JP4045985B2 - Resin-sealed electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a resin from peeling off at the tip of an inner lead at the time of reflow, in a resin-sealed electronic device in which a semiconductor chip and a lead frame are connected by a bonding wire and these are sealed with resin so as to be wrapped. <P>SOLUTION: A QFP (quad flat package) 100 as a resin-sealed electronic device is provided with a semiconductor chip 10, a resin member 20 for sealing the semiconductor chip 10 so as to wrap it, a lead frame 30 extending and entering from outside the resin member 20 to its inside, and a bonding wire 40 for connecting the semiconductor chip 10 to an inner lead 31 of the lead frame 30 inside the resin member 20. In the inner lead 31, a plating layer 50 for ensuring a bonding property with the wire 40 is formed on the uppermost layer of a portion to be connected to the wire 40, and the plating layer 50 is not formed on the uppermost surface of a portion nearer to an end of the plating layer 50. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品とリードフレームとをボンディングワイヤにて結線し、これらを樹脂部材によって包み込むように封止してなる樹脂封止型電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、この種の樹脂封止型電子装置を表面実装用パッケージとして用い、これを基板上にはんだを介してリフロー実装することは、低コストで実装できるため、非常に広く行われている。しかしながら、この実装方法は、はんだのリフロー時に高温となるためパッケージに対して非常に熱ストレスが大きく、信頼性に影響を与える場合があった。
【0003】
特に最近では、さらに高温のリフロー温度を要する鉛フリーはんだ、すなわちSn−Ag−Cu系はんだ等のより融点の高いはんだによる表面実装が始まり、熱ストレスがさらに大きくなる傾向にある。
【0004】
この熱ストレスによる劣化は、リードフレームと樹脂部材とが熱応力や水蒸気圧により剥離して発生する。ここで、水蒸気圧とは、吸湿した樹脂部材中の水分がリフロー時の高温により蒸発するときの圧力である。
【0005】
このようなリードフレームと樹脂部材との剥離を抑制するために、従来では、リードフレームの吊りリードに樹脂部材との密着性を阻害する被膜を設けることにより、当該被膜部分にて積極的に剥離を生じさせ、樹脂部材中の水分を水蒸気として排出するようにした手法が提案されている(特許文献1参照)。
【0006】
また、リードフレームの一面を無機物の薄膜にて被覆することにより、この薄膜部分と樹脂部材との密着性を強固なものとし、リードフレームと樹脂部材との剥離を抑制するようにした手法が提案されている(特許文献2参照)。
【0007】
【特許文献1】
特許第2845600号公報
【0008】
【特許文献2】
特開平6−13516号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した各手法では、リードフレームと樹脂部材との剥離は抑制できるものの、その剥離を抑制するために、上記被膜や薄膜をリードフレームに別途形成する必要がある。そのため、製造に手間がかかる等、コストの増大につながる。
【0010】
このようなリードフレームと樹脂部材の剥離の問題について、本発明者等は検討を行った。この検討について、図5にしたがって説明する。図5は、従来の典型的な樹脂封止型電子装置としての樹脂モールドQFP(クワッドフラットパッケージ)の透視図である。
【0011】
このQFPは、電子部品としての半導体チップ10と、半導体チップ10を包み込むように封止する樹脂部材20と、樹脂部材20の外部から内部へ入り込んで延びるリードフレーム30と、樹脂部材20の内部にて半導体チップ10とリードフレーム30のインナーリード31とを結線し電気的に接続するボンディングワイヤ40とを備える。なお、図5中、樹脂部材20はその外形を二点鎖線にて示している。
