JP3500362B2 - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージの底面
に行列状に配置されて露出する外部端子である複数のラ
ンドを有するランドグリッドアレイ(land grid array:
LGA)用のリードフレームを用いた樹脂封止型半導体
装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化及び高機能化に
対応するため、半導体部品の高密度実装がますます強く
要求されるようになってきている。これに伴って、半導
体チップとリードとをモールド樹脂材により一体に封止
してなる樹脂封止型半導体装置の小型化及び薄型化が急
速に進展しており、小型化及び薄型化を図りながら、さ
らなる多ピン化が要望されている。
【0003】以下、従来の樹脂封止型半導体装置に用い
るリードフレームについて図面を参照しながら説明す
る。
【0004】図12は従来のリードフレームの平面構成
を示している。図12に示すリードフレーム100は、
方形のパッケーッジの四方の側面から外部ピンが外側に
延びる構成を採るQFP(quad flat package)用のリー
ドフレームである。図12に示すように、リードフレー
ム100は、フレーム枠部101と、該フレーム枠部1
01の中央部に配置された方形状のダイパッド部102
と、一端がダイパッド部102の一辺と間隔をおいて対
向するインナリード部103と、一端がインナリード部
103の他端と接続され、他端がフレーム枠部101と
接続されたアウタリード部104とを有している。アウ
タリード部104は、封止用樹脂の樹脂止めとなるタイ
バー部105により互いに連結されており、ダイパッド
部102は、その4隅が吊りピン106によってタイバ
ー部105に支持されている。
【0005】また、破線109は、封止用樹脂材により
封止される封止領域を示している。
【0006】ここでは、リードフレーム100の1つの
装置分のみを示したが、通常は図12に示すパターンが
複数個配列されて構成される。
【0007】図13はリードフレーム100を用いた樹
脂封止型半導体装置の断面構成を示している。図13に
おいて、図12に示す構成部材と同一の構成部材には同
一の符号を付している。
【0008】図13に示すように、ダイパッド102の
上には半導体素子107が接着材又は半田材等により固
着され、半導体素子107とインナリード部103とは
金属細線108により電気的に接続されている。また、
ダイパッド部102、その上に固着された半導体素子1
07、金属細線108及びインナリード部103は封止
用樹脂材109Aにより、ダイパッド部102の底面側
を含めて一体に封止されている。封止用樹脂材109A
の側面から素子保持面と平行な方向に延びるアウタリー
ド部104は、素子保持面と反対側の方向に屈曲(ベン
ディング)されて表面実装を可能としている。
【0009】ところで、前記従来のリードフレームは、
半導体素子107が高集積化され、外部電極の数が増え
て、さらに多ピン構成となった場合に、インナリード部
103及びアウタリード部104の幅寸法に限界があ
り、今以上の多ピン構成に対応するには、リードの本数
が増えるため、リードフレーム100自体の外形寸法が
大きくなってしまい、小型化及び薄型化に逆行してしま
う。また、リードの幅を小さくすると、今度はリードフ
レームの加工が困難となる。
【0010】そこで、最近、面実装型の半導体装置とし
て、底面にボール電極やランド電極を設けた配線基板
(キャリア)における底面と反対側の面上に半導体素子
を保持し、半導体素子とこれら電極とが電気的に接続さ
れたボールグリッドアレイ(BGA)型又はランドグリ
ッドアレイ(LGA)型の半導体装置が開発されてい
る。
【0011】BGA型及びLGA型の半導体装置は、そ
の底面をマザー基板と対向させて実装し、底面から露出
したボール又はランドの外部電極を直接にマザー基板の
電極と接続する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、BGA
型又はLGA型の半導体装置は、セラミック材や樹脂材
からなる積層された多層の配線基板を用いるため、製造
工程も複雑となり、極めて高価となるという問題があ
る。
【0013】また、図12及び図13に示した従来の樹
脂封止型半導体装置の製造方法を、BGA型又はLGA
型の半導体装置の製造方法に流用しようとしても、外部
端子となる複数のランドを加工前にフレーム枠と接続し
ておく連結支持部を設ける必要から、3列以上のランド
を設けようとすると、小型化は不可能であるという問題
がある。
【0014】その上、従来の樹脂封止型半導体装置の製
造方法は、BGA型又はLGA型等の面実装型の半導体
装置と比べて基板への実装時の精度が低くなる。例え
ば、図12に示すビーム形状のアウタリード部104
は、封止用樹脂材109Aの側面から外側に直線状に延
びるため、アウタリード部104の先端部の底面の位置
が少なくとも封止用樹脂材109Aの底面の位置にまで
ベンディングする必要があり、このときのベンディング
工程において、アウタリード部104のベンディングの
程度にばらつきが生じるからである。
【0015】本発明は、前記従来の問題を解決し、単層
の金属板から多列構成のランド、特に3列以上のランド
を有するリードフレームを持つ樹脂封止型半導体装置を
実現できるようにすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、樹脂封止型半導体装置に用いる金属板か
らなるリードフレームを、フレーム枠部とダイパッド部
との間に複数のランドを行列状に配置し、配置した複数
のランドとフレーム枠部とをリード保持材によってフレ
ーム枠部の少なくとも一方の面側から保持する構成とす
る。
【0017】具体的には、本発明に係る第1の樹脂封止
型半導体装置は、ダイパッド部と、該ダイパッド部の上
に保持された半導体素子と、ダイパッド部の周辺部で且
つダイパッド部と一側部との間に3列以上の行列状に配
置され、少なくともその一部が孤立した複数のインナリ
ード部と、半導体素子、ダイパッド部及び複数のインナ
リード部を、該インナリード部におけるダイパッド部の
素子保持面と反対側の面を露出するように一体に封止す
る封止樹脂部とを備え、ダイパッド部及び複数のインナ
リード部は同一の金属板から形成されており、複数のイ
ンナリード部は、ダイパッド部の下面側にその頂面が封
止樹脂部から露出する凸部を有し、該凸部の周辺部に
は、その先端部が頂面を超えない程度に下面と垂直な方
向に延びる突起部が形成されている。
【0018】第1の樹脂封止型半導体装置によると、同
一の金属板から形成されたダイパッド部及び複数のイン
ナリード部のうち少なくともその一部が孤立したインナ
リード部を備え、該複数のインナリード部は、ダイパッ
ド部の周辺部で且つダイパッド部と一側部との間に3列
以上の行列状に配置されているため、単層の金属板から
多列構成のランド、特に3列以上のランドを有するリー
ドフレームを持つ樹脂封止型半導体装置を実現できる。
【0019】その上、複数のインナリード部が、ダイパ
ッド部の下面側にその頂面が封止樹脂部から露出する凸
部を有し、該凸部の周辺部には、その先端部が頂面を超
えない程度に下面と垂直な方向に延びる突起部が形成さ
れているため、すなわち、リードフレームの製造工程の
前工程において、例えば、インナリード部がフレーム枠
部から延びる連結支持部により支持されており、該連結
支持部を後工程においてスタンパ(金型パンチ)等によ
りせん断加工する際に生じるかえり(burr)の先端
部が凸部の頂面を超えない程度に形成されているため、
封止用樹脂材により樹脂封止する際に凸部の頂面のみを
確実に露出することができる。
【0020】第1の樹脂封止型半導体装置において、ダ
イパッド部がその下面に凹部を有していることが好まし
い。このようにすると、封止樹脂部の底面から半導体素
子までの距離が長くなるため、封止樹脂部の内部に水分
等が侵入しにくくなる。また、半導体素子の底面側にも
樹脂材がより厚く充填されるので、半導体素子が樹脂材
の上方から受ける応力が低減される。
【0021】第1の樹脂封止型半導体装置において、複
数のインナリード部は封止樹脂部の側面から露出してい
ないことが好ましい。このようにすると、本発明の樹脂
封止型半導体装置を実装基板に実装した際に生じる側面
からのリーク電流を防止することができる。
【0022】本発明に係る第2の樹脂封止型半導体装置
は、ダイパッド部と、ダイパッド部の上に保持された半
導体素子と、ダイパッド部の周辺部に配置された複数の
ランド部と、ダイパッド部の周辺部に配置され、複数の
ランド部同士の間に配置されたインナリード部と、半導
体素子、ダイパッド部、複数のランド部及びインナリー
ド部を、該ランド部におけるダイパッド部の素子保持面
と反対側の面を露出するように一体に封止する封止樹脂
部とを備え、インナリード部は、上がランド部の頂面
の高さと同等で且つ下面がランド部の下面よりも高くな
るように設けられ、ランド部におけるインナリード部が
延びる方向に対して垂直な方向の断面形状は、インナリ
ード部の側面と対向する上部が小さい断面凸字状であ
る。
【0023】第2の樹脂封止型半導体装置によると、一
のランド部同士の間に他のランド部同士を接続するイン
ナリード部を設ける場合であっても、該ランド部が上面
側に凸部を有するため、インナリード部がランド部の側
面同士の間隔が下部よりも大きい上部の側方領域に位置
するので、ランド部を小さくしたり、インナリード部の
径を小さくすることなく、ランド部間に確実にインナリ
ード部を設けることができる。
【0024】本発明に係る第1の樹脂封止型半導体装置
