JP2798427B2 - 半導体装置用積層リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置用積層リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法

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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を組み立てる際に使
用される半導体装置用積層リードフレームおよびそれを
用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、例えば、特開
昭57−121267号に記載されるものがあった。
第7図(A)はかかる従来の樹脂封止型半導体装置の
リードフレームの平面図である。
この積層リードフレーム10は、半導体素子が装着され
るアイランド1とインナーリード2が形成された第1の
基体3上に、所定間隔を設けて第2基体4を取り付けた
構造を有している。
第1の基体3は、第7図(B)に示すように平板状を
なしており、所定間隔を設けて窓3aが形成されている。
窓3aの中央部には、正方形又は長方形のアイランド1が
窓3aの周辺に1端を固定した2本の支持杆1aに両側から
保持され、配置されている。窓3aの周辺には、多数本の
インナリード2が、その先端部をアイランド1の各々の
辺に対向させるようにして多数本形成されている。
第2の基体4は第7図(C)に示すように、前述の第
1の基体3と略同形の平板状をなしており、第1の基体
3の窓3aと対応する位置に同形状の窓4aを有している。
この窓4aの周辺には、第1の基体3に形成されたインナ
ーリード2間に位置するようにして、多数本の積層イン
ナリード5が形成されている。
ここで、インナリード2と積層インナリード5の各々
リード間の間隔は、第8図に示すように、7/3b(但し、
bは基体3,積層基体4の厚さである。)に設定されてい
る。この間隔は、加工性の安定性を考慮して1.5b以上に
設定することが望ましい。また、インナリード2及び積
層インナリード5の幅は、ボンディングに必要な幅aに
設定されているので、例えば1本の積層インナリード5
を、2本のインナリード2で両側から挟むように配置さ
れた3本のインナリード2,5,2の間隔は、最小3aに設定
することができる。なお、インナリード2及び積層イン
ナリード5の数は、アイランド1に装着された半導体素
子上のボンディングパッドの数に応じて適宜設定するの
が望ましい。また、第1の基体3と第2の基体4との間
隔は、半導体素子の形状に応じて適宜設定するのが望ま
しい。
このように構成された積層リードフレームについて、
第9図乃至第11図を用いて説明する。
第9図に示すように、積層リードフレーム10におい
て、インナーリード2及び積層インナリード5の先端部
とアイランドに装着された半導体素子との間にボンディ
ング線8を架設するには、押さえ棒9で積層インナリー
ド5をインナリード2間に押し下げ、これらのインナリ
ード2,5を略同一平面上に固定することにより、極めて
容易にボンディングを行うことができる。
ここで、インナリード2と積層インナリード5との間
には所定の間隔7/3b(第8図参照)が設けられているの
で、ボンディング線8は、第10図に示すように、樹脂封
止時に他のボンディング線8やアイランド、或いはイン
ナリード2、積層インナリード5等と相互に絡みつくこ
とはない。その結果、ボンディング線8の絡みつきに起
因する短絡不良の発生を防止することができる。
また、隣接するインナリード2と積層インナリード5
との関係を狭くし、しかもインナリード2相互間の間隔
及び積層インナリード5相互間の間隔を、打抜き、又は
エッチング加工に適した広い間隔に設定することもでき
る。以上のことから考えて、例えば、第11図に示すよう
に、インナリード2と積層インナリード5の数の分が56
本の場合には、同数のインナリード11のみからなる従来
のリードフレーム12に比べて、対向するインナリード2
(或いは積層インナリード5),11間の対向距離を約0.8
桁に縮小し、積層リードフレーム10の微細化を達成する
ことができる。
因みに、第12図に示すように、従来のリードフレーム
12の場合には、3本のインナリード11間の幅の最小値は
3a+2bであり、積層リードフレームの場合、3a(第8図
参照)に比べて遥かに大きいことが判る(ここで、aは
インナリード2,11又は積層インナリード5の幅であり、
