JP5947107B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

本願は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法に関し、特に樹脂モールド技術に適用して有効な技術に関する。

日本特開２０１０−２６３０６６８号公報（特許文献１）には、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）等の樹脂封止技術に関するものである。そこで、コーナ部のインナリードが金型のゲートインサートピース（Ｇａｔｅ Ｉｎｓｅｒｔ Ｐｉｅｃｅ）によるクランプ圧集中により変形しないように、ゲートインサートピースにリセス部を設ける技術が開示されている。

日本特開２００１−３２０００７号公報（特許文献２）または、これに対応する米国特許第６７４４１１８号公報（特許文献３）には、リードフレームを用いた片面一括モールドに関するものである。そこで、パッケージダイシングに関する各種の問題を回避するために、単位デバイス領域間境界部のタイバー部分にハーフエッチを施す技術が開示されている。

特開２０１０−２６３０６６号公報 特開２００１−３２０００７号公報 米国特許第６７４４１１８号公報

リードフレーム品のモールド工程では、トランスファモールドを例にとれば、リードフレームのタイバー（ダムバー）を金型でクランプした状態で、キャビティ内に樹脂を供給している。このとき、金型のクランプ部でタイバーを確実にクランプできるよう、タイバーの幅よりもクランプ部の幅は太くしてある。この結果、リード（インナリード、アウタリード）および吊りリード（すなわち、ダイパッドサポートリード）のそれぞれの一部も金型でクランプされることになる。そして、吊りリードが金型でクランプされると、このクランプ圧力により吊りリードが変形し、この吊りリードが連結するダイパッドの位置が上方または下方にシフトする。

ここで、ダイパッドがオフセットされている方向にダイパッドが所定の位置よりもシフトしてしまうと、パッケージクラックが生じる恐れがあることが、本願発明者の検討により明らかとなった。詳細に説明すると、例えば、モールドの時点に於いてダイパッドがすでにダウンセットされているリードフレームに関して、このダイパッドが所定の位置よりも更に下方にシフトしてしまうと、ダイパッドの下面側に形成される封止体が所望の厚さよりも薄く形成される。この結果、ダイパッドの下面側に形成される封止体に応力が加わると、パッケージクラックの原因となることが明らかとなった。なお、モールドの時点に於いてダイパッドがすでにアップセットされているリードフレームに於いて、ダイパッドが所定の位置よりも更に上方にシフトしてしまうと、この場合は、ダイパッドの上面側に形成される封止体が所望の厚さよりも薄く形成されるため、このダイパッドの上面側に形成される封止体に応力が加わると、やはりパッケージクラックの原因となる。

このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、本願の一実施の形態の概要は、各辺にリードを有する樹脂両面封止型の半導体装置の製造方法に於いて、ダイパッド部がダウンセットされたリードフレームのダイパッドサポートリードとタイバーの連結部の上面または下面に、凹部を設けるものである。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、前記本願の一実施の形態によれば、樹脂封止時におけるダイパッドサポートリードの変形を防止することができる。

本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（リードフレーム準備工程完了時点）のリードフレーム上面図である。 図１のＸ−Ｘ’断面の断面図である。 図１のＤ−Ｄ’断面の断面図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（ダイボンディング工程完了時点）のリードフレーム上面図である。 図４のＸ−Ｘ’断面の断面図である。 図４のＤ−Ｄ’断面の断面図である。 本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（ワイヤボンディング工程完了時点）のリードフレーム上面図である。 図７のＸ−Ｘ’断面の断面図である。 図７のＤ−Ｄ’断面の断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス主要部（封止プロセス）を説明するための組立工程途中（リードフレームのクランプ工程）のリードフレーム上面図である。 図１０のリードフレームのコーナ部切り出し領域Ｒ１の拡大上面図である。 図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。 図１０のＸ−Ｘ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。 図１０のＤ−Ｄ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。 図１０のＣ−Ｃ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。 図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（樹脂封止工程）である。 図１０のＸ−Ｘ’断面の模式断面図（樹脂封止工程完了時点）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの模式断面（上側、ただし、封止体内部の構造は省略）および上面（下側）を合わせて示す説明図（リードフレームコーナ部切断工程前）である。 図１８のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（リードフレームコーナ部切断工程中）である。 図２０のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（タイバー切断工程中）である。 図２２のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（タイバー切断工程後）である。 図２４のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）を説明するための分離したパッケージ（封止体）の上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）を説明するための分離したパッケージ（封止体）の下面図である。 図２６のＸ−Ｘ’断面の断面図である。 図２６のＤ−Ｄ’断面の断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（非分岐ダイパッドサポートリード）を説明するためのリードフレーム上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（単純大面積ダイパッド）を説明するためのリードフレーム上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（開口付大面積ダイパッド）を説明するためのリードフレーム上面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における封止プロセスに関する変形例を説明するための図１２に対応する模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。 本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するための図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（樹脂封止工程）である。

〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。

１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）以下の部位（ｘ１）乃至（ｘ７）を有するリードフレームを準備する工程；
（ｘ１）ほぼ矩形枠状の枠部；
（ｘ２）前記枠部によって支持され、その内部に設けられた、ほぼ矩形枠状のタイバー；
（ｘ３）前記タイバーの４辺の各辺から内外に延びる複数のリード；
（ｘ４）前記タイバーの内部に設けられ、第１の主面および第２の主面を有するダイパッド；
（ｘ５）前記タイバーの各コーナ部またはその近傍の連結部から内部に延びて前記ダイパッドに連結されたダイパッドサポートリード；
（ｘ６）前記連結部の前記第１の主面側または前記第２の主面側に設けられた凹部；
（ｘ７）前記ダイパッドが前記第２の主面側にダウンセットされるように、前記各ダイパッドサポートリードに設けられたダウンセット部；
（ｂ）前記ダイパッドの前記第１の主面上に、接着部材層を介して、半導体チップをボンディングする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、第１のキャビティを有する第１のモールド金型および第２のキャビティを有する第２のモールド金型間に、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティが対向し、前記ダイパッドの前記第２の主面が前記第２のキャビティ側を向くように、前記リードフレームをセットする工程；
（ｄ）前記タイバーおよびその周辺の前記リードフレームを前記第１のモールド金型および前記第２のモールド金型によってクランプした状態で、樹脂封止を実行することにより、前記ダイパッドの前記第１の主面側および前記第２の主面側に、それぞれ第１の樹脂封止体および第２の樹脂封止体を形成する工程。

２．請求項１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記連結部の前記第１の主面側に設けられている。

３．前記項１または２の半導体装置の製造方法において、前記接着部材層は、銀ペースト層である。

４．前記項１から３のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記凹部は、エッチングによって形成されている。

５．前記項１から４のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドは、平面的に言って、前記半導体チップに内包されている。

６．前記項１から５のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｄ）の際には、前記第１のキャビティは、平面的に言って、前記第２のキャビティに内包されている。

７．前記項１から６のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体チップおよび前記ダイパッドが存在する位置における前記第１の樹脂封止体の厚さは、前記第２の樹脂封止体の厚さよりも厚い。

