JP2012054319A - リードフレーム、半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子板の一端部に半導体チップを電気接続した上でモールド樹脂により封止し、端子板の他端部をモールド樹脂から突出してなる半導体装置において、半導体チップへの水分の到達を防いで電気的な信頼性の向上を図れるようにする。
【解決手段】半導体チップを搭載する板状のダイパッド２と、ダイパッド２の周囲に間隔をあけて配される枠体部５と、枠体部５からダイパッド２に向けて延びて、ダイパッド２と枠体部５とを連結する連結リード６と、枠体部５からダイパッド２に向けて延びて、枠体部５に連結されると共にダイパッド２に対して間隔をあけて配される端子板３，４とを備え、連結リード６の幅寸法を前記端子板３，４の幅寸法よりも小さく設定した半導体装置製造用のリードフレーム１を提供する。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体装置、その製造に使用するリードフレーム及び半導体装置の製造方法に関する。

従来の半導体装置には、例えば特許文献１のように、端子板の長手方向の一端部と半導体チップとを電気接続した上で、一端部及び半導体チップをモールド樹脂により封止し、端子板の他端部をモールド樹脂から突出させたものがある。また、この種の半導体装置には、例えば図７に示すように、複数の端子板２０１，２０２のうち一つの端子板２０１の一端部２１１に半導体チップ２０３を搭載して電気接続するものもある。

特開２００９−２３８８０４号公報

ところで、このような半導体装置では、モールド樹脂２０５の形成後に、モールド樹脂２０５から突出する端子板２０１，２０２の他端部２１２，２２２がモールド樹脂２０５の外面に沿って配されるように、この他端部２１２，２２２を一端部２１１，２２１に対して屈曲する加工を施すことがある。
しかしながら、この屈曲加工を施す際には、端子板２０１，２０２の他端部とモールド樹脂２０５との境界に大きな応力が発生するため、この境界部分における端子板２０１，２０２とモールド樹脂２０５との密着性が低下してしまう。この場合、密着性が低下した端子板２０１とモールド樹脂２０５との間に水分が浸入して半導体チップ２０３まで到達するという虞が高まり、結果として、半導体装置の電気的な信頼性が低下する、という問題がある。
特に、半導体装置が大電流で駆動する必要のある半導体チップ２０３を備える場合には、端子板２０１，２０２を太く（端子板の延在方向に直交する断面積を大きく）設定する必要があることから、前述した水分浸入の虞がさらに高まる。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、半導体チップへの水分の到達を防いで電気的な信頼性の向上を図ることが可能な半導体装置、その製造に使用するリードフレーム及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のリードフレームは、半導体チップを搭載する板状のダイパッドと、当該ダイパッドの周囲に間隔をあけて配される枠体部と、当該枠体部から前記ダイパッドに向けて延びて、前記ダイパッドと前記枠体部とを連結する連結リードと、前記枠体部から前記ダイパッドに向けて延びて、当該枠体部に連結されると共に前記ダイパッドに対して間隔をあけて配される端子板とを備え、前記連結リードの幅寸法が、前記端子板の幅寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする。

この構成のリードフレームを用いて半導体装置を製造する際には、はじめに、半導体チップをダイパッドに搭載した上で、ボンディングワイヤ等の接続子を介して半導体チップとダイパッド側に位置する端子板の延在方向の一端部とを電気接続する。次いで、半導体チップ、ダイパッド、接続子、端子板の一端部、及び、ダイパッド側に位置する連結リードの延在方向の一端部をモールド樹脂により封止する。なお、この封止状態においては、枠体部、並びに、これに連結される端子板及び連結板の各他端部が、モールド樹脂の外側に位置している。また、この状態では、端子板の一端部が、モールド樹脂によって連結リード、ダイパッド及び半導体チップに対して隔離されている。そして、端子板の他端部をモールド樹脂の外面に沿って配するためには、端子板の他端部を枠体部から切り離した後に、端子板の他端部を一端部に対して屈曲すればよい。

このように製造される半導体装置では、従来と同様に、端子板とモールド樹脂との間に水分が侵入する虞はあるものの、端子板は、モールド樹脂によって連結リード、ダイパッド及び半導体チップに対して隔離されているため、この水分が半導体チップに到達することを確実に防止できる。また、連結リードの幅寸法が端子板よりも小さく設定されていることで、モールド樹脂の外面に露出する連結リードの大きさが小さくなるため、モールド樹脂と連結リードとの間から水分が入り込み難く、この水分が半導体チップに到達することも防止できる。

