JPH09289276A - リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 - Google Patents
リードフレームおよびそれを用いた半導体装置Info
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- JPH09289276A JPH09289276A JP8100779A JP10077996A JPH09289276A JP H09289276 A JPH09289276 A JP H09289276A JP 8100779 A JP8100779 A JP 8100779A JP 10077996 A JP10077996 A JP 10077996A JP H09289276 A JPH09289276 A JP H09289276A
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- lead frame
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
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- H10W72/531—Shapes of wire connectors
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package 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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤボンディング時におけるリード側圧着
剥がれやテール部残りを防止する。 【解決手段】 インナーリード部２ａのボンディングエ
リア２ａ1 を、それに対応したボンディングパッドに向
かって半導体チップの回路形成面から垂直方向に傾斜し
て形成する。
剥がれやテール部残りを防止する。 【解決手段】 インナーリード部２ａのボンディングエ
リア２ａ1 を、それに対応したボンディングパッドに向
かって半導体チップの回路形成面から垂直方向に傾斜し
て形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームお
よびそれを用いた半導体装置に関し、特に、半導体チッ
プとリードとがワイヤ接続されるリードフレームに適用
して有効な技術に関するものである。
よびそれを用いた半導体装置に関し、特に、半導体チッ
プとリードとがワイヤ接続されるリードフレームに適用
して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回路素子の形成された半導体チップはリ
ードフレームに搭載され、ボンディングワイヤ（以下、
「ワイヤ」ということもある。）によってそのボンディ
ングパッドとリードとを電気的に接続するワイヤボンデ
ィングが行われる。ワイヤボンディングは、最初に半導
体チップに形成されたボンディングパッドにボンディン
グし、ここを起点としてワイヤを引き伸ばしてリードの
ボンディングエリアにボンディングする。リード側をボ
ンディングした後は、クランパでワイヤを引っ張ってこ
れを切断している。そして、ボンディングは、キャピラ
リを用いた熱圧着法であるネイルヘッドボンディング
と、ウェッジを用いた超音波法であるウェッジボンディ
ングとに大別される。
ードフレームに搭載され、ボンディングワイヤ（以下、
「ワイヤ」ということもある。）によってそのボンディ
ングパッドとリードとを電気的に接続するワイヤボンデ
ィングが行われる。ワイヤボンディングは、最初に半導
体チップに形成されたボンディングパッドにボンディン
グし、ここを起点としてワイヤを引き伸ばしてリードの
ボンディングエリアにボンディングする。リード側をボ
ンディングした後は、クランパでワイヤを引っ張ってこ
れを切断している。そして、ボンディングは、キャピラ
リを用いた熱圧着法であるネイルヘッドボンディング
と、ウェッジを用いた超音波法であるウェッジボンディ
ングとに大別される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、たとえば、Ｉ
ＳＳ産業科学システムズ発行、宗像広志（キューリック
・アンド・ソファー・ジャパン株式会社）著、「ＬＳＩ
パッケージ高信頼化のためのリードフレームテクノロジ
ー《 '９５ＬＳＩアセンブリテクノロジーフォーラム論
文集》」（1995年10月25日発行）、 P23に記載されてい
るように、ネイルヘッドボンディング等で結線されるリ
ードフレームは、リード先端部の厚さのばらつきやＺ方
向への変形等に起因するボンディングエリアの平坦度不
良によって、ワイヤの圧着部がリードから剥がれてしま
うリード側圧着剥がれが発生するという問題がある。ま
た、キャピラリやウェッジといったボンディングツール
によるワイヤのリードに対する圧着力が不十分となり、
ワイヤがその圧着端で切断されずにテール部が形成され
る実装上のトラブルが発生するという問題もある。
ＳＳ産業科学システムズ発行、宗像広志（キューリック
・アンド・ソファー・ジャパン株式会社）著、「ＬＳＩ
パッケージ高信頼化のためのリードフレームテクノロジ
ー《 '９５ＬＳＩアセンブリテクノロジーフォーラム論
文集》」（1995年10月25日発行）、 P23に記載されてい
