JP2005236127A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、チップ搭載部が上面側に露出した樹脂封止型の半導体装置に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a technique effective when applied to a resin-sealed semiconductor device in which a chip mounting portion is exposed on the upper surface side.
従来のダイパッド(チップ搭載部)が上面側に露出した樹脂封止型半導体装置では、半導体チップ、導電性接着剤、ダイパッド、インナーリード、チップ主面に形成された接続電極および吊りピンなどが、例えば、エポキシ樹脂などからなる樹脂封止体により封止される。外部接続端子は、樹脂封止体から露出しており、その底面と同一平面を形成する。また、ダイパッドの裏面が樹脂封止体の上面から露出している(例えば、特許文献1参照)。 In a resin-encapsulated semiconductor device in which a conventional die pad (chip mounting portion) is exposed on the upper surface side, a semiconductor chip, a conductive adhesive, a die pad, an inner lead, a connection electrode and a hanging pin formed on the chip main surface, For example, it is sealed with a resin sealing body made of an epoxy resin or the like. The external connection terminal is exposed from the resin sealing body and forms the same plane as the bottom surface. Moreover, the back surface of the die pad is exposed from the upper surface of the resin sealing body (see, for example, Patent Document 1).
または、信号接続用リードの外方部分が封止樹脂から露出して外部電極として機能し、ダイパッドの上面が封止樹脂の上面側で露出している。さらに、ダイパッドの上面側にハーフエッチ等が施され、凸部とその周囲のフランジ部とが形成されている(例えば、特許文献2参照)。 Alternatively, the outer portion of the signal connection lead is exposed from the sealing resin and functions as an external electrode, and the upper surface of the die pad is exposed on the upper surface side of the sealing resin. Further, half etching or the like is performed on the upper surface side of the die pad to form a convex portion and a surrounding flange portion (see, for example, Patent Document 2).
または、半導体チップはパッド(チップ搭載部)の底面に取着されている。パッドおよびリードには、ハーフエッチングによる所定の加工が施され、銀またはパラジウムのような貴金属でメッキされる。リードと半導体チップの電極はボンディングワイヤーで相互連結される。パッド、リードおよび半導体チップは、樹脂カプセル(封入剤)によって覆われており、パッドの上面は封入剤の上面に露出し、リードの底面は封入剤の底面に露出している(例えば、特許文献3参照)。
QFN(Quad Flat Non-leaded Package) などのノンリード型の半導体装置において、放熱性を高めるために樹脂封止体の上面(表面)側にチップ搭載部の裏面(露出部)を露出させる構造が知られている。 In a non-lead type semiconductor device such as QFN (Quad Flat Non-leaded Package), a structure is known in which the back surface (exposed portion) of the chip mounting portion is exposed on the top surface (front surface) side of the resin encapsulant to improve heat dissipation. It has been.
このようなQFNの組み立てでは、チップ搭載部の露出部にフラッシュバリが形成されやすいが、水圧などによるバリ除去によりフラッシュバリを除去していた。 In such assembly of QFN, flash burrs are easily formed on the exposed portion of the chip mounting portion, but flash burrs have been removed by removing burrs by water pressure or the like.
ところが、QFNの更なる小型化の要求により、チップ搭載部が小さくなり、それにつれてチップ搭載部の露出部もさらに面積が小さくなる。このようなQFNの組み立てでは、その樹脂封止時に、チップ搭載部の露出部上に樹脂によるフラッシュバリが形成されるだけでなく、このフラッシュバリが露出部上で両端側から繋がる可能性が高くなる。チップ搭載部の露出部上でフラッシュバリが繋がってしまうと、樹脂封止後のバリ除去工程において、水圧などによるバリ除去を行ってもフラッシュバリが除去できないという問題が発生する。 However, due to the demand for further downsizing of the QFN, the chip mounting portion becomes smaller, and the area of the exposed portion of the chip mounting portion is further reduced accordingly. In the assembly of such QFN, at the time of resin sealing, not only flash burrs are formed by the resin on the exposed portion of the chip mounting portion, but there is a high possibility that the flash burrs are connected from both ends on the exposed portion. Become. If flash burrs are connected on the exposed portion of the chip mounting portion, there arises a problem that flash burrs cannot be removed even if burrs are removed by water pressure or the like in the burrs removal process after resin sealing.
また、フラッシュバリが除去できないと、その後のリードへの外装めっきを形成するめっき工程においてめっき濡れ不足が発生し、ダイパッドの露出部にヒートシンクを接続させた際の放熱効果が低下することが問題となる。 In addition, if the flash burrs cannot be removed, insufficient plating wetting will occur in the plating process for forming the exterior plating on the leads, and the heat dissipation effect when the heat sink is connected to the exposed part of the die pad will be problematic. Become.
さらに、露出部上に残留したフラッシュバリがめっき後に脱落した場合、ダイパッドの銅面が剥き出しになり、ユーザ側での長期使用においてダイパッドの酸化・汚染による信頼性低下が懸念されるという問題も起こる。 In addition, when flash burrs remaining on the exposed parts fall off after plating, the copper surface of the die pad is exposed, and there is a problem that the reliability of the die pad due to oxidation / contamination may be deteriorated during long-term use on the user side. .
なお、樹脂封止体の上面あるいは裏面に、フラッシュバリの形成を低減させて外部端子やダイパッドを露出させる方法として、樹脂封止工程で樹脂封止金型の金型面に封止用シートを配置し、外部端子やダイパッドと金型面との間に封止用シートを介在させて樹脂成形を行う方法が知られており、このような樹脂成形の方法は、前記特許文献2(特開平11−260990号公報)に記載されている。 In addition, as a method of reducing the formation of flash burrs on the upper surface or the back surface of the resin sealing body and exposing the external terminals and the die pad, a sealing sheet is applied to the mold surface of the resin sealing mold in the resin sealing process. There is known a method in which resin molding is performed by placing a sealing sheet between an external terminal or a die pad and a mold surface. 11-260990).
しかしながら、封止用シートを用いた樹脂成形は、封止用シートを使用する分コストが高くなるとともに、金型の構造が複雑になるため、樹脂封止工程でかかるトータルコストが非常に高くなることが問題である。 However, the resin molding using the sealing sheet increases the cost for using the sealing sheet, and the structure of the mold becomes complicated, so that the total cost required for the resin sealing process becomes very high. That is a problem.
そこで、本発明者は、表面側に封止用シートを使用せずにチップ搭載部(ダイパッド)の構造を対策することにより、フラッシュバリの発生を抑えて、かつ表裏両面の封止用シート使用時に比較してコストを低減する半導体装置およびその製造方法について検討した。 Therefore, the present inventor uses a sealing sheet on both the front and back sides to suppress the occurrence of flash burrs by taking measures against the structure of the chip mounting portion (die pad) without using a sealing sheet on the front side. A semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device that reduce costs compared with the time have been studied.
