JPH04364766A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法お
よび半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止タイプの半導体装置は、リード
フレームに半導体素子を搭載し、樹脂封止した後、アウ
ターリードを所定形状に曲げ加工して製品化される。近
年の半導体装置はますます多ピン化の傾向にあり、リー
ドが微細ピッチで形成されるようになっていることから
、リードの曲げ精度やリードの変形が製品精度に大きな
影響を与えるようになっている。このリードの変形を防
止するため、リード形状としてＪ形にリードを曲げ成形
してリードが変形しないようにしたり、リードに保護テ
ープを貼って搬送時にリードがばらけたりしないように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リードをフ
ァインピッチにするためには、リードフレーム材として
薄厚のものを使わざるを得ず、その結果、リードの強度
が低下してリードが変形しやすくなることが避けられな
い。このリードの変形は樹脂封止した後において、リー
ドを曲げ成形したりする加工工程でリードフレームを搬
送したりする際、また、個片に分離した製品を移送した
りする際に問題となる。そこで、本発明は上記問題点を
解消すべくなされたものであり、その目的とするところ
は、きわめて微細ピッチでリードが形成された半導体装
置の製造に際してリードの変形を効果的に防止すること
ができ、これによって精度のよい製品を得ることができ
るとともに、最終製品のリードの変形を防止して確実な
実装を可能とする半導体装置の製造方法および半導体装
置を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、樹脂封止タイプ
の半導体装置の製造方法において、半導体素子を樹脂封
止する工程とは別工程で、リードフレームの上下面をク
ランプする少なくとも一方のクランプ面にアウターリー
ドを横切るランナー路を設けたモールド金型を用いて、
電気的絶縁性を有するとともに所定の曲げ加工が可能な
柔軟性を有する樹脂を使用して前記ランナー路を介し隣
接するアウターリード間の空隙内に保持用樹脂を充填す
るとともに、前記ランナー路内で硬化した連結樹脂によ
ってアウターリード間を連結させるよう樹脂注入し、該
樹脂注入工程と半導体素子を封止する封止工程経過後に
、前記保持用樹脂および連結樹脂を残し、アウターリー
ドの曲げ成形に支障となるリードフレームのダムバーお
よび封止工程での不要レジン等の部分を除去した後、前
記保持用樹脂および連結樹脂とともにアウターリードを
所定形状に曲げ成形することを特徴とする。また、連結
樹脂を樹脂封止部の外側位置に設け、アウターリードを
曲げ成形すると同時に連結樹脂とともにアウターリード
の先端側を切断除去することを特徴とする。また、連結
樹脂をアウターリードを挟んでリードフレームの対応す
る上下面に設けたことを特徴とする。また、樹脂封止タ
イプの半導体装置の製造方法において、ダムバーを有し
ないリードフレームを用い、リードフレームの上下面を
クランプする少なくとも一方のクランプ面にアウターリ
ードを横切るランナー路を設けた樹脂封止用のモールド
金型を用い、前記ランナー路を介して前記モールド金型
でクランプされた隣接するアウターリード間の空隙内に
樹脂を充填するとともに半導体素子を樹脂封止して、前
記ランナー路内で硬化した連結樹脂によってアウターリ
ード間を連結し、前記連結樹脂を残し、樹脂封止部の外
側面と前記連結樹脂との間のアウターリード間に充填し
た樹脂を除去した後、前記連結樹脂とともにアウターリ
ードを所定形状に曲げ成形することを特徴とする。また
、連結樹脂をアウターリードの先端側に設け、アウター
リードを曲げ成形すると同時に連結樹脂が付着したアウ
ターリードの先端側を切断除去することを特徴とする。 また、アウターリードを所定形状に曲げ成形した半導体
装置において、前記隣接するアウターリード間に保持用
樹脂が設けられたことを特徴とする。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体装置
の製造方法によって製造した半導体装置の実施例を示す
。この実施例はガルウイングタイプの半導体装置で、樹
脂封止部１０から延出するアウターリード１２をＺ形に
曲げ成形している。そして、この半導体装置では各々の
隣接するアウターリード１２間に電気的絶縁性を有する
保持用樹脂１４を充填している。この保持用樹脂１４は
隣接するアウターリード１２の対向する内側面間にアウ
ターリード１２と同厚で設けるもので、リードフレーム
のダムバーを削除した部分からアウターリード１２の先
側にかけて設けている。図２は表面実装タイプの半導体
装置でアウターリード１２をＪ曲げした実施例である。 この実施例の場合もダムバーを削除した部分から先側の
隣接するアウターリード１２間に保持用樹脂１４をリー
ドと同厚に設けている。

