JP2004235237A - 樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明での樹脂封止金型21では、キャビティ30内の空気が追いやられるキャビティ30端部及びその近傍領域の下金型23に空気抜き溝32を配置する。そして、粘着シート29と下金型23との間のキャビティ30端部に追いやられた空気は、空気抜き溝32を介して外部へと排出される。そのことで、キャビティ30端部でのリードフレーム27及び粘着シート29のばたつきを抑制できる。その結果、キャビティ30端部に位置する搭載部の金属細線35等の折れ曲がれ等を防止することができる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は実装リードを樹脂封止体裏面に有する小型パッケージの半導体装置を製造する方法において、キャビティ内の空気を排出するための樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置は、年々大容量化されており、これに伴って各種信号線となるリード端子数も増加の傾向にある。そして、この傾向に伴ってリード端子が4方向より導出されるQFP(Quad Flat Package)型の半導体装置およびQFN(Quad Flat Non−leaded Package)型の半導体装置が使用されるようになってきている。その一方で、半導体装置では、携帯電話、携帯用のコンピューター等に採用されるため、小型化、薄型化、軽量化が求められている。そのため、実装面積の低減を求められる半導体装置では、樹脂封止体裏面からリードを露出させ、その実装面積をチップサイズと同等あるいはわずかに大きくするCSP(Chip Size Package)型のパッケージが利用されている。
【0003】
従来の樹脂封止金型内で封止シートを介して樹脂モールドを行う半導体装置の製造方法では、半導体素子が固着されたリードフレームの対向面全体に封止シートを貼り付け、封止シートの貼り付けられたリードフレームを樹脂封止金型内に設置し、樹脂モールドを行う技術が知られている(例えば、特許文献1。)。
【0004】
以下に、図8〜図10を参照として、従来の樹脂封止金型内で封止シートを介して樹脂モールドを行う半導体装置の製造方法に関し簡単に説明する。図8は封止シートを貼り付けたリードフレームを説明するための断面図であり、図9はリードフレームを樹脂封止金型に設置した状況を説明するための断面図であり、図10は樹脂パッケージ形成後の状況を説明するための断面図である。
【0005】
図8に示すように、先ず、リードフレーム1に少なくとも信号接続用端子2、半導体チップ4を搭載するダイパッド3から成る搭載部を複数形成する。このとき、ダイパッド3が信号接続用端子2よりも上方に位置するように形成する。そして、リードフレーム1の裏面に封止シート6を貼り合わせた後、封止シート6を貼り合わせた面の対向面のダイパッド3に接着剤により半導体チップ4を接合する。その後、ダイパッド3上に接合された半導体チップ4と信号接続用端子2とを金属細線5により電気的に接合する。
【0006】
図9に示すように、次に、封止シート6を貼り合わせ、半導体チップ4を接合したリードフレーム1を上金型7及び下金型8から成る樹脂封止金型のキャビティ9内に設置する。このとき、リードフレーム1及び封止シート6の端部を上金型7及び下金型8で狭持することで、キャビティ9を構成する。そして、図示していないが、樹脂封止金型に設けられた樹脂注入ゲートから封止樹脂を注入し、樹脂モールドを行う。
【0007】
図10に示すように、次に、樹脂封止金型内を封止樹脂で充填し、樹脂パッケージ10を形成した後、共通の樹脂パッケージ10が形成されたリードフレーム1を樹脂封止金型から離型する。その後、図示していないが、共通の樹脂パッケージ10を個々の搭載部毎に切断し、半導体装置が完成する。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−24001号公報(第7−8頁、第1−2図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の樹脂封止金型では、特に、下金型8がほぼその全面でリードフレーム1に貼り合わされた封止シート6と当接するように、下金型8のキャビティ9側の面はほぼ平坦面となっていた。そして、樹脂モールド時に、リードフレーム1、封止シート6を狭持する領域では、下金型8と封止シート6とが密接していた。そのため、リードフレーム1を樹脂封止金型に設置する際に、封止シート6と下金型8との間に存在する空気が、樹脂モールド時の樹脂の充填により、キャビティ9端部へと追いやられる。このとき、そのキャビティ9端部では、封止シート6と下金型8との間の密集した空気により、リードフレーム1及び封止シート6がばたついてしまう。そのことで、キャビティ9端部に位置する搭載部の金属細線5が上金型7へと押しつけられたりすることで、折れ曲がったり、倒されたりしてしまうという問題が発生した。