bはリードフレーム12又は積層リードフレーム10を構成
する第1の基体、第2の基体の厚さである)。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、以上述べた従来のリードフレームの構
造では、次のような問題点があった。
第9図に示すように、押さえ棒9で積層インナリード
5をインナリード2間に押し下げ、これらのインナリー
ド2,5を略同一平面上に固定した状態でワイヤボンディ
ングを施し、その後、第10図に示すように、積層インナ
リード5を押し下げていた押さえ棒9をはずした場合、
積層インナリード5が元に戻ろうとする力によるストレ
スが、ワイヤボンディングされたボンディング線8に加
わることになる。そのストレスによるボンディング線8
のダメージは温度サイクル試験等の熱ストレスにより加
速され、最悪の場合、ボンディング線8が断線するとい
う危険性があった。
本発明は、以上述べた積層リードフレームが受けるダ
メージ、即ち、ワイヤボンディング後のボンディング線
に加わるストレスによりダメージを受けるという問題点
を除去し、品質の優れた信頼性の高い半導体装置用積層
リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するために、 〔1〕半導体装置用積層リードフレームにおいて、第1
の基体と、この第1の基体から延びるインナーリードと
を有し、このインナーリードの先端を互いに接するよう
に折り返した第1のリードフレームと、第2の基体と、
この第2の基体から延びるインナーリードとを有する第
2のリードフレームとを積層し、前記第1の基体から延
びるインナーリードの先端の表面と、前記第2の基体か
ら延びるインナーリードの先端の表面と略同一面内に配
置するようにしたものである。
〔2〕半導体装置用積層リードフレームにおいて、第1
の基体と、この第1の基体から延びるインナーリードと
を有し、このインナーリードの先端を互いに接するよう
に折り返した第1のリードフレームと、第2の基体と、
この第2の基体から延びるインナーリードとを有し、こ
のインナーリードの先端を互いに接するように折り返し
た第2のリードフレームとを、互いにそのインナーリー
ドの折り返し方向を向かい合わせて積層し、前記第1の
基体から延びるインナーリードの先端の表面と、前記第
2の基体から延びるインナーリードの先端の表面とを略
同一面内に配置するようにしたものである。
〔3〕半導体装置の製造方法において、第1の基体と、
先端部分が他の部分よりも厚く形成された前記第1の基
体から延びるインナーリードとを有する第1のリードフ
レームを準備する工程と、第2の基体と、この第2の基
体から延びるインナーリードとを有する第2のリードフ
レームを前記第1のリードフレームと積層し、前記第1
の基体から延びるインナーリードの先端の表面と、前記
第2の基体から延びるインナーリードの先端の表面とを
略同一面内に配置することにより前記第1および第2の
リードフレームからなる積層リードフレームを形成する
工程と、前記第1あるいは第2のリードフレームに半導
体素子を搭載し、この半導体素子の電極と前記同一面内
に配置されたインナーリードの先端とをワイヤにより接
続する工程と、前記インナーリードの先端、前記半導体
素子、前記ワイヤを樹脂にて封止する工程とを含むよう
にしたものである。
〔4〕半導体装置の製造方法において、第1の基体と、
この第1の基体から延びる第1のインナーリードとを有
する第1のリードフレームの、前記第1のインナーリー
ドの先端を互いに接するように折り返す工程と、第2の
基体と、この第2の基体から延びる第2のインナーリー
ドとを有する第2のリードフレームの、前記第2のイン
ナーリードの先端を互いに接するように折り返す工程
と、前記第1および第2のリードフレームを互いにその
インナーリードの折り返し方向を向かい合わせて積層
し、前記第1の基体から延びるインナーリードの先端の
表面と、前記第2の基体から延びるインナーリードの先
端の表面とを略同一面内に配置することにより前記第1
および第2のリードフレームからなる積層リードフレー
ムを形成する工程と、前記第1あるいは第2のリードフ
レームに半導体素子を搭載し、この半導体素子の電極と
前記同一面内に配置されたインナーリードの先端とをワ
イヤにより接続する工程と、前記インナーリードの先
端、前記半導体素子、前記ワイヤを樹脂にて封止する工
程とを含むようにしたものである。
(作用) 本発明によれば、上記のように構成したので、全ての
