JPH02139954A - リードフレーム及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リードフレーム、及びリードフレームに搭載
される半導体素子等を樹脂封止して成る樹脂封止型半導
体装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば第２図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようなものがあった。以下、そ
の構成を図を用いて説明する。

第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の樹脂封止型半導
体装置の一構成例を示す図であり、同図（ａ）は平面図
、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、及び同図（ｃ）は
そのＢ−Ｂ線断面図である。

この半導体装置は、プリント基板等の表面に半田等で固
着して使用されるもので、リードフレーム１０、そのリ
ードフレーム１０に搭載された半導体素子２０、及びそ
れらを樹脂封止した樹脂部材３０により構成されている
。リードフレーム１０は、素子搭載部１１、段差部１２
ａを有する素子搭載部１１支持用の吊りリード１２、及
び内方端部１３ａ、外方端部１３ｂを有する複数本のリ
ード１３から成るもので、各リード１３の内方端部１３
ａは素子搭載部１１に近接した位置に配設され、外方端
部１３ｂは略Ｊ形に折り曲げられている。、 このようなリードフレーム１０が用いられた上記半導体
装置では、素子搭載部１１上に半導体素子２０がマウン
ト材２１を介して固着されており、さらに半導体素子２
０の表面に形成された電極パッド部２２とリード１３の
内方端部１３ａとがワイヤ２３で接続されている。これ
ら素子搭載部１１、吊りリード１２、リード１３の内方
端部１３ａ付近、半導体素子２０等が、樹脂部材３０を
用いて樹脂封止されている。ここで、樹脂部材３０内に
埋設された吊りリード１２には段差部１２ａが形成され
て、これに連結された素子搭載部１１は内方端部１３ａ
よりも所定間隔ｈ、低位置に設定されている。

以上のように構成される樹脂封止型半導体装置は、例え
ば次のようにして製造される。

先ず、素子搭載部１１、吊りリード１２、複数本のリー
ド１３等が枠部に支持固定されたリードフレーム１０を
用意し、素子搭載部１１上にマウント材２１を用いて半
導体素子２０を固着すると共に、その半導体素子２０の
パッド電極部２２とリード１３の内方端部１３ａとをワ
イヤ２３で接続する。モールド用金型を用いて、樹脂部
材３０で半導体素子２０等を樹脂封止した後、リードフ
レーム１０の不要部分をリードフレーム１０がら切断除
去すると共に、外方端部１３ｂに曲げ加工を施してその
形状を略Ｊ形にすれば、第２図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）
の構造を有する樹脂封止型半導体装置が得られる。

このような樹脂封止型半導体装置では、次のような利点
をもっている。製造効率の向上化を図るためにシリコン
ウェハを大口径化する場合、反りや欠損等に対する機械
的強度を大きくするために、シリコンウェハの厚さを大
きく設定するため、そのシリコンウェハから形成される
半導体素子の厚さも増大する。そのため、ワイヤ２３が
半導体素子２０の周縁部に接触することによるショート
不良（以下、エツジショートという）が発生しやすくな
る。上記構成の半導体装置では、吊りリード１２に段差
部１２ａを形成して素子搭載部１１を内方端部１３ａよ
りも所定間隔ｈ１低位置に設定しているので、エツジシ
ョートの発生を低減、回避することが可能である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成のリードフレーム及びこれを用
いた樹脂封止型半導体装置では、第３図に示すような課
題があった。なお、第３図は従来の樹脂封止型半導体装
置の問題点を示す図である。

上記構成の半導体装置では、リードフレーム１０におけ
る素子搭載部１１を内方端部１３ａよりも低位置に設定
してエツジショートの発生を防止しているが、次のよう
な場合にはその防止が非常に困難となる。

例えば、半導体素子２０内における集積回路の大集積化
を図った場合、それに応じて半導体素子２０も大型化さ
れるので、樹脂部材３０内の吊りリード１２の全長が短
くなり、十分な傾斜角を有する段差部１２ａが形成でき
なくなる。従って、第３図に示すように、素子搭載部１
１と内方端部１３との高低差ｈ１を満足に確保できなく
なり、エツジショート３１の発生を促すことになる。ま
た、半導体素子２０の大型化はワイヤ２３の長さを縮小
させるので、ワイヤ２３によるミスボンディングの発生
等により、エツジショート３１の発生するおそれがあり
、それを解決することも困難であった。

なお、この対策として、樹脂部材３０を大型化してその
樹脂部材３０内の吊りリード１２の長さを長くすること
によって、より大きな段差部１２ａを形成し、それによ
って高低差ｈ１を大きくすることも考えられるが、この
ような方法では樹脂封止型半導体装置自体が大型化する
ため、技術的に満足できるものではなかった。

