JP2000232194A - リードフレーム - Google Patents
リードフレームInfo
- Publication number
- JP2000232194A JP2000232194A JP11033540A JP3354099A JP2000232194A JP 2000232194 A JP2000232194 A JP 2000232194A JP 11033540 A JP11033540 A JP 11033540A JP 3354099 A JP3354099 A JP 3354099A JP 2000232194 A JP2000232194 A JP 2000232194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead frame
- pad
- heat sink
- support bar
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波接合時の振動に起因するサポートバー
及びダムバーの断線を防止する。 【解決手段】 リードフレーム１ａのサポートバー４及
びダムバー６と連結細条２との接続部分が、幅広形状１
８に形成されている。
及びダムバーの断線を防止する。 【解決手段】 リードフレーム１ａのサポートバー４及
びダムバー６と連結細条２との接続部分が、幅広形状１
８に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置用リード
フレームに係り、更に詳細には、超音波接合にてパッド
裏面に放熱板が接合されてなるリードフレームに関する
ものである。
フレームに係り、更に詳細には、超音波接合にてパッド
裏面に放熱板が接合されてなるリードフレームに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の多機能化、高集
積化に伴い、半導体素子の消費電力の増加とそれに起因
する発熱量の増大が半導体装置の信頼性を損ねる原因と
して大きな問題となってきている。このような半導体素
子の発熱量の増大に対する対策として、半導体装置の基
材であるリードフレームの半導体素子搭載面の裏面に、
高熱伝導体からなる放熱板を装着したリードフレームが
用いられている。
積化に伴い、半導体素子の消費電力の増加とそれに起因
する発熱量の増大が半導体装置の信頼性を損ねる原因と
して大きな問題となってきている。このような半導体素
子の発熱量の増大に対する対策として、半導体装置の基
材であるリードフレームの半導体素子搭載面の裏面に、
高熱伝導体からなる放熱板を装着したリードフレームが
用いられている。
【０００３】ここでリードフレームの一例について説明
すると、図７に示すようにリードフレーム１は、平行に
配置された一対の連結細条２と、連結細条２間のほぼ中
央に配置された半導体素子を搭載するためのパッド３
と、一端部はパッド３に接続され、また他端部は連結細
条２に接続される、パッド３を支持するサポートバー４
と、パッド３の周囲に配置され、外方に放射状に伸長す
るインナーリード５と、隣接するインナーリード５間を
連結し、根本部が連結細条２に接続されるダムバー６
と、インナーリード５のそれぞれに連接されたアウター
リード７とから構成される。そして前述したように、パ
ッド３の半導体素子搭載面の裏面側には、放熱板８が装
着される。
すると、図７に示すようにリードフレーム１は、平行に
配置された一対の連結細条２と、連結細条２間のほぼ中
央に配置された半導体素子を搭載するためのパッド３
と、一端部はパッド３に接続され、また他端部は連結細
条２に接続される、パッド３を支持するサポートバー４
と、パッド３の周囲に配置され、外方に放射状に伸長す
るインナーリード５と、隣接するインナーリード５間を
連結し、根本部が連結細条２に接続されるダムバー６
と、インナーリード５のそれぞれに連接されたアウター
リード７とから構成される。そして前述したように、パ
ッド３の半導体素子搭載面の裏面側には、放熱板８が装
着される。
【０００４】なお、このように放熱板８が装着されたリ
ードフレーム１には、図８に示すように、その後パッド
３の放熱板８装着面とは反対の面に半導体素子９が装着
され、半導体素子９の電極とインナーリード５とをボン
ディングワイヤ１０によって接続した後、封止樹脂１１
によって半導体チップ９及びボンディングワイヤ１０を
含む必要領域を樹脂封止し、更にアウターリード７を所
望の形状に成形加工して、図に示すような半導体装置１
２が得られる。
ードフレーム１には、図８に示すように、その後パッド
３の放熱板８装着面とは反対の面に半導体素子９が装着
され、半導体素子９の電極とインナーリード５とをボン
ディングワイヤ１０によって接続した後、封止樹脂１１
によって半導体チップ９及びボンディングワイヤ１０を
含む必要領域を樹脂封止し、更にアウターリード７を所
望の形状に成形加工して、図に示すような半導体装置１
２が得られる。
【０００５】ところで、前述したリードフレーム１と放
熱板８との接合に際しては、これまでは絶縁性接着テー
プによる接合や溶接、あるいはかしめによる接合が用い
られていたが、これらの接合方法は、それぞれ接合時の
