JP2010267849A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップの搭載されたダイパッドを、樹脂パッケージの実装側表面に露出させて成る半導体装置の製造方法に関し、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した、種々の不都合の発生を未然に防止することの可能な、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ダイパッド３の実装側表面を、ダイパッドの溝部３ｇに連通する排気通路１０ａを有する樹脂封止シート１０により被覆する工程と、樹脂封止シートの排気通路を、モールド金型装置１００における下型１００Ｌの残留空気捕捉凹部１００ａに臨ませてセットする工程と、モールド金型装置にモールド樹脂を充填し、残留空気を樹脂封止シートの排気通路を介して、下型の残留空気捕捉凹部に排出させつつ、パッケージを型成形する樹脂封止工程とを含んで成る。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関するものであり、詳しくは、半導体チップの搭載されたダイパッドを、樹脂パッケージの実装側表面に露出させて成る半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置における１つの形態として、図１４に示す如き面実装タイプの半導体装置Ａが提供されている。

この半導体装置Ａは、所謂ＱＦＮ(Quad Flat Non-Lead Package)であって、矩形平面形状を呈する樹脂パッケージＰを有し、該パッケージＰにおける実装側表面Ｐａの中央域には、放熱効果等を目的としてダイパッドＤＰが露呈しており、さらに矩形状を呈するダイパッドＤＰの周囲には、多数の電極パッドＥＰ，ＥＰ…が配列されつつ露呈している。

また、上記半導体装置Ａは、リードフレームに予形成されたダイパッドＤＰに半導体チップＩを搭載し、同じくリードフレームに予形成された電極パッドＥＰ，ＥＰ…を、各々ボンディングワイヤＷ，Ｗ…を介して半導体チップＩと電気的に接続したのち、後述するモールド金型装置において樹脂封止を実施して、パッケージＰを型成形することにより製造されている。

一方、上述の如くパッケージＰの実装側表面Ｐａに、ダイパッドＤＰおよび電極パッドＥＰ，ＥＰ…が露呈した半導体装置Ａを製造するには、パッケージＰを型成形するための樹脂封止工程において、ダイパッドＤＰの実装面側表面にモールド樹脂が不用意に漏れ出すことを防ぐ必要がある。

そこで、図１５の(ａ)〜(ｃ)に示すように、リードフレームの裏面に貼着テープ(樹脂封止シート)Ｓを貼り付け、ダイパッドＤＰおよび電極パッドＥＰ，ＥＰ…の実装側表面を被覆し、リードフレームをモールド金型装置Ｍにセットしたのち、上型Ｕと下型Ｌとで画成したキャビティにモールド樹脂を充填してパッケージＰを型成形し、モールド金型装置Ｍから取り出したのち貼着テープＳを剥がすことで、半導体装置Ａを製造する方法(テープ貼付け工法)が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

また、図１６の(ａ)〜(ｃ)に示すように、ダイパッドＤＰへの半導体チップＩの搭載、およびボンディングワイヤＷ，Ｗ…による半導体チップＩと電極パッドＥＰ，ＥＰ…との接続を終えたリードフレームを、下型Ｌ′に備えられたリリースフィルム(樹脂封止シート)Ｓ′により、ダイパッドＤＰおよび電極パッドＥＰ，ＥＰ…の実装側表面を被覆しつつモールド金型装置Ｍ′にセットしたのち、上型Ｕ′と下型Ｌ′とで画成したキャビティにモールド樹脂を充填してパッケージＰを型成形し、リリースフィルムＳ′による被覆を剥がしつつモールド金型装置Ｍ′から取り出すことで、半導体装置Ａを製造する方法(シートモールド工法)が提供されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２４６４０１号公報 特開２０００−２９９３３５号公報

ところで、上述した如くダイパッドをパッケージの実装側表面に露出させた半導体装置には、図１７に示した半導体装置Ａ′のように、稼働時における半導体チップＩ′とダイパッドＤＰ′との熱膨張率の相違に起因する熱応力の発生を抑えるべく、ダイパッドＤＰ′を複数の分割パッドＤＰａ′，ＤＰｂ′から構成したものがある。

