JP2005011906A - リードフレームとその製造方法及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体チップ上の電極パッドの配置を、外部接続リードの配列による制約を低減し、自由度を向上させる。
【解決手段】一方の端部がフレーム枠部(4)と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する領域を有する外部接続リード(1)を備えたリードフレーム(100)において、外部接続リード(1)のインナーリード部(2)における少なくともワイヤーボンド接続領域を、半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置した形状にする。
【選択図】 図1
【解決手段】一方の端部がフレーム枠部(4)と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する領域を有する外部接続リード(1)を備えたリードフレーム(100)において、外部接続リード(1)のインナーリード部(2)における少なくともワイヤーボンド接続領域を、半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置した形状にする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置に関するものであり、特にリードオンチップ(LOC: Lead On Chip)構造用リードフレームおよびそれを用いた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に、一般的な従来のダイパッドを備えたリードフレーム200の概略パターンを示す。本リードフレーム200は、FeまたはCu等を主成分とした合金からなる板を、エッチングもしくはプレス加工によってパターンが形成される(下記特許文献1)。リードフレーム200は、半導体チップを搭載の範囲であり、中心部から放射状に外周へ延びた形状で形成される。半導体装置において封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置において、封止樹脂外に位置するアウターリード部3とによって構成される外部接続リード部1は、周囲の枠部4と一体的に形成されている。21は封止樹脂領域である。
【0003】
図8に、前記従来のリードフレーム200を用い、インナーリード部2の先端部分に固定された半導体チップ41上の電極パッド8を外部接続リード1と金属細線で結線した状態図を示す。図9にその結線関係を示す。従来のリードフレーム200の場合では、半導体チップ41は、外部接続リード部1のインナーリード部2の先端に、絶縁性の接合部材により固定され、半導体チップ41上の電極パッド8は金属細線7により、外部接続リード部1のインナーリード部2とが接続される。
【0004】
ここで、電極パッド8は、右上部を起点として時計回りにP1〜P40までの電極パッドナンバー5が、また外部接続リード1は、右上部を起点として時計回りにL1〜L40までの外部接続リードナンバー6が付与されている。ところで、図9に示す結線関係にあるように、電極バッド8は、結線する外部接続リード1と同じ配列で配置されることにより、図8のように金属細線が整然と配置されることになる。
【0005】
しかし、半導体製品には、複数のユーザーに販売するものがあり、ユーザーの要望により、電極パッドの配置の変更を求められることも少なくない。このような場合、これまでは、半導体チップ上の電極パッドの配置を要望毎に変更していたが、対応工数の発生や修正に伴う費用の発生などの問題があった。また、製品によっては、設計上の問題により、電極パッド配置の変更が困難な場合もあり、前記のように、電極パッドの配置と外部リードの配置が整然と配置されるとは限らない。
【0006】
このような場合の事例として、従来のリードフレーム200に、図9の結線関係の半導体チップを搭載した場合の結線図を図10に示す。
【0007】
図10に、一般的な従来のリードフレーム200を用い、図11の結線関係に基づき、半導体チップ40上に形成された電極パッド8と、外部接続リード1のインナーリード部2を金属細線7で接続した状態を示す。ここで、前記のように電極パッド8は電極パッドナンバー5が、外部接続リード1には外部接続リードナンバー6が付与されている。図11に示す結線関係は、図9に示す結線関係とは異なり電極パッドナンバー5と外部接続リードナンバー6が配列順の結線関係とはなっておらず、リードNo.L1はパッドNo.P39と、リードNo.L2はパッドNo.P3と、リードNo.L3はパッドNo.P2と、リードNo.L7はパッドNo.P8と、リードNo.L8はパッドNo.P7と、リードNo.L10はパッドNo.P15と、リードNo.L11はパッドNo.P12と、リードNo.L12はパッドNo.P10と、リードNo.L13はパッドNo.P14と、リードNo.L14はパッドNo.P11と、リードNo.L15はパッドNo.P13と、リードNo.L16はパッドNo.P17と、リードNo.L17はパッドNo.P16と、リードNo.L18はパッドNo.P19と、リードNo.L19はパッドNo.P20と、リードNo.L20はパッドNo.P18と、リードNo.L30はパッドNo.P31と、リードNo.L31はパッドNo.P30と、リードNo.L33はパッドNo.P34と、リードNo.L34はパッドNo.P33と、リードNo.L36はパッドNo.P37と、リードNo.L37はパッドNo.P38と、リードNo.L39はパッドNo.P36とが接続され、図9の結線関係とは異なり、結線順が部分的に入れ替わる接続となっている。したがって、図10にあるように、従来のリードフレーム200で図11に示す結線関係を実現しようとすると、金属細線7を交差させて接続しなければならず、半導体装置の信頼性の低下を招くことになる。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−139455号
