JP2019140274A - リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、樹脂付きリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、樹脂付きリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】所定の方向に沿って連結される複数の単位リードフレームが変形することを抑制すること。【解決手段】リードフレームは、枠体と、単位リードフレーム形成領域と、補強部とを備える。枠体は、外周部を囲むように設けられる。単位リードフレーム形成領域は、枠体内に設けられ、複数の単位リードフレームがマトリックス状に並べられて、複数の単位リードフレームが所定の方向に沿って連結される。補強部は、単位リードフレーム形成領域内で所定の方向と交わる方向に延びる。【選択図】図１Ａ

Description

開示の実施形態は、リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、樹脂付きリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
従来、一括樹脂封止（ＭＡＰ：Molded Array Package）タイプのリードフレームにおいて、１つの半導体装置に対応する単位リードフレームが所定の方向に沿って連結されるリードフレームが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許第５８９６３０２号公報
しかしながら、従来のリードフレームでは、所定の方向に沿って連結される単位リードフレームの長さが長くなった場合、強度が小さくなって変形しやすくなることから、かかるリードフレームを用いた半導体装置の製造工程において、かかる変形により不具合が生じる恐れがある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、所定の方向に沿って連結される複数の単位リードフレームが変形することを抑制することができるリードフレームを提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係るリードフレームは、枠体と、単位リードフレーム形成領域と、補強部とを備える。前記枠体は、外周部を囲むように設けられる。前記単位リードフレーム形成領域は、前記枠体内に設けられ、複数の単位リードフレームがマトリックス状に並べられて、複数の前記単位リードフレームが所定の方向に沿って連結される。前記補強部は、前記単位リードフレーム形成領域内で前記所定の方向と交わる方向に延びる。
実施形態の一態様によれば、所定の方向に沿って連結される複数の単位リードフレームが変形することを抑制することができる。
図１Ａは、実施形態に係るリードフレームの模式図および拡大図である。 図１Ｂは、図１ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１Ｃは、図１ＡにおけるＣ−Ｃ線断面図である。 図２Ａは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの模式図および拡大図である。 図２Ｂは、図２ＡにおけるＤ−Ｄ線断面図である。 図２Ｃは、図２ＡにおけるＥ−Ｅ線断面図である。 図３は、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの単位リードフレーム形成領域１１を示す上面図である。 図４Ａは、実施形態の変形例１に係るリードフレームおよび樹脂付きリードフレームの模式図である。 図４Ｂは、実施形態の変形例２に係るリードフレームおよび樹脂付きリードフレームの模式図である。 図４Ｃは、実施形態の変形例３に係るリードフレームおよび樹脂付きリードフレームの模式図である。 図５Ａは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法の処理の流れを説明するための図（１）である。 図５Ｂは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法の処理の流れを説明するための図（２）である。 図５Ｃは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法の処理の流れを説明するための図（３）である。 図６Ａは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームを用いた半導体装置の製造方法の処理の流れを説明するための図（１）である。 図６Ｂは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームを用いた半導体装置の製造方法の処理の流れを説明するための図（２）である。 図６Ｃは、実施形態に係る樹脂付きリードフレームを用いた半導体装置の製造方法の処理の流れを説明するための図（３）である。 図７は、実施形態の変形例４に係るリードフレームの拡大図である。 図８は、実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造工程で実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る半導体装置の製造工程で実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示するリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、樹脂付きリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜リードフレームおよび樹脂付きリードフレームの概要＞
