JP2003133499A - リードフレーム及びその製造方法並びに該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
リードフレーム及びその製造方法並びに該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法Info
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Abstract
れ、パッケージの組み立ての際に一括モールディング方
式により樹脂封止が行われるリードフレームの製造方法
において、テーピング工程の負荷を増やすことなく部分
的なテーピングを可能とし、フレームの反りを減少させ
ることを目的とする。 【解決手段】 一方の面に搭載される複数個の半導体素
子を樹脂封止する領域がランド状に分割され、該分割さ
れた各樹脂封止領域MRiにおいて搭載される個々の半
導体素子に対応してダイパッド部12及びその周囲のリ
ード部13が画定された基板フレーム11を形成し、こ
の基板フレーム11の他方の面全体に接着テープ17を
貼り付けた後、この接着テープ17の、各樹脂封止領域
MRi間の領域SRに対応する部分に、切り込みCPを
入れる。
Description
するパッケージの基板として用いられるリードフレーム
に係り、より詳細には、QFN(Quad Flat Non-leaded
package)やSON(Small Outline Non-leaded packa
ge)等のリードレス・パッケージに使用され、パッケー
ジの組み立ての際に一括モールディング方式により樹脂
封止が行われるリードフレーム及びその製造方法並びに
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。
導体装置)を作製する場合、その基本的なプロセスとし
て、リードフレームのダイパッド部に半導体素子を搭載
する処理(ダイ・ボンディング)、半導体素子の電極と
リードフレームのリード部とをボンディングワイヤによ
り電気的に接続する処理(ワイヤ・ボンディング)、半
導体素子、ボンディングワイヤ等を封止樹脂により封止
する処理(モールディング)、リードフレームを各パッ
ケージ(半導体装置)単位に分割する処理(ダイシン
グ)などを含む。
々の半導体素子毎に樹脂封止を行う個別モールディング
方式、複数個の半導体素子単位で樹脂封止を行う一括モ
ールディング方式などがある。しかし、個別モールディ
ング方式では単体(半導体素子)毎に樹脂封止を行うた
め、一括モールディング方式と比べると、パッケージの
組み立ての効率化という点で難点がある。そこで、最近
のトレンドとして、一括モールディング方式が主流とな
っている。
ィングを行うに際し、封止樹脂のフレーム裏面への漏れ
出し(「モールドフラッシュ」ともいう。)を防止する
ために、フレーム裏面全体に接着テープを貼り付けた状
態でモールディングを行うのが一般的である。つまり、
パッケージの組み立て工程に先立って、リードフレーム
の片面全体に接着テープを貼り付けておくこと(テーピ
ング)が一般に行われている。
式を用いた場合、パッケージの組み立ての効率化という
点では有利であるが、上述したようにリードフレームの
片面全体に接着テープが貼り付けられているため、モー
ルディング時の加熱処理の際に、リードフレームを構成
する材料(金属)と接着テープを構成する材料(有機樹
脂等)との熱膨張率の差に起因して、リードフレームが
反ってしまうという問題が発生する。このような反りが
あると、パッケージの組み立てを安定して行うことがで
きず、ひいては半導体装置としての信頼性が低下するこ
とになる。
て、接着テープをリードフレームの片面全体に貼り付け
るのではなく、リードフレーム上で樹脂封止に必要な各
領域毎に対応して接着テープを切り分けて貼り付ける方
法が採られている。接着テープを小さく分割して貼るこ
とで、分割した個々のテープ収縮量を小さくし、ひいて
はリードフレーム全体の反りを減少させることができる
からである。
テーピング工程を接着テープの分割数だけ増やす必要が
ある(つまり、テーピング工程の負荷が増える)ため、
リードフレームの製造に係る工程の効率が低下しまうと
