JP3539659B2

JP3539659B2 - Semiconductor device manufacturing method and lead frame used in the method

Info

Publication number: JP3539659B2
Application number: JP14742697A
Authority: JP
Inventors: 温彦田口; 孝俊萩原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: JPH10335561A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent separation of a small piece of a lead frame or a resin block upon cutting and removing a dummy resin body and a lead frame part, by connecting the lead frame part to a support member in the dummy resin body via a connection piece and supporting the lead frame part by the support member. SOLUTION: A support member 24 and a lead frame part 9 to be cut and removed are connected with a fine connection piece 30 such that when the lead frame part 9 is cut at both ends and separated from a read frame 1, the cut lead frame part 9 is integrated with the dummy resin body formed in a dummy resin formation region 22. Further, a connection piece is provided such that it projects from a connection resin formation region 27 into an opening 23 of the dummy resin formation region 22. By this arrangement, the very small lead frame part 9 can be prevented from being solely removing from the read frame 1, and it can be discarded integrally with the dummy resin body to be removed.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法およびその方法において用いられるリードフレームに関し、特に、封止体形成領域およびダミー樹脂体形成領域ならびに前記両領域を連結する連結樹脂体形成領域を有するリードフレームに、トランスファモールドによって封止体（パッケージ）およびダミー樹脂体ならびに連結樹脂体を形成した後、前記連結樹脂体および前記ダミー樹脂体をリードフレーム部分の切断によってリードフレームから切断分離する技術に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ（集積回路装置）等の半導体装置において、半導体チップやワイヤ等を樹脂（レジン）による封止体によって封止する構造が知られている。
【０００３】
樹脂封止型半導体装置は、リードフレームを使用して製造される。半導体チップの固定およびワイヤボンディングが終了したリードフレームは、トランスファモールド装置によって封止領域（封止体形成領域）がモールドされる。その後封止領域から食み出したレジンバリの除去、リードを連結するタイバー（ダム）の切断除去，リード切断，リード成形等が行われ、所望の半導体装置が製造される。
【０００４】
日経ＢＰ社発行「ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」1993年５月15日発行、Ｐ41〜Ｐ50には、バリ取り,ダム切断,リード切断,リード成形等の技術について記載されている。
【０００５】
また、樹脂封止型半導体装置の製造において、封止体内に気泡（ボイド)を発生させないようにするため、モールド金型にオーバランナ，ダミーキャビティ，フローキャビティ等の樹脂溜まりを設け、空気を多く含む樹脂流の先端部分を前記オーバランナ，ダミーキャビティ，フローキャビティ等に案内するようになっている。
【０００６】
前記オーバランナ，ダミーキャビティについては、たとえば工業調査会発行「電子材料」1987年８月号、同年８月１日発行、Ｐ73〜Ｐ79に記載されている。また、同文献には、パッケージ周りの不要部分（樹脂落とし，タイバーカット，ピンチリードカット，リードカットなど）の処理技術（トリム＆フォーム）について記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人においては、パッケージ内に気泡が発生しないように、トランスファモールドにおいてダミー樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）を有するモールド金型を使用している。また、モールド後は前記ダミー樹脂体形成用キャビティに形成されたダミー樹脂体をリードフレームから切断除去するとともに、同時に前記ダミー樹脂体と封止体を連結する連結樹脂体が形成されたリードフレーム部分（以下、この部分を説明の便宜上、特に被切断除去リードフレーム部分と呼称する）を切断して前記連結樹脂体をリードフレームから分離している。前記ダミー樹脂体はリードフレームの表裏面に亘る領域に設けるが、前記連結樹脂体はリードフレームの一面（たとえば下面）に設けられる。
【０００８】
図１５および図１６はトランスファモールドが終了したリードフレーム１であり、いずれもリードフレーム１の表裏に亘る封止体（パッケージ）２およびダミー樹脂体３と、リードフレーム１の裏面（下面）に設けられた連結樹脂体４が示されている。
【０００９】
モールド後、図１７に示すように、切断装置のダミー樹脂体切断機構１０によって、前記ダミー樹脂体３および連結樹脂体４を切断除去してリードフレーム１から分離する。前記ダミー樹脂体切断機構１０は、ダイ１１上にリードフレーム１を載置した後、パンチガイド１２でパンチ１３をガイドし、パンチ１３の押し下げによってリードフレーム部分を切断して、前記ダミー樹脂体３と連結樹脂体４を切断除去する。
【００１０】
図１８は前記ダミー樹脂体３と連結樹脂体４を切断除去したリードフレーム１を示す図であり、図１９は切断分離されたダミー樹脂体３と連結樹脂体４を示すものである。
【００１１】
図１５に示すように、前記ダミー樹脂体３はリードフレーム１に穿たれた開口部２３内に形成され、かつ前記開口部２３内に延在する細い支持部２４によって支持される構造となっていることから、パンチ１３の窪んだ押下面１３ａでダミー樹脂体３を押し下げることで前記支持部２４の両端は切断されるため、ダミー樹脂体３はリードフレーム１から分離される。
【００１２】
また、前記連結樹脂体４は前記ダミー樹脂体３に連なることから、連結樹脂体４を分離するためには、連結樹脂体４が張り付く被切断除去リードフレーム部分９を連結樹脂体４の両側に沿って切断し、かつパッケージ２との界面部分を破断する必要がある。連結樹脂体４を支持するリードフレーム部分の切断、すなわち、被切断除去リードフレーム部分９の切断は、前記ダイ１１とパンチ１３によって行われる。図１７には被切断除去リードフレーム部分９が切断されて小片１４となった状態が示されている。
【００１３】
また、パッケージ２と連結樹脂体４との界面部分は細く括れているため、前記パンチ１３の突出した押下面１３ｂで分離された小片１４を押し下げると前記界面で破断する。したがって、パンチ１３の押し下げによってダミー樹脂体３および連結樹脂体４等からなる打ち抜き片８は、図１９に示すように、リードフレーム１から分離する。
【００１４】
しかし、前記小片１４はその下面が連結樹脂体４に張り付く構造、あるいは小片１４の下面が連結樹脂体４に張り付き、端面が前記ダミー樹脂体３に張り付く構造となっているだけであることから、小片１４は連結樹脂体４等から容易に剥離して、図１７に示すように、打ち抜き片８から剥離してパンチ１３の押下面１３ｂに張り付く現象が発生する。
【００１５】
前記小片１４はその後の機械の振動等によって容易に脱落する。また、前記小片１４には樹脂塊が付着している場合があり、このような場合前記小片１４の脱落時等に樹脂塊は分離して落下する。前記小片１４や樹脂塊の落下は後続の製品の加工時つぎのような弊害をもたらす。
【００１６】
すなわち、前記小片１４や樹脂塊が脱落してリードフレーム（リード）やパッケージに付着すると、切断金型では、リードフレームをクランプした際、付着した小片や樹脂塊の介在によって段差が生じ、リードの付け根のパッケージ部分に大きな力が作用してパッケージにクラック（割れ），欠け等が生じる。図２０にパッケージ２にクラック１５が発生した状態を示す。
【００１７】
また、前記応力はパッケージの内部にまで及び、半導体チップにクラックや割れが発生することもある。これらの現象は製品不良の原因となる。
【００１８】
また、図２１はリードフレーム１のリード５部分に樹脂塊が介在された場合であり、リード５の表面に打痕７が付く。この打痕７は外観不良となる。また、リード５部分に小片１４や樹脂塊が介在された状態でダミー樹脂体等の切断を行うと、リード５が曲がる場合がある。
【００１９】
