JPH01170034A - リードフレーム及び半導体装置 - Google Patents

リードフレーム及び半導体装置

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JPH01170034A
JPH01170034A JP62327089A JP32708987A JPH01170034A JP H01170034 A JPH01170034 A JP H01170034A JP 62327089 A JP62327089 A JP 62327089A JP 32708987 A JP32708987 A JP 32708987A JP H01170034 A JPH01170034 A JP H01170034A
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JP
Japan
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resin
resin flow
flow interface
bonding
lead
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Pending
Application number
JP62327089A
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English (en)
Inventor
Masakazu Sakano
正和 坂野
Tamaki Wada
環 和田
Masachika Masuda
正親 増田
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01170034A publication Critical patent/JPH01170034A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
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    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置、特にトランスファモールド観牛導
体装置に適用して有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
公知となっているリードフレームについては、特開昭6
0−261161号公報、特開昭61−47657号公
報等で知られている。その代表例として第7図を用いて
説明する。このリードフレーム1は2本の平行する横枠
2と、図示しないがこの横枠2と直交する縦枠と、前記
縦枠の内側であってかつ横枠2に対して垂直にタイバー
3が形成されている。この横枠2とタイバー3で囲まれ
た領域の中心位置には半導体チップ4を載置するための
タブ5が横枠2と連結するタブリード6により支持され
ている。7は半導体チップ4上のパッド8と一端がタイ
バー3と連結し、他端がタブ5近傍にまで延在するイン
ナーリード9とを電気的に接続するボンディングワイヤ
である。なお。
タイバー3と図示しない縦枠との間圧はインナーリード
9に対応し、互いに平行なアウターリード10が配設さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、第7図に示すようなリードフレーム1にあり
ては、例えばA側にあるゲートからレジンな注入すると
、タブ長手側辺に近接したインナーリードのうち、長手
側辺中央からゲート側に配置された短リード側にワイヤ
変形が発生し易いことが分かった。すなわち、ボンディ
ングワイヤ7a〜7bに比べて、ボンディングワイヤ7
e〜7hでワイヤ変形が顕著に生じることを本発明者は
明らかにし、その原因について追求した。その結果、第
8図で示すように、(1)ゲートから中ヤビティ11内
に注入される溶融レジンの流れ界面Reは、中央部が突
出した円弧状で流れていき充填されていること。(2)
このレジン流れ界面ReK対し、ボンディングワイヤ7
の側面から当たっているボンディングワイヤ、すなわち
、ボンディングワイヤ7e、7gで代表されるワイヤに
おいて、ワイヤ変形が集中していること。(3)最もゲ
ートに近いボンディングワイヤ71や7jで代表される
ワイヤにはワイヤ変形が表われていない、などの点が明
らかKなり、従来リードフレームを設計する際には、は
とんど配慮がなされていなかったモールド金型のキャビ
ティ11内を流れるレジンの形状が、ボンディングワイ
ヤ7の変形に対して、極めて大きな影響を与えているこ
とを見い出した。
