JP4247871B2 - Lead frame and semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体によって半導体チップを封止し、前記樹脂封止体の底面に露呈する所定個数の端子パッドを、前記底面の縁部に沿って配設した半導体装置、および該半導体装置の製造に使用されるリードフレームに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、リードフレームを使用した樹脂封止型の半導体装置においては、小型化の要求を満足させるために、樹脂封止体の側面に端子リードを突出させることなく、矩形状を呈する樹脂封止体の底面に端子パッドを露出させた、所謂QFN(Quad Flat Non-leaded package)と呼ばれる半導体装置が注目されている。
【0003】
図16および図17は、QFNタイプの半導体装置の一例を示しており、この半導体装置Aは、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体Pを具備し、矩形状を成す樹脂封止体Pの底面Pbには、その縁部に沿って所定個数の端子パッドE、E…が露出するとともに、上記底面Pbの中央部には矩形状を呈するダイパッドDが露出している。
【0004】
なお、上記ダイパッドDには半導体チップIが搭載され、この半導体チップIと端子パッドE、E…とは、ボンディングワイヤW、W…を介して接続されており、これら半導体チップIおよびボンディングワイヤW、W…は、樹脂封止体Pによって樹脂封止されている。
【0005】
図18および図19は、上述した半導体装置Aの製造に使用されるリードフレームを示しており、該リードフレームLFは、矩形状を呈するダイパッドDと、このダイパッドDを囲繞する四角い枠状のタイバーTとを有し、上記ダイパッドDは、四隅のサポートバーS、S…を介してタイバーTに支持されている。
【0006】
さらに、上記リードフレームLFにおいては、ダイパッドDとタイバーTとの間に、上記タイバーTにおける各々の辺Ta、Ta…に沿って、所定個数の端子パッドE、E…が、2列に並置された位置態様において形成されている。
【0007】
図20に示す如く、上述したリードフレームLFを用いて半導体装置Aを製造するには、先ず(a)の如くリードフレームLFを用意し、(b)の如くリードフレームLFの裏面全体にカバーフィルムFを貼付し、(c)の如くダイパッドDに半導体チップIを搭載したのち、半導体チップIと各電極パッドEとをボンディングワイヤWで接続する。
【0008】
次いで(d)の如くリードフレームLFの半導体チップ搭載面を樹脂により封止して樹脂封止体Pを形成し、こののちリードフレームLFからカバーフィルムFを剥がし、リードフレームLFを切り離すことによって、(e)に示す如き製品としての半導体装置Aが完成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した半導体装置Aの製造に使用されるリードフレームLFは、図18および図19に示す如く、ダイパッドDをタイバーTに支持させるためのサポートバーSが、ダイパッドDの角部DcとタイバーTの隅部Tcとに亘って形成されている。
【0010】
このため、リードフレームLFのコーナー部には電極パッドEを形成することができず、このようにコーナー部に電極パッドEが形成されていないリードフレームLFを使用して製造された半導体装置Aは、図16に示す如く樹脂封止体Pの底面Pbにおけるコーナー部が端子パッドEの設けられていないデッドスペースとなり、これによって半導体装置Aの外観形状(平面形状)が徒らに大形化することで、上記半導体装置Aを基板等に実装する際の実装密度を向上させることができなかった。
【0011】
本発明は上記実状に鑑みて、外観形状の徒らな大形化を未然に防止し、実装密度の向上を達成し得る半導体装置の提供を目的とするものである。
【0012】
また、本発明は上記実状に鑑みて、半導体装置における外観形状の徒らな大形化を未然に防止し、半導体装置における実装密度の向上を達成し得るリードフレームの提供を目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に関わるリードフレームは、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体によって半導体チップを封止し、前記樹脂封止体の底面に露呈する所定個数の端子パッドを、前記底面の縁部に沿って配設した半導体装置の製造に使用されるリードフレームであって、矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記タイバーにおける一辺と平行して延びる第1の直線部と該第1の直線部から前記タイバーにおける一辺と直交する他辺と平行して延びる第2の直線部とから成り、前記ダイパッドの角部および前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させると共に、自身のコーナー部分に前記端子パッドを備えるよう構成することで上記目的を達成している。
【0014】
また、本発明に関わる半導体装置は、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体によって半導体チップを封止し、前記樹脂封止体の底面に露呈する所定個数の端子パッドを、前記底面の縁部に沿って配設した半導体装置であって、製造に使用されるリードフレームを、矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記タイバーにおける一辺と平行して延びる第1の直線部と該第1の直線部から前記タイバーにおける一辺と直交する他辺と平行して延びる第2の直線部とから成り、前記ダイパッドの角部および前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させると共に、自身のコーナー部分に前記端子パッドを備えるよう構成することで上記目的を達成している。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1および図2は、本発明に関わる第1実施例の半導体装置を示しており、この半導体装置1はQFNタイプの半導体装置であって、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体2を具備している。
【0016】
