JPH05152504A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止型半導体装置１において、設計開
発、組立製造等の自由度を高る。又前記樹脂封止型半導
体装置１において、タブ−ワイヤ間、ワイヤ間等の短絡
を防止する。 【構成】 タブ２１（２２）表面に搭載された半導体ペ
レット４（４０）の複数個の外部端子４Ｐ（４０Ｐ）の
夫々、複数本の内部リード２３のボンディング領域の夫
々が夫々ワイヤ５を通して電気的に接続されるマルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置１
において、前記複数本の内部リード２３のうち、半導体
ペレット４の外部端子にワイヤ４Ｐを通して接続される
内部リード２３に、前記タブ２１が接着用テープ６を介
在して固着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
に関し、特に、タブの表面に搭載された半導体ペレット
の外部端子、内部リードの夫々をワイヤで接続する樹脂
封止型半導体装置に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチチップモジュール構造（又はハイ
ブリット構造）を採用する樹脂封止型半導体装置の開発
が進められている。例えば、日経マイクロデバイセズ、
１９８９年１２月号、第３２頁乃至第４０頁。

【０００３】前記樹脂封止型半導体装置は、１つのタブ
の表面上に複数個の半導体ペレットが搭載され、これら
の複数個の半導体ペレットが１つの樹脂封止体で封止さ
れる。タブは複数個所において複数本のタブ吊りリード
で支持され、このタブ吊りリードはタブの周囲に複数本
配列された内部リードとともに配列される。半導体ペレ
ットの外部端子（ボンディングパッド）はワイヤを通し
て内部リードのボンディング領域に電気的に接続され
る。内部リードは外部リードに機械的かつ電気的に接続
され、外部リードは樹脂封止体の外部に配列される。

【０００４】この種の樹脂封止型半導体装置は、樹脂封
止体の占有面積に対する半導体ペレットの搭載数が多い
（１つの樹脂封止体で複数個の半導体ペレットを搭載で
きる）ので、高い実装密度が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のマルチチップモ
ジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置は半導体
ペレットのサイズの大型化又は半導体ペレットの搭載数
の増加の傾向にある。いずれの傾向においても、樹脂封
止型半導体装置は、タブの占有面積が増大するとともに
内部リード及び外部リードの配列本数が増大し、特に樹
脂封止体の内部において、内部リード、タブ吊りリード
の夫々の配置できる領域が制限される。つまり、タブ、
タブ吊りリード、内部リードの夫々は予じめ最適な設計
がなされると、これらの配置位置が固定され、品種の異
なる半導体ペレットの搭載、ワイヤのボンディング位置
の変更等、所謂簡単な設計変更ができない。このため、
樹脂封止型半導体装置の設計開発に対して自由度が少な
い。

【０００６】また、このように設計開発に対して自由度
が少ない樹脂封止型半導体装置は、半導体ペレットの外
部端子、内部リードの夫々を接続するワイヤがタブ吊り
リードに交差する形態が多発する。この種の形態のワイ
ヤは、ワイヤ長が長くなり、垂れ下がり易く、或いは樹
脂封止体の成型時等に変形し易い。このため、マルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置は
タブ−ワイヤ間短絡、半導体ペレット−ワイヤ間短絡、
ワイヤ間短絡のいずれかが多発する。

【０００７】本発明の目的は、タブに搭載された半導体
ペレットの外部端子、内部リードの夫々をワイヤで接続
する樹脂封止型半導体装置において、設計開発、組立製
造等の自由度を高めることが可能な技術を提供すること
にある。

【０００８】本発明の他の目的は、前記樹脂封止型半導
体装置において、タブ−ワイヤ間、ワイヤ間等の短絡を
防止することが可能な技術を提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記のとおりである。

【００１１】（１）タブ表面に搭載された半導体ペレッ
トの複数個の外部端子の夫々、複数本の内部リードのボ
ンディング領域の夫々が夫々ワイヤを通して電気的に接
続される樹脂封止型半導体装置において、前記複数本の
内部リードのうち、半導体ペレットの外部端子にワイヤ
を通して接続される内部リードに、前記タブが接着用テ
ープを介在して固着される。

