JP2007281207A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の品質の向上を図る。
【解決手段】リードフレーム１０のタイバー１０ａのリード端子間にハーフエッチングによって樹脂通路部１０ｂが形成されたことで、スルーゲート方式で樹脂モールディングを行う際に、樹脂通路部１０ｂを介して隣り合ったキャビティが繋がるため、連通ゲートを介して相互に連通する複数のキャビティ内に封止用樹脂１２を供給した際に、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂを介して繋がったキャビティ間で封止用樹脂１２が移動し易くなる。これにより、樹脂通路部１０ｂを介して空気も移動し易くなるため、キャビティ内での空気の滞留を防ぐことができ、封止体にボイドが形成されることを防止できる。したがって、ＱＦＮ（半導体装置）の品質の向上を図ることができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、スルーゲート方式の樹脂モールディングを行う半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。

中央部に半導体チップを搭載するためのタブと、該タブの周辺部にインナーリード部が配列されたリードフレームにおいて、前記インナーリードを有するリードフレームの裏面又は表面のタイバー領域の所定位置に、モールド用金型に封止材を注入して封止する際に金型内の空気を排気するための空気抜き用溝が設けられてなる技術がある（例えば、特許文献１参照）。

複数のインナーリードと、それらのインナーリードと対応し、タイバーを介して配列されたアウターリードなどからなるリードフレームの、前記タイバーの一部にエアーベントを形成し、前記リードフレームに搭載した半導体チップを樹脂封止する際、成形金型のキャビティ内の空気を前記エアーベントから排気するようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。

リードフレームにおいて、タイバーに、その一方の側面から反対側の側面に至る連続溝を、タイバーの長手方向に直交して形成することにより、これらタイバー、インナーリードおよびアウターリードにより形成される区画室と区画室を互いに連通させてなる技術がある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００４−９６０２２号公報（図２） 特開平５−３２６７９９号公報（図１） 特開平９−１８１２４３号公報（図１）

ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package) やＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package) 等の半導体装置の組み立てにおける樹脂封止工程では、樹脂モールディング方法の一例として、ＭＡＰ（Mold Array Package）方式が広く採用されている。

ＭＡＰ方式は、複数のデバイス領域を一括して１つのキャビティで覆って樹脂モールディングを行うものであるが、多数個取り基板の裏面に、接着層を有するシートを予め密着させてリードにレジンバリが付着しないようにしてモールドを行っている。

つまり、ＭＡＰ方式では多数個取り基板の外縁部しかクランプされない。そのため、多数個取り基板の反りの影響で、樹脂成形金型のクランプ箇所から離れている基板の中央付近のデバイス領域においてリードとシートとの間に隙間ができ易く、この隙間に樹脂が入り込むとレジンバリが形成される。そこで、レジンバリの対策として接着層を有したシートが多数個取り基板の裏面全体を覆うように予め貼り付けてある。その結果、シートのコストが高くなる。

一方、ＭＡＰ方式の他にスルーゲート方式と呼ばれる樹脂モールディング方法も知られている。

スルーゲート方式は、相互に連通ゲートを介して繋がる複数のキャビティが形成された樹脂成形金型を用いて、それぞれのデバイス領域を１対１の対応で個々のキャビティで覆って樹脂モールディングを行うものである。したがって、個々の封止体の周囲を金型でクランプするため、クランプ力が強くレジンバリの形成を抑制できる。これにより、接着層を有していないシートの採用が可能になり、シートのコストを抑えることができる。

なお、ＱＦＮやＳＯＮの組み立てに用いられるリードフレームにおいて、タイバーは、樹脂封止時に隣り合うキャビティ間を仕切る目的と、ＱＦＮやＳＯＮのリード端子を封止体の裏面から露出させるための金型クランプ力をリード端子に伝わり易くする目的により、リード端子と同一の高さ（厚さ）で形成されている。

このようなリードフレームを樹脂成形金型内に配置してスルーゲート方式で樹脂モールディングを行うと、スルーゲート方式の樹脂成形金型ではその構造上、キャビティの角部に連通ゲートが形成されているため、角部近傍や連通ゲートから遠い位置であるタイバーの中央近傍に空気が滞留する。

