JP2005347769A - Manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a non-filling region and void are generated in a package due to the plugging of an air vent caused by resin burr and the like, since air in a cavity is ejected through an air vent arranged in a resin sealing metallic mold by the conventional manufacturing method for semiconductor devices. <P>SOLUTION: This manufacturing method for a semiconductor device is to form a primary air vent 29 and secondary air vent 30 in an air vent forming region 32 on the side of a lead frame. One end of the primary air vent 29 is located in the cavity at the time of resin molding. Then, air in the cavity can be extracted outside of the cavity through this primary air vent at the time of resin molding. As a result, neither a non-filling region nor void occurs in the package after resin molding, which can raise the product quality. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、樹脂封止により形成される半導体装置の生産効率、製品品質を向上させる半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that improves the production efficiency and product quality of a semiconductor device formed by resin sealing.

半導体装置は、年々大容量化されており、これに伴って各種信号線となるリード端子数も増加の傾向にある。そして、この傾向に伴ってリード端子が４方向より導出されるＱＦＰ型（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型の半導体装置が使用されるようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。   The capacity of semiconductor devices has been increasing year by year, and along with this, the number of lead terminals serving as various signal lines tends to increase. With this trend, a QFP type (Quad Flat Package) type semiconductor device in which lead terminals are derived from four directions has come to be used (for example, see Patent Document 1).

以下、従来の実施例の図面を参照しながら説明する。図１６はリードフレーム平面図、図１７は金型斜視図、図１８は樹脂封止後のリードフレーム平面図である。   Hereinafter, description will be made with reference to the drawings of the conventional embodiments. 16 is a plan view of the lead frame, FIG. 17 is a perspective view of the mold, and FIG. 18 is a plan view of the lead frame after resin sealing.

図１６に示すリードフレーム１は、プレス加工或いはエッチングにて形成されるものであり、ここでは６個のユニットが設けられ、各々に半導体素子が実装される。そして、それぞれのユニットは、半導体素子を搭載する略正方形のステージ（アイランド）２、ステージ２の外周囲４方向に延びるリード端子３を有する。また、金型を考えると、封止領域の角部に樹脂通路となるゲート部４、樹脂封止時の空気抜きを行う孔５を有している。   The lead frame 1 shown in FIG. 16 is formed by pressing or etching. Here, six units are provided, and a semiconductor element is mounted on each unit. Each unit has a substantially square stage (island) 2 on which a semiconductor element is mounted and a lead terminal 3 extending in the direction of the outer periphery 4 of the stage 2. Further, when considering the mold, it has a gate portion 4 serving as a resin passage at a corner portion of the sealing region, and a hole 5 for venting air during resin sealing.

また、このリードフレーム１に対応する金型６は、図１７に示すように、上型７及び下型８とから構成される。そして、これら上型７と下型８にはリードフレームのステージ２に対向するように複数のキャビティ９、樹脂の圧入口であるポット部１０、キャビティ９とポット部１０とを結びキャビティ９内に樹脂を充填させるための流路となるランナー１１とを有している。   The mold 6 corresponding to the lead frame 1 is composed of an upper mold 7 and a lower mold 8 as shown in FIG. The upper die 7 and the lower die 8 are connected to a plurality of cavities 9 and a pot portion 10 serving as a resin pressure inlet, and the cavity 9 and the pot portion 10 so as to face the stage 2 of the lead frame. And a runner 11 serving as a flow path for filling the resin.

本実施例の場合、４キャビティに対して１箇所のポット部１０を有しており、ランナー１１はポット部１０から放射状に各キャビティに向かって延びている。尚、上型のポット部１０’は、樹脂を上方から注入するために貫通している。また、図１７では隠れて見えない状態となっているが、上型７にもキャビティ等は備えられている。   In the case of the present embodiment, one pot portion 10 is provided for four cavities, and the runner 11 extends radially from the pot portion 10 toward each cavity. Note that the upper pot portion 10 'penetrates in order to inject the resin from above. Moreover, although it is in a hidden state in FIG. 17, the upper die 7 is also provided with a cavity or the like.

続いて、半導体装置の製造方法を説明する。まず図１６に示すリードフレーム１のステージ２上に接合剤である銀ペースト等を介して半導体素子を搭載する。半導体素子は、図示していないがその表面に複数の電極部を有しており、ステージ上に搭載し固着する。その後、この電極部とリード端子３とをワイヤーボンディングによって電気的に接続する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device will be described. First, a semiconductor element is mounted on the stage 2 of the lead frame 1 shown in FIG. 16 via a silver paste as a bonding agent. Although not shown, the semiconductor element has a plurality of electrode portions on its surface, and is mounted and fixed on the stage. Then, this electrode part and the lead terminal 3 are electrically connected by wire bonding.

以上のように半導体素子を搭載した後、リードフレーム１を図１７に示す上型７と下型８との間に設置する。その後、型閉めすることによって注入領域であるキャビティが形成される。   After mounting the semiconductor element as described above, the lead frame 1 is placed between the upper mold 7 and the lower mold 8 shown in FIG. Then, the cavity which is an injection | pouring area | region is formed by closing a mold.

そして、上型７のポット１０’より溶融する樹脂を所定圧力にて注入する。樹脂は上型７のキャビティ、及び下型８にも流入してランナー１１を介してキャビティ９に充填され、半導体素子が封止される。樹脂注入前にはキャビティ９内に空気が存在しているが、樹脂がキャビティ内に侵入する段階で、樹脂が空気を押すことにより、例えば、上金型７に設けられたエアベントへと抜けていく。尚、エアベントは樹脂を通過させない程度の隙間となっている。   Then, a molten resin is poured from the pot 10 ′ of the upper mold 7 at a predetermined pressure. The resin also flows into the cavity of the upper mold 7 and the lower mold 8 and fills the cavity 9 through the runner 11 to seal the semiconductor element. Before the resin is injected, air is present in the cavity 9, but when the resin enters the cavity, the resin pushes the air and, for example, escapes to an air vent provided in the upper mold 7. Go. Note that the air vent has a gap that does not allow the resin to pass therethrough.

充填後、樹脂が冷却固化したところで、金型を開いてリードフレーム１を取り出す。図１８は、この時点でのリードフレームを示すものである。但し、樹脂の流路を分かりやすくするために、樹脂封止時にポット及びランナーが存在した部分を破線で示している。図１８から明らかなように、４つの封止領域の中央部分に位置するポット部１０からゲート部４を介して樹脂が流入する。そのことにより、ステージに搭載される半導体素子及びその周囲部分にあるリード端子３の一部が樹脂で覆われ、１パッケージ１２と成る。   After filling, when the resin is cooled and solidified, the die is opened and the lead frame 1 is taken out. FIG. 18 shows the lead frame at this point. However, in order to make the flow path of the resin easy to understand, the portion where the pot and the runner existed at the time of resin sealing is shown by a broken line. As apparent from FIG. 18, the resin flows from the pot portion 10 located at the center portion of the four sealing regions through the gate portion 4. As a result, the semiconductor element mounted on the stage and a part of the lead terminal 3 in the peripheral portion thereof are covered with the resin to form one package 12.

続いて、リード端子３の連結部分を切断し、必要によって、分離したそれぞれのリード端子３の曲げ加工を行うことにより、ＱＦＰ型の半導体装置を完成させる。
特開平８−１８１１６０号公報（第４−６頁、第１−３図） Subsequently, the connecting portion of the lead terminals 3 is cut, and if necessary, the separated lead terminals 3 are bent to complete the QFP semiconductor device.
JP-A-8-181160 (page 4-6, Fig. 1-3)

上述したように、従来における半導体装置の製造方法では、図１７に示した如く、キャビティ９内に存在する空気はキャビティ９端部に追いやられ金型に設けられたエアベントを介してキャビティ９外部に抜ける。しかし、このエアベントを介して空気を押し出す際、リードフレーム１と上型７、またはリードフレーム１と下型８との間に樹脂がバリとして発生する。しかし、この樹脂バリ厚は３０μｍ程度と薄いため、パッケージ１２を金型６から離型するときに、この樹脂バリがパッケージ１２と一体で離型せず、金型内に残存する事がある。この樹脂バリが金型内に残ることで、次回の樹脂モールドの際、キャビティ９内に存在する空気の経路を塞いでしまう。その結果、空気は外部に抜け出すことは無く、キャビティ９内に圧縮されて残存するため、パッケージにボイド、未充填領域を発生してしまうという問題が発生する。   As described above, in the conventional method of manufacturing a semiconductor device, as shown in FIG. 17, the air present in the cavity 9 is driven to the end of the cavity 9 and is brought out of the cavity 9 through the air vent provided in the mold. Exit. However, when air is pushed out through the air vent, resin is generated as burrs between the lead frame 1 and the upper die 7 or between the lead frame 1 and the lower die 8. However, since this resin burr thickness is as thin as about 30 μm, when the package 12 is released from the mold 6, the resin burr may not be released integrally with the package 12 and may remain in the mold. When the resin burrs remain in the mold, the path of air existing in the cavity 9 is blocked during the next resin molding. As a result, the air does not escape to the outside and is compressed and remains in the cavity 9, which causes a problem that voids and unfilled regions are generated in the package.

