JP2569939B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に集積度の
高い半導体素子をパッケージサイズを変えることなく樹
脂封止できる樹脂封止型半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
従来から広く知られた樹脂封止型半導体装置の組立方
法は次の通りである。例えば、第５図の平面図およびそ
のＡ−Ａ断面である第６図に示すように、鉄系合金薄板
から形成されたリードフレームの半導体素子搭載部２
に、銀ペーストを用いて半導体素子１を固着する。次い
で、同じくリードフレームに形成されたリード（内部リ
ード５および外部リード10）と半導体素子１上のボンデ
ィングパッド８とを金あるいはアルミニウムの金属ワイ
ヤ７を用いてワイヤボンディングを行なう。
その後、エポキシ樹脂により半導体素子１およびその
周辺のリードフレーム部を樹脂封止し、樹脂封止部９か
ら出ているリード部をリードフレームから切り離し、折
り曲げ成形している。
〔発明が解決しようとする課題〕
このようにして組立てられた樹脂封止型半導体装置の
樹脂封止部の外形寸法（パッケージサイズ）は、JEDEC
（Joint of Electron Device Engineering Council）や
EIAJ（Electronic Industries Association of Japan）
の規格により規定されている。そのため、高集積化され
て面積が大型化した半導体素子の樹脂封止においては、
半導体素子の樹脂封止部に占める割合が大きくなる。そ
の結果、リード先端部と半導体素子との距離が近接する
だけでなく、半導体素子搭載部を支持している吊りリー
ドも短かくなるため半導体素子搭載部の位置を下げるデ
ィーププレス加工も困難となる。
そのため、半導体素子のボンディングパッドとリード
とをボンディングしている金属ワイヤが半導体素子のエ
ッジ部に接触し、第６図に示すように電気的ショートを
引き起すという問題が特に顕著に発生している。そこ
で、リードフレームに半導体素子搭載部を設けずに、リ
ードを半導体素子の上面に突出させて重ね合わせ、回路
が形成された半導体素子上面に絶縁性接着剤を介して内
部リードを直接固定する構造、例えば、公開特許公報昭
61−241959の第２図に示されるような、LOC（リードオ
ンチップ）と呼ばれる構造が提案されている。
しかし、通常、ボンディングパッドは半導体素子の周
辺部に設けられているため、半導体素子の上面にリード
を突出させた場合、リードは半導体素子上の隣り合うボ
ンディングパッドとの間を通って内部に延びる構造とな
る。
そのため、金属ワイヤによるボンディングの際に、リ
ードを横切ってボンディングを行なわなければならない
場合があり、この場合も金属ワイヤとリードとの電気的
ショートの発生を免れることはできない。
本発明の目的は、樹脂封止部の外形寸法を変えること
なく高集積化された半導体素子を搭載できる樹脂封止型
半導体装置を提供することである。
本発明の他の目的は、金属ワイヤの電気的ショートの
発生しない樹脂封止型半導体装置を提供することであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、半導体素子搭載部を具備しないリードフレ
ームを使用する。このリードフレームのリード下面に、
絶縁性接着剤を介して回路が形成された半導体素子の上
面が接着されている。又、リード先端部上面の金属ワイ
ヤが接続される部分以外の一部分または全部に、あらか
じめ絶縁性フィルムが貼り付けられている。そして、半
導体素子上のボンディングパッドとリードとが金属ワイ
ヤでボンディングされ、半導体素子、金属ワイヤ、リー
ド先端部が樹脂封止される。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、リード上面を横切
って金属ワイヤを結線することができるようになるた
め、金属ワイヤとリードとの電気的ショートの発生がな
くなる。そして、本来ならば封止樹脂面積を大きくしな
ければならない筈の集積度の高い大型化した半導体素子
