JP3033227B2 - 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】本発明はフィルムキャリアを用い
た半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の半導体装置の封止前の状態
を示す平面図、図７は同半導体装置の封止前の状態を示
す断面図、図８は同半導体装置の封止後の状態を示す断
面図、図９は同半導体装置の別の封止後の状態を示す断
面図、同１０は同半導体装置のもう一つの別の封止後の
状態を示す断面図、図１１の（ａ），（ｂ）は同半導体
装置のインナリードが切断される過程を示す説明図であ
る。図において、１はフィルムキャリアで、ポリエステ
ル、ポリイミド等の高分子材料よりなる厚さ５０〜１２
５μｍ程度の絶縁フィルムで形成されている。２は半導
体集積回路素子である半導体チップ、２ａは半導体チッ
プ２の能動面に設けられた多数の電極端子であるパッ
ド、３はフィルムキャリア１に設けられた半導体チップ
２の表面積より大きい面積のデバイスホールで、このデ
バイスホール３内に配設された半導体チップ２の外周縁
とデバイスホール３を構成する開口縁とで形成される間
隔Ｂが０．１５mm〜０．４０mmとなる大きさに形成され
ている。４はフィルムキャリア１に接着剤６で接着させ
られた厚さ１５〜４０μｍ、幅５０〜３００μｍ程度の
銅の金属箔からなる多数の導電パターン、５は各導電パ
ターン４のデバイスホール３内に突出するインナリード
で、先端が自由端となっている。そのインナリード５の
先端とフィルムキャリア１のデバイスホール３内に配設
された半導体チップ２の電極２ａとは加圧融着によって
接続されている。この場合、多数の導電パターン４は半
導体チップ２の電極２ａの配列に合わせて配列され、半
導体チップ２の外形に対して直交するようにフィルムキ
ャリア１のデバイスホール３内までまっすぐに形成され
ている。７はフィルムキャリア１を搬送するためのスプ
ロケットホールである。
【０００３】このようにインナリード５の先端と半導体
チップ２の電極２ａとが接続された後に図８に示すよう
にスキージ印刷、ボッディング等により封止樹脂８で半
導体チップ２及び導電パターン４の一部が封止され、し
かる後にフィルムキャリア１と導電パターン４を切断し
て半導体装置が製造される。
【０００４】図９は半導体チップ２の能動面を図８とは
逆に下向きにしてインナリード５の先端と半導体チップ
２の電極２ａとが接続された後に封止樹脂８で半導体チ
ップ２及び導電パターン４の一部が封止されたものを示
している。
【０００５】図１０はインナリード５の先端と半導体チ
ップ２の電極２ａとが接続された後に封止樹脂８で半導
体チップ２だけが封止されたものを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体装置においては、図７に示すように半導体チップ２
の能動面を上向きにしてインナリード５と半導体チップ
２とが接続されている場合には、図１１の（ａ）に示す
如く、インナリード５はフィルムキャリア１により保持
され、半導体チップ２を吊る状態になっている。このと
き、例えば厚さ４０μｍ程度の銅でてきたインナリード
５は厚さ１００μｍ程度のポリイミドの樹脂でできたフ
ィルムキャリア１よりも軟いために図１１の（ａ）中の
矢印で示すインナリード５の基端部分に力が集中し、更
に温度変化による伸び縮みや取扱い上の引張りやネジリ
が作用すると、この部分に応力が集中し、図１１の
（ｂ）に示すようにインナリード５の基端部分に亀裂や
切断を生じるという問題点があった。
【０００７】また、図８及び図９に示すようにインナリ
ード５と半導体チップ２とが接続されたボンデイング後
に封止樹脂８で半導体チップ２及び導電パターン４の一
部が封止される場合には封止樹脂８の硬化時の応力及び
熱ストレス等による応力がインナリード５にかかり、そ
の応力がインナリード５の基端部分に集中してその基端
部分でリード切れが生じたり、インナリード５のネジレ
によってインナリード５と半導体チップ２との接続が外
れてボンデイングの接続不良を発生させるという問題点
もあった。
【０００８】更に、図１０に示すようにインナリード５
と半導体チップ２とが接続されたボンデイング後に封止
樹脂で半導体チップ２の能動面だけが封止される場合に
はボンデイング後及び封止後の工程での取り扱い及び搬
送による外的応力がインナリード５に加わり、その外的
応力がインナリード５の基端部分に集中してリード切れ
を生じさせたたり、インナリード５と半導体チップ２と
の接続が外れてボンデングの接続不良を発生させるとい
う問題点があった。
【０００９】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、インナリードのリード切れやボン
