JP5911615B2 - リードフレーム - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造に用いられるリードフレームに関する。

ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄ）パッケージ等のＭＡＰモールド（一括モールド）により製造される半導体装置においては、リードフレームに搭載された半導体素子等を樹脂封止する際、その樹脂が半導体素子の搭載面（表面）の反対側に漏れるのを防ぐ必要があり、その具体的な方法が例えば特許文献１に記載されている。
特許文献１では、リードフレームの裏面（実装面）にカバーシート（テープ）を貼着することにより樹脂封止を行う際に樹脂がリードフレームの裏面に付着するのを防止している。

特開２０１０−１０６３４号公報

樹脂漏れを防ぐカバーシートが所定位置からずれてリードフレームの裏面に貼り付けられている場合、樹脂の付着を防ぐべき箇所に樹脂が達する恐れがあるため、カバーシートを貼り付けた後、樹脂封止を行う前にカバーシートが所定位置に貼り付けられているのを確認する必要がある。この確認作業に時間を要すると半導体装置の製造リードタイムの短縮化を妨げることになる。
しかしながら、特許文献１には、カバーシートの貼り付け位置を短時間で確認するための方法について開示がない。

また、この確認作業が正確になされない場合には、製造された半導体装置に不良品率が高くなり、歩留まり率が低下することになるが、特許文献１には、カバーシートの貼り付け位置を正確に確認すための方法についても記載がない。
従って、カバーシートの貼り付け位置の確認を短時間でかつ正確に行うための技術が必要であった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、リードフレームにカバーシートが貼付された位置を確認するための確認マークを設けたリードフレームを提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係るリードフレームは、中央に素子搭載部を、表裏に端子部が形成された導体接続端子を前記素子搭載部の周囲に備える単位リードフレームが、縦、横又は縦横に複数配置され、樹脂封止時には、裏面から樹脂漏れ防止用のカバーシートが貼着されたリードフレームであって、
該リードフレームの裏面には、貼着された前記カバーシートの縁線の位置を確認する窪みからなる確認マークが設けられている。

本発明に係るリードフレームにおいて、該リードフレームは矩形状、前記カバーシートは該リードフレームより幅狭の矩形状であって、前記確認マークは、前記カバーシートの対向する縁線と交差する位置に設けられているのが好ましい。

本発明に係るリードフレームにおいて、４つの角部に前記確認マークを有することができる。

本発明に係るリードフレームにおいて、前記確認マークは複数あって、該複数の確認マークの全部又は一部は、個片化によって半導体装置を製造する際の切断位置を示す目印も兼ねることができる。

本発明に係るリードフレームは、裏面に、貼着されたカバーシートの縁線の位置を確認する確認マークが設けられているので、カバーシートが正規位置（貼付目標領域）に貼り付けられているか否かを容易かつ確実に確認することができる。

本発明に係るリードフレームにおいて、リードフレームが矩形状、カバーシートがリードフレームより幅狭の矩形状であって、確認マークが、カバーシートの対向する縁線と交差する位置に設けられている場合には、カバーシートが正規位置に貼り付けられていることを容易に確認でき、カバーシートの貼着位置を確認する作業の短縮化を図ることが可能である。

本発明に係るリードフレームにおいて、４つの角部に確認マークを有する場合、リードフレームの４つの角部を視認することで、カバーシートの貼着位置を効率的に確認することができる。

本発明に係るリードフレームにおいて、確認マークが複数あって、複数の確認マークの全部又は一部が、個片化によって半導体装置を製造する際の切断位置を示す目印も兼ねる場合には、個片化処理を行う際、確認マークを目印に切断位置を正確に検知することができる。

本発明に係るリードフレームは、確認マークが窪みであるので、リードフレームの製造工程で通常行われるエッチング加工やプレス加工により確認マークを形成することができ、確認マークを形成するためのリードフレームの製造ラインの大幅な設計変更を回避できる。

