(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174472
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】リードフレーム及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 23/50 20060101AFI20231130BHJP
【FI】
H01L23/50 R
H01L23/50 N
H01L23/50 U
H01L23/50 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022197304
(22)【出願日】2022-12-09
(31)【優先権主張番号】P 2022085547
(32)【優先日】2022-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100141830
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 卓久
(72)【発明者】
【氏名】今井 啓吾
(72)【発明者】
【氏名】永田 昌博
(72)【発明者】
【氏名】矢崎 雅樹
【テーマコード(参考)】
5F067
【Fターム(参考)】
5F067AA01
5F067AB04
5F067BA02
5F067BB10
5F067BB15
5F067BC13
5F067BE02
5F067DA16
5F067DA17
5F067DC13
5F067DC17
(57)【要約】
【課題】樹脂部を有するリードフレームにおいて、リード部と樹脂部とが剥離することを抑制することが可能な、リードフレーム及びその製造方法を提供する。
【解決手段】リードフレーム10は、ダイパッド11と、ダイパッド11の周囲に配置されたリード部12と、ダイパッド11とリード部12の周囲に配置された樹脂部18と、を備えている。リード部12は、ダイパッド11側に位置する内部端子51と、ダイパッド11の反対側に位置する外部端子53と、内部端子51と外部端子53との間に位置する接続部52とを有する。内部端子51は、裏面側から薄肉化され、外部端子53は、表面側から薄肉化され、接続部52は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リードフレームにおいて、
ダイパッドと、
前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部と、
前記ダイパッドと前記リード部の周囲に配置された樹脂部と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記内部端子は、裏面側から薄肉化され、前記外部端子は、表面側から薄肉化され、前記接続部は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている、リードフレーム。
【請求項2】
前記樹脂部は、前記内部端子及び前記接続部の裏面側に位置する、請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項3】
前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の表面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、請求項2に記載のリードフレーム。
【請求項4】
前記樹脂部は、前記接続部及び前記外部端子の表面側に位置する、請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項5】
前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の裏面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、請求項4に記載のリードフレーム。
【請求項6】
前記ダイパッドは、裏面側に位置する段部を有し、前記段部は前記樹脂部に密着している、請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項7】
前記接続部の厚みは、前記リードフレームの最大厚みの10%以上45%以下である、請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項8】
前記ダイパッドと前記樹脂部との間、又は、前記リード部と前記樹脂部との間に、金属層が入り込んでいる、請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項9】
リードフレームの製造方法において、
金属基板を準備する工程と、
前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、裏面側凹部を形成する工程と、
前記金属基板の裏面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記裏面側凹部を覆う工程と、
前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、
前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記金属基板の表面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を表面側に露出させるとともに、前記外部端子及び前記接続部が表面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。
【請求項10】
リードフレームの製造方法において、
金属基板を準備する工程と、
前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、表面側凹部を形成する工程と、
前記金属基板の表面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記表面側凹部を覆う工程と、
前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、
前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、を備え、
前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、
前記金属基板の裏面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を裏面側に露出させるとともに、前記内部端子及び前記接続部が裏面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、リードフレーム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、基板に実装される半導体装置の小型化及び薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、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。QFNタイプの半導体装置は、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よって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成されたものである。
【0003】
また近年、チップサイズを変更することなく、リードの数(ピン数)を増やすことが求められてきている。これに対して、従来、リードの幅を細くすることが行われている。しかしながら、リードが細くなるにしたがって、リードに変形が生じやすくなり、ワイヤボンディングを安定して行いにくくなるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1には、リードフレームの裏面に樹脂部を設けた後、樹脂部の不要部を除去する技術が開示されている。一般に、ワイヤボンディング時にリード部に力が加わった際、リード部には反発力が生じる。この反発力が大きい場合、リード部と樹脂部とが剥離するおそれがある。
【0006】
