JP4109995B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、半導体装置の温度サイクル性の向上に適用して有効な技術に関する。
背景技術
半導体パッケージ（半導体装置）では、従来、リフロークラックの問題が認識されており、その解決方法として、タブ（チップ搭載部）の大きさを半導体チップよりも小さくする小タブ構造が考案され、その一例として、小タブ構造のＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）が、例えば、特開平６−２１６３０３号公報に開示されている。
前記リフロークラックの改善方法としては、
１）タブ小サイズ化：チップサイズよりも小さくしたタブ（小タブ）。
２）タブ分割化：十字スリットなどのスリットを形成することにより分割（スリットタブ）。
などがあり、これらの方法によって改善されている。
なお、半導体パッケージの小形化が進むにつれてタブも小形化し、タブ／レジン界面に水分が蓄積されていたとしてもその総量が少なくなるため、現状のパッケージ構造では、こうしたリフロークラックの問題はほぼ解消されていることが発明者によって確認された。
小形化を図った半導体パッケージであるＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）では、タブサイズにおいても最小サイズとなっており、そのため、リフロークラックの問題はほぼ解消されている。
このように、半導体パッケージの小形化とともにリフロークラックの問題は、解決されつつある。
ところが、ＱＦＮ構造の半導体パッケージにおいて、さらなる薄形化を目指そうとするとき、温度サイクル試験時にパッケージクラックが発生するという新たな課題が現れた。
すなわち、小形・薄形化されたＱＦＮパッケージでは、以下の原因により温度サイクル性の低下が顕著に表れている。
１）搭載チップサイズによりレジン（封止用樹脂）の上下バランスが大きく変動する。
２）タブ下レジンの厚さが薄い。
これは、温度サイクル試験時に、タブ、チップ、レジンなどの熱膨張係数の差によって発生する内部応力が、もともと接着力の小さいタブ／レジン界面での剥離を発生させる。
そして、剥離の端部で発生する応力集中によって、剥離はより大きな亀裂（クラック）となってその先端がパッケージ裏面に現れるようになる。
また、ＱＦＮにおいて、特にパッケージを薄形化しようとする場合、タブ下レジンの薄形化が必須となる。その理由は以下の通りである。
つまり、レジン（封止用樹脂）は、チップとボンディングワイヤとを封止し、外界の物理的／化学的悪影響から保護することを目的とするために設けられるものである。そして、その目的から、チップ主面上には、ワイヤループを覆うために十分な厚さの封止体の形成が必須となり、チップ主面上の封止体の薄形化には限界がある。
そこで、ワイヤループの高さを低くする方法としては、リードに１ｓｔボンディングを行い、チップに２ｎｄボンディングを行う逆ボンディングと呼ばれる方法が一般的に知られているが、逆ボンディング方法を採用する場合には、予めチップのボンディングパッド上に金バンプを形成するなどの方法により、チップ主面上に形成された半導体素子の破壊を防ぐ対策が必要となり、半導体装置の製造工程が煩雑になるという欠点がある。
このような製造工程の煩雑化を避けるために正ボンディング方法を採用した場合、チップ主面上に必要となる封止体の厚さの制限はより大きなものになる。
このような要求からチップ主面上に形成される封止体の厚さは、例えば、２５０μｍとなる。
これに対して、チップ裏面上にはボンディングワイヤは配置されず、最低限平坦なタブの裏面を覆うために十分な厚さの封止体が形成されればよいことになる。
このような要求からタブ裏面上に形成される封止体の厚さは、例えば、１４０μｍとなる。
このように薄形化したパッケージでは、厚さ方向の構造の制約によりパッケージ全体の熱膨張係数のバランスが悪くなって、温度変化によるパッケージの反りが発生するようになる。こうしたパッケージの反りやそれに伴って発生する内部応力がタブ／レジン界面での剥離を発生させる原因となり得る。
しかし、前記のように薄形化の追及を前提とするパッケージ構造では、温度サイクル時の内部応力の発生は避けられないものであり、特にＱＦＮパッケージでは、小形化、薄形化にともなって温度サイクル耐性の劣化という課題が現れてきており、この課題に対してどのようにクラックを発生させないか、また、どのようにクラックを伝播させないかという対策が必要になる。