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のLOC構造用リードフレームでは、外部接続リードのインナーリード部が、半導体装置の中心部から直線的な放射形状をしていることから、接続する外部接続リードの配列にあわせて、半導体素子上に形成される電極パッドを配列する必要性があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、前記外部接続リードのインナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域を、前記半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置したことを特徴とする。
【0011】
前記リードフレームにおいては、外部接続リードのうち、一方向の外部接続リードは連続して形成された後、半導体実装領域で分離され、前記一方向と直交する外部接続リードは中央部から両側に向かって複数本が略U字形に連続して形成された後、半導体実装領域で分離されていることが好ましい。
【0012】
本発明の別のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、半導体チップの各端辺に対し平行な先端部を有する第1のインナーリードと、垂直な先端部を有する第2のインナーリードを併設したことを特徴とする。
【0013】
本発明の製造方法は、前記いずれかのリードフレームを製造する方法であって、金属平板を外部接続リードに形成する際、インナーリード部において1本以上の別の端子とつながった形状に形成し、その後、インナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域で分離することを特徴とする。
【0014】
本発明の半導体装置は、前記いずれかのリードフレームを用いた半導体装置であって、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リード部を備えたリードフレームと、前記外部接続リード部の上面に保持された半導体チップと、前記外部接続リード部と前記半導体チップを接合させる接着部と、前記半導体チップと前記外部接続リード部を電気的に接続する金属細線とを樹脂により一体的に封止したことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リード部を備えたリードフレームにおいて、前記インナーリードのワイヤーボンド接続領域を半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置している。前記において、実質的に平行または垂直とは、多少の角度は許容されることを意味し、好ましくは基準線から±10°の範囲に入る角度である。
【0016】
また、本発明の別のリードフレームは、半導体チップの各端辺に対し平行な先端部を有する第1のインナーリードと、垂直な先端部を有する第2のインナーリードを併設している。この構成において、インナーリードに設けた半導体チップの端辺と平行あるいは垂直な領域を金属細線の接続領域とすることにより、半導体チップ上に形成される電極パッドの配置の自由度を向上させる。また、金属細線が交差することなく整然と配置されることから、製品の信頼性を確保できる。
【0017】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1に本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの平面図を示す。図1に示すリードフレーム100は、FeもしくはCu等を主成分とした合金を、圧延により0.1mm〜0.5mm程度の厚みまで薄くした金属板を用いて、エッチングもしくはプレス加工により、パターンが形成される。LOC構造用リードフレーム100は、外部接続リード1とフレーム枠4を含んで構成される。また外部接続リード1は、半導体装置の封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置の封止樹脂の外部に位置するアウターリード部3を含んで構成される。このLOC構造用リードフレーム100は、一般的な従来のLOC構造用リードフレーム200を示した図6に対し、インナーリード部2の先端部分に搭載される半導体チップの端辺と平行もしくは垂直に配置された形状を有する。また、外部接続リード1には、二次実装性を向上させる目的などから、銀めっきが施される。近年は、鉛フリー化がすすみ、Pdなどの材料を用いためっきが施されることも増えてきている。21は封止樹脂領域である(以下の図面においても同じ)。
【0019】
