JPH04249356A - リードフレーム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子等の
電子制御部品を搭載するためのダイパッドに少なくとも
絶縁性フィルムまたは絶縁性基板が貼り合わされたリー
ドフレームに関し、特に超多ピン化に対して好適なリー
ドフレームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体装置の組立用部材とし
て用いられているリードフレームは、例えば図１０また
は、図１１に示すような平面形状を有している。このリ
ードフレームは例えば、半導体素子を取り付けるための
ダイパッド１と、その周囲に配設され、半導体素子との
結線を行うためのインナーリード２と、該インナーリー
ド２に連続するアウターリード３とを備えている。この
ようなリードフレームは、通常、コバール、４２合金、
銅系合金等の導電性に優れ且つ強度が大きい金属板を、
フォトエッチング法やスタンピング法等により前記ダイ
パッド１、インナーリード２及びアウターリード３を有
する形状に加工することにより製造されるものである。

【０００３】そして、このリードフレームを用いて半導
体装置を組み立てる場合、図１２に示すように、リード
フレームのダイパッド１に半導体素子４（以下、単に素
子ともいう）を取り付けると同時に、素子４のボンディ
ングパッド（図示せず）とインナーリード２とを金等か
らなるワイヤ５により電気的に接続することにより、半
導体装置が組み立てられる。従って、通常、インナーリ
ード２のボンディング位置に金や銀等の貴金属のめっき
を施して、ワイヤボンディングが確実に行えるようにな
されている。

【０００４】一方、近年半導体素子が高集積化され、入
出力（Ｉ／Ｏ）端子の数が増加するに伴い、半導体素子
サイズは増大している。しかし、その一方で電子機器の
小型・軽量化への要求が強く、そのために半導体パッケ
ージのより一層の小型化及び同一サイズ内での多ピン化
が進行している。このために、リードフレームに対して
も加工サイズの微細化が求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
リードフレームにおける加工サイズが微細化してくると
、必然的にリードのピッチも極めて微小となってくる。 しかしながら、エッチング法及びスタンピング法により
加工しようとすると、これらの加工法には限界が存在し
、無制限にリードの微小ピッチの加工ができるわけでは
ない。エッチング法では概ね板厚に対して８０％程度、
またスタンピング法では概ね板厚程度がスリットの加工
限界となっている。

【０００６】また、半導体装置の組立では、ワイヤボン
ディング法による電気的接続が主に行われているが、イ
ンナーリード２へのボンディング時には、ワイヤ長に制
限が存在する。この理由は、半導体装置のパッケージを
レジンでモールドして形成する際に、ワイヤ流れによる
ショートが生じるのを防止するためである。このように
ワイヤ長に制限があるために、インナーリード２先端を
ダイパッド１から離してインナーリード形成領域を拡げ
ることができなく、そのピン数を増やすこともできない
。

【０００７】従って、搭載する半導体素子（チップ）サ
イズ及びダイパッドサイズが決定されると、インナーリ
ード２の先端の形成領域が決定されることになる。この
ようにインナーリード形成領域が決定されると、それぞ
れの加工法による加工限界ピッチから、最大加工ピン数
が自ずと決まってしまい、それ以上の多ピン化ができな
いという問題があった。

【０００８】そこで、搭載するチップサイズ及びダイパ
ッドサイズを変更せず、しかもインナーリードにボンデ
ィングするワイヤ長をも延長することなく、多ピン化を
可能にするために、ダイパッドに、半導体素子とインナ
ーリードとの電気的接続を中継する独立電極である中間
パッドが形成されている絶縁性フィルムを貼り合わせる
ことにより、インナーリードをダイパッドから離在させ
てインナーリードの形成領域を拡げ、結果として、イン
ナーリードの数を増設することが考えられる。その場合
、絶縁性フィルムを貼り合わせるにあたり、半導体装置
の信頼性を十分に確保するためには、絶縁性フィルムを
ダイパッドに高精度かつ強固に貼り合わせることが極め
て重要であり、その実現が強く要請される。

