JP2004134706A - 半導体集積回路装置、リードフレーム及び半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージ断面構造、チップサイズ、モールド樹脂の特性を変更せずにリードフレームのデザイン変更のみでフレーム強度を高めチップシフトを低減させた半導体集積回路装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】リードフレームを構成するインナーリード２は、パッド８を有するチップ６表面に接着テープ３によって固定される。インナーリード２とパッド８とはボンディングワイヤ７により接続されている。チップ６の表面には、インナーリードが配置されていないマージン領域も存在する。この領域には、リードフレームを構成する吊りピン４が配置されている。吊りピン４はその先端は、他の部分より幅広であり、接着テープ３によってチップ６に固定されている。フレーム部から延在する吊りピン４の先端が接着テープ３により固定され、且つこの吊りピンによりフレーム強度が向上してチップシフトが減少する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の吊ピン構造に関し、とくにＬＯＣ（Ｌｅａｄ　Ｏｎ　Ｃｈｉｐ）パッケージにおけるトランスファーモールド法などにより形成された樹脂封止体を有する半導体集積回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、メモリチップなど半導体集積回路装置の高密度化、高機能化の期待が高まり、付加価値の高い製品への要求が高まっている。このような期待や要求に対応するために、半導体集積回路が作り込まれた半導体チップ（以下、チップという）が大型化し、その反面パッケージの小形化が進められている。
このような対応に適したものとしてＬＯＣ構造の半導体集積回路装置がある。図６は、従来のＬＯＣ構造の半導体集積回路装置を示す断面図である。シリコン半導体などからなるチップ１０６は、樹脂封止体１０５に封止されている。チップ１０６表面には図７に示すリードフレームから形成されたインナーリード１０２が接着テープ１０３により固定されている。インナーリード１０２の先端とチップ１０６表面に形成されたアルミニウムなどの接続電極（以下、パッドという）（図示しない）とを電気的に接続するボンディングワイヤ１０７が配線されている。樹脂封止体１０５にはリードフレームから形成された吊りピン１０４が封止されている。樹脂封止体１０５にはエポキシ樹脂などの熱硬化樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）などの熱可塑性樹脂が材料として用いられる。
【０００３】
次に、図７を参照して従来のＬＯＣ構造の半導体集積回路装置に用いられるリードフレームを説明する。
リードフレーム１０１は、四辺形のフレーム部を有し、フレーム部に一端が接続されたアウターリード１１１と、アウターリード１１１の他端に一体的に接続された一端を有するインナーリード１０２を有している。また、リードフレーム１０１は、フレーム部に一端が接続され、他端が他と接続しないフリーの状態の吊りピン１０４が形成配置されている。リード部において、フレーム部の第１の辺から導出したアウターリード１１１につながるインナーリード先端と第１の辺と対向する第２の辺から導出したアウターリード１１１につながるインナーリード先端は、互いに距離をおいて対向している。そして、これらインナーリード１０２の先端は、それぞれ同じ辺につながるインナーリード１０２の先端は、同じ接着テープ１０３により固定されている。ここで、点線で示したＡ領域は、リードフレームにチップが取り付けられる場合の配置を示している。図７では吊りピン１０４は、第１及び第２の辺とは隣接する第３及び第４の辺から導出している。また、インナーリード１０２及びアウターリード１１１は、タイバー１１２によりつながっている。
【０００４】
次に、図８を参照してこの半導体集積回路装置を製造する方法を説明する。
ウェハのチップ形成領域に半導体集積回路を作り込み、ウェハ工程が終了する。その後、ウェハは、ダイシングにより複数の矩形のチップ１０６に分離切断される。その後チップ１０６は、リードフレーム１０１のインナーリード１０２に対してダイアタッチ用接着テープ１０３により固定される。次に、インナーリード１０２とチップ１０６の表面にあるチップ内部の半導体集積回路と電気的に接続されたアルミニウムなどのパッド（図示しない）とをボンディングワイヤ１０７により電気的に接続する。
【０００５】
その後、トランスファーモールド法などによりモールド樹脂１０５を決められた範囲内でチップ１０６とインナーリード１０２を取り囲むように封止する。その後、パッケージタイプに従って外装メッキとトリミングそしてアウターリードの成形を行う。最後にリードフレームのフレーム部に固定されていた吊りピン１０４を切断して完成させる。
図８は、トランスファーモールド時の注入樹脂１０５がパッケージ１１０の内部に充填される様子を簡略化して説明した図である。エポキシ樹脂などの注入樹脂１０５は、モールド金型の上型１１３及び下型１１４により構成されるキャビティ１１０内にゲートランナ１０９から入り充填されていく。注入樹脂１０５は、モールド金型から熱を受けることで一時硬度を低下し、キャビティ形状にならって成型されていく。これが半導体集積回路装置のボディ部分（樹脂封止体）の形を作ることになる。
