JPH09102575A - 配線上の飛びの無いリードオン・チップのリードフレーム構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良されたリードフレーム部材の構成を有
する薄い、小さなアウトライン梱包用リードオン・チッ
プ（“ＬＯＣ”）の提供。 【解決手段】ＬＯＣリードフレームが、少なくとも１個
の配電フィンガを有するバス・バーと、飛び越えが排除
され、従って梱包の信頼性が向上するよう配置される複
数のリード・フィンガとにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に半導体装置
の製造に、詳しくは、リードオン・チップ梱包技術と、
飛び越えが全く必要とされないよう配置されるリードフ
レーム部材の改良構成（例えば、城造り状のバス・バ
ー）に関する。

【０００２】

【従来の技術】リードオン・チップ（以下、“ＬＤＣ”
と呼ぶ）梱包技術は、ボンド・ワイヤの相互連結による
チップ・パッドへのリードフレームの相互連結を伴う。
従来、これらのチップ・パッドは、チップ・パッドに平
行に、且つその外部に敷設されるバス・バーを有するチ
ップの中央に位置する平行なラインに一般に配置されて
来た。従って、チップ・パッドとリードフレーム部材に
相互連結するためには、ボンド・ワイヤがバス・バーを
飛び越す必要があった。このことは、米国特許第５、２
５０、８４０号（チップ・パッドと平行、且つ一列のパ
ッドと個別のリード・フィンガ間に敷設されるバス・バ
ーを有する単一列のチップ・パッドを開示）、米国特許
第５、３５８、９０４号（ワイヤがバス・バーを飛び越
える数種の実施例を開示）に明らかである。ボンド・ワ
イヤが、処理中に変形した場合、バス・バーに物理的に
当接し、これにより短絡が引き起こされてしまう。この
可能性を減少するために、バス・バーをチップ・パッド
間に配置したり、バス・バーをリードフレーム下に配置
したり、様々な配置方法が実施されて来た。

【０００３】米国特許第５、３５８、９０４、「半導体
装置」（日立株式会社、村上氏他、１９９４年１０月２
５日発行）では、リードオン・チップ半導体装置梱包の
梱包構造、漂遊容量と電気騒音を減少することにより信
号転送速度を上げ、一部にはチップ・パッド間でバス・
バーを移動させることにより生産性を高めるようそれら
を生産する方法が開示されている。

【０００４】米国特許第５、２６８、９９９号、「折返
しバス・バーのリードフレーム」（テキサス・インスツ
ルメント株式会社、Ｃｈｉｕ氏、１９９４年２月１５日
発行）では、リードフレームの高さ、従ってループ高、
を最少にするために特別にエッチングされるリード・フ
ィンガの下、及びそれに垂直に敷設されるバス・バーを
有するリードフレームが開示されている。バス・バー
は、フィンガを有する特別形状の絶縁テープによりリー
ド・フィンガから絶縁される。米国特許第５、２５２、
８５４でも同様である。ここでの参考資料は全て、参考
として記載するものである。

【０００５】上記の特許に記載するように、従来のリー
ドフレーム設計に代わる物を提供するため、飛び越えの
に起因する短絡の可能性を減少する努力がなされて来て
いる。だが、上記の参考資料では、ＬＯＣ梱包に係る信
頼性とコスト有効度が十分に取り扱われていない。ボン
ド・ワイヤの相互連結によりバス・バーの飛び越えは解
消されるが、次の点で短絡の問題が残っている。 （１）リードフレームとバス・バーを敷設する現在の方
法に要されるループ高により、ループがリード・フィン
ガ端で折り曲がり、下部のバス・バーに当接し、ショー
トしてしまう。 （２）それぞれ別個の熱特性を有する絶縁層の追加が必
要であり、これにより標準の応力試験中に、特に熱サイ
クル中、梱包損害が引き起こされる。 （３）バス・バーへのボンド・ワイヤの裁縫接着面積
が、現在のチップ・パッド整合には不十分である。 従って、ショートを最少にし、応力特性が向上し、裁縫
接着面積が拡大し、よってリードフレームの全体的信頼
性が高められるリードフレーム構成が必要であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、少な
くとも１個の配電フィンガと、飛び越えが排除され、よ
ってバス・バーと接触するボンド・ワイヤに起因する短
絡の可能性が減少するよう配置されるリード・フィンガ
により構成されるバス・バーを有するＬＯＣリードフレ
ームが開示される。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のもう一つの利点
は、薄い、小規模アウトライン梱包（“ＴＳＯＰ”）を
生産するための減少ループ高を有するＬＯＣリードフレ
ーム構成を提供することである。この構成により、ボン
ド・ワイヤが万が一変形し、リード・フィンガ端で曲が
ってしまった場合、ボンド・ワイヤ相互連結がバス・バ
ーに当接する可能性も減少される。

