JP6807050B2 - リードフレームおよび半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレームおよび半導体装置に関する。

近年、基板に実装される半導体装置の小型化および薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、リードフレームを用い、その搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成された、いわゆるＱＦＮ（Quad Flat Non-lead）タイプの半導体装置が種々提案されている。

しかしながら、従来一般的な構造からなるＱＦＮの場合、端子数が増加するにしたがってパッケージが大きくなるため、実装信頼性を確保することが難しくなるという課題があった。これに対して、多ピン化されたＱＦＮを実現するための技術として、外部端子を２列に配列したパッケージの開発が進められている（例えば特許文献１）。このようなパッケージは、ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）パッケージともよばれている。

特開２００６−１９７６７号公報

近年、ＤＲ−ＱＦＮパッケージを生産するにあたり、チップサイズを変更することなく、リード部の数（ピン数）を増やすことが求められてきている。これに対して、従来、ピン数を増やすために、パッケージサイズを大きくする手法がとられてきた。

ところで、例えばモバイル機器などに用いられるパッケージに対する耐久試験の一つとして、パッケージを実装基板に実装した後に落下させ、パッケージの耐久性を確認する落下試験が行われている。しかしながら、パッケージが大型になると、パッケージの重量が増加することによって、落下時の応力が大きくなり、落下試験時にパッケージと実装基板とを接続する半田にクラックが入りやすくなるという問題が生じている。このとき、応力はパッケージのコーナー部へ集中する傾向があり、コーナー部近傍の端子部に設けられた半田にクラックが発生しやすい傾向がある。これに対して、パッケージと実装基板との間にアンダーフィルを埋め込み、パッケージと実装基板とを強固に接続する手法などが採用されているが、コストアップに繋がってしまうという問題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、半導体装置の落下試験時にコーナー部に生じる応力を緩和し、端子部に設けられた半田にクラックが発生することを防止することが可能な、リードフレームおよび半導体装置を提供することを目的とする。

本発明は、半導体装置を作製するためのリードフレームであって、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部であって、前記複数のリード部の端子部は、平面視で複数の列に沿って配置されている、複数のリード部と、前記ダイパッドに連結された吊りリードとを備え、前記吊りリードは、裏面側から薄肉化された薄肉領域を有し、前記吊りリードの外側端部に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いコーナーパッドが設けられていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記インナーリードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記コーナーパッドの面積は、前記端子部の面積よりも大きいことを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記コーナーパッドに、前記コーナーパッドから前記端子部側に向けて延びる延伸部が連結され、前記延伸部は、裏面側から薄肉化されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記吊りリードに、貫通孔が形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記コーナーパッドは、前記半導体装置の外周縁まで達していることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記コーナーパッドは、前記半導体装置の外周縁よりも内側に位置していることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記コーナーパッドの裏面に、非貫通孔又は切欠部が形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記吊りリードの外側端部に、複数のコーナーパッドが設けられていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記吊りリードのうち、前記ダイパッドと前記コーナーパッドとの間の位置に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いダミーパッドが設けられていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ダミーパッドの裏面に溝が形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ダイパッドのコーナー部に溝が形成されていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、半導体装置であって、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部であって、前記複数のリード部の端子部は、平面視で複数の列に沿って配置されている、複数のリード部と、前記ダイパッドに連結された吊りリードと、前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記吊りリードと、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、前記吊りリードは、裏面側から薄肉化された薄肉領域を有し、前記吊りリードの外側端部に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いコーナーパッドが設けられていることを特徴とする半導体装置である。

本発明によれば、半導体装置の落下試験時にコーナー部に生じる応力を緩和し、端子部に設けられた半田にクラックが発生することを防止することができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す平面図。 図２は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す底面図。 図３は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図１のIII−III線断面図）。 図４は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す拡大平面図（図１の部分拡大図）。 図５は、吊りリード及びコーナーパッドを示す断面図（図４のＶ−Ｖ線断面図）。 図６は、コーナーパッド及び延伸部を示す断面図（図４のVI−VI線断面図）。 図７は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図。 図８は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図７のVIII−VIII線断面図）。 図９（ａ）−（ｅ）は、本発明の一実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。 図１０（ａ）−（ｅ）は、本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。 図１１（ａ）は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例１）によるリードフレームを示す拡大底面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のXI−XI線断面図。 図１２（ａ）は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例２）によるリードフレームを示す拡大底面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のXII−XII線断面図。 図１３は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例３）によるリードフレームを示す拡大底面図。 図１４は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例４）によるリードフレームを示す拡大底面図。 図１５は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例５）によるリードフレームを示す拡大底面図。 図１６は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例６）によるリードフレームを示す拡大底面図。 図１７（ａ）は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例７）によるリードフレームを示す拡大底面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のXVII−XVII線断面図。 図１８は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例８）によるリードフレームを示す拡大底面図。 図１９は、本発明の一実施の形態の変形例（変形例９）によるリードフレームを示す拡大底面図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

