JP6417466B1 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】リードレスタイプの半導体装置のリード部のソルダビリティを確保する。
【解決手段】DFN6は、半導体チップと、ダイパッドと、上記ダイパッドの周囲に配置され、かつそれぞれの先端部に切り欠き部2cが形成された複数のリード部2aと、上記半導体チップの表面電極と複数のリード部2aの何れかとを電気的に接続する複数のワイヤと、上記半導体チップおよび複数のリード部2aそれぞれの一部を覆う樹脂製の封止体4と、を有する。さらに、複数のリード部2aのそれぞれは、封止体4の裏面4bに露出する端子部2bを備え、複数のリード部2aの配列方向Pに沿った方向の切り欠き部2cの幅は、配列方向Pに沿った方向の端子部2bの幅より小さい。
【選択図】図1To secure solderability of a lead portion of a leadless type semiconductor device.
A DFN 6 includes a semiconductor chip, a die pad, a plurality of lead portions 2a arranged around the die pad, each having a notch 2c formed therein, and a surface electrode of the semiconductor chip. A plurality of wires that electrically connect any one of the plurality of lead portions 2a, and a resin sealing body 4 that covers the semiconductor chip and a part of each of the plurality of lead portions 2a are provided. Furthermore, each of the plurality of lead portions 2a includes a terminal portion 2b exposed on the back surface 4b of the sealing body 4, and the width of the cutout portion 2c in the direction along the arrangement direction P of the plurality of lead portions 2a It is smaller than the width of the terminal portion 2b in the direction along the direction P.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば、リードレスタイプの半導体装置およびその製造技術に関する。 The present invention relates to, for example, a leadless type semiconductor device and a manufacturing technique thereof.
複数のデバイス領域を一括して封止体で覆い、この封止体ごとダイシング(パッケージダイシング)を行って個片化するMAP(Mold Array Package)と呼ばれる半導体装置の工法が知られている。 A method of manufacturing a semiconductor device called MAP (Mold Array Package) is known in which a plurality of device regions are collectively covered with a sealing body, and the sealing body is diced together (package dicing).
MAP工法として、隣接構造に接続して接続棒が形成されたリードフレームをオーバーモールド成形し、接続棒に形成された溝上にレーザを照射して溝を満たした成形材料を除去する技術が、例えば米国特許第8017447号明細書(特許文献1)に開示されている。 As a MAP method, for example, a technique of overmolding a lead frame connected to an adjacent structure and formed with a connecting rod, and irradiating a laser on the groove formed on the connecting rod to remove the molding material filling the groove is, for example, This is disclosed in US Patent No. 8017447 (Patent Document 1).
また、半導体チップを封止する封止体の下面から露出するリードにレーザを照射して、リードの第1の厚さから成る部分の側面に隣接して溝を形成し、側面と部分の下面を封止体から露出させる技術が、例えば特開2013−143445号公報(特許文献2)に開示されている。 The lead exposed from the lower surface of the sealing body that seals the semiconductor chip is irradiated with laser to form a groove adjacent to the side surface of the portion having the first thickness of the lead, and the side surface and the lower surface of the portion For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-143445 (Patent Document 2) discloses a technique for exposing the film from the sealing body.
リードレスパッケージは、リード端子とモールド化合物をダイシングソーにて切断して個片化するため、リード端子の下面は、はんだ濡れ性材料で被覆されているが、リード端子の側面は、はんだ濡れ性材料で被覆されておらず、はんだ材で実装基板に熱実装する際の側面リードの外部下端の接続信頼性が悪く、またはんだ接合部の視覚的検査も難しい。 The leadless package is cut into individual pieces by cutting the lead terminal and the molding compound with a dicing saw, so the lower surface of the lead terminal is coated with a solder wettable material, but the side of the lead terminal is solder wettable. It is not covered with a material, and the connection reliability of the external lower end of the side lead when thermally mounted on a mounting board with a solder material is poor, or visual inspection of the soldered joint is difficult.
すなわち、側面リードの外部下端部分(リードフレームの連結バーに段差を形成)をモールド化合物でオーバーモールド後、モールド化合物をレーザで除去したのみでは、モールド化合物を完全に除去できず、以後のはんだ濡れ性材料の被覆が不均一となり、ソルダビリティ確保が難しい。 In other words, after overmolding the external lower end portion of the side lead (forming a step on the connecting bar of the lead frame) with a mold compound, the mold compound cannot be completely removed by simply removing the mold compound with a laser, and subsequent solder wetting The coating of the conductive material is uneven and it is difficult to ensure the solderability.
また、レーザでモールド化合物を除去する際、側面リードの外部下端部分(リードフレームの連結バーに段差を形成)の周辺にレーザが余剰に照射されるため、端子両側面のモールド樹脂の抉れが生じ、耐湿性悪化が懸念される。 In addition, when removing the molding compound with a laser, the laser is irradiated excessively around the outer lower end of the side surface lead (a step is formed on the connecting bar of the lead frame), so that the mold resin on both side surfaces of the terminal may be swollen. There is concern about deterioration of moisture resistance.
本発明の目的は、半導体装置のリード部のソルダビリティを確保することができる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of ensuring the solderability of a lead portion of a semiconductor device.