【0012】
また、インナーリード31におけるボンディングワイヤ40の接続部すなわちインナーリード31の先端部の表面には、図5中にて点ハッチングとして示すように、ボンディングワイヤ31との接合性を確保するためのメッキ層50が形成されている。このメッキ層50は、通常、例えばAgメッキ等の貴金属メッキよりなるものである。
【0013】
このようなQFPを基板上にリフロー実装することによって、図6に示すように、インナーリード31と樹脂部材20との間が剥離した。この剥離部K1は、図6中の斜線ハッチングで示す。このように、リードフレーム30と樹脂部材20との剥離は、リフロー時に応力が集中するインナーリード31の先端部から発生することを確認した。
【0014】
そこで、リードフレームと樹脂部材との剥離を抑制するには、このインナーリード31の先端部での樹脂の剥離を抑制する必要があるが、上述したように、インナーリード31の先端部の表面には、ボンディングワイヤ40の接合性を確保するためのメッキ層50が形成されている。
【0015】
このメッキ層50は、上述したように貴金属からなるが、一般に貴金属に対して樹脂の密着力は小さい。そのため、リフロー時にインナーリード31の先端部に応力が集中すると、当該先端部から容易に樹脂が剥離する。そして、ある程度の大きさの剥離が発生すると、この剥離がワイヤボンド部まで進行するため、信頼性を低下させることになる。
【0016】
本発明は上記問題に鑑み、電子部品とリードフレームとをボンディングワイヤにて結線し、これらを樹脂部材にて包み込むように封止してなる樹脂封止型電子装置において、リフロー時におけるインナーリードの先端部での樹脂の剥離を防止することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、電子部品(10)と、電子部品を包み込むように封止する樹脂部材(20)と、樹脂部材の外部から内部へ入り込んで延びるリードフレーム(30)と、樹脂部材の内部にて電子部品とリードフレーム(30)のインナーリード(31)とを結線し電気的に接続するボンディングワイヤ(40)とを備える樹脂封止型電子装置において、インナーリード(31)においては、ボンディングワイヤ(40)と接続される部位の最表面に、ボンディングワイヤ(40)との接合性を確保するためのメッキ層(50)が形成されるとともに、メッキ層(50)よりもインナーリード(31)の先端部側の部位の最表面にのみ、メッキ層(50)よりも樹脂部材(20)との密着性に優れた部材がコーティングされていることを特徴とする。
【0018】
それによれば、インナーリード(31)の最表面において、実質的にボンディングワイヤ(40)との接続部のみにメッキ層(50)が存在した形となる。そして、インナーリード(31)において当該メッキ層(50)よりも先端部側の部位(51)の最表面には、メッキ層(50)よりも樹脂部材(20)との密着性に優れた部材がコーティングされており、樹脂との密着性の劣るメッキ層(50)が存在しない。
【0019】
そのため、インナーリード(31)とボンディングワイヤ(40)との接合性を確保できるとともに、ボンディングワイヤ(40)の接続部よりも先端部側のインナーリード(31)の部分では、リードフレーム(30)と樹脂部材(20)との密着性を確保することができる。よって、本発明の樹脂封止型電子装置によれば、リフロー時におけるインナーリードの先端部での樹脂の剥離を防止することができる。なお、メッキ層(50)よりも樹脂部材(20)との密着性に優れた部材としては、請求項6に記載のように、ポリイミドまたはポリアミドとすることができる。
【0020】
請求項2に記載の発明では、メッキ層(50)は貴金属メッキよりなることを特徴とする。請求項1に記載の樹脂封止型電子装置におけるメッキ層(50)は貴金属メッキより構成できる。
【0021】
請求項3に記載の発明では、貴金属メッキはAgメッキであることを特徴とする。請求項2に記載の樹脂封止型電子装置における貴金属メッキとしてはAgメッキを採用できる。
【0022】
請求項4に記載の発明では、樹脂部材(20)はエポキシ系樹脂よりなることを特徴とする。請求項1〜請求項3に記載の樹脂封止型電子装置における樹脂部材(20)としてはエポキシ系樹脂よりなるものを採用できる。
【0023】
請求項5に記載の発明では、リードフレーム(30)はCu合金もしくはNiを含む合金よりなることを特徴とする。請求項1〜請求項4に記載の樹脂封止型電子装置におけるリードフレーム(30)としては、Cu合金もしくはNiを含む合金よりなるものを採用できる。
【0024】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態に係る樹脂封止型電子装置としての樹脂モールドQFP100の樹脂部材20を透過してみた概略平面構成を示す図である。なお、図1中、樹脂部材20は二点鎖線にて示してあり、また、メッキ層50の表面には、識別のため便宜上、ハッチングが施してある。
【0026】
このQFP100は、電子部品としての半導体チップ10と、半導体チップ10電子部品を包み込むように封止する樹脂部材20と、樹脂部材20の外部から内部へ入り込んで延びるリードフレーム30と、樹脂部材20の内部にて半導体チップ10とリードフレーム30のインナーリード31とを結線し電気的に接続するボンディングワイヤ40とを備える。