なお、前記特許文献2(特開平11−260990号公報)と前記特許文献3(特開2002−134676号公報)には、ダイパッドの樹脂封止体からの抜け防止対策としてダイパッドの露出部の周囲を薄く形成する構造が記載されているが、これらのダイパッド構造で封止用シートを介在させずに樹脂成形を行うと、封止用樹脂が硬化する前にダイパッドの露出部上に這い上がってしまい、その結果、フラッシュバリが露出部上の広範囲に形成されて除去が容易にはできないことが問題となる。 In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-260990) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134676), as a countermeasure for preventing the die pad from coming off from the resin sealing body, the periphery of the exposed portion of the die pad is disclosed. However, if the resin molding is performed without using a sealing sheet in these die pad structures, the resin crawls up on the exposed portion of the die pad before the sealing resin is cured. As a result, there is a problem that flash burrs are formed over a wide area on the exposed portion and cannot be easily removed.
本発明の目的は、コスト上昇を抑えてフラッシュバリの発生を低減することができ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。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can reduce the occurrence of flash burrs while suppressing an increase in cost.
また、本発明の他の目的は、信頼性の向上を図ることができ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。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving reliability and a method for manufacturing the same.
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。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明は、表面と前記表面に対向する裏面を有しており、封止用樹脂によって形成された封止体と、主面と、前記主面に対向する裏面と、前記主面上に形成された半導体素子および複数の電極を有しており、前記主面が前記封止体の前記裏面側を向いて前記封止体内に配置された半導体チップと、前記封止体の前記表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された段差部を有しており、前記半導体チップと接続するチップ搭載部と、それぞれの一部が前記封止体の前記裏面の周縁部に露出して配置されており、それぞれが前記封止体の前記裏面から前記表面に向かって折り曲げられた複数のリードと、前記半導体チップの前記複数の電極とこれに対応する前記複数のリードとをそれぞれ接続する複数のワイヤとを有し、前記チップ搭載部の前記段差部は、前記封止体の前記表面側から前記裏面側に向けて前記露出部から離れる方向の位置に配置されており、前記段差部に、前記露出部に沿って凹部が形成され、前記チップ搭載部の角部に、吊りリードと連結する連結部が形成されており、前記連結部は、前記露出部と繋がる同一の面を有しているものである。 That is, the present invention has a front surface and a back surface facing the front surface, a sealing body formed of a sealing resin, a main surface, a back surface facing the main surface, and the main surface. A semiconductor chip and a plurality of electrodes formed on the semiconductor chip, wherein the main surface faces the back side of the sealing body and is disposed in the sealing body, and the surface of the sealing body A chip mounting portion that is connected to the semiconductor chip, and a part of each is provided on the peripheral portion of the back surface of the sealing body. A plurality of leads that are arranged to be exposed and are each bent from the back surface to the front surface of the sealing body, the plurality of electrodes of the semiconductor chip, and the plurality of leads corresponding thereto. Each having a plurality of wires connected thereto, The step portion of the chip mounting portion is arranged at a position in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body, and along the exposed portion along the step portion. A recess is formed, and a connecting portion connected to a suspension lead is formed at a corner of the chip mounting portion, and the connecting portion has the same surface connected to the exposed portion.
また、本発明は、表面と前記表面に対向する裏面を有しており、封止用樹脂によって形成された封止体と、主面と、前記主面に対向する裏面と、前記主面上に形成された半導体素子および複数の電極を有しており、前記主面が前記封止体の前記裏面側を向いて前記封止体内に配置された半導体チップと、前記封止体の前記表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された突出部を有しており、前記半導体チップと接続するチップ搭載部と、それぞれの一部が前記封止体の前記裏面の周縁部に露出して配置されており、それぞれが前記封止体の前記裏面から前記表面に向かって折り曲げられた複数のリードと、前記半導体チップの前記複数の電極とこれに対応する前記複数のリードとをそれぞれ接続する複数のワイヤとを有し、前記チップ搭載部の前記突出部は、前記封止体の前記表面側から前記裏面側に向けて前記露出部から離れる方向に連なる第1の面(傾斜面)を有しており、前記露出部から前記突出部の端部に向けて前記チップ搭載部の厚さが段階的に薄く形成され、前記チップ搭載部の角部に、吊りリードと連結する連結部が形成されており、前記連結部は、前記露出部と繋がる同一の面を有しているものである。 The present invention also has a front surface and a back surface facing the front surface, a sealing body formed of a sealing resin, a main surface, a back surface facing the main surface, and the main surface. A semiconductor chip and a plurality of electrodes formed on the semiconductor chip, wherein the main surface faces the back side of the sealing body and is disposed in the sealing body, and the surface of the sealing body A chip mounting portion connected to the semiconductor chip, and a part of each of the exposed portion exposed to the periphery of the back surface of the sealing body. A plurality of leads that are arranged to be exposed and are each bent from the back surface to the front surface of the sealing body, the plurality of electrodes of the semiconductor chip, and the plurality of leads corresponding thereto. Each having a plurality of wires connected thereto, The projecting portion of the top mounting portion has a first surface (inclined surface) continuous in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body, and the exposed portion The chip mounting portion is formed to have a thickness that gradually decreases from the projecting portion toward the end portion, and a connecting portion that is connected to a suspension lead is formed at a corner portion of the chip mounting portion. Has the same surface connected to the exposed portion.
さらに、本発明は、チップ搭載部とその周囲に配置された複数のリードとを有しており、前記チップ搭載部が、封止体の表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された段差部を有しており、さらに前記段差部は、前記封止体の表面側から裏面側に向けて前記露出部から離れる方向の位置に配置されており、前記段差部に前記露出部に沿って凹部が形成されたリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードとをワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記段差部および前記凹部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化する工程とを有するものである。 Furthermore, the present invention has a chip mounting portion and a plurality of leads disposed around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is disposed around the exposed portion exposed on the surface of the sealing body and the exposed portion. Further, the step portion is disposed at a position in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body, and the exposed portion is disposed on the step portion. A step of preparing a lead frame formed with a recess along the surface, a step of mounting a semiconductor chip on a surface of the chip mounting portion opposite to the exposed portion, an electrode of the semiconductor chip, and the lead corresponding thereto The lead frame is disposed on the mold surface of the resin mold so that the main surface of the semiconductor chip faces the mold surface, and then the resin mold In the cavity of the A sealing resin is poured into a space surrounded by the surface of the chip mounting portion that contacts the exposed portion and the stepped portion and the concave portion of the chip mounting portion, and a part of each of the plurality of leads is sealed. Forming the sealing body by resin-sealing the semiconductor chip and the wire so as to be exposed on the back surface of the stationary body, and separating the plurality of leads from the lead frame to separate them. I have it.
