JP5817513B2 - 半導体装置製造用リードフレーム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置を製造するために用いられるリードフレーム及び当該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法に関する。

近年、基板実装の高密度化に伴い、基板に実装される半導体装置の小型化・薄型化が要求されてきている。かかる要求に対応すべく、従来、リードフレームを用い、当該リードフレームの搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂にて封止するとともに、下面側にリードの一部分を露出させてなる、いわゆるＱＦＮ（Quad Flat Non-lead）タイプの半導体装置が種々提案されている。

このようなＱＦＮタイプの半導体装置の一例として、図１１に示すように、４本の吊りリード４００が連続するダイパッド２００上に搭載された半導体素子１１０と、半導体素子１１０の上面の端子と外部端子３００とを電気的に接続するワイヤー１２０と、外部端子３００の下面を露出させるようにして、半導体素子１１０等を封止する封止樹脂（図示せず）とを備え、外部端子３００のうちの吊りリード４００最近傍に位置する外部端子３００は、その先端部に吊りリード４００に沿って切り欠かれてなる切欠部３００ａを有する半導体装置１００が提案されている（特許文献１参照）。

特許第４３８８５８６号公報

上記のようなＱＦＮタイプの半導体装置においては、現在のところ、外部端子ピッチ０．６５ｍｍ又は０．５０ｍｍのものが標準仕様となっているが、近年の半導体装置の高機能化等により外部端子のファインピッチ化が進められており、外部端子ピッチが０．４０ｍｍ又は０．３０ｍｍである半導体装置の開発、量産が急がれている。

一般に、図１１に示す構成を有する半導体装置１００は、ダイパッド２００、複数の外部端子３００及び吊りリード４００が枠状のフレームに連続してなるリードフレームを用いて製造され、かかるリードフレームは、所定のパターン形状を有するレジスト膜等が表面に形成された金属板にエッチング処理等を施すことにより製造される。

しかし、半導体装置における外部端子のファインピッチ化が進められると、かかる半導体装置１００において、吊りリード４００の最近傍に位置する外部端子３００がさらに吊りリード４００に近接することになる。そして、吊りリード４００とその最近傍に位置する外部端子３００とのピッチが狭くなりすぎると（例えば、当該ピッチが金属板厚の８０％以下）、リードフレームを製造する際のエッチング加工等が困難となってしまう。そのため、かかる問題を解消すべく、上記半導体装置１００において、吊りリード４００の最近傍に位置する外部端子３００は、その先端部に、吊りリード４００に沿って切り欠かれてなる切欠部３００ａを有する構成となっている。

このように、吊りリード４００の最近傍に位置する外部端子３００が、その先端部に、吊りリード４００に沿って切り欠かれてなる切欠部３００ａを有することで、吊りリード４００とその最近傍に位置する外部端子３００とのピッチを、エッチング加工等が可能な程度に設定することができるものの、ダイパッド２００上に搭載される半導体素子１１０の端子と切欠部３００ａを有する外部端子３００との間のワイヤーボンディングが困難となるおそれがあるという問題がある。

というのも、一般に、半導体素子１１０の端子と外部端子３００との間のワイヤーボンディングは、ワイヤーボンディング装置を用いて行われる。かかるワイヤーボンディング装置として、半導体素子１１０の端子から接続すべき外部端子３００の方向に伸ばした線分を、外部端子３００の先端部と交差した地点から所定の距離延伸させた位置を外部端子３００上の被ボンディング位置として検出する位置検出機構を有するものを用いた場合、ワイヤーの引き回し角度（半導体素子１１０の端子と当該端子に接続すべき外部端子３００上の被ボンディング位置を結ぶ線分の、外部端子３００の長手方向、すなわち外部端子３００が対向するダイパッド２００の一辺に略垂直な方向に対するなす角度）が大きくなるに従い、位置検出機構による被ボンディング位置の検出が困難となるおそれがある。特に、外部端子３００のファインピッチ化とともに、半導体素子１１０が小型化されるに従い、各外部端子３００におけるワイヤーの引き回し角度が大きくなるとともに、外部端子３００の幅が狭くなることで、ワイヤーボンディング装置による被ボンディング位置の検出がより困難となり、その結果、外部端子３００に対するワイヤーボンディングが困難を極め、ワイヤーの接続不良を引き起こしてしまうという問題がある。

