JP5112972B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は半導体装置およびその製造方法に関し、特に、半導体素子が実装されるアイランドと封止樹脂との密着性を向上させた半導体装置およびその製造方法に関するものである。
図11を参照して、従来型の回路装置100の構成について説明する。図11(A)は回路装置100の平面図であり、図11(B)はその断面図である(特許文献1)。
図11(A)および図11(B)を参照して、半導体装置100では、導電材料から成るアイランド101が中央部に形成され、アイランド101に一方が接近するリード102が配置されている。アイランド101の上面には半田等の固着材を介して半導体素子103が固着されており、半導体素子103の上面の電極は、金属細線106を経由してリード102と接続されている。封止樹脂104は、半導体素子103、金属細線106、アイランド101およびリード102を一体的に封止している。
図11(B)を参照して、アイランド101は、半導体素子103の裏面電極(例えばMOSFETのドレイン電極)と接続されて、接続端子として機能する。従って、アイランド101の裏面は封止樹脂104により被覆されずに外部に露出している。裏面が封止樹脂104により被覆されないアイランド101は、上面周辺部と側面のみが封止樹脂104と接触することとなり、アイランド101と封止樹脂104との密着性が十分でない恐れがある。
両者の密着性を向上させる方法として、アイランド101の上面を部分的に異形として段差部105を設け、この段差部105に封止樹脂104を嵌合させることにより、アイランド101と封止樹脂104との密着強度を向上させる構造がある。図11(B)を参照すると、2回のプレス加工を行うことによる2段の溝状の段差部105を設けることにより、段差部105の形状を複雑にし、段差部105と封止樹脂104との密着をより強固なものとしている。
特開平11−340257号公報
しかしながら、複数回のプレス加工により形成される段差部105の幅は0.35mm程度が必要となる。更に、アイランド101の周辺部と段差部105との間にマージンが必要となるので、段差部105を設けるために広い面積が必要となる。このことから、アイランド101の形状が規定されている場合は、段差部105をアイランド101に設けることにより、半導体素子103を載置させる領域として利用できるアイランド101の有効面積が小さくなる。結果的に、載置される半導体素子103の大きさが制限されることとなり、サイズが大きい低オン抵抗の半導体素子103を採用することが困難であった。
本発明は、上述した問題を鑑みて成されたものである。本発明の主な目的は、アイランドと封止樹脂との密着性を向上させつつ、アイランド上面の有効面積を増大させた半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子が固着されるアイランドと、前記半導体素子と電気的に接続されるリードと、前記半導体素子、前記アイランドおよび前記リードを一体に被覆する封止樹脂とを具備し、前記アイランドの周辺端部に、前記半導体素子の実装領域側に窪む複数の段差部を設け、前記段差部は、第1段差部と、前記第1段差部よりも内側に設けられて前記アイランドの上面から連続する第2段差部とを含み、前記第1段差部の底面と側面とが成す角は鋭角であり、前記第1の段差部の外側には、前記第1の段差部の底面から連続して厚み方向に突出する突出部が設けられることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、イランドおよび前記アイランドに一端が接近するリードが設けられたリードフレームを用意する工程と、周辺端部を含む前記アイランドの周辺部に対して厚み方向にプレス加工を行うことにより、第1段差部を設け、前記第1段差部の側面を含む前記アイランドの周辺部に対して再びプレス加工を行うことにより、前記第1段差部よりも内側に第2段差部を設け、前記第1段差部の底面と側面とが成す角を鋭角にし、前記第1の段差部の外側に、前記第1の段差部の底面から連続して厚み方向に突出する突出部を設ける工程と、半導体素子を前記アイランドに実装すると共に、前記半導体素子の電極と前記リードとを電気的に接続する工程と、前記両段差部を含む前記アイランド、前記リードおよび前記半導体素子を封止樹脂で一体に被覆する工程と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、アイランドの周辺端部に複数の段差部を設けているので、この段差部が封止樹脂と嵌合することにより、アイランドと封止樹脂との密着強度が向上される。結果的に、アイランドの封止樹脂からの剥離が防止される。更に、本発明では、複数の段差部をアイランドの周辺端部に設けることにより密着性を高めているので、密着性を向上させるために溝状の段差部を設けていた背景技術と比較すると、段差部が専有する面積は小さくなる。このことから、半導体素子を載置するための領域として使用できるアイランド上面の有効面積が大きくなる。従って、オン抵抗の小さい大型の半導体素子を、小型のアイランドの上面に実装することが可能となる。
