JP2820645B2 - 半導体リードフレーム - Google Patents

半導体リードフレーム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージ用
リードフレームに関するものであって、特にヒートシン
ク（Ｈ）の接着を容易にし、チップ接着手段の過剰漏出
を制限し、半導体チップの高集積度を達成できるリード
フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリードフレームを図１を参照して
説明すると、前記リードフレームは多数のチップパッド
（ＣＰ）を有する半導体チップ（ＳＣ）が搭載される半
導体チップ搭載板（ＤＰ）と、該半導体チップ搭載板
（ＤＰ）の各々の角にダウンセット（ＤＳ）を有しなが
ら一体に形成されるタイバー（ＴＢ）と、前記半導体チ
ップ搭載板（ＤＰ）の斜面に位置される多数のリード
（Ｉ）に形成される。
【０００３】 このとき、前記各々のリード（Ｉ）と各々
のチップパッド（ＣＰ）はワイヤー（Ｗ）を媒介体に連
結される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のリードフレームは最近における半導体チップ（Ｓ
Ｃ）の高集積化に伴うチップパッド（ＣＰ）の数的な増
加、すなわち、信号ラインパッド、パワーラインパッ
ド、グラウンドラインパッド等の増加に対して充分に対
応できない欠陥があった。
【０００５】 例えば、半導体チップ（ＳＣ）製造工程の
高集積化に伴う半導体チップ（ＳＣ）のチップパッド
（ＣＰ）設定個数は増加されるが、該チップパッド（Ｃ
Ｐ）にワイヤー（Ｗ）で連結されるリードフレームのリ
ード（Ｉ）形成個数はこれに対応して増加されなくて、
結局新しいワイヤーボンディングやまたは新しい構造の
リードフレームが要求されるようになっていた。
【０００６】 一方、チップが搭載された従来のリードフ
レーム（ＬＦ）の他の例として図２に示すように、半導
体デバイス（device）の動作中に半導体チップから熱を
放散させるために半導体チップ搭載板の上面、または底
面にヒートシンク（ＨＳ）が付着される。
【０００７】 従来の半導体チップ搭載板がないリードフ
レーム（ＬＦ）構造においてヒートシンク（ＨＳ）をリ
ードフレーム（ＬＦ）に接着する方法は、図２，図３の
例示の如く中央に半導体チップ（ＳＣ）を接着するため
のウインドー（ＷＤ）が形成された四角状の接着テープ
（ＡＴ）を使用してリードフレーム（ＬＦ）にヒートシ
ンク（ＨＳ）を付着する方法を利用してきた。
【０００８】 しかし、前記のような従来のリードフレー
ム構造では、四角状の接着テープ（ＡＴ）を使用して、
接着テープにリードフレーム（ＬＦ）のリード（Ｉ）全
部を接着する方法によりリードフレームにヒートシンク
を付着させているため、高価な接着テープ（ＡＴ）を必
要以上に使用することとなり、半導体パッケージの製造
コストが上昇する一要因となっている。
【０００９】 また、このような従来の方法によるとシー
トシンク（ＨＳ）上面に半導体チップ（ＳＣ）を接着す
る際にエポキシ樹脂等の接着剤（Ａ）が過度に塗布され
てエポキシ樹脂が接着部位（領域）を溢流したりその一
部の物質が流出してモールド工程後剥離やクラックの不
良要因となるおそれがある。また、リードフレーム（Ｌ
Ｆ）には一定の幅を有する多数個のリード（Ｉ）が接着
テープ（ＡＴ）に接着されて半導体チップ（ＳＣ）周辺
に近接配置されるようにデザイン設計されるため、多数
のパワーチップパッドと多数のグラウンドチップパッド
または多数の同一信号で入出力するチップパッド（Ｃ
Ｐ）を有する半導体チップ（ＳＣ）と引出されるリード
（Ｉ）間のワイヤー（Ｗ）ボンディング時やヒートシン
ク（ＨＳ）とのボンディング時の作業の困難性をひき起
こしている。
【００１０】 本発明の目的は、従来のヒートシンクとリ
ードフレーム間の接着手段が有する問題点を勘案して、
半導体チップの接着時に接着手段の過剰漏出を防止し、
また、接着テープの浪費を減少することにある。本発明
の他の目的は、半導体パッケージの製造工程で使用され
る多種の原資材中の１つであるリードフレームにおい
て、半導体チップの高集積化の一助とすることができる
リードフレームを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体リー
ドフレームは、半導体チップと、その表面に接着剤を介
して半導体チップが接着されるヒートシンクと、ヒート
シンクの表面で半導体チップの外側に配置され多数のリ
ードを有しヒートシンクの表面に接着されるリードフレ
