JP4381677B2 - リードフレームストリップ及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体パッケージ製造のためのリードフレームストリップ及び、これを用いた半導体パッケージの製造方法に係り、特にパッケージモールディング時、いわゆるバリの生成を抑制可能なリードフレームストリップ及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、従来の半導体パッケージについての概略的な断面図であり、図2はその製造に用いられる単位リードフレームについての概略的な斜視図である。
【0003】
図1に示されている半導体パッケージ10は、いわゆるSMCSP(Smart Metal Chip Scale Package)タイプの半導体パッケージである。半導体パッケージ10のダイパッド12の下面には半導体チップ11が接着されている。図2に示されているように、前記ダイパッド12を支持するタイバー15は、ダイパッド12のコーナーから延び、ダウンセット加工されている。それぞれのタイバー15間には複数のリード20が形成されている。前記リード20及びダイパッド12はそれぞれのボンディングワイヤー21、22により半導体チップ11と連結されている。また、前記半導体チップ11、ダイパッド12、タイバー15、及びリード20はカプセル材料25により封じ込められる。図2の16及び30は、各々リードフレームコーナーの通孔16及びダムバー30であって、それについては後述する。
【0004】
このようなダイパッドを有するリードフレームを用いた半導体パッケージを製造する方法として、半導体チップが装着されたリードフレームを個別的にモールディングする個別トリミング方式、及びマトリックス状のリードフレームストリップに多数の半導体チップを装着し、モールディングして切断するMAT(Matrix Array Package)方式が公知されている。ところが、前記個別トリミング方式による場合、単位半導体パッケージの生産コストが上昇するために、現在は大部分MAT方式に依存している。
【0005】
図3は、従来のMAT方式に用いられるリードフレームストリップに関する一部抜すい平面図である。図3は、連接されたリードフレームマトリックスの角部を示した図面である。
【0006】
図面を参照すれば、単位リードフレームはダイパッド12、タイバー15、リード20が一体形成されており、あるリードフレームのリードと隣接する他のリードフレームのリードとはダムバー30により区分される。前記ダムバー30は格子状に形成されて前記リード20を相互支持する役割を行う。
【0007】
半導体パッケージの樹脂モールディング作業において使われるモールドで空洞を形成するために上部モールドと下部モールドとをクランピングする作業が必要である。この際、上部モールドはダウンセット加工されたリードフレームのダイパッド12を加圧する。前記加圧力は矢印A1で表されたようにタイバー15に沿って単位リードフレームの角部に伝えられる。タイバー15の末端に該当する前記角部には通孔16が形成されているので、伝えられた加圧力が大部分吸収されうる。しかし、単位リードフレームがリードフレームマトリックスの縁部またはコーナーに存在する場合、前記伝えられた加圧力は十分に吸収されず、矢印A2で表されたように隣接したダムバーに伝達される。
【0008】
前記ダムバー30は、一般にハーフエッチングされるが、これはモールディング後、切断工程で切断部位のバリ発生及び鋸刃の磨耗を最小化するためのものである。ダムバー30のハーフエッチングされた部位は外部の力により変形されやすい。結局、前記矢印A2で表された力は隣接したダムバー部位31を変形させうる。このような変形は樹脂モールディングのためのクランピング時に上部モールドと下部モールドとの正確な噛み合いを妨害する。これにより、図1に示されたようにモールディング時に樹脂がリードを覆ってしまい、いわゆるバリ26が生じうる。
【0009】
前記バリの生成を防止するためにリードフレームをモールド内に投入する時、リードフレームストリップの下面にフィルムを付着させる方法が公知されている。しかし、その方法によっても、バリは減少するが、フィルムの付着及び分離工程が追加されてコスト高となる問題点が生じる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決するために創案されたものであって、本発明の目的は、MAT方式による半導体パッケージの製造時にバリの生成が抑制される半導体パッケージ用リードフレームストリップ及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法を提供するところにある。
【0011】
