JP5582382B2 - リードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、下面実装型のリードフレームおよびその製造方法、ならびに下面実装型の半導体装置およびその製造方法に係り、とりわけ半導体素子載置部材およびリード部とはんだとの密着性を高めることが可能なリードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法に関する。

従来より、薄型の半導体装置（半導体パッケージ）として、例えばＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）タイプのものやＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）タイプ等のものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような薄型の半導体装置の中には下面実装型のものが存在し、下面実装型の半導体装置は、半導体素子を搭載する下面実装型のリードフレームを有している。

特開２００９−１３５４０６号公報

ところで近年、下面実装型の半導体装置を更に薄型化および小型化することが求められている。例えば下面実装型の半導体装置を更に薄型化しようとする場合、リードフレームを薄くすることが考えられる。しかしながら、リードフレームを薄くした場合、リードフレームと樹脂（封止樹脂部等）との接触面積が小さくなってしまうため、リードフレームと樹脂とが剥離しやすくなるおそれがある。

さらに近年、薄型の半導体装置（例えばＳＯＮタイプ）内に搭載される半導体素子として、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を選択する場合がある。この場合、半導体装置は、リードフレーム周囲に設けられたＬＥＤ素子を封止する樹脂（封止樹脂部）と、ＬＥＤ素子からの反射光を制御するための樹脂（外側樹脂部）とを有している。

この場合、ＬＥＤ素子を封止する樹脂（封止樹脂部）は透明であることが必須である。またＬＥＤ素子からの反射光を制御するための樹脂（外側樹脂部）は、ＬＥＤ素子からの光を反射しやすい性質をもつことが必要である。しかしながら、このような性質を満たす樹脂は、通常、リードフレームに対する密着性については不十分であることが多い。したがって、とりわけＬＥＤ素子を含む半導体装置のリードフレームについては、樹脂の脱落を防止する構造を有することが求められている。

一方、下面実装型の半導体装置を更に小型化しようとする場合、半導体素子載置部材およびリード部の外面（外部端子）の面積を小さくすることも考えられる。しかしながら、この場合、半導体素子載置部材およびリード部の外面（外部端子）と、半導体装置を実装するためのはんだとの接触面積が小さくなるため、これらの間の密着性が低下してしまうおそれがある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、半導体素子載置部材およびリード部とはんだとの接触面積を広くすることにより、半導体素子載置部材およびリード部とはんだとの密着性を高めることが可能なリードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、半導体装置を構成するリードフレームにおいて、半導体素子を載置する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子と電気的に接続されるリード部と、半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部とを備え、半導体素子載置部材およびリード部は、それぞれ外面と内面とを有し、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、配線用のめっき部材が形成され、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっき部材が形成され、めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材およびリード部を構成する金属が露出し、側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面は、外面から外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面のうち、めっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成したことを特徴とするリードフレームである。

本発明は、半導体装置において、半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられたリード部と、半導体素子載置部材上に載置された半導体素子と、リード部と半導体素子とを電気的に接続する導電部と、半導体素子と導電部とを封止する封止樹脂部と、半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部とを備え、半導体素子載置部材およびリード部は、それぞれ外面と内面とを有し、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、配線用のめっき部材が形成され、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっき部材が形成され、めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材およびリード部を構成する金属が露出し、側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、封止樹脂部は、外側樹脂部の凹部内に充填されていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面は、外面から外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面のうち、めっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成したことを特徴とする半導体装置である。

本発明は、半導体装置を構成する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、金属基板の表裏に、それぞれエッチング用レジスト層を形成する工程と、エッチング用レジスト層を耐腐蝕膜として金属基板の表裏にエッチングを施すことにより、半導体素子を載置するとともに外面と内面とを有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子と電気的に接続されるとともに外面と内面とを有するリード部とを形成する工程と、半導体素子載置部材およびリード部の表裏に、それぞれ所望パターンを有するめっき用レジスト層を形成する工程と、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、めっきにより配線用のめっき部材を形成し、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっきによりめっき部材を形成する工程と、半導体素子載置部材およびリード部の表裏からめっき用レジスト層を除去する工程と、リードフレームに、半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部を形成する工程とを備え、めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材およびリード部を構成する金属が露出し、側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とするリードフレームの製造方法である。

