JP2006210941A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の製造において、樹脂シートのしわを抑制する技術及び製造歩留り向上を図る事が可能な技術を提供する。
【解決手段】タイバー１５と、前記タイバーと一体に形成された第１及び第２リード１３ａ、１３ｂとを有するリードフレームを準備すると共に、キャビティを有する第１型と、キャビティを有しない第２型とからなる成形型を準備する工程と、前記タイバー、前記第１及び第２リードの夫々とを第２型である成形型の間に樹脂シートが位置するように押さえて、前記リードフレームを位置決めし、前記キャビティの内部に樹脂を注入して樹脂封止体を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法であって、前記樹脂封止体を形成する工程において、前記第１リードと前記第２リードとの間における前記タイバーの裏面の幅１５ＹＷは、前記第１リードと前記第２リードとの間における前記タイバーの主面の幅よりも狭くなっている。
【選択図】図１１

Description

本発明は、半導体装置及びその製造技術に関し、特に、樹脂封止体の裏面（実装面）に電極部材（リード）を有する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。

半導体チップを樹脂封止体で封止する半導体装置においては、種々なパッケージ構造のものが提案され、実用化されている。例えば、特開平１１−３３０３４３号公報には、ＱＦＮ（Ｑuad Ｆlatpack Ｎon-Ｌeaded Ｐackage ）型と呼ばれる半導体装置が開示されている。このＱＦＮ型半導体装置は、半導体チップの電極と電気的に接続された電極部材が樹脂封止体の裏面（実装面）から露出するパッケージ構造になっているため、半導体チップの電極と電気的に接続されたリードが樹脂封止体の側面から突出して所定の形状に折り曲げ成形されたパッケージ構造、例えばＱＦＰ（Ｑuad Ｆlatpack Ｐackage）型と呼ばれる半導体装置と比較して平面サイズの小型化を図ることができる。

ＱＦＮ型半導体装置は、リードフレームを用いた組立プロセスによって製造される。例えば、ダイパッドに半導体チップを搭載するパッケージ構造の場合、主に、リードフレームのフレーム本体に吊りリードを介して支持されたダイパッド（タブとも言う）に半導体チップを搭載し、その後、半導体チップの電極と、リードフレームのフレーム本体にタイバー（ダムバーとも言う）を介して支持されたリードとをボンディングワイヤで電気的に接続し、その後、半導体チップ、リード、ダイパッド、吊りリード及びボンディングワイヤ等を樹脂封止体で封止し、その後、リードフレームのフレーム本体からリード、タイバー及び吊りリード等を切断分離することによって製造される。ボンディングワイヤの一端側は半導体チップの電極に接続され、その他端側はリードの互いに反対側の主面及び裏面のうちの裏面に接続される。リードの主面は樹脂封止体で覆われ、その裏面は樹脂封止体の互いに反対側の主面及び裏面（実装面）のうちの裏面から露出される。リードフレームのリードは、電極部材として使用される電極部分と、切断工程において除去される除去部分とを有する構成になっており、リードの電極部分から除去部分を切断分離することによって電極部材が形成される。

ＱＦＮ型半導体装置の樹脂封止体は、大量生産に好適なトランスファ・モールディング法（移送成形法）によって形成される。トランスファ・モールディング法による樹脂封止体の形成は、成形金型のキャビティ（樹脂封止体形成部）の内部に、半導体チップ、リード、ダイパッド、吊りリード及びボンディングワイヤ等が位置するように、成形金型の上型と下型との間にリードフレームを位置決めし、その後、成形金型のキャビティの内部に樹脂を加圧注入することによって行われる。

ところで、樹脂封止体の裏面から電極部材の裏面が露出するパッケージ構造は、成形金型の下型にリードが接するようにリードフレームを成形金型に位置決めし、その後、成形金型のキャビティの内部に樹脂を加圧注入することによって得られるが、この場合、キャビティの内部において、下型とリードとの密着性が低いため、下型とリードとの間に樹脂が入り込み易く、リードの裏面が薄膜状の不要樹脂体（レジンバリ）によって覆われてしまうといった不具合が発生し易い。

そこで、ＱＦＮ型半導体装置の製造においては、一般的に、成形金型の下型とリードフレームとの間に樹脂シート（樹脂フィルム）を介在し、この樹脂シートにリードが接するようにリードフレームを成形金型に位置決めし、その後、成形金型のキャビティの内部に樹脂を加圧注入する技術（以下、シートモールド技術と呼ぶ）が採用されている。このシートモールド技術の場合、キャビティの内部において樹脂シートとリードとの密着性が高いため、リードの裏面がレジンバリによって覆われてしまうといった不具合を抑制することができる。シートモールド技術については、例えは、特開平１１−２７４１９５号公報に開示されている。
特開平１１−３３０３４３号公報 特開平１１−２７４１９５号公報

本発明者は、ＱＦＮ型半導体装置について検討した結果、以下の問題点を見出した。
（１）ＱＦＮ型半導体装置は、実装基板に実装され、この実装基板と共に例えば携帯電話、携帯型情報処理端末機器、携帯型パーソナルコンピュータ等の小型電子機器に組み込まれる。ＱＦＮ型半導体装置の実装は、一般的にリフローソルダリング（Ｒeflow Ｓoldering）法によって行われる。リフローソルダリング法とは、実装基板の電極上にスクリーン印刷等によって予め施された半田ペースト材を溶融して面実装型電子部品等を半田付けする方法である。

リフローソルダリング法による半田付け実装では、実装基板の電極上に半田ペースト材を施した後、実装基板の実装面上にＱＦＮ型半導体装置を自動搭載機で搭載するため、この搭載時において実装基板の電極とＱＦＮ型半導体装置の電極部材との間に介在された半田ペースト材が押し潰され、半田ペースト材の一部がＱＦＮ型半導体装置の電極部材間（実装基板の電極間）に食み出る（押し出される）。ＱＦＮ型半導体装置は樹脂封止体の裏面に電極部材を配置したパッケージ構造になっているため、食み（はみ）出た半田ペースト材が広がり易い。食み出た半田ペスト材の広がりが大きくなると、半田ブリッジや、半田ボール等の導電性異物が発生し易くなり、電極間の短絡による実装不良が発生し易くなるため、食み出た半田ペースト材の広がりは極力抑える必要がある。

食み出た半田ペースト材の広がりを抑えるには、樹脂封止体の裏面よりも電極部材の裏面を突出させたパッケージ構造にし、実装基板の実装面と樹脂封止体の裏面との間の間隔、即ちスタンドオフの高さを高くすることが有効である。食み出た半田ペースト材の広がりによる実装不良の抑制に必要な電極部材の突出高さ（樹脂封止体の裏面から電極部材の裏面までの距離）は、電極部材の配列ピッチや電極部材間の間隔によって異なる。本発明者の検討によれば、電極部材の配列ピッチが０．５ｍｍ、電極部材間の間隔が０．３ｍｍの場合、電極部材の突出高さは２０μｍ以上必要であった。

樹脂封止体の裏面よりも電極部材の裏面を突出させたパッケージ構造（以下、スタンドオフ・パッケージ構造と呼ぶ）は、樹脂封止工程においてシートモールド技術を採用することによって容易に形成することができる。しかしながら、電極部材の突出高さが２０μｍ以上のスタンドオフ・パッケージ構造を得るためには以下に示す問題を対策する必要がある。

図３７及び図３８は、従来のＱＦＮ型半導体装置の製造における樹脂封止工程（樹脂封止体形成工程）において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図、
図３９は、図３７及び図３８の樹脂封止工程において、成型金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的平面図、
図４０は、図３９のＭ−Ｍ線に沿う模式的断面図である。なお、図３７はリードフレームのリードの部分で切った断面図であり、図３８はリードフレームのリード間の部分で切った断面図である。
図３７乃至図４０において、６０は成形金型、６１は上型、６２は下型、６３はキャビティ、６４はフレーム本体、６５は電極部材として使用される電極部分６５ａと樹脂封止工程後の切断工程において除去される除去部分６５ｂとを有するリード、６６はリード６５が一体化されたタイバー、６７はダイパッド、６８は半導体チップ、６９はボンディングワイヤ、７０は樹脂シート、７１はしわである。