るように、ネイルヘッドボンディング等で結線されるリ
ードフレームは、リード先端部の厚さのばらつきやＺ方
向への変形等に起因するボンディングエリアの平坦度不
良によって、ワイヤの圧着部がリードから剥がれてしま
うリード側圧着剥がれが発生するという問題がある。ま
た、キャピラリやウェッジといったボンディングツール
によるワイヤのリードに対する圧着力が不十分となり、
ワイヤがその圧着端で切断されずにテール部が形成され
る実装上のトラブルが発生するという問題もある。
【０００４】そして、本発明者が調査したところによれ
ば、このような圧着不良は、リードに対する押圧力を大
きくできないためにボンディング時において先下がりが
殆ど矯正されないＬＯＣ（Lead On Chip）タイプのリー
ドフレームにおいて発生率が高くなっている。
ば、このような圧着不良は、リードに対する押圧力を大
きくできないためにボンディング時において先下がりが
殆ど矯正されないＬＯＣ（Lead On Chip）タイプのリー
ドフレームにおいて発生率が高くなっている。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ワイヤボンディ
ング時におけるリード側圧着剥がれを防止することので
きる技術を提供することにある。
ング時におけるリード側圧着剥がれを防止することので
きる技術を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、ワイヤボンディング
時におけるボンディングワイヤテール部残りを防止する
ことのできる技術を提供することにある。
時におけるボンディングワイヤテール部残りを防止する
ことのできる技術を提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００８】
【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、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【０００９】すなわち、本発明によるリードフレーム
は、インナーリード部のボンディングエリアをそれに対
応したボンディングパッドに向かって半導体チップの回
路形成面から垂直方向に傾斜して形成したことを特徴と
するものである。
は、インナーリード部のボンディングエリアをそれに対
応したボンディングパッドに向かって半導体チップの回
路形成面から垂直方向に傾斜して形成したことを特徴と
するものである。
【００１０】このリードフレームにおいて、ボンディン
グエリアの傾斜角はボンディングワイヤをボンディング
パッドに押圧するボンディングツールの圧着面に対して
２〜４°とすることが望ましい。また、リードの厚さが
ボンディングパッドに向かって厚くなるようにしてボン
ディングエリアを傾斜させるようにしてもよい。厚さは
圧印加工、エッチングまたはメッキにより調整すること
ができる。
グエリアの傾斜角はボンディングワイヤをボンディング
パッドに押圧するボンディングツールの圧着面に対して
２〜４°とすることが望ましい。また、リードの厚さが
ボンディングパッドに向かって厚くなるようにしてボン
ディングエリアを傾斜させるようにしてもよい。厚さは
圧印加工、エッチングまたはメッキにより調整すること
ができる。
【００１１】このようなリードフレームは、ボンディン
グエリアが半導体チップ上に位置するＬＯＣタイプに適
用すると有効である。
グエリアが半導体チップ上に位置するＬＯＣタイプに適
用すると有効である。
【００１２】そして、本発明による半導体装置は、この
ようなリードフレームを用いて構成されているものであ
る。
ようなリードフレームを用いて構成されているものであ
る。
【００１３】上記した手段によれば、ボンディングワイ
ヤがリードに確実に接着されてリード側圧着剥がれが未
然に防止される。また、ボンディングワイヤはキャピラ
リ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発生するこ
ともない。
ヤがリードに確実に接着されてリード側圧着剥がれが未
然に防止される。また、ボンディングワイヤはキャピラ
リ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発生するこ
ともない。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の機能を有する部材には同一
の符号が付されており、その繰り返しの説明は省略され
ている。
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の機能を有する部材には同一
の符号が付されており、その繰り返しの説明は省略され
ている。
【００１５】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態であるリードフレームを示す平面図、図２は図１の
インナーリード部のボンディングエリアにおけるワイヤ
圧着状態を拡大して示す説明図、図３はワイヤ圧着後に
おける図２の平面図である。
形態であるリードフレームを示す平面図、図２は図１の
インナーリード部のボンディングエリアにおけるワイヤ
圧着状態を拡大して示す説明図、図３はワイヤ圧着後に
おける図２の平面図である。
【００１６】本実施の形態によるリードフレーム１は、
たとえば４方向から導出されたリード２がガルウィング
状に形成された面実装タイプのＱＦＰ（Quad Flat Pack
