JP2014187308A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、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。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, for example, a technique effective when applied to a semiconductor device in which a lead serving as an external terminal is exposed on a lower surface of a sealing body.
特開2005−191240号公報(特許文献1)には、封止体の下面において複数のリードが露出する半導体装置が記載されている。また、特許文献1には、リードの実装面に凹部を形成することが記載されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-191240 (Patent Document 1) describes a semiconductor device in which a plurality of leads are exposed on the lower surface of a sealing body. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that a recess is formed on the mounting surface of the lead.
また、特開2008−112961号公報(特許文献2)や、米国特許第8017447号明細書(特許文献3)には、リードの実装面に凹部を形成する半導体装置の製造方法が記載されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-112961 (Patent Document 2) and US Pat. No. 8017447 (Patent Document 3) describe a method of manufacturing a semiconductor device in which a recess is formed on a mounting surface of a lead. .
また、国際公開第2011/004746号(特許文献4)には、封止体の下面において露出する複数のリードのそれぞれが、平面視において外側に向かって突出している半導体装置が記載されている。 Further, International Publication No. 2011/004746 (Patent Document 4) describes a semiconductor device in which each of a plurality of leads exposed on the lower surface of a sealing body protrudes outward in a plan view.
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(すなわち、実装面側)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)型などがある。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 which is an external terminal is exposed on a lower surface side (that is, a mounting 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) type. 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、QFP(Quad Flat Package)型の半導体装置と比較して、実装強度が低い。そこで、本願発明者は、封止体の下面側でリードを露出させた半導体装置の実装強度を向上させる技術について検討を行った。また、半導体装置の実装強度を向上させた半導体装置を効率的に製造する製造技術について検討を行った。 However, when solder (joining material) is joined only to the lower surface of the lead, the mounting strength is lower than that of a QFP (Quad Flat Package) type semiconductor device. Therefore, the inventor of the present application has studied a technique for improving the mounting strength of the semiconductor device in which the lead is exposed on the lower surface side of the sealing body. Also, a manufacturing technique for efficiently manufacturing a semiconductor device with improved mounting strength of the semiconductor device was examined.
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.
一実施の形態による半導体装置の製造方法では、実装面および上記実装面とは反対側の反対面を有し、チップ搭載部の隣に配置された複数のリードが枠部に繋がっているリードフレームを準備する。ここで、上記複数のリードのそれぞれの上記反対面には、上記複数のリードと上記枠部のそれぞれの境界を跨ぐように、溝部が形成されている。また、上記チップ搭載部上に半導体チップを搭載し、上記複数のリードと接続した後、上記複数のリードのそれぞれの上記反対面の一部が露出するように上記半導体チップおよび上記複数のリードを封止する本体樹脂部を形成する。この時、上記複数のリードのうちの隣り合うリードと枠部の間には、ダム内樹脂部が形成され、上記溝部の内部には、溝内樹脂部が形成される。また、上記ダム内樹脂部および上記溝内樹脂部に、上記反対面側からレーザを照射して上記ダム内樹脂部および上記溝内樹脂部を除去した後、上記本体樹脂部から露出する部分に金属膜を形成する。 In a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment, a lead frame having a mounting surface and an opposite surface opposite to the mounting surface, and a plurality of leads arranged next to the chip mounting portion are connected to a frame portion Prepare. Here, a groove portion is formed on the opposite surface of each of the plurality of leads so as to straddle the boundaries between the plurality of leads and the frame portion. In addition, after mounting a semiconductor chip on the chip mounting portion and connecting to the plurality of leads, the semiconductor chip and the plurality of leads are arranged so that a part of the opposite surface of each of the plurality of leads is exposed. A main body resin part to be sealed is formed. At this time, an in-dam resin portion is formed between the adjacent leads of the plurality of leads and the frame portion, and an in-groove resin portion is formed inside the groove portion. In addition, the resin part in the dam and the resin part in the groove are irradiated with a laser from the opposite surface side to remove the resin part in the dam and the resin part in the groove, and then the part exposed from the main body resin part. A metal film is formed.
上記一実施の形態によれば、実装強度を向上させた半導体装置を効率的に製造することができる。 According to the one embodiment, a semiconductor device with improved mounting strength can be efficiently manufactured.
(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.
(実施の形態1)
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実装面側を示す下面図、図3は図1のA−A線に沿った断面図である。また、図4は、図1に示す封止体を透視し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。
(Embodiment 1)
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 showing the mounting surface side of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. . FIG. 4 is a perspective plan view showing the internal structure of the semiconductor device in a state where the sealing body shown in FIG. 1 is seen through.
<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4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2〜図4参照)と、ダイパッド2上に接着材7(図3、図4参照)を介して搭載された半導体チップ3(図3、図4参照)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(電極パッド、ボンディングパッド)PD(図4参照)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, the outline | summary of a structure of the
<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の平面形状は四角形からなる。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。側面6cは、図3に示すように、上面6aおよび下面6bに対して直交しない、傾斜面となっている。
<Appearance structure>
First, the external structure of the
ここで、封止体6の角部6pとは、封止体6の四辺(四つの主辺)のうち、交差する任意の二辺(二つの主辺)の交点である角の周辺領域を含んでいる。なお、厳密には、図1および図2に示すように、封止体6の角部6pは、一部が面取り加工されているので、主辺の交点は封止体6の角部6pよりも外側に配置される。しかし、面取り加工部は、主辺の長さと比較して十分に小さいため、本願では、面取り加工部の中心を封止体6の角と見做して説明する。詳細には、角部6pは、図1および図2において、ドットパターンを付して示す領域であって、その境界は以下のように定義する。すなわち、半導体装置1は、封止体6の四辺に沿って、それぞれ複数のリード4が配列されている。この各辺に沿って配置される複数のリード4うち、封止体6の角(面取り加工部の中心)の隣に配置されるリード4までの領域を角部と定義する。本願において、封止体6の角部6p、あるいはキャビティの角部と説明するときは、特に異なる意味、内容で用いている旨を明記した場合を除き、上記と同様の意味、内容として用いる。
Here, the
また、図1および図2に示すように、半導体装置1では、平面形状が四角形からなる封止体6の各辺(各主辺)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なる。図1および図2に示す例では、例えば、幅0.2mmの複数のリード4が、0.5mmの配置ピッチ(中心線間距離)で各辺に沿って配置されている。また、リード4の厚さは、例えば、0.2mmである。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
複数のリード4の下面(図3に示すインナ部4iの下面、およびアウタ部4oの下面)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。また、複数のリード4の一部(アウタ部4o)は、封止体6の側面6cからも露出している。詳細には、封止体6の各辺に沿って形成された複数のリード4のそれぞれの一部(アウタ部4o)は、図3に示すように、封止体6の側面6c(辺)から外側に向かって突出している。図3に示す例では、封止体6の側面6cから、例えば、0.3mm程度外側に向かって突出している。
The lower surfaces of the leads 4 (the lower surface of the
詳細は後述するが、半導体装置1を図示しない実装基板に実装する際には、リード4と実装基板側の端子とを、半田などの接続材を介して電気的に接続する。したがって、複数のリード4を、封止体6の下面6bに加えて側面6cからも露出させることで、接続材とリード4との接合面積が増加するので、接合強度を向上させることができる。
Although details will be described later, when the
また、図1〜図3に示すように、複数のリード4の露出部の表面(およびアウタ部4oの下面、上面および側面)には、実装時にリード4と半田材(接合材)との接続性(濡れ性)を向上させるため、例えば半田からなる金属膜SDが形成されている。これにより、実装時の接続材として半田材を用いた時に、半田材の濡れ性をさらに向上させることができる。
In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, the surface of the exposed portion of the plurality of leads 4 (and the lower surface, the upper surface, and the side surface of the outer portion 4o) is connected to the
本実施の形態の金属膜SD(半田材)は、例えば、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, for example, a so-called lead-free solder that does not substantially contain lead (Pb), for example, only tin (Sn), tin-bismuth (Sn-Bi). Or 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、ダイパッド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、図2に示す例では、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なる。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。
As shown in FIG. 2, the
また、図1および図2に示すように、半導体装置1は、封止体6の角部6p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に示すように、吊りリードTLの一方の端部は、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11)は、封止体6から露出している。吊りリードTLは、ダイパッド2と一体に形成されるので、露出部(フィン、コーナリード)11も含め、ダイパッド2と同じ金属材料からなる。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を図示しない実装基板に実装する際に、露出部11を、実装基板側の端子と接合することができる。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。また、図1〜図3に示す例では、露出部11の露出面に、例えば半田からなる金属膜SDが形成されている。これにより、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。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。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
