JP6128687B2 - 半導体装置の製造方法、半導体装置及びリードフレーム - Google Patents
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Description
この発明は、半導体装置の製造方法、半導体装置及びリードフレームに関する。
従来の半導体装置には、半導体素子をリードフレームのダイパッドに搭載した上で、これら半導体素子及びダイパッドを封止樹脂により封止したものがある。
特許文献１には、ダイパッドの上面（主面）のうち半導体素子の搭載領域の周辺に、複数の不連続溝（ディンプル）を形成した半導体装置が開示されている。この半導体装置では、封止樹脂を不連続溝に入り込ませることで、ダイパッドと封止樹脂との密着性向上を図っている。
特許文献１には、ダイパッドの上面（主面）のうち半導体素子の搭載領域の周辺に、複数の不連続溝（ディンプル）を形成した半導体装置が開示されている。この半導体装置では、封止樹脂を不連続溝に入り込ませることで、ダイパッドと封止樹脂との密着性向上を図っている。
しかしながら、ダイパッドの上面に単純なディンプルを形成するだけでは、ダイパッドと封止樹脂との密着性が不十分となる虞があり、この密着性をさらに向上させることが求められている。
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、ダイパッドと封止樹脂との密着性をさらに向上できる半導体装置の製造方法、該製造方法によって製造される半導体装置、及び、同製造方法によって得られるリードフレームを提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の半導体装置の製造方法は、樹脂封止型の半導体装置を製造する方法であって、板状に形成されたダイパッドを有するリードフレームを準備する準備工程と、プレス加工により前記ダイパッドの少なくとも一方の主面に小ディンプルを形成する第一ディンプル形成工程と、前記小ディンプルが当該小ディンプルよりも大きな大ディンプルの内面に開口するように、プレス加工により前記一方の主面に前記大ディンプルを形成する第二ディンプル形成工程と、を備え、前記第二ディンプル形成工程において、前記小ディンプルが前記大ディンプルの内面のうち前記一方の主面に対して傾斜する傾斜内面に開口するように、前記大ディンプルを形成することを特徴とする。
本発明によれば、ダイパッドの一方の主面に大ディンプルが形成されると共に、大ディンプルの内面に小ディンプルが形成されるため、封止樹脂に対するダイパッドの密着面積を増やすことができる。また、小ディンプルが大ディンプルの内面に開口していることで、大ディンプルに入り込んだ封止樹脂の一部がさらに小ディンプルにも入り込むため、封止樹脂がダイパッドに対して引っ掛かりやすくなる。これにより、封止樹脂がダイパッドの一方の主面から剥離することを防止でき、ダイパッドと封止樹脂との密着性向上を図ることができる。
〔第一実施形態〕
以下、図１〜６を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態の製造方法は、後述する樹脂封止型の半導体装置３０（図６参照）を製造する方法である。
半導体装置３０を製造する際には、はじめに、図１，２に示すリードフレーム１を準備する（準備工程）。リードフレーム１は、銅板等のように導電性を有する板材にプレス加工等を施すことで得られる。このリードフレーム１は、半導体素子３１を搭載するための板状のダイパッド１１と、半導体素子３１に電気接続するリード１２と、を備える。
以下、図１〜６を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態の製造方法は、後述する樹脂封止型の半導体装置３０（図６参照）を製造する方法である。
半導体装置３０を製造する際には、はじめに、図１，２に示すリードフレーム１を準備する（準備工程）。リードフレーム１は、銅板等のように導電性を有する板材にプレス加工等を施すことで得られる。このリードフレーム１は、半導体素子３１を搭載するための板状のダイパッド１１と、半導体素子３１に電気接続するリード１２と、を備える。
リード１２は、平面視したダイパッド１１の一端側に間隔をあけて配されている。リード１２は、ダイパッド１１の主面１１ａ，１１ｂに沿ってダイパッド１１の一端から離れる方向に延びて形成されている。なお、以下の説明では、リード１２の長手方向の両端部のうち、ダイパッド１１に隣り合う端部を「一端部１７」と呼び、ダイパッド１１から離れて位置する端部を「他端部１８」と呼ぶ。
リード１２の一端部１７には、ダイパッド１１に搭載される半導体素子３１と電気接続するためのワイヤー３２（図６参照）を接合する接合部が形成されている。なお、図示例では、接合部がリード１２の一端部１７の他の部分よりも幅広に形成されているが、これに限ることはない。
本実施形態では、リード１２が同一のダイパッド１１に対して複数（図示例では二つ）設けられている。複数のリード１２は、ダイパッド１１Ａの主面１１ａ，１１ｂに沿ってリード１２の長手方向に直交する幅方向に間隔をあけて配列されている。また、複数のリード１２の長手方向は互いに平行している。
なお、図示例では、二つのリード１２のうち一方のリード（第一リード１２Ａ）の幅寸法が、他方のリード（第二リード１２Ｂ）の幅寸法よりも小さく設定されているが、これらリード１２の幅寸法は、製造後の半導体装置３０（図６参照）において各リード１２に流す電流の大きさに応じて適宜変更されてよい。
