JPH06224261A

JPH06224261A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH06224261A
Application number: JP50A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Otaki; 浩子大瀧; Kazuyuki Horii; 和之堀井; Takao Fujizu; 隆夫藤津; Yoshimasa Kudo; 好正工藤; Shinya Shimizu; 真也清水
Original assignee: Toshiba Corp; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toppan Inc
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、リードフレームのインナーリード接
触時に半導体チップの電極へかかる応力を緩和して半導
体チップの電極の損傷を防止でき、また半導体チップと
リードフレームとの接続を確実に行なえることを最も主
要な目的としている。【構成】本発明は、表面に電極が形成された半導体チッ
プと、導電性材料からなるリードフレームのインナーリ
ードとの間に、両面接着テープを介在させて熱圧着によ
り仮止めし、かつ半導体チップの電極とインナーリード
とをメッキにより接続して構成される半導体装置におい
て、インナーリードの先端が、あらかじめ半導体チップ
の電極と接触する構成とし、かつインナーリードの両面
接着テープよりも先端側部分の少なくとも１箇所に切欠
部を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ，ＶＬＳ
Ｉ等の高集積化が進む半導体チップをリードフレームに
実装して成る半導体装置に係り、特にリードフレームの
インナーリード接触時に半導体チップの電極へかかる応
力を緩和して半導体チップの電極の損傷を防止でき、ま
た半導体チップとリードフレームとの接続を確実に行な
い得るようにした半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＩＣ，ＬＳＩ，ＶＬＳＩ等の半
導体チップの実装には、リードフレームが多く用いられ
ている。このリードフレームは、通常、中心部に形成さ
れたアイランドと、アイランドの周囲に形成されたイン
ナーリードとから成っており、半導体チップはアイラン
ド上にダイボンディングされる。

【０００３】そういう中で、最近では、アイランドに相
当する部分がなく、リードフレーム表面の下方もしくは
上方に半導体チップが設けられる、いわゆるＬＯＣ（Ｌ
ｅａｄｏｎｃｈｉｐ）あるいはＣＯＬ（ｃｈｉｐ
ｏｎＬｅａｄ）構造のリードフレームを備えた半導体
装置が開発されてきている。このＬＯＣあるいはＣＯＬ
構造にすることの長所としては、多様なパッケージへの
製品展開、高速動作や多ビット版同時出力時の雑音対
策、半導体チップの大形化への対応、リードフレーム設
計時間の短縮化等があり、最先端の半導体チップを造り
出す上での多くの問題点を解決することに、多大な効果
が期待できるものである。

【０００４】図４はこの種のＬＯＣ構造のリードフレー
ムを備えた半導体装置の構成例を示す平面図、図５
（ａ）および（ｂ）は同半導体装置のインナーリード部
分の構成例を拡大して示す平面図および断面図である。
図４および図５において、半導体チップ１の上に、導電
性材料（４２合金、あるいは銅材をその両面から４２合
金で挟んでなるもの等）からなるリードフレーム２が載
置され、このリードフレーム２の各インナーリード３の
先端は、半導体チップ１の各電極（アルミニウム電極
等）４に対して位置決めされ、さらに各インナーリード
３の先端と半導体チップ１の各電極４とが、ボンディン
グワイヤ（ＡｕワイヤやＡｌワイヤ等）５によりワイヤ
ボンディングして、それぞれ接続されている。

【０００５】ここで、各インナーリード３の先端と半導
体チップ１の各電極４との位置決めは、ワイヤボンディ
ングを行なう前に、半導体チップ１とインナーリード３
とを、両面接着テープ６により仮止めすることによって
行なわれる。また、両面接着テープ６としては、例えば
アクリル系接着剤を用いた両面テープを用いることがで
きる。

【０００６】ところで、このようなワイヤボンディング
による接続は、使用するボンディング用キャピラリィ
（針）の外形により、隣接するボンディングワイヤ５間
の最短距離が制約され、半導体チップ１上の電極４間距
離を約１００μｍ程度以下に縮小することは困難であ
る。

【０００７】また、ＡｕワイヤやＡｌワイヤと半導体チ
ップ１上のアルミニウム電極４との金属接続のため、加
熱、加圧、超音波振動等の物理的負荷を加える必要があ
り、時としては電極４下の半導体チップ１そのものにダ
メージを与えることがある。

【０００８】そこで、上記のような問題点を解消するた
めに、最近では、例えば“特開平４−３７１４９号公
報”に開示されるようなものが提案されてきている。す
なわち、ここに示されているものは、リードフレームの
インナーリードと半導体チップの電極との接続を、金属
メッキ、もしくは導電性の接着剤と金属メッキとの併用
によって行なうものである。

【０００９】しかしながら、このような接続による半導
体装置では、次のような問題点がある。

【００１０】すなわち、前述したように、半導体装置を
製造する場合に、半導体チップ１をリードフレーム２の
インナーリード３に対して熱圧着により仮止めする際、
インナーリード３の先端を半導体チップ１の電極４に接
触させた時に、その応力が半導体チップ１の電極へかか
って半導体チップ１の電極４が損傷するという問題があ
る。

【００１１】また、半導体チップ１とリードフレーム２
とを、両面接着テープ６により接着して固定しているの
で、メッキによって両者間の間隔を埋めることができな
い。また、仮に、間隔を埋めることができたとしても、
メッキ皮膜が等方性に成長する（下方に１００μｍ、左
右にも１００μｍ程度成長する）ので、電極４方向に成
長し接続するだけのメッキを施すと、インナーリード３
相互間が接触して短絡してしまう。従って、半導体チッ
プ１とリードフレーム２との接続が確実に行なわれず、
多ピン化、高密度化に対応する上で問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
半導体装置においては、インナーリードの先端を半導体
チップの電極に接触させた際に、その応力が半導体チッ
プの電極へかかって半導体チップの電極が損傷したり、
あるいは半導体チップとリードフレームとの接続を確実
に行なえないという問題があった。

【００１３】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために成されたものであり、その目的は、リードフレー
ムのインナーリード接触時に半導体チップの電極へかか
る応力を緩和して半導体チップの電極の損傷を防止で
き、また半導体チップとリードフレームとの接続を確実
に行なうことが可能な極めて信頼性の高い半導体装置を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、表面に電極が形成された半導体チップ
と、導電性材料からなるリードフレームのインナーリー
ドとの間に、両面接着テープを介在させて熱圧着により
仮止めし、かつ半導体チップの電極とインナーリードと
をメッキにより接続して構成される半導体装置におい
て、インナーリードの先端が、あらかじめ半導体チップ
の電極と接触する構成とし、かつインナーリードの両面
接着テープよりも先端側部分の少なくとも１箇所に切欠
部を設けて成っている。

【００１５】ここで、特に上記インナーリードの先端が
半導体チップの電極と接触する構成としては、インナー
リードの先端をディプレス加工により傾げた形状として
いる。

【００１６】また、上記切欠部としては、ハーフエッチ
ング、またはプレス加工、あるいはレーザー加工により
設けている。

【００１７】さらに、上記インナーリード先端のディプ
レス角度を直角に近づけて深くしている。

【００１８】さらにまた、上記インナーリードとして
は、異なる組材からなる複層構造のリードフレームのう
ち１層のみを残し、所定部分をエッチングにより除去し
て上記切欠部を設けている。

【００１９】

【作用】従って、本発明の半導体装置においては、イン
ナーリードの両面接着テープよりも先端側部分の少なく
とも１箇所に切欠部を設けることにより、インナーリー
ドの強度を低下させて弾性を持たせられるため、インナ
ーリード接触時に半導体チップの電極へかかる応力を緩
和して、半導体チップの電極の損傷を防止することがで
きる。

【００２０】また、インナーリードの先端をあらかじめ
半導体チップの電極に接触させることにより、インナー
リードと半導体チップの電極に同時にメッキが析出する
ため、未接触の場合に比べて短時間で、ワイヤボンディ
ングによる接続強度以上の強度を得ることが可能とな
り、半導体チップとリードフレームとの接続を確実に行
なうことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明によるＬＯＣ構造のリードフ
レームを備えた半導体装置の構成例を示す平面図、図２
（ａ）および（ｂ）は同半導体装置のインナーリード部
分の構成例を拡大して示す平面図および断面図であり、
図４および図５と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００２３】すなわち、本実施例の半導体装置は、前述
した図４および図５におけるリードフレーム２の各イン
ナーリード３の先端と半導体チップ１の各電極４とを接
続するためのボンディングワイヤ５を省略し、これに代
えて、各インナーリード３の先端を傾げた形状とする
（以下、ディプレス加工と称する。７はディプレス部
分）ことによって、各インナーリード３の先端が、あら
かじめ半導体チップ１の各電極４と接触する構成とし、
さらに各インナーリード３の片面（本例では、半導体チ
ップ１側面）における両面接着テープ６よりも先端側部
分の全体（１箇所）に、例えばハーフエッチングにより
切欠部８を設けて成っている。

【００２４】ここで、各インナーリード３先端のディプ
レス部分７は、仮接着を行なう両面接着テープ６の厚さ
分のみ、各インナーリード３をディプレス加工して設
け、またその角度は、できる限り直角に近づけて深くす
ることが望ましい。

【００２５】また、両面接着テープ６としては、例えば
ポリイミドの両面に接着剤を塗布してなるものを用いる
ことができる。

【００２６】次に、以上のように構成した本実施例の半
導体装置においては、リードフレーム２の各インナーリ
ード３の片面における両面接着テープ６よりも先端側部
分の全体を、ハーフエッチングして切欠部８を設けてい
ることにより、各インナーリード３の強度を低下させて
弾性を持たせられるため、仮止めを行なう際の圧着によ
って両面接着テープ６部のリードフレーム２へかかる応
力を、インナーリード３へ向かうにしたがって減少させ
ることができ、もって各インナーリード３の接触時に半
導体チップ１の各電極４へかかる応力を緩和することが
できる。

【００２７】また、この場合、各インナーリード３先端
のディプレス部分７の角度を、できる限り直角に近づけ
て深くすることにより、上下方向の応力に加えて左右方
向へかかる応力をも緩和することができる。

【００２８】これにより、半導体チップ１の各電極４に
与えるダメージを低下させて、半導体チップ１の各電極
４の損傷を防止することができる。

【００２９】一方、各インナーリード３の先端をあらか
じめ半導体チップ１の各電極４に接触させることによ
り、各インナーリード３と半導体チップ１の各電極４に
同時にメッキが析出するため、従来のような未接触の場
合と比較して、短時間で、ワイヤボンディングによる接
続強度以上の強度を得ることができる。

【００３０】これにより、従来のように、電極４方向に
成長し接続するだけのメッキを施す必要がなく、インナ
ーリード３相互間が接触して短絡してしまうこともない
ため、半導体チップ１とリードフレーム２との接続を確
実に行なって、多ピン化、高密度化に対応することがで
きる。

【００３１】上述したように、本実施例では、表面に電
極４が形成された半導体チップ１と、導電性材料からな
るリードフレーム２のインナーリード３との間に、両面
接着テープ６を介在させて熱圧着により仮止めし、かつ
半導体チップ１の電極４とインナーリード３とをメッキ
により接続して成る半導体装置において、各インナーリ
ード３の先端をディプレス加工することによって、各イ
ンナーリード３の先端が、あらかじめ半導体チップ１の
各電極４と接触する構成とし、また各インナーリード３
の片面（半導体チップ１側面）における両面接着テープ
６よりも先端側部分の全体（１箇所）に、ハーフエッチ
ングにより切欠部８を設け、さらにディプレス部分７の
角度を、できる限り直角に近づけて深くするようにした
ものである。

【００３２】従って、次のような効果が得られるもので
ある。

【００３３】（ａ）各インナーリード３の片面における
両面接着テープ６よりも先端側部分の全体に切欠部８を
設けているので、各インナーリード３の強度を低下させ
て弾性を持たせられるため、各インナーリード３接触時
に半導体チップ１の各電極４へかかる応力を緩和して、
半導体チップ１の各電極４の損傷を防止することが可能
となる。

【００３４】（ｂ）各インナーリード３の先端をあらか
じめ半導体チップ１の各電極４に接触させるので、各イ
ンナーリード３と半導体チップ１の各電極４に同時にメ
ッキが析出するため、従来のような未接触の場合に比べ
て、短時間で、ワイヤボンディングによる接続強度以上
の強度を得ることが可能となる。これにより、半導体チ
ップ１とリードフレーム２との接続を確実に行なって、
多ピン化、高密度化に対応することができる。

【００３５】（ｃ）ディプレス部分７の角度を、できる
限り直角に近づけて深くしているので、上記（ａ）の効
果を、より一層顕著に奏することが可能となる。

【００３６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【００３７】（ａ）上記実施例では、インナーリード３
の先端が半導体チップ１の電極４と接触する構成とし
て、インナーリード３の先端をディプレス加工により傾
げた形状とする場合について説明したが、これに限ら
ず、ディプレス加工以外の方法により傾げた形状とする
ようにしてもよい。

【００３８】（ｂ）上記実施例では、切欠部７をハーフ
エッチングにより設ける場合について説明したが、これ
に限らず、例えばプレス加工により設けるようにしても
よい。

【００３９】このように、インナーリード３の両面接着
テープ６よりも先端側部分にプレス加工を施すことによ
り、インナーリード３の先端へ伝わる加圧時の応力を軽
減させて、半導体チップ１の各電極４の損傷を防止する
ことが可能となる。

【００４０】また、このプレス加工による場合には、両
面接着テープ６で仮止めを行なう際に熱圧着するが、加
工によって一度電極４に接触したインナーリード３が反
り返るのを防止して、半導体チップ１とリードフレーム
２とをより確実に接触させることが可能となる。

【００４１】（ｃ）上記実施例では、切欠部７をハーフ
エッチングにより設ける場合について説明したが、これ
に限らず、例えばレーザー加工により設けるようにして
もよい。

【００４２】特に、このレーザー加工による場合には、
切欠部を設けるのではなく、インナーリード３の両面接
着テープ６よりも先端側部分に、１個以上の穴を設ける
ようにしてもよい。

【００４３】（ｄ）上記実施例では、インナーリード３
先端のディプレス部分７の角度を直角に近づけて深くし
た場合について説明したが、これは本発明に必要不可欠
な要件ではない。

【００４４】（ｅ）上記実施例では、インナーリード３
の片面（半導体チップ１側面）における両面接着テープ
６よりも先端側部分の全体（１箇所）に切欠部８を設け
る場合について説明したが、これに限らず、例えば図３
（ａ）および（ｂ）にその平面図および断面図を示すよ
うに、インナーリード３の片面（半導体チップ１側面）
における両面接着テープ６よりも先端側部分の２箇所
（３箇所以上でもよい）に切欠部８を設けるようにして
もよい。

【００４５】このように、インナーリード３の２箇所以
上に切欠部８を設けることにより、リードフレーム２の
強度をより一層低下させて圧着時にかかる応力を除去
し、半導体チップ１の各電極４の損傷をより一層効果的
に防止することが可能となる。