また、本発明は、チップ搭載部とその周囲に配置された複数のリードとを有しており、前記チップ搭載部が、封止体の表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された突出部を有しており、さらに前記突出部は、前記封止体の前記表面側から裏面側に向けて前記露出部から離れる方向に連なる第1の面(傾斜面)を有しており、前記露出部から前記突出部の端部に向けて前記チップ搭載部の厚さが段階的に薄く形成されたリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードとをワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記突出部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化する工程とを有するものである。 In addition, the present invention includes a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is disposed around the exposed portion exposed on the surface of the sealing body and the exposed portion. And the protrusion has a first surface (inclined surface) continuous in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body. A step of preparing a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is gradually reduced from the exposed portion toward the end of the projecting portion; and a side of the chip mounting portion opposite to the exposed portion. A step of mounting a semiconductor chip on the surface, a step of connecting the electrode of the semiconductor chip and the corresponding lead by a wire, and a mold surface of a resin mold, and the semiconductor chip on the mold surface Arrange the lead frame so that the main surfaces of Then, the sealing resin is caused to flow into a space surrounded by the surface of the cavity of the resin molding die that contacts the exposed portion of the chip mounting portion and the protruding portion of the chip mounting portion. Forming the sealing body by resin-sealing the semiconductor chip and the wire so that a part of each of the plurality of leads is exposed on the back surface of the sealing body; and the plurality of leads from the lead frame. And separating into individual pieces.
なお、本発明は、チップ搭載部とその周囲に配置された複数のリードとを有しており、前記チップ搭載部が、封止体の表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された突出部を有しており、さらに前記突出部は、前記封止体の前記表面側から裏面側に向けて前記露出部から離れる方向に連なる第1の面(傾斜面)を有するとともに、前記第1の面は前記露出部に連なる傾斜面を有しており、前記露出部から前記突出部の端部に向けて前記チップ搭載部の厚さが段階的に薄く形成されたリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードとをワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記突出部の前記傾斜面とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化する工程とを有するものである。 The present invention has a chip mounting portion and a plurality of leads disposed around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is disposed around the exposed portion exposed on the surface of the sealing body and the exposed portion. And the protrusion has a first surface (inclined surface) continuous in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body, The first surface has an inclined surface connected to the exposed portion, and a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is formed to be gradually reduced from the exposed portion toward the end of the protruding portion. A step of preparing, a step of mounting a semiconductor chip on the surface of the chip mounting portion opposite to the exposed portion, a step of connecting the electrode of the semiconductor chip and the corresponding lead with a wire, and resin molding On the mold surface of the mold, the mold surface The lead frame is arranged so that the main surfaces of the conductor chip face each other, and then, the surface of the cavity of the resin molding die that contacts the exposed portion of the chip mounting portion, and the protruding portion of the chip mounting portion. A resin for sealing is poured into the space surrounded by the inclined surface, and the semiconductor chip and the wire are sealed with resin so that a part of each of the plurality of leads is exposed on the back surface of the sealing body. The method includes a step of forming the sealing body and a step of separating the plurality of leads from the lead frame into individual pieces.
また、本発明は、チップ搭載部とその周囲に配置された複数のリードとを有しており、前記チップ搭載部が、封止体の表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された突出部を有しており、さらに前記突出部は、前記封止体の前記表面側から裏面側に向けて前記露出部から離れる方向に階段状に連なる第1の面を有しており、前記露出部から前記突出部の端部に向けて前記チップ搭載部の厚さが段階的に薄く形成されたリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードとをワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の階段状の前記突出部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化する工程とを有するものである。 In addition, the present invention includes a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is disposed around the exposed portion exposed on the surface of the sealing body and the exposed portion. And the protrusion has a first surface that continues in a stepped manner in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body. A step of preparing a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is gradually reduced from the exposed portion toward the end of the protruding portion; and a surface of the chip mounting portion opposite to the exposed portion Mounting the semiconductor chip on the semiconductor chip, connecting the electrode of the semiconductor chip and the corresponding lead with a wire, and on the mold surface of the resin mold, Arrange the lead frame so that the main surfaces face each other Thereafter, the sealing resin is caused to flow into a space surrounded by a surface of the cavity of the resin molding die that contacts the exposed portion of the chip mounting portion and the stepped protrusion of the chip mounting portion. Forming the sealing body by resin-sealing the semiconductor chip and the wire so that a part of each of the plurality of leads is exposed on the back surface of the sealing body; And separating the leads into individual pieces.
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。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
チップ搭載部の露出部の周囲に段差部が形成されており、この段差部に、露出部に沿って凹部が形成されていることにより、樹脂成形時に、キャビティの底面と段差部との間の空間に入り込んだ封止用樹脂が、露出部に到達する前に樹脂溜まりとなる凹部に入り込んで露出部に這い上がる前に硬化する。これにより、チップ搭載部の露出部上に封止用樹脂のフラッシュバリが形成されることを抑制でき、その結果、表面側に封止用シートを使用せずにフラッシュバリの形成を低減することができるため、コスト上昇を抑えてフラッシュバリの発生を低減することが可能になる。 A stepped portion is formed around the exposed portion of the chip mounting portion, and a concave portion is formed along the exposed portion in the stepped portion, so that the gap between the bottom surface of the cavity and the stepped portion is formed during resin molding. The sealing resin that has entered the space is cured before entering the concave portion that becomes a resin reservoir before reaching the exposed portion and scooping up to the exposed portion. As a result, the formation of flash burrs of the sealing resin on the exposed portions of the chip mounting portion can be suppressed, and as a result, the formation of flash burrs can be reduced without using a sealing sheet on the surface side. Therefore, it is possible to suppress the increase in cost and reduce the occurrence of flash burrs.
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
さらに、以下の実施の形態で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。 Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.
また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)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。 Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す平面図、図2は図1に示す半導体装置の構造の一例を示す裏面図、図3は図1に示すA−A線に沿って切断した半導体装置の構造の一例を示す断面図、図4は図1に示すB−B線に沿って切断した半導体装置の構造の一例を示す断面図、図5は図1に示す半導体装置の製造方法の一例を示す組み立てフロー図、図6は図1に示す半導体装置の組み立てに用いられるリードフレームの主要部の露出部側の構造の一例を示す平面図、図7は図6に示すC−C線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図8は図6に示すリードフレームの主要部のチップ搭載側の構造の一例を示す平面図、図9は図1に示す半導体装置の製造方法の樹脂封止時の上金型におけるチップ搭載部との接触状態と梨地形状の一例を示す断面図および拡大部分断面図、図10および図11は図1に示す半導体装置の製造方法の樹脂封止工程におけるキャビティ内での封止用樹脂の流れ方の一例を示す断面図、図12は図1に示す半導体装置の製造方法の樹脂封止工程におけるキャビティ内での封止用樹脂の充填状態の一例を示す断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a plan view showing an example of the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a back view showing an example of the structure of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an AA shown in FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device cut along the line, FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device cut along the line BB shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a plan view showing an example of the structure of the exposed portion side of the main part of the lead frame used for assembling the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 8 is a plan view showing an example of the structure on the chip mounting side of the main part of the lead frame shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a plan view showing the structure of the cross section taken along the line CC shown in FIG. Contact with the chip mounting portion in the upper mold during resin sealing in the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. FIG. 10 and FIG. 11 are examples of how the sealing resin flows in the cavity in the resin sealing step of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a filling state of the sealing resin in the cavity in the resin sealing step of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG.