デングの接続不良の発生が少ない半導体装置を得ること
を目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、デバイスホールが形成された絶縁フィルムと、前記
絶縁フィルム上に形成されるとともに前記デバイスホー
ル内まで延設された導体パターンと、前記デバイスホー
ル内に位置すると共に前記デバイスホール内に位置する
前記導体パターンと電気的に接続された半導体チップ
と、前記半導体チップ並びに前記導体パターンの少なく
とも一部を封止する樹脂と、を有する半導体装置であっ
て、前記デバイスホールを形成する開口縁と前記半導体
チップの外周縁との間の間隔が０．４ｍｍ〜０．８ｍｍ
に設定されてなることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【作用】本発明においては、フィルムキャリアのデバイ
スホールを構成する開口縁とデバイスホール内に配設さ
れた半導体チップの外周縁とで形成される間隔を０．４
mm〜０．８mmとし、デバイスホール内に突出するインナ
リードの長さを長くしてしなやかになるようにするか、
インナリードの略中間位置に屈曲部を設け、デバイスホ
ール内に突出するインナリードの長さを実質的に長くし
てしなやかにすると共に屈曲部で屈曲し易くするように
したから、インナリードと半導体チップとの接続後に搬
送上、取り扱い上から生じる応力及び半導体チップ等の
封止の際における封止樹脂の硬化時に生じる応力に対し
てインナリードがたわむか、インナリードの屈曲部が屈
曲するようにたわんで応力を吸収し、緩和させる。従っ
て、これら応力により今まで生じていたインナリードの
リード切れやボンデイングの接続不良の発生が低減され
る。
【００１４】また、フィルムキャリアのデバイスホール
を構成する開口縁の各導電パターンの側部位置に切欠部
を設けたから、切欠部間に挾まれるように位置して各導
電パターンを有しているフィルムキャリアの舌状部分が
インナリード方向に対して次第にたわみ易くなってイン
ナリードの一部分に力が集中することも無くインナリー
ドと半導体チップとの接続後に生じる温度変化による伸
び縮みや引張り、ねじれ等の外力に対してインナリード
がフィルムキャリアの舌状部分と共にたわんでインナリ
ードの一部分に力が集中しなくなる。従って、これら外
力により今まで生じていたインナリードのリード切れや
ボンデンイングの接続不良の発生が低減される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例の封止前の状態を示
す平面図、図２は同実施例の封止前の状態を示す断面図
である。図において、従来例と同一の構成は同一符号を
付して重複した構成の説明を省略する。この実施例で
は、デバイスホール３がこのデバイスホール３内に配設
された半導体チップ２の外周縁とデバイスホール３を構
成する開口縁との間隔Ａが０．４mm〜０．８mmとなる大
きさに形成されている。また、それに伴って、デバイス
ホール３内に突出するインナリード５の長さも長くなる
ように形成されている。そして、インナリード５と半導
体チップ２とが接続された後に封止樹脂で半導体チップ
２と導電パターン４の一部が封止され、しかる後にフィ
ルムキャリア１と導電パターン４を切断して半導体装置
が構成されるとすることについては従来例と同様であ
る。
【００１６】次に本発明の一実施例の半導体装置で半導
体チップ２の外周縁とデバイスホール３の開口縁との間
隔Ａを３つのグループにわけたものと従来例の半導体装
置とのインナリードのリード切れ歩留り、インナリード
と半導体チップとのボンデイング歩留りを含めた総合歩
留りを調べた結果を下記の表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】上記表１から明らかなように、本発明の一
実施例で、間隔Ａを０．４０mm〜０．６mmとしたグルー
プのものと、０．６mm〜０．８mmとしたグループのもの
がリード切れ歩留り、総合歩留りとも従来例のものに比
べて良好であることがわかる。これは、間隔Ａを従来例
よりある程度広くし、それに伴ってインナリード５の長
さを長くすることにより、インナリード５はその長さが
長くなった分だけしなやかになり、インナリード５と半
導体チップ２との接続後に搬送上、取り扱い上起こるフ
ィルムキャリア１のゆがみ等から生じる応力や半導体チ
ップ２等の封止の際において、封止樹脂の硬化時に生じ
る応力に対してインナリード５がたわみ、かかる応力を
吸収し、緩和させるからである。
【００１９】このようにインナリード５がたわんで外部
応力を吸収し、緩和することにより、今まで生じていた
インナリード５のリード切れやインナリード５と半導体
素子４との接続が外れるというボンデイングの接続不良
が低減した。
