JP3007632B1

JP3007632B1 - 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP3007632B1
Application number: JP11095185A
Authority: JP
Inventors: 匡紀南尾; 邦和竹村; 雄一郎山田; 史人伊藤; 隆広松尾
Original assignee: 松下電子工業株式会社
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP2000294717A

Abstract

【要約】【課題】ダイパッドの下面を封止樹脂より露出させ、
リードを片面封止したタイプの樹脂封止型半導体装置に
おいて、ダイパッド表面と封止樹脂との間の剥離の進行
を抑制しうる樹脂封止型半導体装置及びその製造方法を
提供する。【解決手段】樹脂封止型半導体装置において、ダイパ
ッド２の半切断部１１により周辺部２ｂからアップセッ
トされた中央部２ａ（支持部）の上面には、中央部２ａ
を囲む環状の溝部６４が形成されている。そして、周辺
部２ｂの上面と半導体チップ４の裏面との間隙には封止
樹脂６が充填されて間隙充填部６ａとなっている。耐湿
性の劣化や、熱応力の発生により、間隙充填部６ａとダ
イパッド２との間に剥離が生じ、その剥離が進行した場
合でも、その剥離自体が溝部６４でトラップされるた
め、樹脂剥離の進行を停止させ、樹脂封止型半導体装置
の信頼性を高く維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ及び
リードフレームを封止樹脂により封止してなる樹脂封止
型半導体装置に係り、特に、パワー素子からの発熱を放
散するためにダイパッド下面を露出させたものの改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化に対応するため
に、電子機器に搭載される半導体部品を高密度に実装す
ることが要求され、それにともなって、半導体チップ及
びリードフレームを封止樹脂により封止した樹脂封止型
半導体装置などの半導体部品の小型、薄型化が進んでい
る。このような目的を達成する樹脂封止型半導体装置の
１種として、パッケージの側方に突出していたアウター
リードをなくし、下面側に母基板との電気的接続を行な
うための外部電極を設けたいわゆるＱＦＮ（Ｑuad Ｆla
tpack Ｎon-leaded package ）型のパッケージが知られ
ている。

【０００３】ここで、特に、半導体チップ内にパワー素
子を内蔵する場合には、放熱性を考慮しながら小型化や
薄型化を図る必要がある。そこで、従来より、パワー素
子用のＱＦＮ（以下、パワーＱＦＮ）として、半導体チ
ップを搭載したダイパッドの下面は封止樹脂で覆わずに
露出させた下面露出型構造が採用されている。以下、従
来のパワー素子用のＱＦＮの構造及び製造方法について
説明する。

【０００４】図１８（ａ）は従来のパワーＱＦＮの斜視
図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のXVIIb−XVIIb
線における断面図であり、図１８（ｃ）は従来のパワー
ＱＦＮの裏面図である。

【０００５】図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、従来
のパワーＱＦＮは、信号用リード１０１と、ダイパッド
１０２と、そのダイパッド１０２を支持する吊りリード
１０３とよりなるリードフレームを備えている。そし
て、ダイパッド１０２上に、パワー素子を内蔵する半導
体チップ１０４が接着剤１０８により接合されており、
半導体チップ１０４の電極パッド（図示せず）と信号用
リード１０１とは、金属細線１０５により電気的に接続
されている。そして、ダイパッド１０２の下面を除く部
分と、半導体チップ１０４と、信号用リード１０１と、
吊りリード１０３と、金属細線１０５とは封止樹脂１０
６により封止されている。この構造では、信号用リード
１０１の裏面側には封止樹脂１０６は存在せず、信号用
リード１０１の裏面側は露出されており、この露出面を
含む信号用リード１０１の下部が外部電極１０１ａとな
っている。

【０００６】そして、ダイパッド１０２の下面１０２ａ
は封止樹脂１０６に覆われずに露出して放熱板として機
能しており、おり、このダイパッド１０２を母基板の放
熱部に接触させることにより、消費電力の高いパワー素
子から出る熱量を外部に放出させて、パッケージ内の温
度上昇を抑制するようにしている。

【０００７】また、従来においては、プリント基板等の
実装基板上にパワーＱＦＮを実装する場合、信号用リー
ド１０１の下部である外部電極１０１ａと実装基板の電
極との接合において必要な封止樹脂１０６裏面からのス
タンドオフ高さを確保するために、外部電極１０１ａ上
に半田からなるボール電極を設け、ボール電極によりス
タンドオフ高さを確保して、実装基板上に実装してい
た。

【０００８】このようなパワーＱＦＮは、例えば以下の
ような工程により形成される。まず、信号用リード１０
１、ダイパッド１０２，吊りリード１０３などを有する
リードフレームを用意する。なお、このリードフレーム
には、樹脂封止の際、封止樹脂の流出を止めるためのダ
ムバーが設けられていることが多い。次に、用意したリ
ードフレームのダイパッド１０２の上に半導体チップ１
０４を接着剤１０８により接合する。この工程は、いわ
ゆるダイボンド工程である。そして、ダイパッド１０２
上に接合された半導体チップ１０４と信号用リード１０
１とを金属細線１０５により電気的に接続する。この工
程は、いわゆるワイヤーボンド工程である。金属細線１
０５には、アルミニウム細線、金（Ａｕ）線などが適宜
用いられる。

【０００９】次に、ダイパッド１０２，半導体チップ１
０４の下面を除く部分，信号用リード１０１，吊りリー
ド１０３及び金属細線１０５を、エポキシからなる封止
樹脂１０６により封止する。この場合、半導体チップ１
０４が接合されたリードフレームが封止金型内に収納さ
れて、トランスファーモールドされるが、特に、信号用
リード１０１の裏面が封止金型の上金型又は下金型に接
触した状態で、樹脂封止が行なわれる。最後に、樹脂封
止後に封止樹脂１０６から外方に突出している信号用リ
ード１０１の先端部を切断する。この切断工程により、
切断後の信号用リード１０１の先端面と封止樹脂１０６
の側面とがほぼ同じ面上にあるようになる。つまり、従
来外部端子として機能していたアウターリードのない構
造であり、信号用リード１０１の下部で封止樹脂に覆わ
れずに露出している外部電極１０１ａの下方に半田から
なるボール電極が外部端子として形成される。また、半
田ボールのかわりに半田メッキ層を形成する場合もあっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパワーＱＦＮにおいては、以下のような問題があっ
た。半導体装置の裏面において、外部電極１０１ａの下
面と封止樹脂１０６との面がほぼ同じ面上にあるので、
封止樹脂１０６からのスタンドオフ高さが得られない。
そのために、半田等からなるボール電極を設けて、実装
基板上に実装しなければならず、効率的な実装を行なう
ことができないという不具合があった。

【００１１】また、従来の樹脂封止型半導体装置の製造
方法の樹脂封止工程においては、半導体チップが接合さ
れたリードフレームを封止金型内に収納し、下金型の面
に信号用リードを押圧して密着させて、樹脂封止してい
るが、それでも封止樹脂が信号用リードの裏面側にまわ
り込んで、外部電極の表面に樹脂バリ（樹脂のはみ出し
分）が発生するという不具合もあった。

【００１２】そこで、例えば樹脂封止工程において、封
止テープを外枠や信号用リードの下面と封止金型の金型
面との間に介在させ、封止テープに信号用リードの下端
部を食い込ませた状態で樹脂封止を行なうことにより、
信号用リードの下端部を封止樹脂の下方に突出されるよ
うな工夫も行なわれている。その場合、主として外枠及
び外枠に隣接する信号用リードに加わる型締め力によっ
て外枠が変形すると、その変形が吊りリードを経てダイ
パッドにまで及び、ダイパッドの変形や位置の変動など
をきたすことがある。この不具合を回避するためには、
吊りリードをなくすことも考えられるが、ダイパッドを
確実に支持できないと信頼性を損なうおそれがある。