すなわち、図１７に示した半導体装置Ａ′は、パッケージＰ′の実装側表面Ｐａ′の中央域に、ダイパッドＤＰ′を構成する分割パッドＤＰａ′と分割パッドＤＰｂ′とが、互いに離隔しつつ所期の間隙を設けて露呈しており、上記ダイパッドＤＰ′の周囲には、電極パッドＥＰ′，ＥＰ′…が配列されつつ露呈している。

また、上記半導体装置Ａ′は、分割パッドＤＰａ′と分割パッドＤＰｂ′とに亘って半導体チップＩ′を搭載し、電極パッドＥＰ′，ＥＰ′…を各々ボンディングワイヤＷ′，Ｗ′…を介して半導体チップＩ′と電気的に接続したのち、上述した如くモールド金型装置において樹脂封止を行い、パッケージＰ′を型成形することによって製造されている。

ここで、上述した半導体装置Ａ′を製造する場合、先に詳述したテープ貼付け工法、あるいはシートモールド工法に関わらず、隣り合う分割パッドＤＰａ′と分割パッドＤＰｂ′との間に溝部ＤＰｇ′が存在するため、モールド金型装置にモールド樹脂を充填する樹脂封止工程において、上記溝部ＤＰｇ′に入り込んだモールド樹脂によって行く手を遮られた空気が、上記溝部ＤＰｇ′から排出されることなく残留することで、図１８に示す如く、完成した半導体装置Ａ′におけるパッケージＰ′の実装側表面Ｐａ′に、モールド樹脂の未充填部分であるボイドＰｖ′が形成される場合があった。

このように、半導体装置Ａ′の実装側表面Ｐａ′にボイドＰｖ′が形成されると、このボイドＰｖ′内に残留した空気が湿気を吸うことで、パッケージＰ′のモールド樹脂に水分が含浸し、半導体チップＩ′の腐食を招いたり、さらには、半導体装置Ａ′を実装するべく半田付けする際に、加熱された上記水分が蒸発／膨張することで、パッケージＰ′にクラックが入ってしまい、半導体装置Ａ′の品質に深刻な悪影響を招く不都合があった。

一方、ダイパッドをパッケージの実装側表面に露出させた半導体装置には、図１９に示した半導体装置Ａ″のように、パッケージＰ″を形成するモールド樹脂とダイパッドＤＰ″との結合強度の増大を目的として、ダイパッドＤＰ″における実装面側の縁部に段部ＤＰｓ″を形成したものがある。

すなわち、図１９に示した半導体装置Ａ″は、パッケージＰ″の実装側表面Ｐａ″の中央域に、その全周に亘って段部ＤＰｓ″を形成したダイパッドＤＰ″が露呈しており、上記ダイパッドＤＰ″の周囲には、電極パッドＥＰ″，ＥＰ″…が配列されつつ露呈している。

また、上記半導体装置Ａ″は、ダイパッドＤＰ″に半導体チップＩ″を搭載し、電極パッドＥＰ″，ＥＰ″…を各々ボンディングワイヤＷ″，Ｗ″…を介して半導体チップＩ″と電気的に接続したのち、上述した如くモールド金型装置において樹脂封止を行い、パッケージＰ″を型成形することによって製造されている。

ここで、上述した半導体装置Ａ″を製造する場合、先に詳述したテープ貼付け工法、あるいはシートモールド工法に関わらず、ダイパッドＤＰ″の周縁部には、段部ＤＰｓ″による溝部ＤＰｇ″が存在するため、モールド金型装置にモールド樹脂を充填する樹脂封止工程において、上記溝部ＤＰｇ″に入り込んだモールド樹脂によって行く手を遮られた空気が、上記溝部ＤＰｇ″から排出されることなく残留することで、図２０に示す如く、完成した半導体装置Ａ″におけるパッケージＰ″の実装側表面Ｐａ″に、モールド樹脂の未充填部分であるボイドＰｖ″が形成される場合があった。