【0027】
半導体チップ10は、ICチップを構成する通常の半導体チップとすることができ、リードフレーム30のアイランド30aに接着剤等を介して搭載されている。樹脂部材20は、例えば耐リフロー性の良いフィラー量の多い熱膨張係数の小さいものであり、エポキシ系樹脂等にガラスフィラーを含有させたモールド樹脂を用いることができる。
【0028】
個々のリードフレーム30は、Cu合金もしくはNiを含む合金等を用いた細長板状のものにできる。このようなリードフレーム30の素材としては、Cuや42アロイ等、さらにはCuを基材としてその表面にNiメッキを施したものを用いることができる。なお、これら樹脂部材20およびリードフレーム30の素材は、互いの密着性に優れたものとして樹脂封止型電子装置に通常使用されるものである。
【0029】
そして、リードフレーム30のうち樹脂部材20に埋設された部分がインナーリード31であり、樹脂部材20から突出している部分がアウターリード32である。図示しないが、QFP100は、このアウターリード32においてはんだを介して基板上にリフロー実装される。
【0030】
ボンディングワイヤ40は、金やアルミ等のワイヤボンディングにより形成されたものである。このようなQFP100においては、半導体チップ10と外部との信号のやりとりはリードフレーム30、ボンディングワイヤ40を介して行われる。そして、樹脂部材20によって半導体チップ10や電気接続部の保護がなされている。
【0031】
ここにおいて、インナーリード31においては、ボンディングワイヤ40と接続される部位の最表面に、ボンディングワイヤ40との接合性を確保するためのメッキ層50が形成されている。このメッキ層50としては、通常の樹脂封止型電子装置においてワイヤボンド接合性を確保するのに好適なAgメッキ等の貴金属メッキ等を採用することができる。
【0032】
それとともに、メッキ層50よりもインナーリード31の先端部側の部位の最表面には、メッキ層50が形成されていない。図1には、この先端部側におけるメッキ層50が形成されていない領域は、非メッキ形成部51として示されている。
【0033】
それによれば、インナーリード31の最表面において、実質的にボンディングワイヤ40との接続部のみにメッキ層50が存在した形となる。そのため、インナーリード31においてメッキ層50よりも先端部側の部位すなわち非メッキ形成部51の最表面は、樹脂部材20との密着性の劣るメッキ層50が存在しない。そして、非メッキ形成部51の最表面は、樹脂との密着性に優れたリードフレーム30の素材により構成されることになる。
【0034】
つまり、本実施形態では、インナーリード31には、ボンディングワイヤ40と接続される第1の領域とこの第1の領域からインナーリード31の先端部までの第2の領域(つまり非メッキ形成部51)とが形成され、第1の領域にはワイヤボンド接合性を確保するためのメッキ層50が形成され、第2の領域にはメッキ層50が形成されないことにより、第2の領域の方が第1の領域よりも樹脂部材20との密着性に優れたものとなっている。
【0035】
そのため、インナーリード31とボンディングワイヤ40との接合性を確保できるとともに、ボンディングワイヤ40の接続部よりも先端部側のインナーリード31の部分では、リードフレーム30と樹脂部材20との密着性を確保することができる。
【0036】
よって、本実施形態によれば、このQFP100をアウターリード32を介して図示しない基板等にはんだを用いてリフロー実装するにあたって、そのリフロー時におけるインナーリード31の先端部での樹脂の剥離を防止することができる。
【0037】
ここで、メッキ層50の形成方法は、マスキングによって選択的に電気メッキや無電解メッキ等のメッキを行う通常のメッキ方法により、リードフレーム30の表面に選択的に形成することが可能である。マスクとしては、通常行われる部分メッキと同様にゴム等のマスクを利用することができ、また、高精度な形成が必要な場合には、レジストを用いてマスキングを行ってもよい。
【0038】
そして、このようなメッキ層50が形成されたリードフレーム30に対しては、半導体チップ10を搭載し、ワイヤボンディングを行って、リードフレーム30と半導体チップ10とをボンディングワイヤ40にて結線する。その後、このものを成形型に投入し、樹脂部材20による封止を行う。このようにして、上記図1に示すQFP100ができあがる。
【0039】
以下、本実施形態の種々の変形例を示しておく。まず、メッキ層50の形成方法については、上記したマスクを用いた選択メッキの他に、次に述べるような方法を用いてもよい。
【0040】
Ag等の貴金属粉末を含むペーストを用い、このペーストをインクジェット方式にて、リードフレーム30の必要な部分のみに塗布し、その後焼き付け等を行ってメッキ層50を形成する方法。または、リードフレーム30をメッキ液中に浸漬しておき、そこへレーザを照射し、このレーザによる描画を行って必要な部分のみに表面処理を行い、メッキ層50を析出あるいは溶着させる方法。
【0041】
また、メッキ層50のパターンは、上記図1に示すような平面矩形のパターン以外にも、例えば図2(a)、(b)に示すような平面円形のパターンであってもよい。このような円形状のメッキ層50とすることにより、メッキ層50にかかる応力を分散することが可能になり、好ましい。
