JP4387566B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と称される外部端子となるリード部が片面封止された小型／薄型の樹脂封止型半導体装置と、その製造方法に関するものであり、特に生産効率を向上させるとともに、リード部の実装信頼性を向上させた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に対応するために、樹脂封止型半導体装置などの半導体部品の高密度実装が要求され、それにともなって、半導体部品の小型、薄型化が進んでいる。また小型で薄型でありながら、多ピン化が進み、高密度の小型、薄型の樹脂封止型半導体装置が要望されている。
【０００３】
以下、従来のＬＧＡ型の樹脂封止型半導体装置に使用するリードフレームについて説明する。
【０００４】
図３３は、従来のリードフレームの構成を示す図であり、図３３（ａ）は平面図、図３３（ｂ）は図３３（ａ）のＡ−Ａ１箇所の断面図、図３３（ｃ）は図３３（ａ）のＢ−Ｂ１箇所の断面図である。
【０００５】
図３３に示すように、従来のリードフレームは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１０１と、そのフレーム枠１０１内に、半導体素子が載置される矩形状のダイパッド部１０２と、ダイパッド部１０２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠１０１と接続した吊りリード部１０３と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状の複数のリード部１０４およびランドリード部１０５とより構成されている。そしてリード部１０４は、封止樹脂で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分としてインナーリード部１０４ａと、また封止樹脂部より露出する部分としてアウターリード部１０４ｂとから構成されるものであり、インナーリード部１０４ａとアウターリード部１０４ｂとは、一体で連続して設けられている。図３３（ａ）において、破線で示した領域は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を構成する場合、封止樹脂で封止する領域を示しており、また一点鎖線で示した部分は、半導体素子を搭載して樹脂封止し、樹脂封止型半導体装置を構成した後、リード部１０４（アウターリード部１０４ｂ）およびランドリード部１０５を金型で切断する部分を示している。
【０００６】
また、従来のリードフレームは、図３３（ｂ）に示すように、ダイパッド部１０２は吊りリード部によって支持されているが、その吊りリード部に設けたディプレス部によってダイパッド部１０２がリード部１０４の上面に対して上方に配置されるよう、アップセットされているものである。
【０００７】
同様にして図３３（ｃ）に示すように、ランドリード部１０５に対しても、ダイパッド部１０２が上方に配置されるようにアップセットされている。
【０００８】
なお、図示していないが、従来のリードフレームの表面には、主としてパラジウム（Ｐｄ）メッキまたは、ハンダメッキが施されているものである。パラジウムメッキについては、下地材が銅（Ｃｕ）であり、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）層、金（Ａｕ）層の３層でメッキ層が形成されている。
【０００９】
次に従来の樹脂封止型半導体装置について説明する。
【００１０】
図３４は、図３３に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す図であり、図３４（ａ）は、内部構成を破線で示した透視平面図であり、図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ−Ｃ１箇所の断面図であり、図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＤ−Ｄ１箇所の断面図である。
【００１１】
図３４に示すように、リードフレームのダイパッド部１０２上に半導体素子１０６が搭載され、その半導体素子１０６とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランドリード部１０５のランド電極１０５ａとが金属細線１０７により電気的に接続されている。そしてダイパッド部１０２上の半導体素子１０６、インナーリード部１０４ａおよびランドリード部１０５の外囲は封止樹脂１０８により封止されている。そしてそのリード部１０４（インナーリード部１０４ａ）の底面部分とランドリード部１０５のランド電極１０５ａは封止樹脂１０８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子１０４ｃおよびランド電極外部端子１０５ｂを構成している。なお、封止樹脂１０８の側面からはアウターリード部１０４ｂが露出しているが、実質的に封止樹脂１０８の側面と同一面である。
【００１２】
次に従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【００１３】
まず図３５に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部１０２と、ダイパッド部１０２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部１０４およびランドリード部（図示せず）とを有したリードフレームを用意する。
【００１４】
そして図３６に示すように、ダイパッド部１０２上に銀ペースト等の接着剤により半導体素子１０６を搭載しボンディングする。
【００１５】
次に図３７に示すように、ダイパッド部１０２上に搭載された半導体素子１０６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランド電極とを金属細線１０７により電気的に接続する。
【００１６】
次に図３８に示すように、半導体素子１０６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部１０４の底面およびランドリード部のランド電極の底面に封止シート１０９を密着させる。この封止シート１０９はリード部１０４の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部１０４の底面およびランドリード部の底面を露出させるための部材である。
【００１７】
次に図３９に示すように、リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部１０４およびランドリード部を封止シート１０９に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部１０２、半導体素子１０６、リード部１０４、ランドリード部の上面領域と金属細線１０７の接続領域を封止する。
【００１８】
図４０には外囲を封止樹脂１０８で封止した状態を示している。
【００１９】
次に図４１に示すように、リードフレームのリード部１０４の底面およびランドリード部の底面に密着させていた封止シート１０９をピールオフ等により除去する。
【００２０】
次に図４２に示すように、リード部１０４の切断箇所１１０に対して、金型による切断刃１１１でリードカットを行う。
【００２１】
そして図４３に示すように、リードフレームのダイパッド部１０２上に半導体素子１０６が搭載され、その半導体素子１０６とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランドリード部とが金属細線１０７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂１０８により封止され、そしてそのリード部１０４（インナーリード部１０４ａ）の底面部分およびランド電極の底面は封止樹脂１０８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子１０４ｃおよびランド電極外部端子を構成するとともに、封止樹脂１０８の側面からはアウターリード部１０４ｂが露出し、実質的に封止樹脂１０８の側面と同一面を構成した樹脂封止型半導体装置を得る。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の樹脂封止型半導体装置では、樹脂封止後、リード部の切断箇所を金型で切断してフレームより分離させ、樹脂封止型半導体装置を得ているが、リード部をフレーム枠から切断することにより、リード部の切断した端面にはリード部に本来形成しているメッキ層が存在しないことになり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部の封止樹脂部から露出した側面部分にハンダが形成されないため、実装強度が弱くなり、実装信頼性が劣る恐れがあった。
【００２３】
図面を参照して説明すると、図４３に示した円内の拡大図として、図４４に樹脂封止型半導体装置製品のリード部１０４を示しているが、リードカットされたリード部１０４の封止樹脂１０８から露出したリード端面部１１２には、他のリード部１０４の外囲表面に形成されているメッキ層１１３が形成されていない。したがって、図４５の断面図に示すように、リード部１０４の切断したリード端面部１１２には、リード部１０４に本来形成しているメッキ層１１３が存在しないことにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１１４にハンダ等の接合剤１１５により接合した際、リード部１０４のリード端面部１１２にハンダ（接合剤１１５）が形成されないため、実装強度が弱くなってしまう。
【００２４】
本発明は前記した従来の課題を解決し、小型の片面封止型半導体パッケージの基板実装の強度向上および実装信頼性の維持を実現できる樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド部上に搭載された半導体素子と、前記ダイパッド部にその先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有したランド電極を構成するランドリード部と、前記半導体素子の電極と前記ランドリード部、前記リード部とを接続した金属細線と、前記ダイパッド部、半導体素子、ランドリード部の底面を除く領域、前記リード部の底面および一側面を除く領域を封止した封止樹脂とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、前記リード部の封止樹脂から露出した一側面の端面はメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００２６】
前記構成の通り、本発明の樹脂封止型半導体装置は、リード部の封止樹脂から露出した一側面のリード端面部はメッキ層を有しているものであり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００２７】
また、封止樹脂から露出したリード部の端面は、前記端面の上部の一部を除いてメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００２８】
このようにリード端面にメッキ層を形成することで、樹脂封止型半導体装置を基板に実装した時に、メッキ層と基板配線部との間に接合剤によるフィレット形状を形成することが可能となり、樹脂封止型半導体装置の外部端子と基板配線部との接合強度が向上する。
【００２９】
また、ランドリード部は、ランド電極を除く部分が薄肉加工されている樹脂封止型半導体装置である。
【００３０】
このようなランドリード部の構成とすることにより、ランド電極のスタンドオフを確保することができ、基板配線部との確実な電気的接続を実現することができる。
【００３１】
また、ランドリード部およびリード部の先端部領域のメッキ層は、ビスマスメッキを有し、前記ランドリード部および前記リード部の先端部領域の金属細線が接続する領域は、前記メッキ層の上面に銀メッキを有している樹脂封止型半導体装置である。
【００３２】
このような接合部における材料を用いることで、半導体装置の外部端子と基板配線部との接合強度をより向上させることができる。
【００３３】
また、ダイパッド部と、前記ダイパッド部に先端が対向して配置し、末端がフレーム枠と接続した複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出したランド電極を構成する複数のランドリード部とを１ユニットとして、そのユニットを複数有したリードフレームを用意し、前記リードフレームの各ダイパッド部に半導体素子を搭載し、前記リードフレームの各リード部および各ランドリード部と前記半導体素子とを電気的に接続した後、外囲を樹脂封止する工程と、前記樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【００３４】
