JP2017037954A - リードフレーム集合基板及び半導体装置集合体、並びにリードフレーム集合基板及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、半導体素子を搭載後、樹脂封止し導電性基板を除去して完成する半導体装置において、複数の素子を一括して樹脂封止を行う際、封止樹脂の収縮等による反りに起因する封止樹脂と基材との剥がれを防止し、かつ、高い生産性を維持できるリードフレーム集合基板及び半導体装置集合体、並びにリードフレーム集合基板及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】半導体素子１１０を搭載可能な半導体素子搭載領域２１と、該半導体素子搭載領域の周辺に設けられたリード部２２とを有するリードフレーム５０が導電性基板１０内に複数隣接して配置され、一体的に樹脂封止可能に構成されたリードフレームブロック６０を含むリードフレーム集合基板１００であって、該リードフレームブロックよりも外側であって、かつ前記樹脂封止が一体的に行われる樹脂封止領域７０内に設けられた補強めっき部３０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、リードフレーム集合基板及び半導体装置集合体、並びにリードフレーム集合基板及び半導体装置の製造方法に関する。

近年、携帯電話に代表されるように、電子機器の小型化・軽量化が急速に進み、それら電子機器に用いられる半導体装置も小型化・軽量化・高機能化が要求されている。特に、半導体装置の厚みについて、薄型化が要求されている。かかる要求に応えるため、ＱＦＰ（Quad Flat Package）等の金属材料を加工したリードフレームを用いた半導体装置から、導電性基板を最終的に除去する態様の半導体装置が開発されてきている。

具体的には、導電性を有する基板の一面側に、所定のパターニングを施したレジストマスクを形成する。レジストマスクから露出した導電性基板に金属をめっきし、半導体素子搭載用のダイパッド部と外部と接続するためのリード部とを形成した後、レジストマスクを除去することにより、半導体素子搭載用基板を形成する。形成した半導体素子搭載用基板に半導体素子を搭載し、ワイヤーボンディングした後に樹脂封止を行い、導電性基板を除去してダイパッド部やリード部を露出させ、半導体装置を完成させる（例えば、特許文献１参照）。

また、半導体装置の製造において、生産性向上のため、一つの基板上に複数の半導体素子を搭載し、一括して樹脂封止を行った後、ダイシングを行い個片化して半導体装置を完成させる方法が採られるようになってきた（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−１１６９３５号公報 特開２０１２−１９５３３０号公報

しかしながら、特許文献２に記載の一括樹脂封止方式を採用した場合、封止樹脂の収縮等で樹脂封止体が反り、一括樹脂封止した後の樹脂と基材とが剥がれる不具合が発生する場合がある。特に、半導体素子が基板の片面側に搭載され、かつその面側にのみ樹脂封止が行われる場合には、かかる不具合が顕著に発生する。このため、特許文献２では、基板の枠部の基板長手方向にスリットを設け、このスリットより反対面側にも封止樹脂を形成し、封止樹脂による反りに起因する封止樹脂と基材との剥がれを防止している。

また、特許文献１に記載したような、半導体素子を搭載後、樹脂封止してから導電性基板を除去して完成する半導体装置についても、特許文献２のように、導電性基板に複数の半導体素子を搭載する一括樹脂封止方式が採用されるようになってきた。この場合、樹脂封止後に導電性基板を除去するため、特許文献２のように、スリットより反対面側に封止樹脂を形成することは難しい。よって、一般的には、スリットの代りに凹部を作製し、そこに封止樹脂を充填し封止樹脂と導電性基板の密着性を強化して反りによる封止樹脂と基材との剥がれを防止する方法がとられている。しかし、この方法を行う場合には、導電性基板に凹部を形成するため、エッチング液を使用したエッチング工程を追加する必要がある。

そこで、本発明は、半導体素子を搭載後、樹脂封止し導電性基板を除去して完成する半導体装置において、複数の素子を一括して樹脂封止を行う際、封止樹脂の収縮等による反りに起因する封止樹脂と基材との剥がれを防止し、かつ、高い生産性を維持できるリードフレーム集合基板及び半導体装置集合体、並びにリードフレーム集合基板及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るリードフレーム集合基板は、半導体素子を搭載可能な半導体素子搭載領域と、該半導体素子搭載領域の周辺に設けられたリード部とを有するリードフレームが導電性基板内に複数隣接して配置され、一体的に樹脂封止可能に構成されたリードフレームブロックを含むリードフレーム集合基板であって、
該リードフレームブロックよりも外側であって、かつ前記樹脂封止が一体的に行われる樹脂封止領域内に設けられた補強めっき部を有する。