【0042】
また、一つのリードフレーム30(インナーリード31)に複数本のボンディングワイヤ40を結線する場合がある。そのような場合において、上記図2に示した円形状のメッキ層50を用いたとき、ボンディングに要するメッキ層50の面積が不十分となることがある。
【0043】
このような問題の発生を防止するためには、特に、図2(b)に示すように、結線されるボンディングワイヤの本数分に対応して、円形状のメッキ層50を複数個(図示例では2個)設けるようにすればよい。
【0044】
このように、小面積のメッキ層50を複数個設けることによって、単一の大面積のメッキ層50を設ける場合に比べて、メッキ層50の存在しない部分の面積を多くとることができ、リードフレームと樹脂との密着力の向上が図れる。また、メッキ層50の応力の緩和も期待できる。
【0045】
また、本実施形態に係る樹脂封止型電子装置においては、図3に示すように、半導体チップ10とリードフレーム30(つまりインナーリード31)とが重なり合って配置されているタイプ、いわゆるチップオンリード(LOC)型のものを用いてもよい。
【0046】
このLOC型の構成では、半導体チップ10に重なっているインナーリード31は、半導体チップ10に対して図示しないポリイミド等よりなる両面粘着テープ等を用いて固定されている。
【0047】
そして、この場合、メッキ層50は、インナーリード31の先端側を避けるとともに、さらに、半導体チップ10の端部11に位置するインナーリード31の部分の最表面も避けた形で形成されている。それにより、半導体チップ10の端部11に加わる応力によるリードフレーム30と樹脂との剥離を避けるようにしている。
【0048】
また、本実施形態では、インナーリード31におけるボンディングワイヤ40と接続される部位および当該部位よりも先端部の形状を図4(a)、(b)に示すように変形させ、樹脂部材20に対するアンカー効果を高めた形状としてもよい。
【0049】
図4(a)に示す形状例では、インナーリード31において樹脂との密着性が比較的弱いメッキ層50が形成されている部位を、他の部位よりも出っ張った形状を有する出っ張り部31aとして樹脂との密着面積を大きくすることにより、アンカー効果を大きくしている。
【0050】
また、図4(b)に示す形状例では、インナーリード31におけるメッキ層50の形成部よりも先端部側すなわち非メッキ形成部51に貫通穴31bを形成している。この場合、当該貫通穴31bに樹脂部材20が充填され、貫通穴31bにおいて樹脂部材20がインナーリード31とかみ合った形となることで、アンカー効果を大きくしている。
【0051】
これら図4に示すような形状とすれば、もし、インナーリード31の先端部で樹脂の剥離が生じても、図4(a)では出っ張り部31a、図4(b)では貫通穴31bといった樹脂部材20との密着性に優れた部位にて、当該剥離の進行の停止が可能である。つまり、さらなる剥離防止の効果が得られることになる。
【0052】
また、本実施形態では、インナーリード31においては、ボンディングワイヤ40と接続される部位の最表面にメッキ層50が形成されるとともに、それよりも先端部側の非メッキ形成部51の最表面は、Cu合金等のリードフレーム30の素材により構成されている。
【0053】
これに対して、非メッキ形成部51の最表面に、例えば、メッキ層50よりも樹脂部材20との密着性に優れた部材をコーティングしても同様の効果が得られる。例えば、ポリイミドやポリアミド等の樹脂を印刷法等によりコーティングすればよい。
【0054】
なお、この場合、インナーリード31におけるメッキ層50の形成部からそれよりも先端部側の最表面にわたって、いったんメッキ層50を形成した後、非メッキ形成部51となる部位のみに、上記したポリイミドやポリアミド等の樹脂を選択的にコーティングするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る樹脂封止型電子装置としての樹脂モールドQFP(クワッドフラットパッケージ)の樹脂部材を透過してみた概略平面図である。
【図2】平面円形のメッキ層をインナーリードの表面に形成した例を示す図である。
【図3】チップオンリード(LOC)型を用いた場合においてインナーリードへメッキ層を形成した例を示す平面図である。
【図4】インナーリードについて樹脂部材に対するアンカー効果を高めた形状を適用した例を示す図である。
【図5】従来の典型的な樹脂封止型電子装置としての樹脂モールドQFPの透視図である。
【図6】図5においてインナーリード先端部にて樹脂部材が剥離したときの様子を示す図である。
【符号の説明】
10…電子部品としての半導体チップ、20…樹脂部材、
30…リードフレーム、31…リードフレームのインナーリード、
40…ボンディングワイヤ、50…メッキ層。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin-sealed electronic device in which an electronic component and a lead frame are connected by a bonding wire and are sealed so as to be wrapped by a resin member.
