JP2001345414A - リードフレーム、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 - Google Patents
リードフレーム、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器Info
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Abstract
ら信頼性の高いリードフレーム、半導体装置及びその製
造方法、回路基板並びに電子機器を提供することにあ
る。 【解決手段】 半導体装置は、半導体チップ30と、中
央部18よりも薄い薄肉部16が端部に形成されてなる
ダイパッド14と、封止材42と、を有し、ダイパッド
14の薄肉部16の一方の面は中央部18の一方の面と
面一に形成されてなり、封止材42はダイパッド14に
おける薄肉部16及び中央部18の面一となった面を露
出させてダイパッド14の端部を封止する。
Description
半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
に関する。
出させた形態のパッケージが知られている。このパッケ
ージの製造工程では、ダイパッドを金型に押しつけて樹
脂のモールド工程を行う。しかし、ダイパッドと金型と
の間に樹脂が入り込むため、ダイパッドの裏面にバリが
出来ていた。また、このパッケージでは、ダイパッドと
樹脂との界面が剥離しやすかった。
であり、その目的は、ダイパッドの裏面が露出する構造
でありながら信頼性の高いリードフレーム、半導体装置
及びその製造方法、回路基板並びに電子機器を提供する
ことにある。
ドフレームは、外枠とダイパッドとを有するリードフレ
ームであって、前記ダイパッドの端部には、中央部より
も薄い薄肉部が形成されてなり、前記薄肉部の一方の面
は、前記中央部の一方の面と面一に形成されてなり、前
記ダイパッドは、前記薄肉部及び前記中央部の面一とな
った前記面が向く方向に前記外枠からシフトしてなる。
肉部が形成されているので封止材が載りやすくなってい
る。したがって、モールド工程でダイパッドを型に押し
つけやすい。そして、ダイパッドと型との間に封止材が
入り込まず、バリができにくい。また、ダイパッドの端
部に薄肉部を形成することで、ダイパッドの一方の面を
露出させて封止材で封止しても、ダイパッドの一方の面
から他方の面に至る距離が長くなる。そして、ダイパッ
ドと封止材との界面に剥離が生じても、水分の侵入を抑
制することができる。
ダイパッドは、吊りピンによって前記外枠に連結されて
なり、前記薄肉部は、前記ダイパッドの端部に一部を避
けて形成され、前記吊りピンは、前記ダイパッドにおけ
る前記薄肉部を避けた部分に連結されていてもよい。
がダイパッドに連結されているので、両者の連結部分の
強度が低下することを避けられる。
ダイパッドの端部に段が形成されることで、前記薄肉部
が形成され、前記段を構成する面のうち、前記ダイパッ
ドの厚み方向に立ち上がる端面は、凹面をなしていても
よい。
材を設けると、凹面と封止材との密着性が向上する。
チップと、前記半導体チップが搭載され、端部に中央部
よりも薄い薄肉部が形成されてなるダイパッドと、前記
半導体チップを封止する封止材と、を有し、前記ダイパ
ッドの前記薄肉部の一方の面は、前記中央部の一方の面
と面一に形成されてなり、前記封止材は、前記ダイパッ
ドにおける前記薄肉部及び前記中央部の面一となった前
記面を露出させて、前記ダイパッドの前記端部を封止す
る。
部が形成されることで、ダイパッドの一方の面から他方
の面への距離が長くなり、ダイパッドと封止材との界面
に剥離が生じても、水分の侵入を抑えることができる。
また、ダイパッドの端部には薄肉部が形成されているの
で封止材が載りやすくなっている。したがって、モール
ド工程でダイパッドを型に押しつけやすい。そして、ダ
イパッドと型との間に封止材が入り込まず、バリができ
にくい。
パッドの端部に段が形成されることで、前記薄肉部が形
成され、前記ダイパッドの前記段を構成する面のうち、
前記ダイパッドの厚み方向に立ち上がる端面は、凹面を
なしていてもよい。
