JPH04340265A - 表面実装型半導体装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアイランドサイズを最大
にできる表面実装用のリードフレームと半導体装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より軽薄短小化を実現する１つの手
段として、プリント基板の導電パターン上にリードを対
向接着する所謂ＣＰ，ＰＣＰと称される表面実装型の半
導体パッケージがある（例えば、特開平０１−１８４０
５９号公報）。図７と図８は斯る装置を示し、（１）は
半導体チップ、（２）は半導体チップ（１）を搭載する
アイランド、（３）はアイランド（２）を保持する為の
タイバー、（４）（５）はリード、（６）はワイヤ、（
７）はモールド樹脂である。

【０００３】このような表面実装型ですら、近年は一層
の高密度化と大出力化が求められており、そのために搭
載される半導体チップ（１）も１個から２個へまたはよ
り大きなチップを搭載することが望まれている。従って
これらの要求に対応するため、リードフレームのアイラ
ンド（２）も大きくしたいという要求があった。また、
放熱性の点でアイランド（２）の裏面を露出したいとい
う意向もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
フレームは１枚の板状材料から打ち抜きまたはエッチン
グにより製造され、その加工に板厚と同程度の抜きしろ
を要するので、リード（４）（５）とアイランド（２）
との間隔を狭めることができず、そのために外形寸法が
定められたパッケージではアイランド（２）の面積を増
大できない欠点があった。

【０００５】これを解決する１つの手法としてリードフ
レームの板厚自体を薄くして前記抜きしろの分を小さく
することが考えられる。しかしながら、この手法ではア
イランド（２）の板厚も薄くなり、前述したアイランド
（２）の裏面を露出する構成ではアイランド（２）周囲
に段差を形成する潰し加工ができなくなる欠点があった
。潰し加工で段差を付けておかないと、アイランド（２
）と樹脂との密着力が弱く実用に耐えない。さらに、小
サイズの半導体装置では、樹脂（７）端面からチップ（
１）までの距離が短くなるので、耐湿性も考慮しなけれ
ばならない欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した欠点に
鑑み成されたもので、アイランド（１１）の板厚に比べ
てリード（１２）の板厚を薄くし、リード（１２）先端
部（１３）とアイランド（１１）との間隔を狭めてアイ
ランド（１１）の面積を増大すると共に、アイランド（
１１）と同様に裏面を露出するようにモールドされ、ア
イランド（１１）の一部に一端が連結されたアイランド
（１１）より幅が狭いアイランドリード（２４）を形成
したものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、リード（１２）の板厚を薄く
した分抜きしろが少なくて済み、その分をアイランド（
１１）面積の増大に用いることができる。また、アイラ
ンド（１１）に連結したアイランドリード（２４）を設
けることにより、アイランドリード（２４）を外部接続
端子として利用することが可能になる他、外部接続リー
ドとして足りる幅に形成したので、樹脂（１９）との界
面を少なくできる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明を図面を参照しながら詳細に説
明する。図１は本発明の装置を示す平面図、図２はその
側面図、図３はその裏面図、図４は製造に使用したリー
ドフレームの平面図、図５は図４のＡＡ線断面図である
。

【０００９】先ず図４と図５を用いてリードフレームか
ら説明する。同図において、（１１）は半導体チップを
搭載するためのアイランド、（１２）は先端をアイラン
ド（１１）に近接するように延在しその先端に拡張部（
１３）を有するリード、（１４）はアイランド（１１）
を連結細条（１５）に保持するタイバーである。このリ
ードフレームは２チップ構成用に設計され、チップの基
板電位を共用とする場合用に１つのアイランド（１１）
を持つ第１のパターン（１６）を、異電位とする場合用
に２つのアイランド（１１）を持つ第２のパターン（１
７）を設計できるようにしてある。２チップの組合わせ
は、トランジスタ−トランジスタ、トランジスタ−ダイ
オード、ダイオード−ダイオードの３種類である。 （１８）はユーザ設計によって前記基板電位の取り出し
リードとして使うことが可能な保持リードであり、第１
のパターン（１６）と第２のパターン（１７）とで形状
が等しいのは金型の共用を可能とするためである。尚、
図面上では第１と第２のパターン（１６）（１７）が混
在するが製造上は一定長さの短冊状リードフレームにど
ちらか一方のパターンを形成したものを利用する。