<第1の実施の形態>
本形態では、図1から図3を参照して、半導体装置10の構成および実装構造を説明する。
図1を参照して、半導体装置10の構造を説明する。図1(A)は半導体装置10の斜視図であり、図1(B)は断面図であり、図1(C)は段差部30が設けられた部分を拡大された断面図である。
図1(A)を参照して、本形態の半導体装置10は、半導体素子18と、半導体素子18が実装されるアイランド14と、金属細線16A、16Bを介して半導体素子18と電気的に接続されたリード12A、12Bと、半導体素子18等を封止する封止樹脂24とを主要に有し、アイランド14の周辺端部に段差部30を設けた構成となっている。半導体装置10の形状としては、SIP等の一側辺にリードが設けられるタイプ、DIP等の対向2側辺にリードが設けられるタイプ、QFP等の4側辺にリードが並べられるタイプである。
半導体素子18としては、MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、バイポーラトランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、IC等を採用可能である。例えば、半導体素子18としてMOSFETが採用されると、半導体素子18の上面にゲート電極およびソース電極が設けられ、下面にドレイン電極が設けられる。また、半導体素子18としてバイポーラトランジスタが採用されると、半導体素子18の上面にベース電極およびエミッタ電極が設けられ、下面にコレクタ電極が設けられる。半導体素子18の上面に形成された2つの電極は、各々がリードと金属細線を経由して接続される。半導体素子18の裏面電極は、導電性の接合材28を介してアイランド14の上面に固着される。ここで、半導体素子18の接続手段としては、金属細線の他にも、銅などの金属から成る金属板を所定の形状に成型した接続導電板(クリップ)を採用することもできる。例えば、ディスクリート型のパワーMOSを考えた際、一般には、金属細線でリードと素子側のゲート電極を接続し、前記導電板で素子側のソース電極とリードが接続されているが、ゲートも導電板で接続しても良い。
また、半導体素子18として、上面に多数の電極が設けられたLSIを採用することができる。この場合は、LSIのパッド電極に対応した数のリードがアイランドの周囲に設けられ、このパッド電極とリードとが金属細線と接続される。更に、LSIの裏面は、導電性または絶縁性の接合材28(図1(B)参照)を介してアイランド14の上面に固着される。接合材28としては、エポキシ樹脂等の絶縁性接着材、半田、導電性ペーストが採用される。
アイランド14は、厚みが0.5mm程度の導電箔をエッチング加工または打ち抜き加工することで形成される。アイランド14の平面的な大きさは、上面に実装される半導体素子18よりも若干大きい程度である。例えば、半導体素子18の平面的なサイズが5mm×5mmの場合は、アイランド14の平面的なサイズは5.5mm×5.5mm程度である。
リード12A、12Bは、アイランド14と同様にエッチング加工または打ち抜き加工により形成され、一端がアイランド14の近傍に位置し、他端が封止樹脂24から外部に露出している。封止樹脂24から露出する部分のリード12A、12Bはガルウイング状に折り曲げ加工され、リード12A、12Bの下面の一部分はアイランド14の下面と同一平面上に位置している。また、アイランド14に接近する方のリード12A、12Bの端部は、他の部分よりも幅の広い接続部26A、26Bとなっている。この接続部26A、26Bの上面に金属細線16A、16Bがワイヤボンディングされている。更に、アイランド14からも連続してリード12Cが外部に導出しているが、このリード12Cは接続手段として用いられても良いし用いられなくても良い。ここでは、リード12Cは、リード12A等よりも短くなるように切断され、接続端子としては用いられていない。
ここでは、アイランド14に一端が接近する2つのリード12A、12Bが外部接続端子として機能している。半導体素子18がディスクリート型のトランジスタである場合は、2つのリード12A、12Bとアイランド14の裏面が外部接続端子として機能する。また、リード12A、12B、12Cの上面を部分的に窪ませて溝13が形成されており、この溝13は封止樹脂24により被覆されている。溝13に封止樹脂24が充填されることで、リード12A等と封止樹脂24との密着強度が向上される。
