JP3049040B1 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 樹脂封止における半導体素子の損傷を抑制す
ることができるリードフレーム及びそれを備えた半導体
装置を提供する。 【解決手段】 リードフレームには、ダイパッド部１の
裏面から突出し表面側から金型が押圧されたときに少な
くともその押圧力が予め規定されている範囲内である場
合に弾性変形する４個の突起２が隅部近傍に設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂モールドパッケ
ージングに好適な半導体装置の製造方法に関し、特に、
半導体素子の損傷の低減を図った半導体装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、半導体装置のパッケージングに
は、樹脂モールドパッケージングが多用されている。し
かし、樹脂モールドパッケージングには、熱膨張係数の
相違及び樹脂中の水分の気化により封入樹脂材とリード
フレームのダイパッド部との接着強度が低下するという
欠点があった。

【０００３】そこで、この欠点を解消すべく種々のダイ
パッド部の形状が提案されている（特開昭６１−１２５
１６２号公報、特開昭６３−２２４２４６号公報、特開
昭６４−８２５５４号公報、特開平３−２５９５５５号
公報）。

【０００４】特開昭６１−１２５１６２号公報に記載さ
れたダイパッド部には、その表面又は裏面のいずれかに
リードフレームの長手方向に延びる凸部又は凹部が形成
されている。そして、この凸部又は凹部により封入樹脂
材との接着強度の向上が図られている。

【０００５】また、特開平３−２５９５５５号公報に
は、ダイパッド部の裏面に突起が設けられた半導体装置
が２種類提案されている。図６（ａ）及び（ｂ）は特開
平３−２５９５５５号公報に記載された従来の半導体装
置を示す断面図である。

【０００６】図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、特開
平３−２５９５５５号公報に記載された従来の半導体装
置においては、リードフレームのダイパッド部１１の表
面に接着剤１３を使用して半導体素子１４がダイボンデ
ィングされており、前記リードフレームのリード１７と
半導体素子１４とがワイヤ１８により接続されている。
そして、図６（ａ）に示す一方の半導体装置において
は、ダイパッド部１１の裏面から突出する舌片状の突起
１２ａがプレスによる打ち抜きによって形成されてい
る。一方、図６（ｂ）に示す他方の半導体装置において
は、ダイパッド部１１の裏面から突出する突起１２ｂが
溶接により接合されている。そして、リード１７の一部
を除いてこれらが封入樹脂材１５により樹脂封入（樹脂
モールドパッケージング）されている。

【０００７】このように構成された従来の半導体装置に
おいては、突起１２ａ又は１２ｂによる封入樹脂材１５
への食いつきによりリードフレームのダイパッド部１１
と封入樹脂材１５との接着強度が確保されている。

【０００８】特開昭６３−２２４２４６号公報又は特開
昭６４−８２５５４号公報に記載された半導体装置にお
いても、上述の特開平３−２５９５５５号公報に記載さ
れたものと同様に、ダイパッド部の裏面から突出する突
起が形成されており、封入樹脂材との接着強度が確保さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような突起が形成された従来のダイパッド部において
は、樹脂封入の際にその表面に載置された半導体素子に
損傷が発生しやすいという問題点がある。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、樹脂封入における半導体素子の損傷を抑制
することができる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、ダイパッド部の裏面から突出し表面側か
ら金型が押圧されたときに少なくともその押圧力が予め
規定されている範囲内である場合に弾性変形する弾性部
材をリードフレームに形成する工程と、前記ダイパッド
部上に半導体素子を接着する工程と、下金型により前記
弾性部材を前記ダイパッド部の表面側に押圧しながら前
記リードフレームを上金型及び前記下金型により挟持し
て前記ダイパッド部の表面側を樹脂封止する工程と、前
記リードフレームを前記上金型及び下金型から取り出し
て前記弾性部材への押圧を解放する工程と、前記ダイパ
ッド部の裏面側を樹脂封止する工程と、を有することを
特徴とする。