【００４６】（ｆ）上記実施例では、インナーリード３
の片面（半導体チップ１側面）にのみ切欠部８を設ける
場合について説明したが、これに限らず、例えばインナ
ーリード３の両面、すなわち半導体チップ１側面と反半
導体チップ１側面にのみ切欠部８を設けるようにしても
よい。

【００４７】また、インナーリード３の反半導体チップ
１側面の１箇所、あるいは２箇所（３箇所以上でもよ
い）に切欠部８を設けるようにしてもよい。

【００４８】（ｇ）上記実施例において、インナーリー
ド３としては、異なる組材からなる複層構造のリードフ
レームのうち１層のみを残し、所定部分をエッチングに
より除去することによって、上記切欠部８を設けるよう
にしても、前述と同様の効果を得ることが可能である。

【００４９】例えば、銅合金および４２合金の２層を積
層して構成し、当該銅合金層の所定部分をエッチングに
より除去することによって、上記切欠部８を設けるよう
にしても、前述と同様の効果を得ることが可能である。

【００５０】また、銅合金の両側を４２合金で挟むよう
に３層を積層して構成し、このうち１層のみ（例えば、
一方の４２合金層）を残し、所定部分をエッチングによ
り除去することによって、上記切欠部８を設けるように
しても、前述と同様の効果を得ることが可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
面に電極が形成された半導体チップと、導電性材料から
なるリードフレームのインナーリードとの間に、両面接
着テープを介在させて熱圧着により仮止めし、かつ半導
体チップの電極とインナーリードとをメッキにより接続
して構成される半導体装置において、インナーリードの
先端が、あらかじめ半導体チップの電極と接触する構成
とし、かつインナーリードの両面接着テープよりも先端
側部分の少なくとも１箇所に切欠部を設けるようにした
ので、リードフレームのインナーリード接触時に半導体
チップの電極へかかる応力を緩和して半導体チップの電
極の損傷を防止でき、また半導体チップとリードフレー
ムとの接続を確実に行なうことが可能な極めて信頼性の
高い半導体装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＬＯＣ構造の半導体装置の一実施
例を示す平面図。

【図２】同実施例におけるインナーリード部分の構成例
を示す拡大図。

【図３】本発明によるＬＯＣ構造の半導体装置の他の実
施例におけるインナーリード部分の構成例を示す拡大
図。

【図４】従来のＬＯＣ構造の半導体装置の構成例を示す
平面図。

【図５】同従来の半導体装置におけるインナーリード部
分の構成例を示す拡大図。

【符号の説明】

１…半導体チップ、２…リードフレーム、３…インナー
リード、４…電極、６…両面接着テープ、７…ディプレ
ス部分、８…切欠部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤津隆夫神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者工藤好正神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者清水真也神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝多摩川工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に電極が形成された半導体チップ
と、導電性材料からなるリードフレームのインナーリー
ドとの間に、両面接着テープを介在させて熱圧着により
仮止めし、かつ前記半導体チップの電極とインナーリー
ドとをメッキにより接続して構成される半導体装置にお
いて、前記インナーリードの先端が、あらかじめ前記半導体チ
ップの電極と接触する構成とし、かつ前記インナーリードの前記両面接着テープよりも先
端側部分の少なくとも１箇所に切欠部を設けて成ること
を特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記インナーリードの先端が半導体チッ
プの電極と接触する構成としては、前記インナーリード
の先端をディプレス加工により傾げた形状としたことを
特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】前記切欠部としては、ハーフエッチング
により設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体
装置。
【請求項４】前記切欠部としては、プレス加工により
設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】前記切欠部としては、レーザー加工によ
り設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。
【請求項６】前記インナーリード先端のディプレス角
度を直角に近づけて深くしたことを特徴とする請求項２
に記載の半導体装置。
【請求項７】前記インナーリードとしては、異なる組
材からなる複層構造のリードフレームのうち１層のみを
残し、所定部分をエッチングにより除去して前記切欠部
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。