インナリードの上面の高さを容易に略同一とすることが
できる。従って、ワイヤボンディングを安定な状態で、
確実に行うことができると共に、ワイヤボンディング
後、ワイヤに加わるストレスダメージをなくすことがで
きる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第1図は本発明の実施例を示す半導体装置用積層リー
ドフレームの部分斜視図、第2図は第1図A−A線断面
図、第3図は半導体素子を組立て、樹脂封止し、リード
加工を施した本発明の半導体装置用積層リードフレーム
の部分断面図である。
これらの図に示すように、この実施例の積層リードフ
レームは第1の基体22と第2の基体24を積層することに
より構成されている。そして、ここでは、第1図及び第
2図に示すように、積層リードフレームを構成する第2
基体24は、インナリード部25を含めて、全てエッチング
又はプレス加工で形成されたままのフラットな状態のフ
レームであるが、第1の基体22の方はエッチング又はプ
レス加工で形成されたフレームのインナリード部23を上
方へ折り返して加工を施し、二重になるように折曲げた
ものである。
また、第3図において、20はアイランド、21はアウタ
リード、26はアイランド20上に実装された半導体素子、
27は半導体素子26のパッドとインナリード部23とを接続
するワイヤ、28は封止樹脂である。この図に示すよう
に、上方に折り返し加工を施される第1の基体22のイン
ナリード部23は、エッチング又はプレス加工で形成され
る際に、ワイヤボンディング寸法Aを十分確保できるよ
うに、第2の基体24のインナリード部25より長く設計さ
れていなければならない。そして、第1の基体22のイン
ナリード部23は、ワイヤ27を十分ボンディングできる寸
法に設計されたワイヤボンディング寸法Aの分だけ上方
に折り返し加工が施される。
このような加工をすることで、第1の基体22のインナ
リード部23と、第2の基体24のインナリード部25のそれ
ぞれの上面の高さが略同一の高さとなるため、ワイヤボ
ンディングには何ら問題は発生しない。また、樹脂封止
技術の向上に伴い、樹脂の注入によってワイヤが流れ、
隣接のワイヤと重なり合うような心配もなくなってい
る。従って、ワイヤボンディング後にかかるストレス
は、通常のフラットなリードフレームのワイヤボンディ
ングの場合と同等となり、従来の積層リードフレームの
ような過度のストレスがかかることはなくなる。
次に、第4図は本発明の他の実施例を示す半導体装置
用積層リードフレームの部分斜視図、第5図は第4図の
B−B線断面図、第6図はその半導体素子を組立て、樹
脂封止し、リード加工を施した半導体装置用積層リード
フレームの部分断面図である。なお、20,21,26〜28は前
記構成要素と同一であり、ここではその説明は省略す
る。
この実施例においては、第1の基体22のインナリード
部23を積層すると共に、第2の基体31のインナリード部
32も積層する。但し、これらのインナリード部23,32の
折曲げ方向は、互いに逆になるようにする。つまり、こ
の実施例の場合、第1の基体22のインナリード部23は上
方に折り曲げて、第2の基体31のインナリード部32は下
方に折り曲げ、互いに違いになるようにする。
このように構成することにより、第1の基体22及び第
2の基体31のインナリード部23,22の上面の高さが同じ
となるばかりでなく、その厚みも同じになるので(第5
図参照)、ワイヤボンディング時にインナリード部23,3
2がバタツクことなく、確実な作業を行うことができ
る。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、全て
のインナリードの上面の高さを容易に略同一することが
できる。従って、ワイヤボンディングを安定な状態で、
確実に行うことができると共に、ワイヤボンディング
後、ワイヤに加わるストレスダメージをなくすことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す半導体装置用積層リード
フレームの部分斜視図、第2図は第1図のA−A線断面
図、第3図は半導体素子を組立て、樹脂封止し、リード
加工を施した本発明の半導体装置用積層リードフレーム
の部分断面図、第4図は本発明の他の実施例を示す半導
体装置用積層リードフレームの部分斜視図、第5図は第
4図のB−B線断面図、第6図はその半導体装置用積層
リードフレームの部分断面図、第7図は従来の樹脂封止
型半導体装置のリードフレームの平面図、第8図は従来
のインナリードと積層リードフレームとの位置関係を示