【００１２】本発明においては、樹脂封入の際にダイパ
ッド部の表面に接着された半導体素子に上金型及び下金
型の挟持による押圧力が印加されると弾性部材が弾性変
形する。従って、半導体素子の一部分への力の集中が弾
性部材により吸収されるので、半導体素子の損傷が抑制
される。

【００１３】なお、前記弾性部材を形成する工程は、少
なくとも３個の前記弾性部材を形成する工程を有し、少
なくとも１個の弾性部材は、他の２個の弾性部材を結ぶ
直線から外れた位置に形成することが好ましく、前記半
導体素子を接着する予定の領域よりも外側に前記各弾性
部材を形成する工程を有することがより一層好ましい。

【００１４】同一の直線上にない３箇所に弾性部材が設
けられていれば、これらの弾性部材を含む１つの面が決
定されるので、押圧力がどのような方向に印加されても
弾性部材による吸収が可能となる。また、それらの位置
が半導体素子が搭載される予定の領域よりも外側であれ
ば、弾性部材による押圧力の吸収の均衡が高まるので、
損傷防止の効果が向上する。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
べく、鋭意実験研究を重ねた結果、従来のリードフレー
ムを使用して樹脂封入を行う場合、ダイパッド部を含む
リードフレームが封入上金型及び封入下金型に挟持され
る際に半導体素子の表面が封入上金型の当接面と完全に
平行でなければ、一部に押圧力が集中して半導体素子に
損傷が発生していることに想到した。そこで、半導体素
子の表面が封入上金型の当接面に完全な平行ではない場
合でも、従来一部に集中していた押圧力を吸収する手段
を設けることにより、半導体素子の損傷を防止すること
ができることを見い出した。

【００１９】以下、本発明の実施例に係るリードフレー
ムについて、添付の図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の実施例に係るリードフレームのダイパッ
ド部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）中のＡ−Ａ線による断面図である。また、図５は
突起を示す断面図である。

【００２０】本実施例においては、厚さが０．１２ｍｍ
程度である長方形板状のダイパッド部１が設けられてお
り、その４つの隅部近傍にその裏面側に突出する深さが
０．１２ｍｍ程度の突起（弾性部材）２が形成されてい
る。これらの突起２は樹脂封入で使用される金型からの
押圧力の範囲内でその深さ方向に弾性変形することが可
能である。このような突起２は、例えば先端に丸い凸部
が設けられたパンチを使用しダイパッド部１を金型等で
打ち抜かない程度にせん断加工すると共に，塑性変形さ
せることにより形成することができる。

【００２１】このように構成された本実施例において
は、樹脂封入のために封入上金型と封入下金型との間に
挟持されるときに突起２が弾性変形するため、そのリー
ドフレームの板厚弱の０．１ｍｍ以上の部分がダイパッ
ド部１の開口部に押し込まれる。従って、半導体素子の
表面が封入上金型の当接面と平行でない場合でも、従来
集中していた押圧力は突起２の弾性により吸収され、半
導体素子の損傷が防止される。

【００２２】また、封入上金型及び封入下金型の開放後
には、突起２はその弾性により元の形状に復元するの
で、その後にダイパッド部１の裏面側の樹脂封入を行う
場合であっても、突起２による封入樹脂材への食いつき
により十分な接着強度を確保することができる。

【００２３】なお、従来の形状寸法を採用した場合に
は、封入樹脂材の力に負けてしまって変形するため、効
果がないことになる。

【００２４】次に、上述の実施例に係るリードフレーム
を備えた半導体装置を製造する方法について説明する。
図２乃至図４は半導体装置を製造する方法を工程順に示
す図であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）中のＢ−Ｂ線による断面図、図３（ａ）は図２
（ａ）及び（ｂ）に示す工程の次工程を示す平面図、図
３（ｂ）は図３（ａ）中のＣ−Ｃ線による断面図、図４
は図３に示す工程の次工程を示す断面図である。