また、逆に、金型側に設けられたエアベントを考える。このエアベントに対応する所には、本来リード端子とならないリードフレームの一部１３があり、この上には上述した場合と同様に３０μｍ程度の樹脂バリが発生する。そして、離型する際リード材の上に残って離型する場合もある。すると、次工程であるリード曲げ加工工程の際、リードフレーム１３上に残存した樹脂バリが破砕し、リード曲げ加工において、曲げ加工金型上に残存してしまう。この曲げ加工金型は、次の曲げ加工において金型上にバリが残存するため、リードの曲げ加工を行う際、リードには破砕した樹脂バリにより打痕、リード変形等の不良を発生してしまうという問題が発生する。   Conversely, consider an air vent provided on the mold side. A part corresponding to the air vent has a part 13 of the lead frame which is not originally a lead terminal, and a resin burr of about 30 μm is generated on the part 13 as in the case described above. And when releasing, it may remain on the lead material and release. Then, in the lead bending process, which is the next process, the resin burrs remaining on the lead frame 13 are crushed and remain on the bending mold in the lead bending process. In this bending mold, since burrs remain on the mold in the next bending process, when the lead is bent, the lead may cause defects such as dents and lead deformation due to crushed resin burrs. Problem occurs.

更に、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）型の半導体装置では裏面が実装面となり、その裏面に露出したリードで実装基板上の導電パターンと電気的に接続する。しかし、従来における製造方法では、少なくともパッケージと連続してなるリードフレーム１３上には樹脂ばりが発生する。そのため、上記半導体装置を実装基板に実装する際、パッケージ端部に発生した樹脂ばり等により実装不良を起こすという問題が発生する。   Further, in a QFN (Quad Flat Non-Leaded Package) type semiconductor device, the back surface is a mounting surface, and a lead exposed on the back surface is electrically connected to a conductive pattern on the mounting substrate. However, in the conventional manufacturing method, resin flash is generated on the lead frame 13 which is continuous with at least the package. Therefore, when the semiconductor device is mounted on the mounting substrate, there arises a problem that a mounting defect is caused by a resin flash generated at the end of the package.

本発明は、上記した従来の課題に鑑みてなされたもので、本発明の半導体装置の製造方法では、少なくとも複数のリードを一体に支持するタイバー、第１のエアベントおよび第２のエアベントが形成され、半導体素子が搭載されたリードフレームを準備し、前記リードフレームを上金型および下金型から構成され、実質６面体のキャビティと、前記リードフレームを介して前記上金型と前記下金型とが当接する面に形成される前記６面体の４つのコーナー部と、前記コーナー部から少なくとも前記上金型または前記下金型の当接面に空気抜き溝を有する樹脂封止金型に収納し、前記キャビティ内の空気が前記第１のエアベント、前記空気抜き溝および前記第２のエアベントを通過させて、前記キャビティ内に樹脂を充填させ樹脂封止体を形成することを特徴とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a tie bar, a first air vent, and a second air vent that integrally support at least a plurality of leads are formed. A lead frame on which a semiconductor element is mounted is prepared, and the lead frame is composed of an upper die and a lower die, and a substantially hexahedral cavity, and the upper die and the lower die via the lead frame. 4 corners of the hexahedron formed on the surface in contact with each other, and a resin-sealed mold having an air vent groove at least from the corner to the contact surface of the upper mold or the lower mold The air in the cavity passes through the first air vent, the air vent groove, and the second air vent to fill the cavity with a resin to form a resin sealing body. And wherein the Rukoto.

更に、本発明の半導体装置の製造方法では、好適には、前記金型から前記リードフレームを離型した後、前記第１のエアベント内の樹脂は該第１のエアベント内に残存し、前記タイバーをカットする工程において、同時に前記第１および第２のエアベントを除去することを特徴とする。   Furthermore, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, preferably, after the lead frame is released from the mold, the resin in the first air vent remains in the first air vent, and the tie bar In the step of cutting, the first and second air vents are simultaneously removed.

第１に、本発明のリードフレームによれば、第１の連結条体と第２の連結条体との交差部近傍のエアベント形成領域に夫々独立して成る第１のエアベントおよび第２のエアベントを形成する。そして、第１のエアベントの一端は、樹脂モールドの際、キャビティと連続して成ることに特徴を有する。そのことにより、キャビティ内に存在する空気はこの第１のエアベントを介して確実にキャビティ外部に流出する。その結果、キャビティ内には空気が残存せず、樹脂が全てのキャビティ内に充填され、未充填領域のないパッケージを形成できるリードフレームを実現できる。   First, according to the lead frame of the present invention, the first air vent and the second air vent which are independently formed in the air vent forming region in the vicinity of the intersection between the first connecting strip and the second connecting strip. Form. One end of the first air vent is characterized in that it is continuous with the cavity during resin molding. As a result, the air present in the cavity surely flows out of the cavity via the first air vent. As a result, it is possible to realize a lead frame in which no air remains in the cavities and the resin is filled in all the cavities and a package having no unfilled region can be formed.

第２に、本発明のリードフレームによれば、第１および第２のエアベントはリードフレームとほぼ同等の厚さを有している。そして、樹脂モールドの際、キャビティ内に存在する空気を追い出すと同時に樹脂も流出するが、この樹脂を確実に第１および第２のエアベントおよび空気抜き溝内に溜めることができる。そのことにより、流出した樹脂が硬化してパッケージ外部の樹脂バリとなるが、この樹脂バリは第１および第２のエアベントおよび空気抜き溝を介してリードフレームと一体となっている。その結果、半導体装置の製造工程において、樹脂バリが破砕し製品品質を悪化させたり、離型の際金型内に残存させることないリードフレームを実現できる。   Second, according to the lead frame of the present invention, the first and second air vents have substantially the same thickness as the lead frame. When resin molding is performed, the air existing in the cavity is expelled and at the same time the resin flows out, but this resin can be reliably stored in the first and second air vents and the air vent groove. As a result, the resin that has flowed out is cured and becomes a resin burr outside the package. This resin burr is integrated with the lead frame via the first and second air vents and the air vent groove. As a result, in the semiconductor device manufacturing process, it is possible to realize a lead frame in which resin burrs are crushed and product quality is deteriorated or does not remain in the mold upon release.

第３に、本発明のリードフレームによれば、第１および第２のエアベントを夫々独立して形成する。そして、第１のエアベントをパッケージ形成領域から外側に形成し、その先端側に第２のエアベントを形成することに特徴を有する。そのことにより、キャビティ内に存在する空気を出来る限りパッケージ外部に追いやることができる。その結果、第１のエアベントと第２のエアベントとの間の連結部が樹脂等により塞がれても、キャビティ外部に空気を確実に追い出すことができる。リードフレームを実現できる。   Third, according to the lead frame of the present invention, the first and second air vents are independently formed. The first air vent is formed outside the package forming region, and the second air vent is formed on the tip side. As a result, air existing in the cavity can be driven out of the package as much as possible. As a result, even if the connecting portion between the first air vent and the second air vent is blocked by resin or the like, the air can be reliably expelled to the outside of the cavity. A lead frame can be realized.

第４に、本発明の樹脂封止金型では、上述したリードフレームに形成された第１および第２のエアベントを連結させる空気抜き溝をキャビティ端部から離れた位置に形成することに特徴がある。そのことにより、パッケージ外側面に薄い樹脂バリが発生することをなくすことができる。そして、空気抜き溝内の硬化した樹脂は第１および第２のエアベント内の硬化した樹脂と一体に扱うことができる。その結果、パッケージ離型の際、金型内に樹脂バリが破砕し残存することがないので、製品品質を悪化させることのない樹脂封止金型を実現できる。   Fourth, the resin-sealed mold of the present invention is characterized in that an air vent groove for connecting the first and second air vents formed in the lead frame described above is formed at a position away from the cavity end. . As a result, the occurrence of a thin resin burr on the outer surface of the package can be eliminated. The cured resin in the air vent groove can be handled integrally with the cured resin in the first and second air vents. As a result, since the resin burrs are not crushed and remain in the mold at the time of releasing the package, a resin-sealed mold that does not deteriorate the product quality can be realized.

