JP2013048280A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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弘幸 中村
Akira Muto
晃 武藤
Shinya Koike
信也 小池
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篤志 錦沢
Yukihiro Sato
幸弘 佐藤
Katsuhiko Funatsu
勝彦 船津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin sealed semiconductor package which prevents cracking of a die bonding material for mounting of a semiconductor chip.SOLUTION: A semiconductor chip CP1 is mounted on an upper surface f1 of a die pad DP1 through a die bonding material DB1, and is sealed with an insulating resin IR1. The upper surface f1 of the die pad DP1 contacted with the insulating resin IR1 is made rough, and a backside f2 of the die pad DP1 and an outer lead OL1 are not made rough.

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、樹脂封止型半導体パッケージ形態の半導体装置およびその製造方法に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a technology effective when applied to a semiconductor device in the form of a resin-encapsulated semiconductor package and a manufacturing method thereof.

半導体装置は、半導体チップを絶縁性樹脂材料などによって封止(パッケージング)し、半導体チップの保護および性能の維持を図っている。例えば、メモリ回路や論理回路、電源回路などに代表される集積回路を形成した半導体チップを、ペースト材料によって、リードフレームのチップ搭載部(ダイパッド)に接着(マウント)する。そして、リードフレームの一部と半導体チップとを絶縁性樹脂により封止することで半導体装置が構成される。リードフレームの材料としては、近年、電気伝導度や熱伝導度が高く、かつ、低コストである銅や銅合金が用いられている。   In a semiconductor device, a semiconductor chip is sealed (packaged) with an insulating resin material or the like to protect the semiconductor chip and maintain performance. For example, a semiconductor chip on which an integrated circuit typified by a memory circuit, a logic circuit, a power supply circuit and the like is formed is bonded (mounted) to a chip mounting portion (die pad) of a lead frame with a paste material. A part of the lead frame and the semiconductor chip are sealed with an insulating resin to constitute a semiconductor device. In recent years, copper and copper alloys having high electrical conductivity and thermal conductivity and low cost have been used as lead frame materials.

例えば、特開2005−191178号公報(特許文献1)には、側壁が内方に突き出したディンプルをヒートスプレッダに形成し、絶縁性樹脂との密着性を向上させる技術が開示されている。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-191178 (Patent Document 1) discloses a technique in which dimples whose side walls protrude inward are formed on a heat spreader to improve adhesion with an insulating resin.

また、例えば、特開平5−218275号公報(特許文献2)には、封止材との密着性を向上させるためにリードフレームに形成するディンプルを、プレス加工により形成することで、アイランドの反りを無くす技術が開示されている。   Further, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-218275 (Patent Document 2), a dimple formed on a lead frame in order to improve adhesion to a sealing material is formed by pressing, thereby warping an island. A technique for eliminating the problem is disclosed.

また、例えば、特開2002−83917号公報(特許文献3)には、リードフレームの表面の一部分にエッチングを施すことで、選択的に複数の突起を形成することで、樹脂との密着性の高いリードフレームを実現する技術が開示されている。   In addition, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-83917 (Patent Document 3), a plurality of protrusions are selectively formed by etching a part of the surface of a lead frame, thereby improving adhesiveness with a resin. A technique for realizing a high lead frame is disclosed.

特開2005−191178号公報JP 2005-191178 A 特開平5−218275号公報JP-A-5-218275 特開2002−83917号公報JP 2002-83917 A

本発明者らが、放熱性の高いパッケージ構造(半導体パッケージ)を検討したところ、図21に示すような、ダイパッドDPaの裏面f2aを、絶縁性樹脂IRaから露出させた形態のパッケージが有効であることが分かった。これは、ダイパッドDPaの裏面f2aを絶縁性樹脂IRaの外部に露出させることで、半導体チップCPaの発熱を外部に放散させ易くなるためである。また、このような形態であれば、外部に露出したダイパッドDPaの裏面f2aを電極として用いることもできる。   When the present inventors examined a package structure (semiconductor package) with high heat dissipation, a package in which the back surface f2a of the die pad DPa is exposed from the insulating resin IRa as shown in FIG. 21 is effective. I understood that. This is because the heat generation of the semiconductor chip CPa is easily dissipated to the outside by exposing the back surface f2a of the die pad DPa to the outside of the insulating resin IRa. In such a form, the back surface f2a of the die pad DPa exposed to the outside can be used as an electrode.

しかしながら、本発明者らの更なる検討により、上記図21のようなパッケージ形態の半導体装置において以下に示すような課題が生じることが明らかとなった。即ち、ダイパッドDPaの裏面f2aを露出させたパッケージの半導体装置では、温度サイクル試験などにおいて電気特性が劣化することが分かった。更に、その原因として、図22に示すように、温度サイクル試験を経るにあたって、ダイパッドDPaと絶縁性樹脂IRaとの界面付近のダイボンディング材DBaにクラックckの発生が関与していることが分かった。図22は、上記図21の半導体装置における要部p10aの拡大図である。以下で、ダイボンディング材DBaにクラックckが発生する原因について、本発明者らが考察した内容を詳しく説明する。   However, further studies by the present inventors have revealed that the following problems arise in the package-type semiconductor device as shown in FIG. In other words, it was found that the electrical characteristics of the package semiconductor device with the back surface f2a of the die pad DPa exposed deteriorate in a temperature cycle test or the like. Furthermore, as shown in FIG. 22, it has been found that the generation of cracks ck is involved in the die bonding material DBa in the vicinity of the interface between the die pad DPa and the insulating resin IRa as shown in FIG. . FIG. 22 is an enlarged view of a main part p10a in the semiconductor device of FIG. Hereinafter, the contents considered by the present inventors will be described in detail as to the cause of the occurrence of the crack ck in the die bonding material DBa.

ダイパッドDPaの裏面f2aが外部に露出している構造の場合、半導体装置保管時に、絶縁性樹脂IRa内に水分が浸入し易い。ここで、ダイパッドDPaと絶縁性樹脂IRaとは熱膨張率が異なるため、リフロー実装時の加熱などにより、両者の界面に剥離が生じ得る。このような剥離部に上記の水分が浸入すると、剥離部の内圧が上昇し、膨張する。温度サイクルを経て、上記の剥離部付近の部材の線膨張差による応力を受けて、ダイボンディング材DBaにクラックckが生じる。   In the case where the back surface f2a of the die pad DPa is exposed to the outside, moisture easily enters the insulating resin IRa when the semiconductor device is stored. Here, because the die pad DPa and the insulating resin IRa have different coefficients of thermal expansion, peeling may occur at the interface between them due to heating during reflow mounting. When the moisture enters the peeling portion, the internal pressure of the peeling portion increases and expands. Through a temperature cycle, a crack ck is generated in the die bonding material DBa due to the stress due to the difference in linear expansion of the member in the vicinity of the peeled portion.

例えば、半導体チップCPaがその裏面にも導通電極を取る構造であり、ダイパッドDPaの裏面f2aを電極として用いるような半導体装置がある。この場合、ダイボンディング材DBaは、半導体チップCPaとダイパッドDPaとの間の電気的導通を取り持つ必要がある。このようなダイボンディング材DBaにクラックが生じると、電気的な導通不良の原因となる可能性がある。結果として、半導体装置の電気特性を劣化させ、信頼性を低下させる原因となり得ることが、本発明者らの検討により明らかになった。   For example, there is a semiconductor device in which the semiconductor chip CPa has a conductive electrode on the back surface, and the back surface f2a of the die pad DPa is used as an electrode. In this case, the die bonding material DBa needs to have electrical continuity between the semiconductor chip CPa and the die pad DPa. If cracks occur in such a die bonding material DBa, there is a possibility of causing electrical conduction failure. As a result, it has been clarified by the present inventors that the electrical characteristics of the semiconductor device can be degraded and the reliability can be reduced.

そこで、本発明の目的の一つは、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を向上させること、特にダイボンディング材のクラックを防止する技術を提供することにある。   Accordingly, one of the objects of the present invention is to improve the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin, and in particular to provide a technique for preventing cracks in a die bonding material. .

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。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本発明の一実施の形態によれば、半導体チップをダイボンディング材を介してダイパッド部の上面に搭載し、絶縁性樹脂によって封止した半導体装置において、前記絶縁性樹脂と接触するダイパッド部の上面を粗面化し、ダイパッド部の裏面およびアウターリード部を粗面化しない技術が提供される。   According to one embodiment of the present invention, in a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on an upper surface of a die pad portion via a die bonding material and sealed with an insulating resin, the upper surface of the die pad portion that contacts the insulating resin. A technique is provided in which the surface of the die pad portion and the outer lead portion are not roughened.

本願において開示される複数の発明のうち、上記一実施例により得られる効果を代表して簡単に説明すれば以下の通りである。   Of the plurality of inventions disclosed in the present application, the effects obtained by the above-described embodiment will be briefly described as follows.

即ち、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を向上させることができる。   That is, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be improved.

本発明の実施の形態1である半導体装置の構造を示す説明図であって、(A)は全体平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, Comprising: (A) is a whole top view, (B) is seen in the arrow direction along the BB line in (A). FIG. 本発明の実施の形態1である半導体装置の説明図である。1 is an explanatory diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1である半導体装置の他の構造を示す説明図であって、(A)は全体平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。It is explanatory drawing which shows the other structure of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, (A) is a whole top view, (B) is an arrow direction along the BB line in (A). FIG. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の構造を示す説明図であって、(A)は全体平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。It is explanatory drawing which shows other structure of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, Comprising: (A) is a whole top view, (B) is an arrow along the BB line in (A). It is sectional drawing seen in the direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の構造を示す説明図であって、(A)は全体平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。It is explanatory drawing which shows other structure of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, Comprising: (A) is a whole top view, (B) is an arrow along the BB line in (A). It is sectional drawing seen in the direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の構造を示す説明図であって、(A)は全体平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。It is explanatory drawing which shows other structure of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, Comprising: (A) is a whole top view, (B) is an arrow along the BB line in (A). It is sectional drawing seen in the direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造工程を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造工程中であって、図7の粗面化工程s102に該当する工程中おける要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device that is Embodiment 1 of the present invention during the manufacturing step and corresponding to the roughening step s102 of FIG. 7; 図8に続く半導体装置の製造工程中であって、図7のダイボンディング工程s103に該当する工程中における要部断面図である。FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 8 and corresponding to a die bonding step s103 of FIG. 7; 図9に続く半導体装置の製造工程中であって、図7のワイヤボンディング工程s104に該当する工程中における要部断面図である。FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 9 and corresponding to a wire bonding step s <b> 104 of FIG. 7. 図10に続く半導体装置の製造工程中であって、図7のモールド工程s105に該当する工程中における要部断面図である。FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 10 but corresponding to a molding step s105 in FIG. 7; 図11に続く半導体装置の製造工程中であって、図7のタイバーカット工程s106に該当する工程中における要部断面図である。12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 11 and corresponding to a tie bar cutting step s106 of FIG. 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造工程中における説明図であって、(A)は要部平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た要部断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing in the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, Comprising: (A) is a principal part top view, (B) is an arrow direction along the BB line in (A). FIG. 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造工程の特性を説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the characteristic of the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造工程の他の特性を説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the other characteristic of the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1である半導体装置の他の製造工程中における説明図であって、(A)は要部平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た要部断面図である。It is explanatory drawing in the other manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention, (A) is a principal part top view, (B) is along the BB line in (A). It is principal part sectional drawing seen in the arrow direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の製造工程中における説明図であって、(A)は要部平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た要部断面図である。7A and 7B are explanatory views of still another manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view of a main part, and FIG. 5B is taken along line BB in FIG. It is principal part sectional drawing seen in the arrow direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の製造工程中における説明図であって、(A)は要部平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た要部断面図である。7A and 7B are explanatory views of still another manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view of a main part, and FIG. 5B is taken along line BB in FIG. It is principal part sectional drawing seen in the arrow direction. 本発明の実施の形態1である半導体装置の更に他の製造工程中における説明図であって、(A)は要部平面図であり、(B)は(A)におけるB−B線に沿って矢印方向に見た要部断面図である。7A and 7B are explanatory views of still another manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view of a main part, and FIG. 5B is taken along line BB in FIG. It is principal part sectional drawing seen in the arrow direction. 本発明の実施の形態2である半導体装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which is Embodiment 2 of this invention. 本発明者らが検討した半導体装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which the present inventors examined. 図21の半導体装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the semiconductor device of FIG. 図21の半導体装置の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of the semiconductor device of FIG. 21.