の製造方法は、板状の金属部材から、フレーム枠部と、
該フレーム枠部の内側から延びる連結支持部によりそれ
ぞれ支持される複数のダイパッド部と、各ダイパッド部
の周縁部と接続された複数の内側インナリード部と、フ
レーム枠部と接続された複数の外側インナリード部とを
一体に形成する第1の工程と、複数の内側インナリード
部の各ダイパッド部からそれぞれ間隔をおいた部分、及
び複数の外側インナリード部のフレーム枠部からそれぞ
れ間隔をおいた部分で且つダイパッド部の素子保持面側
と反対側の面に凸部を形成する第2の工程と、少なくと
も複数の内側インナリード部及びフレーム枠部における
素子保持面側又は該素子保持面と反対の面側にリード保
持材を設けることにより、複数の内側インナリード部及
びフレーム枠部をリード保持材により保持する第3の工
程と、複数の内側インナリード部の少なくとも一部にお
ける凸部と各ダイパッド部との間の領域を除去して、複
数の内側インナリード部と各ダイパッド部とを選択的に
絶縁することにより、リード保持材付きのリードフレー
ムを形成する第4の工程と、リードフレームの各ダイパ
ッド部の上面に複数の半導体素子をそれぞれ保持する第
5の工程と、金属細線により、各半導体素子と、絶縁さ
れた複数の内側インナリード部及び複数の外側インナリ
ード部とをそれぞれ電気的に接続する第6の工程と、リ
ード保持材がリードフレームの素子保持面側に設けられ
ている場合に、素子保持面側に設けられたリード保持材
を除去する第7の工程と、内側インナリード部の各凸部
及び外側インナリード部の各凸部の頂面を露出するよう
に、複数の半導体素子、複数のダイパッド部、複数の内
側インナリード部及び複数の外側インナリード部を封止
用樹脂材により封止する第8の工程と、リード保持材が
リードフレームの素子保持面と反対の面側に設けられて
いる場合に、該素子保持面と反対の面側に設けられたリ
ード保持材を除去する第9の工程と、リードフレームを
複数の半導体素子のうちの少なくとも1つが含まれるよ
うにチップ状に分割する第10の工程とを備えている。
【0025】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
よると、板状の金属部材から、フレーム枠部と、該フレ
ーム枠部に支持されるダイパッド部と、該ダイパッド部
の周縁部に支持される複数の内側インナリード部と、フ
レーム枠部に支持される複数の外側インナリード部とを
一体に形成しておき、その後、複数の内側インナリード
部及び外側インナリード部におけるダイパッド部の素子
保持面と反対側の面にそれぞれ凸部を形成し、少なくと
も複数の内側インナリード部及びフレーム枠部の素子保
持面側又は該素子保持面と反対の面側にリード保持材を
設けるため、この後、複数の内側インナリード部の少な
くとも一部の凸部とダイパッド部との間の領域を除去す
ることにより、複数の内側インナリード部とダイパッド
部とを、せん断加工やエッチング加工等により選択的に
絶縁したとしても、内側インナリード部がフレーム枠部
から脱離する虞がない。従って、内側インナリード部
に、フレーム枠部により支持される連結支持部(サポー
ト部)を設けなくても済むため、例えば3列以上のラン
ドをフレーム枠部とダイパッド部との間に設けたとして
も、フレーム枠部の小型化を妨げることがないので、単
層の金属板から多列構成のランドを有するリード保持材
付きのリードフレームを容易に且つ確実に得ることがで
きる。続いて、内側インナリード部の各凸部及び外側イ
ンナリード部の各凸部の頂面を露出するように、複数の
半導体素子、ダイパッド部、内側インナリード部及び外
側インナリード部を封止用樹脂材により封止し、リード
保持材がリードフレームの素子保持面と反対の面側に設
けられている場合には、リード保持材を除去した後、リ
ードフレームを複数の半導体素子のうちの少なくとも1
つが含まれるようにチップ状に分割するので、本発明の
第1の樹脂封止型半導体装置を確実に実現することがで
きる。
【0026】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第2の工程が、複数の内側インナリード部の凸
部形成領域と各ダイパッド部との間の領域、及び複数の
外側インナリード部の凸部形成領域とフレーム枠部との
間の領域における素子保持面側と反対側の面に対してエ
ッチングを行なうことにより、凸部を形成する工程を含
むことが好ましい。このようにすると、このようにする
と、ランドとなる凸部を確実に且つ微細に形成すること
ができる。
【0027】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第2の工程が、複数の内側インナリード部の凸
部形成領域と各ダイパッド部との間の領域、及び複数の
外側インナリード部の凸部形成領域とフレーム枠部との
間の領域における素子保持面側と反対側の面を押圧する
ことにより、凸部を形成する工程を含むことが好まし
い。このようにすると、このようにすると、ランドとな
る凸部を確実に且つ容易に形成することができる。
【0028】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第4の工程が、凸部とダイパッド部との間の領
域を切断手段を用いて切断することにより、凸部とダイ
パッド部とを絶縁する工程を含むことが好ましい。この
ようにすると、凸部とダイパッド部との間の領域を容易
に且つ確実に絶縁することができるので、互いに絶縁さ
れた凸部からなるランドを確実に形成することができ
る。
【0029】この場合に、切断手段が凸部及びダイパッ
ド部の上面に対してほぼ平行な切断面を有していること
が好ましい。このようにすると、凸部等の周辺部にかえ
りが生じなくる。さらに、このような打ち抜きにより切
断すると切断くずが生じるが、生じた切断くずをリード
保持材に保持させることにより、切断くずの製造工程に
対する影響を及ぼさないようにすることができる。
【0030】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第7の工程又は第9の工程が、リード保持材を
化学的に溶解して除去することが好ましい。このように
すると、リード保持材を機械的方法に依らずに除去する
ことができるので、製造工程を簡単化することができ
る。
【0031】第1の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第10の工程が、リードフレームをダイシング
ブレードを用いて切断することが好ましい。このように
すると、リードフレームに複数のダイパッド部を有して
いても、個々の樹脂封止型半導体装置に確実に分割する
ことができる。
【0032】本発明に係る第2の樹脂封止型半導体装置
の製造方法は、板状の金属部材から、フレーム枠部と、
該フレーム枠部の内側から延びる第1の連結支持部によ
りそれぞれ支持されると共に第2の連結支持部により互
いに連結された複数のインナリード部及び複数のダイパ
ッド部とを一体に形成する第1の工程と、複数のインナ
リード部における各ダイパッド部の素子保持面側と反対
側の面にそれぞれ間隔をおくように凸部を形成する第2
の工程と、複数のインナリード部及びフレーム枠部にお
ける素子保持面側又は該素子保持面と反対の面側にリー
ド保持材を設けることにより、インナリード部及びフレ
ーム枠部をリード保持材により保持する第3の工程と、
複数のインナリード部における第2の連結支持部の少な
くとも一部における、互いに隣接する凸部同士の間又は
互いに隣接する凸部とダイパッド部との間の領域を除去
して複数のインナリード部を選択的に絶縁することによ
り、リード保持材付きのリードフレームを形成する第4
の工程と、リードフレームの各ダイパッド部の上面に複
数の半導体素子をそれぞれ保持する第5の工程と、金属
細線により、各半導体素子と、絶縁された複数のインナ
リード部とをそれぞれ電気的に接続する第6の工程と、
リード保持材がリードフレームの素子保持面側に設けら
れている場合に、素子保持面側に設けられたリード保持
材を除去する第7の工程と、インナリード部の各凸部の
頂面を露出するように、複数の半導体素子、複数のダイ
パッド部及び複数のインナリード部を封止用樹脂材によ
り封止する第8の工程と、リード保持材がリードフレー
ムの素子保持面と反対の面側に設けられている場合に、
該素子保持面と反対の面側に設けられたリード保持材を
除去する第9の工程と、リードフレームを複数の半導体
素子のうちの少なくとも1つが含まれるようにチップ状
に分割する第10の工程とを備えている。
【0033】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
よると、板状の金属部材から、フレーム枠部と、該フレ
ーム枠部の内側から延びる第1の連結支持部により支持
されると共に第2の連結支持部により互いに連結された
複数のインナリード部及びダイパッド部とを一体に形成
しておき、その後、複数のインナリード部におけるダイ
パッド部の素子保持面と反対側の面にそれぞれ間隔をお
くように凸部を形成し、複数のインナリード部及びフレ
ーム枠部の素子保持面側又は該素子保持面と反対の面側
にリード保持材を設けるため、この後、複数のインナリ
ード部における第2の連結支持部の少なくとも一部の、
互いに隣接する凸部同士の間又は互いに隣接する凸部と
ダイパッド部との間の領域を除去することにより、複数
のインナリード部とダイパッド部とを、せん断加工やエ
ッチング加工等により選択的に絶縁したとしても、イン
ナリード部及びダイパッド部がフレーム枠部から脱離す
る虞がない。従って、インナリード部及びダイパッド部
とフレーム枠部とを連結して支持する連結支持部(サポ
ート部)を設けなくても済むため、例えば3列以上のラ