本発明は、めっき用レジスト層を除去する工程の後、外面に連なる側面のうちめっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成する工程が設けられていることを特徴とするリードフレームの製造方法である。

本発明は、半導体装置の製造方法において、リードフレームの製造方法によりリードフレームを製造する工程と、リードフレームの半導体素子載置部材上に半導体素子を載置する工程と、半導体素子とリード部とを導電部により接続する工程と、半導体素子と導電部とを封止樹脂部により封止する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。

本発明によれば、半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面の一部に、めっき部材が形成されている。このことにより、半導体素子載置部材またはリード部の外面と、半導体装置を実装するためのはんだとの密着性を高めることができる。これにより、半導体素子載置部材またはリード部の外面の面積を小さくすることができ、半導体装置の小型化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体装置を示す断面図。 本発明の第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。 本発明の第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。 本発明の第１の実施の形態による半導体装置が、配線基板上に配置されている状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による半導体装置のリード部の外面および側面近傍を示す拡大図（図５のVI部拡大図）。 本発明の第２の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。 本発明の第２の実施の形態による半導体装置を示す断面図。 本発明の第３の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。 本発明の第３の実施の形態による半導体装置を示す断面図。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第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。

リードフレームの構成
まず、図１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は、本実施の形態によるリードフレームを示す断面図である。

図１に示すリードフレーム１０は、半導体素子２１（後述）を載置するために用いられるものである。このようなリードフレーム１０は、半導体素子２１を載置する半導体素子載置部材（ダイパッド）１１と、半導体素子載置部材１１の周囲に空間１３を介して設けられ、半導体素子２１と電気的に接続されるリード部１２とを備えている。

これら半導体素子載置部材１１およびリード部１２は、１枚の金属基板をエッチング加工することにより形成されたものである。半導体素子載置部材１１およびリード部１２の材料としては、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等を挙げることができる。この半導体素子載置部材１１およびリード部１２の厚みは、半導体装置の構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。

半導体素子載置部材１１は、内面１１ａと外面１１ｂとを有している。このうち内面１１ａは、図１の上側に位置しており、半導体素子２１（後述）を載置する載置面に対応している。他方、外面１１ｂは、図１の下側に位置しており、後述する一方の配線端子部４３（図５）を接続するアウターリード部に対応している。

また半導体素子載置部材１１の外面１１ｂの両側には、それぞれ側面１１ｃ、１１ｄが連なっている。この側面１１ｃ、１１ｄは、それぞれ外面１１ｂから外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなっている。すなわち半導体素子載置部材１１は、その断面（図１）において内面１１ａから外面１１ｂに向けて先細状となっている。

半導体素子載置部材１１の外面１１ｂには、配線用のめっき部材１４が形成されている。また外面１１ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄの一部にも、めっき部材１４が形成されている。具体的には、側面１１ｃ、１１ｄのうち外面１１ｂ側（下側）に位置する部分のみに、めっき部材１４が形成されている。

他方、側面１１ｃ、１１ｄのうち内面１１ａ側（上側）に位置する部分１１ｅ、１１ｆにはめっき部材１４が形成されておらず、半導体素子載置部材１１を構成する金属（例えば銅）が露出している。

一方、リード部１２は、内面１２ａと外面１２ｂとを有している。このうち内面１２ａは、図１の上側に位置しており、ボンディングワイヤ２２（後述）を接続するボンディング面に対応している。他方、外面１２ｂは、図１の下側に位置しており、後述する他方の配線端子部４４（図５）を接続するアウターリード部に対応している。

またリード部１２の外面１２ｂの両側には、それぞれ側面１２ｃ、１２ｄが連なっている。この側面１２ｃ、１２ｄは、それぞれ外面１１ｂから外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなっている。すなわちリード部１２は、その断面（図１）において内面１２ａから外面１２ｂに向けて先細状となっている。

リード部１２の外面１２ｂには、配線用のめっき部材１５が形成されている。また外面１２ｂに連なる側面１２ｃ、１２ｄの一部にも、めっき部材１５が形成されている。具体的には、側面１２ｃ、１２ｄのうち外面１２ｂ側（下側）に位置する部分のみに、めっき部材１５が形成されている。

他方、側面１２ｃ、１２ｄのうち内面１２ａ側（上側）に位置する部分１２ｅ、１２ｆには、めっき部材１５が形成されておらず、リード部１２を構成する金属（例えば銅）が露出している。