このような樹脂封止型半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成し、その形成した凹部の表面にメッキ層を形成した後に、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程を有するため、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成され、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、基板実装時、リード端面部に形状良好なハンダフィレットが形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識精度を向上させ、認識不良を防止することができるものである。
【００３５】
また、フレーム枠と、前記フレーム枠内に半導体素子が載置されるダイパッド部と、前記ダイパッド部をその先端部で支持し、端部が前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した際、載置した半導体素子と電気的に接続し、外囲にメッキ層が形成された複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有して、前記半導体素子と電気的に接続するランド電極を構成するランドリード部とを１ユニットとし、複数ユニット有したリードフレームを用意する工程と、前記ダイパッド部上に接着剤により半導体素子を搭載する工程と、前記ダイパッド部上に搭載された半導体素子の表面の電極と前記リード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部の底面およびランドリード部のランド電極の底面とに封止シートを密着させる工程と、前記リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部およびランド電極とを封止シートに対して押圧した状態で封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部、半導体素子、リード部の上面領域、ランド電極部の底面を除く領域と金属細線の接続領域を個別ユニットごとに封止する工程と、前記リードフレームのリード部の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シートを除去する工程と、前記リードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードフレーム底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【００３６】
このように、半導体装置の製造工程において封止シートの着脱工程を設定することによって、リード部の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が進入することがないので、リード部およびランド電極のスタンドオフ高さを確保することができ、基板配線部との接合安定性が向上する。
【００３７】
また、フレーム枠と、前記フレーム枠内に半導体素子が載置されるダイパッド部と、前記ダイパッド部をその先端部で支持し、端部が前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した際、載置した半導体素子と電気的に接続し、外囲にメッキ層が形成された複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有して、前記半導体素子と電気的に接続するランドリード部とを１ユニットとし、複数ユニット有したリードフレームを用意する工程と、前記ダイパッド部上に接着剤により半導体素子を搭載する工程と、前記ダイパッド部上に搭載された半導体素子の表面の電極と前記リード部および前記ランドリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部の底面およびランドリード部のランド電極に封止シートを密着させる工程と、前記リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部およびランド電極を封止シートに対して押圧した状態で封止樹脂を注入し、前記リードフレームの外囲として各ユニットのダイパッド部、半導体素子、リード部の上面領域、ランド電極の底面を除く領域および金属細線の接続領域を各ユニット包括で全面封止する工程と、前記リードフレームのリード部の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シートを除去する工程と、前記リードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードフレーム底面側から回転ブレードにより、プリリードカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記リードフレームの上面に全面形成した封止樹脂とともに前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置である。
【００３８】
このように、半導体装置の製造工程において封止シートの着脱工程を設定し、さらに、リードフレームの全面にわたって封止樹脂を形成した後にフルリードカットを行うことによって、リード部の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が進入することがないので、リード部およびランド電極のスタンドオフ高さを確保することができ、また、樹脂封止後の生産性を向上させることが可能となる。
【００３９】
またフルカットで用いる回転ブレードの幅は、プリカットで用いる回転ブレードの幅よりも小さい樹脂封止型半導体装置である。
【００４０】
このような各回転ブレードの切削部の幅の選択により、フルカット時の回転ブレードとランドリードおよびリードとのせん断力が低下し、せん断作用によるランドリードおよびリードのバリの発生を抑制することができ、さらにフルカットで用いる回転ブレードの側面が凹部の側面に接触することがないので、リード部端面のメッキ層を除去してしまう危険性もない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
まず本実施形態のリードフレームについて説明する。
【００４３】
図１は本実施形態のリードフレームの一部分を示す平面図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＥ−Ｅ１箇所の断面図であり，図１（ｃ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ１箇所の断面図である。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態のリードフレームは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１と、そのフレーム枠１内に、半導体素子が載置される矩形状のダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠１と接続した吊りリード部３と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４および先端部がランド電極５ａであるランドリード部５とより構成されている。そしてリード部４は、封止樹脂で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分のインナーリード部４ａを構成し、封止樹脂部より露出する部分はアウターリード部４ｂを構成するものであり、インナーリード部４ａとアウターリード部４ｂとは、一体で連続して設けられている。図１において、破線で示した領域は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を構成する場合、封止樹脂で封止する領域を示しており、また一点鎖線で示した部分は、半導体素子を搭載して樹脂封止し、樹脂封止型半導体装置を構成した後、リード部４（アウターリード部４ｂ）を切断する切断部を示している。
【００４５】
また、本実施形態のリードフレームは、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、ダイパッド部２は吊りリード部によって支持されているが、その吊りリード部に設けたディプレス部によってダイパッド部２がリード部４（インナーリード部４ａ）およびランドリード部５の上面に対して上方に配置されるよう、アップセットされているものである。
【００４６】
なお、リードフレームは、図１に示した構成よりなるパターンが１つではなく、複数個、左右、上下に連続して配列されるものである。また図示していないが、本実施形態のリードフレームの表面には、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキが施されているものである。またメッキ層は、リード部４（インナーリード部４ａ）およびランドリード部５のランド電極５ａの上面のみ、すなわち金属細線で接続する箇所に銀（Ａｇ）メッキを形成してもよい。このメッキ層により、特にリード部４およびランド電極５ａが外部端子を構成した際は、実装基板との接合のハンダ等の接合剤の吸い上げ、接続を良好にするものである。
【００４７】
次に本実施形態のリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置について説明する。図２は、図１に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す図であり、図２（ａ）は、内部構成を破線で示した透視平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ１箇所の断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ１箇所の断面図である。
【００４８】
図２に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａおよびランド電極５ａとが金属細線７により電気的に接続されている。そしてダイパッド部２上の半導体素子６、インナーリード部４ａの外囲は封止樹脂８により封止されている。そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極５ａの底面部分は封止樹脂８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子４ｃおよびランド電極外部端子５ｂを構成している。なお、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出しているが、実質的に封止樹脂８の側面と同一面である。すなわち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６と、そのダイパッド部２に先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部４およびランドリード部５と、半導体素子６の電極とリード部４およびランドリード部５とを電気的に接続した金属細線７と、ダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の底面および一側面を除く領域およびランド電極５ｂの底面を除く領域の外囲を封止した封止樹脂８とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、リード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９はメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００４９】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部４のリード端面部９にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００５０】
具体的には、リード部４の封止樹脂８から露出した一側面のリード端面部９は、その上部の一部を除いてメッキ層を有しているものであり、この上部の一部には、製法上、メッキ層が形成されない領域であるが、リード部４のリード端面部９の下部にはメッキ層が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。