本開示は、樹脂部を有するリードフレームにおいて、リード部と樹脂部とが剥離することを抑制することが可能な、リードフレーム及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の実施の形態は、以下の[1]~[10]に関する。
【0008】
[1]リードフレームにおいて、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部と、前記ダイパッドと前記リード部の周囲に配置された樹脂部と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記内部端子は、裏面側から薄肉化され、前記外部端子は、表面側から薄肉化され、前記接続部は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている、リードフレーム。
【0009】
[2]前記樹脂部は、前記内部端子及び前記接続部の裏面側に位置する、[1]に記載のリードフレーム。
【0010】
[3]前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の表面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、[2]に記載のリードフレーム。
【0011】
[4]前記樹脂部は、前記接続部及び前記外部端子の表面側に位置する、[1]に記載のリードフレーム。
【0012】
[5]前記樹脂部のうち前記リード部と前記ダイパッドとの間に位置する部分の裏面は、前記内部端子の裏面及び前記接続部の裏面と同一平面上に位置する、[4]に記載のリードフレーム。
【0013】
[6]前記ダイパッドは、裏面側に位置する段部を有し、前記段部は前記樹脂部に密着している、[1]乃至[5]のいずれか1つに記載のリードフレーム。
【0014】
[7]前記接続部の厚みは、前記リードフレームの最大厚みの10%以上45%以下である、[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のリードフレーム。
【0015】
[8]前記ダイパッドと前記樹脂部との間、又は、前記リード部と前記樹脂部との間に、金属層が入り込んでいる、[1]乃至[7]のいずれか1つに記載のリードフレーム。
【0016】
[9]リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、裏面側凹部を形成する工程と、前記金属基板の裏面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記裏面側凹部を覆う工程と、前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記金属基板の表面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を表面側に露出させるとともに、前記外部端子及び前記接続部が表面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。
【0017】
[10]リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、前記金属基板の表面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、表面側凹部を形成する工程と、前記金属基板の表面側に樹脂部を形成し、前記樹脂部によって前記表面側凹部を覆う工程と、前記樹脂部を所定の厚みだけ研磨する工程と、前記金属基板の裏面側から前記金属基板を厚み方向の途中までエッチングすることにより、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に配置されたリード部とを形成する工程と、を備え、前記リード部は、前記ダイパッド側に位置する内部端子と、前記ダイパッドの反対側に位置する外部端子と、前記内部端子と前記外部端子との間に位置する接続部とを有し、前記金属基板の裏面側からエッチングする工程において、前記ダイパッドと前記リード部との間に位置する前記樹脂部を裏面側に露出させるとともに、前記内部端子及び前記接続部が裏面側から薄肉化される、リードフレームの製造方法。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、樹脂部を有するリードフレームにおいて、リード部と樹脂部とが剥離することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】
図1は、第1の実施の形態によるリードフレームを示す平面図。
【
図2】
図2は、第1の実施の形態によるリードフレームを示す断面図(
図1のII-II線断面図)。
【
図3】
図3は、第1の実施の形態による半導体装置を示す平面図。
【
図4】
図4は、第1の実施の形態による半導体装置を示す断面図(
図3のIV-IV線断面図)。
【
図5】
図5(a)-(i)は、第1の実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。
【
図6】
図6(a)-(e)は、第1の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。
【
図7】
図7は、第2の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。
【
図8】
図8は、第2の実施の形態による半導体装置を示す断面図。
【
図9】
図9(a)-(i)は、第2の実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。
【
図10】
図10は、第3の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。
【
図11】
図11(a)(b)は、第3の実施の形態によるリードフレームを示す部分拡大断面図。
【
図12】
図12(a)-(d)は、第3の実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。
【
図13】
図13は、第4の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。
【
図14】
図14(a)(b)は、第4の実施の形態によるリードフレームを示す部分拡大断面図。
【
図15】
図15(a)-(d)は、第4の実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
(第1の実施の形態)
以下、第1の実施の形態について、
図1乃至
図6を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【0021】
本明細書中、X方向、Y方向とは、リードフレーム10又はパッケージ領域10aの各辺に平行な二方向であり、X方向とY方向とは互いに直交する。また、Z方向は、X方向及びY方向の両方に対して垂直な方向である。また、「内」、「内側」とは、各パッケージ領域10aの中心方向を向く側をいう。「外」、「外側」とは、各パッケージ領域10aの中心から離れる側をいう。また、「表面」とは、外部の図示しない配線基板に接続される側の面の反対側(Z方向プラス側)を向く面をいう。「裏面」とは、「表面」の反対側(Z方向マイナス側)の面であって、上記配線基板に接続される側の面をいう。
【0022】
また、本明細書中、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば10%以上90%以下、又は30%以上70%以下、又は40%以上60%以下であっても良い。
【0023】
(リードフレームの構成)
まず、
図1及び
図2により、本実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。
図1及び
図2は、本実施の形態によるリードフレームを示す図である。
【0024】
図1に示すように、リードフレーム10は、パッケージ領域(単位リードフレーム)10aを含む。パッケージ領域10aは、リードフレーム10内で、平面視で多列及び多段に(マトリックス状に)複数配置されている。なお、これに限らずパッケージ領域10aは1つ以上存在していれば良い。なお、パッケージ領域10aは、それぞれ半導体装置20(後述)に対応する領域であり、
図1において仮想線の内側に位置する領域である。また、
