JP3403221B2 - 配線基板付リードフレーム - Google Patents
配線基板付リードフレームInfo
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- resin
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
ムに関する。
るリードフレームは一般にプレス加工あるいはエッチン
グ加工によって製造されているが、きわめて多ピンの半
導体チップを搭載するには限界があることから、さらに
高密度化に対応できるものとしてTABテープをインナ
ーリード先端に中継体として用いたり、半導体チップの
搭載部に配線基板を使用したリードフレームが使用され
ている。
チップを搭載して樹脂モールドした様子を示す。配線基
板5はリードフレーム6とは別体で形成したもので、セ
ラミックあるいは樹脂等を基材とした基板表面に配線パ
ターン7を設けたものである。リードフレーム6と配線
基板5とはリードフレーム6のインナーリードと配線パ
ターン7を各々位置合わせして金属間の熱圧着等によっ
て接合して一体化している。
板を支持体とし、基板上に導体層を設けてエッチングす
る等によってきわめて微細なパターンを形成することが
可能であり、半導体チップの多ピン化に好適に対応でき
るという利点がある。また、配線基板を多層形成するこ
とも容易であり放熱板として放熱板を組み込むこともで
き、樹脂モールド型の半導体装置で放熱性に優れた装置
として提供できるといった特徴を有している。
リードフレームは多数の電極をもつ半導体チップの搭載
用として使用され、発熱量の大きな半導体チップの搭載
に使用されること、また、配線基板に受動素子や能動素
子を形成することによってモジュールとしても利用され
ることから配線基板がかなり大型になるものであり、半
導体装置の信頼性の点から放熱性に優れること、配線基
板とモールド樹脂との密着性が良好であるといったこと
が求められる。最近の樹脂モールドタイプの半導体装置
ではパッケージが大型化するとともに薄型になる傾向が
あり、この点からも配線基板とモールド樹脂との高い密
着性が要求されるのである。
れたものであり、その目的とするところは、熱放散性に
優れ、かつモールド樹脂との密着性が良好であって信頼
性の高い半導体装置を得ることができる配線基板付リー
ドフレームを提供しようとするものである。
するため次の構成を備える。すなわち、金属からなる放
熱板を配線基板とし、該配線基板の半導体チップを搭載
する一方の面に電気的絶縁層を介して配線パターンが形
成され、該配線パターンにリードフレームのインナーリ
ードが接合されるとともに、前記配線基板の他方の面に
樹脂層が被着形成された配線基板付リードフレームであ
って、前記電気的絶縁層に、熱伝導率を改善するための
フィラーが混入されていることを特徴とする。電気的絶
縁層に混入するフィラーとしては、アルミナ(Al
2 O 3 )、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ボロン(B
N)等の高熱伝導性の無機フィラーが好適に使用でき
る。
ASTM−D570に準拠した試験方法による吸水率が
0.5%以下の樹脂材料が用いられていることを特徴と
する。 また、前記樹脂材料が、ポリ・エーテル・エーテ
ル・ケトン、ポリ・エーテル・イミド、もしくはポリ・
サルフォンであることを特徴とする。 さらに、信号ライ
ン等として使用する配線パターンとは別に接地用パッド
を設け、該接地用パッドと前記放熱板とを電気的に接続
したことを特徴とする。
より、リードフレームの熱放散性を効果的に向上させる
ことができ、発熱量の大きな半導体チップを搭載可能に
する。また、配線基板の外面に樹脂層を設けたことによ
ってモールド樹脂との密着性を向上させることができ
る。そして、電気的絶縁層に熱伝導性に優れたフィラー
を混入することにより、熱伝導性とともに表面硬度を向
上できワイヤボンディング性を改良できる。 また、電気
的絶縁層および樹脂層を吸水率の低い樹脂材料によって
形成することによって、樹脂モールド後の半導体装置内
における水分の含有率を下げることができ、モールド樹
脂にクラックが発生したりすることを防止できる。ま
た、信号ラインとは別に接地用パッドを設けた形状にす
ることによって、多ピン化に対応できて扱いやすいリー
ドフレームとして提供できる。
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る配線基板付
リードフレームの実施例を示す説明図で、配線基板付リ
ードフレームに半導体チップ8を搭載して樹脂モールド
した状態を示す。実施例の配線基板付リードフレーム
は、放熱板12と、放熱板12の下面と上面に各々被着
形成した樹脂層14と電気的絶縁層16、及び電気的絶
縁層16の表面に形成した配線パターン18から形成さ
れた配線基板10をリードフレーム6のインナーリード
に接合してなる。