<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)からなる。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
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、接着材7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。この接着材7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、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂などを使用することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、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なる。本実施の形態では、例えば、正方形である。また、図3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3および図4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
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)からなる。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なる。
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
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)からなる複数のリード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電極パッド(ボンディングパッド)PDは、封止体6の内部に位置する複数のリード4(インナ部4i)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)が電極パッドPDに接合され、他部(例えば他方の端部)がインナ部4i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、インナ部4iのボンディング領域の表面(詳しくはニッケル(Ni)からなるめっき膜の表面)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)からなる。インナ部4iのボンディング領域の表面に、銀(Ag)や金(Au)からな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, for example, a plurality of
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6p(図1参照)に向かって延び、角部6pの外側で封止体6から露出している。
As shown in FIG. 4, a plurality of suspension leads TL are connected (linked) to the
吊りリードTLを封止体6の角部6p(図1参照)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。
By extending the suspension leads TL toward the
また、図4に示すように、吊りリードTLのうち、ダイパッド2と露出部11を接続する部分(封止部)には、下面側からハーフエッチング加工が施され、下面側も封止体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。
Further, as shown in FIG. 4, a portion (sealing portion) connecting the
<リードの詳細構造>
次に、図1〜図4に示すリード4の詳細な構造について説明する。図5は、図1に示すリード周辺の一部を拡大して示す拡大平面図である。また、図6は図5のA−A線に沿った拡大断面図、図7は図5のB−B線に沿った拡大断面図、図8は図5のC−C線に沿った拡大断面図である。なお、図5は、図1に示す複数のリード4のうち、X方向に沿って配列された3つのリード4を拡大して示している。したがって、以下、リード4の構造の説明においては、リード4が延びるY方向はリード4の長さ方向、Y方向に対して直交するX方向は、リード4の幅方向、XY平面に対して直交するZ方向はリード4の厚さ方向として説明する。
<Detailed structure of lead>
Next, the detailed structure of the
図5〜図8に示すように、リード4は、ダイパッド2(図3参照)の上面2a(図3参照)と同じ、Z方向(図3および図6参照)を向く、上面4a、および上面4aとは反対側の下面4b(図6〜図8参照)とを有している。また、リード4は、上面4aと下面4bの間に位置し、かつ、封止体6の側面6c(図5参照)の外側に向かって延びる側面4c1および側面4c2(図5、図7、図8参照)を有している。また、リード4は、封止体6の側面6cから最も遠い位置に配置されている、先端面(端部)4ot(図5、図6参照)を有している。先端面4otは、ダイパッド2(図3参照)と対向する内側面(端部)4it(図6参照)の反対側に配置されている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
また、所謂、トランスファモールド方式により封止体6を形成した場合、封止体6の形成直後には、隣り合うリード4(図5参照)の間に、ダム内樹脂部6dが残っている。しかし、図5に示すように、本実施の形態では隣り合うリード4の間のダム内樹脂部6dの大部分が取り除かれている。なお、図5に示すようにダム内樹脂部6dの一部が残留している理由については後述する。このため、リード4の側面4c1および側面4c2は封止体6を構成する樹脂から露出している。そして、図7および図8に示すように、リード4の上面4a、下面4bおよび側面4c1、4c2を囲むように金属膜SDが形成されている。このように、リード4のアウタ部4oの下面4bに加え、側面4c1、4c2を樹脂から露出させることにより、側面4c1、4c2を実装時の接合面として利用することができる。このため、側面4c1、4c2が樹脂に覆われた半導体装置と比較して、実装強度を向上させることができる。
Further, when the sealing
また、図6に示すように、リード4の先端面4otの一部は、金属膜SDから露出している。詳細は後述するが、半導体装置1の製造工程において、金属膜SDを形成した後で、リード4を切断して先端面4otを形成した場合には、先端面4otは金属膜SDから露出する。また、半導体装置1の製造工程において、リード4の下面4b側から上面4a側に向かって、図示しない切断加工治具を押し付けて切断した場合には、図6に示すように、先端面4otには、金属膜SDの一部が切断加工金型に引き摺られることにより形成された部分SDtが形成される。そして、先端面4otの下面4b側の一部は、下面4bとの交線から上面4a2に向かって延びる部分SDtに覆われている。
Further, as shown in FIG. 6, a part of the
また、図7および図8に示すように、リード4は、リード4の延在方向に対して直交するX方向の断面視において、正台形の形状を成す。言い換えれば、リード4は、下面4bの幅(すなわちX方向の長さ)が上面4aの幅よりも大きい。更に言い換えれば、平面視において、リード4の下面4bの面積は、上面4aの面積よりも大きい。このように、リード4の断面形状を正台形にすることで、隣り合うリード4間の距離を低減しつつ、かつ、各リード4の実装面の面積を増加させることができる。また、詳細は後述するが、隣り合うリード4間に埋め込まれた樹脂(ダム内樹脂)を取り除く際にレーザを照射して除去する場合、リード4の側面4c1、4c2を傾斜面とすることで、側面4c1、4c2に対してレーザ光を照射し易くなる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
また、リード4が有するアウタ部4oは、先端面4ot側に段差部4Dを有している。図6に示す例では、リード4が有するアウタ部4oは、インナ部4iの上面4aと同じ高さに位置する上面4a1を有する平坦部(部分)4Fと、インナ部4iの上面4aよりも低く(下面4b側に)位置する段差部(部分)4Dと、を有している。図7と図8を比較して判るように、段差部4Dは、段差部4D以外の部分よりも厚さが小さくなっている。図8に示す例では、例えば段差部4Dの厚さT1は、図7に示す部分の厚さT2の半分程度であって、例えば0.1mm程度である。つまり、段差部4Dの上面4a2は、段差部4D以外の平坦部4Fの上面4a1と下面4bの間の高さに位置している。
Further, the outer portion 4o of the
一方、図6に示すように、リード4の下面4bは、インナ部4i、アウタ部4oの平坦部4Fおよび段差部4Dの下面4bは、それぞれ同じ高さに位置している。言い換えれば、リード4の下面4b側には段差は設けられておらず、平坦面になっている。なお、下面4bが平坦面であるとは、上面4a側と比較して平坦度が高いことを意味し、例えば、下面4bに微細な凹凸が形成されているものを排除するものではない。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
本実施の形態の半導体装置1は、リード4のアウタ部4oに段差部4Dを設けることにより、半導体装置1の実装強度を向上させることができる。以下、その理由について説明する。図9は図5に示す半導体装置を実装基板に搭載した状態を示す拡大平面図である。また、図10は図9のA−A線に沿った拡大断面図、図11は図9のB−B線に沿った拡大断面図、図12は図9のC−C線に沿った拡大断面図である。図9〜図12では、図5および図6に示す半導体装置1を、実装基板20に搭載する時に、リード4と実装基板20の端子21とを、半田材SDbを介して電気的に接続した状態を示している。
In the
図9に示す実装基板(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、半導体装置1は、上面20a上に搭載されている。上面20aには、実装基板側の端子である複数の端子21が配置されている。
A mounting substrate (motherboard or wiring substrate) 20 shown in FIG. 9 has an upper surface (mounting surface) 20a that is an electronic component mounting surface, and the
また、図10に示すように、半導体装置1のリード4と実装基板20の端子21とは、半田材SDbを介して電気的に接続されている。半田材SDbは、鉛フリー半田からなる導電性接合材であって、一部が端子21に接合され、他部がリード4の下面4bに接合されている。半田材SDbを介してリード4と端子21を電気的に接続し、かつ、固定するためには、半田材SDbを加熱溶融させることにより、被接合部であるリード4および端子21と接合させる、リフロー処理を施す。このリフロー処理において、図6〜図8を用いて説明したように、リード4の露出面に金属膜SDが形成されている場合、半田材SDbの濡れ性を向上させることができる。また、金属膜SDとして半田材を用いた場合には、図10に示すように、金属膜SDに含まれる半田成分は、半田材SDbと一体化する。
As shown in FIG. 10, the
また、リフロー処理を行うと、溶融した半田材SDbが半田材自身の表面張力や重力の影響を受けて図10〜図12に示すように変形する。まず、アウタ部4oの平坦部4Fでは、図11に示すように、半田材SDbがリード4の側面4c1、4c2に沿って這い上がり、半田フィレットが形成される。しかし、平坦部4Fの厚さT2は、例えば0.2mm程度と厚いため、半田材SDbは平坦部4Fの上面4a1までは到達せず、側面4c1、4c2の一部が半田材SDbから露出した状態になる。また、平坦部4Fの上面4a1に形成された金属膜SDは、半田材SDbとは分離された状態で、平坦部4Fの上面4a1に残留する。
When the reflow process is performed, the molten solder material SDb is deformed as shown in FIGS. 10 to 12 under the influence of the surface tension and gravity of the solder material itself. First, in the
また、アウタ部4oの段差部4Dでは、図12に示すように、半田材SDbがリード4の側面4c1、4c2に沿って這い上がり、半田フィレットが形成される。また、段差部4Dの厚さT1は、平坦部4F(図11参照)の厚さT2(図11参照)よりも小さいので、半田材SDbは段差部4Dの上面4a2まで到達させることができる。この結果、段差部4Dでは、下面4b、上面4a2、側面4c1および側面4c2を連続的に囲むように一体化された半田材SDbが形成される。このため、段差部4Dでは、リード4と半田材SDbの接合面の剥離が生じ難くなるので、リード4の実装強度を向上させることができる。
Further, in the
ところで、実装基板20に実装する際に端子21上に配置する半田材の量を増やせば、半田材SDbを平坦部4Fの上面4a1まで到達させることができる。ただし、この場合、半田材の使用量が増加することにより、図9に示す隣り合うリード4同士、あるいは端子21同士が、半田材SDbを介して電気的に接続されてしまう可能性がある。一方、本実施の形態によれば、段差部4Dのように、リード4のインナ部4iや平坦部4Fよりも厚さが小さい部分を設けることにより、リード4の一部において、半田材SDbが上面4a2まで到達するようにしている。このため、半田材SDbの使用量増加を抑制しつつ、かつ、実装強度を向上させる点で好ましい。
By the way, if the amount of the solder material disposed on the terminal 21 is increased when mounting on the mounting
また、本実施の形態とは別の実施態様として、リード4全体の厚さを小さく(例えば0.1mm程度に)する方法も考えられる。ただし、この場合、リード4の厚さを薄くすることにより、個々のリード4の強度が低下する懸念がある。一方、本実施の形態によれば、リード4の一部、詳しくは、図6に示すように、平面視において封止体6の側面6cよりも外側に突出するアウタ部4oの一部分である段差部4Dの厚さを小さくしている。したがって、インナ部4iや平坦部4Fの厚さは、例えば図3に示すダイパッド2の厚さと同じである。このため、各リード4の強度低下を抑制し、かつ、リード4の実装強度を向上させることができる。
As another embodiment different from the present embodiment, a method of reducing the thickness of the entire lead 4 (for example, about 0.1 mm) is also conceivable. However, in this case, there is a concern that the strength of each
<半導体装置の製造工程>
次に、図1〜図6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13に示す組立てフローに沿って製造される。図13は、図1〜図6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
1.基材準備工程;
まず、図13に示す基材準備工程として、図14に示すようなリードフレーム(基材)LFを準備する。図14は、図13に示す基材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15は、図14に示す複数のデバイス形成部のうちの一つの拡大平面図である。また、図16は、図15に示す複数のリードのうちの一部を拡大して示す拡大平面図である。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、図19は図16のC−C線に沿った拡大断面図である。
1. Substrate preparation step;
First, as a base material preparation step shown in FIG. 13, a lead frame (base material) LF as shown in FIG. 14 is prepared. 14 is a plan view showing the overall structure of the lead frame prepared in the base material preparation step shown in FIG. 13, and FIG. 15 is an enlarged plan view of one of the plurality of device forming portions shown in FIG. FIG. 16 is an enlarged plan view showing a part of the plurality of leads shown in FIG. 17 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 16, FIG. 18 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 16, and FIG. 19 is taken along line CC in FIG. FIG.
