JP6603169B2 - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

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    • H01L2224/45117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
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    • H01L2924/181Encapsulation

Description

本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関し、例えば、リードフレームを用いた樹脂封止型の半導体装置の製造方法および半導体装置に好適に利用できるものである。
リードフレームのダイパッド上に半導体チップを搭載し、半導体チップの複数のパッド電極とリードフレームの複数のリードとを複数のワイヤを介して電気的に接続し、それらを樹脂封止することにより、半導体パッケージ形態の半導体装置を製造することができる。
特開2003−23134号公報(特許文献1)、特開2008−113021号公報(特許文献2)および特開2005−57067号公報(特許文献3)には、リードフレームを用いた樹脂封止型の半導体装置に関する技術が記載されている。
特開2003−23134号公報 特開2008−113021号公報 特開2005−57067号公報
リードフレームを用いた樹脂封止型の半導体装置においても、信頼性を向上させることが望まれる。または、半導体装置が備えるリードの間隔を狭くすることが望まれる。若しくは、信頼性を向上させ、かつ、半導体装置が備えるリードの間隔を狭くすることが望まれる。
その他の課題と新規な特徴は、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。
一実施の形態によれば、半導体装置の製造方法は、(a)チップ搭載部と複数のリードとを有するリードフレームを準備する工程、(b)半導体チップを前記チップ搭載部上に搭載する工程、(c)前記(b)工程後、前記半導体チップの複数のパッド電極と前記複数のリードとを複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程、を有している。半導体装置の製造方法は、更に、(d)前記(c)工程後、前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、前記チップ搭載部および前記複数のリードを封止する樹脂封止部を形成する工程、(e)前記(d)工程後、前記樹脂封止部および前記複数のリードを回転刃を用いて切断する工程、を有している。前記(d)工程では、前記複数のリードのそれぞれの少なくとも一部は、前記樹脂封止部の下面から露出され、前記(e)工程では、前記回転刃による前記複数のリードのそれぞれの切断面は、前記回転刃による前記樹脂封止部の切断面から露出される。前記複数のリードは、第1リードと前記第1リードの隣に位置する第2リードとを有している。前記回転刃による前記第1リードの前記切断面の下辺と前記樹脂封止部の上面との間の距離は、前記回転刃による前記第2リードの前記切断面の上辺と前記樹脂封止部の上面との間の距離よりも小さい。
また、一実施の形態によれば、半導体装置は、チップ搭載部と、前記チップ搭載部上に搭載された半導体チップと、複数のリードと、前記半導体チップの複数のパッド電極と前記複数のリードとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと、それらを封止する樹脂封止部と、を有している。前記複数のリードのそれぞれの少なくとも一部は、前記樹脂封止部の下面から露出されている。前記複数のリードは、第1リードと前記第1リードの隣に位置する第2リードとを有し、前記第1リードの第1端面と前記第2リードの第2端面とは、前記樹脂封止部の第1側面から露出されている。前記第1リードの前記第1端面および前記第2リードの前記第2端面では、前記樹脂封止部の下面および前記第1側面のそれぞれに平行な方向に金属バリが生じている。側面視において、前記第1リードの前記第1端面の下辺と前記樹脂封止部の上面との間の距離は、前記第2リードの前記第2端面の上辺と前記樹脂封止部の上面との間の距離よりも小さい。
一実施の形態によれば、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
または、半導体装置が備えるリードの間隔を狭くすることができる。
若しくは、半導体装置の信頼性を向上させ、かつ、半導体装置が備えるリードの間隔を狭くすることができる。
一実施の形態である半導体装置の上面図である。 一実施の形態である半導体装置の下面図である。 一実施の形態である半導体装置の平面透視図である。 一実施の形態である半導体装置の平面透視図である。 一実施の形態である半導体装置の平面透視図である。 一実施の形態である半導体装置の断面図である。 一実施の形態である半導体装置の断面図である。 一実施の形態である半導体装置の断面図である。 一実施の形態である半導体装置の側面図である。 図9の一部を拡大して示す部分拡大側面図である。 一実施の形態である半導体装置の平面透視図である。 一実施の形態である半導体装置の製造工程を示すプロセスフロー図である。 一実施の形態である半導体装置を製造するためのリードフレームを示す平面図である。 図13のリードフレームの断面図である。 図13のリードフレームの断面図である。 図13のリードフレームの断面図である。 ダイボンディング工程を示す平面図である。 ダイボンディング工程を示す断面図である。 ダイボンディング工程を示す断面図である。 ワイヤボンディング工程を示す平面図である。 ワイヤボンディング工程を示す断面図である。 ワイヤボンディング工程を示す断面図である。 モールド工程を示す平面図である。 モールド工程を示す断面図である。 モールド工程を示す断面図である。 めっき工程を示す断面図である。 めっき工程を示す断面図である。 ダイシング工程を示す平面図である。 ダイシング工程を示す断面図である。 ダイシング工程を示す断面図である。 ダイシング工程を終了した段階を示す平面図である。 ダイシング工程を終了した段階を示す断面図である。 ダイシング工程を終了した段階を示す断面図である。 検討例の半導体装置の下面図である。 検討例の半導体装置の平面透視図である。 検討例の半導体装置の断面図である。 検討例の半導体装置の断面図である。 検討例の半導体装置の側面図である。 検討例の半導体装置の側面図である。 一実施の形態である半導体装置の側面図である。 図40の一部を拡大して示す部分拡大側面図である。 第1変形例の半導体装置の断面図である。 第1変形例の半導体装置の断面図である。 第1変形例の半導体装置の側面図である。 図44の一部を拡大して示す部分拡大側面図である。 第2変形例の半導体装置の平面透視図である。 第2変形例の半導体装置の平面透視図である。 第2変形例の半導体装置の側面図である。 第3変形例の半導体装置の平面透視図である。 第3変形例の半導体装置の平面透視図である。 第3変形例の半導体装置の下面図である。 第3変形例の半導体装置の側面図である。 第4変形例の半導体装置の平面透視図である。 第4変形例の半導体装置の平面透視図である。 第4変形例の半導体装置の下面図である。 第4変形例の半導体装置の断面図である。 第4変形例の半導体装置の断面図である。 第5変形例の半導体装置の断面図である。 第5変形例の半導体装置の断面図である。 第5変形例の半導体装置の側面図である。 図60の一部を拡大して示す部分拡大側面図である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
(実施の形態)
本発明の一実施の形態の半導体装置を図面を参照して説明する。
<半導体装置(半導体パッケージ)の構造について>
図1は、本発明の一実施の形態である半導体装置PKGの上面図であり、図2は、半導体装置PKGの下面図(裏面図)であり、図3〜図5は、半導体装置PKGの平面透視図であり、図6〜図8は、半導体装置PKGの断面図であり、図9は、半導体装置PKGの側面図であり、図10は、図9の一部を拡大した部分拡大側面図である。また、図11も、半導体装置PKGの平面透視図である。
図3には、封止部MRを透視したときの半導体装置PKGの上面側の平面透視図が示されている。また、図4には、図3において更にワイヤBWを透視したときの半導体装置PKGの上面側の平面透視図が示されている。また、図5は、図4において、更に半導体チップCPを透視したときの半導体装置PKGの上面側の平面透視図が示されている。また、図1および図3のA−A線の位置での半導体装置PKGの断面が、図6に対応し、図1および図3のB−B線の位置での半導体装置PKGの断面が、図7に対応し、図1および図3のC−C線の位置での半導体装置PKGの断面が、図8に対応している。また、図9は、封止部MRの側面MRc1側の側面図が示されているが、封止部MRの側面MRc2側の側面図、封止部MRの側面MRc3側の側面図、および封止部MRの側面MRc4側の側面図も、図9と同様である。また、図9において点線で囲まれた領域RG1の拡大図が、図10に示されている。また、図11は、図5と同じ平面透視図が示されているが、リードLD1,LD2、ダイパッドDPおよび吊りリードTLの厚みの領域を判別できるように、ハッチングを付してある。
図1〜図11に示される本実施の形態の半導体装置(半導体パッケージ)PKGは、樹脂封止型で面実装型の半導体パッケージ形態の半導体装置であり、ここではQFN(Quad Flat Non-leaded package)形態の半導体装置である。以下、図1〜図11を参照しながら、半導体装置PKGの構成について説明する。
図1〜図11に示される本実施の形態の半導体装置PKGは、半導体チップCPと、半導体チップCPを搭載するダイパッド(チップ搭載部、タブ)DPと、導電体によって形成された複数のリードLDと、半導体チップCPの複数のパッド電極PDと複数のリードLDとを電気的に接続する複数のワイヤBWと、これらを封止する封止部(樹脂封止部、封止体)MRと、を有している。
樹脂封止部(樹脂封止体)としての封止部MRは、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止部MRを形成することができる。エポキシ系の樹脂以外にも、低応力化を図る等の理由から、例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴムおよびフィラー等が添加されたビフェニール系の熱硬化性樹脂を、封止部MRの材料として用いても良い。
封止部MRは、一方の主面である上面(表面)MRaと、上面MRaの反対側の主面である下面(裏面、底面)MRbと、上面MRaおよび下面MRbに交差する複数の側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4と、を有している。すなわち、封止部MRの外観は、上面MRa、下面MRbおよび複数の側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4で囲まれた薄板状とされている。複数の側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4は、上面MRaと下面MRbとの間に位置している。
封止部MRの上面MRaおよび下面MRbの平面形状は、矩形(長方形)状である。このため、封止部MRの平面形状も、矩形状であり、それゆえ、封止部MRは、4つの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4を有している。封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4のうち、側面MRc1と側面MRc3とが互いに反対側に位置し、側面MRc2と側面MRc4とが互いに反対側に位置し、側面MRc1と側面MRc2,MRc4とが互いに交差し、側面MRc3と側面MRc2,MRc4とが互いに交差している。
封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4は、後述の封止部MR1を後述のダイシングブレードBRD(回転刃)で切断した切断面(封止部MR1の切断面)により形成されている。このため、切断面である封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4のそれぞれは、封止部MRの下面MRbおよび上面MRaに対して略垂直となっている。すなわち、封止部MRの下面MRbと各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4とが成す角度は約90°であり、また、封止部MRの上面MRaと各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4とが成す角度も約90°である。また、封止部MRの上面MRaには、製品番号などの識別マークを形成することもできる。
複数のリード(リード部)LDは、導電体で構成されており、好ましくは銅(Cu)または銅合金などの金属材料からなる。複数のリードLDは、封止部MR内に封止されている。但し、各リードLDは、少なくとも一部が封止部MRの下面MRbから露出されている。また、各リードLDは、ダイパッドDP側の端面(端部)とは反対側の端面(端部、切断面)TMが、封止部MRのいずれかの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4のいずれか)から露出されている。各リードLDにおける封止部MRの下面MRbからの露出面(露出部)は、半導体装置PKGの外部接続用端子部(外部端子)として機能する。また、各リードLDは、封止部MRの側面からほとんど突出していない。
各リードLDは、ダイパッドDP側の端面(端部)と、それとは反対側の端面(端部、切断面)TMとを有している。ここで、各リードLDにおけるダイパッドDP側の端面(端部)を、そのリードLDの先端面(先端部)と称することとする。各リードLDにおいて、先端面と端面TMとは、そのリードLDの延在方向の互いに反対側に位置する端面(端部)である。
各リードLDの端面TMは、後述の封止部MR1を後述のダイシングブレードBRD(回転刃)で切断した際のリードLDの切断面により構成されている。このため、リードLDの端面TMは、リードLDの切断面とみなすこともできる。このため、各リードLDの端面TMは、封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)からほとんど突出しておらず、封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)とそこで露出するリードLDの端面TMとは、ほぼ同一の平面を形成している。
ダイパッドDPは、半導体チップCPを搭載するチップ搭載部である。ダイパッドDPの平面形状は、例えば矩形状に形成されている。ダイパッドDPは、封止部MRの側面MRc1に沿った側面と、封止部MRの側面MRc2に沿った側面と、封止部MRの側面MRc3に沿った側面と、封止部MRの側面MRc4に沿った側面と、を有している。
ダイパッドDPは封止部MR内に封止されているが、封止部MRの下面MRbからダイパッドDPの下面が露出されている。なお、図2および図6〜図8には、封止部MRの下面MRbからダイパッドDPの下面が露出されている場合が示されているが、他の形態として、封止部MRの下面MRbからダイパッドDPが露出しないようにすることもでき、その場合は、ダイパッドDPの下面は封止部MRで覆われた状態になる。
ダイパッドDPは導電体で構成されており、好ましくは銅(Cu)または銅合金などの金属材料からなる。半導体装置PKGを構成するダイパッドDPおよび複数のリードLDが同じ材料で形成されていれば、より好ましい。これにより、ダイパッドDPおよび複数のリードLDが連結されたリードフレームを作製しやすくなり、リードフレームを用いた半導体装置PKGの製造が容易になる。
半導体装置PKGが有する複数のリードLDは、平面視においてダイパッドDPの周囲に配置されている。このため、半導体装置PKGが有する複数のリードLDは、封止部MRの側面MRc1側に配置された複数のリードLDと、封止部MRの側面MRc2側に配置された複数のリードLDと、封止部MRの側面MRc3側に配置された複数のリードLDと、封止部MRの側面MRc4側に配置された複数のリードLDとで構成されている。
すなわち、ダイパッドDPと封止部MRの側面MRc1との間に、封止部MRの側面MRc1に沿って、複数のリードLDが配置(配列)され、ダイパッドDPと封止部MRの側面MRc2との間に、封止部MRの側面MRc2に沿って、複数のリードLDが配置(配列)されている。また、ダイパッドDPと封止部MRの側面MRc3との間に、封止部MRの側面MRc3に沿って、複数のリードLDが配置(配列)され、ダイパッドDPと封止部MRの側面MRc4との間に、封止部MRの側面MRc4に沿って、複数のリードLDが配置(配列)されている。
封止部MRの側面MRc1側に配置された複数のリードLDの各端面TMは、封止部MRの側面MRc1から露出されている。また、封止部MRの側面MRc2側に配置された複数のリードLDの各端面TMは、封止部MRの側面MRc2から露出されている。また、封止部MRの側面MRc3側に配置された複数のリードLDの各端面TMは、封止部MRの側面MRc3から露出されている。また、封止部MRの側面MRc4側に配置された複数のリードLDの各端面TMは、封止部MRの側面MRc4から露出されている。
ダイパッドDPの平面形状を構成する矩形の四隅には、それぞれ吊りリードTLが一体的に形成されている。各吊りリードTLは、ダイパッドDPと同じ材料によりダイパッドDPと一体的に形成されている。ダイパッドDPの外縁の四隅のそれぞれに、吊りリードTLが一体的に形成され、その吊りリードTLは、平面矩形状の封止部MRの四隅に向かって、封止部MR内を延在している。図3〜図5の場合、各吊りリードTLは、封止部MRの角部近傍で2つに分岐し、分岐した先の2つの先端面(端面TLM)が、その角部を構成する2つの側面(封止部MRの側面)で露出している。
封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)から露出する吊りリードTLの端面(露出面、切断面)TLMは、後述の封止部MR1を後述のダイシングブレードBRD(回転刃)で切断した際の吊りリードTLの切断面により構成されている。このため、各吊りリードTLは、封止部MRの側面からほとんど突出しておらず、封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)とそこで露出する吊りリードTLの端面TLMとは、ほぼ同一の平面を形成している。
ダイパッドDPの上面上には、半導体チップCPが、その表面(上面)を上に向け、かつ、その裏面(下面)をダイパッドDPに向けた状態で搭載されている。図3〜図5の場合は、ダイパッドDPの平面寸法(平面積)は、半導体チップCPの平面寸法(平面積)よりも大きく、平面視において、半導体チップCPは、ダイパッドDPの上面に内包されている。他の形態として、ダイパッドDPの平面寸法が半導体チップCPの平面寸法よりも小さい場合もあり得、その場合は、平面視において、半導体チップCPの外周部は、ダイパッドDPからはみ出している。
