JPH10270627A - 半導体装置の製造方法およびリードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置の製造コストを低減するととも
に、半導体装置の少量多品種化に対応する。 【解決手段】 複数のリード部２ｂとタブ２ａとを有す
る単位フレーム部２ｃがマトリックス状に行列配置さ
れ、かつそのタブ２ａのチップ搭載面２ｄの大きさが半
導体チップより小さく形成されたマトリックスフレーム
２であり、このマトリックスフレーム２が有する単位フ
レーム部２ｃ周辺の内枠部２ｇ，２ｔおよび外枠部２ｆ
にＬ形歪緩和孔２ｓと歪緩和スリット２ｕと歪緩和スリ
ット２ｖとが設けられたことにより、樹脂封止による加
熱・冷却の際にマトリックスフレーム２において発生す
る歪を緩和できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、製造コストを低減し、かつ少量多品種化に
対応する半導体装置の製造方法およびリードフレームに
関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】表面実装形でかつ樹脂封止形の半導体装置
の一例としてＱＦＰ（Quad Flat Package)が知られてい
る。

【０００４】なお、ＱＦＰなどの半導体装置において
は、製造コストを抑えることが重要な課題とされてお
り、この課題を解決する技術として、例えば、特開平１
−２８９１２７号公報に記載されたものがある。

【０００５】ここで、特開平１−２８９１２７号公報に
記載された技術は、複数のポット間を相互に連結する連
通路にゲートを介してキャビティ列が複数列配設された
下金型と、ポット上に対応してプランジャが往復運動す
る上金型との間に、予め半導体装置が載置されかつ電気
的に接続されたリードフレームを介挿し、その後、両型
を閉じてシリンダ内に封止用の樹脂を投入し、これをプ
ランジャによって押圧することにより、前記樹脂を前記
ポットから連通路およびゲートを介してキャビティ内に
流動、充填せしめ、リードフレームに搭載した半導体装
置を前記樹脂によってモールドするレジンモールド方法
である。

【０００６】また、製造コストの低減のために、一度に
多数の半導体装置を製造する技術として、リード部とタ
ブとを有する単位フレーム部が行列配置されたリードフ
レーム（以降、マトリックスフレームと呼ぶ）を用いる
技術があり、この技術は、例えば、特開平５−２９９４
５７号公報に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術においては、一品種あたりの製造数が少ない半導体装
置の場合、そのチップサイズごとにリードフレームを製
造する必要があり、半導体装置の製造コストの低減が実
現できないことが問題とされる。

【０００８】本発明の目的は、製造コストを低減すると
ともに、少量多品種化に対応する半導体装置の製造方法
およびリードフレームを提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１１】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体チップを搭載するタブを備えたリードフレー
ムを用いるものであり、複数のリード部と前記タブとを
有する単位フレーム部が行列配置されかつ前記タブのチ
ップ搭載面の大きさが前記半導体チップより小さく形成
された前記リードフレームを準備する工程と、前記タブ
に前記半導体チップを搭載する工程と、前記半導体チッ
プと前記リード部とを電気的に接続する工程と、前記半
導体チップおよびその周辺部を樹脂封止する工程と、前
記リードフレームから前記単位フレーム部を分離する工
程とを有するものである。

【００１２】これにより、一度に多数の半導体装置を製
造することが可能になるとともに、外形寸法の異なる様
々な種類の半導体チップをタブに搭載することができ
る。

【００１３】したがって、外形寸法の異なった半導体チ
ップごとにマトリックスフレームを製造しなくて済むた
め、マトリックスフレームを様々の品種の半導体装置に
用いることが可能になり、その結果、マトリックスフレ
ームの標準化を図ることができる。

【００１４】これにより、マトリックスフレームを用い
て半導体装置を製造する際においても、半導体装置の少
量多品種化に対応することが可能になる。

【００１５】また、本発明のリードフレームは、半導体
チップを搭載するタブを備えたものであり、複数のリー
ド部と前記タブとを有する単位フレーム部が行列配置さ
れるとともに、前記タブのチップ搭載面の大きさが前記
半導体チップより小さく形成されているものである。

【００１６】さらに、本発明のリードフレームは、前記
単位フレーム部周辺の高剛性部に歪緩和孔が形成されて
いるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１８】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、
その繰り返しの説明は省略する。

【００１９】図１は本発明によるリードフレーム（マト
リックスフレーム）の構造の実施の形態の一例を示す平
面図、図２は図１のマトリックスフレームにおけるＡ部
の詳細構造を示す拡大部分平面図、図３は本発明のリー
ドフレームを用いて製造された半導体装置（ＴＱＦＰ)
の構造の実施の形態の一例を示す断面図、図４は本発明
の半導体装置の製造方法におけるタブへの接合材の塗布
方法の実施の形態の一例を示す側面図、図５は図４の接
合材の塗布方法によって接合材が塗布されたリードフレ
ームを示す拡大部分平面図、図６は本発明の半導体装置
の製造方法における半導体チップの接合方法の実施の形
態の一例を示す側面図、図７は図６の接合方法によって
半導体チップが搭載されたマトリックスフレームの構造
を示す平面図、図８は本発明の半導体装置の製造方法に
おけるワイヤボンディング方法の実施の形態の一例を示
す側面図、図９は図８のワイヤボンディング方法によっ
てワイヤボンディングされたマトリックスフレームを示
す拡大部分平面図、図１０は図９のマトリックスフレー
ムのＡ−Ｂ断面を示す断面図、図１１は本発明の半導体
装置の製造方法に用いられる樹脂成形装置の実施の形態
の一例を示す斜視図、図１２は図１１の樹脂成形装置の
樹脂成形部を一部断面にして示す詳細構成図、図１３は
図１２の樹脂成形部における下金型の構造を示す平面
図、図１４は図１３の下金型におけるＢ部の詳細構造を
示す拡大部分平面図、図１５は図１３の下金型にマトリ
ックスフレームを載置した状態を示す平面図、図１６は
図１５のマトリックスフレームにおけるＣ部の詳細構造
を示す拡大部分平面図、図１７は図１１の樹脂成形装置
によって樹脂封止が行われたマトリックスフレームを示
す部分平面図、図１８は図１７のマトリックスフレーム
におけるＤ部の詳細構造を示す拡大部分平面図、図１９
は図１８のマトリックスフレームにおけるＣ−Ｄ断面の
詳細構造を示す断面図、図２０は本発明の半導体装置の
製造方法によって形成された半導体装置の内部透過構造
を示す平面図である。

【００２０】まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態
のリードフレームの概略構成について説明する。

【００２１】前記リードフレームは、半導体チップ１を
搭載するタブ２ａを備えたものであり、複数のリード部
２ｂとタブ２ａとを有する単位フレーム部２ｃがマトリ
ックス状に行列配置されたマトリックスフレーム２であ
る。

【００２２】さらに、このマトリックスフレーム２は、
そのタブ２ａのチップ搭載面２ｄの大きさが半導体チッ
プ１より小さく形成されている（以降、このタブ構造を
小タブ構造と呼ぶ）。

【００２３】すなわち、本実施の形態のリードフレーム
は、小タブ構造のマトリックスフレーム２である。

【００２４】なお、本実施の形態においては、図１に示
すように、マトリックスフレーム２の長手方向（横方
向）を列と呼び、この列の方向と直角を成す方向（縦方
向）を行と呼ぶことにする。

【００２５】ただし、列と行の呼び方は、逆であっても
よい。

【００２６】また、本実施の形態のマトリックスフレー
ム２は、列方向と行方向とのそれぞれに少なくとも２つ
の単位フレーム部２ｃが設けられたものであり、本実施
の形態で説明する図１に示したマトリックスフレーム２
は、列方向に５つの単位フレーム部２ｃが設けられ、か
つ行方向に２つの単位フレーム部２ｃが設けられてい
る。

【００２７】つまり、２つの列のそれぞれに５個の単位
フレーム部２ｃが設けられた５行２列配置であり、５個
の単位フレーム部２ｃが列状に連結されるとともに、そ
の連結された５個の単位フレーム部２ｃが２列に形成さ
れている。

【００２８】これによって、本実施の形態の１枚のマト
リックスフレーム２には、１０個の単位フレーム部２ｃ
が設けられており、１枚のマトリックスフレーム２か
ら、１０個の半導体装置を製造することができる。

