JP2023174472A - Lead frame and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、リードフレーム及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to a lead frame and a method of manufacturing the same.
近年、基板に実装される半導体装置の小型化及び薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、いわゆるQFN(Quad Flat Non-lead)タイプの半導体装置が種々提案されている。QFNタイプの半導体装置は、リードフレームの搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成されたものである。 In recent years, there has been a demand for smaller and thinner semiconductor devices mounted on substrates. In order to meet such demands, various so-called QFN (Quad Flat Non-lead) type semiconductor devices have been proposed. A QFN type semiconductor device is constructed by sealing a semiconductor element mounted on a mounting surface of a lead frame with a sealing resin and exposing a portion of the leads on the back surface side.
また近年、チップサイズを変更することなく、リードの数(ピン数)を増やすことが求められてきている。これに対して、従来、リードの幅を細くすることが行われている。しかしながら、リードが細くなるにしたがって、リードに変形が生じやすくなり、ワイヤボンディングを安定して行いにくくなるという問題が生じる。 Furthermore, in recent years, there has been a demand for increasing the number of leads (number of pins) without changing the chip size. In response to this, conventional methods have been to reduce the width of the leads. However, as the lead becomes thinner, the lead becomes more likely to deform, causing a problem in that it becomes difficult to perform wire bonding stably.
特許文献1には、リードフレームの裏面に樹脂部を設けた後、樹脂部の不要部を除去する技術が開示されている。一般に、ワイヤボンディング時にリード部に力が加わった際、リード部には反発力が生じる。この反発力が大きい場合、リード部と樹脂部とが剥離するおそれがある。 Patent Document 1 discloses a technique in which a resin portion is provided on the back surface of a lead frame and then an unnecessary portion of the resin portion is removed. Generally, when force is applied to a lead part during wire bonding, a repulsive force is generated in the lead part. If this repulsive force is large, there is a risk that the lead part and the resin part will separate.
本開示は、樹脂部を有するリードフレームにおいて、リード部と樹脂部とが剥離することを抑制することが可能な、リードフレーム及びその製造方法を提供する。 The present disclosure provides a lead frame and a method for manufacturing the same that can suppress separation of the lead part and the resin part in a lead frame having a resin part.
本開示の実施の形態は、以下の[1]~[10]に関する。 Embodiments of the present disclosure relate to [1] to [10] below.
[1]リードフレームにおいて、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部と、前記ダイパッドと前記リード部の周囲に配置された樹脂部と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記内部端子は、裏面側から薄肉化され、前記外部端子は、表面側から薄肉化され、前記接続部は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている、リードフレーム。 [1] A lead frame including a die pad, a lead part arranged around the die pad, and a resin part arranged around the die pad and the lead part, and the lead part is arranged on the die pad side. an internal terminal located on the opposite side of the die pad, an external terminal located on the opposite side of the die pad, and a connecting portion located between the internal terminal and the external terminal, the internal terminal being thinned from the back side, In the lead frame, the external terminal is thinned from the front side, and the connection part is thinned from both the front side and the back side.
[2]前記樹脂部は、前記内部端子及び前記接続部の裏面側に位置する、[1]に記載のリードフレーム。 [2] The lead frame according to [1], wherein the resin part is located on the back side of the internal terminal and the connection part.
[3]前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の表面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、[2]に記載のリードフレーム。 [3] The surface of the portion of the resin portion located between the lead portion and the die pad is located on the same plane as the back surface of the internal terminal and the back surface of the connection portion. Lead frame.
[4]前記樹脂部は、前記接続部及び前記外部端子の表面側に位置する、[1]に記載のリードフレーム。 [4] The lead frame according to [1], wherein the resin portion is located on the surface side of the connection portion and the external terminal.
[5]前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の裏面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、[4]に記載のリードフレーム。 [5] The back surface of the portion of the resin portion located between the lead portion and the die pad is located on the same plane as the back surface of the internal terminal and the back surface of the connection portion. Lead frame.
[6]前記ダイパッドは、裏面側に位置する段部を有し、前記段部は前記樹脂部に密着している、[1]乃至[5]のいずれか1つに記載のリードフレーム。 [6] The lead frame according to any one of [1] to [5], wherein the die pad has a stepped portion located on the back surface side, and the stepped portion is in close contact with the resin portion.
[7]前記接続部の厚みは、前記リードフレームの最大厚みの10%以上45%以下である、[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のリードフレーム。 [7] The lead frame according to any one of [1] to [6], wherein the thickness of the connecting portion is 10% or more and 45% or less of the maximum thickness of the lead frame.
[8]前記ダイパッドと前記樹脂部との間、又は、前記リード部と前記樹脂部との間に、金属層が入り込んでいる、[1]乃至[7]のいずれか1つに記載のリードフレーム。 [8] The lead according to any one of [1] to [7], wherein a metal layer is inserted between the die pad and the resin part or between the lead part and the resin part. flame.
[9]リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、裏面側凹部を形成する工程と、前記金属基板の裏面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記裏面側凹部を覆う工程と、前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記金属基板の表面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を表面側に露出させるとともに、前記外部端子及び前記接続部が表面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。 [9] In the method for manufacturing a lead frame, a step of preparing a metal substrate, a step of etching the metal substrate from the back side of the metal substrate to the middle of the thickness direction to form a back side recess, and The die pad and the die pad are formed by forming a resin part on the back side of the substrate, covering the back side recess with the resin part, and etching the metal substrate from the front side of the metal substrate to the middle of the thickness direction. and a step of polishing the resin part by a predetermined thickness, wherein the lead part is arranged around an internal terminal located on the die pad side and a lead part located on the opposite side of the die pad. an external terminal located on the side, and a connection part located between the internal terminal and the external terminal, and in the step of etching from the surface side of the metal substrate, there is a connection part located between the die pad and the lead part. A method for manufacturing a lead frame, in which the resin portion located on the lead frame is exposed on the front surface side, and the external terminal and the connection portion are thinned from the front surface side.
[10]リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、表面側凹部を形成する工程と、前記金属基板の表面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記表面側凹部を覆う工程と、前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記金属基板の裏面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を裏面側に露出させるとともに、前記内部端子及び前記接続部が裏面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。 [10] In the method for manufacturing a lead frame, a step of preparing a metal substrate, a step of etching the metal substrate from the surface side of the metal substrate to the middle of the thickness direction to form a surface side recess, and etching the metal substrate forming a resin part on the front side of the substrate and covering the front side recess with the resin part; polishing the resin part by a predetermined thickness; and polishing the metal substrate from the back side of the metal substrate in the thickness direction. forming a die pad and a lead part disposed around the die pad by etching halfway through the die pad, and the lead part includes an internal terminal located on the die pad side and an inner terminal located on the opposite side of the die pad. an external terminal located on the side, and a connection part located between the internal terminal and the external terminal, and in the step of etching from the back side of the metal substrate, there is a connection part between the die pad and the lead part. A method for manufacturing a lead frame, in which the resin portion located on the lead frame is exposed on the back side, and the internal terminals and the connecting portions are thinned from the back side.