なお、めっき部材１４、１５としては、例えば銀めっきまたは金めっきを挙げることができる。めっき部材１４、１５の厚みは、例えば１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。

一方、半導体素子載置部材１１の内面１１ａには、第１の反射用めっき層１６が形成されている。またリード部１２の内面１２ａには、第２の反射用めっき層１７が形成されている。なお、これら反射用めっき層１６、１７は、半導体素子２１がＬＥＤ素子からなる場合、半導体素子２１からの光を反射する反射層として機能するものである。反射用めっき層１６、１７の構成は、反射層として機能するものであれば問わないが、例えば、めっき部材１４、１５と同様の材料（例えば銀めっきまたは金めっき）からなっていても良い。なお、反射用めっき層１６、１７の厚みは、例えば１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。

なおこれに限らず、反射用めっき層１６、１７とめっき部材１４、１５とが、互いに異なる材料からなっていても良い。あるいは、半導体素子２１としてＬＥＤ素子を用いない場合には、このような反射用めっき層１６、１７を形成しなくても良い。

また図１において、リードフレーム１０が１つの半導体素子載置部材１１と１つのリード部１２とを有する場合を示している。しかしながらこれに限らず、リードフレーム１０が複数の半導体素子載置部材１１と複数のリード部１２とを有していても良い。

半導体装置の構成
次に、図２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２は、本実施の形態による半導体装置（ＳＯＮタイプ）を示す断面図である。以下において、半導体素子２１がＬＥＤ素子からなる場合について説明するが、上述したように、半導体素子２１としてＬＥＤ素子以外の半導体素子を用いることも勿論可能である。

図２に示す半導体装置２０は、図１に示すリードフレーム１０を用いることにより作製されるものである。このような半導体装置２０は、半導体素子載置部材１１およびリード部１２と、半導体素子載置部材１１の内面１１ａ上であって第１の反射用めっき層１６上に載置された半導体素子２１と、リード部１２と半導体素子２１とを電気的に接続するボンディングワイヤ（導電部）２２とを備えている。

半導体素子載置部材１１とリード部１２との間の空間１３には、外側樹脂部２３が充填されている。また外側樹脂部２３は、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２を取り囲むように形成された凹部２３ｃを有している。なお凹部２３ｃの深さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが可能である。

また半導体素子載置部材１１の内面１１ａおよびリード部１２の内面１２ａには、それぞれ第１の反射用めっき層１６および第２の反射用めっき層１７が形成されている。

さらに半導体素子２１とボンディングワイヤ２２とは、透光性の封止樹脂部２４によって封止されている。この封止樹脂部２４は、外側樹脂部２３の凹部２３ｃ内に充填されている。

以下、このような半導体装置２０を構成する各構成部材について、順次説明する。

半導体素子載置部材１１およびリード部１２は、それぞれ外面１１ｂおよび外面１２ｂを有している。半導体素子載置部材１１およびリード部１２の外面１１ｂ、１２ｂには、それぞれ配線用のめっき部材１４、１５が形成されている。また半導体素子載置部材１１の外面１１ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄの一部にめっき部材１４が形成され、リード部１２の外面１２ｂに連なる側面１２ｃ、１２ｄの一部にめっき部材１５が形成されている。

なお半導体素子載置部材１１およびリード部１２の構成については、図１を用いて既に説明したので、同一部分には同一の符号を付して、ここでは詳細な説明は省略する。

本実施の形態において、半導体素子２１はＬＥＤ素子からなっている。この場合、半導体素子２１は、発光層として例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。このような半導体素子２１としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。

また半導体素子２１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、外側樹脂部２３の凹部２３ｃ内において、半導体素子載置部材１１の内面１１ａ上（第１の反射用めっき層１６上）に固定されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。

ボンディングワイヤ２２は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端が半導体素子２１の端子部２１ａに接続されるとともに、その他端がリード部１２の内面１２ａ（第２の反射用めっき層１７）上に接続されている。

外側樹脂部２３は、例えば半導体素子載置部材１１およびリード部１２上に熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより形成されたものである。外側樹脂部２３の形状は、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、外側樹脂部２３の全体形状を直方体、円筒形および錐形等の形状とすることが可能である。凹部２３ｃの底面は、円形、楕円形または多角形等とすることができる。凹部２３ｃの側壁の断面形状は、図２のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。