８．前記項１から７のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記各ダイパッドサポートリードは、前記タイバー側に関して、第１の分岐および第２の分岐を有し、前記第１の分岐は、対応する前記タイバーのコーナ部の一方の近傍に第１の連結部を介して連結されており、前記第２の分岐は、前記コーナ部の他方の近傍に第２の連結部を介して連結されている。

９．前記項８の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記第１の分岐および前記第２の分岐の分岐部より外側であって、前記連結部に属する前記タイバーの幅の内側半分までの間に設けられている。

１０．前記項１から７のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記各ダイパッドサポートリードは、前記タイバー側に関して、実質的に分岐を有さない。

１１．前記項１０の半導体装置の製造方法において、前記タイバーの前記各辺から内外に延びる前記複数のリードの内、少なくとも前記各ダイパッドサポートリードに隣接するものは、前記リードフレームが実質的に属する平面内であって前記タイバーの内側に於いて、屈曲部を有する。

１２．前記項１１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記屈曲部を通り前記凹部に最近接の前記タイバーの一辺と平行な直線と、前記凹部に最近接の前記ダイパッドサポートリードとの交点より外側であって、前記連結部に属する前記タイバーの幅の内側半分までの間に設けられている。

１３．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）以下の部位（ｘ１）乃至（ｘ６）を有するリードフレームを準備する工程；
（ｘ１）ほぼ矩形枠状の枠部；
（ｘ２）前記枠部によって支持され、その内部に設けられた、ほぼ矩形枠状のタイバー；
（ｘ３）前記タイバーの４辺の各辺から内外に延びる複数のリード；
（ｘ４）前記タイバーの内部に設けられ、第１の主面および第２の主面を有するダイパッド；
（ｘ５）前記タイバーの各コーナ部またはその近傍の連結部から内部に延びて前記ダイパッドに連結されたダイパッドサポートリード；
（ｘ６）前記ダイパッドが前記第２の主面側にダウンセットされるように、前記各ダイパッドサポートリードに設けられたダウンセット部；
（ｂ）前記ダイパッドの前記第１の主面上に、接着部材層を介して、半導体チップをボンディングする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、第１のキャビティを有する第１のモールド金型および第２のキャビティを有する第２のモールド金型間に、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティが対向し、前記ダイパッドの前記第２の主面が前記第２のキャビティ側を向くように、前記リードフレームをセットする工程；
（ｄ）前記タイバーおよびその周辺の前記リードフレームを前記第１のモールド金型および前記第２のモールド金型によってクランプした状態で、樹脂封止を実行することにより、前記ダイパッドの前記第１の主面側および第２の主面側に、それぞれ第１の樹脂封止体および第２の樹脂封止体を形成する工程、
ここで、前記第１のモールド金型または前記第２のモールド金型の前記連結部に対応する部分には、クランプ面凹部が設けられている。

１４．前記項１３の半導体装置の製造方法において、前記クランプ面凹部は、前記第１のモールド金型に設けられている。

次に、本願において開示されるその他の実施の形態について概要を説明する。

１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）以下の部位（ｘ１）乃至（ｘ６）を有するリードフレームを準備する工程；
（ｘ１）ほぼ矩形枠状の枠部；
（ｘ２）前記枠部によって支持され、その内部に設けられた、ほぼ矩形枠状のタイバー；
（ｘ３）前記タイバーの４辺の各辺から内外に延びる複数のリード；
（ｘ４）前記タイバーの内部に設けられ、第１の主面および第２の主面を有するダイパッド；
（ｘ５）前記タイバーの各コーナ部またはその近傍の連結部から内部に延びて前記ダイパッドに連結されたダイパッドサポートリード；
（ｘ６）前記連結部の前記第１の主面側または前記第２の主面側に設けられた凹部；
（ｂ）前記ダイパッドの前記第１の主面上に、接着部材層を介して、半導体チップをボンディングする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、第１のキャビティを有する第１のモールド金型および第２のキャビティを有する第２のモールド金型間に、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティが対向し、前記ダイパッドの前記第２の主面が前記第２のキャビティ側を向くように、前記リードフレームをセットする工程；
（ｄ）前記タイバーおよびその周辺の前記リードフレームを前記第１のモールド金型および前記第２のモールド金型によってクランプした状態で、樹脂封止を実行することにより、前記ダイパッドの前記第１の主面側および前記第２の主面側に、それぞれ第１の樹脂封止体および第２の樹脂封止体を形成する工程。

２．請求項１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記連結部の前記第１の主面側に設けられている。

３．前記項１または２の半導体装置の製造方法において、前記接着部材層は、銀ペースト層である。

４．前記項１から３のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記凹部は、エッチングによって形成されている。

５．前記項１から４のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記ダイパッドは、平面的に言って、前記半導体チップに内包されている。

６．前記項１から５のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｄ）の際には、前記第１のキャビティは、平面的に言って、前記第２のキャビティに内包されている。

７．前記項１から６のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体チップおよび前記ダイパッドが存在する位置における前記第１の樹脂封止体の厚さは、前記第２の樹脂封止体の厚さよりも厚い。

８．前記項１から７のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記各ダイパッドサポートリードは、前記タイバー側に関して、第１の分岐および第２の分岐を有し、前記第１の分岐は、対応する前記タイバーのコーナ部の一方の近傍に第１の連結部を介して連結されており、前記第２の分岐は、前記コーナ部の他方の近傍に第２の連結部を介して連結されている。

９．前記項８の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記第１の分岐および前記第２の分岐の分岐部より外側であって、前記連結部に属する前記タイバーの幅の内側半分までの間に設けられている。

１０．前記項１から７のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記各ダイパッドサポートリードは、前記タイバー側に関して、実質的に分岐を有さない。

１１．前記項１０の半導体装置の製造方法において、前記タイバーの前記各辺から内外に延びる前記複数のリードの内、少なくとも前記各ダイパッドサポートリードに隣接するものは、前記リードフレームが実質的に属する平面内であって前記タイバーの内側に於いて、屈曲部を有する。

１２．前記項１１の半導体装置の製造方法において、前記凹部は、前記屈曲部を通り前記凹部に最近接の前記タイバーの一辺と平行な直線と、前記凹部に最近接の前記ダイパッドサポートリードとの交点より外側であって、前記連結部に属する前記タイバーの幅の内側半分までの間に設けられている。

１３．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）以下の部位（ｘ１）乃至（ｘ５）を有するリードフレームを準備する工程；
（ｘ１）ほぼ矩形枠状の枠部；
（ｘ２）前記枠部によって支持され、その内部に設けられた、ほぼ矩形枠状のタイバー；
（ｘ３）前記タイバーの４辺の各辺から内外に延びる複数のリード；
（ｘ４）前記タイバーの内部に設けられ、第１の主面および第２の主面を有するダイパッド；
（ｘ５）前記タイバーの各コーナ部またはその近傍の連結部から内部に延びて前記ダイパッドに連結されたダイパッドサポートリード；
（ｂ）前記ダイパッドの前記第１の主面上に、接着部材層を介して、半導体チップをボンディングする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、第１のキャビティを有する第１のモールド金型および第２のキャビティを有する第２のモールド金型間に、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティが対向し、前記ダイパッドの前記第２の主面が前記第２のキャビティ側を向くように、前記リードフレームをセットする工程；
（ｄ）前記タイバーおよびその周辺の前記リードフレームを前記第１のモールド金型および前記第２のモールド金型によってクランプした状態で、樹脂封止を実行することにより、前記ダイパッドの前記第１の主面側および第２の主面側に、それぞれ第１の樹脂封止体および第２の樹脂封止体を形成する工程、
ここで、前記第１のモールド金型または前記第２のモールド金型の前記連結部に対応する部分には、クランプ面凹部が設けられている。

