JP6807043B2 - リードフレームおよび半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレームおよび半導体装置に関する。

近年、基板に実装される半導体装置の小型化および薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、従来、リードフレームを用い、その搭載面に搭載した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成された、いわゆるＱＦＮ（Quad Flat Non-lead）タイプの半導体装置が種々提案されている。

しかしながら、従来一般的な構造からなるＱＦＮの場合、端子数が増加するにしたがってパッケージが大きくなるため、実装信頼性を確保することが難しくなるという課題があった。これに対して、多ピン化されたＱＦＮを実現するための技術として、外部端子を２列に配列したパッケージの開発が進められている（例えば特許文献１参照）。このようなパッケージは、ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）パッケージともよばれている。

特開２００６−１９７６７号公報

近年、ＤＲ−ＱＦＮパッケージを生産するにあたり、チップサイズを変更することなく、リード部の数（ピン数）を増やすことが求められてきている。これに対して、従来、ピン数を増やすために、パッケージサイズを大きくする手法がとられてきた。このように、パッケージサイズがある程度以上大きくなると、半導体素子側の端子とリード部の内部端子との距離が離れるため、ボンディングワイヤが長くなる。このため、リード部に、端子部から内側に延びるインナーリードが形成されたものが用いられている。しかしながら、インナーリードはその幅が細いため、ワイヤボンディングの接続信頼性が低下するおそれが生じている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、インナーリードに対してワイヤボンディングを安定して行うことが可能な、リードフレームおよび半導体装置を提供することを目的とする。

本発明は、リードフレームであって、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、前記インナーリードの先端部にボンディング領域が形成され、前記ボンディング領域は、表面と、前記表面の反対側に位置する裏面とを有し、前記ボンディング領域の前記裏面の幅は、前記ボンディング領域の前記表面の幅よりも広く、前記ボンディング領域の前記表面の幅と前記裏面の幅との差は、前記ボンディング領域の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなることを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ボンディング領域の前記表面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する湾曲縁部とを有することを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ボンディング領域の前記裏面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する略直線状の先端縁部とを有することを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ボンディング領域の前記裏面は、前記ボンディング領域の前記表面よりも前記ダイパッド側に突出し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、前記インナーリードの厚みは、前記端子部の厚みよりも薄いことを特徴とするリードフレームである。

本発明は、前記ボンディング領域は、前記表面と前記裏面との間に位置する一対の側面を有し、前記一対の側面は、それぞれ前記ボンディング領域の幅方向内側に向けてくびれた形状をもつことを特徴とするリードフレームである。

本発明は、半導体装置であって、ダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部と、前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、前記半導体素子と前記リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、前記ダイパッドと、前記リード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、前記インナーリードの先端部にボンディング領域が形成され、前記ボンディング領域は、表面と、前記表面の反対側に位置する裏面とを有し、前記ボンディング領域の前記裏面の幅は、前記ボンディング領域の前記表面の幅よりも広く、前記ボンディング領域の前記表面の幅と前記裏面の幅との差は、前記ボンディング領域の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記ボンディング領域の前記表面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する湾曲縁部とを有することを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記ボンディング領域の前記裏面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する略直線状の先端縁部とを有することを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記ボンディング領域の前記裏面は、前記ボンディング領域の前記表面よりも前記ダイパッド側に突出していることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記インナーリードの厚みは、前記端子部の厚みよりも薄いことを特徴とする半導体装置である。

本発明は、前記ボンディング領域は、前記表面と前記裏面との間に位置する一対の側面を有し、前記一対の側面は、それぞれ前記ボンディング領域の幅方向内側に向けてくびれた形状をもつことを特徴とする半導体装置である。

