JP2010267850A - 半導体装置および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、および半導体装置の製造方法に関し、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、半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置１の製造方法は、ダイパッド３の実装側表面２ａにおける、モールド樹脂の未充填によるボイドが生じても製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に、樹脂封止工程に伴う残留空気を捕捉する凹部３ｒを、ダイパッド３の溝部３ｇに連通させて形成する工程と、上記凹部３ｒの形成されたダイパッド３の実装側表面２ａを樹脂封止シートにより被覆し、モールド金型装置を用いてパッケージ２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。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関し、詳しくは、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、および半導体装置の製造方法に関するものである。

半導体装置における１つの形態として、図８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漏れ出すことを防止する必要がある。

そこで、図９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…の実装面側表面を被覆し、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１０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…の実装面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１１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１１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１２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１３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１３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１４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、半導体装置および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であって、ダイパッドの実装側表面におけるモールド樹脂の未充填によるボイドが生じても製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に、樹脂封止工程に伴う残留空気を捕捉する凹部をダイパッドの溝部に連通させて形成した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は、請求項１の発明に関わる半導体装置において、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は、請求項１の発明に関わる半導体装置において、ダイパッドは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は、請求項２または請求項３の発明に関わる半導体装置において、ダイパッドの実装側表面に形成された凹部に、情報記号を現す情報記号部を設けた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、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におけるモールド樹脂の未充填によるボイドが生じても製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に、樹脂封止工程に伴う残留空気を捕捉する凹部をダイパッドの溝部に連通させて形成する工程と、上記凹部の形成されたダイパッドの実装側表面を樹脂封止シートにより被覆し、モールド金型装置を用いて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６の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項５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７の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項５の発明に関わる半導体装置の製造方法において、ダイパッドは実装面側の縁部に段部が形成されており、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８の発明に関わる半導体装置の製造方法は、請求項６または請求項７の発明に関わる半導体装置の製造方法において、ダイパッドの実装側表面に形成された凹部に、情報記号を現す情報記号部を設けた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によれば、製造時の樹脂封止工程において、ダイパッドの溝部にモールド樹脂が入り込むことにより押し遣られた空気は、溝部と連通する凹部に排気され、かつ上記凹部において捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイドは、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置に比較し、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において、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、種々の不都合の発生を未然に防止することができる。

請求項３の発明に関わる半導体装置によれば、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において、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、種々の不都合の発生を未然に防止することができる。

請求項４の発明に関わる半導体装置によれば、凹部に設けられた情報記号部に現される情報記号に基づいて、製造された半導体装置の種類や製造履歴等の判別を容易に行うことが可能となる。

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、樹脂封止工程において、ダイパッドの溝部にモールド樹脂が入り込むことにより押し遣られた空気は、溝部と連通する凹部に排気され、かつ上記凹部において捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイドは、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置の製造方法に比較し、ボイドの発生に起因する様々な不都合を未然に防止しつつ半導体装置を製造することができる。

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、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７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８の発明に関わる半導体装置の製造方法によれば、凹部に設けられた情報記号部に現される情報記号に基づいて、製造された半導体装置の種類や製造履歴等の判別を容易に行うことの可能な、半導体装置を製造することが可能となる。

(ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、本発明に係る半導体装置の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。 (ａ)および(ｂ)は、図１における半導体装置を構成するダイパッドに半導体チップを搭載し、ボンディングワイヤを介して半導体チップと電極パッドとを接続した状態を示す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本発明に係る製造方法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)、（ｂ）および(ｃ)は、本発明に係る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。 (ａ)、（ｂ）および(ｃ)は、本発明に係る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。 (ａ)および(ｂ)は、図５における半導体装置を構成するダイパッドに半導体チップを搭載し、ボンディングワイヤを介して半導体チップと電極パッドとを接続した状態を示す底面図および断面側面図。 図５の半導体装置を製造する際の本発明に係る製造方法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)、（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１１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１３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、本発明に係る半導体装置、および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つつ詳細に説明する。

図１および図２は、本発明に係る半導体装置の１つ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、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。

ここで、上述した半導体装置１においては、ダイパッド３を構成する一方の分割パッド３Ｂの実装側表面に、上記ダイパッド３における溝部３ｂと連通する凹部３ｒが形成されている。

上記凹部３ｒは、後述する樹脂封止工程において、モールド樹脂の未充填によるボイドが生じても、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置、実施例においては、図２中の上下方向に延びる溝部３ｂのほぼ中央から、分割パッド３Ｂの中央に向けて、図２中の右方向へ延在するレイアウトで形成されている。