次に、図2に本発明の第1の実施形態に係るリードフレームを用いた配線例を示し、図3にその結線関係を示す。この結線関係は、電極パッド配列ナンバー5と外部接続リードナンバー6の順序が一致していないため、図10に示すように、前記従来のリードフレーム200では、金属細線7が交差しており、接続に安定性がなく、信頼性の低い状態にあるが、図2のリードフレーム100では、金属細線7は交差することなく、整然と配置される。
【0020】
次に、図4A−Bに本発明の第1の実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置を示しており、図4Aは外形の平面図、図4Bは図4AのI−I線断面図である。
【0021】
図4Bに示すように、外部接続リード1の封止樹脂20内に位置するインナーリード部2の中央部先端付近に、絶縁性接合部材30により、半導体集積回路を有する半導体チップ40が保持されており、この半導体チップ40の上面に形成される複数の電極パッド8は、一般的に金からなる直径20μm〜40μm程度の金属細線7を介して、インナーリード部2と接続されている。10は外部接続リード1の分離個所である。
【0022】
電極パッド8と外部接続リード1の接続関係によって、インナーリード部2の半導体チップ40に対して平行もしくは垂直に配置された形状により、半導体チップ40上に形成される電極パッドの配置の自由度を向上させ、かつ金属細線7が交差することのない信頼性の高い結線ができる。3はアウターリード部である。さらに、インナーリード部2、接合部材30、半導体チップ40及び金属細線7は、熱硬化性のエポキシ系樹脂からなる封止樹脂20により一体に成形される。このあと、フレーム枠からリードフレームを切り離すと同時に、不要部分を切り取り、個片化され半導体装置となる。なお、金属細線7を構成する材料は、金に限らず、銅やアルミニウム等の導電性材料であればよい。
【0023】
図5A−Cは、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの形状成形の製造工程を示し、図5Aは金属平板、図5Bは基本パターン平面図、図5Cは最終形状平面図である。図5Aに示された金属平板9は、一例として帯状に圧延されたFeもしくはCuなどを主成分とした合金を用いる。この金属平板9にパターニング加工して、図5Bに示すように、外部接続リード1がインナーリード部2の領域内で、2本がつながっている基本パターンが成形される。すなわち、上と下は中央部から両側に向かって順番に2本が略U字形状につながり、左右は横方向に2本がつながっている。つながっている外部接続リード1は2本とは限らず、3本以上でもかまわない。また、つながっている端子はどの端子であってもかまわない。
【0024】
次に、図5Bでつながっている外部接続リード1を、プレス加工もしくはエッチング加工により分離個所10で分離し、インナーリード部2の中央部の先端を成形する。このとき、図1のように中心部での分離にかぎらず、図5Cにあるように、半導体チップに応じて分離位置を定めることにより、製品毎に自由度を向上させることもできる。すなわち、分離個所10は半導体実装領域に存在させればよい。分離個所10の分離幅の距離は、リードフレーム材料の金属平板9の材質と厚みによって異なる。
【0025】
(第2の実施形態)
本発明の第1の実施形態における変形例について、以下、図面を参照しながら説明する。
【0026】
図6に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームの平面図を示す。図6に示すリードフレーム101は、図1に示す前述の第1の実施形態同様に、FeもしくはCu等を主成分とした合金を、圧延により0.1mm〜0.5mm程度の厚みまで薄くした金属板を用いて、エッチングもしくはプレス加工により、パターンが形成される。LOC構造用リードフレーム101は、外部接続リード1とフレーム枠4を含んで構成される。また外部接続リード1は、半導体装置の封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置の封止樹脂の外部に位置するアウターリード部3を含んで構成される。このLOC構造用リードフレーム101は、一般的な従来のLOC構造用リードフレーム200を示した図6に対し、インナーリード部2の先端部分に搭載される半導体チップの端辺と平行もしくは垂直に配置された形状を有する。また、外部接続リード1には、二次実装性を向上させる目的などから、銀めっきが施される。近年は、鉛フリー化がすすみ、Pdなどの材料を用いためっきが施されることも増えてきている。図1の実施例と同様に、図6のような形状でも電極パッドの配置の自由度を向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリードフレームを用い、インナーリードに金属細線を接続可能な半導体素子の端辺と平行又は垂直な領域を設けることにより、半導体チップ上に形成する電極パッドの配置の自由度を向上させることが可能となり、金属細線が交差することなく整然とした配置が可能であることから、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを示す平面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した状態を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の電極パッドと外部接続リードの関係を示す表である。