【００２９】なお、マトリックスフレーム２が長方形で
なく、例えば、ほぼ正方形に近い形状である場合、すな
わち、単位フレーム部２ｃが２行２列配置などで４個設
けられたマトリックスフレーム２の場合には、図面上に
おける横方向を列と呼び、この列の方向と直角を成す縦
方向を行と呼ぶ。

【００３０】次に、前記マトリックスフレーム２の詳細
構造について説明する。

【００３１】図１、図２に示すように、マトリックスフ
レーム２は、単位フレーム部２ｃと、マトリックスフレ
ーム２の最外周部であり５個の単位フレーム部２ｃを連
結している外枠部２ｆと、各単位フレーム部２ｃ間を分
離するように形成されている内枠部２ｇ，２ｔとからな
る。

【００３２】さらに、単位フレーム部２ｃは、図３に示
すＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package) を構成するため
に必要なマトリックスフレーム２上の各部材によって構
成されている。

【００３３】すなわち、内枠部２ｇ，２ｔおよび外枠部
２ｆによって囲まれてなる単位フレーム部２ｃの中央部
には、主面１ａに半導体集積回路および電極が形成され
た半導体チップ１を搭載するための平面形状が円形のタ
ブ２ａ（ダイパッドもしくはアイランドともいう）が形
成されている。このタブ２ａは、単位フレーム部２ｃの
内枠部２ｇ，２ｔおよび外枠部２ｆの内側から延在する
４本の吊りリード２ｅによって支持されている。なお、
本実施の形態のタブ２ａは、このタブ２ａ上に搭載され
る半導体チップ１の面積よりも小さい面積となるように
形成された小タブ構造のものである。

【００３４】また、タブ２ａの周囲には、単位リードフ
レームの内枠部２ｇ，２ｔおよび外枠部２ｆから枠内方
に向けて延在された複数のリード部２ｂが配置されてい
る。さらに、リード部２ｂの中途部において、各々のリ
ード部２ｂは樹脂封止時の樹脂の流出を阻止するダムバ
ー２ｈによって連結され支持されている。同時にダムバ
ー２ｈは、吊りリード２ｅの外方端部であり単位フレー
ム部２ｃの角部に連結されている。

【００３５】したがって、単位フレーム部２ｃにおい
て、ダムバー２ｈより内方領域が樹脂封止領域となり、
さらに、各リード部２ｂにおいて、ダムバー２ｈの内側
からタブ２ａに延在しかつ樹脂によって封止される箇所
がインナーリード２ｉであり、ダムバー２ｈより外側に
延在し、かつ樹脂によって封止されずに露出する箇所が
アウターリード２ｊである。

【００３６】また、各々の単位フレーム部２ｃを囲む内
枠部２ｇ，２ｔおよび外枠部２ｆには、モールド工程時
または切断・成形工程時にモールド金型である下金型１
０ｂ（図１２参照）または切断・成形金型（図示せず）
にマトリックスフレーム２を載置する際の案内並びに固
定するための位置決め孔２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎ（図２
参照）が設けられている。

【００３７】ここで、モールド工程は、半導体チップ
１、タブ２ａ、インナーリード２ｉおよび金線ワイヤ３
をエポキシ系の熱硬化性の樹脂などによってモールドし
て樹脂封止部４を形成する工程であり、切断・成形工程
は、前記モールド工程後、マトリックスフレーム２の不
要箇所、すなわち樹脂封止部４の外部に露出したダムバ
ー２ｈ、外枠部２ｆおよび内枠部２ｇ，２ｔを所定の形
状に切断および曲げ成形を行う工程である。

【００３８】なお、前記モールド工程においては、外枠
部２ｆの長手方向の中央部または中央に最も近い１つの
位置決め孔２ｋと全ての位置決め孔２ｌを使用し、前記
切断・成形工程においては、位置決め孔２ｋ，２ｌ，２
ｍ，２ｎの４種類の孔（位置決め孔２ｍは１個以上）を
使用する。

【００３９】ここで、外枠部２ｆの長手方向の中央部ま
たは中央に最も近い１つの位置決め孔２ｋは、両工程に
おいて最も基準となる孔であり、単位フレーム部２ｃが
形成された各行ごとに樹脂成形装置１０（図１１参照）
のポット１０ｃ近傍の外枠部２ｆに設けられており、例
えば、下金型１０ｂの位置決めピン１０ｈ（図１３参
照）に対してマージンが極めて少ないように高精度に設
けられている。

【００４０】さらに、位置決め孔２ｌは、位置決め孔２
ｋが設けられた外枠部２ｆと同じ外枠部２ｆにおいて、
単位フレーム部２ｃの各列ごとに位置決め孔２ｋの近傍
に設けられた長孔である。

【００４１】すなわち、位置決め孔２ｌは、位置決め孔
２ｋとは異なり、前記下金型１０ｂの位置決めピン１０
ｉ（図１３参照）に対して大きめにマージンを持たせて
設けられたものである。

【００４２】なお、モールド工程においては、この２つ
の外枠部２ｆの長手方向の中央部または中央に最も近い
１つの位置決め孔２ｋと位置決め孔２ｌとによって位置
決めを行うため、樹脂成形時に、マトリックスフレーム
２の各単位フレーム部２ｃに対して前記ポット１０ｃ方
向から放射状の熱応力が掛かった際にも、マトリックス
フレーム２においてポット１０ｃ側の外枠部２ｆから放
射状に離れる方向では位置決めが行われていないことに
より、前記熱応力を逃がすことが可能になり、前記熱応
力によってマトリックスフレーム２に歪が発生するのを
防ぐことができる。

【００４３】また、本実施の形態のマトリックスフレー
ム２においては、切断・成形工程で位置決めとして用い
る孔が単位フレーム部２ｃの１行ごとに４種類合計６個
設けられている。

【００４４】ここで、行方向に並んだ単位フレーム部２
ｃを区切る内枠部２ｔに３つの位置決め孔２ｍが設けら
れたことにより、一方の外枠部２ｆとこれに対向する他
方の外枠部２ｆとの中間付近においてもマトリックスフ
レーム２の位置決めを行うことが可能になる。

【００４５】これにより、面積の広いマトリックスフレ
ーム２を用いた際にも、切断・成形工程においてこのマ
トリックスフレーム２を高精度に位置決めすることがで
きる。

【００４６】また、本実施の形態のマトリックスフレー
ム２には、樹脂封止時に付着した残留樹脂８（図１７参
照）を除去する際に用いられる樹脂除去用孔２ｐが、列
方向に並んだ単位フレーム部２ｃを区切る内枠部２ｇに
それぞれ２つずつ設けられている。

【００４７】なお、本実施の形態のマトリックスフレー
ム２は、単位フレーム部２ｃが２列配置のため、樹脂封
止時のポット１０ｃ側に近い側の列の前記内枠部２ｇに
のみ２つの樹脂除去用孔２ｐが設けられており、ポット
１０ｃから遠い側の列の列方向に並んだ単位フレーム部
２ｃを区切る内枠部２ｇには、樹脂除去用孔２ｐとほぼ
対応した箇所に２つのダミー孔２ｑが設けられている。

【００４８】この２つのダミー孔２ｑは、マトリックス
フレーム２に熱応力が掛かった際に、ポット１０ｃから
近い側の列に並んで設けられた単位フレーム部２ｃと、
遠い側の列に並んで設けられた単位フレーム部２ｃとに
掛かる前記熱応力の掛り具合を同様にするためのもので
ある。

【００４９】なお、樹脂除去用孔２ｐは、モールド工程
後、マトリックスフレーム２に付着した前記残留樹脂８
を除去する際に用いられるものであり、図示しない樹脂
除去装置を用いて、この樹脂除去装置が備える除去ピン
を樹脂除去用孔２ｐから突き出すことにより、マトリッ
クスフレーム２から前記残留樹脂８を切断して除去する
ものである。

【００５０】また、本実施の形態のマトリックスフレー
ム２には、各々の単位フレーム部２ｃ周辺の高剛性部２
ｒに複数の歪緩和孔が形成されている。

【００５１】ここで、本実施の形態におけるマトリック
スフレーム２の高剛性部２ｒとは、各々の単位フレーム
部２ｃの周辺の孔などが設けられていない比較的剛性が
高い箇所であり、モールド工程などにおいてマトリック
スフレーム２に熱応力が掛かった際に、歪の発生し易い
箇所である。例えば、図２に示すマトリックスフレーム
２においては、各々の単位フレーム部２ｃのゲート１０
ｄ（図１２参照）に関係のない３つの角部であり、この
３つの角部にＬ形歪緩和孔２ｓ（歪緩和孔）が設けられ
ている。