【００５１】
次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【００５２】
まず図３に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４およびランドリード部とを各ユニットとして有したリードフレームを用意する。
【００５３】
そして図４に示すように、リードフレームの各ユニットのダイパッド部２上に銀ペースト等の接着剤によりそれぞれ半導体素子６を搭載しボンディングする。
【００５４】
次に図５に示すように、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部４のインナーリード部４ａおよびランドリード部とを金属細線７により電気的に接続する。
【００５５】
次に図６に示すように、半導体素子６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部４の底面およびランド電極の底面に封止シート１０を密着させる。この封止シート１０はリード部４の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部４の底面およびランド電極の底面をスタンドオフを有して露出させるための機能部材である。
【００５６】
次に図７に示すように、リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部４の端部（切断部付近）を封止シート１０に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の上面領域、ランド電極の底面を除くランドリード部と金属細線７の接続領域を各ユニットごとに個別に封止する。図８には外囲を封止樹脂８で封止した状態を示している。
【００５７】
次に図９に示すように、リードフレームのリード部４の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シート１０をピールオフ等により除去する。この状態では、封止樹脂８の底面からリード部４およびランド電極が５０［μｍ］程度、突出（スタンドオフ）して露出しているものである。
【００５８】
そしてリードフレームに対する樹脂封止後の状態は、図１０に示すように各ユニットごとに樹脂封止されているものである。
【００５９】
次に図１１、図１２に示すように、樹脂封止後のリードフレームのリード部４の切断箇所１１に対して、リードフレーム底面側から回転ブレード１２で第１のリードカットとしてプリリードカットを行い、切断箇所１１に凹部を形成する。
【００６０】
このプリリードカットは、リード部４の厚みの８０［％］〜９０［％］をカットするものであり、リードフレームの厚みが２００［μｍ］であり、リード部４の厚みが２００［μｍ］である場合は、２０［μｍ］〜４０［μｍ］の厚みを残してプリカットすることになる。そしてカットされなかった残余リード部により、リードフレームの各ユニットごとの凹部に対して電解メッキ処理、無電解メッキ処理が可能となる。
【００６１】
次に図１３に示すように、リードフレームのリード部４に対してプリリードカットして形成した凹部１３の表面にメッキ層を形成する。ここではリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成するものであり、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキ層を形成するものである。そしてメッキ層の形成は、電解メッキによる方法の他、無電解メッキでもよい。さらに、リード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成する以外、リード部４の表面のメッキ層と異質の材料によりメッキ層を形成してもよい。
【００６２】
また、リード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分を封止樹脂の底面から確実にスタンドオフを有して露出させるため、このメッキ工程において、凹部１３の表面に加えて、リード部４の底面に対して、さらにメッキ層を形成し、そのメッキ層の厚みによって、リード部４およびランド電極の厚みを増加させてスタンドオフを形成してもよい。この場合、リード部４およびランドリード部の材質が銅（Ｃｕ）である場合は、ニッケル（Ｎｉ）を２０［μｍ］程度の厚みで形成することが可能であり、さらにハンダメッキしてスタンドオフをさらに高くとることができる。
【００６３】
次に図１４に示すように、メッキ層が形成されたリード部４の切断箇所の凹部１３に対して、その裏面側、つまりリードフレームとしての表面側から回転ブレード１４により、第２のリードカットとしてフルカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する。この工程では残余しているリード部４の厚みが薄厚であるため、抵抗なくブレード切断できる。またこのフルカットでは、すでに切断して形成している凹部１３の表面に回転ブレード１４が接触し、形成したメッキ層が剥がれないよう、残余リード部のみを切断するようにする。
【００６４】
なお、プリリードカットとフルリードカットとで用いる回転ブレードの幅、形状は適宜変更し、通常は、フルリードカットで用いる回転ブレード１４の幅はプリリードカットで用いる回転ブレード１２の幅より小さく設定すると好適である。
【００６５】
そして図１５に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａとが金属細線７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂８により封止され、そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分は封止樹脂８の底面から５０［μｍ］以上のスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子４ｃおよびランド電極外部端子を構成するとともに、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出し、実質的に封止樹脂８の側面と同一面を構成し、露出したリード部４のリード端面部９がメッキ層を有した樹脂封止型半導体装置を得るものである。
【００６６】
以上、本実施形態のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を製造する際、樹脂封止後のリードカット工程では、金型の切断刃に代えて、基板ダイシング等で用いるような回転ブレードで切削し、その切断過程において、フルカット前にメッキ処理し、その後にフルカットすることにより、切断されたリード部４のリード端面部９にはメッキ層を設けることができる。
【００６７】
図１５に示した円内の拡大図として、図１６に樹脂封止型半導体装置製品のリード部４を示しているが、リードカットされたリード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９には、他のリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層１５が形成されている。したがって、図１７の断面図に示すように、リード部４の切断したリード端面部９には、リード部４に予め形成しているメッキ層１５が存在することにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１６にハンダ等の接合剤１７により接合した際、リード部４のリード端面部９部分にハンダフィレット１８（接合剤１７）が形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、このハンダフィレット１８が形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識不良を防止することができる。なお、リード端面部９の上部は前記した製造過程により、メッキ層１５は形成されないが、リード部４のリード端面部９の大多数、８０［％］以上にはメッキ層１５が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。
【００６８】
次に本発明の別の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
まず図１８に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４およびランドリード部とを各ユニットとして有したリードフレームを用意する。なお、ここで用意するリードフレームは、図１に示したようなリードフレームと同様の構成を有するものである。
【００７０】
そして図１９に示すように、リードフレームの各ユニットのダイパッド部２上に銀ペースト等の接着剤によりそれぞれ半導体素子６を搭載しボンディングする。
【００７１】
次に図２０に示すように、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部４のインナーリード部４ａとを金属細線７により電気的に接続する。
【００７２】
次に図２１に示すように、半導体素子６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部４の底面およびランド電極の底面に封止シート１０を密着させる。この封止シート１０はリード部４の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部４の底面およびランド電極の底面を露出させるための機能部材である。なお、この工程前に予めリードフレームの底面部分に封止シート１０を付設しておいてもよい。
【００７３】
次に図２２に示すように、リードフレームをトランスファーモールド用の封止金型内に載置し、金型によりリード部４の端部（切断部付近）を封止シート１０に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の上面領域およびランドリード部の上面領域と金属細線７の接続領域を各ユニットを包括するように全体封止する。図２３には外囲を封止樹脂８で封止した状態を示している。図２３に示すように、本実施形態では、リードフレームの各ユニットごとに樹脂封止するものではなく、いわばリードフレームの上面領域を全体封止するものである。
【００７４】
次に図２４に示すように、リードフレームのリード部４の底面に密着させていた封止シート１０をピールオフ等により除去する。この状態では、封止樹脂の底面からリード部４およびランド電極が５０［μｍ］程度、突出（スタンドオフ）して露出しているものである。
【００７５】
そしてリードフレームに対する樹脂封止後の状態は、図２５に示すように各ユニットを包括するようにリードフレーム上面領域全体を樹脂封止しているものである。
【００７６】
次に図２６、図２７に示すように、樹脂封止後のリードフレームのリード部４の切断箇所１１に対して、リードフレーム底面側から回転ブレード１２で第１のリードカットとしてプリリードカットを行い、切断箇所１１に凹部を形成する。
【００７７】
このプリリードカットは、リード部４の厚みの８０［％］〜９０［％］をカットするものであり、リードフレームの厚みが２００［μｍ］であり、リード部４の厚みが２００［μｍ］である場合は、２０［μｍ］〜４０［μｍ］の厚みを残してプリカットすることになる。そしてカットされなかった残余リード部により、リードフレームの各ユニットの境界部分ごとの凹部に対して電解メッキ処理が可能となる。
【００７８】
なお、本実施形態のプリリードカットでは、リード部４の一部を残しているが、リード部４に対して、フルカットしてもよい。この場合、リード部４はフルカットするが、上部の封止樹脂の部分は、互いに接続しておき、個別に分離しないように保持し、その状態で後工程のメッキ処理を行うことにより、リード部４のカットした端面全体にメッキ層を形成することができるので、さらに実装強度向上のためのリード構造を得ることができる。
【００７９】
次に図２８に示すように、リードフレームのリード部４に対してプリリードカットして形成した凹部１３の表面にメッキ層を形成する。ここではリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成するものであり、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキ層を形成するものである。そしてメッキ層の形成は、電解メッキによる方法の他、無電解メッキでもよい。さらに、リード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成する以外、リード部４の表面のメッキ層と異質の材料によりメッキ層を形成してもよい。