[0002]
[Prior art]
In recent years, using this type of resin-encapsulated electronic device as a surface mounting package and reflow mounting it on a substrate via solder has been widely performed because it can be mounted at low cost. However, in this mounting method, since the temperature becomes high at the time of solder reflow, the package has a very large thermal stress, which may affect the reliability.
[0003]
In particular, recently, surface mounting using a lead-free solder that requires a higher reflow temperature, that is, a solder having a higher melting point such as a Sn—Ag—Cu solder, has started, and thermal stress tends to further increase.
[0004]
This deterioration due to thermal stress occurs when the lead frame and the resin member are peeled off due to thermal stress or water vapor pressure. Here, the water vapor pressure is a pressure at which moisture in the hygroscopic resin member evaporates due to a high temperature during reflow.
[0005]
In order to suppress such peeling between the lead frame and the resin member, conventionally, a coating that hinders the adhesion between the lead frame and the resin member is provided on the suspension lead of the lead frame, so that the coating portion is actively peeled off. A technique has been proposed in which water in the resin member is discharged as water vapor (see Patent Document 1).
[0006]
In addition, a method has been proposed in which one surface of the lead frame is covered with an inorganic thin film to strengthen the adhesion between the thin film portion and the resin member, and to suppress the peeling between the lead frame and the resin member. (See Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2845600 [0008]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-13516
[Problems to be solved by the invention]
However, in each of the above-described methods, peeling between the lead frame and the resin member can be suppressed, but in order to suppress the peeling, it is necessary to separately form the coating film or the thin film on the lead frame. This leads to an increase in cost, such as time-consuming manufacturing.
[0010]
The present inventors have examined the problem of peeling between the lead frame and the resin member. This examination will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view of a resin mold QFP (quad flat package) as a conventional typical resin-encapsulated electronic device.
[0011]
The QFP includes a semiconductor chip 10 as an electronic component, a resin member 20 that encapsulates the semiconductor chip 10, a lead frame 30 that extends from the outside to the inside of the resin member 20, and the resin member 20. A bonding wire 40 for connecting and electrically connecting the semiconductor chip 10 and the inner lead 31 of the lead frame 30. In FIG. 5, the outer shape of the resin member 20 is indicated by a two-dot chain line.
[0012]
Further, a plating layer for ensuring the bonding property to the bonding wire 31 is formed on the surface of the connecting portion of the bonding wire 40 in the inner lead 31, that is, the surface of the tip portion of the inner lead 31, as indicated by the point hatching in FIG. 5. 50 is formed. The plating layer 50 is usually made of a noble metal plating such as an Ag plating.
[0013]
By reflow mounting such a QFP on the substrate, the inner lead 31 and the resin member 20 were separated as shown in FIG. The peeled portion K1 is indicated by hatching in FIG. As described above, it was confirmed that the peeling between the lead frame 30 and the resin member 20 occurred from the front end portion of the inner lead 31 where stress was concentrated during reflow.
[0014]
Therefore, in order to suppress the peeling between the lead frame and the resin member, it is necessary to suppress the peeling of the resin at the tip of the inner lead 31, but as described above, the surface of the tip of the inner lead 31 is not affected. The plating layer 50 for ensuring the bonding property of the bonding wire 40 is formed.
[0015]
The plated layer 50 is made of a noble metal as described above, but generally has a low adhesive force to the resin against the noble metal. Therefore, when stress concentrates on the tip portion of the inner lead 31 during reflow, the resin is easily peeled off from the tip portion. And when peeling of a certain magnitude | size generate | occur | produces, since this peeling will advance to a wire bond part, reliability will be reduced.
[0016]
In view of the above problems, the present invention provides a resin-sealed electronic device in which an electronic component and a lead frame are connected by a bonding wire and sealed so as to be wrapped with a resin member. It aims at preventing exfoliation of resin in a tip part.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electronic component (10), a resin member (20) that is sealed so as to enclose the electronic component, and a lead that extends from the outside to the inside of the resin member are extended. In a resin-sealed electronic device including a frame (30) and a bonding wire (40) for connecting and electrically connecting an electronic component and an inner lead (31) of a lead frame (30) inside a resin member In the inner lead (31), a plating layer (50) is formed on the outermost surface of the portion connected to the bonding wire (40) to ensure the bonding property with the bonding wire (40). only the outermost surface portions of the front end portion of the layer (50) inner lead (31) than an excellent member adhesion between the resin member (20) than the plating layer (50) Characterized in that it is coated.
[0018]
According to this, on the outermost surface of the inner lead (31), the plating layer (50) exists substantially only at the connection portion with the bonding wire (40). A member having better adhesion to the resin member (20) than the plated layer (50) on the outermost surface of the portion (51) on the tip side of the plated layer (50) in the inner lead (31). Is coated, and there is no plating layer (50) having poor adhesion to the resin.