【００５２】さらに、本実施の形態のマトリックスフレ
ーム２においては、列方向に並んで配置された各々の単
位フレーム部２ｃを区切る内枠部２ｇに長い歪緩和スリ
ット２ｕ（歪緩和孔）が設けられており、かつ、行方向
に並んで配置された各々の単位フレーム部２ｃを区切る
内枠部２ｔに短い歪緩和スリット２ｖ（歪緩和孔）が設
けられている。

【００５３】ここで、歪緩和スリット２ｕは、行方向に
並んだ２つの単位フレーム部２ｃにほぼ沿いかつ近接さ
れて形成された歪緩和孔であり、単位フレーム部２ｃの
ほぼ２つ分の長さに相当するものである。

【００５４】また、歪緩和スリット２ｖは、内枠部２ｔ
において一方の列の単位フレーム部２ｃの近傍と、他方
の列の単位フレーム部２ｃの近傍とにそれぞれほぼ沿っ
て形成された歪緩和孔である。

【００５５】したがって、内枠部２ｔにおいては、位置
決め孔２ｍの両側に２つの歪緩和スリット２ｖが設けら
れている。

【００５６】なお、各々の単位フレーム部２ｃの周辺に
歪緩和スリット２ｕと歪緩和スリット２ｖとが設けられ
たことにより、モールド工程などにおいて、マトリック
スフレーム２に熱応力が掛かった際に、この熱応力を分
散させることができるため、これにより、マトリックス
フレーム２に歪が発生することを防止できる。

【００５７】また、マトリックスフレーム２は、例え
ば、鉄−ニッケル系合金板、銅板あるいは銅合金板など
によって形成され、エッチングまたは打抜きプレス加工
によって一体形成されるものである。

【００５８】次に、図１〜図３を用いて、本実施の形態
のマトリックスフレーム２を用いた半導体装置（図３参
照）の構造について説明する。

【００５９】ここで、本実施の形態においては、マトリ
ックスフレーム２を用いた樹脂封止形でかつ面実装形の
半導体装置の一例として図３に示す薄形のＴＱＦＰ（Th
in Quad Flat Package) の場合を説明する。

【００６０】図３に示すＴＱＦＰは、例えば、マイクロ
コンピュータとして用いられるものであり、かつ、図２
に示す小タブ構造のマトリックスフレーム２を用いたも
のである。ＴＱＦＰの構造は、半導体集積回路が形成さ
れた半導体チップ１を搭載する小タブ構造のタブ２ａ
と、マトリックスフレーム２から切断して形成されたイ
ンナーリード２ｉおよびアウターリード２ｊと、半導体
チップ１のボンディングパッド７とインナーリード２ｉ
とを電気的に接続する金線ワイヤ３（金線以外の銅線な
どであってもよい）と、半導体チップ１および金線ワイ
ヤ３などを樹脂封止して形成された樹脂封止部４とから
なる。

【００６１】なお、前記ＴＱＦＰは、その樹脂封止部４
の厚さが、1.０ｍｍ以下のものであり、樹脂封止部４の
平面形状が略正方形のものである。

【００６２】また、半導体チップ１の主面１ａには、そ
こに形成された半導体集積回を保護する絶縁膜５が形成
されている。

【００６３】さらに、半導体チップ１は銀ペーストなど
の接合材９によってタブ２ａに固定されている。

【００６４】なお、樹脂封止部４の４辺から突出した複
数のアウターリード２ｊは、ガルウイング状に曲げ成形
されている。

【００６５】次に、本実施の形態による半導体装置（Ｔ
ＱＦＰ）の製造方法について説明する。

【００６６】なお、前記ＴＱＦＰの製造方法は、小タブ
構造のマトリックスフレーム２を用いたものである。

【００６７】まず、複数のリード部２ｂとタブ２ａとを
有する単位フレーム部２ｃが行列配置され、かつタブ２
ａのチップ搭載面２ｄの大きさが半導体チップ１より小
さく形成されたマトリックスフレーム２（リードフレー
ム）を準備する。

【００６８】すなわち、図１および図２に示す小タブ構
造のマトリックスフレーム２を準備する。

【００６９】続いて、マトリックスフレーム２の各単位
フレーム部２ｃのタブ２ａに半導体チップ１を搭載する
ダイボンディング工程（ぺ付け工程ともいう）を行う。

【００７０】まず、図４または図６に示すダイボンディ
ング装置１１の図示しないローダ部（マトリックスフレ
ーム２供給部）にマトリックスフレーム２を複数枚供給
する。

【００７１】その後、マトリックスフレーム２をローデ
ィングユニットなどの搬送装置によって、ダイボンディ
ング装置１１のステージ１１ａ上に載置する。

【００７２】載置後、図５に示すように、マトリックス
フレーム２のタブ２ａ上に半導体チップ１を接合するた
めの接合材９を塗布する。図４に示すように、接合材９
の塗布は、その構成が簡易なディスペンサ１１ｂなどの
接着剤塗布治具を用い、これにより、一点滴下方式のノ
ズル２１から各タブ２ａ上に接合材９を滴下する。な
お、接合材９は、例えば、銀含有のエポキシ系接着剤、
つまり銀ペーストである。

【００７３】続いて、図６に示すように、接合材９を塗
布したタブ２ａ上にコレット１１ｃを使って半導体チッ
プ１を搭載し、ダイボンディング工程を完了する。な
お、これらのダイボンディング作業は、単位フレーム部
２ｃごとに順次実施するものであり、１枚のマトリック
スフレーム２のダイボンディングが終了したものを図７
に示す。

【００７４】本実施の形態では、１枚のマトリックスフ
レーム２において１０個の単位フレーム部２ｃが５行２
列で配置されているため、１枚のマトリックスフレーム
２に１０個の半導体チップ１をボンディング（搭載）で
きる。

【００７５】ここで、本実施の形態のダイボンディング
工程においては、タブ２ａ上への接合材９の塗布および
半導体チップ１の搭載を簡易なダイボンディング装置１
１によって行うため、ダイボンディング手順を容易に進
めることができるとともに、マトリックスフレーム２を
用いているため、単位時間当たりのボンディング処理で
多数の半導体チップ１を接合することが可能になる。

【００７６】これにより、作業時間を短縮することがで
き、その結果、ボンディング処理における作業性を向上
できる。

【００７７】その後、図３に示すように、タブ２ａ上に
搭載された半導体チップ１の電極上に形成されたボンデ
ィングパッド７と、それに対応するインナーリード２ｉ
とを金線ワイヤ３によってボンディングして電気的に接
続するワイヤボンディング工程を行う。

【００７８】まず、ダイボンディングによって半導体チ
ップ１が搭載されたマトリックスフレーム２を、図８に
示すように、ワイヤボンディング装置１２のヒートステ
ージ１２ａ上に搭載する。

【００７９】搭載完了後、先端にキャピラリを有するボ
ンディングヘッド（図示せず）によって、半導体チップ
１のボンディングパッド７とそれに対応するインナーリ
ード２ｉとを金線ワイヤ３（銅線などでもよい）によっ
て電気的に接続する。

【００８０】ここで、金線ワイヤ３に代わるものとし
て、例えば、金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂などを被覆
した被覆ワイヤを使用してもよい。

【００８１】さらに、マトリックスフレーム２の各単位
フレーム部２ｃは、四角形の半導体チップ１の各辺にお
いて、半導体チップ１のボンディングパッド７とそれに
対応するインナーリード２ｉとの距離がほぼ等距離にな
るようにインナーリード２ｉが形成されている。

【００８２】これにより、金線ワイヤ３の長さが、全て
のボンディングパッド７とそれに対応するインナーリー
ド２ｉとの間においてほぼ等しくなるため、金線ワイヤ
３の長さを変更する必要がなく、ワイヤボンディング作
業を容易に行うことができる。

【００８３】なお、ワイヤボンディング終了後のマトリ
ックスフレーム２における単位フレーム部２ｃの状態を
図９に示し、図９のＡ−Ｂ断面を図１０に示す。

【００８４】図１０に示すように、本実施の形態におけ
るＴＱＦＰは、タブ下げ仕様のものである。

【００８５】その後、マトリックスフレーム２の単位フ
レーム部２ｃに搭載された半導体チップ１と金線ワイヤ
３などの半導体チップ１の周辺部１ｂ（図３参照）と
を、塵埃や湿度などの外的雰囲気や機械的衝撃から保護
するために、樹脂を用いて樹脂封止するモールド工程を
行う。

