JP4311293B2 - テープ貼りリードフレーム - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路を搭載するリードフレームに関し、特に、マイグレーション耐性に優れたテープ貼りリードフレームに関する。
近年の半導体装置は小型化、薄型化及び高密度化がより一層要求されるのに伴い、これらの半導体装置に用いられるパッケージ形態はＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）型やＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）からバンプ電極をエリアアレイ状に配置したＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）及びＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）を使ったＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）として大きく市場に展開されようとしている。
これらのパッケージに用いられるリードフレームも多ピン化、狭ピッチ化が進んでおり、リードピン数が３００ピン以上、リード間のピッチが２００μｍ以下のリードフレームも実用化されている。また、半導体素子の高速化に伴い、高い電気伝導度を有する銅合金系の金属材料の使用も年々増加している。
従来のリードフレームのインナーリードは、図８に示すように、ダイパッド５３の中心を基準として放射線状に広がるようにしてアウターリード５２へと延びていくように設計されている。リードフレームを用いた半導体装置は、ＩＣチップがダイパッド５３に固定され、ＩＣチップの電極パッドとインナーリード先端部のボンディングパッド部５５とが金線を用いたワイヤボンディング等により電気的に接続される。
ＩＣチップが多機能化するにつれ電極パッドの数が増え、また、ＩＣチップの小型化によって、電極パッド間の間隔も狭いものになってきている。
それに伴い、電極パッドとの接続が行われるリードフレームのリード部位も多ピン化し、各リードの本数が増え、リード間ピッチ、リード幅も微少なものとなっている。
かかるリード間ピッチ、リード幅が狭くなったリードは強度が弱く、わずかな外力によってもリードの変形を生じる。
このことから、インナーリード５１同士及び、ダイパッド５３を支える吊りリード５４とインナーリード５１との接触、電気的短絡やインナーリード等の変形を防止するために、テープ貼りリードフレームが各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１３６５８号公報
それに伴い、電極パッドとの接続が行われるリードフレームのリード部位も多ピン化し、各リードの本数が増え、リード間ピッチ、リード幅も微少なものとなっている。
かかるリード間ピッチ、リード幅が狭くなったリードは強度が弱く、わずかな外力によってもリードの変形を生じる。
このことから、インナーリード５１同士及び、ダイパッド５３を支える吊りリード５４とインナーリード５１との接触、電気的短絡やインナーリード等の変形を防止するために、テープ貼りリードフレームが各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
一般にリードフレームの材質は導電性を有するもので、導電性の良い銅材が主流となっている。
隣接するリードに電圧差が生じた場合、電位差により微少な電気がリード間に流れる。その際、電気とともに銅イオンも流動する、いわゆる銅のマイグレーション現象が発生する。
マイグレーション現象が煩雑におこると、テープ貼り領域のリード間のテープ上にも銅が析出し、析出した銅は、リード間を短絡させる事態に発展する。最近の多ピン化リードフレームではリード間ピッチが狭くなっており、銅のマイグレーション現象によるリード間の短絡が発生し易くなっている。
隣接するリードに電圧差が生じた場合、電位差により微少な電気がリード間に流れる。その際、電気とともに銅イオンも流動する、いわゆる銅のマイグレーション現象が発生する。
マイグレーション現象が煩雑におこると、テープ貼り領域のリード間のテープ上にも銅が析出し、析出した銅は、リード間を短絡させる事態に発展する。最近の多ピン化リードフレームではリード間ピッチが狭くなっており、銅のマイグレーション現象によるリード間の短絡が発生し易くなっている。
