JP2013120768A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013120768A
JP2013120768A JP2011266646A JP2011266646A JP2013120768A JP 2013120768 A JP2013120768 A JP 2013120768A JP 2011266646 A JP2011266646 A JP 2011266646A JP 2011266646 A JP2011266646 A JP 2011266646A JP 2013120768 A JP2013120768 A JP 2013120768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leads
lead
suspension
die pad
lead frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011266646A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Iwatani
昭彦 岩谷
Chikako Imura
智香子 井村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2011266646A priority Critical patent/JP2013120768A/ja
Publication of JP2013120768A publication Critical patent/JP2013120768A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】半導体装置の組み立てにおけるリードフレームの変形を抑制する。
【解決手段】リードフレーム8のダイパッド8dを支持する4本の吊りリード8eのそれぞれが途中で分断されていることにより、QFPの組み立ての樹脂モールド工程で、樹脂供給時に樹脂成形金型によってクランプされた際に発生するクランプ力の伝播が、吊りリード8eの途中で途切れることで、ダイパッド8dまで伝播されることはなく、これにより、樹脂モールド時の金型クランプによるタブシフト(リードフレーム8の変形)を抑制できる。
【選択図】図6

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、吊りリードを有するリードフレームを用いて組み立てられる半導体装置に適用して有効な技術に関する。
半導体装置(QFP)用リードフレームの構造とこのリードフレームを用いた半導体装置の組み立て手順が、例えば特開平7−94654号公報(特許文献1)に開示されている。
特開平7−94654号公報
例えばQFP(Quad Flat Package)型の半導体装置の樹脂モールド工程では、リードフレームの吊りリードと、インナリードとアウタリードとの境界を跨るタイバーとを樹脂成形金型(以降、単に成形金型ともいう)でクランプした状態で、この成形金型をクランプすることで規定されるキャビティ内に樹脂を供給している。
本願発明者は、この樹脂モールド工程において、成形金型のクランプ面とリードフレームのクランプ面との間から樹脂が漏れないようにするために、成形金型のクランプ圧力を比較的高くした。この結果、リードフレームに高い圧力が加わり、インナリードおよび吊りリードのそれぞれに変形(撓み)が生じた。
なお、吊りリードが変形すると、この吊りリードと一体に形成されたダイパッド(タブ、チップ搭載部)が、キャビティ内における所定の位置からずれてしまう。
この結果、キャビティ内に供給される樹脂の流動性が不均一となる、あるいはQFP型の半導体装置のように、ワイヤを介して半導体チップとインナリードとを電気的に接続するような半導体装置の場合は、このモールド工程により形成される封止体からワイヤの一部が露出する、あるいはワイヤが断線するというような課題が発生する。
本発明の目的は、リードフレームの変形を抑制することができる技術を提供することにある。
本願発明のその他の課題と新規な特徴は、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。
本願において開示される課題を解決するための手段のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
代表的な実施の形態による半導体装置の製造方法は、(a)ダイパッドと、複数のリードと、タイバーと、ダイパッドを支持する第1部分及びタイバーと一体に形成された第2部分を備えた複数の吊りリードと、複数のリード及び複数の吊りリードの第2部分に接合された絶縁性テープとを有するリードフレームを準備する工程、(b)半導体チップをダイパッド上に搭載する工程、を有する。さらに(c)半導体チップの電極パッドとリードとをワイヤを介して電気的に接続する工程、(d)半導体チップ及び複数のワイヤを樹脂で封止する工程、(e)封止体から露出する複数のリードのそれぞれをリードフレームから切り離す工程、を有する。ここで、(a)工程では、複数の吊りリードのそれぞれにおける第1部分と第2部分とが分断されて成るリードフレームを準備し、(d)工程では、樹脂成形金型の第1金型と第2金型とによってリードフレームの少なくともタイバーをクランプした状態で樹脂モールドを行う。