ンドをフレーム枠部とダイパッド部との間に設けたとし
ても、フレーム枠部の小型化を妨げることがないので、
単層の金属板から多列構成のランドを有するリード保持
材付きのリードフレームを容易に且つ確実に得ることが
できる。続いて、外側インナリード部の各凸部の頂面を
露出するように、複数の半導体素子、ダイパッド部、外
側インナリード部を封止用樹脂材により封止し、リード
保持材がリードフレームの素子保持面と反対の面側に設
けられている場合には、リード保持材を除去した後、リ
ードフレームを複数の半導体素子のうちの少なくとも1
つが含まれるようにチップ状に分割するので、本発明の
第2樹脂封止型半導体装置を確実に実現することができ
る。
【0034】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第2の工程が、第2の連結支持部の凸部形成領
域同士の間又は凸部形成領域とダイパッド部との間の領
域における素子保持面側と反対側の面に対してエッチン
グを行なうことにより、凸部を形成する工程を含むこと
が好ましい。
【0035】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第2の工程が、第2の連結支持部の凸部形成領
域同士の間又は凸部形成領域とダイパッド部との間の領
域における素子保持面側と反対側の面を押圧することに
より、凸部を形成する工程を含むことが好ましい。
【0036】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第4の工程が、第2の連結支持部の凸部同士の
間又は凸部とダイパッド部との間の領域を切断手段を用
いて切断することにより、凸部同士又は凸部とダイパッ
ド部とを絶縁する工程を含むことが好ましい。
【0037】この場合に、切断手段が凸部及びダイパッ
ド部の上面に対してほぼ平行な切断面を有していること
が好ましい。
【0038】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第7の工程又は第9の工程が、リード保持材を
化学的に溶解して除去することが好ましい。
【0039】第2の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第10の工程が、リードフレームをダイシング
ブレードを用いて切断することが好ましい。
【0040】本発明に係る第3の樹脂封止型半導体装置
の製造方法は、板状の金属部材から、フレーム枠部と、
該フレーム枠部の内側から延びる連結支持部により支持
されると共に互いに間隔をおいて連結された複数のラン
ド部及び該複数のランド部同士の間に配置されたインナ
リード部と、素子保持面を有するダイパッド部とを一体
に形成する第1の工程と、複数のランド部及びフレーム
枠部の素子保持面側又は該素子保持面と反対の面側にリ
ード保持材を設けることにより、ランド部及びフレーム
枠部をリード保持材により保持する第2の工程と、連結
支持部における互いに隣接するランド部同士間の領域の
少なくとも一部を除去して、複数のランド部を選択的に
絶縁することにより、リード保持材付きのリードフレー
ムを形成する第3の工程と、リードフレームの各ダイパ
ッド部の上面に複数の半導体素子をそれぞれ保持する第
4の工程と、金属細線により、各半導体素子と、絶縁さ
れた複数のインナリード部とをそれぞれ電気的に接続す
る第5の工程と、リード保持材がリードフレームの素子
保持面側に設けられている場合に、素子保持面側に設け
られたリード保持材を除去する第6の工程と、インナリ
ード部の各凸部の頂面を露出するように、複数の半導体
素子、複数のダイパッド部及び複数のインナリード部を
封止用樹脂材により封止する第7の工程と、リード保持
材がリードフレームの素子保持面と反対の面側に設けら
れている場合に、該素子保持面と反対の面側に設けられ
たリード保持材を除去する第8の工程と、リードフレー
ムを複数の半導体素子のうちの少なくとも1つが含まれ
るようにチップ状に分割する第9の工程とを備えてい
る。
【0041】第3の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
よると、ランド部及びフレーム枠部の上面又は下面をリ
ード保持材により保持しているため、複数のランド部だ
けでなく、複数のランド部のうちの一部を電気的に接続
するインナリード部を有するリードフレームであって
も、ランド部及びインナリード部がフレーム枠部から脱
離する虞がないので、単層の金属板から多列構成のラン
ドを有するリードフレームを小型に且つ容易に得ること
ができる。
【0042】第3の樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、第1の工程が、ランド部及びその間に位置する
連結支持部における素子保持面側をマスクして、ランド
部の素子保持面側に対してその厚さのほぼ2分の1をエ
ッチングすることにより、ランド部同士の間に連結支持
部からインナリード部を形成する工程と、複数のランド
部の素子保持面側と反対側の面をマスクして、ランド部
の素子保持面側と反対側の面に対して、ランド部同士及
びインナリード部がそれぞれ分離するようにエッチング
する工程とを含むことが好ましい。
【0043】このようにすると、各ランド部の断面形状
が、ダイパッド部の素子保持面側に凸字状となり、互い
に隣接するランド部同士の間には、上面がランドの上面
の高さと同等で且つ底面がランド部の底面よりも高くな
るインナリード部が形成されるため、本発明の第2の樹
脂封止型半導体装置を確実に形成することができる。
【0044】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態) 本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説
明する。
【0045】図1は本発明の第1の実施形態に係るリー
ドフレームであって、内側インナリード部の絶縁加工前
の複数のダイパッド部が設けられたリードフレームの1
つ分のダイパッド部を含む部分の底面構成を示してい
る。
【0046】図1に示すように、リードフレーム10
は、フレーム枠部11と、該フレーム枠部11の内側に
連結支持部としてのサポートリード部12により四隅が
支持され、その上面(図1の裏面側)に半導体素子を保
持するダイパッド部13と、それぞれがダイパッド部1
3の周辺部に支持され、ダイパッド部13の底面に凸部
14aを有する複数の内側インナリード部14Aと、フ
レーム枠部11と内側インナリード部14Aとの間に配
置され、フレーム枠部11から内側に延びると共に、底
面側に凸部14aを有する複数の外側インナリード部1
4Bとを備えている。ここで、ダイパッド部13の底面
の中央部分には凹部13aが形成されている。
【0047】本実施形態に係るリードフレーム10は、
フレーム枠部11と複数の内側インナリード部14A及
び外側インナリード部14Bとがそれらの底面をリード
保持材としての粘着性テープ材20により保持されてい
ることを特徴とする。
【0048】図2は図1に示すリードフレーム10にお
ける絶縁加工後の底面構成を示している。図2に示すよ
うに、ダイパッド部13と内側インナリード部14Aと
の支持部分は切断されて除去されることにより、内側イ
ンナリード部14Aとダイパッド部13とが絶縁されて
いる。
【0049】内側インナリード部14A及び外側インナ
リード部14Bにおける各凸部14aは、それらの頂面
のみが封止用樹脂材からそれぞれ露出するように半導体
素子(図示せず)と一体に封止されることにより、外部
端子であるランドとなる。
【0050】このように、第1の実施形態によると、フ
レーム枠部11と内側インナリード部14Aとが各底面
を粘着性テープ材20により保持されているため、内側
インナリード部14Aとダイパッド部13とを絶縁(孤
立化)する加工を施したとしても、内側インナリード部
14Aがフレーム枠部11から脱離する虞がない。従っ
て、内側インナリード部14Aに、フレーム枠部11に
よって支持される連結支持部を設けなくても済むため、
例えば3列以上のランドをフレーム枠部11とダイパッ
ド部13との間に設けたとしても、フレーム枠部11の
小型化を妨げることがなくなる。その結果、従来のよう
にセラミック材又は樹脂フィルム材を積層することによ
り実現された、外側部からダイパッド部までのランドの
列数が3列以上のLGA型の半導体装置を、単層の金属
板からなるリードフレームのみによって、簡便に且つ確
実に実現することができるようになる。
【0051】なお、第1の実施形態においては、粘着性
テープ材20をリードフレーム10の底面側に全面にわ
たって貼付したが、これに限られない。すなわち、絶縁
(孤立化)された複数の内側インナリード部14Aがダ
イパッド部13又はフレーム枠部11に保持されればよ
く、上面であっても底面であってよい。但し、上面に貼
付する場合は、半導体素子のダイボンディング工程及び
ワイヤボンディング工程において妨げにならない領域に
貼付する必要がある。
【0052】また、絶縁された内側インナリード部14
Aを保持するリード保持材に粘着性テープ材20を用い
たが、代わりに、例えばアルミニウムからなる金属薄膜
を用いてもよく、その絶縁性及び導電性は問われない。
【0053】以下、前記のように構成されたリードフレ
ームの製造方法の概略を図面に基づいて説明する。
【0054】図3(a)〜図3(d)は本発明の第1の
実施形態に係るリードフレームの製造方法の工程順の断
面構成を示している。
【0055】まず、図3(a)に示すように、銅(C
u)を主成分とする合金又は鉄(Fe)及びニッケル
(Ni)の合金からなるリードフレーム形成用の板状の