以下の実施の形態において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、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)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等を除き、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。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。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。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges. Also, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted as much as possible. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本実施の形態1では、まず、本発明者らが検討した構造の半導体装置およびその製造方法に見られる課題について、詳しく説明する。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, first, the problems encountered in the semiconductor device having the structure studied by the present inventors and the manufacturing method thereof will be described in detail.

上記図21および図22を用いて説明したように、ダイパッドDPaの裏面f2aが絶縁性樹脂(モールド樹脂)IRaから露出したパッケージ(半導体パッケージ)構造では、ダイパッドDPaと絶縁性樹脂IRaとの境界付近で絶縁性樹脂IRaが剥離し易いことが分かった。これにより、信頼性低下という課題を有していた。これに対し、本発明者らの更なる検討によって、ダイパッドDPaや複数のリード部LDaの表面をエッチングにより粗面化することで、絶縁性樹脂IRaとの密着性が向上させ得ることが分かった。粗面化により凹凸を形成することで、その凹凸に絶縁性樹脂IRaが入り込み、アンカー効果により剥離しにくくなるというものである。このような効果は、絶縁性樹脂IRaがエポキシ系樹脂である場合に顕著である。   As described with reference to FIGS. 21 and 22, in the package (semiconductor package) structure in which the back surface f2a of the die pad DPa is exposed from the insulating resin (mold resin) IRa, the vicinity of the boundary between the die pad DPa and the insulating resin IRa It was found that the insulating resin IRa was easy to peel off. Thereby, it had the subject of reliability fall. On the other hand, further investigations by the present inventors have revealed that the adhesiveness with the insulating resin IRa can be improved by roughening the surfaces of the die pad DPa and the plurality of lead portions LDa by etching. . By forming irregularities by roughening, the insulating resin IRa enters the irregularities, and it becomes difficult to peel off due to the anchor effect. Such an effect is remarkable when the insulating resin IRa is an epoxy resin.

この様な剥離防止効果を有する、リードフレームLFaの粗面化工程を含む半導体装置の製造方法を簡単に説明する。   A method for manufacturing a semiconductor device including the roughening step of the lead frame LFa having such a peeling prevention effect will be briefly described.

まず、半導体素子を形成し終えた半導体ウェハをダイシングにより個片化することで、半導体チップCPaを形成する。また、銅または銅合金からなるダイパッドDPaと複数のリード部LDaとからなるリードフレームLFaを用意する。そして、このリードフレームLFaをエッチング溶液に浸漬してエッチングを施すことで、表面を粗面化する。続いて、リードフレームLFaのダイパッドDPa上にダイボンディング材DBaを用いて半導体チップCPaを接合し、半導体チップCPa上の所望の電極と所望のリード部LDaとをボンディングワイヤBWaにより結線する。その後、上述の構成を絶縁性樹脂IRaによって封止し、ダイパッドDPaをリードフレームLFaに固定していた吊りリード部を切断する。その後、余分な絶縁性樹脂IRaからなる樹脂バリを除去し、所望のめっき工程、マーク工程を経て、最後に不要なリード部を切断し、成形することで半導体装置が形成される。   First, a semiconductor chip CPa is formed by dividing a semiconductor wafer on which a semiconductor element has been formed into pieces by dicing. In addition, a lead frame LFa including a die pad DPa made of copper or a copper alloy and a plurality of lead portions LDa is prepared. Then, the lead frame LFa is immersed in an etching solution and etched to roughen the surface. Subsequently, the semiconductor chip CPa is bonded to the die pad DPa of the lead frame LFa using the die bonding material DBa, and the desired electrode on the semiconductor chip CPa and the desired lead portion LDa are connected by the bonding wire BWa. Thereafter, the above-described configuration is sealed with the insulating resin IRa, and the suspension lead portion that has fixed the die pad DPa to the lead frame LFa is cut. Thereafter, resin burrs made of excess insulating resin IRa are removed, and after a desired plating step and mark step, unnecessary lead portions are finally cut and molded to form a semiconductor device.

上述のように、リードフレームLFaをエッチングして粗面化を施すことで、絶縁性樹脂IRaとの密着性を向上させることができる。この観点からは、温度サイクルによるダイボンディング材DBaへのクラックckの発生が抑制され、信頼性を向上させ得ることが分かった。しかしながら、本発明者らの更なる検討により、上記のような粗面化技術において、他の課題が生じ得ることが明らかとなった。   As described above, the adhesion with the insulating resin IRa can be improved by etching the lead frame LFa to roughen the surface. From this point of view, it has been found that the occurrence of cracks ck in the die bonding material DBa due to the temperature cycle is suppressed, and the reliability can be improved. However, further studies by the present inventors have revealed that other problems may occur in the roughening technique as described above.

例えば、リードフレームLFaの上下両面全面にエッチングを施して粗面化する場合を考える。これにより、ダイパッドDPaの裏面f2aにも粗面化が及ぶ。即ち、粗面化された当該裏面f2aにおいても、絶縁性樹脂IRaが強固に密着される。ここで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDPaの裏面f2aは絶縁性樹脂IRaから露出させる必要がある。しかしながら、図23に示すように、ダイパッドDPaの裏面f2aにおいて強固に密着した絶縁性樹脂IRaは、バリ除去工程を行っても樹脂バリBRとして残ってしまう可能性がある。なお、図23はここで検討している半導体装置の外観を示す説明図である。このように、露出したダイパッドDPaの裏面f2aに残る樹脂バリBRは、実装不良や電気特性不良の原因となり得る。また、このような樹脂バリBRは後の切断工程などで落下する可能性があり、異物発生の原因となり得る。   For example, consider a case where the entire upper and lower surfaces of the lead frame LFa are etched to be roughened. As a result, the back surface f2a of the die pad DPa is also roughened. That is, the insulating resin IRa is firmly adhered to the roughened back surface f2a. Here, in the semiconductor device of the first embodiment, the back surface f2a of the die pad DPa needs to be exposed from the insulating resin IRa. However, as shown in FIG. 23, the insulating resin IRa that is firmly adhered to the back surface f2a of the die pad DPa may remain as a resin burr BR even after the burr removal process. FIG. 23 is an explanatory diagram showing the appearance of the semiconductor device studied here. As described above, the resin burrs BR remaining on the exposed back surface f2a of the die pad DPa can cause mounting defects and electrical characteristic defects. Further, such a resin burr BR may drop in a subsequent cutting process or the like, which may cause foreign matter.

このような課題を回避するために、本発明者らは、リードフレームLFaの片面(上面)にエッチングを施すことで、ダイパッドDPaの裏面f2aには粗面化を施さない手法を検討した。これにより、ダイパッドDPaの裏面f2aに、上記図23のような樹脂バリBRを残すことなく、上述のようなダイボンディング材DBaへのクラックckの発生を抑制する効果を得ることができた。   In order to avoid such a problem, the present inventors examined a method in which the back surface f2a of the die pad DPa is not roughened by performing etching on one surface (upper surface) of the lead frame LFa. As a result, the effect of suppressing the occurrence of crack ck in the die bonding material DBa as described above could be obtained without leaving the resin burr BR as shown in FIG. 23 on the back surface f2a of the die pad DPa.

しかしながら、リードフレームLFaの片面(上面)に粗面化を施す手法においても、本発明者らの更なる検討によって、以下で説明するような課題を生じ得ることが分かった。   However, it has been found that, even in the method of roughening one side (upper surface) of the lead frame LFa, the following problems can be caused by further studies by the present inventors.

例えば、ボンディングワイヤBWaを接続するインナーリード部ILaにめっきが施されている場合、めっきの種類と粗面化用のエッチング溶液の種類との組合せによっては、めっきにダメージが加わる可能性があることが分かった。このような主要導通部へのダメージは電気特性の劣化の一原因となり、信頼性を低下させる原因となり得る。   For example, when the inner lead portion ILa connecting the bonding wire BWa is plated, the plating may be damaged depending on the combination of the type of plating and the type of etching solution for roughening. I understood. Such damage to the main conductive portion is a cause of deterioration of electrical characteristics and can be a cause of reducing reliability.

また、例えば、絶縁性樹脂IRa外部のアウターリード部OLaや、リードフレームにダイパッドを固定する吊りリード部などに粗面化が施されると、当該領域にも、強固に密着した絶縁性樹脂IRaが残り得る。特に、当該領域のうち、後の工程で切断すべき部分(例えば、タイバーなど)に樹脂が残った場合、切断工程で落下して異物発生の原因となることや、カット金型を破損させる可能性があることが分かった。   Further, for example, when the outer lead portion OLa outside the insulating resin IRa or the suspension lead portion that fixes the die pad to the lead frame is roughened, the insulating resin IRa that is firmly adhered also to the region. Can remain. In particular, if the resin remains in the area to be cut in the subsequent process (for example, tie bar) in the area, it may drop in the cutting process and cause foreign matter, or the cut mold may be damaged. It turns out that there is sex.

以上のように、本発明者らの検討によって、リードフレームLFaの片面に粗面化を施す手法であっても、その全面を粗面化する場合は、半導体装置の信頼性を低下させる課題が生じ得ることが分かった。そこで、本実施の形態1では、上記の課題を解決するために、片面の一部を部分的に粗面化を施したリードフレームを用いて製造した半導体装置およびその製造方法について説明する。   As described above, even if the surface of one surface of the lead frame LFa is roughened by the study by the present inventors, there is a problem that the reliability of the semiconductor device is lowered when the entire surface is roughened. It has been found that this can occur. Therefore, in the first embodiment, in order to solve the above-described problem, a semiconductor device manufactured using a lead frame partially roughened on one side and a manufacturing method thereof will be described.

図1(A)は本実施の形態1の半導体装置の全体平面図であり、図1(B)は(A)のB−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。本実施の形態1の半導体装置は、以下の構成を有している。なお、図1(A)の全体平面図では、絶縁性樹脂IR1を透視した図を示している。   FIG. 1A is an overall plan view of the semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The semiconductor device according to the first embodiment has the following configuration. In addition, in the whole top view of FIG. 1 (A), the figure which saw through insulating resin IR1 is shown.

本実施の形態1の半導体装置は、ダイパッドDP1と複数のリード部LD1を有している。ダイパッドDP1は銅を主体とする導体からなる。また、後に製造方法の記載箇所で詳しく説明するように、ダイパッドDP1と複数のリード部LD1とは、元は、同一のリードフレームLF1を構成する部材である。従って、複数のリード部LD1もダイパッドDP1と同材料の、銅を主体とする導体からなる。ダイパッドDP1は半導体装置全体を平面的に見た場合の中心部分に配置された、長方形の平板形状の部材である。この平板形状のダイパッドDP1は、厚さ方向に見て互いに反対側に位置する上面(表面、第1主面)f1と裏面(第2主面)f2とを有している。また、複数のリード部LD1は、長方形のダイパッドDP1の長手方向の2辺に沿うようにして、かつ、互いに間隔を空けて並ぶようにして、ダイパッドDP1の周辺に配置されている。   The semiconductor device of the first embodiment has a die pad DP1 and a plurality of lead portions LD1. The die pad DP1 is made of a conductor mainly composed of copper. As will be described in detail later in the description of the manufacturing method, the die pad DP1 and the plurality of lead portions LD1 are originally members that constitute the same lead frame LF1. Therefore, the plurality of lead portions LD1 are also made of a conductor mainly made of copper and made of the same material as the die pad DP1. The die pad DP1 is a rectangular flat plate-like member that is disposed in the central portion when the entire semiconductor device is viewed in plan. This flat die pad DP1 has an upper surface (front surface, first main surface) f1 and a back surface (second main surface) f2 located on opposite sides when viewed in the thickness direction. Further, the plurality of lead portions LD1 are arranged around the die pad DP1 so as to be along the two sides in the longitudinal direction of the rectangular die pad DP1 and so as to be arranged at intervals.