[0019]
Therefore, the bonding property between the inner lead (31) and the bonding wire (40) can be ensured, and the lead frame (30) is provided at the inner lead (31) portion on the tip side of the connecting portion of the bonding wire (40). And the resin member (20) can be secured. Therefore, according to the resin-encapsulated electronic device of the present invention, it is possible to prevent the resin from peeling off at the tip of the inner lead during reflow. In addition, as a member excellent in adhesiveness with the resin member (20) rather than a plating layer (50), it can be made into a polyimide or polyamide as described in Claim 6.
[0020]
The invention according to claim 2 is characterized in that the plating layer (50) is made of noble metal plating. The plating layer (50) in the resin-encapsulated electronic device according to claim 1 can be composed of noble metal plating.
[0021]
The invention according to claim 3 is characterized in that the noble metal plating is Ag plating. As the noble metal plating in the resin-encapsulated electronic device according to claim 2, Ag plating can be adopted.
[0022]
The invention according to claim 4 is characterized in that the resin member (20) is made of an epoxy resin. The resin member (20) in the resin-encapsulated electronic device according to any one of claims 1 to 3 can be made of an epoxy resin.
[0023]
The invention according to claim 5 is characterized in that the lead frame (30) is made of a Cu alloy or an alloy containing Ni. The lead frame (30) in the resin-encapsulated electronic device according to any one of claims 1 to 4 can be made of a Cu alloy or an alloy containing Ni.
[0024]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a schematic planar configuration as seen through a resin member 20 of a resin mold QFP 100 as a resin-encapsulated electronic device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the resin member 20 is indicated by a two-dot chain line, and the surface of the plating layer 50 is hatched for identification for convenience.
[0026]
The QFP 100 includes a semiconductor chip 10 as an electronic component, a resin member 20 that seals the semiconductor chip 10 so as to enclose the electronic component, a lead frame 30 that extends from the outside to the inside of the resin member 20, and a resin member 20. Inside, a bonding wire 40 is provided for connecting and electrically connecting the semiconductor chip 10 and the inner lead 31 of the lead frame 30.
[0027]
The semiconductor chip 10 can be a normal semiconductor chip constituting an IC chip, and is mounted on the island 30a of the lead frame 30 via an adhesive or the like. The resin member 20 has, for example, a large amount of filler with good reflow resistance and a small coefficient of thermal expansion, and a mold resin in which a glass filler is contained in an epoxy resin or the like can be used.
[0028]
Each lead frame 30 can be formed into an elongated plate shape using a Cu alloy or an alloy containing Ni. As a material for such a lead frame 30, Cu, 42 alloy, or the like, or a material obtained by applying Ni plating to the surface of Cu as a base material can be used. The materials of the resin member 20 and the lead frame 30 are usually used for resin-sealed electronic devices as having excellent adhesion to each other.
[0029]
The portion of the lead frame 30 embedded in the resin member 20 is the inner lead 31, and the portion protruding from the resin member 20 is the outer lead 32. Although not shown, the QFP 100 is reflow-mounted on the substrate via the solder in the outer leads 32.
[0030]
The bonding wire 40 is formed by wire bonding such as gold or aluminum. In such a QFP 100, signal exchange between the semiconductor chip 10 and the outside is performed via the lead frame 30 and the bonding wire 40. The semiconductor chip 10 and the electrical connection portion are protected by the resin member 20.
[0031]
Here, in the inner lead 31, a plating layer 50 is formed on the outermost surface of the portion connected to the bonding wire 40 to ensure the bonding property with the bonding wire 40. As the plating layer 50, noble metal plating such as Ag plating suitable for securing wire bondability in a normal resin-sealed electronic device can be employed.
[0032]
At the same time, the plating layer 50 is not formed on the outermost surface of the portion of the inner lead 31 closer to the tip than the plating layer 50. In FIG. 1, a region where the plated layer 50 is not formed on the tip end side is shown as a non-plated forming portion 51.
[0033]
According to this, the plating layer 50 exists in the outermost surface of the inner lead 31 substantially only at the connection portion with the bonding wire 40. Therefore, the plating layer 50 having poor adhesion to the resin member 20 does not exist on the inner lead 31 on the tip side of the plating layer 50, that is, on the outermost surface of the non-plating formation portion 51. And the outermost surface of the non-plating formation part 51 is comprised with the raw material of the lead frame 30 excellent in adhesiveness with resin.