図1の仮想線は半導体装置20の外周縁に対応している。
【0025】
次に、
図1及び
図2を参照してリードフレーム10の構成についてさらに説明する。
【0026】
図1に示すように、リードフレーム10は、ダイパッド11と、複数のリード部12と、樹脂部18と、を備えている。複数のリード部12は、それぞれ細長い形状を有し、ダイパッド11周囲に設けられている。各リード部12は、それぞれ半導体素子21と外部の図示しない配線基板とを接続する。樹脂部18は、ダイパッド11とリード部12の周囲であって、リードフレーム10の裏面側に配置されている。複数のパッケージ領域10aは、支持リード(支持部材)13を介して互いに連結される。支持リード13は、ダイパッド11とリード部12とを支持する。支持リード13は、X方向及びY方向に沿ってそれぞれ延びている。
【0027】
ダイパッド11は、平面視で略正方形形状を有している。この場合、ダイパッド11の少なくとも中央部は、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板(後述する金属基板31)と同一の厚みを有する。ダイパッド11の平面形状は、正方形に限らず、長方形等の多角形としても良い。また、ダイパッド11の四隅には吊りリード14が連結されている。ダイパッド11は、4本の吊りリード14を介して支持リード13に連結支持されている。
【0028】
図2に示すように、ダイパッド11は、表面側に位置するダイパッド表面11aと、裏面側に位置するダイパッド裏面11bとを有する。ダイパッド表面11aには、後述する半導体素子21が搭載される。ダイパッド裏面11bは、リードフレーム10から外方に露出する。
【0029】
ダイパッド11のうちリード部12を向く側には、ダイパッド側面11cと、段部11dとが形成されている。ダイパッド側面11cは、ダイパッド表面11a側に位置しており、リードフレーム10から外方に露出している。段部11dは、ダイパッド側面11cよりも裏面側に位置する。段部11dは、段部天面11fと、段部側面11gとを有する。段部天面11fは、樹脂部18の樹脂表面18aと同一平面上に位置する。段部側面11gは、ダイパッド裏面11bから段部天面11f側に延びる。段部11d内には、樹脂部18が充填されている。段部11dの段部天面11f及び段部側面11gは、それぞれ樹脂部18に密着している。ダイパッド側面11cと段部11dとの間には、ダイパッド突起部11hが形成されている。ダイパッド突起部11hはリード部12側に向けて突出する。ダイパッド突起部11hの表面側(ダイパッド側面11c側)の面は、裏面側へ向けて湾曲している。段部側面11gは、ダイパッド側面11cよりも内側(リード部12から遠い側)に位置する。段部側面11gは、平面視でダイパッド側面11cと同一位置に存在しても良い。あるいは、段部側面11gは、ダイパッド側面11cよりも内側(リード部12から遠い側)に位置しても良い。段部側面11gは、平面視でダイパッド突起部11hと同一位置に存在しても良い。あるいは、段部側面11gは、ダイパッド突起部11hよりも内側(リード部12から遠い側)に位置しても良い。
【0030】
各リード部12は、それぞれ後述するようにボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に接続される。リード部12は、ダイパッド11との間に空間を介して配置されている。リード部12は、それぞれ支持リード13から延び出している。
【0031】
複数のリード部12は、ダイパッド11の周囲に沿って配置されている。このリード部12の裏面には、それぞれ外部の配線基板(図示せず)に電気的に接続される外部端子面17が形成されている。各外部端子面17は、半導体装置20(後述)の製造後に、それぞれ半導体装置20から外方に露出する。
【0032】
リード部12は、内部端子51と、接続部52と、外部端子53とを有する。内部端子51は、内側(ダイパッド11側)に位置する。外部端子53は、外側(ダイパッド11の反対側、支持リード13側)に位置する。接続部52は、内部端子51と外部端子53との間に位置する。内部端子51は、リード部12の内側端部に位置し、その表面側には内部端子面15が形成されている。この内部端子面15は、後述するようにボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に電気的に接続される領域である。なお、内部端子面15上には、ボンディングワイヤ22との密着性を向上させるめっき層25が設けられている。めっき層25は、例えば銀めっきからなっていても良い。
【0033】
内部端子51は、例えばハーフエッチングにより裏面側から薄肉化されている。内部端子51は、表面側からは薄肉化されていない。内部端子51は、上述した内部端子面15と、内部端子裏面51bとを有する。内部端子面15は、内部端子51の表面側に位置する。内部端子裏面51bは、内部端子51の裏面側に位置する。内部端子裏面51bは、樹脂部18に密着している。また、内部端子51のうちダイパッド11を向く側には、リード側面51cが形成されている。リード側面51cは、樹脂部18に覆われることなく、外方に露出している。さらに、リード側面51cと内部端子裏面51bとの間には、リード突起部51eが形成されている。リード突起部51eはダイパッド11側に向けて突出する。リード突起部51eの表面側(リード側面51c側)の面は、裏面側へ向けて湾曲している。リード突起部51eの裏面は、内部端子裏面51bと同一平面上に位置する。内部端子51のうちダイパッド11の反対側(支持リード13側)には、内部端子外側面51dが形成されている。
【0034】
接続部52は、例えばハーフエッチングにより表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。接続部52は、内側において内部端子51に連結され、外側において外部端子53に連結されている。接続部52は、表面側に位置する接続部表面52aと、裏面側に位置する接続部裏面52bとを有する。接続部表面52a及び接続部裏面52bはそれぞれエッチングにより形成された面である。接続部表面52aは、樹脂部18に覆われることなく、外方に露出している。接続部裏面52bは、樹脂部18に密着している。また、接続部表面52aは、後述する外部端子表面53aと同一平面上に位置する。接続部裏面52bは、内部端子裏面51bと同一平面上に位置する。
【0035】
外部端子53は、支持リード13側に位置しており、その外側端部は支持リード13に連結されている。外部端子53は、例えばハーフエッチングにより表面側から薄肉化されている。外部端子53は、裏面側からは薄肉化されていない。外部端子53は、外部端子表面53aと、上述した外部端子面17とを有する。外部端子表面53aは、外部端子53の表面側に位置しており、外方に露出する。外部端子面17は、外部端子53の裏面側に位置しており、外方に露出する。また、外部端子53のうち接続部裏面52bより裏面側の位置には、外部端子内側面53dが形成されている。外部端子内側面53dは、外部端子面17から接続部裏面52bに向けて延びる。外部端子内側面53dには、樹脂部18が密着している。なお、外部端子面17と支持リード13との間の領域が、裏面側から薄肉化されていても良い。
【0036】
樹脂部18は、ダイパッド11とリード部12の周囲に配置されている。すなわち、
図1に示すように、表面側から見て、樹脂部18は、ダイパッド11の一辺と、当該辺に対向する複数のリード部12と、支持リード13と、2本の吊りリード14とによって取り囲まれる領域に位置している。また、裏面側から見て、樹脂部18は、ダイパッド11の一辺と、当該辺に対向する複数のリード部12の外部端子面17と、支持リード13と、2本の吊りリード14とによって取り囲まれる領域に位置している。なお、
図1において、樹脂部18を網掛けで示している(後述する
図3についても同様)。
【0037】
樹脂部18は、リードフレーム10の裏面側に配置されている。すなわち樹脂部18は、リードフレーム10のうち、厚み方向の途中位置よりも裏面側(Z方向マイナス側)にのみ存在する。樹脂部18は、厚み方向(Z方向)の途中位置よりも表面側(Z方向プラス側)には存在しない。なお、上記途中位置は、リードフレーム10の厚み方向の中央に限らず、厚み方向の中央よりも表面側又は裏面側に位置しても良い。