【０００６】上記実施例に示す半導体装置は、アウター
リード１２間に保持用樹脂１４を充填して製品化するこ
とによって製品取扱い時のアウターリード１２の変形を
防止し、アウターリード１２の成形精度を保持して確実
な実装を可能にするという効果を有する。また、樹脂封
止後の加工工程にはリード曲げ工程、はんだ工程等の各
種の工程があるから、これら工程の製品取扱い時におけ
るリードの変形等も製品精度に関して重要な影響を与え
る。上記実施例の保持用樹脂１４はこれら加工工程にお
ける問題点を解消するうえでもきわめて有効である。

【０００７】次に、上記実施例の保持用樹脂を有する半
導体装置の製造方法について説明する。図３〜図５はこ
の半導体装置の製造方法を示す説明図である。アウター
リード１２間を連結する保持用樹脂は、上述したように
半導体装置の製造工程においてリードの変形を防止する
という重要な作用をなすから、本実施例では樹脂封止段
階においてアウターリード１２間を保持用樹脂で連結す
ることを特徴とする。すなわち、リードフレーム２０を
樹脂封止する段階で半導体チップの搭載部分の樹脂封止
と隣接するアウターリード１２間に保持用樹脂１４を充
填する操作を行う。

【０００８】ここで、アウターリード１２は上記実施例
に示すように所定形状に曲げ成形して製品化するから、
保持用樹脂１４としてはこの後工程で行うリード曲げが
可能な樹脂を選ぶ必要がある。半導体チップの樹脂封止
部には一般にエポキシ系の硬度の高い樹脂が使用されて
いるから、保持用樹脂１４としてこの半導体チップの封
止に用いる樹脂を使用することができない。そこで、モ
ールド工程としては半導体チップの封止とアウターリー
ド１２間に樹脂を充填する操作を２工程に分け、半導体
チップの封止には従来用いられている樹脂を用い、アウ
ターリード１２間を充填する樹脂としては柔軟性を有す
る樹脂、たとえばポリウレタン樹脂、シリコンゴム等を
用いるようにする。

【０００９】図３（ａ）　は半導体チップを樹脂封止し
アウターリード１２間に保持用樹脂１４を充填した状態
である。半導体素子の樹脂封止はダムバー２２を用いた
通常の樹脂封止方法によって行い、アウターリード１２
間に保持用樹脂１４を充填するにはリードフレーム１２
をクランプするモールド金型のクランプ面にアウターリ
ード１２を横切るランナー路を設ける方法によって行う
。図３（ａ）　はモールド後の状態でランナー路内で硬
化した連結樹脂２４がリードフレーム２０の面に付着し
ている状態である。この連結樹脂２４はもちろん保持用
樹脂１４と同材料である。上記のようにランナー路をモ
ールド金型のクランプ面に設けておくことにより、ラン
ナー路から樹脂を注入した際に隣接するアウターリード
１２の空隙内に樹脂が入り込んですべてのアウターリー
ド１２の空隙内に保持用樹脂が充填される。モールド金
型がリードフレーム２０をクランプするから保持用樹脂
はクランプされたリードフレーム２０と同じ厚さで充填
される。

【００１０】図４は半導体素子の樹脂封止と保持用樹脂
の充填を行った後のリードフレームの断面図である。保
持用樹脂を充填するための流路となるランナー路はリー
ドフレーム２０の上面にあり、モールド後はランナー路
部分で硬化した樹脂がアウターリード１２間を連結する
。上記の２工程のモールド操作によりリードフレームは
半導体チップ部分の樹脂封止とアウターリード間の樹脂
充填がなされる。なお、上記の半導体素子の樹脂封止と
アウターリード間の樹脂充填の操作の先後は問わず、ど
ちらを先に行ってもかまわない。