最初に、図１Ａ〜図４Ｃを参照しながら、実施形態に係るリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２の概要について説明する。図１Ａは、実施形態に係るリードフレーム１の模式図および拡大図である。
リードフレーム１は、平面視で四角枠状の枠体１０を有しており、かかる枠体１０内に複数の単位リードフレーム１２がマトリックス状に並べられた単位リードフレーム形成領域１１が複数（実施形態では４つ）設けられる。そして、単位リードフレーム１２の外周部には、隣接する単位リードフレーム１２同士を接続する接続部１３が設けられる。
単位リードフレーム１２は、接続部１３と、複数のパッド１４とを有する。パッド１４は、半導体素子（たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）素子２３（図６Ａ参照））が搭載される第１パッド１４ａと、ボンディングワイヤ２４（図６Ａ参照）が接合される第２パッド１４ｂとを有する。
そして、第１パッド１４ａは隣接する単位リードフレーム１２の第１パッド１４ａと接続部１３で接続され、第２パッド１４ｂは隣接する単位リードフレーム１２の第２パッド１４ｂと接続部１３で接続される。なお、図１Ａには示していないが、第１パッド１４ａは隣接する単位リードフレーム１２の第２パッド１４ｂと接続部１３で接続されてもよい。
実施形態に係るリードフレーム１は、銅や銅合金などで構成される金属基板にエッチング加工が施されて、枠体１０や単位リードフレーム形成領域１１、単位リードフレーム１２などが形成される。かかるエッチング加工には、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、両面をエッチング加工して開口部を形成するフルエッチング加工と、おもて面側または裏面側をエッチング加工して厚さを薄くするハーフエッチング加工とがある。
なお、本願明細書の拡大平面図では、理解を容易にするため、ハーフエッチング加工が施されている部位には何らかのハッチングを施すこととし、同じ厚さでハーフエッチング加工されている部位には同じハッチングを施すこととする。
なお、実施形態にかかるリードフレーム１は、エッチング加工で形成される場合に限られず、たとえば、スタンピング加工（打抜き加工）で形成してもよい。
ここで、実施形態では、図１Ａに示すように、マトリックス状に並べられた単位リードフレーム１２が、接続部１３により所定の方向Ａに沿った一方向にのみ連結されている。換言すると、単位リードフレーム形成領域１１内において、所定の方向Ａと垂直な方向では、パッド１４同士が互いに分断されている。したがって、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２は、強度が低くなっている。
そこで、実施形態では、単位リードフレーム形成領域１１内に補強部１７が設けられている。かかる補強部１７は、少なくとも所定の方向Ａと交わる方向（図１Ａでは所定の方向Ａと垂直な方向）に延びている。実施形態では、補強部１７が単位リードフレーム形成領域１１の中央部にかかるように延びている。これにより、補強部１７が設けられない場合と比べて、連結される複数の単位リードフレーム１２の長さを短く（実施形態では約１／２に）することができる。
これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２の強度が低下することを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
また、実施形態では、図１Ａに示すように、補強部１７が単位リードフレーム形成領域１１の一端から他端に渡るように設けられるとよい。これにより、単位リードフレーム形成領域１１の全域において、連結される複数の単位リードフレーム１２の長さを短くすることができる。
したがって、実施形態によれば、連結される複数の単位リードフレーム１２のすべての長さを短くすることができることから、単位リードフレーム形成領域１１の全域において、連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
また、実施形態では、図１Ａに示すように、補強部１７が、単位リードフレーム形成領域１１において十字形状を有するとよい。これにより、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度を向上させることができる。
図２Ａは、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２の模式図および拡大図である。図２Ａに示す樹脂付きリードフレーム２は、たとえば、ＬＥＤ素子２３（図６Ａ参照）が搭載された半導体装置３（図６Ｃ参照）の製造に用いられるリードフレームである。