本開示によれば、樹脂部を有するリードフレームにおいて、リード部と樹脂部とが剥離することを抑制できる。 According to the present disclosure, in a lead frame having a resin portion, separation of the lead portion and the resin portion can be suppressed.
(第1の実施の形態)
以下、第1の実施の形態について、図1乃至図6を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. In each of the following figures, the same parts are given the same reference numerals, and some detailed explanations may be omitted.
本明細書中、X方向、Y方向とは、リードフレーム10又はパッケージ領域10aの各辺に平行な二方向であり、X方向とY方向とは互いに直交する。また、Z方向は、X方向及びY方向の両方に対して垂直な方向である。また、「内」、「内側」とは、各パッケージ領域10aの中心方向を向く側をいう。「外」、「外側」とは、各パッケージ領域10aの中心から離れる側をいう。また、「表面」とは、外部の図示しない配線基板に接続される側の面の反対側(Z方向プラス側)を向く面をいう。「裏面」とは、「表面」の反対側(Z方向マイナス側)の面であって、上記配線基板に接続される側の面をいう。
In this specification, the X direction and the Y direction are two directions parallel to each side of the
また、本明細書中、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば10%以上90%以下、又は30%以上70%以下、又は40%以上60%以下であっても良い。 Further, in this specification, half etching refers to etching the material to be etched halfway in the thickness direction thereof. The thickness of the material to be etched after half etching may be, for example, 10% or more and 90% or less, or 30% or more and 70% or less, or 40% or more and 60% or less of the thickness of the material to be etched before half etching.
(リードフレームの構成)
まず、図1及び図2により、本実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。図1及び図2は、本実施の形態によるリードフレームを示す図である。
(Lead frame configuration)
First, the outline of the lead frame according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2 are diagrams showing a lead frame according to this embodiment.
図1に示すように、リードフレーム10は、パッケージ領域(単位リードフレーム)10aを含む。パッケージ領域10aは、リードフレーム10内で、平面視で多列及び多段に(マトリックス状に)複数配置されている。なお、これに限らずパッケージ領域10aは1つ以上存在していれば良い。なお、パッケージ領域10aは、それぞれ半導体装置20(後述)に対応する領域であり、図1において仮想線の内側に位置する領域である。また、図1の仮想線は半導体装置20の外周縁に対応している。
As shown in FIG. 1, the
次に、図1及び図2を参照してリードフレーム10の構成についてさらに説明する。
Next, the structure of the
図1に示すように、リードフレーム10は、ダイパッド11と、複数のリード部12と、樹脂部18と、を備えている。複数のリード部12は、それぞれ細長い形状を有し、ダイパッド11周囲に設けられている。各リード部12は、それぞれ半導体素子21と外部の図示しない配線基板とを接続する。樹脂部18は、ダイパッド11とリード部12の周囲であって、リードフレーム10の裏面側に配置されている。複数のパッケージ領域10aは、支持リード(支持部材)13を介して互いに連結される。支持リード13は、ダイパッド11とリード部12とを支持する。支持リード13は、X方向及びY方向に沿ってそれぞれ延びている。
As shown in FIG. 1, the
ダイパッド11は、平面視で略正方形形状を有している。この場合、ダイパッド11の少なくとも中央部は、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板(後述する金属基板31)と同一の厚みを有する。ダイパッド11の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形としても良い。また、ダイパッド11の四隅には吊りリード14が連結されている。ダイパッド11は、4本の吊りリード14を介して支持リード13に連結支持されている。
図2に示すように、ダイパッド11は、表面側に位置するダイパッド表面11aと、裏面側に位置するダイパッド裏面11bとを有する。ダイパッド表面11aには、後述する半導体素子21が搭載される。ダイパッド裏面11bは、リードフレーム10から外方に露出する。
As shown in FIG. 2, the
ダイパッド11のうちリード部12を向く側には、ダイパッド側面11cと、段部11dとが形成されている。ダイパッド側面11cは、ダイパッド表面11a側に位置しており、リードフレーム10から外方に露出している。段部11dは、ダイパッド側面11cよりも裏面側に位置する。段部11dは、段部天面11fと、段部側面11gとを有する。段部天面11fは、樹脂部18の樹脂表面18aと同一平面上に位置する。段部側面11gは、ダイパッド裏面11bから段部天面11f側に延びる。段部11d内には、樹脂部18が充填されている。段部11dの段部天面11f及び段部側面11gは、それぞれ樹脂部18に密着している。ダイパッド側面11cと段部11dとの間には、ダイパッド突起部11hが形成されている。ダイパッド突起部11hはリード部12側に向けて突出する。ダイパッド突起部11hの表面側(ダイパッド側面11c側)の面は、裏面側へ向けて湾曲している。段部側面11gは、ダイパッド側面11cよりも内側(リード部12から遠い側)に位置する。段部側面11gは、平面視でダイパッド側面11cと同一位置に存在しても良い。あるいは、段部側面11gは、ダイパッド側面11cよりも内側(リード部12から遠い側)に位置しても良い。段部側面11gは、平面視でダイパッド突起部11hと同一位置に存在しても良い。あるいは、段部側面11gは、ダイパッド突起部11hよりも内側(リード部12から遠い側)に位置しても良い。
On the side of the
各リード部12は、それぞれ後述するようにボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に接続される。リード部12は、ダイパッド11との間に空間を介して配置されている。リード部12は、それぞれ支持リード13から延び出している。
Each
複数のリード部12は、ダイパッド11の周囲に沿って配置されている。このリード部12の裏面には、それぞれ外部の配線基板(図示せず)に電気的に接続される外部端子面17が形成されている。各外部端子面17は、半導体装置20(後述)の製造後に、それぞれ半導体装置20から外方に露出する。
The plurality of
リード部12は、内部端子51と、接続部52と、外部端子53とを有する。内部端子51は、内側(ダイパッド11側)に位置する。外部端子53は、外側(ダイパッド11の反対側、支持リード13側)に位置する。接続部52は、内部端子51と外部端子53との間に位置する。内部端子51は、リード部12の内側端部に位置し、その表面側には内部端子面15が形成されている。この内部端子面15は、後述するようにボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に電気的に接続される領域である。なお、内部端子面15上には、ボンディングワイヤ22との密着性を向上させるめっき層25が設けられている。めっき層25は、例えば銀めっきからなっていても良い。
The
