JP2010010715A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成形金型のクリーニング頻度の低減化を図る。
【解決手段】リードフレーム１においてその吊りリード１ｅの外側に貫通孔１ｎが形成され、かつ裏面側に吊りリード１ｅに沿って貫通孔１ｎに連通するように溝部１ｈが形成されたことにより、樹脂成形金型９のキャビティへの封止用樹脂の注入時に、エアーベント９ｅを通って貫通孔１ｎ内に流れ込んだエアーを、さらに溝部１ｈを通る樹脂注入圧によって貫通孔１ｎから流出させることができ、貫通孔１ｎ内に前記封止用樹脂が入り易くなるため、エアーベント９ｅに漏れた前記封止用樹脂を貫通孔１ｎ内に充填させることができ、したがって、エアーベント付近における硬化後の前記封止用樹脂とリードフレーム１との接合力を高めてエアーベント９ｅに漏れた前記封止用樹脂を、樹脂成形金型９の離型時にリードフレーム側に残留させてエアーベント内に残留しないように離型できる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、半導体装置の製造方法およびリードフレームに関し、特に、樹脂成形金型のクリーニング頻度の低減化に適用して有効な技術に関する。

従来の半導体装置の製造方法は、単位リードフレームパターンを縦横に複数格子配列したマトリクス型リードフレームを用意した後、半導体チップを固定するとともに、半導体チップの電極とリードの内端をワイヤで接続し、その後半導体チップ、ワイヤ及びリード内端部分を片面モールドして封止体で覆う。この際、パッケージの外側に一つパッケージよりも厚い接触防止体を注入した樹脂で形成する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１５１６２５号公報（図１）

ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package) などのノンリード型の半導体装置では、各リードの一部が封止体の裏面の周縁部に露出して配置されており、これらが外部端子となっている。

したがって、このようなＱＦＮの組み立ての樹脂封止工程では、封止体の裏面に確実にリードの一部が露出するように、樹脂成形金型の一方の金型面（例えば、下金型の金型面）上に封止用シートを配置し、この封止用シート上にリードフレームを配置して各リードを封止用シートに密着させた状態で樹脂成形を行い、これにより、各リードの一部に封止用樹脂が付着しないようにして各リードを封止体の裏面に露出させている。

なお、このような樹脂封止方法では、樹脂成形金型にエアーベントを形成する際に、一方の金型面上には封止用シートが配置されるため、エアーベントは、封止用シートが配置されない他方の金型面にしか形成できない。

また、リードフレームにおいては、その吊りリードの外側などで樹脂成形金型のエアーベントに対応した箇所に貫通孔が形成されており、エアーベントに漏れた封止用樹脂をこの貫通孔に入り込ませて硬化させることにより、離型時にエアーベント内の封止用樹脂をリードフレーム側に残留させて樹脂成形金型のエアーベント内に封止用樹脂が残留しないようにする構造となっている。

ところが、ＱＦＮの樹脂封止では、封止用樹脂を樹脂成形金型のキャビティに注入した際に、キャビティ内のエアーはエアーベントを通ってリードフレームの吊りリードの外側の貫通孔に流入するが、この貫通孔は、一方の開口部が封止用シートで塞がれているため、貫通孔内にエアーが滞留し、エアーベント内に漏れた封止用樹脂が貫通孔内に入っていかない、あるいは封止用樹脂が貫通孔を避けて通るという現象が起こる。

その結果、離型後、金型側に封止用樹脂が残留し、エアーベント詰まりや、樹脂の未充填などが発生することが問題である。

また、金型側に封止用樹脂が残留するため、樹脂成形金型のクリーニング頻度が増え、ＱＦＮの組み立ての樹脂封止工程でのスループットが低下するという問題も起こる。

なお、ＱＦＮの組み立てにおいて封止用シートを使用せずに樹脂封止を行う方法も考案されているが、その場合、各リードの露出させたい面に封止用樹脂が付着するため、樹脂封止工程後に、封止体の裏面の各リードに付着した封止用樹脂を除去する工程が必要となり、ＱＦＮの組み立ての生産性が低下することが問題となる。