本発明によれば、インナーリードに対してワイヤボンディングを安定して行うことができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す平面図。 図２は、本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図１のII−II線断面図）。 図３は、インナーリードのボンディング領域を示す拡大平面図（図１のIII部拡大図）。 図４（ａ）（ｂ）は、インナーリードのボンディング領域の長手方向に垂直な断面図（それぞれ図３のIVA−IVA線、IVB−IVB線断面図）。 図５は、インナーリードのボンディング領域の長手方向に平行な断面図（図３のＶ−Ｖ線断面図）。 図６は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図。 図７は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図６のVII−VII線断面図）。 図８（ａ）−（ｅ）は、本発明の一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。 図９（ａ）−（ｅ）は、本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

リードフレームの構成
まず、図１乃至図５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乃至図５は、本実施の形態によるリードフレームを示す図である。

図１に示すように、リードフレーム１０は、それぞれ半導体装置２０（後述）に対応する領域である単位リードフレーム１０ａを備えている。各単位リードフレーム１０ａの間には、支持部材１３が介在され、支持部材１３によって各単位リードフレーム１０ａが互いに連結されている。なお図１において、１つの各単位リードフレーム１０ａを示しているが、実際には、複数の単位リードフレーム１０ａが縦横にマトリックス状に配置されている。

図１および図２に示すように、リードフレーム１０は、平面矩形状のダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に設けられた複数の第１リード部１２Ａおよび複数の第２リード部１２Ｂとを備えている。なお図１において、二点鎖線で囲まれた領域が単位リードフレーム１０ａに対応する。各単位リードフレーム１０ａには、それぞれ１つのダイパッド１１と、当該ダイパッド１１を取り囲む複数の第１リード部１２Ａおよび複数の第２リード部１２Ｂとが配置されている。

ダイパッド１１は、平面略正方形形状を有しており、その表面には、後述する半導体素子２１が搭載される。本実施の形態において、ダイパッド１１の平面形状は正方形であるが、これに限らず、長方形としても良い。また、ダイパッド１１の四隅には吊りリード１４が連結されており、ダイパッド１１は、この４本の吊りリード１４を介して支持部材１３に連結支持されている。なお、本明細書中、「表面」とは、半導体素子２１が搭載される側の面をいい、「裏面」とは、「表面」の反対側の面であって外部の図示しない実装基板に接続される側の面をいう。

本実施の形態において、少なくともダイパッド１１の中央部分にはハーフエッチング加工が施されておらず、加工前の金属基板と同等の厚みを有している。具体的には、ダイパッド１１の中央部分の厚みは、半導体装置２０の構成にもよるが、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができる。

また、各第１リード部１２Ａおよび各第２リード部１２Ｂは、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に接続されるものであり、ダイパッド１１との間に空間を介して配置されている。各第１リード部１２Ａおよび各第２リード部１２Ｂは、それぞれ支持部材１３からＸ方向又はＹ方向のいずれかに沿って延び出している。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向とは、リードフレーム１０の面内において、ダイパッド１１の各辺に平行な二方向であり、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交している。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向の両方に対して垂直な方向である。

各第１リード部１２Ａと各第２リード部１２Ｂとは、ダイパッド１１の周囲に沿って交互に配置されている。隣接する第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂ同士は、半導体装置２０（後述）の製造後に互いに電気的に絶縁される形状となっている。また、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂは、半導体装置２０の製造後にダイパッド１１と電気的に絶縁される形状となっている。この第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの裏面には、それぞれ外部の実装基板（図示せず）に電気的に接続される外部端子１７Ａ、１７Ｂが形成されている。各外部端子１７Ａ、１７Ｂは、半導体装置２０（後述）の製造後に、それぞれ半導体装置２０から外方に露出するようになっている。

この場合、複数の第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂは、隣り合う第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂ間で内側および外側に位置するよう、平面から見て交互に千鳥状に配置されている。各外部端子１７Ａはそれぞれ内側（ダイパッド１１側）に位置しており、各外部端子１７Ｂはそれぞれ外側（支持部材１３側）に位置している。複数の外部端子１７Ａ及び複数の外部端子１７Ｂは、それぞれ異なる直線上に配置され、複数の外部端子１７Ａが配置される直線と、複数の外部端子１７Ｂが配置される直線とは互いに平行である。またダイパッド１１の周囲において、内側の外部端子１７Ａを有する第１リード部１２Ａと、外側の外部端子１７Ｂを有する第２リード部１２Ｂとが、全周にわたり交互に配置されている。これにより、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ａ、１７Ｂが、隣接する第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂに短絡する不具合が防止される。

