JPH02260447A - Ｉｃパッケージ - 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〕 この発明は、ＩＣパッケージに関し、詳しくは、合成樹
脂やセラミック等からなるパッケージ材にＩＣチップを
封入して、ＩＣチップの保護および取り扱い性の向上環
を図るＩＣパッケージに関するものである。

〔従来の技術〕

ＩＣパッケージの基本的構造は、ＩＣチップの各端子が
リードフレームに接続された状態で、合成樹脂やセラミ
ック等からなるパッケージ材に封入され、パッケージ材
の外部にはリードフレームの一部である外部リードもし
くは端子ピンのみが突出し、これら外部リードもしくは
端子ピンが外部回路に接続するようになっていると言う
ものである。

外部回路を形成した配線板のスルーホールにＩＣパッケ
ージの端子ピンをいちいち挿入してハンダ等で接続する
よりも、ＩＣパッケージの外部リードを直接外部回路に
熱圧着等でボンディング接続するほうが、端子間のピッ
チを狭く設定でき、外部回路との接続作業も確実かつ簡
単になるのでＩＣチップの高集積化に伴う端子数の増加
に充分に対応できる。ごのようなことから、ＩＣパッケ
ージの高密度化もしくは小型化を図るためには、前記ピ
ン構造よりもリード構造のものが好ましいものと言える
。

しかし、上記のようなリード構造のＩＣパッケージの場
合、ＩＣパッケージから突出している外部リードが薄い
箔状のものであるため、ＩＣパッケージの取り扱い中や
外部回路との接続作業中に、外部リードが変形したり破
損したりするという問題がある。外部リードを外部回路
に接続する作業を、ＩＣパッケージの自動組立装置等で
行う場合には、外部リードが変形したリピソチ間隔が変
わったりしていると、接続不良や端子間の短絡等を起こ
す原因となる。ＩＣパッケージの高密度化もしくは小型
化が進むほど、外部リードのピッチ間隔が狭くなり、外
部リードの幅が狭く厚みも薄くなるので、上記のような
、外部リードの変形や破損が起き易くなり、それに伴う
性能不良も増加する。

上記のような問題を解消するため、多数の外部リードを
、ポリイミド樹脂等からなる絶縁性支持フィルムに一体
接合しておくことによって保護し。

、外部リードの変形や破損を防止することが考えられた
。

第７図および第８図は１、このような絶縁性支持フィル
ムを用いたＩＣパッケージの構造例を示している。合成
樹脂等からなる角型状のパッケージ材４０の内部で、Ｉ
Ｃチップ１０が薄い銅箔等からなるリードフレーム２０
の中央に載置され、ＩＣチップ１０の各端子は、それぞ
れ、ポンチ゛イングワイヤ３０でリードフレーム２０の
内部リード２１に接続されている。リードフレーム２０
の各内部リード２１は、それぞれ、外周側の外部リード
２２につながっている。外部リード２２は、細長い短冊
状、すなわち、いわゆるリード状をなし、多数の外部リ
ード２２が一定のピッチ間隔で隣接した状態で、パッケ
ージ材４０の対向する２辺から外部に突出している。こ
のようなＩＣパッケージの基本的構造は、前記従来のも
のと同様である。図示したＩＣパッケージの特徴は、各
辺の外部リード２２の表面に、外部リード２２全体を覆
うようにして、ポリイミド樹脂等からなる絶縁性支持フ
ィルム５０が一体接合されていることである。

このような、絶縁性支持フィルム５０による外部リード
２２の保護によって、外部リード２２の変形や破損を防
止することができるので、外部リード２２同士のピッチ
間隔を一層狭く設定することが可能になり、ＩＣパッケ
ージの高密度化および小型化をより進めることが出来る
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記した従来のＩＣパッケージの場合、外部
リード２２が絶縁性支持フィルム５０で完全に覆われて
いるために、外部リード２２を外部回路に接続するボン
ディング作業が行い難いという欠点がある。

