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JP5195647B2 - リードフレームの製造方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

リードフレームの製造方法及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP5195647B2 JP2009131961A JP2009131961A JP5195647B2 JP 5195647 B2 JP5195647 B2 JP 5195647B2 JP 2009131961 A JP2009131961 A JP 2009131961A JP 2009131961 A JP2009131961 A JP 2009131961A JP 5195647 B2 JP5195647 B2 JP 5195647B2
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正宣 庄司
透 藤田
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Seiko Epson Corp
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Description

本発明は、リードフレーム、半導体装置及びそれらの製造方法、特にリードフレームにおけるメッキ仕様に関するものである。
従来、電子機器に用いられる回路装置等は、携帯電話、携帯用のコンピューター等に採用されるために、小型化、薄型化、軽量化が求められてきた。このような回路装置等（つまり、パッケージ化された半導体装置１）についての製造方法は、図２３（ａ）〜（ｅ）に示すように、既に従来技術として開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
上記製造工程をさらに詳しく説明すると、図２３（ａ）では、まず始めに、金属基板２０１（以下、リードフレーム２０１ともいう。）の上にパターニングされた金属層２０２（以下、メッキ層２０２ともいう。）を形成する。次に、図２３（ｂ）に示すように、金属層２０２をマスクとしてエッチングする。このエッチングの際には、金属基板２０１の厚さ方向の途中に保持部２０３を設けるようにする。そして、図２３（ｃ）に示すように、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子２０４等の電子部品を、金属層２０２を介して金属基板２０１の上に搭載し、ＩＣ素子２０４と隣接する金属層２０２とを金線２０５等を用いて電気的に接続する（即ち、ワイヤーボンディングする）。
その後、図２３（ｄ）に示すように、ＩＣ素子２０４や金線２０５を、絶縁体（例えば樹脂２０６）を用いて封止する。そして、図２３（ｅ）に示すように、保持部２０３をエッチングして除去し、樹脂２０６を露出させる。最後に、ＩＣ素子２０４が搭載されたリードフレーム２０１をダイシングし、個片化することで、パッケージ化された半導体装置１が製造される。
また、その他の先行技術は、例えば特許文献２から特許文献４に開示されている。
特許３０６００２０号 特許３６０９７３７号 特許３７８０１２２号 特許４０３２０６３号
ところで、上記リードフレーム２０１に含まれるメッキ層２０２をパターニングにより作成する際、「メッキ層２０２をマスクとして用いたウェットエッチング」、または「レジスト膜をマスクとして用いたウェットエッチング」が用いられる場合がある。
ここで、上記２つのウェットエッチングの課題を以下に示す。
図２４（ａ）〜（ｄ）は、メッキ層２０２をマスクとして用いたウェットエッチングした場合における課題の一例を図示したものである。図に示すように、メッキ層２０２をマスクとして用いたウェットエッチングの場合には、例えば折れや変形といったメッキ層２０２の形状不良、またはメッキ層２０２の外周部２０２ａにおける剛性の低さが課題となる可能性があった。以下、これらの課題を、図を用いて具体的に説明する。
なお、図２４（ａ）及び（ｂ）は従来技術におけるエッチング工程（つまり、図２３（ａ）及び（ｂ）に対応する工程）を、そして、図２４（ｃ）及び（ｄ）は従来技術におけるワイヤーボンディング工程（つまり、図２３（ｃ）に対応する工程）を断面視したものである。ここで、ＩＣ素子２０４は、図２４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、メッキ層２０２を介して凸部２０１ａ上に搭載されている。さらに、ＩＣ素子２０４は、金線２０５を通して隣接するメッキ層２０２と電気的に接続されている。