上記樹脂封止体2の矩形状を成す底面2bには、所定個数の端子パッド13、詳しくは内側の端子パッド13(I)と、外側の端子パッド13(O)とが、上記底面2bの縁部に沿って2列に並置されて露出しているとともに、上記底面2bの中央部には矩形状を呈するダイパッド11が露出している。
【0017】
なお、上記ダイパッド11には半導体チップ3が搭載され、この半導体チップ3と各端子パッド13(I)、13(O)とは、ボンディングワイヤ4を介して接続されており、これら半導体チップ3およびボンディングワイヤ4は、樹脂封止体2によって樹脂封止されている。
【0018】
図3および図4は、上述した半導体装置1の製造に使用される第1実施例のリードフレームを示しており、該リードフレーム10は、矩形状を呈するダイパッド11と、このダイパッド11を囲繞する四角い枠状のタイバー12とを有し、上記ダイパッド11は、後に詳述するサポートバー14、14…を介してタイバー12に支持されている。
【0019】
さらに、上記リードフレーム10においては、ダイパッド11とタイバー12との間に、上記タイバー12における各々の辺12a、12a…に沿って、所定個数の端子パッド13、すなわち上述した内側の端子パッド13(I)と外側の端子パッド13(O)とが2列に並置されて形成されている。
【0020】
ここで、上記ダイパッド11とタイバー12とを繋いでいるサポートバー14は、上記ダイパッド11の角部11cから、タイバー12における1つ(図4中における左方)の辺12aと平行して延びる直線部14aと、該直線部14aからタイバー12における他の1つ(図4中における上方)の辺12aと平行して延びる直線部14bとから成り、上記直線部14bは辺12aにおけるタイバー12の隅部12cから離隔した位置に接続されている。
【0021】
また、上記リードフレーム10におけるコーナー部分には、上述したサポートバー14によって邪魔されることなく、端子パッド13、詳しくは外側の端子パッド13(O)が形成されている。
【0022】
図5に示す如く、上述したリードフレーム10を用いて半導体装置1を製造するには、先ず(a)の如くリードフレーム10を用意し、(b)の如くリードフレーム10の裏面全体にカバーフィルムFを貼付し、(c)の如くダイパッド11に半導体チップ3を搭載したのち、該半導体チップ3と各々の電極パッド13(I)、13(0)とをボンディングワイヤ4、4…で接続する。
【0023】
次いで(d)の如くリードフレーム10の半導体チップ搭載面を樹脂により封止して樹脂封止体2を形成し、こののちリードフレーム10からカバーフィルムFを剥がし、リードフレーム10を切り離すことによって、(e)に示す如き製品としての半導体装置1が完成する。
【0024】
ここで、上述した如くリードフレーム10のコーナー部分には、サポートバー14に邪魔されることなく端子パッド13が形成されているため、上記リードフレーム10を使用して製造された半導体装置1においては、図1からも明らかなように、樹脂封止体2における底面2bのコーナー部分に電極パッド13が配設されることとなる。
【0025】
かくして、上述した構成のリードフレーム10によれば、半導体装置1における樹脂封止体2の外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、もって半導体装置1における実装密度の向上を達成することが可能となる。
【0026】
言い換えれば、上述した構成のリードフレーム10を使用して製造した半導体装置1によれば、樹脂封止体2における外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、これによって基板等に対する実装密度の向上が達成されることとなる。
【0027】
なお、上述したリードフレーム10において、タイバー12の各辺12aと各端子パッド13とを繋ぐバーは、裏面側からハーフエッチングされているため、封止されて樹脂封止体2の底面2bに露出しないことは周知のとおりである。
【0028】
また、上述した実施例においては、樹脂封止体2の底面2bに各サポートバー14が露出しているが、各サポートバー14を裏面側からハーフエッチングし、樹脂封止体2に封止して底面2bから露出しないよう構成しても良い。
【0029】
ところで、図16〜図20に示した従来の半導体装置Aにおいては、樹脂封止体Pの底面PbにダイパッドDが露出している。
言い換えれば、半導体装置Aを製造する際に、樹脂封止時の樹脂漏れを防ぐ等の目的から、リードフレームLFの裏面にカバーフィルムFを貼着するため、樹脂封止体Pの底面PbにダイパッドDが露出した構造と成らざるを得ない。
【0030】
このように、ダイパッドDが樹脂封止体Pの底面Pbから露出している構成では、封止樹脂とダイパッドDとの界面に剥離が生じる虞れがあり、また封止樹脂とダイパッドDとの剥離によって、樹脂封止体Pに反り等の変形が生じてしまう虞れがある。
【0031】
さらに、樹脂封止体Pの底面Pbから露出しているダイパッドDが、半導体装置Aの実装時、基板に形成された回路パターンと電気的に接触してしまう不都合があった。
【0032】
図6および図7は、上述した不都合の解消をも考慮して構成された、本発明に関わる第2実施例の半導体装置を示しており、この半導体装置1′はQFNタイプの半導体装置であって、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体2′を有している。
【0033】
樹脂封止体2′の矩形状を成す底面2b′には、所定個数の端子パッド23、詳しくは内側の端子パッド23(I)と、外側の端子パッド23(O)とが、上記底面2b′の縁部に沿って2列に並置されて露出しており、さらに上記底面2b′には後述する所定個数のポスト21P、21P…が露出している。
【0034】
なお、上記ダイパッド21には半導体チップ3′が搭載され、この半導体チップ3′と各端子パッド23(I)、23(O)とは、ボンディングワイヤ4′を介して接続されており、これら半導体チップ3′およびボンディングワイヤ4′は、樹脂封止体2′によって樹脂封止されている。
【0035】
図8は、上述した半導体装置1′の製造に使用される第2実施例のリードフレームを示しており、該リードフレーム20におけるダイパッド21は、裏面をハーフエッチングすることによって、その裏面側に封止樹脂を充填させる態様で肉薄に形成されている。
【0036】
また、上記ダイパッド21の裏面には、所定個数(実施例においては4個)のポスト21Pが突設されており、これらのポスト21P、21P…は、ダイパッド21の裏面をハーフエッチングする際、エッチングされずに取り残された部位によって構成されている。
【0037】