図1〜図4に示す本実施の形態1の半導体装置は、封止体3の裏面3bの周縁部に複数のリード1aそれぞれの一部が露出して並べて配置された小型のノンリード型のものであり、本実施の形態1では、前記半導体装置の一例として、QFN5を取り上げて説明する。
The semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is a small non-lead type in which a part of each of the plurality of leads 1a is exposed and arranged at the peripheral edge of the
さらに、QFN5は、図1に示すように、封止体3の表面3aに、チップ搭載部であるタブ1bのチップ支持側の面と反対側の面が露出した構造のものである。
Further, as shown in FIG. 1, the
QFN5の詳細構成について説明すると、表面3aと裏面3bと側面3cを有しており、かつ図10に示す封止用樹脂8が硬化されて形成された封止体3と、主面2b、裏面2c、主面2b上に形成された半導体素子および複数のパッド(電極)2aを有しており、かつ主面2bが封止体3の裏面3b側(基板実装面側)を向いて封止体3内に配置された半導体チップ2と、封止体3の表面3aに露出する露出部1hおよび露出部1hの周囲に配置された段差部1iを有しており、かつダイボンド材6を介して半導体チップ2と接続するチップ搭載部であるタブ1bと、それぞれの被実装面(一部)1gが封止体3の裏面3bの周縁部に露出して配置されており(図2参照)、かつ、封止体3の側面3cと反対側に位置するそれぞれの一部が封止体3の裏面3bから表面3aに向かって(表面方向)折り曲げられた複数のリード1aと、半導体チップ2の複数のパッド2aとこれに対応する複数のリード1aとをそれぞれ電気的に接続する複数の金属細線であるワイヤ4とからなり、タブ1bの段差部1iは、封止体3の表面3a側から裏面3b側に向けて露出部1hから離れる方向の位置に配置されているとともに、段差部1iに、露出部1hに沿ってその周囲に溝状の凹部1jが形成されており、さらに、タブ1bの角部に、図6に示す吊りリード1eと連結する連結部1fが形成されており、この連結部1fは、露出部1hと繋がる同一の面を有している。
The detailed structure of the
すなわち、本実施の形態1のQFN5では、半導体チップ2が下向きに配置されており、半導体チップ2の主面2bと封止体3の裏面3bとが対向している。さらに、半導体チップ2に接続するタブ1bの裏面側(上側)の一部である露出部1hが、封止体3の表面3aに露出している。
That is, in the
また、露出部1hの周囲には、この露出部1hより低い位置の段差部1iが形成されており、さらに、この段差部1iには、露出部1hに沿ってその周囲に溝状の凹部1jが形成されている。
Further, a stepped portion 1i at a position lower than the exposed
つまり、タブ1bの裏面側は、露出部1hの周囲に相当する箇所が、エッチング加工やプレス加工などにより除去されて段差部1iとして薄く形成されており、さらに、この段差部1iの露出部1hに沿った箇所に溝状の凹部1jが、同様にエッチング加工やプレス加工などにより形成されている。したがって、この段差部1iおよび凹部1jには、樹脂封止工程で図11に示すように、封止用樹脂8が入り込んで硬化した封止体3の一部が形成されている。
That is, on the back side of the tab 1b, a portion corresponding to the periphery of the exposed
また、タブ1bにおいては、その4つの角部で吊りリード1eと連結している連結部1fが、露出部1hと同じ厚さに形成されている。これにより、連結部1fは、タブ1bの露出部1hと同一高さの面を備えており、図1に示すように連結部1fの露出部1hと繋がった同一高さの面が封止体3の表面3aに露出している。
Moreover, in the tab 1b, the
なお、タブ1bが封止体3の表面側に配置されるため、タブ1bを支持する吊りリード1eにも、裏面3b側から表面3a側に向けての折り曲げ加工が施されている。すなわち、吊りリード1eには、タブ上げ加工のための曲げ加工(アップセット加工)が施されている。さらに、吊りリード1eには、折り曲げ加工により吊りリード1eに応力が生じる。このため吊りリード1eの強度を確保するために、ハーフエッチングなどの厚さを薄くする加工は施されていない。
Since the tab 1b is disposed on the front surface side of the sealing
また、本実施の形態1のQFN5では、図3に示すように、タブ1bのチップ搭載側の面である主面1cの面積が半導体チップ2の主面2bの面積より小さく形成されており、QFN5は、いわゆる小タブ構造のものである。
Further, in the
また、複数のリード1aそれぞれは、上方に向けた第1の折り曲げ部1mと、半導体チップ2に近づく水平方向への第2の折り曲げ部1nの2箇所の曲げ部を有しており、半導体チップ2のパッド2aと各リード1aとが金線などのワイヤ4で電気的に接続されている。
Each of the plurality of leads 1a has two bent portions: a first
さらに、各リード1aの封止体3の裏面3bに露出する被実装面1gと、表面3aに露出するタブ1bの露出部1hには、パラジウムめっきや半田めっきなどの外装めっき7が形成されている。
Further,
また、各リード1aおよびタブ1bは、例えば、0.2mm程度の厚さであり、例えば、銅合金などから成るものである。なお、各リード1aの厚さが、例えば、0.2mmの場合、タブ1bの露出部1hおよび連結部1fも0.2mmの厚さとなるが、露出部1hの周囲の段差部1iは、その約1/2程度の厚さとなり、凹部1jはさらに薄く形成されている。ただし、それぞれの厚さは、これらの数値に限定されるものではなく、種々変更可能なものである。
Each lead 1a and tab 1b have a thickness of about 0.2 mm, for example, and are made of, for example, a copper alloy. When the thickness of each lead 1a is 0.2 mm, for example, the exposed
また、封止体3は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂(封止用樹脂8)を熱硬化させて形成したものである。
Moreover, the sealing
さらに、半導体チップ2は、ペースト材(例えば、銀ペースト)などのダイボンド材6によってタブ1bの主面1cに固着されている。
Further, the
以上のように、本実施の形態1のQFN5では、図4に示すように、チップ搭載部であるタブ1bにおいてその角部における吊りリード1eとの連結部1fの厚さが、露出部1hの厚さと同じであり、露出部1hから同一の高さで繋がった面を連結部1fが有しているため、封止体3の表面3aに、露出部1hに加えて連結部1fを露出させることができる。これにより、タブ1bにおいて封止体3の表面3aに露出する箇所の面積を増やすことができ、QFN5(半導体装置)の放熱性を向上させることができる。
As described above, in the
また、タブ1bの裏面側において、その露出部1hの周囲に、露出部1hより低い高さの段差部1iが形成されており、この段差部1iに、露出部1hに沿った溝状の凹部1jが形成されていることにより、樹脂成形時に、図11に示すように、樹脂成形金型9の上金型9aのキャビティ9cの底面9eと段差部1iとの間の空間に入り込んだ封止用樹脂8が、露出部1hに到達する前に樹脂溜まりとなる凹部1jに入り込み、これによって封止用樹脂8は露出部1hに這い上がる前に硬化が促進される。
Further, on the back surface side of the tab 1b, a stepped portion 1i having a height lower than that of the exposed
その結果、タブ1bの露出部1h上に封止用樹脂8のフラッシュバリが形成されることを抑制できる。
As a result, the formation of flash burrs of the sealing
したがって、樹脂封止工程において、表面側(上面側)に封止用シート11を使用せずにフラッシュバリの形成を低減することができるため、コスト上昇を抑えてフラッシュバリの発生を低減することが可能になる。
Therefore, in the resin sealing process, the formation of flash burrs can be reduced without using the sealing
また、QFN5の吊りリード1eには、ハーフエッチングなどの厚さを薄くする加工が施されていないため、吊りリード1eのタブ上げ加工などにおける加工の安定性を確保することができる。
Further, since the suspension lead 1e of the
次に、図5に示す組み立てフロー図を用いて本実施の形態1のQFN5(半導体装置)の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing QFN 5 (semiconductor device) according to the first embodiment will be described with reference to an assembly flowchart shown in FIG.
