JPH0277145A - 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） 本発明は半導体装置に関し、特にプリント配線板にリー
ドフレームを固着した形式の半導体装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 近年、電気部品の集積度はますます向上しており、それ
に伴ない半導体？ｔＭも高密度化、かつ多ビン化される
傾向が強まってきている。

ところで、従来の半導体装置は、第６図に示すように各
リード（！ｌ）か電気部品（４０）の近傍まで延在して
おり、電気部品（４０）とリート（ＩＩ）の終端部とか
ボンディングワイヤー（３０）にて電気的に接続されて
いる構造のものが一般的であった。

ところが、この従来の形式の半導体装置（＋００）にあ
っては、そのリードフレーム（１０）がコバールまたは
４２アロイ等の比較的厚い材料で形成されているため、
インナーリート部の微細加工が困難であり、その結果、
半導体装置（１００）の高密度化、及び多ビン化の大き
な障害となっていた。

これを解決するために、例えば特開昭５９−９８５４５
号公報に見られるような「半導体装置」が提案されてい
る。この「半導体装置」は。

その公報の特許請求の範囲の記載からすると、「導体層
を形成したベレット取付基板の上にベレットを取り付け
、前記ベレットのポンディングパッドと前記導体層とを
ワイヤボンディングにより電気的に接続し、前記ベレッ
ト取付板の前記導体層をリードフレームに接合してなる
」ものであり、さらに詳しくは、 「前記導体層がホトエツチングにより前記ベレット取付
基板上にパターン形成されている」ものである。

この「半導体装置」は、具体的には第７図に示すような
ものであるが、以」二のような構成を採ることにより、
次のような問題が発生する。

■電気部品（４０）とリードフレーム（１０）との電気
的接続は、全て片面プリント配線板（２０）上の導体パ
ターン（２２）を介して行なわれており、配線は単−層
で行なわれている。また、プリント配線板（２０）　ｈ
の導体パターン（２２）とリードフレーム（１０）との
接続を半田（３１）によって行なっているため、各リー
ドフレーム（１０）間に十分なりリアランスが必要とな
る０以上のような理由から、この「半導体装置」は実際
上十分な高密度化は達成されていないものと考えられる
。

■この′￥［１１（３１）による接続は、プリント配線
板（２０）　、、ｈの導体パターン（２２）とリードフ
レーム（１０）との電気的接続だけでなく、プリント配
線板（２０）にリードフレーム（１０）を固着するとい
う機械的接続も薯ねているため、十分な接続信頼性が得
られない、特に、この半導体装１　（ｚｏｏ）をトラン
スファーモールド（５０）する以前の製造工程で機械的
衝撃が加えられると、半田接続部か解離しやすく、製造
上問題となる。

■ベレット（４１）がプリント配線板（２０）上に搭載
される構造になっているため、プリント配線板（２０）
に樹脂製の基材（２１）を用いた場合、この半導体装置
（１００）に熱的衝撃が加えられると、ベレット（４１
）とプリント配線板（２０）の熱膨張率の違いから比較
的大きな応力が生じて十分な接続信頼性が得られない。

■前述したように、プリント配線板（２０）に樹脂製の
基材（２１）を用いた場合、ベレット（４１）は熱伝導
率の低い樹脂に埋設された状態になるため、ベレット（
４Ｉ）から発生した熱はベレット（４１）内に留まって
しまい、非常に放熱性の悪いものになってしまう。

■トランスファーモールド（５０）を形成する工程で金
型に封止樹脂を注入する際、プリント配線板（２０）に
リードフレーム（ｌＯ）を固着するという構造上、プリ
ント配線板（２ａ）の表裏で完全に樹脂の流れが遮断さ
れてしまい、そのためボイドが非常に発生しやすくな９
ている。特に、ＷＩ型パッケージにおいてはボイドが発
生しやすく、製造−Ｌ問題となる。

（発明が解決しようとする課１Ｍ） 本発明は以上のような経緯に基づいてなされたものであ
り、その解決しようとするａ！＆ｌは、半導体装置にお
ける高密度化達成の不十分さである。

