JP2012222185A - リードフレーム及びその製造方法、並びに該リードフレームを用いた半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体チップのサイズを大きくしつつ、半導体装置の小型化を図る。
【解決手段】半導体装置は、切り欠き部3aを有し且つ表面の上に第1のめっき層2aが形成されたダイパッド3と、ダイパッド3の切り欠き部3aから離間して設けられ、表面の上に第1のめっき層2bが形成された第1のボンディング部4と、第2のボンディング部5と、第1のボンディング部4から延びる第1のリード7と、半導体チップ9と、第1の接続部材10と、第1の接続部材10と異なる材料からなる第2の接続部材11と、樹脂封止12とを備えている。第1のボンディング部4は、ダイパッド3の切り欠き部3aを含む領域よりも外側の領域に配置されている。半導体チップ9は、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載されている。
【選択図】図2
【解決手段】半導体装置は、切り欠き部3aを有し且つ表面の上に第1のめっき層2aが形成されたダイパッド3と、ダイパッド3の切り欠き部3aから離間して設けられ、表面の上に第1のめっき層2bが形成された第1のボンディング部4と、第2のボンディング部5と、第1のボンディング部4から延びる第1のリード7と、半導体チップ9と、第1の接続部材10と、第1の接続部材10と異なる材料からなる第2の接続部材11と、樹脂封止12とを備えている。第1のボンディング部4は、ダイパッド3の切り欠き部3aを含む領域よりも外側の領域に配置されている。半導体チップ9は、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、リードフレーム及びその製造方法、並びに該リードフレームを用いた半導体装置に関する。
近年、パワーIC(Integrated Circuit)と呼ばれる半導体装置及びハイブリッドICと呼ばれる半導体装置が注目されるようになってきている。パワーICには、1つの半導体チップが搭載され、半導体チップには、信号の授受のための金(Au)からなるワイヤー及び大電流を許容するためのアルミニウム(Al)からなるワイヤーが接続されている。ハイブリッドICには、複数の半導体チップが搭載されており、複数の半導体チップが搭載されることによって、多機能化及び高機能化が図られている。
以下に、パワーICについて、図12を参照しながら説明する。図12は、従来の半導体装置の構成を示す図である。図12の左側の図は、平面図である。図12の右側の図は、左側の図に示すXII-XII線における断面図である。
図12に示すように、従来の半導体装置は、表面の上に無光沢銀(Ag)めっき層102aが形成されたダイパッド103と、表面の上に無光沢Agめっき層102bが形成されたボンディング部104と、ボンディング部105と、リード106と、リード107と、リード108と、半導体チップ109と、金からなるAuワイヤー110と、アルミニウムからなるAlワイヤー111と、樹脂封止112とを備えている。
図示を省略したが、光沢ニッケル(Ni)めっき層が、一体形成されたダイパッド103及びリード106の表面、一体形成されたボンディング部104及びリード107の表面及び一体形成されたボンディング部105及びリード108の表面に接して形成されている。
Auワイヤー110により、半導体チップ109の表面に形成された電極(図示省略)と、表面の上に光沢Niめっき層(図示省略)及び無光沢Agめっき層102bが順次形成されたボンディング部104とが接続されている。Alワイヤー111により、半導体チップ109の表面に形成された電極(図示省略)と、表面の上に光沢Niめっき層(図示省略)が形成されたボンディング部105とが接続されている。
Auワイヤー110の径は、Alワイヤー111の径よりも小さい。これにより、表面積が小さいボンディング部104に、径が小さいAuワイヤー110を接続することができる。Alワイヤー111の径は、Auワイヤー110の径よりも大きい。これにより、Alワイヤー111に大電流を流すことができる。
以下に、従来の半導体装置に用いられるリードフレームについて、図13を参照しながら説明する。図13は、従来のリードフレームの構成を示す図である。図13の左側の図は、平面図である。図13の右側の図は、左側の図に示すXIII-XIII線における断面図である。図13に示す従来のリードフレームを用いることにより、図12に示す従来の半導体装置が製造される。
図13に示すように、従来の半導体装置は、枠体101と、表面の上に無光沢Agめっき層102aが形成されたダイパッド103と、表面の上に無光沢Agめっき層102bが形成されたボンディング部104と、ボンディング部105と、リード106Xと、リード107Xと、リード108Xとを備えている。
図示を省略したが、光沢Niめっき層が、一体形成された枠体101、ダイパッド103、ボンディング部104,105及びリード106X,107X,108Xの表面に接して形成されている。
図示を省略した光沢Niめっき層、及び無光沢Agめっき層102a,102bは、次のようにして形成される(例えば、特許文献1参照)。まず、図14に示すように、リードフレーム基材101の全表面の上に、光沢Niめっき層(図示省略)を形成した後、ストライプめっき法により、リードフレーム基材101の上に、帯状の無光沢Agめっき層102を形成する。その後、リードフレーム基材101における所定の領域を打ち抜く。これにより、図13に示すリードフレームが製造される。
しかしながら、従来の半導体装置では、以下に示す問題がある。
ストライプめっき法により、無光沢Agめっき層102を形成した場合、無光沢Agめっき層102は、第1の方向(図14の紙面の横方向)に沿って延びる帯状であり、第2の方向(図14の紙面の縦方向)の幅が一定である。このように、無光沢Agめっき層102の形成範囲が制約される。
このため、表面の上に無光沢Agめっき層102bが形成されたボンディング部104の配置が制約される。具体的には、図12及び図13に示すように、ボンディング部104が、ダイパッド103の切り欠き部103aを含む切り欠き部領域に配置される。
このため、図12に示すように、ダイパッド103における突き出し部の上には、半導体チップ109を搭載することができず、ダイパッド103における突き出し部以外の部分の上にのみ、半導体チップ109が搭載される。ダイパッド103における「突き出し部」とは、切り欠き部103aによって側方に突き出された部分をいう。
このように、従来の半導体装置では、ダイパッド103における突き出し部を、半導体チップ109の搭載に利用することができず、ダイパッド103における突き出し部以外の部分の表面積に応じた表面積を有する半導体チップ109が搭載される。このため、半導体チップ109のサイズが小さいという問題がある。
さらに、ダイパッド103は、半導体チップ109の表面積に応じた表面積を有する部分の他に、半導体チップ109の搭載に利用されない突き出し部を有するため、ダイパッド103のサイズが大きく、半導体装置を小型化することができないという問題がある。
なお、無光沢Agめっき層の形成範囲を、比較的自由に設定する方法として、めっきマスクを用いた部分めっき法が挙げられる。しかしながら、部分めっき法により、無光沢Agめっき層を形成した場合、次のような短所がある。例えば、表面積の小さいボンディング部の上にのみ、無光沢Agめっき層を部分的に形成することは困難である。さらに、部分めっき法は、ストライプめっき法に比べて高価である。
なお、ストライプめっき法により形成された無光沢Agめっき層の表面の一部を、金型を用いたコイニング加工により光沢化し、光沢化された無光沢Agめっき層へのAlワイヤーのボンディングを可能にする技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、無光沢Agめっき層の光沢化により、Alワイヤーのボンディング性が向上するとはいえ、理論的には、超音波圧着によりAlワイヤーをボンディングした場合、光沢化された無光沢Agめっき層とAlワイヤーとの接合界面に、合金層が形成されないため、光沢化された無光沢Agめっき層とAlワイヤーとを良好に接合することは非常に困難である。このため、はんだ付けのための加熱時又は半導体チップの駆動時に発生する熱により、Alワイヤーのボンディング部と周辺封止樹脂との熱膨張係数の差に起因して、光沢化された無光沢Agめっき層とAlワイヤーとの間に剥離が生じ、半導体装置の信頼性の低下を招く虞がある。
前記に鑑み、本発明の目的は、第1の接続部材と、第1の接続部材と異なる材料からなる第2の接続部材とを備えた半導体装置において、半導体チップのサイズを大きくしつつ、半導体装置の小型化を図ることである。
前記の目的を達成するため、本発明に係る半導体装置は、切り欠き部を有し、且つ、表面の上に第1のめっき層が形成されたダイパッドと、ダイパッドの切り欠き部から離間して設けられ、表面の上に第1のめっき層が形成された第1のボンディング部と、ダイパッドから離間して設けられた第2のボンディング部と、第1のボンディング部から延びる第1のリードと、ダイパッドの上に第1のめっき層を介して搭載された半導体チップと、半導体チップの表面に形成された電極と第1のボンディング部とを接続する第1の接続部材と、半導体チップの表面に形成された電極と第2のボンディング部とを接続し、且つ、第1の接続部材と異なる材料からなる第2の接続部材と、半導体チップ、ダイパッド、第1のボンディング部、第2のボンディング部、第1の接続部材及び第2の接続部材を封止する樹脂封止とを備え、第1のボンディング部は、ダイパッドの切り欠き部を含む領域よりも外側の領域に配置され、半導体チップは、ダイパッドの切り欠き部からはみ出すように搭載されている。
本発明に係る半導体装置によると、第1のボンディング部を、ダイパッドの切り欠き部を含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用し、半導体チップを、ダイパッドの切り欠き部からはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップのサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用することができるため、ダイパッドのサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
本発明に係る半導体装置において、第1のリードにおける封止樹脂内に配置された第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さ及びダイパッドの表面高さよりも高く、第1のボンディング部の裏面は、封止樹脂で覆われ、第2のボンディング部の裏面及びダイパッドの裏面は、封止樹脂から露出されているていることが好ましい。
