JPH07153894A - 半導体装置およびその製造に用いるリードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤの垂れによるワイヤ接触不良（タブシ
ョート）を防止する。 【構成】 半導体装置１は、支持体（タブ）５と、この
タブ５上に固定される半導体チップ９と、前記タブ５の
周囲に内端を延在させるリード３と、前記半導体チップ
９の電極と前記リード３の内端とを電気的に接続するワ
イヤ１０と、前記タブ５，半導体チップ９，ワイヤ１
０，リード３の内端部分を被うレジンパッケージ２から
なるとともに、前記タブ５の表面全体は絶縁体６で被わ
れている。この結果、タブ５上の半導体チップ９の電極
と、タブ５の周囲に内端を延在させるリード３の内端を
電気的に接続するワイヤ１０が垂れてタブ５に接触して
も、タブ５の縁が絶縁体６で覆われていることから、電
気的ショート（タブショート）が発生しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレジンパッケージ型半導
体装置および半導体装置製造に用いるリードフレームに
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器は、機能面から高密度実装化
が、実装面から軽量化，小型化，薄型化が要請されてい
る。また、電子部品の製造コストの低減のために、パッ
ケージ形態は材料が安くかつ生産性が良好な樹脂（レジ
ン）によるレジンパッケージ（プラスチックパッケー
ジ）が多用されている。小型・薄型のパッケージについ
ては、工業調査会発行「電子材料」1989年12月号、同年
12月１日発行、Ｐ37〜Ｐ43に記載されている。この文献
には、レジンパッケージ型半導体装置の小型，薄型にお
ける技術的課題として、リードピッチ縮小化対応および
ワイヤボンディングにおけるワイヤショート防止につい
て記載されている。リードピッチ縮小化対応の項を抜粋
すると以下のようになる。「リードピッチは，プレスに
せよエッチングにせよｔ０．１５ｍｍの４２ＮｉＦｅ合
金で０．２ｍｍピッチあたりが限界と思われる。この板
厚では，リード幅はこの半分の０．１ｍｍ程度であり，
この中に接合させるためには，やはりリード接合幅を安
定して小さくしなければならない。このためには，とり
わけ超音波併用方式の場合，まずリードフレームの固定
状態をよくすることが重要である。テーピングによりリ
ードを固定する方法などもとられているが，リード位置
精度のばらつきは大きく，全ピン位置確認を必要とす
る」。

【０００３】また、ワイヤショート防止の項を抜粋する
と以下のようになる。「ワイヤ長は３ｍｍ以下とするの
が現在までのところ標準的である。ところが，図５に示
したように，インナリードの加工限界からワイヤ長を長
くせざるをえない状況になりつつある。図５の例では最
長４．２ｍｍにもなってしまう。パッド，リードとも狭
ピッチ化しており，モールド時のワイヤ流れなどにより
ワイヤ同士がショートする危険性が非常に高くなってし
まう。ワイヤループ高さが高いほどワイヤ流れは起こり
やすいので，ループをできるだけ低くしなければならな
いが，反面チップ端とワイヤ間のショートを招くおそれ
もあり，ワイヤボンダとしてはワイヤループ形状を精密
に制御しなければならない。また，図９に示すような薄
形パッケージでは，ワイヤループを低く安定してボンデ
ィングしなければならない。ループ制御のためのキャピ
ラリ運動軌跡の一例，およびこれによるループ形状の例
を図１０に示す。また，材料面からは単純に線径を太く
して流れにくくするという方法も考えられるが，このほ
かに表面に耐熱ポリウレタンなどの絶縁被膜をつけたワ
イヤを用い，流されてもショートしないという方向での
開発も進められている。」図５には、パッドピッチ，リ
ードピッチとワイヤ長の関係が開示され、図９には、１
ｍｍの厚さの薄形パッケージの断面構造が開示され、図
１０には、ワイヤが垂れた場合におけるワイヤ接触不良
現象としてのチップショート，タブショート，ワイヤタ
レが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体装置の薄型化に
よってワイヤループ高さが低くなる傾向にあるととも
に、半導体チップの大型化によりワイヤ長が長くなる傾
向にある。この結果、半導体チップを固定する支持体
（タブ）にワイヤが接触するタブショートが発生する。
また、配線基板上にリードフレームを貼り合わせた場合
には、垂れたワイヤ（ワイヤタレ）が配線基板表面の導
体層に接触する問題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、ワイヤの垂れによって派
生するワイヤ接触不良現象防止が図れる半導体装置およ
びその製造に用いるリードフレームを提供することにあ
る。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。