ここで、半導体チップCPにおいて、互いに反対側に位置する2つの主面のうち、複数のパッド電極PDが形成されている側の主面を半導体チップCPの表面と呼び、この表面とは反対側でかつダイパッドDPに対向する側の主面を半導体チップCPの裏面と呼ぶものとする。
半導体チップCPは、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板(半導体ウエハ)の主面に種々の半導体素子または半導体集積回路を形成した後、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップに分離して製造したものである。半導体チップCPは、その厚さと交差する平面形状が矩形である。
半導体チップCPの裏面は、接合材(接合材層、接着層)BDを介してダイパッドDPの上面に接合されて固定されている。半導体チップCPは、封止部MR内に封止されており、封止部MRから露出されない。接合材BDは、導電性の接合材の場合と、絶縁性の接合材の場合とがあり得る。
半導体チップCPの表面には、複数のパッド電極(パッド、ボンディングパッド)PDが形成されている。半導体チップCPの複数のパッド電極PDと、複数のリードLDとは、複数のワイヤ(ボンディングワイヤ)BWを介してそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、各ワイヤBWの一端が半導体チップCPのパッド電極PDに接続され、各ワイヤBWの他端がリードLDに接続されており、それによって、半導体チップCPのパッド電極PDとリードLDとがワイヤBWを介して電気的に接続される。
ワイヤ(ボンディングワイヤ)BWは、導電性の接続部材であり、より特定的には導電性のワイヤである。ワイヤBWは、金属からなるため、金属線(金属細線)とみなすこともできる。ワイヤBWとしては、金(Au)ワイヤ、銅(Cu)ワイヤ、あるいはアルミニウム(Al)ワイヤなどを好適に用いることができる。ワイヤBWは、封止部MR内に封止されており、封止部MRから露出されない。
半導体チップCPの表面は、矩形状の平面形状を有しており、封止部MRの側面MRc1に沿った辺(側面MRc1側の辺)と、封止部MRの側面MRc2に沿った辺(側面MRc2側の辺)と、封止部MRの側面MRc3に沿った辺(側面MRc3側の辺)と、封止部MRの側面MRc4に沿った辺(側面MRc4側の辺)とを有している。半導体チップCPの表面において側面MRc1側の辺に沿って配列する複数のパッド電極PDが、封止部MRの側面MRc1側に配置された複数のリードLDに、複数のワイヤBWを介して電気的に接続されている。また、半導体チップCPの表面において側面MRc2側の辺に沿って配列する複数のパッド電極PDが、封止部MRの側面MRc2側に配置された複数のリードLDに、複数のワイヤBWを介して電気的に接続されている。半導体チップCPの表面において、側面MRc3側の辺に沿って配列する複数のパッド電極PDが、封止部MRの側面MRc3側に配置された複数のリードLDに、複数のワイヤBWを介して電気的に接続されている。半導体チップCPの表面において側面MRc4側の辺に沿って配列する複数のパッド電極PDが、封止部MRの側面MRc4側に配置された複数のリードLDに、複数のワイヤBWを介して電気的に接続されている。
半導体装置PKGが有する複数のリードLDは、平面視においてダイパッドDPの周囲に配置されているが、リードLDにはリードLD1とリードLD2とがあり、リードLD1とリードLD2とが、平面視においてダイパッドDPの周囲に交互に配置されている。すなわち、封止部MRの側面MRc1側と側面MRc2側と側面MRc3側と側面MRc4側のいずれにおいても、リードLD1とリードLD2とが交互に配置されている。封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4側において、各リードLD1の隣のリードLDはリードLD2であり、各リードLD2の隣のリードLDはリードLD1である。このため、リードLD1とリードLD2とは、互いに隣合っている。
リードLD2よりもリードLD1の方が、ダイパッドDPの近くにまで延在している。すなわち、隣同士のリードLD1とリードLD2とを比べた場合には、リードLD2の先端面よりも、リードLD1の先端面の方が、ダイパッドDPの近くに位置している。つまり、隣同士のリードLD1とリードLD2とを比べた場合には、リードLD2の先端面からダイパッドDPまでの距離(間隔)よりも、リードLD1の先端面からダイパッドDPまでの距離(間隔)の方が、短くなっている。
リードLD1は、厚さが厚い厚肉部(肉厚部)LD1aと、厚さが薄い薄肉部(肉薄部)LD1bとを一体的に有している(図6参照)。また、リードLD2は、厚さが厚い厚肉部(肉厚部)LD2aと、厚さが薄い薄肉部(肉薄部)LD2bとを一体的に有している(図7参照)。リードLD1において、薄肉部LD1bの厚さT1bは、厚肉部LD1aの厚さT1aよりも薄い(すなわちT1b<T1a)。また、リードLD2において、薄肉部LD2bの厚さT2bは、厚肉部LD2aの厚さT2aよりも薄い(すなわちT2b<T2a)。リードLD1の厚肉部LD1aの厚さT1aと、リードLD2の厚肉部LD2aの厚さT2aとは、互いにほぼ同じである(すなわちT1a=T2a)。また、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bと、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bとは、互いにほぼ同じである(すなわちT1b=T2b)。
すなわち、リードLD1(第1リード)は、そのリードLD1の延在方向に隣り合う厚肉部LD1a(第1厚肉部)と厚肉部LD1aよりも薄い薄肉部LD1b(第1薄肉部)とを一体的に有しており、厚肉部LD1aおよび薄肉部LD1bのうち、厚肉部LD1aがダイパッドDPに近い側に位置している。また、リードLD2(第2リード)は、そのリードLD2の延在方向に隣り合う厚肉部LD2a(第2厚肉部)と厚肉部LD2aよりも薄い薄肉部LD2b(第2薄肉部)とを一体的に有しており、厚肉部LD2aおよび薄肉部LD2bのうち、厚肉部LD2aがダイパッドDPに近い側に位置している。
なお、図11には、リードLD1、リードLD2、ダイパッドDPおよび吊りリードTLの各厚みを判別できるように、ハッチングを付してある。図11において、ドットのハッチングを付した領域は、厚みが厚い領域であり、それゆえ、ダイパッドDPとリードLD1の厚肉部LD1aとリードLD2の厚肉部LD2aとに、ドットのハッチングが付されている。また、図11において、斜線のハッチングを付した領域は、厚みが薄い領域であり、それゆえ、リードLD1の薄肉部LD1bとリードLD2の薄肉部LD2bと吊りリードTLとに、斜線のハッチングが付されている。但し、リードLD1の薄肉部LD1bとリードLD2の薄肉部LD2bとで、斜線のハッチングの向きを変えてある。これは、リードLD1の薄肉部LD1bは、下面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしているが、リードLD2の薄肉部LD2bは、上面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしているからである。また、リードLD1の薄肉部LD1bと吊りリードTLとは、斜線のハッチングの向きを同じにしてある。これは、リードLD1の薄肉部LD1bと吊りリードTLとは、どちらも、下面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしているからである。従って、図11には、3種類のハッチングが用いられていることになるが、同じハッチングが付された領域同士の厚さは均一(同じ)である。図6〜図8および図11を参照することによって、リードLD1、リードLD2、ダイパッドDPおよび吊りリードTLの各厚みを理解することができる。
また、図11からも分かるように、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aとは、互いにほぼ同じである(W1a=W1b)。また、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとは、互いにほぼ同じである(W2a=W2b)。また、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bとは、互いにほぼ同じである(W1b=W2b)。また、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとは、互いにほぼ同じである(W1a=W2a)。このため、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4と同じである(W3=W4)。
なお、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bとリードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aとは、封止部MRの下面MRbに平行でかつそのリードLD1の延在方向に略垂直な方向の幅(寸法)に対応している。また、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bとリードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとは、封止部MRの下面MRbに平行でかつそのリードLD2の延在方向に略垂直な方向の幅(寸法)に対応している。また、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、封止部MR1の下面MRbに平行な方向における端面TM1の寸法(長さ)に対応しており、従って、封止部MR1の下面MRbに平行でかつその端面TM1に平行な方向における端面TM1の寸法(長さ)に対応している。また、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4は、封止部MR1の下面MRbに平行な方向における端面TM2の寸法(長さ)に対応しており、従って、封止部MR1の下面MRbに平行でかつその端面TM2に平行な方向における端面TM2の寸法(長さ)に対応している。リードLD1の端面TM1は、リードLD1の薄肉部LD1bの切断面により構成されているため、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと実質的に同じ(W3=W1b)になる。また、リードLD2の端面TM2は、リードLD2の薄肉部LD2bの切断面により構成されているため、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法はW4、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと実質的に同じ(W4=W2b)になる。
リードLD1の薄肉部LD1bは、半導体装置PKGを製造するために使用するリードフレームを作製する際に、リードLD1の薄肉部LD1bとなる部分を下面側からハーフエッチングすることによって厚みを薄くすることにより、形成されている。すなわち、各リードLD1において、薄肉部LD1bは、下面側からハーフエッチングを行うことで厚さを薄くした領域に対応し、厚肉部LD1aは、そのハーフエッチングを行わなかった領域に対応している。また、リードLD2の薄肉部LD2bは、半導体装置PKGを製造するために使用するリードフレームを作製する際に、リードLD2の薄肉部LD2bとなる部分を上面側からハーフエッチングすることによって厚みを薄くすることにより、形成されている。すなわち、各リードLD2において、薄肉部LD2bは、上面側からハーフエッチングを行うことで厚さを薄くした領域に対応し、厚肉部LD2aは、そのハーフエッチングを行わなかった領域に対応している。
このため、各リードLD1において、薄肉部LD1bの上面と厚肉部LD1aの上面とは、同じ高さ位置にあり、薄肉部LD1bの上面と厚肉部LD1aの上面との間に段差は形成されていない。すなわち、各リードLD1において、薄肉部LD1bの上面と厚肉部LD1aの上面とは、同一平面上に位置している。しかしながら、各リードLD1において、薄肉部LD1bの下面と厚肉部LD1aの下面とは、高さ位置が異なっており、薄肉部LD1bの下面の方が、厚肉部LD1aの下面よりも高い位置にあり、薄肉部LD1bの下面と厚肉部LD1aの下面との間には段差が形成されている(図6参照)。
また、各リードLD2において、薄肉部LD2bの下面と厚肉部LD2aの下面とは、同じ高さ位置にあり、薄肉部LD2bの下面と厚肉部LD2aの下面との間に段差は形成されていない。すなわち、各リードLD2において、薄肉部LD2bの下面と厚肉部LD2aの下面とは、同一平面上に位置している。しかしながら、各リードLD2において、薄肉部LD2bの上面と厚肉部LD2aの上面とは、高さ位置が異なっており、薄肉部LD2bの上面の方が、厚肉部LD2aの上面よりも低い位置にあり、薄肉部LD2bの上面と厚肉部LD2aの上面との間には段差が形成されている(図7参照)。
各リードLD1において、厚肉部LD1aと薄肉部LD1bとはそのリードLD1の延在方向に隣り合っており、厚肉部LD1aがダイパッドDP側に位置し、薄肉部LD1bが封止部MRの側面側に位置している。また、各リードLD2において、厚肉部LD2aと薄肉部LD2bとはそのリードLD2の延在方向に隣り合っており、厚肉部LD2aがダイパッドDP側に位置し、薄肉部LD2bが封止部MRの側面側に位置している。リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの各上面に、ワイヤBWが接続されている。
各リードLD1において、厚肉部LD1aの下面は、封止部MRの下面MRbから露出されているが、薄肉部LD1bの下面は、封止部MRで覆われており、封止部MRの下面MRbから露出されていない。一方、各リードLD2において、厚肉部LD2aの下面と薄肉部LD2bの下面とが、封止部MRの下面MRbから露出されており、従って、各リードLD2は、下面全体が封止部MRの下面MRbから露出されている。
封止部MRの下面MRbに対応する半導体装置PKGの下面が、半導体装置PKGの実装面となり、リードLD1の厚肉部LD1aの下面と、リードLD2全体の下面とが、封止部MRの下面MRbから露出して、半導体装置PKGの外部端子として機能する。ここで、封止部MRの下面MRbにおけるリードLD1の露出面を、リードLD1の下部露出面と称し、封止部MRの下面MRbにおけるリードLD2の露出面を、リードLD2の下部露出面と称することとする。リードLD1の下部露出面は、リードLD1の厚肉部LD1aの下面からなり、リードLD2の下部露出面は、リードLD2の下面全体からなる。リードLD1,LD2の下部露出面の平面形状は、矩形状である。リードLD1の厚肉部LD1aの平面寸法(平面積)と、リードLD2の厚肉部LD2aの平面寸法(平面積)とは、ほぼ同じであるが、リードLD2は、厚肉部LD2aの下面だけでなく、薄肉部LD2bの下面も封止部MRの下面MRbから露出されているため、リードLD2の下部露出面の面積は、リードLD1の下部露出面の面積よりも大きくなっている。
平面視において、リードLD1の厚膜部LD1aとダイパッドDPとの間の距離は、そのリードLD1の隣のリードLD2の厚膜部LD2aとダイパッドDPとの間の距離よりも短く、従って、リードLD2の厚膜部LD2aよりもリードLD1の厚膜部LD1aの方が、ダイパッドDPの近くに位置している。このため、平面視において、リードLD1の下部露出面とダイパッドDPとの間の距離は、そのリードLD1の隣のリードLD2の下部露出面とダイパッドDPとの間の距離よりも短く、従って、リードLD2の下部露出面よりもリードLD1の下部露出面の方が、ダイパッドDPの近くに位置している。
封止部MRの下面MRbにおいて、リードLD2の下部露出面は、封止部MRの下面MRbの周辺領域(外周部)に配置され、ここでは封止部MRの下面MRbの側辺に接する位置に配置されている。ここで、封止部MRの下面MRbの側辺とは、封止部MRの下面MRbの最外周を構成する辺に対応しており、封止部MRの下面MRbの側辺は、封止部MRの側面にも隣接している。また、封止部MRの下面MRbにおいて、リードLD1の下部露出面は、リードLD2の下部露出面よりも内側の位置に配置され、ここでは封止部MRの下面MRbの側辺から距離L1(L1>0)だけ離れた位置に配置されている(図2参照)。リードLD1とリードLD2とは、ダイパッドDPの周囲に交互に配置(配列)されており、半導体装置PKGの外部端子として機能するリードLD1,LD2の下部露出面は、封止部MRの下面MRbの周辺部近傍領域で側辺(外周)に沿って千鳥状(千鳥配列)に2列に配置される。このような配置にすることで、半導体装置PKGの多端子化を図ることができる。
リードLD1,LD2の各端面TMは、封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4から露出されている。ここで、リードLD1の端面TMを、符号TM1を付して端面TM1と称し、リードLD2の端面TMを、符号TM2を付して端面TM2と称することとする。
リードLD1の端面TM1は、リードLD1の薄肉部LD1bに隣接しており、リードLD1の薄肉部LD1bの端面(切断面)である。また、リードLD2の端面TM2は、リードLD2の薄肉部LD2bに隣接しており、リードLD2の薄肉部LD2bの端面(切断面)である。すなわち、端面TM1は、リードLD1の薄肉部LD1bにより形成され、端面TM2は、リードLD2の薄肉部LD2bにより形成されている。具体的には、端面TM1は、後述のダイシングブレードBRD(回転刃)による薄肉部LD1bの切断面であり、端面TM2は、後述のダイシングブレードBRD(回転刃)による薄肉部LD2bの切断面である。
封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4において、リードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とが交互に並んでいるが、リードLD1の端面TM1の高さ位置とリードLD2の端面TM2の高さ位置とは相違しており、リードLD1の端面TM1の高さ位置は、リードLD2の端面TM2の高さ位置よりも高くなっている。言い換えると、リードLD2の端面TM2の高さ位置は、リードLD1の端面TM1の高さ位置よりも低くなっている。つまり、リードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とを比べたときに、リードLD2の端面TM2よりもリードLD1の端面TM1の方が、封止部MRの上面MRaに近い位置にある。リードLD1の端面TM1の高さ方向の寸法H1は、そのリードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bと実質的に同じ(H1=T1b)になり、リードLD2の端面TM2の高さ方向の寸法H2は、そのリードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bと実質的に同じ(H2=T2b)になる。
