JP2908255B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップと絶縁膜
を介して接着されたリードフレームを樹脂封止した半導
体装置に関し、特にリードフレームのインナーリード部
に絶縁層を介して半導体チップを搭載する半導体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の小型・薄型化に伴い、ＬＯ
Ｃ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）構造のリードフレーム
が提案された。この従来のＬＯＣ構造のパッケージにつ
いて図５、図６で説明する。図５に示すように、従来の
ＬＯＣ構造はリードフレーム（２ａ）の裏面に、絶縁フ
ィルム（５ｂ）の両面に接着剤（５ａ）を施した絶縁層
（５）を用いて半導体チップ（１）を固着している。半
導体チップ（１）と絶縁層（５）の接着剤（５ａ）の間
にはポリイミドコート（１１）が設けられている。半導
体チップ（１）はリードフレーム（２ａ）とボンデング
ワイヤ（４）によって電気的に接続されている。そして
これを樹脂（１０）で封止している。
【０００３】このＬＯＣ構造のリードフレームのボンデ
ング部は図６に示すように、絶縁層（５）上にリードフ
レームが接着され、リードフレームのボンデング部
（６）にボンデングワイヤ（４）を電気的に接続してい
る。このような、従来のＬＯＣ構造のボンデング部
（６）は絶縁層（５）との接着面積を広く取るためにイ
ンナーリードの幅拡化を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＬＯＣ
構造のリードフレームを用いたものでは、温度サイクル
を行った際、各構成部材の熱膨張差により、インナーリ
ード（２）のボンデング部（６）周辺と樹脂（１０）と
が剥離を生じ、その剥離が起点となり、クラックが成長
し、そのクラックがボンデングワイヤ（４）に達し、ボ
ンデングワイヤ（４）が破断されるという問題があっ
た。
【０００５】ボンデングワイヤ破断のメカニズムについ
て、図８（ａ）〜（ｄ）で説明する。この図８（ａ）〜
（ｄ）は、リードフレーム（２ａ）のインナーリード
（２）に絶縁層（５）を介して半導体チップ（１）が固
着され、半導体チップ（１）はボンデングワイヤ（４）
によって電気的に接続されている。そして、樹脂（１
０）で封止されているものである。図８（ａ）は温度サ
イクル前の状態で、ここでは剥離、クラックはないもの
である。図８（ｂ）は温度サイクル中の状態であり、イ
ンナーリード（２）の伸縮により、インナーリード
（２）の先端に封止樹脂（１０）との剥離（１２）が生
じている。図８（ｃ）は温度サイクルが進んだ状態であ
り、剥離（１２）が起因となり、クラック（１３）が発
生している。そしてさらに図８（ｄ）は温度サイクルを
進めた状態であり、温度サイクルが進むとともに、クラ
ック（１３）が成長して行き、ボンデングワイヤ（４）
を破断してしまうことになるものである。
【０００６】前記問題を解決するため、インナーリード
の根元に貫通穴を設けたものが、特開平１−１３５０５
５号公報で提案されている。しかし、このインナーリー
ドに貫通穴を設ける方法では、少なくともリード幅が
０．５ｍｍ程度必要になるため、リードピッチが狭くな
るボンデング部周辺に用いることは不可能である。ま
た、リードフレームの一部を狭くした例が特開平１−２
７６６５５号公報に示されている。これはトランスファ
ーモールド型集積回路に関するもので、図７に示すよう
に、インナーリード（２）に接続された電子部品（１
１）をモールド（１０）で封止したものであり、リード
フレームはチップコンデンサやチップ抵抗などの電子部
品（１１）との接合部近傍に他の部品より狭い断面を有
するものである。そしてこれはインナーリード（２）に
接続された電子部品（１１）への応力の低減を図ってい
るものである。
【０００７】しかし、図７に示すものは、基本的に、Ｌ
ＯＣ構造である、半導体チップと絶縁膜を介して半導体
チップが接着されたリードフレームと半導体チップから
ワイヤでリードフレーム上に電気的に接続するボンデン
グ部とを樹脂封止した構造の半導体装置とは異なるもの
である。そしてボンデング部周辺の構成材の剥離の防止
を意図するものとは異なっているものである。また、こ
の従来例をＬＯＣに適用しようとすると、ＬＯＣで用い
られているインナーリードの絶縁層（５）と樹脂（１
０）とが剥離し易いということから、インナーリードに
おいて、できる限り絶縁層（５）をおおう必要があり、
そのまま適用することはできないものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁膜を介し
てリ−ドフレ−ムに接着された半導体チップと前記リ−
ドフレ−ムのボンデング部とを電気的に接続し、これら
を樹脂封止した半導体装置において、前記絶縁膜上に位
置するリ−ドフレ−ムの部分に対し、ボンデングされる
部分の近傍のリ−ドフレ−ム周縁部に沿って１箇所以上
の切り欠き部を設けたことを特徴とする半導体装置であ
る。もしくは、本発明は、絶縁膜を介してリ−ドフレ−
ムに接着された半導体チップと前記リ−ドフレ−ムのボ
ンデング部とを電気的に接続し、これらを樹脂封止した
半導体装置において、前記絶縁膜上に位置する全てのリ
−ドフレ−ムの部分に対し、ボンデングされる部分の近
傍のリ−ドフレ−ム周縁部に沿って１箇所以上の切り欠
き部を設けたことを特徴とする半導体装置である。
【０００９】
【作用】本発明においては、リードフレームの絶縁膜と
接着さている部分にボンデング部より狭い部分を設けた
ことにより、即ちリードフレームがインナーリード先端
及び途中のボンデング部近傍に切り欠き部を有すること
により、半導体チップと絶縁膜を介して接着されたリー
ドフレームの接着強度が向上し、また樹脂との食いつき
を向上することができ、構成材の相対的な変位を低減す
