JPH0445986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体搭載用基板、特に導体回路が
形成されて半導体素子が搭載されるべき回路基板
と、この回路基板に一体的に固着されて外部との
導通を確保するためのリードフレームとからなる
半導体搭載用基板に関するものである。

（従来の技術） 一般に、導体回路が形成されて半導体素子が搭
載されるべき回路基板と、この回路基板に一体的
に固着されて外部との導通を確保するためのリー
ドフレームとからなる半導体搭載用基板にあつて
は、導体回路あるいはリードフレームと前記半導
体素子とをボンデイングワイヤー等によつて電気
的に接続することにより半導体装置を構成し得る
ようになつている。そして、この半導体搭載用基
板は、搭載された半導体素子や回路基板を樹脂等
によつて封止することにより、リードフレームの
端部を外部接続用端子として突出させた半導体装
置として形成されるものである。

ところで、従来のこの種の半導体搭載用基板に
あつては、導体回路を形成した回路基板を形成
し、これを接着剤等を介してリードフレームに固
着して形成されるが、半導体素子またはリードフ
レームに電気的に接続される回路基板上のボンデ
イング端子は、第６図に示すように、リードフレ
ーム３３にボンデイングワイヤー３５等によつて
接続し易いように回路基板３１の端部に形成され
る。また、導体回路３２を形成した回路基板３１
は、製造効率を高めるため等の理由から、一般に
プレス等によつて剪断加工して個片状に形成され
る。このように回路基板３１やボンデイング端子
３６を形成する場合には、半導体搭載用基板の高
密度化が要求されてきている現状においては、以
下のような不都合が生じる。つまり、 回転基板３１をプレス等によつて剪断加工し
て個片状に形成すると、ボンデイング端子３６
が形成してある基板の端部において、第７図に
示すように、曲面３７が形成される。この曲面
３７がボンデイング端子３６の位置と一致する
と、ボンデイングワイヤー３５を保持して固着
するための治具の先端３８が図示下方に移動し
てワイヤーボンデイングを行なう場合に、この
治具の先端３８が図示左方向に移動してしま
い、ボンデイングワイヤー３５による正確なボ
ンデイングが行なえないだけでなく、折角ボン
デイングしたワイヤー３５を外してしまうこと
もあり得る。

回路基板３１上のボンデイング端子３６を、
当該回路基板３１の端部において形成しなけれ
ばならないとすると、この回路基板３１上に搭
載すべき各種半導体素子２０の配置が問題とな
る。すなわち、以上のような制限があると、当
該各半導体素子２０は回路基板３１の中央に寄
せなければならないことになる。このことは、
近年の高密度実装が要求されてきている半導体
搭載用基板にあつては、多数の半導体素子２０
を搭載しなければならないから、相当な制約と
なる。

また、上記で述べたように、回路基板３１
上のボンデイング端子３６を当該回路基板３１
の端部において形成しなればならず、しかも各
種半導体素子２０を中央側に寄せなければなら
ないとすると、回路基板３１上の導体回路３２
もそれに応じたのに形成しなげればならない。
換言すれば、回路基板３１上の導体回路３２は
相当複雑なものとして形成しなければならない
ものである。

さらに、回路基板３１上のボンデイング端子
３６とリードフレーム３３とをボンデイングワ
イヤー３５によつて接続する場合には、一般に
リードフレーム３３側にボンデイング接続を良
好に行なうための銀メツキ等を施さなければな
らない。この銀メツキは、リードフレーム３３
と回転基板３１とを接着剤３４等によつて固着
する際の各種作業によつて汚染されることがあ
り、この汚染を原因とする化学的変化や湿気に
よつてボンデイング後のボンデイングワイヤー
３５が断線する原因となるものである。従つ
て、ボンデイングワイヤー３５は、できるだけ
リードフレーム３３側に直接接続することを避
けた方がよいものである。

そこで、本発明者等は、上記のこの種半導体搭
載用基板における従来技術の不十分さを解決すべ
く鋭意研究してきた結果、回路基板上に搭載され
る半導体素子とリードフレームとの導通の一部
を、回路基板及びリードフレームを貫通して形成
した所謂スルーホールによつて行なうことが良い
結果を招来することを新規に知見し、本発明を完
成したのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような経緯に基づいてなされた
もので、その解決しようとする問題点は、特にリ
ードフレームを有し、近年のように高密度実装の
要求されてきている半導体搭載用基板におけるボ
ンデイングのしにくさ、及びボンデイングのため
の回路引き回しの困難性である。