本発明の前記の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above object and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
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、次のとおりである。 Of the embodiments disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
一実施の形態による半導体装置は、半導体チップと、上記半導体チップが搭載されたチップ搭載部と、上記チップ搭載部の周囲に配置され、それぞれにおけるチップ搭載部側と反対側の先端部に切り欠き部が形成された複数のリード部と、を有する。さらに、上記半導体チップの表面電極と上記複数のリード部の何れかとを電気的に接続する複数の導電性部材と、上記半導体チップ、上記複数の導電性部材および上記複数のリード部それぞれの一部を覆う樹脂製の封止体と、を有する。さらに、上記複数のリード部のそれぞれは、上記封止体の裏面に露出する端子部を備え、上記複数のリード部の配列方向に沿った方向の上記切り欠き部の幅は、上記配列方向に沿った方向の上記端子部の幅より小さい。 A semiconductor device according to an embodiment is arranged around a semiconductor chip, a chip mounting portion on which the semiconductor chip is mounted, and the chip mounting portion, and is cut out at a tip portion on the opposite side to the chip mounting portion side. A plurality of lead portions formed with portions. Further, a plurality of conductive members that electrically connect the surface electrode of the semiconductor chip and any of the plurality of lead portions, and a part of each of the semiconductor chip, the plurality of conductive members, and the plurality of lead portions. And a resin sealing body that covers the surface. Further, each of the plurality of lead portions includes a terminal portion exposed on the back surface of the sealing body, and the width of the cutout portion in the direction along the arrangement direction of the plurality of lead portions is in the arrangement direction. It is smaller than the width of the terminal portion in the along direction.
また、一実施の形態による半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。(a)複数のデバイス形成領域と、隣り合う上記デバイス形成領域に跨がって配置された連結バーと、を有するリードフレームの上記複数のデバイス形成領域のそれぞれのチップ搭載部に半導体チップを搭載する工程、(b)複数の半導体チップそれぞれの表面電極と、上記連結バーに繋がる複数のリード部のそれぞれと、を導電性部材によって電気的に接続する工程。さらに、(c)上記リードフレームの上記複数のデバイス領域、上記連結バーおよび前記複数の半導体チップを一括して覆う樹脂製の一括封止体を形成する工程、(d)上記連結バーの凹状の段差部に充填された樹脂を除去する工程、(e)上記連結バーの上記段差部で上記連結バーを切断して個片化する工程。ここで、上記(d)工程は、上記段差部の上記樹脂にレーザを照射する(d1)工程と、上記(d1)工程後、ウォータージェット処理もしくは液体ホーニング処理を施して上記段差部に充填された上記樹脂を除去する(d2)工程と、を含む。さらに、上記(d1)工程では、上記複数のリード部の配列方向である第1方向において、上記段差部の上記樹脂への上記レーザの照射幅が、上記段差部と一体に形成された端子部の幅より狭くなるように上記レーザを照射する。 A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment includes the following steps. (A) A semiconductor chip is mounted on each chip mounting portion of the plurality of device formation regions of a lead frame having a plurality of device formation regions and a connecting bar arranged across the adjacent device formation regions. (B) electrically connecting the surface electrodes of each of the plurality of semiconductor chips and each of the plurality of lead portions connected to the connection bar with a conductive member. And (c) forming a resin-made collective sealing body that collectively covers the plurality of device regions of the lead frame, the connection bar, and the plurality of semiconductor chips, and (d) a concave shape of the connection bar. Removing the resin filled in the stepped portion; (e) cutting the connecting bar into pieces at the stepped portion of the connecting bar. Here, in the step (d), the resin in the stepped portion is irradiated with a laser (d1), and after the step (d1), the stepped portion is filled by performing a water jet process or a liquid honing process. (D2) removing the resin. Furthermore, in the step (d1), in the first direction, which is the arrangement direction of the plurality of lead portions, the irradiation width of the laser on the resin of the step portion is formed integrally with the step portion. The laser is irradiated so as to be narrower than the width.
本願において開示される発明のうち、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以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
モールド後、リードフレームの連結バーの段差部に充填された樹脂にレーザを照射し、さらにウォータージェット処理または液体ホーニング処理を行うことにより、段差部の樹脂を除去することができる。これにより、半導体装置のリード部のソルダビリティを確保することができる。また、段差部の樹脂へのレーザの照射幅が端子部の幅より狭くなるようにレーザを照射することで、リード部の切り欠き部の両側面の樹脂の抉れの発生を防止することができ、半導体装置の品質および信頼性を向上させることができる。 After molding, the resin filled in the stepped portion of the connecting bar of the lead frame is irradiated with laser, and further, the resin in the stepped portion can be removed by performing a water jet process or a liquid honing process. Thereby, the solderability of the lead part of a semiconductor device is securable. In addition, by irradiating the laser so that the laser irradiation width of the resin in the stepped portion is narrower than the width of the terminal portion, it is possible to prevent the resin from curling on both sides of the notch portion of the lead portion. The quality and reliability of the semiconductor device can be improved.