また、代表的な他の実施の形態による半導体装置の製造方法は、(a)ダイパッドと、複数のリードと、タイバーと、タイバーと一体に形成され、ダイパッドを支持する複数の吊りリードとを有するリードフレームを準備する工程、(b)半導体チップをダイパッド上に搭載する工程、(c)半導体チップの電極パッドとリードとをワイヤを介して電気的に接続する工程、を有する。さらに(d)半導体チップ及び複数のワイヤを樹脂で封止する工程、(e)封止体から露出する複数のリードのそれぞれをリードフレームから切り離す工程、を有する。ここで、(a)工程では、複数の吊りリードのそれぞれに緩衝部が形成され、かつ緩衝部における吊りリードの幅方向の中心が、平面視において蛇行して成るリードフレームを準備し、(d)工程では、樹脂成形金型の第1金型と第2金型とによってリードフレームの少なくともタイバーをクランプした状態で樹脂モールドを行う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
リードフレームの変形を抑制することができる。
本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図である。 図1のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す断面図である。 図1のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す断面図である。 図1の半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造フロー図である。 図1の半導体装置の組み立てで用いられるリードフレームの構造の一例を示す部分平面図である。 図5のリードフレームにおける2つのデバイス領域の構造の一例を示す部分平面図である。 図6のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図1の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分平面図である。 図8のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図1の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分平面図である。 図10のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図1の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分透過平面図である。 図12のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図12の樹脂モールドにおける金型クランプ時の構造の一例を示す部分断面図である。 図1の半導体装置の組み立てにおけるリード切断・成形後の構造の一例を示す部分透過平面図である。 図15のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図1の半導体装置の組み立てにおける吊りリード切断後の構造の一例を示す部分透過平面図である。 本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図である。 図18のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す断面図である。 図18のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す断面図である。 図18の半導体装置の吊りリードの構造を示す拡大部分平面図である。
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
さらに、以下の実施の形態で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、補足説明などの関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)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などを除き、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ものとする。
また、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。
また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するもので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等についても同様である。
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。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図2は図1のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す断面図、図3は図1のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す断面図である。
まず、本実施の形態1の半導体装置の構造について説明する。