リードフレームの構成
まず、図１乃至図６により、本実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。図１乃至図６は、本実施の形態によるリードフレームを示す図である。

図１乃至図３に示すように、リードフレーム１０は、１つ又は複数の単位リードフレーム１０ａを含んでいる。各単位リードフレーム１０ａは、半導体素子２１（後述）を搭載する平面矩形状のダイパッド１１と、ダイパッド１１周囲に設けられ、半導体素子２１と外部回路（図示せず）とを接続する複数の細長い第１リード部１２Ａおよび第２リード部１２Ｂとを備えている。なお、単位リードフレーム１０ａは、それぞれ半導体装置２０（後述）に対応する領域であり、図１および図２において仮想線の内側に位置する領域である。また、図１および図２の仮想線は半導体装置２０の外周縁に対応している。

複数の単位リードフレーム１０ａは、支持リード（支持部材）１３を介して互いに連結されている。この支持リード１３は、ダイパッド１１と第１リード部１２Ａおよび第２リード部１２Ｂとを支持するものであり、Ｘ方向およびＹ方向に沿ってそれぞれ延びている。支持リード１３は、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板（後述する金属基板３１）と同一の厚みを有している。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向とは、リードフレーム１０の面内において、ダイパッド１１の各辺に平行な二方向であり、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交している。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向の両方に対して垂直な方向である。

ダイパッド１１は、平面略正方形形状を有しており、その表面には、後述する半導体素子２１が搭載される。ダイパッド１１の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形としても良い。また、ダイパッド１１の四隅には吊りリード１４が連結されており、ダイパッド１１は、この４本の吊りリード１４を介して支持リード１３に連結支持されている。なお、本明細書中、「表面」とは、半導体素子２１が搭載される側の面をいい、「裏面」とは、「表面」の反対側の面であって外部の図示しない実装基板に接続される側の面をいう。

ダイパッド１１は、中央に位置するダイパッド厚肉部１１ａと、ダイパッド厚肉部１１ａの周縁全周にわたって形成されたダイパッド薄肉部１１ｂとを有している。このうちダイパッド厚肉部１１ａは、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板（後述する金属基板３１）と同一の厚みを有している。具体的には、ダイパッド厚肉部１１ａの厚みは、半導体装置２０の構成にもよるが、８０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。一方、ダイパッド薄肉部１１ｂは、ハーフエッチングにより裏面側から薄肉に形成されている。なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば３０％以上７０％以下、好ましくは４０％以上６０％以下となる。このようにダイパッド薄肉部１１ｂを設けたことにより、ダイパッド１１が封止樹脂２３（後述）から離脱しにくくすることができる。

各第１リード部１２Ａおよび各第２リード部１２Ｂは、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に接続されるものであり、ダイパッド１１との間に空間を介して配置されている。各第１リード部１２Ａおよび各第２リード部１２Ｂは、それぞれ支持リード１３から延び出している。

各第１リード部１２Ａと各第２リード部１２Ｂとは、ダイパッド１１の周囲に沿って交互に配置されている。隣接する第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂ同士は、半導体装置２０（後述）の製造後に互いに電気的に絶縁される形状となっている。また、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂは、半導体装置２０の製造後にダイパッド１１と電気的に絶縁される形状となっている。この第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの裏面には、それぞれ外部の実装基板（図示せず）に電気的に接続される外部端子１７Ａ、１７Ｂが形成されている。各外部端子１７Ａ、１７Ｂは、半導体装置２０（後述）の製造後に、それぞれ半導体装置２０から外方に露出するようになっている。

この場合、複数の第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂは、平面視で複数の列（２列）に沿って配置されている。具体的には、外部端子１７Ａ、１７Ｂは、隣り合う第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂ間で内側および外側に位置するよう、平面視で交互に千鳥状に配置されている。各外部端子１７Ａはそれぞれ内側（ダイパッド１１側）に位置しており、各外部端子１７Ｂはそれぞれ外側（支持リード１３側）に位置している。複数の外部端子１７Ａ及び複数の外部端子１７Ｂは、それぞれ異なる直線上に配置され、複数の外部端子１７Ａが配置される直線と、複数の外部端子１７Ｂが配置される直線とは互いに平行である。またダイパッド１１の周囲において、内側の外部端子１７Ａを有する第１リード部１２Ａと、外側の外部端子１７Ｂを有する第２リード部１２Ｂとが、全周にわたり交互に配置されている。これにより、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂが、隣接する第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂに短絡する不具合が防止される。