このようにすると、第1のリードにおける第1の封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、第1のボンディング部を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。
本発明に係る半導体装置において、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さ及びダイパッドの表面高さと同一であり、第1のボンディング部の裏面、第2のボンディング部の裏面及びダイパッドの裏面は、封止樹脂から露出されていることが好ましい。
このようにすると、第1のボンディング部を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させる為に、半導体装置の製造時に切断された第1のリードにおける第1の切断部のみを、断面形状がV字形状となるように折り曲げる。このため、半導体装置の製造後、第1のリード、第2のリード及び第3のリードに折り曲げ部が存在していない。このため、半導体装置の薄型化を図ることができる。
本発明に係る半導体装置において、第2のボンディング部から延びる第2のリードと、ダイパッドから延びる第3のリードとをさらに備え、第1のリードにおける封止樹脂内に配置された第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第2のリードにおける封止樹脂内に配置された第2の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第3のリードにおける封止樹脂内に配置された第3の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第1の封止部における下端部の裏面、第2の封止部における下端部の裏面及び第3の封止部における下端部の裏面は、封止樹脂から露出され、第1のボンディング部の裏面、第2のボンディング部の裏面及びダイパッドの裏面は、封止樹脂で覆われていることが好ましい。
このようにすると、第1のリードにおける第1の封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、第1のボンディング部を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。
さらに、第1の封止部、第2の封止部及び第3の封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、第1の封止部、第2の封止部及び第3の封止部のそれぞれにおける下端部の裏面のみを封止樹脂から露出させることができる。これにより、半導体パッケージの底面に露出する第1のリードの露出長さ、第2のリードの露出長さ及び第3のリードの露出長さを、所望の長さにすることができる。
本発明に係る半導体装置において、第1の封止部の段差面の長さは、第2の封止部の段差面の長さよりも長く、且つ、第1の封止部の段差面の角度は、第2の封止部の段差面の角度よりも大きく、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さよりも高くてもよい。
本発明に係る半導体装置において、第1の封止部の段差面の長さは、第2の封止部の段差面の長さと同一であり、且つ、第1の封止部の段差面の角度は、第2の封止部の段差面の角度と同一であり、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さと同一であることが好ましい。
このようにすると、第1のボンディング部を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させる為に、第1のリードにおける第1の封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げるだけでなく、半導体装置の製造時に切断された第1のリードにおける第1の切断部を、断面形状がV字形状となるように折り曲げる。このため、第1のボンディング部の表面高さを第2のボンディング部の表面高さと同一にすることができる。このため、半導体装置の薄型化を図ることができる。
本発明に係る半導体装置において、第2のボンディング部の表面の上には、第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層が形成されていてもよい。
本発明に係る半導体装置において、第1のめっき層は、無光沢銀めっき層又は半光沢銀めっき層であり、第2のめっき層は、光沢ニッケルめっき層であり、第1の接続部材は、金からなり、第2の接続部材は、アルミニウムからなることが好ましい。
本発明に係る半導体装置において、第1の接続部材は、第1のワイヤーであり、第2の接続部材は、第1のワイヤーよりも径が大きい第2のワイヤー、リボン又はクリップであってもよい。
前記の目的を達成するため、本発明に係るリードフレームは、枠体と、切り欠き部を有し、且つ、表面の上に第1のめっき層が形成されたダイパッドと、ダイパッドの切り欠き部から離間して設けられ、表面の上に第1のめっき層が形成された第1のボンディング部と、ダイパッドから離間して設けられた第2のボンディング部と、枠体と第1のボンディング部とを接続する第1のリードとを備え、第1のリードは、折り曲げられ、第1のボンディング部は、ダイパッドの切り欠き部を含む領域よりも外側の領域に配置されている。
本発明に係るリードフレームによると、第1のリードを折り曲げることにより、第1のボンディング部を、ダイパッドの切り欠き部を含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用し、半導体チップを、ダイパッドの切り欠き部からはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップのサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用することができるため、ダイパッドのサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
本発明に係るリードフレームにおいて、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さ及びダイパッドの表面高さよりも高いことが好ましい。
本発明に係るリードフレームにおいて、第1のリードにおける枠体側に位置する第1の切断部は、断面形状がV字形状となるように折り曲げられ、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さ及びダイパッドの表面高さと同一であることが好ましい。
本発明に係るリードフレームにおいて、枠体と第2のボンディング部とを接続し、且つ、長さが第1のリードよりも短い第2のリードと、枠体とダイパッドとを接続する第3のリードとをさらに備え、第2のリードにおける第2のボンディング部側に位置する第2の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第3のリードにおけるダイパッド側に位置する第3の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられていることが好ましい。
本発明に係るリードフレームにおいて、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、第1の封止部の段差面の長さは、第2の封止部の段差面の長さよりも長く、且つ、第1の封止部の段差面の角度は、第2の封止部の段差面の角度よりも大きく、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さよりも高くてもよい。
本発明に係るリードフレームにおいて、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、且つ、第1のリードにおける枠体側に位置する第1の切断部は、断面形状がV字形状となるように折り曲げられ、第1の封止部の段差面の長さは、第2の封止部の段差面の長さと同一であり、且つ、第1の封止部の段差面の角度は、第2の封止部の段差面の角度と同一であり、第1のボンディング部の表面高さは、第2のボンディング部の表面高さと同一であることが好ましい。
本発明に係るリードフレームにおいて、第2のボンディング部の表面の上には、第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層が形成されていてもよい。
前記の目的を達成するため、本発明に係るリードフレームの製造方法は、リードフレーム基材の表面の上に、帯状の第1のめっき層を形成する工程(a)と、プレス加工により、表面の上に第1のめっき層が形成されたリードフレーム基材における所定の領域を打ち抜いて、枠体、表面の上に第1のめっき層の一部からなるめっき層が形成されたダイパッド、表面の上に第1のめっき層の一部からなるめっき層が形成された第1のボンディング部、第2のボンディング部、及び枠体と第1のボンディング部とを接続する第1のリードを形成する工程(b)と、工程(b)の後に、第1のリードを折り曲げることにより、第1のボンディング部を、第1のめっき層が形成された帯状のめっき形成領域よりも外側の領域に配置させる工程(c)とを備える。
