JPH0435056A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置に係り、特に高密度リド配置のア
ウターリードの構造に関する。

（従来の技術） 半導体装置の高密度化および高集積化に伴い、チップ面
積か増大すると共にリードピン数が増加するものの、パ
ッケージは従来通りかもしくは小型化の傾向にある。

従って、同−面積内においてインナーリードの本数が増
加すれば、当然ながらインナーリードの幅および隣接す
るインナーリードとの間隔は狭くなる。このため、強度
の低ドによるインナーリドの変形およびその変形による
インナーリード間の短絡等の不良か問題となっている。

また、近年、アウターリードの先端を実装基板表面に形
成された配線パターン上に接続する面実装技術か盛んに
なってきているが、この場合、アウターリード相互間の
位置を高精度に制御する必要がある。

しかしながら、近年、半導体装置の高集積化は進む一方
であり、リード間隔が板厚以Ｆとなり、さらにリード幅
も微細なものが要求されるようになってきている。

このように、板厚を小さくした場合、機械的強度が小さ
くなり、工程間および工程中において折れや曲がり等の
損傷が生じ易くリードフレームの歩留まりや信頼性を低
下させるという問題があった。

そこで、アウターリードの変形を防Ｉ卜するために、ア
ウターリードに耐熱性のテープを貼着し、アウターリー
ド相互間を固定する方法が提案されている（特開昭６１
−２４２６１号公報）。

この方法によれば、アウターリード相互間の位置が高精
度に維持され、実装に際しての短絡等の不良を防止する
ことができる。

しかしながら、アウターリードには実装時における半田
工程を容易にするため、通常半田めっきが施されている
が、この方法では、テープ貼着時に高温加熱をおこなわ
なければならないため、この熱により半田が溶けてしま
うという問題があり、これが実用化を阻む問題となって
いた。

（発明が解決しようとする課題） このように、アウターリードにテーピングを行う方法は
、高密度化に際してアウターリード相互間の位置を高精
度に維持するのに極めて有効であるが、テープ貼着時の
熱により半田が溶けてしまい、実用化は不可能であった
。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高密度化
に際しても、リードフレームが所要の強度を維持し、実
装が容易で信頼性の高い半導体装置を提供することをＬ
Ｊ的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） そこで本発明の半導体装置では、リードフレームのアウ
ターリードの実装面側をパラジウム（Ｐｄ）またはパラ
ジウム合金めっき層で被覆するとともに実装面の反対側
の面に絶縁性テープを貼着したことを特徴としている。

（作用） 上記構成によれば、アウターリードの表面は絶縁性テー
プによって相互の位置が高精度に維持されておりかつ、
実装面側はパラジウム（Ｐ　ｄ）またはパラジウム合金
めっきで被覆されているため、直接高精度の面実装が可
能である。

また、絶縁性テープの貼着時に、１８０℃以上に昇温し
なければならないが、半田めっきの場合１８０℃以上に
なると溶けてしまい、流れて隣接リードとの短絡等の不
良を生じ易いが、パラジウム（Ｐｄ）またはパラジウム
合金めっきを用いた場合、溶融することもなく良好に維
持される。

さらに、絶縁性テープで支持されているため、歪みの少
な・いり一ドフレームを得ることができ、従って、後続
二１−程における加熱工程を経ても変形の少ないリード
フレームを得ることが可能となる。

さらにまた、アウターリードの機械的強度が向上するた
め、従来のアロイ４２などのほか、Ｃｕ系素材のように
軟質の金属の使用も可能となり、素材選択範囲も広くな
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

第１図は本発明実施例の半導体装置を示す図、第２図（
ａ）乃至（ｃ）は、本発明実施例の半導体装置に用いら
れるリードフレームの平面図、そのＡＡ断面図および斜
視図を示す。

この半導体装置は、アウターリード１４表面にポリイミ
ドテープ１８を貼着するとともに、アウターリードの裏
面にはパラジウムめっき層ｍを形成したことを特徴とす
るものである。また、ここてサポートパー１７およびダ
イパッド１１を除く内側領域は、サイドパーなどの外側
領域の肉厚の１／２程度と薄く形成されている。

すなわち、ダイパッド１１のまわりにインナーリード１
２が放射状に配列され、ダムバー１３で連結されると共
に、各インナーリードにアウターリード１４が連設され
て、サイドバー１．５．１６によって先端を支持せしめ
られている。ここでサイドバー１５．１６、サポートパ
ー１７およびダイパッド１１は支持を強固にするために
肉厚となるように形成されている。１８はアウターリー
ド表面およびインナーリード裏面のメツキエリア側表面
に貼着されて肉薄部を補強するためのポリイミドテープ
である。また、リードフレームのインナーリード表面お
よびアウターリードの裏面にはパラジウムめっき層ｍか
形成されている。