また、前記特許文献１（特開２００２−１５１６２５号公報）には、その段落［００６８］に、リードフレームに設けられた孔にエアーベント硬化レジンを形成して食い込ませ、エアーベント硬化レジンの脱落を防止することが記載されているが、ＱＦＮの封止用シートを採用した樹脂封止では、孔にエアーが滞留して封止用樹脂が入っていかないため、エアーベント硬化レジンの脱落は防止できないと思われる。

本発明の目的は、樹脂成形金型のクリーニング頻度の低減化を図ることができる半導体装置の製造方法およびそれに用いられるリードフレームを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、組み立てのスループットの向上を図ることができる半導体装置の製造方法およびそれに用いられるリードフレームを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、製品の品質の向上を図ることができる半導体装置の製造方法およびそれに用いられるリードフレーム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、前記チップ搭載部と連結する吊りリードと、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリードとを有しており、前記吊りリードの延在方向上で前記吊りリードの外側に形成された貫通孔と、チップ搭載側と反対の裏面側に前記吊りリードに沿って前記貫通孔に連通するように形成された溝部とを有するリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極と前記リードとを導電性のワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に前記リードフレームを配置した後、前記樹脂成形金型に形成されたエアーベントと前記リードフレームの貫通孔および溝部とを対応させて前記樹脂成形金型の型締めを行い、その後、前記樹脂成形金型のキャビティ内に封止用樹脂を注入して前記封止用樹脂の流入圧力によって前記エアーベントと前記溝部を介して前記貫通孔内に流れ込んだエアーを前記貫通孔から流出させて、前記キャビティおよび前記貫通孔内に前記封止用樹脂が充填されるように樹脂封止を行う工程と、前記樹脂封止後、前記封止用樹脂を前記エアーベントに残留させずに前記リードフレームの前記貫通孔に残留させて前記樹脂成形金型の離型を行う工程と、前記リードフレームから前記複数のリードおよび前記吊りリードを分離して個片化する工程とを有するものである。

また、本発明は、チップ搭載部と、前記チップ搭載部と連結する吊りリードと、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリードとをそれぞれに含む複数のデバイス領域を有しており、前記吊りリードの延在方向上で前記吊りリードの外側に形成され、かつ樹脂成形金型を型締めした際に隣り合ったデバイス領域のゲートランナの延在方向に沿って細長く配置される貫通孔を有するリードフレームを準備する工程と、前記チップ搭載部に半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チップの電極と前記リードとを導電性のワイヤで接続する工程と、樹脂成形金型の金型面上に前記リードフレームを配置した後、前記樹脂成形金型に形成されたエアーベントと前記リードフレームの貫通孔とを対応させて前記樹脂成形金型の型締めを行い、その後、前記樹脂成形金型の各キャビティ内にそれぞれのゲートランナを通過させて封止用樹脂を注入して前記封止用樹脂の流入圧力によって前記貫通孔内のエアーを前記貫通孔から流出させて、前記キャビティおよび前記貫通孔内に前記封止用樹脂が充填されるように樹脂封止を行う工程と、前記樹脂封止後、前記封止用樹脂を前記リードフレームの前記貫通孔に残留させて前記樹脂成形金型の離型を行う工程と、前記リードフレームから前記複数のリードおよび前記吊りリードを分離して個片化する工程とを有するものである。

さらに、本発明は、半導体チップを搭載可能なチップ搭載部と、前記チップ搭載部と連結する吊りリードと、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリードと、前記吊りリードおよび前記複数のリードとそれぞれ連結する枠部とを有し、前記枠部は、前記吊りリードの延在方向上で前記吊りリードの外側に形成された貫通孔と、チップ搭載側と反対の裏面側に前記吊りリードに沿って前記貫通孔に連通するように形成された溝部とを有しているものである。

