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JP2014007287A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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JP2014007287A
JP2014007287A JP2012142025A JP2012142025A JP2014007287A JP 2014007287 A JP2014007287 A JP 2014007287A JP 2012142025 A JP2012142025 A JP 2012142025A JP 2012142025 A JP2012142025 A JP 2012142025A JP 2014007287 A JP2014007287 A JP 2014007287A
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JP
Japan
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lead
semiconductor device
tie bar
exposed
sealing body
Prior art date
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JP2012142025A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Numazaki
雅人 沼崎
Kazuko Hanawa
和子 花輪
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Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】半導体装置の信頼性を向上させる。
【解決手段】タイバー40tbを介して連結された複数のデバイス領域40a上にそれぞれ半導体チップ3を搭載し、各デバイス領域40aに設けられたリード4と半導体チップ3を電気的に接続した後、複数のデバイス領域40aを一括して封止する封止体6を形成する。また、封止体6を形成した後、リード4の露出面にめっき法により金属膜を形成し、その後、複数のデバイス領域40aを分割する。また、封止体6を形成した後、かつ、金属膜を形成する前に、以下の工程を有する。すなわち、複数のデバイス領域40aを分割する工程で用いる図示しないブレードよりも幅が太いブレードBD1を用いて、リード4およびタイバー40tbのそれぞれの一部を除去する。
【選択図】図26
The reliability of a semiconductor device is improved.
A semiconductor chip 3 is mounted on each of a plurality of device regions 40a connected via tie bars 40tb, and a lead 4 provided in each device region 40a and the semiconductor chip 3 are electrically connected, and then a plurality of the device regions 40a are connected. The sealing body 6 is formed to collectively seal the device regions 40a. Moreover, after forming the sealing body 6, a metal film is formed on the exposed surface of the lead 4 by plating, and then the plurality of device regions 40a are divided. Moreover, after forming the sealing body 6 and before forming a metal film, it has the following processes. That is, a part of each of the lead 4 and the tie bar 40tb is removed by using the blade BD1 that is wider than a blade (not shown) used in the step of dividing the plurality of device regions 40a.
[Selection] Figure 26

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、例えば外部端子となるリードが封止体の下面および側面において露出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。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, for example, a technique effective when applied to a semiconductor device in which leads serving as external terminals are exposed on the lower surface and side surfaces of a sealing body.

特開2009−200175号公報(特許文献1)には、インナリードの側面が金属層で覆われた半導体装置が記載されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2009-200195 (Patent Document 1) describes a semiconductor device in which a side surface of an inner lead is covered with a metal layer.

また、特開2000−294715号公報(特許文献2)には、リードの周縁部の下面側に傾斜面が設けられた半導体装置が記載されている。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-294715 (Patent Document 2) describes a semiconductor device in which an inclined surface is provided on the lower surface side of the peripheral edge portion of a lead.

特開2009−200175号公報JP 2009-200195 A 特開2000−294715号公報JP 2000-294715 A

半導体装置のパッケージ態様として、外部端子であるリードを封止体の下面側において露出させたパッケージがある。このようなパッケージとして、例えば、QFN(Quad Flat Non-leaded package)型やSON(Small Outline Non-leaded package)などがある。上記のように、封止体の下面側でリードが露出するパッケージを実装基板に実装する場合、リードの露出面に、例えば半田などの接合材を接合することにより実装する。   As a package mode of a semiconductor device, there is a package in which a lead as an external terminal is exposed on the lower surface side of a sealing body. Examples of such a package include a QFN (Quad Flat Non-leaded package) type and a SON (Small Outline Non-leaded package). As described above, when a package in which leads are exposed on the lower surface side of the sealing body is mounted on a mounting substrate, the package is mounted by bonding a bonding material such as solder to the exposed surface of the leads.

しかし、半田(接合材)をリードの下面のみに接合する場合には、半導体装置の実装強度向上、あるいは実装状態を検査する時の視認性向上が要求される。そこで、リードの下面に加えて、側面にも半田(接合材)を接合する、あるいはリードの側面に半田のフィレット(半田フィレット)を形成する技術が要求される。   However, when solder (bonding material) is bonded only to the lower surface of the lead, it is required to improve the mounting strength of the semiconductor device or to improve the visibility when the mounting state is inspected. Therefore, in addition to the lower surface of the lead, a technique for bonding solder (bonding material) to the side surface or forming a solder fillet (solder fillet) on the side surface of the lead is required.

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。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

本願において開示される代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。   The outline of typical ones disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、タイバーを介して連結された複数のデバイス領域上にそれぞれ半導体チップを搭載し、各デバイス領域に設けられたリードと半導体チップを電気的に接続した後、上記複数のデバイス領域を一括して封止する封止体を形成する。また、上記封止体を形成した後、上記リードの露出面にめっき法により金属膜を形成し、その後、上記複数のデバイス領域を分割する。また、上記封止体を形成した後、かつ、上記金属膜を形成する前に、以下の工程を有する。すなわち、上記複数のデバイス領域を分割する工程で用いる第2ブレードよりも幅が太い第1ブレードを用いて、上記リードおよび上記タイバーのそれぞれの一部を除去する。   That is, a semiconductor chip is mounted on each of a plurality of device regions connected via tie bars, and the leads provided in each device region are electrically connected to the semiconductor chip. A sealing body to be sealed is formed. Moreover, after forming the sealing body, a metal film is formed on the exposed surface of the lead by a plating method, and then the plurality of device regions are divided. Moreover, after forming the said sealing body, and before forming the said metal film, it has the following processes. That is, a part of each of the lead and the tie bar is removed using the first blade having a width wider than the second blade used in the step of dividing the plurality of device regions.

本願において開示される代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。   The effects obtained by the representative embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本願において開示される代表的な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。   That is, according to the exemplary embodiment disclosed in the present application, the reliability of the semiconductor device can be improved.

一実施の形態である半導体装置の上面図である。It is a top view of the semiconductor device which is one embodiment. 図1に示す半導体装置の下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1および図2に示す半導体装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the semiconductor device shown in FIGS. 1 and 2. 図1に示す封止体を取り除いた状態で半導体装置の内部構造を示す透視平面図である。FIG. 2 is a perspective plan view showing the internal structure of the semiconductor device with the sealing body shown in FIG. 1 removed. 図1のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図1のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 図5に示す半導体装置を実装する実装基板の実装面に接合材を塗布した状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the state which apply | coated the bonding material to the mounting surface of the mounting board | substrate which mounts the semiconductor device shown in FIG. 図7に示す実装基板の実装面側を示す拡大平面図である。FIG. 8 is an enlarged plan view showing a mounting surface side of the mounting substrate shown in FIG. 7. 図7に示す実装基板上に図5に示す半導体装置を配置した状態を示す拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where the semiconductor device illustrated in FIG. 5 is disposed on the mounting substrate illustrated in FIG. 7. 図9に示す接合材を加熱処理してリードとランドを接合した状態を示す拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where the bonding material illustrated in FIG. 9 is heat-treated to join the lead and the land. 図1のB−B線に沿った断面における半導体装置と実装基板の接合状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the joining state of the semiconductor device and mounting board in the cross section along the BB line of FIG. 図8に示す実装基板上に半導体装置を搭載し、接合した状態を示す拡大平面図である。FIG. 9 is an enlarged plan view illustrating a state in which a semiconductor device is mounted on the mounting substrate illustrated in FIG. 8 and bonded. 図10〜図12に示す実装構造体の外観検査工程の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the external appearance test process of the mounting structure shown in FIGS. 図1〜図13に示す半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly flow of the semiconductor device shown in FIGS. リードフレーム準備工程で準備するリードフレームの全体構造を示す平面図である。It is a top view which shows the whole lead frame structure prepared at a lead frame preparation process. 図15に示す複数のデバイス領域のうち、2つのデバイス領域周辺の拡大平面図である。FIG. 16 is an enlarged plan view around two device regions among the plurality of device regions shown in FIG. 15. 図16のA−A線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the AA line of FIG. 図16のB−B線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the BB line of FIG. 図16に示すダイパッド上に、ボンディング材を介して半導体チップを搭載した状態を示す拡大平面図である。FIG. 17 is an enlarged plan view showing a state in which a semiconductor chip is mounted on the die pad shown in FIG. 16 via a bonding material. 図19のA−A線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the AA line of FIG. 図19に示す半導体チップと複数のリードを、ワイヤを介して電気的に接続した状態を示す拡大平面図である。FIG. 20 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor chip shown in FIG. 19 and a plurality of leads are electrically connected through wires. 図21のA−A線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the AA line of FIG. 図21に示すリードフレームのデバイス領域に、封止体を形成した状態を示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing a state where a sealing body is formed in the device region of the lead frame shown in FIG. 21. 図23のA−A線に沿った拡大断面図である。It is an expanded sectional view along the AA line of FIG. 封止工程において、成形金型内にリードフレームを配置した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned the lead frame in the shaping die in a sealing process. 図24に示すリードフレームに切削加工を施し、タイバーの下面側を露出させた状態を示す拡大断面図である。FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state in which the lead frame illustrated in FIG. 24 is cut and the lower surface side of the tie bar is exposed. 図26に示すダイシング領域周辺をさらに拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands further and shows the dicing area | region periphery shown in FIG. 図23に示すリードフレームをダイシングテープで固定した状態を示す平面図である。FIG. 24 is a plan view showing a state in which the lead frame shown in FIG. 23 is fixed with a dicing tape. 図28に示すリードフレームの下面側の一部を拡大して示す拡大平面図である。FIG. 29 is an enlarged plan view showing a part of the lower surface side of the lead frame shown in FIG. 28 in an enlarged manner. 図26に示すリードおよびダイパッドの露出面に金属膜を形成した状態を示す拡大断面図である。FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a metal film is formed on exposed surfaces of the lead and die pad shown in FIG. 26. 電解めっき法によるめっき工程の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the plating process by the electroplating method. 図29に示すリードフレームに金属膜を形成した後、デバイス領域毎に個片化した状態を示す拡大平面図である。FIG. 30 is an enlarged plan view showing a state where a metal film is formed on the lead frame shown in FIG. 29 and then separated for each device region. 図30に示すリードフレームをダイシングテープに固定し、個片化した状態を示す拡大断面図である。FIG. 31 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the lead frame shown in FIG. 30 is fixed to a dicing tape and separated into pieces. 図33のダイシング領域周辺をさらに拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands further and shows the dicing area | region periphery of FIG. 図16に対する変形例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the modification with respect to FIG. 図26および図27に示すダイシングブレードの切削加工部の形状を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for demonstrating the shape of the cutting process part of the dicing blade shown in FIG. 26 and FIG. 図36に対する変形例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the modification with respect to FIG. 図36に対する他の変形例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the other modification with respect to FIG. 図4に対する変形例を示す透視平面図である。FIG. 5 is a perspective plan view showing a modified example with respect to FIG. 4. 図4に対する他の変形例を示す透視平面図である。FIG. 10 is a perspective plan view showing another modified example with respect to FIG. 4. 図5に対する変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification with respect to FIG. 図13の他の半導体装置の構成において、外観検査工程を行う場合の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram when an appearance inspection process is performed in the configuration of another semiconductor device of FIG. 13;

(本願における記載形式・基本的用語・用法の説明)
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
(Description format, basic terms, usage in this application)
In the present application, the description of the embodiment will be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Regardless of the front and rear, each part of a single example, one is a part of the other, or a part or all of the modifications. In principle, repeated description of similar parts is omitted. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.

同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe(シリコン・ゲルマニウム)合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金めっき、Cu層、ニッケル・めっき等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Cu、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。   Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It does not exclude things that contain. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but includes a SiGe (silicon-germanium) alloy, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and other additives. Needless to say, it is also included. Moreover, even if it says gold plating, Cu layer, nickel / plating, etc., unless otherwise specified, not only pure materials but also members mainly composed of gold, Cu, nickel, etc. Shall be included.

さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。   In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.

また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。   Moreover, in each figure of embodiment, the same or similar part is shown with the same or similar symbol or reference number, and description is not repeated in principle.

また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するため、あるいは領域の境界を明示するために、ハッチングやドットパターンを付すことがある。   In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, hatching or a dot pattern may be added in order to clearly indicate that it is not a void or to clearly indicate the boundary of a region.

以下の実施の形態で説明する技術はリードを封止体の下面側で露出させる種々のパッケージタイプの半導体装置に適用可能である。本実施の形態では、一例として、外部端子である複数のリードが、封止体の下面(実装面)において封止体から露出する、QFN型の半導体装置に適用した実施態様を取り上げて説明する。図1は本実施の形態の半導体装置の上面図、図2は、図1に示す半導体装置の下面図、図3は図1および図2に示す半導体装置の側面図である。また、図4は、図1に示す封止体を取り除いた状態で半導体装置の内部構造を示す透視平面図である。また、図5は図1のA−A線に沿った断面図、図6は図1のB−B線に沿った断面図である。なお、図3は側面図であるが、封止体6とリード4、および金属膜SDの区別を判り易く示すため、それぞれ模様またはハッチングを付して示し、かつ、リード4の位置を二点鎖線で示している。   The technology described in the following embodiments can be applied to various package type semiconductor devices in which the leads are exposed on the lower surface side of the sealing body. In this embodiment, as an example, an embodiment applied to a QFN type semiconductor device in which a plurality of leads which are external terminals are exposed from the sealing body on the lower surface (mounting surface) of the sealing body will be described. . 1 is a top view of the semiconductor device of the present embodiment, FIG. 2 is a bottom view of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view of the semiconductor device shown in FIGS. FIG. 4 is a perspective plan view showing the internal structure of the semiconductor device with the sealing body shown in FIG. 1 removed. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. Although FIG. 3 is a side view, in order to easily distinguish the sealing body 6 from the lead 4 and the metal film SD, each is shown with a pattern or hatching, and the positions of the leads 4 are two points. Shown with a chain line.

<半導体装置>
まず、本実施の形態の半導体装置1の構成の概要について、図1〜図6を用いて説明する。本実施の形態の半導体装置1は、ダイパッド(チップ搭載部、タブ)2(図4〜図6参照)と、ダイパッド2上にダイボンド材DB(図4〜図6参照)を介して搭載された半導体チップ3(図4〜図6参照)と、を備えている。また、半導体装置1は、半導体チップ3(ダイパッド2)の周囲に配置された複数のリード(端子、外部端子)4と、半導体チップ3の複数のパッド(電極、ボンディングパッド)PD(図4、図5参照)と複数のリード4とを、それぞれ電気的に接続する複数のワイヤ(導電性部材)5(図4、図5参照)と、を有している。また、ダイパッド2には、複数の吊りリードTLが接続されている。また、半導体装置1は半導体チップ3、複数のワイヤ5、および複数のリード4の一部を封止する封止体(樹脂体)6を備えている。
<Semiconductor device>
First, an outline of the configuration of the semiconductor device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The semiconductor device 1 according to the present embodiment is mounted on a die pad (chip mounting portion, tab) 2 (see FIGS. 4 to 6) and a die bond material DB (see FIGS. 4 to 6) on the die pad 2. And a semiconductor chip 3 (see FIGS. 4 to 6). Further, the semiconductor device 1 includes a plurality of leads (terminals, external terminals) 4 arranged around the semiconductor chip 3 (die pad 2) and a plurality of pads (electrodes, bonding pads) PD (FIG. 4, FIG. 4). A plurality of wires (conductive members) 5 (see FIGS. 4 and 5) for electrically connecting the leads 4 and the leads 4 respectively. A plurality of suspension leads TL are connected to the die pad 2. The semiconductor device 1 also includes a semiconductor chip 3, a plurality of wires 5, and a sealing body (resin body) 6 that seals part of the plurality of leads 4.

<外観構造>
まず、半導体装置1の外観構造について説明する。図1に示す封止体(樹脂体)6の平面形状は矩形状からなり、本実施の形態では、例えば、正方形である。封止体6は上面6aと、この上面6aとは反対側の下面(裏面、実装面)6b(図2参照)と、この上面6aと下面6bとの間に位置する側面6cとを有している。図5に示す例では、側面6cは上面6aおよび下面6bと直交する。
<Appearance structure>
First, the external structure of the semiconductor device 1 will be described. The planar shape of the sealing body (resin body) 6 shown in FIG. 1 is a rectangular shape, and is, for example, a square in the present embodiment. The sealing body 6 has an upper surface 6a, a lower surface (back surface, mounting surface) 6b (see FIG. 2) opposite to the upper surface 6a, and a side surface 6c located between the upper surface 6a and the lower surface 6b. ing. In the example shown in FIG. 5, the side surface 6c is orthogonal to the upper surface 6a and the lower surface 6b.

また、図2に示すように、半導体装置1では、封止体6の各辺(側面6c)に沿って、それぞれ複数のリード4が配置されている。複数のリード4は、それぞれ金属材料からなり、本実施の形態では、例えば銅(Cu)、または銅(Cu)からなる基材の表面に例えばニッケル(Ni)からなる金属膜(図示は省略)が形成された積層金属部材から成る。   As shown in FIG. 2, in the semiconductor device 1, a plurality of leads 4 are arranged along each side (side surface 6 c) of the sealing body 6. The plurality of leads 4 are each made of a metal material, and in the present embodiment, for example, a metal film made of nickel (Ni) on the surface of a base material made of, for example, copper (Cu) or copper (Cu) (not shown). It is made of a laminated metal member formed.