図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように、メッキ層２０２をマスクにしてウェットエッチングを実施すると、メッキ層２０２の外周部２０２ａ直下の金属基板部分はサイドエッチングにより削り取られ、凸部２０１ａが形成される場合がある。これは、一般的にウェットエッチングが等方性を有するエッチング方法だからである。このため、図２４（ｂ）に示すように、メッキ層２０２の外周部２０２ａは凸部２０１ａから突出した形状となる場合がある。この形状においては、外周部２０２ａ直下には空間２０１ｂ（隙間）が存在するために、外周部２０２ａは十分な機械的強度を保持できない場合がある。
こうした状態において、図２４（ｃ）に示すように、外周部２０２ａ上にワイヤーボンディングが施されると、図２４（ｄ）に示すように、その強度不足に起因して外周部２０２ａの一部分が機械的に破壊され、ワイヤーの結線不良が起こる可能性があった。
図２５（ａ）〜（ｅ）は、レジスト膜２０７をマスクとして用いたウェットエッチングの場合における課題の一例を図示したものである。レジスト膜２０７をマスクとして用いたウェットエッチングの場合には、凸部２０１ａに含まれる第１の面２０８及び第２の面２０９の全域をメッキ層２０２で覆うことの技術的困難さが課題となる。即ち、従来の技術ではリードフレーム２０１に含まれる凸部２０１ａ上において、メッキ層２０２が形成されていない箇所が存在する場合があった。以下、これらの課題を、図を用いて具体的に説明する。
なお、図２５（ａ）〜（ｃ）は従来技術におけるエッチング工程を、また、図２５（ｄ）及び（ｅ）は従来技術におけるワイヤーボンディング工程を断面視したものである。ここで、ＩＣ素子２０４は、図２４（ｃ）及び（ｄ）と同様に、リードフレーム２０１に含まれる凸部２０１ａ上にメッキ層２０２を介して搭載されている（図２５（ｄ）及び（ｅ）を参照）。
図２５（ａ）に示すように、レジスト膜２０７をマスクとして用いてウェットエッチングを実施すると、図２５（ｂ）に示すように、レジスト膜２０７で覆われた部分以外はエッチングされる。次に、このレジスト膜２０７を除去し、エッチングされた部分に別のレジスト膜（図示せず）を塗布する。その後、凸部２０１ａ上にメッキ層２０２を形成する。この際、図２５（ｃ）に示すように、凸部２０１ａの端部とメッキ層２０２の端部との間に、「ずれｄ」が発生する場合がある。これは、半導体装置を製造する際の「マスク合わせ」の工程時に、「マスクの位置ずれ」が発生するためである。
図２５（ｄ）に示すように、メッキ層２０２が凸部２０１ａ上に「ずれｄ」を含んだ状態で形成された場合には、ＩＣ素子２０４と凸部２０１ａとがメッキ層２０２を介さずにワイヤーボンディングする場合（図２５（ｅ）を参照）がある。これが要因となって、ワイヤーの結線不良が起こる可能性があった。
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、半導体の製造工程における不良、特にワイヤーボンディングの結線不良、の発生を低減させて、製品の歩留まりと信頼性とを向上させるリードフレーム及びその製造方法、並びに、そのリードフレームを用いた半導体装置及びその製造方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るリードフレームの製造方法は、凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板を形成する工程と、前記金属層の前記第２の部分が、前記第１の面と交わる前記凸部の第２の面とオーバーラップするように、前記金属層を折り曲げる工程と、を含むことを特徴とするものである。
また、上記リードフレームの製造方法において、前記基板を形成する工程は、金属基板が有する面に前記金属層を形成し、前記金属層をマスクとして前記金属基板をウェットエッチングすることにより、前記凸部を形成する、ことを特徴としても良い。
上記リードフレームの製造方法によれば、金属層をマスクとして金属基板をウェットエッチングしているので、形成された凸部に含まれる第１の面から突出した部分を有する金属層を形成することができる。さらに、上記リードフレームの製造方法によれば、形成した金属層のうち、凸部に含まれる第１の面から突出した部分を折り曲げているので、下記の半導体装置の製造工程においてワイヤーボンディングを施す際に、金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、製品の歩留まり及び信頼性を高めることができるリードフレームを安定して提供することが可能となる。
さらに、上記リードフレームの製造方法において、前記基板を形成する工程は、金属基板が有する面に第１のレジスト膜を塗布し、前記第１のレジスト膜をマスクとして、前記金属基板をウェットエッチングし、前記ウェットエッチング後に、前記第１のレジスト膜を除去し、前記第１のレジスト膜を除去した後に、前記ウェットエッチングで形成された凹部に第２のレジスト膜を塗布し、前記第２のレジスト膜を塗布した後に、前記第２のレジスト膜から露出している前記金属基板上に前記金属層を形成し、前記金属層を形成した後に、前記第２のレジスト膜を除去する、ことを特徴としても良い。