なお、図示例では、二つのリード１２のうち一方のリード（第一リード１２Ａ）の幅寸法が、他方のリード（第二リード１２Ｂ）の幅寸法よりも小さく設定されているが、これらリード１２の幅寸法は、製造後の半導体装置３０（図６参照）において各リード１２に流す電流の大きさに応じて適宜変更されてよい。
さらに、本実施形態のリードフレーム１は、ダイパッド１１及び複数のリード１２を一体に連結する連結フレーム部１３を備える。連結フレーム部１３は、複数のリード１２の配列方向に延びて複数のリード１２を互いに連結するタイバー部１４と、平面視したダイパッド１１の一端からリード１２の長手方向に延びてダイパッド１１及びタイバー部１４を連結する吊りリード部１５とを備える。
タイバー部１４は、複数のリード１２及び吊りリード部１５の長手方向の中途部に接続されている。吊りリード部１５は、半導体素子３１を搭載するダイパッド１１の第一主面１１ａ（図１において上側の面）がリード１２よりも下方にずれて位置するように折り曲げられている。
タイバー部１４は、複数のリード１２及び吊りリード部１５の長手方向の中途部に接続されている。吊りリード部１５は、半導体素子３１を搭載するダイパッド１１の第一主面１１ａ（図１において上側の面）がリード１２よりも下方にずれて位置するように折り曲げられている。
本実施形態のダイパッド１１は、平面視矩形状に形成され、板厚の大きい厚板部２１と、厚板部２１よりも厚さ寸法の小さい薄板部２２とを有する。
厚板部２１は、平面視矩形状に形成され、リード１２が隣り合せて配されるダイパッド１１の一端側の部分をなしている。薄板部２２は、平面視矩形状に形成され、ダイパッド１１の一端と反対側に位置するダイパッド１１の他端側の部分をなしている。
厚板部２１は、平面視矩形状に形成され、リード１２が隣り合せて配されるダイパッド１１の一端側の部分をなしている。薄板部２２は、平面視矩形状に形成され、ダイパッド１１の一端と反対側に位置するダイパッド１１の他端側の部分をなしている。
本実施形態では、ダイパッド１１の第一主面１１ａが厚板部２１のみにより形成され、薄板部２２には、第一主面１１ａよりも高さ位置を低く設定した段差面２２ａが形成されている。
一方、ダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１において下側の面）は、厚板部２１及び薄板部２２の両方により形成されている。また、本実施形態のダイパッド１１の第二主面１１ｂは、その周縁領域１１ｂ２が他の領域（中央領域１１ｂ１）に対して一段低く位置する階段状に形成されている。図示例では、周縁領域１１ｂ２が、薄板部２２との接続部分を除く厚板部２１の周縁部分に形成されているが、これに限ることはなく、例えば薄板部２２の周縁部分にも形成されてもよい。
一方、ダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１において下側の面）は、厚板部２１及び薄板部２２の両方により形成されている。また、本実施形態のダイパッド１１の第二主面１１ｂは、その周縁領域１１ｂ２が他の領域（中央領域１１ｂ１）に対して一段低く位置する階段状に形成されている。図示例では、周縁領域１１ｂ２が、薄板部２２との接続部分を除く厚板部２１の周縁部分に形成されているが、これに限ることはなく、例えば薄板部２２の周縁部分にも形成されてもよい。
上記したリードフレーム１の構成は、一つの半導体装置３０を製造するための構成であるが、例えば同一のリードフレーム１を用いて複数の半導体装置３０を製造できるように、一つの半導体装置３０を製造するためのユニット（一つのダイパッド１１及び複数のリード１２を含むユニット）を複数接続して構成されてもよい。具体的には、複数のユニットを同じ向きに配すると共に、タイバー部１４の延在方向に互いに間隔をあけて並べられた状態で、これら複数のユニットが連結フレーム部１３によって接続されていればよい。
上記準備工程と同時あるいは準備工程後には、図１に示すように、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに小ディンプル２３を形成する（第一ディンプル形成工程）。本実施形態では、小ディンプル２３が第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２に形成される。
小ディンプル２３は、第二主面１１ｂから窪む小孔であり、例えば小ディンプル２３形成用の凸部が形成された所定の金型（不図示）を、ダイパッド１１の厚さ方向から第二主面１１ｂに押し付けることで形成される。本実施形態では、小ディンプル２３が複数形成される。また、複数の小ディンプル２３は互いに間隔をあけて配されている。
この第一ディンプル形成工程は、例えば準備工程において導電性板材からリードフレーム１を得るためのプレス加工において同時に実施されてもよいし、例えば準備工程後に実施されてもよい。第一ディンプル形成工程を準備工程と同時に実施する場合、例えば、ダイパッド１１の第二主面１１ｂに一段低い周縁領域１１ｂ２を形成するためのプレス加工において同時に実施されるとよい。
小ディンプル２３は、第二主面１１ｂから窪む小孔であり、例えば小ディンプル２３形成用の凸部が形成された所定の金型（不図示）を、ダイパッド１１の厚さ方向から第二主面１１ｂに押し付けることで形成される。本実施形態では、小ディンプル２３が複数形成される。また、複数の小ディンプル２３は互いに間隔をあけて配されている。
