JP2001127234A - リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止型半導体装置に複数の半導体素子を
搭載する構造において、半導体素子の大きさ、パット位
置および金属細線の接続構造において多くの課題があっ
た。 【解決手段】 第１の半導体素子を支持する放熱部材２
上に第１の支持部５と、信号接続用の複数のリード部４
と、第２の半導体素子を支持する第２の支持部６を有し
た吊りリード部３とよりなるリードフレームであり、こ
のリードフレームを用いてＱＦＰ型の樹脂封止型半導体
装置を構成することにより、第１の半導体素子より大き
な第２の半導体素子を搭載でき、搭載した半導体素子間
に封止樹脂を充填させることができるので、半導体素子
近傍への水分の浸入を防止し、樹脂封止型半導体装置と
して耐湿性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体素子
を効果的に支持することができる機能を有したリードフ
レームと、それを用いた樹脂封止型半導体装置およびそ
の製造方法に関するものであり、例えば、大きな半導体
素子を搭載可能でパワー素子からの発熱を放散するため
に放熱部下面を露出させた小型の樹脂封止型半導体装置
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に対応するため
に、電子機器に搭載される半導体部品を高密度に実装す
ることが要求され、それにともなって、半導体部品の小
型、薄型化が進み複数個の半導体素子を一つの半導体装
置に搭載する技術が進んでいる。
【０００３】以下、従来のＱＦＰ型の樹脂封止型半導体
装置に用いるリードフレームについて、図面を参照しな
がら説明する。
【０００４】図１２は、従来のリードフレームの主要な
構成を示す図であり、図１２（ａ）は平面図であり、図
１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＡ−Ａ１箇所の断面
図である。
【０００５】図１２に示すように、従来のリードフレー
ムは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１０１と、その
フレーム枠１０１内に、半導体素子が載置される矩形状
のダイパッド部１０２と、ダイパッド部１０２の角部を
その先端部で支持し、端部がフレーム枠１０１と接続し
た吊りリード部１０３と、半導体素子を載置した場合、
その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により
電気的に接続するビーム状の複数のリード部１０４とよ
り構成されている。そしてリード部１０４は、封止樹脂
で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分はリード
部１０４ａを構成し、封止樹脂部より露出する部分はア
ウターリード部１０４ｂを構成するものであり、インナ
ーリード部１０４ａとアウターリード部１０４ｂとは、
一体で連続して設けられている。
【０００６】また、従来のリードフレームは、図１２
（ｂ）に示すように、ダイパッド部１０２は吊りリード
部１０３によって支持されているが、その吊りリード部
１０３に設けたディプレス部１０５（屈曲）によってダ
イパッド部１０２がリード部１０４上面よりも下方に配
置されるようダウンセットされているものである。この
構造は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を
構成した際、ダイパッド部１０２の下面を封止樹脂部の
底面に露出させるための構成である。なお、図示してい
ないが、従来のリードフレームの表面にはメッキが施さ
れているものである。
【０００７】次に従来の樹脂封止型半導体装置およびそ
の製造方法について説明する。図１３〜図１７は、図１
２に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す拡大した断面図である。
【０００８】まず図１３に示すように、フレーム枠と、
そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状で
あって、ダウンセットされたダイパッド部１０２と、ダ
イパッド部１０２の角部をその先端部で支持し、端部が
フレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載
置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接
続手段により電気的に接続するビーム状のリード部１０
４とを有したリードフレームを用意する。
【０００９】そして図１４に示すように、ダイパッド部
１０２上に半導体素子１０６として、第１の半導体素子
１０６ａを銀ペースト等の接着剤１０７により接着して
搭載する。そして第１の半導体素子１０６ａ上に第２の
半導体素子１０６ｂを銀ペースト等の接着剤１０７によ
り接着して積層搭載する。
【００１０】次に図１５に示すように、ダイパッド部１
０２上に搭載された第１、第２の半導体素子１０６ａ，