【００１１】上記のようにしてリードフレームを樹脂モ
ールドした後、ダムバー２２の切断除去、ダムバー２２
と樹脂封止部１０との間のレジン除去を行う。図３（ｂ
）　はレジン除去とダムバー削除を行い、さらにアウタ
ーリード１２の先端部をカットした状態を示す。２６は
アウターリード１２の先端部をカットするカットパンチ
である。上記のレジン除去、ダムバーカット、アウター
リードの先端カットを行うことによってアウターリード
１２は保持用樹脂１４と連結樹脂２４によって連結され
た状態となる。この状態でアウターリード１２は電気的
に相互に独立した状態となるから半導体装置の作動チェ
ックをこの状態でテストすることができる。また、この
状態で実装用のはんだめっきを行うことができる。

【００１２】図５は上記の加工を施した後、アウターリ
ード１２を曲げ成形する加工状態を示す。この曲げ加工
ではアウターリード１２を所定形状に曲げ成形する加工
と、アウターリード１２の先端側の不要部分を削除する
加工を同時に行っている。図で２８は樹脂封止部１０を
下面側で支持するノックアウト、３０は曲げパンチ、３
２はカットパンチである。アウターリード１２はノック
アウト２８および曲げパンチ３０によって挟圧されるこ
とによって所定形状に曲げ成形され、同時にカットパン
チ３２によってアウターリード１２の先端側が切断され
る。連結樹脂２４はカットパンチ３２によって削除され
る側にあり、したがって、アウターリード１２は保持用
樹脂１４とともに挟圧されともに同形状に曲げ成形され
る。こうして、図１に示すようなアウターリード１２間
に保持用樹脂１４が充填された半導体装置が得られる。

【００１３】上記実施例ではアウターリード１２を連結
する連結樹脂２４は最終的には削除しているが、半導体
装置製品としてはアウターリード１２に連結樹脂２４を
残しておいてもよい。アウターリード１２の実装面とは
反対側の面であればリード上に連結樹脂２４があっても
実装上の問題はない。連結樹脂２４はアウターリード１
２間に充填する保持用樹脂１４にくらべて肉厚を厚くで
きるからリード保持の目的には好適である。この場合、
アウターリードを曲げ成形する際には曲げパンチ３０に
連結樹脂２４の逃げ部を形成しておけばよい。

【００１４】なお、上記実施例ではＤＩＰタイプのリー
ドフレームについて説明したが、クワドタイプのリード
フレームの場合も同様に適用することができる。図６は
クワドタイプのリードフレームの例で、アウターリード
間に保持用樹脂を充填するためのランナー路を樹脂封止
部１０を取り囲んで枠形に設けた例である。この場合も
半導体チップを封止する封止樹脂とアウターリード１２
間に充填する保持用樹脂とは異なる樹脂を用い、別々の
封止工程によってモールドする。なお、このクワドタイ
プのリードフレームではアウターリード１２を曲げ加工
できるようにするため、最外位置のアウターリードから
外側部分を削除する必要がある。図６でＡ、Ｂ線がリー
ドフレームの削除位置である。実施例では連結樹脂２４
のＡ、Ｂ線位置に合わせて連結樹脂２４にＶノッチ２４
ａを設け、連結樹脂２４とともにリードフレーム２０の
不要部分を抜き落とししやすくしている。

【００１５】図８は図６の樹脂モールド後のリードフレ
ームの断面図を示す。連結樹脂２４はこの例のようにリ
ードフレーム２０の上下面に形成してもよい。本実施例
のクワドタイプのリードフレームの場合も、ダムバー除
去、レジン除去、アウターリードの先端カットの後、所
定形状にアウターリードを曲げ成形する。アウターリー
ド１２を曲げ成形する方法は、従来のリード曲げ成形に
おける加工方法がそのまま適用でき、Ｊ曲げなどの適宜
なリード曲げが可能である。ただし、本実施例ではアウ
ターリード１２と同時に隣接するアウターリード１２間
を連結する保持用樹脂１４を曲げ成形する点で異なって
いる。