【００８６】なお、モールド工程を説明するに当たり、
まず、このモールド工程で使用する図１１に示す樹脂成
形装置１０の構成を説明する。

【００８７】前記樹脂成形装置１０の基本構成は、マト
リックスフレーム２を所定位置に載置するローダ部１０
ｅと、モールド後のマトリックスフレーム２を所定位置
から取り出すアンローダ部１０ｆと、第１のモールド金
型である上金型１０ａと、第２のモールド金型である下
金型１０ｂと、上金型１０ａおよび下金型１０ｂが設置
されかつ樹脂封止が行われる樹脂成形部１０ｇとからな
る。

【００８８】これにより、ワイヤボンディングが終了し
たマトリックスフレーム２はローダ部１０ｅから樹脂成
形部１０ｇに搬入され、その後、樹脂成形部１０ｇで半
導体チップ１とその周辺部１ｂとが樹脂封止され、か
つ、樹脂封止が行われたマトリックスフレーム２はアン
ローダ部１０ｆに搬出され、そこに収容される。

【００８９】また、樹脂成形部１０ｇの詳細構造を図１
２に、下金型１０ｂの詳細構造を図１３に、図１３に示
す下金型１０ｂのＢ部詳細構造を図１４にそれぞれ示
す。

【００９０】ここで、図１３に示す下金型１０ｂは、封
止用の樹脂が投入されるシリンダ状のポット１０ｃと、
各ポット１０ｃに設けられた第１ランナ１０ｊおよび第
２ランナ１０ｋと、それぞれの前記ランナにおける樹脂
の注入口である第１ゲート１０ｌおよび第２ゲート１０
ｍと、それぞれの前記ゲートの先端に配置された第１下
型キャビティ１０ｎおよび第２下型キャビティ１０ｐ
と、各ポット１０ｃ間をお互いに連結する連通路１０ｑ
と、マトリックスフレーム２の位置合わせのための位置
決めピン１０ｈ，１０ｉとを有したブランチランナ方式
のものである。

【００９１】さらに、図１２に示す樹脂成形部１０ｇ
は、上金型１０ａと下金型１０ｂとを図示しないシリン
ダ装置などによって型閉じした状態を示すものである。

【００９２】ここで、図１２に示すように、下金型１０
ｂの下キャビティ１０ｗに対応する上金型１０ａのそれ
ぞれの部分には略同形状の上キャビティ１０ｘが形成さ
れている。

【００９３】したがって、上金型１０ａと下金型１０ｂ
との合わせ面１３の半導体チップ１が位置する箇所に、
上キャビティ１０ｘと下キャビティ１０ｗとによって所
定形状の第１キャビティ１０ｙと第２キャビティ１０ｚ
とが複数個形成される。

【００９４】また、下金型１０ｂの所定の位置には、封
止用の樹脂が投入されるシリンダ状のポット１０ｃが列
状に形成され、このポット１０ｃに対応する上金型１０
ａのそれぞれの箇所には、カル１０ｖが設けられてい
る。さらに、列状に配列されたそれぞれのポット１０ｃ
内には剛体接続板１０ｔを介してロッド１０ｓに接続さ
れたプランジャ１０ｒが配置されている。

【００９５】なお、上金型１０ａと下金型１０ｂとに
は、モールド後の樹脂封止部４（図１７参照）をそれぞ
れのモールド金型から離脱させるエジェクタピン１０ｕ
が設けられている。

【００９６】また、樹脂成形部１０ｇにおいては、サー
ボモータなどの駆動機構（図示せず）によってロッド１
０ｓを駆動することにより、剛体接続板１０ｔを介し各
プランジャ１０ｒも連動してポット１０ｃ内を上下動す
る。

【００９７】さらに、図１２または図１３に示すよう
に、上金型１０ａと下金型１０ｂとが密着された状態に
おいて、ポット１０ｃの上方がカル１０ｖによって閉止
されるとともに、カル１０ｖおよび第１，第２ランナ１
０ｊ，１０ｋを介してポット１０ｃが複数の第１キャビ
ティ１０ｙと第２キャビティ１０ｚとに連通され、ポッ
ト１０ｃ間は相互に連通路１０ｑにより連通するように
なっている。

【００９８】本実施の形態では、図１３に示すように、
各々のポット１０ｃには第１ランナ１０ｊと第２ランナ
１０ｋの２本のランナが連結されており、さらに、第１
ランナ１０ｊおよび第２ランナ１０ｋは、ともにその途
中で流路が２股に分岐され、かつ、分岐されたそれぞれ
のランナのポット１０ｃから遠方の先端には第１および
第２ゲート１０ｌ，１０ｍを介して第１下型キャビティ
１０ｎおよび第２下型キャビティ１０ｐが連結されてい
る。

【００９９】この第１下および第２下型キャビティ１０
ｎ，１０ｐは、ポット１０ｃの配列方向に対して垂直方
向に直列に設置され、かつ、ポット１０ｃを中心から一
方側、他方側それぞれ複数個（本実施の形態では１０
個）同数配列されている。また、図１２に示すように、
列状に配列されたポット１０ｃに対して内側に形成され
る５個のキャビティを第１キャビティ１０ｙ、外側に形
成される５個のキャビティを第２キャビティ１０ｚとす
る。前記キャビティの平面形状は４角形の各角部が面取
りされている。

【０１００】つまり、前記各角部を面取りすることによ
り、樹脂封止後の樹脂封止部４と各モールド金型との離
型性を向上させることができる。

【０１０１】また、それぞれの前記キャビティの４つの
角部のうちゲート１０ｄが設けられていない各部分に
は、前記キャビティ内へ封止用の樹脂を充填する時、前
記キャビティからエアーを外側に逃して前記樹脂の充填
を完全にするための空気抜き（図１４参照、以降、エア
ベント１４という）が形成されている。

【０１０２】次に、前記樹脂成形装置１０を用いたモー
ルド方法を説明する。図１５は、マトリックスフレーム
２をセットした状態の下金型１０ｂの平面図である。な
お、便宜上、図１５において、図９に示す半導体チップ
１と金線ワイヤ３は省略した。さらに、図１５に示すマ
トリックスフレーム２においても、図２に示したマトリ
ックスフレーム２と同様、図１６のマトリックスフレー
ム２に示すように、歪緩和スリット２ｕや歪緩和スリッ
ト２ｖが設けられるとともに、位置決め孔２ｋ，２ｌ，
２ｍ，２ｎが設けられている。

【０１０３】まず、各ポット１０ｃに、図示しない筒形
かつ固体状の封止用の樹脂（タブレットともいう）を投
入する。続いて、半導体チップ１が搭載されたマトリッ
クスフレーム２をローダ部１０ｅから樹脂成形部１０ｇ
に搬送し、所定位置に載置する。

【０１０４】すなわち、図１３および図１５に示すよう
に、マトリックスフレーム２を下金型１０ｂ上の所定位
置に載置し、半導体チップ１および金線ワイヤ３（図９
参照）が所定の第１下型キャビティ１０ｎまたは第２下
型キャビティ１０ｐ内にそれぞれ収容されるように位置
決めする。

【０１０５】ここで、マトリックスフレーム２の位置決
めは、下金型１０ｂに設けられた位置決めピン１０ｈ
と、マトリックスフレーム２の外枠部２ｆの長手方向の
中央部または中央に最も近い１つの位置決め孔２ｋとの
嵌め合わせによって行う。

【０１０６】つまり、下金型１０ｂ上において、マトリ
ックスフレーム２のポット１０ｃ近傍の外枠部２ｆと下
金型１０ｂとを位置決めして樹脂封止する。

【０１０７】なお、マトリックスフレーム２のポット１
０ｃ側近傍の外枠部２ｆで複数箇所位置決めすることに
より、位置決め精度の向上およびマトリックスフレーム
２の下金型１０ｂに対してのズレを防止できる。

【０１０８】すなわち、封止用の樹脂の充填時のマトリ
ックスフレーム２に対しての前記樹脂の流れる方向を考
慮し、マトリックスフレーム２の外枠部２ｆの長手方向
の中央部または中央に最も近い１つの位置決め孔２ｋお
よび下金型１０ｂの位置決めピン１０ｈをポット１０ｃ
側に設けたものである。

【０１０９】この状態で、下金型１０ｂを上金型１０ａ
に向けて接近移動することにより、図１２に示すよう
に、上金型１０ａと下金型１０ｂとの合わせ面１３には
所定の形状の第１キャビティ１０ｙおよび第２キャビテ
ィ１０ｚを複数個（本実施の形態では２０個）形成でき
る。