なお、「高さ」または「高さ位置」を言うときは、封止部MRの下面MRbを基準として、封止部MRの上面MRaに近い側(すなわち封止部MRの下面MRbから遠い側)を高い側とし、封止部MRの上面MRaから遠い側(すなわち封止部MRの下面MRbに近い側)を低い側とする。また、「高さ方向」とは、「封止部MRの厚さ方向」と同じであり、封止部MRの下面MRbまたは上面MRaに略垂直な方向に対応している。このため、端面TM1の寸法H1は、封止部MRの厚さ方向における端面TM1の寸法に対応し、また、端面TM2の寸法H2は、封止部MRの厚さ方向における端面TM2の寸法に対応している。
リードLD1の端面TM1は、下辺KH1と上辺JH1とを有し、リードLD2の端面TM2は、下辺KH2と上辺JH2とを有している(図9および図10参照)。すなわち、リードLD1(第1リード)の端面TM1(第1端面)は、封止部MRの上面MRaに近い側の上辺JH1(第1上辺)と、封止部MRの上面MRaから遠い側の下辺KH1(第1下辺)と、を有している。また、リードLD2(第2リード)の端面TM2(第2端面)は、封止部MRの上面MRaに近い側の上辺JH2(第2上辺)と、封止部MRの上面MRaから遠い側の下辺KH2(第2下辺)と、を有している。
なお、リードLD1の端面TM1の下辺KH1は、リードLD1の端面TM1を構成する平面形状(より特定的には四角形状)において、下側(封止部MRの下面MRbに近い側)の辺に対応し、リードLD1の端面TM1の上辺JH1は、リードLD1の端面TM1を構成する平面形状(より特定的には四角形状)において、上側(封止部MRの上面MRaに近い側)の辺に対応している。また、リードLD2の端面TM2の下辺KH2は、リードLD2の端面TM2を構成する平面形状(より特定的には四角形状)において、下側(封止部MRの下面MRbに近い側)の辺に対応し、リードLD2の端面TM2の上辺JH2は、リードLD2の端面TM2を構成する平面形状(より特定的には四角形状)において、上側(封止部MRの上面MRaに近い側)の辺に対応している。
ここで、リードLD1の端面TM1の下辺KH1とリードLD2の端面TM2の上辺JH2との高さ位置を比較する(図9および図10参照)。封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4における隣り合うリードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とにおいて、リードLD1の端面TM1の下辺KH1は、リードLD2の端面TM2の上辺JH2よりも高い位置にある。言い換えると、リードLD2の端面TM2の上辺JH2は、リードLD1の端面TM1の下辺KH1よりも低い位置にある。つまり、リードLD1の端面TM1の下辺KH1とリードLD2の端面TM2の上辺JH2とを比べたときに、リードLD2の端面TM2の上辺JH2よりもリードLD1の端面TM1の下辺KH1の方が、封止部MRの上面MRaに近い位置にあり、また、リードLD1の端面TM1の下辺KH1よりもリードLD2の端面TM2の上辺JH2の方が、封止部MRの下面MRbに近い位置にある。別の表現をすると、リードLD2の端面TM2の上辺JH2と封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離(封止部MRの厚さ方向の距離)L3よりも、リードLD1の端面TM1の下辺KH1と封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離(封止部MRの厚さ方向の距離)L2の方が、小さくなっている(すなわちL2<L3)。なお、距離L2,L3は、封止部MRの厚さ方向における距離であり、図9に示されている。
リードLD1の薄肉部LD1bは、下面側からのハーフエッチングで厚さを薄くし、リードLD2の薄肉部LD2bは、上面側からのハーフエッチングで厚さを薄くし、リードLD1の薄肉部LD1bの切断面である端面TM1と、リードLD2の薄肉部LD2bの切断面である端面TM2とが、封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4から露出されている。このため、封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4において、リードLD1の端面TM1の高さ位置は、リードLD2の端面TM2の高さ位置よりも高くなっているが、更に、リードLD1の端面TM1の下辺KH1は、リードLD2の端面TM2の上辺JH2よりも高い位置にある。
また、端面TM1の下辺KH1が、端面TM2の上辺JH2よりも高い位置にあるということは、次のことも成り立つ。すなわち、封止部MRの側面MRc1において、隣り合うリードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とについて、端面TM1,TM2のうちの一方を横方向(封止部MRの下面MRbおよび側面MRc1に平行な方向)に仮想的に移動させたとしても、端面TM1,TM2のうちの他方には重ならない。これは、封止部MRの側面MRc2,MRc3,MRc4においても同様である。
また、封止部MRの下面MRbから吊りリードTLの下面は露出されていないが、封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4から、吊りリードTLの端面TLMが露出されている。
吊りリードTLは、半導体装置PKGを製造するために使用するリードフレームを作製する際に、吊りリードTLとなる部分を下面側からハーフエッチングすることによって厚みを薄くすることにより、形成されている。このため、吊りリードTLの厚さT3は、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの厚さT1a,T2aよりも薄く(T3<T1a、T3<T2a)、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bとほぼ同じ(T3=T1b)になっている。吊りリードTLの端面TLMの高さ方向の寸法は、その吊りリードTLの厚さT3と実質的に同じになる。
封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4において、吊りリードTLの端面TLMの高さ位置は、リードLD1の端面TM1の高さ位置とほぼ同じであり、従って、リードLD2の端面TM2の高さ位置よりも高くなっている。つまり、吊りリードTLの端面TLMとリードLD2の端面TM2とを比べたときに、リードLD2の端面TM2よりも吊りリードTLの端面TLMの方が、封止部MRの上面MRaに近い位置(すなわち封止部MRの下面MRbから遠い位置)にある。
なお、各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4において、吊りリードTLの端面TLMの隣に位置するリードLDの端面TMは、リードLD1の端面TM1ではなく、リードLD2の端面TM2である。これは、側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4のそれぞれにおいて、配列するリードLDのうちの最も外側(両側)のリードLDをリードLD2とすることで実現できる。
ここで、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHと、リードLD2の端面TM2の上辺JH2との高さを比較する。吊りリードTLの端面TLMは、封止部MRの上面MRaに近い側の上辺TLJHと、封止部MRの上面MRaから遠い側の下辺TLKHとを有している。吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHは、吊りリードTLの端面TLMを構成する四角形状において、下側(封止部MRの下面MRbに近い側)の辺に対応している。
封止部MRの各側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4における隣り合う吊りリードTLの端面TLMとリードLD2の端面TM2とにおいて、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHは、リードLD2の端面TM2の上辺JH2よりも高い位置にある。言い換えると、リードLD2の端面TM2の上辺JH2は、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHよりも低い位置にある。つまり、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHとリードLD2の端面TM2の上辺JH2とを比べたときに、リードLD2の端面TM2の上辺JH2よりも吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHの方が、封止部MRの上面MRaに近い位置(すなわち封止部MRの下面MRbから遠い位置)にある。別の表現をすると、リードLD2の端面TM2の上辺JH2と封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離(封止部MRの厚さ方向の距離)よりも、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHと封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離(封止部MRの厚さ方向の距離)の方が、小さくなっている。
このため、次のことも成り立つ。すなわち、封止部MRの側面MRc1において、隣り合う吊りリードTLの端面TLMとリードLD2の端面TM2とについて、端面TLM,TM2のうちの一方を横方向(封止部MRの下面MRbおよび側面MRc1に平行な方向)に仮想的に移動させたとしても、端面TLM,TM2のうちの他方には重ならない。これは、封止部MRの側面MRc2,MRc3,MRc4においても同様である。なお、吊りリードTLの端面TLMの下辺TLKHの高さ位置は、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置とほぼ同じとすることができる。
また、封止部MRの下面MRbから露出するリードLD1の下部露出面上と、封止部MRの下面MRbから露出するリードLD2の下部露出面上と、封止部MRの下面MRbから露出するダイパッドDPの下面上とには、めっき層(めっき膜)PLが形成されている(図6〜図8参照)。めっき層PLは、めっき法で形成された金属層からなり、例えば半田めっき層である。リードLD1,LD2の下部露出面上にめっき層PLが形成されていることで、半導体装置PKGを実装用基板に実装する際に、実装用基板の端子または導体パターンと半導体装置PKGの端子(リードLD1,LD2の下部露出面)との間の電気的接続の信頼性を向上することができる。なお、図2においては、めっき層PLは図示していないが、図2に示されるリードLD1,LD2の下部露出面上とダイパッドDPの下面とには、めっき層PLが形成されている。また、封止部MRの側面MRc1,MRc2,MRc3,MRc4から露出するリードLD1,LD2の端面TM1,TM2と吊りリードTLの端面TLMとは、切断面であるため、リードLD1,LD2の端面TM1,TM2上と吊りリードTLの端面TLM上とには、めっき層PLは形成されていない。
なお、本実施の形態では、半導体装置PKGがQFN形態の半導体パッケージである場合について説明したが、半導体装置PKGとして、QFN形態以外の半導体パッケージ、例えばSON(Small Outline Non-leaded package)形態の半導体パッケージを適用することもできる。
また、本実施の形態では、リードLD2において、厚肉部LD2aの下面と薄肉部LD2bの下面との両方が封止部MRの下面MRbから露出されている場合について説明した。他の形態として、リードLD2の厚肉部LD2aの下面は封止部MRの下面MRbから露出されているが、リードLD2の薄肉部LD2bの下面は、封止部MRで覆われることで、封止部MRの下面MRbから露出されないようにすることもできる。この場合は、リードLD2の厚肉部LD2aの下面の高さ位置よりも、リードLD2の薄肉部LD2bの下面の高さ位置を高くしておく必要があるが、そのような場合であっても、リードLD1の端面TM1の下辺KH1がリードLD2の端面TM2の上辺JH2よりも高い位置にあるという関係は維持する。これにより、ダイシング工程におけるリードの切断量(体積)を減らすことができるため、後述のダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることができる。
但し、半導体装置PKGの接合(実装)強度を考慮した場合は、リードLD2の薄肉部LD2bの下面が封止部MRの下面MRbから露出されない場合よりも、本実施の形態のように、リードLD2において、厚肉部LD2aの下面だけでなく、薄肉部LD2bの下面も封止部MRの下面MRbから露出させる場合の方が、より好ましい。具体的には、リードLD2の薄肉部LD2bの下面も封止部MRの下面MRbから露出させることにより、リードLD2の下部露出面の面積を増加させることができるため、半導体装置PKGを実装用基板などに実装した際に、半導体装置PKGのリードLD2と実装用基板の端子との接合強度をより向上させることができる。従って、半導体装置PKGの実装信頼性をより向上させることができる。
<半導体装置の製造工程について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの製造工程について、図12〜図33を参照して説明する。図12は、本実施の形態の半導体装置PKGの製造工程を示すプロセスフロー図である。図13〜図33は、本実施の形態の半導体装置PKGの製造工程を示す平面図または断面図である。図13〜図33のうち、図13、図17、図20、図23、図28および図31は、平面図(上面図)であり、図14〜図16、図18、図19、図21、図22、図24〜図27、図29、図30、図32および図33は、断面図である。また、図14、図18、図21、図24、図26、図29および図32は、図13のD−D線に相当する位置での断面図(上記図6に対応する断面図)に対応し、図15、図19、図22、図25、図27、図30および図33は、図13のE−E線に相当する位置での断面図(上記図7に対応する断面図)に対応し、図16は、図13のF−F線に相当する位置での断面図に対応している。
まず、図13〜図16に示されるように、半導体装置PKGを製造するためのリードフレームLFを準備(用意)する(図12のステップS1)。
1つのリードフレームLFを用いて複数の半導体装置PKGが製造されるため、リードフレームLFは、複数の半導体装置領域(デバイス領域)PEを有している。なお、各半導体装置領域PEは、そこから1つの半導体装置PKGが取得(製造)される領域に対応している。すなわち、リードフレームLFには、複数(多数)の半導体装置領域PEがアレイ状(行列状)に配列しているが、図13では、そのうちの2つの半導体装置領域PEの平面図が示されている。図13において、点線で囲まれた領域が、半導体装置領域PEに対応している。また、図14および図15にも、2つの半導体装置領域PEの断面図が示されている。隣り合う半導体装置領域PEの間の領域は、後述のステップS6におけるダイシングライン(切断領域)に対応している。
リードフレームLFの各半導体装置領域PEには、半導体装置PKGを製造するためのダイパッドDPおよび複数のリードLD(LD1,LD2)が配置されている。隣り合う半導体装置領域PEの間には、ダムバー(タイバー)DBが配置されている。ダムバーDBは、隣り合う半導体装置領域PEの間を、両側の半導体装置領域PEの辺に沿って延在している。このため、平面視において、各半導体装置領域PEは、周囲をダムバーDBで囲まれている。言い換えると、ダムバーDBが格子状に延在しており、各格子内に半導体装置領域PEが配置されている。ダムバーDBは、隣り合う半導体装置領域PEの間の領域に配置されているため、後述のステップS6のダイシング工程で、切断されて除去される。
本実施の形態では、リードフレームLFは、エッチング加工により作製されている。プレス加工よりも、エッチング加工の方が、リードフレームにおけるリードの形成が容易である。また、本実施の形態では、エッチング加工によりリードフレームLFを作製することにより、厚肉部LD1aおよび薄肉部LD1bを一体的に有するリードLD1と、厚肉部LD2aおよび薄肉部LD2bを一体的に有するリードLD2と、を備えるリードフレームLFを、的確に作製することができる。
リードフレームLFの各半導体装置領域PEは、チップ搭載部としてのダイパッドDPと、ダイパッドDPを支持する複数の吊りリードTLと、複数のリードLDとを有している。
平面視において、各半導体装置領域PEにおいて、ほぼ中央にダイパッドDPが配置され、そのダイパッドDPの周囲に複数のリードLD(LD1,LD2)が配置されている。但し、上述のように、ダイパッドDPの周囲に配置された複数のリードLDにおいては、リードLD1とリードLD2とが交互に配置されている。そして、各半導体装置領域PEにおいて、ダイパッドDPの周囲に配置された複数のリードLD(LD1,LD2)は、その半導体装置領域PEを囲むダムバーDBに連結されて保持され、また、そのダイパッドDPは、複数の吊りリードTLを介して、半導体装置領域PEを囲むダムバーDBに連結されて支持されている。このため、ダムバーDBは、複数のリードLDを連結するための連結部とみなすこともできる。
各半導体装置領域PEの複数のリードLD(LD1,LD2)は、ダムバーDBに一体的に接続(連結)されている。すなわち、各リードLD(LD1,LD2)は、ダイパッドDP側の端部(先端部)とは反対側の端部が、ダムバーDBに一体的に接続されている。また、各半導体装置領域PEのダイパッドDPは、吊りリードTLを介してダムバーDBに一体的に接続(連結)されている。すなわち、各吊りリードTLは、ダイパッドDPに接続されている側の端部とは反対側の端部が、ダムバーDBに一体的に接続されている。ダムバーDBは、そのダムバーDBの両側の半導体装置領域PEにおいてそのダムバーDB側に配置された複数のリードLD(LD1,LD2)同士を連結して保持するように機能することができる。なお、リードフレームLFの最外周はフレーム枠(図示されない)からなり、アレイ状に配列した複数の半導体装置領域PEのうち、最外周の半導体装置領域PEでは、フレーム枠に隣接するリードLDは、そのフレーム枠に一体的に接続(連結)されている。リードフレームLFは、リードLD(LD1,LD2)とダイパッドDPと吊りリードTLとダムバーDBとフレーム枠とを、一体的に有している。