age）型半導体装置に用いられるもので、図１に示す場
合には、中央部に形成されたタブ３に回路素子の形成さ
れた半導体チップ４が搭載されている。但し、本発明は
ＱＦＰ以外の種々の面実装挿入タイプ、さらには各種ピ
ン挿入タイプの半導体装置に適用することが可能であ
る。また、リードフレーム１は打ち抜き成形あるいはエ
ッチング加工の何れにより形成されていてもよい。
たとえば４方向から導出されたリード２がガルウィング
状に形成された面実装タイプのＱＦＰ（Quad Flat Pack
age）型半導体装置に用いられるもので、図１に示す場
合には、中央部に形成されたタブ３に回路素子の形成さ
れた半導体チップ４が搭載されている。但し、本発明は
ＱＦＰ以外の種々の面実装挿入タイプ、さらには各種ピ
ン挿入タイプの半導体装置に適用することが可能であ
る。また、リードフレーム１は打ち抜き成形あるいはエ
ッチング加工の何れにより形成されていてもよい。
【００１７】タブ吊りリード５によりフレーム外枠６に
固定されたタブ３から外側に延びるようにしてたとえば
計２０本のリード２が形成されている。すなわち、マウ
ントされた半導体チップ４のボンディングパッド４ａの
近傍に先端のボンディングエリア２ａ1 が位置するよう
にして放射状に広がるインナーリード部２ａが形成さ
れ、それぞれのインナーリード部２ａと連続するように
して４方向に延びるアウターリード部２ｂが各方向５本
ずつ形成されている。そして、半導体チップ４のボンデ
ィングパッド４ａとこれに対応したインナーリード部２
ａとはそれぞれボンディングワイヤ７で接続されてい
る。
固定されたタブ３から外側に延びるようにしてたとえば
計２０本のリード２が形成されている。すなわち、マウ
ントされた半導体チップ４のボンディングパッド４ａの
近傍に先端のボンディングエリア２ａ1 が位置するよう
にして放射状に広がるインナーリード部２ａが形成さ
れ、それぞれのインナーリード部２ａと連続するように
して４方向に延びるアウターリード部２ｂが各方向５本
ずつ形成されている。そして、半導体チップ４のボンデ
ィングパッド４ａとこれに対応したインナーリード部２
ａとはそれぞれボンディングワイヤ７で接続されてい
る。
【００１８】隣り合うアウターリード部２ｂを相互に連
結するようにしてダムバー８が形成されており、樹脂封
止時において型締めされた金型からのモールド樹脂の漏
出がここで阻止されるようになっている。図１の二点鎖
線で囲まれたインナーリード部２ａから内側の領域が封
止領域であり、これから分かるように、外部に位置する
アウターリード部２ｂはパッケージの各側面から突出し
た構造となる。
結するようにしてダムバー８が形成されており、樹脂封
止時において型締めされた金型からのモールド樹脂の漏
出がここで阻止されるようになっている。図１の二点鎖
線で囲まれたインナーリード部２ａから内側の領域が封
止領域であり、これから分かるように、外部に位置する
アウターリード部２ｂはパッケージの各側面から突出し
た構造となる。
【００１９】図２および図３において詳しく示すよう
に、半導体チップ４（図１）から延びるボンディングワ
イヤ７が圧着されるインナーリード部２ａのボンディン
グエリア２ａ1 は、リード圧着性の向上を図るために、
プレス金型によって押圧されたコイニング加工（圧印加
工）が施されている。これにより他の箇所より一段低く
なったボンディングエリア２ａ1 は良好な電気的接触性
を得るために金属メッキ、たとえば金メッキや銀メッキ
によりコーティングされている。そして、たとえばコイ
ニング加工するプレス金型のプレス面を傾斜させておく
ことにより、ワイヤボンディング結線方向上流側、つま
り対応する半導体チップ４のボンディングパッド４ａに
向かってその厚さが厚くなって上方に傾斜したいわゆる
先上がりの状態に成形されている。
に、半導体チップ４（図１）から延びるボンディングワ
イヤ７が圧着されるインナーリード部２ａのボンディン
グエリア２ａ1 は、リード圧着性の向上を図るために、
プレス金型によって押圧されたコイニング加工（圧印加
工）が施されている。これにより他の箇所より一段低く
なったボンディングエリア２ａ1 は良好な電気的接触性
を得るために金属メッキ、たとえば金メッキや銀メッキ
によりコーティングされている。そして、たとえばコイ
ニング加工するプレス金型のプレス面を傾斜させておく
ことにより、ワイヤボンディング結線方向上流側、つま
り対応する半導体チップ４のボンディングパッド４ａに
向かってその厚さが厚くなって上方に傾斜したいわゆる
先上がりの状態に成形されている。
【００２０】一般にコイニングされたボンディングエリ
ア２ａ1 はキャピラリ（ボンディングツール）９の先端
の圧着面Ｓの全体が押圧されるように、該圧着面Ｓに対
して傾斜角θは０°で設計されている。したがって、図
６に示すように、キャピラリ９の圧着面Ｓはボンディン
グエリア２ａ1 に対してフラットに接触するため、軸心
から外部に導出されたボンディングワイヤ７はキャピラ
リ９に加わる荷重又は超音波等の機械的振動もしくはそ
の両方により変形してキャピラリ先端形状に対応したリ
ード圧着部Ｐが形成される。さらに、キャピラリホール
に沿って円形のキャピラリ圧痕Ｃが形成される（図
７）。
ア２ａ1 はキャピラリ（ボンディングツール）９の先端
の圧着面Ｓの全体が押圧されるように、該圧着面Ｓに対
して傾斜角θは０°で設計されている。したがって、図
６に示すように、キャピラリ９の圧着面Ｓはボンディン