また、このリードフレームでは、前述したモールド樹脂形成後の端子板の屈曲加工に際して、連結リードと枠体部とを切断する必要が無い。言い換えれば、連結リードにより半導体装置を枠体部に接続したままで、端子板の屈曲加工を実施することができる。したがって、一つの半導体装置の製造に要するダイパッド、連結リード及び端子板のユニットを同一のリードフレームに複数形成した場合には、複数の半導体装置を同一の枠体部に支持させた状態で、端子板の屈曲加工を一度にまとめて実施することが可能となる。また、この端子板の屈曲加工の際に、複数の半導体装置が同一の枠体部に支持されていることで、複数の半導体装置を治具等により個別に支持する必要がないため、半導体装置の製造効率の向上を図ることができる。

そして、前記リードフレームにおいては、前記端子板が、前記枠体部から前記ダイパッドに向けて互いに逆向きに延びるように一対形成され、前記ダイパッドと、当該ダイパッド側に位置する少なくとも一方の端子板の延在方向の一端部とが、前記端子板の幅方向に配列されていることがより好ましい。

この構成のリードフレームによれば、半導体チップを搭載したダイパッド、及び、一対の端子板の一端部を、端子板の他端部よりも低く位置させた構成の半導体装置であっても、この半導体装置を省電力で駆動させることができる。
詳細に説明すれば、リードフレームは、平板状の導電性板材にプレス加工やエッチング加工を施すことで得られる。このため、一対の端子板の一端部が枠体部や端子板の他端部よりも低く位置するように、一対の端子板を折り曲げる折曲加工を施すと、一対の端子板の一端部同士が互いに離れるように端子板の延在方向に移動してしまう。この場合、少なくとも一方の端子板の一端部は、ダイパッドに対しても前記延在方向に離れるように移動することになる。

これに対し、上記構成のリードフレームでは、一方の端子板の一端部がダイパッドに対して端子板の幅方向に配列されているため、前述した折曲加工によって一方の端子板の一端部が端子板の延在方向に移動してしても、端子板の幅方向に沿うダイパッドと一方の端子板の一端部との距離は変化しない。
したがって、ダイパッドに搭載された半導体チップと一方の端子板の一端部とを電気接続する接続子の長さを短く設定して、接続子の電気抵抗を小さく抑えることができ、その結果として、半導体装置を省電力で駆動させることができる。

さらに、前記リードフレームにおいては、少なくとも前記連結リードの中途部分の延在方向が、前記端子板の延在方向と異なっていてもよい。
この場合には、リードフレームにより半導体装置を製造する際に、連結リードの中途部分がモールド樹脂から突出するようにモールド樹脂を形成することで、製造後の半導体装置において、連結リードと端子板とがモールド樹脂の外面に対して互いに異なる方向に露出あるいは突出させることができる。したがって、モールド樹脂の外側において連結リードと端子板との間で電気的な短絡が生じることを確実に防止して、半導体装置の電気的な信頼性をさらに向上させることができる。

そして、本発明の半導体装置の製造方法は、前記リードフレームを用意するフレーム準備工程と、半導体チップを前記ダイパッドに搭載する搭載工程と、前記半導体チップと、前記ダイパッド側に位置する前記端子板の延在方向の一端部とを電気接続する接続工程と、前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記端子板の一端部、及び、前記ダイパッド側に位置する前記連結リードの延在方向の一端部をモールド樹脂により封止し、前記端子板及び連結リードの他端部を当該モールド樹脂の外側に突出させる樹脂封止工程と、前記端子板の他端部を前記枠体部から切り離す第一切断工程と、前記枠体部及び前記連結リードの他端部を前記連結リードの一端部から切り離す第二切断工程と、を備え、少なくとも前記フレーム準備工程、前記搭載工程、前記接続工程、前記樹脂封止工程及び前記第一切断工程が順番に実施され、前記第二切断工程が、前記樹脂封止工程の後から前記第一切断工程の後までの間に実施されることを特徴とする。

なお、前記製造方法においては、前記第一切断工程の後から前記第二切断工程の後までの間に、前記端子板の他端部が前記モールド樹脂の外面に沿って配されるように、前記端子板の他端部を当該端子板の一端部に対して屈曲する屈曲工程を実施してもよい。

上記製造方法で製造された半導体装置では、端子板がモールド樹脂によって連結リード、ダイパッド及び半導体チップに対して隔離されるため、この水分が半導体チップに到達することを確実に防止できる。また、連結リードの幅寸法が端子板よりも小さく設定されていることで、モールド樹脂の外面に露出する連結リードの大きさが小さくなるため、さらに、連結リードがモールド樹脂の外面から突出しないため、モールド樹脂と連結リードとの間から水分が入り込み難くなり、この水分が半導体チップに到達することも確実に防止できる。