次に、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの構成について更に説明する。

図１乃至図３に示すように、内側の外部端子１７Ａを有する第１リード部１２Ａは、インナーリード５１と、接続リード５２と、端子部５３とを有している。このうちインナーリード５１は、端子部５３から内側（ダイパッド１１側）に延びており、その先端部にはボンディング領域１５が形成されている。このボンディング領域１５は、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される領域であり、内部端子としての役割を果たしている。このため、ボンディング領域１５上には、ボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。なお、各インナーリード５１は、平面視で、支持リード１３に対して直角に延びる部分と支持リード１３に対して傾斜して延びる部分とを有している。

接続リード５２は、端子部５３から外側（支持リード１３側）に延びており、その基端部は支持リード１３に連結されている。接続リード５２は、当該接続リード５２が連結される支持リード１３に対して垂直に延びている。なお、端子部５３の裏面には、外部端子１７Ａが形成されている。

第１リード部１２Ａのインナーリード５１および接続リード５２は、それぞれ裏面側からハーフエッチングにより薄肉化されている。他方、端子部５３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１のダイパッド厚肉部１１ａおよび支持リード１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード５１および接続リード５２の厚みが端子部５３の厚みよりも薄いことにより、幅の狭い第１リード部１２Ａを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。

一方、外側の外部端子１７Ｂを有する第２リード部１２Ｂは、インナーリード６１と、端子部６３とを有している。このうちインナーリード６１は、端子部６３から内側（ダイパッド１１側）に延びており、その先端部にはボンディング領域１５が形成されている。このボンディング領域１５は、ボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される領域であり、内部端子としての役割を果たしている。このため、ボンディング領域１５上には、ボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。各インナーリード６１は、平面視で、支持リード１３に対して直角に延びる部分と支持リード１３に対して傾斜して延びる部分とを有している。

端子部６３は、その基端側において支持リード１３に連結されており、支持リード１３に対して垂直に延びている。

第２リード部１２Ｂのインナーリード６１は、裏面側からハーフエッチングにより薄肉に形成されている。また、端子部６３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１のダイパッド厚肉部１１ａおよび支持リード１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード６１の厚さが端子部６３の厚さよりも薄いことにより、幅の狭い第２リード部１２Ｂを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。

次に、図４乃至図６を参照して、吊りリード１４およびその周辺の構成について説明する。

図４に示すように、吊りリード１４は、ダイパッド１１のダイパッド薄肉部１１ｂに連結されており、ダイパッド１１のコーナー部から単位リードフレーム１０ａのコーナー部に向けて略直線状に延びている。この場合、吊りリード１４は、Ｘ方向及びＹ方向に対して平面内で約４５°の角度に傾斜している。

吊りリード１４は、裏面側からハーフエッチングにより薄肉化された薄肉領域１４ａを有している。薄肉領域１４ａの厚みは、ダイパッド１１のダイパッド薄肉部１１ｂの厚みと略同一であり、具体的には、５５μｍ以上１０５μｍ以下とすることができる。

また吊りリード１４の外側（支持リード１３側）端部には、薄肉領域１４ａよりも厚みの厚いコーナーパッド１８が設けられている。この場合、コーナーパッド１８の平面形状は略正方形であり、その各辺は、Ｘ方向又はＹ方向に平行である。また、コーナーパッド１８は、単位リードフレーム１０ａの外周縁（すなわち半導体装置２０の外周縁）まで達しており、コーナーパッド１８のうち互いに直交する２辺が、支持リード１３に連結されている。なお、コーナーパッド１８の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形、あるいは、円形、楕円形等としても良い。

図５および図６に示すように、コーナーパッド１８はハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板（後述する金属基板３１）と同一の厚みを有している。すなわちコーナーパッド１８の裏面は、半導体装置２０を作製した後、半導体装置２０の裏面から外方に露出するようになっている。この場合、コーナーパッド１８は、外部の図示しない実装基板に対して半田により接合される。またコーナーパッド１８は、例えばグランド（ＧＮＤ）端子として用いられても良い。

