JP2538407B2 - 表面実装型半導体装置 - Google Patents

表面実装型半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はアイランドサイズを最大にできる表面実装用
のリードフレームと半導体装置に関する。
(ロ)従来の技術 従来より軽薄短小化を実現する1つの手段として、プ
リント基板の導電パターン上にリードを対向接着する所
謂CP、PCPと称される表面実装型の半導体パッケージが
ある(例えば、特開平01−184059号公報)。第8図と第
9図は斯る装置を示し、(1)は半導体チップ、(2)
は半導体チップ(1)を搭載するアイランド、(3)は
アイランド(2)を保持する為のタイバー、(4)
(5)はリード、(6)はワイヤ、(7)はモールド樹
脂である。
このような表面実装型ですら、近年は一層の高密度化
と大出力化が求められており、そのために搭載される半
導体チップ(1)も1個から2個へまたはより大きなチ
ップを搭載することが望まれている。従ってこれらの要
求に対応するため、リードフレームのアイランド(2)
も大きくしたいという要求があった。また、放熱性の点
でアイランド(2)の裏面を露出したいという意向もあ
った。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、リードフレームは1枚の板状材料から
打ち抜きまたはエッチングにより製造され、その加工に
板厚と同程度の抜きしろを要するので、リード(4)
(5)とアイランド(2)との間隔を狭めることができ
ず、そのために外形寸法が定められたパッケージではア
イランド(2)の面積を増大できない欠点があった。
これを解決する1つの手法としてリードフレームの板
厚自体を薄くして前記抜きしろの分を小さくすることが
考えられる。しかしながら、この手法ではアイランド
(2)の板厚も薄くなり、前述したアイランド(2)の
裏面を露出する構成ではアイランド(2)周囲に段差を
形成する潰し加工ができなくなる欠点があった。潰し加
工で段差を付けておかないと、アイランド(2)と樹脂
との密着力が弱く実用に耐えない。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は上記従来の欠点に鑑み成されたもので、アイ
ランド(11)の板厚に比べリード(12)の板厚が薄いリ
ードフレームを用い、リード(12)の先端部(13)とア
イランド(11)との間隔をリード(12)の板厚程度まで
狭めることにより、アイランド(11)の面積を増大した
リードフレームとその半導体装置を提供するものであ
る。
(ホ)作用 本発明によれば、リード(12)の板厚を薄くした分抜
きしろが少くて済み、その分をアイランド(11)面積の
増大に用いることができる。また、アイランド(11)部
は潰し加工を処せるだけの板厚を持たせているので、段
差(20)によってアイランド(11)と樹脂(19)との密
着性を保つことができる。
(ヘ)実施例 以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に
説明する。
第1図は本発明のリードフレームを示す平面図であ
り、(11)は半導体チップを搭載するためのアイラン
ド、(12)は先端をアイランド(11)に近接するように
延在しその先端に拡張部(13)を有するリード、(14)
はアイランド(11)を連結細条(15)に保持するタイバ
ーである。このリードフレームは2チップ構成要に設計
され、チップの基板電位を共用そる場合用に1つのアイ
ランド(11)を持つ第1のパターン(16)を、異電位と
する場合用に2つのアイランド(11)を持つ第2のパタ
ーン(17)を設計できるようにしてある。2チップの組
合わせは、トランジスタ−トランジスタ、トランジスタ
−ダイオード、ダイオード−ダイオードの3種類であ
る。(18)はユーザ設計によって前記基板電位の取り出
しリードとして使うことが可能な保持リードであり、第
1のパターン(16)と第2のパターン(17)とで形状が
等しいのは金型の共用を可能とするためである。尚、図
面上では第1と第2のパターン(16)(17)が混在する
が製造上は一定長さの短冊状リードフレームにどちらか
一方のパターンを形成したものを利用する。
リードフレームはリード(12)部形成用の薄い部分と
アイランド(11)部形成用の厚い部分を有する1枚の銅
系素材から成る板状材料を打ち抜き加工することにより
製造される。板厚はリード(12)用の薄い部分で0.2m
m、アイランド用の厚い部分で0.4mmである。
リード(12)とアイランド(11)とは前記板状材料の
薄い部分で切断され、そのため両者の間隔(図示x)は
板厚と同じか又は板厚の80%程度まで狭めることができ
る。リード(12)とダイバー(14)との間隔も同じであ
る。リード(12)先端の拡張部(13)は金ワイヤ等のボ
ンディングポストとして、および樹脂(19)からの抜け
防止の意味で拡張されている。
アイランド(11)はタイバー(14)に近い部分と前記
切断を受ける部分で前記薄い板厚を有し、その他のリー
ド(12)とは隣接しない部分は前記厚い板厚を有する。
そして厚い板厚を有するアイランド(11)の周辺3辺に
は、第2図のAA線断面図に示す如く樹脂(19)からのア
イランド(11)の剥離を防止する突出部(20)を形成す
るために深さ0.2mm程の潰し加工を処してある。この潰
し加工は板厚が大体0.4mm以上ないと加工が困難とな
る。
タイバー(14)はリード(12)を打ち抜いた後スタン
ピング加工により第3図に示すように上方へ折り曲げ、
樹脂(19)の厚みのほぼ半分となる位置で再度折り曲げ
て水平に延在させる。同図において(21)は半導体チッ
プ、(22)はボンディングワイヤを示す。
上記本願のリードフレームは、リード(12)を形成す
る部分の板厚を薄くしたので打ち抜き加工に要する抜き
しろを小さくできる。そのためリード(12)の拡張部
(13)とアイランド(11)との間隔を狭めることがで
き、狭めた分だけアイランド(11)の面積を増大でき
る。従って2チップ構成にも十分対応できるだけのアイ
ランド(11)面積を確保することができる。