【0010】
また、上述したように、リードフレーム1及び封止シート6がばたつくことで、リードフレーム1と封止シート6とが剥がれ、その間に樹脂が入り込み、薄いフラッシュバリが発生し、外部電極をそのバリで覆ってしまうという問題も発生した。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の樹脂封止金型では、少なくともリードフレームの一部と該リードフレームの一主面上に形成された複数の搭載部にそれぞれ固着された半導体素子が収納されるキャビティを構成する上金型及び下金型とを有する樹脂封止金型において、前記リードフレームの他の主面には少なくともその一部に粘着シートが貼られ、前記下金型は該粘着シートとほぼその全面で当接し、且つ、前記上金型と前記下金型とにより前記リードフレーム及び前記粘着シートを狭持する前記下金型の狭持面には少なくとも1本の空気抜き溝を有し、該空気抜き溝は前記キャビティと連続していることを特徴とする。従って、本発明の樹脂封止金型は、キャビティ内の粘着シートと下金型との間に存在する空気をキャビティ端部に設けられた空気抜き溝を介して外部に排出することができ、金属細線の折れ曲がり、リードフレームと粘着シートとの剥がれを防止し、そのことでフラッシュバリの発生を抑制できる構造である。
【0012】
また、本発明の半導体装置の製造方法では、導電性材料から成り、少なくともアイランド及び該アイランドの周囲に形成されたリードとから成る搭載部を複数有するリードフレームを準備し、前記リードフレームの一主面の前記アイランドに半導体素子を固着し、前記リードフレームの他の主面に粘着シートを貼り付ける工程と、キャビティを構成する上金型及び下金型とを有し、前記上金型には前記キャビティと連続するエアベントが設けられ、前記下金型には前記キャビティと連続する空気抜き溝が設けられた樹脂封止金型を準備し、前記粘着シートがその少なくとも一部が前記下金型と当接するように前記リードフレームを前記樹脂封止金型に設置する工程と、前記キャビティ内に樹脂を注入し、注入される前記樹脂の押圧力により前記粘着シートと前記下金型との間の空気を前記空気抜き溝が配置された領域へと追いやり、前記空気が前記空気抜き溝を介してキャビティ外部へ排出されながら樹脂封止体を形成する工程とを有することを特徴とする。従って、本発明の半導体装置の製造方法では、キャビティ内に存在する空気をキャビティ外部に排出する際に、粘着シートと上金型との間に存在する空気はエアベントから排出し、一方、粘着シートと下金型との間に存在する空気は空気抜き溝から排出する。そのことで、金属細線の折れ曲がり、樹脂モールド時に粘着シートとリードフレームとの剥がれを防止し、フラッシュバリの発生を抑制することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、図1〜図7を参照として、本発明の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法について詳細に説明する。
【0014】
先ず、図1〜図3を参照として、本発明の樹脂封止金型の実施に形態及びそれを用いた樹脂モールド工程について説明する。図1は樹脂封止金型を説明する概略図であり、図2(A)はリードフレームを設置し、樹脂封止金型の空気抜き溝が配置された構造を説明する断面図であり、図2(B)は下金型のキャビティ側を説明する平面図であり、図3はリードフレームを設置し、樹脂封止金型の樹脂注入ゲートが配置された構造を説明する概略図である。
【0015】