【０００８】本発明の更にもう一つの利点は、ボンド・
ワイヤ相互連結のリード・フィンガ及びバス・バー上の
着座面積が、十分に大きく、信頼できる裁縫接着が行わ
れることである。

【０００９】本発明の更にもう一つの利点は、リードフ
レームに、固着用のそして下部のチップからの絶縁用に
たった１本の絶縁テープが必要とされ、それによりそれ
ぞれが独自の熱特性を有する別個のプラスチックがそれ
程多く関ってないため、応力試験中、或はその後の不具
合が減少することである。

【００１０】本発明の更なる利点は、電気科学の伝導に
起因するショートの可能性が減少するよう少なくとも２
個の別個の材料から成るリードフレームが提供されるこ
とである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を基に好適な実
施例を説明する。図１、３に、ＴＳＯＰ梱包内にＬＯＣ
梱包に使用される新しいリードフレーム１０を有する一
般に８という数字で示される半導体装置の２実施例が示
されている。リードフレーム１０は、絶縁性テープ２０
により縦端１４を有する集積回路１２に搭載される。絶
縁性テープ２０は、上部面２１、下部面（図示せず）、
そして２つの水平端２３を有している。集積回路１２に
は、複数のチップ・パッド１６も含まれている。チップ
・パッド１６は、リードフレーム１０に接続可能であ
り、この場合、ボンド・ワイヤ相互連結１９により接続
される。

【００１２】第１の実施例では、図１に示すように、半
導体装置８には、１本の絶縁性テープ２０によりチップ
１２に接続されるリードフレーム１０、チップの中央下
に平行して伸びる各第１及び第２列１７、１８のチップ
・パッド１６が含まれる。代わりに、チップ・パッド１
６は、水平方向に伸びても良く、また４列、或は従来よ
り知られる他の形態でも良い。

【００１３】リードフレーム１０は、それぞれ内部端５
２と外部端５１を有する複数のリード・フィンガ５０よ
り構成される。リードフレーム１０は、更に２個のバス
・バー３０、４０より構成される。第１のバス・バー３
０は、第１の端子部３１、第１配電ライン３２、複数の
第１配電フィンガ３３より構成される。

【００１４】第１配電フィンガ３３は、第１列１７のチ
ップ・パッド１６付近から、第１配電フィンガ３３が共
に接続される第１配電ライン３２まで伸びる。第１配電
ライン３２は、２列のチップ・パッド１６に平行して敷
設され、絶縁性テープ２０の水平端２３まで伸びる。第
１端子端部３１は、第１配電フィンガ３３に平行し、第
１配電ライン３２からチップ１２の縦端１４を越えた点
まで伸びている。

【００１５】リード・フィンガ５０は、第配電フィンガ
３３間に挿入され、２列のチップ・パッド１６付近の内
部端５２から、外部端５１でのチップ１２の縦端１４を
越えた点まで伸びる。

【００１６】図２に示すように、第１配電フィンガ３３
とリード・フィンガ５０は、第１列１７のチップ・パッ
ド１６付近で、テープ２０の内部端において同一平面上
にある。第１配電フィンガ３３とリード・フィンガ５０
間の接触と裂けるために、リード・フィンガ５０が内部
端５２から伸び出し、それによりボンド・ワイヤ１９と
裁縫接着のため十分な面積が形成され、次ぎにバス・バ
ー３０の第１配電ライン３２の少なくとも幅の上方に伸
び、また次ぎに段階ふうにチップ１２の縦端を越えた点
まで上方に伸びる。第１バス・バー３０の第１端子端部
３１もまた、梱包から退出する時リード・フィンガ５０
の外部端５１と同一平面上となるよう段が付けられてい
る。

【００１７】リード・フィンガと第１配電フィンガが同
一平面上であることが望ましいのは、チップ・パッド１
６から第１配電フィンガ３３、或はリード・フィンガ５
０のどちらか一方まで伸ばされるボンド・ワイヤ１９の
ループ高が０に近づくからである。ループ高の減少によ
り、ボンド・ワイヤの押圧化の可能性も同時に減少さ
れ、リード・フィンガ５０、或は第１配電フィンガ３３
下の表面との接触が裂けられる。本発明の更なる利点
は、上記の可能性が起きた場合、ボンド・ワイヤ１９
が、リード・フィンガ下の、或はリード・フィンガとチ
ップ・パッド間に敷設されるバス・バーではなく、絶縁
テープのみに接触することである。本発明のこの実施例
に関し特別な利点は、リード・フィンガを互いに電気的
に分離する役割を果たす、リード・フィンガ５０間に挿
入される第１配電フィンガ３３の存在に起因する電気科
学電流から生じるショートの減少である。このことは、
特に２個の隣接リード・フィンガ間の電圧相違が、リー
ド材料のセル電位を越える場合に当てはまる。更に、リ
ード・フィンガと配電フィンガに別個の材料を使用する
ことは、装置が利用される時有効な電圧以上のセル電位
を増加するよう作用可能である。