各リードLD1は、そのリードLD1の延在方向に隣り合う厚肉部LD1aと薄肉部LD1bとを一体的に有し、各リードLD2は、そのリードLD2の延在方向に隣り合う厚肉部LD2aと薄肉部LD2bとを一体的に有している。図14〜図16の断面図からも分かるように、各リードLD1は、厚肉部LD1aがダイパッドDPに近い側に位置し、薄肉部LD1bがダムバーDBに向かって延在してそのダムバーDBに一体的に接続されている。また、各リードLD2は、厚肉部LD2aがダイパッドDPに近い側に位置し、薄肉部LD2bがダムバーDBに向かって延在してそのダムバーDBに一体的に接続されている。また、各吊りリードTLは、ダイパッドDPに接続されている側の端部とは反対側の端部が、ダムバーDBに向かって延在してそのダムバーDBに一体的に接続されている。このため、ダムバーDBは、リードLD1の薄肉部LD1bが接続される部分DB1と、リードLD2の薄肉部LD2bが接続される部分DB2と、吊りリードTLが接続される部分DB3と、それらの間の部分と、を一体的に有している。
ダムバーDBのうち、リードLD1の薄肉部LD1bが接続される部分DB1の厚さT4aは、その薄肉部LD1bの厚さ(T1b)と同じになっている(すなわちT4a=T1b)。また、ダムバーDBのうち、リードLD2の薄肉部LD2bが接続される部分DB2の厚さT4bは、その薄肉部LD2bの厚さ(T2b)と同じになっている(すなわちT4b=T2b)。また、ダムバーDBのうち、吊りリードTLが接続される部分DB3の厚さT4cは、その吊りリードTLの厚さ(T3)と同じになっている(すなわちT4c=T3)。
また、ダムバーDBにおけるそれらの部分DB1,DB2,DB3の間の部分(中間部)の厚さ(T4d)は、それらの部分DB1,DB2,DB3の各厚さ(T4b,T4b,T4c)よりも厚くなっている。すなわち、ダムバーDBの中間部の厚さ(T4d)は、上記の部分DB1,DB2,DB3の各厚さ(T4a,T4b,T4c)よりも厚くなっている。つまり、T4d>T4aかつT4d>T4bかつT4d>T4cが成り立つ。ここで、ダムバーDBの中間部とは、ダムバーDBにおける部分DB1,DB2,DB3以外の部分に対応しており、ダムバーDBにおける部分DB1と部分DB2との間の部分と、ダムバーDBにおける部分DB2と部分DB3との間の部分とを含んでいる。ダムバーDBの中間部の厚さ(T4d)は、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの各厚さ(T1a,T2a)とほぼ同じである(すなわちT4d=T1a=T2a)。
このため、ダムバーDBのうちのリードLD1と接続する部分DB1の厚さ(T4a)と、ダムバーDBのうちのリードLD2と接続する部分DB2の厚さ(T4b)とは、ダムバーDBのうちの部分DB1と部分DB2との間に位置する部分の厚さ(T4d)よりも薄くなっている(T4d>T4aかつT4d>T4b)。
リードLD1の薄肉部LD1bと、ダムバーDBにおけるリードLD1の薄肉部LD1bが接続される部分DB1とは、下面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしてある。また、リードLD2の薄肉部LD2bと、ダムバーDBにおけるリードLD2の薄肉部LD2bが接続される部分DB2とは、上面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしてある。また、吊りリードTLと、ダムバーDBにおける吊りリードTLが接続される部分DB3とは、下面側からのハーフエッチングで厚みを薄くしてある。ダムバーDBにおける部分DB1,DB2,DB3の間の部分(ダムバーDBの中間部)は、ハーフエッチングを行わなかった領域に対応している。
なお、他の形態として、ダムバーDBが均一な厚さを有する場合もあり得る。この場合は、ダムバーDBにおける上記部分DB1,DB2,DB3とそれらの間の部分(中間部)とは、厚さがほぼ同じになり、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aとほぼ同じ厚さになる。すなわち、この場合は、全体が厚肉部LD1a,LD2aとほぼ同じ厚さを有するダムバーDBに、ダムバーDBよりも薄い薄肉部LD1b、薄肉部LD2bおよび吊りリードTLが一体的に接続されることになる。しなしながら、ダムバーDBは、後述のステップS6のダイシング工程で切断されて除去されるが、ダムバーDBの体積が小さい方が、ダイシング工程を行いやすくなる。
このため、本実施の形態のように、ダムバーDBのうち、リードLD1の薄肉部LD1bが接続される部分DB1は、その薄肉部LD1bと同じ厚さを有することが好ましく、また、リードLD2の薄肉部LD2bが接続される部分DB2は、その薄肉部LD2bと同じ厚さを有することが好ましい。また、吊りリードTLが接続される部分DB3は、その吊りリードTLと同じ厚さを有することが好ましい。これにより、ダムバーDBの体積を小さくすることができるため、ステップS6のダイシング工程を行いやすくなる。また、後述のダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることができる。また、ダムバーDBにおけるそれらの部分DB1,DB2,DB3の間の部分(ダムバーDBの中間部)は、それらの部分DB1,DB2,DB3よりも厚くすることで、好ましくはリードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aとほぼ同じ厚さとすることで、それらの部分DB1,DB2,DB3同士を一体的につなげることができ、ダムバーDBの強度を確保することができる。
次に、図17〜図19に示されるように、ダイボンディング工程を行って、リードフレームLFの各半導体装置領域PEのダイパッドDPの上面上に、それぞれ半導体チップCPを接合材BDを介して搭載して接合(固定)する(図12のステップS2)。
このステップS2のダイボンディング工程は、例えば、ダイパッドDPの上面上に接合材BDを塗布する工程と、その後、ダイパッドDPの上面上に半導体チップCPを搭載する工程と、その後、接合材BDを固化する工程と、を有している。
次に、図20〜図22に示されるように、ワイヤボンディング工程を行って、各半導体装置領域PEの半導体チップCPの複数のパッド電極PDと、その半導体装置領域PEの複数のリードLD(LD1,LD2)とを、複数のワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続する(図12のステップS3)。
次に、図23〜図25に示されるように、モールド工程による樹脂封止を行って、樹脂封止部(樹脂封止体)としての封止部(一括封止部)MR1を形成し、複数の半導体装置領域PEにおけるダイパッドDP、半導体チップCP、ワイヤBW、リードLD(LD1,LD2)および吊りリードTLを封止部MR1によって封止する(図12のステップS4)。モールド工程としては、例えばトランスファモールド工程が挙げられる。
本実施の形態では、ステップS4のモールド工程において、リードフレームLFの複数の半導体装置領域PEを封止部MR1で一括して封止する一括封止を行っている。すなわち、リードフレームLFの複数の半導体装置領域PE全体を覆うように、封止部MR1が形成される。このため、封止部MR1は、半導体装置領域PEだけでなく、隣り合う半導体装置領域PEの間にも形成され、ダムバーDBも封止部MR1で封止される。すなわち、リードフレームLFの複数の半導体装置領域PE全体にわたって、半導体チップCP、ワイヤBW、ダイパッドDP、リードLD、吊りリードTLおよびダムバーDBが、封止部MR1で封止される。
封止部MR1は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止部MR1を形成することができる。例えば、リードフレームLFの複数の半導体装置領域PEが金型のキャビティ内に位置するように、金型にリードフレームLFを配置してから、その金型のキャビティ内に封止樹脂材料を注入し、この封止樹脂材料を加熱により硬化して封止部MR1を形成することができる。
封止部MR1は、互いに反対側に位置する上面MR1aおよび下面MR1bを有している。封止部MR1を形成すると、各半導体装置領域PEにおける各リードLDは、少なくとも一部が封止部MR1の下面MR1bから露出される。具体的には、各リードLD1において、厚肉部LD1aの下面は、封止部MR1の下面MR1bから露出されるが、薄肉部LD1bの下面は、封止部MR1で覆われており、封止部MR1の下面MR1bから露出されない。一方、各リードLD2において、厚肉部LD2aの下面と薄肉部LD2bの下面とが、封止部MR1の下面MR1bから露出され、従って、各リードLD2は、下面全体が封止部MR1の下面MR1bから露出される。
次に、図26および図27に示されるように、封止部MR1の下面MR1bから露出するリードLD1,LD2の下部露出面上と、封止部MR1の下面から露出するダイパッドDPの下面上とに、めっき層PLを形成する(図12のステップS5)。めっき層PLは、金属層であるが、例えば半田めっき層からなり、電解めっき法などを用いて形成することができる。
リードLD1においては、厚肉部LD1aの下面が封止部MR1の下面MR1bから露出しているため、リードLD1の厚肉部LD1aの下面上にめっき層PLが形成される。リードLD1の薄肉部LD1bの下面は、封止部MR1で覆われているため、リードLD1の薄肉部LD1bの下面上には、めっき層PLは形成されない。また、リードLD2においては、下面全体が封止部MR1の下面MR1bから露出しているため、リードLD2の下面全体上にめっき層PLが形成される。
次に、リードフレームLFおよび封止部MR1を各半導体装置領域PEに切断(ダイシング)して分離(分割)する(図12のステップS6)。
図28〜図30は、ステップS6のダイシング工程(切断工程)を説明するための平面図(図28)および断面図(図29、図30)であり、図31〜図33は、ステップS6のダイシング工程を終了した段階が示されている。
ステップS6のダイシング工程においては、回転する切断刃(回転刃)としてのダイシングブレード(ダイシングソー)BRDで、封止部MR1とリードフレームLF(リードLD、吊りリードTLおよびダムバーDB)とを切断する。この際、図28〜図30に示されるように、ダイシングブレードBRDは、互いに隣り合う半導体装置領域PEの間の領域を、ダムバーDBが延在する方向に沿って進行する。このため、隣り合う半導体装置領域PEの間の領域で、封止部MR1およびリードフレームLFが切断される。すなわち、隣り合う半導体装置領域PEの間の領域で、封止部MR1、リードLD、吊りリードTLおよびダムバーDBが切断される。
ダイシングライン(切断領域)は、互いに隣り合う半導体装置領域PEの間の領域、言い換えると、半導体装置領域PEの周囲に位置する領域であり、平面視において、封止部MR1は格子状に切断される。ダイシングラインにおいては、封止部MR1だけでなく、リードフレームLFも切断されるため、ダイシングライン(切断領域)内に位置する部分のリードLDおよび吊りリードTLのそれぞれの一部も、ダイシングブレードBRDによって切断されて除去される。また、ダムバーDBは、全体がダイシングライン(切断領域)内に位置するため、ダイシングブレードBRDによって切断されて除去される。
ステップS6のダイシング工程により、封止部MR1およびリードフレームLFは、各半導体装置領域PEに切断されて分離(分割)され、分離された個々の半導体装置領域PEが、それぞれ半導体装置PKGとなる。これにより、図31〜図33に示されるように、半導体装置PKGを製造することができる。
各半導体装置領域PEに切断され分離された封止部MR1が、封止部MRに対応している。また、封止部MR1の上面MR1aが、封止部MRの上面MRaに対応し、封止部MR1の下面MR1bが、封止部MRの下面MRbに対応している。また、ダイシングブレードBRDによる封止部MR1の切断面が、封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)に対応している。なお、封止部MRの各側面は、何れも封止部MRの上面MRaおよび下面MRbのそれぞれに交差する面である(図6および図7を参照)。また、ダムバーDBは、隣り合う半導体装置領域PEの間の領域の封止部MR1とともに、ダイシングブレードBRDによって切断されて除去される。このため、製造された半導体装置PKGには、ダムバーDBは残存していない。
また、ダムバーDBに一体的に接続されていたリードLD(LD1,LD2)および吊りリードTLは、隣り合う半導体装置領域PEの間の領域の封止部MR1とともに、ダイシングブレードBRDによって切断される。ダイシングブレードBRDによるリードLD1の切断面が、リードLD1の端面TM1に対応し、ダイシングブレードBRDによるリードLD2の切断面が、リードLD2の端面TM2に対応し、ダイシングブレードBRDによる吊りリードTLの切断面が、吊りリードTLの端面TLMに対応している。リードLD1,LD2および吊りリードTLの各切断面(TM1,TM2,TLM)は、封止部MR1の切断面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)から露出される。
封止部MRの側面(MRc1,MRc2,MRc3,MRc4)と、そこから露出する各端面TM1,TM2,TLMとは、いずれもダイシングブレードBRD(回転刃)による切断面であるため、リードLD1の端面TM1と、リードLD2の端面TM2と、吊りリードTLの端面TLMとは、封止部MRの側面からほとんど突出していない。
リードLD1において、ダイシングブレードBRDで切断されるのは、厚肉部LD1aではなく、薄肉部LD1bである。このため、リードLD1の端面TM1は、リードLD1の薄肉部LD1bの切断面に対応している。また、リードLD2において、ダイシングブレードBRDで切断されるのは、厚肉部LD2aではなく、薄肉部LD2bである。このため、リードLD2の端面TM2は、リードLD2の薄肉部LD2bの切断面に対応している。そして、リードLD1の薄肉部LD1bは、下面側からのハーフエッチングで厚さを薄くし、リードLD2の薄肉部LD2bは、上面側からのハーフエッチングで厚さを薄くし、吊りリードTLは、下面側からのハーフエッチングで厚さを薄くしている。これにより、封止部MRの各側面(切断面)において、リードLD1の端面TM1の高さ位置は、リードLD2の端面TM2の高さ位置よりも高くなっており、また、吊りリードTLの端面TLMの高さ位置も、リードLD2の端面TM2の高さ位置よりも高くなっている。
このようにして、本実施の形態の半導体装置PKGを製造することができる。
<本発明者の検討について>
図34は、本発明者が検討した検討例の半導体装置PKG101の下面図であり、図35は、検討例の半導体装置PKG101の平面透視図であり、図36および図37は、検討例の半導体装置PKG101の断面図であり、図38は、検討例の半導体装置PKG101の側面図であり、それぞれ、上記図2、図3、図6、図7および図9に相当するものである。なお、図35のA1−A1線の位置での半導体装置PKG101の断面が、図36に対応し、図35のB1−B1線の位置での半導体装置PKG101の断面が、図37に対応している。
図34〜図38の検討例の半導体装置PKG101も、QFN型の半導体パッケージである。図34の検討例の半導体装置PKG101においては、ダイパッドDPの周囲にリードLD101とリードLD102とが交互に配置されており、リードLD101の端面TM101と、リードLD102の端面TM102と、吊りリードTL101の端面TLM101とが、封止部(樹脂封止部)MR101の側面から露出している。封止部MR101の側面と、そこから露出する各端面TM101,TM102,TLM101は、樹脂封止部(上記封止部MR1に対応)を切断するダイシング工程において、ダイシングブレード(上記ダイシングブレードBRDに対応)により切断することで形成された切断面である。
ところで、複数のリードを備える半導体パッケージ形態の半導体装置においては、多端子化によるリード数の増加や、半導体装置の小型化に伴い、互いに隣り合う2つのリードの間隔(ピッチ)が狭くなってきている。隣り合うリードの間隔が狭くなることは、隣り合うリード同士が短絡するリスクの増加につながる。隣り合うリード同士が短絡する要因として、樹脂封止部を切断するダイシング工程で金属バリが発生することが挙げられる。
すなわち、樹脂封止部を切断するダイシング工程で発生した金属バリにより、隣り合うリード同士が短絡する虞がある。樹脂封止部を切断するダイシング工程では、樹脂封止部とリードとをダイシングブレードで切断するが、その際に、ダイシングブレードの進行方向にリードの金属バリが発生することが多く、あるリードの金属バリが隣のリードに接触してしまうと、隣り合うリード同士が短絡してしまうことになる。
図39も、検討例の半導体装置PKG101の側面を示す側面図であるが、図39には、ダイシング工程でリードLD101,LD102に金属バリMBが発生した場合が示されている。
図39にも示されるように、金属バリMBは、ダイシングブレードの進行方向に発生するため、封止部MR101の同じ側面で露出する各リードLD101,LD102において、同じ方向に発生する。図39の場合は、矢印YG101の方向がダイシングブレードの進行方向であり、各リードLD101,LD102において、この矢印YG101の方向に、金属バリMBが発生している。各リード(LD101,LD102)において発生している金属バリMBは、そのリード(LD101,LD102)と一体的に形成されており、樹脂封止部の側面上を薄膜状に延在している。
ここで、検討例の半導体装置PKG101においては、リードLD101は、上記リードLD1とほぼ同様の構成を有している。このため、リードLD101は、上記厚肉部LD1aに相当する厚肉部LD101aと、上記薄肉部LD1bに相当する薄肉部LD101bとを一体的に有しており、薄肉部LD101bの切断面が、リードLD101の端面TM101となって、封止部MR101の側面で露出している(図36、図38および図39参照)。しなしながら、リードLD102は、上記リードLD2とは異なり、全体が均一な厚さを有しており、その厚さは、上記厚肉部LD2aの厚さとほぼ同じになっている(図37参照)。そして、厚さが均一なリードLD102の切断面が、リードLD102の端面TM102となって、封止部MR101の側面で露出している(図37、図38および図39参照)。また、検討例の半導体装置PKG101では、封止部MR101の下面において、リードLD101の厚肉部LD101aの下面は露出するが、リードLD101の薄肉部LD101bの下面は、封止部MR101で覆われているので露出されず、リードLD102は、下面全体が封止部MR101の下面から露出される。このため、検討例の半導体装置PKG101の下面図は、図34に示されているが、上記図2の半導体装置PKGの下面図とほぼ同様となっている。
検討例の半導体装置PKG101の場合は、樹脂封止部を切断するダイシング工程で金属バリMBが発生すると、隣り合うリードLD101とリードLD102とが、この金属バリMBによって短絡する虞がある。