シートモールド技術による樹脂封止体の形成は、図３７乃至図３９に示すように、成形金型６０の下型６２とリードフレームとの間に樹脂シート７０を介在し、この樹脂シート７０にリード６５の互いに反対側の主面及び裏面のうちの裏面が接するようにリードフレームを成形金型６０に位置決めし、その後、成形金型６０のキャビティ６３の内部に樹脂を加圧注入することによって行われる。この樹脂封止工程（樹脂封止体形成工程）において、リードフレームは、フレーム本体６４、リード６５の電極部分６５ａの一部及び除去部分６５ｂ、タイバー６６、並びにこれらの部分と対応する樹脂シート７０の部分を上型６１の合わせ面と下型６２の合わせ面とで上下方向から締め付ける（押さえる）ことによって成形金型６０に固定されるため、上型６１と下型６２との締め付け力（クランプ力）を高めて樹脂シート７０を押し潰すことにより、リード６５が樹脂シート７０に食い（くい）込む。リード６５が樹脂シート７０に食い込んだ状態でキャビティ６３の内部に熱硬化性の樹脂を注入し、その後、樹脂を硬化させることにより、リード６５の電極部分６５ａの裏面が樹脂封止体の裏面よりも突出する。この後、切断工程においてリード６５の電極部分６５ａから除去部分６５ｂを切断分離することにより、リード６５の電極部分６５ａからなる電極部材の裏面が樹脂封止体の裏面よりも突出したオフセット・パッケージ構造になる。電極部材の突出高さはリード６５が樹脂シート７０に食い込む量（樹脂シートの潰れ量）に依存するため、リード６５が樹脂シート７０に食い込む量を制御することによって電極部材の突出高さを変えることができる。

しかしながら、本発明者の検討によれば、厚さが４０μｍ程度の薄い樹脂シートを用いて２０μｍの突出高さを得ようと試みたところ、図４０に示すように、隣り合う２つのリード６５で挟まれたリード間領域のうち、リード６５の除去部分６５ｂで挟まれた領域に樹脂シート７０の盛り上がりによるしわ７１が発生した。このしわ７１の発生メカニズムは以下に示す理由によるものと考える。

リード６５を樹脂シート７０に食い込ませるためには、タイバー６６も樹脂シート７０に食い込ませる必要がある。ここで、隣り合う２つのリード６５で挟まれたリード間領域において、２つのリード６５の電極部分６５ａで挟まれた領域を第１リード間領域と呼び、２つのリード６５の除去部分６５ｂで挟まれた領域を第２リード間領域と呼ぶ。また、タイバー６６を連続した一つの構造体と見なし、タイバー６６のリード６５間における部分をダム部と呼ぶ。

リード６５で押し潰された樹脂シート７０は、第１リード間領域及び第２リード間領域に逃げる。タイバー６６で押し潰された樹脂シート７０は、第２リード間領域に逃げる。即ち、第２リード間領域には、３方向（２つのリード６５側及びタイバー６６側）から押し潰された樹脂シート７０が集まる（逃げ込む）ため、これらの樹脂シート７０の集まりによって、第２リード間領域に盛り上がったしわ７１が発生する。この第２リード間領域で発生したしわ７１はリード６５の延在方向に沿って伸びるため、第２リード間領域で発生したしわ７１に起因して第１リード間領域においてもしわ７１が発生する。

このようなしわ７１が発生した状態でキャビティ６３の内部に樹脂を注入して樹脂封止体を形成した場合、第１及び第２リード間領域において樹脂封止体にリード６５の延在方向に沿う溝が形成される。しわ７１は不規則的に形成されるため、図４０に示すように、リード６５の側面に接するしわ７１が発生した場合、リード６５の引き抜き強度が低下し、リード６５の切断工程等において樹脂封止体からリード６５、即ち電極部材が抜けやすくなる。この不具合はＱＦＮ型半導体装置の製造歩留まりを著しく低下させる要因となるため、第２リード間領域に発生する樹脂シート７０のしわ７１を抑制する必要がある。

厚い樹脂シート７０を用いることでしわ７１は発生し難くなるが、樹脂シート７０は厚さが厚くなるに従って（使用体積増加に従って）値段が高くなることからコスト上昇につながってしまうため、薄い樹脂シート７０でも、しわ７１が発生しない様にできる対策が求められる。
（２）ＱＦＮ型半導体装置においても、樹脂封止体に反りが発生する場合がある。樹脂封止体の裏面が凸面となる方向に反りが発生した場合、実装基板にＱＦＮ型半導体装置を実装する時、樹脂封止体の周辺部よりも中央部のスタンドオフが狭くなる。樹脂封止体の裏面から電極部材の裏面が突出する突出高さよりも大きい反りが樹脂封止体に発生した場合、実装基板の電極とＱＦＮ型半導体装置の電極部材との半田付けが困難になるため、実装不良を招く要因となる。

本発明の目的は、半導体装置の製造において、樹脂シートのしわを抑制することが可能な技術を提供することにある。

本発明の目的は、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることが可能な技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、半導体装置の実装不良を抑制することが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）互いに反対側の主面及び裏面と、タイバーと、前記タイバーと一体に形成された第１リードと、前記第１リードと間隔をおいて前記タイバーと一体に形成された第２リードとを有するリードフレームを準備すると共に、第１合わせ面及び前記第１合わせ面に連なるキャビティを有する第１型と、前記第１合わせ面と向かい合う第２合わせ面を有する第２型とを有する成形型を準備する工程と、
前記キャビティから前記第１合わせ面に亘って前記第１及び第２リードが位置し、かつ前記タイバー、前記第１及び第２リードの夫々の裏面と前記第２合わせ面との間に樹脂シートが位置するように、前記タイバー、前記第１及び第２リード、並びに前記樹脂シートを前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とで夫々の方向から押さえて、前記第１型と前記第２型との間に前記リードフレームを位置決めし、その後、前記キャビティの内部に樹脂を注入して樹脂封止体を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法であって、
前記樹脂封止体を形成する工程において、前記第１リードと前記第２リードとの間における前記タイバーの裏面の幅は、前記第１リードと前記第２リードとの間における前記タイバーの主面の幅よりも狭くなっている。

（２）前記手段（１）に記載の半導体装置の製造方法において、
前記タイバーの主面及び裏面は、前記第１リードと前記第２リードとの間において、互いに反対側の第１辺及び第２辺を夫々有し、
前記樹脂封止体を形成する工程において、前記タイバーの裏面の第１辺及び第２辺のうちの前記リード側に位置する第１辺は、前記タイバーの主面の第１辺及び第２辺のうちの前記リード側に位置する第１辺よりも前記リードの先端からの距離が遠い位置に配置されている。

（３） 互いに反対側の主面及び裏面と、タイバーと、前記タイバーと一体に形成された第１リードと、前記第１リードと間隔をおいて前記タイバーと一体に形成された第２リードとを有するリードフレームを準備すると共に、第１合わせ面及び前記第１合わせ面に連なるキャビティを有する第１型と、前記第１合わせ面と向かい合う第２合わせ面を有する第２型とを有する成形型を準備する工程と、
前記キャビティから前記第１合わせ面に亘って前記第１及び第２リードが位置し、かつ前記タイバー、前記第１及び第２リードの夫々の裏面と前記第２合わせ面との間に樹脂シートが位置するように、前記タイバー、前記第１及び第２リード、並びに前記樹脂シートを前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とで夫々の方向から押さえて、前記第１型と前記第２型との間に前記リードフレームを位置決めし、その後、前記キャビティの内部に樹脂を注入して樹脂封止体を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法であって、
前記第１及び第２リードは、前記キャビティから前記第１合わせ面に亘って延在し、かつ電極部材として使用される第１部分と、前記第１部分及び前記タイバーに連なり、かつ切断工程において切断除去される第２部分とを有し、
前記樹脂封止体を形成する工程において、前記第１及び第２リードのうちの少なくとも何れか一方のリードの第２部分における裏面の幅は、前記一方のリードの第２部分における主面の幅よりも狭くなっている。

（４）半導体装置は、一主面を有する半導体チップと、
互いに反対側の主面及び裏面を有する電極部材と、
前記半導体チップの電気と前記電極部材の主面とを電気的に接続する接続手段と、
互いに反対側の主面及び裏面を有し、前記半導体チップ、前記電極部材及び前記接続手段を封止する樹脂封止体と、
前記樹脂封止体の裏面から前記樹脂封止体の主面側に向かって窪む凹部とを有し、
前記電極部材の裏面は、前記樹脂封止体の裏面から突出し、
前記凹部の底面から前記電極部材の裏面までの段差は、前記樹脂封止体の裏面から前記電極部材の裏面までの段差よりも大きい。