グエリア２ａ1 に対してフラットに接触するため、軸心
から外部に導出されたボンディングワイヤ７はキャピラ
リ９に加わる荷重又は超音波等の機械的振動もしくはそ
の両方により変形してキャピラリ先端形状に対応したリ
ード圧着部Ｐが形成される。さらに、キャピラリホール
に沿って円形のキャピラリ圧痕Ｃが形成される（図
７）。
【００２１】ここで、フレーム製造工程のばらつきやフ
レーム材料の輸送過程における振動等様々な要因によっ
て、ボンディングエリア２ａ1 の平坦度は変化する。本
発明者によるこれまでのフレーム部材の受入検査の結果
では、その傾きのばらつき範囲は±４°であることが判
明した。そして、さらに精査したところ、前記した圧着
不良は、ボンディングエリア２ａ1 がワイヤ結線方向上
流側、つまり既にボンディングされた半導体チップ４の
ボンディングパッド４ａに向かって低くなるいわゆる先
下がりの場合であることが判明した。
レーム材料の輸送過程における振動等様々な要因によっ
て、ボンディングエリア２ａ1 の平坦度は変化する。本
発明者によるこれまでのフレーム部材の受入検査の結果
では、その傾きのばらつき範囲は±４°であることが判
明した。そして、さらに精査したところ、前記した圧着
不良は、ボンディングエリア２ａ1 がワイヤ結線方向上
流側、つまり既にボンディングされた半導体チップ４の
ボンディングパッド４ａに向かって低くなるいわゆる先
下がりの場合であることが判明した。
【００２２】つまり、図８に示すように、ボンディング
エリア２ａ1 が先下がりになると、キャピラリ９によっ
てボンディングワイヤ７をつぶして変形させる部位に機
械的なストレスが十分に伝わらず（図９）、その結果、
ボンディングエリア２ａ1 に対する接着強度が弱くなっ
てリード側圧着剥がれが発生しやすくなるというもので
ある。また、ボンディングワイヤ７が十分につぶれなく
なることからクランパで引っ張ってもこれが切れにくく
なるため、ボンディングワイヤ７が圧着端よりクランパ
寄りで切断されていわゆるテール部残りが形成されてし
まうというものである。このような問題が発生した場
合、ボンディングエリア２ａ1 に形成されたキャピラリ
圧痕Ｃは円形とならず、図９に示すように、前方には圧
痕のない半円状となる。
エリア２ａ1 が先下がりになると、キャピラリ９によっ
てボンディングワイヤ７をつぶして変形させる部位に機
械的なストレスが十分に伝わらず（図９）、その結果、
ボンディングエリア２ａ1 に対する接着強度が弱くなっ
てリード側圧着剥がれが発生しやすくなるというもので
ある。また、ボンディングワイヤ７が十分につぶれなく
なることからクランパで引っ張ってもこれが切れにくく
なるため、ボンディングワイヤ７が圧着端よりクランパ
寄りで切断されていわゆるテール部残りが形成されてし
まうというものである。このような問題が発生した場
合、ボンディングエリア２ａ1 に形成されたキャピラリ
圧痕Ｃは円形とならず、図９に示すように、前方には圧
痕のない半円状となる。
【００２３】そこで、前述のように、ボンディングエリ
ア２ａ1 を先上がりの状態に成形すれば、キャピラリ９
により変形されるボンディングワイヤ７には、図３に示
すように、十分に広いリード圧着部Ｐが形成される。さ
らに、先上がり側に半円のキャピラリ圧痕Ｃが形成され
るので、ボンディングワイヤ７はキャピラリ９によって
大きく潰されてこの部位で切断されることになる。
ア２ａ1 を先上がりの状態に成形すれば、キャピラリ９
により変形されるボンディングワイヤ７には、図３に示
すように、十分に広いリード圧着部Ｐが形成される。さ
らに、先上がり側に半円のキャピラリ圧痕Ｃが形成され
るので、ボンディングワイヤ７はキャピラリ９によって
大きく潰されてこの部位で切断されることになる。
【００２４】本発明者はさらに考察を進め、最適なボン
ディングエリア２ａ1 の傾斜角θについての解析を行っ
た。ここで、傾斜角θとはボンディングエリア２ａ1 が
キャピラリ９の圧着面Ｓとなす角であり、このような傾
斜角θを＋４°〜−４°（＋：先上がり、−：先下が
り）まで２°刻みで設定し、各傾斜角θについて１００
個ずつのリードフレーム１を用意してワイヤボンディン
グを行い、リード側圧着剥がれおよびテール部残りの２
種類のボンディング不良についてその発生件数をＩＣ単
位で外観検査を行った。その結果を、次の表１に示す。
ディングエリア２ａ1 の傾斜角θについての解析を行っ
た。ここで、傾斜角θとはボンディングエリア２ａ1 が
キャピラリ９の圧着面Ｓとなす角であり、このような傾
斜角θを＋４°〜−４°（＋：先上がり、−：先下が
り）まで２°刻みで設定し、各傾斜角θについて１００
個ずつのリードフレーム１を用意してワイヤボンディン
グを行い、リード側圧着剥がれおよびテール部残りの２
種類のボンディング不良についてその発生件数をＩＣ単
位で外観検査を行った。その結果を、次の表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】この表からすると、先下がりの場合にのみ
ボンディング不良が発生しており、その不良率は−４°
の場合が１０％、−２°の場合が１％となっている。し
たがって、ボンディングエリア２ａ1 が先下がりに傾斜
していくにしたがって不良率が高くなることが分かる。
一方、傾斜角θが±０°および先上がりの場合には不良
が発生していない。これによれば、ボンディングエリア
２ａ1 の傾斜角θについては±０°から先上がり方向に
は自由に設定できるとも言えるが、フレーム取り扱い時
