JPH05326810A - 電子回路素子搭載用リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接着剤やダイボンディングペーストを特に用い
ないでも、電子回路素子搭載用配線基板とリードフレー
ム部材の基板支持用リードとを接続可能にすることによ
り、ダイボンディングペーストによるマイグレーション
効果を防止すると共に、接着剤から発生するアウトガス
によるワイヤボンダビリティーに及ぼす悪影響を抑制
し、更に外観を向上させる。 【構成】半導体素子搭載用配線基板６には貫通孔４ａが
穿設されていると共に、リードフレーム部材１１には、
半導体素子搭載用配線基板６を支持するための基板支持
用リード８が形成されている。そして、基板支持用リー
ド８の内端部８ａの先端を上方に折り曲げた後、その内
端部８ａの上方折曲げ部を貫通孔６ａに通すことによ
り、半導体素子搭載用配線基板６が基板支持用リード８
に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路素子を搭載す
るためのダイパッドを有しないリードフレーム部材に設
けられた所定数の基板支持用リードに、所定数の電子回
路素子を搭載する電子回路素子搭載用配線基板を搭載す
ることにより、構成されている電子回路素子搭載用リー
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７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た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
し、外部回路との結線を行うためのアウターリード３を
備えている。

【０００３】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かつ強度が
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、図７に示すダイパッド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。

【０００４】そして、このリードフレームを用いた半導
体装置を組み立てる場合、図８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、通常は、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。

【０００５】ところで、電子機器の小型化・高性能化、
更には低コストに向けて、様々なモノリシックＩＣが開
発されている。このようなモノリシックＩＣの代表例と
して、Ｂｉ−ＣＭＯＳプロセスを採用したＬＳＩが近年
特に注目を浴びている。このＢｉ−ＣＭＯＳプロセス技
術は、バイポーラの優れた高速性／駆動能力と、ＣＭＯ
Ｓの低消費電力を結合したＡ−ＤＬＳＩ（アナログーデ
ィジタル混在ＬＳＩ）向きの魅力ある特徴を備えている
プロセス技術である。しかし、従来から個別に作られて
きた半導体素子を、プロセスの複合化技術でモノリシッ
クＩＣとして作り上げることはきわめて難しい。

【０００６】また、モノリシックＩＣ化においては、Ｉ
Ｃの開発に多くの時間と経費がかかってしまうばかりで
なく、複合化することによりプロセスのコストが上がっ
てしまうという問題が大きくクローズアップされるよう
になる。更には、モノリシックＩＣ化が困難と考えられ
る半導体素子の組み合わせもある。

【０００７】このようなモノリシックＩＣ化が困難なも
のに代わる技術として、従来よりハイブリッドＩＣ技術
がある。このハイブリッドＩＣ技術は、モノリシックＩ
Ｃ化がカバーできない領域及び製造条件を克服すること
ができるものである。しかし、ハイブリッドＩＣ技術は
小さな集積規模のＩＣを取り扱う場合に特にコスト面で
高くなる。従って、部品点数の少ない電子機器でのハイ
ブリッドＩＣ技術の採用は適していない。一方、電子機
器においては差別化戦略が遂行されてきているが、その
ためには電子機器の軽薄短小を実現できる技術が非常に
強く要求されている。

【０００８】このような背景から、複数の半導体素子を
既存のＩＣパッケージ内に搭載することにより、複合化
モノリシック／ハイブリッドＩＣ技術で実現が難しい領
域をカバーできるという、ＭＣＰ（Muli Chip Packag
e）技術と呼ばれる、新しい集積化技術が開発されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このＭＣＰ技術には種
々の方式のものが開発されているが、その中の一つとし
て、図９（ａ），（ｂ）に示すように所定数（図９では
５個）の半導体素子４を配線基板６に搭載し、その配線
基板６を前述の従来のリードフレームに相当するリード
フレーム部材１１のベタ状のダイパッド１上に貼り合わ
せる方式のものがある。またＭＣＰ技術の他の方式とし
て、図１０（ａ），（Ｂ）に示すように図９に示すと同
様の半導体素子４を搭載した配線基板６をリードフレー
ム部材１１の基板取り付け用枠となるような形状のダイ
パッド、すなわち基板支持用リード８上に貼り合わせる
方式のものもある。

【００１０】しかしながら、図９及び図１０にそれぞれ
示すＭＣＰでは、ともに配線基板６とリードフレーム部
材１１の接続に接着剤またはダイボンディングペースト
７を用いているが、その場合これら接着剤及びダイボン
ディングペースト７が配線基板６からリードフレーム部
材１１のダイパッド１または基板支持用リード８上には
み出してしまうことがある。この接着剤及びダイボンデ
ィングペースト７のはみ出しαにより、外観が損なわれ
るという問題がある。

