JP2009071154A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の大型化を抑制しつつ、安定的にタブ露出型の半導体装置を製造する。
【解決手段】半導体チップ１を搭載する面の反対側の面が封止樹脂（封止体）２から露出したタブ６を有し、タブ６は、半導体チップ１が搭載された面の反対側の面が封止樹脂２から露出した本体部１２と、本体部１２よりも薄い厚さで形成されることにより、封止樹脂２に封止される薄肉部１１とを有する。ここで、タブ６を支持する複数の吊りリード７は、タブ６の薄肉部１１にそれぞれ接続される接続部１４を有し、タブ６の薄肉部１１にそれぞれ接続され、接続部１４は本体部１２よりも薄い厚さで形成されることにより、封止樹脂２に封止される。また、タブ６の薄肉部１１には、吊りリード７が伸びる方向の延長線上に薄肉部１１を厚さ方向に貫通するスリット１３が形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は半導体技術に関し、特に半導体チップが封止体により封止され、半導体チップを搭載するタブの一方の面が封止体から露出した構造の半導体装置に適用して有効な技術に関する。

半導体チップが封止樹脂などの封止体によって封止された半導体装置において、その放熱性を向上させるなどの目的で、半導体チップを搭載するタブ（ダイパッド）の一方の面を露出させた構造がある。

例えば、特開２００６−８６２７３号公報（特許文献１）には、半導体素子を搭載するダイパッドを吊りリードで支持した状態で押し上げて（アップセットと呼ばれる）、ダイパッドの半導体素子を搭載する面の反対側の面を封止用樹脂の外部に露出させた構造の樹脂封止型半導体装置が開示されている。

また例えば、特開２００３−４６０５１号公報（特許文献２）には、ダイパッド部を吊りピン部で支持した状態で押し下げる（ダウンセットと呼ばれる）リードフレームにおいて、該ダイパッド部に連結する吊りピン部に接続するダイパッドの外側の支持部にスリットを設ける技術が開示されている。

樹脂封止型半導体装置の製造工程では、まず、リードフレームのダイパッド部に半導体チップを搭載し、該半導体チップと複数のリードとをそれぞれ電気的に接続する。次に、封止工程では、例えば、それぞれキャビティを有する上下の金型の間に半導体チップが搭載されたリードフレームを配置し、キャビティ内に封止樹脂を注入することによって半導体チップを樹脂封止する。樹脂封止されたリードフレームは、上下の金型を開き、イジェクタピンと呼ばれる押出治具で押し出す事により金型から取り出す。

このイジェクタピンでリードフレームを押し出す際の衝撃を緩和する技術として、例えば特開平９−９７８６９号公報（特許文献３）には、金型から取り出す際にイジェクタピンが挿入される位置のステージ（ダイパッド）に凹部を形成する技術が開示されている。なお、特許文献３では、ステージ（ダイパッド）の全ての面が封止樹脂に封止された構造の半導体装置が開示されている。

また、例えば、特開２００４−３１２０５３号公報（特許文献４）には、リードフレームの熱伸縮ストレスを緩和するために、タブ吊りリードに形成され、半導体チップの熱伸縮に応じて変形するストレス緩和部とでリードフレームを構成する技術が開示されている。
特開２００６−８６２７３号公報 特開２００３−４６０５１号公報 特開平９−９７８６９号公報 特開２００４−３１２０５３号公報

近年の半導体装置のパッケージ構成としては、用途に応じて多品種（ＢＧＡ，ＱＦＰなど）ある。その中でも、半導体装置の低コスト化を考慮した場合、配線基板よりもリードフレームで構成するＱＦＰが有効とされている。

本願発明者は、このＱＦＰ型の半導体装置を製造するにあたり、以下の問題を発見した。

まず、前述のように、封止工程で金型から樹脂封止後の半導体装置（半導体パッケージ）を取り出す場合、金型の面側から突出するイジェクタピンで押し出す。ここで、ＱＦＰ型の半導体装置の場合、半導体チップの上下面を樹脂で封止することから、金型から離型する場合は、金型の上型及び下型のそれぞれに設けられたイジェクタピンで押し出すことになる。

ここで、近年の半導体装置は、高機能化に伴って、半導体チップの発熱量も増大する傾向にある。そこで、前記特許文献１に示すように、半導体チップを支持するタブを封止体から露出させることが有効とされている。また、放熱性をより向上させるためには、封止体から露出するタブのサイズを相対的に大きくすることが有効であり、封止体の外形寸法に対して、タブが露出する面積も大きくする傾向にある。