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。

リードフレームにおいてその吊りリードの外側に貫通孔が形成され、かつ裏面側に吊りリードに沿って貫通孔に連通するように溝部が形成されていることにより、キャビティへの封止用樹脂の注入時に、エアーベントおよび溝部からの注入圧により貫通孔内に流れ込んだエアーを貫通孔から流出させることができ、その結果、貫通孔内に封止用樹脂を充填することができる。これにより、エアーベント付近における硬化後の封止用樹脂とリードフレームとの接合力を高めることができ、樹脂成形金型の離型時にエアーベント内の封止用樹脂をリードフレーム側に残留させて離型させることができる。したがって、樹脂成形金型のエアーベント詰まりの発生を防ぐことができ、樹脂成形金型のクリーニング頻度の低減化を図ることができる。

本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の構造の一例を示す平面図である。 図１に示す半導体装置の構造の一例を示す側面図である。 図１に示す半導体装置の構造の一例を示す裏面図である。 図３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。 図１に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造フロー図である。 図１に示す半導体装置の組み立てに用いられるリードフレームの構造の一例を示す平面図である。 図６に示すリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造の一例を示す部分拡大平面図である。 図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す部分断面図である。 図７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す部分断面図である。 図１に示す半導体装置の組み立ての樹脂封止工程における型締め時の金型角部の構造の一例を示す部分斜視図である。 図１０に示す型締め時の金型角部の構造を示す部分拡大断面図である。 図１に示す半導体装置の組み立ての樹脂封止工程における樹脂注入時の樹脂の流れの状態の一例を示す部分断面図である。 図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の樹脂充填後の構造を示す部分断面図である。 図７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の樹脂充填後の構造を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態の変形例のリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造を示す部分拡大平面図である。 図１５に示す変形例のリードフレームにおける貫通孔と隣接するゲートランナの配置関係の一例を示す部分拡大平面図である。 本発明の実施の形態の他の変形例のリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造を示す部分拡大平面図である。 本発明の実施の形態の他の変形例のリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造を示す部分拡大平面図である。

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によって組み立てられる半導体装置の構造の一例を示す平面図、図２は図１に示す半導体装置の構造の一例を示す側面図、図３は図１に示す半導体装置の構造の一例を示す裏面図、図４は図３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５は図１に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造フロー図、図６は図１に示す半導体装置の組み立てに用いられるリードフレームの構造の一例を示す平面図、図７は図６に示すリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造の一例を示す部分拡大平面図、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部分断面図、図９は図７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す部分断面図、図１０は図１に示す半導体装置の組み立ての樹脂封止工程における型締め時の金型角部の構造の一例を示す部分斜視図、図１１は図１０に示す金型角部の構造を示す部分拡大断面図、図１２は図１に示す半導体装置の組み立ての樹脂封止工程における樹脂注入時の樹脂の流れの状態の一例を示す部分断面図、図１３は図７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の樹脂充填後の構造を示す部分断面図、図１４は図７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の樹脂充填後の構造を示す部分断面図、図１５は本発明の実施の形態の変形例のリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造を示す部分拡大平面図、図１６は図１５に示す変形例のリードフレームにおける貫通孔と隣接するゲートランナの配置関係の一例を示す部分拡大平面図、図１７および図１８はそれぞれ本発明の実施の形態の他の変形例のリードフレームにおけるデバイス領域の角部の構造を示す部分拡大平面図である。

図１〜図４に示す本実施の形態の半導体装置は、封止体３の裏面３ａの周縁部に複数のリード１ａそれぞれの一部が露出して並べて配置された小型のノンリード型のものであり、本実施の形態では、前記半導体装置の一例として、ＱＦＮ５を取り上げて説明する。

ＱＦＮ５の構成について説明すると、図４に示すようにその主面２ｂに半導体素子および複数のパッド（電極）２ａを有する半導体チップ２と、半導体チップ２と接続するチップ搭載部であるタブ１ｂと、半導体チップ２の外側に配置されており、かつ図３に示すようにタブ１ｂに連結部１ｋを介して連結するバスバー１ｉと、半導体チップ２を樹脂封止する封止体３と、それぞれの被接続面（一部）１ｇが封止体３の裏面３ａの周縁部に露出するように半導体チップ２の周囲に並んで配置された複数のリード１ａと、封止体３の４つの角部に対応した箇所それぞれに配置されており、かつタブ１ｂと連結する吊りリード１ｅと、図４に示すように半導体チップ２の複数のパッド２ａとこれに対応する複数のリード１ａとをそれぞれ接続する複数の第１のワイヤ４ａと、半導体チップ２の所定のパッド２ａとバスバー１ｉとを接続する複数の第２のワイヤ４ｂとからなる。