金属部材から、フレーム枠部(図示せず)と、該フレー
ム枠部内に位置するダイパッド部13と、該ダイパッド
部13の周縁部と接続された内側インナリード部14A
と、フレーム枠部と接続された外側インナリード部14
Bとを、例えば、スタンピング又はエッチングにより一
体成形してリードフレーム10を形成する。
【0056】続いて、内側インナリード部14A及び外
側インナリード部14Bの底面における凸部形成領域以
外の領域に対して凹部14bを形成することにより、ラ
ンドとなる凸部14aを形成する。具体的には、リード
フレーム10の底面側であって、ダイパッド部13と内
側インナリード部14Aとの間の領域、及び内側インナ
リード部14Aと外側インナリード部14Bとの間の領
域に対して、金型によるプレス又はハーフエッチングを
行なって凹部14bを形成することにより、内側インナ
リード部14A及び外側インナリード部14Bに凸部1
4aをそれぞれ形成する。
【0057】次に、図3(b)に示すように、例えば、
内側インナリード部14A、外側インナリード部14B
及びフレーム枠部の底面側に粘着性テープ材20を貼付
する。
【0058】次に、図3(c)に示すように、切断手段
しての切断用ポンチ21を用いて、リードフレーム10
における各凹部14bの上方、すなわち、ダイパッド部
13と内側インナリード部14Aとの間の領域、及び内
側インナリード部14Aと外側インナリード部14Bと
の間の領域を打ち抜いて、ダイパッド部13と凸部14
aとの間の領域、及び内側インナリード部14Aと外側
インナリード部14Bとの間の領域を除去することによ
り、図3(d)に示すように、ダイパッド部13と内側
インナリード部14Aとを絶縁(孤立化)する。ここ
で、必ずしもすべての凸部14aを絶縁する必要はな
く、所望の凸部14aを孤立化すればよい。
【0059】本実施形態のように、凸部14aの絶縁工
程において、切断用ポンチ21を用いると、図3(d)
に示すように、絶縁された各凸部14aの周辺部に、か
えり(突起部)14cが形成されてしまうが、かえり1
4cの先端部が凸部14aの頂面を超えない程度に、か
えり14cの発生を抑えることが好ましい。このように
すると、封止用樹脂材により樹脂封止する際に、凸部1
4aの頂面のみを確実に露出させることができるので、
実装時のリーク電流を防止することができる。
【0060】なお、凸部14aの絶縁化処理、すなわち
孤立化処理は、スタンピングではなく、エッチングによ
り行なってもよい。
【0061】(第1の実施形態に係る製造方法の一変形
例) 以下、第1の実施形態に係るリードフレームの製造方法
の一変形例を説明する。
【0062】図4(a)〜図4(d)は本発明の第1の
実施形態に係るリードフレームの製造方法の工程順の断
面構成を示している。図4(a)〜図4(d)におい
て、図3(a)〜図3(d)に示す構成部材と同一の構
成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略す
る。
【0063】図4(c)に示すように、本変形例におい
ては、リードフレーム10の上面に対してほぼ平行な切
断面を持つ切断用ポンチ22を用いることを特徴とす
る。
【0064】切断対象面に対してほぼ平行な切断面を持
つ切断用ポンチ22を用いると、図4(d)に示すよう
に、ダイパッド部13、内側インナリード部14A及び
外側インナリード部14Bの各切断面にかえり(突起
部)を生じないように切断することができる。
【0065】代わりに、リードフレーム10から分離し
た切断くず14dが発生するが、該切断くず14dは粘
着性テープ材20上に落下するため、粘着性テープ材2
0を剥がす前に、粘着性テープ材20の粘着力が生じる
程度に加熱すると、切断くず14dを粘着性テープ材2
0に粘着させることができる。このため、切断くず14
dの散乱を防止できるので、切断くず14dが製造プロ
セスに悪影響を与えないようにすることができる。
【0066】なお、切断面にかえりが生じない切断手段
として、切断対象面に対してほぼ平行な切断面を持つ切
断用ポンチ22以外にも、切断対象面に対して凹面を持
つ形状のポンチであっても良い。
【0067】(第2の実施形態) 以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照しな
がら説明する。
【0068】図5(a)及び図5(b)は本発明の第2
の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置であって、
(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のVb−Vb
線における断面構成を拡大して示している。図5(a)
及び図5(b)において、図2及び図3に示す構成部材
と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明
を省略する。
【0069】図5(a)及び図5(b)に示す第2の実
施形態に係る樹脂封止型半導体装置40は、図2に示す
第1の実施形態に係るリードフレーム10と同様の構成
のリードフレームを用いており、さらに、内側インナリ
ード部14Aと外側インナリード部14Bを共に2列と
する4列構成としている。
【0070】図5(b)に示すように、樹脂封止型半導
体装置40は、リードフレーム10のダイパッド部13
上に銀ペースト材41により固着され保持された半導体
素子(半導体チップ)42と、該半導体素子42の外部
端子(図示せず)と内側インナリード部14A及び外側
インナリード部14Bとを電気的に接続する金(Au)
からなるワイヤ(金属細線)43と、封止樹脂部44と
から構成されている。
【0071】封止樹脂部44は、例えば熱硬化性樹脂材
からなり、内側インナリード部14Aの各凸部14a及
び外側インナリード部14Bの各凸部14aの頂面並び
にダイパッド部13の底面をそれぞれ露出するように、
半導体素子42、ダイパッド部13、内側インナリード
部14A及び外側インナリード部14Bを封止してい
る。
【0072】また、絶縁された各凸部14aの周辺部に
は、各凸部14aの絶縁(孤立化)加工時に切断用ポン
チによるかえり(突起部)14cが形成されており、こ
のかえり14cの先端部は、凸部14aの頂面を超えな
い程度に抑えられている。
【0073】以下、前記のように構成された樹脂封止型
半導体装置40の製造方法について説明する。
【0074】まず、第1の実施形態に示したような、孤
立したリードの脱離を防止する粘着性テープ材付きのリ
ードフレーム10を用意する。1つのリードフレーム1
0に複数のダイパッド部13が形成されているとする。
【0075】次に、ダイボンディング工程において、リ
ードフレーム10の各ダイパッド部13の上面に複数の
半導体素子42をそれぞれ銀ペースト材41により固着
する。
【0076】次に、ワイヤボンディング工程において、
ワイヤ43により、各半導体素子42の外部端子と内側
インナリード部14A及び外側インナリード部14Bと
をそれぞれ電気的に接続する。
【0077】次に、封止工程において、粘着性テープ材
がリードフレーム10の素子保持面(上面)側に貼付さ
れている場合には、上面側に設けられた粘着性テープ材
を剥離するか又は化学的に溶解して除去し、その後、各
凸部14aの頂面及び各ダイパッド部13の底面を露出
するように、複数の半導体素子42、複数のダイパッド
部13、複数の内側インナリード部14A及び複数の外
側インナリード部14Bを封止用樹脂材により一括に封
止して、封止樹脂部44を形成する。
【0078】ここで、粘着性テープ材の溶解には、一例
として、粘着性テープ材にポリイミドを用いる場合に
は、溶剤として、105℃〜110℃程度に加熱した濃
度が約50%の水酸化ナトリウム水溶液又はヒドラジン
とエチレンジアミンとの混合液等を用いるとよい。
【0079】次に、分割工程において、粘着性テープ材
がリードフレーム10の素子保持面と反対側の面(底
面)に設けられている場合には、該底面側に設けられた
粘着性テープ材を剥離するか又は化学的に溶解して除去
する。続いて、複数の半導体素子42が固着され、一括
に封止されたリードフレーム10及び封止樹脂部44
を、複数の半導体素子42のうちの少なくとも1つが含
まれるように、例えばダイシングブレードを用いて切断
することにより、チップ状に分割する。
【0080】以上の工程により、図5(a)及び図5
(b)に示す樹脂封止型半導体装置を得る。
【0081】本発明に係るリードフレーム10は、底面
に凹部13aが設けられているため、封止樹脂部44に
おける半導体素子42の下側部分の厚さが大きくなるの
で、半導体素子42が封止樹脂部44の上方から受ける
応力と下方から受ける応力との差が小さくなり、その結
果、半導体素子42が受ける応力が低減する。さらに、
ダイパッド部13における封止樹脂部44の底面からの
露出部分の面積が小さくなるため、該底面から侵入する
水分の侵入経路が長くなるので、耐湿性にも優れるよう
になり、該半導体装置の長期信頼性が向上する。
【0082】なお、内側インナリード部14A及び外側
インナリード部14Bの上面を銀(Ag)によりめっき
し、該インナリード部14A、14B及びダイバッド部
13の底面を、スズ(Sn)及び鉛(Pb)又はスズ
(Sn)及びビスマス(Bi)含む合金(はんだ)によ
りめっきすると、ワイヤボンディング工程及び実装基板
への実装工程において電気的な接続が確実となる。
【0083】また、リードフレーム10が銅合金からな
る場合には、めっき材として、ニッケル(Ni)、パラ
ジウム(Pd)及び金(Au)を含む合金を用いると、
インナリード部14A、14Bの上面及び底面、並びに
ダイバッド部13の底面に対して1種類の合金によりめ
っきすることができる。