本発明の目的は、ボンディングワイヤの変形を防止でき
るリードフレーム構造を提供するものである。
本発明の他の目的は、ボンディングワイヤの変形の低減
した信頼性の高い半導体装置を提供するものである。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面からあきらかになるであろ
う。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ボンディングワイヤのループ方向をレジン注
入時のレジン流れ界面と直角あるいは直角に近い角度で
当たるように制御するものである。
〔作用〕
上記した手段によれば、ボンディングワイヤが変形し易
い横方向から圧力が加わるのを防止し、最も変形に強い
方向から圧力を受けるよ5Kしているので、ワイヤ変形
の発生を低減するという目的を達成することができるも
のである。
〔実施例〕
第1図は、本発明の一実施例であるデュアル・インライ
ン型半導体装置の概略図である。以下、図面に従い詳細
に説明する。15は平行する2本の横枠であり、この方
向に複数個の半導体装置が得られるように多連状となっ
ている。この横枠15に対して直交するように図示しな
い縦枠が複数本設けられており、さらに隣り合う縦枠の
内側には、タイバー16が所定間隔をおいて横枠15に
対して垂直に設けられている。横枠15及びタイバー1
6で囲まれた領域の中心部にはおのおの横枠15と連結
したタブリード17に支持されたタブ18が後述する半
導体チップのベースとして設けられている。このタブ1
8上には上面にパッド19が形成された半導体チップ2
0を固設できるようになっている。また、タイバー16
の内側にはタブ18に一端を近接させ他端をタイバー1
6に連結したインナーリード21が延在しており、その
先端部におい【パッド19と金線等のボンディングワイ
ヤ22を介して電気的に接続している。
なお、各インナーリード21に対応して、タイバー16
と縦枠との間に実装基板等の外部装置と接続するための
アクタ−リード23が互いに平行に形成されている。
ところで、従来第7図に示すようにパッド8の形成位置
がX−f線(タブあるいはチップの長手方向の中央IN
)に対して線対称である場合、インナーリード9のレイ
アウトもx−x’線に対して線対称に形成するのが通例
であるが、このようなインナーリード9のレイアウトで
は、x−x’*ttc対して反ゲート側にあるボンディ
ングワイヤ7a〜7dがゲート方向を向いているとして
も、ボンディングワイヤ7e〜7hのループ方向は、レ
ジン流れ界面Reと平行となってしまう。
従り【、レイアウト的にx−x’線に対して左右対称に
設計でき5るスペースを有していたとしても、第1図に
示すように、インナーリード21e〜21hをボンディ
ングワイヤ22e〜22fのループ方向がレジン流れ界
面Reと直角あるいは直角に近い角度(以下、直角とし
て説明する)をもって当たるように、インナーリード2
1e〜21hの先端部をゲート側と反対方向に屈曲させ
、第1ボンディング点であるパッドよりインナーリード
の第2ポンディング点を反ゲート側に位置するようにし
ている。
なお、レジン流れ界面Reの形状はキャビティの形状及
びゲート位置で変わるのであらかじめ解析しておく。ま
た、インナーリード21a〜21dについても、インナ
ーリード21e〜21hと同形状に形成しても良い。な
お、24はレジンパッケージで封入される領域を示して
いる。
次に、本発明の一実施例である半導体装置の製造方法に
ついて説明する。まず、本実施例のリードフレームLの
各タブ18上に半導体チップ20を載置固定したのち、
パッド19とインナーリード21の先端部とをボンディ
ングワイヤ22で連結する。次に、第3図に示すように
モールド金型(モールド金型については、工業調査会発
行電子材料別冊1987年版超LSI製造・試験装置ガ
イドブックp160〜165参照)の下金型25にリー
ドフレームLをセットする。このとき、インナーリード
21e〜21hと接続したボンディングワイヤ22e〜
22hのループ方向の大部分がゲート方向へ指向するよ
うにリードフレームLを下金型25にセットしている。
次に、図示しない上金型を下降させて金線めし、レジン
をランナー27、ゲート26を介してキャビティ28内
に注入していく。このとき、レジンはキャビティ28内
を第2図で示すように、中央部が突出した円弧状態で流
れていく。キャビティ28内へレジンを充填したのち、
所定時間加熱してレジンを硬化させたのち、リードフレ
ーム状態でつながった半導体装置を取り出し、さらに各
半導体装置を各々に分離する。
ところで、本実施例では、レジン注入の際、従来のよう