第５に、本発明の樹脂封止金型では、樹脂注入ゲート部の先端をキャビティから離間した上金型と下金型の当接面に位置させることに特徴がある。つまり、ゲート部においても上述した第１のエアベントを用いて樹脂を注入する構造を有している。そのことにより、ゲート部においてもパッケージ外側面に薄い樹脂バリが発生することをなくすことができる。その結果、特に、リードレス型の半導体装置における実装不良を低減する樹脂封止金型を実現できる。   Fifth, the resin-sealed mold of the present invention is characterized in that the tip of the resin injection gate portion is positioned on the contact surface between the upper mold and the lower mold separated from the cavity. That is, the gate portion also has a structure in which the resin is injected using the first air vent described above. As a result, it is possible to eliminate the occurrence of a thin resin burr on the outer surface of the package even in the gate portion. As a result, in particular, it is possible to realize a resin-sealed mold that reduces mounting defects in a leadless semiconductor device.

第６に、本発明の半導体装置の製造方法によれば、上述したリードフレームおよび樹脂封止金型を用いて、樹脂モールドを行うことに特徴がある。そのことにより、パッケージ外部の樹脂バリとリードとを一体に扱うことができるので、タイバーカット工程と第１および第２のエアベント形成領域をカットする工程を同時に行うことができる。その結果、次工程におけるリード曲げ加工工程時にはパッケージ外部の樹脂バリは全て除去されているので、リード曲げ加工時に破砕した樹脂バリによりリードに打痕や成型不良を起こすことがない。   Sixth, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is characterized in that resin molding is performed using the lead frame and the resin-sealed mold described above. As a result, the resin burrs and leads outside the package can be handled integrally, so that the tie bar cutting step and the step of cutting the first and second air vent formation regions can be performed simultaneously. As a result, since all the resin burrs outside the package are removed during the lead bending process in the next process, the resin burrs crushed during the lead bending process do not cause dents or molding defects.

第７に、本発明の半導体装置の製造方法によれば、第５の効果で述べたように、タイバーカット工程とエアベントカット工程を同時行うことに特徴がある。そのことにより、後工程であるリード曲げ加工工程を一貫工程として行うことができる。その結果、作業時間の短縮および設備投資の削減等の達成することができる。   Seventh, the semiconductor device manufacturing method of the present invention is characterized in that the tie bar cutting step and the air vent cutting step are performed simultaneously as described in the fifth effect. As a result, the lead bending process, which is a subsequent process, can be performed as an integrated process. As a result, shortening of working time and reduction of capital investment can be achieved.

以下に、本発明におけるリードフレーム、樹脂封止金型およびそれらを用いた半導体装置の製造方法について、図１〜図１５を参照にして詳細に説明する。   Hereinafter, a lead frame, a resin-sealed mold, and a method of manufacturing a semiconductor device using them in the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

先ず、図１〜図３を用いて、リードフレームについて説明する。図１は、本発明の１実施の形態であるリードフレームの平面図である。図２は、図１に示したリードフレームの１ユニットを拡大した平面図である。図３は、本発明であるリードフレームの特徴部の拡大図である。   First, the lead frame will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a lead frame according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view of one unit of the lead frame shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a characteristic portion of the lead frame according to the present invention.

図１に示す如く、リードフレーム２１上には一点鎖線で示した１個の半導体装置に対応するユニットを示す搭載部２４が複数個形成されている。図１では、４つの搭載部２４のみ図示しているが、少なくとも１個配置されていれば良い。この搭載部２４は、紙面に対して左右方向に延在する一対の第１の連結条体２２と紙面に対して上下方向に延在する一対の第２の連結条体２３とにより囲まれている。そして、この第１および第２の連結条体２２、２３により、１枚のリードフレーム２１上に複数の搭載部２４が配置される。尚、リードフレーム２１は、例えば、厚さが約１００〜２５０μｍの銅を主材料とするフレームから成る。しかし、Ｆｅ―Ｎｉを主材料としても良いし、他の金属材料でも良い。   As shown in FIG. 1, a plurality of mounting portions 24 indicating units corresponding to one semiconductor device indicated by a one-dot chain line are formed on the lead frame 21. In FIG. 1, only four mounting portions 24 are shown, but at least one mounting portion 24 may be arranged. The mounting portion 24 is surrounded by a pair of first connection strips 22 extending in the left-right direction with respect to the paper surface and a pair of second connection strips 23 extending in the vertical direction with respect to the paper surface. Yes. A plurality of mounting portions 24 are disposed on one lead frame 21 by the first and second connecting strips 22 and 23. Note that the lead frame 21 is made of, for example, a frame whose main material is copper having a thickness of about 100 to 250 μm. However, Fe—Ni may be used as the main material or other metal materials.

図２に示す如く、１つの搭載部２４は、主に、アイランド２６とアイランド２６を支持する吊りリード３１と、アイランド２６の４側辺の近傍に位置し、この４側辺を囲むように第１および第２の連結条体２２、２３へと延在される複数のリード２７と、吊りリード３１の延在方向に位置し２又に分かれる吊りリード３１と第１および第２の連結条体２２、２３と囲まれる領域３２、または、吊りリード３１の両側にある２本のリード２７と第１および第２の連結条体２２、２３で囲まれる領域３２に設けられる第１のエアベント２９および第２のエアベント３０とから構成されている。本実施の形態では、３つのエアベント形成領域３２に夫々第１のエアベント２９および第２のエアベント３０を形成しているが、少なくとも１箇所に設けられれば良い。また、樹脂注入口は少なくとも１箇所必要であり、ここでは、○印３３のある右下コーナーに設けられるため、ここには、エアベントは設けられていない。尚、樹脂注入口の位置は、必ずしも、４つのコーナー部に設ける必要はなく、４つのコーナー部の全てのエアベント形成領域３２に夫々第１のエアベント２９および第２のエアベント３０を形成しても良い。   As shown in FIG. 2, one mounting portion 24 is mainly located in the vicinity of the island 26, the suspension lead 31 that supports the island 26, and the four sides of the island 26, and the first mounting portion 24 surrounds the four sides. A plurality of leads 27 extending to the first and second connecting strips 22 and 23, a suspension lead 31 positioned in the extending direction of the suspension lead 31 and divided into two, and the first and second connecting strips The first air vent 29 provided in the region 32 surrounded by the two lead 27 and the first and second connecting strips 22 and 23 on both sides of the suspension lead 31; The second air vent 30 is configured. In the present embodiment, the first air vent 29 and the second air vent 30 are formed in the three air vent formation regions 32, respectively, but may be provided in at least one place. Further, at least one resin injection port is required, and here, since it is provided in the lower right corner with the circle mark 33, no air vent is provided here. The positions of the resin injection ports do not necessarily have to be provided at the four corner portions, and even if the first air vent 29 and the second air vent 30 are formed in all the air vent formation regions 32 of the four corner portions, respectively. good.

図３に、２つのエアベント２９、３０を拡大して示した。図３（Ａ）は、吊りリード３１が第１のエアベント２９の両側に形成される場合の図である。図３（Ｂ）は、吊りリード３１が第１のエアベント２９の片側のみに形成される場合の図である。そして、図３（Ｃ）は、吊りリード３１が第１のエアベント２９内に形成される場合の図である。このエアベント形成領域３２には、夫々独立した孔として第１のエアベント２９および第２のエアベント３０が形成されている。そして、２点鎖線で示すライン３４が樹脂パッケージの外側のラインであるが、第１のエアベント２９の一部がこのパッケージ内に含まれていることに特徴がある。つまり、本発明では、エアベント形成領域３２に２つの第１および第２のエアベント２９、３０を形成し、第１のエアベント２９をキャビティ４６（図４参照）と連続させている。尚、本実施の形態では、リードフレームのエアベント形成領域に設けられた２つの孔をそれぞれ第１のエアベント２９、第２のエアベント３０と定義する。   In FIG. 3, the two air vents 29 and 30 are shown enlarged. FIG. 3A is a view when the suspension leads 31 are formed on both sides of the first air vent 29. FIG. 3B is a view when the suspension lead 31 is formed only on one side of the first air vent 29. FIG. 3C is a view when the suspension lead 31 is formed in the first air vent 29. In the air vent formation region 32, a first air vent 29 and a second air vent 30 are formed as independent holes. A line 34 indicated by a two-dot chain line is an outer line of the resin package, and is characterized in that a part of the first air vent 29 is included in the package. That is, in the present invention, two first and second air vents 29 and 30 are formed in the air vent formation region 32, and the first air vent 29 is connected to the cavity 46 (see FIG. 4). In the present embodiment, the two holes provided in the air vent formation region of the lead frame are defined as a first air vent 29 and a second air vent 30, respectively.