図４に示すように、コーナーパッド１８の面積は、各外部端子１７Ａ、１７Ｂの面積よりも大きくなっている。コーナーパッド１８の幅ｗ_１（Ｘ方向又はＹ方向に平行な長さ）は、例えば１８０μｍ以上５００μｍ以下としても良い。これにより、半導体装置２０の落下試験時に半導体装置２０のコーナー部に生じる応力を緩和し、外部端子１７Ａ、１７Ｂが封止樹脂２３から剥離する不具合を防止することができる。

またコーナーパッド１８には、コーナーパッド１８から端子部５３、６３側に向けて延びる延伸部１９が連結されている。この場合、１つのコーナーパッド１８には、Ｘ方向およびＹ方向に向けてそれぞれ１つずつ、合計２つの延伸部１９が延び出している。さらに延伸部１９は、支持リード１３および吊りリード１４に対しても連結されている。延伸部１９の平面形状は矩形状であるが、これに限られるものではなく、多角形状等としても良い。延伸部１９の幅ｗ_２（Ｘ方向又はＹ方向に平行な長さ）は、コーナーパッド１８の幅ｗ_１と同一又はそれより広くしても良く（ｗ_２≧ｗ_１）、具体的には、１８０μｍ以上５００μｍ以下としても良い。

図６に示すように、延伸部１９は、裏面側からハーフエッチングにより薄肉化されている。このため、図６に示す断面において、コーナーパッド１８及び延伸部１９は、裏面側から階段状に形成される。また延伸部１９は、吊りリード１４の薄肉領域１４ａに対して連続して形成されており、薄肉領域１４ａと略同一の厚みを有している。

図４および図５に示すように、吊りリード１４のうちコーナーパッド１８側の領域には、貫通孔１４ｂが形成されている。貫通孔１４ｂは、吊りリード１４を厚み方向に貫通している。貫通孔１４ｂの平面形状は、円形状であるが、これに限られるものではなく、楕円形状や多角形状等としても良い。このように吊りリード１４に貫通孔１４ｂを形成することにより、貫通孔１４ｂ内に封止樹脂２３（後述）が進入し、吊りリード１４と封止樹脂２３とを強固に連結させることができる。

さらに吊りリード１４は、長手方向に沿って略均一な幅を有する第１部分１４ｃと、第１部分１４ｃから貫通孔１４ｂ側に向けて幅が徐々に拡大していく第２部分１４ｄとを有している。この場合、第１部分１４ｃ及び第２部分１４ｄは、ともに薄肉領域１４ａの一部を構成する。このように、第１部分１４ｃよりも幅の広い第２部分１４ｄを設けたことにより、貫通孔１４ｂの周囲において薄肉領域１４ａの強度が低下することを防止することができる。

以上説明したリードフレーム１０は、全体として銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属から構成されている。また、リードフレーム１０の厚みは、製造する半導体装置２０の構成にもよるが、８０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。

なお、本実施の形態において、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂは、ダイパッド１１の４辺全てに沿って配置されているが、これに限られるものではなく、例えばダイパッド１１の対向する２辺のみに沿って配置されていても良い。

また、本実施の形態では、第１リード部１２Ａの外部端子１７Ａと第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ｂとが千鳥状に２列に配置されている場合を例にとって説明したが、これに限らず、外部端子が３列以上に配置されていても良い。

半導体装置の構成
次に、図７および図８により、本実施の形態による半導体装置について説明する。図７および図８は、本実施の形態による半導体装置（ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）タイプ）を示す図である。

図７および図８に示すように、半導体装置（半導体パッケージ）２０は、ダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に配置された複数の第１リード部１２Ａ及び複数の第２リード部１２Ｂと、ダイパッド１１上に搭載された半導体素子２１と、第１リード部１２Ａ又は第２リード部１２Ｂと半導体素子２１とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤ（接続部材）２２とを備えている。ダイパッド１１の四隅には、それぞれ吊りリード１４が連結され、吊りリード１４の外側端部には、コーナーパッド１８および延伸部１９が設けられている。また、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、吊りリード１４、コーナーパッド１８、延伸部１９、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２は、封止樹脂２３によって樹脂封止されている。

このうちダイパッド１１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、吊りリード１４、及びコーナーパッド１８は、上述したリードフレーム１０から作製されたものである。このダイパッド１１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、吊りリード１４、コーナーパッド１８、および延伸部１９の構成は、半導体装置２０に含まれない領域を除き、上述した図１乃至図６に示すものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

また、半導体素子２１としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能であり、特に限定されないが、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いることができる。この半導体素子２１は、各々ボンディングワイヤ２２が取り付けられる複数の電極２１ａを有している。また、半導体素子２１は、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４により、ダイパッド１１の表面に固定されている。