【００１２】（２）前記手段（１）に記載のタブは、平
面形状が方形状で形成されるとともに、方形状の周囲の
一部に突出した領域が構成され、このタブの突出した領
域は隣接して配列される２本の内部リード間に配置さ
れ、このタブの突出した領域が２本の内部リードに接着
用テープを介在して固着される。

【００１３】（３）前記手段（２）に記載のタブの突出
した領域、内部リードの夫々は、内部リードのワイヤが
接続されるボンディング領域が存在する表面側におい
て、接着用テープを介在して固着され、この接着用テー
プは樹脂を主体に構成される。

【００１４】

【作用】上述した手段（１）によれば、前記樹脂封止型
半導体装置において、以下の作用効果が得られる。

【００１５】（Ａ）前記タブを支持しかつ配置位置を固
定するタブ吊りリードを実質的に廃止し、半導体ペレッ
トの外部端子にワイヤを通して接続される複数本の内部
リードのいずれかに接着用テープを介在してタブを自由
に支持し固着できるので、樹脂封止型半導体装置の設計
開発の自由度、特に、リードフレームの設計開発の自由
度を向上できる。

【００１６】（Ｂ）前記作用効果（Ａ）に基づき、前記
タブ吊りリードとワイヤとの交差形態を排除し、ワイヤ
長を短縮できるので、ワイヤの垂れ下がり、ワイヤルー
プの変形等を低減し、ワイヤ−タブ間短絡、ワイヤ間短
絡等を防止できる。

【００１７】（Ｃ）前記タブは金属若しくは合金で形成
され、樹脂に比べて高い硬度を有するので、タブ表面へ
の半導体ペレットのボンディング特性を向上できる。

【００１８】上述した手段（２）によれば、前記接着用
テープのタブの突出した領域と２本の内部リードの夫々
との間の長さを内部リードの配列ピッチに近似する程度
に短縮できるので、又タブの突出した領域を２本の内部
リードで支持できるので、内部リードにタブを強固に固
着できる。

【００１９】上述した手段（３）によれば、前記内部リ
ードの裏面側に弾力性を有する接着用テープを設けない
ので、ワイヤをボンディングする際の内部リードのばた
つきを低減し、内部リード、ワイヤの夫々のボンディン
グ特性を向上できる。

【００２０】以下、本発明の構成について、マルチチッ
プモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置に本
発明を適用した一実施例とともに説明する。

【００２１】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例であるマルチチップモジュ
ール構造を採用する樹脂封止型半導体装置を図２（断面
図）及び図１（組立工程中の樹脂封止後、切断成型前の
一部切欠き平面図）で示す。

【００２３】図１、図２の夫々に示すように、マルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置１
はタブ２１の表面上に搭載された半導体ペレット４及び
タブ２２の表面上に搭載された半導体ペレット４０を樹
脂封止体７で封止する。半導体ペレット４の外部端子
（ボンディングパッド）４Ｐ、内部リード２３の夫々は
ワイヤ５を通して電気的に接続される。同様に、半導体
ペレット４０の外部端子４０Ｐ、内部リード２３の夫々
はワイヤ５を通して電気的に接続される。内部リード２
３は外部リード２４に機械的かつ電気的に接続され、外
部リード２４は樹脂封止体７の外部に配列される。

【００２４】前記半導体ペレット４、４０の夫々は単結
晶珪素基板で構成され、この半導体ペレット４、４０の
夫々の素子形成面（図２中、上側表面）は夫々所定の回
路システムが搭載される。半導体ペレット４の素子形成
面の周辺領域には前述のように複数個の外部端子４Ｐが
配列され、同様に、半導体ペレット４０の素子形成面の
周辺領域には複数個の外部端子４０Ｐが配列される。