【００１６】上記のようにしてアウターリード間に保持
用樹脂を充填して樹脂モールドすれば、アウターリード
が保持用樹脂および連結樹脂によって補強して保持され
るから、樹脂モールド後のリードフレームを加工する際
にアウターリードの変形を効果的に防止することができ
、製品精度を高めることができる。樹脂封止後のリード
曲げ加工などでリードフレームに付着した樹脂が金型内
に落下したりすると装置を傷める原因となるが、上記の
保持用樹脂と連結樹脂はリードフレームから剥離しにく
く、加工装置を傷めたりする問題を回避することができ
る。なお、図８に示すように連結樹脂２４でリードフレ
ーム２０を上下面から挟むようにした場合には樹脂の剥
落をさらに確実に防止することができる。なお、リード
曲げ後の最終製品において保持用樹脂１４がアウターリ
ード１２から剥離しないようにする方法として、図９に
示すように保持用樹脂１４に接触するアウターリード１
２の内側面の形状をジグザグ状に形成することも可能で
ある。

【００１７】上述した各実施例はいずれも、リード曲げ
等の製造段階で保持用樹脂あるいは連結樹脂でアウター
リードを保持し、リードの変形を防止して加工するよう
にするとともに、最終製品でもアウターリード間に保持
用樹脂を設けたものであるが、製造段階では保持用樹脂
を設けて、最終製品では保持用樹脂をなくすようにして
製造することも可能である。図１０〜図１２はこの後者
の製造方法を示す。この方法では上記実施例と異なり、
図１０に示すように半導体チップを樹脂封止する際にア
ウターリード１２間を連結する連結樹脂２４と半導体チ
ップを封止する樹脂封止部１０に同じ樹脂を用いること
を特徴とする。

【００１８】すなわち、本実施例の場合もアウターリー
ド１２間を連絡するランナー路をモールド金型に設けて
樹脂モールドするが、半導体チップの封止と同時に樹脂
封止部１０と同じ樹脂をランナー流路に注入してアウタ
ーリード１２間に樹脂を充填する。なお、リードフレー
ム２０には従来のようなダムバーを設けず、図１０に示
すようにアウターリード１２の先端側までリードフレー
ム２０の厚み分で樹脂を充填する。隣接するアウターリ
ード１２間に充填された樹脂はリードの曲げ成形前に除
去する。図１１はアウターリード１２間に充填された樹
脂を除去した状態の断面図である。連結樹脂２４と樹脂
封止部１０の外側面との間に充填された樹脂は、樹脂落
とし用のくし刃状のパンチを用いて削除する。くし刃状
のパンチのかわりにブラスト処理あるいはウォータージ
ェット等によって樹脂を落としてもよい。クワドタイプ
のリードフレームなどの場合は、上述した例と同様にリ
ード曲げの妨げとなる連結樹脂部分を削除する。

【００１９】不要な樹脂部分を削除した後、アウターリ
ード１２の先端部を切断して、図１２のように連結樹脂
２４のみで相互にアウターリード１２が連結した状態と
する。そして、この状態で図５に示すと同様に、アウタ
ーリード１２の曲げ加工と同時にアウターリード１２の
先端側を切断除去して所定形状にアウターリード１２を
曲げ成形する。樹脂封止の段階でアウターリード１２間
に充填した樹脂はあらかじめ削除してあるからアウター
リード１２の曲げ成形の妨げとならない。本実施例の場
合はリードを成形した後の最終の半導体装置製品には前
述した実施例のような保持用樹脂は存在しなくなる。

【００２０】本実施例の半導体装置の製造方法による場
合は、半導体チップを樹脂封止する際に同時に連結樹脂
をモールド形成することができるから、前述した実施例
にくらべてモールド作業が容易にできるという利点があ
る。本実施例の場合も樹脂封止後のリードフレームにつ
いてはリードが連結樹脂２４によって確実に保持されて
いるから、リードフレームを搬送する際などでのリード
の変形を防止することができ、精度のよいリードの曲げ
加工を行うことが可能である。なお、本実施例の方法の
場合もＤＩＰタイプのリードフレームの他、クワドタイ
プ等のリードフレームに同様に適用することができ、リ
ードの曲げ形状としても適宜形状を選択することができ
る。以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの改変
を施し得るのはいうまでもない。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製造方法によ
れば、アウターリードの保持を確実に行えることから樹
脂封止後のリードフレームに対してリード曲げ等の各種
加工を施した際にリードの変形等が生じず、精度のよい
加工を施すことができる。保持用樹脂および連結樹脂に
よるリードの保持作用は、微細ピッチでリードが形成さ
れる多ピンのリードフレーム製品を用いる半導体装置の
製造にとくに有効となる。また、リード成形後の製品に
対し、アウターリード間を保持用樹脂あるいは連結樹脂
で連結することによって製品の取扱い時におけるリード
の変形を防止することができ、確実な実装を可能にする
等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体装置の一実施例の斜視図である。