【図4】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用いた半導体装置を示し、A図は外形の平面図、B図はA図のI−I断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの形状成形の製造工程を示す図である。A図は金属平板、B図は基本パターン平面図、C図は最終形状平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態にかかるリードフレームを示す平面図である。
【図7】従来例のリードフレームの平面図である。
【図8】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した状態を示す図である。
【図9】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の一般的な電極パッドと外部接続リードの関係を示す表である。
【図10】従来例のリードフレームを用い、図11に示す半導体チップと外部接続リードの接続関係に基づき配線した状態を示す図である。
【図11】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の一般的な電極パッドと外部接続リードの関係を示す別の表である。
【符号の説明】
1 外部接続リード
2 インナーリード部
3 アウターリード部
4 フレーム枠
5 電極パッド配列ナンバー
6 外部接続リード配列ナンバー
7 金属細線
8 電極パッド
9 金属平板(リードフレーム材)
10 分離箇所
20 封止樹脂
21 封止樹脂領域
30 絶縁性接合部材
40,41 半導体チップ
100,101,102,200 リードフレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置に関するものであり、特にリードオンチップ(LOC: Lead On Chip)構造用リードフレームおよびそれを用いた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に、一般的な従来のダイパッドを備えたリードフレーム200の概略パターンを示す。本リードフレーム200は、FeまたはCu等を主成分とした合金からなる板を、エッチングもしくはプレス加工によってパターンが形成される(下記特許文献1)。リードフレーム200は、半導体チップを搭載の範囲であり、中心部から放射状に外周へ延びた形状で形成される。半導体装置において封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置において、封止樹脂外に位置するアウターリード部3とによって構成される外部接続リード部1は、周囲の枠部4と一体的に形成されている。21は封止樹脂領域である。
【0003】
図8に、前記従来のリードフレーム200を用い、インナーリード部2の先端部分に固定された半導体チップ41上の電極パッド8を外部接続リード1と金属細線で結線した状態図を示す。図9にその結線関係を示す。従来のリードフレーム200の場合では、半導体チップ41は、外部接続リード部1のインナーリード部2の先端に、絶縁性の接合部材により固定され、半導体チップ41上の電極パッド8は金属細線7により、外部接続リード部1のインナーリード部2とが接続される。
【0004】
ここで、電極パッド8は、右上部を起点として時計回りにP1〜P40までの電極パッドナンバー5が、また外部接続リード1は、右上部を起点として時計回りにL1〜L40までの外部接続リードナンバー6が付与されている。ところで、図9に示す結線関係にあるように、電極バッド8は、結線する外部接続リード1と同じ配列で配置されることにより、図8のように金属細線が整然と配置されることになる。
【0005】
しかし、半導体製品には、複数のユーザーに販売するものがあり、ユーザーの要望により、電極パッドの配置の変更を求められることも少なくない。このような場合、これまでは、半導体チップ上の電極パッドの配置を要望毎に変更していたが、対応工数の発生や修正に伴う費用の発生などの問題があった。また、製品によっては、設計上の問題により、電極パッド配置の変更が困難な場合もあり、前記のように、電極パッドの配置と外部リードの配置が整然と配置されるとは限らない。
【0006】
このような場合の事例として、従来のリードフレーム200に、図9の結線関係の半導体チップを搭載した場合の結線図を図10に示す。
【0007】
図10に、一般的な従来のリードフレーム200を用い、図11の結線関係に基づき、半導体チップ40上に形成された電極パッド8と、外部接続リード1のインナーリード部2を金属細線7で接続した状態を示す。ここで、前記のように電極パッド8は電極パッドナンバー5が、外部接続リード1には外部接続リードナンバー6が付与されている。