図1〜図3に示す本実施の形態1の半導体装置は、複数のリード8aのうち、外部端子となる複数のアウタリード8cが、封止体4の4つの側面4aのそれぞれから突出した樹脂封止型のものであり、ここでは、それぞれのアウタリード8cがガルウィング状に曲げ成形されたQFP6を一例として取り上げて説明する。
前記QFP6の詳細構成について説明すると、図1に示す平面形状が略四角形の板状のチップ搭載部であるダイパッド8d(タブともいう)と、ダイパッド8dを支持する(ダイパッド8dと連結する)複数の吊りリード8eと、ダイパッド8dの周囲に配置され、かつ複数の吊りリード8eのうちの互いに隣り合う吊りリード8e間に配置された複数のインナリード8bと、インナリード8bと一体で繋がり、外部端子となる複数のアウタリード8cとを有している。
また、QFP6では、図1〜図3に示すように、ダイパッド8dの上面(チップ搭載面)8daにダイボンド材2を介して半導体チップ1がフェイスアップ状態で搭載されている。
すなわち、半導体チップ1は、図2及び図3に示すように表面(主面)1aと、表面1aとは反対側の裏面1bとを有し、その裏面1bがダイパッド8dの上面8daと対向するようにダイパッド8d上に搭載されている。さらに、半導体チップ1は、その表面1aに複数の電極パッド(ボンディングパッド)1cとともに半導体素子(回路素子)が形成されており、複数の電極パッド1cは、前記半導体素子と電気的に接続されている。
また、半導体チップ1ではその平面視が四角形の表面1aの四辺それぞれに沿って複数の電極パッド1cが形成されており、さらに表面1aの四辺それぞれの周囲に複数のインナリード(リード8a)8bが配置されている。
これにより、半導体チップ1の複数の電極パッド1cと、これらの電極パッド1cに対応するインナリード8bとが、それぞれワイヤ5によって電気的に接続されている。
また、各インナリード8bと繋がる複数のアウタリード8cは、封止体4の4つの側面4aから突出してそれぞれガルウィング状に曲げ成形されている。
また、QFP6では、半導体チップ1が搭載されたダイパッド8dの上面8daは、半導体チップ1の裏面1bより大きくなっており、したがって、本実施の形態1のQFP6は、所謂大タブ構造である。
さらに、ダイパッド8dは、図2及び図3に示すように封止体4の内部に埋め込まれており、したがって、QFP6は、ダイパッド8dの下面8dbが封止体4から露出していない、所謂タブ埋め込み型の半導体装置である。
また、本実施の形態1のQFP6では、各インナリード8bと各吊りリード8eに接合する樹脂性テープ(絶縁性テープ)3が設けられている。この樹脂性テープ3は、枠状に形成されており、各インナリード8bと各吊りリード8eのそれぞれの上面に貼り付けられている。なお、樹脂性テープ3は、リード固定テープであり、QFP6の組み立て段階(例えば、後述するワイヤボンディング工程等)における各インナリード8bのばたつきや変形を防止または抑制するものである。
また、本実施の形態1のQFP6では、ダイパッド8dの角部から封止体4の角部に向けて延在する4本の吊りリード8eが設けられている。ただし、それぞれの吊りリード8eは、ダイパッド8d側に位置してダイパッド8dに繋がる第1部分8fと、封止体4の角部側(パッケージ角部側)に位置する第2部分8gとを有しており、この第1部分8fと第2部分8gとが分断されている。すなわち、第1部分8fと第2部分8gは完全に分断されており、繋がっていない。
なお、各吊りリード8eのダイパッド8dを支持する第1部分8fのそれぞれには、折り曲げ加工が施されており、折り曲げ部8eaが形成されている。これにより、ダイパッド8dの高さが吊りリード8e及び各インナリード8bの高さより低い位置となっている。所謂タブ下げ加工が施されている。さらに、4本の吊りリード8eのそれぞれの第1部分8fには、前述の樹脂性テープ3が折り曲げ部8eaより外側の位置に貼り付けられている。
また、吊りリード8eの第2部分8gは、封止体4の角部付近で2方向に分岐した分岐部8ebを有している。
ここで、半導体チップ1は、例えばシリコン(Si)から成る。また、インナリード8bとアウタリード8cから成る複数のリード8a、ダイパッド8d、及びそれぞれ第1部分8fと第2部分8gを有する4本の吊りリード8eは、例えば銅(Cu)等の金属から成る。さらに、ワイヤ5は、例えば金(Au)または銅(Cu)から成る。また、封止体4は、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂から成る。
また、樹脂性テープ3は、例えば耐熱性の高い絶縁性のテープ材等から成る。ただし、樹脂性テープ3は、銅等の金属性のリード8aや吊りリード8eに比べて剛性は低い。
次に、本実施の形態1のQFP(半導体装置)6の製造方法(組み立て手順)を、図4の製造フローに沿って説明する。