すなわち、本実施の形態のＱＦＮ５は、半導体チップ２の周囲にバスバー１ｉを配置して、このバスバー１ｉにグランド（ＧＮＤ）もしくは電源などの所定の複数のパッド２ａをそれぞれ第２のワイヤ４ｂでダウンボンディングして接続するものであり、これにより、リード１ａの共通化を図って入出力ピンの数を減らして更なる小型化を図るものである。

なお、チップ搭載部であるタブ１ｂの周囲には隙間を介してバスバー１ｉが配置されているとともに、バスバー１ｉはその両端が吊りリード１ｅに連結されている。各バスバー１ｉは半導体チップ２とワイヤボンディング可能なように、半導体チップ２の外側に配置されている。

さらに、封止体３の裏面３ａには、各リード１ａの被接続面１ｇに加えて、タブ１ｂの裏面１ｄやバスバー１ｉの裏面１ｊおよび吊りリード１ｅの裏面１ｆの一部が露出している。

また、第２のワイヤ４ｂを介してバスバー１ｉに接続される半導体チップ２のパッド２ａは、共通ピンとなり得るグランド電極や電源電極であることが好ましく、例えば、グランドのパッド２ａと接続する場合、バスバー１ｉには、グランド電位が印加される。

なお、図４に示すように、半導体チップ２は、タブ１ｂの主面１ｃ上に、例えば、ダイボンド材（例えば、銀ペーストなど）６によって固定されており、半導体チップ２の裏面２ｃとタブ１ｂの主面１ｃとがダイボンド材６を介して接続されている。

また、ＱＦＮ５の封止体３の裏面３ａの周縁部に並んで配置された複数のリード１ａは、それぞれの一部が被接続面１ｇとして封止体３の裏面３ａに露出しており、これら被接続面１ｇには、外装めっきとして、半田めっきまたはパラジウムめっきなどが被覆されている。

また、タブ１ｂ、吊りリード１ｅおよび各リード１ａは、例えば、銅合金などの薄板材によって形成されている。

さらに、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを接続する第１のワイヤ４ａ、および半導体チップ２のグランドのパッド２ａとバスバー１ｉとを接続する第２のワイヤ４ｂは、例えば、金線などである。

また、封止体３は、モールディング方法による樹脂封止によって形成され、その際用いられる封止用樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂などである。

次に、本実施の形態のＱＦＮ５（半導体装置）の製造方法を、図５に示す製造プロセスフロー図に沿って説明する。

まず、図５のステップＳ１に示すリードフレーム準備を行う。ここでは、半導体チップ２を搭載可能なタブ１ｂと、タブ１ｂと連結する吊りリード１ｅと、タブ１ｂの周囲に配置された複数のリード１ａと、連結部１ｋを介してタブ１ｂと連結し、かつタブ１ｂの外側に配置されたバスバー１ｉとを有しており、さらに、図７に示すように、吊りリード１ｅの延在方向上で吊りリード１ｅの外側に形成された貫通孔１ｎと、チップ搭載側と反対の裏面側に吊りリード１ｅに沿って貫通孔１ｎに連通するように形成された溝部１ｈ（第１の溝部）とを有する図６に示すリードフレーム１を準備する。

すなわち、リードフレーム１にはその各デバイス領域１ｍにおいて、図７に示すように吊りリード１ｅの外側の枠部１ｐにおいて吊りリード１ｅの延在方向上に円形の貫通孔１ｎが形成されており、さらに、枠部１ｐのチップ搭載側と反対の裏面側に吊りリード１ｅに沿ってその両側に吊りリード１ｅ側から貫通孔１ｎに連通する図８および図９に示すような溝部１ｈが形成されている。