図1に示すように、本実施の形態での樹脂封止金型21は、上金型22と下金型23とから構成されており、この樹脂封止金型21に対し、樹脂注入ゲート24、ランナー25及び樹脂ポット26が構成される。そして、樹脂の圧入口である樹脂ポット26から樹脂が供給され、樹脂注入ゲート24と樹脂ポット26とを結ぶ樹脂の流路となるランナー25を介して、樹脂封止金型21内に樹脂が充填される。また、本実施の形態では、図示したように、共通の下金型23に対し、2つの上金型22が少し離間して配置されているが、上金型22が1つの場合でも良いし、複数配置されても良い。そして、詳細は後述するが、樹脂封止金型21内のリードフレーム27(図2参照)には複数の搭載部41(図4参照)が形成されており、複数の搭載部41に対して共通の樹脂パッケージ49(図6参照)を形成することができる。尚、本実施の形態では、半導体装置として、QFN型のパッケージから成る場合について説明するが、特に限定する必要はない。
【0016】
図2(A)に示すように、本実施の形態では、リードフレーム27の上面には半導体素子28が導電ペースト36を介して固着され、リードフレーム27の下面には粘着シート29が貼り合わされる。そして、キャビティ30を構成する下金型23の内面上に粘着シート29が当接するように、リードフレーム27が配置されている。つまり、キャビティ30端部では上金型22とリードフレーム27とが当接し、下金型23と粘着シート29とが当接する。尚、図2(A)では、上金型22にエアベント31が形成されている断面を示しているが、エアベント31が形成されていない領域では、上述の如く、上金型22とリードフレーム27とが当接している。また、図では、粘着シート29と下金型23との間には隙間を有しているが、実際には、ほぼ全ての領域で両者は当接している。
【0017】
そして、本実施の形態では、下金型23のキャビティ30端部及びその近傍領域に空気抜き溝32を少なくとも1箇所配置している。例えば、本実施の形態では、図2(B)に示すように、下金型23の樹脂注入ゲート24が配置された側面33と相対峙する側面34に、均等な間隔で9箇所に空気抜き溝32が配置されている。尚、空気抜き溝32の配置数や配置間隔は所望の目的に応じて、任意の設計変更が可能である。例えば、側面34のコーナー部の下金型23に空気抜き溝32を配置しても良く、また、側面34と近傍の側面の下金型23に空気抜き溝32を配置しても良い。つまり、樹脂封止金型21内に注入された樹脂の押圧力を介して空気が追いやられる領域に空気抜き溝32が配置されていれば良い。
【0018】
図示したように、空気抜き溝32は、下金型23の粘着シート29との当接面から10〜40μm程度、凹部となっており、その一端321がキャビティ30内に配置されている。一方、空気抜き溝32の他端322は粘着シート29の端部またはリードフレーム27の端部よりも樹脂封止金型21の外部側へ位置している。例えば、図2(B)では、実線で示した領域がキャビティ30の領域であり、2点鎖線で示した領域が粘着シート29が位置する領域である。そのことで、本実施の形態の樹脂封止金型21では、以下に説明するように、キャビティ30内に存在する空気をエアベント31及び空気抜き溝32により樹脂封止金型21の外部に排出することができる。
【0019】
本実施の形態では、QFN型の樹脂パッケージから成る半導体装置を形成する樹脂封止金型21であり、リードフレーム27を支持する粘着シート29と下金型23が当接する。そして、粘着シート29が貼られたリードフレーム27を樹脂封止金型21内に設置する際には、この段階では、粘着シート29と下金型23とは完全に当接しておらず、粘着シート29と下金型23との間には設置時等の空気が存在する。一方、同様に、リードフレーム27と上金型22との間のキャビティ30内にも空気は存在する。樹脂注入ゲート24から注入された樹脂は、キャビティ30内を充填するが、このとき、本実施の形態では、リードフレーム27の裏面には、粘着シート29が貼られ、一体に支持されている。そのため、キャビティ30内の樹脂はエッチング加工されたリードフレーム27間及びリードフレーム27上のキャビティ30内を充填するが、粘着シート29と下金型23間には充填されない。そして、粘着シート29上のキャビティ30内に存在する空気は、上金型22に設けられたエアベント31を介してキャビティ30外部に排出される。このとき、エアベント31からは、樹脂の充填によりエアベント31形成領域に追い込まれた空気と一緒に樹脂の一部も排出される。
【0020】