また従来の技術には、吊りピンを他のインナーリードと接続する方法も考案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０３３５７号公報（図１及びその段落００１６乃至００３７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
注入樹脂がキャビティ内をどのように進行するかは（１）パッケージ断面構造、（２）チップサイズ、（３）フレーム強度、（４）注入樹脂の軟性、（５）注入樹脂の硬化速度などに依存するが、インナーリード２の上を進行する樹脂とチップ６の下を進行する樹脂の速度が極端に違う場合、チップが上方向又は下方向に移動する現象（以下、チップシフトという）が発生するという問題がある。
このチップシフトは、上方向の場合インナーリード上のモールド樹脂厚が薄くなり、最悪の場合ボンディングワイヤ１０７の露出やインナーリード１０２の表面の露出を引き起こす。また下方向の場合は、チップ下樹脂厚が薄くなり、最悪の場合チップ１０６の裏面の露出を引き起こす。これらの不良はともに致命不良であり対策が必要となる。
【０００８】
このような注入樹脂がキャビティ内をどのように進行するかという要因のうち（３）フレーム強度とは、図９に示すようにチップを接着テープにより取り付けたリードフレーム（これは本発明に係る構造を有している）を用意し、チップ裏面から力１１７を加えた場合の単位力当たりの変形量を意味する。インナーリードが細く、長い場合は変形量が増加傾向であり、フレーム強度は低い。このようなフレームを採用した場合トランスファーモールド時にチップシフトする可能性が大きくなる。
【０００９】
また、従来の技術（特許文献１参照）には、吊りピンを他のインナーリードと接続する方法も考案されているが、電気特性上、吊りピンが電位を持つことは問題を引き起こす可能性がある。例えば、半導体集積回路を使用する段階で、又は評価、テストする段階で吊りピンに金属が接触するようなことがある場合、チップ内の電位に干渉する恐れがある。また、対となってる吊りピン間で電位差がある場合、その間にある物質（例えば、信頼性試験装置内の雰囲気等）がイオン化する場合、電流が生じてチップ内の電位に干渉する恐れがある。最悪の場合コロージョンや回路破壊に至る可能性もある。
本発明は、このような事情によりなされたものでありパッケージ断面構造、チップサイズ、モールド樹脂の特性を変更せずにリードフレームのデザイン変更のみでチップシフトを低減させる半導体集積回路装置及びその製造方法及びこの半導体集積回路装置に用いられるリードフレームを提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体集積回路装置のＬＯＣタイプのパッケージにおいて、吊りピンを伸長させてチップ上に接着テープを用いて固定することにより、モールド工程でのチップシフトを抑制することを特徴としている。また、これに加えて、吊りピンにデプレス加工を施してバランスバーとすることにより、樹脂封止体のチップエリア外の上下樹脂バランスを修正してパッケージ反りを低減させることを特徴としている。
本発明に用いられるリードフレームは、例えば、ＣｕもしくはＣｕ合金又はＦｅ−４２Ｎｉアロイなどが用いられる。樹脂封止体には、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂やＰＳ、ＰＥＩなどの熱可塑性樹脂が材料として用いられる。接着テープは、ポリイミドなどの合成樹脂フィルムの両面に接着層を形成してなるものであり、厚さは、８０〜１２０μｍ程度である
【００１１】
本発明の半導体集積回路装置は、半導体集積回路が形成され、この半導体集積回路と電気的に接続された接続電極が表面に複数形成された半導体チップと、前記半導体チップ表面に形成された接着テープと、前記半導体チップの対向する２辺とはほぼ垂直に一端がそれぞれ各辺から外方へ導出している複数のアウターリードと、前記アウターリードの他端と一体的につながる一端を有し、他端が前記接着テープにより固定されたインナーリードと、前記インナーリードの前記他端と前記接続電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと、前記アウターリード及び前記インナーリードを構成するリードフレームから形成され、前記半導体チップの一辺から一端が導出し他端が前記接着テープにより固定された吊りピンと、前記インナーリード、前記接着テープ、前記ボンディングワイヤ及び前記吊りピンを封止する樹脂封止体とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
前記吊りピンの一端が導出する前記半導体チップの一辺は、前記アウターリードが外方へ導出する辺とは異なるようにしてもよい。前記接着テープに接着された前記吊りピンの前記他端は、他の部分より幅広であるようにしてもよい。
前記半導体チップ表面は、前記インナーリードが配置されたリード配置領域と前記インナーリードが配置されないマージン領域とを有し、前記マージン領域には前記吊りピンが配置されているようにしてもよい。前記半導体チップから外方へ導出している前記アウターリードとは略直角の方向に、前記半導体チップの前記辺から前記吊りピンが導出しているようにしても良い。前記吊りピンは、前記インナーリードとは電気的に接続されていないようにしても良い。前記吊りピンを１つ以上有し、前記吊りピンが２つ以上の場合はそれぞれに独立して前記接着テープに固定されるようにしても良い。