【図２】半導体装置の他の実施例を示す説明図である。

【図３】半導体装置の製造工程を示す説明図である。

【図４】樹脂封止後のリードフレームの断面図である。

【図５】アウターリードの曲げ加工方法を示す説明図で
ある。

【図６】クワドタイプのリードフレームの製造例を示す
説明図である。

【図７】連結樹脂の側面形状を示す説明図である。

【図８】リードフレームの樹脂モールド後の状態を示す
断面図である。

【図９】アウターリードの他の形状を示す説明図である
。

【図１０】半導体装置の製造方法の他の実施例を示す説
明図である。

【図１１】リードフレームの樹脂モールド後の状態を示
す説明図である。

【図１２】アウターリードの先端部をカットした状態の
説明図である。

【符号の説明】

１０　　樹脂封止部 １２　　アウターリード １４　　保持用樹脂 ２０　　リードフレーム ２２　　ダムバー ２４　　連結樹脂 ２６　　カットパンチ ２８　　ノックアウト ３０　　曲げパンチ ３２　　カットパンチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　樹脂封止タイプの半導体装置の製造方
   法において、半導体素子を樹脂封止する工程とは別工程
   で、リードフレームの上下面をクランプする少なくとも
   一方のクランプ面にアウターリードを横切るランナー路
   を設けたモールド金型を用いて、電気的絶縁性を有する
   とともに所定の曲げ加工が可能な柔軟性を有する樹脂を
   使用して前記ランナー路を介し隣接するアウターリード
   間の空隙内に保持用樹脂を充填するとともに、前記ラン
   ナー路内で硬化した連結樹脂によってアウターリード間
   を連結させるよう樹脂注入し、該樹脂注入工程と半導体
   素子を封止する封止工程経過後に、前記保持用樹脂およ
   び連結樹脂を残し、アウターリードの曲げ成形に支障と
   なるリードフレームのダムバーおよび封止工程での不要
   レジン等の部分を除去した後、前記保持用樹脂および連
   結樹脂とともにアウターリードを所定形状に曲げ成形す
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】　　連結樹脂を樹脂封止部の外側位置に設
   け、アウターリードを曲げ成形すると同時に連結樹脂と
   ともにアウターリードの先端側を切断除去することを特
   徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】　　連結樹脂をアウターリードを挟んでリ
   ードフレームの対応する上下面に設けたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】　　樹脂封止タイプの半導体装置の製造方
   法において、ダムバーを有しないリードフレームを用い
   、リードフレームの上下面をクランプする少なくとも一
   方のクランプ面にアウターリードを横切るランナー路を
   設けた樹脂封止用のモールド金型を用い、前記ランナー
   路を介して前記モールド金型でクランプされた隣接する
   アウターリード間の空隙内に樹脂を充填するとともに半
   導体素子を樹脂封止して、前記ランナー路内で硬化した
   連結樹脂によってアウターリード間を連結し、前記連結
   樹脂を残し、樹脂封止部の外側面と前記連結樹脂との間
   のアウターリード間に充填した樹脂を除去した後、前記
   連結樹脂とともにアウターリードを所定形状に曲げ成形
   することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】　　連結樹脂をアウターリードの先端側に
   設け、アウターリードを曲げ成形すると同時に連結樹脂
   が付着したアウターリードの先端側を切断除去すること
   を特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】　　アウターリードを所定形状に曲げ成形
   した半導体装置において、前記隣接するアウターリード
   間に保持用樹脂が設けられたことを特徴とする半導体装
   置。