などにおいて前記したばらつき範囲±４°で先下がり方
向に傾斜する場合を考慮すると、好ましくは＋２〜＋４
°である。
ボンディング不良が発生しており、その不良率は−４°
の場合が１０％、−２°の場合が１％となっている。し
たがって、ボンディングエリア２ａ1 が先下がりに傾斜
していくにしたがって不良率が高くなることが分かる。
一方、傾斜角θが±０°および先上がりの場合には不良
が発生していない。これによれば、ボンディングエリア
２ａ1 の傾斜角θについては±０°から先上がり方向に
は自由に設定できるとも言えるが、フレーム取り扱い時
などにおいて前記したばらつき範囲±４°で先下がり方
向に傾斜する場合を考慮すると、好ましくは＋２〜＋４
°である。
【００２７】なお、ここで先上がりとは、必ずしもイン
ナーリード部２ａの先端に向かってボンディングエリア
２ａ1 が上方に傾斜している状態だけを指すのではない
ことには注意を要する。つまり、既に定義しているよう
に、先上がりとはボンディングエリア２ａ1 がそれに対
応する半導体チップ４のボンディングパッド４ａに向か
って上方に傾斜している状態を指す。したがって、先端
がボンディングパッド４ａの方向を向いている場合に
は、ここに示すように先端に向かって上方傾斜になる
が、インナーリード部２ａがＪ字形に形成されてその先
端がボンディングパッド４ａと反対方向を向いている場
合には、逆に先端に向かって下方傾斜が先上がりとな
る。
ナーリード部２ａの先端に向かってボンディングエリア
２ａ1 が上方に傾斜している状態だけを指すのではない
ことには注意を要する。つまり、既に定義しているよう
に、先上がりとはボンディングエリア２ａ1 がそれに対
応する半導体チップ４のボンディングパッド４ａに向か
って上方に傾斜している状態を指す。したがって、先端
がボンディングパッド４ａの方向を向いている場合に
は、ここに示すように先端に向かって上方傾斜になる
が、インナーリード部２ａがＪ字形に形成されてその先
端がボンディングパッド４ａと反対方向を向いている場
合には、逆に先端に向かって下方傾斜が先上がりとな
る。
【００２８】このように、本実施の形態におけるリード
フレーム１では、ボンディングエリア２ａ1 がそれに対
応した半導体チップ４のボンディングパッド４ａに向か
って上方に傾斜するように形成されているので、ワイヤ
ボンディング実装を行った場合、キャピラリ９はボンデ
ィングワイヤ７をつぶして変形させる部位に機械的なス
トレスを十分に伝えることが可能となり、広いリード圧
着部Ｐが形成され、同時に先上がり側に半円のキャピラ
リ圧痕Ｃが形成される。したがって、ボンディングワイ
ヤ７がリード２に確実に接着されてリード側圧着剥がれ
が未然に防止されるとともに、ボンディングワイヤ７は
キャピラリ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発
生することもない。
フレーム１では、ボンディングエリア２ａ1 がそれに対
応した半導体チップ４のボンディングパッド４ａに向か
って上方に傾斜するように形成されているので、ワイヤ
ボンディング実装を行った場合、キャピラリ９はボンデ
ィングワイヤ７をつぶして変形させる部位に機械的なス
トレスを十分に伝えることが可能となり、広いリード圧
着部Ｐが形成され、同時に先上がり側に半円のキャピラ
リ圧痕Ｃが形成される。したがって、ボンディングワイ
ヤ７がリード２に確実に接着されてリード側圧着剥がれ
が未然に防止されるとともに、ボンディングワイヤ７は
キャピラリ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発
生することもない。
【００２９】さらに、ボンディングエリア２ａ1 の傾斜
角をキャピラリ９の圧着面Ｓに対して２〜４°に設定す
ることで、フレーム取り扱い時などにおいてボンディン
グエリア２ａ1 が多少先下がり方向に傾斜した場合のマ
ージンが確保され、より高品質のワイヤボンディングを
実行することができる。
角をキャピラリ９の圧着面Ｓに対して２〜４°に設定す
ることで、フレーム取り扱い時などにおいてボンディン
グエリア２ａ1 が多少先下がり方向に傾斜した場合のマ
ージンが確保され、より高品質のワイヤボンディングを
実行することができる。
【００３０】ここで、図４に示すように、ボンディング
エリア２ａ1 が半導体チップ４上に位置するＬＯＣのリ
ードフレーム１にこのような傾斜構造を用いた場合を取
り上げる。
エリア２ａ1 が半導体チップ４上に位置するＬＯＣのリ
ードフレーム１にこのような傾斜構造を用いた場合を取
り上げる。
【００３１】ＬＯＣの場合、ボンディングエリア２ａ1
の直下に半導体チップ４があるため、ボンディング荷重
を大きくすることができず、そのため、一旦ボンディン
グエリア２ａ1 が先下がりに変形するとボンディング時
においてこれが殆ど矯正されない。このようなリードフ
レーム１に前記傾斜構造を採用すれば、確実に広いリー
ド圧着部が形成され、また、先上がり側に半円のキャピ
ラリ圧痕が形成されるので、極めて良質なワイヤボンデ
ィングを実行することが可能になる。
の直下に半導体チップ４があるため、ボンディング荷重
を大きくすることができず、そのため、一旦ボンディン
グエリア２ａ1 が先下がりに変形するとボンディング時
においてこれが殆ど矯正されない。このようなリードフ
レーム１に前記傾斜構造を採用すれば、確実に広いリー
ド圧着部が形成され、また、先上がり側に半円のキャピ