なお、貫通孔１ｎは、樹脂封止工程で図１２および図１３に示すように樹脂成形金型９のキャビティ９ｃ内に封止用樹脂７を注入した際に、エアーベント９ｅを通る封止用樹脂７をこの貫通孔１ｎに入り込ませ、そこで硬化させて、エアーベント９ｅ内に残っている封止用樹脂７を、離型時にリードフレーム１側に付着残留させてエアーベント９ｅ内にはほとんど残さないようにするためのものである。すなわち、離型時に、エアーベント９ｅ内に残っている封止用樹脂７をリードフレーム１側に付着させるための樹脂トラップ用の孔である。

したがって、貫通孔１ｎは、樹脂成形金型９の型締め時に、キャビティ９ｃの外側でエアーベント９ｅに対応した位置に配置されるように形成されている。

また、溝部１ｈは、封止用樹脂７の流入圧力によってエアーベント９ｅおよび溝部１ｈを通って貫通孔１ｎ内に流れ込んだエアーを貫通孔１ｎから流出させるためのエアーの流出経路となる。

これにより、リードフレーム１においては、キャビティ９ｃ内へ樹脂注入時に、注入圧で押し出されたエアーの一部が一旦貫通孔１ｎ内に入り、その後、溝部１ｈからも樹脂注入されるため、さらに溝部１ｈからの注入圧により押し出されて貫通孔１ｎの外部に出る。その結果、貫通孔１ｎ内にエアーが滞留しないため、貫通孔１ｎ内に封止用樹脂７を入り易くさせることができる。

なお、溝部１ｈは、例えば、ハーフエッチング加工もしくはスタンピング加工などによって形成されるものである。

また、リードフレーム１は、図６に示すように、タブ１ｂと、その周囲に配置された複数のリード１ａと、タブ１ｂと連結する吊りリード１ｅと、タブ１ｂと連結部１ｋを介して連結するバスバー１ｉと、これらを囲む枠部１ｐとからなる複数のデバイス領域１ｍが連続して形成された短冊状のフレーム部材であり、例えば、銅合金などからなる。

さらに、ＱＦＮ５において、リード１ａの被接続面１ｇの外装めっきをパラジウムめっきとする場合、リードフレーム１には、予めその全面にパラジウムめっきが被覆されている。

その後、図５のステップＳ２に示すダイボンディングを行う。ここでは、リードフレーム１のチップ搭載部であるタブ１ｂの主面１ｃ上に、例えば、ダイボンド材６を介して半導体チップ２を固着する。

その後、ステップＳ３に示すワイヤボンディングを行う。ここでは、図４に示すように、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを金線などの導電性の第１のワイヤ４ａで接続する。さらに、半導体チップ２のグランド用（電源用でもよい）のパッド２ａとバスバー１ｉとを同じく金線などの導電性の第２のワイヤ４ｂで接続する。

その後、ステップＳ４に示す樹脂封止（樹脂モールディング）を行う。本実施の形態では、リードフレーム１における個々のデバイス領域１ｍを樹脂成形金型９の上型９ａの個別のキャビティ９ｃでそれぞれ覆ってそれぞれのキャビティ９ｃに封止用樹脂７を注入して樹脂封止を行う方法を例に取り上げて説明する。

まず、図１２に示すように、樹脂成形金型９の下型９ｂの金型面９ｄ上にリードフレーム１を配置する。その際、樹脂成形金型９の下型９ｂの金型面９ｄ上に配置された封止用シートであるフィルムシート８上にリードフレーム１を配置する。その後、図１０および図１１に示すように、樹脂成形金型９に形成されたエアーベント９ｅとリードフレーム１の貫通孔１ｎおよび溝部１ｈとを対応させるとともに、リードフレーム１の複数のリード１ａがフィルムシート８に密着するように樹脂成形金型９の型締めを行う。