１４．前記項１３の半導体装置の製造方法において、前記クランプ面凹部は、前記第１のモールド金型に設けられている。

〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。

更に、本願において、「半導体装置」というときは、主に、各種トランジスタ（能動素子）を中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等（たとえば単結晶シリコン基板）上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に代表されるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示することができる。このとき、集積回路構成の代表的なものとしては、Ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴとＰチャネル型ＭＩＳＦＥＴを組み合わせたＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型集積回路に代表されるＣＭＩＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型集積回路を例示することができる。

今日の半導体装置、すなわち、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のウエハ工程は、通常、二つに分けることができる。すなわち、一つは、原材料としてのシリコンウエハの搬入からプリメタル（Ｐｒｅｍｅｔａｌ）工程（Ｍ１配線層下端とゲート電極構造の間の層間絶縁膜等の形成、コンタクトホール形成、タングステンプラグ、埋め込み等からなる工程）あたりまでのＦＥＯＬ（Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ ｏｆ Ｌｉｎｅ）工程である。そして、もう一つは、Ｍ１配線層形成から始まり、アルミニウム系パッド電極上のファイナルパッシベーション膜へのパッド開口の形成あたりまで（ウエハレベルパッケージプロセスにおいては、当該プロセスも含む）のＢＥＯＬ（Ｂａｃｋ Ｅｎｄ ｏｆ Ｌｉｎｅ）工程である。

なお、「半導体装置」には、パワー・トランジスタ等の単体電子デバイスが含まれる。

２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、ＳｉＧｅ合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。

３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。

４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。

５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩ基板、ＬＣＤガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。

６．本願に於いて、リードフレームのタイバーは、ＱＦＰ系パッケージの封止体の平面形状に対応して、ほぼ矩形の枠状の形状を有する（一部にかけている部分があっても良い）。そして、専用の支持リード、ダイパッドサポートリードの延長、または通常のリードの外部リード等を介して、枠部に支持されている。

以下では、封止体の４辺に対応するタイバーの各部分を「タイバーの４辺」と呼ぶ。また、このほぼ矩形のタイバーで囲まれた領域（矩形領域）を「タイバーの内部」と呼び、この矩形領域外であってタイバーの外側を「タイバーの外部」と呼ぶ。

〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。

また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。

なお、二者択一の場合の呼称に関して、一方を「第１」等として、他方を「第２」等と呼ぶ場合に於いて、代表的な実施の形態に沿って、対応付けして例示する場合があるが、たとえば「第１」といっても、例示した当該選択肢に限定されるものではないことは言うまでもない。

１．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）の説明（主に図１から図９）
以下の例では、主に、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型デバイス、具体的には、ＬＱＦＰ（Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型デバイスまたはＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型デバイスを例に取り具体的に説明する。しかし、これらの例は、リードフレームを用いたその他の両面封止型デバイス等にも適用できることは言うまでもない。

また、以下の例では、主に、リードフレームの上側に凹部を設けるものを具体的に説明するが、リードフレームの下側に凹部を設けてもよいことは言うまでもない。

更に、以下の例では、説明の都合上、主に、チップ搭載面を上向きにして封止する方法を説明するが、チップ搭載面を下向きにして封止してもよいことはいうまでもない。

また、以下の例では、煩雑さを避けるために、リードフレームの一つのダイパッド上に、一つのチップを搭載する例を具体的に説明するが、一つのダイパッド上に、積層して、または、横に並べて、複数個、搭載しても良いことはいうまでもない。

この例では、同様に、煩雑さを避けるために、リードフレームの単一の単位デバイス領域について具体的に説明するが、リードフレームとしては、単位デバイス領域をマトリクス状に配列したものでも良いことは言うまでもない。

更に、以下の例では、ダイボンディングの方法として、銀ペーストによるものを具体的に説明するが、その他のペーストやＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）を使用するものでもよいことは言うまでもない。

なお、以下の例では、図示の都合上、リード本数は、３０本程度を図示しているが、実際のデバイスでは、たとえば、主に２００から６００本程度である。

図１は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（リードフレーム準備工程完了時点）のリードフレーム上面図である。図２は図１のＸ−Ｘ’断面の断面図である。図３は図１のＤ−Ｄ’断面の断面図である。図４は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（ダイボンディング工程完了時点）のリードフレーム上面図である。図５は図４のＸ−Ｘ’断面の断面図である。図６は図４のＤ−Ｄ’断面の断面図である。図７は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明するための組立工程途中（ワイヤボンディング工程完了時点）のリードフレーム上面図である。図８は図７のＸ−Ｘ’断面の断面図である。図９は図７のＤ−Ｄ’断面の断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス前半（ワイヤボンディングまで）を説明する。

先ず、図１により、組み立てに使用するリードフレーム１（または、その単位デバイス領域）について、説明する。図１に示すように、リードフレーム１の周辺部は、ほぼ矩形枠状（たとえば、ほぼ正方形）の枠部３となっている。そして、その内側に、ほぼ矩形枠状のタイバー４が設けられている。枠部３およびタイバー４のほぼ中央部には、ダイパッド６が設けられており、いわゆる「小面積ダイパッド」であり、半導体チップ２をダイパッド６の第１の主面６ａに搭載した場合には、ダイパッド６は、平面的に、半導体チップ２に内包される関係にある。

ダイパッド６は、たとえば、４本のダイパッドサポートリード７によって、枠部３およびタイバー４（タイバーのコーナ部４ｃ）に連結支持されており、この例では、各ダイパッドサポートリード７の外端側は、分岐部１２に於いて分岐し、第１の分岐７ａおよび第２の分岐７ｂ（合わせて、「分岐」という）を有している。

各ダイパッドサポートリード７の分岐部１２の内側には、ダウンセット部１１が設けられており、各分岐７ａ、７ｂのタイバー４との連結部１０であって、ダイパッド６の第１の主面６ａ側（リードフレームの第１の主面１ａ側）すなわちダイパッドサポートリード７の第１の主面１ａ側には、たとえば、エッチングにより形成された凹部８が設けられている。なお、この凹部８は、この例では、リードフレームのパターニング後、エッチングにより形成されているが、このエッチングのタイミングは、リードフレームのパターニングと同時又は、その前でも良い。また、凹部８形成方法としては、エッチングのほか、機械的な方法も可能である。しかし、エッチングによる場合は、ダイパッドサポートリード７のその他の部分に変形等を与えない点および加工精度が高い点で有利である。