この第一ディンプル形成工程は、例えば準備工程において導電性板材からリードフレーム１を得るためのプレス加工において同時に実施されてもよいし、例えば準備工程後に実施されてもよい。第一ディンプル形成工程を準備工程と同時に実施する場合、例えば、ダイパッド１１の第二主面１１ｂに一段低い周縁領域１１ｂ２を形成するためのプレス加工において同時に実施されるとよい。
上記第一ディンプル形成工程後には、図３〜５に示すように、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに小ディンプル２３よりも大きな大ディンプル２４を形成し、小ディンプル２３を大ディンプル２４の内面に開口させる（第二ディンプル形成工程）。本実施形態では、大ディンプル２４が第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２に形成される。
本実施形態の大ディンプル２４は、断面Ｖ字状に形成されると共に、第二主面１１ｂに沿って一方向に延びる溝状に形成されている。また、本実施形態では、複数の大ディンプル２４が隣接して配されている。具体的には、溝状に形成された複数の大ディンプル２４が第二主面１１ｂに沿って大ディンプル２４の長手方向に直交する方向に隣接して配列されている。これにより、互いに隣接する大ディンプル２４の間の隣接部２６は、大ディンプル２４の長手方向に延びている。これら複数の大ディンプル２４は、例えば断面Ｖ字状の凸部４１が形成された大ディンプル２４形成用の金型４０を、ダイパッド１１の厚さ方向から第二主面１１ｂに押し付けることで形成される。
なお、大ディンプル２４は、例えば第二主面１１ｂ全体に形成され、第二主面１１ｂ全体が大ディンプル２４の内面によって構成されてもよいが、これに限ることはない。
本実施形態の大ディンプル２４は、断面Ｖ字状に形成されると共に、第二主面１１ｂに沿って一方向に延びる溝状に形成されている。また、本実施形態では、複数の大ディンプル２４が隣接して配されている。具体的には、溝状に形成された複数の大ディンプル２４が第二主面１１ｂに沿って大ディンプル２４の長手方向に直交する方向に隣接して配列されている。これにより、互いに隣接する大ディンプル２４の間の隣接部２６は、大ディンプル２４の長手方向に延びている。これら複数の大ディンプル２４は、例えば断面Ｖ字状の凸部４１が形成された大ディンプル２４形成用の金型４０を、ダイパッド１１の厚さ方向から第二主面１１ｂに押し付けることで形成される。
なお、大ディンプル２４は、例えば第二主面１１ｂ全体に形成され、第二主面１１ｂ全体が大ディンプル２４の内面によって構成されてもよいが、これに限ることはない。
そして、本実施形態では、一部の小ディンプル２３（第一小ディンプル２３Ａ）が、大ディンプル２４の内面のうち第二主面１１ｂに対して傾斜する傾斜内面２４ａに開口している。また、第一小ディンプル２３Ａの開口の周縁には、第一小ディンプル２３Ａの内側に突出する突起部２５が形成されている（特に図５（ａ）参照）。この突起部２５は、上記した第二ディンプル形成工程において、第一小ディンプル２３Ａの開口の周縁部分が金型４０の凸部４１によって押し潰されることで形成される。
さらに、本実施形態では、一部の小ディンプル２３（第二小ディンプル２３Ｂ）が互いに隣接する大ディンプル２４の間の隣接部２６に位置する。第二小ディンプル２３Ｂの開口は、第二ディンプル形成工程前における小ディンプル２３と比較して広がっている（特に図５（ｂ）参照）。これは、金型４０をダイパッド１１の第二主面１１ｂに押し付ける際に、互いに隣接する金型４０の二つ凸部４１により、第二小ディンプル２３Ｂの開口の周縁部分にこれを広げる力が作用するためである。
なお、本実施形態のように大ディンプル２４が断面Ｖ字状に形成される場合には、小ディンプル２３を大ディンプル２４の底部に開口させないことが好ましい。これは、断面Ｖ字状に形成された金型４０の凸部４１の先端が小ディンプル２３に入り込んで小ディンプル２３が潰れてしまうためである。
これら準備工程、第一ディンプル工程、第二ディンプル工程を経て得られるリードフレーム１では、ダイパッド１１に、その第二主面１１ｂに開口する複数の大ディンプル２４が形成されると共に、大ディンプル２４の傾斜内面２４ａに開口する第一小ディンプル２３Ａが形成されている。また、本実施形態では、互いに隣接する大ディンプル２４間の隣接部２６に開口する第二小ディンプル２３Ｂが形成されている。
本実施形態の半導体装置の製造方法では、上記リードフレーム１を得た後、図６に示すように、半導体素子３１をダイパッド１１の第一主面１１ａに搭載する（搭載工程）。この工程では、例えばはんだ（不図示）によって半導体素子３１を第一主面１１ａに接合する。
次いで、半導体素子３１とリード１２とを電気接続する（接続工程）。この工程では、ワイヤー（接続子）３２の両端を半導体素子３１及びリード１２の一端部１７に接合する。
次いで、半導体素子３１とリード１２とを電気接続する（接続工程）。この工程では、ワイヤー（接続子）３２の両端を半導体素子３１及びリード１２の一端部１７に接合する。
その後、半導体素子３１、ダイパッド１１、リード１２の一端部１７、吊りリード部１５の一端部及びワイヤー３２を封止樹脂３３により封止する（樹脂封止工程）。
この工程では、ダイパッド１１の第二主面１１ｂの中央領域１１ｂ１が外部に露出するように封止樹脂３３を形成する。また、吊りリード部１５の一端部を除く連結フレーム部１３（図２参照）、及び、リード１２の他端部１８が封止樹脂３３の外側に配される。