すなわち、樹脂成形金型９の上型９ａに形成されたエアーベント９ｅの下部に、リードフレーム１の貫通孔１ｎおよび溝部１ｈを配置して型締めを行う。

前記型締め後、樹脂成形金型９のキャビティ９ｃ内に封止用樹脂７を注入して、図１２に示す樹脂の流れ１０を形成し、その際の封止用樹脂７の流入圧力によってキャビティ９ｃ内のエアーをエアーベント９ｅ内に押し出す。エアーベント９ｅに押し出されたエアーの一部は、一旦貫通孔１ｎ内に流れ込み、さらに、溝部１ｈからの樹脂注入圧によって貫通孔１ｎから流出する。すなわち、一旦貫通孔１ｎ内に流れ込んだエアーは、エアーベント９ｅと溝部１ｈを介して貫通孔１ｎから外部に押し出される。

これにより、貫通孔１ｎ内にエアーが滞留しないため、貫通孔１ｎ内に封止用樹脂７が入り易くなり、その結果、エアーベント９ｅに漏れた封止用樹脂７の一部は、図１３および図１４に示すように、貫通孔１ｎ内に流れ込む。このようにして、キャビティ９ｃおよび貫通孔１ｎ内に封止用樹脂７が充填される。

封止用樹脂７の充填完了後、封止用樹脂７を硬化させ、その後、離型を行う。すなわち、下型９ｂと上型９ａを離反する。この際、本実施の形態の半導体装置の製造方法では、エアーベント９ｅに漏れた封止用樹脂７の一部がリードフレーム１の貫通孔１ｎ内に充填され、さらにエアーベント９ｅと溝部１ｈから回り込む樹脂が貫通孔１ｎで連結（噛み合う）するため、エアーベント９ｅ付近における硬化後の封止用樹脂７とリードフレーム１との接合力を高めることができ、エアーベント９ｅに漏れた封止用樹脂７を、リードフレーム１側に付着残留させてエアーベント９ｅ内に封止用樹脂７がほとんど残留しないように離型させることができる。

樹脂封止後、図５に示すステップＳ５のリード切断（個片化）を行う。ここでは、図７に示すモールドライン１１より僅かに外側の箇所において、リードフレーム１の枠部１ｐから複数のリード１ａおよび吊りリード１ｅを切断・分離して個片化する。その結果、ステップＳ６に示すＱＦＮ完成となる。

本実施の形態の半導体装置の製造方法およびそれに用いられるリードフレームによれば、リードフレーム１においてその吊りリード１ｅの外側に貫通孔１ｎが形成され、かつ裏面側に吊りリード１ｅに沿って貫通孔１ｎに連通する溝部１ｈが形成されていることにより、樹脂成形金型９のキャビティ９ｃへの封止用樹脂７の注入時に、エアーベント９ｅと溝部１ｈにおける封止用樹脂７の流入圧力によって貫通孔１ｎ内に流れ込んだエアーを貫通孔１ｎから流出させることができる。

これにより、貫通孔１ｎ内にエアーが滞留しないため、貫通孔１ｎ内に封止用樹脂７が入り易くなり、エアーベント９ｅに漏れた封止用樹脂７を貫通孔１ｎ内に充填させることができる。その結果、エアーベント９ｅ付近における硬化後の封止用樹脂７とリードフレーム１との接合力を高めることができ、エアーベント９ｅに漏れた封止用樹脂７を、樹脂成形金型９の離型時にリードフレーム１側に付着・残留させて金型側のエアーベント９ｅ内に封止用樹脂７がほとんど残留しないようにして離型させることができる。

これによって、樹脂成形金型９のエアーベント詰まりの発生を防ぐことができるため、樹脂成形金型９のクリーニング頻度の低減化を図ることができる。したがって、ＱＦＮ５の組み立ての樹脂封止工程でのスループットを向上させることができる。

例えば、毎ロット行っていた樹脂成形金型９のクリーニングを約６００ショットに１回程度に低減することができ、樹脂封止工程での作業の効率化を図るとともに、樹脂封止工程での作業のスループットを大幅に向上できる。

また、樹脂成形金型９のエアーベント詰まりの発生を防ぐことができるため、封止用樹脂７の未充填不良の発生を低減することができ、その結果、製品（ＱＦＮ５）の品質の向上を図ることができる。

