JPH0397253A - Lead frame for integrated circuit - Google Patents
Lead frame for integrated circuitInfo
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- JPH0397253A JPH0397253A JP1235404A JP23540489A JPH0397253A JP H0397253 A JPH0397253 A JP H0397253A JP 1235404 A JP1235404 A JP 1235404A JP 23540489 A JP23540489 A JP 23540489A JP H0397253 A JPH0397253 A JP H0397253A
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- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
-
- 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
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集積回路(IC)に使用されるリードフレー
ム、特にダイボンディングによる接合を行うことな<、
1Cチップをダイパッド部に固定できるリードフレーム
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to lead frames used in integrated circuits (ICs), particularly those that do not require bonding by die bonding.
The present invention relates to a lead frame capable of fixing a 1C chip to a die pad portion.
第5図は従来のリードフレームを示す斜視図である.図
において,(l)はICチップ(図示省略)を載せるた
めのダイバッド部、(2)はダイバッド部(1)の周辺
部に配置されたリード部であり. ICチップに接続ワ
イヤー等で接続されるようになっている.(3)はダイ
パッド部(1)を支持する支持部である.
上記のように構成された従来のリードフレームにおいて
は、集積回路の組立に際して、ICチップをリードフレ
ームのダイパッド部(1)に接着層を介して接合してい
る。Figure 5 is a perspective view of a conventional lead frame. In the figure, (l) is a die pad portion on which an IC chip (not shown) is placed, and (2) is a lead portion placed around the die pad portion (1). It is connected to the IC chip using a connecting wire, etc. (3) is a support part that supports the die pad part (1). In the conventional lead frame configured as described above, when assembling an integrated circuit, the IC chip is bonded to the die pad portion (1) of the lead frame via an adhesive layer.
ところがダイボンディングによる接合では、ICチップ
の素材となるSiとリードフレーム材の熱膨張係数の違
いにより、ダイボンド後に残留応力を生じ,チップのク
ラック発生や,内部応力の緩和による変形から、パッケ
ージ樹脂のクラック発生の誘因となることがある.この
ような現象は高集積化によるチップの大型化とともに顕
著になってきている.
すなわち、ICチップの素材Siの熱膨張係数は約3x
lO−@/’Cであり、一方リードフレーム材の素材に
は、鉄・ニッケル合金(42Al1oy)あるいは銅合
金が使用されているが、前者の熱膨張係数は約6×10
“/℃、後者は約17 x 10−’ / ’Cであり
,この熱臓癲係数の差がSiチップのクラックあるいは
モールド樹脂のクラックの誘因となっている。However, in bonding by die bonding, residual stress is generated after die bonding due to the difference in thermal expansion coefficient between Si, which is the material of the IC chip, and the lead frame material, resulting in cracks in the chip and deformation due to relaxation of internal stress, resulting in damage to the package resin. This may cause cracks to form. This phenomenon has become more prominent as chips become larger due to higher integration. In other words, the thermal expansion coefficient of the material Si of the IC chip is approximately 3x.
lO-@/'C, and on the other hand, iron-nickel alloy (42Al1oy) or copper alloy is used as the lead frame material, and the thermal expansion coefficient of the former is approximately 6 x 10
The latter is approximately 17 x 10-'/'C, and this difference in heat evaporation coefficient is the cause of cracks in the Si chip or cracks in the molding resin.
42Alloyは銅合金に比べ、Siとの熱膨張差が小
さいため大きなチップに使用されているが、いずれにし
てもチップとリードフレーム材の熱膨張の差を緩和させ
る必要があった。42Alloy is used for large chips because it has a smaller difference in thermal expansion with Si than copper alloys, but in any case, it was necessary to alleviate the difference in thermal expansion between the chip and the lead frame material.
この熱膨張係数の差を緩和させる手段として,チップと
リードフレームを接合するダイボンド材の材質変更を行
い、例えばAu−Si共晶合金のAgぺ−ストのような
低温側で硬化する樹脂の採用により、より低温側でダイ
ボンディングを行うなど、熱膨張係数の差の改善がはか
られてきた。As a means to alleviate this difference in thermal expansion coefficient, we changed the material of the die bonding material that joins the chip and the lead frame, for example, we adopted a resin that hardens at low temperatures, such as Ag paste of Au-Si eutectic alloy. As a result, efforts have been made to improve the difference in thermal expansion coefficients, such as by performing die bonding at lower temperatures.