本発明の他の態様に係る半導体装置集合体は、半導体素子搭載領域と、
該半導体素子搭載領域の周囲に配置されたリード部と、
前記半導体素子搭載領域上に搭載された半導体素子と、
該半導体素子の電極と前記リード部とを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
少なくとも前記リード部の底面が露出するように前記半導体素子搭載領域、前記リード部、前記半導体素子及び前記ボンディングワイヤーを封止する封止樹脂と、を有する半導体装置が複数隣接して配置され、該封止樹脂により一体的に樹脂封止された半導体装置集合体であって、
外周部の少なくとも一部に、補強めっき部を有する。

本発明の他の態様に係るリードフレーム集合基板の製造方法は、導電性基板上に、半導体素子領域と、該半導体素子領域の周囲に配置されたリード部とを有するリードフレームが複数隣接して配置されたリードフレーム集合体を形成するリードフレーム集合体形成パターンと、前記リードフレーム集合体の少なくとも一部を囲む補強めっき部を形成する補強めっき部形成パターンを含むめっきマスクを形成するめっきマスク形成工程と、
該めっきマスクを被せた状態で前記導電性基板上にめっきを施すめっき工程と、
前記めっきマスクを除去するめっきマスク除去工程と、を有する。

本発明の他の態様に係る半導体装置の製造方法は、前記リードフレーム集合基板の製造方法により製造されたリードフレーム集合基板の各リードフレームの半導体素子搭載領域上に、半導体素子を搭載する工程と、
各リードフレームの前記半導体素子搭載領域上に搭載された前記半導体素子の電極を、各リードフレームのリード部にボンディングワイヤーを介して電気的に接続する工程と、
前記リードフレーム集合基板の表面上を一体的に樹脂封止する工程と、
樹脂封止部分から導電性基板を除去し、半導体装置集合体を形成する工程と、
前記半導体装置集合体を切断し、個々の半導体装置に個片化する工程と、を有する。

本発明によれば、複数の素子を一括して樹脂封止を行う際、封止樹脂の収縮等による反りに起因する封止樹脂と基材との剥がれを防止し、かつ、高い生産性を維持することができる。

本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置集合体の一例の断面図である。 本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板に補強めっき部を配置した一例を示した平面図である。 二重の枠状の平面形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。 屈曲部及びエッジ部を有する補強めっき部の第１の態様を示した図である。 屈曲部及びエッジ部を有する補強めっき部の第２の態様を示した図である。 屈曲部及びエッジ部を有する補強めっき部の第３の態様を示した図である。 雷文形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。 方形波形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。 本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。図１０（ａ）は、基板用意工程の一例を示した図である。図１０（ｂ）は、レジスト被覆工程の一例を示した図である。図１０（ｃ）は、露光・現像工程の一例を示した図である。図１０（ｄ）は、めっき工程の一例を示した図である。図１０（ｅ）は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。図１１（ａ）は、半導体素子搭載工程の一例を示した図である。図１１（ｂ）は、ワイヤーボンディング工程の一例を示した図である。図１１（ｃ）は、樹脂封止工程の一例を示した図である。図１１（ｄ）は、導電性基板除去工程の一例を示した図である。図１１（ｅ）は、切断工程の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

［リードフレーム集合基板及び半導体装置集合体］
図１は、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板の一例を示す断面図である。本実施形態に係るリードフレーム集合基板１００は、導電性基板１０と、その表面１１上に配置された半導体素子搭載用のダイパッド部２１と外部機器と接続するためのリード部２２とで構成されている。リード部２２は、半導体素子搭載領域であるダイパッド部２１の周囲に配置される。

また、パターンによっては、半導体素子搭載領域を確保した上で、ダイパッド部２１を作製しないパターンもある。つまり、本実施形態において、ダイパッド部２１を設けることは必須ではなく、半導体素子を搭載可能な半導体素子搭載領域が確保されていればよい。但し、以下の説明においては、半導体素子搭載領域として、ダイパッド部２１が設けられている場合について説明する。なお、ダイパッド部２１が設けられる場合、ダイパッド部２１とリード部２２は、同一のめっき層２０で構成されてもよい。

導電性基板１０は、表面１１上にめっき層２０が形成される基板であり、電気めっきによりめっき層２０を形成することが可能なように、導電性を有する材料から構成される。使用する導電性基板１０の材質は、導電性が得られれば特に限定はないが、一般的には金属材料が用いられ、例えば、ＣｕまたはＣｕ合金等が使用される。

ダイパッド部２１やリード部２２は、導電性基板１０の片面（表面１１）にめっき加工により形成されためっき層２０である。

ダイパッド部２１やリード部２２の断面形状は、特に限定しないが、例えば、矩形、上部に張り出し形状を有する矩形、または逆台形であってもよい。樹脂封止部からの抜け防止の観点からは、上部に張り出し形状を有する矩形、又は逆台形の形状が好ましい。