熱履歴や機械的衝撃により、リードフレーム、ひいては
半導体装置の信頼性を低下させてしまうことがあった。
また絶縁性接着テープなどの接着材料を使用する場合に
は、その材料分コストが増大してしまうといった問題も
あった。
熱板８との接合に際しては、これまでは絶縁性接着テー
プによる接合や溶接、あるいはかしめによる接合が用い
られていたが、これらの接合方法は、それぞれ接合時の
熱履歴や機械的衝撃により、リードフレーム、ひいては
半導体装置の信頼性を低下させてしまうことがあった。
また絶縁性接着テープなどの接着材料を使用する場合に
は、その材料分コストが増大してしまうといった問題も
あった。
【０００６】そこで近年、特開平８−１２５０９２号公
報などに開示されているように、リードフレームに放熱
板を装着する際に、超音波接合を用いることが注目を集
めている。超音波接合によれば、接合時に発熱がほとん
ど生じないため、リードフレームに熱履歴が生じず、ま
たリードフレームが機械的衝撃にさらされることもない
ので、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
更に接合材料などが不要なので、コストも低減できる。
報などに開示されているように、リードフレームに放熱
板を装着する際に、超音波接合を用いることが注目を集
めている。超音波接合によれば、接合時に発熱がほとん
ど生じないため、リードフレームに熱履歴が生じず、ま
たリードフレームが機械的衝撃にさらされることもない
ので、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
更に接合材料などが不要なので、コストも低減できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし超音波接合にお
いては、接合時の超音波振動がリードフレーム１全体に
伝達されるため、その結果リードフレーム１の強度の弱
い部分、具体的には、通常他のリード部と比較して細幅
に形成されるサポートバー４及びダムバー６の連結細条
２との接続部分に超音波振動に起因する応力が集中して
しまい、その結果この部分で断線が生じてしまうという
問題点があった。
いては、接合時の超音波振動がリードフレーム１全体に
伝達されるため、その結果リードフレーム１の強度の弱
い部分、具体的には、通常他のリード部と比較して細幅
に形成されるサポートバー４及びダムバー６の連結細条
２との接続部分に超音波振動に起因する応力が集中して
しまい、その結果この部分で断線が生じてしまうという
問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、リードフレームの強度の弱い部分を
補強し、当該部分の機械的強度を増すことによって超音
波接合時の振動に起因する断線を防止するものである。
ために、本発明は、リードフレームの強度の弱い部分を
補強し、当該部分の機械的強度を増すことによって超音
波接合時の振動に起因する断線を防止するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、リードフレームのパッ
ドの半導体素子搭載面の裏面に放熱板が接合されてなる
リードフレームにおいて、ダムバー及びサポートバーの
連結細条との接続部を幅広形状に形成するものである。
ドの半導体素子搭載面の裏面に放熱板が接合されてなる
リードフレームにおいて、ダムバー及びサポートバーの
連結細条との接続部を幅広形状に形成するものである。
【００１０】なお幅広形状としては、図１に示すよう
に、リードフレーム１ａのサポートバー４とダムバー６
の連結細条２との接続部を、サポートバー４及びダムバ
ー６と比較して方形の幅広形状１８とすると十分に強度
が補強される。
に、リードフレーム１ａのサポートバー４とダムバー６
の連結細条２との接続部を、サポートバー４及びダムバ
ー６と比較して方形の幅広形状１８とすると十分に強度
が補強される。
【００１１】また補強部の形状は、図２に示すリードフ
レーム１ｂのように、略三角形状の幅広形状１８として
もよい。この場合、サポートバー４及びダムバー６から
連結細条２に伸長する辺の角度θは４５゜に設定する
と、特に強度が増すため好ましい。更に他の形状として
は、図３、図４に示すリードフレーム１ｃ、１ｄのよう
に、幅広形状１８のサポートバー４及びダムバー６から
連結細条２に伸長する辺を曲線状に形成してもよい。更
にまた幅広形状１８は、図５に示すようにサポートバー
４及びダムバー６と連結細条２との接続部のみならず、
サポートバー４とパッド３との接続部やダムバー６とイ
ンナーリード５との接続部にも形成してもよい。
レーム１ｂのように、略三角形状の幅広形状１８として
もよい。この場合、サポートバー４及びダムバー６から
連結細条２に伸長する辺の角度θは４５゜に設定する
と、特に強度が増すため好ましい。更に他の形状として
は、図３、図４に示すリードフレーム１ｃ、１ｄのよう
に、幅広形状１８のサポートバー４及びダムバー６から
連結細条２に伸長する辺を曲線状に形成してもよい。更
にまた幅広形状１８は、図５に示すようにサポートバー
４及びダムバー６と連結細条２との接続部のみならず、
サポートバー４とパッド３との接続部やダムバー６とイ