【０００６】

【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。すなわち、本発明のレジンパッケー
ジ型半導体装置は、支持体と、この支持体上に固定され
る半導体チップと、前記支持体の周囲に内端を延在させ
るリードと、前記半導体チップの電極と前記リードの内
端とを電気的に接続するワイヤと、前記支持体，半導体
チップ，ワイヤ，リード内端部分を被うレジンパッケー
ジとからなるとともに、前記支持体の表面全体は絶縁体
で被われている。このような半導体装置を製造するため
のリードフレームは、半導体チップを固定する支持体
と、前記支持体の周囲に内端を延在させるリードとを有
するとともに、前記支持体の表面全体は絶縁体で被われ
ている構造となっている。

【０００７】本発明の他の実施例による半導体装置は、
支持体と、この支持体上に固定される半導体チップと、
前記支持体の周囲に内端を延在させるリードと、前記半
導体チップの電極と前記リードの内端とを電気的に接続
するワイヤと、前記支持体，半導体チップ，ワイヤ，リ
ード内端部分を被うレジンパッケージとからなる半導体
装置であって、前記支持体の半導体チップ固定面の少な
くとも周縁部分からリード内端に亘って絶縁性テープが
貼り付けられている構造となっている。このような半導
体装置を製造するためのリードフレームは、半導体チッ
プを固定する支持体と、前記支持体の周囲に内端を延在
させるリードとを有するとともに、前記支持体の半導体
チップ固定面の少なくとも周縁部分からリード内端に亘
って絶縁性テープが貼り付けられている構造となってい
る。

【０００８】

【作用】本発明のレジンパッケージ型半導体装置は、支
持体の半導体チップの表面全体が絶縁体で被われたリー
ドフレームを使用して製造されている。この結果、支持
体上の半導体チップの電極と、支持体の周囲に内端を延
在させるリードの内端を電気的に接続するワイヤが垂れ
て支持体（タブ）の縁に接触しても、支持体の縁が絶縁
体で覆われていることから、電気的ショート（タブショ
ート）が発生しなくなる。

【０００９】本発明の他の実施例による半導体装置にお
いては、支持体の半導体チップ固定面の少なくとも周縁
部分からリード内端に亘って絶縁性テープが貼り付けら
れているリードフレームを使用して製造されている。こ
の結果、支持体上の半導体チップの電極と、支持体の周
囲に内端を延在させるリードの内端を電気的に接続する
ワイヤが垂れて支持体（タブ）の縁に接触しても、支持
体の縁は絶縁性テープで覆われていることから、電気的
ショート（タブショート）が発生しなくなる。また、こ
の半導体装置は、リードの内端部分が絶縁性テープで貼
り付けられていることから、リード内端間の寸法がバラ
バラになり難く、ワイヤボンディング性が高くなる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例による半導体装置
の断面図、図２は本発明の一実施例によるリードフレー
ムを示す模式的平面図である。

【００１１】本発明のレジンパッケージ型半導体装置１
は、図１に示すように、矩形のパッケージ２と、このパ
ッケージ２の内外に亘って延在する複数のリード３とか
らなっている。この例では、前記パッケージ２から突出
するリード３の形状はガルウィング型となり、同図に示
すように、先端は平坦なリードフット部４となってい
る。前記パッケージ２の内部には、タブと呼称される支
持体５が配設されている。この支持体５の表面は絶縁体
６で被われている。また、パッケージ２内に延在するリ
ード３の表面にも、ワイヤボンディング領域を除いて絶
縁体６が設けられている。前記支持体５の上面には、接
合材７を介して半導体チップ９が固定されている。ま
た、前記半導体チップ９の図示しない電極とリード３の
内端とは、導電性のワイヤ１０で電気的に接続されてい
る。

【００１２】つぎに、本発明の半導体装置の製造方法に
ついて説明する。本発明の半導体装置１を製造する場
合、図２に示すようにリードフレーム２１が用意され
る。このリードフレーム２１は、Ｆｅ−Ｎｉ合金板やＣ
ｕ合金板等をエッチングによりまたはプレスによってパ
ターニングすることによって製造される。リードフレー
ム２１は同図に示すように、一対の平行に延在する外枠
２２と、この一対の外枠２２を連結しかつ外枠２２に直
交する方向に延在する一対の内枠２３とによって形成さ
れる枠構造となっている。また、前記枠の中央には矩形
状のタブ（支持体）５が配置されているとともに、この
タブ５は一対の枠の隅の太幅部２４から延在するタブ吊
りリード２５によって支持されている。また、前記内枠
２３および外枠２２から前記タブ５に向かって複数のリ
ード３が延在している。また、相互に平行に延在するリ
ード部分において、各リード３はダム２６によって連結
されている。このダム２６は、前記内枠２３または外枠
２２に平行に配置されるとともに、枠の隅の太幅部２４
に連結されている。

