JPH09219491A - リードフレーム及び半導体装置 - Google Patents

リードフレーム及び半導体装置

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JPH09219491A
JPH09219491A JP8022666A JP2266696A JPH09219491A JP H09219491 A JPH09219491 A JP H09219491A JP 8022666 A JP8022666 A JP 8022666A JP 2266696 A JP2266696 A JP 2266696A JP H09219491 A JPH09219491 A JP H09219491A
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JP
Japan
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lead
thickness
semiconductor chip
tip portion
insulating tape
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Application number
JP8022666A
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English (en)
Inventor
Masahiko Hori
将彦 堀
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/531Shapes of wire connectors
    • H10W72/536Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/531Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W72/851Dispositions of multiple connectors or interconnections
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    • HELECTRICITY
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    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】接続の信頼性の高いリードフレーム及びこれを
用いた半導体装置を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、ボンディングされる接続周辺部
7aとこれに一体的に形成された導出部分7bとを有
し、接続周辺部7aの厚さが導出部分7bよりも厚く形
成されてなるリードフレーム7と、パッド4を有する半
導体チップ3と、導出部分7bと半導体チップ3との間
に配置されて、導出部分7bと半導体チップ3とを絶縁
すると供に固定する絶縁テープ2と、パッド4と前記接
続周辺部7aとをボンディングするワイヤ5とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リードフレーム
及び半導体装置に係り、特にテープを使用してインナー
リードを固定するリードフレームの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図4(a)(b)は、従来のリード・オ
ン・チップ(以下、LOCと記す)構造の半導体装置の
リードフレームのインナーリード付近の断面を示す拡大
図である。
【0003】図4(a)に示すように、この半導体装置
では、インナーリード1が、例えば樹脂で形成された絶
縁テープ2により、半導体チップ3に接着、固定されて
いる。
【0004】そして、インナーリード1の先端部分1a
と半導体チップ3上のパッド4とがボンディングワイヤ
(以下、ワイヤと記す)5でボンディングされている。
以下、インナーリード1上のボンディングが行われる部
分を接続周辺部と記す。特に図示していないが、周知の
ようにインナーリード1はパッケージから信号を導出す
る外部端子と一体成形され、リードフレームが形成され
ている。
【0005】また、インナリード1は、均一な板厚の金
属板をエッチングまたはプレス加工することで所定のイ
ンナリード形状とされ、その厚みはリードフレーム1全
体で均一である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、下記のような問題がある。図4(b)
に示すように、LOC構造のインナーリード1は絶縁テ
ープ2上にあるため、ボンディングツール6によるイン