【００１３】
前記吊りピンは、デプレス加工を施されているようにしても良い。前記吊りピンのデプレスされた部分は、前記樹脂封止体の厚さ方向の略中央に配置されているようにしても良い。前記半導体チップ表面には、前記インナーリードの前記他端を固定する前記接着テープとこのインナーリードが導出する辺との間に、前記インナーリードの中間部を固定する第２の接着テープ（中間接着テープという）が形成されているようにしても良い。
本発明のリードフレームは、４つの辺を有するフレーム部と、前記フレーム部に一端が接続されたアウターリードと、前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードと、前記フレーム部に一端が接続され、他端が他の部分より幅広であり、且つ前記アウターリード及びインナーリードとは接続されていない吊りピンとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のリードフレームは、４つの辺を有するフレーム部と、前記フレーム部に一端が接続されたアウターリードと、前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードと、前記フレーム部に一端が接続され、他端が前記アウターリード及びインナーリードとは接続していない吊りピンとを備え、前記吊りピンの前記他端は、前記インナーリード先端を固定する接着テープ配置領域にまで延在しているようにしても良い。前記吊りピンを１つ以上有し、前記吊りピンが２つ以上の場合はそれぞれに独立して前記接着テープに固定されるようにしても良い。前記吊りピンの配置方向と、前記アウターリードの配置方向とは略直角であるようにしても良い。前記アウターリードは、前記フレーム部の第１の辺及びこの第１の辺に対向する第２の辺にそれぞれ接続され、これらのアウターリードに接続されたインナーリードは、互いに距離をおいて対向しているようにしても良い。前記吊りピンは、デプレス加工を施されているようにしても良い。
【００１５】
本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、４つの辺を有するフレーム部、前記フレーム部に一端が接続されたアウターリード及び前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードからなるリード部、前記フレーム部に一端が接続され、且つ他端が前記アウターリード及びインナーリードとは接続されていない吊りピンとを有するリードフレームに接着テープを取り付けて、前記インナーリード先端及び前記吊りピンの先端部を固定する工程と、前記リードフレームに前記接着テープを介して半導体チップを固定する工程と、前記インナーリードの先端と前記半導体チップ表面に形成された接続電極とをボンディングワイヤにより電気的に接続する工程と、前記半導体チップが固定されたリードフレームを上型及び下型を合わせて構成される金型キャビティに装着する工程と、前記キャビティに流動樹脂を注入して、前記半導体チップ、前記インナーリード、前記吊りピン及び前記ボンディングワイヤを封止する樹脂封止体を形成する工程と、前記フレーム部を切断し、前記アウターリードを成形する工程とを備えたことを特徴とする。前記吊りピンは、デプレス加工を施されているようにしても良い。前記吊りピンのデプレスされた部分は、前記樹脂封止体の厚さ方向の略中央に配置されているようにしても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
まず、図１乃至図３を参照して第１の実施例を説明する。
図１は、ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置を示し、樹脂封止体を透視した斜視図、図２は、ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置に用いられるリードフレームの平面図、図３は、トランスファーモールド時の注入樹脂がキャビティ内に充填される様子を簡略化して説明した金型の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、シリコン半導体などからなるチップ６は、樹脂封止体５に封止されている。チップ表面には図２に示すリードフレームから形成されたインナーリード２が接着テープ３により固定されている。インナーリード２は、アウターリード１１と一体的につながっている。複数対のインナーリード及びアウターリードは、２群に分かれ、群の双方は、樹脂封止体５から互いに反対方向に導出している。インナーリード２は、２群それぞれチップ６の対向する２辺から樹脂封止体５中に導出しており、インナーリードにつながるアウターリード１１は、２群それぞれ樹脂封止体５の対向する２辺から外方に導出している。２群のインナーリード２は、互いに対向している。そして、その先端部分は、接着テープ３によりチップ６に固定されている。各群は、それぞれ別の接着テープにより固定されている。
【００１８】