また、樹脂封止が予定される領域の端部には、補強めっき部３０が形成されている。この補強めっき部３０については、後述する。なお、図１においては、紙面の都合上、リードフレーム集合基板１００のうち、１つのリードフレーム５０のみが示されているが、実際には、紙面右側には更にダイパッド部２１及びリード部２２を有するリードフレームが連続的に設けられている。この場合であっても、補強めっき部３０は、紙面右側に連続して延びるリードフレーム５０には設けられないが、この点の詳細についても後述する。

次に、図２を用いて、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板を用いた半導体装置集合体の一例について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る半導体装置集合体の一例の断面図である。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る半導体装置集合体２００は、ダイパッド部２１に半導体素子１１０が搭載され、半導体素子１１０の電極１１１とリード部２２とをボンディングワイヤー１２０等を介して接続されている。また、半導体素子１１０及びボンディングワイヤー１２０等の接続部を含めて全体が封止樹脂１３０により樹脂封止されている。ダイパッド部２１及びリード部２２は、上面２３及び側面２４は封止樹脂１３０により覆われているが、底面２５は露出している。また、図１で存在していた導電性基板１０は存在しない。導電性基板１０は、封止樹脂１３０により樹脂封止が行われた後、溶解除去されている。つまり、図１で示したリードフレーム集合基板１００のダイパッド部２１上に半導体素子１１０が搭載され、半導体素子１１０の電極１１１とリード部２２とがワイヤーボンディングによりボンディングワイヤー１２０を介して接続された後、リードフレーム集合基板１００上で封止樹脂１３０により樹脂封止が行われる。樹脂封止の後、導電性基板１０が除去されることにより、図２に示すような半導体装置集合体２００が作製される。導電性基板１０の除去により露出したリード部２２の底面２５は、外部機器とのはんだ接合するための外部接続端子となる。また、樹脂封止がなされた領域の端部には、補強めっき部３０が形成されている。なお、上述の半導体装置集合体２００を所定の寸法に切断することにより、半導体装置１５０が完成するが、この時、補強めっき部３０は切断され除去される。

なお、図２においても、半導体装置１５０は１個しか示されていないが、紙面右側に、補強めっき部３０を除く構造体が連続的に構成配置されている。

次に、図３を用いて、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００の特徴である、補強めっき部３０について説明する。

図３は、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００に補強めっき部３０を配置した一例を示した平面図である。

図３に示されるように、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００は、リードフレーム５０を複数配置できるようにリードフレームブロック領域６０を有し、最終的には、一体的に樹脂封止して１つの樹脂封止ブロック領域７０を形成している。樹脂封止ブロック領域７０は、樹脂封止を一体的に行う樹脂封止の単位領域である。補強めっき部３０は、この樹脂封止を行う１つの樹脂封止ブロック領域７０内の外周部近辺に、リードフレーム５０を配置したリードフレームブロック領域６０の外側に配置する。

複数のリードフレーム５０は、一体的に樹脂封止が可能なように、間隔を有せず互いに隣接して配置され、リードフレームブロック領域６０を構成する。図３においては、格子状に、４×４の略正方形状に複数のリードフレーム５０が互いに隣接して配置され、リードフレームブロック領域６０を構成している。スループットの観点からも、リードフレーム５０間同士で切り代以外の間隔を有さず、隣接して配置されることが好ましい。なお、隣接するリードフレーム５０同士は、仮想的な境界線４０により区切られている。最終的には、境界線４０に沿ってリードフレーム５０は切断され、個々の半導体装置１５０として完成することになる。境界線４０は、半導体装置１５０を個片化する切断の際の切り代の幅も考慮され、適切な幅を有して設けられる。

図３においては、１６個のリードフレーム５０で１個のリードフレームブロック領域６０を構成し、リードフレームブロック領域６０を包含する樹脂封止ブロック領域７０が設けられている。そして、リードフレームブロック領域６０の外側で、かつ樹脂封止ブロック領域７０内に補強めっき部３０が設けられている。言い換えれば、リードフレームブロック領域６０と樹脂封止ブロック領域７０の外周との間に補強めっき部３０が設けられている。かかる構成により、樹脂封止ブロック領域７０全体を一体的に樹脂封止した際、リードフレームブロック領域６０全体の封止樹脂１３０との密着性を高めることができる。