いった課題があった。
鑑み創作されたもので、テーピング工程の負荷を増やす
ことなく部分的なテーピングを可能とし、ひいてはフレ
ームの反りを減少させることができるリードフレーム及
びその製造方法並びに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。
解決するため、本発明の一形態によれば、一方の面に搭
載される複数個の半導体素子を樹脂封止する領域がラン
ド状に分割され、該分割された各樹脂封止領域において
搭載される個々の半導体素子に対応してダイパッド部及
びその周囲のリード部が画定された基板フレームを形成
する工程と、前記基板フレームの他方の面全体に接着テ
ープを貼り付ける工程と、前記接着テープの、前記各樹
脂封止領域間の領域に対応する部分に、切り込みを入れ
る工程とを含むことを特徴とするリードフレームの製造
方法が提供される。
ド部及びその周囲のリード部が画定された基板フレーム
を形成する工程に代えて、一方の面に搭載される複数個
の半導体素子を樹脂封止する領域がランド状に分割さ
れ、該分割された各樹脂封止領域において搭載される個
々の半導体素子に対応して開口部及びその周囲のリード
部が画定された基板フレームを形成する工程を含むこと
を特徴とするリードフレームの製造方法が提供される。
よれば、基板フレームの片面全体に接着テープを1回の
工程で貼り付けた後、接着テープの、各樹脂封止領域間
の領域に対応する部分に切り込みを入れている。
り、従来のようにテーピング工程の負荷が増えるといっ
た問題を解消することができ、また、接着テープの所定
の部分に切り込みを入れることにより、各樹脂封止領域
毎に別々にテーピングを行った状態(部分的なテーピン
グ)と同等の状態が実現され、これによってフレームの
反りを減少させることが可能となる。
リードフレームの製造方法によって製造されたことを特
徴とするリードフレームが提供される。
記のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法であ
って、前記リードフレームの各ダイパッド部上(又は、
前記基板フレームの各開口部内の前記接着テープ上)に
それぞれ半導体素子を搭載する工程と、前記各半導体素
子の電極と前記リードフレームの該電極と対応するリー
ド部とをそれぞれボンディングワイヤにより電気的に接
続する工程と、前記各半導体素子、前記各ボンディング
ワイヤ及び前記リードフレームの各リード部を封止樹脂
により封止する工程と、前記接着テープを剥離する工程
と、前記各半導体素子が搭載されたリードフレームをそ
れぞれ1個の半導体素子が含まれるように各半導体装置
に分割する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法が提供される。
係るリードフレームの構成を模式的に示したものであ
る。図中、(a)はリードフレームを一方の面(搭載さ
れる半導体素子を樹脂封止する領域が画定される側)か
ら平面的に見た構成、(b)は(a)のB−B’線に沿
って見たリードフレームの断面構造、(c)はリードフ
レームを他方の面(樹脂封止領域が画定される側と反対
側)から平面的に見た構成を示している。
基本的には、QFNの基板として用いられる基板フレー
ム11からなっており、この基板フレーム11の一方の
面には、図1(a)に示すように、複数の樹脂封止領域
MRi(i=1〜4)がランド状に分離して画定されて
いる。各樹脂封止領域MRiには、後述するように複数
個の半導体素子が搭載され、一括モールディング方式に
より樹脂封止が行われる。従って、基板フレーム11
は、図1(a)の上側に示すように、各樹脂封止領域M
Riにおいて搭載される個々の半導体素子に対応してダ
イパッド部12及びその周囲のリード部13が画定され
るように形成されている。
ーム部14からダイパッド部12に向かって各リード部
13が櫛歯状に延在し、さらにフレーム部14の四隅か
ら延在する4本のサポートバー15によってダイパッド
部12が支持されている。各リード部13は、半導体素
子の電極に電気的に接続されるインナーリード部と、実
装用基板の配線に電気的に接続されるアウターリード部
(外部接続端子)とからなっている。