図1は本発明の実施の形態の半導体装置の実装面側の構造の一例を示す斜視図、図2は図1のA部の構造を示す拡大部分斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure on the mounting surface side of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged partial perspective view showing the structure of part A in FIG.
<半導体装置>
図1に示す本実施の形態の半導体装置は、その組立てにおいてパッケージダイシングで個片化される、所謂MAP工法で組み立てられるリードレスパッケージである。本実施の形態では、上記MAP工法で組み立てられるリードレスパッケージの一例として、DFN(Dual-Flat No-leads)6を取り上げて説明する。DFN6は、樹脂製の封止体4の対向する2つの側面4caのそれぞれに沿って複数のリード部2aが配置され、各リード部2aの端子部2bが封止体4の実装面である裏面4bに配置された半導体パッケージである。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of the present embodiment shown in FIG. 1 is a leadless package assembled by a so-called MAP method, which is separated into pieces by package dicing in the assembly. In the present embodiment, a DFN (Dual-Flat No-leads) 6 will be described as an example of a leadless package assembled by the MAP method. The DFN 6 has a plurality of
DFN6の詳細構造について説明すると、後述する図3に示すような主面1aに複数のボンディングパッド(表面電極、電極パッド、ボンディング電極)1cが形成された半導体チップ1と、半導体チップ1が搭載されたチップ搭載部であるダイパッド2eと、ダイパッド2eの周囲に配置された複数のリード部2aと、を有している。さらに、半導体チップ1のボンディングパッド1cと複数のリード部2aのうちの何れかのリード部2aとを電気的に接続する複数のワイヤ(導電性部材)3と、半導体チップ1、複数のワイヤ3および複数のリード部2aそれぞれの一部を覆う樹脂製の封止体4と、を有している。
The detailed structure of the DFN 6 will be described. A
DFN6は、半導体チップ1からの発熱量が多いタイプの半導体パッケージである。そのため、封止体4の裏面4bにダイパッド2eの下面2ebが露出しており、このダイパッド2eの下面2ebから半導体チップ1の熱を放出する(または伝える)構造となっている。半導体チップ1は、後述する図3に示すように、ダイパッド2eの上面2ea上にダイボンド材5を介して搭載されている。言い換えると、半導体チップ1の裏面1bがダイボンド材5を介してダイパッド2eの上面2eaに固着されている。
The DFN 6 is a type of semiconductor package that generates a large amount of heat from the
また、DFN6における封止体4は、実装面である裏面4bと、その反対側の面の上面4a(後述する図3参照)と、を有しており、さらに裏面4bと、上面4aとの間に位置する4つの側面4cを有している。そして、4つの側面4cのうちの対向する2つの側面4caのそれぞれには、複数のリード部2aの側面2dが露出している。一方、4つの側面4cのうちの対向する2つの側面4cbのそれぞれには、ダイパッド2eを支持する吊りリード(図示せず)の切断面2ecが露出している。
Further, the sealing
本実施の形態のDFN6では、その複数のリード部2aのそれぞれが、封止体4の裏面4bに露出する端子部2bを備えている。さらに、複数のリード部2aのそれぞれには、各々ダイパッド2e側と反対側の先端部に切り欠き部2cが形成されている。切り欠き部2cは、封止体4の裏面4bや側面4caから凹んだ部分であり、端子部2bと側面2dとの間に配置されるとともに、端子部2bと側面2dとに繋がる部分である。
In the DFN 6 of the present embodiment, each of the plurality of
そして、図2に示すように、複数のリード部2aの配列方向(第1方向)Pに沿った方向の切り欠き部2cの幅L1は、配列方向Pに沿った方向の端子部2bの幅L2より小さい(L1<L2)。
As shown in FIG. 2, the width L1 of the
詳細には、切り欠き部2cの配列方向Pの両側部には、端子部2bの配列方向Pの両端部より内側に迫り出した樹脂突出部4dが配置されている。これにより、複数のリード部2aの配列方向Pに沿った方向の切り欠き部2cの幅L1は、配列方向Pに沿った方向の端子部2bの幅L2より小さくなっている(狭くなっている(L1<L2))。
Specifically, the
なお、切り欠き部2cの両側の樹脂突出部4dの間に配置された面は、金属膜によって覆われている。この金属膜は、後述する図4に示すように、はんだ濡れ性膜7である。すなわち、はんだ濡れ性膜7は、はんだに対して濡れ性が良好な金属膜であり、例えば、Sn、Pb−Sn、Sn−BiまたはSn−Ag−Cuなどからなるメッキ膜である。
In addition, the surface arrange | positioned between the
また、図1および図2に示すように、DFN6の複数のリード部2aのそれぞれは、封止体4の側面4caから露出するとともに上記金属膜によって覆われていない側面2dを有している。側面2dは、後述する図3に示すリードフレーム2の連結バー2gの段差部2hに、上記金属膜を形成した後に切断されて形成された面であるため、上記金属膜によって覆われていない。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the plurality of
ここで、半導体チップ1は、例えば、SiもしくはSiCなどからなる。
Here, the
また、複数のリード部2aおよびダイパッド2eは、例えば、Cu合金もしくはFe−Ni合金などからなる。
The plurality of
また、ワイヤ3は、例えば、Au、Cu、AlもしくはAgなどからなる。
The
また、封止体4は、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂などからなる。
The sealing
また、ダイボンド材5は、Agペースト、高融点はんだもしくは焼結金属などからなる。
The
<半導体装置の組立て>
図3は図1に示す半導体装置の組立て手順の一例を示すフロー図、図4は図3のB部の構造を示す拡大部分断面図である。
<Assembly of semiconductor devices>
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the assembly procedure of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing the structure of part B in FIG.