すなわち、図39にも示されるように、金属バリMBは、ダイシングブレードの進行方向に発生するため、封止部MR101のある側面(例えば図39に示される側面)で露出する各リードLD101,LD102において、金属バリMBは横方向(封止部MR101の下面および側面に平行な方向)に発生する。図39からも分かるように、隣り合うリードLD101とリードLD102において、一方のリードから他方のリードに向かって横方向に金属バリMBが発生するが、その金属バリの延在距離が長いと、その金属バリMBが他方のリードに到達してしまい、隣り合うリードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡してしまう。リード間が短絡する懸念があることは、半導体装置の信頼性の低下につながる。
リードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡することは、防ぐ必要がある。このため、検討例の半導体装置PKG101の場合は、金属バリMBが発生してもリードLD101とリードLD102とが短絡しないようにするために、リードLD101とリードLD102との間の間隔を大きくする必要がある。しかしながら、リードLD101とリードLD102との間の間隔を大きくすることは、半導体装置PKG101の平面寸法の増大を招いてしまうため、半導体装置の多端子化や小型化には不利となる。かといって、半導体装置の多端子化や小型化を図るためにリードLD101とリードLD102との間の間隔を小さくしてしまうと、リードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡してしまうリスク(可能性)が発生してしまう。リードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡した場合は、短絡が発生した半導体装置を、製造後の検査工程で除去する。このため、リードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡するリスクが発生することは、半導体装置の製造歩留まりの低下や、半導体装置の製造コストの増加につながってしまう。
<主要な特徴と効果について>
本実施の形態の主要な特徴のうちの一つは、リードLD1とその隣のリードLD2とにおいて、封止部MRの下面MRbを基準として、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置が、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高いことである。これを別の表現で言うと、側面視において、封止部MRの厚さ方向におけるリードLD1の端面TM1の下辺KH1と封止部MRの上面MRaとの間の距離(L2)は、封止部MRの厚さ方向におけるリードLD2の端面TM2の上辺JH2と封止部MRの上面MRaとの間の距離(L3)よりも小さい(L2<L3)。これにより、リードLD1,LD2の切断面であるリードLD1,LD2の端面TM1,TM2に金属バリ(リードの金属バリ)が生じても、互いに隣り合う2つのリードLD1,LD2間が金属バリを介して短絡してしまうのを的確に防止することができる。その理由について、以下に説明する。
図40も、上記図9と同様に、本実施の形態の半導体装置PKGの側面を示す側面図であるが、図40には、ステップS6のダイシング工程でリードLD1,LD2に金属バリMBが発生した場合が示されている。また、図41は、上記図10に対応するものであり、図40において点線で囲まれた領域RG1の拡大図が、図41に示されている。
上述したように、半導体装置PKGを製造する際には、上記ステップS6で封止部MR1およびリードLD1,LD2をダイシングブレードBRD(回転刃)を用いて切断するが、その際、ダイシングブレードBRD(回転刃)の進行方向にリードLD1,LD2の金属バリMBが発生し得る。
図40および図41にも示されるように、金属バリMBは、ダイシングブレードBRDの進行方向に発生するため、封止部MRの同じ側面で露出する各リードLD1,LD2において、同じ方向に発生する。このため、図40の場合は、矢印YGの方向がダイシングブレードBRDの進行方向であり、各リードLD1,LD2において、この矢印YGの方向に、金属バリMBが発生している。すなわち、金属バリMBは、ダイシングブレードBRDの進行方向に発生するため、封止部MRのある側面(ここでは側面MRc1と仮定する)で露出する各リードLD1,LD2において、金属バリMBは横方向(封止部MRの下面MRbおよび側面MRc1に平行な方向)に発生する。各リード(LD1,LD2)において発生している金属バリMBは、そのリード(LD1,LD2)と一体的に形成されており、そのリード(LD1,LD2)の端面(TM1,TM2)から封止部MR1の側面上を薄膜状に延在している(伸びている)。
金属バリMBの発生方向は、金属バリMBの延在方向(リードから金属バリMBが伸びている方向)である。封止部MRの側面MRc1において各リードLD1,LD2の端面TM1,TM2に発生している金属バリMBの延在方向は、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc1のそれぞれに平行な方向、または、封止部MRの上面MRaおよび側面MRc1のそれぞれに平行な方向である(すなわち横方向)。言い換えると、封止部MRの側面MRc1において各リードLD1,LD2の端面TM1,TM2に発生している金属バリMBの延在方向は、封止部MRの下面MRbと側面MRc1とが交わる辺が延在する方向、または、封止部MRの上面MRaと側面MRc1とが交わる辺が延在する方向である。また、封止部MRの側面MRc2において各リードLD1,LD2の端面TM1,TM2に発生している金属バリMBの延在方向は、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc2のそれぞれに平行な方向(すなわち横方向)である。また、封止部MRの側面MRc3において各リードLD1,LD2の端面TM1,TM2に発生している金属バリMBの延在方向は、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc3のそれぞれに平行な方向(すなわち横方向)である。また、封止部MRの側面MRc4において各リードLD1,LD2の端面TM1,TM2に発生している金属バリMBの延在方向は、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc4のそれぞれに平行な方向(すなわち横方向)である。
互いに隣り合うリードLD1とリードLD2において、一方のリードから他方のリードに向かって横方向に金属バリMBが発生し、その金属バリMBの延在距離が長かったとしても、その金属バリMBが他方のリードに接触せずに済むように、本実施の形態では、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしている。
上記検討例の半導体装置PKG101の場合は、本実施の形態とは異なり、リードLD101とその隣のリードLD102とにおいて、リードLD101の端面TM101の下辺KH101の高さ位置が、リードLD102の端面TM102の上辺JH102の高さ位置よりも低くなっている(図38および図39参照)。このため、隣り合うリードLD101とリードLD102において、一方のリードから他方のリードに向かって横方向に金属バリMBが発生し、その金属バリMBの延在距離が長ければ、その金属バリMBは他方のリードに接触することになる。例えば、図39において、リードLD101に生じた金属バリMBは、矢印YG101の方向に隣り合うリードLD102に向かって横方向に延在するため、金属バリMBの延在距離が長ければ、リードLD101に生じた金属バリMBは、矢印YG101の方向に隣り合うリードLD102に到達してしまい、リードLD101とリードLD102とが金属バリMBを介して短絡してしまう。同様に、図39において、リードLD102に生じた金属バリMBは、矢印YG101の方向に隣り合うリードLD101に向かって横方向に延在するため、金属バリMBの延在距離が長ければ、リードLD102に生じた金属バリMBは、矢印YG101の方向に隣り合うリードLD101に到達してしまい、リードLD102とリードLD101とが金属バリMBを介して短絡してしまう。このため、上記検討例の半導体装置PKG101の場合は、リードLD102とリードLD101とが金属バリMBを介して短絡するのを防ぐためには、リードLD101とリードLD102との間の間隔を大きくせざるを得ず、それゆえ、半導体装置の平面寸法の増大を招いてしまう。
それに対して、本実施の形態では、リードLD1とその隣のリードLD2とにおいて、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしている。このため、隣り合うリードLD1とリードLD2において、一方のリードから他方のリードに向かって横方向に金属バリMBが発生し、その金属バリMBの延在距離が長かったとしても、その金属バリMBは他方のリードに接触せずに済むため、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリMBを介して短絡してしまうのを防止することができる。このため、半導体装置PKGの信頼性を向上させることができる。また、本実施の形態の半導体装置PKGの場合は、リードLD1とリードLD2との間の間隔を大きくしなくとも、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリMBを介して短絡してしまうのを防止することができるため、半導体装置PKGの平面寸法を縮小することができ、半導体装置PKGの小型化を図ることができる。
ここで、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリMBを介して短絡してしまうのを防止するためには、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くすることが重要である。例えば、図41において、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置が、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高ければ、リードLD1に生じた金属バリMBは、横方向に延在するため、その金属バリMBの延在距離が長かったとしても、その金属バリMBはリードLD2に接触せずに済む。しかしながら、図41において、本実施の形態とは異なり、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置が、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも低ければ、リードLD1に生じた金属バリMBは、横方向に延在するため、その金属バリMBの延在距離が長いと、その金属バリMBはリードLD2に到達して接触することになる。従って、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くすれば、リードLD1,LD2の切断面(端面TM1,TM2)に金属バリMBが発生したとしても、その金属バリMBの延在方向の先には隣のリードが存在しないことになるため、金属バリMBを介したリードLD1,LD2間の短絡を的確に防止することができる。
このように、本発明者は、樹脂封止部とリードとをダイシングブレード(回転刃)を用いて切断する場合、リードの切断面に金属バリが発生し得ることと、その金属バリの延在方向が横方向となることとに着目した。そして、リードの切断面に金属バリが発生したとしても、その金属バリの延在方向の先には隣のリードが存在しないように、リードLD1の切断面(端面TM1)とリードLD2の切断面(端面TM2)との高さ位置をずらし、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしている。すなわち、封止部MRの同じ側面において互いに隣り合うリードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とにおいて、リードLD1の端面TM1の最も低い部分(ここでは下辺KH1)の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の最も高い部分(ここでは上辺JH2)の高さ位置よりも、高くしている。別の表現をすると、封止部MRの同じ側面において隣り合うリードLD1の端面TM1とリードLD2の端面TM2とにおいて、端面TM1,TM2のうちの一方を横方向(封止部MRの下面MRbおよび側面に平行な方向)に仮想的に移動させたとしても、端面TM1,TM2のうちの他方には重ならないようにしている。これにより、リードLD1,LD2の切断面(端面TM1,TM2)に金属バリ(MB)が発生したとしても、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリ(MB)を介して短絡してしまうのを的確に防止することができる。
本実施の形態では、リードLD1,LD2の切断時に金属バリ(MB)が発生したとしても、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリ(MB)を介して短絡してしまうのを的確に防止することができるため、隣り合うリードLD1とリードLD2との間の間隔を小さくすることができる。すなわち、本実施の形態では、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしたことで、隣り合うリードLD1とリードLD2との間の間隔を小さくしたとしても、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリ(MB)を介して短絡してしまうリスク(可能性)を増加させないで済む。このため、隣り合うリードLD1とリードLD2とが金属バリ(MB)を介して短絡してしまうリスク(可能性)を増加させずに、隣り合うリードLD1とリードLD2との間の間隔を小さくすることができるため、半導体装置PKGの平面寸法の縮小を図ることができ、また、半導体装置PKGの平面寸法を増加させずに、リードLDの数の増大を図ることができる。このため、半導体装置PKGの小型化や多端子化を図ることができる。また、隣り合うリード間が金属バリを介して短絡した場合は、短絡が発生した半導体装置を、製造後の検査工程で除去するが、本実施の形態では、リードの金属バリに起因したリード間の短絡を防ぐことができるため、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができ、半導体装置の製造コストを低減することができる。
また、本実施の形態では、樹脂封止部(封止部MR1)とリードとをダイシングブレード(回転刃)を用いて切断する際にリードの切断面に金属バリが発生し得ることと、その金属バリの延在方向が横方向となることとに着目して、上述のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしている。本実施の形態とは異なり、樹脂封止部(封止部MR1)とリードとを打ち抜き加工(パンチング)により切断した場合は、リードの金属バリは、横方向ではなく縦方向に発生する。
このため、本実施の形態は、半導体装置(PKG)を製造する際に、樹脂封止部(封止部MR1)とリードLDとをダイシングブレード(回転刃)を用いて切断する場合に適用すれば、有効である。また、打ち抜き加工ではなく、ダイシングブレード(回転刃)による切断を用いることで、切断領域の樹脂封止部の厚みがある程度厚かったとしても、樹脂封止部を的確に切断することができる。
また、本実施の形態は、製造された半導体装置PKGにおいて、封止部MRの側面から露出するリードLD(LD1,LD2)の端面TM(TM1,TM2)に金属バリ(MB)が発生している場合で、その金属バリ(MB)が横方向に発生している場合に適用すれば、有効である。ここで、横方向とは、封止部MRの側面MRc1を見たときの側面視の場合は、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc1のそれぞれに平行な方向(すなわち下面MRbに平行でかつ側面MRc1にも平行な方向)、または、封止部MRの上面MRaおよび側面MRc1のそれぞれに平行な方向(すなわち上面MRaに平行でかつ側面MRc1にも平行な方向)である。言い換えると、封止部MRの下面MRbと側面MRc1とが交わる辺が延在する方向、または、封止部MRの上面MRaと側面MRc1とが交わる辺が延在する方向である。また、封止部MRの側面MRc2を見たときの側面視の場合は、横方向とは、封止部MRの下面MRbおよび側面MRc2のそれぞれに平行な方向、または、封止部MRの上面MRaおよび側面MRc2のそれぞれに平行な方向である。言い換えると、封止部MRの下面MRbと側面MRc2とが交わる辺が延在する方向、または、封止部MRの上面MRaと側面MRc2とが交わる辺が延在する方向である。封止部MRの側面MRc3を見たときの側面視の場合や、封止部MRの側面MRc4を見たときの側面視の場合も、同様に考えることができる。
すなわち、製造された半導体装置PKGにおいて、封止部MRの側面から露出するリードLDの端面TMに金属バリ(MB)が発生し、その金属バリが横方向に発生している場合を仮定する。この場合は、本実施の形態とは異なり、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置をリードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしていなければ、リードLDの切断時に発生する金属バリを介してリードLD間が短絡するリスクがあったことを示唆している。このため、この場合は、本実施の形態のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置をリードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしたことで、リードの切断時に発生する金属バリを介してリードLD間が短絡するリスクを解消したと言える。このため、製造された半導体装置PKGにおいて、封止部MRの側面から露出するリードLDの端面TMに金属バリ(MB)が発生し、その金属バリが横方向に発生している場合には、本実施の形態を適用することが有効であり、それによって、上述のような効果を得ることができる。
また、ステップS3のワイヤボンディング工程においては、熱と荷重によりワイヤBWをパッド電極PDやリードLDに接続する方式(熱圧着方式)を採用することもできるが、熱と荷重に加えて更に超音波も印加しながらワイヤBWをパッドPDやリードLDに接続する方式(超音波熱圧着方式)を採用すれば、より好ましい。超音波熱圧着方式を用いることで、パッド電極PDやリードLDに対するワイヤBWの接続強度を高めることができる。
なお、銅(Cu)は金(Au)に比べて硬い材質であるため、金(Au)ワイヤに比べて、銅(Cu)ワイヤは、リードに対する接続強度を確保しにくい。このため、金ワイヤを使用する場合のワイヤボンディング工程に比べて、銅ワイヤを使用するワイヤボンディング工程の方が、印加する超音波の周波数を高くすることが望ましく、それによって銅ワイヤの接続強度を確保することができる。しかしながら、リードの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードの幅)を細くしてしまうと、高い周波数の超音波を印加しにくくなる。このため、銅ワイヤを用いる場合は、ワイヤボンディング時に印加する超音波の周波数を高くすることに伴い、リードの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードの幅)をある程度大きくすることが望ましい。
