JP5622128B2 - 樹脂封止型半導体装置、多面付樹脂封止型半導体装置、リードフレーム、および樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂封止型半導体装置、多面付樹脂封止型半導体装置、リードフレーム、および樹脂封止型半導体装置の製造方法に関する。

近年、樹脂封止型半導体装置において、ますますその形状を小型化および薄型化することが要求されてきている。このような背景のもと、樹脂封止型半導体装置のうち二方向端子のものについては、その開発のトレンドが、ＤＩＰ（Dual In-line Package）から、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）という順に移り変わりつつある。

また、樹脂封止型半導体装置のうち四方向端子のものについては、その開発のトレンドが、ＱＦＪ（Quad Flat J-leaded）（ＰＬＣＣ（Plastic Lead Chip Carrier））から、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat J-leaded Package）、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）という順に移り変わりつつある。

このうち小型薄型のパッケージであるＱＦＮを組み立てる工程のうち、樹脂封止工程において、樹脂モールディング方法の一例として、ＭＡＰ（Mold Array Package）方式やスルーゲート方式が採用されている（特許文献１、２参照）。

このうちＭＡＰ方式は、複数のデバイス領域を一括して１つのキャビティで覆って樹脂モールディングを行うものであるが、リードフレーム品におけるＭＡＰ方式の場合は、多数個取り基板（複数のデバイス領域を有するリードフレーム）の裏面に接着層を有するシートを予め密着させてリードの実装面にレジンバリが付着しないようにしてモールドを行っている。

つまり、ＭＡＰ方式では多数個取り基板の外縁部しかクランプされない。そのため、多数個取り基板の反りの影響で、樹脂成形金型のクランプ箇所から離れているリードフレームの中央付近のデバイス領域においてリードとシートとの間に隙間ができ易く、この隙間に樹脂が入り込むとレジンバリが形成される。そこで、レジンバリの対策として接着層を有したシートが多数個取り基板の裏面全体を覆うように予め貼り付けてある。これにより、たとえリードフレームが反りの影響でその中央付近が樹脂成形金型（下金型表面）から離れたとしても、シートが接着層を介してリードフレームに貼り付いているため、リードとシートとの間に隙間が生じない。すなわち、リードの実装面（端子表面）にレジンバリが形成されることはない。しかしながら、接着層を有する分だけ、シートのコストが高くなる。

他方、スルーゲート方式は、相互に連通ゲートを介して繋がる複数のキャビティが形成された樹脂成形金型を用いて、それぞれのデバイス領域を１対１の対応で個々のキャビティで覆って樹脂モールディングを行うものである。したがって、それぞれのデバイス領域の周囲を金型でクランプするため、リードフレームの中央付近におけるクランプ力がＭＡＰ方式よりも強い。これにより、接着層を有していないシートを採用しても、リードフレームの中央付近のデバイス領域におけるリードの端子も、シートに食い込ませることが可能になり、リードの実装面におけるレジンバリの形成を抑制できる。すなわち、接着層を排除できる分だけ、シートのコストを抑えることができる。

このようなスルーゲート方式を採用した場合、樹脂封止を行う際、上金型に設けられた突出部がデバイス領域のうちタイバーの領域のみを押圧する。このためタイバーは、シート表面まで達するように厚くする必要があるとともに、タイバーの幅をある程度太くしてリードを固定する機械強度を持たせる必要がある。したがって、ダイシングを行うブレードもこれに合わせて幅を太くする必要がある。このため、ダイシングに時間がかかってしまうという問題が生じる。

特開２００１−３２０００７号公報 特開２００７−９６１９６号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、樹脂モールド時のリード実装面でのレジンバリの発生を防止するとともに、ダイシングの速度を速くすることができ、加工時間を短縮することが可能な樹脂封止型半導体装置、多面付樹脂封止型半導体装置、リードフレーム、および樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、樹脂封止型半導体装置において、半導体チップと、半導体チップ周囲に配置され、裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードと、半導体チップとリードとを接続する接続部と、半導体チップ、接続部、リード、およびそれらの周囲を封止する封止樹脂とを備え、リードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、アウターリードは、その上面側が覆われることなく外方へ露出し、アウターリードの外端部下方には、端子が設けられておらず封止樹脂が充填されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、アウターリードは、その外端部から端子上方に位置する部分までその上面が覆われることなく外方へ露出していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、アウターリードのうち外端部上面が封止樹脂で覆われていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、多面付樹脂封止型半導体装置において、複数の半導体チップと、各半導体チップ周囲に設けられたタイバーと、各半導体チップ周囲に配置され、タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードと、各半導体チップとリードとを接続する接続部と、各半導体チップと、各半導体チップに対応する接続部、リード、およびそれらの周囲を封止する封止樹脂とを備え、各半導体チップに対応するリードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、各半導体チップに対応するアウターリードは、その上面側が覆われることなく外方へ露出し、タイバー下面には封止樹脂の流路となる封止樹脂空間が形成されていることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置である。