補強めっき部３０の高さは、リードフレーム５０のダイパッド部２１やリード部２２の厚さより厚く設定することが好ましい。リードフレーム５０のダイパッド部２１やリード部２２は、導電性基板１０上にめっき加工により形成されているが、補強めっき部３０も、ダイパッド部２１やリード部２２と同時にめっき加工で形成している。めっき加工は、一般的にエッジ効果によりパターンの端部に電流が集中しめっきが厚くなる傾向がある。本実施形態では、このエッジ効果を利用して補強めっき部３０を形成し、封止樹脂１３０と導電性基板１０の密着性を向上させる。

樹脂封止を行う１つのリードフレームブロック領域６０内には、複数のリードフレーム５０が配置されており、半導体装置集合体２００を作製した後、これを個別に切断する。補強めっき部３０は、リードフレームブロック領域６０の最外側にある切断ライン４０より、０．１ｍｍ以上外側に配置する。また、補強めっき部３０は、樹脂封止される１つの樹脂封止ブロック領域７０のモールドラインより、少なくとも０．３ｍｍ以上内側に配置することが好ましい。

なお、図３においては、１つのリードフレームブロック領域６０及び樹脂封止ブロック領域７０しか示されていないが、これらのブロック６０、７０が導電性基板１０の長手方向に沿って複数形成されていてよい。

補強めっき部３０は、樹脂封止される１ブロックのリードフレームブロック領域６０の外周形状に沿う形で配置する。補強めっき部３０は、リードフレームブロック領域６０の少なくとも一部を囲むように設けられれば、封止樹脂１３０との密着性を向上させることができるので、リードフレームブロック領域６０の外周に沿って、一部の箇所にのみ補強めっき部３０を設けるようにしてもよい。しかしながら、外周形状に沿う形で、かつリードフレームブロック領域６０の全周を囲むように全体を連結させ、枠状に補強めっき部３０を配置することがより好ましい。連結して全体を枠状にすることで、補強めっき部３０の全体のめっき厚みを安定させることが出来る。

図４〜９は、補強めっき部３０の平面形状の種々の態様例を示した図である。

図４は、二重の枠状の平面形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。図４に示すように、補強めっき部３１は、リードフレームブロック領域６０を二重に囲う枠状に設定してもよい。補強めっき部３１を二重の枠状に構成することで、内側の補強めっき部３１ａと外側の補強めっき部３１ｂとの間に封止樹脂１３０（図４には示さず、図２参照）が充填され、密着強度を向上させることが出来る。

図５乃至図７は、屈曲部及びエッジ部を有する補強めっき部を示した図である。図５及び図６に示すように、補強めっき部３２、３３に屈曲部３２ｄ、３３ｄ及びエッジ部３２ｅ、３３ｅを設けた形状にすることも有効である。屈曲部３２ｄ、３３ｄを設けるためには、内側の補強めっき部３２ａ、３３ａと外側の補強めっき部３２ｂ、３３ｂとをこれに交わる接続線３２ｃ、３３ｃで結び、内側の補強めっき部３２ａ、３３ａと接続線３２ｃ、３３ｃとの交点及び外側の補強めっき部３２ｂ、３３ｂと接続線３２ｃ、３３ｃとの交点に屈曲部３２ｄ、３３ｄを形成する。また、内側の補強めっき部３２ａ、３３ａは連続した枠状に構成するが、外側の補強めっき部３２ｂ、３３ｂを不連続な、枠の途中で切り欠きを設けたような形状とすることにより、エッジ部３２ｅ、３３ｅを形成することができる。エッジ部３２ｅ、３３ｅには、エッジ効果により、めっき厚が厚く形成しやすく、より密着力を高められる。なお、図５及び図６において、接続部３２ｃ、３３ｃは、互いに平行に延在する内側の補強めっき部３２ａ、３３ａ及び外側の補強めっき部３２ｂ、３３ｂに垂直に交わっているが、必ずしも垂直に交わる必要は無い。但し、加工の容易さや形状の安定性を考慮すると、垂直に交わるように構成するのが良い。

図７に示すように、内側の補強めっき部３４ａ及び外側の補強めっき部３４ｂの双方がリードフレームブロック領域６０の外周形状に沿って不連続に延在して形成されるとともに、内側の補強めっき部３４ａと外側の補強めっき部３４ｂとが接続部３４ｃで接続され、複数の屈曲部３４ｄ及びエッジ部３４ｅを持つ形状であってもよい。

図８は、雷文形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。図８に示すように、補強めっき部３５は、雷文形状を有して構成されてもよい。

図９は、方形波形状を有する補強めっき部の一例を示した図である。図９に示すように、補強めっき部３６は、連続した方形波パルスのような凹凸形状を有して構成されてもよい。