ところが、タブを封止体から露出させたタブ露出型半導体装置の場合、成形された半導体装置を金型から離型するためのイジェクタピンが配置されている。このイジェクタピンは、封止体が所定の厚さ範囲内に収まるようにするため、さらには離型性を考慮して、上型及び下型のそれぞれに形成されたキャビティの表面（モールド面）よりもキャビティ内に向かって、突出して配置されている。

この結果、リードフレームを金型のキャビティ内に配置した際、タブがイジェクタピンに接触する。これにより、タブがイジェクタピンにより持ち上げられた状態となる。タブを封止体から露出させるためには、タブの裏面（チップ支持面とは反対側の面）をキャビティの表面と接触させた状態で樹脂封止を行う必要がある。しかしながら、上記したように、タブがイジェクタピンと接触していると、タブの裏面とキャビティの表面との間に隙間（空間）が生まれ、タブの裏面が樹脂で覆われてしまうことがわかった。

また、イジェクタピンがタブや吊りリードに直接当たるとタブや吊りリードの変形や破断、あるいはタブに搭載された半導体チップの剥離が発生する場合がある。

そこで、本発明者はタブが封止体から露出した構造の封止型半導体装置の製造技術についてさらに検討を行い新たな課題を見出した。

まず、タブをアップセットまたはダウンセットする際の吊りリードのタブに対する傾斜角度を緩やかにして、タブの周囲にイジェクタピンを配置する領域を確保する方法について検討した。しかし、この方法では、半導体装置の大きさ（平面積）が半導体チップの大きさ（平面積）に対して大きくなりすぎるため、半導体装置の小型化が困難という課題がある。

次に、タブの周囲部およびタブに連結される吊りリードの一部をタブの露出面側からハーフエッチング加工して薄肉化し、この薄肉化した領域に封止樹脂を流入させる方法について検討を行った。この方法によれば、薄肉化した領域にイジェクタピンを配置することができるので、吊りリードのタブに対する傾斜角度を急峻にしても、イジェクタピンがタブや吊りリードに直接当たることを防止することができる。すなわち、タブ露出型の半導体装置を小型化することができる。

ところが、ハーフエッチングした吊りリードは引張り強度が低下するため、タブをアップセットまたはダウンセットする際に吊りリードを引っ張ると破断してしまうことが判った。

つまり、半導体装置の放熱性を向上させる観点からは、封止体から露出するタブの面積を出来る限り大きくすることが好ましいが、半導体装置の大型化を抑制しつつ、安定的に製造することが難しいという課題がある。

なお、前記特許文献１には、吊りリードをダイパッドの裏面（露出）側からハーフエッチング加工する構造が開示されているが、その目的は樹脂封止時にダイパッド部の際に発生するレジンバリや素材バリの発生を防止することである。したがって、本発明者が見出した課題、すなわち、タブ露出型の半導体装置を大型化させることなく、イジェクタピンを配置する領域を確保するという課題については開示も示唆もされていない。また、吊りリードをハーフエッチング加工することによる破断の発生についても開示も示唆もされていない。

また、前記特許文献４には、タブ吊りリードの伸縮に対応できるように、タブとタブ吊りリードの間にストレス緩和部を形成することが開示されているが、タブ吊りリードの一部をハーフエッチング加工することは開示されていない。また、タブを封止体から露出させ、半導体装置の放熱性を向上させることについても示唆がなく、金型のイジェクタピンとの関係についても示唆がないことから、上記した課題の発生に気づけなかったものである。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体装置の大型化を抑制しつつ、安定的にタブ露出型の半導体装置を製造することの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、次のとおりである。

すなわち、本発明の一つの実施の形態における半導体装置は、半導体チップを搭載する面の反対側の面が封止体から露出したタブを有し、前記タブは、前記半導体チップが搭載された面の反対側の面が前記封止体から露出した本体部と、前記本体部よりも薄い厚さで形成されることにより、前記封止体に封止される薄肉部とを有するものである。ここで、前記タブを支持する複数の吊りリードは、前記タブの前記薄肉部にそれぞれ接続される接続部を有し、前記接続部は前記本体部よりも薄い厚さで形成されることにより、前記封止体に封止される。また、前記タブの前記薄肉部には、前記吊りリードが伸びる方向の延長線上に前記薄肉部を厚さ方向に貫通するスリットが形成されている。

