JPH02205352A - リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 - 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、リードフレームおよびそれを用いた半導体装
置に関し、特に、樹脂封止形半導体装置の多ビン化に適
用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータを始めとする各種電子機器の多機能化、小
形化に伴い、半導体ペレットを封止するパッケージの多
ピン化および小形化が急速に進行している。

表面実装形半導体装置の一種であるＱＦＰ（ｑｕａｄ　
ｆｌａｔ　ｐａｃｋａｇｅ）　　は、多ビン化や小形化
に適した樹脂封止形半導体装置として特に注目されてお
り、例えば入出力端子数２００ビン以上、リード（アウ
ターリード部）間ピッチ０．５市前後のものが実用化さ
れつつある。上記ＱＦＰの多ビン化技術については、例
えば昭和６３年１２月１２日、日経ＢＰ社発行、「日経
エレクトロニクスＪＰ１４１〜Ｐ１５４に詳細な説明が
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者の検討によれば、上記した従来のＱＦＰは、リ
ード間ピッチをさらに狭小化するには限界があるため、
例えば３００〜４００ピン以上の超多ピンを実現するこ
とは極めて困難である。

すなわち、ＱＦＰを始めとする樹脂封止形半導体装置は
、一般にリードフレームのタブ（グイパッド部）に半導
体ペレットを銀ペーストなどで接合し、ペレットのポン
ディングパッドとリードフレームのインナーリード部と
を金などのワイヤで電気的に接続した後、トランスファ
モールドでパッケージを成形し、続いてアウターリード
部を折り曲げ形成して組立てられる。

上記リードフレームは、銅などの薄板をエツチングやプ
レスで加工したものであるが、リードをパターン形成す
る際の加工精度は、リードフレームの板厚によって規定
されるため、リード間ピッチを狭小化するためには、そ
の板厚を薄くしなければならない。

ところが、リードフレームの板厚を薄くすると、その強
度が低下して容易に変形し易（なるため、搬送時のハン
ドリングが困難になったり、モールド時のレジン流動に
よるインナーリード部の逃げ（ロケーション）に起因す
るリード間の短絡が発生し易くなったりする。このよう
な理由から、現状のパッケージ組立て技術では、リード
フレームの板厚は１５０μｍ程度が限界であり、従って
、例えば外径寸法が４０ｍｍ口程度０パッケージの場合
、その入出力端子数は、２００〜２５０ピン程度が限界
となる。

本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は、樹脂封止形半導体装置のパッケージの
多ビン化を促進することができる技術を提供することに
ある。

また、本発明の他の目的は、樹脂封止形半導体装置のパ
ッケージを小形化を促進することができる技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願にふいて開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、請求項１記載の発明は、絶縁板の一面にリー
ドをパターン形成したインナー部と、枠部の内周に沿っ
てリードをパターン形成したアウター部とを別個に形成
し、上記インナー部の＋Ｊ−ドとアウター部のリードと
を接合したリードフレームである。

請求項２記載の発明は、前記インナー部の絶縁板に半導
体ペレットを接合し、この半導体ペレットのボンディン
グバットと上記インナー部のリードとをワイヤを介して
電気的に接続した樹脂封止形の半導体装置である。

〔作用〕

請求項１．２記載の発明によれば、インナー部のリード
が絶縁板により補強され、その変形が防止されるので、
リードの板厚を薄くすることができる。従って、リード
の微細加工が可能となり、リード間ピッチを狭小化する
ことができるので、パッケージの多ビン化や小形化を実
現することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例であるリードフレームの平
面図、第２図は、このリードフレームのアウター部を示
す平面図、第３図は、このリードフレームのインナー部
を示す拡大平面図、第４図は、このリードフレームを用
いて製造した半導体装置の断面図である。

第１図に示す本実施例のリードフレーム１は、アウター
部２とその内側のインナー部３とで構成されている。

アウター部２は、第２図に示すように、四角枠状をなす
枠部４と、その内周に沿ってパターン形成された複数の
リード２ａと、これらのり−ド２ａを支持するダム５と
を一体に形成したものである。このアウター部２は、例
えば厚さ１５０μｍの銅箔をプレスで打ち抜いて製造し
たものである。

インナー部３は、第３図に示すように、絶縁板６と、そ
の外周に沿ってパターン形成されたリード３ａとで構成
されている。

絶縁板６は、例えば厚さ２０〜３０μｍのポリイミド樹
脂からなり、その中央部が半導体ペレット７を搭載する
グイパッド部（タブ）となっている。この絶縁板６には
、その外周に沿ってスリット８が形成され、このスリッ
ト８から露出したリード３ａ上に後述するワイヤの一端
がボンディングされるようになっている。

リード３ａは、前記アウター部２よりも薄い、例えば厚
さ５０〜７０μｍの銅箔からなり、その線幅は、アウタ
ー部２のリード２ａの線幅よりも狭くなっている。また
、リード３ａの先端側（グイパッド部側）のピッチは、
リード２ａのピッチよりも狭くなっている。

上記インナー部２は、例えばパンチングでスリット８を
形成したポリイミド樹脂板に銅箔をラミネートした後、
この銅箔をエツチングしてリード３ａをパターン形成し
たものである。この銅箔は、前記のように、アウター部
２を構成する銅箔よりも遥かに薄いため、リード３ａの
線幅やピッチがアウター部２のリード２ａよりも遥かに
微細であっても、高い加工精度でエツチングを行うこと
ができる。