外側樹脂部２３に使用される熱可塑性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度に優れたものを選ぶことが望ましい。熱可塑性樹脂の種類としては、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、シリコーン、エポキシ、ポリエーテルイミドおよびポリブチレンテレフタレート等を使用することができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、凹部２３ｃの底面及び側面において、発光素子からの光の反射率を増大させ、半導体装置２０全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。

封止樹脂部２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体装置２０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、半導体素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂部２４が強い光にさらされるため、封止樹脂部２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。

リードフレームの製造方法
次に、図１に示すリードフレーム１０の製造方法について、図３（ａ）−（ｉ）を用いて説明する。図３（ａ）−（ｉ）は、本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である。なお図３（ａ）−（ｉ）において、リードフレーム１０が複数の半導体素子載置部材１１および複数のリード部１２を有する場合を例にとって説明する。

まず図３（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、上述のように銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等からなる金属基板を使用することができる。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。

次に、金属基板３１の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図３（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。

続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、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３（ｃ））。

次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図３（ｄ））。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができる。例えば、金属基板３１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、これは金属基板３１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。

次いで、図３（ｅ）に示すように、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去する。このようにして、半導体素子２１を載置する半導体素子載置部材１１と、半導体素子載置部材１１の周囲に設けられ、半導体素子２１と電気的に接続されるリード部１２とが得られる。

続いて、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の表裏全面に、それぞれ感光性レジスト３４ａ、３５ａを塗布し、乾燥する（図３（ｆ））。なお感光性レジスト３４ａ、３５ａとしては、従来公知のものを使用することができる。

次に、半導体素子載置部材１１およびリード部１２に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望パターンを有するめっき用レジスト層３４、３５が形成される（図３（ｇ））。

この場合、表面側のめっき用レジスト層３４には、第１の反射用めっき層１６および第２の反射用めっき層１７の形成部位に相当する箇所に、それぞれ開口部（レジスト不存在部）３４ｂ、３４ｃが形成される。この開口部３４ｂ、３４ｃからは、半導体素子載置部材１１の内面１１ａおよびリード部１２の内面１２ａが露出している。一方、これら内面１１ａ、１２ａのうち外側樹脂部２３により覆われる領域には、それぞれめっき用レジスト層３４が残存している。

また、裏面側のめっき用レジスト層３５には、めっき部材１４の形成部位に相当する箇所に開口部（レジスト不存在部）３５ｂが形成され、この開口部３５ｂからは、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂおよび側面１１ｃ、１１ｄが露出している。また裏面側のめっき用レジスト層３５のうち、めっき部材１５の形成部位に相当する箇所に開口部（レジスト不存在部）３５ｃが形成され、この開口部３５ｃからは、リード部１２の外面１２ｂおよび側面１２ｃ、１２ｄが露出している。一方、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄのうち、内面１１ａ側に位置する部分１１ｅ、１１ｆと、リード部１２の側面１２ｃ、１２ｄのうち、内面１２ａ側に位置する部分１２ｅ、１２ｆとには、それぞれめっき用レジスト層３５が残存している。

次に、めっき用レジスト層３４、３５に覆われた半導体素子載置部材１１およびリード部１２の表裏に電解めっきを施す（図３（ｈ））。

これにより半導体素子載置部材１１の内面１１ａおよびリード部１２の内面１２ａ上であって開口部３４ｂ、３４ｃの内部に金属（例えば銀）を析出させ、それぞれ第１の反射用めっき層１６および第２の反射用めっき層１７を形成する。

また、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂおよびリード部１２の外面１２ｂ上であって開口部３５ｂ、３５ｃの内部に金属（例えば金または銀）を析出させ、めっき部材１４、１５を形成する。これにより、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の外面１１ｂ、１２ｂに、それぞれめっきにより配線用のめっき部材１４、１５が形成され、かつ外面１１ｂ、１２ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄの一部にも、各々めっきによりめっき部材１４、１５が形成される。

次いで、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の表裏からめっき用レジスト層３４、３５を剥離除去することにより、図１に示すリードフレーム１０が得られる（図３（ｉ））。

半導体装置の製造方法
次に、図２に示す半導体装置２０の製造方法について、図４（ａ）−（ｇ）により説明する。図４（ａ）−（ｇ）は、本実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。