上記課題に鑑みて、本発明は、半導体装置を製造するにあたり所定の位置検出機構を有するワイヤーボンディング装置を用いて半導体素子とリードとの間のワイヤーを接続する際に、高い信頼性をもって、かつ容易に当該ワイヤーを接続することのできる半導体装置製造用リードフレーム及び当該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、半導体装置を製造するために用いられるリードフレームであって、上面に半導体素子が搭載される略方形状の半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部を支持する複数の吊りリードと、前記半導体素子搭載部に先端部を対向させ、かつ前記半導体素子搭載部を取り囲むようにして、隣り合う前記吊りリード間のそれぞれに並設されてなる複数のリードとを備え、前記複数のリードは、前記吊りリードの最近傍の位置に設けられてなる第１リードと、当該第１リードよりも前記吊りリードから離れた位置に設けられてなる第２〜第ｎリード（ｎは２以上の整数である）とを含み、前記第１リードは、前記第１リードに隣接する前記吊りリード側に位置する第１側面及び当該第１側面に対向する第２側面を有する肉厚部と、前記肉厚部の第１側面に連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い第１肉薄部と、前記第２側面に連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い第２肉薄部とを有し、前記リードフレームの平面視において、前記第１リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該第１リードの先端部を構成する辺部の中心が、当該半導体素子搭載部の一辺に略垂直な線分であって、前記複数のリードの並列方向における当該第１リードの肉厚部の中心を通る線分よりも、前記複数のリードの並列方向中央部側に位置していることを特徴とするリードフレームを提供する（発明１）。

なお、本発明において「肉厚部の中心を通る線分」とは、リードフレームの平面視において、肉厚部の長手方向（複数のリードの並列方向に略直交する方向）の長さの中心（中点）であって、当該肉厚部の幅方向（複数のリードの並列方向と略平行な方向）の中心（中点）を通る線分を意味するものとする。

上記発明（発明１）においては、前記リードフレームの平面視において、前記第１リードは、前記第１リードの第２肉薄部を構成する辺部のうちの前記第１リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な辺部から前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって突出する突出部を有するのが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１，２）においては、少なくとも前記第１リードの第１肉薄部は、当該第１肉薄部における先端部の角部が前記吊りリードに沿って切り欠かれてなる切欠部を有するのが好ましい（発明３）。

上記発明（発明１〜３）においては、前記第２〜第ｎリードは、前記リードフレームの厚さ方向に略平行であり、かつ当該第２〜第ｎリードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な２つの側面を有する肉厚部と、前記肉厚部の両側面のそれぞれに連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い肉薄部とを有し、前記リードフレームの平面視において、前記第２〜第ｎリードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該第２〜第ｎリードの先端部を構成する辺部の中心が、当該半導体素子搭載部の一辺に略垂直な線分であって、前記複数のリードの並列方向における当該第２〜第ｎリードの肉厚部の中心を通る線分よりも、前記複数のリードの並列方向中央部側に位置しているのが好ましい（発明４）。

上記発明（発明４）においては、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの先端部を構成する辺部の中心と、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの肉厚部の中心を通る線分との間の各距離は、前記第１リードの先端部を構成する辺部の中心と、前記第１リードの肉厚部の中心を通る線分との間の距離よりも短いのが好ましい（発明５）。

上記発明（発明５）においては、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの先端部を構成する辺部の中心と、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの肉厚部の中心を通る線分との間の各距離は、前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって漸減しているのが好ましい（発明６）。

上記発明（発明４〜６）においては、前記第２リードは、前記第１リードに隣接しており、少なくとも前記第２リードは、前記第１リード側に位置する一の肉薄部の角部が切り欠かれてなる切欠部と、他の肉薄部を構成する辺部のうちの前記第２リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な辺部から前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって突出する突出部とを有するのが好ましい（発明７）。

上記発明（発明１〜７）においては、前記複数のリードの先端部には、前記半導体素子搭載部に対向し、厚さの薄い先端側肉薄部が設けられてなるのが好ましい（発明８）。

また、本発明は、上記発明（発明１〜８）に係るリードフレームの前記半導体素子搭載部の上面に搭載された半導体素子の複数の端子のそれぞれと前記複数のリードのそれぞれとを接続するワイヤーの一端部を、前記複数のリードの上面のそれぞれにワイヤーボンディング装置を用いて接続する接続工程を含み、前記ワイヤーボンディング装置は、前記ワイヤーの一端部を接続すべき前記リードに向かって前記半導体素子の端子から伸ばした線分が、前記リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該リードの先端部を構成する辺部と交差する点から所定の距離延伸させた地点を被ボンディング位置として検出する位置検出機構を有することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する（発明９）。