[0034]
In other words, in the present embodiment, the inner lead 31 includes the first region connected to the bonding wire 40 and the second region from the first region to the tip of the inner lead 31 (that is, the non-plated forming portion 51). ) And a plating layer 50 for ensuring wire bond bonding is formed in the first region, and the plating layer 50 is not formed in the second region. The adhesiveness with the resin member 20 is superior to that of the first region.
[0035]
Therefore, the bondability between the inner lead 31 and the bonding wire 40 can be ensured, and the adhesion between the lead frame 30 and the resin member 20 is ensured at the inner lead 31 portion closer to the tip than the connecting portion of the bonding wire 40. can do.
[0036]
Therefore, according to the present embodiment, when the QFP 100 is reflow-mounted using solder on a substrate (not shown) or the like via the outer lead 32, the resin is prevented from being peeled off at the tip of the inner lead 31 during the reflow. be able to.
[0037]
Here, the plating layer 50 can be selectively formed on the surface of the lead frame 30 by an ordinary plating method in which plating such as electroplating or electroless plating is selectively performed by masking. As a mask, a mask made of rubber or the like can be used in the same manner as the partial plating that is usually performed. If high-precision formation is required, masking may be performed using a resist.
[0038]
Then, the semiconductor chip 10 is mounted on the lead frame 30 on which such a plated layer 50 is formed, wire bonding is performed, and the lead frame 30 and the semiconductor chip 10 are connected by the bonding wire 40. Thereafter, this is put into a mold and sealed with the resin member 20. In this way, the QFP 100 shown in FIG. 1 is completed.
[0039]
Hereinafter, various modifications of the present embodiment will be described. First, as a method for forming the plating layer 50, the following method may be used in addition to the selective plating using the mask.
[0040]
A method of forming a plating layer 50 by using a paste containing a noble metal powder such as Ag, applying the paste only to a necessary portion of the lead frame 30 by an ink jet method, and thereafter performing baking or the like. Alternatively, the lead frame 30 is immersed in a plating solution, and a laser is applied to the lead frame 30, and drawing is performed by the laser to perform surface treatment only on necessary portions, thereby depositing or welding the plating layer 50.
[0041]
Further, the pattern of the plating layer 50 may be a flat circular pattern as shown in FIGS. 2A and 2B, for example, besides the flat rectangular pattern as shown in FIG. Such a circular plating layer 50 is preferable because stress applied to the plating layer 50 can be dispersed.
[0042]
In some cases, a plurality of bonding wires 40 are connected to one lead frame 30 (inner lead 31). In such a case, when the circular plating layer 50 shown in FIG. 2 is used, the area of the plating layer 50 required for bonding may be insufficient.
[0043]
In order to prevent such a problem from occurring, in particular, as shown in FIG. 2B, a plurality of circular plating layers 50 (in the illustrated example) are provided corresponding to the number of bonding wires to be connected. (Two).
[0044]
In this way, by providing a plurality of small-area plating layers 50, it is possible to increase the area of the portion where the plating layer 50 does not exist, compared to the case where a single large-area plating layer 50 is provided. The adhesion between the frame and the resin can be improved. Moreover, relaxation of the stress of the plating layer 50 can also be expected.
[0045]
In the resin-encapsulated electronic device according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the semiconductor chip 10 and the lead frame 30 (that is, the inner lead 31) are arranged so as to overlap each other, so-called chip-on-lead ( LOC) type may be used.
[0046]
In this LOC type configuration, the inner lead 31 overlapping the semiconductor chip 10 is fixed to the semiconductor chip 10 using a double-sided adhesive tape made of polyimide or the like (not shown).
[0047]
In this case, the plating layer 50 is formed so as to avoid the front end side of the inner lead 31 and also avoid the outermost surface of the portion of the inner lead 31 located at the end 11 of the semiconductor chip 10. Thereby, the peeling between the lead frame 30 and the resin due to the stress applied to the end portion 11 of the semiconductor chip 10 is avoided.
[0048]
Further, in the present embodiment, the portion connected to the bonding wire 40 in the inner lead 31 and the shape of the tip portion of the portion corresponding to the portion are deformed as shown in FIGS. It is good also as a shape which heightened the effect.
[0049]
In the shape example shown in FIG. 4 (a), the portion of the inner lead 31 on which the plating layer 50 having relatively weak adhesion to the resin is formed is used as a protruding portion 31a having a shape protruding more than other portions. The anchor effect is increased by increasing the contact area.
[0050]
Further, in the shape example shown in FIG. 4B, the through hole 31 b is formed on the tip portion side, that is, the non-plating formation portion 51 with respect to the formation portion of the plating layer 50 in the inner lead 31. In this case, the resin member 20 is filled in the through hole 31b, and the resin member 20 is engaged with the inner lead 31 in the through hole 31b, thereby increasing the anchor effect.