したがって、個片化の際の角部切断時にパッケージ欠けやパッケージクラックの発生を防ぐことができる。これにより、製品（ＱＦＮ５）の品質の向上を図ることができる。

次に、本実施の形態の変形例について説明する。

図１５は、リードフレーム１に形成する貫通孔１ｎの形状を四角形にするとともに、細長い長方形に形成したものであり、好ましくは、長方形の貫通孔１ｎの長手方向の長さを樹脂成形金型９のエアーベント９ｅの幅より長く形成する。

これにより、上型９ａのエアーベント９ｅの下部に必ず貫通孔１ｎを配置することができ、貫通孔１ｎ内に封止用樹脂７を充填し易くなる。その結果、エアーベント９ｅ付近における硬化後の封止用樹脂７とリードフレーム１との接合力を高めて離型させることができる。

貫通孔１ｎをエアーベント９ｅの幅より十分に大きく（幅を広く）形成するという観点のみ着目すれば、その大きさが十分に大きな円形で形成しても良い。しかし、貫通孔１ｎと隣り合ったデバイス領域１ｍのゲートランナ９ｆとの距離が非常に近いため、封止用樹脂７が隣のデバイス領域１ｍからエアーベント９ｅに流れ込んでしまう。そこで、本実施の形態では、貫通孔１ｎの形状を細長い長方形にする場合、図１６に示すように、貫通孔１ｎを、隣り合ったデバイス領域１ｍ（図６参照）における貫通孔１ｎに近接して配置されるゲートランナ９ｆの延在方向に沿って細長く形成することが好ましい。これにより、隣り合ったデバイス領域１ｍのゲートランナ９ｆが近接して配置される場合であっても、長方形の貫通孔１ｎの長手方向をエアーベント９ｅの幅より十分に長く形成することができる。

ただし、貫通孔１ｎに連通する溝部１ｈを形成していない本実施の形態（変形例）だけでは、貫通孔１ｎ内に滞留したエアーを完全に除去することができないため、エアーベントの９ｅの上部（上金型側）に沿うように封止用樹脂７が流れる恐れがある。

本実施の形態（変形例）では、貫通孔１ｎが長方形の場合で説明したが、エアーベント９ｅの幅より十分に長く形成し、隣り合うデバイス領域１ｍのゲートランナ９ｆと接触しない形状なら、例えば、楕円形であってもよい。

また、図１７に示す変形例は、貫通孔１ｎに連通する溝部１ｈに加えて、さらに、リードフレーム１の枠部１ｐの貫通孔１ｎの近傍にスリット１ｑを形成し、このスリット１ｑと貫通孔１ｎの両者に連通する第２の溝部１ｒが形成されているものである。

このようにリードフレーム１に溝部１ｈ、およびスリット１ｑに連通する第２の溝部１ｒが形成されたことにより、エアーベント９ｅおよび溝部１ｈを通って貫通孔１ｎ内に流れ込んだエアーを第２の溝部１ｒを介して貫通孔１ｎから流出させることができる。これにより、キャビティ９ｃ内のエアーを抜き易くすることができる。さらに、エアーベント９ｅにおいて封止用樹脂７を流れ易くさせることができ、ボイドの発生を低減できる。したがって、キャビティ９ｃに加えて貫通孔１ｎ内にも確実に封止用樹脂７を充填することができる。

なお、第２の溝部１ｒは、溝部１ｈと同様に、ハーフエッチング加工もしくはスタンピング加工などによって形成することができる。

また、図１８に示す変形例は、図１７に示すような溝部１ｈが形成されていないものである。すなわち、枠部１ｐに、貫通孔１ｎとスリット１ｑが形成され、かつ両者を連通する第２の溝部１ｒが形成されており、この場合、貫通孔１ｎに入り込んだエアーを第２の溝部１ｒを介してスリット１ｑのみに向けて押し出し、これによっても貫通孔１ｎ内に十分に封止用樹脂７を充填させることが可能である。

なお、本実施の形態では、リードフレーム１の溝部１ｈが、リードフレーム１のチップ搭載側と反対の裏面側に形成されている場合を説明したが、溝部１ｈは、チップ搭載側と同じ面側に形成されていてもよいし、あるいは、表（チップ搭載側と同じ面）と裏（チップ搭載側と反対面）の両面に形成されていてもよい。表裏両面に形成する場合は、重ならない箇所にそれぞれ互いに位置をずらして形成することにより実現可能になる。