【０１１０】次に、サーボモータなどの駆動機構（図示
せず）によって、ロッド１０ｓを上昇させる。ロッド１
０ｓが上昇すると、剛体接続板１０ｔを介して連結され
た各プランジャ１０ｒも連動してポット１０ｃ内を上昇
し、ポット１０ｃ内の各タブレットを同時に押圧する。
この押圧された前記タブレットは、圧力と図示しないヒ
ータからの熱とによって溶融し、液状の樹脂となる。

【０１１１】その後、前記液状の樹脂は、各々の第１ラ
ンナ１０ｊおよび第２ランナ１０ｋを移送され、それぞ
れの第１キャビティ１０ｙおよび第２キャビティ１０ｚ
に第１ゲート１０ｌおよび第２ゲート１０ｍから充填さ
れる。

【０１１２】この際、前記樹脂をマトリックスフレーム
２と上金型１０ａとの間の上部ゲート１５（図１９参
照）、および、マトリックスフレーム２と下金型１０ｂ
との間の下部ゲート１６からそれぞれの第１キャビティ
１０ｙおよび第２キャビティ１０ｚに充填する。

【０１１３】このように、第１ゲート１０ｌおよび第２
ゲート１０ｍの構造を上部ゲート１５と下部ゲート１６
とにすることにより、前記樹脂の流入バランスを向上さ
せることができ、その結果、第１キャビティ１０ｙおよ
び第２キャビティ１０ｚへの前記樹脂の未充填および樹
脂封止部４への気泡発生（以降、ボイドという）を防止
できる。

【０１１４】また、タブ２ａの平面形状が半導体チップ
１より小さいため、前記樹脂の流入性を向上できる。

【０１１５】さらに、各ポット１０ｃ間を相互に連通路
１０ｑによって連通させることにより、第１キャビティ
１０ｙおよび第２キャビティ１０ｚに流入する前記樹脂
の流入圧力を均一にすることができる。これにより、第
１キャビティ１０ｙ、およびポット１０ｃから遠方の比
較的前記樹脂の流入性が良くない第２キャビティ１０ｚ
においても前記樹脂の充填を良好に行うことができ、未
充填やボイドの発生を低減できる。

【０１１６】また、本実施の形態のモールド方法（半導
体装置の製造方法）では、マトリックスフレーム２の単
位フレーム部２ｃ周辺の高剛性部２ｒに歪緩和孔（歪緩
和スリット２ｖ、歪緩和スリット２ｕ、Ｌ形歪緩和孔２
ｓ）が形成されたマトリックスフレーム２を用いること
により、樹脂封止による加熱・冷却の際にマトリックス
フレーム２において発生する歪を前記歪緩和孔によって
緩和させながら加熱・冷却できる。

【０１１７】つまり、充填が終了して所定時間経過後、
溶融した液状の樹脂は熱によって硬化し、半導体チップ
１、タブ２ａ、金線ワイヤ３、インナーリード２ｉは完
全に封止され、これにより、樹脂封止部４を複数個形成
する。この際、樹脂封止部４は冷却によって収縮する
が、３種類の前記歪緩和孔を有しているため、この収縮
を前記歪緩和孔が吸収する。また、マトリックスフレー
ム２にはモールド時の加熱、冷却によって膨張および収
縮の応力が掛かるが、この応力も前記歪緩和孔によって
吸収できる。

【０１１８】ここで、第１キャビティ１０ｙに対応する
単位フレーム部２ｃと第２キャビティ１０ｚに対応する
単位フレーム部２ｃとの間の内枠部２ｔに歪緩和スリッ
ト２ｖが設けられ、さらに、第１キャビティ１０ｙに対
応する単位フレーム部２ｃ同士の内枠部２ｇと第２キャ
ビティ１０ｚに対応する単位フレーム部２ｃ同士の内枠
部２ｇとに歪緩和スリット２ｕが設けられていることに
より、前記したように応力を緩和できるため、マトリッ
クスフレーム２における行間および列間同士の単位フレ
ーム部２ｃごとの応力の掛り具合を均一にすることがで
きる。

【０１１９】その結果、マトリックスフレーム２の前記
応力による変形を防止できる。

【０１２０】また、第１キャビティ１０ｙと第２キャビ
ティ１０ｚは、同時に樹脂の充填が完了するように成形
金型が設計されている。さらに、ポット１０ｃ間を連通
路１０ｑによって連通させているため、第１キャビティ
１０ｙと第２キャビティ１０ｚとにおいて、モールド条
件を同じにすることができる。

【０１２１】これにより、樹脂成形装置１０の成形性を
向上できる。

【０１２２】その後、下金型１０ｂを下降移動させると
ともに、サーボモータなどの駆動機構（図示しない）に
よってエジェクタピン１０ｕを突出させ、これにより、
樹脂封止部４が形成されたマトリックスフレーム２を上
金型１０ａおよび下金型１０ｂから離型させる。

【０１２３】この際、上金型１０ａと下金型１０ｂとの
それぞれに設けられた複数のエジェクタピン１０ｕによ
って、マトリックスフレーム２上の封止が完了した樹脂
封止部４、残留樹脂８などを突くことによりマトリック
スフレーム２を離型性良く取り出すことができる。

【０１２４】その結果、取り出し時の樹脂封止部４の破
損を防止することができる。

【０１２５】ここで、樹脂封止を終了して上金型１０ａ
および下金型１０ｂから取り出したマトリックスフレー
ム２を図１７〜図１９に示す。

【０１２６】なお、上金型１０ａおよび下金型１０ｂか
ら取り出した図１７に示すマトリックスフレーム２に
は、図１３に示す下金型１０ｂの第１ランナ１０ｊおよ
び第２ランナ１０ｋによって形成された残留樹脂８が付
着している。ここで、残留樹脂８は、マトリックスフレ
ーム２の一方の面に形成される。

【０１２７】また、図１７におけるＤ部の詳細を図１８
に、さらに、図１８におけるＣ−Ｄ断面の詳細を図１９
にそれぞれ示す。

【０１２８】ここで、本実施の形態の上金型１０ａおよ
び下金型１０ｂにおいては、図１９に示す封止用の樹脂
を上部ゲート１５、および、下部ゲート１６からそれぞ
れの第１キャビティ１０ｙおよび第２キャビティ１０ｚ
に充填する方式を採用したたため、マトリックスフレー
ム２のゲート１０ｄ（図１２参照）付近に付着形成され
た残留樹脂８は、マトリックスフレーム２の表裏両面に
形成される。

【０１２９】なお、図１７に示すマトリックスフレーム
２に付着した残留樹脂８の除去は、図２に示すマトリッ
クスフレーム２の樹脂除去用孔２ｐを利用して除去す
る。

【０１３０】これは、図示しない樹脂除去装置を用い
て、この樹脂除去装置が備える除去ピンを樹脂除去用孔
２ｐから突き出すことにより、ゲート１０ｄ付近に付着
形成されたフレーム表裏面の残留樹脂８以外の残留樹脂
８をマトリックスフレーム２から切断して除去するもの
である。

【０１３１】また、本実施の形態の半導体装置は、薄形
のＴＱＦＰであるが、図１９に示すように、樹脂の流入
を上部ゲート１５と下部ゲート１６とから行うことによ
り、成形性向上の効果をより有効的にすることができ
る。

【０１３２】その後、図示しない切断・成形金型を用い
て、ゲート１０ｄ付近に付着形成されたフレーム表裏面
の残留樹脂８のマトリックスフレーム２からの分離を行
い、これにより、樹脂封止部４を有する単位フレーム部
２ｃをマトリックスフレーム２から分離させるととも
に、アウターリード２ｊを所定の形状（本実施の形態で
は、ガルウィング状）に曲げ加工する。

【０１３３】なお、切断・成形工程を終了したＴＱＦＰ
の構造を、その内部を透過した図２０に示す。

【０１３４】これにより、図３または図２０に示すよう
に、小タブ構造のマトリックスフレーム２（図２参照）
を用いてＴＱＦＰを製造できる。

【０１３５】本実施の形態による半導体装置の製造方法
およびリードフレームによれば、以下のような作用効果
が得られる。

【０１３６】すなわち、単位フレーム部２ｃが行列配置
されたマトリックスフレーム２を用いるため、一度に多
数のＴＱＦＰ（半導体装置）を製造することが可能にな
るとともに、タブ２ａのチップ搭載面２ｄの大きさが半
導体チップ１より小さく形成されていることにより、外
形寸法の異なる様々な種類の半導体チップ１をタブ２ａ
に搭載することができる。