長方形のダイパッドDP1の短手方向の端部には、吊りリード部SL1が形成されている。言い換えれば、吊りリード部SL1は、平面的に見て、長方形のダイパッドDP1の短手方向の端部に突出するようにして配置されている。吊りリード部SL1においても、ダイパッドDP1および複数のリード部LD1と同様に、元は、同一のリードフレームLF1を構成する部材である。この点は、後の製造方法の記載箇所で詳しく説明する。   A suspension lead portion SL1 is formed at the end portion of the rectangular die pad DP1 in the short direction. In other words, the suspension lead portion SL1 is arranged so as to protrude from the end portion of the rectangular die pad DP1 in the short direction when viewed in a plan view. The suspension lead portion SL1 is also a member that constitutes the same lead frame LF1, as with the die pad DP1 and the plurality of lead portions LD1. This point will be described in detail later in the description of the manufacturing method.

ダイパッドDP1の上面f1には、所望の集積回路などを構成する半導体素子を備えた半導体チップCP1が搭載されている。半導体チップCP1は、ダイパッドDP1の上面f1に対して、ダイボンディング材DB1によって接合されるようにして載置されている。言い換えれば、半導体チップCP1は、ダイボンディング材DB1を介して、ダイパッドDP1の上面f1上に搭載されている。ダイボンディング材DB1は、樹脂ペースト材であっても、導電性を有する半田材であっても良い。   On the upper surface f1 of the die pad DP1, a semiconductor chip CP1 including a semiconductor element constituting a desired integrated circuit or the like is mounted. The semiconductor chip CP1 is placed so as to be bonded to the upper surface f1 of the die pad DP1 by the die bonding material DB1. In other words, the semiconductor chip CP1 is mounted on the upper surface f1 of the die pad DP1 via the die bonding material DB1. The die bonding material DB1 may be a resin paste material or a conductive solder material.

複数のリード部LD1と半導体チップCP1とは、複数のボンディングワイヤBW1によって結線されている。複数のボンディングワイヤBW1は、半導体チップCP1上のパッド電極(図示しない)に接続されている。パッド電極は、半導体チップCP1に形成された配線を通じて半導体素子に導通している。また、複数のリード部LD1の一部は銀(Ag)またはNiを主体とする導体によってめっきされており、この部分に、複数のボンディングワイヤBW1が接続されている。   The plurality of lead portions LD1 and the semiconductor chip CP1 are connected by a plurality of bonding wires BW1. The plurality of bonding wires BW1 are connected to pad electrodes (not shown) on the semiconductor chip CP1. The pad electrode is electrically connected to the semiconductor element through the wiring formed in the semiconductor chip CP1. A part of the plurality of lead portions LD1 is plated with a conductor mainly composed of silver (Ag) or Ni, and a plurality of bonding wires BW1 are connected to the portions.

複数のリード部LD1の一部、ダイパッドDP1、吊りリード部SL1、および、半導体チップCP1は、絶縁性樹脂IR1によって一体的に封止されている。絶縁性樹脂IR1はエポキシ系樹脂からなる樹脂材料である。   A part of the plurality of lead portions LD1, the die pad DP1, the suspension lead portion SL1, and the semiconductor chip CP1 are integrally sealed with an insulating resin IR1. The insulating resin IR1 is a resin material made of an epoxy resin.

後の製造方法の記載箇所で詳しく説明するが、上述の吊りリード部SL1はダイパッドDP1をリードフレームLF1全体に支持しておくための部材であり、絶縁性樹脂IR1での封止工程を終えた後に、切断される。従って、吊りリード部SL1は、その端面の一部が絶縁性樹脂IR1から露出した構造となっている。   As will be described in detail later in the description of the manufacturing method, the above-described suspension lead portion SL1 is a member for supporting the die pad DP1 over the entire lead frame LF1, and the sealing process with the insulating resin IR1 is completed. Later, it is cut off. Therefore, the suspension lead portion SL1 has a structure in which a part of its end surface is exposed from the insulating resin IR1.

また、複数のリード部LD1のうち、上述のめっき処理がなされ、複数のボンディングワイヤBW1が接続されている箇所は、絶縁性樹脂IR1によって封止されている。このように、複数のリード部LD1のうち、絶縁性樹脂IR1に覆われた部分をインナーリード部IL1という。それ以外の複数のリード部LD1は絶縁性樹脂IR1に封止されておらず、絶縁性樹脂IR1の外部に引き出されるようにして形成されている。このように、複数のリード部LD1のうち、絶縁性樹脂IR1の外部に露出している部分をアウターリード部OL1という。   Further, among the plurality of lead portions LD1, the portions where the above-described plating process is performed and the plurality of bonding wires BW1 are connected are sealed with the insulating resin IR1. Thus, the part covered with the insulating resin IR1 among the plurality of lead parts LD1 is referred to as an inner lead part IL1. The other plurality of lead portions LD1 are not sealed with the insulating resin IR1, but are formed so as to be drawn out of the insulating resin IR1. Thus, the part exposed to the exterior of insulating resin IR1 among several lead part LD1 is called outer lead part OL1.

以上のような構造により、半導体チップCP1に対して、複数のボンディングワイヤBW1を介して、複数のリード部LD1を通じて外部から電気的に接続することができる。   With the above structure, the semiconductor chip CP1 can be electrically connected from the outside through the plurality of lead portions LD1 via the plurality of bonding wires BW1.

ここで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1の裏面f2は、絶縁性樹脂IR1の外部に露出されている。このようにダイパッドDP1の裏面f2を外部に露出させることで、半導体チップCP1からの発熱を外部に放散し易い構造を実現できる。即ち、本実施の形態1の半導体装置は、放熱性の高いパッケージ構造を有している。   Here, in the semiconductor device of the first embodiment, the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed to the outside of the insulating resin IR1. Thus, by exposing the back surface f2 of the die pad DP1 to the outside, it is possible to realize a structure in which heat generated from the semiconductor chip CP1 can be easily dissipated to the outside. That is, the semiconductor device of the first embodiment has a package structure with high heat dissipation.

本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1の表面のうち、一部が粗面である。以下、粗面であるとは、粗面化されている面であることを表す。   In the semiconductor device of the first embodiment, some of the surfaces of the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1, and the suspension lead portion SL1 are rough. Hereinafter, the rough surface means that the surface is roughened.

図2には、本実施の形態1の半導体装置のダイパッドDP1、複数のリード部LD1または吊りリード部SL1のうち、粗面である部分の説明図を示している。ここで粗面とは、図2に示すように、不規則な細かい凹凸を有する面である。本実施の形態1で「粗面」と言った場合に表現される凹凸は、算術平均粗さRaが0.2〜0.5μmの範囲内である方が、より望ましい。その理由は粗面化処理を行うプロセスに関係するため、後に詳しく説明する。ここで、粗面でない領域の算術平均粗さRaは0.1μm以下である。   FIG. 2 shows an explanatory view of a rough portion of the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1, or the suspended lead portion SL1 of the semiconductor device according to the first embodiment. Here, the rough surface is a surface having irregular fine irregularities as shown in FIG. It is more desirable that the unevenness expressed when the “rough surface” is referred to in the first embodiment has an arithmetic average roughness Ra within a range of 0.2 to 0.5 μm. The reason is related to the process of roughening, and will be described in detail later. Here, the arithmetic average roughness Ra of the non-rough area is 0.1 μm or less.

なお、算術平均粗さRaとは、図2のような凹凸曲線から、その平均線avの方向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線avから測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。定性的には、凹凸の高低差が大きく、また、ばらつきが大きい方が、算術平均粗さRaも大きくなる。   Note that the arithmetic average roughness Ra means that the reference length is extracted in the direction of the average line av from the concavo-convex curve as shown in FIG. The sum is the average value. Qualitatively, the arithmetic mean roughness Ra increases as the unevenness of the unevenness increases and the variation increases.

ダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1の表面のうち、粗面である領域に関してより具体的に説明する。上記図1に示したダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1において粗面である領域は、全体平面図(図1(A))ではハッチングを付して示し、要部断面図(図1(B))では他よりも太い実線で示している。本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1、複数のリード部LD1のうちのインナーリード部IL1および吊りリード部SL1の片面(上面)であって、絶縁性樹脂IR1と接触する部分は粗面である。これにより、上述のように、ダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1と、絶縁性樹脂IR1との密着性を向上することができる。ここで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1の裏面f2は絶縁性樹脂IR1の外部に露出しており、ダイパッドDP1の裏面f2は粗面ではない。   Of the surfaces of the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1, and the suspension lead portion SL1, a region that is a rough surface will be described more specifically. In the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1 and the suspension lead portion SL1 shown in FIG. 1, the rough surface area is hatched in the overall plan view (FIG. 1A), and is a cross-sectional view of the main part ( In FIG. 1 (B)), the solid line is thicker than the others. In the semiconductor device of the first embodiment, the die pad DP1, one side (upper surface) of the inner lead portion IL1 and the suspension lead portion SL1 among the plurality of lead portions LD1, and the portion in contact with the insulating resin IR1 is a rough surface. It is. Thereby, as above-mentioned, the adhesiveness of die pad DP1, several lead part LD1, suspension lead part SL1, and insulating resin IR1 can be improved. Here, in the semiconductor device of the first embodiment, the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed to the outside of the insulating resin IR1, and the back surface f2 of the die pad DP1 is not a rough surface.

より詳しくは、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1のうち、絶縁性樹脂IR1と接触する部分を含むダイパッドDP1の上面f1は粗面である。これにより、ダイパッドDP1と絶縁性樹脂IR1との界面において両者の密着性が向上する。これにより、半導体チップCP1周辺におけるダイパッドDP1と絶縁性樹脂IR1との剥離が起こり難くなる。従って、ダイパッドDP1の裏面f2が露出したような、水分が浸入し易い当該パッケージング構造であっても、少なくとも、ダイボンディング材DB1の周辺には水分が浸入し難い構造であると言える。これにより、ダイボンディング材DB1へのクラックの発生を起こし難くすることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を向上させることができる。   More specifically, in the semiconductor device of the first embodiment, the upper surface f1 of the die pad DP1 including the portion in contact with the insulating resin IR1 in the die pad DP1 is a rough surface. As a result, the adhesion between the die pad DP1 and the insulating resin IR1 is improved. This makes it difficult for the die pad DP1 and the insulating resin IR1 to peel off around the semiconductor chip CP1. Accordingly, it can be said that even if the packaging structure in which moisture easily enters such as the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed, it is a structure in which moisture hardly enters at least the periphery of the die bonding material DB1. Thereby, generation | occurrence | production of the crack to die bonding material DB1 can be made hard to raise | generate. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be improved.