次に、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの構成について更に説明する。

図１および図２に示すように、内側の外部端子１７Ａを有する第１リード部１２Ａは、インナーリード５１と、接続リード５２と、端子部５３とを有している。このうちインナーリード５１は、端子部５３から内側（ダイパッド１１側）に延びており、その先端部にはボンディング領域１５が形成されている。このボンディング領域１５は、後述するようにボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される領域であり、内部端子としての役割を果たしている。このため、ボンディング領域１５上には、ボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。なお、インナーリード５１は、支持部材１３に対して直角又は傾斜して延びている。

接続リード５２は、端子部５３から外側（支持部材１３側）に延びており、その基端部は支持部材１３に連結されている。接続リード５２は、当該接続リード５２が連結される支持部材１３に対して垂直に延びている。なお、端子部５３の裏面には、外部端子１７Ａが形成されている。

図２に示すように、第１リード部１２Ａのインナーリード５１および接続リード５２は、それぞれ裏面側（半導体素子２１を搭載する面の反対側）からハーフエッチングにより薄肉化されている。他方、端子部５３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１および支持部材１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード５１および接続リード５２の厚みが端子部５３の厚みよりも薄いことにより、幅の狭い第１リード部１２Ａを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば３０％以上７０％以下、好ましくは４０％以上６０％以下となる。

一方、外側の外部端子１７Ｂを有する第２リード部１２Ｂは、インナーリード６１と、端子部６３とを有している。このうちインナーリード６１は、端子部６３から内側（ダイパッド１１側）に延びており、その先端部にはボンディング領域１５が形成されている。このボンディング領域１５は、ボンディングワイヤ２２を介して半導体素子２１に電気的に接続される領域であり、内部端子としての役割を果たしている。このため、ボンディング領域１５上には、ボンディングワイヤ２２との密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。インナーリード６１は、支持部材１３に対して直角又は傾斜して延びている。

端子部６３は、その基端側において支持部材１３に連結されており、端子部６３は支持部材１３に対して垂直に延びている。

図２に示すように、第２リード部１２Ｂのインナーリード６１は、裏面側（半導体素子２１を搭載する面の反対側）からハーフエッチングにより薄肉に形成されている。また、端子部６３は、ハーフエッチングされることなく、ダイパッド１１および支持部材１３と同一の厚みを有している。このように、インナーリード６１の厚さが端子部６３の厚さよりも薄いことにより、幅の狭い第２リード部１２Ｂを精度良く形成することができ、小型でピン数の多い半導体装置２０を得ることができる。

次に、図３乃至図５を参照して、インナーリード５１、６１の先端部の構成について説明する。

図３乃至図５に示すように、ボンディング領域１５は、インナーリード５１、６１の先端部（ダイパッド１１側）に形成されている。ボンディング領域１５の長さＬ１は、例えば１２５ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。ボンディング領域１５の厚みｔ１は、端子部５３、６３の厚みの例えば３０％以上７０％以下、好ましくは４０％以上６０％以下となる。具体的には、ボンディング領域１５の厚みｔ１は、例えば４５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下である。

このボンディング領域１５は、表面４１と、表面４１の反対側に位置する裏面４２と、表面４１と裏面４２との間に位置する一対の側面４３とを有している。このうち表面４１は、未加工の素材面（後述する金属基板３１の表面）からなり、ダイパッド１１の表面と同一平面上に位置する。また、裏面４２は、ハーフエッチングされることにより形成された面であり、略平坦面となっている。この裏面４２は、ダイパッド１１の裏面よりも表面側（Ｚ方向プラス側）に位置している。