一方、中央領域１１ｂ１に隣り合う第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２は、封止樹脂３３によって封止される。これに伴い、封止樹脂３３は、ダイパッド１１Ｂに形成された大ディンプル２４に入り込むと共に、大ディンプル２４に入り込んだ封止樹脂３３の一部がさらに小ディンプル２３に入り込み、これら小ディンプル２３及び大ディンプル２４の内面に密着する（図３（ｂ），図５参照）。
この工程では、ダイパッド１１の第二主面１１ｂの中央領域１１ｂ１が外部に露出するように封止樹脂３３を形成する。また、吊りリード部１５の一端部を除く連結フレーム部１３（図２参照）、及び、リード１２の他端部１８が封止樹脂３３の外側に配される。
一方、中央領域１１ｂ１に隣り合う第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２は、封止樹脂３３によって封止される。これに伴い、封止樹脂３３は、ダイパッド１１Ｂに形成された大ディンプル２４に入り込むと共に、大ディンプル２４に入り込んだ封止樹脂３３の一部がさらに小ディンプル２３に入り込み、これら小ディンプル２３及び大ディンプル２４の内面に密着する（図３（ｂ），図５参照）。
最後に、吊りリード部１５の一端部を除く連結フレーム部１３を切り落とし（切断工程）、各リード１２の他端部１８に折り曲げ加工を施す（リード折曲工程）ことで、図６に示す半導体装置３０が得られる。なお、本実施形態のリード折曲工程では、封止樹脂３３から延出するリード１２の他端部１８のうち延出方向先端部が、リード１２の一端部１７よりも低く位置して折曲ダイパッド１１Ｂの第二主面１１ｂと共に同一平面をなすように、リード１２の他端部１８が折り曲げられる。
以上のように製造される半導体装置３０は、図６に示すように、半導体素子３１、ダイパッド１１、複数のリード１２、ワイヤー３２及び封止樹脂３３を備える。
半導体素子３１は、例えば、上面にゲート電極及びソース電極を有し、下面にドレイン電極を有するＭＯＳＦＥＴである。そして、半導体素子３１の下面がはんだ（不図示）によってダイパッド１１の第一主面１１ａに接合されることで、半導体素子３１のドレイン電極が折曲ダイパッド１１に電気接続されている。
半導体素子３１は、例えば、上面にゲート電極及びソース電極を有し、下面にドレイン電極を有するＭＯＳＦＥＴである。そして、半導体素子３１の下面がはんだ（不図示）によってダイパッド１１の第一主面１１ａに接合されることで、半導体素子３１のドレイン電極が折曲ダイパッド１１に電気接続されている。
各リード１２は、その長手方向の一端部１７が封止樹脂３３により封止され、他端部１８が封止樹脂３３から延出している。また、各リード１２の他端部１８は、その延出方向先端部がリード１２の一端部１７よりも低く位置してダイパッド１１の第二主面１１ｂの中央領域１１ｂ１と共に同一平面をなすように折り曲げられている。
ワイヤー３２は、半導体素子３１の上面とリード１２の一端部１７（接合部）との間に配されて、半導体素子３１とリード１２とを電気接続している。
ワイヤー３２は、半導体素子３１の上面とリード１２の一端部１７（接合部）との間に配されて、半導体素子３１とリード１２とを電気接続している。
封止樹脂３３は、半導体素子３１、ダイパッド１１、各リード１２の一端部１７及びワイヤー３２を封止している。また、封止樹脂３３は、ダイパッド１１の第二主面１１ｂの中央領域１１ｂ１が露出するように、さらに、各リード１２の他端部１８が外部に配されるように形成されている。
また、封止樹脂３３は、中央領域１１ｂ１に隣り合う第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２を封止する。さらに、大ディンプル２４に入り込んだ封止樹脂３３の一部が小ディンプル２３に入り込んで、これら小ディンプル２３及び大ディンプル２４の内面に密着している（図３（ｂ），図５参照）。
また、封止樹脂３３は、中央領域１１ｂ１に隣り合う第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２を封止する。さらに、大ディンプル２４に入り込んだ封止樹脂３３の一部が小ディンプル２３に入り込んで、これら小ディンプル２３及び大ディンプル２４の内面に密着している（図３（ｂ），図５参照）。
以上のように構成される半導体装置３０を実装基板（不図示）に実装する場合には、各リード１２の他端部１８やダイパッド１１の第二主面１１ｂの中央領域１１ｂ１を実装基板のランド（不図示）に接合すればよい。
そして、この半導体装置３０では、その動作時に半導体素子３１に大電流が流れて半導体素子３１に大きな熱が発生するが、この半導体素子３１の熱は、主にダイパッド１１を介して実装基板（外部）に逃がすことが可能である。
そして、この半導体装置３０では、その動作時に半導体素子３１に大電流が流れて半導体素子３１に大きな熱が発生するが、この半導体素子３１の熱は、主にダイパッド１１を介して実装基板（外部）に逃がすことが可能である。