また、上記ダイパッド21の中央部には、該ダイパッド21の反り変形を防止する目的で、補強部を構成する丸孔形状の開口21Oが貫通形成されている。
【0038】
さらに、上記リードフレーム20の各サポートバー24、24…は、上述したダイパッド21と同じく、裏面側からハーフエッチングすることによって、その裏面側に封止樹脂を充填させる態様で肉薄に形成されている。
【0039】
なお、上記リードフレーム20は、上述した如くダイパッド21および各サポートバー24を薄肉に形成し、かつダイパッド21にポスト21Pと開口21Oとを設けた以外、図3および図4に示したリードフレーム10と何ら変わるところはない。もって上記リードフレーム20において、リードフレーム10の要素と同一の作用を成すものには、図3および図4と同一の符号に10を加算して、20番台の符号を附すことにより詳細な説明は省略する。
【0040】
図9に示す如く、上述したリードフレーム20を用いて半導体装置1′を製造するには、先ず(a)の如くリードフレーム20を用意し、(b)の如くリードフレーム20の裏面全体にカバーフィルムFを貼付し、(c)の如くダイパッド21に半導体チップ3′を搭載したのち、該半導体チップ3′と各々の電極パッド23(I)、23(0)とをボンディングワイヤ4′、4′…で接続する。
【0041】
次いで(d)の如くリードフレーム20の半導体チップ搭載面およびダイパッド21の裏面を樹脂により封止して樹脂封止体2′を形成し、こののちリードフレーム20からカバーフィルムFを剥がし、リードフレーム20を切り離すことによって、(e)に示す如き製品としての半導体装置1′が完成する。
【0042】
ここで、上記リードフレーム20を使用して製造された半導体装置1′においては、図6からも明らかなように、樹脂封止体2′における底面2b′のコーナー部分に電極パッド23が配設されることとなる。
【0043】
かくして、上述した構成のリードフレーム20によれば、半導体装置1′における樹脂封止体2′の外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、もって半導体装置1′における実装密度の向上を達成することが可能となる。
【0044】
言い換えれば、上述した構成のリードフレーム20を使用して製造した半導体装置1′によれば、樹脂封止体2′における外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、これによって基板等に対する実装密度の向上が達成されることとなる。
【0045】
また、上述した構成によれば、樹脂封止体2′における底面2b′には、所定個数のポスト21Pが露出するのみで、ダイパッド21における裏面の大部分は樹脂封止体2′により封止されているため、封止樹脂とダイパッド21との界面における剥離を未然に防止することができ、また樹脂封止体2′における反り等の変形をも未然に防止することができる。
【0046】
また、樹脂封止体2′の底面2b′から露出しているポスト21Pの面積は、ダイパッド21全体に比べて極く小さいため、半導体装置1′の実装時、基板に形成された回路パターンとポスト21Pとが電気的に接触する確率は極めて少なく、さらに上記ポスト21Pを避けて回路パターンを形成する等の工夫により、上記回路パターンとの電気的な接触を完全に防止することができる。
【0047】
また、ダイパッド21の裏面にポスト21Pを形成したことにより、半導体装置1′の製造時、リードフレーム20の裏面に貼着したカバーフィルムFに、ポスト21Pを介してダイパッド21が支えられることで、ダイパッド21が肉薄に形成されていても、何ら支障なく半導体チップの搭載やボンディングワイヤの接続を実施することができる。
【0048】
さらに、ダイパッド21に補強部としての開口21Oを形成したことで、肉薄に形成されているダイパッド21が補強されることとなり、該ダイパッド21における反り等の変形を可及的に防止することができる。
【0049】
なお、上述した実施例においては、裏面をハーフエッチングすることによってダイパッド21を薄肉としているが、コイニングによってダイパッド21を薄肉とすることも可能であり、この場合、ポスト21P以外の部位をコイニングすることで、ダイパッド21の裏面にポスト21Pが形成されることとなる。
【0050】
また、リードフレーム20の形状加工とポスト21Pの形成とは、例えばエッチング法によってリードフレーム20を形状加工し、ポスト21Pをハーフエッチングによって形成する、あるいはプレスによるスタンピング法によってリードフレーム20を形状加工し、ポスト21Pをハーフエッチングによって形成する等、様々な態様の形成方法を採用することが可能である。
【0051】
また、上述した実施例においては、ダイパッド21における補強部を、丸孔形状の開口21Oによって構成しているが、ダイパッド21の変形を防止するための補強部としては、様々な形状の開口を採用し得ることは言うまでもない。
【0052】
図10に示した第3実施例のリードフレーム20′では、ダイパッド21′の中央部に、補強部を構成する略十字形状の開口21O′が形成されている。
【0053】
また、図11に示した第4実施例のリードフレーム20″では、ダイパッド21″における四方の縁部に、補強部を構成する略三角形状の開口(切欠き)21O″が形成されている。
【0054】
ここで、上記リードフレーム20′、およびリードフレーム20″は、補強部の形状以外、上述したリードフレーム10と何ら変わるところはないので、図8と同一の符号にダッシュ(′)、およびダブルダッシュ(″)を附すことにより詳細な説明は省略する。
【0055】
このように、ダイパッドの補強部としては様々な形状の開口を採用することが可能であり、さらにダイパッドの変形を防止するための補強部としては、様々な形状の開口のみならず、例えばダイパッドの表面(あるいは裏面)に形成した凹溝や凸条等、様々な構成をも採用し得ることは言うまでもない。
【0056】
次に、第5実施例の半導体装置1″およびリードフレーム50について説明する。
【0057】
図7、図8に示すように、第2実施例の半導体装置1′は、内側の端子パッド23(I)と外側の端子パッド23(O)とが、底面2b′の縁部に沿って2列に並置されている。
【0058】
よって、半導体チップ3′と外側の端子パッド23(O)とを接続するためのボンディングワイヤ4′は、内側の端子パッド23(I)をまたいで結線する場合がある。
【0059】
そのため、ボンディングワイヤ4′が自重、樹脂封止時の樹脂の流力等の何らかの原因で垂れてしまった場合、内側の端子パッド23(I)の上部に接触してショートしてしまう可能性がある。