まず、半導体チップ2を搭載可能なタブ1bと、その周囲に配置された複数のリード1aと、タブ1bをその4つの角部で支持する吊りリード1eとを有した図6〜図8に示すリードフレーム1を準備する。
First, a tab 1b on which a
なお、リードフレーム1のタブ1bは、半導体チップ2と接続する主面側と反対の裏面側に、封止体3の表面3aに露出する露出部1hと、露出部1hの周囲に配置された図6に示す段差部1i(斜線部)とを有しており、さらにこの段差部1iは、封止体3の表面側から裏面側に向けて露出部1hから離れる方向の位置に配置されているとともに、段差部1iに、露出部1hに沿って図7に示すような溝状の凹部1jが形成されている。
The tab 1b of the lead frame 1 is disposed on the back surface opposite to the main surface connected to the
また、図6〜図8に示すタブ1bは、小タブ構造の半導体装置にも対応可能なものであり、タブ1bにおける主面1cの大きさは、搭載される半導体チップ2の主面2bより小さくなる場合も含んでおり、本実施の形態1では小タブ構造の場合について説明する。
Further, the tab 1b shown in FIGS. 6 to 8 can be applied to a semiconductor device having a small tab structure, and the size of the
そこで、リードフレーム1におけるタブ1bの大きさは、図7に示すように、主面1cが、例えば、(L)2.0mm×(L)2.0mmの略四角形であり、一方、露出部1hは、(M)1.5mm×(M)1.5mmの略四角形である。
Therefore, as shown in FIG. 7, the size of the tab 1b in the lead frame 1 is such that the
なお、リードフレーム1のタブ1bの露出部1hや各リード1aは、例えば、銅合金などで形成された薄板状のフレーム部材であり、その厚さは、例えば、0.2mmである。ただし、リードフレーム1の厚さやタブ1bの大きさについては、前記数値に限定されるものではなく、種々変更可能なものである。
The exposed
また、段差部1iおよび凹部1jは、タブ1bにおいて、その裏面側の露出部1hの周囲をハーフエッチングもしくはプレス加工などで形成したものである。
Further, the stepped portion 1i and the recessed portion 1j are formed by half-etching or press working around the exposed
その後、図5のステップS1に示すぺ付けであるダイボンディングを行う。ここでは、リードフレーム1のチップ搭載部であるタブ1bの主面1c(露出部1hと反対側の面)にペースト材などのダイボンド材6を塗布し、このダイボンド材6を介して半導体チップ2を固着する。
Thereafter, die bonding is performed as shown in step S1 of FIG. Here, a die bond material 6 such as a paste material is applied to the
その後、ステップS2に示すワイヤボンディング(W/B)を行う。ここでは、半導体チップ2のパッド2aとこれに対応するリード1aとを金線などの金属細線であるワイヤ4で接続する。
Thereafter, wire bonding (W / B) shown in step S2 is performed. Here, the
その際、半導体チップ2の主面2bが上方を向くようにリードフレーム1を配置し、この状態でワイヤボンディングを行って、各パッド2aとこれに対応するリード1aそれぞれとをワイヤ4で電気的に接続する。
At this time, the lead frame 1 is arranged so that the
その後、ステップS3に示す外観検査を行う。 Thereafter, an appearance inspection shown in step S3 is performed.
その後、ステップS4に示す封止である樹脂封止(樹脂モールディング)を行う。その際、まず、図9に示すように、樹脂成形金型9の下金型9bの金型面9dに配置された封止用シート11上に、この金型面9dに半導体チップ2の主面2bが対向するようにリードフレーム1を配置する。
Then, resin sealing (resin molding) which is sealing shown in step S4 is performed. In this case, first, as shown in FIG. 9, the main surface of the
すなわち、下金型9bの金型面9d上に、半導体チップ2が下向きとなるように、かつ封止用シート11を介してリードフレーム1を配置する。
That is, the lead frame 1 is disposed on the
その後、樹脂成形金型9のキャビティ9cの底面9eと、タブ1bの露出部1hとが当接するように金型の型締め(クランプ)を行い、この状態で図10に示すようにキャビティ9c内への封止用樹脂8の充填を開始する。なお、樹脂成形金型9のキャビティ9cにおけるタブ1bの露出部1hに当接する面である底面9eには、図9の拡大図に示すように、梨地加工による凹凸9fが形成されている。
Thereafter, the mold is clamped so that the
この凹凸9fは、例えば、凹凸差10μm程度のものであり、封止用樹脂8の離型性の向上と、封止体3へのインクによるマーキングを可能にするためのものである。
The
図10に示すようにキャビティ9c内への封止用樹脂8の充填を開始すると、樹脂の流れ10により、封止用樹脂8は、半導体チップ2の主面2bの下側と、裏面2c(上側)のタブ1b側に分かれて流れ込んでいく。
When the filling of the sealing
さらに、充填が進行すると、封止用樹脂8は、図11に示すように半導体チップ2の上側では、キャビティ9cにおけるタブ1bの露出部1hに当接する底面9eと、タブ1bの段差部1iおよび凹部1jとによって囲まれた空間に流れ込む。
Further, as the filling progresses, the sealing
すなわち、まず、段差部1iとキャビティ9cの底面9eとの間の空間に封止用樹脂8は流れ込み、さらに、段差部1i上を通過した後、凹部1jに流れ込む。
That is, first, the sealing
これにより、封止用樹脂8は、タブ1bの露出部1hに到達する前に樹脂溜まりとなる凹部1jに入り込んで露出部1h上に這い上がる前に硬化する。したがって、図12に示すように、タブ1bの露出部1h上に封止用樹脂8のフラッシュバリが形成されることを抑制できる。
As a result, the sealing
その結果、表面側には封止用シート11を使用せずにフラッシュバリの形成を低減することができるため、半導体装置の組み立てのコスト上昇を抑えてフラッシュバリの発生を低減することが可能になる。
As a result, it is possible to reduce the formation of flash burrs without using the sealing
さらに、フラッシュバリの形成を低減できるため、封止後のバリ取り工程で水圧等を用いたデフラッシュ方法によるバリ取りを行っても容易にフラッシュバリを除去することが可能になる。したがって、タブ1bの露出部1hへの外装めっき7のめっき濡れ不足が解消される。これにより、ユーザ側でのタブ1bの露出部1hにおける実装性の確保が可能になるとともに、長期使用におけるタブ1bの酸化・汚染による信頼性低下の懸念も解消され、その結果、QFN5(半導体装置)の信頼性の向上を図ることができる。
Further, since the formation of flash burrs can be reduced, the flash burrs can be easily removed even if deburring is performed by a deflash method using water pressure or the like in the deburring process after sealing. Therefore, insufficient plating wetness of the
なお、樹脂成形金型9におけるキャビティ9cの底面9eに梨地加工による凹凸9fが形成されている場合においても、タブ1bの露出部1hの周囲に凹部1jが形成されていることにより、タブ1bの露出部1h上への封止用樹脂8の這い上がりを低減することができる。
Even when the
このように樹脂封止を行うとともに、半導体チップ2および複数のワイヤ4の封止を行って、複数のリード1aそれぞれの被実装面(一部)1gが封止体3の裏面3bの周縁部に露出するように封止体3を形成する。
In this way, the resin sealing is performed, and the
その後、図5のステップS5に示すめっきにより、各リード1aおよびタブ1bの露出部1hに外装めっき7を形成する。
Thereafter, the
続いて、ステップS6のレーザーマークを行って封止体3の表面3aに製品のマークを付す。なお、樹脂成形金型9のキャビティ9cの底面9eに梨地加工が施されている場合には、インクマークによるマーキングを行うことも可能である。
Subsequently, a laser mark in step S6 is performed to mark the product on the
その後、ステップS7の切断により、リードフレーム1から複数のリード1aそれぞれを切断分離して個片化を行い、さらに切断後、ステップS8のDCにより、オープン/ショートテストなどの電気的テストを行って不良品の除去を行う。 After that, by cutting in step S7, each of the leads 1a is cut and separated from the lead frame 1 and separated into individual pieces. After cutting, an electrical test such as an open / short test is performed by DC in step S8. Remove defective products.