また複数のリード4は、図2に示すように封止体6の下面6bにおいて、各リード4の一部(下面4b)が封止体6からそれぞれ露出している。またリード4の封止体6からの露出部には、金属膜SDが形成され、下面4bは金属膜SDに覆われる。金属膜SDは、例えばめっき法により形成されためっき膜であり、例えば半田材から成り、リード4を後述する実装基板側の端子と接合する際に接合材として機能する。   Further, as shown in FIG. 2, in the lower surface 6 b of the sealing body 6, a part (lower surface 4 b) of each lead 4 is exposed from the sealing body 6. A metal film SD is formed on the exposed portion of the lead 4 from the sealing body 6, and the lower surface 4 b is covered with the metal film SD. The metal film SD is a plating film formed by, for example, a plating method, and is made of, for example, a solder material. The metal film SD functions as a bonding material when the lead 4 is bonded to a mounting substrate side terminal to be described later.

本実施の形態の金属膜SD(半田材)は、鉛(Pb)を実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなり、例えば錫(Sn)のみ、錫−ビスマス(Sn−Bi)、または錫−銅−銀(Sn−Cu−Ag)などである。ここで、鉛フリー半田とは、鉛(Pb)の含有量が0.1wt%以下のものを意味し、この含有量は、RoHS(Restriction of Hazardous Substances)指令の基準として定められている。以下、本実施の形態において、半田材、あるいは半田成分について説明する場合には、特にそうでない旨明示した場合を除き、鉛フリー半田を指す。   The metal film SD (solder material) of the present embodiment is made of so-called lead-free solder that does not substantially contain lead (Pb). For example, only tin (Sn), tin-bismuth (Sn-Bi), or For example, tin-copper-silver (Sn-Cu-Ag). Here, the lead-free solder means a lead (Pb) content of 0.1 wt% or less, and this content is defined as a standard of the RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive. Hereinafter, in the present embodiment, when a solder material or a solder component is described, it indicates lead-free solder unless otherwise specified.

また、図2に示すように、半導体装置1の下面(実装面)の周縁部には、段差部10が設けられる。段差部10は半導体装置1の下面の周縁部に、全周に亘って連続的に形成されている。図3に示す例では、複数のリード4のそれぞれは、側面4cに連なり、かつ、下面4bと上面4aの間に位置する段差面(下面、中間面)4fを備えている。また、側面4cの内側には、下面4bと段差面4fに連なる側面4eを備えている。また、封止体6は、側面6cに連なり、かつ、下面6bと上面6aの間に位置する段差面(下面、中間面)6fを備えている。また、側面6cの内側には、下面6bと段差面6fに連なる側面6eを備えている。詳細は後述するが、このような構成とすることで、実装後の検査における視認性が向上する。また、実装強度を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 2, a stepped portion 10 is provided on the peripheral edge portion of the lower surface (mounting surface) of the semiconductor device 1. The stepped portion 10 is continuously formed on the peripheral edge of the lower surface of the semiconductor device 1 over the entire circumference. In the example shown in FIG. 3, each of the plurality of leads 4 includes a step surface (lower surface, intermediate surface) 4f that is continuous with the side surface 4c and is positioned between the lower surface 4b and the upper surface 4a. Further, the side surface 4c is provided with a side surface 4e continuous to the lower surface 4b and the step surface 4f. In addition, the sealing body 6 includes a step surface (lower surface, intermediate surface) 6f that is continuous with the side surface 6c and located between the lower surface 6b and the upper surface 6a. Further, a side surface 6e is provided on the inner side of the side surface 6c. Although details will be described later, such a configuration improves the visibility in the inspection after mounting. Further, the mounting strength can be improved.

また、図3に示すようにリード4の側面4cは金属膜SDに覆われず、露出している。このように側面4cが金属膜SDから露出した構造となる理由は、半導体装置1の製造工程に由来するものであるが、詳細は半導体装置の製造法を説明する際に説明する。   Further, as shown in FIG. 3, the side surface 4c of the lead 4 is not covered with the metal film SD but is exposed. The reason for the structure in which the side surface 4c is exposed from the metal film SD is derived from the manufacturing process of the semiconductor device 1, and the details will be described when the manufacturing method of the semiconductor device is described.

次に、図2に示すように、ダイパッド(チップ搭載部、タブ)2の下面2bは、封止体6の下面6bにおいて、封止体6から露出している。つまり、半導体装置1は、ダイパッド露出型(タブ露出型)の半導体装置である。また、ダイパッド2は、封止体6よりも熱伝導率が高い金属材料からなり、本実施の形態では、例えば銅(Cu)、または銅(Cu)からなる基材の表面に例えばニッケル(Ni)からなる金属膜(図示は省略)が形成された積層金属膜から成る。このように、ダイパッド露出型の半導体装置は、熱伝導率が封止体6よりも高い、例えば、銅(Cu)などの金属部材(ダイパッド2)を露出させることで、ダイパッド2が露出しない半導体装置と比較して、パッケージの放熱性を向上させることができる。また、図2および図3に示す例では、ダイパッド2の下面2bには、実装時に接合材として機能する金属膜SDが形成され、上記基材の下面を覆っている。金属膜SDは上記したように例えばめっき法により形成されためっき膜(半田膜)である。   Next, as shown in FIG. 2, the lower surface 2 b of the die pad (chip mounting portion, tab) 2 is exposed from the sealing body 6 on the lower surface 6 b of the sealing body 6. That is, the semiconductor device 1 is a die pad exposed type (tab exposed type) semiconductor device. The die pad 2 is made of a metal material having a higher thermal conductivity than that of the sealing body 6. In this embodiment, for example, nickel (Ni) is formed on the surface of a base material made of, for example, copper (Cu) or copper (Cu). ) Formed of a laminated metal film (not shown). As described above, the die pad exposed semiconductor device is a semiconductor in which the die pad 2 is not exposed by exposing a metal member (die pad 2) such as copper (Cu) having a higher thermal conductivity than that of the sealing body 6. Compared with the device, the heat dissipation of the package can be improved. 2 and 3, the lower surface 2b of the die pad 2 is formed with a metal film SD that functions as a bonding material at the time of mounting, and covers the lower surface of the substrate. The metal film SD is a plating film (solder film) formed by, for example, a plating method as described above.

また、図2および図3に示すように、半導体装置1は、封止体6の角部6k(側面6cの交点)の外側において、吊りリードTLの一部が封止体6から露出している。詳しくは、図4および図6に示すように、吊りリードTLの一方の端部(封止部TL1)は、ダイパッド2に接続され(一体に形成され)、他方の端部(露出部TL2)は、角部6kにおいて封止体6から露出している。すなわち、本実施の形態の吊りリードは、所謂、I吊りタイプである。吊りリードTLは、ダイパッド2と一体に形成されるので、吊りリードTLはダイパッド2と同じ金属材料から成る。本実施の形態では、例えば銅(Cu)、または銅(Cu)からなる基材の表面に例えばニッケル(Ni)からなる金属膜(図示は省略)が形成された積層金属膜から成る。また、図2に示すように、吊りリードTLの露出部の下面には、実装時に接合材として機能する金属膜SDが形成され、上記基材の下面を覆っている。金属膜SDは上記したように例えばめっき法により形成された半田膜である。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the semiconductor device 1, a part of the suspension lead TL is exposed from the sealing body 6 outside the corner portion 6 k (intersection of the side surface 6 c) of the sealing body 6. Yes. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 6, one end portion (sealing portion TL1) of the suspension lead TL is connected to the die pad 2 (formed integrally), and the other end portion (exposed portion TL2). Is exposed from the sealing body 6 at the corner 6k. That is, the suspension lead of the present embodiment is a so-called I suspension type. Since the suspension lead TL is formed integrally with the die pad 2, the suspension lead TL is made of the same metal material as the die pad 2. In the present embodiment, for example, copper (Cu) or a laminated metal film in which a metal film (not shown) made of nickel (Ni) is formed on the surface of a base material made of copper (Cu). Further, as shown in FIG. 2, a metal film SD that functions as a bonding material at the time of mounting is formed on the lower surface of the exposed portion of the suspension lead TL, and covers the lower surface of the base material. The metal film SD is a solder film formed by, for example, a plating method as described above.

言い換えれば、半導体装置1は、封止体の下面6bの周縁部を囲むように連続的に形成された段差部10を備え、段差部10において、複数のリード4および複数の吊りリードTLが封止体6から露出している。   In other words, the semiconductor device 1 includes a step portion 10 continuously formed so as to surround the peripheral portion of the lower surface 6b of the sealing body, and the plurality of leads 4 and the plurality of suspension leads TL are sealed in the step portion 10. It is exposed from the stationary body 6.

このように吊りリードTLの一部を封止体6から露出させることにより、半導体装置1を後述する実装基板に実装する際に、吊りリードTLの露出部を実装基板の端子と接合できる。これにより、半導体装置1の実装強度を向上させることができる。ただし、変形例としては、図2に示すような吊りリードTLの露出部を設けない構造とすることができる。   By exposing a part of the suspension lead TL from the sealing body 6 in this manner, the exposed portion of the suspension lead TL can be joined to the terminal of the mounting substrate when the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate described later. Thereby, the mounting strength of the semiconductor device 1 can be improved. However, as a modification, a structure in which the exposed portion of the suspension lead TL as shown in FIG. 2 is not provided can be employed.

<内部構造>
次に半導体装置1の内部構造について説明する。図4に示すように、ダイパッド2の上面(チップ搭載面)2aは、平面形状が四角形(四辺形)から成る。本実施の形態では、例えば正方形である。また、図4に示す例では、半導体チップ3の外形サイズ(裏面3bの平面サイズ)よりも、ダイパッド2の外形サイズ(平面サイズ)の方が大きい。このように半導体チップ3を、その外形サイズよりも大きい面積を有するダイパッド2に搭載し、ダイパッド2の下面2bを封止体6から露出させることで、放熱性を向上させることができる。
<Internal structure>
Next, the internal structure of the semiconductor device 1 will be described. As shown in FIG. 4, the upper surface (chip mounting surface) 2a of the die pad 2 has a quadrangular shape in plan view. In the present embodiment, for example, it is a square. In the example shown in FIG. 4, the outer size (planar size) of the die pad 2 is larger than the outer size of the semiconductor chip 3 (planar size of the back surface 3b). As described above, the semiconductor chip 3 is mounted on the die pad 2 having an area larger than the outer size, and the lower surface 2b of the die pad 2 is exposed from the sealing body 6, thereby improving heat dissipation.

また、図4に示すようにダイパッド2上には、半導体チップ3が搭載されている。半導体チップ3はダイパッド2の中央に搭載されている。図5に示すように半導体チップ3は、裏面3bがダイパッド2の上面2aと対向した状態で、ダイボンド材(接着材)DBを介してダイパッド2上に搭載されている。つまり、複数のパッドPDが形成された表面(主面)3aの反対面(裏面3b)をチップ搭載面(上面2a)と対向させる、所謂、フェイスアップ実装方式により搭載されている。このダイボンド材DBは、半導体チップ3をダイボンディングする際の接着材であって、本実施の形態では、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂に、銀(Ag)などから成る金属粒子を含有させたダイボンド材DBを用いている。   Further, as shown in FIG. 4, the semiconductor chip 3 is mounted on the die pad 2. The semiconductor chip 3 is mounted at the center of the die pad 2. As shown in FIG. 5, the semiconductor chip 3 is mounted on the die pad 2 via a die bond material (adhesive material) DB with the back surface 3 b facing the top surface 2 a of the die pad 2. That is, it is mounted by a so-called face-up mounting method in which the surface (back surface 3b) opposite to the surface (main surface) 3a on which the plurality of pads PD are formed is opposed to the chip mounting surface (upper surface 2a). This die bond material DB is an adhesive when the semiconductor chip 3 is die-bonded. In the present embodiment, for example, an epoxy thermosetting resin contains metal particles made of silver (Ag) or the like. Die bond material DB is used.

図4に示すように、ダイパッド2上に搭載される半導体チップ3の平面形状は四角形から成る。本実施の形態では、例えば、正方形である。また、図5に示すように、半導体チップ3は、表面(主面、上面)3aと、表面3aとは反対側の裏面(主面、下面)3bと、この表面3aと裏面3bとの間に位置する側面3cとを有している。そして、図4および図5に示すように、半導体チップ3の表面3aには、複数のパッド(ボンディングパッド)PDが形成されており、本実施の形態では、複数のパッドPDが表面3aの各辺に沿って形成されている。また、図示は省略するが、半導体チップ3の主面(詳しくは、半導体チップ3の基材(半導体基板)の上面に設けられた半導体素子形成領域)には、複数の半導体素子(回路素子)が形成されている。また、複数のパッドPDは、半導体チップ3の内部(詳しくは、表面3aと図示しない半導体素子形成領域の間)に配置される配線層に形成された配線(図示は省略)を介して、この半導体素子と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 4, the planar shape of the semiconductor chip 3 mounted on the die pad 2 is a quadrangle. In the present embodiment, for example, it is a square. As shown in FIG. 5, the semiconductor chip 3 includes a front surface (main surface, upper surface) 3a, a back surface (main surface, lower surface) 3b opposite to the front surface 3a, and a space between the front surface 3a and the back surface 3b. And a side surface 3c. As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of pads (bonding pads) PD are formed on the surface 3a of the semiconductor chip 3, and in the present embodiment, the plurality of pads PD are provided on each surface 3a. It is formed along the side. Although not shown, the main surface of the semiconductor chip 3 (specifically, a semiconductor element formation region provided on the upper surface of the base material (semiconductor substrate) of the semiconductor chip 3) includes a plurality of semiconductor elements (circuit elements). Is formed. In addition, the plurality of pads PD are connected to each other via wiring (not shown) formed in a wiring layer disposed inside the semiconductor chip 3 (specifically, between the surface 3a and a semiconductor element formation region not shown). It is electrically connected to the semiconductor element.

半導体チップ3(詳しくは、半導体チップ3の基材)は、例えばシリコン(Si)から成る。また、表面3aには、半導体チップ3の基材および配線を覆う絶縁膜が形成されており、複数のパッドPDのそれぞれの表面は、この絶縁膜に形成された開口部において、絶縁膜から露出している。また、このパッドPDは金属からなり、本実施の形態では、例えばアルミニウム(Al)、あるいはアルミニウム(Al)を主体とする合金層から成る。   The semiconductor chip 3 (specifically, the base material of the semiconductor chip 3) is made of, for example, silicon (Si). In addition, an insulating film is formed on the surface 3a to cover the base material and wiring of the semiconductor chip 3, and each surface of the plurality of pads PD is exposed from the insulating film in the opening formed in the insulating film. doing. The pad PD is made of metal, and in the present embodiment, for example, aluminum (Al) or an alloy layer mainly composed of aluminum (Al).

また、図4に示すように、半導体チップ3の周囲(詳しくは、ダイパッド2の周囲)には、例えば、ダイパッド2と同じ銅(Cu)から成る複数のリード4が配置されている。そして、半導体チップ3の表面3aに形成された複数のパッド(ボンディングパッド)PDは、複数のリード4と、複数のワイヤ(導電性部材)5を介してそれぞれ電気的に接続されている。ワイヤ5は、例えば、金(Au)から成り、ワイヤ5の一部(例えば一方の端部)がパッドPDに接合され、他部(例えば他方の端部)がリード4の上面4aのボンディング領域に接合されている。なお、図示は省略するが、リード4のボンディング領域の表面(詳しくはニッケル(Ni)から成るめっき膜の表面)には、めっき膜が形成されている。めっき膜は例えば、銀(Ag)、あるいは金(Au)から成る。リード4(インナリード部)のボンディング領域(ワイヤボンディング領域)の表面に、銀(Ag)や金(Au)から成るめっき膜を形成することにより、金(Au)からなるワイヤ5との接合強度を向上させることができる。   As shown in FIG. 4, a plurality of leads 4 made of, for example, the same copper (Cu) as that of the die pad 2 are arranged around the semiconductor chip 3 (specifically, around the die pad 2). The plurality of pads (bonding pads) PD formed on the surface 3 a of the semiconductor chip 3 are electrically connected to the plurality of leads 4 and the plurality of wires (conductive members) 5, respectively. The wire 5 is made of, for example, gold (Au), a part (for example, one end) of the wire 5 is bonded to the pad PD, and the other part (for example, the other end) is bonded to the upper surface 4 a of the lead 4. It is joined to. Although not shown, a plating film is formed on the surface of the bonding region of the lead 4 (specifically, the surface of the plating film made of nickel (Ni)). The plating film is made of, for example, silver (Ag) or gold (Au). Bonding strength with the wire 5 made of gold (Au) by forming a plating film made of silver (Ag) or gold (Au) on the surface of the bonding region (wire bonding region) of the lead 4 (inner lead part) Can be improved.