（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施の形態に係るリードフレームの説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図１のＸ−Ｘ’矢視断面図及びリードフレームの変形例の断面図である。 （Ａ）は単位リードフレームを示す底面図であり、（Ｂ）は本図（Ａ）のＹ−Ｙ’矢視端面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の第２の実施の形態に係るリードフレームの説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ｄ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るリードフレーム１０は、半導体装置４０を製造するために用いられ、半導体素子１１が搭載される素子搭載部１２を中央に、導体接続端子１３を素子搭載部１２の周囲に備える単位リードフレーム１５が縦、横又は縦横に複数配置され、樹脂封止時には、裏面から樹脂漏れ防止用のカバーシート２８が貼着される。
以下、これらについて詳細に説明する。

リードフレーム１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように、銅又は銅合金もしくは鉄ニッケル合金を素材とする板状のリードフレーム材１４にエッチング加工等が施されて形成される。
リードフレーム１０は、半導体素子１１がそれぞれ搭載される複数の単位リードフレーム１５が多列又は単列に配置されて構成されるフレーム群１６を単数又は複数有し、各フレーム群１６の周囲には中枠１７が設けられている。
なお、図１（Ａ）、（Ｂ）には、単位リードフレーム１５を多列に配置した例を記載しているが、単位リードフレーム１５は単列に配置されていてもよい。

リードフレーム１０の形状は、矩形（「矩形」は正方形を含む、以下同じ）のリードフレーム材１４の４隅を面取りした矩形（本実施の形態では長方形）状である。
フレーム群１６の周囲に設けられた中枠１７は、リードフレーム１０の長手方向に沿って一列に並んでいる。一列に並んだ中枠１７の周囲に設けられたリードフレーム１０の外枠１８には、リードフレーム１０の長手方向に沿う直線部にリードフレーム１０の位置決めを行うために用いられる複数のパイロット孔１９が設けられている。

各単位リードフレーム１５には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、中央に半導体素子１１が搭載される素子搭載部１２が設けられ、素子搭載部１２の周囲には素子搭載部１２と間隔を有して配置された複数の導体接続端子１３が設けられている。
導体接続端子１３の表裏にはそれぞれめっき層からなる端子部２１、２１ａが形成され、導体接続端子１３は、図４（Ｄ）に示す半導体装置４０において、表面側の端子部２１に接触するボンディングワイヤ２２を介して半導体素子１１に電気接続される。
なお、図２（Ａ）がリードフレーム１０の裏面を上側にして描かれているのに対し、図３（Ｂ）及び図４（Ａ）〜（Ｄ）はリードフレーム１０、リードフレーム材１４及び半導体装置４０の裏面を下側にして描かれている。

素子搭載部１２の周囲には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、素子搭載部１２と間隔を有して配置された枠リード２３が設けられ、枠リード２３には、平面視して四角形（本実施の形態では正方形）の素子搭載部１２を支持する支持リード２３ａが連結されている。
枠リード２３及び支持リード２３ａは共にリードフレーム材１４の裏面をハーフエッチングすることによって形成されている。
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）において、ハッチングで描いている部分がリードフレーム材１４の裏面をハーフエッチングして形成した箇所である。

枠リード２３は、単位リードフレーム１５の縁に沿って設けられ、半導体装置４０を製造する際の個片化作業で切断される切断線となる。
また、導体接続端子１３の裏面側にある端子部２１ａは、半導体装置４０において、導体接続端子１３の、外部と電気的に接続される部位となる（図４（Ｄ）参照）。

半導体装置４０は、リードフレーム１０の表面側からの樹脂封止によって、半導体素子１１、素子搭載部１２の表面側及び導体接続端子１３の表面側が、図４（Ｄ）に示すように、樹脂２７で覆われている。
単位リードフレーム１５は、素子搭載部１２、導体接続端子１３、枠リード２３及び支持リード２３ａを除いた部分が表面側から裏面側まで貫通した状態になっている。このため、リードフレーム１０の表面側を樹脂封止する工程（図４（Ｃ）参照）で樹脂２７が半導体装置４０の外部との接続箇所（即ち端子部２１ａ及び素子搭載部１２の裏面）に流れるのを防ぐため、樹脂封止の前工程（図４（Ｂ）参照）で樹脂漏れを防止するカバーシート２８がリードフレーム１０の裏面に貼り付けられる。
カバーシート２８は、例えばポリイミドから形成され、リードフレーム１０より幅狭の矩形状（本実施の形態では長方形）のテープであり、リードフレーム１０の裏面に貼着される面には粘着液が塗付されている。