（５）半導体装置の製造方法において、タイバーと一体に形成されたリードを有するリードフレームを準備すると共に、第１型及び第２型を有する成形型であって、前記第１型は、第１合わせ面と、前記第１合わせ面に連なるキャビティとを有し、前記第２型は、前記第１合わせ面と向かい合う第２合わせ面と、前記キャビティと向かい合う位置に配置され、かつ前記第２合わせ面から突出する凸部とを有する成形型を準備する工程と、
前記キャビティから前記第１合わせ面に亘って前記リードが位置し、かつ前記タイバー及び前記リードと前記第２合わせ面との間に樹脂シートが位置するように、前記タイバー、前記リード及び前記樹脂シートを前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とで夫々の方向から押さえて、前記樹脂シートに前記リードを食い込ませた状態で、前記第１型と前記第２型との間に前記リードフレームを位置決めし、その後、前記キャビティの内部に樹脂を注入して樹脂封止体を形成する工程とを含む。

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、下記のとおりである。

本発明によれば、半導体装置の製造において、樹脂シートのしわを抑制することができる。

本発明によれば、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。

本発明によれば、半導体装置の実装不良を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

（実施形態１）
本実施形態ではＱＦＮ型半導体装置に本発明を適用した例について説明する。

図１は本発明の実施形態１である半導体装置の模式的平面図、
図２は図１に示す半導体装置の模式的底面図、
図３は図１に示す半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態を示す模式的平面図、
図４は図３のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図、
図５は図４の一部を拡大した模式的断面図、
図６は図３のＢ−Ｂ線に沿う模式的断面図、
図７は図６の一部を拡大した模式的断面図である。

図１乃至図４に示すように、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ａは、１つの半導体チップ２、複数の電極部材３、複数のボンディングワイヤ４、１つの樹脂封止体５、１つのダイパッド１６、複数の吊りリード１７等を有する構成になっている。半導体チップ２、複数の電極部材３、複数のボンディングワイヤ４、ダイパッド１６及び複数の吊りリード１７等は、樹脂封止体５によって封止されている。

半導体チップ２は互いに反対側の回路形成面（主面）２Ｘ及び裏面２Ｙを有し、回路形成面２Ｘの平面形状、即ち半導体チップ２の平面形状は方形状で形成されている。本実施形態において、半導体チップ２の平面形状は、例えば１．８ｍｍ×２．０ｍｍの長方形で形成されている。半導体チップ２は、例えば、単結晶シリコンからなる半導体基板と、この半導体基板の回路形成面上において絶縁層、配線層の夫々を複数段積み重ねた多層配線層と、この多層配線層を覆うようにして形成された表面保護膜（最終保護膜）とを有する構成になっている。

半導体チップ２には、集積回路として例えば制御回路が内蔵されている。この制御回路は、主に、半導体基板の回路形成面に形成されたトランジスタ素子及び多層配線層に形成された配線によって構成されている。

半導体チップ２の回路形成面２Ｘには、半導体チップ２の外周囲の各辺に沿って複数の電極（ボンディングパッド）２ａが配置されている。この複数の電極２ａの夫々は、半導体チップ２の多層配線層のうちの最上層の配線層に形成され、制御回路を構成するトランジスタ素子と電気的に接続されている。複数の電極２ａの夫々は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）膜、若しくはアルミニウムを主体とする合金膜等の金属膜で形成されている。

樹脂封止体５は互いに反対側の主面５Ｘ及び裏面（実装面）５Ｙを有し、主面５Ｘの平面形状、即ち樹脂封止体５の平面形状は方形状で形成されている。本実施形態において、樹脂封止体５の平面形状は、例えば４．０ｍｍ×５．０ｍｍの長方形で形成されている。樹脂封止体５は低応力化を図る目的として、例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィラー等が添加されたエポキシ系の熱硬化性樹脂で形成されている。

複数の電極部材３の夫々は、半導体チップ２の外周囲の外側に配置され、樹脂封止体５の外周囲の各辺に沿って配列されている。複数の電極部材３の夫々は、互いに反対側の主面３Ｘ及び裏面（実装面）３Ｙを有する構成になっている。

複数の電極部材３は、半導体チップ２の回路形成面２Ｘに形成された複数の電極２ａにボンディングワイヤ４を介して夫々電気的に接続されている。ボンディングワイヤ４は、一端側が半導体チップ２の電極２ａに接続され、他端側が電極部材３の主面３Ｘに接続されている。ボンディングワイヤ４としては、例えば金（Ａｕ）ワイヤを用いている。ボンディングワイヤ４の接続方法としては、例えば、熱圧着に超音波振動を併用したボールボンディング（ネイルヘッドボンディング）法を用いている。

ダイパッド１６は互いに反対側の主面１６Ｘ及び裏面１６Ｙを有する構成になっており、ダイパッド１６の主面１６Ｘには接着材を介在して半導体チップ２の裏面２Ｙが接着されている。ダイパッド１６の裏面１６Ｙは、樹脂封止体５の裏面５Ｙよりも樹脂封止体５の主面５Ｘ側に位置し、樹脂封止体５によって覆われている。

ダイパッド１６は４つの吊りリード１７と一体に形成され、４つの吊りリード１７は半導体チップ２の４つの角部に夫々配置されている。吊りリード１７は、互いに反対側の主面及び裏面を有する構成になっており、更に、ダイパッド１６から樹脂封止体５の外周囲に向かって延在する第１部分と、この第１部分から樹脂封止体５の裏面５Ｙ側に折れ曲がる第２部分と、この第２部分から樹脂封止体５の外周囲に向かって延在する第３部分とを有する構成になっている。吊りリード１７の第３部分は半導体チップ２の厚さ方向において電極部材３とほぼ同じ高さに配置されている。吊りリード１７の第１部分及び第２部分の裏面は樹脂封止体５の裏面５Ｙよりもその主面５Ｘ側に位置し、吊りリード１７の第３部分の裏面は樹脂封止体５の裏面５Ｙから露出している。

図４及び図５に示すように、複数の電極部材３の夫々の裏面３Ｙは、樹脂封止体５の裏面５Ｙから露出している。また、複数の電極部材３の夫々は互いに反対側の先端部及び末端部を有し、先端部は半導体チップ２と向かい合っており、末端部は樹脂封止体５の側面５Ｚから突出している。また、複数の電極部材３の夫々の主面３Ｘは樹脂封止体５の裏面５Ｙよりも樹脂封止体５の主面５Ｘ側に位置し、夫々の裏面３Ｙは樹脂封止体５の裏面５Ｙから突出している。即ち、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ａはスタンドオフ・パッケージ構造になっている。本実施形態において、電極部材３の突出高さ（樹脂封止体５の裏面５Ｙから電極部材３の裏面３Ｙまでの距離）ＳＨは、例えば２０μｍ程度になっている。また、電極部材３は、例えば０．２ｍｍ程度の厚さで形成されている。

図６及び図７に示すように、電極部材３の裏面３Ｙと樹脂封止体５の裏面５Ｙとは、樹脂封止体５の裏面５Ｙから電極部材３の裏面３Ｙが突出する段差面となり、樹脂封止体５の裏面５Ｙは、電極部材３に向かうに従って途中から徐々に電極部材３の裏面３Ｙの縁に近づくようにその高さを変える変化面５Ｙ１となっている。変化面５Ｙ１は弧面となり、例えば変化面５Ｙ１の曲率Ｒ１は段差高さｈ１よりも大きくなる円弧となっている。

次に、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造に用いられるリードフレームについて、図８乃至図１２を用いて説明する。
図８はリードフレームの一部を示す模式的平面図、
図９は図８の一部を拡大した模式的平面図、
図１０は図９の一部を拡大した模式的平面図、
図１１は図１０の模式的底面図、
図１２は、図１０の各切断線に沿う模式的断面図であり、（ａ）はＣ−Ｃ線に沿う模式的断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ線に沿う模式的断面図である。

図８及び図９に示すように、リードフレーム１０は、フレーム本体１１で規定された複数の製品形成領域１２を行列状に配置した構成となっている。各製品形成領域１２には、複数のリード１３、４つのタイバー１５、１つのダイパッド１６及び４つの吊りリード１７等が配置され、更にモールドライン１８で囲まれた樹脂封止体形成部が配置されている。

モールドライン１８で囲まれた樹脂封止体形成部は本実施形態において長方形の平面形状になっており、この樹脂封止体形成部の外側に４つのタイバー１５が配置されている。４つのタイバー１５は、樹脂封止体形成部の各辺に対応して配置されており、樹脂封止体形成部の辺に沿って延在し、かつフレーム本体１１と一体に形成されている。