本発明の目的は、温度サイクル時のタブと封止体の界面でのクラック発生を防止する半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明のその他の目的は、クラックの伝播抑制を図る半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
さらに、本発明のその他の目的は、ダイボンディング後のチップθ回転ずれを防止する半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう。
発明の開示
本発明は、封止体の実装面に複数のリードのそれぞれの一部を露出させる半導体装置において、分割された複数のタブを接着材を介して半導体チップに接着するものである。
さらに本願のその他の発明の概要を項に分けて簡単に示す。
１．半導体基板の主面上に形成された複数の半導体素子および複数の電極を有する半導体チップと、複数のリードと、前記半導体チップの複数の電極と前記複数のリードとを電気的に接続する複数のワイヤと、前記半導体チップの裏面と接着材を介して接着し、かつ前記半導体チップの４隅にそれぞれ対応して設けられた４個のタブと、前記半導体チップ、前記複数のワイヤおよび前記４個のタブを封止する封止体とを有し、前記複数のリードのそれぞれは、前記封止体の実装面にその一部を露出していることを特徴とする半導体装置。
２．前記第１項において、前記４個のタブは、その配列の内側で連結リードを介して連結されていることを特徴とする半導体装置。
３．前記第１または２項において、前記連結リードが、前記タブのチップ支持面より凹んだ段差面を有して前記タブより薄く形成されていることを特徴とする半導体装置。
４．前記第３項において、前記連結リードは、ハーフエッチングによって前記タブより薄く形成されたものであることを特徴とする半導体装置。
５．前記第１，２，３または４項において、前記４個のタブ以外に、前記半導体チップと封止用樹脂によって隔てられた他のタブを有するとともに、前記他のタブは、前記半導体チップの裏面の中央部に対応して配置されていることを特徴とする半導体装置。
６．複数のタブと複数のリードとを有するリードフレームを準備する工程と、複数の電極が形成された半導体チップの主面の反対側の裏面と前記複数のタブとを接着材を介して接着する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードフレームの前記リードとをワイヤによって電気的に接続する工程と、前記複数のリードそれぞれの一部が封止体の実装面に露出するように前記半導体チップ、前記ワイヤおよび前記複数のタブを樹脂封止する工程と、前記複数のリードを前記リードフレームから分離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
７．４個のタブと複数のリードとを有するリードフレームを準備する工程と、複数の電極が形成された半導体チップの主面の反対側の裏面と前記４個のタブとを前記裏面の４隅で接着材を介して接着する工程と、前記半導体チップの電極とこれに対応する前記リードフレームの前記リードとをワイヤによって電気的に接続する工程と、前記複数のリードそれぞれの一部が封止体の実装面に露出するように前記半導体チップ、前記ワイヤおよび前記４個のタブを樹脂封止する工程と、前記複数のリードを前記リードフレームから分離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
８．前記第６または７項において、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とを前記ワイヤによって接続する際に、まず、前記半導体チップの電極と前記ワイヤとを接続し、その後、前記ワイヤと前記リードとを接続する正ボンディングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
発明を実施するための最良の形態
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
また、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
さらに、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
本実施の形態の半導体装置は、小形かつ薄形で、さらに樹脂封止形で、かつノンリード型の半導体パッケージであり、ここでは、前記半導体装置の一例として、ＱＦＮ５を取り上げて説明する。
なお、ＱＦＮ５は、図１（ｃ）に示すように、複数の外部端子であるリード１ａの被接続面（一部）１ｇが、樹脂モールドによって形成された封止体３の実装面（以降、この面を裏面３ａという）の周縁部に並んで露出して配置されたペリフェラル形の半導体パッケージであり、各リード１ａは、封止体３に埋め込まれたインナリードと、封止体３の裏面３ａに露出するアウタリードとの両者の機能を兼ねている。