カバーシート２８は、全てのフレーム群１６を覆う位置に配置される必要があり、このためにリードフレーム１０の裏面には、カバーシート２８の貼付目標領域２９が設けられている。
貼付目標領域２９はカバーシート２８より大きく、カバーシート２８は、全体がリードフレーム１０裏面の貼付目標領域２９内に収まる位置（正規位置）に貼り付けられることによって、全部のフレーム群１６を覆うことができる。

リードフレーム１０の裏面には、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）に示すように、貼着されたカバーシート２８の縁線の位置を確認するための窪み３０（確認マークの一例）が設けられている。
窪み３０は、リードフレーム材１４の面取りされた４隅近傍をプレス加工あるいはハーフエッチング（即ちエッチング加工）することによって、リードフレーム１０の４つの角部で、貼付目標領域２９に貼着されたカバーシート２８の対向する縁線と平面視して交差する位置にそれぞれ設けられている。
本実施の形態では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように窪み３０は平面視して矩形であるが、その他の形状、例えば円形や三角形等であってもよい。そして、確認マークはリードフレーム１０の裏面に形成された窪みに限定されず、図２（Ｂ）に示すように、プレス加工、エッチング加工等により形成された貫通孔３０ａにすることもできる。

また、本実施の形態では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リードフレーム１０は長方形の４つの角を面取りした形状であり、対となる長辺と短辺を備えている。
貼付目標領域２９は、リードフレーム１０より幅狭（即ち短辺がリードフレーム１０の短辺より短く）で長辺（縁線）がリードフレーム１０の長辺と同じあるいは短い長さの長方形の領域である。

リードフレーム１０の裏面に貼着されたカバーシート２８が貼付目標領域２９に正しく貼着されているか否かは、人あるいは位置検出カメラによって確認される。
人（あるいは位置検出カメラ）は、カバーシート２８が貼着されたリードフレーム１０の４つの角部を視認（位置検出カメラの場合は、撮像）することにより、カバーシート２８の貼着位置を確認可能である。

具体的には、カバーシート２８の長辺が、４つの窪み３０の全てに重なって（交差して）配置されていれば、カバーシート２８が貼付目標領域２９に貼り付けられているという判断ができ、カバーシート２８の長辺が、４つの窪み３０のいずれかに重なっていない場合、カバーシート２８は貼付目標領域２９に貼り付けられていないという判断が可能である。
また、カバーシート２８は、リードフレーム１０と異なる色彩を備え、人あるいは位置検出カメラがリードフレーム１０に貼り付けられたカバーシート２８を簡単に検知できるようにしている。本実施の形態では、リードフレーム１０が銀色であるのに対し、カバーシート２８は半透明の黄色である。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
この半導体装置の製造方法は、リードフレーム１０を用いて図４（Ｄ）に示す半導体装置４０を製造するための製造方法である。この製造方法は、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、リードフレーム１０の裏面にカバーシート２８を貼着し、リードフレーム１０に貼着されたカバーシート２８の位置が正規位置であることを窪み３０によって検知した後に、素子搭載部１２に搭載された半導体素子１１を樹脂封止するものである。以下、本製造方法を詳細に説明する。

４つの角部を面取りしたリードフレーム材１４にプレス加工及びハーフエッチングによりパイロット孔１９及び窪み３０を形成する（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）。
窪み３０等が形成されたリードフレーム材１４に対して、裏面側からのハーフエッチングによる枠リード２３及び支持リード２３ａの形成と、プレス加工あるいはエッチング加工等による素子搭載部１２及び導体接続端子１３の形成を行い、リードフレーム１０を完成する（図４（Ａ）参照）。
次に、リードフレーム１０の裏面にカバーシート２８を貼り付けた後に、半導体素子１１を素子搭載部１２に搭載し、ボンディングワイヤ２２によって半導体素子１１と導体接続端子１３を電気的に接続する（図４（Ｂ）参照）。