さらに、ステップS9の外観検査を行って良品の出荷となる。 Further, the appearance inspection in step S9 is performed and the non-defective product is shipped.
(実施の形態2)
図13は本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図14は図13に示す半導体装置の組み立てに用いられるリードフレームの主要部の露出部側の構造の一例を示す平面図、図15は図14に示すD−D線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図16は本発明の実施の形態2の半導体装置の組み立てに用いられる変形例のリードフレームの主要部の露出部側の構造を示す平面図、図17は図16に示すE−E線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図18は図14のリードフレームに対する変形例のリードフレームの主要部の露出部側の構造を示す平面図、図19は図18に示すF−F線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows an example of the structure on the exposed portion side of the main part of the lead frame used for assembling the semiconductor device shown in FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the structure of a cross section cut along the line DD shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a lead of a modification used for assembling the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure cut along the line EE shown in FIG. 16, and FIG. 18 is a modified example of the lead frame shown in FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view showing the structure of a cross section taken along the line FF shown in FIG. 18.
図13に示す本実施の形態2の半導体装置は、実施の形態1と同様の小型のノンリード型のQFN12であり、実施の形態1のQFN5との相違点は、タブ1bの裏面側において、露出部1hから突出部1dの端部に向けてタブ1bの厚さが段階的に薄く形成されていることであり、その際、図13に示すQFN12では、突出部1dは、封止体3の裏面3b側に向けて露出部1hから離れる方向に連なる第1の面1pを有しており、さらにこの第1の面1pは、露出部1hに連なる傾斜面1kを有している。
The semiconductor device of the second embodiment shown in FIG. 13 is a small
なお、図14に示すリードフレーム1は、QFN12を組み立てる際に用いられるものであり、図15は、そのタブ1bの断面形状を拡大して示しており、図14に示す斜線部が突出部1dである。図15に示すように、突出部1dにおける第1の面1pの傾斜面1kは、緩やかな曲面から形成されている。
The lead frame 1 shown in FIG. 14 is used when assembling the
すなわち、図14および図15に示すリードフレーム1は、エッチング加工によって形成されたものである。 That is, the lead frame 1 shown in FIGS. 14 and 15 is formed by etching.
本実施の形態2のQFN12では、タブ1bが、その露出部1hから突出部1dの端部に向けて厚さが段階的に薄く形成されていることにより、樹脂封止の際に、キャビティ9c内に封止用樹脂8を注入すると、タブ1bの裏面側(上面側)に回り込んだ封止用樹脂8がキャビティ9cの底面9eと突出部1dとの間の空間に入り込み、さらに、前記空間に入り込んだ封止用樹脂8は、露出部1hに向かって傾斜面1k上の徐々に狭い空間を通過する状態となる。
In the
その際、傾斜面1k上で流路が狭くなるにつれて封止用樹脂8に対しての供給熱量が増大し、その結果、封止用樹脂8の硬化を促進させることができる。これにより、タブ1bの露出部1h上に封止用樹脂8が這い上がる前にそのほとんどが硬化し、タブ1bの露出部1h上に封止用樹脂8のフラッシュバリが形成されることを抑制できる。
At that time, as the flow path becomes narrower on the
したがって、実施の形態1と同様に、樹脂成形金型9の表面側(上側)に封止用シート11を使用せずにフラッシュバリの形成を低減することができ、その結果、コスト上昇を抑えてフラッシュバリの発生を低減することが可能になる。
Therefore, as in the first embodiment, the formation of flash burrs can be reduced without using the sealing
さらに、フラッシュバリの形成を低減できるため、実施の形態1と同様に、封止後のバリ取り工程で水圧等を用いたデフラッシュ方法によってフラッシュバリを除去することが可能となり、タブ1bの露出部1hへの外装めっき7のめっき濡れ不足が解消される。これにより、ユーザ側でのタブ1bの露出部1hの実装性の確保が可能になるとともに、長期使用におけるタブ1bの酸化・汚染による信頼性低下の懸念も解消され、その結果、QFN12(半導体装置)の信頼性の向上を図ることができる。
Further, since the formation of flash burrs can be reduced, the flash burrs can be removed by a deflash method using water pressure or the like in the deburring process after sealing, as in the first embodiment, and the tab 1b is exposed. Insufficient plating wetting of the
また、リードフレーム1におけるタブ1bの大きさは、図15に示すように、主面1cが、例えば、(Q)2.0mm×(Q)2.0mmの略四角形であり、一方、露出部1hは、例えば、(P)1.5mm×(P)1.5mmの略四角形である。したがって、この場合の突出部1dの幅は、リード1aの延在方向において、0.5mm/2=0.25mmである。
Further, as shown in FIG. 15, the size of the tab 1b in the lead frame 1 is such that the
これは、突出部1dの幅の大きさを規定する際に、例えば、幅=0.1mm程度では、封止用樹脂8の硬化を促進させる距離としては短過ぎる。また、例えば幅=0.4mm程度と長過ぎると露出部1hの周囲直近に樹脂の未充填が形成される可能性があり、チップ搭載部1bの傾斜面1kが剥き出しになるためチップ搭載部1bの酸化・汚染による信頼性低下が懸念される。このため、0.25mm前後、つまり、突出部1dのリード1aの延在方向に対しての幅は、0.2〜0.3mmにすることが好ましい。また、露出部1hからタブ1bの主面1c方向への突出部1dの厚さは、例えば厚さ=0.1mm程度である。突出部1dの幅をr1、突出部1dの厚さをr2とすると、r1はr2よりも大きいことが好ましい。
For example, when the width of the
なお、単にタブ1bの封止体3からの抜け防止として突出部1dに相当する薄肉部を形成する場合、その幅は、0.1mm程度であり、本実施の形態2のQFN12の突出部1dおよび実施の形態1のQFN5の段差部1iは、抜け防止のための薄肉部とは異なったものである。
In the case where a thin portion corresponding to the protruding
本実施の形態2のQFN12のその他の構造と製造方法およびそれらによって得られる他の効果については、実施の形態1のQFN5のものと同様であるため、その重複説明は省略する。
Since the other structure and manufacturing method of