図１、図２に示すＱＦＮ５の詳細構成について説明すると、半導体基板の主面上に形成された複数の半導体素子および複数のボンディング用のパッド（電極）２ａを有する半導体チップ２と、半導体チップ２の周囲に配置された複数のリード１ａと、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを電気的に接続する複数のボンディング用のワイヤ４と、半導体チップ２の裏面２ｃとダイボンド材である接着材６を介して接着し、かつ半導体チップ２の裏面２ｃの４隅にそれぞれ対応して設けられた４個のタブ１ｂと、半導体チップ２、複数のワイヤ４および４個のタブ１ｂを封止する封止体３と、それぞれのタブ１ｂをその外側領域で連結して支持する図３に示す吊りリード１ｅとからなり、複数のリード１ａのそれぞれは、封止体３の裏面３ａの周縁部にその一部である被接続面１ｇを露出している。
すなわち、半導体チップ２が、複数に分散して配置された小形のタブ１ｂによって支持されており、本実施の形態は、半導体チップ２が、接着材６を介して、その裏面２ｃの４隅に対応して分散配置された図３に示すような４個の小形の円形のタブ１ｂによって支持されている場合である。
なお、４個のタブ１ｂの合計の面積は、半導体チップ２の裏面２ｃの面積と比べて遥かに小さいため、ＱＦＮ５は、半導体チップ２の裏面２ｃが、タブ１ｂだけでなく封止体３とも十分に密着した小タブ構造のものである。
その際、複数（４個）のタブ１ｂのそれぞれは、半導体チップ２の中心からなるべく遠い箇所に配置されていることが好ましい。
このようにタブ１ｂを分散して配置することにより、温度サイクル性試験（温度範囲：−５０〜１５０℃）時に発生するタブ側面への応力（熱ストレス）を分散させて緩和することができ、これにより、温度サイクル時のタブ１ｂと封止体３との界面でのクラック発生を防止できる。あるいは、クラック発生に至るサイクル数を延ばすことができる。すなわち、温度サイクル性を向上できる。
また、温度サイクル時に発生するタブ側面への応力を緩和することができるとともに、タブ１ｂを分散させるため、クラックが発生した際のクラックの伝播を抑制することができる。
これにより、温度サイクル試験におけるクラック発生に至るサイクル数を延ばすことができる。
また、タブ１ｂの形状をより滑らかな形状（例えば、吊りリード１ｅや下記連結リード１ｆと緩やかな曲線で結ばれた形状）とすることにより、タブ側面での応力集中をさらに緩和してタブ／レジン界面での剥離の発生を防ぐことができる。
なお、図３に示すように、４個のタブ１ｂは、それぞれの内側領域で、連結リード１ｆを介して連結されている。
つまり、半導体チップ２の略中心付近に対応した箇所で交差してそこから対角線上に延在する連結リード１ｆと吊りリード１ｅとが設けられ、かつ半導体チップ２の裏面２ｃの４隅に対応した箇所に小形のタブ１ｂが設けられている。
したがって、４個のタブ１ｂは、封止用樹脂であるレジン７（図６（ｂ）参照）によって相互に間隔を十分に取った状態で隔てられている。
なお、タブ同士を連結リード１ｆによって連結することにより、それぞれのタブ１ｂの平坦度を向上できるとともに、その上に搭載される半導体チップ２の平坦度を確保することができる。
さらに、連結リード１ｆは、タブ１ｂと比較して細く形成されている。
したがって、タブ同士の間隔を十分に取り、連結リード１ｆをタブ１ｂより細く形成することにより、タブ１ｂで発生する応力を十分に緩和することができる。
また、本実施の形態のＱＦＮ５では、半導体チップ２と接着材６を介して接着された４個のタブ１ｂ以外に、半導体チップ２と封止用樹脂であるレジン７（図６（ｂ）参照）によって隔てられて配置されたダミータブ（他のタブ）１ｈが１個設けられており、このダミータブ１ｈが、図３に示すように、半導体チップ２の裏面２ｃの中央部に対応して配置されている。
このダミータブ１ｈは、ダイボンディング時にその裏面側から吸着するためのものであり、これによって、タブ１ｂを繋ぐ連結リード１ｆのフレーム反りによるチップ側へのダイボンディング時のチップ押し上げを防止できる。
その結果、接着材６によって接着するべき４個のタブ１ｂのダイボンディング時のタブ浮きを防ぐことができる。
なお、半導体チップ２とタブ１ｂとがダイボンド材である接着材６を介して接着している箇所では、タブ側面に加わる内部応力がより大きくなる。その理由は以下の通りである。