さらに、上記リードフレームの製造方法において、前記基板を形成する工程は、複数の前記凸部を有するように前記基板を形成することを含み、前記複数の前記凸部は、それぞれ同一形状で、同一の大きさを有する、ことを特徴としても良い。
上記リードフレームの製造方法によれば、レジスト膜をマスクとして金属基板をウェットエッチングし、その後金属層を形成しているので、凸部に含まれる第１の面から突出した部分を有する金属層を形成することができる。さらに、上記リードフレームの製造方法によれば、形成した金属層のうち、凸部に含まれる第１の面から突出した部分を折り曲げているので、下記の半導体装置の製造工程においてワイヤーボンディングを施す際に、金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、製品の歩留まり及び信頼性を高めることができるリードフレームを安定して提供することが可能となる。
また、本発明の別の態様に係る半導体装置の製造方法は、凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板を形成する工程と、前記金属層の前記第２の部分が、前記第１の面と交わる前記凸部の第２の面とオーバーラップするように、前記金属層を折り曲げる工程と、前記基板に、電極を有するＩＣ素子を固定する工程と、前記金属層と、前記電極とを、導電部材を用いて接続する工程と、前記ＩＣ素子及び前記導電部材を、樹脂を用いて封止する工程と、を含むことを特徴とするものである。
上記半導体装置の製造方法によれば、上記のリードフレームの製造方法が適用されるので、ワイヤーボンディングを施す際に金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、歩留まり及び信頼性を高めた半導体装置を提供することができるとともに、低コストで製品を提供することができる。
また、本発明の別の態様に係るリードフレームは、凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板、を含み、前記金属層の前記第２の部分は、前記凸部に含まれる前記第１の面と交わる第２の面とオーバーラップしていることを特徴とするものである。
さらに、上記リードフレームにおいて、前記第１の面と前記第２の面との交わる角度が断面視で鋭角であることを特徴としても良い。
上記リードフレームによれば、凸部に含まれる第１の面に形成された金属層は突出した部分を含んでいないので、下記の半導体装置の製造工程においてワイヤーボンディングを施す際、前記金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、歩留まり及び信頼性を高めた半導体装置を提供することができる。
また、本発明の別の態様に係る半導体装置は、凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板と、前記基板に固定され、電極を有するＩＣ素子と、前記金属層と、前記ＩＣ素子の電極とを接続した導電部材と、前記ＩＣ素子及び前記導電部材を封止した樹脂と、を含み、前記金属層の第２の部分は、前記凸部に含まれる前記第１の面と交わる第２の面とオーバーラップしていることを特徴とするものである。
上記半導体装置によれば、前記のリードフレームが適用できるので、下記の半導体装置の製造工程においてワイヤーボンディングを施す際、凸部に含まれる第１の面に形成された金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、歩留まり及び信頼性を高めた半導体装置を提供することができるとともに、低コストで製品を提供することができる。
実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その２）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その３）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その４）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その５）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その６）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その７）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