JP3566812B2

JP3566812B2 - Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: JP3566812B2
Application number: JP23238496A
Authority: JP
Inventors: 温彦田口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2016-09-02
Also published as: JPH1079462A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent defects due to dropping of lead frame pieces and resin chip. SOLUTION: The manufacturing process comprises, after preparing a lead frame, forming seal parts 2, outflow resin parts 3 and coupling resin parts 4 on seal-forming regions (front and back surfaces), outflow resin regions 25 (front and back surfaces) and coupling resin region 27 (back surface) and cutting lead frame parts for cutting off the outflow resin parts 3 and coupling resin parts 4. The outflow resin parts are formed by openings 23, having support parts 24 for supporting the outflow resin parts. Holes are formed through the lead frame parts at the coupling resin forming regions. The support parts are cut for cutting off the outflow resin parts 3. the lead frame resin parts 9 to which the coupling resin parts 4 adhere are cut for cutting off the coupling resin parts 4. As the resin enters in the holes, the bond strength of the coupling resin parts 4 and the lead frame parts 9 increases high so that it becomes difficult to peel them off after cutting also.

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製造に用いるリードフレームならびにモールド金型に関し、特に、封止体形成領域および流出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）および流出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流出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流出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、モールド後は前記流出樹脂体形成用キャビティに形成された流出樹脂体をリードフレームから切断除去するとともに、同時に前記流出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。前記流出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および流出樹脂体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、切断装置の流出樹脂体切断機構１０によって、前記流出樹脂体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。前記流出樹脂体切断機構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、前記流出樹脂体３と連結樹脂体４を切断除去する。
【００１０】
図１８は前記流出樹脂体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は切断分離された流出樹脂体３と連結樹脂体４を示すものである。
【００１１】
図示はしないが、前記流出樹脂体３はリードフレームに穿たれた開口部内に形成され、かつ前記開口部内に延在する細い支持部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で流出樹脂体３を押し下げることで前記支持部は切断されるため、流出樹脂体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は前記流出樹脂体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流出樹脂体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、端面が前記流出樹脂体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流出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半導体装置の製造方法およびその製造に用いるリードフレームならびにモールド金型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。
【００２６】
（１）リードフレームの所定領域を樹脂でモールドして封止体で被うモールド工程と、前記リードフレームの不要部分およびモールドによって発生した樹脂体の不要部分を切断除去する切断除去工程とを有し、前記切断除去工程では一面側に前記樹脂体が形成された被切断除去リードフレーム部分を前記リードフレームから切断除去する処理を含む半導体装置の製造方法であって、
前記モールド工程では前記樹脂体と前記被切断除去リードフレーム部分が一体となるようにモールドすることを特徴とし、
前記リードフレームにおいては、前記モールドによっていずれも樹脂で被われる封止体形成領域および流出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、前記連結樹脂体形成領域は前記被切断除去リードフレーム部分に設けられ、前記流出樹脂体形成領域は表裏面に設けられ、前記連結樹脂体形成領域は表裏面の一面にのみ設けられ、前記リードフレームの前記流出樹脂体形成領域は前記流出樹脂体を支持する支持部を有する開口部で形成しておくとともに、前記連結樹脂体形成領域のリードフレーム部分に穴を設けておき、
前記モールドにおいては、前記封止体形成領域および前記連結樹脂体形成領域ならびに前記流出樹脂体形成領域に封止体および連結樹脂体ならびに流出樹脂体を形成し、
前記切断除去においては、前記支持部または前記支持部を支持するリードフレーム部分を切断して前記流出樹脂体をリードフレームから切断除去するとともに、前記被切断除去リードフレーム部分を切断することによってリードフレームから前記連結樹脂体を切断除去し、かつ前記流出樹脂体および前記連結樹脂体の切断除去は前記流出樹脂体を支持するリードフレーム部分と前記連結樹脂体を支持するリードフレーム部分が連結した形状にリードフレーム部分を切断することを特徴とする。
【００２９】
（２）リードフレームの所定領域を樹脂でモールドして封止体で被うモールド工程と、前記リードフレームの不要部分およびモールドによって発生した樹脂体の不要部分を切断除去する切断除去工程とを有し、前記切断除去工程では一面側に前記樹脂体が形成された被切断除去リードフレーム部分を前記リードフレームから切断除去する処理を含む半導体装置の製造方法であって、
前記モールド工程では前記樹脂体と前記被切断除去リードフレーム部分が一体となるようにモールドすることを特徴とし、
前記リードフレームにおいては、前記モールドによっていずれも樹脂で被われる封止体形成領域および流出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、前記連結樹脂体形成領域は前記被切断除去リードフレーム部分に設けられ、前記流出樹脂体形成領域は表裏面に設けられ、前記連結樹脂体形成領域は表裏面の一面にのみ設けられ、前記リードフレームの前記流出樹脂体形成領域は前記流出樹脂体を支持する支持部を有する開口部で形成しておき、
前記モールドにおいては前記封止体形成領域および前記連結樹脂体形成領域ならびに前記流出樹脂体形成領域に封止体および連結樹脂体ならびに流出樹脂体を形成するとともに、前記流出樹脂体形成領域から連なりかつ前記連結樹脂体が設けられない前記被切断除去リードフレーム部分面に至る領域に固定樹脂体を形成し、
前記切断除去においては、前記支持部または前記支持部を支持するリードフレーム部分の切断によって前記流出樹脂体をリードフレームから切断除去するとともに、前記被切断除去リードフレーム部分を切断することによって前記連結樹脂体をリードフレームから切断除去し、かつ前記流出樹脂体および前記連結樹脂体の切断除去は前記流出樹脂体を支持するリードフレーム部分と前記連結樹脂体を支持するリードフレーム部分が連結した形状にリードフレーム部分を切断することを特徴とする。
【００３０】
前記手段（１）または手段（２）の構成において、前記流出樹脂体および前記連結樹脂体の切断除去は、前記流出樹脂体を支持するリードフレーム部分と前記連結樹脂体を支持するリードフレーム部分が連結した形状にリードフレーム部分を切断するようになっている。この構成では、前記樹脂体が重なる被切断除去リードフレーム部分に穴を設けなくともよく、また、前記樹脂体の形成時、前記樹脂体が形成される面の裏面に前記樹脂体に連なる固定樹脂体を形成するようなことはしなくてもよい。
【００３３】
前記（１）の手段によれば、モールド工程では被切断除去リードフレーム部分の一面側に樹脂体を形成する場合、前記樹脂体と前記被切断除去リードフレーム部分が一体となるようにモールドすることから、前記被切断除去リードフレーム部分を切断した場合、切断分離された被切断除去リードフレーム部分による小片から前記樹脂体が剥離するようなことがなく、前記小片の前記樹脂体からの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る。
【００３４】
