JP3434633B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップやイ
ンナーリード等からなる構造体を樹脂封止して構成され
る樹脂封止型半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来の樹脂封止型半導体装置
は、例えば図１７及び図１８に示すように、半導体チッ
プａと、該半導体チップａの左右両側にそれぞれ内端が
チップａ端面に近接して配置された複数のインナーリー
ドｂと、該各インナーリードｂの外端に接続された複数
のアウターリードｃと、前記半導体チップ主面ａ1 上の
電極端子ｄと対応する前記インナーリードｂのボンディ
ング領域とをそれぞれ接続する複数の金属細線ｅと、前
記半導体チップａ、インナーリードｂ及び金属細線ｅを
樹脂封止して一体の成形体とするための封止樹脂ｆとか
ら構成され、前記各アウターリードｃは、封止樹脂ｆの
外部に延出し所定形状（図ではＬ字状）に成形加工され
ている。尚、図１７及び図１８中、ｇは半導体チップ裏
面ａ2 に接着剤ｈを介して固着支持するダイパッドであ
り、該ダイパッドｇも封止樹脂ｆ内に封止される。イン
ナリードｂ、アウターリードｃ及びダイパッドｇは、通
常、一枚のリードフレームｉによって構成されており、
このリードフレームｉの外枠やダムバー等は、樹脂封止
後に切除される。ｊは実装基板である。

【０００３】そして、このような樹脂封止型半導体装置
を高密度で実装化するときの技術課題としては、外形の
薄型小型化、異なる種類の複数の半導体チップａを一つ
の封止樹脂ｆ内に組み込むモジュール化、半導体チップ
ａを直接実装基板ｊ上に搭載するチップ実装化等があ
る。樹脂封止型半導体装置の薄型化は、従来、構成部品
寸法を薄くして組み立てることで実現してきた。つま
り、半導体チップａは機械研削もしくは化学刻食で標準
厚みの４００〜５００μｍを２５０〜３００μｍに加工
し、リードフレームｉは素材金属の圧延で標準厚みの２
００〜２５０μｍを１２０〜１５０μｍに加工し、金属
細線ｅの半導体チップ主面ａ1 からのループ高さは低ル
ープワイヤーボンド法で標準の３００〜４００μｍから
１００〜１５０μｍに設定する。そして、封止樹脂ｆの
厚さを１ｍｍ以下に成形し、その後樹脂成形体の側面か
ら突出しているリードフレームｉのアウターリードｃを
１０μｍ前後の厚さに錫過剰の錫鉛ハンダメッキを行
い、リードフレームｉのダムバー等をトリミングした後
所定の形状にアウターリードｃをフォーミングすること
で薄い樹脂封止型半導体装置を実現してきた。

【０００４】また、樹脂封止型半導体装置の小型化は、
ダイパッドｇを省略し、内部に搭載する半導体チップ主
面ａ1 上もしくは半導体チップ裏面ａ2 下に電気的絶縁
材料膜を介してリードフレームｉのインナーリードｂを
配置してＬＯＣ（リードオンチップ）やＣＯＬ（チップ
オンリード）構造にし、前記半導体チップ主面ａ1 上の
電極端子ｄと前記インナーリードｂのボンディング領域
を金属細線ｅで接続した構造体にして、この構造体を一
体的に封止樹脂ｆで成形することで実現してきた。樹脂
封止型半導体装置のマルチチップモジュール化は、リー
ドフレームｉのダイパッドｇ上に異なる種類の複数個の
半導体チップａを固着して該各半導体チップａ上の電極
端子ｄ間もしくは前記各半導体チップａ上の電極端子ｄ
とリードフレームｉのインナーリードｂのボンディング
領域との間を金属細線ｅで接続した構造体にし、この構
造体を一体的に封止樹脂ｆで成形することで実現してき
た。実装基板ｊへの半導体チップａの実装化は、ウェハ
ーから切り出した半導体チップａを実装基板ｊ上の所定
位置に銀ペースト接着剤で直接固着した後、前記半導体
チップ主面ａ1 上の電極端子ｄとリードフレームｉのイ
ンナーリードｂのボンディング領域との間を金属細線ｅ
で接続した構造体にし、この構造体を一体的に封止樹脂
ｆで覆うことで実現してきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂封止型
半導体装置の小型多機能化を実現する手段として、封止
樹脂部の薄型小型化と複数チップを組み合わせた樹脂封
止型半導体マルチチップモジュール化とを併用すること
が一般的に用いられている。しかし、この方法は製造時
の過剰な外力や僅かな適正作業条件からの逸脱によって
内部の半導体チップの破損や形状規格外れ等の不良を誘
発するという問題がある。また、複数チップの１パッケ
ージ化は最初に組み合わせた機能を変更することが不可
能であり、そのために半導体装置としての機能を自由に
変更することができず、融通性に欠けていた。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、半導体装置のパッケー
ジ外形にアウターリード以外の第２或いは第３の外部リ
ードを設けて、使用時に複数個の半導体装置を積み重ね
ることなどの態様によって高機能高密度化を融通性よく
達成でき、しかも製造時に半導体チップの破損や形状規
格外れ等の不良を誘発しない樹脂封止型半導体装置を提
供せんとするものである。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、樹脂封止型半導体装置とし
て、半導体チップと、該半導体チップを固着すると共に
先端近傍を外部端子とするために下方又は上方に折曲げ
た複数のインナーリードを有するリードフレームと、前
記半導体チップと前記リードフレームのインナーリード
との間に設けられた電気的絶縁シートと、前記半導体チ
ップ主面上の電極端子と対応する前記インナーリードの
ボンディング領域とをそれぞれ接続する複数の金属細線
と、以上のような構造体を樹脂封止して一体の成形体と
するための封止樹脂とを備える。そして、前記成形体の
下面及び上面のうち、前記インナーリードの外部端子部
折曲げ側の面の中心付近に矩形突起を形成するととも
に、該矩形突起の対向する側壁又は四辺の側壁に前記イ
ンナーリードの外部端子部を一定間隔に配置し、かつ該
外部端子部の少なくとも一つの面を露出して設ける構成
とする。これにより、樹脂封止型半導体装置の成形体の
下面又は上面に設けた矩形突起状外部端子を、実装基板
の表面上に設けた矩形状くり貫き孔周辺の端子、又は例
えば請求項２記載の樹脂封止型半導体装置のように成形
体に設けた矩形溝状外部端子に差し込んで組み合わせる
ことで高機能高密度積層パッケージモジュールが達成で
きる。