【０００９】本発明は上記要請に応えるべくなされたも
のであり、その目的は、絶縁性フィルムまたは絶縁性基
板をダイパッドに高精度にかつ強固に貼り合わせること
ができ、しかも容易に製造することのできるリードフレ
ームを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は電子制御部品を搭載するダイパ
ッドと該電子制御部品の電極と接続されるインナーリー
ドとを有し、該ダイパッドに、独立電極を有する絶縁性
フィルムまたは絶縁性基板を貼り合わて形成されている
リードフレームにおいて、該ダイパッドの電子制御部品
搭載部分が絶縁性フィルムまたは絶縁性基板の貼り合わ
せ部分よりも高くなるように、アップセット部がダイパ
ッドに形成されていると共に、このアップセット部は前
記絶縁性フィルムまたは絶縁性基板の位置決め部とされ
ていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項２の発明は、前記ダイパッド
が前記インナーリードよりも下方にディプレスされてい
ることを特徴としている。更に請求項３の発明は、前記
ダイパッドのアップセット部と前記絶縁性フィルムまた
は絶縁性基板の貼り合わせ部分との間にスリットが設け
られていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】このように構成された請求項１のリードフレー
ムにおいては、ダイパッドのアップセット部により絶縁
性フィルムまたは絶縁性基板が位置決めされるようにな
るので、絶縁性フィルムまたは絶縁性基板のダイパッド
に対する位置合わせが容易になり、貼り合わせ位置精度
が大幅に向上する。従って、アップセットされた電子制
御部品搭載部に電子制御部品を搭載した場合、絶縁性フ
ィルムまたは絶縁性基板に設けられた独立電極と電子制
御部品の電極とのワイヤボンディングを確実にかつ容易
に行うことができるようになる。

【００１３】また請求項２の発明においては、ダイパッ
ドが前記インナーリードよりも下方に位置するようにな
るので、インナーリードと独立電極との高低差がより小
さくなる。これにより、インナーリードと独立電極とを
ワイヤにより接続する場合、ワイヤの流れによりワイヤ
どうしが接触してショートすることが防止されるように
なる。

【００１４】更に請求項３の発明においては、スリット
によりダイパッドをアップセットした際生じる歪や変形
が防止されるようになる。これにより、電子制御部品や
絶縁性フィルムまたは絶縁性基板をダイパッドに正確に
かつ確実に貼り付けることができるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。図１（Ａ）は、本発明の一実施例である
リードフレームＡの概略を示す部分平面図であり、同図
（Ｂ）は、そのＩＢーＩＢ線の断面図である。また、図
２（Ａ）は、本実施例のリードフレームを作製する前の
材料としてのリードフレーム部材Ａ′と絶縁性フィルム
８の概略を示す部分平面図であり、同図（Ｂ）はそのＩ
ＩＢーＩＩＢ線の断面図であり、図３はリードフレーム
部材Ａ′と絶縁性フィルム８との貼り合わせを説明する
図である。

【００１６】図１（Ａ）に示すように本実施例のリード
フレームＡは、所定数の構成単位Ｂが図中左右方向に連
続して形成されているリードフレーム部材Ａ′と絶縁性
フィルム８とから構成されている。図２に示すように各
構成単位Ｂは、基本的構成として中央位置するダイパッ
ド１と、その周囲に配設されたインナーリード２と、該
インナーリード２に連続するアウターリード３とから構
成されている。ダイパッド１はインナーリード２より下
方へディプレスされていて、後述する図６に示すように
インナーリード２と独立電極である中間パッド８とを接
続するワイヤ５ｂの流れによりワイヤ５ｂどうしが接触
してショートすることあるいはワイヤ５ｂと半導体素子
４とが接触してエッジタッチが生じることを防止してい
る。また、ダイパッド１の中央部の半導体素子搭載部が
上方へ突設されてアップセット部１ａが形成されている
。

