JPH0821671B2 - 半導体装置のリード - Google Patents
半導体装置のリードInfo
- Publication number
- JPH0821671B2 JPH0821671B2 JP60197736A JP19773685A JPH0821671B2 JP H0821671 B2 JPH0821671 B2 JP H0821671B2 JP 60197736 A JP60197736 A JP 60197736A JP 19773685 A JP19773685 A JP 19773685A JP H0821671 B2 JPH0821671 B2 JP H0821671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- finger
- semiconductor chip
- lead
- curved portion
- bump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はIC,LSI等の半導体チツプを固定し、電極を導
出するのに用いるフイルムキリアやフレーム形態のリー
ドに関する。
出するのに用いるフイルムキリアやフレーム形態のリー
ドに関する。
〔背景技術〕 従来より半導体チツプを樹脂モールドで一体化して複
数ピンを突設した半導体装置の組立てには金属製のリー
ドフレームが用いられている。このリードフレーム10は
薄い金属板をプレスで打ち抜いたり、エツチングなどに
よつて形成されており、その形状は第５図に示すよう
に、半導体チツプ１を取り付ける矩形のタブ２をその四
隅において支持するタブリード３と、タブ２の周縁に内
端を臨ませる複数のフインガ４と、これらフインガ４及
びタブリード３の外端を支持する枠部５と、枠部５の両
側縁に沿つて一定間隔に設けられたスプロケツト孔６と
からなつている。
数ピンを突設した半導体装置の組立てには金属製のリー
ドフレームが用いられている。このリードフレーム10は
薄い金属板をプレスで打ち抜いたり、エツチングなどに
よつて形成されており、その形状は第５図に示すよう
に、半導体チツプ１を取り付ける矩形のタブ２をその四
隅において支持するタブリード３と、タブ２の周縁に内
端を臨ませる複数のフインガ４と、これらフインガ４及
びタブリード３の外端を支持する枠部５と、枠部５の両
側縁に沿つて一定間隔に設けられたスプロケツト孔６と
からなつている。
このようなリードフレーム10を用いて半導体装置を組
み立てるには、まずタブ２上に半導体チツプ１を取り付
けた後、半導体チツプ１の各電極とこれに対応するフイ
ンガ４の内端をワイヤあるいはワイヤを用いず直接に接
続し、その後矩形枠部５の内側領域を合成樹脂でモール
ドし半導体チツプ１を被覆し、次いで枠部５を切除し、
フラツトリードあるいはインライン型の半導体装置を得
るのである。
み立てるには、まずタブ２上に半導体チツプ１を取り付
けた後、半導体チツプ１の各電極とこれに対応するフイ
ンガ４の内端をワイヤあるいはワイヤを用いず直接に接
続し、その後矩形枠部５の内側領域を合成樹脂でモール
ドし半導体チツプ１を被覆し、次いで枠部５を切除し、
フラツトリードあるいはインライン型の半導体装置を得
るのである。
ところで、上記の半導体装置にあつてはリードフレー
ム10のフインガ４と半導体チツプ１の電極との接続作業
が極めて困難なものである。最近のように半導体装置の
ピン数、即ちリードフレーム10のフインガ４の数が増加
し、しかも小型化によつて隣接するフインガ４の間隔が
小さく、フインガ４自身の幅も細くなつてくると、接続
作業の能率、確実性は製品コストに対して無視できない
ものとなつている。
ム10のフインガ４と半導体チツプ１の電極との接続作業
が極めて困難なものである。最近のように半導体装置の
ピン数、即ちリードフレーム10のフインガ４の数が増加
し、しかも小型化によつて隣接するフインガ４の間隔が
小さく、フインガ４自身の幅も細くなつてくると、接続
作業の能率、確実性は製品コストに対して無視できない
ものとなつている。
そのため、第６図に示すように、シリコン７上に形成
されたアルミニウム電極８がシリコン表面に形成された
保護膜９より薄く、半導体チツプ１の内方に形成されて