また、図5に示すように、リード4は封止体6に封止される上面(ワイヤボンディング面)4aと上面4aの反対側に位置し、封止体6の下面6bにおいて封止体6から露出する下面(実装面)4bを有する。また、リード4は、外周側に側面4cを有する。また、上記したようにリード4は、側面4cに連なり、かつ、下面4bと上面4aの間に位置する段差面(下面、中間面)4fを備えている。また、側面4cの内側には、下面4bと段差面4fに連なる側面4eを備えている。   Further, as shown in FIG. 5, the lead 4 is positioned on the opposite side of the upper surface (wire bonding surface) 4 a and the upper surface 4 a to be sealed by the sealing body 6, and the sealing body 6 on the lower surface 6 b of the sealing body 6. A lower surface (mounting surface) 4b exposed from the surface. The lead 4 has a side surface 4c on the outer peripheral side. Further, as described above, the lead 4 includes a step surface (lower surface, intermediate surface) 4f that is continuous with the side surface 4c and is positioned between the lower surface 4b and the upper surface 4a. Further, the side surface 4c is provided with a side surface 4e continuous to the lower surface 4b and the step surface 4f.

また、図4に示すように、ダイパッド2には、複数の吊りリードTLが接続(連結)されている。複数の吊りリードTLは、それぞれ一方の端部が、平面視において四角形を成すダイパッド2の角部(角)に接続されている。また複数の吊りリードTLはそれぞれ他方の端部が封止体6の角部6kに向かって延び、角部6kにおいて封止体6から露出している。吊りリードTLを封止体6の角部6kに向かって、延ばすことにより、封止体6の各辺(各主辺)に沿って配置される複数のリード4の配列を阻害することなく配置できるので、リード4の数、すなわち、半導体装置1の端子数を増加させることができる。また、図6に示すように、吊りリードTLの一部(封止部TL1)には、下面側からハーフエッチング加工が施され、下面側が封止体6により封止されている。これにより、吊りリードTLと封止体6をしっかりと固定することができるので、吊りリードTLが封止体6から抜け落ちることを防止することができる。   As shown in FIG. 4, a plurality of suspension leads TL are connected (linked) to the die pad 2. One end of each of the plurality of suspension leads TL is connected to a corner (corner) of the die pad 2 that forms a quadrangle in plan view. Each of the plurality of suspension leads TL has the other end extending toward the corner 6k of the sealing body 6 and is exposed from the sealing body 6 at the corner 6k. The suspension leads TL are extended toward the corners 6k of the sealing body 6 so that the arrangement of the leads 4 arranged along each side (each main side) of the sealing body 6 is not hindered. Therefore, the number of leads 4, that is, the number of terminals of the semiconductor device 1 can be increased. As shown in FIG. 6, a part of the suspension lead TL (sealing portion TL <b> 1) is half-etched from the lower surface side, and the lower surface side is sealed by the sealing body 6. Thereby, since the suspension lead TL and the sealing body 6 can be firmly fixed, it is possible to prevent the suspension lead TL from falling off the sealing body 6.

<半導体装置の実装方法>
次に、図1〜図6を用いて説明した半導体装置の実装方法について説明する。図7は図5に示す半導体装置を実装する実装基板の実装面に接合材を塗布した状態を示す拡大断面図である。また、図8は、図7に示す実装基板の実装面側を示す拡大平面図である。また、図9は、図7に示す実装基板上に図5に示す半導体装置を配置した状態を示す拡大断面図、図10は、図9に示す接合材を加熱処理してリードとランドを接合した状態を示す拡大断面図である。また、図11は、図1のB−B線に沿った断面における半導体装置と実装基板の接合状態を示す拡大断面図である。また、図12は、図8に示す実装基板上に半導体装置を搭載し、接合した状態を示す拡大平面図である。
<Method of mounting semiconductor device>
Next, a method for mounting the semiconductor device described with reference to FIGS. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a bonding material is applied to the mounting surface of the mounting substrate on which the semiconductor device shown in FIG. 5 is mounted. FIG. 8 is an enlarged plan view showing the mounting surface side of the mounting board shown in FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the semiconductor device shown in FIG. 5 is arranged on the mounting substrate shown in FIG. 7, and FIG. 10 is a process in which the bonding material shown in FIG. It is an expanded sectional view which shows the state which carried out. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a bonding state of the semiconductor device and the mounting substrate in a cross section taken along line BB in FIG. FIG. 12 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor device is mounted on the mounting substrate shown in FIG. 8 and bonded.

本実施の形態では、まず、図7および図8に示す実装基板20を準備する(基板準備工程)。実装基板(マザーボード、配線基板)20は、電子部品搭載面である上面(搭載面)20aを有し、図1〜図6を用いて説明した半導体装置1は、上面20a上に搭載される。上面20aには、実装基板側の端子である複数のランド(端子)21が配置される。図8に示す例では、実装基板20は、複数のランド(リード接続用端子)21a、ランド(ダイパッド接続用端子)21b、および複数のランド(吊りリード接続用端子)21cを備える。上面20aは、絶縁膜(ソルダレジスト膜)22に覆われるが、絶縁膜22は、複数のランド21と重なる位置に開口部が形成され、この開口部において、複数のランド21は絶縁膜22から露出している。   In the present embodiment, first, the mounting substrate 20 shown in FIGS. 7 and 8 is prepared (substrate preparation step). The mounting substrate (motherboard, wiring substrate) 20 has an upper surface (mounting surface) 20a that is an electronic component mounting surface, and the semiconductor device 1 described with reference to FIGS. 1 to 6 is mounted on the upper surface 20a. A plurality of lands (terminals) 21 which are terminals on the mounting substrate side are arranged on the upper surface 20a. In the example shown in FIG. 8, the mounting substrate 20 includes a plurality of lands (lead connection terminals) 21a, lands (die pad connection terminals) 21b, and a plurality of lands (suspended lead connection terminals) 21c. The upper surface 20 a is covered with an insulating film (solder resist film) 22, and the insulating film 22 is formed with openings at positions overlapping the plurality of lands 21, and in the openings, the plurality of lands 21 are separated from the insulating film 22. Exposed.

次に、図7に示すように、実装基板20の上面20aに設けられた複数のランド21上に、それぞれ接合材23を配置(塗布)する(接合材配置工程)。図7に示す例では、接合材23は、クリーム半田(あるいは、ペースト半田)と呼ばれる半田材である。クリーム半田には、導電性の接合材となる半田成分と、接合部の表面を活性化させるフラックス成分とが含まれ、常温でペースト状である。また、接合材の塗布方法は、例えばスクリーン印刷により、塗布することができる。本工程により、複数のランド21上にそれぞれ接合材23が配置される。図2に示す例では、半導体装置1は、複数のリード4、ダイパッド2、および複数の吊りリードTLのそれぞれが封止体6の下面6bにおいて露出しており、これらをそれぞれ実装基板20のランド21に接続する。このため、本工程では、図8に示す複数のランド21a、ランド21b、および複数のランド21c上に、それぞれ接合材23を塗布する。   Next, as shown in FIG. 7, bonding materials 23 are respectively arranged (applied) on the plurality of lands 21 provided on the upper surface 20 a of the mounting substrate 20 (bonding material arrangement step). In the example shown in FIG. 7, the bonding material 23 is a solder material called cream solder (or paste solder). Cream solder contains a solder component that becomes a conductive bonding material and a flux component that activates the surface of the bonding portion, and is paste-like at room temperature. The bonding material can be applied by, for example, screen printing. By this step, the bonding material 23 is disposed on each of the plurality of lands 21. In the example shown in FIG. 2, in the semiconductor device 1, each of the plurality of leads 4, the die pad 2, and the plurality of suspension leads TL is exposed on the lower surface 6 b of the sealing body 6. 21 is connected. Therefore, in this step, the bonding material 23 is applied to each of the plurality of lands 21a, lands 21b, and the plurality of lands 21c shown in FIG.

次に、図9に示すように、半導体装置1を実装基板20の上面20a上に配置する(パッケージマウント工程)。本工程では、半導体装置1の端子の位置と実装基板20上のランド21の位置が重なるように位置合わせをして、実装基板20の実装面である上面20a上に半導体装置1を配置する。詳しくは、本工程では、半導体装置1のダイパッド2が実装基板20のランド21b上に、複数のリード4が複数のランド21a上に、複数の吊りリードTL(図6参照)が複数のランド21c(図8参照)上に配置される。   Next, as shown in FIG. 9, the semiconductor device 1 is disposed on the upper surface 20a of the mounting substrate 20 (package mounting step). In this step, the semiconductor device 1 is arranged on the upper surface 20 a that is the mounting surface of the mounting substrate 20 by aligning the positions of the terminals of the semiconductor device 1 with the positions of the lands 21 on the mounting substrate 20. Specifically, in this step, the die pad 2 of the semiconductor device 1 is on the land 21b of the mounting substrate 20, the plurality of leads 4 are on the plurality of lands 21a, and the plurality of suspension leads TL (see FIG. 6) are the plurality of lands 21c. (See FIG. 8).

次に、実装基板20上に半導体装置1が配置された状態で加熱処理を施し、図10に示すように、複数のリード4と複数のランド21aのそれぞれを、接合材24を介して接合する(リフロー工程)。図10に示す接合材24は、図9に示す接合材23に含まれる半田成分と、金属膜SDの半田成分が一体化して形成された導電性部材(半田材)である。また、接合材24の一方の面はリード4の下面4bに接合され、接合材24の他方の面は、ランド21aの露出面に接合される。つまり、本工程では、複数のリード4と複数のランド21aのそれぞれが、接合材24を介して電気的に接続される。   Next, heat treatment is performed in a state where the semiconductor device 1 is disposed on the mounting substrate 20, and the plurality of leads 4 and the plurality of lands 21 a are bonded via bonding materials 24 as shown in FIG. 10. (Reflow process). The bonding material 24 shown in FIG. 10 is a conductive member (solder material) formed by integrating the solder component contained in the bonding material 23 shown in FIG. 9 and the solder component of the metal film SD. One surface of the bonding material 24 is bonded to the lower surface 4b of the lead 4, and the other surface of the bonding material 24 is bonded to the exposed surface of the land 21a. That is, in this step, each of the plurality of leads 4 and the plurality of lands 21 a is electrically connected via the bonding material 24.

また、ダイパッド接続用端子であるランド21b上では、接合材24の一方の面はダイパッド2の下面2bに接合され、接合材24の他方の面は、ランド21bの露出面に接合される。つまり、本工程では、ダイパッド2から実装基板20に接続される放熱経路が形成される。また、ダイパッド2を例えば基準電位供給用などの端子として用いる場合には、本工程で、ダイパッド2とランド21bが、接合材24を介して電気的に接続される。   On the land 21b, which is a die pad connection terminal, one surface of the bonding material 24 is bonded to the lower surface 2b of the die pad 2, and the other surface of the bonding material 24 is bonded to the exposed surface of the land 21b. That is, in this step, a heat dissipation path connected from the die pad 2 to the mounting substrate 20 is formed. When the die pad 2 is used as a terminal for supplying a reference potential, for example, the die pad 2 and the land 21b are electrically connected through the bonding material 24 in this step.

本工程では、図9に示す接合材23が加熱されると、接合材23に含まれるフラックス成分が流れ出て、金属膜SDやランド21の露出面を活性化させる。これにより、接合材23に含まれる半田成分と金属膜SD、ランド21が濡れ易い状態になる。さらに加熱すると、半田成分の融点に到達し、半田成分が溶融する。この時、金属膜SDおよびランド21は半田と濡れ易い状態(半田濡れ性が高い状態)になっているので、半田成分はランド21の露出面および金属膜SDの形成面に濡れ広がる。これにより、図10に示すように、接合材24はランド21の露出面全体に濡れ広がる。また、接合材24はダイパッド2の露出面である下面2b全体に濡れ広がる。また、接合材24は、リード4の露出面のうち、下面4bおよび段差部10に濡れ広がる。一方、図9に示すように、側面4cには金属膜SDが形成されていないため、側面4cには、図10に示す接合材24は濡れ広がり難い。特に、接合材24を鉛フリー半田で構成する場合には、所謂、鉛半田と比較して濡れ性が低下する傾向があるので、金属膜SDが形成されない側面4cには接合材24が濡れ上がり難い。   In this step, when the bonding material 23 shown in FIG. 9 is heated, the flux component contained in the bonding material 23 flows out and activates the exposed surfaces of the metal film SD and the lands 21. Thereby, the solder component, the metal film SD, and the land 21 included in the bonding material 23 are easily wetted. When further heated, the melting point of the solder component is reached and the solder component is melted. At this time, since the metal film SD and the land 21 are easily wetted with the solder (the solder wettability is high), the solder component spreads on the exposed surface of the land 21 and the surface on which the metal film SD is formed. Thereby, as shown in FIG. 10, the bonding material 24 spreads over the entire exposed surface of the land 21. Further, the bonding material 24 wets and spreads over the entire lower surface 2b, which is the exposed surface of the die pad 2. Further, the bonding material 24 spreads wet on the lower surface 4 b and the stepped portion 10 among the exposed surfaces of the leads 4. On the other hand, as shown in FIG. 9, since the metal film SD is not formed on the side surface 4c, the bonding material 24 shown in FIG. In particular, when the bonding material 24 is composed of lead-free solder, the wettability tends to be lower than that of so-called lead solder. Therefore, the bonding material 24 gets wet on the side surface 4c where the metal film SD is not formed. hard.

ここで、半導体装置1の実装強度について説明する。半導体装置1は、実装基板20に実装された後、使用環境において温度サイクル負荷が印加される。温度サイクル負荷とは、実装基板20上に半導体装置1が実装された実装構造体の環境温度が繰り返し変化することにより生じる負荷である。温度サイクル負荷としては、例えば、実装構造体を構成する各部材の線膨張係数の違いに起因して発生する応力がある。この応力は、半導体装置1の実装面の周縁部に集中し易い。このため、温度サイクル寿命(温度サイクル負荷により接続部が損傷するまでの温度サイクル回数)を延ばすためには、実装面の周縁部に配置されるリード4とランド21の接続部の強度を向上させることが好ましい。   Here, the mounting strength of the semiconductor device 1 will be described. After the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 20, a temperature cycle load is applied in a use environment. The temperature cycle load is a load generated when the environmental temperature of the mounting structure in which the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate 20 is repeatedly changed. As the temperature cycle load, for example, there is a stress generated due to a difference in coefficient of linear expansion of each member constituting the mounting structure. This stress tends to concentrate on the peripheral edge of the mounting surface of the semiconductor device 1. For this reason, in order to extend the temperature cycle life (the number of temperature cycles until the connection portion is damaged by the temperature cycle load), the strength of the connection portion between the lead 4 and the land 21 arranged at the peripheral portion of the mounting surface is improved. It is preferable.

そこで、本実施の形態の半導体装置1は、リード4の周縁部側に側面4cに連なる段差部10を設けている。これにより、温度サイクルにより発生する応力が最も集中しやすい側面4cの直下において、接合材24の厚さを厚くすることができる。このため、リード4とランド21aの接合部の強度を向上させて半導体装置1の接続信頼性を向上させることができる。また、半導体装置1は、リード4の下面4bと段差面4fに連なる側面4eを備えている。これにより、互いに交差する複数の面で接合材24と接合されることとなるので、接合材24とリード4の接合強度を向上させることができる。また、リード4の下面4b側に段差部10を設けることにより、接合材24とリード4の接触面積が増すので、リード4と接合材24の接合強度を向上させることができる。   Therefore, the semiconductor device 1 of the present embodiment is provided with a stepped portion 10 that is continuous with the side surface 4 c on the peripheral edge side of the lead 4. As a result, the thickness of the bonding material 24 can be increased just below the side surface 4c where the stress generated by the temperature cycle is most likely to concentrate. Therefore, it is possible to improve the connection reliability of the semiconductor device 1 by improving the strength of the joint between the lead 4 and the land 21a. The semiconductor device 1 also includes a side surface 4e that is continuous with the lower surface 4b of the lead 4 and the step surface 4f. Thereby, since it joins with the joining material 24 in the some surface which mutually cross | intersects, the joining strength of the joining material 24 and the lead | read | reed 4 can be improved. Further, by providing the step portion 10 on the lower surface 4 b side of the lead 4, the contact area between the bonding material 24 and the lead 4 is increased, so that the bonding strength between the lead 4 and the bonding material 24 can be improved.

特に、半導体装置1を小型化する場合、各リード4の寸法が小さくなるので、実装面である下面4bの面積が小さくなる。本実施の形態によれば、リード4の下面4bの面積が小型化により、小さくなった場合でも、段差部10を設けることで、実装強度の低下を抑制できる。言い換えれば、リード4の実装強度を向上させることにより、リード4の下面4bの面積は小さくすることができるので、半導体装置1を小型化することができる。   In particular, when the semiconductor device 1 is downsized, the size of each lead 4 is reduced, so that the area of the lower surface 4b that is the mounting surface is reduced. According to the present embodiment, even when the area of the lower surface 4b of the lead 4 is reduced by downsizing, the step strength 10 can be provided to suppress a reduction in mounting strength. In other words, by improving the mounting strength of the lead 4, the area of the lower surface 4b of the lead 4 can be reduced, so that the semiconductor device 1 can be reduced in size.