【００１０】 請求項２に係る発明は、樹脂封止型半導
体装置として、半導体チップと、該半導体チップを固着
すると共に先端近傍を成形体下面の外部端子とするよう
に下方に折曲げた複数のインナーリードを有する第１の
リードフレームと、該第１のリードフレームと重合する
共に先端近傍を成形体上面の外部端子とするように上方
に折曲げた複数のインナーリードを有する第２のリード
フレームと、前記半導体チップと前記第１のリードフレ
ームのインナーリードとの間に設けられた電気的絶縁シ
ートと、前記半導体チップ主面上の電極端子と対応する
前記インナーリードのボンディング領域とをそれぞれ接
続する複数の金属細線と、以上のような構造体を樹脂封
止して一体の成形体とするための封止樹脂とを備える。
そして、前記成形体の下面の中心付近に矩形溝を、上面
の中心付近に矩形突起をそれぞれ形成するとともに、前
記矩形溝の対向する側壁又は四辺の側壁に前記第１のリ
ードフレームにおけるインナーリードの外部端子部を一
定間隔に配置し、かつ該外部端子部の少なくとも一つの
面を露出して設ける。また、前記矩形突起の対向する側
壁又は四辺の側壁に前記第２のリードフレームにおける
インナーリードの外部端子部を一定間隔に配置し、かつ
該外部端子部の少なくとも一つの面を露出して設ける構
成とする。これにより、樹脂封止型半導体装置の成形体
の上面に設けた矩形突起状外部端子を、実装基板の裏面
上に設けた矩形状くり貫き孔周辺の端子に差し込みとと
もに、前記成形体の下面に設けた矩形溝状外部端子に２
枚目の実装基板の表面上に設けた矩形突起状端子を差し
込むことで２枚の実装基板を１個の半導体装置で接続し
て高機能高密度システムが達成できる。また、各々異な
る機能の半導体チップを樹脂封止してなる複数個の半導
体装置を、それらの矩形溝状外部端子と矩形突起状外部
端子とで互いに差し込んで積み重ねることで高機能高密
度積層パッケージモジュールが達成できる。

【００１１】 請求項３に係る発明は、請求項２記載の
樹脂封止型半導体装置において、成形体の外形を、上面
と下面とを逆の形状とする。つまり、成形体の下面の中
心付近に矩形突起を、上面の中心付近に矩形溝をそれぞ
れ形成するとともに、前記矩形突起の対向する側壁又は
四辺の側壁に第１のリードフレームにおけるインナーリ
ードの外部端子部を一定間隔に配置し、かつ該外部端子
部の少なくとも一つの面を露出して設ける。また、前記
矩形溝の対向する側壁又は四辺の側壁に第２のリードフ
レームにおけるインナーリードの外部端子部を一定間隔
に配置し、かつ該外部端子部の少なくとも一つの面を露
出して設ける。これにより、樹脂封止型半導体装置の成
形体の上面に設けた矩形溝状外部端子を、実装基板の裏
面上に設けた矩形突起状端子に差し込むとともに、前記
成形体の下面に設けた矩形突起状外部端子に２枚目の実
装基板の表面上に設けた矩形状くり貫き孔周辺の端子を
差し込むことで２枚の実装基板を１個の半導体装置で接
続して高機能高密度システムが達成できる。また、各々
異なる機能の半導体チップを樹脂封止してなる複数個の
半導体装置を、それらの矩形溝状外部端子と矩形突起状
外部端子とで互いに差し込んで積み重ねることで高機能
高密度積層パッケージモジュールが達成できる。

【００１２】 請求項４に係る発明は、請求項２又は３
に記載の樹脂封止型半導体装置において、矩形溝の側壁
の代りに、矩形溝の底面にインナーリードの外部端子部
を一定間隔に配置し、かつ該外部端子部の少なくとも一
つの面を露出して設ける構成とする。これにより、樹脂
封止型半導体装置の成形体の上面に形成した矩形溝の底
面に設けた外部端子に対し、チップ電子部品群で構成さ
れる機能モジュールを差し込んだり、個々のチップ電子
部品をハンダで固定して使用することで高機能高密度パ
ッケージモジュールが達成できる。

【００１３】 請求項５に係る発明は、請求項１〜４の
いずれか一つに記載の樹脂封止型半導体装置において、
リードフレームが、各々対応するインナーリードと接続
された複数のアウターリードを有してなり、該各アウタ
ーリードを、封止樹脂の外部に延出し所定形状に成形加
工する構成とする。これにより、前記アウターリードを
実装基板の端子に接続して固定することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】（第１実施例）図１及び図２は本発明の第
１実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ａを示し、図１は
半導体装置Ａをその下面より見た平面図（底面図）であ
り、図２は図１のＩ−Ｉ線おける断面図である。半導体
装置Ａは、矩形状の半導体チップ１と、複数のインナー
リード２３，２３，…を有するリードフレーム２と、前
記半導体チップ１と前記リードフレーム２のインナーリ
ード２３との間に設けられた電気的絶縁シート３と、前
記半導体チップ１の主面１ａ上の電極端子４と対応する
前記インナーリード２３のボンディング領域とをそれぞ
れ接続する複数の金属細線５，５，…と、以上のような
構造体を樹脂封止して一体の成形体６とするための封止
樹脂７とから構成されている。