るものである。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［実施例１］図１、図２に、本発明の一実施例を示すも
のである。図１は、本発明の実施例の半導体装置を示す
もので、半導体チップ（１）が絶縁層（５）を介してリ
ードフレームに接着されている。半導体チップ（１）は
リードフレームとそのインナーリード（２）先端のボン
デング部（６）でボンデングワイヤ（４）により電気的
に接続されている。リードフレームの絶縁層（５）と接
着されている部分には、ボンディング部（６）より狭い
部分である切り欠き部（７）を設けられている。なお、
この図中、（３）は吊りピン、（８）はモールドライ
ン、（９）はダイバー部である。
【００１１】図２は第１の実施例を示す図で、図１の一
部の拡大図（模式図）である。これは、リードフレーム
の裏面に絶縁層（５）を介して半導体チップ（１）を接
着固定し、リードフレームの絶縁膜と接着さている部
分、即ちインナーリード（２）先端のボンデング部
（６）に、ボンデング部（６）より狭い部分を設けてい
る。図２の左側ではインナーリード（２）の絶縁層
（５）と接着される部分にボンデング部より狭い部分で
ある切り欠き部を有しており、中央のものはインナーリ
ード（２）先端のボンデング部（６）に切り欠き部を設
けており、また右側のものは、絶縁層（５）の上でイン
ナーリード（２）に切り欠き部を設けている。
【００１２】このようにインナーリード（２）先端のボ
ンデング部（６）に切り欠き部を設けることにより、リ
ードフレームの絶縁膜と接着さている部分と樹脂（１
０）、接着剤（５ａ）との密着性および食いつきが向上
する構造となる。これによりインナーリード（２）先端
のボンデング部（６）周辺の各構成材の熱膨張差による
変位量を約７０％低減させることができ、各構成材間の
剥離が防止されることができる。
【００１３】［実施例２］図３に、第２の実施例を示す
図で、一部拡大図である。図３においては、図の左側で
はインナーリード（２）先端の絶縁層（５）と接着され
る部分で、ボンデング部（６）をはさみ込むように切り
欠き部を設け、図の中央のものはインナーリード（２）
先端のボンデング部（６）に切り欠き部を設けており、
また右側のものはインナーリード（２）先端のボンデン
グ部（６）に切り欠き部と屈曲部を設けている。このよ
うに、インナーリード（２）先端のボンデング部（６）
をはさみ込むように切り欠き部を設けることにより、ボ
ンデング部（６）周辺での各構成材の熱膨張差の変位量
を約８０〜９０％低減することができる。
【００１４】［実施例３］図４に、第３の実施例を示す
図で、一部拡大図である。これはインナーリード（２）
の裏面に絶縁層（５）を介して半導体チップが固着され
ているものにおいて、インナーリード（２）途中にボン
デング部（６）が存在する場合、ボンデング部（６）周
辺に切り欠き部を設けて凹凸状にしている。これによ
り、ボンデング部（６）での熱膨張差による変位量が約
８０％低減でき、インナーリード（２）上に発生した剥
離の伝播も切り欠き部により阻止できボンデングワイヤ
（４）の破断が防止される。
【００１５】以上の様に、剥離起因によるクラックの発
生を防止することにより、ボンデングワイヤ（４）の破
断が防止される。例えば温度サイクルによるワイヤの破
断不良数について、従来のＬＯＣパッケージでは、Ｔ／
Ｃが７００サイクルで２／２０であったが、本発明のＬ
ＯＣパッケージでは、Ｔ／Ｃが１０００サイクルで０／
２０で、温度サイクルによるワイヤの破断不良が生じな
かった。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＯＣリードフレームのインナーリードのボンデング部
近傍に切り欠き部を有することにより、温度サイクルの
ボンデングワイヤの破断が防止でき、従来の貫通穴を用
いた場合と比較してみても、細いリード幅で優れた効果
が得られるものである。そしてＬＯＣの構造上、接着剤
及び樹脂との食いつきを向上することにより、構成材の
相対的な変位を低減する。また発生した剥離に対して、
ボンデング部への影響を防止できるという効果を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例の半導体装置を示す図。
【図２】 本発明の第１の実施例を示す図。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す図。
【図４】 本発明の第３の実施例を示す図。
【図５】 従来のＬＯＣ構造を示す図。
【図６】 従来のＬＯＣ構造を示す図。
【図７】 従来の技術を示す図。
【図８】 ボンデングワイヤ破断のメカニズムを説明す
る図。
【符号の説明】
１ 半導体チップ ２ インナーリード ２ａ リードフレーム ３ 吊りピン ４ ボンデングワイヤ ５ 絶縁層 ５ａ 接着剤 ５ｂ 絶縁フィルム ６ ボンデング部 ７ 切り欠き部 ８ モールドライン ９ ダイバー部 １０ 樹脂 １１ 電子部品 １２ 剥離 １３ クラック

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁膜を介してリ−ドフレ−ムに接着さ
    れた半導体チップと前記リ−ドフレ−ムのボンデング部
    とを電気的に接続し、これらを樹脂封止した半導体装置
    において、前記絶縁膜上に位置するリ−ドフレ−ムの部
    分に対し、ボンデングされる部分の近傍のリ−ドフレ−
    ム周縁部に沿って１箇所以上の切り欠き部を設けたこと
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記絶縁膜上に位置する全てのリ−ドフ
    レ−ムの部分に対し、ボンデングされる部分の近傍のリ
    −ドフレ−ム周縁部に沿って１箇所以上の切り欠き部を
    設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
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