本発明によれば、半導体装置を製造するにあたり所定の位置検出機構を有するワイヤーボンディング装置を用いて半導体素子とリードとの間のワイヤーを接続する際に、高い信頼性をもって、かつ容易に当該ワイヤーを接続することのできる半導体装置製造用リードフレーム及び当該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るリードフレームを示す平面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るリードフレームを示す、図１におけるＡ−Ａ線切断端面図である。 図３は、本発明の一実施形態におけるリード（第１〜第３リード）の概略構成を示す部分拡大平面図である。 図４は、本発明の一実施形態におけるリード（第４リード）の概略構成を示す部分拡大平面図である。 図５は、本発明の一実施形態におけるリード（第１〜第３リード）の概略構成を示す斜視図である。 図６は、本発明の一実施形態におけるリード及び半導体素子搭載部の一部の構成を示す部分拡大平面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造工程を示す切断端面図である。 図８は、本発明の一実施形態における半導体装置の製造工程を示す切断端面図である。 図９は、本発明の他の実施形態におけるリードの先端部（その１）の概略構成を示す部分拡大平面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態におけるリードの先端部（その２）の概略構成を示す部分拡大平面図である。 図１１は、従来のＱＦＮタイプの半導体装置の概略構成を示す平面図である。

本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
〔リードフレーム〕
図１は、本発明の一実施形態に係るリードフレームを示す、下面側から見た平面図であり、図２は、同実施形態に係るリードフレームを示す、図１におけるＡ−Ａ線切断端面図であり、図３は、同実施形態における複数のリード（第１〜第３リード）のうちの一のリードの概略構成を示す部分拡大平面図であり、図４は、同実施形態における第４リードの概略構成を示す部分拡大平面図であり、図５は、同実施形態におけるリード（第１〜第３リード）の概略構成を示す斜視図であり、図６は、同実施形態におけるリード（第１〜第４リード）及び半導体素子搭載部の一部の構成を示す部分拡大平面図である。

図１〜５より明らかなように、本実施形態に係るリードフレーム１は、半導体素子が搭載される上面（搭載面）を有する略方形状の半導体素子搭載部２と、半導体素子搭載部２の周囲に、先端部を半導体素子搭載部２に対向させるようにして設けられてなる複数のリード３と、半導体素子搭載部２の四隅のそれぞれに連続し、当該半導体素子搭載部２を支持する吊りリード４とを備える。なお、本実施形態に係るリードフレーム１は、多面付けにより多数の半導体素子搭載部２を有し、各リード３は格子状に配置された複数のタイバー５により支持されているものであるが、図１及び図２においては１個の半導体素子搭載部２のみを示している。

半導体素子搭載部２は、肉厚部２１と、当該肉厚部２１の周縁に位置する肉薄部２２とを有し、４本の吊りリード４を介して枠部（図示せず）に連続している。肉薄部２２及び吊りリード４の厚さは、リードフレーム１における他の部分（肉厚部２１、後述するリード３の肉厚部３１１〜３４１）の厚さよりも薄く、好ましくは肉厚部２１の厚さの略半分である（図２参照）。かかる肉薄部２２の厚さは、多面付リードフレーム１を製造する際に用いられる基材の厚さにもよるが、通常５０〜１２０μｍ程度である。

リード３は、半導体素子搭載部２の各辺に沿ってそれぞれ並設されており、各吊りリード４に隣接する第１リード３１，３１と、各第１リード３１，３１に隣接する第２リード３２，３２と、各第２リード３２，３２に隣接する第３リード３３，３３と、第３リード３３，３３間に設けられている第４リード３４とを含む（図１参照）。なお、本実施形態においては、半導体素子搭載部２の各辺に沿ってそれぞれ７個（合計２８個）のリード３が並設されているが、リード３の数は半導体素子搭載部２の上面に搭載される半導体素子の端子数等に応じて適宜変更することができる。

第１リード３１は、第１リード３１に隣接する吊りリード４側に位置する第１側面３１ａ及び第１側面３１ａに対向する第２側面３１ｂを有する肉厚部３１１と、第１側面３１ａに連続する第１肉薄部３１２と、第２側面３１ｂに連続する第２肉薄部３１３とを有する（図３参照）。

第２リード３２及び第３リード３３は、それぞれ半導体素子搭載部２の一辺に対向して並設されてなるリード３の並列方向端部側に位置する第１側面３２ａ，３３ａ及び当該リード３の並列方向中央部側に位置する第２側面３２ｂ，３３ｂを有する肉厚部３２１，３３１と、第１側面３２ａ，３３ａに連続する第１肉薄部３２２，３３２と、第２側面３２ｂ，３３ｂに連続する第２肉薄部３２３，３３３とを有する（図３参照）。

第４リード部３４は、隣接する第３リード部３３，３３側に位置する側面３４ａ，３４ａを有する肉厚部３４１と、両側面３４ａ，３４ａに連続する肉薄部３４２，３４２とを有する（図４参照）。