各ボンディングワイヤ２２は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなっている。各ボンディングワイヤ２２は、それぞれその一端が半導体素子２１の電極２１ａに接続されるとともに、その他端が各第１リード部１２Ａ又は第２リード部１２Ｂのボンディング領域１５にそれぞれ接続されている。なお、ボンディング領域１５には、ボンディングワイヤ２２と密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。

封止樹脂２３としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。封止樹脂２３全体の厚みは、３００μｍ以上１２００μｍ以下程度とすることができる。また、封止樹脂２３の一辺（半導体装置２０の一辺）は、例えば８ｍｍ以上１６ｍｍ以下することができる。なお、図７において、封止樹脂２３のうち、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂよりも表面側に位置する部分の表示を省略している。

リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図６に示すリードフレーム１０の製造方法について、図９（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。なお、図９（ａ）−（ｅ）は、リードフレーム１０の製造方法を示す断面図（図３に対応する図）である。

まず図９（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属からなる基板を使用することができる。なお金属基板３１は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。

次に、金属基板３１の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図９（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。

続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図９（ｃ））。

次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図９（ｄ））。これにより、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、吊りリード１４、コーナーパッド１８、および延伸部１９の外形が形成される。このとき、エッチング用レジスト層３２、３３の形状を適宜調整することにより、吊りリード１４の裏面に薄肉化された薄肉領域１４ａが形成され、吊りリード１４の外側端部に、薄肉領域１４ａよりも厚みの厚いコーナーパッド１８が形成される（図１乃至図３参照）。なお、腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、金属基板３１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板３１の両面からスプレーエッチングを行うことができる。

その後、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去することにより、図１乃至図６に示すリードフレーム１０が得られる。（図９（ｅ））。

なお、上記においては、金属基板３１の両面側からスプレーエッチングを行う場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、金属基板３１の片面ずつ２段階のスプレーエッチングを行っても良い。具体的には、まず金属基板３１の表面側の全体に第１エッチング用レジスト層を設けるとともに、裏面側に所定のパターンをもつ第２エッチング用レジスト層を形成し、金属基板３１の裏面側のみエッチングを施す。次に、第１及び第２エッチング用レジスト層を除去するとともに、金属基板３１の裏面側に耐エッチング性のある樹脂からなる封止層を設ける。続いて、金属基板３１の表面側に所定のパターンをもつ第３エッチング用レジスト層を形成し、この状態で金属基板３１の表面側のみエッチングを施す。その後、裏面側の封止層を剥離することにより、リードフレーム１０の外形が形成される。このように金属基板３１の片面ずつスプレーエッチングを行うことにより、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの変形を回避しやすいという効果が得られる。

半導体装置の製造方法
次に、図７および図８に示す半導体装置２０の製造方法について、図１０（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。

まず、例えば図９（ａ）−（ｅ）に示す方法により、リードフレーム１０を作製する（図１０（ａ））。

次に、リードフレーム１０のダイパッド１１上に、半導体素子２１を搭載する。この場合、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４を用いて、半導体素子２１をダイパッド１１上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図１０（ｂ））。

次に、半導体素子２１の各電極２１ａと、各第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂのボンディング領域１５とを、それぞれボンディングワイヤ（接続部材）２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図１０（ｃ））。

次に、リードフレーム１０に対して熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、封止樹脂２３を形成する（図１０（ｄ））。このようにして、リードフレーム１０、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、吊りリード１４、コーナーパッド１８、延伸部１９、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２を封止する。

次に、各半導体素子２１間の封止樹脂２３をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各半導体装置２０毎に分離する。この際、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード（図示せず）を回転させながら、各半導体装置２０間のリードフレーム１０および封止樹脂２３を切断しても良い。

このようにして、図７および図８に示す半導体装置２０が得られる（図１０（ｅ））。

ところで、このようにして作製された半導体装置２０は、図示しない実装基板に接続される。このとき、半導体装置２０は、端子部５３、６３のほかコーナーパッド１８に設けられた半田によって実装基板に接続される。その後、実装基板に接続された半導体装置２０を落下させる落下試験を行う。

本実施の形態によれば、吊りリード１４は、裏面側から薄肉化された薄肉領域１４ａを有し、吊りリード１４の外側端部に、薄肉領域１４ａよりも厚みの厚いコーナーパッド１８が設けられている。これにより、半導体装置２０を図示しない実装基板に接続して落下試験を行った際、応力が主としてコーナーパッド１８に加わる。このため、落下時の応力が端子部５３、６３に集中することがない。これにより、落下試験時に、端子部５３、６３に設けられた半田にクラックが発生する不具合を防止することができる。さらに、コーナーパッド１８を形成するための特別な工程を必要としないので、例えば半導体装置２０と実装基板との間にアンダーフィルを埋め込む場合と比較して、製造コストが上昇するおそれもない。