また、図11に示す例では、吊りリードTLの一部(露出部TL2)が、接合材24を介して実装基板20のランド21cと接続されている。本実施の形態では、吊りリードTLはダイパッド2と一体に形成されているので、吊りリードTLとランド21cを電気的に接続する必要はない。しかし、吊りリードTLとランド21cを、接合材24を介して固定することにより、半導体装置1と実装基板20の接続強度を向上させることができる。例えば、図10に示すリード4とランド21aを接続する接合材24に集中する応力を、図11に示す吊りリードTLとランド21aを接続する接合材24に分散させることで、応力集中を緩和することができる。なお、吊りリードTLの露出部TL2に接合材24を濡れ上がらせるためには、露出部TL2に金属膜SD(図6参照)を形成しておく他、リフロー工程において、金属膜SDと接合材23を接触させる必要がある。また、図11に示すように、吊りリードTLの露出部TL2では、吊りリードTLの下面のみが露出している。言い換えると、図10に示すリード4は、段差面4fと下面4bを連結する側面4eが存在するので、接合材24が段差面4fまで濡れ上がるきっかけになる。一方、図11に示すように吊りリードTLは、封止体6の下面6bよりも高い位置に配置される露出部TL2の下面(図10の段差面4fに対応する面)段差面が露出し、図10に示す側面4eのように、封止体6の下面6bの高さから露出部TL2の下面に至る側面が存在しない。このため、接合材配置工程では、図8に示す吊りリード接続用のランド21cには、リード接続用のランド21aよりも多くの接合材23を塗布し、露出部TL2の下面と接合材23を接触させることが好ましい。   In the example shown in FIG. 11, a part of the suspension lead TL (exposed portion TL2) is connected to the land 21c of the mounting substrate 20 through the bonding material 24. In the present embodiment, since the suspension lead TL is formed integrally with the die pad 2, it is not necessary to electrically connect the suspension lead TL and the land 21c. However, the connection strength between the semiconductor device 1 and the mounting substrate 20 can be improved by fixing the suspension leads TL and the lands 21 c via the bonding material 24. For example, the stress concentration is alleviated by dispersing the stress concentrated on the bonding material 24 connecting the lead 4 and the land 21a shown in FIG. 10 to the bonding material 24 connecting the suspension lead TL and the land 21a shown in FIG. be able to. In order to wet the bonding material 24 on the exposed portion TL2 of the suspension lead TL, a metal film SD (see FIG. 6) is formed on the exposed portion TL2, and the metal film SD and the bonding material are used in the reflow process. 23 need to be contacted. As shown in FIG. 11, only the lower surface of the suspension lead TL is exposed at the exposed portion TL2 of the suspension lead TL. In other words, the lead 4 shown in FIG. 10 has a side surface 4e that connects the step surface 4f and the lower surface 4b, and thus the bonding material 24 gets wet to the step surface 4f. On the other hand, as shown in FIG. 11, the suspension lead TL exposes the step surface of the lower surface (surface corresponding to the step surface 4f in FIG. 10) of the exposed portion TL2 disposed at a position higher than the lower surface 6b of the sealing body 6. Like the side surface 4e shown in FIG. 10, there is no side surface from the height of the lower surface 6b of the sealing body 6 to the lower surface of the exposed portion TL2. For this reason, in the bonding material arranging step, more bonding material 23 is applied to the suspension lead connection land 21c shown in FIG. 8 than the lead connection land 21a, and the lower surface of the exposed portion TL2 and the bonding material 23 are applied. It is preferable to make it contact.

なお、本工程の後、図9に示す接合材23に含まれていたフラックス成分の残渣が残る場合には、必要に応じて洗浄工程を施し、この残渣を取り除く。   In addition, after this process, when the residue of the flux component contained in the bonding | jointing material 23 shown in FIG. 9 remains, a washing process is performed as needed and this residue is removed.

次に、実装基板20上に搭載された半導体装置1の外観を検査する(検査工程)。本工程では、特に、半導体装置1と実装基板20の接続部、すなわち、接合材24による接合状態を検査する。本工程では、例えば半導体装置1の上面側(図12に示す封止体6の上面6a側)から目視により接続状態の外観を検査することもできるが、検査を効率的に行う観点から画像処理を利用して検査することが好ましい。   Next, the appearance of the semiconductor device 1 mounted on the mounting substrate 20 is inspected (inspection process). In this step, in particular, a connection portion between the semiconductor device 1 and the mounting substrate 20, that is, a bonding state by the bonding material 24 is inspected. In this step, for example, the appearance of the connected state can be visually inspected from the upper surface side of the semiconductor device 1 (the upper surface 6a side of the sealing body 6 shown in FIG. 12), but image processing is performed from the viewpoint of efficiently performing the inspection. It is preferable to inspect using this.

例えば、図13に模式的に示す検査装置(外観検査装置)30を用いて検査することができる。図13は、図10〜図12に示す実装構造体の外観検査工程の構成を模式的に示す説明図である。また、図42は、図13の他の半導体装置の構成において、外観検査工程を行う場合の説明図である。検査装置30は、被検査対象部分に光を照射する光照射部31、被検査対象部で反射される光を検出して撮像する撮像部32、および撮像部32と電気的に接続される制御部33を備えている。制御部33には、例えば、撮像部32で得られたデータに処理(画像処理)を施す画像処理部、および画像処理後のデータを評価し、良否判定を行う判定部などが含まれる。上記したように、本工程では、特に、接合材24による接合状態を検査するので、光照射部31は、半導体装置1の上面側(封止体6の上面6a側)に配置され、接合材24に向かって光が照射される。また、撮像部32も、半導体装置1の上面側(封止体6の上面6a側)に配置され、接合材24で反射された光を検知し、撮像する。   For example, it can test | inspect using the inspection apparatus (appearance inspection apparatus) 30 typically shown in FIG. FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a configuration of an appearance inspection process of the mounting structure shown in FIGS. 10 to 12. FIG. 42 is an explanatory diagram when the appearance inspection process is performed in the configuration of the other semiconductor device of FIG. The inspection apparatus 30 includes a light irradiation unit 31 that irradiates light to a portion to be inspected, an image pickup unit 32 that detects and images light reflected by the portion to be inspected, and a control electrically connected to the image pickup unit 32 A portion 33 is provided. The control unit 33 includes, for example, an image processing unit that performs processing (image processing) on the data obtained by the imaging unit 32, a determination unit that evaluates data after image processing, and performs pass / fail determination. As described above, in this step, in particular, since the bonding state by the bonding material 24 is inspected, the light irradiation unit 31 is disposed on the upper surface side of the semiconductor device 1 (the upper surface 6a side of the sealing body 6), and the bonding material Light is irradiated toward 24. The imaging unit 32 is also arranged on the upper surface side of the semiconductor device 1 (upper surface 6a side of the sealing body 6), and detects and images the light reflected by the bonding material 24.

ここで、図42に示す半導体装置H1のように、リード4の側面4cと下面4bが連なっている場合、言い換えれば、図13に示す段差部10が形成されていない場合、接合材24の量の調整が難しい。つまり、半導体装置H1の周縁部において、リード4の下面とランド21の間の距離が短いので、接合材24の量が多ければ、リード4の外側において、接合材24の一部が上方に盛り上がった形状になり易い。しかし、この場合、以下の問題が生じる。   Here, when the side surface 4c and the lower surface 4b of the lead 4 are connected like the semiconductor device H1 shown in FIG. 42, in other words, when the step portion 10 shown in FIG. 13 is not formed, the amount of the bonding material 24 Is difficult to adjust. That is, since the distance between the lower surface of the lead 4 and the land 21 is short at the periphery of the semiconductor device H1, if the amount of the bonding material 24 is large, a part of the bonding material 24 rises upward on the outside of the lead 4. It is easy to become a shape. However, in this case, the following problem occurs.

すなわち、上記したように、検査工程では、リード4の外側の接合材24を撮影し、得られた画像データを利用して良否判定を行う。ところが、半導体装置H1のように、リード4の外側で、接合材24が上方に盛り上がっている場合、盛り上がった部分の形状によって、光の反射方向が不安定になる。このため、撮像部32に到達する反射光の量が減少し、誤判定の原因となる。   That is, as described above, in the inspection process, the bonding material 24 outside the lead 4 is photographed, and pass / fail judgment is performed using the obtained image data. However, when the bonding material 24 swells upward outside the lead 4 as in the semiconductor device H1, the light reflection direction becomes unstable due to the shape of the swelled portion. For this reason, the amount of reflected light that reaches the imaging unit 32 is reduced, causing erroneous determination.

一方、本実施の形態の半導体装置1の場合、図13に示すように、段差部10が設けられているため、段差部10とランド21の間の領域の離間距離が、下面4bとランド21の間の領域の離間距離よりも大きい。言い換えれば、段差部10とランド21の間に配置される接合材24の厚さは、下面4bとランド21の間に配置される接合材24の厚さよりも大きい。半導体装置1のように、周縁部に段差部10を設け、段差面4fとランド21の離間距離を大きくすれば、図42に示す半導体装置H1よりも接合材24の量の調整が容易になる。つまり、接合材24の量が多い場合でも、図42に示すような接合材24の一部が上方に盛り上がった形状にはなり難く、例えば図13に示すように露出面が平坦または、若干窪んだ、フィレット形状になり易い。   On the other hand, in the case of the semiconductor device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 13, since the step portion 10 is provided, the separation distance of the region between the step portion 10 and the land 21 is such that the lower surface 4 b and the land 21. It is larger than the separation distance of the area between. In other words, the thickness of the bonding material 24 disposed between the stepped portion 10 and the land 21 is larger than the thickness of the bonding material 24 disposed between the lower surface 4 b and the land 21. If the stepped portion 10 is provided at the peripheral edge as in the semiconductor device 1 and the distance between the stepped surface 4f and the land 21 is increased, the amount of the bonding material 24 can be adjusted more easily than the semiconductor device H1 shown in FIG. . That is, even when the amount of the bonding material 24 is large, it is difficult for a part of the bonding material 24 to rise upward as shown in FIG. 42. For example, the exposed surface is flat or slightly depressed as shown in FIG. However, it tends to be a fillet shape.

図13に示すように、接合材24の露出面が、平坦または、若干窪んだ、フィレット形状となっている場合、接合材24に照射された光の反射方向が安定する。このため、図42に示す例と比較して、撮像部32に到達する反射光の量が増加し、正確な判定処理を行うことが可能となる。   As shown in FIG. 13, when the exposed surface of the bonding material 24 has a flat or slightly recessed fillet shape, the reflection direction of the light applied to the bonding material 24 is stabilized. For this reason, compared with the example shown in FIG. 42, the amount of reflected light reaching the imaging unit 32 is increased, and an accurate determination process can be performed.

このように、本実施の形態によれば、接合材24による接合部の接合強度を向上させることにより、半導体装置1の温度サイクル寿命を延ばすことができる。つまり、半導体装置1の信頼性を向上させることができる。また、図11に示すように吊りリードTLの一部を露出させ、この吊りリードTLの露出部TL2をランド21cと接合可能とすることで、半導体装置1の実装強度をさらに向上させることができる。また、図13に示すように、本実施の形態によれば、接合材24の露出面が、平坦または、若干窪んだ、フィレット形状になるので、実装時の不具合を容易に検出することができる、この結果、半導体装置1の実装信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to extend the temperature cycle life of the semiconductor device 1 by improving the bonding strength of the bonding portion by the bonding material 24. That is, the reliability of the semiconductor device 1 can be improved. In addition, as shown in FIG. 11, the mounting strength of the semiconductor device 1 can be further improved by exposing a part of the suspension lead TL and allowing the exposed portion TL2 of the suspension lead TL to be joined to the land 21c. . Also, as shown in FIG. 13, according to the present embodiment, the exposed surface of the bonding material 24 is flat or slightly depressed, and thus has a fillet shape, so that it is possible to easily detect problems during mounting. As a result, the mounting reliability of the semiconductor device 1 can be improved.

<半導体装置の製造工程>
次に、図1〜図13に示す半導体装置1の製造工程について、説明する。本実施の形態における半導体装置1は、図14に示す組立てフローに沿って製造される。図14は、図1〜図13に示す半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。
<Manufacturing process of semiconductor device>
Next, the manufacturing process of the semiconductor device 1 shown in FIGS. 1 to 13 will be described. The semiconductor device 1 in the present embodiment is manufactured along the assembly flow shown in FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an assembly flow of the semiconductor device shown in FIGS.

1.リードフレーム準備工程;
まず、図14に示すリードフレーム準備工程として、図15に示すようなリードフレーム(基材)40を準備する。図15は、リードフレーム準備工程で準備するリードフレームの全体構造を示す平面図、図16は、図15に示す複数のデバイス領域のうち、2つのデバイス領域周辺の拡大平面図である。また、図17は、図16のA−A線に沿った拡大断面図、図18は、図16のB−B線に沿った拡大断面図である。
1. Lead frame preparation process;
First, as a lead frame preparation step shown in FIG. 14, a lead frame (base material) 40 as shown in FIG. 15 is prepared. FIG. 15 is a plan view showing the entire structure of the lead frame prepared in the lead frame preparation step, and FIG. 16 is an enlarged plan view of the periphery of two device regions among the plurality of device regions shown in FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 16, and FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

本工程で準備するリードフレーム40は、外枠40bの内側に複数のデバイス領域(製品形成領域)40aを備えている。図15に示す例では、リードフレーム40は、行方向に16個、列方向に4個のデバイス領域40aが、マトリクス状に配置され、合計64個のデバイス領域40aを備えている。リードフレーム40は、金属から成り、本実施の形態では、例えば銅(Cu)、または銅(Cu)からなる基材の表面に例えばニッケル(Ni)からなる金属膜(図示は省略)が形成された積層金属膜から成る。   The lead frame 40 prepared in this step includes a plurality of device regions (product formation regions) 40a inside the outer frame 40b. In the example shown in FIG. 15, the lead frame 40 includes 16 device regions 40 a arranged in a matrix in the row direction and 4 device regions 40 a in the column direction, and has a total of 64 device regions 40 a. The lead frame 40 is made of metal, and in this embodiment, for example, a metal film (not shown) made of nickel (Ni) is formed on the surface of a base material made of copper (Cu) or copper (Cu), for example. It consists of a laminated metal film.

また、各デバイス領域40aの間には、各デバイス領域40aの周囲をそれぞれ囲むダイシング領域40cが配置されている。このダイシング領域40cは、後述する個片化工程(図14参照)において、切断される領域である。また、図16に示すようにダイシング領域40cは、複数のリード4の周囲を囲むように形成される。また、ダイシング領域40cには、デバイス領域40aの周囲を囲むようにタイバー40tbが配置される。タイバー40tbは複数のリード4、および図15に示す外枠(枠体)40bと一体に形成されている。   Further, a dicing area 40c surrounding each device area 40a is arranged between the device areas 40a. This dicing area 40c is an area to be cut in the individualization step (see FIG. 14) described later. In addition, as shown in FIG. 16, the dicing region 40 c is formed so as to surround the plurality of leads 4. A tie bar 40tb is disposed in the dicing area 40c so as to surround the periphery of the device area 40a. The tie bar 40tb is formed integrally with the leads 4 and the outer frame (frame body) 40b shown in FIG.

図16に示すように、各デバイス領域40aの中央部には、平面視において四角形を成すダイパッド2が形成されている。ダイパッド2の4つの角部には、それぞれ吊りリードTLが接続され、デバイス領域40aの角部に向かって延びるように配置されている。また、ダイパッド2の周囲には、複数の吊りリードTLの間に、それぞれ複数のリード4が形成されている。また、複数のリード4は、ダイパッド2に対して、複数のリード4よりも外側に配置されるタイバー40tbにそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 16, a die pad 2 having a quadrangular shape in plan view is formed at the center of each device region 40a. The suspension leads TL are connected to the four corners of the die pad 2, respectively, and are arranged to extend toward the corners of the device region 40a. A plurality of leads 4 are formed around the die pad 2 between the plurality of suspension leads TL. The plurality of leads 4 are respectively connected to the die pad 2 to tie bars 40 tb arranged outside the plurality of leads 4.

言い換えれば、リードフレーム40は、タイバー40tb、平面視においてタイバー40tbの内側に配置されたダイパッド2、ダイパッド2とタイバー40tbを連結する複数の吊りリードTL、およびダイパッド2とタイバー40tbの間に配置される複数のリード4、を備える。   In other words, the lead frame 40 is disposed between the tie bar 40tb, the die pad 2 disposed inside the tie bar 40tb in a plan view, the plurality of suspension leads TL connecting the die pad 2 and the tie bar 40tb, and the die pad 2 and the tie bar 40tb. A plurality of leads 4.

さらに言い換えれば、図16に示すようにリードフレーム40は、互いに隣り合うデバイス領域40aを有し、各デバイス領域40aには、それぞれ複数のリード4が設けられている。また、一方のデバイス領域40aと他方のデバイス領域40aの間には、タイバー40tbが設けられ、タイバー40tbには、複数のリード4がそれぞれ繋がる。   In other words, as shown in FIG. 16, the lead frame 40 has adjacent device regions 40a, and a plurality of leads 4 are provided in each device region 40a. A tie bar 40tb is provided between one device region 40a and the other device region 40a, and a plurality of leads 4 are connected to the tie bar 40tb.