しかしながら、上記検討例の半導体装置PKG101においては、銅ワイヤを用いることに伴いリードの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードの幅)を大きくした分、隣り合うリードの間隔を小さくしてしまうと、リードの切断時に発生した金属バリを介してリード間が短絡するリスクが増加する虞がある。このため、上記検討例の半導体装置PKG101においては、銅ワイヤを用いる場合は、リードの切断時に発生した金属バリを介してリード間が短絡しないようにするためには、隣り合うリードの間隔を維持しながら、リードの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードの幅)を大きくすることになるが、これは、半導体装置PKG101の平面寸法の増大を招いてしまう。
それに対して、本実施の形態では、上述のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしたことで、リードLDの切断時に発生した金属バリを介してリードLD間が短絡しないようにしている。これにより、隣り合うリードLDの間隔が小さくなっても、リードLDの切断時に発生した金属バリを介してリードLD間が短絡するのを防止することができる。このため、本実施の形態の半導体装置PKGにおいては、ワイヤBWとして銅ワイヤを用いた場合に、銅ワイヤを用いることに伴いリードLDの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードLDの幅)を大きくした分、隣り合うリードLDの間隔を小さくしても、リードLDの切断時に発生した金属バリを介してリードLD間が短絡しないようにすることができる。
このため、本実施の形態においては、ワイヤBWとして銅ワイヤを用いた場合に、リードLDの幅(ワイヤボンディング領域におけるリードLDの幅)をある程度大きくして、超音波熱圧着方式のワイヤボンディングを行いやすくすることができるとともに、隣り合うリードLDの間隔を小さくすることが許容されることで、半導体装置PKGの平面寸法を抑制することができる。このため、ワイヤBWとしては、金(Au)ワイヤ、銅(Cu)ワイヤ、あるいはアルミニウム(Al)ワイヤなどを好適に用いることができるが、ワイヤBWとして銅ワイヤを用いる場合に本実施の形態を適用すれば、その効果は極めて大きい。
また、ワイヤBWとして金ワイヤを用いた場合には、銅ワイヤを用いた場合に比べて、ワイヤボンディング時に印加する超音波の周波数を低くすることができるため、リードLDの幅を小さくすることができる。これにより、ダイシング工程におけるリードの切断量(体積)を減らすことができるため、ダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることができる。このため、ワイヤBWとして金ワイヤを用いる場合に本実施の形態を適用しても、その効果は期待できる。
また、本実施の形態では、上述のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしているが、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置と、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置との差(高さ方向の差)を、符号DFを付して差DFとすると(図10参照)、この差DFはゼロよりも大きい(すなわちDF>0)。なお、この差DFは、封止部MRの厚さ方向におけるリードLD1の端面TM1の下辺KH1と封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離L2と、封止部MRの厚さ方向におけるリードLD2の端面TM2の上辺JH2と封止部MRの上面MRa(すなわち、図9に示す上面MRaの辺)との間の距離L3との差に対応している(DF=L3−L2)。
この差DFは、リードLD1,LD2のうちの最も厚い部分の厚さ(ここでは厚肉部LD1aの厚さT1aまたは厚肉部LD2aの厚さT2a)の10〜40%であることが好ましい。すなわち、T1a×0.1≦DF≦T1a×0.4またはT2a×0.1≦DF≦T2a×0.4が成り立つことが好ましい。差DFをある程度大きくすれば、リードLDの切断時に発生するリードLDの金属バリ(MB)が、何らかの要因で横方向から多少傾斜して発生したとしても、隣り合うリードLD1,LD2間が金属バリを介して短絡するのを的確に防止することができるようになる。この観点で、差DFは、リードLD1,LD2のうちの最も厚い部分の厚さ(ここでは厚肉部LD1aの厚さT1aまたは厚肉部LD2aの厚さT2a)の10%以上であることが好ましく、すなわち、T1a×0.1≦DFまたはT2a×0.1≦DFが成り立つことが好ましい。
しかしながら、この差DFを大きくし過ぎてしまうと、リードLD1,LD2の薄肉部LD1b,LD2bの厚さT1b,T2bがかなり薄くなってしまい、半導体装置PKGの製造工程を行いにくくなる懸念がある。この観点で、差DFは、リードLD1,LD2のうちの最も厚い部分の厚さ(ここでは厚肉部LD1aの厚さT1aまたは厚肉部LD2aの厚さT2a)の40%以下であることが好ましく、すなわち、DF≦T1a×0.4またはDF≦T2a×0.4が成り立つことが好ましい。従って、差DFは、リードLD1,LD2のうちの最も厚い部分の厚さ(ここでは厚肉部LD1aの厚さT1aまたは厚肉部LD2aの厚さT2a)の10〜40%であることが特に好ましく、すなわち、T1a×0.1≦DF≦T1a×0.4またはT2a×0.1≦DF≦T2a×0.4が成り立つことが特に好ましい。
一例を挙げれば、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの厚さT1a,T2aを、それぞれ0.2mm程度とし、リードLD1,LD2の薄肉部LD1b,LD2bの厚さT1b,T2bを、それぞれ0.08mm程度とし、差DFを0.04mm程度とすることができる。
<第1変形例について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの第1変形例について説明する。なお、以下では、第1変形例の半導体装置PKGを、符号PKG1を付して半導体装置PKG1と称することとする。また、上記図1〜図11の半導体装置PKGを、以下では、上記半導体装置PKGと称することとする。
図42および図43は、第1変形例の半導体装置PKG1の断面図であり、図44は、第1変形例の半導体装置PKG1の側面図であり、図45は、図44において点線で囲まれた領域RG2の拡大図を示す部分拡大側面図である。なお、図42は上記図6に対応するものであり、図43は上記図7に対応するものであり、図44は上記図9に対応するものであり、図45は上記図10に対応するものである。
上記半導体装置PKG(上記図1〜図11の半導体装置PKG)においては、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bと、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bとは、互いにほぼ同じ(T1b=T2b)であった(図6および図7参照)。これを反映して、上記半導体装置PKGにおいては、リードLD1の端面TM1の高さ方向の寸法H1と、リードLD2の端面TM2の高さ方向の寸法H2とは、ほぼ同じ(H1=H2)であった(図10参照)。
それに対して、第1変形例の半導体装置PKG1においては、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bは、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bよりも厚く(T1b>T2b)なっている(図42および図43参照)。これを反映して、第1変形例の半導体装置PKG1においては、リードLD1の端面TM1の高さ方向の寸法H1は、リードLD2の端面TM2の高さ方向の寸法H2よりも、大きく(H1>H2)なっている(図45参照)。
なお、リードLD1の端面TM1の高さ方向の寸法H1が、そのリードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bと実質的に同じ(H1=T1b)になり、リードLD2の端面TM2の高さ方向の寸法H2が、そのリードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bと実質的に同じ(H2=T2b)になることは、上記半導体装置PKGと第1変形例の半導体装置PKG1とで共通である。
第1変形例の半導体装置PKG1の他の構成は、上記半導体装置PKGとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。また、第1変形例の半導体装置PKG1の製造工程は、上記半導体装置PKGの製造工程とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
第1変形例の半導体装置PKG1は、上記半導体装置PKGとほぼ同様の効果を得ることができるのに加えて、更に次のような効果も得ることができる。
半導体装置を製造する際に、リードフレームLFにおけるリードLD2の下面全体とリードLD1の厚肉部LD1aの下面とは、支持部材の支持面で保持され得るが、リードLD1の薄肉部LD1bの下面は、支持部材の支持面から離間し、保持されない状態になる。支持部材としては、例えば、リードフレームLFの下面全体に貼り付けられるシート状の部材(バックテープ)などが挙げられる。バックテープは、例えば、リードフレームLFを作製した後にリードフレームLFの下面全体に貼り付けられ、モールド工程で封止部MR1を形成した後、めっき工程(上記めっき層PLを形成する工程)を行う前に、リードフレームLFから取り除かれる。リードフレームLFにおけるリードLD2の下面全体とリードLD1の厚肉部LD1aの下面とは、バックテープが接触しているため、モールド工程を行っても、リードLD2の下面とリードLD1の厚肉部LD1aの下面とは、封止部MR1で覆われない。一方、リードLD1の薄肉部LD1bの下面は、バックテープから離間していることで、モールド工程を行うと、リードLD1の薄肉部LD1bの下面は封止部MR1で覆われた状態になる。
半導体装置を製造する際に、リードLD2は、厚肉部LD2aだけでなく薄肉部LD2bもバックテープなどの支持部材に支持され得るため、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bを薄くしても、リードLD2の支持強度は低下せずに済み、半導体装置の製造工程上の不具合は生じにくい。一方、半導体装置を製造する際に、リードLD1の厚肉部LD1aはバックテープなどの支持部材に支持され得るが、リードLD1の薄肉部LD1bはバックテープなどの支持部材に支持されないため、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bを薄くし過ぎると、リードLD1の支持強度が低下してしまい、リードLD1の変形が生じる懸念がある。このため、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bは、ある程度厚くすることが望ましい。
そこで、第1変形例の半導体装置PKG1では、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bを、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bよりも薄くし(T1b>T2b)、それゆえ、リードLD1の端面TM1の高さ方向の寸法H1は、リードLD2の端面TM2の高さ方向の寸法H2よりも大きく(H1>H2)なっている。これにより、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bを厚くすることで、リードLD1の支持強度を確保して、リードLD1の変形を的確に防止することができるとともに、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bを薄くすることで、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置がリードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高い構造を、的確に実現することができる。
なお、第1変形例の半導体装置PKG1の場合も、上記半導体装置PKGと同様に、上記差DFは、リードLD1,LD2のうちの最も厚い部分の厚さ(ここでは厚肉部LD1aの厚さT1aまたは厚肉部LD2aの厚さT2a)の10〜40%であることが特に好ましく、すなわち、T1a×0.1≦DF≦T1a×0.4またはT1b×0.1≦DF≦T1b×0.4が成り立つことが特に好ましい。一例を挙げれば、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの厚さT1a,T2aを、それぞれ0.2mm程度とし、リードLD1の薄肉部LD1bの厚さT1bを0.1mm程度とし、リードLD2の薄肉部LD2bの厚さT2bを0.06mm程度とし、差DFを0.04mm程度とすることができる。
<第2変形例について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの第2変形例について説明する。なお、以下では、第2変形例の半導体装置PKGを、符号PKG2を付して半導体装置PKG2と称することとする。また、上記図1〜図11の半導体装置PKGを、以下では、上記半導体装置PKGと称することとする。
図46および図47は、第2変形例の半導体装置PKG2の平面透視図であり、図48は、第2変形例の半導体装置PKG2の側面図である。なお、図46は上記図3に対応するものであり、図47は上記図11に対応するものであり、図48は上記図9に対応するものである。図47においても、上記図11と同様のハッチングを付してある。また、第2変形例の半導体装置PKG2の上面図は、上記図1と同様であり、第2変形例の半導体装置PKG2の下面図は、上記図2と同様であり、第2変形例の半導体装置PKG2の断面図は、上記図6〜図8と同様であるため、ここでは繰り返しの図示は省略している。
上記半導体装置PKG(上記図1〜図11の半導体装置PKG)においては、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aとは、ほぼ同じ(W1a=W1b)であった(図11参照)。また、上記半導体装置PKGにおいては、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとは、ほぼ同じ(W2a=W2b)であった(図11参照)。また、上記半導体装置PKGにおいては、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bとは、ほぼ同じ(W1b=W2b)であり、また、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとは、ほぼ同じ(W1a=W2a)であった(図11参照)。このため、上記半導体装置PKGにおいては、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4と同じ(W3=W4)である(図9参照)。
それに対して、第2変形例の半導体装置PKG2においては、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとが、互いにほぼ同じ(W2a=W2b)である点は、上記半導体装置PKGと共通である(図47参照)。しかしながら、第2変形例の半導体装置PKG2においては、上記半導体装置PKGとは異なり、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bは、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aよりも小さく(W1a>W1b)なっている(図47参照)。また、第2変形例の半導体装置PKG2においては、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとが、互いにほぼ同じ(W1a=W2a)である点は、上記半導体装置PKGと共通である(図47参照)。しかしながら、第2変形例の半導体装置PKG2においては、上記半導体装置PKGとは異なり、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bは、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bよりも小さく(W1b<W2b)なっている(図47参照)。このため、第2変形例の半導体装置PKG2においては、上記半導体装置PKGとは異なり、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4よりも小さく(W3<W4)なっている。これは、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法は、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと実質的に同じであり、また、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法は、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと実質的に同じだからである(図48参照)。
第2変形例の半導体装置PKG2の他の構成は、上記半導体装置PKGとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。また、第2変形例の半導体装置PKG2の製造工程は、上記半導体装置PKGの製造工程とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
第2変形例の半導体装置PKG2は、上記半導体装置PKGとほぼ同様の効果を得ることができるのに加えて、更に次のような効果も得ることができる。
半導体装置を実装用基板に実装した場合、リードLD1,LD2のそれぞれの下部露出面は、実装用基板の端子に半田などで接合される。半導体装置に反りが発生したときに、反りよる応力が最も大きくなるのは、封止部MRの下面MRbの外周側である。封止部MRの下面MRbにおいては、リードLD1の下部露出面よりもリードLD2の下部露出面の方が外周側に位置している。このため、半導体装置に反りが発生したときには、リードLD1の下部露出面と実装用基板の端子との接合部よりも、リードLD2の下部露出面と実装用基板の端子との接合部の方が、反りに伴って印加される応力が大きくなる。このため、半導体装置に反りが発生したときに、リードと実装用基板の端子との間の接合部が剥離するリスク(可能性)が高いのは、リードLD1,LD2のうちのリードLD2である。