膜16が形成されている。
接着テープ17が貼り付けられており、この接着テープ
17の、各樹脂封止領域MRi間の領域SR(「セクシ
ョン部」ともいう。)に対応する部分には、本発明の特
徴をなす切り込みCPが入れられている。この切り込み
CPは、図1(c)に示すように、接着テープ17が一
体的に繋がっている状態が維持されるように接着テープ
17に部分的に入れられている。
0を製造する方法について、その製造工程を示す図2を
参照しながら説明する。
金属板をエッチング又はプレスによりパターニング加工
して基板フレーム11を形成する。
の上側に模式的に示すように、その一方の面において複
数の樹脂封止領域MR1〜MR4がランド状に分離して
画定された構造を有している。さらに各樹脂封止領域M
Ri(i=1〜4)においては、図1(a)に示したよ
うに、搭載される複数個の半導体素子の各個に対応して
それぞれダイパッド部12及びその周囲のリード部13
が画定されている。
(Cu)又はCuをベースにした合金、鉄−ニッケル
(Fe−Ni)又はFe−Niをベースにした合金等が
用いられる。また、金属板(基板フレーム11)の厚さ
としては、200μm程度のものが選定される。
レーム11の全面又は部分的に、電解めっきにより金属
膜16を形成する。
て、その表面に密着性向上のためのニッケル(Ni)め
っきを施した後、このNi層上に導電性向上のためのパ
ラジウム(Pd)めっきを施し、さらにPd層上に金
(Au)フラッシュを施して金属膜(Ni/Pd/A
u)16を形成する。
レーム11の樹脂封止領域MRiが画定される側と反対
側の面(図示の例では下側の面)に、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリエステル樹脂等からなる接着テープ
17を貼り付ける(テーピング)。
で行うパッケージの組み立て工程においてモールディン
グの際に封止樹脂のフレーム裏面への漏れ出し(「モー
ルドフラッシュ」ともいう。)を防止するための対策と
して行われる。
テープ17の、樹脂封止領域MR1〜MR4の各領域間
のセクション部SRに対応する部分に、切り込みCPを
入れる。
ば、カッタを用いてもよいし、或いは、先端部が鋭角も
しくは楔状に加工された金型(ポンチ)を当該部分に押
し付けるようにしてもよい。
とき、その押し付ける力によっては基板フレーム11に
傷が付く場合もあるが、切り込みCPを入れる箇所は樹
脂封止領域MRi間のセクション部SRに対応する領域
であるため、特に問題は生じない。
ドフレーム10(図1)が作製されたことになる。
その製造方法によれば、従来のように各樹脂封止領域毎
に対応してテープを切り分けて貼り付けることなく、1
回のテーピングで済ますことができるので、従来のよう
にテーピング工程の負荷が増えるといった問題を解消す
ることができる。
付けた後、接着テープ16の、各樹脂封止領域MRi間
の領域(セクション部SR)に対応する部分に、部分的
に切り込みCPを入れているので、各樹脂封止領域MR
i毎に別々にテーピングを行った状態(部分的なテーピ
ング)と同等の状態が実現される。その結果、リードフ
レーム10の反りを減少させることが可能となる。
すように接着テープ17が一体的に繋がっている状態が
維持されるように部分的に入れられているので、後の段
階でパッケージの組み立て工程においてモールディング
を行った後にこの接着テープ17を剥がすときに、その
処理が1回で済む。これは、工程の負荷の軽減に寄与す
る。
着テープ17が一体的に繋がっている状態が維持される
ように接着テープ17に部分的に切り込みCPを入れた
場合について説明したが、本発明の要旨(接着テープを
1回の工程で貼り付けた後、接着テープの所定の部分に
切り込みを入れることで、「部分的なテーピング」と同
等の状態を実現すること)からも明らかなように、切り
込みの形態はこれに限定されないことはもちろんであ
る。例えば、接着テープを完全に切断するように切り込
みを入れてもよい。その場合の一例(第2の実施形態)
を図3に示す。
aは、接着テープ17a,17b,17c及び17dが
それぞれ樹脂封止領域MR1,MR2,MR3及びMR
4に対応して分割される(完全に切断される)ように切