なお、本実施の形態では、半導体装置(DFN6)の組立ての説明に際し、分かり易くするために複数設けられているデバイス領域2fのうちの2つのデバイス領域2fのみを取り上げて説明する。
In the present embodiment, in the description of the assembly of the semiconductor device (DFN 6), only two
1.リードフレーム準備
まず、図3に示すリードフレーム2を準備する。リードフレーム2は、複数のデバイス領域2fと、隣り合うデバイス領域2fに跨がって配置された連結バー2gと、を有している。デバイス領域2fは、1つのDFN6が形成される領域であり、各デバイス領域2fには、半導体チップ1を支持可能なチップ搭載部であるダイパッド2eと、ダイパッド2eの周囲に配置された複数のリード部2aと、が形成されている。また、複数のリード部2aのそれぞれは、連結バー2gに繋がっている。
1. Lead Frame Preparation First, the
さらに、連結バー2gには、リード部2aの端子部2bが形成される面側から凹んでなる段差部2hが形成されている。この段差部2hは、例えば、エッチング加工などで形成されたものである。したがって、段差部2hの断面形状は、湾曲形状(R形状)となっており、この凹んだ段差部2hの部分が、隣り合うデバイス領域2fに跨がって配置されている。
Further, the connecting
2.チップマウント
リードフレーム2を準備した後、図3のステップS1に示すチップマウントを行う。ここでは、複数のデバイス領域2fのそれぞれのダイパッド2eに半導体チップ1を搭載する。その際、ダイパッド2eの上面2ea上に、ダイボンド材5(ダイアタッチ材ともいう)を介して半導体チップ1を搭載する。これにより、半導体チップ1の裏面1bがダイボンド材5を介してダイパッド2eの上面2eaに固着される。
2. Chip Mounting After the
3.ワイヤボンド
チップマウント後、図3のステップS2に示すワイヤボンドを行う。ここでは、複数の半導体チップ1それぞれのボンディングパッド1cと、連結バー2gに繋がる複数のリード部2aのうちの何れかのリード部2aと、をワイヤ(導電性部材、配線材)3によって電気的に接続する。
3. Wire bonding After chip mounting, wire bonding shown in step S2 of FIG. 3 is performed. Here, the bonding pads 1c of each of the plurality of
4.オーバーモールド
ワイヤボンド後、図3のステップS3に示すオーバーモールドを行う。ここでは、リードフレーム2の複数のデバイス領域2f、連結バー2gの段差部2h、複数の半導体チップ1および複数のワイヤ3を一括して覆う樹脂製の一括封止体4eを形成する。すなわち、オーバーモールドにより、凹状の段差部2hにも樹脂(モールド化合物)4eaが充填される(段差部2hが樹脂4eaで被覆される)。一方、図3のステップS3に示すように、ダイパッド2eの下面2ebや連結バー2gの端子部2bが樹脂(モールド化合物)4eaで覆われないようにオーバーモールドを行う。
4). Overmolding After wire bonding, overmolding shown in step S3 of FIG. 3 is performed. Here, a resin-made
5.樹脂除去
オーバーモールド後、図3のステップS4に示す樹脂除去を行う。ここでは、連結バー2gの凹状の段差部2hに充填された樹脂4eaを除去する。具体的には、段差部2hに充填された樹脂4eaに、後述する図6に示すレーザ8aを照射して樹脂4eaを除去する。
5. Resin removal After overmolding, the resin removal shown in step S4 of FIG. 3 is performed. Here, the resin 4ea filled in the
ここで、レーザ照射による樹脂4eaの除去について詳細に説明する。図5は図1に示す半導体装置の組立てのモールド後の連結バーの段差部の状態の一例を示す部分斜視図、図6は図5に示す段差部へのレーザの照射状態の一例を示す部分斜視図、図7は図6に示すレーザ照射時のスキャン状態の一例を示す部分斜視図である。さらに、図8は図6に示すレーザ照射時の照射幅の一例を示す部分斜視図、図9は比較例におけるレーザ照射後の封止体の抉れ状態の構造を示す部分斜視図である。 Here, the removal of the resin 4ea by laser irradiation will be described in detail. 5 is a partial perspective view showing an example of the state of the stepped portion of the connecting bar after molding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a portion showing an example of the state of laser irradiation to the stepped portion shown in FIG. FIG. 7 is a partial perspective view showing an example of a scan state at the time of laser irradiation shown in FIG. Further, FIG. 8 is a partial perspective view showing an example of the irradiation width at the time of laser irradiation shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a partial perspective view showing the structure of the sealed state of the sealing body after laser irradiation in the comparative example.