一方、上述したように、粘着シート29と下金型23との間には、リードフレーム27設置時の空気が存在するが、樹脂注入ゲート24から注入される樹脂は充填されない。そして、粘着シート29上に注入される樹脂により、粘着シート29が樹脂注入ゲート24の近傍領域から押圧され、その領域から粘着シート29と下金型23とは空気を追いやり、実質、当接する。そのことで、粘着シート29上の空気と同様に、粘着シート29と下金型23との間の空気も、樹脂の流入に併せてキャビティ30端部へと、つまり、空気抜き溝32が配置された領域へと追いやられる。このとき、特に、キャビティ30端部では、追いやられた空気が密集することで、リードフレーム27及び粘着シート29等が上下方向へとばたつき、金属細線35が上金型22に当たり折れ曲がったり、倒されたりする問題があった。また、リードフレーム27及び粘着シート29等が上下方向へとばたつくことで、リードフレーム27と粘着シート29とが剥がれ、そこへ樹脂が流れ込み、薄いフラッシュバリが発生する。そして、特に、キャビティ30端部の搭載部では、このフラッシュバリにより外部電極が覆われ、外部電極が樹脂パッケージから露出しないという問題があった。
【0021】
しかし、本実施の形態では、キャビティ30の樹脂注入ゲート24が設けられた側面33の反対面に複数の空気抜き溝32を有することで、上述した問題が発生するキャビティ30端部での空気をキャビティ30外部へと排出することを可能としている。つまり、本実施の形態の樹脂封止金型21において、キャビティ30端部へと追いやられる粘着シート29と下金型23との間の空気は、下金型23の10〜40μm程度の凹部へと追いやられる。そして、粘着シート29と下金型23との間の空気が、粘着シート29と当接する下金型23の当接面よりも窪んでいる領域を経路として外部に排出される。そのことで、本実施の形態では、キャビティ30端部に密集する粘着シート29と下金型23との間の空気により、リードフレーム27及び粘着シート29等が上下方向へとばたつくことを抑止することができる。その結果、本実施の形態の樹脂封止金型は、空気が密集するキャビティ30端部の金属細線35が上金型22に当たり折れ曲がったり、倒されたりすることを防ぐことができる。また、リードフレーム27と粘着シート29とが剥がれることも抑止できるので、薄いフラッシュバリの発生も防ぐことができる。
【0022】
図3に示すように、本実施の形態では、上金型22に設けられる樹脂注入ゲート24をキャビティ30と連続して形成し、且つ、その注入領域を大きく形成している。具体的には、図1及び図2(B)に示すように、樹脂注入ゲート24は、キャビティ30を構成する上金型22の1側面33のほぼその幅全体に配置されている。そのことで、キャビティ30では、そのX軸方向(図1参照)の幅に対しほぼ均一にY軸方向(図1参照)へと樹脂を注入することができ、粘着シート29に対しても、流入する樹脂により均一に押圧することができる。その結果、特に、粘着シート29と下金型23との間に存在する空気は、流入する樹脂に併せて確実に空気抜き溝32が配置されるキャビティ30端部へと追いやられる。そして、上述したように、キャビティ30端部では、空気は空気抜き溝32を介して外部へと排出され、上述の効果をより確実に得ることができる。
【0023】
また、本実施の形態では、図示したように、樹脂注入ゲート24の厚みt1をキャビティ30の厚みt2に対し、t2/2≦t1<t2で形成している。そのことで、キャビティ30内に樹脂をより迅速に注入することができる。一方、半導体装置の製造方法で後述するが、例えば、ダイシングブレードで複数の搭載部の共通の樹脂パッケージを切断し、個々の半導体装置とする。そのため、樹脂パッケージ端部に厚い樹脂注入ゲート24状に樹脂が硬化しても、その領域は切断され、使用されないため、その硬化部分を除去する際に樹脂パッケージを欠き込む等の問題を発生しない。
【0024】
尚、本実施の形態で示した図では、上金型のエアベント及び下金型の空気抜き溝は、それぞれ上金型及び下金型の途中までその凹部を形成しているが、この形状に限定する必要はない。例えば、エアベント及び空気抜き溝の凹部を上金型及び下金型の端部まで形成した場合でも良い。また、本実施の形態では、下金型の一端がキャビティ内に含まれている場合について説明したが、この場合に限定する必要はない。例えば、キャビティ近傍のキャビティ外部から空気抜き溝の一端が位置するように形成された場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【0025】