その結果、封止体にボイドが形成されるという問題が起こる。

さらに、スルーゲート方式で、かつシートを用いた樹脂モールディングを行うと、キャビティの角部やキャビティの辺における中央部（タイバーの中央）において、シート周辺部に残留している空気が逃げにくいため、キャビティの角部近傍やキャビティの辺における中央部（タイバーの中央近傍）にさらに気泡が残り易く、したがって、封止体のボイドもさらに形成され易くなる。

また、キャビティの角部にしか連通ゲートが形成されていないため、複数のキャビティに樹脂が完全に充填されるまでの時間がＭＡＰ方式よりもかかってしまう。

なお、前記特許文献１（特開２００４−９６０２２号公報）、特許文献２（特開平５−３２６７９９号公報）及び特許文献３（特開平９−１８１２４３号公報）には、タイバーに溝や窪みを形成してキャビティ内の空気を逃がす技術は開示されているが、タイバーにレジンを通す手段を形成するという技術は全く記載されていない。すなわち、溝や窪みにより空気は逃がすがレジンは漏らさない（通さない）という技術思想である。さらに、シートを用いた樹脂モールディングを考慮した記載もない。すなわち、シートを用いた樹脂モールディングでは、金型クランプ力によりリードだけでなくタイバーもシートに埋め込まれるため、タイバーのシートへの埋め込み量も考慮して溝や窪みを形成しないと空気すら逃がすことができないという問題が起こり得る。

本発明の目的は、半導体装置の品質の向上を図ることができる技術を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、半導体装置の外観不良の発生を防止することができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

すなわち、本発明は、チップ搭載部と、複数のリード端子と、複数のリード端子の配列方向に沿った方向のリード端子間にハーフエッチングにより樹脂通路部が形成されたタイバーとを有するリードフレームを準備し、チップ搭載部上に半導体チップを搭載した後、連通ゲートを介して相互に繋がる複数のキャビティ内に封止用樹脂を供給し、さらにタイバーの樹脂通路部に封止用樹脂を通して複数の封止体を形成するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

タイバーのリード端子間にハーフエッチングによって樹脂通路部が形成されたことで、連通ゲートを介して相互に連通する複数のキャビティ内に封止用樹脂を供給した際に、タイバーの樹脂通路部を介して繋がったキャビティ間で封止用樹脂が移動し易くなり、樹脂通路部を介して空気も移動し易くなる。したがって、キャビティ内での空気の滞留を防ぐことができ、封止体にボイドが形成されることを防止できる。その結果、半導体装置の品質の向上を図ることができる。

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法で用いられるリードフレームの構造の一例を示す部分平面図、図２は図１に示すＡ部の構造を示す拡大平面図、図３は図２に示すＢ部の構造を示す拡大部分斜視図、図４は図３に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。さらに、図５は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てで用いられるリードフレームにおける２連部分の構造の一例を示す平面図、図６は図５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図７は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の２連部分の構造の一例を示す平面図、図８は図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。また、図９は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の２連部分の構造の一例を示す平面図、図１０は図９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図１１は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立ての樹脂封止工程で用いられる樹脂成形金型の構造の一例を示す平面図である。さらに、図１２は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング状態の構造の一例をリード端子部分で切断して示す断面図、図１３は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング状態の構造の一例をタイバーの樹脂通路部分で切断して示す断面図、図１４は図１２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す拡大断面図である。

また、図１５は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図、図１６は図１５のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図１７は図１５のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。さらに、図１８は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける外装めっき形成後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図、図１９は図１８のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図２０は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるパッケージダイシング時の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図、図２１は図２０のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。また、図２２は本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける個片化後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図、図２３は図２２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図２４は図２２に示す２連部分の構造の一例を示す平面図、図２５は図２２に示す２連部分の構造の一例を示す裏面図である。

本実施の形態は、リードフレームを用いた半導体装置の組み立てにおいて、特にスルーゲート方式で樹脂モールディングを行う半導体装置の組み立てに関するものである。なお、本実施の形態では、前記半導体装置の一例として、図２３に示すような表面実装型で、かつノンリード型の小型の半導体パッケージであるＱＦＮ１を取り上げて説明する。ＱＦＮ１は、半導体チップ２の周囲に配置された複数のリード端子５が４つの方向に分かれて配置されたリード４方向タイプのものである。