また、金型内の搬送レール，装置の搬送レールに小片や樹脂塊が付着すると、搬送不良を引き起こし、金型破損やリードフレーム（半導体装置）破損が発生し、生産不能や歩留り低下等の製造不良を引き起こす。
【００２０】
本発明の目的は、リードフレーム小片や樹脂塊の脱落に起因する製品不良や製造不良等の発生を防止できるリードフレームを提供することにある。
【００２１】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２３】
（１）封止体形成領域および開口部を有するダミー樹脂体形成領域ならびに前記両領域を連結する連結樹脂体形成領域を有し、さらに前記連結樹脂体形成領域から前記ダミー樹脂体形成領域の開口部に突出する連結片を有するように形成されたリードフレームを用意する工程と、
前記封止体形成領域内に半導体チップを固定するとともに前記半導体チップの電極と前記リードフレームのリードの一部分とを電気的に接続する工程と、
上型と下型からなりそれらにより封止体形成用キャビティ、ダミー樹脂体形成用キャビティおよび通過流路を構成するモールド金型を準備し、前記封止体形成用キャビティと前記封止体形成領域が、前記ダミー樹脂体形成用キャビティと前記ダミー樹脂体形成領域が、前記通過流路と前記連結樹脂体形成領域がそれぞれ対応して位置するように前記金型に前記リードフレームを挟む工程と、
前記金型内に樹脂を充填することにより、前記リードフレームの表裏面を覆う封止体及びダミー樹脂体並びに前記リードフレームの片面を覆い反対側の面は覆わない前記ダミー樹脂体よりも幅の狭い連結樹脂体とを形成する工程と、
前記ダミー樹脂体および前記連結樹脂体を支えるリードフレーム部分を切断して前記ダミー樹脂体および前記連結樹脂体を除去する工程とを有する。
【００２４】
前記リードフレームは、表裏面が樹脂で覆われる封止体形成領域と表裏面が樹脂で覆われる開口部を有するダミー樹脂体形成領域を有し、さらに表面又は裏面のどちらか一方の面が樹脂で覆われ前記封止体形成領域とダミー樹脂体形成領域を連結する連結樹脂体形成領域を有し、さらに前記連結樹脂体形成領域から前記ダミー樹脂体形成領域の開口部に突出する連結片を有するように形成された構成になっている。前記ダミー樹脂体形成領域を横切る支持部を有する。リードフレームの切断部分（たとえば、被切断除去リードフレーム部分の両側の切断部分や支持部の切断部分）は、切断され易い形状や断面形状になっている。具体的にはリードフレームの切断部分は不連続な貫通穴が設けられたり、あるいは部分的にまたは全体的に薄くなっている。
【００２５】
（２）前記手段（１）の構成において、前記支持部の少なくとも一部は前記連結片を構成している。
【００２６】
（３）前記手段（１）および手段（２）の構成において、前記連結片の連結樹脂体形成領域との接続部分は前記ダミー樹脂体形成領域の開口部に突出する部分の幅よりも広くなっている。
【００２７】
前記（１）の手段によれば、連結樹脂体形成領域から前記ダミー樹脂体形成領域の開口部に突出する連結片を有していることから、連結樹脂体形成領域を形成する被切断除去リードフレーム部分は連結片を介してダミー樹脂体と一体になる。したがって、不要リードフレーム部分の切断において、ダミー樹脂体を押し下げて支持部の両端部分を破断させ、被切断除去リードフレーム部分の両側を切断した場合、被切断除去リードフレーム部分は分離することなくダミー樹脂体と一体になって除去される。この結果、微小な被切断除去リードフレーム部分がパンチに付着しかつ落下してパッケージやリードフレームに付着することによって発生する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００２８】
前記（２）の手段によれば、前記支持部の少なくとも一部が前記連結片を構成している構造のリードフレームでも、半導体装置の製造において、被切断除去リードフレーム部分の分離に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００２９】
前記（３）の手段によれば、前記連結片の連結樹脂体形成領域との接続部分は前記ダミー樹脂体形成領域の開口部に突出する部分の幅よりも広くなっていることから、即ち、前記連結片の連結樹脂体形成領域の付け根部分は分断されないように幅が広くなっていることから、被切断除去リードフレーム部分がダミー樹脂体から分離することがない。したがって、半導体装置の製造において、被切断除去リードフレーム部分の分離に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
（実施形態１）
本実施形態１の半導体装置の製造方法においては、最初に図２に示すようなリードフレーム１が用意される。リードフレーム１は、０．１５〜０．２ｍｍ程度の厚さの鉄−ニッケル系合金板，銅板，銅合金板等をエッチングまたは精密プレスによってパターニングすることによって形成される。
【００３２】
リードフレーム１は、平行に延在する一対の外枠１６と、前記一対の外枠１６に直交しかつ前記一対の外枠１６を連結する内枠１７とからなっている。また、前記一対の外枠１６と隣接する２本の内枠１７とによって形成される枠の中央には、矩形の支持板（タブ）１９が位置している。この支持板１９は、前記外枠１６の内側から延在する支持リード２０に支持されている。前記支持リード２０は途中で二股となり、二股側が外枠１６に固定される構造となっている。また、支持リード２０の付け根の裏面には、図示はしないが付け根で分断（破断）が容易となるように、分断線に沿ってＶ字状の溝（ノッチ）が設けられ薄くなっている。
【００３３】
前記支持リード２０が延在する外枠１６の中央部分は幅が広くなり、この幅広部２１の一方には矩形のダミー樹脂体形成領域２２が設けられている。このダミー樹脂体形成領域２２は、矩形状の開口部２３で形成されるとともに、前記開口部２３にはその中央を横切るように、かつ前記外枠１６に平行に延在する細い支持部２４を有している。また、前記支持部２４の付け根部分は破断部分となることから、図示はしないが前記支持リード２０と同様に裏面に分断線に沿ってＶ字状の溝が設けられている。
【００３４】
前記ダミー樹脂体形成領域２２は、モールド金型においてダミー樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）が位置する領域であり、トランスファモールドによってリードフレームの表裏に亘ってダミー樹脂体が形成される。したがって、前記ダミー樹脂体形成領域２２は、リードフレーム１の表裏面に存在する。
【００３５】
一方、前記内枠１７の内側から枠内に向けて複数のリード５が延在している。これらリード５は前記外枠１６に平行になっている。また、リード５は、その途中をタイバー（ダム）２５によって支持されている。最も外側のタイバー２５の一端は前記外枠１６の幅広部２１に連結されている。また、一部のリード５は前記タイバー２５よりも枠中心側で屈曲し、先端を前記支持板１９の近傍に臨ませている。
【００３６】
前記幅広部２１およびタイバー２５の内側の領域が封止体形成領域２６となる。この封止体形成領域２６はリードフレーム１の表裏面にそれぞれ存在する。
【００３７】
また、前記封止体形成領域２６と、前記ダミー樹脂体形成領域２２との間のリードフレーム部分の裏面（下面）は、一定の幅が連結樹脂体形成領域２７となる。この連結樹脂体形成領域２７は、トランスファモールド時前記封止体形成領域２６から前記ダミー樹脂体形成領域２２に溶けた樹脂を案内する領域となる。
【００３８】
前記連結樹脂体形成領域２７は最終的には切断除去される領域である。この切断除去される部分を被切断除去リードフレーム部分９と呼称する。被切断除去リードフレーム部分９は、前記連結樹脂体形成領域２７と一致していてもよく，または前記被切断除去リードフレーム部分９の縁が前記連結樹脂体形成領域２７の外側に位置するような連結樹脂体形成領域２７よりも大きい形状でもよい。
【００３９】
本実施形態１では、切断線に沿って切断が容易になるように切断線に沿って不連続な貫通穴２９が設けられている。貫通穴２９を配置することは形状的な手法であるが、切断線部分を全体的にあるいは部分的に薄くする断面的な手法でも良い。たとえば前記切断線に沿ってＶ字状の溝を設ける。
【００４０】
なお、図２に示すリードフレーム１において、手前中央の裏面部分が、トランスファモールド時のゲート位置である。
【００４１】
他方、これが本発明の特徴の一つであるが、前記支持部２４と前記被切断除去リードフレーム部分９は細い連結片３０で連結されている。これは被切断除去リードフレーム部分９の両側が切断されて被切断除去リードフレーム部分９がリードフレーム１から分離した後もダミー樹脂体形成領域２２に形成されるダミー樹脂体と一体とさせるためである。これにより、微小な被切断除去リードフレーム部分９が単独でリードフレーム１から分離するのが防止でき、除去処理されるダミー樹脂体と一体に廃棄処理されることが可能になる。
【００４２】
本発明においては、微小な被切断除去リードフレーム部分９が単独でリードフレーム１から分離するのを防止するために、連結樹脂体形成領域２７から前記ダミー樹脂体形成領域２２の開口部２３に突出する連結片３３を設けることである。
【００４３】
本実施形態１では支持部２４の中間部分と被切断除去リードフレーム部分９の中間部分が連結片３０で連結されている。
【００４４】
さらに、前記リードフレーム１の外枠１６には、ガイド孔３５が設けられている。このガイド孔３５は、リードフレーム１の移送や位置決め等のガイドとして利用される。なお、前記リードフレーム１は必要に応じて所望個所にメッキが施される。
【００４５】
つぎに、このようなリードフレーム１を使用してＳＯＪ型の半導体装置を製造する方法について説明する。
【００４６】
図２に示すように、リードフレーム１の支持板１９上に半導体チップ３６を固定した後、前記半導体チップ３６の図示しない電極とリード５の先端を導電性のワイヤ３７で接続する。
【００４７】