まず、上述した工程により（図３（ａ）−（ｉ））、半導体素子載置部材１１と、半導体素子載置部材１１の周囲に設けられたリード部１２とを備えたリードフレーム１０を作製する（図４（ａ））。このリードフレーム１０において、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の外面１１ｂ、１２ｂに、それぞれ配線用のめっき部材１４、１５が形成され、かつこれら外面１１ｂ、１２ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄの一部にも、それぞれめっき部材１４、１５が形成されている。

次に、リードフレーム１０に対して熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、外側樹脂部２３を形成する（図４（ｂ））。これにより、外側樹脂部２３とリードフレーム１０とが互いに一体に結合される。またこのとき、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型を適宜設計することにより、外側樹脂部２３に凹部２３ｃを形成するとともに、この凹部２３ｃ底面において第１の反射用めっき層１６および第２の反射用めっき層１７が外方に露出するようにする。この場合、外側樹脂部２３は、その一部分が半導体素子載置部材１１とリード部１２との間の空間１３に充填されるとともに、他の一部分がリードフレーム１０の上方に向けて突設している。

次に、リードフレーム１０の半導体素子載置部材１１の内面１１ａ（第１の反射用めっき層１６）上に、半導体素子２１を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、半導体素子２１を半導体素子載置部材１１の内面１１ａ（第１の反射用めっき層１６）上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図４（ｃ））。

次いで、半導体素子２１の端子部２１ａと、リード部１２の内面１２ａ（第２の反射用めっき層１７）とを、ボンディングワイヤ２２によって電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図４（ｄ））。

その後、外側樹脂部２３の凹部２３ｃ内に封止樹脂部２４を充填し、この封止樹脂部２４により半導体素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する（図４（ｅ））。

次に、各半導体素子２１間の外側樹脂部２３をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各半導体素子２１毎に分離する（図４（ｆ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード３８によって、各半導体素子２１間の外側樹脂部２３を垂直方向に切断する。

このようにして、図２に示す半導体装置２０を得ることができる（図４（ｇ））。

本実施の形態の作用効果
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について、図５および図６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図５は、本実施の形態による半導体装置が配線基板上に配置されている状態を示す断面図である。図６（ａ）は、図５のVI部拡大図であって、はんだ（接続はんだ部）による接続前の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、図５のVI部拡大図であって、はんだ（接続はんだ部）による接続後の状態を示す図である。

図５に示すように、本実施の形態による半導体装置２０を配線基板４１上に配置する。このような配線基板４１は、基板本体４２と、基板本体４２上に形成された配線端子部４３、４４とを有している。このうち一方の配線端子部４３は、半導体装置２０を実装するための一方の接続はんだ部４５を介して、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂに接続されている。また他方の配線端子部４４は、半導体装置２０を実装するための他方の接続はんだ部４６を介して、リード部１２の外面１２ｂに接続されている。

このようにして、半導体装置２０を配線基板４１上に配置するとともに、一対の配線端子部４３、４４間に電流を流した場合、半導体素子載置部材１１上の半導体素子２１（ＬＥＤ素子）に電流が加わり、半導体素子２１が点灯する。

この際、半導体素子２１からの光は、封止樹脂部２４を通過して封止樹脂部２４の表面から放出され、または第１の反射用めっき層１６（第２の反射用めっき層１７）の表面で反射することにより封止樹脂部２４の表面から放出される。あるいは、半導体素子２１からの光の一部は、外側樹脂部２３で反射することにより、封止樹脂部２４の表面から放出される。このように、半導体素子２１からの光を効率良く取り出すことができる。

ところで、半導体装置２０を配線基板４１に接続する際、図６（ａ）に示すように、他方の接続はんだ部４６が、リード部１２の外面１２ｂに設けられためっき部材１５に接触する。その後、他方の接続はんだ部４６が加熱されることにより、他方の接続はんだ部４６が溶解し、リード部１２と連結される。

この際、図６（ｂ）に示すように、他方の接続はんだ部４６を構成する金属（例えば錫）が外面１２ｂ上に拡がって、かつ側面１２ｄ（１２ｃ）側に吸い上げられる。またこの際、めっき部材１５を構成する金属（例えば金）は、他方の接続はんだ部４６内部に拡散する。これにより、めっき部材１５と他方の接続はんだ部４６とが一体となって結合する。したがって、めっき部材１５と他方の接続はんだ部４６とが冷却されて固まった後、これらは一体となって外面１２ｂおよび側面１２ｄ（１２ｃ）を覆う。