ラリ圧痕が形成されるので、極めて良質なワイヤボンデ
ィングを実行することが可能になる。
【００３２】なお、本リードフレーム１においてキャピ
ラリ圧痕Ｃは先上がり側に半円となるので、このような
圧痕を外観検査で確認することにより正しいリード圧着
が実施されていることを知ることができる。
ラリ圧痕Ｃは先上がり側に半円となるので、このような
圧痕を外観検査で確認することにより正しいリード圧着
が実施されていることを知ることができる。
【００３３】（実施の形態２）図５は本発明の他の実施
の形態であるリードフレームのボンディングエリアにお
けるワイヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
の形態であるリードフレームのボンディングエリアにお
けるワイヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
【００３４】図示するように、本実施の形態では、イン
ナーリード部２ａの先端を上方に曲げることによってボ
ンディングエリア２ａ1 が半導体チップのボンディング
パッドに向かって上方に傾斜しているものである。
ナーリード部２ａの先端を上方に曲げることによってボ
ンディングエリア２ａ1 が半導体チップのボンディング
パッドに向かって上方に傾斜しているものである。
【００３５】前記した実施の形態１に示すようにリード
の厚さを厚くするのではなく、このように、インナーリ
ード部２ａを曲げることによってボンディングエリア２
ａ1に傾斜を持たせるようにしてもよい。
の厚さを厚くするのではなく、このように、インナーリ
ード部２ａを曲げることによってボンディングエリア２
ａ1に傾斜を持たせるようにしてもよい。
【００３６】なお、熱圧着法の場合にはステージ１０に
埋設されたヒータによってリードフレーム１をたとえば
300℃程度に加熱しながらボンディングを行うので、本
実施の形態のようにボンディングエリア２ａ1 の部分が
ステージ１０から浮いているとここが所定温度に加熱さ
れるまで待機しておく必要が生じてスループットが若干
悪化することが想定される。あるいは、規定温度に加熱
されることなくボンディングが実行されることが懸念さ
れる。したがって、熱圧着法による場合には、実施の形
態１に示すように、リードの厚さを厚くすることによっ
てボンディングエリアを傾斜させたリードフレーム１を
用いることが望ましい。
埋設されたヒータによってリードフレーム１をたとえば
300℃程度に加熱しながらボンディングを行うので、本
実施の形態のようにボンディングエリア２ａ1 の部分が
ステージ１０から浮いているとここが所定温度に加熱さ
れるまで待機しておく必要が生じてスループットが若干
悪化することが想定される。あるいは、規定温度に加熱
されることなくボンディングが実行されることが懸念さ
れる。したがって、熱圧着法による場合には、実施の形
態１に示すように、リードの厚さを厚くすることによっ
てボンディングエリアを傾斜させたリードフレーム１を
用いることが望ましい。
【００３７】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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言うまでもな
い。
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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言うまでもな
い。
【００３８】たとえば、実施の形態１において、リード
２の厚さを圧印加工により変化させることでボンディン
グエリア２ａ1 に傾斜を持たせているが、たとえば、イ
ンナーリード部２ａの先端部分のエッチング時間をリニ
アに変化させてボンディングエリア２ａ1 を傾斜させた
り、コーティングされるメッキのメッキ厚を変えること
によってボンディングエリア２ａ1 を傾斜させるように
してもよい。なお、リードフレーム１自体はエッチング
で所定の形状に形成し、その後、圧印加工を施してボン
ディングエリア２ａ1 を傾斜させてもよい。
２の厚さを圧印加工により変化させることでボンディン
グエリア２ａ1 に傾斜を持たせているが、たとえば、イ
ンナーリード部２ａの先端部分のエッチング時間をリニ
アに変化させてボンディングエリア２ａ1 を傾斜させた
り、コーティングされるメッキのメッキ厚を変えること
によってボンディングエリア２ａ1 を傾斜させるように
してもよい。なお、リードフレーム１自体はエッチング
で所定の形状に形成し、その後、圧印加工を施してボン
ディングエリア２ａ1 を傾斜させてもよい。
【００３９】また、本実施の形態ではボンディングツー
ルとしてキャピラリ９が用いられておりボンディングワ
イヤ７は熱圧着法により接合されるが、この場合、超音
波振動併用熱圧着法によってもよい。さらに、ウェッジ
を用いて超音波法により接合するようにすることもでき
る。
ルとしてキャピラリ９が用いられておりボンディングワ
イヤ７は熱圧着法により接合されるが、この場合、超音
波振動併用熱圧着法によってもよい。さらに、ウェッジ
を用いて超音波法により接合するようにすることもでき
る。
【００４０】なお、実施の形態１および２において、ボ
ンディングエリア２ａ1 は半導体チップ４のボンディン
グパッド４ａに向かって上方に傾斜することとされてい
るが、これはリードフレーム１の一般的な使用形態にお