【００１７】このリードフレーム部材Ａ′を作製するに
あたっては、まず例えば、板厚１５０μｍの４２合金か
らなる３００ｍｍ□の合金板を用い、この合金板に対し
て、トリクレンにより脱脂した後ＯＦＰＲ−８００（商
品名、東京応化（株）製ポジレジスト）をディップ方式
にてレジストコーティング（厚膜６μｍ）を行う。次い
で、所定のパターンマスクを用いて露光を行った後、次
いで常法により現像及びポストベーク等を行い、更に塩
化鉄によるエッチングを行った後、アセトンによるレジ
ストの剥離を行う。最後に、ダイパッド１をインナーリ
ード２に対して下方へディプレスすると共に、そのダイ
パッド１の中央部を上方へアップセットする。これによ
り、リードフレーム部材Ａ′が作製される。

【００１８】一方、図２に示すように絶縁性フィルム８
は、所定数の中間パッド（独立電極）６，６・・・を有
すると共に、中央に孔８ａを有している。この孔８ａの
形状はアップセット部１ａの絶縁性フィルム用パッド１
ｂから突出を開始する部分の横断面形状にちょうどフィ
ットするような形状に設定されている。この絶縁性フィ
ルム８を作製するにあたっては、例えば厚さ２５μｍの
ポリイミドフィルムからなるフィルム基材８ｂを用い、
このフィルム基材８ｂの片面に厚さ１８μｍの銅箔をラ
ミネートし、他方の片面に高耐熱性の接着剤８ｃをラミ
ネートすることにより積層フィルムを形成する。さらに
、前述のリードフレームＡの場合と同様のエッチング法
により、この積層フィルムの表面に、所定パターンから
なる中間パッド６を形成し、この表面にニッケルめっき
及び金めっき等の表面処理を行うことにより、絶縁性フ
ィルム８が作製される。

【００１９】そして、図３に示すようにリードフレーム
Ａは、アップセットされた半導体素子取付部の周囲に中
間パッド６が位置するように配置して絶縁性フィルム８
をダイパッド１に貼り合わせることにより形成されてい
る。その場合、絶縁性フィルム８の孔８ａがアップセッ
ト部１ａにピタリとはまり、貼り合わせ位置が正確に決
まるようになり、貼り合わせ位置精度が大幅に向上する
。

【００２０】次にこのような絶縁性フィルム８をダイパ
ッド１の絶縁性フィルム用パッド１ｂ上へ搭載する方法
について説明する。図４（Ａ）〜（Ｄ）は、リードフレ
ーム部材Ａ′の絶縁性フィルム用パッド１ｂ上に絶縁性
フィルム８を貼り合わせる工程の概略を示す拡大部分断
面図である。まず、図２（Ａ）に示すと同様のリードフ
レーム部材Ａ′と絶縁性フィルム８とを用意し、図４（
Ａ）に示すように、上記絶縁性フィルム用パッド１ｂの
上に上記絶縁性フィルム８を接着剤層８ｃが下を向くよ
うに配し、次いで同図（Ｂ）に示すように、該絶縁性フ
ィルム８を上記絶縁性フィルム用パッド１ｂの上に載置
し、これら両者の正確な位置合わせを行う。その場合、
ダイパッド１のアップセット部１ａと絶縁性フィルム８
の孔８ａとにより、この位置合わせは容易にかつ高精度
に行うことができる。

【００２１】次いで、同図（Ｃ）に示すように、接合用
加熱治具１０により、上記絶縁性フィルム８を絶縁性フ
ィルム用パッド１ｂに押圧（加圧）すると同時に加熱す
ることにより、同図（Ｄ）に示すように、絶縁性フィル
ム８と絶縁性フィルム用パッド１ｂとを、確実かつ強固
に貼り合わせる。こうして、本実施例のリードフレーム
Ａが製造される。