また、本実施の形態によれば、コーナーパッド１８の面積が端子部５３、６３の面積よりも大きいので、半導体装置２０と実装基板との密着強度を更に高めることができる。とりわけ、本実施の形態のようにＤＲ−ＱＦＮタイプの半導体装置２０は、ダイパッド１１と端子部５３、６３との距離が離れている。このため、このような半導体装置２０においては、半導体装置２０全体の面積に対する、半導体装置２０と実装基板との接続面積が小さくなりやすい傾向がある。本実施の形態によれば、端子部５３、６３だけでなく、コーナーパッド１８を用いて半導体装置２０を実装基板に接続することができるので、半導体装置２０と実装基板との密着強度を高めることができる。

また、本実施の形態によれば、コーナーパッド１８に、コーナーパッド１８から端子部５３、６３側に向けて延びる延伸部１９が連結され、延伸部１９は、裏面側から薄肉化されている。これにより、コーナーパッド１８が封止樹脂２３から脱落しやすくなる不具合を防止することができる。

さらに、本実施の形態によれば、吊りリード１４に貫通孔１４ｂが形成されているので、吊りリード１４と封止樹脂２３との密着性を高めることができる。

さらに、本実施の形態によれば、コーナーパッド１８は、半導体装置２０の外周縁まで達している。これにより、半導体装置２０を図示しない実装基板に接続して落下試験を行った際、半導体装置２０へ加わる応力をコーナーパッド１８に集中させ、端子部５３、６３に設けられた半田にクラックが発生することをより確実に防止することができる。

変形例
次に、図１１乃至図１９により、本実施の形態によるリードフレームの変形例について説明する。図１１乃至図１９において、図１乃至図１０に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

変形例１
図１１（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の変形例（変形例１）を示す図である。図１１（ａ）（ｂ）において、コーナーパッド１８の裏面に、非貫通孔４１が形成されている。非貫通孔４１は、ハーフエッチングにより裏面側から形成されたものであり、表面側までは貫通していない。非貫通孔４１の深さは、コーナーパッド１８の厚みの例えば３０％以上７０％以下である。なお、非貫通孔４１におけるコーナーパッド１８の厚みは、薄肉領域１４ａの厚みと略同一の厚みであっても良い。非貫通孔４１の平面形状は、円形状であるが、これに限らず、正方形、長方形等の多角形、又は楕円形等としても良い。また非貫通孔４１は、単位リードフレーム１０ａの外周縁（すなわち半導体装置２０の外周縁）よりも内側に位置し、かつ全周にわたりコーナーパッド１８の外周縁よりも内側に位置している。図１１（ａ）（ｂ）において、コーナーパッド１８の裏面に非貫通孔４１を設けたことにより、コーナーパッド１８の裏面と半田との接触面積が増加し、半導体装置２０を実装基板に対してより強固に接着することができる。

変形例２
図１２（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の変形例（変形例２）を示す図である。図１２（ａ）（ｂ）において、コーナーパッド１８の裏面に、切欠部４２が形成されている。切欠部４２は、ハーフエッチングにより裏面側から形成されたものであり、表面側までは貫通していない。切欠部４２の深さは、コーナーパッド１８の厚みの例えば３０％以上７０％以下である。なお、切欠部４２におけるコーナーパッド１８の厚みは、薄肉領域１４ａの厚みと略同一の厚みであっても良い。切欠部４２の平面形状は、円形状であるが、これに限らず、正方形、長方形等の多角形、又は楕円形等としても良い。この切欠部４２は、非貫通孔４１（変形例１）と異なり、単位リードフレーム１０ａの外周縁（すなわち半導体装置２０の外周縁）の内側から外側まで位置している。すなわち、切欠部４２は、その一部がコーナーパッド１８内に位置するとともに、残りの部分は支持リード１３内に位置している。図１２（ａ）（ｂ）において、コーナーパッド１８の裏面に切欠部４２を設けたことにより、コーナーパッド１８の裏面と半田との接触面積が増加し、半導体装置２０を実装基板に対してより強固に接着することができる。また、支持リード１３をダイシングする際、ブレードと金属との接触面積を減らすことができるので、ブレードの負荷及び摩耗を軽減することができる。