【００１３】上述のような諸点を考慮すると、吊りリー
ドの一部に曲げ部を設けて他の部分よりも高くなった立
ち上がり部を形成することにより変形吸収機能（バネ的
な機能）を持たせ、これによりリードフレームの外枠に
加わる型締め力に起因するダイパッドの変形などの不具
合を回避することが好ましい。

【００１４】しかるに、吊りリードに立ち上がり部を設
けて変形吸収機能を持たせた場合、小サイズの半導体チ
ップに対してはともかく、大サイズの半導体チップを搭
載しようとすると半導体チップと信号用リードの立ち上
がり部とが干渉する，つまりチップサイズに対する適応
性に乏しいという不具合があった。

【００１５】本発明の目的は、半導体チップのサイズの
広い範囲にわたって適応し得る樹脂封止型半導体装置、
その製造方法を提供するとともに、さらに、樹脂封止型
半導体装置としてダイパッドと封止樹脂との樹脂剥離を
抑制し、信頼性を高めた樹脂封止型半導体装置を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂封止型半導
体装置は、中央部付近に周辺部よりもアップセットされ
た支持部を有するダイパッドと、上記ダイパッドの支持
部の上に搭載された半導体チップと、上記ダイパッドを
支持する複数の吊りリードと、上記ダイパッドに向かっ
て延びる複数の信号リードと、上記半導体チップと上記
信号リードとを電気的に接続する金属細線と、上記半導
体チップ、ダイパッド、吊りリード、金属細線および信
号リードを封止し、上記信号リードの下端面および外方
側の側端面を外部端子として露出させるとともに信号リ
ードの下部を下方に突出させて封止する封止樹脂とを有
する樹脂封止型半導体装置であって、上記ダイパッドの
上記周辺部の上面と上記半導体チップの裏面との間には
上記封止樹脂の一部が介在しており、上記ダイパッドの
上記周辺部における上面には、上記支持部を囲む溝部が
設けられている。

【００１７】これにより、本発明の樹脂封止型半導体装
置においては、ダイパッドの支持部を取り囲む周辺部の
上面と半導体チップの裏面との間には間隙が存在し、そ
の間隙に封止樹脂が充填されて、周辺部の上面に封止樹
脂が密着した状態となっている。しかし、耐湿性が劣化
したり、熱応力が発生するなどによって、封止樹脂のう
ちダイパッドの周辺部と半導体チップとの間に間隙に充
填された部分とダイパッドとの間に剥離が生じ、その剥
離が進行し、剥離領域が拡大するおそれもある。この場
合、本発明の樹脂封止型半導体装置においては、封止樹
脂との剥離が発生するおそれがある周辺部の上面にには
溝部が設けられているため、たとえいずれかの部分で樹
脂とダイパッドとの剥離が発生し、その剥離が進行した
場合でもその剥離自体が溝部でトラップされる。したが
って、樹脂とダイパッドとの剥離の進行を止め、樹脂封
止型半導体装置の信頼性を高く維持しうる。

【００１８】上記樹脂封止型半導体装置において、上記
支持部をプレス加工による半切断によりアップセットさ
せて、ほぼ円形の平面形状を有するものとすることがで
きる。

【００１９】上記樹脂封止型半導体装置において、上記
溝部は、複数個設けられていることが好ましい。

【００２０】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法
は、電極を有する半導体チップを準備する工程（ａ）
と、上記半導体チップを搭載しようとする領域に設けら
れた開口部と、上記開口部を取り囲む外枠と、上記開口
部内に配置され半導体チップを支持するためのダイパッ
ドと、上記ダイパッドを支持する複数の吊りリードと、
上記外枠に一端が接続され、他端が上記ダイパッドに向
かって延びる複数の信号リードとを有し、上記ダイパッ
ドの中央部付近がその周辺部からアップセットされて上
記半導体チップを搭載するための支持部となっており、
上記周辺領域の上面には溝部が設けられているリードフ
レームを用意する工程（ｂ）と、上記ダイパッドの支持
部の上面と上記半導体チップの裏面とを接着剤により接
合することにより、半導体チップをダイパッドに搭載す
る工程（ｂ）と、上記ダイパッド上に搭載された半導体
チップの電極と上記リードフレームの信号リードとを金
属細線で電気的に接続する工程（ｃ）と、封止樹脂によ
り上記半導体チップ、ダイパッド、吊りリード、金属細
線および信号リードを、上記信号リードの下端面および
外方側の側端面を外部端子として露出させるとともに下
部を下方に突出させた状態で封止する工程（ｄ）と、上
記信号リードの先端面と上記封止樹脂の側面とがほぼ一
致するように上記信号リードを切断するとともに、上記
吊りリードを切断して、樹脂封止型半導体装置をリード
フレームの外枠から切り離す工程（ａ）とを含んでい
る。

【００２１】この方法により、上述の構造を有する樹脂
封止型半導体装置を容易に形成することができる。

【００２２】上記樹脂封止型半導体装置の製造方法にお
いて、上記工程（ｂ）では、プレス加工による半切断を
行なうことにより、上記ダイパッドの支持部を上記周辺
部からアップセットさせることが好ましい。

【００２３】この方法により、ダイパッドの支持部を周
辺部からアップセットさせる際に発生するダイパッド内
の歪みをできるだけ小さく抑制することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下の実施形
態においては、樹脂封止型半導体装置としてパワー素子
を内蔵するパワーＱＦＮに本発明を適用した場合の構造
を例にとって説明する。

【００２５】−パワーＱＦＮの構造− 図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るパワーＱ
ＦＮの構造を拡大して示す断面図であって、図１（ｂ）
に示すIa−Ia線における断面図である。また、図１
（ｂ）は、本実施形態のパワーＱＦＮの平面図である。
ただし、図１（ａ）においては、構造の理解を容易にす
るために断面の縦方向における寸法拡大率を横方向にお
ける寸法拡大率よりも高くしている。また、図１（ｂ）
においては封止樹脂６を透明体として扱っている。

【００２６】図２は、本実施形態のパワーＱＦＮの裏面
図であって、図２においては封止樹脂を不透明体として
扱っている。

【００２７】図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すよう
に、本実施形態のパワーＱＦＮは、リードフレームから
分離された以下の部材を備えている。すなわち、電源や
接地を含む電気信号を伝えるための信号用リード１と、
半導体チップ４を搭載するためのダイパッド２と、その
ダイパッド２を支持するための吊りリード３とが設けら
れている。

【００２８】ここで、本実施形態の特徴は、ダイパッド
２において円形の半切断部１１により中央部２ａが周辺
部２ｂよりもアップセットされていることと、吊りリー
ド３には２カ所の曲げ部１３，１４が設けられていて吊
りリード３が変形吸収機能を付与されていることであ
る。そして、ダイパッド２の中央部２ａの上に半導体チ
ップ４がＤＢ（ダイボンド）ペースト７により接合され
ており、半導体チップ４の電極パッド（図示せず）と信
号用リード１とは、金属細線５によって互いに電気的に
接続されている。

【００２９】円形の半切断部１１は、ダイパッド２を構
成している金属板に対して、プレスによる打ち抜き加工
を途中で停止し、円形に打ち抜く手前の半切断状態で円
形部分が金属板に接続されている部分である。この半切
断部１１は、その突出した方向への押圧力により円形の
半切断部分が破断する構造を有する。