図5に示すように、オーバーモールドによって連結バー2gの段差部2hには樹脂4eaが充填される。そこで、本実施の形態では、まず、図6に示すように、段差部2hに充填された樹脂4eaに、レーザ発振部8からレーザ8aを照射して段差部2hの樹脂4eaを除去する。
As shown in FIG. 5, the resin 4ea is filled in the
この時、図7に示すように、複数のリード部2a(図1参照)それぞれの配列方向(第1方向)Pに交差する長手方向(第2方向)Qにおいて、連結バー2gの段差部2hと端子部2bとの境界2i(端子部2bのヘリ部分のこと)にレーザ8aが当たるように、スキャン方法により、図6に示すレーザ8aを照射する。つまり、レーザ8aの図7に示す照射軌跡8bのように、段差部2hに照射するとともに、その長手方向Qにおいてレーザ8aが段差部2hと端子部2bとの境界2iに当たるように、段差部2hで繰り返してレーザ8aを照射する。なお、段差部2hへのレーザ8aの照射の軌跡は、一方向に繰り返して照射する軌跡であってもよいし、往復しながら照射する軌跡であってもよい。これにより、段差部2hに加えて端子部2bのヘリ部分にもレーザ8aが照射されるため、段差部2hの樹脂4eaを除去することができる。
At this time, as shown in FIG. 7, in the longitudinal direction (second direction) Q intersecting the arrangement direction (first direction) P of each of the plurality of
さらに、本実施の形態では、レーザ8aを照射する際に、図7および図8に示すように、複数のリード部2aの配列方向Pにおける段差部2hの樹脂4eaへのレーザ8aの照射幅L3が、段差部2hと一体に形成された端子部2bの幅L2より狭くなるように(L3<L2)、スキャン方法を用いてレーザ8aを樹脂4eaに照射する。
Further, in this embodiment, when the
具体的には、リード部2aの長手方向Qにおいて、スキャン方法により、レーザ8aを繰り返して段差部2hの樹脂4eaに照射する。その際、図7に示すR部に示す段差部2hの両側部にはレーザ8aが当たらないように、つまり、レーザ8aの軌跡が照射軌跡8bとなるように制御する。すなわち、レーザ8aの配列方向Pの照射位置の端部が、図8に示す端子部2bの端部の延長線T1、T2より内側の箇所となるようにレーザ8aを制御して照射する。
Specifically, in the longitudinal direction Q of the
言い換えると、図6、図8に示すように、複数のリード部2aの配列方向Pにおける段差部2hの樹脂4eaへのレーザ8aの照射幅L3が、端子部2bの幅L2より狭くなるように(L3<L2)レーザ8aを制御して照射する。これにより、切り欠き部2cにおいてその両側部に上記延長線T1、T2より内側に迫り出した樹脂突出部4dが形成される。つまり、段差部2hの配列方向Pの両側部に、端子部2bの配列方向Pの両端部より内側に樹脂突出部4dが迫り出して形成されるようにレーザ8aを照射する。
In other words, as shown in FIGS. 6 and 8, the irradiation width L3 of the
これにより、切り欠き部2c(段差部2h)の配列方向Pの開口の幅L3は、端子部2bの配列方向Pの幅L2より狭い(小さい)。
Accordingly, the width L3 of the opening in the arrangement direction P of the
その結果、図9の比較例に示すようなリード部2aの切り欠き部2cの両側部で形成される樹脂抉れ9の発生を防止することができる。すなわち、切り欠き部2cの両側部で発生する樹脂抉れ9を回避することができる。
As a result, it is possible to prevent the occurrence of the
なお、図8に示す切り欠き部2c(図7の段差部2h)において、配列方向Pにおけるレーザ8aの照射幅L3と、配列方向Pにおける端子部2bの幅L2と、の差の1/2(レーザ8aの非照射幅15)が所望の数値となるようにレーザ8aを制御して照射することが好ましい。一例として、上記所望の数値は、30μm程度である。これは、例えば、レーザ照射時の位置を認識するリードフレーム2におけるターゲットのエッチング加工の実交差と、レーザ照射位置のずれ交差と、プラスマージンと、の3要素の合計に基づく大きさである。言い換えると、上記所望の数値(レーザ8aの非照射幅15)を制御することで、樹脂抉れ9を回避することができるとともに、段差部2h(切り欠き部2c)の開口エリアを確保することができる。
In addition, in the
レーザ照射後、ウォータージェット処理または液体ホーニング処理を行う。ここで、図10は図6に示すレーザ照射後の段差部における残留樹脂の状態の一例を示す部分斜視図、図11は図10に示す残留樹脂のウォータージェット処理による除去状態の一例を示す部分斜視図、図12は図10に示す残留樹脂の液体ホーニング処理による除去状態の一例を示す部分斜視図である。 After the laser irradiation, a water jet process or a liquid honing process is performed. Here, FIG. 10 is a partial perspective view showing an example of the state of residual resin in the stepped portion after laser irradiation shown in FIG. 6, and FIG. 11 is a part showing an example of the state of removal of residual resin by water jet processing shown in FIG. FIG. 12 is a partial perspective view showing an example of a removal state of the residual resin shown in FIG. 10 by the liquid honing process.