変形例３
図１３は、本実施の形態の変形例（変形例３）を示す部分拡大底面図である。図１３において、コーナーパッド１８は、単位リードフレーム１０ａの外周縁（すなわち半導体装置２０の外周縁）よりも内側に位置している。コーナーパッド１８の外側（貫通孔１４ｂの反対側）は、ハーフエッチングにより裏面側から薄肉に形成されている。またコーナーパッド１８の外周縁と単位リードフレーム１０ａの外周縁との距離Ｌ_１は、例えば５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。この場合、半導体装置２０のコーナー部にリードフレーム１０を構成する金属が露出しないようにすることができる。これにより、支持リード１３をダイシングするときのブレードの負荷及び摩耗を軽減することができる。

変形例４
図１４は、本実施の形態の変形例（変形例４）を示す部分拡大底面図である。図１４において、吊りリード１４の外側端部に、複数（３つ）のコーナーパッド１８ａ〜１８ｃが設けられている。この場合、吊りリード１４には、単位リードフレーム１０ａの外周縁に位置するコーナーパッド１８ａと、コーナーパッド１８ａと端子部５３、６３との間に位置する２つのコーナーパッド１８ｂ、１８ｃとが設けられている。これにより、半導体装置２０の落下試験時にコーナー部に生じる応力を更に緩和することができる。なお、各吊りリード１４に設けられるコーナーパッド１８ａ〜１８ｃの個数は、３つに限らず、２つ又は４つ以上としても良い。

変形例５
図１５は、本実施の形態の変形例（変形例５）を示す部分拡大底面図である。図１５において、吊りリード１４のうち、ダイパッド１１とコーナーパッド１８との間の位置に、薄肉領域１４ａよりも厚みの厚いダミーパッド４３が設けられている。この場合、ダミーパッド４３は、薄肉領域１４ａの途中であって、ダイパッド１１とコーナーパッド１８と中間位置よりもコーナーパッド１８側に位置している。ダミーパッド４３は、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板３１と同一の厚みを有し、薄肉領域１４ａから裏面側に突出している。ダミーパッド４３の平面形状は正方形であり、その各辺は、Ｘ方向又はＹ方向に平行である。なお、コーナーパッド１８の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形、あるいは、円形、楕円形等としても良い。またダミーパッド４３は、コーナーパッド１８と同一の平面形状であっても良く、異なる平面形状であっても良い。このように、吊りリード１４にダミーパッド４３を設けたことにより、コーナーパッド１８よりも内側の位置で半導体装置２０を実装基板に接続することができるので、半導体装置２０と実装基板との密着強度をより高めることができる。

変形例６
図１６は、本実施の形態の変形例（変形例６）を示す部分拡大底面図である。図１６において、吊りリード１４に、２つのダミーパッド４３、４４が設けられている。この場合、図１５（変形例５）に示すものと同様のダミーパッド４３に加え、ダイパッド１１のコーナー部近傍にもダミーパッド４４が設けられている。これら２つのダミーパッド４３、４４は、互いに同一の平面形状であっても良く、互いに異なる平面形状であっても良い。このように、吊りリード１４にダミーパッド４４を設けたことにより、ダイパッド１１のコーナー部近傍の位置でも半導体装置２０を実装基板に接続することができるので、半導体装置２０と実装基板との密着強度をより高めることができる。このほかの構成は、図１５（変形例５）に示す構成と同一である。

変形例７
図１７（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の変形例（変形例７）を示す図である。図１７（ａ）（ｂ）において、ダミーパッド４３の裏面に溝４５が形成されている。溝４５は、ハーフエッチングにより裏面側から形成されたものであり、表面側までは貫通していない。溝４５の深さは、ダミーパッド４３の厚みの例えば３０％以上７０％以下であり、溝４５におけるダミーパッド４３の厚みは、薄肉領域１４ａの厚みと略同一の厚みであっても良い。溝４５の平面形状は、環状の正方形形状であるが、これに限らず、長方形等の多角形、又は円形、楕円形等の環形状としても良く、あるいは非環形状としても良い。また溝４５は、全周にわたりダミーパッド４３の外周縁よりも内側に位置している。図１７（ａ）（ｂ）において、ダミーパッド４３の裏面に溝４５を設けたことにより、ダミーパッド４３の裏面と半田との接触面積が増加し、半導体装置２０と実装基板とをより強固に密着させることができる。このほかの構成は、図１５（変形例５）に示す構成と同一である。