すなわち、通常の自動組立装置等を用いたボンディング
作業では、センサでＩＣパッケージの外部リード２２の
位置を検知することによって、個々の外部リード２２を
搭載基板等の外部回路に正確に位置合わせしてセットし
た後、適宜のボンディングツールで外部リード２２を外
部回路に熱圧着する等の手段で、外部リード２２と外部
回路とを接続している。ところが、外部リード２２が絶
縁性支持フィルム５０で覆われ−Ｃいると、絶縁性支持
フィルム５０の上からは外部リードの正確な位置検出が
出来なくなり、そのために外部リード２２と外部回路の
位置ズレによって、導通不良や短絡を起こすという問題
が生じるのである。

前記したように、外部リード２２を絶縁性支持フィルム
５０に接合支持する構造を採用することによって、外部
リード２２の幅やピッチ間隔を狭く設定できるのである
が、外部リード２２のピッチ間隔が狭くなるほど、外部
回路との位置合わせを、より正確に行わなければ、接続
不良の生じる可能性が高くなり、接続信頼性が低下して
しまうことになるので、ＩＣパッケージの高密度化およ
ひ小型化を進めることができない。

絶縁性支持フィルムを用いたＩＣパッケージには、上記
のような問題のほかに、つぎのような問題もある。外部
リード２２を外部回路にボンディング接続する際には、
通常、熱圧着用のボンディングツールＴを、絶縁性支持
フィルム５０の上面に押し当てて、その下の外部リード
２２を外部回路と熱圧着して接続するようにしている。

しかし、ボンディングツールＴによる加熱が、絶縁性支
持フィルム５０で断熱遮断されてしまうので外部リード
２２に直接伝わらず、外部リード２２と外部回路との接
合面を充分に加熱することができない。そのために、外
部リード２２と外部回路との接続性が低下するという問
題であり、接合面を充分に加熱するためには作業時間が
長く掛かってしまうという問題である。

そこで、この発明の第１の課題は、上記したように、多
数の外部リード全体が絶縁性支持フィルムに接合された
ＩＣパッケージにおいて、外部リードを外部回路に接続
する際の位置合わせが正確に行えるようにして、外部リ
ードと外部回やとの接続作業を容易にするとともに接続
信頼性の高いＩＣパッケージを提供することにある。ま
た、第２の課題は、前記ＩＣパッケージにおいて、ボン
ディングツールによる外部リードと外部回路との加熱圧
着作業が良好に行え、外部リードと外部回路との接続信
頼性を向上させることができるＩＣパッケージを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明にかかるＩＣパッケージ
のうち、請求項１記載の発明は、パンケージ材の内部に
ＩＣチップが封入され、ＩＣチップと外部回路との接続
用の外部リードがパッケージ材の外部に突出していて、
この外部リードを外部回路にボンディング接続するよう
になっているＩＣパッケージにおいて、外部リードに対
して、そのボンディング接続面とは反対の面に、一部に
欠除部が形成され、この欠除部においてのみ外部リード
をボンディング接続面の反対側に露出させるようにして
、絶縁性支持フィルムが接合されているようにしている
。

ＩＣパッケージ全体の基本的構造は、前記従来の通常の
ＩＣパッケージと同様のものである。外部リードは、Ｉ
Ｃパッケージの側辺のうち、任意の辺に突出していれば
よく、角型のＩＣパッケージの場合、対向する２辺に外
部リードが突出しているもの、あるいは、４辺全てに外
部リードが突出しているもの等がある。外部リードの材
質や形状は、通常のＩＣパッケージと同様に、銅やニッ
ケル等の各種導体金属からなり、綱長いリード状をなす
ものである。外部リードの作製は、通常のＩＣパンケー
ジにおけるリードフレームの製造方法と同様の手段で製
造される。

絶縁性支持フィルムは、従来の配線回路技術においてフ
ィルム基板等として利用されている各種の絶縁性合成樹
脂フィルムが使用できるが、外部リードを機械的に良好
に保護できるように、機械的強度が高いことが好ましく
、外部リードを屈曲加工する場合には、絶縁支持フィル
ムも屈曲可能な可撓性を有するものが好ましい。また、
外部回路との接続作業時に加熱される場合には、耐熱性
のあるものが好ましい。具体的には、例えば、ポリイミ
ド樹脂フィルムが好ましいものとして挙げられる。

絶縁性支持フィルムに形成する欠除部は、多数の外部リ
ードのうち、少なくとも１本の外部リードの一部が露出
して、外部リードの位置検出ができるようになっていれ
ばよく、外部リードを保護するという絶縁性支持フィル
ムの機能を損なわなければ、欠除部の形成位置や形状あ
るいは形成個数等は自由に設定できる。

