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JP3250900B2 - 半導体装置及びその製造方法及びリードフレーム - Google Patents

半導体装置及びその製造方法及びリードフレーム

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JP3250900B2
JP3250900B2 JP01755094A JP1755094A JP3250900B2 JP 3250900 B2 JP3250900 B2 JP 3250900B2 JP 01755094 A JP01755094 A JP 01755094A JP 1755094 A JP1755094 A JP 1755094A JP 3250900 B2 JP3250900 B2 JP 3250900B2
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resin
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semiconductor device
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    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

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及びその製造
方法及びリードフレームに係り、特にパッケージ底面に
外部端子と接続される接続部が形成された半導体装置及
びその製造方法及びリードフレームに関する。
【０００２】近年の電子機器の小型化，高速化，更には
高機能化に伴い、それらに用いられる半導体装置につい
ても同様の要求がある。
【０００３】また、このような半導体装置自体に対する
要求に加え、半導体装置を基板に実装する時の実装効率
の改善，及び実装構造の簡単化も望まれている。
【０００４】そこで、リードを実装基板の表面で接続す
る表面実装型の半導体装置が現在主流をなしているが、
更に実装効率の向上及び実装構造の簡単化を図った半導
体装置が望まれている。
【０００５】
【従来の技術】近年の電子機器の高機能化に伴い、電子
機器に配設される半導体装置の高密度化が図られ、これ
に伴い半導体装置に設けられるリード数も増大する傾向
にある。このように多数のリードを有する半導体装置を
表面実装するパッケージ構造としてパッケージの４側面
からリードを外方にガルウイング形状をなすよう延出し
た構成のＱＦＰ(Quad Flat Package) 型のパッケージが
知られている。
【０００６】しかるに、パッケージの４側面からリード
を外方に延出させるＱＦＰ型のパッケージ構造では、リ
ード数が増大すると必然的にリードの厚さが薄くなり機
械的強度が低下すると共に、隣接するリード間ピッチが
狭くなりリード間干渉が発生するおそれがある。
【０００７】これを解決する表面実装構造としてＢＧＡ
(Ball Grid Array) 型のパッケージ構造が知られてい
る。このＢＧＡ型のパッケージ構造を図１５に示す。同
図に示すＢＧＡ型のパッケージ構造を採用した半導体装
置１は、基板２の上部に半導体チップ３がダイス付け剤
４により接合されると共に、基板２の上面に配設された
電極部と半導体チップ３との間はワイヤ５により電気的
接続が行われている。また、基板２の上部にはモールド
樹脂が配設されることにより樹脂パッケージ６（梨地で
示す）が形成されており、この樹脂パッケージ６により
半導体チップ３は外界に対して保護されている。
【０００８】また、基板２にはスルーホール或いはビア
等（図示せず）が形成されており、このスルーホール或
いはビア等により、半導体チップ３とワイヤ５により接
続された電極部は基板２の背面側に電気的に引き出さ
れ、この引き出された部位には外部接続用電極（図示せ
ず）が形成されている。また、外部接続用電極には半田
ボール７が設けられており、この半田ボール７を実装基
板８に配設された電極部９に接合することにより、半導
体装置１を実装基板８に実装する構成とされていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記した従
来構成の半導体装置１では、樹脂パッケージ６を形成す
る樹脂パッケージ形成工程を実施した後に半田ボール７
を基板２に配設する半田ボール配設工程を行わなければ
ならず、また半導体装置１の製造工程とは別個に半田ボ
ール７の製造工程も必要となり、半導体装置１を製造す
るための工程が複雑になってしまい、またこれに伴い半
導体装置１の製品コストが上昇してしまうという問題点
があった。
【００１０】また、半導体装置１を実装基板８に確実に
電気的に接続するためには、半導体装置１に配設される
多数の半田ボール７の径寸法を正確に一致させる必要が
ある。これは、半田ボール７の径寸法にバラツキが有る
と、径寸法の小さい半田ボール７においては電極部９と
の間に間隙が発生してしまい、半田ボール７と電極部９
との電気的接続が確実に行われないおそれがあるからで
ある。しかるに、多数の半田ボール７を正確にその径寸
法が一致するよう製造するのは困難であり、よって半導
体装置１を実装基板８に実装する際の実装歩留りが低下
してしまうという問題点があった。
【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な製造工程で確実な実装実装処理を行えると
共に製品コストの低減を図るうる半導体装置及びその製
造方法及びリードフレームを提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の各手
段を講じることにより解決することができる。
【００１３】請求項１記載の発明は、半導体チップと、
この半導体チップと接続されたリード部が樹脂パッケー
ジに内設されると共に、このリード部の一部が樹脂パッ
ケージの外部にその露出面が樹脂パッケージの外面と面
一となるよう露出し接続部を形成してなる半導体装置に
おいて、上記接続部に、上記樹脂パッケージの外面より
外側に向け突出した突出部をリード部と一体的に形成