具体的には、例えば、第１のエアベント２９を“Ｔ”字型に形成しその一端の一部がキャビティ４６内に含まれるようにする。つまり、第１のエアベント２９が形成された部分のキャビティ４６は、キャビティ４６内に存在した空気および樹脂が外部へと流出する孔（隙間）が配置されることとなる。図４（Ｂ）では左側に示した２つの矢印の先に示された部分２９Ａである。そして、リードフレーム２１の厚みは１００〜２５０μｍ程度であるので、この孔２９Ａは、リードフレーム２１の厚みの分上下に開いている。一方、第１のエアベント２９の延長線上には、第２のエアベント３０が第１のエアベント２９とは独立して形成されている。そして、両者は、後述する樹脂封止金型に設けられた空気抜き溝４４を介して連結される。   Specifically, for example, the first air vent 29 is formed in a “T” shape, and a part of one end thereof is included in the cavity 46. That is, the cavity 46 in the portion where the first air vent 29 is formed is provided with a hole (gap) through which air and resin that existed in the cavity 46 flow out. In FIG. 4B, it is a portion 29A shown at the tip of the two arrows shown on the left side. Since the lead frame 21 has a thickness of about 100 to 250 μm, the hole 29A is opened up and down by the thickness of the lead frame 21. On the other hand, on the extension line of the first air vent 29, a second air vent 30 is formed independently of the first air vent 29. And both are connected via the air vent groove 44 provided in the resin sealing metal mold | die mentioned later.

つまり、第２のエアベント３０は従来例で示した孔５（図１３参照）の機能を持たせ、基本的には、第２のエアベント３０には、キャビティ４６内の空気のみが流入し、外部に空気を抜き出すことを目的としている。しかし、本発明のリードフレーム２１では、更に、第２のエアベント３０にも樹脂を流入させることも目的としている。このとき、第２のエアベント３０には、第１のエアベント２９同様に全体に充填されても良いが、少なくとも空気抜き溝４４との連結部を含む領域が充填されれば良い。このことは、以下の問題を解決するためである。   That is, the second air vent 30 has the function of the hole 5 (see FIG. 13) shown in the conventional example. Basically, only the air in the cavity 46 flows into the second air vent 30, and the outside The purpose is to extract air. However, the lead frame 21 of the present invention is also intended to allow the resin to flow into the second air vent 30. At this time, the second air vent 30 may be filled in the same manner as the first air vent 29, but it is sufficient that at least a region including the connecting portion with the air vent groove 44 is filled. This is to solve the following problems.

パッケージを構成する封止材には、エポキシ樹脂とフィラーを主材料としてワックス、難然材料等の微量成分が含まれている。そして、従来におけるリードフレームの一部１３（図１３参照）と同様に、空気抜き溝４４は狭いためフィラーが充填され難く、この部分の硬化後の樹脂強度は低い。しかも、空気抜き溝４４では、第２のエアベント３０近傍のためモールド時の十分な圧力がかからず、低粘度で多孔質な、また、エポキシ樹脂とワックスとが分離した状態の樹脂バリとなる。そのため、この部分の樹脂バリはリードフレーム２１に対しての密着性は低く、金型からの離型時には金型に張り付き易く、リードフレーム２１からは剥がれやすい。   The encapsulating material constituting the package contains trace components such as wax, difficult materials and the like mainly composed of epoxy resin and filler. And like the part 13 (refer FIG. 13) of the conventional lead frame, since the air vent groove 44 is narrow, it is hard to fill with a filler, and the resin strength after hardening of this part is low. Moreover, since the air vent groove 44 is in the vicinity of the second air vent 30, a sufficient pressure during molding is not applied, and the resin burr is in a state of being low in viscosity and porous and in which the epoxy resin and the wax are separated. For this reason, the resin burrs in this portion have low adhesion to the lead frame 21, and are easily stuck to the mold when released from the mold, and are easily peeled off from the lead frame 21.

そこで、本発明のリードフレーム２１では、第１および第２のエアベント２９、３０に樹脂を充填させ、空気抜き溝４４内で硬化した樹脂を第１および第２のエアベント２９、３０内で硬化した樹脂と一体化させる。そのことで、空気抜き溝４４内で硬化した樹脂だけでは剥離し易い等、非常に不安定な樹脂である。しかし、上記３者の樹脂を一体化させることで、確実にリードフレーム２１から剥離することを防ぐことができる。その結果、金型から離型する際に、特に、空気抜き溝４４内で硬化した樹脂が金型内に残存することを防ぐことができる。   Therefore, in the lead frame 21 of the present invention, the resin cured in the first and second air vents 29 and 30 is formed by filling the first and second air vents 29 and 30 with resin and curing the resin in the air vent groove 44. Integrate with. Therefore, the resin is very unstable, such as being easily peeled off only by the resin cured in the air vent groove 44. However, it is possible to prevent peeling from the lead frame 21 reliably by integrating the above three resins. As a result, when releasing from the mold, it is possible to prevent the resin cured in the air vent groove 44 from remaining in the mold.

その他、上述した構造を有することで、リードフレーム２１からは、以下の特徴が得られる。   In addition, the following features can be obtained from the lead frame 21 by having the above-described structure.

第１の特徴としては、図３に示す如く、リードフレーム２１に設けられた第１のエアベント２９の一部（ＨＬ１）がパッケージ内に含まれていることで、樹脂封止の際、キャビティ４６内に存在した空気を確実にキャビティ４６外部に抜き出すことができる。つまり、リードフレーム２１の厚み２９Ａは、例えば、１００〜２００μｍ程度であるため、この厚みを有する第１のエアベント２９からキャビティ４６内の空気および樹脂は外部に抜き出される。そのことで、パッケージのコーナー部には樹脂の未充填領域を無くすことができる。たとえ、空気が残存しても未充填領域は、第１のエアベント２９のＨＬ２側に集中するからである。   The first feature is that, as shown in FIG. 3, a part (HL1) of the first air vent 29 provided in the lead frame 21 is included in the package. The air existing inside can be reliably extracted outside the cavity 46. That is, since the thickness 29A of the lead frame 21 is, for example, about 100 to 200 μm, the air and the resin in the cavity 46 are extracted outside from the first air vent 29 having this thickness. As a result, an unfilled region of resin can be eliminated at the corner portion of the package. Even if air remains, the unfilled area is concentrated on the HL2 side of the first air vent 29.

第２の特徴としては、キャビティ４６から直接第１のエアベント２９内に樹脂が流出するため、第１のエアベント２９内の硬化樹脂がリードフレーム２１厚でパッケージ４７と一体にされることである。つまり、パッケージ４７を金型から離型する際も、第１のエアベント２９内の樹脂は、従来の樹脂バリと比べ数倍の厚みをもってパッケージ４７、リードフレーム２１と一体で離型され、金型内に残存することはない。その結果、キャビティ４６から流出した樹脂で金型内を汚すことのないリードフレームを実現できる。   The second feature is that since the resin flows out directly from the cavity 46 into the first air vent 29, the cured resin in the first air vent 29 is integrated with the package 47 with the thickness of the lead frame 21. That is, even when the package 47 is released from the mold, the resin in the first air vent 29 is released from the package 47 and the lead frame 21 integrally with a thickness several times that of the conventional resin burr, and the mold is released. It will not remain inside. As a result, it is possible to realize a lead frame that does not contaminate the inside of the mold with the resin flowing out of the cavity 46.

第３の特徴としては、第１のエアベント２９と第２のエアベント３０とを独立して形成し、第２のエアベント３０で、従来のエアベントの役割を担わせることである。つまり、後述する樹脂封止金型に第１のエアベント２９と第２のエアベント３０とを連結する空気抜き溝４４（図４参照）を設け、第２のエアベント３０からキャビティ４６内に存在した空気を抜き出す。そして、この第１のエアベント２９は、図３（Ａ）に示す如く、Ｌ＞Ｗとなるようにキャビティ４６端部から出来る限り離れて形成される。そのことで、もし、空気抜き溝４４に樹脂が残存し第１のエアベント２９と第２のエアベント３０が塞がれても、キャビティ４６内の空気は第１のエアベント２９の端部ＨＬ２に残存することとなる。その結果、パッケージは樹脂の未充填領域が無くなる。ここで、Ｗは第１のエアベント２９の幅であり、Ｌは第１のエアベント２９の延在方向の長さである。   A third feature is that the first air vent 29 and the second air vent 30 are formed independently, and the second air vent 30 serves as a conventional air vent. That is, an air vent groove 44 (see FIG. 4) for connecting the first air vent 29 and the second air vent 30 is provided in a resin-sealed mold, which will be described later, so that air existing in the cavity 46 from the second air vent 30 can be removed. Extract. The first air vent 29 is formed as far as possible from the end of the cavity 46 so that L> W, as shown in FIG. As a result, even if the resin remains in the air vent groove 44 and the first air vent 29 and the second air vent 30 are blocked, the air in the cavity 46 remains at the end portion HL2 of the first air vent 29. It will be. As a result, the package has no unfilled region of resin. Here, W is the width of the first air vent 29, and L is the length of the first air vent 29 in the extending direction.