また、リードフレーム40の一部の領域では、板厚が薄くなるように、予め加工されている。言い換えれば、図16にハッチングを付して示すように、リードフレーム40は、他の領域よりも板厚が薄い、薄肉部(ハーフエッチング部)40hfを有する。図16〜図17に示す例では、リード4の下面4b側から厚さ方向に途中までエッチング処理を施す、ハーフエッチング処理により、薄肉部40hfを形成している。詳しくは、タイバー40tbおよびタイバー40tbに隣接するリード4の一部の厚さが、リード4の他部の厚さよりも薄くなっている。   In addition, a part of the lead frame 40 is processed in advance so as to reduce the plate thickness. In other words, as shown in FIG. 16 with hatching, the lead frame 40 has a thin portion (half-etched portion) 40hf that is thinner than other regions. In the example shown in FIGS. 16 to 17, the thin portion 40 hf is formed by a half etching process in which an etching process is performed halfway in the thickness direction from the lower surface 4 b side of the lead 4. Specifically, the thickness of a part of the lead 4 adjacent to the tie bar 40 tb and the tie bar 40 tb is thinner than the thickness of the other part of the lead 4.

図17に示すように、隣り合うデバイス領域40aの間のダイシング領域40c内に配置される、タイバー40tbおよびリード4の一部は薄肉部40hfとなっている。言い換えれば、タイバー40tb、およびリード4の一部は、リードフレームの下面側の一部が取り除かれ、リード4の他部よりも厚さが薄くなっている。さらに言い換えれば、タイバー40tb、およびリード4の一部には、予めハーフエッチング処理が施されている。このように、ダイシング領域40c内を薄肉部40hfとすることで、図14に示す個片化工程において、切削される金属部材の量を低減することができる。このため、切削加工時に生じる金属バリなどを低減し、半導体装置の信頼性を向上させることができる。   As shown in FIG. 17, a portion of the tie bar 40tb and the lead 4 disposed in the dicing region 40c between the adjacent device regions 40a is a thin portion 40hf. In other words, the tie bar 40tb and a part of the lead 4 are partly removed from the lower surface side of the lead frame, and are thinner than the other part of the lead 4. In other words, the tie bar 40tb and a part of the lead 4 are subjected to a half etching process in advance. Thus, the amount of the metal member to be cut can be reduced in the singulation process shown in FIG. 14 by setting the inside of the dicing region 40c to the thin portion 40hf. For this reason, the metal burr | flash etc. which arise at the time of cutting can be reduced, and the reliability of a semiconductor device can be improved.

また、図18に示すように、吊りリードTLは、薄肉部40hfとなっている。このように吊りリードTLを薄肉部40hfとすることで、図14に示す封止工程において、吊りリードTLの下面側を封止することができるので、ダイパッド2が封止体から脱落することを抑制できる。   Further, as shown in FIG. 18, the suspension lead TL is a thin portion 40hf. By making the suspension lead TL into the thin portion 40hf in this way, the lower surface side of the suspension lead TL can be sealed in the sealing step shown in FIG. 14, so that the die pad 2 is removed from the sealing body. Can be suppressed.

2.半導体チップ搭載;
次に、図14に示す半導体チップ搭載工程として、図19および図20に示すように半導体チップ3を、ダイパッド2上にダイボンド材DBを介して搭載する。図19は、図16に示すダイパッド上に、ボンディング材を介して半導体チップを搭載した状態を示す拡大平面図、図20は、図19のA−A線に沿った拡大断面図である。
2. With semiconductor chip;
Next, as a semiconductor chip mounting step shown in FIG. 14, the semiconductor chip 3 is mounted on the die pad 2 via the die bond material DB as shown in FIGS. 19 is an enlarged plan view showing a state in which a semiconductor chip is mounted on the die pad shown in FIG. 16 via a bonding material, and FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図20に示す例では、半導体チップ3の裏面3b(複数のパッドPDが形成された表面3aの反対側の面)をダイパッド2の上面2aと対向させた状態で搭載する、所謂フェイスアップ実装方式で搭載する。また、図19に示すように、半導体チップ3はダイパッド2の中央部に、表面3aの各辺が、ダイパッド2の各辺に沿って配置されるように搭載する。   In the example shown in FIG. 20, a so-called face-up mounting method in which the back surface 3 b of the semiconductor chip 3 (the surface opposite to the front surface 3 a on which a plurality of pads PD are formed) is opposed to the upper surface 2 a of the die pad 2. Installed in. Further, as shown in FIG. 19, the semiconductor chip 3 is mounted at the center of the die pad 2 so that each side of the surface 3 a is arranged along each side of the die pad 2.

本工程では、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂であるダイボンド材DBを介して半導体チップ3を搭載するが、ダイボンド材DBは、硬化(熱硬化)させる前には流動性を有するペースト材である。このようにペースト材をダイボンド材DBとして用いる場合には、まず、ダイパッド2上に、ダイボンド材DBを塗布し、その後、半導体チップ3の裏面3bをダイパッド2の上面2aに接着する。そして、接着後に、ダイボンド材DBを硬化させる(例えば熱処理を施す)と、図20に示すように、半導体チップ3はダイボンド材DBを介してダイパッド2上に固定される。   In this step, for example, the semiconductor chip 3 is mounted via a die bond material DB which is an epoxy-based thermosetting resin. The die bond material DB is a paste material having fluidity before being cured (thermoset). is there. When the paste material is used as the die bond material DB in this way, first, the die bond material DB is applied onto the die pad 2, and then the back surface 3 b of the semiconductor chip 3 is bonded to the upper surface 2 a of the die pad 2. Then, when the die bond material DB is cured (for example, heat treatment is performed) after bonding, the semiconductor chip 3 is fixed on the die pad 2 via the die bond material DB as shown in FIG.

また、本工程では、複数のデバイス領域40aにそれぞれ設けられたダイパッド2上にダイボンド材DBおよび半導体チップ3をそれぞれ配置する。そして各デバイス領域40aにそれぞれ半導体チップ3を搭載する。   In this step, the die bond material DB and the semiconductor chip 3 are respectively disposed on the die pads 2 provided in the plurality of device regions 40a. Then, the semiconductor chip 3 is mounted in each device region 40a.

なお、本実施の形態では、ダイボンド材DBに、熱硬化性樹脂からなるペースト材を用いる実施態様について説明したが、種々の変形例を適用することができる。例えば、ペースト材ではなく、両面に接着層を備えるテープ材(フィルム材)である接着材を、予め半導体チップ3の裏面3bに貼り付けておき、テープ材を介して半導体チップ3をダイパッド2上に搭載しても良い。   In the present embodiment, the embodiment in which the paste material made of the thermosetting resin is used for the die bond material DB has been described, but various modifications can be applied. For example, instead of a paste material, an adhesive material, which is a tape material (film material) having adhesive layers on both sides, is attached in advance to the back surface 3b of the semiconductor chip 3, and the semiconductor chip 3 is placed on the die pad 2 via the tape material. May be installed.

3.ワイヤボンディング工程;
次に、図14に示すワイヤボンディング工程として、図21および図22に示すように、半導体チップ3の複数のパッドPDと複数のリード4とを、複数のワイヤ(導電性部材)5を介して、それぞれ電気的に接続する。図21は、図19に示す半導体チップと複数のリードを、ワイヤを介して電気的に接続した状態を示す拡大平面図、図22は、図21のA−A線に沿った拡大断面図である。
3. Wire bonding process;
Next, as a wire bonding step shown in FIG. 14, a plurality of pads PD and a plurality of leads 4 of the semiconductor chip 3 are connected via a plurality of wires (conductive members) 5 as shown in FIGS. 21 and 22. , Each electrically connected. 21 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor chip shown in FIG. 19 and a plurality of leads are electrically connected via wires, and FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. is there.

本工程では、例えば、各デバイス領域40aのダイパッド2上に半導体チップ3が搭載されたリードフレーム40を、図示しないヒートステージ(リードフレーム加熱台)上に配置する。そして、半導体チップ3のパッドPDとリード4とを、ワイヤ5を介して電気的に接続する。本実施の形態では、例えば図示しないキャピラリを介してワイヤ5を供給し、超音波と熱圧着を併用してワイヤ5を接合する、所謂、ネイルヘッドボンディング方式によりワイヤ5を接続する。   In this step, for example, the lead frame 40 on which the semiconductor chip 3 is mounted on the die pad 2 in each device region 40a is placed on a heat stage (lead frame heating table) (not shown). Then, the pad PD of the semiconductor chip 3 and the lead 4 are electrically connected via the wire 5. In the present embodiment, the wire 5 is connected by a so-called nail head bonding method in which, for example, the wire 5 is supplied via a capillary (not shown), and the wire 5 is bonded using ultrasonic waves and thermocompression bonding.

リード4の一部(インナリード部の先端に配置されたボンディング領域)には、例えば、銀(Ag)、あるいは金(Au)から成るめっき膜が形成されており、ワイヤ5の一部は、このめっき膜を介してリード4と電気的に接続されている。また、ワイヤ5は金属からなり、本実施の形態では、例えば金(Au)からなる。   A plating film made of, for example, silver (Ag) or gold (Au) is formed on a part of the lead 4 (bonding region disposed at the tip of the inner lead part), and a part of the wire 5 is The lead 4 is electrically connected through this plating film. The wire 5 is made of metal, and in this embodiment, is made of, for example, gold (Au).

また、本実施の形態では、半導体チップ3のパッドPDにワイヤの一部(端部)を接続した後、ワイヤ5の他部をリード4におけるボンディング領域(リード4の上面の一部)に接続する、所謂、正ボンディング方式によりワイヤを接続している。また、ボンディング領域は、下面4bの反対側に位置する。つまり、リード4のうち、板厚の厚い部分にワイヤ5を接合することになるので、ワイヤ5をリード4に接合する際に十分な荷重を付与することができるので、接合強度を向上させることができる。   Further, in this embodiment, after connecting a part (end part) of the wire to the pad PD of the semiconductor chip 3, the other part of the wire 5 is connected to the bonding region (a part of the upper surface of the lead 4) in the lead 4. The wires are connected by the so-called positive bonding method. The bonding region is located on the opposite side of the lower surface 4b. That is, since the wire 5 is bonded to the thick portion of the lead 4, a sufficient load can be applied when the wire 5 is bonded to the lead 4, thereby improving the bonding strength. Can do.

また、本工程では、複数のデバイス領域40aにそれぞれ設けられた複数のリード4にワイヤ5を接合する。これにより各デバイス領域40aにおいて、半導体チップ3とリー複数のリード4が複数のワイヤ5を介して電気的に接続される。   Further, in this step, the wires 5 are bonded to the plurality of leads 4 respectively provided in the plurality of device regions 40a. As a result, in each device region 40 a, the semiconductor chip 3 and the plurality of leads 4 are electrically connected via the plurality of wires 5.

4.封止工程;
次に、図14に示す封止工程として、図23および図24に示すように、封止体(封止体)6を形成し、半導体チップ3(図24参照)、複数のワイヤ5(図24参照)、および複数のリード4(図24参照)のそれぞれ一部を封止する。図23は、図21に示すリードフレームのデバイス領域に、封止体を形成した状態を示す平面図、図24は図23のA−A線に沿った拡大断面図である。また、図25は封止工程において、成形金型内にリードフレームを配置した状態を示す断面図である。なお、図24では、図25に示す成形金型50の一部を図示している。
4). Sealing step;
Next, as a sealing step shown in FIG. 14, as shown in FIGS. 23 and 24, a sealing body (sealing body) 6 is formed, the semiconductor chip 3 (see FIG. 24), and a plurality of wires 5 (see FIG. 24) and a part of each of the plurality of leads 4 (see FIG. 24). 23 is a plan view showing a state in which a sealing body is formed in the device region of the lead frame shown in FIG. 21, and FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state in which the lead frame is disposed in the molding die in the sealing step. FIG. 24 shows a part of the molding die 50 shown in FIG.

本工程では、図24に示すように、各デバイス領域40aに設けられた複数のリード4の下面4bがそれぞれ露出するように、封止体6を形成する。また、本実施の形態では、図24に示すように、各デバイス領域40aに設けられたダイパッド2の下面2bがそれぞれ露出するように、封止体6を形成する。本工程では、例えば、図25に示す成形金型50でリードフレーム40を挟んだ状態で、成形金型50内に軟化した樹脂を圧入した後、硬化させる、所謂トランスファモールド方式により図23に示す封止体6を形成する。   In this step, as shown in FIG. 24, the sealing body 6 is formed so that the lower surfaces 4b of the plurality of leads 4 provided in each device region 40a are exposed. Moreover, in this Embodiment, as shown in FIG. 24, the sealing body 6 is formed so that the lower surface 2b of the die pad 2 provided in each device area | region 40a may each be exposed. In this step, for example, a so-called transfer mold method is shown in FIG. 23, in which a softened resin is press-fitted into the molding die 50 and cured after the lead frame 40 is sandwiched between the molding die 50 shown in FIG. The sealing body 6 is formed.

成形金型50は、リードフレーム40の上側に配置する上型(金型)51と、リードフレーム40の下側に配置する下型(金型)52とを備える。上型51は、リードフレーム40を押さえるクランプ面(金型面、押し付け面、面)51aと、クランプ面51aの内側に形成されたキャビティ(窪み部)51bを備える。また、下型52は、クランプ面51aと対向するように配置されてリードフレーム40を押さえるクランプ面(金型面、押し付け面、面)52aを備える。なお、本実施の形態では、QFN型のパッケージを製造するので、下型52のクランプ面52aの内側にはキャビティは形成されていない。   The molding die 50 includes an upper die (die) 51 arranged on the upper side of the lead frame 40 and a lower die (die) 52 arranged on the lower side of the lead frame 40. The upper die 51 includes a clamp surface (mold surface, pressing surface, surface) 51a for pressing the lead frame 40, and a cavity (recessed portion) 51b formed inside the clamp surface 51a. The lower mold 52 includes a clamp surface (mold surface, pressing surface, surface) 52a that is disposed so as to face the clamp surface 51a and presses the lead frame 40. In this embodiment, since a QFN type package is manufactured, no cavity is formed inside the clamp surface 52a of the lower mold 52.

封止工程では、キャビティ51bに封止用の樹脂を圧入し、半導体チップ3(図24参照)、複数のワイヤ5(図24参照)、および複数のリード4(図24参照)のそれぞれ一部を封止する。そして、キャビティ51bに供給した樹脂を熱硬化させることで、図23に示す封止体6を形成する。   In the sealing process, a sealing resin is press-fitted into the cavity 51b, and a part of each of the semiconductor chip 3 (see FIG. 24), the plurality of wires 5 (see FIG. 24), and the plurality of leads 4 (see FIG. 24). Is sealed. And the sealing body 6 shown in FIG. 23 is formed by thermosetting the resin supplied to the cavity 51b.

また、図24および図25に示す例では、リードフレーム40と下型52の間には、樹脂フィルム(フィルム材)53が配置される。リードフレーム40の下面側(裏面側、実装面側)には、樹脂フィルム53を介して下型52のクランプ面52aからの押圧力が付与される。このため、図24に示すように、リード4の下面4bおよびダイパッド2の下面2bは、樹脂フィルム53に密着し易い。そして樹脂フィルム53を密着させることにより、リード4の下面4bおよびダイパッド2の下面2bに封止用の樹脂が回り込むことを抑制できる。つまり、リード4の下面4bおよびダイパッド2の下面2bを露出させることができる。   24 and 25, a resin film (film material) 53 is disposed between the lead frame 40 and the lower mold 52. A pressing force from the clamp surface 52 a of the lower mold 52 is applied to the lower surface side (back surface side, mounting surface side) of the lead frame 40 through the resin film 53. For this reason, as shown in FIG. 24, the lower surface 4 b of the lead 4 and the lower surface 2 b of the die pad 2 are easily adhered to the resin film 53. By bringing the resin film 53 into close contact, it is possible to suppress the sealing resin from entering the lower surface 4b of the lead 4 and the lower surface 2b of the die pad 2. That is, the lower surface 4b of the lead 4 and the lower surface 2b of the die pad 2 can be exposed.

また、本実施の形態では、複数のデバイス領域40aを一括して封止するように封止体6を形成する。言い換えれば、図25に示すように、封止工程では、リードフレーム40の複数のデバイス領域40aが一つのキャビティ51b内に収まるように、リードフレーム40を成形金型50内に配置する。このように行列状(アレイ状)に配置された複数のデバイス領域40aを一括して覆うように封止体6を形成した半導体パッケージを、MAP(Multi Array Package)型の半導体装置と呼ぶ。また、複数のデバイス領域40aを一括して封止する封止方式を、一括封止(Block Molding)方式と呼ぶ。MAP型の半導体装置は、各デバイス領域40aの間隔を小さくすることができるので、1枚のリードフレーム40における有効面積が大きくなる。つまり、1枚のリードフレーム40から取得できる製品個数が増加する。このように、1枚のリードフレーム40における有効面積を大きくすることで、製造工程を効率化することができる。特に、1枚のリードフレーム40から数十個の製品を取得するような場合には、有効面積が大きくなることによる製造効率向上の効果が大きい。   Moreover, in this Embodiment, the sealing body 6 is formed so that the several device area | region 40a may be sealed collectively. In other words, as shown in FIG. 25, in the sealing process, the lead frame 40 is arranged in the molding die 50 so that the plurality of device regions 40a of the lead frame 40 are accommodated in one cavity 51b. A semiconductor package in which the sealing body 6 is formed so as to cover a plurality of device regions 40a arranged in a matrix (array) in this manner is called a MAP (Multi Array Package) type semiconductor device. Moreover, the sealing method which seals the several device area | region 40a collectively is called a block sealing (Block Molding) method. In the MAP type semiconductor device, since the interval between the device regions 40a can be reduced, the effective area of one lead frame 40 is increased. That is, the number of products that can be acquired from one lead frame 40 increases. In this way, the manufacturing process can be made more efficient by increasing the effective area of one lead frame 40. In particular, when several tens of products are acquired from one lead frame 40, the effect of improving the manufacturing efficiency due to the increase in effective area is great.