次に、このリードフレームの製造方法について説明する
。

まず、第３図（ａ）に示すように、フォトリソ法を用い
て帯条材料Ｍのインナーリード］２形成領域およびアウ
ターリード形成領域を除く領域をレジストパターンＲで
被覆する。ここては、第４図（ａ）に示すように、帯条
材料Ｍを巻きたし装置２１、間欠送り装置２２、巻き取
り装置２３を用いてレジストパターン形成装置２４内を
走行せしめることによって形成する。

この後、第３図（１〕）に示すように、このレジストパ
ターンＲをマスクとし、約１／２の深さまでエツチング
し、肉薄領域を形成する。ここでも第４図（１〕）に示
すようにレジストパターンの形成された帯条材料Ｍを巻
きたし装置２］および巻き取り装置２３を用いてエツチ
ング装置２５内を走行せしめることによってエツチング
が連続的に施されるようになっている。

このようにして肉薄領域の形成された金属条材を順送り
金型に装着してプレス加工により、第３図（Ｃ）および
第３図（ｄ））に示すように、所望の形状のインナーリ
ード（先端面を除く）１２、ダムバー１３、アウターリ
ード１４の一部なとを形成する、第１の打ち抜き領域Ａ
］を順次形成し、インナーリードの先端面を残してイン
ナーリード部およびアウターリード部等をパターニング
する。

この後、第３図（ｅ）に示すように、さらに順次所定領
域の打ち抜きを行い、インナーリードの先端にタイバー
Ｔを残してインナーリード］２およびアウターリード１
４のパターニングを完了する。

続いて、パラジウムめっき工程を経て、さらにインナー
リードおよびアウターリード固定用のポリイミドテープ
１８を貼着し、３図（ｒ）に示すように、前記工程で残
されたインナーリード端部の第２の打ち抜き領域Ａ２（
キャビティ領域）を打ち抜き、タイバーを切除しダイパ
ッド１１とインナーリード先端とを分離し、リードフレ
ームの加］−が終了する。

このようにして形成されたリードフレームは、第５図に
内部断面図を示すように、ダイパッド１］上に＞１′、
導体チップ２０を接続し、ワイヤボンディング上程を経
て樹脂封止を行い、サイドパー１５．１６およびダムバ
ーを切除し、面実装用にアウターリードを折り曲げ、実
装用基板の配線パターン上に位置決めを行い、実装用基
板側を加熱することにより固着される。

このようにして、高密度にアウターリードが形成された
半導体装置も、極めて容易に信頼性よく実装することが
可能である。

特に、アウターリードが肉薄部を出発材料として高精度
に形成されており、インナーリードは表面にパラジウム
めっきを施されかつメツキエリアよりも外側がポリイミ
ドテープで補強されており、アウターリードは実装面側
かパラジウムめっきを施されかつその裏面がポリイミド
テープで補強されているため、面実装が極めて容易に信
頼性よく実現可能である。

また、このようにして形成されたリードフレムは、形状
加工のためのプレス工程の出発材料が肉薄となっている
ため、歪みの少ないリードフレムを得ることができ、従
って、後続工程における加熱工程を経ても変形の少ない
リードフレームを得る・ことが可能となる。

さらにまた、インナーリードの先端に連結Ｊ１を残して
形状加工し、連結片の切除に先立ち、インナーリード相
互間の位置をポリイミドーブを用いて固定する固定工程
を含むようにしているため、リード間隔を良好に維持し
、ボンディング性を高めることが可能となる。

なお、アウターリードへのポリイミドテープの貼着位置
については、前記実施例のように水平面に帯状に形成す
る他、垂直画に帯状に形成したり、封止樹脂から露呈す
る領域の表面全体に形成したり、適宜選択可能である。

また、前記実施例では、ポリイミドテープの貼着は、リ
ードフレームの製造工程中に行うようにしているが、半
導体チップを実装し樹脂封止を行った後、タイバー、サ
イドバー等の切除に先立ち行うようにしても良いし、ま
たタイバー、サイドバー等の切除後に行うようにしても
よい。

さらにまた、前記実施例では、インナーリード間領域の
打ち抜き後、めっきを行うようにしたが、肉薄部形成の
ためのエツチングに程後、インナーリード間領域の打ち
抜き工程に先立ち、素子搭載領域をはじめインナーリー
ド先端部に相当する領域にパラジウムめっきを行うよう
にしてもよく、このようにすることによって、インナー
リードあるいはアウターリード側部全体にわたるめっき
金属の付着を防止することができるため、寸法精度の低
下やエレクトロマイグレーション（銀の場合）等を防止
することが完全なものとなる。

また、肉薄部の形成後、少なくともインナーリードおよ
びアウターリード形成領域にＰｄまたはＰｄ−Ｎｉめっ
きを施し、プレス加工によって形状加工をおこなうよう
にすれば、プレス加工のみで完成し、従来のように加工
後めっきを行う必要がないため、インナーリード側面へ
のめっき金属の付着もなく、まためっき工程中のインナ
ーリド先端の変形を防止することもできる。