内部端子51は、例えばハーフエッチングにより裏面側から薄肉化されている。内部端子51は、表面側からは薄肉化されていない。内部端子51は、上述した内部端子面15と、内部端子裏面51bとを有する。内部端子面15は、内部端子51の表面側に位置する。内部端子裏面51bは、内部端子51の裏面側に位置する。内部端子裏面51bは、樹脂部18に密着している。また、内部端子51のうちダイパッド11を向く側には、リード側面51cが形成されている。リード側面51cは、樹脂部18に覆われることなく、外方に露出している。さらに、リード側面51cと内部端子裏面51bとの間には、リード突起部51eが形成されている。リード突起部51eはダイパッド11側に向けて突出する。リード突起部51eの表面側(リード側面51c側)の面は、裏面側へ向けて湾曲している。リード突起部51eの裏面は、内部端子裏面51bと同一平面上に位置する。内部端子51のうちダイパッド11の反対側(支持リード13側)には、内部端子外側面51dが形成されている。
The
接続部52は、例えばハーフエッチングにより表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。接続部52は、内側において内部端子51に連結され、外側において外部端子53に連結されている。接続部52は、表面側に位置する接続部表面52aと、裏面側に位置する接続部裏面52bとを有する。接続部表面52a及び接続部裏面52bはそれぞれエッチングにより形成された面である。接続部表面52aは、樹脂部18に覆われることなく、外方に露出している。接続部裏面52bは、樹脂部18に密着している。また、接続部表面52aは、後述する外部端子表面53aと同一平面上に位置する。接続部裏面52bは、内部端子裏面51bと同一平面上に位置する。
The
外部端子53は、支持リード13側に位置しており、その外側端部は支持リード13に連結されている。外部端子53は、例えばハーフエッチングにより表面側から薄肉化されている。外部端子53は、裏面側からは薄肉化されていない。外部端子53は、外部端子表面53aと、上述した外部端子面17とを有する。外部端子表面53aは、外部端子53の表面側に位置しており、外方に露出する。外部端子面17は、外部端子53の裏面側に位置しており、外方に露出する。また、外部端子53のうち接続部裏面52bより裏面側の位置には、外部端子内側面53dが形成されている。外部端子内側面53dは、外部端子面17から接続部裏面52bに向けて延びる。外部端子内側面53dには、樹脂部18が密着している。なお、外部端子面17と支持リード13との間の領域が、裏面側から薄肉化されていても良い。
The
樹脂部18は、ダイパッド11とリード部12の周囲に配置されている。すなわち、図1に示すように、表面側から見て、樹脂部18は、ダイパッド11の一辺と、当該辺に対向する複数のリード部12と、支持リード13と、2本の吊りリード14とによって取り囲まれる領域に位置している。また、裏面側から見て、樹脂部18は、ダイパッド11の一辺と、当該辺に対向する複数のリード部12の外部端子面17と、支持リード13と、2本の吊りリード14とによって取り囲まれる領域に位置している。なお、図1において、樹脂部18を網掛けで示している(後述する図3についても同様)。
The
樹脂部18は、リードフレーム10の裏面側に配置されている。すなわち樹脂部18は、リードフレーム10のうち、厚み方向の途中位置よりも裏面側(Z方向マイナス側)にのみ存在する。樹脂部18は、厚み方向(Z方向)の途中位置よりも表面側(Z方向プラス側)には存在しない。なお、上記途中位置は、リードフレーム10の厚み方向の中央に限らず、厚み方向の中央よりも表面側又は裏面側に位置しても良い。図2において、厚み方向の途中位置とは、厚み方向において、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bが存在する位置に対応する。
The
図2に示すように、樹脂部18は、ダイパッド11の段部11d内に配置されている。具体的には、樹脂部18は、段部側面11gと、段部天面11fとによって取り囲まれた領域に配置されている。また樹脂部18は、リード部12の裏面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、リード部12の外部端子内側面53dと、接続部裏面52bと、内部端子裏面51bとに密着している。
As shown in FIG. 2, the
樹脂部18は、表面側に位置する樹脂表面18aと、裏面側に位置する樹脂裏面18bとを有する。このうち樹脂表面18aは、ダイパッド側面11cとリード側面51cとの間の空間から外方に露出する。また樹脂表面18a、段部天面11f、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bは、互いに同一平面上に位置している。樹脂裏面18bは、リードフレーム10の裏面側から外方に露出する。樹脂裏面18b、ダイパッド裏面11b及び外部端子面17は、互いに同一平面上に位置している。
The
樹脂部18としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはPPS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いても良い。なお、樹脂部18と後述する封止樹脂23との密着性を高めるため、樹脂部18として、封止樹脂23と同一の材料を用いることが好ましい。
As the
以上説明したリードフレーム10の樹脂部18以外の部分は、全体として銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属から構成されている。また、リードフレーム10の最大厚みT1は、製造する半導体装置20の構成にもよるが、80μm以上300μm以下としても良い。本明細書において、リードフレーム10の最大厚みとは、リードフレーム10のうち最も厚い部分における厚み(Z方向距離)であり、表面側からも裏面側からも薄肉化されていない部分における厚みをいう。また、リードフレーム10の最大厚みは、後述する金属基板31の板厚に対応する。本実施の形態において、リード部12の裏面側に樹脂部18が設けられているため、ワイヤボンディング時に加わる力によってリード部12が変形しにくい。これにより、リードフレーム10の最大厚みT1を薄くできる。
The parts other than the
内部端子51の厚みT2は、リードフレーム10の最大厚みT1の40%以上70%以下としても良く、50%以上60%以下としても良い。内部端子51の厚みT2は、32μm以上210μm以下としても良く、35μm以上180μm以下としても良い。
The thickness T2 of the
接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の10%以上45%以下としても良く、15%以上30%以下としても良い。接続部52の厚みT3は、30μm以上135μm以下としても良く、35μm以上75μm以下としても良い。接続部52の厚みT3をリードフレーム10の最大厚みT1の10%以上とすることにより、内部端子51と外部端子53との導電性を確保できる。接続部52の厚みT3をリードフレーム10の最大厚みT1の45%以下とすることにより、後述するように、ワイヤボンディング時に内部端子面15に加わる力に対する接続部52の反発力を抑制できる。これにより、この反発力によってリード部12と樹脂部18とが剥離することを抑制できる。
The thickness T3 of the connecting
外部端子53の厚みT4は、リードフレーム10の最大厚みT1の40%以上70%以下としても良く、50%以上60%以下としても良い。外部端子53の厚みT4は、32μm以上175μm以下としても良く、40μm以上150μm以下としても良い。
The thickness T4 of the
樹脂部18の厚みT5は、リードフレーム10の最大厚みT1の30%以上60%以下としても良く、40%以上50%以下としても良い。樹脂部18の厚みT5は、24μm以上150μm以下としても良く、32μm以上125μm以下としても良い。
The thickness T5 of the
(半導体装置の構成)
次に、図3及び図4により、本実施の形態による半導体装置について説明する。図3及び図4は、本実施の形態による半導体装置(QFNタイプ)を示す図である。
(Configuration of semiconductor device)
Next, the semiconductor device according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are diagrams showing a semiconductor device (QFN type) according to this embodiment.