更に、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1の裏面f1を外部に露出させているから、複数のリード部LD1とは別に、ダイパッドDP1自体を外部から半導体チップCP1に電気的に接続する電極として適用できる。このように、ダイパッドDP1自体を電極として用いる場合、ダイパッドDP1の裏面f2には樹脂バリが残らないことが望ましい。なぜなら、例えばエポキシ系樹脂からなる絶縁性樹脂IR1は絶縁体であり、電極として用いるダイパッドDP1にこのバリが残ると、電気的な不具合を生じ得るからである。そこで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1のうち、絶縁性樹脂IR1から露出した裏面f2は粗面ではなく、絶縁性樹脂IR1との密着性が高くないため、バリ除去工程を経ることで樹脂バリの残り難い構造となっている。これにより、電気的な不具合が生じ難い半導体装置を実現することができる。   Furthermore, in the semiconductor device according to the first embodiment, the back surface f1 of the die pad DP1 is exposed to the outside, so that the die pad DP1 itself is electrically connected to the semiconductor chip CP1 from the outside separately from the plurality of lead portions LD1. It can be applied as an electrode. Thus, when the die pad DP1 itself is used as an electrode, it is desirable that no resin burr remain on the back surface f2 of the die pad DP1. This is because, for example, the insulating resin IR1 made of an epoxy resin is an insulator, and if this burr remains on the die pad DP1 used as an electrode, an electrical failure may occur. Therefore, in the semiconductor device according to the first embodiment, the back surface f2 exposed from the insulating resin IR1 in the die pad DP1 is not a rough surface and does not have high adhesiveness with the insulating resin IR1, and thus undergoes a burr removing process. Therefore, the resin burr hardly remains. Thereby, it is possible to realize a semiconductor device that is less likely to cause an electrical failure.

また、半導体チップCP1に形成される素子としては、半導体チップの上下両面に電極を有するような構造の素子もある。言い換えれば、複数のボンディングワイヤBW1が接続さえる面とは反対側の面であり、ダイボンディング材DB1を介してダイパッドDP1に接合する面に電極を有するような構造の素子もある。この場合、ダイボンディング材DB1は導電性を有する材料を用いる。このように導電性を有する材料には、例えば、半田材がある。ダイボンディング材DB1として導電性を有する材料を用いることで、ダイパッドDP1を電極として用いる場合、ダイボンディング材DB1を介して、半導体チップCP1に電気的に導通することができる。この観点から、ダイボンディング材DB1自体を電気的な導通部材として用いる構造には、ダイボンディング材DB1にクラックが生じ難い本実施の形態1の半導体装置の構造を適用して、より効果的である。なぜなら、ダイボンディング材DB1を電気的な導通部材として用いる場合、そこに生じるクラックは、電気的な導通不良を起こす原因になり得るからである。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   In addition, as an element formed on the semiconductor chip CP1, there is an element having a structure having electrodes on both upper and lower surfaces of the semiconductor chip. In other words, there is also an element having a structure in which an electrode is provided on a surface opposite to a surface to which a plurality of bonding wires BW1 are connected and bonded to the die pad DP1 through the die bonding material DB1. In this case, the die bonding material DB1 uses a conductive material. As such a conductive material, for example, there is a solder material. By using a conductive material as the die bonding material DB1, when the die pad DP1 is used as an electrode, it can be electrically connected to the semiconductor chip CP1 via the die bonding material DB1. From this point of view, the structure using the die bonding material DB1 itself as an electrical conduction member is more effective by applying the structure of the semiconductor device according to the first embodiment in which cracks are hardly generated in the die bonding material DB1. . This is because, when the die bonding material DB1 is used as an electrical conduction member, a crack generated there may cause an electrical conduction failure. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

更に、本実施の形態1の半導体装置では、複数のリード部LD1のうち、アウターリード部OL1は粗面ではない。上述のように、アウターリード部OL1は絶縁性樹脂IR1から露出した部分であり、本来、絶縁性樹脂IR1は付着しない部分である。このようなアウターリード部OL1が粗面であると、絶縁性樹脂IR1との密着性が増し、製造工程中に付着した樹脂バリを除去し難くなる。本来樹脂が付着していない部分に樹脂が付着していると、不具合を起こす原因となり得る。例えば、タイバーカット工程(後に詳しく説明)などにおいて、樹脂が落下して異物発生の原因となることや、カット金型を破損させる可能性がある。これに対し、本実施の形態1の半導体装置では、アウターリード部OL1は粗面では無く、絶縁性樹脂IR1が付着し難い構造となっているので、上記のような不具合を生じ難い。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   Furthermore, in the semiconductor device of the first embodiment, the outer lead portion OL1 is not a rough surface among the plurality of lead portions LD1. As described above, the outer lead portion OL1 is a portion exposed from the insulating resin IR1, and is originally a portion to which the insulating resin IR1 does not adhere. When such an outer lead portion OL1 is a rough surface, the adhesiveness with the insulating resin IR1 is increased, and it is difficult to remove the resin burrs attached during the manufacturing process. If the resin adheres to the part where the resin is not originally attached, it may cause a malfunction. For example, in a tie bar cutting process (described in detail later) or the like, the resin may drop and cause generation of foreign matter, or the cut mold may be damaged. On the other hand, in the semiconductor device according to the first embodiment, the outer lead portion OL1 is not a rough surface and has a structure in which the insulating resin IR1 is difficult to adhere, so that the above-described problems are hardly caused. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

また、図3には、本実施の形態1の他の半導体装置における上記図1と同様の領域の説明図を示す。本実施の形態1の半導体装置では、図3に示すように、複数のリード部LD1のうち、絶縁性樹脂IR1に封止された部分p11、即ちインナーリード部IL1は粗面ではない方が、より好ましい。なぜなら、インナーリード部IL1には、上述のように複数のボンディングワイヤBW1との接続のためのめっき処理が施されていることがあり、後に説明する粗面化工程によって当該めっきにダメージが生じ得るからである。従って、インナーリード部IL1を粗面としないことで、めっきへのダメージを低減することができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   FIG. 3 is an explanatory diagram of a region similar to FIG. 1 in another semiconductor device of the first embodiment. In the semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 3, among the plurality of lead portions LD1, the portion p11 sealed with the insulating resin IR1, that is, the inner lead portion IL1 is not rough. More preferred. This is because the inner lead portion IL1 may be subjected to a plating process for connection to the plurality of bonding wires BW1 as described above, and the plating may be damaged by a roughening process described later. Because. Therefore, damage to the plating can be reduced by not making the inner lead part IL1 rough. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

ここで、本発明者らの検証により、リードフレームLF1を粗面化する工程(後に詳しく説明)との組合せで、Niによるめっきが特にダメージを受け易いことが分かった。従って、インナーリード部IL1が、Niを主体とする導体によってめっきされた構造である場合において、上記の構造を適用して、より効果的である。   Here, as a result of verification by the present inventors, it has been found that plating with Ni is particularly susceptible to damage in combination with a step of roughening the lead frame LF1 (described in detail later). Therefore, when the inner lead portion IL1 has a structure plated with a conductor mainly composed of Ni, it is more effective to apply the above structure.

また、図4には、本実施の形態1の他の半導体装置における上記図1と同様の領域の説明図を示す。本実施の形態1の半導体装置では、図4に示すように、吊りリード部SL1のうち、絶縁性樹脂IR1に封止された部分p12は粗面ではない方が、より好ましい。その理由を以下で説明する。上述のように、吊りリード部SL1は、元々、ダイパッドDP1および複数のリード部LD1と共にリードフレームLF1を一体的に構成する部材であり、絶縁性樹脂IR1で封止された後に切断される(工程は後に説明)。その際、強く密着した絶縁性樹脂IR1が切断箇所に残っていると、上述のように、切断工程で落下して異物発生の原因となることや、カット金型を破損させる可能性がある。従って、吊りリード部SL1を粗面ではない状態とし、絶縁性樹脂IR1との密着性を増加させないことで、このような課題を回避し易い構造とすることができる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of a region similar to FIG. 1 in another semiconductor device of the first embodiment. In the semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, it is more preferable that the portion p12 sealed with the insulating resin IR1 in the suspension lead portion SL1 is not rough. The reason will be described below. As described above, the suspension lead portion SL1 is a member that integrally forms the lead frame LF1 together with the die pad DP1 and the plurality of lead portions LD1, and is cut after being sealed with the insulating resin IR1 (step). Will be explained later). At that time, if the insulating resin IR1 that is closely adhered remains in the cut portion, as described above, it may drop in the cutting process and cause foreign matter generation, or the cut mold may be damaged. Therefore, by making the suspension lead portion SL1 into a non-rough state and not increasing the adhesiveness with the insulating resin IR1, it is possible to achieve a structure that can easily avoid such problems.

ここで、上記図3および上記図4を用いて説明した構造の半導体装置において、別の観点から、粗面である領域を減らすことで絶縁性樹脂IR1の密着性が低減すれば、上記課題を解決する効果が低減することが懸念される。しかしながら、本発明者らの更なる検証によれば、以下の理由から、このような効果の低減は生じ得ないことが分かっている。   Here, in the semiconductor device having the structure described with reference to FIG. 3 and FIG. 4 described above, if the adhesiveness of the insulating resin IR1 is reduced by reducing the area that is a rough surface from another viewpoint, the above-described problem can be solved. We are anxious about the effect to solve reducing. However, according to further verification by the present inventors, it has been found that such a reduction in effect cannot occur for the following reason.

本実施の形態1のうち上記図3や図4で表す半導体装置においては、インナーリード部IL1や吊りリード部SL1を粗面としないことで、めっきへのダメージや切断工程の不具合を回避できるが、当該部分での絶縁性樹脂IR1との密着性は低下する。ただし、本発明者らは、ダイパッドDP1と絶縁性樹脂IR1とが剥離し、そこに水分が浸入することで熱サイクルを経て圧力が生じ、ダイボンディング材DB1にクラックが生じることを課題の一原因として見出している。従って、ダイボンディング材DB1にクラックが生じるのは、半導体チップCP1周辺のダイパッドDP1と絶縁性樹脂IR1との剥離が原因となるのであって、インナーリード部IL1や吊りリード部SL1と絶縁性樹脂IR1との剥離は、この観点においては問題にならない。言い換えれば、本実施の形態1の半導体装置によれば、ダイパッドDP1の上面f1のうち、半導体チップCP1の周囲を平面的に囲む部分が粗面である構造が、ダイボンディング材DB1へのクラックの抑制に最も効果的な構造である。このように、本実施の形態1の上記図3や図4のように、インナーリード部IL1や吊りリード部SL1の下多面(上面)を粗面としない構造は、上記課題の解決を妨げない構造であり、かつ、めっきへのダメージや切断工程の不具合も回避し得る構造である。   In the semiconductor device shown in FIG. 3 and FIG. 4 in the first embodiment, the inner lead part IL1 and the suspension lead part SL1 are not roughened, so that damage to the plating and defects in the cutting process can be avoided. The adhesiveness with the insulating resin IR1 at this portion is lowered. However, the present inventors are one cause of the problem that the die pad DP1 and the insulating resin IR1 are peeled off, and moisture enters the pressure, thereby generating pressure through a thermal cycle and causing cracks in the die bonding material DB1. As heading. Therefore, the cracks in the die bonding material DB1 are caused by the peeling between the die pad DP1 around the semiconductor chip CP1 and the insulating resin IR1, and the inner lead portion IL1, the suspension lead portion SL1, and the insulating resin IR1. Is not a problem in this point of view. In other words, according to the semiconductor device of the first embodiment, the structure in which the portion surrounding the periphery of the semiconductor chip CP1 in the planar surface of the upper surface f1 of the die pad DP1 is a rough surface causes cracks in the die bonding material DB1. It is the most effective structure for suppression. As described above, as shown in FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, the structure in which the lower multiple surface (upper surface) of the inner lead portion IL1 and the suspension lead portion SL1 is not rough does not hinder the solution of the above problem. It is a structure that can avoid damage to plating and defects in the cutting process.

