JP6705654B2 - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents
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Description
なお、一括して樹脂封止されたQFN型半導体装置は、樹脂封止後に、隣り合うQFN型半導体装置を、回転刃物によってダイシングすることで個片化される。
これにより、樹脂封止の際のワイヤー流れによる短絡の防止や、ボンディングワイヤーの使用量の減少に伴う材料コストの削減が可能となる利点がある。
なお、コネクティングバーを薄肉にすることなく、切断バリの発生抑制のためにダイシング速度を落して生産するという対策を採用することも考えられるが、この場合、QFN型半導体装置の生産性が低下する。
前記コネクティングバーのコネクティングバー本体の裏面側及び表面側のいずれか一方又は双方には、
前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部が接続される第1の補強部と、
前記コネクティングバー本体の長手方向に隣り合う前記第1の補強部同士を連結し、前記コネクティングバー本体よりも幅狭となった第2の補強部とが、一体的に設けられ、
前記第1の補強部が形成された前記コネクティングバーの厚み方向片側又は両側でその中央部に凹部が設けられている。
ここで、前記第3の補強部の幅は、0.02mm以上0.08mm以下であるのがよい。
また、前記第3の補強部は、ダイシングする際のダイシング領域の端面が位置する部分であり、前記第3の補強部の長さは、前記ダイシング領域の端面の位置を基準として両側にそれぞれ0.05mm以上であるのがよい。
前記リードフレーム材のうち、前記コネクティングバーの形成領域の裏面側及び表面側のいずれか一方又は双方をハーフエッチングして、
コネクティングバー本体を形成すると共に、
前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部が接続される領域に、第1の補強部を、前記コネクティングバー本体の長手方向に隣り合う前記第1の補強部間の領域に、隣り合う前記第1の補強部同士を連結する、前記コネクティングバー本体よりも幅狭の第2の補強部を、それぞれ形成し、
更に、前記第1の補強部が形成される領域の厚み方向片側又は両側でその中央部に凹部を形成する。
更に、第1の補強部が形成されたコネクティングバーの厚み方向片側又は両側に凹部を形成するので、凹部の形成部分の厚みを薄くできるため、ダイシングによって除去するコネクティングバー量を更に減らすことができる。
従って、コネクティングバーの変形を防止しながら、ダイシングによる切断バリと回転刃物の磨耗を抑制でき、良好な品質の半導体装置を生産性よく経済的に製造できる。
図1(A)〜(E)に示すように、本発明の一実施の形態に係るリードフレーム10は、QFN型半導体装置(以下、単に半導体装置ともいう)を製造するために用いられ、半導体素子(ICチップ)が搭載される素子搭載部を中央に、リード(導体接続端子)11を素子搭載部の周囲に備える単位リードフレーム12が、複数配置されたものである(図3(A)、(B)参照)。以下、詳しく説明する。
このリードフレーム10には、半導体素子がそれぞれ搭載される複数の単位リードフレーム12が、縦、横、又は、縦横に配置され、隣り合う単位リードフレーム12のリード11が、コネクティングバー(枠リード)13を介して接続されている。
このリード11の表裏には端子部14、15が形成され、半導体装置においては、素子搭載部の表面側に搭載された半導体素子と表面側の端子部14とを、ボンディングワイヤーによって電気的に接合し、裏面側の端子部15と外部とを、電気的に接合する。
また、コネクティングバー13は、素子搭載部とは間隔を有して配置されている。このコネクティングバー13には、素子搭載部を支持する支持リード(図示しない)も連結されている(図3(A)、(B)参照)。
このリード11の端子部15を除いた部分と支持リード(以下、リード11等ともいう)は、リードフレーム材の裏面側をハーフエッチングすることで形成されている。なお、ハーフエッチング後のリード11等の厚みは、例えば、リードフレーム材の厚みの30〜70%(更には、下限が40%、上限が60%)程度である。
そこで、図1(B)、(D)、(E)に示すように、コネクティングバー13のコネクティングバー本体13aの裏面側に、第1、第2の補強部16、17を一体的に設けている(即ち、コネクティングバー13のうち、第1、第2の補強部16、17を除いた部分がコネクティングバー本体13aとなる)。
第1の補強部16とコネクティングバー本体13aの合計厚みは、リードフレーム材の厚みと同等(フルメタル部)である。この第1の補強部16は、上記したリード11等の形成に際し、リードフレーム材をハーフエッチングしないことで形成できる。