【００１１】また、特にダイボンディングペーストを用
いた場合、このダイボンディングペーストとして、エポ
キシ、ポリイミド等の樹脂に、電気伝導性、熱伝導性を
付与するためのフレーク状のＡｇを混入したものがよく
用いられる。このようなダイボンディングペーストのは
み出しα量が大きいと、ペーストに混入したＡｇがリー
ドフレーム部材１１のインナーリード２とショートして
しまうことが考えられる。

【００１２】更に他の問題として、電極間に電圧を印加
した際に水分や特定のイオンなどの要因によるマイグレ
ーションを引き起こしたり、接着剤として含溶剤のもの
を用いた場合には、接着剤のはみ出しα量が大きいほ
ど、キュア時の発生アウトガス量が増大して、ワイヤボ
ンダビリティに及ぼす悪影響の度合いが増大したりする
等の問題が考えられる。

【００１３】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、接着剤やダイボンディン
グペーストを特に用いないでも、電子回路素子搭載用配
線基板とリードフレーム部材の基板支持用リードとを接
続可能にすることにより、ダイボンディングペーストに
よるマイグレーション効果を防止すると共に、接着剤か
ら発生するアウトガスによるワイヤボンダビリティーに
及ぼす悪影響を抑制し、更に外観を向上させることので
きる電子回路素子用リードフレームを提供することにあ
る。

【００１４】

【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、ダイパッドを有しないリード
フレーム部材に設けられた基板支持用リードに、所定数
の電子回路素子を搭載する電子回路素子搭載用配線基板
を接続することにより構成されている電子回路素子搭載
用リードフレームにおいて、前記電子回路素子搭載用配
線基板の所定位置に貫通孔が穿設されており、該貫通孔
に前記基板支持用リードを通すことにより、前記電子回
路素子搭載用配線基板が前記リードフレーム部材に接続
されていることを特徴としている。

【００１５】また請求項２の発明は、更に前記貫通孔を
貫通した前記基板支持用リードの先端をかしめたことを
特徴としている。更に請求項３の発明は、前記電子回路
素子搭載用配線基板の前記電子回路素子の搭載面と反対
側の面に、前記電子回路素子搭載用配線基板と前記基板
支持用リードとの接続状態において前記反対側の面と前
記基板支持用リードの面とを同一平面とする凹部が形成
されていることを特徴としている。

【００１６】

【作用】このように構成された本発明の電子回路素子搭
載用リードフレームにおいては、リードフレーム部材の
基板支持用リードを電子回路素子搭載用配線基板の貫通
孔に通すことにより、電子回路素子搭載用配線基板がリ
ードフレーム部材に支持されるようになるので、接着剤
やボンディングペーストを特に用いないでも、基板支持
用リードと電子回路素子搭載用配線基板とを接続するこ
とができる。したがって、電子回路素子搭載用配線基板
のリードフレーム部材搭載時に接着剤やボンディングペ
ーストのはみ出しがなくなり、マイグレーションやワイ
ヤボンダビリティへの悪影響が生じるおそれはなくな
る。しかも、接着剤やボンディングペーストのはみ出し
がなくなることにより、リードフレームの外観がきわめ
て良好なものとなる。

【００１７】また、本発明のリードフレームにおいて
は、接着剤をほとんど使用しないか、全く使用しなくて
済むようになるので、熱放散性が向上し、信頼性を更に
一層向上させることができる。その場合、本発明のリー
ドフレームによれば、電子回路素子を搭載するためのダ
イパッドを有していないので、熱放散性が更に一層良好
なものとなる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明にかかる電子回路素子搭載用リード
フレームの一実施例を電子回路素子を搭載した状態で部
分的に示す、図１０（ａ）と同様の平面図、図２は図１
における部分拡大平面図であり、図３は図１（ａ）にお
けるIIIーIII線に沿う断面図である。なお、前述の図９
ないし図１０に示すものと同じ構成要素には同じ符号を
付すことにより、その詳細な説明は省略する。

【００１９】この実施例においては、電子回路素子搭載
用リードフレームとして半導体素子搭載用リードフレー
ム１０について説明する。図１及び図２に示すように、
この半導体素子搭載用リードフレーム１０は、従来のリ
ードフレームに相当するリードフレーム部材１１とこの
リードフレーム部材１１に搭載支持され、半導体素子４
を搭載する矩形状の半導体素子搭載用配線基板６とから
構成されている。

【００２０】リードフレーム部材１１は、図９に示す従
来のリードフレームと同様に所定数のインナーリード２
を有していると共にこれらのインナーリード２に連続し
てアウターリード（不図示）を有しているが、ダイパッ
ド１を有しないダイパッドレスリードフレーム部材であ
る。このリードフレーム部材１１は、従来のリードフレ
ームと同様に銅系合金、４２合金、コバールなどの金属
から形成されている。またリードフレーム部材１１は、
その４隅に、後述するように半導体素子搭載用配線基板
６を支持するための基板支持用リード８を４本有してい
る。図３に示すように、これらの基板支持用リード８の
内端部８ａは、それぞれ下方にディプレスされている。