つぎに、図３に示すように、常用のトランスファモールド装置のモールド金型４０に、チップボンディングおよびワイヤボンディングが終了したリードフレーム１を挟み（型締め）モールドする。モールド金型４０は、下型４１と上型４２とからなり、型締めによって、それぞれ溶けた樹脂が流れる空間となるランナー４３，ゲート４４，封止体形成用キャビティ４５，通過流路４６，ダミー樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）４７等が形成される。
【００４８】
モールドによって、前記各部には樹脂が充填されかつキュアーされて固められる。前記ランナー４３，ゲート４４，通過流路４６はリードフレーム１の下面（裏面）に設けられ、前記封止体形成用キャビティ４５およびダミー樹脂体形成用キャビティ４７はリードフレーム１の表裏面に亘って設けられている。この結果、前記封止体形成用キャビティ４５には封止体（パッケージ）２が形成され、前記ダミー樹脂体形成用キャビティ４７にはダミー樹脂体３が形成され、前記通過流路４６には連結樹脂体４が形成される。
【００４９】
図４はモールド後のリードフレーム１を示す斜視図であり、図５は断面図である。リードフレーム１の中央の表裏面にはパッケージ２が形成され、後方の幅広部２１にはダミー樹脂体３が形成される。また、被切断除去リードフレーム部分９の裏面には連結樹脂体４が形成される。
【００５０】
ダミー樹脂体３内には支持部２４が両端部分を除いてモールドされる。この支持部２４の中央部分から延在する連結片３０も前記ダミー樹脂体３内にモールドされ、その先端は被切断除去リードフレーム部分９に連なる。
【００５１】
また、前記トランスファモールドによって、パッケージ２とタイバー２５とリード５等によって囲まれる領域には樹脂が漏れ出て、いわゆるレジンバリが発生する。
【００５２】
なお、図４および図５は、前記ランナー４３部分で硬化した樹脂体は示されていない。前記ランナー４３の部分で硬化した樹脂体は、モールド金型からリードフレーム１を取り外す際ゲート部分で破断するため、リードフレーム１の状態では前記樹脂体は付着していない。
【００５３】
つぎに、前記リードフレーム１に対して不要なリードフレーム部分の切断除去やリードの切断・成形が行われ、図１１に示すような樹脂封止型の半導体装置５５が製造される。
【００５４】
たとえば、（１）前記ダミー樹脂体３，連結樹脂体４および被切断除去リードフレーム部分９の切断除去、（２）レジンバリ・ダム２５の切断除去、（３）支持リード２０の切断除去、（４）リード５の切断、（５）リード５の成形と加工処理が進む。
【００５５】
図６は切断装置におけるダミー樹脂体切断機構１０の一部を示す模式的な分解斜視図である。ダイ１１に対して相対的に降下するパンチ１３は、パンチガイド１２によってガイドされてリードフレーム１のダミー樹脂体３と連結樹脂体４の切断除去を行う。すなわち、パンチ１３の一部でダミー樹脂体３を押し下げて支持部２４の両端部分を破断させ、ダイ１１とパンチ１３の一部で被切断除去リードフレーム部分９の両側を切断して連結樹脂体４をリードフレーム１から分離する。
【００５６】
図７はダミー樹脂体切断機構１０に設定したリードフレーム１を示す一部の断面図、図１および図８はダミー樹脂体切断機構１０によってダミー樹脂体３および連結樹脂体４部分を切断分離した状態を示す一部の断面図である。
【００５７】
ダイ１１は、パッケージ２の底面および連結樹脂体４の外側の幅広部２１等を支持し、パンチガイド１２は前記幅広部２１をダイ１１とによって挟む。
【００５８】
前記ダミー樹脂体３はリードフレーム１のダミー樹脂体形成領域２２に形成される。また、前記ダミー樹脂体形成領域２２を横切るように細い支持部２４が設けられている。また、この支持部２４の中間部分から連結片３０が被切断除去リードフレーム部分９に延在している。したがって、モールドによって形成されたダミー樹脂体３は、前記支持部２４によって支持される構成となり、強く押し下げられると前記支持部２４の両端は破断してダミー樹脂体３は下方に落下する。なお、前記支持部２４の分断線に沿ってＶ字溝が設けられていることから、前記支持部２４の破断は容易である。
【００５９】
したがって、前記パンチ１３の窪んだ押下面１３ａでダミー樹脂体３を押し下げることで容易に前記支持部は切断される。
【００６０】
一方、前記連結樹脂体４は被切断除去リードフレーム部分９に張り付いている。したがって、前記被切断除去リードフレーム部分９の両側部分を前記パンチ１３の突出した押下面１３ｂとダイ１１によって切断して、被切断除去リードフレーム部分９をリードフレーム１から分離することによって連結樹脂体４の除去が達成される。被切断除去リードフレーム部分９の両端、すなわち、切断部分（切断線部分）には不連続に貫通穴２９が設けられていることから、ダイ１１とパンチ１３（押下面１３ｂ）による切断は容易である。
【００６１】
なお、この切断は前記連結樹脂体４の両側縁から所定距離離れたリードフレーム部分を切断するようにしてもよい。
【００６２】
また、前記被切断除去リードフレーム部分９の切断線に沿ってＶ字状の溝を設けて被切断除去リードフレーム部分９の切断を容易にしても良い。切断を容易にする手段としては、形状的なものと断面的なものがあるが、前記実施形態以外の構造でも良いことは勿論である。
【００６３】
また、パッケージ２と連結樹脂体４との界面部分は細く括れているため、前記パンチ１３の突出した押下面１３ｂで被切断除去リードフレーム部分９を押し下げると前記界面で破断する。したがって、パンチ１３の押し下げによってダミー樹脂体３および連結樹脂体４等からなる打ち抜き片８は、図１および図８に示すように、リードフレーム１から分離する。
【００６４】
図９は連結樹脂体４およびダミー樹脂体３等を切断除去したリードフレーム１の斜視図であり、図１０は切断分離された打ち抜き片８を示す斜視図である。
【００６５】
リードフレーム１から切断分離された被切断除去リードフレーム部分９は、図１および図１０に示すように、連結片３０を介してダミー樹脂体３内に延在する支持部２４に繋がる。また、被切断除去リードフレーム部分９の一面に接着状態にある連結樹脂体４は被切断除去リードフレーム部分９がダミー樹脂体３から分離しないことと、ダミー樹脂体３と一体になっていることから、従来のように脱落しなくなる。この結果、微小屑のもとになる被切断除去リードフレーム部分９や連結樹脂体４の脱落が発生しなくなるとともに、被切断除去リードフレーム部分９がパンチ１３に付着することもなくなる。
【００６６】
また、打ち抜かれた打ち抜き片８は、図示しない真空バキューム機構によって所定箇所に排除される。
【００６７】
その後、前記リードフレーム１は、前述のようにレジンバリの切断除去，支持リード２０およびタイバー２５の切断除去，リード５の切断が順次なされる。また、単体となった半導体装置のリードは成形され、図１１に示すようなＳＯＪ型半導体装置５５が製造される。
【００６８】
前記打ち抜き片８から被切断除去リードフレーム部分９の部分（小片）が分離することがない。打ち抜き片８は小片部分に比較して大幅に重く、被切断除去リードフレーム部分９がパンチ１３に張り付くようなこともない。したがって、その後の加工処理において小片（被切断除去リードフレーム部分９のみの部分）や小片に付着する樹脂塊の脱落は起きなくなり、前記小片や樹脂塊の落下に起因する製品不良（半導体チップクラック，パッケージクラック，リード曲がり等）が発生しなくなり、品質の安定した半導体装置を高歩留りで製造することができる。
【００６９】
また、リードフレーム１の搬送機構の駆動部分や切断・成形金型に樹脂塊等が付着しないことから、リードフレーム１の搬送不良が発生しなくなるとともに、切断・成形金型の破損が防止できるため切断・成形装置の稼働率の低下を引き起こすこともない。これにより、製造歩留りの向上、生産性の向上から製品コストの低減を達成することができる。
【００７０】
なお、本実施形態１ではダミー樹脂体切断機構１０によってダミー樹脂体３と連結樹脂体４の切断除去を行うが、同時にレジンバリを切断除去するようにしてもよい。
【００７１】
また、前記支持部２４は他の形状でも良い。また、支持部２４から延在する連結片３０は複数本でもよい。
【００７２】
（実施形態２）
図１２は本発明の実施形態２であるリードフレームの斜視図、図１３は本実施形態２のリードフレームを使用した半導体装置の製造において分離されたダミー樹脂体等を示す斜視図である。
【００７３】
本実施形態２のリードフレーム１は、前記支持部２４を内枠１７に平行に延在させた構造である。すなわち、前記支持部２４の一端は被切断除去リードフレーム部分９の略中央部分に連結された構造になっている。この結果、支持部２４はダミー樹脂体３を支持する支持体になるとともに、前記支持部２４と被切断除去リードフレーム部分９を連結する連結片３０を兼ねることになる。
【００７４】
したがって、ダミー樹脂体３および被切断除去リードフレーム部分９の切断除去時、前記実施形態１と同様に被切断除去リードフレーム部分９がパンチ１３に付着する現象も発生しなくなり、被切断除去リードフレーム部分の分離に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態２では樹脂注入側の幅広部２１（図１２において手前側の幅広部２１）にも開口部２３ｃ，支持部２４ｃ，連結片３０ｃを設けたリードフレーム１の例を示す。
【００７６】
トランスファモールド時、ランナー内を流れる樹脂の先端部分には空気が巻き込まれやすく、そのまま封止体形成用キャビティに樹脂を流入させると、結果としてパッケージ内に気泡（ボイド）が発生してしまう。そこで、ゲートの手前のランナー部分にダミーキャビティを設け、このダミーキャビティ内に空気を多く含む樹脂流先端部分の樹脂を滞留させ、空気の巻き込みの少ない樹脂を封止体形成用キャビティ内に流入させる。
【００７７】