ームとを備えた半導体パッケージにおける前記リードフ
レームであって、前記半導体チップの外側を囲み、前記
多数のリードよりも内側に、前記リードの一部に連結さ
れる環状のガイドリングを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明および参考技術を、
添付図面を参考に詳細に説明する。図４はクワッド（qu
ad）型リードフレームのリード（Ｉ）とヒートシンク
（ＨＳ）との付着関係を例示した一実施形態ではあるが
本発明の技術範囲を外れる参考技術を表す。４方向に位
置したリード（Ｉ）のうち中間部分に位置したリード
（ＩS ）の先端面に連結バー（ＣＢ）を横設して、該連
結バー（ＣＢ）を四角テープ等の接着手段（Ｔ1 ）を利
用してヒートシンク（ＨＳ）に接着し、他のリード
（Ｉ）等はヒートシンク（ＨＳ）の四辺に接着されたテ
ープ片等の補助接着手段（Ｔ2 ）に接着させる。
【００１３】 そのため、リード（ＩS ）の先端面に横設
された４個の連結バー（ＣＢ）が相互隣接連結されるこ
とにより四角ガイドリングに類似した形態を維持、半導
体チップ（ＳＣ）の接着時にチップ接着手段（Ａ）とし
てのエポキシ樹脂等の過剰塗布による漏出を予防するよ
うになる。
【００１４】 図５はクワッド型リードフレームのリード
（Ｉ）とヒートシンク（ＨＳ）との付着関係を例示した
実施形態であって、４方向に位置するリード（Ｉ）等は
ヒートシンク（ＨＳ）の四辺に接着された補助接着手段
（Ｔ2 ）に全て接着させて、４つの角に設けられたタイ
バー（ＴＢ）の先端を、四角帯状の環状をなすガイドリ
ング（ＧＲ）が形成されるようにして同ガイドリング
（ＧＲ）をヒートシンク（ＨＳ）に接着された四角状の
接着手段（Ｔ1 ）上に接着させる。
【００１５】 そこで、前記ガイドリング（ＧＲ）によっ
て半導体チップ（ＳＣ）の接着時にチップ接着手段
（Ａ）の過剰塗布による漏出を予防できるようになる。
但し、図５の実施形態は、環状のガイドリング（ＧＲ）
がリード（Ｉ）に連結されておらず、本発明の技術的範
囲を外れる参考技術である。
【００１６】 また、図４の連結バー（ＣＢ）と図５のガ
イドリング（ＣＲ）を形成することにおいて、その厚さ
はリードフレームの厚さよりもっと厚く形成することに
より、接着手段（Ａ）としてのエポキシ樹脂の漏出予防
効果を増進させることができ、また連結バー（ＣＢ）と
ガイドリング（ＧＲ）には溝またはスロット形状の変形
防止手段（ＡＰ）が具備され連結バー（ＣＢ）とガイド
リング（ＧＲ）が受ける熱ストレスを吸収して熱的変形
を予防するようになる。
【００１７】 一方、図７に例示する如く、隣接する両方
向の連結バー（ＣＢ）を“Ｌ”字状に連結し、各連結バ
ー（ＣＢ）を数個のリード（Ｉ）で連結して、必要時に
グラウンドピンやパワーピンに利用できるように構成す
ることができる。また、図８の如くタイバー（ＴＢ）の
先端を連結して四角形状のガイドリング（ＧＲ）を形成
し、かつ、ガイドリング（ＧＲ）の一辺を部分切断し、
切断されたガイドリング部材（ＧＲ1 ）を隣接する数個
のリード（Ｉ）に連結して２個以上のリードを共通連結
されるように構成することができる。但し、上記図７お
よび図８に示す部分切断されたガイドリングは、環状の
ガイドリングではなく、本発明の技術範囲から外れる参
考技術を表している。
【００１８】 つぎに、本発明の実施形態となる技術を示
す。 図９及び図１１の如く四角形状のガイドリング（Ｇ
Ｒ）中一辺を隣接するリード（Ｉ）に連結させて多数の
半導体チップパッド（ＣＰ）との連結を図ることができ
る。このとき、ガイドリング（ＧＲ）に連結された１つ
または２つのリード（Ｉ）はグラウンドやパワーピンに
使用可能になり、それ故半導体チップ（ＳＣ）に一層多
くのチップパッド（ＣＰ）を集積させることができ、チ
ップの集積密度を向上させることができる。
【００１９】 また、図１０の如く四角形態のガイドリン
グ（ＧＲ）にリード側に向かう連結チップ（ＪＴ）を突
出させリード（Ｉ）とのワイヤーボンディングが円滑に
行われるように構成することができる。但し、図１０の
実施形態は、ガイドリング（ＧＲ）とリード（Ｉ）が連
結されておらず、参考技術である。
【００２０】さ らに場合によっては図１２や図１３の如
くタイバーがなしに製造されたリードフレームの各方向
に位置したリード（Ｉ）を取捨選択してその先端面に延
長される連結バー（ＣＢ）を四角リング状に形成し、か
つ、２つまたは４つの角にリード（Ｉ）幅を有する補助
リード（Ｉ′）を連結して必要時に既存のシングレーシ
ョン（Singulation ：タイバー除去）工程をそのまま使