しかしながら,高集積化とともにチップサイズがさらに
大きくなり、一方では熱の発生も大きくなって、熱を放
散させる必要から,銅合金の必要性が高まるなど,従来
の改善では対応が困難なものへの対応が迫られてきてい
る.またこの熱膨張の差をできるだけ少なくするために
、ダイボンドされるリードフレーム材に十文字のスリッ
トを入れて応力を等価的に4分割してクラックを防止す
る方法も提案されているが、この場合、ICチップを樹
脂層を介してリードフレーム材に接着する際、樹脂がス
リットより貫通してリードフレーム材の下方に到り,治
具と接合してしまい作業性が悪くなる等の問題点がある
。However, as chip size increases with higher integration, the generation of heat also increases, and the need for heat dissipation increases the need for copper alloys, which is difficult to deal with with conventional improvements. We are being forced to take action. In order to minimize this difference in thermal expansion, a method has also been proposed in which a cross-shaped slit is made in the lead frame material to be die-bonded to equivalently divide the stress into four parts to prevent cracks. When bonding an IC chip to a lead frame material through a resin layer, there are problems such as the resin penetrating through the slit and reaching the bottom of the lead frame material, bonding with the jig and impairing workability. .
本発明は上記のような問題点を解消するため、ICチッ
プとリードフレームとをダイボンディングによる接合を
行うことな<、1Cチップをリードフレームに固定でき
る集積回路用リードフレームを提供することを目的とす
る。In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a lead frame for an integrated circuit that can fix a 1C chip to a lead frame without joining the IC chip and the lead frame by die bonding. shall be.
この発明の集積回路用リードフレームは、集積回路に使
用されるリードフレームにおいて、ICチップを載せる
ダイバッド部と、前記ICチップの側面部を少なくとも
2方向からバネ圧により保持する保持部とを備えたもの
である.
〔作 用〕
本発明の集積回路用リードフレームにおいては、ICチ
ップをリードフレームのダイバッド部に固定するために
,リードフレームのダイバッド部にリードフレームの一
部を利用した保持部を設け、そのバネ作用によりICチ
ップをはめ込んで機械的にICチップをリードフレーム
に固定する.この場合ICチップとリードフレームとの
ダイボンディングによる接合を無くすことにより,熱歪
み発生の原因となるICチップ接合および接合時の加熱
が無くなり,熱歪みの発生は無くなる。またICチップ
とリードフレームとのダイボンデイングによる接合がな
いので、集積回路のパッケージの組立工程からダイボン
デイング工程を省略することができる.〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図について説明する.第1図
は実施例のリードフレームのダイバツド部を示す斜視図
、第2図はそのダイパッド部にICチップを装着した状
態を示すA−A断面図であり、図において、第5図と同
一符号は同一または相当部分を示す。ダイパッド部(1
)はバネ材からなり、その上に載せたICチップ(4)
を4方向からバネ圧により保持するように、4辺から巻
返し片状の保持部(5)が伸びている.(6)はリード
部(2)とICチップ(4)を接続する接続ワイヤであ
る。保持部(5)は板バネ状に形成されており、その形
状、寸法、押圧力はICチップ(4)の寸法とリードフ
レームの形状に応じたものであれば良く、ICチップ(
4)が後工程(モールド工程)で位置ずれせず、またI
Cチップ(4)を破壊しないものが好ましい。A lead frame for an integrated circuit according to the present invention is a lead frame used for an integrated circuit, and includes a die pad portion on which an IC chip is placed, and a holding portion that holds side portions of the IC chip from at least two directions with spring pressure. It is something. [Function] In the integrated circuit lead frame of the present invention, in order to fix an IC chip to the die pad portion of the lead frame, a holding portion using a part of the lead frame is provided in the die pad portion of the lead frame, and the holding portion is provided with a holding portion using a part of the lead frame, and the holding portion is provided with a holding portion using a part of the lead frame. The IC chip is inserted into the lead frame and mechanically fixed to the lead frame. In this case, by eliminating the bonding between the IC chip and the lead frame by die bonding, the IC chip bonding and the heating during bonding, which cause thermal distortion, are eliminated, and the occurrence of thermal distortion is eliminated. Furthermore, since the IC chip and the lead frame are not joined by die bonding, the die bonding process can be omitted from the integrated circuit package assembly process. [Example] An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the die pad portion of the lead frame of the embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A showing the state in which an IC chip is attached to the die pad portion of the lead frame. indicate the same or equivalent part. Die pad part (1
) is made of spring material, and the IC chip (4) placed on top of it is made of spring material.