段差部2h上の樹脂4eaへのレーザ8aの照射が終了すると、図10に示すように、連結バー2gの段差部2hには樹脂残りである残留樹脂4fが存在している。この残留樹脂4fは、レーザ照射だけでは除去しきれなかった樹脂の残りである。したがって、ウォータージェット処理もしくは液体ホーニング処理の何れかの処理を施して段差部2hの残留樹脂4fを除去する。
When the irradiation of the
ウォータージェット処理を行う場合、図11に示すように、ノズル10から液体10aを噴射させて段差部2hに付着する対象物である残留樹脂4fに当て、これによって、段差部2hから残留樹脂4fを除去する。一方、液体ホーニング処理を行う場合、図12に示すように、噴射ガン11からスラリー11aを噴射させて段差部2hに付着する対象物である残留樹脂4fに吹き付け、これによって、段差部2hから残留樹脂4fを除去する。なお、段差部2hにおける残留樹脂4fの除去については、段差部2hにおいて、DFN実装時のはんだ接合に寄与する有効寸法の範囲でよい。すなわち、上記有効寸法の範囲外であれば、残留樹脂4fが存在していてもよい。
When performing the water jet process, as shown in FIG. 11, the liquid 10a is ejected from the
本実施の形態では、オーバーモールド後の樹脂除去工程で、まず、連結バー2gの段差部2hにレーザ8aを照射し、その後、ウォータージェット処理もしくは液体ホーニング処理を行うことにより、段差部2hに充填または付着した樹脂4eaを残留させることなく除去することができる。
In the present embodiment, in the resin removing step after overmolding, first, the stepped
6.金属膜被覆
樹脂除去後、図3のステップS5に示す金属膜被覆を行う。ここでは、連結バー2gの段差部2hの露出した面およびリード部2aの端子部2b、さらに、ダイパッド2eの下面2ebに金属膜であるはんだ濡れ性膜7を被覆する。はんだ濡れ性膜7は、はんだに対して濡れ性が良好な金属膜であり、例えば、Sn、Pb−Sn、Sn−BiまたはSn−Ag−Cuなどからなるメッキ膜である。
6). Metal film coating After resin removal, metal film coating shown in step S5 of FIG. 3 is performed. Here, the exposed surface of the stepped
7.個片化
金属膜被覆後、図3のステップS6に示す個片化を行う。ここでは、連結バー2gの段差部2hで連結バー2gを切断してそれぞれのDFN6に個片化する。その際、段差部2hの配列方向Pに交差する長手方向Q(図5参照)の幅よりも小さい幅で、ダイシングソー14を用いて段差部2hを切断する。すなわち、連結バー2gの段差部2hの長手方向Qの幅よりも小さな幅のダイシングソー14を用いて切断・個片化する。そして、図4に示すように、上記切断によって形成された複数のリード部2aそれぞれの側面2dと端子部2bとの間に位置する切り欠き部2cのはんだ濡れ性膜7で被覆された面を露出させる。つまり、複数のリード部2aそれぞれの側面2dの下方側に、はんだ濡れ性膜7で被覆された切り欠き部2cが配置された状態となる。
7). Individualization After the metal film is coated, individualization shown in step S6 in FIG. 3 is performed. Here, the connecting
以上により、図1に示すDFN6の組立て完了となる。
Thus, the assembly of the
<半導体装置の実装構造>
図13は図1に示す半導体装置の実装構造の端子部接合部分の一例を示す拡大部分断面図である。なお、図13は、図1に示すDFN6を実装基板12の導体パターン12a上に実装した構造における端子部接合部分を示している。すなわち、実装基板12の導体パターン12aと上記DFN6のリード部2aとが、はんだ13を介して電気的に接続されている。
<Mounting structure of semiconductor device>
FIG. 13 is an enlarged partial cross-sectional view showing an example of a terminal portion joint portion of the mounting structure of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 13 shows a terminal portion joint portion in a structure in which the
なお、図13に示すように、上記DFN6のリード部2aには、実装面側の端子部2bから繋がり、かつ凹んだ形状の切り欠き部2cが形成されており、端子部2bと切り欠き部2cのそれぞれの面には、はんだ濡れ性膜7が被覆されている。これにより、はんだ13のリード部2aとの濡れ性を向上させることができる。
As shown in FIG. 13, the
特に、リード部2aに、はんだ濡れ性膜7が被覆された切り欠き部2cが形成されていることにより、はんだ13がリード部2aの切り欠き部2cの上方まで濡れ上がり、高さが高いはんだ13のフィレット13aを形成することができる。
In particular, since the
これにより、DFN6の実装強度を高めることができる。 Thereby, the mounting strength of DFN6 can be raised.