図5および図6は、本実施の形態1の他の半導体装置における上記図1と同様の領域の説明図を示し、特に、各図(A)の全体平面図では、便宜上、半導体チップCP1および複数のボンディングワイヤBW1の記載を省略している。上記では、ダイパッドDP1のうち上面f1は全面が粗面であるとして説明した。ここで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1において、絶縁性樹脂IR1と接触する面が粗面であることが効果的なのであって、半導体チップCP1の下部であって絶縁性樹脂IR1と接しない部分p13は、図5に示すように粗面であっても、図6に示すように粗面でなくても良い。ただし、本実施の形態1の半導体装置において、ダイボンディング材DB1が樹脂ペースト材である場合、ダイパッドDP1のうち、半導体チップCP1の下でダイボンディング材DB1と接触している部分p13は粗面である方が、より好ましい。なぜなら、樹脂ペースト材も絶縁性樹脂IR1と同様のアンカー効果により、粗面であるダイパッドDP1との密着性の向上が望めるからである。このようにして、樹脂ペースト材からなるダイボンディング材DB1とダイパッドDP1との密着性を向上させ、より剥離し難い構造とすることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   FIGS. 5 and 6 are explanatory views of the same region as in FIG. 1 in the other semiconductor device of the first embodiment. In particular, in the overall plan view of each drawing (A), for convenience, the semiconductor chip CP1 and The description of the plurality of bonding wires BW1 is omitted. In the above description, the upper surface f1 of the die pad DP1 is assumed to be a rough surface. Here, in the semiconductor device of the first embodiment, in the die pad DP1, it is effective that the surface in contact with the insulating resin IR1 is a rough surface, and the insulating resin IR1 is below the semiconductor chip CP1. The portion p13 not in contact with the surface may be a rough surface as shown in FIG. 5 or may not be a rough surface as shown in FIG. However, in the semiconductor device of the first embodiment, when the die bonding material DB1 is a resin paste material, a portion p13 of the die pad DP1 that is in contact with the die bonding material DB1 under the semiconductor chip CP1 is a rough surface. Some are more preferable. This is because the resin paste material can be expected to improve the adhesion to the rough die pad DP1 by the same anchor effect as the insulating resin IR1. In this way, the adhesion between the die bonding material DB1 made of a resin paste material and the die pad DP1 can be improved, and a structure that is more difficult to peel can be obtained. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

また、別の観点から、ダイパッドDP1、インナーリード部IL1および吊りリード部SL1と絶縁性樹脂IR1とが接触する箇所においては、粗面である領域の面積が大きいほど、絶縁性樹脂IR1との高い密着性が実現できると言える。一方で、上述のように、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1のように粗面でない方が望ましい箇所もある。そこで、本実施の形態1の半導体装置では、ダイパッドDP1のうち、絶縁性樹脂IR1と接触し、かつ、粗面である部分の面積は、半導体チップCP1が絶縁性樹脂IR1と接触している部分の面積よりも大きい方が、より好ましい。その理由を以下で説明する。   From another point of view, in the portion where the die pad DP1, the inner lead portion IL1 and the suspension lead portion SL1 are in contact with the insulating resin IR1, the larger the area of the rough surface is, the higher the insulating resin IR1 is. It can be said that adhesion can be realized. On the other hand, as described above, there are some places where it is desirable that the surface is not rough, such as the plurality of lead portions LD1 and the suspended lead portions SL1. Therefore, in the semiconductor device of the first embodiment, in the die pad DP1, the area of the portion that is in contact with the insulating resin IR1 and is a rough surface is the portion where the semiconductor chip CP1 is in contact with the insulating resin IR1. It is more preferable that it is larger than the area. The reason will be described below.

半導体チップCP1が大きい程、ダイボンディング材DB1を介してのダイパッドDP1との接着面積が大きくなるから、剥離率は増加する。言い換えれば、半導体チップCP1が大きい程、ダイボンディング材DB1にクラックが生じやすい。そこで、本実施の形態1の半導体装置では、半導体チップCP1の周辺のダイパッドDP1を粗面とし、絶縁性樹脂IR1との密着性を向上させることが効果的である。ここで、半導体チップCP1が絶縁性樹脂IR1と接触している部分の面積とは、ダイパッドDP1の上面f1のうちで絶縁性樹脂IR1と接触しない部分の面積を意味する。従って、ダイパッドDP1の上面f1上に、半導体チップCP1の面積以上に、粗面である部分の面積を確保することで、絶縁性樹脂IR1との密着性を維持し、クラックの発生を抑えることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   The larger the semiconductor chip CP1, the larger the adhesion area with the die pad DP1 through the die bonding material DB1, so the peeling rate increases. In other words, the larger the semiconductor chip CP1, the easier it is for cracks to occur in the die bonding material DB1. Therefore, in the semiconductor device of the first embodiment, it is effective to improve the adhesion with the insulating resin IR1 by making the die pad DP1 around the semiconductor chip CP1 rough. Here, the area of the portion where the semiconductor chip CP1 is in contact with the insulating resin IR1 means the area of the portion of the upper surface f1 of the die pad DP1 that is not in contact with the insulating resin IR1. Therefore, by ensuring the area of the rough surface on the upper surface f1 of the die pad DP1 more than the area of the semiconductor chip CP1, it is possible to maintain the adhesion with the insulating resin IR1 and suppress the occurrence of cracks. it can. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

以上のように、本実施の形態1の半導体装置では、絶縁性樹脂IR1と接触する部分のダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1が粗面であるような構造とすることで、半導体装置の信頼性を向上させることができる。ここでは、めっきを要する複数のリード部LD1や切断を要する吊りリード部SL1などは粗面にしないといった、部分的に粗面であるような構造がより効果的であった。   As described above, in the semiconductor device according to the first embodiment, the structure is such that the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1, and the suspension lead portion SL1 that are in contact with the insulating resin IR1 have a rough surface. The reliability of the semiconductor device can be improved. Here, a structure having a partially rough surface, such as a plurality of lead portions LD1 that require plating, a suspended lead portion SL1 that requires cutting, and the like is not more rough.

以下では、上記のように効果的な、ダイパッドDP1、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1を部分的に粗面化するような工程を含む、本実施の形態1の半導体装置の製造方法について説明する。まず、図7に示すフロー図と、その要素工程中における要部断面図(図8〜図12)を用いて、製造方法の全体を説明する。各部材の名称は、上記図1などを用いて説明した部材に対応しており、それら対応する部材は形状や材料などの仕様も、特筆しない限り同様である。   Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment including the step of partially roughening the die pad DP1, the plurality of lead portions LD1, and the suspension lead portion SL1 as described above will be described. explain. First, the whole manufacturing method is demonstrated using the flowchart shown in FIG. 7, and principal part sectional drawing in the element process (FIGS. 8-12). The names of the respective members correspond to the members described with reference to FIG. 1 and the like, and the corresponding members have the same specifications such as shape and material unless otherwise specified.

初めに、種々のプロセスにより半導体素子および配線を形成し終えた半導体ウェハをダイシングにより個片化することで、半導体チップCP1を形成する(図1のダイシング工程s101)。これとは別に、ダイパッドDP1、吊りリード部SL1、および、複数のリード部LD1を有し、銅を主体とする導体からなるリードフレームLF1を準備する。ここで、複数のリード部LD1のうち、後の工程(図1のモールド工程s105)によって絶縁性樹脂IR1に封止される部分をインナーリード部IL1、封止されず絶縁性樹脂IR1から露出する部分をアウターリード部OL1と記す。また、リードフレームLF1には、複数のリード部LD1が先端部で接触したまま封止されるのを防ぐために、個々のリードを橋渡しするようなタイバーtb1(ダンパーとも言う)が設けられている。   First, a semiconductor chip CP1 is formed by dicing a semiconductor wafer on which semiconductor elements and wirings have been formed by various processes by dicing (dicing step s101 in FIG. 1). Separately, a lead frame LF1 having a die pad DP1, a suspension lead portion SL1, and a plurality of lead portions LD1 and made of a conductor mainly made of copper is prepared. Here, of the plurality of lead portions LD1, a portion sealed by the insulating resin IR1 in a later step (molding step s105 in FIG. 1) is exposed from the inner lead portion IL1 and not sealed from the insulating resin IR1. This portion is referred to as an outer lead portion OL1. In addition, the lead frame LF1 is provided with a tie bar tb1 (also referred to as a damper) that bridges individual leads in order to prevent the plurality of lead portions LD1 from being sealed while being in contact with the tip portions.

その後、図8に示すように、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、リードフレームLF1の一部を粗面化する(図1の粗面化工程s102)。ここでは薬液によるエッチングを施すことで、リードフレームLF1を粗面化する。その際、粗面化を施さない領域では、リードフレームLF1を保護部材で覆っておき、エッチングを作用させないようにする。保護部材には、治工具やマスキングテープMTなどがある。また、フォトリソグラフィ法などによってパターニングしたフォトレジスト膜などであっても良い。ただし、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、保護部材として、マスキングテープMTを適用する方が、より好ましい。なぜなら、マスキングテープMTを適用することで、リードフレームLF1上に、保護部材で覆う部分と覆わない部分とを、より精度良く形成できるからである。粗面化を実現するためのエッチングの具体的な手法とその効果、および、粗面化を施す具体的な領域とその効果に関しては、後に詳しく説明する。   Thereafter, as shown in FIG. 8, in the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment, a part of the lead frame LF1 is roughened (roughening step s102 of FIG. 1). Here, the lead frame LF1 is roughened by etching with a chemical. At that time, in a region where the surface is not roughened, the lead frame LF1 is covered with a protective member so as not to cause etching. Examples of the protective member include a tool and a masking tape MT. Further, a photoresist film patterned by a photolithography method or the like may be used. However, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, it is more preferable to apply the masking tape MT as the protective member. This is because, by applying the masking tape MT, the portion covered with the protective member and the portion not covered can be formed with higher accuracy on the lead frame LF1. A specific method of etching and its effect for realizing the roughening, and a specific region for roughening and its effect will be described in detail later.

続いて、図9に示すように、ダイパッドDP1の上面f1に、ダイボンディング材DB1を介して半導体チップCP1を接合する(図1のダイボンディング工程s103)。ダイボンディング材DB1は、導電性を有する半田材であっても、エポキシ系樹脂からなる樹脂ペースト材であっても良い。その後、図10に示すように、複数のリード部LD1と半導体チップCP1とをボンディングワイヤBW1によって結線する(図1のワイヤボンディング工程s104)。ここでは、複数のリード部LD1のうちのインナーリード部IL1に、ボンディングワイヤBW1を接続する。インナーリード部IL1には、あらかじめめっき処理が施してある。   Subsequently, as shown in FIG. 9, the semiconductor chip CP1 is bonded to the upper surface f1 of the die pad DP1 via the die bonding material DB1 (die bonding step s103 in FIG. 1). The die bonding material DB1 may be a conductive solder material or a resin paste material made of an epoxy resin. Thereafter, as shown in FIG. 10, the plurality of lead portions LD1 and the semiconductor chip CP1 are connected by the bonding wires BW1 (wire bonding step s104 in FIG. 1). Here, the bonding wire BW1 is connected to the inner lead part IL1 of the plurality of lead parts LD1. The inner lead portion IL1 is preliminarily plated.

次に、図11に示すように、絶縁性樹脂IR1によって、複数のリード部LD1のうちのインナーリード部IL1、ダイパッドDP1の一部、吊りリード部SL1、および、半導体チップCP1を一体的に封止する(図1のモールド工程s105)。ここで、ダイパッドDP1の一部として、その上面f1は絶縁性樹脂IR1で封止し、裏面f2は絶縁性樹脂IR1で封止しない。これにより、ダイパッドDP1の裏面f2が絶縁性樹脂IR1の外部に露出した構造を実現できる。   Next, as shown in FIG. 11, the inner lead portion IL1, the part of the die pad DP1, the suspension lead portion SL1, and the semiconductor chip CP1 of the plurality of lead portions LD1 are integrally sealed with the insulating resin IR1. Stop (molding step s105 in FIG. 1). Here, as a part of the die pad DP1, the upper surface f1 is sealed with the insulating resin IR1, and the back surface f2 is not sealed with the insulating resin IR1. Thereby, it is possible to realize a structure in which the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed to the outside of the insulating resin IR1.

