JP2006135100A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面実装用の樹脂封止型半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device for surface mounting.
近年の電子機器の多機能化と、小型化及び薄型化に伴い、半導体装置においては、薄型であると共に良好な放熱性を有することが要望されて来ている。 2. Description of the Related Art With recent multifunctionalization, miniaturization, and thinning of electronic devices, there has been a demand for semiconductor devices that are thin and have good heat dissipation.
以下、そのような従来例として、特許文献1に開示されている半導体装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, as such a conventional example, a semiconductor device disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to the drawings.
図16(a)、(b)は、ダイパッドの一方の面が露出した構成を有する従来の樹脂封止型半導体装置を概略的に示す図である。(a)は断面図、(b)は背面図であって、(b)は(a)において矢印Bの方向に見た様子を示していると共に、(a)は(b)におけるXVIa-XVIa'線等による断面を示している。 FIGS. 16A and 16B are diagrams schematically showing a conventional resin-encapsulated semiconductor device having a configuration in which one surface of a die pad is exposed. (A) is a sectional view, (b) is a rear view, (b) shows a state seen in the direction of arrow B in (a), and (a) shows XVIa-XVIa in (b). 'Shows a cross-section by lines.
該半導体装置10はダイパッド11を備え、ダイパッド11に塗布された接着剤12によってダイパッド11上に半導体素子13が固着されている。ダイパッド11の周辺には複数の内部リード14が配置され、金属細線15によって内部リード14のそれぞれと半導体素子13とが電気的に接続されている。
The
また、ダイパッド11、接着剤12、半導体素子13、内部リード14及び金属細線15は、樹脂封止体16によって封止されている。更に、樹脂封止体16の外部に伸びるように、複数の外部リード17が内部リード14と個々に連続して形成されている。
The
また、ダイパッド11は、半導体素子13が固着されている面と反対側の面が方形状に樹脂封止体16から露出し、露出面11aとなっている。
In addition, the
また、ダイパッド11における露出面11aの周縁部において、外周端から所定の距離をもって外周端に沿う形状を有する樹脂受溝18が形成されている。樹脂受溝18は一繋がりの環状であり、露出面11aが方形状であることから、樹脂受溝18も方形状となっている。
In addition, a
ここで、半導体装置10の製造工程を簡単に説明する。
Here, a manufacturing process of the
まず、ダイパッド11と、その周囲に配置された内部リード14と、内部リード14と個々に接続された外部リード17と、ダイパッド11を支持する支持リード(図示せず)とを少なくとも有するリードフレーム(図示せず)を準備する。尚、ダイパッド11の露出面11aには、予め樹脂受溝18が設けられているものとする。
First, a lead frame (at least) including a
次に、ダイパッド11に半導体素子13を搭載する。
Next, the
次に、半導体素子13と内部リード14とを個々に金属細線15によって電気的に接続する。
Next, the
次に、半導体素子13及び金属細線15を有するリードフレームを封止金型(図示せず)にセットする。この際、支持リードによって支持されているダイパッド11は、支持リードが屈曲されていることにより、リードフレームから露出面11aの側に突き出している。このことにより、ダイパッド11は露出面11aにおいて封止金型に押し付けられている。
Next, the lead frame having the
次に、封止金型に樹脂を供給し、ダイパッド11、半導体素子13、内部リード14及び金属細線15を封止する。この際、ダイパッド11は露出面11aにおいて封止金型に押し付けられているため、露出面11aが樹脂封止体16から外部に露出する構成となる。
Next, resin is supplied to the sealing mold, and the
ここで、露出面11aと封止金型との間に封止樹脂の一部が浸入するため、露出面11a上に、浸入した封止樹脂が硬化して薄い板となった樹脂薄バリが発生する。露出面11a上に樹脂薄バリが存在すると、例えばプリント基板等の実装基板に半導体装置を実装した場合に露出面11aが半田付け不良となり、放熱性低下等の原因となる。
Here, since a part of the sealing resin enters between the exposed
しかし、樹脂受溝18が形成されていることにより、露出面11a上に浸入した封止樹脂を樹脂受溝18によって受け止め、樹脂受溝18よりも内側に樹脂薄バリが浸入するのを防ぐようになっている。
However, since the
次に、リードフレームを所定の位置において切断し、更に所定の工程を経て半導体装置が完成する。 Next, the lead frame is cut at a predetermined position, and a semiconductor device is completed through a predetermined process.
このように、ダイパッド11は露出面11aの周縁部に樹脂受溝18を有するため、樹脂封止工程においてダイパッド11の裏面(露出面11a)と封止金型との間に浸入する樹脂を、樹脂受溝18によって受けることができる。この結果、樹脂受溝18よりも内側に樹脂が入り込んで樹脂薄バリとなるのを防ぐことができ、プリント基板等に半導体装置10を実装した際、ダイパッド11の裏面からプリント基板等に対して安定に放熱することができる。また、実装信頼性も向上している。
しかしながら、以上に説明した従来の半導体装置を製造する場合、ダイパッド11を封止金型に押し当てて樹脂封止を行なう際に、樹脂受溝18を設けているにもかかわらず、樹脂受溝18よりも内側に封止樹脂の樹脂薄バリが浸入することがあった。
However, when the conventional semiconductor device described above is manufactured, the
このように、露出面11a上において樹脂受溝18よりも内側に樹脂薄バリが形成されると、薬品又はウォータージェット等を用いて樹脂薄バリを除去する工程が必要となる。このような樹脂薄バリの除去工程が存在すると、該工程に必要な費用のために半導体装置のコストアップに繋がる。また、該工程において使用する水又は薬品が樹脂封止体16に浸透し、耐湿性が劣化するため、信頼性低下の原因となる。
As described above, when the resin thin burr is formed inside the
以上のような課題に鑑み、本発明は、樹脂薄バリが樹脂受溝よりも内側に浸入するのをより確実に防止することにより、実装信頼性が向上していると共に、ダイパッドからプリント基板等に対して安定に放熱することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。また、そのような半導体装置を、樹脂薄バリ除去の必要を排除しながら製造する製造方法を提供することも目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention more reliably prevents the resin thin burr from entering the inside of the resin receiving groove, thereby improving the mounting reliability, and from the die pad to the printed circuit board and the like. An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of stably dissipating heat. It is another object of the present invention to provide a manufacturing method for manufacturing such a semiconductor device while eliminating the need for resin thin burr removal.
従来の半導体装置を製造する際に、樹脂受溝よりも内側に封止樹脂の樹脂薄バリが浸入する場合がある理由は、1つには次のように説明される。 When manufacturing a conventional semiconductor device, the reason why the resin thin burr of the sealing resin may enter inside the resin receiving groove is explained as follows.
樹脂封止体を形成する際、ダイパッドは支持リードによって封止金型に押し付けられている。しかし、樹脂を注入する圧力によって支持リードが押し上げられ、封止金型とダイパッドとの間に浸入する封止樹脂が多くなる場合がある。この結果、樹脂受溝の容量(樹脂受溝が受け容れることができる封止樹脂の量の限度)よりも多くの封止樹脂がダイパッドと封止金型との間に流れ込み、樹脂受溝よりも内側にまで入り込んで樹脂薄バリとなる。このような理由である。 When forming the resin sealing body, the die pad is pressed against the sealing mold by the support lead. However, the support lead is pushed up by the pressure of injecting the resin, and the sealing resin that enters between the sealing mold and the die pad may increase. As a result, more sealing resin flows between the die pad and the sealing mold than the capacity of the resin receiving groove (the limit of the amount of the sealing resin that can be received by the resin receiving groove). Also penetrates to the inside and becomes a thin resin burr. This is the reason.
このことに基づいて、本発明の第1の半導体装置は、ダイパッド及びダイパッドに搭載された半導体素子を少なくとも備えると共にダイパッド及び半導体素子を封止する樹脂封止体が形成された半導体装置であって、ダイパッドにおける半導体素子の搭載された素子搭載面の反対側の面が、樹脂封止体から方形状に露出する露出面となっており、露出面の周縁部において、露出面の外周端に沿う形状の樹脂受溝が形成され、樹脂受溝は、屈曲部分の幅が他の部分の幅よりも広くなっている。 Based on this, the first semiconductor device of the present invention is a semiconductor device that includes at least a die pad and a semiconductor element mounted on the die pad, and is formed with a resin sealing body that seals the die pad and the semiconductor element. The surface of the die pad opposite to the element mounting surface on which the semiconductor element is mounted is an exposed surface that is exposed in a square shape from the resin sealing body, and is along the outer peripheral edge of the exposed surface at the peripheral edge of the exposed surface. A resin receiving groove having a shape is formed, and the width of the bent portion of the resin receiving groove is wider than the width of other portions.
