JP2998484B2 - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents

半導体装置用リードフレーム

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JP2998484B2 JP5079293A JP7929393A JP2998484B2 JP 2998484 B2 JP2998484 B2 JP 2998484B2 JP 5079293 A JP5079293 A JP 5079293A JP 7929393 A JP7929393 A JP 7929393A JP 2998484 B2 JP2998484 B2 JP 2998484B2
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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、インナーリードに半導
体素子を固定する構造の半導体装置用リードフレームに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体装置の組立てに使用され
るリードフレームは、インナーリード(電極接続用の内
部配線部分)の前方に、タブと呼ばれる部分を持ってお
り、そのタブに半導体素子を載置して固定するようにな
っている。タブとインナーリードとの間には若干の隙間
が形成されており、半導体素子の電極端子(ボンディン
グパット)とインナーリードとの間の結線は、その隙間
を跨いでボンディングワイヤにより行われている。その
ため、上記隙間の分だけリードフレームに空間的余裕を
設ける必要があるが、最近のように半導体集積回路の大
容量化に伴って半導体素子の寸法が大きくなると、この
種の隙間を形成する余裕がなくなると共に、樹脂封入に
必要な長さをインナーリードの部分に確保することが困
難になって来ている。
【0003】このような問題を解決するために、タブを
省略し、インナーリードに半導体素子を直接固定しよう
とする提案がなされている(例えば特開昭59−925
56号公報参照)。図4及び図5はその従来例を示して
いる。同図に示すようにリードフレーム2はタブを有し
ておらず、インナーリード5に絶縁性フィルム15を介
して半導体素子3を固定している。なお、16はインナ
ーリード5の前方に配置されたバスバー(電源接続用の
母線部分)であり、バスバー16を含むインナーリード
5の先端部に絶縁性フィルム15を介して半導体素子3
が固定されている。このフィルム15の両面には接着剤
15a,15bが塗布されており、その一面15aをバ
スバー16及びリードフレーム2の裏側に接着し、他面
15bに半導体素子3を接着して相互に固定している。
そして、半導体素子3の電極端子9とインナーリード5
及びバスバー16との間がボンディングワイヤ10によ
って結線され、樹脂封入が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記半
導体装置用リードフレームにおいては、インナーリード
に半導体素子を固定する手段として両面に接着剤を有す
る絶縁性フィルムを用いているので、製造コストがかか
り、その固定の際にはフィルムを1ピースごとに金型で
切断して300℃以上の高温を加えなければならず、耐
熱性を含めた複雑な製造工程を必要とし、またフィルム
の形状を変えるためには金型をも変更しなければならな
い問題がある。また、両面の接着剤を含むフィルム全体
の厚さが厚く、しかも図5に示すように並設された複数
本のインナーリード全体に跨ってフィルムが張設され、
不要な部分に存在するため、フィルムの体積が大きくな
ってその吸湿量が多くなり、プリント基盤への半田リフ
ロー時の加熱等によりパッケージクラックが生じ易い問
題がある。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
決し、インナーリードに半導体素子を固定するための絶
縁性接着部を最小体積で簡単に形成することができ、経
済性及び耐久性に優れた半導体装置用リードフレームを
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の半導体装置用リードフレームは、インナー
リードに半導体素子を固定するようにした半導体装置用
リードフレームにおいて、上記インナーリードの半導体
素子を固定する部分に、絶縁性を有し、かつガラス転移
温度の異なる複数の接着剤のみからなる層を塗布にて形
成し、これら複数の接着剤のみからなる層のうち、イン
ナーリードと接着される側の層のガラス転移温度が、半
導体素子と接着される側の層のそれよりも高いことを特
徴としている。この場合、上記接着剤のみからなる層
、ポリイミド、ポリエーテルアミド或いはポリエーテ
ルアミドイミドからなる熱可塑性接着剤又はこれらの組
合せからなることが好ましいが、インナーリードと接着
される側の層は、熱硬化性接着剤からなっていてもよ
い。
【0007】
【発明の効果】上記構成の半導体装置用リードフレーム
によれば、インナーリードの接着部が、インナーリード
の半導体素子を固定する部分に、絶縁性を有し、かつガ
ラス転移温度の異なる複数の接着剤のみからなる層を塗
布にて形成し、これら複数の接着剤のみからなる層のう
ち、インナーリードと接着される側の層のガラス転移温
度が、半導体素子と接着される側の層のそれよりも高い
ものとすることによって、接着剤を層状に塗布するだけ
で簡単に形成することができ、絶縁性フィルムと比べ
て、加工が容易で製造コストがかからず、接着力及び絶
縁性に優れた接着剤層を形成することが可能である。
た、接着剤層は薄く、しかも並設された複数のインナー
リード全体に跨ることなく最少体積で形成できるため、
吸湿量が少なく、半田リフロー時の加熱等によるパッケ
ージクラックが生じ難くなり、耐久性が向上する。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面に基い
て説明する。図1は本発明の一実施例であるリードフレ
ームを用いて構成された半導体装置の断面図、図2はそ
のリードフレームの部分的拡大平面図、図3はその要部
拡大斜視図である。
【0009】図1において、1は半導体装置で、この半
導体装置1はタブを持たないリードフレーム2を用いて
構成されている。このリードフレーム2は、半導体素子
3を固定してモールド成型により樹脂封入されるインナ
ーリード5と、パッケージ4の外に延出されるアウター
リード6とから主に構成されている。なお、リードフレ
ーム2は図2に示すように枠7に一体形成されている
が、半導体素子3を固定等した後に、対のインナーリー
ド5及びアウターリード6ごとに枠7から切り離され
る。また、この場合のリードフレーム2は、厚さが0.