本実施例のリードフレーム１は、上記アウター部２のリ
ード２ａの端部と、インナー部３のＩＪ　＋ド３ａの端
部とを重ね合わせ、これら端部同士をろう接、または熱
圧接で接合したものであり、アウター部２のリード２ａ
が従来のリードフレームのアウターリード部に相当し、
インナー部′３のリード３ａがインナーリード部に相当
する構成になっている。

このリードフレーム１は、前記した各部によって構成さ
れる単位フレームを複数配設した、例えば７連のものを
一体形成してなり、枠部４の所定箇所には、リードフレ
ーム１の搬送時や位置決め時のガイドとなるガイド孔９
がプレスなどによって形成されている。

第４図は、上記リードフレーム１を用いて製造した半導
体装置の一例である。

この半導体装置は、例えばＱＦＰであり、パッケージ１
０は、例えばシリコーン変性エポキシ樹脂にシリカなど
のフィラーを充填してその熱膨張係数をシリコンの熱膨
張係数に近づけた樹脂をトランスファモールドしたもの
である。

パッケージ１０の内部には、シリコン単結晶からなる半
導体ペレット７が封止されている。このペレット７は、
接着剤１１を介して絶縁板６の中央部上面に搭載されて
いる。ペレット７は、その上面が集積回路形成面をなし
、この集積回路形成面には、例えばゲートアレイなどの
論理ＬＳＩ（図示せず）が形成されている。

ペレット７の外周に沿って配設されたポンディングパッ
ド１２と、パッケージ１０内に埋設されたインナー部３
のスリット８から露出したリード３ａとの間には、金や
アルミニウムからなるワイヤ１３がボンディングされて
いる。

インナー部３のリード３ａの端部は、例えば金−錫合金
からなるろう材１４を介してリード２ａの一端に接合さ
れている。リード２ａの他端は、パッケージ１０の側面
から外方に延在され、例えばガルウィング状に折り曲げ
られている。

上記した構成からなる本実施例によれば、次のような効
果を得ることができる。

（１）、リードフレーム１をアウター部２とインナー部
３とに分け、インナー部３のリード３ａの厚さをアウタ
ー部２のリード２ａの厚さよりも遥かに薄くしたので、
リード３ａをパターン形成する際、高い加工精度が得ら
れる。

（２）、薄いリード３ａを絶縁板６で補強したので、搬
送時などにおけるリード３ａの変形を有効に防止するこ
とができる。また、リード３ａは、一端が絶縁板６にラ
ミネートされ、他端が厚いリード２ａにろう接されてい
るので、モールド時のレジン流動などによってリード３
ａ間が短絡する虞れもない。

（３）、上記（１〕、（２）により、リード３ａ間ピッ
チを狭小化することができるので、ＱＦＰの多ピン化、
小形化を促進することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

前記実施例では、絶縁板に銅箔をラミネートした後、こ
の銅箔をエツチングしてインナー部のリードをパターン
形成したが、例えば蒸着法や電着法を用いて絶縁板の表
面に導電性薄膜を被着し、この導電性薄膜をエツチング
してインナー部のリードをパターン形成してもよい。

また、パッケージ形態は、表面実装方式やピン挿入方式
の各種樹脂パッケージに広く適用することができる。

〔発明の効果〕

本願にふいて開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、絶縁板の一面にリードをパターン形成したイ
ンナー部と、枠部の内周に沿ってリードをパターン形成
したアウター部とが別個に形成されたリードフレームを
使用し、上記インナー部の絶縁板に半導体ペレットを接
合するとともに、この半導体ペレットのボンディングバ
ットと上記インナー部のリードとをワイヤを介して電気
的に接続した樹脂封止形の半導体装置とすることにより
、インナー部のリードをアウター部のリードよりも薄く
することができるので、リード間ピッチの狭小化が可能
となり、パッケージの多ビン化や小形化を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリードフレームの平面
図、 第２図はこのリードフレームのアウター部を示す平面図
、 第３図はこのリードフレームのインナー部を示す拡大平
面図、 第４図はこのリードフレームを用いて製造した半導体装
置の断面図である。 １・・・リードフレーム、２・・・アウター部、３・・
・インナー部、２ａ、３ａ・・・リード、４・・・枠部
、５・・・ダム、６．６ａ、６ｂ。 工５・・・絶縁板、７・・・半導体ペレット、８・・・
スリット、９・・・ガイド孔、１０・・・パッケージ、
１１・・・接着剤、１２・・・ポンディングパッド、１
３・・・ワイヤ、１４・・・ろう材。 代理人　弁理士　筒　井　大　和 第　３　図 ａ ７：　キ９１イ本ツマレγト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁板の一面にリードをパターン形成したインナー
   部と、枠部の内周に沿ってリードをパターン形成したア
   ウター部とを別個に形成し、前記インナー部のリードと
   前記アウター部のリードとを接合してなるリードフレー
   ム。 ２、請求項１記載のリードフレームを用いた樹脂封止形
   の半導体装置であって、前記インナー部の絶縁板に半導
   体ペレットを接合し、前記半導体ペレットのボンディン
   グパットとインナー部のリードとをワイヤを介して電気
   的に接続してなる半導体装置。