チップ６の表面は、インナーリード２が配置されたリード部とインナーリードが配置されないマージン領域とがあり、マージン領域には図２に示すリードフレームから形成された吊りピン４が配置され、その先端は、接着テープ３によりチップ６に固定されている。この吊りピン４の先端は、直角に曲げられており、他の部分より幅広になっている。インナーリード２の先端と、チップ６の表面に形成され、作り込まれた半導体集積回路と電気的に接続されたパッド８とは、金、アルミニウムなどのボンディングワイヤ７により電気的に接続されている。インナーリード２、接着テープ３、吊りピン４は、エポキシ樹脂などの樹脂封止体５により封止されている。樹脂封止体５には、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂やＰＰＳ、ＰＥＩなどの熱可塑性樹脂が材料として用いられる。
【００１９】
図２は、この半導体集積回路装置の製造に用いられるリードフレームの平面図である。リードフレーム１は、四辺形のフレーム部を有し、フレーム部に一端が接続されたアウターリード１１と、アウターリード１１の他端に一体的に接続された一端を有するインナーリード２を有している。また、リードフレーム１は、フレーム部に一端が接続され、他端が他と接続しないフリーの状態の吊りピン４が形成配置されている。リード部において、フレーム部の第１の辺から導出したアウターリード１１につながるインナーリードの先端と第１の辺と対向する第２の辺から導出したアウターリード１１につながるインナーリードの先端は、互いに距離をおいて対向している。そして、それぞれ同じ辺につながるインナーリード２の先端は、同じ接着テープ３により固定されている。ここで、点線で示したＡ領域は、リードフレームにチップが取り付けられる場合の配置を示している。図２では吊りピン４は、第１及び第２の辺とは隣接する第３及び第４の辺から導出している。吊りピン４の先端は接着テープにより固定されている。インナーリード２及びアウターリード１１は、タイバー１２によりつながっている。
【００２０】
リードフレーム１の吊りピン４の長手方向は、アウターリード１１の長手方向とは略直角である。
次に、図３を参照してこの半導体集積回路装置を製造する方法を説明する。
ウェハのチップ形成領域に半導体集積回路を作り込んでウェハ工程が終了する。その後、ウェハは、ダイシングにより複数の矩形のチップ６に分離切断される。その後チップ６は、リードフレーム１のインナーリード２に対して接着テープ３により固定される。次に、インナーリード２とチップ６の表面にあるチップ内部の半導体集積回路と電気的に接続されたアルミニウムなどのパッド（図示しない）とをボンディングワイヤ７により電気的に接続する。
その後、トランスファーモールド法などによりモールド樹脂５を決められた範囲内でチップ６とインナーリード２を取り囲むように封止する。その後、パッケージタイプに従って外装メッキとトリミングそしてアウターリードの成形を行う。最後にリードフレームのフレーム部に固定されていた吊りピン４を切断して完成させる。
【００２１】
図３は、トランスファーモールド時の注入樹脂５がパッケージ１０の内部に充填される様子を簡略化して説明した図である。エポキシ樹脂などの注入樹脂５は、モールド金型の上型１３及び下型１４により構成されるキャビティ１０内にゲートランナ９から入り充填されていく。注入樹脂５は、モールド金型から熱を受けることで一時硬度を低下し、キャビティ形状にならって成型されていく。これが半導体集積回路装置のボディ部分（樹脂封止体）の形を作ることになる。インナーリードにつながるアウターリード（図示しない）は樹脂封止体５の外側に形成され外部とチップとのコンタクトをとっている。
吊りピンは、チップ上に延在され、接着テープ上に固定されるので、フレーム強度という観点においてあたかもインナーリード内の１つであるかのような機能を果たす。横方向の強度だけを持っていたパッケージがこの吊りピンにより縦方向の強度も持つことになる。
【００２２】
また、前述のように、従来の技術には、吊りピンを他のインナーリードと接続する方法も考案されているが、電気特性上、吊りピンが電位を持つことは問題を引き起こす可能性がある。例えば、半導体集積回路を使用する段階で又は評価、テストする段階で吊りピンに金属が接触するようなことがある場合、チップ内の電位に干渉する恐れがある。また、対となってる吊りピン間で電位差がある場合、その間にある物質がイオン化する場合、電流が生じてチップ内の電位に干渉する恐れがあり、最悪の場合コロージョンや回路破壊に至る可能性もある。本発明では、吊りピンを他のインナーリードと独立させることによりこの問題を克服している。
【００２３】
次に、図４及び図５を参照して第２の実施例を説明する。
図４は、ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置の断面図、図５は、トランスファーモールド時の注入樹脂がキャビティ内に充填される様子を簡略化して説明した金型の断面図である。