ンナーリード５との接続部にも形成してもよい。
【００１２】
【実施例】以下、本発明について、図面を参照しつつ説
明する。まず、Ａ１９４などの銅系またはＡ４２などの
鉄系の帯状材料をプレスにより打ち抜き、あるいはエッ
チングすることによって形状加工を行い、図１に示すよ
うなリードフレーム１ａの形状加工を行う。リードフレ
ーム１ａの各部の形状あるいは名称は、図７に示した従
来例と基本的には同じであり、ただサポートバー４及び
ダムバー６と連結細条２との接続部は、方形の幅広形状
１８として形成されている。
明する。まず、Ａ１９４などの銅系またはＡ４２などの
鉄系の帯状材料をプレスにより打ち抜き、あるいはエッ
チングすることによって形状加工を行い、図１に示すよ
うなリードフレーム１ａの形状加工を行う。リードフレ
ーム１ａの各部の形状あるいは名称は、図７に示した従
来例と基本的には同じであり、ただサポートバー４及び
ダムバー６と連結細条２との接続部は、方形の幅広形状
１８として形成されている。
【００１３】また、リードフレーム１ａの形状加工とは
別に、放熱板８の形状加工を行う。ここで放熱板８の材
質としては、銅及び銅合金、アルミニウム、ニッケル、
クロム、亜鉛及びこれらの合金などの熱伝導性の良好な
金属、あるいは各種セラミックが使用される。なお本実
施例においては材質は銅板を用い、また放熱板８はリー
ドフレーム１ａのパッド３とほぼ同じ外径に形成されて
いる。
別に、放熱板８の形状加工を行う。ここで放熱板８の材
質としては、銅及び銅合金、アルミニウム、ニッケル、
クロム、亜鉛及びこれらの合金などの熱伝導性の良好な
金属、あるいは各種セラミックが使用される。なお本実
施例においては材質は銅板を用い、また放熱板８はリー
ドフレーム１ａのパッド３とほぼ同じ外径に形成されて
いる。
【００１４】次に、それぞれ別体形成されたリードフレ
ーム１ａと放熱板８とを、超音波接合する。まず図６
（ａ）に示すように、支持台１３の上面に設けられた凹
部１４内に放熱板８を載置する。なお、ここで凹部１４
の外径は放熱板８の外径とほぼ等しく形成されており、
また凹部１４の底部の放熱板８との当接面には、多数の
小突起１５が形成されている。
ーム１ａと放熱板８とを、超音波接合する。まず図６
（ａ）に示すように、支持台１３の上面に設けられた凹
部１４内に放熱板８を載置する。なお、ここで凹部１４
の外径は放熱板８の外径とほぼ等しく形成されており、
また凹部１４の底部の放熱板８との当接面には、多数の
小突起１５が形成されている。
【００１５】次に、この放熱板８とリードフレーム１ａ
のパッド３とを位置合わせして、パッド３の半導体素子
搭載面の裏面側と放熱板８とが当接して重なり合うよう
に、支持台１３上にリードフレーム１ａを載置する。な
おパッド３の上方には加圧ツール１６が配置されてお
り、この加圧ツール１６は、図示しない超音波ホーンに
接続されている。また、加圧ツール１６の先端のパッド
３との当接面には、多数の小突起１７が形成されてい
る。
のパッド３とを位置合わせして、パッド３の半導体素子
搭載面の裏面側と放熱板８とが当接して重なり合うよう
に、支持台１３上にリードフレーム１ａを載置する。な
おパッド３の上方には加圧ツール１６が配置されてお
り、この加圧ツール１６は、図示しない超音波ホーンに
接続されている。また、加圧ツール１６の先端のパッド
３との当接面には、多数の小突起１７が形成されてい
る。
【００１６】それから図６（ｂ）に示すように、加圧ツ
ール１６を下降してその先端をパッド３に当接させると
ともに、パッド３表面に小突起１７を食い込ませる。ま
た、このとき支持板１３の凹部１４に載置されている放
熱板８のパッド３当接面の裏面側には、凹部１４の底面
に設けられた小突起１５が食い込む。そしてこのように
加圧ツール１６にてパッド３を加圧した状態で、図示し
ない超音波発信器により超音波の電気信号を発信してこ
れを超音波振動子にて機械振動に変換する。そしてこの
機械振動が超音波ホーンを通じて加圧ツール１６に印加
され、この加圧ツール１６を介してリードフレームのパ
ッド３に超音波振動を付加する。するとパッド３と放熱
板８の接触面の間で、それぞれの表面を覆っている酸化
膜が破壊され、活性化した金属面が現れる。更に摩擦に
より境界での極部温度が上昇しているので、活性原子間
の距離が近づいて金属接合が行われ、この結果リードフ
レーム１ａのパッド３と放熱板８とが固相接合されるの
である。
ール１６を下降してその先端をパッド３に当接させると
ともに、パッド３表面に小突起１７を食い込ませる。ま
た、このとき支持板１３の凹部１４に載置されている放
熱板８のパッド３当接面の裏面側には、凹部１４の底面
に設けられた小突起１５が食い込む。そしてこのように
加圧ツール１６にてパッド３を加圧した状態で、図示し
ない超音波発信器により超音波の電気信号を発信してこ
れを超音波振動子にて機械振動に変換する。そしてこの
機械振動が超音波ホーンを通じて加圧ツール１６に印加
され、この加圧ツール１６を介してリードフレームのパ
ッド３に超音波振動を付加する。するとパッド３と放熱
板８の接触面の間で、それぞれの表面を覆っている酸化
膜が破壊され、活性化した金属面が現れる。更に摩擦に
より境界での極部温度が上昇しているので、活性原子間