複数のリード１３は４つのリード群に分割されており、各リード群のリード１３は対応するタイバー１５と一体に形成されている。各リード群のリード１３は、対応するタイバー１５の延在方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。各リード群のリード１３は、樹脂封止体形成部（モールドライン１８）の内外に亘って延在し、互いに反対側の先端部（１３ｃ）及び末端部のうちの先端部がダイパッド１６と向かい合っている。本実施形態において、リード１３は、例えば、０．５ｍｍ程度の配列ピッチで配列されている。

ここで、タイバー１５を連続した一つの構造体と見なし、タイバー１５のリード１３間における部分をダム部と呼ぶ。タイバー１５のダム部は、トランスファ・モールディング法に基づいて樹脂封止体を形成する際、樹脂がキャビティの外部に漏出するのを防止するためのものである。

ダイパッド１６は、樹脂封止体形成部の中央部に配置され、４つの吊りリード１７を介してフレーム本体１１と一体に形成されている。４つの吊りリード１７は、樹脂封止体形成部の内外に亘って延在し、互いに反対側の一端側及び他端側のうちの一端側がダイパッド１６と一体化され、他端側がフレーム本体１１と一体化されている。４つの吊りリード１７は、ダイパッド１６から樹脂封止体形成部の外周囲（モールドライン１８）に向かって延在する第１部分と、この第１部分からリードフレーム１０の互いに反対側の主面及び裏面のうちの裏面側に折れ曲がる第２部分と、この第２部分から樹脂封止体形成部の内外に亘って延在する第３部分とを有する構成になっている。吊りリード１７の第３部分はリードフレーム１０の厚さ方向においてリード１３とほぼ同じ高さに位置し、吊りリード１７の第１部分及びダイパッド１６はリードフレーム１０の厚さ方向においてリード１３よりもリードフレーム１０の主面側に位置している。なお、リード１３は、樹脂封止工程後の切断工程において、樹脂封止体形成部の外側に設定された切断ライン１９に沿って切断される。

図１０乃至図１２に示すように、リード１３は互いに反対側の主面１３Ｘ及び裏面１３Ｙを有し、更に、電極部材として使用される電極部分（第１部分）１３ａと、切断工程において除去される除去部分１３ｂとを有する構成になっている。電極部分１３ａは、樹脂封止体形成部（モールドライン１８）の内外に亘って延在し、除去部分１３ｂは樹脂封止体形成部の外側において電極部分１３ａ及びタイバー１５に連なっている。図２乃至図７に示す電極部材３は、リード３の電極部分１３ａから除去部分１３ｂを切断分離することによって形成される。

リード１３において、電極部分１３ａは、全体的に、一主面１３Ｘの幅１３ＸＷ１と裏面１３Ｙの幅１３ＹＷ１とがほぼ同じ寸法（１３ＸＷ１≒１３ＹＷ１）で構成されている。これに対し、除去部分１３ｂは、主面１３Ｘの幅１３ＸＷ２よりも裏面１３Ｙの幅１３ＹＷ２が狭い部分（１３ＸＷ２＞１３ＹＷ２）を有する構成になっている。即ち、電極部分１３ａでは主面３Ｘの面積と裏面１３Ｙの面積とがほぼ同一になっているが、除去部分１３ｂでは主面３Ｘの面積よりも裏面１３Ｙの面積の方が小さくなっている。本実施形態において、電極部分１３ａの主面１３Ｘの幅１３ＸＷ１及び裏面１３Ｙの幅１３ＹＷ１は、例えば０．２ｍｍ程度に設定されている。除去部分１３ｂの主面１３Ｘの幅１３ＸＷ２は全体的に電極部分１３ａの主面１３Ｘの幅１３ＸＷ１と同じ寸法に設定されている。除去部分１３ｂの裏面１３Ｙの一部分における幅１３ＹＷ２は例えば０．１ｍｍ程度に設定され、他の部分における幅は主面１３Ｘの幅１３ＸＷ２と同じ寸法に設定されている。なお、ここで説明しているリード１３の各部分の幅とは、リード１３の配列方向Ｓ１に沿う長さのことである。

タイバー１５は、互いに反対側の主面１５Ｘ及び裏面１５Ｙを有する構成になっている。タイバー１５の主面１５Ｘは、全体的にほぼ同一の幅１５ＸＷで構成されている。これに対し、タイバー１５の裏面１５Ｙは、部分的に主面１５Ｘの幅１５ＸＷよりも狭い幅１５ＹＷを有する構成となっている。本実施形態において、タイバー１５のダム部（互いに隣り合う一方のリード３と他方のリード３との間における部分）は、主面１５Ｘの幅１５ＸＷよりも裏面１５Ｙの幅１５ＹＷが狭くなっている（１５ＸＷ＞１５ＹＷ）。即ち、タイバー１５のリード１３間におけるダム部では、主面１５Ｘの面積よりも裏面１５Ｙの面積が小さくなっている。本実施形態において、タイバー１５のダム部は、例えば、主面１５Ｘの幅１５ＸＷが０．４ｍｍ程度、裏面１５Ｙの幅１５ＹＷが０．２ｍｍ程度に設定されている。なお、ここで説明しているタイバー１５の各部分の幅とは、リード１３の配列方向Ｓ１と直行する方向Ｓ２に沿う長さのことである。

除去部分１３ｂの一部分は、リード１３の延在方向と直行する断面がＶ字型になっている。この除去部分１３ｂの一部分において、裏面１３Ｙの互いに反対側の２つの辺（１３Ｙ１，１３Ｙ２）のうちの一方の辺１３Ｙ１は、主面１３Ｘの互いに反対側の２つの辺（１３Ｘ１，１３Ｘ２）のうち、リード１３の厚さ方向において一方の辺１３Ｙ１と反対側に位置する一方の辺１３Ｘ１よりも内側に位置し、裏面１３Ｙの他方の辺１３Ｙ２は、リード１３の厚さ方向において他方の辺１３Ｙ２と反対側に位置する他方の辺１３Ｘ２よりも内側に位置している。即ち、除去部分１３ｂの一部分では、主面３Ｘにおけるリード間の間隔Ｗ１よりも裏面３Ｙにおけるリード間の間隔Ｗ２の方が広くなっている。

タイバー１５のダム部において、裏面１５Ｙの互いに反対側の２つの辺（１５Ｙ１，１５Ｙ２）のうちのリード１３側に位置する一方の辺１５Ｙ１とリード１３の先端部１３ｃとの間の距離Ｌ２は、主面１５Ｘの互いに反対側の２つの辺（１５Ｘ１，１５Ｘ２）のうちのリード１３側に位置する一方の辺１５Ｘ１とリード１３の先端部１３ｃとの間の距離Ｌ１よりも広くなっている。即ち、裏面１５Ｙのリード１３側に位置する一方の辺１５Ｙ１は、一主面１５Ｘのリード１３側に位置する一方の辺１５Ｘ１よりも、リード１３の先端部１３ｃとの距離が長い位置に配置されている。

このような構成のリードフレーム１０は、金属板にエッチング加工を施して所定のリードパターンを形成し、その後、吊りリード１７に折り曲げ加工を施すことによって形成される。本実施形態のリードフレーム１０としては、例えば、銅（Ｃｕ）若しくはＣｕ系の合金材からなる金属板にエッチング加工及び折り曲げ加工を施して形成されたリードフレームが用いられている。Ｃｕ及びＣｕ系の合金材は、リードフレームの材料として用いられる鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）系の合金材よりも導電性及び熱導電性に優れているが、このＦｅ−Ｎｉ系の合金材よりも機械的強度が低い。おな、リードフレーム１０の厚さｔは、例えば０．２ｍｍ程度に設定されている。

ここで、隣り合う２つのリード１３で挟まれたリード間領域において、２つのリード１３の電極部分１３ａで挟まれた領域を第１リード間領域１４ａと呼び、２つのリード１３の除去部分１３ｂで挟まれた領域を第２リード間領域１４ｂと呼ぶ。

次に、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造に用いられる成形金型について、図１３を用いて説明する。図１３は、成形金型の概略構成を示す模式的断面図である。