【0084】(第3の実施形態) 以下、本発明の第3の実施形態について図面を参照しな
がら説明する。
【0085】図6(a)及び図6(b)は本発明の第3
の実施形態に係るリードフレームであって、(a)はラ
ンドの絶縁(孤立化)加工前の複数のダイパッド部が設
けられたリードフレームの1つ分のダイパッド部を含む
部分の平面構成を示し、(b)は(a)のVIb−VIb線
における断面構成を示している。
【0086】図6(a)及び図6(b)に示すように、
リードフレーム30は、フレーム枠部31と、該フレー
ム枠部31の内側に配置され、その上面に半導体素子を
保持するダイパッド部33と、該ダイパッド部33の周
辺部にそれぞれ3列に配置され、素子保持面と反対側の
面(底面)にランドとなる凸部を有する複数のインナリ
ード部34とを備えている。
【0087】複数のインナリード部34のうち、一部は
フレーム枠部31から延びる第1の連結支持部としての
枠部連結支持部32Aにより支持されている。残部のイ
ンナリード部34同士及びダイパッド部33と隣接する
インナリード部34は、第2の連結支持部としてのラン
ド連結支持部32Bにより支持されている。
【0088】各凸部は、ランド連結支持部32Bの凸部
同士の間又は該凸部とダイパッド部33との間の領域の
底面に対してハーフエッチング処理又はプレス処理を行
なうことにより形成される。
【0089】ダイパッド部33の底面の中央部分には凹
部33aが形成されている。また、インナリード部34
の周辺部に、封止用樹脂材により封止される領域である
封止領域44Aを破線で表わしている本実施形態に係る
リードフレーム30は、フレーム枠部31と複数のイン
ナリード部34とがそれらの底面をリード保持材として
の粘着性テープ材20により保持されていることを特徴
とする。
【0090】図7(a)及び図7(b)は図6(a)及
び図6(b)に示すリードフレーム30におけるランド
の絶縁(孤立化)加工後の底面構成を示している。図7
(a)及び図7(b)に示すように、各ランド連結支持
部32Bが切断又はエッチングにより除去されることに
より、インナリード部34同士又は該インナリード部3
4とダイパッド部33とが絶縁されている。
【0091】このように、第3の実施形態によると、フ
レーム枠部31とインナリード部34とが各底面を粘着
性テープ材20により保持されているため、インナリー
ド部34同士及びダイパッド部33を電気的に絶縁す
る、すなわち孤立化する加工を施したとしても、インナ
リード部34及びダイパッド部33がフレーム枠部31
から脱離する虞がない。従って、すべてのインナリード
部34A及びダイパッド部33に、フレーム枠部31に
よって支持される連結支持部を設けなくても済むため、
例えば3列以上のランドをフレーム枠部31とダイパッ
ド部33との間に設けたとしても、フレーム枠部31の
小型化を妨げることがなくなる。その結果、従来のよう
にセラミック材又は樹脂フィルム材を積層することによ
り実現された、外側部からダイパッド部までのランドの
列数が3列以上のLGA型の半導体装置を、単層の金属
板からなるリードフレームのみによって、簡便に且つ確
実に実現することができるようになる。
【0092】なお、第3の実施形態においては、粘着性
テープ材20をリードフレーム30の底面側に貼付した
が、これに限られない。具体的には、絶縁された、すな
わち孤立化された複数のインナリード部34及びダイパ
ッド部33がフレーム枠部31に保持されればよく、上
面であっても底面であってよい。但し、上面に貼付する
場合は、半導体素子のダイボンディング工程及びワイヤ
ボンディング工程時に妨げにならない領域に貼付する必
要がある。
【0093】また、絶縁されたインナリード部34を保
持するリード保持材に粘着性テープ材20を用いたが、
代わりに、例えばアルミニウムからなる金属薄膜を用い
てもよく、その絶縁性及び導電性は問われない。
【0094】第3の実施形態においても、ランドの絶縁
(孤立化)処理には切断用ポンチによる打ち抜き加工を
行なってもよく、エッチングを行なってもよい。例え
ば、打ち抜き加工を行なった場合には、第1の実施形態
と同様に、絶縁された各インナリード部34の周辺部
に、かえり(突起部)が形成されてしまうが、かえりの
先端部が凸部の頂面を超えない程度に、かえりの発生を
抑える必要がある。
【0095】また、必ずしもすべてのインナリード部3
4を絶縁する必要はない。例えば、ダイパッド部33上
に保持する半導体素子(チップ)の寸法がダイパッド部
33よりも大きく、ダイパッド部33の周辺部にはみ出
すような場合には、該半導体素子の周縁部により覆われ
るインナリード部34をダイパッド部33と接続したま
まにしておくことが好ましい。このようにすると、ダイ
パッド部33の放熱面積及び熱容量が大きくなるので、
樹脂封止型半導体装置の放熱性が向上する。
【0096】(第3の実施形態の一変形例) 以下、本発明の第3の実施形態の一変形例について図面
を参照しながら説明する。
【0097】図8(a)及び図8(b)は第3の実施形
態の一変形例に係るリードフレームであって、(a)は
ランドの絶縁(孤立化)加工後の複数のダイパッド部が
設けられたリードフレームの1つ分のダイパッド部を含
む部分の平面構成を示し、(b)は(a)のVIIIb−VI
IIb線における断面構成を示している。図8(a)及び
図8(b)において、図7(a)及び(b)に示す構成
部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。
【0098】本変形例は、図8(a)及び図8(b)に
示すように、各ランド連結支持部32Bのみならず、フ
レーム枠部31とリードフレーム部34との間の枠部連
結支持部32Aも切断又はエッチングにより除去されて
いる。
【0099】このように枠部連結支持部32Aをも除去
すると、図8(b)に示すように、封止領域44Aの側
面からリードフレーム30が露出しなくなるため、半導
体装置における実装時の側面からのリーク電流を防止す
ることができる。
【0100】(第4の実施形態) 以下、本発明の第4の実施形態について図面を参照しな
がら説明する。
【0101】図9(a)〜図9(d)は本発明の第4の
実施形態に係る樹脂封止型半導体装置であって、(a)
は平面構成を示し、(b)は正面構成を示し、(c)は
右側面の構成を示し、(d)は底面構成を示している。
図9(a)〜図9(d)において、図7に示す構成部材
と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明
を省略する。
【0102】図9(a)〜図9(d)に示す第4の実施
形態に係る樹脂封止型半導体装置60は、図7に示す第
3の実施形態に係るリードフレーム30と同様の構成の
リードフレームを用いており、さらにインナリード部3
4を4列構成としている。
【0103】樹脂封止型半導体装置60は、リードフレ
ームのダイパッド部上に銀ペースト材により固着され保
持された半導体素子(半導体チップ)と、該半導体素子
の外部端子とインナリード部34とを電気的に接続する
金(Au)からなるワイヤ(金属細線)と、封止樹脂部
44とから構成されている。
【0104】封止樹脂部44は、例えば熱硬化性樹脂材
からなり、インナリード部34の各凸部の頂面並びにダ
イパッド部33の底面をそれぞれ露出するように、半導
体素子、ダイパッド部33及びインナリード部34を封
止している。
【0105】以下、前記のように構成された樹脂封止型
半導体装置60の製造方法について説明する。
【0106】まず、第2の実施形態に示したような、孤
立化したリードの脱離を防止する粘着性テープ材付きの
リードフレーム30を用意する。ここでも、1つのリー
ドフレーム30に複数のダイパッド部33が形成されて
いるとする。
【0107】次に、ダイボンディング工程において、リ
ードフレーム30の各ダイパッド部33の上面に複数の
半導体素子をそれぞれ銀ペースト材により固着する。
【0108】次に、ワイヤボンディング工程において、
ワイヤにより、各半導体素子の外部端子とインナリード
部34とをそれぞれ電気的に接続する。
【0109】次に、封止工程において、粘着性テープ材
がリードフレーム30の素子保持面(上面)側に貼付さ
れている場合には、上面側に設けられた粘着性テープ材
を剥離するか又は化学的に溶解して除去し、その後、
ンナリード部34の各凸部の頂面及び各ダイパッド部3
3の底面を露出するように、複数の半導体素子、複数の
ダイパッド部33、複数のインナリード部34を封止用
樹脂材により一括に封止して、封止樹脂部44を形成す
る。
【0110】次に、分割工程において、粘着性テープ材
がリードフレーム30の底面側に設けられている場合に
は、該底面に設けられた粘着性テープ材を剥離するか又
は化学的に溶解して除去する。続いて、複数の半導体素
子が固着され、一括に封止されたリードフレーム30及
び封止樹脂部44を、複数の半導体素子のうちの少なく
とも1つが含まれるように、例えばダイシングブレード
を用いて切断することにより、チップ状に分割する。
【0111】以上の工程により、図9(a)〜図9
(d)に示す樹脂封止型半導体装置を得る。
【0112】本実施形態に係るリードフレーム30にお
いても、底面に凹部33aが設けられているため、封止
樹脂部44における半導体素子の下側部分の厚さが大き
くなるので、半導体素子が封止樹脂部44の上方から受
ける応力と下方から受ける応力との差が小さくなり、そ
の結果、半導体素子が受ける応力が低減する。さらに、
ダイパッド部33における封止樹脂部44の底面からの
露出部分の面積が小さくなると共に該底面から侵入する
水分の侵入経路が長くなるので、耐湿性に優れるように
なり、該半導体装置の長期信頼性が向上する。