図３〜９において、複数のパターンの補強めっき部３０〜３６を示したが、補強めっき部３０〜３６は、封止樹脂１３０との密着性を向上することが目的でありかつ、品質の安定性を考慮すれば、屈曲部３２ｄ、３３ｄ、３４ｄを有し、エッジ部３２ｅ、３３ｅ、３４ｅが複数あり、かつ、１ブロックのリードフレームブロック領域６０の外周形状に沿って連結する形状がより好ましい。例えば図５や図６に示した補強めっき部３２、３３が該当する。エッジ部３２ｅ、３３ｅ、３４ｅは、エッジ効果によりめっきが厚くなるため、封止樹脂１３０との密着性が向上し、リードフレームブロック領域６０の外周形状に沿い連結することでめっき厚のばらつきを安定させることが出来る。図８に示す補強めっき部３５は、パターンが複雑であり、封止樹脂１３０との密着性は良いものの、個々のめっき厚さにばらつきが生じやすいので、その点には注意が必要ある。

補強めっき部３０〜３６の各めっき幅は、０．１〜０．３ｍｍである。また、各補強めっき部３１〜３６の内側と外側との間の距離は０．１〜０．３ｍｍである。必要に応じて適宜調整は可能である。

補強めっき部３０〜３６の高さは、特に限定するものではないが、半導体装置１５０のダイパッド部２１やリード部２２の厚さより０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ厚く設定する。上述のように、補強めっき部３０〜３６は、複数の半導体装置１５０からなる半導体装置集合体２００の周辺に配置されているため、めっき加工を行った時、エッジ効果でめっきが厚く施される。なお、このエッジ効果は、めっきの条件や半導体装置１５０のダイパッド部２１やリード部２２からの補強めっき部３０〜３６の位置、補強めっき部３０〜３６のパターンに影響を受ける。補強めっき部３０〜３６の高さは、これらめっき条件や補強めっきパターン等を考慮し、設定した高さとなるように調整する。

補強めっき部３０〜３６は、封止樹脂１３０との密着性を向上することが目的であるので、補強めっき部３０〜３６の高さは高い方が効果は大きい。好ましくは、補強めっき部３０〜３６は、ダイパッド部２１及びリード部２２よりも０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍ厚く構成する。エッジ部３２ｅ、３３ｅ、３４ｅは、部分的にダイパッド部２１及びリード部２２よりも０．０５ｍｍを超えて厚く構成される場合がある。

また、補強めっき部３０〜３６は、レジストを超えてめっき加工を行っても良い。めっき層の上端部がレジスト層を超えることで庇形状が形成される。この庇形状により、封止樹脂との抜け止め効果をもたらし、密着性をより向上されることが出来る。

補強めっき部３０〜３６のめっきの種類は特に限定は無い。補強めっき部３０〜３６は、ダイパッド部２１やリード部２２と同時にめっきが行われ形成されることより、ダイパッド部２１とリード部２２のめっき構成と同等なる。一般的には、導電性基板１０の表面から、Ａｕめっき、Ｐｄめっき、Ｎｉめっき、Ｐｄめっきを順に行う積層めっきや、Ａｕめっき、Ｐｄめっき、Ｎｉめっき、Ｐｄめっき、Ａｕめっきを順に行う積層めっき等が考えられる。

また、補強めっき部３０〜３６の屈曲部３２ｄ、３３ｄ、３４ｄ及びエッジ部３２ｅ、３３ｅ、３４ｅの形状を利用して、１ブロック内での複数組の半導体装置１５０を個別に切断する時の切断ライン４０を示すマークとして活用することもできる。例えば、図５や図６のエッジ部３２ｅ、３３ｅ間の空間を、切断ライン４０を示すマークとして活用することもできる。

［リードフレーム集合基板の製造方法］
次に、図１０を参照して本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板の製造方法について説明する。図１０は、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。

図１０（ａ）は、基板用意工程の一例を示した図である。図１０（ａ）に示されるように、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００を製造するに当たり、まずは導電性基板１０を用意する。使用する導電性基板１０の材質は、導電性が得られるものであれば特に限定はないが、一般的には金属材料が用いられ、例えば、ＣｕまたはＣｕ合金等が使用される。

図１０（ｂ）は、レジスト被覆工程の一例を示した図である。レジスト被覆工程では、導電性基板１０の表・裏面全体を、レジスト２１０で被う。使用するレジスト２１０としては、ドライフィルムレジストのラミネート、又は液状レジストの塗布及び乾燥によるレジスト層の被覆等、従来からの公知の方法を用いて行うことができる。