【００１６】ここで、樹脂封止前のリードフレーム２
は、図３に示すように、矩形状の外枠２１と、該外枠２
１の二つの長辺間に跨がりかつ長辺方向に所定間隔毎に
設けられた複数のダムバー２２，２２（図では２つのみ
示す）と、隣接する２つのダムバー２２，２２から各々
互いに向かい合う方向に延びる複数のインナーリード２
３，２３，…と、前記ダムバー２２，２２を挟んで各イ
ンナーリード２３と接続された複数のアウターリード２
４，２４，…とを有してなる。そして、樹脂封止後の切
断工程では、本実施例の場合、封止樹脂７内に封止され
たインナーリード２３を除き、リードフレーム２の他の
部位、つまり外枠２１、ダムバー２２及びアウターリー
ド２４は切除される。

【００１７】前記封止樹脂７内の各インナーリード２３
の上面は、半導体チップ１の裏面１ｂに固着され、その
両者の間には電気的絶縁と接着とを目的として絶縁シー
ト３が介在されている。該絶縁シート３は、ポリイミド
やガラスエポキシからなる５０〜２００μｍの薄い基材
の両面に熱可塑性樹脂を５〜３０μｍの薄さに塗布した
ものである。そして、絶縁シート３を介在してインナー
リード２３上面と半導体チップ裏面１ｂとを固着する場
合には、まず、絶縁シート３下面を前記インナーリード
２３上面の所定の位置（図３参照）に合わせた後に２０
０〜４５０℃の温度で加圧して貼り合わせ、続いて前記
絶縁シート３上面の所定の位置に前記半導体チップ１を
合わせた後、該絶縁シート３上面と半導体チップ裏面１
ｂとを前記温度で加圧して貼り合わせるようになってい
る。

【００１８】また、前記各インナーリード２３の先端部
２３ａは、それを外部端子とするために前記半導体チッ
プ裏面１ｂとの固着部よりも内側位置で下方（半導体チ
ップ１と離反する方向）に略直角に折曲げられている。
そして、成形体６の下面つまり各インナーリード２３の
先端部折曲げ側の面には、各インナーリード２３と略直
交する成形体６の長辺方向に延びる互いに平行な二つの
矩形溝１１，１１が形成され、該各矩形溝１１の外側の
側壁（中心側の側壁と対向する側壁）には、前記インナ
ーリード２３の先端部である外部端子部２３ａが一定間
隔で配置されている。前記外部端子部２３ａの一面は露
出されており、その表面には、良好な電気的導通を得る
ために金、銀、銅、パラジュウム等の金属で２〜１５μ
ｍのメッキ１２が施されている。

【００１９】次に、前記樹脂封止型半導体装置Ａの製造
方法について説明するに、まず、図３に示すような外枠
２１とダムバー２２とインナーリード２３とアウターリ
ード２４とからなるリードフレーム２を用意し、該リー
ドフレーム２の各インナーリード２３の先端部を下方に
折曲げる。そして、前記リードフレーム２のインナーリ
ード２３上面の所定の位置に電気的絶縁シート３下面を
合わせた後に２００〜４５０℃の温度で加圧して貼り合
わせ、続いて前記電気的絶縁シート３上面の所定の位置
に前記半導体チップ１を合わせた後、前記電気的絶縁シ
ート３上面と前記半導体チップ裏面１ｂを前記温度で加
圧して貼り合わせ、前記リードフレーム７をスライドさ
せながら徐冷して半導体チップ１をインナーリード２３
上面に固定する。この構造体を前記電気的絶縁シート３
表面の熱可塑性樹脂が軟化しない温度範囲に設定した超
音波熱圧着型ワイヤーボンダーを用いて前記半導体チッ
プ主面１ａ上の電極端子４と対応する前記インナーリー
ド２３上面のボンディング領域とをそれぞれ金属細線５
で接続する。

【００２０】続いて、前記構造体を、図４に示すような
下側金型３２のキャビティー３３中央付近に平行に配置
された二つのキャビティー内矩形状突起３５，３５を有
する樹脂封止金型３０の所定の位置にセットする。その
際、前記インナーリード２３の下方に折れ曲った先端部
（外部端子部）２３ａの面を前記各キャビティー内矩形
状突起３５の外側側面に接触させて固定する。そして、
前記樹脂封止金型３０の型締めは上側金型３１面に前記
下側金型３２上のリードフレーム２面が接して適正なク
ランプ圧力に到達するまで前記下側金型３２を上昇させ
て行う。つぎに、樹脂封止を行うために前記樹脂封止金
型３０のキャビティー３３内に封止樹脂７を注入する。
この樹脂封止は熱硬化性もしくは熱可塑性樹脂を用いて
前記構造体を一体的に樹脂封止する。注入方法は前記樹
脂封止金型３０のキャビティー３３の一部に設けたゲー
ト（図示せず）から前記封止樹脂７をその溶融温度であ
る１５０〜４００℃で行い、前記キャビティー３３内に
溶融封止樹脂７を充填して、一定時間保持した後、前記
樹脂封止金型３０を型開きし、樹脂成形体６をキャビテ
ィー３３から取り出す。取り出した樹脂成形体６の下面
は平行に並んだ二つの矩形溝１１，１１を有し、該各矩
形溝１１の外側の側壁には一定間隔に配置されたインナ
ーリード２３の下方に折れ曲った外部端子部２３ａの面
が露出している。