本工程で準備するリードフレームLFは、外枠LFfの内側に複数のデバイス形成部(製品形成部)LFdを備えている。図14に示す例では、リードフレームLFは、行方向に14個、列方向に5個のデバイス形成部LFdが、マトリクス状に配置され、合計70個のデバイス形成部LFdを備えている。リードフレームLF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なる。 The lead frame LF prepared in this step includes a plurality of device forming parts (product forming parts) LFd inside the outer frame LFf. In the example illustrated in FIG. 14, the lead frame LF includes 14 device forming portions LFd in the row direction and 5 device forming portions LFd arranged in a matrix, and includes a total of 70 device forming portions LFd. The lead frame LF 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. A laminated metal film.
また、各デバイス形成部LFdの周囲には、各デバイス形成部LFdの周囲をそれぞれ囲むように枠部LFsが配置されている。この枠部LFsは、後述する個片化工程(図13参照)において、切断される領域である。また、図15に示すように枠部LFsは、複数のリード4の周囲を囲むように形成されている。 In addition, frame portions LFs are arranged around each device forming portion LFd so as to surround each device forming portion LFd. The frame portion LFs is a region to be cut in an individualization process (see FIG. 13) described later. Further, as shown in FIG. 15, the frame portion LFs is formed so as to surround the plurality of leads 4.
また、図15に示すように、各デバイス形成部LFd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の一方の端部が接続され、デバイス形成部LFdの角部に向かって延びるように配置されている。また、吊りリードTLの他方の端部は、枠部LFsに接続されている。ダイパッド2は吊りリードTLを介して枠部LFsに繋がっており、枠部LFsに支持されている。
Further, as shown in FIG. 15, a
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枠部LFsにそれぞれ接続されている。枠部LFsは複数のリード4、吊りリードTL、およびダイパッド2と一体に形成されている。
A plurality of
また、図16に示すように、隣り合うリード4の間には、一方のリード4の側面4c1と他方のリード4の側面4c2と、枠部LFsと、に囲まれた隙間部であるダム部DMが形成されている。ダム部DMは、複数のリード4のそれぞれの間に形成されている。
Also, as shown in FIG. 16, between
また、図16および図17に示すように、複数のリード4(図16参照)のそれぞれには、上面4a側に溝部(溝、段差部、窪み部、凹部)4Tが形成されている。この溝部4Tは、図5に示す段差部4Dになる部分である。本実施の形態では、図16および図17に示すように、溝部4Tは、リード4と枠部LFsの境界BLを跨ぐように形成されている。これにより、図6に示すように、段差部4Dを、リード4の先端面4otと交差する位置に形成することができる。
As shown in FIGS. 16 and 17, each of the plurality of leads 4 (see FIG. 16) is provided with a groove portion (groove, stepped portion, recessed portion, recessed portion) 4 </ b> T on the
なお、リード4と枠部LFsの境界BLは、図13に示す個片化工程において、枠部LFsから複数のリード4のそれぞれが切り離される予定領域の仮想線であって、明確な境界線が存在する必要はない。また、個片化工程において、切断治具の位置合わせ精度に応じて、多少のズレが生じる場合もある。したがって、切断治具の位置が多少ずれた場合でも、リード4の先端に段差部4Dを確実に設けることができるように、溝部4Tは、リード4と枠部LFsの境界BLを含む連結部に、例えば0.2〜0.3mm程度の溝幅で形成されている。
Note that the boundary BL between the
また、図17に示すように、溝部4Tの底面に相当する上面4a2は、インナ部4iや平坦部4Fの上面4a1よりも低い所(下面4b側)に位置している。これにより、図12に示すように、実装時に、段差部4Dにおいて、下面4b、上面4a2、側面4c1および側面4c2を連続的に囲むように一体化された半田材SDbを形成することができる。
As shown in FIG. 17, the upper surface 4a2 corresponding to the bottom surface of the
一方、枠部LFsは、製造工程中において、リード4やダイパッド2(図15参照)などの金属部材を支持する、支持部材としての機能を有しているので、支持強度を確保する観点から、溝部4Tよりも板厚を大きくすることが好ましい。したがって、図17に示す例では、枠部LFsの上面LFaの高さは、リード4のインナ部4iの上面4a1と同じ高さに位置している。言い換えれば、枠部LFsの厚さは、リード4のインナ部4iと同じ厚さである。また、枠部LFsの下面LFbの高さは、リード4の下面4bと同じ高さになっている。
On the other hand, since the frame portion LFs has a function as a support member that supports a metal member such as the
溝部4Tは、例えば、エッチング処理、すなわち、化学反応を利用した除去処理により形成することができる。この場合、リードフレームLFの溝部4T以外の部分を図示しないマスクで覆った状態で、溝部4Tの金属板が、板厚の半分程度除去されるまでエッチング処理を行う、所謂ハーフエッチング処理により、形成することができる。
The
また、図18および図19に示すように、リード4は、リード4の延在方向(例えば図17に示すY方向)に対して直交するX方向の断面視において、正台形の形状を成す。言い換えれば、リード4は、下面4bの幅(すなわちX方向の長さ)が上面4aの幅よりも大きい。更に言い換えれば、平面視において、リード4の下面4bの面積は、上面4aの面積よりも大きい。図18や図19に示すリード4の側面4c1、4c2は、例えば図示しない金型を用いてプレス加工を施すことにより、下面4bおよび上面4aに対して傾斜させることができる。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
2.半導体チップ搭載工程;
次に、図13に示す半導体チップ搭載工程として、図20および図21に示すように半導体チップ3を、ダイパッド2上に接着材7を介して搭載する。図20は、図15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21は、図20のA−A線に沿った拡大断面図である。
2. Semiconductor chip mounting process;
Next, as a semiconductor chip mounting step shown in FIG. 13, the
図21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20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. 21, a so-called face-up mounting method in which the
本工程では、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂である接着材7を介して半導体チップ3を搭載するが、接着材7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接着材7として用いる場合には、まず、ダイパッド2上に、接着材7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、接着材7を硬化させる(例えば熱処理を施す)と、図21に示すように、半導体チップ3は接着材7を介してダイパッド2上に接着固定される。
In this step, for example, the
また、本工程では、複数のデバイス形成部LFdにそれぞれ設けられたダイパッド2上に接着材7および半導体チップ3をそれぞれ配置する。そして各デバイス形成部LFdにそれぞれ半導体チップ3を搭載する。
Further, in this step, the adhesive 7 and the
なお、本実施の形態では、接着材7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, an embodiment in which a paste material made of a thermosetting resin is used for the
3.ワイヤボンディング工程;
次に、図13に示すワイヤボンディング工程として、図22および図23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22は、図20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23は、図22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. 13, a plurality of pads PD and a plurality of
本工程では、例えば、各デバイス形成部LFd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LFを、ヒートステージ(リードフレーム加熱台)HS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 LF in which the
リード4の一部(インナ部4i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)からな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
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4a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、ボンディング領域の反対側に位置する下面4bは、ヒートステージHSの搭載面HSaと接触している。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。
In the present embodiment, after connecting a part (end part) of the wire to the pad PD of the
また、本工程では、複数のデバイス形成部LFd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形成部LFdにおいて、半導体チップ3と複数のリード4が複数のワイヤ5を介して電気的に接続される。
In this step, the
4.封止工程;
次に、図13に示す封止工程として、図24および図25に示すように、封止体6を形成し、半導体チップ3(図25参照)、複数のワイヤ5(図25参照)、および複数のリード4のそれぞれ一部を封止する。図24は、図22に示すリードフレームのデバイス形成部に、封止体を形成した状態を示す平面図、図25は図24のA−A線に沿った拡大断面図である。また、図26は、図13に示す封止工程において、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。また、図27は、図24に示す複数のリードの一部の周辺を拡大して示す拡大平面図である。また、図28は、図27のA−A線に沿った拡大断面図である。
4). Sealing step;
Next, as the sealing step shown in FIG. 13, as shown in FIGS. 24 and 25, the sealing
本工程では、図25に示すように、各デバイス形成部LFd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、各デバイス形成部LFd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26に示す成形金型50でリードフレームLF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封止体6を形成する。
In this step, as shown in FIG. 25, the sealing
成形金型50は、リードフレームLFの上側に配置する上型(金型)51と、リードフレームLF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LF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LF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 LF and a lower die (die) 52 arranged on the lower side of the lead frame LF. The
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、複数のワイヤ5、および複数のリード4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24に示す封止体6を形成する。