なお、第１〜第４リード３１〜３４の肉厚部３１１〜３４１の上面３１ｃ〜３４ｃの所定の位置（図６において二点破線円で囲まれた領域）が、半導体素子搭載部２の上面に搭載される半導体素子の端子との間で電気的に接続するためのワイヤーが接続される位置（被ボンディング位置）ＢＰとなる。

第１〜第３リード３１〜３３の第１肉薄部３１２〜３３２及び第２肉薄部３１３〜３３３、並びに第４リード３４の肉薄部３４２の厚さは、肉厚部３１１〜３４１の厚さよりも薄く、好ましくは肉厚部３１１〜３４１の厚さの略半分の厚さである。かかる第１肉薄部３１２〜３３２及び第２肉薄部３１３〜３３３、並びに肉薄部３４２の厚さは、リードフレーム１を製造する際に用いられる基材の厚さにもよるが、通常５０〜１２０μｍ程度である。

本実施形態に係るリードフレーム１の平面視において、第１〜第３リード３１〜３３に対向する半導体素子搭載部２の一辺に略平行な、第１〜第３リード３１〜３３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３３Ａの中点Ｐ１〜Ｐ３が、当該半導体素子搭載部２の一辺に略垂直な線分であって、第１〜第３リード３１〜３３の肉厚部３１１〜３３１の長手方向（リード３の並列方向に略直交する方向）及び幅方向（リード３の並列方向）の中心Ｐ_C1〜Ｐ_C3を通る線分Ｌ１〜Ｌ３よりもリード３の並列方向中央部側に位置するように、第１〜第３リード３１〜３３は構成されている（図３参照）。

具体的には、第１〜第３リード３１〜３３の第２肉薄部３１３〜３３３は、第２肉薄部３１３〜３３３を構成する辺部のうち、第１〜第３リード３１〜３３に対向する半導体素子搭載部２の一辺に略垂直な辺部３１３Ａ〜３３３Ａからリード３の並列方向中央部側に向かって略三角形状に突出する突出部３１４〜３３４を有する（図３及び図５参照）。

また、第１〜第３リード３１〜３３のそれぞれは、第１肉薄部３１２〜３３２の先端部側の角部のそれぞれ及び肉厚部３１１〜３３１の角部のそれぞれが、吊りリード４及び突出部３１４，３２４のそれぞれに沿って切り欠かれてなる切欠部３１５〜３３５を有する（図３及び図５参照）。

さらに、第４リード３４は、肉薄部３４２，３４２の角部が、当該第４リード３４に隣接する２つの第３リード３３，３３の第２肉薄部３３３，３３３の突出部３３４，３３４に沿って切り欠かれてなる切欠部３４５，３４５を有する（図４参照）。

第１〜第３リード３１〜３３は、第１〜第３リード３１〜３３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３３Ａの中点Ｐ１〜Ｐ３と、第１〜第３リード３１〜３３の肉厚部３１１〜３３１の幅方向（リード３の並列方向）中心を通る線分Ｌ１〜Ｌ３との距離Ｄ１〜Ｄ３のうち、第１リード３１における当該距離Ｄ１が最も長く、リード３の並列方向中央部側に向かって漸減して、第３リード３３における当該距離Ｄ３が最も短くなるように構成されている。

なお、第４リード３４は、第４リード３４の先端部を構成する辺部３４Ａの中点Ｐ４と、第４リード３４の肉厚部３４１の長手方向（リード３の並列方向に略直交する方向）及び幅方向（リード３の並列方向）の中心Ｐ_C4を通る線分Ｌ４とが略一致するように構成されている。

本実施形態において、第１〜第３のリード３１〜３３における中点Ｐ１〜Ｐ３と線分Ｌ１〜Ｌ３との距離Ｄ１〜Ｄ３は、半導体素子搭載部２の上面に搭載される半導体素子における端子位置や端子ピッチ等に応じ、所定の位置検出機構を有するワイヤーボンディング装置により各リード３における被ボンディング位置が高精度に検出され得る程度に適宜設定することができる。特に、半導体装置における外部端子のファインピッチ化や半導体素子の小型化、さらには半導体素子搭載部２に複数の半導体素子が搭載されること等により、各リード３におけるワイヤーの引き回し角度（半導体素子搭載部２に搭載される半導体素子の端子と当該端子に接続すべきリード３の被ボンディング位置ＢＰを結ぶ線分の、リード３の長手方向に対するなす角度）が大きくなったり、各リード３の幅が狭くなったりすることがある。しかしながら、このような場合であっても、上記ワイヤーボンディング装置により各リード３における被ボンディング位置が高精度に検出され得るために、半導体素子搭載部２の中心Ｐ_DPと、第１〜第４リード３１〜３４の肉厚部３１１〜３４１における長手方向及び幅方向の中心Ｐ_C1〜Ｐ_C4とを結ぶ線分Ｌ５が、第１〜第４リード３１〜３４の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３４Ａに確実に交差するように、第１〜第４リード３１〜３４における中点Ｐ１〜Ｐ４と線分Ｌ１〜Ｌ４との距離Ｄ１〜Ｄ４を、余裕をもって設定してもよい（図６参照）。