【００２２】図５は、本実施例のリードフレームＡを用
いて製造した半導体装置を示し、特に搭載される半導体
素子４とインナーリード２との電気的接続の様態を概略
的に示す説明図である。図５に示すように、ダイパッド
１のアップセット部１ａに半導体素子４が搭載、固定し
た後、半導体素子４のボンディングパッド（図示せず）
と中間パッド６とをワイヤ５ａで接続し、該中間パッド
６とインナーリード２とをワイヤ５ｂで接続する。この
ように、中間パッド６により半導体素子４とインナーリ
ード２との電気的接続の中継点を設けることにより、ワ
イヤ（特にワイヤ５ｂ）を従来のワイヤ長より延長する
ことなく、ダイパッド１からインナーリード２のボンデ
ィング位置（通常先端部）を従来に比し大きく離在させ
ることが可能となる。その結果、ワイヤボンディング後
に樹脂をモールドする場合でも、ワイヤが長いことに起
因するショート等を起こすこともなくインナーリード２
の形成領域を拡張することが可能となる。従って、形成
し得るインナーリード２の本数を増加させ超多ピン化が
容易に可能となる。

【００２３】また、図６は、本実施例のリードフレーム
Ａを用いる場合の他の様態を示す概略図である。図６に
示すように、この様態では搭載する半導体素子４のサイ
ズが図５に示す半導体素子４のそれよりも小さい。この
ように搭載する半導体素子４のサイズが小さい場合でも
、従来のリードフレームと同一サイズの本実施例による
リードフレームＡを使用することにより、図５で説明し
たと同様の電気的接続を行うことが可能となる。すなわ
ち、本実施例によるリードフレームＡはより一層の汎用
性をも有している。

【００２４】また、図７、図８及び図９は本発明の他の
実施例を示す図である。この実施例では、アップセット
部１ａ形成のためのスリット１ｄをダイパッド１に設け
ている。このようにスリット１ｄを設けることにより、
アップセット部１ａを形成する際に生じる可能性のある
該アップセット部１ａ及び絶縁性フィルム用パッド１ｂ
の歪や変形を防止することができる。

【００２５】以上、本発明をいくつかの実施例に基づい
て具体的に説明したが、本発明のリードフレームは前記
実施例に示したものに限られるものではない。例えば、
前述の実施例では絶縁性フィルム８の孔８ａの形状をア
ップセット部１ａの横断面形状にフィットさせた形状に
し、この孔８ａがアップセット部１ａにピタリ嵌合され
ることにより、絶縁性フィルム８の位置決めが行われる
ものとしているが、孔８ａの形状を任意の形状にしその
孔の所定の部分をアップセット部１ａの所定位置に係合
させることにより、絶縁性フィルム８の位置決めを行う
ようにすることもできる。また、孔８ａを設ける代わり
に、アップセット部１ａに係合する他の手段でもよい。

【００２６】また、前述の実施例ではダイパッド１をイ
ンナーリード２に対して下方へディプレスするものとし
ているが、本発明はディプレスしないダイパッド１とイ
ンナーリード２とが同一平面にあるリードフレームに適
用することもできる。更に、リードフレーム部材Ａ′の
形成材料としては、４２合金の他にコバール、銅系合金
等任意の導電性材料を使用することができ、また絶縁性
フィルム８のフィルム基材もポリイミドに限られず、絶
縁性を備え且つ耐熱性等の他の要求される性質を備えて
いる材料であれば任意のもので形成できる。