本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、半導
体素子の大型化に伴い、エッジショートの発生を避ける
ことが困難な点について解決したリードフレーム及びこ
れを用いた樹脂封止型半導体装置を提供するものである
。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、請求項１の発明では、半導
体素子が搭載される素子搭載部と、前記素子搭載部に近
接した内方端部を有する複数本のリードと、枠部に接続
され前記リードを相互に連結するタイバーと、前記素子
搭載部を前記枠部に連結支持する吊りリードとを備えた
リードフレームにおいて、前記素子搭載部が前記内方端
部よりも低位置に位置するような段差部を前記吊りリー
ドの樹脂封止領域外に形成するようにしたものである。

請求項２の発明では、リードフレームを用いた樹脂封止
型半導体装置において、請求項１記載のリードフレーム
と、前記素子搭載部に固着され前記リードの内方端部に
ワイヤで接続された半導体素子と、前記半導体素子、素
子搭載部、ワイヤの全部及び前記リード、吊りリードの
一部を樹脂封止する樹脂部材とを備えたものである。

（作用） 請求項１の発明によれば、以上のようにリードフレーム
を構成したので、吊りリードは、樹脂封止領域外で段差
部を形成することにより、吊りリードに連結支持される
素子搭載部をリードの内方端部よりも十分に低位置に位
置させる働きがある。

これにより、例えば素子搭載部に半導体素子を搭載し、
この半導体素子と内方端部とをワイヤでボンディングす
る場合、その作業が容易かつ正確になる。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明によるリー
ドフレームを用いるようにしたので、そのリードフレー
ムは、リードフレームにおける素子搭載部を内方端部に
対して充分低位置に設定しているため、例えば素子搭載
部に搭載される半導体素子が大型化された場合でも、ワ
イヤと半導体素子との間に発生するおそれのあるエツジ
ショートを著しく低減、回避する働きがある。従って、
前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図、第４図、第５図及び第６図は本発明の第１の実
施例に係るリードフレーム及びこれを用いた樹脂封止型
半導体装置の構成を示す図であり、第１図はその要部斜
視図、第４図は第１図の平面図、第５図は第４図のＣ−
Ｃｌ、ｉ断面図、及び第６図は第４図のＤ−Ｄ線断面図
である。

この半導体装置は、第１図及び第４図等に示すように、
リードフレーム４０、そのリードフレーム４０に搭載さ
れたＭＯＳ）−ランジスタ等からなる半導体素子５０、
及びそれらを樹脂封止した熱硬化性の樹脂部材６０、例
えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂により構成されてい
る。リードフレーム４０は、銅合金、或いは鉄とニッケ
ルの合金等の導電性の金属板から成るもので、その略中
夫に素子搭載部４１を有し、さらにその素子搭載部４１
に近接した位置に複数本のり−ド４２が配設されている
。該リード４２は、樹脂封止される内方端部４２ａと、
この内方端部４２ａに延設された外方端部４２ｂとで構
成されるもので、各リード４２がタイバー４３−１によ
り連結支持され、さらにそのタイバー４３−１が枠部４
４に支持固定されている。また、この枠部４４にはタイ
バー４３−１の他にも前記素子搭載部４１を支持する吊
りリード４５が連結され、さらにその吊りリード４５は
樹脂部材６０による樹脂封止領域外に設けられたタイバ
ー４３−２によってタイバー４３−１に連結されている
。これらタイバー４３−１゜４３−２には樹脂封止の際
に、樹脂部材６ｏのパリを抑止する役割もある。また、
第６図に示すように、素子搭載部４１がリード４２の内
方端部４２ａよりも所定間隔ｈ２、低位置に設定するた
めに、樹脂封止領域外における吊りリード４５に段差部
４５ａが形成されると共に、それに応じてタイバー４３
−２にも段差部４３−２ａが形成されている。

以上のように構成されるリードフレーム４０の製造は、
例えば銅合金等から成る金属板を、プレス加工、エツチ
ング加工等によって所定の平面形状にした後、プレス加
工等を用いてタイバー４３−２及び吊りリード４５にそ
れぞれ段差部４３−２ａ及び４５ａを形成することによ
り、行うことができる。