タブ20は、アイランド14と連続して形成されて、封止樹脂24の下面および側面から外部に突出する部位である。ここでは、タブ20は2つの連結部22を介してアイランド14と連続しており、タブ20の下面とアイランド14の下面は同一平面上に位置している。タブ20は、半導体装置10を実装する際に、実装に用いられる半田等の接合材がアイランド14に良好に溶着されたか否かを判断するために設けられた部位である。この詳細は後述する。
段差部30は、アイランド14の周辺端部に対してプレス加工を行って部分的に高さを低くした部位である。図1(A)を参照すると、対向する2つの側辺の周辺端部に段差部30が設けられているが、段差部30はアイランド14の全ての側辺に沿って設けられても良い。本実施形態では、段差部30には、外側の方が高さが低くなる複数の段差部が設けられており、このことにより段差部30が封止樹脂24に嵌合して、アイランド14と封止樹脂24との密着強度が向上されている。
図1(B)を参照すると、アイランドの両端部に段差部30が形成されており、段差部30の幅T1は例えば0.35mm程度で背景技術の半分程度と成っている。このことにより、半導体素子18が載置可能なアイランド14の上面の有効面積が大きくなる。従って、オン抵抗が小さい大型の半導体素子18を実装することが可能となる。また、半導体素子18の大きさが一定の場合は、アイランド14のサイズを小さくすることにより、半導体装置10を小型なものとすることができる。
図1(C)を参照して、段差部30は、半導体素子配置領域の外側に位置する第1段差部32と、半導体素子配置領域の外側で、第1段差部と連続して内側に形成された第2段差部34とを含んで構成されている。第1段差部32は、幅が200μm程度であり、高さは150μm〜100μm程度である。第2段差部34と連続する側の第1段差部32の側面32Aは、アイランドの上面に対して垂直ではなく、アイランドの外側に向かった傾斜面と成っており、底面32Bはアイランドの上面に対して平行である。即ち、第1段差部32の側面32Aは、上部が下部よりも外側に傾斜した傾斜面であり、側面32Aと底面32Bとが構成する角は鋭角である。またこの側面32Aと対向する突出部36の側面も上部が下部よりも外側に傾斜している。第2段差部34は、幅が50μm〜100μm程度であり、高さが50μm〜100μm程度である。また、第2段差部34の側面34Aはアイランド14の上面に対して略垂直であり、底面34Bはアイランド14の上面に対して平行である。そして底面34Bと側面34Aで角部が構成されている。
第1段差部32よりも外側のアイランド14の端部は、上方に向かって突出する突出部36と成っている。突出部36が上方に突出する高さは、第1段差部32の高さとぼぼ同等であり、突出部36の上端部は、第2段差部34の底面34Bとほぼ同程度の高さと成っている。
アイランド14の側面14Aは、上部の方が下部よりも外側に突出する傾斜面と成っており、アイランド14の下面と角部を形成している。そして、突出部36の側面もアイランド14の側面の一部を構成し、上部が下部よりも内側に位置する傾斜面と成っている。アイランド14の側面14Aが傾斜面と成ることにより、側面14Aと封止樹脂24との間にアンカー効果が発生し、アイランド14と封止樹脂24との密着が補強される。
また、図1(C)では、図1(B)の右側に示す段差部30の詳細を示しているが、図1(B)の左側に示す段差部30の構成も図1(C)と同様である。
本実施の形態では、先ず、複数の段差部(第1段差部32および第2段差部34)から段差部30を構成している。このことにより、1つのみの段差から段差部30を構成する場合と比較すると、段差部と封止樹脂24とが密着する面積が大きくなり、更に段差部と封止樹脂24との間にアンカー効果が発生して、アイランド14の封止樹脂24からの離脱が防止される。更にまた、図1(C)を参照して、第1段差部32の側面は外側に向かって傾斜する傾斜面と成っており、このことによっても第1段差部32の側面32Aと封止樹脂24との間にアンカー効果が発生する。従って、本実施の形態では、段差部30を設けることにより、アイランド14と封止樹脂24との密着強度が非常に大きくされている。
更に、本実施の形態では、アイランド14の周辺端部に段差部30を設けている。従って、背景技術に示す溝状の段差部105(図11(B)参照)とは構成が異なり、段差部30を形成するために必要とされる幅が半分〜2/3程度となる。図10(E)で説明すれば、一点鎖線の左側が存在し、右側の部分が図1(C)の突出部36になったものである
また、上記実施例では、2つの段差部から段差部30を構成しているが、3つ以上の段差部により段差部30を構成しても良い。