【００２７】更に、前述の実施例では、多ピン化を可能
にするために中間パッドを備えた絶縁性フィルムを貼り
合わせる場合を例に本発明を説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものでなく、例えば中間パッドを備えて
いない絶縁性フィルムをダイパッド部に貼り合わせる場
合、目的の如何に拘らず絶縁性フィルムをダイパッド部
に貼り合わせるものであれば如何なる場合でも適用可能
であることはいうまでもない。更に本発明は絶縁性フィ
ルムに代わりに絶縁性基板を用いた場合にも適用するこ
とができると共に、半導体素子以外の電子制御部品を搭
載する場合にも本発明を適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明のリードフレームによれば、ダイパッドにアッ
プセット部を設け、このアップセット部によりダイパッ
ドに対する絶縁性フィルムまたは絶縁性基板の位置決め
を行うようにしているので、絶縁性フィルムまたは絶縁
性基板の貼り合わせ位置の精度を大幅に向上させること
ができるとともに、位置決めが容易になるのでリードフ
レームの生産性が向上させることができるようになる。 また請求項２の発明によれば、インナーリードと独立電
極との高低差がより小さくなるので、インナーリードと
独立電極とを接続するワイヤどうしが接触してショート
することを防止できる。

【００２９】更に請求項３の発明によれば、スリットに
よりダイパッドをアップセットした際生じる歪や変形を
防止できる。これにより、電子制御部品や絶縁性フィル
ムまたは絶縁性基板をダイパッドに正確にかつ堅固に貼
り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリードフレームの一実施例を概略
的に示し、（Ａ）はその部分平面図、（Ｂ）は（Ａ）に
おけるＩＢーＩＢ線に沿う断面図である。

【図２】この実施例に用いられるリードフレーム部材及
び絶縁性フィルムを概略的に示し、（Ａ）はその部分平
面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＢーＩＩＢ線に沿う
断面図である。

【図３】この実施例のリードフレーム部材と絶縁性フィ
ルムとを貼り合わせることにより、リードフレームを形
成することを説明する図である。

【図４】この実施例のリードフレームの製造工程を説明
する図である。

【図５】この実施例のリードフレームに半導体素子を搭
載して形成された半導体装置のの概略を示す部分断面図
である。

【図６】この実施例のリードフレームに他の半導体素子
を搭載して形成された半導体装置のの概略を示す部分断
面図である。

【図７】本発明の他の実施例を概略的に示し、（Ａ）は
その部分平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＩＩＢーＶ
ＩＩＢ線に沿う断面図である。

【図８】この実施例に用いられるリードフレーム部材及
び絶縁性フィルムを概略的に示し、（Ａ）はその部分平
面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＩＩＩＢーＶＩＩＩＢ
線に沿う断面図である。

【図９】この実施例のリードフレーム部材と絶縁性フィ
ルムとを貼り合わせることにより、リードフレームを形
成することを説明する図である。

【図１０】従来のリードフレームの１構成単位を示す平
面図である。

【図１１】従来の他のリードフレームの１構成単位を示
す平面図である。

【図１２】従来のリードフレームを用いて製造した半導
体装置の要部を示す概略説明図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子制御部品を搭載するダイパッドと
   該電子制御部品の電極と接続されるインナーリードとを
   有し、該ダイパッドに、独立電極を有する絶縁性フィル
   ムまたは絶縁性基板を貼り合わて形成されているリード
   フレームにおいて、該ダイパッドの電子制御部品搭載部
   分が絶縁性フィルムまたは絶縁性基板の貼り合わせ部分
   よりも高くなるように、アップセット部がダイパッドに
   形成されていると共に、このアップセット部は前記絶縁
   性フィルムまたは絶縁性基板の位置決め部とされている
   ことを特徴とするリードフレーム。
2. 【請求項２】　　前記ダイパッドは前記インナーリード
   よりも下方にディプレスされていることを特徴とする請
   求項１記載のリードフレーム。
3. 【請求項３】　　前記ダイパッドのアップセット部と前
   記絶縁性フィルムまたは絶縁性基板の貼り合わせ部分と
   の間にスリットが設けられていることを特徴とする請求
   項１または２記載のリードフレーム。