り込みCP’を入れている点で、図1に示したリードフ
レーム10と相違する。他の構成については、第1の実
施形態(図1)の場合と同じであるので、その説明は省
略する。また、リードフレーム10aの製造方法につい
ても、基本的には図2に示した製造工程と同じであるの
で、その説明は省略する。
ドフレームの構成を模式的に示したものである。
は、基板フレーム11aの、接着テープ17に切り込み
CPを入れる部分に対応する部分に、スリットSLを形
成している点で、図1に示したリードフレーム10と相
違する。他の構成については、第1の実施形態(図1)
の場合と同じであるので、その説明は省略する。
0bを製造する方法について、その製造工程を示す図5
を参照しながら説明する。
図2(a)の工程で行った処理と同様にして、金属板
(例えば、Cu又はCuをベースにした合金板)をエッ
チング又はプレスによりパターニング加工して基板フレ
ーム11aを形成する。
上側に模式的に示すように、その一方の面において各樹
脂封止領域MRi(i=1〜4)がランド状に分離して
画定された構造を有しており、各樹脂封止領域MRiに
おいては、図1(a)に示したように、搭載される個々
の半導体素子に対応してそれぞれダイパッド部12及び
その周囲のリード部13が画定されている。
よりパターニング加工する際に、基板フレーム11aの
セクション部SR(各樹脂封止領域MRi間の領域)に
スリットSLを形成する。
トSLが形成された基板フレーム11aの全面に、図2
(b)の工程で行った処理と同様にして、電解めっきに
より金属膜(Ni/Pd/Au)16を形成する。
レーム11aの樹脂封止領域MRiが画定される側と反
対側の面(図示の例では下側の面)に、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等からなる接着テー
プ17を貼り付ける(テーピング)。
テープ17の、基板フレーム11aのスリットSLが形
成されている部分に対応する部分に、図2(d)の工程
で行った処理と同様にして、切り込みCPを部分的に入
れる。
ドフレーム10b(図4)が作製されたことになる。
びその製造方法によれば、基板フレーム11aの、接着
テープ17に切り込みCPを入れる部分に対応する部分
に、スリットSLが形成されているので、このスリット
SLの位置に合わせて、例えば先端部が楔状に加工され
た金型(ポンチ)を押し付けることで、接着テープ17
の当該部分に切り込みCPを入れ易くなる。
を用いて切り込みCPを入れるようにしてもよい。この
場合、第1,第2の実施形態(図1〜図3)に係るリー
ドフレーム10,10aでは基板フレーム11にスリッ
トが設けられていないので、カッタを用いて切り込みC
Pを直線状に入れることが困難になる場合も想定される
が、この第3の実施形態(図4,図5)ではスリットS
Lの存在により、このスリットSLの位置に合わせてカ
ッタを操作することで、接着テープ17の当該部分に容
易に切り込みCPを直線状に入れることができる。
第2の実施形態(図1〜図3)の場合と比べて、接着テ
ープ17への切り込みが容易に行えるという利点があ
る。
ーム10(図1,図2)を用いて作製されたQFNのパ
ッケージ構造を有する半導体装置の一構成例を示したも
のである。
ダイパッド部12上に搭載された半導体素子、22は半
導体素子21の電極とリード部13とを電気的に接続す
るボンディングワイヤ、23は半導体素子21、ボンデ
ィングワイヤ22等を保護するための封止樹脂を示す。
いて、その製造工程を示す図7を参照しながら説明す
る。
リードフレーム10の接着テープ17が貼り付けられて
いる側の面を下にして保持用の治具(図示せず)で保持
し、リードフレーム10の各ダイパッド部12上にそれ
ぞれ半導体素子21を搭載する。具体的には、ダイパッ
ド部12にエポキシ系樹脂等の接着剤を塗布し、半導体
素子21の裏面(電極が形成されている側と反対側の
面)を下にして、接着剤によりダイパッド部12に半導
体素子21を接着する。
体素子21の電極とリードフレーム10の一方の面側
(図示の例では上側)の対応するリード部13とをそれ
ぞれボンディングワイヤ22により電気的に接続する。