【００３０】なお、ダイパッド２の半切断部１１の代わ
りにハーフエッチにより中央部２ａを周辺部からアップ
セットさせることも可能である。

【００３１】そして、信号用リード１，ダイパッド２，
吊りリード３，半導体チップ４及び金属細線５は、封止
樹脂６内に封止されている。ただし、信号用リード１の
下部と吊りリード３の外方側端部の下部とは封止樹脂６
の下面よりも下方に突出している。この信号用リード１
の下部が、母基板との電気的接続を行なうための外部電
極９（外部端子）として機能している。また、外部電極
９の下面には、樹脂封止工程における封止樹脂のはみ出
し部分（樹脂バリ）が存在していない。このような樹脂
バリの存在しないかつ下方に突出した外部電極９の構造
は、後述する製造方法によって容易に実現できる。

【００３２】一方、ダイパッド２の周辺部２ｂの下面
は、封止樹脂６の下面とほぼ共通の平面内にあって、封
止樹脂６に覆われることなく露出している。その結果、
ダイパッド２の周辺部２ｂの下面は、信号用リード１や
吊りリード３の外方側端部の下面よりも上方に位置して
おり、吊りリード３は外方に向かうほど高さ位置が低く
なるように傾斜している。また、ダイパッド２の周辺部
２ｂの下面において、１コーナー部のみが１番ピン表示
のために面取りされたほぼ正方形の平面形状を有する細
溝１２が形成されている。

【００３３】以下、本実施形態のパワーＱＦＮの構造に
よる機能，作用効果について説明する。

【００３４】まず、信号用リード１の側方にはアウター
リードが存在せず、信号用リード１の下部が外部電極９
となっているので、半導体チップのサイズを維持しつつ
パワーＱＦＮの小型化を図ることができる。しかも、外
部電極９の下面には樹脂バリが存在していないので、実
装基板側の電極との接合の信頼性が向上する。また、外
部電極９が封止樹脂６の下面よりも突出して形成されて
いるため、実装基板に樹脂封止型半導体装置を実装する
際の外部電極と実装基板の電極との接合において、外部
電極９のスタンドオフ高さが予め確保されていることに
なる。したがって、外部電極９をそのまま外部端子とし
て用いることができ、従来のように、実装基板への実装
のために外部電極９に半田ボールを付設する必要はな
く、製造工数、製造コスト的に有利となる。なお、後述
するように、細溝１２が設けられていることにより、樹
脂バリの形成防止効果がより顕著になる。

【００３５】そして、吊りリード３の中間部分（立ち上
がり部）が２カ所の曲げ部１３，１４によって上方に持
ち上げられた断面形状を有しているので、吊りリード３
が変形吸収機能を有しており、信号用リード１の下部つ
まり外部電極９を封止樹脂６から突出させるために封止
テープを用いて樹脂封止を行なう際に、リードフレーム
の外枠に加わる型締め力に起因する吊りリード３の変形
によってダイパッド２の位置の変化や変形が生じるのを
防止することができる。

【００３６】さらに、ダイパッド２の中央部２ａが半切
断部１１によって上方に持ち上げられているので、半導
体チップ４が吊りリード３の曲げ部１３よりも外方には
み出るほど半導体チップ４のサイズが大きい場合にも、
中央部２ａの上に搭載される半導体チップ４の下面を吊
りリード３の最上面よりも上方に位置させることが可能
になり、半導体チップ４と吊りリード３の立ち上がり部
との干渉を招くことはない。言い換えると、吊りリード
３の一部に立ち上がり部を設けて変形吸収機能を持たせ
つつ、半導体チップ４のサイズの選択性を向上させるこ
とができる。

【００３７】また、その結果、半導体チップ４の下面全
体がダイパッド２に接しているのではなく、ダイパッド
２の中央部２ａのみと接していることになり、耐湿性が
向上する。その理由について、以下に説明する。図１８
（ａ）〜（ｃ）に示す従来の構造の場合には、半導体チ
ップのサイズが小さいものでは、半導体チップとダイパ
ッドとの間がいわゆるベタ付け状態になっていたので、
ダイパッド２と封止樹脂６との間から湿気や水分が侵入
すると半導体チップとダイパッドとの密着性が悪くなっ
たり、クラックが生じるなどの耐湿性の悪化を招くおそ
れがあった。それに対し、本実施形態のごとく、半導体
チップ４とダイパッド２とがダイパッド２の中央部２ａ
でのみ接している場合には、半導体チップ４のサイズが
ダイパッド２と同程度に小さい場合にも、ダイパッド２
の周辺部２ｂと半導体チップ４との間にも封止樹脂６が
存在する。その結果、小サイズの半導体チップ４であっ
ても封止樹脂６によって確実に保持されることになり、
湿気や水分が裏面側から侵入することを防止できるた
め、パッケージにクラックが発生することはない。

【００３８】なお、図１（ａ）に示す状態では、半導体
チップ４と吊りリード３の一部とが接触しているように
見えるが、半導体チップ４と吊りリード３とは接触して
いてもよいし接触していなくてもよい。また、ダイパッ
ド２のアップセット時における中央部２ａの上面が吊り
リード３の最上面の上面よりも上方に位置するように形
成しておいてもよいし、ダイパッド２のアップセット時
における中央部２ａの上面は吊りリード３の最上面の上
面よりも下方に位置しているがＤＢペースト７の厚みを
見込むと半導体チップ４の下面が吊りリード３の最上面
よりも上方に位置するようにしてもよい。半導体チップ
４と吊りリード３の一部とが接触している場合には、半
導体チップ４を支持する安定性が向上するという利点が
ある。

【００３９】また、図１（ａ）に示すように、本実施形
態のパワーＱＦＮによると、半導体チップ４が信号用リ
ード１の上方で信号用リード１とオーバーラップしてい
ても、半導体チップ４と信号用リード１とは干渉しない
ので、信号用リード１の内方側の長さを充分大きくし
て、信号用リード１と封止樹脂６との密着性を高めるこ
とができる利点もある。

【００４０】−製造方法の説明− 次に、本実施形態のパワーＱＦＮの製造方法について、
図面を参照しながら説明する。図３〜図８は、本実施形
態におけるパワーＱＦＮの製造工程を示す断面図であ
る。

【００４１】まず、図３（ａ）に示す工程で、銅合金板
をエッチングによりパターニングして、半導体チップを
搭載するための開口部２２が多数設けられたリードフレ
ーム２０を形成する。図３（ａ）には、見やすくするた
めに１つの開口部のみを示すものとする。このリードフ
レーム２０には、外枠２１から開口２２の内方に向かっ
て延びる信号用リード１と、半導体チップを搭載するた
めのダイパッド２と、ダイパッド２と外枠２１とを接続
してダイパッド２を支持するための吊りリード３とが設
けられている。このリードフレーム２０には、樹脂封止
の際、封止樹脂の流出を止めるタイバーが設けられてい
ない。

【００４２】なお、この状態で、リードフレーム２０に
ニッケル（Ｎｉ），パラジウム（Ｐｄ），金（Ａｕ）な
どの金属メッキ層を形成してもよいし、次の図３（ｂ）
に示す工程の後に金属メッキ層を形成してもよい。