用しているものであるが、放熱板を使用することによっ
て配線基板10の熱放散性の向上を図っている。実施例
では放熱板12として銅板を使用した。電気的絶縁層1
6は放熱板12上に配線パターン18を設けるため金属
板12を電気的に絶縁するために設けたものである。配
線パターン18を形成する場合は絶縁層16の表面に銅
の導体層を設けて所定パターンにエッチングして形成す
る。19は半導体チップ8を接合するダイパッドであ
る。樹脂層14は配線基板10とモールド樹脂との密着
性を向上させるため配線基板10の裏面に設けている。
成を拡大して示す。樹脂層14と電気的絶縁層16は放
熱板12の上下両面に電気的絶縁性を有する樹脂を被着
形成して設けるが、モールド樹脂と配線基板との間で剥
離が生じたり、モールド樹脂にクラックが入ったりする
ことを防止するため、樹脂層14および電気的絶縁層1
6に使用する樹脂としては吸水性の小さな物質が好適に
用いられる。この点から実施例では樹脂層14および電
気的絶縁層16としてポリ・エーテル・エーテル・ケト
ン(PEEK)を使用した。この樹脂は熱可塑性樹脂で
あって吸水率がきわめて小さいという特徴がある。
窒化アルミニウムのフィラーが入った樹脂を使用した。
これは電気的絶縁層16の熱伝導性を向上させ配線基板
10の熱放散性を高めるためと電気的絶縁層16の硬度
を上げて強度を向上させるためである。一方、樹脂層1
4には吸水率を低くするためフィラーを混入しないもの
を使用した。また、樹脂層14とモールド樹脂との密着
性を向上させるため樹脂層14の外面を粗面(凹凸面)
に形成した。
としては電解めっきによって形成した銅箔の外面が微小
な凹凸面になることを利用することができる。すなわ
ち、電解めっき法によって形成した銅箔の凹凸面を樹脂
側にして銅箔および絶縁樹脂、放熱板12を積層して圧
着する。放熱板12には電気的絶縁層16とその表層に
導体層を形成し、導体層をエッチングして配線パターン
18を形成すると同時に、樹脂層14に被着した銅箔全
体をエッチング除去することにより外面に微小な凹凸面
が形成された樹脂層14を得ることができる。
ールド樹脂と樹脂層14との密着性が良好となり、大形
の配線基板10を使用した場合でも配線基板10がモー
ルド樹脂から剥離したりすることを防止することができ
る。また、モールド樹脂と配線基板10とはその界面に
水分が凝縮しやすいが、樹脂層14に吸水率の低い樹脂
を使用したことによって界面に水分が凝縮することを防
止でき、半導体チップ8が発熱した際に水分が膨張して
モールド樹脂にクラックが生じるといった問題をなくす
ことが可能になる。
を施してリードフレーム6と配線基板10とを接合する
構成を示している。すなわち、実施例では配線パターン
18の表層にまずニッケルめっき20を設け、さらにそ
の上層に金めっき22を施したことを示す。また、リー
ドフレーム6側ではそのインナーリードの接合面側に銀
めっき24を施したことを示す。実施例では金−銀の熱
圧着によってリードフレーム6に配線基板10を接合し
た。なお、接合に際しては配線パターン18の平面位置
とこれに接合するインナーリードの平面位置とを位置合
わせして接合することはいうまでもない。配線基板10
の外縁側であれば配線パターン18のパターン間隔が広
くとれるからリードフレーム6のインナーリードとの接
合も容易になる。
向上させるという効果を有しているが、たとえば放熱板
12を接地電位に設定して多層構造とすることが可能で
ある。図3は基板上に配線パターン18と、放熱板12
に電気的に接続する接地用パッド26を設けた例であ
る。実施例では、接地用パッド26は半導体チップ8を
搭載するダイパッドの周囲に散点状に複数個配置し、そ
の外側に配線パターン18を配置した。放熱板12、樹
脂層14、電気的絶縁層16の構成は上記実施例と同様
で、樹脂層14の露出面は同じく微小な凹凸を形成した
面とする。
接続する方法は配線パターンを層間で接続する従来方
法、たとえば放熱板12の両面に樹脂層14、電気的絶
縁層16を被着した後、接地用パッド26の形成位置に
合わせて基板の厚み方向にスルーホールを形成し、スル
ーホールめっきを施して層間で電気的に導通させる方法
を利用することができる。
レームでは、半導体チップ8の電極を接地電位に接続す
る場合には図3に示すように接地用パッド26との間で
ワイヤボンディングすればよく、信号ラインと接続する
場合には配線パターン18とワイヤボンディングすれば
よい。このように接地用パッド26を配線パターン18
と別に設けることによって、配線パターン18から接地
ラインを省くことができ、配線パターン18のラインを
有効に利用することが可能になる。また、半導体装置の
電気的特性の面から見ても、放熱板12を接地電位とす
ることによって外部からのノイズの進入を防止し、信号
の高速化にも対応できるという利点がある。
多層化することも可能で、配線パターン18を信号層と
し、これとは別層に接地層および電源層を設ける3層構