テープ貼り領域のリード間で発生する銅のマイグレーション現象は、リード間距離に反比例して大きくなる。また、リードフレームに貼るテープ６１は、得意先の組立ツール及び組立条件の制約もあり、金線等を接続するためのボンディングパッド部５５と同一面側のインナーリード上に貼られることになる。
ボンディングパッド部５５のパッド幅はワイヤボンディング適性を考慮するとできるだけ広く確保する必要がある。図９に、図８のテープ貼り領域をＣ−Ｃ’線で切断した模式構成断面図を示す。ボンディングパッド５５のパッド幅を広く確保する条件でリードフレームを作製すると、テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリード間隔ＬSはテープ接着面と反対面のインナーリード間隔ＯＬSよりも狭くなり、テープ貼り領域での銅のマイグレーション現象によるリード間の短絡が発生し易くなり、問題となっている。
ボンディングパッド部５５のパッド幅はワイヤボンディング適性を考慮するとできるだけ広く確保する必要がある。図９に、図８のテープ貼り領域をＣ−Ｃ’線で切断した模式構成断面図を示す。ボンディングパッド５５のパッド幅を広く確保する条件でリードフレームを作製すると、テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリード間隔ＬSはテープ接着面と反対面のインナーリード間隔ＯＬSよりも狭くなり、テープ貼り領域での銅のマイグレーション現象によるリード間の短絡が発生し易くなり、問題となっている。
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、テープ貼りリードフレームのテープ貼り領域での銅のマイグレーション現象を防止し、テープ貼り領域でのインナーリード間の短絡不良を防止できるリードフレームを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を達成するために、少なくとも先端の片面にボンディングパッド部を有するインナーリード、アウターリード、ダイパッド及び吊りリードからなるリードフレームにテープをインナーリードの前記ボンディングパッド部と同一面側のテープ貼り領域のテープ接着面に貼りつけたテープ貼りリードフレームであって、テープ貼り領域以外のインナーリードの部分では、前記ボンディングパッド部領域を含むテープ接着面側のインナーリード幅が、前記テープ接着面と反対面側のインナーリード幅よりも大きく、テープ貼り領域のインナーリードの部分では、前記テープ接着面のインナーリード間隔をＬS、前記テープ接着面と反対面のインナーリード間隔をＯＬSとしたとき、ＬS＞ＯＬSなる関係が満たされていることを特徴とするテープ貼りリードフレームとしたものである。
本発明に係わるテープ貼りリードフレームでは、テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリード間隔を、テープ接着面と反対面のインナーリード間隔よりも広く設定することにより、テープ貼り領域での銅のマイグレーション現象によるインナーリード間の短絡不良を防止でき、高信頼性の多ピン化リードフレームを得ることができる。
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明のテープ貼りリードフレームの一実施例を示すテープ貼りリードフレーム１００の模式平面図である。
リードフレーム１００は、図１に示すように、インナーリード１１、アウターリード１２、ダイパッド１３及び吊りリード１４からなるリードフレームに絶縁性の型抜きされたテープ２１を貼りつけたもので、テープ貼り領域のテープ２１接着面のインナーリード１１の間隔をＬS、テープ接着面と反対面のインナーリード１１の間隔をＯＬSとしたとき、ＬS＞ＯＬSなる関係が満たされるようにして（図２参照）、テープ貼り領域での銅のマイグレーション現象によるインナーリード間の短絡不良を防止している。
具体的には、テープ貼り領域のテープ２１接着面のインナーリード１１の間隔ＬSは、２５６ピンのリードフレームでは１３０〜１４０μｍ程度、テープ接着面と反対面のインナーリード１１の間隔ＯＬSは１１０〜１２０μｍ程度となる。
図１は、本発明のテープ貼りリードフレームの一実施例を示すテープ貼りリードフレーム１００の模式平面図である。
リードフレーム１００は、図１に示すように、インナーリード１１、アウターリード１２、ダイパッド１３及び吊りリード１４からなるリードフレームに絶縁性の型抜きされたテープ２１を貼りつけたもので、テープ貼り領域のテープ２１接着面のインナーリード１１の間隔をＬS、テープ接着面と反対面のインナーリード１１の間隔をＯＬSとしたとき、ＬS＞ＯＬSなる関係が満たされるようにして（図２参照）、テープ貼り領域での銅のマイグレーション現象によるインナーリード間の短絡不良を防止している。