図１３に示すように、成形金型２０は、これに限定されないが、上下に分割された上型２１及び下型２２を有し、更に、ポット、カル部、ランナー、樹脂注入ゲート、キャビティ２３、エアーベント等を有する構成となっている。上型２１は、合わせ面（第１合わせ面）２１ａと、この合わせ面２１ａに連なるキャビティ２３と、このキャビティ２３に樹脂注入ゲートを介して一端側が連なるランナーと、このランナーの他端側に連なるカル部と、このカル部に連なるポット部と、キャビティ２３に連なるエアーベントとを有し、下型２２は、上型２１の合わせ面２１ａ及びキャビティ２３と向かい合う合わせ面（第２合わせ面）２２ａを有する構成になっている。キャビティ２３は、上型２１の合わせ面２１ａから上型２１の深さ方向に窪んだ構成になっており、その平面形状は方形状になっている。

シートモールド技術による樹脂封止体の形成では、成形金型２０の下型２２とリードフレーム１０との間に樹脂シート（樹脂フィルム）３０が位置するように、成形金型２０の上型２１と下型２２との間にリードフレーム１０を位置決めし、その後、ポットからカル部、ランナー及び樹脂注入ゲートを通してキャビティ２３の内部に樹脂を加圧注入することによって行われる。シートモールド技術では、一般的に熱硬化性の樹脂が用いられるため、樹脂シート３０としては樹脂封止体形成時の温度に耐える耐熱性の樹脂シートを用いる。また、スタンドオフ・パッケージ構造にするには、成形金型２０のクランプ力（締め付け力）によってリードフレームのリードを樹脂シートに食い込ませる必要があるため、成形金型２０のクランプ力で容易に潰すことが可能な柔軟性のある樹脂シート（可撓性樹脂シート）を用いる。

次に、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造について、図１４乃至図２０を用いて説明する。
図１４は、チップボンディング工程及びワイヤボンディング工程が施された状態を示す模式的断面図、
図１５は、樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図、
図１６は、樹脂封止工程において、成型金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的平面図、
図１７は、図１６のＦ−Ｆ線に沿う模式的断面図、
図１８は、図１６のＧ−Ｇ線に沿う模式的断面図、
図１９は、樹脂封止工程が施された状態を示す模式的断面図、
図２０は、樹脂封止工程後の切断工程を説明するための模式的断面図である。

まず、図８乃至図１２に示すリードフレーム１０を準備し、その後、チップボンディング装置（チップボンディング工程）にリードフレーム１０を搬送し、図１４に示すように、リードフレーム１０のダイパッド１６の主面１６Ｘ上に接着材を介在して半導体チップ２を接着固定する。半導体チップ２の接着固定は、半導体チップ２の裏面２Ｙがダイパッド１５の主面１５Ｘと向かい合う状態で行う。

次に、チップボンディング装置からワイヤボンディング装置（ワイヤボンディング工程）にリードフレーム１０を搬送し、図１４に示すように、半導体チップ２の複数の電極２ａと、リードフレーム１０の複数のリード１３とを複数のボンディングワイヤ４で夫々電気的に接続する。ボンディングワイヤ４は、一端側が半導体チップ２の電極２ａに接続され、他端側がリード１３の電極部分１３ａにおける主面１３Ｘに接続される。

次に、ワイヤボンディング装置からトランスファ・モールディング装置（樹脂封止工程）にリードフレーム１０を搬送し、図１５及び図１６に示すように、成形金型２０の上型２１と下型２２との間にリードフレーム１０を位置決めする。

リードフレーム１０の位置決めは、リードフレーム１０の裏面（リード１３の裏面１３Ｙと同一側の面）と下型２２の合わせ面２２ａとの間に樹脂シート３０が介在する状態で行われる。樹脂シート３０としては、例えば４０μｍ程度の厚さの樹脂シートを用いる。
また、リードフレーム１０の位置決めは、キャビティ２３の内部に、半導体チップ２、ボンディングワイヤ４、リード１３、ダイパッド１６及び吊りリード１７等が位置する状態で行われる。
また、リードフレーム１０の位置決めは、キャビティ２３から上型２１の合わせ面２１ａに亘ってリード１３の電極部分１３ａが位置し、リード１３の電極部分１３ａの一部及び除去部分１３ｂ、並びにタイバー１５が上型２１の合わせ面２１ａと下型２２の合わせ面２２ａとの間に位置する状態で行われる。
また、リードフレーム１０の位置決めは、リード１３の電極部分１３ａの一部及び除去部分１３ｂ、タイバー１５、並びに、これらの部分に対応する樹脂シート３０の部分を上型２０の合わせ面２１ａと下型２２の合わせ面２２ｂとで上下方向から締め付ける（押さえる）ことによって行われる。
また、リードフレーム１０の位置決めは、リード１３が樹脂シート３０に食い込むように、上型２１と下型２２との締め付け力（クランプ力，挟み力）によって樹脂シート３０を潰した状態で行われる。本実施形態では、リード１３の食い込み量（樹脂シート３０の潰れ量）は、例えば２０μｍ程度に設定される。

この工程において、タイバー１５のダム部（リード１３間における部分）は、図１０乃至図１２に示すように、主面１５Ｘの幅１５ＸＷよりも裏面１５Ｙの幅１５ＹＷが狭くなっている（１５ＸＷ＞１５ＹＷ）ことから、図１６及び図１７に示すように、タイバー１５のダム部と樹脂シート３０との接触面積が小さくなり、タイバー１５のダム部によって潰される樹脂シート３０の範囲が狭くなるため、タイバー１５のダム部によって潰された樹脂シート３０が第２リード間領域（リード１３の除去部分１３ｂ間）１４ｂに逃げる量を減らすことができる。この結果、リード１３の除去部分１３ｂで挟まれた第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができる。
また、第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、第２リード間領域１４ｂからリード１３の電極部分１３ａで挟まれた第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、タイバー１５のダム部（リード１３間における部分）において、裏面１５Ｙのリード側に位置する辺１５Ｙ１は、図１０乃至図１２に示すように、主面１５Ｘのリード側に位置する辺１５Ｘ１よりも、リード１３の先端部１３ｃからの距離が遠くなる位置に配置されていることから、タイバー１５のダム部によって潰される樹脂シート３０の部分が第１リード間領域１４ａから遠ざかるため、たとえ第２リード間領域１４ｂに樹脂シート３０のしわが発生しても、第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、リード１３の除去部分１３ｂの一部分は、図１０乃至図１２に示すように、主面１３Ｘの幅１３ＸＷよりも裏面１３Ｙの幅１３ＹＷの方が狭くなっていることから、図１６及び図１８に示すように、リード１３の除去部分１３ｂと樹脂シート３０との接触面積が狭くなり、リード１３の除去部分１３ｂによって潰される樹脂シート３０の範囲が狭くなるため、リード１３の除去部分１３ｂで潰された樹脂シート３０が第２リード間領域１４ｂに逃げる量を減らすことができる。この結果、リード１３の除去部分１３ｂで挟まれた第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができる。
また、第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、第２リード間領域１４ｂからリード１３の電極部分１３ａで挟まれた第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

次に、前述のようにリードフレーム１０を位置決めした状態で、成形金型２０のポットからカル部、ランナー及び樹脂注入ゲートを通してキャビティ２３の内部に例えば熱硬化性の樹脂を加圧注入して、図１９に示すように樹脂封止体５を形成する。半導体チップ２、ボンディングワイヤ４、リード１３、ダイパッド１６、吊りリード１７等は、樹脂封止体５によって封止される。

この工程において、樹脂の充填が終了した後、注入時の圧力よりも高い圧力を加えて樹脂中に巻き込まれたボイドを小さくする工程が施される。この工程は、樹脂中に巻き込まれたボイドを温度サイクル試験時においてポップコーン現象を起こさない程度まで小さくするためである。

また、樹脂封止体５の裏面５Ｙからリード１３の裏面１３Ｙが突出する突出高さが２０μｍ程度のスタンドオフ・パッケージがほぼ完成する。

また、リードフレーム１０の位置決めにおいて、第２リード間領域１４ｂにおける樹脂シート３０のしわが抑制されているため、樹脂シート３０のしわに起因して樹脂封止体に形成される溝等の不具合は発生しない。