リードフレーム１０の裏面に貼着されたカバーシート２８の長辺が、４つの窪み３０の形成位置に配置されているか否かにより、カバーシート２８の貼着位置を確認する。そして、カバーシート２８が貼付目標領域２９（正規位置）に貼着されているのを確認した場合には、リードフレーム１０の表面側から樹脂封止を行い、半導体素子１１等を樹脂２７によって封止する（図４（Ｃ）参照）。
一方、カバーシート２８が貼付目標領域２９に貼着されていないことを確認した場合には、リードフレーム１０に樹脂封止処理をすることなくそのリードフレーム１０を半導体装置の製造ラインから退避させる。
樹脂封止がなされたリードフレーム１０の裏面からカバーシート２８を取り除いた後、枠リード２３を切断線として個片化を行って、半導体装置４０を完成する（図４（Ｄ）参照）。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るリードフレーム５０について説明する。なお、リードフレーム１０と同一の構成要素については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リードフレーム５０は、カバーシート２８の貼付目標領域５１を示す複数の窪み５２（確認マークの一例）が、個片化によって半導体装置４０を製造する際の切断位置を示す目印も兼ねている。

リードフレーム５０の裏面に設けられる複数の窪み５２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視してＴ字である。そして、窪み５２は、リードフレーム５０の両側の外枠１８と中枠１７が交わる箇所に配列され、貼付目標領域５１に貼着されたカバーシート２８の対向する長辺（縁線）が、平面視して、全ての窪み５２に交差するように配置されている。
リードフレーム５０の一側に配置された複数の窪み５２には、その窪み５２のそれぞれに対向する位置でリードフレーム５０の他側に配置された窪み５２が対応しており、この対応する組の窪み５２を結ぶ線上は、個片化工程で切断線となる。
本実施の形態では、窪みの全部が貼付目標領域５１と、個片化によって半導体装置４０を製造する際の切断位置とを示す目印として機能しているが、貼付目標領域５１及び切断位置を示す窪みと貼付目標領域５１のみを示す窪みとをそれぞれリードフレームに設けることもできる。
なお、リードフレーム５０に設けられる確認マークは、窪みでなく貫通孔であってもよい。

人（あるいは位置検出カメラ）は、リードフレーム５０の、窪み５２が配列された箇所を視認（位置検出カメラの場合は、撮像）することにより、カバーシート２８の貼着位置を確認することができる。
また、本発明の第２の実施の形態に係る半導体素子の製造方法は、第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法に対して、リードフレーム材１４に形成する窪みの形状及び位置が異なっているが、その他の工程は、第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法と同じである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、窪みは、素子搭載部及び導体接続端子を形成した後で、かつカバーシートをリードフレームに貼着する前に形成してもよい。
また、リードフレームの表裏を反対にしてもよく、この場合、カバーシートはリードフレームの表面に貼着され、半導体素子が搭載されるリードフレームの裏面に樹脂封止がなされる。

１０：リードフレーム、１１：半導体素子、１２：素子搭載部、１３：導体接続端子、１４：リードフレーム材、１５：単位リードフレーム、１６：フレーム群、１７：中枠、１８：外枠、１９：パイロット孔、２１、２１ａ：端子部、２２：ボンディングワイヤ、２３：枠リード、２３ａ：支持リード、２７：樹脂、２８：カバーシート、２９：貼付目標領域、３０：窪み、３０ａ：貫通孔、４０：半導体装置、５０：リードフレーム、５１：貼付目標領域、５２：窪み

Claims (4)

1. 中央に素子搭載部を、表裏に端子部が形成された導体接続端子を前記素子搭載部の周囲に備える単位リードフレームが、縦、横又は縦横に複数配置され、樹脂封止時には、裏面から樹脂漏れ防止用のカバーシートが貼着されたリードフレームであって、
   該リードフレームの裏面には、貼着された前記カバーシートの縁線の位置を確認する窪みからなる確認マークが設けられていることを特徴とするリードフレーム。
2. 請求項１記載のリードフレームにおいて、該リードフレームは矩形状、前記カバーシートは該リードフレームより幅狭の矩形状であって、前記確認マークは、前記カバーシートの対向する縁線と交差する位置に設けられていることを特徴とするリードフレーム。
3. 請求項１又は２記載のリードフレームにおいて、４つの角部に前記確認マークを有することを特徴とするリードフレーム。
4. 請求項１又は２記載のリードフレームにおいて、前記確認マークは複数あって、該複数の確認マークの全部又は一部は、個片化によって半導体装置を製造する際の切断位置を示す目印も兼ねることを特徴とするリードフレーム。

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