JPS606094B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置、特にフィルムキャリアに半導体素
子を搭載せる半導体装置の導出用リードの形状に関する
ものである。

通常フィルムキャリアを用いた半導体装置は「電気的絶
縁材料で形成したフィルムの帯状テープを用い、この両
側部にフィルムを一定間隔で搬送及び位置決めする為の
送り穴（以下パーフオレーションと称す）と半導体素子
搭載用の穴（以下フィルムウィンドウと称す）が設けら
れており、テープ面に金属材料の連続箔状のりボンを付
着した後、写真触刻法により金属層の不要部を腐蝕除去
して形成した多数のリードを有し、先細となったりード
先端には半導体素子の多数の電極端子が直接同時に接続
されたものである。

この様にフィルムキャリアを用いた半導体装置はその製
造工程に於いて、フィルムキャリアの位置決め穴を用い
てリードの位置決めを行ない、且大規模集積回路の様な
数十本にもおよぶ、半導体素子の電極端子との接続も同
時に行なうという「自動化省力化を目的としたものであ
る。このフィルムキャリアを用いた半導体装置を外部回
路部品に取りつける方法が種々検討されている中で、特
に消費電力の大きい半導体装置又は高信頼性を要求され
る半導体装置に於いては導出用リードを外部回路部品に
接続し、さらに半導体素子の熱放数を良くする為、半導
体素子自身を放熱効果の良い金属、もしくは絶黍該基板
に貼付けるという方法が提案されている。

そしてその組立方法は通常、フィルムウインドウ内で、
リードを切断した後リードを型等の俗臭で折り曲げ、外
部回路部品の接続部と切断、成形されたりードの先端部
との間の位置合せを行ない、半田もしくは熱圧着で接続
を行ない（アウターリードポンディングを称す）、さら
に半導体素子自身を半田等で貼付ける（いわゆるダィボ
ンディング工程）という方法が取られている。一般にリ
ードの寸法は厚さが３０ム〜５０山程度の銅を基体とし
銅表面に錫もしくは金を覆せ、幅がリード先端部で７０
〜１５０ムリードの外部接続部（アゥターリードボンデ
ィング部）で、１５０ム〜３００ムと非常に繊細なもの
であるがフィルムキャリアに接続されている状態でのア
ウターリードポンディング部分のリードの位置は、リー
ドが写真触刻法により製作されている為正確な位置関係
が出ている。

しかし、外部回路部品を取りつける為リードの切断〜折
り曲げの機械加工を行なうとし型の製作具合により「リ
ードのアウターリードポンディング部分の位置ズレが多
発し「型の調整に多大な時間を要する。又「切断「成形
後アウターリードポンディソグまでの工程でリード先端
部を折り曲げない様に取扱いに充分な注意を必要とし〜
作業能率上大きな問題となっている。

さらに位置ズレの発生したり一日こ修正を加えることは
、高度な塾練を要し修正の際、返ってリードを折り曲げ
不良にしてしまうということもある。以上の説明の様に
、消費電力の大きい半導体装置、又は高信頼性の要求さ
れる半導体装置には「熱放散の点から「ダィマウントを
行なわなければならず、ダィマウントの為のりード成形
でＬリード不整列が発生することから、フィルムキャリ
アを用いた半導体装置の採用が困難であった。

本発明の目的は〜 これらの欠点を除きトアゥターリー
ドポンディング工程で大幅な自動化省力化が可能で、か
つその成形が所定形状に成形されるフィルムキャリアの
リードを有する半導体装置を提供することである。本発
明の特徴は、絶縁フィルムの−主面に固着する複数個の
リード片が、該フィルムに設けられた貫通閉口上に突出
し、且該リード片の先端部が半導体素子の主面に設けら
れた電極端子に接続された半導体装置に於いて、前記貫
通閉口上に突出した該リード片はほぼ前記半導体素子の
厚さだけ上部に折り曲げられた形状をなし「 これによ
り上方に位置するりード片の先端部が該半導体素子の電
極端子に接続され、かつ前記貫通関口内で該貫通閉口端
部近傍の前記リード片に中空枠体部を有する半導体装置
にある。