けるボンディングエリア２ａ1 の傾斜方向を示すものに
過ぎない。すなわち、本発明では、ボンディングエリア
２ａ1 が半導体チップ４のボンディングパッド４ａが形
成されている回路形成面から垂直方向に向かって傾斜し
て形成されているもので、このようなリードフレーム１
のワイヤボンディングされる側を上向きにすると、前記
した実施の形態に記載のように、ボンディングエリア２
ａ1 は上方に傾斜することになる。
ンディングエリア２ａ1 は半導体チップ４のボンディン
グパッド４ａに向かって上方に傾斜することとされてい
るが、これはリードフレーム１の一般的な使用形態にお
けるボンディングエリア２ａ1 の傾斜方向を示すものに
過ぎない。すなわち、本発明では、ボンディングエリア
２ａ1 が半導体チップ４のボンディングパッド４ａが形
成されている回路形成面から垂直方向に向かって傾斜し
て形成されているもので、このようなリードフレーム１
のワイヤボンディングされる側を上向きにすると、前記
した実施の形態に記載のように、ボンディングエリア２
ａ1 は上方に傾斜することになる。
【００４１】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
【００４２】(1).すなわち、本発明のリードフレームに
関する技術によれば、ボンディングワイヤがリードに確
実に接着されてリード側圧着剥がれが未然に防止され
る。
関する技術によれば、ボンディングワイヤがリードに確
実に接着されてリード側圧着剥がれが未然に防止され
る。
【００４３】(2).また、ボンディングワイヤはキャピラ
リ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発生するこ
ともない。
リ押圧部位で切断されるのでテール部残りが発生するこ
ともない。
【００４４】(3).ボンディングエリアの傾斜角をボンデ
ィングツールの圧着面に対して２〜４°に設定すれば、
フレーム変形時のマージンが確保されてより高品質のワ
イヤボンディングを実行することができる。
ィングツールの圧着面に対して２〜４°に設定すれば、
フレーム変形時のマージンが確保されてより高品質のワ
イヤボンディングを実行することができる。
【００４５】(4).リードの厚さを厚くすることによって
ボンディングエリアを傾斜させれば、熱圧着法によるワ
イヤボンディングにおいてボンディングエリアが直ちに
加熱されるので、加熱のための待機の必要はない。
ボンディングエリアを傾斜させれば、熱圧着法によるワ
イヤボンディングにおいてボンディングエリアが直ちに
加熱されるので、加熱のための待機の必要はない。
【００４６】(5).このような技術をＬＯＣ構造のリード
フレームに適用すれば、確実に広いリード圧着部が形成
され、また、先上がり側に半円のキャピラリ圧痕が形成
されるので、極めて良質なワイヤボンディングを実行す
ることが可能になる。
フレームに適用すれば、確実に広いリード圧着部が形成
され、また、先上がり側に半円のキャピラリ圧痕が形成
されるので、極めて良質なワイヤボンディングを実行す
ることが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態１によるリードフレームを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】図１のインナーリード部のボンディングエリア
におけるワイヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
におけるワイヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
【図３】ワイヤ圧着後における図２の平面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態によるリードフレーム
に半導体チップが搭載された状態を示す説明図である。
に半導体チップが搭載された状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるリードフレームの
ボンディングエリアにおけるワイヤ圧着状態を拡大して
示す説明図である。
ボンディングエリアにおけるワイヤ圧着状態を拡大して
示す説明図である。
【図６】本発明者により検討対象とされた変形していな
いインナーリード部のボンディングエリアにおけるワイ
ヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
いインナーリード部のボンディングエリアにおけるワイ
ヤ圧着状態を拡大して示す説明図である。
【図７】ワイヤ圧着後における図６の平面図である。
【図８】本発明者により検討対象とされた変形したイン
ナーリード部のボンディングエリアにおけるワイヤ圧着
状態を拡大して示す説明図である。
ナーリード部のボンディングエリアにおけるワイヤ圧着
状態を拡大して示す説明図である。
【図９】ワイヤ圧着後における図８の平面図である。
１ リードフレーム ２ リード ２ａ インナーリード部 ２ａ1 ボンディングエリア ２ｂ アウターリード部 ３ タブ ４ 半導体チップ ４ａ ボンディングパッド ５ タブ吊りリード ６ フレーム外枠 ７ ボンディングワイヤ ８ ダムバー ９ キャピラリ（ボンディングツール） １０ ステージ Ｃ キャピラリ圧痕 Ｐ リード圧着部 Ｓ 圧着面 θ 傾斜角
Claims (6)
- 【請求項１】 回路素子の形成された半導体チップのボ