し、突出部を除くリード部の厚さ寸法（Ｈ）に比べて突
出部の厚さ寸法（ｈ）を薄く形成し、上記リード部が上
記リードフレームの一部を構成するよう構成し、かつ、
該突出部は、該突出部周辺の該リード部の部位よりも薄
く形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】また、請求項２記載の発明は、上記突出部
を、上記接続部を塑性変形させることにより外側に向け
突出した構成としたことを特徴とするものである。
【００１５】また、請求項３記載の発明に係る半導体装
置は、表面にリードパターンが形成された樹脂製テープ
と、上記リードパターンと電気的に接続された半導体チ
ップと、上記樹脂テープの所定箇所に孔が設けられ、上
記リードパターンの幅方向の一部がこの孔を介して上記
樹脂テープから突出してなる突出部と、上記半導体チッ
プと突出部を含むリードパターン表面を封止する樹脂パ
ッケージとを有することを特徴とするものである。
【００１６】また、請求項４記載の発明に係る半導体装
置の製造方法は、半導体チップと接続されると共に外部
端子と接続させる接続部を有したリード部を形成するリ
ード部形成工程と、上記リード部形成工程により形成さ
れたリード部と、搭載された半導体チップとを電気的に
接続する半導体チップ搭載工程と、上記半導体チップが
搭載されたリード部を金型内に装着すると共にこの金型
内に樹脂を充填して半導体チップ及びリード部を樹脂内
に埋設し、かつリード部の一部に形成された接続部の表
面が樹脂の外面と面一となる構成で露出するよう樹脂パ
ッケージを形成する樹脂モールド工程と、この樹脂モー
ルド工程実施時に同時に実施され、樹脂が金型に充填さ
れることにより発生する内圧力（Ｆ）により接続部を塑
性変形させて外側に向け突出させて突出部を形成する突
出部形成工程とを有することを特徴とするものである。
【００１７】また、請求項５記載の発明は、 上記リード
部形成工程において、リード部に形成される接続部にハ
ーフエッチングを実施し、後に実施される突出部形成工
程において突出部が形成される部位を、他の部位に対し
て肉薄とすることを特徴とするものである。
【００１８】また、請求項６記載の発明は、 上記樹脂モ
ールド工程において、樹脂パッケージを成形する際に用
いる金型の突出部形成位置と対向する部位に、突出部の
形状に対応した凹部を形成したことを特徴とするもので
ある。
【００１９】また、請求項７記載の発明は、 上記樹脂モ
ールド工程において、樹脂パッケージを成形する際に用
いる金型の突出部が形成される部位に、接続部を外側に
向け吸引する吸引装置を接続し、この吸引装置の発生す
る吸引力を補助力として突出部を外側に向け突出させる
ことを特徴とするものである。
【００２０】また、請求項８記載の発明は、半導体チッ
プが搭載されるチップ搭載部と、該半導体チップと接続
されるインナーリード部と、樹脂パッケージ内に埋設さ
れた際に該樹脂パッケージの外部に露出する接続部が形
成されたアウターリード部とを具備するリードフレーム
において、上記接続部に突出部を形成し、上記突出部を
除くアウターリード部の厚さ寸法に比べて突出部の厚さ
寸法を薄く形成し、かつ、該突出部は、該突出部周辺の
該リード部の部位よりも薄く形成したこと特徴とするも
のである。
【００２１】また、請求項９記載の発明は、上記突出部
を、上記接続部を塑性変形させることにより外側に向け
突出した構成としたことを特徴とするものである。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【作用】上記した各手段は下記のように作用する。
【００２６】請求項１の発明によれば、リード部に形成
された接続部に、樹脂パッケージの外面より外側に向け
突出した突出部を形成することにより、この突出部を従
来における半田ボールと同等の機能を持たせることがで
きる。また、突出部はリード部と一体的に形成されてい
るため、従来構成の半導体装置では必要であった半田ボ
ールを不要とすることができ、これにより部品点数の削
減及び製造工程の簡単化を図ることができる。
【００２７】また、突出部の厚さ寸法を、突出部を除く
リード部の厚さ寸法に比べて薄く形成したことにより、
突出部の形成を容易に行うことができる。また、樹脂パ
ッケージを製造する際に金型内で発生する内圧力により
突出部を突出させることが可能となり、製造工程の簡単
化を図ることができる。
【００２８】また、請求項２及び請求項９の発明によれ
ば、接続部を塑性変形することにより突出部が外側に向
け突出するよう構成したことにより、塑性加工は従来の
ように半田ボールを径寸法が均一となるように精度よく
製造するのに比べて高い精度で加工を行なえるため、多
数形成される突出部の突出量の均一化を容易に行うこと
が可能となる。
【００２９】
【００３０】また、請求項４の発明によれば、樹脂が金
型に充填される際発生する内圧力により接続部を塑性変
形させて外側に向け突出させて突出部を形成する突出部
形成工程を樹脂モールド工程実施時に同時に実施するた
め、一般に半導体装置の製造方法において実施されてい
る製造工程を変更或いは新たな工程の追加を行うことな
く、請求項１記載の半導体装置を製造することができ
る。従って、請求項１記載の半導体装置を低コストで製
造することが可能となる。
【００３１】また、請求項５の発明によれば、突出部が
形成される部位を他の部位に対して肉薄としたことによ
り、接続部を突出させて突出部を形成する際実施される
塑性加工を小さな加工力により行うことが可能となり、
樹脂が金型に充填される際発生する内圧力により確実に
接続部を塑性変形させることができる。また、突出部が
形成される部位を他の部位に対して肉薄とする手段とし
てハーフエッチングを用いているため肉薄部の形成を容
易に行うことができ、更にリード部形成工程においてリ
ード部を成形する方法としてエッチングを用いることに
より、上記肉薄部の形成とリード部の成形をリード部形
成工程において一括的に行うことができる。
【００３２】また、請求項６の発明によれば、樹脂パッ
ケージを成形する際に用いる金型の突出部形成位置と対
向する部位に突出部の形状に対応した凹部を形成するこ
とにより、金型構造に小変更を加えるのみで突出部形成
工程を樹脂モールド工程実施時と同時に実施することが