具体的には、テープ貼り領域のテープ２１接着面のインナーリード１１の間隔ＬSは、２５６ピンのリードフレームでは１３０〜１４０μｍ程度、テープ接着面と反対面のインナーリード１１の間隔ＯＬSは１１０〜１２０μｍ程度となる。
これに対し、インナーリード１１先端のボンディングパッド部１５領域のパッド幅ＢＰWはワイヤボンディング適性、安定性を維持するために、反対側のリード幅ＯＬWよりも大きくなるようにしてある（図３参照）。
上記ボンディングパッド１５のパッド幅ＢＰWとテープ貼り領域のテープ２１接着面のインナーリード１１のリード幅ＬWとのバランスを確保するためのリードフレームの作製方法の一例について説明する。
図４は、テープ貼り領域でのテープ２１を接着する面側のインナーリード１１の形状を示
す部分拡大平面図を示す。図５は、図４の反対面、すなはちテープ貼り領域でのテープ２１を接着する面とは反対面側のインナーリード１１の形状を示す部分拡大平面図を示す。図４に示すように、インナーリード１１先端部のボンディングパッド部１５のパッド幅ＢＰWを確保している。また、ＬS＞ＯＬSを得るため、テープ貼り領域のテープ２１接着面側のリード幅をリードの辺から各々Δｗだけ細くしている。また、リード幅を細くする領域はテープ貼り時のテープ貼付位置のバラツキを考慮してテープの幅より、幅方向に各々ΔＬだけ広げている。これは、リードフレームを作製するときのリードパターンの部分的な補正だけで、エッチング条件等は従来と同じ条件が適用できる。ΔＬはテープ貼り付け機の精度により適宜設定される。また、Δｗは、リードフレームの材質、リード間に生ずる電圧差等により適宜設定される。
図４は、テープ貼り領域でのテープ２１を接着する面側のインナーリード１１の形状を示
す部分拡大平面図を示す。図５は、図４の反対面、すなはちテープ貼り領域でのテープ２１を接着する面とは反対面側のインナーリード１１の形状を示す部分拡大平面図を示す。図４に示すように、インナーリード１１先端部のボンディングパッド部１５のパッド幅ＢＰWを確保している。また、ＬS＞ＯＬSを得るため、テープ貼り領域のテープ２１接着面側のリード幅をリードの辺から各々Δｗだけ細くしている。また、リード幅を細くする領域はテープ貼り時のテープ貼付位置のバラツキを考慮してテープの幅より、幅方向に各々ΔＬだけ広げている。これは、リードフレームを作製するときのリードパターンの部分的な補正だけで、エッチング条件等は従来と同じ条件が適用できる。ΔＬはテープ貼り付け機の精度により適宜設定される。また、Δｗは、リードフレームの材質、リード間に生ずる電圧差等により適宜設定される。
テープ貼り領域のテープ２１接着面の反対面のインナーリード１１のリード幅は特に変更する必要はない。
すなわち、テープ２１を接着する領域だけ、ＬS＞ＯＬSとすれば良く、他のリード領域は従来のリードフレームと同様の形状（リード幅、リード間隔）として構わない。例えば、テープ２１を接着する領域以外のリード部ではＬS ＜ＯＬ S として構わない。
これにより、ボンディング性を確保しつつ、リードの強度も確保できる。
すなわち、テープ２１を接着する領域だけ、ＬS＞ＯＬSとすれば良く、他のリード領域は従来のリードフレームと同様の形状（リード幅、リード間隔）として構わない。例えば、テープ２１を接着する領域以外のリード部ではＬS ＜ＯＬ S として構わない。
これにより、ボンディング性を確保しつつ、リードの強度も確保できる。
以下テープ貼りリードフレームの実施例について説明する。
まず、０．１２５ｍｍ厚の銅材からなる金属基材の両面にドライフィルムをラミネーターにて貼着し、１５μｍ厚の感光層を形成した。
次に、図６に示すような、テープ貼り領域のテープ接着面のリード幅のパターンを補正した露光マスクと、図７に示すような、リード幅のパターンを補正しない露光マスクとを用いて両面からパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成した。
まず、０．１２５ｍｍ厚の銅材からなる金属基材の両面にドライフィルムをラミネーターにて貼着し、１５μｍ厚の感光層を形成した。
次に、図６に示すような、テープ貼り領域のテープ接着面のリード幅のパターンを補正した露光マスクと、図７に示すような、リード幅のパターンを補正しない露光マスクとを用いて両面からパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成した。