ンディングパッドとリードとをボンディングワイヤを用
いて電気的に接続するリードフレームであって、前記リ
ードにおけるインナーリード部のボンディングエリアを
それに対応した前記ボンディングパッドに向かって前記
半導体チップの回路形成面から垂直方向に傾斜して形成
したことを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項２】 請求項１記載のリードフレームであっ
て、前記ボンディングエリアの傾斜角は前記ボンディン
グワイヤを前記ボンディングパッドに押圧するボンディ
ングツールの圧着面に対して２〜４°であることを特徴
とするリードフレーム。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のリードフレーム
であって、前記ボンディングエリアは前記リードの厚さ
が前記ボンディングパッドに向かって厚くなって傾斜し
ていることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項４】 請求項３記載のリードフレームであっ
て、前記リードは圧印加工、エッチングまたはメッキに
よりその厚さが厚くなっていることを特徴とするリード
フレーム。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載のリード
フレームは前記ボンディングエリアが半導体チップ上に
位置するＬＯＣタイプであることを特徴とするリードフ
レーム。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５記載のリ
ードフレームを用いて構成されていることを特徴とする
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100779A JPH09289276A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100779A JPH09289276A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289276A true JPH09289276A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14282960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8100779A Pending JPH09289276A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09289276A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010024442A1 (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | 京セラ株式会社 | 回路基板、画像形成装置、サーマルヘッドおよびイメージセンサ |
| WO2014014643A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire interconnect structures |
| JP2019153752A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP8100779A patent/JPH09289276A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010024442A1 (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | 京セラ株式会社 | 回路基板、画像形成装置、サーマルヘッドおよびイメージセンサ |
| US8525040B2 (en) | 2008-08-29 | 2013-09-03 | Kyocera Corporation | Circuit board and its wire bonding structure |
| WO2014014643A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire interconnect structures |
| US9502371B2 (en) | 2012-07-17 | 2016-11-22 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire interconnect structures |
| US9865560B2 (en) | 2012-07-17 | 2018-01-09 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire interconnect structures |
| US10153247B2 (en) | 2012-07-17 | 2018-12-11 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire interconnect structures |
| JP2019153752A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
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