これによって、半導体素子21がリードフレーム10に
実装されたことになる。
平面構成から理解されるように、リード部13は隣合う
2つのダイパッド部12によって共有されている。
ールディング方式により、リードフレーム10の半導体
素子21が搭載されている側の全面を封止樹脂23で封
止する。これは、特に図示はしないが、モールディング
金型(1組の上型及び下型)の下型上にリードフレーム
10を載せ、上方から上型で挟み込むようにして、封止
樹脂23を充填しながら加熱及び加圧処理することによ
り行われる。封止の手法としては、例えばトランスファ
モールドが用いられる。
脂23で封止されたリードフレーム10(図7(c))
をモールディング金型から取り出し、接着テープ17を
基板フレーム11から剥離して除去する。
れた接着テープ17が図1に示したような形態(つま
り、部分的に切り込みCPを入れた形態)を有している
場合には、接着テープ17が一体的に繋がっているの
で、接着テープ17の剥離に係る作業は一回で済む。つ
まり、剥離作業の簡素化を図ることができる。
サー等により、破線で示すように分割線D−D’に沿っ
て基板フレーム11(各半導体素子21が搭載されたリ
ードフレーム)をそれぞれ1個の半導体素子21が含ま
れるように各パッケージ単位に分割し、半導体装置20
(図6)を得る。なお、分割線D−D’は、図1に示す
フレーム部14の中心を通る線に沿っている。
第1の実施形態に係るリードフレーム10(図1,図
2)を用いた場合を例にとって説明したが、この製造方
法は、第2の実施形態に係るリードフレーム10a(図
3)又は第3の実施形態に係るリードフレーム10b
(図4,図5)を用いた場合についても同様に適用する
ことが可能である。
リードフレームを構成する基板フレーム11,11aの
形状として半導体素子搭載用のダイパッド部12(図
1,図3,図4参照)を備えている場合を例にとって説
明したが、本発明は、その要旨構成(基板フレームの片
面全体に接着テープを1回の工程で貼り付けた後、接着
テープの、各樹脂封止領域間の領域に対応する部分に切
り込みを入れること)からも明らかなように、ダイパッ
ド部を備えていない場合にも同様に適用することが可能
である。その場合の一例を図8,図9に示す。
ードフレーム(ダイパッド部の無いリードフレーム)を
用いて作製されたQFNのパッケージ構造を有する半導
体装置20aの一構成例を示したものである。また、図
9は、その半導体装置20aの製造工程を示したもので
ある。
した半導体装置20と比べて、ダイパッド部12を備え
ていない点で相違するのみである。他の構成について
は、図6に示した半導体装置20と同じであるので、そ
の説明は省略する。また、図9に示す半導体装置20a
の製造方法についても、基本的には図7に示した半導体
装置20の製造工程と同じであるので、その説明は省略
する。
レーム10cを構成する基板フレーム11bの形状とし
て(図9(d),(e)参照)、各半導体素子に対応し
て開口部及びその周囲のリード部13が画定されたもの
が用いられる。このため、最初の工程では(図9(a)
参照)、リードフレーム10cの接着テープ17が貼り
付けられている側の面を下にして保持用の治具(図示せ
ず)で保持した後、基板フレーム11bの各開口部内の
接着テープ17上にそれぞれ半導体素子21を搭載する
ことになる。図9(b)以降の工程で行う処理について
は、図7(b)以降の工程で行った処理と全く同じであ
る。
ードフレーム(基板フレーム)の片面全体に接着テープ
を1回の工程で貼り付け、接着テープの所定の部分に切
り込みを入れることにより、テーピング工程の負荷を増
やすことなく部分的なテーピングと同等の状態を実現す
ることができ、これによって、フレームの反りを減少さ
せることが可能となる。
の構成を示す図である。
(一部は平面図)である。
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
(一部は平面図)である。
体装置の構成を示す断面図である。
る。
を用いて作製された半導体装置の構成を示す断面図であ
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 一方の面に搭載される複数個の半導体素