ここで、本工程では、図24に示すように、成形金型50または樹脂フィルム53に密着していない領域では、封止用の樹脂が回り込んで付着する。このため、ハーフエッチング処理により、形成された薄肉部40hfには、封止体6が形成される。言い換えれば、本工程では、薄肉部40hfが樹脂により封止される。本願発明者は、図2に示す段差部10に対応する窪みをハーフエッチング処理により、予めリードフレーム40に形成する方法を検討した。しかし、リードフレームに予め窪みを設けた状態で封止工程を実施すると、図24に示す薄肉部40hfのように予め設けた窪みに樹脂が埋め込まれてしまい、めっき工程において、窪みに金属膜を形成することができないことが判った。そこで、本実施の形態では、図14に示すように、封止工程の後、かつ、めっき工程の前にハーフダイシング工程を実施する。これにより、薄肉部40hfに埋め込まれた樹脂を取り除き、薄肉部40hfの下面側(裏面側、実装面側)を露出させる。   Here, in this step, as shown in FIG. 24, the sealing resin wraps around and adheres to the region not in close contact with the molding die 50 or the resin film 53. For this reason, the sealing body 6 is formed in the formed thin part 40hf by the half etching process. In other words, in this step, the thin portion 40hf is sealed with resin. The inventor of the present application studied a method of forming the depression corresponding to the stepped portion 10 shown in FIG. 2 in the lead frame 40 in advance by a half etching process. However, if the sealing process is performed in a state where the lead frame is provided with a depression in advance, the resin is embedded in the depression provided in advance as in the thin-walled portion 40hf shown in FIG. It turns out that it cannot be formed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, a half dicing process is performed after the sealing process and before the plating process. Thereby, the resin embedded in the thin portion 40hf is removed, and the lower surface side (rear surface side, mounting surface side) of the thin portion 40hf is exposed.

5.ハーフダイシング工程(第1カット工程);
次に、図14に示すハーフダイシング工程として、図26に示すように薄肉部40hfの下面側(裏面側、実装面側)に埋め込まれた樹脂(図24に示す封止体6)を取り除き、タイバー40tbおよびタイバー40tbの下面側(裏面側、実装面側)を露出させる。図26は、図24に示すリードフレームに切削加工を施し、タイバーの下面側を露出させた状態を示す拡大断面図である。また、図27は図26に示すダイシング領域周辺をさらに拡大して示す拡大断面図である。また、図28は図23に示すリードフレームをダイシングテープで固定した状態を示す平面図である。また、図29は、図28に示すリードフレームの下面側の一部を拡大して示す拡大平面図である。
5. Half dicing process (first cutting process);
Next, as a half dicing step shown in FIG. 14, the resin (sealing body 6 shown in FIG. 24) embedded in the lower surface side (back surface side, mounting surface side) of the thin portion 40hf as shown in FIG. 26 is removed. The tie bar 40tb and the lower surface side (back surface side, mounting surface side) of the tie bar 40tb are exposed. FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the lead frame shown in FIG. 24 is cut and the lower surface side of the tie bar is exposed. FIG. 27 is an enlarged sectional view further enlarging the periphery of the dicing region shown in FIG. FIG. 28 is a plan view showing a state in which the lead frame shown in FIG. 23 is fixed with a dicing tape. FIG. 29 is an enlarged plan view showing a part of the lower surface side of the lead frame shown in FIG. 28 in an enlarged manner.

本工程では、図26に示すようにブレード(回転刃)BD1を用いて切削加工を施し、薄肉部40hfの下面側に埋め込まれた樹脂を取り除く。ブレードBD1は、環状(リング状)または円盤状の切削加工治具であって、円の周縁に配置される切削加工部に複数の砥粒が固着されている。そして複数の砥粒が固着されたブレードBD1の切削加工部を被加工物に押し当てることで、被加工部を切削除去することができる。   In this step, as shown in FIG. 26, cutting is performed using a blade (rotating blade) BD1, and the resin embedded on the lower surface side of the thin portion 40hf is removed. The blade BD1 is an annular (ring-shaped) or disk-shaped cutting jig, and a plurality of abrasive grains are fixed to a cutting portion disposed on the periphery of the circle. And a to-be-processed part can be cut and removed by pressing the cutting process part of braid | blade BD1 to which the several abrasive grain was fixed to a to-be-processed object.

また、本工程では、図5を用いて説明した、リード4の段差面(下面、中間面)4fを露出させる。したがって、図27に示すように、本工程で用いるブレードBD1の幅W1、すなわち、本ハーフダイシング工程での切削加工幅は、タイバー40tbの幅W2よりも太い(大きい)。これにより、タイバー40tbの両隣に接続されるリード4のそれぞれにおいて、段差面4fを露出させることができる。言い換えれば、本工程では、ブレードBD1による切削加工によりダイシング領域40cに沿って溝を形成することで、複数のリード4のそれぞれに段差部10を形成する。   In this step, the step surface (lower surface, intermediate surface) 4f of the lead 4 described with reference to FIG. 5 is exposed. Therefore, as shown in FIG. 27, the width W1 of the blade BD1 used in this step, that is, the cutting width in this half dicing step is thicker (larger) than the width W2 of the tie bar 40tb. Thereby, the step surface 4f can be exposed in each of the leads 4 connected to both sides of the tie bar 40tb. In other words, in this step, the stepped portion 10 is formed in each of the plurality of leads 4 by forming a groove along the dicing region 40c by cutting with the blade BD1.

また、薄肉部40hfの下面側に付着した樹脂を確実に除去する観点から、タイバー40tbの一部およびタイバー40tbに隣接するリード4の一部を切削加工して取り除くことが好ましい。したがって、図27に示すブレードBD1の幅W1は、図17に示す薄肉部40hfの幅(溝幅)W4よりも太い(大きい)ことが好ましい。   Further, from the viewpoint of reliably removing the resin adhering to the lower surface side of the thin wall portion 40hf, it is preferable to cut and remove a part of the tie bar 40tb and a part of the lead 4 adjacent to the tie bar 40tb. Therefore, the width W1 of the blade BD1 shown in FIG. 27 is preferably thicker (larger) than the width (groove width) W4 of the thin portion 40hf shown in FIG.

また、本工程では、複数のリード4をタイバー40tbから切り離さない。言い換えれば、本工程では、リード4およびタイバー40tbそれぞれの上面側の一部を残すように、下面側(裏面側、実装面側)の他部を除去する。リード4をタイバー40tbと連結しておくことにより、後述するめっき工程において、電解めっき法を用いて、容易に金属膜を形成することができる。   In this step, the plurality of leads 4 are not separated from the tie bars 40tb. In other words, in this step, other portions on the lower surface side (back surface side, mounting surface side) are removed so as to leave a part of the upper surface side of each of the lead 4 and the tie bar 40tb. By connecting the lead 4 to the tie bar 40tb, a metal film can be easily formed by using an electroplating method in a plating process described later.

次に、本工程の詳細フローを説明する。本工程では、まず、図28に示すように、封止体6(図23参照)が形成されたリードフレーム40をテープ(ダイシングテープ)55を介してフレーム(リングフレーム)56に固定する。この時、リードフレーム40の下面側(裏面側、実装面側)から切削加工を施すので、図24に示すように、封止体6の上面6aをテープ55と接着させ、リードフレーム40の下面側(裏面側、実装面側)が上方を向くように固定する。   Next, the detailed flow of this process is demonstrated. In this step, first, as shown in FIG. 28, the lead frame 40 on which the sealing body 6 (see FIG. 23) is formed is fixed to a frame (ring frame) 56 via a tape (dicing tape) 55. At this time, since cutting is performed from the lower surface side (back surface side, mounting surface side) of the lead frame 40, the upper surface 6a of the sealing body 6 is adhered to the tape 55 as shown in FIG. Fix so that the side (back side, mounting surface side) faces upward.

次に、図26に示すブレードBD1を回転させながら、リードフレーム40のダイシング領域40cに沿って走行させる。これにより、図29に示すように、ダイシング領域40cに沿ってリード4の周縁部に、それぞれ段差部10が形成される。ここで、図15に示すようにリードフレーム40の外枠40bには、ブレードBD1(図26参照)で切削加工する際のアライメントマークとなるマーク40mが形成されている。図15に示す例では、各ダイシングライン(ダイシング領域40c)毎に2つのマーク40mが設けられている。2つのマーク40mのうちの一方は、ダイシングライン(ダイシング領域40c)の延長線上に設けられ、他方は、ダイシングラインの延長線上とは重ならない位置に設けられている。ダイシングラインの延長線上にマーク40mを設けると、位置合わせ精度が向上するので、図29に示す段差部10を高精度で形成することができる。しかし、ハーフダイシング工程では、リードフレーム40の外枠40bにも切削加工が施される。このため、ダイシングラインの延長線上に配置されたマーク40mは本工程で削り取られてしまう。そこで、後述する個片化工程で用いるアライメントマークとして、ダイシングラインの延長線上とは重ならない位置にマーク40mを設けている。   Next, the blade BD1 shown in FIG. 26 is rotated along the dicing area 40c of the lead frame 40 while rotating. As a result, as shown in FIG. 29, step portions 10 are formed at the peripheral edge portions of the leads 4 along the dicing region 40c. Here, as shown in FIG. 15, the outer frame 40b of the lead frame 40 is formed with a mark 40m serving as an alignment mark when cutting with the blade BD1 (see FIG. 26). In the example shown in FIG. 15, two marks 40m are provided for each dicing line (dicing region 40c). One of the two marks 40m is provided on the extension line of the dicing line (dicing region 40c), and the other is provided at a position that does not overlap the extension line of the dicing line. When the mark 40m is provided on the extension line of the dicing line, the alignment accuracy is improved, so that the stepped portion 10 shown in FIG. 29 can be formed with high accuracy. However, in the half dicing process, the outer frame 40b of the lead frame 40 is also cut. For this reason, the mark 40m arranged on the extension line of the dicing line is scraped off in this step. Therefore, a mark 40m is provided at a position that does not overlap with an extension line of the dicing line as an alignment mark used in an individualization process described later.

また、本工程で形成する溝の深さ、すなわち、図27に示す段差部10の深さは以下の態様が好ましい。すなわち、半導体装置1(図1参照)の実装強度を向上させる観点、あるいは、半導体装置1の実装時の不具合を容易に検出する観点からは段差部10の深さは深い程良い。したがって、本工程では、リード4の全厚(下面4bから上面4aまでの距離)に対して半分以上の深さで切削加工することが好ましい。ただし、少なくとも、次に説明するめっき工程が完了するまでの間は、複数のリード4は、タイバー40tbにそれぞれ接続されていることが好ましい。したがって、めっき工程が完了するまでの間にリード4とタイバー40tbの連結部が破断しないようにする観点からは、タイバー40tbの厚さは、厚い方が好ましい。これらを勘案すると、段差部10の深さは、リード4の全厚(下面4bから上面4aまでの距離)に対して半分程度とすることが特に好ましい。例えばリード4の全厚が0.2mm程度の場合は、段差部10の深さは、0.1mm程度とすることが好ましい。   Moreover, the depth of the groove formed in this step, that is, the depth of the stepped portion 10 shown in FIG. That is, the depth of the stepped portion 10 is preferably as deep as possible from the viewpoint of improving the mounting strength of the semiconductor device 1 (see FIG. 1), or from the viewpoint of easily detecting a problem when the semiconductor device 1 is mounted. Therefore, in this step, it is preferable to perform cutting at a depth of half or more with respect to the entire thickness of the lead 4 (distance from the lower surface 4b to the upper surface 4a). However, it is preferable that the plurality of leads 4 are connected to the tie bars 40tb at least until the plating step described below is completed. Therefore, from the viewpoint of preventing the connecting portion between the lead 4 and the tie bar 40tb from breaking before the plating process is completed, the tie bar 40tb is preferably thicker. Taking these into consideration, the depth of the stepped portion 10 is particularly preferably about half of the total thickness of the lead 4 (distance from the lower surface 4b to the upper surface 4a). For example, when the total thickness of the lead 4 is about 0.2 mm, the depth of the stepped portion 10 is preferably about 0.1 mm.

また、本工程では、ダイシング領域40cに沿ってブレードBD1を走行させるので、図29に示すように吊りリードTLの一部(露出部TL2)の下面側(裏面側、実装面側)が本工程で露出する。このように、ハーフダイシング工程で吊りリードTLの一部(露出部TL2)を露出させることにより後述するめっき工程において、吊りリードTLの露出面に金属膜を形成することができる。この結果、図11を用いて説明したように、吊りリードTLの一部(露出部TL2)を、接合材24を介して実装基板20のランド21cと接続することができるので、半導体装置1の実装強度を向上させることができる。また、本実施の形態によれば、リード4に段差部10を形成する工程と、吊りリードTLの一部を露出させる工程を一括して行うことができる。したがって、吊りリードTLを露出させることによる製造工程の増加を防止できる。   In this step, since the blade BD1 travels along the dicing area 40c, the lower surface side (rear surface side, mounting surface side) of a part of the suspension lead TL (exposed portion TL2) as shown in FIG. To expose. In this way, by exposing a part of the suspension lead TL (exposed portion TL2) in the half dicing step, a metal film can be formed on the exposed surface of the suspension lead TL in the plating step described later. As a result, as described with reference to FIG. 11, a part of the suspension lead TL (exposed portion TL2) can be connected to the land 21c of the mounting substrate 20 via the bonding material 24. Mounting strength can be improved. Moreover, according to this Embodiment, the process of forming the level | step-difference part 10 in the lead 4 and the process of exposing a part of suspension lead TL can be performed collectively. Therefore, it is possible to prevent an increase in the manufacturing process due to exposing the suspension leads TL.

また、ハーフダイシング工程では、リードフレームの下面側を切削加工するので、本実施の形態に対する変形例として、図17に示す薄肉部40hfを設けないリードフレームを用いて製造することができる。ただし、金属材料を切削加工する場合、切削される金属材料の量が増えれば、金属屑や金属バリが発生する可能性も増加する。したがって、金属屑や金属バリの発生量を抑制する観点からは、図17に示すように、薄肉部40hfを予め設け、切削加工される金属材料の量を低減することが好ましい。   Further, since the lower surface side of the lead frame is cut in the half dicing step, it can be manufactured using a lead frame not provided with the thin portion 40hf shown in FIG. 17 as a modification to the present embodiment. However, when cutting a metal material, if the amount of the metal material to be cut increases, the possibility of generating metal scraps and metal burrs increases. Therefore, from the viewpoint of suppressing the generation amount of metal scraps and metal burrs, it is preferable to provide a thin portion 40hf in advance and reduce the amount of metal material to be cut as shown in FIG.

また、隣り合うデバイス領域40aの配置間隔が広い場合には、ハーフダイシング工程の別の変形例として、各デバイス領域40aの間にそれぞれダイシングブレードを2回ずつ走行させて、タイバー40tbを挟んで隣り合うリード4にそれぞれ段差部10を形成する方法が考えられる。この場合、段差部10の間には、タイバー40tbを覆う樹脂が残ることになる。   Further, when the arrangement interval between the adjacent device regions 40a is wide, as another modified example of the half dicing process, the dicing blade is run twice between each device region 40a, and the tie bar 40tb is sandwiched between the adjacent device regions 40a. A method of forming the stepped portions 10 on the matching leads 4 can be considered. In this case, the resin covering the tie bar 40tb remains between the stepped portions 10.

しかし、製造効率を向上させる観点からは、図27に示す例のように、隣り合うデバイス領域40aの配置間隔を近づけて、タイバー40tbを挟んで隣り合うリード4に対して一括して段差部10を形成することが好ましい。言い換えれば、ハーフダイシング工程では、タイバー40tbの下面を封止体6から露出させることが好ましい。これにより、ハーフダイシング工程での切削加工時間を短縮することができる。   However, from the viewpoint of improving the manufacturing efficiency, as shown in the example shown in FIG. 27, the stepped portions 10 are collectively arranged with respect to the adjacent leads 4 with the arrangement interval of the adjacent device regions 40a close to each other with the tie bar 40tb interposed therebetween. Is preferably formed. In other words, in the half dicing step, it is preferable to expose the lower surface of the tie bar 40tb from the sealing body 6. Thereby, the cutting time in a half dicing process can be shortened.

6.めっき工程;
次に、図14に示すめっき工程として、図30に示すように、複数のリード4およびダイパッド2の露出面に金属膜SDを形成する。図30は、図26に示すリードおよびダイパッドの露出面に金属膜を形成した状態を示す拡大断面図、図31は、電解めっき法によるめっき工程の概要を示す説明図である。
6). Plating process;
Next, as a plating step shown in FIG. 14, as shown in FIG. 30, a metal film SD is formed on the exposed surfaces of the plurality of leads 4 and the die pad 2. FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a metal film is formed on the exposed surfaces of the lead and die pad shown in FIG. 26, and FIG. 31 is an explanatory view showing an outline of the plating process by electrolytic plating.