第1の半導体装置によると、ダイパッドの露出面の外縁部に、屈曲部の幅が他の部分の幅よりも広くなった樹脂受溝が形成されている。このため、ダイパッドのコーナー付近において、樹脂受溝の容量が大きくなっており、他の部分に比べて多くの樹脂を受け容れることができる。 According to the first semiconductor device, the resin receiving groove in which the width of the bent portion is wider than the width of the other portion is formed in the outer edge portion of the exposed surface of the die pad. For this reason, the capacity of the resin receiving groove is increased in the vicinity of the corner of the die pad, and more resin can be received than in other portions.
このことから、樹脂封止を行なう際に、ダイパッドのコーナー付近においてダイパッドと封止金型との間に他の部分よりも多くの封止樹脂が浸入した場合にも、浸入した封止樹脂を樹脂受溝によって受け容れることが確実にできる。この結果、樹脂受溝よりも内側に樹脂薄バリが浸入するのを確実に防止することができ、樹脂薄バリの除去工程が不要となるため、コストダウン及び信頼性の向上が実現できる。 Therefore, when resin sealing is performed, even when more sealing resin enters between the die pad and the sealing mold near the corner of the die pad, It can be reliably received by the resin receiving groove. As a result, it is possible to reliably prevent the resin thin burr from entering inside the resin receiving groove, and the resin thin burr removing step is not necessary, so that cost reduction and improved reliability can be realized.
更に、樹脂受溝は、ダイパッド上に浸入する封止樹脂の量が多くなるダイパッドのコーナー付近においてのみ幅を広くしている。これによって、半導体装置を実装基板としてのプリント基板等に対して実装する際に、ダイパッドとプリント基板との半田等による接続面積が大きく減少するのを防いでいる。言い換えると、コーナー付近以外においては樹脂受溝の幅を必要以上に広くすることを避け、ダイパッドとプリント基板とを半田等によって接続する際の面積を確保している。このようにすることにより、放熱性の低下を防止している。 Furthermore, the width of the resin receiving groove is increased only in the vicinity of the corner of the die pad where the amount of sealing resin that enters the die pad increases. As a result, when the semiconductor device is mounted on a printed board or the like as a mounting board, the connection area due to solder or the like between the die pad and the printed board is prevented from being greatly reduced. In other words, in areas other than near the corner, the width of the resin receiving groove is avoided to be unnecessarily wide, and an area for connecting the die pad and the printed circuit board with solder or the like is secured. By doing in this way, the fall of heat dissipation is prevented.
以上のように、本発明の半導体装置によると、樹脂封止体から露出しているダイパッド上に樹脂薄バリが形成されるのを確実に防止すると共に、プリント基板に対する半田等による接続面積の低下を抑えることにより、ダイパッドからプリント基板に対する放熱性を確実に向上できる。更に、樹脂薄バリ除去の工程が不要となるため、コストダウン及び信頼性の向上が実現できる。 As described above, according to the semiconductor device of the present invention, it is possible to reliably prevent the formation of a resin thin burr on the die pad exposed from the resin sealing body, and to reduce the connection area due to solder or the like to the printed circuit board. By suppressing the heat dissipation, heat dissipation from the die pad to the printed circuit board can be reliably improved. Furthermore, since a thin resin deburring process is not required, cost reduction and improved reliability can be realized.
ここで、露出面が方形状に露出しているとは、露出形状が厳密に四角形であることは当然に可能であるが、このことが要求されるわけではないことを意味している。例えば、ダイパッドを支持する支持リードがダイパッドに接続されており、その端がダイパッドと共に樹脂封止体から露出しているために四角形に小さな突起の付属したような形状であることなどが考えられる。また、辺が緩やかな曲線となっているようなことも可能である。 Here, the fact that the exposed surface is exposed in a square shape means that the exposed shape can be strictly a square, but this is not necessarily required. For example, a support lead that supports the die pad is connected to the die pad, and its end is exposed from the resin sealing body together with the die pad, so that it may be shaped like a small protrusion attached to a square. It is also possible that the side has a gentle curve.
尚、樹脂受溝の屈曲部分における平面形状は、面取り形状になっていることが好ましい。 The planar shape at the bent portion of the resin receiving groove is preferably a chamfered shape.
ここで、面取り形状とは、屈曲の角度が緩やかになるように、2回以上の副次的な屈曲によって所定の角度の屈曲を成している形状をいう。例えば、45度に2回、同じ方向に屈曲することによって、全体として90度の屈曲を成す等である。 Here, the chamfered shape refers to a shape that is bent at a predetermined angle by two or more secondary bendings so that the bending angle becomes gentle. For example, it bends 90 degrees as a whole by bending twice in the same direction at 45 degrees.
このようにすると、ダイパッドと封止金型との間に樹脂が浸入しやすいダイパッドのコーナー付近において、樹脂受溝の外側におけるダイパッドの平坦面の面積を増加することができる。このことから、ダイパッドの外周端から樹脂受溝までの距離が長くなり、この距離の間においてダイパッドと封止金型とが接触している。このため、樹脂封止工程における封止形成圧力(封止樹脂を注入する際の圧力)によってダイパッドと封止金型との間に樹脂が浸入し、樹脂受溝に到達するのを防ぐ効果が高くなる。 In this way, the area of the flat surface of the die pad outside the resin receiving groove can be increased near the corner of the die pad where the resin easily enters between the die pad and the sealing mold. For this reason, the distance from the outer peripheral end of the die pad to the resin receiving groove is increased, and the die pad and the sealing mold are in contact with each other during this distance. For this reason, there is an effect of preventing the resin from entering between the die pad and the sealing mold by the sealing forming pressure (pressure when injecting the sealing resin) in the resin sealing process and reaching the resin receiving groove. Get higher.
以上のことから、ダイパッドの露出面における樹脂薄バリの形成を防ぐ効果をより確実に実現できる。 From the above, the effect of preventing the formation of resin thin burrs on the exposed surface of the die pad can be more reliably realized.
また、樹脂受溝の屈曲部分における平面形状は、曲線によって構成されていることも好ましい。 Moreover, it is also preferable that the planar shape at the bent portion of the resin receiving groove is constituted by a curve.
このようにすると、屈曲部分を面取り形状に形成した場合と同様に、ダイパッドのコーナー付近において、樹脂受溝の外側におけるダイパッドの平坦面の面積を増加することができる。 In this way, the area of the flat surface of the die pad outside the resin receiving groove can be increased in the vicinity of the corner of the die pad, as in the case where the bent portion is formed in a chamfered shape.
更に、樹脂受溝が曲線によって構成されているために角が存在しないことから、封止形成圧力の集中を防ぐことができる。つまり、封止形成圧力の集中が起こると、樹脂の浸入が起こりやすい場所が発生するため、このような封止形成圧力の集中を防ぐことによって、樹脂の浸入を抑制することができる。 Furthermore, since the resin receiving groove is configured by a curve and there are no corners, concentration of the sealing pressure can be prevented. That is, when the concentration of the sealing formation pressure occurs, a place where the resin easily enters is generated. Therefore, the penetration of the resin can be suppressed by preventing the concentration of the sealing formation pressure.
以上から、樹脂封止工程における封止形成圧力によってダイパッドの露出面に対する樹脂の浸入が起こるのをより確実に抑制することができる。 From the above, it is possible to more reliably prevent the resin from entering the exposed surface of the die pad due to the sealing forming pressure in the resin sealing step.
また、樹脂受溝は、少なくとも2重に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the resin receiving groove is formed at least twice.
このようにすると、より多くの樹脂を樹脂受溝によって受けることができるため、ダイパッドの露出面において、樹脂受溝の内側に樹脂薄バリが浸入するのを確実に防ぐことができる。 In this way, since more resin can be received by the resin receiving groove, it is possible to reliably prevent the resin thin burr from entering the inside of the resin receiving groove on the exposed surface of the die pad.
更に、2重の樹脂受溝を設けていることにより、封止樹脂の浸入が特定の位置において集中して多く発生した場合に特に顕著な効果が得られる。これは、次の理由による。 Furthermore, by providing the double resin receiving groove, a particularly remarkable effect can be obtained when the infiltration of the sealing resin is concentrated and generated at a specific position. This is due to the following reason.