次に、図4〜図7を用いて、本発明の一実施の形態であるQFN型の半導体装置の製造方法について説明する。図4(A)は本発明の半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの平面図であり、図4(B)はリードフレーム上の1つの搭載部を説明する平面図であり、図5はダイボンド及びワイヤーボンディング工程を説明する図であり、図6(A)は樹脂モールド工程を説明する図であり、図6(B)は個々の半導体装置へ切断する工程を説明する図であり、図7(A)は本発明の半導体装置の斜視図であり、図7(B)は本発明の半導体装置裏面の斜視図である。尚、製造方法の説明にあたり、上述した樹脂封止金型の説明に用いた図面および符番で同一の構成要素については、同一の図面および符番を用いることとする。
【0026】
第1の工程は、図4(A)および図4(B)に示すように、リードフレームを準備する工程である。
【0027】
図4(A)に示すように、本実施の形態に用いるリードフレーム27は、例えば、厚さが約100〜250μm程度の銅を主材料とするフレームから成る。しかし、Fe―Niを主材料としても良いし、他の金属材料でも良い。そして、リードフレーム27上には一点鎖線で示した1個の半導体装置に対応するユニットを示す搭載部41が複数個形成されている。図4(A)では、6つの搭載部41を図示しているが、例えば、この4つの搭載部41が1つの集合ブロックを形成し、この集合ブロック毎に一体の樹脂モールドされる。そして、リードフレーム27上には、この集合ブロックが複数形成される。
【0028】
具体的には、図4(B)に示すように、搭載部41は、主に、アイランド42とアイランド42を支持する吊りリード43と、アイランド42の4側辺の近傍に位置し、この4側辺を囲み隣接する搭載部41の共通のタイバー44へと延在される複数のリード45とから構成されている。そして、吊りリード43はアイランド42の4つのコーナー部から延在し、それぞれの方向のリード45を支持するタイバー44の交差する支持領域46と連結する。支持領域46はリードフレーム27と一体となっており、この構造により、アイランド42がリードフレーム27に支持されている。
【0029】
そして、本実施の形態では、リードフレーム27の吊りリード43でハッチング47で示す領域は、リードフレーム27の裏面からエッチングされ、例えば、0.05〜0.15μm程度、リードフレーム27の裏面から窪んでいる。また、リード45でハッチング48で示す領域は、リードフレーム27の表面からエッチングされ、例えば、0.05〜0.18μm程度、リードフレーム27の表面から窪んでいる。
【0030】
第2の工程は、図示していないが、リードフレーム27の裏面に粘着シート29を貼り合わせる工程である。
【0031】
第1の工程において、リードフレーム27にエッチングを行い、上述した構造を形成した後、リードフレーム27の裏面には粘着シート29(図2参照)を貼り合わせる。そのことにより、リードフレーム27自体が薄く、選択的にエッチングされているが、リードフレーム27は粘着シート29上に一体に支持される。また、粘着シート29は後工程の樹脂パッケージ49(図6参照)形成時に絶縁性樹脂のストッパーとして用いられる。そして、本実施の形態では、粘着シート29は、例えば、耐熱性に優れたポリイミドシートや耐熱PET等が用いられる。
【0032】
第3の工程は、図5に示す如く、リードフレーム27のアイランド42上に半導体素子28をダイボンドし、その半導体素子28の電極パッド部(図示せず)とリード45とを金属細線35でワイヤーボンドし、電気的に接続する工程である。
【0033】
本工程では、リードフレーム27の各搭載部41毎に、アイランド42表面にAgペーストなどの導電ペースト36によって半導体素子28をダイボンドし固定する。その後、半導体素子28の電極パッド部とリード45とを金属細線35にて接続する。そして、細線としては、例えば、Au線より成る。このとき、金属細線35はワイヤーボンディングにより、電極パッド部にはボールボンディングし、リード45側はステッチボンディングし接続する。尚、図示はしていないが、アイランド42上には導電ペーストとの接着性を考慮して銀メッキや金メッキを施す場合もある。また、リード45上には金属細線35の接着性が考慮して銀メッキやニッケルメッキが施される。その他、使用用途に応じて半導体素子28の接着手段としては、Au−Si箔、半田等のロウ材、絶縁材料から成る接着材またはフィルム等も用いられる。
【0034】