可能となる。また、形成される突出部の形状は凹部の形
状により決められるため、金型に形成される複数の凹部
を高精度に形成しておくことにより、この金型により形
成される突出部の形状を均一化することができる。
【００３３】また、請求項８の発明によれば、金型の突
出部が形成される部位に接続部を外側に向け吸引する吸
引装置を設け、この吸引装置の発生する吸引力を補助力
として上記突出部を外側に向け突出させることにより、
樹脂が金型に充填される際発生する内圧力力に加えて吸
引装置の発生する吸引力により突出部の形成が行われる
ため、確実にかつ加工効率よく突出部を形成することが
できる。
【００３４】また、請求項８の発明によれば、半導体チ
ップが搭載されるとチップ搭載部と、この半導体チップ
と接続されるインナーリード部と、樹脂パッケージ内に
埋設された際にこの樹脂パッケージの外部に露出する接
続部が形成されたアウターリード部とを具備するリード
フレームにおいて、上記接続部に突出部を形成すること
により、当該リードフレームが樹脂パッケージ内に装着
された際、突出部は樹脂パッケージの外部に突出するた
め外部接続端子として機能させることができる。
【００３５】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。
【００３６】図１は本発明の一実施例である半導体装置
１０を示す断面図であり、図２は本発明の一実施例であ
る半導体装置１０の底面を示す斜視図である。半導体装
置１０は、大略すると半導体チップ１１，リード部１２
及び樹脂パッケージ１３等により構成されている。
【００３７】半導体チップ１１は、ダイパッド１４の上
部にダイ付け剤１５を用いて接合されている。この半導
体チップ１１の上面には複数のチップ側電極１６が形成
されている。また、半導体チップ１１の側方対向位置に
は複数のリード部１２が半導体チップ１１を囲繞するよ
う配設されている。
【００３８】リード部１２は、例えばコバール，４２ａ
ｌｌｏｙ或いは銅（Ｃｕ）合金等のリードフレーム材料
により形成されており、インナーリード部１７及びアウ
ターリード部１８とにより構成されている。インナーリ
ード部１７とアウターリード部１８とは一体的に連続し
て１本のリードを構成している。このインナーリード部
１７と半導体チップ１１の上面に形成されたチップ側電
極１６との間はワイヤボンディング処理が行われること
によりワイヤ１９が橋架され、チップ側電極１６とイン
ナーリード部１７とは電気的に接続される構成とされて
いる。
【００３９】上記の半導体チップ１１及びリード部１２
は、樹脂パッケージ１３内に樹脂封止された構成とされ
ている。このように樹脂パッケージ１３に半導体チップ
１１及びリード部１２が封止されることにより、半導体
チップ１１及びリード部１２が空気と触れることによる
酸化の発生を防止できると共に、水，塵埃等が半導体チ
ップ１１及びリード部１２に付着するのを防止すること
ができる。
【００４０】また、図１及び図２に示されるように、リ
ード部１２を構成するアウターリード部１８は、その一
部が樹脂パッケージ１３の外部に露出した構成とされて
いる尚、以下このアウターリード部１８の樹脂パッケー
ジ１３の外部に露出した部分を接続部２０という。
【００４１】ここで、上記接続部２０に注目し、図１，
図２に加えて図３及び図４を用いて以下説明する。尚、
図３は半導体装置１０に複数形成された接続部２０のひ
とつを拡大して示す図であり、図４は図３におけるＡ−
Ａ線に沿う断面図である。
【００４２】接続部２０は、その表面２０ａが樹脂パッ
ケージ１３の底面１３ａに露出しており、また接続部２
０の表面２０ａと樹脂パッケージ１３の底面１３ａとは
略面一となるよう構成されている。また、接続部２０の
略中央位置には半球状に突出した突出部２１が形成され
ている。この突出部２１は接続部２０の表面２０ａ（即
ち、樹脂パッケージ１３の底面１３ａ）から、接続部２
０に塑性加工を行うことにより外側に向け突出するよう
形成されている。従って、突出部２１は接続部２０に一
体的に、即ちリード部１２に一体的に形成された構成と
なる。
【００４３】更に、図４に示されるように、突出部２１
の厚さ寸法（同図中、矢印ｈで示す）は、突出部２１の
形成位置を除くリード部１２の厚さ寸法（同図中、矢印
Ｈで示す）に比べて薄くなるよう構成されている（ｈ＜
Ｈ）。具体的に、例えばリード部１２の厚さ寸法ＨをＨ
＝７０μｍに設定した場合には、突出部２１の厚さ寸法
ｈは約ｈ＝２０μｍ程度となるよう構成されている。
【００４４】このように、突出部２１の厚さ寸法ｈを突
出部２１の形成位置を除く他の部位のリード部１２の厚
さ寸法Ｈに比べて小さく設定することにより、突出部２
１を塑性加工し易い構成とすることができる。また、突
出部２１の肉厚を薄くすることにより、突出部２１の機
械的強度が低下することが考えられるが、図４に示され
るように、樹脂パッケージ１３を構成する樹脂は塑性変
形され半球形状とされた突出部２１の内部にまで充填さ
れた構成とされているため、この樹脂パッケージ１３が
突出部２１の補強材として機能し、よって突出部２１の
機械的強度は維持される。
【００４５】続いて、突出部２１が形成された半導体装
置１０を実装基板２２に実装する方法について図１を用
いて説明する。
【００４６】上記のように、接続部２０の表面２０ａと
樹脂パッケージ１３の底面１３ａとは略面一となるよう
構成されており、突出部２１は面一とされた表面２０ａ
及び底面１３ａから外側に向け突出した構成とされてい
るため、半導体装置１０の底面においては突出部２１の
みが下方（図１における下方）に突出した構成とされて
いる。また、突出部２１はリード部１２に一体的に形成
されているため、半導体チップ１１と電気的に接続され
ている。従って、突出部２１は、従来における半田ボー
ル７（図１５参照）と同様に外部接続用の端子として機
能させることができる。
【００４７】具体的には、実装基板２２の所定位置に基
板側電極２３を突出部２１の形成位置に対応させて形成
すると共に、基板側電極２３の上部にプリセット半田
（図示せず）を配設しておく。そして、半導体装置１０
を突出部２１と基板側電極２３とを位置合わせした上で
実装基板２２にフェイスダウンし、続いてリフロー炉を