このように本発明には成形されたりードの一端は絶縁フ
ィルムに固着しているから、そこが変形することはない
。

又、リードの中空枠体部を有することにより上記成形に
より所定の形状のリードが得られる。しかもこの中空枠
体部はクッション作用も行うから外部回路に接続後に不
所望な力が半導体素子との接続電極に加わることはない
。以下図面を用いてより詳細に説明する。第１図ａ，ｂ
もこ従来の畔導体接続用リードフレームを用いた半導体
装置の拡大平面図及び断面図を示す。

即ち、パーフオレーション（図示せず）を有し「中央部
にフィルムウィンドウ１を設けた絶縁フィルム２に半導
体接続用リード３が被着されており〜フィルムウィンド
ウー内に於いて、リード３は半導体素子４の電極端子５
に圧着され、さらにリード間隔を広げたアウターリード
ポンディング部分６を有する形状となっている。絶縁体
フィルム２は一方向に細長く延長する帯状テープとなっ
ている。このフィルムキャリアを用いた半導体装置のリ
ード成形を行なう、従来の方法を第２図に示す。

この帯状テープの前記パーフオレーショソはｌｊード切
断、折り曲げ装置の位置決めピンに挿入されてフィルム
キャリアを用いた半導体装置は位置が合せされる。ポン
チ部分１００のパッド７がリード３を押えた後、ポンチ
１００の切断部８により「リード３の外部接続部６の１
部が切断される。さらに切断部８は降下してリード３に
リード折り曲げ部９が接触する。このリード折り曲げ部
９はダイ１１０との間でリード３の厚さだけ間隔を持た
せており「リード折り曲げ部９の降下により「リード３
が折り曲げられる。切断、成形された半導体装置を第２
図に示す。この様な型による微細な機械加工は、型の製
作調整に高度の技術を要し「切断部分でのバリ、折り曲
げ部分でのりード表面のシゴキ、スプリングバック等が
発生し、特に切断されたりード先端部の位置ズレが発生
し易いという欠点、さらに、型から半導体装置を取り出
す際及び取り出した後の作業者の手作業でリードを型に
ひっかけて曲げてしまうという欠点があった。

又「 この後のアウターリ−ドポンディング工程でも、
半導体素子表面を真空で吸着して位置合せを行なう為、
吸着治臭で素子表面を傷つけてしまうという不良発生の
要因となっている。第３図に本発明によるリード構造を
持った、フィルムキャリアを用いた半導体装置の断面図
を、また第４図ａ，ｂに本発明を、より容易に製造可能
ならしめるリードフレ…ムパターンを有するフィルムキ
ャリアを用いた半導体装置の拡大平面図及びその断面図
を示す。本発明によるリード構造は、リードフレームの
リード先端に半導体素子の電極を接続した後、リードを
切断することなく、リードを折り曲げ成形を行なうこと
にある。

即ち、第３図に於いて、フィルムキャリアの半導体素子
４の電極５にリード１０の先端は熱圧着されており「半
導体素子４の表面と平行に電極端子５から出たりード１
０は、リード間隔が広がった所（外部接続部６）で半導
体表面に向って、ほぼ直角に折り曲げられ、半導体素子
裏面に一致又は間隔が出来る所で、再びフィルムウイン
ドウ端１２に向ってほぼ直角に折り曲げられ、半導体素
子４の表面とほぼ平行に絶縁フィルム２上にＩＪ−ド１
０の他端が固着されている。この形状は「外部接続部６
のリード長さが従来の長さよりも半導体素子４の厚さ分
だけ伸びていることにより可能となる。

リードフレームの基体に使用される銅は通常硬質のもの
と敏質のものがあり、軟貿の場合、その伸び率は４０〜
５０％に達する。半導体素子の厚さは２５０Ａ〜３５０
仏であるから「 この厚さ分だけリードが半導体素子裏
面に向‐ つて折り曲げられる所１１からフィルムウイ
ンドウ端１２までの間で伸びる様にトリードの長さを設
定してやれば良い。即ち、０．７〜０．劫吻程度のリー
ド長さがあれば、リード自身で半導体素子の厚さ分だけ
の伸びる余裕が出来る。この伸びをさらに容易にする為
「本発明によるリードフレームパターンを有する半導体
装置の拡大平面図を第４図に示す。