その８）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その９）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１０）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１１）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１２）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１３）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１４）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１５）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１６）。 実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す図（その１７）。 実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図（その１）。 実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図（その２）。 実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図（その３）。 実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図（その４）。 実施の形態に係る半導体装置を示す断面図。 従来の半導体装置の製造工程を示す断面図。 課題を示す断面図（その１）。 課題を示す断面図（その２）。
以下、本発明の実施の一形態を、添付図面を参照して説明する。
（１）第一の実施形態
図１（ａ）〜図１６（ｂ）は、本発明の第一の実施形態に係るリードフレーム１００の製造方法を示す工程図である。なお、各図の（ａ）は平面図であり、各図の（ｂ）は断面図である。
第一の実施形態では、第１のリードフレームの製造方法を、図１（ａ）〜図９（ｂ）を用いて説明する。次いで第２のリードフレームの製造方法を、図１０（ａ）〜図１６（ｂ）を用いて説明する。
まず、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、金属基板１１に含まれる第１の面１２と、第１の面１２とは反対側を向いた第２の面１３とにレジスト膜１４を塗布する。なお、リードフレーム１００の母材（即ち、金属基板１１）としては、例えば銅（Ｃｕ）材が好適である。さらに、Ｃｕ材の場合、その厚みは例えば０．１０ｍｍから０．３０ｍｍの範囲内である。
次に、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の面１２に塗布されたレジスト膜１４を露光し、現像する（即ち、レジスト膜１４をパターニングする）ことで、レジスト膜１４下から金属基板１１の一部分（つまり、第１の面１２の一部分）を露出させる。
そして、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、露出させた金属基板１１の表面にメッキ層１５を形成し、その後、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の面１２に残存するレジスト膜１４を除去する。このとき、メッキ層１５としては、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）層のいずれかの単層で形成されてもよいし、これらを適宜積層させた複数層で形成されてもよい。例えば、ニッケル（Ｎｉ）層、パラジウム（Ｐｄ）層、金（Ａｕ）層からなる複数の層でメッキ層１５が形成されてもよい。なお、金属基板１１上にメッキ層１５を形成する際、電解メッキを用いて形成してもよい。また、メッキ層１５を形成する際には、例えば「電着」による方法を用いることができる。なお、「電着」とは、電気分解によって電極表面に物質が付着して生成することを指す。
第１の面１２上のレジスト膜１４を除去した後、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の面１２に形成したメッキ層１５をマスクにして、金属基板１１を、等方性を有するウェットエッチングでエッチングする。これにより、金属基板１１に凹部１６が形成される（つまり、エッチングされなかった部分は凸部１７となる。）。ここで、金属基板１１の深さ方向の途中に連結部１８を設けるようにエッチング（即ち、ハーフエッチング）を実施する。このハーフエッチングにおいては、金属基板１１の厚みの１／２から１／１０程度の深さまで金属基板１１をエッチングすることが好ましい。例えば、Ｃｕ材の厚みが０．１０ｍｍであった場合には、Ｃｕ材表面から０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の深さまでエッチングすることが好ましい。