そこで、第2変形例の半導体装置PKG2も、上記半導体装置PKGと同様に、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとをほぼ同じ(W2a=W2b)にすることで、封止部MRの下面MRbから露出するリードLD2の下部露出面の面積を確保している。これにより、半導体装置のリードLD2と実装用基板の端子との間の接合強度を確保することができる。このため、半導体装置を実装用基板に実装した場合に、半導体装置に反りが発生したとしても、反りに伴って印加される応力が大きなリードLD2については、リードLD2の下部露出面の面積を大きくして、リードLD2と実装用基板の端子との間の接合強度を高くすることで、リードLD2と実装用基板の端子との接合部が剥離するのを的確に防止することができる。従って、半導体装置の実装信頼性を向上させることができる。
一方、半導体装置に反りが発生したときには、リードLD1の下部露出面と実装用基板の端子との接合部よりも、リードLD2の下部露出面と実装用基板の端子との接合部の方が、反りに伴って印加される応力は小さい。また、リードLD2の下部露出面は、リードLD1の厚肉部LD1aの下面からなり、リードLD1の薄肉部LD1bの下面は、封止部MRで覆われている。このため、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを小さくしても、リードLD2の下部露出面の面積は変化せず、それゆえ、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを小さくすることは、リードLD1の下部露出面と実装用基板の端子との接合強度には影響を与えない。
そこで、第2変形例の半導体装置PKG2では、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aよりも小さくしている(W1a>W1b)。これにより、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと平面寸法(平面積)とを確保しながら、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを小さくすることができる。リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと平面寸法(平面積)とをある程度大きくすることにより、リードLD1の厚肉部LD1aの上面にワイヤBWを接続しやすくなり、また、リードLD1の厚肉部LD1aの下面(すなわち下部露出面)と実装用基板の端子との接合強度を確保しやすくなる。また、樹脂封止部とリードとを切断するダイシング工程においては、切断する金属部材の切断量(体積)が少ない方が、ダイシング工程を行いやすい。第2変形例の場合は、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを小さくしたことにより、ステップS6のダイシング工程におけるリードLD1の切断量(体積)を減らすことができるため、ステップS6のダイシング工程を行いやすくすることができる。また、ダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることもできる。
このように第2変形例の半導体装置PKG2では、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bよりも小さく(W1b<W2b)しており、それゆえ、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法幅W4よりも小さく(W3<W4)なっている。これにより、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2b(端面TM2の横方向の寸法W4)を大きくして、リードLD2の下部露出面と実装用基板の端子との接合強度を高めて、半導体装置の実装信頼性を向上することができるとともに、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1b(端面TM1の横方向の寸法W3)を小さくして、ステップS6のダイシング工程を行いやすくすることができる。また、ダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることができる。
従って、第2変形例(半導体装置PKG2)の場合は、上記半導体装置PKGとほぼ同等の実装信頼性を確保しながら、上記半導体装置PKGを製造する場合に比べて、ステップS6のダイシング工程における金属部材の切断量(体積)を小さくすることができるため、ステップS6のダイシング工程を行いやすくなるという利点を得られる。
また、ステップS5のめっき工程では、端面TM1,TM2,TLMはまだ形成されていないため、ステップS5で端面TM1,TM2,TLM上にめっき層PLが形成されることはない。しかしながら、ステップS6のダイシング工程でリードLD2を切断した際には、リードLD2の下部露出面(封止部MR1の下面MR1bから露出する部分)上に形成されているめっき層PLもリードLD2と一緒に切断されるため、そのめっき層PLの一部が、めっき層PLのバリとなってリードLD2の切断面(端面TM2)の一部上に延在する場合がある。この場合、製造された半導体装置においては、リードLD2の各端面TM2の一部をめっき層PLが覆っている状態となる。リードLD2の端面TM2の一部をめっき層PLが覆っていれば、半導体装置を実装用基板に半田実装した際に、リードLD2の端面TM2の一部を覆うめっき層PL上に半田が濡れ上がる。第2変形例の半導体装置PKG2も、上記半導体装置PKGと同様に、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bは小さくしていないため、半導体装置を実装用基板に半田実装した際に、リードLD2の端面TM2の一部を覆うめっき層PL上に半田が濡れ上がる量を大きくすることができる。この点でも、第2変形例の半導体装置PKG2の場合は、上記半導体装置PKGとほぼ同等の実装信頼性を確保することができる。
<第3変形例について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの第3変形例について説明する。なお、以下では、第3変形例の半導体装置PKGを、符号PKG3を付して半導体装置PKG3と称することとする。また、上記図1〜図11の半導体装置PKGを、以下では、上記半導体装置PKGと称することとする。
図49および図50は、第3変形例の半導体装置PKG3の平面透視図であり、図51は、第3変形例の半導体装置PKG3の下面図であり、図52は、第3変形例の半導体装置PKG3の側面図である。なお、図49は上記図3に対応するものであり、図50は上記図11に対応するものであり、図51は上記図2に対応するものであり、図52は上記図9に対応するものである。図50においても、上記図11と同様のハッチングを付してある。また、第3変形例の半導体装置PKG3の上面図は、上記図1と同様であり、第3変形例の半導体装置PKG3の断面図は、上記図6〜図8と同様であるため、ここでは繰り返しの図示は省略している。
第3変形例の半導体装置PKG3においては、上記半導体装置PKGおよび第2検討例の半導体装置PKG2とは異なり、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bは、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aよりも小さく(W2a>W2b)なっている(図50参照)。また、上記半導体装置PKGとは異なり、第3変形例の半導体装置PKG3においては、第2変形例の半導体装置PKG2と同様に、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bは、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aよりも小さく(W1a>W1b)なっている(図50参照)。また、第3変形例の半導体装置PKG3においては、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aとが、互いにほぼ同じ(W1a=W2a)である点は、上記半導体装置PKGおよび第2検討例の半導体装置PKG2と共通である(図50参照)。また、第3変形例の半導体装置PKG3においては、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bとは、ほぼ同じ(W1b=W2b)になっている(図50参照)。このため、第3変形例の半導体装置PKG3においては、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3と、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4とは、ほぼ同じになっている(図52参照)。これは、リードLD1の端面TM1の横方向の寸法W3は、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bと実質的に同じになり、また、リードLD2の端面TM2の横方向の寸法W4は、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bと実質的に同じになるからである。
第3変形例の半導体装置PKG3の他の構成は、上記半導体装置PKGとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。また、第3変形例の半導体装置PKG3の製造工程は、上記半導体装置PKGの製造工程とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
第3変形例の半導体装置PKG3は、上記半導体装置PKGとほぼ同様の効果を得ることができるのに加えて、更に次のような効果も得ることができる。
すなわち、第3変形例の半導体装置PKG3では、第2変形例の半導体装置PKG2と同様に、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aよりも小さくしている(W1a>W1b)。これにより、リードLD1の厚肉部LD1aの幅W1aと平面寸法(平面積)とを確保しながら、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1bを小さくすることができる。また、第3変形例の半導体装置PKG3では、上記半導体装置PKGや第2変形例の半導体装置PKG2とは異なり、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bを、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aよりも小さくしている(W2a>W2b)。これにより、リードLD2の厚肉部LD2aの幅W2aと平面寸法(平面積)とを確保しながら、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2bを小さくすることができる。リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの幅W1a,W2aと平面寸法(平面積)とをある程度大きくすることにより、リードLD1,LD2の厚肉部LD1a,LD2aの各上面にワイヤBWを接続しやすくなり、また、リードLD1,LD2と実装用基板の端子との接合強度を確保しやすくなる。また、樹脂封止部とリードとを切断するダイシング工程においては、切断する金属部材の切断量が少ない方がダイシング工程を行いやすい。第3変形例の場合は、リードLD1の薄肉部LD1bの幅W1b(端面TM1の横方向の寸法W3)だけでなく、リードLD2の薄肉部LD2bの幅W2b(端面TM2の横方向の寸法W4)も小さくしたことにより、ステップS6のダイシング工程におけるリードLD1,LD2の各切断量(体積)を小さくすることができる。このため、第3変形例の場合は、ステップS6のダイシング工程を更に行いやすくすることができる。また、ダイシングブレードBRDの使用寿命を長くすることができる。
従って、上記半導体装置PKGと第2変形例の半導体装置PKG2と第3変形例の半導体装置PKG3とを比べると、ステップS6のダイシング工程を行いやすいという点では、第3変形例の半導体装置PKG3が最も有利であり、第2変形例の半導体装置PKG2が次に有利である。一方、半導体装置の実装信頼性をできるだけ高める点では、第2変形例の半導体装置PKG2および上記半導体装置PKGが有利である。
<第4変形例について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの第4変形例について説明する。なお、以下では、第4変形例の半導体装置PKGを、符号PKG4を付して半導体装置PKG4と称することとする。また、上記図1〜図11の半導体装置PKGを、以下では、上記半導体装置PKGと称することとする。
図53および図54は、第4変形例の半導体装置PKG4の平面透視図であり、図55は、第4変形例の半導体装置PKG4の下面図であり、図56および図57は、第4変形例の半導体装置PKG4の断面図である。なお、図53は上記図3に対応するものであり、図54は上記図11に対応するものであり、図55は上記図2に対応するものであり、図56は上記図6に対応するものであり、図57は上記図7に対応するものである。なお、図53のA2−A2線の位置での半導体装置PKG4の断面図が、図56に対応し、図53のB2−B2線の位置での半導体装置PKG4の断面図が、図57に対応している。また、図54においても、上記図11と同様のハッチングを付してある。また、図53においては、リードLD1とリードLD2とを判別可能なように、リードLD1に斜線のハッチングを付してある。また、第4変形例の半導体装置PKG4の上面図は、上記図1と同様であり、第4変形例の半導体装置PKG4の側面図は、上記図9および図10と同様であるため、ここでは繰り返しの図示は省略している。
上記半導体装置PKGでは、リードLD2よりもリードLD1の方が、ダイパッドDPの近くにまで延在していた。すなわち、上記半導体装置PKGでは、隣同士のリードLD1とリードLD2とを比べた場合には、リードLD2の先端面(先端部)よりも、リードLD1の先端面(先端部)の方が、ダイパッドDPの近くに位置していた。
それに対して、第4変形例の半導体装置PKG4では、隣同士のリードLD1とリードLD2とを比べた場合には、リードLD2の先端面からダイパッドDPまでの距離(間隔)と、リードLD1の先端面からダイパッドDPまでの距離(間隔)とは、ほぼ同じになっている。
ダイパッドDPの周囲にリードLD1とリードLD2とが交互に配置(配列)され、各リードLD1が、厚肉部LD1aと薄肉部LD1bとを一体的に有し、各リードLD2が、厚肉部LD2aと薄肉部LD2bとを一体的に有している点は、第4変形例の半導体装置PKG4も、上記半導体装置PKGと共通である。また、封止部MRの下面MRbにおいて、リードLD1の厚肉部LD1aの下面が露出してリードLD1の下部露出面となり、リードLD2の下面全体が露出してリードLD2の下部露出面となっている点は、第4変形例の半導体装置PKG4も、上記半導体装置PKGと共通である。
上記半導体装置PKGでは、上記図2からも分かるように、封止部MRの下面MRbにおいて、その下面MRbの外周(側辺)に沿うように、リードLD1,LD2の下部露出面が千鳥状(千鳥配列)に二列に並んでいる。それに対して、第4変形例の半導体装置PKG4では、図55からも分かるように、封止部MRの下面MRbにおいて、その下面MRbの外周(側辺)に沿うように、リードLD1,LD2の下部露出面が一列に並んでいる(配列している)。
すなわち、第4変形例の半導体装置PKG4においては、平面視において、リードLD1の厚膜部LD1aとダイパッドDPとの間の距離は、そのリードLD1の隣のリードLD2の厚膜部LD2aとダイパッドDPとの間の距離とほぼ同じである。従って、平面視において、リードLD1の下部露出面とダイパッドDPとの間の距離は、そのリードLD1の隣のリードLD2の下部露出面とダイパッドDPとの間の距離とほぼ同じである。このため、第4変形例の半導体装置PKG4においては、平面視において、リードLD1の両側に位置する2つのリードLD2の厚膜部LD2aの間にそのリードLD1の厚膜部LD1aが位置しており、従って、封止部MRの下面MRbでは、リードLD1の両側に位置する2つのリードLD2の下部露出面の間にそのリードLD1の下部露出面が位置している。同様に、第4変形例の半導体装置PKG4においては、平面視において、リードLD2の両側に位置する2つのリードLD1の厚膜部LD1aの間にそのリードLD2の厚膜部LD2aが位置しており、従って、封止部MRの下面MRbでは、リードLD2の両側に位置する2つのリードLD1の下部露出面の間にそのリードLD2の下部露出面が位置している。
第4変形例の半導体装置PKG4の他の構成は、上記半導体装置PKGとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。また、第4変形例の半導体装置PKG4の製造工程は、上記半導体装置PKGの製造工程とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
第4変形例の半導体装置PKG4においても、上記図9および図10のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしていることで、上述したような効果を得ることができる。
但し、半導体装置PKGを実装用基板に半田実装する際に発生する恐れのある半田ブリッジ(半田の短絡)を考慮すると、上記半導体装置PKGのように、封止部MRの下面MRbにおいて、その下面MRbの外周(側辺)に沿うように、リードLD1,LD2の下部露出面を千鳥状(千鳥配列)に二列に並べることで、封止部MRの下面MRbから露出するリードLD1の露出面とリードLD2の下部露出面との間隔を広げておくことが好ましい。
<第5変形例について>
次に、本実施の形態の半導体装置PKGの第5変形例について説明する。なお、以下では、第5変形例の半導体装置PKGを、符号PKG5を付して半導体装置PKG5と称することとする。また、上記図1〜図11の半導体装置PKGを、以下では、上記半導体装置PKGと称することとする。
図58および図59は、第5変形例の半導体装置PKG5の断面図であり、図60は、第5変形例の半導体装置PKG5の側面図であり、図61は、図60において点線で囲まれた領域RG3の拡大図を示す部分拡大側面図である。なお、図58は上記図6に対応するものであり、図59は上記図7に対応するものであり、図60は上記図9に対応するものであり、図61は上記図10に対応するものである。また、第5変形例の半導体装置PKG5の上面図は、上記図1と同様であり、第5変形例の半導体装置PKG5の下面図は、上記図2と同様であり、第5変形例の半導体装置PKG5の平面透視図は、上記図3と同様であるため、ここでは繰り返しの図示は省略している。