で、ダイパッドの端部と封止材との密着性が向上する。
パッドの前記封止材から露出する前記面に、ロウ材が設
けられていてもよい。
保護をロウ材によって図ることができ、ロウ材を使用し
て他の部材とダイパッドとを接合しやすくなっている。
体装置を備える。
体装置を備え、前記ロウ材によって前記ダイパッドと接
合される放熱部材が設けられてなる。
を、ダイパッドと接合された放熱部材から発散すること
ができる。
体装置を備える。
導体装置を備え、前記ロウ材によって前記ダイパッドと
接合される放熱部材が設けられてなる。
を、ダイパッドと接合された放熱部材から発散すること
ができる。
法は、ダイパッドに半導体チップが搭載されたリードフ
レームを型にセットして行うモールド工程を含み、前記
ダイパッドの端部には、中央部よりも薄い薄肉部が形成
されてなり、前記薄肉部の一方の面は、前記中央部の一
方の面と面一に形成されてなり、前記薄肉部に封止材が
載ることで、前記ダイパッドを前記型の内面に接触させ
て前記モールド工程を行う。
肉部が形成されているので封止材が載りやすくなってお
り、ダイパッドに封止材を載せて型に押しつけることが
できる。したがって、ダイパッドと型との間に封止材を
入り込ませずにモールド工程を行うことができる。こう
して、ダイパッド上にバリができないように半導体装置
を製造することができる。
て、前記モールド工程後に、前記リードフレームに対し
て行う電解メッキ工程を含み、前記リードフレームは、
外枠と、前記外枠と前記ダイパッドとを連結する吊りピ
ンと、を有し、前記電解メッキ工程を、前記吊りピンを
切断する前に行ってもよい。
とダイパッドとの電気的な接続をとって電解メッキを行
うことができる。
て、前記リードフレームは、ダムバーによって連結され
た複数のリードを有し、前記電解メッキ工程を、前記ダ
ムバーを切断した後に行ってもよい。
の切断面にも電解メッキを施すことができる。
態について図面を参照して説明する。
に係るリードフレームを示す図である。図2は、図1の
II−II線断面図であり、図3は、図1のIII−III線断面
図である。
材を加工して形成される。その加工方法には、化学的な
エッチングや、機械的な打ち抜きが適用される。リード
フレーム10は、外枠12を有する。外枠12は、長方
形をなしていることが多く、外枠12の形状がリードフ
レーム10の外形となる。外枠12には、図示しない治
具穴を形成し、モールド用の型に設けられたガイドピン
を入れられるようにすることが好ましい。これにより、
リードフレーム10の型に対する位置決めを簡単に行え
る。
有する。ダイパッド14は、半導体チップ30(図4参
照)などの電子部品を搭載する部分であり、矩形(特に
正方形)をなす場合が多い。本実施の形態では、ダイパ
ッド14の端部には、図2に示すように薄肉部16が形
成されている。薄肉部16は、ハーフエッチングによっ
て形成することができる。また、板材を、リードフレー
ム10の形状に加工するときに、同時にハーフエッチン
グして薄肉部16を形成してもよい。
8よりも薄い。薄肉部16を形成することで、ダイパッ
ド14の端部に、少なくとも1つの段(図2に示す例で
は1つの段が示されているが複数の段を形成してもよ
い。)が形成されている。
接続する面(例えばダイパッド14の端部に形成された
段を構成する面)のうち、ダイパッド14の厚み方向に
立ち上がる面は、図2に拡大して示すように、凹面をな
すことが好ましい。この形状によれば、凹面に封止材が
入り込んで、ダイパッド14の端部と封止材42(図4
参照)が密着しやすい。
の中央部18の一方の面と面一になっている。すなわ
ち、ダイパッドの14の端部において、片面からのみ薄
くなって薄肉部16が形成されている。ダイパッド14
の一方の面(裏面)は、薄肉部16の面及び中央部18
の面が面一になって形成されている。
央部18の面と、薄肉部16の面と、両者の面を接続す
る面(例えば図2に示すようにダイパッド14の厚み方
向に立ち上がる面)と、で形成されている。薄肉部16
と面一になっていない中央部18の面は、図4に示すよ
うに、半導体チップ30の搭載面であり、半導体チップ
30よりも大きく設定されている。
の面及び薄肉部16の面が面一となって形成された面)