このウェットエッチングの際、図５（ｂ）に含まれる拡大図で示したように、メッキ層１５は凸部１７に含まれる第１の面１２から突出した部分１５ａ（以下、メッキ層１５の外周部１５ａともいう。）を含んだものとなっている。これは、メッキ層１５をマスクとして、等方性を有するエッチングを行うと、メッキ層１５の外周部１５ａ直下の金属基板１１が削り取られるからである。このとき、凸部１７が有する第１の面１２と凸部１７が有する側面１６ａとの交わる角度αは断面視で鋭角としてもよい。
ウェットエッチングで金属基板１１に凹部１６を形成した後（つまり、凸部１７を形成した後）、この外周部１５ａに物理的な力を加えることで、この外周部１５ａを折り曲げる。なお、図６（ａ）及び（ｂ）は外周部１５ａの折り曲げ加工前の様子を、また、図７（ａ）及び（ｂ）は外周部１５ａの折り曲げ加工後の様子をそれぞれ示したものである。
この折り曲げ加工の方法としては、例えばウォータージェット、サンドブラスト、ホーニング等の方法を用いることができる。ここで、ウォータージェットとは、加圧された水を、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程の小さい穴などを通して押し出すことで得られる細い水流のことである。このウォータージェットにおいて、押し出す物体は、「水」に限定されず、「水」以外の他の液体であってもよい。
さらに、液体に限定されず、気体であっても構わない。押し出す物体が気体の場合は、加圧された気体を例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程の小さい穴などを通して押し出すことで得られる細い気流を用いることで折り曲げ加工を実施することができる。また、押し出す物体の温度を高めることで、効果的に折り曲げ加工を実施することができる。
サンドブラストとは、例えば砂などの研磨材を目的とする表面に吹き付けることであり、例えば、コンプレッサーによる圧縮空気に研磨剤等を混ぜて吹き付けることを指す。ホーニングとは、主に加工対象物の内径を精密に研磨することを指す。
さらに、上記の方法に加えて、例えば外周部１５ａに「熱」を加えることで外周部１５ａを折り曲げることもできる。ここで、リードフレーム１００の母材としてＣｕ材を、メッキ層１５としてＡｇをそれぞれ選択した場合について考える。各金属の融点に着目すると、Ｃｕの融点は１３５７．６Ｋであるのに対して、Ａｇの融点は１２３４．９Ｋである。このため、加熱温度を調節することで、メッキ層１５に含まれる外周部１５ａを折り曲げることもできる。
メッキ層１５の折り曲げ工程後、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、予め第２の面１３に塗布しておいたレジスト膜１４をパターニングして、レジスト膜１４下から金属基板１１の一部分（つまり、第２の面１３の一部分）を露出させる。
最後に、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、露出させた金属基板１１にメッキ層１５を形成し、その後、第２の面１３に残存するレジスト膜１４を除去する。なお、図９（ａ）及び（ｂ）に示したメッキ層１５を設ける工程は、例えば図３及び図４に示した工程と同様にしてもよい。
ここで、外周部１５ａの折り曲げ工程と他の工程との実施順序に着目する。上記リードフレームの製造法において、外周部１５ａの折り曲げ工程は、第２の面１３に塗布しておいたレジスト膜１４をパターニングして、レジスト膜１４下から第２の面１３の一部分を露出させる工程（つまり、図８に示した工程）の前であった。しかしながら、外周部１５ａの折り曲げ工程は、この順序に限定されず、ウェットエッチングの工程後であれば実施することが可能である。つまり、例えば第２の面１３にメッキ層１５を形成する工程（つまり、図９に対応する工程）の後に実施しても構わない。
また、外周部１５ａの折り曲げ工程を、ウォータージェットやサンドブラスト等の方法を用いて実施することで、メッキ層１５表面上に残存していた汚染物質も取り除くことができるので、メッキ層１５表面自体の改質も行うことができる。なお、汚染物質とは、例えばメッキ層１５形成工程において、メッキ層１５表面に付着した物質等を指す。