図１０（ｃ）は、露光・現像工程の一例を示した図である。露光工程では、前のレジスト被覆工程で導電性基板１０の表・裏面にレジスト２１０を被覆した後、そのレジスト２１０上に表面は所望のダイパッド部２１やリード部２２を組とした複数の組と１ブロックの樹脂封止ブロック領域７０内の外周近辺に補強めっき部３０〜３６を配置したパターン、裏面は全面を覆うパターンが形成されたマスク（紫外光遮蔽ガラスマスク）を被せ、露光を行う。

現像工程では、マスクを除去してレジスト２１０を現像することにより、表面にめっき層２０を形成する部分（未硬化部分）を除去して開口２１１を形成し、導電性基板１０の表面を露出させる。これにより、硬化して残留したレジスト２１０と開口部２１１からなるめっきマスク２１２が形成される。

図１０（ｄ）は、めっき工程の一例を示した図である。めっき工程では、めっきマスク２１２を用い、開口２１１が形成された導電性基板１０の露出部分にめっきを施して、めっき層２０、３０を形成する。めっきの種類は、特に限定は無い。例えば、導電性基板１０の表面上に、Ａｕめっき層、第２のＰｄめっき層、Ｎｉめっき層、Ｐｄめっきを順に層状に積み重ねる４層めっき、あるいは、更にＡｕめっきを行う５層めっき等を行う。ダイパッド部２１やリード部２２のめっき厚さも、特に限定は無いが、一般的に０．００５ｍｍ〜０．０８ｍｍ程度である。補強めっき部３０の高さは、エッジ効果によりダイパッド部２１やリード部２２の厚さより０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍ厚く設定する。なお、補強めっき部３０の高さは、めっきの条件や半導体装置１５０のダイパッド部２１やリード部２２からの補強めっき部３０の位置、補強めっき部３０のパターンに影響を受けるため、所定の高さになるように適宜調整する。

また、補強めっき部３０の上端部に庇形状を作製する場合は、ダイパッド部２１やリード部２２のめっき厚さとレジストの厚さ等を考慮し、補強めっき部３０の厚さがレジスト２１０を超えてめっきできるように補強めっき部３０の高さを調整する。

図１０（ｅ）は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。レジスト剥離工程では、硬化しているレジスト２１０を剥離する。これにより、めっき層２０からなるダイパッド部２１、リード部２２及び補強めっき部３０を形成する。

ダイパッド部２１、リード部２２及び補強めっき部３０が形成された導電性基板１０を、必要に応じて所望の寸法に切断することにより、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００が得られる。

このように、上述の各工程を順に経ることにより、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板１００及びリードフレーム５０が作製される。

［半導体装置の製造方法］
次に、図１１を用いて、上述の製造方法によって作製されたリードフレーム集合基板１００を用いて半導体装置１５０を製造する半導体装置１５０の製造方法の一例について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。

図１１（ａ）は、半導体素子搭載工程の一例を示した図である。半導体素子搭載工程においては、リードフレーム集合基板１００のダイパッド部２１上に半導体素子１１０を搭載する。その際、半導体素子１１０は、ダイパッド部２１上に、例えば、銀ペーストや接着剤等を用いて接着固定されてもよい。

図１１（ｂ）は、ワイヤーボンディング工程の一例を示した図である。ワイヤーボンディング工程では、ワイヤーボンディングにより、ボンディングワイヤー１２０を用いて半導体素子１１０の電極１１１とリード部２２とを電気的に接続して配線を形成する。

図１１（ｃ）は、樹脂封止工程の一例を示した図である。樹脂封止工程では、リードフレーム集合基板１００の半導体素子１１０を搭載した面全体を封止樹脂１３０により樹脂封止する。

この樹脂封止工程で、補強めっき部３０の各隙間に封止樹脂１３０が充填され、封止樹脂１３０と導電性基板１０の密着力が向上する。よって、従来、封止樹脂１３０の収縮等による反りを生じ、樹脂封止後、１ブロックの樹脂封止ブロック領域７０の一部が剥がれる不具合が発生したが、これを防止できる。

図１１（ｄ）は、導電性基板除去工程の一例を示した図である。導電性基板除去工程では、樹脂封止部分から、導電性基板１０を除去する。導電性基板１０の除去は、溶解液を用いて、導電性基板１０を溶解除去する。これにより、中間部品又は半製品となる半導体装置集合体２００が完成する。

図１１（ｅ）は、切断工程の一例を示した図である。最後に、所定の半導体装置１５０の寸法になるように切断し、半導体装置を１５０完成させる。なお、この切断時、補強めっき部３０は、導電性基板１０が除去されているため、封止樹脂１３０より補強めっき部３０の底面が露出しており、補強めっき部３０のエッジ部等を切断マークになるように配置した場合、補強めっき部は切断マークとしても活用できる。