まず、図31に示すように、本工程では、図31に示すように、被めっき加工物であるリードフレーム40を、めっき液61が入っためっき槽60内に配置する。このとき、被加工物をめっき槽60内の陰極62に接続する。例えば、図31に示す例ではリードフレーム40の外枠40bを陰極62と電気的に接続する。そして、この陰極62と、同じくめっき槽60内に配置された陽極63との間に例えば直流電圧をかけることによって、リードフレーム40の外枠40bと接続された金属部材の露出面に金属膜SD(図30参照)を形成する。つまり、本実施の形態では所謂、電解めっき法により金属膜SDを形成する。   First, as shown in FIG. 31, in this step, as shown in FIG. 31, the lead frame 40 which is a workpiece to be plated is placed in a plating tank 60 containing a plating solution 61. At this time, the workpiece is connected to the cathode 62 in the plating tank 60. For example, in the example shown in FIG. 31, the outer frame 40 b of the lead frame 40 is electrically connected to the cathode 62. A metal film SD is formed on the exposed surface of the metal member connected to the outer frame 40b of the lead frame 40 by applying a DC voltage, for example, between the cathode 62 and the anode 63 also disposed in the plating tank 60. (See FIG. 30). That is, in this embodiment, the metal film SD is formed by a so-called electrolytic plating method.

本実施の形態の金属膜SDは、上記したように、鉛(Pb)を実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなり、例えば錫(Sn)のみ、錫−ビスマス(Sn−Bi)、または錫−銅−銀(Sn−Cu−Ag)などである。このため、本めっき工程で使用するめっき液61は、例えばSn2+、あるいはBi3+などの金属塩が含まれる、電解めっき液である。なお、以下の説明では、鉛フリー半田めっきの例としてSn−Biの合金化金属めっきについて説明するが、BiをCuやAgなどの金属に置き換えることができる。 As described above, the metal film SD of the present embodiment is made of so-called lead-free solder that does not substantially contain lead (Pb). For example, only tin (Sn), tin-bismuth (Sn-Bi), Or it is tin-copper-silver (Sn-Cu-Ag). For this reason, the plating solution 61 used in this plating step is an electrolytic plating solution containing a metal salt such as Sn 2+ or Bi 3+ . In the following description, Sn—Bi alloyed metal plating will be described as an example of lead-free solder plating, but Bi can be replaced with a metal such as Cu or Ag.

本実施の形態では、上記したように、複数のリード4がタイバー40tbを介して外枠40bと電気的に接続された状態で、めっき工程を行う。また、ダイパッド2は、タイバー40tbおよび吊りリードTL(図16参照)を介して外枠40bと電気的に接続されている。したがって、リードフレーム40をめっき液61に浸した状態で、図31に示す陽極63と陰極62の間に電圧をかけると、両電極間(陽極63と陰極62の間)で通電する。上記したように、リードフレーム40の外枠40bは陰極62と電気的に接続されているので、めっき液61中のSn2+、およびBi3+が所定の割合で図30に示すリード4およびダイパッド2の露出面に析出し、金属膜SDが形成される。 In the present embodiment, as described above, the plating process is performed in a state where the plurality of leads 4 are electrically connected to the outer frame 40b via the tie bars 40tb. The die pad 2 is electrically connected to the outer frame 40b via the tie bar 40tb and the suspension lead TL (see FIG. 16). Accordingly, when a voltage is applied between the anode 63 and the cathode 62 shown in FIG. 31 in a state where the lead frame 40 is immersed in the plating solution 61, the current flows between both electrodes (between the anode 63 and the cathode 62). As described above, since the outer frame 40b of the lead frame 40 is electrically connected to the cathode 62, Sn 2+ and Bi 3+ in the plating solution 61 are contained at a predetermined ratio in the lead 4 shown in FIG. A metal film SD is formed by depositing on the exposed surface of the die pad 2.

また、図14に示すように、本実施の形態では、めっき工程を行う前に、ハーフダイシング工程を行い、図30に示すように各リード4にそれぞれ段差部10を形成し、段差部10を封止体6から露出させている。このため、本めっき工程において、段差部10の露出面に確実に金属膜SDを形成することができる。金属膜SDの膜厚は、製品仕様に応じて変更することができるが、例えば、10μm〜20μm程度の膜を成膜する。   Further, as shown in FIG. 14, in the present embodiment, a half dicing process is performed before the plating process, and step portions 10 are formed on the respective leads 4 as shown in FIG. It is exposed from the sealing body 6. For this reason, in the main plating step, the metal film SD can be reliably formed on the exposed surface of the stepped portion 10. Although the film thickness of the metal film SD can be changed according to product specifications, for example, a film of about 10 μm to 20 μm is formed.

ところで、めっき法により金属膜を形成する方法として、電解めっき法の他、無電解めっき法がある。ただし、電解めっき法の場合、金属膜形成時の電流を制御することで金属膜SDの膜質を容易に制御できる点で好ましい。また、電解めっき法は、金属膜SDの形成時間が無電解めっき法よりも短くすることができる点で好ましい。   Incidentally, as a method of forming a metal film by a plating method, there is an electroless plating method in addition to an electrolytic plating method. However, the electrolytic plating method is preferable in that the film quality of the metal film SD can be easily controlled by controlling the current during the formation of the metal film. Moreover, the electroplating method is preferable in that the formation time of the metal film SD can be made shorter than the electroless plating method.

7.個片化工程(第2カット工程);
次に、図14に示す個片化工程として、図32に示すように、ダイシング領域40cに連結されているタイバー40tb(図34参照)を切断し、複数のデバイス領域40aを、それぞれ個片に分割する。図32は、図29に示すリードフレームに金属膜を形成した後、デバイス領域毎に個片化した状態を示す拡大平面図である。また、図33は図30に示すリードフレームをダイシングテープに固定し、個片化した状態を示す拡大断面図である。また、図34は図33のダイシング領域周辺をさらに拡大して示す拡大断面図である。なお、リードフレーム40をテープ55に固定した状態の全体図は、図28と同様なので図示は省略する。
7). Individualizing step (second cutting step);
Next, as an individualization step shown in FIG. 14, as shown in FIG. 32, the tie bar 40tb (see FIG. 34) connected to the dicing region 40c is cut, so that the plurality of device regions 40a are separated into individual pieces. To divide. FIG. 32 is an enlarged plan view showing a state where a metal film is formed on the lead frame shown in FIG. FIG. 33 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the lead frame shown in FIG. 30 is fixed to a dicing tape and separated into pieces. FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the dicing region in FIG. 33 in a further enlarged manner. The overall view of the state in which the lead frame 40 is fixed to the tape 55 is the same as FIG.

本工程では、まず、図28に示すように、封止体6(図33参照)が形成されたリードフレーム40をテープ(ダイシングテープ)55を介してフレーム(リングフレーム)56に固定する。この時、リードフレーム40の下面側(裏面側、実装面側)から切削加工を施すので、図33に示すように、封止体6の上面6aをテープ55と接着させ、リードフレーム40の下面側(裏面側、実装面側)が上方を向くように固定する。   In this step, first, as shown in FIG. 28, the lead frame 40 on which the sealing body 6 (see FIG. 33) is formed is fixed to a frame (ring frame) 56 via a tape (dicing tape) 55. At this time, since cutting is performed from the lower surface side (back surface side, mounting surface side) of the lead frame 40, the upper surface 6a of the sealing body 6 is adhered to the tape 55 as shown in FIG. Fix so that the side (back side, mounting surface side) faces upward.

次に、図33および図34に示すブレード(回転刃)BD2を回転させながら、リードフレーム40のダイシング領域40cに沿って走行させる。詳細に説明すると、ハーフダイシング工程(第1カット工程)により形成された溝内に、回転するブレード(回転刃)BD2を挿入し、このブレードBD2をリードフレーム40のダイシング領域40cに沿って走行させる。これにより、タイバー40tbと、このタイバー40tbの直上に形成された封止体の一部(タイバー40tbと重なる部分)は除去(切断)され、互いに隣り合うデバイス領域40aを分離する。なお、ブレードBD2は、切削加工幅以外は、図27に示すブレードBD1と同様である。すなわち、ブレードBD2は、環状(リング状)または円盤状の側面形状を有する切削加工治具であって、円の周縁に配置される切削加工部に複数の砥粒が固着されている。そして複数の砥粒が固着されたブレードBD2の切削加工部を被加工物に押し当てることで、被加工部を切削除去することができる。   Next, the blade (rotating blade) BD2 shown in FIGS. 33 and 34 is rotated along the dicing area 40c of the lead frame 40 while rotating. More specifically, a rotating blade (rotating blade) BD2 is inserted into the groove formed by the half dicing process (first cutting process), and the blade BD2 is caused to travel along the dicing area 40c of the lead frame 40. . As a result, the tie bar 40tb and a part of the sealing body formed immediately above the tie bar 40tb (part overlapping with the tie bar 40tb) are removed (cut), and the adjacent device regions 40a are separated. The blade BD2 is the same as the blade BD1 shown in FIG. 27 except for the cutting width. That is, the blade BD2 is a cutting jig having an annular (ring-shaped) or disk-shaped side surface shape, and a plurality of abrasive grains are fixed to a cutting portion arranged at the periphery of the circle. And a to-be-processed part can be cut and removed by pressing the cutting part of braid | blade BD2 to which the several abrasive grain was fixed to a to-be-processed object.

また、図34に示すように、ブレードBD2の幅W3、すなわち、本個片化工程での切削加工幅は、タイバー40tbの幅W2よりも太く(大きく)、かつ、図27に示すブレードBD1の幅W1よりも細い(小さい)。言い換えれば、幅W3は、タイバー40tbの幅W2よりも太く(大きく)、かつ、上記ハーフダイシング工程で形成された溝(段差部10)の溝幅(図27に示す幅W2)よりも細い(小さい)。具体的な寸法の一例を挙げれば、タイバー40tbの幅W2は例えば0.16mm、ブレードBD1の幅W1は例えば0.90mm、ブレードBD2の幅W3は例えば0.30mmとする。上記のように幅W2よりも太く、かつ、幅W1よりも細い、幅W3を備えるブレードBD2を用いてタイバー40tbを切削することにより、タイバー40tbを確実に取り除き、かつ、段差部10を残すことができる。   Further, as shown in FIG. 34, the width W3 of the blade BD2, that is, the cutting width in the singulation process is larger (larger) than the width W2 of the tie bar 40tb, and the blade BD1 shown in FIG. It is thinner (smaller) than the width W1. In other words, the width W3 is thicker (larger) than the width W2 of the tie bar 40tb, and narrower than the groove width (width W2 shown in FIG. 27) of the groove (stepped portion 10) formed in the half dicing step. small). For example, the width W2 of the tie bar 40tb is 0.16 mm, the width W1 of the blade BD1 is 0.90 mm, and the width W3 of the blade BD2 is 0.30 mm, for example. By cutting the tie bar 40tb using the blade BD2 having the width W3 which is thicker than the width W2 and thinner than the width W1 as described above, the tie bar 40tb is surely removed and the stepped portion 10 is left. Can do.

本工程で、リード4の下面4b側から切削加工を施すと、図34に示すように金属膜SDに覆われていない(金属膜SDから露出する)側面4cが露出する。しかし、本実施の形態によれば、段差部10を構成する側面4eが金属膜SDに覆われているため、得られた半導体装置1(図1参照)の実装強度を向上させることができる。   When cutting is performed from the lower surface 4b side of the lead 4 in this step, the side surface 4c not exposed to the metal film SD (exposed from the metal film SD) is exposed as shown in FIG. However, according to the present embodiment, since the side surface 4e constituting the step portion 10 is covered with the metal film SD, the mounting strength of the obtained semiconductor device 1 (see FIG. 1) can be improved.

また、上記したように、本実施の形態のリードフレーム40は、図15に示すようにダイシングライン(ダイシング領域40c)毎に2つのマーク40mが設けられている。このため、上記したハーフダイシング工程で、2つのマーク40mのうちの一方が削り取られるが、本工程では、ダイシングラインの延長線上とは重ならない位置に設けたマーク40mをアライメントマークとして使用することができる。   Further, as described above, the lead frame 40 of the present embodiment is provided with two marks 40m for each dicing line (dicing region 40c) as shown in FIG. For this reason, one of the two marks 40m is scraped off in the half dicing step described above, but in this step, the mark 40m provided at a position not overlapping with the extension line of the dicing line may be used as an alignment mark. it can.

本工程の後、外観検査、電気的試験など、必要な検査、試験を行い、合格したものが、図1〜図11に示す完成品の半導体装置1となる。そして、半導体装置1は出荷され、あるいは図示しない実装基板に実装される。   After this step, necessary inspections and tests such as an appearance inspection and an electrical test are performed, and what has passed is a completed semiconductor device 1 shown in FIGS. Then, the semiconductor device 1 is shipped or mounted on a mounting board (not shown).

<変形例>
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上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いうまでもない。
<Modification>
Although the invention made by the inventors of the present application has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、上記実施の形態では、四辺形を成す封止体6の各辺に沿って、それぞれ複数のリード4が配置され、封止体6の下面においてリード4の下面が露出する、所謂QFN型の半導体装置に適用した実施態様について説明した。しかし、適用可能なパッケージ形態はQFNには限定されない。例えば、平面視において長方形を成す封止体の互いに対向する長辺に沿って、複数のリード4が配置される、SON型の半導体装置に適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, a plurality of leads 4 are arranged along each side of the sealing body 6 that forms a quadrilateral, and the lower surface of the lead 4 is exposed on the lower surface of the sealing body 6. The embodiment applied to this semiconductor device has been described. However, the applicable package form is not limited to QFN. For example, the present invention can be applied to a SON type semiconductor device in which a plurality of leads 4 are arranged along long sides facing each other of a sealing body having a rectangular shape in plan view.

また例えば、上記実施の形態では、QFN型の半導体装置を取り上げて説明したので、複数のデバイス領域40aのそれぞれに複数のリード4が設けられた例について説明した。しかし、変形例として、図35に示すように、タイバー40tbを挟んで、それぞれ一つずつのリード4が隣り合って連結されている構成に適用することができる。図35は、図16に対する変形例を示す拡大平面図である。   Further, for example, in the above embodiment, since the QFN type semiconductor device has been taken up and described, the example in which the plurality of leads 4 are provided in each of the plurality of device regions 40a has been described. However, as a modified example, as shown in FIG. 35, the present invention can be applied to a configuration in which one lead 4 is adjacently connected with a tie bar 40tb interposed therebetween. FIG. 35 is an enlarged plan view showing a modification to FIG.

また、上記実施の形態で説明したハーフダイシング工程で用いるダイシングブレードの変形例として、切削加工部の先端形状がV字形状、あるいは台形形状となっているものを用いることができる。図36は図26および図27に示すダイシングブレードの切削加工部の形状を説明するための拡大断面図である。また、図37および図38は、図36に対する変形例を示す拡大断面図である。   Further, as a modification of the dicing blade used in the half dicing process described in the above embodiment, a cutting portion having a V-shaped or trapezoidal tip shape can be used. 36 is an enlarged cross-sectional view for explaining the shape of the cutting portion of the dicing blade shown in FIGS. 26 and 27. FIG. 37 and 38 are enlarged cross-sectional views showing modifications to FIG.

上記実施の形態では、ハーフダイシング工程で使用するブレードBD1として、周縁に設けられた切削加工部が、所謂、ストレートブレードと呼ばれる形状となっている場合を例として説明した。すなわち、図36に示すように、ブレードBD1の周縁に設けられた切削加工部は、上記したハーフダイシング工程で、リードフレーム40の被切削加工部に最初に接触する先端面BDt1を有する。また、ブレードBD1の切削加工部は、先端面BDt1と直交する側面BDs1、および側面BDs1の反対側に位置し先端面BDt1と直交する側面BDs2を有する。そして、先端面BDt1と側面BDs1の間、および先端面BDt1と側面BDs2の間には、テーパ面が形成されない。   In the said embodiment, as a blade BD1 used at a half dicing process, the case where the cutting process part provided in the periphery has a shape called what is called a straight blade was demonstrated as an example. That is, as shown in FIG. 36, the cutting portion provided on the peripheral edge of the blade BD1 has a tip surface BDt1 that first comes into contact with the cut portion of the lead frame 40 in the above-described half dicing process. Further, the cutting portion of the blade BD1 has a side surface BDs1 orthogonal to the front end surface BDt1, and a side surface BDs2 positioned opposite to the side surface BDs1 and orthogonal to the front end surface BDt1. And a taper surface is not formed between front end surface BDt1 and side surface BDs1, and between front end surface BDt1 and side surface BDs2.