このように、他方の接続はんだ部４６が、側面１２ｃ、１２ｄ側に拡がることにより、リード部１２と他方の接続はんだ部４６との接触面積を広くとることができる。このことにより、リード部１２と他方の接続はんだ部４６との密着性を高めることができる。この結果、リード部１２の外面１２ｂの面積を小さくすることが可能となる。

なお、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂにおいても、これと同様の作用を得ることができる。

また上述したように、本実施の形態による半導体装置２０においては、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄ（リード部１２の外面１２ｂに連なる側面１２ｃ、１２ｄ）は、外面１１ｂ（外面１２ｂ）から外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなっている。これにより、半導体素子載置部材１１（リード部１２）と外側樹脂部２３との接触面積を大きくすることができる。

すなわち、側面１１ｃ、１１ｄ（側面１２ｃ、１２ｄ）が外面１１ｂ（外面１２ｂ）に対して垂直となっている場合（比較例）と比較して、側面１１ｃ、１１ｄ（側面１２ｃ、１２ｄ）の面積を広くとることができる。したがって、外側樹脂部２３と半導体素子載置部材１１（リード部１２）との密着性を向上させることができ、外側樹脂部２３が空間１３から脱落することを防止することができる。

このように、外側樹脂部２３と半導体素子載置部材１１およびリード部１２との密着性を向上させたことにより、ストレスに対する半導体装置２０の強度を向上させることができる。したがって、半導体装置２０に対してストレスが加わった場合であっても、半導体装置２０から外側樹脂部２３が脱落することを防止することかできる。

例えば、半導体装置２０のサーマルサイクル試験を実施した際、半導体素子載置部材１１およびリード部１２を構成する金属（例えば銅）と、外側樹脂部２３を構成する合成樹脂（例えばシリコーン樹脂）との間に熱膨張の差が発生するが、この場合であっても外側樹脂部２３が半導体素子載置部材１１およびリード部１２から剥離してしまうおそれがない。

このように外側樹脂部２３の脱落を防止できることにより、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の厚みを薄くすることができ、この結果、半導体装置２０の厚みを薄くすることができる。具体的には半導体装置２０の厚みを０．２ｍｍ〜０．８ｍｍとすることができる。さらに、上述したように、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂおよびリード部１２の外面１２ｂの面積を小さくすることができるので、半導体装置２０の平面形状を小さくすることができる。具体的には半導体装置２０の一辺を０．２ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態によるリードフレームおよび半導体装置について、図７および図８を参照して説明する。図７は、本実施の形態によるリードフレーム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を示す断面図である。図７および図８に示す実施の形態は、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂおよびリード部１２の外面１２ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄのうち、めっき部材１４、１５が形成されていない部分１１ｅ、１１ｆ、１２ｅ、１２ｆに、粗面部１８、１９を形成した点が異なるものであり、他の構成は上述した図１乃至図６に示す実施の形態と略同一である。図７および図８において、図１乃至図６に示す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。

すなわち図７に示すリードフレーム５０および図８に示す半導体装置６０において、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄのうち、めっき部材１４が形成されていない部分１１ｅ、１１ｆに、樹脂（外側樹脂部２３）との密着性を高める粗面部１８が形成されている。同様に、リード部１２の外面１２ｂに連なる側面１２ｃ、１２ｄのうち、めっき部材１５が形成されていない部分１２ｅ、１２ｆに、樹脂（外側樹脂部２３）との密着性を高める粗面部１９が形成されている。

さらに、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の内面１１ａ、１２ａのうち、第１の反射用めっき層１６および第２の反射用めっき層１７が設けられていない領域１１ｇ、１２ｇにも、樹脂（外側樹脂部２３）との密着性を高める粗面部１８、１９が形成されている。

このような粗面部１８、１９は、例えば半導体素子載置部材１１およびリード部１２の表面にマイクロエッチングにより形成された粗面からなっていても良い。

ところで、粗面部１８、１９を形成する場合、上述しためっき用レジスト層３４、３５を除去する工程（図３（ｉ））の後、半導体素子載置部材１１およびリード部１２のうちめっき部材１４、１５が形成されていない部分（すなわち符号１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１２ｅ、１２ｆおよび１２ｇで示す部分）に、樹脂との密着性を高める粗面部１８、１９を形成する。