用するようにできる。連結バー（ＣＢ）がリング状に連
結された状態は、本件発明におけるガイドリング（Ｇ
Ｒ）に相当する。
【００２１】 また、図１４に例示する如くタイバー（Ｔ
Ｂ）に延長され形成されるガイドリング（ＧＲ）と前記
ガイドリング（ＧＲ）をヒートシンク（ＨＳ）に接着す
るための接着手段（Ｔ1 ）上にグラウンドボンディング
領域（ＧＢ）を形成させ、ガイドリング（ＧＲ）自体を
接地端子に利用することができ、場合によってはガイド
リング（ＧＲ）をパワーパッドに連結して電源端子に利
用することができる。なお、図１４の実施形態は、ガイ
ドリング（ＧＲ）がリード（Ｉ）と連結されておらず、
本発明の技術的範囲を外れる参考技術である。
【００２２】 図１５は別の実施形態を示すもので、半導
体チップ（ＳＣ）に近接させて四角状のガイドリング
（ＧＲ）を位置させ、その外郭両側に連結バー（ＣＢ）
を対応配置させ、ガイドリング（ＧＲ）はグラウンドボ
ンディング端子に利用し、ガイドリング（ＧＲ）外部に
設置された連結バー（ＣＢ）はパワー端子に利用させる
ことができる。
【００２３】 図１６（Ａ），（Ｂ）は、リード（Ｉ）等
と連結バーまたはガイドリングとの位置関係を図示した
ものである。ここでは、多数のリード中ある１つのリー
ド、または多数個のリード等と連結バー、またはガイド
リングとの間隔を相異するように位置させ、その間をグ
ラウンドボンディング領域に利用するように定めること
ができる。
【００２４】 図１７は別の実施形態を図示したもので、
ヒートシンク（ＨＳ）に付着させた接着手段（Ｔ1 ）に
ガイドリング（ＧＲ）の一定部位のみ接着させて、リー
ド（Ｉ）はヒートシンク（ＨＳ）と分離された状態で接
着されないようにすることにより接着手段（Ｔ1 ）の利
用を最少化し、高価な接着剤の使用を最小限にとどめ、
製造コストの低減及び経費節約ができるようにした。な
お、図１７の実施形態は、ガイドリング（ＧＲ）がリー
ド（Ｉ）と連結されておらず、本発明の技術的範囲を外
れる参考技術である。
【００２５】
【発明の効果】このように本発明ではヒートシンク（Ｈ
Ｓ）とリードフレーム（ＬＦ）間の接着が環状のガイド
リング（ＧＲ）を利用してなされるようにしているた
め、接着手段に利用される高価な接着テープの浪費を節
減するようにしたと同時に、半導体チップの外周を囲む
ガイドリングによってチップ接着手段であるエポキシ等
の過剰塗布時の漏出を予防できるようにして資材の不良
率を減少し、品質の向上効果を提供するとともに、ガイ
ドリングを同一の入出力信号ライン，パワーライン，グ
ラウンドライン等の共通端子に利用することができるよ
うにし、ワイヤーボンディング効率を向上させることに
よって半導体チップの高集積化の効果が得られるのであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリードフレームの平面図。
【図２】従来のヒートシンク付着型リードフレームに半
導体チップを接着する構成図。
【図３】従来のヒートシンク付着型リードフレームに半
導体チップを接着する構成図。
【図４】参考技術のヒートシンク付着型リードフレーム
の平面図。
【図５】参考技術のヒートシンク付着型リードフレーム
の平面図。
【図６】ヒートシンク付着型リードフレームに半導体チ
ップを接着する構成図。
【図７】参考技術のヒートシンク付着型リードフレーム
の平面図。
【図８】参考技術のヒートシンク付着型リードフレーム
の平面図。
【図９】本発明の実施形態を表すヒートシンク付着型リ
ードフレームの平面図。
【図１０】参考技術のヒートシンク付着型リードフレー
ムの平面図。
【図１１】本発明の実施形態を表すヒートシンク付着型
リードフレームの平面図。
【図１２】本発明の別の実施形態を表すヒートシンク付
着型リードフレームの平面図。
【図１３】本発明の別の実施形態を表すヒートシンク付
着型リードフレームの平面図。
【図１４】参考技術のヒートシンク付着型リードフレー
ムの平面図。
【図１５】本発明の別の実施形態を表すガイドリングと
連結バーの組み合わせ構造を有するヒートシンク付着型
リードフレーム平面図。
【図１６】内部リードとガイドリングまたは、連結バー
に形成された連結チップとの関係位置図。
【図１７】参考技術のヒートシンク付着型リードフレー
ムの平面図。
【符号の説明】