タイバー４の各辺４ｓには、それぞれ複数のリード５が連結されており、アウタリード部５ｐは、外部に延びて、たとえば、枠部３に連結支持されており、インナリード部５ｉは、内部に延びている。ここで、リードフレームの主面に平行で、且つ、ダイパッドの主面およびダイパッド以外のリードフレームの主面に近接した一つの平面を「リードフレームが実質的に属する平面」とすることができる。この例では、一部のインナリード部５ｉには、リードフレームが実質的に属する平面内に於いて、屈曲する屈曲部５ｂがある。そして、ダイパッドサポートリード７に隣接するインナリード部５ｉの屈曲部５ｂを通り、そのリードが属するタイバー４の辺４ｓに平行な直線１４と、当該ダイパッドサポートリード７との交点１５（正確には、当該ダイパッドサポートリード７の中心線との交点）を定義することができる。ここで、この交点１５と、当該インナリード部５ｉに隣接する分岐上の凹部８との平面的位置関係を見ると、この例に於いては、凹部８は、交点１５よりも外側に設けられている。

ここで、この例のリードフレーム１の主要寸法を例示する。すなわち、リードフレーム厚さ：たとえば、１２５マイクロメートル程度、ダイパッド径：たとえば、３ミリメートル程度、アウタリードピッチ：たとえば、４００マイクロメートル程度、タイバー幅：たとえば、１５０マイクロメートル程度、ダウンセット量：たとえば、２４０マイクロメートル程度である。なお、凹部８の深さは、たとえば、２０から３０マイクロメートル程度、長さは、たとえば、３００マイクロメートル程度、幅は、たとえば、１５０マイクロメートル程度を好適なものとして例示することができる。ここで、ダイパッドサポートリード７の各分岐７ａ、７ｂの幅は、たとえば、１５０マイクロメートル程度である。また、リードフレームの材料としては、通常、銅を主要な成分とする銅系合金が使用される。銅系合金の具体例としては、Ｃｕ−Ｆｅ系合金，Ｃｕ−Ｃｒ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金，Ｃｕ−Ｚｒ系合金を上げることができる。

次に、図１のＸ−Ｘ’断面を図２に示す。図２に示すように、ダイパッド６の上面（チップ搭載面、第２の主面６ｂと反対の面）６ａの高さは、リードフレーム１のその他の部分（たとえば、タイバー４の上面１ａ）を基準とすると、ダウンセットにより、若干低くされている。

次に、図１のＤ−Ｄ’断面を図３に示す。図３に示すように、先と同様に、ダイパッド６の上面（チップ搭載面）６ａの高さは、リードフレーム１のその他の部分（たとえば、ダウンセット部１１の外側のダイパッドサポートリード７の上面１ａ）を基準とすると、ダウンセットにより、若干低くされている。

次に、図４、図５および図６に示すように、ダイパッド６の上面６ａに、たとえば銀ペースト等の接着部材層９を介して、半導体チップ２の上面２ａ（裏面２ｂの反対の面）すなわち、複数のボンディングパッド１６を有する面が上方を向くように、ダイボンディングする。

次に、図７、図８および図９に示すように、複数のボンディングパッド１６と、対応するリード５の内端（すなわちインナリード部５ｉの内端）を、たとえば、金ワイヤ等のボンディングワイヤ１７で接続する。

この後、モールド工程に移る。

２．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス主要部（封止プロセス）の説明（主に図１０から図１７）
このセクションで説明する封止方法は、トランスファモールドを前提として説明しているが、圧縮モールド等、その他の樹脂封止方法でも良いことは言うまでもない。

図１０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス主要部（封止プロセス）を説明するための組立工程途中（リードフレームのクランプ工程）のリードフレーム上面図である。図１１は図１０のリードフレームのコーナ部切り出し領域Ｒ１の拡大上面図である。図１２は図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。図１３は図１０のＸ−Ｘ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。図１４は図１０のＤ−Ｄ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。図１５は図１０のＣ−Ｃ’断面の模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。図１６は図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（樹脂封止工程）である。図１７は図１０のＸ−Ｘ’断面の模式断面図（樹脂封止工程完了時点）である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス主要部（封止プロセス）を説明する。

図７に示すように、ワイヤボンディングが完成したリードフレーム１は、モールド金型（上金型および下金型）の間に、セットされ、クランプされる。クランプされている状態のリードフレーム１の上面を上金型上から透視して見た平面図を図１０に示す。図１０に示すように、タイバー４のほぼ全領域が上金型（第１のモールド金型）のクランプ面５３ａおよび下金型（第２のモールド金型）のクランプ面５３ｂによってクランプされている。これをタイバー４の幅方向に関して言えば、平面的に言って、下金型のクランプ面５３ｂは、上金型のクランプ面５３ａに実質的に内包されている。また、これを上方キャビティ５２ａ（第１のキャビティ）および下方キャビティ５２ｂ（第２のキャビティ）に関して言えば、平面的に、上方キャビティ５２ａは、平面的に言って、下方キャビティ５２ｂに実質的に内包されている。すなわち、一例を示すとすれば、上方キャビティ５２ａの外端は、下方キャビティ５２ｂの外端よりも、ほぼ全周に亘って、たとえば、２５マイクロメートル程度内側にある。これは、上下の金型の水平位置がずれた場合に問題が起こらないように、いずれかを大きくすることによってクリアランスを設けたものである。

また、位置ずれが問題とならない場合は、このようにする必要はない。すなわち、両方を同じ大きさにしてもよい。更に、上金型、下金型のいずれの方を大きくしてもよい。

なお、各クランプ面５３ａ、５３ｂのコーナ部に対応する位置には、たとえば、一つのゲート部５４と３個のエアベント部５５が設けられている。

次に、図１０のリードフレームのコーナ部切り出し領域Ｒ１の拡大図を図１１に示す。図１１に示すように、タイバー４のコーナ部４ｃにある連結部１０すなわちダイパッドサポートリード７（その分岐７ａ、７ｂ）のタイバー４に対する連結部１０に設けられた凹部８は、この例では、以下のようになっている。すなわち、凹部８の位置は、第１の分岐７ａおよび前記第２の分岐７ｂの分岐部１２より外側であって、連結部１０に属するタイバー４の幅の内側半分までの間に設けられている。また、凹部８の好適な広がりの範囲は、たとえば、上金型のクランプ面５３ａの内端より内部方向近傍からタイバー４の幅の内側半分（すなわち、タイバー４の中心線２１の内側）程度の範囲である。

次に、図１１のＭ−Ｍ’断面を図１２に示す。図１２に示すように、タイバー４および、その近傍のダイパッドサポートリード７の上面１ａおよび下面１ｂは、上下の金型５１ａ、５１ｂ（包括的に金型５１）によってクランプされている。しかし、この例では、凹部８のある部分では、上金型５１ａは、リードフレーム１の上面１ａに接触していないので、この部分には、クランプ圧は集中しないことになる。なお、このクランプの際のオーバドライブ量、すなわち、金型がリードフレームを押しつぶす量は、１０マイクロメートル程度を好適なものとして例示することができる。言い換えると、たとえば、当初、１２５マイクロメートル程度の厚さのリードフレームは、クランプされている領域では、１１５マイクロメートル程度の厚さになることを意味する。なお、通常、モールド工程実行時（リードフレームをセットする時点から、取り出すまで）には上下金型等のリードフレームや封止樹脂に触れる部分は、摂氏１７５度程度に加熱されている。