【０１３７】これにより、外形寸法の異なった半導体チ
ップ１ごとにマトリックスフレーム２を製造しなくて済
むため、マトリックスフレーム２の標準化を図ることが
できる。

【０１３８】したがって、マトリックスフレーム２を用
いて半導体装置を製造する際においても、半導体装置の
少量多品種化に対応することが可能になる。

【０１３９】また、マトリックスフレーム２の標準化を
図ることができるため、マトリックスフレーム２を用い
て様々な半導体装置を製造する際にも、マトリックスフ
レーム２の種類を少なくすることができ、これにより、
樹脂封止時またはリード成形時に使用するモールド金型
（上金型１０ａと下金型１０ｂ）および切断・成形金型
の種類も少なくすることができる。

【０１４０】その結果、マトリックスフレーム２を用い
た半導体装置の製造において、その製造コストを少なく
することができ、これにより、安価な半導体装置を提供
することが可能になる。

【０１４１】また、マトリックスフレーム２において小
タブ構造としたことにより、半導体チップ１をタブ２ａ
上に搭載する際に用いる接合材９の使用量を少なくする
ことができ、その結果、この点においても、ＴＱＦＰを
安価に提供することができる。

【０１４２】なお、マトリックスフレーム２を用いるこ
とにより、フレームの不要箇所を減少させることができ
る。

【０１４３】したがって、マトリックスフレーム２上で
単位フレーム部２ｃを効率良く配置させることができる
ため、１枚のマトリックスフレーム２において処理可能
な単位フレーム部２ｃの数量を増加させることができ、
その結果、ＴＱＦＰの製造コストを少なくすることがで
きる。

【０１４４】また、マトリックスフレーム２を用いたこ
とにより、一度に多数のＴＱＦＰを製造することが可能
になるため、単位製造量に掛かる作業時間を短縮するこ
とができる。

【０１４５】これにより、ＴＱＦＰの製造工程、すなわ
ち樹脂封止工程やリード成形工程における作業性を向上
できる。

【０１４６】また、マトリックスフレーム２を用いるこ
とにより、樹脂封止時には、樹脂成形装置１０のポット
１０ｃの数を増加させることなく、１回の樹脂封止で多
数のＴＱＦＰの樹脂封止部４を形成できる。

【０１４７】これにより、樹脂封止工程における作業性
の向上を図ることができ、さらに、製造コストの削減す
ることができる。

【０１４８】さらに、マトリックスフレーム２を用いる
ことにより、ＴＱＦＰの各製造工程における加工費を削
減させることができる。

【０１４９】また、マトリックスフレーム２のタブ２ａ
が小タブ構造であることにより、タブ２ａの面積がその
上に搭載される半導体チップ１の面積より小さいため、
半導体チップ１の外周部の裏面を封止用の樹脂と密着さ
せることが可能になり、半導体チップ１と前記樹脂との
接着面積を増大させることができる。半導体チップ１と
前記樹脂との接着力の方が、タブ２ａと前記樹脂との接
着力よりも大きいため、前記接着面積の増大により半導
体チップ１と前記樹脂との接着力を大きくすることがで
きる。さらに、前記樹脂との接着性が劣るタブ２ａの面
積が小さくなる。その結果、樹脂封止部４に水分が侵入
してもリフローのはんだ工程の高温に起因した水分膨張
によるタブ２ａと前記樹脂との剥離を抑制することがで
きる。したがって、ＴＱＦＰにおけるリフロー・クラッ
ク耐性を向上させることができる。

【０１５０】なお、マトリックスフレーム２におけるタ
ブ２ａを小タブ構造にしたことにより、ＴＱＦＰなどの
熱応力を受け易い薄形の半導体装置のクラック防止に効
果的である。

【０１５１】また、マトリックスフレーム２における単
位フレーム部２ｃ周辺の高剛性部２ｒに歪緩和孔（Ｌ形
歪緩和孔２ｓ、歪緩和スリット２ｕ、歪緩和スリット２
ｖ）が形成されたことにより、樹脂封止による加熱・冷
却の際にマトリックスフレーム２において発生する歪を
前記歪緩和孔によって緩和することができる。

【０１５２】これにより、マトリックスフレーム２の変
形を防止することができるとともに、この変形を防止す
ることにより、隣接する金線ワイヤ３同士の電気的ショ
ートを防止できる。

【０１５３】その結果、マトリックスフレーム２を用い
た際のＴＱＦＰの品質を向上させることができる。

【０１５４】さらに、樹脂成形装置１０の下金型１０ｂ
上において、マトリックスフレーム２の樹脂成形装置１
０のポット１０ｃ近傍の外枠部２ｆと下金型１０ｂとを
位置決めして樹脂封止することにより、樹脂封止の際の
マトリックスフレーム２と下金型１０ｂとの位置決めを
確実に行うことができ、成形性を向上させることができ
る。

【０１５５】これにより、前記同様、マトリックスフレ
ーム２を用いた際のＴＱＦＰの品質を向上させることが
できる。

【０１５６】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。

【０１５７】例えば、前記実施の形態において説明した
マトリックスフレーム２（図２参照）の他の実施の形態
として、図２１に示すように、単位フレーム部２ｃのイ
ンナーリード２ｉに枠状の絶縁テープ１７が貼付された
マトリックスフレーム２を用いてもよい。

【０１５８】これにより、樹脂成形時のインナーリード
２ｉのばたつきを防ぐことができ、半導体装置の品質を
向上させることができる。

【０１５９】さらに、マトリックスフレーム２における
タブ２ａの形状の他の実施の形態として、図２２および
図２３に示すマトリックスフレーム２を用いてもよい。

【０１６０】ここで、図２２および図２３に示すマトリ
ックスフレーム２は、その４つの吊りリード２ｅに、タ
ブ２ａとともに半導体チップ１（図３参照）を支持する
補助タブ１８が設けられているものである。

【０１６１】つまり、図２２および図２３に示すマトリ
ックスフレーム２は、小タブ構造を維持するとともに、
補助タブ１８によって半導体チップ１との密着面積を増
やすことにより、半導体チップ１の支持安定性を高める
ものである。

【０１６２】また、マトリックスフレーム２に設けられ
た歪緩和孔または位置決め用の孔の設置箇所の他の実施
の形態として、図２４〜図２８に示すマトリックスフレ
ーム２を用いてもよい。

【０１６３】ここで、図２４に示すマトリックスフレー
ム２は、図２に示したマトリックスフレーム２における
Ｌ形歪緩和孔２ｓを取り除いたものである。

【０１６４】さらに、図２５に示すマトリックスフレー
ム２は、前記Ｌ形歪緩和孔２ｓを取り除くとともに、内
枠部２ｇの外枠部２ｆ近傍の一端の高剛性部２ｒに短な
歪緩和スリット１９（歪緩和孔）が設けられ、かつ内枠
部２ｔに１つの歪緩和スリット２ｖと２つの位置決め孔
２ｍとが設けられているものである。

【０１６５】また、図２６に示すマトリックスフレーム
２は、前記Ｌ形歪緩和孔２ｓを取り除くとともに、内枠
部２ｇの高剛性部２ｒに２つの短な歪緩和スリット１９
が歪緩和スリット２ｕと連結して設けられ、かつ内枠部
２ｔに１つの歪緩和スリット２ｖと２つの位置決め孔２
ｍとが設けられているものである。

【０１６６】なお、図２７に示すマトリックスフレーム
２は、前記Ｌ形歪緩和孔２ｓを取り除くとともに、内枠
部２ｔに１つの歪緩和スリット２ｖと２つの位置決め孔
２ｍとが設けられ、かつ長孔からなる位置決め孔２ｌが
両端の外枠部２ｆに単位フレーム部２ｃごとにそれぞれ
１つずつ設けられている。

【０１６７】ただし、各々の外枠部２ｆにおいて、位置
決め孔２ｋと位置決め孔２ｌとの距離と、位置決め孔２
ｎと位置決め孔２ｌとの距離とが異なるように位置決め
孔２ｌを設ける。

【０１６８】これにより、マトリックスフレーム２を下
金型１０ｂ（図１３参照）に載置する際のマトリックス
フレーム２の方向性を明確にすることができる。

【０１６９】また、図２８に示すマトリックスフレーム
２は、図２に示したマトリックスフレーム２におけるＬ
形歪緩和孔２ｓ、さらに、内枠部２ｔに設けられた歪緩
和スリット２ｖおよび位置決め孔２ｍを取り除いたもの
である。