In the sealing process, a sealing resin is press-fitted into the
また、図26に示す例では、リードフレームLF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LF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26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。
In the example shown in FIG. 26, a resin film (film material) 53 is disposed between the lead frame LF and the
また、本実施の形態の成形金型50は、複数のキャビティ51bを備え、複数のキャビティ51bのそれぞれが、複数のデバイス形成部LFdに対応するように配置した状態で封止体6を形成する、所謂、個片封止方式を適用している。言い換えれば、本実施の形態の封止工程では、複数のデバイス形成部LFdのそれぞれの周囲に、図26に示す成形金型50の上型51のクランプ面51aが押し付けられる。
Further, the molding die 50 of the present embodiment includes a plurality of
この場合、キャビティ51b内に形成される本体樹脂部6mbの他、図24に示すように、隣り合うリード4と枠部LFsに囲まれた隙間であるダム部DM(図27参照)内に埋め込まれたダム内樹脂部6dが形成される。また、樹脂の供給口であるゲート部には、ゲート内樹脂部6gが形成される。また、ゲート部の対角に配置され、キャビティ51b(図26参照)内の気体や余分な樹脂を外部に排出するベント部には、ベント内樹脂部6vが形成される。また、ゲート部に樹脂を供給する経路を構成するランナ部には、ランナ内樹脂部6rが形成される。
In this case, in addition to the main body resin portion 6mb formed in the
一方、本体樹脂部6mbの周囲では、図27に示すように、本体樹脂部6mbの側面6cから外側に向かって突出するように、リード4のアウタ部4oが露出する。アウタ部4oは上面4aおよび下面4b(図28参照)が封止体6から露出し、側面4c1および側面4c2がダム内樹脂部6dに封止されている。また、本実施の形態では、図27に示すように、リード4と枠部LFsの境界BLを跨ぐように、溝部4Tが形成されている。このため、本工程では、リード4の側面4c1、側面4c2および枠部LFsで囲まれたダム部DMから溝部4T内に樹脂が流れ込んで、溝内樹脂部6tが形成される。つまり、図28に示すように、リード4のアウタ部4oの上面4aのうち、溝部4Tの底面に相当する、上面4a2は、溝内樹脂部6tに封止されている。
On the other hand, as shown in FIG. 27, the outer portion 4o of the
5.樹脂除去工程(レーザ照射工程);
次に、図13に示す樹脂除去工程として、図27に示すダム内樹脂部6dおよび溝内樹脂部6tを取り除く。図29は、図27に示すダム内樹脂部および溝内樹脂部を取り除いた状態を示す拡大平面図である。また、図30は、図29に示すA−A線に沿った断面において、レーザ照射により樹脂を除去中の状態を模式的に示す拡大断面図、図31は、図29に示すB−B線に沿った断面において、レーザ照射により樹脂を除去中の状態を模式的に示す拡大断面図である。
5. Resin removal process (laser irradiation process);
Next, as the resin removal step shown in FIG. 13, the in-
本工程では、図30および図31に示すように、リードフレームLFのうちの本体樹脂部6mb(図30参照)以外の部分に対してレーザ光55を照射することで、ダム内樹脂部6d(図31参照)および溝内樹脂部6t(図30参照)を除去する。詳しくは、図30に示すように、リードフレームLFの上面LFa側、すなわち、実装面の反対側に位置するチップ搭載面側にレーザ光55の光源であるレーザ照射装置56を配置し、上面LFa側から溝部4Tに向かってレーザ光55を照射する。また、図31に示すように、リードフレームLFの上面LFa側にレーザ光55の光源であるレーザ照射装置56を配置し、上面LFa側からダム部DMに向かってレーザ光55を照射する。
In this step, as shown in FIG. 30 and FIG. 31, a portion of the lead frame LF other than the main body resin portion 6mb (see FIG. 30) is irradiated with a
レーザ光55は、例えば、イットリウム、アルミニウムおよびガーネットの結晶を用いたYAGレーザであって、基本波長は1064nm(ナノメートル)の近赤外光である。また、レーザ光55は、例えば40W(ワット)程度の出力であり、20kHz(キロヘルツ)程度のパルス動作により出力される。またレーザ光55の焦点は、除去対象物である樹脂部の表面に合わせる。また、レーザ光55の線幅およびレーザ間隔は、例えば40μm(マイクロメートル)程度であって、例えば、300mm/秒(毎秒300ミリメートル)程度の走査速度で、図29に示す本体樹脂部6mbの周囲をスキャンする。スキャン回数は、例えば3回程度である。
The
近赤外光は、被照射物を加熱する熱源となり、被照射物である樹脂を熱的に除去することができる。本工程での除去対象物であるダム内樹脂部6d(図31参照)および溝内樹脂部6t(図30参照)は、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、硬化剤、およびシリカなど、多数のフィラ粒子を主成分とする絶縁性の樹脂体であって、上記以外にも多くの副原材料を含んでいる。したがって、近赤外光であるレーザ光55を照射することにより、除去対象物を材料選択性の少ない熱作用により除去することができる。
Near-infrared light becomes a heat source for heating the irradiated object, and the resin that is the irradiated object can be removed thermally. The
また、図31に示すように、本実施の形態では、複数のリード4のそれぞれは、延在方向に対して直交する方向に切断した断面において、上面4aの幅が下面4bの幅よりも小さく、側面4c1および側面4c2が傾斜面となる、正台形の断面形状を成す。このようにリード4の側面4c1、4c2を傾斜面とすることにより、本工程において、レーザ光55を、例えば上面4aに対して、垂直な方向から照射した場合でも、側面4c1、4c2に照射され易くなる。この結果、ダム内樹脂部6dの除去信頼性が向上する。また、本工程において、ダム内樹脂部6dを確実に除去し、側面4c1、4c2を露出させることができれば、図13に示すめっき工程において側面4c1、4c2を覆うように金属膜を形成することができるので、半導体装置を実装する際に、リード4と半田材との濡れ性を向上させることができる。
As shown in FIG. 31, in the present embodiment, each of the plurality of
なお、図示は省略するが、レーザ照射の容易性を向上させる観点からは、図31に対する変形例として、上面4aの幅が下面4bの幅よりも大きく、側面4c1および側面4c2が傾斜面となる、逆台形の断面形状も考えられる。この場合、リードフレームLFの下面LFb側、すなわち、実装面側にレーザ照射装置56を配置し、下面LFb側からダム部DMに向かってレーザ光55を照射することで、側面4c1、4c2にレーザ光55を照射させ易くする。
Although illustration is omitted, from the viewpoint of improving the ease of laser irradiation, as a modification to FIG. 31, the width of the
ただし、リード4の主たる実装面である下面4bの面積を大きくして、実装強度を向上させる観点を考慮すると、本実施の形態のように正台形の形状が好ましい。したがって、図31に示すように、本工程では、リードフレームLFの上面LFa側からレーザ光55を照射することが好ましい。また、この場合、本実施の形態のように、リード4の上面4a側に溝部4T(図30参照)を設けている場合には、図31に示すダム内樹脂部6dの除去と、図30に示す溝内樹脂部6tの除去は、それぞれ同じ方向から(上面LFa側から)レーザ光55を照射するので、これらの除去を同じ工程内で一括して行うことができる。したがって、上面LFa側と下面LFb側の両方向からレーザ光55を照射する場合と比較して、樹脂除去工程に要する時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。言い換えると、本実施の形態のようにリード4の上面側に溝部4Tを形成する場合には、リード4の断面形状が正台形とすることで、製造効率を向上させることができる。
However, considering the viewpoint of increasing the area of the
また、本工程では、図29に示すように、リード4のアウタ部4oにおいて、本体樹脂部6mb側のダム内樹脂部6dの一部を残すように除去しても良い。本実施の形態のように、樹脂を熱的に除去する方式の場合、ダム内樹脂部6dの全てを取り除くために、本体樹脂部6mbとの境界までレーザ光55(図30参照)を照射すると、本体樹脂部6mbが熱影響により劣化する懸念がある。そこで、図29に示すように、ダム内樹脂部6dのうち、本体樹脂部6mb近傍の一部を残すようにレーザ光55を照射すれば、本体樹脂部6mbに対する熱影響を低減できる点で好ましい。
In this step, as shown in FIG. 29, in the outer portion 4o of the
一方、溝部4Tは、図5や図6に示す段差部4Dを形成するための部分なので、図13に示すめっき工程において、金属膜SD(図6参照)を確実に形成するためには、図30に示す溝内樹脂部6tの除去精度を向上させることが好ましい。本実施の形態では、上記したように、溝部4Tは、リード4と枠部LFsの境界BLを跨ぐように形成されている。つまり、溝部4Tは、デバイス形成部LFdのうち、本体樹脂部6mbから最も遠い位置に形成されている。このため、溝部4T全体にレーザ光55を照射した場合でも、本体樹脂部6mbに対する熱影響を低減することができる。
On the other hand, since the
6.めっき工程;
次に、図13に示すめっき工程として、図32に示すように、複数のリード4の本体樹脂部6mbからの露出面に金属膜SDを形成する。図32は、図30に示すリードフレームの樹脂からの露出面に金属膜を形成した状態を示す拡大断面図、図33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. 13, as shown in FIG. 32, a metal film SD is formed on the exposed surfaces of the
本工程では、電解めっき法により、樹脂から露出した金属部材の表面に、例えば半田からなる金属膜SD(図32参照)を形成する。電解めっき法では、図33に示すように、被めっき加工物であるリードフレームLF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33に示す例ではリードフレームLFの外枠LFf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LFの外枠LFfと接続された金属部材の露出面に金属膜SD(図32参照)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。
In this step, a metal film SD (see FIG. 32) made of, for example, solder is formed on the surface of the metal member exposed from the resin by electrolytic plating. In the electrolytic plating method, as shown in FIG. 33, a lead frame LF which is a workpiece to be plated is placed in a
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
本実施の形態では、上記したように、複数のリード4が枠部LFsを介して外枠LFf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、枠部LFsおよび吊りリードTL(図15参照)を介して外枠LFfと電気的に接続されている。したがって、リードフレームLF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LFの外枠LFf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32に示すリード4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
上記のように電解めっき法によれば、樹脂から露出した金属部材の表面に金属膜SDが形成される。したがって、本実施の形態では、封止体6の本体樹脂部6mbの外側に露出するリード4のアウタ部4oの上面4a、およびリード4の下面4bを覆うように、金属膜SDが形成される。また、本実施の形態では、めっき工程の前に樹脂除去工程を行い、図32に示すように、リード4の溝部4Tの底面に相当する、上面4a2を露出させることにより、溝部4Tの表面を覆うように、金属膜SDを形成することができる。また、図7および図8に示すようにリード4の側面4c1、4c2を覆うように、金属膜SDを形成することができる。言い換えれば、図29に示すダム部DM内は図7または図8に示す金属膜SDにより覆われる。また、図32に示すように、本工程では、リードフレームLFの枠部LFsにも金属膜SDが形成される。また、図25に示すように本実施の形態では、ダイパッド2の下面2bが封止体6から露出している。したがって、本工程では、図3に示すように、ダイパッド2の下面2bを覆うように、金属膜SDが形成される。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。