このように、補強めっき部３０を追加することで、封止樹脂１３０と導電性基板１０の密着性を強化することが出来る。また、従来は、導電性基板１０の表面からのエッチング加工により、導電性基板１０の表面に凹部を設けて密着性を確保していたが、このエッチング加工を上述の補強めっき部３０の形成に変更することができる。また、基板の搬送や各工程での位置決めに使用される位置決め穴等をプレス加工で形成することで、リードフレーム集合基板製造工程において、エッチング加工自体を削除することができる。これにより、エッチング用レジストの形成に係るレジスト被覆工程と露光工程と現像工程から凹部を形成するエッチング工程、エッチング用レジスト剥離工程等一連のエッチング加工に関する複数の工程を削除し、工程の短縮化と生産性向上が可能となる。

以下、本発明の実施形態に係るリードフレーム集合基板、半導体装置集合体及び半導体装置を作製して実施した実施例について説明する。

［実施例１］
導電性基材として板厚０．２ｍｍのＣｕ板（古河電気工業株式会社製：ＥＦＴＥＣ６４−Ｔ）を幅１４０ｍｍの長尺板状に加工し、次に厚み０．０４ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製ＡＱ−４０９６）をラミネートロールで、導電性基材の両面に貼り付けた。

次に、半導体素子搭載用のダイパッド部と外部と接続するためのリード部の所望のパターン及び補強めっき部のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。補強めっき部のパターンは、半導体装置の外枠の切断ラインより０．１ｍｍ外側に、１ブロックのモールドラインより０．３ｍｍ内側に設定した。
補強めっき部のパターンは、図６に示すパターンで、ラインの幅を０．１ｍｍ、内側と外側のラインの隙間の距離を０．２ｍｍに設定し、１ブロックの外周に沿う様に設定した。また、複数の屈曲部を設けた。

その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られて感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。

次に、レジスト層が除去された開口部の導電性基材の露出部表面に電気めっきを行った。ダイパッド部及びリード部に、Ａｕめっきを約０．０２μｍ、第Ｐｄめっきを０．０２μｍ、Ｎｉめっきを２０μｍ、Ｐｄめっきを０．０５μｍ順次施した。補強めっき部は、エッジ効果によりダイパッド部やリード部より０．０３ｍｍ以上めっき厚が厚くなるようにめっき条件等を調整した。

最後に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離して、導電性基板上にダイパッド部、リード部及び補強めっき部を形成した。

その後、所定寸法に切断することにより、本発明の実施例１に係るリードフレーム集合基板を得た。

次いで、作製したリードフレーム集合基板に半導体素子を搭載し、半導体素子とリード部をワイヤーボンディングで接続し、半導体素子が搭載されている面を樹脂封止した後、樹脂封止部分から導電性基材を除去した。これにより、半導体装置集合体を得た。最後に、所定の半導体装置の寸法になるように切断し、半導体装置を完成させた。

［実施例２］
実施例２は、実施例１において補強めっき部のパターンを図４の態様とし、補強めっき部は１ブロックのリードフレームブロック領域の外周を２重に囲う様に設定した。各補強めっき部の幅は０．１ｍｍとし、補強めっき部間の距離は０．２ｍｍとした。また、補強めっき部のめっき厚さは、レジスト層より厚くなるようにし、補強めっき部の上面が庇形状になるように設定した。その他は、実施例１と同様とした。

［比較例］
比較例は、実施例１において補強めっき部を形成しないパターンとした。その他は、実施例１と同様とした。

［評価］
実施例１、実施例２及び比較例については、以下の方法で評価を行った。

半導体装置の製造工程の樹脂封止工程で、リードフレーム集合基板の半導体素子を搭載した面全体を封止樹脂により樹脂封止後、封止樹脂と導電性基板との間で、剥がれ等不具合がないか顕微鏡等で観察を行った。この結果、実施例１及び実施例２では封止樹脂と導電性基板との間で剥がれ等がなく良好であった。比較例１では、一部箇所で、１ブロックの封止樹脂の角部に導電性基板との剥がれが生じた。

これより、実施例１、２によれば、補強めっき部を設けることにより、封止樹脂の収縮等により樹脂封止後１ブロックの封止樹脂と導電性基板の一部が剥がれる等の従来の不具合等を防止できることが示された。

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ 導電性基板
２０ めっき層
２１ ダイパッド部
２２ リード部
３０〜３６ 補強めっき部
５０ リードフレーム
６０ リードフレームブロック領域
７０ 樹脂封止ブロック領域
１００ リードフレーム集合基板
１１０ 半導体素子
１１１ 電極
１２０ ボンディングワイヤー
１３０ 封止樹脂
１５０ 半導体装置
２００ 半導体装置集合体