なお、実施形態ではＬＥＤ素子２３が搭載された半導体装置３の製造に用いられる樹脂付きリードフレーム２について示すが、その他のタイプの半導体装置の製造に用いられる樹脂付きリードフレーム２に適用するようにしてもよい。
樹脂付きリードフレーム２は、単位リードフレーム１２内に形成される空隙に樹脂部１５が設けられる点が、上述のリードフレーム１と異なる。すなわち、樹脂付きリードフレーム２は、上述のリードフレーム１と、樹脂部１５とを備える。
樹脂部１５は、単位リードフレーム１２内（たとえば、複数のパッド１４の間）に形成される空隙に設けられ、たとえば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、セラミック樹脂などの熱硬化性樹脂で構成される。なお、樹脂部１５は、たとえば、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂で構成してもよい。樹脂部１５は、接続部１３やパッド１４と一体で成型される。
ここで、実施形態にかかる樹脂付きリードフレーム２は、リードフレーム１と同様に、単位リードフレーム形成領域１１内に補強部１７が設けられている。これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
なお、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、補強部１７には、ハーフエッチング加工されていない厚肉部１７ａと、裏面側がハーフエッチング加工された薄肉部１７ｂとが交互に設けられているとよい。具体的には、接続部１３が接続される部位にパッド１４の幅に合わせた厚肉部１７ａが設けられ、それ以外の部位に薄肉部１７ｂが設けられる。なお、厚肉部１７ａの幅は必ずしもパッド１４の幅に合わせる必要はなく、任意でもよい。
かかる厚肉部１７ａにより、接続される接続部１３をしっかりと保持することができることから、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することをさらに抑制することができる。
また、薄肉部１７ｂにより、樹脂部１５を形成する際に、かかる樹脂部１５を構成する樹脂１５Ａ（図５Ｂ）参照）を薄肉部１７ｂの下面側に形成される隙間に通流させることができる。したがって、樹脂部１５を形成する際に、樹脂１５Ａを単位リードフレーム形成領域１１全体に行き渡らせることができる。
また、実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、接続部１３の裏面側がハーフエッチング加工されているとよい。これにより、樹脂１５Ａを接続部１３の下面側に形成される隙間に通流させることができることから、樹脂部１５を形成する際に、樹脂１５Ａを単位リードフレーム形成領域１１全体に容易に行き渡らせることができる。
また、接続部１３の裏面側がハーフエッチング加工されていることにより、後述する半導体装置３を製造する工程において、ダイシングラインＤＬ（図６Ｂ参照）に沿って回転刃物でダイシングする際に、回転刃物の摩耗を低減することができる。
なお、実施形態では、接続部１３の裏面側がハーフエッチング加工された例について示したが、接続部１３のおもて面側がハーフエッチング加工されていてもよく、接続部１３がハーフエッチング加工されていなくてもよい。
また、実施形態では、上述のリードフレーム１と同様に、補強部１７が、単位リードフレーム形成領域１１において十字形状を有するとよい。これにより、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度を向上させることができる。
また、実施形態では、樹脂部１５をシリコーン樹脂で構成するとよい。これにより、樹脂付きリードフレーム２を用いて製造され、高熱を発するＬＥＤ素子２３が搭載された半導体装置３の耐熱性を向上させることができる。
なお、樹脂部１５をシリコーン樹脂で構成した場合には、かかるシリコーン樹脂を成型した後に残る残留応力が大きいことから、樹脂付きリードフレーム２が反る恐れがある。
しかしながら、実施形態では、補強部１７が、単位リードフレーム形成領域１１において十字形状を有することにより、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度が向上される。また、実施形態では、樹脂部１５を所定の金型４０（図５Ａ参照）で形成する際に、十字形状の補強部１７を金型４０で押さえることができる。
さらに、実施形態では、樹脂成形の際に補強部１７が金型４０で押さえられることから、図２Ｂ、図２Ｃおよび図３に示すように、単位リードフレーム１２の上面側には所定の形状を有する樹脂部１５が形成される一方で、補強部１７の上面側には樹脂部１５が形成されない。
すなわち、樹脂部１５には、補強部１７の上面側に十字形状のスリット１５ａが形成される。そして、かかるスリット１５ａが形成されることにより、単位リードフレーム形成領域１１において樹脂部１５の応力が緩和される。
したがって、実施形態によれば、樹脂部１５をシリコーン樹脂で構成した場合でも、樹脂付きリードフレーム２の反りを低減することができる。
