JP2819285B2 - 積層型ボトムリード半導体パッケージ - Google Patents

積層型ボトムリード半導体パッケージ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積層型ボトムリード
半導体パッケージに係るもので、詳しくは、２つの半導
体チップを１つのパッケージに搭載して、複数のパッケ
ージを積層し得る小型の積層型ボトムリード半導体パッ
ケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多様な半導体パッケージ中で、最も一般
的なＳＯＪ半導体パッケージにおいては、半導体チップ
をリードフレームのパドルに絶縁性テープ又はペースト
(paste)を用いて接着し、半導体チップのパットと内部
リードとを導電線により電気的に接続した後、全体をモ
ールディング樹脂により封止成形して、半導体パッケー
ジ本体が形成されている。外部リードは、半導体パッケ
ージ本体の外側に延長形成され、Ｊ字形に屈曲形成され
ている。
【０００３】そして、このように構成された従来のＳＯ
Ｊ半導体パッケージは、各種のセットを有した印刷回路
基板（図示せず）に実装して、電気的特性試験を行った
後に使用されている。しかし、このように形成された通
常のＳＯＪ半導体パッケージは、パッケージ本体の外側
に突出した外部リードのため、印刷回路基板上での占有
面積比が大きくなるという問題点があった。且つ、運搬
及び実装作業時に、突出した外部リードに撓みが発生す
るという問題点があった。
【０００４】そこで、本発明者等はボトムリード半導体
パッケージ (Bottom Lead Semiconducror Package ; BL
P)を発明し、現在量産中である（米国特許第5,428,248
号公報参照）。図３は、このボトムリード半導体パッケ
ージの縦断面図である。半導体チップ１の下面は、左右
に対向させて設けた複数のリード２の一端部である基板
連結リード２ａの上面に、絶縁性の接着剤３を介して接
着してある。リード２の他端部であるチップ接続リード
２ｂは、連結リード２ａの斜め上方に段状に屈曲形成さ
れて、半導体チップ１の上面に形成されたチップパット
１ａと、導線（金属ワイヤ）４を介して接続されてい
る。
【０００５】そして、半導体チップ１、リード２および
導線４は、全体がモールディング樹脂５で封止されてお
り、基板連結リード２ａの下面のみが外部に露出され
て、図示しない印刷回路基板に接続可能にしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このように構
成された従来のボトムリード半導体パッケージにおいて
は、実装の際、印刷回路基板上での占有面積が減少する
と共に、外部リードの損傷を防止できるという長所はあ
るが、チップパット１ａとチップ接続リード２ｂとを導
線４を用いて電気的に接続するため、導線の高さに応じ
てパッケージの高さが高くなり、半導体パッケージの小
型化に限界があった。
【０００７】且つ、１つのパッケージ内に１つの半導体
チップのみを搭載するようになっており、半導体パッケ
ージを積層することもできないため、さらに高集積化す
るのが不可能であった。また、実装後にはリードの接続
状態を検査することが困難であった。本発明は、このよ
うな点に鑑み、基板に実装した後にパッケージのリード
の接続状態を容易に検査し得る、小型化及び高集積化さ
れた積層型ボトムリード半導体パッケージを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の請求
項１に係る積層型ボトムリード半導体パッケージにおい
ては、一面に突起が形成された第１リードを一端部に有
し、該第１リードの一面側斜め上方に段状に屈曲形成さ
れた第２リードを他端部に有する複数のリードと、表面
に設けたチップパットがソルダーを介して前記第１リー
ドの突起に接続された半導体チップと、を備えた第１組
立体と、該第１組立体と同じ構造を有し、前記第１組立
体と前記半導体チップが接続された面を対向させて面対
称に配置され、互いに対応する前記第２リードが接着部
剤を介して接続された第２組立体と、前記第１リードの
他面と前記第２リードの先端部とを外部に露出させて、
前記第１組立体と第２組立体とをモールディングした成
形部と、を含んで構成される。
【０００９】このような構成とすることにより、１つの
パッケージに２つの半導体チップを搭載し、さらに、複
数のパッケージを積層して実装できるようにする。ま
た、前記接着部材は、請求項２に係る発明のように、導
電性接着部剤を用いれば、パッケージ内の２つのチップ
を１つのチップと同様に動作させることができる。
【００１０】一方、請求項３に係る発明のように、前記
接着部材として、絶縁性接着部剤を用いることもでき、
この場合、パッケージ内の２つのチップをそれぞれ独立