このように、半導体装置Ａ″の実装側表面Ｐａ″にボイドＰｖ″が形成されると、このボイドＰｖ″内に残留した空気が湿気を吸うことで、パッケージＰ″のモールド樹脂に水分が含浸し、半導体チップＩ″の腐食を招いたり、さらには、半導体装置Ａ″を実装するべく半田付けする際に、加熱された上記水分が蒸発／膨張することで、パッケージＰ″にクラックが入ってしまい、半導体装置Ａ″の品質に深刻な悪影響を招く不都合があった。

本発明の目的は、上記実状に鑑みて、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した、様々な不都合の発生を未然に防止することの可能な、半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わる半導体装置の製造方法は、半導体チップの搭載されたダイパッドを、パッケージの実装側表面に露出させて成る半導体装置の製造方法において、ダイパッドの実装側表面を、ダイパッドの溝部に連通する排気通路を有する樹脂封止シートにより被覆する工程と、樹脂封止シートの排気通路を、モールド金型装置における下型の残留空気捕捉凹部に臨ませてセットする工程と、モールド金型装置にモールド樹脂を充填し、残留空気を樹脂封止シートの排気通路を介して、下型の残留空気捕捉凹部に排出させつつ、パッケージを型成形する樹脂封止工程とを含んで成ることを特徴としている。

請求項２の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項１の発明に関わる半導体装置の製造方法において、ダイパッドが複数の分割パッドから構成されており、併設した分割パッド同士の間隙によって溝部が画成されていることを特徴としている。

請求項３の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項１の発明に関わる半導体装置の製造方法において、ダイパッドが実装面側の縁部に段部が形成されており、上記段部によってダイパッドの縁部に溝部が画成されていることを特徴としている。

請求項４の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項２または請求項３の発明に関わる半導体装置の製造方法において、樹脂封止シートの排気通路は、樹脂封止シートの所定位置に貫通形成された小孔であることを特徴としている。

請求項５の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項２または請求項３の発明に関わる半導体装置の製造方法において、樹脂封止シートの排気通路は、樹脂封止シートの所定位置に貫通形成されたスリットであることを特徴としている。

請求項６の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項２または請求項３の発明に関わる半導体装置の製造方法において、樹脂封止シートはモールド樹脂を封止する一方、空気の透過を許容する多孔質材料または網状材料から成り、全域に亘って排気通路を具備することを特徴としている。

請求項１の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止工程において、ダイパッドの溝部に押し遣られた空気は、樹脂封止シートの排気通路を介して、モールド金型装置の残留空気捕捉凹部に排気されるため、パッケージの実装側表面に、モールド樹脂の未充填によるボイドが形成されることはなく、もってボイドの発生に起因する様々な不都合を未然に防止することができる。

請求項２の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、ダイパッドが複数の分割パッドから構成されている半導体装置を、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した、種々の不都合の発生を未然に防止しつつ製造することができる。

請求項３の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、ダイパッドが実装面側の縁部に段部を形成している半導体装置を、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した、種々の不都合の発生を未然に防止しつつ製造することができる。

請求項４の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止シートの所定位置に貫通形成した小孔を排気通路としたことで、上記排気通路を有する樹脂封止シートを極めて容易に製作することができる。

請求項５の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止シートの所定位置に貫通形成したスリットを排気通路としたことで、キャビティから残留空気を排出する機能を全うするとともに、モールド樹脂の封止機能を向上させることができる。

請求項６の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、全域に亘って空気の透過を許容する多孔質材料または網状材料から樹脂封止シートを構成したことで、予めシミュレートした特定の位置に専用の排気通路を形成する必要がなく、樹脂封止シートの構成を簡易なものとすることができる。

(ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、本発明に基づいて製造された半導体装置の１つの実施例を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 図１の半導体装置を製造する際の樹脂封止工程において、リードフレームおよび樹脂封止シート等をセットした状態のモールド金型装置を示す概念的な断面図。 (ａ)は図２中のａ−ａ線から樹脂封止シートおよびモールド金型装置を観た底面図、(ｂ)は図２中のｂ−ｂ線から樹脂封止シートおよびモールド金型装置を観た平面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、本発明に基づいて製造された半導体装置の他の実施例を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 図９の半導体装置を製造する際の樹脂封止工程において、リードフレームおよび樹脂封止シート等をセットした状態のモールド金型装置を示す概念的な断面図。 (ａ)は図１１中のａ−ａ線から樹脂封止シートおよびモールド金型装置を観た底面図、(ｂ)は図１１中のｂ−ｂ線から樹脂封止シートおよびモールド金型装置を観た平面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)および(ｂ)は、樹脂封止シートとモールド金型装置との変形例を示す、樹脂封止シートとモールド金型装置との底面図および上面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、従来の半導体装置を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、従来の半導体装置における製造方法の一例を示す概念図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、従来の半導体装置における製造方法の他の例を示す概念図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、分割したダイパッドを有する半導体装置を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、図１７の半導体装置にモールド樹脂の未充填によりボイドが生じた状態を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、ダイパッドの外周縁に段部を設けた半導体装置を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、図１９の半導体装置にモールド樹脂の未充填によりボイドが生じた状態を示す全体側面図、全体底面図および断面側面図。

以下、本発明に関わる半導体装置の製造方法について、実施例を示す図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に基づいて製造された半導体装置の一実施例を示しており、この半導体装置１は、面実装タイプの所謂ＱＦＮ(Quad Flat Non-Lead Package)であって、矩形平面形状を呈するパッケージ２を有し、該パッケージ２における実装側表面２ａの中央域には、放熱効果等を目的としてダイパッド３が露呈している。

上記ダイパッド３は、２つの分割パッド３Ａ，３Ｂから構成されており、これら分割パッド３Ａ，３Ｂは、互いに離隔しつつ所期の間隙を設けて並置され、さらに上記ダイパッド３(３Ａ，３Ｂ)の周囲には、多数の電極パッド４，４…が配列しつつ露呈している。

また、上記半導体装置１は、分割パッド３Ａと分割パッド３Ｂとに亘って、半導体チップ５が搭載されており、電極パッド４，４…を各々ボンディングワイヤ６，６…を介して半導体チップ５と電気的に接続したのち、後述する如く、モールド金型装置１００(図２参照)において樹脂封止を行い、パッケージ２を型成形することによって製造されている。

因みに、上述した半導体装置１は、個々の半導体装置１に対応したダイパッドおよび電極パッド等の複数のパターンを整然と並べて予形成したリードフレームを用い、１回の樹脂封止工程において複数のパッケージ２，２…を型形成したのち、切断工程において個々の半導体装置１，１…に切り分けて製造する、所謂マトリックスＱＦＮ、あるいはＭＡＰ−ＱＦＮ等と呼称されるものである。

以下では、上述した半導体装置１を製造する方法を、図２および図３を参照しながら詳細に説明する。

先ず、ダイパッド３(分割パッド３Ａおよび分割パッド３Ｂ)への半導体チップ５の搭載、およびボンディングワイヤ６，６…による半導体チップ５と電極パッド４，４…との接続を行う。

次いで、先に詳述したテープ貼付け工法であれば、リードフレームの裏面に樹脂封止シート(貼着テープ)１０を貼り付け、ダイパッド３(分割パッド３Ａおよび分割パッド３Ｂ)および電極パッド４，４…の実装側表面を被覆したのち、図２に示す如く、リードフレームをモールド金型装置１００にセットする。

また、先に詳述したシートモールド工法であれば、ダイパッド３(分割パッド３Ａおよび分割パッド３Ｂ)への半導体チップ５の搭載、およびボンディングワイヤ６，６…による半導体チップ５と電極パッド４，４…との接続を終えたリードフレームを、図２に示す如く、下型１００Ｌに備えられた樹脂封止シート(リリースフィルム)１０により、ダイパッド３(分割パッド３Ａおよび分割パッド３Ｂ)および電極パッド４，４…の実装側表面を被覆しつつ、モールド金型装置１００にセットする。