上述したような構成を有する本実施形態に係るリードフレーム１によれば、第１〜第３リード３１〜３３の第２肉薄部３１３〜３３３に突出部３１４〜３３４が設けられ、第１〜第３リード３１〜３３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３３Ａの中点Ｐ１〜Ｐ３が、第１〜第３リード３１〜３３の肉厚部３１１〜３３１の幅方向（リード３の並列方向）中心を通る線分Ｌ１〜Ｌ３よりもリード３の並列方向中央部側に位置していることで、当該リードフレーム１を用いて半導体装置を製造する際に用いられるワイヤーボンディング装置が、半導体素子の端子から接続すべきリード３の方向に伸ばした線分を、リード３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３４Ａと交差した地点から所定の距離延伸させた位置を被ボンディング位置ＢＰとして検出する位置検出機構を有するものである場合、半導体素子の端子から接続すべきリード３の方向に伸ばした線分がリード３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３４Ａに確実に交差するため、各リード３の被ボンディング位置ＢＰを高精度で検出することができる。その結果として、当該ワイヤーボンディング装置を用いて各リード３の被ボンディング位置ＢＰに確実にワイヤーを接続することができる。

特に、半導体装置のファインピッチ化に伴いリード３のピッチが狭くなり（例えば、０．４０ｍｍ、０．３０ｍｍ等）、かつ半搭載素子搭載部２に搭載される半導体素子が小型化されるに従い、各リード３におけるワイヤーの引き回し角度が大きくなるとともに、リード３の幅が狭くなる。しかしながら、このような場合であっても、上記ワイヤーボンディング装置の位置検出機構により各リード３の被ボンディング位置ＢＰを高精度で検出することができ、各リード３の被ボンディング位置ＢＰに確実にワイヤーを接続することができる。

また、吊りリード４に沿って切欠部３１５が設けられているとともに、第２肉薄部３１３〜３３３の突出部３１４〜３３４に沿って切欠部３２５〜３４５が設けられていることで、吊りリード４と切欠部３１５とのピッチ、及び突出部３１４〜３３４と切欠部３２５〜３４５とのピッチを、エッチング加工等が可能な程度に設定することができ、リードフレーム１を容易に製造することができる。

さらに、本実施形態に係るリードフレーム１を用いて半導体装置を製造する過程において、第１肉薄部３１２〜３３２、第２肉薄部３１３〜３３３及び肉薄部３４２，３４２の下方には封止樹脂が充填され、最終的に半導体素子ごとにダイシングされ、タイバー５から各リード３が切り離されることになるが、この場合において、これら各リード３が第１肉薄部３１２〜３３２、第２肉薄部３１３〜３３３及び肉薄部３４２，３４２を有することで、個片化された半導体装置において各リード３が下方に抜け落ちるのを防止することができる。

〔リードフレームの製造方法〕
上述した本実施形態に係るリードフレーム１の製造方法について説明する。
図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係るリードフレーム１の製造工程を示す切断端面図（図１におけるＡ−Ａ線に相当する位置で切断した端面図）である。

まず、導電性基板４０として、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等の金属基板（厚み１００〜２５０μｍ）を用意する（図７（ａ）参照）。なお、導電性基板４０は、その両面（上面及び下面）に脱脂処理、洗浄処理等を施したものを用いるのが好ましい。

次に、導電性基板４０の上面及び下面に感光性レジストを塗布し、乾燥させ、所望のフォトマスクを介して露光した後に現像してレジストパターン５１，５２を形成する（図７（ｂ）参照）。感光性レジストとしては、従来公知のものを用いることができる。なお、図７（ｂ）において、レジストパターン５１ａはリードフレーム１における半導体素子搭載部２の上面に相当する位置に、レジストパターン５１ｂはリードフレーム１におけるリード３の上面（肉厚部３１１〜３４１、並びに第１肉薄部３１２〜３３２、第２肉薄部３１３〜３３３及び肉薄部３４２，３４２の上面）に相当する位置に、レジストパターン５２はリードフレーム１における肉厚部２１の下面に相当する位置及び肉厚部３１１〜３４１の下面に相当する位置に形成されるものである。また、図示しないが、吊りリード４及びタイバー５の上面に相当する位置にもレジストパターンが形成されている。