Claims (18)

1. 半導体素子を搭載可能な半導体素子搭載領域と、該半導体素子搭載領域の周辺に設けられたリード部とを有するリードフレームが導電性基板内に複数隣接して配置され、一体的に樹脂封止可能に構成されたリードフレームブロックを含むリードフレーム集合基板であって、
   該リードフレームブロックよりも外側であって、かつ前記樹脂封止が一体的に行われる樹脂封止領域内に設けられた補強めっき部を有するリードフレーム集合基板。
2. 前記リード部は、前記導電性基板上に形成されためっき層からなり、
   前記補強めっき部の厚さは、前記リード部の前記めっき層よりも厚い請求項１に記載のリードフレーム集合基板。
3. 前記補強めっき部は、前記リードフレームブロックを枠状に囲むように設けられた請求項１又は２に記載のリードフレーム集合基板。
4. 前記補強めっき部は、上面視して複数列が平行に延びる箇所を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリードフレーム集合基板。
5. 前記補強めっき部は、上面視して前記複数列が平行に延びる箇所同士を接続するように延びる屈曲箇所を複数含む請求項４に記載のリードフレーム集合基板。
6. 前記補強めっき部は、前記リードフレームを個別に切断する際の切断ラインのマークとなるように配置された請求項５に記載のリードフレーム集合基板。
7. 前記補強めっき部は、上端部に庇形状を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のリードフレーム集合基板。
8. 半導体素子搭載領域と、
   該半導体素子搭載領域の周囲に配置されたリード部と、
   前記半導体素子搭載領域上に搭載された半導体素子と、
   該半導体素子の電極と前記リード部とを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
   少なくとも前記リード部の底面が露出するように前記半導体素子搭載領域、前記リード部、前記半導体素子及び前記ボンディングワイヤーを封止する封止樹脂と、を有する半導体装置が複数隣接して配置され、該封止樹脂により一体的に樹脂封止された半導体装置集合体であって、
   外周部の少なくとも一部に、補強めっき部を有する半導体装置集合体。
9. 前記リード部はめっき層からなり、
   前記補強めっき部は、前記リード部よりも厚さが厚い請求項８に記載の半導体装置集合体。
10. 前記補強めっき部は、前記外周部を総て枠状に覆う請求項８又は９に記載の半導体装置集合体。
11. 前記補強めっき部は、上面視して複数列が平行に延びる箇所を含む請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の半導体装置集合体。
12. 前記補強めっき部は、上面視して前記複数列が平行に延びる箇所同士を接続するように延びる屈曲箇所を複数含む請求項１１に記載の半導体装置集合体。
13. 前記補強めっき部は、前記半導体装置を個別に切断する際の切断ラインのマークとなるように配置された請求項１２に記載の半導体装置集合体。
14. 前記補強めっき部は、上端部に庇形状を有する請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の半導体装置集合体。
15. 導電性基板上に、半導体素子搭載領域と、該半導体素子搭載領域の周囲に配置されたリード部とを有するリードフレームが複数隣接して配置されたリードフレーム集合体を形成するリードフレーム集合体形成パターンと、前記リードフレーム集合体の少なくとも一部を囲む補強めっき部を形成する補強めっき部形成パターンを含むめっきマスクを形成するめっきマスク形成工程と、
    該めっきマスクを被せた状態で前記導電性基板上にめっきを施すめっき工程と、
    前記めっきマスクを除去するめっきマスク除去工程と、を有するリードフレーム集合基板の製造方法。
16. 前記めっき工程は、前記補強めっき部のめっき厚さが少なくとも前記リード部のめっき厚さよりも厚くなるようにめっきを行う請求項１５に記載のリードフレーム集合基板の製造方法。
17. 前記めっき工程は、前記補強めっき部のめっき厚さが、前記めっきマスクよりも厚くなり、前記めっきマスク上にはみ出して庇が形成されるようにめっきを行う請求項１６に記載のリードフレーム集合基板の製造方法。
18. 請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載のリードフレーム集合基板の製造方法により製造されたリードフレーム集合基板の各リードフレームの半導体素子搭載領域上に、半導体素子を搭載する工程と、
    各リードフレームの前記半導体素子搭載領域上に搭載された前記半導体素子の電極を、各リードフレームのリード部にボンディングワイヤーを介して電気的に接続する工程と、
    前記リードフレーム集合基板の表面上を一体的に樹脂封止する工程と、
    樹脂封止部分から導電性基板を除去し、半導体装置集合体を形成する工程と、
    前記半導体装置集合体を切断し、個々の半導体装置に個片化する工程と、を有する半導体装置の製造方法。

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