なお、実施形態にかかるリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２では、補強部１７を十字形状に形成した例について示したが、補強部１７は必ずしも十字形状に限られない。たとえば、図４Ａに示すように、補強部１７を所定の方向Ａと交わる方向にのみ１本延ばしてもよい。図４Ａは、実施形態の変形例１に係るリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２の模式図である。
これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２の長さを短くすることができることから、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
また、図４Ｂに示すように、補強部１７を所定の方向Ａと交わる方向にのみ２本並べて延ばしてもよい。図４Ｂは、実施形態の変形例２に係るリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２の模式図である。
これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２の長さをさらに短くすることができることから、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを効果的に抑制することができる。
また、変形例２によれば、単位リードフレーム形成領域１１のサイズが大きくなった場合でも、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２の長さを短くすることができる。したがって、より大きいサイズのリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２においても、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
なお、変形例２では補強部１７を２本並べて延ばした例について示したが、補強部１７は３本以上並べて延ばしてもよい。たとえば、単位リードフレーム形成領域１１のサイズが大きくなった場合に、並んで配置される補強部１７の間隔が２５ｍｍ程度になるように補強部１７を複数並べればよい。
さらに、図４Ｃに示すように、補強部１７を所定の方向Ａと交わる方向に２本延ばすとともに、所定の方向Ａに沿って補強部１７を一本設けてもよい。図４Ｃは、実施形態の変形例３に係るリードフレーム１および樹脂付きリードフレーム２の模式図である。
これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２の長さをさらに短くすることができるとともに、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度を向上させることができる。
したがって、変形例３によれば、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを効果的に抑制することができるとともに、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度を向上させることができる。
また、実施形態では、図１Ａおよび図２Ａに示すように、樹脂部１５を形成する際に、金型４０を経由して樹脂１５Ａが注入される注入部１８と、金型４０を経由して樹脂１５Ａの余剰部分が排出される排出部１９とが、いずれも単位リードフレーム形成領域１１内に設けられるとよい。
たとえば、図１Ａおよび図２Ａに示すように、単位リードフレーム形成領域１１の一隅（図では左上の隅）に注入部１８が設けられ、かかる注入部１８から単位リードフレーム形成領域１１の対角線方向に対向する一隅（図では右下の隅）に排出部１９が設けられるとよい。かかる注入部１８および排出部１９の機能については後述する。
＜製造方法の詳細＞
つづいて、図５Ａ〜図６Ｃを参照しながら、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２および半導体装置３の製造方法の詳細について説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、各処理を断面視した図である。なお、図５Ａ〜図５Ｃでは、左側に記載の図面が注入部１８の近傍を示し、右側に記載の図面が排出部１９の近傍を示している。
最初に、図５Ａに示すように、所定の箇所にエッチング加工が施されたリードフレーム１が準備される。かかるリードフレーム１には、図１Ａに示したように、単位リードフレーム形成領域１１内の所定の位置に補強部１７が設けられるとともに、所定の二隅にそれぞれ注入部１８と排出部１９とが設けられる。また、図５Ａに示すように、注入部１８および排出部１９は空洞状である。
また、単位リードフレーム１２内に設けられる第１パッド１４ａや第２パッド１４ｂの両面には、めっき膜２１が形成される。かかるめっき膜２１の材料は、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕのいずれか、又は組み合わせてもよい。
そして、所定の形状に加工されたリードフレーム１を所定の金型４０に組み付ける。金型４０は上金型４１と下金型４２とを有し、かかる上金型４１と下金型４２とでリードフレーム１を上下から挟み込むように組み付けられる。なお、実施形態では、下金型４２がパッド１４の搭載面１４ｃに向かい合うように組み付けられる。