１０６ｂの表面の電極パッド（図示せず）とリード部１
０４のインナーリード部１０４ａとを金属細線１０８に
よりそれぞれ電気的に接続する。
【００１１】次に図１６に示すように、半導体素子を搭
載、ワイヤー接続したリードフレームを封止金型内に載
置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂
よりなる封止樹脂１０９を注入し、リードフレームの外
囲としてダイパッド部１０２、半導体素子１０６ａ，１
０６ｂ、リード部１０４のインナーリード部１０４ａと
金属細線１０８の接続領域を封止する。ここではダイパ
ッド部１０２の下面が封止樹脂１０９の底面に露出する
ように封止する。
【００１２】次に図１７に示すように、リード部１０４
の切断箇所に対して、金型による切断刃でリードカッ
ト、リードベンディングを行い、リード成形する。
【００１３】そして図１８に示すようなリードフレーム
のダイパッド部１０２上に第１の半導体素子１０６ａが
接着剤１０７により搭載され、そして第１の半導体素子
１０６ａの上に接着剤１０７により第２の半導体素子１
０６ｂが搭載され、その半導体素子１０６ａ，１０６ｂ
とリード部１０４のインナーリード部１０４ａとが金属
細線１０８によりそれぞれ電気的に接続され、外囲が封
止樹脂１０９により封止され、そして封止樹脂１０９の
側面からはアウターリード部１０４ｂが露出した樹脂封
止型半導体装置であって、ダイパッド部１０２の下面が
封止樹脂１０９の底面から露出した構造の樹脂封止型半
導体装置（ＱＦＰ）を得る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の樹脂封止型半導体装置においては、ダイパッド部の
下面を封止樹脂から露出させ、薄型化、放熱性は実現す
るものの、以下のような課題があった。
【００１５】第１に、第１の半導体素子上に搭載する第
２の半導体素子は必ずその外径寸法が第１の半導体素子
より小さいという制約が必要であった。
【００１６】第２に、具体的には第１の半導体素子の電
極の金属細線による接続可能なキャピラリー等のエリヤ
を確保する分だけ余分に小さいことが要求される制限、
第１，第２の半導体素子の電極位置の金属細線接続上の
位置制限、および搭載位置のばらつきによる第１，第２
の半導体素子の電極を接続する金属細線同士のタッチに
よる不良、第２の半導体素子の接着剤の塗布はみ出しば
らつきによる電極への悪影響を及ぼさない寸法の確保に
よる制限が必要であった。
【００１７】第３に、寸法の小さな第２の半導体素子の
電極とインナーリード部との接続位置は第１の半導体素
子の金属細線の影響を受けない位置にするため、金属細
線の長さが長くなり、封止樹脂の注入によるいわゆるワ
イヤー流れによるタッチ不良が多くなる。このため第２
の半導体素子は小さな寸法の搭載制限が生じる。
【００１８】第４に、ダイパッド部上に搭載する第１の
半導体素子上に搭載する第２の半導体素子の接着剤の吸
水による耐パッケージクラック性の低下が顕著になる。
【００１９】第５に、図１８の断面図に示すように、ダ
イパッド部１０２はインナーリード先端位置より小型に
する制限がリードフレームの加工上あり、ダイパッド部
１０２に搭載する半導体素子１０６ａ、１０６ｂのサイ
ズの制約が生じ、大型素子の搭載ができず、大型素子を
搭載した小型パッケージの実現はできないという課題が
あった。
【００２０】第６に、封止樹脂１０９の応力および実装
後の応力により半導体素子１０６ａ、１０６ｂが悪影響
を受けたり、封止樹脂１０９にクラックが発生するとい
う課題もあった。
【００２１】第７に、ダイパッド部１０２の上面および
側面には、封止樹脂１０９が存在するものの、ダイパッ
ド部１０２の裏面側には、封止樹脂１０９が存在しな
い。そのために、半導体素子１０６ａ，１０６ｂの下面
を接着する接着剤１０７に水分が吸水し、実装時の高温
で気化膨張により、ダイパッド部１０２および半導体素
子１０６ａ、１０６ｂに対する封止樹脂の保持力が低下
して、信頼性が悪化するという課題（ポップコーンクラ
ック）があった。
【００２２】第８に、特に第１の半導体素子１０６ａを
接着剤１０７でダイパッド部１０２の上面に接続する
と、熱膨張率の差によって、ダイパッド部１０２が反り
を生じ樹脂封止時にダイパッド部１０２の裏面上に封止
樹脂の一部がはみ出し、いわゆる樹脂バリが発生すると
いう課題があった。
【００２３】第９に、実装基板とダイパッド部との接合
において、ダイパッド部１０２の裏面上に封止樹脂の一
部がはみ出していわゆる樹脂バリが介在すると、実装基
板の接続部との接触が不十分となり、放熱特性などの所
望の特性を十分発揮できない恐れがある。一方、この樹
脂バリはウォータージェットなどの利用によって除去で
きるが、かかる処理は煩雑な手間を要し、しかも、ウォ
ータージェット工程によってリード表面のメッキ層が剥
がれ、また不純物が付着することから、樹脂封止工程後
に樹脂封止から露出している部分にメッキを施すことが
必要となり、作業能率の低下、信頼性の悪化を招く恐れ
もあった。
【００２４】本発明は、以上の諸点に鑑みなされたもの
であって、その代表的な目的は下記の通りである。