この場合、半導体素子載置部材１１およびリード部１２のうち、めっき部材１４、１５が形成されていない部分にマイクロエッチング液を供給する。これにより、半導体素子載置部材１１およびリード部１２を構成する金属を選択的に粗化することができ（マイクロエッチング）、このようにして粗面部１８、１９を形成することができる。

このようなマイクロエッチング液は、金属表面を僅かに溶かし、微細な凹凸の粗面を形成する表面処理剤である。この場合、半導体素子載置部材１１およびリード部１２をマイクロエッチング液に浸漬することにより粗面を形成することができる。あるいは、マイクロエッチング液に浸漬する代わりにマイクロエッチング液をスプレーにより噴霧する方法でも良い。半導体素子載置部材１１およびリード部１２が銅からなる場合、マイクロエッチング液としては、過酸化水素水と硫酸とを主成分とするマイクロエッチング液が好適である。なおマイクロエッチング液は、めっき部材１４、１５を溶解しないので、めっき部材１４、１５に影響を与えることなく、半導体素子載置部材１１およびリード部１２の表面に部分的な粗面を形成することができる。

このほか、本実施の形態によるリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法については、それぞれ図３（ａ）−（ｉ）および図４（ａ）−（ｇ）を用いて説明した方法と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

このように本実施の形態によれば、側面１１ｃ、１１ｄ（側面１２ｃ、１２ｄ）のうち、内面１１ａ（内面１２ａ）側に位置する部分１１ｅ、１１ｆ（部分１２ｅ、１２ｆ）に、粗面部１８（粗面部１９）を形成している。このことにより、とりわけこの部分において外側樹脂部２３とリードフレーム１０との密着性を高めることができる。

なお本実施の形態においては、粗面部１８、１９は、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄとリード部１２の側面１２ｃ、１２ｄとの両方に形成されている。しかしながらこれに限らず、粗面部１８、１９を、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄおよびリード部１２の側面１２ｃ、１２ｄのうち、１つまたは複数の側面のみに形成しても良い。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態によるリードフレームおよび半導体装置について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、本実施の形態によるリードフレームを示す断面図であり、図１０は、本実施の形態による半導体装置を示す断面図である。図９および図１０に示す実施の形態は、半導体素子載置部材１１の周囲に、リード部１２が２つ設けられている点が異なるものであり、他の構成は上述した図１乃至図６に示す実施の形態と略同一である。図９および図１０において、図１乃至図６に示す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。

すなわち図９に示すリードフレーム７０および図１０に示す半導体装置８０において、半導体素子載置部材１１の周囲であって、半導体素子載置部材１１を挟んで互いに対向する位置に、一対のリード部１２が設けられている。また、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂ全体および側面１１ｃ、１１ｄの一部に、配線用のめっき部材１４が形成されている。さらに、各リード部１２の外面１２ｂ全体および側面１２ｃ、１２ｄの一部に、配線用のめっき部材１５が形成されている。

図１０において、半導体素子２１は一対の端子部２１ａを有しており、この一対の端子部２１ａは、それぞれボンディングワイヤ２２を介して、対応する各リード部１２に接続されている。

本実施の形態によるリードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法については、それぞれ図３（ａ）−（ｉ）および図４（ａ）−（ｇ）を用いて説明した方法と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

なお本実施の形態において、半導体装置８０は１つの半導体素子載置部材１１と２つのリード部１２とを有している。しかしながらこれに限らず、半導体装置が２つ以上の半導体素子載置部材１１および／または３つ以上のリード部１２を有していても良い。

また本実施の形態においても、図７および図８に示す実施の形態と同様、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄおよびリード部１２の側面１２ｃ、１２ｄのうち、めっき部材１４、１５が形成されていない部分に粗面部を形成しても良い。

なお、上述した第１の実施の形態乃至第３の実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

すなわち上述した実施の形態においては、半導体素子載置部材１１の外面１１ｂおよびリード部１２の外面１２ｂの両方に、配線用のめっき部材１４、１５を形成し、かつこれら外面１１ｂ、１２ｂに連なる側面１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄの一部に、それぞれめっき部材１４、１５が形成されている。しかしながらこれに限らず、半導体素子載置部材１１およびリード部１２のうちいずれか一方の外面（外面１１ｂまたは外面１２ｂ）および側面（側面１１ｃ、１１ｄまたは側面１２ｃ、１２ｄ）のみにめっき部材１４またはめっき部材１５を形成しても良い。