すなわち、接着材６は、封止用のレジン７と比較して弾性率が低く、内部応力を緩和する能力が低い。したがって、半導体チップ２とタブ１ｂとの間に接着材６がある場合には、半導体チップ２とタブ１ｂとの間にレジン７がある場合と比較して、熱膨張係数の非常に小さい半導体チップ２と、熱膨張係数の比較的大きいタブ１ｂやレジン７との間で発生する内部応力が、ほとんど緩和されずにタブ側面にかかることになるからである。
したがって、本実施の形態のＱＦＮ５のように、タブ１ｂを小形化して分散することは、前記内部応力を分散して緩和させる上で、非常に効果的である。
なお、封止用のレジン７の熱膨張係数は、例えば、１２（ｐｐｍ／℃）であり、図３に示すリードフレーム１の熱膨張係数は、１７（ｐｐｍ／℃）であり、さらに、半導体チップ２の熱膨張係数は、３（ｐｐｍ／℃）である。
また、タブ１ｂと連結してこれを支持し、かつタブ１ｂからその外側に延在する吊りリード１ｅは、封止体３の裏面（実装面）３ａの角部に露出する露出部１ｉと、露出部１ｉとタブ１ｂとの間に形成された屈曲部１ｊとを有している。
この屈曲部１ｊは、オフセットとも呼ばれる折り曲げ部であり、タブ１ｂの位置をパッケージ高さ方向に対して高くなる方向にずらす（タブ上げ）ものである。
これにより、タブ１ｂの高さは、各リード１ａや吊りリード１ｅの露出部１ｉより高くなり、その結果、図２に示すように、タブ１ｂのチップ支持面１ｃと反対側の裏面１ｄには、図６（ｂ）に示すレジン７が回り込んで封止体３が形成されている。
すなわち、本実施の形態のＱＦＮ５は、４個のタブ１ｂと１個のダミータブ１ｈとが封止体３内に封止されるタブ埋め込み構造のものである。
そこで、特に、ＱＦＮ５などのパッケージが実装される実装基板（配線基板）の小形化を目指す場合には、半導体チップ２が搭載されるタブ１ｂを絶縁性の樹脂で封止することにより、すなわち、タブ埋め込み構造のＱＦＮ５とすることにより、半導体チップ２の裏面２ｃと実装基板の配線との絶縁を確保し、かつノイズの交信などの悪影響を防ぎつつ、パッケージの下の領域を実装基板の配線を配置する領域として利用することが可能となる。
また、各リード１ａのワイヤ４が接続されるボンディング面１ｋには、そのワイヤ接合箇所の外側領域に細長い窪みである溝部１ｌが形成されている。
この溝部１ｌは、例えば、ハーフエッチング加工などで形成され、レジン７（封止体３）とリード１ａとの食い付き力を高めてリード１ａの引き抜き強度を高めるものであるとともに、リード１ａの封止体３からの突出部に応力がかかった際に前記ワイヤ接合箇所に負荷がかかるのを塞き止める機能も有しており、これにより、外部応力によるワイヤ剥がれを防ぐことができる。
ここで、各リード１ａや吊りリード１ｅおよびタブ１ｂは、例えば、銅によって形成され、その厚さは、例えば、０．１５〜０．２ｍｍ程度である。
また、半導体チップ２は、図２に示すように、タブ１ｂのチップ支持面１ｃに接着材６（例えば、銀ペースト）を介して固着されている。
さらに、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリード１ａとを電気的に接続するボンディング用のワイヤ４は、例えば、金線などである。
また、封止体３は、モールド方法による樹脂封止によって形成され、その際用いられる封止用のレジン７（封止用樹脂）は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂などである。
また、封止体３の裏面３ａの周縁部に露出する各リード１ａの被接続面１ｇには、パッケージ実装時の半田接続用の半田メッキ層が形成されている。
なお、半田メッキ層の代わりとして、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層などを形成してもよい。
次に、本実施の形態のＱＦＮ５の製造方法を図７に示す製造プロセスフロー図にしたがって説明する。
まず、半導体チップ２の裏面２ｃの４隅に対応して分散して配置された４個の小形のタブ１ｂと、その周囲に形成された複数のリード１ａと、それぞれのタブ１ｂを支持し、かつ屈曲部１ｊが形成された吊りリード１ｅと、タブ１ｂ同士を連結する連結リード１ｆと、連結リード１ｆの交差箇所に形成されたダミータブ１ｈとを有する図３（ａ）に示すリードフレーム１を準備する（ステップＳ１）。
すなわち、４個に分散された小形のタブ１ｂと１個のダミータブ１ｈとを有し、かつ図３（ｂ）に示すように、タブ上げ加工されたリードフレーム１を準備する。
なお、図３（ａ）、図４および図５に示す点線部は、モールド後のモールドライン８を示すものである。
また、図３（ａ）に示すリードフレーム１は、複数のＱＦＮ５をまとめて組み立て可能な多数個取りのフレームにおいて、１つのＱＦＮ５に相当するパッケージ領域のみを示したものであり、その際、リードフレーム１は、例えば、前記パッケージ領域が１列に複数配置されたものであってもよく、また、複数列×複数行にマトリクス配置されたものであってもよい。
一方、図２に示す主面２ｂに半導体集積回路が形成された半導体チップ２を準備する。
その後、半導体チップ２をリードフレーム１上に供給して、ステップＳ２に示すように、リードフレーム１の４個のタブ１ｂのそれぞれのチップ支持面１ｃと半導体チップ２の裏面２ｃとを接合するダイボンディング（チップマウントともいう）を行う。
すなわち、複数のパッド２ａが形成された半導体チップ２の裏面２ｃと４個のタブ１ｂとを裏面２ｃの４隅でダイボンド材（例えば、銀ペーストなど）である接着材６を介して接着する。
その際、まず、図４に示すように、半導体チップ２の裏面２ｃの４隅に対応して配置された４個のタブ１ｂのそれぞれのチップ支持面１ｃに接着材６を塗布し、続いて、図５に示すように、この４個のタブ１ｂ上に半導体チップ２を配置してダイボンディングする。
この時、４個のタブ１ｂおよびダミータブ１ｈの合計の面積は、半導体チップ２の裏面２ｃの面積と比べて遥かに小さいため、半導体チップ２の裏面２ｃは、十分に露出している。
なお、図５は、半導体チップ２をその上方から透過して、その下側のタブ１ｂとダミータブ１ｈと接着材６とを図示したものである。
また、ダイボンディングの際には、必要に応じて、ダミータブ１ｈの裏面側からこれの吸着を行いながらダイボンディングする。これによって、タブ１ｂを繋ぐ連結リード１ｆのフレーム反りによるチップ側へのダイボンディング時のチップ押し上げを防止できる。
その結果、接着材６によって接着するべき４個のタブ１ｂのダイボンディング時のタブ浮きを防ぐことができる。
さらに、半導体チップ２が、その裏面２ｃの４隅に対応して分散配置された４個のタブ１ｂによって接着材６を介して支持されていることにより、半導体チップ２の裏面２ｃとタブ１ｂとの接着領域が中央部からチップ外周部に分散されるため、ダイボンディング後のフレーム搬送時に振動などによって起こる半導体チップ２のフレーム上でのθ回転ずれを防止することができる。
続いて、図６（ａ）に示すように、半導体チップ２のパッド２ａとこれに対応するリードフレーム１のリード１ａとを金線などのワイヤ４によって電気的に接続するワイヤボンディングを行う（ステップＳ３）。
その際、まず、半導体チップ２のパッド２ａとワイヤ４とを接続し、その後、ワイヤ４とリード１ａとを接続する正ボンディングを行う。
これにより、ＱＦＮ５の製造工程の煩雑化を避けることができる。
その後、ステップＳ４に示すように、モールド（ここでは、トランスファーモールド）による半導体チップ２の樹脂封止を行う。
ここでは、図６（ｂ）に示すように、一対を成す上型９ａと下型９ｂとからなるモールド金型９を用い、下型９ｂ上にワイヤボンディング済みのリードフレーム１を配置した後、上型９ａのキャビティ９ｃによって半導体チップ２とワイヤ４とを覆ってリードフレーム１を上型９ａと下型９ｂとによって型閉めし、その後、このキャビティ９ｃ内に封止用樹脂であるレジン７を供給して樹脂封止を行う。
その際、複数のリード１ａそれぞれの被接続面１ｇ（一部）と、吊りリード１ｅの露出部１ｉとが封止体３の実装面である裏面３ａの周縁部に露出するように半導体チップ２、ワイヤ４および４個のタブ１ｂとダミータブ１ｈとを樹脂封止する。
なお、本実施の形態のリードフレーム１では、タブ上げ加工が施されているため、レジン供給時、タブ１ｂの裏面１ｄ側にもレジン７が回り込むとともに、さらに、タブ１ｂが、４個のタブ１ｂに分散（分割）されているため、相互のタブ間にもレジン７が回り込む。
その結果、相互のタブ間にも封止体３が形成されて半導体チップ２の裏面２ｃと封止体３との密着面積を増加させて半導体チップ２と封止体３との密着強度を高めることができる。
また、ダミータブ１ｈは、半導体チップ２と接着されていないため、ダミータブ１ｈと半導体チップ２との間にもレジン７が流れ込む。したがって、ダミータブ１ｈは、半導体チップ２との間でレジン７（封止体３）を介して配置された状態となる。
なお、本実施の形態のモールドは、上型９ａのみにキャビティ９ｃが形成されているため、片面モールドとなる。
その後、ステップＳ５に示すように、各リード１ａおよび吊りリード１ｅをリードフレーム１の図６（ｃ）に示す枠部１ｍから切断分離するリード切断（個片化）を行う。
その際、各リード１ａおよび吊りリード１ｅを、図５の点線で示すモールドライン８の僅かに外側で切断する。
その結果、図１、図２に示すようなタブ埋め込み構造のＱＦＮ５の完成となる（ステップＳ６）。