本発明の他の目的は、半導体パッケージの製造コストを節減できる半導体パッケージ用リードフレームストリップ及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法を提供するところにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係るリードフレームストリップは、半導体チップが装着されるダイパッドと、前記ダイパッドに一端が連結されてダウンセット加工されたタイバーと、前記タイバーの他端と同一平面上に位置し、前記ダイパッドと離隔されて延びた複数のリード、及び前記リードを支持するように前記リードを形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたダムバーを備える複数の単位リードフレームが連接してマトリックス状よりなる1つ以上のリードフレームパネルを備え、前記リードフレームパネルの縁部に沿って緩衝用スロットが形成され、前記リードフレームパネルを支持するために、所定の前記ダムバーの延長線上に前記スロットをその幅方向に横切って連結バーが形成されることを特徴とする。
【0017】
本発明に係る半導体パッケージの製造方法は、半導体チップが装着されるダイパッドと、前記ダイパッドに一端が連結されてダウンセット加工されたタイバーと、前記タイバーの他端と同一平面上に位置し、前記ダイパッドと離隔されて延びた複数のリードと、前記リードを支持するように前記リードを形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたダムバーと、を備えてなる複数の単位リードフレームが連接してマトリックス状よりなる1つ以上のリードフレームパネルを備え、前記リードフレームパネルの縁部に沿って緩衝用スロットが形成され、前記リードフレームパネルを支持するために、所定の前記ダムバーの延長線上に前記スロットをその幅方向に横切って連結バーが形成されているリードフレームストリップを準備するストリップ準備工程と、前記ダイパッドに半導体チップを装着する半導体チップ装着工程と、前記半導体チップと前記リード、及び前記半導体チップと前記ダイパッドとをワイヤボンディングで連結するワイヤボンディング工程と、半導体チップが装着されてワイヤボンディングされた前記リードフレームストリップを樹脂でモールディングしてエンキャプシュレーションを形成するモールディング工程と、モールディングされた前記リードフレームストリップを単位リードフレームで切断する切断工程と、を備えてなることを特徴とする。
【0021】
本発明に係るリードフレームストリップは、前記連結バーが、前記ダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする。特に、前記連結バーが、前記リードフレームパネルの側面中央と角部にあるダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする
【0022】
本発明に係る半導体パッケージの製造方法は、前記連結バーが、前記ダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする。特に、前記連結バーが、前記リードフレームパネルの側面中央と角部にあるダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき、本発明を詳細に説明する。
【0024】
図4を参照すれば、本発明に従ったリードフレームストリップ100は、複数の単位リードフレーム120が同一平面上に連接してマトリックス状に形成されたリードフレームパネル110を備える。リードフレームストリップ100はMAT方式の半導体パッケージ製造に用いられる。前記リードフレームパネル110は、例えば4つが一列に配列されてリードフレームストリップをなすが、示された具現例ではその一部分のみ示した。前記リードフレームストリップ100の両端のガイドレール部には位置を整合させるための位置整合孔101が形成される。
【0025】
前記リードフレームパネル110の縁部には直線型の長いスロット200が形成されている。前記スロット200は、前記リードフレームパネル110を支持するために前記スロット200を横切って形成された連結バー210により断絶される。前記連結バー210は所定ダムバーの延長線上に形成される。図示された実施例では、連結バー210がパネルの側面中央と角部にあるダムバーの延長線上に形成されているが、その数及び位置がこれに限定されるものではない。
【0026】
図5は、図4のリードフレームパネルの角部であるB部分を拡大した平面図である。
【0027】
図4を参照すれば、リードフレームパネル110を形成する単位リードフレームには、ダイパッド130、前記ダイパッド130から対角線方向に下向きに延在するようにダウンセット加工されたタイバー135、前記ダイパッド130から所定距離離間して放射状に延びたリード140、及び前記リード140を支持するためにリード140を形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたものであって、単位リードフレーム間の境界となるダムバー150が一体形成される。隣接する単位リードフレームは前記ダムバー150を共有し、リードフレームパネル110全体を通じて前記ダムバー150は格子状に形成される。
【0028】
図6は、図5に示されたリードフレームストリップの単位リードフレームをダイパッド130の対角線に沿って切断して示す断面図である。図6は、封止するためにモールディング時の変化を概略的に示した図面であるが、見やすくするために封止した単位リードフレームは図示しなかった。
【0029】