【００２０】また、図９に示す半導体チップ２の能動面
を下向きにして樹脂封止された従来の半導体装置につい
ても、図１及び図２に示す実施例と同様にデバイスホー
ル３を構成する開口縁とデバイスホール３内に配設され
た半導体チップ２の外周縁とで形成される間隔を０．４
〜０．８mmに設定し、それに伴ってインナリード５の長
さを長くしてインナリード５にしなやかさを与えること
により、ボンデイング後に搬送上、取り扱い上生じる応
力や封止樹脂の硬化時に生じる応力に対してインナリー
ド５をたわませ、応力を吸収し、緩和させることができ
る。
【００２１】更に、図１０に示す半導体チップ２の能動
面についてのみ樹脂封止された従来の半導体装置は、封
止後にインナリードが外部に露出しているために外形切
断時等に応力がさらにかかり構造のものであるが、これ
についても図１及び図２に示す実施例と同様にデバイス
ホールを構成する開口縁とデバイスホール内に配設され
た半導体チップの外周縁とで形成される間隔を０．４〜
０．８mmに設定し、それに伴ってインナリードの長さを
長くしてインナリードにしなやかさを与えることによ
り、ボンデイング後及び封止後の取扱い、搬送により生
じる外的応力に対してインナリードをたわませ、応力を
吸収し、緩和させることができる。
【００２２】図３は本発明のもう一つの実施例の封止前
の状態を示す平面図である。この実施例は従来例とイン
ナリード５の形状が異なるもので、他の構成は従来例と
同様であるので、従来例と同一の構成は同一符号を付し
て重複した構成の説明を省略する。この実施例ではイン
ナリード５の略中間位置にくの字状の屈曲部５ａを設け
たものである。従って、インナリード５の長さは実質的
に長くなり、インナリード５はその長さが長くなった分
だけしなやかになると共に屈曲部５ａでたわみ易くな
る。このため、インナリード５と半導体チップ２との接
続後に搬送上、取扱い上起こるフィルムキャリア１のゆ
がみ等から生じる応力や半導体チップ２等の封止の際に
おいて封止樹脂の硬化時に生じる応力に対してインナリ
ード５が屈曲部５ａで屈曲するようにたわみ、かかる応
力を吸収し、緩和させる。このように、インナリード５
が屈曲部５ａで屈曲するようにたわんで外部応力を吸収
し、緩和することにより今まで生じていたインナリード
５のリード切れやインナリード５と半導体素子２との接
続が外れるというボンデイングの接続不良が低減した。
【００２３】また、図９に示す半導体チップの能動面を
下向きにして樹脂封止された従来の半導体装置や図１０
に示す半導体チップの能動面についてのみ樹脂封止さ
れ、封止後にインナリードが外部に露出して外形切断時
等に応力がかかりやすい従来の半導体装置についても、
図１及び図２に示す実施例と同様にインナリードの略中
間位置にくの字状の屈曲部を設け、インナリードの長さ
を実質的に長くして、インナリードにしなやかさを与え
ると共に屈曲部でたわみ易くすることにより、ボンデイ
ング後や封止後に搬送上、取扱い上生じる応力や封止樹
脂時の硬化時に生じる応力に対して、インナリードを屈
曲部で屈曲するようにたわませ、応力を吸収し、緩和さ
せることができる。
【００２４】図４は本発明の別のもう一つの実施例の封
止前の状態を示す部分平面図、図５は同実施例の封止前
の状態を示す部分断面図である。この実施例は従来例と
デバイスホールの開口縁の形状が異なるもので、他の構
成は従来例と同様であるので、従来例と同一の構成は同
一符号を付して重複した構成の説明を省略する。この実
施例ではフィルムキャリア１のデバイスホール３を構成
する開口縁３ａの各導電パターン４の側部位置に細長い
長方形の切欠部９を設けるようにしたものである。従っ
て、切欠部９，９間に挾まれるように位置して各導電パ
ターン４を接着しているフィルムキャリア１の舌状部分
１ｂはインナリード方向に対して次第にたわみ易くな
り、インナリード４の一部分に力が集中することが無く
なる。それ故、インナリード４と半導体チップ２との接
続後に生じる温度変化による伸び縮みや引張り、ねじれ
等の外力に対してインナリード４がフィルムキャリア１
の舌状部分１ｂと共にたわんでかかる外部応力を吸収し
緩和させ、インナリード４の一部分に力が集中せず、こ
れら外力により今まで生じていたインナリード４のリー
ド切れやインナリード５と半導体素子２との接続が外れ
るというボンデイングの接続不良が低減した。
【００２５】また、図９に示す半導体チップの能動面を
下向きにして樹脂封止された従来の半導体装置や図１０
に示す半導体チップの能動面についてのみ樹脂封止さ
れ、封止後にインナリードが外部に露出して外形切断時
に応力がかかりやすい従来の半導体装置についても図１
及び図２に示す実施例と同様にフィルムキャリアのデバ
イスホールを構成する開口縁の各導電パターンの側部位
置に細長い切欠部を設け、切欠部間に挾まれるように位