【００８０】
また、リード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分のランド電極の底面部分を封止樹脂の底面から確実にスタンドオフを有して露出させるため、このメッキ工程において、凹部１３の表面に加えて、リード部４の底面およびランド電極の底面に対して、さらにメッキ層を形成し、そのメッキ層の厚みによって、リード部４として厚みを増加させてスタンドオフを形成してもよい。この場合、リード部４の材質が銅（Ｃｕ）である場合は、ニッケル（Ｎｉ）を２０［μｍ］程度の厚みで形成することが可能であり、さらにハンダメッキしてスタンドオフをさらに高くとることができる。
【００８１】
次に図２９に示すように、メッキ層が形成されたリード部４の切断箇所の凹部１３に対して、その裏面側、つまりリードフレームとしての表面側から回転ブレード１４により、第２のリードカットとしてフルカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する。この工程では封止樹脂８とともに残余しているリード部を切断するものである。またこのフルカットでは、すでに切断して形成している凹部１３の表面に回転ブレード１４が接触し、形成したメッキ層が剥がれないよう、残余リード部のみを切断するようにする。
【００８２】
なお、プリリードカットとフルリードカットとで用いる回転ブレードの幅、形状は適宜変更し、通常は、フルリードカットで用いる回転ブレード１４の幅はプリリードカットで用いる回転ブレード１２の幅より小さく設定すると好適である。
【００８３】
そして図３０に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａおよびランドリード部とが金属細線７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂８により封止され、そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分は封止樹脂８の底面から５０［μｍ］以上のスタンドオフを有して露出して、外部端子４ｃを構成するとともに、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出し、実質的に封止樹脂８の側面と同一面を構成し、露出したリード部４のリード端面部９がメッキ層を有した樹脂封止型半導体装置を得るものである。本実施形態では実質的にアウターリード部４ｂとリード端面部９とは同一構成となり、封止樹脂８の側面とリード端面部９（アウターリード部４ｂ）とが同一面に配置されるものである。
【００８４】
以上、本実施形態のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を製造する際、樹脂封止後のリードカット工程では、金型の切断刃に代えて、基板ダイシング等で用いるような回転ブレードで切削し、その切断過程において、フルカット前にメッキ処理し、その後にフルカットすることにより、切断されたリード部４のリード端面部９（アウターリード部４ｂの端面）にはメッキ層を設けることができる。
【００８５】
図３０に示した円内の拡大図として、図３１に樹脂封止型半導体装置製品のリード部４を示しているが、リードカットされたリード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９には、他のリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層１５が形成されている。そしてリード部４の封止樹脂４から露出したリード端面部９は、その上部の一部を除いてメッキ層１５を有しているものであり、リード端面部９の上部は前記した製造過程により、メッキ層１５は形成されないが、リード部４のリード端面部９の大多数、８０［％］以上にはメッキ層１５が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。したがって、図３２の断面図に示すように、リード部４の切断したリード端面部９には、リード部４に予め形成しているメッキ層１５が存在することにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１６にハンダ等の接合剤１７により接合した際、リード部４のリード端面部９にハンダフィレット１８（接合剤１７）が形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、このハンダフィレット１８が形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識不良を防止することができる。
【００８６】
以上、本実施形態に示した通り、樹脂封止型半導体装置の製造方法は、少なくとも、ダイパッド部と、そのダイパッド部に先端が対向して配置し、末端がフレーム枠と接続した複数のリード部およびランドリード部とを１ユニットとして、そのユニットを複数有したリードフレームを用意し、そのリードフレームの各ダイパッド部に半導体素子を搭載し、各リード部および各ランドリード部と搭載した半導体素子とを電気的に接続した後、外囲を樹脂封止する工程と、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成する工程と、リードフレームのリードカットして形成した凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなるものであり、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部部分にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。この実装強度の確保は、基板実装においては重要なファクターであり、その実現のための構成は、特に本実施形態のような片面封止型のパッケージにおいては必要不可欠な構成である。
【００８７】
【発明の効果】
以上、本発明の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法において、樹脂封止型半導体装置は、リード部の封止樹脂から露出した一側面のリード端面部はメッキ層を有しているものであり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード部端面にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００８８】
また樹脂封止型半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成し、その形成した凹部の表面にメッキ層を形成した後に、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程を有するため、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成され、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００８９】
さらに、基板実装時、リード端面部に形状良好なハンダフィレットが形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識精度を向上させ、認識不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のリードフレームを示す図
【図２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図１７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【図１８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【図３３】従来のリードフレームを示す図
【図３４】従来の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３５】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３６】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３７】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３８】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３９】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４０】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４１】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４２】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４３】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４４】従来の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図４５】従来の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【符号の説明】
１ フレーム枠
２ ダイパッド部
３ 吊りリード部
４ リード部
４ａ インナーリード部
４ｂ アウターリード部
４ｃ リード部外部端子
５ ランドリード部
５ａ ランド電極
５ｂ ランド電極外部端子
６ 半導体素子
７ 金属細線
８ 封止樹脂
９ リード端面部
１０ 封止シート
１１ 切断箇所
１２ 回転ブレード
１３ 凹部
１４ 回転ブレード
１５ メッキ層
１６ 実装基板
１７ 接合剤
１８ ハンダフィレット
１０１ フレーム枠
１０２ ダイパッド部
１０３ 吊りリード部
１０４ リード部
１０４ａ インナーリード部
１０４ｂ アウターリード部
１０４ｃ リード部外部端子
１０５ ランドリード部
１０５ａ ランド電極
１０５ｂ ランド電極外部端子
１０６ 半導体素子
１０７ 金属細線
１０８ 封止樹脂
１０９ 封止シート
１１０ 切断箇所
１１１ 切断刃
１１２ リード端面部
１１３ メッキ層
１１４ 実装基板
１１５ 接合剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と称される外部端子となるリード部が片面封止された小型／薄型の樹脂封止型半導体装置と、その製造方法に関するものであり、特に生産効率を向上させるとともに、リード部の実装信頼性を向上させた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に対応するために、樹脂封止型半導体装置などの半導体部品の高密度実装が要求され、それにともなって、半導体部品の小型、薄型化が進んでいる。また小型で薄型でありながら、多ピン化が進み、高密度の小型、薄型の樹脂封止型半導体装置が要望されている。
【０００３】
以下、従来のＬＧＡ型の樹脂封止型半導体装置に使用するリードフレームについて説明する。
【０００４】
図３３は、従来のリードフレームの構成を示す図であり、図３３（ａ）は平面図、図３３（ｂ）は図３３（ａ）のＡ−Ａ１箇所の断面図、図３３（ｃ）は図３３（ａ）のＢ−Ｂ１箇所の断面図である。
【０００５】
図３３に示すように、従来のリードフレームは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１０１と、そのフレーム枠１０１内に、半導体素子が載置される矩形状のダイパッド部１０２と、ダイパッド部１０２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠１０１と接続した吊りリード部１０３と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状の複数のリード部１０４およびランドリード部１０５とより構成されている。そしてリード部１０４は、封止樹脂で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分としてインナーリード部１０４ａと、また封止樹脂部より露出する部分としてアウターリード部１０４ｂとから構成されるものであり、インナーリード部１０４ａとアウターリード部１０４ｂとは、一体で連続して設けられている。図３３（ａ）において、破線で示した領域は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を構成する場合、封止樹脂で封止する領域を示しており、また一点鎖線で示した部分は、半導体素子を搭載して樹脂封止し、樹脂封止型半導体装置を構成した後、リード部１０４（アウターリード部１０４ｂ）およびランドリード部１０５を金型で切断する部分を示している。