【００２１】しかる後、前記各インナーリード２３の外
部端子部２３ａの露出面に対し、良好な電気的導通を得
るために金、銀、銅、パラジュウム等の金属で２〜１５
μｍのメッキ１２を施す。最後に樹脂封止型半導体装置
Ａの形状となった前記樹脂成形体６の側面から突き出し
ているリードフレーム２の不要な部分である外枠２１、
ダムバー２２及びアウターリード２４を切断することで
樹脂封止型半導体装置Ａが実現できる。

【００２２】そして、このような樹脂封止型半導体装置
Ａにおいては、樹脂成形体６の下面に設けた２個の矩形
溝１１，１１の各外側側壁に複数のインナーリード２３
の外部端子部２３ａが各々一面を露出して一定間隔に配
置されているため、この矩形溝１１内の外部端子部２３
ａに、それぞれ実装基板の端や表面上に設けた矩形突起
状端子又は他の樹脂封止型半導体装置の成形体に設けた
矩形突起状外部端子を差し込んで組み合わせることで高
機能高密度積層パッケージモジュールが達成でき、高機
能高密度化を迅速にかつ融通性よく達成することができ
る。しかも、必要以上に樹脂成形体６を薄型化する必要
がなく、その内部に搭載される半導体チップ１も標準の
厚みに加工すれば足りるので、製造時に半導体チップ１
の破損や形状規格外れ等の不良を誘発することはない。

【００２３】尚、第１実施例では、樹脂成形体６の下面
に設けた２個の矩形溝１１，１１の各外側側壁にインナ
ーリード２３の外部端子部２３ａを所定間隔に配置した
が、本発明、特に請求項１に係る発明は、前記各矩形溝
１１の中心側の側壁にインナーリード２３の外部端子部
２３ａを所定間隔に配置したり、各矩形溝１１の四辺の
側壁にインナーリード２３の外部端子部２３ａを所定間
隔に配置したりしてもよい。また、樹脂成形体６の下面
の代りに、樹脂成形体６の上面に２個の矩形溝を形成
し、該各矩形溝の中心側の側壁もしくは対向する外側の
側壁又は四辺の側壁にインナーリード２３の外部端子部
２３ａを所定間隔に配置するように構成してもよい。

【００２４】（第２実施例）図５及び図６は本発明の第
２実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｂを示し、図５は
半導体装置Ｂをその下面より見た平面図（底面図）であ
り、図６は図５のＪ−Ｊ線おける断面図である。半導体
装置Ｂは、第１実施例の半導体装置Ａと同じく、矩形状
の半導体チップ１と、該半導体チップ１を固着すると共
に先端部を外部端子とするために下方に折曲げた複数の
インナーリード２３，２３，…を有するリードフレーム
２と、前記半導体チップ１と前記リードフレーム２のイ
ンナーリード２３との間に設けられた電気的絶縁シート
３と、前記半導体チップ１の主面１ａ上の電極端子４と
対応する前記インナーリード２３のボンディング領域と
をそれぞれ接続する複数の金属細線５，５，…と、以上
のような構造体を樹脂封止して一体の成形体６とするた
めの封止樹脂７とから構成されている。

【００２５】前記半導体装置Ｂが第１実施例の半導体装
置Ａと異なるところは、樹脂成形体６の下面の中心付近
に矩形溝４１が１個だけ形成され、該矩形溝４１の短手
方向の長さは、第１実施例の半導体装置Ａのそれよりも
大きく設定されている。前記矩形溝４１の対向する長辺
側の二つの側壁には、前記リードフレーム２の各インナ
ーリード２３の下方に折れ曲った先端部である外部端子
部２３ａが一定間隔で配置され、該外部端子部２３ａの
一面は露出されており、その表面には、良好な電気的導
通を得るために金、銀、銅、パラジュウム等の金属で２
〜１５μｍのメッキ４２が施されている。

【００２６】尚、半導体装置Ｂの製造方法では、樹脂封
止の際には、下側金型３２のキャビティー３３中心付近
に一つのキャビティー内矩形状突起３５を有する樹脂封
止金型３０を用い（図３参照）、前記インナーリード２
３の下方に折れ曲った先端部（外部端子部）２３ａの面
を前記キャビティー内矩形状突起３５の対向する長辺側
の二つの側面に接触させて固定する。

【００２７】そして、第２実施例の樹脂封止型半導体装
置Ｂにおいては、樹脂成形体６の下面中心付近に設けた
１個の矩形溝４１の対向する長辺側の二つの側壁に複数
のインナーリード２３の外部端子部２３ａが各々一面を
露出して一定間隔に配置されているため、この矩形溝４
１内の外部端子部２３ａに、実装基板の端や表面上に設
けた矩形突起状端子又は他の樹脂封止型半導体装置の成
形体に設けた矩形突起状外部端子を差し込んで組み合わ
せることで高機能高密度積層パッケージモジュールが達
成でき、高機能高密度化を迅速にかつ融通性よく達成す
ることができる。また、第１実施例の場合と同じく、製
造時に半導体チップ１の破損や形状規格外れ等の不良を
誘発することもない。

【００２８】尚、第２実施例では、樹脂成形体６の下面
中心付近に設けた１個の矩形溝４１の対向する長辺側の
二つの側壁にインナーリード２３の外部端子部２３ａを
所定間隔に配置したが、本発明、特に請求項２に係る発
明は、前記矩形溝４１の対向する短辺側の二つの側壁に
インナーリード２３の外部端子部２３ａを所定間隔に配
置したり、矩形溝４１の四辺の側壁にインナーリード２
３の外部端子部２３ａを所定間隔に配置したりしてもよ
い。また、樹脂成形体６の下面の代りに、樹脂成形体６
の上面中心付近に矩形溝を形成し、該矩形溝の対向する
側壁又は四辺の側壁にインナーリード２３の外部端子部
２３ａを所定間隔に配置するように構成してもよい。