図11に示す結線関係は、図9に示す結線関係とは異なり電極パッドナンバー5と外部接続リードナンバー6が配列順の結線関係とはなっておらず、リードNo.L1はパッドNo.P39と、リードNo.L2はパッドNo.P3と、リードNo.L3はパッドNo.P2と、リードNo.L7はパッドNo.P8と、リードNo.L8はパッドNo.P7と、リードNo.L10はパッドNo.P15と、リードNo.L11はパッドNo.P12と、リードNo.L12はパッドNo.P10と、リードNo.L13はパッドNo.P14と、リードNo.L14はパッドNo.P11と、リードNo.L15はパッドNo.P13と、リードNo.L16はパッドNo.P17と、リードNo.L17はパッドNo.P16と、リードNo.L18はパッドNo.P19と、リードNo.L19はパッドNo.P20と、リードNo.L20はパッドNo.P18と、リードNo.L30はパッドNo.P31と、リードNo.L31はパッドNo.P30と、リードNo.L33はパッドNo.P34と、リードNo.L34はパッドNo.P33と、リードNo.L36はパッドNo.P37と、リードNo.L37はパッドNo.P38と、リードNo.L39はパッドNo.P36とが接続され、図9の結線関係とは異なり、結線順が部分的に入れ替わる接続となっている。したがって、図10にあるように、従来のリードフレーム200で図11に示す結線関係を実現しようとすると、金属細線7を交差させて接続しなければならず、半導体装置の信頼性の低下を招くことになる。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−139455号
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のLOC構造用リードフレームでは、外部接続リードのインナーリード部が、半導体装置の中心部から直線的な放射形状をしていることから、接続する外部接続リードの配列にあわせて、半導体素子上に形成される電極パッドを配列する必要性があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、前記外部接続リードのインナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域を、前記半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置したことを特徴とする。
【0011】
前記リードフレームにおいては、外部接続リードのうち、一方向の外部接続リードは連続して形成された後、半導体実装領域で分離され、前記一方向と直交する外部接続リードは中央部から両側に向かって複数本が略U字形に連続して形成された後、半導体実装領域で分離されていることが好ましい。
【0012】
本発明の別のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、半導体チップの各端辺に対し平行な先端部を有する第1のインナーリードと、垂直な先端部を有する第2のインナーリードを併設したことを特徴とする。
【0013】
本発明の製造方法は、前記いずれかのリードフレームを製造する方法であって、金属平板を外部接続リードに形成する際、インナーリード部において1本以上の別の端子とつながった形状に形成し、その後、インナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域で分離することを特徴とする。
【0014】
本発明の半導体装置は、前記いずれかのリードフレームを用いた半導体装置であって、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リード部を備えたリードフレームと、前記外部接続リード部の上面に保持された半導体チップと、前記外部接続リード部と前記半導体チップを接合させる接着部と、前記半導体チップと前記外部接続リード部を電気的に接続する金属細線とを樹脂により一体的に封止したことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明のリードフレームは、一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リード部を備えたリードフレームにおいて、前記インナーリードのワイヤーボンド接続領域を半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置している。前記において、実質的に平行または垂直とは、多少の角度は許容されることを意味し、好ましくは基準線から±10°の範囲に入る角度である。
【0016】
また、本発明の別のリードフレームは、半導体チップの各端辺に対し平行な先端部を有する第1のインナーリードと、垂直な先端部を有する第2のインナーリードを併設している。この構成において、インナーリードに設けた半導体チップの端辺と平行あるいは垂直な領域を金属細線の接続領域とすることにより、半導体チップ上に形成される電極パッドの配置の自由度を向上させる。また、金属細線が交差することなく整然と配置されることから、製品の信頼性を確保できる。
【0017】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1に本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの平面図を示す。図1に示すリードフレーム100は、FeもしくはCu等を主成分とした合金を、圧延により0.1mm〜0.5mm程度の厚みまで薄くした金属板を用いて、エッチングもしくはプレス加工により、パターンが形成される。LOC構造用リードフレーム100は、外部接続リード1とフレーム枠4を含んで構成される。また外部接続リード1は、半導体装置の封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置の封止樹脂の外部に位置するアウターリード部3を含んで構成される。このLOC構造用リードフレーム100は、一般的な従来のLOC構造用リードフレーム200を示した図6に対し、インナーリード部2の先端部分に搭載される半導体チップの端辺と平行もしくは垂直に配置された形状を有する。また、外部接続リード1には、二次実装性を向上させる目的などから、銀めっきが施される。近年は、鉛フリー化がすすみ、Pdなどの材料を用いためっきが施されることも増えてきている。21は封止樹脂領域である(以下の図面においても同じ)。