そして、製品としての半導体装置１においては、図１に示す如く、ダイパッド３における溝部３ｇの全域にモールド樹脂が充填されているとともに、上記溝部３ｇと連通する凹部３ｒにもモールド樹脂が入り込んでおり、上記凹部３ｒの端部には、モールド樹脂の未充填部によってボイド２ｖが形成されている。

上述した構成の半導体装置１によれば、製造時の樹脂封止工程において、ダイパッド３の溝部３ｇに押し遣られた空気は、溝部３ｇと連通する凹部３ｒに排気され、かつ上記凹部３ｒにおいて捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイド２ｖは、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置(図１２参照)に比較し、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。

以下では、本発明に係る半導体装置の製造方法により、上述した半導体装置１を製造する手順を、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。

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。

上記樹脂封止工程において、ダイパッド３の溝部３ｇにモールド樹脂が入り込んで押し遣られた空気は、溝部３ｇと連通する凹部３ｒへ排気され、上記溝部３ｇの全域にはモールド樹脂が充填されるとともに、上記凹部３ｒにもモールド樹脂が入り込み、上記凹部３ｒの端部にはモールド樹脂の未充填部によってボイド２ｖが形成される。

すなわち、脂封止工程において、ダイパッド３の溝部３ｇにモールド樹脂が入り込むことにより押し遣られた空気は、溝部３ｇと連通する凹部３ｒに排気され、かつ上記凹部３ｒにおいて捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイド２ｖは、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置の製造方法に比較し、ボイドの発生に起因する様々な不都合を未然に防止しつつ半導体装置を製造することが可能となる。

また、上記凹部３ｒは、スタンピングあるいはエッチング等によって容易に形成でき、リードフレームの製造時に併せて形成することも可能なので、凹部３ｒを形成するために新たな装置や工程の追加を必要とせず、もって半導体装置１の生産コストを徒らに増大させる等の悪影響を及ぼすことがない。

図４は、本発明に係る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′におけるダイパッド３′の分割パッド３Ｂ′には、その実装側表面に凹部３ｒ′が形成されているとともに、該凹部３ｒ′には、情報記号(数字、文字、記号等)を現す情報記号部３ｒＡ′、３ｒ７′が設けられている。

上記情報記号部３ｒＡ′、３ｒ７′は、半導体装置１′の種類(製品番号等)や、製造履歴(金型の個別番号等)を表しており、スタンピングあるいはエッチング等によって凹部３ｒ′と一体に形成されている。

因みに、図４の実施例では、情報記号部３ｒＡ′がアルファベットの“Ａ”を呈し、情報記号部３ｒ７′が数字の“７”を呈しているが、これら情報記号部３ｒＡ′、３ｒ７′は、上述した“Ａ”や“７”に限定されるものではなく、様々な情報記号(数字、文字、記号等)を用いて、半導体装置の種類や製造履歴等が表されることは言うまでもない。

なお、上述した半導体装置１′における情報記号部３ｒＡ′、３ｒ７′以外の構成は、図１に示した半導体装置１と変わるところはないので、半導体装置１′の構成要素において、半導体装置１の構成要素と同一の作用を成すものには、図４において、図１と同一の符号に″(ダブルダッシュ)を附して詳細な説明を省略する。

上記構成の半導体装置１′によれば、ダイパッド３′の凹部３ｒ′に、情報記号(数字、文字、記号等)を現す情報記号部を設けたことで、この情報記号部によって現される情報記号に基づいて、製造された半導体装置の種類や製造履歴等の判別を容易に行うことができる。

また、上記半導体装置１′の製造方法も、図３を示して説明した半導体装置１の製造方法と基本的に変わるところはなく、ダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置の製造方法に比較して、ボイドの発生に起因する様々な不都合を未然に防止しつつ半導体装置を製造することができる。

図５は、本発明に係る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等と同じく、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。

ここで、上述した半導体装置１″においては、ダイパッド３″においてパッケージ２″から露呈している実装側表面に、上記ダイパッド３″における溝部３ｇ″と連通する凹部３ｒ″が形成されている。

上記凹部３ｒ″は、後述する樹脂封止工程において、モールド樹脂の未充填によるボイドが生じても、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置、実施例においては、図６に示す如く、ダイパッド３″の左方縁部において上下方向に延びる溝部３ｇ″のほぼ中央から、ダイパッド３″の中央に向けて、図６中の右方向へ延在するレイアウトで形成されている。