続いて、レジストパターン５１，５２をマスクとして、エッチング液を用いて導電性基板４０にエッチング処理を施す（図７（ｃ）参照）。エッチング処理に用いるエッチング液は、導電性基板４０の材質に応じて適宜選択され得るものであり、例えば、導電性基板４０として銅基板を用いる場合、一般に塩化第二鉄水溶液をエッチング液として用い、導電性基板４０の両面（上面及び下面）からエッチング処理を施す。

このとき、導電性基板４０において、リードフレーム１における半導体素子搭載部２の肉薄部２２の下面に相当する位置、第１肉薄部３１２〜３３２、第２肉薄部３１３〜３３３及び肉薄部３４２，３４２の下面に相当する位置、吊りリード４の下面に相当する位置、並びにタイバー５の下面に相当する位置には、レジストパターンが形成されていないため、これらの部分は下面側から切り欠かれた状態、すなわちハーフエッチングされることになる。これにより、半導体素子搭載部２の肉厚部２１及びリード３の肉厚部３１１〜３４１の厚さの略半分の厚さを有する半導体素子搭載部２の肉薄部２２、リード３の第１肉薄部３１２〜３３２、第２肉薄部３１３〜３３３及び肉薄部３４２，３４２、吊りリード４、並びにタイバー５を形成することができる。

最後に、導電性基板４０の両面（上面及び下面）に残存するレジストパターン５１，５２を剥離して除去する（図７（ｄ）参照）。これにより、本実施形態に係るリードフレーム１を製造することができる。

〔半導体装置の製造方法〕
本発明の一実施形態における半導体装置の製造方法について説明する。
図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。

まず、図７（ａ）〜（ｄ）に示す工程により作製されたリードフレーム１を準備し、当該リードフレーム１の半導体素子搭載部２の上面に、ダイボンド材（図示せず）等により半導体素子１１を固着する（図８（ａ）参照）。

次に、半導体素子搭載部２に半導体素子１１が搭載されたリードフレーム１を、ワイヤーボンディング装置のステージ上に載置し、当該ワイヤーボンディング装置を用いて、半導体素子１１の端子１１ａにワイヤー１２の一端部を接続する（図８（ｂ））。なお、当該ワイヤーボンディング装置は、半導体素子１１の端子１１ａから接続すべきリード３の方向に伸ばした線分を、リード３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３４Ａと交差した地点から所定の距離延伸させた位置を被ボンディング位置ＢＰとして検出する位置検出機構を有するものである。

続いて、当該ワイヤーボンディング装置の位置検出機構により、各リード３の肉厚部３１１〜３４１の上面の被ボンディング位置ＢＰを検出し、当該被ボンディング位置ＢＰにワイヤー１２の他端部を接続する（図８（ｃ））。

このとき、リードフレーム１の第１〜第３リード３１〜３３の第２肉薄部３１３〜３３３に突出部３１４〜３３４が設けられ、第１〜第３リード３１〜３３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３３Ａの中点Ｐ１〜Ｐ３が、第１〜第３リード３１〜３３の肉厚部３１１〜３３１の幅方向（リード３の並列方向）中心を通る線分Ｌ１〜Ｌ３よりもリード３の並列方向中央部側に位置していることで、半導体素子１１の端子１１ａから接続すべきリード３の方向に伸ばした線分がリード３の先端部を構成する辺部３１Ａ〜３４Ａに確実に交差するため、各リード３の被ボンディング位置ＢＰを高精度で検出することができる。その結果として、当該ワイヤーボンディング装置を用いて各リード３の被ボンディング位置ＢＰに確実にワイヤーを接続することができ、ワイヤーボンディング装置における被ボンディング位置ＢＰの検出誤差によりワイヤーの接続不良が生じるのを防止することができる。

このようにして、半導体素子１１におけるすべての接続すべき端子１１ａと各リード３とをワイヤー１２により接続した後、当該リードフレーム１を成形金型内に収容し、各リード３の肉厚部３１１〜３４１の下面を外部に露出させるようにして、半導体素子１１、半導体素子搭載部２、リード３、吊りリード４及びワイヤー１２を封止樹脂１３により封止する（図８（ｄ）参照）。