図3及び図4に示すように、半導体装置(半導体パッケージ)20は、ダイパッド11と、複数のリード部12と、半導体素子21と、複数のボンディングワイヤ(接続部材)22とを備えている。複数のリード部12は、ダイパッド11の周囲に配置されている。半導体素子21は、ダイパッド11上に搭載されている。ボンディングワイヤ22は、リード部12と半導体素子21とを電気的に接続する。また、ダイパッド11とリード部12の周囲であって、半導体装置20の裏面側に樹脂部18が配置されている。さらに、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21及びボンディングワイヤ22は、封止樹脂23によって樹脂封止されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the semiconductor device (semiconductor package) 20 includes a
半導体装置20のダイパッド11、リード部12及び樹脂部18は、上述したリードフレーム10から作製されたものである。ダイパッド11、リード部12及び樹脂部18の構成は、半導体装置20に含まれない領域を除き、上述した図1及び図2に示すものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
The
半導体素子21としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能である。半導体素子21としては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いても良い。この半導体素子21は、各々ボンディングワイヤ22が取り付けられる複数の電極21aを有している。また、半導体素子21は、接着剤24により、ダイパッド11の表面に固定されている。接着剤24としては、例えばダイボンディングペースト等を用いても良い。
As the
各ボンディングワイヤ22は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなる。各ボンディングワイヤ22の一端は、それぞれ半導体素子21の電極21aに接続されている。各ボンディングワイヤ22の他端は、それぞれ各リード部12の内部端子面15上に位置するめっき層25に接続されている。
Each
封止樹脂23としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはPPS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いても良い。封止樹脂23全体の厚みは、300μm以上1500μm以下程度としても良い。また、封止樹脂23の一辺(半導体装置20の一辺)は、例えば0.2mm以上16mm以下としても良い。ダイパッド11とリード部12との間の空間において、封止樹脂23は、樹脂部18の樹脂表面18aに密着している。また封止樹脂23は、リード部12の接続部表面52a及び外部端子表面53aに密着している。なお、図3において、封止樹脂23の図示を省略している。
As the sealing
(リードフレームの製造方法)
次に、図1及び図2に示すリードフレーム10の製造方法について、図5(a)-(i)を用いて説明する。
(Lead frame manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
まず図5(a)に示すように、平板状の金属基板31を準備する。金属基板31としては、銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属からなる基板を使用しても良い。なお金属基板31は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
First, as shown in FIG. 5(a), a
次に、金属基板31の表裏全体にそれぞれ感光性レジストを塗布し、乾燥する。続いて、金属基板31上の感光性レジストに対してフォトマスクを介して露光し、現像する。これにより、所望の開口部32b、33bを有するエッチング用レジスト層32、33を形成する(図5(b))。
Next, a photosensitive resist is applied to the entire front and back surfaces of the
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の裏面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する。この場合、裏面側のエッチング用レジスト層33を耐腐蝕膜として、金属基板31の裏面側に腐蝕液でエッチングを施す(図5(c))。なお、このとき金属基板31の表面側を図示しないマスク等で覆っても良い。これにより、金属基板31の裏面側に非貫通凹部である裏面側凹部36を形成する。この裏面側凹部36は、樹脂部18に対応する形状を有する。なお、腐蝕液は、使用する金属基板31の材質に応じて適宜選択できる。例えば、金属基板31として銅を用いる場合、腐蝕液は、塩化第二鉄水溶液を使用してもよい。この場合、塩化第二鉄水溶液を金属基板31の一方の面又は両面からスプレーエッチングしても良い。
Next, by half etching, the thickness of the
次に、表面側のエッチング用レジスト層32を残して、裏面側のエッチング用レジスト層33を剥離除去する(図5(d))。次いで金属基板31を水洗し、乾燥させる。
Next, the etching resist
次に、金属基板31の裏面側に樹脂部18を形成し、樹脂部18によって裏面側凹部36を覆う(図5(e))。このとき、金属基板31の裏面側に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形又はトランスファ成形しても良い。これにより、樹脂部18が裏面側凹部36内に充填される。なお、ダイパッド裏面11bに対応する部分11eからの樹脂部18の厚みT6は、25μm以上200μm以下としても良い。
Next, a
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の表面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する。この場合、表面側のエッチング用レジスト層32を耐腐蝕膜として、金属基板31の表面側に腐蝕液でエッチングを施す(図5(f))。なお、腐蝕液としては、金属基板31の裏面側をエッチングする際に用いたものと同様のものを用いても良い(図5(c))。
Next, by half etching, the thickness of the
これにより、金属基板31の表面側がエッチングされ、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13の外形が形成される。また、ダイパッド11とリード部12との間に隙間が形成され、樹脂部18が表面側に露出する。さらに、リード部12の接続部52の表面側が、樹脂部18が露出しない程度にエッチングにより薄肉化される。同様に、リード部12の外部端子53の表面側が、エッチングにより薄肉化される。金属基板31の表面側をエッチングする際、例えば接続部52の表面及び外部端子53の表面を図示しないレジストで覆っても良い。この場合、ダイパッド11とリード部12との間のエッチングが一定程度進んだ後、当該レジストを除去する。その後、接続部52の表面及び外部端子53の表面をそれぞれエッチングにより薄肉化しても良い(2段階のエッチング)。あるいは、金属基板31の表面側を1段階のエッチングのみにより薄肉化しても良い。
As a result, the front surface side of the
次に、樹脂部18を所定の厚みだけ研磨する(図5(g))。具体的には、樹脂部18を裏面側から研磨してゆき、金属基板31を構成する金属部分が出現した後、樹脂部18の研磨を終了する。これにより、ダイパッド11のダイパッド裏面11b及びリード部12の外部端子面17が裏面側に露出する。なお、樹脂部18を研磨する方法としては、例えばバフ研磨が挙げられる。
Next, the
本実施の形態において、エッチングにより樹脂部18を表面側に露出させる工程(図5(f))は、樹脂部18を研磨する工程(図5(g))よりも前に行われる。これにより、金属基板31の表面側をエッチングする際、金属基板31の裏面側が樹脂部18によって覆われる。このため、金属基板31の裏面側を他の部材で覆う工程を別途設けることなく、金属基板31の表面側のみを薄肉化できる。なお、樹脂部18を研磨する工程(図5(g))は、金属基板31の表面側をエッチングする工程(図5(f))よりも前に行っても良い。
In this embodiment, the step of exposing the
次に、表面側のエッチング用レジスト層32を剥離除去する(図5(h))。次いで金属基板31を水洗及び乾燥させる。
Next, the etching resist
その後、リード部12の内部端子51に電解めっきを施す。これによりリード部12の内部端子51上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。このようにして図1及び図2に示すリードフレーム10が得られる(図5(i))。
Thereafter, electrolytic plating is applied to the
(半導体装置の製造方法)
次に、図3及び図4に示す半導体装置20の製造方法について、図6(a)-(e)を用いて説明する。
(Method for manufacturing semiconductor devices)
Next, a method for manufacturing the
まず、例えば図5(a)-(i)に示す方法により、リードフレーム10を作製する(図6(a))。
First, the
次に、リードフレーム10のダイパッド11上に、半導体素子21を搭載する。この場合、接着剤24を用いて、半導体素子21をダイパッド11上に載置して固定する(ダイアタッチ工程)(図6(b))。接着剤24としては、例えばダイボンディングペースト等を用いても良い。
Next, the
次に、半導体素子21の各電極21aと、各リード部12に形成されためっき層25とを、それぞれボンディングワイヤ(接続部材)22によって互いに電気的に接続する(ワイヤボンディング工程)(図6(c))。このとき、ワイヤボンディング装置のキャピラリー38を介して超音波を印加しながら、半導体素子21の各電極21aと各リード部12の内部端子51とをボンディングワイヤ22により接続する。
Next, each