【００２９】（第３実施例）図７及び図８は本発明の第
３実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｃを示し、図７は
半導体装置Ｃをその下面より見た平面図（底面図）であ
り、図８は図７のＫ−Ｋ線おける断面図である。半導体
装置Ｃは、第１実施例の半導体装置Ａと同じく、矩形状
の半導体チップ１と、該半導体チップ１を固着すると共
に先端部を外部端子とするために下方に折曲げた複数の
インナーリード２３，２３，…を有するリードフレーム
２と、前記半導体チップ１と前記リードフレーム２のイ
ンナーリード２３との間に設けられた電気的絶縁シート
３と、前記半導体チップ１の主面１ａ上の電極端子４と
対応する前記インナーリード２３のボンディング領域と
をそれぞれ接続する複数の金属細線５，５，…と、以上
のような構造体を樹脂封止して一体の成形体６とするた
めの封止樹脂７とから構成されている。

【００３０】前記半導体装置Ｃが第１実施例の半導体装
置Ａと異なるところは、樹脂成形体６の下面の中心付近
に矩形突起５１が１個形成されている。そして、該矩形
突起５１の対向する長辺側の二つの側壁には、前記リー
ドフレーム２の各インナーリード２３の下方に折れ曲っ
た先端部である外部端子部２３ａが一定間隔で配置さ
れ、該外部端子部２３ａの一面は露出されており、その
表面には、良好な電気的導通を得るために金、銀、銅、
パラジュウム等の金属で２〜１５μｍのメッキ５２が施
されている。

【００３１】尚、半導体装置Ｃの製造方法では、樹脂封
止の際には、下側金型３２のキャビティー３３中心付近
にキャビティー内矩形状溝を有する樹脂封止金型３０を
用い（図３参照）、前記インナーリード２３の下方に折
れ曲った先端部（外部端子部）２３ａの面を前記キャビ
ティー内矩形状溝の対向する長辺側の二つの側面に接触
させて固定する。

【００３２】そして、第３実施例の樹脂封止型半導体装
置Ｃにおいては、樹脂成形体６の下面中心付近に設けた
１個の矩形突起５１の対向する長辺側の二つの側壁に複
数のインナーリード２３の外部端子部２３ａが各々一面
を露出して一定間隔に配置されているため、この矩形突
起５１の外部端子部２３ａを、実装基板の表面上に設け
た矩形状くり貫き孔周辺の端子、又は例えば前記第２実
施例の樹脂封止型半導体装置Ｂのように樹脂成形体６に
設けた矩形溝４１内の外部端子部２３ａに差し込んで組
み合わせることで高機能高密度積層パッケージモジュー
ルが達成でき、高機能高密度化を迅速にかつ融通性よく
達成することができる。また、第１実施例の場合と同じ
く、製造時に半導体チップ１の破損や形状規格外れ等の
不良を誘発することもない。

【００３３】尚、第３実施例では、樹脂成形体６の下面
中心付近に設けた矩形突起５１の対向する長辺側の二つ
の側壁にインナーリード２３の外部端子部２３ａを所定
間隔に配置したが、本発明、特に請求項３に係る発明
は、前記矩形突起５１の対向する短辺側の二つの側壁に
インナーリード２３の外部端子部２３ａを所定間隔に配
置したり、矩形突起５１の四辺の側壁にインナーリード
２３の外部端子部２３ａを所定間隔に配置したりしても
よい。また、樹脂成形体６の下面の代りに、樹脂成形体
６の上面中心付近に矩形突起を形成し、該矩形突起の対
向する側壁又は四辺の側壁にインナーリード２３の外部
端子部２３ａを所定間隔に配置するように構成してもよ
い。

【００３４】（第４実施例）図９〜図１１は本発明の第
４実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｄを示し、図９は
半導体装置Ｄをその上面より見た平面図、図１０は半導
体装置Ｄをその下面より見た平面図（底面図）、図１１
は図９のＬ−Ｌ線おける断面図である。半導体装置Ｄ
は、矩形状の半導体チップ６１と、複数のインナーリー
ド６２，６２，…を有する第１のリードフレーム６３
と、同じく複数のインナーリード６４，６４，…を有す
る第２のリードフレーム６５と、前記半導体チップ６１
と前記第１のリードフレーム６３のインナーリード６２
との間に設けられた電気的絶縁シート６６と、前記半導
体チップ６１の主面６１ａ上の電極端子６７と対応する
前記インナーリード６４のボンディング領域とをそれぞ
れ接続する複数の金属細線６８，６８，…と、以上のよ
うな構造体を樹脂封止して一体の成形体６９とするため
の封止樹脂７０とから構成されている。

【００３５】ここで、樹脂封止前の第１のリードフレー
ム６３は、図３に示すリードフレーム２の場合と同じ
く、外枠とダムバーとインナーリード６２とアウターリ
ードとを有し、また樹脂封止前の第２のリードフレーム
６５は、外枠とダムバーとインナーリード６４とを有し
ている。そして、樹脂封止後の切断工程では、本実施例
の場合、第１及び第２のリードフレーム６３，６５は、
共に封止樹脂７０内に封止されたインナーリード６２，
６４を除き、他の部位が切除される。

【００３６】前記封止樹脂７０内における第１のリード
フレーム６３の各インナーリード６２の上面は、半導体
チップ６１の裏面６１ｂに固着され、その両者の間には
電気的絶縁と接着とを目的として絶縁シート６６が介在
されている。該絶縁シート６６は、ポリイミドやガラス
エポキシからなる５０〜２００μｍの薄い基材の両面に
熱可塑性樹脂を５〜３０μｍの薄さに塗布したものであ
る。また、前記各インナーリード６２の先端部６２ａ
は、それを外部端子とするために前記半導体チップ裏面
６１ｂとの固着部よりも内側位置で下方（半導体チップ
６１と離反する方向）に略直角に折曲げられている。そ
して、成形体６９の下面中心付近には矩形溝７１が形成
され、該矩形溝７１の対向する長辺側の二つの側壁に
は、前記インナーリード６２の先端部である外部端子部
６２ａが一定間隔で配置されている。前記外部端子部６
２ａの一面は露出されており、その表面には、良好な電
気的導通を得るために金、銀、銅、パラジュウム等の金
属で２〜１５μｍのメッキ７２が施されている。