尚、本実施の形態では、第１のエアベント２９を“Ｔ”字型で示したが、特に限定される必要はなく、丸型でも四角型でも良く、一部が図３の一点鎖線で示すキャビティ４６内に入っていれば、同様な効果が得られる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。   In the present embodiment, the first air vent 29 is shown in a “T” shape. However, the first air vent 29 is not particularly limited, and may be a round shape or a square shape, and a part thereof is indicated by a one-dot chain line in FIG. If it is in the cavity 46, the same effect can be obtained. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

次に、図４〜図１０を用いて、樹脂封止金型について説明する。   Next, the resin-sealed mold will be described with reference to FIGS.

先ず、第１の実施の形態について、図４〜図６を用いて説明する。図４（Ａ）は、上金型内部の平面図であり、図４（Ｂ）は、樹脂モールド時におけるエアベント形成領域部の断面図である。   First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4A is a plan view of the inside of the upper mold, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the air vent forming region at the time of resin molding.

図４（Ａ）に示す如く、上金型４１のキャビティ４６のコーナー部には、図２に示したエアベント形成領域３２に合わせて当接面４３が３箇所形成されている。そして、この当接面４３は、下金型４２と合わさることでリードフレーム２１をキャビティ４６内に支持する働きを示す。また、リードフレーム２１に形成された第１および第２のエアベント２９、３０を空気抜き溝４４を介して連結する働きがある。本発明では、第１および第２のエアベント２９、３０を連結するために、この上金型４１の当接面４３に空気抜き溝４４を形成することに特徴がある。そして、図４（Ｂ）に示す如く、この空気抜き溝４４は、第１のエアベント２９と第２のエアベント３０とを分離するリードフレーム２１の一部３５を覆うように位置する。具体的には、空気抜き溝４４の深さは、例えば、当接面４３から１０〜５０μｍ程度で構成するように形成されている。そして、空気抜き溝４４の長さは第１のエアベント２９と第２のエアベント３０とを連結するように、両者と少し重なる程度の長さである。尚、図示の如く、下金型４２にも、予め、上金型４１と同様に、第１および第２のエアベント２９、３０を連結するための空気抜き溝を形成しても良い。また、図示の如く、上金型４１では空気抜き溝４４が第２のエアベント３０を全て覆うように形成されても良いし、点線で示す如く、キャビティ４６から連続して形成されても良い。この場合、点線で示す如く、空気抜き溝４４と第１のエアベント２９との幅はほぼ同一であり、かつ、空気抜き溝４４は第１のエアベント２９上下部の当接面４３に位置する。そのことで、上述したように、空気抜き溝４４により発生するバリは第１および第２のエアベント２９、３０内の樹脂と一体に硬化する。その結果、従来のように、空気抜き溝４４により発生するバリは３０〜５０μｍ程度の樹脂ばりとなることはない。   As shown in FIG. 4A, three contact surfaces 43 are formed in the corner portion of the cavity 46 of the upper mold 41 in accordance with the air vent formation region 32 shown in FIG. The contact surface 43 functions to support the lead frame 21 in the cavity 46 by being combined with the lower mold 42. Further, the first and second air vents 29 and 30 formed in the lead frame 21 have a function of connecting through the air vent groove 44. The present invention is characterized in that an air vent groove 44 is formed in the contact surface 43 of the upper mold 41 in order to connect the first and second air vents 29 and 30. As shown in FIG. 4B, the air vent groove 44 is positioned so as to cover a part 35 of the lead frame 21 that separates the first air vent 29 and the second air vent 30. Specifically, the depth of the air vent groove 44 is formed to be about 10 to 50 μm from the contact surface 43, for example. The length of the air vent groove 44 is such that it slightly overlaps the first air vent 29 and the second air vent 30 so as to connect them. As shown in the figure, the lower mold 42 may be previously formed with an air vent groove for connecting the first and second air vents 29 and 30 in the same manner as the upper mold 41. Further, as shown in the drawing, in the upper mold 41, the air vent groove 44 may be formed so as to cover the entire second air vent 30, or may be formed continuously from the cavity 46 as indicated by a dotted line. In this case, as indicated by a dotted line, the width of the air vent groove 44 and the first air vent 29 is substantially the same, and the air vent groove 44 is located on the contact surface 43 of the upper and lower portions of the first air vent 29. As a result, as described above, the burr generated by the air vent groove 44 is cured integrally with the resin in the first and second air vents 29 and 30. As a result, unlike the conventional case, the burr generated by the air vent groove 44 does not become a resin flash of about 30 to 50 μm.

次に、図４（Ｂ）を参照にして、キャビティ４６内の空気の流れ、特に、第１および第２のエアベント２９、３０が形成された当接面４３を有するキャビティ４６のコーナー部における空気の流れについて説明する。図示の如く、樹脂モールドの際、キャビティ４６内のコーナー部に追い込まれた空気および樹脂は、第１のエアベント２９内へと流入する。このとき、リードフレーム２１の厚さは、例えば、１００〜２５０μｍ程度あるため、第１のエアベント２９の幅も同様に、例えば、１００〜２５０μｍ程度ある。そのため、第１のエアベント２９内へはキャビティ４６内の空気のみではなく、樹脂も一緒に流入する。そして、第１のエアベント２９内では、空気がＨＬ２近傍に集まり、上金型４１または下金型４２に設けられた空気抜き溝４４を介して第２のエアベント３０へと流入する。このとき、空気抜き溝４４は、例えば、３０〜５０μｍ程度の幅で形成されている。そのため、リードフレーム２１のところで説明した問題が発生するが、上述したように解決することができるので、ここでは、説明を割愛する。尚、図示の如く、金型４１、４２の側面には離型性が考慮され傾斜が設けられているが、キャビティ４６は、実質６面体からなる。   Next, referring to FIG. 4B, the air flow in the cavity 46, particularly the air at the corner of the cavity 46 having the abutment surface 43 on which the first and second air vents 29 and 30 are formed. The flow will be described. As shown in the figure, the air and resin driven into the corner portion in the cavity 46 during the resin molding flow into the first air vent 29. At this time, since the thickness of the lead frame 21 is about 100 to 250 μm, for example, the width of the first air vent 29 is also about 100 to 250 μm, for example. Therefore, not only the air in the cavity 46 but also the resin flows into the first air vent 29 together. In the first air vent 29, air gathers in the vicinity of HL 2 and flows into the second air vent 30 through the air vent groove 44 provided in the upper mold 41 or the lower mold 42. At this time, the air vent groove 44 is formed with a width of about 30 to 50 μm, for example. Therefore, although the problem described in the lead frame 21 occurs, it can be solved as described above, so the description is omitted here. As shown in the figure, the side surfaces of the molds 41 and 42 are inclined in consideration of releasability, but the cavity 46 is substantially a hexahedron.

そして、上述した樹脂封止金型を用いることで、図５および図６に示す如く、パッケージ４７がリードフレーム２１を覆うように各搭載部２４毎に形成される。図５は、リードフレーム２１上の１つの搭載部２４を拡大した平面図であり、図６は、図５に示した搭載部２４の第１および第２のエアベント２９、３０部における平面図ある。つまり、図６に示すように、本発明の樹脂封止金型を用いることで、キャビティ４６から流出した樹脂は第１のエアベント２９、空気抜き溝４４および第２のエアベント３０の少なくとも一部で硬化する。つまり、上述のように、パッケージの離型の際は、リードフレーム２１および樹脂パッケージ４７と一体で離型される。そして、キャビティ４６内の空気は図４（Ｂ）の矢印の如く、空気抜き溝４４を介して第２のエアベント３０より外部に抜け出すことができる。本発明では、リードフレーム２１に２つのエアベント２９、３０を設けることで、キャビティ４６内の空気を本来のパッケージ領域外部に排除でき、更に、エアベントに対応する箇所の金型を樹脂で汚すことが少ない樹脂封止金型を実現できる。   Then, by using the resin-sealed mold described above, the package 47 is formed for each mounting portion 24 so as to cover the lead frame 21 as shown in FIGS. FIG. 5 is an enlarged plan view of one mounting portion 24 on the lead frame 21, and FIG. 6 is a plan view of the first and second air vents 29 and 30 of the mounting portion 24 shown in FIG. . That is, as shown in FIG. 6, by using the resin-sealed mold of the present invention, the resin flowing out from the cavity 46 is cured by at least a part of the first air vent 29, the air vent groove 44 and the second air vent 30. To do. That is, as described above, when releasing the package, the lead frame 21 and the resin package 47 are integrally released. Then, the air in the cavity 46 can escape to the outside from the second air vent 30 through the air vent groove 44 as indicated by an arrow in FIG. In the present invention, by providing the two air vents 29 and 30 on the lead frame 21, the air in the cavity 46 can be excluded outside the original package region, and the mold at the location corresponding to the air vent can be soiled with resin. Fewer resin-sealed molds can be realized.