以上説明したことを金型断面全体について示すと、図１３、図１４および図１５のようになる。すなわち、図１３は、図１０のＸ−Ｘ’断面であり、図１３に示すように、上金型のクランプ面５３ａの全幅に亘って、リードフレーム１の上面１ａが接触しており、下金型のクランプ面５３ｂの全幅に亘って、リードフレーム１の下面１ｂが接触している。

図１４は、図１０のＤ−Ｄ’断面であり、図１４に示すように、図１２同様に、下金型のクランプ面５３ｂの全幅に亘って、リードフレーム１の下面１ｂが接触しており、凹部８が設けられている部分以外に対応する上金型のクランプ面５３ａの全幅に亘って、リードフレーム１の上面１ａが接触している。一方、凹部８が設けられている部分では、上金型のクランプ面５３ａは、リードフレーム１の上面１ａに接触していない。

図１５は、図１０のＣ−Ｃ’断面であり、図１５に示すように、上下の金型５１ａ、５１ｂの右側では、図１４と同様に、下金型のクランプ面５３ｂの全幅に亘って、リードフレーム１の下面１ｂが接触しており、凹部８が設けられている部分以外に対応する上金型のクランプ面５３ａの全幅に亘って、リードフレーム１の上面１ａが接触している。一方、凹部８が設けられている部分では、上金型のクランプ面５３ａは、リードフレーム１の上面１ａに接触していない。これに対して、上下の金型５１ａ、５１ｂの左側では、ゲート部５４があるので、この部分においては、リードフレーム１のいずれの面もクランプされていない。

次に、図１６に示すように、たとえば、トランスファモールドにより、封止樹脂を、ゲート部５４（図１５）を経由して、キャビティ５２（図１２）内に充填すると、上側樹脂封止体１８ａ（第１の樹脂封止体）、下側樹脂封止体１８ｂ（第２の樹脂封止体）等からなる樹脂封止体１８が形成される。

この樹脂封止体１８を金型５１から取り出すと、樹脂封止されたリードフレーム１が得られる。続いて、キュアベーク（完全キュア）のためのバッチベーク処理等（たとえば、摂氏１７５度で数時間程度）が実行される。

この後、タイバー等切断プロセスに移る。

３．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）の説明（主に図１８から図２５）
このセクションでは、一例として、リードフレームの単位デバイス領域のコーナ部（すなわち「リードフレームのコーナ部」）の不要部分の切断を先行させ、その後、リード間のタイバーを切断除去するプロセスを説明するが、ステップの順序は、任意であり、タイバー切断工程を先行させてもよいことは言うまでもない。

図１８は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの模式断面（上側、ただし、封止体内部の構造は省略）および上面（下側）を合わせて示す説明図（リードフレームコーナ部切断工程前）である。図１９は図１８のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。図２０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（リードフレームコーナ部切断工程中）である。図２１は図２０のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。図２２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（タイバー切断工程中）である。図２３は図２２のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。図２４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明するためのリードフレームの上面図（タイバー切断工程後）である。図２５は図２４のＸ−Ｘ’断面のリードフレームおよび切断装置の模式断面図（封止体内部の構造は省略）である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス後半部（タイバー等切断プロセス）を説明する。

樹脂封止が完了したリードフレーム１の状態を図１８（下側は、上面であり、上側はそのＸ−Ｘ’の簡略化断面である）に示す。図１８に示すように、リードフレーム１は、リードフレーム本体と、タイバー４内に形成された樹脂封止体１８から構成されており、この例では、上方キャビティ５２ａおよび下方キャビティ５２ｂの大きさの相違に対応して、上側樹脂封止体１８ａ（第１の樹脂封止体）の方が、下側樹脂封止体１８ｂ（第２の樹脂封止体）よりも小さくなっている。

なお、具体的寸法の一例を示すと、リードフレーム１の厚さＴｆを、たとえば、１２５マイクロメートル程度とすると、タイバー幅Ｔｔは、たとえば、１５０マイクロメートル程度であり、封止体タイバー間スペースＴｄは、たとえば、１５０マイクロメートル程度である。

この状態で、図１９に示すように、リードフレーム１をパッケージ受け台６２に載せて、コーナ部切断金型６０ｃを切断金型保持部６１に装着した切断装置により、リードフレームコーナ部の切断を実行する。このときのコーナ部切断金型６０ｃの平面形状をリードフレーム平面図に重ねると図２０のようになる。これで、図２１のように、切断を実行する。なお、このように封止体の幅が狭い側から、封止体の幅が広い側へ向けて切断する理由は、切断金型が封止体の側面に当たって位置ずれを起こさないようにしたものである。また、そのようにしやすいように、先に説明したように、通常、上下のキャビティの大きさに差を持たせている。しかし、そのような問題のない場合は、逆方向から切断してもよいことはいうまでもない。以上のことは、コーナ部の切断にも、タイバー切断にも当てはまる。

次に、図２２および図２３に示すように、タイバー切断金型６０ｔを切断金型保持部６１に装着した切断装置により、タイバー切断を実行すると、図２４のようになり、タイバー切断金型６０ｔを切断金型保持部６１に装着した切断装置は、例えば、上方へ後退する。

その後、必要に応じて、リード成形工程等へ移行する。

４．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）の説明（主に図２６から図２９）
このセクションに示すリード成形方式は、一例であり、最終的なリード形状は任意であり、必要に応じて、実行すれば良く、必要がなければ、スキップしてもよい。

図２６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）を説明するための分離したパッケージ（封止体）の上面図である。図２７は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）を説明するための分離したパッケージ（封止体）の下面図である。図２８は図２６のＸ−Ｘ’断面の断面図である。図２９は図２６のＤ−Ｄ’断面の断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における組み立てプロセス最終部（リード成型プロセス）を説明する。

タイバー切断が完了したリードフレーム１（図２４）は、必要に応じて、枠部３から切り離され個々のパッケージ（樹脂封止体１８、リード５等の集合体）となり、必要に応じて、リード成形を実行する。なお、リードの成形と枠からに切り離しは、いずれが先でも良い。また、これらの工程と前後して、必要に追い応じてリードメッキ処理が行われる。リード成形を実行したパッケージの上面図を図２６に示す。図２６に示すように、中央部に樹脂封止体１８の上面１９ａが見え、その各辺から多数のリード５が突出しており、各リード５は、リード屈曲部２０に於いて、曲げられている。

次に、リード成形を実行したパッケージの下面図を図２７に示す。図２７に示すように、図２６と同様に、中央部に樹脂封止体１８の下面１９ｂが見え、その各辺から多数のリード５が突出しており、各リード５は、リード屈曲部２０に於いて、曲げられている。