そして、前記製造方法においては、前記屈曲工程が、前記第一切断工程の後から前記第二切断工程の前までの間に実施されることがより好ましい。
この製造方法によれば、一つの半導体装置の製造に要するダイパッド、連結リード及び端子板のユニットを同一のリードフレームに複数形成した場合、屈曲工程においては、複数の半導体装置が同一の枠体部に支持された状態で、複数の端子板の屈曲加工を一度にまとめて実施することが可能となる。また、屈曲工程において、複数の半導体装置が同一の枠体部に支持されていることで、複数の半導体装置を治具等により個別に支持する必要がないため、半導体装置の製造効率の向上を図ることができる。

そして、前記製造方法によって製造される本発明の半導体装置は、前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記端子板の一端部及び前記連結リードが、前記モールド樹脂内に埋設され、前記端子板の他端部が、前記モールド樹脂の外方に突出し、前記連結リードが、前記モールド樹脂の外面から外方に露出するものの、突出していないことを特徴とする。

本発明によれば、リードフレームにより半導体装置を製造しても、モールド樹脂内に埋設された半導体チップへの水分の到達を防ぐことができるため、半導体装置の電気的な信頼性向上を図ることができる。
また、複数の半導体装置をリードフレームの枠体部に支持した状態で、各半導体装置のモールド樹脂から突出する端子板の屈曲加工を実施できるため、半導体装置の製造効率の向上も図ることができる。

本発明の第一実施形態に係るリードフレームを示す斜視図である。 図１のリードフレームを示す上面図である。 図１，２のリードフレームにより半導体装置を製造する工程を示す上面図である。 図１，２のリードフレームにより半導体装置を製造する工程を示す上面図であり、（ａ）は第一切断工程前の状態、（ｂ）は第一切断工程後の状態を示している。 図１，２のリードフレームによって製造された半導体装置を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係るリードフレームにより半導体装置を製造する工程を示す上面図である。 従来の半導体装置の一例を示す概略断面図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１〜５を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
この実施形態に係るリードフレームは、図５に示すように、ヒートシンク７、絶縁性板材８、複数の端子板３，４、半導体チップ９及びボンディングワイヤ（接続子）１０をモールド樹脂１１で封止した構成の半導体装置１００の製造に使用するものである。
図１，２に示すように、リードフレーム１は、銅板をはじめとする導電性板材に、半導体チップ９を搭載する板状のダイパッド２、半導体チップ９に電気接続するための複数の端子板３，４、これらダイパッド２及び複数の端子板３，４の周囲に配されて複数の端子板３，４を一体に連結する枠体部５、及び、ダイパッド２と枠体部５とを連結する連結リード６を形成して大略構成されている。このリードフレーム１は、導電性板材にプレス加工やエッチング加工等を施すことで得られる。

なお、図示例のリードフレーム１には、一つの半導体装置１００の製造に要するダイパッド２、端子板３，４及び連結リード６のユニットが一つだけ形成されているが、例えば、枠体部５を介して複数のユニットが連ねて形成されていてもよい。すなわち、リードフレーム１は、複数の半導体装置１００を同時に製造できるように構成されていてもよい。
枠体部５は、平面視矩形状の内縁を有する外枠部５１、及び、外枠部５１の内縁と複数の端子板３，４とを接続する複数のタイバー５２を備えて構成されている。

各端子板３，４は、平面視した外枠部５１の内縁から内側に延びるように形成されており、その長手方向の中途部分で折曲加工を施すことにより断面視クランク形状を呈している。
すなわち、各端子板３，４は、タイバー５２に接続される平板状の基端板部（他端部）３１，４１と、基端板部３１，４１よりも外枠部５１内縁の内側に配されると共に基端板部３１，４１に対して枠体部５の厚さ方向にずれて低く位置する先端板部（一端部）３２，４２と、枠体部５の厚さ方向に延びて基端板部３１，４１及び先端板部３２，４２を相互に連結する平板状の段差板部３３，４３とを一体に形成して構成されている。
各端子板３，４の先端板部３２，４２は、半導体装置１００において、ボンディングワイヤ１０によって半導体チップ９に電気接続され、段差板部３３，４３と共にモールド樹脂１１によって封止されるインナーリード部をなす部分である。一方、基端板部３１，４１は、モールド樹脂１１から外側に突出して半導体チップ９を外部に電気接続するためのアウターリード部をなす部分である（図３，５参照）。
なお、枠体部５のタイバー５２は、この基端板部３１，４１の幅方向（導電性板材の面方向に沿って端子板３，４の長手方向に直交する方向）の両側端に接続されており、これによって、各端子板３，４が外枠部５１に連結されている。