なお、本発明では半導体装置の外部端子となるリードから突出した端子を有する側を、リードの裏面、もしくは下方としている。

本発明は、封止樹脂空間は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、アウターリードは、タイバーが設けられた部分から端子上方に位置する部分までその上面が覆われることなく外方へ露出していることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、アウターリードのうち、タイバーが設けられた部分の上面が封止樹脂で覆われていることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、タイバーが設けられた部分の上面を覆う封止樹脂は、タイバー上面の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置である。

本発明は、リードフレームにおいて、タイバーと、タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードとを備え、リードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、タイバー下面に、樹脂封止型半導体装置を製造する際に封止樹脂の流路となる封止樹脂空間が形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、封止樹脂空間は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、複数の半導体チップ収納領域を形成するタイバーと、各半導体チップ収納領域に設けられ、タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードとを有するリードフレームを準備する工程と、各半導体チップ収納領域内に半導体チップを配置し、半導体チップとリードとを接続部により接続する工程と、半導体チップが搭載されたリードフレームを下金型上に配置する工程と、下金型上に、各半導体チップに対応するリードのうち端子が設けられた領域のアウターリードに対応する部分に突出型が形成された上金型を装着する工程と、下金型と上金型との間の金型空間に封止樹脂を充填する工程とを備え、タイバー下面には２つの隣接する半導体チップ収納領域間を連通する流路が形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、下金型と上金型との間の金型空間に封止樹脂を充填した後、各半導体チップ毎にタイバーに沿って封止樹脂を断裁する工程を更に備えたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、流路は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、下金型上に上金型を装着する工程において、上金型の突出型は、アウターリードのうちタイバーが設けられた部分から端子上方に位置する部分まで、アウターリード上面に当接することを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、突出型のうちタイバーに対応する位置に、タイバーに沿って内方に窪む凹部が形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、封止樹脂を充填する工程において、封止樹脂は、突出型の凹部を通って隣接する金型空間に供給されることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明は、凹部は、各タイバー上面の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。

本発明によれば、樹脂封止の際、下金型と上金型でリードを安定して押さえる（金型でクランプすると言う）ことができ、リードの撓みを防止することができる。これにより樹脂モールド時のリード実装面でのレジンバリの発生を防止することができる。また、従来、タイバーを金型でクランプしてリードを固定していたのに対し、アウターリードを金型でクランプしてリードを固定するので、タイバーがリードを固定する機械強度は少なくて良く、設計の自由度が増し、タイバーの幅を従来より細くすることができるので、ダイシングを行うブレードの幅も細くすることができる。これにより、ダイシングの速度を速めることができ、加工時間を短縮することができる。

また本発明によれば、タイバー下面（または上面）に封止樹脂の流路となる封止樹脂空間が形成されているので、樹脂封止の際、全ての金型空間内に封止樹脂を安定して充填することができる。

本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを示す平面図。 本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図１のII−II線断面図）。 本発明の第１の実施の形態によるリードフレームのリード周辺を示す部分斜視図。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す平面図。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す底面図。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す断面図（図４のVI−VI線断面図）。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置のリード周辺を示す部分斜視図。 本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す断面図（図９のVIII−VIII線断面図）。 本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す平面図。 本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す底面図。 本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの製造工程を示す図。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置および樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す図。 本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置および樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す図。 本発明の第１の実施の形態の変形例を示す部分斜視図。 本発明の第２の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態による樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち樹脂封止工程を示す図。 本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置の変形例を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置の変形例を示す断面図。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図１４および図１８乃至図１９を参照して説明する。