また、リード(12)の拡張部(13)とタイバー(14)
との間隔も同様に狭めることができるので、拡張部(1
3)をタイバー(14)に向って拡大することが可能であ
る。拡張部(13)はボンディングポストとして一定の面
積があれば足りるので、前記タイバー(14)へ向って拡
大したことをアイランド(11)面積の一層の増大に寄与
させることが可能である。
第4図と第5図、第6図と第7図に斯るリードフレー
ムにより構成した半導体装置を示す。第4図と第5図は
第1のパターン(16)のリードフレームを利用し、たも
ので、共通のアイランド(11)に2個の半導体チップ
(21)をダイボンドしチップ(21)表面の電極とリード
(12)とをボンディングワイヤ(22)とワイヤボンド
し、主要部を樹脂(19)でモールドし、タイバー(14)
等を切断して個々に分割したものである。リード(12)
のうち樹脂(19)内部に封止される部分を内部リード
(12a)、樹脂(19)の外側になる部分を外部リード(1
2b)と称する。樹脂(19)はアイランド(11)の裏面の
うち板厚が厚い部分だけを露出するように主要部を封止
し、導出された外部リード(12b)はフォーミングによ
り表面実装可能なリード形状に曲げられる。
この構成はアイランド(11)が共通であるので、搭載
するチップ(21)はチップ(21)の基板電位を共通にで
きる組合わせに限られる。前記基板電位をタイバー(1
4)をリードとして取り出すか保持リード(18)をリー
ドとして取り出すらかはユーザは任意である。後者であ
ればタイバー(14)は不要であるから適当な長さで切断
する。
プリント基板(図示せず)上へは、アイランド(11)
の裏面がプリント基板又はプリント基板表面に形成した
配線パターンに密着するように各リード(12)を半田付
けする。リード(12)をフォーミング形状にしたのは、
前菊半田付け時にリード(12)とアイランド(11)間で
半田によるブリッジが形成され両者が短絡する事故を防
ぐために、リード(12)の先端部分と樹脂(19)との間
に空間を設けたものである。
斯る本発明の半導体装置によれば、限られたサイズ内
でアイランド(11)の面積を最大にできるので、1パッ
ケージ2チップ構成を採ることができる。また、アイラ
ンド(11)の裏面を露出したことによりある程度の大出
力化が可能であり且つアイランド(11)の潰し加工によ
って樹脂(19)とアイランド(11)の密着性をも確保で
きる。さらにリード(12)の板厚を薄くしたことにより
リード(12)のフォーミングを容易に行うことができ
る。
第6図と第7図は他の実施例であり、第1図における
第2図のパターン(17)を利用したものである。アイラ
ンド(11)が中央で切断され夫々に半導体チップ(21)
を固着すると共にボンディングワイヤ(22)で対応する
リード(12)と半導体チップ(21)とをワイヤボンドし
てある。この構成はアイランド(11)の板厚が厚い部分
を切断するので当然に抜きしろが大きくなるものの、2
つのアイランド(11)が電気的に独立するので、2つの
半導体チップ(21)の基板電位を共用できない回路構成
に利用できる。また、基板電位を保持リード(18)から
取り出すものとしてタイバー(14)を途中で切断した例
を図示してある。
斯る構成によれば、2つの半導体チップ(21)の基板
電位を互いに独立させることができるので、回路応用の
幅が広い半導体装置を提供できる。
(ト)発明の効果 以上に説明した通り、本発明によればリード(12)の
板厚を薄くしたことによりリード(12)の先端部(13)
とアイランド(11)との間隔(第1図x)を狭めること
ができるので、その分をアイランド(11)面積の増大特
にリード(12)の延在方向と同一方向の長さを増大し
て、2チップ構成とすることができる利点を有する。ま
た、アイランド(11)には潰し加工により段差(20)を
形成することができるので、アイランド(11)の裏面を
露出した半導体装置にできる利点を有する。さらに、リ
ード(12)の板厚を薄くしたことによりリード(12)の
フォーミング加工が容易にできるという利点をも有す
る。そして、1パッケージ2チップ構成とすることによ
り電子機器の一層の軽薄短小化に対応できる利点をも有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のリードフレームを示す平面図、第2図
と第3図は第1図のAA線断面図と側面図、第4図と第5
図は第1のパターン(16)により組立てた半導体装置を
示す平面図と側面図、第6図と第7図は第2のパターン
17)により組立てた半導体装置を示す平面図と側面
図、第8図と第9図は従来例を示す平面図と側面図であ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体チップを固着する4角形のアイラン
    ドと、 前記半導体チップを含み、前記アイランドの裏面を露出
    するようにモールドする樹脂と、 前記アイランドの裏面側に設けた、前記樹脂との密着力
    を強化する潰し加工部分と、 前記アイランドの一つの辺に先端を近接する如く複数本
    平行に延在するリードと、 前記アイランドに連結され前記リードと平行に延在する
    タイバーと、 前記リードが近接する辺とは反対側の前記アイランドの
    1辺に連結されて前記樹脂の外部にまで導出された保持
    リードと、 前記リードは前記樹脂内部に位置し前記アイランドに近
    接する先端部分に拡張部を設けた内部リードと、前記樹
    脂の外部に導出された外部リードからなり、 前記アイランドおよび保持リードは厚肉、前記内部リー
    ドと外部リードは薄肉の材料からなり、前記内部リード
    の拡張部と前記アイランドとの間隔が前記薄肉の材料の
    板厚程度まで狭められており、 且つ前記外部リードはその先端部分が前記樹脂とは空間
    を隔てて前記アイランドの裏面と水平面を構成するよう
    に、表面実装用に折り曲げられていることを特徴とする
    表面実装型半導体装置。
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