ナーリード1側へのワイヤボンディング時、接続周辺部
1が沈みこむ。この結果、ワイヤ5とインナーリード1
との接続ができない場合が生じるという問題があった。
つまり、絶縁テープ2を使用した場合のパッケージの信
頼性が低下する。そこで、ボンディング時におけるイン
ナーリード1の機械的強度を上げるために、フレーム厚
を厚くすることが考えられる。しかし、この方法は半導
体装置の薄型化に適さない。また、インナーリード1と
ワイヤ5の接続の信頼性を確保するため、インナーリー
ド1の幅をある適度太くすることも考えられる。しか
し、この方法では、今後益々進む高密度化に対応するこ
とができないという問題がある。また、ヒートスプレッ
ダ付きクヮッド・フラット・パッケージ(以下、HQF
Pと記す)等のインナー・リード・ボンディングにおい
ても上記と同様な問題がある。
【0007】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、接続の信頼性の高いリ
ードフレーム及びこれを用いた半導体装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明のリードフレーム及び半導体
装置においては以下の手段を講じた。 (1)請求項1に記載した本発明のリードフレームは、
ワイヤがボンディングされる先端部分とこれに一体的に
形成された導出部分とを有し、前記先端部分の厚さが前
記導出部分よりも厚く形成されいる。
【0009】上記本発明のリードフレームにおいては、
前記先端部分が他の部分より厚いので、前記先端部分と
のボンディング時、従来のように前記先端部分が沈み込
むことをなくすことが可能となり、確実なボンディング
を行うことができる。 (2)請求項2に記載した本発明の半導体装置は、ボン
ディングされる先端部分とこれに一体的に形成された導
出部分とを有し、前記先端部分の厚さが前記導出部分よ
りも厚く形成されてなるリードフレームと、パッドを有
する半導体チップとを備えている。また、前記導出部分
と前記半導体チップとの間に配置されて、前記リードフ
レームを前記半導体チップに固定する絶縁テープと、前
記パッドと前記先端部分とを接続するボンディングワイ
ヤとを備えている。
【0010】上記本発明の半導体装置においては、前記
先端部分の厚さが他の部分より厚く、その前記先端部分
と前記半導体チップとの間に前記絶縁テープが無いの
で、前記リードフレーム側のボンディング時の前記先端
部分の沈み込みがない。従って、ワイヤと前記先端部分
との接合強度が向上する。従って、接合部の信頼性が向
上する。
【0011】請求項3に記載した本発明の半導体装置
は、ボンディングされる先端部分とこれに一体的に形成
された導出部分とを有し、前記先端部分の厚さが前記導
出部分よりも厚く形成されてなるリードフレームと、パ
ッドを有する半導体チップとを備えている。前記導出部
分と前記半導体チップ及び前記先端部分と前記半導体チ
ップとのそれぞれの間に配置されて、前記リードフレー
ムを前記半導体チップに固定する絶縁テープと、前記パ
ッドと前記先端部分とを接続するボンディングワイヤと
を備えている。
【0012】上記本発明の半導体装置においては、前記
先端部分と前記半導体チップとの間の前記絶縁テープが
薄いので、前記リードフレーム側のボンディング時の前
記先端部分の沈み込みが小さい。従って、確実なボンデ
ィングを行うことができる。さらに、前記先端部分の下
部にも前記絶縁テープが存在するので、前記半導体チッ
プとリードフレームとの間に絶縁抵抗を確保することが
できる。
【0013】また、請求項4に示すように、前記半導体
チップと前記先端部分の間の前記絶縁テープの厚さは、
前記半導体チップと前記導出部分との間の幅の80%以
下となっている。
【0014】上記本発明の半導体装置においては、前記
半導体チップと前記先端部分の間の前記絶縁テープの厚
さが、前記半導体チップと前記導出部分との間の幅の8
0%以下となっているので、前記半導体チップと前記先
端部分との間に十分な絶縁抵抗が確保され、及び確実な
ボンディングが行われる。
【0015】また、請求項5に示すように、前記先端部
分と前記半導体チップとの間の絶縁テープの厚さと前記
先端部分の厚さとの和が、前記導出部分と前記半導体チ
ップとの間の前記絶縁テープの厚さと前記導出部分の厚
さとの和と同じとなっている。
【0016】上記本発明の半導体装置においては、前記
先端部分と前記半導体チップとの間の前記絶縁テープの
厚さと前記先端部分の厚さとの和が、前記導出部分と前
記半導体チップとの間の前記絶縁テープの厚さと前記導
出部分の厚さとの和と同じなので、前記リードフレーム
と前記絶縁テープの総厚の変化がなく、従って、加工、
ボンディング工程が容易となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。尚、図4の従来例と同一箇