は、ダイパッド14の他方の面のうちの中央部18の面
よりも大きい。ダイパッド14の一方の面は、全体的に
平坦面であることが好ましい。こうすることで、モール
ド工程で、型40(図4参照)の内面にダイパッド14
の一方の面を全体的に接触させることができる。
全体に形成されていてもよいが、図1に示すように、一
部を除いて形成されていてもよい。図1に示す例では、
矩形のダイパッド14の角部を除いて、薄肉部16が形
成されている。ダイパッド14の角部は、中央部18と
同じ厚みとなっている。
は吊りリード)20によって外枠12と接続されてい
る。吊りピン20は、薄肉部16を避けてダイパッド1
4と接続されていることが好ましい。こうすることで、
ダイパッド14と吊りピン20との接続部の強度の低下
を避けることができる。例えば図1に示すように、矩形
のダイパッド14の角部を薄肉部16よりも厚く(ある
いは中央部18とほぼ同じ厚みで)形成し、この角部が
吊りピン20との接続部となっていてもよい。
し、ダイパッド14における薄肉部16は、外枠12か
らシフトしている。詳しくは、ダイパッド14は、薄肉
部16及び中央部18の面一となった面が向く方向に、
外枠12からシフトしている。また、ダイパッド14
は、ダウンセットされている。すなわち、ダイパッド1
4における外枠12からシフトした方向とは反対側の面
が、半導体チップ30の搭載面である。あるいは、ダイ
パッド14における薄肉部16及び中央部18の面一と
なった面とは反対側の面が、半導体チップ30の搭載面
である。あるいは、ダイパッド14における薄肉部16
を形成するために削られた片面が、半導体チップ30の
搭載面である。なお、本実施の形態では、図4に示すよ
うに、半導体チップ30のパッド(図示せず)よりもリ
ード22の位置が高くなるように、ダイパッド14の位
置が設定されている。
を有する。リード22は、外枠12からダイパッド14
に向けて延びて設けられている。リード22は、詳しく
は、インナーリード24及びアウターリード26を含
む。インナーリード24は、半導体装置において封止材
42(図8参照)で封止される部分であり、アウターリ
ード26は、封止材42から引き出された部分であって
外部との電気的な接続に使用される部分である。
14の各辺に対して直角に、外枠12から延びている。
インナーリード24は、アウターリード26から、ダイ
パッド14の中央部に向けて傾斜して延びている。隣同
士のリード22は、ダムバー28によって連結されてい
る。詳しくは、ダムバー28は、隣同士のアウターリー
ド26におけるインナーリード24に近い部分を連結し
ている。
上述した構成の他に、周知のリードフレームの構成が適
用されている。
本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
し、ダイパッド14に半導体チップ30を固定する(ダ
イボンディング工程)。例えば、ダイパッド14と半導
体チップ30とを接着剤32で接着する。接着剤32と
して、熱硬化性樹脂を用いてもよいが、熱伝導率の高い
材料、例えば金属ペースト(銀ペースト等)を用いても
よい。なお、ダイボンディング工程の前に、図3に示す
ように、吊りピン20を曲げておいてもよいし、ダイボ
ンディング工程の後に、吊りピン20を曲げてもよい。
例えば、半導体チップ30のパッド(図示せず)とイン
ナーリード24とに、ワイヤ34をボンディングする。
この工程には、周知のワイヤボンダーを使用することが
できる。ただし、本実施の形態では、半導体チップ30
のパッドよりもインナーリード24が高い位置に設定さ
れているので、これに対応してワイヤ34のループ高さ
等を調整する。
は、図4に示すように、モールド用の型(例えば金型)
40に、半導体チップ30が搭載されたリードフレーム
10をセットする。型40は、上型36及び下型38を
含む。ダイパッド14が下型38の内面に接触するよう
に、リードフレーム10をセットする。そして、半導体
チップ30、ワイヤ34及びインナーリード24を封止
材(モールド樹脂)42で封止する。封止材42とし
て、熱硬化性樹脂を用いることが多い。
に薄肉部16が形成してある。薄肉部16及び中央部1
