JP2696122B2

JP2696122B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP2696122B2
Application number: JP63229175A
Authority: JP
Inventors: 武武山; 克己匂坂; 厚廣井; 光広近藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH0277145A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は半導体装置に関し、特にプリント配線板にリ
ードフレームを固着した形式の半導体装置に関するもの
である。

（従来の技術）近年、電子部品の集積度はますます向上しており、そ
れに伴い半導体装置も高密度化、かつ多ピン化される傾
向が強まってきている。

ところで、従来の半導体装置は、第６図に示すように
各リード（11）が電子部品（40）の近傍まで延在してお
り、電子部品（40）とリード（11）の終端部とがボンデ
ィングワイヤー（30）にて電気的に接続されている構造
のものが一般的であった。

ところが、この従来の形式の半導体装置（100）にあ
っては、そのリードフレーム（10）がコバールまたは42
アロイ等の比較的厚い材料で形成されているため、その
結果、半導体装置（100）の高密度化、及び多ピン化の
大きな障害となっていた。

これを解決するために、例えば特開昭59-98545号公報
に見られるような「半導体装置」が提案されている。こ
の「半導体装置」は、その公報の特許請求の範囲の記載
からすると、「導体層を形成したペレット取付基板の上
にペレットを取り付け、前記ペレットのボンディングパ
ッドと前記導体層とをワイヤボンディングにより電気的
に接続し、前記ペレット取付板の前記導体層をリードフ
レームに接合してなる」ものであり、さらに詳しくは、「前記導体層がホトエッチングにより前記ペレット取
付基板上にパターン形成されている」ものである。

この「半導体装置」は、具体的には第７図に示すよう
なものであるが、以上のような構成を採ることにより、
次のような問題が発生する。

電子部品（40）とリードフレーム（10）との電気的
接続は、全て片面プリント配線板（20）上の導体パター
ン（22）を介して行われており、配線は単一層で行われ
ている。また、プリント配線板（20）上の導体パターン
（22）とリードフレーム（10）との接続を半田（31）に
よって行っているため、各リードフレーム（10）間に十
分なクリアランスが必要となる。以上のような理由か
ら、この「半導体装置」は実際上十分な高密度化は達成
されていないものと考えられる。

この半田（31）による接続は、プリント配線板（2
0）上の導体パターン（22）とリードフレーム（10）と
の電気的接続だけでなく、プリント配線板（20）にリー
ドフレーム（10）を固着するという機械的接続も兼ねて
いるため、十分な接続信頼性が得られない。特に、この
半導体装置（200）をトランスファーモールド（50）す
る以前の製造工程で機械的衝撃が加えられると、半田接
続部が解離しやすく、製造上問題となる。

ペレット（41）がプリント配線板（20）上に搭載さ
れる構造になっているため、プリント配線板（20）に樹
脂製の基材（21）を用いた場合、この半導体装置（10
0）に熱的衝撃（20）の熱膨張率の違いから比較的大き
な応力が生じて十分な接続信頼性が得られない。

前述したように、プリント配線板（20）に樹脂製の
基材（21）を用いた場合、ペレット（41）は熱伝導率の
低い樹脂に埋設された状態になるため、ペレット（41）
から発生した熱はペレット（41）内に留まってしまい、
非常に放熱性の悪いものになってしまう。

トランスファーモールド（50）を形成する工程で金
型に封止樹脂を注入する際、プリント配線板（20）にリ
ードフレーム（10）を固着するという構造上、プリント
配線板（20）の表裏で完全に樹脂の流れが遮断されてし
まい、そのためボイドが非常に発生しやすくなってい
る。特に、薄型パッケージにおいてはボイドが発生しや
すく、製造上問題となる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は以上のような経緯に基づいてなされたもので
あり、その解決しようとする課題は、半導体装置におけ
る高密度化達成の不十分さである。