置して各導電パターンを接着しているフィルムキャリア
１の舌片部分はインナリード方向に対して次第にたわみ
易くなり、インナリードの一部分に力が集中することが
無くなるようにしたことにより、インナリードと半導体
チップとの接続後に生じる温度変化による伸び縮みや引
張り、ねじれ等の外力に対してインナリードがフィルム
キャリアの舌状部分と共にたわみ、かかる外力を吸収
し、緩和させ、インナリードの一部分に力が集中するこ
とがない。
【００２６】以上、いずれの実施例もフィルムキャリア
１に接着剤６によりして導電パターン４が接着されてい
たいわゆる３層フィルムキャリアについて説明してきた
が、フィルムキャリアに直接導電パターンが積層される
ようにしたいわゆる２層フィルムキャリアについても本
発明が適用されることは勿論である
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、フィルム
キャリアのデバイスホールを構成する開口縁をデバイス
ホール内に配設された半導体チップの外周縁とで形成さ
れる間隙を０．４mm〜０．８mmとし、デバイスホール内
に突出するンナリードの長さを長くしてしなやかになる
ようにするか、インナリードの略中間位置に屈曲部を設
け、デバイスホール内に突出するインナリードの長さを
実質的に長くしてしなやかとなるようにすると共に屈曲
部で屈曲し易くするようにしたので、インナリードと半
導体チップとの接続後に搬送上、取扱い上から生じる応
力及び樹脂封止の際における封止樹脂の硬化時に生じる
応力に対してインナリードがたわむか、インナリードの
屈曲部が屈曲するようにたわんで吸収し、緩和させるこ
とができ、インナリードのリード切れやボンデイングの
接続不良の発生が低減し、信頼性の高い半導体装置を供
給することができるという効果を有する。
【００２８】また、フィルムキャリアのデバイスホール
を構成する開口縁の各導電パターンの側部位置に切欠部
を設けたから、切欠部間に挾まれるように位置して各導
電パターンを有しているフィルムキャリアの舌状部分が
インナリード方向に対して次第にたわみ易くなってイン
ナリードの一部分に力が集中することも無くなるので、
インナリードと半導体チップとの接続後に生じる温度変
化による伸びや縮みや引張り、ねじれ等の外力に対して
インナリードがフィルムキャリアの舌状部分と共にたわ
んでインナリードの一部分に力が集中することがなくな
ることにより、インナリードのリード切れやボンデイン
グの接続不良の発生が低減し、信頼性の高い半導体装置
を供給することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の封止前の状態を示す平面図
である。
【図２】同実施例の封止前の状態を示す断面図である。
【図３】本発明のもう一つの実施例の封止前の状態を示
す平面図である。
【図４】本発明の別のもう一つの実施例の封止前の状態
を示す部分平面図である。
【図５】同実施例の封止前の状態を示す部分断面図であ
る。
【図６】従来の半導体装置の封止前の状態を示す平面図
である。
【図７】同半導体装置の封止前の状態を示す断面図であ
る。
【図８】同半導体装置の封止後の状態を示す断面図であ
る。
【図９】同半導体装置の別の封止後の状態を示す断面図
である。
【図１０】同半導体装置のもう一つの別の封止後の状態
を示す断面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は同半導体装置のインナリー
ドが切断される過程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ フィルムキャリア ２ 半導体チップ ２ａ 半導体チップの電極 ３ デバイスホール ４ 導電パターン ５ インナリード Ａ，Ｂ 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 311

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デバイスホールが形成された絶縁フィル
    ムと、前記絶縁フィルム上に形成されるとともに前記デ
    バイスホール内まで延設された導体パターンと、前記デ
    バイスホール内に位置すると共に前記デバイスホール内
    に位置する前記導体パターンと電気的に接続された半導
    体チップと、前記半導体チップ並びに前記導体パターン
    の少なくとも一部を封止する樹脂と、を有する半導体装
    置であって、 前記デバイスホールを形成する開口縁と前記半導体チッ
    プの外周縁との間の間隔が０．４ｍｍ〜０．８ｍｍに設
    定されてなることを特徴とする半導体装置。
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