リードフレームの構成
まず、図１乃至図３により、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。図１は、本実施の形態によるリードフレームを示す平面図であり、図２は、本実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図１のII−II線断面図）である。また図３は、本実施の形態によるリードフレームのリード周辺を示す部分斜視図である。

図１および図２に示すように、リードフレーム３０は、複数のタイバー３１と、各タイバー３１によって支持された複数の細長状リード２０とを備えている。このうち複数のタイバー３１は格子状に配置されており、この格子を構成する各矩形毎に、その内部に半導体チップ収納領域３５が形成されている。そして各リード２０は、タイバー３１から半導体チップ収納領域３５内方へ向けて突出している。

また各半導体チップ収納領域３５内には、半導体チップ１２を搭載するためのダイパッド１１が設けられている。各ダイパッド１１は、その四隅においてタイバー３１から延設された４本の吊りリード３２によって支持されている。なお、１つのリードフレーム３０内には、実際には多面付けにより多数のダイパッド１１が設けられているが、図１では一部（４個）のダイパッド１１のみを示している。

図２に示すように、リード２０裏面には、下方へ突出する端子１３が設けられている。そしてリード２０は、端子１３が設けられた領域のアウターリード２１と、半導体チップ１２に接続される領域のインナーリード２２とを有している。このうちインナーリード２２は、樹脂封止型半導体装置１０を製造する際、半導体チップ１２に接続される内部端子としての役割を果たす。他方、アウターリード２１は、樹脂封止型半導体装置１０と外部の機器との接続を行う外部端子としての役割を果たす。

図２において、ダイパッド１１はリード２０と同一の厚みをもっている。しかしながら、これに限らず、ダイパッド１１の厚みをリード２０より薄くしても良い。ダイパッド１１を薄くすることで、半導体チップを搭載して樹脂封止した半導体装置１０全体の厚さを薄くすることができる。なお、リード２０の厚みとは、端子１３も含めた最大の厚みをいう（以下同様）。

一方、図２および図３に示すように、各タイバー３１下面に封止樹脂空間３４が形成されている。この封止樹脂空間３４は、後述する樹脂封止型半導体装置１０を製造する際、封止樹脂１６の流路となるものである。この封止樹脂空間３４は、各タイバー３１の長手方向全体にわたって形成されている。すなわち各タイバー３１の厚みは、リード２０の厚みより薄くなっている。

なお、このようなリードフレーム３０の材質は、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等とすることができる。

多面付樹脂封止型半導体装置の構成
次に、図４乃至図７により、本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置の概略について説明する。ここで、図４は、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す平面図であり、図５は、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す底面図である。また図６は、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す断面図（図４のVI−VI線断面図）であり、図７は、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置のリード周辺を示す部分斜視図である。

図４乃至図７に示す多面付樹脂封止型半導体装置５０は、上述したリードフレーム３０を用いて作成されるものである。したがって、ダイパッド１１、タイバー３１、吊りリード３２、およびリード２０の構成は、上述したリードフレーム３０における構成と略同様であり、ここでは一部説明を省略する。

図４乃至図６に示すように、多面付樹脂封止型半導体装置５０は、複数のダイパッド１１と、両面接着テープまたはＡｇペースト等のダイボンド材を介して各ダイパッド１１上面に搭載された半導体チップ１２とを備えている。このうち各半導体チップ１２は、その表面外周に沿って配置された複数の電極１２ａを有している。

また各半導体チップ１２周囲に、タイバー３１が設けられている。さらに、各半導体チップ１２周囲に、タイバー３１により支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子１３が設けられた複数のリード２０が配置されている。各リード２０は、端子１３が設けられた領域のアウターリード２１と、半導体チップ１２に接続される領域のインナーリード２２とを有している。さらに各ダイパッド１１は、各々４本の吊りリード３２によって支持されている。

図４および図６に示すように、半導体チップ１２の電極１２ａと、各リード２０のインナーリード２２とが、接続部（例えば金製のボンディングワイヤー）１５によって電気的に接続されている。さらにまた、半導体チップ１２、ボンディングワイヤー１５、リード２０、およびそれらの周囲が、封止樹脂１６により封止されている。封止樹脂１６は、樹脂封止型半導体装置に使用されている公知の樹脂材料を用いて形成することができる。

ここで、各リード２０のアウターリード２１は、その上面２１ａ側が封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。すなわち図６に示すように、アウターリード２１は、少なくともタイバー３１が設けられた部分２１ｄから端子１３上方に位置する部分２１ｃまで、その上面２１ａが封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。