<効果>
本実施の形態のDFN6の製造方法によれば、オーバーモールド後、リードフレーム2の連結バー2gの段差部2hに充填された樹脂4eaにレーザ8aを照射し、さらにウォータージェット処理または液体ホーニング処理を行うことにより、段差部2hの樹脂4eaを残留させることなく除去することができる。
<Effect>
According to the method for manufacturing the
これにより、段差部2h(切り欠き部2c)におけるはんだ濡れ性膜7の被覆を均一に行うことができ、DFN6のリード部2aにおけるソルダビリティを確保することができる。
As a result, the
また、リードフレーム2の連結バー2gの段差部2hの樹脂4eaへのレーザ8aの照射幅L3が、端子部2bの幅L2より狭くなる(L3<L2)ようにレーザ8aを照射することで、リード部2aの切り欠き部2cの両側面の樹脂の抉れの発生を防止することができ、DFN6の品質および信頼性を向上させることができる。
Further, by irradiating the
また、リードフレーム2の連結バー2gの段差部2hの形成については、エッチングプロセスで容易に形成することができる。
The
また、連結バー2gの段差部2hにおける樹脂除去を行うためのレーザ照射、ウォータージェット処理もしくは液体ホーニング処理については、既存プロセスにて容易に実施することが可能であり、特別に新たなプロセスを導入しなくても実施することができる。
In addition, laser irradiation, water jet processing, or liquid honing processing for removing resin at the stepped
また、リード部2aの切り欠き部2cの両側部の内側の範囲にレーザ8aを照射する方法についても、スキャン方法による既存プロセスでレーザ照射を行うことができ、その精度確保を容易に実現することができる。
Also, with respect to the method of irradiating the
また、本実施の形態のDFN6によれば、各リード部2aの先端部に切り欠き部2cが形成され、この切り欠き部2cにはんだ濡れ性膜7が形成されていることで、その実装構造において、はんだ13のフィレット13aを形成することができ、はんだ接合部の視覚的検査を行うことが可能になる。
Further, according to the
さらに、DFN6の各リード部2aに切り欠き部2cが形成され、かつ切り欠き部2cがはんだ濡れ性膜7で被覆されていることにより、はんだ13がリード部2aの切り欠き部2cの上方まで濡れ上がるため、高さが高いはんだ13のフィレット13aを形成することができる。その結果、DFN6の実装強度をより高めることができる。
Furthermore, the
また、DFN6において、各リード部2aの切り欠き部2cの両側部でのレーザ照射による樹脂抉れ9を回避することができるため、DFN6の耐湿性の低下を抑制することができる。
Further, in the
また、DFN6の各リード部2aにおいて、切り欠き部2cの両側部に樹脂突出部4dが形成されていることにより、それぞれのリード部2aの封止体4からの脱落を抑制することができる。その結果、DFN6の品質を向上させることができる。
Moreover, in each
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明はこれまで記載した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described so far, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、上記実施の形態では、リードレスタイプの半導体装置の一例としてDFN6を取り上げて説明したが、上記半導体装置は、QFN(Quad-Flat Non-leaded )であっても適用可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、半導体装置として、半導体チップ1が搭載されるダイパッド2eが封止体4の裏面4bから露出する構造を取り上げて説明したが、上記半導体装置は、ダイパッド2eが封止体4の内部に埋め込まれるダイパッド埋込み型であってもよい。
In the above-described embodiment, the semiconductor device is described by taking the structure in which the
1 半導体チップ
1a 主面
1b 裏面
1c ボンディングパッド(表面電極、電極パッド、ボンディング電極)
2 リードフレーム
2a リード部
2b 端子部
2c 切り欠き部
2d 側面
2e ダイパッド(チップ搭載部)
2ea 上面
2eb 下面
2ec 切断面
2f デバイス領域
2g 連結バー
2h 段差部
2i 境界
3 ワイヤ(導電性部材)
4 封止体
4a 上面
4b 裏面
4c、4ca、4cb 側面
4d 樹脂突出部
4e 一括封止体
4ea 樹脂
4f 残留樹脂
5 ダイボンド材
6 DFN(半導体装置)
7 はんだ濡れ性膜(金属膜)
8 レーザ発振部
8a レーザ
8b 照射軌跡
9 樹脂抉れ
10 ノズル
10a 液体
11 噴射ガン
11a スラリー
12 実装基板
12a 導体パターン
13 はんだ
13a フィレット
14 ダイシングソー
15 非照射幅
DESCRIPTION OF
2 Lead
2ea upper surface 2eb lower surface 2ec cut
4 Sealing
7 Solder wettability film (metal film)
8
Claims (8)
前記半導体チップが搭載されたチップ搭載部と、
前記チップ搭載部の周囲に配置され、それぞれにおけるチップ搭載部側と反対側の先端部に切り欠き部が形成された複数のリード部と、
前記半導体チップの表面電極と前記複数のリード部の何れかとを電気的に接続する複数の導電性部材と、
前記半導体チップ、前記複数の導電性部材および前記複数のリード部それぞれの一部を覆う樹脂製の封止体と、
を有し、
前記複数のリード部のそれぞれは、前記封止体の裏面に露出する端子部を備え、
前記複数のリード部の配列方向に沿った方向の前記切り欠き部の幅は、前記配列方向に沿った方向の前記端子部の幅より小さく、
前記切り欠き部の前記配列方向の両側部には、前記端子部の前記配列方向の両端部より内側に迫り出した樹脂突出部が配置されている、半導体装置。 A semiconductor chip;
A chip mounting portion on which the semiconductor chip is mounted;
A plurality of lead portions disposed around the chip mounting portion, each having a notch formed at a tip portion opposite to the chip mounting portion side;
A plurality of conductive members that electrically connect the surface electrode of the semiconductor chip and any of the plurality of lead portions;
A resin-made sealing body that covers a part of each of the semiconductor chip, the plurality of conductive members, and the plurality of lead portions;
Have
Each of the plurality of lead portions includes a terminal portion exposed on the back surface of the sealing body,
Width of the notch in a direction along the arrangement direction of the plurality of lead portions, rather smaller than the width of the terminal portion in a direction along the arrangement direction,
The semiconductor device, wherein resin protrusions that protrude inward from both end portions in the arrangement direction of the terminal portions are arranged on both side portions in the arrangement direction of the notches .