【０００６】
また、従来のリードフレームは、図３３（ｂ）に示すように、ダイパッド部１０２は吊りリード部によって支持されているが、その吊りリード部に設けたディプレス部によってダイパッド部１０２がリード部１０４の上面に対して上方に配置されるよう、アップセットされているものである。
【０００７】
同様にして図３３（ｃ）に示すように、ランドリード部１０５に対しても、ダイパッド部１０２が上方に配置されるようにアップセットされている。
【０００８】
なお、図示していないが、従来のリードフレームの表面には、主としてパラジウム（Ｐｄ）メッキまたは、ハンダメッキが施されているものである。パラジウムメッキについては、下地材が銅（Ｃｕ）であり、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）層、金（Ａｕ）層の３層でメッキ層が形成されている。
【０００９】
次に従来の樹脂封止型半導体装置について説明する。
【００１０】
図３４は、図３３に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す図であり、図３４（ａ）は、内部構成を破線で示した透視平面図であり、図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ−Ｃ１箇所の断面図であり、図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＤ−Ｄ１箇所の断面図である。
【００１１】
図３４に示すように、リードフレームのダイパッド部１０２上に半導体素子１０６が搭載され、その半導体素子１０６とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランドリード部１０５のランド電極１０５ａとが金属細線１０７により電気的に接続されている。そしてダイパッド部１０２上の半導体素子１０６、インナーリード部１０４ａおよびランドリード部１０５の外囲は封止樹脂１０８により封止されている。そしてそのリード部１０４（インナーリード部１０４ａ）の底面部分とランドリード部１０５のランド電極１０５ａは封止樹脂１０８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子１０４ｃおよびランド電極外部端子１０５ｂを構成している。なお、封止樹脂１０８の側面からはアウターリード部１０４ｂが露出しているが、実質的に封止樹脂１０８の側面と同一面である。
【００１２】
次に従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【００１３】
まず図３５に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部１０２と、ダイパッド部１０２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部１０４およびランドリード部（図示せず）とを有したリードフレームを用意する。
【００１４】
そして図３６に示すように、ダイパッド部１０２上に銀ペースト等の接着剤により半導体素子１０６を搭載しボンディングする。
【００１５】
次に図３７に示すように、ダイパッド部１０２上に搭載された半導体素子１０６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランド電極とを金属細線１０７により電気的に接続する。
【００１６】
次に図３８に示すように、半導体素子１０６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部１０４の底面およびランドリード部のランド電極の底面に封止シート１０９を密着させる。この封止シート１０９はリード部１０４の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部１０４の底面およびランドリード部の底面を露出させるための部材である。
【００１７】
次に図３９に示すように、リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部１０４およびランドリード部を封止シート１０９に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部１０２、半導体素子１０６、リード部１０４、ランドリード部の上面領域と金属細線１０７の接続領域を封止する。
【００１８】
図４０には外囲を封止樹脂１０８で封止した状態を示している。
【００１９】
次に図４１に示すように、リードフレームのリード部１０４の底面およびランドリード部の底面に密着させていた封止シート１０９をピールオフ等により除去する。
【００２０】
次に図４２に示すように、リード部１０４の切断箇所１１０に対して、金型による切断刃１１１でリードカットを行う。
【００２１】
そして図４３に示すように、リードフレームのダイパッド部１０２上に半導体素子１０６が搭載され、その半導体素子１０６とリード部１０４のインナーリード部１０４ａおよびランドリード部とが金属細線１０７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂１０８により封止され、そしてそのリード部１０４（インナーリード部１０４ａ）の底面部分およびランド電極の底面は封止樹脂１０８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子１０４ｃおよびランド電極外部端子を構成するとともに、封止樹脂１０８の側面からはアウターリード部１０４ｂが露出し、実質的に封止樹脂１０８の側面と同一面を構成した樹脂封止型半導体装置を得る。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の樹脂封止型半導体装置では、樹脂封止後、リード部の切断箇所を金型で切断してフレームより分離させ、樹脂封止型半導体装置を得ているが、リード部をフレーム枠から切断することにより、リード部の切断した端面にはリード部に本来形成しているメッキ層が存在しないことになり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部の封止樹脂部から露出した側面部分にハンダが形成されないため、実装強度が弱くなり、実装信頼性が劣る恐れがあった。
【００２３】
図面を参照して説明すると、図４３に示した円内の拡大図として、図４４に樹脂封止型半導体装置製品のリード部１０４を示しているが、リードカットされたリード部１０４の封止樹脂１０８から露出したリード端面部１１２には、他のリード部１０４の外囲表面に形成されているメッキ層１１３が形成されていない。したがって、図４５の断面図に示すように、リード部１０４の切断したリード端面部１１２には、リード部１０４に本来形成しているメッキ層１１３が存在しないことにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１１４にハンダ等の接合剤１１５により接合した際、リード部１０４のリード端面部１１２にハンダ（接合剤１１５）が形成されないため、実装強度が弱くなってしまう。
【００２４】
本発明は前記した従来の課題を解決し、小型の片面封止型半導体パッケージの基板実装の強度向上および実装信頼性の維持を実現できる樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド部上に搭載された半導体素子と、前記ダイパッド部にその先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有したランド電極を構成するランドリード部と、前記半導体素子の電極と前記ランドリード部、前記リード部とを接続した金属細線と、前記ダイパッド部、半導体素子、ランドリード部の底面を除く領域、前記リード部の底面および一側面を除く領域を封止した封止樹脂とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、前記リード部の封止樹脂から露出した一側面の端面はメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００２６】
前記構成の通り、本発明の樹脂封止型半導体装置は、リード部の封止樹脂から露出した一側面のリード端面部はメッキ層を有しているものであり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００２７】
また、封止樹脂から露出したリード部の端面は、前記端面の上部の一部を除いてメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００２８】
このようにリード端面にメッキ層を形成することで、樹脂封止型半導体装置を基板に実装した時に、メッキ層と基板配線部との間に接合剤によるフィレット形状を形成することが可能となり、樹脂封止型半導体装置の外部端子と基板配線部との接合強度が向上する。
【００２９】
また、ランドリード部は、ランド電極を除く部分が薄肉加工されている樹脂封止型半導体装置である。
【００３０】
このようなランドリード部の構成とすることにより、ランド電極のスタンドオフを確保することができ、基板配線部との確実な電気的接続を実現することができる。
【００３１】
また、ランドリード部およびリード部の先端部領域のメッキ層は、ビスマスメッキを有し、前記ランドリード部および前記リード部の先端部領域の金属細線が接続する領域は、前記メッキ層の上面に銀メッキを有している樹脂封止型半導体装置である。
【００３２】
このような接合部における材料を用いることで、半導体装置の外部端子と基板配線部との接合強度をより向上させることができる。
【００３３】
また、ダイパッド部と、前記ダイパッド部に先端が対向して配置し、末端がフレーム枠と接続した複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出したランド電極を構成する複数のランドリード部とを１ユニットとして、そのユニットを複数有したリードフレームを用意し、前記リードフレームの各ダイパッド部に半導体素子を搭載し、前記リードフレームの各リード部および各ランドリード部と前記半導体素子とを電気的に接続した後、外囲を樹脂封止する工程と、前記樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【００３４】
このような樹脂封止型半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成し、その形成した凹部の表面にメッキ層を形成した後に、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程を有するため、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成され、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、基板実装時、リード端面部に形状良好なハンダフィレットが形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識精度を向上させ、認識不良を防止することができるものである。
【００３５】
また、フレーム枠と、前記フレーム枠内に半導体素子が載置されるダイパッド部と、前記ダイパッド部をその先端部で支持し、端部が前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した際、載置した半導体素子と電気的に接続し、外囲にメッキ層が形成された複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有して、前記半導体素子と電気的に接続するランド電極を構成するランドリード部とを１ユニットとし、複数ユニット有したリードフレームを用意する工程と、前記ダイパッド部上に接着剤により半導体素子を搭載する工程と、前記ダイパッド部上に搭載された半導体素子の表面の電極と前記リード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部の底面およびランドリード部のランド電極の底面とに封止シートを密着させる工程と、前記リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部およびランド電極とを封止シートに対して押圧した状態で封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部、半導体素子、リード部の上面領域、ランド電極部の底面を除く領域と金属細線の接続領域を個別ユニットごとに封止する工程と、前記リードフレームのリード部の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シートを除去する工程と、前記リードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードフレーム底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【００３６】