図４に示すように、シリコン半導体などからなるチップ２６は、樹脂封止体２５に封止されている。チップ表面にはリードフレームから形成されたインナーリード２２が接着テープ２３により固定されている。インナーリード２２は、アウターリード（図示しない）と一体的につながっている。複数対のインナーリード及びアウターリードは、２群に分かれ、群の双方は、樹脂封止体２５から互いに反対方向に導出している。インナーリード２２は、２群それぞれチップ２６の対向する２辺から樹脂封止体２５中に導出しており、インナーリードにつながるアウターリードは、２群それぞれ樹脂封止体２５の対向する２辺から外方に導出している。２群のインナーリード２２は、互いに対向している。そして、その先端部分は、接着テープ２３によりチップ２６に固定されている。各群は、それぞれ別の接着テープ２６により固定されている。
【００２４】
チップ２６の表面は、インナーリード２２が配置されたリード部とインナーリードが配置されないマージン領域とがあり、マージン領域にはリードフレームから形成された吊りピン２４が配置され、その先端は、接着テープ２３によりチップ２６に固定されている。この吊りピン２４の先端は、直角に曲げられており、他の部分より幅広になっている。インナーリード２２の先端と、チップ２６の表面に形成され、作り込まれた半導体集積回路と電気的に接続されたパッド（図示しない）とは、金、アルミニウムなどのボンディングワイヤ（図示しない）により電気的に接続されている。インナーリード２２、接着テープ２３、吊りピン２４は、エポキシ樹脂などの樹脂封止体２５により封止されている。吊りピン２４は、デプレス加工を施されたデプレス部２４ａを有している。このデプレスされた部分は、前記樹脂封止体２５の厚さ方向の略中央に配置されている。
【００２５】
次に、図５を参照してこの半導体集積回路装置を製造する方法を説明する。シリコン半導体などからなるチップ２６は、リードフレームのインナーリード２２に対して接着テープ２３により固定される。次に、インナーリード２２とチップ２６の表面にあるチップ内部の半導体集積回路と電気的に接続されたアルミニウムなどのパッド（図示しない）とをボンディングワイヤ（図示しない）により電気的に接続する。その後、トランスファーモールド法などによりモールド樹脂２５を決められた範囲内でチップ２６とインナーリード２２を取り囲むように封止する。その後、パッケージタイプに従って外装メッキとトリミングそしてアウターリードの成形を行う。最後にリードフレームのフレーム部に固定されていた吊りピン２４を切断して完成させる。
【００２６】
図５は、トランスファーモールド時の注入樹脂２５がパッケージ３０の内部に充填される様子を簡略化して説明した図である。エポキシ樹脂などの注入樹脂２５は、モールド金型の上型３３及び下型３４により構成されるキャビティ３０内にゲートランナ２９から入り充填されていく。注入樹脂２５は、モールド金型から熱を受けることで一時硬度を低下し、キャビティ形状にならって成型されていく。これが半導体集積回路装置のボディ部分（樹脂封止体）の形を作ることになる。インナーリードにつながるアウターリード（図示しない）は樹脂封止体２５の外側に形成され外部とチップとのコンタクトをとっている。
【００２７】
吊りピンは、チップ上に延在され、接着テープ上に固定されるので、フレーム強度という観点においてあたかもインナーリード内の１つであるかのような機能を果たす。横方向の強度だけを持っていたパッケージがこの吊りピンにより縦方向の強度も持つことになる。また、吊りピン２４のデプレス部２４ａは、キャビティ３０の厚さ方向の略中央に配置されている。
この実施例では、吊りピンにディプレスが施されている。従来技術ではチップシフトによるボンディングイワイヤの露出、インナーリード表面の露出、チップ裏面の露出と共にパッケージ反りも発生する場合があるが、このデプレス処理によって吊りピン上樹脂厚と吊りピン下樹脂厚のバランスが適正化され、パッケージ反りが著しく改善される。
【００２８】
次に、図１０を参照して第３の実施例を説明する。
図１０は、接着テープに固定される吊りピンの部分平面図である。図１乃至図５にも示されているように、本発明において用いられる吊りピンは、チップ上においてその先端を接着テープにより固定されている。これは、フレーム強度を高めてＬＯＣ構造のパッケージのトランスファーモールド時に発生するチップシフトを低減させることを目的にしている。先の実施例では吊りピンの接着テープに固定される先端部分を略９０度曲げてこの部分を他の部分より幅広にしている。これは接着テープに対する吊りピンの接着面積を広くする、ひいてはフレーム強度を高めるために行われるものである。この実施例では、吊りピン先端の幅広部の形状を例示する。第１及び第２の実施例では、吊りピンの本体部分を直角に折り曲げてかぎ型にしている（図１０（ａ））。
【００２９】
この他に、先端部をＴ字型にすることもできる（図１０（ｄ））。幅広部の横棒部分の幅は、吊りピン本体の幅と同じでも良いし、大きくても小さくても良い。また、第１及び第２の実施例のように、吊りピンの本体部分を直角に折り曲げないで、９０度以上の角度にして折り曲げ角度を小さくすることもできる（図１０（ｂ））。幅広部を略正方形にしても作用効果は同じである（図１０（ｃ））。また、幅広部を中空の略正方形にすることもできる（図１０（ｅ））。
【００３０】
次に、図１１及び図１２を参照して第４の実施例を説明する。
図１１は、ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置を示す概略断面図であり、図１２に示す構造を模式的に示している。図１２は、リードフレームに取り付けたチップを示す部分平面図である。