そして、複数の端子板３，４は、一対の端子板３，４がタイバー５２側から互いに近づく方向に延びるように配されている。
ここで、一対の端子板３，４の基端板部３１，４１は、端子板３，４の延在方向に配列されている。一方、一対の端子板３，４の先端板部３２，４２は、後述するダイパッド２の周囲に間隔をあけて隣り合うように配置されている。
さらに詳細に説明すれば、一対の端子板３，４のうち第一端子板（他方の端子板）３の先端板部３２は、平面視で第一端子板３の基端板部３１とダイパッド２との間に配されている。一方、第二端子板（一方の端子板）４の先端板部４２は、平面視で第二端子板４の基端板部４１に対して端子板３，４の幅方向にずれて位置しており、ダイパッド２に対して端子板３，４の幅方向に間隔をあけて配されている。そして、第二端子板４の先端板部４２の幅寸法は、第一端子板３の先端板部３２よりも小さく設定されている。

ダイパッド２は、平面視略矩形の板状に形成され、一対の端子板３，４の基端板部３１，４１の間に位置するように、外枠部５１の内縁側に間隔をあけて配されている。また、ダイパッド２は、半導体チップ９を搭載するダイパッド２の上面２ａが枠体部５よりも低く位置するように、枠体部５の厚さ方向にずらして配されている。これにより、ダイパッド２は、端子板３，４の先端板部３２，４２と同一の高さに位置している。

連結リード６は、枠体部５からダイパッド２に向けて枠体部５の厚さ方向に延びている。より詳細に説明すれば、連結リード６は、前述した端子板３，４と同様に、平面視でタイバー５２から外枠部５１の内縁の内側に向けて突出する帯状に形成され、その長手方向の中途部分で折曲加工を施すことにより断面視クランク形状を呈している。すなわち、連結リード６は、タイバー５２に接続されて枠体部５と同一の高さに位置する基端部（他端部）６１と、ダイパッド２に接続されて基端部６１に対して枠体部５の厚さ方向にずれて低く位置する先端部（一端部）６２と、枠体部５の厚さ方向に延びて基端部６１及び先端部６２を相互に連結する段差部６３とを一体に形成して構成されている。そして、図示例では、基端部６１及び先端部６２の面方向が互いに平行している。また、図示例では、連結リード６が、第一端子板３に対して端子板３，４の幅方向に間隔をあけて配され、タイバー５２から第一端子板３と同じ方向に延出している。

さらに、本実施形態のリードフレーム１においては、一つのダイパッド２、一つの連結リード６及び一対の端子板３，４からなるユニットが二組形成され、これら二組のユニットによって一つの半導体装置１００が製造されるようになっている。これら二組のユニットは、二つのダイパッド２が端子板３，４の幅方向に間隔をあけて隣り合うように、平面視で互いに逆向きに配されている。
より具体的に説明すれば、一方のユニットの第一端子板３と他方のユニットの第二端子板４とが、端子板３，４の幅方向に間隔をあけて隣り合うように配置されている。また、二つの第二端子板４の先端板部４２が、二つのダイパッド２をその配列方向から挟み込むようにして、端子板３，４の幅方向に配列されている。すなわち、二つの第二端子板４の先端板部４２同士の間隔は、端子板３，４の幅方向に隣り合う第一端子板３及び第二端子板４の基端板部３１，４１同士の間隔よりも広く設定されている。さらに、二つの連結リード６は、枠体部５から互いに逆向きに延びており、それぞれ端子板３，４の幅方向に隣り合う第一端子板３と第二端子板４との間に配置されている。

上記構成のリードフレーム１を製造する場合には、はじめに、導電性板材にプレス加工やエッチング加工等を施して、ダイパッド２、端子板３，４、枠体部５及び連結リード６を形成する（形成工程）。この状態においては、ダイパッド２、端子板３，４、枠体部５及び連結リード６が同一の高さに位置する。そして、端子板３，４及び連結リード６の長手方向の中途部分に折曲加工を施すことで、図１，２に示すように、ダイパッド２、端子板３，４の先端板部３２，４２、連結リード６の先端部６２を、枠体部５、端子板３，４の基端板部３１，４１、連結リード６の基端部６１よりも低く位置させればよい（折曲工程）。
この折曲工程では、一対の端子板３，４の先端板部３２，４２同士が、互いに離れるように端子板３，４の延在方向に移動する。また、ダイパッド２は、第一端子板３の先端板部３２と同じ方向に移動するため、第一端子板３の先端板部３２に対して離間することは無いが、第二端子板４の先端板部４２に対して端子板３，４の延在方向に離れることになる。ただし、第二端子板４の先端板部４２はダイパッド２に対して端子板３，４の幅方向に配列されているため、端子板３，４の幅方向に沿うダイパッド２と第二端子板４の先端板部４２との間隔は、折曲工程を実施しても変化しない。