子を樹脂封止する領域がランド状に分割され、該分割さ
れた各樹脂封止領域において搭載される個々の半導体素
子に対応してダイパッド部及びその周囲のリード部が画
定された基板フレームを形成する工程と、 前記基板フレームの他方の面全体に接着テープを貼り付
ける工程と、 前記接着テープの、前記各樹脂封止領域間の領域に対応
する部分に、切り込みを入れる工程とを含むことを特徴
とするリードフレームの製造方法。 - 【請求項2】 前記ダイパッド部及びその周囲のリード
部が画定された基板フレームを形成する工程に代えて、 一方の面に搭載される複数個の半導体素子を樹脂封止す
る領域がランド状に分割され、該分割された各樹脂封止
領域において搭載される個々の半導体素子に対応して開
口部及びその周囲のリード部が画定された基板フレーム
を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載
のリードフレームの製造方法。 - 【請求項3】 前記接着テープに切り込みを入れる際
に、該接着テープが一体的に繋がっている状態が維持さ
れるように切り込みを部分的に入れ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の製造方法。 - 【請求項4】 前記基板フレームを形成する際に、該基
板フレームの前記各樹脂封止領域間の領域にスリットを
形成し、 前記接着テープの、前記基板フレームのスリットが形成
されている部分に対応する部分に、前記切り込みを部分
的に入れることを特徴とする請求項3に記載のリードフ
レームの製造方法。 - 【請求項5】 前記接着テープに切り込みを入れる際
に、該接着テープが各樹脂封止領域に対応して分割され
るように切り込みを入れ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の製造方法。 - 【請求項6】 前記基板フレームを形成する工程と前記
接着テープを貼り付ける工程との間に、該基板フレーム
の全面に金属膜を形成する工程をさらに含むことを特徴
とする請求項1又は2に記載のリードフレームの製造方
法。 - 【請求項7】 請求項1及び3から6のいずれか一項に
記載のリードフレームの製造方法によって製造されたこ
とを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項8】 請求項7に記載のリードフレームを用い
た半導体装置の製造方法であって、 前記リードフレームの各ダイパッド部上にそれぞれ半導
体素子を搭載する工程と、 前記各半導体素子の電極と前記リードフレームの該電極
と対応するリード部とをそれぞれボンディングワイヤに
より電気的に接続する工程と、 前記各半導体素子、前記各ボンディングワイヤ及び前記
リードフレームの各リード部を封止樹脂により封止する
工程と、 前記接着テープを剥離する工程と、 前記各半導体素子が搭載されたリードフレームをそれぞ
れ1個の半導体素子が含まれるように各半導体装置に分
割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。 - 【請求項9】 請求項2から6のいずれか一項に記載の
リードフレームの製造方法によって製造されたことを特
徴とするリードフレーム。 - 【請求項10】 請求項9に記載のリードフレームを用
いた半導体装置の製造方法であって、 前記基板フレームの各開口部内の前記接着テープ上にそ
れぞれ半導体素子を搭載する工程と、 前記各半導体素子の電極と前記リードフレームの該電極
と対応するリード部とをそれぞれボンディングワイヤに
より電気的に接続する工程と、 前記各半導体素子、前記各ボンディングワイヤ及び前記
リードフレームの各リード部を封止樹脂により封止する
工程と、 前記接着テープを剥離する工程と、 前記各半導体素子が搭載されたリードフレームをそれぞ
れ1個の半導体素子が含まれるように各半導体装置に分
割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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