【００１０】リードフレームはリード（１２）部形成用
の薄い部分とアイランド（１１）部形成用の厚い部分を
有する１枚の銅系素材から成る板状材料を打ち抜き又は
エッチング加工することにより製造される。板厚はリー
ド（１２）用の薄い部分で０．２ｍｍ、アイランド用の
厚い部分で０．４ｍｍである。リード（１２）とアイラ
ンド（１１）とは前記板状材料の薄い部分で切断され、
そのため両者の間隔（図示ｘ）は板厚と同じか又は板厚
の８０％程度まで狭めることができる。リード（１２）
とタイバー（１４）との間隔も同じである。リード（１
２）先端の拡張部（１３）は金ワイヤ等のボンディング
ポストとして、および樹脂（１９）からの抜け防止の意
味で拡張されている。

【００１１】アイランド（１１）はタイバー（１４）に
近い部分と前記切断を受ける部分で前記薄い板厚を有し
、その他のリード（１２）とは隣接しない部分は前記厚
い板厚を有する。そして厚い板厚を有するアイランド（
１１）の周囲３辺には、図５のＡＡ線断面図に示す如く
樹脂（１９）からのアイランド（１１）の剥離を防止す
る突出部（２０）を形成するために深さ０．２ｍｍ程の
潰し加工を処してある。この潰し加工は板厚が大体０．
４ｍｍ以上ないと加工が困難となる。

【００１２】タイバー（１４）はリード（１２）を打ち
抜いた後スタンピング加工により図６に示すように上方
へ折り曲げ、樹脂（１９）の厚みのほぼ半分となる位置
で再度折り曲げて水平に延在させる。同図において（２
１）は半導体チップ、（２２）はボンディングワイヤを
示す。上記リードフレームは、リード（１２）を形成す
る部分の板厚を薄くしたので打ち抜き加工に要する抜き
しろを小さくできる。そのためリード（１２）の拡張部
（１３）とアイランド（１１）との間隔を狭めることが
でき、狭めた分だけアイランド（１１）の面積を増大で
きる。従って２チップ構成にも十分対応できるだけのア
イランド（１１）面積を確保することができる。

【００１３】また、リード（１２）の拡張部（１３）と
タイバー（１４）との間隔も同様に狭めることができる
ので、拡張部（１３）をタイバー（１４）に向って拡大
することが可能である。拡張部（１３）はボンディング
ポストとして一定の面積があれば足りるので、前記タイ
バー（１４）へ向って拡大したことをアイランド（１１
）面積の一層の増大に寄与させることが可能である。

【００１４】図１と図２、および図３に斯るリードフレ
ームにより構成した本発明の半導体装置を示す。この装
置は第１のパターン（１６）のリードフレームを利用し
たもので、共通のアイランド（１１）に２個の半導体チ
ップ（２１）をダイボンドし、チップ（２１）表面の電
極とリード（１２）とをボンディングワイヤ（２２）で
ワイヤボンドし、主要部を樹脂（１９）でモールドし、
タイバー（１４）等を切断して個々に分割したものであ
る。リード（１２）のうち樹脂（１９）内部に封止され
る部分を内部リード（１２ａ）、樹脂（１９）の外側に
なる部分を外部リード（１２ｂ）と称する。樹脂（１９
）はアイランド（１１）の裏面のうち板厚が厚い部分だ
けを露出するように主要部を封止し、導出された外部リ
ード（１２ｂ）はフォーミングにより表面実装可能なリ
ード形状に曲げられる。

【００１５】（２４）は保持リード（１８）を切断する
ことにより形成したアイランドリードであり、このアイ
ランドリード（２４）は、アイランド（１１）と同じ板
厚を有し、リード（１２）よりやや太い程度の太さで形
成され、一端がアイランド（１１）に連結されると共に
、図２と図３から明らかなように、アイランド（１１）
と同様に裏面を露出するようにモールドされ、アイラン
ド（１１）と水平に樹脂（１９）の外側まで一直線状に
延在させたものである。リード（１２）より太くなるの
は、板厚の差によるものである。

【００１６】この構成はアイランド（１１）が共通であ
るので、搭載するチップ（２１）はチップ（２１）の基
板電位を共通にできる組合わせに限られる。前記基板電
位をタイバー（１４）をリードとして取り出すかアイラ
ンドリード（２４）をリードとして取り出すかはユーザ
の任意である。後者であればタイバー（１８）は不要で
あるから適当な長さで切断する。

【００１７】プリント基板（図示せず）上へは、アイラ
ンド（１１）の裏面がプリント基板又はプリント基板表
面に形成した配線パターンに密着するように各リード（
１２）を半田付けする。リード（１２）をフォーミング
形状にしたのは、前記半田付け時にリード（１２）とア
イランド（１１）間で半田によるブリッジが形成され両
者が短絡する事故を防ぐために、リード（１２）の先端
部分と樹脂（１９）との間に空間を設けたものである。