また、図３に示すようなリードフレーム１を用いる場合、小形のダミータブ１ｈが中央部に設けられているため、これに搭載可能な、例えば、１．５ｍｍ〜３ｍｍ角程度の大きさの比較的小さな半導体チップ２をこのダミータブ１ｈに搭載することも可能であり、種々の大きさの半導体チップ２に対応させてリードフレーム１の共通化を図ることができる。
ただし、温度サイクル性やチップθ回転に対しては、例えば、４ｍｍ角以上の比較的大きなサイズの半導体チップ２を搭載した場合の方がより大きな効果を得ることができる。
次に、変形例のリードフレームを用いて組み立てられるＱＦＮについて説明する。
図８は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームの構造を示す図であり、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面の部分断面図、図９は他の変形例のリードフレームの構造を示す図であり、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面の部分断面図、図１０および図１１は他の変形例のリードフレームの構造を示す部分平面図、図１２は他の変形例のリードフレームを用いて組み立てられるＱＦＮの構造を示す断面図である。
まず、図８に示す変形例は、４個のタブ１ｂの内側領域に配置された連結リード１ｆとダミータブ１ｈとが４個のタブ１ｂより薄く形成されているものであり、図８（ａ）に示すハッチング領域が薄く形成されている。
その際、図８（ｂ）に示すように、連結リード１ｆとダミータブ１ｈは、半導体チップ２と対向する面側がタブ１ｂのチップ支持面１ｃより凹むように薄く形成されている。
すなわち、図８（ｂ）に示すように、連結リード１ｆおよびダミータブ１ｈの半導体チップ２と対向する面側にタブ１ｂのチップ支持面１ｃより凹んだ段差面１ｎが形成されており、これにより、フレーム反りによる連結リード１ｆのチップ側へのダイボンディング時のチップ押し上げを防止でき、ダイボンディング時の４個のタブ１ｂにおけるタブ浮きを防ぐことができる。
さらに、前記段差面１ｎが形成されたことにより、樹脂封止によって連結リード１ｆの表裏両面全体がレジン７によって覆われるため、連結リード１ｆとレジン７との熱膨張係数差に起因する応力の発生を防ぐことができる。
これにより、タブ側面で発生する内部応力を低減できる。
なお、連結リード１ｆおよびダミータブ１ｈをタブ１ｂより薄くする加工は、ハーフエッチングによって行われることが好ましい。
また、図９（ａ），（ｂ）に示す変形例は、４個の吊りリード１ｅにおいて、その屈曲部１ｊとタブ１ｂとの間の領域に切り欠き部１ｐが形成されているものである。
この切り欠き部１ｐは、タブ反りを発生させる応力を切り欠き部１ｐに集中させて各タブ１ｂのチップ支持面１ｃの平坦度を向上させるためのものである。
なお、各吊りリード１ｅにおいて、切り欠き部１ｐは、その表裏面の何れに形成されていてもよい。
さらに、切り欠き部１ｐは、ハーフエッチングによって形成されることが好ましい。
また、図１０に示す変形例は、図３に示すような連結リード１ｆやダミータブ１ｈが設けられていない場合であり、個々のタブ１ｂがそれぞれ完全に独立をして吊りリード１ｅのみによって支持されている。
なお、図１０に示すリードフレーム１の場合、タブ同士の高さ合わせ（平坦度調整）がやや困難であるが、図３に示すリードフレーム１と比較した場合、接着力の弱いリードフレーム１と樹脂の界面がタブ間で分離されているため、クラックの伝播をより低減でき、したがって、温度サイクル性がさらに向上する。
また、図１１に示す変形例は、ダミータブ１ｈの平面形状を円形ではなく、四角形とした場合である。
なお、ダミータブ１ｈおよびタブ１ｂの平面形状は、円形に限定されるものではなく、四角形や他の多角形などであってもよい。
また、図１２に示す変形例は、各リード１ａのボンディング面１ｋに、図３に示すような溝部１１が設けられていない場合であり、ボンディング面１ｋが平坦な形状のリード１ａである。
なお、図１１および図１２に示す変形例のリードフレーム１を用いた場合であっても、図３に示すリードフレーム１を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の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言うまでもない。
例えば、前記実施の形態では、タブ１ｂが４個に分散（分割）されている場合を説明したが、半導体チップ２が搭載されるタブ１ｂの数は、２個以上で、かつ半導体チップ２を搭載した際に、半導体チップ２の裏面２ｃの全面を覆わないものであれば、その数は特に限定されるものではない。