【００３１】
図１１に示すように、シリコン半導体などからなるチップ４６は、樹脂封止体４５に封止されている。チップ表面には図１２に示すリードフレームから形成されたインナーリード４２が接着テープにより固定されている。インナーリード４２は、アウターリード４１１と一体的につながっている。複数対のインナーリード及びアウターリードは、２群に分かれ、群の双方は、樹脂封止体４５から互いに反対方向に導出している。インナーリード４２は、２群それぞれチップ４６の対向する２辺から樹脂封止体４５中に導出しており、インナーリード４２につながるアウターリード４１１は、２群それぞれ樹脂封止体４５の対向する２辺から外方に導出している。２群のインナーリード４２は、互いに対向している。そして、その先端部分は、接着テープによりチップ４６に固定されている。図１１の左側からアウターリードが導出する第１群のインナーリード４２の先端部分は、接着テープ４３に固定され、右側からアウターリードが導出する第２群のインナーリード４２の先端部分は、接着テープ４１に固定されている。
【００３２】
第１及び第２の実施例では、各群は、それぞれ１枚の接着テープで固定されているが、この実施例では、各群とも２つの接着テープにより固定されている。すなわち、接着テープ４３は、接着テープ４３ａ、４３ｂから構成されている。同じく、接着テープ４１は、接着テープ４１ａ、４１ｂから構成されている。
第１及び第２の実施例では、接着テープは、インナーリード先端のみに接着されており、ここからチップの辺までは固定されずフリーの状態にある。したがって、その部分は、機械的強度が弱くなっている。これは、チップサイズが大きくなれば、この部分が広がる。この実施例では、これを防ぎ、強度を高めるためにインナーリード先端部分とこのインナーリードが導出するチップの一辺までの間にインナーリード中間部分を固定する少なくとも１つの中間接着テープをさらに加える。この中間接着テープを用いることによって両者の接合強度を大きくすることができる。
【００３３】
図１１の左側からアウターリードが導出する第１群のインナーリード４２の中間部分は、中間接着テープ４９に固定され、右側からアウターリードが導出する第２群のインナーリード４２の中間部分は、中間接着テープ４０に固定されている。中間接着テープも各群とも複数のテープに分割されている。なわち、中間接着テープ４９は、中間接着テープ４９ａ、４９ｂから構成されている。同じく、中間接着テープ４０は、中間接着テープ４０ａ、４０ｂから構成されている。
チップ４６の表面には、インナーリード４２が配置されたリード部とインナーリードが配置されないマージン領域とがあり、マージン領域には図１２に示すリードフレームから形成された吊りピン４４が配置され、その先端は、接着テープ４３ａ、４３ｂによりチップ４６に固定されている。この吊りピン４４の先端は、直角に曲げられており、他の部分より幅広になっている。インナーリード４２の先端と、チップ４６の表面に形成され、作り込まれた半導体集積回路と電気的に接続されたパッド４８とは、金、アルミニウムなどのボンディングワイヤ４７により電気的に接続されている。インナーリード４２、接着テープ４１、４３、中間接着テープ４０、４９、吊りピン４４は、エポキシ樹脂などの樹脂封止体４５により封止されている。樹脂封止体４５には、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂やＰＰＳ、ＰＥＩなどの熱可塑性樹脂が材料として用いられる。
【００３４】
図１２は、チップを取り付けたリードフレームの平面図である（図１１は、この図を簡略化して表現したものである）。リードフレーム４１２は、フレーム部に接続された、一体に形成されたインナーリード４２及びアウターリード４１１、吊りピン４４を有している。これらインナーリード、アウターリード及び吊りピンは、接着テープ４１、４３及び中間接着テープ４０、４９によりチップ４６に固定されている。
このように、この実施例では、中間接着テープを用いることによりフレーム強度をさらに大きくしている。また、中間接着テープ及び接着テープを複数に分割することによりチップにかかるストレスを緩和する。この実施例においても、吊りピンは、チップ上に延在され、接着テープ上に固定されるので、フレーム強度という観点においてあたかもインナーリード内の１つであるかのような機能を果し、横方向の強度だけを持っていたパッケージがこの吊りピンにより縦方向の強度も持つことになる。
【００３５】
次に、図１３を参照して第５の実施例を説明する。
図１３は、ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置のチップ上のインナーリードとパッドとを結ぶボンディングワイヤの接続構造を示すチップ部分平面図である。チップ５６にはアルミニウムなどからなるパッド５８が複数形成されている。パッド５８は、チップに作り込まれた半導体集積回路に電気的に接続されている。パッド列に近接してインナーリード５２が接着テープ５３により固定されている。このインナーリード５２先端とパッド５８とは、ボンディングワイヤ５７によりボンディングされている。吊りピン５４は、同じように、接着テープ５３によりチップ５６に固定されている。インナーリードを構成するリードフレームは、例えば、Ｆｅ−４２Ｎｉアロイを材料としている。このような材料のインナーリード５２とボンディングワイヤ５７とをボンディングするにはそのボンディング強度を高めるためにＡｇなどのメッキ層５１を形成してこの部分をボンディング部とする。このとき、メッキ工程を容易にする為に吊りピン５４にもメッキ層５５を設ける（吊りピンにはボンディング部は不要であるが）。