ボンディング領域１５の表面４１は、一対の側縁部４１ａと、一対の側縁部４１ａを互いに連結する湾曲縁部４１ｂとを有している。このうち一対の側縁部４１ａは、略平行な直線からなる。また、湾曲縁部４１ｂは、略半円又は略半楕円形状等の湾曲した弧形状からなる。これら一対の側縁部４１ａと湾曲縁部４１ｂとにより、全体として表面４１の略Ｕ字形の外縁部が形成される。これにより、ボンディング領域１５の広さを一定程度確保し、ワイヤボンディングを円滑に行うことができる。

ボンディング領域１５の裏面４２は、一対の側縁部４２ａと、一対の側縁部４２ａを互いに連結する先端縁部４２ｂとを有している。このうち一対の側縁部４２ａは、それぞれ直線又はわずかに湾曲した弧からなり、略八の字形状を有している。一対の側縁部４２ａの間隔は、基端側（支持部材１３側）から先端側（ダイパッド１１側）に向けて徐々に拡がっている。また、先端縁部４２ｂは、略直線状であり、ダイパッド１１の辺に対して略平行に延びている。

ボンディング領域１５の一対の側面４３は、それぞれボンディング領域１５の幅方向内側に向けてくびれた形状をもっている。各側面４３は、その断面において、幅方向内側に向けて湾曲する弧形状からなっている（図４（ａ）（ｂ）参照）。このように、ボンディング領域１５の側面４３が幅方向内側に向けてくびれた形状をもっていることにより、同一面積の矩形状の断面をもつボンディング領域１５と比較して、ボンディング領域１５の断面二次モーメントを大きくし、そのねじれ強度を高めている。また、ボンディング領域１５の側面４３の表面積が増加するので、インナーリード５１、６１と封止樹脂２３（後述）との接触面積が増加し、インナーリード５１、６１と封止樹脂２３とをより強固に接続することができる。さらに、隣り合うインナーリード５１、６１同士が接触して電気的に短絡してしまうことを抑制することができる。

図４（ａ）（ｂ）は、ボンディング領域１５の長手方向に垂直な断面を示している。このうち図４（ａ）は、ボンディング領域１５の基端側（支持部材１３側）における断面を示しており、図４（ｂ）は、ボンディング領域１５の先端側（ダイパッド１１側）における断面を示している。なお、インナーリード５１、６１のうち、ボンディング領域１５以外の部分の断面形状は、長手方向に沿って略均一である。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、ボンディング領域１５は、長手方向に垂直な断面において左右対称な形状を有している。ボンディング領域１５の表面４１と裏面４２とは互いに平行であり、裏面４２の幅ｗ２は表面４１の幅ｗ１よりも広くなっている（ｗ２＞ｗ１）。また、側面４３におけるボンディング領域１５の幅ｗ３は、表面４１の幅ｗ１よりも狭くなっている（ｗ３＜ｗ１）。この側面４３における幅ｗ３は、厚み方向において最も狭い部分の幅をいう。側面４３における幅ｗ３は、ボンディング領域１５の厚み方向中央の幅であっても良く、厚み方向中央よりも表面４１側又は裏面４２側の幅であっても良い。

上述したように、表面４１の湾曲縁部４１ｂは、基端側から先端側に向けて徐々に幅が狭くなっている。一方、裏面４２の一対の側縁部４２ａは、基端側から先端側に向けて徐々に幅が広くなっている。このため、図３に示すように、ボンディング領域１５の表面４１の幅ｗ１と裏面４２の幅ｗ２との差（ｗ２−ｗ１）は、ボンディング領域１５の基端側から先端側へ向かうにつれて徐々に大きくなっている。なお、上述した差とは、ボンディング領域１５の長手方向に垂直な断面における、表面４１の幅ｗ１と裏面４２の幅ｗ２との差をいう。

なお、表面４１の幅ｗ１のうち、最も広い部分の幅は例えば６０μｍ以上１３０μｍ以下であり、裏面４２の幅ｗ２のうち、最も広い部分の幅は例えば７０μｍ以上１４５μｍ以下である。