外周部１５ａを折り曲げ加工の前に、金属基板１１に形成された凸部１７の側面１６ａを軽度にエッチング（即ち、ソフトエッチング）しても構わない。このソフトエッチングを実施することで、凸部１７の側面１６ａに微細な凹凸を形成することができるので、側面１６ａの表面積を増加させることができる。従って、外周部１５ａを折り曲げた際に外周部１５ａと凸部１７の側面１６ａとの接触面積を高めることができる。これにより、外周部１５ａと側面１６ａとの密着性が増加するので、メッキ層１５が凸部１７から脱落しにくくなる。このソフトエッチングを実施する際に用いるソフトエッチング剤としては、例えば希硫酸を使用することができる。
凸部１７の数に関しては、複数の凸部１７を金属基板１１に設けることができる。
次に、第２のリードフレームの製造法について説明する。
まず、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、金属基板１１に含まれる第１の面１２と、第１の面１２とは反対側を向いた第２の面１３とに第１のレジスト膜１４を塗布する。次に、第１の面１２に塗布された第１のレジスト膜１４をパターニングして、第１のレジスト膜１４下から金属基板１１の一部分（つまり、第１の面１２の一部分）を露出させる。
次に、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、パターニングした第１のレジスト膜１４をマスクにして金属基板１１をウェットエッチングする。これにより、金属基板１１の第１の面１２側に凹部１６が形成される。ここで、金属基板１１の深さ方向の途中に連結部１８を設けるようにハーフエッチングを実施する。このハーフエッチングにおいては、図５（ａ）及び（ｂ）の工程と同様に、金属基板１１の厚みの１／２から１／１０程度の深さまで金属基板１１をエッチングすることが好ましい。例えば、Ｃｕ材の厚みが０．１０ｍｍであった場合には、Ｃｕ材表面から０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の深さまでエッチングすることが好ましい。
そして、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の面１２に残存する第１のレジスト膜１４を除去し、その後、エッチングにより形成された凹部１６に第２のレジスト膜１９を塗布する。
従来技術では、エッチングした箇所に高い正確性で、再びレジスト膜を塗布することが困難となる場合が多かったが、本発明では、第２のレジスト膜１９の塗布工程後、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、凸部１７に含まれる第１の面１２上にメッキ層１５を形成する。なお、この工程で形成するメッキ層１５は、凸部１７に含まれる第１の面１２の面積よりも大きな面積を有するものとし、さらに、凸部１７に含まれる第１の面１２の全域を覆うようにするものとする。なお、このメッキ層１５の材料、形成方法については、図３（ａ）及び（ｂ）の工程で説明した内容を用いることができる。
その後、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のレジスト膜１９を凹部１６から除去する。最後に、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、メッキ層１５に含まれる外周部１５ａに物理的な力を加えることで折り曲げる。この折り曲げ加工の際には、図６（ａ）〜図７（ｂ）の工程で説明した方法、例えばウォータージェット、サンドブラスト、ホーニング等の方法を用いることができる。
以降の工程（即ち、第２の面１３にメッキ層１５を形成する工程）は、例えば図８及び図９に示した工程と同様にしても良い。前記図８及び図９の工程を経ることで、第２の面１３にメッキ層１５を形成することができる。そのため、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すリードフレーム１００を形成することができる。
第１のリードフレームの製造方法及び第２のリードフレームの製造法において、ウォータージェットやサンドブラスト等の方法を用いて外周部１５ａの折り曲げ加工を実施する際、図１７（ａ）に示すように、例えば凸部１７に含まれる第１の面１２（またはメッキ層１５の上面）に対して垂直方向から一定の角度βだけ傾けた方向から水や砂等をそれぞれ噴射することで、図１７（ｂ）に示すように、メッキ層１５に含まれる外周部１５ａを折り曲げることもできる。この噴射方向は、図１７（ａ）中において破線で示される。ここで、角度βとは、例えば４５度の角度である。
なお、第２のリードフレームの製造法においても、第１のリードフレームの製造法と同様に、外周部１５ａの折り曲げ工程は、ウェットエッチングの工程後であれば実施することが可能である。つまり、例えば第２の面１３にメッキ層１５を形成した後に実施することもできる。