次に、第２の実施の形態について、図７〜図９を用いて説明する。図７（Ａ）は、上金型内部の平面図であり、図７（Ｂ）は、樹脂モールド時におけるエアベント形成領域部の断面図である。尚、第１の実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付すこととする。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7A is a plan view of the inside of the upper mold, and FIG. 7B is a cross-sectional view of an air vent forming region during resin molding. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected about the component same as 1st Embodiment.

先ず、第２の実施の形態では、図８に示したように樹脂注入ゲート４５に対応したエアベント形成領域３２にも第１および第２のエアベント２９、３０が形成されたリードフレーム４９を用いる。そして、図７（Ａ）に示す如く、上金型４１のキャビティ４６のコーナー部には、図８に示したエアベント形成領域３２に合わせて当接面４３が４箇所全てに形成されている。そして、この当接面４３は、下金型４２と合わさることでリードフレーム４９をキャビティ４６内に支持する働きを示す。また、リードフレーム４９に形成された第１および第２のエアベント２９、３０を空気抜き溝４４により連結する働きがある。そして、この構造は第１の実施の形態と同じ構造であるので、第１の実施の形態の説明を参照することとし、ここでは説明を割愛する。   First, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, the lead frame 49 in which the first and second air vents 29 and 30 are formed also in the air vent forming region 32 corresponding to the resin injection gate 45 is used. Then, as shown in FIG. 7A, contact surfaces 43 are formed at all four locations in the corner portion of the cavity 46 of the upper mold 41 so as to match the air vent formation region 32 shown in FIG. The abutting surface 43 functions to support the lead frame 49 in the cavity 46 by being combined with the lower mold 42. In addition, the first and second air vents 29 and 30 formed in the lead frame 49 serve to connect with the air vent groove 44. Since this structure is the same as that of the first embodiment, the description of the first embodiment is referred to, and the description is omitted here.

第２の実施の形態での特徴は、樹脂注入ゲート部４５の先端をキャビティ４６と連続して形成せず、キャビティ４６と離間した当接面４３に位置するよう形成することである。具体的には、図７（Ｂ）に示す如く、上金型４５に設けられたゲート部４５は直接キャビティ４６と連続して形成されず、第１のエアベント２９のＨＬ２側に先端部が位置している。そのことで、矢印で示したようにゲート部４５から流入する樹脂は第１のエアベント２９を介してキャビティ４６内に流入する。そして、他のコーナー部と同様に、ゲート部４５においても第１のエアベント２９上面は上金型４１の当接面４３が位置する。その結果、図９に示す如く、ゲート部４５においても、第１および第２のエアベント２９、３０が形成される領域３２上は樹脂ばりが発生しない構造を実現できる。   The feature of the second embodiment is that the tip of the resin injection gate portion 45 is not formed continuously with the cavity 46 but is formed so as to be positioned on the contact surface 43 separated from the cavity 46. Specifically, as shown in FIG. 7B, the gate portion 45 provided in the upper mold 45 is not directly formed continuously with the cavity 46, and the tip portion is positioned on the HL2 side of the first air vent 29. doing. As a result, the resin flowing in from the gate portion 45 flows into the cavity 46 through the first air vent 29 as indicated by the arrow. As in the other corner portions, the contact surface 43 of the upper mold 41 is located on the upper surface of the first air vent 29 in the gate portion 45. As a result, as shown in FIG. 9, even in the gate portion 45, it is possible to realize a structure in which resin flash does not occur on the region 32 where the first and second air vents 29 and 30 are formed.

つまり、本実施の形態のように、第１のエアベント２９を空気抜きに用いるだけでなく、ゲート部４５においても第１のエアベント２９を用いて樹脂を注入することで、パッケージ４７と連続する領域に樹脂ばりの発生を防ぐことができる。特に、パッケージ４７の４つのコーナー部において樹脂ばりの発生を防ぐことができる。そのことで、ＱＦＮ型の半導体装置のように、樹脂ばり等の多少のごみでも実装不良を起こし易い裏面実装型の場合に優れた効果をもたらすことができる。尚、本実施の形態では、第１および第２のエアベントが形成された場合について説明したが、この第２の実施の形態では、特に限定する必要はない。少なくとも第１のエアベントを有していれば同様な効果を得ることができる。   That is, as in the present embodiment, not only the first air vent 29 is used for air venting, but also in the gate portion 45, the resin is injected using the first air vent 29, so that the region continuous with the package 47 is provided. Generation of resin flash can be prevented. In particular, resin flash can be prevented from occurring at the four corners of the package 47. As a result, an excellent effect can be brought about in the case of the back surface mounting type in which even a small amount of dust such as a resin beam is likely to cause mounting defects, such as a QFN type semiconductor device. In the present embodiment, the case where the first and second air vents are formed has been described. However, in the second embodiment, there is no particular limitation. A similar effect can be obtained if at least the first air vent is provided.

更に、上述した第１および第２の実施の形態において、例えば、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、予め、メッキ膜５０が形成されたリードフレーム２１を用いる場合で、特に、例えば、２０〜３０μｍ程度の厚いメッキ膜５０の場合、以下の問題が発生することが分かった。   Furthermore, in the first and second embodiments described above, for example, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the lead frame 21 on which the plating film 50 is formed in advance is used, It has been found that the following problems occur in the case of a thick plating film 50 of about 20 to 30 μm.

樹脂モールドする際、金型４１によりリードフレーム２１３を押圧するが、この時、金型４１の圧力により、金型４１との当接面のメッキ膜５０が押しつぶされ、空気抜き溝４４内のメッキ膜５０が盛り上がってします。このことで、例えば、３０〜５０μｍ程度の溝が更に、狭い幅の溝となり、キャビティ４６内の未充填領域を形成し易いという問題である。しかし、本発明の樹脂封止金型では、上述したリードフレームと伴に用いることで、少なくともリードフレーム２１厚の空気通過経過は確実に確保できる。よって、パッケージ４７端部に未充填領域を形成することはない。   When the resin molding is performed, the lead frame 213 is pressed by the mold 41. At this time, the plating film 50 on the contact surface with the mold 41 is crushed by the pressure of the mold 41, and the plating film in the air vent groove 44 is pressed. 50 is excited. For this reason, for example, a groove of about 30 to 50 μm becomes a groove having a narrower width, and it is easy to form an unfilled region in the cavity 46. However, in the resin-sealed mold of the present invention, by using it together with the above-described lead frame, at least the passage of air through the lead frame 21 can be reliably ensured. Therefore, an unfilled region is not formed at the end of the package 47.

最後に、図１〜図１５を用いて、上述したリードフレーム、樹脂封止金型を用いた半導体装置の製造方法について説明する。   Finally, a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described lead frame and resin-sealed mold will be described with reference to FIGS.

ここで、上述したリードフレームおよび樹脂封止金型の説明で用いた図面および各構成要素の符番で共通のものは、本実施例の説明にも用いることとする。   Here, the drawings used in the description of the lead frame and the resin-sealed mold and the reference numerals of the respective components are used in the description of this embodiment.

図１１に示す如く、本発明の半導体装置の製造方法では、図１１（Ａ）に示す如く、リードフレームを準備する工程、ダイボンドおよびワイヤーボンド工程、樹脂モールド工程、タイバーカットおよびエアベントカット工程、メッキ工程、リード曲げ工程よりなる製造方法と、図１１（Ｂ）に示す如く、リードフレームを準備する工程、ダイボンドおよびワイヤーボンド工程、樹脂モールド工程、メッキ工程、タイバーカットおよびエアベントカット工程、リード曲げ工程よりなる製造方法がある。そして、詳細は後述するが、本発明における製造方法ではタイバーカット工程とエアベントカット工程を同時に行うことに最大の特徴がある。そして、以下に、この特徴により実現することができた図１１（Ｂ）に示す製造方法について説明する。   As shown in FIG. 11, in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, as shown in FIG. 11A, a lead frame preparing process, a die bonding and wire bonding process, a resin molding process, a tie bar cutting and an air vent cutting process, plating 11A and 11B, a lead frame preparation step, a die bonding and wire bonding step, a resin molding step, a plating step, a tie bar cut and air vent cut step, and a lead bending step. There is a manufacturing method. As will be described in detail later, the production method according to the present invention is characterized in that the tie bar cutting step and the air vent cutting step are performed simultaneously. The manufacturing method shown in FIG. 11B that can be realized by this feature will be described below.

第１の工程は、図１に示す如く、リードフレームを準備する工程である。   The first step is a step of preparing a lead frame as shown in FIG.

本実施の半導体装置の製造方法では、図１〜図３を用いて上述したリードフレーム２１を用いる。そのため、この工程は、上述したリードフレーム２１の説明を参照することとし、ここでは説明を割愛する。   In the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment, the lead frame 21 described above with reference to FIGS. Therefore, this process refers to the description of the lead frame 21 described above, and the description is omitted here.