またタイバー３１が設けられた部分２１ｄの下方には、端子１３が設けられておらず、封止樹脂１６が充填されている。すなわち図６および図７に示すように、各タイバー３１下面に、後述するように樹脂封止型半導体装置１０を製造する際、封止樹脂１６の流路となる封止樹脂空間３４が形成されている。そして、この封止樹脂空間３４内に封止樹脂１６が充填されている。なお、封止樹脂空間３４は、各タイバー３１の長手方向全体にわたって形成されている。ここで樹脂空間３４の高さは、樹脂封止に適するように３０μｍ以上が好ましく、又リードフレームの厚さの制限により２００μｍ以下が好ましい。

樹脂封止型半導体装置の構成
次に、図８乃至図１０および図１８乃至図１９により、本発明の第１の実施の形態による樹脂封止型半導体装置の概略について説明する。ここで、図８は、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す断面図（図９のVIII−VIII線断面図）であり、図９は、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す平面図である。また図１０は、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す底面図である。また図１８乃至図１９は、それぞれ本実施の形態による樹脂封止型半導体装置の変形例を示す断面図である。

図８乃至図１０に示す樹脂封止型半導体装置１０は、上述した多面付樹脂封止型半導体装置５０を各半導体チップ１２毎にタイバー３１に沿って断裁（ダイシング）することにより作成されるものである（個片化という）。したがって、ダイパッド１１、半導体チップ１２、リード２０、ボンディングワイヤー１５、および封止樹脂１６の構成は、上述した多面付樹脂封止型半導体装置５０における構成と略同様であり、ここでは一部説明を省略する。

図８に示すように、樹脂封止型半導体装置１０は、中央に位置するダイパッド１１と、ダイパッド１１上面に搭載された半導体チップ１２とを備えている。

図８および図９に示すように、半導体チップ１２周囲には、裏面に下方へ突出する端子１３が設けられた複数のリード２０が配置されている。各リード２０は、略同一平面内において二次元的に互いに電気的に独立して配置されている。

また半導体チップ１２の電極１２ａと、各リード２０のインナーリード２２とが、ボンディングワイヤー（接続部）１５によって電気的に接続されている。さらに半導体チップ１２、ボンディングワイヤー１５、リード２０、およびそれらの周囲が、封止樹脂１６により封止されている。

ここで、各リード２０のアウターリード２１は、その上面２１ａ側が封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。すなわちアウターリード２１は、少なくとも外端部２１ｂから端子１３上方に位置する部分２１ｃまで、その上面２１ａが封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。またアウターリード２１の外端部２１ｂ下方には、端子１３が設けられておらず、封止樹脂１６が充填されている。

図１０に示すように、各端子１３は封止樹脂１６の裏面から外方に露出している。また、複数の端子１３は、相対的に半導体チップ１２の近くに位置するものと、遠くに位置するものとから構成されている。すなわち端子１３は、封止樹脂１６の内周に沿って互い違いに（千鳥状に）配置されている。しかしながら、端子１３の数、形状、および配置構造は、これに限定されるものではない。

図８において、ダイパッド１１はリード２０と同一の厚みをもっている。しかしながら、図１８に示すようにダイパッド１１の厚みをハーフエッチングなどの方法によりリード２０より薄くしても良い。ダイパッド１１を薄くすることで、半導体チップを搭載して樹脂封止した半導体装置１０全体の厚さを薄くすることができる。

なお、図８乃至図１０に示す樹脂封止型半導体装置１０において、ダイパッド１１は必ずしも設けなくてもよい。この場合、例えば図１９に示すように、半導体チップ１２をインナーリード２２の下方に配置し、半導体チップ１２の各電極１２ａと各インナーリード２２の下方の面とを、はんだボールまたは金バンプ等からなる接続部１５によるフリップチップ接続によって電気的に接続しても良い。このように半導体チップを搭載して樹脂封止することで、半導体装置１０全体の厚さを薄くすることができる。