第2の補強部17は、コネクティングバー13の幅方向両側に形成されたハーフエッチング部(第1の薄肉部)19、20により、コネクティングバー本体13aの幅W1(第1の補強部16の幅)よりも幅狭(例えば、幅W1の0.1〜0.3倍程度)となって、しかも、コネクティングバー本体13aの幅方向中央部に設けられている。なお、第2の補強部は、コネクティングバー本体の幅方向片側に設けることもできる。
この第2の補強部17は、上記したリード11等の形成に際し、リードフレーム材のうち、コネクティングバー13の幅方向両側に該当する領域をハーフエッチングして、ハーフエッチング部19、20を形成することで設けることができる。
従って、本実施の形態においては、複数の第2の補強部17を、コネクティングバー13の長手方向に一直線状に形成しているが、コネクティングバー13の幅方向一方側又は他方側に、部分的にずらしてもよい。
そこで、除去するコネクティングバー13量を減らすため、第1の補強部16の厚み方向(第1の補強部16が形成されたコネクティングバー13の裏面側(厚み方向片側))に凹部21を形成する。この凹部21が形成された部分のコネクティングバー13(凹部21が形成された第1の補強部16とコネクティングバー本体13a)の断面形状は、図1(D)に示すように、凹状となっている。
なお、凹部は、第1の補強部が形成されたコネクティングバーの表面側、即ちコネクティングバー本体(厚み方向片側)のみに形成することもでき、第1の補強部が形成されたコネクティングバーの裏面側と表面側の両側(厚み方向両側)に形成することもできる。
従って、本実施の形態においては、平面視して円形(断面円形)にしているが、これに限定されるものではなく、例えば、楕円形や卵形、多角形等にすることもできる。
第3の補強部22は、リード11の接続側端部18の幅方向両側に形成されたハーフエッチング部(第2の薄肉部)23、24により、接続部本体18aの幅W2よりも幅狭となって、しかも、接続部本体18aの幅方向中央部に設けられている。なお、第3の補強部は、接続部本体の幅方向片側に設けることもできる。
なお、第3の補強部22は、コネクティングバー13に対するリード11の曲がりを防止するため、コネクティングバー本体13aに連続して設けられている。このため、第3の補強部22の幅W3は、例えば、0.02mm以上0.08mm以下(更には、下限を0.04mm、上限を0.06mm)であるのがよい。
なお、第3の補強部22(ハーフエッチング部23、24)の長さは、スムーズにダイシングするため、リード11及びコネクティングバー13と、ダイシングする際の回転刃物との位置関係を考慮して決定する。
なお、距離L1、L2の各上限値は、特に限定するものではないが、例えば、0.2mm程度である。
前記したように、製造するリードフレーム10は、QFN型半導体装置を製造するために用いられ、半導体素子が搭載される素子搭載部を中央に、リード11を素子搭載部の周囲に備える単位リードフレーム12が、縦、横、又は、縦横に複数配置されたものである。以下、説明する。
このエッチング処理に際しては、リードフレーム材の表面側と裏面側のエッチングを行わない領域に対してレジスト膜(所定パターンのレジスト膜)を、予め形成しておく。
ここで、リードフレーム材のうち、前記した素子搭載部、リード11、コネクティングバー13、及び、支持リードの形成領域を除いた部分については、リードフレーム材の表面側と裏面側の双方にレジスト膜を形成していない。これにより、リードフレーム材は、表面側と裏面側の双方からエッチングされ、貫通した状態になる。
これにより、コネクティングバー本体13aを形成できると共に、リード11の接続側端部18が接続される領域に、第1の補強部16を、隣り合う第1の補強部16、16間の領域に、隣り合う第1の補強部16、16同士を連結する、コネクティングバー本体13aよりも幅狭の第2の補強部17を、それぞれコネクティングバー本体13aに一体的に形成できる。更に、第1の補強部16(第1の補強部16が形成される領域)の厚み方向に凹部21も形成できる。
このとき、素子搭載部及びリード11の各薄肉部と支持リードも形成できる。
これにより、接続部本体18aを形成すると共に、コネクティングバー本体13aに連続する、接続部本体18aよりも幅狭の第3の補強部21を形成できる。
以上の方法により、リードフレーム10が完成する。
そして、リードフレーム10の表面側から樹脂封止を行い、半導体素子等を樹脂によって封止する。このとき、素子搭載部の裏面とリード11の端子部15は、外部に露出した状態にする。
以上のことから、本発明のリードフレーム及びその製造方法を用いることで、コネクティングバーの変形を防止しながら、ダイシングによる切断バリと回転刃物の磨耗を抑制でき、良好な品質の半導体装置を生産性よく経済的に製造できる。