【００１３】また、これが本発明の特徴の一つである
が、本発明のリードフレーム２１においては、前記タブ
（支持体）５の表面およびリード３の表面にも、ワイヤ
ボンディング領域を除いて絶縁体６が形成されている。
この絶縁体６は、たとえば、ポリイミド樹脂のコーティ
ング膜で形成され、２５μｍの厚さとなっている。絶縁
体６は、前記パッケージ２との密着性が良好でかつ熱膨
張係数が近似したものが、パッケージ性能を劣化させな
い点で好ましい。また、絶縁体６の形成は、塗布，噴
霧，ディップ等によって形成される。また、前記外枠２
２にはガイド孔２７，２９が設けられている。なお、リ
ードフレーム２１は図では、説明の便宜上リード３の数
を少なくしているが、実際には多い。

【００１４】つぎに、このようなリードフレーム２１に
対してチップボンディング，ワイヤボンディングが行わ
れる。すなわち、前記リードフレーム２１のタブ５上に
接合材９（図１参照）を介して半導体チップ９が固定さ
れる。その後、半導体チップ９の図示しない電極と、リ
ード３の内端が導電性のワイヤ１０で接続される。図３
はチップボンディング，ワイヤボンディングが終了した
組立後のリードフレーム２１をも示す図である。

【００１５】つぎに、組立が終了したリードフレーム２
１は、常用のトランスファモールド装置によって、所定
部がモールドされてパッケージ２が形成される。その
後、前記リードフレーム２１はトランスファモールド型
から取り外され、不要リードフレーム部分が切断除去さ
れるとともに、リード成形が行われ、図１に示されるよ
うなガルウィング型の半導体装置１が製造される。

【００１６】

【発明の効果】

（１）本発明のレジンパッケージ型半導体装置は、支持
体の半導体チップ固定面の少なくとも周縁部分が絶縁体
で被われているリードフレームを使用して製造されてい
る。この結果、支持体上の半導体チップの電極と、支持
体の周囲に内端を延在させるリードの内端を電気的に接
続するワイヤが垂れて支持体（タブ）の縁に接触して
も、支持体の縁が絶縁体で覆われていることから、電気
的ショート（タブショート）が発生しなくなるという効
果が得られる。

【００１７】（２）上記（１）により、本発明の半導体
装置は、ワイヤが垂れてタブに接触してもタブショート
が発生しないことから、ワイヤ長の長大化が可能とな
り、半導体チップの大型化に対応しやすくなるという効
果が得られる。すなわち、ワイヤ長が３．０ｍｍ以上と
長くなった場合効果がある。

【００１８】（３）上記（１）により、本発明の半導体
装置は、タブショートを心配する必要がないことから、
ワイヤループの高さを低くできることになり、レジンパ
ッケージの薄型化が達成できるという効果が得られる。

【００１９】（４）本発明の半導体装置は、一部の領域
としてのワイヤボンディング領域を除いてリードの内端
部分の表面は絶縁体で被われているため、隣接するワイ
ヤが倒れてリード内端に接触しても、隣接するワイヤと
リードとのショート発生が防止できるという効果が得ら
れる。

【００２０】（５）本発明のリードフレームは、タブシ
ョートを心配することがないことから、半導体装置の製
造に用いた場合、歩留りが高くなるという効果が得られ
る。

【００２１】（６）本発明のリードフレームは、タブシ
ョートを心配することがないことから、タブをあらかじ
め大きくしておくことによって、サイズの小さい半導体
チップからサイズの大きい半導体チップが固定できるよ
うになり、リードフレームの汎用性が高くなるという効
果が得られる。

【００２２】（７）上記（１）〜（６）により、本発明
によれば、汎用性が高くかつタブショートが起き難いリ
ードフレームを使用して半導体装置を製造することがで
きることから、歩留りの向上，リードフレームコストの
低減によって半導体装置の製造コストの低減が達成でき
るという相乗効果が得られる。

【００２３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。図３は本発
明の他の実施例による半導体装置の断面図である。この
実施例の半導体装置１は、支持体（タブ）５の周縁にの
み絶縁体６を形成したものであり、ワイヤ１０が垂れて
もタブショートが発生しないようになっている。