なお、図９および図１０に示すように、樹脂封止型半導体装置１０の四隅に、封止樹脂１６によって覆われないコーナー部１８を形成しても良い。すなわちコーナー部１８の表面側（図９）および裏面側（図１０）の両方において、リードフレーム３０を構成する金属（銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等）が露出している。これにより、樹脂封止型半導体装置１０を基板（図示せず）に実装した場合に、樹脂封止型半導体装置１０を基板にしっかりと固定することが出来るため、更なる実装信頼性の向上につながる。なお、このような金属のコーナー部１８は、封止樹脂成型時に上下の成型金型が当接し、タイバー３１の上下の樹脂空間の長手方向を半導体装置毎に区切ることになるが、各半導体装置毎に見れば、各リード２０に接続される位置のタイバー３１については、タイバー３１の長手方向全体にわたって封止樹脂空間３４が形成されており、封止樹脂の流路が十分に形成されている。

リードフレームの製造方法
次に、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの製造方法について説明する。

ここで図１１（ａ）−（ｄ）は、図１乃至図３に示すリードフレームの製造工程を示す図である。なお図１１（ａ）−（ｄ）に示す各工程は、上記の図２に対応するリードフレームの断面図で示してある。

まず、導電性基板４０を準備する（図１１（ａ））。この導電性基板４０としては、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等の金属基板（例えば厚み８０〜２５０μｍ）を使用することができる。なお導電性基板４０は、その両面に対して脱脂等を行い洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。

次に、この導電性基板４０の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥し、これを所望のフォトマスクを介して露光した後、現像してレジストパターン４１、４２を形成する（図１１（ｂ））。なお感光性レジストとしては、従来公知のものを使用することができる。

次に、レジストパターン４１、４２を耐腐蝕膜として導電性基板４０に腐蝕液でエッチングを施す（図１１（ｃ））。腐蝕液は、使用する導電性基板４０の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性基板４０として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、導電性基板４０の両面からスプレーエッチングにて行う。

次いで、レジストパターン４１、４２を剥離して除去する。このようにして、タイバー３１と、タイバー３１により支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子１３が設けられたリード２０とを有するリードフレーム３０が得られる（図１１（ｄ））。

多面付樹脂封止型半導体装置および樹脂封止型半導体装置の製造方法
次に、本発明の第１の実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置および樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。

ここで図１２（ａ）−（ｃ）および図１３（ａ）−（ｅ）は、図４乃至図７に示す多面付樹脂封止型半導体装置および図８乃至図１０に示す樹脂封止型半導体装置の製造工程を示す図である。なお図１２（ａ）−（ｃ）および図１３（ａ）−（ｅ）に示す各工程は、上記の図６および図８に対応する多面付樹脂封止型半導体装置および樹脂封止型半導体装置の断面図で示してある。

まず、上述した図１１（ａ）−（ｄ）に示す工程により、複数の半導体チップ収納領域３５を形成するタイバー３１と、各半導体チップ収納領域３５に設けられ、タイバー３１により支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子１３が設けられたリード２０とを有するリードフレーム３０を準備する（図１２（ａ））。

次に、各半導体チップ収納領域３５に半導体チップ１２を配置する。すなわち、各半導体チップ収納領域３５内に設けられたダイパッド１１上面に、両面接着テープまたはＡｇペースト等のダイボンド材を介して半導体チップ１２を固着して搭載する（図１２（ｂ））。続いて、各半導体チップ１２の電極１２ａとリード２０のインナーリード２２とを金製のボンディングワイヤー（接続部）１５によりそれぞれ電気的に接続する（図１２（ｃ））。

次に、このようにして半導体チップ１２が搭載されたリードフレーム３０を下金型５５と上金型５６とからなる成形金型内に収容する。すなわち、まず下金型５５上に非粘着性のモールドテープ５７を配置し、さらにモールドテープ５７上にリードフレーム３０を配置する（図１３（ａ））。

続いて、下金型５５上に、下方に向けて突出する複数の突出型５８が形成された上金型５６を装着する（図１３（ｂ））。ここで各突出型５８は、各半導体チップ１２に対応するリード２０のうち端子１３が設けられた領域のアウターリード２１に対応する部分に形成されている。そして、上金型５６を上方から下方に向けて降下させることにより、各突出型５８を下金型５５上に配置されたリード２０に当接させる（図１３（ｃ））。この際、突出型５８は、アウターリード２１のうちタイバー３１が設けられた部分２１ｄから端子１３上方に位置する部分２１ｃまで、アウターリード２１の上面２１ａに当接してアウターリード２１を押圧する。