[0051]
If these shapes are as shown in FIG. 4, even if the resin peels off at the tip of the inner lead 31, a resin such as a protruding portion 31a in FIG. 4 (a) and a through hole 31b in FIG. 4 (b). The progress of the peeling can be stopped at a portion having excellent adhesion to the member 20. That is, a further effect of preventing peeling is obtained.
[0052]
Further, in the present embodiment, in the inner lead 31, the plating layer 50 is formed on the outermost surface of the portion connected to the bonding wire 40, and the outermost surface of the non-plating forming portion 51 on the tip end side is more than that. The lead frame 30 is made of a material such as Cu alloy.
[0053]
On the other hand, even if the outermost surface of the non-plating forming part 51 is coated with, for example, a member having better adhesion to the resin member 20 than the plated layer 50, the same effect can be obtained. For example, a resin such as polyimide or polyamide may be coated by a printing method or the like.
[0054]
In this case, after the plating layer 50 is once formed from the plating layer 50 formation portion on the inner lead 31 to the outermost surface on the tip side, the polyimide described above is applied only to the portion that becomes the non-plating formation portion 51. Alternatively, a resin such as polyamide or a polyamide may be selectively coated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a resin mold QFP (quad flat package) as a resin-encapsulated electronic device according to an embodiment of the present invention as seen through a resin member.
FIG. 2 is a diagram showing an example in which a planar circular plating layer is formed on the surface of an inner lead.
FIG. 3 is a plan view showing an example in which a plating layer is formed on an inner lead when a chip-on-lead (LOC) type is used.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a shape with an enhanced anchor effect on a resin member is applied to an inner lead.
FIG. 5 is a perspective view of a resin mold QFP as a conventional typical resin-sealed electronic device.
6 is a view showing a state when the resin member is peeled off at the inner lead tip portion in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
10 ... Semiconductor chip as an electronic component, 20 ... Resin member,
30 ... lead frame, 31 ... inner lead of the lead frame,
40 ... bonding wire, 50 ... plated layer.

Claims (6)

電子部品(10)と、
前記電子部品を包み込むように封止する樹脂部材(20)と、
前記樹脂部材の外部から内部へ入り込んで延びるリードフレーム(30)と、
前記樹脂部材の内部にて前記電子部品と前記リードフレーム(30)のインナーリード(31)とを結線し電気的に接続するボンディングワイヤ(40)とを備える樹脂封止型電子装置において、
前記インナーリード(31)においては、前記ボンディングワイヤ(40)と接続される部位の最表面に、前記ボンディングワイヤ(40)との接合性を確保するためのメッキ層(50)が形成されるとともに、前記メッキ層(50)よりも前記インナーリード(31)の先端部側の部位の最表面にのみ、前記メッキ層(50)よりも前記樹脂部材(20)との密着性に優れた部材がコーティングされていることを特徴とする樹脂封止型電子装置。
An electronic component (10);
A resin member (20) for sealing so as to enclose the electronic component;
A lead frame (30) extending from the outside to the inside of the resin member;
In a resin-encapsulated electronic device comprising a bonding wire (40) for connecting and electrically connecting the electronic component and an inner lead (31) of the lead frame (30) inside the resin member,
In the inner lead (31), a plating layer (50) is formed on the outermost surface of the portion connected to the bonding wire (40) to ensure the bonding property with the bonding wire (40). A member having better adhesion to the resin member (20) than the plated layer (50) is provided only on the outermost surface of the inner lead (31) on the tip side of the plated layer (50). A resin-sealed electronic device characterized by being coated.
前記メッキ層(50)は貴金属メッキよりなることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止型電子装置。  The resin-sealed electronic device according to claim 1, wherein the plating layer (50) is made of noble metal plating. 前記貴金属メッキはAgメッキであることを特徴とする請求項2に記載の樹脂封止型電子装置。  3. The resin-encapsulated electronic device according to claim 2, wherein the noble metal plating is Ag plating. 前記樹脂部材(20)はエポキシ系樹脂よりなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の樹脂封止型電子装置。  The resin-sealed electronic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin member (20) is made of an epoxy resin. 前記リードフレーム(30)はCu合金もしくはNiを含む合金よりなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の樹脂封止型電子装置。  5. The resin-encapsulated electronic device according to claim 1, wherein the lead frame (30) is made of a Cu alloy or an alloy containing Ni. 前記部材は、ポリイミドまたはポリアミドであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の樹脂封止型電子装置。The resin-sealed electronic device according to claim 1, wherein the member is polyimide or polyamide.
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