As described above, according to the electrolytic plating method, the metal film SD is formed on the surface of the metal member exposed from the resin. Therefore, in the present embodiment, the metal film SD is formed so as to cover the
7.個片化工程;
次に、図13に示す個片化工程として、図34に示すように、複数のリード4および吊りリードTLが連結されている枠部LFsを切断し、複数のデバイス形成部LFdを、それぞれ個片に分割する。図34は、図13に示す個片化工程において、デバイス形成部毎に個片化した状態を示す拡大平面図である。また、図35は、図13に示す個片化工程において、リードと枠部の境界を切断した状態を示す拡大断面図である。また、図36は、図35に示す上部ダイの形状を示す斜視図である。
7). Individualization step;
Next, as shown in FIG. 34, as the individualization process shown in FIG. 13, the frame portions LFs to which the plurality of
本工程では、例えば図35に示すように、切断加工用のプレス金型(金型)である、パンチ(カットパンチ、切断刃)65とダイ(押さえ部材、金型)66を用いて、プレス加工により複数のリード4のそれぞれを、枠部LFsから切り離す。
In this step, for example, as shown in FIG. 35, a punch (cut punch, cutting blade) 65 and a die (pressing member, die) 66, which are press dies (die) for cutting, are used for pressing. Each of the plurality of
詳しくは、プレス加工時の押さえ部材であるダイ66は、リード4の上面4a側に配置する上部ダイ(金型)66aと、リード4の下面4b側に配置する下部(金型)ダイ66bを有している。そして、上部ダイ66aは、少なくともリード4の上面4a1に、下部ダイ66bは、リード4の下面4bに、それぞれ接触させた状態で、リード4の切断箇所の周辺を押さえる。リード4の切断箇所は、リード4と枠部LFsの境界BLである。ただし、リード4の切断箇所は、少なくとも、溝部4Tと重なる位置で図30に示す境界BLとは異なる位置であっても良い。
Specifically, the die 66 that is a pressing member during press working includes an upper die (die) 66a disposed on the
また、プレス加工時の切断刃であるパンチ65は、リードフレームLFの厚さ方向に移動可能になっており、図35に模式的に示すように、ダイ66に挟まれてリード4が固定された状態で、パンチ65をリード4の下面4b側から上面4a側に向かって挿入する。これにより、リード4は、境界BLにおいて厚さ方向にせん断され、枠部LFsから切り離される。
Further, the
また、本実施の形態では、リード4と枠部LFsの境界BLには、溝部4Tが形成されているので、リード4は、溝部4Tの途中で切断され、図6を用いて説明した、段差部4Dが形成される。また、リード4の切断面には、金属膜SDの一部がパンチ65に引き摺られることにより、下面4bから上面4a2に向かって延びる部分SDtが形成される。
In this embodiment, since the
ここで、上記した図12に示すように、半導体装置1を実装する際に、半田材SDbを段差部4Dの上面4a2まで到達させるためには、上面4a2の位置を、下面4bに近づけることが好ましい。また、実装時にリード4の下面4b側に回り込む半田材SDbの量が多くなると、リード4の側面4c1、4c2を覆う半田材SDbの量が相対的に少なくなるので、半田材SDbが段差部4Dの上面4a2まで到達し難くなる。したがって、個片化工程においては、リード4の先端部分、すなわち、段差部4Dが形成された部分の変形を抑制することが好ましい。
Here, as shown in FIG. 12 described above, when the
そこで、本実施の形態では、溝部4Tの上面4a2にも上部ダイ66aを接触させた状態でリード4を押さえる。言い換えれば、リード4の平坦部4Fの上面4a1と下面4bに加え、溝部4Tの上面4a2も押さえた状態で切断加工を施す。このため、切断箇所の近傍を押さえることができるので、リード4の先端部、すなわち、段差部4Dが形成された部分の変形を抑制し、安定的に段差部4Dの形状を形成することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
上記のように、切断加工を施す際に、平坦部4Fの上面4a1、および溝部4Tの上面4a2の両方に上部ダイ66aを接触させる場合には、上部ダイ66aの接触面の形状を、リード4の平坦部4Fおよび溝部4Tの形状に倣うようにする必要がある。このため、本実施の形態では、上部ダイ66aは、平坦部4Fの上面4a1と接触させる押さえ面(接触面)である、面66a1と、溝部4Tの上面4a2と接触させる押さえ面(接触面)である、面66a2と、を有している。面66a1と面66a2の境界は、図35および図36に示すように、段差面になっており、面66a1と面66a2は、リード4の厚さ方向(Z方向)に対して、異なる高さに位置している。図35に示す例では、面66a2は面66a1よりも低い位置に配置されている。
As described above, when the
言い換えれば、本実施の形態の上部ダイ66aは、リード4の延在方向(図35に示す例ではY方向)における一方の端部に、リード4に向かって突出した突出壁66wが設けられている。この突出壁66wの先端面が、溝部4Tの上面4a2と接触させる押さえ面(接触面)である、面66a2になっている。また、突出壁66w以外の部分の下面が、平坦部4Fの上面4a1と接触させる押さえ面(接触面)である、面66a1になっている。このように、上部ダイ66aの一方の端部に突出壁66wを設けることで、個片化工程において、上部ダイ66aをリード4の平坦部4Fの上面4a1と、溝部4Tの上面4a2の両方と同時に接触させることができる。
In other words, the
ところで、本実施の形態では、切断加工を施す際に、平坦部4Fの上面4a1、および溝部4Tの上面4a2の両方に上部ダイ66aを接触させるために上部ダイ66aに突出壁66wを設けているので、突出壁66wの形状は、リード4の溝部4T(または、切断後に形成される段差部4D)の形状に倣っている必要がある。まず、突出壁66wの幅(リード4の延在方向の長さであって図35に示す例ではY方向の幅)は、溝部4Tの溝幅(リード4の延在方向の長さであって、図35に示す例ではY方向の幅)よりも小さくする必要がある。突出壁66wの幅は、例えば、0.1mm未満である。また、突出壁66wの高さ(厚さ方向(Z方向)の長さ)は、溝部4Tの深さと同じであって、例えば0.1mm程度である。このように、上部ダイ66aのリード4との接触面側に、突出壁66wを高精度で形成することにより、リード4の平坦部4Fの上面4a1と下面4bに加え、溝部4Tの上面4a2も押さえた状態で切断加工を施すことができる。この結果、個片化工程におけるリード4の変形を抑制できる。
By the way, in the present embodiment, when the cutting process is performed, the protruding
なお、上部ダイ66aの形状は、図34に示す複数のリード4のそれぞれに対応させて、突出壁66w(図35参照)を設けることもできるが、図36に示すように、リード4(図34参照)の配列方向(例えば、X方向)に沿って長手方向を有する突出壁66wを設けても良い。この場合、複数のリード4を一つの上部ダイ66aで一括して押さえることができる。
The shape of the
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
(実施の形態2)
上記実施の形態1では、例えば図12に示すように、リード4の先端部分に段差部4Dを設け、実装時に、段差部4Dの下面4b、上面4a2、側面4c1および側面4c2を連続的に囲むように一体化された半田材SDbを形成することで、半導体装置の実装強度を向上させる技術について説明した。本実施の形態では、上記実施の形態1に対する変形例として、個片化工程において、リード4の先端部分を実装面の反対方向に変形させることにより、半導体装置の実装強度を向上させる技術について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 12, a
本実施の形態は、半導体装置の製造工程のうち、個片化工程が上記実施の形態1と相違する。また、得られる半導体装置の段差部4Dの形状が上記実施の形態1と相違する。上記相違点を除き、本実施の形態の半導体装置、および半導体装置の製造方法は、上記実施の形態1と同じなので、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点を中心に説明し、重複する説明は、原則として省略し、必要に応じて図1〜図36を引用して説明する。
The present embodiment is different from the first embodiment in the singulation process in the manufacturing process of the semiconductor device. Further, the shape of the stepped
上記したように、半導体装置1を実装する際に、半田材SDbを段差部4Dの上面4a2まで到達させるためには、上面4a2の位置を、下面4bに近づけることが好ましい。したがって、上記した個片化工程においては、リード4の先端部分、すなわち、段差部4Dが形成された部分の変形を抑制することが好ましい。また、上記した個片化工程で説明した図35に示すように、段差部4Dが形成された部分の変形を抑制するためには、上部ダイ66aの周縁部に突出壁66wを設けることが好ましい。
As described above, when the
しかし、突出壁66wを溝部4Tの上面と接触させるためには、突出壁66wの幅(リード4の延在方向の長さであって図35に示す例ではY方向の幅)は、溝部4Tの溝幅(リード4の延在方向の長さであって、図35に示す例ではY方向の幅)よりも小さくする必要がある。例えば、突出壁66wの幅を0.1mmよりも小さくして、この突出壁66wの下面を、複数のリード4にそれぞれ形成された溝部4Tの上面4a2に接触させる必要がある。したがって、個片化工程において、上部ダイ66aとリードフレームLFの位置合わせを、高精度で行う必要がある。
However, in order to bring the
そこで、本願発明者は、個片化工程の簡略化について検討を行い、溝部4Tの上面4a2に上部ダイ66aを接触させない状態で、リード4を切断する実施態様について検討した。図37は、図35に対する変形例である、本実施の形態の個片化工程において、リードと枠部の境界を切断した状態を示す拡大断面図である。
Therefore, the inventor of the present application has studied the simplification of the singulation process, and studied an embodiment in which the
図37に示すように、本実施の形態の半導体装置の製造方法では、プレス加工時の押さえ部材であるダイ66のうち、リードフレームLFの上面側に配置する上部ダイ(金型)66cの形状が、上記した図35に示す上部ダイ66aとは異なる。詳しくは、図37に示す上部ダイ66cには、図35に示すような突出壁66wが形成されず、リード4との接触面である面66a1は、段差や窪みが無い一様な平坦面になっている。
As shown in FIG. 37, in the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment, of the die 66 that is a pressing member at the time of press working, the shape of the upper die (die) 66c disposed on the upper surface side of the lead frame LF. However, it is different from the
図37に示すように、接触面が平坦面になっている上部ダイ66cを用いて切断加工を施す場合、パンチ65で切断する際に、溝部4Tの上面4a2は、上部ダイ66cと接触しない。言い換えれば、本実施の形態では、個片化工程において、切断箇所である境界BLから離れた位置(例えば0.1mm程度離れた位置)を押さえ、切断箇所が配置される溝部4Tの上面4a2側は押さえないことになる。このように、溝部4Tの上面4a2側を押さえない状態でパンチ65を挿入すると、パンチ65の挿入圧力により生じた応力が、溝部4Tと平坦部4Fの境界付近に集中し、溝部4Tと平坦部4Fの境界付近を基点として、溝部4Tがチップ搭載面側、すなわち上面4a側に折れ曲がり易くなる。
As shown in FIG. 37, when cutting is performed using the
言い換えると、本実施の形態により形成されるリード4の下面4bは、異なる角度を持つ下面4b1と下面4b2を有している。下面4b1は、リード4のインナ部4iおよび平坦部4Fの上面4a1の反対側に位置する面であって、本体樹脂部6mbの下面6bと同じ方向(図37に示す例ではZ方向)を向いている。一方、下面4b2は、リード4の段差部4Dの上面4a2の反対側に位置する面であって、上面4a2および下面4b2は、それぞれ封止体6の本体樹脂部6mbの下面6bに対して傾斜した傾斜面になっている。
In other words, the
上記のように、本実施の形態では、個片化工程において、溝部4Tの上面4a2に上部ダイ66cを接触させずに切断加工を施す。したがって、上部ダイ66cに要求される加工精度は、図35に示す上記実施の形態の上部ダイ66aに要求される加工精度よりも余裕度が大きい。また、本実施の形態の上部ダイ66cとリードフレームLFの位置合わせ精度は、図35に示す上記実施の形態の上部ダイ66aとリードフレームLFの位置合わせ精度よりも低くても良い。つまり、本実施の形態では、上記実施の形態よりも簡単に個片化工程を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, in the singulation process, cutting is performed without bringing the