欠除部の具体的構造としては、例えば、ＩＣパッケージ
の一辺に並設された多数の外部リードを覆う絶縁性支持
フィルムに対して、両側端の途中を内側に切り込んだ切
り欠き状の欠除部を形成したり、絶縁性支持フィルムの
中央に礼状の欠除部を形成しておくことができる。

外部リードを外部回路にボンディング接続する方法は、
前記したボンディング工具にょる熱圧着が一般的である
が、そのほか、導電性接着フィルムを用いたり、接合面
にバンプを設けておいたり、ハンダ接続を行う等、通常
の配線回路技術における各種のボンディング手段が通用
できる。

請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明におい
て、欠除部が、外部リードを外部回路ヘボンディング接
続する際にボンディング工具が当接する個所において、
ボンディング工具を受け入れるに必要な形状に設けられ
ているようにしている。

外部リードを外部回路にボンディング接続する際には、
ボンディング工具（ボンディングツール）の先端を外部
リードと外部回路の接続個所に押し当て、加熱と同時に
加圧することによって外部リードと外部回路を接続する
。このとき使用するボンディング工具は、通常の配線接
続等に用いられる各種構造のものが使用できる。

このボンディング工具の先端が当接する個所の絶縁性支
持フィルムに欠除部を形成しておく、欠除部の形状はボ
ンディング工具の先端形状に対応して設定される。欠除
部は、ボンディング工具の先端形状にぴったりと合致し
ている必要はなく、ボンディング工具の先端形状よりも
少し大きく設定しておいてもよい。

〔作　　用〕

請求項１記載の発明によれば、絶縁性支持フィルムによ
り、多数の外部リードを変形や破損から良好に保護して
おけるとともに、絶縁性支持フィルムの欠除部から露出
した外部リードの一部をセンサ等で検知することによっ
て、外部リードの位置を確実に検出することができる。

請求項２記載の発明によれば、絶縁性支持フィルムの欠
除部をとおして、ボンディング工具を直接、外部リード
に当接させることができるので、外部リードと外部回路
との接続個所を良好に熱圧着することができる。また、
前記請求項１記載の発明と同様に、欠除部に露出した外
部リードを利用して、外部リードの位置検出を行うこと
ができる。しかも、多数の外部リードのそれぞれの接続
個所が露出しているので、これらの接続個所を位置検出
することによって、外部リードと外部回路との位置合わ
せをより正確に設定することができる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
、以下に詳しく説明する。なお、ＩＣパッケージの基本
的構造については、前記した従来例とほぼ同様であるの
で、共通する部分については同じ符号を付けている。

第１図および第２図は、ＩＣパッケージの構造を示して
おり、ＩＣチップ１０がリードフレーム２０の中央にボ
ンディングされているとともに、ＩＣチッ′プ１０の各
端子がボンディングワイヤ３０でリードフレーム２０の
内部リード２１に接続されている。ＩＣチップ１０と内
部リード２１の接続は、ボンディングワイヤ３０を用い
ず、ＩＣチップ１０の端子を、バンブ等を利用して、直
接内部リード２１にボンディング接続する構造であって
もよい。リードフレーム２０の外周側には、各内部リー
ド２１につながる外部リード２２が設けられている。

ＩＣチップ１０からリードフレーム２０の途中までを含
めて、外部リード２２を除く部分全体がバフケージ材４
０に封入されている。パッケージ材４０は、通常のパッ
ケージ用合成樹脂等からなり、外形がほぼ角型に形成さ
れてあり、第２図に示すように、対向する２辺から外側
に外部リード２２が突出している。各辺の外部、リード
２２は、細長い、いわゆるリード状をなす多数の外部り
−ド２２が一定のピッチ間隔をあけて並設されている。

外部リード２２は、パッケージ材４０の外部で斜め下向
きに屈曲され、さらに先端を水平に戻すように屈曲され
ている。この先端の水平部分を外部回路に当接して接続
するようになっている。