この際、下金型５５と上金型５６との間に、各半導体チップ１２に対応する複数の金型空間５９が形成される。また、上述したようにタイバー３１下面には、隣接する２つの半導体チップ収納領域３５間を連通する流路（封止樹脂空間）３４が形成されている。したがって、隣接する半導体チップ１２に対応する金型空間５９同士が、流路（封止樹脂空間）３４を介して互いに連通した状態となる。

次いで、下金型５５と上金型５６との間の金型空間５９内に封止樹脂１６を充填する。この際、まず硬化前の流動性の高い封止樹脂１６が、図示しないゲートから一つの金型空間５９内へ供給される。続いて、この封止樹脂１６は、タイバー３１下面に形成された流路（封止樹脂空間）３４を介して隣接する金型空間５９内へ供給される（図７の矢印Ｆ参照）。このようにして、封止樹脂１６は、順次周囲の金型空間５９内へ拡がっていき、全ての金型空間５９内に封止樹脂１６が充填される。ここで流路の高さ（下金型５５とタイバー３１下面との間の距離）は封止樹脂１６が容易に流動可能な３０μｍ以上とすることが好ましい。又リードフレーム３０の厚さの制限から２００μｍ以下とすることが好ましい。

その後、封止樹脂１６が硬化し、これにより半導体チップ１２、ボンディングワイヤー１５、リード２０、およびそれらの周囲が封止樹脂１６により封止される。続いて、上金型５６を下金型５５から上昇させることにより、図４乃至図７に示す多面付樹脂封止型半導体装置５０が得られる（図１３（ｄ））。上述したように、樹脂封止の際、各突出型５８をアウターリード２１の上面２１ａに密着させているので（図１３（ｃ））、多面付樹脂封止型半導体装置５０を取出した後、各アウターリード２１の上面２１ａは封止樹脂１６で覆われることなく外方へ露出する。

ここで、下金型５５上に上金型５６を装着する際、予めモールドテープ５７に端子１３を圧着してめり込ませておき、この状態で封止樹脂１６により封止しても良い。この場合、多面付樹脂封止型半導体装置５０において、封止樹脂１６の裏面から端子１３を外方に突出させることができる（スタンドオフという）。

さらに、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、モールドテープを使用せずに樹脂成型した場合であっても、アウターリード２１の下面の端子１３は、上金型５６の突出型５８が端子１３の上部２１ｃを押すことにより下金型５５に密着した状態となるので、成型時のレジンバリが生じにくい。

最後に、リードフレーム３０をブレード６０により切断し、樹脂封止型半導体装置１０毎に分離する（図１３（ｅ））。具体的には、各半導体チップ１２毎にタイバー３１に沿って封止樹脂１６を断裁（ダイシング）する。これにより、封止樹脂１６から露出している各リード２０と各吊りリード３２とを切断するとともに、タイバー３１を除去する。このようにして、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置１０が得られる。

このように本実施の形態によれば、樹脂封止の際、上金型５６に設けられた突出型５８が、各半導体チップ１２に対応するリード２０のうち端子１３が設けられた領域のアウターリード２１上面を押圧する。したがって、突出型５８によりリード２０を安定して押さえることができ、リード２０の撓みを防止することができ、下金型５５と上金型５６とを確実にクランプすることができる。

また本実施の形態によれば、従来のように、突出型がタイバーの領域のみを押圧する場合と異なり、タイバーの幅を太くする必要がない。したがって、タイバー３１の幅を従来より細くすることができ、ダイシングを行うブレード６０の幅も細くすることができる。これにより、ダイシングの速度を速めることができ、加工時間を短縮することができる。また、タイバー３１の幅を従来より細くすることで、リードフレーム３０当たりの半導体チップ収納領域３５の数（面付け数）を増すことが可能となる。

また本実施の形態によれば、樹脂封止を行う際、リードフレーム３０の裏面に予め接着層を有するシートを接着させておく必要がないので、製造コストを削減することができる。

さらに本実施の形態によれば、タイバー３１下面には封止樹脂１６の流路となる封止樹脂空間３４がタイバー３１の長手方向全体にわたって形成されている。このことにより、樹脂封止の際、全ての金型空間５９内に封止樹脂１６を安定して充填することができる。

さらにまた本実施の形態によれば、アウターリード２１は、その上面２１ａ側が覆われることなく外方へ露出している。このことにより、樹脂封止型半導体装置１０の検査を行う際、上面側からアウターリード２１にプローブを接触させることができるので、検査が行いやすい。