【００３６】
しかし、メッキ層は、広すぎると、メッキと樹脂封止体との界面に剥離が発生する可能性が大きくなり好ましくない。インナーリードなどのリードは、チップの小形化にともなって微細化していくので、メッキと樹脂封止体との界面剥離を懸念する必要は概してないが、吊りピンの幅は必ずしもリードの幅と一致させることはないのでメッキと樹脂封止体との界面剥離がれの問題が生じる可能性がある。そこで、この実施例では、吊りピンの幅をインナーリードの幅と同じかそれ以下にする。このようにしてこの問題を回避することができる。
この実施例においても、吊りピンは、チップ上に延在され、接着テープ上に固定されるので、フレーム強度という観点においてあたかもインナーリード内の１つであるかのような機能を果し、横方向の強度だけを持っていたパッケージがこの吊りピンにより縦方向の強度も持つことになる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明は、吊りピンをチップ上に延在させ接着テープに固定させることによりフレーム強度を高めるので、ＬＯＣ構造のパッケージのトランスファーモールド時に発生するチップシフトを低減させることができる。また、吊りピンにデプレスを施すことによりパッケージ反りも併せて低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るＬＯＣ構造の半導体集積回路装置を示す樹脂封止体を透視した斜視図。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＬＯＣ構造の半導体集積回路装置に用いられるリードフレームの平面図。
【図３】本発明の第１の実施例に係るトランスファーモールド時の注入樹脂がキャビティ内に充填される様子を簡略化して説明した金型の断面図。
【図４】本発明の第２の実施例に係るＬＯＣ構造の半導体集積回路装置の断面図。
【図５】本発明の第２の実施例に係るトランスファーモールド時の注入樹脂がキャビティ内に充填される様子を簡略化して説明した金型の断面図。
【図６】従来のＬＯＣ構造の半導体集積回路装置を示す断面図。
【図７】従来のＬＯＣ構造の半導体集積回路装置用リードフレームの平面図。
【図８】従来のトランスファーモールド時の注入樹脂がキャビティ内に充填される様子を簡略化して説明した金型の断面図。
【図９】フレーム強度を説明するチップに外力を与えた状態を示すチップ断面図。
【図１０】本発明の第３の実施例に係る吊りピンの部分平面図。
【図１１】本発明の第４の実施例に係るＬＯＣ構造の半導体集積回路装置内部を示す概略平面図。
【図１２】本発明の第４の実施例に係るリードフレームに取り付けたチップを示す部分平面図。
【図１３】本発明の第５の実施例に係る樹脂封止体内部に配置されたチップ表面を示す部分平面図。
【符号の説明】
１、１０１、４１２・・・リードフレーム
２、２２、４２、５２、１０２・・・インナーリード
３、２３、４０、４０ａ、４０ｂ、４３、４３ａ、４３ｂ、５３、１０３・・・接着テープ
４、２４、４４、５４、１０４・・・吊りピン
５、２５、４５、１０５・・・樹脂封止体
６、２６、４６、５６、１０６・・・チップ
７、４７、５７・・・ボンディングワイヤ
８、４８、５８・・・パッド
９、２９、１０９・・・ゲートランナ
１０、３０、１１０・・・キャビティ
１１、１１１、４１１、・・・アウターリード
１２、１１２・・・タイバー
１３、３３、１１３・・・上型
１４、３４、１１４・・・下型
２４ａ・・・デプレス部
４０、４０ａ、４０ｂ、４９、４９ａ、４９ｂ・・・中間用接着テープ、
５１・・・インナーリード先端のメッキ層
５５・・・吊りピン先端のメッキ層

Claims (18)

1. 半導体集積回路が形成され、この半導体集積回路と電気的に接続された接続電極が表面に複数形成された半導体チップと、
   前記半導体チップ表面に形成された接着テープと、
   前記半導体チップの対向する２辺とはほぼ垂直に一端がそれぞれ各辺から外方へ導出している複数のアウターリードと、
   前記アウターリードの他端と一体的につながる一端を有し、他端が前記接着テープにより固定されたインナーリードと、
   前記インナーリードの前記他端と前記接続電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと、
   前記アウターリード及び前記インナーリードを構成するリードフレームから形成され、前記半導体チップの一辺から一端が導出し他端が前記接着テープにより固定された吊りピンと、
   前記インナーリード、前記接着テープ、前記ボンディングワイヤ及び前記吊りピンを封止する樹脂封止体とを具備したことを特徴とする半導体集積回路装置。
2. 前記吊りピンの一端が導出する前記半導体チップの一辺は、前記アウターリードが外方へ導出する辺とは異なることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置。