前記（１）の手段によれば、樹脂体が重なる被切断除去リードフレーム部分に穴を設けておき、その後モールドする。すなわち、リードフレームにおいて、封止体形成領域と流出樹脂体形成領域との間の連結樹脂体形成領域（被切断除去リードフレーム部分）に穴が設けられることから、モールド時溶けた樹脂は前記穴内に入り込むため、前記連結樹脂体形成領域に形成された連結樹脂体とリードフレーム部分との接合強度が高くなり、切断時、前記流出樹脂体を支持する支持部を破断するとともに、前記被切断除去リードフレーム部分を切断しても、被切断除去リードフレーム部分による小片から連結樹脂体（樹脂体）が剥離し難くなり、前記小片の前記樹脂体からの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る。
【００３５】
前記（２）の手段によれば、前記樹脂体の形成時、前記樹脂体が形成される面の裏面に前記樹脂体に連なる固定樹脂体をモールドによって形成する。すなわち、封止体形成領域および流出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をモールドする際、前記流出樹脂体形成領域から連なりかつ前記連結樹脂体が設けられない前記被切断除去リードフレーム部分面に至る領域に固定樹脂体を形成するため、その後前記支持部の切断によって前記流出樹脂体をリードフレームから切断除去するとともに、前記被切断除去リードフレーム部分を切断することによって連結樹脂体をリードフレームから切断除去したとき、前記被切断除去リードフレーム部分による小片は連結樹脂体（樹脂体）とこの連結樹脂体に一体となる固定樹脂体で挟まれる構造となることから、小片の前記樹脂体からの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る。
【００３６】
前記（１）及び（２）の手段によれば、前記流出樹脂体および前記連結樹脂体の切断除去は、前記流出樹脂体を支持するリードフレーム部分と前記連結樹脂体を支持するリードフレーム部分が連結した形状にリードフレーム部分を切断することから、前記連結樹脂体（樹脂体）からリードフレーム部分が剥離しなくなり、リードフレーム部分の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る。
【００３９】
【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。
【００４０】
（実施形態１）
半導体装置の製造においては、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。
【００４１】
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）が設けられている。
【００４２】
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の一方には矩形の流出樹脂体形成領域２２が設けられている。この流出樹脂体形成領域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にはその中央を跨ぐように、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。
【００４３】
前記流出樹脂体形成領域２２は、モールド金型において流出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流出樹脂体が形成される。したがって、前記流出樹脂体形成領域２２は、リードフレーム１の表裏面に存在する。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
また、前記封止体形成領域２６と、前記流出樹脂体形成領域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から前記流出樹脂体形成領域２２に溶けた樹脂を案内する領域となる。
【００４７】
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の外側に位置する連結樹脂体形成領域２７よりも大きい形状でもよい。たとえば、図２に点線で示す部分が切断線である。また、図示はしないが前記切断線に沿ってＶ字状の溝が設けられている。
【００４８】
前記被切断除去リードフレーム部分９の中央には、穴３１が設けられている。この穴３１は、モールド時、溶けた樹脂が入る。穴３１内に樹脂が入ることによって、リードフレーム１の下面に形成される連結樹脂体はリードフレーム１（被切断除去リードフレーム部分９）と接合力が大きくなる。したがって、被切断除去リードフレーム部分９を切断することによって、被切断除去リードフレーム部分９は独立した小片１４となるが、この小片１４は前記穴３１内に入った樹脂によって前記連結樹脂体（樹脂体）から剥離し難くなる。
【００４９】
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。
【００５０】
他方、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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，流出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。
【００５４】
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および流出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、前記流出樹脂体形成用キャビティ４７には流出樹脂体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。
【００５５】
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には流出樹脂体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。前記被切断除去リードフレーム部分９の穴３１に入り込んだ樹脂部分は連結樹脂体４と一体となる。この結果、連結樹脂体４と被切断除去リードフレーム部分９との接着力は大きくなる。
【００５６】
また、前記トランスファモールドによって、図４に点々を施して示すが、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５２が発生する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
たとえば、（１）前記流出樹脂体３とこの流出樹脂体３に連なる連結樹脂体４の切断除去、（２）レジンバリ５２の切断除去、（３）支持リード２０およびタイバー２５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。
【００６０】
図６は切断装置における流出樹脂体切断機構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の流出樹脂体３と連結樹脂体４の切断除去を行う。
【００６１】
図７は流出樹脂体切断機構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は流出樹脂体切断機構１０によって流出樹脂体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。
【００６２】
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。
【００６３】
前記流出樹脂体３はリードフレーム１の流出樹脂体形成領域２２に形成されるが、この流出樹脂体形成領域２２はリードフレーム１に穿たれた開口部２３と、この開口部２３を跨ぐように設けられた支持部２４で形成されている。したがって、モールドによって形成された流出樹脂体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は破断して流出樹脂体３は下方に落下する。また、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。
【００６４】
したがって、前記パンチ１３の窪んだ押下面１３ａで流出樹脂体３を押し下げることで容易に前記支持部は切断される。
【００６５】
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に張り付いていることから、この被切断除去リードフレーム部分９を切断することによって連結樹脂体４は除去される。すなわち、被切断除去リードフレーム部分９の切断は、前記連結樹脂体４の両側縁に沿って切断される。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。
【００６６】
前記被切断除去リードフレーム部分９の切断線にも、破断線に沿ってＶ字状の溝が設けられていることから、被切断除去リードフレーム部分９の切断も容易である。
【００６７】
被切断除去リードフレーム部分９の切断は、前記パンチ１３の突出した押下面１３ｂの押し下げによって行われる。
【００６８】
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流出樹脂体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。
【００６９】
図９は連結樹脂体４および流出樹脂体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。
【００７０】
切断された被切断除去リードフレーム部分９は、図１０にも示すように小片１４となるが、図１に示すように、被切断除去リードフレーム部分９に設けられた穴３１内にも樹脂が入り込むことから、アンカー効果が発生し、前記小片１４と連結樹脂体４との接合強度は高くなり、連結樹脂体４の上面に張り付く小片１４は、打ち抜き片８、すなわち連結樹脂体４から剥離し難くなる。
【００７１】
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。
【００７２】
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５２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。
【００７３】
前記小片１４は前記パンチ１３に張り付くようなことがないことから、その後の加工処理において小片１４や小片１４に付着する樹脂塊の脱落は起きなくなり、前記小片１４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。
【００７４】
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。
【００７５】
なお、本実施形態１では流出樹脂体切断機構１０によって流出樹脂体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５２を切断除去するようにしてもよい。