特定の位置から多く浸入した封止樹脂は、外側の樹脂受溝によって一度受け止められた後、2重の樹脂受溝の中間に存在するダイパッドの平坦部分によって、外側の樹脂受溝の内部において拡散される。その後、内側の樹脂受溝によって更に封止樹脂を受け止めることができ、この際には封止形成圧力は分散されている。このように、2重の樹脂受溝を設けることによって封止形成圧力を分散することができるため、1重の幅の広い樹脂受溝を設ける場合よりも顕著に効果が得られる。 The sealing resin that has infiltrated a lot from a specific position is once received by the outer resin receiving groove, and then diffused inside the outer resin receiving groove by the flat portion of the die pad that exists between the two resin receiving grooves. Is done. Thereafter, the sealing resin can be further received by the inner resin receiving groove, and the sealing forming pressure is dispersed at this time. Thus, since the sealing formation pressure can be dispersed by providing the double resin receiving grooves, the effect can be obtained more significantly than the case of providing the single wide resin receiving grooves.
また、ダイパッドの外周端部は、露出面の面積が素子搭載面の面積よりも大きくなるテーパー形状に形成されていることが好ましい。 In addition, the outer peripheral end of the die pad is preferably formed in a tapered shape in which the area of the exposed surface is larger than the area of the element mounting surface.
言い換えると、ダイパッドは、露出面の端から素子搭載面の中央寄りの方向に向かって斜めに切り落とされたような形状を有しており、露出面が素子搭載面よりも大きな面積を有している。この結果、例えば、露出面と素子搭載面が平行であるものとすると、露出面に垂直なダイパッドの断面形状は、露出面側が長辺、素子搭載面側が短辺である台形となる。 In other words, the die pad has a shape that is obliquely cut from the end of the exposed surface toward the center of the device mounting surface, and the exposed surface has a larger area than the device mounting surface. Yes. As a result, for example, assuming that the exposed surface and the element mounting surface are parallel, the cross-sectional shape of the die pad perpendicular to the exposed surface is a trapezoid having a long side on the exposed surface side and a short side on the element mounting surface side.
このようにすると、樹脂封止を行なう際、傾斜している外周端面に加わる封止形成圧力は、ダイパッドを封止金型に押し付ける働きをすることになる。この結果、ダイパッドが封止金型に押し付けられる力が向上するため、ダイパッドの露出面に樹脂薄バリが浸入するのをより確実に防ぐことができる。 If it does in this way, when performing resin sealing, the sealing formation pressure added to the inclined outer peripheral end surface will work to press the die pad against the sealing mold. As a result, since the force with which the die pad is pressed against the sealing mold is improved, it is possible to more reliably prevent the resin thin burr from entering the exposed surface of the die pad.
また、ダイパッドの外周端部の少なくとも一部分が、樹脂封止体の内側に埋め込まれるように素子搭載面の側に折り曲げられていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that at least a part of the outer peripheral end portion of the die pad is bent toward the element mounting surface side so as to be embedded inside the resin sealing body.
このようにすると、ダイパッドの折り曲げられた部分が樹脂封止体の内部に埋め込まれていることにより、ダイパッドと樹脂封止体との密着性が向上する。このため、半導体装置の耐湿性が向上する。 If it does in this way, the adhesiveness of a die pad and a resin sealing body will improve because the bent part of the die pad is embedded inside the resin sealing body. For this reason, the moisture resistance of the semiconductor device is improved.
また、ダイパッドにおける折り曲げられた箇所にはダイパッドを貫通する少なくとも1つの孔が形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that at least one hole penetrating the die pad is formed at a bent portion of the die pad.
ダイパッドの外周端部の一部分が樹脂封止体の内側に折り曲げられ且つ埋め込まれた構造となっていると、半導体装置内に蓄積された水分が蒸気化した際に、該蒸気が装置の外に排出されにくくなる場合がある。しかし、ダイパッドの折り曲げられた箇所を貫通する孔を形成することにより、半導体装置内から蒸気が逃げる経路が確保されるため、該蒸気を容易に逃がすことができる。このため、蒸気圧によってダイパッドが歪む(膨らむ)のを防ぐことができ、半導体装置をプリント基板に実装する際に、安定して良好な実装性を実現できる。 When a part of the outer peripheral edge of the die pad is bent and embedded inside the resin sealing body, when the moisture accumulated in the semiconductor device is vaporized, the vapor is exposed to the outside of the device. It may become difficult to be discharged. However, by forming a hole penetrating the bent portion of the die pad, a path through which the vapor escapes from the semiconductor device is secured, so that the vapor can be easily released. For this reason, it is possible to prevent the die pad from being distorted (expanded) due to the vapor pressure, and it is possible to realize a stable and favorable mountability when the semiconductor device is mounted on the printed board.
前記の目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、ダイパッドを備えるリードフレームを形成する工程と、ダイパッドの一方の面である素子搭載面に半導体素子を搭載する工程と、ダイパッド及び半導体素子を、ダイパッドの素子搭載面の反対側の面である露出面が露出するように封止樹脂によって封止する工程とを備え、リードフレームを形成する工程は、ダイパッドにおける露出面の周縁部に、露出面の外周端に沿う形状を有し且つ屈曲部分の幅が他の部分幅よりも広くなっている樹脂受溝を形成する工程を含む。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a lead frame including a die pad, a step of mounting a semiconductor element on an element mounting surface which is one surface of the die pad, Sealing the semiconductor element with a sealing resin so that an exposed surface that is the surface opposite to the element mounting surface of the die pad is exposed, and the step of forming the lead frame includes a peripheral portion of the exposed surface of the die pad. And a step of forming a resin receiving groove having a shape along the outer peripheral edge of the exposed surface and having a bent portion wider than other portion widths.
本発明の半導体装置の製造方法によると、ダイパッドの露出面の周縁部において、外周端に沿う形状を有し且つ屈曲部における幅が他の部分よりも広くなっている樹脂受溝が形成されているリードフレームを用いている。このため、半導体装置を製造する工程の1つである樹脂封止工程において、ダイパッドの露出面と封止金型との間に封止樹脂が浸入し、ダイパッドの露出面に樹脂薄バリが形成されるのを防ぐことができる。特に、封止樹脂の浸入が発生しやすいダイパッドのコーナー付近において、他の部分よりも樹脂受溝の幅を広くしていることにより、コーナー付近から樹脂が樹脂受溝より内側に浸入して樹脂薄バリが発生するのを確実に防ぐことができる。 According to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, the resin receiving groove having a shape along the outer peripheral edge and having a wider width at the bent portion than the other portion is formed at the peripheral portion of the exposed surface of the die pad. The lead frame is used. For this reason, in a resin sealing process, which is one of the processes for manufacturing a semiconductor device, the sealing resin enters between the exposed surface of the die pad and the sealing mold, and a thin resin burr is formed on the exposed surface of the die pad. Can be prevented. In particular, in the vicinity of the corner of the die pad where the infiltration of the sealing resin is likely to occur, the resin receiving groove is wider than the other parts, so that the resin enters the inside of the resin receiving groove from the corner and the resin. It is possible to reliably prevent the occurrence of thin burrs.
このことから、樹脂薄バリの除去を行なう工程を排除できるため、該工程に必要なコストを削減できると共に、該工程における薬品又は水分等による半導体装置の品質劣化(耐湿性等の劣化)を防ぐことができる。 This eliminates the step of removing the resin thin burr, thereby reducing the cost required for the step and preventing deterioration of the quality of the semiconductor device (deterioration of moisture resistance, etc.) due to chemicals or moisture in the step. be able to.
また、樹脂受溝の幅はコーナー付近においてのみ広くなっているため、露出面とプリント基板等の接触面積の減少は最小限に抑えられており、露出面からプリント基板等に対する放熱性の低下が抑えられている。 In addition, since the width of the resin receiving groove is wide only in the vicinity of the corner, the reduction of the contact area between the exposed surface and the printed circuit board is minimized, and the heat dissipation from the exposed surface to the printed circuit board is reduced. It is suppressed.
以上の結果、半導体装置の実装性及び信頼性を向上できると共に、製造コストの低減が実現できる。 As a result, the mountability and reliability of the semiconductor device can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
尚、ダイパッドに形成された樹脂受溝は、エッチングによって形成されることが好ましい。 The resin receiving groove formed on the die pad is preferably formed by etching.
エッチングを用いると、望ましい構成を有する樹脂受溝を確実に形成することができる。 When etching is used, a resin receiving groove having a desirable configuration can be reliably formed.
本発明によると、ダイパッドの露出面における周縁部に樹脂受溝が形成されており、特に、ダイパッドのコーナー付近においては他の部分よりも幅が広い樹脂受溝としている。このため、ダイパッドを封止金型に押し付けるための支持リードが封止形成圧力によって押し上げられ、露出面に対する樹脂の浸入が発生しやすいコーナー付近においても、樹脂の浸入を確実に防ぐことができる。また、半導体装置をプリント基板に実装した際のダイパッドとプリント基板との半田等による接続面積の減少を最小限に抑えることができる。 According to the present invention, the resin receiving groove is formed at the peripheral edge portion of the exposed surface of the die pad, and in particular, the resin receiving groove having a wider width than the other portions in the vicinity of the corner of the die pad. For this reason, the support lead for pressing the die pad against the sealing mold is pushed up by the sealing forming pressure, so that the resin can be reliably prevented from entering even in the vicinity of the corner where the resin easily enters the exposed surface. In addition, it is possible to minimize a reduction in connection area due to solder or the like between the die pad and the printed board when the semiconductor device is mounted on the printed board.