そして１本発明の目的とするところは、電気部品とリー
ドフレームとの電気的接続を高い信頼性で行なうことは
勿論、高密度化、換言すれば多数の外部接続端子である
リードを形成することのできる半導体装置を提供するこ
とである。

（課題を解決するための手段） 以−ヒの課題を解決するために本発明が採った手段は、
実施例に対応する第１［Ｗ〜第３図を参照して説す１す
ると。

「電子部品（４０）が挿入される開口を有し、少なくと
も表面に導体パターン（２２）を有するプリント配線板
（２０）の裏面に、一部のリード（１１）が前記開口に
向けて延在するリードフレーム（！０）を固着したこと
を特徴とする半導体装置（１）」である。

すなわち、本発明に係る半導体装ｍ（１）にあっては、
一部のリード（１１）は電気部品（４０）を挿入する開
口に向けて電気部品（４０）の近傍まで延在し、このリ
ート（１１）の終端部と電気部品（４０）をワイヤーボ
ンディングすることによって、直接電気的接続を行なっ
ている。

しかし、その他のリート（ＩＩ）は、プリント配線板（
２０）の外周部までしか延在しておらず、このリード（
１１）と電気部品（４０）との電気的接続は、プリント
配線板（２０）−Ｌ：の導体パターン（２２）を介して
間接的に行なわれているのである。

（発Ｉｌｌの作用） 未発ＩＪが以上のような手段を採ることによって以下に
示すような作用かある。

■゛屯気気部品４０）と各リード（１１）との電気的接
続は、ボンディングワイヤー（３０）により直接行なわ
れるものと、プリント配線板（２００：の導体パターン
（２２）を介して間接的に行なわれるものとに分かれ、
配線は多層構造となっている。そのため、従来の単一層
構造のものに比べ、より高密度な配線かＩ［能となって
いる。

■プリント配線板（２０）にリードフレーム（１０）を
接着剤等で固着しているため、プリント配線板（２０）
とリードフレーム（１０）との間の機械的接続と、電気
的接続の両方を半ＩＩ接続で兼ねていた従来のものに比
べ、接続信頼性が高くなっている。

■電気部品（４０）と熱膨張率が近いアイランド（１２
）−１に、電気部品（４０）がｇＪ！されているため、
熱的衝撃が加えられても応力か生じにくく、そのため耐
熱性が向ＩＪ、十分な接続信頼性が得られるようになっ
ている。

＠電気部品（４０）を熱伝導率が比較的高いアイランド
（１２）、１：に搭載するため、電気部品（４０）から
発生した熱がアイランド（１２）へ放散され、放熱性が
向」−するようになっている。

■プリント配線板（２０）に電気部品（４０）を挿入す
る開口を設けたため、トランスファーモールド（５０）
の封止樹脂な金型に注入する際、この開口を通して、プ
リント配線板（２０）の表裏で樹脂か流れやすくなり、
そのためボイドが発生しにくくなっている。

（実施例） 次に、本発明を図面に示した各実施例に従って詳細に説
明する。

及ム遺１ 第１図には本発明の第１実施例に係るｔ導体装２２（１
）の斜視図が示してあり、第２図にはその平面図、第３
図にはその断面図か示しである。

この半導体装置（１）においては、厚さ０．１ｍｍのポ
リイミド樹脂製基材（２１）の片面に導体パターン（２
２）が形成してあり、電気部品（４０）が挿入される開
口を有する片面プリント配線板（２０）を採用している
。

また、リードフレーム（！０）は、厚さ０．１５ｍｍの
所謂４２アロイを採用している。

そして、プリント配線板（２０）の裏面に、リードフレ
ーム（ｌＯ）を接着剤等によって固着しである。

なお、一部のリート（１＋）は、開口に向けて延在し、
ボンディングワイヤー（３０）により電気部品（４０）
とリード（１１）の終端部とか電気的に接続されている
。

また、その他のり−ト（１１）は、プリント配線板（２
０）の外周部までしか延在しておらず、電気部品（４０
）とリード（１１）とはプリント配線板（２０）ｌ−の
導体パターン（２２）を介して、ボンディングワイヤー
（コ０）により電気的に接続されている。