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。

すなわち、本発明の一つの実施の形態によれば、タブに薄肉部を設け、前記薄肉部および吊りリードの前記薄肉部に接続される接続部を封止体により封止することにより、イジェクタピンが前記吊りリードまたは前記タブに直接当たることを防止することができるので、タブ露出型半導体装置の大型化を抑制することができる。

また、前記吊りリードの延びる延長線上にスリットを形成することにより、ダウンセットあるいはアップセットを行う際に前記スリットが前記吊りリードに加わる引張り応力を緩和するので前記吊りリードの破断を防止し、安定的に製造することができる。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、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。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。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。

（実施の形態１）
＜半導体装置の構造＞
図１は、本実施の形態１の半導体装置の下面側の平面図である。図１では半導体チップの位置を点線で示している。図２はそのＡ−Ａ線に沿った断面図、図３はＢ−Ｂ線に沿った断面図、図４はその拡大断面図、図５は図１に示す封止樹脂を透過してタブの下面の全体構造を示す平面図である。なお、図５では半導体チップを点線で示し、ワイヤは図示を省略する。

図１〜図５に示すように、本実施の形態１の半導体装置１００は半導体チップ１が例えばレジンなどの封止樹脂（封止体）２によって封止されたＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）である。

半導体装置１００の側面には、外部接続用の端子としてリード４が封止樹脂２から導出されている。リード４は、半導体装置１００の周囲を囲むように複数（図１では４辺に各１２本ずつで計４８本）配置されている。また、リード４は封止樹脂２の内部で半導体チップ１とそれぞれ電気的に接続されている。詳しくは、半導体チップ１の一方の主面（図２では上面）に形成された複数の端子３と各リード４が例えば、ワイヤ５などの導電性部材（図示は省略）を介してそれぞれ電気的に接続されている。

また、半導体装置１００の下面側には、鉄系あるいは銅系の金属の薄板であるタブ６の一部が封止樹脂２から露出している。このタブ６は、図３および図５に示すように複数（図５では４本）の吊りリード７により支持されている。

また、タブ６の一部を下面側に露出させるため、半導体装置１００の厚さ方向におけるタブ６の平面位置は、図３および図４に示すように下面側に下げられ（ダウンセットされ）ている。このため吊りリード７は屈曲部８を有し、図５に示すように半導体装置１００の４つの各コーナ部からタブ６の各コーナ部に向かってそれぞれ伸び、タブ６のコーナ部に接続されることによりタブ６を吊って支持している。

なお、一般にタブ６と吊りリード７は一体構造で形成される。このため、タブ６と吊りリード７との明確な境界線はないが、本実施の形態１では、タブ６の各コーナ部に最も近い位置にある屈曲部８を境界線と定義し、この屈曲部８よりも内側をタブ６、外側を吊りリード７として説明する。

タブ６の露出面の反対側には半導体チップ１が搭載されている。半導体チップ１は、ペースト状あるいはフィルム状の接着剤９を介してタブ６に固定されている。

また、半導体装置１００の上面および下面には、それぞれ凹部１０が配置されている（図３参照）。この凹部１０は、半導体装置１００の製造工程中、半導体チップ１を封止樹脂２で封止した後、これを封止用の金型から取り出すためイジェクタピン（押し出し治具）によって形成された窪みである。

ここで、タブ６の薄肉部１１（図５において模様を付した部分）は下面側（露出面側）からハーフエッチング加工が施されており、タブ６の本体部１２よりも厚さが薄くなっている。また、吊りリード７のうち、タブ６の薄肉部１１に接続される接続部１４（図５において模様を付した部分）も下面側（露出面側）からハーフエッチング加工が施されており、タブ６の本体部１２よりも厚さが薄くなっている。

タブ６の薄肉部１１の厚さをその露出面側から薄肉化することにより、薄肉部１１の領域では、タブ６の下面側に封止樹脂２が回り込むので、薄肉部１１を封止樹脂２で封止することができる。

このようにタブ６の一部に薄肉部１１を設けることにより、半導体装置１００の製造工程において、樹脂封止を行った後に金型から取り出すためのイジェクタピンの配置領域を確保することができる。つまり、図３に示すように、イジェクタピンを押し当てる部分と平面的に重なる位置に薄肉部１１を設けておくことで、イジェクタピンが直接タブ６あるいは吊りリード７に当たることを防止することができる。