通すことにより基板側電極２３と突出部２１とを半田付
けする。
【００４８】上記のように、本実施例に係る半導体装置
１０では、突出部２１が半田バンプと同様の機能を奏す
るため、半導体装置１０を実装基板２２に表面実装する
ことができ、また半導体チップ１１が多数のチップ側電
極１６を有する構成のものであっても実装基板２２との
接続を確実に行うことができる。
【００４９】また、突出部２１はリード部１２と一体的
に形成されているため、従来構成の半導体装置１では必
要であった半田ボール７を不要とすることができる。こ
れにより、従来構成の半導体装置１に比べて部品点数の
削減及び製造工程が簡単化を図ることができ、製品コス
トの低減を図ることができる。更に、半導体装置１０を
実装基板２２に実装する作業は、従来から一般に行われ
ているフェイスダウンボンディング技術をそのまま利用
して実装できるため、実装作業についても容易に行うこ
とができる。
【００５０】次に、上記構成を有する半導体装置１０の
製造方法について説明する。
【００５１】図５乃至図８は、本発明方法の一実施例で
ある半導体装置１０の製造方法を説明するための図であ
る。半導体装置１０を製造するには、先ずリードフレー
ム２５を作成するためのリード部形成工程を行う。図５
はリード部形成工程を実施することにより形成されたリ
ードフレーム２５を示している。
【００５２】図５（Ａ）はリードフレーム２５の平面図
であり、このリードフレーム２５は例えばコバール，４
２ａｌｌｏｙ或いはＣｕ合金等のリードフレーム材料よ
りなる平板状基材に対しエッチング処理を行うことによ
り、リード部１２，ダイパッド１４が形成された同図に
示す所定の形状に成形される。また、この状態において
は、リード部１２及びダイパッド１４は枠体２６と一体
的な構成とされており、この枠体２６に保持されてい
る。また、枠体２６には位置決めを行うための位置決め
孔２７が穿設されている。尚、図５（Ａ）に示す破線
は、樹脂パッケージ１３が配設された場合における樹脂
パッケージ１３の外形を示している。従って、この破線
より内側位置が樹脂パッケージ１３に封止される部分で
ある。
【００５３】また、リードフレーム２５に形成される複
数のリード部１２の所定位置には夫々ハーフエッチング
部２８が形成されている。このハーフエッチング部２８
は、突出部２１の形成位置に形成されている。図５
（Ｂ）はハーフエッチング部２８の配設位置近傍を拡大
して示す斜視図であり、また図５（Ｃ）は図５（Ｂ）に
おけるＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。ハーフエッ
チング部２８の形成は、リードフレーム２５を所定形状
にエッチングする際に同時に行うことができる。一般に
リードフレーム２５を所定形状にエッチングする際、そ
の両面から食刻処理が行われる。具体的には、先ず平板
状基材にリード部１２（ハーフエッチング部２８を含
む），ダイパッド１４，枠体２６等がエッチングされな
いよう所定パターンのマスクを平板状基材の両側面に配
設して所定時間エッチング処理を行う。
【００５４】この際、ハーフエッチング部２８の形成位
置には上記マスクを両面に配設するのではなく、片面の
みに配設する。これにより、図５（Ａ）に示す形状のリ
ードフレーム２５が形成された段階で、リード部１２に
は他の部分に比べて肉厚が薄い構成とされたハーフエッ
チング部２８が形成される。このハーフエッチング部２
８の厚さ寸法ｈは、例えばリード部１２の厚さ寸法Ｈが
Ｈ＝７０μｍである場合には約ｈ＝２０μｍ程度となる
よう構成されている（図５（Ｃ）及び図４参照）。この
ハーフエッチング部２８の形成は、単にマスクを平板状
基材の片側面に配設するのみであり、他は通常のエッチ
ング処理と変わるところはなく容易に形成することがで
きる。
【００５５】このように他の部分に比べて肉厚の薄いハ
ーフエッチング部２８を形成することにより、このハー
フエッチング部２８に対して塑性加工を行おうとした場
合、小さな加工力で塑性変形を発生させることが可能と
なる。また、ハーフエッチング処理によりハーフエッチ
ング部２８が形成されるため、リード部形成工程におい
て同時にハーフエッチング部２８を形成することが可能
となる。
【００５６】仮にハーフエッチング部２８の肉薄部分を
形成するのに切削加工等を用いた場合を想定すると、リ
ードフレーム２５の形成（エッチング処理）とハーフエ
ッチング部２８となる肉薄部分の切削加工等は同一工程
で行うことはできず、ハーフエッチング部２８を形成す
るためのみに新たに切削工程が必要となってしまう。し
かるに、上記のようにハーフエッチング処理によりハー
フエッチング部２８を形成することにより、リード部形
成工程において同時にハーフエッチング部２８を形成す
ることが可能となり、製造工程の簡単化を図ることがで
きる。
【００５７】尚、上記したリード部形成工程において
は、エッチング処理によりリードフレーム２５及びハー
フエッチング部２８を同時形成する例を示したが、リー
ドフレーム２５の形成方法としてプレス加工を用いるこ
とにより、リードフレーム２５と肉薄部分（ハーフエッ
チング部２８）を同時形成することも可能である。
【００５８】即ち、リード部１２，ダイパッド１４の形
成においてはカッタを用いて平板状基材を切断して所定
形状のリード部１２及びダイパッド１４を形成し、肉薄
部分はポンチ等の治具を用いて押圧処理することにより
肉薄部分（ハーフエッチング部２８）を形成する。カッ
タ及びポンチ等の治具はプレス装置により同時に駆動す
ることができるため、よってプレス加工を用いることに
よりリードフレーム２５の形成と肉薄部分（ハーフエッ
チング部２８）の形成とを同時に実施することができ
る。
【００５９】上記の如くリードフレーム２５が製造され
ると、続いて半導体チップ搭載工程が実施される。半導
体チップ搭載工程では、先ずリードフレーム２５に形成
されたダイパッド１４上にダイ付け剤１５を用いて半導
体チップ１１を搭載固定する。続いて、半導体チップ１
１の上部に配設されているチップ側電極１６とリード部
１２との間にワイヤボンディング処理を行うことにより
ワイヤ１９を配設する。上記のようにチップ側電極１６
とリード部１２との間にワイヤ１９が配設されると、リ
ードフレーム２５にはプレス処理が行われることによ
り、リード部１２は所定形状に形成される。
【００６０】上記の半導体チップ搭載工程が終了する
と、半導体チップ１１が搭載されたリードフレーム２５
は金型２９に装着され樹脂モールド工程が実施される。
【００６１】図６は、半導体チップ１１が搭載されたリ
ードフレーム２５を金型２９に装着した状態を示してい
る。金型２９は上型３０及び下型３１とにより構成され
ており、リードフレーム２５は上型３０と下型３１との
間に挟持された構成で金型２９内に保持される。
【００６２】また、下型３１には複数の凹部３２が形成
されている。この凹部３２の形成位置は、上記したリー
ド部形成工程においてリード部１２に形成されたハーフ
エッチング部２８の形成位置と対応するよう形成されて
おり、リードフレーム２５が金型２９に装着された状態
において図６に示されるようにハーフエッチング部２８
は凹部３２と対向するよう構成されている。また、凹部
３２の形状は前記した突出部２１の半球状形状と対応し
た凹形状とされている。尚、上型３０には樹脂パッケー
ジ１３となるモールド樹脂をキャビティ３３内に導入す
るためのランナ３４が配設されている。
【００６３】リードフレーム２５が金型２９内に装着さ
れると、続いて図７に示すようにランナ３４よりモール
ド樹脂１３-1（梨地で示す）がキャビティ３３内に導入
される。キャビティ３３内にモールド樹脂１３-1が導入
されることにより、キャビティ３３内の内圧は上昇し、
この内圧はキャビティ３３の内面全体に印加される。
【００６４】ここで、ハーフエッチング部２８に注目す
ると、前記したようにハーフエッチング部２８はリード
部１２の他の部分に比べて厚さ寸法が小さくなっている
ため、塑性変形し易い構成とされている、また、ハーフ
エッチング部２８と対向する下型３１には凹部３２が形
成されている。従って、モールド樹脂１３-1の導入によ
りキャビィティ３３内に発生する内圧及びモールド樹脂
１３-1の移動力（以下、この内圧及び移動力を含めて内
圧力Ｆという）は、ハーフエッチング部２８を外側に向
け（下型３１に向け）変形させようとする力として作用
し、この内圧力Ｆによりハーフエッチング部２８は外側
に向け塑性変形され、これにより突出部２１が形成され
る。
【００６５】図７はキャビィティ３３内に完全にモール
ド樹脂１３-1が充填されて樹脂パッケージ１３が形成さ
れた状態を示している。このように、樹脂パッケージ１
３が形成された状態においては、複数のリード部１２に
夫々形成されていたハーフエッチング部２８は全て外側
に向け塑性変形され突出部２１が形成される。このよう
に突出部２１の形成は、金型２９の下型３１の構造に小
変更を加えるのみで、具体的には下型２９に凹部３２を
形成するのみで、樹脂モールド工程の実施時に同時に形
成することができる。
【００６６】また、形成される突出部２１の形状は凹部
３２の形状により決められるため、下型３１に形成され
る複数の凹部３２の形状を高精度に形成しておくことに
より、金型２９により形成される突出部２１の突出量及
び形状を容易に均一化することができる。このように突
出部２１の突出量が均一化しバラツキがなくなることに
より、図１を用いて説明した半導体装置１０を実装基板
２２に実装する際、突出部２１と基板側電極２３との間
に浮きが発生することがなくなり、突出部２１と基板側
電極２３との接合（半田接合）を確実に行うことが可能
となり、実装基板２２に対する半導体装置１０の実装性
を向上させることができる。
【００６７】また、前記したように突出部２１の肉厚を
薄くすることにより突出部２１の機械的強度が低下する
ことが考えられるが、図８に示されるようにモールド樹
脂１３-1は突出部２１の内部にまで充填された構成とさ
れ突出部２１の補強材として機能しているため突出部２
１の機械的強度は維持されている。
【００６８】上記のように樹脂パッケージ１３が形成さ
れると、樹脂パッケージ１３が形成されたリードフレー
ム２５は金型２９から離型され、枠体２６等の不要部分
が除去されることにより、図１に示す半導体装置１０が
形成される。上記してきた半導体装置１０の製造方法で
は、一般に行われている半導体製造方法と大きく変わる
ところはなく、また既存の設備を用いて従来の半導体製
造工程と略同一工程により半導体装置１０を製造するこ
とができるため、半導体装置１０の製品コストを上昇さ
せることなく半導体装置１０を製造することができる。
【００６９】図９は樹脂モールド工程において使用され
る金型の変形例を示している。同図に示す金型３５は、
凹部３２の形成位置に吸引装置３８（例えば真空ポンプ
等）に接続された吸引配管３６，３７を配設し、ハーフ
エッチング部２８を吸引装置３８が発生する吸引力によ
り外側に向け（下型に向け）吸引できるよう構成したこ
とを特徴とするものである。
【００７０】上記の構成とされた金型３５を用いること
により、ハーフエッチング部２８を塑性変形させる力と
して、キャビィティ３３内で発生する内圧力Ｆに加えて
吸引装置３８が発生する吸引力ｆが塑性変形のための補
助力として作用するため、ハーフエッチング部２８を凹
部３２により強い力で押圧されるため、形成される突出
部２１の形状を凹部３２の形状に応じて精度よく成形す
ることが可能となる。これにより、形成される突出部２
１の突出高さ及び形状の均一性をより高めることがで
き、実装基板２２に対する実装性を向上させることがで
きる。また、塑性変形に要する力が強くなるため、突出
部２１を塑性変形するのに要する時間が短縮され、突出
部２１を加工効率よく形成することができる。
【００７１】図１０乃至図１２は、樹脂モールド工程に
おいて突出部２１を形成する方法の変形例を示す図であ
る。上記した実施例においては、ハーフエッチング部２
８を塑性変形させ突出部２１を形成するのに、モールド
樹脂１３-1を金型２５内に導入することによりキャビィ
ティ３３内に発生する内圧力Ｆを用いていた。本変形例
では、治具を用いて直接的にハーフエッチング部２８を
塑性変形させ突出部２１を形成することを特徴とするも
のである。以下、具体的な突出部２１の形成方法につい
て説明する。
【００７２】図１０は、半導体チップ１１が搭載された
リードフレーム２５を金型３９に装着した状態を示して
いる。本実施例に係る金型３９は、その上型４０にプレ
スロッド４１を配設した構成とされている。このプレス
ロッド４１は図示しない昇降装置により図中上下方向に
移動可能な構成とされている。
【００７３】また、プレスロッド４１の下端部は半球形
状とされており、その形状は凹部３２の半球形状（即
ち、形成しようとする突出部２１の形状）に対応するよ
う構成されている。このプレスロッド４１は、下型３１
に形成されている凹部３２と対向するよう上型４０に配
設されている。尚、リードフレーム２５を金型３９に装
着する時には、各プレスロッド４１は図１０に示される
ように上動した位置（以下、この位置を初期位置とい
う）にあるよう構成されている。
【００７４】金型３９にリードフレーム２５が装着され
ると、続いて図１１に示すように、昇降装置によりプレ
スロッド４１は下動してハーフエッチング部２８と当接
すると共に、更にプレスロッド４１は下動してハーフエ
ッチング部２８を凹部３２に押圧する。このプレスロッ
ド４１がハーフエッチング部２８を凹部３２に押圧する
押圧力により、ハーフエッチング部２８は塑性変形され
突出部２１が形成される。
【００７５】上記のように突出部２１が形成されると、
プレスロッド４１は昇降装置により上動し再び初期位置
に戻る。この状態でキャビティ３３内にランナ３４を介
してモールド樹脂１３-1が導入され、樹脂パッケージ１
３が製造される（図１２参照）。このモールド樹脂１３
-1が導入される時、プレスロッド４１は初期位置に戻っ
ているため、樹脂パッケージ１３の製造に当たりプレス
ロッド４１が邪魔になるようなことはない。
【００７６】また、樹脂モールド装置には、成形された
樹脂生成品を金型から離型するための離型用ロッドが配
設されたものがあるが、この離型用ロッドは本変形例で
示したプレスロッド４１と似た構成とされており、離型
時には下方に移動するとにより金型内に形成された樹脂
生成品を押圧し金型から離型させる構成とされている。
従って、既存の離型用ロッドを昇降させる昇降装置を利
用してプレスロッド４１を駆動できるよう構成すること
もできる。
【００７７】上記のように、本変形例においては、プレ
スロッド４１がハーフエッチング部２８を凹部３２に向
け押圧することにより、ハーフエッチング部２８を塑性
変形し突出部２１を形成する構成とされている。従っ
て、内圧力Ｆを用いてハーフエッチング部２８を塑性変
形する前記実施例に比べて、ハーフエッチング部２８に
印加される加工力が安定化するため、本実施例によって
も形成される突出部２１の形状を凹部３２の形状に応じ
て精度よく成形することが可能となる。よって、形成さ
れる突出部２１の突出高さ及び形状の均一性をより高め
ることができ、これにより実装基板２２に対する実装性
を向上させることができる。
【００７８】尚、突出部２１の塑性加工はプレスロッド
４１の１回の昇降動作により形成されるため、突出部２
１を塑性変形するのに要する時間は短く、突出部２１を
加工効率よく形成することができる。
【００７９】また、プレスロッド４１は上記のようにハ
ーフエッチング部２８を塑性変形して突出部２１を形成
する機能の他、樹脂パッケージ１３が形成された後に、
これを金型３９から離型させる離型用ロッドとしても用
いることができ、プレスロッド４１の多機能化を図るこ
ともできる。上記してきた各実施例においては、リード
部１２としてリードフレーム２５を加工形成した例を示
したが、本発明に係る半導体装置は、リード部１２とし
てＴＡＢ(Tape Automated Bonding)テープを用いること
も可能である。図１３及び図１４は、リード部１２とし
てＴＡＢテープ４２を用いた例を示している。
【００８０】ＴＡＢテープ４２は、ポリイミド等の樹脂
製テープ４３の上面に例えば銅箔等よりなるリードパタ
ーン４４を所定の形状でプリント形成した構成とされて
いる。半導体チップ１１は、このＴＡＢテープ４２上に
取り付けられ、ワイヤ１９或いは半田バンプ等を用いて
リードパターン４４と電気的に接続されいる（図１３及
び図１４はワイヤ１９を用いた例を示している）。尚、
リードパターン４４の膜厚は約３０〜４０μｍ程度が一
般的である。
【００８１】図１３は半導体チップ１１が搭載されたＴ
ＡＢテープ４２を金型２９に装着した状態を示してい
る。ＴＡＢテープ４２を構成する樹脂製テープ４３の突
出部２１の形成位置は、所定範囲にわたり樹脂製テープ
４３が除去されて孔４５が形成された構成とされてお
り、よってＴＡＢテープ４２を金型２９に装着した状態
においてリードパターン４４は凹部３２と直接対向した
状態となっている。また、前記したように、リードパタ
ーン４４の膜厚寸法は約３０〜４０μｍ程度であり、そ
のままで塑性変形しうる膜厚とされているため、リード
フレーム２５を用いた場合と異なりハーフエッチング部
は形成されていない。
【００８２】ＴＡＢテープ４２が金型２９内に装着され
ると、続いて図１４に示すようにランナ３４よりモール
ド樹脂１３-1（梨地で示す）がキャビティ３３内に導入
され樹脂パッケージ１３が形成される。この際、キャビ
ティ３３内にモールド樹脂１３-1が導入されることによ
り発生する内圧力ＦはＴＡＢテープ４２の上面全体に印
加される。
【００８３】ここで、ＴＡＢテープ４２の孔４５の形成
位置（即ち、突出部２１の形成位置）に注目すると、前
記したようにリードパターン４４の膜厚寸法は約３０〜
４０μｍと塑性変形可能な膜厚とされており、かつ孔４
５が形成されることによりリードパターン４４は露出さ
れた構成されている。更に、リードパターン４４は露出
された部位と対向する下型３１には凹部３２が形成され
ている。従って、モールド樹脂１３-1が導入されること
により発生する内圧力Ｆによりリードパターン４４は外
側に向け（凹部３２に向け）塑性変形され、これにより
突出部２１が形成される。
【００８４】上記の製造方法により形成される半導体装
置においては、半導体装置の底面部分に突出部２１のみ
が突出する構成となる。しかるに、ＴＡＢテープ４２の
形成工程において、予め突出部２１が形成される部分を
突出部２１が形成される面積よりも広い面積にわたりプ
レス加工等により外側に向け突出させ、樹脂パッケージ
１３の底面と面一となるよう形成しておき、このＴＡＢ
テープ４２を金型２９に装着して上記の樹脂モールド工
程を実施することにより、樹脂パッケージ１３の底面と
面一とされた接続部２０に突出部２１が形成された構成
の、図１に示す半導体装置１０と等価形状の半導体装置
を製造することも可能である。
【００８５】上記のように、ＴＡＢテープ４２を用いた
構成の半導体装置であっても、図１に示したリードフレ
ーム２５を用いた半導体装置１０と同様の効果を実現で
き、部品点数の削減及び製造工程の簡単化を図ることが
できる。
【００８６】尚、上記した各実施例においては、突出部
２１の形状として半球形状としたものを例に挙げて説明
したが、突出部２１の形状はこれに限定されるものでは
なく、例えば平面的に見た形状で楕円状，矩形状等の形
状としてもよく、また全体形状としては円錐状，円錐台
状，角錐状等の形状としてもよい。この突出部２１の形
状は、実装密度や実装基板２２に配設される基板側電極
２３の配設ピッチ等により任意に決定することができ
る。
【００８７】また、上記した図３乃至図５を用いて説明
した例においては、突出部２１の形成を容易とする構成
として、ハーフエッチング部２８を設けた構成を示し
た。しかるに、リード部１２の幅寸法を薄くして塑性加
工を行い易くできる構成であれば、特にハーフエッチン
グ部２８に限定されるものではなく、上記した説明で例
に挙げた切削加工，プレス加工等により肉薄部分を形成
する構成としてもよい。
【００８８】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次のような
種々の効果を実現することができる。
【００８９】請求項１の発明によれば、リード部に形成
された接続部に、樹脂パッケージの外面より外側に向け
突出した突出部を形成することにより、この突出部を従
来における半田ボールと同等の機能を持たせることがで
きる。また、突出部はリード部と一体的に形成されてい
るため、従来構成の半導体装置では必要であった半田ボ
ールを不要とすることができ、これにより部品点数の削
減及び製造工程が簡単化を図ることができる。
【００９０】また、突出部の厚さ寸法を、突出部を除く
リード部の厚さ寸法に比べて薄く形成したことにより、
突出部の形成を容易に行うことができる。また、樹脂パ
ッケージを製造する際に金型内で発生する内圧力により
突出部を突出させることが可能となり、製造工程の簡単
化を図ることができる。
【００９１】また、請求項２及び請求項９の発明によれ
ば、接続部を塑性変形することにより突出部が外側に向
け突出するよう構成したことにより、塑性加工は従来の
ように半田ボールを径寸法が均一となるように精度よく
製造するのに比べて高い精度で加工を行なえないため、
多数形成される突出部の突出量の均一化を容易に行うこ
とが可能となる。
【００９２】
【００９３】また、請求項４の発明によれば、樹脂が金
型に充填される際発生する内圧力により接続部を塑性変
形させて外側に向け突出させて突出部を形成する突出部
形成工程を樹脂モールド工程実施時に同時に実施される
ため、一般に半導体装置の製造方法において実施されて
いる製造工程を変更或いは新たな工程の追加を行うこと
なく、請求項１記載の半導体装置を製造することができ
る。従って、請求項１記載の半導体装置を低コストで製
造することが可能となる。
【００９４】また、請求項５の発明によれば、突出部が
形成される部位を他の部位に対して肉薄としたことによ
り、接続部を突出させて突出部を形成する際実施される
塑性加工を小さな加工力により行うことが可能となり、
樹脂が金型に充填される際発生する内圧力により確実に
接続部を塑性変形させることができる。また、突出部が
形成される部位を他の部位に対して肉薄とする手段とし
てハーフエッチングを用いているため肉薄部の形成を容
易に行うことができ、更にリード部形成工程においてリ
ード部を成形する方法としてエッチングを用いることに
より、上記肉薄部の形成とリード部の成形をリード部形
成工程において一括的に行うことができる。
【００９５】また、請求項６の発明によれば、樹脂パッ
ケージを成形する際に用いる金型の突出部形成位置と対
向する部位に突出部の形状に対応した凹部を形成するこ
とにより、金型構造に小変更を加えるのみで突出部形成
工程を樹脂モールド工程実施時と同時に実施することが
可能となる。また、形成される突出部の形状は凹部の形
状により決められるため、金型に形成される複数の凹部
を高精度に形成しておくことにより、この金型により形
成される突出部の形状を均一化することができる。
【００９６】また、請求項７の発明によれば、金型の突
出部が形成される部位に接続部を外側に向け吸引する吸
引装置を設け、この吸引装置の発生する吸引力を補助力
として上記突出部を外側に向け突出させることにより、
樹脂が金型に充填される際発生する内圧力力に加えて吸
引装置の発生する吸引力により突出部の形成が行われる
ため、確実にかつ加工効率よく突出部を形成することが
できる。
【００９７】また、請求項８の発明によれば、半導体チ
ップが搭載されるとチップ搭載部と、この半導体チップ
と接続されるインナーリード部と、樹脂パッケージ内に
埋設された際にこの樹脂パッケージの外部に露出する接
続部が形成されたアウターリード部とを具備するリード
フレームにおいて、上記接続部に突出部を形成すること
により、当該リードフレームが樹脂パッケージ内に装着
された際、突出部は樹脂パッケージの外部に突出するた
め外部接続端子として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である半導体装置の断面図で
ある。
【図２】本発明の一実施例である半導体装置の底面を示
す斜視図である。
【図３】半導体装置に複数形成された接続部のひとつを
拡大して示す図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の一実施例であるリードフレームの平面
図である。
【図６】半導体チップが搭載されたリードフレームを金
型に装着した状態を示す図である。
【図７】キャビィティ内にモールド樹脂が充填されてい
る状態を示す図である。
【図８】キャビィティ内に完全にモールド樹脂が充填さ
れて樹脂パッケージ形成された状態を示す図である。
【図９】樹脂モールド工程において使用される金型の変
形例を示す図である。