また、図３に示すように、ボンディング領域１５を表面側から見た場合、表面４１の一対の側縁部４１ａおよび湾曲縁部４１ｂは、裏面４２の一対の側縁部４２ａおよび先端縁部４２ｂよりも全体として内側に位置する。逆に、ボンディング領域１５を裏面側から見た場合、表面４１の一対の側縁部４１ａおよび湾曲縁部４１ｂは、裏面４２によって完全に覆われ、視認することができない。

ボンディング領域１５がこのような構成をもつことにより、ボンディング領域１５の裏面４２をヒートブロック３６（後述）に対して安定して載置することができる。これにより、ボンディングワイヤ２２をボンディング領域１５に対して安定して接続することが可能となり、ワイヤボンディング作業の信頼性を向上させることができる。

図５は、ボンディング領域１５の断面であって、その長手方向に平行な断面を示している。図５に示すように、ボンディング領域１５の裏面４２は、ボンディング領域１５の表面４１よりもダイパッド１１側（Ｙ方向マイナス側）に突出している。すなわち、湾曲縁部４１ｂのうち最もダイパッド１１側に位置する部分と、先端縁部４２ｂのうち最もダイパッド１１側に位置する部分とでは、後者の方がダイパッド１１に近い位置にある。これにより、ボンディング領域１５の裏面４２をヒートブロック３６（後述）に対して安定して載置することができるので、ボンディングワイヤ２２をボンディング領域１５に対して安定して接続することが可能となり、ワイヤボンディング作業の信頼性を向上させることができる。

また、ボンディング領域１５の先端には、ダイパッド１１側を向く先端面１５ａが形成されている。先端面１５ａは、表面４１側に位置する凸状面１５ｂと、裏面４２側に位置する凹状面１５ｃとを有している。凸状面１５ｂは、ボンディング領域１５の外方に向けて膨らんでおり、凹状面１５ｃは、ボンディング領域１５の内方に向けて凹んでいる。ボンディング領域１５の先端をこのような構成とすることにより、インナーリード５１、６１の先端の表面積が増加するので、インナーリード５１、６１と封止樹脂２３（後述）との接触面積が増加し、インナーリード５１、６１の先端を封止樹脂２３に対して強固に接続することができる。

以上説明したリードフレーム１０は、全体として銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属から構成されている。また、リードフレーム１０の厚みは、製造する半導体装置２０の構成にもよるが、８０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。

なお、本実施の形態において、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂは、ダイパッド１１の４辺全てに沿って配置されているが、これに限られるものではなく、例えばダイパッド１１の対向する２辺のみに沿って配置されていても良い。

半導体装置の構成
次に、図６および図７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６および図７は、本実施の形態による半導体装置（ＤＲ−ＱＦＮ（Dual Row QFN）タイプ）を示す図である。

図６および図７に示すように、半導体装置（半導体パッケージ）２０は、ダイパッド１１と、ダイパッド１１の周囲に配置された複数の第１リード部１２Ａ及び複数の第２リード部１２Ｂと、ダイパッド１１上に搭載された半導体素子２１と、第１リード部１２Ａ又は第２リード部１２Ｂと半導体素子２１とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤ（接続部材）２２とを備えている。また、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂ、半導体素子２１およびボンディングワイヤ２２は、封止樹脂２３によって樹脂封止されている。

このうちダイパッド１１、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂは、上述したリードフレーム１０から作製されたものである。このダイパッド１１、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの構成は、半導体装置２０に含まれない領域を除き、上述した図１乃至図５に示すものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

また、半導体素子２１としては、従来一般に用いられている各種半導体素子を使用することが可能であり、特に限定されないが、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いることができる。この半導体素子２１は、各々ボンディングワイヤ２２が取り付けられる複数の電極２１ａを有している。また、半導体素子２１は、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４により、ダイパッド１１の表面に固定されている。