前記切り欠き部の前記樹脂突出部間に配置された面は、金属膜によって覆われている、半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 ,
A semiconductor device, wherein a surface of the cutout portion disposed between the resin protrusions is covered with a metal film.
前記複数のリード部のそれぞれは、前記封止体から露出するとともに前記金属膜によって覆われていない側面を有している、半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2 ,
Each of the plurality of lead portions has a side surface exposed from the sealing body and not covered with the metal film.
(a)複数のデバイス形成領域と、隣り合う前記デバイス形成領域に跨がって配置された連結バーと、を有するリードフレームの前記複数のデバイス形成領域のそれぞれのチップ搭載部に半導体チップを搭載する工程;
(b)前記(a)工程の後、複数の半導体チップそれぞれの表面電極と、前記連結バーに繋がる複数のリード部のそれぞれと、を導電性部材によって電気的に接続する工程;
(c)前記(b)工程の後、前記リードフレームの前記複数のデバイス形成領域、前記連結バーおよび前記複数の半導体チップを一括して覆う樹脂製の一括封止体を形成する工程;
(d)前記(c)工程の後、前記連結バーの凹状の段差部に充填された樹脂を除去する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記連結バーの前記段差部で前記連結バーを切断して個片化する工程;
ここで、
前記(d)工程は、前記段差部の前記樹脂にレーザを照射する(d1)工程と、
前記(d1)工程後、ウォータージェット処理もしくは液体ホーニング処理を施して前記段差部に充填された前記樹脂を除去する(d2)工程と、
を含み、
前記(d1)工程では、前記複数のリード部の配列方向である第1方向において、前記段差部の前記樹脂への前記レーザの照射幅が、前記段差部と一体に形成された端子部の幅より狭くなるように前記レーザを照射する。 Manufacturing method of semiconductor device having the following steps:
(A) A semiconductor chip is mounted on each chip mounting portion of the plurality of device forming regions of a lead frame having a plurality of device forming regions and a connecting bar disposed across the adjacent device forming regions. The step of:
(B) After the step (a), electrically connecting a surface electrode of each of the plurality of semiconductor chips and each of the plurality of lead portions connected to the connection bar with a conductive member;
(C) After the step (b), a step of forming a resin-encapsulated sealing body that collectively covers the plurality of device forming regions, the connection bars, and the plurality of semiconductor chips of the lead frame;
(D) After the step (c), a step of removing the resin filled in the concave step portion of the connecting bar;
(E) After the step (d), the step of cutting the connecting bar into pieces at the stepped portion of the connecting bar;
here,
The step (d) includes irradiating the resin of the stepped portion with a laser (d1),
After the step (d1), a water jet process or a liquid honing process is performed to remove the resin filled in the stepped part (d2);
Including
In the step (d1), in the first direction that is the arrangement direction of the plurality of lead portions, the irradiation width of the laser to the resin of the stepped portion is the width of the terminal portion formed integrally with the stepped portion. The laser is irradiated so as to be narrower.
前記レーザを照射する際に、前記段差部の前記第1方向の両側部に、前記端子部の前記第1方向の両端部より内側に樹脂突出部が迫り出すように前記レーザを照射する、半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 4 ,
A semiconductor that irradiates the laser so that a resin protrusion protrudes to both sides of the step portion in the first direction from both ends of the terminal portion in the first direction when irradiating the laser; Device manufacturing method.
前記複数のリード部それぞれの前記第1方向に交差する第2方向において、前記連結バーの前記段差部と前記端子部との境界に前記レーザが当たるように、スキャン方法により前記レーザを照射する、半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 4 ,
Irradiating the laser by a scanning method so that the laser hits a boundary between the stepped portion and the terminal portion of the connecting bar in a second direction intersecting the first direction of each of the plurality of lead portions; A method for manufacturing a semiconductor device.
前記(d)工程と前記(e)工程の間で、前記段差部の露出した面を金属膜で被覆する、半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 4 ,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the exposed surface of the stepped portion is covered with a metal film between the step (d) and the step (e).
前記(e)工程では、前記段差部の前記第1方向に交差する第2方向の幅よりも小さい幅で、ダイシングソーを用いて前記段差部を切断することで、前記切断によって形成された前記複数のリード部それぞれの側面と前記端子部との間に位置する切り欠き部の金属膜で被覆された面を露出させる、半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 4 ,
In the step (e), the step portion is formed by cutting the step portion using a dicing saw with a width smaller than the width of the step portion in the second direction intersecting the first direction. exposing the coated surface by metallic film of the notches being situated between the plurality of lead portions each side the terminal portion, a method of manufacturing a semiconductor device.
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