さらに、複数のタブ１ｂの半導体チップ２の裏面２ｃでの対応箇所（接着箇所）は、裏面２ｃにおける隅以外の位置であってもよい。
また、前記実施の形態で説明したダミータブ１ｈは、必ずしも設けられていなくてもよく、単に連結リード１ｆのみが設けられていてもよい。
さらに、連結リード１ｆ（ダミータブ１ｈも含む）をタブ１ｂより薄くする加工や切り欠き部１ｐを形成する加工方法は、ハーフエッチング以外のコイニングなどのプレス加工であってもよい。
したがって、前記半導体装置は、樹脂封止形で、かつ複数のタブ１ｂを有し、さらに、リード１ａの一部が封止体３の裏面３ａに露出する構造のものであれば、ＱＦＮ５以外の他の半導体装置であってもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の半導体装置およびその製造方法は、温度サイクル時のタブと封止体の界面でのクラック発生を防止する技術に好適である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態の半導体装置（ＱＦＮ）の構造の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、図２は図１（ｃ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図３は図１に示すＱＦＮの組み立てに用いられるリードフレームの構造の一例を示す図であり、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面の部分断面図、図４は図１に示すＱＦＮの組み立てにおけるタブへの接着材塗布状態の構造の一例を示す部分平面図、図５は図１に示すＱＦＮの組み立てにおけるダイボンディング状態の構造の一例を半導体チップを透過して示す部分平面図、図６は図１に示すＱＦＮの組み立てにおけるワイヤボンディング、モールドおよび切断工程での構造の一例を示す部分断面図であり、（ａ）はワイヤボンディングを示す図、（ｂ）はモールドを示す図、（ｃ）は切断を示す図、図７は図１に示すＱＦＮの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図８は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームの構造を示す図であり、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面の部分断面図、図９は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームの構造を示す図であり、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面の部分断面図、図１０は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームの構造を示す部分平面図、図１１は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームの構造を示す部分平面図、図１２は図１に示すＱＦＮのリードフレームに対する変形例のリードフレームを用いて組み立てられるＱＦＮの構造を示す断面図である。

Claims (3)

1. 半導体基板の主面上に形成された複数の半導体素子および複数の電極を有する半導体チップと、
   複数のリードと、
   前記半導体チップの複数の電極と前記複数のリードとを電気的に接続する複数のワイヤと、
   前記半導体チップの裏面と接着材を介して接着し、前記半導体チップの４隅にそれぞれ対応して設けられた４個のタブと、
   前記半導体チップ、前記複数のワイヤおよび前記４個のタブを、その全体を覆うように封止する封止体とを有し、
   前記複数のリードのそれぞれは、前記封止体の実装面にその一部を露出しており、
   前記４個のタブは、その配列の内側で連結リードを介して連結され、
   前記連結リードが、前記タブのチップ支持面より凹んだ段差面を有して前記タブより薄く形成されていることを特徴とする半導体装置。
2. 請求の範囲第１項記載の半導体装置であって、前記連結リードは、ハーフエッチングによって前記タブより薄く形成されたものであることを特徴とする半導体装置。
3. 請求の範囲第１項記載の半導体装置であって、前記４個のタブ以外に、前記半導体チップと封止用樹脂によって隔てられた他のタブを有するとともに、前記他のタブは、前記半導体チップの裏面の中央部に対応して配置されていることを特徴とする半導体装置。

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