そして、本発明の目的とするところは、ボンデ
イングを確実かつ容易に行なえることは勿論、回
路基板上の導体回路を簡単にすることができ、し
かも従来から採用されている機械・設備をもその
まま使用して製造することができる簡単な構成の
半導体搭載用基板を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採つた
手段は、実施例に対応する第１図〜第５図を参照
して説明すると、 「導体回路１２が形成されて半導体素子２０が
搭載されるべき回路基板１１と、この回路基板１
１に一体的に固着されて外部との導通を確保する
ためのリードフレーム１３とからなる半導体搭載
用基板において、 回路基板１１とリードフレーム１３とに両者を
貫通する貫通孔１５を設け、この貫通孔１５内に
導体層１６を形成して、回路基板１１上の導体回
路１２の一部とリードフレーム１３の一部とを直
接電気的に接続したことを特徴とする半導体搭載
用基板１０」 である。

この構成を図面に示した具体例に従つてさらに
詳しく説明すると、例えば第１図には本発明に係
る半導体搭載用基板１０の縦断面図が示してあ
る。この半導体搭載用基板１０にあつては、導体
回路１２が形成されて半導体素子２０が載置され
るべき回路基板１１と、この回路基板１１に一体
的に固着されて外部との導通を確保するためのリ
ードフレーム１３とからなつており、これらの回
路基板１１とリードフレーム１３とは接着剤１４
によつて一体的に構成してある。そして、この半
導体搭載用基板１０にあつては、上記の回路基板
１１、リードフレーム１３及び接着剤１４を貫通
する貫通孔１５が適宜箇所に形成してあり、これ
ら各貫通孔１５内には導体層１６が形成してあつ
て、これら貫通孔１５及び導体層１６によつて所
謂スルーホールが形成してある。

すなわち、こを半導体搭載用基板１０にあつて
は、回路基板１１上に形成した導体回路１２の適
宜箇所とリードフレーム１３とが、貫通孔１５内
の導体層１６によつて導通されているのである。
勿論、リードフレーム１３自体は外部接続端子と
なるものであるから、複数のリードのそれぞれが
電気的に独立したものとして構成されているとと
もに、各貫通孔１５及び導体層１６は回路基板１
１上の導体回路１２の電気的に独立した適宜箇所
と接続してある。

これらの貫通孔１５及び導体層１６は、第１図
及び第３図に示したように、回路基板１１の縁部
に形成して実施してもよいが、第２図及び第４図
に示すように、回路基板１１の中央部分において
形成して実施してもよいものである。このよう
に、貫通孔１５及び導体層１６を回路基板１１の
中央部分において形成した場合には、多数の半導
体素子２０を搭載してこれを各リードフレーム１
３と接続するときに、導体回路１２自体の構成を
簡略化できるものである。その理由は、貫通孔１
５及び導体層１６の形成箇所は自由に選定できる
ものであり、従つて従来ボンデイング端子を回路
基板１１の周縁部に形成しなければならないとい
う制限が全くなくなるからである。

また、本発明の実施にあたつて、第１図及び第
２図に示したように、リードフレーム１３を全く
加工しないで上記構成を取つてもよいが、第３図
及び第４図に示したように、リードフレーム１３
の一部に半導体素子２０を収納するための凹所１
７を形成して実施してもよいものである。このよ
うに、リードフレーム１３に凹所１７を形成した
場合には、回路基板１１及びリードフレーム１３
を貫通して形成される貫通孔１５内に容易に導体
層１６を形成できるものである。貫通孔１５の長
さを積極的に短くすことができるからである。

次に、上記のような構成の半導体搭載用基板１
０を形成するにあたつて採用される製造方法につ
いて説明する。第５図は、その代表的な製造方法
を説明するための図であり、この第５図に示した
工程符号〜の順に従つて以下説明する。