そして、本発明の目的とするところは、電子部品とリ
ードフレームとの電気的接続を高い信頼性で行うことは
勿論、高密度化、換言すれば多数の外部接続端子である
リードを形成することのできる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）以上の課題を解決するために本発明が採った手段は、
実施例に対応する第１図〜第３図を参照して説明する
と、「電子部品（40）が挿入される開口（20A）を有し、
少なくとも表面に導体パターン（22）を有するプリント
配線板（20）と、前記プリント配線板（20）の裏面に固着され、前記プ
リント配線板（20）の周縁部に延在して前記プリント配
線板（20）の導体パターン（22）の一端部に接続される
第１のリード（11A）及び前記開口（20A）の内方へ突出
する第２のリード（11B）を有するリードフレーム（1
0）とを備え、前記開口（20A）に挿入された電子部品（40）を、前
記第１のリード（11A）が接続された導体パターン（2
2）の他端部及び前記第２のリード（11B）に接続するよ
うにしたことを特徴とする半導体装置（１）」である。

すなわち、本発明に係る半導体装置（１）にあって
は、プリント配線板（20）の裏面に固着されるリードフレー
ム（10）には、長さの異なる第１のリード（11A）と、
第２のリード（11B）が形成されている。このうち、第
１のリード（11A）は、プリント配線板（20）の周縁部
に延在し、ワイヤーボンディングすることによって導体
パターン（22）の一端部（外端部）に接続されている。
また、第２のリード（11B）は、開口（20A）の内方まで
突出している。

そして、開口（20A）に挿入された電子部品（40）
は、一部はワイヤーボンディングすることによって第２
のリード（11B）に接続され、その他は、第１のリード
（11A）が接続された導体パターン（22）の他端部に接
続されている。

（発明の作用）本発明が以上のような手段を採ることによって以下に
示すような作用がある。

電子部品（40）と各リード（11A,11B）との電気的
接続は、ボンディングワイヤー（30）により直接第２の
リード（11B）に接続されるものと、プリント配線板（2
0）上の導体パターン（22）を介して間接的に第１のリ
ード（11A）に接続されるものとに分かれ、配線は多層
構造となっている。そのため、従来の単一層構造のもの
に比べ、より高密度な配線が可能となっている。

プリント配線板（20）にリードフレーム（10）を接
着剤等で固着しているため、プリント配線板（20）とリ
ードフレーム（10）との間の機械的接続と、電気的接続
の両方を半田接続で兼ねていた従来のものに比べ、接続
信頼性が高くなっている。

電子部品（40）と熱膨張率が近いアイランド（12）
上に、電子部品（40）が搭載されているため、熱的衝撃
が加えられても応力が生じにくく、そのため耐熱性が向
上し、十分な接続信頼性が得られるようになっている。

電子部品（40）を熱伝導率が比較的高いアイランド
（12）上に搭載するため、電子部品（40）から発生した
熱がアイランド（12）へ放散され、放熱性が向上するよ
うになっている。

プリント配線板（20）に電子部品（40）を挿入する
開口を設けたため、トランスファーモールド（50）の封
止樹脂を金型に注入する際、この開口を通して、プリン
ト配線板（20）の表裏で樹脂が流れやすくナリ、そのた
めボイドが発生しにくくなっている。

（実施例）次に、本発明を図面に示した各実施例に従って詳細に
説明する。

実施例１第１図には本発明の第１実施例に係る半導体装置
（１）の傾斜図が示してあり、第２図にはその平面図、
第３図はその断面図が示してある。

この半導体装置（１）においては、厚さ0.1mmのポリ
イミド樹脂製基材（21）の片面に導体パターン（22）が
形成してあり、電子部品（40）が挿入される開口（20
A）を有する片面プリント配線板（20）を採用してい
る。

また、リードフレーム（10）は、厚さ0.15mmの所謂42
アロイを採用している。

そして、プリント配線板（20）の裏面に、リードフレ
ーム（10）を接着剤等によって固着してある。

リードフレーム（10）には、長さの異なる第１のリー
ド（11A）と、第２のリード（11B）が交互に形成されて
いる。このうち、第１のリード（11A）は、プリント配
線板（20）の周縁部に延在し、ワイヤーボンディングす
ることによって導体パターン（22）の一端部（外端部）
に接続されている。また、第２のリード（11B）は、開
口（20A）の内方まで突出している。