【００２５】先ず、図２（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、リードフレームのダイパッド部１上に銀ペースト３
を塗布し、その上に半導体素子４を載置して接着する。

【００２６】次に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、ダイパッド部１に半導体素子４が搭載されたリード
フレームを封入上金型５と封入下金型６とにより挟持す
る。このとき、前述のように、突起２はほとんどダイパ
ッド部１の開口部に押し込まれる。従って、前述のよう
に、半導体素子に印加される押圧力が吸収されるので、
半導体素子４はほとんど変形しない。

【００２７】次いで、封入上金型５とダイパッド部１と
の間に形成された空間内に封入樹脂材７を流し込む。そ
の後、封入樹脂材７を硬化させ、図４に示すように、封
入上金型５及び封入下金型６を開き、樹脂封入された半
導体装置を取り出す。このとき、突起２は弾性により元
の形状に戻る。

【００２８】なお、上述の実施例においては、突起２が
せん断加工により形成され、ダイパッド部２の平板部と
突起２との間に切れ目が設けられているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えばリードフレームの
表面に打ち抜かない程度に円形のパンチを押し付けて窪
みを形成することにより、その裏面側に突出する突起を
形成することも可能である。

【００２９】また、弾性部材は前述のような突起に限定
されるものではなく、金型による押圧力を吸収可能で半
導体装置に適用したときにその特性に悪影響を及ぼさな
いものであれば使用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
金型からの押圧力の範囲内で弾性変形する弾性部材を形
成しているので、半導体素子の一部分への力の集中を弾
性部材に吸収させることができ、半導体素子の損傷を抑
制することができる。また、少なくとも３個以上の弾性
部材を同一の直線上にない３箇所に形成することによ
り、押圧力がどのような方向に印加されても効果的に吸
収することができる。更に、それらの位置を半導体素子
を接着する予定の領域よりも外側とすることにより、弾
性部材による押圧力の吸収の均衡を高め、損傷防止の効
果を向上させることができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るリードフレームのダイパ
ッド部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）中のＡ−Ａ線による断面図である。

【図２】半導体装置を製造する方法を示す図であって、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線による断
面図である。

【図３】図２（ａ）及び（ｂ）に示す工程の次工程を示
す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ
−Ｃ線による断面図である。

【図４】図３に示す工程の次工程を示す断面図である。

【図５】突起を示す断面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は特開平３−２５９５５５号
公報に記載された従来の半導体装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１、１１；ダイパッド部 ２、１２ａ、１２ｂ；突起 ３；銀ペースト ４、１４；半導体素子 ５；封入上金型 ６；封入下金型 ７、１５；封入樹脂材 １３；接着剤 １７；リード １８；ワイヤ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイパッド部の裏面から突出し表面側か
   ら金型が押圧されたときに少なくともその押圧力が予め
   規定されている範囲内である場合に弾性変形する弾性部
   材をリードフレームに形成する工程と、前記ダイパッド
   部上に半導体素子を接着する工程と、下金型により前記
   弾性部材を前記ダイパッド部の表面側に押圧しながら前
   記リードフレームを上金型及び前記下金型により挟持し
   て前記ダイパッド部の表面側を樹脂封止する工程と、前
   記リードフレームを前記上金型及び下金型から取り出し
   て前記弾性部材への押圧を解放する工程と、前記ダイパ
   ッド部の裏面側を樹脂封止する工程と、を有することを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記弾性部材を形成する工程は、少なく
   とも３個の前記弾性部材を形成する工程を有し、少なく
   とも１個の弾性部材は、他の２個の弾性部材を結ぶ直線
   から外れた位置に形成することを特徴とする請求項１に
   記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記弾性部材を形成する工程は、前記半
   導体素子を接着する予定の領域よりも外側に前記各弾性
   部材を形成する工程を有することを特徴とする請求項２
   に記載の半導体装置の製造方法。