【0113】(第4の実施形態の一変形例) 以下、本発明の第4の実施形態の一変形例について図面
を参照しながら説明する。
【0114】図10(a)〜図10(d)は本発明の第
4の実施形態の一変形例に係る樹脂封止型半導体装置で
あって、(a)平面構成を示し、(b)は正面構成を示
し、(c)は右側面の構成を示し、(d)は底面構成を
示している。図10(a)〜図10(d)において、図
9(a)〜図9(d)に示す構成部材と同一の構成部材
には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0115】図10(a)〜図10(d)に示す変形例
に係る樹脂封止型半導体装置61は、図8に示す第3の
実施形態の一変形例に係るリードフレーム30と同様の
構成のリードフレームを用いており、さらにインナリー
ド部34を4列構成としている。
【0116】樹脂封止型半導体装置61は、リードフレ
ームのダイパッド部上に銀ペースト材により固着され保
持された半導体素子(半導体チップ)と、該半導体素子
の外部端子とインナリード部34とを電気的に接続する
金(Au)からなるワイヤ(金属細線)と、封止樹脂部
44とから構成されている。
【0117】封止樹脂部44は、インナリード部34
各凸部の頂面並びにダイパッド部33の底面をそれぞれ
露出するように、半導体素子、ダイパッド部33及びイ
ンナリード部34を封止している。
【0118】本変形例に係る樹脂封止型半導体装置61
は、図10(b)の正面図及び図10(c)の右側面図
に示すように、封止樹脂部44の各側面からリードフレ
ーム30が露出しない。この構成により、該半導体装置
における実装時の側面からのリーク電流を防止すること
ができる。
【0119】(第5の実施形態) 以下、本発明の第5の実施形態について図面を参照しな
がら説明する。
【0120】図11(a)は本発明の第5の実施形態に
係るリードフレームであって、ランド部と該ランド部同
士を接続するインナリード部を有し、ランド部同士の絶
縁加工後のリードフレームの4分の1を含む部分の平面
構成を示している。
【0121】図1に示すように、第5の実施形態に係る
リードフレーム70は、フレーム枠部71と、該フレー
ム枠部71の内側に連結支持部としてのサポートリード
部72により隅部が支持され、その上面に半導体素子を
保持するダイパッド部73と、フレーム枠部71とダイ
パッド部73との間に配置された複数のランド部75と
を備えている。ここで、ダイパッド部73の上面の中央
部分には凸部73aが形成されている。
【0122】複数ランド部75のうちの一部はフレーム
枠部71から延びる連結支持部74Aに支持されてお
り、残部はスタンピング等により絶縁(孤立)されてい
る。
【0123】また、複数のランド部75のうちの一部
は、連結支持部74Aから形成されたインナリード部7
4Bにより電気的に接続されている。
【0124】第5の実施形態に係るリードフレーム70
は、これまでの実施形態と同様に、フレーム枠部71と
複数のランド部75とがそれらの底面(図11の裏面
側)をリード保持材としての粘着性テープ材20により
保持され、絶縁されたランド部75がリードフレーム7
0から脱離しないことを第1の特徴とする。
【0125】また、ランド部75と該ランド部75の間
に位置するインナリード部74Bとの断面形状を第2の
特徴とする。
【0126】通常、ランド部75同士は電気的に孤立さ
せて用いるが、半導体素子の仕様によっては、一のラン
ド部75と他のランド部75とを同電位にするために、
インナリード部74Bを設けたい場合がある。しかしな
がら、ランド部75間の間隔が小さい場合には、インナ
リード部74Bを配置するスペースを確保することが困
難となる。その場合には、例えば、各ランド部75の径
を小さくしたり、インナリード部74Bの径を小さくし
たりする必要が生じるが、このようにすると、ランド部
75は実装基板との電気的な接触面積が減り、また、イ
ンナリード部74Bは電気抵抗が増大する。
【0127】そこで、第5の実施形態においては、図1
1(b)の断面図に示すように、インナリード部74B
は、互いに隣接するランド部75同士の間に上面がラン
ド部75の頂面の高さと同等で且つ下面がランド部75
の下面よりも高くなるように設けている。
【0128】一方、ランド部75におけるインナリード
部74Bが延びる方向に対して垂直な方向の断面形状
は、インナリード部74Bの側面と対向する上部が小さ
い断面凸字状である。
【0129】これにより、ランド間距離d1を小さくし
ながら、ランド部75の頂部とインナリード部74Bと
の間の距離であるリード間距離d2を、インナリード部
74Bの両側に確実に確保することができる。なお、ラ
ンド間距離d1とリード間距離d2とは同等であっても
よい。
【0130】以上説明したように、インナリード部74
Bは、ランド部75の側面同士の間隔が下部よりも大き
い上部の側方領域に位置するため、ランド部75の径を
小さくしたり、インナリード部74B自体の径を小さく
することなく、ランド部75の間にインナリード部74
Bを設けることができるようになる。
【0131】次に、第5の実施形態に係るリードフレー
ムの製造方法を説明する。
【0132】まず、銅を主成分とする合金又は鉄及びニ
ッケルの合金からなるリードフレーム形成用の板状の金
属部材から、フレーム枠部71と、該フレーム枠部71
の内側に位置するダイパッド部73と、該ダイパッド部
73の周縁部又はフレーム枠部71と接続された連結支
持部74Aとを、例えば、スタンピング又はエッチング
により一体成形してリードフレーム70を形成する。
【0133】次に、連結支持部74Aから、ランド部7
5とインナリード部74Bとをリードフレーム70の両
面からのハーフエッチングにより形成する。
【0134】すなわち、互いに隣接するランド部75同
士及びその間に位置する連結支持部74Aにおける素子
保持面(上面)側であって、ランド部75同士における
連結支持部74Aと並行する中央部部分及びその間の連
結支持部74Aをマスクして、ランド部75の素子保持
面側に対してリードフレーム70の厚さのほぼ2分の1
をエッチングすることにより、ランド部75同士の間に
連結支持部74Aからなるインナリード部74Bを形成
する。
【0135】次に、ランド部75における素子保持面側
と反対側の面(底面側)をマスクして、ランド部75の
素子保持面側と反対側の面に対して、ランド部75同士
及びインナリード部74Bがそれぞれ分離し、ランド部
75の周囲における上面側及び底面側が貫通するまでエ
ッチングする。これにより、互いに隣接するランド部7
5同士の側面とインナリード部74Bの側面及び底面と
に囲まれた断面Y字状の空隙が形成される。なお、ここ
での上面側と底面側とのハーフエッチングの順序は問わ
れない。
【0136】次に、複数のランド部75及びフレーム枠
部71の底面側に粘着性テープ材20を貼付して、複数
のランド部75及びフレーム枠部71をテープ粘着性テ
ープ材により保持する。
【0137】次に、連結支持部74Aの少なくとも一部
の、連結支持部74Aが延びる方向に隣接するランド部
75同士の間及びランド部75とダイパッド部73との
間の領域を、図3(c)又は、図4(c)に示したよう
な切断用ポンチにより機械的に切断するか、又はエッチ
ングにより化学的に除去することにより、複数のランド
部75又はインナリード部74Bを選択的に絶縁する。
【0138】なお、第5の実施形態においては、粘着性
テープ材20をリードフレーム70の底面側に全面にわ
たって貼付したが、これに限られない。すなわち、絶縁
(孤立化)された複数のランド75がダイパッド部73
又はフレーム枠部71に保持されればよく、上面であっ
ても底面であってよい。但し、上面に貼付する場合は、
半導体素子のダイボンディング工程及びワイヤボンディ
ング工程において妨げにならない領域に貼付する必要が
ある。
【0139】また、リード保持材として粘着性テープ材
20を用いたが、これの代わりに、例えばアルミニウム
からなる金属薄膜を用いてもよく、その絶縁性及び導電
性は問われない。
【0140】さらに、第5の実施形態に係るリードフレ
ーム70を用いた樹脂封止型半導体装置を得るには、第
2の実施形態に係る製造方法と同様に、ダイボンディン
グ工程、ワイヤボンディング工程、封止工程及び分割工
程を順次行なえばよい。
【0141】
【発明の効果】本発明に係る樹脂封止型半導体装置によ
ると、3列以上のランドをフレーム枠部とダイパッド部
との間に確実に配置することができる。
【0142】また、本発明に係る樹脂封止型半導体装置
の製造方法によると、互いに絶縁され且つ行列上に配置
された複数のインナリード部を有し、フレーム枠部とそ
の上面又は下面をリード保持材により保持されたリード
フレームを用いているため、インナリード部とフレーム
枠部とを連結する連結支持部を設けなくても済む。この
ため、例えば3列以上のランドをフレーム枠部とダイパ
ッド部との間に設けたとしても、フレーム枠部の小型化
を妨げることがなく、その結果、単層の金属板から多列
構成のランドを有する樹脂封止型半導体装置を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るリードフレーム
を示し、内側インナリード部の絶縁加工前の複数のダイ
パッド部が設けられたリードフレームの1つ分のダイパ
ッド部を含む部分を示す底面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るリードフレーム
を示し、内側インナリード部の絶縁加工後の複数のダイ
パッド部が設けられたリードフレームの1つ分のダイパ