造、あるいはさらに多層構造とすることも可能である。
これによって、配線基板10をさらに複合構造とし、信
号ラインに対する特性インピーダンスをマッチングさせ
ること、あるいは受動素子や能動素子を組み込むことに
よってモジュール化することが可能である。
よれば、配線基板の基材として放熱板を使用することに
より、リードフレームの熱放散性を効果的に向上させる
ことができ、発熱量の大きな半導体チップを搭載可能に
する。また、配線基板の外面に樹脂層を設けたことによ
ってモールド樹脂との密着性を向上させることができ
る。そして、電気的絶縁層に熱伝導性に優れたフィラー
を混入することにより、熱伝導性とともに表面硬度を向
上できワイヤボンディング性を改良できる。 また、電気
的絶縁層および樹脂層を吸水率の低い樹脂材料によって
形成することによって、樹脂モールド後の半導体装置内
における水分の含有率を下げることができ、モールド樹
脂にクラックが発生したりすることを防止できる。ま
た、信号ラインとは別に接地用パッドを設けた形状にす
ることによって、多ピン化に対応できて扱いやすいリー
ドフレームとして提供できる。
載して樹脂モールドした状態を示す説明図である。
合部の構成を示す説明図である。
説明図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 金属からなる放熱板を配線基板とし、該
配線基板の半導体チップを搭載する一方の面に電気的絶
縁層を介して配線パターンが形成され、該配線パターン
にリードフレームのインナーリードが接合されるととも
に、前記配線基板の他方の面に樹脂層が被着形成された
配線基板付リードフレームであって、前記電気的絶縁層
に、熱伝導率を改善するためのフィラーが混入されてい
ることを特徴とする配線基板付リードフレーム。 - 【請求項2】 前記フィラーが、アルミナ、窒化アルミ
ニウムまたは窒化ボロンであることを特徴とする請求項
1記載の配線基板付リードフレーム。 - 【請求項3】 前記電気的絶縁層および樹脂層に、AS
TM−D570に準拠した試験方法による吸水率が0.
5%以下の樹脂材料が用いられていることを特徴とする
請求項1または2記載の配線基板付リードフレーム。 - 【請求項4】 前記樹脂材料が、ポリ・エーテル・エー
テル・ケトン、ポリ・エーテル・イミド、もしくはポリ
・サルフォンであることを特徴とする請求項1、2また
は3記載の配線基板付リードフレーム。 - 【請求項5】 信号ライン等として使用する配線パター
ンとは別に接地用パッドを設け、該接地用パッドと前記
放熱板とを電気的に接続したことを特徴とする請求項
1、2、3または4記載の配線基板付リードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16541293A JP3403221B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 配線基板付リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16541293A JP3403221B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 配線基板付リードフレーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722566A JPH0722566A (ja) | 1995-01-24 |
JP3403221B2 true JP3403221B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=15811927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16541293A Expired - Lifetime JP3403221B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 配線基板付リードフレーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3403221B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3841768B2 (ja) * | 2003-05-22 | 2006-11-01 | 新光電気工業株式会社 | パッケージ部品及び半導体パッケージ |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16541293A patent/JP3403221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0722566A (ja) | 1995-01-24 |
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