一方、本実施の形態の半導体装置の製造方法により得られる半導体装置1Aは、図37に示すように、リード4のアウタ部4oの先端部分が実装面の反対側に向かって折れ曲がっている。以下、半導体装置1Aを実装基板に実装した場合の実装強度について説明する。
On the other hand, in the
<半導体装置の実装強度について>
図38は、図37に示す半導体装置を実装基板に搭載した状態を示す拡大平面図である。また、図39は図38のA−A線に沿った拡大断面図、図40は図38のB−B線に沿った拡大断面図、図41は図38のC−C線に沿った拡大断面図である。また、図42は、図41に対する変形例を示す拡大断面図である。図38〜図41では、図37に示す半導体装置1Aを、実装基板20に搭載する時に、リード4と実装基板20の端子21とを、半田材SDbを介して電気的に接続した状態を示している。
<About mounting strength of semiconductor devices>
FIG. 38 is an enlarged plan view showing a state where the semiconductor device shown in FIG. 37 is mounted on a mounting substrate. 39 is an enlarged sectional view taken along the line AA in FIG. 38, FIG. 40 is an enlarged sectional view taken along the line BB in FIG. 38, and FIG. 41 is an enlarged view taken along the line CC in FIG. It is sectional drawing. FIG. 42 is an enlarged cross-sectional view showing a modification to FIG. 38 to 41 show a state in which when the
図39に示すようにリード4のアウタ部4oの先端部分が実装面の反対方向に折れ曲がっている場合、段差部4Dと端子21の上面21aとの間に配置される半田材SDbの厚さT3は、インナ部4iと端子21の上面21aとの間に配置される半田材SDbの厚さT4よりも厚くなる。したがって、実装時に端子21上に塗布する半田材の量が少ない場合、図41に示すように、アウタ部4oの先端面4ot(図39参照)の近傍では、段差部4Dの上面4a2まで半田材SDbが濡れ上がらず、上面4a1を覆う金属膜SDと半田材SDbが分離してしまう場合がある。
As shown in FIG. 39, when the tip portion of the outer portion 4o of the
しかし、図39に示すように、本実施の形態では、リード4の段差部4Dは、段差部4Dと平坦部4Fの境界付近を基点として折れ曲がるので、段差部4Dと平坦部4Fの境界近傍では、図12を用いて説明したように、下面4b、上面4a2、側面4c1および側面4c2を連続的に囲むように一体化された半田材SDbが形成される。したがって、段差部4Dを設けない場合と比較すると、実装強度を向上させることができる。
However, as shown in FIG. 39, in the present embodiment, the stepped
また、半導体装置1Aを実装基板20に実装した後、温度サイクル負荷(加熱と冷却が繰り返されることにより生じる熱的負荷)が印加された場合、図39に示すリード4の先端面4otと下面4b2が交差する部分の接合界面において、温度サイクル負荷に起因する応力が最も大きくなる。言い換えると、半導体装置1Aのリード4と端子21との電気的な接続状態が、温度サイクル負荷によって破断する場合、リード4の先端面4otと下面4b2が交差する部分を基点として破断が生じ易い。
Further, after mounting the
ここで、本実施の形態の半導体装置1Aは、最も応力が大きくなる部分に配置される半田材SDbの厚さT3が図10に示す半導体装置1の場合の半田材SDbの厚さ(図39に示す厚さT4に対応する厚さ)よりも大きくすることができる。このため、半田材SDbの温度サイクル負荷に対する耐性が向上し、温度サイクル寿命(温度サイクル負荷に起因して損傷するまでの温度サイクル数)を延長することができる。つまり、半導体装置1Aは、上記実施の形態1で説明した半導体装置1よりも、温度サイクル寿命を延長できる点で、実装信頼性が高くなる。
Here, in the
また、本実施の形態のように、段差部4Dの下面4b2が傾斜面になっている場合、段差部4Dと端子21の間の空間が広くなる。このため、半導体装置1Aを実装する際に塗布する半田材の量を増やせば、図42に変形例として示すように、リード4の先端面4ot(図39参照)の近傍であっても、段差部4Dの上面4a2まで半田材SDbを濡れ上がらせることができる。つまり、段差部4Dにおいて、下面4b2、上面4a2、側面4c1および側面4c2を連続的に囲むように一体化された半田材SDbを形成することができる。また、本実施の形態の場合には、段差部4Dと端子21の間に広い空間を確保することができるので、半田材の量を増やしても、図42に示すように、隣り合う端子21同士を電気的に分離することができる。
Moreover, when the lower surface 4b2 of the
また、図39に示すように本実施の形態の半導体装置1Aは、リード4の先端面4otと段差部4Dの下面4b2が交差する部分が、インナ部4iの下面4b1よりも高い位置にある。このため、先端面4otから更に外側に広がる半田フィレットの形状を上記実施の形態1よりも大きくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、半導体装置1Aを実装した後、半田材SDbの濡れ上がり状態を、実装面の反対側からの目視検査、あるいはイメージセンサなどの撮像装置を用いた外観検査により、容易に確認することができる。
As shown in FIG. 39, in the
上記の通り、本実施の形態では、個片化工程において、溝部4Tの上面4a2には、上部ダイ66cを接触させない状態でパンチ65をリード4の下面4b側から上面4a2側に向かって挿入する。これにより、リード4を切断し、かつ、先端面4ot側の先端部を上面4a2側に向かって折り曲げる。これにより、個片化工程を簡略化することができる。また、リード4の先端部において、半田材SDbの配置スペースを大きくすることができる。この個片化工程を簡略化する効果、および半田材SDbの配置スペースを確保する効果、に着目すれば、以下の変形例が考えられる。
As described above, in the present embodiment, in the singulation process, the
すなわち、段差部4Dの上面4a2まで半田材SDbが濡れ上がることによる実装強度の向上を考慮しなければ、段差部4Dの上面4a2の一部、または全部が、溝内樹脂部6t(図27参照)が除去されていなくても良い。この場合、図13に示す樹脂除去工程の処理時間を短縮できる。
That is, if the improvement in mounting strength due to the solder material SDb getting wet up to the upper surface 4a2 of the stepped
また、リード4の先端部を折り曲げることにより、半導体装置を実装した後、半田材SDbの濡れ上がり状態を容易に確認することができる。したがって、隣り合うリード4の間のダム内樹脂部6d(図27参照)の一部または全部が除去されていなくても良い。この場合、図13に示す樹脂除去工程を省略することができる。
Further, by bending the tip portion of the
ただし、図27に示すダム内樹脂部6dや溝内樹脂部6tの全てが除去されていない状況で、図39を用いて説明した個片化工程を実施した場合、ダム内樹脂部6dや溝内樹脂部6tが、曲げ加工に対する抵抗になって、安定的にリード4が折り曲げ難いことが懸念される。また、個片化工程において、ダム内樹脂部6dや溝内樹脂部6tの一部にクラックが発生し、このクラックが進展すると、本体樹脂部6mbが損傷する懸念がある。
However, in the situation where the
<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.
(変形例1)
例えば、上記実施の形態では、平面視において四角形からなる封止体6の四つの主辺に沿って、それぞれ複数のリード4が配列された、所謂クワッド(Quad)タイプの半導体装置を取り上げて説明した。しかし、変形例として、例えば平面視において四角形を成す封止体の、互いに対向する二辺に沿って、複数のリード4が配列された、SON型の半導体装置に適用することができる。
(Modification 1)
For example, in the above-described embodiment, a so-called quad type semiconductor device in which a plurality of
(変形例2)
また例えば、上記実施の形態では、ダイパッド2の下面2bが封止体6から露出する、ダイパッド露出型(タブ露出型)の半導体装置を取り上げて説明した。しかし、変形例として、ダイパッドが封止体の内部に封止された半導体装置に適用することができる。この場合、ダイパッド2の下面2bをエッチングにより予め薄くしておく方法、あるいは吊りリードTLに曲げ加工を施して、ダイパッド2の下面2bがリード4の下面4bよりも高い位置に配置されるように、オフセットする方法を用いることができる。
(Modification 2)
Further, for example, in the above embodiment, the die pad exposed type (tab exposed type) semiconductor device in which the
(変形例3)
また例えば、上記実施の形態では、リード4の延在方向に直交する方向における断面形状が正台形を成すように、側面4c1、4c2を上面4aおよび下面4bに対して傾斜面にした実施態様を取り上げて説明した。これは、図13に示す樹脂除去工程において、リード4の上面4aに対して垂直な方向からレーザ光55を照射した場合に、側面4c1、4c2にレーザ光55が当たり易くなるようにしたものである。したがって、変形例として、側面4c1、4c2が上面4aおよび下面4bに対して直交面になっていた場合であっても、ダム内樹脂部6dが除去できない訳ではない。また、スキャン中に角度を変更する必要が生じるが、レーザ光55をリード4の側面4c1、4c2に対して傾斜させた方向から照射することもできる。
(Modification 3)
Further, for example, in the above embodiment, the embodiment in which the side surfaces 4c1 and 4c2 are inclined with respect to the
(変形例4)
また例えば、上記実施の形態では、溝部4Tは、エッチング処理、すなわち、化学反応を利用した除去処理により形成する実施態様を取り上げて説明した。しかし、変形例として、例えば金型を用いたせん断加工、あるいはブレードなどの切削加工治具を用いた切削加工など、機械的作用により形成することもできる。
(Modification 4)
Further, for example, in the above-described embodiment, the description has been given of the embodiment in which the
(変形例5)
また例えば、上記実施の形態では、図13に示す基材準備工程で、予め溝部4Tが形成されたリードフレームLFを準備する実施態様を取り上げて説明した。しかし、変形例として、めっき工程の前の任意のタイミングで、溝部4Tを形成することができる。ただし、リードフレームLFに部品が搭載された状態で溝部4Tを形成する場合には、化学的処理を行う場合も、機械的処理を行う場合も、搭載された部品を保護する必要があり、作業が煩雑になる。したがって、半導体チップ3を搭載する前に、予め溝部4Tを形成しておくことが特に好ましい。
(Modification 5)
Further, for example, in the above embodiment, the embodiment in which the lead frame LF in which the
(変形例6)
また例えば、上記実施の形態では、半導体チップ3は、所謂フェイスアップ実装方式によりダイパッド2上に搭載されている例を取り上げて説明した。しかし、変形例として、リード4のボンディング領域と半導体チップ3のパッドPDを対向配置して、所謂、フェイスダウン実装方式により実装することができる。この場合、リード4と半導体チップ3のパッドPDを電気的に接続する導電性部材として、ワイヤ5に代えて、図示しないバンプ電極を用いることができる。このような接続方式は、フリップチップ接続方式と呼ばれる。
(Modification 6)
Further, for example, in the above embodiment, the
(変形例7)
また例えば、上記実施の形態では、封止工程において、リードフレームLFと下型52の間に樹脂フィルム53を配置する実施態様を取り上げて説明した。しかし、変形例として、樹脂フィルム53を介さず、リードフレームLFを下型52上に直接配置することができる。
(Modification 7)
For example, in the above-described embodiment, the embodiment in which the
(変形例8)
また例えば、上記実施の形態では、めっき工程において、電解めっき法により金属膜SDを形成する実施態様を取り上げて説明した。しかし、変形例として、無電解めっき法により金属膜SDを形成することができる。
(Modification 8)
For example, in the above-described embodiment, the embodiment in which the metal film SD is formed by the electrolytic plating method in the plating step has been described. However, as a modification, the metal film SD can be formed by an electroless plating method.