第２の工程は、図１２に示す如く、半導体素子５１をリードフレーム２１のアイランド２６上にダイボンドし、その半導体素子５１のボンディングパッドとリードフレーム２１のリード２７とを金属細線５２でワイヤーボンドし、接続する工程である。   In the second step, as shown in FIG. 12, the semiconductor element 51 is die-bonded on the island 26 of the lead frame 21, and the bonding pad of the semiconductor element 51 and the lead 27 of the lead frame 21 are wire-bonded with a thin metal wire 52. , A connecting step.

本工程では、リードフレーム２１の各搭載部２４毎に、アイランド２６表面にＡｇペーストなどの導電ペーストによって半導体素子５１をダイボンドし固定する。そして、前記細線としては、例えば、Ａｕ線より成る。このとき、金属細線５２は超音波熱圧着ワイヤーボンディングにより、ボンディングパッド部にはボールボンディングし、リード２７側はステッチボンディングし接続する。尚、図示はしていないが、アイランド２６上には導電ペーストとの接着性を考慮して銀メッキや金メッキを施す場合もある。また、リード２７上には金属細線５２の接着性が考慮して銀メッキやニッケルメッキが施される。その他、使用用途に応じて半導体素子５１の接着手段としては、Ａｕ−Ｓｉ箔、半田等のロウ材、絶縁材料から成る接着材またはフィルム等も用いられる。   In this step, the semiconductor element 51 is die-bonded and fixed to the surface of the island 26 with a conductive paste such as an Ag paste for each mounting portion 24 of the lead frame 21. The fine wire is made of, for example, Au wire. At this time, the fine metal wire 52 is ball bonded to the bonding pad portion by ultrasonic thermocompression wire bonding, and the lead 27 side is connected by stitch bonding. Although not shown, silver plating or gold plating may be applied on the island 26 in consideration of adhesiveness with the conductive paste. The lead 27 is subjected to silver plating or nickel plating in consideration of the adhesiveness of the thin metal wire 52. In addition, as a means for adhering the semiconductor element 51, an adhesive material or a film made of an insulating material such as an Au—Si foil, solder, or the like is also used depending on the intended use.

第３の工程は、樹脂封止金型を用いてリードフレームを樹脂でモールドする工程である。   The third step is a step of molding the lead frame with a resin using a resin sealing mold.

本工程では、図１〜図３を用いて上述したリードフレーム２１を用い、更に、図４〜図６を用いて上述した樹脂封止金型を用いて樹脂モールドを行うことに特徴がある。そして、リードフレーム２１を金型から離型した後は図１３に示す如く、リードフレーム２１上にはパッケージ４７、ランナー４８部に樹脂が硬化している。本工程における詳細な説明は、上述した図１から図６の説明を参照とし、ここでは説明を割愛する。   This process is characterized in that resin molding is performed using the lead frame 21 described above with reference to FIGS. 1 to 3 and further using the resin sealing mold described above with reference to FIGS. After the lead frame 21 is released from the mold, the resin is cured on the lead frame 21 in the package 47 and the runner 48 as shown in FIG. For a detailed description of this step, refer to the description of FIGS. 1 to 6 described above, and the description is omitted here.

尚、本実施の形態における半導体装置の製造方法の説明では、ＱＦＰ型の半導体装置であるリード実装型の説明をしている。しかし、ＱＦＮ型の半導体装置である裏面実装型の場合では、図７〜図９を用いて説明した樹脂モールド工程の方が優れている。この場合における説明も上述した図７〜図９の説明を参照とし、ここでは説明を割愛する。   In the description of the manufacturing method of the semiconductor device in this embodiment, a lead mounting type which is a QFP type semiconductor device is described. However, in the case of the back surface mounting type that is a QFN type semiconductor device, the resin molding process described with reference to FIGS. 7 to 9 is superior. The description in this case is also referred to the description of FIGS. 7 to 9 described above, and the description is omitted here.

第４の工程は、パッケージ４７から露出しているリード２７にメッキを施す工程である。   The fourth step is a step of plating the lead 27 exposed from the package 47.

本工程では、リード酸化防止、半田濡れ性等が考慮されリード２７にメッキを施す。このときは、複数の搭載部２４が形成されたリードフレーム２１全体にメッキを施す。例えば、リードフレーム２１またはリードフレームを乗せるメッキ補助ラック側をカソード電極、メッキ浴槽側にアノード電極を準備し、一度に複数のリードフレーム２１にメッキを施す。このとき、メッキ浴槽には、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等のメッキ液を準備し、これらのメッキ液の組み合わせにより、少なくとも１層のメッキ膜がリード２７に施される。尚、リードフレーム２１にＰｄメッキを採用する場合は、樹脂モールド工程前に、予め、Ｐｄメッキが施されたリードフレーム２１が用いられる。その他、予め、メッキが施されたリードフレーム２１を用いる場合も同様である。   In this step, the lead 27 is plated in consideration of prevention of lead oxidation and solder wettability. At this time, the entire lead frame 21 on which the plurality of mounting portions 24 are formed is plated. For example, the lead frame 21 or the auxiliary plating rack on which the lead frame is placed is prepared as a cathode electrode, and the anode electrode is prepared at the plating bath side, and a plurality of lead frames 21 are plated at a time. At this time, a plating solution such as Pd, Sn, Ni, Sn—Pb, Sn—Bi, Sn—Ag, Sn—Cu, Au—Ag, Sn—Ag—Cu is prepared in the plating bath, and these platings are prepared. At least one layer of plating film is applied to the lead 27 by a combination of liquids. In addition, when Pd plating is adopted for the lead frame 21, the lead frame 21 to which Pd plating has been applied in advance is used before the resin molding process. The same applies to the case where the lead frame 21 plated in advance is used.

第５の工程は、図１４に示す如く、リード２７を一体に支持しているタイバーをカットし、同時に、第１および第２のエアベント２９、３０を除去する工程である。   As shown in FIG. 14, the fifth step is a step of cutting the tie bar that integrally supports the lead 27 and simultaneously removing the first and second air vents 29, 30.

本工程では、リード２７を一体に支持しているタイバー２８を打ち抜き、リード２７を個々に独立させる。このとき、本発明の特徴としては、第１および第２のエアベント２９、３０を同時に打ち抜くことにある。上述したように、本発明の半導体装置の製造方法では、キャビティ４６から流出する樹脂は第１のエアベント２９内で硬化する。そのため、リードフレーム２１上には樹脂バリは発生しない。また、リードフレーム２１は、例えば、１００〜２５０μｍ程度の厚みを有しているため、樹脂は第１のエアベント２９、空気抜き溝４４および第２のエアベント３０内で一体化して硬化している。つまり、決められた位置に樹脂バリを形成することができる。その結果、第１および第２のエアベント２９、３０を打ち抜く際、リードフレーム２１と一緒に樹脂バリも全て除去できるので、次工程のリードの曲げ加工に樹脂バリを持ち込むことをなくすことができる。尚、タイバー２８を打ち抜く際に、リード２７間に形成されていた樹脂バリも除去することができる。このとき、図示の如く、曲線を有するような形状５３で第１および第２のエアベント２９、３０を打ち抜いても良いが、円形、四角形等の形状でも良い。しかし、リードフレーム２１の一部５４を残し、第１および第２の連結条体２２、２３と連結させておくことで、リードフレーム２１から搭載部２４は離間されない。   In this step, the tie bars 28 that integrally support the leads 27 are punched, and the leads 27 are made independent individually. At this time, a feature of the present invention is that the first and second air vents 29 and 30 are simultaneously punched. As described above, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the resin flowing out from the cavity 46 is cured in the first air vent 29. Therefore, no resin burr is generated on the lead frame 21. In addition, since the lead frame 21 has a thickness of, for example, about 100 to 250 μm, the resin is integrally hardened in the first air vent 29, the air vent groove 44, and the second air vent 30. That is, a resin burr can be formed at a predetermined position. As a result, when the first and second air vents 29 and 30 are punched out, all the resin burrs can be removed together with the lead frame 21, so that it is possible to prevent the resin burrs from being brought into the lead bending process in the next step. Incidentally, when the tie bar 28 is punched out, the resin burr formed between the leads 27 can also be removed. At this time, as shown in the figure, the first and second air vents 29 and 30 may be punched out in a shape 53 having a curve, but may be in the shape of a circle, a rectangle or the like. However, the mounting portion 24 is not separated from the lead frame 21 by leaving a part 54 of the lead frame 21 and connecting it to the first and second connecting strips 22 and 23.

第５の工程は、図１５に示す如く、リードの曲げ加工を行うと同時に、リードフレーム２１から個々の半導体装置を分離する工程である。   The fifth step is a step of separating individual semiconductor devices from the lead frame 21 at the same time that the lead is bent as shown in FIG.