本実施形態２のリードフレーム１はこのような手法に対応するリードフレームである。この場合、前記ダミーキャビティに対応してリードフレーム１の幅広部２１に開口部２３ｃが設けられかつ支持部２４ｃが設けられる。
【００７８】
前記開口部２３ｃと封止体形成領域２６との間のリードフレーム部分（被切断除去リードフレーム部分）９ｃは、前記被切断除去リードフレーム部分９の場合と同様に単に切断した際ダミー樹脂体から分離し、パンチに付着するおそれがある。
【００７９】
そこで、本実施形態２では、前記開口部２３ｃを横切るように設けられる支持部２４ｃと被切断除去リードフレーム部分９ｃを連結する連結片３０ｃを設け、ダミーキャビティ部分に形成されたダミー樹脂体をパンチの一部で押し下げて支持部２４ｃの両端部分を破断させ、ダイとパンチの一部で被切断除去リードフレーム部分９ｃの両側を切断した時に、被切断除去リードフレーム部分９ｃをダミー樹脂体と一体状態で切断除去するようにするものである（図１３参照）。
【００８０】
なお、前記支持部２４ｃが連結片を兼ねる構造にしても前記実施形態と同様な効果、すなわち小片の発生に起因する製品不良や製造不良の発生を抑えることができる。
【００８１】
（実施形態３）
図１４は本発明の実施形態３であるリードフレームの一部を示す斜視図である。
【００８２】
本実施形態３のリードフレーム１では、被切断除去リードフレーム部分９に連なる連結片３０の連結樹脂体形成領域の付け根部分は分断されないように幅が広くなっている。これにより、被切断除去リードフレーム部分９ｃと連結片３０との接続部分の機械的強度が高くなる。また、前記幅広部３２もダミー樹脂体３にモールドされるため、被切断除去リードフレーム部分９の両側の切断によって発生した小片が連結片３０から破断されることは殆どない。
【００８３】
したがって、本実施形態３のリードフレーム１を使用した半導体装置の製造においては、被切断除去リードフレーム部分９の切断除去時の小片の発生がなく、小片に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００８４】
本実施形態３では、被切断除去リードフレーム部分９の両側の切断線部分には、矩形の貫通穴２９と切り欠き６４が切断を容易にすべく設けられている。
【００８５】
なお、本実施形態３では前記幅広部３２は支持部２４の長手方向に向かって徐々に幅が変化する形状になっているが、幅が段階的に変化する形状でもよい。
【００８６】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００８８】
（１）リードフレームの封止体形成領域とダミー樹脂体形成領域との間の連結樹脂体形成領域のリードフレーム部分（被切断除去リードフレーム部分）は、前記ダミー樹脂体形成領域に設けられた支持部に連なる連結片によって支持されている。したがって、トランスファモールドによって封止体，ダミー樹脂体，連結樹脂体を形成した後、ダミー樹脂体および被切断除去リードフレーム部分を切断除去した際、被切断除去リードフレーム部分は連結片を介してダミー樹脂体内の支持部に連結支持されていることから、被切断除去リードフレーム部分が単独で分離して小片を発生させることがなく、前記小片に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００８９】
（２）前記連結片は被切断除去リードフレーム部分との付け根部分が幅広部となっていて機械的強度が高いことから、被切断除去リードフレーム部分は連結片から破断分離し難くなる。この結果、小片の発生に起因する製品不良や製造不良の発生を防止することができる。
【００９０】
（３）小片の発生を抑えることができるため、小片の発生，剥離に起因した半導体チップクラック，パッケージクラック，リード曲がり等の不良発生が防止でき、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００９１】
（４）小片の発生を抑えることができるため、小片の発生，剥離に起因した半導体チップクラック，パッケージクラック，リード曲がり等の不良発生が防止でき、製造歩留りの向上から半導体装置の製造コストの低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１であるリードフレームを使用した半導体装置の製造におけるダミー樹脂体および連結樹脂体部分の切断除去状態を示す断面図である。
【図２】本実施形態１のリードフレームを示す斜視図である。
【図３】本実施形態１におけるトランスファモールド状態を示すモールド金型部分の断面図である。
【図４】本実施形態１におけるトランスファモールド後のリードフレームの斜視図である。
【図５】本実施形態１におけるトランスファモールド後のリードフレームの断面図である。
【図６】本実施形態１のリードフレームを使用した半導体装置の製造においてダミー樹脂体等の切断分離を行うダミー樹脂体切断機構を示す模式図である。
【図７】本実施形態１におけるダミー樹脂体切断機構に設定したリードフレームを示す一部の断面図である。
【図８】本実施形態１におけるダミー樹脂体切断機構によってダミー樹脂体および連結樹脂体部分を切断分離した状態を示す一部の断面図である。
【図９】本実施形態１におけるダミー樹脂体および連結樹脂体部分を切断除去したリードフレームの斜視図である。
【図１０】本実施形態１における分離されたダミー樹脂体等を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態１のリードフレームを使用した半導体装置の製造によって製造された半導体装置の斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態２であるリードフレームの斜視図である。
【図１３】本実施形態２のリードフレームを使用した半導体装置の製造において分離されたダミー樹脂体等を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態３であるリードフレームの一部を示す斜視図である。
【図１５】本出願人による半導体装置の製造においてトランスファモールドによって封止体およびダミー樹脂体等を形成したリードフレームを示す斜視図である。
【図１６】本出願人による半導体装置の製造においてトランスファモールドによって封止体およびダミー樹脂体等を形成したリードフレームを示す正面図である。
【図１７】本出願人による半導体装置の製造においてダミー樹脂体および連結樹脂体部分の切断除去状態を示す一部の断面図である。
【図１８】本出願人による半導体装置の製造においてダミー樹脂体および連結樹脂体部分を切断除去したリードフレームの斜視図である。
【図１９】本出願人による半導体装置の製造において分離されたダミー樹脂体等を示す斜視図である。
【図２０】パッケージ部分にクラックが発生した状態を示すリードフレームの一部の斜視図である。
【図２１】リード部分に圧痕が発生した状態を示すリードフレームの一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…リードフレーム、２…封止体（パッケージ）、３…ダミー樹脂体、４…連結樹脂体、５…リード、７…打痕、８…打ち抜き片、９…被切断除去リードフレーム部分、９ｃ…リードフレーム部分、１０…ダミー樹脂体切断機構、１１…ダイ、１２…パンチガイド、１３…パンチ、１３ａ，１３ｂ…押下面、１４…小片、１５…クラック、１６…外枠、１７…内枠、１９…支持板（タブ）、２０…支持リード、２１…幅広部、２２…ダミー樹脂体形成領域、２３，２３ｃ…開口部、２４，２４ｃ…支持部、２５…タイバー（ダム）、２６…封止体形成領域、２７…連結樹脂体形成領域、２９，２９ｃ…貫通穴、３０，３０ｃ…連結片、３２…幅広部、３５…ガイド孔、３６…半導体チップ、３７…ワイヤ、４０…モールド金型、４１…下型、４２…上型、４３…ランナー、４４…ゲート、４５…封止体形成用キャビティ、４６…通過流路、４７…ダミー樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）、５５…半導体装置、６４…切り欠き。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a lead frame used in the method, and more particularly, to a lead frame having a sealing body forming area, a dummy resin body forming area, and a connecting resin body forming area connecting the two areas. After forming a sealing body (package), a dummy resin body, and a connection resin body by molding, the present invention is effective when applied to a technique of cutting and separating the connection resin body and the dummy resin body from a lead frame by cutting a lead frame portion. About technology.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a semiconductor device such as an IC (integrated circuit device), a structure in which a semiconductor chip, a wire, and the like are sealed with a sealing body made of a resin (resin) is known.