【図１０】樹脂モールド工程において突出部を形成する
方法の変形例を示す図であり、半導体チップが搭載され
たリードフレームを金型に装着した状態を示す図であ
る。
【図１１】樹脂モールド工程において突出部を形成する
方法の変形例を示す図であり、プレスロッドが下動して
ハーフエッチング部を塑性加工している状態を示す図で
ある。
【図１２】樹脂モールド工程において突出部を形成する
方法の変形例を示す図であり、樹脂パッケージが形成さ
れた状態を示す図である。
【図１３】半導体チップが搭載されたＴＡＢテープを金
型に装着した状態を示す図である。
【図１４】ＴＡＢテープを用いて構成において、樹脂パ
ッケージが形成された状態を示す図である。
【図１５】従来の一例である半導体装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ 半導体装置 １１ 半導体チップ １２ リード部 １３ 樹脂パッケージ １３ａ 底面 １３-1 モールド樹脂 １６ チップ側電極 １７ インナーリード部 １８ アウターリード部 １９ ワイヤ ２０ 接続部 ２０ａ 表面 ２１ 突出部 ２２ 実装基板 ２３ 基板側電極 ２５ リードフレーム ２６ 枠体 ２７ 位置決め孔 ２８ ハーフエッチング部 ２９，３５，３９ 金型 ３０，４０ 上型 ３１ 下型 ３２ 凹部 ３３ キャビィティ ３６，３７ 吸引配管 ３８ 吸引装置 ４１ プレスロッド ４２ ＴＡＢテープ ４３ 樹脂製テープ ４４ リードパターン ４５ 孔

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、該半導体チップと接続
    されたリード部が樹脂パッケージに内設されると共に、
    該リード部の一部が該樹脂パッケージの外部にその露出
    面が該樹脂パッケージの外面と面一となるよう露出し接
    続部を形成してなる半導体装置において、 該接続部に、該樹脂パッケージの外面より外側に向け突
    出した突出部を該リード部と一体的に形成し、 該突出部を除くリード部の厚さ寸法（Ｈ）に比べて該突
    出部の厚さ寸法（ｈ）を薄く形成し、 該リード部がリードフレームの一部を構成するよう構成
    し、 かつ、該突出部は、該突出部周辺の該リード部の部位よ
    りも薄く形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 該突出部は、該接続部を塑性変形させる
    ことにより外側に向け突出させたことを特徴とする請求
    項１記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 表面にリードパターンが形成された樹脂
    製テープと、 該リードパターンと電気的に接続された半導体チップ
    と、 該樹脂テープの所定箇所に孔が設けられ、該リードパタ
    ーンの幅方向の一部が該孔を介して該樹脂テープから突
    出してなる突出部と、 該半導体チップと該突出部を含む該リードパターン表面
    を封止する樹脂パッケージとを有することを特徴とする
    半導体装置。
  4. 【請求項４】 半導体チップと接続されると共に外部端
    子と接続させる接続部を有したリード部を形成するリー
    ド部形成工程と、 該リード部形成工程により形成されたリード部と、搭載
    された該半導体チップとを電気的に接続する半導体チッ
    プ搭載工程と、 該半導体チップが搭載されたリード部を金型内に装着す
    ると共に該金型内に樹脂を充填して該半導体チップ及び
    該リード部を該樹脂内に埋設し、かつ該リード部の一部
    に形成された接続部の表面が該樹脂の外面と面一となる
    構成で露出するよう樹脂パッケージを形成する樹脂モー
    ルド工程と、 該樹脂モールド工程実施時に同時に実施され、該樹脂が
    該金型に充填されることにより発生する内圧力（Ｆ）に
    より該接続部を塑性変形させて外側に向け突出させて突
    出部を形成する突出部形成工程とを有することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 該リード部形成工程において、該リード
    部に形成される接続部にハーフエッチングを実施し、後
    に実施される突出部形成工程において該突出部が形成さ
    れる部位を、他の部位に対して肉薄とすることを特徴と
    する請求項４記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 該樹脂モールド工程において、該樹脂パ
    ッケージを成形する際に用いる該金型の該突出部形成位
    置と対向する部位に、該突出部の形状に対応した凹部を
    形成したことを特徴とする請求項４または５記載の半導
    体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 該樹脂モールド工程において、該樹脂パ
    ッケージを成形する際に用いる該金型の該突出部が形成
    される部位に、該接続部を外側に向け吸引する吸引装置
    を接続し、該吸引装置の発生する吸引力を補助力として
    該突出部を外側に向け突出させることを特徴とする請求
    項４乃至６のいずれか記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 半導体チップが搭載されるチップ搭載部
    と、該半導体チップと接続されるインナーリード部と、
    樹脂パッケージ内に埋設された際に該樹脂パッケージの
    外部に露出する接続部が形成されたアウターリード部と
    を具備するリードフレームにおいて、 該接続部に突出部を形成し、 該突出部を除くアウターリード部の厚さ寸法に比べて該
    突出部の厚さ寸法を薄く形成し、 かつ、該突出部は、該突出部周辺の該リード部の部位よ
    りも薄く形成したこと特徴とするリードフレーム。
  9. 【請求項９】 該突出部は、該接続部を塑性変形させる
    ことにより外側に向け突出させたことを特徴とする請求
    項８記載のリードフレーム。
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