続いて、封止樹脂１３により封止されたリードフレーム１を成形金型から取り出し、肉厚部３１１〜３４１におけるリード３の先端部に対向する面を外部に露出させるようにして、当該肉厚部３１１〜３４１と吊りリード４とを切断し、半導体装置１０ごとに分離する。具体的には、半導体素子１１ごとにタイバー５に沿ってダイシングすることにより、各リード３の肉厚部３１１〜３４１及び各吊りリード４を切断し、タイバー５を除去する。このようにして、半導体素子搭載部２と、半導体素子搭載部２の上面に搭載された半導体素子１１と、半導体素子搭載部２と電気的に独立するようにして当該半導体素子搭載部２の周囲に設けられてなる複数の外部端子３０と、半導体素子１１の各端子１１ａと各外部端子３０とを電気的に接続するワイヤー１２と、外部端子３０の下面及び先端部に対向する側面を外部に露出させるようにして、半導体素子搭載部２、各外部端子３０、吊りリード４、半導体素子１１及びワイヤー１２を封止する封止樹脂１３とを備える半導体装置１０を得ることができる（図８（ｅ）参照）。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態においては、各リード３の側面３１ａ〜３３ａ，３１ｂ〜３３ｂ，３４ａに肉薄部３１２〜３３２，３１３〜３３３，３４２が設けられているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、各リード３の先端部に先端側肉薄部３１６〜３４６が設けられていてもよい。このような態様とすることで、切欠部３１５〜３３５により切り欠かれる肉厚部３１１〜３３１の面積を小さくすることができる。言い換えれば、かかる態様のリードフレームを用いて製造された半導体装置において、外部に露出する外部端子（リードフレームにおけるリード３の肉厚部３１１〜３４１に相当）の露出面積を大きくすることができる。その結果として、当該半導体装置と、それが搭載されるプリント基板等とをより良好に接続することができる。

上記実施形態においては、各リード３の肉厚部３１１〜３４１の先端部が、対向する半導体素子搭載部２の一辺と略平行な辺部３１Ａ〜３４Ａにより構成されているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、肉厚部３１１〜３４１がその先端部に向かって突出する曲線状（Ｒ状、平面視略Ｕ字状）に構成されていてもよい。

上記実施形態においては、半導体素子搭載部２の各辺に対向するリード３が奇数個（７個）であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、当該リード３が偶数個であってもよい。この場合において、隣り合う吊りリード４間に並設されているリード３は、吊りリード４の最近傍に位置する第１リードから、リード３の並列方向中央部に位置する２つの第ｎリード（ｎは２以上の整数である）までを含むようにすればよい。そして、第ｎ−１リード側に位置する第ｎリードの肉薄部は、第ｎ−１リードの突出部に沿って切り欠かれてなる切欠部を有し、第ｎリードにおいて相互に対向する肉薄部は、突出部を有さずに、当該肉薄部を構成する辺部のうちの半導体素子搭載部２の一辺に略垂直な辺部がリード部３の並列方向中央部側に突出することなく第ｎリードの先端部まで延伸していればよい。

上記実施形態においては、半導体素子搭載部２は肉厚部２１とその周縁に下面側からのハーフエッチング加工が施されてなる肉薄部２２とを有するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、半導体素子搭載部２全体がリードフレーム１における他の部分（後述するリード３の肉薄部３１１〜３４１）の厚さよりも薄いものであってもよいし、半導体素子搭載部２全体がリード３の肉厚部３１１〜３４１と略同一の厚さを有するものであってもよい。

上記実施形態においては、第２〜第４リード３２〜３４は、隣接するリード３の突出部３１４〜３３４に沿って切り欠けられてなる切欠部３２５〜３４５を有しているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、各リード３のピッチ（突出部３１４〜３３４の角部と隣接するリード３の角部との間隔）が、金属板にエッチング加工処理等を施してリードフレーム１を製造する際に、当該エッチング加工処理が可能な程度のものである場合には、第２〜第４リード３２〜３４は、切欠部３２５〜３４５を有していなくてもよいし、少なくとも第２リード３２には切欠部３２５が設けられていてもよい。

上記実施形態においては、第１〜第３リード３１〜３３の突出部３１４〜３３４は、リードフレーム１の平面視において略三角形状を有するものであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、当該突出部は、リードフレームの平面視において略方形状を有するものであってもよい。この場合において、少なくとも第１リード３１以外のリード（第２〜第４リード３２〜３４）における切欠部の形状が、当該突出部の形状に対応した鉤状であるのが好ましい。