ッド部を含む部分を示す底面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るリードフレーム
の製造方法を示す工程順の部分的な構成断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態の一変形例に係るリー
ドフレームの製造方法を示す工程順の部分的な構成断面
図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る樹脂封止型半導
体装置を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)
のVb−Vb線における構成断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係るリードフレーム
を示し、(a)はランドの絶縁加工前の複数のダイパッ
ド部が設けられたリードフレームの1つ分のダイパッド
部を含む部分を示す平面図であり、(b)は(a)のVI
b−VIb線における構成断面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態に係るリードフレーム
を示し、(a)はランドの絶縁加工後の複数のダイパッ
ド部が設けられたリードフレームの1つ分のダイパッド
部を含む部分を示す平面図であり、(b)は(a)のVI
Ib−VIIb線における構成断面図である。
【図8】本発明の第3の実施形態の一変形例に係るリー
ドフレームを示し、(a)はランドの絶縁加工後の複数
のダイパッド部が設けられたリードフレームの1つ分の
ダイパッド部を含む部分を示す平面図であり、(b)は
(a)のVIIIb−VIIIb線における構成断面図である。
【図9】本発明の第4の実施形態に係る樹脂封止型半導
体装置を示し、(a)は平面図であり、(b)は正面図
であり、(c)は右側面図であり、(d)は底面図であ
る。
【図10】本発明の第4の実施形態の一変形例に係る樹
脂封止型半導体装置を示し、(a)は平面図であり、
(b)は正面図であり、(c)は右側面図であり、
(d)は底面図である。
【図11】本発明の第5の実施形態に係るリードフレー
ムを示し、(a)はランド部同士の絶縁加工後のリード
フレームの部分平面図であり、(b)は(a)のXI b−
XI b線における構成断面図である。
【図12】従来のリードフレームを示す平面図である。
【図13】従来の樹脂封止型半導体装置を示す構成断面
図である。
【符号の説明】
10 リードフレーム 11 フレーム枠部 12 サポートリード部(連結支持部) 13 ダイパッド部 13a 凹部 14A 内側インナリード部 14B 外側インナリード部 14a 凸部(外部端子、ランド) 14b 凹部 14c かえり(突起部) 14d 切断くず 20 粘着性テープ材(リード保持材) 21 切断用ポンチ(切断手段) 30 リードフレーム 31 フレーム枠部 32A 枠部連結支持部(第1の連結支持部)32B ランド連結支持部(第2の連結支持部) 33 ダイパッド部 33a 凹部 34 インナリード部 40 樹脂封止型半導体装置 41 銀ペースト材 42 半導体素子(半導体チップ) 43 ワイヤ(金属細線) 44A 封止領域 44 封止樹脂部 60 樹脂封止型半導体装置 61 樹脂封止型半導体装置 70 リードフレーム 71 フレーム枠部 72 サポートリード部 73 ダイパッド部 73a 凸部 74A 連結支持部 74B インナリード部75 ランド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古市 正徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 圭則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開2000−183226(JP,A) 特開2002−76232(JP,A) 特開2001−345411(JP,A) 特開2000−223611(JP,A) 特開 平10−200010(JP,A) 特開 平9−8206(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12,23/50

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイパッド部と、 前記ダイパッド部の上に保持された半導体素子と、 前記ダイパッド部の周辺部で且つ前記ダイパッド部と一
    側部との間に3列以上の行列状に配置され、少なくとも
    その一部が孤立した複数のインナリード部と、 前記半導体素子、ダイパッド部及び複数のインナリード
    部を、該インナリード部における前記ダイパッド部の素
    子保持面と反対側の面を露出するように一体に封止する
    封止樹脂部とを備え、 前記ダイパッド部及び複数のインナリード部は同一の金
    属板から形成されており、 前記複数のインナリード部は、前記ダイパッド部の下面
    側にその頂面が前記封止樹脂部から露出する凸部を有
    し、該凸部の周辺部には、その先端部が前記頂面を超え
    ない程度に下面と垂直な方向に延びる突起部が形成され
    いることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記ダイパッド部は、その下面に凹部を
    有していることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止
    型半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のインナリード部は前記封止樹
    脂部の側面から露出していないことを特徴とする請求項
    1又は2に記載に樹脂封止型半導体装置。
  4. 【請求項4】 ダイパッド部と、前記ダイパッド部の上
    に保持された半導体素子と、 前記ダイパッド部の周辺部に配置された複数のランド部
    と、 前記ダイパッド部の周辺部に配置され、前記複数のラン
    ド部同士の間に配置されたインナリード部と、 前記半導体素子、ダイパッド部、複数のランド部及びイ
    ンナリード部を、該ランド部における前記ダイパッド部
    の素子保持面と反対側の面を露出するように一体に封止
    する封止樹脂部とを備え、 前記インナリード部は、上面が前記ランド部の頂面の高
    さと同等で且つ下面が前記ランド部の下面よりも高くな
    るように設けられ、 前記ランド部における前記インナリード部が延びる方向
    に対して垂直な方向の断面形状は、前記インナリード部
    の側面と対向する上部が小さい断面凸字状であることを
    特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項5】 板状の金属部材から、フレーム枠部と、
    該フレーム枠部の内側から延びる連結支持部によりそれ
    ぞれ支持される複数のダイパッド部と、前記各ダイパッ
    ド部の周縁部と接続された複数の内側インナリード部
    と、前記フレーム枠部と接続された複数の外側インナリ
    ード部とを一体に形成する第1の工程と、 前記複数の内側インナリード部の前記各ダイパッド部か
    らそれぞれ間隔をおいた部分、及び前記複数の外側イン
    ナリード部の前記フレーム枠部からそれぞれ間隔をおい
    た部分で且つ前記ダイパッド部の素子保持面側と反対側
    の面に凸部を形成する第2の工程と、 少なくとも前記複数の内側インナリード部及び前記フレ
    ーム枠部における素子保持面側又は該素子保持面と反対
    の面側にリード保持材を設けることにより、前記複数の
    内側インナリード部及びフレーム枠部を前記リード保持
    材により保持する第3の工程と、 前記複数の内側インナリード部の少なくとも一部におけ
    る前記凸部と前記各ダイパッド部との間の領域を除去し
    て、前記複数の内側インナリード部と前記各ダイパッド
    部とを選択的に絶縁することにより、リード保持材付き
    のリードフレームを形成する第4の工程と、 前記リードフレームの各ダイパッド部の上面に複数の半
    導体素子をそれぞれ保持する第5の工程と、 金属細線により、前記各半導体素子と、絶縁された前記
    複数の内側インナリード部及び前記複数の外側インナリ
    ード部とをそれぞれ電気的に接続する第6の工程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面側
    に設けられている場合に、素子保持面側に設けられたリ
    ード保持材を除去する第7の工程と、 前記内側インナリード部の各凸部及び外側インナリード
    部の各凸部の頂面を露出するように、前記複数の半導体
    素子、複数のダイパッド部、複数の内側インナリード部
    及び複数の外側インナリード部を封止用樹脂材により封
    止する第8の工程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面と
    反対の面側に設けられている場合に、該素子保持面と反
    対の面側に設けられたリード保持材を除去する第9の工
    程と、 前記リードフレームを前記複数の半導体素子のうちの少
    なくとも1つが含まれるようにチップ状に分割する第1
    0の工程とを備えていることを特徴とする樹脂封止型半
    導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記第2の工程は、前記複数の内側イン
    ナリード部の凸部形成領域と前記各ダイパッド部との間
    の領域、及び前記複数の外側インナリード部の凸部形成