このように、半導体装置の製造工程において封止シートの着脱工程を設定することによって、リード部の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が進入することがないので、リード部およびランド電極のスタンドオフ高さを確保することができ、基板配線部との接合安定性が向上する。
【００３７】
また、フレーム枠と、前記フレーム枠内に半導体素子が載置されるダイパッド部と、前記ダイパッド部をその先端部で支持し、端部が前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した際、載置した半導体素子と電気的に接続し、外囲にメッキ層が形成された複数のリード部と、前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有して、前記半導体素子と電気的に接続するランドリード部とを１ユニットとし、複数ユニット有したリードフレームを用意する工程と、前記ダイパッド部上に接着剤により半導体素子を搭載する工程と、前記ダイパッド部上に搭載された半導体素子の表面の電極と前記リード部および前記ランドリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部の底面およびランドリード部のランド電極に封止シートを密着させる工程と、前記リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部およびランド電極を封止シートに対して押圧した状態で封止樹脂を注入し、前記リードフレームの外囲として各ユニットのダイパッド部、半導体素子、リード部の上面領域、ランド電極の底面を除く領域および金属細線の接続領域を各ユニット包括で全面封止する工程と、前記リードフレームのリード部の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シートを除去する工程と、前記リードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードフレーム底面側から回転ブレードにより、プリリードカットを行い、一部リード部を残して前記切断箇所に凹部を形成する工程と、前記リードフレームのリードカットして形成した前記凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、前記メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、前記リードフレームの上面に全面形成した封止樹脂とともに前記切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなる樹脂封止型半導体装置である。
【００３８】
このように、半導体装置の製造工程において封止シートの着脱工程を設定し、さらに、リードフレームの全面にわたって封止樹脂を形成した後にフルリードカットを行うことによって、リード部の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が進入することがないので、リード部およびランド電極のスタンドオフ高さを確保することができ、また、樹脂封止後の生産性を向上させることが可能となる。
【００３９】
またフルカットで用いる回転ブレードの幅は、プリカットで用いる回転ブレードの幅よりも小さい樹脂封止型半導体装置である。
【００４０】
このような各回転ブレードの切削部の幅の選択により、フルカット時の回転ブレードとランドリードおよびリードとのせん断力が低下し、せん断作用によるランドリードおよびリードのバリの発生を抑制することができ、さらにフルカットで用いる回転ブレードの側面が凹部の側面に接触することがないので、リード部端面のメッキ層を除去してしまう危険性もない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
まず本実施形態のリードフレームについて説明する。
【００４３】
図１は本実施形態のリードフレームの一部分を示す平面図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＥ−Ｅ１箇所の断面図であり，図１（ｃ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ１箇所の断面図である。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態のリードフレームは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１と、そのフレーム枠１内に、半導体素子が載置される矩形状のダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠１と接続した吊りリード部３と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４および先端部がランド電極５ａであるランドリード部５とより構成されている。そしてリード部４は、封止樹脂で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分のインナーリード部４ａを構成し、封止樹脂部より露出する部分はアウターリード部４ｂを構成するものであり、インナーリード部４ａとアウターリード部４ｂとは、一体で連続して設けられている。図１において、破線で示した領域は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を構成する場合、封止樹脂で封止する領域を示しており、また一点鎖線で示した部分は、半導体素子を搭載して樹脂封止し、樹脂封止型半導体装置を構成した後、リード部４（アウターリード部４ｂ）を切断する切断部を示している。
【００４５】
また、本実施形態のリードフレームは、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、ダイパッド部２は吊りリード部によって支持されているが、その吊りリード部に設けたディプレス部によってダイパッド部２がリード部４（インナーリード部４ａ）およびランドリード部５の上面に対して上方に配置されるよう、アップセットされているものである。
【００４６】
なお、リードフレームは、図１に示した構成よりなるパターンが１つではなく、複数個、左右、上下に連続して配列されるものである。また図示していないが、本実施形態のリードフレームの表面には、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキが施されているものである。またメッキ層は、リード部４（インナーリード部４ａ）およびランドリード部５のランド電極５ａの上面のみ、すなわち金属細線で接続する箇所に銀（Ａｇ）メッキを形成してもよい。このメッキ層により、特にリード部４およびランド電極５ａが外部端子を構成した際は、実装基板との接合のハンダ等の接合剤の吸い上げ、接続を良好にするものである。
【００４７】
次に本実施形態のリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置について説明する。図２は、図１に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置を示す図であり、図２（ａ）は、内部構成を破線で示した透視平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ１箇所の断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ１箇所の断面図である。
【００４８】
図２に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａおよびランド電極５ａとが金属細線７により電気的に接続されている。そしてダイパッド部２上の半導体素子６、インナーリード部４ａの外囲は封止樹脂８により封止されている。そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極５ａの底面部分は封止樹脂８の底面からスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子４ｃおよびランド電極外部端子５ｂを構成している。なお、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出しているが、実質的に封止樹脂８の側面と同一面である。すなわち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６と、そのダイパッド部２に先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部４およびランドリード部５と、半導体素子６の電極とリード部４およびランドリード部５とを電気的に接続した金属細線７と、ダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の底面および一側面を除く領域およびランド電極５ｂの底面を除く領域の外囲を封止した封止樹脂８とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、リード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９はメッキ層を有している樹脂封止型半導体装置である。
【００４９】
本実施形態の樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部４のリード端面部９にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００５０】
具体的には、リード部４の封止樹脂８から露出した一側面のリード端面部９は、その上部の一部を除いてメッキ層を有しているものであり、この上部の一部には、製法上、メッキ層が形成されない領域であるが、リード部４のリード端面部９の下部にはメッキ層が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。
【００５１】
次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。
【００５２】
まず図３に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４およびランドリード部とを各ユニットとして有したリードフレームを用意する。
【００５３】
そして図４に示すように、リードフレームの各ユニットのダイパッド部２上に銀ペースト等の接着剤によりそれぞれ半導体素子６を搭載しボンディングする。
【００５４】
次に図５に示すように、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部４のインナーリード部４ａおよびランドリード部とを金属細線７により電気的に接続する。
【００５５】
次に図６に示すように、半導体素子６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部４の底面およびランド電極の底面に封止シート１０を密着させる。この封止シート１０はリード部４の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部４の底面およびランド電極の底面をスタンドオフを有して露出させるための機能部材である。
【００５６】
次に図７に示すように、リードフレームを金型内に載置し、金型によりリード部４の端部（切断部付近）を封止シート１０に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の上面領域、ランド電極の底面を除くランドリード部と金属細線７の接続領域を各ユニットごとに個別に封止する。図８には外囲を封止樹脂８で封止した状態を示している。
【００５７】