【0060】
第5実施例は、上述した不都合の解消を考慮して構成された実施例である。
【0061】
図12に示すように、第5実施例の半導体装置1″はQFNタイプの半導体装置であって、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体2″を有している。
【0062】
樹脂封止体2″における矩形状を成す底面2b″には、半導体装置1″の底面外観図である図12(b)に示すように、所定個数の端子パッド53、すなわち、内側の端子パッド53(I)と外側の端子パッド53(O)とが、底面2b″の縁部に沿って2列に並置されて露出しており、さらに上記底面2b″には第2実施例と同様の所定個数のポスト51P、51P…が露出している。
【0063】
なお、ダイパッド51には、図12(b)に示す半導体装置1″のB−B線断面図である図14に示すように、半導体チップ3″が搭載され、半導体チップ3″と各端子パッド53(I)、53(O)とは、ボンディングワイヤ4″を介して接続されており、これら半導体チップ3″およびボンディングワイヤ4″は、樹脂封止体2″によって樹脂封止されている。
【0064】
ここで、図12(a)に示す半導体装置1″のA−A線断面図である図13に示すように、半導体チップ3″と外側の端子パッド53(O)とを接続するためのボンディングワイヤ4″がまたいで、すなわち上方を横切って結線される内側の端子パッド53(I)には、薄肉部53(I1)が形成されている。
【0065】
図15は、上述した半導体装置1″の製造に使用されるリードフレーム50の上面を示している。
【0066】
ダイパッド51とタイバー52との間には、タイバー52における各々の辺52a、52a…に沿って、所定個数の端子パッド53、すなわち内側の端子パッド53(I)と外側の端子パッド53(O)とが2列に並置されて形成されている。
【0067】
そして、内側の端子パッド53(I)は、半導体チップ3″と外側の端子パッド53(O)とを接続するためのボンディングワイヤ4″が上方を横切って結線される箇所(図13参照)に、上面をハーフエッチングまたはプレス加工等を行うことにより薄肉部53(I1)が形成されている。
【0068】
つまり、内側の端子パッド53(I)のうち、半導体チップ3″と外側の端子パッド53(O)とを接続するためのボンディングワイヤ4″が上方を横切って結線される端子パッド53(I)に、薄肉部53(I1)が形成されている。
【0069】
ここで、リードフレーム50は、第2実施例のリードフレーム20と対照し、内側の端子パッド53(I)に薄肉部53(I1)を形成した以外、図8に示したリードフレーム20と何ら変わるところはない。もって上記リードフレーム50において、リードフレーム20の要素と同一の作用を成すものには、図8と同一の符号に30を加算して、50番台の符号を附すことにより詳細な説明は省略する。
【0070】
また、上述したリードフレーム50を用いて半導体装置1″を製造する方法は、第2実施例の半導体装置1′と同様な方法で製造されるので、その説明は省略する。
【0071】
上記構成によれば、ボンディングワイヤ4″が上方を横切る内側の端子パッド53(I)に薄肉部53(I1)が形成されるので、ボンディングワイヤ4″が自重、樹脂封止時の封止樹脂の流力等により垂れた際にも端子パッド53(I)に接触することが防止され、ショートの発生が未然に防止される。
【0072】
また、リードフレーム50の内側の端子パッド53(I)に薄肉部53(I1)を形成した以外の構成は、第2実施例の半導体装置1′と同様な構成であるので、前述の第2実施例の半導体装置1′と同様な効果を奏する。
【0073】
なお、上記実施例では、内側の端子パッド53(I)に薄肉部53(I1)を形成したが、薄肉部53(I1)に代替して薄肉部53(I1)の箇所をエッチング、プレス加工等により切り欠いた切り欠き部を形成してもよい。
【0074】
また、上述の説明では、薄肉部53(I1)または切り欠き部の形状を矩形としたが、その角部にR部またはC部を形成したり、その形状を矩形ではなく円状、楕円状等としたり、矩形以外の任意の形状を選択してもよい。
【0075】
また、上記の例では、端子パッド53が内側の端子パッド53(I)と外側の端子パッド53(O)との2列の場合を例示したが、端子パッドが3列以上に形成される場合においても、ボンディングワイヤが上方を横切る端子パッドに薄肉部または切り欠き部を形成すれば、上述と同様の効果を奏する。
【0076】
また、ダイパッド51の形状は、上述の形状以外の第1実施例のダイパッドの形状、第3実施例または第4実施例のダイパッドの形状等、その他の形状を取り得ることは言うまでもない。
【0077】
なお、上述した各実施例においては、樹脂封止体における底面の縁部に沿って端子パッドが2列に並置して設けられている半導体装置、および該半導体装置の製造に使用されるリードフレームを例示しているが、樹脂封止体における底面の縁部に沿って端子パッドが1列のみ設けられている半導体装置、および該半導体装置の製造に使用されるリードフレームにおいても、本発明を有効に適用し得ることは勿論である。
【0078】
また、上述した各実施例においては、端子パッドが2列に並置して設けられているリードフレームにおいて、サポートバーを略L字状に屈曲させた形状とした構成を例示しているが、例えばタイバーの辺に沿って端子パッドが1列のみ設けられているリードフレームにおいては、ダイパッドの角部からタイバーの辺と平行して延びる一直線状にサポートバーを形成することも可能である。
【0079】
【発明の効果】
以上、詳述した如く、本発明に関わるリードフレームは、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体によって半導体チップを封止し、前記樹脂封止体の底面に露呈する所定個数の端子パッドを、前記底面の縁部に沿って配設した半導体装置の製造に使用されるリードフレームであって、矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記ダイパッドの角部から前記タイバーの辺と平行して延び、かつ前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させるよう構成している。
【0080】
上述の如き構成によれば、リードフレームのコーナー部分にサポートバーが占位しないため、上記リードフレームのコーナー部分に電極パッドを設けることが可能となり、このリードフレームを使用して製造した半導体装置では、樹脂封止体における底面のコーナー部分に電極パッドが配設されることとなる。