す説明図、第9図は従来の積層リードフレームへのボン
ディング状態を示す斜視図、第10図は従来の積層リード
フレームへのボンディング後の状態を示す斜視図、第11
図は従来の第1及び第2のリードフレームの要部を比較
して示す説明図、第12図は従来のインナリードの位置関
係を示す説明図である。 20……アイランド、21……アウタリード、22……第1の
基体、23,25,32……インナリード部、24,31……第2の
基体、26……半導体素子、27……ワイヤ、28……封止樹
脂。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)第1の基体と、この第1の基体から
    延びるインナーリードとを有し、このインナーリードの
    先端を互いに接するように折り返した第1のリードフレ
    ームと、 (b)第2の基体と、この第2の基体から延びるインナ
    ーリードとを有する第2のリードフレームとを積層し、 (c)前記第1の基体から延びるインナーリードの先端
    の表面と、前記第2の基体から延びるインナーリードの
    先端の表面と略同一面内に配置したことを特徴とする半
    導体装置用積層リードフレーム。
  2. 【請求項2】(a)第1の基体と、この第1の基体から
    延びるインナーリードとを有し、このインナーリードの
    先端を互いに接するように折り返した第1のリードフレ
    ームと、 (b)第2の基体と、この第2の基体から延びるインナ
    ーリードとを有し、このインナーリードの先端を互いに
    接するように折り返した第2のリードフレームとを、互
    いにそのインナーリードの折り返し方向を向かい合わせ
    て積層し、 (c)前記第1の基体から延びるインナーリードの先端
    の表面と、前記第2の基体から延びるインナーリードの
    先端の表面とを略同一面内に配置したことを特徴とする
    半導体装置用積層リードフレーム。
  3. 【請求項3】(a)第1の基体と、先端部分が他の部分
    よりも厚く形成された前記第1の基体から延びるインナ
    ーリードとを有する第1のリードフレームを準備する工
    程と、 (b)第2の基体と、この第2の基体から延びるインナ
    ーリードとを有する第2のリードフレームを前記第1の
    リードフレームと積層し、前記第1の基体から延びるイ
    ンナーリードの先端の表面と、前記第2の基体から延び
    るインナーリードの先端の表面とを略同一面内に配置す
    ることにより前記第1および第2のリードフレームから
    なる積層リードフレームを形成する工程と、 (c)前記第1あるいは第2のリードフレームに半導体
    素子を搭載し、この半導体素子の電極と前記同一面内に
    配置されたインナーリードの先端とをワイヤにより接続
    する工程と、 (d)前記インナーリードの先端、前記半導体素子、前
    記ワイヤを樹脂にて封止する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】(a)第1の基体と、この第1の基体から
    延びる第1のインナーリードとを有する第1のリードフ
    レームの、前記第1のインナーリードの先端を互いに接
    するように折り返す工程と、 (b)第2の基体と、この第2の基体から延びる第2の
    インナーリードとを有する第2のリードフレームの、前
    記第2のインナーリードの先端を互いに接するように折
    り返す工程と、 (c)前記第1および第2のリードフレームを互いにそ
    のインナーリードの折り返し方向を向かい合わせて積層
    し、前記第1の基体から延びるインナーリードの先端の
    表面と、前記第2の基体から延びるインナーリードの先
    端の表面とを略同一面内に配置することにより前記第1
    及び第2のリードフレームからなる積層リードフレーム
    を形成する工程と、 (d)前記第1あるいは第2のリードフレームに半導体
    素子を搭載し、この半導体素子の電極と前記同一面内に
    配置されたインナーリードの先端とをワイヤにより接続
    する工程と、 (e)前記インナーリードの先端、前記半導体素子、前
    記ワイヤを樹脂にて封止する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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