各ボンディングワイヤ２２は、例えば金、銅等の導電性の良い材料からなっている。各ボンディングワイヤ２２は、それぞれその一端が半導体素子２１の電極２１ａに接続されるとともに、その他端が各第１リード部１２Ａ又は第２リード部１２Ｂのボンディング領域１５にそれぞれ接続されている。なお、ボンディング領域１５には、ボンディングワイヤ２２と密着性を向上させるめっき部が設けられていても良い。

封止樹脂２３としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。封止樹脂２３全体の厚みは、３００μｍ以上１２００μｍ以下程度とすることができる。また、封止樹脂２３の一辺（半導体装置２０の一辺）は、例えば８ｍｍ以上１６ｍｍ以下することができる。なお、図６において、封止樹脂２３のうち、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂよりも表面側に位置する部分の表示を省略している。

リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図５に示すリードフレーム１０の製造方法について、図８（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。なお、図８（ａ）−（ｅ）は、リードフレーム１０の製造方法を示す断面図（図２に対応する図）である。

まず図８（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、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等の金属からなる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８（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８（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８（ｄ））。これにより、ダイパッド１１、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの外形が形成される。このとき、エッチング用レジスト層３２、３３の形状を適宜調整することにより、第１リード部１２Ａのインナーリード５１及び第２リード部１２Ｂのインナーリード６１の先端部に、それぞれ上述した形状を有するボンディング領域１５が形成される。なお、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、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、金属基板３１の両面からスプレーエッチングを行うことができる。

その後、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去することにより、図１乃至図５に示すリードフレーム１０が得られる。（図８（ｅ））。

なお、上記においては、金属基板３１の両面側からスプレーエッチングを行う場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、金属基板３１の片面ずつ２段階のスプレーエッチングを行っても良い。具体的には、まず金属基板３１の表面側の全体に第１エッチング用レジスト層を設けるとともに、裏面側に所定のパターンをもつ第２エッチング用レジスト層を形成し、金属基板３１の裏面側のみエッチングを施す。次に、第１及び第２エッチング用レジスト層を除去するとともに、金属基板３１の裏面側に耐エッチング性のある樹脂からなる封止層を設ける。続いて、金属基板３１の表面側に所定のパターンをもつ第３エッチング用レジスト層を形成し、この状態で金属基板３１の表面側のみエッチングを施す。その後、裏面側の封止層を剥離することにより、リードフレーム１０の外形が形成される。このように金属基板３１の片面ずつスプレーエッチングを行うことにより、第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂの変形を回避しやすいという効果が得られる。

半導体装置の製造方法
次に、図６および図７に示す半導体装置２０の製造方法について、図９（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。

まず例えば図８（ａ）−（ｅ）に示す方法により、リードフレーム１０を作製する（図９（ａ））。

次に、リードフレーム１０のダイパッド１１上に、半導体素子２１を搭載する。この場合、例えばダイボンディングペースト等の接着剤２４を用いて、半導体素子２１をダイパッド１１上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図９（ｂ））。

次に、半導体素子２１の各電極２１ａと、各第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂのボンディング領域１５とを、それぞれボンディングワイヤ（接続部材）２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図９（ｃ））。

このとき、リードフレーム１０をワイヤボンディング装置のヒートブロック３６上に載置する。次いで、ヒートブロック３６により第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂを裏面側から加熱する。これとともに、ワイヤボンディング装置のキャピラリー（図示せず）を介して超音波を印加しながら、半導体素子２１の各電極２１ａと各第１リード部１２Ａ及び第２リード部１２Ｂのボンディング領域１５とをボンディングワイヤ２２を用いて電気的に接続する。