【００２５】本発明の第１の目的は、複数の素子を搭載
するパッケージにおいて、第１の半導体素子を搭載する
搭載部材と第２の半導体素子を搭載する搭載部材とを分
離することにより、第２の半導体素子の搭載制限を大幅
に緩和して大きな半導体素子の搭載を可能にし、半導体
素子の搭載自由度の高い樹脂封止型半導体装置およびそ
の製造方法を提供することにある。
【００２６】本発明の第２の目的は、第１の半導体素子
を搭載する搭載部材と第２の半導体素子を搭載する搭載
部材とを分離することにより、第１の半導体素子の主面
と第２の半導体素子の底面とに封止樹脂の充填を可能に
して、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置およびその製
造に適したリードフレームを提供することにある。
【００２７】本発明の第３の目的は、第１の半導体素子
を搭載する搭載部材と第２の半導体素子を搭載する搭載
部材とを分離し、第１の搭載部材（放熱部材）の下面を
封止樹脂から露出させた場合における樹脂バリの発生を
防止することにより、放熱特性のよい樹脂封止型半導体
装置およびその製造方法を提供することにある。
【００２８】さらに、本発明の第４の目的は、第２の搭
載部材をインナーリード部より上部に配することによ
り、第２の半導体素子をインナーリード部より上部に配
することができ、信頼性の高い大きな半導体素子を搭載
する小型の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を
提供することにある。
【００２９】さらに、本発明の第５の目的は、搭載部材
を吊りリード部に配することにより、放熱部材の下面を
封止樹脂から露出させた場合における樹脂バリのない信
頼性の高い樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
と、その製造に適したリードフレームを提供することに
ある。
【００３０】本発明の第６の目的は、第１の半導体素子
を搭載する第１の搭載部材と第２の半導体素子を搭載す
る第２の搭載部材とを分離することにより、第１の搭載
部材（放熱部材）上に複数個の半導体素子の搭載を可能
にして信頼性のある樹脂封止型半導体装置およびその製
造に適したリードフレームを提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために本発明のリードフレームとそれを用いた樹脂封
止型半導体装置およびその製造方法は以下のような構成
を有している。
【００３２】すなわち本発明のリードフレームは、フレ
ーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱
部材と、前記放熱部材の上面に設けられた第１の半導体
素子を支持する第１の支持部と、前記放熱部材にその先
端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリ
ード部と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端が
前記フレーム枠に接続した吊りリード部と、前記吊りリ
ード部に設けられ、第２の半導体素子を支持する第２の
支持部を有し、前記放熱部材上面は前記リード部の下面
よりも下方に配置され、前記吊りリード部に設けられた
第２の支持部の下面は前記リード部の上面よりも上方に
配置されているリードフレームである。
【００３３】また、放熱部材は開口部を有しているリー
ドフレームである。
【００３４】また、放熱部材に設けられた第１の支持部
は上方に突出して設けられているリードフレームであ
る。
【００３５】本発明の樹脂封止型半導体装置は、放熱部
材上面に設けられた第１の支持部上に搭載された第１の
半導体素子と、前記第１の支持部にその先端が延在した
リード部と、前記第１の半導体素子の電極と前記リード
部とを接続した金属細線と、前記第１の支持部上の半導
体素子に覆い被さる位置の第２の支持部上に搭載された
第２の半導体素子と、前記第２の半導体素子の電極と前
記リード部とを接続した金属細線と、少なくとも前記第
１の半導体素子、第２の半導体素子、金属細線、第１の
支持部の上面、第２の支持部、リード部を封止した封止
樹脂とよりなり、前記第１の支持部の底面が封止樹脂か
ら露出し、リード部が前記封止樹脂の側面から突出して
いる樹脂封止型半導体装置である。
【００３６】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法
は、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けら
れた放熱部材と、前記放熱部材上面に設けられた第１の
半導体素子を支持する第１の支持部と、前記放熱部材に
その先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複
数のリード部と、前記放熱部材をその先端部で支持し、
末端が前記フレーム枠に接続した吊りリード部と、前記
吊りリード部に設けられ、第２の半導体素子を支持する
第２の支持部を有し、前記放熱部材上面は前記リード部