【００４３】次に、図３（ｂ）に示す工程で、プレス加
工を行なって、リードフレーム２０のダイパッド２を中
央部２ａと周辺部２ｂとに区分けする半切断部１１を形
成する。図４（ａ），（ｂ）は、このプレス加工の手順
を示す断面図である。まず、円形の開口部を有するダイ
３１と、この開口部にほぼ一致する円形の平面形状を有
するポンチ３２とからなる打ち抜き用プレス型を準備す
る。そして、図４（ａ）に示すように、リードフレーム
２０のダイパッド２をポンチ３２の上に載置して、上方
からダイ３１をダイパッド２の上面に当接させる。次
に、図４（ｂ）に示すように、ダイ３１を下降させる。
このとき、ダイ３１とポンチ３２とがダイパッド２にそ
の両面から食い込むが、剪断部分の厚みａと、未剪断部
分の厚みｂとがほぼ同じ値になる程度になったときに、
ダイ３１の下降が停止するように、予めダイ３１の下降
量を設定しておく。つまり、打ち抜き用プレス型を用い
ながら、ダイパッド２の中央部２ａを打ち抜くのではな
く、半切断状態で残しておくのである。これにより、周
辺部２ｂからアップセットされた中央部２ａが形成され
る。

【００４４】なお、この半切断加工を行なうことによ
り、一般的な曲げ加工に比較して、ダイパッド２の各部
に歪みを生ぜしめることなく広い範囲であるダイパッド
２の中央部２ａをアップセットさせることができる利点
がある。

【００４５】次に、吊りリード３の曲げ部１３，１４を
形成するためのプレス加工と、ダイパッドの周辺部２ｂ
の下面の細溝１２を形成するためのプレス加工を、順次
又は同時に行なう。

【００４６】以下の図５〜図８においては、図１（ｂ）
に示すIa−Ia線断面に相当する断面の構造の変化を示し
ている。また、各図において縦方向における拡大率を横
方向における拡大率よりも大きくしている。

【００４７】図５に示す工程で、用意したリードフレー
ムのダイパッド２の中央部２ａの上に半導体チップ４を
載置して、エポキシ樹脂をバインダーとする銀ペースト
からなるＤＢペースト７により両者を互いに接合する。
この工程は、いわゆるダイボンド工程である。

【００４８】次に、図６に示す工程で、半導体チップ４
の電極パッド（図示せず）と信号用リード１とを金属細
線５により電気的に接続する。この工程は、いわゆるワ
イヤーボンド工程である。金属細線５としては、アルミ
ニウム細線、金（Ａｕ）線などを適宜選択して用いるこ
とができる。また、半導体チップ４と信号用リード１と
の電気的な接続は、金属細線５でなくバンプなどにより
行なってもよい。

【００４９】次に、図７に示す工程で、半導体チップ４
が接合され、封止テープ１５が貼り付けられたリードフ
レーム２０を封止金型に取り付けた状態で、リードフレ
ーム２０と信号用リード１の裏面側との間に封止テープ
１５を介在させる。このとき、後述するように封止テー
プ１５は、ロールによって供給される。また、本実施形
態においては、リードフレームは図７に示す状態とは上
下を逆にして封止金型にセットされるが、図７に示す状
態でセットされてもよい。図７に示す状態では、まだ型
締め力が作用していない。

【００５０】この封止テープ１５は、樹脂封止工程にお
いて信号用リード１の裏面側に封止樹脂がまわり込まな
いようにするマスク的な役割を果たさせるためのもので
あり、この封止テープ１５の存在によって、信号用リー
ド１の裏面に樹脂バリが形成されるのを防止することが
できる。この封止テープ１５は、ポリエチレンテレフタ
レート，ポリイミド，ポリカーボネートなどを主成分と
する樹脂をベースとしたテープであり、樹脂封止後は容
易に剥がすことができ、また樹脂封止時における高温環
境に耐性があるものであればよい。ここでは、ポリエチ
レンテレフタレートを主成分としたテープを用い、厚み
は５０［μｍ］とした。

【００５１】なお、ここでは、この封止テープ１５は、
リードフレーム２０の外枠２１，信号用リード１，吊り
リード３の立ち上がり部を除く部分，ダイパッド２の周
辺部２ｂの各下面に密着している。

【００５２】次に、図８に示す工程で、封止金型内にエ
ポキシ樹脂からなる封止樹脂６を流し込んで樹脂封止を
行う。この際、信号用リード１の裏面側に封止樹脂６が
まわり込まないように、金型の型締め力をリードフレー
ム２０の外枠及び封止テープ１５に加えた状態で樹脂封
止する。つまり、外枠に隣接している信号用リード１の
裏面側の封止テープ１５面を金型面側に押圧して樹脂封
止を行う。従って、ダイパッド２には直接型締め力が加
わらないので、ダイパッド２は上方に持ち上がった状態
になり、吊りリード３は外方に向かうほど高さ位置が低
くなるように傾斜する。

【００５３】最後に、信号用リード１の裏面に貼付した
封止テープ１５をピールオフにより除去すると、封止樹
脂６の裏面より突出した外部電極９が形成されている。
そして、信号用リード１の先端部を、信号用リード１の
先端面と封止樹脂６の側面とがほぼ同一面になるように
切り離すことにより、、図１（ａ）に示すようなパワー
ＱＦＮが完成される。

【００５４】本実施形態の製造方法によると、樹脂封止
工程の前に予め信号用リード１の裏面と封止金型との間
に封止テープ１５を介在させているので、封止樹脂６が
信号用リード１の下面にまわり込むことがなく、外部電
極となる信号用リード１の裏面には樹脂バリの発生はな
い。したがって、信号用リードの下面を露出させる従来
の樹脂封止型半導体装置の製造方法のごとく、信号用リ
ード上に形成された樹脂バリをウォータージェットなど
によって除去する必要はない。すなわち、この樹脂バリ
を除去するための面倒な工程の削除によって、樹脂封止
型半導体装置（パワーＱＦＮ）の量産工程における工程
の簡略化が可能となる。また、従来、ウォータージェッ
トなどによる樹脂バリ除去工程において生じるおそれの
あったリードフレームのニッケル（Ｎｉ），パラジウム
（Ｐｄ），金（Ａｕ）などの金属メッキ層の剥がれは解
消できる。そのため、樹脂封止工程前における各金属層
のプリメッキが可能となる。

【００５５】加えて、以上の製造方法によって形成され
た外部電極９は、封止樹脂６の下面から下方に突出して
いるので、従来のように半田ボールを付設することな
く、外部電極９をそのまま外部端子として用いることが
できる。

【００５６】なお、図８に示すように、樹脂封止工程に
おいては、溶融している封止樹脂６の熱によって封止テ
ープ１５が軟化するとともに熱収縮するので、信号用リ
ード１が封止テープ１５に大きく食い込み、信号用リー
ド１の裏面と封止樹脂６の裏面との間には段差が形成さ
れる。したがって、信号用リード１の裏面は封止樹脂６
の裏面から突出した構造となり、信号用リード１の下部
である外部電極９のスタンドオフ高さを確保できる。そ
のため、この突出した外部電極９をそのまま外部端子と
して用いることができることになる。

【００５７】また、信号用リード１の裏面と封止樹脂６
の裏面との間の段差の大きさは、封止工程前に貼付した
封止テープ１５の厚みによりコントロールすることがで
きる。本発明では、５０［μｍ］の封止テープ１５を用
いているので、段差の大きさつまり外部電極９の突出量
は、一般的にはその半分程度であり最大５０［μｍ］で
ある。すなわち、封止テープ１５が信号用リード１の裏
面よりも上方に入り込む量が封止テープ１５の厚さ分で
定まることから、外部電極９の突出量を封止テープ１５
の厚みによりセルフコントロールでき、製造の容易化を
図ることができる。この外部電極９の突出量を管理する
ためには、量産工程で封止テープ１５の厚みを管理する
だけでよく、別工程を設ける必要がないので、本発明の
製造方法は、工程管理のコスト上きわめて有利な方法で
ある。なお、介在させる封止テープ１５については、所
望とする段差の大きさに合わせて、材質の硬度、厚み、
および熱による軟化性を決定することができる。