ダイパッドDPの周囲にリードLD1とリードLD2とが交互に配置(配列)されている点は、第5変形例の半導体装置PKG5も、上記半導体装置PKGと共通である。上記半導体装置PKGでは、各リードLD1は、厚肉部LD1aと薄肉部LD1bとを一体的に有し、各リードLD2は、厚肉部LD2aと薄肉部LD2bとを一体的に有していたが、第5変形例の半導体装置PKG5では、各リードLD1,LD2において、厚さはほぼ均一である。
リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしていることは、第5変形例の半導体装置PKG5も、上記半導体装置PKGと共通である(図9、図10、図60および図61参照)。下辺KH1の高さ位置が上辺JH2の高さ位置よりも高いという関係を実現するために、上記半導体装置PKGでは、下面側からのハーフエッチングでリードLD1の薄肉部LD1bを形成し、上面側からのハーフエッチングでリードLD2の薄肉部LD2bを形成している。一方、第5変形例の半導体装置PKG5の場合は、下辺KH1の高さ位置が上辺JH2の高さ位置よりも高いという関係を実現するために、リードLD1を折り曲げ加工している。
すなわち、第5変形例の半導体装置PKG5におけるリードLD2は、上記半導体装置PKGにおけるリードLD2の薄肉部LD2bの厚さを厚肉部LD2aの厚さと同じにしたものに対応している。このため、第5変形例の半導体装置PKG5においては、均一な厚みを有するリードLD2は、折り曲げ加工されておらず、全体がほぼ平坦になっている。リードLD2は、封止部MR1内に封止されているが、リードLD2の下面全体が封止部MRの下面MRbから露出され、リードLD2の切断面である端面TM2が、封止部MRの側面から露出されている。第5変形例の半導体装置PKG5の場合は、リードLD1は、リードフレーム(LF)を作製した段階で、既に折り曲げられている。このため、第5変形例の半導体装置PKG5の場合は、リードLD1は、折り曲がった状態で封止部MRに封止されている。すなわち、第5変形例の半導体装置PKG5の場合は、リードLD1は、ダイパッドDPに対向する側の端部(先端部)付近の下面が、封止部MRの下面MRbから露出して、リードLD1の下部露出面となり、リードLD1のうち、先端部付近から離れた部分が、先端部に対して持ち上げられている。すなわち、リードLD1の先端部付近の下面が封止部MRの下面MRbから露出し、リードLD1の切断面である端面TM1が封止部MRの下面MRbから離間し、封止部MRの側面において、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置がリードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くなるように、封止部MR内でリードLD1が折曲がっている。
第5変形例の半導体装置PKG5の他の構成は、上記半導体装置PKGとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
また、第5変形例の半導体装置PKG5を製造する場合は、リードフレーム(LF)はプレス加工により作製され、リードLD1,LD2はそれぞれほぼ均一な厚みを有し、リードフレーム(LF)を作製した段階でリードLD1が折り曲げられている。すなわち、リードフレーム(LF)において、リードLD1はアップセット加工が施されている。それ以外は、第5変形例の半導体装置PKG5の製造工程も、上記半導体装置PKGの製造工程とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
第5変形例の半導体装置PKG5においても、図60および図61のように、リードLD1の端面TM1の下辺KH1の高さ位置を、リードLD2の端面TM2の上辺JH2の高さ位置よりも高くしていることで、上述したような効果を得ることができる。
なお、上記半導体装置PKGは、リードフレームLFをエッチング加工により作製することができるため、上述した下辺KH1の高さ位置が上辺JH2の高さ位置よりも高いという関係を実現できるリードフレームLFを容易かつ的確に作製することができる。このため、半導体装置の製造コストをより低減することができる。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記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言うまでもない。
BD 接合材
BW ワイヤ
CP 半導体チップ
DB ダムバー
DP ダイパッド
JH1,JH2,JH102 上辺
KH1,KH2,KH101 下辺
LD1,LD2,LD101,LD102 リード
LD1a,LD2a,LD101a 厚肉部
LD1b,LD2b 薄肉部
LF リードフレーム
MB 金属バリ
MR,MR1,MR101 封止部
MRa,MR1a 上面
MRb,MR1b 下面
MRc1,MRc2,MRc3,MRc4 側面
PD パッド電極
PKG,PKG1〜PKG5、PKG101 半導体装置
PL めっき層
H1,H2 寸法
TL 吊りリード
TM,TM1,TM2,TM101,TM102 端面
T1a,T1b,T2a,T2b,T3,T4a,T4b,T4c,T4d 厚さ
W1a,W1b,W2a,W2b 幅

Claims (18)

  1. (a)チップ搭載部と複数のリードとを有するリードフレームを準備する工程、
    (b)複数のパッド電極を有する半導体チップを、前記チップ搭載部上に搭載する工程、
    (c)前記(b)工程後、前記半導体チップの前記複数のパッド電極と前記複数のリードとを、複数のワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程、
    (d)前記(c)工程後、前記半導体チップ、前記複数のワイヤ、前記チップ搭載部および前記複数のリードを封止する樹脂封止部を形成する工程、
    (e)前記(d)工程後、前記樹脂封止部および前記複数のリードを、回転刃を用いて切断する工程、
    を有し、
    前記(d)工程で形成された前記樹脂封止部は、互いに反対側に位置する第1上面および第1下面を有し、
    前記(d)工程では、前記複数のリードのそれぞれの少なくとも一部は、前記樹脂封止部の前記第1下面から露出され、
    前記(e)工程により、前記回転刃による前記複数のリードのそれぞれの切断面は、前記回転刃による前記樹脂封止部の切断面から露出され、
    前記複数のリードは、第1リードと前記第1リードの隣に位置する第2リードとを有し、
    前記回転刃による前記第1リードの切断面である第1端面は、前記第1上面に近い側の第1上辺と、前記第1上面から遠い側の第1下辺とを有し、
    前記回転刃による前記第2リードの切断面である第2端面は、前記第1上面に近い側の第2上辺と、前記第1上面から遠い側の第2下辺とを有し、
    前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第1下辺と前記第1上面との間の距離は、前記樹脂封止部の前記厚さ方向における前記第2上辺と前記第1上面との間の距離よりも小さく、
    前記第1下面に平行な方向における前記第1端面の寸法は、前記第1下面に平行な方向における前記第2端面の寸法よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  2. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(d)工程では、超音波を印加しながら、前記複数のワイヤを前記複数のリードにそれぞれ接続する、半導体装置の製造方法。
  3. 請求項2記載の半導体装置の製造方法において、
    前記複数のワイヤのそれぞれは、銅ワイヤである、半導体装置の製造方法。
  4. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第1端面の寸法は、前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第2端面の寸法よりも大きい、半導体装置の製造方法。
  5. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記(a)工程では、前記リードフレームは、エッチング加工により作製される、半導体装置の製造方法。
  6. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記複数のリードは、前記チップ搭載部を囲むように配置され、
    前記複数のリードは、複数の前記第1リードと複数の前記第2リードとを有し、
    前記第1リードと前記第2リードとが交互に配置されている、半導体装置の製造方法。
  7. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1リードは、前記第1リードの延在方向に隣り合う第1厚肉部と前記第1厚肉部よりも薄い第1薄肉部とを一体的に有し、
    前記第1厚肉部および前記第1薄肉部のうち、前記第1厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、
    前記(d)工程では、前記第1厚肉部の第2下面は、前記樹脂封止部の前記第1下面から露出され、前記第1薄肉部の第3下面は前記樹脂封止部で覆われ、
    前記第1端面は、前記回転刃による前記第1薄肉部の切断面であり、
    前記第2リードは、前記第2リードの延在方向に隣り合う第2厚肉部と前記第2厚肉部よりも薄い第2薄肉部とを一体的に有し、
    前記第2厚肉部および前記第2薄肉部のうち、前記第2厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、
    前記第2端面は、前記回転刃による前記第2薄肉部の切断面である、半導体装置の製造方法。
  8. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1薄肉部の幅は、前記第1厚肉部の幅よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  9. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2薄肉部の幅は、前記第2厚肉部の幅よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  10. (a)第1デバイス形成領域と、ダムバーを介して前記第1デバイス形成領域の隣に位置する第2デバイス形成領域と、を有するリードフレームを準備する工程、
    ここで、
    前記第1デバイス形成領域および前記第2デバイス形成領域のそれぞれは、
    チップ搭載部と、
    前記チップ搭載部を支持する複数の吊りリードと、
    複数のリードと、
    を有し、
    (b)前記第1デバイス形成領域の前記チップ搭載部上に第1半導体チップを搭載し、前記第2デバイス形成領域の前記チップ搭載部上に第2半導体チップを搭載する工程、
    ここで、前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップのそれぞれは、複数のパッド電極を有し、
    (c)前記(b)工程後、前記第1半導体チップの前記複数のパッド電極と前記第1デバイス形成領域の前記複数のリードとを、複数の第1ワイヤを介してそれぞれ電気的に接続し、前記第2半導体チップの前記複数のパッド電極と前記第2デバイス形成領域の前記複数のリードとを、複数の第2ワイヤを介してそれぞれ電気的に接続する工程、
    (d)前記(c)工程後、前記リードフレームの前記第1デバイス形成領域および前記第2デバイス形成領域を覆うように、樹脂封止部を形成する工程、
    ここで、
    前記樹脂封止部により、前記第1デバイス形成領域の前記第1半導体チップ、前記複数の第1ワイヤ、前記チップ搭載部および前記複数のリードと、前記第2デバイス形成領域の前記第2半導体チップ、前記複数の第2ワイヤ、前記チップ搭載部および前記複数のリードとが封止され、
    前記樹脂封止部は、互いに反対側に位置する第1上面および第1下面を有し、
    前記第1および第2デバイス形成領域の前記複数のリードのそれぞれの少なくとも一部は、前記樹脂封止部の前記第1下面から露出され、
    (e)前記(d)工程後、前記第1デバイス形成領域と前記第2デバイス形成領域との間において、前記樹脂封止部、前記複数のリード、前記複数の吊りリードおよび前記ダムバーを、回転刃を用いて切断する工程、
    を有し、
    前記(e)工程により、前記回転刃による前記複数のリードの切断面は、前記回転刃による前記樹脂封止部の切断面から露出され、
    前記複数のリードは、第1リードと前記第1リードの隣に位置する第2リードとを有し、
    前記回転刃による前記第1リードの切断面である第1端面は、前記第1上面に近い側の第1上辺と、前記第1上面から遠い側の第1下辺とを有し、
    前記回転刃による前記第2リードの切断面である第2端面は、前記第1上面に近い側の第2上辺と、前記第1上面から遠い側の第2下辺とを有し、
    前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第1下辺と前記第1上面との間の距離は、前記樹脂封止部の前記厚さ方向における前記第2上辺と前記第1上面との間の距離よりも小さく、
    前記第1下面に平行な方向における前記第1端面の寸法は、前記第1下面に平行な方向における前記第2端面の寸法よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  11. 請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1リードは、前記第1リードの延在方向に隣り合う第1厚肉部と前記第1厚肉部よりも薄い第1薄肉部とを一体的に有し、
    前記第1厚肉部および前記第1薄肉部のうち、前記第1厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、前記第1薄肉部が前記ダムバーに接続され、
    前記第2リードは、前記第2リードの延在方向に隣り合う第2厚肉部と前記第2厚肉部よりも薄い第2薄肉部とを一体的に有し、
    前記第2厚肉部および前記第2薄肉部のうち、前記第2厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、前記第2薄肉部が前記ダムバーに接続され、
    前記第1端面は、前記回転刃による前記第1薄肉部の切断面であり、
    前記第2端面は、前記回転刃による前記第2薄肉部の切断面であり、
    前記ダムバーのうちの前記第1リードの前記第1薄肉部と接続する第1部分は、前記第1リードの前記第1薄肉部と同じ厚さを有し、
    前記ダムバーのうちの前記第2リードの第2薄肉部と接続する第2部分は、前記第2リードの前記第2薄肉部と同じ厚さを有する、半導体装置の製造方法。
  12. チップ搭載部と、
    前記チップ搭載部上に搭載され、複数のパッド電極を有する半導体チップと、
    複数のリードと、
    前記半導体チップの前記複数のパッド電極と前記複数のリードとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと、
    前記チップ搭載部、前記半導体チップ、前記複数のワイヤおよび前記複数のリードを封止する樹脂封止部と、
    を有する半導体装置であって、
    前記樹脂封止部は、互いに反対側に位置する第1上面、第1下面、および前記第1上面と前記第1下面との間に位置する複数の側面を有し、
    前記複数のリードのそれぞれの少なくとも一部は、前記樹脂封止部の第1下面から露出され、
    前記複数のリードは、第1リードと前記第1リードの隣に位置する第2リードとを有し、
    前記第1リードの第1端面と前記第2リードの第2端面とは、前記樹脂封止部の前記複数の側面のうちの第1側面から露出され、
    前記第1リードの前記第1端面は、前記第1上面に近い側の第1上辺と、前記第1上面から遠い側の第1下辺とを有し、
    前記第2リードの前記第2端面は、前記第1上面に近い側の第2上辺と、前記第1上面から遠い側の第2下辺とを有し、
    前記第1リードの前記第1端面および前記第2リードの前記第2端面では、前記第1下面および前記第1側面のそれぞれに平行な方向に金属バリが生じており、
    前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第1下辺と前記第1上面との間の距離は、前記樹脂封止部の前記厚さ方向における前記第2上辺と前記第1上面との間の距離よりも小さく、
    前記第1下面に平行な方向における前記第1端面の寸法は、前記第1下面に平行な方向における前記第2端面の寸法よりも小さい、半導体装置。
  13. 請求項12記載の半導体装置において、
    前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第1端面の寸法は、前記樹脂封止部の厚さ方向における前記第2端面の寸法よりも大きい、半導体装置。
  14. 請求項12記載の半導体装置において、
    前記複数のリードは、前記チップ搭載部を囲むように配置され、
    前記複数のリードは、複数の前記第1リードと複数の前記第2リードとを有し、
    前記第1リードと前記第2リードとが交互に配置されている、半導体装置。
  15. 請求項12記載の半導体装置において、
    前記第1リードは、前記第1リードの延在方向に隣り合う第1厚肉部と前記第1厚肉部よりも薄い第1薄肉部とを一体的に有し、
    前記第1厚肉部および前記第1薄肉部のうち、前記第1厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、
    前記第1厚肉部の第2下面は、前記樹脂封止部の第1下面から露出され、前記第1薄肉部の第3下面は前記樹脂封止部で覆われ、
    前記第1端面は、前記第1薄肉部により形成され、
    前記第2リードは、前記第2リードの延在方向に隣り合う第2厚肉部と前記第2厚肉部よりも薄い第2薄肉部とを一体的に有し、
    前記第2厚肉部および前記第2薄肉部のうち、前記第2厚肉部が前記チップ搭載部に近い側に位置し、
    前記第2端面は、前記第2薄肉部により形成されている、半導体装置。
  16. 請求項15記載の半導体装置において、
    前記第2厚肉部の第4下面および前記第2薄肉部の第5下面は、前記樹脂封止部の前記第1下面から露出されている、半導体装置。
  17. 請求項15記載の半導体装置において、
    前記第1薄肉部の幅は、前記第1厚肉部の幅よりも小さい、半導体装置。
  18. 請求項17記載の半導体装置において、
    前記第2薄肉部の幅は、前記第2厚肉部の幅よりも小さい、半導体装置。
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