[0003]
The resin-encapsulated semiconductor device is manufactured using a lead frame. The sealing region (sealing body formation region) of the lead frame on which the fixing of the semiconductor chip and the wire bonding are completed is molded by the transfer molding device. Thereafter, removal of resin burrs protruding from the sealing region, cutting and removal of tie bars (dams) connecting leads, lead cutting, lead molding, and the like are performed, and a desired semiconductor device is manufactured.
[0004]
"VLSI Packaging Technology (Lower)" issued by Nikkei BP, published on May 15, 1993, P41 to P50, describe technologies such as deburring, dam cutting, lead cutting, and lead molding.
[0005]
In the manufacture of the resin-encapsulated semiconductor device, a resin reservoir such as an overrunner, a dummy cavity, or a flow cavity is provided in the mold to contain a large amount of air in order to prevent air bubbles (voids) from being generated in the encapsulated body. The tip of the resin flow is guided to the overrunner, the dummy cavity, the flow cavity and the like.
[0006]
The overrunner and the dummy cavity are described in, for example, "Electronic Materials" issued by the Industrial Research Institute, August 1987, Aug. 1, pp. 73-79. The document also describes a processing technique (trim & form) for unnecessary parts (resin removal, tie bar cut, pinch lead cut, lead cut, etc.) around the package.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the present applicant, a mold having a cavity (flow cavity) for forming a dummy resin body is used in the transfer mold so that air bubbles are not generated in the package. Further, after the molding, the dummy resin body formed in the cavity for forming the dummy resin body is cut off from the lead frame, and at the same time, the lead frame portion where the connection resin body for connecting the dummy resin body and the sealing body is formed. (Hereinafter, for convenience of explanation, this portion is particularly referred to as a cut-and-removed lead frame portion), and the connection resin body is separated from the lead frame. The dummy resin body is provided in a region extending over the front and back surfaces of the lead frame, while the connecting resin body is provided on one surface (for example, the lower surface) of the lead frame.
[0008]
FIGS. 15 and 16 show the lead frame 1 after the transfer molding is completed. Both are provided on the sealing body (package) 2 and the dummy resin body 3 extending over the front and back surfaces of the lead frame 1 and on the back surface (lower surface) of the lead frame 1. The connected resin body 4 is shown.
[0009]
After the molding, as shown in FIG. 17, the dummy resin body 3 and the connecting resin body 4 are cut off and separated from the lead frame 1 by the dummy resin body cutting mechanism 10 of the cutting device. The dummy resin body cutting mechanism 10 places the lead frame 1 on the die 11, guides the punch 13 with the punch guide 12, cuts the lead frame portion by pressing down the punch 13, and cuts the dummy resin body 3. And the connecting resin body 4 is cut and removed.
[0010]
FIG. 18 is a view showing the lead frame 1 from which the dummy resin body 3 and the connection resin body 4 are cut and removed, and FIG. 19 shows the dummy resin body 3 and the connection resin body 4 which are cut and separated.
[0011]
As shown in FIG. 15, the dummy resin body 3 has a structure formed in an opening 23 formed in the lead frame 1 and supported by a thin support 24 extending into the opening 23. Therefore, when the dummy resin body 3 is pressed down by the depressed pressing surface 13 a of the punch 13, both ends of the support portion 24 are cut off, so that the dummy resin body 3 is separated from the lead frame 1.
[0012]
Since the connection resin body 4 is connected to the dummy resin body 3, in order to separate the connection resin body 4, the cut-and-removed lead frame portions 9 to which the connection resin body 4 is attached are placed on both sides of the connection resin body 4. Along the package 2 and break the interface with the package 2. The cutting of the lead frame portion supporting the connecting resin body 4, that is, the cutting of the cut and removed lead frame portion 9 is performed by the die 11 and the punch 13. FIG. 17 shows a state where the lead frame portion 9 to be cut and removed is cut into small pieces 14.
[0013]
Further, since the interface between the package 2 and the connecting resin body 4 is narrowly narrowed, when the small piece 14 separated by the pressed down surface 13b of the punch 13 is pushed down, the interface 14 is broken at the interface. Therefore, when the punch 13 is pressed down, the punched pieces 8 including the dummy resin body 3 and the connection resin body 4 are separated from the lead frame 1 as shown in FIG.
[0014]
However, since the small piece 14 has a structure in which the lower surface is stuck to the connecting resin body 4 or a structure in which the lower surface of the small piece 14 is stuck to the connecting resin body 4 and the end face is stuck to the dummy resin body 3, The small piece 14 is easily peeled off from the connecting resin body 4 and the like, and as shown in FIG. 17, a phenomenon occurs that the small piece 14 is peeled off from the punched piece 8 and sticks to the pressed surface 13 b of the punch 13.
[0015]
The small pieces 14 easily fall off due to the vibration of the machine or the like thereafter. In addition, a resin lump may adhere to the small piece 14, and in such a case, the resin lump separates and falls when the small piece 14 falls off. The drop of the small pieces 14 and the resin block causes the following adverse effects when processing the subsequent product.
[0016]
That is, when the small pieces 14 and the resin mass drop and adhere to the lead frame (lead) or the package, when the lead frame is clamped, a step is generated due to the interposition of the attached small particles or the resin mass in the cutting die. A large force acts on the package portion at the base, causing cracks or chips in the package. FIG. 20 shows a state in which a crack 15 has occurred in the package 2.
[0017]
Further, the stress extends to the inside of the package, and cracks and cracks may occur in the semiconductor chip. These phenomena cause product failure.
[0018]
FIG. 21 shows a case where a resin lump is interposed in the lead 5 portion of the lead frame 1, and a dent 7 is formed on the surface of the lead 5. The dent 7 has a poor appearance. In addition, if the dummy resin body or the like is cut in a state where the small pieces 14 or the resin blocks are interposed in the lead 5, the lead 5 may be bent.
[0019]
Also, if small pieces or resin lumps adhere to the transfer rail in the mold or the transfer rail of the device, a transfer failure is caused, the mold is damaged, and the lead frame (semiconductor device) is damaged. Cause a defect.
[0020]
An object of the present invention is to provide a lead frame that can prevent the occurrence of a product defect, a production defect, or the like due to a lead frame piece or a resin block falling off.
[0021]
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0023]
(1) a sealing resin body forming region, a dummy resin body forming region having an opening, and a connecting resin body forming region connecting the two regions;AreaPreparing a lead frame formed to have a connecting piece projecting from the opening of the dummy resin body forming region from the
While fixing the semiconductor chip in the sealing body forming region, the electrode of the semiconductor chip andA part of the lead of the lead frame;Electrically connecting;
A mold for forming a sealing body forming cavity, a dummy resin body forming cavity and a passage channel comprising the upper and lower molds is prepared, and the sealing body forming cavity and the sealing body forming region are prepared. However, a step of sandwiching the lead frame in the mold such that the dummy resin body forming cavity and the dummy resin body forming region are positioned so that the passage channel and the connecting resin body forming region respectively correspond to each other.
By filling the mold with resin, the sealing body and the dummy resin body covering the front and back surfaces of the lead frame and the opposite side surface covering the one side of the lead frame and having a width wider than that of the dummy resin body not covering the lead frame. Forming a narrow connecting resin body;
Cutting the dummy resin body and the connecting resin body by cutting the lead frame portion supporting the dummy resin body and the connecting resin body.