次に、このリードフレーム１を用いて半導体装置１００を製造する方法の一例について説明する。
半導体装置１００を製造する際には、はじめに、上記構成のリードフレーム１を用意する（フレーム準備工程）。
次いで、図３，５に示すように、ヒートシンク７の上面７ａに、絶縁性板材８、リードフレーム１を順次重ねて配置し、さらに、ダイパッド２の上面２ａに半導体チップ９を重ねて配置する（積層工程）。
この積層工程では、セラミックス等の電気絶縁性を有する絶縁性板材８を接合剤によりヒートシンク７の上面７ａに固定すればよい。なお、ヒートシンク７は、半導体チップ９において生じた熱を効率よく放熱する役割を果たすものである。このヒートシンク７は、少なくとも銅（Ｃｕ）、タングステン、モリブデン等の放熱性の高い材料によって形成されていればよいが、例えばこれに加えてＮｉメッキを施したものでもよい。

さらに、積層工程では、接合剤によりダイパッド２及び端子板３，４の先端板部３２，４２を絶縁性板材８の上面８ａに接合して、リードフレーム１を絶縁性板材８の上面８ａに固定すればよい。
なお、ヒートシンク７と絶縁性板材８との接合、及び、絶縁性板材８と複数の先端板部３２，４２との接合に使用する各接合剤は、導電性あるいは電気絶縁性のいずれであっても構わない。

また、積層工程では、半田等のように導電性を有する導電性接合剤により、ダイパッド２の上面２ａに、板状の半導体チップ９を搭載すればよい（搭載工程）。ここで、半導体チップ９は、上面９ａ及び下面９ｂに電極を有し、ダイオード等のように通電により発熱するものである。このため、半導体チップ９をダイパッド２の上面２ａに接合した状態では、半導体チップ９がダイパッド２に電気接続されることになる。
なお、この積層工程では、例えば、ヒートシンク７、絶縁性板材８、リードフレーム１及び半導体チップ９を順番に重ねた状態で、リフローにより半田を溶融、固化させることで、ヒートシンク７、絶縁性板材８、リードフレーム１及び半導体チップ９を一体に固定してもよい。

積層工程後には、ボンディングワイヤ１０により半導体チップ９と一対の端子板３，４の先端板部３２，４２とを電気接続する（接続工程）。この工程においては、ダイパッド２の上面２ａと第一端子板３をなす先端板部３２の上面３２ａとの間にボンディングワイヤ１０Ａを配することで、半導体チップ９と第一端子板３とが電気接続される。また、半導体チップ９の上面９ａと第二端子板４をなす先端板部４２の上面４２ａとの間にボンディングワイヤ１０Ｂを配することで、半導体チップ９と第二端子板４とが電気接続される。
この状態においては、ダイパッド２及び第一端子板３に接合されるボンディングワイヤ１０Ａの両端が、端子板３，４の延在方向に配列されている。また、半導体チップ９及び第二端子板４の先端板部４２に接合されるボンディングワイヤ１０Ｂの両端が、端子板３，４の幅方向に配列されている。言い換えれば、このボンディングワイヤ１０Ｂは、ダイパッド２及び第二端子板４の先端板部４２の配列方向に延びている。

その後、ヒートシンク７の上面７ａ及び側面７ｃ、絶縁性板材８、ダイパッド２、複数の端子板３，４の先端板部３２，４２及び段差板部３３，４３、連結リード６の先端部６２及び段差部６３、半導体チップ９、並びに、ボンディングワイヤ１０をモールド樹脂１１により封止する（樹脂封止工程）。この状態においては、図４（ａ）及び図５に示すように、枠体部５、複数の端子板３，４の基端板部３１，４１、連結リード６の基端部６１が、モールド樹脂１１の側面（外面）１１ｃから外側に突出している。また、ヒートシンク７の下面７ｂが、モールド樹脂１１によって封止されずに外方に露出している。