【００２１】そして、これらの４本の基板支持用リード
８の内端部８ａ間に、半導体素子搭載用配線基板６が架
設、支持されている。その場合、各基板支持用リード８
の内端部８ａの先端を上方に折り曲げた後、その内端部
８ａの上方折曲げ部を貫通孔６ａに通すことにより、半
導体素子搭載用配線基板６が基板支持用リード８に支持
されている。こうして、半導体素子搭載用配線基板６は
従来のような接着剤やボンディングペーストを使用する
ことなくリードフレーム部材１１に接続、支持されるも
のとなる。

【００２２】なお、従来の配線基板と同様に、本実施例
における半導体素子搭載用配線基板６には、所定数（図
１では５個）の半導体素子４が搭載可能にされていると
共に、これらの半導体素子４間及びインナーリード２間
の電気的接続を可能にする所定数の配線リード６ｂが設
けられている。

【００２３】このように、本実施例の半導体素子搭載用
リードフレーム１０においては、接着剤やボンディング
ペーストを特に用いないでも、基板支持用リード８と半
導体素子搭載用配線基板６とを接続することができる。
したがって、半導体素子搭載用配線基板６のリードフレ
ーム部材搭載時に接着剤やボンディングペーストのはみ
出しがなくなり、マイグレーションやワイヤボンダビリ
ティへの悪影響が生じるおそれはなくなる。しかも、接
着剤やボンディングペーストのはみ出しがなくなること
により、リードフレームの外観がきわめて良好なものと
なる。

【００２４】また、本実施例のリードフレーム１０にお
いては、半導体素子４を搭載するためのダイパッドを有
していないので、熱放散性が良好なものとなっている
が、更に接着剤を用いていないため、熱放散性が更に一
層向上し、信頼性が高くなる。しかし、本発明では基板
支持用リード８と半導体素子搭載用配線基板６の接続に
接着剤を用いることも可能である。この場合、基板支持
用リード８と半導体素子搭載用配線基板６の接続部にだ
け接着剤を使用しているため、熱放散性に関しては問題
はない。しかも、接着剤は少量で済むので、接着剤のは
み出しが生じるようなことはない。

【００２５】更に、図３（ｂ）に示すように半導体素子
搭載用配線基板６の貫通孔６ａを貫通した基板支持用リ
ード８の先端８ｂをかしめて半導体素子搭載用配線基板
６を基板支持用リード８に堅固に接続することにより、
接続の信頼性を向上することができる。

【００２６】図５は本発明の他の実施例を示す、図３
（ｂ）と同様の断面図である。図５に示すように、この
実施例においては半導体素子搭載用配線基板６の半導体
素子４搭載面と反対側の面（図において下面）に、その
４隅において基板支持用リード８の内端部の形状とほぼ
同じ形状の凹部６ｃがそれぞれ対応する基板支持用リー
ド８の延設方向に沿って貫通孔６ａまで形成されている
（なお、この凹部６ｃを便宜上、前述の実施例における
図４に破線で詳細に示す）。

【００２７】これらの凹部６ｃの半導体素子搭載用配線
基板６下面からの深さは、リードフレーム部材１１の基
板支持用リード８の厚さに等しく設定されている。これ
らの凹部６ｃは、基板の一面に配線回路を形成するとき
に実施される配線基板の片面エッチングを両面エッチン
グとすることにより、配線回路の形成と同時に形成する
ことができる。したがって、特別なプロセスを加えるこ
となく、本実施例のリードフレーム部材１１を形成する
ことができる。

【００２８】そして、基板支持用リード８と半導体素子
搭載用配線基板６との接続状態では、内端部８ａの上方
折曲げ部以外の他部を凹部６ｃにはめ込むことにより、
半導体素子搭載用配線基板６が基板支持用リード８に支
持されている。したがって、内端部８ａが凹部６ｃに嵌
入していることから、半導体素子搭載用配線基板６は図
１（ａ）において、上下左右に移動することはない。ま
た、凹部６ｃ内に基板支持用リード８の内端部８ａが嵌
入した状態では、図２に示すように半導体素子搭載用配
線基板６の下面が基板支持用リード８の下面と同一平面
となる。