【0081】
かくして、上述した構成のリードフレームによれば、半導体装置における樹脂封止体の外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、もって半導体装置における実装密度の向上を達成することが可能となる。
【0082】
また、本発明に関わる半導体装置は、平面形が矩形状を呈する樹脂封止体によって半導体チップを封止し、前記樹脂封止体の底面に露呈する所定個数の端子パッドを、前記底面の縁部に沿って配設した半導体装置であって、製造に使用されるリードフレームを、矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記ダイパッドの角部から前記タイバーの辺と平行して延び、かつ前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させるよう構成している。
【0083】
上述の如き構成によれば、リードフレームのコーナー部分にサポートバーが占位しないため、上記リードフレームのコーナー部分に電極パッドを設けることが可能となり、このリードフレームを使用して製造した半導体装置では、樹脂封止体における底面のコーナー部分に電極パッドが配設されることとなる。
【0084】
かくして、上述した構成の半導体装置によれば、樹脂封止体における外観形状(平面形状)を、従来の半導体装置に比べて小型化することができ、これによって基板等に対する実装密度の向上が達成されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)は本発明に関わる半導体装置の第1実施例を示す側面外観図および底面外観図。
【図2】図1に示した半導体装置の概念的な断面側面図。
【図3】図1の半導体装置を製造するために使用される本発明に関わるリードフレームの第1実施例を示す全体平面図。
【図4】図3に示したリードフレームの要部拡大平面図。
【図5】図3に示したリードフレームを使用して図1に示した半導体装置を製造する手順を示す工程図。
【図6】 (a)および(b)は本発明に関わる半導体装置の第2実施例を示す側面外観図および底面外観図。
【図7】図6に示した半導体装置の概念的な断面側面図。
【図8】図6の半導体装置を製造するために使用される本発明に関わるリードフレームの第2実施例を示す全体底面図。
【図9】図8に示したリードフレームを使用して図6に示した半導体装置を製造する手順を示す工程図。
【図10】本発明に関わるリードフレームの第3実施例を示す全体底面図。
【図11】本発明に関わるリードフレームの第4実施例を示す全体底面図。
【図12】 (a)および(b)は本発明に関わる半導体装置の第5実施例を示す側面外観図および底面外観図。
【図13】図12(a)に示した半導体装置のA−A線断面要部拡大図。
【図14】図12(b)に示した半導体装置のB−B線断面図。
【図15】図12の半導体装置を製造するために使用される本発明に関わるリードフレームの第5実施例を示す全体平面図。
【図16】 (a)および(b)は従来の半導体装置を示す側面外観図および底面外観図。
【図17】図16に示した従来の半導体装置を示す概念的な側面断面図。
【図18】図16に示した半導体装置を製造するために使用されるリードフレームの全体平面図。
【図19】図18に示したリードフレームの要部拡大平面図。
【図20】図18に示したリードフレームを使用して図16に示した半導体装置を製造する手順を示す工程図。
【符号の説明】
1、1′、1″…半導体装置、
2、2′、2″…樹脂封止体、
2b、2b′、2b″…底面、
3、3′、3″…半導体チップ、
4、4′、4″…ボンディングワイヤ、
10、20、20′、20″、50…リードフレーム、
11、21、21′、21″、51…ダイパッド、
12、22、22′、22″、52…タイバー、
13、23、23′、23″、53…端子パッド、
53(I1)…薄肉部、
14、24、24′、24″、54…サポートバー、
21P、21P′、21P″、51P…ポスト、
21O、21O′、21O″、51O…開口(補強部)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are disposed along the edge of the bottom surface. The present invention relates to a semiconductor device and a lead frame used for manufacturing the semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a resin-encapsulated semiconductor device using a lead frame, a resin-encapsulated body that exhibits a rectangular shape without protruding terminal leads on the side surfaces of the resin-encapsulated body in order to satisfy the demand for miniaturization A so-called QFN (Quad Flat Non-leaded package) semiconductor device, in which terminal pads are exposed on the bottom surface, is drawing attention.
[0003]
16 and 17 show an example of a QFN type semiconductor device. This semiconductor device A includes a resin sealing body P having a rectangular planar shape, and the resin sealing body P having a rectangular shape. A predetermined number of terminal pads E, E... Are exposed along the edges of the bottom surface Pb of the, and a rectangular die pad D is exposed at the center of the bottom surface Pb.