まず、回路基板１１となるべき両面銅張樹脂
基板に貫通孔を形成する。この場合の貫通孔は、
後述する貫通孔１５とは異なるものではあるが、
貫通孔１５となるものを同時に形成しておいて実
施してもよいものである。また、樹脂基板の両面
に張られた銅箔は、後述の導体回路１２となるも
のである。このように形成された樹脂基板の各
貫通孔内に無電解メツキまたは電解銅メツキによ
つて、樹脂基板の表裏に位置する銅箔を導通させ
る。また、感光性ドライフイルム等を使用して
所望のエツチングレジストを形成し、このエツチ
ングレジストを利用して不要部分の銅をエツチン
グすることにより所望形状の導体回路１２を有す
るものとして形成する。そして、この回路基板１
１の所定箇所にソルダーレジスト印刷を行ない、
ボンデイングワイヤー２１が接続される部分等に
ニツケルメツキ及び金メツキを施して、所定形状
に外形切断を行ない個片状の回路基板１１とす
る。

次に、上記のように形成した回路基板１１の
下面側に、接着剤１４を使用してリードフレーム
１３を固着する。この場合、リードフレーム１３
には貫通孔１５が予め形成してあるが、後述する
の工程前に行なつてもよい。そして、回路基
板１１と接着剤１４にリードフレーム１３側の貫
通孔１５に対応する貫通孔１５を形成した後、
回路基板１１とリードフレーム１３との必要箇所
の導通必要箇所以外の部分にメツキメジストを施
し、導通の必要部分に銅メツキを施することによ
り各貫通孔１５内に導体層１６を形成する。最後
に、不必要となつたメツキレジストを剥離して
所定の半導体搭載用基板１０として形成するので
ある。

なお、このように形成した各半導体搭載用基板
１０に対しては第１図〜第４図に示したように、
各半導体素子２０を回路基板１１の導体回路１２
の所定箇所に搭載し、各半導体素子２０と導体回
路１２とをボンデイングワイヤー２１によつて電
気的に接続する。この場合、本発明に係る半導体
搭載用基板１０にあつては、ボンデイングワイヤ
ー２１の一端をリードフレーム１３側に直接接続
する必要はない。リードフレーム１３との導通
は、各貫通孔１５を介して行なわれているからで
ある。その後、この半導体搭載用基板１０に対し
ては、必要箇所（各図面中に点線で示した箇所）
を封止樹脂２２によつてモールドするのである。

（発明の作用） 本発明が以上のような手段を採ることによつて
以下のような作用がある。

すなわち、まずボンデイングワイヤー２１によ
る電気的接続は、回路基板１１上の導体回路１２
と各半導体素子２０間においてのみなされてい
る。換言すれば、回路基板１１上の導体回路１２
とリードフレーム１３とは各貫通孔１５内の導体
層１６を介して行なわれているのであり、リード
フレーム１３と各半導体素子２０とのボンデイン
グワイヤー２１による直接的な電気接続はなされ
ていないのである。また、導体回路１２上の回路
基板１１を各半導体素子２０の電気的接続に必要
なパターンのものとすることによつて、分割され
ている各リードと各半導体素子２０とを貫通孔１
５内の導体層１６を介して別個独立した回路を形
成するものとして構成されているものである。

このため、この半導体搭載用基板１０にあつて
は、リードフレーム１３上にはボンデイング接続
のための銀メツキ等は施されていないのである。
従つて、第６図に示した従来の半導体搭載用基板
において生じていたような問題、すなわちリード
フレーム３３側に施した銀メツキの劣化等による
ボンデイングワイヤーの断線等といつた現象は発
生しないのである。

また、この半導体搭載用基板１０にあつては、
回路基板１１上の導体回路１２とリードフレーム
１３とをボンデイングワイヤー２１によつて接続
する必要がないのであるら、回路基板１１の縁部
に所謂ボンデイングパツドあるいはボンデイング
端子を積極的に形成する必要がない。このように
ボンデイングパツドあるいはボンデイング端子を
回路基板１１の縁部に設ける必要がないから、回
路基板１１上の導体回路１２を形成する場合の制
約は全くなく、多数の半導体素子２０を搭載する
ものとして構成する場合に導体回路１２の高密度
化が十分達成可能となつているのである。

勿論、この導体回路１２が形成された回路基板
１１の外形加工を剪断によつて行なうことによ
り、回路基板１１の縁部に曲面が形成されたとし
ても、本発明に係る半導体搭載用基板１０の縁部
においてボンデイング接続は行なわれないのであ
るから、第７図に示したような従来の半導体搭載
用基板におけるような治具の先端３８が図示左方
向に移動してしまつてボンデイングワイヤー３５
による正確なボンデイングが行なえないというこ
とや、折角ボンデイングしたワイヤー３５を外し
てしまう等といつたことが発生しないのは当然で
ある。