続く工程では、リードフレームLF1において個々のリードが触れないように設置されたタイバーtb1を切断する(図1のタイバーカット工程s106)。この工程では、絶縁性樹脂IR1外部の吊りリード部SL1も切断する。次に、樹脂バリを取り(図1のバリ取り工程s107)、めっきを施すめっき工程s108、マーク工程109を施す。最後に、リード切断・形成工程s110を経て、図12に示すように、絶縁性樹脂IR1外の複数のリード部LD1を切断し、アウターリード部OL1を曲げることで、本実施の形態1の半導体装置を形成する。   In the subsequent step, the tie bar tb1 installed so that the individual leads are not touched in the lead frame LF1 is cut (tie bar cutting step s106 in FIG. 1). In this step, the suspension lead portion SL1 outside the insulating resin IR1 is also cut. Next, a resin burr is removed (a deburring step s107 in FIG. 1), and a plating step s108 and a mark step 109 are performed. Finally, through the lead cutting / forming step s110, as shown in FIG. 12, the plurality of lead portions LD1 outside the insulating resin IR1 are cut and the outer lead portion OL1 is bent, whereby the semiconductor according to the first embodiment. Forming device.

上述の粗面化工程s102について、より詳しく説明する。図13は、粗面化工程s102中におけるリードフレームLF1の要部平面図および要部断面図であり、(A)、(B)それぞれの領域は、上記図1に対応する領域を示している。図13に示すように、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、リードフレームLF1のうち、後のモールド工程s105によって絶縁性樹脂IR1と接触する部分に粗面化を施す。より具体的には、リードフレームLF1の上面であって、複数のリード部LD1のうちのインナーリード部IL1に粗面化を施す。言い換えれば、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、粗面化工程s102において、ダイパッドDP1の裏面f2を含むリードフレームLF1の裏面は粗面化を施さず、かつ、複数のリード部LD1のうちのアウターリード部OL1には粗面化を施す。これにより、上述のように、リードフレームLF1と絶縁性樹脂IR1との密着性を向上することができる。   The above roughening step s102 will be described in more detail. FIG. 13 is a plan view and a cross-sectional view of the main part of the lead frame LF1 during the roughening step s102, and each of the regions (A) and (B) indicates a region corresponding to FIG. . As shown in FIG. 13, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, the surface of the lead frame LF1 that is in contact with the insulating resin IR1 is subjected to roughening in a later molding step s105. More specifically, the inner lead portion IL1 of the plurality of lead portions LD1 on the upper surface of the lead frame LF1 is roughened. In other words, in the semiconductor device manufacturing method of the first embodiment, in the roughening step s102, the back surface of the lead frame LF1 including the back surface f2 of the die pad DP1 is not roughened, and a plurality of lead portions LD1. The outer lead portion OL1 is roughened. Thereby, as described above, the adhesion between the lead frame LF1 and the insulating resin IR1 can be improved.

特に、ダイパッドDP1のうち、絶縁性樹脂IR1と接触する部分を含むダイパッドDP1の上面f1に粗面化を施している。これにより、上記図1を用いて説明した構造を実現でき、ダイパッドDP1と絶縁性樹脂IR1との界面において両者の密着性を向上させ、剥離が起こり難くなる。そして、ダイパッドDP1の裏面f2が露出した、水分が浸入し易いパッケージング形態であっても、当該箇所の剥離によるダイボンディング材DB1へのクラックの発生を起こし難くすることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を向上させることができる。   In particular, the upper surface f1 of the die pad DP1 including the portion in contact with the insulating resin IR1 in the die pad DP1 is roughened. Thereby, the structure described with reference to FIG. 1 can be realized, the adhesiveness between the two is improved at the interface between the die pad DP1 and the insulating resin IR1, and peeling does not easily occur. And even if it is a packaging form in which the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed and moisture easily enters, it is possible to make it difficult for the die bonding material DB1 to be cracked due to peeling of the portion. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be improved.

ここで、リードフレームLF1と絶縁性樹脂IR1との密着性を向上させることだけが目的であれば、絶縁性樹脂IR1と接する箇所かどうかに関わらず、リードフレームLF1の表裏全面を粗面化した方が、工程が容易である。なぜなら、こうすることで、粗面化工程s102において上記図8を用いて説明した、部分粗面化のためのマスキングテープMTなどを形成する工程を省略できるからである。しかしながら、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、上記図1などを用いて説明した効果を得るために、部分粗面化工程を適用する。その理由を以下で詳しく説明する。   Here, if only the purpose is to improve the adhesion between the lead frame LF1 and the insulating resin IR1, the entire front and back surfaces of the lead frame LF1 are roughened regardless of whether they are in contact with the insulating resin IR1. The process is easier. This is because the step of forming the masking tape MT or the like for partial roughening described in FIG. 8 in the roughening step s102 can be omitted by doing so. However, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, the partial roughening process is applied in order to obtain the effect described with reference to FIG. The reason will be described in detail below.

上記図1を用いて説明したように、本実施の形態1の半導体装置は、ダイパッドDP1の裏面f2が絶縁性樹脂IR1から露出した構造であるため、ダイパッドDP1の裏面f2を電極として用いることができる。そして、電極として用いるダイパッドDP1の裏面f2には、不導体である樹脂バリが残らない方が良い。この観点から、本実施の形態1の半導体装置の製造方法を適用して、より効果的である。なぜなら、ダイパッドDP1の裏面f2には粗面化を施さないから、モールド工程s105で当該裏面f2に絶縁性樹脂IR1が回り込んで樹脂バリが生じた場合でも、強固に密着せず、除去し易いからである。   As described with reference to FIG. 1, the semiconductor device according to the first embodiment has a structure in which the back surface f2 of the die pad DP1 is exposed from the insulating resin IR1, and therefore the back surface f2 of the die pad DP1 is used as an electrode. it can. And it is better that the resin burr which is a nonconductor does not remain in the back surface f2 of die pad DP1 used as an electrode. From this point of view, the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment is more effective. This is because the back surface f2 of the die pad DP1 is not roughened, so even if the insulating resin IR1 wraps around the back surface f2 in the molding step s105 and a resin burr is generated, it does not adhere firmly and is easy to remove. Because.

更に、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、複数のリード部LD1のうちの、アウターリード部OL1にも粗面化を施さない。これにより、上記と同じ理由で、アウターリード部OL1やタイバーtb1などに絶縁性樹脂IR1が付着したとしても、その密着性は強固にならず、除去し易くなる。例えば、アウターリード部OL1やタイバーtb1を粗面化することで絶縁性樹脂IR1が強固に付着し、除去できなかった場合、その後のタイバーカット工程s106やリード切断・成形工程s110などで、絶縁性樹脂IR1の落下による異物発生や、カット金型の破損などの不具合を生じ得る。本実施の形態1の製造方法では、アウターリード部OL1に粗面化を施さないため、このような課題を回避できる。このように、製造工程上は、複数のリード部LD1の一部に粗面化を施さないためにマスキングテープMTなどを形成する工程が増えるが、これにより、半導体装置の信頼性を向上させ得る効果が得られる。   Furthermore, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, the outer lead portion OL1 of the plurality of lead portions LD1 is not roughened. As a result, even if the insulating resin IR1 adheres to the outer lead portion OL1, the tie bar tb1, or the like for the same reason as described above, the adhesion does not become strong and is easy to remove. For example, when the insulating resin IR1 adheres firmly by roughening the outer lead portion OL1 and the tie bar tb1, and cannot be removed, the insulating property is increased in the subsequent tie bar cutting step s106, the lead cutting / molding step s110, etc. Problems such as generation of foreign matter due to the dropping of the resin IR1 and breakage of the cut mold may occur. In the manufacturing method of the first embodiment, since the outer lead portion OL1 is not roughened, such a problem can be avoided. As described above, in the manufacturing process, the number of steps for forming the masking tape MT and the like is increased because a part of the plurality of lead portions LD1 is not roughened. This can improve the reliability of the semiconductor device. An effect is obtained.

以上のような理由から、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、リードフレームLF1のうちの一部に粗面化を施し、他の部分に粗面化を施さない部分粗面化工程を適用する。   For the reasons described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, a partial roughening step in which a part of the lead frame LF1 is roughened and the other parts are not roughened. Apply.

また、銅からなるリードフレームLF1に粗面化を施すための薬液によるエッチングには様々な手法があり、それぞれに上記のような効果が期待できる。ただし、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、過酸化水素水と硫酸との混合液を主体とするエッチング溶液によって、粗面化工程s102を施す手法がより好ましい。これは、本発明者らの下記のような検証に基づく。   Further, there are various methods for etching with a chemical solution for roughening the lead frame LF1 made of copper, and the effects as described above can be expected from each. However, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, a method of performing the roughening step s102 with an etching solution mainly composed of a mixed solution of hydrogen peroxide and sulfuric acid is more preferable. This is based on the following verification by the present inventors.

図14には、温度サイクル数の変化に対する絶縁性樹脂剥離率の変化における、粗面化処理程度の依存性を説明するためのグラフを示している。ここで、温度サイクル数とは、試験対象の半導体装置を加熱し、また冷却するという1サイクルを何回施したかを示す。また、粗面化処理の程度は、上記の過酸化水素水および硫酸の混合液にフレームを浸漬する時間(エッチング時間)で変えている。図示したのは、エッチング時間0秒(即ち、粗面化なし)、15秒、30秒、および、60秒である。ここで、本発明者らの検証によれば、銅製のフレームは、エッチング時間が15秒のとき算術平均粗さRaが約0.2μm、エッチング時間が30秒のとき算術平均粗さRaが約0.3μm、エッチング時間が60秒のとき算術平均粗さRaが約0.45μmであった。なお、更なる検証ではエッチング時間の増加に対して、60秒程度で算術平均粗さRaの増加は飽和し始めることが分かった。従って、本実施の形態1のエッチングによるは、リードフレームLF1に算術平均粗さRaが0.2〜0.5μmの凹凸を有する粗面を形成できる。また、当該エッチングによる粗面化を施さない領域における、リードフレームLF1の算術平均粗さRaは0.1μm以下であることが、本発明者らによって確かめられている。   FIG. 14 shows a graph for explaining the dependency of the surface roughening treatment on the change in the insulating resin peeling rate with respect to the change in the number of temperature cycles. Here, the number of temperature cycles indicates how many times one cycle of heating and cooling the semiconductor device to be tested was performed. Further, the degree of the roughening treatment is changed by the time (etching time) in which the frame is immersed in the mixed solution of hydrogen peroxide and sulfuric acid. Shown are etching times of 0 seconds (ie, no roughening), 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds. Here, according to the verification by the present inventors, the copper frame has an arithmetic average roughness Ra of about 0.2 μm when the etching time is 15 seconds, and an arithmetic average roughness Ra of about 30 μm when the etching time is 30 seconds. When the etching time was 0.3 μm and the etching time was 60 seconds, the arithmetic average roughness Ra was about 0.45 μm. In further verification, it was found that the increase in arithmetic average roughness Ra began to saturate in about 60 seconds with respect to the increase in etching time. Therefore, according to the etching of the first embodiment, it is possible to form a rough surface having irregularities with an arithmetic average roughness Ra of 0.2 to 0.5 μm on the lead frame LF1. In addition, the present inventors have confirmed that the arithmetic average roughness Ra of the lead frame LF1 is 0.1 μm or less in the region not roughened by the etching.

図14に示すように、粗面化を施さない場合は、500回程度の温度サイクル数で絶縁性樹脂剥離率が80%を超える。これに対し、粗面化を施した場合は、同条件で絶縁性樹脂剥離率が40%を下回り、効果的であることが分かる。特に、60秒のエッチングで算術平均粗さRaが約0.45μmの試料では、ほとんど剥離が見られないことが分かった。   As shown in FIG. 14, when the surface is not roughened, the insulating resin peeling rate exceeds 80% at a temperature cycle number of about 500 times. On the other hand, when the surface is roughened, the insulating resin peeling rate is less than 40% under the same conditions, which is effective. In particular, it was found that almost no peeling was observed in a sample having an arithmetic average roughness Ra of about 0.45 μm after 60 seconds of etching.