かかる構成によれば、リードの最軸方向にリード自身が
持つ伸び率よりもさらに大きい伸びを発生することが可
能である。

また、この枠２００は、長軸方向に伸ばした時に、外部
接続部６がリードの短軸方向に移動がない様な形状にす
べきである。即ち、リードの外部接続部６に中空で長万
体の枠２００を設け、この枠２００の長辺亀３が等分さ
れる所でリード１０が接続され、且、長辺１３の内側の
辺１５の長さがリードの幅よりも大とするものである。
本発明によるリード構造を用いて半導体素子４を接着後
、リード１０を折り曲げた時の平面図および断面図を第
５図ａ，ｂに示す。

長方形の枠２００は、四隅の直角の部分１４が開く形で
変形されて枠体２００′に変化する。この変形量が半導
体素子４の厚さ分だけ、リード１０の長さを長くしてい
る。また長方形枠２００の最辺の１／２の所で、リード
１０が接続されているところから、左右の変形が同じと
なり、リードの短軸方向の移動則ち、外部接続部６の位
置ズレはない。本発明によりリード構造を有する半導体
装置の外部リード接続工程の一実施例を第６図に示す。

リード成形された半導体装置は、フィルムのパーフオレ
ーション（図示せず）を利用して装置内に位置決めされ
、押えパッド１６で、リード１０を押えた後、切断ポン
チを兼用する外部接続部６外部の回路に熱圧着するボン
ディングツール１７でリード１０を切断し「切断と同時
に真空チャック１９で、成形された半導体装置４を吸着
する。ボンディングツール１７をさらに降下させ、下に
、外部回路部品１８を位置決めして、加熱させておけば
、リード１０を回路部品１８に熱圧着する事が可能であ
る。以上の説明から明らかなように、本発明によるリー
ド構造を持つフィルムキャリアを用いた半導体装置は、
外部回路部品との接続に於いて、従来の構造による、リ
ード曲がり、取扱いによる不良発生等の欠点を全て解決
し、自動化省力化が可能となりその工業的意義は極めて
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来のリードフレームによるフィルムキ
ャリアを用いた半導体装置の拡大平面図及びその断面図
である。 第２図ａ，ｂは従釆の方法によるリード成形工程を示す
断面図である。第３図は本発明によるリード構造を持っ
た、フィルムキャリアを用いた半導体装置の一実施例を
示す断面図である。第４図ａ，ｂは本発明による他の実
施例の一製造工程を示す平面図および断面図である。第
５図ａ，ｂは本発明の他の実施例の平面図および断面図
である。第６図ａ，ｂは本発明によるリード構造を持っ
た半導体装置を外部回路部品を接続する工程を示す断面
図である。図中「 １はフィルムウィンドウ、２は絶縁
フィルム、３はリードフィルム、４は半導体素子、５は
電極端子、６はアウターリード部分、７は押えパッド、
８は切断型、９は曲げ部、１０はリード、１１はリード
曲げ部、１２はウインドウエッジ、１３はｌｊ−ド伸び
パターン部の長辺、１４はパターンの直角部、１５はパ
ターン長辺の内辺、１６は押えパッド、１７は切断、ア
ゥターリードボンディングツール、１８は外部回路部品
、１９は真空チャックを示す。 第１図 努２図 寛３図 努４函 第５図 発フ ６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁フイルムの一主面に固着する複数個のリード片
   が、該フイルムに設けられた貫通開口上に突出し、且該
   リード片の先端部が半導体素子の主面に設けられた電極
   端子に接続された半導体装置に於いて、前記貫通開口上
   に突出した該リード片はほぼ前記半導体素子の厚さだけ
   上部に折り曲げられた形状をなし、これにより前記絶縁
   フイルムの一主面より上方に位置するリード片の先端部
   が該半導体素子の電極端子に接続され、かつ前記貫通開
   口内で該貫通開口端部近傍の部分の前記リード片に中空
   枠体部を有することを特徴とする半導体装置。