【００２４】図４は本発明の他の実施例による半導体装
置の断面図であり、図５はこの実施例の半導体装置１の
製造に用いるリードフレームを示す模式的平面図であ
る。この実施例による半導体装置１は、支持体（タブ）
５と、この支持体５上に固定される半導体チップ９と、
前記支持体５の周囲に内端を延在させるリード３と、前
記半導体チップ９の電極と前記リード３の内端とを電気
的に接続するワイヤ１０とからなるとともに、前記支持
体５，半導体チップ９，ワイヤ１０，リード３の内端部
分はレジンからなるパッケージ２で被われている。ま
た、この半導体装置１においては、前記支持体５の半導
体チップ９の固定面の少なくとも周縁部分からリード内
端に亘って絶縁性テープ１５が貼り付けられている。こ
のような半導体装置１を製造するためのリードフレーム
２１は、図５に示すように、半導体チップ９を固定する
支持体５と、前記支持体５の周囲に内端を延在させるリ
ード３とを有するとともに、前記支持体５の半導体チッ
プ９の固定面の少なくとも周縁部分からリード内端に亘
って絶縁性テープ１５が貼り付けられている構造となっ
ている。このような半導体装置１は、支持体５上の半導
体チップ９の電極と、支持体５の周囲に内端を延在させ
るリード３の内端を電気的に接続するワイヤ１０が垂れ
て支持体（タブ）５の縁に接触しても、支持体５の縁は
絶縁性テープ１５で覆われていることから、電気的ショ
ート（タブショート）が発生しなくなる。また、この半
導体装置１は、リード３の内端部分が絶縁性テープ１５
で貼り付けられていることから、リード内端間の寸法が
バラバラになり難くなり、ワイヤボンディング性が高く
なる。

【００２５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるレジン
パッケージ型半導体装置の製造技術に適用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではない。本発
明は少なくとも半導体チップが固定されるタブ（支持
体）を有する構造の半導体装置や、ワイヤ垂れによって
ショート不良（ワイヤ接触不良現象）を発生させる半導
体装置（混成集積回路装置）等に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による半導体装置の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例によるリードフレームを示す
模式的平面図である。

【図３】本発明の他の実施例による半導体装置の断面図
である。

【図４】本発明の他の実施例による半導体装置の断面図
である。

【図５】本発明の他の実施例によるリードフレームを示
す模式的平面図である。

【符号の説明】

１…半導体装置、２…パッケージ、３…リード、４…リ
ードフット部、５…支持体、６…絶縁体、７…接合材、
９…半導体チップ、１０…ワイヤ、１５…絶縁性テー
プ、２１…リードフレーム、２２…外枠、２３…内枠、
２４…太幅部、２５…タブ吊りリード、２６…ダム、２
７，２９…ガイド孔。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、この支持体上に固定される半
   導体チップと、前記支持体の周囲に内端を延在させるリ
   ードと、前記半導体チップの電極と前記リードの内端と
   を電気的に接続するワイヤと、前記支持体，半導体チッ
   プ，ワイヤ，リード内端部分を被うレジンパッケージと
   からなる半導体装置であって、前記支持体の半導体チッ
   プ固定面の少なくとも周縁部分は絶縁体で被われている
   ことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 支持体と、この支持体上に固定される半
   導体チップと、前記支持体の周囲に内端を延在させるリ
   ードと、前記半導体チップの電極と前記リードの内端と
   を電気的に接続するワイヤと、前記支持体，半導体チッ
   プ，ワイヤ，リード内端部分を被うレジンパッケージと
   からなる半導体装置であって、前記支持体の半導体チッ
   プ固定面の少なくとも周縁部分からリード内端に亘って
   絶縁性テープが貼り付けられていることを特徴とする半
   導体装置。
3. 【請求項３】 半導体チップを固定する支持体と、前記
   支持体の周囲に内端を延在させるリードとを有するリー
   ドフレームであって、前記支持体の半導体チップ固定面
   の少なくとも周縁部分は絶縁体で被われていることを特
   徴とするリードフレーム。
4. 【請求項４】 半導体チップを固定する支持体と、前記
   支持体の周囲に内端を延在させるリードとを有するリー
   ドフレームであって、前記支持体の半導体チップ固定面
   の少なくとも周縁部分からリード内端に亘って絶縁性テ
   ープが貼り付けられていることを特徴とするリードフレ
   ーム。