ここで、図２および図３に示す如く、樹脂封止シート１０には、ダイパッド３の溝部３ｇ、詳しくは並置された分割パッド３Ａと分割パッド３Ｂとの間に画成された溝部３ｇに連通する、小孔から成る排気通路１０ａが貫通形成されている。

上記小孔から成る排気通路１０ａは、図３に示す如くダイパッド３における溝部３ｇのほぼ中央に形成されているが、これは、樹脂封止工程においてダイパッド３の溝部３ｇに入り込んだモールド樹脂により行く手を遮られた空気が溜まる箇所を、モールド金型装置１００に充填されるモールド樹脂の流れを予めシミュレートして得られた結果に基づいている。

一方、モールド金型装置１００における下型１００Ｌの表面には、図２および図３に示す如く、上述した樹脂封止シート１０の小孔から成る排気通路１０ａに臨む位置に、該排気通路(小孔)１０ａよりも一回り大きな残留空気捕捉凹部１００ａが形成されている。

図２に示す如く、半導体チップの搭載およびワイヤボンディングの終えたリードフレームをモールド金型装置１００にセットしたのち、樹脂封止工程を実施して、モールド金型装置１００におけるキャビティの内部にモールド樹脂を充填する。

このとき、ダイパッド３の溝部３ｇに入り込んだモールド樹脂によって押し遣られた空気は、上記樹脂封止シート１０に形成された排気通路(小孔)１０ａを介して、上記モールド金型装置１００の下型１００Ｌに形成された残留空気捕捉凹部１００ａに排気される。

このように、モールド樹脂の未充填が懸念される箇所の排気を行いながら、上記モールド樹脂の充填が行われることにより、パッケージ２の実装側表面２ａに対して、大きく開口したボイド(図１８参照)や、小さな開口ボイドを多く含んだスポンジ状の未充填部が形成されることはない。

もって、上述の如き実施例における半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した様々な不都合、すなわち、半導体チップの腐食を招来したり、実装する際にパッケージにクラックが入って品質に悪影響を及ぼす等の、様々な不都合を未然に防止することが可能となる。

なお、上述した実施例において、小孔から成る排気通路１０ａは、針などの適宜な工具を用いた手作業や、自動で加工を行う装置を用いて、樹脂封止シート１０に穿孔することで容易に形成でき、また、上記排気通路１０ａは、樹脂封止工程の前であれば、適宜な時期に形成することが可能である。

図４〜図６は、樹脂封止シートに形成される排気通路の変形例を示しており、図４に示した排気通路１１ａは、樹脂封止シート１１の表裏に亘る十字形を呈するスリットであり、図５に示した排気通路１２ａは、樹脂封止シート１２の表裏に亘る放射状(アスタリスク記号状)を呈するスリットである。
なお、上述した排気通路１１ａ，１２ａの形態以外は、図２および図３に開示された構成と何ら変わるところはない。

図６に示した排気通路１３ａは、樹脂封止シート１３の表裏に亘る一直線状のスリットであって、ダイパッド３における溝部３ｇのほぼ全長に亘って延在しており、下型１００Ｌには上記スリットから成る排気通路１３ａに臨む、細長い矩形状を呈する残留空気捕捉凹部１００ａが形成されている。
なお、上述した排気通路１３ａ、および下型１００Ｌにおける残留空気捕捉凹部１００ａの形態以外は、図２および図３に開示された構成と何ら変わるところはない。

上述した如く、樹脂封止シートの排気通路１１ａ，１２ａ，１３ａを、共にスリットから構成したことにより、キャビティから残留空気を排出する機能を全うしつつ、モールド樹脂の封止機能を向上させることができる。

また、樹脂封止シート１３の排気通路１３ａを、ダイパッド３の溝部３ｇに沿って延在させたことで、モールド樹脂の流れを精緻にシミュレートすることなく、樹脂封止工程において空気が溜まり得る広い範囲に対し、残留空気を有効に排気させることが可能となる。

なお、上記排気通路１１ａ，１２ａ，１３ａを構成するスリットは、薄刃のカッタ等を用いた手作業や、自動で加工を行う装置を用いて、樹脂封止シート１１，１２，１３を切り開くことで容易に形成でき、また、上記排気通路１１ａ，１２ａ，１３ａは、樹脂封止工程の前であれば、適宜な時期に形成することが可能である。

図７に示した樹脂封止シート１４は、多孔質材料から構成されており、空気の透過を許容するとともにモールド樹脂を封止する機能を備え、また、図８に示した樹脂封止シート１５は、網状材料から構成されており、同じく、空気の透過を許容するとともにモールド樹脂を封止する機能を備えている。

すなわち、図７に示した樹脂封止シート１４、および図８に示した樹脂封止シート１５は、その全域(全面)に亘って排気通路が形成されている如く構成され、下型１００Ｌにはダイパッド３の溝部３ｇに臨む、細長い矩形状を呈する残留空気捕捉凹部１００ａが形成されている。

上述した如く、樹脂封止シート１４，１５は、その全面に亘って排気通路を備えていることから、モールド樹脂の流れをシミュレートすることなく、樹脂封止工程において空気が溜まり得る全ての範囲に対し、残留空気を有効に排気させることが可能となる。

図９は、本発明に基づいて製造された半導体装置の他の実施例を示しており、この半導体装置１′は、面実装タイプの所謂ＱＦＮ(Quad Flat Non-Lead Package)であって、矩形平面形状を呈するパッケージ２′を有し、該パッケージ２′における実装側表面２ａ′の中央域には、放熱効果等を目的としてダイパッド３′が露呈している。

上記ダイパッド３′は、実装面側における縁部の全周に亘って、ハーフエッチングによる深い段部３Ｓ′、言い換えれば溝部３ｇ′が形成されており、さらに上記ダイパッド３′の周囲には、多数の電極パッド４′，４′…が配列しつつ露呈している。

また、上記半導体装置１′は、ダイパッド３′に半導体チップ５′が搭載され、電極パッド４′，４′…を各々ボンディングワイヤ６′，６′…を介して半導体チップ５′と電気的に接続したのち、後述する如く、モールド金型装置１００′(図１０参照)において樹脂封止を行い、パッケージ２′を型成形することによって製造されている。

因みに、上述した半導体装置１′も、図１に示した半導体装置１と同じく、マトリックスＱＦＮ、あるいはＭＡＰ−ＱＦＮ等と呼称されるものである。

以下では、上述した半導体装置１′を製造する方法を、図１０および図１１を参照しながら詳細に説明する。

先ず、ダイパッド３′への半導体チップ５′の搭載、およびボンディングワイヤ６′，６′…による半導体チップ５′と電極パッド４′，４′…との接続を行う。

次いで、先に詳述したテープ貼付け工法であれば、リードフレームの裏面に樹脂封止シート(貼着テープ)１０′を貼り付け、ダイパッド３′および電極パッド４′，４′…の実装側表面を被覆したのち、図１０に示す如く、リードフレームをモールド金型装置１００′にセットする。

また、先に詳述したシートモールド工法であれば、ダイパッド３′への半導体チップ５′の搭載、およびボンディングワイヤ６′，６′…による半導体チップ５′と電極パッド４′，４′…との接続を終えたリードフレームを、図１０に示す如く、下型１００Ｌ′に備えられた樹脂封止シート(リリースフィルム)１０′により、ダイパッド３′および電極パッド４′，４′…の実装側表面を被覆しつつ、モールド金型装置１００′にセットする。

ここで、図１０および図１１に示す如く、樹脂封止シート１０′には、ダイパッド３′の段部３Ｓ′、言い換えれば溝部３ｇ′に連通する、小孔から成る排気通路１０ａ′が貫通形成されている。

上記小孔から成る排気通路１０ａ′は、図１１に示す如く、ダイパッド３′における一辺の溝部３ｇ′のほぼ中央に形成されているが、これは、樹脂封止工程においてダイパッド３′の溝部３ｇ′に入り込んだモールド樹脂により行く手を遮られた空気が溜まる箇所を、モールド金型装置１００′に充填されるモールド樹脂の流れを予めシミュレートして得られた結果に基づいている。

一方、モールド金型装置１００′における下型１００Ｌ′の表面には、図１０および図１１に示す如く、上述した樹脂封止シート１０′の小孔から成る排気通路１０ａ′に臨む位置に、該排気通路(小孔)１０ａ′よりも一回り大きな残留空気捕捉凹部１００ａ′が形成されている。

図１０に示す如く、半導体チップの搭載およびワイヤボンディングの終えたリードフレームをモールド金型装置１００′にセットしたのち、樹脂封止工程を実施して、モールド金型装置１００′におけるキャビティの内部にモールド樹脂を充填する。

このとき、ダイパッド３′の溝部３ｇ′に入り込んだモールド樹脂によって押し遣られた空気は、上記樹脂封止シート１０′に形成された排気通路(小孔)１０ａ′を介して、上記モールド金型装置１００′の下型１００Ｌ′に形成された残留空気捕捉凹部１００ａ′に排気される。

このように、モールド樹脂の未充填が懸念される箇所の排気を行いながら、上記モールド樹脂の充填が行われることにより、パッケージ２′の実装側表面２ａ′に対して、大きく開口したボイド(図２０参照)や、小さな開口ボイドを多く含んだスポンジ状の未充填部が形成されることはない。

もって、上述の如き実施例における半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止工程におけるモールド樹脂の未充填によるボイドの発生に起因した様々な不都合、すなわち、半導体チップの腐食を招来したり、実装する際にパッケージにクラックが入って品質に悪影響を及ぼす等の、様々な不都合を未然に防止することが可能となる。

なお、上述した実施例において、小孔から成る排気通路１０ａ′は、針などの適宜な工具を用いた手作業や、自動で加工を行う装置を用いて、樹脂封止シート１０′に穿孔することで容易に形成でき、また、上記排気通路１０ａ′は、樹脂封止工程の前であれば、適宜な時期に形成することが可能である。

また、上記樹脂封止シート１０′に形成された排気通路１０ａ′を、図４および図５に示した実施例と同じく、樹脂封止シート１０′の表裏に亘る十字形を呈するスリットや、樹脂封止シート１０′の表裏に亘る放射状(アスタリスク記号状)を呈するスリットから構成することも可能である。

図１２に示した排気通路１３ａ′は、樹脂封止シート１３′の表裏に亘る一直線状のスリットであって、ダイパッド３′における一辺の溝部３ｇ′のほぼ全長に亘って延在しており、下型１００Ｌ′には上記スリットから成る排気通路１３ａ′に臨む、細長い矩形状を呈する残留空気捕捉凹部１００ａ′が形成されている。

上記構成によれば、先に詳述した図６の排気通路１３ａと同じく、モールド樹脂の流れを精緻にシミュレートすることなく、樹脂封止工程において空気が溜まり得る広い範囲に対し、残留空気を有効に排気させることが可能となる。

図１３に示した樹脂封止シート１４′は、多孔質材料から構成され、空気の透過を許容するとともにモールド樹脂を封止する機能を備えており、下型１００Ｌ′には、ダイパッド３′の全周に亘る溝部３ｇ′に臨む、四角い枠状を呈する残留空気捕捉凹部１００ａ′が形成されている。

すなわち、樹脂封止シート１４′は全面に亘って排気通路を備えているため、モールド樹脂の流れをシミュレートすることなく、樹脂封止工程において空気が溜まり得る全ての範囲に対し、残留空気を有効に排気させることが可能となる。

また、上述した多孔質材料から成る樹脂封止シート１４′に替えて、先に詳述した図８の樹脂封止シート１５と同じく、空気の透過を許容するとともにモールド樹脂を封止する機能を備えた網状材料で樹脂封止シートを構成することも可能であり、このような構成においても、モールド樹脂の流れをシミュレートすることなく、樹脂封止工程において空気が溜まり得る全ての範囲に対し、残留空気を有効に排気させることが可能となる。

ところで、上述した各実施例の半導体装置１および半導体装置１′は、何れもＱＦＮであるが、パッケージの実装側表面にダイパッドを露呈させた面実装タイプの半導体装置であれば、様々な形態の半導体装置を製造する方法としても、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

また、図１に示した半導体装置１は、２個の分割パッド３Ａ，３Ｂを並置してダイパッド３を構成しているが、分割パッドの個数やレイアウトは実施例に限定されるものでなはなく、さらに、図９に示した半導体装置１′は、ダイパッド３′の全周に亘って段部３Ｓ′を形成しているが、例えば相対向する２辺にのみ段部３Ｓ′を形成したものであっても良いことは勿論である。

また、上述した各実施例の半導体装置１および半導体装置１′は、何れもマトリックスＱＦＮ、あるいはＭＡＰ−ＱＦＮと呼称されるものであるが、本発明に係る半導体装置の製造方法においては、上記ＭＡＰ−ＱＦＮ等に限定されることなく、モールド金型装置において１個ずつ半導体装置を製造する方法にも、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

また、本発明はＱＦＮ(Quad Flat Non-Lead Package)のみならず、パッケージの実装側表面にダイパッドを露呈させている半導体装置であれば、例えばＳＯＮ(Small Outline Non-Lead)等、様々な形態の半導体装置の製造方法としても、極めて有効に適用し得るものであることは勿論である。

さらに、上述した各実施例における半導体装置は、何れもダイパッドをフラットな平板から構成しているが、該ダイパッドに実装した半導体チップを効率良く放熱させるべく、放熱フィンを設けてシートシンク等の放熱装置を構成したダイパッドを有する半導体装置にも、本発明の製造方法を有効に適用することが可能である。

１…半導体装置、
２…パッケージ、
２ａ…実装側表面、
３…ダイパッド、
３Ａ，３Ｂ…分割パッド、
３ｇ…溝部、
４…電極パッド、
５…半導体チップ、
６…ボンディングワイヤ、
１０，１１，１２，１３，１４，１５…樹脂封止シート、
１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ…排気通路、
１００…モールド金型装置、
１００Ｕ…上型、
１００Ｌ…下型、
１００ａ…残留空気捕捉凹部、
１′…半導体装置、
２′…パッケージ、
２ａ′…実装側表面、
３′…ダイパッド、
３Ｓ′…段部、
３ｇ′…溝部、
４′…電極パッド、
５′…半導体チップ、
６′…ボンディングワイヤ、
１０′，１３′，１４′…樹脂封止シート、
１０ａ′，１３ａ′，１４ａ′…排気通路、
１００′…モールド金型装置、
１００Ｕ′…上型、
１００Ｌ′…下型、
１００ａ′…残留空気捕捉凹部。

Claims (6)

1. 半導体チップの搭載されたダイパッドを、パッケージの実装側表面に露出させて成る半導体装置の製造方法において、
   前記ダイパッドの実装側表面を、前記ダイパッドの溝部に連通する排気通路を有する樹脂封止シートにより被覆する工程と、
   前記樹脂封止シートの前記排気通路を、モールド金型装置における下型の残留空気捕捉凹部に臨ませてセットする工程と、
   前記モールド金型装置にモールド樹脂を充填し、残留空気を前記樹脂封止シートの前記排気通路を介して、前記下型の残留空気捕捉凹部に排出させつつ、前記パッケージを型成形する樹脂封止工程と、
   を含んで成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記ダイパッドは、複数の分割パッドから構成されており、併設した前記分割パッド同士の間隙によって、前記溝部が画成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記ダイパッドは、実装面側の縁部に段部が形成されており、前記段部によって、前記ダイパッドの縁部に前記溝部が画成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記樹脂封止シートの前記排気通路は、前記樹脂封止シートの所定位置に貫通形成された小孔であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記樹脂封止シートの前記排気通路は、前記樹脂封止シートの所定位置に貫通形成されたスリットであることを特徴とする請求項２または請求項３記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記樹脂封止シートは、モールド樹脂を封止する一方、空気の透過を許容する多孔質材料または網状材料から成り、全域に亘って前記排気通路を具備していることを特徴とする請求項２または請求項３記載の半導体装置の製造方法。

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