図1(C)を参照して、別の表現をすれば、素子搭載領域の外側に位置し、アイランド表面から下方に2つのステップがある。まずアイランド14の上面と繋がる側面34Aは、底面34Bと実質90度で角を構成する。そして、底面32Bと繋がる側面32Aは下部が内側に入り込む傾斜面となっている。そのため、底面34Bと側面32Aでなる角部は、鋭角になっている。更に、底面32Bの外側の端部は、傾斜面である突出部36の側面と連続している。そして、突出部36の内側の側面と外側の側面とが成す角は鋭角となる。
図2の平面図を参照して、上記した半導体装置10の他の構成を説明する。図1に示す半導体装置10では、アイランド14の対向する2つの辺に沿って段差部30が設けられていたが、ここでは、アイランド14の全ての4つの側辺に沿って段差部30が設けられている。この様に全ての側辺に沿って段差部30を設けることにより、段差部30と封止樹脂24とが嵌合する領域が大きくなり、アイランド14と封止樹脂24との密着強度が更に向上される。
また、段差部30は、リード12Cとアイランド14との接続部分に設けることも可能であるが、ここではこの接続部分には段差部30は設けられていない。これは、段差部30を設けることによるリード12Cの強度低下を防止するためである。更に、タブ20とアイランド14とを連続させる連結部22の表面には、不連続に段差部38が設けられている。この様に、連結部22の上面に段差部38を設けることで、連結部22と封止樹脂24との密着強度が向上される。
次に、図3を参照して、上述した構成の半導体装置10が実装基板40に実装された構成を説明する。図3(A)は実装構造を示す断面図であり、図3(B)は半導体装置10の裏面を示す平面図である。
図3(A)を参照して、上述した構成の半導体装置10は、半田等の固着材44を介して、実装基板40に実装される。実装基板40の上面には所定形状の導電パターン42がパターニングされており、溶融された液状または半固形状の導電性の固着材44を用いて、半導体装置10は、パッド形状の導電パターン42に固着される。ここでは、リード12Aおよびアイランド14の下面が、導電パターン42に固着されている。
封止樹脂24の側面から外部に導出するリード12Aの下面は、パッド状の導電パターン42に接合されている。ここで、外部に導出する部分のリード12Aはガルウイング形状に折り曲げ加工されており、リード12Aの端部の下面は、封止樹脂24の下面と略同一平面上に位置している。係る構成は、リード12Bも同様である。
上面に半導体素子18が実装されたアイランド14の下面は、封止樹脂24の下面から外部に露出して、固着材44を介して導電パターン42に接合されている。また、連結部22を経由して連結されたタブ20の下面及び側面にも、固着材44が付着している。このように、アイランド14と連結されて封止樹脂24から側方に突出するタブ20を設け、このタブ20に付着した固着材44を目視確認することで、アイランド14の下面の接合状況の良否をある程度判断することができる。即ち、タブ20の側方まで固着材44が付着していたら、アイランド14の下面にも充分に固着材44が行き渡っていると判断できる。一方、タブ20に固着材44が付着していなければ、アイランド14の下方にも固着材44が充分に行き渡っていないことが予測される。
図3(B)を参照して、封止樹脂24の裏面には、アイランド14の裏面とタブ20の裏面が連結部22を経由して連続した状態で露出している。
ここで、この段差部30のアンカーだけ考えた場合、アイランドの裏面も封止樹脂でカバーしても良い。これは前述したLSIパッケージも同様である。
ここで、図1(C)を参照して、上記の説明では、段差部30を構成する第1段差部32および第2段差部34をアイランド14の上面から設けたが、これらの段差部をアイランド14の下面から構成することもできる。更には、段差部30の構成は放熱性を向上させるために基板の上面に載置されるヒートシンクに採用することも可能である。この場合は、アルミニウム等の金属から成る回路基板の上面に、厚みが数ミリ程度の銅等の金属片から成るヒートシンクが載置され、このヒートシンクの上面にMOSFET等の半導体素子が載置される。更に、ヒートシンクの周辺端部に段差部30が設けられ、半導体素子やヒートシンクが被覆されるように、回路基板の上面が封止樹脂により被覆される。この様にすることで、ヒートシンクと封止樹脂との密着強度が向上される。
<第2の実施の形態>
本形態では、第1の実施の形態にて構造を説明した半導体装置の製造方法を説明する。
第1工程:図4参照
本工程では、リードフレーム46を加工することにより、複数のユニット50を設ける。図4(A)はリードフレーム46全体を示す平面図であり、図4(B)は1つのユニット50を斜め上方から見た斜視図である。