以上から、ダイパッドの露出面における樹脂薄バリの発生を確実に防ぐことができ、半導体装置の実装信頼性及び実装時の放熱性が向上している。 From the above, it is possible to reliably prevent the occurrence of a resin thin burr on the exposed surface of the die pad, and the mounting reliability of the semiconductor device and the heat dissipation during mounting are improved.
また、薬品又はウォータージェット等を用いる樹脂薄バリ除去工程が不要となるため、コストダウンが実現すると共に、耐湿性に優れた半導体装置を製造することができる。 In addition, since the thin resin deburring process using chemicals or water jet is not required, the cost can be reduced and a semiconductor device having excellent moisture resistance can be manufactured.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1及び図2(a)〜(c)は、本発明の第一の実施形態に係る半導体装置を説明する図である。
(First embodiment)
1 and 2A to 2C are views for explaining a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
図1は、本実施形態の半導体装置の平面構成を示す図であり、切り開いて内部の構成を示している。以下に具体的に説明する。 FIG. 1 is a diagram showing a planar configuration of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows an internal configuration cut open. This will be specifically described below.
半導体装置は、ダイパッド101と、ダイパッド101上に搭載された半導体素子102と、ダイパッド101をコーナー付近において支持する支持リード103と、ダイパッド101の周辺に配置された内部リード104と、内部リード104と連続して形成された外部リード105を備える。また、半導体素子102と内部リード104とは金属細線106(図1においては図示を省略しているため、後に説明する図2(a)を参照)によってそれぞれ電気的に接続されている。
The semiconductor device includes a
更に、ダイパッド101、半導体素子102、支持リード103、内部リード104及び金属細線106は、樹脂封止体107によって封止されている。但し、図1においては樹脂封止体107は内部の構造を示すために切り開いて示されている。
Further, the
尚、ダイパッド101、支持リード103、内部リード104及び外部リード105は、いずれもCu合金によって形成されている。また、外部リード105は、ガルウイング形状に屈曲されている(図2(a)を参照)。
The
次に、図2(a)は、図1のa-a'線等によって示される内部リード104及び外部リード105を切断する面における断面を示す図である。
Next, FIG. 2A is a diagram showing a cross section in a plane of cutting the
図2(a)において示すように、ダイパッド101上に接着剤108によって半導体素子102が固定されている。また、図1においては図示を省略していたが、金属細線106によって、半導体素子102と内部リード104とが電気的に接続されている。また、外部リード105は、ガルウイング形状に屈曲されている。
As shown in FIG. 2A, the
また、ダイパッド101の一方の面が露出面101aとして、平板状に形成された樹脂封止体107から露出している。更に、露出面101aの外周部に、樹脂受溝109が形成されている。
Further, one surface of the
次に、図2(b)は、図1のb-b'線における断面を示す図である。これは、半導体装置を対角線に沿って切断した断面であり、支持リード103を切断する切断面となっている。
Next, FIG. 2B is a diagram showing a cross section taken along the line bb ′ of FIG. This is a cross section of the semiconductor device cut along a diagonal line, and is a cut surface for cutting the
図2(b)においては、ダイパッド101が支持リード103によって支持されている様子が示されている。支持リード103は、半導体装置の外端からダイパッド101に向かう途中に露出面101aの側に屈曲されており、露出面101aが樹脂封止体107から露出するようにダイパッド101を支持している。
FIG. 2B shows a state where the
また、露出面101aのコーナー付近において、樹脂受溝109は幅が広いコーナー部溝109aとして形成されていることが示されている。その他の構成要素については図2(a)と同様である。
Further, it is shown that the
次に、図2(c)は、半導体装置を裏面から見た様子を示す図である。つまり、図2(a)において、矢印Cの向きに半導体装置を見ている平面図である。 Next, FIG. 2C is a diagram illustrating a state in which the semiconductor device is viewed from the back surface. 2A is a plan view of the semiconductor device viewed in the direction of arrow C in FIG.
図2(c)においては、樹脂封止体107からダイパッド101の露出面101aが方形状に露出している様子が示されている。また、露出面101aのコーナー付近に接続された支持リード103の一部が樹脂封止体107から露出してる。
FIG. 2C shows a state where the exposed
露出面101aの周縁部には、露出面101aの外周端から一定の距離をもって沿う形状であり且つ途切れる箇所の無い環状の樹脂受溝109が形成されている。露出面101aは方形状であるから、樹脂受溝109も方形状となる。
An annular
更に、露出面101aのコーナー付近においては、樹脂受溝109の幅は他の部分よりも広く、コーナー部溝109aとなっている。このことは、コーナー部溝109aの外側の輪郭は直角の角を有する形状であるのに対して、内側の輪郭は露出面101aの内側の方向に膨らんだ形状となっていることによって実現されている。但し、これに限るものではない。
Furthermore, in the vicinity of the corner of the exposed
また、樹脂封止体107の周囲に外部リード105が配列して形成されている。
In addition,
樹脂封止体107を形成する際、ダイパッド101の露出面101aが封止金型に押し付けられた状態において樹脂が封止金型に注入される。この際、露出面101aと封止金型の間に樹脂が浸入すると、樹脂薄バリとなる。しかし、樹脂受溝109が形成されていることにより、樹脂受溝109よりも内側には樹脂が浸入しないようになっている。
When the
特に、ダイパッド101におけるコーナー付近においては、他の部分よりも幅の広いコーナー部溝109aとして形成されている。詳しく述べると、コーナー部溝109aの外側の輪郭は直角に屈折しているのに対し、内側の輪郭は、角の部分が内側(露出面101aの中央の側)に向かって広がった形状になっている。これにより、下記に述べる効果が実現される。
In particular, in the vicinity of the corner of the
ダイパッド101のコーナー付近は、封止樹脂の成形圧力によって支持リード103が持ち上げられ、封止金型にダイパッド101を押し付ける力が弱まりやすいため、露出面101aと封止金型の間に浸入する樹脂の量が多くなりやすい。しかし、コーナー付近において幅の広いコーナー部溝109aが形成されていることにより、他の部分よりも多く浸入する樹脂を確実に受けることができ、樹脂受溝109よりも内側に樹脂薄バリが発生するのを防ぐことができる。
In the vicinity of the corner of the
また、コーナー付近のみ樹脂受溝109の幅を広くしており、半導体装置を実装基板としてのプリント基板等に実装した場合における、露出面101aとプリント基板とを半田等によって接続するための面積の低下は最小限に抑えられている。そのため、露出面101aからプリント基板に対する放熱性の低下も抑制されている。
In addition, the width of the
以上のように、第1の実施形態に係る半導体装置によると、露出面101aに樹脂薄バリが形成されるのを防ぐことができる。また、このため、樹脂薄バリを除去する工程が不要である。
As described above, according to the semiconductor device of the first embodiment, it is possible to prevent the formation of a thin resin burr on the exposed
この結果、半導体装置の放熱性を確保できると共に、薬品又はウォータージェット等を用いる樹脂薄バリ除去工程において生じる耐湿性の劣化などの品質劣化を防止することができる。更に、樹脂薄バリ除去工程に必要であった費用が不要となるため、コストダウンが実現できる。 As a result, it is possible to ensure the heat dissipation of the semiconductor device and to prevent quality deterioration such as deterioration of moisture resistance that occurs in the resin thin burr removing process using chemicals or water jet. Furthermore, the cost required for the resin thin burr removing step is not required, and thus the cost can be reduced.
尚、各部の寸法の一例を挙げると、ダイパッド101は、一辺が8mm程度の方形状である。これに対し、樹脂受溝109は、ダイパッド101の外周端よりも0.1から0.5mm程度内側に入った位置から形成され、幅は0.1mmから0.5mm程度である。更に、コーナー部溝109aの幅は、0.2mmから0.5mm程度となっている。但し、これらの寸法は一例であって、特に限るものではなく、適宜設定すればよい。
As an example of the dimensions of each part, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置と同様に図1に示した平面構成を有している。また、本実施形態の半導体装置の図1におけるa-a'線による断面を図3(a)に、b-b'線による断面を図3(b)に示す。更に、本実施形態の半導体装置の裏面図を図3(c)に示す。 The semiconductor device of the present embodiment has the planar configuration shown in FIG. 1 like the semiconductor device of the first embodiment. Further, FIG. 3A shows a cross section taken along the line aa ′ in FIG. 1 of the semiconductor device of this embodiment, and FIG. 3B shows a cross section taken along the line bb ′. Furthermore, a back view of the semiconductor device of this embodiment is shown in FIG.