でも、半導体素子搭載部の大きさに拘束されることがな
いため、樹脂封止部の大きさを変えることなく樹脂封止
することができる。
〔実施例〕
次に、第１図，第２図および第３図を参照して本発明
の実施例を説明する。
第３図の平面図を参照すると、本発明の樹脂封止型半
導体装置の第１の実施例において、リードフレーム11
は、鉄−ニッケル合金またはコバールなどの鉄系合金の
薄板を打抜きプレス加工することにより形成されてい
る。このリードフレーム11には半導体素子搭載部が設け
られておらず、複数のリードのみを有する。
ここで、リードは樹脂封止部９（第１図）内に収容さ
れる部分を内部リード５と称し、樹脂封止部９から外に
出ている部分を外部リード10と称する。タイバー12が内
部リード５と外部リード10との境界部を横に連結して外
側フレーム14に結合し、タイバー13が外部リード10の先
端部を横に連結して外側フレーム14に結合する。
複数の内部リード５の先端幅広部６は四辺形をなすよ
うに広がってボンディング領域を形成し、二つの列をな
すように配置されている。このリードフレーム11に銀め
っきを施す。内部リード５の先端幅広部６の裏面には、
厚さ90μｍの３層構造の絶縁性接着剤が被着されてい
る。この絶縁性接着剤は、厚さ50μｍのポリイミド樹脂
を基材としてその両面に厚さ20μｍのエポキシ樹脂をコ
ーティングしてある。
内部リードのうち内側に位置する一部の内部リード5a
には、その上面に、ワイヤボンディングおよび樹脂封止
時における150〜200℃の温度に耐え得る耐熱性を持った
絶縁性フィルム４が熱圧着されている。この絶縁性フィ
ルム４は、例えば厚さ50μｍのポリイミド樹脂の片面に
厚さ20μｍのエポキシ樹脂をコーティングして形成され
ている。この絶縁性フィルム４は、あらかじめプレス加
工により内部リード5aの形状に合わせた個片に形成され
ている。そして、内部リード5a上面の先端幅広部６以外
の部分に熱圧着により貼り付けられている。
次に、第１図の平面図およびそのＡ−Ａ断面図である
第２図を参照すると、回路が形成された半導体素子１の
上面に内部リード５を重ね合わせ、この内部リード５の
先端幅広部６の下面の絶縁性接着剤３を半導体素子１の
上面に接着させて半導体素子１と複数の内部リード５と
を固定する。
半導体素子１の上面にはポリイミド樹脂（図示せず）
が塗布され、ボンディングパッド８の部分のみエッチン
グ加工によりポリイミド樹脂を除去しておく。この内部
リード５と半導体素子１とを150℃の温度、200gの荷重
で熱圧着し、その後、150〜200℃,1〜２時間のベーク処
理を施して内部リード５と半導体素子１とを固着する。
さらに、金属ワイヤ７が半導体素子１上のボンディン
グパッド８と内部リード５および5a上の金属ワイヤ接続
部である先端幅広部６とにボンディングされ、外部リー
ド10を除く樹脂封止部９がエポキシ樹脂で封止される。
そして、最後にリードフレーム11の外側フレーム14（第
３図）から外部リード10が切断され、折り曲げ成形され
て樹脂封止型半導体装置が完成する。
この第１の実施例によれば、内部リード5aの上面には
絶縁性フィルム４が貼り付けられているため、内部リー
ド5aを跨いでワイヤボンディングを行なっても金属ワイ
ヤ７が内部リード5aに電気的ショートを生ずる恐れはな
い。
次に、第４図の平面図に示す本発明の第２の実施例に
おいては、複数の内部リード５に跨がって帯状の絶縁性
フィルム4aを貼り付けた構造を有している。この絶縁性
フィルム4aは、半導体素子１の上面のボンディングパッ
ド８及び内部リード5,5aの金属ワイヤ接続部６にかから
ないように貼り付けてある。この第２の実施例によれ
ば、絶縁性フィルムの打抜きプレス加工を行なわなくて
すむので、絶縁性フィルムの加工が容易になるという利
点がある。
上述した実施例によれば、半導体素子面積の封止樹脂
面積に占める割合を、封止樹脂面積を変えることなく高
めることが可能となった。また、内部リードを跨いでワ
イヤボンディングが可能であるため、半導体素子上のボ
ンディングパッド配置の自由度を大きくとることができ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、半導体素子搭載部を持