【００２９】このように、半導体素子搭載用配線基板６
の下面が基板支持用リード８の下面と同一平面となるよ
うにすることにより、インナーリード２へのワイヤボン
ディング時にインナーリード２を熱するために用いられ
ている、図６（ａ），（ｂ）に示すような従来のヒート
駒１２を使うことが可能となる。すなわち、従来のヒー
ト駒１２は、基板支持用リード８の内端部をディプレス
することによりインナーリード２と基板支持用リード８
との間に段差ができるため、ヒート駒１２の表面にこの
段差と同じだけの段差ａ,ｂが設けられていると共に、
基板支持用リード８の内端部８ａが載置される面ｃは平
面とされている。したがって、半導体素子搭載用配線基
板６の下面と基板支持用リード８の下面とが同一平面に
あることから、本実施例のリードフレームにおけるイン
ナーリードへのワイヤボンディングの際、面ｃを何ら加
工することなく平面状態のまま、ヒート駒１２を使用す
ることができる。

【００３０】更に、基板支持用リード８を半導体素子搭
載用配線基板６に形成された凹部６ｃにはめ込む構造を
採っているため、基板支持用リード８と半導体素子搭載
用配線基板６との接続部が薄くなるので、半導体装置を
従来よりも薄くすることができる。なお、前述の実施例
では、半導体素子を搭載する場合について説明している
が、本発明は他の電子回路素子を搭載する場合にも適用
することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子回路素子用リードフレームによれば、マイグレー
ションやワイヤボンダビリティーに及ぼす悪影響のおそ
れがなくなると共に、外観が向上するものとなる。ま
た、接着剤をほとんど使用しないか、全く使用しなくて
済むので、熱放散性が向上し、信頼性を更に一層向上さ
せることができる。その場合、本発明のリードフレーム
によれば、電子回路素子を搭載するためのダイパッドを
有していないので、熱放散性が更に一層良好なものとな
る。

【００３２】また、電子回路素子搭載用配線基板の凹部
に基板支持用リードをはめ込む構造を採っているので、
電子回路装置をより一層薄くすることができる。更に本
発明によれば、特別なヒート駒を用意しなくても従来の
ヒート駒でワイヤボンディングを行うことができるの
で、安価に電子回路装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電子回路素子搭載用リードフ
レームの一実施例を電子回路素子を搭載した状態で部分
的に示す平面図である。

【図２】 図１における部分拡大平面図である。

【図３】 図１におけるIIIーIII線に沿う断面を示し、
（ａ）は基板支持用リードを半導体素子搭載用配線基板
の貫通孔に通した状態を示す断面図、（ｂ）は半導体素
子搭載用配線基板の貫通孔を貫通した基板支持用リード
の先端をかしめた状態を示す断面図である。

【図４】 半導体素子搭載用配線基板を概略的に示す平
面図である。

【図５】 本発明の他の実施例を示す、図３（ｂ）と同
様の断面図である。

【図６】 従来のヒート駒を示し、（ａ）はその平面
図、（ｂ）は（ａ）におけるVIBーVIB線に沿う断面図で
ある。

【図７】 従来の一般的なリードフレームの平面図であ
る。

【図８】 この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概略的に示す図である。

【図９】 従来のＭＣＰにおける問題点を説明し、
（ａ）はその概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIXB
ーIXB線に沿う断面図である。

【図１０】 従来の他のＭＣＰにおける問題点を説明
し、（ａ）はその概略平面図、（ｂ）は（ａ）における
XBーXB線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１…ダイパッド、２…インナーリード、３…アウターリ
ード、４…半導体素子、５…ワイヤ、６…半導体素子搭
載用配線基板、６ａ…貫通孔、６ｂ…配線リード、６ｃ
…凹部、７…接着剤またはボンディングペースト、８…
基板支持用リード、８ａ…基板支持用リードの内端部、
８ｂ…基板支持用リードの先端、１０…リードフレー
ム、１１…リードフレーム部材、１２…ヒート駒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイパッドを有しないリードフレーム部
   材に設けられた基板支持用リードに、所定数の電子回路
   素子を搭載する電子回路素子搭載用配線基板を接続する
   ことにより構成されている電子回路素子搭載用リードフ
   レームにおいて、 前記電子回路素子搭載用配線基板の所定位置に貫通孔が
   穿設されており、該貫通孔に前記基板支持用リードを通
   すことにより、前記電子回路素子搭載用配線基板が前記
   リードフレーム部材に接続されていることを特徴とする
   電子回路素子搭載用リードフレーム。
2. 【請求項２】 更に前記貫通孔を貫通した前記基板支持
   用リードの先端をかしめたことを特徴とする請求項１記
   載の電子回路素子搭載用リードフレーム。
3. 【請求項３】 前記電子回路素子搭載用配線基板の前記
   電子回路素子の搭載面と反対側の面に、前記電子回路素
   子搭載用配線基板と前記基板支持用リードとの接続状態
   において前記反対側の面と前記基板支持用リードの面と
   を同一平面とする凹部が形成されていることを特徴とす
   る請求項１または２記載の電子回路素子搭載用リードフ
   レーム。