JP2754875B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 特に樹脂封止されたパッケージを有する半導体装置に
関し、 障害の原因となる細くてピッチが狭い外部リードの変
形を防ぐことを目的とし、 チップと、リードフレームと、パッケージを有し、前
記チップは、リードフレームの、ステージにマウントさ
れ、内部リードにワイヤボンディングされているもので
あり、前記パッケージは、チップと内部リードが樹脂封
止されているものであり、前記リードフレームは、外部
リードの外方端部の下方に厚みが外部リードの厚みより
も厚い膨出部を有し、かつ該膨出部がパッケージの側壁
と下壁に樹脂封着されて外部に突出しているものである
ように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置に係わり、特に樹脂封止された
パッケージから導出された外部リードの変形が防止され
てなる半導体装置に関する。

近年、半導体装置の高集積化高機能化と、他方で進展
している実装密度を高めるための小型化薄型化によっ
て、半導体装置のパッケージから導出される外部リード
の形状は細く、本数は増大し、ピッチも狭いものになっ
てきている。

一方、パッケージは完成度の高く付加価値の大きい段
階でなされ、半導体装置のコストはパッケージのコスト
で決まるといわれる程であり、パッケージに起因した不
具合を減らすことが重要となっている。

そのため、パッケージを行う組立工程中はもちろん、
完成品として取り扱われる際にも、外部リードの変形に
よる障害を低減すること、つまり外部リードを変形し難
いものにすることが要請されている。

〔従来の技術〕

半導体装置は、チップの保護、基板への搭載、取扱の
容易さなどの必要性から、一般にパッケージに封入され
て用いられる。

このパッケージには、パッケージから導出されるリー
ド端子の数や基板にどの様に実装されて用いられるかと
いったことから、種々のパッケージが用いられる。導出
されるリード端子が少ないときには、SIP（Single In−
line Package）とかZIP（Zigzag IP）とかが多用さ
れ、中規模のときは、DIP（Dual IP）とかSOJ（Small O
utline Ｊ−lead P）などが用いられる。

さらに、リード端子が多くなれば、パッケージの２辺
からでは間に合わず、４辺から導出するPLCC（Plastic
Leadless Chip Carrier）とかQFP（Quad Flat P）と
いったパッケージが用いられる。

特に最近では、軽薄短小を実現するために表面実装が
盛んに進められており、パッケージもDIPなどのプリン
ト板のスルホールとかソケットなどに挿着される形態か
らPLCCとかQFP、SOP（Small Outline Ｐ）などのパッ
ケージ形態に移行がなされている。

第４図はSOPの一例の一部切欠き斜視図である。

図中、１はチップ、２はリードフレーム、３はパッケ
ージである。

リードフレーム２は、Fe−Ni合金などの帯条をプレス
加工された枠状端子で、ダムバ24によって連設された端
子の先端部が内部リード22（インナリード）、ダムバ24
に近い中間部が外部リード23（アウタリード）と呼ばれ
る。そして、チップ１がリードフレーム２のステージ21
にマウントされ、チップ１と内部リード22の間がAu線な
どの細線によってインナリードボンディングされてい
る。

そして、このチップ１と内部リード22などは、リード
フレーム２に支持されてモールド金型の中にセットされ
る。そして、エポキシ系の熱硬化性樹脂などによってト
ランスファモールドされ、いわゆるパッケージ３が構成
される。このような樹脂封止されたパッケージ３は、例
えばセラミックパッケージなどと対比して、プラスチッ
クパッケージとも呼ばれている。

一方、外部リード23とそれに連なる内部リード22はダ
ムバ24によって連設されている。そして、樹脂封止が終
わったあと、外部リード23とダムバ24との間で切り落と
されてリードフレーム２が取り去られる。

さらにそのあと、表面実装用に開発されたSOPの場合
などには、外部リード23はパッケージ３の側壁から外部
にクランク型に整形されて突出している。

こうして、仕上げられたプラスチックパッケージ型の
半導体装置は、表面実装される際には、外部リード23の
先端の下面がプリント板などのパッドの上に載っかっ
て、例えばはんだリフローによって一括はんだ付けされ
る。