図4は図1の半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造フロー図、図5は図1の半導体装置の組み立てで用いられるリードフレームの構造の一例を示す部分平面図、図6は図5のリードフレームにおける2つのデバイス領域の構造の一例を示す部分平面図、図7は図6のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。また、図8は図1の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分平面図、図9は図8のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図10は図1の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分平面図、図11は図10のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。さらに、図12は図1の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールド後の構造の一例を示す部分透過平面図、図13は図12のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図14は図12の樹脂モールドにおける金型クランプ時の構造の一例を示す部分断面図である。また、図15は図1の半導体装置の組み立てにおけるリード切断・成形後の構造の一例を示す部分透過平面図、図16は図15のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図17は図1の半導体装置の組み立てにおける吊りリード切断後の構造の一例を示す部分透過平面図である。
まず、図4のステップS1に示す「リードフレーム準備」を行う。ここでは、図5に示すようなデバイス領域8iが複数連なって形成された薄板状のリードフレーム8を準備する。なお、デバイス領域8iは、1つのQFP6が形成される領域であり、本実施の形態1では、便宜上、図6に示すような2つのデバイス領域8iを示す図を用いながらQFP6の組み立てについて説明する。
図6及び図7に示すように、1つのデバイス領域8iには、1つのダイパッド(チップ搭載部)8dと、このダイパッド8dを支持する4本の吊りリード8e(第1部分8f及び第2部分8g)と、ダイパッド8dの周囲に配置され、かつ複数の吊りリード8eのうちの互いに隣り合う吊りリード8e間に配置された複数のインナリード8bと、インナリード8bと一体に形成された複数のアウタリード8cとが形成されている。
また、各デバイス領域8iは、図6に示すように枠部8jによって囲まれており、複数のアウタリード8cや複数の吊りリード8eは枠部8jによって支持されている。
さらに、複数のインナリード8bは、それぞれタイバー8kにも繋がっている(支持されている)。タイバー8kは、樹脂モールド時の樹脂の流出を阻止するものでもある。
また、それぞれの吊りリード8eは、ダイパッド8d側に位置してダイパッド8dに繋がる第1部分8fと、封止体4の角部側に位置する第2部分8gとを有しており、この第1部分8fと第2部分8gとは分断されている。すなわち、第1部分8fと第2部分8gは完全に分断されており、繋がっていない。
なお、各吊りリード8eのダイパッド8dを支持する第1部分8fのそれぞれには、折り曲げ加工が施されており、折り曲げ部8eaが形成されている。これにより、ダイパッド8dの高さが吊りリード8e及び各インナリード8bの高さより低い位置となっている。また、各インナリード8bの上面と、4本の吊りリード8eのそれぞれの第1部分8fの上面とには、枠状の樹脂性テープ(絶縁性テープ)3が貼り付けられている。
したがって、ダイパッド8dは、4本の吊りリード8eのそれぞれの第1部分8fと、樹脂性テープ3を介して複数のインナリード8bに支持されている。
また、吊りリード8eの第2部分8gは、ダイパッド8dと反対側の端部付近で2方向に分岐した分岐部8ebを有しており、分岐した2本の分岐部8ebのそれぞれは、タイバー8k及び枠部8jに繋がっている(支持されている)。
なお、リードフレーム8は、例えば銅(Cu)等の金属から成る。また、樹脂性テープ3は、例えば耐熱性の高い絶縁性のテープ材等から成り、樹脂性テープ3の剛性は、銅等の金属性のリード8aや吊りリード8eに比べて低い。
まず、前述のような複数のデバイス領域8iを有する薄板状のリードフレーム8を準備する。
その後、図4のステップS2に示す「ダイシング」を行う。ここでは、図示しない半導体ウエハを個片化して複数の良品の半導体チップ1を取得する。
その後、図4のステップS3に示す「ダイボンディング」を行う。このダイボンド工程では、図8及び図9に示すように、半導体チップ1をダイパッド8dの上面8da上にダイボンド材2を介して搭載する。半導体チップ1は、表面1aとその反対側の裏面1bとを有しており、表面1aには複数の電極パッド1cが形成されている。そこで、半導体チップ1の表面1aが上方に向くようにフェイスアップ状態で搭載する。つまり、ダイパッド8dの上面8daに、表面1aを上方に向けて(ダイパッド8dの上面8daと半導体チップ1の裏面1bが対向するように)半導体チップ1をダイボンド材2を介して搭載する。
その後、図4のステップS4に示す「ワイヤボンディング」を行う。このワイヤボンディング工程では、図10及び図11に示すように、半導体チップ1の複数の電極パッド1cと複数のインナリード8b(リード8a)とを、それぞれ複数のワイヤ5を介して電気的に接続する。
その後、図4のステップS5に示す「樹脂モールド」を行う。この樹脂モールド工程では、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂(封止用樹脂)を用いて、図12及び図13に示すように個片モールド方式によって封止体4を形成する。その際、複数のリード8aのそれぞれの一部(ここでは、複数のアウタリード8c)が封止体4の側面4aから露出するように、半導体チップ1及び複数のワイヤ5を樹脂で封止する。