そしてさらに、エポキシ樹脂等を材料としたトランス
ファーモールド（50）が施されている。

なお、この実施例における半導体装置（１）は、表面
実装型の所謂QFPであったが、スルーホール挿入型の所
謂SIPやDIPであってもかまわない。

実施例２第４図には本発明の第２実施例に係る半導体装置
（１）の断面図が示してある。

この第２実施例の第１実施例と異なる点は、この半導
体装置（１）を構成しているプリント配線板（20）が、
内層導体パターンを有する多層構造となっていること
と、プリント配線板（20）の導体パターン（22）と第１
のリード（11A）との電気的接続に、断面スルーホール
（23）による半田接続が採用されていることである。

なお、この第２実施例においては、プリント配線板
（20）を構成している基材（21）としてセラミックを採
用している。

このように、プリント配線板（20）が多層構造を採る
ことにより、より高密度な配線が可能となる。

また、プリント配線板（20）の導体パターン（22）と
第１のリード（11A）とを断面スルーホール（23）で半
田接続したことにより、実装の作業性を上げるととも
に、コストも安くすることができる。

実施例３第５図には本発明の第３実施例に係る半導体装置
（１）の断面図が示してある。

この第３実施例の第１実施例と異なる点は、複数の電
子部品（40）を搭載していることと、プリント配線板
（20）が多層構造となっていることである。

なお、このプリント配線板（20）を構成している基材
（21）としては、ガラストリアジンを採用しており、リ
ードフレーム（10）としては、厚さ0.25mmの所謂銅系リ
ードフレームを採用している。

（発明の効果）以上詳述した通り、本発明にあっては、上記実施例に
て例示した如く、「電子部品が挿入される開口を有し、少なくとも表面
に導体パターンを有するプリント配線板と、前記プリン
ト配線板の裏面に固着され、前記プリント配線板の周縁
部に延在して前記プリント配線板の導体パターンの一端
部に接続される第１のリード及び前記開口の内方へ突出
する第２のリードを有するリードフレームとを備え、前
記開口に挿入された電子部品を、前記第１のリードが接
続された導体パターンの他端部及び前記第２のリードに
接続するようにしたこと」にその特徴があり、これにより、電子部品とリードフレ
ームとの電気的接続を高い信頼性で行うことができるこ
とは勿論、高密度化、換言すれば多数の外部接続端子で
あるリードを形成することのできる半導体装置を提供す
ることができるのである。

すなわち、本発明に係る半導体装置においては、電子
部品と各リードとの電気的接続が多層で行われるため、
高密度な配線が可能となり、集積度の高い半導体装置が
簡単な構造で得られるのである。

また、その構造上、電子部品と各リードとの電気的接
続が確実に行なわれるとともに、電子部品から発生した
熱が放熱されやすいため、非常に信頼の高い半導体装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る半導体装置を示す斜
視図、第２図はその平面図、第３図はその断面図、第４
図は本発明の第２実施例に係る半導体装置を示す断面
図、第５図は本発明の第３実施例に係る半導体装置を示
す断面図、第６図及び第７図は従来の半導体装置を示す
断面図である。符号の説明１……半導体装置、10……リードフレーム、11A……第
１のリード、11B……第２のリード、12……アイラン
ド、20……プリントは配線板、20A……開口、21……基
材、22……導体パターン、23……断面スルーホール、30
……ボンディングワイヤー、31……半田、40……電子部
品、41……ペレット、50……トランスファーモールド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤光広岐阜県大垣市青柳町300番地イビデン株式会社青柳工場内 (56)参考文献実開昭58−95657（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品が挿入される開口を有し、少なく
とも表面に導体パターンを有するプリント配線板と、前記プリント配線板の裏面に固着され、前記プリント配
線板の周縁部に延在して前記プリント配線板の導体パタ
ーンの一端部に接続される第１のリード及び前記開口の
内方へ突出する第２のリードを有するリードフレームと
を備え、前記開口に挿入された電子部品を、前記第１のリードが
接続された導体パターンの他端部及び前記第２のリード
に接続するようにしたことを特徴とする半導体装置。