また、図５に示すように、タブ６にハーフエッチング加工を施す領域（すなわち、薄肉部１１）はタブ６の外周縁を取り囲むように配置されている。つまり、薄肉部１１はタブ６のコーナ部のみではなく、外周全体に施されている。タブ６の周囲に薄肉部１１を設けることにより、タブ６と封止樹脂２との接触面積が増える。また、タブ６の周囲は封止樹脂２に挟み込まれた構造となる。このため、タブ６が封止樹脂２から抜けることを防止することができるので、半導体装置１００の信頼性を向上させることができる。

また、タブ６のコーナ部では、その他の領域と比較してより広い面積にハーフエッチング加工が施されている。また、タブ６のコーナ部では、ハーフエッチングを施される領域と施されない領域との境界線がタブ６に対して外側に中心を有する円弧を成すように形成されている。イジェクタピンを配置する領域を確保しつつ、本体部１２の露出面の面積を最大限にするためである。

また、半導体装置１００は凹部１０の少なくとも一部が半導体チップ１の搭載領域に重なるように配置されている。このため、半導体装置１００の平面方向の大きさが大型化することを抑制することができる。

また、薄肉部１１には、各吊りリード７が伸びる方向の延長線上にタブ６を厚さ方向に貫通するスリット１３が形成されている。このスリット１３の詳細については半導体装置１００の製造方法を説明する際に説明する。

＜半導体装置の製造方法＞
次に図１〜図５に示す半導体装置１００の製造方法について説明する。図６は本実施の形態１の半導体装置の製造に用いるリードフレームの半導体装置１個分に対応する部分を拡大して示す拡大平面図、図７はリードフレームに曲げ加工を施す前の拡大平面図、図８は曲げ加工を施した後の拡大平面図である。また、図９は本実施の形態１の変形例であるリードフレームの一部（タブに吊りリードが接続された領域）の拡大平面図である。本実施の形態１の半導体装置１００は以下のようにして得られる。

（ａ）まず、図６に示すリードフレーム２０を用意する。本工程で用意するリードフレーム２０は、図６に示す半導体装置１個分に対応するリードフレーム（以下単位リードフレームと呼ぶ）が、リードフレーム２０の支持枠（図示は省略）によって、平面的に複数個連結されたものを用いることができる。また、リードフレーム２０に形成されたリード４、タブ６、吊りリード７はリードフレームの支持枠などを介してそれぞれ連結されている。

図６に示すリードフレーム２０は例えば、以下のようにして得られる。

まず、鉄系（例えば４２アロイなど）、あるいは銅系（例えば、銅、あるいは銅の表面にＮｉなどのめっき層を形成したもの）の薄板を用意してエッチング加工、あるいはプレス加工により所定のパターンでタブ６、吊りリード７、リード４、スリット１３などを形成する。この段階では、タブ６はリード４と同一平面上に形成される。

次にタブ６と吊りリード７の所定の領域（図６に模様を付した領域）にハーフエッチング加工を施し、該領域を他の領域より薄肉化する。このハーフエッチング工程では、タブ６の最終的に露出させる面（本実施の形態１では下面）側からハーフエッチング加工を行う。

次に、オフセット工程としてタブ６の平面上の位置をリード４の平面位置からオフセット（本実施の形態１ではダウンセット）させる。このオフセット工程では、例えば、ポンチとダイを用いて吊りリード７の所定箇所に曲げ加工を施すことにより行うが、吊りリード７の特にハーフエッチングされた領域は、他の領域と比較して引張り強度が低い。このため、ハーフエッチングされた領域が破断してしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態１では図７に示すように吊りリード７が伸びる方向の延長線上にスリット１３を形成した。スリット１３はタブ６の薄肉部１１に形成され、薄肉部１１を厚さ方向に貫通している。また、スリット１３は、吊りリード７の幅方向（延在する第1方向と交差する第２方向）に長い形状としている。

スリット１３を形成することにより、オフセット工程で吊りリード７に曲げ加工を施すと、図７に矢印２１で示す方向に力（引っ張り応力）が加わる。この力が加わると、図８に示すようにスリット１３が吊りリード７の方向に広がる。スリット１３が矢印２１の方向（スリット１３から吊りリード７に向かう方向）に広がることによりタブ６あるいは吊りリード７に発生する応力を分散させることができる。つまり、曲げ加工に伴う応力が、吊りリード７に集中することを防止することができる。したがって、オフセット工程での吊りリード７の破断を防止ないしは抑制することができる。また、スリット１３の平面形状を吊りリード７の幅方向に対して長い形状とすることで、吊りリード７の曲げ加工において発生する引っ張り応力に対して延び部２２が変形し易くなり、吊りリード７の破断をさらに抑制できる。

また、ハーフエッチング加工を施した薄肉部１１にスリット１３を形成することにより、スリット１３が広がりやすくなる。つまり曲げ加工時に発生する応力を分散させる機能が向上する。

また、本実施の形態１ではスリット１３をリードフレーム２０の支持枠側ではなく、タブ６側に形成している。このため、曲げ加工に伴う応力が集中し易いハーフエッチング加工が施された領域の近傍で応力を分散させることができる。

吊りリード７が破断した場合、少なくともその単位リードフレームは不良品となる。このため、吊りリード７の破断が増加する程、スループットが低下し、半導体装置を安定的に製造することが出来なくなる。しかし、本実施の形態１によれば、吊りリード７の破断を防止ないしは抑制することができるので、スループットを向上させ、半導体装置１００を安定的に製造することができる。

また、本実施の形態１では、スリット１３は吊りリード７が伸びる方向と交差する方向に細長く形成されている。このため単に丸い孔を形成した場合、或いは吊りリード７が伸びる方向に沿って細長くスリット１３を形成した場合と比較して、スリット１３が矢印２１の方向に広がりやすい。すなわち、吊りリード７に発生する応力を分散し、破断を防止ないしは抑制することが出来る。

また、本実施の形態１では、スリット１３が円弧状に形成されている。スリット１３を円弧状に形成することにより、単に矩形状に形成した場合と比較してスリット１３が矢印２１で示す方向に広がる程度を制御し易くなる。

また、本実施の形態１では、スリット１３はスリット１３よりも外側（タブ６に対して外側）に中心を有する円弧を成している。また、スリット１３と吊りリード７との間には、スリット１３に沿って延在する延び部２２が形成されている。

スリット１３の配置方法としては、図９に示すように、スリット１３よりも内側（タブ６に対して内側）に中心を有する円弧を成すように形成する方法も考えられる。しかし、以下の理由から図７に示す構造（スリット１３よりも外側（タブ６に対して外側）に中心を有する円弧を成し、スリット１３と吊りリード７との間には、スリット１３に沿って延在する延び部２２が形成された構造）とすることが好ましい。

図９に示す構造の場合であっても、スリット１３は矢印２１で示す方向に広がるので、吊りリード７に発生する応力を分散させることはできる。しかし、図９に示す構造の場合、スリット１３の付け根部２３に応力が集中する可能性があるため、曲げ加工時に加わる力によってはこの付け根部２３が破断する可能性がある。

一方、図７に示す構造の場合、スリット１３に沿って延在する延び部２２を形成するために、タブ６のコーナ部の接続部１４の両脇にくびれ部２４が形成されている。このため、曲げ加工時に矢印２１の方向に力が加わると、延び部２２は延び部２２本体の円弧状成分が直線状に再配置されるように各部が変形する。この結果、延び部２２は矢印２５で示す方向に延び、延び部２２の中央部（接続部１４）は外側へ変位可能となる。つまり、スリット１３の付け根部２３（図９参照）に応力が集中することを防止し、延び部２２全体に応力を分散させることができる。

したがって、スリット１３の付け根部２３の破断を防止し、安定的に曲げ加工を行うことができる。

（ｂ）次に図２に示す半導体チップ１を用意してタブ６に搭載する。この工程で用意する半導体チップ１は、その内部に予めトランジスタなどの半導体素子、あるいはこれに加えて該半導体素子に電気的に接続される回路が形成されている。また、半導体チップ１の主面（タブ６に搭載される面の反対面には）これらの半導体素子、あるいは回路に接続される複数の端子３が形成されている。

半導体チップ１をタブ６に搭載する方法は一般に知られるボンディング方法を用いることができる。例えば、半導体チップ１の裏面にフィルム状の接着剤９を貼り付けておき、その状態でタブ６の所定の位置に固定する。ここで、接着剤９には、フィルム状の接着剤９の他、接着剤ペーストや導電性材料を混合させた導電性接着剤を用いても良い。

（ｃ）次に複数のリード４をそれぞれ半導体チップ１に電気的に接続する。この工程では、半導体チップ１の主面に形成された複数の端子３をリードフレーム２０のリード４にそれぞれ接続する。電気的接続方法は、例えばワイヤ５を用いたワイヤボンディングなど、一般に知られる方法を用いることができる。

（ｄ）次にリードフレーム２０に搭載された半導体チップ１を封止樹脂２により封止する。図１０は本実施の形態１の半導体装置の製造方法のうち、リードフレームが封止用の金型のキャビティ１５内に固定された状態を示す断面図、図１１は封止後に上金型を上げた状態を示す断面図、図１２は封止後のリードフレームを下金型から押し出した状態を示す断面図である。封止工程は例えば以下の手順で行う。

（ｄ１）まず、図１０に示すように、それぞれキャビティ１５を有する上金型３１および下金型３２の間に半導体チップ１が搭載されたリードフレーム２０を固定する。固定方法は例えば、上金型３１を持ち上げた状態でリードフレーム２０を下金型３２の所定の位置に配置した後、上金型３１を下げて吊りリード７などを上下の金型で挟み込むことにより固定する。この時、タブ６の本体部１２は下金型３２が有するキャビティ１５の底面に接するが、薄肉部１１は下金型３２の底面との間に空間が確保されている。

また、上金型３１および下金型３２の所定の位置には半導体チップ１を封止した後で各金型と封止樹脂２（図２参照）とを剥離し、取り出すためのイジェクタピン３３が配置されている。

イジェクタピン３３の先端は、各金型のキャビティ１５の内側方向に突出した状態で配置される。詳しくは、下金型３２に配置されるイジェクタピン３３ｂの先端は下金型３２が有するキャビティ１５の底面から内側方向に突出している。また、上金型３１に配置されるイジェクタピン３３ａの先端は上金型３１が有するキャビティ１５の上面から内側方向に突出している。

これは、図２に示す半導体装置１００を実装基板に実装する際に、イジェクタピン３３が配置された領域が、実装基板上の部品や配線に干渉することを防止するためである。イジェクタピン３３を各金型のキャビティ１５の内側方向に突出した状態で配置することにより、図３に示す凹部１０のように、イジェクタピン３３が配置される領域を凹状に形成することができるので、実装基板との干渉を防止することができる。

ここで、イジェクタピン３３ｂを下金型３２のキャビティ１５の内側方向に突出した状態で配置する場合、イジェクタピン３３ｂは本体部１２と重なる位置に配置することはできない。本体部１２と重なる位置にイジェクタピン３３ｂを配置すると、本体部１２の下金型３２との間に隙間ができ、次に説明する樹脂注入工程で、該隙間に硬化前の封止樹脂２（図２参照）が流れ込むためである。

本実施の形態１では、タブ６の周囲部にハーフエッチングを施したリードフレーム２０を用いるので、イジェクタピン３３（特に下金型３２に配置されたイジェクタピン３３ｂ）を配置する領域を確保することができる。

（ｄ２）次に、各金型のキャビティ１５内の空間に硬化前の封止樹脂２を注入する。注入方法は、例えば以下の方法を用いることができる。予め加熱して粘性を低下させたレジンなどの樹脂タブレットを金型に設けた投入口（ポットと呼ばれる）に投入し、プランジャなどで押し込むことによりキャビティ１５内に流入させる。このとき上金型３１および下金型３２も予めヒータなどにより加熱しておくと、樹脂タブレットの粘性が投入口で低下し易くなるので好ましい。

加熱されることにより粘度が低下した硬化前の封止樹脂２は、キャビティ１５内の空間に流れ込み、半導体チップ１、ワイヤ５、接着剤９、リード４の一部（インナーリード部）、タブ６の一部（本体部１２の露出面を除く部分）、および吊りリード７を封止する。図１０に示すようにイジェクタピン３３ｂと薄肉部１１との間には空間が確保されており、この空間内にも硬化前の封止樹脂２が注入される。この硬化前の封止樹脂２が注入された状態で、数分間保持すると、樹脂は重合し、硬化して図１１に示す所定形状に成形された封止樹脂２が得られる。

（ｄ３）次に、半導体チップ１が封止樹脂２に封止された状態で、リードフレーム２０を金型から取り出す。この取り出し工程は例えば以下のように行う。

まず、図１１に示すように上金型３１を上昇させるとともに上金型３１に配置されたイジェクタピン３３ａを下金型３２の方向に押し出して上金型３１と封止樹脂２とを剥離させる。

次に図１２に示すように下金型３２に配置されたイジェクタピン３３ｂを上方向に押し出してリードフレーム２０を下金型３２から取り出す。この時イジェクタピン３３ｂがタブ６あるいは吊りリード７に直接接触している場合、タブ６あるいは吊りリード７が変形、あるいは破断する原因となる。しかし、本実施の形態１ではイジェクタピン３３ｂと直接接触しているのは封止樹脂２である。したがって、タブ６あるいは吊りリード７の変形や破断を防止ないしは抑制することができる。つまり、安定的にタブ露出構造の半導体装置を製造することができる。

また、本実施の形態１では、タブ６の一部にハーフエッチング加工を施している。このためイジェクタピン３３ｂとの干渉という制約を受けず、タブ６と重なる領域（薄肉部１１）にイジェクタピン３３ｂを配置することができる。したがって、半導体チップ１が搭載された領域の外側にさらにイジェクタピン３３ｂを配置する領域を設ける必要がない。つまり、半導体装置の大型化を抑制することができる。

また、少なくともイジェクタピン３３を配置する領域にハーフエッチング加工を施せば良いので、タブ６のその他の領域は封止樹脂２から露出させることができる。つまり、本体部１２の表面積を最大限にして放熱効率を向上させることができる。

ところで、イジェクタピン３３の平面上の配置位置には種々の変形例があるが、一般にキャビティ１５の底面あるいは上面のコーナ部に配置する場合が多い。本実施の形態１では、タブ６の４つのコーナ部全てにハーフエッチング加工を施しているので、この４つのコーナ部のどこにイジェクタピン３３を配置しても良い。つまり、封止工程に特殊な金型を用いずとも、一般的に用いられる金型を用いて製造することができる。

なお、図１０〜図１２では上金型３１に１個、下金型３２に２個のイジェクタピン３３をそれぞれ配置した例を示しているが、イジェクタピン３３の数はこれに限定されないことはいうまでもない。

（ｅ）次に、必要に応じて樹脂バリなどを除去する工程、リード４の封止樹脂２から露出した部分（アウターリード部）に被覆金属層を形成する工程などを行う。最後にリードフレーム２０から図１に示す半導体装置１００を個片化する。

この工程では、半導体チップ１などを封止した封止樹脂２とともに、リード４の必要な部分がリードフレーム２０の支持枠などから切り離される。吊りリード７の封止樹脂２から露出した部分はこの時切断される。また、リード４のアウターリード部は所定の形状（例えば図２に示すガルウィング型）に曲げ加工され、図１〜図５に示す半導体装置１００が得られる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、前記実施の形態１で説明したタブ６をダウンセットあるいはアップセットする際に、吊りリード７あるいはタブ６の破断を更に防止することができる構造について説明する。図１３は本実施の形態２の半導体装置の封止樹脂を透過してタブの下面の全体構造を示す平面図、図１４は図１３に示す半導体装置の製造に用いるリードフレームのタブの一部を拡大した拡大平面図である。

図１３において、本実施の形態２の半導体装置２００と、前記実施の形態１で説明した半導体装置１００との相違点は、延び部２２と吊りリード７との間（延び部２２と屈曲部８の間）に、タブ６を厚さ方向に貫通する孔４１が形成されている点である。また、孔４１の周囲にはハーフエッチング加工が施された第２の延び部４２（図１４参照）が孔４１の周囲を取り囲むように配置されている。

半導体装置２００の製造工程において、孔４１はタブ６をダウンセットまたはアップセットするために図１４に示すリードフレーム４０に曲げ加工を施す前に予め形成されている。

孔４１を形成することにより以下のような効果が得られる。リードフレーム４０のタブ６をダウンセットまたはアップセットする場合、矢印２１の方向に力が加わることは既に説明した。前記実施の形態１ではこの時、吊りリード７に発生する応力を分散させる方法について説明した。しかし、吊りリード７を曲げる角度やタブ６および吊りリード７の厚さによっては、非常におおきな応力が発生する場合がある。

本実施の形態２の半導体装置２００は、延び部２２と吊りリード７との間に、孔４１を形成している。また、その周囲を取り囲むように第２の延び部４２を配置している。このため、矢印２１の方向に力が加わると、第２の延び部４２は矢印２１の方向に沿って延びる。また、孔４１は矢印２１に沿った方向が長くなるように変形する。

このため、吊りリード７、あるいはタブ６の延び部２２などに発生する応力をさらに分散させることができる。つまり、本実施の形態２によれば、前記実施の形態１で説明した効果に加えて、さらに吊りリード７あるいはタブ６の破断を防止することが可能となる。

ところで、孔４１は矢印２１に沿った方向が長くなるように変形すればよいので、その形状は種々変更可能である。例えば、吊りリード７が延びる方向と交差する方向を長手方向とするスリット（第２のスリット）でもよい。この場合、第２の延び部４２がより延び易くなるため、応力の分散性は向上する。ただし、孔４１を極端に大きくすると、第２の延び部４２と近傍のリード４とが接触する場合があるので、孔４１の大きさは近傍のリード４に接触しない程度の範囲で決定することが好ましい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記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、実施の形態１、２では下面側にタブを露出させたＱＦＰを半導体装置の例として説明したが、適用可能な半導体装置はこれに限られない。例えばタブが上面側に露出したＱＦＰの場合、実施の形態１、２で説明した半導体装置１００、２００とは、アウターリード部を曲げる方向が異なるが、その他の製造方法は同様であるため容易に適用することができる。

また、例えば、特許文献１に記載されるような上面側にタブを露出させたタイプのＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）の場合、封止完了後の半導体装置をタブを露出させた面側からイジェクタピンで押して金型から取り出すので、適用することができる。

また、長方形の平面を有し、その長側面から外部接続端子であるリードが導出されるＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）の場合、吊りリードは一般にコーナ部には形成されず、短側面の両端に配置される場合が多い。しかし、実施の形態１で説明したスリット１３や実施の形態２で説明した孔４１は吊りリードが延びる方向の延長線上に形成すればよく、その平面上の位置はコーナ部に限定されない。したがって、ＳＯＰにも適用することができる。

本発明は、半導体チップを搭載するタブの一方の面が封止体から露出した構造のＱＦＰ、ＳＯＰ、ＱＦＮなどに利用可能である。

本発明の一実施の形態である半導体装置の下面側の平面図である。 図１に示す半導体装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１に示す半導体装置のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図３に示す半導体装置の要部拡大断面図である。 図１に示す封止樹脂を透過してタブの下面の全体構造を示す平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの半導体装置１個分に対応する部分を拡大して示す拡大平面図である。 図６に示すリードフレームに曲げ加工を施す前の拡大平面図である。 図７に示すリードフレームに曲げ加工を施した後の拡大平面図である。 図６〜図８に示すリードフレームの変形例であるリードフレームの一部（タブに吊りリードが接続された領域）の拡大平面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法のうち、リードフレームが封止用の金型のキャビティ内に固定された状態を示す断面図である。 図１０に示す半導体チップを封止した後に上金型を上げた状態を示す断面図である。 図１０に示す上金型を上げた後に、封止後のリードフレームを下金型から押し出した状態を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の封止樹脂を透過してタブの下面の全体構造を示す平面図である。 図１３に示す半導体装置の製造に用いるリードフレームのタブの一部を拡大した拡大平面図である。

符号の説明

１ 半導体チップ
２ 封止樹脂（封止体）
３ 端子
４ リード
５ ワイヤ
６ タブ
７ 吊りリード
８ 屈曲部
９ 接着剤
１０ 凹部
１１ 薄肉部
１２ 本体部
１３ スリット
１４ 接続部
１５ キャビティ
２０、４０ リードフレーム
２１、２５ 矢印
２２ 延び部
２３ 付け根部
２４ くびれ部
３１ 上金型
３２ 下金型
３３、３３ａ、３３ｂ イジェクタピン
４１ 孔
４２ 第２の延び部
１００、２００ 半導体装置

Claims (5)

1. 屈曲部を有する複数の吊りリードにより支持されたタブと、
   前記タブに搭載された半導体チップと、
   前記半導体チップを封止する封止体と、
   前記半導体チップに電気的に接続され、前記封止体から導出される複数のリードとを有し、
   前記タブは、
   前記半導体チップが搭載された面の反対側の面が前記封止体から露出した本体部と、
   前記本体部よりも薄い厚さで形成されることにより、前記封止体に封止される薄肉部とを有し、
   前記複数の吊りリードは、
   前記タブの前記薄肉部にそれぞれ接続される接続部を有し、
   前記接続部は、前記本体部よりも薄い厚さで形成されることにより、前記封止体に封止され、
   前記タブの前記薄肉部には、前記吊りリードが伸びる方向の延長線上に前記薄肉部を厚さ方向に貫通するスリットが形成されていることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記スリットは、前記吊りリードが伸びる方向と交差する方向に細長く形成されていることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記スリットは、円弧状に形成されていることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項３に記載の半導体装置において、
   前記スリットは、前記スリットよりも外側に中心を有する円弧を成し、
   前記スリットと、前記吊りリードとの間には、前記スリットに沿って延在する延び部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
5. 請求項４に記載の半導体装置において、
   前記延び部と前記吊りリードとの間には、前記タブを厚さ方向に貫通する孔が形成されていることを特徴とする半導体装置。

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