図2において、厚み方向の途中位置とは、厚み方向において、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bが存在する位置に対応する。
【0038】
図2に示すように、樹脂部18は、ダイパッド11の段部11d内に配置されている。具体的には、樹脂部18は、段部側面11gと、段部天面11fとによって取り囲まれた領域に配置されている。また樹脂部18は、リード部12の裏面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、リード部12の外部端子内側面53dと、接続部裏面52bと、内部端子裏面51bとに密着している。
【0039】
樹脂部18は、表面側に位置する樹脂表面18aと、裏面側に位置する樹脂裏面18bとを有する。このうち樹脂表面18aは、ダイパッド側面11cとリード側面51cとの間の空間から外方に露出する。また樹脂表面18a、段部天面11f、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bは、互いに同一平面上に位置している。樹脂裏面18bは、リードフレーム10の裏面側から外方に露出する。樹脂裏面18b、ダイパッド裏面11b及び外部端子面17は、互いに同一平面上に位置している。
【0040】
樹脂部18としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはPPS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いても良い。なお、樹脂部18と後述する封止樹脂23との密着性を高めるため、樹脂部18として、封止樹脂23と同一の材料を用いることが好ましい。
【0041】
以上説明したリードフレーム10の樹脂部18以外の部分は、全体として銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属から構成されている。また、リードフレーム10の最大厚みT1は、製造する半導体装置20の構成にもよるが、80μm以上300μm以下としても良い。本明細書において、リードフレーム10の最大厚みとは、リードフレーム10のうち最も厚い部分における厚み(Z方向距離)であり、表面側からも裏面側からも薄肉化されていない部分における厚みをいう。また、リードフレーム10の最大厚みは、後述する金属基板31の板厚に対応する。本実施の形態において、リード部12の裏面側に樹脂部18が設けられているため、ワイヤボンディング時に加わる力によってリード部12が変形しにくい。これにより、リードフレーム10の最大厚みT1を薄くできる。
【0042】
内部端子51の厚みT2は、リードフレーム10の最大厚みT1の40%以上70%以下としても良く、50%以上60%以下としても良い。内部端子51の厚みT2は、32μm以上210μm以下としても良く、35μm以上180μm以下としても良い。
【0043】
接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の10%以上45%以下としても良く、15%以上30%以下としても良い。接続部52の厚みT3は、30μm以上135μm以下としても良く、35μm以上75μm以下としても良い。接続部52の厚みT3をリードフレーム10の最大厚みT1の10%以上とすることにより、内部端子51と外部端子53との導電性を確保できる。接続部52の厚みT3をリードフレーム10の最大厚みT1の45%以下とすることにより、後述するように、ワイヤボンディング時に内部端子面15に加わる力に対する接続部52の反発力を抑制できる。これにより、この反発力によってリード部12と樹脂部18とが剥離することを抑制できる。
【0044】
外部端子53の厚みT4は、リードフレーム10の最大厚みT1の40%以上70%以下としても良く、50%以上60%以下としても良い。外部端子53の厚みT4は、32μm以上175μm以下としても良く、40μm以上150μm以下としても良い。
【0045】
樹脂部18の厚みT5は、リードフレーム10の最大厚みT1の30%以上60%以下としても良く、40%以上50%以下としても良い。樹脂部18の厚みT5は、24μm以上150μm以下としても良く、32μm以上125μm以下としても良い。
【0046】
(半導体装置の構成)
次に、
図3及び
図4により、本実施の形態による半導体装置について説明する。
図3及び
図4は、本実施の形態による半導体装置(QFNタイプ)を示す図である。
【0047】
図3及び
図4に示すように、半導体装置(半導体パッケージ)20は、ダイパッド11と、複数のリード部12と、半導体素子21と、複数のボンディングワイヤ(接続部材)22とを備えている。複数のリード部12は、ダイパッド11の周囲に配置されている。半導体素子21は、ダイパッド11上に搭載されている。ボンディングワイヤ22は、リード部12と半導体素子21とを電気的に接続する。また、ダイパッド11とリード部12の周囲であって、半導体装置20の裏面側に樹脂部18が配置されている。さらに、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21及びボンディングワイヤ22は、封止樹脂23によって樹脂封止されている。
【0048】
半導体装置20のダイパッド11、リード部12及び樹脂部18は、上述したリードフレーム10から作製されたものである。ダイパッド11、リード部12及び樹脂部18の構成は、半導体装置20に含まれない領域を除き、上述した
図1及び
図2に示すものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0049】
半導体素子21としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能である。半導体素子21としては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いても良い。この半導体素子21は、各々ボンディングワイヤ22が取り付けられる複数の電極21aを有している。また、半導体素子21は、接着剤24により、ダイパッド11の表面に固定されている。接着剤24としては、例えばダイボンディングペースト等を用いても良い。
【0050】
各ボンディングワイヤ22は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなる。各ボンディングワイヤ22の一端は、それぞれ半導体素子21の電極21aに接続されている。各ボンディングワイヤ22の他端は、それぞれ各リード部12の内部端子面15上に位置するめっき層25に接続されている。
【0051】
封止樹脂23としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはPPS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いても良い。封止樹脂23全体の厚みは、300μm以上1500μm以下程度としても良い。また、封止樹脂23の一辺(半導体装置20の一辺)は、例えば0.2mm以上16mm以下としても良い。ダイパッド11とリード部12との間の空間において、封止樹脂23は、樹脂部18の樹脂表面18aに密着している。また封止樹脂23は、リード部12の接続部表面52a及び外部端子表面53aに密着している。なお、
図3において、封止樹脂23の図示を省略している。
【0052】
(リードフレームの製造方法)
次に、
図1及び
図2に示すリードフレーム10の製造方法について、
図5(a)-(i)を用いて説明する。
【0053】
まず
図5(a)に示すように、平板状の金属基板31を準備する。金属基板31としては、銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属からなる基板を使用しても良い。なお金属基板31は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
【0054】
次に、金属基板31の表裏全体にそれぞれ感光性レジストを塗布し、乾燥する。続いて、金属基板31上の感光性レジストに対してフォトマスクを介して露光し、現像する。これにより、所望の開口部32b、33bを有するエッチング用レジスト層32、33を形成する(
図5(b))。
【0055】