変形例８
図１８は、本実施の形態の変形例（変形例８）を示す部分拡大底面図である。図１８において、ダミーパッド４４の裏面に溝４６が形成されている。この場合、溝４６の構成は、上述したダミーパッド４３の溝４５（図１７（ａ）（ｂ））の構成と略同一である。図１８において、ダミーパッド４４の裏面に溝４６を設けたことにより、ダミーパッド４４の裏面と半田との接触面積が増加し、半導体装置２０と実装基板とをより強固に密着させることができる。このほかの構成は、図１５乃至図１７（変形例５乃至変形例７）に示す構成と同一である。

変形例９
図１９は、本実施の形態の変形例（変形例９）を示す部分拡大底面図である。図１９において、ダイパッド１１のコーナー部近傍に溝４７が形成されている。溝４７は、ダイパッド厚肉部１１ａの外周縁よりも内側に位置している。なお、溝４７の外周縁とダイパッド厚肉部１１ａの外周縁との距離Ｌ_２は、例えば５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。この場合、溝４７の構成は、上述したダミーパッド４３の溝４５（図１７（ａ）（ｂ））と略同一である。図１９において、ダイパッド１１のコーナー部近傍に溝４７を設けたことにより、ダイパッド１１の裏面と半田との接触面積が増加し、半導体装置２０と実装基板とをより強固に密着させることができる。なお、溝４７は、ダイパッド１１の４つのコーナー部の近傍全てに設けても良く、一部のコーナー部の近傍にのみ設けても良い。

上記各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ リードフレーム
１１ ダイパッド
１２Ａ 第１リード部
１２Ｂ 第２リード部
１３ 支持リード（支持部材）
１４ 吊りリード
１４ａ 薄肉領域
１７Ａ 外部端子
１７Ｂ 外部端子
１８ コーナーパッド
１９ 延伸部
２０ 半導体装置
２１ 半導体素子
２２ ボンディングワイヤ（接続部材）
２３ 封止樹脂

Claims (12)

1. 半導体装置を作製するためのリードフレームであって、
   半導体素子が搭載されるダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部であって、前記複数のリード部の端子部は、平面視で複数の列に沿って配置されている、複数のリード部と、
   前記ダイパッドに連結された吊りリードとを備え、
   前記吊りリードは、裏面側から薄肉化された薄肉領域を有し、
   前記吊りリードの外側端部に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いコーナーパッドが設けられ、
   前記コーナーパッドに、前記コーナーパッドから前記端子部側に向けて延びる延伸部が連結され、前記延伸部は、裏面側から薄肉化されていることを特徴とするリードフレーム。
2. 前記インナーリードは前記端子部よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
3. 前記コーナーパッドの面積は、前記端子部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載のリードフレーム。
4. 前記吊りリードに、貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のリードフレーム。
5. 前記コーナーパッドは、前記半導体装置の外周縁まで達していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のリードフレーム。
6. 前記コーナーパッドは、前記半導体装置の外周縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のリードフレーム。
7. 半導体装置を作製するためのリードフレームであって、
   半導体素子が搭載されるダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部であって、前記複数のリード部の端子部は、平面視で複数の列に沿って配置されている、複数のリード部と、
   前記ダイパッドに連結された吊りリードとを備え、
   前記吊りリードは、裏面側から薄肉化された薄肉領域を有し、
   前記吊りリードの外側端部に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いコーナーパッドが設けられ、
   前記コーナーパッドの裏面に、非貫通孔又は切欠部が形成されていることを特徴とするリードフレーム。
8. 前記吊りリードの外側端部に、複数のコーナーパッドが設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のリードフレーム。
9. 前記吊りリードのうち、前記ダイパッドと前記コーナーパッドとの間の位置に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いダミーパッドが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項記載のリードフレーム。
10. 前記ダミーパッドの裏面に溝が形成されていることを特徴とする請求項９記載のリードフレーム。
11. 前記ダイパッドのコーナー部に溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載のリードフレーム。
12. 半導体装置であって、
    ダイパッドと、
    前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部であって、前記複数のリード部の端子部は、平面視で複数の列に沿って配置されている、複数のリード部と、
    前記ダイパッドに連結された吊りリードと、
    前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、
    前記半導体素子と各リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、
    前記ダイパッドと、前記複数のリード部と、前記吊りリードと、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、
    前記吊りリードは、裏面側から薄肉化された薄肉領域を有し、
    前記吊りリードの外側端部に、前記薄肉領域よりも厚みの厚いコーナーパッドが設けられ、
    前記コーナーパッドに、前記コーナーパッドから前記端子部側に向けて延びる延伸部が連結され、前記延伸部は、裏面側から薄肉化されていることを特徴とする半導体装置。
    

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