次に、レジストパターンをマスクにして塩化第２鉄液にて金属基材を両面エッチングして、レジストパターンを専用の剥離液で剥離処理して、インナーリード１１、アウターリード１２、ダイパッド１３及び吊りリード１４が形成されたリードフレームを作製した。次に、マスクめっきにてインナーリード１１の先端部に金皮膜を形成し、ボンディングパッド１５を形成した。
最後に、幅１．５ｍｍで所定形状に型抜きされた７０μｍ厚のポリイミドテープをリードフレームの所定位置に貼り付け、図１に示す、テープ貼りリードフレーム１００を得た。
ここで、テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリードのリード幅は９０μｍ、インナーリード間隔ＬSは１３０μｍ、テープ接着面と反対面のインナーリード幅は１１０μｍ、インナーリード間隔ＯＬSは１１０μｍとなり、本発明のＬS＞ＯＬSなる関係が満たされていることを確認した。
ここで、テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリードのリード幅は９０μｍ、インナーリード間隔ＬSは１３０μｍ、テープ接着面と反対面のインナーリード幅は１１０μｍ、インナーリード間隔ＯＬSは１１０μｍとなり、本発明のＬS＞ＯＬSなる関係が満たされていることを確認した。
１１、５１……インナーリード
１２、５２……アウターリード
１３、５３……ダイパッド
１４、５４……吊りリード
１５、５５……ボンディングパッド部
２１……テープ
１００……テープ貼りリードフレーム
ＬW……テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリードのリード幅
ＯＬW……テープ貼り領域のテープ接着面と反対面のインナーリードのリード幅
ＬS……テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリード間隔
ＯＬS……テープ貼り領域のテープ接着面と反対面のインナーリード間隔
ＢＰW……インナーリード先端のボンディングパッド領域のパッド幅
ＯＬW……インナーリード先端の反対面のボンディングパッド領域のリード幅
ＢＰS……インナーリード先端のボンディングパッド領域のパッド間隔
ＢＰS……インナーリード先端の反対面のボンディングパッド領域のリード間隔
１２、５２……アウターリード
１３、５３……ダイパッド
１４、５４……吊りリード
１５、５５……ボンディングパッド部
２１……テープ
１００……テープ貼りリードフレーム
ＬW……テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリードのリード幅
ＯＬW……テープ貼り領域のテープ接着面と反対面のインナーリードのリード幅
ＬS……テープ貼り領域のテープ接着面のインナーリード間隔
ＯＬS……テープ貼り領域のテープ接着面と反対面のインナーリード間隔
ＢＰW……インナーリード先端のボンディングパッド領域のパッド幅
ＯＬW……インナーリード先端の反対面のボンディングパッド領域のリード幅
ＢＰS……インナーリード先端のボンディングパッド領域のパッド間隔
ＢＰS……インナーリード先端の反対面のボンディングパッド領域のリード間隔
Claims (1)
- 少なくとも先端の片面にボンディングパッド部を有するインナーリード、アウターリード、ダイパッド及び吊りリードからなるリードフレームにテープをインナーリードの前記ボンディングパッド部と同一面側のテープ貼り領域のテープ接着面に貼りつけたテープ貼りリードフレームであって、テープ貼り領域以外のインナーリードの部分では、前記ボンディングパッド部領域を含むテープ接着面側のインナーリード幅が、前記テープ接着面と反対面側のインナーリード幅よりも大きく、テープ貼り領域のインナーリードの部分では、前記テープ接着面のインナーリード間隔をＬS、前記テープ接着面と反対面のインナーリード間隔をＯＬSとしたとき、ＬS＞ＯＬSなる関係が満たされていることを特徴とするテープ貼りリードフレーム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004211199A JP4311293B2 (ja) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | テープ貼りリードフレーム |
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