【0019】
次に、図2に本発明の第1の実施形態に係るリードフレームを用いた配線例を示し、図3にその結線関係を示す。この結線関係は、電極パッド配列ナンバー5と外部接続リードナンバー6の順序が一致していないため、図10に示すように、前記従来のリードフレーム200では、金属細線7が交差しており、接続に安定性がなく、信頼性の低い状態にあるが、図2のリードフレーム100では、金属細線7は交差することなく、整然と配置される。
【0020】
次に、図4A−Bに本発明の第1の実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置を示しており、図4Aは外形の平面図、図4Bは図4AのI−I線断面図である。
【0021】
図4Bに示すように、外部接続リード1の封止樹脂20内に位置するインナーリード部2の中央部先端付近に、絶縁性接合部材30により、半導体集積回路を有する半導体チップ40が保持されており、この半導体チップ40の上面に形成される複数の電極パッド8は、一般的に金からなる直径20μm〜40μm程度の金属細線7を介して、インナーリード部2と接続されている。10は外部接続リード1の分離個所である。
【0022】
電極パッド8と外部接続リード1の接続関係によって、インナーリード部2の半導体チップ40に対して平行もしくは垂直に配置された形状により、半導体チップ40上に形成される電極パッドの配置の自由度を向上させ、かつ金属細線7が交差することのない信頼性の高い結線ができる。3はアウターリード部である。さらに、インナーリード部2、接合部材30、半導体チップ40及び金属細線7は、熱硬化性のエポキシ系樹脂からなる封止樹脂20により一体に成形される。このあと、フレーム枠からリードフレームを切り離すと同時に、不要部分を切り取り、個片化され半導体装置となる。なお、金属細線7を構成する材料は、金に限らず、銅やアルミニウム等の導電性材料であればよい。
【0023】
図5A−Cは、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの形状成形の製造工程を示し、図5Aは金属平板、図5Bは基本パターン平面図、図5Cは最終形状平面図である。図5Aに示された金属平板9は、一例として帯状に圧延されたFeもしくはCuなどを主成分とした合金を用いる。この金属平板9にパターニング加工して、図5Bに示すように、外部接続リード1がインナーリード部2の領域内で、2本がつながっている基本パターンが成形される。すなわち、上と下は中央部から両側に向かって順番に2本が略U字形状につながり、左右は横方向に2本がつながっている。つながっている外部接続リード1は2本とは限らず、3本以上でもかまわない。また、つながっている端子はどの端子であってもかまわない。
【0024】
次に、図5Bでつながっている外部接続リード1を、プレス加工もしくはエッチング加工により分離個所10で分離し、インナーリード部2の中央部の先端を成形する。このとき、図1のように中心部での分離にかぎらず、図5Cにあるように、半導体チップに応じて分離位置を定めることにより、製品毎に自由度を向上させることもできる。すなわち、分離個所10は半導体実装領域に存在させればよい。分離個所10の分離幅の距離は、リードフレーム材料の金属平板9の材質と厚みによって異なる。
【0025】
(第2の実施形態)
本発明の第1の実施形態における変形例について、以下、図面を参照しながら説明する。
【0026】
図6に、本発明の第2の実施形態に係るリードフレームの平面図を示す。図6に示すリードフレーム101は、図1に示す前述の第1の実施形態同様に、FeもしくはCu等を主成分とした合金を、圧延により0.1mm〜0.5mm程度の厚みまで薄くした金属板を用いて、エッチングもしくはプレス加工により、パターンが形成される。LOC構造用リードフレーム101は、外部接続リード1とフレーム枠4を含んで構成される。また外部接続リード1は、半導体装置の封止樹脂内に位置するインナーリード部2と、半導体装置の封止樹脂の外部に位置するアウターリード部3を含んで構成される。このLOC構造用リードフレーム101は、一般的な従来のLOC構造用リードフレーム200を示した図6に対し、インナーリード部2の先端部分に搭載される半導体チップの端辺と平行もしくは垂直に配置された形状を有する。また、外部接続リード1には、二次実装性を向上させる目的などから、銀めっきが施される。近年は、鉛フリー化がすすみ、Pdなどの材料を用いためっきが施されることも増えてきている。図1の実施例と同様に、図6のような形状でも電極パッドの配置の自由度を向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリードフレームを用い、インナーリードに金属細線を接続可能な半導体素子の端辺と平行又は垂直な領域を設けることにより、半導体チップ上に形成する電極パッドの配置の自由度を向上させることが可能となり、金属細線が交差することなく整然とした配置が可能であることから、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを示す平面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した状態を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の電極パッドと外部接続リードの関係を示す表である。