本工程では、先ず、メッキが施されたリード２７を台座５６、５７上に設置し、半導体装置のパッケージ４７およびリード２７を台座５６およびリード支持手段５８で固定する。このとき、リード２７の先端を台座５７上に設置する。そして、パンチ５５にてリード２７が切断され、その他の部分は曲げ加工される。しかし、本工程では、前工程において、パッケージ４７外部の樹脂バリは全て除去しているため、この作業の衝撃等により破砕した樹脂バリが台座５６上に点在することはない。そのことにより、このリードの曲げ加工において、破砕した樹脂バリによりリード２７に打痕や成型不良を起こす現象は殆ど抑制される。その結果、図１５（Ｂ）に示す如く、パッケージ４７に未充填領域はなく、そして、リード２７に打痕や成型不良がなく、製品品質の優れた半導体装置が完成する。特に、例えば、１００μｍ以下の薄いリードフレームや、例えば、５００μｍ以下のファインピッチリードの場合には、上述の効果が得られる。   In this step, first, the plated lead 27 is placed on the bases 56 and 57, and the package 47 and the lead 27 of the semiconductor device are fixed by the base 56 and the lead support means 58. At this time, the tip of the lead 27 is set on the base 57. Then, the lead 27 is cut by the punch 55, and the other portions are bent. However, in this process, since all the resin burrs outside the package 47 are removed in the previous process, the resin burrs crushed by the impact of this work or the like are not scattered on the base 56. As a result, in the bending of the lead, the phenomenon of causing a dent or molding failure on the lead 27 due to the crushed resin burr is hardly suppressed. As a result, as shown in FIG. 15B, there is no unfilled area in the package 47, and there are no dents or molding defects in the leads 27, so that a semiconductor device having excellent product quality is completed. In particular, for example, in the case of a thin lead frame of 100 μm or less or a fine pitch lead of 500 μm or less, for example, the above-described effect can be obtained.

上述したように、本発明の半導体装置の製造方法では、タイバーカット工程とエアベントカット工程を同時行うことに特徴がある。そのことにより、タイバーカット工程とリード曲げ加工工程とを一貫工程として行うことができる。その結果、作業時間の短縮および設備投資の削減等を達成することができる。   As described above, the semiconductor device manufacturing method of the present invention is characterized in that the tie bar cutting step and the air vent cutting step are performed simultaneously. Accordingly, the tie bar cutting process and the lead bending process can be performed as an integrated process. As a result, it is possible to achieve a reduction in work time and capital investment.

尚、本実施の形態では、図１１（Ｂ）に示した半導体装置の製造方法について説明したが、図１１（Ａ）に示した半導体装置の製造方法でも、同様な効果を得ることができる。この図１１（Ａ）の場合では、メッキ工程がタイバーカットおよびエアベントカット工程とリード曲げ工程との間で行われるため、より確実に樹脂バリを除去した状態でリード曲げ工程を行うことができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。   Note that although a method for manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 11B has been described in this embodiment mode, similar effects can be obtained with the method for manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. In the case of FIG. 11A, since the plating process is performed between the tie bar cutting and air vent cutting process and the lead bending process, the lead bending process can be performed with the resin burr removed more reliably. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明のリードフレームを説明する平面図である。It is a top view explaining the lead frame of the present invention. 本発明のリードフレームを説明する平面図である。It is a top view explaining the lead frame of the present invention. 本発明のリードフレームを説明する（Ａ）平面図（Ｂ）平面図（Ｃ）平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (A) Top view (B) Top view (C) Top view explaining the lead frame of this invention. 本発明の第１の実施の形態における樹脂封止金型を説明する（Ａ）平面図（Ｂ）断面図である。It is (A) top view (B) sectional drawing explaining the resin sealing metal mold | die in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における樹脂封止金型を用いて形成されたパッケージを説明する図である。It is a figure explaining the package formed using the resin sealing metal mold | die in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における樹脂封止金型を用いて形成されたパッケージを説明する図である。It is a figure explaining the package formed using the resin sealing metal mold | die in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における樹脂封止金型を説明する（Ａ）平面図（Ｂ）断面図である。It is (A) top view (B) sectional drawing explaining the resin sealing metal mold | die in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における樹脂封止金型に用いられるリードフレームを説明する図である。It is a figure explaining the lead frame used for the resin sealing metal mold | die in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における樹脂封止金型を用いて形成されたパッケージを説明する図である。It is a figure explaining the package formed using the resin sealing metal mold | die in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）断面図（Ｂ）断面図である。It is (A) sectional drawing (B) sectional drawing explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）製造フロー図（Ｂ）製造フロー図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (A) Manufacturing flowchart (B) Manufacturing flowchart explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）断面図（Ｂ）斜視図である。It is (A) sectional drawing (B) perspective view explaining the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 従来における半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the conventional semiconductor device. 従来における半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the conventional semiconductor device. 従来における半導体装置の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the conventional semiconductor device.

Claims (6)

少なくともアイランドと、前記アイランドを囲むように前記アイランド近傍から延在する複数のリードと、前記リードを一体に支持するタイバーと、前記アイランドのコーナー部から連続して延在する吊りリードと、前記吊りリードの延在方向で前記吊りリード及び前記タイバーと連結するエアベント配置領域と、前記エアベント配置領域に独立した貫通孔として形成される第１及び第２のエアベントとから構成され、前記アイランドに半導体素子が固着されたリードフレームを準備し、
上金型と下金型とが当接することでキャビティを構成し、少なくとも前記上金型と下金型の当接面のいずれかに前記第１のエアベントと前記第２のエアベントとを連結させる溝を有する樹脂封止金型に、前記第１のエアベントの一部が前記キャビティ内に位置するように前記リードフレームを収納し、
前記キャビティ内に樹脂を充填させながら、前記キャビティ内の空気を前記樹脂封止金型の溝を介して前記第１のエアベントから前記第２のエアベントへと排出するとともに、前記樹脂を前記第１のエアベント、前記樹脂封止金型の溝及び少なくとも前記第２のエアベントの一部に充填させ、樹脂封止体を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 At least an island, a plurality of leads extending from the vicinity of the island so as to surround the island, a tie bar that integrally supports the lead, a suspension lead continuously extending from a corner portion of the island, and the suspension An air vent arrangement area connected to the suspension lead and the tie bar in the lead extending direction, and first and second air vents formed as independent through holes in the air vent arrangement area, and a semiconductor element on the island Prepare the lead frame to which
A cavity is formed by contacting the upper mold and the lower mold, and the first air vent and the second air vent are connected to at least one of the contact surfaces of the upper mold and the lower mold. In the resin-sealed mold having a groove, the lead frame is stored so that a part of the first air vent is located in the cavity,
While filling the cavity with resin, the air in the cavity is discharged from the first air vent to the second air vent through the groove of the resin sealing mold, and the resin is discharged to the first air vent. And a groove of the resin-sealed mold and at least a part of the second air vent are filled to form a resin-sealed body. 前記樹脂封止金型から前記リードフレームを離型した後、前記タイバーをカットする工程において、前記第１のエアベントと前記第２のエアベントとの間の前記リードフレーム上に硬化した樹脂と前記第１及び第２のエアベント内に硬化した樹脂とを、前記第１及び第２のエアベントを除去する際に同時に除去することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 In the step of cutting the tie bar after releasing the lead frame from the resin-sealed mold, the resin cured on the lead frame between the first air vent and the second air vent and the first 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the resin hardened in the first and second air vents is removed at the same time when the first and second air vents are removed. 前記樹脂封止金型から前記リードフレームを離型した後、前記タイバーをカットした後、連続して前記リードを所望の形状に曲げ加工することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein after the lead frame is released from the resin-sealed mold, the tie bar is cut, and then the lead is continuously bent into a desired shape. Production method. 前記キャビティは６面体であり、前記リードフレームと交差する前記６面体の４つのコーナー部に、前記リードフレームの前記エアベント配置領域を配置し、前記第１のエアベントを介して前記キャビティ内の空気を外部に排出することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 The cavity is a hexahedron, and the air vent arrangement area of the lead frame is arranged at four corners of the hexahedron intersecting the lead frame, and the air in the cavity is passed through the first air vent. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is discharged to the outside. 前記リードには、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕから選択される組み合わせにより、少なくとも１層のメッキ層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 The lead is formed with at least one plating layer by a combination selected from Pd, Sn, Sn—Pb, Sn—Bi, Sn—Ag, Sn—Cu, Au—Ag, and Sn—Ag—Cu. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 前記第１のエアベントは前記キャビティの境界から外部に幅Ｗをもって延在する領域を有し、前記幅Ｗは前記キャビティの境界に位置する前記第１のエアベントの幅よりも狭く、且つ、前記第１のエアベントの前記幅Ｗをもって延在する長さＬは前記幅Ｗよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 The first air vent has a region extending outward from the boundary of the cavity with a width W, the width W being narrower than the width of the first air vent located at the boundary of the cavity, and the first air vent 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a length L of the one air vent extending with the width W is longer than the width W. 3.
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