次に、リードフレーム１０に貼り付いた樹脂シート３０を剥がして成形金型２０からリードフレーム１０を取り出し、その後、樹脂封止体５の硬化を促進するキュア工程を施した後、切断装置（切断工程）にリードフレーム１０を搬送する。この切断工程では、図２０に示すように、樹脂封止体５の側面から外側に導出したリード１３の電極部分１３ａの一部及びフレーム本体１１を切断金型４０のパンチガイド４１と受け台４２とで上下方向から押さえた後、パンチガイド４１側から受け台４２側に向かってカットパンチ４３を降下し、このカットパンチ４３と受け台４２による剪断動作によって、リード１３の除去部分１３ｂ及びタイバー１５をフレーム本体１１から切断分離する。これにより、リード１３の電極部分１３ａからなる電極部材３が形成される。

この後、他の切断工程において、リードフレーム１０のフレーム本体１１から吊りリート１７を切断分離することにより、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ａがほぼ完成する。

次に、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの実装について、図２１及び図２２を用いて説明する。図２１及び図２２は実装工程を説明するための模式的断面図である。

ＱＦＮ型半導体装置１Ａの実装はリフローソルダリング法によって行われる。具体的には、図２１に示すように、実装基板５０の実装面の電極５１上に半田ペースト材５２を例えばスクリーン印刷等で施し、その後、実装基板５０の電極５１とＱＦＮ型半導体装置１Ａの電極部材３とが互いに向かい合うように位置決めして、実装基板５０の実装面上にＱＦＮ型半導体装置１Ａを自動搭載機で搭載し、その後、半田ペースト材５２を溶融して実装基板５０の電極５１とＱＦＮ型半導体装置１Ａの電極部材３とを半田付けする。この実装工程において、ＱＦＮ型半導体装置１Ａは自動搭載機によって実装基板５０の実装面上に搭載されるため、この搭載時において実装基板５０の電極５１とＱＦＮ型半導体装置１Ａの電極部材３との間に介在された半田ペースト材５２が押し潰され、図２２に示すように、半田ペースト材５２の一部がＱＦＮ型半導体装置１Ａの電極部材３間（実装基板の電極間）に食み出る（押し出される）。この時、ＱＦＮ半導体装置１Ａは、樹脂封止体５の裏面５Ｙから電極部材３の裏面３Ｙが突出するスタンドオフ・パッケージ構造になっていることから、食み出た半田ペースト材５２は樹脂封止体５の裏面５Ｙと電極部材３の裏面３Ｙとの段差部に溜まるため、食み出た半田ペースト材５２の広がりを抑制することができる。

また、樹脂封止体５の裏面５Ｙは、電極部材３に向かうに従って途中から徐々に電極部材３の裏面３Ｙの縁に近づくようにその高さを変える変化面５Ｙ１となっていることから、この変化面５Ｙ１に沿って半田ペースト材５２が食み出るため、食み出た半田ペースト材５２と樹脂封止体５との間に空気の巻き込みによって発生するボイドを抑制することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造における樹脂封止工程において、タイバー１５のダム部（リード１３間における部分）は、主面１５Ｘの幅１５ＸＷよりも裏面１５Ｙの幅１５ＹＷが狭くなっている（１５ＸＷ＞１５ＹＷ）。これにより、タイバー１５のダム部と樹脂シート３０との接触面積が小さくなり、タイバー１５のダム部によって潰される樹脂シート３０の範囲が狭くなるため、タイバー１５のダム部によって潰された樹脂シート３０が第２リード間領域（リード１３の除去部分１３ｂ間）１４ｂに逃げる量を減らすことができる。この結果、リード１３の除去部分１３ｂで挟まれた第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、第２リード間領域１４ｂからリード１３の電極部分１３ａで挟まれた第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、第１リード間領域１４ａに発生する樹脂シート３０のしわに起因して樹脂封止体５の裏面５Ｙのリード１３間に形成される溝等の不具合を抑制することができる。この結果、溝に起因するリード１３の引き抜き強度の低下を抑制でき、リード１３の切断工程において樹脂封止体５からリード１３、即ち電極部材３が抜けるといった不具合を抑制することができるため、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造歩留まりの向上を図ることができる。また、実装に対する信頼性の高いＱＦＮ型半導体装置１Ａを提供することができる。
（２）ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造における樹脂封止工程において、タイバー１５のダム部は、裏面１５Ｙのリード側に位置する辺１５Ｙ１が、主面１５Ｘのリード側に位置する辺１５Ｘ１よりも、リード１３の先端部１３ｃから、換言すればリード１３の電極部分１３ａと除去部分１３ｂとの間の切断ライン１９から遠ざかる位置に配置されている。これにより、タイバー１５のダム部によって潰される樹脂シート３０の部分が第１リード間領域１４ａから遠ざかるため、たとえ第２リード間領域１４ｂに樹脂シート３０のしわが発生しても、第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。
（３）ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造における樹脂封止工程において、リード１３の除去部分１３ｂの一部分は、一主面１３Ｘの幅１３ＸＷよりも裏面１３Ｙの幅１３ＹＷの方が狭くなっている。これにより、リード１３の除去部分１３ｂと樹脂シート３０との接触面積が狭くなり、リード１３の除去部分１３ｂによって潰される樹脂シート３０の範囲が狭くなるため、リード１３の除去部分１３ｂで潰された樹脂シート３０が第２リード間領域１４ｂに逃げる量を減らすことができる。この結果、リード１３の除去部分１３ｂで挟まれた第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、第２リード間領域１４ｂに発生する樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、第２リード間領域１４ｂからリード１３の電極部分１３ａで挟まれた第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができるため、前述のタイバー１５の場合と同様に、樹脂シート３０のしわに起因して樹脂封止体５の裏面５Ｙのリード１３間に形成される溝によって樹脂封止体５からリード１３（電極部材３）が抜けるといった不具合の発生を抑制できる。この結果、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造歩留まりの向上を図ることができる。また、実装に対する信頼性の高いＱＦＮ型半導体装置１Ａを提供することができる。
（４）ＱＦＮ型半導体装置１Ａの製造における樹脂封止工程において、厚さが４０μｍ程度の薄い樹脂シート３０を使用し、この樹脂シート３０にリード１３を２０μｍ程度食い込ませても、第１リード間領域１４ａに樹脂シート３０のしわを発生させることなく、樹脂封止体５を形成することができるため、厚い樹脂シートを使用した場合と比較して、電極部材３の突出高さＳＨが高い２０μｍ以上のＱＦＮ型半導体装置を低コストで提供することができる。
（５）実装基板５０の実装面上にＱＦＮ型半導体装置１Ａをリフローソルダリング法で半田付け実装する際、実装基板５０の電極５１とＱＦＮ型半導体装置１Ａの電極部材３との間に介在された半田ペースト材５２はＱＦＮ型半導体装置１Ａの自重や搭載機による圧着等によって押し潰され、一部がＱＦＰ型半導体装置１Ａの電極部材３間（実装基板５０の電極５１間）に食み（はみ）出るが、ＱＦＮ型半導体装置１Ａは電極部材３の突出高さＳＨが高い２０μｍ程度のスタンドオフ・パッケージ構造になっていることから、食み出たペースト材５２を電極部材３の側面部に溜め込むマージンが大きいため、食み出た半田ペースト材５２の広がりを抑制することができる。この結果、半田ブリッジや、半田ボール等導電性異物の発生を抑制できるため、ＱＦＮ型半導体装置１Ａの実装不良を低減することができる。
（６）ＱＦＮ型半導体装置１Ａにおいて、樹脂封止体５の裏面５Ｙは、電極部材３に向かうに従って途中から徐々に電極部材３の裏面３Ｙの縁に近づくようにその高さを変える変化面５Ｙ１となっていることから、この変化面５Ｙ１に沿って半田ペースト材５２が食み出るため、食み出た半田ペースト材５２と樹脂封止体５との間に空気の巻き込みによって発生するボイドを抑制することができる。また、半田ペースト材５２をスムーズに潰すことができるため、安定したペースト形状にすることができる。

ところで、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわは、リード１３の除去部分１３ｂの長さを長くして第１リード間領域１４ａからタイバー１５を遠ざけることでも抑制することができる。しかしながら、この場合、成形金型２０を変更する必要があり、更に、１枚のリードフレーム１０から取得できる製品の数が減ってしまうため、製造コストの増加を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、成形金型２０を変更する必要が無く、しかも一枚のリードフレーム２０から取得できる製品の数を減らすことなく、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