図4(A)を参照して、厚みが例えば0.5mm程度の銅から成る導電箔に対して、プレス加工やエッチングを行うことで、数十個〜数百個のユニット50が外枠48の内部に設けられたリードフレーム46を形成する。ここでユニットとは、1つの半導体装置を構成する要素単位のことである。図では、額縁状の外枠48と連結された9個のユニット50が開示されているが、外枠48の内部にマトリックス状に多数個のユニット50が設けられても良い。
リードフレーム46を所定の形状に成形するための加工方法としては、プレス加工またはエッチング加工が考えられるが、プレス加工の方が加工が容易であり低コストで行えるので好適である。リードフレーム46の材料としては、銅または鉄を主材料とする金属や合金が採用される。
図4(B)を参照して、ユニット50は、アイランド14、リードおよびタブ20を主要に具備している。
アイランド14は四角形状に形成され、その平面的な大きさは上面に載置される半導体素子よりも若干大きい程度であり、例えば5mm×5mm程度である。また、リード12Aの一端には、部分的に幅広に形成された接続部26Aが形成されている。更に、リード12Aの他端はリードフレーム46の外枠48に連結されている。同様に、リード12Bのアイランド14側の端部は幅広の接続部26Bとして形成され、他端は外枠48に連続している。中央に配置されたリード12Cは、アイランド14と外枠48に固定するための吊りリードとして機能している。また、タブ20は、連結部22を経由してアイランド14と接続している。
第2工程:図5−図7参照
本工程では、アイランド14の周辺部に対して複数回のプレス加工(コイニング加工)を行うことにより、複数の段差部をアイランド14の周辺端部に設ける。なお、ここで行われるプレス加工は、アイランド14等を成形する際の打ち抜き加工とは異なり、アイランド14の周辺部を異形とするための加工である。また、本工程のプレス加工は、アイランド14の対向する2つの側辺のみに対して行われても良いし、アイランド14の全ての側辺に対して行われても良い。
図5を参照して、先ず、アイランド14の周辺端部に第1段差部32を設ける。図5の各図は、本工程を示す断面図である。
図5(A)および図5(B)を参照して、先ず、プレス用の金型52にてアイランド14の終端部をプレスする。金型52は、アイランド14の内側を向く側面が垂直面と成っており、下面はアイランド14の上面に対して平行な面となっている。そして、アイランド14の外側を向く側面の下部は、上方に向かって広がる傾斜面54となっており、アイランド14の上面に対して傾斜面54が傾斜する角度は例えば45度である。この傾斜面54は、アイランド14の外周端部(紙面では右端)の上方を跨ぐように配置されている。そして、この様な形状の金型52にてアイランド14の周辺端部を厚み方向にプレスする。
図5(C)を参照して、この様なプレス加工により、アイランド14の周辺端部に第1段差部32が形成される。第1段差部32の側面32Aはアイランド14の上面に対して垂直であり、高さは150μm〜200μm程度である。また、第1段差部32の底面32Bは、アイランド14の上面に対して平行であり、幅は200μm程度である。
傾斜面54を備えた金型52にてプレス加工を行うことにより、アイランド14の側面14Aは側方に隆起されて傾斜面となる。更に、同様の理由により、第1段差部32よりも外側に、上方に向かって突出する突出部36が形成される。
図6を参照して、次に、更にプレス加工を行うことにより、第1段差部32の内側に第2段差部34を設ける。図6の各図は本工程を示す断面図である。
図6(A)及び図6(B)を参照して、第1段差部32とアイランド14上面との境界を含むアイランド14の上面の周辺部を、金型56にて厚み方向にプレスする。金型56は下面に平坦面を備えており、金型56にてプレスする深さは、第1段差部32をプレスした工程よりも浅い。
図6(C)を参照して、金型56によるプレスを行うことで、第1段差部32の内側に第2段差部34が形成される。第2段差部34の側面34Aは、アイランド14の上面に対して垂直であり高さは50μm〜100μm程度である。第2段差部34の底面34Bは、アイランド14の上面に対して平行であり幅は50μm〜100μm程度である。このプレス加工により、第1段差部32の側面32Aは側方に隆起されて傾斜面となり、第1段差部32の側面32Aと底面32Bとが成す角は鋭角となる。
図7を参照して、以上の工程により、第1段差部32と第2段差部34とから成る段差部30が形成される。更に本工程では、リード12A、12B、12Cの上面にプレス加工により溝13が形成される。また、連結部22の上面にも段差部が設けられても良い。更に、図では、アイランド14の左右側辺に段差部30が形成されているが、4つの全ての側辺に段差部30が設けられても良い。