樹脂モールド時には、まず、図14に示すように、ワイヤボンディング完了後のリードフレーム8をモールド金型(樹脂成形金型)7の下型(第2金型)7b上に、図10に示すリードフレーム8のタイバー8kの内側の領域が図14のキャビティ7cに対応するように配置し、その後、上型(第1金型)7aと下型7bとを閉じて金型クランプを行う。この時、金型クランプでは、リードフレーム8のタイバー8kと、複数のアウタリード8cのそれぞれの一部と、4本の吊りリード8eの分岐部8ebのそれぞれの一部が、上型7aと下型7bによってクランプされる。
上型7aと下型7bによるクランプが行われると、図14に示す圧縮力Pがタイバー8kを介して歪み力Qとなって、このタイバー8kに繋がる図12に示す4本の各吊りリード8eやそれぞれのインナリード8bに伝わる。その際、モールド金型7のクランプ面とリードフレーム8のクランプ面との間から樹脂が漏れないようにするために、モールド金型7のクランプ圧力は比較的高く設定しており、これにより、リードフレーム8に高い圧力が加わり、4本の各吊りリード8eやそれぞれのインナリード8bに歪み力Qが伝わる。
しかしながら本実施の形態1のQFP6では、吊りリード8eがダイパッド8d側の第1部分8fと、パッケージ角部側の第2部分8gとで分断されているため、前述の歪み力Qが第2部分8gから第1部分8fに伝わることはない。すなわち、歪み力Qが吊りリード8eを介してダイパッド8dに伝わることはない。
さらに、各インナリード8bもそれぞれのダイパッド8d側の先端は、ダイパッド8dに接触することなく終端している。
なお、本実施の形態1のQFP6では、各インナリード8bは樹脂性テープ3を介して各吊りリード8eのそれぞれの第1部分8fと繋がった状態となっている。しかしながら、樹脂性テープ3を介しての繋がりであって、各インナリード8bとダイパッド8dとは金属体として繋がっている状態ではない。さらに、樹脂性テープ3は、各リード8aや吊りリード8e等の金属より剛性の低い樹脂性であるため、インナリード8bから樹脂性テープ3を介してダイパッド8dに伝わる歪み力Qは、比較的小さな力である。
したがって、金型クランプによるタブシフト、すなわちリードフレーム8の変形を抑制することができる。
その後、金型クランプ状態で、キャビティ7cに封止用樹脂を供給し、封止体4を形成する。すなわち、封止体4によってダイパッド8d、半導体チップ1、複数のインナリード8b、4本の吊りリード8e及び複数のワイヤ5を封止する。また、封止体4の各側面4aからは複数のアウタリード8cが突出した状態となり、モールド工程を完了する。
その後、図4のステップS6の「めっき」を行う。めっき工程では、封止体4から突出した複数のアウタリード8cに、例えば錫−ビスマス系等の外装めっきを施す。
その後、図4のステップS7に示す「マーク」を行う。マーク工程では、封止体4の表面に、例えばレーザ等を用いてQFP6の製造履歴等をマーキングする。
その後、図4のステップS8に示す「リード切断・成形」を行う。リード切断・成形工程では、図15及び図16に示すように、封止体4から露出する複数のアウタリード8cを連結しているタイバー8kを切断して隣り合うアウタリード8c同士を分離するとともに、複数のアウタリード8cをリードフレーム8の枠部8jから切り離し、さらに分離された複数のアウタリード8cをガルウィング状に曲げ成形する。
このリード切断・成形の完了により、リードフレーム8では、吊りリード8eの分岐部8ebのみが枠部8jによって支持された状態となる。
その後、図4のステップS9に示す「吊りリード切断」を行う。この吊りリード切断工程では、図17に示すように、4本の吊りリード8eのそれぞれの分岐部8ebを封止体4の近傍で切断し、リードフレーム8の枠部8jから切り離す。これにより、パッケージ個片化の完了となる。
このように、吊りリード8eの切断を組み立ての一番最後の工程として、リードフレーム8によって支持した状態で各工程を流すことにより、リードフレーム8から個片化して1つずつ各工程を処理する場合に比べて、複数のデバイス領域8iに対して同時に同じ工程(例えば、マーク工程やリード切断・成形)を処理することができ、製造工程時間を短縮することができる。
その後、QFP6のテスト(選別)を行う。テスト(選別)工程では、組み立てられたQFP6の電気的特性テストを行い、良品と不良品の選別を行う。
その後、QFP6の外観検査を行って、QFP6の組み立て完了となる。
本実施の形態1のQFP6の組み立てによれば、この組み立てで用いられるリードフレーム8において、吊りリード8eのダイパッド8d側の第1部分8fと、パッケージ角部側の第2部分8gとが分断されていることにより、樹脂モールド工程で、樹脂供給時にモールド金型7によってクランプされた際に発生するクランプ力が、吊りリード8eが分断されているため、ダイパッド8dには伝播されない。すなわち、タブシフト(リードフレームの変形)を抑制することができる。
また、タブシフトを抑制できるため、樹脂モールド時にキャビティ7c内に供給される樹脂の流動性の均一性を高めることができる。
さらに、樹脂モールド時の樹脂の流動性の均一性を高めることができるため、封止体4からワイヤ5の一部が露出するという不具合の発生を低減できる。
また、樹脂モールド時の樹脂の流動性の均一性を高めることができるため、樹脂モールド時にワイヤ5が断線するという不具合の発生を低減できる。これにより、QFP6の品質及び信頼性の向上化を図ることができる。
(実施の形態2)