A holding part (5) in the form of a rolled-up piece extends from the four sides so as to hold it by spring pressure from four directions. (6) is a connection wire that connects the lead portion (2) and the IC chip (4). The holding part (5) is formed in the shape of a leaf spring, and its shape, dimensions, and pressing force may be in accordance with the dimensions of the IC chip (4) and the shape of the lead frame.
4) is not misaligned in the post-process (mold process), and I
It is preferable to use one that does not destroy the C chip (4).
上記のような構或の集積回路用リードフレームにおいて
は、ICチップ(4)をダイバッド部(1)に載せ、そ
の4辺を保持部(5)によりバネ圧を利用して保持し,
リード部(2)とICチップ(4)を接続ワイヤ(6)
で接続する.この場合、ダイボンデイングによる接合を
無くすことができ、熱歪み発生の原因となるICチップ
(4)の接合および接合時の加熱が無くなり、熱歪みの
発生は無くなる.またICチップ(4)とリードフレー
ム部(2)とのダイボンディングによる接合がないので
、集積回路のパッケージの組立工程からダイボンディン
グ工程を省略することができる。In the integrated circuit lead frame having the above structure, the IC chip (4) is placed on the die pad part (1), and its four sides are held by the holding part (5) using spring pressure.
Wire (6) connecting lead part (2) and IC chip (4)
Connect with . In this case, bonding by die bonding can be eliminated, and the bonding of the IC chip (4) and the heating during bonding, which causes thermal distortion, are eliminated, and the occurrence of thermal distortion is eliminated. Furthermore, since there is no die bonding connection between the IC chip (4) and the lead frame portion (2), the die bonding process can be omitted from the integrated circuit package assembly process.
第3図は他の実施例のダイバッド部を示す斜視図、第4
図はその装着状態を示すB−B断面図である。この実施
例では,保持部(5)はダイバツド部(1)に接続する
枠(7)から4方向に伸びており、前記実施例と同様に
ICチップ(4)を保持する。FIG. 3 is a perspective view showing the die pad part of another embodiment;
The figure is a BB sectional view showing the attached state. In this embodiment, the holding part (5) extends in four directions from the frame (7) connected to the diverging part (1), and holds the IC chip (4) as in the previous embodiment.
試験例
実施例の集積回路用リードフレームを用い、ICチップ
としてSiチップを保持したもの(実施例1〜4)、
および従来のAgペーストを用い、SiICチップをダ
イボンデイングしたもの(比較例1〜4)について、I
Cの信頼性を試験した試験結果を表1に示す。Test Examples Using the integrated circuit lead frame of the example, holding a Si chip as an IC chip (Examples 1 to 4),
And for die bonding of SiIC chips using conventional Ag paste (Comparative Examples 1 to 4), I
Table 1 shows the results of testing the reliability of C.
表上における試験条件は次の通りである。The test conditions on the table are as follows.