所には同一符号を付してその説明は省略し、異なる箇所
についてのみ説明する。 (第1の実施の形態)図1(a)は、本発明の第1の実
施の形態に係る半導体装置の上面図であり、図1(b)
は図1(a)の1bー1b線に沿う断面図である。
【0018】図1(a)に示すように、半導体チップ3
上には、インナーリード7が絶縁テープ2によって接
着、固定されている。また、図1(b)に示すように、
インナーリード7は接続周辺部7aの厚みが他の部分よ
りも厚くなるような2段形状にされている。このような
形状は、例えば、予めインナーリード7の接続周辺部7
aを除く部分を厚み方向にエッチィング除去するか、ま
たは接続周辺部7aに所定の厚さの材料を接着すること
等により得られる。そして、絶縁テープ2はインナーリ
ード7の上記接続周辺部7aからはずれた位置に設けら
れており、この絶縁テープ2はインナーリード7の接続
周辺部7aとそれ以外の部分との厚さの差に相当する厚
みを有している。そして、ワイヤ5は上記インナード7
の接続周辺部7a上、すなわち、下部に絶縁テープ2が
存在していない箇所に接続されている。
【0019】上記の実施の形態においては、インナーリ
ード7の接続周辺部7aの厚さが他の部分よりも厚く、
かつ接続周辺部7aの下部には絶縁テープ2が存在して
いないので、ワイヤボンディング時、従来のように接続
周辺部7aが沈み込むことがなくなり、確実なボンディ
ングを行うことができる。従って、接合部の信頼性が向
上する。 (第2の実施の形態)図2は、本発明の第2の実施の形
態に係る半導体装置の断面図である。この第2の実施の
形態における半導体装置が、上記第1の実施の形態のも
のと異なっている点は、接続周辺部7aの下部にも絶縁
テープ8が存在していることである。
【0020】すなわち、この第2の実施の形態では、絶
縁テープ8が、接続周辺部7aの下部に存在する膜厚の
薄い第1の部分8aと、接続周辺部以外の部分の下部に
存在し及び第1の部分8aよりも厚い膜厚を有する第2
の部分8bとから構成されている。
【0021】尚、上記のように膜厚の薄い第1の部分8
aと厚い第2の部分8bとが一体化された絶縁テープ8
に変えて、膜厚の薄い絶縁テープと厚い絶縁テープの2
種類を用いるようにしてもよい。
【0022】上記の実施の形態においては、インナーリ
ード7の接続周辺部7aの厚さが他の部分7bよりも厚
く、その下部に存在している絶縁テープ8の第1の部分
8aの膜厚が薄いので、第1の実施の形態のものと同様
に、ワイヤボンディング時、従来のように接続周辺部が
沈み込むことがなくなり、確実なボンディングを行うこ
とができる。しかも、この第2の実施の形態のもので
は、インナーリード7の接続周辺部7aの下部にも絶縁
テープ8の第1の部分8aが存在しているので、半導体
チップ3とインナーリード7との間に十分な絶縁抵抗を
確保することができる。
【0023】尚、インナーリード7のフレーム厚を厚く
する部分7a、または、絶縁テープ8の厚さを薄くする
第1の部分8aが少なくともインナーリード7の最先端
から1mm以下の先端部分であることが望ましい。これ
は、ボンディングが行われる部分から離れるほど効果が
小さくなるためである。また、インナーリード7のフレ
ーム厚を厚くする部分7a、または、絶縁テープ8の厚
さを薄くする第1の部分8aがボンディングの行われる
インナーリード7の最先端から200μmの付近を含む
部分(接続周辺部)であることが特に望ましい。成形の
容易さの点を含めて考慮すると、この接続周辺部はイン
ナーリード7の最先端から500μm程度までの先端部
分であることが望ましい。
【0024】次に、本発明の半導体装置において、イン
ナーリード7の接続周辺部7aの厚さと他の部分7bの
厚さとの差bを種々変えた場合のピール強度比を測定し
た結果について説明する。図3(a)はその測定に用い
た本発明の実施の形態に係る半導体装置の断面図であ
る。図3(b)はその結果を説明する図である。
【0025】図3(a)に示すように、前記差bが、前
記絶縁テープの第2の部分8bの厚さaと同じ場合のワ
イヤ5とインーナード7との接続強度、つまりピール強
度を100とする。図3(b)に示すように、前記厚さ
の差bを前記厚さaの80%〜10%とした場合のピー
ル強度と、前記100としたピール強度との比をピール
強度比として示している。
【0026】前記厚さの差bが、前記絶縁テープの第2
の部分8bの厚さaの10%となった場合、つまり接続
周辺部の絶縁テープの第1の部分8aの厚さcが前記厚
さaの90%となった場合、ピール強度比は16とな
る。同じく前記差bが前記厚さaの20%、つまり前記
厚さcが前記厚さaの80%となった場合、ピール強度
比は53となり、ピール強度が著しく向上する。
【0027】また、前記差b、前記厚さcが供に前記厚