第3工程:図8参照
本工程では、アイランド14の上面に半導体素子18を実装して、半導体素子18とリードとを金属細線を用いて電気的に接続する。
本工程では、先ず、固着材を介して半導体素子18をアイランド14の上面に固着する。使用される接合材としては、導電性接着材または絶縁性接着材の両方が採用可能である。導電性接着材としては鉛共晶半田、鉛フリー半田、樹脂に導電性材料が混入された導電性ペースト等が採用される。また、絶縁性接着材としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が採用される。
半導体素子18としては、MOSFET、バイポーラトランジスタ、IGBT、IC、LSI、ダイオード等を採用可能である。
半導体素子18の上面の電極は、金属細線を経由してリードと接続される。ここでは、リード12Aの接続部26Aが、金属細線16Aを経由して半導体素子18の電極と接続される。一方、リード12Bの接続部26Bは、金属細線16Bを経由して半導体素子18の電極と接続される。ここで、本工程では、金属細線に替えて、板状の金属板を所定形状に成形した金属接続板を用いることも可能である。
第4工程:図9参照
本工程では、半導体素子18、アイランド14およびリード12が被覆されるように封止樹脂24を形成する。図9(A)は本工程を示す断面図であり、図9(B)は本工程が終了した後のリードフレーム46を示す平面図である。
図9(A)を参照して、本工程では、モールド金型58を用いて封止樹脂を形成して樹脂封止を行う。このモールド金型58は、上金型60と下金型62とから成り、両者を当接させることで、樹脂が注入されるキャビティ64が設けられる。樹脂封止の方法としては、熱硬化性樹脂を用いるトランスファーモールドを採用することができる。
具体的な封止方法は、先ず、半導体素子18が上面に実装されたアイランド14とリード12の端部を、キャビティ64に収納させる。次に、モールド金型58に設けたゲート(不図示)からキャビティ64の内部に封止樹脂を注入して、アイランド14、半導体素子18、金属細線16Aおよびリード12を樹脂封止する。更に本工程では、アイランド14の外周端部に設けた段差部30も封止樹脂で被覆する。
キャビティ64の内部への樹脂の注入が終了した後は、モールド金型58から樹脂封止体を取り出す。また、封止樹脂として採用された樹脂が熱硬化性樹脂である場合は、加熱硬化を行う。
図9(B)に樹脂封止が終了した後のリードフレーム46を示す。ここでは、リードフレーム46に設けられた各ユニット50が一括して同時に樹脂封止される。
本工程が終了した後は、各ユニット50のリードに対して打ち抜き加工を行うことで、リードフレーム46から各ユニット50を分離する。以上の工程により図1に示す構成の半導体装置10が製造される。
<第3の実施の形態>
図10を参照して、本実施の形態では、アイランド14の周辺部に段差部30を形成する他の方法を説明する。図10の各図は、この他の方法を示す断面図である。ここでは、アイランド14の上面に多段の溝状の段差部を形成し、この段差部が設けられた箇所にてアイランド14を切断することにより、アイランド14の周辺端部に複数の段差部を設けている。
図10(A)および図10(B)を参照して、先ず、幅が200μm程度の金型66にてアイランド14の周辺部付近をプレス加工することで、第1段差部68を形成する。この第1段差部68の断面形状は矩形であり、第1段差部68の深さは150μm〜200μm程度である。
図10(C)および図10(D)を参照して、次に、上記した金型66よりも幅が広い金型70を用いて、第1段差部68の両側のアイランド14の上面から再びプレス加工を行う。ここで使用する金型70の幅は400μm程度であり、金型がプレスする深さは50μm〜100μm程度である。また、金型70によるプレス加工により、第1段差部68の側辺は内側に隆起した傾斜面となる。
図10(E)を参照して、次に、一点鎖線の切断線74にて示す第1段差部の中央部付近で、アイランド14を切断する。この切断は、プレス加工又はダイシングにより可能である。このことにより、紙面上にて切断線74よりも左側に位置する第1段差部68および第2段差部72が、アイランド14の周辺部に位置する。一方、紙面上にて切断線74よりも右側に位置する段差部は、除去される。従って、アイランド14を封止樹脂にて封止すると、第1段差部68および第2段差部72が封止樹脂に嵌合して、その結果アイランド14と封止樹脂との密着強度が向上される。
アイランド14の周囲に複数の段差部を設けた後は、第2の実施の形態と同様の方法により、図1に構造が示される半導体装置が製造される。