試験個数:各条件20個
耐湿性試験:60℃で湿度90%、1000時間温度サ
イクル二一40℃(30分)〜125℃(30分)をl
Oサイクル
ヒートショック二〇℃(15秒)〜100℃(tS秒)
を5サイクル
振動試験:1kHz、20G、4分間
表1の結果より,耐湿性,振動試験では差が認められな
かったが、温度サイクル、ヒートショックでは、Siチ
ップとリードフレームとをダイボンディングにより接合
することな<Siチップをリードフレームに固定するこ
とにより. ICの信頼性を高める効果が明らかである
。またこの効果の比較では、鉄・ニッケル合金より銅合
金の方が大きく、Siチップサイズが大きくなるに従っ
て顕著にあらわれる傾向にある。Number of test pieces: 20 for each condition Humidity test: 60°C, humidity 90%, 1000 hour temperature cycle 21 40°C (30 minutes) to 125°C (30 minutes)
O cycle heat shock 20℃ (15 seconds) to 100℃ (tS seconds)
5-cycle vibration test: 1kHz, 20G, 4 minutes From the results in Table 1, no difference was observed in the moisture resistance and vibration tests, but in the temperature cycle and heat shock, the Si chip and lead frame were bonded by die bonding. By fixing the Si chip to the lead frame. The effect of increasing IC reliability is clear. Further, in comparison of this effect, it is larger in copper alloy than in iron-nickel alloy, and tends to become more pronounced as the Si chip size increases.
すなわちSiとの熱膨張係数の差が大きい銅合金ほどダ
イボンド後の残留応力が生じ易く、また残留応力はSL
チップサイズが大きくなるほど増加するため熱衝撃に脆
くなる。このため、ダイボンディングを行わない効果は
銅合金でSLチップサイズが大きくなるほど顕著になる
。In other words, the copper alloy with a larger difference in thermal expansion coefficient from Si is more likely to generate residual stress after die bonding, and the residual stress
This increases as the chip size increases, making it more susceptible to thermal shock. Therefore, the effect of not performing die bonding becomes more pronounced as the SL chip size increases with copper alloy.
以上のようにこの発明によれば、リードフレームに保持
部を形成することにより,ダイボンディングによるIC
チップとリードフレームの接合を無くすことができ、こ
れにより、より信頼性の高い集積回路のパッケージが可
能となる.また、熱放散の点で銅合金のリードフレーム
を必要とする集積回路においてもその効果は大きく、有
用である.As described above, according to the present invention, by forming the holding portion on the lead frame, IC
It is possible to eliminate the bond between the chip and the lead frame, making it possible to package integrated circuits with higher reliability. It is also highly effective and useful for integrated circuits that require copper alloy lead frames in terms of heat dissipation.
第1図は実施例のリードフレームのダイバッド部を示す
斜視図、第2図はそのダイパッド部にICチップを装着
した状態を示すA−A断面図、第3図は他の実施例のダ
イバッド部を示す斜視図、第4図はその装着状態を示す
B−B断面図,第5図は従来のリードフレームを示す斜
視図である。
各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、(1)
はダイパッド部、 (2)はリード部,(4)はICチ
ップ、(5)は保持部である。Fig. 1 is a perspective view showing the die pad part of the lead frame of the embodiment, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A showing the state in which an IC chip is attached to the die pad part, and Fig. 3 is the die pad part of another embodiment. FIG. 4 is a sectional view taken along line B-B showing the mounted state, and FIG. 5 is a perspective view showing a conventional lead frame. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, (1)
(2) is a lead portion, (4) is an IC chip, and (5) is a holding portion.
Claims (1)
1Cチップを載せるダイパッド部と、前記ICチップの
側面部を少なくとも2方向からバネ圧により保持する保
持部とを備えたことを特徴とする集積回路用リードフレ
ーム。(1) In lead frames used for integrated circuits,
A lead frame for an integrated circuit, comprising: a die pad portion on which a 1C chip is placed; and a holding portion that holds side portions of the IC chip from at least two directions with spring pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235404A JPH0397253A (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Lead frame for integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235404A JPH0397253A (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Lead frame for integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397253A true JPH0397253A (en) | 1991-04-23 |
Family
ID=16985593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1235404A Pending JPH0397253A (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Lead frame for integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0397253A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358905A (en) * | 1993-04-02 | 1994-10-25 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor device having die pad locking to substantially reduce package cracking |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP1235404A patent/JPH0397253A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358905A (en) * | 1993-04-02 | 1994-10-25 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor device having die pad locking to substantially reduce package cracking |
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