の下面よりも下方に配置され、前記吊りリード部に設け
られた第２の支持部の下面は前記リード部の上面よりも
上方に配置されているリードフレームを用意する工程
と、前記第１の支持部上に第１の半導体素子を搭載する
工程と、前記第１の半導体素子と前記複数のリード部の
一部のリード部とを金属細線で接続する工程と、前記吊
りリード部の第２の支持部上に第２の半導体素子を搭載
する工程と、前記第２の半導体素子と前記複数のリード
部の一部のリード部とを金属細線で接続する工程と、少
なくとも前記第１の半導体素子、第２の半導体素子、金
属細線、第１の支持部の上面、第２の支持部、リード部
を封止樹脂により封止する工程と、前記複数のリード部
の封止樹脂から突出した部分を成型してリード成形する
工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法であ
る。
【００３７】前記構成の通り、第１の半導体素子と第２
の半導体素子を搭載する搭載部を分離したため、第１の
半導体素子上に第２の半導体素子を搭載しないために第
１の半導体素子の電極の金属細線による接続可能なエリ
ヤを確保する分だけ余分に小さいことが要求される制
限、第１，第２の半導体素子の電極位置の金線接続上の
位置制限、および搭載位置のバラツキによる第１，第２
の半導体素子電極を接続する金属細線同士のタッチによ
る不良、第２の半導体素子の接着剤の塗布はみ出しバラ
ツキによる電極への悪影響を及ぼさない寸法の確保によ
る制限を必要としなくなった。
【００３８】また、第１の半導体素子と第２の半導体素
子の間に封止樹脂を存在させることが可能となり、熱お
よび水分に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半
導体装置が得られる。また、小さな第１の半導体素子と
大きな第２の半導体素子を搭載可能にするため搭載範囲
の拡大により大型の半導体素子を搭載した高密度な半導
体装置を実現できるものである。
【００３９】また、第２の半導体素子の電極とインナー
リードの接続位置を第１の半導体素子の電極とインナー
リードの接続位置より外側に配することができるためワ
イヤー流れによるタッチ不良が少なくなり安定した生産
が可能になった。
【００４０】また、第１の半導体素子を搭載する放熱板
は上面および側面には、封止樹脂が存在するものの裏面
側には封止樹脂が存在しない。封止樹脂の応力および実
装後の応力により悪影響を受け近傍の封止樹脂にクラッ
クが発生する問題があるが、小さな半導体素子を選択し
て搭載できるため応力が少なくでき、水分が吸水し、実
装時の高温で気化膨張により封止樹脂の保持力が低下し
て、信頼性が悪化するという問題（ポップコーンクラッ
ク）が少なくでき信頼性が向上した。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、本発明のリードフレームと
それを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
について、その一実施形態を図面を参照しながら説明す
る。
【００４２】まず本発明の第１の実施形態のリードフレ
ームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製
造方法について説明する。
【００４３】図１は本実施形態のリードフレームを示す
図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図
１（ａ）のＢ−Ｂ１箇所の断面図、図１（ｃ）は図１
（ａ）のＣ−Ｃ１箇所の断面図である。
【００４４】図１に示すように、本実施形態のリードフ
レームは、銅（Ｃｕ）材よりなるフレーム枠１と、その
フレーム枠１の開口領域に設けられた第１の半導体素子
を支持する支持部を有した放熱部材２と、放熱部材２を
その先端部で支持し、末端部でフレーム枠１と接続した
吊りリード部３と、放熱部材２にその先端が対向し、末
端がフレーム枠１に接続した複数の信号接続用のリード
部４と、放熱部材２上面に突出して設けられた第１の支
持部５と、放熱部材２の各辺に設けられた吊りリード部
３に第２の半導体素子を支持する第２の支持部６を有し
たリードフレームであり、放熱部材２をリード部４面よ
りも下方に配置するために吊りリード部３にダウンセッ
ト部Ｄ（屈曲）を有し、第２の支持部６をリード部４よ
りも上方に配置するためにアップセット部Ｕ（屈曲）を
有しているものである。またリード部４はインナーリー
ド部４ａとアウターリード部４ｂとにより構成されてい
る。インナーリードの表面には図示しないが銀メッキが
施されている。また、リードフレーム全面にパラジウム
（Ｐｄ）メッキをしてもよい。
【００４５】本実施形態のリードフレームでは、半導体
素子を支持する部分である支持部は吊りリード部３と放
熱部材２上に形成されており、放熱部材２の上面は支持
部を除いてエッチングあるいはプレス加工で凹部を有
し、支持部以外は封止樹脂を介在させることができる。
また樹脂封止した際は、第１の半導体素子の上面と第２
の半導体素子の底面とには封止樹脂を介在させることが
でき、封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置を