本実施の形態において、ボンディング領域１５の裏面４２の幅ｗ２は、ボンディング領域１５の表面４１の幅ｗ１よりも広く、ボンディング領域１５の表面４１の幅ｗ１と裏面４２の幅ｗ２との差は、ボンディング領域１５の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなっている（図３及び図４参照）。これにより、ワイヤボンディング時に、インナーリード５１、６１が幅方向に傾く不具合を防止することができ、インナーリード５１、６１をヒートブロック３６に対して安定して載置することができる。また、インナーリード５１、６１のボンディング領域１５が、それぞれ表面４１よりも広い裏面４２を有していることにより、ヒートブロック３６からボンディング領域１５への熱伝達が安定する。この結果、ボンディングワイヤ２２をインナーリード５１、６１のボンディング領域１５に対して安定して接続することが可能となり、ボンディングワイヤ２２の接続信頼性が向上する。さらに表面４１よりも広い裏面４２を介して、キャピラリーからの超音波エネルギーを安定してインナーリード５１、６１へ伝えることができる。これにより、ボンディングワイヤ２２を安定して接続することが可能になる。

次に、リードフレーム１０に対して熱硬化性樹脂または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、封止樹脂２３を形成する（図９（ｄ））。このようにして、リードフレーム１０、半導体素子２１、第１リード部１２Ａ、第２リード部１２Ｂおよびボンディングワイヤ２２を封止する。

次に、各半導体素子２１間の封止樹脂２３をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各半導体装置２０毎に分離する。この際、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード（図示せず）を回転させながら、各半導体装置２０間のリードフレーム１０および封止樹脂２３を切断しても良い。

このようにして、図６および図７に示す半導体装置２０が得られる（図９（ｅ））。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ボンディング領域１５の裏面４２の幅ｗ２は、ボンディング領域１５の表面４１の幅ｗ１よりも広く、ボンディング領域１５の表面４１の幅ｗ１と裏面４２の幅ｗ２との差は、ボンディング領域１５の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなっている。これにより、ボンディング領域１５の裏面４２をヒートブロック３６に対して安定して載置することができるので、ボンディングワイヤ２２をボンディング領域１５に対して安定して接続することが可能となり、ワイヤボンディング作業の信頼性を向上させることができる。また、ボンディング領域１５の裏面４２側を大きく形成したことにより、ワイヤーボンディング時にインナーリード５１、６１の先端までヒートブロック３６からの熱を伝えることができるので、ワイヤーボンディング不良を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、ボンディング領域１５の表面４１は、一対の側縁部４１ａと、一対の側縁部４１ａを互いに連結する湾曲縁部４１ｂとを有する。これにより、ボンディング領域１５の広さを一定程度確保し、ワイヤボンディングを円滑に行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、ボンディング領域１５の裏面４２は、一対の側縁部４２ａと、一対の側縁部４２ａを互いに連結する略直線状の先端縁部４２ｂとを有する。これにより、ボンディング領域１５の裏面４２をヒートブロック３６に対して安定して載置することができ、かつワイヤーボンディング時にインナーリード５１、６１の先端までヒートブロック３６からの熱を伝えることができる。

さらに、本実施の形態によれば、ボンディング領域１５の裏面４２は、ボンディング領域１５の表面４１よりもダイパッド側に突出している。これにより、ボンディング領域１５の裏面４２をヒートブロック３６に対して安定して載置することができ、かつワイヤーボンディング時にインナーリード５１、６１の先端までヒートブロック３６からの熱を伝えることができる。さらに、インナーリード５１、６１と封止樹脂２３との接触面積が増加するので、インナーリード５１、６１の先端を封止樹脂２３に対して強固に接続することができる。

さらに、本実施の形態によれば、インナーリード５１、６１の厚みは、端子部５３、６３の厚みよりも薄い。これにより、エッチングによりインナーリード５１、６１の幅を狭くすることができ、インナーリード５１、６１を高密度で配置することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ボンディング領域１５は、表面４１と裏面４２との間に位置する一対の側面４３を有し、一対の側面４３は、それぞれボンディング領域１５の幅方向内側に向けてくびれた形状をもつ。これにより、ボンディング領域１５の断面二次モーメントを大きくし、そのねじれ強度を高めることができる。また、ボンディング領域１５の側面４３の表面積が増加するので、インナーリード５１、６１と封止樹脂２３（後述）との接触面積を増加することができる。