このようなリードフレーム４０を用いた上記樹脂封止型
半導体装置の構成について、第１図、第４図〜第６図を
用いて以下に説明する。

上記樹脂封止型半導体装置では、素子搭載部４１上に半
導体素子５０が銀−エポキシ系接着剤等からなるマウン
ト材５１を介して固着されており、さらに半導体素子５
０の表面に形成された複数個の電極パッド部５２が金線
等からなるワイヤ５３によって各リード４２の内方端部
４２ａにボンディングされている。素子搭載部４１、リ
ード４２の内方端部４２ａ付近、吊りリード４５の一部
、半導体素子５０、電極パッド部５２、及びワイヤ５３
は、樹脂部材６０によって樹脂封止されている。このよ
うに前記リードフレーム４０を用いているため、例えば
第５図、第６図に示すように、素子搭載部４１が内方端
部４２ａに対して所定間隔ｈ２、低位置に位置している
。

以上のように構成される樹脂封止型半導体装置の一製造
方法例を第１図、第４図〜第６図、第７図（ａ）、（ｂ
）を用いて説明する。なお、第７図（ａ）、（ｂ）はモ
ールド用金型を用いて第１図のように成形された樹脂部
材６０の概略の側面図であり、同図（ａ）はそのリード
４２側の側面図、及び同図（ｂ）はその吊りリード４５
側の側面図である。

先ず、上金型と下金型とで構成される図示しないモール
ド用金型を用意しておく。このモールド用金型は、例え
ば第１図に示すように、リードフレーム４０の内方端部
４２ａ及び吊りリード４５を上、下金型で挾持した状態
で、樹脂部材６０をモールド成形するためのものである
。そこで例えば、第７図（ａ＞に示すように、上金型と
下金型とでモールド成形する際に内方端部４２ａを挾み
込む間隙の部分、即ちパーティングライン６〇−１の形
状が直線となるように、上、下金型の形状を設定する。

一方、第７図（ｂ）に示すように、吊りリード４５側の
側面にあたるところでは、そのパーティングライン６０
−１が段差部４３−２ａを有するタイバー４３−２の形
状とほぼ一致するように、上、下金型の形状を設定して
おく。

このようにすれば、樹脂部材６０をモールド成形する際
に、上、下金型間から漏出するエポキシ樹脂等のパリを
タイバー４３−２によって効果的に抑止することが可能
となる。

次に、第１図等に示すように、リードフレーム４０の素
子搭載部４１上にマウント材５１を用いて半導体素子５
０を固着すると共に、その半導体素子５０のパッド電極
部５２とリード４２の内方端部４２ａとをワイヤ５３で
接続する。前記モールド用金型を・用いて、リード４２
の内方端部４２ａ付近、半導体素子５０及びワイヤ５３
等をエポキシ樹脂等で樹脂封止して樹脂部材６０を形成
すれば、第１図の樹脂封止型半導体装置が得られる。そ
の後、リードフレーム４０の不要部分を切り離し、樹脂
部材６０の外部における吊りり−ド４５、及びタイバー
４３−１．４３−２を切除することにより、各リード４
２を夫々分離状悪とする。さらに、分離された各リード
４２の外方端部４２ｂを所定方向に折り曲げれば、その
外方端部４２ｂが直接、プリント基板等の回路に平面付
は可能な樹脂封止型半導体装置とすることができる。

本実施例では、次のような利点を有している。

ｉ）　リード４２側４０において、吊りリード４５の段
差部４５ａを樹脂封止領域外に形成しであるため、吊り
リード４５を十分に変形して大きな段差部４５ａを形成
することができる。そのため、吊りリード４５に連結さ
れた素子搭載部４１を内方端部４２ａに対して、例えば
第６図に示す所定間隔ｈ２のように充分低位置に位置さ
せることが可能となる。従って、このリードフレーム４
０を用いて樹脂封止型半導体装置を製造した場合、例え
ば素子搭載部４１に搭載される半導体素子５０が大型化
されても、ワイヤ５３と半導体素子５０との間に発生す
るエツジショートを防止することが可能となる。また、
素子搭載部４１が内方端部４２ａに対して充分低い位置
にあるため、内方端部４２ａと電極パッド部５２とを接
続するワイヤ５３の長さを十分に長くすることができる
ようになる。これにより、ワイヤ５３による接続作業が
容易かつ正確になるという効果も期待できる。

ｉｉ）　　本実施例のリードフレームを製造する場合、
その製造工程は従来の製造工程を何ら複雑化させること
はない。また、本実施例の樹脂封止型半導体装置を製造
する場合、予め第７図（ａ）、（ｂ）に示すパーティン
グライン６０−１が樹脂部材６０に形成されるモールド
用金型を用意しておけば、既存の製造装置を利用したほ
ぼ従来通りの製造工程を経ることによってその製造を行
うことが可能である。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第８図、第９図及び第１０図は本発明の第２の実施例に
係るリードフレーム及びこれを用いた樹脂封止型半導体
装置の構成を示す図で、第８図はその要部斜視図、第９
図は第８図の平面図、及び第１０図は第９図のＥ−Ｅ線
断面図であり、第１図中の要素と共通の要素には同一の
符号が付されている。