次に、図２６のＸ−Ｘ’断面を図２８に示す。図２８に示すように、樹脂封止体１８内に、リード５の内端、半導体チップ２、ボンディングパッド１６、ボンディングワイヤ１７、ダイパッド６等が収容されている。ここで、樹脂封止体１８に関する主要寸法を例示する。すなわち、封止体厚さは、ＬＱＦＰの場合は、たとえば、１．４ミリメートル程度であり、ＴＱＦＰの場合は、たとえば、１．１ミリメートル程度である。チップ厚さ（積層の場合は全体としての厚さ）は、たとえば、２８０マイクロメートル程度、銀ペースト厚さは、たとえば、１０マイクロメートル程度である。また、封止体の一辺の長さ（ほぼ正方形の場合）は、たとえば、１８ミリメートル程度（主要な範囲としては、１０から２８ミリメートル程度）である。

次に、図２６のＤ−Ｄ’断面を図２９に示す。図２９に示すように、ダイパッドサポートリード７の両端側面を除き、ダイパッドサポートリード７のほぼ全部、半導体チップ２、ダイパッド６等が樹脂封止体１８内に、収容されている。また、この例では、半導体チップ２およびダイパッド６が存在する位置における第１の樹脂封止体１８ａの厚さＴａは、第２の樹脂封止体１８ｂの厚さＴｂよりも厚くされている。これは、ボンディングワイヤのループ高さを確保するためである。

なお、具体的寸法の一例を示すと、樹脂封止体１８ａの厚さＴａは、たとえば、５９０マイクロメートル程度であり、第２の樹脂封止体１８ｂの厚さＴｂは、たとえば、４００マイクロメートル程度である。

５．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する各種変形例の説明（主に図３０から図３２）
これまでの説明では、ダイパッドとして、主に小面積ダイパッド（たとえば、図１）を例に取り具体的に説明してきたが、これらの実施形態は、以下に示すように、小面積ダイパッドに限定されず、各種の面積又は形状のダイパッドを有するリードフレームを用いたプロセスに適用できる。また、ダイパッドサポートリード７の形状についても全く同じである。

図３０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（非分岐ダイパッドサポートリード）を説明するためのリードフレーム上面図である。図３１は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（単純大面積ダイパッド）を説明するためのリードフレーム上面図である。図３２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する変形例（開口付大面積ダイパッド）を説明するためのリードフレーム上面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるリードフレームの平面形状に関する各種変形例を説明する。

（１）非分岐ダイパッドサポートリード（主に図３０）：
図３０に示すダイパッドサポートリード７の平面形状は、図１等と比較して、ダイパッドサポートリード７のダイバー４側が分岐していない点が特徴となっている。この場合は、分岐がないので、凹部８を形成する好適な位置の内側の範囲は、ダイパッドサポートリード７に隣接するリード５（インナリード部５ｉ）の屈曲部５ｂを通り、近接するタイバー４の辺４ｓに平行な直線１４と、ダイパッドサポートリード７（より正確には、ダイパッドサポートリード７の中心線２２）との交点１５ということになる。

この構造は、構造が単純であるほか、ほぼ４回転対象であり、ダイパッドの保持の安定性に優れている。一方、分岐を有するダイパッドサポートリード７は、以下に示すように、クランプ圧によるダイパッドの上下シフトを緩和する効果を有する。

（２）単純大面積ダイパッド（主に図３１）：
図３１に示すダイパッド６の平面形状は、図１等と比較して、平面的に言って、半導体チップ２が、ダイパッド６に内包されている点が特徴となっている。この単純大面積ダイパッド６は、たとえば、ほぼ矩形形状をしており、内部にマクロ的な開口を有さない。従って、半導体チップ２の裏面全体および端部下面がダイパッド６によって完全に保護されている。また、図１のような小面積ダイパッドと比較して、ダイパッドサポートリード７が短くなるので、クランプ圧に起因するダイパッド６の上下シフトが小さくなるメリットがある。

なお、次の例と同様に、マクロ的な開口を有しても良い。

（３）開口付大面積ダイパッド（主に図３２）：
図３２に示すダイパッド６の平面形状は、図３１と同様に、平面的に言って、半導体チップ２が、ダイパッド６に内包されている点が特徴となっている。しかし、この例では、更に、内部にマクロ的な開口を有する点が付加的な特徴となっている。

この例では、図３１と同様のメリットのほか、図１のような小面積ダイパッドと同様に、封止樹脂との接着性が向上する等のメリットがある。

６．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における封止プロセスに関する変形例の説明（主に図３３）
この例は、セクション１から４で説明した組み立てプロセスの内の封止プロセス（セクション２）に関する変形例であり、基本的にセクション１から５で説明したところは、ほぼそのまま適用できるので、以下では原則として異なる部分のみを説明する。

図３３は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における封止プロセスに関する変形例を説明するための図１２に対応する模式断面図（リードフレームのクランプ工程）である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における封止プロセスに関する変形例を説明する。

図３３に示すように、図１２と比較して、リードフレーム１側には、凹部は形成されておらず、その代わりに、対応する部分の金型（たとえば、上金型５１ａすなわち第１のモールド金型）に凹部（すなわちクランプ面凹部５８）が形成されている。

なお、ここでは、凹部が形成されていないリードフレーム１を用いたが、図１２と同様に、凹部が形成されているリードフレーム１を用いてもよい。ただし、凹部が形成されていないリードフレーム１を用いたほうが、リードフレーム１の製造コストを下げることができるほか、リードフレーム１の強度を確保できる等のメリットがある。また、クランプ面凹部５８は、下金型５１ｂ（第２のモールド金型）に形成しても良い。また、クランプ面凹部５８は、上金型５１ａおよび下金型５１ｂの各クランプ面５３ａ、５３ｂの両方に形成しても良い。なお、クランプ面凹部５８の好適な大きさおよび、その位置は、リードフレーム１上の凹部８の場合と同じである。

更に、たとえば図３３のように、凹部が形成されていないリードフレーム１とクランプ面凹部５８を有する金型を用いると、リードフレーム１の製造コストを下げることができるほか、リードフレーム１の強度を確保できる等のメリットがある。一方、たとえば図１２のように、凹部が形成されているリードフレーム１とクランプ面凹部５８を有さない金型を用いると、より多くの品種に対して、金型を共通化できるメリットがある。

７．前記実施の形態（変形例を含む）に関する補足的説明並びに全般についての考察（主に図３４）
図３４は、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するための図１１のＭ−Ｍ’の模式断面図（樹脂封止工程）である。これに基づいて、前記実施の形態（変形例を含む）に関する補足的説明並びに全般についての考察を行う。