いるものに対しては、従来よりこの電極８と接続される
フインガ４の先端にはバンプ4aを設けて接触を確実に行
うようにしている。しかし、このバンプ4aは、第６図に
示すようにフインガ４の一方の面の一部をエツチングに
よつて取り除くことによりその先端部に形成されるもの
であるため、バンプ4aをフインガ４に連結する部分が薄
肉となつて強度が不十分であり、接続作業中に断線する
おそれがあった。
されたアルミニウム電極８がシリコン表面に形成された
保護膜９より薄く、半導体チツプ１の内方に形成されて
いるものに対しては、従来よりこの電極８と接続される
フインガ４の先端にはバンプ4aを設けて接触を確実に行
うようにしている。しかし、このバンプ4aは、第６図に
示すようにフインガ４の一方の面の一部をエツチングに
よつて取り除くことによりその先端部に形成されるもの
であるため、バンプ4aをフインガ４に連結する部分が薄
肉となつて強度が不十分であり、接続作業中に断線する
おそれがあった。
また従来、特公昭48−22382号公報に記載されている
ような半導体装置が提案されている。この半導体装置の
リード100は第７図に示すように、先端部のバンプ101に
隣接して刻み目状の凹部102が形成され、さらにその凹
部102から離れたリード100の基端部側に熱膨張および収
縮に基づく長さの変化を吸収するための湾曲部103が形
成されている。
ような半導体装置が提案されている。この半導体装置の
リード100は第７図に示すように、先端部のバンプ101に
隣接して刻み目状の凹部102が形成され、さらにその凹
部102から離れたリード100の基端部側に熱膨張および収
縮に基づく長さの変化を吸収するための湾曲部103が形
成されている。
ところがこの半導体装置のリード100では、先に述べ
た従来例と同じように凹部102が形成されているからそ
の部分の機械的強度が弱いほか、バンプ101の上下方向
の位置ずれが大きく、そのために半導体チツプの電極と
の接合が不完全になり易いという欠点を有している。
た従来例と同じように凹部102が形成されているからそ
の部分の機械的強度が弱いほか、バンプ101の上下方向
の位置ずれが大きく、そのために半導体チツプの電極と
の接合が不完全になり易いという欠点を有している。
すなわち同図に示しているように、湾曲部103がバン
プ101から離れた位置に形成されているから、スプリン
グバッグなどによる湾曲部103より先端側の僅かな角度
θの変化によりバンプ101の上下方向の位置ずれが大き
く現れ、それに起因して電極との接合不良が生じるとい
う欠点がある。
プ101から離れた位置に形成されているから、スプリン
グバッグなどによる湾曲部103より先端側の僅かな角度
θの変化によりバンプ101の上下方向の位置ずれが大き
く現れ、それに起因して電極との接合不良が生じるとい
う欠点がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、フィンガ
の先端に機械的に優れたバンプを形成するとともに、バ
ンプ高さのバラツキのない信頼性のある半導体装置のリ
ードを提供することを目的としている。
の先端に機械的に優れたバンプを形成するとともに、バ
ンプ高さのバラツキのない信頼性のある半導体装置のリ
ードを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明は、半導体チップが
配置されるディバイス孔の内縁から内方に向かって延出
する複数のフィンガを形成した一定厚の金属箔からなる
リードであって、該フィンガの延出先端部分に、凹曲面
表面に硬化層を有する湾曲部を形成するとともに、該湾
曲部につづけて、該湾曲部の凹曲面と同一側に前記半導
体チップの電極と接合するバンプを形成したものであ
る。
配置されるディバイス孔の内縁から内方に向かって延出
する複数のフィンガを形成した一定厚の金属箔からなる
リードであって、該フィンガの延出先端部分に、凹曲面
表面に硬化層を有する湾曲部を形成するとともに、該湾
曲部につづけて、該湾曲部の凹曲面と同一側に前記半導
体チップの電極と接合するバンプを形成したものであ
る。
第１図は半導体チップ１をリードフレームのフィンガ
４によってプリント基板又はアウタリード11等に接続し
た状態を示すもので、フィンガ４はその基端部4bを上記