【００２５】前記半導体ペレット４はタブ２１の表面上
に接着層３を介在して固着され、同様に、半導体ペレッ
ト４０はタブ２２の表面上に接着層３（図示しない）を
介在して固着される。接着層３は例えばＡｕ−Ｓｉ共晶
合金、Ａｇペースト等が使用される。

【００２６】タブ２１は、この形状に限定はされない
が、半導体ペレット４の形状に類似した平面が長方形状
で構成され、この長方形状の周辺の一部の領域に突出部
２１Ａを有する。この配置位置及び配置個数に限定はさ
れないが、タブ２１は、長方形状の対向する２つの長辺
の夫々に１個づつ突出部２１Ａを備える。図１に示すよ
うに、本実施例のマルチチップモジュール構造を採用す
る樹脂封止型半導体装置１は基本的にはタブ吊りリード
が廃止される（タブ吊りリードによるタブ２１の支持構
造が廃止され）。つまり、タブ２１は、後に詳述する
が、突出部２１Ａ、接着用テープ６の夫々を介在して内
部リード２３に支持されかつ固着される。

【００２７】前記タブ２２は、前記タブ２１と別の離隔
された領域において配置され、タブ２１と実質的に同一
平面内において配置される。タブ２２は、同様に、半導
体ペレット４０の形状に類似した平面が長方形状で構成
され、この長方形状の周辺の一部の領域に突出部２２Ａ
を有する。タブ２２は、長方形状の対向する２つの短辺
の夫々に１個づつ突出部２２Ａを備える。タブ２２は突
出部２２Ａ、接着用テープ６の夫々を介在して内部リー
ド２３に支持されかつ固着される。

【００２８】前記内部リード２３は、図１に示すよう
に、タブ２１、２２の夫々の側の一端（ボンディング領
域側の一端）がタブ２１、２２の周囲に沿って複数本配
列され、外部リード２４側の他端が樹脂封止体７の対向
する２つの辺に沿って夫々複数本配列される。本実施例
のマルチチップモジュール構造を採用する樹脂封止型半
導体装置１は、樹脂封止体７の平面が長方形状で構成さ
れ、この樹脂封止体７の対向する２つの長辺に沿って夫
々内部リード２３の他端側が配列される。

【００２９】つまり、内部リード２３の他端側は外部リ
ード２４に一体に接続されるので、本実施例のマルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置１
は樹脂封止体７の対向する２つの辺に沿って夫々外部リ
ード２４が配列された２方向リード配列構造が採用され
る。この形状に限定されないが、外部リード２４は、図
２に示すように、ガルウィング形状に成型される。

【００３０】図１に示すように、マルチチップモジュー
ル構造を採用する樹脂封止型半導体装置１で使用される
リードフレーム２は、切断成型工程前において、内部リ
ード２３及び外部リード２４がタイバー２５を介在して
枠体２６に一体に構成される。リードフレーム２は、例
えばＦｅ−Ｎｉ合金（Ｎｉ含有量４２又は５０
〔％〕）、Ｃｕ、Ｃｕ合金等のいずれかの材料で形成さ
れ、１５０〜２５０〔μｍ〕程度の厚さを有する板材で
形成される。この板材はエッチング加工若しくはプレス
加工が施され、リードフレーム２として形成される。前
記リードフレーム２の枠体２６には組立プロセス上にお
いて使用される位置決め若しくは搬送に使用される穴２
７が構成される。

【００３１】前記樹脂封止体７は半導体ペレット４、４
０、リードフレーム２のうちのタブ２１、２２、内部リ
ード２３及びワイヤ５を封止する。樹脂封止体７は、例
えばエポキシ系樹脂で形成され、トランスファモールド
法に基づき成型される。