第4の工程は、図1〜図3及び図6(A)に示す如く、本発明である樹脂封止金型を用いてリードフレーム上の搭載部を樹脂でモールドする工程である。
【0035】
本発明の半導体装置の製造方法では、図1〜図3を用いて説明した樹脂封止金型21を用いて、樹脂モールドを行う。そのため、樹脂封止金型で説明した効果は、半導体装置の製造方法においても得ることができ、本工程は、図1〜図3を用いて上述した説明を参照とし、ここでは、その詳細な説明を割愛する。
【0036】
先ず、粘着シート29が貼り合わされたリードフレーム27を下金型23の所望の位置に設置する。このとき、本実施の形態では、キャビティ30内の下金型23において、粘着シート29と当接する面には吸引機構を有していない。そのため、リードフレーム27を下金型23上に設置する際には、粘着シート27と下金型23との間には、空気が存在する。また、下金型23は、170〜180度程度に加熱されており、下金型23上に設置されたリードフレーム27及び粘着シート29は伸縮する。このとき、リードフレーム27及び粘着シート29は、それぞれの線膨張係数に合わせ伸縮するが、下金型23はそれらの伸縮を考慮され設計されている。そのため、伸縮後のリードフレーム27及び粘着シート29は、下金型23の所望の位置に納まるが、設置時の粘着シート29と下金型23との間の空気は、依然、存在した状態である。その後、リードフレーム27及び粘着シート29は、上金型22及び下金型23により、キャビティ30の外周部を一定の押圧力で狭持される。そして、図1〜図3を用いて上述した如く、樹脂モールド工程が行われる。
【0037】
上述したように、本実施の形態では、樹脂モールド工程時に、上金型22に設けられたエアベント31及び下金型23に設けられた空気抜き溝32を介して、キャビティ30内の空気をキャビティ30外部に排出することができる。特に、キャビティ30端部及びその近傍領域の下金型23に空気抜き溝32を設けることで、キャビティ30端部に追いやられた空気によるリードフレーム27及び粘着シート29の上下方向へのばたつきを抑止できる。その結果、キャビティ30端部に位置する搭載部41においても、金属細線35の折り曲がり、倒れ等の製品不良を防ぐことが出来、歩留まりも向上させることができる。
【0038】
また、本実施の形態では、キャビティ30内に注入される樹脂の押圧力を利用して、粘着シート29と下金型23との間の空気を追いやり、粘着シート29と下金型23とを、実質、当接させる。つまり、本実施の形態では、キャビティ内の下金型23を介して粘着シート29を吸引することなく、樹脂モールド工程を実現している。そのため、粘着シート29と下金型23との間には、若干の空気が存在するが、本発明の課題である金属細線35の折り曲がり、倒れ、または、半導体装置裏面のフラッシュバリ等の問題の起因となることはない。
【0039】
また、本実施の形態では、特に、空気が追いやられるキャビティ30端部において、樹脂モールド時の残存する空気による樹脂パッケージ49裏面の凸凹を防ぐことができる。そのことで、研磨工程等のその他の工程による平坦性形成工程を用いることなく、樹脂パッケージ49裏面の平坦性を確保することができる。
【0040】
尚、本実施の形態では、例えば、図5に示したように、4つの搭載部41を1つの集合ブロックとした共通の樹脂パッケージ49をリードフレーム27上に形成する。そして、図6(A)に示すように、リードフレーム27上には、複数の共通の樹脂パッケージ49が形成される。
【0041】
第5の工程は、樹脂パッケージ49から露出しているリードフレーム27にメッキを施す工程である。
【0042】
本工程では、リードの酸化防止、半田濡れ性等が考慮されリードフレーム27にメッキを施す。このときは、複数の搭載部41が形成されたリードフレーム27全体にメッキを施す。例えば、リードフレーム27またはリードフレーム27を乗せるメッキ補助ラック側をカソード電極、メッキ浴槽側にアノード電極を準備し、一度に複数のリードフレーム27にメッキを施す。このとき、メッキ浴槽には、Pd、Sn、Ni、Sn−Pb、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Cu、Au−Ag、Sn−Ag−Cu等のメッキ液を準備し、これらのメッキ液の組み合わせにより、少なくとも1層のメッキ膜がリードフレーム27に施される。尚、リードフレーム27にPdメッキを採用する場合は、樹脂モールド工程前に、予め、Pdメッキが施されたリードフレーム27が用いられる。