【０１７０】なお、図２４〜図２８に示す他の実施の形
態のマトリックスフレーム２においても、前記実施の形
態で説明した図２に示すマトリックスフレーム２とほぼ
同様の作用効果が得られる。

【０１７１】また、前記実施の形態における半導体装置
の製造方法で説明した樹脂成形装置１０の下金型１０ｂ
の他の実施の形態として、図２９または図３０に示す下
金型１０ｂを用いてもよい。

【０１７２】ここで、図２９に示す下金型１０ｂは、図
１３に示す下金型１０ｂの第１ランナ１０ｊと第２ラン
ナ１０ｋの形状を曲がった形状に変えたものである。

【０１７３】これにより、下金型１０ｂの大きさを小さ
くすることができ、その結果、１つの単位フレーム部２
ｃに掛かる荷重を大きくできるとともに、樹脂成形装置
１０（図１１参照）の小形化を図ることができる。

【０１７４】さらに、図３０に示す下金型１０ｂは、１
枚のマトリックスフレーム２における単位フレーム部２
ｃの数を１２個とし、１つのポット１０ｃに対して２つ
の第１ランナ１０ｊと２つの第２ランナ１０ｋを連結し
て、第１下型キャビティ１０ｎおよび第２下型キャビテ
ィ１０ｐに樹脂を流すものである。

【０１７５】すなわち、図１３に示した下金型１０ｂよ
りもポット１０ｃの数を減らして下金型１０ｂの構造を
簡略化するとともに、前記同様、下金型１０ｂを小さく
するものである。

【０１７６】なお、図２９および図３０に示す下金型１
０ｂに載置されたマトリックスフレーム２は、図２に示
したマトリックスフレーム２と同様に、歪緩和孔や位置
決め用の孔が設けられているものである。

【０１７７】ここで、図２９および図３０に示す下金型
１０ｂにおいても、図１３に示す下金型１０ｂを用いた
場合と同様の作用効果が得られる。

【０１７８】また、前記実施の形態の半導体装置の製造
方法におけるモールド方法では、図１３の下金型１０ｂ
に示すようなブランチランナ方式の場合について説明し
たが、前記モールド方法では、図３１に示す他の実施の
形態の下金型１０ｂのように、スルーゲート方式の下金
型１０ｂを用いてもよい。

【０１７９】なお、スルーゲート方式の下金型１０ｂの
場合には、下金型１０ｂ上に空きスペースを設けること
が可能になるため、前記歪緩和孔や位置決め用の孔を多
数設けることができるるとともに、前記歪緩和孔や位置
決め用の孔の設置数を増加させない場合には、下金型１
０ｂを小さくすることができる。

【０１８０】ここで、前記実施の形態における半導体装
置は、半導体集積回路が形成された半導体チップ１を搭
載するものであり、例えば、マイクロコンピュータなど
が封止されてなる面実装型のものである。前記半導体装
置の製造方法として、多ピン化の傾向にあるとともに樹
脂封止部４の各辺からアウターリード２ｊを突出する必
要がある半導体装置を効率良く製造するためにマトリッ
クスフレーム２と小タブ構造との組み合わせ技術を導入
したものである。

【０１８１】これにより、前記実施の形態においては、
半導体装置がＴＱＦＰの場合について説明したが、前記
半導体装置は、例えば、図３２に示す他の実施の形態の
半導体装置のように、ＱＦＰ（Quad Flat Package)など
であってもよい。

【０１８２】つまり、前記実施の形態または前記他の実
施の形態で説明した小タブ構造のマトリックスフレーム
２を用いて前記ＱＦＰを製造してもよい。

【０１８３】なお、図３２に示すように、ＱＦＰにおけ
る樹脂封止部４の厚さは、２ｍｍ以上である。

【０１８４】また、図３２に示すＱＦＰにおいてこれを
樹脂封止した直後の断面図を図３３に示す。

【０１８５】ここで、図３３は、図１８に示すＣ−Ｄ断
面を図３２に示すＱＦＰのものとして表したものであ
り、この場合は、樹脂の流入を下部ゲート１６からのみ
によって行った場合である。

【０１８６】なお、前記実施の形態の半導体装置は、ア
ウターリード２ｊが樹脂封止部４の４方向に突出したも
のに限らず、小タブ構造のマトリックスフレーム２を用
いて製造したものであれば、２方向に突出したものであ
ってもよい。

【０１８７】また、前記実施の形態または前記他の実施
の形態においては、半導体装置の構造が図１０に示すよ
うにタブ下げ構造のものを説明したが、前記半導体装置
は、タブ下げ構造に限らず、図３４に示す他の実施の形
態のように、タブ下げ無し構造のものであってもよい。

【０１８８】さらに、前記実施の形態においては、図４
に示すダイボンディング装置１１のディスペンサ１１ｂ
のノズル２１が、一点滴下方式のものであったが、前記
ノズル２１は、多点滴下方式のものであってもよい。

【０１８９】なお、多点滴下方式のノズル２１は、一点
滴下方式のノズル２１よりも分散させて接合材９をタブ
２ａ上に塗布することができ、これにより、半導体チッ
プ１を確実に固定できる。

【０１９０】また、前記実施の形態および前記他の実施
の形態において説明したマトリックスフレーム２、ダイ
ボンディング装置１１、樹脂成形装置１０、下金型１０
ｂ、および半導体装置（ＴＱＦＰやＱＦＰ）の種類につ
いては、それぞれの組み合わせを種々変更可能であるこ
とは言うまでもない。

【０１９１】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１９２】（１）．単位フレーム部が行列配置された
マトリックスフレームを用いるため、一度に多数の半導
体装置を製造することが可能になるとともに、タブのチ
ップ搭載面の大きさが半導体チップより小さく形成され
ていることにより、外形寸法の異なる様々な種類の半導
体チップをタブに搭載することができる。これにより、
外形寸法の異なった半導体チップごとにマトリックスフ
レームを製造しなくて済むため、マトリックスフレーム
の標準化を図ることができる。したがって、マトリック
スフレームを用いて半導体装置を製造する際において
も、半導体装置の少量多品種化に対応することが可能に
なる。

【０１９３】（２）．マトリックスフレームの標準化を
図ることができるため、マトリックスフレームを用いて
様々な半導体装置を製造する際にも、マトリックスフレ
ームの種類を少なくすることができ、これにより、樹脂
封止時またはリード成形時に使用するモールド金型およ
び切断・成形金型の種類も少なくすることができる。そ
の結果、半導体装置の製造コストを少なくすることがで
き、これにより、安価な半導体装置を提供することが可
能になる。

【０１９４】（３）．マトリックスフレームにおいて小
タブ構造としたことにより、半導体チップをタブ上に搭
載する際に用いる接合材の使用量を少なくすることがで
き、その結果、この点においても、半導体装置を安価に
提供することができる。

【０１９５】（４）．マトリックスフレームを用いたこ
とにより、一度に多数の半導体装置を製造することが可
能になるため、単位製造量に掛かる作業時間を短縮する
ことができる。これにより、半導体装置の製造工程、す
なわち樹脂封止工程やリード成形工程における作業性を
向上できる。

【０１９６】（５）．マトリックスフレームを用いるこ
とにより、樹脂封止時には、樹脂成形装置のポットの数
を増加させることなく、１回の樹脂封止で多数の半導体
装置の樹脂封止部を形成できる。これにより、樹脂封止
工程における作業性の向上を図ることができ、さらに、
製造コストの削減することができる。

【０１９７】（６）．マトリックスフレームのタブが小
タブ構造であることにより、タブの面積がその上に搭載
される半導体チップの面積より小さいため、半導体チッ
プの外周部の裏面を封止用の樹脂と密着させることが可
能になり、半導体チップと前記樹脂との接着面積を増大
させることができる。半導体チップと前記樹脂との接着
力の方が、タブと前記樹脂との接着力よりも大きいた
め、前記接着面積の増大により半導体チップと前記樹脂
との接着力を大きくすることができる。さらに、前記樹
脂との接着性が劣るタブの面積が小さくなる。その結
果、樹脂封止部に水分が侵入してもリフローのはんだ工
程の高温に起因した水分膨張によるタブと樹脂との剥離
を抑制することができる。したがって、半導体装置にお
けるリフロー・クラック耐性を向上させることができ
る。