（１）本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法のアウトラインについて（主に図３４）：
先に説明したように、リードフレーム品のモールド工程では、リードフレームのタイバー（ダムバー）を金型でクランプした状態で、キャビティ内に樹脂を供給している（トランスファモールドの場合）。このとき、金型のクランプ部でタイバーを確実にクランプできるよう、タイバーの幅よりもクランプ部の幅は太くしてある。この結果、リード（インナリード、アウタリード）および吊りリード（すなわちダイパッドサポートリード７）のそれぞれの一部も金型でクランプされることになる。そして、吊りリードが金型でクランプされると、このクランプ圧力により吊りリードが変形する。ここで、例えば図３４に示すように、上金型５１ａのクランプ部の幅が下金型５１ｂのクランプ部の幅よりも大きい場合には、この吊りリードが連結するダイパッドの位置は下方（図３４でいうダイパッドがオフセットされている方向）にシフトし易い。そして、このダイパッドが所定の位置よりも下方にシフトしてしまうと、オフセット（ここでは、ダウンセット）されたダイパッドの下面側に形成される封止体が所望の厚さよりも薄く形成される。この結果、ダイパッドの下面側に形成される封止体に応力が加わると、パッケージクラックの原因となることがわかった。このパッケージクラックは、ＱＦＰの中でも、ダイパッドの下面側に形成される樹脂の厚さが薄い製品（たとえば、ＬＱＦＰまたはＴＱＦＰ）に対して、発生し易い。また、製造検査工程に於いては、たとえば、温度サイクルテスト（たとえば、摂氏零下５５度、摂氏１２５度を２００サイクル程度）時等に多発する。本願発明者らの検討によれば、これらのパッケージクラックは、ダイパッドの下面側に形成される封止体が所望の厚さよりも薄く形成されたパッケージにおいて、たとえば、接着部材層である銀ペーストの剥離がきっかけとなって発生していると見られる（小面積ダイパッドの場合）。

これに対して、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における樹脂封止プロセスでは、図３４に示すように、リードフレーム１のダイパッドサポートリード７とタイバー４の連結部１０の第１の主面（１ａ，６ａ）側または第２の主面（１ｂ，６ｂ）側に凹部８を設けている。このことにより、タイバー４の内側近傍のダイパッドサポートリード７にクランプ圧が集中せず、その部分のダイパッドサポートリード７が変形しない。このため、この部分の変形に起因するダイパッド６の上下シフトも発生しない。

（２）ダイパッドサポートリードの変形によるダイパッドの上下移動に関する考察：
ここでは、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法に示したようなリードフレームの凹部がない場合に発生する金型によるクランプ圧によるダイパッドの上下移動について考察する。このサブセクションでは、ここまでに示した各図（図３３を除く）と同様な形状を有しているが、たとえば、図３３のように凹部８を有さないものを考えている。

先ず、構造が簡単な図３０（Ｉ字型ダイパッドサポートリード）から始める。クランプ圧によるリードフレームのつぶれ量は、１２５マイクロメートル程度の厚さのリードフレームでは、通常、１０マイクロメートル程度と考えられている。従って、この変形（クランプ圧によるダイパッドサポートリードの厚さの減少）により、または当該部分でダイパッドサポートリードが、たとえば押し下げられることにより、ダイパッドが移動させられたとしても、その移動量は、せいぜい１０マイクロメートル程度であり、これとパッケージの厚さの目安である１ミリメートルと比較すると１/１００程度であり、問題となる量ではない。

一方、この変形により、ダイパッドサポートリードの長さが変わることによって、ダイパッドが下又は上に移動したと考えると仮定して、定量的に考察する。まず、クランプ圧によるダイパッドサポートリードの厚さの減少量「ΔＴｆ」によるダイパッドサポートリードの長さ「Ｌ」の増加量「ΔＬ」は、「ΔＴｆ」と同程度の量ではなく、通常、これよりも一桁小さい量と考えられる。すなわち、「ΔＬは、１マイクロメートル程度」と考えられる。ここで、ダイパッドサポートリードの長さ「Ｌ」および、その増加量「ΔＬ」と、ダイパッドの下又は上への移動量「ΔＨ」との関係を近似的に示すと、「ΔＨ≒（２Ｌ・ΔＬ）^１/２」となる。簡単のために「Ｌ≒５ミリメートル」とすると、「ΔＨ≒（２ｘ５０００ｘ１）^１/２≒１００マイクロメートル」が得られる。この移動量は、パッケージの厚さの目安である１ミリメートルと比較しても、十分に何らかの不良の原因となる恐れがあるものと見ることができる。

このように非常に小さなダイパッドサポートリードの長さの増加が、大きなダイパッドの垂直移動に変換される理由は、ダイパッドサポートリードが周辺から吊られており、垂直方向以外に自由度がないことに加えて、平衡高さ（元の高さ）周辺での垂直移動の長さへの寄与が比較的小さいためである。言い換えると、ダイパッドサポートリードの長さの増加量は小さいが、ダイパッドサポートリードの長さがマクロな量である結果、ダイパッドの垂直移動量が増幅されて、セミマクロ量になったということができる。

次に、図１のようなＹ字型ダイパッドサポートリード７について、考察する。まず、分岐角度すなわち、第１の分岐７ａと第２の分岐７ｂの間の角度が、９０度の場合を考える。この場合は、ダイパッドサポートリード７の主要部（分岐でない部分）と分岐の方向の相違により、ダイパッドサポートリードの長さ（この場合は実効的な長さ、すなわち、Ｉ字型ダイパッドサポートリードに換算した長さ「Ｌ」）の増加量「ΔＬ」は、７０％程度に減少する。従って、Ｙ字型ダイパッドサポートリード７（分岐角度９０度）の場合には、Ｉ字型ダイパッドサポートリードの場合と比較して、ダイパッドの下又は上への移動量「ΔＨ」は、８５％程度に減少する。

これと同様に、分岐角度を１２０度とすると、ダイパッドサポートリードの長さの増加量「ΔＬ」は、５０％程度に減少する。従って、Ｙ字型ダイパッドサポートリード７（分岐角度１２０度）の場合には、Ｉ字型ダイパッドサポートリードの場合と比較して、ダイパッドの下又は上への移動量「ΔＨ」は、７０％程度に減少する。

更に、分岐角度を１８０度とすると、ダイパッドサポートリードの長さの増加量「ΔＬ」は、０となる。従って、Ｙ字型ダイパッドサポートリード７（分岐角度１８０度）すなわち、Ｔ字型ダイパッドサポートリードの場合には、ダイパッドの下又は上への移動量「ΔＨ」は、理論的には０となる。しかし、実際には、この直線分岐（第１の分岐７ａと第２の分岐７ｂが直線を構成したもの）の同じ現象が発生して、分岐部１２（すなわち、直線分岐の中央部）が上下にシフトすることが考えられるが、直線分岐の半分の長さが、ダイパッドサポートリード７の長さと比べて、十分に短くできるので、この量は、せいぜい１０マイクロメートル程度のものと考えられる。従って、これによるダイパッド６の上下シフト量も同程度であり、問題とならないと考えられる。

なお、Ｔ字型ダイパッドサポートリードの場合には、直線分岐の水平方向の不安定性により、問題が発生する場合も懸念されるので、そのような場合は、直線分岐とコーナ部のタイバー４を一体のものとすることによって、安定化を図ることができる。

以上説明した分岐の有無および分岐角度に関する各種の例は、凹部８を有さないリードフレームに関する説明であるが、これらのダイパッドサポートリード外端部における種々の構造についての効果の相違は、そのまま、凹部８を有するリードフレームについても当てはまる。

また、このサブセクションで述べた凹部８を有さないリードフレームに関する種々の例も、本願の実施の形態（変形例を含む）の一部を構成することは言うまでもない。なお、このことは、他のサブセクションについても同じである。