次に、リードフレーム10に対して、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形又はトランスファ成形することにより、封止樹脂23を形成する(図6(d))。このようにして、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21及びボンディングワイヤ22を封止する。
Next, a sealing
次に、各半導体素子21間の封止樹脂23及び支持リード13をダイシングする。これにより、リードフレーム10を各半導体装置20毎に分離する。この際、例えば人工ダイヤモンドを含有したブレードを回転させながら、各半導体装置20間の封止樹脂23及び支持リード13を切断しても良い。
Next, the sealing
このようにして、図3及び図4に示す半導体装置20が得られる(図6(e))。
In this way, the
ところで、上述したワイヤボンディング工程(図6(c))において、各リード部12の内部端子51にボンディングワイヤ22を接続する際、各リード部12にはキャピラリー38によって押圧力F1が加わる。とりわけ、リード部12の接続部52には、表面側から裏面側に向けて押圧力F1が加わる。その後、キャピラリー38による押圧力F1が解除されたときに、接続部52には裏面側から表面側に向けて、上記押圧力F1に対する反発力F2が生じる。この反発力F2が大きいと、樹脂部18が接続部裏面52bから剥離するおそれがある。
By the way, in the wire bonding step (FIG. 6C) described above, when connecting the
これに対して本実施の形態によれば、リード部12の接続部52は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。すなわち接続部52は、厚みが薄く、柔軟になっている。これにより、キャピラリー38による押圧力F1が解除されたときに接続部52に生じる反発力F2を低減できる。この結果、樹脂部18が接続部裏面52bから剥離することを抑制できる。
In contrast, according to the present embodiment, the connecting
また、本実施の形態によれば、樹脂部18は、内部端子51及び接続部52の裏面側に位置する。すなわち樹脂部18は、リード部12を裏面側から支持する。これにより、リードフレーム10の製造工程及び半導体装置20の製造工程において、リード部12が変形することを抑制できる。このため、リード部12の厚みを薄くすることが可能となり、リードフレーム10全体の厚みも薄くできる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、リード部12とダイパッド11との間に位置する樹脂部18の樹脂表面18aは、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bと同一平面上に位置する。これにより、封止樹脂23と、ダイパッド側面11c及びリード側面51cとを密着でき、ダイパッド11及びリード部12が封止樹脂23から剥離することを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、ダイパッド11は、裏面側に位置する段部11dを有し、段部11dは樹脂部18に密着している。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との密着性が高められる。この結果、ダイパッド11と樹脂部18とが脱離することを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の10%以上である。これにより、内部端子51と外部端子53との導電性を確保できる。また、接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の45%以下である。これにより、ワイヤボンディング工程において、キャピラリー38による押圧力が解除されたときに接続部52に生じる反発力を低減できる。
Further, according to the present embodiment, the thickness T3 of the connecting
(第2の実施の形態)
次に、図7乃至図9を参照して第2の実施の形態について説明する。図7乃至図9は第2の実施の形態を示す図である。図7乃至図9に示す第2の実施の形態は、主として、樹脂部18が接続部52及び外部端子53の表面側に位置する点が異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。図7乃至図9において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 9. 7 to 9 are diagrams showing the second embodiment. The second embodiment shown in FIGS. 7 to 9 differs mainly in that the
(リードフレーム及び半導体装置の構成)
図7は本実施の形態によるリードフレーム10Aを示す断面図であり、図8は本実施の形態による半導体装置20Aを示す断面図である。
(Configuration of lead frame and semiconductor device)
FIG. 7 is a sectional view showing a
図7に示すリードフレーム10A及び図8に示す半導体装置20Aにおいて、樹脂部18は、接続部52の表面側及び外部端子53の表面側に位置している。
In the
図7に示すように、樹脂部18は、リードフレーム10Aの表面側に配置されている。すなわち樹脂部18は、リードフレーム10Aのうち、厚み方向(Z方向)の途中位置よりも裏面側(Z方向プラス側)には存在せず、厚み方向の途中位置よりも表面側(Z方向マイナス側)にのみ存在している。なお、上記途中位置は、リードフレーム10Aの厚み方向の中央に限らず、厚み方向の中央よりも表面側又は裏面側に位置しても良い。図7において、厚み方向の途中位置とは、厚み方向において、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bが存在する位置に対応する。
As shown in FIG. 7, the
図7に示すように、樹脂部18は、ダイパッド11の表面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、ダイパッド11のダイパッド側面11cに密着している。また樹脂部18は、ダイパッド突起部11hの表面側に密着している。さらに樹脂部18は、リード部12のリード側面51cと、リード突起部51eの表面側にも密着している。
As shown in FIG. 7, the
樹脂部18は、リード部12の表面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、リード部12の内部端子外側面51dと、接続部表面52aと、外部端子表面53aとに密着している。樹脂表面18aは、リードフレーム10Aの表面側から外方に露出する。樹脂表面18a、ダイパッド表面11a及び内部端子面15は、互いに同一平面上に位置している。樹脂裏面18bは、リードフレーム10Aの裏面側から外方に露出する。また樹脂裏面18b、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bは、互いに同一平面上に位置している。なお、樹脂部18の樹脂裏面18bと、ダイパッド裏面11b及び外部端子面17とは、互いに同一平面上になく、樹脂裏面18bの方がダイパッド裏面11b及び外部端子面17よりも表面側に位置する。
The
図8に示す半導体装置20Aにおいて、樹脂部18の樹脂表面18aは封止樹脂23に密着している。樹脂部18の樹脂裏面18bは、半導体装置20Aの裏面側から外方に露出する。なお、樹脂部18の樹脂裏面18b側に封止樹脂23が回り込んでいても良い。
In the
このほか、リードフレーム10A及び半導体装置20Aを構成する要素は、第1の実施の形態の場合と略同一である。
In addition, the elements constituting the
(リードフレームの製造方法)
次に、図7に示すリードフレーム10Aの製造方法について、図9(a)-(i)を用いて説明する。図9(a)-(i)において、図5(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Lead frame manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
まず、上述した図5(a)、(b)に示す工程と略同様にして、金属基板31を準備し(図9(a))、金属基板31の表裏にそれぞれエッチング用レジスト層32、33を形成する(図9(b))。
First, a
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の表面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化し、表面側凹部37A、37Bを形成する(図9(c))。表面側凹部37A、37Bは、ダイパッド11とリード部12との間に対応する第1表面側凹部37Aと、接続部52及び外部端子53の表面に対応する第2表面側凹部37Bとを含む。第1表面側凹部37Aの深さは、第2表面側凹部37Bの深さよりも深い。金属基板31の表面側をエッチングする際、例えば第2表面側凹部37Bに対応する部分を図示しないレジストで覆っても良い。この場合、第1表面側凹部37Aのエッチングが一定程度進んだ後、当該レジストを除去する。その後、第2表面側凹部37Bをエッチングにより形成しても良い。あるいは、金属基板31の表面側を一度のエッチングにより薄肉化しても良い。
Next, by half etching, the thickness of the
次いで、表面側のエッチング用レジスト層32を剥離除去する(図9(d))。
Next, the etching resist
続いて、上述した図5(e)に示す工程と略同様にして、金属基板31の表面側に樹脂部18を形成する(図9(e))。このとき、樹脂部18によって表面側凹部37A、37Bが覆われる。
Subsequently, the
次に、上述した図5(g)に示す工程と略同様にして、樹脂部18を所定の厚みだけ研磨する(図9(f))。具体的には、樹脂部18を表面側から研磨してゆき、金属基板31を構成する金属部分が出現した後、樹脂部18の研磨を終了する。
Next, the