かかる上金型４１と下金型４２とを組み付ける際、上金型４１とリードフレーム１および下金型４２とリードフレーム１との間には、モールド充填性および離型性の向上を目的として、フィルム４３が挿間される。
また、上金型４１には、所定の位置に注入ランナー４１ａと排出ランナー４１ｂとが設けられる。そして、上金型４１をリードフレーム１に組み付けた際に、注入ランナー４１ａが注入部１８に接続され、排出ランナー４１ｂが排出部１９に接続される。
また、注入ランナー４１ａと注入部１８との接続部、および排出ランナー４１ｂと排出部１９との接続部に配置されるフィルム４３には、それぞれ貫通孔４３ａ、４３ｂが形成される。
さらに、下金型４２には、注入部１８に接続される凹部４２ａと、排出部１９に接続される凹部４２ｂと、単位リードフレーム１２の搭載面１４ｃ側を囲むように設けられる凹部４２ｃとが形成される。
なお、実施形態では、注入ランナー４１ａがトップゲート方式の場合について示すが、注入ランナー４１ａはサイドゲート方式でもよい。
次に、図５Ｂに示すように、注入ランナー４１ａ、貫通孔４３ａおよび注入部１８を経由して、金型４０内に樹脂部１５を構成する樹脂１５Ａが注入される。そして、かかる金型４０内に樹脂１５Ａが充填され、リードフレーム１の空隙に残っていた空気や、充填された樹脂１５Ａの余剰部分が排出部１９、貫通孔４３ｂおよび排出ランナー４１ｂを経由して金型４０から排出される。
ここで、実施形態では、注入部１８の下部に凹部４２ａを形成することにより、かかる凹部４２ａに樹脂１５Ａをいったん溜めてから金型４０内に充填できることから、金型４０内に樹脂１５Ａを円滑に充填することができる。また、排出部１９の下部に凹部４２ｂを形成することにより、かかる凹部４２ｂに樹脂１５Ａがいったん溜まった後に金型４０内から排出されることから、金型４０内から樹脂１５Ａを円滑に排出することができる。
そして、樹脂１５Ａが充填された金型４０に所定の熱処理が行われ、樹脂１５Ａが硬化されて樹脂部１５となる。
次に、図５Ｃに示すように、上金型４１および下金型４２が取り外されて、樹脂付きリードフレーム２が完成する。ここで、単位リードフレーム１２におけるパッド１４の搭載面１４ｃ側には、第１パッド１４ａおよび第２パッド１４ｂを囲むように凸部１５ｂが形成される。
また、注入部１８には、凹部４２ａが形成された箇所（すなわち、注入部１８におけるパッド１４の搭載面１４ｃ側）にバリ１８ａが形成され、排出部１９には、凹部４２ｂが形成された箇所（すなわち、排出部１９におけるパッド１４の搭載面１４ｃ側）にバリ１９ａが形成される。
なお、上金型４１を取り外した際に、上金型４１に当接するフィルム４３は上金型４１とともに樹脂付きリードフレーム２から剥離される。また、下金型４２を取り外した際には、下金型４２に当接するフィルム４３は樹脂付きリードフレーム２に残る。そこで、上金型４１および下金型４２を取り外した後に、樹脂付きリードフレーム２に残るフィルム４３を別途剥離する。
つづいて、作製された樹脂付きリードフレーム２を用いて半導体装置３を製造する工程について、図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、各処理を断面視した図である。なお、図６Ａ〜図６Ｃは、注入部１８の近傍を示しており、パッド１４の搭載面１４ｃを上側にしている。
まず、図６Ａに示すように、第１パッド１４ａの搭載面１４ｃ上にＬＥＤ素子２３が搭載される。そして、ＬＥＤ素子２３の各電極と、第１パッド１４ａの搭載面１４ｃ側のめっき膜２１、および第２パッド１４ｂの搭載面１４ｃ側のめっき膜２１との間を、それぞれボンディングワイヤ２４により電気的に接続する。
ここで、仮に注入部１８または排出部１９の少なくとも一方が単位リードフレーム形成領域１１ではなく枠体１０に設けられた場合、ボンディングワイヤ２４を接合する前に枠体１０を所定の押さえ治具（図示せず）で保持する際に、バリ１８ａまたはバリ１９ａがかかる押さえ治具と干渉する恐れがある。
これにより、リードフレーム１を十分に保持することができないことから、ボンディングワイヤ２４の接合強度が低下してしまう場合がある。したがって、半導体装置３（図６Ｃ参照）の信頼性が低下する恐れがある。
しかしながら、実施形態では、注入部１８および排出部１９を単位リードフレーム形成領域１１に設けていることから、ボンディングワイヤ２４を接合する際に、バリ１８ａまたはバリ１９ａを除去することなく枠体１０を押さえ治具で十分に保持することができる。したがって、実施形態によれば、ボンディングワイヤ２４の十分な接合強度が確保された半導体装置３を製造することができる。
また、実施形態によれば、ボンディングワイヤ２４を接合する際に、あらかじめバリ１８ａ、１９ａを除去する工程を省くことができることから、半導体装置３を効率よく製造することができる。
さらに、実施形態によれば、上述の押さえ治具で樹脂付きリードフレーム２を保持する際に、枠体１０だけでなく、樹脂部１５に形成されるスリット１５ａを介して補強部１７も直接押さえることができる。これにより、樹脂付きリードフレーム２をさらに十分に保持することができることから、ボンディングワイヤ２４のさらに十分な接合強度が確保された半導体装置３を製造することができる。