【００５８】また、ダイパッド２の周辺部２ｂの下面に
細溝１２が設けられているので、樹脂封止の際に溶融し
た封止樹脂６の注入圧力によってダイパッドの周辺部２
ｂが下方に押圧され、封止テープ１５がこの細溝１２の
縁部にかみ込まれることにより、封止樹脂６のまわり込
みがより効果的に阻止される。

【００５９】−樹脂封止工程の詳細− 次に、本実施形態における樹脂封止工程の詳細について
説明する。

【００６０】図９（ａ）は、本実施形態において用いた
封止用金型（下金型）の平面図であり、図９（ｂ）は図
９（ａ）の中央線における樹脂封止の状態を示す断面図
である。また、図１０（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に
おける封止テープの供給装置を付設した樹脂封止装置お
よび樹脂封止の手順を概略的に説明するための斜視図で
ある。図１１は、樹脂封止時における封止金型内の状態
を示す断面図である。

【００６１】図９（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
形態で用いた封止金型５１は、上金型５１ａと下金型１
５ｂとからなっている。そして、上金型５１ａには、４
カ所の真空引き穴５３及び各真空引き穴５３間を連通さ
せるための真空引き溝５２が設けられている。また、図
１０（ａ）に示すように、封止金型５１の下金型５１ｂ
には、２つの半導体製品成型部６０（リードフレーム２
０に登載される半導体チップ４の数に対応した数のダイ
キャビティが形成されている部分）と、各半導体製品成
型部６０に封止樹脂を供給するための封止樹脂流通路６
１とが設けられている。

【００６２】図９（ａ），（ｂ）には、見やすくするた
めに１つのダイキャビティにおける構造やセット状態し
か示されていないが、他のダイキャビティにおいてもこ
れと同じ構造やセット状態となっている。まず、１つの
ダイキャビティ内における樹脂封止の状態について、図
９（ｂ）を参照しながら説明する。

【００６３】まず、下金型５１ｂの各ダイキャビティー
内に各半導体チップ４が収納されるように、リードフレ
ーム２０を下金型５１ｂ上にセットする。このとき、上
金型５１ａの下面と封止テープ１５の上面とが互いに接
触した状態となる。そして、上金型５１ａを押圧すると
ともに、真空引き装置（図示せず）により、上金型５１
ａに形成された４ケ所の真空引き穴５３を介して封止テ
ープ１５を封止金型内で４方向に真空引きし、均一に延
ばした状態を維持する。この状態で樹脂封止工程を行な
うことにより、樹脂封止時の熱収縮による封止テープ１
５のシワ発生を防止することができる。その結果、樹脂
封止型半導体装置の樹脂の裏面が平坦に形成される。

【００６４】以下、上述の封止テープのシワがなくなる
メカニズムについて、さらに詳細に説明する。樹脂封止
の際、封止テープ１５が熱収縮を起こし、縮まろうとす
る作用に対して、真空引き穴５３から真空引きを行なう
ことで、封止テープ１５が各真空引き穴５３の方向に引
っ張られる。このように、封止テープ１５に延張状態を
与えることにより、封止テープ１５の収縮が抑制され
て、シワの発生が防止される。したがって、形成された
樹脂封止型半導体装置の裏面において、封止テープ１５
と接していた封止樹脂６の面が平坦になっている。

【００６５】上金型５１ａの真空引き穴５３につながる
真空引き溝５２は、封止テープ１５の伸び率を考慮し
て、その深さや幅が形成されていることが望ましい。

【００６６】ただし、真空引き溝を設けずに、各真空引
き穴から個別に封止テープを引っ張ることによっても、
封止テープのシワの発生を防止する効果を発揮すること
ができる。

【００６７】なお、真空引き溝の形状や数は図９（ａ）
に示す形状や数に限定されるものではない。例えば、真
空引き溝を複数列設けることも可能である。

【００６８】また、図９（ｂ）に示す構造に加えて、上
金型５１ａの上面のうち信号用リード１の上方に位置す
る領域に、彫り込み部を設けて、樹脂封止の際、封止テ
ープ１５の一部をその彫り込み部に逃げ込ませることに
より、各信号用リード１間に形成されやすい深い溝を浅
く抑制するようにしてもよい。

【００６９】また、封止テープ１５のしわを防止する方
法としては、真空引き溝を設ける方法に限定されるもの
ではなく、互いに係合する凹部と凸部とを上金型，下金
型にそれぞれ形成しておいて、上金型と下金型との間に
型締め力を加えたときに凹部と凸部とが係合することに
よって封止テープに張力を与えることも可能である。さ
らに、封止金型にクランパを設け、クランパによって封
止テープに張力を与えることも可能である。

【００７０】次に、封止テープ１５の供給方法と、全体
的な樹脂封止の手順とについて、図１０（ａ），（ｂ）
及び図１１を参照しながら説明する。

【００７１】図１０（ａ）に示すように、本実施形態の
樹脂封止装置には、巻き出しロール５６ａと巻き取りロ
ール５６ｂとの間で一定の張力を加えながら、連続的に
封止テープ１５２の巻き出しと巻き取りとを行なうこと
が可能に構成された封止テープ供給装置が付設されてい
る。

【００７２】そして、図１０（ｂ）に示すように、多数
の半導体チップを搭載したリードフレーム２０が下金型
５１ｂにセットされると、樹脂タブレット６２が下金型
５１ｂの封止樹脂供給部に投入される。

【００７３】次に、図１１に示すように、封止金型５１
の上金型５１ａと下金型５１ｂとが型締めされ、ピスト
ン５８により下方から溶融した封止樹脂が各半導体製品
成型部６０に供給されて、各ダイキャビティ毎に樹脂封
止型半導体装置５５（パワーＱＦＮ）が射出成形され
る。そして、射出成形が終了すると、下金型５１ｂが開
く。

【００７４】この時、下金型５１ｂが開くと同時に、図
１０（ｃ）に示す樹脂カル６３と樹脂封止型半導体装置
５５から封止テープ１５が引き離される。また、封止テ
ープ１５のうち、この樹脂封止工程で使用された部分は
巻き取りロールー５６ｂに巻き取られ、次の樹脂封止工
程で使用する部分は巻き出しロール５６ａから供給され
る。その間に、樹脂カル６３と樹脂封止型半導体装置５
５とは、下金型５１ｂから取り出される。

【００７５】本実施形態によると、巻き出しロール５６
ａと巻き取りロール５６ｂとの間で、連続的に封止テー
プ１５を供給することにより、封止テープを用いた樹脂
封止工程を迅速に行なうことができ、生産効率の向上を
図ることができる。また、巻き出しロール５６ａと巻き
取りロール５６ｂとに回転力を加えることによっても、
封止テープ１５に適正な張力を与えることができ、樹脂
封止工程における封止テープ１５のシワの発生をより効
果的に抑制することができる。

【００７６】なお、本実施形態においては、リードフレ
ーム２０を金型に装着した状態で、封止テープ１５を封
止金型に供給してリードフレーム２０上に密着させるよ
うにしたが、このようなロール供給法ではなく、樹脂封
止工程前に予め封止テープ１５をリードフレームの信号
用リード１の下面に貼付してもよい。