また、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわは、タイバー１５の主面及び裏面の幅を両方とも狭くして全体的に細くすることによっても抑制することができる。しかしながら、この場合、タイバー１５のダム部の幅方向（リード１３の配列方向Ｓ１と直行する方向Ｓ２）の機械的極度（剛性）が低下してしまうため、キャビティ２３の内部に樹脂を加圧注入する時の圧力や、樹脂中に巻き込まれたボイドを小さくするために注入時の圧力よりも高い圧力を加えた時に、タイバー１５のダム部がキャビティ２３の外側に曲がり易くなるため、タイバー１５のダム部から樹脂が漏れるといった不具合が発生し易くなる。これに対し、本実施形態では、ダムバー１５を全体的に細くするのではなく、タイバー１５のダム部における裏面１５Ｙの幅１５ＹＷだけを狭くしているため、タイバー１５のダム部の幅方向の機械的強度をほぼ維持したまま、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。特に、Ｃｕ及びＣｕ系の合金材は、Ｆｅ−Ｎｉ系の合金材よりも機械的強度が低いため、ＣｕやＣｕ系の合金材からなるリードフレームを用いる場合には有用である。

また、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわは、リード１３の切断部分１３ｂの一部分における主面及び裏面の幅を両方とも狭くして全体的に細くすることによっても抑制することができる。しかしながら、この場合、リード１３の切断部分１３ｂの幅方向（リード１３の配列方向Ｓ１）の機械的強度が低下してしまうため、リード１３が根本部分から曲がりやすくなる。これに対し、本実施形態では、リード１３の除去部分１３ｂの一部分における幅を全体的に細くするのではなく、リード１３の除去部分１３ｂの一部分における幅だけを狭くしているため、リード１３の除去部分１３ｂの幅方向の機械的強度をほぼ維持したまま、第２リード間領域１４ｂから第１リード間領域１４ａに伸びる樹脂シート３０のしわを抑制することができる。

なお、本実施形態では、リード１３の除去部分１３ｂの一部分において裏面１３Ｙの幅を狭くした例について説明したが、除去部分１３ｂの全体に亘って裏面１３Ｙの幅を狭くしてもよい。

また、本実施形態では、全てのリード１３において除去部分１３ｂの裏面３Ｙの幅を狭くした例について説明したが、互いに隣り合う２つのリード１３において、少なくとも何れか一方のリード１３の除去部分１３ｂにおける裏面１３Ｙの幅を狭くしてもよい。即ち、リード１３の除去部分１３ｂにおける裏面１３Ｙの幅を狭くする構成は、１本毎に行っても良い。但し、この場合、リード１３の除去部分１３ｂで潰された樹脂シート３０が第２リード間領域１４ｂに逃げる量を減らせるのは何れか一方のリード側だけとなるため、樹脂シート３０のしわを抑制する効果は半減する。

また、本実施形態では、タイバー１５のダム部全体において、主面１５Ｘの幅１５ＸＷよりも裏面１５Ｙの幅１５ＹＷを狭くした構成について説明したが、ダム部全体ではなく、図２３（半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの概略構成を示す模式的平面図）に示すように、ダム部の一部分において裏面１５Ｙの幅を狭くする構成にしてもよい。この場合、プレス加工によってリードフレーム１０Ａを形成することができるため、ＱＦＮ型半導体装置の低コスト化を図ることができる。

（実施形態２）
図２４は本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の模式的平面図、
図２５は図２４のＨ−Ｈ線に沿う模式的断面図、
図２６は図２５の一部を拡大した模式的断面図である。

図２４乃至図２６に示すように、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ｂは、基本的に前述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。

すなわち、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ｂは、実装基板に実装した時のスタンドオフ高さを大きくするため、電極部材３の裏面３Ｙに導電層３１が設けられている。この導電層３１は、例えば電解メッキ法によって形成される。

電解メッキ法による導電層３１の形成は、前述の半導体装置の製造において、樹脂封止体５を形成した後に行われる。

このように、シートモールド技術で樹脂封止体５の裏面５Ｙからリード１３電極部分１３ａの裏面を突出させたスタンドオフ・パッケージ構造を形成し、その後、電極部材３の裏面に導電層３１を例えば電解メッキ法で形成することにより、実装基板にＱＦＮ型半導体装置１Ｂを実装した時のスタンドオフ高さを大きくすることができる。

（実施形態３）
図２７は、本発明の実施形態３であるＱＦＮ型半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態を示す模式的平面図、
図２８は、図２７のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面図、
図２９は、図２８の一部を拡大した模式的断面図、
図３０は、本実施形態の半導体装置の製造に用いられるリードフレームの一部を示す模式的平面図、
図３１は、図３０の各切断線に沿う模式的断面図であり、（ａ）はＪ−Ｊ線に沿う模式的断面図、（ｂ）はＫ−Ｋ線に沿う模式的断面図である。

図２７乃至図２９に示すように、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ｃは、基本的に前述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。

即ち、電極部材３は、一主面３Ｘの幅よりも裏面３Ｙの幅の方が狭い楔（くさび）型の断面形状（電極部材３の延在方向と直行する方向の面で切った断面形状）になっている。更に、電極部材３の断面において、樹脂封止体５の裏面５Ｙと同一の平面に位置する部分での幅３ＱＷよりも裏面３Ｙの幅の方が狭くなっている。

このような電極部材３が樹脂封止体５の裏面５Ｙに配置されたパッケージ構造は、例えば図３０及び図３１に示すリードフレーム１０Ｂを用いることで容易に形成することができる。

リードフレーム１０Ｂにおいて、リード１３の電極部分１３ａは、全体的に、主面１３Ｘの幅１３ＸＷ１よりも裏面１３Ｙの幅１３ＹＷ１の方が狭い楔型の断面形状になっている。リード１３の電極部分１３ｂも同様に、全体的に、主面１３Ｘの幅１３ＸＷ２よりも裏面１３Ｙの幅１３ＹＷ２の方が狭い楔型の断面形状になっている。

このように、電極部材３は、樹脂封止体５の裏面５Ｙと同一の平面に位置する部分での幅３ＱＷよりも裏面３Ｙの幅の方が狭い楔型の断面形状になっていることから、ボンディングエリアを確保したうえで、しわの発生を抑制することができる。また、上下面の寸法が同一の時と比較し、リードの剛性がほとんど変わらないため、成形金型でクランプした時にリードの先端部（パッケージ中央方向）が浮き上がらず、フラッシュバリを抑制できる。

（実施形態４）
図３２は、本発明の実施形態４であるＱＦＮ型半導体装置の模式的底面図、
図３３は、図３２のＬ−Ｌ線に沿う模式的断面図、
図３４は、図３３の一部を拡大した模式的断面図、
図３５は、本実施形態の半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図、
図３６は、本実施形態の半導体装置を実装基板に実装した状態を示す模式的断面図である。

図３２乃至図３４に示すように、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ｄは、基本的に前述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。

即ち、本実施形態のＱＦＮ型半導体装置１Ｄは、樹脂封止体５の裏面５Ｙにこの裏面５Ｙから主面５Ｘ側に窪む凹部６を有する構成になっており、更に、凹部６の底面からダイパッド１６の裏面１６Ｙが露出する構成になっている。

複数の電極部材３は樹脂封止体５の外周囲に沿って配置され、複数の電極部材３の夫々の裏面３Ｙは樹脂封止体５の裏面５Ｙよりも突出している。凹部６は複数の電極部材５で囲まれた領域内に複数の電極部材３から離間して設けられている。即ち、本実施形態の半導体装置１Ｄは、樹脂封止体５の裏面５Ｙ側において、複数のリード３で囲まれた領域に、電極部材３の裏面３Ｙから凹部６の底面までの段差であって、電極部材３の裏面３Ｙから樹脂封止体５の裏面５Ｙまでの段差ＳＨ１よりも大きい段差ＳＨ２を有する構成になっている。

このように、樹脂封止体５の裏面５Ｙ側に、電極部材３の裏面３Ｙから樹脂封止体５の裏面５Ｙまでの段差ＳＨ１よりも大きい段差ＳＨ２を有するパッケージ構造にすることにより、実装基板の実装面上にＱＦＮ型半導体装置１Ｄを実装する時、実装基板と樹脂封止体５との間に介在された異物に対するマージンがあがるため、異物による電極部材３の浮き不良を低減することができる。この結果、ＱＦＮ型半導体装置１Ｄの実装性を向上することができる。