【００３２】このように構成されるマルチチップモジュ
ール構造を採用する樹脂封止型半導体装置１は、図１、
図２及び図３（要部拡大図）に示すように、タブ２１の
突出部２１Ａと内部リード２３の一端側との間を接着用
テープ６で接着し、タブ２１が内部リード２３で支持さ
れる。タブ２１の突出部２１Ａは、隣接して配列される
２本の内部リード２３の間に配置され、少なくともこの
２本の内部リード２３を被覆するテープ長を有する接着
用テープ６で固着される。タブ２１の突出部２１Ａの先
端は、最小限、内部リード２３のワイヤ５が接続される
ボンディング領域に相当するリード長に接着用テープ６
の幅寸法を加えた分、２本の内部リード２３間に入り込
み（重なり合い）配置される。つまり、タブ２１の突出
部２１は、その長さが短かすぎると、内部リード２３に
ボンディング領域を確保できずしかも接着用テープ６と
の接着領域を確保できない。しかも、タブ２１の突出部
２１は、その長さが長すぎると、内部リード２３の配列
ピッチに制約を与えすぎる。

【００３３】前記接着用テープ６は基本的には内部リー
ド２３のワイヤ５がボンディングされる表面と同一表面
において配置される。接着用テープ６は、図３に示すよ
うに、例えばテープ母体６Ａ及び接着層６Ｂで形成され
る２層構造で構成される。接着用テープ６の上層のテー
プ母体６Ａは、例えばポリイミド系樹脂で形成され、１
００〔μｍ〕前後の膜厚で形成される。下層の接着層６
Ｂは、例えばフェノール変性アクリル−ブタジエン共重
合物又はエポキシ変性ポリアミドで形成され、１０〜２
０〔μｍ〕程度の膜厚で形成される。接着用テープ６
は、基本的に樹脂系材料で形成され、タブ２１、内部リ
ード２３の夫々に比べて弾力性があるので、内部リード
２３の裏面側に設けた場合には、ワイヤ５のボンディン
グ時に強固な固定ができずにばたつき、ボンディング不
良が多発する。

【００３４】また、マルチチップモジュール構造を採用
する樹脂封止型半導体装置１は、同様に、内部リード２
３にタブ２２の突出部２２Ａ、接着用テープ６の夫々を
介在してタブ２２が支持される。基本的な構成はタブ２
１の支持構造と同一支持構造である。

【００３５】このように、本実施例によれば、マルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置１
において、以下の作用効果が得られる。

【００３６】（１）タブ２１（又は２２）表面に搭載さ
れた半導体ペレット４（又は４０）の複数個の外部端子
４Ｐ（又は４０Ｐ）の夫々、複数本の内部リード２３の
ボンディング領域の夫々が夫々ワイヤ５を通して電気的
に接続されるマルチチップモジュール構造を採用する樹
脂封止型半導体装置１において、前記複数本の内部リー
ド２３のうち、半導体ペレット４の外部端子４Ｐにワイ
ヤ５を通して接続される内部リード２３に、前記タブ２
１が接着用テープ６を介在して固着される。この構成に
より、（Ａ）前記タブ２１を支持しかつ配置位置を固定
するタブ吊りリードを実質的に廃止し、半導体ペレット
４の外部端子４Ｐにワイヤ５を通して接続される複数本
の内部リード２３のいずれかに接着用テープ６を介在し
てタブ２１を自由に支持し固着できる（半導体ペレット
４の品種が変れば異なる位置に突出部２１Ａを備えたタ
ブ２１を固着できる）ので、マルチチップモジュール構
造を採用する樹脂封止型半導体装置１の設計開発の自由
度、特に、リードフレーム２の設計開発の自由度を向上
できる。（Ｂ）前記作用効果（Ａ）に基づき、前記タブ
吊りリードとワイヤ５との交差形態を排除し、ワイヤ５
の長さを短縮できるので、ワイヤ５の垂れ下がり、ワイ
ヤ５のループの変形等を低減し、ワイヤ−タブ間短絡、
ワイヤ間短絡等を防止できる。（Ｃ）前記タブ２１は金
属若しくは合金で形成され、樹脂に比べて高い硬度を有
するので、タブ２１表面への半導体ペレット４のボンデ
ィング特性を向上できる。