以上説明したように、本実施形態の製造方法、及び、製造方法によって得られるリードフレーム１及び半導体装置３０によれば、ダイパッド１１の第二主面１１ｂに大ディンプル２４が形成されると共に、大ディンプル２４の内面に小ディンプル２３が形成されるため、封止樹脂３３に対するダイパッド１１の密着面積を増やすことができる。また、小ディンプル２３が大ディンプル２４の内面に開口していることで、大ディンプル２４に入り込んだ封止樹脂３３の一部がさらに小ディンプル２３にも入り込むため、封止樹脂３３がダイパッド１１に対して引っ掛かりやすくなる。特に、小ディンプル２３が大ディンプル２４の傾斜内面２４ａに開口している場合には、封止樹脂３３がダイパッド１１に対してさらに引っ掛りやすくなる。これにより、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂから剥離することを防止でき、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、小ディンプル２３の開口の周縁に突起部２５が形成され、小ディンプル２３に入り込む封止樹脂３３の一部が突起部２５に引っ掛るため、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２から剥離することをより確実に防止できる。したがって、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上をさらに図ることができる。なお、小ディンプル２３の突起部２５は、第二ディンプル形成工程のプレス加工により小ディンプル２３の開口部分を押し潰すだけで容易に形成することが可能である。すなわち、半導体装置３０の製造効率を低下させることなく、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上を図ることができる。
また、本実施形態では、一部の小ディンプル２３が大ディンプル２４間の隣接部２６に位置するように第二ディンプル形成工程を実施するだけで、隣接部２６に位置する小ディンプル２３（第二小ディンプル２３Ｂ）の開口が広げられるため、第二小ディンプル２３Ｂの内面の面積が拡大する。これにより、封止樹脂３３に密着させるダイパッド１１の密着面積を増やして、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性をさらに向上させることができる。また、半導体装置３０の製造効率を低下させることなく、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、ダイパッド１１の第二主面１１ｂのうち外部に露出する中央領域１１ｂ１から一段低く位置する周縁領域１１ｂ２が封止樹脂３３により封止されるため、ダイパッド１１が封止樹脂３３から剥離することを防止できる。
さらに、本実施形態では、ダイパッド１１の第二主面１１ｂのうち外部に露出する中央領域１１ｂ１から一段低く位置する周縁領域１１ｂ２が封止樹脂３３により封止されるため、ダイパッド１１が封止樹脂３３から剥離することを防止できる。
〔第二実施形態〕
次に、図７を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態では、第一実施形態の製造方法やリードフレームと比較して、第二ディンプル形成工程において形成される大ディンプル２４の形状及び配列のみが異なっており、その他については第一実施形態と同様である。本実施形態では、第一実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
本実施形態の第二ディンプル形成工程では、第一実施形態と同様に、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに断面Ｖ字状の大ディンプル２４が形成される。ただし、本実施形態では、図７に示すように、大ディンプル２４が孔状に形成される。
次に、図７を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態では、第一実施形態の製造方法やリードフレームと比較して、第二ディンプル形成工程において形成される大ディンプル２４の形状及び配列のみが異なっており、その他については第一実施形態と同様である。本実施形態では、第一実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
本実施形態の第二ディンプル形成工程では、第一実施形態と同様に、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに断面Ｖ字状の大ディンプル２４が形成される。ただし、本実施形態では、図７に示すように、大ディンプル２４が孔状に形成される。
また、本実施形態では、大ディンプル２４が角錐状に形成されている。具体的には、大ディンプル２４の内面（傾斜内面２４ａ）が、三角形状に形成された角錐の複数の内側面により構成され、大ディンプル２４の開口部分が角錐の底面部分により構成されている。すなわち、大ディンプル２４の開口部分は多角形状に形成されている。また、本実施形態では、複数の大ディンプル２４が隙間なく隣接して配されている。具体的には、互いに隣接する大ディンプル２４の開口部分の辺同士が接続されるように、複数の大ディンプル２４が隣接して配されている。
そして、図７に示す大ディンプル２４は、四角錐状に形成され、複数の大ディンプル２４が、第二ディンプル形成工程前におけるダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１、図３（ａ）参照）に沿うように縦横に配列されている。これにより、互いに隣接する大ディンプル２４の間の隣接部２６も縦横に延び、複数の隣接部２６が格子状に形成される。