【図4】本発明の第1の実施形態にかかるリードフレームを用いた半導体装置を示し、A図は外形の平面図、B図はA図のI−I断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの形状成形の製造工程を示す図である。A図は金属平板、B図は基本パターン平面図、C図は最終形状平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態にかかるリードフレームを示す平面図である。
【図7】従来例のリードフレームの平面図である。
【図8】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した状態を示す図である。
【図9】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の一般的な電極パッドと外部接続リードの関係を示す表である。
【図10】従来例のリードフレームを用い、図11に示す半導体チップと外部接続リードの接続関係に基づき配線した状態を示す図である。
【図11】従来例のリードフレームを用い、半導体チップと外部接続リードを金属細線で配線した際の一般的な電極パッドと外部接続リードの関係を示す別の表である。
【符号の説明】
1 外部接続リード
2 インナーリード部
3 アウターリード部
4 フレーム枠
5 電極パッド配列ナンバー
6 外部接続リード配列ナンバー
7 金属細線
8 電極パッド
9 金属平板(リードフレーム材)
10 分離箇所
20 封止樹脂
21 封止樹脂領域
30 絶縁性接合部材
40,41 半導体チップ
100,101,102,200 リードフレーム
Claims (5)
- 一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、
前記外部接続リードのインナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域を、前記半導体チップの端辺と実質的に平行または垂直に配置したことを特徴とするリードフレーム。 - 前記外部接続リードのうち、一方向の外部接続リードは連続して形成された後、半導体実装領域で分離され、前記一方向と直交する外部接続リードは中央部から両側に向かって複数本が略U字形に連続して形成された後、半導体実装領域で分離されている請求項1に記載のリードフレーム。
- 一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リードを備えたリードフレームにおいて、
半導体チップの各端辺に対し平行な先端部を有する第1のインナーリードと、垂直な先端部を有する第2のインナーリードを併設したことを特徴とするリードフレーム。 - 請求項1〜3のいずれか1項のリードフレームを製造する方法であって、
金属平板を外部接続リードに形成する際、インナーリード部において1本以上の別の端子とつながった形状に形成し、
その後、インナーリード部における少なくともワイヤーボンド接続領域で分離することを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項のリードフレームを用いた半導体装置であって、
一方の端部がフレーム枠部と接続され、他方の端部が中心近傍まで延び、半導体チップを保持する範囲を有する外部接続リード部を備えたリードフレームと、
前記外部接続リード部の上面に保持された半導体チップと、
前記外部接続リード部と前記半導体チップを接合させる接着部と、
前記半導体チップと前記外部接続リード部を電気的に接続する金属細線とを樹脂により一体的に封止したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
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JP2003172467A JP2005011906A (ja) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | リードフレームとその製造方法及び半導体装置 |
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JP2009267154A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Powertech Technology Inc | リードオンパドル型半導体パッケージ |
-
2003
- 2003-06-17 JP JP2003172467A patent/JP2005011906A/ja active Pending
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