次いで、ハーフエッチングにより、裏面側のエッチング用レジスト層33を耐腐蝕膜として、金属基板31の裏面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する(図9(g))。これにより、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13の外形が形成される。また、金属基板31の裏面側がハーフエッチングされることにより、ダイパッド11とリード部12との間から、樹脂部18が裏面側に露出する。さらに、リード部12の接続部52の裏面側が、樹脂部18が露出しない程度にエッチングにより薄肉化される。同様に、リード部12の外部端子53の裏面側が、エッチングにより薄肉化される。
Next, by half etching, the
次に、裏面側のエッチング用レジスト層33を剥離除去する(図9(h))。次いで金属基板31を水洗及び乾燥させる。
Next, the etching resist
その後、上述した図5(i)に示す工程と略同様にして、リード部12の内部端子51にめっき層25を形成する。このようにして図7に示すリードフレーム10Aが得られる(図5(i))。
Thereafter, the
なお、本実施の形態において、エッチングにより樹脂部18を裏面側に露出させる工程(図9(g))が、樹脂部18を研磨する工程(図9(f))よりも前に行われても良い。
Note that in this embodiment, the step of exposing the
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置20Aの製造方法は、図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
(Method for manufacturing semiconductor devices)
The method for manufacturing the
本実施の形態によれば、リード部12の接続部52は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。すなわち接続部52は、厚みが薄く、柔軟になっている。これにより、ワイヤボンディング工程において、キャピラリー38による力が解除されたときに接続部52に生じる反発力を低減できる。この結果、樹脂部18が接続部表面52aから剥離することを抑制できる。
According to this embodiment, the connecting
また、本実施の形態によれば、樹脂部18は、内部端子51及び接続部52の表面側に位置する。すなわち樹脂部18は、リード部12を表面側から支持する。これにより、リードフレーム10A又は半導体装置20Aの製造工程において、リード部12が変形することを抑制できる。このため、リード部12の厚みを薄くすることが可能となり、リードフレーム10Aの全体の厚みを薄くできる。
Further, according to the present embodiment, the
(第3の実施の形態)
次に、図10乃至図12を参照して第3の実施の形態について説明する。図10乃至図12は第3の実施の形態を示す図である。図10乃至図12に示す第3の実施の形態は、主として、ダイパッド11と樹脂部18との間、又は、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる点が異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。図10乃至図12において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. 10 to 12 are diagrams showing the third embodiment. In the third embodiment shown in FIGS. 10 to 12,
(リードフレームの構成)
図10は本実施の形態によるリードフレーム10Bを示す断面図であり、図11(a)(b)は本実施の形態によるリードフレーム10Bを示す部分拡大断面図である。
(Lead frame configuration)
FIG. 10 is a sectional view showing the
図10及び図11(a)(b)に示すリードフレーム10Bにおいて、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる。金属層27a~27dのそれぞれの一部は、外方に露出していても良い。金属層27a~27dは、リードフレーム10Bの表面側及び裏面側の両方に形成されていても良い(図10及び図11(a))。金属層27a、27bは、リードフレーム10Bの表面側のみに形成されていても良い(図11(b))。あるいは、金属層は、リードフレーム10Bの裏面側のみに形成されていても良い(図示せず)。
In the
図10及び図11(a)(b)に示すように、金属層27aは、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27aは、ダイパッド11の段部天面11fと、樹脂部18の樹脂表面18aとの間に入り込んでいる。金属層27aは、樹脂部18の樹脂表面18a上に延び、段部側面11gまで達しているが、段部側面11gまで達していなくても良い。金属層27aは、断面視でL字状であっても良い。また金属層27aは、樹脂部18の樹脂側面18c上に延びる。
As shown in FIGS. 10 and 11(a) and (b), the
図10及び図11(a)(b)に示すように、金属層27bは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27bは、リード部12の内部端子裏面51bと、樹脂部18の樹脂表面18aとの間に入り込んでいる。金属層27bは、樹脂部18の樹脂表面18a上に延びている。金属層27bは、外部端子内側面53dまで達していない。金属層27bは、断面視で直線状に延びていても良い。
As shown in FIGS. 10 and 11(a) and (b), the
図10及び図11(a)に示すように、金属層27cは、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27cは、ダイパッド11の段部側面11gと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27cは、段部天面11fまで達していないが、段部天面11fまで達していても良い。金属層27cは、表面側に位置する金属層27aと一体化されていても良い。また金属層27cは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。金属層27cは、断面視でL字状であっても良い。
As shown in FIGS. 10 and 11(a), the
図10及び図11(a)に示すように、金属層27dは、裏面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27dは、リード部12の外部端子内側面53dと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27dは、接続部裏面52bまで達していないが、接続部裏面52bまで達していても良い。また金属層27dは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。金属層27dは、断面視でL字状であっても良い。
As shown in FIGS. 10 and 11(a), the
金属層27a~27dは、めっき層であっても良い。金属層27a~27dを構成する金属は、例えば銀、銅又ははんだ(錫合金)であっても良い。金属層27a~27dは、めっき層25と同一種類の金属から構成されていても良い。
The metal layers 27a to 27d may be plating layers. The metal constituting the
金属層27a~27dは、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間のうち、一方のみに入り込んでいても良い。
The metal layers 27a to 27d may enter only one of the spaces between the
(半導体装置の構成)
本実施の形態によるリードフレーム10Bを用いて作製される半導体装置は、金属層27a~27dが入り込んでいる点のほか、上述した第1の実施の形態による半導体装置20と略同一である。
(Configuration of semiconductor device)
The semiconductor device manufactured using the
(リードフレームの製造方法)
次に、図10及び図11(a)に示すリードフレーム10Bの製造方法について、図12(a)-(d)を用いて説明する。図12(a)-(d)において、図5(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Lead frame manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
まず、上述した図5(a)-(h)に示す工程と略同様にして、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13を有する金属基板31を作製する。ダイパッド11とリード部12の周囲には樹脂部18が配置される(図12(a))。
First, a
次に、金属基板31の表面側及び裏面側にそれぞれめっき用レジスト層34、35を設ける(図12(b))。このとき、表面側のめっき用レジスト層34は、ダイパッド11のダイパッド側面11c、及び、リード部12のリード側面51c、内部端子外側面51d、接続部表面52a、外部端子表面53aを覆う。一方、ダイパッド11のダイパッド表面11a、リード部12の内部端子面15、及び、樹脂部18の樹脂表面18aは、めっき用レジスト層34に覆われることなく金属基板31が露出する。また裏面側のめっき用レジスト層35は、ダイパッド11のダイパッド裏面11b、及び、リード部12の外部端子面17を覆う。一方、樹脂部18の樹脂裏面18bは、めっき用レジスト層35に覆われることなく金属基板31が露出する。
Next, plating resist
なお、金属層27c、27dをリードフレーム10Bの裏面側に形成しない場合(図11(b))、樹脂部18の樹脂裏面18bを含む、金属基板31の裏面側の全域をめっき用レジスト層35で覆っても良い。
Note that when the metal layers 27c and 27d are not formed on the back side of the