外部リード２２は、パッケージ材４０の外部に露出した
部分の全体が、ポリイミド樹脂等からなる絶縁性支持フ
ィルム５０に一体接合されている。絶縁性支持フィルム
５０は、パッケージ材４゜の外部に露出した外部リー・
ド２２だけでなく、パッケージ材４０の内部のリードフ
レーム２０の一部までに接合されている。すなわち、絶
縁性支持フィルム５０が、リードフレーム２０のうち、
内部リード２１のボンディングワイヤ３０との接続個所
やＩＣチップＩＯの搭載個所を除いた部分全体に接合さ
れていることになる。絶縁性支持フィルム５０とリード
フレーム２０を一体接合する手段としては、所定形状を
有するリードフレーム２０と絶縁性支持フィルム５０を
接着してもよいし、絶縁性支持フィルム５０の上に、め
っき法等の通常の回路形成手段でリードフレーム２０を
パターン形成してもよい。

絶縁性支持フィルム５０のうち、外部リード２２の先端
近くに矩形状の欠除部５１が形成されている。欠除部５
１は、多数の外部リード２２の全てを横断するように形
成されてあり、外部リード２２の先端近くが一定の長さ
で、絶縁性支持フィルム５０の上面に露出するようにな
っている。この欠除部５１の形状は、第１図に示すよう
に、ボンディング工具Ｔの先端形状に合わせて設けられ
、外部リード２２を外部回路に接続する際に、ボンディ
ング工具Ｔを受け入れることができるようになっている
。

上記のような構造を備えたＩＣパッケージを、配線板等
に搭載して外部回路と接続する際には、絶縁性支持フィ
ルム５０の欠除部５１に露出している外部リード２２の
一部を、自動組立装置のセンサ等で検知しながら、ＩＣ
パッケージを配線板等に載せる。このとき、各外部リー
ド２２がそれぞれの対応する外部回路に正確に合致する
ようにＩＣパッケージの位置合わせを行う。

つぎに、外部リード２２と外部回路とのボンディング接
続を行う、第１図に示す様に、ボンディング工具Ｔの先
端を、絶縁性支持フィルム５０の上から欠除部５１の間
に挿入して外部リード２２を加熱押圧すると、外部リー
ド２２が外部回路に熱圧着されて、外部リード２２と外
部回路との接続が行われる。外部リード２２と外部回路
の熱圧着によるボンディング接続を良好に行うには、外
部リード２２の表面に導電性接着フィルムを積層したお
いたり、接合用バンブを形成しておく等、通常のボンデ
ィング接続法において採用されている各種の手段が適用
可能である。

上記の実施例において、欠除部５１の形状は、図示した
矩形状のもののほか、ボンディング工具の先端形状に合
わせて任意の形状に変更することができる。図示した実
施例では、矩形状をなす欠除部５工の両端で、外部リー
ド２２の先端側と根元側の絶縁性支持フィルム５０の外
縁部分がつながっており、絶縁性支持フィルム５０によ
る外部リード２２の保護作用の点で好ましいものである
が、欠除部５１を左右の外縁まで延長して、絶縁性支持
フィルム５０が先端と根元側に分離された構造でも実施
可能である。また、欠除部５１の外側で外部リード２２
の先端に絶縁性支持フィルム５０が存在することによっ
て、多数の外部リード２２がバラバラにならないように
している。したがって、外部リード２２の先端側におけ
る絶縁性支持フィルム５０の幅は狭くてもよいが、この
先端側の絶縁性支持フィルム５０がなく、欠除部５１が
外部リード２２の先端側に開放されていると、外部リー
ド２２の先端がバラバラになってしまうので好ましくな
い。

第３図および第４図には別の実施例を示している。基本
的な絶縁性支持フィルム５０および外部リード２２の構
成は、前記第１図の実施例と同様であるが、欠除部５１
の構成が違うている。すなわち、この実施例では、欠除
部５１が、ＩＣパッケージの一辺に設けられた絶縁性支
持フィルム５０の両端から内側に切り込まれた小さな切
り欠き状をなしている。この欠除部５１では、並設され
た多数の外部リード２２のうち、最外方の外部リード２
２の一部のみが露出している。

このように、多数の外部リード２２のうち、−部の外部
リード２２が露出しているだけでも、ＩＣパッケージま
たは外部リード２２の位置合わせは可能である。すなわ
ち、並設された多数の外部リード２２は、絶縁性支持フ
ィルム５０に一体接合されているので、それぞれの外部
リード２２同士のピッチ間隔や位置関係は正確に設定さ
れており、１個所もしくは少数個所の外部リード２２の
位置検出を行って、外部回路との位置合ねせを行えば、
残りの外部リード２２も自動的に位置合わせされること
になるのである。

但し、上記実施例では、ボンディング工具の当接個所全
体には欠除部５工が設けられていないので、前記実施例
のように、ボンディング工具を外部リード２２に対して
直に当接させることは出来ない。

第５図および第６図にも、欠除部５１の形状の異なる実
施例を示している。第５図に示した実施例は、多数の外
部リード２２のうち、両端の外部リード２２の途中に相
当する位置で、絶縁性支持フィルム５０に円孔状の欠除
部５１を設けている、また、第６図に示した実施例は、
絶縁性支持フィルム５０の外周側の先端縁を全長にわた
って少し切り落とした形の欠除部５１を形成している。

第６図の実施例では、欠除部５１において、全ての外部
リード２２の先端がわずかに露出していることになる。

外部リード２２の露出量すなわち欠除部５１の幅は、外
部リード２２の位置検出が可能であれば出来るだけ短い
ほうが、外部リード２２に対する絶縁性支持フィルム５
０の保護機能を損なわない。この実施例では、全ての外
部リード２２が一部を露出させているので、個々の外部
リード２２の位置検出を行うことができる。

上記したように、欠除部５１の形状や構造は、外部リー
ド２２の位置検出を行うだけであれば、ＩＣパンケージ
の少なくとも１個所で、外部り−ド２２が絶縁性支持フ
ィルム５０から露出していればよく、欠除部５１の具体
的形状や形成値２ｆｆｌ数等は任意に設定できる。

〔発明の効果〕

以上に説明した、この発明にかかるＩＣパッケージのう
ち、請求項１記載の発明によれば、外部リードに絶縁性
支持フィルムを接合して保護していると同時に、絶縁性
支持フィルムの欠除部から露出する外部リードの一部を
センサ等で位置検出することによって、外部リードと外
部回路との位置合わせを正確に設定できることになる。

したがって、絶縁性支持フィルムによる外部リードの保
護機能を充分に活かしながら、外部リードと外部回路と
のボンディング接続信頼性を向上させることができ、Ｉ
Ｃパッケージの小型化もしくは高密度化を図るとともに
、信頼性もしくは品質性能の高いＩｃパッケージを提供
することができる。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明
における欠除部を、外部リードを外部回路にボンディン
グ接続する際のボンディング工具を受け入れられるよう
な形状に設けておくことによって、外部リードとボンデ
ィング工具の間に絶縁性支持フィルムが介在するために
ボンディング工具による外部リードの熱圧着作用を邪魔
するという従来′技術の問題が解消され、外部リードと
外部回路とのボンディング接続が良好に行われるように
なり、外部リードと外部回路との接続信頼性を向上させ
ることができる。なお、この場合も、請求項１記載の発
明と同様に、外部リードの位置検出を行えるという効果
が発揮できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる実施例の断面図、第１０・・
・ＩＣチップ　２０・・・リードフレーム　２２・・・
外部リード　３０・・・ボンディングワイヤ　４０・・
・パッケージ材　５０・・・絶縁性支持フィルム号１．
た醜すｒ 代理人の氏名弁理士　粟　野　重　孝ホか１名第２図 １１　　　ゴＣ４−１７’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　パッケージ材の内部にＩＣチップが封入され、ＩＣ
   チップと外部回路との接続用の外部リードがパッケージ
   材の外部に突出していて、この外部リードを外部回路に
   ボンディング接続するようになっているＩＣパッケージ
   において、外部リードに対して、そのボンディング接続
   面とは反対の面に、一部に欠除部が形成され、この欠除
   部においてのみ外部リードをボンディング接続面の反対
   側に露出させるようにして、絶縁性支持フィルムが接合
   されていることを特徴とするＩＣパッケージ。 ２　欠除部が、外部リードを外部回路へボンディング接
   続する際にボンディング工具が当接する個所において、
   ボンディング工具を受け入れるに必要な形状に設けられ
   ている請求項１記載のＩＣパッケージ。