半導体チップ２の厚さ方向の中心２Ｆが樹脂封止体５の厚さ方向の中心５Ｆよりも樹脂封止体５の裏面５Ｙ側に位置するパッケージ構造や、樹脂封止体５の裏面５Ｙ側からダイパッド１６が露出するパッケージ構造の場合、半導体チップ２の主面２Ｘより上部にある樹脂の体積よりも半導体チップ２の裏面２Ｙより下部にある樹脂の体積が小さくなり、樹脂の効果収縮に伴う内部応力のバランスがパッケージの上下で崩れて、樹脂封止体５の裏面５Ｙが凸となる方向に樹脂封止体５が反る。このような反りが発生したＱＦＮ型半導体装置においては、実装基板の実装面と樹脂封止体の裏面の中央部との間隔が最も狭くなるため、例えば実装基板上に形成された凹凸や不意なパーティカルの存在などによって、電極部材３の浮き不良が発生し易くなる。しかしながら、本実施形態のように、電極部材３で囲まれた領域に、電極部材３の裏面３Ｙから樹脂封止体５の裏面５Ｙまでの段差ＳＨ１よりも大きい段差ＳＨ２を有するパッケージ構造にすることにより、樹脂封止体５の反りに起因して最も狭くなる実装基板の実装面と樹脂封止体の裏面の中央部との間隔を確保することができるため、樹脂封止体５の反りによる電極部材３の浮き不良を低減することができる。この結果、ＱＦＮ型半導体装置１Ｄの実装性を向上することができる。

図３６に示すように、実装基板５０の実装面には配線５３と、この配線５３の一部からなる電極５１が設けられ、更に、配線５３を覆うようにして絶縁膜５４が設けられている。ＱＦＮ型半導体装置１Ｄの電極部材３は、半田材５５によって実装基板５０の電極５１に固着されている。配線５３が絶縁膜５４で覆われた部分では、配線５３の厚さ分、絶縁膜５３が突出する。このような突出部分が樹脂封止体５の裏面５Ｙ下に存在し、しかも突出量が段差ＳＨ１よりも大きい場合、電極部材３の浮き不良が発生し易くなる。しかしながら、本実施形態のように、電極部材３で囲まれた領域に、電極部材３の裏面３Ｙから樹脂封止体５の裏面５Ｙまでの段差ＳＨ１よりも大きい段差ＳＨ２を有するパッケージ構造にすることにより、配線５３及び絶縁膜５４からなる突出部分の高さを段差ＳＨ２で吸収できるため、配線５３及び絶縁膜５４からなる突出部分に起因する電極部材３の浮き不良を低減することができる。この結果、ＱＦＮ型半導体装置１Ｄの実装性を向上することができる。

このようなＱＦＮ型半導体装置１Ｄは、樹脂封止工程において、図３５に示す成形金型２０Ａを用いることによって容易に形成することができる。成形金型２０Ａは、基本的に前述の実施形態１の成形金型２０と同様の構成になっているが、以下の構成が異なっている。即ち、本実施形態の成形金型２０Ａは、キャビティ２３と向かい合う位置に配置され、かつ下型２２の合わせ面２２ａからキャビティ２３側に突出する凸部２４を有する構成になっている。

この成形金型２０Ａを用いた樹脂封止体５の形成は、まず、ワイヤーボンディング装置からトランスファ・モールディング装置にリードフレーム１０を搬送し、図３５に示すように、成形金型２０Ａの上型２１と下型２２との間にリードフレーム１０を位置決めする。リードフレーム１０の位置決めは、前述の実施形態１と同様の条件で行われる。次に、このままの状態で、成形金型２０Ａのポットからカル部、ランナー及び樹脂注入ゲートを通してキャビティ２３の内部に例えば熱硬化性の樹脂を加圧注入し、その後、樹脂を硬化させることによって行われる。

この樹脂封止工程において、下型２２の凸部２４上に位置する樹脂シート３０にダイパッド１６の裏面１６Ｙを接触させた状態で行うことにより、樹脂封止体５の凹部６の底面からダイパッド１６の裏面１６Ｙが露出するパッケージ構造が得られる。また、下型２２の凸部２４上に位置する樹脂シート３０からダイパッド１６の裏面１６Ｙを離間させた状態で行うことにより、樹脂封止体５の凹部６の底面からダイパッド１６の裏面１６Ｙが露出しないパッケージ構造が得られる。

段差ＳＨ１は、樹脂シート３０にリード１３が食い込む食い込み量によって調整できる。段差ＳＨ２は、下型２２の凸部２４の突出量によって調整できる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施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において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の実施形態１である半導体装置の模式的平面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の模式的底面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態を示す模式的平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。 図４の一部を拡大した模式的断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う模式的断面図である。 図６の一部を拡大した模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造に用いられるリードフレームの一部を示す模式的平面図である。 図８の一部を拡大した模式的平面図である。 図９の一部を拡大した模式的平面図である。 図１０に示すリードフレームの一部の模式的底面図である。 図１０の各切断線に沿う模式的断面図であり、（ａ）はＣ−Ｃ線に沿う模式的断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ線に沿う模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造に用いられる成形金型の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造において、チップボンディング工程及びワイヤボンディング工程が施された状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成型金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的平面図である。 図１６のＦ−Ｆ線に沿う模式的断面図である。 図１６のＧ−Ｇ線に沿う模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造において、樹脂封止工程が施された状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造において、樹脂封止工程後の切断工程を説明するための模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の実装工程を説明するための模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の実装工程を説明するための模式的断面図である。 本発明の実施形態１である半導体装置の製造に用いられる他のリードフレームの概略構成を示す模式的平面図である。 本発明の実施形態２である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態を示す模式的平面図である。 図２４のＨ−Ｈ線に沿う模式的断面図である。 図２５の一部を拡大した模式的断面図である。 本発明の実施形態３である半導体装置の樹脂封止体の上部を除去した状態を示す模式的平面図である。 図２７のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面図である。 図２８の一部を拡大した模式的断面図である。 本発明の実施形態３である半導体装置の製造に用いられるリードフレームの一部を示す模式的平面図である。 図３０の各切断線に沿う模式的断面図であり、（ａ）はＪ−Ｊ線に沿う模式的断面図、（ｂ）はＫ−Ｋ線に沿う模式的断面図である。 本発明の実施形態４である半導体装置の模式的底面図である。 図３２のＬ−Ｌ線に沿う模式的断面図である。 図３３の一部を拡大した模式的断面図である。 本発明の実施形態４である半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態４である半導体装置を実装基板に実装した状態を示す模式的断面図である。 従来のＱＦＮ型半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図である。 従来のＱＦＮ型半導体装置の製造における樹脂封止工程において、成形金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的断面図である。 図３７及び図３８の樹脂封止工程において、成型金型にリードフレームを位置決めした状態を示す模式的平面図である。 図３９のＭ−Ｍ線に沿う模式的断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…半導体装置
２…半導体チップ
２ａ…電極
３…電極部材（リードの第１部分）
４…ボンディングワイヤ
５…樹脂封止体
６…凹部
１０…リードフレーム
１１…フレーム本体
１２…製品形成領域
１３…リード
１３ａ…リードの電極部分
１３ｂ…リードの除去部分
１４ａ…第１リード間領域
１４ｂ…第２リード間領域
１５…タイバー
１６…ダイパッド
１７…吊りリード
１８…モールドライン
１９…切断ライン
２０…成形金型
２１…上型
２２…下型
２１ａ，２２ａ…合わせ面
２３…キャビティ
２４…凸部
３０…樹脂シート（樹脂フィルム）
３１…導電層

Claims (4)

1. 一主面を有する半導体チップと、
   互いに反対側の主面及び裏面を有する電極部材と、
   前記半導体チップの電極と前記電極部材の主面とを電気的に接続する接続手段と、
   互いに反対側の主面及び裏面を有し、前記半導体チップ、前記電極部材及び前記接続手段を封止する樹脂封止体と、
   前記樹脂封止体の裏面から前記樹脂封止体の主面側に向かって窪む凹部とを有し、
   前記電極部材の裏面は、前記樹脂封止体の裏面から突出し、
   前記凹部の底面から前記電極部材の裏面までの段差は、前記樹脂封止体の裏面から前記電極部材の裏面までの段差よりも大きいことを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記樹脂封止体は、前記樹脂封止体の裏面が凸面となる方向に反っていることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記半導体チップは、前記樹脂封止体の主面側に位置する主面と、前記樹脂封止体の裏面側に位置する裏面とを有し、
   前記半導体チップの厚さ方向の中心は、前記樹脂封止体の厚さ方向の中心よりも前記樹脂封止体の裏面側に位置していることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記半導体チップが接着固定されたダイパッドを更に有し、
   前記ダイパッドは、前記凹部の底面から露出していることを特徴とする半導体装置。

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