そして、図４（ｂ）に示すように、端子板３，４の基端板部３１，４１を枠体部５から切り離す（第一切断工程）。この状態においては、複数の端子板３，４が互いに電気的に分離されている。また、連結リード６と外枠部５１とを接続するタイバー５２は切り落とされずに残っている。
なお、この工程においては、図示例のように、端子板３，４と外枠部５１及び連結リード６とを接続するタイバー５２のみを切り落としてもよいが、例えばこのタイバー５２を外枠部５１から切り落とさずに、端子板３，４の基端板部３１，４１とタイバー５２とを切断して分離するだけでもよい。

その後、図５に示すように、各端子板３，４の基端板部３１，４１がモールド樹脂１１の上面（外面）１１ａに沿って配されるように、モールド樹脂１１内に埋設された端子板３，４の先端板部３２，４２及び段差板部３３，４３に対して屈曲させる（屈曲工程）。なお、図示例では、基端板部３１，４１の屈曲箇所に応力が集中しないように、各基端板部３１，４１の一箇所のみで屈曲させず、複数個所（図示例では二箇所）に分けて各基端板部３１，４１を屈曲している。
最後に、モールド樹脂１１の外側に位置する枠体部５及び連結リード６の基端部６１を、モールド樹脂１１内に埋設された連結リード６の先端部６２及び段差部６３から切り離す（第二切断工程）ことで、半導体装置１００の製造が完了する。

以上のようにして製造される半導体装置１００では、ヒートシンク７の上面７ａ及び側面７ｃ、絶縁性板材８、端子板３，４の先端板部３２，４２及び段差板部３３，４３、連結リード６の先端部６２及び段差部６３、半導体チップ９、並びに、ボンディングワイヤ１０がモールド樹脂１１によって封止されている。そして、アウターリード部をなす端子板３，４の基端板部３１，４１が、モールド樹脂１１の外方に突出し、モールド樹脂１１の上面１１ａに配されている。一方、連結リード６は、モールド樹脂１１の外面から外方に露出しているものの、突出していない。

また、一体に形成されたダイパッド２及び連結リード６と、端子板３，４の先端板部３２，４２及び段差板部３３、４３とは、これらの間に介在するモールド樹脂１１によって電気的に絶縁されている。さらに、ヒートシンク７とダイパッド２及び端子板３，４との間に絶縁性板材８が介在していることで、ヒートシンク７とダイパッド２及び端子板３，４とが電気的に絶縁されている。
そして、ヒートシンク７の下面７ｂがモールド樹脂１１の外側に露出しているため、通電によって半導体チップ９において生じた熱は、主にダイパッド２、絶縁性板材８及びヒートシンク７に伝えられ、ヒートシンク７の下面７ｂから外部に放熱することができる。

以上のように、本実施形態のリードフレーム１を用いて製造された半導体装置１００では、従来と同様に、端子板３，４とモールド樹脂１１との間に水分が侵入する虞はあるものの、端子板３，４は、モールド樹脂１１によってダイパッド２、連結リード６及び半導体チップ９に対して隔離されているため、この水分が半導体チップ９に到達することを確実に防止できる。また、連結リード６の幅寸法が端子板３，４よりも小さく設定されていることで、モールド樹脂１１の外面に露出する連結リード６の大きさが端子板３，４と比較して小さくなることに加え、連結リード６がモールド樹脂１１の外面から突出しないため、モールド樹脂１１と連結リード６との間から水分が入り込み難くなり、この水分が半導体チップ９に到達することも防止できる。したがって、半導体装置１００の電気的な信頼性向上を図ることができる。

さらに、本実施形態の半導体装置１００の製造方法によれば、一つの半導体装置１００の製造に要するダイパッド２、連結リード６及び端子板３，４のユニットを同一のリードフレーム１に複数形成した場合に、屈曲工程において複数の半導体装置１００が同一の枠体部５に支持された状態で、複数の端子板３，４の屈曲加工を一度にまとめて実施することが可能となる。また、屈曲工程において複数の半導体装置１００が同一の枠体部に支持されていることで、複数の半導体装置１００を別個の治具等により個別に支持する必要がなくなり、半導体装置１００の製造効率の向上を図ることができる。

また、ダイパッド２と第一端子板３の先端板部３２とを電気接続するボンディングワイヤ１０Ａは、リードフレーム１を製造する折曲加工の前後で、ダイパッド２と第一端子板３の先端板部３２との間隔が変化しない端子板３，４の延在方向に延びて配されているため、このボンディングワイヤ１０Ａの長さを短く設定することができる。一方、半導体チップ９と第二端子板４の先端板部４２とを電気接続するボンディングワイヤ１０Ｂは、リードフレーム１を製造する折曲加工の前後で、ダイパッド２と第二端子板４の先端板部４２との間隔が変化しない端子板３，４の幅方向に延びて配されているため、このボンディングワイヤ１０Ｂの長さを短く設定することができる。
以上のことから、これらボンディングワイヤ１０の長さを短く設定してその電気抵抗を小さく抑えることができ、その結果として、半導体装置１００を省電力で駆動することが可能となる。