8の面が面一になった側が下型38に接触し、薄く削ら
れた側が封止材42にて封止される。したがって、薄肉
部16に封止材42が載りやすいので、ダイパッド14
と下型38との間に封止材42が入り込みにくい。その
結果、ダイパッド14上にバリができにくい。
ら取り出したリードフレーム10を示す図である。な
お、図5に示すリードフレーム10は、図1に示すリー
ドフレーム10の裏面から見た状態で示されている。図
5に示すように、ダイパッド14の一方の面は封止材4
2から露出している。この状態で、リード22の表面に
バリが発生していれば、バリ取り工程を行う。
グ工程を行う。すなわち、リード22を連結しているダ
ムバー28を切断する。ダムバー28を切断しておくこ
とで、次の電解メッキ工程で、ダムバー28の切断面に
もメッキを施すことができる。本実施の形態では、この
時点では、未だ吊りピン20を切断しない。
ち、リードフレーム10の封止材42から露出した部分
に、ロウ材(例えばハンダ)やスズ等の金属皮膜を形成
する。例えば、複数のアウターリード26は、外枠12
と連結されており、外枠12を介して電気的に接続され
ているので電解メッキが可能である。また、ダイパッド
14は、吊りピン20によって外枠12と連結されてお
り、吊りピン20を介して電気的に接続されるので電解
メッキが可能になっている。こうして、金属皮膜を形成
することで、耐食性が向上する。また、ハンダなどのロ
ウ材のメッキを施せば、アウターリード26と配線パタ
ーンとの接合や、ダイパッド14と放熱部材54(図8
参照)との接合を容易に行うことができる。
グ工程を行う。すなわち、アウターリード26を外枠1
2から切断し、吊りピン20を除去する。続いて、フォ
ーミング工程を行う。すなわち、アウターリード26を
回路基板に実装しやすい形態に曲げる。第2のトリミン
グ工程及びフォーミング工程は同時に行ってもよい。
行い、検査工程などを行う。以上の工程を経て半導体装
置を製造することができる。
を適用した実施の形態に係る半導体装置を示す図であ
る。本実施の形態に係る半導体装置は、半導体チップ3
0と、ダイパッド14と、封止材42と、を有する。ダ
イパッド14の一方の面は、封止材42から露出してい
る。
に、薄肉部16を形成したことで段が形成され、封止材
42からの露出面から半導体チップ30までの距離が長
くなっている。したがって、外部からの水分の侵入を抑
制し、耐クラック性を向上させることができる。
立ち上がる面が、図2に拡大して示すように凹面をなす
ので、凹面に封止材が入り込んで、ダイパッド14の端
部と封止材42(図4参照)が密着している。したがっ
て、封止材42が収縮して変形しても、ダイパッド14
と封止材42との界面に隙間が生じにくいので、クラッ
クが生じにくい。
0に実装されている。回路基板50には例えばガラスエ
ポキシ基板等の有機系基板を用いることが一般的であ
る。回路基板50には例えば銅等からなる配線パターン
52が所望の回路となるように形成されていて、配線パ
ターン52と半導体装置のアウターリード26とが接合
されている。また、回路基板50には、放熱部材(ヒー
トスプレッダ)54が設けられており、放熱部材54
は、半導体装置のダイパッド14の露出面と接合されて
いる。こうすることで、半導体チップ30に生じた熱
を、ダイパッド14を通して放熱部材54から発散させ
ることができる。本実施の形態に係る半導体装置のその
他の構成は、上述したリードフレーム10及び半導体装
置の製造方法について説明した通りである。
する電子機器として、図9にはノート型パーソナルコン
ピュータ100、図10には携帯電話200が示されて
いる。
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図
11に示すように、ダイパッド64の端面を傾斜面とす
ることで薄肉部を形成してもよい。あるいは、図12に
示すように、ダイパッド74の端面を凹面とすることで
薄肉部を形成してもよい。
ードフレームを示す図である。
導体装置の製造方法を説明する図である。
導体装置の製造方法を説明する図である。
導体装置の製造方法を説明する図である。
導体装置の製造方法を説明する図である。