[0004]
A semiconductor chip I is mounted on the die pad D, and the semiconductor chip I and terminal pads E, E... Are connected via bonding wires W, W. , W ... are resin-sealed by a resin sealing body P.
[0005]
18 and 19 show a lead frame used for manufacturing the semiconductor device A described above. The lead frame LF includes a rectangular die pad D and a square frame-like tie bar surrounding the die pad D. The die pad D is supported by the tie bar T via support bars S, S... At the four corners.
[0006]
Further, in the lead frame LF, between the die pad D and the tie bar T, a predetermined number of terminal pads E, E... Are juxtaposed in two rows along the respective sides Ta, Ta. Are formed in different positions.
[0007]
As shown in FIG. 20, in order to manufacture the semiconductor device A using the above-described lead frame LF, first, a lead frame LF is prepared as shown in (a), and a cover film is formed on the entire back surface of the lead frame LF as shown in (b). After F is pasted and the semiconductor chip I is mounted on the die pad D as shown in (c), the semiconductor chip I and each electrode pad E are connected by bonding wires W.
[0008]
Next, as shown in (d), the semiconductor chip mounting surface of the lead frame LF is sealed with resin to form a resin sealing body P, and then the cover film F is peeled off from the lead frame LF, and the lead frame LF is separated, The semiconductor device A as a product as shown in (e) is completed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the lead frame LF used for manufacturing the semiconductor device A described above, as shown in FIGS. 18 and 19, the support bar S for supporting the die pad D on the tie bar T includes the corner portion Dc of the die pad D and the tie bar. It is formed over the corner Tc of T.
[0010]
For this reason, the electrode pad E cannot be formed in the corner portion of the lead frame LF, and the semiconductor device A manufactured using the lead frame LF in which the electrode pad E is not formed in the corner portion is thus provided. As shown in FIG. 16, the corner portion of the bottom surface Pb of the resin sealing body P becomes a dead space in which the terminal pad E is not provided, whereby the external shape (planar shape) of the semiconductor device A is increased in size. Thus, the mounting density when mounting the semiconductor device A on a substrate or the like could not be improved.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of preventing an increase in external shape and achieving an improvement in mounting density.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a lead frame that can prevent an increase in external shape of a semiconductor device and achieve an improvement in mounting density in the semiconductor device in view of the above-described actual situation. is there.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the lead frame according to the present invention, a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are formed on the edge of the bottom surface. A lead frame used for manufacturing a semiconductor device disposed along a die pad having a rectangular shape, a rectangular frame-shaped tie bar surrounding the die pad, and the tie bar between the die pad and the tie bar. A predetermined number of terminal pads disposed along the side, A corner portion of the die pad, comprising: a first straight line portion extending in parallel with one side of the tie bar; and a second straight line portion extending in parallel with the other side perpendicular to the one side of the tie bar from the first straight line portion. and The above object is achieved by supporting the die pad on the tie bar by a support bar connected to a position separated from the corner of the tie bar and providing the terminal pad at the corner of the die pad.
[0014]
Further, in the semiconductor device according to the present invention, a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are connected to the edge of the bottom surface. A semiconductor device arranged along a section, wherein a lead frame used for manufacturing is formed between a die pad having a rectangular shape, a square frame-shaped tie bar surrounding the die pad, and the die pad and the tie bar. A predetermined number of terminal pads disposed along the side of the tie bar; A corner portion of the die pad, comprising: a first straight line portion extending in parallel with one side of the tie bar; and a second straight line portion extending in parallel with the other side perpendicular to the one side of the tie bar from the first straight line portion. and The above object is achieved by supporting the die pad on the tie bar by a support bar connected to a position separated from the corner of the tie bar and providing the terminal pad at the corner of the die pad.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 show a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. This
[0016]
A predetermined number of
[0017]
A
[0018]
3 and 4 show a lead frame of the first embodiment used for manufacturing the
[0019]
Further, in the
[0020]
Here, the
[0021]
Further, the
[0022]
As shown in FIG. 5, in order to manufacture the
[0023]
Next, as shown in (d), the semiconductor chip mounting surface of the
[0024]
Here, since the
[0025]
Thus, according to the
[0026]
In other words, according to the
[0027]
In the
[0028]
In the above-described embodiment, each
[0029]
Incidentally, in the conventional semiconductor device A shown in FIGS. 16 to 20, the die pad D is exposed on the bottom surface Pb of the resin sealing body P.
In other words, when the semiconductor device A is manufactured, the cover film F is adhered to the back surface of the lead frame LF for the purpose of preventing resin leakage at the time of resin sealing. It must be a structure in which the die pad D is exposed.
[0030]
As described above, in the configuration in which the die pad D is exposed from the bottom surface Pb of the resin sealing body P, there is a possibility that peeling occurs at the interface between the sealing resin and the die pad D, and between the sealing resin and the die pad D. There is a possibility that deformation such as warpage may occur in the resin sealing body P due to peeling.
[0031]
Furthermore, there is a problem that the die pad D exposed from the bottom surface Pb of the resin sealing body P is in electrical contact with the circuit pattern formed on the substrate when the semiconductor device A is mounted.