半導体フレームを封止するために、まず半導体チップ(図示せず)が装着された単位リードフレーム120を上部モールド300及び下部モールド310間にクランピングし、次に前記上下部モールドにより形成されたキャビティにモールディング樹脂を充填する。図6に示されたように、前記クランピング過程で上部モールド300が下方に押圧されてダイパッド130が押圧される。点線で表された部分は上部モールド300により加圧される前のダイパッドの位置を示す。このような加圧によりダイパッド130が下方に圧縮され、矢印A10で表された力が、タイバー135を通じてリードフレームのダウンセットされた角部137に伝えられる。
【0030】
図5を参照すれば、伝達されて集中した力(C内の矢印A10で表される)がリードフレームパネル110の縁部を除いた単位リードフレームの角部137に加わるが、前記角部に形成された通孔136によりその大部分が吸収されうる。また、リードフレームパネル110の縁部に位置した単位リードフレームの角部137に集中された力は、前記境界に沿って形成されたスロット200の変形により吸収されうる。連結バー210がダムバー150の延長線上に形成されているので、これを通じて矢印A20で表された力がリードフレームパネル110の外部にも伝えられる。
【0031】
前記連結バー210は、図5に示されたように折曲部を有する形状よりなることが望ましい。これは、連結バー210の折曲部が緩衝作用を果たしてスロット200の変形による力の吸収を容易にするからである。図5に示された一具現例では、前記折曲部がZ字状をしているが、折曲部が前記形状に制限されるものではない。
【0032】
前述したような力の吸収を通じて図3の矢印A2で表された反撥力の発生を予防することによって、リードフレームパネル110の縁部と隣接したダムバーの変形を抑制できる。
【0033】
図7は、図5のC部分を拡大して示した平面図であって、力を示す矢印は略した。
【0034】
図7を参照すれば、ダムバー150には長手方向に一列に形成された凹部155が備えられる。かかる構造はダムバー全体がハーフエッチングされた従来の構造と比較すれば、バリ発生及び鋸刃の磨耗問題を生じず、かつ構造弱化によるダムバー150の変形を防止しうる。前記凹部155はハーフエッチングにより形成されうる。
【0035】
一方、図示されていない実施例において、凹部155の代りに貫通孔が形成されうる。貫通孔は凹部155と同一な位置でダムバー150を貫通させるものである。貫通孔はエッチングまたはパンチングによって形成されうる。前記リードフレームストリップ100をモールディングした後に単位パッケージに切断する過程では前記凹部155または貫通孔(図示せず)に沿って切断が行われる。
【0036】
図8は、本発明に従った半導体パッケージの製造方法を示すフローチャートである。図8を参照すれば、半導体パッケージの製造方法は、リードフレームストリップ準備工程(S1)、半導体チップ装着工程(S2)、ワイヤボンディング工程(S3)、モールディング工程(S4)、及び切断工程(S5)を備えて構成される。
【0037】
リードフレームストリップ準備工程(S1)では、半導体チップが装着されるダイパッド、前記ダイパッドから延びたダウンセット加工された複数のタイバー、前記タイバーの端部と同一平面上に位置し、かつ所定距離離間して前記ダイパッドから延びた複数のリード、及び前記リードが支持さるべく前記リードを形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたダムバーを備える複数の単位リードフレームがマトリックス状をなしてなる1つ以上のリードフレームパネルを備えるリードフレームストリップが準備される。前記リードフレームパネルには、前記リードフレームパネルの縁部に沿ってスロットが形成され、更に、前記リードフレームパネルを支持するために前記スロットをその幅方向に横切って連結バーが形成されている。前記リードフレームストリップについては前述したので、その詳細な説明は略す。前記リードフレームストリップはハーフエッチング及びパンチングにより形成されうる。
【0038】
前記リードフレーム準備工程で、前記ダムバーには複数の凹部や貫通孔が形成される。凹部は前述したようにダムバーに複数の凹部をハーフエッチングによって一列に形成したものである。これとは違って、複数の貫通孔がエッチングやパンチングによってダムバーに形成されうる。
【0039】
半導体チップ装着工程(S2)では、ウェーハから個別的に切断された半導体チップがダイパッドの装着面の下面に接着される。
【0040】
ワイヤボンディング工程(S3)では、半導体チップをワイヤボンディングによりリードまたはダイパッドに電気的に接続する。
【0041】
モールディング工程(S4)では、前記半導体チップとワイヤボンディングされたリードフレームとをリードフレームパネル単位でモールディングして封止する。この際、前述したようにダムバーの変形が防止されているので、上部モールド及び下部モールドとがキャビティを正確に形成しうる。したがって、バリの発生が抑制されうる。
【0042】
切断工程(S5)では、前記封止されたリードフレームパネルを単位半導体パッケージ毎に切断する。前記工程を通じてバリの発生が抑制された半導体パッケージが製造されうる。
【0043】