アウタリード11等に接続し、半導体チップ１が配置され
るデバイス孔の内縁から内方へ向かって延出しており、
この延出した先端部分に湾曲部4cを形成し、更にこの湾
曲部につづけて湾曲部4cの凹曲面と同一側にバンプ4cを
形成し、このバンプ4cを半導体チップの電極1aに接合し
ている。
４によってプリント基板又はアウタリード11等に接続し
た状態を示すもので、フィンガ４はその基端部4bを上記
アウタリード11等に接続し、半導体チップ１が配置され
るデバイス孔の内縁から内方へ向かって延出しており、
この延出した先端部分に湾曲部4cを形成し、更にこの湾
曲部につづけて湾曲部4cの凹曲面と同一側にバンプ4cを
形成し、このバンプ4cを半導体チップの電極1aに接合し
ている。
この接合部分を拡大したのが第２図であり、湾曲部4c
は内面形状が矩形に近似した曲率（半径γ）の大きな角
部をもつ凹曲面と、外面形状が円形に近い比較的小さな
曲率（半径Ｒ）の凸曲面とから構成され、その厚みはフ
インガ４自身の厚み（約55μｍ程度）に比べ幾分小さ
く、凹曲面による凹部深さは25μｍ程度である。
は内面形状が矩形に近似した曲率（半径γ）の大きな角
部をもつ凹曲面と、外面形状が円形に近い比較的小さな
曲率（半径Ｒ）の凸曲面とから構成され、その厚みはフ
インガ４自身の厚み（約55μｍ程度）に比べ幾分小さ
く、凹曲面による凹部深さは25μｍ程度である。
第３図、第４図は上記湾曲部4cを形成する方法を説明
するもので、予めリードフレーム10として一体に形成さ
れたフインガ４は加工台12と押えプレート13との間に挟
持される。加工台12はSiセラミツク、ステンレス、鉄、
ガラス等の材料からなり、所定位置に逃げ溝12aを有
し、例えばNC加工機により自由に移動できるようになつ
ている。押えプレート13はステンレス、鉄、石英ガラス
等からなり、前記逃げ溝12aに対応する位置に孔13aを有
し、フインガ４のねじれなどをおさえている。
するもので、予めリードフレーム10として一体に形成さ
れたフインガ４は加工台12と押えプレート13との間に挟
持される。加工台12はSiセラミツク、ステンレス、鉄、
ガラス等の材料からなり、所定位置に逃げ溝12aを有
し、例えばNC加工機により自由に移動できるようになつ
ている。押えプレート13はステンレス、鉄、石英ガラス
等からなり、前記逃げ溝12aに対応する位置に孔13aを有
し、フインガ４のねじれなどをおさえている。
このように保持されたフインガ４に対し、押えプレー
ト13の上方よりレーザー光14を照射する。用いられるレ
ーザーとしてはCO2レーザー、YAGレーザーなどであり、
集束レンズ15によつて微小スポツトに絞られたレーザー
光14はフインガ４の上面の一部を溶融、蒸発させ、第２
図に示す如き凹曲面を形成する。この際、加工台12には
逃げ溝12aが設けられているため、加熱溶融したフイン
ガ４の残存部分は下方に湾曲し、第２図に示すように比
較的大きな半径Ｒを有する凸曲面を形成する。
ト13の上方よりレーザー光14を照射する。用いられるレ
ーザーとしてはCO2レーザー、YAGレーザーなどであり、
集束レンズ15によつて微小スポツトに絞られたレーザー
光14はフインガ４の上面の一部を溶融、蒸発させ、第２
図に示す如き凹曲面を形成する。この際、加工台12には
逃げ溝12aが設けられているため、加熱溶融したフイン
ガ４の残存部分は下方に湾曲し、第２図に示すように比
較的大きな半径Ｒを有する凸曲面を形成する。
尚、レーザー光14によつて湾曲加工されるフインガ４
（リードフレーム10）の材料としてはNi,Cu,Sn等であ
り、いずれも電気の良導体であるとともに、レーザー光
14により溶融可能な材料である。
（リードフレーム10）の材料としてはNi,Cu,Sn等であ
り、いずれも電気の良導体であるとともに、レーザー光
14により溶融可能な材料である。
上記レーザー光14による加工の際、レーザー光14を直
接照射される凹曲面表面には、第２図に示すように硬化
層16が形成される。これはレーザー加工が高密度の光エ
ネルギによる熱加工であるためで、熱加工による一種の
焼入れ作用を受けるからである。従つて凹曲面は硬化層
16によつてその形状が精度よく保持され、バンプ4aが半