[0032]
FIGS. 6 and 7 show a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, which is configured in consideration of the above-described inconvenience, and this
[0033]
A predetermined number of
[0034]
A semiconductor chip 3 'is mounted on the
[0035]
FIG. 8 shows the lead frame of the second embodiment used for manufacturing the
[0036]
In addition, a predetermined number (four in the embodiment) of
[0037]
Further, a round hole-shaped
[0038]
Further, each of the support bars 24, 24... Of the
[0039]
The
[0040]
As shown in FIG. 9, in order to manufacture the semiconductor device 1 'using the above-described
[0041]
Next, as shown in (d), the semiconductor chip mounting surface of the
[0042]
Here, in the
[0043]
Thus, according to the
[0044]
In other words, according to the
[0045]
Further, according to the configuration described above, only a predetermined number of
[0046]
In addition, since the area of the
[0047]
Further, by forming the
[0048]
Further, since the
[0049]
In the above-described embodiment, the
[0050]
The shape processing of the
[0051]
In the above-described embodiment, the reinforcing portion in the
[0052]
In the lead frame 20 'of the third embodiment shown in FIG. 10, a substantially cross-shaped opening 21O' constituting a reinforcing portion is formed at the center of the die pad 21 '.
[0053]
Further, in the
[0054]
Here, the
[0055]
As described above, openings of various shapes can be adopted as the reinforcement part of the die pad, and the reinforcement part for preventing the deformation of the die pad is not limited to the openings of various shapes. Needless to say, various configurations such as a groove and a ridge formed on the front surface (or the back surface) can also be adopted.
[0056]
Next, the
[0057]
As shown in FIGS. 7 and 8, in the semiconductor device 1 'of the second embodiment, the inner terminal pad 23 (I) and the outer terminal pad 23 (O) are arranged along the edge of the
[0058]
Therefore, the
[0059]
Therefore, if the bonding wire 4 'hangs down due to its own weight, resin flow force during resin sealing, or the like, there is a possibility that the bonding wire 4' may come into contact with the upper portion of the inner terminal pad 23 (I) and short-circuit. is there.
[0060]
The fifth embodiment is an embodiment configured in consideration of solving the above-mentioned disadvantages.
[0061]
As shown in FIG. 12, the
[0062]
As shown in FIG. 12B, which is a bottom external view of the
[0063]
As shown in FIG. 14 which is a cross-sectional view taken along line BB of the
[0064]
Here, as shown in FIG. 13 which is a cross-sectional view taken along line AA of the
[0065]
FIG. 15 shows an upper surface of the
[0066]
Between the
[0067]
The inner terminal pad 53 (I) is connected to a portion (see FIG. 13) where the
[0068]
That is, of the inner terminal pads 53 (I), the terminal pads 53 (I) to which the
[0069]
Here, in contrast to the
[0070]
The method for manufacturing the
[0071]
According to the above configuration, the thin portion 53 (I1) is formed on the inner terminal pad 53 (I) where the
[0072]
Since the configuration other than the formation of the thin portion 53 (I1) on the terminal pad 53 (I) inside the
[0073]
In the above embodiment, the thin portion 53 (I1) is formed on the inner terminal pad 53 (I). However, the thin portion 53 (I1) is etched and pressed instead of the thin portion 53 (I1). You may form the notch part notched by etc.
[0074]
In the above description, the thin portion 53 (I1) or the cutout portion has a rectangular shape, but an R portion or a C portion is formed at the corner, or the shape is not a rectangle but a circle or an ellipse. Or any shape other than a rectangle may be selected.
[0075]
In the above example, the case where the
[0076]
It goes without saying that the shape of the
[0077]
In each of the embodiments described above, a semiconductor device in which terminal pads are arranged in two rows along the edge of the bottom surface of the resin sealing body, and a lead frame used for manufacturing the semiconductor device However, the present invention is also applied to a semiconductor device in which only one row of terminal pads is provided along the edge of the bottom surface of the resin sealing body, and a lead frame used for manufacturing the semiconductor device. Of course, it can be applied effectively.
[0078]
Further, in each of the embodiments described above, in the lead frame in which the terminal pads are arranged in two rows, the configuration in which the support bar is bent in a substantially L shape is exemplified. In a lead frame in which only one row of terminal pads is provided along the side of the tie bar, the support bar can be formed in a straight line extending in parallel with the side of the tie bar from the corner of the die pad.
[0079]
【The invention's effect】
As described above in detail, the lead frame according to the present invention seals a semiconductor chip with a resin sealing body whose planar shape is rectangular, and has a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body. A lead frame used for manufacturing a semiconductor device disposed along an edge of the bottom surface, the die pad having a rectangular shape, a rectangular frame-shaped tie bar surrounding the die pad, the die pad and the tie bar And a predetermined number of terminal pads disposed along the side of the tie bar, extending from the corner of the die pad in parallel with the side of the tie bar, and spaced from the corner of the tie bar The die pad is supported on the tie bar by a support bar connected to the position.
[0080]
According to the configuration as described above, since the support bar does not occupy the corner portion of the lead frame, it is possible to provide an electrode pad at the corner portion of the lead frame. In a semiconductor device manufactured using this lead frame, The electrode pad is disposed at the corner portion of the bottom surface of the resin sealing body.
[0081]
Thus, according to the lead frame having the above-described configuration, the external shape (planar shape) of the resin sealing body in the semiconductor device can be reduced as compared with the conventional semiconductor device, and thus the mounting density in the semiconductor device is improved. Can be achieved.
[0082]
Further, in the semiconductor device according to the present invention, a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are connected to the edge of the bottom surface. A semiconductor device disposed along a portion, wherein a lead frame used for manufacturing is formed between a die pad having a rectangular shape, a square frame-shaped tie bar surrounding the die pad, and the die pad and the tie bar. A predetermined number of terminal pads disposed along the side of the tie bar, and extending from the corner of the die pad in parallel with the side of the tie bar and connected to a position spaced from the corner of the tie bar. The die pad is supported by the tie bar by a support bar.