前記切断工程(S5)において、切断はダムバーに一列に形成された複数の凹部または貫通孔に沿って行われる。凹部または貫通孔に沿ってモールディングを切断することによってバリの発生が防止されうる。
【0044】
本発明を適用した具体的な実験によれば、従来のリードフレームを採用した製造方法に従って製造された半導体パッケージの35%にバリが形成されたが、本発明の製造方法によれば、バリが形成されたのは僅か4%の半導体パッケージであり、バリの発生が顕著に減少した。
【0045】
【発明の効果】
前述したように本発明に従ったリードフレーム及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法を適用することによって、MAT方式によりバリの生成が低減された半導体パッケージを製造しうる。
【0046】
また、バリの除去のためのさらなる工程及びコストが節減されて半導体パッケージの製造コストが節減されうる。
【0047】
本発明は図面に示された実施例に基づいて説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解しうる。よって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によってのみ決まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体パッケージの概略的な断面図である。
【図2】図1の半導体パッケージ製造のために使われる単位リードフレームの概略的な斜視図である。
【図3】図1の半導体パッケージ製造のために使われる従来のリードフレームストリップを概略的に示す部分平面図である。
【図4】本発明に従ったリードフレームストリップを概略的に示す平面図である。
【図5】図4のB部分を示す平面図である。
【図6】図5の本発明に従ったリードフレームストリップの単位リードフレームをダイパッドの対角線に沿って切断して示す断面図である。
【図7】図5のC部分を示す拡大平面図である。
【図8】本発明に従った半導体パッケージの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 リードフレームストリップ
110 リードフレームパネル
120 単位リードフレーム
200 スロット
210 連結バー
Claims (4)
- 半導体チップが装着されるダイパッドと、前記ダイパッドに一端が連結されてダウンセット加工されたタイバーと、前記タイバーの他端と同一平面上に位置し、前記ダイパッドから所定距離離間して前記ダイパッドから延びた複数のリードと、前記リードを支持するように前記リードを形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたダムバーとを備えた複数の単位リードフレームが互いに連結されてマトリックス状になった少なくとも1つのリードフレームパネルを含み、
前記リードフレームパネルの縁部に沿って緩衝用スロットが形成され、
前記リードフレームパネルを支持するために、所定の前記ダムバーの延長線上に前記スロットをその幅方向に横切って連結バーが形成され、
前記連結バーが、前記ダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とするリードフレームストリップ。 - 前記連結バーが、前記リードフレームパネルの側面中央と角部にあるダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする請求項1に記載のリードフレームストリップ。
- 半導体チップが装着されるダイパッドと、前記ダイパッドに一端が連結されてダウンセット加工されたタイバーと、前記タイバーの他端と同一平面上に位置し、前記ダイパッドと離隔されて延びた複数のリードと、前記リードを支持するように前記リードを形成する部分を横切るように前記リードと一体形成されたダムバーとを備えた複数の単位リードフレームが互いに連結されてマトリックス状になった少なくとも1つのリードフレームパネルを含み、前記リードフレームパネルの縁部に沿って緩衝用スロットが形成され、前記リードフレームパネルを支持するために、所定の前記ダムバーの延長線上に前記スロットをその幅方向に横切って連結バーが形成されているリードフレームストリップを準備するストリップ準備工程と、
前記ダイパッドに半導体チップを装着する半導体チップ装着工程と、
ワイヤボンディングにより前記半導体チップと前記リードとの間、並びに前記半導体チップと前記ダイパッドとの間を連結するワイヤボンディング工程と、
半導体チップが装着されてワイヤボンディングされた前記リードフレームストリップを樹脂でモールディングして封止するモールディング工程と、
モールディングされた前記リードフレームストリップを単位リードフレームに切断する切断工程とを含み、
前記連結バーが、前記ダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 - 前記連結バーが、前記リードフレームパネルの側面中央と角部にあるダムバーの延長線上にのみ形成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体パッケージの製造方法。
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