ところで、一般電子部品に対する軽薄短小の要求と同
様に、半導体装置のパッケージ３においても、より小さ
く、より薄く、より軽くする方向に進んでおり、パッケ
ージ３がますますチップ１の寸法に近づいている。

例えば、SOPに例をとると、従来のSOPに対してより小
型化を指向したSOPは、例えば、パッケージ３の高さが1
mm強と２分の１になったり、重さが３分の１になったり
といった小型化、軽量化が進められている。

それに伴って、当然パッケージ３から導出される外部
リード23も細くなり、ピッチも狭い形態になってきてい
る。

そのため、外部リード23の変形に起因して、リード同
士の短絡とかリードの折損といった障害が間々起こる。

そこで、リードの変形を防ぐために例えば外部リード
の先端をパッケージに穿設した凹部に嵌め込んで動き難
くする提案などもなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特にSOPなどの半導体装置の樹脂封止パッケージの小
型化は、チップの寸法にまで限りなく近づいており、そ
れに伴ってパッケージの側壁から導出される外部リード
の形状も細いものになってきている。例えばピッチは1.
27mmから0.5mmといった狭いものになっており、外部リ
ードの幅も0.3mmを割っている。

こうして、外部リードは、樹脂封止が行われてダムバ
との間でリードフレームが切り離される組立工程が終わ
ったあとは、先端が自由端となって支えるものがないた
めに非常に変形し易い。

そのため、引続き行われる検査工程とか、輸送中や実
装作業中に外部リードが変形して、リードフレーム同士
が短絡するといった障害を起こす問題があった。

そこで、本発明は、外部リードが変形し難いように、
肉厚を厚くなした外部リードをパッケージの封止樹脂に
封着して支持してなる半導体装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上で述べた課題は、 チップと、リードフレームと、パッケージを有し、 前記チップは、リードフレームの、ステージにマウン
トされ、内部リードにワイヤボンディングされているも
のであり、 前記パッケージは、チップと内部リードが樹脂封止さ
れているものであり、 前記リードフレームは、外部リードの外方端部の下方
に、厚みが外部リードの厚みよりも厚い膨出部を有し、
かつ膨出部がパッケージの側壁と下壁に樹脂封着されて
外部に突出しているものであるように構成された半導体
装置によって解決される。

〔作 用〕

SOPなどの表面実装を目的としたパッケージを有する
半導体装置は、外部リードが細くピッチが狭くなる傾向
にあり、外部リードの変形に起因する障害が問題となっ
ているが、本発明においては、この外部リードが容易に
は変形しないようにしている。

すなわち、パッケージの側壁から導出した細い外部リ
ードを例えばクランク型に整形していたのに替えて、本
発明では外部リードの肉厚を大きくして膨らませ、側面
視下方に膨出部を有する形状になるようにし、樹脂封止
の際に、この膨出部をパッケージの側壁と下壁で樹脂封
着して固定した状態で外部に突出するようにしている。

そして、表面実装に際しては、膨出部の下面をはんだ
付けするようにしている。

こうすると、外部リード自体が変形し難い上に、パッ
ケージの２つの壁に封着されて固定されているので、従
来のように外部リードの変形に起因した障害を防ぐこと
ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の一部切欠き斜視図、第２
図は第１図の要部の一部切欠き拡大斜視図、第３図は本
発明の他の実施例の要部の一部切欠き拡大斜視図であ
る。

図中、１はチップ、２はリードフレーム、21はステー
ジ、22は内部リード、23は外部リード、24はダムバ、2
a、2bは膨出部、３はパッケージである。

実施例:1 第１図〜第２図において、チップ１はリードフレーム
２のステージ21にマウントされており、チップ１と内部
リード22との間でワイヤボンディングされている。

リードフレーム２の外部リード23は下方に膨出部2aを
有した形状になっている。このような形状のリードフレ
ーム２は、予め膨出部2aに対応する位置が膨出した出っ
張りを有するように整形された異形材の帯条を、プレス
加工したりエッチングしたりして製作される。