【0043】
第6の工程は、図6(B)に示す如く、リードフレーム27上に共通モールドされた樹脂パッケージ49を切断し、個々の半導体装置に分離する工程である。
【0044】
本工程では、リードフレーム27から搭載部41毎に樹脂パッケージ49を切断して各々の半導体装置に分離する。切断にはダイシング装置のダイシングブレード50を用い、ダイシングライン51に沿って樹脂パッケージ49とリードフレーム27の一部とを同時にダイシングすることにより、搭載部41毎に分割した半導体装置を形成する。このとき、本実施の形態では、空気抜き溝32が配置されたキャビティ30端部の粘着シート29との当接面の樹脂パッケージ49には多少のしわが入る場合があるが、この領域は、本工程により除去される領域であるので問題はない。
【0045】
そして、切断工程により形成される半導体装置61を図7(A)及び(B)に示すが、図示したように、樹脂パッケージ49の側面62及び裏面64からリード45が露出している。本実施の形態では、樹脂パッケージ49の側面62から露出するリード45の露出面451は、その側面62とほぼ同一面を形成している。そして、少なくともリード45の露出面451の一部は、その露出する樹脂パッケージ49の側面の1側辺63まで露出しており、その側辺63を介して樹脂パッケージ49の裏面64に露出するリード45の露出面452と連続している。そして、本実施の形態では、樹脂パッケージ49の裏面64に露出するリード45の露出面452も、その側面62とほぼ同一面を形成している。
【0046】
尚、本実施の形態では、複数の搭載部に対し共通の樹脂パッケージを形成する場合について説明したが、この場合に限定する必要はない。例えば、1つの搭載部に対して、本発明の樹脂封止金型を用い樹脂パッケージを形成する場合にも同様な効果を得ることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【0047】
【発明の効果】
上述したように、第1に、本発明の樹脂封止金型では、上金型と下金型とにより形成されるキャビティ端部及びその近傍領域の下金型に、空気抜き溝を少なくとも1つ設けている。そのことで、本発明では、リードフレーム裏面に貼り付けられた粘着シートと下金型との間に存在する空気が、キャビティ端部に追いやられる際に、該空気抜き溝を介して外部に排出することができる。その結果、本発明では、該空気が密集するキャビティ端部でのリードフレーム及び粘着シートのばたつきを抑制することができる。そして、キャビティ端部での金属細線の折れ曲がり、フラッシュバリの発生等の防止することができる。
【0048】
第2に、本発明の半導体装置の製造方法では、複数の搭載部が形成されるリードフレーム裏面に粘着シートを貼り合わせ、粘着シートと上金型との間の空気及び樹脂の一部は、上金型に設けられたエアベントからキャビティ外部へ排出する。一方、粘着シートと下金型との間の空気は、下金型に設けられた空気抜き溝からキャビティ外部に排出する。そのことで、本発明の半導体装置の製造方法では、特に、粘着シートと下金型との間の空気が密集するキャビティ端部において、確実に該空気を空気抜き溝から排出できる。その結果、キャビティ端部に配置される搭載部の金属細線の折れ曲がり等を抑止でき、製品不良の発生を抑え、歩留まりを向上させることができる。
【0049】
第3に、本発明の半導体装置の製造方法では、粘着シートと下金型との間の空気をキャビティ外部に排出する際に、キャビティ内に注入される樹脂により粘着シートが押圧される力を利用する。そのことで、粘着シートと下金型との間の空気は、確実にキャビティ端部の空気抜き溝が配置された領域に追いやることができる。また、該押圧力により、粘着シートと下金型とを、実質、当接させることができるので、樹脂パッケージ裏面の平坦性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図2】本発明の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための(A)断面図(B)平面図である。
【図3】本発明の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための(A)平面図(B)平面図である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図6】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための(A)平面図(B)断面図である。