[0024]
The lead frame,Both sides are covered with resinSealing body formation areaAnd the front and back are covered with resinDummy resin body forming region having openingHaving a connection resin body formation region that connects the sealing body formation region and the dummy resin body formation region, wherein one of the front surface and the back surface is covered with a resin,Further, the connection resin body forming regionFromIt is configured to have a connecting piece protruding from the opening of the dummy resin body forming region. The dummy resin body forming areaCrossSupportHaving.The cut portion of the lead frame (for example, the cut portion on both sides of the cut / removed lead frame portion and the cut portion of the support portion) has a shape or a cross-sectional shape that is easily cut. Specifically, the cut portion of the lead frame is provided with discontinuous through holes or is partially or entirely thinned.
[0025]
(2) In the configuration of the means (1), at least a part of the support portion constitutes the connection piece.
[0026]
(3) In the configuration of the means (1) and the means (2), a connection resin body forming region of the connection piece.The connection portion with the portion protruding from the opening of the dummy resin body formation regionwidththanIt is getting wider.
[0027]
According to the means (1), since the connecting piece protrudes from the connecting resin body forming area to the opening of the dummy resin body forming area, the cut-to-be-removed lead forming the connecting resin body forming area. The frame part is integrated with the dummy resin body via the connecting piece. Therefore, when cutting the unnecessary lead frame portion, when the dummy resin body is pushed down to break both end portions of the support portion and both sides of the cut / removed lead frame portion are cut, the cut / removed lead frame portion is not separated without separating the dummy. It is removed integrally with the resin body. As a result, it is possible to prevent the occurrence of product defects and manufacturing defects caused by the minute cut-and-removed lead frame portion adhering to the punch and dropping and adhering to the package or the lead frame.
[0028]
According to the means (2), even in a lead frame having a structure in which at least a part of the support portion constitutes the connecting piece, a product resulting from separation of a cut-and-removed lead frame portion in manufacturing a semiconductor device. It is possible to prevent defects and manufacturing defects from occurring.
[0029]
According to the means (3),Because the connection portion of the connection piece with the connection resin body formation region is wider than the width of the portion protruding into the opening of the dummy resin body formation region, that is,Since the base of the connection resin body forming region of the connection piece is widened so as not to be separated, the cut-and-removed lead frame portion does not separate from the dummy resin body. Therefore, in the manufacture of the semiconductor device, it is possible to prevent the occurrence of a product defect or a production defect due to the separation of the cut and removed lead frame portion.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
[0031]
(Embodiment 1)
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, first, a lead frame 1 as shown in FIG. 2 is prepared. The lead frame 1 is formed by etching or patterning an iron-nickel alloy plate, a copper plate, a copper alloy plate, or the like having a thickness of about 0.15 to 0.2 mm by etching or precision press.
[0032]
The lead frame 1 includes a pair of outer frames 16 extending in parallel, and an inner frame 17 orthogonal to the pair of outer frames 16 and connecting the pair of outer frames 16. A rectangular support plate (tab) 19 is located at the center of the frame formed by the pair of outer frames 16 and two adjacent inner frames 17. The support plate 19 is supported by support leads 20 extending from the inside of the outer frame 16. The support lead 20 is bifurcated in the middle, and has a structure in which the bifurcated side is fixed to the outer frame 16. Although not shown, a V-shaped groove (notch) is provided along the dividing line on the back surface of the base of the support lead 20 so as to facilitate cutting (breaking) at the base.
[0033]
The central portion of the outer frame 16 where the support leads 20 extend becomes wider, and one of the wide portions 21 is provided with a rectangular dummy resin body forming region 22. The dummy resin body forming region 22 is formed by a rectangular opening 23, and the opening 23 has a thin supporting portion 24 extending across the center of the opening 23 and parallel to the outer frame 16. Have. Although not shown, a V-shaped groove is provided on the back surface along the dividing line, although not shown, since the root portion of the support portion 24 is a broken portion.
[0034]
The dummy resin body formation region 22 is a region where a cavity (flow cavity) for forming a dummy resin body is located in a mold, and a dummy resin body is formed over the front and back of the lead frame by transfer molding. Therefore, the dummy resin body forming region 22 exists on the front and back surfaces of the lead frame 1.
[0035]
On the other hand, a plurality of leads 5 extend from the inside of the inner frame 17 toward the inside of the frame. These leads 5 are parallel to the outer frame 16. The lead 5 is supported by a tie bar (dam) 25 in the middle. One end of the outermost tie bar 25 is connected to the wide portion 21 of the outer frame 16. Further, some of the leads 5 are bent closer to the center of the frame than the tie bars 25, and the ends of the leads 5 face the vicinity of the support plate 19.
[0036]
A region inside the wide portion 21 and the tie bar 25 becomes a sealing body forming region 26. The sealing body forming regions 26 are present on the front and back surfaces of the lead frame 1, respectively.
[0037]
A fixed width of the back surface (lower surface) of the lead frame portion between the sealing body forming region 26 and the dummy resin body forming region 22 becomes the connecting resin body forming region 27. The connection resin body formation region 27 is a region for guiding the resin melted from the sealing body formation region 26 to the dummy resin body formation region 22 during transfer molding.
[0038]
The connection resin body forming region 27 is a region that is finally cut and removed. The portion to be cut and removed is referred to as a cut-and-removed lead frame portion 9. The cut-and-removed lead frame portion 9 may coincide with the connection resin body forming region 27, or such that the edge of the cut and removed lead frame portion 9 is located outside the connection resin body formation region 27. The shape may be larger than the connection resin body formation region 27.
[0039]
In the first embodiment, the discontinuous through-hole 29 is provided along the cutting line so as to facilitate the cutting along the cutting line. The arrangement of the through-holes 29 is a shape method, but may be a cross-sectional method of making the cutting line portion entirely or partially thin. For example, a V-shaped groove is provided along the cutting line.
[0040]
Note that, in the lead frame 1 shown in FIG. 2, the back surface portion at the front center is the gate position during transfer molding.
[0041]
On the other hand, this is one of the features of the present invention. The support portion 24 and the lead frame portion 9 to be cut and removed are connected by a thin connecting piece 30. This is because both sides of the cut / removed lead frame portion 9 are cut and the cut / removed lead frame portion 9 is separated from the lead frame 1 so as to be integrated with the dummy resin body formed in the dummy resin body forming region 22. is there. Thereby, the minute cut-to-be-removed lead frame portion 9 can be prevented from being separated from the lead frame 1 alone, and can be discarded integrally with the dummy resin body to be removed.
[0042]
In the present invention, in order to prevent the minute cut-and-removed lead frame portion 9 from being separated from the lead frame 1 alone, the lead frame portion 9 projects from the connecting resin body forming region 27 to the opening 23 of the dummy resin body forming region 22. That is, a connecting piece 33 is provided.
[0043]
In the first embodiment, an intermediate portion of the support portion 24 and an intermediate portion of the cut-and-removed lead frame portion 9 are connected by a connecting piece 30.
[0044]
Further, a guide hole 35 is provided in the outer frame 16 of the lead frame 1. The guide hole 35 is used as a guide for transferring and positioning the lead frame 1. It should be noted that the lead frame 1 is plated at desired locations as needed.
[0045]
Next, a method of manufacturing an SOJ type semiconductor device using such a lead frame 1 will be described.
[0046]
As shown in FIG. 2, after the semiconductor chip 36 is fixed on the support plate 19 of the lead frame 1, an electrode (not shown) of the semiconductor chip 36 and the tip of the lead 5 are connected by a conductive wire 37.
[0047]
Next, as shown in FIG. 3, the lead frame 1 on which chip bonding and wire bonding have been completed is sandwiched (mold-clamped) into a mold 40 of a conventional transfer molding apparatus. The mold 40 is composed of a lower mold 41 and an upper mold 42. The molds are clamped to form a runner 43, a gate 44, a sealing body forming cavity 45, a passage channel 46, and a dummy space. The resin body forming cavity (flow cavity) 47 and the like are formed.
[0048]
Each part is filled with a resin and cured and hardened by a mold. The runner 43, the gate 44, and the passage channel 46 are provided on the lower surface (back surface) of the lead frame 1, and the sealing body forming cavity 45 and the dummy resin body forming cavity 47 extend over the front and back surfaces of the lead frame 1. Is provided. As a result, the sealing body (package) 2 is formed in the sealing body forming cavity 45, the dummy resin body 3 is formed in the dummy resin body forming cavity 47, and the dummy resin body 3 is connected to the passage channel 46. The resin body 4 is formed.