続いて、金属基板31のうちめっき用レジスト層34、35に覆われていない領域に電解めっきを施す(図12(c))。これにより、リード部12の内部端子面15上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。また、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27a、27bが入り込む。同様に、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27a~27dが入り込む。
Subsequently, electrolytic plating is applied to areas of the
その後、めっき用レジスト層34、35を剥離除去することにより、図10及び図11(a)に示すに示すリードフレーム10Bが得られる(図12(d))。
Thereafter, the plating resist
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置の製造方法は、図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
(Method for manufacturing semiconductor devices)
The method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment can be performed in substantially the same manner as the method for manufacturing the
本実施の形態によれば、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との界面、又は、リード部12と樹脂部18との界面から、半導体素子21側に水分が侵入することを抑えられる。この結果、長期間の使用後における半導体装置の信頼性を向上させることができる。
According to this embodiment, the
(第4の実施の形態)
次に、図13乃至図15を参照して第4の実施の形態について説明する。図13乃至図15は第4の実施の形態を示す図である。図13乃至図15に示す第4の実施の形態は、主として、ダイパッド11と樹脂部18との間、又は、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる点が異なるものであり、他の構成は上述した第2の実施の形態と略同一である。図13乃至図15において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態、図7乃至図9に示す第2の実施の形態、及び図10乃至図12に示す第3の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 15. 13 to 15 are diagrams showing the fourth embodiment. In the fourth embodiment shown in FIGS. 13 to 15,
(リードフレームの構成)
図13は本実施の形態によるリードフレーム10Cを示す断面図であり、図14(a)(b)は本実施の形態によるリードフレーム10Cを示す部分拡大断面図である。
(Lead frame configuration)
FIG. 13 is a sectional view showing a
図13及び図14(a)(b)に示すリードフレーム10Cにおいて、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる。金属層27e~27hは、リードフレーム10Cの表面側及び裏面側の両方に形成されていても良い(図13及び図14(a))。金属層27e~27hのそれぞれの一部は、外方に露出していても良い。金属層27e、27fは、リードフレーム10Cの表面側のみに形成されていても良い(図14(b))。あるいは、金属層は、リードフレーム10Cの裏面側のみに形成されていても良い(図示せず)。
In the
図13及び図14(a)(b)に示すように、金属層27eは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27eは、リード部12のリード側面51cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27eは、リード突起部51eまで達していなくても良い。金属層27eは、めっき層25と一体化されていても良い。
As shown in FIGS. 13 and 14(a) and (b), the
図13及び図14(a)(b)に示すように、金属層27fは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27fは、リード部12の内部端子外側面51dと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27fは、接続部表面52aまで達していないが、接続部表面52aまで達していても良い。金属層27fは、めっき層25と一体化されていても良い。
As shown in FIGS. 13 and 14(a) and (b), the
図13及び図14(a)に示すように、金属層27gは、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27gは、ダイパッド11のダイパッド側面11cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27gは、ダイパッド突起部11hからダイパッド表面11a側に向けて延びている。金属層27gは、ダイパッド表面11aまで達していなくても良い。また金属層27gは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。
As shown in FIGS. 13 and 14(a), the
図13及び図14(a)に示すように、金属層27hは、裏面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27hは、リード部12のリード側面51cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27hは、リード突起部51eから内部端子面15側に向けて延びている。金属層27hは、内部端子面15まで達していないが、内部端子面15まで達していても良い。金属層27hは、表面側に位置する金属層27eと一体化されていても良い。また金属層27hは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。
As shown in FIGS. 13 and 14(a), the
金属層27e~27hは、めっき層であっても良い。金属層27e~27hを構成する金属は、例えば銀、銅又ははんだ(錫合金)であっても良い。金属層27e~27hは、めっき層25と同一種類の金属から構成されていても良い。
The metal layers 27e to 27h may be plating layers. The metal constituting the
金属層27e~27hは、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間のうち、一方のみに入り込んでいても良い。
The metal layers 27e to 27h may enter only one of the spaces between the
(半導体装置の構成)
本実施の形態によるリードフレーム10Cを用いて作製される半導体装置は、金属層27e~27hが入り込んでいる点のほか、上述した第1の実施の形態による半導体装置20と略同一である。
(Configuration of semiconductor device)
The semiconductor device manufactured using the
(リードフレームの製造方法)
次に、図13及び図14(a)に示すリードフレーム10Cの製造方法について、図15(a)-(d)を用いて説明する。図15(a)-(d)において、図9(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Lead frame manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
まず、上述した図9(a)-(h)に示す工程と略同様にして、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13を有する金属基板31を作製する。ダイパッド11とリード部12の周囲には樹脂部18が配置される(図15(a))。
First, a
次に、金属基板31の表面側及び裏面側にそれぞれめっき用レジスト層34、35を設ける(図15(b))。このとき、表面側のめっき用レジスト層34は、ダイパッド11のダイパッド表面11aを覆う。一方、リード部12の内部端子面15、及び、樹脂部18の樹脂表面18aは、めっき用レジスト層34に覆われることなく金属基板31が露出する。また裏面側のめっき用レジスト層35は、ダイパッド11のダイパッド裏面11b、段部天面11f、段部側面11g及び、リード部12の内部端子裏面51b、接続部裏面52b、外部端子内側面53d、外部端子面17を覆う。一方、樹脂部18の樹脂裏面18bは、めっき用レジスト層35に覆われることなく金属基板31が露出する。
Next, plating resist
なお、金属層27g、27hをリードフレーム10Cの裏面側に形成しない場合(図14(b))、樹脂部18の樹脂裏面18bを含む、金属基板31の裏面側の全域をめっき用レジスト層35で覆っても良い。
Note that when the
続いて、金属基板31のうちめっき用レジスト層34、35に覆われていない領域に電解めっきを施す(図15(c))。これにより、リード部12の内部端子面15上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。また、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27e~27hが入り込む。同様に、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27e~27hが入り込む。
Subsequently, electrolytic plating is applied to areas of the
その後、めっき用レジスト層34、35を剥離除去することにより、図13及び図14(a)に示すに示すリードフレーム10Cが得られる(図15(d))。
Thereafter, the plating resist