さaの50%になった場合、ピール強度比は84とな
る。前記差b、前記厚さcがそれぞれ前記厚さaの80
%、20%になった場合、ピール強度比は96となる。
絶縁性とピール強度とのバランスの点から、前記差bが
前記厚さaの50%〜80%、つまり、前記厚さcが前
記厚さaの80%〜50%が望ましい。
【0028】また、接続周辺部のインナーリード7aと
絶縁テープの第1の部分8aとの厚さと、接続周辺部以
外のインナーリード7bと絶縁テープの第2の部分8b
との厚さが同じ場合が望ましい。これは、インナーリー
ド7と絶縁テープ8の総厚の変化がないことによって、
加工、ボンディング工程が容易となるためである。
【0029】尚、インナーリード7の下が半導体チップ
3である場合について説明したが、インナーリード7の
下が半導体チップ3でなくヒートスプレッダであるHQ
FPに実施しても同様な効果がある。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、接続の信頼性の高いリードフレーム及びこれを用い
た半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置を
説明するための図。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置を
説明するための断面図。
【図3】本発明の第1、第2の実施の形態に係る半導体
装置を説明するための図。
【図4】従来の半導体装置の一例を説明するための断面
図。
【符号の説明】
1、7…インナーリード、 2、8…絶縁テープ、 3…半導体チップ、 4…パッド、 5…ワイヤ、 7a…インナーリードの接続周辺部、 7b…インナーリードの接続周辺部以外の部分、 8a…絶縁テープの第1の部分、 8b…絶縁テープの第2の部分。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワイヤがボンディングされる先端部分とこ
    れに一体的に形成された導出部分とを有し、前記先端部
    分の厚さが前記導出部分よりも厚く形成されてなること
    を特徴とするリードフレーム。
  2. 【請求項2】ボンディングされる先端部分とこれに一体
    的に形成された導出部分とを有し、前記先端部分の厚さ
    が前記導出部分よりも厚く形成されてなるリードフレー
    ムと、 パッドを有する半導体チップと、 前記導出部分と前記半導体チップとの間に配置されて、
    前記リードフレームを前記半導体チップに固定する絶縁
    テープと、 前記パッドと前記先端部分とを接続するボンディングワ
    イヤとを備えたことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】ボンディングされる先端部分とこれに一体
    的に形成された導出部分とを有し、前記先端部分の厚さ
    が前記導出部分よりも厚く形成されてなるリードフレー
    ムと、 パッドを有する半導体チップと、 前記導出部分と前記半導体チップ及び前記先端部分と前
    記半導体チップとのそれぞれの間に配置されて、前記リ
    ードフレームを前記半導体チップに固定する絶縁テープ
    と、 前記パッドと前記先端部分とを接続するボンディングワ
    イヤとを備えたことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】前記半導体チップと前記先端部分の間の前
    記絶縁テープの厚さは、前記半導体チップと前記導出部
    分との間の幅の80%以下となっていることを特徴とす
    る請求項3記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】前記先端部分と前記半導体チップとの間の
    絶縁テープの厚さと前記先端部分の厚さとの和が、前記
    導出部分と前記半導体チップとの間の前記絶縁テープの
    厚さと前記導出部分の厚さとの和と同じであることを特
    徴とする請求項3記載の半導体装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004054089A1 (ja) * 2002-12-10 2004-06-24 Seiko Epson Corporation 圧電発振器およびその製造方法並びに携帯電話装置および電子機器
US7123107B2 (en) 2002-12-10 2006-10-17 Seiko Epson Corporation Piezoelectric oscillator, manufacturing method thereof, and electronic device

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