そして、製品としての半導体装置１″においては、図５に示す如く、ダイパッド３″における溝部３ｇ″の全域にモールド樹脂が充填されているとともに、上記溝部３ｇ″と連通する凹部３ｒ″にもモールド樹脂が入り込んでおり、上記凹部３ｒ″の端部には、モールド樹脂の未充填部によってボイド２ｖ″が形成されている。

上述した構成の半導体装置１″によれば、製造時の樹脂封止工程において、ダイパッド３″の溝部３ｇ″に押し遣られた空気は、溝部３ｇ″と連通する凹部３ｒ″に排気され、かつ上記凹部３ｒ″において捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイド２ｖ″は、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置(図１４参照)に比較し、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。

以下では、本発明に係る半導体装置の製造方法により、上述した半導体装置１″を製造する手順を、図７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７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７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。

図７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。

上記樹脂封止工程において、ダイパッド３″の溝部３ｇ″にモールド樹脂が入り込んで押し遣られた空気は、溝部３ｇ″と連通する凹部３ｒ″へ排気され、上記溝部３ｇ″の全域にはモールド樹脂が充填されるとともに、上記凹部３ｒ″にもモールド樹脂が入り込み、上記凹部３ｒ″の端部にはモールド樹脂の未充填部によってボイド２ｖ″が形成される。

すなわち、脂封止工程において、ダイパッド３″の溝部３ｇ″にモールド樹脂が入り込むことにより押し遣られた空気は、溝部３ｇ″と連通する凹部３ｒ″に排気され、かつ上記凹部３ｒ″において捕捉されるため、モールド樹脂の未充填によるボイド２ｖ″は、製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に生じ、もってダイパッドの溝部にボイドを生じていた従来の半導体装置の製造方法に比較し、ボイドの発生に起因する様々な不都合を未然に防止しつつ半導体装置を製造することが可能となる。

また、上記凹部３ｒ″は、スタンピングあるいはエッチング等によって容易に形成でき、リードフレームの製造時に併せて形成することも可能なので、凹部３ｒ″を形成するために新たな装置や工程の追加を必要とせず、もって半導体装置１″の生産コストを徒らに増大させる等の悪影響を及ぼすことがない。

さらに、上記半導体装置１″におけるダイパッド３″の凹部３ｒ″に、図４に示した半導体装置１′と同様、情報記号(数字、文字、記号等)を現す情報記号部を設けることも可能であり、このような構成によれば、情報記号部によって現される情報記号に基づいて、製造された半導体装置の種類や製造履歴等の判別を容易に行うことができる。

ところで、上述した各実施例の半導体装置１，１′，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、およびその製造方法としても、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５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１，１′，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および製造方法は、上記ＭＡＰ−ＱＦＮ等に限定されるものではなく、モールド金型装置で１個ずつ製造される半導体装置、およびその製造方法においても有効に適用し得ることは言うまでもない。

さらに、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ＱＦＰ(Quad Flat Package)やＳＯＰ(Small Outline Package)等、様々な形態の半導体装置、およびそ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、およびその製造方法としても、本発明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、
３ｒ…凹部、
４…電極パッド、
５…半導体チップ、
６…ボンディングワイヤ、
１０…樹脂封止シート、
１００…モールド金型装置、
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、
３ｒ′…凹部、
３ｒＡ′，３Ｒ７′…情報記号部、
４′…電極パッド、
５′…半導体チップ、
６′…ボンディングワイヤ、
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、
３ｒ″…凹部、
４″…電極パッド、
５″…半導体チップ、
６″…ボンディングワイヤ。

Claims (8)

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であって、
   前記ダイパッドの実装側表面における、モールド樹脂の未充填によるボイドが生じても製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に、樹脂封止工程に伴う残留空気を捕捉する凹部を、前記ダイパッドの溝部に連通させて形成したことを特徴とする半導体装置。
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。
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。
4. 前記ダイパッドの実装側表面に形成された前記凹部に、情報記号を現す情報記号部を設けたことを特徴とする、請求項２または請求項３記載の半導体装置。
5. 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における、モールド樹脂の未充填によるボイドが生じても製品の品質に悪影響を及ぼすことのない位置に、樹脂封止工程に伴う残留空気を捕捉する凹部を、前記ダイパッドの溝部に連通させて形成する工程と、
   前記凹部の形成された前記ダイパッドの実装側表面を樹脂封止シートにより被覆し、モールド金型装置を用いて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。
6. 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５記載の半導体装置の製造方法。
7. 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５記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記ダイパッドの実装側表面に形成された前記凹部に、情報記号を現す情報記号部を設けたことを特徴とする、請求項６または請求項７記載の半導体装置の製造方法。

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