本発明は、ＱＦＮタイプ等のような樹脂封止型半導体装置を製造するためのリードフレームとして有用である。

１…リードフレーム
２…半導体素子搭載部
３…リード
３１〜３４…第１〜第４リード
３１１〜３４１…肉厚部
３１２〜３３２…第１肉薄部
３１３〜３３３…第２肉薄部
３４２…肉薄部
３１４〜３３４…突出部
３１５〜３４５…切欠部
３１６〜３４６…先端側肉薄部
３１Ａ〜３４Ａ…辺部
Ｐ１〜Ｐ４…中点
Ｌ１〜Ｌ４…線分
４…吊りリード
１１…半導体素子
１１ａ…端子
１２…ワイヤー
１３…封止樹脂
３０…外部端子

Claims (9)

1. 半導体装置を製造するために用いられるリードフレームであって、
   上面に半導体素子が搭載される略方形状の半導体素子搭載部と、
   前記半導体素子搭載部を支持する複数の吊りリードと、
   前記半導体素子搭載部に先端部を対向させ、かつ前記半導体素子搭載部を取り囲むようにして、隣り合う前記吊りリード間のそれぞれに並設されてなる複数のリードと
   を備え、
   前記複数のリードは、前記吊りリードの最近傍の位置に設けられてなる第１リードと、当該第１リードよりも前記吊りリードから離れた位置に設けられてなる第２〜第ｎリード（ｎは２以上の整数である）とを含み、
   前記第１リードは、前記第１リードに隣接する前記吊りリード側に位置する第１側面及び当該第１側面に対向する第２側面を有する肉厚部と、前記肉厚部の第１側面に連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い第１肉薄部と、前記第２側面に連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い第２肉薄部とを有し、
   前記リードフレームの平面視において、前記第１リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該第１リードの先端部を構成する辺部の中心が、当該半導体素子搭載部の一辺に略垂直な線分であって、前記複数のリードの並列方向における当該第１リードの肉厚部の中心を通る線分よりも、前記複数のリードの並列方向中央部側に位置していることを特徴とするリードフレーム。
2. 前記リードフレームの平面視において、前記第１リードは、前記第１リードの第２肉薄部を構成する辺部のうちの前記第１リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な辺部から前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって突出する突出部を有することを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
3. 少なくとも前記第１リードの第１肉薄部は、当該第１肉薄部における先端部の角部が前記吊りリードに沿って切り欠かれてなる切欠部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のリードフレーム。
4. 前記第２〜第ｎリードは、前記リードフレームの厚さ方向に略平行であり、かつ当該第２〜第ｎリードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な２つの側面を有する肉厚部と、前記肉厚部の両側面のそれぞれに連続し、前記肉厚部よりも厚さの薄い肉薄部とを有し、
   前記リードフレームの平面視において、前記第２〜第ｎリードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該第２〜第ｎリードの先端部を構成する辺部の中心が、当該半導体素子搭載部の一辺に略垂直な線分であって、前記複数のリードの並列方向における当該第２〜第ｎリードの肉厚部の中心を通る線分よりも、前記複数のリードの並列方向中央部側に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリードフレーム。
5. 前記第２〜第ｎリードのそれぞれの先端部を構成する辺部の中心と、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの肉厚部の中心を通る線分との間の各距離は、前記第１リードの先端部を構成する辺部の中心と、前記第１リードの肉厚部の中心を通る線分との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項４に記載のリードフレーム。
6. 前記第２〜第ｎリードのそれぞれの先端部を構成する辺部の中心と、前記第２〜第ｎリードのそれぞれの肉厚部の中心を通る線分との間の各距離は、前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって漸減していることを特徴とする請求項５に記載のリードフレーム。
7. 前記第２リードは、前記第１リードに隣接しており、
   少なくとも前記第２リードは、前記第１リード側に位置する一の肉薄部の角部が切り欠かれてなる切欠部と、他の肉薄部を構成する辺部のうちの前記第２リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略垂直な辺部から前記複数のリードの並列方向中央部側に向かって突出する突出部とを有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のリードフレーム。
8. 前記複数のリードの先端部には、前記半導体素子搭載部に対向し、厚さの薄い先端側肉薄部が設けられてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のリードフレーム。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のリードフレームの前記半導体素子搭載部の上面に搭載された半導体素子の複数の端子のそれぞれと前記複数のリードのそれぞれとを接続するワイヤーの一端部を、前記複数のリードの上面のそれぞれにワイヤーボンディング装置を用いて接続する接続工程を含み、
   前記ワイヤーボンディング装置は、前記ワイヤーの一端部を接続すべき前記リードに向かって前記半導体素子の端子から伸ばした線分が、前記リードに対向する前記半導体素子搭載部の一辺に略平行な当該リードの先端部を構成する辺部と交差する点から所定の距離延伸させた地点を被ボンディング位置として検出する位置検出機構を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

Images