図18は本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図19は図18のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す断面図、図20は図18のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す断面図、図21は図18の半導体装置の吊りリードの構造を示す拡大部分平面図である。
本実施の形態2の半導体装置(QFP9)は、実施の形態1のQFP6と同様のQFP型の半導体装置であり、実施の形態1のQFP6との相違点は、ダイパッド8dを支持する4本の吊りリード8eのそれぞれに緩衝部8hが形成されていることである。すなわち、図18及び図19に示す本実施の形態2のQFP9では、その組み立て時に、リードフレーム8の吊りリード8eに図14に示すような歪み力Qが作用した際に、この歪み力Qを緩和させる緩衝部8hがそれぞれの吊りリード8eに形成されている。
なお、図18及び図20に示すように、緩衝部8hは、吊りリード8eにおける樹脂性テープ3との接合箇所と、パッケージ角部との間の領域に形成されており、図21に示すように緩衝部8hにおける吊りリード8eの幅方向の中心が、平面視において蛇行して成る形状である。
つまり、吊りリード8eの緩衝部8hにおいて、吊りリード8eの幅方向の中心を経由する吊りリード8eの中心線8haが、平面視において蛇行したリード形状(蛇行パターン)となっている。
このように緩衝部8hにおける吊りリード8eの平面視の形状を蛇行させることにより、QFP9の組み立て時に、リードフレーム8の吊りリード8eに前述のような歪み力Qが作用した際に、蛇行形状(蛇行パターン)の緩衝部8hによって歪み力Qを緩和させることができる。すなわち、吊りリード8eの途中の形状を蛇行形状とすることで、吊りリード8e上を進行しようとする歪み力Qを緩衝部8hで和らげることができる。
さらに、緩衝部8hにおける吊りリード8eの幅を、緩衝部8h以外の部分における吊りリード8eの幅より狭くすることにより、緩衝部8hのリードを細くすることで、緩衝部8hにおける歪み力Qをさらに和らげることができ、緩衝部8hでの歪み力Qの緩和効果をさらに高めることができる。
本実施の形態2のQFP9のその他の構造については、実施の形態1のQFP6と同様であるため、その重複説明は省略する。
なお、図18に示す本実施の形態2のQFP9は、インナリード8bの先端のばたつきを抑制するリード固定用の枠状の樹脂性テープ3が、各インナリード8bの先端部と吊りリード8eとに貼り付けられているものであるが、それぞれのリード先端部がばたつかないようなインナリード8bであれば(各インナリード8bがその先端部がばたつかないような剛性を有していれば)、樹脂性テープ3は貼り付けられていなくてもよい。
この場合、緩衝部8hは、それぞれの吊りリード8eの折り曲げ部8eaからパッケージ角部の間の領域で、何れかの位置に形成されていればよい。
次に、本実施の形態2のQFP9の組み立てについては、樹脂モールド工程を有する実施の形態1のQFP6の組み立てと同様である。すなわち、樹脂モールド工程において、リードフレーム8のタイバー8kと、複数のアウタリード8cのそれぞれの一部と、4本の吊りリード8eの分岐部8ebのそれぞれの一部を、図14に示すモールド金型7の上型7aと下型7bによってクランプした状態でキャビティ7cに封止用樹脂を供給して封止体4を形成する。
その際、上型7aと下型7bによるクランプが行われると、図14に示す圧縮力Pがタイバー8kを介して歪み力Qとなって、このタイバー8kに繋がる4本の各吊りリード8eやそれぞれのインナリード8bに伝わるが、各吊りリード8eに緩衝部8hが形成されているため、本実施の形態2のQFP9の組み立てにおいても、吊りリード8eを介してダイパッド8dに伝わる前述の歪み力Qを低減することができる。
なお、本実施の形態2のQFP9の樹脂モールド工程以外の組み立て工程については、実施の形態1のQFP6の組み立てと同じであるため、その重複説明は省略する。
本実施の形態2のQFP9の組み立てによれば、この組み立てで用いられるリードフレーム8において、それぞれの吊りリード8eに、蛇行パターンから成る緩衝部8hが形成されたことにより、樹脂モールド工程での金型クランプ時にリードフレーム8に付与される歪み力Qを、緩衝部8hによって緩和させることができ、本実施の形態2においても金型クランプによるタブシフト、すなわちリードフレーム8の変形を抑制することができる。
なお、本実施の形態2のQFP9の組み立てによって得られるその他の効果については、実施の形態1のQFP6の組み立てによって得られる効果と同じであるため、その重複説明は省略する。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の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言うまでもない。
(変形例1)
例えば、前記実施の形態1,2では、半導体装置(QFP6,9)のダイパッド8dの上面8daの大きさが半導体チップ1の裏面1bより大きな大タブ構造の場合を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、ダイパッド8dの上面8daの大きさが半導体チップ1の裏面1bの大きさよりも小さい、所謂、小タブ構造のものであってもよい。