なお、上記実施の形態では、第１リード部１２Ａと第２リード部１２Ｂとが交互に配置されている場合を例にとって説明した。しかしながらこれに限らず、全てのリード部の外部端子が一直線上に並んでいても良い（ＱＦＮタイプ）。さらに、上記実施の形態では、第１リード部１２Ａの外部端子１７Ａと第２リード部１２Ｂの外部端子１７Ｂとが千鳥状に２列に配置されている場合を例にとって説明したが、これに限らず、外部端子が３列以上に配置されていても良い。

１０ リードフレーム
１１ ダイパッド
１２Ａ 第１リード部
１２Ｂ 第２リード部
１５ ボンディング領域
１７Ａ、１７Ｂ 外部端子
２０ 半導体装置
２１ 半導体素子
２２ ボンディングワイヤ（接続部材）
２３ 封止樹脂
４１ 表面
４２ 裏面
４３ 側面

Claims (10)

1. リードフレームであって、
   半導体素子が搭載されるダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部とを備え、
   前記インナーリードの先端部にボンディング領域が形成され、
   前記ボンディング領域は、表面と、前記表面の反対側に位置する裏面とを有し、
   前記ボンディング領域の前記裏面の幅は、前記ボンディング領域の前記表面の幅よりも広く、
   前記ボンディング領域の前記表面の幅と前記裏面の幅との差は、前記ボンディング領域の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなり、
   前記ボンディング領域の前記表面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する湾曲縁部とを有することを特徴とするリードフレーム。
2. 前記ボンディング領域の前記裏面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する略直線状の先端縁部とを有することを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
3. 前記ボンディング領域の前記裏面は、前記ボンディング領域の前記表面よりも前記ダイパッド側に突出していることを特徴とする、請求項１又は２記載のリードフレーム。
4. 前記インナーリードの厚みは、前記端子部の厚みよりも薄いことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項記載のリードフレーム。
5. 前記ボンディング領域は、前記表面と前記裏面との間に位置する一対の側面を有し、前記一対の側面は、それぞれ前記ボンディング領域の幅方向内側に向けてくびれた形状をもつことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のリードフレーム。
6. 半導体装置であって、
   ダイパッドと、
   前記ダイパッドの周囲に設けられ、それぞれ端子部と前記端子部から内側に延びるインナーリードとを含む複数のリード部と、
   前記ダイパッド上に搭載された半導体素子と、
   前記半導体素子と前記リード部の前記インナーリードとを電気的に接続する接続部材と、
   前記ダイパッドと、前記リード部と、前記半導体素子と、前記接続部材とを封止する封止樹脂とを備え、
   前記インナーリードの先端部にボンディング領域が形成され、
   前記ボンディング領域は、表面と、前記表面の反対側に位置する裏面とを有し、
   前記ボンディング領域の前記裏面の幅は、前記ボンディング領域の前記表面の幅よりも広く、
   前記ボンディング領域の前記表面の幅と前記裏面の幅との差は、前記ボンディング領域の基端側から先端側へ向かうにつれて大きくなり、
   前記ボンディング領域の前記表面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する湾曲縁部とを有することを特徴とする半導体装置。
7. 前記ボンディング領域の前記裏面は、一対の側縁部と、前記一対の側縁部を互いに連結する略直線状の先端縁部とを有することを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
8. 前記ボンディング領域の前記裏面は、前記ボンディング領域の前記表面よりも前記ダイパッド側に突出していることを特徴とする、請求項６又は７記載の半導体装置。
9. 前記インナーリードの厚みは、前記端子部の厚みよりも薄いことを特徴とする、請求項６乃至８のいずれか一項記載の半導体装置。
10. 前記ボンディング領域は、前記表面と前記裏面との間に位置する一対の側面を有し、前記一対の側面は、それぞれ前記ボンディング領域の幅方向内側に向けてくびれた形状をもつことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項記載の半導体装置。

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