【００１８】斯る本発明の半導体装置によれば、限られ
たサイズ内でアイランド（１１）の面積を最大にできる
ので、１パッケージ２チップ構成を採ることができる。 また、アイランド（１１）の裏面を露出したことにより
ある程度の大出力化が可能であり且つアイランド（１１
）の潰し加工によって樹脂（１９）とアイランド（１１
）の密着性をも確保できる。さらにリード（１２）の板
厚を薄くしたことによりリード（１２）のフォーミング
を容易に行うことができる。

【００１９】そしてさらに、アイランド（１１）からア
イランドリード（２４）を導出してあるので、アイラン
ドリード（２４）又はタイバー（１４）のどちらからで
も基板電位を取り出すことが可能となり、実装の自由度
が増す。アイランドリード（２４）を利用してタイバー
（１４）を切落した場合は、ピン間隔を広げられるので
、リード（１２）相互の半田ブリッジを一層防止できる
。

【００２０】また、アイランドリード（２４）をアイラ
ンド（１１）の幅より狭い幅で導出させたので、アイラ
ンド（１１）をそのままの幅で樹脂（１９）の外側へ導
出させたものより樹脂（１９）との界面面積を縮小でき
、水分の侵入経路を少なくできるので、装置の耐湿性を
向上できる。尚、アイランドリード（２４）の樹脂（１
９）モールドされる部分に、Ｖ字状の溝を設けるとパス
が長くなるので一層の耐湿性向上を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によればリ
ード（１２）の板厚を薄くしたことによりリード（１２
）の先端部（１３）とアイランド（１１）との間隔（図
１ｘ）を狭めることができるので、その分をアイランド
（１１）面積の増大特にリード（１２）の延在方向と同
一方向の長さを増大して、２チップ構成とすることがで
きる利点を有する。また、アイランド（１１）には潰し
加工により段差（２０）を形成することができるので、
アイランド（１１）の裏面を露出した半導体装置にでき
る利点を有する。さらに、リード（１２）の板厚を薄く
したことによりリード（１２）のフォーミング加工が容
易にできるという利点をも有する。そして、１パッケー
ジ２チップ構成とすることにより電子機器の一層の軽薄
短小化に対応できる利点をも有する。

【００２２】そしてさらに、アイランド（１１）から連
続してアイランドリード（２４）を導出することにより
、実装自由度を増大できる他、リード（１２）と同程度
の太さで導出したので、水分の侵入箇所を少なくでき、
小型化したパッケージの耐湿性を保つことができる利点
をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための平面図である。

【図２】本発明を説明するための側面図である。

【図３】本発明を説明するための裏面図である。

【図４】リードフレームを示す平面図である。

【図５】図４のＡＡ線断面図である。

【図６】図４の側面図である。

【図７】従来例を説明する平面図である。

【図８】従来例を説明する側面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体チップを固着するアイランドと
   、前記アイランドに先端を近接する如く延在し前記先端
   に拡張部を有する前記アイランドより薄肉の内部リード
   と、前記内部リードと平行に延在し、前記アイランドに
   連結する内部タイバーと、前記半導体チップを含み、前
   記アイランドの裏面を露出するように主要部をモールド
   する樹脂と、前記樹脂の厚みの略半分の高さから樹脂の
   外部に導出され、外部回路との接続部が前記樹脂と離れ
   るよう、表面実装用にリードフォーミングされた外部接
   続リードと、前記外部接続リードと同様に樹脂の外部に
   導出された外部タイバーと、前記アイランドと同じ厚み
   、前記アイランドより細い幅で延在し、その裏面を露出
   するように樹脂にてモールドされ、一端が前記アイラン
   ドに連結し、一直線状に延在して他端が前記樹脂の外部
   に導出されたアイランドリードとを具備することを特徴
   とする表面実装型半導体装置。
2. 【請求項２】　　前記外部タイバーが樹脂の外側で途中
   で切断されていることを特徴とする請求項１記載の表面
   実装型半導体装置。
3. 【請求項３】　　前記アイランドの端面に樹脂剥離防止
   用の潰し加工を処してあることを特徴とする請求項１記
   載の表面実装型半導体装置。
4. 【請求項４】　　前記アイランドに対して、前記外部接
   続リードと外部タイバーとが一方向に、前記アイランド
   リードが他方向に夫々まとめて導出されていることを特
   徴とする請求項１記載の表面実装型半導体装置。