[0049]
FIG. 4 is a perspective view showing the lead frame 1 after molding, and FIG. 5 is a sectional view. The package 2 is formed on the front and back surfaces at the center of the lead frame 1, and the dummy resin body 3 is formed on the wide portion 21 at the rear. The connecting resin body 4 is formed on the back surface of the cut / removed lead frame portion 9.
[0050]
The support portion 24 is molded in the dummy resin body 3 except for both end portions. The connecting piece 30 extending from the central portion of the support portion 24 is also molded in the dummy resin body 3, and its tip is connected to the lead frame portion 9 to be removed.
[0051]
In addition, due to the transfer molding, resin leaks into a region surrounded by the package 2, the tie bar 25, the leads 5, and the like, so-called resin burrs are generated.
[0052]
4 and 5 do not show the resin body cured at the runner 43. Since the resin body cured at the runner 43 breaks at the gate when the lead frame 1 is removed from the mold, the resin body does not adhere to the lead frame 1.
[0053]
Next, unnecessary cutting and removal of the lead frame portion and cutting and molding of the lead are performed on the lead frame 1 to manufacture a resin-sealed semiconductor device 55 as shown in FIG.
[0054]
For example, (1) cutting and removing the dummy resin body 3, the connecting resin body 4 and the lead frame portion 9 to be cut and removed, (2) cutting and removing the resin burr dam 25, (3) cutting and removing the support lead 20, and (4) ) Cutting of the lead 5, (5) Forming and processing of the lead 5 proceed.
[0055]
FIG. 6 is a schematic exploded perspective view showing a part of the dummy resin body cutting mechanism 10 in the cutting device. The punch 13 descending relative to the die 11 is guided by the punch guide 12 to cut and remove the dummy resin body 3 and the connection resin body 4 of the lead frame 1. That is, the dummy resin body 3 is pushed down by a part of the punch 13 to break both ends of the support portion 24, and both sides of the die frame 9 to be cut and removed are cut by the die 11 and a part of the punch 13 to form a connection resin body. 4 is separated from the lead frame 1.
[0056]
7 is a partial sectional view showing the lead frame 1 set in the dummy resin body cutting mechanism 10. FIGS. 1 and 8 show the dummy resin body cutting mechanism 10 in which the dummy resin body 3 and the connecting resin body 4 are cut and separated. It is a partial sectional view showing a state.
[0057]
The die 11 supports the wide portion 21 and the like outside the bottom surface of the package 2 and the connecting resin body 4, and the punch guide 12 sandwiches the wide portion 21 with the die 11.
[0058]
The dummy resin body 3 is formed in a dummy resin body formation region 22 of the lead frame 1. Further, a thin supporting portion 24 is provided so as to cross the dummy resin body forming region 22. A connecting piece 30 extends from the intermediate portion of the support portion 24 to the lead frame portion 9 to be removed. Therefore, the dummy resin body 3 formed by the mold is supported by the support part 24. When the dummy resin body 3 is strongly pushed down, both ends of the support part 24 are broken and the dummy resin body 3 falls downward. Since the V-shaped groove is provided along the dividing line of the support portion 24, the support portion 24 is easily broken.
[0059]
Therefore, the supporting portion is easily cut by pressing down the dummy resin body 3 with the depressed pressing surface 13 a of the punch 13.
[0060]
On the other hand, the connecting resin body 4 is stuck to the lead frame portion 9 to be cut and removed. Therefore, the both sides of the cut-and-removed lead frame portion 9 are cut by the pressing surface 13b of the punch 13 and the die 11, and the cut-and-removed lead frame portion 9 is separated from the lead frame 1 so that the connection resin body is removed. 4 are achieved. Since the through holes 29 are provided discontinuously at both ends of the cut / removed lead frame portion 9, that is, at the cut portions (cut line portions), cutting by the die 11 and the punch 13 (pressed surface 13b) is easy. is there.
[0061]
In addition, this cutting may be performed by cutting the lead frame portions separated from the both side edges of the connection resin body 4 by a predetermined distance.
[0062]
Further, a V-shaped groove may be provided along a cutting line of the cut / removed lead frame portion 9 to facilitate cutting of the cut / removed lead frame portion 9. Means for facilitating the cutting include those having a shape and those having a cross section, but it goes without saying that a structure other than the above embodiment may be used.
[0063]
Further, since the interface between the package 2 and the connecting resin body 4 is narrowly narrowed, when the cut-and-removed lead frame portion 9 is pushed down by the projecting pressing surface 13b of the punch 13, the interface is broken at the interface. Therefore, when the punch 13 is pressed down, the punched pieces 8 including the dummy resin body 3 and the connection resin body 4 are separated from the lead frame 1 as shown in FIGS.
[0064]
FIG. 9 is a perspective view of the lead frame 1 from which the connecting resin body 4 and the dummy resin body 3 have been cut and removed, and FIG. 10 is a perspective view showing the punched pieces 8 cut and separated.
[0065]
The lead frame portion 9 to be cut and separated from the lead frame 1 is connected to a supporting portion 24 extending into the dummy resin body 3 via a connecting piece 30, as shown in FIGS. In addition, the connection resin body 4 adhered to one surface of the cut / removed lead frame portion 9 does not separate the cut / removed lead frame portion 9 from the dummy resin body 3 and is integrated with the dummy resin body 3. Therefore, it does not fall off as in the prior art. As a result, the lead frame portion 9 to be cut and removed and the connecting resin body 4, which are the source of the fine dust, do not occur, and the lead frame portion 9 to be cut and removed does not adhere to the punch 13.
[0066]
Further, the punched pieces 8 that have been punched out are removed at predetermined positions by a vacuum vacuum mechanism (not shown).
[0067]
Thereafter, in the lead frame 1, cutting and removing of resin burrs, cutting and removing of support leads 20 and tie bars 25, and cutting of leads 5 are sequentially performed as described above. Further, the leads of the single semiconductor device are formed, and the SOJ semiconductor device 55 as shown in FIG. 11 is manufactured.
[0068]
The portion (small piece) of the lead frame portion 9 to be cut and removed from the punched piece 8 does not separate. The punched piece 8 is much heavier than the small piece portion, and the cut-and-removed lead frame portion 9 does not stick to the punch 13. Accordingly, in the subsequent processing, the small pieces (only the lead frame portion 9 to be cut and removed) and the resin lump adhering to the small pieces do not drop off, and product defects (semiconductor chip cracks, No package crack, lead bending, etc.) occur, and a semiconductor device of stable quality can be manufactured at a high yield.
[0069]
In addition, since no resin block or the like adheres to the driving portion of the transport mechanism of the lead frame 1 or the cutting / molding die, defective transport of the lead frame 1 does not occur, and breakage of the cutting / molding die can be prevented. It does not cause a decrease in the operation rate of the cutting / forming apparatus. As a result, it is possible to achieve a reduction in product cost from an improvement in manufacturing yield and productivity.
[0070]
In the first embodiment, the dummy resin body cutting mechanism 10 cuts and removes the dummy resin body 3 and the connection resin body 4, but the resin burr may be simultaneously cut and removed.
[0071]
Further, the support portion 24 may have another shape. Further, the number of connecting pieces 30 extending from the support portion 24 may be plural.
[0072]
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a perspective view of a lead frame according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view showing a dummy resin body and the like separated in the manufacture of a semiconductor device using the lead frame of the second embodiment.
[0073]
The lead frame 1 according to the second embodiment has a structure in which the support portion 24 extends in parallel with the inner frame 17. That is, one end of the support portion 24 is connected to a substantially central portion of the lead frame portion 9 to be cut and removed. As a result, the support portion 24 serves as a support for supporting the dummy resin body 3 and also serves as a connection piece 30 for connecting the support portion 24 and the lead frame portion 9 to be cut and removed.
[0074]
Accordingly, when cutting and removing the dummy resin body 3 and the lead frame portion 9 to be cut and removed, the phenomenon that the lead frame portion 9 to be cut and removed does not adhere to the punch 13 similarly to the first embodiment does not occur. It is possible to prevent the occurrence of product defects and manufacturing defects due to the separation of the parts.
[0075]
Further, in the second embodiment, an example of the lead frame 1 in which the opening 23c, the support portion 24c, and the connecting piece 30c are provided in the wide portion 21 on the resin injection side (the wide portion 21 on the near side in FIG. 12).
[0076]
At the time of transfer molding, air is easily trapped in the tip of the resin flowing in the runner, and if the resin flows into the cavity for forming the sealing body as it is, bubbles (voids) are generated in the package as a result. Therefore, a dummy cavity is provided in the runner portion just before the gate, the resin at the resin flow front end portion containing a large amount of air is retained in the dummy cavity, and the resin with less air entrainment is caused to flow into the cavity for forming the sealing body. .