本発明の半導体装置を示す図であり、(A)は斜視図であり、(B)は断面図であり、(C)は拡大された断面図である。 本発明の半導体装置を示す平面図である。 (A)は本発明の半導体装置が実装される構造を示す断面図であり、(B)は本発明の半導体装置の裏面を示す平面図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は斜視図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、(A)−(C)は断面図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、(A)−(C)は断面図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は平面図である。 本発明の他の半導体装置の製造方法を示す図であり、(A)−(E)は断面図である。 背景技術の回路装置を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は断面図である。
符号の説明
10 半導体装置
12、12A、12B、12C リード
14 アイランド
14A 側面
16A、16B 金属細線
18 半導体素子
20 タブ
22 連結部
24 封止樹脂
26A、26B 接続部
28 接合材
30 段差部
32 第1段差部
32A 側面
32B 底面
34 第2段差部
34A 側面
34B 底面
36 突出部
38 段差部
40 実装基板
42 導電パターン
44 固着材
46 リードフレーム
48 外枠
50 ユニット
52 金型
54 傾斜面
56 金型
58 モールド金型
60 上金型
62 下金型
64 キャビティ
66 金型
68 第1段差部
70 金型
72 第2段差部
74 切断線

Claims (7)

  1. 半導体素子と、前記半導体素子が固着されるアイランドと、前記半導体素子と電気的に接続されるリードと、前記半導体素子、前記アイランドおよび前記リードを一体に被覆する封止樹脂とを具備し、
    前記アイランドの周辺端部に、前記半導体素子の実装領域側に窪む複数の段差部を設け、
    前記段差部は、第1段差部と、前記第1段差部よりも内側に設けられて前記アイランドの上面から連続する第2段差部とを含み、
    前記第1段差部の底面と側面とが成す角は鋭角であり、前記第1の段差部の外側には、前記第1の段差部の底面から連続して厚み方向に突出する突出部が設けられることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記段差部は、前記アイランドの4側辺に設けられることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 前記リードの少なくとも1つは、前記アイランドから連続して外部に導出し、
    前記段差部は、前記リードと前記アイランドとの接続部を除外した前記アイランドの周辺端部に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
  4. 前記アイランドの側面は傾斜面であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の半導体装置。
  5. 前記アイランドの裏面は前記封止樹脂から外部に露出することを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の半導体装置。
  6. アイランドおよび前記アイランドに一端が接近するリードが設けられたリードフレームを用意する工程と、
    周辺端部を含む前記アイランドの周辺部に対して厚み方向にプレス加工を行うことにより、第1段差部を設け、前記第1段差部の側面を含む前記アイランドの周辺部に対して再びプレス加工を行うことにより、前記第1段差部よりも内側に第2段差部を設け、前記第1段差部の底面と側面とが成す角を鋭角にし、前記第1の段差部の外側に、前記第1の段差部の底面から連続して厚み方向に突出する突出部を設ける工程と、
    半導体素子を前記アイランドに実装すると共に、前記半導体素子の電極と前記リードとを電気的に接続する工程と、
    前記両段差部を含む前記アイランド、前記リードおよび前記半導体素子を封止樹脂で一体に被覆する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 前記第1段差部を設ける工程では、
    前記アイランドの周辺端部に対応した領域に傾斜面を備えたプレス金型によりプレス加工を行うことで、前記突出部を形成することを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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