また上述した実施の形態においては、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄおよびリード部１２の側面１２ｃ、１２ｄがいずれも傾斜面からなっている。しかしながらこれに限らず、半導体素子載置部材１１の側面１１ｃ、１１ｄおよびリード部１２の側面１２ｃ、１２ｄのうち、１つまたは複数の側面のみが傾斜面からなっていても良い。

１０、５０、７０ リードフレーム
１１ 半導体素子載置部材
１１ａ 内面
１１ｂ 外面
１１ｃ、１１ｄ 側面
１２ リード部
１２ａ 内面
１２ｂ 外面
１２ｃ、１２ｄ 側面
１４、１５ めっき部材
１６ 第１の反射用めっき層
１７ 第２の反射用めっき層
１８、１９ 粗面部
２０、６０、８０ 半導体装置
２１ 半導体素子
２２ ボンディングワイヤ（導電部）
２３ 外側樹脂部
２４ 封止樹脂部

Claims (10)

1. 半導体装置を構成するリードフレームにおいて、
   半導体素子を載置する半導体素子載置部材と、
   半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子と電気的に接続されるリード部と、
   半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部とを備え、
   半導体素子載置部材およびリード部は、それぞれ外面と内面とを有し、
   半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、配線用のめっき部材が形成され、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっき部材が形成され、
   めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材またはリード部を構成する金属が露出し、
   側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とするリードフレーム。
2. 半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面は、外面から外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
3. 半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面のうち、めっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載のリードフレーム。
4. 半導体装置において、
   半導体素子載置部材と、
   半導体素子載置部材の周囲に設けられたリード部と、
   半導体素子載置部材上に載置された半導体素子と、
   リード部と半導体素子とを電気的に接続する導電部と、
   半導体素子と導電部とを封止する封止樹脂部と、
   半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部とを備え、
   半導体素子載置部材およびリード部は、それぞれ外面と内面とを有し、
   半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、配線用のめっき部材が形成され、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっき部材が形成され、
   めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材またはリード部を構成する金属が露出し、
   側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とする半導体装置。
5. 封止樹脂部は、外側樹脂部の凹部内に充填されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
6. 半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面は、外面から外側に遠ざかる方向に傾斜した傾斜面からなることを特徴とする請求項４または５記載の半導体装置。
7. 半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に連なる側面のうち、めっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成したことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項記載の半導体装置。
8. 半導体装置を構成する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、
   金属基板の表裏に、それぞれエッチング用レジスト層を形成する工程と、
   エッチング用レジスト層を耐腐蝕膜として金属基板の表裏にエッチングを施すことにより、半導体素子を載置するとともに外面と内面とを有する半導体素子載置部材と、半導体素子載置部材の周囲に設けられ、半導体素子と電気的に接続されるとともに外面と内面とを有するリード部とを形成する工程と、
   半導体素子載置部材およびリード部の表裏に、それぞれ所望パターンを有するめっき用レジスト層を形成する工程と、
   半導体素子載置部材およびリード部のうち少なくとも一方の外面に、めっきにより配線用のめっき部材を形成し、かつ当該外面に連なる側面の一部にもめっきによりめっき部材を形成する工程と、
   半導体素子載置部材およびリード部の表裏からめっき用レジスト層を除去する工程と、
   リードフレームに、半導体素子を取り囲む凹部を有する外側樹脂部を形成する工程とを備え、
   めっき部材が形成された側面のうち内面側に位置する部分は、半導体素子載置部材またはリード部を構成する金属が露出し、
   側面の一部に形成されためっき部材は、外側樹脂部によって覆われていることを特徴とするリードフレームの製造方法。
9. めっき用レジスト層を除去する工程の後、外面に連なる側面のうちめっき部材が形成されていない部分に、樹脂との密着性を高める粗面部を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項８記載のリードフレームの製造方法。
10. 半導体装置の製造方法において、
    請求項８記載のリードフレームの製造方法によりリードフレームを製造する工程と、
    リードフレームの半導体素子載置部材上に半導体素子を載置する工程と、
    半導体素子とリード部とを導電部により接続する工程と、
    半導体素子と導電部とを封止樹脂部により封止する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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