【図7】本発明の半導体装置を説明するための(A)斜視図(B)斜視図である。
【図8】従来の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図9】従来の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図10】従来の樹脂封止金型及びそれを用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
21 樹脂封止金型
22 上金型
23 下金型
24 樹脂注入ゲート
25 ランナー
26 樹脂ポット
27 リードフレーム
28 半導体素子
29 粘着シート
30 キャビティ
31 エアベント
32 空気抜き溝
33、34 側辺
41 搭載部
42 アイランド
43 吊りリード
44 タイバー
45 リード
46 支持領域
49 樹脂パッケージ
50 ブレード
51 ダイシングライン
52 粘着シート
Claims (7)
- 少なくともリードフレームの一部と該リードフレームの一主面上に形成された複数の搭載部にそれぞれ固着された半導体素子が収納されるキャビティを構成する上金型及び下金型とを有する樹脂封止金型において、
前記リードフレームの他の主面には少なくともその一部に粘着シートが貼られ、前記下金型は該粘着シートとほぼその全面で当接し、且つ、前記上金型と前記下金型とにより前記リードフレーム及び前記粘着シートを狭持する前記下金型の狭持面には少なくとも1本の空気抜き溝を有し、該空気抜き溝は前記キャビティと連続していることを特徴とする樹脂封止金型。 - 前記キャビティ内の下金型には前記空気抜き溝が延在し、前記キャビティは少なくとも前記空気抜き溝と交差する第1の側面及び樹脂を注入するゲートが設けられる第2の側面とを有し、前記第1の側面と前記第2の側面とは相対峙していることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止金型。
- 前記空気抜き溝は複数形成されており、前記空気抜き溝は前記第1の側面に対し均等の間隔を有し、交差していることを特徴とする請求項2に記載の樹脂封止金型。
- 前記上金型には少なくとも1つのエアベントが設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の樹脂封止金型。
- 導電性材料から成り、少なくともアイランド及び該アイランドの周囲に形成されたリードとから成る搭載部を複数有するリードフレームを準備し、前記リードフレームの一主面の前記アイランドに半導体素子を固着し、前記リードフレームの他の主面に粘着シートを貼り付ける工程と、
キャビティを構成する上金型及び下金型とを有し、前記上金型には前記キャビティと連続するエアベントが設けられ、前記下金型には前記キャビティと連続する空気抜き溝が設けられた樹脂封止金型を準備し、前記粘着シートがその少なくとも一部が前記下金型と当接するように前記リードフレームを前記樹脂封止金型に設置する工程と、
前記キャビティ内に樹脂を注入し、注入される前記樹脂の押圧力により前記粘着シートと前記下金型との間の空気を前記空気抜き溝が配置された領域へと追いやり、前記空気が前記空気抜き溝を介してキャビティ外部へ排出されながら樹脂封止体を形成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。 - 前記樹脂封止体を形成する工程では、前記上金型に設けられたエアベントから前記粘着シートと前記上金型との間に存在する空気及び前記樹脂の一部を前記キャビティ外部へ排出することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記樹脂封止体を形成する工程では、前記空気抜き溝が配置された前記キャビティの第1の側面と相対峙する前記キャビティの第2の側面から前記キャビティ内に樹脂を注入し、注入される前記樹脂の押圧力により前記粘着シートと前記下金型とを、実質、当接させることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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