次に、ここまで作製した構造体を所定の金型にセットして、透明な熱硬化性樹脂でモールド処理することにより、図６Ｂに示すように、樹脂付きリードフレーム２の搭載面１４ｃ側に透明樹脂部２５が形成される。かかる透明樹脂部２５は、ＬＥＤ素子２３およびボンディングワイヤ２４を封止するとともに、ＬＥＤ素子２３から出射される光を透過する。
次に、隣接する単位リードフレーム１２同士の間に仮想的に設けられるダイシングラインＤＬに沿って回転刃物でダイシングする。これにより、図６Ｃに示すように、個別の半導体装置３毎に分割されて、半導体装置３が完成する。
かかる半導体装置３では、凸部１５ｂがＬＥＤ素子２３を取り囲むように形成されていることから、凸部１５ｂでＬＥＤ素子２３から出射される光を上方に反射させることができる。したがって、実施形態によれば、発光効率の高い半導体装置３を実現することができる。
つづいて、図７を参照しながら、実施形態の変形例４に係るリードフレーム１について説明する。図７は、実施形態の変形例４に係るリードフレーム１の拡大図である。なお、図７では、実施形態と同じ部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略する場合がある。
また、図示してはいないが、変形例４に係るリードフレーム１を上述のように金型４０に組み付け、樹脂部１５を形成することにより、変形例４に係る樹脂付きリードフレーム２を製造することができる。
変形例４のリードフレーム１は、おもて面側に枠体１０に沿って凹部１０ａが形成される。かかる凹部１０ａは、たとえば、金属基板のおもて面側にハーフエッチング加工を施すことにより溝状に形成される。
変形例４によれば、上述の樹脂付きリードフレーム２を製造する工程の際に、リードフレーム１のおもて面と下金型４２との間に挿間されるフィルム４３を凹部１０ａに押し込むことにより、枠体１０の外側に樹脂１５Ａが漏れることを抑制することができる。
変形例４において、凹部１０ａは、枠体１０の全周に形成されているとよい。これにより、枠体１０の外側に樹脂１５Ａが漏れることを効果的に抑制することができる。なお、凹部１０ａは、枠体１０の全周に形成されている場合に限られず、枠体１０の一部に形成されていてもよい。
また、凹部１０ａが枠体１０の一部に形成されている場合、凹部１０ａは溝状に限られず、リードフレーム１のおもて面から裏面まで貫通するように形成されていてもよい。
また、変形例４では、図７に示すように、複数の貫通孔１０ｂが溝状の凹部１０ａに沿って並んで形成されているとよい。かかる貫通孔１０ｂは、溝状の凹部１０ａと、隣接する単位リードフレーム１２同士の間に仮想的に設けられるダイシングラインＤＬとが交差する箇所に形成される。
これにより、上述の半導体装置３を製造する工程において、ダイシングラインＤＬに沿って回転刃物でダイシングする際に、かかる回転刃物の位置決めを貫通孔１０ｂにより行うことができる。また、ダイシングラインＤＬに沿って回転刃物でダイシングする際に、回転刃物の摩耗を低減することができる。
なお、上述の変形例４では、溝状の凹部１０ａがリードフレーム１のおもて面側に形成された例について示したが、溝状の凹部１０ａはリードフレーム１の裏面側に形成されていてもよい。
＜製造工程の処理手順＞
つづいて、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２および半導体装置３の製造工程の際に実行する処理について、図８および図９を参照しながら説明する。図８は、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２の製造工程で実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
最初に、所定の箇所にエッチング加工が施されて、枠体１０や単位リードフレーム形成領域１１などが形成されたリードフレーム１を準備する（ステップＳ１０１）。かかるリードフレーム１には、単位リードフレーム形成領域１１内の所定の位置に補強部１７が設けられるとともに、所定の二隅にそれぞれ注入部１８と排出部１９とが設けられる。
次に、金型４０（具体的には上金型４１）の注入ランナー４１ａを注入部１８に接続し、排出ランナー４１ｂを排出部１９に接続するように、リードフレーム１を金型４０に組み付ける（ステップＳ１０２）。
なお、ステップＳ１０２では、下金型４２がパッド１４の搭載面１４ｃに向かい合うように組み付けられる。また、上金型４１と下金型４２とを組み付ける際、上金型４１とリードフレーム１および下金型４２とリードフレーム１との間には、モールド充填性および離型性の向上を目的として、フィルム４３が挿間される。
そして、上金型４１の注入ランナー４１ａおよび注入部１８を経由して、金型４０内に樹脂１５Ａを注入する（ステップＳ１０３）。
次に、金型４０に対して所定の熱処理を施して、樹脂１５Ａを硬化する（ステップＳ１０４）。これにより、単位リードフレーム１２内の空隙に樹脂部１５が形成される。
最後に、リードフレーム１から金型４０を脱離させて（ステップＳ１０５）、実施形態にかかる樹脂付きリードフレーム２が得られる。なお、リードフレーム１から金型４０を脱離させた際に形成されるバリ１８ａ、１９ａを除去する必要はない。
図９は、実施形態に係る半導体装置３の製造工程で実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