させて作動させることができる。また、請求項４に係る
発明では、前記第１リードの他面および第２リードの先
端部表面に、導電性鍍金膜を夫々形成して、印刷回路基
板や他のパッケージとの接続を容易にする。この鍍金膜
は、請求項５に係る発明のように、ソルダーで形成する
のが簡便である。
【００１１】また、請求項６に係る発明では、前記半導
体チップは、前記チップパットを有する面の、前記チッ
プパットを除いた全面に、ポリイミド層を設ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型ボトム
リード半導体ディパッケージの、実施の形態の一例を説
明する。図１〜図４は、本発明の積層型ボトムリード半
導体パッケージの製造工程及び構造を示した縦断面図で
ある。
【００１３】第１組立体２０は、図１（Ａ）に示すよう
に、複数のリード１０と半導体チップ１３とから形成さ
れる。リード１０は、図１（Ｂ）に示すように、第１リ
ード１０ａを一端部に有し、第１リード１０ａの一面側
斜め上方に段状に屈曲形成された第２リード１０ｂを他
端部に有するものであり、複数のリード１０が、第１リ
ード１０ａ側を対向させて左右に配置してある。また、
第１リード１０ａの一面には突起１１が形成されてお
り、突起１１の表面にはソルダー１２が鍍金してある。
【００１４】一方、半導体チップ１３は、その一面に複
数のチップパット１３ａが設けてあり、この面のチップ
パット１３ａを除いた全面がポリイミド（polyimide ）
層１４で覆われている。そして、チップパット１３ａ
は、各第１リード１０ａの突起１１にソルダー１２を介
して接続されており、各チップパット１３ａの電気的信
号が第１リード１０ａに伝達される。このチップパット
１３ａと突起１１との接続は、ソルダー１２が鍍金され
た突起１１をチップパッド１３に当接させて加熱し、ソ
ルダー１２が溶融した後に冷却して硬化させることによ
り、容易に形成することができる。
【００１５】次に、図２に示すように、第１組立体２０
と、第１組立体２０と同様の構造を有する第２組立体２
０′とを、半導体チップ１３（１３′）が接続された面
を対向させて面対称に配置し、互いに対応する第１組立
体の第２リード１０ｂと第２組立体の第２リード１０
ｂ′とを、接着部剤３０を介して接続する。このとき、
接着部材３０としては、絶縁性接着剤又は電導性接着剤
を用いることができる。すなわち、半導体チップ１３お
よび半導体チップ１３′を１つのチップとして機能する
ように作動させる場合には、電導性接着剤を用いて第１
組立体２０の第２リード１０ｂと第２組立体２０′の第
２リード１０ｂ′とを電気的に接続する。一方、半導体
チップ１３および半導体チップ１３′を、それぞれが独
立したチップとして機能するように作動させる場合に
は、絶縁性接着剤を用いて第１組立体２０の第２リード
１０ｂと第２組立体２０′の第２リード１０ｂ′とを電
気的に絶縁する。
【００１６】続いて、図３に示すように、第１リード１
０ａ（１０ａ′）の他面と第２リード１０ｂ（１０
ｂ′）の先端部とを外部に露出させて、第１組立体２０
と第２組立体２０′とを樹脂でモールディングして成形
部４０を形成する。このとき、モールディング樹脂は、
安価で入手し易いエポキシ樹脂(epoxy resin) を用いる
ことが望ましい。
【００１７】そして、図４に示したように、成形部４０
の外部に露出した第１リード１０ａ（１０ａ′）の他面
及び第２リード１０ｂ（１０ｂ′）の表面に、夫々ソル
ダーにより鍍金膜５０を形成し、第２リード１０ｂ（１
０ｂ′）を所定長さに切断して、本発明に係る積層型ボ
トムリード半導体パッケージを構成する。成形部４０の
外部に露出された、第１リード１０ａ（１０ａ′）の他
面および第２リード１０ｂ（１０ｂ′）の先端部は、こ
れを介して信号の入出力を行なうために、印刷回路基板
（図示せず）に接続されるなどして用いられる。特に、
第１リード１０ａ（１０ａ′）の他面を印刷回路基板等
に接続して半導体パッケージを実装した後は、目視等に
よる外観検査ではその接続状態を確認することはできな
いが、第２リード１０ｂ（１０ｂ′）の先端部を用いて
導通を確認することにより、第１リード１０ａ、１０
ａ′の印刷回路基板等への接続状態を電気的に容易に検
査することができる。
【００１８】上述した本発明の積層型ボトムリード半導
体パッケージは、図５に示したように、複数個を積層し
て用いることができる。図５には符号１００および１０
１で示した２個の積層型ボトムリード半導体パッケージ
を縦に積層した形態が表示されているが、積層する個数
は２つに限らず、必要に応じた数だけ積層して使用する
こともできる。
【００１９】このように、複数の積層型ボトムリード半
導体パッケージを積層するときには、下側の半導体パッ
ケージ１００の第１リード１０ａと、上側の半導体パッ
ケージ１０１の第１リード１０ａ′との位置を合わせて