【００１８】更に、図１には、チップ１２に第２電圧を
提供するために使用可能な第２バス・バー４０も示され
ている。第２バス・バー４０は、２個の第２端子端部４
１、第２配電ライン４２、そして複数の第２配電フィン
ガ４３により構成される。これらは同じ様に接続される
が、第１列１７のチップ・パッド１６と第２列１８間の
平面についての鏡像では、前記第１バス・バー３０と同
様となる。第２バス・バー４０もまた、図２に示すのと
同様にリード・フィンガ５０と混合される。

【００１９】第バス・バー３０、第２バス・バー４０、
リード・フィンガ５０は、全て同じ導伝性材料から作成
でき、それぞれ別個に、或はどのような組合わせも可能
である。

【００２０】第２の実施例では、図３に示すように、第
１、第２バス・バーの第１配電ラインと第２配電ライン
が、２列のチップ・パッド１７、１８間で互いに平行に
敷設される。この実施例では、第１、第２配電フィンガ
４３、３３が連動しており、よってチップ・パッド１６
を更に離すよう移動させることなく、従って、全半導体
装置８を再設計することなく、ボンド・ワイヤ１９がバ
ス・バー４０及び３０に裁縫接着されるよう十分な着座
面が提供される。

【００２１】第２実施例の半導体装置８もまた、集積回
路１２、絶縁性テープ２０によりチップ１２に固着さ
れ、且つ絶縁されるリードフレーム１０、２列のチップ
・パッド１６、チップ・パッド１６をリードフレーム１
０に電気的に接続する複数のボンド・ワイヤから構成さ
れる。チップ・パッド１６も、図３に示すように、縦の
センターラインの沿った２列内に配置され、２列が、水
平方向にチップ１２を横断して設置され、或は他の従来
より知られる方法で設置される。この実施例の絶縁性テ
ープ２０は、チップ・パッド１６を露出するのに十分な
小ささの切り抜き部のみを有している。

【００２２】リードフレーム１０は、第１バス・バー３
０、第２バス・バー４０、そして複数のリードフィンガ
５０より構成される。この場合も、リード・フィンガ５
０は、２列のチップ・パッド１６付近の内部端５２から
集積チップ１２の縦端１４での外部端５１まで伸びる。
バス・バー３０、４０は、チップ・パッド１６の第１、
第２列１７、１８間を通る。従って、この実施例では、
全リードフレーム１０が１つの平面内に位置し、リード
・フィンガ５０がバス・バー４０、３０を飛び越えて通
過しないため、それらを持ち上げる必要はない。

【００２３】バス・バー３０及び４０の配電ライン３
２、４２は、ボンド・ワイヤ１９の裁縫接着を形成する
ため十分な着座面積を形成するため、第１、第２配電フ
ィンガ３３、４３長が長くなるよう、それぞれその幅が
減少される。図３に示すように、バス・バー３０と４０
は城造り形態となっているが、十分な着座面積を提供す
るものであれば、どのような連動構造にも変更できる。
第１、第２バス・バー３０、４０の第１、第２配電ライ
ン３２、４２は、それぞれテープ２０の水平端２３に向
かって、第１、第２列のチップ沿いに設置される。各バ
ス・バー３０及び４０の完全な一部である端子端部３
１、４１は、チップ１２の縦端１４を越えた点までリー
ド・フィンガ５０に平行に伸びる。

【００２４】本発明の第２実施例のリードフレームは、
１本の帯状の銅をラインに沿ってパンチングし、適切な
形態のバス・バーとリード・フィンガを形成することに
よる、従来から知られる方法で製造可能である。リード
フレームは、銅帯に固着して保持される。テープを有す
るチップは、リードフレーム下ろ通され、テープが熱せ
られ、リードフレームが、接着ツールでテープに固着さ
れる。リードフレームが一旦テープ及びチップに固着す
ると、リードフレームが帯から切られ、全半導体装置が
梱包される。