[0083]
According to the above configuration, since the support bar does not occupy the corner portion of the lead frame, it is possible to provide an electrode pad at the corner portion of the lead frame. In a semiconductor device manufactured using this lead frame, The electrode pad is disposed at the corner portion of the bottom surface of the resin sealing body.
[0084]
Thus, according to the semiconductor device having the above-described configuration, the external shape (planar shape) of the resin sealing body can be reduced as compared with the conventional semiconductor device, thereby achieving an improvement in the mounting density on the substrate or the like. Will be.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a side view and a bottom view showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
2 is a conceptual cross-sectional side view of the semiconductor device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an overall plan view showing a first embodiment of a lead frame according to the present invention used for manufacturing the semiconductor device of FIG. 1;
4 is an enlarged plan view of a main part of the lead frame shown in FIG. 3;
5 is a process diagram showing a procedure for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 using the lead frame shown in FIG. 3;
6A and 6B are a side external view and a bottom external view showing a second embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
7 is a conceptual cross-sectional side view of the semiconductor device shown in FIG. 6;
8 is an overall bottom view showing a second embodiment of the lead frame according to the present invention used for manufacturing the semiconductor device of FIG. 6; FIG.
9 is a process diagram showing a procedure for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 6 using the lead frame shown in FIG. 8;
FIG. 10 is an overall bottom view showing a third embodiment of the lead frame according to the present invention.
FIG. 11 is an overall bottom view showing a fourth embodiment of the lead frame according to the present invention.
12A and 12B are a side external view and a bottom external view showing a fifth embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
13 is an enlarged view of an essential part of a cross section along the line AA of the semiconductor device shown in FIG.
14 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG.
15 is an overall plan view showing a fifth embodiment of a lead frame according to the present invention used for manufacturing the semiconductor device of FIG. 12; FIG.
16A and 16B are a side external view and a bottom external view showing a conventional semiconductor device, respectively.
17 is a conceptual side cross-sectional view showing the conventional semiconductor device shown in FIG. 16;
18 is an overall plan view of a lead frame used for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 16;
19 is an enlarged plan view of a main part of the lead frame shown in FIG.
20 is a process diagram showing a procedure for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 16 using the lead frame shown in FIG. 18;
[Explanation of symbols]
1, 1 ', 1 "... semiconductor device,
2, 2 ', 2 "... resin sealing body,
2b, 2b ', 2b "... bottom surface,
3, 3 ', 3 "... semiconductor chip,
4, 4 ', 4 "... bonding wire,
10, 20, 20 ', 20 ", 50 ... lead frame,
11, 21, 21 ', 21 ", 51 ... die pad,
12, 22, 22 ', 22 ", 52 ... tie bar,
13, 23, 23 ', 23 ", 53 ... terminal pads,
53 (I1) ... Thin part,
14, 24, 24 ', 24 ", 54 ... support bar,
21P, 21P ', 21P ", 51P ... post,
21O, 21O ′, 21O ″, 51O... Opening (reinforcing part).
Claims (2)
矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記タイバーにおける一辺と平行して延びる第1の直線部と該第1の直線部から前記タイバーにおける一辺と直交する他辺と平行して延びる第2の直線部とから成り、前記ダイパッドの角部および前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させると共に、自身のコーナー部分に前記端子パッドを備えることを特徴とするリードフレーム。A semiconductor device in which a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are disposed along an edge of the bottom surface. A lead frame used in manufacturing,
It includes a die pad exhibiting a rectangular shape, a rectangular frame-shaped tie bars surrounding the die pad, and a terminal pad of a predetermined number disposed along the sides of the tie bars in between said die pad tie bar, wherein A first straight line portion extending in parallel with one side of the tie bar, and a second straight line portion extending in parallel with the other side perpendicular to the one side of the tie bar from the first straight line portion; The lead frame is characterized in that the die pad is supported on the tie bar by a support bar connected to a position separated from the corner of the tie bar, and the terminal pad is provided at the corner of the lead bar.
製造に使用されるリードフレームが、矩形状を呈するダイパッドと、該ダイパッドを囲繞する四角い枠状のタイバーと、前記ダイパッドと前記タイバーとの間において該タイバーの辺に沿って配設された所定個数の端子パッドとを有し、前記タイバーにおける一辺と平行して延びる第1の直線部と該第1の直線部から前記タイバーにおける一辺と直交する他辺と平行して延びる第2の直線部とから成り、前記ダイパッドの角部および前記タイバーの隅部から離隔した位置に接続されたサポートバーによって、前記ダイパッドを前記タイバーに支持させると共に、自身のコーナー部分に前記端子パッドを備えることを特徴とする半導体装置。A semiconductor device in which a semiconductor chip is sealed with a resin sealing body having a rectangular planar shape, and a predetermined number of terminal pads exposed on the bottom surface of the resin sealing body are disposed along the edge of the bottom surface. There,
A lead frame used for manufacturing includes a die pad having a rectangular shape, a rectangular frame-shaped tie bar surrounding the die pad, and a predetermined number disposed along the side of the tie bar between the die pad and the tie bar. A first straight line portion extending in parallel with one side of the tie bar, and a second straight line portion extending in parallel with the other side orthogonal to the one side of the tie bar from the first straight line portion. The die pad is supported by the tie bar by a support bar that is connected to a corner portion of the die pad and a corner portion of the tie bar, and the terminal pad is provided at the corner portion of the die pad. Semiconductor device.
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