つまり、一部のリード（１りは、ボンディングワイヤー
（ＪＯ）により電気部品（４０）と直接接続されるか、
その他のリード（！ｌ）は、プリント配線板（２０）上
の導体パターン（２２）を介して接続されるのである。

そしてさらに、エポキシ樹脂等を材料としたトランスフ
ァーモールド（５０）が施されている。

なお、この実施例における半導体装置（１）は、表面実
装型の所３ＪＱＦＰであったか、スルーホール挿入型の
所謂ｓＩＰやＤＩＰであってもかまわない。

実施例２ 第４図には本４１ＪＩの第２実施例に係る半導体装置（
１）の断面図か示しである。

この第２実施例の第１実施例と異なる点は、この半導体
装置（＋）を構成しているプリント配線板（２０）か、
内層導体パターンを有する多層構造となっていることと
、プリント配線板（２０）の導体ノ＼ターン（２２）と
リート（１１）との電°気的接続に、断面スルーホール
（２３）による半１１接続か採用されてし）ることであ
る。

なお、この第２実施例においては、プリント配線板（２
０）を構成している基材（２１）としてセラミ・ンクを
採用している。

このよ・うに、プリント配線板（２０）か多層構造を採
ることにより、より高密度な配線か＋Ｔ［ｔｅとなる。

また、プリント配線板（２０）の導体パターン（２２）
とリート（１１）とを断面スルーホール（２３）で半［
■接続したことにより、実装の作業性を１−げるととも
に、コストも安くすることかできる。

火纂輿Ａ 第５図には未発ＩＩの０′Ｓ３実施例に係る半導体装７
ｔ（＋）の断面ＩＡが示しである。

この第３実施例の第１実施例と異なる点は、複数の′１
ヒ気部品（４０）を搭載していることと、プリント配線
板（２０）が多層４Ｉｉ造となっていることである。

なお、このプリント配線板（２０）を構成している基材
（２１）としては、ガラストリアジンを採用しており、
リードフレーム（１０）としては、厚さ１１．２５ｍｍ
の所謂銅系リードフレームを採用している。

（発Ｉｌｌの効果） 以り詳述した通り１本発明にあっては、」；２実流側に
て例示した如く、 「電気部品か挿入される開口を有し、少なくとも表面に
導体パターンを有するプリント配線板の裏面に、一部の
リードが前記開口に向けて延在するリードフレームを固
着したこと」 にその特徴かあり、これにより、゛電気部品とり−トフ
レームとの電気的接続を高い信頼性で行なうことかてき
ることは勿論、高密度化、換イすれば多数の外部接続端
子であるリードを形成することのてきる゛ト導体装置を
提供することかてきるのである。

すなわち、本発明に係る半導体装置においては、電気部
品と各リートとの電気的接続か多層で行なわれるため、
高密度な配線か＋１ｒ　ｒｅとなり、集積度の高い半導
体装置が簡単な構造で得られるのである。

また、その構造−Ｉ　Ｍｌ電気部品各リートとの電気的
接続が確実に行なわれるとともに、電気部品から発生し
た熱か放散されやすいため、非常に信頼性の高い半導体
装置か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る半導体装置を示す斜
視図、第２図はそのモ面図、第３図はその断面図、第４
図は本発明の第２実施例に係る半導体装置を示す断面図
、第５図は本発明の第３実施例に係る半導体装置を示す
断面図、第６図及び第７図は従来の半導体装置を示す断
面図である。 符吟の説明 １−・・半導体装置、１０・・・リードフレーム、Ｉト
・・リード、１２・・・アイランド、２０・・・プリン
ト配線板、２１・・・基材、２２−・・導体パターン、
２３・・・断面スルーホール、　３０−・・ボンディン
グワイヤー、　：１１−・・半田、４０・・・電気部品
、４１・・・ベレット、５Ｏ−）−ランスファーモール
ド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子部品が挿入される開口を有し、少なくとも表面に導
   体パターンを有するプリント配線板の裏面に、一部のリ
   ードが前記開口に向けて延在するリードフレームを固着
   したことを特徴とする半導体装置。