次に図９に示すように、リードフレームのリード部４の底面およびランド電極の底面に密着させていた封止シート１０をピールオフ等により除去する。この状態では、封止樹脂８の底面からリード部４およびランド電極が５０［μｍ］程度、突出（スタンドオフ）して露出しているものである。
【００５８】
そしてリードフレームに対する樹脂封止後の状態は、図１０に示すように各ユニットごとに樹脂封止されているものである。
【００５９】
次に図１１、図１２に示すように、樹脂封止後のリードフレームのリード部４の切断箇所１１に対して、リードフレーム底面側から回転ブレード１２で第１のリードカットとしてプリリードカットを行い、切断箇所１１に凹部を形成する。
【００６０】
このプリリードカットは、リード部４の厚みの８０［％］〜９０［％］をカットするものであり、リードフレームの厚みが２００［μｍ］であり、リード部４の厚みが２００［μｍ］である場合は、２０［μｍ］〜４０［μｍ］の厚みを残してプリカットすることになる。そしてカットされなかった残余リード部により、リードフレームの各ユニットごとの凹部に対して電解メッキ処理、無電解メッキ処理が可能となる。
【００６１】
次に図１３に示すように、リードフレームのリード部４に対してプリリードカットして形成した凹部１３の表面にメッキ層を形成する。ここではリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成するものであり、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキ層を形成するものである。そしてメッキ層の形成は、電解メッキによる方法の他、無電解メッキでもよい。さらに、リード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成する以外、リード部４の表面のメッキ層と異質の材料によりメッキ層を形成してもよい。
【００６２】
また、リード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分を封止樹脂の底面から確実にスタンドオフを有して露出させるため、このメッキ工程において、凹部１３の表面に加えて、リード部４の底面に対して、さらにメッキ層を形成し、そのメッキ層の厚みによって、リード部４およびランド電極の厚みを増加させてスタンドオフを形成してもよい。この場合、リード部４およびランドリード部の材質が銅（Ｃｕ）である場合は、ニッケル（Ｎｉ）を２０［μｍ］程度の厚みで形成することが可能であり、さらにハンダメッキしてスタンドオフをさらに高くとることができる。
【００６３】
次に図１４に示すように、メッキ層が形成されたリード部４の切断箇所の凹部１３に対して、その裏面側、つまりリードフレームとしての表面側から回転ブレード１４により、第２のリードカットとしてフルカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する。この工程では残余しているリード部４の厚みが薄厚であるため、抵抗なくブレード切断できる。またこのフルカットでは、すでに切断して形成している凹部１３の表面に回転ブレード１４が接触し、形成したメッキ層が剥がれないよう、残余リード部のみを切断するようにする。
【００６４】
なお、プリリードカットとフルリードカットとで用いる回転ブレードの幅、形状は適宜変更し、通常は、フルリードカットで用いる回転ブレード１４の幅はプリリードカットで用いる回転ブレード１２の幅より小さく設定すると好適である。
【００６５】
そして図１５に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａとが金属細線７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂８により封止され、そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分は封止樹脂８の底面から５０［μｍ］以上のスタンドオフを有して露出して、リード部外部端子４ｃおよびランド電極外部端子を構成するとともに、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出し、実質的に封止樹脂８の側面と同一面を構成し、露出したリード部４のリード端面部９がメッキ層を有した樹脂封止型半導体装置を得るものである。
【００６６】
以上、本実施形態のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を製造する際、樹脂封止後のリードカット工程では、金型の切断刃に代えて、基板ダイシング等で用いるような回転ブレードで切削し、その切断過程において、フルカット前にメッキ処理し、その後にフルカットすることにより、切断されたリード部４のリード端面部９にはメッキ層を設けることができる。
【００６７】
図１５に示した円内の拡大図として、図１６に樹脂封止型半導体装置製品のリード部４を示しているが、リードカットされたリード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９には、他のリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層１５が形成されている。したがって、図１７の断面図に示すように、リード部４の切断したリード端面部９には、リード部４に予め形成しているメッキ層１５が存在することにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１６にハンダ等の接合剤１７により接合した際、リード部４のリード端面部９部分にハンダフィレット１８（接合剤１７）が形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、このハンダフィレット１８が形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識不良を防止することができる。なお、リード端面部９の上部は前記した製造過程により、メッキ層１５は形成されないが、リード部４のリード端面部９の大多数、８０［％］以上にはメッキ層１５が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。
【００６８】
次に本発明の別の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
まず図１８に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部２と、ダイパッド部２の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部４およびランドリード部とを各ユニットとして有したリードフレームを用意する。なお、ここで用意するリードフレームは、図１に示したようなリードフレームと同様の構成を有するものである。
【００７０】
そして図１９に示すように、リードフレームの各ユニットのダイパッド部２上に銀ペースト等の接着剤によりそれぞれ半導体素子６を搭載しボンディングする。
【００７１】
次に図２０に示すように、ダイパッド部２上に搭載された半導体素子６の表面の電極パッド（図示せず）とリード部４のインナーリード部４ａとを金属細線７により電気的に接続する。
【００７２】
次に図２１に示すように、半導体素子６が搭載された状態のリードフレームの少なくともリード部４の底面およびランド電極の底面に封止シート１０を密着させる。この封止シート１０はリード部４の底面およびランド電極の底面に封止樹脂が回り込まないように保護し、リード部４の底面およびランド電極の底面を露出させるための機能部材である。なお、この工程前に予めリードフレームの底面部分に封止シート１０を付設しておいてもよい。
【００７３】
次に図２２に示すように、リードフレームをトランスファーモールド用の封止金型内に載置し、金型によりリード部４の端部（切断部付近）を封止シート１０に対して押圧した状態でエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部２、半導体素子６、リード部４の上面領域およびランドリード部の上面領域と金属細線７の接続領域を各ユニットを包括するように全体封止する。図２３には外囲を封止樹脂８で封止した状態を示している。図２３に示すように、本実施形態では、リードフレームの各ユニットごとに樹脂封止するものではなく、いわばリードフレームの上面領域を全体封止するものである。
【００７４】
次に図２４に示すように、リードフレームのリード部４の底面に密着させていた封止シート１０をピールオフ等により除去する。この状態では、封止樹脂の底面からリード部４およびランド電極が５０［μｍ］程度、突出（スタンドオフ）して露出しているものである。
【００７５】
そしてリードフレームに対する樹脂封止後の状態は、図２５に示すように各ユニットを包括するようにリードフレーム上面領域全体を樹脂封止しているものである。
【００７６】
次に図２６、図２７に示すように、樹脂封止後のリードフレームのリード部４の切断箇所１１に対して、リードフレーム底面側から回転ブレード１２で第１のリードカットとしてプリリードカットを行い、切断箇所１１に凹部を形成する。
【００７７】
このプリリードカットは、リード部４の厚みの８０［％］〜９０［％］をカットするものであり、リードフレームの厚みが２００［μｍ］であり、リード部４の厚みが２００［μｍ］である場合は、２０［μｍ］〜４０［μｍ］の厚みを残してプリカットすることになる。そしてカットされなかった残余リード部により、リードフレームの各ユニットの境界部分ごとの凹部に対して電解メッキ処理が可能となる。
【００７８】
なお、本実施形態のプリリードカットでは、リード部４の一部を残しているが、リード部４に対して、フルカットしてもよい。この場合、リード部４はフルカットするが、上部の封止樹脂の部分は、互いに接続しておき、個別に分離しないように保持し、その状態で後工程のメッキ処理を行うことにより、リード部４のカットした端面全体にメッキ層を形成することができるので、さらに実装強度向上のためのリード構造を得ることができる。
【００７９】
次に図２８に示すように、リードフレームのリード部４に対してプリリードカットして形成した凹部１３の表面にメッキ層を形成する。ここではリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成するものであり、パラジウム（Ｐｄ）メッキ、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層、パラジウム（Ｐｄ）メッキ層、金（Ａｕ）メッキ層の３層でメッキ層を構成したり、または、錫−銀（Ｓｎ−Ａｇ）、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）等のハンダメッキ層を形成するものである。そしてメッキ層の形成は、電解メッキによる方法の他、無電解メッキでもよい。さらに、リード部４の外囲表面に形成されているメッキ層と同様なメッキ層を形成する以外、リード部４の表面のメッキ層と異質の材料によりメッキ層を形成してもよい。
【００８０】
また、リード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分のランド電極の底面部分を封止樹脂の底面から確実にスタンドオフを有して露出させるため、このメッキ工程において、凹部１３の表面に加えて、リード部４の底面およびランド電極の底面に対して、さらにメッキ層を形成し、そのメッキ層の厚みによって、リード部４として厚みを増加させてスタンドオフを形成してもよい。この場合、リード部４の材質が銅（Ｃｕ）である場合は、ニッケル（Ｎｉ）を２０［μｍ］程度の厚みで形成することが可能であり、さらにハンダメッキしてスタンドオフをさらに高くとることができる。
【００８１】
次に図２９に示すように、メッキ層が形成されたリード部４の切断箇所の凹部１３に対して、その裏面側、つまりリードフレームとしての表面側から回転ブレード１４により、第２のリードカットとしてフルカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する。この工程では封止樹脂８とともに残余しているリード部を切断するものである。またこのフルカットでは、すでに切断して形成している凹部１３の表面に回転ブレード１４が接触し、形成したメッキ層が剥がれないよう、残余リード部のみを切断するようにする。
【００８２】
なお、プリリードカットとフルリードカットとで用いる回転ブレードの幅、形状は適宜変更し、通常は、フルリードカットで用いる回転ブレード１４の幅はプリリードカットで用いる回転ブレード１２の幅より小さく設定すると好適である。
【００８３】