まず、図２２及び図２３を用いてＱＦＮ１の構成について説明すると、ＱＦＮ１に組み込まれる半導体チップ２は、金属製の薄板状のチップ搭載部であるタブ４の上面に搭載された状態で封止体３の平面方向の略中央部に配置されており、例えば、Ａｇペースト１４等のダイボンド材を介してタブ４の上面に固着されている。タブ４は、複数種類の大きさの半導体チップ２を搭載可能とするために、その径を半導体チップ２の径よりも小さくした、いわゆる小タブ構造で構成されている。ただし、タブ４の径が半導体チップ２の径よりも大きい、いわゆる大タブ構造を採用してもよい。タブ４は、これと一体に形成され、封止体３のコーナー部方向に延在する４本の吊りリード８によって支持されている。

また、半導体チップ２が搭載されたタブ４の周囲には、複数本のリード端子５がほぼ等間隔で配置されている。これらのリード端子５は、それぞれの一端部側（半導体チップ２に近い側）が、導電性のワイヤであるＡｕワイヤ６を介して半導体チップ２の主面の表面電極であるボンディングパッド７と電気的に接続されており、それとは反対側の他端部側が、封止体３の側面で終端している。

リード端子５のそれぞれは、半導体チップ２との距離を短くするために、一端部側（半導体チップ２に近い側）がタブ４の近傍まで引き回されている。なお、リード端子５は、タブ４及び吊りリード８等と同一の金属からなり、その厚さは、例えば０.１５ｍｍ程度である。

また、各リード端子５は、図２３に示すように、封止体３の裏面に露出する露出面５ｃを備えた端子部５ａと、ハーフエッチング加工によって端子部５ａより薄く形成された薄肉部５ｂとを有しており、薄肉部５ｂは、その厚さが、例えば、０.０７５ｍｍ程度であり、封止体３の内部に埋め込まれてその全周が樹脂によって覆われている。

また、封止体３の側面には、リード端子５の他端部と吊りリード８の先端部とが露出している。封止体３の側面に露出したリード端子５の他端部及び吊りリード８の先端部は、それぞれの全周（上面、下面および両側面）が封止体３を構成する樹脂によって覆われている。さらに、封止体３の側面にはその全周に亘って傾斜部３ａが形成されている。

なお、後述するように、本実施の形態のＱＦＮ１は、半導体チップ２、タブ４、リード端子５及び吊りリード８を樹脂モールドして封止体３を成形した後、封止体３の外部に露出したリード端子５及び吊りリード８をダイサー（ブレード１９）で切断することによって製造されるものである。そこで、リード端子５及び吊りリード８をダイサーで切断する際、樹脂で覆われた薄肉部５ｂの領域で切断することにより、リード端子５の他端部及び吊りリード８の先端部のそれぞれの全周が樹脂で覆われるように切断され、これによって、リード端子５及び吊りリード８のそれぞれの切断面に金属バリが発生する不良を防ぐことができる。

すなわち、樹脂でくるまれた状態のリード端子５の薄肉部５ｂを切断することにより、ドレス作用によってダイシングのブレード（図２１参照）１９の目詰まりを防止することができ、その結果、各リード端子５の切断面に金属バリが発生する不良を防ぐことができる。

なお、リード端子５及び吊りリード８をダイサーで切断する際には、封止体３の表面の外縁部の外側の傾斜部３ａの領域で切断するため、封止体３の側面にはその全周に亘って傾斜部３ａが形成される。

また、図２５に示すように、封止体３の裏面（基板実装面）は、四角形に形成されており、前記裏面の周縁部の４辺それぞれに沿って複数のリード端子５の端子部５ａの露出面５ｃが露出しており、これらが外部端子となっている。さらに、各露出面５ｃには、外装めっきとして、例えば、厚さ０.０１０ｍｍ程度の半田めっき９が形成されている。

なお、ＱＦＮ１の組み立ての樹脂封止工程では、後述するように図１２に示すようなシート１５を用いた樹脂モールディングを行っている。すなわち、下金型１３ｂ上にシート１５を配置して、図１４に示すように樹脂モールディング時に各リード端子５（支持部１０ｃ）をシート１５にめり込ませてモールドを行っている。その際の各リード端子５のシート１５へのめり込み量は、約０.０１０ｍｍ〜０.０２０ｍｍであり、樹脂モールディング後、封止体３の裏面から各リード端子５の端子部５ａが０.０１０ｍｍ〜０.０２０ｍｍ突出することになる。さらに、各リード端子５に、外装めっきとして、厚さ０.０１０ｍｍ程度の半田めっき９が形成されるため、本実施の形態のＱＦＮ１の各リード端子５のスタンドオフは、約０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍである。