また、前記実施例では肉薄部の形成後、プレス加工によ
り形状加工を行う方法について説明したが、肉薄部の形
成後、エツチングにより形状加工を行うようにしてもよ
い。

すなわち、実施例１と同様にして肉薄領域の形成された
金属条材の裏面全体にインナーリード固定用のポリイミ
ドテープを貼着したのち、フォトリソ法により、レジス
トパターンを形成し、これをマスクとして、所望の形状
のインナーリード１２、ダムバー１３、アウターリード
１４などを有するパターンを形成する。

最後に、めっき工程を紅で、リードフレームが完成する
。

このリードフレームによれば、肉薄部の形成後エツチン
グにより形状加工がなされるため、アンダーカットが少
なく高精度のパターン形成が可能となる。

また、プレス加」二を用いていないため、残留応力がほ
とんどなく高精度のパターン形成が可能とうなる。

また、前記実施例では、インナーリードの裏面全体にポ
リイミド樹脂を貼着したが、一部でもよく、また、他の
固定部材を用いても良いことはいうまでもない。

さらに、実施例では、出発材料として肉薄部の形成と形
状加工を別々に行う方法について説明したが、肉薄部の
形成と形状加工を同時に行うようにしてもよい。

すなわち、まず、第６図（ａ）に示すように、フォトリ
ソ法を用いて帯条材料Ｍ裏面のインナーリード１２形成
領域およびアウターリード形成領域１４を除く領域をレ
ジストパターンＲ１で被ｉすると共に、帯条材料Ｍ表面
に所望の形状のインナリード１２、ダムバー１３、アウ
ターリード１４などを有するレジストパターンＲ２を形
成する。

そして、第６図（ｂ）に示すように、このレジスドパタ
ーンＲ１，Ｒ２をマスクとしてエツチング液に浸漬し、
両面からエツチングし、所望の形状の肉薄のインナーリ
ード１２、ダムバー１３、肉厚のアウターリード１４な
どを有するパターンを形成する。ここでも第４図（ｂ）
に示したようにレジストパターンの形成された帯条材料
Ｍを巻きたし装置２１および巻き取り装置２３を用いて
エツチング装置２５内を走行せしめることによってエツ
チングが連続的に施されるようになっている。

最後に、めっき工程を経て、第２図に示したのと同様の
リードフレームが完成する。

このリードフレームによれば、前記実施例の効果に加え
て、条材の両面からエツチングが進行し肉薄部の形成と
形状加工とがエツチングにより同時に行われるため、パ
ターン形成が容易となる。

また、この場合もプレス加工を用いていないため、残留
応力がほとんどなく高精度のパターン形成が可能となる
。

このリードフレームは、半導体チップの搭載、ワイヤボ
ンディング、樹脂封止などの工程を経て゛１′導体装置
として完成されるが、極めて信頼性の高いものとなって
いる。

加えて、前記実施例では、サイドパーに対してアウター
リートなとが肉薄となるように構成したか、この実施例
に限定されることなく、第７図（ａ）および第７図（１
））に示すようにリードフレーム全体が肉薄素材で構成
されているものにも適用可能であることはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、アウターリ
ードの実装面側表面をパラジウム（Ｐ　ｄ）またはパラ
ジウム合金めっき層で被覆するとともに裏面に絶縁性テ
ープを貼着するようにしているため、高精度で信頼性か
高く実装の容易な半導体装置を得ることか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の半導体装置を示す図、第２図は
本発明実施例の半導体装置で用いられるリードフレーム
を示す図、第３図（ａ）乃至第３図（ｆ））は回り一ト
フレームの製造工程を示す図、第４図（ａ）および第４
図は（１））はそれぞれリードフレームの製造装置を示
す図、第５図は同リードフレームを用いて形成した半導
体装置の内部断面を示す図、第６図（ａ）および第６図
（１〕）は他のリードフレームの製造工程、第７図（ａ
）および第７図（ｂ）は本発明の他の実施例の半導体装
置で用いられるリードフレームを示す図である。 １１・・・ダイパッド、１２・・・インナーリート、］
３・・・ダムバー　１４・・・アウターリード、］５　
］６・・・サイドパー　１７・・・サポートパー　１８
・・ポリイミドテープ、Ｔ・・・タイバー、Ｍ・・・帯
条材料、２１・・巻きたし装置、２２・・・間欠送り装
置、２３・・・巻き取り装置、２４・・・レジストパタ
ーン形成装置、２５・・・エツチング装置、Ｒ，Ｒ１，
Ｒ２・・・レジストパターン、ｍ・・・めっき層。 第３ 図 （ヤの１） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体チップの搭載された半導体素子搭載部分近傍に
   向かって伸長する複数のインナーリードと、 前記各インナーリードに連設されたアウターリードとを
   具備し、 樹脂封止のなされた半導体装置において 前記アウターリードは、封止樹脂の外側領域でＬ字状に
   折り曲げられて実装面を形成し、実装面側表面がパラジ
   ウム（Ｐｄ）またはパラジウム合金めっき層で被覆され
   るとともに、リード間を連結固定するように裏面に絶縁
   性テープが貼着せしめられてなることを特徴とする半導
   体装置。