そして、図７に示す大ディンプル２４は、四角錐状に形成され、複数の大ディンプル２４が、第二ディンプル形成工程前におけるダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１、図３（ａ）参照）に沿うように縦横に配列されている。これにより、互いに隣接する大ディンプル２４の間の隣接部２６も縦横に延び、複数の隣接部２６が格子状に形成される。
本実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態では、複数の大ディンプル２４が孔状に形成されると共に隙間なく配列されているため、封止樹脂３３がダイパッド１１に対してさらに引っ掛かりやすくなる。したがって、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂから剥離することをより確実に防止できる。
さらに、本実施形態では、複数の大ディンプル２４が孔状に形成されると共に隙間なく配列されているため、封止樹脂３３がダイパッド１１に対してさらに引っ掛かりやすくなる。したがって、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂから剥離することをより確実に防止できる。
〔第三実施形態〕
次に、図８，９を参照して本発明の第三実施形態について説明する。
この実施形態では、第二実施形態のダイパッド１１と比較して、第二ディンプル形成工程において形成される大ディンプル２４の大きさや配列のみが異なっており、その他については第一、第二実施形態と同様である。本実施形態では、第一、第二実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
本実施形態の第二ディンプル形成工程では、図８に示すように、第一、第二実施形態と同様に、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに断面Ｖ字状の大ディンプル２４が複数形成される。
次に、図８，９を参照して本発明の第三実施形態について説明する。
この実施形態では、第二実施形態のダイパッド１１と比較して、第二ディンプル形成工程において形成される大ディンプル２４の大きさや配列のみが異なっており、その他については第一、第二実施形態と同様である。本実施形態では、第一、第二実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
本実施形態の第二ディンプル形成工程では、図８に示すように、第一、第二実施形態と同様に、プレス加工によりダイパッド１１の第二主面１１ｂに断面Ｖ字状の大ディンプル２４が複数形成される。
ただし、本実施形態の第二ディンプル形成工程では、大きさの異なる二種類の大ディンプル２４Ｃ，２４Ｄを形成する。具体的には、図８（ａ）に示すように、大きな第一大ディンプル２４Ｃを複数形成した後に、図８（ｂ）に示すように、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さく、かつ、小ディンプル２３よりも大きな第二大ディンプル２４Ｄを形成する。
第一大ディンプル２４Ｃは、第一、第二実施形態の場合と同様に、複数の第一大ディンプル２４Ｃが隣接するように形成される。なお、後述する第二大ディンプル２４Ｄの形成を考慮すると、互いに隣接する第一大ディンプル２４Ｃの間の第一隣接部２６Ｃには小ディンプル２３を開口させないことが好ましい。
第一大ディンプル２４Ｃは、第一、第二実施形態の場合と同様に、複数の第一大ディンプル２４Ｃが隣接するように形成される。なお、後述する第二大ディンプル２４Ｄの形成を考慮すると、互いに隣接する第一大ディンプル２４Ｃの間の第一隣接部２６Ｃには小ディンプル２３を開口させないことが好ましい。
第二大ディンプル２４Ｄは、第一隣接部２６Ｃに形成される。この第二大ディンプル２４Ｄは、第二ディンプル形成工程前におけるダイパッド１１の第二主面１１ｂに沿う幅寸法、及び、ダイパッド１１の厚さ方向に沿う深さ寸法が、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さい。
上記のように第二大ディンプル２４Ｄを形成する際には、当該第二大ディンプル２４Ｄの形成前において第一大ディンプル２４Ｃの傾斜内面２４ａに開口していた一部の第一小ディンプル２３Ａの一部（第一隣接部２６Ｃの近傍に形成された第一小ディンプル２３Ａ）が、第二大ディンプル２４Ｄ形成用の金型（不図示）によって押し潰されるため、第二大ディンプル２４Ｄの傾斜内面２４ｂに開口すると共に、当該第一小ディンプル２３Ａの開口が狭められる。言い換えれば、第一大ディンプル２４Ｃの形成時に第一小ディンプル２３Ａの開口の周縁に形成される突起部２５（図５（ａ）参照）の突出長さが、第二大ディンプル２４Ｄの形成前と比較して長くなる。
上記のように第二大ディンプル２４Ｄを形成する際には、当該第二大ディンプル２４Ｄの形成前において第一大ディンプル２４Ｃの傾斜内面２４ａに開口していた一部の第一小ディンプル２３Ａの一部（第一隣接部２６Ｃの近傍に形成された第一小ディンプル２３Ａ）が、第二大ディンプル２４Ｄ形成用の金型（不図示）によって押し潰されるため、第二大ディンプル２４Ｄの傾斜内面２４ｂに開口すると共に、当該第一小ディンプル２３Ａの開口が狭められる。言い換えれば、第一大ディンプル２４Ｃの形成時に第一小ディンプル２３Ａの開口の周縁に形成される突起部２５（図５（ａ）参照）の突出長さが、第二大ディンプル２４Ｄの形成前と比較して長くなる。
なお、図示はしていないが、第二大ディンプル２４Ｄの形成後の状態において、互いに隣接する第一大ディンプル２４Ｃと第二大ディンプル２４Ｄとの間の第二隣接部２６Ｄには、例えば第一実施形態と同様に、一部の小ディンプル２３が開口していてもよい。この場合、当該小ディンプル２３の開口は、第二大ディンプル２４Ｄの形成前と比較して広がる。