また、第２のリードフレームの製造法においても、第１のリードフレームの製造法と同様に、外周部１５ａの折り曲げ工程において、ウォータージェットやサンドブラスト等の方法を用いることで、メッキ層１５表面上に残存する汚染物質も取り除くことができる。このため、メッキ層１５表面自体の改質も行うことができる。
なお、第一の実施形態においては、凸部１７及びメッキ層１５を金属基板１１に、例えば複数設けても構わない。つまり、第１の面１２に塗布されたレジスト膜１４をパターニングする際に、第１の面１２の一部分を複数箇所露出させることもできる。さらに、複数露出させた箇所のそれぞれに金属層を形成することもできる。こうして形成した複数の金属層をマスクにしてウェットエッチングすることで、複数の凸部１７を形成することができる。
さらに、形成した複数の凸部１７を、平面視で縦方向及び横方向に並ぶように形成しても良い。
さらに、形成した複数の凸部１７を、一定の距離を隔てて並ぶように形成しても良い。
さらに、形成した複数の凸部１７を、同一の形状、同一の大きさになるように形成しても良い。
つまり、第一の実施形態により製造されたリードフレーム１００は、例えば図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、凸部１７と、凸部１７に含まれる第１の面１２とオーバーラップする金属部分及び前記金属部分から延びて第１の面１２とオーバーラップしない外周部１５ａとを有する金属層１５と、を備えたリードフレームであっても良く、凸部１７に含まれる側面１６ａとオーバーラップするように金属層１５が有する外周部１５ａが折り曲げられたリードフレームであっても良い。さらに、凸部１７が有する第１の面１２と凸部１７が有する側面１６ａとの交わる角度αが断面視で鋭角であっても良い。また、複数の凸部１７が平面視で縦方向及び横方向に並んでいても良い。
このように本発明の第一の実施形態によれば、半導体装置の製造工程においてワイヤーボンディングを施す際に、凸部に含まれる第１の面から突出した金属層は既に折り曲げられているので、金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。つまり、上記の方法で製造されたリードフレーム１００は、従来技術の課題であったワイヤーボンディングする際の線材２２等の結線不良またはメッキ層１５の折れや変形等を高い信頼性で防止することができる。従って、製品の歩留まり及び信頼性を高めることができるリードフレーム１００を安定して提供することが可能となる。
（２）第二の実施形態
図１８（ａ）〜図２１（ｂ）は、第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。まず初めに、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一の実施形態において説明したリードフレーム１００（即ち、第１または第２のリードフレームの製造法により製造されたリードフレーム１００）に含まれる凸部１７に形成されたメッキ層１５上に、認識マーク２０を設ける。この認識マーク２０を設ける場所に関しては、製造する機種に応じて、所望の位置に配置することができる。なお、この認識マーク２０を設けるための方法は、例えばインクジェット工法、印刷工法、ディスペンス工法、レーザーマーク工法等を用いることができる。
次に、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、メッキ層１５が形成された凸部１７ａ上にＩＣ素子２１等の回路装置を搭載する（即ち、ダイアタッチ工程）。このダイアタッチ工程において、ＩＣ素子２１は接着剤２３を介して、凸部１７ａ上に形成されたメッキ層１５と接する。このダイアタッチ工程において使用される接着剤２３は、例えばシート材を用いることができる。なお、本実施形態では、ＩＣ素子２１等の回路装置が搭載された凸部１７を「凸部１７ａ」とし、ＩＣ素子２１等の回路装置が搭載されない凸部１７を「凸部１７ｂ」とする。
ダイアタッチ工程後、ＩＣ素子２１の電極（即ち、パット端子）と、メッキ層１５が形成された凸部１７ｂとを、例えば金線等の線材２２を用いて電気的に接続する（即ち、ワイヤーボンディング工程）。線材２２の材料としては、金の他、アルミニウムや銅などを用いても良い。
そして、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＩＣ素子２１と、メッキ層１５が形成された凸部１７ａ及び１７ｂと、例えば金線等の線材２２とを樹脂２４を用いて封止する（即ち、封止工程）。この封止工程において用いられる樹脂２４は、例えばモールド樹脂である。
最後に、図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の面１３の側から連結部１８をエッチングして樹脂２４を露出させる（即ち、裏面貫通エッチング工程）。これにより、図２１（ｂ）に示すように、ワイヤーボンディングされた凸部１７ｂは、他のワイヤーボンディングされていない凸部、例えばＩＣ素子２１が搭載された凸部１７ａと電気的に分離される。