実現できるものである。そして第２の半導体素子を支持
する第２の支持部６を封止樹脂より露出させない構造に
することができるため、封止樹脂との密着性が増大する
ことになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑制できる
ものである。
【００４６】また、第２の半導体素子を支持する第２の
支持部６は吊りリード部３上にあり、インナーリード先
端位置より大きな第２の半導体素子を搭載することがで
き小型の半導体装置を提供できる。また、吊りリード部
３のダウンセット部Ｄ量を調整することにより半導体装
置の底面より露出する構造とダウンセット量を少なくす
ることにより露出しない構造に使用できるリードフレー
ムである。
【００４７】なお、支持部６の形状は本実施形態では角
形としているが、形状、位置、面積については搭載する
半導体素子の底面積により設定する。末端がフレーム枠
に接続した複数の信号接続用のリード部４のインナーリ
ードの先端は搭載する半導体素子の電極との金属細線に
よる接続位置によりその長さを設定する。たとえば第１
の半導体素子のインナーリードの先端と第２の半導体素
子のインナーリードの先端位置を別に設定することによ
り、第１の半導体素子の電極とインナーリードを接続す
る金属細線の長さを短くできる。また、第２の半導体素
子の下部に第１の半導体素子のインナーリードの先端位
置を設定することにより第１の半導体素子の電極とイン
ナーリードを接続する金属細線の長さを短くできる。
【００４８】また、本実施形態のリードフレームは図１
で示した構成よりなるリードフレームパターンが１つで
はなく複数個、左右、上下の連続した配列になっている
ものである。
【００４９】次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置お
よびその製造方法について説明する。
【００５０】図２〜図９は、図１に示したリードフレー
ムを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程
ごとの断面図である。
【００５１】まず図２に示すようにフレーム枠と、その
フレーム枠の開口領域に設けられた第１の半導体素子を
支持する第１の支持部５を有した放熱部材２と、その放
熱部材２をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠と
接続した吊りリード部と、放熱部材にその先端が対向
し、末端がフレーム枠に接続した複数のリード部４と、
第２の半導体素子を支持する第２の支持部６を吊りリー
ド部に有したリードフレームを用意する。
【００５２】そして図３に示すように、放熱部材２の上
面に設けられた第１の支持部５上に第１の半導体素子７
ａを銀ペースト等の接着剤８により接着して搭載する。
【００５３】次に図４に示すように、放熱部材２の支持
部５上に搭載された第１の半導体素子７ａの表面の電極
パッド（図示せず）とリード部４のインナーリード部４
ａとを金属細線９により電気的に接続する。
【００５４】そして図５に示すように、吊りリード部の
上面に設けられた第２の支持部６上に第２の半導体素子
７ｂを銀ペースト等の接着剤８により接着して搭載す
る。
【００５５】次に図６に示すように、搭載された第２の
半導体素子７ｂの表面の電極パッド（図示せず）とリー
ド部４のインナーリード部４ａとを金属細線９により電
気的に接続する。
【００５６】次に図７に示すように、封止シート１０を
付設した金型（ハッチング部）に半導体素子を搭載した
リードフレームを搭載して放熱部材２の裏面に対して封
止シート１０を密着させる。
【００５７】次に図８に示すように、封止金型内におい
て、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よ
りなる封止樹脂１１を注入し、リードフレームの外囲と
して放熱部材２の下面を放熱機能を有するように封止樹
脂１１の底面に露出させ、第１、第２の半導体素子７
ａ，７ｂ、リード部４のインナーリード部４ａと金属細
線９の接続領域を封止する。第１、第２の半導体素子７
ａ，７ｂ間にも封止樹脂１１が充填される。この場合、
封止シートを用いて放熱部材２の底面をマスクした状態
で樹脂封止しているので、放熱部材２の底面を効率よく
露出できる。
【００５８】次に図９に示すように、樹脂封止後は、封
止シートをピールオフにより放熱部材２の底面から除去
する。そしてリード部４の切断箇所に対して、金型によ
る切断刃でリードカットを行い、リード成形（ベンディ
ング加工）を行うことにより、リードフレームの放熱部
材２の第１の支持部５上に第１の半導体素子７ａが接着
剤８により搭載され、吊りリード部の第２の支持部６上
に第２の半導体素子７ｂが接着剤８により搭載され、第
１，第２の半導体素子７ａ，７ｂの電極とリード部４の
インナーリード部４ａとが金属細線９により電気的に接
続され、外囲が封止樹脂１１により封止され、そして封
止樹脂１１の側面からはアウターリード部４ｂが露出し
た樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材２の下面が