125mmで42Ni−Fe合金製の24ピンTSOP
(Thin Small Outline Package)用に構成されている。
【0010】そして、上記リードフレーム2のインナー
リード5における半導体素子3を固定する部分には、図
3に示すように絶縁性を有し、かつガラス転温度の異
なる複数の接着剤層8a,8bが形成されている。この
場合、上記接着剤層8a,8bは2層に形成され、その
うちのインナーリード5に近い層(すなわちインナーリ
ードと接する層)8aはガラス転温度が280℃の熱
可塑性ポリイミドにより厚さ30μm程度に形成され、
インナーリード5から遠い層(すなわち半導体素子と接
する層)はガラス転温度が230℃の熱可塑性ポリエ
ーテルアミドイミドにより厚さ20μm程度に形成され
ている。
【0011】このように構成されたリードフレーム2の
インナーリード5に半導体素子3を固定する場合には、
その接着剤層8a,8bを240〜270℃に加熱し、
その接着剤層8a,8bに半導体素子を押し付ければよ
い。これにより半導体素子側の接着剤層8bが溶融して
半導体素子3を接着させ、インナリード側の接着剤層8
aは溶融しないで絶縁層となる。このように接着力に優
れた樹脂(ポリエーテルアミドイミド)と電気絶縁性及
び熱的に優れた樹脂(ポリイミド)とを使い分けて使用
することにより接着力及び絶縁性に優れた接着剤層8
a,8bを形成することができる。
【0012】上記接着剤層8a,8bを塗布形成する方
法として、パッド印刷法やディスペンサ法が用いられ
る。前者の方法は、ウレタンゴム製のパッドに所定形状
及び所定厚さの樹脂(接着剤)を付着させ、これをイン
ナーリードに転写する方法である。この場合、樹脂は溶
剤で溶かしてワニス状にし、転写部よりも10〜50℃
高くした溜め部に収容しておくとよい。また、樹脂を1
層塗布するごとに、100〜250℃で0.5〜2分の
乾燥を行うことにより2層の接着剤層を形成することが
できる。なお、2層を連続して塗布し、乾燥を1度で済
ませる場合には、2層の境界で若干の樹脂の混合を生じ
るが、実用上問題はない。
【0013】後者の方法は、空気圧によりニードルを通
して塗布量をコントロールしながらワニス状の樹脂をイ
ンナーリードに直接塗布する方法である。この方法は、
塗布に時間を有するが、接着剤層の厚みの制御が容易で
ある。
【0014】なお、第1層目(すなわちインナーリード
と接する層)8aにアクリル系の熱硬化性接着剤を用
い、第2層目(半導体素子と接する層)8bにガラス転
温度が200℃のポリエーテルアミドイミドからなる
熱可塑性接着剤を用いてもよい。この場合、第1層目を
塗布後(150〜230℃)、最後に230℃となるよ
うなキュアを行ったところ、キュア後の第1層目の接着
剤のガラス転温度が220℃であった。
【0015】このように構成されたリードフレーム2に
よれば、インナーリード5に半導体素子3を固定するた
めの絶縁性接着部(接着剤層)が、インナーリード2の
半導体素子3を固定する部分に、絶縁性を有し、かつガ
ラス転温度の異なる複数の接着剤8a,8bを層状に
塗布するだけで簡単に形成され、絶縁性フィルムと比べ
て、加工が容易で製造コストがかからない。また、接着
剤層8a,8bは薄く、しかも並設された複数のインナ
ーリード5全体に跨ることなく最少体積で形成できるた
め、吸湿量が少なく、半田リフロー時の加熱等によるパ
ッケージクラックが生じ難くなり、耐久性が向上する。
また、インナーリード5に接着剤層8a,8bを比較的
低温で形成することができるので、リードフレーム2材
表面が酸化する問題がなくなる。
【0016】上記リードフレーム2のインナーリード5
には図1に示すように接着剤層8a,8bを介して半導
体素子3が固定され、半導体素子3の電極端子9とイン
ナーリード5との間がボンディングワイヤ10によって
結線された後、樹脂封入が行われる。上記インナーリー
ド5は接着剤層8a,8bが形成される先端部が他の部
分よりもプレス加工で下げて形成され、接着剤層8a,
8bが形成されていないインナーリード5と半導体素子
3との間に大きな隙間sが形成されているが、これは樹
脂封入時の流れ込みを容易にするためである。
【0017】なお、上記接着剤層8a,8bは、上記実