前記実施の形態においては、第1、第2の補強部の形成に際し、コネクティングバーの裏面側のみをハーフエッチングした場合(第1、第2の補強部をコネクティングバーの裏面側のみに突出させた場合)について説明した。しかし、ハーフエッチングを、コネクティングバーの表面側のみにしても(第1、第2の補強部をコネクティングバーの表面側のみに突出させても)よく、コネクティングバーの裏面側と表面側の両方にしても(第1、第2の補強部をコネクティングバーの裏面側と表面側の両方に突出させても)よい。なお、ハーフエッチングをコネクティングバーの表面側に行った(即ち、第1、第2の補強部をコネクティングバー本体の表面側に形成した)場合は、第3の補強部が第1の補強部に連続することになる。
そして、前記実施の形態においては、ダイシングを回転刃物を用いて行った場合について説明したが、例えば、レーザ等を用いてもよい。
更に、前記実施の形態においては、リードフレーム(単位リードフレーム)を模式的に示しているため、リードフレームの形状は、前記した実施の形態に限定されるものではない。
Claims (7)
- 中央に素子搭載部を、該素子搭載部の周囲に表裏に端子部が形成されたリードを備える単位リードフレームが、縦、横、又は、縦横に複数配置され、しかも、隣り合う前記単位リードフレームの前記リードがコネクティングバーを介して接続されるリードフレームにおいて、
前記コネクティングバーのコネクティングバー本体の裏面側及び表面側のいずれか一方又は双方には、
前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部が接続される第1の補強部と、
前記コネクティングバー本体の長手方向に隣り合う前記第1の補強部同士を連結し、前記コネクティングバー本体よりも幅狭となった第2の補強部とが、一体的に設けられ、
前記第1の補強部が形成された前記コネクティングバーの厚み方向片側又は両側でその中央部に凹部が設けられることを特徴とするリードフレーム。 - 請求項1記載のリードフレームにおいて、前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部が有する接続部本体の表面側には、該接続部本体よりも幅狭となって、しかも、前記第1の補強部又は前記コネクティングバー本体に連続した第3の補強部が、一体的に設けられたことを特徴とするリードフレーム。
- 請求項2記載のリードフレームにおいて、前記第1の補強部及び前記第2の補強部は、前記コネクティングバー本体の裏面側に設けられ、
前記第3の補強部は、前記コネクティングバー本体に連続して一体的に設けられたことを特徴とするリードフレーム。 - 請求項2又は3記載のリードフレームにおいて、前記第3の補強部の幅は、0.02mm以上0.08mm以下であることを特徴とするリードフレーム。
- 請求項2〜4のいずれか1項に記載のリードフレームにおいて、前記第3の補強部は、ダイシングする際のダイシング領域の端面が位置する部分であり、前記第3の補強部の長さは、前記ダイシング領域の端面の位置を基準として両側にそれぞれ0.05mm以上であることを特徴とするリードフレーム。
- 中央に素子搭載部を、該素子搭載部の周囲に表裏に端子部が形成されたリードを備える単位リードフレームを、リードフレーム材に、前記リードが接続されるコネクティングバーを介して、縦、横、又は、縦横に複数配置して形成するリードフレームの製造方法において、
前記リードフレーム材のうち、前記コネクティングバーの形成領域の裏面側及び表面側のいずれか一方又は双方をハーフエッチングして、
コネクティングバー本体を形成すると共に、
前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部が接続される領域に、第1の補強部を、前記コネクティングバー本体の長手方向に隣り合う前記第1の補強部間の領域に、隣り合う前記第1の補強部同士を連結する、前記コネクティングバー本体よりも幅狭の第2の補強部を、それぞれ形成し、
更に、前記第1の補強部が形成される領域の厚み方向片側又は両側でその中央部に凹部を形成することを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 請求項6記載のリードフレームの製造方法において、前記リードフレーム材のうち、前記リードの前記コネクティングバーへの接続側端部の表面側をハーフエッチングして、接続部本体を形成すると共に、該接続部本体よりも幅狭となって、しかも、前記第1の補強部又は前記コネクティングバー本体に連続する第3の補強部を形成することを特徴とするリードフレームの製造方法。
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