の距離が近づいて金属接合が行われ、この結果リードフ
レーム１ａのパッド３と放熱板８とが固相接合されるの
である。
【００１７】その後、放熱板８が装着されたリードフレ
ーム１ａのパッド３の放熱板８装着面とは反対の面に、
銀ペーストなどの接着剤によって半導体素子９を装着
し、半導体素子９の電極とインナーリード５とをボンデ
ィングワイヤ１０によって接続した後、封止樹脂１１に
よって半導体チップ９及びボンディングワイヤ１０を含
む必要領域を樹脂封止し、更にダムバー６を切除して各
アウターリード７を分離するとともにサポートバー４を
連結細条２から分離させる。それからアウターリード７
を所望の形状に成形加工することにより、図８に示すよ
うな半導体装置１２が得られる。
ーム１ａのパッド３の放熱板８装着面とは反対の面に、
銀ペーストなどの接着剤によって半導体素子９を装着
し、半導体素子９の電極とインナーリード５とをボンデ
ィングワイヤ１０によって接続した後、封止樹脂１１に
よって半導体チップ９及びボンディングワイヤ１０を含
む必要領域を樹脂封止し、更にダムバー６を切除して各
アウターリード７を分離するとともにサポートバー４を
連結細条２から分離させる。それからアウターリード７
を所望の形状に成形加工することにより、図８に示すよ
うな半導体装置１２が得られる。
【００１８】なお本実施例においては、リードが２方向
に伸長する、いわゆるＤＩＰタイプの半導体装置用リー
ドフレームについて説明したが、本発明はリードが１方
向に伸長したＳＩＰや４方向に伸長したＱＦＰといった
タイプの半導体装置用リードフレームにも適用すること
ができる。
に伸長する、いわゆるＤＩＰタイプの半導体装置用リー
ドフレームについて説明したが、本発明はリードが１方
向に伸長したＳＩＰや４方向に伸長したＱＦＰといった
タイプの半導体装置用リードフレームにも適用すること
ができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２０】リードフレームのサポートバー及びダムバ
ーと連結細条との接続部が、幅広形状に形成されること
により補強されているので、リードフレームと放熱板と
を接合する際に超音波振動を付加した場合においても、
リードフレームに断線が生じることがない。
ーと連結細条との接続部が、幅広形状に形成されること
により補強されているので、リードフレームと放熱板と
を接合する際に超音波振動を付加した場合においても、
リードフレームに断線が生じることがない。
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】本発明の他の実施例を示す図。
【図３】本発明の他の実施例を示す図。
【図４】本発明の他の実施例を示す図。
【図５】本発明の他の実施例を示す図。
【図６】超音波振動を利用した接合方法を示す図。
【図７】従来のリードフレームを示す図。
【図８】半導体装置を示す図。
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ リードフレーム ２ 連結細条 ３ パッド ４ サポートバー ５ インナーリード ６ ダムバー ７ アウターリード ８ 放熱板 ９ 半導体素子 １０ ボンディングワイヤ １１ 封止樹脂 １２ 半導体装置 １３ 支持台 １４ 凹部 １５ 小突起 １６ 加圧ツール １７ 小突起 １８ 幅広形状
Claims (1)
- 【請求項１】 リードフレームのパッドの半導体素子搭
載面の裏面に放熱板が接合されてなるリードフレームに
おいて、ダムバー及びサポートバーの連結細条との接続
部が幅広形状に形成されていることを特徴とするリード
フレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033540A JP2000232194A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033540A JP2000232194A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | リードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232194A true JP2000232194A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12389408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11033540A Pending JP2000232194A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | リードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000232194A (ja) |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP11033540A patent/JP2000232194A/ja active Pending
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