リードフレーム２は、外部リード23とそれに連なる内
部リード22がタムバ24によって連設されている。そし
て、膨出部2aが逃げるように穿設された金型によってモ
ールド成形すると、外部リード23の膨出部2aが側壁と下
壁に挿着される。

モールド成形したあとは、ダムバ24と外部リード23と
の間で切り落とされる。そうすると、外部リード23を整
形しなくても表面実装ができるパッケージ３が形成さ
れ、本発明になる半導体装置の一例ができ上がる。

表面実装に際しては、膨出部2aの下面にはんだ付けを
行えばよく、従来のSOPなどと全く互換性をもった実装
ができる。

実施例:2 外部リード23は、下方に膨出部2aと、上方に膨出部2b
を有する形状になっている。このような形状のリードフ
レーム２は、裏表に膨出部2aと膨出部2bの夫々に対応し
た出っ張りを有するように整形された異形材の帯条を用
いて、実施例１と同様にして製作される。

モールド成形して得られたパッケージ３は、２つの膨
出部2a、2bがそれぞれ側壁と下壁、側壁と上壁から突出
した構成になっている。

表面実装に際しては、膨出部2aの下面にはんだ付けを
行えば、実施例１と同様に従来の例えばSOPと全く互換
性を有する実装ができる。

さらに、プリント板などに実装する際に、パッケージ
３を引っ繰り返して膨出部2bの下面にはんだ付けを行う
表面実装もできる。

この引っ繰り返して実装することは、例えば実装する
プリント板の配線の関係から、パッケージ３を引っ繰り
返して実装したいとの顧客の要請に応えるもので、従来
は外部リード23の曲げ方を逆方向に整形しなければなら
なかった手間隙を無くすることができる。

こゝでは、パッケージの形態としてSOPを例に述べた
が、例えばQFPの場合ならば、外部リードの膨出部に対
応した位置に、予め方形に出っ張りを設けた異形材の帯
条を加工すればよく、種々の変形が可能である。

〔発明の効果〕

従来のSOPなどに見られるような樹脂封止されたパッ
ケージの外部リードにおいては、変形する危惧があるた
め取り扱いには細心の注意が必要であり、それでも尚か
つ外部リードの変形による障害が間々起こっていたのに
対して、本発明によれば、外部リードが機械的に強いの
で少々の外力によっては変形しない外部リードを有する
半導体装置が実現できる。

従って、本発明は、今後ますます小型化されて外部リ
ードが細くなりピッチも狭くなる傾向にある樹脂封止パ
ッケージからなる半導体装置の製造工程や実装工程にお
ける歩留り向上に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部切欠き斜視図、 第２図は第１図の要部の一部切欠き拡大斜視図、 第３図は本発明の他の実施例の要部の一部切欠き拡大斜
視図、 第４図はSOPの一例の一部切欠き斜視図、 である。 図において、 １はチップ、 ２はリードフレーム、21はステージ、 22は内部リード、23は外部リード、 2a、2bは膨出部、 ３はパッケージ、 である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ（１）と、リードフレーム（２）
   と、パッケージ（３）を有し、 前記チップ（１）は、前記リードフレーム（２）の、ス
   テージ（21）にマウントされ、内部リード（22）にワイ
   ヤボンディングされているものであり、 前記パッケージ（３）は、前記チップ（１）と前記内部
   リード（22）が樹脂封止されているものであり、 前記リードフレーム（２）は、外部リード（23）の外方
   端部の下方に、厚みが該外部リード（23）の厚みよりも
   厚い膨出部（2a）を有し、かつ該膨出部（2a）が前記パ
   ッケージ（３）の側壁と下壁に樹脂封着されて外部に突
   出しているものである ことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】前記リードフレーム（２）は、外部リード
   （23）の外方端部の下方と上方のそれぞれに、厚みが該
   外部リード（23）の厚みよりも厚い膨出部（2a、2b）を
   有し、かつ該膨出部（2a、2b）が前記パッケージ（３）
   の側壁と下壁と上壁に樹脂封着されて外部に突出してい
   るものである 請求項１記載の半導体装置。