属層を形成する工程とを有し、
    前記タブの面積は前記半導体チップの面積よりも小さく、
    前記モールド部の一部が前記タブから露出する前記半導体チップの前記裏面と接触していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記(c)工程では、前記半導体チップが搭載された前記リードフレームはボンディングステージ上に配置し、前記複数のリードの前記第1部分を前記ボンディングステージの表面に接触させていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項2記載の半導体装置の製造方法において、前記(c)工程では、前記タブは前記ボンディングステージに形成された溝の中に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 請求項3記載の半導体装置の製造方法において、前記鉛フリー金属層の融点が錫−鉛共晶半田の融点よりも高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 請求項4記載の半導体装置の製造方法において、前記(b)工程では、前記半導体チップは接着テープを介して前記タブに固定していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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