〔第二実施形態〕
次に、図６を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態に係るリードフレームは、図６に示すように、第一実施形態のリードフレーム１と比較して、連結リード６の形状のみが異なっている。
この実施形態のリードフレーム１６では、平面視で、連結リード６の段差部（中途部分）６３が、連結リード６の基端部６１側から先端部６２側に向けて、端子板３，４の幅方向に延在している。すなわち、連結リード６の段差部６３の延在方向は、端子板３，４の延在方向に直交しており、この段差部６３によって、連結リード６の基端部６１と先端部６２とが端子板３，４の幅方向にずれて位置している。また、連結リード６の先端部６２が、基端部６１よりも端子板３，４の近くに配されている。

このリードフレーム１６を用いて第一実施形態と同様の半導体装置を製造する場合、第一実施形態と同様に、樹脂封止工程において、段差部６３全体をモールド樹脂１１内に埋設してもよいが、例えば図６に示すように、先端部６２及び段差部６３のうち先端部６２側の一部のみをモールド樹脂１１内に埋設し、段差部６３の残部及び基端部６１をモールド樹脂１１の外側に配置することが可能である。言い換えれば、段差部６３がモールド樹脂１１の外面から突出するように、段差部６３をモールド樹脂１１によって封止することができる。

以上のように段差部６３を封止した場合、連結リード６の基端部６１を切り離す第二切断工程では、モールド樹脂１１の外側に位置する段差部６３の残部を基端部６１と共に切り落とせばよい。このように製造された半導体装置では、第一実施形態と同様に、連結リード６が、モールド樹脂１１の外面から外方に露出するものの、突出しない。
そして、本実施形態のリードフレーム１６により製造された半導体装置では、端子板３，４と連結リード６とがモールド樹脂１１に対して互いに異なる方向に突出あるいは露出するため、モールド樹脂１１の外側において端子板３，４と連結リード６との間で電気的な短絡が生じることを確実に防止して、半導体装置の電気的な信頼性をさらに向上させることができる。

なお、第二実施形態のリードフレーム１６では、連結リード６の段差部６３が端子板３，４の幅方向に直交しているが、少なくとも半導体装置の状態において連結リード６がモールド樹脂１１に対して端子板３，４と異なる方向に露出するように、段差部６３が端子板３，４の幅方向に交差していればよい。
また、連結リード６の段差部６３のみが端子板３，４の幅方向に交差することに限らず、例えば連結リード６全体の延在方向が端子板３，４の幅方向に交差してもよい。

以上、上記実施形態により本発明の詳細を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第一端子板３の先端板部３２が、その基端板部４１とダイパッド２との間に配されるとしたが、例えば第二端子板４の先端板部４２と同様に、基端板部３１に対して幅方向にずれて位置し、ダイパッド２に対して端子板３，４の幅方向に配列されてもよい。この場合、これら一対の端子板３，４の先端板部３２，４２は、これらの間にダイパッド２が配されるように、基端板部３１，４１に対して互いに逆向きにずれて位置することが好ましい。

さらに、上記実施形態では、端子板３，４及び連結リード６が、断面視クランク形状に形成されるとしたが、例えば単純な平板状に形成されていてもよい。言い換えれば、端子板３，４及び連結リード６は、段差板部３３，４３や段差部６３を備えていなくてもよい。この場合、第二端子板４の先端板部４２は、基端板部４１に対して幅方向にずれて位置する必要が無く、例えば第一端子板３の場合と同様に、基端板部４１とダイパッド２との間に配されてもよい。

また、上記実施形態の製造方法では、第二切断工程が屈曲工程後に実施されるとしたが、例えば屈曲工程よりも前に実施されてもよい。この場合、第二切断工程は、第一切断工程の前後あるいは第一切断工程と同時に実施されてよい。
さらに、上記実施形態の半導体装置１００では、モールド樹脂１１の外側に突出する基端板部３１，４１がモールド樹脂１１の上面１１ａに沿うように屈曲されているが、例えばモールド樹脂１１の外面から離れるように突出していても構わない。言い換えれば、半導体装置１００の製造方法は、例えば屈曲工程を備えていなくても構わない。
また、半導体チップ９と端子板３，４との電気接続には、ボンディングワイヤ１０を用いるとしたが、例えば導電性を有する帯板状に形成された接続板（接続子）を用いてもよい。