次に樹脂２４をダイシングして個片化する。このダイシング工程では、ダイシングラインに沿って樹脂２４を個々の樹脂パッケージに分割するとともに、製品にならない樹脂の余白部分を切除して除去する。また、樹脂２４の切断は、例えば、第２の面１３側に露出しているメッキ層１５を目印にして行う。これにより、半導体装置２００が完成する。
つまり、半導体装置２００は、例えば第一の実施形態により製造されたリードフレームに設けられた凸部１７と、凸部１７を、第１の凸部１７ａまたは第２の凸部１７ｂとした場合、 第１の凸部１７ａに含まれる第１の面１２に、金属層１５を介して固定されたＩＣ素子２１と、第２の凸部１７ｂに含まれる第１の面１２に形成された金属層１５と、ＩＣ素子２１のパッド端子とを電気的に接続した金線２２と、ＩＣ素子２１及び金線２２と、複数の凸部１７に含まれる第１の面１２側の部位の一部とを封止した樹脂と、を含むものである。
このように本発明の第二の実施形態によれば、第一の実施形態で示したリードフレームの製造方法により製造されたリードフレームを適用することができるので、ワイヤーボンディングを施す際に、金属層の一部分が機械的に破壊される危険性を低減することができる。従って、製品の歩留まり及び信頼性を高めることができる半導体装置２００を安定して提供することが可能となる。
さらに、図２２に含まれる拡大図に示すように、外周部１５ａを折り曲げた状態で樹脂２４による封止を実施しているので、折り曲げられた外周部１５ａ（つまり、図中の破線で示した部分）がアンカーとしての役割を果たし、ＩＣ素子２１等の脱落を防止することができる。これにより、機械的強度を高めた半導体装置２００を提供することができる。
なお、第一及び第二の実施形態における「外周部１５ａ」は本発明の「第２の部分」に対応し、メッキ層１５に含まれる部分であって「外周部１５ａ」以外の場所は本発明の「第１の部分」に対応する。さらに、第一及び第二の実施形態における凸部１７の側面１６ａは本発明の「第２の面」に対応する。
１ 半導体装置，１１ 金属基板，１２ 第１の面，１３ 第２の面，１４ （第１の）レジスト膜，１５ メッキ層，１５ａ 外周部，１６ 凹部，１６ａ 凸部１７の側面，１７ 凸部，１７ａ ＩＣ素子２１が搭載された凸部，１７ｂ ワイヤーボンディングが施された凸部，１８ 連結部，１９ 第２のレジスト膜，２０ 認識マーク，２１ ＩＣ素子，２２ 線材，２３ 接着剤，２４ 樹脂，１００ リードフレーム，２００ 半導体装置，２０１ 金属基板（リードフレーム），２０１ａ 凸部，２０１ｂ 空間（隙間），２０２ 金属層（メッキ層），２０２ａ 外周部，２０３ 保持部，２０４ ＩＣ素子，２０５ 金線，２０６ 樹脂，２０７ レジスト膜，２０８ 第１の面，２０９ 第２の面，ｄ ずれ，α 角度，β 角度

Claims (2)

  1. 凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板を形成する工程と、
    前記金属層の前記第２の部分が、前記第１の面と交わる前記凸部の第２の面とオーバー
    ラップするように、前記金属層を折り曲げる工程と、
    を含み、
    前記基板を形成する工程は、
    金属基板が有する面に第１のレジスト膜を塗布し、
    前記第１のレジスト膜をマスクとして、前記金属基板をウェットエッチングし、
    前記ウェットエッチング後に、前記第１のレジスト膜を除去し、
    前記第１のレジスト膜を除去した後に、前記ウェットエッチングで形成された凹部に第
    ２のレジスト膜を塗布し、
    前記第２のレジスト膜を塗布した後に、前記第２のレジスト膜から露出している前記金
    属基板上に前記金属層を形成し、
    前記金属層を形成した後に、前記第２のレジスト膜を除去する、ことを特徴とするリードフレームの製造方法。
  2. 凸部と、前記凸部の第１の面とオーバーラップする第１の部分及び前記第１の部分から延びて前記第１の面とオーバーラップしない第２の部分とを有する金属層と、を備える基板を形成する工程と、
    前記金属層の前記第２の部分が、前記第１の面と交わる前記凸部の第２の面とオーバー
    ラップするように、前記金属層を折り曲げる工程と、
    前記基板に、電極を有するＩＣ素子を固定する工程と、
    前記金属層と、前記電極とを、導電部材を用いて接続する工程と、
    前記ＩＣ素子及び前記導電部材を、樹脂を用いて封止する工程と、を含むことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
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