【００３７】一方、前記封止樹脂７０における第２のリ
ードフレーム６５の各インナーリード６４の基端部は前
記第１のリードフレーム６３（インナーリード６２）に
重合され、各インナーリード６４の先端部６４ａは、そ
れを外部端子とするために半導体チップ６１の側端部に
沿って延びた後に上方に略直角に折曲げられている。そ
して、成形体６９の上面中心付近には矩形突起７３が形
成され、該矩形溝７３の対向する長辺側の二つの側壁に
は、前記インナーリード６４の先端部である外部端子部
６４ａが一定間隔で配置されている。前記外部端子部６
４ａの一面は露出されており、その表面には、良好な電
気的導通を得るために金、銀、銅、パラジュウム等の金
属で２〜１５μｍのメッキ７４が施されている。

【００３８】尚、半導体装置Ｄの製造方法は、基本的に
は第１実施例の半導体装置Ａの製造方法と同じである
が、第１のリードフレーム６３のインナーリード６２と
半導体チップ６１とを電気的絶縁シート６６を介在して
固着した後、該半導体チップ主面６１ａ上の電極端子６
７と対応する前記インナーリード６２上面のボンディン
グ領域とを金属細線６８で接続するに先立って、第１の
リードフレーム６３の上に第２のリードフレーム６５を
重ねて置く。その際、両リードフレーム６３，６５の位
置関係は、それらの外枠に設けられた位置決め孔によっ
て決められる。また、樹脂封止の際には、上側金型３１
のキャビティー３３中心付近にキャビティー内矩形状溝
を有し、下側金型３２のキャビティー３３中心付近にキ
ャビティー内矩形状突起３５を有する樹脂封止金型３０
を用い（図３参照）、第１のリードフレーム６３におけ
る各インナーリード６２の下方に折れ曲った先端部（外
部端子部）６２ａの面を前記キャビティー内矩形状突起
３５の対向する長辺側の二つの側面に、第２のリードフ
レーム６５における各インナーリード６４の上方に折れ
曲った先端部（外部端子部）６４ａの面を前記キャビテ
ィー内矩形状溝の対向する長辺側の二つの側面にそれぞ
れ接触させて固定する。

【００３９】そして、第４実施例の樹脂封止型半導体装
置Ｄにおいては、成形体６９の上面中心付近に設けた矩
形突起７３の外部端子部６４ａを、実装基板の裏面上に
設けた矩形状くり貫き孔周辺の端子に差し込みととも
に、前記成形体６９の下面中心付近に設けた矩形溝７１
の外部端子部６２ａに２枚目の実装基板の表面上に設け
た矩形突起状端子を差し込むことで２枚の実装基板を１
個の半導体装置Ｄで接続して高機能高密度システムが達
成できる。また、各々異なる機能の半導体チップ６１を
樹脂封止してなる複数個の半導体装置Ｄ，Ｄ，…を、そ
れらの矩形溝７１の外部端子部６２ａと矩形突起７３の
外部端子部６４ａとで互いに差し込んで積み重ねること
で高機能高密度積層パッケージモジュールが達成でき
る。従って、高機能高密度化を迅速にかつ融通性よく達
成することができる。また、第１実施例の場合と同じ
く、製造時に半導体チップ６１の破損や形状規格外れ等
の不良を誘発することもない。

【００４０】尚、第４実施例では、成形体６９の下面中
心付近に設けた矩形溝７１の対向する長辺側の二つの側
壁に第１のリードフレーム６３のインナーリード６２の
外部端子部６２ａを、成形体６９の上面中心付近に設け
た矩形突起７３の対向する長辺側の二つの側壁に第２の
リードフレーム６５のインナーリード６４の外部端子部
６４ａをそれぞれ所定間隔に配置したが、本発明、特に
請求項４に係る発明は、前記矩形溝７１の対向する短辺
側の二つの側壁に第１のリードフレーム６３のインナー
リード６２の外部端子部６２ａを、前記矩形突起７３の
対向する短辺側の二つの側壁に第２のリードフレーム６
５のインナーリード６４の外部端子部６４ａをそれぞれ
所定間隔に配置したり、前記矩形溝７１の四辺の側壁に
第１のリードフレーム６３のインナーリード６２の外部
端子部６２ａを、前記矩形突起７３の四辺の側壁に第２
のリードフレーム６５のインナーリード６４の外部端子
部６４ａをそれぞれ所定間隔に配置したりしてもよい。

【００４１】（第５実施例）図１２〜図１４は本発明の
第５実施例に係る樹脂封止型半導体装置Ｅを示し、図１
２は半導体装置Ｅをその上面より見た平面図、図１３は
半導体装置Ｅをその下面より見た平面図（底面図）、図
１４は図１２のＭ−Ｍ線おける断面図である。半導体装
置Ｅは、第４実施例の半導体装置Ｄと成形体６９の外形
が上面と下面とで逆に形成されている。

【００４２】すなわち、成形体６９の下面中心付近には
矩形突起８１が形成され、該矩形突起８１の対向する長
辺側の二つの側壁には、第１のリードフレーム６３のイ
ンナーリード６２の先端部である外部端子部６２ａが一
定間隔で配置されており、該外部端子部６２ａの一面
は、露出して設けられ、かつ良好な電気的導通を得るた
めに金、銀、銅、パラジュウム等の金属で２〜１５μｍ
のメッキ８２が施されている。一方、成形体６９の上面
中心付近には矩形溝８３が形成され、該矩形溝８３の対
向する長辺側の二つの側壁には、第２のリードフレーム
６５のインナーリード６４の先端部である外部端子部６
４ａが一定間隔で配置されており、該外部端子部６４ａ
の一面は、露出して設けられ、かつ良好な電気的導通を
得るために金、銀、銅、パラジュウム等の金属で２〜１
５μｍのメッキ８４が施されている。尚、半導体装置Ｅ
のその他の構成は、第４実施例の半導体装置Ｄと同じで
あり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略す
る。

【００４３】そして、第５実施例の樹脂封止型半導体装
置Ｅにおいても、第４実施例の樹脂封止型半導体装置Ｄ
の場合と同じく、２枚の実装基板を１個の半導体装置Ｅ
で接続して高機能高密度システムが達成できるととも
に、各々異なる機能の半導体チップ６１を樹脂封止して
なる複数個の半導体装置Ｅ，Ｅ，…を積み重ねることで
高機能高密度積層パッケージモジュールが達成できるの
で、製造時に半導体チップ６１の破損や形状規格外れ等
の不良を誘発することなく、高機能高密度化を迅速にか
つ融通性よく達成することができる。

【００４４】尚、第５実施例では、成形体６９の下面中
心付近に設けた矩形突起８１の対向する長辺側の二つの
側壁に第１のリードフレーム６３のインナーリード６２
の外部端子部６２ａを、成形体６９の上面中心付近に設
けた矩形溝８３の対向する長辺側の二つの側壁に第２の
リードフレーム６５のインナーリード６４の外部端子部
６４ａをそれぞれ所定間隔に配置したが、本発明、特に
請求項５に係る発明は、前記矩形突起８１の対向する短
辺側の二つの側壁に第１のリードフレーム６３のインナ
ーリード６２の外部端子部６２ａを、前記矩形溝８３の
対向する短辺側の二つの側壁に第２のリードフレーム６
５のインナーリード６４の外部端子部６４ａをそれぞれ
所定間隔に配置したり、前記矩形突起８１の四辺の側壁
に第１のリードフレーム６３のインナーリード６２の外
部端子部６２ａを、前記矩形溝８３の四辺の側壁に第２
のリードフレーム６５のインナーリード６４の外部端子
部６４ａをそれぞれ所定間隔に配置したりしてもよい。

【００４５】（第６実施例）図１１は本発明の第６実施
例に係る樹脂封止型半導体装置の平面図を示す。この半
導体装置は第２、第４及び第５実施例の各半導体装置
Ｂ，Ｄ，Ｅの変形例である。尚、以下の説明では、便宜
上、本実施例の半導体装置を第２実施例の半導体装置Ｂ
の変形例とし、この半導体装置Ｂと同一の部材符号を用
いて説明する。

【００４６】すなわち、第２実施例の半導体装置Ｂにお
いて成形体６の矩形溝４１の対向する長辺側の二つの側
壁に配置されるインナーリード２３の外部端子部２３ａ
は、本実施例では、下方に折り曲げずに平面とし、成形
体６の矩形状溝１７の底面に一定間隔に配置されてい
る。そして、前記各インナーリード２３の外部端子部２
３ａ表面は、露出していると共に、良好な電気的導通を
得るために金、銀銅、パラジュウム等の金属で２〜１５
μｍのメッキ４２が施されている。

【００４７】そして、第６実施例の樹脂封止型半導体装
置においては、成形体６の矩形溝４１の底面に設けたイ
ンナーリード２３の外部端子部２３ａに対し、チップ電
子部品群で構成される機能モジュールを差し込んだり、
個々のチップ電子部品をハンダで固定して使用すること
で高機能高密度パッケージモジュールが達成できるの
で、製造時に半導体チップ１の破損や形状規格外れ等の
不良を誘発することなく、高機能高密度化を迅速にかつ
融通性よく達成することができる。

【００４８】（第７実施例）図１６は本発明の第７実施
例に係る樹脂封止型半導体装置の断面図を示す。この半
導体装置は、第２実施例の半導体装置Ｂの変形例であ
る。

【００４９】第２実施例の場合、樹脂封止後の切断工程
では、リードフレーム２のアウターリード２４を外枠２
１及びダムバー２２と共に切除したが、本実施例では、
このアウターリード２４を切除せず、リードフレーム２
の一部として残している。つまり、完成品である樹脂封
止型半導体装置のリードフレーム２は、封止樹脂７内に
封止された複数のインナーリード２３，２３，…と、各
々対応するインナーリードと接続されかつ封止樹脂７外
に延出する複数のアウターリード２４，２４，…とを有
しており、前記各アウターリード２４は所定形状、例え
ば図１６（ａ）に示すＩ字状、図１６（ｂ）に示すＪ字
状、又は図１６（ｃ）に示すＬ字状に成形加工されてい
る。

【００５０】そして、第７実施例の樹脂封止型半導体装
置においては、第２実施例の場合の効果以外に、封止樹
脂７外に延出したアウターリード２４を実装基板の端子
に接続して固定することができるので、実装基板への取
付けを容易にできるという効果をも有する。

【００５１】尚、第７実施例では、本発明、特に請求項
７に係る発明を、第２実施例の半導体装置Ｂの変形例と
して適用した場合について述べたが、第１、第３〜第６
の実施例の各半導体装置の変形例としても同様に適用す
ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上の如く、本発明の樹脂封止型半導体
装置によれば、成形体に設けた矩形溝状外部端子又は矩
形突起状外部端子を利用して、実装基板や他の樹脂封止
型半導体装置と容易に接続して組み合わせることができ
るので、高機能高密度化を迅速にかつ融通性よく達成す
ることができる。しかも、必要以上に成形体を薄型化す
る必要がなく、その内部に搭載される半導体チップも標
準の厚みに加工すれば足りるので、製造時に半導体チッ
プの破損や形状規格外れ等の不良を誘発することはな
い。

【００５３】特に、請求項４及び５に係る発明によれ
ば、２枚の実装基板を１個の半導体装置で接続して高機
能高密度システムを達成できるとともに、機能が互いに
異なる複数個の半導体装置同士を積み重ねて高機能高密
度積層パッケージモジュールを達成できるので、高機能
高密度化のための融通性をより高めることができる。

【００５４】また、請求項７に係る発明では、封止樹脂
の外部に延出したアウターリードを実装基板の端子に接
続して固定することができるので、実装基板への取付け
を容易にできるという効果をも併有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る樹脂封止型半導体装
置の底面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面図である。

【図３】樹脂封止前のリードフレームの平面図である。

【図４】樹脂封止金型の縦断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図である。

【図６】図５のＪ−Ｊ線おける断面図である。

【図７】本発明の第３実施例を示す図１相当図である。

【図８】図７のＫ−Ｋ線における断面図である。

【図９】本発明の第４実施例に係る樹脂封止型半導体装
置の平面図である。

【図１０】同底面図である。

【図１１】図９のＬ−Ｌ線における断面図である。

【図１２】本発明の第５実施例を示す図９相当図であ
る。

【図１３】同じく図１０相当図である。

【図１４】図１２のＭ−Ｍ線における断面図である。

【図１５】本発明の第６実施例に係る樹脂封止型半導体
装置の底面図である。

【図１６】本発明の第７実施例に係る樹脂封止型半導体
装置の断面図である。

【図１７】従来例を示す樹脂封止型半導体装置の斜視図
である。

【図１８】同断面図である。

【符号の説明】

１，６１ 半導体チップ １ａ，６１ａ 半導体チップ主面 １ｂ，６１ｂ 半導体チップ裏面 ２ リードフレーム ３，６６ 電気的絶縁シート ４，６７ 電極端子 ５，６８ 金属細線 ６，６９ 成形体 ７，７０ 封止樹脂 １１，４１，７１，８３ 矩形溝 ２３，６２，６４ インナーリード ２３ａ，６２ａ，６４ａ インナーリード先端部（外
部端子部） ２４ アウターリード ５１，７３，８１ 矩形突起 ６３ 第１のリードフレーム ６５ 第２のリードフレーム

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップと、該半導体チップを固着
   すると共に先端近傍を外部端子とするために下方又は上
   方に折曲げた複数のインナーリードを有するリードフレ
   ームと、前記半導体チップと前記リードフレームのイン
   ナーリードとの間に設けられた電気的絶縁シートと、前
   記半導体チップ主面上の電極端子と対応する前記インナ
   ーリードのボンディング領域とをそれぞれ接続する複数
   の金属細線と、以上のような構造体を樹脂封止して一体
   の成形体とするための封止樹脂とから構成されており、
   前記成形体の下面及び上面のうち、前記インナーリード
   の外部端子部折曲げ側の面の中心付近には矩形突起が形
   成され、該矩形突起の対向する側壁又は四辺の側壁には
   前記インナーリードの外部端子部が一定間隔に配置さ
   れ、該外部端子部の少なくとも一つの面が露出して設け
   られていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
2. 【請求項２】 半導体チップと、該半導体チップを固着
   すると共に先端近傍を成形体下面の外部端子とするよう
   に下方に折曲げた複数のインナーリードを有する第１の
   リードフレームと、該第１のリードフレームと重合する
   共に先端近傍を成形体上面の外部端子とするように上方
   に折曲げた複数のインナーリードを有する第２のリード
   フレームと、前記半導体チップと前記第１のリードフレ
   ームのインナーリードとの間に設けられた電気的絶縁シ
   ートと、前記半導体チップ主面上の電極端子と対応する
   前記インナーリードのボンディング領域とをそれぞれ接
   続する複数の金属細線と、以上のような構造体を樹脂封
   止して一体の成形体とするための封止樹脂とから構成さ
   れており、前記成形体の下面の中心付近には矩形溝が、
   上面の中心付近には矩形突起がそれぞれ形成され、前記
   矩形溝の対向する側壁又は四辺の側壁には前記第１のリ
   ードフレームにおけるインナーリードの外部端子部が一
   定間隔に配置され、該外部端子部の少なくとも一つの面
   が露出して設けられているとともに、前記矩形突起の対
   向する側壁又は四辺の側壁には前記第２のリードフレー
   ムにおけるインナーリードの外部端子部が一定間隔に配
   置され、該外部端子部の少なくとも一つの面が露出して
   設けられていることを特徴とする樹脂封止型半導体装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の樹脂封止型半導体装置に
   おいて、成形体の外形が上面と下面とを逆の形状とし、
   成形体の下面の中心付近には矩形突起が、上面の中心付
   近には矩形溝がそれぞれ形成され、前記矩形突起の対向
   する側壁又は四辺の側壁には第１のリードフレームにお
   けるインナーリードの外部端子部が一定間隔に配置さ
   れ、該外部端子部の少なくとも一つの面が露出して設け
   られているとともに、前記矩形溝の対向する側壁又は四
   辺の側壁には第２のリードフレームにおけるインナーリ
   ードの外部端子部が一定間隔に配置され、該外部端子部
   の少なくとも一つの面が露出して設けられていることを
   特徴とする樹脂封止型半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の樹脂封止型半導
   体装置において、矩形溝の側壁の代りに、矩形溝の底面
   にインナーリードの外部端子部が一定間隔に配置され、
   該外部端子部の少なくとも一つの面が露出して設けられ
   ていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一つに記載の樹
   脂封止型半導体装置において、リードフレームは、各々
   対応するインナーリードと接続された複数のアウターリ
   ードを有し、該各アウターリードは、封止樹脂の外部に
   延出し所定形状に成形加工されていることを特徴とする
   樹脂封止型半導体装置。