3. 前記接着テープに接着された前記吊りピンの前記他端は、他の部分より幅広であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
4. 前記半導体チップ表面は、前記インナーリードが配置されたリード配置領域と前記インナーリードが配置されないマージン領域とを有し、前記マージン領域には前記吊りピンが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
5. 前記半導体チップから外方へ導出している前記アウターリードとは略直角の方向に、前記半導体チップの前記辺から前記吊りピンが導出していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
6. 前記吊りピンは、前記インナーリードとは電気的に接続されていないことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
7. 前記吊りピンを１つ以上有し、前記吊りピンが２つ以上の場合はそれぞれに独立して前記接着テープに固定されることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置。
8. 前記吊りピンは、デプレス加工を施されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
9. 前記吊りピンのデプレスされた部分は、前記樹脂封止体の厚さ方向の略中央に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体集積回路装置。
10. ４つの辺を有するフレーム部と、
    前記フレーム部に一端が接続されたアウターリードと、
    前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードと、
    前記フレーム部に一端が接続され、他端が他の部分より幅広であり、且つ前記アウターリード及びインナーリードとは接続されていない吊りピンとを備えたことを特徴とするリードフレーム。
11. ４つの辺を有するフレーム部と、
    前記フレーム部に一端が接続されたアウターリードと、
    前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードと、
    前記フレーム部に一端が接続され、他端が前記アウターリード及びインナーリードとは接続していない吊りピンとを備え、
    前記吊りピンの前記他端は、前記インナーリード先端を固定する接着テープ配置領域にまで延在していることを特徴とするリードフレーム。
12. 前記吊りピンを１つ以上有し、前記吊りピンが２つ以上の場合はそれぞれに独立して前記接着テープに固定されることを特徴とする請求項１１に記載のリードフレーム。
13. 前記吊りピンの配置方向と、前記アウターリードの配置方向とは略直角であることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のリードフレーム。
14. 前記アウターリードは、前記フレーム部の第１の辺及びこの第１の辺に対向する第２の辺にそれぞれ接続され、これらのアウターリードに接続されたインナーリードは、互いに距離をおいて対向していることを特徴とする請求項請求項１０乃至請求項１３のいづれかに記載のリードフレーム。
15. 前記吊りピンは、デプレス加工を施されていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１４のいずれかに記載のリードフレーム。
16. ４つの辺を有するフレーム部、前記フレーム部に一端が接続されたアウターリード及び前記アウターリードの他端に一体的に接続された一端を有するインナーリードからなるリード部、前記フレーム部に一端が接続され、且つ他端が前記アウターリード及びインナーリードとは接続されていない吊りピンとを有するリードフレームに接着テープを取り付けて、前記インナーリード先端及び前記吊りピンの先端部を固定する工程と、
    前記リードフレームに前記接着テープを介して半導体チップを固定する工程と、
    前記インナーリードの先端と前記半導体チップ表面に形成された接続電極とをボンディングワイヤにより電気的に接続する工程と、
    前記半導体チップが固定されたリードフレームを上型及び下型を合わせて構成される金型キャビティに装着する工程と、
    前記キャビティに流動樹脂を注入して、前記半導体チップ、前記インナーリード、前記吊りピン及び前記ボンディングワイヤを封止する樹脂封止体を形成する工程と、
    前記フレーム部を切断し、前記アウターリードを成形する工程とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
17. 前記吊りピンは、デプレス加工を施されていることを特徴とする請求項１６に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
18. 前記吊りピンのデプレスされた部分は、前記樹脂封止体の厚さ方向の略中央に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の半導体集積回路装置の製造方法。

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