図3(a)〜(c)に示した構成は、コーナー部溝109aの構成を除いて図2(a)〜(c)に示した第1の実施形態の半導体装置の構成と同様である。このため、同様である構成要素については、図3(a)〜(c)において、図2(a)〜(c)と同じ符号を付すことにより詳しい説明は省略する。
The configuration shown in FIGS. 3A to 3C is the same as the configuration of the semiconductor device of the first embodiment shown in FIGS. 2A to 2C except for the configuration of the
第2の実施形態の半導体装置において、図3(c)に示すように、樹脂受溝109のコーナー部分(コーナー部溝109a)は面取り形状の平面形状を有している。つまり、第1の実施形態の場合には、コーナー部溝109aの外側の輪郭がほぼ直角に一度屈折している構成であるのに対し、第2の実施形態の場合には、コーナー部溝109aの外側の輪郭は、約45度に2回屈折する構成である。この結果、コーナー部溝109aの外側の角に相当する部分は、輪郭が直角に屈折している場合よりも一定面積だけ狭くなっており、該面積だけ、樹脂受溝109よりも外側に位置する露出面101aの面積が広くなっている。
In the semiconductor device of the second embodiment, as shown in FIG. 3C, the corner portion (
このように、樹脂封止を行なう際に封止金型に押し当てられる露出面101aにおける、樹脂受溝109よりも外側の面積が広くなっていることから、封止形成圧力によって樹脂受溝109よりも内側に封止樹脂が浸入するのを抑制する効果が高くなっている。
As described above, since the area outside the
このため、露出面101aの樹脂受溝109よりも内側に樹脂薄バリが形成されるのを防ぐ本発明の効果がより確実に実現される。
For this reason, the effect of this invention which prevents that a resin thin burr | flash is formed inside the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置と同様に図1に示した平面構成を有している。また、本実施形態の半導体装置の図1におけるa-a'線による断面を図4(a)に、b-b'線による断面を図4(b)に示す。更に、本実施形態の半導体装置の裏面図を図4(c)に示す。 The semiconductor device of the present embodiment has the planar configuration shown in FIG. 1 like the semiconductor device of the first embodiment. Further, FIG. 4A shows a cross section taken along the line aa ′ in FIG. 1 and FIG. 4B shows a cross section taken along the line bb ′ in FIG. Furthermore, a back view of the semiconductor device of this embodiment is shown in FIG.
図4(a)〜(c)に示した構成は、コーナー部溝109aの構成を除いて図2(a)〜(c)に示した第1の実施形態の半導体装置の構成と同様である。このため、同様である構成要素については、図4(a)〜(c)において、図2(a)〜(c)と同じ符号を付すことにより詳しい説明は省略する。
The configuration shown in FIGS. 4A to 4C is the same as the configuration of the semiconductor device of the first embodiment shown in FIGS. 2A to 2C except for the configuration of the
第3の実施形態の半導体装置において、図4(c)に示すように、樹脂受溝109のコーナー部分(コーナー部溝109a)は曲線によって構成された平面形状を有している。つまり、第1の実施形態の場合には、コーナー部溝109aの外側の輪郭がほぼ直角に一度屈折している構成であるのに対し、第3の実施形態の場合には、コーナー部溝109aの外側の輪郭は、滑らかに丸く曲がった構成である。この結果、コーナー部溝109aの外側の角に相当する部分は、輪郭が直角に屈折している場合よりも一定面積だけ狭くなっており、該面積だけ、樹脂受溝109よりも外側に位置する露出面101aの面積が広くなっている。
In the semiconductor device of the third embodiment, as shown in FIG. 4C, the corner portion (
このように、樹脂封止を行なう際に封止金型に押し当てられる露出面101aにおける、樹脂受溝109よりも外側の面積が広くなっていることから、封止形成圧力によって樹脂受溝109よりも内側に封止樹脂が浸入するのを抑制する効果が高くなっている。
As described above, since the area outside the
更に、コーナー部溝109aの外側の輪郭が曲線であるため、封止形成圧力集中を防ぐことができる。封止形成圧力集中は樹脂が露出面101a上に浸入しやすくなる原因の1つであるため、これを防ぐことによって樹脂の浸入を効果的に抑制することができる。
Furthermore, since the outer contour of the
このため、露出面101aの樹脂受溝109よりも内側に樹脂薄バリが形成されるのを防ぐ本発明の効果がより確実に実現される。
For this reason, the effect of this invention which prevents that a resin thin burr | flash is formed inside the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置と同様に図1に示した平面構成を有している。また、本実施形態の半導体装置の図1におけるa-a'線による断面を図5(a)に、b-b'線による断面を図5(b)に示す。更に、本実施形態の半導体装置の裏面図を図5(c)に示す。 The semiconductor device of the present embodiment has the planar configuration shown in FIG. 1 like the semiconductor device of the first embodiment. Further, FIG. 5A shows a cross section taken along the line aa ′ in FIG. 1 of the semiconductor device of this embodiment, and FIG. 5B shows a cross section taken along the line bb ′. Further, FIG. 5C shows a back view of the semiconductor device of this embodiment.
図3(a)〜(c)に示した構成は、後に説明する点を除いて、図2(a)〜(c)に示した第1の実施形態の半導体装置の構成と同様である。このため、同様である構成要素については、図5(a)〜(c)において、図2(a)〜(c)と同じ符号を付すことにより詳しい説明は省略する。 The configuration shown in FIGS. 3A to 3C is the same as the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 2A to 2C except for points described later. For this reason, about the same component, in FIG. 5 (a)-(c), detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol as FIG. 2 (a)-(c).
第4の実施形態の半導体装置において、図5(a)〜(c)に示すように、樹脂受溝109は第1の溝109xと第2の溝109yからなる2重の溝となっている。このため、溝の容量が大きく、樹脂封止を行なう際の樹脂受溝109よりも内側への封止樹脂の浸入を確実に防ぐことができる。ここで、第1の溝109x及び第2の溝109yのうち少なくとも一方について、コーナー付近において溝の幅が他の部分よりも広くなっており、樹脂の浸入が起こりやすいコーナー付近においても樹脂の浸入を確実に防ぐようになっている。
In the semiconductor device of the fourth embodiment, as shown in FIGS. 5A to 5C, the
尚、このような2重の溝とすることにより、全体的に幅の広い一重の溝を形成する場合に比べて樹脂の浸入を防ぐ効果が高くなっている。これは、樹脂の浸入が特定の位置において多く発生したような場合にも、2重の樹脂受溝の中間に存在するダイパッドの平坦部分によって、外側の樹脂受溝に浸入した封止樹脂の封止形成圧力を分散することができるからである。 In addition, by setting it as such a double groove | channel, the effect which prevents the penetration | invasion of resin is high compared with the case where the single wide groove | channel which is wide as a whole is formed. This is because even when a large amount of resin intrusion occurs at a specific position, the flat portion of the die pad that exists in the middle of the double resin receiving groove seals the sealing resin that has entered the outer resin receiving groove. This is because the static pressure can be dispersed.
更に、本実施形態の樹脂受溝109(第1の溝109xと第2の溝109y)のコーナー付近の構成について、第3の実施形態の場合と同様に曲線によって形成されている。このことは、第3の実施形態の場合と同様に、樹脂受溝109よりも内側に樹脂が浸入するのを抑制する効果を実現する。
Further, the configuration in the vicinity of the corner of the resin receiving groove 109 (
以上のように、本実施形態の半導体装置によると、露出面101aにおける樹脂受溝109よりも内側に対する樹脂薄バリの形成が抑止されており、装置の信頼性向上及びコストダウンが実現できる。
As described above, according to the semiconductor device of the present embodiment, formation of a resin thin burr on the inner side of the exposed
尚、本実施形態の樹脂受溝109は第3の実施形態の場合と同様に曲線によって構成したが、これに代えて、第2の実施形態の場合と同様に面取り形状に形成しても良い。
The
また、本実施形態においては、第1の溝109x及び第2の溝109yがいずれも途切れのない環状の溝となっている。しかし、これに代えて、例えば2本の溝のうちの内側の溝である第2の溝109yについてはコーナー付近のみに形成されていても良い。
In the present embodiment, the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置と同様に図1に示した平面構成を有している。また、本実施形態の半導体装置の図1におけるa-a'線による断面を図6(a)に、b-b'線による断面を図6(b)に示す。更に、本実施形態の半導体装置の裏面図を図6(c)に示す。 The semiconductor device of the present embodiment has the planar configuration shown in FIG. 1 like the semiconductor device of the first embodiment. Further, FIG. 6A shows a cross section taken along the line aa ′ in FIG. 1 of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 6B shows a cross section taken along the line bb ′. Further, FIG. 6C shows a back view of the semiconductor device of this embodiment.
図6(a)〜(c)に示した構成は、後に説明する点を除いて、図2(a)〜(c)に示した第1の実施形態の半導体装置の構成と同様である。このため、同様である構成要素については、図6(a)〜(c)において、図2(a)〜(c)と同じ符号を付すことにより詳しい説明は省略する。 The configuration shown in FIGS. 6A to 6C is the same as the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 2A to 2C except for points described later. For this reason, about the component which is the same, in FIG. 6 (a)-(c), detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol as FIG. 2 (a)-(c).
本実施形態の半導体装置と第1の実施形態の半導体装置との相違点は、図6(a)に示すように、ダイパッド101の外周端面101bが傾斜していることである。つまり、ダイパッド101の外周端面101bは、ダイパッド101の露出面101aの面積が反対側の面(半導体素子の搭載される面)の面積よりも大きくなるテーパー形状に形成されている。
The difference between the semiconductor device of the present embodiment and the semiconductor device of the first embodiment is that the outer
ここで、外周端面101bとは、ダイパッド101の側面であり、ダイパッド101における半導体素子102が搭載されている面の外周端と露出面101aの外周端とを接続している面である。
Here, the outer
以上のようになっていることから、図6(a)に示すように、樹脂受溝109を無視すると、ダイパッド101の断面形状は露出面101a側を長辺とする台形になっている。
As described above, as shown in FIG. 6A, when the
このようにすると、樹脂封止体107を形成する際、傾斜している外周端面101bに対して垂直に加わる封止形成圧力は、ダイパッド101を封止金型に押し付ける方向に加わることになる。つまり、封止形成圧力によってダイパッド101が封止金型に押し付けられる。これにより、封止樹脂がダイパッド101の露出面101a上に浸入するのを抑制することができる。
In this way, when the
尚、本実施形態の場合と異なり、外周端面101bが傾斜していない場合、つまり、露出面101aに対して垂直であった場合、外周端面101bに加わる封止形成圧力は露出面101aに対して平行に働く。この場合、ダイパッド101を封止金型に押し付けることはない。
Unlike the case of the present embodiment, when the outer
以上の結果、露出面101a上に樹脂薄バリが形成されるのを抑制することができ、半導体装置の信頼性向上及びコストダウン等を実現することができる。
As a result, the formation of thin resin burrs on the exposed
尚、本実施形態の半導体装置においても、樹脂受溝109は第1の実施形態の場合と同様にコーナー付近が幅の広いコーナー部溝109aとなっている。このため、第1の実施形態の半導体装置と同様に、特にコーナー付近において露出面101aの樹脂受溝109よりも内側に対する封止樹脂の浸入を防ぐ効果が実現されている。また、樹脂受溝109は、第2、第3及び第4の実施形態の場合と同様の構成としても良く、そのようにすると、それぞれの効果を実現することができる。
In the semiconductor device of this embodiment, the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図7及び図8(a)〜(c)は、本発明の第一の実施形態に係る半導体装置を説明する図である。 7 and 8A to 8C are diagrams illustrating the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
図7は、本実施形態の半導体装置の平面構成を示す図であり、切り開いて内部の構成を示している。また、図8(a)は図7の半導体装置のVIIIa-VIIIa'線による断面、図8(b)は図7の半導体装置のVIIIb-VIIIb'線による断面、図8(c)は図7の半導体装置の裏面図(つまり、図8(a)における矢印Cの向きから見た様子を示す図)である。 FIG. 7 is a diagram showing a planar configuration of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows an internal configuration cut open. 8A is a cross section taken along line VIIIa-VIIIa ′ of the semiconductor device of FIG. 7, FIG. 8B is a cross section taken along line VIIIb-VIIIb ′ of the semiconductor device of FIG. 7, and FIG. 9 is a rear view of the semiconductor device (that is, a view seen from the direction of arrow C in FIG. 8A).
ここで、図7及び図8(a)〜(c)に示した半導体装置は、後に説明する点を除いて図1及び図2(a)〜(c)に示した第1の実施形態の半導体装置と同様である。そのため、同様である構成要素については、図7及び図8(a)〜(c)において、図1及び図2(a)〜(c)と同様の符号を付すことによって詳しい説明は省略する。 Here, the semiconductor device shown in FIGS. 7 and 8A to 8C is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2A to 2C except for points described later. It is the same as the semiconductor device. Therefore, the same components as those in FIGS. 7 and 8A to 8C are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2A to 2C, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態の半導体装置と第1の実施形態の半導体装置との相違を以下に説明する。 Differences between the semiconductor device of this embodiment and the semiconductor device of the first embodiment will be described below.
本実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置の構成に加えて、図7に示すように、ダイパッド101の外周端に接続された埋没部110を有している。また、ダイパッド101と埋没部110とに跨って、ダイパッド101と埋没部110とを貫通する孔111が形成されている。
In addition to the configuration of the semiconductor device of the first embodiment, the semiconductor device of this embodiment has a buried
埋没部110は、図8(a)に示すように、ダイパッド101との接続部分において樹脂封止体の内側(半導体素子102の搭載されている側)に向かって折り曲げられ、樹脂封止体107内に埋め込まれている。このため、図8(c)に示すように、ダイパッド101が埋没部110と接続しているダイパッド101の突起部101cだけが樹脂封止体107から露出する。
As shown in FIG. 8A, the buried
ここで、以上では埋没部110とダイパッド101とを別個の部材として説明しているが、埋没部110はダイパッド101の一部であり、ダイパッド101の外周端部の一部が延長されているものと考えても良い。更に、そのようなダイパッド101の外周端部の一部が樹脂封止体107の内側に折り曲げられ、折り曲げられた箇所(折り曲げ線上)に、ダイパッド(この場合には、図7におけるダイパッド101と埋没部110との両方を合わせてダイパッドと考える)を貫通する孔が形成されていると考える。このように説明することも可能である。このことは以下においても同じである。
Here, although the buried
このように、ダイパッド101と接続され且つ樹脂封止体107に埋め込まれた埋没部110が設けられていることにより、ダイパッド101と樹脂封止体107との密着性が向上している。このため、半導体装置の耐湿性が向上する。
As described above, by providing the buried
また、ダイパッド101と埋没部110に跨って位置すると共にダイパッド101と埋没部110とを貫通する孔111が形成されていることにより、半導体装置の内部に蒸気が発生した場合に蒸気が半導体装置外部に逃げるための経路が確保されている。このため、半導体装置とプリント基板に実装する際等に、半導体装置内に蒸気が発生してダイパッド101が変形する(例えば、露出面101aの側に膨らむ等)のを防ぐことができる。このため、半導体装置の実装性が改善されている。
Further, since the
以上のように、本実施形態の半導体装置によると、耐湿性及び実装性の向上が実現される。 As described above, according to the semiconductor device of this embodiment, improvement in moisture resistance and mountability is realized.
尚、本実施形態の半導体装置において、図8(c)に示す樹脂受溝109については、図2(c)に示す第1の実施形態の半導体装置の樹脂受溝109と同様の構成としている。しかし、第2、第3及び第4の実施形態における樹脂受溝109と同様の構成とすることもできる。そのようにした場合、それぞれの実施形態において説明したのと同様の効果を実現する。
In the semiconductor device of this embodiment, the
(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態に係るリードフレーム200及びリードフレーム200を用いる半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。尚、本実施形態の半導体装置の製造方法によって、第6の実施形態の半導体装置が製造される。
(Seventh embodiment)
Next, a
図9(a)及び(b)は、リードフレーム200の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)はリードフレーム200が有する凹凸の様子を示すためのIXb-IXb'線における断面形状を示す図である。
9A and 9B are diagrams showing the configuration of the
リードフレーム200は、ダイパッド101と、ダイパッド101をコーナー付近において支持する支持リード103と、ダイパッド101の周囲に配置された内部リード104と、内部リード104にダムバー112を介して連続して形成された外側リード105とを備えている。
The
また、4方向において配列している複数の外側リード105のうち、対向する2方向の配列は内枠113に接続され、外側リード105の他の2方向の配列及び内枠113は外枠114に接続されている。外枠114には、ガイド孔115が設けられている。
Of the plurality of
また、ダイパッド101の外周端には埋没部110が接続され、ダイパッド101と埋没部110とに跨って位置し且つ貫通する孔111が形成されている。
A buried
ダイパッド101の一方の面は半導体素子が搭載される面であり、他方の面は、樹脂封止される際に樹脂封止体の外に露出する露出面101aである。ここで、露出面101aには樹脂受溝109が形成されており、また、露出面101aのコーナー付近において樹脂受溝109は他の部分より幅の広いコーナー部溝109aとなっている。
One surface of the
また、図9(b)に示されているように、ダイパッド101は、リードフレーム200における内部リード104等の形成されている面から露出面101aの側に突出して位置している。これは、支持リード103を露出面101aの側に屈曲することによって実現されている。
Further, as shown in FIG. 9B, the
また、埋没部110は、ダイパッド101から露出面101aとは反対側に折り曲げられている。折り曲げの位置は、孔111上である。
The buried
次に、リードフレーム200の製造工程について説明する。
Next, the manufacturing process of the
リードフレーム200の素材としては、例えば、厚さ0.15mm程度のCu合金製薄板を使用する。Cu合金は熱伝導率が比較的良好であり、このような熱伝導率の良好な素材を用いることによって、ダイパッド101からの熱が効率よく伝達されるようにすることができる。但し、Cu合金以外の材料を用いることも当然可能である。
As a material of the
まず、素材であるCu合金製薄板に対してエッチング加工を行ない、ダイパッド101、支持リード103、内部リード104、外側リード105、埋没部110、ダムバー112、内枠113、外枠114及びガイド孔115を一体形成する。また、同時に露出面101aに樹脂受溝109(コーナー部溝109aを含む)を形成する。この際、コーナー部溝109aは、樹脂受溝109の他の部分に比べて幅が広くなるように形成する。更に、ダイパッド101と埋没部110とに跨る位置に孔111も形成する。
First, etching processing is performed on a Cu alloy thin plate, which is a material, and the
ここで、コーナー部溝109aの幅を樹脂受溝109の他の部分よりも幅が広くなるようにするためには、エッチングに使用するマスクの形状をコーナー部溝109aにおいて樹脂受溝109の他の部分よりも幅が広くなるようにしておけばよい。コーナー部溝109aの形状を第2の実施形態の場合と同様に面取り形状とする又は第3の実施形態の場合と同様に曲線によって構成する等としても良いが、これらの場合にも、それぞれ形成しようとする形状に応じてエッチングマスクの形状を設定することによって容易に実現できる。
Here, in order to make the width of the
次に、内部リード104の少なくとも一部の領域にメッキを施す。具体的には、内部リード104には金属細線が接続され、ダイパッド101に搭載される半導体素子と電気的に接続されるが、少なくとも、内部リード104の内のこのように金属細線の接続される領域にメッキを施す。
Next, plating is performed on at least a part of the
メッキの種類としては、Agメッキ又はPdメッキを用いる。Pdメッキを用いる場合、Pdメッキを施す前に、下地としてNiメッキを行なってバリアメタルを形成することにより、Pdメッキに対してリードフレーム200の素材に含まれるCuが拡散するのを防ぐことができる。
As the type of plating, Ag plating or Pd plating is used. When using Pd plating, before performing Pd plating, Ni plating is performed as a base to form a barrier metal, thereby preventing Cu contained in the material of the
また、前記のPdメッキを施した後に、更にAuメッキを施すと、半導体装置とプリント基板等に実装する際の半田濡れ性を良好にすることができる。 Further, if the Au plating is further performed after the Pd plating, the solder wettability when mounted on a semiconductor device and a printed board can be improved.
尚、この工程の終了した時点においては、リードフレーム200は、素材であったCu合金製薄板から突出する部分のない平面的な形状を有している。
At the end of this step, the
次に、支持リード103をダイパッド101に近い位置(支持リード103を区切るように2カ所に入れた線によって示されている)において屈曲し、ダイパッド101を露出面101aの側に突出させる。このことを、ダウンセットするという。ダウンセットする量(突出する距離)は、樹脂封止を行なう際に露出面101aを封止金型に押し付けることができるように、封止金型の下型の深さよりも若干大きな値とする。例えば、封止金型の下型の深さが0.4mmである場合に、ダウンセットする量は0.47mm程度とする。
Next, the
次に、ダイパッド101の外周端に接続された埋没部110を、孔111上を通る位置において露出面101aと反対側に折り曲げる。これによって、露出面101aを封止金型に押し付けて樹脂封止を行なうことにより、埋没部110は樹脂封止体107内に埋め込まれる。この結果、ダイパッド101と樹脂封止体107との密着性が向上するため、半導体装置の耐湿性が改善される。
Next, the buried
また、ダイパッド101と埋没部110とに跨る位置に孔111が形成されていることから、樹脂封止体107の内部に蓄積された水分が半導体装置を実装する際に蒸気化されたとしても、半導体装置の外に容易に逃がすことができる。このため、蒸気の圧力によってダイパッド101が膨らむなどの変形を起こすことを回避できる。この結果、半導体装置の実装性が向上する。
Further, since the
以上の工程により、本実施形態の半導体装置に用いるリードフレーム200を製造することができる。
Through the above steps, the
次に、以上に説明したリードフレーム200を用いて半導体装置を製造する方法について、図面を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the
図10は、ダイボンディング工程の前工程、図11はダイボンディング工程をそれぞれ説明する工程断面図である。以下、ダイボンディング工程を説明する。 FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a pre-process of the die bonding process, and FIG. 11 is a process cross-sectional view illustrating the die bonding process. Hereinafter, the die bonding process will be described.
まず、図10に示すように、ステージ201にリードフレーム200を設置し、リードフレーム200有するダイパッド101上に、ディスペンサ202等を用いて接着剤108を塗布する。接着剤108は、一例としては、熱硬化性のエポキシ樹脂にAg粉を混合した銀ペーストを含むものが使用できる。
First, as shown in FIG. 10, the
次に、図12に示すように、接着剤108を塗布したダイパッド101上に、コレット203を用いて半導体素子102を搭載する。次に、ヒートステージ(図示省略)上において加熱することにより、接着剤108を硬化させる。
Next, as shown in FIG. 12, the
ここで、半導体素子102は、例えば厚さ0.2〜0.4mm程度のシリコン単結晶として形成されている。また、接着剤108を硬化させるための条件は、例えば200〜250℃において30〜60秒の加熱を行なう等である。
Here, the
続いて、図12は、ワイヤーボンディング工程を説明する工程断面図であり、垂直に切り開いた様子を示している。以下、ワイヤーボンディング工程を説明する。 Next, FIG. 12 is a process cross-sectional view for explaining the wire bonding process, and shows a state where the wire bonding process is cut open vertically. Hereinafter, the wire bonding process will be described.
半導体素子102を搭載されたリードフレーム200がワイヤーボンディング装置のヒートステージ204に設置する。ここで、図示は省略しているが、ヒートステージ204には真空孔が設けられており、ダイパッド101を吸引して固定することができる。また、リードフレーム200におけるワイヤーボンディングを行なう領域の外縁部を、固定治具205を用いて固定する。
The
このようにリードフレーム200を固定した状態において、半導体素子102上に設けられている金属細線106を接続する部分であるボンディングパッド206と、内部リード104とを金属細線106によって電気的に接続する。このようにしてワイヤーボンディングが実施される。ここで、金属細線106には、例えば直径20〜35μmのAuワイヤーを用いる。
In a state where the
続いて、図13は、樹脂封止工程を説明する工程断面図であり、トランスファ成形装置にワイヤーボンディング工程まで終了したリードフレーム200を設置した様子を垂直に切り開いて示している。
Next, FIG. 13 is a process cross-sectional view for explaining the resin sealing process, and shows a state in which the
まず、以下に、トランスファ成形装置の構成を説明する。 First, the configuration of the transfer molding apparatus will be described below.
図13に示すように、トランスファ成形装置には、上型207aと下型207bとからなる一対の封止金型207が備えられている。図示は省略するが、上型207aと下型207bとはシリンダ装置によって型締めされる。
As shown in FIG. 13, the transfer molding apparatus includes a pair of sealing
上型207aと下型207bとを組み合わせると、上型キャビティ208aと下型キャビティ208bとによってキャビティ208が形成される。
When the
上型207aには封止樹脂を供給するためのポット209が設けられ、ポット209には、シリンダ装置(図示せず)によって進退され且つ成形樹脂を送り込むためのプランジャー210が挿入されている。下型207bのポット209と対向する位置にはカル部211が配置され、更に、ポット209からキャビティ208まで封止樹脂を供給するための通路としてランナー部212が設けられている。更に詳しくは、ランナー部212はポット209とは反対側の端において下型キャビティ208bと接続されており、その接続部はゲート213となっている。
The
また、下型207bにおける上型207aとの合わせ面には、ワイヤーボンディング工程まで終了したリードフレーム200の厚みを逃がすように、逃がし部214が形成されている。逃がし部214は、リードフレーム200よりも若干大きい平面形状と、リードフレーム200よりも若干小さい厚さを有している。
Further, an
尚、図13においてはキャビティ208ひとつに相当する部分のみ図示しているが、通常は、トランスファ成形装置には複数のキャビティを備えた封止金型207が用いられる等により、同時に複数の樹脂封止体107を形成することができるようになっている。
Although only a portion corresponding to one
以上のような構成のトランスファ成形装置を用いて、樹脂封止工程は以下のようにして行なわれる。 Using the transfer molding apparatus configured as described above, the resin sealing step is performed as follows.
まず、トランスファ成形装置の上型207a及び下型207bを例えば180℃程度に加熱し、逃がし部214によりリードフレーム200を装着して封止金型を型締めする。
First, the
次に、例えば円錐形に打錠された樹脂をポット209から供給する。更に、プランジャー210を用いて圧力を加えることにより、カル部211、ランナー部212及びゲート213を順に通してキャビティ208に樹脂を注入する。
Next, for example, a resin compressed into a conical shape is supplied from the
この後、樹脂が熱硬化されて樹脂封止体107が形成されると、上型207a及び下型207bは型開きされる。更に、エジェクタ・ピン(図示省略)によって樹脂封止体107が離型され、樹脂封止形成されたリードフレーム200はトランスファ成形装置から外される。
Thereafter, when the resin is thermally cured to form the
このようにして、樹脂封止体107の内部には、ダイパッド101、半導体素子102、支持リード103、内部リード104及び金属細線106等が樹脂封止される。
In this manner, the
この際、ダイパッド101は下型207bの深さよりも若干大きくダウンセットされている(図9(a)及び(b)に示すように、例えば外枠114の面から露出面101a側に突出されている)ため、リードフレーム200を封止金型207にセットして型締めすると、露出面101aが下型207bの底面に押し付けられる。このようにして樹脂を注入するため、露出面101aと下型207bとの間に樹脂が浸入するのを抑制し、露出面101aが樹脂封止体107から露出するように樹脂封止を行なうことができる。
At this time, the
但し、露出面101aと下型207bとの間に、少量の樹脂は浸入する。これが樹脂薄バリの形成される原因である。
However, a small amount of resin enters between the exposed
図14に、露出面101a上に形成される樹脂薄バリを説明する背面図を示す。これは、図9(a)に示したリードフレーム200を用いて図8(c)に示した半導体装置を製造するための樹脂封止工程を終えた状態を示す図であるから、図9(a)及び図8(c)と同じ構成要素については図14において同じ符号を付すことによって詳しい説明は省略する。
FIG. 14 is a rear view for explaining the resin thin burr formed on the exposed
図14には、露出面101aにおける樹脂受溝109の外側に樹脂薄バリ215が形成されている様子を示している。露出面101aの外周端から浸入する樹脂は樹脂受溝109によって受け止められ、樹脂受溝109の内側には浸入してない。特に、露出面101aのコーナー付近においては浸入する樹脂の量が多いが、コーナー部溝109aは他の部分よりも幅が広いコーナー部溝109aとなっているために容量が大きいことにより、樹脂受溝109よりも内側に樹脂が浸入することは防がれている。
FIG. 14 shows a state in which a
この後、外部リード105を半田メッキ等によって外装する(図示省略)。但し、外部リード105にPdメッキが施されている場合には、このような半田メッキ等による外装は不要である。
Thereafter, the
続いて、切断装置(図示省略)を用いて、ダムバー112を切断する。ダムバー112切断後の様子を図15に示す。但し、図14がダイパッド101の露出面101aの側から見た裏面図であるのに対し、図15は、その反対側から見た平面図である。
Subsequently, the
更に、リード成形装置(図示省略)を用いて、外部リード105の先端と内枠113又は外枠114との接合部分を切断してリードフレーム200から半導体装置と切り離すと共に、外部リード105をガルウイング形状に屈曲形成する。
Further, using a lead molding device (not shown), the joint between the tip of the
以上のようにして、図7及び図8(a)〜(c)に示した第6の実施形態に係る半導体装置が製造される。 As described above, the semiconductor device according to the sixth embodiment shown in FIGS. 7 and 8A to 8C is manufactured.
尚、第1〜第5の実施形態に係る半導体装置についても、同様の工程によって製造することができる。但し、第1〜第5の実施形態に係る半導体装置には埋没部110及び孔111は設けられていないから、リードフレームを形成する際にこれらの部分を形成することはなく、また、埋没部110を折り曲げる工程も行なわない。
The semiconductor devices according to the first to fifth embodiments can also be manufactured by the same process. However, since the buried
また、以上の説明において、露出面101aは樹脂封止体107から方形状に露出しているとしているが、これに限らず、露出面101aの露出形状が他の形であった場合にも本発明の効果を得ることはできる。そのためには、ダイパッドと支持リードとが接続している位置の近傍における樹脂受溝の幅が、他の部分における樹脂受溝の幅よりも広くなっているようにすればよい。このようにすると、露出面に対する樹脂薄バリの浸入が発生しやすい支持リードとの接続部分付近において、樹脂受溝の容量が大きくなるため、封止樹脂を確実に受け止めて溝より内側に樹脂薄バリが浸入するのを防ぐことができる。
In the above description, the exposed
本発明の半導体装置は、放熱性を劣化させることなくダイパッドの露出面における樹脂薄バリの形成を抑止するため耐湿性及び実装信頼性の向上とコストダウンとを実現しており、例えば情報通信機器又は家電機器等にも用いられる半導体装置として有用である。 The semiconductor device of the present invention realizes improvement in moisture resistance and mounting reliability and cost reduction in order to suppress the formation of resin thin burrs on the exposed surface of the die pad without degrading heat dissipation. Or it is useful as a semiconductor device used also for household appliances.
101 ダイパッド
101a 露出面
101b 外周端面
101c 突起部
102 半導体素子
103 支持リード
104 内部リード
105 外部リード
106 金属細線
107 樹脂封止体
108 接着剤
109 樹脂受溝
109a コーナー部溝
109x 第1の溝
109y 第2の溝
110 埋没部
111 孔
112 ダムバー
113 内枠
114 外枠
115 ガイド孔
200 リードフレーム
201 ステージ
202 ディスペンサ
203 コレット
204 ヒートステージ
205 固定治具
206 ボンディングパッド
207 封止金型
207a 上型
207b 下型
208 キャビティ
208a 上型キャビティ
208b 下型キャビティ
209 ポット
210 プランジャー
211 カル部
212 ライナー部
213 ゲート
214 逃がし部
215 樹脂薄バリ
101
Claims (9)
前記ダイパッドにおける前記半導体素子の搭載された素子搭載面の反対側の面が、前記樹脂封止体から方形状に露出する露出面となっており、
前記露出面の周縁部において、前記露出面の外周端に沿う形状の樹脂受溝が形成され、
前記樹脂受溝は、屈曲部分の幅が他の部分の幅よりも広くなっていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising at least a die pad and a semiconductor element mounted on the die pad, and a resin sealing body for sealing the die pad and the semiconductor element formed thereon,
The surface opposite to the element mounting surface on which the semiconductor element is mounted in the die pad is an exposed surface exposed in a square shape from the resin sealing body,
In the peripheral portion of the exposed surface, a resin receiving groove having a shape along the outer peripheral end of the exposed surface is formed,
In the semiconductor device, the width of the bent portion of the resin receiving groove is wider than the width of other portions.
前記ダイパッドの一方の面である素子搭載面に半導体素子を搭載する工程と、
前記ダイパッド及び半導体素子を、前記ダイパッドの前記素子搭載面の反対側の面である露出面が露出するように封止樹脂によって封止する工程とを備え、
前記リードフレームを形成する工程は、前記ダイパッドにおける前記露出面の周縁部に、前記露出面の外周端に沿う形状を有し且つ屈曲部分の幅が他の部分幅よりも広くなっている樹脂受溝を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a lead frame comprising a die pad;
Mounting a semiconductor element on an element mounting surface which is one surface of the die pad;
Sealing the die pad and the semiconductor element with a sealing resin so that an exposed surface that is a surface opposite to the element mounting surface of the die pad is exposed.
The step of forming the lead frame includes a resin receiver having a shape along the outer peripheral edge of the exposed surface at the peripheral edge of the exposed surface of the die pad, and the width of the bent portion is wider than the width of the other portion. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of forming a groove.
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