(変形例2)
また、前記実施の形態1,2では、半導体装置(QFP6,9)の吊りリード8eの端部(ダイパッド8dと繋がる端部とは反対側の端部)が、分岐部8ebとして分岐したリード形状であったが、吊りリード8eは途中で分岐することなく、封止体4の角部に向かって延在する構造であってもよい。
(変形例3)
また、前記実施の形態1,2では、モールド金型7の上型7aが第1金型で、下型7bが第2金型の場合について説明したが、下型7bが第1金型で、上型7aが第2金型であってもよい。
本発明は、リードフレームを用いた半導体装置の組み立てに利用可能である。
1 半導体チップ
1a 表面(主面)
1b 裏面
1c 電極パッド
2 ダイボンド材
3 樹脂性テープ(絶縁性テープ)
4 封止体
4a 側面
5 ワイヤ
6 QFP(半導体装置)
7 モールド金型(樹脂成形金型)
7a 上型(金型)
7b 下型(金型)
7c キャビティ
8 リードフレーム
8a リード
8b インナリード
8c アウタリード(一部)
8d ダイパッド
8da 上面
8db 下面
8e 吊りリード
8ea 折り曲げ部
8eb 分岐部
8f 第1部分
8g 第2部分
8h 緩衝部
8ha 中心線
8i デバイス領域
8j 枠部
8k タイバー
9 QFP(半導体装置)

Claims (5)

  1. 以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法:
    (a)上面、及び前記上面とは反対側の下面を有するダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置された複数のリードと、隣り合う前記リード同士を連結するタイバーと、前記ダイパッドを支持する第1部分及び前記タイバーと一体に形成された第2部分をそれぞれに備えた複数の吊りリードと、前記複数のリード及び前記複数の吊りリードの前記第2部分に接合された絶縁性テープとを有するリードフレームを準備する工程;
    (b)主面、前記主面に形成された複数の電極パッド、及び前記主面とは反対側の裏面を有する半導体チップを、前記ダイパッドの前記上面上に搭載する工程;
    (c)前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードとを、複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程;
    (d)前記複数のリードのそれぞれの一部が封止体から露出するように、前記半導体チップ及び前記複数のワイヤを樹脂で封止する工程;
    (e)前記封止体から露出する前記複数のリードのそれぞれを、前記リードフレームから切り離す工程;
    ここで、
    前記(a)工程では、前記複数の吊りリードのそれぞれにおける前記第1部分と前記第2部分とが分断されて成る前記リードフレームを準備し、
    前記(d)工程では、樹脂成形金型の第1金型と第2金型とによって前記リードフレームの少なくとも前記タイバーをクランプした状態で樹脂モールドを行う。
  2. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記絶縁性テープは、樹脂性テープであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項2に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(a)〜(d)工程の後、前記(e)工程において、前記複数のリードのそれぞれを前記リードフレームから切り離し、その後、前記複数の吊りリードのそれぞれを前記リードフレームから切り離すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法:
    (a)上面、及び前記上面とは反対側の下面を有するダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置された複数のリードと、隣り合う前記リード同士を連結するタイバーと、前記タイバーと一体に形成され、かつ前記ダイパッドを支持する複数の吊りリードとを有するリードフレームを準備する工程;
    (b)主面、前記主面に形成された複数の電極パッド、及び前記主面とは反対側の裏面を有する半導体チップを、前記ダイパッドの前記上面上に搭載する工程;
    (c)前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードとを、複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程;
    (d)前記複数のリードのそれぞれの一部が封止体から露出するように、前記半導体チップ及び前記複数のワイヤを樹脂で封止する工程;
    (e)前記封止体から露出する前記複数のリードのそれぞれを、前記リードフレームから切り離す工程;
    ここで、
    前記(a)工程では、前記複数の吊りリードのそれぞれに緩衝部が形成され、かつ前記緩衝部における前記吊りリードの幅方向の中心が、平面視において蛇行して成る前記リードフレームを準備し、
    前記(d)工程では、樹脂成形金型の第1金型と第2金型とによって前記リードフレームの少なくとも前記タイバーをクランプした状態で樹脂モールドを行う。