【００３７】（２）また、前記タブ２１は、平面形状が
方形状で形成されるとともに、方形状の周囲の一部に突
出部２１Ａが構成され、このタブ２１の突出部２１Ａは
隣接して配列される２本の内部リード２３間に配置さ
れ、このタブ２１の突出部２１Ａが２本の内部リード２
３に接着用テープ６を介在して固着される。この構成に
より、前記接着用テープ６のタブ２１の突出部２１Ａと
２本の内部リード２３の夫々との間の長さを内部リード
２３の配列ピッチに近似する程度に短縮できるので、又
タブ２１の突出部２１Ａを２本の内部リード２３で支持
できるので、内部リード２３にタブ２１を強固に固着で
きる。

【００３８】また、前記タブ２１の突出部２１Ａ、内部
リード２３の夫々は、内部リード２３のワイヤ５が接続
されるボンディング領域が存在する表面側において、接
着用テープ６を介在して固着され、この接着用テープ６
は樹脂を主体に構成される。この構成により、前記内部
リード２３の裏面側に弾力性を有する接着用テープ６を
設けないので、ワイヤ５をボンディングする際の内部リ
ード２３のばたつきを低減し、内部リード２３、ワイヤ
５の夫々のボンディング特性を向上できる。

【００３９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００４０】例えば、本発明は、３個若しくはそれ以上
の個数の半導体ペレットを搭載するマルチチップモジュ
ール構造を採用する樹脂封止型半導体装置に適用でき
る。

【００４１】また、本発明は、マルチチップモジュール
構造を採用する樹脂封止型半導体装置において、複数個
の半導体ペレットを搭載した１つのタブを内部リードで
支持してもよい。

【００４２】また、本発明は、１つのタブ表面に１つの
半導体ペレットを搭載するシングルチップモジュール構
造を採用する樹脂封止型半導体装置に適用できる。

【００４３】また、本発明は、前述の実施例のマルチチ
ップモジュール構造を採用する樹脂封止型半導体装置に
おいて、半導体ペレットに向う２本の内部リードの夫々
の一端が互いに逆方向に方向性をもってＹ字形状に広が
る場合、この広がる際の空領域にタブの突出部を配置し
てもよい。

【００４４】また、本発明は、４方向リード配列構造を
採用する樹脂封止型半導体装置に適用できる。

【００４５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００４６】タブに搭載された半導体ペレットの外部端
子、内部リードの夫々をワイヤで接続する樹脂封止型半
導体装置において、設計開発、組立製造等の自由度を高
められる。

【００４７】前記樹脂封止型半導体装置において、タブ
−ワイヤ間、ワイヤ間等の短絡を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるマルチチップモジュ
ール構造を採用する樹脂封止型半導体装置の平面図。

【図２】 前記樹脂封止型半導体装置の断面図。

【図３】 前記樹脂封止型半導体装置の要部拡大図。

【符号の説明】

１…樹脂封止型半導体装置、２…リードフレーム、２
１，２２…タブ、２１Ａ，２２Ａ…突出部、２３…内部
リード、２４…外部リード、４，４０…半導体ペレッ
ト、５…ワイヤ、６…接着用テープ、７…樹脂封止体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブ表面に搭載された半導体ペレットの
   複数個の外部端子の夫々、複数本の内部リードのボンデ
   ィング領域の夫々が夫々ワイヤを通して電気的に接続さ
   れる樹脂封止型半導体装置において、前記複数本の内部
   リードのうち、半導体ペレットの外部端子にワイヤを通
   して接続される内部リードに、前記タブが接着用テープ
   を介在して固着されることを特徴とする樹脂封止型半導
   体装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載のタブは、平面形状
   が方形状で形成されるとともに、方形状の周囲の一部に
   突出した領域が構成され、このタブの突出した領域は隣
   接して配列される２本の内部リード間に配置され、この
   タブの突出した領域が２本の内部リードに接着用テープ
   を介在して固着される。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載のタブの突出した領
   域、内部リードの夫々は、内部リードのワイヤが接続さ
   れるボンディング領域が存在する表面側において、接着
   用テープを介在して固着され、この接着用テープは樹脂
   を主体に構成される。