なお、上述した実施の形態において、封止樹脂空間３４は、タイバー３１の長手方向全体にわたって形成されているが、これに限られない。例えば、図１４に示すように、各アウターリード２１のうちタイバー３１が設けられた部分２１ｄに、それぞれ下方に延びる脚部２３を設けても良い。この場合、各封止樹脂空間３４は、タイバー３１下面のうち隣接する脚部２３間に形成される。このことにより、樹脂封止の際、突出型５８によってリード２０をより安定して押さえることができる。

第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について図１５乃至図１７を参照して説明する。図１５は、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置を示す断面図であり、図１６は、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置を示す断面図である。また図１７は、本実施の形態による樹脂封止型半導体装置の製造工程のうち樹脂封止工程を示す図である。図１５乃至図１７に示す第２の実施の形態は、アウターリード２１のうち外端部２１ｂ（タイバー３１が設けられた部分２１ｄ）の上面が封止樹脂１６で覆われている点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と同一である。図１５乃至図１７において、図１乃至図１４および図１８乃至図１９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１５に示すように、本実施の形態による多面付樹脂封止型半導体装置５０Ａにおいて、各リード２０のアウターリード２１のうち端子１３上方に位置する部分２１ｃの上面が、封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。他方、各アウターリード２１のうちタイバー３１が設けられた部分２１ｄの上面は、封止樹脂１６により覆われている（以下、表面樹脂部１６ａともいう）。この表面樹脂部１６ａは、各タイバー３１上面の長手方向全体にわたって延び、各タイバー３１に沿って格子状に形成されている。

図１６に示す樹脂封止型半導体装置１０Ａは、上述した多面付樹脂封止型半導体装置５０Ａ（図１５）を各半導体チップ１２毎にダイシングすることにより作成したものである。樹脂封止型半導体装置１０Ａにおいて、各アウターリード２１のうち端子１３上方に位置する部分２１ｃの表面が、封止樹脂１６により覆われることなく外方へ露出している。他方、各アウターリード２１のうち外端部２１ｂ上面は、封止樹脂１６（表面樹脂部１６ａ）で覆われている。

図１７は、このような多面付樹脂封止型半導体装置５０Ａ（図１５）および樹脂封止型半導体装置１０Ａ（図１６）を作成する工程のうち、樹脂封止工程の一部を示している（図１３（ｄ）に対応する）。図１７に示すように、上金型５６の突出型５８のうちタイバー３１が設けられた部分に対応する位置に、タイバー３１に沿って突出型５８内方に窪む凹部６１が形成されている。この凹部６１は、（上金型５６を下金型５５に装着した際）各タイバー３１上面の長手方向全体にわたって延びる。また凹部６１の両側に、樹脂封止の際、アウターリード２１の上面２１ａに当接する凸部６２が形成されている。

このような突出型５８を用いることにより、各アウターリード２１の上面２１ａのうち端子１３上方に位置する部分２１ｃを外方へ露出させることができる。また、突出型５８の凹部６１により、タイバー３１が設けられた部分２１ｄの上面に表面樹脂部１６ａが形成される。さらに、凹部６１の幅をタイバー３１の幅より広くすることで、隣接する２つの半導体チップ収納領域３５間を連通する流路（表面樹脂部１６ａに相当）が形成され、硬化前の流動性の高い封止樹脂１６は突出型５８の凹部６１を通って隣接する金型空間５９に供給されて広がり、全ての金型空間５９内に封止樹脂１６が充填される。（封止樹脂空間３４と同じ機能を果たす）。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態による効果に加え、以下の効果が得られる。すなわち、各アウターリード２１のうちタイバー３１が設けられた部分２１ｄの上面が表面樹脂部１６ａにより覆われている。このことにより、ダイシングの際、リード２０が動きにくくなるので、ダイシングが行いやすくなり、加工性を向上させることができる。

１０、１０Ａ 樹脂封止型半導体装置
１１ ダイパッド
１２ 半導体チップ
１３ 端子
１５ ボンディングワイヤー（接続部）
１６ 封止樹脂
２０ リード
２１ アウターリード
２２ インナーリード
２３ 脚部
３０ リードフレーム
３１ タイバー
３２ 吊りリード
３４ 封止樹脂空間
３５ 半導体チップ収納領域
４０ 導電性基板
４１、４２ レジストパターン
５０、５０Ａ 多面付樹脂封止型半導体装置
５５ 下金型
５６ 上金型
５７ モールドテープ
５８ 突出型
５９ 金型空間
６０ ブレード
６１ 凹部
６２ 凸部