(変形例9)
さらに、上記実施の形態で説明した技術思想の要旨を逸脱しない範囲内において、変形例同士を組み合わせて適用することができる。
(Modification 9)
Furthermore, the modified examples can be applied in combination within a range not departing from the gist of the technical idea described in the above embodiment.
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〕
第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有するチップ搭載部と、
前記チップ搭載部の前記第1面と同じ方向を向く第3面および前記第3面とは反対側の第4面を有し、前記チップ搭載部の隣に配置される複数のリードと、
表面、前記表面に形成された複数の電極パッド、および前記表面とは反対側の裏面を有し、前記チップ搭載部の前記第1面側に搭載されている半導体チップと、
前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードを、それぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する本体樹脂部と、
を有し、
前記複数のリードのそれぞれには、前記本体樹脂部から最も離れた位置の前記第3面側に、段差部が形成されており、
前記複数のリードのうち、前記本体樹脂部から露出する部分の前記第3面および前記第4面は、金属膜で覆われている、半導体装置。
[Appendix 1]
A chip mounting portion having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A third surface facing the same direction as the first surface of the chip mounting portion and a fourth surface opposite to the third surface, and a plurality of leads disposed next to the chip mounting portion;
A semiconductor chip having a front surface, a plurality of electrode pads formed on the front surface, and a back surface opposite to the front surface and mounted on the first surface side of the chip mounting portion;
A plurality of conductive members that electrically connect the plurality of electrode pads of the semiconductor chip and the plurality of leads, respectively;
A main body resin portion for sealing the semiconductor chip and the plurality of conductive members;
Have
Each of the plurality of leads is formed with a step portion on the third surface side at a position farthest from the main body resin portion,
Of the plurality of leads, the third surface and the fourth surface of the portion exposed from the main body resin portion are covered with a metal film.
〔付記2〕
第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有するチップ搭載部と、
前記チップ搭載部の前記第1面と同じ方向を向く第3面および前記第3面とは反対側の第4面を有し、前記チップ搭載部の隣に配置される複数のリードと、
表面、前記表面に形成された複数の電極パッド、および前記表面とは反対側の裏面を有し、前記チップ搭載部の前記第1面側に搭載されている半導体チップと、
前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードを、それぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する本体樹脂部と、
を有し、
前記複数のリードのそれぞれには、前記本体樹脂部から最も離れた位置の前記第3面側に、段差部が形成されており、
前記段差部は、前記第4面側から前記第3側に向かって折り曲げられており、
前記複数のリードのうち、前記本体樹脂部から露出する部分の前記第4面は、金属膜で覆われている、半導体装置。
[Appendix 2]
A chip mounting portion having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A third surface facing the same direction as the first surface of the chip mounting portion and a fourth surface opposite to the third surface, and a plurality of leads disposed next to the chip mounting portion;
A semiconductor chip having a front surface, a plurality of electrode pads formed on the front surface, and a back surface opposite to the front surface and mounted on the first surface side of the chip mounting portion;
A plurality of conductive members that electrically connect the plurality of electrode pads of the semiconductor chip and the plurality of leads, respectively;
A main body resin portion for sealing the semiconductor chip and the plurality of conductive members;
Have
Each of the plurality of leads is formed with a step portion on the third surface side at a position farthest from the main body resin portion,
The step portion is bent from the fourth surface side toward the third side,
Of the plurality of leads, the fourth surface of the portion exposed from the main body resin portion is covered with a metal film.
1、1A 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、上面)
3b 裏面(主面、下面)
3c 側面
4 リード(端子、外部端子)
4a、4a1、4a2 上面
4b、4b1、4b2 下面
4c1、4c2 側面
4D 段差部(部分)
4F 平坦部(部分)
4i インナ部(部分)
4it 内側面(端部)
4o アウタ部(部分)
4ot 先端面(端部)
4T 溝部(溝、段差部、窪み部、凹部)
5 ワイヤ(導電性部材)
6 封止体(樹脂体)
6a 上面
6b 下面(裏面、実装面)
6c 側面
6d ダム内樹脂部
6g ゲート内樹脂部
6mb 本体樹脂部
6p 角部
6r ランナ内樹脂部
6t 溝内樹脂部
6v ベント内樹脂部
7 接着材
11 露出部(フィン、コーナリード)
20 実装基板(マザーボード、配線基板)
20a 上面(搭載面)
21 端子
21a 上面
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 レーザ光
56 レーザ照射装置
60 めっき槽
61 めっき液
62 陰極
63 陽極
65 パンチ(カットパンチ、切断刃)
66 ダイ(押さえ部材、金型)
66a、66c 上部ダイ(金型)
66a1、66a2 面
66b 下部ダイ(金型)
66w 突出壁
BL 境界
DM ダム部
HS ヒートステージ(リードフレーム加熱台)
HSa 搭載面
LF リードフレーム(基材)
LFa 上面
LFb 下面
LFd デバイス形成部(製品形成部)
LFf 外枠
LFs 枠部
PD パッド(ボンディングパッド、電極パッド)
SD 金属膜
SDb 半田材
SDt 部分
TL 吊りリード
1,
2a Top surface (chip mounting surface)
2b Bottom surface (mounting surface)
3b Back surface (main surface, bottom surface)
4a, 4a1,
4F flat part (part)
4i Inner part (part)
4it inner surface (end)
4o Outer part (part)
4 ot tip (end)
4T Groove (groove, step, recess, recess)
5 Wire (conductive member)
6 Sealing body (resin body)
20 Mounting board (motherboard, wiring board)
20a Top surface (mounting surface)
21
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
66 Die (holding member, mold)
66a, 66c Upper die (mold)
66a1, 66a2
66w Protruding wall BL Boundary DM Dam part HS Heat stage (Lead frame heating stand)
HSa mounting surface LF Lead frame (base material)
LFa Upper surface LFb Lower surface LFd Device formation part (product formation part)
LFf Outer frame LFs Frame PD pad (bonding pad, electrode pad)
SD Metal film SDb Solder material SDt Partial TL Hanging lead
Claims (16)
(a)デバイス形成部と、前記デバイス形成部の周囲に位置する枠部と、を備えたリードフレームを準備する工程;
ここで、
前記デバイス形成部は、第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有するチップ搭載部と、前記チップ搭載部の前記第1面と同じ方向を向く第3面および前記第3面とは反対側の第4面を有し、前記チップ搭載部の隣に配置され、かつ前記枠部とそれぞれ繋がる複数のリードと、を有し、
前記複数のリードのそれぞれの前記第3面には、前記複数のリードと前記枠部のそれぞれの連結部を跨ぐように、溝部が形成されており、
(b)前記(a)工程の後、表面、前記表面に形成された複数の電極パッド、および前記表面とは反対側の裏面を有する半導体チップを、前記チップ搭載部の前記第1面に搭載する工程;
(c)前記(b)工程の後、前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードを、複数の導電性部材を介してそれぞれ電気的に接続する工程;
(d)前記(c)工程の後、前記複数のリードのそれぞれの前記第3面および前記第4面が露出するように、前記複数のリード、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を樹脂で封止することで、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する本体樹脂部と、前記複数のリードのうちの互いに隣り合うリード間に形成され、かつ前記複数のリードのそれぞれの側面を覆うダム内樹脂部と、前記複数のリードのそれぞれの前記溝部内を覆う溝内樹脂部と、を形成する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記リードフレームのうちの前記本体樹脂部以外の部分に対してレーザ光を照射することで、前記ダム内樹脂部および前記溝内樹脂部を除去する工程;
ここで、
前記レーザ光を照射する工程では、前記複数のリードのそれぞれの前記第3面側から前記第4面側に向かって前記レーザ光を照射し、
(f)前記(e)工程の後、前記リードフレームのうちの前記本体樹脂部から露出する部分に金属膜を形成する工程;
(g)前記(f)工程の後、前記枠部から前記複数のリードのそれぞれを切り離す工程。 A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) preparing a lead frame including a device forming portion and a frame portion located around the device forming portion;
here,
The device forming portion includes a chip mounting portion having a first surface and a second surface opposite to the first surface, a third surface facing the same direction as the first surface of the chip mounting portion, and the third surface. A plurality of leads having a fourth surface opposite to the surface, arranged next to the chip mounting portion, and respectively connected to the frame portion;
A groove portion is formed on the third surface of each of the plurality of leads so as to straddle each coupling portion of the plurality of leads and the frame portion,
(B) After the step (a), mounting a semiconductor chip having a surface, a plurality of electrode pads formed on the surface, and a back surface opposite to the surface on the first surface of the chip mounting portion The step of:
(C) After the step (b), a step of electrically connecting the plurality of electrode pads and the plurality of leads of the semiconductor chip through a plurality of conductive members, respectively.