そして、本実施形態の第一、第二大ディンプル２４Ｃ，２４Ｄは、例えば第一実施形態と同様に溝状に形成されてもよいが、例えば図９に示すように、孔状に形成されてもよい。
図９において、第一大ディンプル２４Ｃは、第二実施形態の大ディンプル２４（図７参照）と同様の四角錐状に形成され、第二ディンプル形成工程におけるダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１、図３（ａ）参照）に沿うように縦横に配列されている。これにより、互いに隣接する第一大ディンプル２４Ｃの間の第一隣接部２６Ｃが縦横に延び、複数の第一隣接部２６が格子状に形成される。一方、第二大ディンプル２４Ｄは、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さな四角錐状に形成され、格子状に形成された第一隣接部２６の交点に形成されている。
図９において、第一大ディンプル２４Ｃは、第二実施形態の大ディンプル２４（図７参照）と同様の四角錐状に形成され、第二ディンプル形成工程におけるダイパッド１１の第二主面１１ｂ（図１、図３（ａ）参照）に沿うように縦横に配列されている。これにより、互いに隣接する第一大ディンプル２４Ｃの間の第一隣接部２６Ｃが縦横に延び、複数の第一隣接部２６が格子状に形成される。一方、第二大ディンプル２４Ｄは、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さな四角錐状に形成され、格子状に形成された第一隣接部２６の交点に形成されている。
本実施形態によれば、第一、第二実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態では、第二ディンプル形成工程において、大きな第一大ディンプル２４Ｃを複数形成した後に、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さい第二大ディンプル２４Ｄを形成することで、一部の小ディンプル２３の開口をさらに狭めることができるため、当該小ディンプル２３に入り込む封止樹脂３３の一部が小ディンプルの開口部分にさらに引っ掛りやすくなる。したがって、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２から剥離することをさらに確実に防止し、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上をさらに図ることができる。
さらに、本実施形態では、第二ディンプル形成工程において、大きな第一大ディンプル２４Ｃを複数形成した後に、第一大ディンプル２４Ｃよりも小さい第二大ディンプル２４Ｄを形成することで、一部の小ディンプル２３の開口をさらに狭めることができるため、当該小ディンプル２３に入り込む封止樹脂３３の一部が小ディンプルの開口部分にさらに引っ掛りやすくなる。したがって、封止樹脂３３がダイパッド１１の第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２から剥離することをさらに確実に防止し、ダイパッド１１と封止樹脂３３との密着性向上をさらに図ることができる。
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態の大ディンプル２４は断面Ｖ字状に形成されているが、これに限ることはなく、任意の断面形状に形成されてよい。大ディンプル２４は、例えば断面Ｕ字状に形成されてもよいし、例えば断面矩形状に形成されてもよい。この場合、小ディンプル２３は例えば大ディンプル２４の内面のうちダイパッド１１の第二主面１１ｂに対して直角に傾斜する傾斜内面に開口してよい。
例えば、上記実施形態の大ディンプル２４は断面Ｖ字状に形成されているが、これに限ることはなく、任意の断面形状に形成されてよい。大ディンプル２４は、例えば断面Ｕ字状に形成されてもよいし、例えば断面矩形状に形成されてもよい。この場合、小ディンプル２３は例えば大ディンプル２４の内面のうちダイパッド１１の第二主面１１ｂに対して直角に傾斜する傾斜内面に開口してよい。
また、大ディンプル２４が断面Ｕ字状や断面矩形状である場合には、一部の小ディンプル２３を大ディンプル２４の底面（底部）に開口させてもよい。これは、大ディンプル２４形成用の金型の凸部の先端部分が小ディンプル２３に入らず、小ディンプル２３が潰れないためである。さらに、小ディンプル２３を大ディンプル２４の底面に開口させるように第二ディンプル形成工程を実施する場合には、小ディンプル２３の開口の周縁部分が大ディンプル２４形成用の金型の凸部の先端部分によって押し潰されることで、小ディンプル２３の開口の周縁に、上記実施形態と同様の突起部２５（図５（ａ）参照）を形成することも可能である。
さらに、上記実施形態では、小ディンプル２３及び大ディンプル２４がダイパッド１１の第二主面１１ｂに形成されているが、例えば第一主面１１ａに形成されてもよい。この場合、小ディンプル２３及び大ディンプル２４は、第一主面１１ａのうち半導体素子３１の搭載領域を除く周囲領域に形成されることが好ましい。また、小ディンプル２３及び大ディンプル２４を形成する第一主面１１ａの周囲領域は、例えば、上記実施形態における第二主面１１ｂの周縁領域１１ｂ２のように、搭載領域に対して一段低く位置していてもよい。