本発明に係るリードフレームの製造方法によると、第1のリードを折り曲げることにより、第1のボンディング部を、ダイパッドの切り欠き部を含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用し、半導体チップを、ダイパッドの切り欠き部からはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップのサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッドにおける突き出し部を、半導体チップの搭載に有効に利用することができるため、ダイパッドのサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(c)において、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることが好ましい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(c)において、第1のリードにおける枠体側に位置する切断部を、断面形状がV字形状となるように折り曲げることが好ましい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(b)は、枠体と第2のボンディング部とを接続し、且つ、長さが第1のリードよりも短い第2のリード、及び枠体とダイパッドとを接続する第3のリードを形成する工程を含み、工程(b)の後に、第2のリードにおける第2のボンディング部側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げる工程(d)と、工程(b)の後に、第3のリードにおけるダイパッド側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げる工程(e)とをさらに備えることが好ましい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(c)において、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることが好ましい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(c)において、第1のリードにおける第1のボンディング部側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げると共に、第1のリードにおける枠体側に位置する切断部を、断面形状がV字形状となるように折り曲げることが好ましい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(a)の前に、リードフレーム基材の表面の上に、第1のめっき層と隣り合うように、第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層を形成する工程(x)をさらに備え、工程(b)において、表面の上に第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成された第2のボンディング部を形成してもよい。
本発明に係るリードフレームの製造方法において、工程(a)の前に、リードフレーム基材の全表面の上に、第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層を形成する工程(x)をさらに備え、工程(a)において、第2のめっき層の上に、第1のめっき層を形成し、工程(b)において、表面の上に第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成された第2のボンディング部を形成してもよい。
本発明に係る半導体装置によると、第1のボンディング部を、ダイパッドの切り欠き部を含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、半導体チップのサイズを大きくしつつ、半導体装置の小型化を図ることができる。
本発明に係るリードフレーム及びその製造方法によると、第1のリードを折り曲げることにより、第1のボンディング部を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。
(第1の実施形態)
<リードフレーム>
以下に、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームについて、図1を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るリードフレームの構成を示す図である。図1の左側の図は、平面図である。図1の右側の図は、左側の図に示すI-I線における断面図である。
<リードフレーム>
以下に、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームについて、図1を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るリードフレームの構成を示す図である。図1の左側の図は、平面図である。図1の右側の図は、左側の図に示すI-I線における断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るリードフレームは、枠体1と、表面の上にめっき層2aが形成されたダイパッド3と、表面の上にめっき層2bが形成されたボンディング部4と、ボンディング部5と、リード6Xと、リード7Xと、リード8Xとを備えている。
図1に示すように、枠体1は、各々が第1の方向(図1の紙面の横方向)に沿って延びる枠部1a及び枠部1bを有している。枠部1aと枠部1bとは、第2の方向(図1の紙面の縦方向)に沿って、互いに対向している。
ボンディング部4及びボンディング部5は、それぞれ、ダイパッド3と離間している。ボンディング部4とボンディング部5とは、互いに離間している。
第2の方向に沿って延びるリード6Xにより、ダイパッド3と枠体1における枠部1aとが接続されている。第2の方向に沿って延びるリード7Xにより、ボンディング部4と枠体1における枠部1bとが接続されている。第2の方向に沿って延びるリード8Xにより、ボンディング部5と枠体1における枠部1bとが接続されている。
枠体1、ダイパッド3、ボンディング部4、ボンディング部5、リード6X、リード7X及びリード8Xは、一体形成されている。
図1に示すように、ダイパッド3は、切り欠き部3aを有している。ダイパッド3の平面形状は、例えば、方形状の角部を切り欠かいたような形状を有し、切り欠き部3aの平面形状は、例えば、方形状である。ボンディング部4は、例えば、ダイパッド3の切り欠き部3aと対応する形状を有している。ボンディング部4の平面形状は、例えば、方形状である。ボンディング部5の平面形状は、例えば、方形状である。
リード6Xは、封止部6x(ダイパッド3側の部分)と、封止部6xと接続する突出部6yと、突出部6yと接続する切断部6z(枠体1側の部分)とを有している。リード7Xは、封止部7x(ボンディング部4側の部分)と、封止部7xと接続する突出部7yと、突出部7yと接続する切断部7z(枠体1側の部分)とを有している。リード8Xは、封止部8x(ボンディング部5側の部分)と、封止部8xと接続する突出部8yと、突出部8yと接続する切断部8z(枠体1側の部分)とを有している。
封止部6x,7x,8xは、後述の図2に示すように、半導体装置の製造後、封止樹脂(図2:12参照)内に配置される。突出部6y,7y,8yは、後述の図2に示すように、半導体装置の製造後、封止樹脂外に配置される。切断部6z,7z,8zは、半導体装置の製造時、突出部6y,7y,8yと切断部6z,7z,8zとの間が切断されて突出部6y,7y,8yと切り離される。
リード7Xの長さは、リード8Xの長さよりも長い。
リード7Xは折り曲げられている。具体的には、図1に示すように、リード7Xにおける封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。これにより、ボンディング部4は、ダイパッド3の切り欠き部3aを含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置されている。
ボンディング部4の表面高さは、ダイパッド3の表面高さ及びボンディング部5の表面高さよりも高い。ダイパッド3の表面高さと、ボンディング部5の表面高さとは、同一である。
図1に示すように、ボンディング部4の端及びボンディング部5の端は、それぞれ、同一直線L上に位置している。「ボンディング部4,5の端」とは、ボンディング部4,5のリード7X,8Xが接続された側と反対側の端をいう。
枠体1、ダイパッド3、ボンディング部4、ボンディング部5、リード6X、リード7X及びリード8Xは、同一の材料からなり、例えば銅合金からなる。
めっき層2a及びめっき層2bは、同一の材料からなる。めっき層2bとしては、めっき層2bに接合される接続部材(後述の図2:10参照)との接合性が良いめっき層が用いられる。例えば、めっき層2bに接合される接続部材として、例えば、金(Au)からなるワイヤーを用いた場合、めっき層2bとして、無光沢銀(Ag)めっき層又は半光沢銀めっき層を用いることが好ましい。これにより、めっき層2bと接続部材10とを良好に接合することができる。
<半導体装置>
以下に、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図2の左側の図は、平面図である。図2の右側の図は、左側の図に示すII-II線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置は、図1に示す本実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置である。具体的には、本実施形態に係る半導体装置は、各ダイパッドの上に各半導体チップが搭載されたリードフレームを、各半導体チップ毎に個片化することで製造された半導体装置である。
以下に、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図2の左側の図は、平面図である。図2の右側の図は、左側の図に示すII-II線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置は、図1に示す本実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置である。具体的には、本実施形態に係る半導体装置は、各ダイパッドの上に各半導体チップが搭載されたリードフレームを、各半導体チップ毎に個片化することで製造された半導体装置である。
図2に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、表面の上にめっき層2aが形成されたダイパッド3と、表面の上にめっき層2bが形成されたボンディング部4と、ボンディング部5と、リード6と、リード7と、リード8と、半導体チップ9と、接続部材10と、接続部材11と、樹脂封止12とを備えている。
ダイパッド3とリード6とは、一体形成されている。ボンディング部4とリード7とは、一体形成されている。ボンディング部5とリード8とは、一体形成されている。
リード6は、ダイパッド3から外方(半導体装置の周縁部側)に向かって延びている。リード7は、ボンディング部4から外方に向かって延びている。リード8は、ボンディング部5から外方に向かって延びている。
ダイパッド3の上には、めっき層2aを介して、半導体チップ9が搭載されている。半導体チップ9は、例えば、はんだ、金とシリコン(Si)との共晶、又は銀入り接着剤等により、めっき層2aに固着されている。
接続部材10により、半導体チップ9の表面に形成された電極(図示省略)とボンディング部4とが接続されている。接続部材10と異なる材料からなる接続部材11により、半導体チップ9の表面に形成された電極(図示省略)とボンディング部5とが接続されている。接続部材10は、例えば、金からなるワイヤーである。接続部材11は、例えば、アルミニウム(Al)からなるワイヤーである。接続部材11の径は、例えば、接続部材10の径よりも大きい。これにより、接続部材11に大電流を流すことができる。
樹脂封止12により、半導体チップ9、ダイパッド3、ボンディング部4、ボンディング部5、接続部材10及び接続部材11が封止されている。
リード6は、封止樹脂12内に配置された封止部6xと、封止部6xと接続し且つ封止樹脂12から突出した突出部6yとを有している。リード7は、封止樹脂12内に配置された封止部7xと、封止部7xと接続し且つ封止樹脂12から突出した突出部7yとを有している。リード8は、封止樹脂12内に配置された封止部8xと、封止部8xと接続し且つ封止樹脂12から突出した突出部8yとを有している。
リード7における封止部7xは、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。これにより、ボンディング部4は、ダイパッド3の切り欠き部3aを含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置されている。半導体チップ9は、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載されている。
ボンディング部4の表面高さは、ダイパッド3の表面高さ及びボンディング部5の表面高さよりも高い。ダイパッド3の表面高さと、ボンディング部5の表面高さとは、同一である。
ボンディング部4の裏面は、封止樹脂12で覆われている。一方、ダイパッド3の裏面及びボンディング部5の裏面は、封止樹脂12から露出されている。封止部7xにおける下端部の裏面(即ち、封止部7xの裏面の一部)のみが、封止樹脂12から露出されている。一方、封止部6x,8xの裏面の全部は、封止樹脂12から露出されている。
なお、本実施形態では、ボンディング部5の表面の上に、めっき層を形成しない場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ボンディング部5の表面の上に、めっき層2a,2bと異なる材料からなる第2のめっき層を形成し、第2のめっき層に、接続部材11を接合してもよい。この場合、第2のめっき層としては、第2のめっき層に接合される接続部材11との接合性が良いめっき層が用いられる。例えば、接続部材11として、アルミニウムからなるワイヤーを用いた場合、第2のめっき層として、光沢ニッケルめっき層を用いることが好ましい。これにより、第2のめっき層と接続部材11とを良好に接合することができる。
なお、本実施形態では、接続部材10が、例えば、金からなるワイヤーである場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、銅(Cu)からなるワイヤーであってもよい。
なお、本実施形態では、接続部材11が、例えば、アルミニウムからなるワイヤーである場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、アルミニウムからなるリボン又は銅からなるクリップであってもよい。
なお、本実施形態では、リード7が、例えば、1つである場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボンディング部4から延びるリードは、例えば、1つ以上であればよい。
<リードフレームの製造方法>
以下に、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの製造方法について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3及び図4は、本実施形態に係るリードフレームの製造方法を工程順に示す図である。図3及び図4の左側の図は、平面図である。図3及び図4の右側の図は、それぞれ、左側の図に示すIII-III線及びIV-IV線のそれぞれにおける断面図である。
以下に、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの製造方法について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3及び図4は、本実施形態に係るリードフレームの製造方法を工程順に示す図である。図3及び図4の左側の図は、平面図である。図3及び図4の右側の図は、それぞれ、左側の図に示すIII-III線及びIV-IV線のそれぞれにおける断面図である。
まず、図3に示すように、例えばストライプめっき法により、リードフレーム基材1Xの表面の上に、第1のめっき層2を形成する。第1のめっき層2は、帯状であり、第1の方向(図3の紙面の横方向)に沿って延びている。
第1のめっき層2の形成領域は、後述の図4から判るように、少なくとも、後に形成されるダイパッド(図4:3参照)及びボンディング部(図4:4参照)の形成領域を含む。
次に、図4に示すように、例えばプレス加工により、表面の上に第1のめっき層2が形成されたリードフレーム基材1Xにおける所定の領域を打ち抜く。これにより、枠体1、表面の上に第1のめっき層2の一部からなるめっき層2aが形成されたダイパッド3、表面の上に第1のめっき層2の一部からなるめっき層2bが形成されたボンディング部4、ボンディング部5、リード6X、リード7X及びリード8Xを形成する。
リード7Xの長さL7Xは、リード8Xの長さL8Xよりも長い(L7X>L8X)。
平面形状が方形状のボンディング部4の第1の方向の幅W41及び第2の方向の幅W42は、ボンディング部4の表面の上に形成されためっき層2bに接合される接続部材(図1:10参照)の接合に必要な幅を有し、例えば、0.2mm〜1.0mmである。
次に、リード7Xにおける封止部(図1:7x参照)を、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。これにより、ボンディング部4を、第1のめっき層2が形成された帯状のめっき形成領域(図4の点線参照)よりも外側の領域に配置させる。
このとき、ボンディング部4の表面が、ダイパッド3の表面及びボンディング部5の表面と並行になるように、封止部7xを折り曲げる。これにより、後述する半導体装置の製造時に、めっき層2bを介してボンディング部4に接続される接続部材(図1:10参照)の接続を安定して行うことができる。
以上のようにして、本実施形態に係るリードフレームを製造することができる。
なお、本実施形態では、ボンディング部5の表面の上に、めっき層を形成しない場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ボンディング部5の表面の上に、めっき層を形成してもよい。
具体的には、第1に例えば、第1のめっき層2の形成前に、リードフレーム基材1Xの表面の上に、隣り合う第1のめっき層2同士の間に挟み込まれるように、第1のめっき層2と異なる材料からなる第2のめっき層を形成する。第2のめっき層の形成領域は、少なくとも、第2のめっき層の形成後に形成されるボンディング部5の形成領域を含む。その後、リードフレーム基材1Xの表面の上に、第1のめっき層2を形成する。その後、プレス加工により、リードフレーム基材1Xにおける所定の領域を打ち抜く。これにより、表面の上に第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成されたボンディング部5、枠体1、ダイパッド3、ボンディング部4及びリード6X〜8Xを形成する。
第2に例えば、第1のめっき層2の形成前に、リードフレーム基材1Xの全表面の上に、第1のめっき層2と異なる材料からなる第2のめっき層を形成する。その後、第2のめっき層の上に、第1のめっき層2を形成する。その後、プレス加工により、リードフレーム基材1Xにおける所定の領域を打ち抜く。これにより、表面の上に第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成されたボンディング部5、枠体1、ダイパッド3、ボンディング部4及びリード6X〜8Xを形成する。ダイパッド3とめっき層2aとの間及びボンディング部4とめっき層2bとの間には、第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成される。
なお、本実施形態では、第1のめっき層2を、例えば、ストライプめっき法により形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、めっきマスクを用いた部分めっき法により、第1のめっき層2を形成してもよい。但し、部分めっき法は、ストライプめっき法に比べて高価である。このため、第1のめっき層2の形成範囲又は精度等を考慮して、ストライプめっき法又は部分めっき法を適宜選択することが望ましい。
なお、本実施形態では、図3に示すように、例えば、第1の方向に沿って延びる帯状の第1のめっき層2を形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1の方向に沿って連続するスポット状の第1のめっき層を形成してもよい。
<半導体装置の製造方法>
以下に、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
以下に、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
まず、本実施形態に係るリードフレーム(図1参照)を準備する。
次に、ダイパッド3の表面の上に、めっき層2aを介して、半導体チップ9を搭載する。半導体チップ9は、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載される。
次に、接続部材10により、半導体チップ9の表面に形成された電極と、表面の上にめっき層2bが形成されたボンディング部4とを接続する。一方、接続部材10と異なる材料からなる接続部材11により、半導体チップ9の表面に形成された電極とボンディング部5とを接続する。
次に、樹脂封止12を形成する。これにより、半導体チップ9、ダイパッド3、ボンディング部4、ボンディング部5、接続部材10及び接続部材11を封止する。
次に、リード6Xにおける突出部6yと切断部6zとの間、リード7Xにおける突出部7yと切断部7zとの間及びリード8Xにおける突出部8yと切断部8zとの間を切断して、各半導体チップ9毎に個片化する。
以上のようにして、本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
本実施形態によると、リード7Xにおける封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、ボンディング部4を、ダイパッド3の切り欠き部3aを含む切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用し、半導体チップ9を、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップ9のサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用することができるため、ダイパッド3のサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
さらに、安価なストライプめっき法により、第1のめっき層2を形成するため、安価なリードフレームを用いた半導体装置を実現することができる。
(第2の実施形態)
<リードフレーム>
以下に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームについて、図5を参照しながら説明する。図5は、本実施形態に係るリードフレームの構成を示す図である。図5の左側の図は、平面図である。図5の右側の図は、左側の図に示すV-V線における断面図である。なお、図5において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図1に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
<リードフレーム>
以下に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームについて、図5を参照しながら説明する。図5は、本実施形態に係るリードフレームの構成を示す図である。図5の左側の図は、平面図である。図5の右側の図は、左側の図に示すV-V線における断面図である。なお、図5において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図1に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本実施形態と第1の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第1の実施形態では、図1に示すように、リード7Xにおける封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
これに対し、本実施形態では、図5に示すように、リード7Xにおける切断部7zが、断面形状がV字形状となるように折り曲げられている。なお、半導体装置の製造時に、突出部7yと切断部7zとの間が切断されて、切断部7zは、突出部7yから切り離される。
このように、ボンディング部4が切り欠き部領域よりも外側の領域に配置されるように、第1の実施形態では、封止部7xが折り曲げられているのに対し、本実施形態では、切断部7zが折り曲げられている。
図5に示すように、ボンディング部4の表面高さは、ダイパッド3の表面高さ及びボンディング部5の表面高さと同一である。
<リードフレームの製造方法>
以下に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームの製造方法について説明する。
以下に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームの製造方法について説明する。
まず、第1の実施形態における図3及び図4に示す工程と同様の工程を行う。
次に、リード7Xにおける切断部7zを、断面形状がV字形状となるように折り曲げる。これにより、ボンディング部4を、帯状のめっき形成領域(図4の点線参照)よりも外側の領域に配置させる。
以上のようにして、本実施形態に係るリードフレームを製造することができる。
<半導体装置>
以下に、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図6の左側の図は、平面図である。図6の右側の図は、左側の図に示すVI-VI線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置は、図5に示す本実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図6において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図6の左側の図は、平面図である。図6の右側の図は、左側の図に示すVI-VI線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置は、図5に示す本実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図6において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本実施形態と第1の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第1の実施形態では、図2に示すように、リード7における封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
これに対し、本実施形態では、図6に示すように、リード7は、折り曲げられていない。
このように、第1の実施形態では、リードフレームの製造時に、リード7Xにおける封止部7xが折り曲げられるため、半導体装置の製造後に、リード7に折り曲げ部が存在している。これに対し、本実施形態では、リードフレームの製造時に、リード7Xにおける切断部7zが折り曲げられるため、半導体装置の製造後に、リード7に折り曲げ部が存在していない。
図6に示すように、ボンディング部4の表面高さは、ダイパッド3の表面高さ及びボンディング部5の表面高さと同一である。
ダイパッド3の裏面、ボンディング部4の裏面及びボンディング部5の裏面は、封止樹脂12から露出されている。封止部6x,7x,8xの裏面の全部が、封止樹脂12から露出されている。
なお、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の工程を行うことにより、本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
本実施形態によると、リード7Xにおける切断部7zを、断面形状がV字形状となるように折り曲げることにより、ボンディング部4を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用し、半導体チップ9を、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップ9のサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用することができるため、ダイパッド3のサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
さらに、半導体装置の製造時に切断される切断部7zのみを、断面形状がV字形状となるように折り曲げるため、半導体装置の製造後、リード6,7,8に折り曲げ部が存在していない。このため、半導体装置の薄型化を図ることができる。
さらに、安価なストライプめっき法により、第1のめっき層2を形成するため、安価なリードフレームを用いた半導体装置を実現することができる。
なお、本実施形態では、リード6,7,8における封止部6x,7x,8xの裏面及びダイパッド3の裏面が、封止樹脂12から露出するタイプの半導体パッケージ(例えば、SON:Small outline nonlead package)である場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ダイパッド3の裏面が封止樹脂12で覆われ、且つ、封止樹脂12の側面からリード6,7,8が突出するタイプの半導体パッケージ(例えば、SOP:Small outline package)であってもよい。
(第1の実施形態の変形例)
<リードフレーム>
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係るリードフレームについて、図7を参照しながら説明する。図7は、本変形例に係るリードフレームの構成を示す図である。図7の左側の図は、平面図である。図7の右側の図は、左側の図に示すVII-VII線における断面図である。なお、図7において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図1に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
<リードフレーム>
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係るリードフレームについて、図7を参照しながら説明する。図7は、本変形例に係るリードフレームの構成を示す図である。図7の左側の図は、平面図である。図7の右側の図は、左側の図に示すVII-VII線における断面図である。なお、図7において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図1に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本変形例と第1の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第1の実施形態では、図1に示すように、リード7Xにおける封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。一方、リード6X,8Xは、折り曲げられていない。
これに対し、本変形例では、図7に示すように、第1の実施形態と同様に、リード7Xにおける封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。さらに、本変形例では、図7に示すように、リード6X,8Xにおける封止部6x,8xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
<リードフレームの製造方法>
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係るリードフレームの製造方法について説明する。
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係るリードフレームの製造方法について説明する。
まず、第1の実施形態における図3及び図4に示す工程と同様の工程を行う。
次に、リード7Xにおける封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。これにより、ボンディング部4を、帯状のめっき形成領域(図4の点線参照)よりも外側の領域に配置させる。
次に、リード6Xにおける封止部6xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。
次に、リード8Xにおける封止部8xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。
以上のようにして、本変形例に係るリードフレームを製造することができる。
なお、本変形例では、最初に、封止部7xを折り曲げ、その次に、封止部6xを折り曲げ、最後に、封止部8xを折り曲げる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。封止部6x、封止部7x及び封止部8xの折り曲げ順は、順不同である。
<半導体装置>
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図8を参照しながら説明する。図8は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す図である。図8の左側の図は、平面図である。図8の右側の図は、左側の図に示すVIII-VIII線における断面図である。本変形例に係る半導体装置は、図7に示す本変形例に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図8において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本発明の第1の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図8を参照しながら説明する。図8は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す図である。図8の左側の図は、平面図である。図8の右側の図は、左側の図に示すVIII-VIII線における断面図である。本変形例に係る半導体装置は、図7に示す本変形例に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図8において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本変形例と第1の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第1の実施形態では、図2に示すように、リード7における封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。一方、リード6,8は、折り曲げられていない。
これに対し、本変形例では、図8に示すように、第1の実施形態と同様に、リード7における封止部7xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。さらに、本変形例では、図8に示すように、リード6,8における封止部6x,8xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
図8に示すように、封止部6x,7x,8xにおける下端部の裏面(即ち、封止部6x,7x,8xの裏面の一部)のみが、封止樹脂12から露出されている。ダイパッド3の裏面、ボンディング部4の裏面及びボンディング部5の裏面が、封止樹脂12で覆われている。
このように、本変形例では、封止部6x,8xの裏面の一部のみが封止樹脂12から露出されるように、封止部6x,8xが折り曲げられている。
図8に示すように、断面形状が段差形状の封止部7xの段差面の長さは、断面形状が段差形状の封止部8xの段差面の長さよりも長い。封止部7xの段差面の角度は、封止部8xの段差面の角度よりも大きい。ボンディング部4の表面高さは、ボンディング部5の表面高さよりも高い。本明細書において、「段差面の角度」とは、リード7X,8Xにおける突出部7y,8yの表面を含む面に対して、段差面が傾斜する角度をいう。
図8に示すように、封止部7xの第1の折り曲げ線及び封止部8xの第1の折り曲げ線は、それぞれ、同一直線L1上に位置している。封止部7xの第2の折り曲げ線及び封止部8xの第2の折り曲げ線は、それぞれ、同一直線L2上に位置している。「封止部7x,8xの第1の折り曲げ線」とは、封止部7x,8xにおける下端部の表面と封止部7x,8xの段差面との間に位置する折り曲げ線をいう。一方、「封止部7x,8xの第2の折り曲げ線」とは、封止部7x,8xの段差面と封止部7x,8xにおける上端部の表面との間に位置する折り曲げ線をいう。
なお、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の工程を行うことにより、本変形例に係る半導体装置を製造することができる。
本変形例によると、リード7Xにおける封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、ボンディング部4を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用し、半導体チップ9を、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップ9のサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用することができるため、ダイパッド3のサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
さらに、安価なストライプめっき法により、第1のめっき層2を形成するため、安価なリードフレームを用いた半導体装置を実現することができる。
さらに、封止部7xだけでなく封止部6x,8xも、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、封止部6x,7x,8xにおける下端部の裏面のみを封止樹脂12から露出させることができる。これにより、半導体パッケージの底面に露出するリード6,7,8の露出長さを、所望の長さにすることができる。例えば、半導体装置を実装基板に実装する場合、リード6,7,8の露出長さを、実装基板の配線との接続に必要な長さにすることができる。これにより、実装基板の配線を被覆する表面被覆膜の剥離によるショートを防止することができる。
(第2の実施形態の変形例)
<リードフレーム>
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係るリードフレームについて、図9を参照しながら説明する。図9は、本変形例に係るリードフレームの構成を示す図である。図9の左側の図は、平面図である。図9の右側の図は、左側の図に示すIX-IX線における断面図である。なお、図9において、第2の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図5に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第2の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
<リードフレーム>
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係るリードフレームについて、図9を参照しながら説明する。図9は、本変形例に係るリードフレームの構成を示す図である。図9の左側の図は、平面図である。図9の右側の図は、左側の図に示すIX-IX線における断面図である。なお、図9において、第2の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図5に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第2の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本変形例と第2の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第2の実施形態では、図5に示すように、リード7Xにおける切断部7zのみが、断面形状がV字形状となるように折り曲げられている。一方、リード6X,8Xは、折り曲げられていない。
これに対し、本変形例では、図9に示すように、第2の実施形態と同様に、リード7Xにおける切断部7zが、断面形状がV字形状となるように折り曲げられている。さらに、本変形例では、図9に示すように、リード6X,7X,8Xにおける封止部6x,7x,8xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
<リードフレームの製造方法>
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係るリードフレームの製造方法について説明する。
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係るリードフレームの製造方法について説明する。
まず、第1の実施形態における図3及び図4に示す工程と同様の工程を行う。
次に、リード7Xにおける封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げると共に、リード7Xにおける切断部7zを、断面形状がV字形状となるように折り曲げる。これにより、ボンディング部4を、帯状のめっき形成領域(図4の点線参照)よりも外側の領域に配置させる。
次に、リード6Xにおける封止部6xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。
次に、リード8Xにおける封止部8xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げる。
以上のようにして、本変形例に係るリードフレームを製造することができる。
なお、本変形例では、最初に、リード7を折り曲げ、その次に、リード6を折り曲げ、最後に、リード8を折り曲げる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。リード6、リード7及びリード8の折り曲げ順は、順不同である。
<半導体装置>
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図10を参照しながら説明する。図10は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す図である。図10の左側の図は、平面図である。図10の右側の図は、左側の図に示すX-X線における断面図である。本変形例に係る半導体装置は、図9に示す本変形例に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図10において、第2の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図6に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第2の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本発明の第2の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図10を参照しながら説明する。図10は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す図である。図10の左側の図は、平面図である。図10の右側の図は、左側の図に示すX-X線における断面図である。本変形例に係る半導体装置は、図9に示す本変形例に係るリードフレームを用いた半導体装置である。なお、図10において、第2の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図6に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第2の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本変形例と第2の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第2の実施形態では、図6に示すように、リード6,7,8は、折り曲げられていない。
これに対し、本変形例では、図10に示すように、リード6,7,8における封止部6x,7x,8xが、断面形状が段差形状となるように折り曲げられている。
図10に示すように、封止部6x,7x,8xにおける下端部の裏面(即ち、封止部6x,7x,8xの裏面の一部)のみが、封止樹脂12から露出されている。ダイパッド3の裏面、ボンディング部4の裏面及びボンディング部5の裏面が、封止樹脂12で覆われている。
このように、本変形例では、封止部6x,7x,8xの裏面の一部のみが封止樹脂12から露出されるように、封止部6x,7x,8xが折り曲げられている。
図10に示すように、封止部7xの段差面の長さは、封止部8xの段差面の長さと同一である。封止部7xの段差面の角度は、封止部8xの段差面の角度と同一である。ボンディング部4の表面高さは、ボンディング部5の表面高さと同一である。
図10に示すように、封止部7xの第1の折り曲げ線及び封止部8xの第1の折り曲げ線は、それぞれ、同一直線L3上に位置している。封止部7xの第2の折り曲げ線及び封止部8xの第2の折り曲げ線は、それぞれ、同一直線L4上に位置している。
なお、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の工程を行うことにより、本変形例に係る半導体装置を製造することができる。
本変形例によると、リード7Xにおける封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げると共に、リード7Xにおける切断部7zを、断面形状がV字形状となるように折り曲げることにより、ボンディング部4を切り欠き部領域よりも外側の領域に配置させることができる。これにより、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用し、半導体チップ9を、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップ9のサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9の搭載に有効に利用することができるため、ダイパッド3のサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。
さらに、封止部7xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げるだけでなく、半導体装置の製造時に切断される切断部7zを、断面形状がV字形状となるように折り曲げる。このため、ボンディング部4の表面高さをボンディング部5の表面高さと同一にすることができる。このため、半導体装置の薄型化を図ることができる。
さらに、安価なストライプめっき法により、第1のめっき層2を形成するため、安価なリードフレームを用いた半導体装置を実現することができる。
さらに、封止部6x,7x,8xを、断面形状が段差形状となるように折り曲げることにより、封止部6x,7x,8xにおける下端部の裏面のみを封止樹脂12から露出させることができる。これにより、半導体パッケージの底面に露出するリード6,7,8の露出長さを、所望の長さにすることができる。例えば、半導体装置を実装基板に実装する場合、リード6,7,8の露出長さを、実装基板の配線との接続に必要な長さにすることができる。これにより、実装基板の配線を被覆する表面被覆膜の剥離によるショートを防止することができる。
(第3の実施形態)
以下に、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について、図11を参照しながら説明する。図11は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図11の左側の図は、平面図である。図11の右側の図は、左側の図に示すXI-XI線における断面図である。なお、図11において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について、図11を参照しながら説明する。図11は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。図11の左側の図は、平面図である。図11の右側の図は、左側の図に示すXI-XI線における断面図である。なお、図11において、第1の実施形態における構成要素と同様の構成要素には、図2に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第1の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
以下に、本実施形態と第1の実施形態との構成上の相違点について説明する。
第1の実施形態では、図2に示すように、ダイパッド3の表面の上に、めっき層2aを介して、半導体チップ9が搭載されている。半導体チップ9は、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載されている。接続部材10により、半導体チップ9の上に形成された電極と、表面の上にめっき層2bが形成されたボンディング部4とが接続されている。接続部材11により、半導体チップ9の上に形成された電極と、ボンディング部5とが接続されている。
これに対し、本実施形態では、図11に示すように、ダイパッド3の表面の上に、めっき層2aを介して、半導体チップ9a及び半導体チップ9bが搭載されている。半導体チップ9aは、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載されている。接続部材10aにより、半導体チップ9aの上に形成された電極と、表面の上にめっき層2bが形成されたボンディング部4とが接続されている。接続部材11aにより、半導体チップ9aの上に形成された電極と、ボンディング部5とが接続されている。接続部材11bにより、半導体チップ9bの上に形成された電極と、ボンディング部5とが接続されている。
本実施形態によると、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9aの搭載に有効に利用し、半導体チップ9aを、ダイパッド3の切り欠き部3aからはみ出すように搭載することができる。このため、半導体チップ9aのサイズを大きくすることができる。さらに、ダイパッド3における突き出し部を、半導体チップ9aの搭載に有効に利用することができるため、ダイパッド3のサイズを小さくすることができる。このため、半導体装置の小型化を図ることができる。さらに、安価なストライプめっき法により、第1のめっき層を形成するため、安価なリードフレームを用いた半導体装置を実現することができる。
なお、本実施形態では、例えば、1つのダイパッド3に対し、2つの半導体チップ9a,9bを搭載する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、1つのダイパッドではなく、互いに離間する2つのダイパッドを設け、一方のダイパッドに対し、半導体チップ9aを搭載し、他方のダイパッドに対し、半導体チップ9bを搭載してもよい。
なお、本実施形態では、例えば、第1の実施形態におけるダイパッド3の上に、複数(例えば2つ)の半導体チップを搭載する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第2の実施形態におけるダイパッド3、第1の実施形態の変形例におけるダイパッド3、又は第2の実施形態の変形例におけるダイパッド3の上に、複数の半導体チップを搭載してもよい。この場合も、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明は、半導体チップのサイズを大きくしつつ、半導体装置の小型化を図ることができ、第1の接続部材と、第1の接続部材と異なる材料からなる第2の接続部材とを備えた半導体装置、及び該半導体装置に用いられるリードフレーム及びその製造方法に有用である。
1X リードフレーム基材
1 枠体
1a,1b 枠部
2 第1のめっき層
2a めっき層
2b めっき層
3 ダイパッド
3a 切り欠き部
4 ボンディング部
5 ボンディング部
6,6X リード(第3のリード)
7,7X リード(第1のリード)
8,8X リード(第2のリード)
6x,7x,8x 封止部
6y,7y,8y 突出部
6z,7z,8z 切断部
9,9a,9b 半導体チップ
10,10a 接続部材
11,11a,11b 接続部材
12 封止樹脂
L7X,L8X リードの長さ
L,L1,L2,L3,L4 直線
1 枠体
1a,1b 枠部
2 第1のめっき層
2a めっき層
2b めっき層
3 ダイパッド
3a 切り欠き部
4 ボンディング部
5 ボンディング部
6,6X リード(第3のリード)
7,7X リード(第1のリード)
8,8X リード(第2のリード)
6x,7x,8x 封止部
6y,7y,8y 突出部
6z,7z,8z 切断部
9,9a,9b 半導体チップ
10,10a 接続部材
11,11a,11b 接続部材
12 封止樹脂
L7X,L8X リードの長さ
L,L1,L2,L3,L4 直線
Claims (20)
- 切り欠き部を有し、且つ、表面の上に第1のめっき層が形成されたダイパッドと、
前記ダイパッドの前記切り欠き部から離間して設けられ、表面の上に前記第1のめっき層が形成された第1のボンディング部と、
前記ダイパッドから離間して設けられた第2のボンディング部と、
前記第1のボンディング部から延びる第1のリードと、
前記ダイパッドの上に前記第1のめっき層を介して搭載された半導体チップと、
前記半導体チップの表面に形成された電極と前記第1のボンディング部とを接続する第1の接続部材と、
前記半導体チップの表面に形成された電極と前記第2のボンディング部とを接続し、且つ、前記第1の接続部材と異なる材料からなる第2の接続部材と、
前記半導体チップ、前記ダイパッド、前記第1のボンディング部、前記第2のボンディング部、前記第1の接続部材及び前記第2の接続部材を封止する樹脂封止とを備え、
前記第1のボンディング部は、前記ダイパッドの前記切り欠き部を含む領域よりも外側の領域に配置され、
前記半導体チップは、前記ダイパッドの前記切り欠き部からはみ出すように搭載されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1のリードにおける前記封止樹脂内に配置された第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さ及び前記ダイパッドの表面高さよりも高く、
前記第1のボンディング部の裏面は、前記封止樹脂で覆われ、
前記第2のボンディング部の裏面及び前記ダイパッドの裏面は、前記封止樹脂から露出されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さ及び前記ダイパッドの表面高さと同一であり、
前記第1のボンディング部の裏面、前記第2のボンディング部の裏面及び前記ダイパッドの裏面は、前記封止樹脂から露出されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第2のボンディング部から延びる第2のリードと、
前記ダイパッドから延びる第3のリードとをさらに備え、
前記第1のリードにおける前記封止樹脂内に配置された第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第2のリードにおける前記封止樹脂内に配置された第2の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第3のリードにおける前記封止樹脂内に配置された第3の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第1の封止部における下端部の裏面、前記第2の封止部における下端部の裏面及び前記第3の封止部における下端部の裏面は、前記封止樹脂から露出され、
前記第1のボンディング部の裏面、前記第2のボンディング部の裏面及び前記ダイパッドの裏面は、前記封止樹脂で覆われていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記第1の封止部の段差面の長さは、前記第2の封止部の段差面の長さよりも長く、且つ、前記第1の封止部の段差面の角度は、前記第2の封止部の段差面の角度よりも大きく、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さよりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記第1の封止部の段差面の長さは、前記第2の封止部の段差面の長さと同一であり、且つ、前記第1の封止部の段差面の角度は、前記第2の封止部の段差面の角度と同一であり、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さと同一であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第2のボンディング部の表面の上には、前記第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項7に記載の半導体装置において、
前記第1のめっき層は、無光沢銀めっき層又は半光沢銀めっき層であり、
前記第2のめっき層は、光沢ニッケルめっき層であり、
前記第1の接続部材は、金からなり、
前記第2の接続部材は、アルミニウムからなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1の接続部材は、第1のワイヤーであり、
前記第2の接続部材は、前記第1のワイヤーよりも径が大きい第2のワイヤー、リボン又はクリップであることを特徴とする半導体装置。 - 枠体と、
切り欠き部を有し、且つ、表面の上に第1のめっき層が形成されたダイパッドと、
前記ダイパッドの前記切り欠き部から離間して設けられ、表面の上に前記第1のめっき層が形成された第1のボンディング部と、
前記ダイパッドから離間して設けられた第2のボンディング部と、
前記枠体と前記第1のボンディング部とを接続する第1のリードとを備え、
前記第1のリードは、折り曲げられ、
前記第1のボンディング部は、前記ダイパッドの前記切り欠き部を含む領域よりも外側の領域に配置されていることを特徴とするリードフレーム。 - 請求項10に記載のリードフレームにおいて、
前記第1のリードにおける前記第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さ及び前記ダイパッドの表面高さよりも高いことを特徴とするリードフレーム。 - 請求項10に記載のリードフレームにおいて、
前記第1のリードにおける前記枠体側に位置する第1の切断部は、断面形状がV字形状となるように折り曲げられ、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さ及び前記ダイパッドの表面高さと同一であることを特徴とするリードフレーム。 - 請求項10に記載のリードフレームにおいて、
前記枠体と前記第2のボンディング部とを接続し、且つ、長さが前記第1のリードよりも短い第2のリードと、
前記枠体と前記ダイパッドとを接続する第3のリードとをさらに備え、
前記第2のリードにおける前記第2のボンディング部側に位置する第2の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第3のリードにおける前記ダイパッド側に位置する第3の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられていることを特徴とするリードフレーム。 - 請求項13に記載のリードフレームにおいて、
前記第1のリードにおける前記第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、
前記第1の封止部の段差面の長さは、前記第2の封止部の段差面の長さよりも長く、且つ、前記第1の封止部の段差面の角度は、前記第2の封止部の段差面の角度よりも大きく、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さよりも高いことを特徴とするリードフレーム。 - 請求項13に記載のリードフレームにおいて、
前記第1のリードにおける前記第1のボンディング部側に位置する第1の封止部は、断面形状が段差形状となるように折り曲げられ、且つ、前記第1のリードにおける前記枠体側に位置する第1の切断部は、断面形状がV字形状となるように折り曲げられ、
前記第1の封止部の段差面の長さは、前記第2の封止部の段差面の長さと同一であり、且つ、前記第1の封止部の段差面の角度は、前記第2の封止部の段差面の角度と同一であり、
前記第1のボンディング部の表面高さは、前記第2のボンディング部の表面高さと同一であることを特徴とするリードフレーム。 - 請求項10〜15のうちいずれか1項に記載のリードフレームにおいて、
前記第2のボンディング部の表面の上には、前記第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層が形成されていることを特徴とするリードフレーム。 - リードフレーム基材の表面の上に、帯状の第1のめっき層を形成する工程(a)と、
プレス加工により、表面の上に前記第1のめっき層が形成された前記リードフレーム基材における所定の領域を打ち抜いて、枠体、表面の上に前記第1のめっき層の一部からなるめっき層が形成されたダイパッド、表面の上に前記第1のめっき層の一部からなるめっき層が形成された第1のボンディング部、第2のボンディング部、及び前記枠体と前記第1のボンディング部とを接続する第1のリードを形成する工程(b)と、
前記工程(b)の後に、前記第1のリードを折り曲げることにより、前記第1のボンディング部を、前記第1のめっき層が形成された帯状のめっき形成領域よりも外側の領域に配置させる工程(c)とを備えることを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 請求項17に記載のリードフレームの製造方法において、
前記工程(c)において、前記第1のリードにおける前記第1のボンディング部側に位置する封止部を、断面形状が段差形状となるように折り曲げることを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 請求項17に記載のリードフレームの製造方法において、
前記工程(c)において、前記第1のリードにおける前記枠体側に位置する切断部を、断面形状がV字形状となるように折り曲げることを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 請求項17〜19のうちいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法において、
前記工程(a)の前に、前記リードフレーム基材の全表面の上に、前記第1のめっき層と異なる材料からなる第2のめっき層を形成する工程(x)をさらに備え、
前記工程(a)において、前記第2のめっき層の上に、前記第1のめっき層を形成し、
前記工程(b)において、表面の上に前記第2のめっき層の一部からなるめっき層が形成された前記第2のボンディング部を形成することを特徴とするリードフレームの製造方法。
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---|---|---|---|
JP2011087074A JP2012222185A (ja) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | リードフレーム及びその製造方法、並びに該リードフレームを用いた半導体装置 |
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JP2011087074A JP2012222185A (ja) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | リードフレーム及びその製造方法、並びに該リードフレームを用いた半導体装置 |
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US11404356B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-08-02 | Rohm Co., Ltd. | Electronic device with die pad and leads, and method of manufacturing |
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2011
- 2011-04-11 JP JP2011087074A patent/JP2012222185A/ja not_active Withdrawn
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