【０１９８】（７）．マトリックスフレームにおける単
位フレーム部周辺の高剛性部に歪緩和孔が形成されたこ
とにより、樹脂封止による加熱・冷却の際にマトリック
スフレームにおいて発生する歪を歪緩和孔によって緩和
することができる。これにより、マトリックスフレーム
の変形を防止することができるとともに、この変形を防
止することにより、隣接する金線ワイヤ同士の電気的シ
ョートを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリードフレーム（マトリックスフ
レーム）の構造の実施の形態の一例を示す平面図であ
る。

【図２】図１のマトリックスフレームにおけるＡ部の詳
細構造を示す拡大部分平面図である。

【図３】本発明のリードフレームを用いて製造された半
導体装置（ＴＱＦＰ) の構造の実施の形態の一例を示す
断面図である。

【図４】本発明の半導体装置の製造方法におけるタブへ
の接合材の塗布方法の実施の形態の一例を示す側面図で
ある。

【図５】図４の接合材の塗布方法によって接合材が塗布
されたリードフレームを示す拡大部分平面図である。

【図６】本発明の半導体装置の製造方法における半導体
チップの接合方法の実施の形態の一例を示す側面図であ
る。

【図７】図６の接合方法によって半導体チップが搭載さ
れたマトリックスフレームの構造を示す平面図である。

【図８】本発明の半導体装置の製造方法におけるワイヤ
ボンディング方法の実施の形態の一例を示す側面図であ
る。

【図９】図８のワイヤボンディング方法によってワイヤ
ボンディングされたマトリックスフレームを示す拡大部
分平面図である。

【図１０】図９のマトリックスフレームのＡ−Ｂ断面を
示す断面図である。

【図１１】本発明の半導体装置の製造方法に用いられる
樹脂成形装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。

【図１２】図１１の樹脂成形装置の樹脂成形部を一部断
面にして示す詳細構成図である。

【図１３】図１２の樹脂成形部における下金型の構造を
示す平面図である。

【図１４】図１３の下金型におけるＢ部の詳細構造を示
す拡大部分平面図である。

【図１５】図１３の下金型にマトリックスフレームを載
置した状態を示す平面図である。

【図１６】図１５のマトリックスフレームにおけるＣ部
の詳細構造を示す拡大部分平面図である。

【図１７】図１１の樹脂成形装置によって樹脂封止が行
われたマトリックスフレームを示す部分平面図である。

【図１８】図１７のマトリックスフレームにおけるＤ部
の詳細構造を示す拡大部分平面図である。

【図１９】図１８のマトリックスフレームにおけるＣ−
Ｄ断面の詳細構造を示す断面図である。

【図２０】本発明の半導体装置の製造方法によって形成
された半導体装置の内部透過構造を示す平面図である。

【図２１】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２２】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２３】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２４】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２５】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２６】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２７】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２８】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）の構造を示す拡大部分平面
図である。

【図２９】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造方法に用いられる樹脂成形装置の下金型の構造を示
す平面図である。

【図３０】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造方法に用いられる樹脂成形装置の下金型の構造を示
す平面図である。

【図３１】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造方法におけるスルーランナ方式によって樹脂封止さ
れたマトリックスフレームの構造を示す部分平面図であ
る。

【図３２】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造方法によって製造された半導体装置（ＱＦＰ）の構
造を示す断面図である。

【図３３】図３２の半導体装置を製造する際の樹脂封止
終了時のマトリックスフレームの構造を示す断面図であ
る。

【図３４】本発明の他の実施の形態であるリードフレー
ム（マトリックスフレーム）におけるタブの構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ １ａ 主面 １ｂ 周辺部 ２ マトリックスフレーム（リードフレーム） ２ａ タブ ２ｂ リード部 ２ｃ 単位フレーム部 ２ｄ チップ搭載面 ２ｅ 吊りリード ２ｆ 外枠部 ２ｇ 内枠部 ２ｈ ダムバー ２ｉ インナーリード ２ｊ アウターリード ２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎ 位置決め孔 ２ｐ 樹脂除去用孔 ２ｑ ダミー孔 ２ｒ 高剛性部 ２ｓ Ｌ形歪緩和孔（歪緩和孔） ２ｔ 内枠部 ２ｕ，２ｖ 歪緩和スリット（歪緩和孔） ３ 金線ワイヤ ４ 樹脂封止部 ５ 絶縁膜 ７ ボンディングパッド ８ 残留樹脂 ９ 接合材 １０ 樹脂成形装置 １０ａ 上金型（モールド金型） １０ｂ 下金型（モールド金型） １０ｃ ポット １０ｄ ゲート １０ｅ ローダ部 １０ｆ アンローダ部 １０ｇ 樹脂成形部 １０ｈ，１０ｉ 位置決めピン １０ｊ 第１ランナ １０ｋ 第２ランナ １０ｌ 第１ゲート １０ｍ 第２ゲート １０ｎ 第１下型キャビティ １０ｐ 第２下型キャビティ １０ｑ 連通路 １０ｒ プランジャ １０ｓ ロッド １０ｔ 剛体接続板 １０ｕ エジェクタピン １０ｖ カル １０ｗ 下キャビティ １０ｘ 上キャビティ １０ｙ 第１キャビティ １０ｚ 第２キャビティ １１ ダイボンディング装置 １１ａ ステージ １１ｂ ディスペンサ １１ｃ コレット １２ ワイヤボンディング装置 １２ａ ヒートステージ １３ 合わせ面 １４ エアベント １５ 上部ゲート １６ 下部ゲート １７ 絶縁テープ １８ 補助タブ １９ 歪緩和スリット（歪緩和孔） ２１ ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 富士夫 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 鈴木 博通 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 鈴木 一成 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 西田 隆文 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 西 邦彦 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 坪崎 邦宏 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 亀岡 昭彦 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップを搭載するタブを備えたリ
   ードフレームを用いる半導体装置の製造方法であって、 複数のリード部と前記タブとを有する単位フレーム部が
   行列配置され、かつ前記タブのチップ搭載面の大きさが
   前記半導体チップより小さく形成された前記リードフレ
   ームを準備する工程と、 前記タブに前記半導体チップを搭載する工程と、 前記半導体チップと前記リード部とを電気的に接続する
   工程と、 前記半導体チップおよびその周辺部を樹脂封止する工程
   と、 前記リードフレームから前記単位フレーム部を分離する
   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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法で
   あって、前記単位フレーム部周辺の高剛性部に歪緩和孔
   が形成された前記リードフレームを用い、前記樹脂封止
   による加熱・冷却の際に前記リードフレームにおいて発
   生する歪を前記歪緩和孔によって緩和しながら加熱・冷
   却することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体装置の製
   造方法であって、ポットを有するモールド金型を備えた
   樹脂成形装置によって前記樹脂封止を行う際に、前記モ
   ールド金型上において、前記リードフレームの前記ポッ
   ト近傍の外枠部と前記モールド金型とを位置決めして樹
   脂封止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 半導体チップを搭載するタブを備えたリ
   ードフレームであって、複数のリード部と前記タブとを
   有する単位フレーム部が行列配置されるとともに、前記
   タブのチップ搭載面の大きさが前記半導体チップより小
   さく形成されていることを特徴とするリードフレーム。
5. 【請求項５】 請求項４記載のリードフレームであっ
   て、前記単位フレーム部周辺の高剛性部に歪緩和孔が形
   成されていることを特徴とするリードフレーム。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載のリードフレーム
   であって、列方向に並んで配置された各々の前記単位フ
   レーム部を区切る内枠部に歪緩和孔である歪緩和スリッ
   トが設けられていることを特徴とするリードフレーム。
7. 【請求項７】 請求項４，５または６記載のリードフレ
   ームであって、行方向に並んで配置された各々の前記単
   位フレーム部を区切る内枠部に歪緩和孔である歪緩和ス
   リットが設けられていることを特徴とするリードフレー
   ム。
8. 【請求項８】 請求項４，５，６または７記載のリード
   フレームであって、樹脂封止時に付着した残留樹脂を除
   去する際に用いられる樹脂除去用孔が前記内枠部に設け
   られていることを特徴とするリードフレーム。
9. 【請求項９】 請求項４，５，６，７または８記載のリ
   ードフレームであって、前記単位フレーム部を支持する
   外枠部を有し、かつ樹脂封止時に樹脂成形装置のモール
   ド金型との間で位置決めを行う位置決め孔が、各行また
   は各列ごとに前記樹脂成形装置のポット近傍の前記外枠
   部に設けられていることを特徴とするリードフレーム。