  5. 請求項4に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記緩衝部における前記吊りリードの幅は、前記緩衝部以外の部分における前記吊りリードの幅より狭いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2011266646A 2011-12-06 2011-12-06 半導体装置の製造方法 Pending JP2013120768A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266646A JP2013120768A (ja) 2011-12-06 2011-12-06 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266646A JP2013120768A (ja) 2011-12-06 2011-12-06 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013120768A true JP2013120768A (ja) 2013-06-17

Family

ID=48773298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011266646A Pending JP2013120768A (ja) 2011-12-06 2011-12-06 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013120768A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170026204A (ko) 2015-08-28 2017-03-08 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170026204A (ko) 2015-08-28 2017-03-08 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치
US9805981B2 (en) 2015-08-28 2017-10-31 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US10020225B2 (en) 2015-08-28 2018-07-10 Renesas Electronics Corporation Method of manufacturing semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9385072B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8148200B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
TWI521658B (zh) 半導體裝置及其製造方法
US9076777B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device
JP2003124421A (ja) 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の製造方法
JP5155644B2 (ja) 半導体装置
JP6357415B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2012109435A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5795277B2 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2013120768A (ja) 半導体装置の製造方法
CN112670209B (zh) 一种加热治具及引线上芯片封装方法
JP2009231322A (ja) 半導体装置の製造方法
US10020225B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP6620037B2 (ja) 半導体パッケージ及びその製造方法
JP2014165425A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2019075474A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2007281380A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JP2012190956A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2009060010A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2013008901A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2006140329A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2009176987A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2009302591A (ja) 半導体装置