（実施例） 次に、本発明に係る半導体搭載用基板１０を、
図面に示した実施例に従つて詳細に説明する。

実施例 １ 第１図は本発明の第一実施例に係る半導体搭載
用基板１０の縦断面図が示してあり、この半導体
搭載用基板１０は平坦なリードフレーム１３上に
接着剤１４を介して回路基板１１が固着してあ
る。回路基板１１の上面には、導体回路１２が形
成してあり、この導体回路１２の所定位置には複
数の半導体素子２０が搭載してある。そして、各
半導体素子２０と導体回路１２とはボンデイング
ワイヤー２１を介して電気的に接続してある。

また、この半導体搭載用基板１０にあつては、
その所定位置に、回路基板１１、接着剤１４及び
リードフレーム１３を貫通する貫通孔１５が形成
してあり、この貫通孔１５内には導体層１６が形
成してある。これにより、回路基板１１上の導体
回路１２の所定部分と、リードフレーム１３の所
定部分とが、貫通孔１５内の導体層１６を介して
電気的に接続されているのである。

第１図にては、各貫通孔１５の形成位置を回路
基板１１の縁部としたが、勿論各貫通孔１５の形
成位置はこれに限るものではなく、第２図に示し
たように、回路基板１１の中央部であつてもよい
ものである。

なお、このように形成した半導体搭載用基板１
０は、上述したように複数の半導体素子２０を搭
載してこれと導体回路１２とをボンデイングワイ
ヤー２１によつて接続した後は、第１図中の点線
にて示した封止樹脂２２によつて封止される。

実施例 ２ 第３図及び第４図には、本発明の第二実施例に
係る半導体搭載用基板１０が示してある。この第
二実施例と、上記の第一実施例との違いは、回路
基板１１が固着されるリードフレーム１３の部分
に凹所１７が形成してあることである。この凹所
１７はリードフレーム１３に対する回路基板１１
の位置決めを容易に行なえるようにするととも
に、回路基板１１、接着剤１４及びリードフレー
ム１３を貫通する貫通孔１５の長さを短くするた
めのものである。

その他の構成は上記実施例１と同様であるの
で、同一部材に同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあつては、上記実
施例にて例示した如く、 「回路基板１１とリードフレーム１３とに両者を
貫通する貫通孔１５を設け、この貫通孔１５内に
導体層１６を形成して、回路基板１１上の導体回
路１２の一部とリードフレーム１３の一部とを直
接電気的に接続したこと」 にその構成上の特徴があり、これにより、ボンデ
イングを確実かつ容易に行なえることは勿論、回
路基板上の導体回路を簡単にすることができ、し
かも従来から採用されている機械・設備をもその
まま使用して製造することができる簡単な構成の
半導体搭載用基板１０を提供することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図のそれぞれは本発明の第一実
施例に係る半導体搭載用基板の各縦断面図、第３
図及び第４図のそれぞれは本発明の第二実施例に
係る半導体搭載用基板の各縦断面図である。また
第５図は本発明に係る半導体搭載用基板の製造方
法を説明するための工程を示した部分縦断面図で
ある。なお、第６図は従来の半導体搭載用基板を
示す縦断面図、第７図は第６図の−線部の部
分拡大断面図である。 符号の説明、１０……半導体搭載用基板、１１
……回路基板、１２……導体回路、１３……リー
ドフレーム、１４……接着剤、１５……貫通孔、
１６……導体層、１７……凹所、２０……半導体
素子、２１……ボンデイングワイヤー、２２……
封止樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導体回路が形成されて半導体素子が搭載され
   るべき回路基板と、この回路基板に一体的に固着
   されて外部との導通を確保するためのリードフレ
   ームとからなる半導体搭載用基板において、 前記回路基板とリードフレームとに両者を貫通
   する貫通孔を設け、この貫通孔内に導体層を形成
   して、前記回路基板上の導体回路の一部と前記リ
   ードフレームの一部とを直接電気的に接続したこ
   とを特徴とする半導体搭載用基板。 ２ 前記貫通孔は、前記回路基板上に複数搭載さ
   れるべき半導体素子の間に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の半導体搭載用
   基板。 ３ 前記リードフレームの一部には、前記回路基
   板が収納される凹所が形成されたものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２
   項に記載の半導体搭載用基板。