(D) After the step (c), the plurality of leads, the semiconductor chip, and the plurality of conductive members are made of resin so that the third surface and the fourth surface of each of the plurality of leads are exposed. Are sealed between the main body resin portion for sealing the semiconductor chip and the plurality of conductive members, and the leads that are adjacent to each other among the plurality of leads, and each of the plurality of leads Forming a resin part in the dam that covers the side surface and a resin part in the groove that covers the groove part of each of the plurality of leads;
(E) The process of removing the resin part in a dam and the resin part in a groove | channel by irradiating a laser beam with respect to parts other than the said main body resin part among the said lead frames after the said (d) process. ;
here,
In the step of irradiating the laser beam, the laser beam is irradiated from the third surface side to the fourth surface side of each of the plurality of leads,
(F) After the step (e), forming a metal film on a portion of the lead frame exposed from the main body resin portion;
(G) A step of separating each of the plurality of leads from the frame portion after the step (f).
前記複数のリードのそれぞれは、前記複数のリードの延在方向に対して直交する方向の断面視において、前記第4面の幅が前記第3面の幅よりも大きい、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
Each of the plurality of leads is a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a width of the fourth surface is larger than a width of the third surface in a cross-sectional view in a direction orthogonal to the extending direction of the plurality of leads.
(e)工程では、前記レーザ光を前記第3面に対して、垂直な方向から照射する、半導体装置の製造方法。 In claim 2,
In the step (e), the laser beam is irradiated from a direction perpendicular to the third surface.
前記(g)工程では、前記複数のリードのそれぞれの前記第3および第4面のそれぞれに金型を接触させた状態で、前記溝部の前記第4面側から前記第3面側に向かって、切断刃を前記複数のリードのそれぞれに挿入する、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
In the step (g), the mold is brought into contact with each of the third and fourth surfaces of each of the plurality of leads, from the fourth surface side of the groove portion toward the third surface side. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a cutting blade is inserted into each of the plurality of leads.
前記(g)工程では、前記複数のリードのそれぞれの前記第3および第4面のそれぞれに前記金型を接触させ、かつ前記溝部の底面に前記金型の一部を接触させた状態で、前記溝部の前記第4面側から前記第3面側に向かって、前記切断刃を前記複数のリードのそれぞれに挿入する、半導体装置の製造方法。 In claim 4,
In the step (g), the mold is brought into contact with each of the third and fourth surfaces of each of the plurality of leads, and a part of the mold is brought into contact with the bottom surface of the groove, A manufacturing method of a semiconductor device, wherein the cutting blade is inserted into each of the plurality of leads from the fourth surface side of the groove portion toward the third surface side.
前記(g)工程で前記第3面に接触させる前記金型には、前記リードの延在方向における一方の端部に、前記リードに向かって突出した突出壁が設けられ、
前記(g)工程では、前記突出壁の先端面を前記溝部の前記底面と接触させた状態で、前記切断刃を挿入する、半導体装置の製造方法。 In claim 5,
The mold to be brought into contact with the third surface in the step (g) is provided with a protruding wall protruding toward the lead at one end in the extending direction of the lead,
In the step (g), the cutting blade is inserted in a state where the tip surface of the protruding wall is in contact with the bottom surface of the groove.
前記(f)工程では、めっき法により半田材からなる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), the metal film made of a solder material is formed by a plating method.
前記複数のリードのそれぞれは、前記(d)工程において、前記本体樹脂部に封止されるインナ部と、前記本体樹脂部から露出するアウタ部と、を有しており、
前記枠部の厚さは、前記リードの前記インナ部の厚さと同じである、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
Each of the plurality of leads includes an inner portion sealed by the main body resin portion and an outer portion exposed from the main body resin portion in the step (d),
The thickness of the frame portion is the same as the thickness of the inner portion of the lead.
前記複数のリードのそれぞれは、前記(d)工程において、前記本体樹脂部に封止されるインナ部と、前記本体樹脂部から露出するアウタ部と、を有しており、
前記アウタ部には、前記溝部、および前記溝部と前記インナ部の間に設けられ、前記インナ部と同じ厚さに形成された、平坦部を有している、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
Each of the plurality of leads includes an inner portion sealed by the main body resin portion and an outer portion exposed from the main body resin portion in the step (d),
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the outer portion includes a flat portion that is provided between the groove portion and the groove portion and the inner portion and is formed to have the same thickness as the inner portion.
前記(e)工程では、
前記ダム内樹脂部のうち、前記本体樹脂部側の一部を残すように前記レーザ光を照射する、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
In the step (e),
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the laser light is irradiated so as to leave a part of the resin part in the dam on the main body resin part side.
前記(g)工程では、前記複数のリードのそれぞれの前記第3および第4面のそれぞれに前記金型を接触させ、かつ前記溝部の底面には前記金型を接触させない状態で、前記溝部の前記第4面側から前記第3面側に向かって、切断刃を前記複数のリードのそれぞれに挿入し、前記複数のリードのそれぞれの切断された先端部を前記第3面側に向かって折り曲げる、半導体装置の製造方法。 In claim 4,
In the step (g), the mold is brought into contact with each of the third and fourth surfaces of each of the plurality of leads, and the mold is not brought into contact with the bottom surface of the groove. A cutting blade is inserted into each of the plurality of leads from the fourth surface side toward the third surface side, and each of the cut end portions of the plurality of leads is bent toward the third surface side. A method for manufacturing a semiconductor device.
(a)デバイス形成部と、前記デバイス形成部の周囲に位置する枠部と、を備えたリードフレームを準備する工程;
ここで、
前記デバイス形成部は、第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有するチップ搭載部と、前記チップ搭載部の前記第1面と同じ方向を向く第3面および前記第3面とは反対側の第4面を有し、前記チップ搭載部の隣に配置され、かつ前記枠部とそれぞれ繋がる複数のリードと、を有し、
前記複数のリードのそれぞれの前記第3面には、前記複数のリードと前記枠部のそれぞれの連結部を跨ぐように、溝部が形成されており、
(b)前記(a)工程の後、表面、前記表面に形成された複数の電極パッド、および前記表面とは反対側の裏面を有する半導体チップを、前記チップ搭載部の前記第1面に搭載する工程;
(c)前記(b)工程の後、前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記複数のリードを、複数の導電性部材を介してそれぞれ電気的に接続する工程;
(d)前記(c)工程の後、前記複数のリードのそれぞれの前記第3面および前記第4面が露出するように、前記複数のリード、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を樹脂で封止することで、前記半導体チップおよび前記複数の導電性部材を封止する本体樹脂部と、前記複数のリードのうちの互いに隣り合うリード間に形成され、かつ前記複数のリードのそれぞれの側面を覆うダム内樹脂部と、前記複数のリードのそれぞれの前記溝部内を覆う溝内樹脂部と、を形成する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記リードフレームのうちの前記本体樹脂部から露出する部分に金属膜を形成する工程;
(f)前記(e)工程の後、前記枠部から前記複数のリードのそれぞれを切り離し、かつ、前記複数のリードのそれぞれの切断された先端部を前記第3面側に向かって折り曲げる工程。 A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) preparing a lead frame including a device forming portion and a frame portion located around the device forming portion;
here,
The device forming portion includes a chip mounting portion having a first surface and a second surface opposite to the first surface, a third surface facing the same direction as the first surface of the chip mounting portion, and the third surface. A plurality of leads having a fourth surface opposite to the surface, arranged next to the chip mounting portion, and respectively connected to the frame portion;
A groove portion is formed on the third surface of each of the plurality of leads so as to straddle each coupling portion of the plurality of leads and the frame portion,
(B) After the step (a), mounting a semiconductor chip having a surface, a plurality of electrode pads formed on the surface, and a back surface opposite to the surface on the first surface of the chip mounting portion The step of:
(C) After the step (b), a step of electrically connecting the plurality of electrode pads and the plurality of leads of the semiconductor chip through a plurality of conductive members, respectively.
(D) After the step (c), the plurality of leads, the semiconductor chip, and the plurality of conductive members are made of resin so that the third surface and the fourth surface of each of the plurality of leads are exposed. Are sealed between the main body resin portion for sealing the semiconductor chip and the plurality of conductive members, and the leads that are adjacent to each other among the plurality of leads, and each of the plurality of leads Forming a resin part in the dam that covers the side surface and a resin part in the groove that covers the groove part of each of the plurality of leads;
(E) after the step (d), forming a metal film on a portion of the lead frame exposed from the main body resin portion;
(F) After the step (e), a step of separating each of the plurality of leads from the frame portion and bending the cut end portions of the plurality of leads toward the third surface side.
前記(f)工程では、前記複数のリードのそれぞれの前記第3および第4面のそれぞれに金型を接触させ、かつ前記溝部の底面には前記金型を接触させない状態で、前記溝部の前記第4面側から前記第3面側に向かって、切断刃を前記複数のリードのそれぞれに挿入し、前記複数のリードのそれぞれの前記切断された先端部を前記第3面側に向かって折り曲げる、半導体装置の製造方法。 In claim 12,
In the step (f), the mold is brought into contact with each of the third and fourth surfaces of each of the plurality of leads, and the mold is not brought into contact with the bottom surface of the groove. A cutting blade is inserted into each of the plurality of leads from the fourth surface side toward the third surface side, and the cut end portions of the plurality of leads are bent toward the third surface side. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記(e)工程では、めっき法により半田材からなる前記金属膜を形成する、半導体装置の製造方法。 In claim 13,
In the step (e), the metal film made of a solder material is formed by a plating method.
前記複数のリードのそれぞれは、前記(d)工程において、前記本体樹脂部に封止されるインナ部と、前記本体樹脂部から露出するアウタ部と、を有しており、
前記枠部の厚さは、前記リードの前記インナ部の厚さと同じである、半導体装置の製造方法。 In claim 13,
Each of the plurality of leads includes an inner portion sealed by the main body resin portion and an outer portion exposed from the main body resin portion in the step (d),
The thickness of the frame portion is the same as the thickness of the inner portion of the lead.
前記複数のリードのそれぞれは、前記(d)工程において、前記本体樹脂部に封止されるインナ部と、前記本体樹脂部から露出するアウタ部と、を有しており、
前記アウタ部には、前記溝部、および前記溝部と前記インナ部の間に設けられ、前記インナ部と同じ厚さに形成された、平坦部を有している、半導体装置の製造方法。 In claim 13,
Each of the plurality of leads includes an inner portion sealed by the main body resin portion and an outer portion exposed from the main body resin portion in the step (d),
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the outer portion includes a flat portion that is provided between the groove portion and the groove portion and the inner portion and is formed to have the same thickness as the inner portion.
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