Claims (15)

1. 多面付樹脂封止型半導体装置において、
   複数の半導体チップと、
   各半導体チップ周囲に設けられるとともに、複数の半導体チップ収納領域を形成するタイバーと、
   各半導体チップ周囲に配置され、タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードと、
   各半導体チップとリードとを接続する接続部と、
   各半導体チップと、各半導体チップに対応する接続部、リード、およびそれらの周囲を封止する封止樹脂とを備え、
   各半導体チップに対応するリードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、
   各半導体チップに対応するアウターリードは、その上面側が覆われることなく外方へ露出し、タイバー下面には、２つの隣接する半導体チップ収納領域間を連通して封止樹脂の流路となる封止樹脂空間が形成されていることを特徴とする多面付樹脂封止型半導体装置。
2. 前記封止樹脂空間は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項１記載の多面付樹脂封止型半導体装置。
3. アウターリードは、タイバーが設けられた部分から端子上方に位置する部分までその上面が覆われることなく外方へ露出していることを特徴とする請求項１または２記載の多面付樹脂封止型半導体装置。
4. アウターリードのうち、タイバーが設けられた部分の上面が封止樹脂で覆われていることを特徴とする請求項１記載の多面付樹脂封止型半導体装置。
5. タイバーが設けられた部分の上面を覆う封止樹脂は、タイバー上面の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とする請求項４記載の多面付樹脂封止型半導体装置。
6. 樹脂封止型半導体装置において、
   半導体チップと、
   半導体チップ周囲に配置され、裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードと、
   半導体チップとリードとを接続する接続部と、
   半導体チップ、接続部、リード、およびそれらの周囲を封止する封止樹脂とを備え、
   リードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、
   アウターリードは、その上面側が覆われることなく外方へ露出し、アウターリードの外端部下方には、端子が設けられておらず封止樹脂が充填され、
   アウターリードのうち外端部上面が封止樹脂で覆われていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
7. リードフレームにおいて、
   複数の半導体チップ収納領域を形成するタイバーと、
   タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードとを備え、
   リードは、端子が設けられた領域のアウターリードと、半導体チップに接続される領域のインナーリードとを有し、
   タイバー下面に、樹脂封止型半導体装置を製造する際に、２つの隣接する半導体チップ収納領域間を連通して封止樹脂の流路となる封止樹脂空間が形成されていることを特徴とするリードフレーム。
8. 封止樹脂空間は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項７記載のリードフレーム。
9. 複数の半導体チップ収納領域を形成するタイバーと、各半導体チップ収納領域に設けられ、タイバーにより支持されるとともに裏面に下方へ突出する端子が設けられたリードとを有するリードフレームを準備する工程と、
   各半導体チップ収納領域内に半導体チップを配置し、半導体チップとリードとを接続部により接続する工程と、
   半導体チップが搭載されたリードフレームを下金型上に配置する工程と、
   下金型上に、各半導体チップに対応するリードのうち端子が設けられた領域のアウターリードに対応する部分に突出型が形成された上金型を装着する工程と、
   下金型と上金型との間の金型空間に封止樹脂を充填する工程とを備え、
   タイバー下面には２つの隣接する半導体チップ収納領域間を連通する流路が形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
10. 下金型と上金型との間の金型空間に封止樹脂を充填した後、各半導体チップ毎にタイバーに沿って封止樹脂を断裁する工程を更に備えたことを特徴とする請求項９記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
11. 流路は、タイバーの長手方向全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
12. 下金型上に上金型を装着する工程において、上金型の突出型は、アウターリードのうちタイバーが設けられた部分から端子上方に位置する部分まで、アウターリード上面に当接することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
13. 突出型のうちタイバーに対応する位置に、タイバーに沿って内方に窪む凹部が形成されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
14. 封止樹脂を充填する工程において、封止樹脂は、突出型の凹部を通って隣接する金型空間に供給されることを特徴とする請求項１３記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
15. 凹部は、各タイバー上面の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とする請求項１３または１４記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。

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