【００７７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。上述の第１の実施形態にお
いては、図２に示すように、ダイパッド２の中央部（チ
ップ支持部）をアップセットした構造において中央部２
ａの下方には封止樹脂６が存在しておらずに単に凹部と
なっていたが、本実施形態においては、ダイパッドの中
央部（チップ支持部）の下方をも封止樹脂で埋めるよう
にする。

【００７８】図１２（ａ），（ｂ）は、本実施形態のパ
ワーＱＦＮを形成するためのリードフレームの平面図及
び樹脂封止後におけるパワーＱＦＮの裏面図である。

【００７９】図１２（ａ）に示すように、ダイパッド２
の周辺部２ｂを除く部分は、アップセットされた正方形
の中央部２ａと、中央部２ａと周辺部２ｂとを互いに連
結する４本の連結部２ｃと、打ち抜かれた打ち抜き部２
ｄとに区分けされる。そして、連結部２ｃの２カ所に曲
げ部３５，３６を形成することによって、中央部２ａを
周辺部２ｂからアップセットさせている。

【００８０】ただし、連結部２ｃの１カ所において上記
第１の実施形態と同様の半切断加工を行なうことにより
中央部２ａをアップセットしてもかまわない。

【００８１】また、上記第１の実施形態においてはダイ
パッド２の周辺部２ｂの下面には１本の細溝１２しか形
成していないが、本実施形態においては、周辺部２ｂの
下面上で閉ループを描く複数の細溝１２ａ，１２ｂが設
けられている。これは、ダイパッド２の周辺部２ｂの外
方側だけでなく内方側からも封止樹脂がまわり込むおそ
れがあるためである。

【００８２】本実施形態における製造工程の説明は省略
するが、ダイパッド上に半導体チップの登載するために
ダイボンド工程，金属細線を張るためのワイヤボンド工
程だけでなく、樹脂封止工程における封止テープをリー
ドフレームと封止金型との間に介在させるための方法
や、封止テープのしわをなくすためのロールによる封止
テープの供給など、基本的には上述の第１の実施形態に
おける製造工程をほぼそのまま適用することができる。

【００８３】図１２（ｂ）に示すように、本実施形態の
リードフレームを用い、周辺部２ｂの下面と封止金型と
の間に封止テープを介在させて樹脂封止を行なった結果
得られるパワーＱＦＮの裏面においては、ダイパッド２
の中央部２ａの下方にも封止樹脂６がまわり込んでい
る。

【００８４】本実施形態のパワーＱＦＮによると、この
ような打ち抜き部２ｄを設けることによって、樹脂封止
工程でダイパッド２の周囲から打ち抜き部２ｄを通って
封止樹脂６が中央部２ａの下方に流れ込むことになる。
従って、ダイパッド２の中央部２ａの下方にも封止樹脂
６を埋め込むことができるので、封止樹脂６とダイパッ
ド２との密着性が向上し、耐湿性の向上を含めてパワー
ＱＦＮ全体の信頼性の向上を図ることができる。

【００８５】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態である樹脂封止型半導体装置（パワーＱＦＮ）
について説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ
本実施形態のパワーＱＦＮに用いられるリードフレーム
の平面図、XIIIb−XIIIb線における断面図、XIIIc−XII
Ic線における断面図である。また、図１４は、本実施形
態のリードフレームの斜視図である。

【００８６】図１３（ａ）〜（ｃ）及び図１４に示すよ
うに、本実施形態のリードフレームのダイパッド４０
は、正方形の中央部４１（チップ支持部）と、４つのコ
ーナー部に設けられた円形のコーナー部４２と、コーナ
ー部４２に直接つながる４つの辺部４３と、中央部４１
と各辺部４３と互いに連結する４つの連結部４４と、打
ち抜かれた４カ所の打ち抜き部４５とに区分けされる。
そして、中央部４１と辺部４３と連結部４４とが４つの
コーナー部４２からアップセットされた形状となってい
る。吊りリード３が、２つの曲がり部１３，１４によっ
て途中で立ち上げられた断面形状を有する点は、第１の
実施形態におけるリードフレームの構造と同様である。

【００８７】本実施形態における製造工程の説明は省略
するが、ダイパッド上に半導体チップの登載するために
ダイボンド工程，金属細線を張るためのワイヤボンド工
程だけでなく、樹脂封止工程における封止テープをリー
ドフレームと封止金型との間に介在させるための方法
や、封止テープのしわをなくすためのロールによる封止
テープの供給など、基本的には上述の第１の実施形態に
おける製造工程をほぼそのまま適用することができる。

【００８８】なお、本実施形態では、封止テープと接す
るコーナー部４２の面積が小さいので、上記第１，第２
の実施形態のごとく細溝を設けなくても封止樹脂がコー
ナー部４２の下面にまわり込むのを確実に防止すること
ができる。

【００８９】図１５は、本実施形態のリードフレームを
用い、コーナー部４２の下面と封止金型との間に封止テ
ープを介在させて樹脂封止を行なった結果得られるパワ
ーＱＦＮの裏面図である。同図に示すように、本実施形
態のパワーＱＦＮの裏面においては、外部電極９と、吊
りリード３の外方側端部と、ダイパッド４０のコーナー
部４２のみが封止樹脂６に覆われることなく露出してい
る。すなわち、ダイパッド４０の中央部４１の下方にも
封止樹脂６が埋め込まれている。また、本実施形態のパ
ワーＱＦＮの製造工程においては、半導体チップをダイ
パッド上に登載するダイボンド工程において、半導体チ
ップがダイパッドの中央部４１のみで支持される。つま
り、打ち抜き部４５によってＤＢペーストの広がりが阻
止されるからである。そして、打ち抜き部４５の下方に
存在する封止樹脂によって半導体チップが強く保持され
ている。このようにダイパッド４０と半導体チップとの
接触面積が小さいことにより、上述のように樹脂封止型
半導体装置の耐湿性の悪化を抑制することができる。

【００９０】本実施形態のパワーＱＦＮによると、ダイ
パッド４０の一部に打ち抜き部４５を設けることによ
り、樹脂封止時に封止樹脂６が打ち抜き部４５を通って
中央部４１（チップ支持部）の下方に流れ込むので、中
央部４１の下方に封止樹脂を埋め込むことができ、上記
第２の実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【００９１】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態である樹脂封止型半導体装置（パワーＱＦＮ）
について説明する。図１６は、本実施形態のパワーＱＦ
Ｎの断面図であって、図１（ｂ）のIa-Ia線に相当する
断面における形状を表している。

【００９２】本実施形態のパワーＱＦＮに用いられるリ
ードフレームにおいて、ダイパッド２には半切断部は形
成されておらず、ダイパッド２全体がフラットに形成さ
れている。従って、ダイパッド２にはアップセットされ
た部分は存在しない。そして、吊りリード３には２カ所
の曲げ部１３，１４が設けられ、吊りリード３の中間部
分が端部よりも高くなった立ち上がり部となっている。
そして、半導体チップ４は吊りリード３の立ち上がり部
において吊りリード３に支持されている。また、半導体
チップ４とダイパッド２とを接合するＤＢペースト７を
厚く設けることによって、半導体チップ４とダイパッド
２とを固着している。その他の部分の構造は、上記第１
の実施形態のパワーＱＦＮにおける各部の構造と同じで
ある。

【００９３】本実施形態における製造工程の説明は省略
するが、ダイパッド上に半導体チップの登載するために
ダイボンド工程，金属細線を張るためのワイヤボンド工
程だけでなく、樹脂封止工程における封止テープをリー
ドフレームと封止金型との間に介在させるための方法
や、封止テープのしわをなくすためのロールによる封止
テープの供給など、基本的には上述の第１の実施形態に
おける製造工程をほぼそのまま適用することができる。