施例に限定されるものではなく、ポリイミド、ポリエー
テルアミド或いはポリエーテルアミドイミドの熱可塑性
接着剤又はこれらの組合せからなるもの、或いはインナ
ーリード5に近い層が、熱硬化性接着剤からなるもので
あればよく、要はインナーリード5に近い層が絶縁性を
確保するための基材として作用し、遠い層が半導体素子
3を固定する際の接着剤として作用するようになってい
ればよい。また、接着剤層8a,8bは、少なくとも2
層でよいが、それ以上であってもよい。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の半導体装
置用リードフレームによれば、インナーリードの接着部
が、インナーリードの半導体素子を固定する部分に、絶
縁性を有し、かつガラス転移温度の異なる複数の接着剤
のみからなる層を塗布にて形成し、これら複数の接着剤
のみからなる層のうち、インナーリードと接着される側
層のガラス転移温度が、半導体素子と接着される側の
層のそれよりも高いものとすることによって、接着剤を
層状に塗布するだけで簡単に形成することができ、絶縁
性フィルムと比べて、加工が容易で製造コストがかから
ず、接着力及び絶縁性に優れた接着剤層を形成すること
が可能である。また、接着剤層は薄く、しかも並設され
た複数のインナーリード全体に跨ることなく最少体積で
形成できるため、吸湿量が少なく、半田リフロー時の加
熱等によるパッケージクラックが生じ難くなり、耐久性
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるリードフレームを用い
て構成された半導体装置の断面図である。
【図2】図1におけるリードフレームの部分的拡大平面
図である。
【図3】図2のリードフレームの要部拡大斜視図であ
る。
【図4】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図5】図4におけるリードフレームの平面図である。
【符合の説明】 1 半導体装置 2 リードフレーム 3 半導体素子 5 インナーリード 8a,8b 接着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 敏 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 遠藤 裕寿 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社システムマテリアル研究所内 (56)参考文献 特開 平1−169934(JP,A) 特開 平2−198163(JP,A) 特開 平5−25439(JP,A) 特開 平4−152537(JP,A) 特開 昭64−36034(JP,A) 特開 平2−36542(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/52

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インナーリードに半導体素子を固定するよ
    うにした半導体装置用リードフレームにおいて、 上記インナーリードの半導体素子を固定する部分に、絶
    縁性を有し、かつガラス転移温度の異なる複数の接着剤
    のみからなる層を塗布にて形成し、これら複数の接着剤
    のみからなる層のうち、インナーリードと接着される側
    の層のガラス転移温度が、半導体素子と接着される側の
    層のそれよりも高いことを特徴とする半導体装置用リー
    ドフレーム。
  2. 【請求項2】上記接着剤のみからなる層がポリイミド、
    ポリエーテルアミド或いはポリエーテルアミドイミドか
    らなる熱可塑性接着剤又はこれらの組合せからなること
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置用リードフレー
    ム。」
  3. 【請求項3】上記複数の接着剤のみからなる層のうち、
    インナーリードと接着される側の層が熱硬化性接着剤か
    らなることを特徴とする請求項1または2記載の半導体
    装置用リードフレーム
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