導体チツプ１の電極面から剥離するのを防止するととも
に、フインガ４全体の機械強度を増加させる。一方反対
側の凸曲面では顕著な硬化作用を受けないから、フイン
ガ４本来の柔軟性を保持し、フインガ４に一定範囲の可
撓性を与えている。
接照射される凹曲面表面には、第２図に示すように硬化
層16が形成される。これはレーザー加工が高密度の光エ
ネルギによる熱加工であるためで、熱加工による一種の
焼入れ作用を受けるからである。従つて凹曲面は硬化層
16によつてその形状が精度よく保持され、バンプ4aが半
導体チツプ１の電極面から剥離するのを防止するととも
に、フインガ４全体の機械強度を増加させる。一方反対
側の凸曲面では顕著な硬化作用を受けないから、フイン
ガ４本来の柔軟性を保持し、フインガ４に一定範囲の可
撓性を与えている。
また、上記レーザー加工において、押えプレート13に
は孔13aを形成しているが、これは押えプレート13がレ
ーザー光14を透過しないステンレス等の材料である場合
には、レーザー照射用の開口部であるとともに蒸発する
フインガ４材料の逃げ孔となり、石英ガラスの如きレー
ザー光透過材料を押えプレート13として用いた場合に
は、単なる蒸発物の逃し孔として作用する。従つて、こ
の孔13aはレーザー光14によつて溶融された材料の蒸発
作用を規制することにより、フインガ４に形成される湾
曲部4cの位置及び形状を制御しているものである。
は孔13aを形成しているが、これは押えプレート13がレ
ーザー光14を透過しないステンレス等の材料である場合
には、レーザー照射用の開口部であるとともに蒸発する
フインガ４材料の逃げ孔となり、石英ガラスの如きレー
ザー光透過材料を押えプレート13として用いた場合に
は、単なる蒸発物の逃し孔として作用する。従つて、こ
の孔13aはレーザー光14によつて溶融された材料の蒸発
作用を規制することにより、フインガ４に形成される湾
曲部4cの位置及び形状を制御しているものである。
因みに、リードフレーム10に厚さ55μｍのNi薄板を用
い、出力約50W,Qスイッチ周波数1KHzのYAGレーザーにて
深さ25μｍ、幅200μｍ程度の凹曲部をもつ湾曲部4cを
形成させる場合の最適加工スピードは30〔mm/s〕であつ
た。
い、出力約50W,Qスイッチ周波数1KHzのYAGレーザーにて
深さ25μｍ、幅200μｍ程度の凹曲部をもつ湾曲部4cを
形成させる場合の最適加工スピードは30〔mm/s〕であつ
た。
尚、本発明に用いられるリードフレーム10は、上記バ
ンプ4aの形成前においては、プレス加工、エツチング加
工、電鋳加工等種々の方法によつて成形されたものであ
つてよく、一枚の一定厚みを有する薄板状に形成された
導電性金属材料にて構成されていればその製造方法は問
わない。
ンプ4aの形成前においては、プレス加工、エツチング加
工、電鋳加工等種々の方法によつて成形されたものであ
つてよく、一枚の一定厚みを有する薄板状に形成された
導電性金属材料にて構成されていればその製造方法は問
わない。
本発明は以上述べたように、半導体チップが配置され
るディバイス孔の内縁から内方に向かって延出する複数
のフィンガを形成した一定厚の金属箔からなるリードで
あって、該フィンガの延出先端部分に、凹曲面表面に硬
化層を有する湾曲部を形成するとともに、該湾曲部につ
づけて、該湾曲部の凹曲面と同一側に前記半導体チップ
の電極と接合するバンプを形成したので、従来の如くフ
ィンガの一面側のみを取り除いて薄肉の凹部を形成した
ものに比べ機械強度にすぐれ、断線するおそれが少な
く、バンプを半導体チップの電極に接続する際には適度
な柔軟性をもったフィンガとすることができる。
るディバイス孔の内縁から内方に向かって延出する複数
のフィンガを形成した一定厚の金属箔からなるリードで
あって、該フィンガの延出先端部分に、凹曲面表面に硬
化層を有する湾曲部を形成するとともに、該湾曲部につ
づけて、該湾曲部の凹曲面と同一側に前記半導体チップ
の電極と接合するバンプを形成したので、従来の如くフ
ィンガの一面側のみを取り除いて薄肉の凹部を形成した
ものに比べ機械強度にすぐれ、断線するおそれが少な
く、バンプを半導体チップの電極に接続する際には適度
な柔軟性をもったフィンガとすることができる。
また湾曲部につづけてバンプが形成されているから、