次に、本実施の形態のＱＦＮ１の組み立てについて説明する。

まず、図５に示すように、吊りリード８によって支持されたチップ搭載部であるタブ４と、タブ４の周囲に配置された複数のリード端子５と、複数のリード端子５の配列方向に沿った方向のリード端子間にハーフエッチングにより図４に示す樹脂通路部１０ｂが形成されたタイバー１０ａとを有する図１に示すようなリードフレーム１０を準備する。

リードフレーム１０は、マトリクス配列で複数のデバイス領域１０ｄが形成されたマトリクスフレームでもある。本実施の形態の半導体装置の組み立てで用いられるリードフレーム１０は、スルーゲート方式の樹脂モールディングに対応するものであるが、隣り合ったデバイス領域１０ｄは、図２及び図３に示すようにタイバー１０ａのみによって仕切られている。すなわち、隣接するデバイス領域１０ｄ間にタイバー１０ａが延在して配置されており、このタイバー１０ａの延在方向１０ｅに対してその両側にそれぞれのデバイス領域１０ｄのリード端子５が一列に並んで複数設けられている。その際、本実施の形態のリードフレーム１０では、図４に示すように、リード端子５の配列方向に沿った方向のリード端子５間にハーフエッチングにより溝である樹脂通路部１０ｂが形成されている。

すなわち、タイバー１０ａには、図３及び図４に示すように、複数のリード端子５の配列方向に沿った方向の各リード端子５に対応した位置に各リード端子５と同じ厚さの支持部１０ｃが形成され、かつ隣り合った支持部１０ｃ間に溝である樹脂通路部１０ｂが形成されている。

したがって、各リード端子５の厚さが、例えば、０.１５ｍｍである場合、支持部１０ｃの厚さも０.１５ｍｍであり、ハーフエッチングによって形成される溝である樹脂通路部１０ｂの深さは、０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍであり、好ましくは０.０７５ｍｍである。

ここで、タイバー１０ａに形成された複数の樹脂通路部１０ｂは、スルーゲート方式の樹脂モールディング時に封止用樹脂１２（図１２参照）を図３のレジン流動１１に示すように通すことを可能にするものであり、タイバー１０ａによって仕切られた隣り合うキャビティ１３ｃ（図１２参照）間で封止用樹脂１２の移動を可能にするものである。

したがって、樹脂通路部１０ｂの深さは、封止用樹脂１２を通すためのものであるため、図１１の上金型１３ａに形成されたエアベント１３ｆよりも深く形成されている。

ここで、本実施の形態で使用する封止用樹脂１２にはフィラーが含有されており、このフィラーの粒径サイズは、例えば０.０２０ｍｍ〜０.０４０ｍｍである。封止用樹脂１２には複数のフィラーが含有されているため、フィラーの粒径サイズにはばらつきがある。これに対し、エアベント１３ｆの溝深さは、例えば０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍである。エアベント１３の溝深さは、フィラーを通さずに空気のみを通すような深さが好ましいため、エアベント１３ｆの溝深さは、封止用樹脂１２に含有されるフィラーの粒径サイズよりも小さい深さに形成しておくことが好ましい。

一方、樹脂通路部１０ｂの深さは、０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍである。樹脂通路部１０ｂの深さは、フィラーが通るような深さでなければならないが、図１４に示すように樹脂モールディング時に各リード端子５（支持部１０ｃ）をシート１５にめり込ませてモールドを行うため、その際の各リード端子５のシート１５へのめり込み量も考慮した深さが必要であり、本実施の形態では、フィラーの粒径サイズよりも大きい０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍに形成している。

また、タイバー１０ａに形成された複数の支持部１０ｃは、タイバー１０ａにおける各リード端子５に対応した位置に形成されている。すなわち、支持部１０ｃは、樹脂モールディング時に下金型１３ｂと上金型１３ａでタイバー１０ａをクランプした際に、そのクランプ力を確実に受けるとともに、リード端子５を封止体３の裏面から露出させるために金型のクランプ力をリード端子５に伝えるものである。そのため、支持部１０ｃは、リード端子５と同一の高さ（厚さ）で形成されている。

特に、シート１５を用いたスルーゲート方式の樹脂モールディングでは、リード端子５の露出面５ｃを封止体３の裏面から確実に露出させるために、金型クランプ時に、リード端子５の露出面５ｃをシート１５にしっかりと埋め込ませる必要がある。これを実現するためには、タイバー１０ａの支持部１０ｃは、各リード端子５それぞれに対応した位置で、かつ各リード端子５のなるべく近傍に形成されていることが好ましく、これにより、金型クランプ時に、そのクランプ力をリード端子５に十分に伝えることができる。

以上により、図４に示すように、タイバー１０ａの延在方向１０ｅに対して樹脂通路部１０ｂと支持部１０ｃとが交互に形成されている。なお、タイバー１０ａの延在方向１０ｅに沿った方向の支持部１０ｃの幅については、金型クランプ時のクランプ力に耐えられる強度を保有していればリード端子５の幅より狭い幅としてもよいが、その場合、樹脂通路部１０ｂの延在方向１０ｅに沿った方向の幅が、延在方向１０ｅのリード端子間の幅より広くなり、樹脂通路部１０ｂよりも凹んだ位置に支持部１０ｃが配置されることになり、この凹みに気泡が滞留されることが懸念される。

さらに、タイバー１０ａにおいて、リード端子５の延在領域にまで入り込んだ箇所を樹脂通路部１０ｂの溝としてハーフエッチングすると、金型クランプ時のクランプ圧力が低下し、リード端子５のスタンドオフが形成され難くなり、リード端子５の露出面５ｃに樹脂バリが形成されることが懸念される。

したがって、樹脂通路部１０ｂの延在方向１０ｅに沿った方向の幅は、延在方向１０ｅのリード端子間の幅と同じで、かつ支持部１０ｃの延在方向１０ｅに沿った方向の幅は、リード端子５の幅と同じであることが好ましい。すなわち、タイバー１０ａにおいてその延在方向１０ｅのリード端子間の領域のみを樹脂通路部１０ｂの溝として所望深さ（例えば、０.０７５ｍｍ）ハーフエッチングし、延在方向１０ｅのリード端子５に対応した領域は、支持部１０ｃとしてリード端子５と同じ幅だけ残しておくことが好ましい。

これにより、樹脂モールディングの金型クランプ状態で、図１４に示すように、支持部１０ｃがシート１５に食い込んだ状態であっても、封止用樹脂１２が樹脂通路部１０ｂを通ることができる。ただし、上金型１３ａのエアベント１３ｆは溝が浅いため、封止用樹脂１２が通ることは非常に困難である。

なお、リードフレーム１０の各リード端子５には、図６に示すように、ハーフエッチングによって薄肉部５ｂが形成されている。

その後、図７に示すように半導体チップ２の搭載であるダイボンディングを行う。ここでは、図８に示すように、Ａｇペースト１４等のダイボンディング材を介してタブ４上に半導体チップ２を固着する。

その後、図９及び図１０に示すように、ワイヤボンディングを行う。すなわち、半導体チップ２の表面電極であるボンディングパッド７とこれに対応するリード端子５とを導電性のワイヤであるＡｕワイヤ６によって電気的に接続する。

ワイヤボンディング終了後、樹脂封止を行う。本実施の形態のＱＦＮ１の封止工程では、図１１に示すようなスルーゲート方式の上金型１３ａを用いて樹脂モールディングを行う。スルーゲート方式は、スルーゲート（連通ゲート）１３ｅを介して相互に繋がる複数のキャビティ１３ｃが格子状配列で形成された上金型１３ａを用いて、図１２に示すように、それぞれのデバイス領域１０ｄ（図１参照）を１対１の対応で個々のキャビティ１３ｃで覆って樹脂モールディングを行うものである。

さらに、本実施の形態では、シート１５を用いた樹脂モールディングを行う場合を説明する。

まず、図１１に示すような上金型１３ａと、この上金型１３ａと一対を成す下金型１３ｂとを有する樹脂成形金型１３を準備する。上金型１３ａには、図１のリードフレーム１０のマトリクス配列のデバイス領域１０ｄに対応して複数のキャビティ１３ｃがマトリクス配列で形成されており、さらに、樹脂の注入・流動方向に対して対角線方向に隣接するキャビティ１３ｃ同士がスルーゲート１３ｅを介して繋がっている。また、最外周に配置されたキャビティ１３ｃには、エアベント１３ｆが設けられている。さらに、所定方向の端部に配置されたキャビティ１３ｃには封止用樹脂１２を注入するゲート１３ｄが形成されており、ゲート１３ｄと反対側の端部のキャビティ１３ｃには樹脂を逃がすフローキャビティ１３ｇが形成されている。

続いて、図１２に示すように、下金型１３ｂ上にシート１５を配置した状態でリードフレーム１０を樹脂成形金型１３の上金型１３ａと下金型１３ｂとで挟み込んでクランプする。なお、シート１５の厚さは、例えば、０.０４０〜０.０５０ｍｍである。クランプによってタイバー１０ａの支持部１０ｃと各リード端子５は、図１４に示すようにシート１５に約０.０１０ｍｍ〜０.０２０ｍｍめり込んだ（食い込んだ）状態となる。ここで、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂの深さは、０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍであるため、支持部１０ｃがシート１５内に０.０１０ｍｍ〜０.０２０ｍｍめり込んでもまだ０.０６０ｍｍ〜０.０７０ｍｍ開口しているため、封止用樹脂１２が十分に通ることができる。しかしながら、エアベント１３ｆでは、その溝深さが０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍであり、シート１５の介在によってその溝深さがさらに小さくなるため、エアベント１３ｆ内を封止用樹脂１２が通るのは困難である。

この状態で、上金型１３ａと下金型１３ｂとの間に形成され、かつスルーゲート１３ｅを介して相互に繋がる複数のキャビティ１３ｃ内にゲート１３ｄから封止用樹脂１２を供給する。その際、図１２に示すように、リード端子５は確実にシート１５内にめり込んでおり、一方、図１３に示すように、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂは確実に開口しているため、封止用樹脂１２がタイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂを通ってタイバー１０ａによって仕切られた向こう側のキャビティ１３ｃに入り込むことができる。

その結果、複数のキャビティ１３ｃにより複数の封止体３を一体形成できる。

なお、スルーゲート方式では、樹脂注入時に、キャビティ１３ｃの周囲直近を上金型１３ａと下金型１３ｂとでクランプするため、クランプ力を強くすることができ、これによって、レジンバリの形成を抑制できる。さらに、接着層を有していないシート１５の採用が可能になるため、シート１５のコストを抑えることができる。

樹脂モールディングにより、半導体チップ２とＡｕワイヤ６とリード端子５の薄肉部５ｂを封止体３内に封止することができる。

樹脂モールディング終了後、図１５に示すようにリードフレーム１０上に形成された封止体３を金型内から取り出す。なお、樹脂モールディング時に、シート１５にリード端子５を、例えば０.０１０ｍｍめり込ませて（食い込ませて）樹脂モールディングを行うことにより、図１６に示すように、封止体３の裏面からリード端子５を０.０１０ｍｍ突出させることができる。

また、図１７に示すように、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂには封止用樹脂１２が埋め込まれるため、タイバー１０ａの両側に形成された封止体３は、樹脂通路部１０ｂに埋め込まれた封止用樹脂１２を介して一体に繋がって形成されている。

その後、図１８及び図１９に示すように、封止体３の裏面から突出した複数のリード端子５それぞれの露出面５ｃに外装めっきを形成する。ここでは、外装めっきとして半田めっき９を形成する。半田めっき９の厚さは、例えば、０.０１０ｍｍであり、したがって、リード端子５の封止体３の裏面からの突出量０.０１０ｍｍ〜０.０２０ｍｍと合わせて、この場合のスタンドオフは、０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍとなる。

その後、図２０及び図２１に示すように、ダイシングによる個片化（以降、パッケージダイシングともいう）を行う。まず、図２１に示すように封止体３の表面側に、ダイシング用治具１８に保持されたダイシングテープ１７を貼り付ける。

この状態でパッケージダイシングを行う。ここでは、タイバー１０ａを含んだ領域で封止体３の一部及び複数のリード端子５それぞれをブレード１９によって切断する。すなわち、図２０に示すパッケージダイシング領域１６を切断する。その際、図２１に示すように、封止体３の傾斜部３ａにかかる部分でブレード１９によって切断する。これにより、パッケージダイシング時には、タイバー１０ａと、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂに埋め込まれた封止用樹脂１２と、封止体３の一部と、複数のリード端子５それぞれとを一緒に切断することができる。

パッケージダイシング終了により、図２２〜図２５に示すように、ＱＦＮ１の組み立て完了となる。

本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム１０のタイバー１０ａのリード端子５間にハーフエッチングによって樹脂通路部１０ｂが形成されたことで、スルーゲート方式で樹脂モールディングを行う際に、樹脂通路部１０ｂを介して隣り合ったキャビティ１３ｃが繋がるため、樹脂通路部１０ｂを介して繋がったキャビティ１３ｃ間で封止用樹脂１２が移動し易くなる。

すなわち、スルーゲート１３ｅを介して相互に連通する複数のキャビティ１３ｃ内に封止用樹脂１２を供給した際に、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂを介して繋がったキャビティ１３ｃ間において封止用樹脂１２が移動し易くなり、これにより、樹脂通路部１０ｂを介して空気も移動し易くなる。したがって、キャビティ１３ｃ内での空気の滞留や残留を防ぐことができる。

その結果、封止体３にボイドが形成されることを防止でき、ＱＦＮ１（半導体装置）の品質の向上を図ることができる。さらに、封止体３にボイドが形成されることを防止できるため、ＱＦＮ１（半導体装置）の外観不良の発生を防止することができる。

また、タイバー１０ａのリード端子５間にハーフエッチングによって樹脂通路部１０ｂが形成されたことで、樹脂通路部１０ｂにも封止用樹脂１２が充填されるため、タイバー１０ａを含む領域でパッケージダイシングして個片化する際に、タイバー１０ａと、タイバー１０ａの樹脂通路部１０ｂに埋め込まれた封止用樹脂１２と、封止体３の一部と、複数のリード端子５それぞれとを一緒に切断することができる。

これにより、封止用樹脂１２とリード端子５とを一緒に切断する際の封止用樹脂１２の量が増えるため、切断時に切断用のブレード１９に付着するリード端子５の金属クズを封止用樹脂１２によって除去するドレス作用を高めることができ、ブレード１９の摩耗を低減することができる。

その結果、ブレード１９の長寿命化を図ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前記実施の形態では、半導体装置が、ノンリード型で、かつリード４方向タイプのＱＦＮ１の場合を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、スルーゲート方式の樹脂モールディングによって組み立てられるものであれば、リード２方向タイプのＳＯＮ等であってもよい。

本発明は、スルーゲート方式で樹脂モールディングを行う半導体装置の組み立てに好適である。

本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法で用いられるリードフレームの構造の一例を示す部分平面図である。 図１に示すＡ部の構造を示す拡大平面図である。 図２に示すＢ部の構造を示す拡大部分斜視図である。 図３に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てで用いられるリードフレームにおける２連部分の構造の一例を示す平面図である。 図５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の２連部分の構造の一例を示す平面図である。 図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の２連部分の構造の一例を示す平面図である。 図９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立ての樹脂封止工程で用いられる樹脂成形金型の構造の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング状態の構造の一例をリード端子部分で切断して示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング状態の構造の一例をタイバーの樹脂通路部分で切断して示す断面図である。 図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図である。 図１５のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 図１５のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける外装めっき形成後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図である。 図１８のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおけるパッケージダイシング時の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図である。 図２０のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の組み立てにおける個片化後の２連部分の構造の一例を内部を透過して示す平面図である。 図２２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 図２２に示す２連部分の構造の一例を示す平面図である。 図２２に示す２連部分の構造の一例を示す裏面図である。

符号の説明

１ ＱＦＮ（半導体装置）
２ 半導体チップ
３ 封止体
３ａ 傾斜部
４ タブ（チップ搭載部）
５ リード端子
５ａ 端子部
５ｂ 薄肉部
５ｃ 露出面
６ Ａｕワイヤ
７ ボンディングパッド
８ 吊りリード
９ 半田めっき（外装めっき）
１０ リードフレーム
１０ａ タイバー
１０ｂ 樹脂通路部
１０ｃ 支持部
１０ｄ デバイス領域
１０ｅ 延在方向
１１ レジン流動
１２ 封止用樹脂
１３ 樹脂成形金型
１３ａ 上金型
１３ｂ 下金型
１３ｃ キャビティ
１３ｄ ゲート
１３ｅ スルーゲート（連通ゲート）
１３ｆ エアベント
１３ｇ フローキャビティ
１４ Ａｇペースト
１５ シート
１６ パッケージダイシング領域
１７ ダイシングテープ
１８ ダイシング用治具
１９ ブレード

Claims (14)

1. （ａ）チップ搭載部と、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリード端子と、前記複数のリード端子の配列方向に沿った方向のリード端子間にハーフエッチングにより樹脂通路部が形成されたタイバーとを有するリードフレームを準備する工程と、
   （ｂ）前記チップ搭載部上に半導体チップを搭載する工程と、
   （ｃ）前記半導体チップと前記複数のリード端子とを導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、
   （ｄ）前記リードフレームを樹脂成形金型の上金型と下金型とで挟み込み、前記上金型と下金型との間に形成され、かつ連通ゲートを介して相互に繋がる複数のキャビティ内に封止用樹脂を供給し、さらに前記タイバーの樹脂通路部に前記封止用樹脂を通して前記複数のキャビティにより複数の封止体を形成する工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記タイバーを含む領域で前記封止体の一部及び前記複数のリード端子それぞれを切断して個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記樹脂成形金型にエアベントが形成され、前記タイバーの樹脂通路部の深さは、前記エアベントの溝深さより深いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記タイバーの樹脂通路部の深さは、０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍであり、前記エアベントの溝深さは、０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｄ）工程で、前記複数のリード端子と前記下金型の間にシートを配置して前記上金型と下金型をクランプし、このクランプ状態で前記複数のキャビティ内に前記封止用樹脂を供給することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項４記載の半導体装置の製造方法において、前記シートの厚さは、０.０４０〜０.０５０ｍｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 請求項４記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｄ）工程で、前記シートに前記リード端子を食い込ませて樹脂成形を行うことにより前記リード端子にスタンドオフを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｅ）工程で、前記タイバーと、前記タイバーの樹脂通路部に埋め込まれた封止用樹脂と、前記封止体の一部と、前記複数のリード端子それぞれとを一緒に切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｄ）工程の後、前記複数のリード端子の露出面に外装めっきを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. （ａ）チップ搭載部と、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリード端子と、前記複数のリード端子の配列方向に沿った方向の各リード端子に対応した位置に各リード端子と同じ厚さの支持部が形成され、かつ隣り合った前記支持部間に樹脂通路部が形成されたタイバーとを有するリードフレームを準備する工程と、
   （ｂ）前記チップ搭載部上に半導体チップを搭載する工程と、
   （ｃ）前記半導体チップと前記複数のリード端子とを導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、
   （ｄ）前記リードフレームを樹脂成形金型の上金型と下金型とで挟み込み、前記上金型と下金型との間に形成され、かつ連通ゲートを介して相互に繋がる複数のキャビティ内に封止用樹脂を供給し、さらに前記タイバーの樹脂通路部に前記封止用樹脂を通して前記複数のキャビティにより複数の封止体を形成する工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記タイバーを含む領域で前記封止体の一部及び前記複数のリード端子それぞれを切断して個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記樹脂通路部は、ハーフエッチングによって形成された溝であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記樹脂成形金型にエアベントが形成され、前記タイバーの樹脂通路部の深さは、前記エアベントの溝深さより深いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記タイバーの樹脂通路部の深さは、０.０７０ｍｍ〜０.０８０ｍｍであり、前記エアベントの溝深さは、０.０２０ｍｍ〜０.０３０ｍｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｄ）工程で、前記複数のリード端子と前記下金型の間にシートを配置して前記上金型と下金型をクランプし、このクランプ状態で前記複数のキャビティ内に前記封止用樹脂を供給することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｄ）工程で、前記シートに前記リード端子を食い込ませて樹脂成形を行うことにより前記リード端子にスタンドオフを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。

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