【００９４】本実施形態のパワーＱＦＮによると、ダイ
ボンド工程において、ＤＢペースト７には半導体チップ
４の重力が加わらないので、ＤＢペースト７の表面張力
によってＤＢペースト７がダイパッド２上でほとんど広
がらない。従って、ＤＢペースト７を挟んで半導体チッ
プ４とダイパッド２とが接触する領域の面積を小さくす
ることができ、上述の作用効果により、パワーＱＦＮの
耐湿性を良好に保持することができる。また、吊りリー
ド３により半導体チップ４を支持することにより、チッ
プ支持の安定性も高く維持される。

【００９５】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態である樹脂封止型半導体装置（パワーＱＦＮ）
について説明する。図１７（ａ）は、本実施形態に係る
パワーＱＦＮの構造を拡大して示す断面図であって、図
１７（ｂ）に示すXVIIa−XVIIa線における断面図であ
る。図１７（ａ）においては、部分的に樹脂を開封した
状態を示し、内部構成を明確に示している。また、図１
７（ｂ）は、本実施形態のパワーＱＦＮの平面図であ
る。ただし、図１７（ａ）においては、構造の理解を容
易にするために断面の縦方向における寸法拡大率を横方
向における寸法拡大率よりも高くしている。また、図１
７（ｂ）においては、構造を見やすくするために封止樹
脂６を透明体として扱っている。

【００９６】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、半
導体チップを搭載しようとする領域に設けられた開口部
と、その開口部を取り囲む外枠と、開口部内に配置され
半導体チップ４を支持するためのダイパッド２と、その
ダイパッド２を支持する複数の吊りリード３と、外枠に
一端が接続され、他端がダイパッドに向かって延びる複
数の信号リード１とを有するリードフレームを用いて形
成されている。ここで、吊りリード３は、他の部分より
も高くなった立ち上がり部１３，１４を有している。ダ
イパッド２の中央部２ａは、周辺部２ｂから半切断部１
１によってアップセットされ、搭載する半導体チップ４
の裏面と接着するための支持部となっている。そして、
ダイパッド２の周辺部２ｂには、中央部２ａを囲む深さ
が約８０μｍで幅が１２０μｍのほぼ半円形の断面を有
する環状の溝部６４が設けられている。

【００９７】そして、本実施形態の樹脂封止型半導体装
置は、ダイパッド２の中央部２ｂ上に搭載された半導体
チップ４と、半導体チップ４の電極（図示せず）と信号
リード１とを電気的に接続する金属細線５と、半導体チ
ップ４、ダイパッド２、吊りリード３、金属細線５およ
び信号リード１を封止し、信号リード１の下端面および
外方側の側端面を外部端子として露出させるとともに下
部を下方に突出させて封止する封止樹脂６とを備えてい
る。ここで、ダイパッド２の周辺部２ｂの上面と半導体
チップ４の裏面との間隙には封止樹脂６が充填されて、
間隙充填部６ａとなっている。また、上述のように、周
辺部２ｂの上面には、半切断部１１による支持部である
中央部２ａを囲む溝部６４が設けられている。

【００９８】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図
１７に示すように、構成上は図１に示した樹脂封止型半
導体装置とほぼ同様であるが、ダイパッド２の周辺部２
ｂの上面に、中央部２ａを囲む溝部６４が形成されてい
る点が特徴である。

【００９９】したがって、本実施形態における樹脂封止
型半導体装置は、図１に示す第１の実施形態の樹脂封止
型半導体装置の構造を全て備えているので、基本的には
第１の実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【０１００】加えて、本実施形態の樹脂封止型半導体装
置は、ダイパッド２の周辺部２ｂの上面に溝部６４が形
成されていることにより、以下のような信頼性上の顕著
な効果を発揮することができる。

【０１０１】すなわち、ダイパッド２の中央部２ａを囲
む周辺部２ｂの上面と半導体チップ４の裏面との間に
は、封止樹脂６の間隙充填部６ａが介在しており、周辺
部２ｂと間隙充填部６ａとは互いに密着している。しか
し、何らかの原因で耐湿性が劣化したり、熱応力が発生
するなどにより、間隙充填部６ａとダイパッド２との間
に剥離が生じ、その剥離が進行して、剥離領域が拡大す
ることもあり得る。そのとき、本実施形態では、ダイパ
ッド２の周辺部２ｂと間隙充填部６ａとの間で剥離が発
生しその剥離が進行していっても、周辺部２ｂの上面に
設けられた溝部６４において剥離がトラップされ、剥離
領域が溝部６４を越えて拡大するのが抑制される。すな
わち、溝部６４によって、間隙充填部６ａとダイパッド
２との間の剥離の進行を抑制することができるので、樹
脂封止型半導体装置の信頼性が高く維持されることにな
る。このような溝部６４は、特に図１７に示すようなダ
イパッド２の周辺部２ｂの裏面が露出し、かつ、半導体
チップ４とダイパッド２との間に間隙充填部６ａが介在
している構造において、特に顕著な効果を発揮すること
ができる。

【０１０２】なお、本実施形態では溝部６４を１つとし
ているが、周辺部２ｂの上面に２本以上の複数本設けて
もさらなる効果を期待することができる。

【０１０３】また、溝部６４の形態としては、図示する
ような断面がほぼ半円形で環状のもの以外に、非円形の
断面を有する環状の溝部、環の一部を構成する部分環状
の溝部、ダイパッド２の中央部２ａ（又は半切断部１
１）の平面形状と相似形の環状の溝部などがあり、いず
れの形状の溝部でも封止樹脂６とダイパッド２との剥離
の進行を停止させる効果はある。

【０１０４】また、溝部６４の深さ寸法は、５０［μ
ｍ］〜１５０［μｍ］の範囲が好ましく、実際には、１
００［μｍ］を目標値としてエッチングやプレス加工を
施すことにより、この範囲内に納めることができる。ま
た、溝部６４の幅寸法は、５０［μｍ］〜１５０［μ
ｍ］の範囲が好ましく、実際には、１００［μｍ］を目
標値としてエッチングやプレス加工を施すことにより、
この範囲内に納めることができる。溝部６４の深さ及び
幅寸法がこのような範囲にあることにより、たとえダイ
パッド２の周辺部２ｂの上面と間隙充填部６ａとの間に
剥離が発生し、その剥離が進行していった場合において
も、その剥離自体が溝部６４でトラップされるため、剥
離の進行を止め、樹脂封止型半導体装置の信頼性を維持
することができることが実験的に確認されている。

【０１０５】なお、ダイパッド２の周辺部２ｂに溝部６
４が設けられていることにより、間隙充填部６ａとダイ
パッド２との密着性が向上するという効果も得られる。
したがって、溝部６４が設けられていることにより、ダ
イパッド２と封止樹脂６との間の剥離の発生の抑制によ
る信頼性の向上効果も得られる。

【０１０６】また、ダイパッド２上のアップセットされ
た半切断部１１による中央部２ａ（支持部）は、上記第
１の実施形態におけると同様に、プレス加工による半切
断でアップセットされた平面形状が円形の突出した支持
部である。

【０１０７】本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造
方法や、用いるリードフレームおよびその製造方法につ
いては、第１の実施形態で説明した内容に溝部６４を形
成する点を追加するだけでよい。