【００２５】本発明の第１実施例のリードフレームの製
造には、従来から知られる方法の採用が必要である。２
つの製造方法が提示されて来ている。第１に、接着ツー
ルを少なくとも２度通るリードフレームの組立て方法で
ある。バス・バーは、生産ラインに沿って所望の帯上の
材料を通過させることにより組み立てられ、そこでプン
チングにより端子端部で適切な形態のバス・バーに形成
され、該帯に固着されて保持され、第１回目の接着ツー
ルの通過中にテープを介してチップに固着される。次ぎ
に、リード・フィンガが、第２帯状の材料を生産ライン
のい沿って通過させ、その材料をパンチングし、適切な
形態に形作ることにより形成される。リード・フィンガ
は、外部端で該帯に固着されて保持され、第２回目の接
着ツールの通過中にテープを介してチップに固着され
る。ボンド・ワイヤは、適当な箇所で裁縫接着され、次
ぎに全ユニットがプラスチックで梱包され、リード・フ
ィンガの外部端とバス・バーの端子端部が歪曲される。
３種の別個の材料を使うことを望む場合、各バス・バー
が別個にパンチングされ、接着され、従って接着ツール
を３回通す必要がある。

【００２６】半導体装置製造の第２の方法は、標準の帯
幅の２倍の帯を使い開始される。一方の半分にリード・
フィンガが形成され、他半分にバス・バーが形成され
る。次ぎに、該帯が半分に折り曲げられる。これによ
り、バス・バーとリード・フィンガが重畳され、次ぎに
たった１回の接着ツールの通過によりチップに固着され
る。

【００２７】代わって、各第１バス・バー、第２バス・
バー、リード・フィンガに１個づつ３種の別個の材料が
使われることもある。この場合、第１バス・バーを組み
立て、次ぎに第２バス・バーをチップに固着して組み立
て、最後にリード・フィンガをチップ上に配置される。

【００２８】以上本発明を特に好適実施例を基に説明し
て来たが、当策者であれば分かるように、本発明の精神
及び範囲を越えることなく、上記の形態上の修正、更に
は具体的な変更も可能である。

【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）端子端部がその第１部分から伸びる一次配電ライ
ンと、その第２部分から伸びる配電フィンガとを含み、
前記配電フィンガが、電気的にボンド・ワイヤを前記
一次配電ラインに接続するようになっていることを特徴
とするバス・バー。 （２）前記バス・バーが平面である、上記（１）に記載
のバス・バー。 （３）前記端子端部が、前記一次配電ラインと非同一平
面上の一部を有する、上記（１）に記載のバス・バー。 （４）半導体装置であって、複数のチップ・パッドを有
する集積回路チップと、絶縁性テープと、前記絶縁性テ
ープにより前記集積回路に固着されるリードフレーム
と；前記チップ・パッドを前記リードフレームに電気的
に結合させる複数のボンド・ワイヤとを含み、前記リー
ドフレームが、少なくとも１個のバス・バーを含み、各
バス・バーは、端子端部がその第１部分から伸びる一次
配電ラインと、その第２部分から伸びる配電フィンガと
を含み、前記配電フィンガが、ボンド・ワイヤを前記一
次配電ラインに電気的に接続するようになっている、半
導体装置。 （５）前記複数のチップ・パッドが、第１、第２列内に
一定間隔で配置され、前記列が、チップ表面の中央に配
置される、上記（４）に記載の半導体装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例の平面図である；

【図２】図２は、ライン２ー２が表す図１の一部の部分
等角図である；

【図３】図３は、本発明の第２実施例の平面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端子端部がその第１部分から伸びる一次配
   電ラインと、その第２部分から伸びる配電フィンガとを
   含み、 前記配電フィンガが、電気的にボンド・ワイヤ
   を前記一次配電ラインに接続するようになっていること
   を特徴とするバス・バー。
2. 【請求項２】前記バス・バーが平面である、請求項１に
   記載のバス・バー。
3. 【請求項３】前記端子端部が、前記一次配電ラインと非
   同一平面上の一部を有する、請求項１に記載のバス・バ
   ー。
4. 【請求項４】半導体装置であって、 複数のチップ・パッドを有する集積回路チップと、 絶縁性テープと、 前記絶縁性テープにより前記集積回路に固着されるリー
   ドフレームと、 前記チップ・パッドを前記リードフレームに電気的に結
   合させる複数のボンド・ワイヤとを含み、前記リードフ
   レームが、少なくとも１個のバス・バーを含み、各バス
   ・バーは、端子端部がその第１部分から伸びる一次配電
   ラインと、その第２部分から伸びる配電フィンガとを含
   み、前記配電フィンガが、ボンド・ワイヤを前記一次配
   電ラインに電気的に接続するようになっている、半導体
   装置。
5. 【請求項５】前記複数のチップ・パッドが、第１、第２
   列内に一定間隔で配置され、前記列が、チップ表面の中
   央に配置される、請求項４に記載の半導体装置。