【００７６】
（実施形態２）
図１２は本発明の実施形態２である半導体装置の製造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の断面図、図１３は半導体装置の製造において分離された打ち抜き片を示す斜視図である。
【００７７】
本実施形態２で使用するリードフレーム１は、本実施形態１で使用したリードフレーム１を用いてもよいし、本実施形態１のリードフレーム１において、被切断除去リードフレーム部分９に穴３１を設けない構造のものを使用してもよい。本実施形態２では、前記穴３１を設けないリードフレーム１を用いる。
【００７８】
本実施形態２のモールド金型４０は、下型４１と上型４２とからなり、型締めによって少なくとも封止体形成用キャビティ４５および流出樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）４７ならびに前記両キャビティを連結する通過流路４６を有する構造になっている。また、前記フローキャビティ４７は前記下型４１および上型４２に亘って設けられ、前記通過流路４６は前記下型４１に設けられ、かつ前記通過流路４６が設けられていない上型４２には前記フローキャビティ４７に連なり前記通過流路４６の少なくとも一部に対面する固定樹脂体形成用キャビティ６１が設けられている。
【００７９】
このようなモールド金型４０によれば、モールド時、前記固定樹脂体形成用キャビティ６１に充填された樹脂６２によって固定樹脂体６３が形成される。前記固定樹脂体６３は流出樹脂体３を介して連結樹脂体４と一体となり、かつ固定樹脂体６３と連結樹脂体４とによって被切断除去リードフレーム部分９を挟むように保持する。
【００８０】
この結果、流出樹脂体切断機構１０によって被切断除去リードフレーム部分９および支持部２４を切断することによって、図１３に示すように打ち抜き片８が形成されるが、この打ち抜き片８において小片１４は連結樹脂体４，流出樹脂体３，固定樹脂体６３に挟持されるため打ち抜き片８、換言するならば連結樹脂体４から剥離することがない。
【００８１】
したがって、前記被切断除去リードフレーム部分９の前記連結樹脂体（樹脂体）４からの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る。
【００８２】
（実施形態３）
図１４は本発明の実施形態３である半導体装置の製造において使用されるリードフレームの一部を示す斜視図である。
【００８３】
本実施形態３では、前記リードフレーム１の被切断除去リードフレーム部分９における切断線に沿う部分では、断続的に配列される細い支持部６４で被切断除去リードフレーム部分９を支持する構造となっている。これによって、被切断除去リードフレーム部分９の切断除去が容易となる。
【００８４】
（実施形態４）
本実施形態４では、前記流出樹脂体３および前記連結樹脂体４の切断除去は、前記流出樹脂体３を支持する支持部２４を支持するリードフレーム部分と、前記連結樹脂体４を支持するリードフレーム部分が連結した形状にリードフレーム部分を切断する。すなわち、前記流出樹脂体３と連結樹脂体４を含むリードフレーム部分を四角形状に大きく切断する（図１４の二点鎖線部分参照）。
【００８５】
これによって、前記流出樹脂体３を支持するリードフレーム部分と連結樹脂体４を支持するリードフレーム部分が一体となることから、樹脂体と切断されたリードフレーム部分との剥離は起きなくなり、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る。
【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）半導体装置の製造におけるモールド工程では、その後の切断除去工程で切断分離される被切断除去リードフレーム部分がこれも切断除去される樹脂体から剥離しないように、前記被切断除去リードフレーム部分に穴を設けておいて前記穴に樹脂が入り込むようにしたり、あるいは前記被切断除去リードフレーム部分を樹脂体で挟み込むようにするため、切断除去後打ち抜き片から被切断除去リードフレーム部分による小片が剥離しなくなる。したがって、前記小片が流出樹脂体切断機構のパンチに張り付くことがなく、小片の脱落や小片に付着する樹脂塊の脱落に起因する半導体チップクラック，パッケージ，リード曲がり等の不良は発生しなくなり、歩留り向上が達成できる。
【００８９】
（２）半導体装置の製造におけるリードフレームの切断除去工程で被切断除去リードフレーム部分による小片の脱落や小片に付着する樹脂塊の脱落が防止できることから、前記小片や樹脂塊の付着に起因する切断・成形型の破損が防止できる。
【００９０】
（３）半導体装置の製造におけるリードフレームの切断除去工程で被切断除去リードフレーム部分による小片の脱落や小片に付着する樹脂塊の脱落が防止できることから、前記小片や樹脂塊の付着に起因する搬送機構等の装置駆動系のトラブル発生を防止できるため、装置稼働率の向上から生産性の向上を図ることができる。
【００９１】
（４）前記（１）〜（３）により、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である半導体装置の製造における流出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の半導体装置の製造において使用するリードフレームを示す斜視図である。
【図３】本実施形態１の半導体装置の製造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の半導体装置の製造におけるトランスファモールド後のリードフレームを示す斜視図である。
【図５】本実施形態１の半導体装置の製造におけるトランスファモールド後のリードフレームを示す断面図である。
【図６】本実施形態１の半導体装置の製造において流出樹脂体等の切断分離を行う流出樹脂体切断機構を示す模式図である。
【図７】本実施形態１の半導体装置の製造において流出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の半導体装置の製造において流出樹脂体切断機構によって流出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の半導体装置の製造において流出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の半導体装置の製造において分離された流出樹脂体等を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態１の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である半導体装置の製造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の断面図である。
【図１３】本実施形態２の半導体装置の製造において分離された流出樹脂体等を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態３である半導体装置の製造において使用され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流出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流出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流出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流出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流出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…流出樹脂体、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、１０…流出樹脂体切断機構、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…流出樹脂体形成領域、２３…開口部、２４…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、３１…穴、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…流出樹脂体形成用キャビティ（フローキャビティ）、５２…レジンバリ、５５…半導体装置、６１…固定樹脂体形成用キャビティ、６２…樹脂、６３…固定樹脂体、６４…支持部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and a lead frame and a mold used for manufacturing the same, and more particularly, to a lead frame having a sealing body forming area, an outflowing resin body forming area, and a connecting resin body forming area connecting the two areas. Then, after forming a sealing body (package), an outflow resin body, and a connection resin body by transfer molding, the invention is applied to a technique of cutting and separating the connection resin body and the outflow resin body from a lead frame by cutting a lead frame portion. And effective 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 a resin-encapsulated semiconductor device, a resin reservoir such as an overrunner, a dummy cavity, or a flow cavity is provided in a mold die to contain a large amount of air in order to prevent air bubbles (voids) from being generated in a sealed 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, published on August 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 an outflow resin body is used in a transfer mold so that air bubbles are not generated in a package. Further, after molding, the outflow resin body formed in the outflow resin body formation cavity is cut and removed from the lead frame, and at the same time, a lead frame portion where a connection resin body for connecting the outflow 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 outflow resin body is provided in a region extending over the front and back surfaces of the lead frame, while the connection 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 has been completed. Both are provided on the sealing body (package) 2 and the outflow 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 outflow resin body 3 and the connecting resin body 4 are cut off and separated from the lead frame 1 by the outflow resin body cutting mechanism 10 of the cutting device. The outflow 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 pushing down the punch 13, and cuts the outflow 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 outflow resin body 3 and the connection resin body 4 are cut and removed, and FIG. 19 shows the outflow resin body 3 and the connection resin body 4 which are cut and separated.
[0011]
Although not shown, the outflow resin body 3 is formed in an opening formed in the lead frame and is supported by a thin support extending into the opening. When the outflow resin body 3 is pressed down by the press-down surface 13a, the support portion is cut, so that the outflow resin body 3 is separated from the lead frame 1.
[0012]
In addition, since the connecting resin body 4 is connected to the outflow resin body 3, in order to separate the connecting resin body 4, the cut-and-removed lead frame portions 9 to which the connecting resin body 4 is attached are placed on both sides of the connecting 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, the punched piece 8 composed of the outflow resin body 3, the connection resin body 4, and the like due to the depression of the punch 13 is 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 outflowing 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. Further, if the outflow resin body or the like is cut in a state where the small pieces 14 or the resin lump is interposed in the lead 5 portion, 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]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing the occurrence of a product defect, a production defect, or the like due to a detachment of a lead frame piece or a resin block, and a lead frame and a mold used for the production thereof. .
[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.
[0026]
(1)A molding step of molding a predetermined region of the lead frame with a resin and covering with a sealing body, and a cutting and removing step of cutting and removing an unnecessary portion of the lead frame and an unnecessary portion of the resin body generated by the molding; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of cutting and removing a cut-and-removed lead frame portion having the resin body formed on one surface side from the lead frame in the cutting and removing step,
The molding step is characterized in that the resin body and the cut-to-be-removed lead frame portion are molded so as to be integrated,
In the lead frame,A sealing body forming region and an outflowing resin body forming region, both of which are covered with resin by a mold, and a connecting resin body forming region connecting the both regions, wherein the connecting resin body forming region is provided on the cut-to-be-removed lead frame portion. Provided, the outflow resin body formation region is provided on the front and back surfaces, and the connection resin body formation region is provided only on one surface of the front and back surfaces.,PreviousOf the lead frameSaidThe outflow resin body formation region is formed with an opening having a support portion that supports the outflow resin body, and a hole is provided in a lead frame portion of the connection resin body formation region,
In the mold, a sealing body, a coupling resin body, and an outflow resin body are formed in the sealing body formation area, the connection resin body formation area, and the outflow resin body formation area,
In the cutting removal,The support section orSaidCutting and removing the outflow resin body from the lead frame by cutting the lead frame portion supporting the supporting portion, and cutting and removing the connection resin body from the lead frame by cutting the cut and removed lead frame portionThe cutting and removal of the outflow resin body and the connection resin body are performed by cutting the lead frame portion into a shape in which the lead frame portion supporting the outflow resin body and the lead frame portion supporting the connection resin body are connected.DoIt is characterized by the following.
[0029]
(2) There is a molding step of molding a predetermined area of the lead frame with resin and covering with a sealing body, and a cutting and removing step of cutting and removing unnecessary parts of the lead frame and unnecessary parts of the resin body generated by molding. In the cutting and removing step, the cut and removed lead frame portion having the resin body formed on one surface side is removed.SaidA method of manufacturing a semiconductor device including a process of cutting and removing from a lead frame,
In the molding step, the resin body and the cut-to-be-removed lead frame portion are molded such that they are integrated.And
In the lead frame,A sealing body forming region and an outflowing resin body forming region, both of which are covered with resin by a mold, and a connecting resin body forming region connecting the both regions, wherein the connecting resin body forming region is provided on the cut-to-be-removed lead frame portion. Provided, the outflow resin body formation region is provided on the front and back surfaces, and the connection resin body formation region is provided only on one surface of the front and back surfaces.,PreviousOf the lead frameSaidThe outflow resin body formation region is formed by an opening having a support portion for supporting the outflow resin body.Come
In the moldForming a sealing body, a connecting resin body and an outflow resin body in the sealing body forming area and the connecting resin body forming area and the outflow resin body forming area,Forming a fixed resin body in a region extending from the outflow resin body formation region and reaching the cut-and-removed lead frame partial surface where the connection resin body is not provided;
In the cutting removal,The support section orSaidBy cutting and removing the outflow resin body from the lead frame by cutting the lead frame portion supporting the support portion, by cutting the cut-to-be-removed lead frame portionSaidCutting and removing the connecting resin body from the lead frameCutting and removing the outflow resin body and the connection resin body may include cutting the lead frame portion into a shape in which the lead frame portion supporting the outflow resin body and the lead frame portion supporting the connection resin body are connected. Features andI do.
[0030]
The means (1) Or means (2In the configuration of (1), the outflow resin body and the connection resin body are cut and removed by cutting the lead frame portion into a shape in which the lead frame portion supporting the outflow resin body and the lead frame portion supporting the connection resin body are connected. DoIt has become.In this configuration, it is not necessary to provide a hole in the cut-and-removed lead frame portion on which the resin body overlaps, and at the time of forming the resin body, the fixed resin connected to the resin body on the back surface of the surface on which the resin body is formed It is not necessary to form a body.
[0033]
According to the means of (1), when a resin body is formed on one surface side of the lead frame portion to be cut and removed in the molding step, the resin body and the lead frame portion to be cut and removed are molded so as to be integrated. Therefore, when the cut and removed lead frame portion is cut, the resin body does not peel off from the small piece due to the cut and removed lead frame portion, and the small piece is caused to separate from the resin body. It is possible to prevent the occurrence of defects such as cracked semiconductor chips, package cracks and bent leads.
[0034]
The above (1According to the method of (1), a hole is provided in a portion of the lead frame to be cut and removed where the resin body overlaps, and then molding is performed. That is, in the lead frame, a hole is provided in the connecting resin body forming region (the lead frame portion to be cut and removed) between the sealing body forming region and the outflowing resin body forming region. As a result, the joining strength between the connecting resin body formed in the connecting resin body forming region and the lead frame portion is increased, so that at the time of cutting, the supporting portion supporting the outflowing resin body is broken, and the cutting target is removed. Even when the lead frame portion is cut, the connecting resin body (resin body) is less likely to be separated from the small piece due to the cut and removed lead frame portion, and the semiconductor chip crack, package crack, The occurrence of defects such as lead bending can be prevented.
[0035]
The above (2According to the means of (1), when the resin body is formed, a fixed resin body connected to the resin body is formed on the back surface of the surface on which the resin body is formed by molding. That is, when molding a lead frame having a sealing body forming region, an outflow resin body forming region, and a connecting resin body forming region connecting the two regions, the lead resin region is connected to the outflow resin body forming region and the connecting resin body is provided. In order not to form a fixed resin body in a region reaching the cut-and-removed lead frame part surface, the outflow resin body is thereafter cut and removed from the lead frame by cutting the support portion, and the cut and removed lead frame portion is cut. When the connecting resin body is cut and removed from the lead frame by doing so, a small piece formed by the cut and removed lead frame portion is sandwiched between the connecting resin body (resin body) and the fixed resin body integrated with the connecting resin body. Therefore, the semiconductor chip crack and the package crack caused by the separation of the small piece from the resin body Occurrence of defects such as a lead bending can be prevented.
[0036]
The above (1) and (2)According to the means, the cutting and removal of the outflow resin body and the connection resin body is performed by cutting the lead frame portion into a shape in which the lead frame portion supporting the outflow resin body and the lead frame portion supporting the connection resin body are connected. By cutting, the lead frame portion does not peel off from the connecting resin body (resin body), and the occurrence of defects such as semiconductor chip cracks, package cracks, and lead bending due to the peeling of the lead frame portion can be prevented.
[0039]
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.
[0040]
(Embodiment 1)
In manufacturing a semiconductor device, 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.
[0041]
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 (not shown) so as to facilitate division at the base.
[0042]
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 outflow resin body forming region 22. The outflow 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 thereof and extending 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.
[0043]
The outflow resin body formation region 22 is a region where a flow resin body formation cavity (flow cavity) is located in the mold, and the outflow resin body is formed over the front and back of the lead frame by transfer molding. Therefore, the outflow resin body forming region 22 exists on the front and back surfaces of the lead frame 1.
[0044]
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.
[0045]
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.
[0046]
A fixed width of the back surface (lower surface) of the lead frame portion between the sealing body forming region 26 and the outflowing 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 outflow resin body formation region 22 during transfer molding.
[0047]
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 the cut and removed lead frame portion 99May be larger than the connecting resin body forming region 27 located outside the connecting resin body forming region 27. For example, a portion shown by a dotted line in FIG. 2 is a cutting line. Although not shown, a V-shaped groove is provided along the cutting line.
[0048]
A hole 31 is provided in the center of the lead frame portion 9 to be cut and removed. This hole 31 is filled with the melted resin during molding. When the resin enters the hole 31, the joining resin body formed on the lower surface of the lead frame 1 has a larger bonding force with the lead frame 1 (the lead frame portion 9 to be cut and removed). Accordingly, by cutting the lead frame portion 9 to be cut and removed, the lead frame portion 9 to be cut and removed becomes an independent small piece 14. From the body).
[0049]
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.
[0050]
On the other hand, 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.
[0051]
Next, a method of manufacturing an SOJ type semiconductor device using such a lead frame 1 will be described.
[0052]
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.
[0053]
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, and the molds are clamped to form a runner 43, a gate 44, a sealing body forming cavity 45, a passage channel 46, and an outflow space. A resin body forming cavity (flow cavity) 47 and the like are formed.
[0054]
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 outflow 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 outflow resin body 3 is formed in the outflowing resin body forming cavity 47, and the outflow resin body 3 is connected to the passage channel 46. The resin body 4 is formed.
[0055]
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 of the center of the lead frame 1, and the outflow resin body 3 is formed on the wide portion 21 on the rear side. The connecting resin body 4 is formed on the back surface of the cut / removed lead frame portion 9. The resin portion that has entered the hole 31 of the lead frame portion 9 to be cut and removed is integrated with the connecting resin body 4. As a result, the adhesive force between the connecting resin body 4 and the lead frame portion 9 to be removed is increased.
[0056]
Further, as shown in FIG. 4 by the transfer mold, the resin leaks into a region surrounded by the package 2, the tie bar 25, the lead 5, and the like, so that a resin burr 52 is generated.
[0057]
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.
[0058]
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.
[0059]
For example, (1) cutting and removing the outflow resin body 3 and the connecting resin body 4 connected to the outflow resin body 3, (2) cutting and removing the resin burr 52, (3) cutting and removing the support lead 20 and the tie bar 25, (4) ) Cutting of the lead 5, (5) Forming and processing of the lead 5 proceed.
[0060]
FIG. 6 is a schematic exploded perspective view showing a part of the outflow resin body cutting mechanism 10 in the cutting device. The punch 13 that descends relative to the die 11 is guided by the punch guide 12 to cut and remove the outflow resin body 3 and the connection resin body 4 of the lead frame 1.
[0061]
7 is a partial sectional view showing the lead frame 1 set in the outflow resin body cutting mechanism 10. FIGS. 1 and 8 show the outflow resin body 3 and the connecting resin body 4 cut and separated by the outflow resin body cutting mechanism 10. FIG. It is a partial sectional view showing a state.
[0062]
The die 11 supports the wide portion 21 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.
[0063]
The outflow resin body 3 is formed in the outflow resin body formation area 22 of the lead frame 1, and the outflow resin body formation area 22 is formed so as to straddle the opening 23 formed in the lead frame 1 and the opening 23. It is formed of the supporting portions 24 provided. Therefore, the outflow resin body 3 formed by the mold is supported by the support portion 24. When the outflow resin body 3 is strongly pushed down, the support portion 24 is broken and the outflow resin body 3 falls downward. Further, since the V-shaped groove is provided along the dividing line of the support portion 24, the support portion 24 is easily broken.
[0064]
Therefore, the supporting portion is easily cut by pressing down the outflow resin body 3 with the depressed pressing surface 13 a of the punch 13.
[0065]
On the other hand, since the connection resin body 4 is stuck to the lead frame portion 9 to be removed, the connection resin body 4 is removed by cutting the lead frame portion 9 to be removed. That is, the lead frame portion 9 to be cut is cut along both side edges of the connection resin body 4. 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.
[0066]
Since the V-shaped groove is also provided along the cut line of the lead frame portion 9 to be cut and removed, it is easy to cut the lead frame portion 9 to be cut and removed.
[0067]
Cutting of the lead frame portion 9 to be cut and removed is performed by pressing down the protruding pressing surface 13b of the punch 13.
[0068]
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 pushed down, the punched pieces 8 including the outflow resin body 3 and the connection resin body 4 are separated from the lead frame 1 as shown in FIGS.
[0069]
FIG. 9 is a perspective view of the lead frame 1 from which the connecting resin body 4 and the outflow resin body 3 have been cut and removed, and FIG. 10 is a perspective view showing the punched pieces 8 cut and separated.
[0070]
The cut lead frame portion 9 to be cut becomes small pieces 14 as shown in FIG. 10. However, as shown in FIG. 1, the resin is also contained in the holes 31 provided in the lead frame portion 9 to be cut and removed. Because of the penetration, the anchor effect occurs, the bonding strength between the small piece 14 and the connecting resin body 4 increases, and the small piece 14 stuck on the upper surface of the connecting resin body 4 is separated from the punched piece 8, that is, the connecting resin body 4. It becomes difficult.
[0071]
Further, the punched pieces 8 that have been punched out are removed at predetermined positions by a vacuum vacuum mechanism (not shown).
[0072]
Thereafter, in the lead frame 1, the cutting and removing of the resin burr 52, the cutting and removing of the support lead 20 and the tie bar 25, and the cutting of the lead 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.
[0073]
Since the small pieces 14 do not stick to the punch 13, the small pieces 14 and the resin lumps adhering to the small pieces 14 do not drop off in the subsequent processing, and the product resulting from the drop of the small pieces 14 and the resin lumps does not occur. Defects (semiconductor chip cracks, package cracks, bent leads, etc.) do not occur, and semiconductor devices of stable quality can be manufactured with high yield.
[0074]
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.
[0075]
Although the outflow resin body 3 and the connecting resin body 4 are cut and removed by the outflow resin body cutting mechanism 10 in the first embodiment, the resin burr 52 may be simultaneously cut and removed.
[0076]
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a sectional view of a molding die showing a transfer mold state in the manufacture of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view showing punched pieces separated in the manufacture of the semiconductor device.
[0077]
As the lead frame 1 used in the second embodiment, the lead frame 1 used in the first embodiment may be used. In the lead frame 1 according to the first embodiment, a hole 31 is formed in the lead frame portion 9 to be cut and removed. A structure not provided may be used. In the second embodiment, the lead frame 1 without the hole 31 is used.
[0078]
The mold 40 of the second embodiment is composed of a lower mold 41 and an upper mold 42, and at least a sealing body forming cavity 45 and an outflow resin body forming cavity (flow cavity) 47 and both the cavities are formed by mold clamping. It has a structure having a passage channel 46 to be connected. Further, the flow cavity 47 is provided over the lower mold 41 and the upper mold 42, and the passage channel 46 is provided in the lower mold 41 and the upper mold 42 in which the passage channel 46 is not provided. Is provided with a fixed resin body forming cavity 61 which is continuous with the flow cavity 47 and faces at least a part of the passage channel 46.
[0079]
According to such a mold 40, at the time of molding, the fixed resin body 63 is formed by the resin 62 filled in the fixed resin body forming cavity 61. The fixing resin body 63 is integrated with the connecting resin body 4 via the outflowing resin body 3 and is held by the fixing resin body 63 and the connecting resin body 4 so as to sandwich the lead frame portion 9 to be cut and removed.
[0080]
As a result, as shown in FIG. 13, the cut piece 8 is formed by cutting the lead frame portion 9 to be cut and removed by the outflow resin body cutting mechanism 10 and the support portion 24. Since the connection resin body 4, the outflow resin body 3, and the fixed resin body 63 sandwich the punched piece 8, in other words, there is no separation from the connection resin body 4.
[0081]
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of defects such as semiconductor chip cracks, package cracks, lead bending, and the like due to the separation of the cut-and-removed lead frame portion 9 from the connection resin body (resin body) 4.
[0082]
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a perspective view showing a part of a lead frame used in manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
[0083]
In the third embodiment, the portion along the cutting line of the cut / removed lead frame portion 9 of the lead frame 1 has a structure in which the cut / removed lead frame portion 9 is supported by thin support portions 64 intermittently arranged. ing. This facilitates cutting and removing the lead frame portion 9 to be cut and removed.
[0084]
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, the outflow resin body 3 and the connection resin body 4 are cut and removed by a lead frame portion that supports the support portion 24 that supports the outflow resin body 3 and a lead that supports the connection resin body 4. The lead frame portion is cut into a shape in which the frame portions are connected. That is, the lead frame portion including the outflow resin body 3 and the connection resin body 4 is largely cut into a square shape (see a two-dot chain line portion in FIG. 14).
[0085]
As a result, the lead frame portion supporting the outflow resin body 3 and the lead frame portion supporting the connection resin body 4 are integrated, so that the resin body does not separate from the cut lead frame portion. It is possible to prevent the occurrence of defects such as semiconductor chip cracks, package cracks, lead bending, and the like.
[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) In the molding step in the manufacture of the semiconductor device, the cut-and-removed lead frame portion is cut so that the cut-and-removed lead frame portion cut and separated in the subsequent cutting and removing step is not separated from the resin body to be cut and removed. In order to allow the resin to enter the hole by providing a hole in the hole, or to sandwich the lead frame portion to be cut and removed by the resin body, a small piece due to the lead frame portion to be cut and removed from the punched piece after cutting and removing. No separation. Therefore, the small pieces do not stick to the punch of the outflow resin body cutting mechanism, and defects such as semiconductor chip cracks, packages, lead bending and the like due to the small pieces falling out and the resin lumps attached to the small pieces do not occur, and the yield is reduced. Improvement can be achieved.
[0089]
(2) In the step of cutting and removing the lead frame in the manufacture of the semiconductor device, it is possible to prevent the detachment of the small pieces due to the cut and removed lead frame portion and the detachment of the resin lump adhering to the small pieces. -The mold can be prevented from being damaged.
[0090]
(3) In the step of cutting and removing the lead frame in the manufacture of the semiconductor device, it is possible to prevent the detachment of the small pieces due to the cut and removed lead frame portion and the detachment of the resin mass adhering to the small pieces. Since the occurrence of troubles in a device drive system such as a mechanism can be prevented, the productivity of the device can be improved from the improvement of the device operation rate.
[0091]
(4) By the above (1) to (3), a reduction in the manufacturing cost of the semiconductor device can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cut and removed state of an outflow resin body and a connection resin body portion in manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a lead frame used in manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a mold portion showing a transfer mold state in manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a lead frame after transfer molding in manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the lead frame after transfer molding in manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic view showing an outflow resin body cutting mechanism for cutting and separating outflow resin bodies and the like in the manufacture of the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a lead frame set in the outflow resin body cutting mechanism in the manufacture of the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state in which the outflow resin body and the connecting resin body are cut and separated by the outflow resin body cutting mechanism in the manufacture of the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of the lead frame in which the outflow resin body and the connection resin body are cut and removed in the manufacture of the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing an outflow resin body and the like separated in the manufacture of the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device manufactured by manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a molding die showing a transfer molding state in manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing an outflow resin body and the like separated in the manufacture of the semiconductor device of the second embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing a part of a lead frame used in manufacturing a semiconductor device which is Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a lead frame in which a sealing body, an outflow 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, an outflow 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 the outflow resin body and the 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 obtained by cutting and removing portions of an outflow resin body and a connection resin body in the manufacture of a semiconductor device by the present applicant.
FIG. 19 is a perspective view showing an outflow 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 ... Outflow resin body, 4 ... Connecting resin body, 5 ... Lead, 7 ... Dent, 8 ... Punched piece, 9 ... Cut-and-remove lead frame part, 10 ... Outflow resin body cutting mechanism, 11 ... Die, 12 ... Punch guide, 13 ... Punch, 13a, 13b ... Pressed surface, 14 ... Small piece, 15 ... Crack, 16 ... Outer frame, 17 ... Inner frame, 19 ... Support plate ( Tab), 20 ... support lead, 21 ... wide section, 22 ... outflow resin body formation area, 23 ... opening, 24 ... support section, 25 ... tie bar (dam), 26 ... sealing body formation area, 27 ... connection resin Body formation region, 31 hole, 35 guide hole, 36 semiconductor chip, 37 wire, 40 mold die, 41 lower mold, 42 upper mold, 43 runner, 44 gate, 45 sealing Body forming cavity, 46: passage channel, 47: flow Resin-forming cavity (flow cavity), 52 ... resin burr, 55 ... semiconductor device, 61 ... fixing resin-forming cavity, 62 ... resin, 63 ... fixing resin body, 64 ... support portion.

Claims

A molding step of molding a predetermined region of the lead frame with a resin and covering with a sealing body, and a cutting and removing step of cutting and removing an unnecessary portion of the lead frame and an unnecessary portion of the resin body generated by the molding; in the cutting removal step is a method of manufacturing a semiconductor device including a process of cutting and removing the object to be cut and removed leadframe portion where the resin body is formed on one surface of the lead frame,
The molding step is characterized in that the resin body and the cut-to-be-removed lead frame portion are molded so as to be integrated ,
The lead frame has a sealing body forming area and an outflowing resin body forming area, both of which are covered with resin by the mold, and a connecting resin body forming area connecting the two areas, and the connecting resin body forming area is provided the cut off lead frame part, the outflow resin formation region provided on the front and back surfaces, the coupling resin formation region provided on only one side of the front and back surfaces, the outlet resin formation region before Symbol lead frame A is formed with an opening having a support portion for supporting the outflow resin body, and a hole is provided in a lead frame portion of the connection resin body formation region,
In the mold, a sealing body, a coupling resin body, and an outflow resin body are formed in the sealing body formation area, the connection resin body formation area, and the outflow resin body formation area,
Wherein in the cutting removal, the lead frame by the with the support portion or cutting the lead frame portions for supporting the supporting portion for cutting and removing the effluent resin member from the lead frame, cutting the object to be cut and removed the lead frame part The connection resin body is cut and removed , and the outflow resin body and the connection resin body are cut and removed in a shape in which a lead frame portion supporting the outflow resin body and a lead frame portion supporting the connection resin body are connected. method of manufacturing a semi-conductor device you characterized by cutting the lead frame part.

A molding step of molding a predetermined region of the lead frame with a resin and covering with a sealing body, and a cutting and removing step of cutting and removing an unnecessary portion of the lead frame and an unnecessary portion of the resin body generated by the molding; in the cutting removal step is a method of manufacturing a semiconductor device including a process of cutting and removing the object to be cut and removed leadframe portion where the resin body is formed on one surface of the lead frame,
The molding step is characterized in that the resin body and the cut-to-be-removed lead frame portion are molded so as to be integrated ,
The lead frame has a sealing body forming area and an outflowing resin body forming area, both of which are covered with resin by the mold, and a connecting resin body forming area connecting the two areas, and the connecting resin body forming area is provided the cut off lead frame part, the outflow resin formation region provided on the front and back surfaces, the coupling resin formation region provided on only one side of the front and back surfaces, the outlet resin formation region before Symbol lead frame the aft formed with openings having a support portion supporting the outflow resin body,
In the mold, a sealing body, a connecting resin body, and an outflow resin body are formed in the sealing body formation area, the connection resin body formation area, and the outflow resin body formation area, and are connected to the outflow resin body formation area. Forming a fixed resin body in a region reaching the cut-removed lead frame partial surface where the connection resin body is not provided ,
In the cutting removal, the connecting resin by the addition to cut off the outflow resin member from the lead frame by cleavage of the support or the lead frame part for supporting the supporting portion, for cutting the object to be cut and removed the lead frame part The body is cut and removed from the lead frame , and the outflow resin body and the connection resin body are cut and removed in a shape in which a lead frame portion supporting the outflow resin body and a lead frame portion supporting the connection resin body are connected. method of manufacturing a semi-conductor device you characterized by cutting the frame portion.