さらに、半導体装置１００は、絶縁性板材８を備えているが、少なくともヒートシンク７とダイパッド２及び端子板３，４とが電気的に絶縁されていればよいため、特に備えていなくてもよい。この構成では、例えばヒートシンク７の上面７ａとダイパッド２及び端子板３，４の先端板部３２，４２との間にモールド樹脂１１を介在させることで、モールド樹脂１１によってヒートシンク７とダイパッド２及び端子板３，４とを電気的に絶縁させることができる。そして、この構成では、半導体装置の構成部品点数を削減して、半導体装置の製造効率の向上、及び、製造コストの削減を図ることができる。
また、半導体装置１００は、ヒートシンク７を備えているが、例えば備えていなくても構わない。

さらに、上記実施形態のリードフレーム１には、半導体装置１００の構成要素として一対の端子板３，４が二組形成されているが、例えば一組だけ形成されていてもよいし、三組以上形成されていてもよい。
また、半導体チップ９は、その上面９ａ及び下面９ｂの両方に電極を有するとしたが、少なくともダイパッド２に搭載されればよく、例えば上面９ａのみに複数の電極を有してもよい。この場合には、例えばボンディングワイヤ１０や接続板等の接続子により複数の端子板３，４と半導体チップ９とを電気接続すればよい。

１，１６ リードフレーム
２ ダイパッド
３ 第一端子板（他方の端子板）
３１ 基端板部（他端部）
３２ 先端板部（一端部）
３３ 段差板部
４ 第二端子板（一方の端子板）
４１ 基端板部（他端部）
４２ 先端板部（一端部）
４３ 段差板部
４４ 凹部
５ 枠体部
６ 連結リード
６１ 基端部（他端部）
６２ 先端部（一端部）
６３ 段差部（中途部分）
９ 半導体チップ
１０，１０Ａ，１０Ｂ ボンディングワイヤ（接続子）
１１ モールド樹脂
１１ａ 上面（外面）
１１ｃ 側面（外面）
１００ 半導体装置

Claims (7)

1. 半導体チップを搭載する板状のダイパッドと、当該ダイパッドの周囲に間隔をあけて配される枠体部と、当該枠体部から前記ダイパッドに向けて延びて、前記ダイパッドと前記枠体部とを連結する連結リードと、前記枠体部から前記ダイパッドに向けて延びて、当該枠体部に連結されると共に前記ダイパッドに対して間隔をあけて配される端子板とを備え、
   前記連結リードの幅寸法が、前記端子板の幅寸法よりも小さく設定されていることを特徴とするリードフレーム。
2. 前記端子板が、前記枠体部から前記ダイパッドに向けて互いに逆向きに延びるように一対形成され、
   前記ダイパッドと、当該ダイパッド側に位置する少なくとも一方の端子板の延在方向の一端部とが、前記端子板の幅方向に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
3. 少なくとも前記連結リードの中途部分の延在方向が、前記端子板の延在方向と異なっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリードフレーム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリードフレームを用意するフレーム準備工程と、
   半導体チップを前記ダイパッドに搭載する搭載工程と、
   前記半導体チップと、前記ダイパッド側に位置する前記端子板の延在方向の一端部とを電気接続する接続工程と、
   前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記端子板の一端部、及び、前記ダイパッド側に位置する前記連結リードの延在方向の一端部をモールド樹脂により封止し、前記端子板及び連結リードの他端部を当該モールド樹脂の外側に突出させる樹脂封止工程と、
   前記端子板の他端部を前記枠体部から切り離す第一切断工程と、
   前記枠体部及び前記連結リードの他端部を前記連結リードの一端部から切り離す第二切断工程と、を備え、
   少なくとも前記フレーム準備工程、前記搭載工程、前記接続工程、前記樹脂封止工程及び前記第一切断工程が順番に実施され、
   前記第二切断工程が、前記樹脂封止工程の後から前記第一切断工程の後までの間に実施されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 前記第一切断工程の後から前記第二切断工程の後までの間に、前記端子板の他端部が前記モールド樹脂の外面に沿って配されるように、前記端子板の他端部を当該端子板の一端部に対して屈曲する屈曲工程を実施することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記屈曲工程が、前記第一切断工程の後から前記第二切断工程の前までの間に実施されることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
7. 請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造される半導体装置であって、
   前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記端子板の一端部及び前記連結リードが、前記モールド樹脂内に埋設され、
   前記端子板の他端部が、前記モールド樹脂の外方に突出し、
   前記連結リードが、前記モールド樹脂の外面から外方に露出するものの、突出していないことを特徴とする半導体装置。

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