封止樹脂１１の底面から露出した構造の樹脂封止型半導
体装置を得る。
【００５９】リード部４より上部にアップセットされた
吊りリード部に設けた第２の支持部６と吊リード部に保
持された放熱部材２にある第１の支持部５はリードフレ
ームの加工により寸法を決定するため第１，第２の半導
体素子７ａ，７ｂの間隔が保たれ、封止樹脂１１の注入
による位置のシフトによる金属細線９のショート、封止
樹脂１１の充填不良等が少ない。第１，第２の半導体素
子７ａ，７ｂ間に封止樹脂１１が存在し、吸水性の高い
接着剤を少なくする接着法のため接着剤による影響が少
なく封止樹脂１１の保持力によるパッケージクラックの
発生の少ない信頼性の高い樹脂封止型半導体装置であ
る。
【００６０】また、リード部４より上部にアップセット
された吊りリード部上面に設けた第２の支持部６にリー
ド先端部より大きな半導体素子を搭載することができ、
第２の半導体素子７ｂとリード部４を接続する金属細線
９の長さを短くでき小型の半導体装置を提供できる。
【００６１】また、第１の半導体素子７ａとリード部４
を接続する金属細線９の位置を第２の半導体素子７ｂと
リード部４を接続する位置より内部にすることができる
ため、長さを短くでき半導体素子の大きさの制限やパッ
ト位置、金属細線のループ形状の制約が少なくなる。
【００６２】また、第２の半導体素子７ｂを支持する第
２の支持部６は封止樹脂１１より露出させない構造であ
るため、封止樹脂１１との密着性が増大することにな
り、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。また第
１の半導体素子７ａを搭載する放熱部材２と第１の半導
体素子７ａとの底面のとの間にも封止樹脂１１を充填で
きるためパッケージクラックの発生等を防止して耐湿性
が向上するものである。
【００６３】従来発熱の多い素子でも大型の半導体素子
の上に搭載しなければならないことが多かったが、第１
の半導体素子７ａはバーポーラ等の発熱の多い小型の半
導体素子を搭載するため効率よく実装基板に熱を逃がす
ことができる。また、第１の半導体素子７ａを支持する
第１の支持部５は、第１の半導体素子７ａより小型にす
ることができ、放熱部材２の反りを少なくして放熱部材
２に樹脂バリの発生を少なくでき、対パッケージクラッ
ク性が向上する。また、リードフレームの加工上の制限
と素子上のパット数等を考慮しインナーリードの位置を
金属細線の接続位置に適した配置にすることにより生産
性、品質を向上できる。
【００６４】次に本発明の第２の実施形態のリードフレ
ームについて説明する。
【００６５】図１０は本実施形態のリードフレームを示
す図であり、図１０（ａ）は平面図であり、図１０
（ｂ）は図１０（ａ）のＤ−Ｄ１箇所の断面図、図１０
（ｃ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ１箇所の断面図である。
【００６６】図１０に示すように、本実施形態のリード
フレームは、Ｃｕ材よりなるフレーム枠１と、そのフレ
ーム枠１の開口領域に設けられた第１の半導体素子を支
持する第１の支持部５と、その第１の支持部５をその先
端部で支持し、末端部でフレーム枠１と接続した吊りリ
ード部３と、第１の支持部５にその先端が対向し、末端
がフレーム枠１に接続した複数の信号接続用のリード部
４と、第１の支持部５の各辺に設けられた吊りリード部
３に第２の半導体素子を支持する第２の支持部６を有し
たリードフレームであり、第１の支持部５をリード部４
よりも下方に配置するために吊りリード部３にダウンセ
ット部Ｄと、第２の支持部６をリード部４よりも上方に
配置するためにアップセット部Ｕを有しているものであ
る。
【００６７】また、第２の半導体素子を支持する第２の
支持部６は吊りリード部３上にあり、インナーリード先
端位置より大きな第２の半導体素子を搭載することがで
き、小型の半導体装置を提供できる。
【００６８】また、リード部４はインナーリード部４ａ
とアウターリード部４ｂとにより構成されている。イン
ナーリードの表面には図示しないが銀メッキが施されて
いる。また、リードフレーム全面にＰｄメッキをしても
よい。
【００６９】本実施形態のリードフレームでは、半導体
素子を支持する部分である第２の支持部６は吊りリード
部３上に形成され、樹脂封止した際は、第１の半導体素
子の上面と第２の半導体素子の底面とには封止樹脂を介
在させることができ、封止樹脂の保持力の高い樹脂封止
型半導体装置を実現できるものである。そして第１、第
２の半導体素子を支持する支持部を封止樹脂より露出さ
せない構造にすることができるため、封止樹脂との密着
性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入
を抑制できるものである。また、吊りリード部３のダウ
ンセット部量を調整することにより半導体装置の底面よ
り露出しない構造に使用できるリードフレームである。
また、第２の半導体素子の下部に第１の半導体素子のイ
ンナーリードの先端位置を設定することにより第１の半
導体素子の電極とインナーリード部を接続する金属細線