このリードフレーム４０ａ及び樹脂封止型半導体装置が
第１図のものと異なる点は、リードフレーム４０ａにお
いて、吊りリード４５、タイバー４３−１間にタイバー
４３−２が配設されていない点である。このような構造
のリードフレーム４０ａでは、これを用いて樹脂封止型
半導体装置を製造する際に、枠部４４がタイバー４３−
２の代りに樹脂部材６０のパリを抑止する働きを有して
いる。この場合、樹脂部材６０のモールド成形に用いる
モールド用金型は、吊りリード４５側の側面部が吊りリ
ード４５及び枠部４４の形状に即した構造となるように
すれば良い。リードフレーム４０ａ及び樹脂封止型半導
体装置をこのような構造にしても、第１の実施例とほぼ
同様の作用、効果が得られる。

尚、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形が
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。

■　リードフレーム４０．４０ａの形状等は図示のもの
に限定されず、例えば樹脂封止領域外の吊りリード４５
において、十分な傾斜角を有する段差部４５ａの形成が
困難な場合は、枠部４４にも段差部を成形することによ
り、素子搭載部４１を内方端部４２ａよりも充分低位置
に位置付けすることが可能である。

■　上記第１．第２の実施例では、複数本のり−ド４２
を素子搭載部４１の対向する２方向に配設したが、これ
に限定されず、例えば素子搭載部４１の周囲４方向に配
設しても良い。

■　樹脂部材６０の形状は樹脂封止型半導体装置の用途
等に応じて、種々の変形が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、請求項１の発明のリードフ
レームによれば、樹脂封止領域外において吊りリードに
段差部を形成するようにしたので、素子搭載部を内方端
部よりも十分低位置に位置付けすることが可能となり、
例えば素子搭載部に半導体素子を搭載して半導体素子と
内方端部とをワイヤでボンディングする際にその作業が
容易かつ正確になり、その作業能率の向上化が図れる。

請求項２の発明の樹脂封止型半導体装置によれば、請求
項１記載のリードフレームを用いるようにしたので、例
えば素子搭載部に搭載される半導体素子が大型化されて
も、その半導体素子とワイヤとの接触による電気的不良
を回避することができるようになり、良好なボンディン
グ性を有する信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るリードフレーム及
びこれを用いた樹脂封止型半導体装置の要部斜視図、第
２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の樹脂封止型半導体
装置の一構成例を示す図、第３図は従来の樹脂封止型半
導体装置の問題点を示す図、第４図は第１図の平面図、
第５図は第４図のＣ−Ｃ線断面図、第６図は第４図Ｄ−
Ｄ線断面図、第７図（ａ）、（ｂ）は第１図における樹
脂部材６０の側面図、第８図は本発明の第２の実雄側に
係るリードフレーム及びこれを用いた樹脂封止型半導体
装置の要部斜視図、第９図は第８図の平面図、及び第１
０図は第９図のＥ−Ｅ線断面図である。 ４０．４０ａ・・・・・・リードフレーム、４１・・・
・・・素子搭載部、４２・・・・・・リード、４２ａ・
・・・・・内方端部、４３−１．４３−２・・・・・・
タイバー、４４・・・・・・枠部、４５・・・・・・吊
りリード、４５ａ・・・・・・段差部、５０・・・・・
・半導体素子、５３・・・・・・ワイヤ、６０・・・・
・・樹脂部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子が搭載される素子搭載部と、前記素子搭
   載部に近接した内方端部を有する複数本のリードと、枠
   部に接続され前記リードを相互に連結するタイバーと、
   前記素子搭載部を前記枠部に連結支持する吊りリードと
   を備えたリードフレームにおいて、 前記素子搭載部が前記内方端部よりも低位置に位置する
   ような段差部を前記吊りリードの樹脂封止領域外に形成
   したことを特徴とするリードフレーム。 ２、請求項１記載のリードフレームと、前記素子搭載部
   に固着され前記リードの内方端部にワイヤで接続された
   半導体素子と、前記半導体素子、素子搭載部、ワイヤの
   全部及び前記リード、吊りリードの一部を樹脂封止する
   樹脂部材とを備えたことを特徴とする樹脂封止型半導体
   装置。