最初に、樹脂付きリードフレーム２の単位リードフレーム１２に設けられるパッド１４（具体的には第１パッド１４ａ）の搭載面１４ｃ上に、ＬＥＤ素子２３を搭載する（ステップＳ２０１）。かかるＬＥＤ素子２３は、たとえば、はんだ材や銀ペースト、アクリル系ペースト、絶縁ペーストなどを用いてパッド１４に固定される。
次に、注入部１８の近傍に形成されるバリ１８ａや排出部１９の近傍に形成されるバリ１９ａを除去しないままで、樹脂付きリードフレーム２の枠体１０を押さえ治具で保持する（ステップＳ２０２）。
次に、かかる押さえ治具で保持された樹脂付きリードフレーム２に搭載されるＬＥＤ素子２３およびパッド１４に、ボンディングワイヤ２４を接合する（ステップＳ２０３）。かかるボンディングワイヤ２４は、たとえば、ワイヤボンダなどを用いてＬＥＤ素子２３やパッド１４に接合される。
次に、ここまで作製した構造体を所定の金型にセットして、透明な熱硬化性樹脂でモールド処理することにより、リードフレーム１の搭載面１４ｃ側に透明樹脂部２５を形成する（ステップＳ２０４）。
最後に、隣接する単位リードフレーム１２同士の間に仮想的に設けられるダイシングラインＤＬに沿って回転刃物でダイシングして（ステップＳ２０５）、実施形態にかかる半導体装置３が得られる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の実施形態では、樹脂付きリードフレーム２に用いられるリードフレーム１について示したが、実施形態にかかるリードフレーム１は樹脂付きリードフレーム２に用いられる場合に限られない。
また、上述の実施形態において、リードフレーム１の金属基板やめっき膜２１の表面を所定の粗化処理により粗化してもよい。これにより、リードフレーム１と樹脂部１５との密着性や、めっき膜２１と透明樹脂部２５との密着性をさらに向上させることができる。
以上のように、実施形態に係るリードフレーム１は、枠体１０と、単位リードフレーム形成領域１１と、補強部１７とを備える。枠体１０は、外周部を囲むように設けられる。単位リードフレーム形成領域１１は、枠体１０内に設けられ、複数の単位リードフレーム１２がマトリックス状に並べられて、複数の単位リードフレーム１２が所定の方向Ａに沿って連結される。補強部１７は、単位リードフレーム形成領域１１内で所定の方向Ａと交わる方向に延びる。これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
また、実施形態に係るリードフレーム１において、補強部１７は、単位リードフレーム形成領域１１の一端から他端に渡るように設けられる。これにより、単位リードフレーム形成領域１１の全域において、連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することを抑制することができる。
また、実施形態に係るリードフレーム１において、補強部１７は、単位リードフレーム形成領域１１において十字形状を有する。これにより、単位リードフレーム形成領域１１全体の強度を向上させることができる。
また、実施形態に係るリードフレーム１において、補強部１７は、ハーフエッチング加工されている部位（薄肉部１７ｂ）と、ハーフエッチング加工されていない部位（厚肉部１７ａ）とが交互になって設けられる。これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することをさらに抑制することができるとともに、樹脂部１５を形成する際に、かかる樹脂部１５を構成する樹脂１５Ａを単位リードフレーム形成領域１１全体に行き渡らせることができる。
また、実施形態に係るリードフレーム１において、枠体１０には、枠体１０に沿った凹部１０ａが形成される。これにより、枠体１０の外側に樹脂１５Ａが漏れることを抑制することができる。
また、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２は、上述のリードフレーム１と、単位リードフレーム１２内に形成される空隙に設けられる樹脂部１５と、を備える。これにより、所定の方向Ａに沿って連結される複数の単位リードフレーム１２が変形することが抑制された樹脂付きリードフレーム２を実現することができる。
また、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２において、樹脂部１５には、補強部１７の上面側にスリット１５ａが形成される。これにより、単位リードフレーム形成領域１１において樹脂部１５の応力が緩和される。
また、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２において、樹脂部１５は、シリコーン樹脂で構成される。これにより、樹脂付きリードフレーム２を用いて製造され、高熱を発するＬＥＤ素子２３が搭載された半導体装置３において、耐熱性を向上させることができる。
また、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２において、所定の金型４０を経由して樹脂部１５を構成する樹脂１５Ａが注入される注入部１８と、所定の金型４０を経由して樹脂１５Ａの余剰部分が排出される排出部１９とが、いずれも単位リードフレーム形成領域１１内に設けられる。これにより、ボンディングワイヤ２４の十分な接合強度が確保された半導体装置３を製造することができる。