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の裏面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する。この場合、裏面側のエッチング用レジスト層33を耐腐蝕膜として、金属基板31の裏面側に腐蝕液でエッチングを施す(
図5(c))。なお、このとき金属基板31の表面側を図示しないマスク等で覆っても良い。これにより、金属基板31の裏面側に非貫通凹部である裏面側凹部36を形成する。この裏面側凹部36は、樹脂部18に対応する形状を有する。なお、腐蝕液は、使用する金属基板31の材質に応じて適宜選択できる。例えば、金属基板31として銅を用いる場合、腐蝕液は、塩化第二鉄水溶液を使用してもよい。この場合、塩化第二鉄水溶液を金属基板31の一方の面又は両面からスプレーエッチングしても良い。
【0056】
次に、表面側のエッチング用レジスト層32を残して、裏面側のエッチング用レジスト層33を剥離除去する(
図5(d))。次いで金属基板31を水洗し、乾燥させる。
【0057】
次に、金属基板31の裏面側に樹脂部18を形成し、樹脂部18によって裏面側凹部36を覆う(
図5(e))。このとき、金属基板31の裏面側に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形又はトランスファ成形しても良い。これにより、樹脂部18が裏面側凹部36内に充填される。なお、ダイパッド裏面11bに対応する部分11eからの樹脂部18の厚みT6は、25μm以上200μm以下としても良い。
【0058】
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の表面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する。この場合、表面側のエッチング用レジスト層32を耐腐蝕膜として、金属基板31の表面側に腐蝕液でエッチングを施す(
図5(f))。なお、腐蝕液としては、金属基板31の裏面側をエッチングする際に用いたものと同様のものを用いても良い(
図5(c))。
【0059】
これにより、金属基板31の表面側がエッチングされ、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13の外形が形成される。また、ダイパッド11とリード部12との間に隙間が形成され、樹脂部18が表面側に露出する。さらに、リード部12の接続部52の表面側が、樹脂部18が露出しない程度にエッチングにより薄肉化される。同様に、リード部12の外部端子53の表面側が、エッチングにより薄肉化される。金属基板31の表面側をエッチングする際、例えば接続部52の表面及び外部端子53の表面を図示しないレジストで覆っても良い。この場合、ダイパッド11とリード部12との間のエッチングが一定程度進んだ後、当該レジストを除去する。その後、接続部52の表面及び外部端子53の表面をそれぞれエッチングにより薄肉化しても良い(2段階のエッチング)。あるいは、金属基板31の表面側を1段階のエッチングのみにより薄肉化しても良い。
【0060】
次に、樹脂部18を所定の厚みだけ研磨する(
図5(g))。具体的には、樹脂部18を裏面側から研磨してゆき、金属基板31を構成する金属部分が出現した後、樹脂部18の研磨を終了する。これにより、ダイパッド11のダイパッド裏面11b及びリード部12の外部端子面17が裏面側に露出する。なお、樹脂部18を研磨する方法としては、例えばバフ研磨が挙げられる。
【0061】
本実施の形態において、エッチングにより樹脂部18を表面側に露出させる工程(
図5(f))は、樹脂部18を研磨する工程(
図5(g))よりも前に行われる。これにより、金属基板31の表面側をエッチングする際、金属基板31の裏面側が樹脂部18によって覆われる。このため、金属基板31の裏面側を他の部材で覆う工程を別途設けることなく、金属基板31の表面側のみを薄肉化できる。なお、樹脂部18を研磨する工程(
図5(g))は、金属基板31の表面側をエッチングする工程(
図5(f))よりも前に行っても良い。
【0062】
次に、表面側のエッチング用レジスト層32を剥離除去する(
図5(h))。次いで金属基板31を水洗及び乾燥させる。
【0063】
その後、リード部12の内部端子51に電解めっきを施す。これによりリード部12の内部端子51上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。このようにして
図1及び
図2に示すリードフレーム10が得られる(
図5(i))。
【0064】
(半導体装置の製造方法)
次に、
図3及び
図4に示す半導体装置20の製造方法について、
図6(a)-(e)を用いて説明する。
【0065】
まず、例えば
図5(a)-(i)に示す方法により、リードフレーム10を作製する(
図6(a))。
【0066】
次に、リードフレーム10のダイパッド11上に、半導体素子21を搭載する。この場合、接着剤24を用いて、半導体素子21をダイパッド11上に載置して固定する(ダイアタッチ工程)(
図6(b))。接着剤24としては、例えばダイボンディングペースト等を用いても良い。
【0067】
次に、半導体素子21の各電極21aと、各リード部12に形成されためっき層25とを、それぞれボンディングワイヤ(接続部材)22によって互いに電気的に接続する(ワイヤボンディング工程)(
図6(c))。このとき、ワイヤボンディング装置のキャピラリー38を介して超音波を印加しながら、半導体素子21の各電極21aと各リード部12の内部端子51とをボンディングワイヤ22により接続する。
【0068】
次に、リードフレーム10に対して、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形又はトランスファ成形することにより、封止樹脂23を形成する(
図6(d))。このようにして、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21及びボンディングワイヤ22を封止する。
【0069】
次に、各半導体素子21間の封止樹脂23及び支持リード13をダイシングする。これにより、リードフレーム10を各半導体装置20毎に分離する。この際、例えば人工ダイヤモンドを含有したブレードを回転させながら、各半導体装置20間の封止樹脂23及び支持リード13を切断しても良い。
【0070】
このようにして、
図3及び
図4に示す半導体装置20が得られる(
図6(e))。
【0071】
ところで、上述したワイヤボンディング工程(
図6(c))において、各リード部12の内部端子51にボンディングワイヤ22を接続する際、各リード部12にはキャピラリー38によって押圧力F1が加わる。とりわけ、リード部12の接続部52には、表面側から裏面側に向けて押圧力F1が加わる。その後、キャピラリー38による押圧力F1が解除されたときに、接続部52には裏面側から表面側に向けて、上記押圧力F1に対する反発力F2が生じる。この反発力F2が大きいと、樹脂部18が接続部裏面52bから剥離するおそれがある。
【0072】
これに対して本実施の形態によれば、リード部12の接続部52は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。すなわち接続部52は、厚みが薄く、柔軟になっている。これにより、キャピラリー38による押圧力F1が解除されたときに接続部52に生じる反発力F2を低減できる。この結果、樹脂部18が接続部裏面52bから剥離することを抑制できる。
【0073】
また、本実施の形態によれば、樹脂部18は、内部端子51及び接続部52の裏面側に位置する。すなわち樹脂部18は、リード部12を裏面側から支持する。これにより、リードフレーム10の製造工程及び半導体装置20の製造工程において、リード部12が変形することを抑制できる。このため、リード部12の厚みを薄くすることが可能となり、リードフレーム10全体の厚みも薄くできる。
【0074】
また、本実施の形態によれば、リード部12とダイパッド11との間に位置する樹脂部18の樹脂表面18aは、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bと同一平面上に位置する。これにより、封止樹脂23と、ダイパッド側面11c及びリード側面51cとを密着でき、ダイパッド11及びリード部12が封止樹脂23から剥離することを抑制できる。