[0077]
The lead frame 1 of the second embodiment is a lead frame corresponding to such a method. In this case, an opening 23c is provided in the wide portion 21 of the lead frame 1 corresponding to the dummy cavity, and a supporting portion 24c is provided.
[0078]
The lead frame portion (cut-to-be-removed lead frame portion) 9c between the opening 23c and the sealing body forming region 26 is made of a dummy resin body when simply cut in the same manner as in the case of the cut-to-be-removed lead frame portion 9. There is a risk of separation and sticking to the punch.
[0079]
Therefore, in the second embodiment, a connecting piece 30c is provided to connect the support portion 24c provided across the opening 23c and the lead frame portion 9c to be cut and removed, and the dummy resin body formed in the dummy cavity portion is punched. Part of the support portion 24c to break both end portions of the support portion 24c. When both sides of the cut-and-removed lead frame portion 9c are cut by a part of the die and punch, the cut-and-removed lead frame portion 9c is integrated with the dummy resin body. The cutting and removal are performed in the state (see FIG. 13).
[0080]
Even when the support portion 24c also serves as a connecting piece, the same effect as in the above-described embodiment, that is, the occurrence of a product defect or a manufacturing defect due to the generation of a small piece can be suppressed.
[0081]
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a perspective view showing a part of the lead frame according to the third embodiment of the present invention.
[0082]
In the lead frame 1 of the third embodiment, the base portion of the connection resin body forming region of the connection piece 30 connected to the cut-and-removed lead frame portion 9 is wide so as not to be divided. Thereby, the mechanical strength of the connection portion between the cut / removed lead frame portion 9c and the connection piece 30 increases. In addition, since the wide portion 32 is also molded into the dummy resin body 3, small pieces generated by cutting both sides of the cut-and-removed lead frame portion 9 are hardly broken from the connecting pieces 30.
[0083]
Therefore, in the manufacture of the semiconductor device using the lead frame 1 according to the third embodiment, there is no generation of small pieces when cutting and removing the lead frame portion 9 to be cut and removed, and the occurrence of product defects and manufacturing defects due to the small pieces is reduced. Can be prevented.
[0084]
In the third embodiment, a rectangular through-hole 29 and a notch 64 are provided in the cutting line portions on both sides of the cut / removed lead frame portion 9 to facilitate cutting.
[0085]
In the third embodiment, the wide portion 32 has a shape whose width gradually changes in the longitudinal direction of the support portion 24, but may have a shape whose width changes stepwise.
[0086]
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor.
[0087]
【The invention's effect】
The effects obtained by the typical inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0088]
(1) The lead frame portion (the lead frame portion to be cut and removed) of the connecting resin body forming region between the sealing body forming region and the dummy resin body forming region of the lead frame is provided in the dummy resin body forming region. It is supported by a connecting piece connected to the support. Therefore, after the sealing body, the dummy resin body, and the connecting resin body are formed by transfer molding, when the dummy resin body and the lead frame portion to be cut and removed are cut and removed, the lead frame portion to be cut and removed is connected to the dummy via the connecting piece. Since the lead frame portion to be cut and removed is isolated and does not generate a small piece because it is connected and supported by the support portion in the resin body, it is possible to prevent the occurrence of a product defect or a manufacturing defect due to the small piece. Can be.
[0089]
(2) Since the connecting piece has a wide portion at the base of the lead frame portion to be cut and removed and has high mechanical strength, the lead frame portion to be cut and removed is less likely to be broken and separated from the connecting piece. As a result, it is possible to prevent the occurrence of product defects and manufacturing defects due to the generation of small pieces.
[0090]
(3) Since the generation of small pieces can be suppressed, defects such as semiconductor chip cracks, package cracks and lead bending caused by the generation and separation of small pieces can be prevented, and a highly reliable semiconductor device can be manufactured. .
[0091]
(4) Since the generation of small pieces can be suppressed, the occurrence of defects such as semiconductor chip cracks, package cracks, and bent leads due to the generation and separation of small pieces can be prevented, and the manufacturing cost can be reduced by improving the manufacturing yield. Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cut and removed state of a dummy resin body and a connecting resin body part in manufacturing a semiconductor device using a lead frame according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a lead frame of the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a mold portion showing a transfer molding state in the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of the lead frame after transfer molding in the first embodiment.
FIG. 5 is a sectional view of the lead frame after transfer molding in the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a dummy resin body cutting mechanism for cutting and separating a dummy resin body and the like in the manufacture of a semiconductor device using the lead frame of the first embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a lead frame set in the dummy resin body cutting mechanism according to the first embodiment.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state where a dummy resin body and a connecting resin body portion are cut and separated by a dummy resin body cutting mechanism according to the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of the lead frame according to the first embodiment in which a dummy resin body and a connection resin body are cut and removed.
FIG. 10 is a perspective view showing separated dummy resin bodies and the like in the first embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device manufactured by manufacturing a semiconductor device using the lead frame of the first embodiment.
FIG. 12 is a perspective view of a lead frame that is Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a dummy resin body and the like separated in the manufacture of a semiconductor device using the lead frame of the second embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing a part of a lead frame according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a lead frame in which a sealing body, a dummy resin body, and the like are formed by transfer molding in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 16 is a front view showing a lead frame in which a sealing body, a dummy resin body, and the like are formed by transfer molding in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 17 is a partial cross-sectional view showing a state in which a dummy resin body and a connection resin body are cut and removed in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 18 is a perspective view of a lead frame in which a dummy resin body and a connection resin body are cut and removed in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 19 is a perspective view showing a dummy resin body and the like separated in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 20 is a perspective view of a part of the lead frame showing a state where a crack has occurred in a package portion.
FIG. 21 is a perspective view showing a part of a lead frame showing a state in which an indent is generated in a lead portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lead frame, 2 ... Sealing body (package), 3 ... Dummy resin body, 4 ... Connecting resin body, 5 ... Lead, 7 ... Dent, 8 ... Punched piece, 9 ... Cut-and-remove lead frame part, 9c ... lead frame part, 10 ... dummy resin body cutting mechanism, 11 ... die, 12 ... punch guide, 13 ... punch, 13a, 13b ... pressing surface, 14 ... small piece, 15 ... crack, 16 ... outer frame, 17 ... inner frame , 19: support plate (tab), 20: support lead, 21: wide portion, 22: dummy resin body formation region, 23, 23c: opening, 24, 24c: support portion, 25: tie bar (dam), 26 ... Sealing body forming area, 27 ... connecting resin body forming area, 29, 29c ... through hole, 30, 30c ... connecting piece, 32 ... wide part, 35 ... guide hole, 36 ... semiconductor chip, 37 ... wire, 40 ... mold Mold, 41 ... lower mold, Reference numeral 2: upper mold, 43: runner, 44: gate, 45: sealing body forming cavity, 46: passage channel, 47: dummy resin body forming cavity (flow cavity), 55: semiconductor device, 64: notch .

Claims

A dummy resin body forming area having a sealing body forming area and an opening, and a connecting resin body forming area connecting the two areas, and further projecting from the connecting resin body forming area to the opening of the dummy resin body forming area; Preparing a lead frame formed to have a connecting piece to be formed,
Fixing the semiconductor chip in the sealing body forming region and electrically connecting the electrodes of the semiconductor chip and a part of the leads of the lead frame,
A mold for forming a sealing body forming cavity, a dummy resin body forming cavity and a passage channel comprising the upper and lower molds is prepared, and the sealing body forming cavity and the sealing body forming region are prepared. However, a step of sandwiching the lead frame in the mold such that the dummy resin body forming cavity and the dummy resin body forming region are positioned so that the passage channel and the connecting resin body forming region respectively correspond to each other.
By filling the mold with resin, the sealing body and the dummy resin body covering the front and back surfaces of the lead frame and the opposite side surface covering the one side of the lead frame and having a width wider than that of the dummy resin body not covering the lead frame. Forming a narrow connecting resin body;
Removing the dummy resin body and the connection resin body by cutting a lead frame portion supporting the dummy resin body and the connection resin body.

The method according to claim 1, wherein the lead frame has a support portion that crosses the dummy resin body formation region.

2. The lead frame according to claim 1, wherein a connection portion of the connection piece with the connection resin body formation region is wider than a width of a portion protruding into an opening of the dummy resin body formation region. 3. Item 3. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 2.