導体装置を搭載する回路基板を示す図である。
導体装置を有する電子機器を示す図である。
る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
形例を示す図である。
形例を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 外枠とダイパッドとを有するリードフレ
ームであって、 前記ダイパッドの端部には、中央部よりも薄い薄肉部が
形成されてなり、 前記薄肉部の一方の面は、前記中央部の一方の面と面一
に形成されてなり、 前記ダイパッドは、前記薄肉部及び前記中央部の面一と
なった前記面が向く方向に前記外枠からシフトしてなる
リードフレーム。 - 【請求項2】 請求項1記載のリードフレームにおい
て、 前記ダイパッドは、吊りピンによって前記外枠に連結さ
れてなり、 前記薄肉部は、前記ダイパッドの端部に一部を避けて形
成され、 前記吊りピンは、前記ダイパッドにおける前記薄肉部を
避けた部分に連結されてなるリードフレーム。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のリードフレ
ームにおいて、 前記ダイパッドの端部に段が形成されることで、前記薄
肉部が形成され、 前記段を構成する面のうち、前記ダイパッドの厚み方向
に立ち上がる端面は、凹面をなすリードフレーム。 - 【請求項4】 半導体チップと、 前記半導体チップが搭載され、端部に中央部よりも薄い
薄肉部が形成されてなるダイパッドと、 前記半導体チップを封止する封止材と、 を有し、 前記ダイパッドの前記薄肉部の一方の面は、前記中央部
の一方の面と面一に形成されてなり、 前記封止材は、前記ダイパッドにおける前記薄肉部及び
前記中央部の面一となった前記面を露出させて、前記ダ
イパッドの前記端部を封止する半導体装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、 前記ダイパッドの端部に段が形成されることで、前記薄
肉部が形成され、 前記ダイパッドの前記段を構成する面のうち、前記ダイ
パッドの厚み方向に立ち上がる端面は、凹面をなす半導
体装置。 - 【請求項6】 請求項4又は請求項5記載の半導体装置
において、 前記ダイパッドの前記封止材から露出する前記面に、ロ
ウ材が設けられてなる半導体装置。 - 【請求項7】 請求項4から請求項6のいずれかに記載
の半導体装置を備える回路基板。 - 【請求項8】 請求項6記載の半導体装置を備える回路
基板であって、 前記ロウ材によって前記ダイパッドと接合される放熱部
材が設けられてなる回路基板。 - 【請求項9】 請求項4から請求項6のいずれかに記載
の半導体装置を備える電子機器。 - 【請求項10】 請求項6記載の半導体装置を備える電
子機器であって、 前記ロウ材によって前記ダイパッドと接合される放熱部
材が設けられてなる電子機器。 - 【請求項11】 ダイパッドに半導体チップが搭載され
たリードフレームを型にセットして行うモールド工程を
含み、 前記ダイパッドの端部には、中央部よりも薄い薄肉部が
形成されてなり、 前記薄肉部の一方の面は、前記中央部の一方の面と面一
に形成されてなり、 前記薄肉部に封止材が載ることで、前記ダイパッドを前
記型の内面に接触させて前記モールド工程を行う半導体
装置の製造方法。 - 【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記モールド工程後に、前記リードフレームに対して行
う電解メッキ工程を含み、 前記リードフレームは、外枠と、前記外枠と前記ダイパ
ッドとを連結する吊りピンと、を有し、 前記電解メッキ工程を、前記吊りピンを切断する前に行
う半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 請求項12記載の半導体装置の製造方
法において、 前記リードフレームは、ダムバーによって連結された複
数のリードを有し、 前記電解メッキ工程を、前記ダムバーを切断した後に行
う半導体装置の製造方法。
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