【０１０８】特に、プレス加工により溝部６４を形成す
る場合には、ダイパッド２の周辺部２ｂの下面の細溝１
２と同時に形成すればよい。例えば、吊りリード３の曲
げ部１３，１４を形成するためのプレス加工と、ダイパ
ッドの周辺部２ｂの下面の細溝１２及び上面の溝部６４
とを形成するためのプレス加工を、順次又は同時に行な
えばよい。

【０１０９】また、本実施形態及び上記各実施形態にお
いて、ダイパッド２の中心位置と中央部２ａの中心位置
とが必ずしも一致していなくてもよい。すなわち、中央
部２ａはダイパッドの真中付近にあればよい。

【０１１０】（その他の実施形態）上記各実施形態にお
いては、パワー素子を内蔵した半導体チップ４を収納す
る樹脂封止型半導体装置（パワーＱＦＮ）に本発明を適
用したが、上記各実施形態は、あまり発熱量の大きくな
い素子を内蔵した半導体チップを収納した樹脂封止型半
導体装置についても適用することが可能である。

【０１１１】

【発明の効果】本発明の樹脂封止型半導体装置による
と、ダイパッドの中央部付近に周辺部からアップセット
された支持部を設け、周辺部の上面において支持部を囲
むように形成された溝部を設けたので、たとえダイパッ
ドー封止樹脂間に剥離が発生し、その剥離が進行した場
合でも、その剥離自体を溝部でトラップすることによ
り、剥離の進行を止めることができ、よって、樹脂封止
型半導体装置の信頼性を維持できる。

【０１１２】上記樹脂封止型半導体装置の構造は、本発
明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によって容易に実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るパワーＱＦＮの
Ia−Ia線における断面図、及びパワーＱＦＮの平面図で
ある。

【図２】第１の実施形態に係るパワーＱＦＮの裏面図で
ある。

【図３】第１の実施形態の製造工程のうちリードフレー
ムを準備する工程であって、銅合金板からリードフレー
ムのパターニングを行なったときの状態、リードフレー
ムにプレス加工を施した後の状態をそれぞれ示す平面図
である。

【図４】第１の実施形態の製造工程のうちリードフレー
ムのダイパッドに半切断加工を施すときの断面形状の変
化を示す断面図である。

【図５】第１の実施形態の製造工程におけるダイパッド
上に半導体チップを接合する工程を示す断面図である。

【図６】第１の実施形態の製造工程における金属細線を
形成する工程を示す断面図である。

【図７】第１の実施形態の製造工程における封止テープ
をリードフレームと封止金型との間に介在させる工程を
示す断面図である。

【図８】第１の実施形態の製造工程における樹脂封止工
程を示す断面図である。

【図９】第１の実施形態において用いた下金型の平面
図、及び樹脂封止の状態を示す断面図である。

【図１０】第１の実施形態における封止テープの供給装
置を付設した樹脂封止装置および樹脂封止の手順を概略
的に説明するための斜視図である。

【図１１】第１の実施形態の製造工程のうち樹脂封止時
における封止金型内の状態を示す断面図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態のパワーＱＦＮを形
成するためのリードフレームの平面図、及び樹脂封止後
におけるパワーＱＦＮの裏面図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態のパワーＱＦＮに用
いられるリードフレームの平面図、XIIIb−XIIIb線にお
ける断面図、XIIIc−XIIIc線における断面図である。

【図１４】第３の実施形態のリードフレームの斜視図で
ある。

【図１５】第３の実施形態のリードフレームを用いて得
られるパワーＱＦＮの裏面図である。

【図１６】本発明の第４の実施形態のパワーＱＦＮの断
面図である。

【図１７】本発明の第５の実施形態に係るパワーＱＦＮ
のXVIIb−XVIIb線における断面図、及びパワーＱＦＮの
平面図である。

【図１８】それぞれ順に、従来のパワーＱＦＮの斜視
図、従来のパワーＦＱＮのXVIIIb−XVIIIb線における断
面図、及び従来のパワーＱＦＮの裏面図である。

【符号の説明】

１信号用リード２ダイパッド３吊りリード４半導体チップ５金属細線６封止樹脂７ＤＢペースト９外部電極１１半切断部１２細溝１３曲げ部１４曲げ部１５封止テープ２０リードフレーム２１外枠３１ダイ３２ポンチ５１封止金型５１ａ上金型５１ｂ下金型５２真空引き溝５３真空引き穴５５樹脂封止型半導体装置５６ａ巻き出しロール５６ｂ巻き取りロール５８ピストン６０半導体製品成形部６１封止樹脂流通路６２樹脂タブレット６３樹脂カル６４溝部

フロントページの続き (72)発明者伊藤史人大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (72)発明者松尾隆広大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (56)参考文献特開平７−142518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/50 H01L 23/12 H01L 23/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部付近に周辺部よりもアップセット
された支持部を有するダイパッドと、上記ダイパッドの支持部の上に搭載された半導体チップ
と、上記ダイパッドを支持する複数の吊りリードと、上記ダイパッドに向かって延びる複数の信号リードと、上記半導体チップと上記信号リードとを電気的に接続す
る金属細線と、上記半導体チップ、ダイパッド、吊りリード、金属細線
および信号リードを封止し、上記信号リードの下端面お
よび外方側の側端面を外部端子として露出させるととも
に信号リードの下部を下方に突出させて封止する封止樹
脂とを有する樹脂封止型半導体装置であって、上記ダイパッドの上記周辺部の上面と上記半導体チップ
の裏面との間には上記封止樹脂の一部が介在しており、上記ダイパッドの上記周辺部における上面には、上記支
持部を囲む溝部が設けられていることを特徴とする樹脂
封止型半導体装置。
【請求項２】請求項１記載の樹脂封止型半導体装置に
おいて、上記支持部は、プレス加工による半切断によりアップセ
ットされていて、ほぼ円の平面形状を有することを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の樹脂封止型半導体
装置において、上記溝部は、複数個設けられていることを特徴とする樹
脂封止型半導体装置。
【請求項４】電極を有する半導体チップを準備する工
程（ａ）と、上記半導体チップを搭載しようとする領域に設けられた
開口部と、上記開口部を取り囲む外枠と、上記開口部内
に配置され半導体チップを支持するためのダイパッド
と、上記ダイパッドを支持する複数の吊りリードと、上
記外枠に一端が接続され、他端が上記ダイパッドに向か
って延びる複数の信号リードとを有し、上記ダイパッド
の中央部付近がその周辺部からアップセットされて上記
半導体チップを搭載するための支持部となっており、上
記周辺領域の上面には溝部が設けられているリードフレ
ームを用意する工程（ｂ）と、上記ダイパッドの支持部の上面と上記半導体チップの裏
面とを接着剤により接合することにより、半導体チップ
をダイパッドに搭載する工程（ｂ）と、上記ダイパッド上に搭載された半導体チップの電極と上
記リードフレームの信号リードとを金属細線で電気的に
接続する工程（ｃ）と、封止樹脂により上記半導体チップ、ダイパッド、吊りリ
ード、金属細線および信号リードを、上記信号リードの
下端面および外方側の側端面を外部端子として露出させ
るとともに下部を下方に突出させた状態で封止する工程
（ｄ）と、上記信号リードの先端面と上記封止樹脂の側面とがほぼ
一致するように上記信号リードを切断するとともに、上
記吊りリードを切断して、樹脂封止型半導体装置をリー
ドフレームの外枠から切り離す工程（ａ）とを含むこと
を特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項５】請求項４記載の樹脂封止型半導体装置の
製造方法において、上記工程（ｂ）では、プレス加工による半切断を行なう
ことにより、上記ダイパッドの支持部を上記周辺部から
アップセットさせることを特徴とする樹脂封止型半導体
装置の製造方法。