【0075】
また、本実施の形態によれば、ダイパッド11は、裏面側に位置する段部11dを有し、段部11dは樹脂部18に密着している。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との密着性が高められる。この結果、ダイパッド11と樹脂部18とが脱離することを抑制できる。
【0076】
また、本実施の形態によれば、接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の10%以上である。これにより、内部端子51と外部端子53との導電性を確保できる。また、接続部52の厚みT3は、リードフレーム10の最大厚みT1の45%以下である。これにより、ワイヤボンディング工程において、キャピラリー38による押圧力が解除されたときに接続部52に生じる反発力を低減できる。
【0077】
(第2の実施の形態)
次に、
図7乃至
図9を参照して第2の実施の形態について説明する。
図7乃至
図9は第2の実施の形態を示す図である。
図7乃至
図9に示す第2の実施の形態は、主として、樹脂部18が接続部52及び外部端子53の表面側に位置する点が異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。
図7乃至
図9において、
図1乃至
図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0078】
(リードフレーム及び半導体装置の構成)
図7は本実施の形態によるリードフレーム10Aを示す断面図であり、
図8は本実施の形態による半導体装置20Aを示す断面図である。
【0079】
図7に示すリードフレーム10A及び
図8に示す半導体装置20Aにおいて、樹脂部18は、接続部52の表面側及び外部端子53の表面側に位置している。
【0080】
図7に示すように、樹脂部18は、リードフレーム10Aの表面側に配置されている。すなわち樹脂部18は、リードフレーム10Aのうち、厚み方向(Z方向)の途中位置よりも裏面側(Z方向プラス側)には存在せず、厚み方向の途中位置よりも表面側(Z方向マイナス側)にのみ存在している。なお、上記途中位置は、リードフレーム10Aの厚み方向の中央に限らず、厚み方向の中央よりも表面側又は裏面側に位置しても良い。
図7において、厚み方向の途中位置とは、厚み方向において、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bが存在する位置に対応する。
【0081】
図7に示すように、樹脂部18は、ダイパッド11の表面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、ダイパッド11のダイパッド側面11cに密着している。また樹脂部18は、ダイパッド突起部11hの表面側に密着している。さらに樹脂部18は、リード部12のリード側面51cと、リード突起部51eの表面側にも密着している。
【0082】
樹脂部18は、リード部12の表面側に配置されている。具体的には、樹脂部18は、リード部12の内部端子外側面51dと、接続部表面52aと、外部端子表面53aとに密着している。樹脂表面18aは、リードフレーム10Aの表面側から外方に露出する。樹脂表面18a、ダイパッド表面11a及び内部端子面15は、互いに同一平面上に位置している。樹脂裏面18bは、リードフレーム10Aの裏面側から外方に露出する。また樹脂裏面18b、内部端子裏面51b及び接続部裏面52bは、互いに同一平面上に位置している。なお、樹脂部18の樹脂裏面18bと、ダイパッド裏面11b及び外部端子面17とは、互いに同一平面上になく、樹脂裏面18bの方がダイパッド裏面11b及び外部端子面17よりも表面側に位置する。
【0083】
図8に示す半導体装置20Aにおいて、樹脂部18の樹脂表面18aは封止樹脂23に密着している。樹脂部18の樹脂裏面18bは、半導体装置20Aの裏面側から外方に露出する。なお、樹脂部18の樹脂裏面18b側に封止樹脂23が回り込んでいても良い。
【0084】
このほか、リードフレーム10A及び半導体装置20Aを構成する要素は、第1の実施の形態の場合と略同一である。
【0085】
(リードフレームの製造方法)
次に、
図7に示すリードフレーム10Aの製造方法について、
図9(a)-(i)を用いて説明する。
図9(a)-(i)において、
図5(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0086】
まず、上述した
図5(a)、(b)に示す工程と略同様にして、金属基板31を準備し(
図9(a))、金属基板31の表裏にそれぞれエッチング用レジスト層32、33を形成する(
図9(b))。
【0087】
次に、ハーフエッチングにより、金属基板31の表面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化し、表面側凹部37A、37Bを形成する(
図9(c))。表面側凹部37A、37Bは、ダイパッド11とリード部12との間に対応する第1表面側凹部37Aと、接続部52及び外部端子53の表面に対応する第2表面側凹部37Bとを含む。第1表面側凹部37Aの深さは、第2表面側凹部37Bの深さよりも深い。金属基板31の表面側をエッチングする際、例えば第2表面側凹部37Bに対応する部分を図示しないレジストで覆っても良い。この場合、第1表面側凹部37Aのエッチングが一定程度進んだ後、当該レジストを除去する。その後、第2表面側凹部37Bをエッチングにより形成しても良い。あるいは、金属基板31の表面側を一度のエッチングにより薄肉化しても良い。
【0088】
次いで、表面側のエッチング用レジスト層32を剥離除去する(
図9(d))。
【0089】
続いて、上述した
図5(e)に示す工程と略同様にして、金属基板31の表面側に樹脂部18を形成する(
図9(e))。このとき、樹脂部18によって表面側凹部37A、37Bが覆われる。
【0090】
次に、上述した
図5(g)に示す工程と略同様にして、樹脂部18を所定の厚みだけ研磨する(
図9(f))。具体的には、樹脂部18を表面側から研磨してゆき、金属基板31を構成する金属部分が出現した後、樹脂部18の研磨を終了する。
【0091】
次いで、ハーフエッチングにより、裏面側のエッチング用レジスト層33を耐腐蝕膜として、金属基板31の裏面側から金属基板31を厚み方向の途中まで薄肉化する(
図9(g))。これにより、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13の外形が形成される。また、金属基板31の裏面側がハーフエッチングされることにより、ダイパッド11とリード部12との間から、樹脂部18が裏面側に露出する。さらに、リード部12の接続部52の裏面側が、樹脂部18が露出しない程度にエッチングにより薄肉化される。同様に、リード部12の外部端子53の裏面側が、エッチングにより薄肉化される。
【0092】
次に、裏面側のエッチング用レジスト層33を剥離除去する(
図9(h))。次いで金属基板31を水洗及び乾燥させる。
【0093】
その後、上述した
図5(i)に示す工程と略同様にして、リード部12の内部端子51にめっき層25を形成する。このようにして
図7に示すリードフレーム10Aが得られる(
図5(i))。
【0094】
なお、本実施の形態において、エッチングにより樹脂部18を裏面側に露出させる工程(
図9(g))が、樹脂部18を研磨する工程(
図9(f))よりも前に行われても良い。
【0095】
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置20Aの製造方法は、
図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
【0096】
本実施の形態によれば、リード部12の接続部52は、表面側及び裏面側の両方から薄肉化されている。すなわち接続部52は、厚みが薄く、柔軟になっている。これにより、ワイヤボンディング工程において、キャピラリー38による力が解除されたときに接続部52に生じる反発力を低減できる。この結果、樹脂部18が接続部表面52aから剥離することを抑制できる。
【0097】
また、本実施の形態によれば、樹脂部18は、内部端子51及び接続部52の表面側に位置する。すなわち樹脂部18は、リード部12を表面側から支持する。これにより、リードフレーム10A又は半導体装置20Aの製造工程において、リード部12が変形することを抑制できる。このため、リード部12の厚みを薄くすることが可能となり、リードフレーム10Aの全体の厚みを薄くできる。
【0098】
(第3の実施の形態)
次に、
図10乃至
図12を参照して第3の実施の形態について説明する。
図10乃至
図12は第3の実施の形態を示す図である。
図10乃至
図12に示す第3の実施の形態は、主として、ダイパッド11と樹脂部18との間、又は、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる点が異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。
図10乃至
図12において、
図1乃至
図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0099】
(リードフレームの構成)
図10は本実施の形態によるリードフレーム10Bを示す断面図であり、
図11(a)(b)は本実施の形態によるリードフレーム10Bを示す部分拡大断面図である。
【0100】
図10及び
図11(a)(b)に示すリードフレーム10Bにおいて、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる。金属層27a~27dのそれぞれの一部は、外方に露出していても良い。金属層27a~27dは、リードフレーム10Bの表面側及び裏面側の両方に形成されていても良い(
図10及び
図11(a))。金属層27a、27bは、リードフレーム10Bの表面側のみに形成されていても良い(
図11(b))。あるいは、金属層は、リードフレーム10Bの裏面側のみに形成されていても良い(図示せず)。
【0101】
図10及び
図11(a)(b)に示すように、金属層27aは、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27aは、ダイパッド11の段部天面11fと、樹脂部18の樹脂表面18aとの間に入り込んでいる。金属層27aは、樹脂部18の樹脂表面18a上に延び、段部側面11gまで達しているが、段部側面11gまで達していなくても良い。金属層27aは、断面視でL字状であっても良い。また金属層27aは、樹脂部18の樹脂側面18c上に延びる。
【0102】
図10及び
図11(a)(b)に示すように、金属層27bは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27bは、リード部12の内部端子裏面51bと、樹脂部18の樹脂表面18aとの間に入り込んでいる。金属層27bは、樹脂部18の樹脂表面18a上に延びている。金属層27bは、外部端子内側面53dまで達していない。金属層27bは、断面視で直線状に延びていても良い。
【0103】
図10及び
図11(a)に示すように、金属層27cは、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27cは、ダイパッド11の段部側面11gと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27cは、段部天面11fまで達していないが、段部天面11fまで達していても良い。金属層27cは、表面側に位置する金属層27aと一体化されていても良い。また金属層27cは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。金属層27cは、断面視でL字状であっても良い。
【0104】
図10及び
図11(a)に示すように、金属層27dは、裏面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27dは、リード部12の外部端子内側面53dと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27dは、接続部裏面52bまで達していないが、接続部裏面52bまで達していても良い。また金属層27dは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。金属層27dは、断面視でL字状であっても良い。
【0105】
金属層27a~27dは、めっき層であっても良い。金属層27a~27dを構成する金属は、例えば銀、銅又ははんだ(錫合金)であっても良い。金属層27a~27dは、めっき層25と同一種類の金属から構成されていても良い。
【0106】
金属層27a~27dは、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間のうち、一方のみに入り込んでいても良い。
【0107】
(半導体装置の構成)
本実施の形態によるリードフレーム10Bを用いて作製される半導体装置は、金属層27a~27dが入り込んでいる点のほか、上述した第1の実施の形態による半導体装置20と略同一である。
【0108】
(リードフレームの製造方法)
次に、
図10及び
図11(a)に示すリードフレーム10Bの製造方法について、
図12(a)-(d)を用いて説明する。
図12(a)-(d)において、
図5(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0109】
まず、上述した
図5(a)-(h)に示す工程と略同様にして、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13を有する金属基板31を作製する。ダイパッド11とリード部12の周囲には樹脂部18が配置される(
図12(a))。
【0110】
次に、金属基板31の表面側及び裏面側にそれぞれめっき用レジスト層34、35を設ける(
図12(b))。このとき、表面側のめっき用レジスト層34は、ダイパッド11のダイパッド側面11c、及び、リード部12のリード側面51c、内部端子外側面51d、接続部表面52a、外部端子表面53aを覆う。一方、ダイパッド11のダイパッド表面11a、リード部12の内部端子面15、及び、樹脂部18の樹脂表面18aは、めっき用レジスト層34に覆われることなく金属基板31が露出する。また裏面側のめっき用レジスト層35は、ダイパッド11のダイパッド裏面11b、及び、リード部12の外部端子面17を覆う。一方、樹脂部18の樹脂裏面18bは、めっき用レジスト層35に覆われることなく金属基板31が露出する。
【0111】
なお、金属層27c、27dをリードフレーム10Bの裏面側に形成しない場合(
図11(b))、樹脂部18の樹脂裏面18bを含む、金属基板31の裏面側の全域をめっき用レジスト層35で覆っても良い。
【0112】
続いて、金属基板31のうちめっき用レジスト層34、35に覆われていない領域に電解めっきを施す(
図12(c))。これにより、リード部12の内部端子面15上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。また、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27a、27bが入り込む。同様に、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27a~27dが入り込む。
【0113】
その後、めっき用レジスト層34、35を剥離除去することにより、
図10及び
図11(a)に示すに示すリードフレーム10Bが得られる(
図12(d))。
【0114】
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置の製造方法は、
図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
【0115】
本実施の形態によれば、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27a~27dが入り込んでいる。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との界面、又は、リード部12と樹脂部18との界面から、半導体素子21側に水分が侵入することを抑えられる。この結果、長期間の使用後における半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0116】