の長さを短くできる。
【００７０】また、本実施形態のリードフレームは図１
０で示した構成よりなるリードフレームパターンが１つ
ではなく複数個、左右、上下の連続した配列になってい
るものである。
【００７１】本実施形態で示したリードフレームを用い
て樹脂封止型半導体装置を形成することによっても、前
記同様の効果を得ることができる。
【００７２】次に本発明の第３の実施形態のリードフレ
ームについて説明する。
【００７３】図１１は本実施形態のリードフレームを示
す図であり、図１１（ａ）は平面図であり、図１１
（ｂ）は図１１（ａ）のＦ−Ｆ１箇所の断面図、図１１
（ｃ）は図１１（ａ）のＧ−Ｇ１箇所の断面図である。
【００７４】本実施形態のリードフレームは、Ｃｕ材よ
りなるフレーム枠１と、そのフレーム枠１の開口領域に
設けられた第１、第２の半導体素子を支持する第１の支
持部５と、第１の支持部５をその先端部で支持し、末端
部でフレーム枠１と接続した吊りリード部３と、第１の
支持部５にその先端が対向し、末端がフレーム枠１に接
続した複数の信号接続用のリード部４と、第１の支持部
５の各辺に設けられた吊りリード部３に第３の半導体素
子を支持する第２の支持部６を有したリードフレームで
あり、第１の支持部５をリード部４よりも下方に配置す
るために吊りリード部３にダウンセット部Ｄと、第２の
支持部６をリード部４よりも上方に配置するためにアッ
プセット部Ｕを有しているものである。またリード部４
はインナーリード部４ａとアウターリード部４ｂとによ
り構成されている。
【００７５】本実施形態のリードフレームでは、半導体
素子を支持する部分である第２の支持部６は吊りリード
部３上面に形成され、樹脂封止した際は、第１、第２の
半導体素子の上面と第３の半導体素子の底面とには封止
樹脂を介在させることができ、封止樹脂の保持力の高い
樹脂封止型半導体装置を実現できるものである。そして
半導体素子を支持する支持部を封止樹脂より露出させな
い構造にすることができるため、封止樹脂との密着性が
増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑
制できるものである。また、吊りリード部３のダウンセ
ット部量を調整することにより半導体装置の底面より露
出しない構造に使用できるリードフレームである。
【００７６】また、本実施形態のリードフレームは図１
１で示した構成よりなるリードフレームパターンが１つ
ではなく複数個、左右、上下の連続した配列になってい
るものである。
【００７７】本実施形態で示したリードフレームを用い
て樹脂封止型半導体装置を形成することによっても、前
記同様の効果を得ることができる。
【００７８】また、本実施形態の要旨を越えない限り種
々の変形実施が可能であることは言うまでもない。例え
ば、上部に搭載する半導体素子上に新たに三段目の半導
体素子を搭載して高密度化することも可能である。
【００７９】
【発明の効果】本発明のリードフレームを用いて樹脂封
止型半導体装置を構成した場合には、第１の半導体素子
の上面と第２の半導体素子の底面との間に封止樹脂を存
在させることが可能となり、封止樹脂の保持力の高い樹
脂封止型半導体装置が得られる。また、半導体素子を支
持する支持部の下面を封止樹脂より露出させない構造に
することができるため封止樹脂との密着性が増大するこ
とになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。
よって耐湿性を向上させることができる。
【００８０】さらに第１の半導体素子より大きな第２の
半導体素子を搭載できる構成により、従来あった搭載制
限を緩和して半導体素子を搭載することができ、大型素
子を搭載した高密度半導体装置を実現できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のリードフレームを示
す図
【図２】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図３】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図５】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図６】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図７】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図８】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法を示す断面図
【図９】本発明の第１の実施形態の樹脂封止型半導体装
置を示す断面図
【図１０】本発明の第２の実施形態のリードフレームを
示す図
【図１１】本発明の第３の実施形態のリードフレームを
示す図
【図１２】従来のリードフレームを示す図
【図１３】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示
す断面図
【図１４】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示