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置の製造方法は、図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
(Method for manufacturing semiconductor devices)
The method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment can be performed in substantially the same manner as the method for manufacturing the
本実施の形態によれば、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との界面、又は、リード部12と樹脂部18との界面から、半導体素子21側に水分が侵入することを抑えられる。この結果、長期間の使用後における半導体装置の信頼性を向上させることができる。
According to this embodiment, the
上記各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 It is also possible to combine the plurality of components disclosed in each of the above embodiments and modifications as appropriate. Alternatively, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiments and modifications.
10 リードフレーム
10a パッケージ領域
11 ダイパッド
12 リード部
13 支持リード(支持部材)
14 吊りリード
15 内部端子面
17 外部端子面
18 樹脂部
20 半導体装置
51 内部端子
52 接続部
53 外部端子
10
14
Claims (10)
ダイパッドと、
前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部と、
前記ダイパッドと前記リード部の周囲に配置された樹脂部と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記内部端子は、裏面側から薄肉化され、前記外部端子は、表面側から薄肉化され、前記接続部は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている、リードフレーム。 In the lead frame,
die pad and
a lead portion disposed around the die pad;
a resin part disposed around the die pad and the lead part,
The lead portion has an internal terminal located on the die pad side, an external terminal located on the opposite side of the die pad, and a connecting portion located between the internal terminal and the external terminal,
The internal terminal is thinned from the back side, the external terminal is thinned from the front side, and the connection part is thinned from both the front side and the back side.
金属基板を準備する工程と、
前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、裏面側凹部を形成する工程と、
前記金属基板の裏面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記裏面側凹部を覆う工程と、
前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、
前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記金属基板の表面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を表面側に露出させるとともに、前記外部端子及び前記接続部が表面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。 In the lead frame manufacturing method,
a step of preparing a metal substrate;
forming a back side recess by etching the metal substrate from the back side of the metal substrate to the middle of the thickness direction;
forming a resin part on the back side of the metal substrate, and covering the back side recess with the resin part;
forming a die pad and a lead portion disposed around the die pad by etching the metal substrate from the front surface side of the metal substrate to the middle of the thickness direction;
a step of polishing the resin part by a predetermined thickness,
The lead portion has an internal terminal located on the die pad side, an external terminal located on the opposite side of the die pad, and a connecting portion located between the internal terminal and the external terminal,
In the step of etching from the surface side of the metal substrate, the resin portion located between the die pad and the lead portion is exposed to the surface side, and the external terminal and the connection portion are thinned from the surface side. , a lead frame manufacturing method.
金属基板を準備する工程と、
前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、表面側凹部を形成する工程と、
前記金属基板の表面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記表面側凹部を覆う工程と、
前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、
前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記金属基板の裏面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を裏面側に露出させるとともに、前記内部端子及び前記接続部が裏面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。
In the lead frame manufacturing method,
a step of preparing a metal substrate;
forming a surface-side recess by etching the metal substrate from the surface side of the metal substrate to the middle of the thickness direction;
forming a resin part on the front side of the metal substrate, and covering the front side recess with the resin part;
polishing the resin part to a predetermined thickness;
forming a die pad and a lead portion disposed around the die pad by etching the metal substrate from the back side of the metal substrate to the middle of the thickness direction,
The lead portion has an internal terminal located on the die pad side, an external terminal located on the opposite side of the die pad, and a connecting portion located between the internal terminal and the external terminal,
In the step of etching the metal substrate from the back side, the resin portion located between the die pad and the lead portion is exposed to the back side, and the internal terminals and the connection portions are thinned from the back side. , a lead frame manufacturing method.
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