次に、図16および図17に示す変形例のリードフレーム1は、タブ1bの裏面側において、露出部1hから突出部1dの端部に向けてタブ1bの厚さを段階的に薄く形成するにあたり、突出部1dの第1の面1pを有しており、さらに第1の面1pは階段状に連なる第1の段差部1rと第1の段差部1rよりも封止体3の表面3a側に位置する第2の段差部1qを形成したものである。すなわち、露出部1hの周囲に階段状の突出部1dが形成されているものであり、封止体3の表面3aから見た場合、露出部1hから遠ざかるにつれて階段を下る形状となっている。階段形状は、例えば図16および図17のように第1の段差部1rおよび第2の段差部1qと2段で構成されている。しかし、封止体3の表面3aから見た場合、露出部1hから突出部1dに向かうにつれて階段を下る形状となっていれば、階段形成は2段に限らず、複数段設けても良い。この場合は、リードフレーム1をプレス加工によって加工することにより、実現できる。
Next, in the lead frame 1 of the modification shown in FIGS. 16 and 17, the thickness of the tab 1b is gradually reduced from the exposed
このように突出部1dを階段状に形成した場合であっても、実施の形態2のQFN12と同様の効果を得ることが可能である。
Thus, even when the protruding
また、図18および図19に示す変形例のリードフレーム1は、図14に示すリードフレーム1と同様に、露出部1hの周囲の突出部1dの第1の面1pに傾斜面1kを有するものであるが、リードフレーム1をプレス加工によって形成したことにより、傾斜面1kが曲面ではなく、平坦面によって構成されている。
Further, the lead frame 1 of the modification shown in FIGS. 18 and 19 has an
このように突出部1dの第1の面1pを平坦な傾斜面1kとした場合であっても、実施の形態2のQFN12と同様の効果を得ることが可能である。
Thus, even when the
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。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
例えば、前記実施の形態1,2では、半導体装置の一例としてQFN5,12を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、封止体3の表面3a側にタブ1bの裏面側が露出する構造の半導体装置であれば、QFN以外の他の半導体装置であってもよい。
For example, in the first and second embodiments, the
本発明は、電子装置および半導体製造技術に好適である。 The present invention is suitable for electronic devices and semiconductor manufacturing techniques.
1 リードフレーム
1a リード
1b タブ(チップ搭載部)
1c 主面
1d 突出部
1e 吊りリード
1f 連結部
1g 被実装面(一部)
1h 露出部
1i 段差部
1j 凹部
1k 傾斜面
1m 第1の折り曲げ部
1n 第2の折り曲げ部
1p 第1の面
1q 第2の段差部
1r 第1の段差部
2 半導体チップ
2a パッド(電極)
2b 主面
2c 裏面
3 封止体
3a 表面
3b 裏面
3c 側面
4 ワイヤ
5 QFN(半導体装置)
6 ダイボンド材
7 外装めっき
8 封止用樹脂
9 樹脂成形金型
9a 上金型
9b 下金型
9c キャビティ
9d 金型面
9e 底面
9f 凹凸
10 樹脂の流れ
11 封止用シート
12 QFN(半導体装置)
r1 突出部の幅
r2 突出部の厚さ
1 Lead frame 1a Lead 1b Tab (chip mounting part)
1h Exposed portion 1i Stepped portion 1j Recessed
6
r1 Width of protrusion r2 Thickness of protrusion
Claims (20)
主面と、前記主面に対向する裏面と、前記主面上に形成された半導体素子および複数の電極を有しており、前記主面が前記封止体の前記裏面側を向いて前記封止体内に配置された半導体チップと、
前記封止体の前記表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された段差部を有しており、前記半導体チップと接続するチップ搭載部と、
それぞれの一部が前記封止体の前記裏面の周縁部に露出して配置されており、かつ、前記封止体の前記側面と反対側に位置するそれぞれの一部が前記封止体の前記裏面から前記表面方向に向かって折り曲げられた複数のリードと、
前記半導体チップの前記複数の電極と前記複数のリードとをそれぞれ接続する複数のワイヤとを有し、
前記チップ搭載部の前記段差部は、前記封止体の前記表面側から前記裏面側に向けて前記露出部から離れる方向の位置に配置されており、かつ、前記段差部において前記露出部に沿って凹部が形成され、
前記チップ搭載部の角部に、吊りリードと連結する連結部が形成されており、前記連結部は、前記露出部と繋がる同一の面を有していることを特徴とする半導体装置。 A sealing body having a front surface, a back surface and a side surface facing the surface, and formed of a sealing resin;
A main surface, a back surface facing the main surface, a semiconductor element formed on the main surface and a plurality of electrodes, wherein the main surface faces the back surface side of the sealing body and the sealing is performed. A semiconductor chip arranged in a stationary body;
A chip mounting portion that has an exposed portion exposed on the surface of the sealing body and a step portion disposed around the exposed portion, and is connected to the semiconductor chip;
Each part is exposed and arranged at the peripheral edge of the back surface of the sealing body, and each part located on the side opposite to the side surface of the sealing body is the part of the sealing body. A plurality of leads bent from the back surface toward the front surface;
A plurality of wires for connecting the plurality of electrodes of the semiconductor chip and the plurality of leads, respectively;
The step portion of the chip mounting portion is disposed at a position in a direction away from the exposed portion from the front surface side to the back surface side of the sealing body, and along the exposed portion in the step portion. A recess is formed,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a connecting portion connected to a suspension lead is formed at a corner portion of the chip mounting portion, and the connecting portion has the same surface connected to the exposed portion.