（３）移動方向に関する考察：
次に、ダイパッドの垂直移動方向がどうなるかを考察する。たとえば、ダイパッドおよびダイパッドサポートリードの断面が完全に上下対称であれば、構造に内在するミクロな非対称性（静的なミクロ非対称性）等に起因して移動方向が決定される。一方、ダウンセット加工やダイボンディング等のマクロな非対称性が伴う場合は、これらに起因して、いずれかの可能性が高くなると考えられる。前記実施の形態のような場合は、下方にシフトする場合が多いようである。仮に、下方に移動した場合は、ダイパッドの下面側に形成される封止体が所望の厚さよりも薄く形成されることになり、パッケージクラック等の原因となる。他方、上方に移動した場合は、ボンディングワイヤ等の露出等の問題が発生する恐れがある。

一方、動的なミクロ非対称性を考慮すると、タイバーの内側が金型等によって、下に押されるか、上に押されるかによって、ダイパッドが上下いずれかに移動するかが決定される可能性がある。従って、図３のように、リードフレームの上面に凹部を形成することは、下方に向いた動的なミクロ非対称性の発生を回避する効果がある。これは、図３３の場合も同じである。

（４）半導体チップおよびダイパッドが存在する位置（チップ＆ダイパッド位置）における上側樹脂封止体（チップ表面側）の厚さおよび下側樹脂封止体（チップ裏面側）の厚さの相互関係に関する考察：
前記各実施の形態では、主にチップ＆ダイパッド位置における上側樹脂封止体の厚さが、下側樹脂封止体の厚さよりも厚い場合を例に取り具体的に説明した。しかし、ここまでに説明した各種の実施形態（変形例を含む）は、チップ＆ダイパッド位置における上側樹脂封止体の厚さが、下側樹脂封止体の厚さよりも薄い場合にも、また、チップ＆ダイパッド位置における上側樹脂封止体の厚さが、下側樹脂封止体の厚さと同程度の場合にも適用できることは言うまでもない。これは、ダイパッドの移動方向は、全ての場合に同一とは限らないので、上側樹脂封止体が薄い場合も、下側樹脂封止体が薄い場合も同様に問題が発生する恐れがあるからである。また、上下の樹脂厚が同程度である場合も、薄膜化しているパッケージを考慮すると、同様に、下面のクラックや上面側からのワイヤの露出等の回避は重要な課題となる。

８．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前記実施の形態では、主にダイパッドの外形サイズが、半導体チップの外形サイズよりも小さいものを例にとって説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、ダイパッドの外形サイズが半導体チップの外形サイズより大きいリードフレームにも適用できることは言うまでもない。

更に、前記実施の形態においては、主にゲート部が下金型および上金型の両方に設けられた例を示したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、下金型または上金型の一方のみに設けられたものにも適用できることは言うまでもない。

また、前記実施の形態では、主にダウンセット加工されたリードフレームを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、ダウンセット加工されていないリードフレームを用いたものにも適用できることは言うまでもない。

１ リードフレームまたは、その単位デバイス領域
１ａ リードフレーム等の上面（第１の主面）
１ｂ リードフレーム等の下面（第２の主面）
２ 半導体チップ
２ａ 半導体チップの上面または表面（第１の主面）
２ｂ 半導体チップの下面または裏面（第２の主面）
３ 枠部
４ タイバー
４ｃ タイバーのコーナ部
４ｓ タイバーの辺
５ リード
５ｂ リード屈曲部
５ｉ インナリード部
５ｐ アウタリード部
６ ダイパッド
６ａ ダイパッドの上面または表面（第１の主面）
６ｂ ダイパッドの下面または裏面（第２の主面）
７ ダイパッドサポートリード
７ａ ダイパッドサポートリードの第１の分岐
７ｂ ダイパッドサポートリードの第２の分岐
８ 凹部
９ 接着部材層
１０ 連結部
１１ ダウンセット部
１２ 分岐部
１４ 屈曲部を通る直線
１５ 交点
１６ ボンディングパッド
１７ ボンディングワイヤ
１８ 樹脂封止体
１８ａ 上側樹脂封止体（第１の樹脂封止体）
１８ｂ 下側樹脂封止体（第２の樹脂封止体）
１９ａ 樹脂封止体上面
１９ｂ 樹脂封止体下面
２０ リード屈曲部
２１ タイバーの中心線
２２ ダイパッドサポートリードの中心線
５１ａ 上金型（第１のモールド金型）
５１ｂ 下金型（第２のモールド金型）
５２ キャビティ
５２ａ 上方キャビティ（第１のキャビティ）
５２ｂ 下方キャビティ（第２のキャビティ）
５３ａ 上金型（第１のモールド金型）のクランプ面
５３ｂ 下金型（第２のモールド金型）のクランプ面
５４ ゲート部
５５ エアベント部
５８ クランプ面凹部
５９ 切断装置
６０ｃ コーナ部切断金型
６０ｔ タイバー切断金型
６１ 切断金型保持部
６２ パッケージ受け台
コーナ部切断金型
Ｒ１ リードフレームのコーナ部切り出し領域
Ｔａ チップ上の樹脂厚
Ｔｂ ダイパッド下の樹脂厚
Ｔｄ 封止体タイバー間スペース
Ｔｆ リードフレーム厚さ
Ｔｔ タイバー幅

Claims (2)

1. 第１面、および前記第１面とは反対側の第２面を有するダイパッドと、
   前記ダイパッドの前記第１面と同じ側の面である第３面、前記ダイパッドの前記第２面と同じ側の面であり、かつ、前記第３面とは反対側の面である第４面、前記第３面と前記第４面の間に位置する端面、および前記第３面から前記端面に達する段差を有し、前記ダイパッドを支持するダイパッドサポートリードと、
   複数のボンディングパッドを有し、前記ダイパッドの前記第１面上に搭載された半導体チップと、
   複数のワイヤを介して前記複数のボンディングパッドとそれぞれ電気的に接続された複数のリードと、
   前記ダイパッド、前記複数のリードのそれぞれの一部、前記半導体チップ、および前記複数のワイヤを封止する樹脂封止体と、
   を含み、
   前記ダイパッドサポートリードの前記端面は、前記樹脂封止体から露出しており、
   前記ダイパッドサポートリードの前記段差の表面は、前記樹脂封止体で覆われており、
   前記樹脂封止体は、前記ダイパッドの前記第１面と同じ側の面である上面と、前記ダイパッドの前記第２面と同じ側の面であり、かつ、前記上面とは反対側の面である下面と、を有し、
   前記樹脂封止体は、前記樹脂封止体の前記上面、および前記樹脂封止体の前記上面と交差する第１側面を有する第１樹脂封止体と、前記樹脂封止体の前記下面、および前記樹脂封止体の前記下面と交差する第２側面を有する第２樹脂封止体と、から成り、
   断面視において、前記第１樹脂封止体の前記第１側面は、前記第２樹脂封止体の前記第２側面よりも前記半導体チップの近くに位置しており、
   前記ダイパッドサポートリードは、前記ダイパッドが前記樹脂封止体の前記上面よりも前記樹脂封止体の前記下面の近くに位置するように、かつ、前記ダイパッドの前記第２面が前記樹脂封止体の前記下面から露出しないように、曲げられている、半導体装置。
2. 前記ダイパッドの外形サイズは、前記半導体チップの外形サイズよりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。

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