(第4の実施の形態)
次に、
図13乃至
図15を参照して第4の実施の形態について説明する。
図13乃至
図15は第4の実施の形態を示す図である。
図13乃至
図15に示す第4の実施の形態は、主として、ダイパッド11と樹脂部18との間、又は、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる点が異なるものであり、他の構成は上述した第2の実施の形態と略同一である。
図13乃至
図15において、
図1乃至
図6に示す第1の実施の形態、
図7乃至
図9に示す第2の実施の形態、及び
図10乃至
図12に示す第3の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0117】
(リードフレームの構成)
図13は本実施の形態によるリードフレーム10Cを示す断面図であり、
図14(a)(b)は本実施の形態によるリードフレーム10Cを示す部分拡大断面図である。
【0118】
図13及び
図14(a)(b)に示すリードフレーム10Cにおいて、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる。金属層27e~27hは、リードフレーム10Cの表面側及び裏面側の両方に形成されていても良い(
図13及び
図14(a))。金属層27e~27hのそれぞれの一部は、外方に露出していても良い。金属層27e、27fは、リードフレーム10Cの表面側のみに形成されていても良い(
図14(b))。あるいは、金属層は、リードフレーム10Cの裏面側のみに形成されていても良い(図示せず)。
【0119】
図13及び
図14(a)(b)に示すように、金属層27eは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27eは、リード部12のリード側面51cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27eは、リード突起部51eまで達していなくても良い。金属層27eは、めっき層25と一体化されていても良い。
【0120】
図13及び
図14(a)(b)に示すように、金属層27fは、表面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27fは、リード部12の内部端子外側面51dと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27fは、接続部表面52aまで達していないが、接続部表面52aまで達していても良い。金属層27fは、めっき層25と一体化されていても良い。
【0121】
図13及び
図14(a)に示すように、金属層27gは、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27gは、ダイパッド11のダイパッド側面11cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27gは、ダイパッド突起部11hからダイパッド表面11a側に向けて延びている。金属層27gは、ダイパッド表面11aまで達していなくても良い。また金属層27gは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。
【0122】
図13及び
図14(a)に示すように、金属層27hは、裏面側において、リード部12と樹脂部18との間に入り込んでいる。具体的には、金属層27hは、リード部12のリード側面51cと、樹脂部18の樹脂側面18cとの間に入り込んでいる。金属層27hは、リード突起部51eから内部端子面15側に向けて延びている。金属層27hは、内部端子面15まで達していないが、内部端子面15まで達していても良い。金属層27hは、表面側に位置する金属層27eと一体化されていても良い。また金属層27hは、樹脂部18の樹脂裏面18b上に延びる。
【0123】
金属層27e~27hは、めっき層であっても良い。金属層27e~27hを構成する金属は、例えば銀、銅又ははんだ(錫合金)であっても良い。金属層27e~27hは、めっき層25と同一種類の金属から構成されていても良い。
【0124】
金属層27e~27hは、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間のうち、一方のみに入り込んでいても良い。
【0125】
(半導体装置の構成)
本実施の形態によるリードフレーム10Cを用いて作製される半導体装置は、金属層27e~27hが入り込んでいる点のほか、上述した第1の実施の形態による半導体装置20と略同一である。
【0126】
(リードフレームの製造方法)
次に、
図13及び
図14(a)に示すリードフレーム10Cの製造方法について、
図15(a)-(d)を用いて説明する。
図15(a)-(d)において、
図9(a)-(i)と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0127】
まず、上述した
図9(a)-(h)に示す工程と略同様にして、ダイパッド11、リード部12及び支持リード13を有する金属基板31を作製する。ダイパッド11とリード部12の周囲には樹脂部18が配置される(
図15(a))。
【0128】
次に、金属基板31の表面側及び裏面側にそれぞれめっき用レジスト層34、35を設ける(
図15(b))。このとき、表面側のめっき用レジスト層34は、ダイパッド11のダイパッド表面11aを覆う。一方、リード部12の内部端子面15、及び、樹脂部18の樹脂表面18aは、めっき用レジスト層34に覆われることなく金属基板31が露出する。また裏面側のめっき用レジスト層35は、ダイパッド11のダイパッド裏面11b、段部天面11f、段部側面11g及び、リード部12の内部端子裏面51b、接続部裏面52b、外部端子内側面53d、外部端子面17を覆う。一方、樹脂部18の樹脂裏面18bは、めっき用レジスト層35に覆われることなく金属基板31が露出する。
【0129】
なお、金属層27g、27hをリードフレーム10Cの裏面側に形成しない場合(
図14(b))、樹脂部18の樹脂裏面18bを含む、金属基板31の裏面側の全域をめっき用レジスト層35で覆っても良い。
【0130】
続いて、金属基板31のうちめっき用レジスト層34、35に覆われていない領域に電解めっきを施す(
図15(c))。これにより、リード部12の内部端子面15上に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する。また、表面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27e~27hが入り込む。同様に、裏面側において、ダイパッド11と樹脂部18との隙間、及び、リード部12と樹脂部18との隙間に金属(例えば銀)が析出する。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間にそれぞれ金属層27e~27hが入り込む。
【0131】
その後、めっき用レジスト層34、35を剥離除去することにより、
図13及び
図14(a)に示すに示すリードフレーム10Cが得られる(
図15(d))。
【0132】
(半導体装置の製造方法)
本実施の形態による半導体装置の製造方法は、
図6(a)-(e)に示す半導体装置20の製造方法と略同様にして行うことができる。
【0133】
本実施の形態によれば、ダイパッド11と樹脂部18との間、及び、リード部12と樹脂部18との間に、金属層27e~27hが入り込んでいる。これにより、ダイパッド11と樹脂部18との界面、又は、リード部12と樹脂部18との界面から、半導体素子21側に水分が侵入することを抑えられる。この結果、長期間の使用後における半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0134】
上記各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【0135】
10 リードフレーム
10a パッケージ領域
11 ダイパッド
12 リード部
13 支持リード(支持部材)
14 吊りリード
15 内部端子面
17 外部端子面
18 樹脂部
20 半導体装置
51 内部端子
52 接続部
53 外部端子