例え湾曲部に僅かな角度変化があってもバンプ高さのバ
ラツキは少なく、そのため電極とバンプの接続が確実で
信頼性の高い半導体装置のリードを提供することができ
る。
例え湾曲部に僅かな角度変化があってもバンプ高さのバ
ラツキは少なく、そのため電極とバンプの接続が確実で
信頼性の高い半導体装置のリードを提供することができ
る。
第１図は本発明の実施例におけるフィンガの接続構造を
示す断面図、第２図は本発明の実施例における要部拡大
断面図、第３図、第４図は湾曲部の成形方法を説明する
もので、第３図は側面図、第４図は斜視図であり、第５
図は従来の一般的なリードフレームの全体の構造を示す
平面図、第６図は従来構造のフィンガと半導体チップと
の関係を説明する断面図、第７図は従来提案されたリー
ドの拡大断面図である。 １……半導体チップ、1a……電極、４……フィンガ、4a
……バンプ、4b……フィンガ基端部、4c……湾曲部、16
……硬化層。
示す断面図、第２図は本発明の実施例における要部拡大
断面図、第３図、第４図は湾曲部の成形方法を説明する
もので、第３図は側面図、第４図は斜視図であり、第５
図は従来の一般的なリードフレームの全体の構造を示す
平面図、第６図は従来構造のフィンガと半導体チップと
の関係を説明する断面図、第７図は従来提案されたリー
ドの拡大断面図である。 １……半導体チップ、1a……電極、４……フィンガ、4a
……バンプ、4b……フィンガ基端部、4c……湾曲部、16
……硬化層。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体チップが配置されるディバイス孔の
内縁から内方に向かって延出する複数のフィンガを形成
した一定厚の金属箔からなるリードであって、 該フィンガの延出先端部分に、凹曲面表面に硬化層を有
する湾曲部を形成するとともに、 該湾曲部につづけて、該湾曲部の凹曲面と同一側に前記
半導体チップの電極と接合するバンプを形成したことを
特徴とする半導体装置のリード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197736A JPH0821671B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置のリード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197736A JPH0821671B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置のリード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258666A JPS6258666A (ja) | 1987-03-14 |
| JPH0821671B2 true JPH0821671B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16379483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197736A Expired - Lifetime JPH0821671B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置のリード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9417299U1 (de) * | 1994-10-27 | 1995-03-02 | Siemens AG, 80333 München | Stromversorgungsmodul zur Bestückung einer Baugruppenleiterplatte |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60197736A patent/JPH0821671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6258666A (ja) | 1987-03-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |