JPH02156661A - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本弁明は、リードフレームに係り、特にリードをｇｉ層
してなる積層構造のリードフレームに関する。

（従来の技術） 例えば通常のＩＣは、第７図に示すように、リードフレ
ーム１のダイパッドに、半導体素子３を固着し、この半
導体素子３のポンディングパッドとリードフレームのイ
ンナーリード４とを金線あるいはアルミ線のボンディン
グワイヤ５によって結線し、更にこれらを樹脂６で封止
することにより製造されている。

ここで用いられるリードフレームは、第８図（ａ）およ
び（ｂ）に１例を示す如く、半導体素子を搭載するため
のダイパッド２と、先端が該ダイパラドをとり囲むよう
に延在せしめられたインナーリード４と、該インナーリ
ードとほぼ直交する方向に延びこれらインナーリードを
一体的に支持するタイバー１１と、該タイバーの外側に
前記各インナーリードに接続するように配設せしめられ
たアウターリード１２とダイパッド２を支持するサポー
トパー１３とから構成されている。

そしてインナーリードの先端は、ダイパッド２を取り囲
むように所定の間隔をおいて、ダイパッド２の外周と平
行に配置されている。

ところで、半導体装置の高密度化および高集積化に伴い
、リードピン数は増加するものの、パッケージは従来通
りかもしくは小型化の傾向にある。

同−面積内においてインナーリードの本数が増加すれば
、当然ながらインナーリードの幅および隣接するインナ
ーリードとの間隔は狭くなる。このため、強度の低下に
よるインナーリードの変形によってインナーリード間の
短絡を生じることがある。

更に、半導体素子のポンディングパッドとインナーリー
ドとをボンディングワイヤによって接続するワイヤボン
ディングに際しては、リード幅が小さいことに起因して
ボンディングエリアが狭くなる上、先端の変形により、
ボンディングミスが発生し易くなる。

また、リード数が多いため、リード先端をダイパッドの
すぐ近くまで伸ばすことができず、ボンディングワイヤ
を長くする必要がある。これはボンディングワイヤの無
駄であるのみならず、ワイヤボンディングが順調に行な
われた後においてもワイヤ同志またはワイヤとリードと
の短絡事故を生じるおそれがある等、多くの問題があっ
た。

このような問題を解決するため、本出願人は、ダイパッ
ド２の周囲に伸長するインナーリード４を１本おきにダ
イパッド２に近接せしめ、先端に幅広部ｒを形成し、ボ
ンディングエリアとなるインナーリードの先端を千鳥状
にしたものを提案している。これは、インナーリードの
先端部を除けば、他は第８図（ｂ）のリードフレームと
全く同様である。

これにより、ボンディングは容易となったが、リード幅
が小さいことに起因してリードの強度が低下しており、
リードの変形およびその変形によるリード同志の短絡の
問題が依然として半導体装置の信頼性を低下させる要因
となっている。

また、２枚のリードフレームを絶縁性物質を介して接合
することにより、同−面積内においてリード本数を増加
させる方法も提案されている（特開昭６３−６６９５９
号公報）。

この方法では、取扱の困難性や、専用の封止金型が必要
であることなど、多大な設備投資をしなければならない
という問題があった。例えば、アターリードの折り曲げ
位置が、パッケージの端部から千鳥状に変位するため、
樹脂封止後のアウターリード成型工程においても特殊な
リード折り曲げ工具を準備する必要がある。また、プリ
ント基板への実装工程においても、リード位置が千鳥状
に変位しているため、困難であるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、２枚のリードフレームを絶縁性物質を介し
て接合することにより、同−面積内においてリード本数
を増加させる方法においても、アウターリードがバ°ツ
ケージの端部から千鳥状に変位するため、組み立てが極
めて困難であり、設備投資等の面からも、実用上は使用
不能であった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高密度化
に際しても、実装が容易で、信頼性の高い半導体装置用
リードフレームを提供することを目的とする。

（発明のの構成） 〈課題を解決するための手段） そこで本発明では、複数枚のリードフレームの積層体か
らなるリードフレームにおいて、インナーリードの一部
は絶縁性層を介して固定されると共に、アウターリード
が、少なくともパッケージの端部から同一面上にくるよ
うに配置している。

望ましくは、総リード数の約半分のリードを有する第１
のリードフレームと、同様に総リード数の約半分のリー
ドを有する第２のリードフレームとを絶縁性接着剤を介
して積層し、第１のリードフレームのアウターリードの
間に第２のリードフレームのアウターリードが配置され
るように構成する。

（作用） 上記構成によれば、インナーリードの先端部は、立体的
に構成されているため、パッケージを大型化することな
く、インナーリードの幅あるいは間隔を十分に大きくと
ることができ、かつアウターリードが、パッケージの端
部から同一面上にくるように配置されているため、樹脂
封止工程、プリント基板への実装工程などにおいても従
来の設備装置で従来と同様におこなうことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

本発明実施例のリードフレーム１は、第１図に示す如く
、第１のリードフレーム１ａと第２のリードフレーム１
ｂとがポリイミドフィルム１０を介して積層せしめられ
てなる積層構造体から構成され、第１のリードフレーム
のインナーリード４ａと第２のリードフレームのインナ
ーリード４ｂは交互に異なる面上から伸長し立体的に配
置される一方、第１のリードフレームの７ウターリード
１２ａと第２のリードフレームのアウターリード１２ｂ
とは交互に同一平面上から伸長するように構成されてい
る。

この第１のリードフレームは、半導体素子を搭載するた
めの四角形のダイパッド２と、該ダイパッド２の角部か
ら外側対角線方向に伸長し該ダイパッド２を支持するサ
ポートパー１３、先端がこのダイパッドを囲むように伸
長するインナーリド４ａと、該インナーリード４ａとほ
ぼ直交する方向に伸長し、第２のリードフレームのタイ
バーと係合してこれらインナーリードを一体的に支持す
べく、リード間隔の１／２の長さで伸長する第１のタイ
バー１１ａと、前記各インナーリードから該第１のタイ
バー１１８の外側に伸長するアウターリード１２ａとか
ら構成されている。

また、第２のリードフレームは、ダイバンド２がないこ
とと、インナーリードがタイバーの近傍で段差りを有し
ている他は、前記第１のリードフレームと同様に、先端
が、該第１のリードフレームのダイパッド２を囲むよう
に伸長するインナーリード４ｂと、該インナーリード４
ｂとほぼ直交する方向に伸長し、該第１のリードフレー
ムのタイバーと係合してこれらインナーリードを一体的
に支持すべく、リード間隔の１／２の長さで伸長する第
２のタイバー１１ｂと、前記各インナーリードから該第
２のタイバー１１ｂの外側に伸長するアウターリード１
２ｂとから構成されている。

さらに、これら第１および第２のリードフレームのタイ
バーの係合部には、タイバーの一方が７字状の満部、他
方が凸部を有し、これらが嵌合せしめられて固定される
ようになっている。

次に、このリードフレームの製造方法について説明する
。

まず、第２図（ａ）に示すように、ダイパッド２（図示
せず）を有し、所定のリードピッチｐの２倍の間隔２ｐ
で、所定のリード数の２分の１のリード数を有する第１
のリードフレームの形状加工を行う。

この後、第２図（ｂ）に示すように、ボンディングエリ
ア８ａにメツキを行う。

この後、第２図（Ｃ）に示すように、ボンディングエリ
アＢａを除くパッケージエリアにポリイミドテープＦを
貼着し、インナーリード４ａを一体的に固定する。

さらに、第２図（ｄ）に示ずように、各リード間のタイ
バーを切断し、リード間隔の２分の１となるようにし、
第１のリードフレームを形成する。

なお、この第１のリードフレームのザイドレール（図示
せず）にはノツチを形成し、破断し易くすると共に、第
２のリードフレームとの位置合わせのためのパイロット
ホールを形成しておく。

一方、第２のリードフレームについても、細部について
は異なるが、はぼ第１のリードフレームと同様に形成す
る。

すなわちまず、第３図（ａ）に示すように、ダイパッド
がなく、第１のリードフレームと同様に所定のリードピ
ッチｐの２倍の間隔２ｐで、所定のリード数の２分・の
１）のリード数を有する第２のリードフレームの形状加
工を行う。

この後、第３図（ｂ）に示すように、第１のリードフレ
ームの場合と同様にボンディングエリアＢａにメツキを
行い、さらに、金型を用いて、タイバーの近傍で段差を
形成する。この段差は、リードフレームの板厚にポリイ
ミドフィルムの厚さを加えた程度の大きさとなるように
する。

この後、第３図（Ｃ）に示すように、同様にボンディン
グエリアＢａを除くパッケージエリアにポリイミドテー
プＦを貼着し、インナーリード４ａを一体的に固定し、
さらに第３図ｆｄ）に示すように、各リード間のタイバ
ーを切断し、リード間隔の２分の１となるようにし、第
２のリードフレームを形成する。

このようにして形成された第１のリードフレーム１ａの
表面にポリイミドフィルム１０を貼着し、この上に、パ
イロットホールによって位置合わせをしながら、第２の
リードフレーム１ｂを積層し、タイバーの係合部Ｋを嵌
合させた後、低温で加熱し両者をポリイミドフィルムに
よって固着し、さらにこの上にリード固定用のテープ１
０ａを貼着固定し、第１図に示したようなリードフレー
ムが完成される。

そして、実装に際しては、従来と同様に、第４図（ａ）
に示すように、所望の半導体チップ３をダイパッド２上
に固着し、第４図ｆｂ）に示すように、ワイヤボンディ
ングを行った後、第４図ｆｃ）に示すように、樹脂封止
を行い、樹脂パッケージ内に封止する。

そして最後に、アウターリードを所望の形状に曲げ加工
し、タイバーを切除し、第４図（ｄ）に示すように、実
装が完了する。

このようにして形成された半導体装置をプリント基板上
に実装するに際しては、アウターリードが同一面−トか
ら伸長しているため、従来の平面型リードフレームとま
ったく同様に実装することができる。

また、付随的効宋として、このリードフレームによれば
、インナーリード４の先端部を、両端がサポートバー１
３に貼着された絶縁性のポリイミドテープＦで固定して
いるため、ポリイミドテープにより補強されると共にサ
ポートバーによって絶縁性のフィルムの収縮が防止され
、サポートバーおよびインナーリードは互いの位置関係
が保持されるようになっている。このため、サポートバ
ナーリード先端との位置関係は常に正しく維持され、ボ
ンディング時に位置ずれを生じることもなく、極めてボ
ンディング精度の高いものとなる。

また、リード同志の帰路やボンディングワイヤ間の短絡
が防止されることはいうまでもない。

また、第１および第２のリードフレームのインナーリー
ドは立体構造となっているため、先端でのリード幅を細
くすることなく、高密度に配置することができ、さらに
絶縁性テープによる補強がなされるため、ダイパッドと
各インナーリード先端との位置関係を常に正しく維持す
ることができる。これによりダイパッドに対してインナ
ーリードの先端を更に近接せしめ得、ボンディングワイ
ヤの使用量が低減され、製造コスＩ・の節減をはかるこ
とができる。

なお、前記実施例ではインナーリードは互いにもう一方
のリードフレームのインナーリードの間から交互に伸長
するように°形成したが、第５図にボすように、上下で
市なるように形成してもよい。

また、前記実施例ではインナーリードの先端とダイパッ
ドどの間隔は、一定となるようにしたが、第６図に示す
ように、各インナーリード先端とダイパッドとの距離は
交互に長短を有し、千鳥状をなすように形成してもよい
。

このように千鳥状に形成することにより、ボンγイング
ワイヤを短くすることができ、短絡が防止されるのに加
え、長いボンディングワイヤの下には絶縁性フィルムが
あるため、ワイヤがたるんでも短絡のおそれは極めて少
ない。

このように、各インナーリードの先端は、絶縁性フィル
ムで固定されると共に、末端はタイバーで固定されてお
り、かつ長いワイヤの下には絶縁性テープがあるため、
樹脂封止工程における短絡事故も大幅に低減され、極め
て信頼性の高い半導体装置を高歩留りで形成することが
できる。

また、前記実施例では、２枚のリードフレームの内の一
方にのみダイパッドを配設するようにしたが、それぞれ
にダイパッドを配設し、ダイパッドを重ねて使用するよ
うにしても良い。この場合、ダイパッドの熱容量が大き
くなり、表面積も増大するため、成熱性が良好となる。

加えて、前記実施例では、２枚のリードフレームをＷ４
層したものについて説明したが、２枚以上でも、有効で
あることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本光明によれば、インナーリ
ードの先端部は、立体的に構成される一方、アウターリ
ードはパッケージの端部で同一面上から伸長するように
構成されているため、パッケージを大型化することなく
、インナーリードの幅あるいは間隔を十分に大きくとる
ことができ、樹脂封止工程、プリント基板への実装にお
いても従来の設（＃ｉＶＲ置で従来と同様におこなうこ
とができ、信頼性の高い半導体装置を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の半導体装置用リードフレーム
を示す図、第２図（ａ）乃至第２図（ｄ）は、同半導体
装置用リードフレームの第１のリードフレームの製造工
程図、第３図（ａ）乃至第３図（ｄ）は、同半導体装置
用リードフレームの第２のリードフレームの製造工程図
、第４図（ａ）乃至第４図（ｄ）は、同半導体装置用リ
ードフレームを用いた半導体装置の実装工程図、第５図
および第６図は同リードフレームの変形例を示す図、第
７図は従来の半導体装置を示す図、第８図（ａ）および
第８図ｆｂ）は同半導体装置のリードフレームを示す図
である。 １・・・リードフレーム、１ａ・・・第１のリードフレ
ーム、１ｂ・・・第２のリードフレーム、２・・・ダイ
パッド、３・・・半導体素子、４．４ａ、４ｂ・・・イ
ンナーリード、５・・・ボンディングワイヤ、６・・・
樹脂、ｆ・・・幅広部、Ｆ・・・ポリイミドテープ、１
０・・・ポリイミドフィルム、１１・・・タイバー　１
２．１２ａ。 １２ｂ・・・アウターリード、１３・・・サポートバー
第１図 第２ 図（Ｃ） 第２図（ｄ） 第４図（Ｇ） 第４図（ｂ） 第４ 図（Ｃ） 第４図（ｄ） 第３ 図（０） 第３図（ｂ） 第３ 図（Ｃ） 第３ 図（ｄ） 第５Ｌζ； 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚のリードフレームの積層体からなるリード
   フレームにおいて、 インナーリードの一部は絶縁性層を介して固定されると
   共に、 アウターリードが、少なくともパッケージの端部から同
   一面上にくるように配置されていることを特徴とするリ
   ードフレーム。
2. （２）総リード数の約半分のリードを有すると共にダイ
   パッドを有する第１のリードフレームと、総リード数の
   約半分のリードを有すると共にインナーリードに段差を
   有する第２のリードフレームとからなり、 前記第１のリードフレーム上に第２のリードフレームが
   絶縁性接着層を介して積層され、第１のリードフレーム
   のアウターリードの間に第２のリードフレームのアウタ
   ーリードが配置されるように構成されていることを特徴
   とするリードフレーム。