また、図15には、粗面化処理の有無における、温度サイクル数の変化に対する熱伝導性変化率の違いを説明するためのグラフを示している。ここで、熱伝導性変化率とは、例えば上記図1に示すような半導体装置において、半導体チップCP1とダイパッドDP1との間の熱伝導性の変化率を示している。ダイボンディング材DB1に多くのクラックが生じるほど、その上下の半導体チップCP1およびダイパッドDP1間の熱伝導率は低下する。即ち、熱伝導性変化率は、ダイボンディング材DB1へのクラックの発生率と見ることができる。   FIG. 15 shows a graph for explaining the difference in the thermal conductivity change rate with respect to the change in the number of temperature cycles with and without the roughening treatment. Here, the rate of change in thermal conductivity indicates the rate of change in thermal conductivity between the semiconductor chip CP1 and the die pad DP1, for example, in the semiconductor device as shown in FIG. The more cracks are generated in the die bonding material DB1, the lower the thermal conductivity between the upper and lower semiconductor chips CP1 and the die pad DP1. That is, the rate of change in thermal conductivity can be regarded as the rate of occurrence of cracks in the die bonding material DB1.

図15に示すように、粗面化を施さない場合は、温度サイクル数500回を超えるあたりから熱伝導性変化率の上昇が見られ、ダイボンディング材DB1にクラックが発生しているものと考えられる。一方、粗面化を施した場合は、温度サイクル数750回を超えても熱伝導性変化率はほとんど0%を維持し、ダイボンディング材DB1へのクラックの発生が抑制されていることが分かる。   As shown in FIG. 15, when the surface is not roughened, an increase in the rate of change in thermal conductivity is observed from the point where the number of temperature cycles exceeds 500, and it is considered that cracks are generated in the die bonding material DB1. It is done. On the other hand, when the surface is roughened, the thermal conductivity change rate is maintained at almost 0% even when the number of temperature cycles exceeds 750, and it is understood that the occurrence of cracks in the die bonding material DB1 is suppressed. .

以上の検証により、本実施の形態1の半導体装置の製造方法においては、エッチングによるリードフレームLF1の粗面化が、ダイボンディング材DB1へのクラック発生の抑制に効果的であることが確かめられた。特に、過酸化水素水と硫酸との混合液を主体とするエッチング溶液によってエッチングを施すことで、リードフレームLF1の一部を粗面化することが、より効果的であることが分かった。このような混合液を用いてエッチングを施したリードフレームLF1の表面は、算術平均粗さRaが0.2〜0.5μm程度の粗面を有することが分かった。言い換えれば、算術平均粗さRaが0.2〜0.5μm程度の凹凸を有する粗面を一部に備えたリードフレームLF1において、上述の効果が得られることが確かめられた。   From the above verification, in the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment, it was confirmed that the roughening of the lead frame LF1 by etching is effective in suppressing the occurrence of cracks in the die bonding material DB1. . In particular, it has been found that it is more effective to roughen a part of the lead frame LF1 by etching with an etching solution mainly composed of a mixed solution of hydrogen peroxide and sulfuric acid. It has been found that the surface of the lead frame LF1 etched using such a mixed solution has a rough surface with an arithmetic average roughness Ra of about 0.2 to 0.5 μm. In other words, it has been confirmed that the above-described effects can be obtained in the lead frame LF1 partially including a rough surface having irregularities with an arithmetic average roughness Ra of about 0.2 to 0.5 μm.

次に、粗面化を施す領域について詳しく説明する。図16〜図18は、それぞれ、上記図7の粗面化工程s102中における半導体装置の要部平面図および要部断面図であり、(A)、(B)それぞれの領域は、上記図13と同様の領域を示している。   Next, the region to be roughened will be described in detail. 16 to 18 are a plan view and a cross-sectional view of relevant parts of the semiconductor device during the roughening step s102 of FIG. 7, respectively, and (A) and (B) are respectively the regions shown in FIG. The same area is shown.

本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、粗面化工程s102において、図16に示すように、複数のリード部LD1のうち、後のモールド工程s105によって絶縁性樹脂IR1に封止される部分p11(即ち、インナーリード部IL1)はマスキングテープMTで覆い、粗面化を施さない方がより好ましい。その理由は、このようにすることで、上記図3を用いて説明した構造の半導体装置を形成できるからである。即ち、インナーリード部IL1を粗面化しないことで、めっきへのダメージを低減することができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   In the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, in the roughening step s102, as shown in FIG. 16, among the plurality of lead portions LD1, the sealing resin IR1 is sealed by the subsequent molding step s105. It is more preferable that the portion p11 (that is, the inner lead portion IL1) is covered with the masking tape MT and is not roughened. This is because the semiconductor device having the structure described with reference to FIG. 3 can be formed in this manner. That is, damage to the plating can be reduced by not roughening the inner lead portion IL1. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

ここで、本発明者らの検証により、リードフレームLF1を粗面化するためのエッチングとして、本実施の形態1のように過酸化水素水と硫酸との混合液を用いた場合、めっき材料によってダメージの程度に差が出ることが分かった。例えば、Agによるめっきは、上記エッチング液によって、電気特性に影響を及ぼすほどのダメージは生じなかった。これに対し、Niによるめっきは、上記エッチング液によって、電気特性に影響を及ぼすほどのダメージが生じることが分かった。従って、上記のように、インナーリード部IL1に粗面化を施さない手法は、インナーリード部IL1がNiを主体とする導体によってめっきされたリードフレームLF1である場合に適用して、より効果的である。   Here, according to the verification by the present inventors, when a mixed liquid of hydrogen peroxide and sulfuric acid is used as etching for roughening the lead frame LF1 as in the first embodiment, depending on the plating material It turns out that there is a difference in the degree of damage. For example, the plating with Ag did not cause damage to the electrical characteristics due to the etching solution. On the other hand, it has been found that the plating with Ni causes damage to the electrical properties due to the etching solution. Therefore, as described above, the method in which the inner lead portion IL1 is not roughened is applied more effectively when the inner lead portion IL1 is a lead frame LF1 plated with a conductor mainly composed of Ni. It is.

また、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、粗面化工程s102において、図17に示すように、吊りリード部SL1はマスキングテープMTで覆い、粗面化を施さない方がより好ましい。その理由は、このようにすることで、吊りリード部SL1に付着した絶縁性樹脂IR1は強固に残ることがなく、容易に除去でき、吊りリード部SL1を切断する際の絶縁性樹脂IR1の落下による異物発生や、カット金型の破損などの課題を回避し得るからである。これにより、上記図4に示したような半導体装置を形成できる。   Further, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, in the roughening step s102, as shown in FIG. 17, it is preferable that the suspension lead portion SL1 is covered with a masking tape MT and is not roughened. . The reason is that the insulating resin IR1 attached to the suspension lead portion SL1 does not remain firmly and can be easily removed, and the insulation resin IR1 drops when the suspension lead portion SL1 is cut. This is because it is possible to avoid problems such as the generation of foreign matter due to the occurrence of damage and damage to the cut mold. Thereby, the semiconductor device as shown in FIG. 4 can be formed.

また、上記では、ダイパッドDP1の上面f1は全面が粗面であるとして説明した。ここで、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、ダイパッドDP1において、絶縁性樹脂IR1と接触する面が粗面であることが効果的なのであって、半導体チップCP1の下部であって絶縁性樹脂IR1と接しない部分p13は、図18に示すように粗面であっても、図19に示すように粗面でなくても良い。ただし、本実施の形態1の半導体装置の製造方法において、ダイボンディング材DB1として樹脂ペースト材を適用した場合、ダイパッドDP1のうち、半導体チップCP1の下でダイボンディング材DB1と接触している部分p13は粗面化した方が、より好ましい。なぜなら、樹脂ペースト材も絶縁性樹脂IR1と同様のアンカー効果により、粗面であるダイパッドDP1との密着性の向上が望めるからである。このようにして、樹脂ペースト材からなるダイボンディング材DB1とダイパッドDP1との密着性を向上させ、より剥離し難い構造とすることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   In the above description, it is assumed that the entire upper surface f1 of the die pad DP1 is a rough surface. Here, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, it is effective that the surface in contact with the insulating resin IR1 in the die pad DP1 is a rough surface, which is an insulating layer below the semiconductor chip CP1. The portion p13 not in contact with the conductive resin IR1 may be a rough surface as shown in FIG. 18, or may not be a rough surface as shown in FIG. However, when a resin paste material is applied as the die bonding material DB1 in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, a portion p13 of the die pad DP1 that is in contact with the die bonding material DB1 under the semiconductor chip CP1. Is more preferably roughened. This is because the resin paste material can be expected to improve the adhesion to the rough die pad DP1 by the same anchor effect as the insulating resin IR1. In this way, the adhesion between the die bonding material DB1 made of a resin paste material and the die pad DP1 can be improved, and a structure that is more difficult to peel can be obtained. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

また、別の観点から、リードフレームLF1と絶縁性樹脂IR1とが接触する箇所においては、粗面化を施す面積が大きいほど、絶縁性樹脂IR1との高い密着性が実現できると言える。一方で、上述のように、複数のリード部LD1および吊りリード部SL1のように粗面化を施さない方が望ましい箇所もある。そこで、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、ダイパッドDP1のうち、絶縁性樹脂IR1と接触し、かつ、粗面化を施す部分の面積は、半導体チップCP1が絶縁性樹脂IR1と接触している部分の面積よりも大きい方が、より好ましい。その理由を以下で説明する。   From another point of view, it can be said that at the portion where the lead frame LF1 and the insulating resin IR1 are in contact with each other, the larger the area to be roughened, the higher the adhesion with the insulating resin IR1. On the other hand, as described above, there are places where it is desirable not to roughen the surface, such as the plurality of lead portions LD1 and the suspended lead portions SL1. Therefore, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, the area of the portion of the die pad DP1 that is in contact with the insulating resin IR1 and is to be roughened is that the semiconductor chip CP1 is in contact with the insulating resin IR1. It is more preferable that the area is larger than the area of the portion. The reason will be described below.

半導体チップCP1が大きい程、ダイボンディング材DB1を介してのダイパッドDP1との接着面積が大きくなるから、剥離率は増加する。言い換えれば、半導体チップCP1が大きい程、ダイボンディング材DB1にクラックが生じやすい。そこで、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、図19に示すように、半導体チップCP1の周辺のダイパッドDP1を粗面とし、絶縁性樹脂IR1との密着性を向上させることが効果的である。ここで、半導体チップCP1が絶縁性樹脂IR1と接触している部分の面積とは、ダイパッドDP1の上面f1のうちで絶縁性樹脂IR1と接触しない部分の面積を意味する。従って、ダイパッドDP1の上面f1上に、半導体チップCP1の面積以上に、粗面である部分の面積を確保することで、絶縁性樹脂IR1との密着性を維持し、クラックの発生を抑えることができる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   The larger the semiconductor chip CP1, the larger the adhesion area with the die pad DP1 through the die bonding material DB1, so the peeling rate increases. In other words, the larger the semiconductor chip CP1, the easier it is for cracks to occur in the die bonding material DB1. Therefore, in the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment, as shown in FIG. 19, it is effective to improve the adhesion with the insulating resin IR1 by making the die pad DP1 around the semiconductor chip CP1 rough. It is. Here, the area of the portion where the semiconductor chip CP1 is in contact with the insulating resin IR1 means the area of the portion of the upper surface f1 of the die pad DP1 that is not in contact with the insulating resin IR1. Therefore, by ensuring the area of the rough surface on the upper surface f1 of the die pad DP1 more than the area of the semiconductor chip CP1, it is possible to maintain the adhesion with the insulating resin IR1 and suppress the occurrence of cracks. it can. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

以上のように、本実施の形態1の半導体装置の製造方法では、モールド工程s105において絶縁性樹脂IR1と接触する部分のリードフレームLF1に粗面化を施し、ダイパッドDP1の裏面f2やアウターリード部OL1などには粗面化を施さないことで、半導体装置の信頼性を向上させることができる。ここでは、めっきを要するインナーリード部IL1や切断を要する吊りリード部SL1などにも粗面化を施さない手法がより効果的であった。   As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, the lead frame LF1 in the portion that contacts the insulating resin IR1 is roughened in the molding step s105, and the back surface f2 of the die pad DP1 and the outer lead portion are formed. By not roughening the OL1 or the like, the reliability of the semiconductor device can be improved. Here, a technique that does not roughen the inner lead portion IL1 that requires plating, the suspended lead portion SL1 that requires cutting, and the like is more effective.