一方、図36に示す変形例である図37に示すブレード(ダイシングブレード)BD3および図38に示すブレード(ダイシングブレード)BD4は、円の周縁に配置される切削加工部の断面形状がブレードBD1とは相違する。すなわち、ブレードBD3は、周縁に設けられた切削加工部が、V字形状になっている。言い換えれば、ブレードBD3は、ブレードBD1のような先端面BDt1を有さず、ブレードBD3の先端部では2つのテーパ面(傾斜面)BDkが交差し、尖った尖頭形状を成す。また図38に示すブレードBD4は、先端面BDt1と側面BDs1の間、および先端面BDt1と側面BDs2の間に、それぞれテーパ面(傾斜面)BDkが形成されている点で、ブレードBD1とは相違する。なお、ここでいうテーパ面BDkとは、先端面BDt1と側面BDs1、BDs2の間に積極的に形成された傾斜面を指し、切削加工時の摩耗により、先端面BDt1と側面BDs1、BDs2の間に形成された曲面は除外される。   On the other hand, the blade (dicing blade) BD3 shown in FIG. 37 and the blade (dicing blade) BD4 shown in FIG. Is different. That is, the blade BD3 has a V-shaped cutting portion provided on the periphery. In other words, the blade BD3 does not have the tip surface BDt1 like the blade BD1, and two tapered surfaces (inclined surfaces) BDk intersect at the tip of the blade BD3 to form a pointed pointed shape. The blade BD4 shown in FIG. 38 is different from the blade BD1 in that a tapered surface (inclined surface) BDk is formed between the front end surface BDt1 and the side surface BDs1, and between the front end surface BDt1 and the side surface BDs2. To do. Here, the tapered surface BDk refers to an inclined surface that is positively formed between the tip surface BDt1 and the side surfaces BDs1, BDs2, and between the tip surface BDt1 and the side surfaces BDs1, BDs2 due to wear during cutting. The curved surface formed in is excluded.

ブレードBD1のようにテーパ面BDk(図37、図38参照)が形成されないストレートブレードでハーフダイシング工程を行った場合、切削深さによらず、切削加工幅を一定にすることができるので、ブレードBD3、BD4を使用する場合と比較して幅W1を細くすることができる点で、より好ましい。また、幅W1を細くすることで、切削加工精度を向上させることができる。   When the half dicing process is performed with a straight blade that does not have a tapered surface BDk (see FIGS. 37 and 38) like the blade BD1, the cutting width can be made constant regardless of the cutting depth. This is more preferable in that the width W1 can be reduced compared to the case of using BD3 and BD4. Further, the cutting accuracy can be improved by reducing the width W1.

また、上記実施の形態では、図4に示すように、複数の吊りリードTLのそれぞれが、途中で分岐せずに角部6kまで延びる、所謂、I吊りタイプの吊りリードTLについて説明した。しかし、変形例として、図39に示す半導体装置70のように、複数の吊りリードTLのそれぞれが、封止体6の角部6kにおいて、この角部6kに隣接する2つの辺に向かって分岐された、所謂、Y吊りタイプの吊りリードを採用してもよい。I吊りタイプの場合は、例えば図29に示すように、行列状に配置されたデバイス領域40aの間において、4本の吊りリードTLが交差する形状となる。このため、ハーフダイシング工程や個片化工程では、吊りリードTLの交点を、ブレードがそれぞれ2回(X方向およびY方向)ずつ通過する。このため、吊りリードTLの切断面に異物(バリ)が形成される場合がある。一方、図39に示すようにY吊りタイプの場合には、4本の吊りリードが交差する地点は生じない。このため、ハーフダイシング工程や個片化工程での異物の発生を抑制するには、ブレードが通過する回数が1回で済むY吊りタイブを採用することが好ましい。   In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the so-called I suspension type suspension lead TL is described in which each of the plurality of suspension leads TL extends to the corner portion 6 k without branching in the middle. However, as a modified example, like the semiconductor device 70 shown in FIG. 39, each of the plurality of suspension leads TL branches at the corner 6k of the sealing body 6 toward two sides adjacent to the corner 6k. A so-called Y suspension type suspension lead may be employed. In the case of the I suspension type, for example, as shown in FIG. 29, the four suspension leads TL intersect each other between the device regions 40a arranged in a matrix. For this reason, in the half dicing process and the individualizing process, the blade passes through the intersection of the suspension leads TL twice (X direction and Y direction). For this reason, foreign matter (burrs) may be formed on the cut surface of the suspension lead TL. On the other hand, as shown in FIG. 39, in the case of the Y suspension type, a point where the four suspension leads intersect does not occur. For this reason, in order to suppress the generation | occurrence | production of the foreign material in a half dicing process or an individualization process, it is preferable to employ | adopt Y hanging type | mold which requires the frequency | count of a blade passing once.

さらに、上記実施の形態では、半導体チップ3のパッド(電極、ボンディングパッド)PDとリード(端子、外部端子)4とを、導電性部材として、ワイヤ5を介して電気的に接続することについて説明した。しかし、変形例として、図40および図41に示す半導体装置71のように、バンプ電極BMを介して半導体チップ3のパッドPDとリード4を電気的に接続してもよい。半導体装置71は、半導体チップ3のパッドPDの形成面である表面3aが複数のリード4の上面4aと対向するように、所謂、フリップチップ接続方式により搭載されている。なお、図41に示す例では、半導体チップ3は複数のリード4に支持されるので、ダイパッド2は設けない構成となっているが、更なる変形例として、例えば放熱特性の向上を目的として、図5に示すダイパッド2のような金属部材(ヒートスプレッダ)を設けることもできる。   Furthermore, in the above-described embodiment, description is given of electrically connecting the pads (electrodes, bonding pads) PD and the leads (terminals, external terminals) 4 of the semiconductor chip 3 through the wires 5 as conductive members. did. However, as a modification, the pads PD of the semiconductor chip 3 and the leads 4 may be electrically connected via the bump electrodes BM as in the semiconductor device 71 shown in FIGS. 40 and 41. The semiconductor device 71 is mounted by a so-called flip-chip connection method so that the surface 3a on which the pad PD of the semiconductor chip 3 is formed faces the upper surfaces 4a of the leads 4. In the example shown in FIG. 41, since the semiconductor chip 3 is supported by a plurality of leads 4, the die pad 2 is not provided. However, as a further modification, for example, for the purpose of improving heat dissipation characteristics, A metal member (heat spreader) such as the die pad 2 shown in FIG. 5 can also be provided.

その他、上記実施の形態に記載された内容の一部を以下に記載する。   In addition, a part of the contents described in the above embodiment will be described below.

〔付記1〕
半導体装置は、
半導体チップと、
前記半導体チップが搭載されるダイパッドと、
前記ダイパッドの隣に配置され、導電性部材を介して前記半導体チップと電気的に接続されるリードと、
前記ダイパッドに連結される吊りリードと、
第1面、前記第1面の反対側に位置する第2面を有し、前記ダイパッドおよび前記リードの一部が露出するように、前記半導体チップ、前記導電性部材、前記ダイパッド、前記リード、および前記吊りリードを封止する封止体と、
を有し、
前記封止体の前記第2面の周縁部には、前記第2面の周囲を囲むように段差部が設けられ、
前記段差部において、前記リードおよび前記吊りリードのそれぞれ一部が露出している。
[Appendix 1]
Semiconductor devices
A semiconductor chip;
A die pad on which the semiconductor chip is mounted;
A lead disposed next to the die pad and electrically connected to the semiconductor chip via a conductive member;
A suspension lead coupled to the die pad;
A first surface, a second surface located on the opposite side of the first surface, and the semiconductor chip, the conductive member, the die pad, the lead, so that a part of the die pad and the lead is exposed. And a sealing body for sealing the suspension lead,
Have
A stepped portion is provided on the periphery of the second surface of the sealing body so as to surround the periphery of the second surface,
In the step portion, a part of each of the lead and the suspension lead is exposed.

1、70、71、H1 半導体装置
2 ダイパッド(チップ搭載部、タブ)
2a 上面(チップ搭載面)
2b 下面(実装面)
3 半導体チップ
3a 表面(主面)
3b 裏面(主面)
3c 側面
4 リード(端子、外部端子)
4a 上面(面、ワイヤボンディング面)
4b 下面(面、実装面)
4c 側面
4e 側面
4f 段差面
5 ワイヤ(導電性部材)
6 封止体(樹脂体)
6a 上面(面)
6b 下面(面、裏面、実装面)
6c 側面
6e 側面
6f 段差面
6k 角部
10 段差部
20 実装基板(マザーボード、配線基板)
20a 上面(搭載面)
21 ランド(端子)
21a ランド(リード接続用端子)
21b ランド(ダイパッド接続用端子)
21c ランド(吊りリード接続用端子)
22 絶縁膜(ソルダレジスト膜)
23、24 接合材
30 検査装置(外観検査装置)
31 光照射部
32 撮像部
33 制御部
40 リードフレーム(基材)
40a デバイス領域(製品形成領域)
40b 外枠
40c ダイシング領域(ダイシングライン)
40hf 薄肉部(ハーフエッチング部)
40m マーク
40tb タイバー
50 成形金型
51 上型(金型)
51a クランプ面(金型面、押し付け面、面)
51b キャビティ(窪み部)
52 下型(金型)
52a クランプ面(金型面、押し付け面、面)
53 樹脂フィルム(フィルム材)
55 テープ(ダイシングテープ)
56 フレーム(リングフレーム)
60 めっき槽
61 めっき液
62 陰極
63 陽極
BD1、BD2、BD3、BD4 ブレード、
BDk テーパ面(傾斜面)
BDs1 側面
BDs2 側面
BDt1 先端面
DB ダイボンド材(接着材)
BM バンプ電極(導電性部材)
PD パッド(電極、ボンディングパッド)
SD 金属膜(外装めっき膜、半田膜)
TL 吊りリード
TL1 封止部
TL2 露出部
W1、W2、W3 幅
1, 70, 71, H1 Semiconductor device 2 Die pad (chip mounting portion, tab)
2a Top surface (chip mounting surface)
2b Bottom surface (mounting surface)
3 Semiconductor chip 3a surface (main surface)
3b Back side (main surface)
3c Side 4 Lead (terminal, external terminal)
4a Upper surface (surface, wire bonding surface)
4b Bottom surface (surface, mounting surface)
4c Side surface 4e Side surface 4f Step surface 5 Wire (conductive member)
6 Sealing body (resin body)
6a Upper surface (surface)
6b Bottom surface (surface, back surface, mounting surface)
6c Side surface 6e Side surface 6f Step surface 6k Corner portion 10 Step portion 20 Mounting substrate (motherboard, wiring substrate)
20a Top surface (mounting surface)
21 Land (terminal)
21a Land (Lead connection terminal)
21b Land (terminal for die pad connection)
21c Land (Hanging lead connection terminal)
22 Insulating film (solder resist film)
23, 24 Bonding material 30 Inspection device (Appearance inspection device)
31 Light Irradiation Unit 32 Imaging Unit 33 Control Unit 40 Lead Frame (Base Material)
40a Device area (product formation area)
40b Outer frame 40c Dicing area (dicing line)
40hf Thin part (half-etched part)
40m mark 40tb tie bar 50 mold 51 upper mold (mold)
51a Clamp surface (mold surface, pressing surface, surface)
51b Cavity (recessed part)
52 Lower mold (mold)
52a Clamp surface (mold surface, pressing surface, surface)
53 Resin film (film material)
55 tape (dicing tape)
56 frames (ring frames)
60 Plating tank 61 Plating solution 62 Cathode 63 Anode BD1, BD2, BD3, BD4 Blade,
BDk taper surface (inclined surface)
BDs1 Side surface BDs2 Side surface BDt1 Tip surface DB Die bond material (adhesive)
BM Bump electrode (conductive member)
PD pad (electrode, bonding pad)
SD metal film (exterior plating film, solder film)
TL Hanging lead TL1 Sealing part TL2 Exposed part W1, W2, W3 Width

Claims (7)

以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
(a)第1リードを有する第1デバイス領域と、第2リードを有し、かつ、前記第1デバイス領域の隣に設けられた第2デバイス領域と、前記第1デバイス領域と前記第2デバイス領域の間に設けられ、かつ、前記第1リードおよび前記第2リードのそれぞれが繋がるタイバーと、を備えたリードフレームを準備する工程;
(b)前記(a)工程の後、前記第1デバイス領域に第1半導体チップを搭載し、前記第2デバイス領域に第2半導体チップを搭載する工程;
(c)前記(b)工程の後、前記第1リードと前記第1半導体チップを、第1導電性部材を介して電気的に接続し、前記第2リードと前記第2半導体チップを、第2導電性部材を介して電気的に接続する工程;
(d)前記(c)工程の後、前記第1リードおよび前記第2リードの下面が露出するように、前記第1リード、前記第2リード、前記タイバー、前記第1半導体チップ、前記第2半導体チップ、前記第1導電性部材、および前記第2導電性部材を一括して封止する封止体を形成する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記タイバーの幅よりも太い第1の幅から成る第1ブレードを用いて、前記第1リード、前記第2リードおよび前記タイバーのそれぞれの一部を除去する工程;
(f)前記(e)工程の後、前記リードフレームのうち、前記(d)工程により形成された前記封止体から露出する露出面にめっき法により金属膜を形成する工程;
(g)前記(f)工程の後、前記タイバーの幅よりも太く、かつ、前記第1の幅よりも細い第2の幅から成る第2ブレードを用いて、前記タイバーおよび前記封止体の一部を取り除き、前記第1デバイス領域と前記第2デバイス領域を分離する工程。
A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) a first device region having a first lead, a second device region having a second lead and provided adjacent to the first device region, the first device region, and the second device Providing a lead frame including a tie bar provided between the regions and connected to each of the first lead and the second lead;
(B) After the step (a), mounting the first semiconductor chip on the first device region and mounting the second semiconductor chip on the second device region;
(C) After the step (b), the first lead and the first semiconductor chip are electrically connected through a first conductive member, and the second lead and the second semiconductor chip are connected to each other. Electrically connecting via two conductive members;
(D) After the step (c), the first lead, the second lead, the tie bar, the first semiconductor chip, the second lead so that the lower surfaces of the first lead and the second lead are exposed. Forming a sealing body that collectively seals the semiconductor chip, the first conductive member, and the second conductive member;
(E) After the step (d), a part of each of the first lead, the second lead, and the tie bar is removed using a first blade having a first width larger than the width of the tie bar. The step of:
(F) After the step (e), a step of forming a metal film by plating on the exposed surface of the lead frame exposed from the sealing body formed by the step (d);
(G) After the step (f), using a second blade having a second width that is larger than the width of the tie bar and smaller than the first width, the tie bar and the sealing body Removing a part and separating the first device region and the second device region;
請求項1において、
前記(f)工程では、電解めっき法により前記金属膜を形成する半導体装置の製造方法。
In claim 1,
In the step (f), a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the metal film is formed by an electrolytic plating method.
請求項1において、
前記(a)工程で準備する前記リードフレームは、前記タイバーの厚さが前記第1および第2リードの厚さよりも薄い半導体装置の製造方法。
In claim 1,
In the lead frame prepared in the step (a), the thickness of the tie bar is less than the thickness of the first and second leads.
請求項1において、
前記(e)工程では、前記タイバーの下面側を露出させる半導体装置の製造方法。
In claim 1,
In the step (e), a method of manufacturing a semiconductor device in which a lower surface side of the tie bar is exposed.
請求項1において、
前記第1ブレードの周縁に設けられた切削加工部は、
前記(e)工程で、前記リードフレームの被切削加工部に最初に接触する先端面、前記先端面と直交する第1側面、および前記第1側面の反対側に位置し前記先端面と直交する第2側面を有し、
前記先端面と前記第1側面の間、および前記先端面と前記第2側面の間には、テーパ面が形成されない半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The cutting portion provided on the periphery of the first blade is:
In the step (e), the front end surface that first contacts the machined portion of the lead frame, the first side surface orthogonal to the front end surface, and the position opposite to the first side surface and orthogonal to the front end surface Having a second side;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a tapered surface is not formed between the tip surface and the first side surface and between the tip surface and the second side surface.
請求項1において、
前記第1ブレードの周縁に設けられた切削加工部は、
前記(e)工程で、前記リードフレームの被切削加工部に最初に接触する先端面、前記先端面と直交する第1側面、および前記第1側面の反対側に位置し前記先端面と直交する第2側面を有し、
前記先端面と前記第1側面の間、および前記先端面と前記第2側面の間には、それぞれ前記被切削加工部と対向するように設けられたテーパ面が形成されている半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The cutting portion provided on the periphery of the first blade is:
In the step (e), the front end surface that first contacts the machined portion of the lead frame, the first side surface orthogonal to the front end surface, and the position opposite to the first side surface and orthogonal to the front end surface Having a second side;
Manufacturing of a semiconductor device in which a tapered surface is formed between the tip surface and the first side surface and between the tip surface and the second side surface so as to face the part to be cut. Method.
請求項1において、
前記第1デバイス領域には第1ダイパッド、および前記第1ダイパッドと前記タイバーを連結する第1吊りリードが設けられ、
前記第2デバイス領域には第2ダイパッド、および前記第2ダイパッドと前記タイバーを連結する第2吊りリードが設けられ、
前記(e)工程では、前記第1および第2吊りリードの一部を露出させる半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The first device region is provided with a first die pad, and a first suspension lead that connects the first die pad and the tie bar,
The second device region is provided with a second die pad and a second suspension lead for connecting the second die pad and the tie bar,
In the step (e), a method of manufacturing a semiconductor device in which part of the first and second suspension leads is exposed.
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