Ａ 接着手段 ＡＰ 変形防止手段 ＡＴ 接着テープ ＣＢ 連結バー ＣＰ チップパッド ＤＳ ダウンセット ＧＲ ガイドリング ＨＳ ヒートシンク Ｉ リード Ｉ′ 補助リード ＪＴ 連結チップ ＬＦ リードフレーム ＳＣ 半導体チップ Ｔ1 接着手段 Ｔ2 補助接着手段 ＴＢ タイバー Ｗ ワイヤー ＷＤ ウインドー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−222166（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−104349（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−121631（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−21694（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/50

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体チップと、その表面に接着剤を介し
    て半導体チップが接着されるヒートシンクと、ヒートシ
    ンクの表面で半導体チップの外側に配置され多数のリー
    ドを有しヒートシンクの表面に接着されるリードフレー
    ムとを備えた半導体パッケージにおける前記リードフレ
    ームであって、 前記半導体チップの外側を囲み、前記多数のリードより
    も内側に、前記リードの一部に連結された環状のガイド
    リングを備える半導体リードフレーム。
  2. 【請求項２】前記ガイドリングが、タイバーを介して前
    記リードフレームに連結されている請求項１に記載の半
    導体リードフレーム。
  3. 【請求項３】前記ガイドリングの厚さをリードフレーム
    の厚さよりも厚く構成した請求項１または２に記載の半
    導体リードフレーム。
  4. 【請求項４】前記ガイドリングに熱的ストレスを吸収す
    る溝、スロット等の変形防止手段を設けてなる請求項１
    〜３の何れかに記載の半導体リードフレーム。
  5. 【請求項５】前記ガイドリングに連結チップを突出させ
    てグラウンド用リードとのワイヤーボンディングが円滑
    になされるようにした請求項１〜４の何れかに記載の半
    導体リードフレーム。
  6. 【請求項６】前記ガイドリングに半導体チップから多数
    同一の入出力信号を引出するためのリードを延長連結し
    た請求項１〜５の何れかに記載の半導体リードフレー
    ム。
  7. 【請求項７】前記ガイドリングにグラウンド用リードを
    延長連結した請求項１〜６の何れかに記載の半導体リー
    ドフレーム。
  8. 【請求項８】前記ガイドリングに半導体チップの電源供
    給用リードを延長連結した請求項１〜７の何れかに記載
    の半導体リードフレーム。
  9. 【請求項９】半導体チップに近接形成されたガイドリン
    グの外側で前記多数のリードの内側に、一部のリードに
    連結され、前記ガイドリングの外周に沿って延びる連結
    バーを配置した請求項１〜８の何れかに記載の半導体リ
    ードフレーム。
  10. 【請求項１０】前記連結バーには電源供給用リードを連
    結し、ガイドリングにはグラウンド用リードを連結した
    請求項９に記載の半導体リードフレーム。
  11. 【請求項１１】前記連結バーが、前記ヒートシンクに接
    着されている請求項９または１０に記載の半導体リード
    フレーム。
  12. 【請求項１２】前記リードフレームのうちのガイドリン
    グを前記ヒートシンクに接着するための接着手段の一部
    に、グラウンドボンディング領域を形成した請求項１〜
    １１の何れかに記載の半導体リードフレーム。
  13. 【請求項１３】前記連結バーの一部にグラウンドボンデ
    ィング領域を形成した請求項９〜１２の何れかに記載の
    半導体リードフレーム。
  14. 【請求項１４】前記ガイドリングの一部にグラウンドボ
    ンディング領域を形成した請求項１〜１３の何れかに記
    載の半導体リードフレーム。
  15. 【請求項１５】前記ガイドリングの一定角部に補助リー
    ドを連結した請求項１〜１４の何れかに記載の半導体リ
    ードフレーム。
  16. 【請求項１６】前記ヒートシンクに前記リードフレーム
    を接着する接着手段にガイドリングの一定部位のみ接着
    されるようにした請求項１〜１５の何れかに記載の半導
    体リードフレーム。
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