(実施の形態2)
本実施の形態2の半導体装置の断面図を図20に示す。本実施の形態2の半導体装置は、複数のリード部LD2およびダイパッドDP2を有し、ダイパッドDP2の上面f1上には、ダイボンディング材DB2によって半導体チップCP2が接合されている。そして、これらの部材は絶縁性樹脂IR2に封止されている。ただし、複数のリード部LD2のうち、絶縁性樹脂IR2に封止されているのはインナーリード部IL2であり、アウターリード部OL2は露出している。インナーリード部IL2と半導体チップCP2とは、複数のボンディングワイヤBW2によって結線されている。これらの構成により、インナーリード部IL2および複数のボンディングワイヤBW2を介して、アウターリード部OL2と半導体チップCP2とは導通している。また、複数のリード部LD2とダイパッドDP2とは、元々は、同一のリードフレームLF2を構成する部材であり、互いに同一の銅材料からなる。その他にも、本実施の形態2の半導体装置は、図面上に現れていない部材として、上記実施の形態1において説明したものと同様の部材を有している。ただし、本実施の形態2の半導体装置は、以下の点において上記実施の形態1の半導体装置と異なる。即ち、本実施の形態2の半導体装置は、ダイパッドDP2の全てが絶縁性樹脂IR2によって封止されている。
(Embodiment 2)
A cross-sectional view of the semiconductor device according to the second embodiment is shown in FIG. The semiconductor device of the second embodiment has a plurality of lead portions LD2 and a die pad DP2, and a semiconductor chip CP2 is bonded to the upper surface f1 of the die pad DP2 by a die bonding material DB2. These members are sealed with an insulating resin IR2. However, among the plurality of lead portions LD2, the inner lead portion IL2 is sealed with the insulating resin IR2, and the outer lead portion OL2 is exposed. Inner lead part IL2 and semiconductor chip CP2 are connected by a plurality of bonding wires BW2. With these configurations, the outer lead portion OL2 and the semiconductor chip CP2 are electrically connected via the inner lead portion IL2 and the plurality of bonding wires BW2. Further, the plurality of lead portions LD2 and the die pad DP2 are originally members constituting the same lead frame LF2, and are made of the same copper material. In addition, the semiconductor device of the second embodiment has the same members as those described in the first embodiment as members that do not appear on the drawing. However, the semiconductor device of the second embodiment is different from the semiconductor device of the first embodiment in the following points. That is, in the semiconductor device of the second embodiment, all of the die pad DP2 is sealed with the insulating resin IR2.

本実施の形態2の半導体装置のようなフルモールドタイプのパッケージング形態では、上記実施の形態1の裏面露出型のパッケージング形態と比較して、放熱性は低いものの、耐湿性は高い。言い換えれば、ダイパッドDP2が絶縁性樹脂IR2の外部に露出していない構造であるから、水分が浸入し難い構造である。従って、フルモールドタイプのパッケージング構造は、ダイパッドDP2と絶縁性樹脂IR2との界面に剥離が生じたとしても、応力によるダイボンディング材DB2へのクラックは生じ難い構造である。ただし、ダイパッドDP2と絶縁性樹脂IR2との界面の密着性を向上させることは、パッケージクラックによる機械的な強度の劣化を防止することなどの観点から、効果的である。   In the full mold type packaging form like the semiconductor device of the second embodiment, the heat dissipation is low but the moisture resistance is high as compared with the back surface exposed packaging form of the first embodiment. In other words, since the die pad DP2 has a structure that is not exposed to the outside of the insulating resin IR2, it is a structure in which moisture hardly enters. Therefore, the full mold type packaging structure is a structure in which cracking of the die bonding material DB2 due to stress hardly occurs even if peeling occurs at the interface between the die pad DP2 and the insulating resin IR2. However, improving the adhesion at the interface between the die pad DP2 and the insulating resin IR2 is effective from the viewpoint of preventing deterioration of mechanical strength due to package cracks.

そこで、本実施の形態2の半導体装置においても、上記実施の形態1と同様にしてダイパッドDP2、複数のリード部LD2および吊りリード部の所望の部分を粗面化する。図20に示すように、ダイパッドDP2の上面f1および裏面f2において、絶縁性樹脂IR2と接触する部分(図中、太い実線で表記)を粗面化することで、互いの密着性を向上することができる。これにより、絶縁性樹脂IR2にクラックが生じにくくなる。結果として、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   Therefore, also in the semiconductor device according to the second embodiment, desired portions of the die pad DP2, the plurality of lead portions LD2, and the suspended lead portions are roughened in the same manner as in the first embodiment. As shown in FIG. 20, on the upper surface f1 and the rear surface f2 of the die pad DP2, the portions that are in contact with the insulating resin IR2 (indicated by a thick solid line in the drawing) are roughened, thereby improving the mutual adhesion. Can do. Thereby, it becomes difficult to produce a crack in insulating resin IR2. As a result, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

また、本実施の形態2の半導体装置においても、上記実施の形態1で説明した理由と同様の理由から、複数のリード部LD2のうちのアウターリード部OL2や、複数のリード部LD2のうちのインナーリード部IL2のめっき部(Niめっきである場合)や、吊りリード部などは粗面化されていない構造の方が、より好ましい。また、同様に、ダイボンディング材DB2として樹脂ペースト材を用いている場合には、半導体チップCP2の下のダイパッドDP2の部分が粗面化されている構造の方が、より好ましい。これらによって、半導体チップを絶縁性樹脂で封止した構造を有する半導体装置の信頼性を、より向上させることができる。   Also in the semiconductor device of the second embodiment, for the same reason as described in the first embodiment, the outer lead portion OL2 of the plurality of lead portions LD2 and the plurality of lead portions LD2 A structure in which the plated portion (in the case of Ni plating) of the inner lead portion IL2 and the suspended lead portion are not roughened is more preferable. Similarly, when a resin paste material is used as the die bonding material DB2, a structure in which the portion of the die pad DP2 under the semiconductor chip CP2 is roughened is more preferable. Accordingly, the reliability of a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with an insulating resin can be further improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記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いうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

av 平均線
BR 樹脂バリ
BW1,BW2 複数のボンディングワイヤ
ck クラック
CP1,CP2 半導体チップ
DB1,DB2 ダイボンディング材
DP1,DP2 ダイパッド
f1 表面(第1主面)
f2 裏面(第2主面)
IL1,IL2 インナーリード部
IR1,IR2 絶縁性樹脂
LD1,LD2 複数のリード部
LF1,LF2 リードフレーム
MT マスキングテープ
OL1,OL2 アウターリード部
Ra 算術平均粗さ
s101 ダイシング工程
s102 粗面化工程
s103 ダイボンディング工程
s104 ワイヤボンディング工程
s105 モールド工程
s106 タイバーカット工程
s107 バリ取り工程
s108 めっき工程
s109 マーク工程
s110 リード切断・成形工程
SL1 吊りリード部
tb1 タイバー
av Average line BR Resin burr BW1, BW2 Multiple bonding wires ck Crack CP1, CP2 Semiconductor chip DB1, DB2 Die bonding material DP1, DP2 Die pad f1 surface (first main surface)
f2 Back side (second main surface)
IL1, IL2 Inner lead portion IR1, IR2 Insulating resin LD1, LD2 Multiple lead portions LF1, LF2 Lead frame MT Masking tape OL1, OL2 Outer lead portion Ra Arithmetic average roughness s101 Dicing step s102 Roughening step s103 Die bonding step s104 Wire bonding process s105 Molding process s106 Tie bar cutting process s107 Deburring process s108 Plating process s109 Marking process s110 Lead cutting / forming process SL1 Hanging lead part tb1 Tie bar

Claims (4)

(a)ダイパッドと前記ダイパッドの周囲に配置された複数のリードとを備えたリードフレームを準備する工程と、
(b)前記ダイパッドの第1主面上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表面の複数のパッド電極と前記複数のリードとを複数のボンディングワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程と、
(d)前記半導体チップ、前記ダイパッドの一部、前記複数のリードの前記複数のボンディングワイヤが接続された部分、および前記複数のボンディングワイヤを封止樹脂により封止し、封止体を形成する工程と、を有し、
前記(d)工程は、前記ダイパッドの前記第1主面とは反対側の第2主面が露出するように封止体を形成し、
前記(a)工程で準備する前記リードフレームの前記ダイパッドの前記第1主面の粗さは、前記第2主面の粗さよりも大きく、かつ、前記複数のリードの前記複数のボンディングワイヤがそれぞれ接続される部分の粗さよりも大きい半導体装置の製造方法。
(A) preparing a lead frame comprising a die pad and a plurality of leads arranged around the die pad;
(B) mounting a semiconductor chip on the first main surface of the die pad;
(C) electrically connecting a plurality of pad electrodes on the surface of the semiconductor chip and the plurality of leads through a plurality of bonding wires, respectively;
(D) The semiconductor chip, a part of the die pad, a portion of the plurality of leads to which the plurality of bonding wires are connected, and the plurality of bonding wires are sealed with a sealing resin to form a sealing body. And having a process
In the step (d), a sealing body is formed so that the second main surface opposite to the first main surface of the die pad is exposed,
The roughness of the first main surface of the die pad of the lead frame prepared in the step (a) is larger than the roughness of the second main surface, and the plurality of bonding wires of the plurality of leads are respectively A method for manufacturing a semiconductor device, which is larger than the roughness of a connected portion.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記(a)工程で準備する前記リードフレームの前記複数のリードの前記複数のボンディングワイヤが接続される部分にはめっきが施されている半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein plating is performed on portions of the plurality of leads of the lead frame prepared in the step (a) where the plurality of bonding wires are connected.
請求項2に記載の半導体装置の製造方法において、
前記めっきは、銀を主体とする導体により形成されている半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 2,
The said plating is a manufacturing method of the semiconductor device currently formed with the conductor which has silver as a main component.
(a)ダイパッドと前記ダイパッドの周囲に配置された複数のリードとを備えたリードフレームを準備する工程と、
(b)前記ダイパッドの第1主面上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表面の複数のパッド電極と前記複数のリードとを複数のボンディングワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程と、
(d)前記半導体チップ、前記ダイパッドの一部、前記複数のリードの前記複数のボンディングワイヤが接続された部分、および前記複数のボンディングワイヤを封止樹脂により封止し、封止体を形成する工程と、を有し、
前記(d)工程は、前記ダイパッドの前記第1主面とは反対側の第2主面が露出するように封止体を形成し、
前記(a)工程で準備する前記リードフレームの前記ダイパッドの前記第1主面は粗面化されている半導体装置の製造方法。
(A) preparing a lead frame comprising a die pad and a plurality of leads arranged around the die pad;
(B) mounting a semiconductor chip on the first main surface of the die pad;
(C) electrically connecting a plurality of pad electrodes on the surface of the semiconductor chip and the plurality of leads through a plurality of bonding wires, respectively;
(D) The semiconductor chip, a part of the die pad, a portion of the plurality of leads to which the plurality of bonding wires are connected, and the plurality of bonding wires are sealed with a sealing resin to form a sealing body. And having a process
In the step (d), a sealing body is formed so that the second main surface opposite to the first main surface of the die pad is exposed,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first main surface of the die pad of the lead frame prepared in the step (a) is roughened.
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