たないリードフレームのリードと回路形成面である半導
体素子の上面とを絶縁性接着剤を介して固定し、かつリ
ードと半導体素子のボンディングパッドとを金属ワイヤ
により結線し、これらを樹脂封止した半導体装置であ
る。
樹脂封止されたリード上面の金属ワイヤ接続部を除く
部分には、金属ワイヤがリードを横切ってボンディング
できるように絶縁性フィルムが貼り付けられている。そ
の結果、電気的ショートを防ぐことができ、かつ半導体
素子上のボンディングパッドの配置の自由度を大きくす
ることができるので、高集積度の半導体素子をパッケー
ジサイズを変えることなく樹脂封止できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の樹脂封止型半導体装置の第１の実施例
の内部構造を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に
おける断面の拡大図、第３図は第１の実施例に用いるリ
ードフレームの平面図、第４図は本発明の樹脂封止型半
導体装置の第２の実施例の内部構造を示す平面図、第５
図は従来の樹脂封止型半導体装置の内部構造を示す平面
図、第６図は第５図のＡ−Ａ線における断面の拡大図で
ある。 １……半導体素子、２……素子搭載部、３……絶縁性接
着剤、4,4a……絶縁性フィルム、5,5a……内部リード、
６……先端幅広部、７……金属ワイヤ、８……ボンディ
ングパッド、９……樹脂封止部、10……外部リード、11
……リードフレーム、12……タイバー、13……タイバ
ー、14……外側フレーム。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体素子と、前記半導体素子の上面の周
    辺部に設けられたボンディングパッドと、前記半導体素
    子の上面のうち前記ボンディングパッド以外の部分に重
    なるように配置され絶縁性接着剤を介して前記半導体素
    子に固定されたリードと、前記リードの先端部と前記半
    導体素子の前記ボンディングパッドとを接続する金属ワ
    イヤと、前記リードの少なくとも一部の上面のうち前記
    先端部を除く部分に貼り付けられた絶縁性フィルムと、
    前記半導体素子、前記リードおよび前記金属ワイヤを一
    体に封止する樹脂とを含み、前記金属ワイヤの一部は前
    記絶縁性フィルム上を横切って走っていることを特徴と
    する樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項２】前記絶縁性フィルムが前記リードの複数本
    に跨がって連続して形成されている請求項１記載の樹脂
    封止型半導体装置。
  3. 【請求項３】前記リードの前記先端部が前記半導体素子
    の上面のうち前記ボンディングパッドよりも内側の部分
    上に配置されている請求項１記載の樹脂封止型半導体装
    置。
  4. 【請求項４】前記絶縁性フィルムがポリイミド樹脂フィ
    ルムにエポキシ樹脂をコーティングして形成されている
    請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項５】リードが半導体素子の上面と重なるように
    配置され、前記リードと前記半導体素子とが絶縁性接着
    剤を介して固定され、さらに前記半導体素子のボンディ
    ングパッドと前記リードの上面とが金属ワイヤで接続さ
    れ、前記半導体素子、前記金属ワイヤおよび前記リード
    が一体に樹脂封止された樹脂封止型半導体装置におい
    て、前記リードの上面の前記金属ワイヤの接続部を除く
    部分に絶縁性フィルムが設けられていることを特徴とす
    る樹脂封止型半導体装置。
  6. 【請求項６】前記金属ワイヤが少なくとも１本の前記リ
    ード上の絶縁フィルムを横切ってボンディングされてい
    る請求項５記載の樹脂封止型半導体装置。
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