    領域と前記フレーム枠部との間の領域における素子保持
    面側と反対側の面に対してエッチングを行なうことによ
    り、前記凸部を形成する工程を含むことを特徴とする
    求項5に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第2の工程は、前記複数の内側イン
    ナリード部の凸部形成領域と前記各ダイパッド部との間
    の領域、及び前記複数の外側インナリード部の凸部形成
    領域と前記フレーム枠部との間の領域における素子保持
    面側と反対側の面を押圧することにより、前記凸部を形
    成する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の樹
    脂封止型半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第4の工程は、前記凸部と前記ダイ
    パッド部との間の領域を切断手段を用いて切断すること
    により、前記凸部と前記ダイパッド部とを絶縁する工程
    を含むことを特徴とする請求項5〜7のうちのいずれか
    1項に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記切断手段は、前記凸部及びダイパッ
    ド部の上面に対してほぼ平行な切断面を有していること
    を特徴とする請求項8に記載の樹脂封止型半導体装置
    製造方法
  10. 【請求項10】 前記第7の工程又は前記第9の工程
    は、前記リード保持材を化学的に溶解して除去すること
    を特徴とする請求項5〜9のうちのいずれか1項に記載
    の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記第10の工程は、前記リードフレ
    ームをダイシングブレードを用いて切断することを特徴
    とする請求項5〜9のうちのいずれか1項に記載の樹脂
    封止型半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 板状の金属部材から、フレーム枠部
    と、該フレーム枠部の内側から延びる第1の連結支持部
    によりそれぞれ支持されると共に第2の連結支持部によ
    り互いに連結された複数のインナリード部及び複数のダ
    イパッド部とを一体に形成する第1の工程と、 前記複数のインナリード部における前記各ダイパッド部
    の素子保持面側と反対側の面にそれぞれ間隔をおくよう
    に凸部を形成する第2の工程と、 前記複数のインナリード部及び前記フレーム枠部におけ
    る素子保持面側又は該素子保持面と反対の面側にリード
    保持材を設けることにより、前記インナリード部及びフ
    レーム枠部を前記リード保持材により保持する第3の工
    程と、 前記複数のインナリード部における前記第2の連結支持
    部の少なくとも一部における、互いに隣接する前記凸部
    同士の間又は互いに隣接する前記凸部とダイパッド部と
    の間の領域を除去して、前記複数のインナリード部を選
    択的に絶縁することにより、リード保持材付きのリード
    フレームを形成する第4の工程と、 前記リードフレームの各ダイパッド部の上面に複数の半
    導体素子をそれぞれ保持する第5の工程と、 金属細線により、前記各半導体素子と、絶縁された前記
    複数のインナリード部とをそれぞれ電気的に接続する第
    6の工程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面側
    に設けられている場合に、素子保持面側に設けられたリ
    ード保持材を除去する第7の工程と、 前記インナリード部の各凸部の頂面を露出するように、
    前記複数の半導体素子、複数のダイパッド部及び複数の
    インナリード部を封止用樹脂材により封止する第8の工
    程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面と
    反対の面側に設けられている場合に、該素子保持面と反
    対の面側に設けられたリード保持材を除去する第9の工
    程と、 前記リードフレームを前記複数の半導体素子のうちの少
    なくとも1つが含まれるようにチップ状に分割する第1
    0の工程とを備えていることを特徴とする樹脂封止型半
    導体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記第2の工程は、前記第2の連結支
    持部の凸部形成領域同士の間又は凸部形成領域と前記ダ
    イパッド部との間の領域における素子保持面側と反対側
    の面に対してエッチングを行なうことにより、前記凸部
    を形成する工程を含むことを特徴とする請求項12に記
    載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記第2の工程は、前記第2の連結支
    持部の凸部形成領域同士の間又は凸部形成領域と前記ダ
    イパッド部との間の領域における素子保持面側と反対側
    の面を押圧することにより、前記凸部を形成する工程を
    含むことを特徴とする請求項12に記載の樹脂封止型半
    導体装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記第4の工程は、前記第2の連結支
    持部の凸部同士の間又は前記凸部と前記ダイパッド部と
    の間の領域を切断手段を用いて切断することにより、前
    記凸部同士又は前記凸部と前記ダイパッド部とを絶縁す
    る工程を含むことを特徴とする請求項12〜14のうち
    のいずれか1項に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方
    法。
  16. 【請求項16】 前記切断手段は、前記凸部及びダイパ
    ッド部の上面に対してほぼ平行な切断面を有しているこ
    とを特徴とする請求項15に記載の樹脂封止型半導体装
    の製造方法
  17. 【請求項17】 前記第7の工程又は前記第9の工程
    は、前記リード保持材を化学的に溶解して除去すること
    を特徴とする請求項12〜16のうちのいずれか1項に
    記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記第10の工程は、前記リードフレ
    ームをダイシングブレードを用いて切断することを特徴
    とする請求項12〜17のうちのいずれか1項に記載の
    樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 板状の金属部材から、フレーム枠部
    と、該フレーム枠部の内側から延びる連結支持部により
    支持されると共に互いに間隔をおいて連結された複数の
    ランド部及び該複数のランド部同士の間に配置された
    ンナリード部と、素子保持面を有するダイパッド部とを
    一体に形成する第1の工程と、 前記複数のランド部及び前記フレーム枠部の素子保持面
    側又は該素子保持面と反対の面側にリード保持材を設け
    ることにより、前記ランド部及びフレーム枠部を前記リ
    ード保持材により保持する第2の工程と、 前記連結支持部における互いに隣接するランド部同士間
    の領域の少なくとも一部を除去して、前記複数のランド
    部を選択的に絶縁することにより、リード保持材付きの
    リードフレームを形成する第3の工程と、 前記リードフレームの各ダイパッド部の上面に複数の半
    導体素子をそれぞれ保持する第4の工程と、 金属細線により、前記各半導体素子と、絶縁された前記
    複数のインナリード部とをそれぞれ電気的に接続する第
    5の工程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面側
    に設けられている場合に、素子保持面側に設けられたリ
    ード保持材を除去する第6の工程と、 前記インナリード部の各凸部の頂面を露出するように、
    前記複数の半導体素子、複数のダイパッド部及び複数の
    インナリード部を封止用樹脂材により封止する第7の工
    程と、 前記リード保持材が前記リードフレームの素子保持面と
    反対の面側に設けられている場合に、該素子保持面と反
    対の面側に設けられたリード保持材を除去する第8の工
    程と、 前記リードフレームを前記複数の半導体素子のうちの少
    なくとも1つが含まれるようにチップ状に分割する第9
    の工程とを備えていることを特徴とする樹脂封止型半導
    体装置の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記第1の工程は、前記ラ ンド部及びその間に位置する連結支持部における
    素子保持面側をマスクして、前記ランド部の素子保持面
    側に対してその厚さのほぼ2分の1をエッチングするこ
    とにより、前記ランド部同士の間に前記連結支持部から
    インナリード部を形成する工程と、 前記複数のランド部の素子保持面側と反対側の面をマス
    クして、前記ランド部の素子保持面側と反対側の面に対
    して、前記ランド部同士及び前記インナリード部がそれ
    ぞれ分離するようにエッチングする工程とを含むことを
    特徴とする請求項19に記載の樹脂封止型半導体装置の
    製造方法。
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