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、半導体装置の一例としてＱＦＮ５を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、リードフレーム１を用い、かつ樹脂成形金型９を用いて樹脂モールディングが行われて組み立てられる半導体装置であれば、ＱＦＮ以外の他の半導体装置であってもよい。

また、実施の形態では、樹脂モールディングにおいて、リードフレーム１における個々のデバイス領域１ｍを樹脂成形金型９の個別のキャビティ９ｃでそれぞれ覆って樹脂注入を行う場合を例に取り上げて説明したが、前記樹脂モールディングは、複数のデバイス領域１ｍを１つのキャビティ９ｃで一括して覆って樹脂注入を行うものであってもよい。

また、前記実施の形態の半導体装置の製造方法の樹脂モールディングは、フィルムシート８などの封止用シートを用いないものであっても適用することが可能である。

本発明は、半導体装置の製造技術に好適である。

１ リードフレーム
１ａ リード
１ｂ タブ（チップ搭載部）
１ｃ 主面
１ｄ 裏面
１ｅ 吊りリード
１ｆ 裏面
１ｇ 被接続面
１ｈ 溝部（第１の溝部）
１ｉ バスバー
１ｊ 裏面
１ｋ 連結部
１ｍ デバイス領域
１ｎ 貫通孔
１ｐ 枠部
１ｑ スリット
１ｒ 第２の溝部
２ 半導体チップ
２ａ パッド（電極）
２ｂ 主面
２ｃ 裏面
３ 封止体
３ａ 裏面
４ａ 第１のワイヤ
４ｂ 第２のワイヤ
５ ＱＦＮ（半導体装置）
６ ダイボンド材
７ 封止用樹脂
８ フィルムシート（封止用シート）
９ 樹脂成形金型
９ａ 上型
９ｂ 下型
９ｃ キャビティ
９ｄ 金型面
９ｅ エアーベント
９ｆ ゲートランナ
１０ 樹脂の流れ
１１ モールドライン

Claims (4)

1. （ａ）チップ搭載部と、前記チップ搭載部と連結する吊りリードと、前記チップ搭載部の周囲に配置された複数のリードとをそれぞれに含む複数のデバイス領域を有しており、前記吊りリードの延在方向上で前記吊りリードの外側に形成され、かつ樹脂成形金型を型締めした際に隣り合ったデバイス領域のゲートランナの延在方向に沿って細長く配置される貫通孔を有するリードフレームを準備する工程と、
   （ｂ）前記チップ搭載部に半導体チップを搭載する工程と、
   （ｃ）前記半導体チップの電極と前記リードとを導電性のワイヤで接続する工程と、
   （ｄ）前記樹脂成形金型の金型面上に前記リードフレームを配置した後、前記樹脂成形金型に形成されたエアーベントと前記リードフレームの前記貫通孔とを対応させて前記樹脂成形金型の型締めを行い、その後、前記樹脂成形金型の各キャビティ内にそれぞれのゲートランナを通過させて封止用樹脂を注入して前記封止用樹脂の流入圧力によって前記貫通孔内のエアーを前記貫通孔から流出させて、前記キャビティおよび前記貫通孔内に前記封止用樹脂が充填されるように樹脂封止を行う工程と、
   （ｅ）前記樹脂封止後、前記封止用樹脂を前記リードフレームの前記貫通孔に残留させて前記樹脂成形金型の離型を行う工程と、
   （ｆ）前記リードフレームから前記複数のリードおよび前記吊りリードを分離して個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記リードフレームの前記貫通孔の長手方向の長さは、前記樹脂成形金型の前記エアーベントの幅よりも長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記貫通孔の形状は長方形であって、前記長方形の長手方向の長さは、前記樹脂成形金型の前記エアーベントの幅よりも長い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、前記貫通孔の形状は楕円形であって、前記楕円形の長手方向の長さは、前記樹脂成形金型の前記エアーベントの幅よりも長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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