す断面図
【図１５】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示
す断面図
【図１６】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示
す断面図
【図１７】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示
す断面図
【図１８】従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面図
【符号の説明】
１ フレーム枠 ２ 放熱部材 ３ 吊りリード部 ４ リード部 ５ 第１の支持部 ６ 第２の支持部 ７ａ 第１の半導体素子 ７ｂ 第２の半導体素子 ８ 接着剤 ９ 金属細線 １０ 封止シート １１ 封止樹脂 １０１ フレーム枠 １０２ ダイパッド部 １０３ 吊りリード部 １０４ リード部 １０５ ディプレス部 １０６ 半導体素子 １０７ 接着剤 １０８ 金属細線 １０９ 封止樹脂

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領
    域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材の上面に設け
    られた第１の半導体素子を支持する第１の支持部と、前
    記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠
    に接続した複数のリード部と、前記放熱部材をその先端
    部で支持し、末端が前記フレーム枠に接続した吊りリー
    ド部と、前記吊りリード部に設けられ、第２の半導体素
    子を支持する第２の支持部を有し、前記放熱部材上面は
    前記リード部の下面よりも下方に配置され、前記吊りリ
    ード部に設けられた第２の支持部の下面は前記リード部
    の上面よりも上方に配置されていることを特徴とするリ
    ードフレーム。
  2. 【請求項２】 放熱部材は開口部を有していることを特
    徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
  3. 【請求項３】 放熱部材に設けられた第１の支持部は上
    方に突出して設けられていることを特徴とする請求項１
    に記載のリードフレーム。
  4. 【請求項４】 放熱部材上面に設けられた第１の支持部
    上に搭載された第１の半導体素子と、前記第１の支持部
    にその先端が延在したリード部と、前記第１の半導体素
    子の電極と前記リード部とを接続した金属細線と、前記
    第１の支持部上の半導体素子に覆い被さる位置の第２の
    支持部上に搭載された第２の半導体素子と、前記第２の
    半導体素子の電極と前記リード部とを接続した金属細線
    と、少なくとも前記第１の半導体素子、第２の半導体素
    子、金属細線、第１の支持部の上面、第２の支持部、リ
    ード部を封止した封止樹脂とよりなり、前記第１の支持
    部の底面が封止樹脂から露出し、リード部が前記封止樹
    脂の側面から突出していることを特徴とする樹脂封止型
    半導体装置。
  5. 【請求項５】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領
    域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材上面に設けら
    れた第１の半導体素子を支持する第１の支持部と、前記
    放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に
    接続した複数のリード部と、前記放熱部材をその先端部
    で支持し、末端が前記フレーム枠に接続した吊りリード
    部と、前記吊りリード部に設けられ、第２の半導体素子
    を支持する第２の支持部を有し、前記放熱部材上面は前
    記リード部の下面よりも下方に配置され、前記吊りリー
    ド部に設けられた第２の支持部の下面は前記リード部の
    上面よりも上方に配置されているリードフレームを用意
    する工程と、前記第１の支持部上に第１の半導体素子を
    搭載する工程と、前記第１の半導体素子と前記複数のリ
    ード部の一部のリード部とを金属細線で接続する工程
    と、前記吊りリード部の第２の支持部上に第２の半導体
    素子を搭載する工程と、前記第２の半導体素子と前記複
    数のリード部の一部のリード部とを金属細線で接続する
    工程と、少なくとも前記第１の半導体素子、第２の半導
    体素子、金属細線、第１の支持部の上面、第２の支持
    部、リード部を封止樹脂により封止する工程と、前記複
    数のリード部の封止樹脂から突出した部分を成型してリ
    ード成形する工程とよりなることを特徴とする樹脂封止
    型半導体装置の製造方法。
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