また、実施形態に係る樹脂付きリードフレーム２の製造方法は、所定の金型４０を経由して樹脂１５Ａが注入される注入部１８と、所定の金型４０を経由して樹脂１５Ａの余剰部分が排出される排出部１９とが、いずれも単位リードフレーム形成領域１１内に設けられる上述のリードフレーム１を、注入部１８が金型４０の注入ランナー４１ａに接続され、排出部１９が金型４０の排出ランナー４１ｂに接続されるように金型４０に組み付ける工程（ステップＳ１０２）と、注入ランナー４１ａと注入部１８とを経由して金型４０内に樹脂１５Ａを注入する工程（ステップＳ１０３）と、を含む。これにより、ボンディングワイヤ２４の十分な接合強度が確保された半導体装置３を製造可能な樹脂付きリードフレーム２を製造することができる。
また、実施形態に係る半導体装置３の製造方法は、上述の樹脂付きリードフレーム２の単位リードフレーム１２内に半導体素子（ＬＥＤ素子２３）を搭載する工程（ステップＳ２０１）と、枠体１０を押さえ治具で保持する工程（ステップＳ２０２）と、搭載された半導体素子（ＬＥＤ素子２３）にボンディングワイヤ２４を接合する工程（ステップＳ２０３）と、を含む。これにより、ボンディングワイヤ２４の十分な接合強度が確保された半導体装置３を製造することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ リードフレーム
２ 樹脂付きリードフレーム
３ 半導体装置
１０ 枠体
１０ａ 凹部
１１ 単位リードフレーム形成領域
１２ 単位リードフレーム
１３ 接続部
１４ パッド
１５ 樹脂部
１５ａ スリット
１５Ａ 樹脂
１７ 補強部
１８ 注入部
１８ａ バリ
１９ 排出部
１９ａ バリ
２３ ＬＥＤ素子
２４ ボンディングワイヤ
２５ 透明樹脂部
４０ 金型
４１ 上金型
４１ａ 注入ランナー
４１ｂ 排出ランナー
４２ 下金型

Claims (11)

  1. 外周部を囲むように設けられる枠体と、
    前記枠体内に設けられ、複数の単位リードフレームがマトリックス状に並べられて、複数の前記単位リードフレームが所定の方向に沿って連結される単位リードフレーム形成領域と、
    前記単位リードフレーム形成領域内で前記所定の方向と交わる方向に延びる補強部と、 を備えること
    を特徴とするリードフレーム。
  2. 前記補強部は、前記単位リードフレーム形成領域の一端から他端に渡るように設けられること
    を特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
  3. 前記補強部は、前記単位リードフレーム形成領域において十字形状を有すること
    を特徴とする請求項１または２に記載のリードフレーム。
  4. 前記補強部は、ハーフエッチング加工されている部位と、ハーフエッチング加工されていない部位とが交互になって設けられること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のリードフレーム。
  5. 前記枠体には、前記枠体に沿った凹部が形成されること
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のリードフレーム。
  6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載のリードフレームと、
    前記単位リードフレーム内に形成される空隙に設けられる樹脂部と、を備えること
    を特徴とする樹脂付きリードフレーム。
  7. 前記樹脂部には、前記補強部の上面側にスリットが形成されること
    を特徴とする請求項６に記載の樹脂付きリードフレーム。
  8. 前記樹脂部は、シリコーン樹脂で構成されること
    を特徴とする請求項６または７に記載の樹脂付きリードフレーム。
  9. 所定の金型を経由して前記樹脂部を構成する樹脂が注入される注入部と、前記所定の金型を経由して前記樹脂の余剰部分が排出される排出部とが、いずれも前記単位リードフレーム形成領域内に設けられること
    を特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の樹脂付きリードフレーム。
  10. 所定の金型を経由して樹脂が注入される注入部と、前記所定の金型を経由して前記樹脂の余剰部分が排出される排出部とが、いずれも前記単位リードフレーム形成領域内に設けられる請求項１〜５のいずれか一つに記載のリードフレームを、前記注入部が前記金型の注入ランナーに接続され、前記排出部が前記金型の排出ランナーに接続されるように前記金型に組み付ける工程と、
    前記注入ランナーと前記注入部とを経由して前記金型内に樹脂を注入する工程と、を含むこと
    を特徴とする樹脂付きリードフレームの製造方法。
  11. 請求項９に記載の樹脂付きリードフレームの前記単位リードフレーム内に半導体素子を搭載する工程と、
    前記枠体を押さえ治具で保持する工程と、
    搭載された前記半導体素子にボンディングワイヤを接合する工程と、を含むこと
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
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