主面と、前記主面に対向する裏面と、前記主面上に形成された半導体素子および複数の電極を有しており、前記主面が前記封止体の前記裏面側を向いて前記封止体内に配置された半導体チップと、
前記封止体の前記表面に露出する露出部および前記露出部の周囲に配置された突出部を有しており、前記半導体チップと接続するチップ搭載部と、
それぞれの一部が前記封止体の前記裏面の周縁部に露出して配置されており、かつ、前記封止体の前記側面と反対側に位置するそれぞれの一部が前記封止体の前記裏面から前記表面方向に向かって折り曲げられた複数のリードと、
前記半導体チップの前記複数の電極と前記複数のリードとをそれぞれ接続する複数のワイヤとを有し、
前記チップ搭載部の前記突出部は、前記封止体の前記裏面側に向けて前記露出部から離れる方向に連なる第1の面を有しており、かつ、前記露出部から前記突出部の端部に向けて前記チップ搭載部の厚さが段階的に薄く形成され、
前記チップ搭載部の角部に、吊りリードと連結する連結部が形成されており、前記連結部は、前記露出部と繋がる同一の面を有していることを特徴とする半導体装置。 A sealing body having a front surface, a back surface and a side surface facing the surface, and formed of a sealing resin;
A main surface, a back surface facing the main surface, a semiconductor element formed on the main surface and a plurality of electrodes, wherein the main surface faces the back surface side of the sealing body and the sealing is performed. A semiconductor chip arranged in a stationary body;
A chip mounting portion that has an exposed portion exposed on the surface of the sealing body and a protrusion disposed around the exposed portion, and is connected to the semiconductor chip;
Each part is exposed and arranged at the peripheral edge of the back surface of the sealing body, and each part located on the side opposite to the side surface of the sealing body is the part of the sealing body. A plurality of leads bent from the back surface toward the front surface;
A plurality of wires for connecting the plurality of electrodes of the semiconductor chip and the plurality of leads, respectively;
The protruding portion of the chip mounting portion has a first surface that continues in a direction away from the exposed portion toward the back surface side of the sealing body, and the end of the protruding portion from the exposed portion. The thickness of the chip mounting part is gradually reduced toward the part,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a connecting portion connected to a suspension lead is formed at a corner portion of the chip mounting portion, and the connecting portion has the same surface connected to the exposed portion.
(b)前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記半導体チップの電極と前記リードとをワイヤで接続する工程と、
(d)樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記段差部および前記凹部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、
(e)前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化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。 (A) It has a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is exposed at the surface of the sealing body and a step disposed around the exposed portion. And the stepped portion is disposed at a position away from the exposed portion toward the back side of the sealing body, and a recess is formed in the stepped portion along the exposed portion. Preparing a prepared lead frame;
(B) mounting a semiconductor chip on a surface opposite to the exposed portion of the chip mounting portion;
(C) connecting the electrode of the semiconductor chip and the lead with a wire;
(D) The lead frame is disposed on the mold surface of the resin mold so that the main surface of the semiconductor chip faces the mold surface, and then the chip is mounted in the cavity of the resin mold. A sealing resin is caused to flow into a space surrounded by the surface of the portion that contacts the exposed portion and the stepped portion and the concave portion of the chip mounting portion, and a part of each of the plurality of leads is the sealing body Forming the sealing body by resin-sealing the semiconductor chip and the wire so as to be exposed on the back surface of
(E) separating the plurality of leads from the lead frame and dividing them into individual pieces.
(b)前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記半導体チップの電極と前記リードとをワイヤで接続する工程と、
(d)樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記突出部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、
(e)前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化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。 (A) It has a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is exposed on the surface of the sealing body and the protrusion arranged around the exposed portion And the protrusion has a first surface that continues in a direction away from the exposed portion toward the back surface side of the sealing body, and extends from the exposed portion to the end of the protruded portion. Preparing a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is gradually reduced toward the portion;
(B) mounting a semiconductor chip on a surface opposite to the exposed portion of the chip mounting portion;
(C) connecting the electrode of the semiconductor chip and the lead with a wire;
(D) The lead frame is disposed on the mold surface of the resin mold so that the main surface of the semiconductor chip faces the mold surface, and then the chip is mounted in the cavity of the resin mold. The sealing resin is poured into a space surrounded by the surface of the portion that contacts the exposed portion and the protruding portion of the chip mounting portion, and a part of each of the plurality of leads is on the back surface of the sealing body Forming the sealing body by resin sealing the semiconductor chip and the wire so as to be exposed;
(E) separating the plurality of leads from the lead frame and dividing them into individual pieces.
(b)前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記半導体チップの電極と前記リードとをワイヤで接続する工程と、
(d)樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の前記突出部の前記傾斜面とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、
(e)前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化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。 (A) It has a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is exposed on the surface of the sealing body and the protrusion arranged around the exposed portion And the projecting portion has a first surface continuous in a direction away from the exposed portion toward the back surface side of the sealing body, and the first surface is the exposed portion. A step of preparing a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is gradually reduced from the exposed portion toward the end of the protruding portion;
(B) mounting a semiconductor chip on a surface opposite to the exposed portion of the chip mounting portion;
(C) connecting the electrode of the semiconductor chip and the lead with a wire;
(D) The lead frame is disposed on the mold surface of the resin mold so that the main surface of the semiconductor chip faces the mold surface, and then the chip is mounted in the cavity of the resin mold. A sealing resin is poured into a space surrounded by the surface of the portion that contacts the exposed portion and the inclined surface of the protruding portion of the chip mounting portion, and a part of each of the plurality of leads is sealed Forming the sealing body by resin sealing the semiconductor chip and the wire so as to be exposed on the back surface of the body;
(E) separating the plurality of leads from the lead frame and dividing them into individual pieces.
(b)前記チップ搭載部の前記露出部と反対側の面に半導体チップを搭載する工程と、
(c)前記半導体チップの電極と前記リードとをワイヤで接続する工程と、
(d)樹脂成形金型の金型面上に、この金型面に前記半導体チップの主面が対向するように前記リードフレームを配置し、その後、前記樹脂成形金型のキャビティにおける前記チップ搭載部の前記露出部に当接する面と、前記チップ搭載部の階段状の前記突出部とによって囲まれた空間に封止用樹脂を流れ込ませて前記複数のリードそれぞれの一部が前記封止体の裏面に露出するように前記半導体チップおよび前記ワイヤを樹脂封止して前記封止体を形成する工程と、
(e)前記リードフレームから前記複数のリードを分離して個片化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。 (A) It has a chip mounting portion and a plurality of leads arranged around the chip mounting portion, and the chip mounting portion is exposed on the surface of the sealing body and the protrusion arranged around the exposed portion And the protrusion has a first surface that is continuous in a stepwise direction away from the exposed portion toward the back side of the sealing body, and the protrusion protrudes from the exposed portion. Preparing a lead frame in which the thickness of the chip mounting portion is gradually reduced toward the end of the portion;
(B) mounting a semiconductor chip on a surface opposite to the exposed portion of the chip mounting portion;
(C) connecting the electrode of the semiconductor chip and the lead with a wire;
(D) The lead frame is disposed on the mold surface of the resin mold so that the main surface of the semiconductor chip faces the mold surface, and then the chip is mounted in the cavity of the resin mold. A sealing resin is allowed to flow into a space surrounded by the surface of the portion that contacts the exposed portion and the step-like protruding portion of the chip mounting portion, and a part of each of the plurality of leads is the sealing body Forming the sealing body by resin-sealing the semiconductor chip and the wire so as to be exposed on the back surface of
(E) separating the plurality of leads from the lead frame and dividing them into individual pieces.
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