また、上記実施形態では、複数の大ディンプル２４が隙間なく隣接して配されているが、例えば互いに間隔をあけて配されてもよい。
また、上記実施形態では、複数の大ディンプル２４が隙間なく隣接して配されているが、例えば互いに間隔をあけて配されてもよい。
さらに、上記実施形態では、リード１２がダイパッド１１の第一主面１１ａよりも上方に位置するようにダウンセット加工が実施されるが、例えばダウンセット加工が実施されなくてもよい。
また、ダイパッド１１は、平面視矩形状に形成されることに限らず、任意の平面視形状に形成されてよい。
さらに、上記実施形態では、半導体素子３１とリード１２とがワイヤー３２によって電気接続されるが、少なくとも導電性を有する接続子によって電気接続されればよく、例えば導電性の板材によって接続されてもよい。
また、ダイパッド１１は、平面視矩形状に形成されることに限らず、任意の平面視形状に形成されてよい。
さらに、上記実施形態では、半導体素子３１とリード１２とがワイヤー３２によって電気接続されるが、少なくとも導電性を有する接続子によって電気接続されればよく、例えば導電性の板材によって接続されてもよい。
そして、本発明の製造方法やこの製造方法によって得られるリードフレーム１は、上記実施形態のようにダイパッド１１の第二主面１１ｂを外部に露出させる半導体装置３０に限らず、例えばダイパッド１１全体を封止樹脂３３により封止する構成の半導体装置に適用することも可能である。したがって、小ディンプル及び大ディンプルは、例えばダイパッド１１の第二主面１１ｂ全体に形成されてもよい。
また、本発明の製造方法やこの製造方法によって得られるリードフレーム１は、上記実施形態のようにリード１２を実装基板のランドに接合するタイプ（表面実装型）の半導体装置３０の製造に適用されることに限らず、例えば、リード１２を実装基板のスルーホールに差し込むタイプ（スルーホール実装型）の半導体装置３０の製造に適用することも可能である。この場合、封止樹脂３３から突出するリード１２の他端部１８には、上記実施形態で示したものと異なる適切な折り曲げ加工を施してもよいし、あるいは、折り曲げ加工を施さなくてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
１ リードフレーム
１１ ダイパッド
１１ａ 第一主面
１１ｂ 第二主面（一方の主面）
１１ｂ２ 周縁領域
１２ リード
２３ 小ディンプル
２３Ａ 第一小ディンプル
２３Ｂ 第二小ディンプル
２４ 大ディンプル
２４ａ 傾斜内面
２４ｂ 傾斜内面
２４Ｃ 第一大ディンプル
２４Ｄ 第二大ディンプル
２５ 突起部
２６ 隣接部
２６Ｃ 第一隣接部
２６Ｄ 第二隣接部
３０ 半導体装置
３１ 半導体素子
３２ ワイヤー（接続子）
３３ 封止樹脂
１１ ダイパッド
１１ａ 第一主面
１１ｂ 第二主面（一方の主面）
１１ｂ２ 周縁領域
１２ リード
２３ 小ディンプル
２３Ａ 第一小ディンプル
２３Ｂ 第二小ディンプル
２４ 大ディンプル
２４ａ 傾斜内面
２４ｂ 傾斜内面
２４Ｃ 第一大ディンプル
２４Ｄ 第二大ディンプル
２５ 突起部
２６ 隣接部
２６Ｃ 第一隣接部
２６Ｄ 第二隣接部
３０ 半導体装置
３１ 半導体素子
３２ ワイヤー（接続子）
３３ 封止樹脂
Claims (5)
- 樹脂封止型の半導体装置を製造する方法であって、
板状に形成されたダイパッドを有するリードフレームを準備する準備工程と、
プレス加工により前記ダイパッドの少なくとも一方の主面に小ディンプルを形成する第一ディンプル形成工程と、
前記小ディンプルが当該小ディンプルよりも大きな大ディンプルの内面に開口するように、プレス加工により前記一方の主面に前記大ディンプルを形成する第二ディンプル形成工程と、を備え、
前記第二ディンプル形成工程において、前記小ディンプルが前記大ディンプルの内面のうち前記一方の主面に対して傾斜する傾斜内面に開口するように、前記大ディンプルを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第二ディンプル形成工程において、前記大ディンプルを形成するプレス加工により、前記小ディンプルの開口の周縁に前記小ディンプルの内側に突出する突起部を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第二ディンプル形成工程において、複数の前記大ディンプルが隣接するように、かつ、互いに隣接する前記大ディンプルの間の隣接部に前記小ディンプルが位置するように、複数の前記大ディンプルを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の製造方法によって製造される半導体装置であって、
前記ダイパッドと、前記ダイパッドの第一主面に搭載される半導体素子と、前記ダイパッド及び前記半導体素子を封止する封止樹脂と、を備え、
前記封止樹脂が、前記一方の主面のうち少なくとも前記大ディンプルが形成された領域を封止すると共に、前記大ディンプルに入り込んだ前記封止樹脂の一部が前記小ディンプルに入り込んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるリードフレームであって、
前記ダイパッドに、前記一方の主面に開口する前記大ディンプル、及び、該大ディンプルの内面に開口する前記小ディンプルが形成されていることを特徴とするリードフレーム。
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