重ね、表面に形成されたソルダー鍍金膜５０を加熱溶融
した後に冷却して硬化させることにより、容易に接続す
ることができる。
【００２０】または、両者をソルダークリームを用いて
接着するか、若しくは、ポリイミドのような他の接着剤
を用いて接着することもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る積層型ボトムリード半導体パッケージにおいて
は、半導体パッケージの小型化及び高集積化を具現する
ことができるし、基板に実装した後リードの接続状態を
容易に検査し得るという効果がある。
【００２２】また、請求項２に係る発明によれば、第１
組立体の半導体チップと第２組立体の半導体チップとが
電気的に接続されており、複数の半導体チップを連動さ
せて動作させることができるという効果がある。また、
請求項３に係る発明によれば、第１組立体の半導体チッ
プと第２組立体の半導体チップとが電気的に隔離して、
１つのパッケージ内のチップをそれぞれ独立させて動作
させることができるという効果がある。
【００２３】また、請求項４に係る発明によれば、各リ
ードの先端に導電性鍍金膜を形成することにより、電導
度を向上させると共に、腐食を防止できるという効果が
ある。また、請求項５に係る発明によれば、各リード先
端の導電性鍍金膜をソルダーで形成することにより、極
めて容易にリードを基板に接合できるという効果があ
る。
【００２４】また、請求項６に係る発明によれば、ポリ
イミド層を設けることにより、各半導体チップの表面を
保護することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１組立体の構造を示す図
【図２】 第１組立体および第２組立体の構造を示す縦
断面図
【図３】 成形部の構造を示す縦断面図
【図４】 本発明の積層型ボトムリード半導体パッケー
ジの構造を示す縦断面図
【図５】 本発明の積層型ボトムリード半導体パッケー
ジを複数積層した場合の構造を示す縦断面図
【図６】 従来のボトムリード半導体パッケージの構造
を示した縦断面図
【符号の説明】
１０ａ、１０ａ′ 第１リード １０ｂ、１０ｂ′ 第２リード １０、１０′ リードフレーム １１、１１′ 突起 １２、１２′ ソルダー １３、１３′ 半導体チップ １３ａ、１３ａ′ チップパット １４、１４′ ポリイミド層 ２０ 第１組立体 ２０′ 第２組立体 ３０ 接着部材 ４０ 成形部 ５０ 鍍金膜

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一面に突起（１１）が形成された第１リー
    ド（１０ａ）を一端部に有し、該第１リード（１０ａ）
    の一面側斜め上方に段状に屈曲形成された第２リード
    （１０ｂ）を他端部に有する複数のリード（１０）と、
    表面に設けたチップパットがソルダー（１２）を介して
    前記第１リード（１０ａ）の突起（１１）に接続された
    半導体チップ（１３）と、を備えた第１組立体（２０）
    と、 該第１組立体（２０）と同じ構造を有し、前記第１組立
    体（２０）と前記半導体チップ（１１、１１′）が接続
    された面を対向させて面対称に配置され、互いに対応す
    る前記第２リード（１０ｂ、１０ｂ′）が接着部剤（３
    ０）を介して接続された第２組立体（２０′）と、 前記第１リード（１０ａ）の他面と前記第２リード（１
    ０ｂ）の先端部とを外部に露出させて、前記第１組立体
    （２０）と第２組立体（２０′）とをモールディングし
    た成形部（４０）と、 を含んで構成される積層型ボトムリード半導体パッケー
    ジ。
  2. 【請求項２】前記接着部材（３０）は、導電性接着部剤
    である請求項１記載の積層型ボトムリード半導体パッケ
    ージ。
  3. 【請求項３】前記接着部材（３０）は、絶縁性接着部剤
    である請求項１記載の積層型ボトムリード半導体パッケ
    ージ。
  4. 【請求項４】前記第１リード（１０ａ、１０ａ′）の他
    面および第２リード（１０ｂ、１０ｂ′）の先端部表面
    には、導電性鍍金膜（５０）が夫々形成される請求項１
    〜請求項３のいずれか１つに記載の積層型ボトムリード
    半導体パッケージ。
  5. 【請求項５】前記鍍金膜（５０）は、ソルダーである請
    求項４に記載の積層型ボトムリード半導体パッケージ。
  6. 【請求項６】前記半導体チップ（１３、１３′）は、前
    記チップパット（１３ａ、１３ａ′）を有する面の、前
    記チップパット（１３ａ、１３ａ′）を除いた全面に、
    ポリイミド層（１４）を有する請求項１〜請求項５のい
    ずれか１つに記載の積層型ボトムリード半導体パッケー
    ジ。
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