そして図３０に示すように、リードフレームのダイパッド部２上に半導体素子６が搭載され、その半導体素子６とリード部４のインナーリード部４ａおよびランドリード部とが金属細線７により電気的に接続され、外囲が封止樹脂８により封止され、そしてそのリード部４（インナーリード部４ａ）の底面部分およびランド電極の底面部分は封止樹脂８の底面から５０［μｍ］以上のスタンドオフを有して露出して、外部端子４ｃを構成するとともに、封止樹脂８の側面からはアウターリード部４ｂが露出し、実質的に封止樹脂８の側面と同一面を構成し、露出したリード部４のリード端面部９がメッキ層を有した樹脂封止型半導体装置を得るものである。本実施形態では実質的にアウターリード部４ｂとリード端面部９とは同一構成となり、封止樹脂８の側面とリード端面部９（アウターリード部４ｂ）とが同一面に配置されるものである。
【００８４】
以上、本実施形態のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を製造する際、樹脂封止後のリードカット工程では、金型の切断刃に代えて、基板ダイシング等で用いるような回転ブレードで切削し、その切断過程において、フルカット前にメッキ処理し、その後にフルカットすることにより、切断されたリード部４のリード端面部９（アウターリード部４ｂの端面）にはメッキ層を設けることができる。
【００８５】
図３０に示した円内の拡大図として、図３１に樹脂封止型半導体装置製品のリード部４を示しているが、リードカットされたリード部４の封止樹脂８から露出したリード端面部９には、他のリード部４の外囲表面に形成されているメッキ層１５が形成されている。そしてリード部４の封止樹脂４から露出したリード端面部９は、その上部の一部を除いてメッキ層１５を有しているものであり、リード端面部９の上部は前記した製造過程により、メッキ層１５は形成されないが、リード部４のリード端面部９の大多数、８０［％］以上にはメッキ層１５が形成されているため、基板実装時のハンダ接合上は問題ない。したがって、図３２の断面図に示すように、リード部４の切断したリード端面部９には、リード部４に予め形成しているメッキ層１５が存在することにより、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板１６にハンダ等の接合剤１７により接合した際、リード部４のリード端面部９にハンダフィレット１８（接合剤１７）が形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。さらに、このハンダフィレット１８が形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識不良を防止することができる。
【００８６】
以上、本実施形態に示した通り、樹脂封止型半導体装置の製造方法は、少なくとも、ダイパッド部と、そのダイパッド部に先端が対向して配置し、末端がフレーム枠と接続した複数のリード部およびランドリード部とを１ユニットとして、そのユニットを複数有したリードフレームを用意し、そのリードフレームの各ダイパッド部に半導体素子を搭載し、各リード部および各ランドリード部と搭載した半導体素子とを電気的に接続した後、外囲を樹脂封止する工程と、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成する工程と、リードフレームのリードカットして形成した凹部の表面にメッキ層を形成する工程と、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程とよりなるものであり、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部部分にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。この実装強度の確保は、基板実装においては重要なファクターであり、その実現のための構成は、特に本実施形態のような片面封止型のパッケージにおいては必要不可欠な構成である。
【００８７】
【発明の効果】
以上、本発明の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法において、樹脂封止型半導体装置は、リード部の封止樹脂から露出した一側面のリード端面部はメッキ層を有しているものであり、樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード部端面にハンダフィレットが形成されるため、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００８８】
また樹脂封止型半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後のリードフレームの各ユニットの境界部分のリード部の切断箇所に対して、リードフレームの底面側から回転ブレードによりリードプリカットを行い、一部リード部を残して切断箇所に凹部を形成し、その形成した凹部の表面にメッキ層を形成した後に、メッキ層が形成された切断箇所の凹部に相当するリードフレームの上面側から回転ブレードにより、切断箇所の残余リード部を切断してフルリードカットを行い、リードフレームから樹脂封止型半導体装置を分離する工程を有するため、得られた樹脂封止型半導体装置製品をプリント基板等の実装基板にハンダ等の接合剤により接合した際、リード部のリード端面部にハンダフィレットが形成され、実装強度を向上させ、実装信頼性を向上できるものである。
【００８９】
さらに、基板実装時、リード端面部に形状良好なハンダフィレットが形成されることにより、実装後の接合部の外観検査時の認識精度を向上させ、認識不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のリードフレームを示す図
【図２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図１７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【図１８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図１９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２３】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２４】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２５】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２６】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２７】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２８】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２９】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３０】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３１】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３２】本発明の一実施形態の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【図３３】従来のリードフレームを示す図
【図３４】従来の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図３５】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３６】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３７】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３８】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３９】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４０】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４１】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４２】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４３】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４４】従来の樹脂封止型半導体装置を示す図
【図４５】従来の樹脂封止型半導体装置の実装状態を示す断面図
【符号の説明】
１ フレーム枠
２ ダイパッド部
３ 吊りリード部
４ リード部
４ａ インナーリード部
４ｂ アウターリード部
４ｃ リード部外部端子
５ ランドリード部
５ａ ランド電極
５ｂ ランド電極外部端子
６ 半導体素子
７ 金属細線
８ 封止樹脂
９ リード端面部
１０ 封止シート
１１ 切断箇所
１２ 回転ブレード
１３ 凹部
１４ 回転ブレード
１５ メッキ層
１６ 実装基板
１７ 接合剤
１８ ハンダフィレット
１０１ フレーム枠
１０２ ダイパッド部
１０３ 吊りリード部
１０４ リード部
１０４ａ インナーリード部
１０４ｂ アウターリード部
１０４ｃ リード部外部端子
１０５ ランドリード部
１０５ａ ランド電極
１０５ｂ ランド電極外部端子
１０６ 半導体素子
１０７ 金属細線
１０８ 封止樹脂
１０９ 封止シート
１１０ 切断箇所
１１１ 切断刃
１１２ リード端面部
１１３ メッキ層
１１４ 実装基板
１１５ 接合剤
Claims (2)
- ダイパッド部上に搭載された半導体素子と、
前記ダイパッド部にその先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部と、
前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有したランド電極を構成するランドリード部と、
前記半導体素子の電極と前記ランドリード部、前記リード部とを接続した金属細線と、前記ダイパッド部、半導体素子、ランドリード部のランド電極底面を除く領域、前記リード部の底面および先端部を除く領域を封止した封止樹脂とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、
前記ランドリード部の前記ランド電極を除く部分は薄肉化され、
前記薄肉化された部分は、前記リード部の長さよりも長く、且つ、前記複数のリード部の間に位置しており、
前記リード部の前記先端部は、前記封止樹脂の側面から突出しており、
前記リード部の上下面およびダイパッドに近い方の側面がＰｄメッキ層により覆われ、前記封止樹脂から突出した先端面の内、上面側は前記リード部の材質が露出し、下面側はＰｄメッキ層を有していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - ダイパッド部上に搭載された半導体素子と、
前記ダイパッド部にその先端部が対向して配置され、外囲にメッキ層を有した複数のリード部と、
前記リード部の先端部領域にその先端部が配置され、その先端部の底面が露出して外囲にメッキ層を有したランド電極を構成するランドリード部と、
前記半導体素子の電極と前記ランドリード部、前記リード部とを接続した金属細線と、前記ダイパッド部、半導体素子、ランドリード部のランド電極底面を除く領域、前記リード部の底面および先端部を除く領域を封止した封止樹脂とよりなる樹脂封止型半導体装置であって、
前記ランドリード部の前記ランド電極を除く部分は薄肉化され、
前記薄肉化された部分は、前記リード部の長さよりも長く、且つ、前記リード部の間に位置しており、
前記リード部の前記先端部は、前記封止樹脂の側面から突出しており、
前記封止樹脂より突出した前記ランドリード部および前記封止樹脂より突出した前記リード部の先端部領域のメッキ層は、錫−ビスマスメッキを有し、前記ランドリード部および前記リード部における前記封止樹脂に覆われ、金属細線が接続する領域は銀メッキを有し、
前記リード部の封止樹脂から突出した先端面の内、上面側は前記リード部の材質が露出し、下面側は錫−ビスマスメッキ層を有していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
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