にレジン流れ界面Reに対してボンディングワイヤ22
e〜22hは横向きとならないので、圧力を受けると最
もワイヤ変形し易い横方向からの圧力が加わることがな
く、最も抵抗力のあるレジン流れ界面Reに対して直角
に当たることになる。従って、本実施例のリードフレー
ムを用いた場合、ワイヤ変形を最小限に押えることが可
能となる。
第4図及び第5図は5IP(シングル・インライン・パ
ッケージ)型やZIP(ジグザグ・インライン・パッケ
ージ)型の半導体装置に本発明を適用した場合を示す。
従来の設計思想からでは、半導体チップ29上のパッド
30がX、−X、 aに対してほぼ線対称に設けられて
いる場合、インナーリード31a、3’lbは、Xt 
−X+’ 1liiに対してインナーリード31c、3
1dと線対称となるが、レジン流れ界面に対して、イン
ナーリード31a。
31bと接続しているボンディングワイヤ32a。
32bが横向きとなって当たるため変形し易くなる。よ
って、レジン流れ界面に対して直角にボンディングワイ
ヤ32a、32bが当たるように、インナーリード31
a、31bのレイアウトを変更している。
第5図は、半導体チップ33上にパッド34がXs  
Xt’線に対して非対称に形成されているDIP(デエ
アル・インライン・パッケージ)Wの半導体装置に、本
発明を適用した場合を示している。
本実施例ではパッド34a、34bが極端に図面右寄り
となっているため、それらのパッドと接続するインナー
リード35a、35bの先端部をパッド34a、34b
より反ゲート方向に配設するスペースがないので本発明
は適用していない。しかし、インナーリード35.c、
35dでは、その先端部をパッド34c、34dより反
ゲート方向に配設するスペースがあるので、ボンディン
グワイヤ36c、36dをレジン流れ界面に対して直角
に当てられるようにインナーリード形状を制御し、ワイ
ヤ変形に対して強くしている。
第6A図は短リード側のインナーリード37をT字状に
形成したものである。この場合、特にインナーリード形
状を変更せずに、レジン流れ界面Reに対して直角にボ
ンディングワイヤ38を張ることが可能となる。
いま、インナーリードとパッドとの相対的位置関係が異
なる場合、例えばインナーリード37aとパッド39a
、インナーリード37bとパッド39bとの関係で説明
すると、第6B図に示すように、インナーリード37a
(あるいは37b)への第2ボンディング点の位置を、
斜線領域H内でレジン流れ界面ReK対して各ボンディ
ングワイヤ38a、38bが直角に当接できるように第
2ボンディング点の位置を自由に選択できる。従って、
インナーリード37をT字状に形成すると、パッドの位
置に応じてレジン流れ界面Reと直角にボンディングワ
イヤが当たるように、各インナーリードの先端形状を考
慮する必要はない。
次に本実施例の作用効果について説明する。
(1)ペースの長手側辺に近接しており、かつそのペー
ス長手側辺中央からゲートに近い位置に配設されたイン
ナーリードにおいて、パッドの位置よりもインナーリー
ドの、ボンディング点の位置が反ゲート方向にくるよう
に屈曲させることにより、ボンディングワイヤがレジン
注入時のレジン流れ界面に対し℃直角に当たるので、レ
ジン流れ界面がボンディングワイヤと当接した際の応力
を低減でき、ワイヤ変形を最小限に低減できるという効
果が得られる。
(2)ボンディングワイヤのワイヤループ方向をレジン
注入時のレジン流れ界面に対して直角に当たるように制
御することにより、レジン流れ界面と当接したときにレ
ジン流れ界面から受ける抵抗を最小限にすることができ
るので、ワイヤ変形を防止でき、信頼性が極めて高い半
導体装置が得られるという効果がある。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、リードフレ
ームではなくテープキャリアにおいても適用することが
できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、レジン注入時、レジン流れ界面と当接してボ
ンディングワイヤが変形するのを防止でき、しかも信頼
性が高い半導体装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である半導体装置の概略図
、 第2図は、本発明の一実施例である半導体装置の作用説
明図、 第3図は、本発明の一実施例である半導体装置の製造方
法説明図、 第4〜第6A図は本発明の他の実施例である半導体装置
の概略説明図、 第6B図は、第6A図の半導体装置の説明図、第7図は
、従来のリードフレームの概略構成図、第8図は、第7
図のインナーリードの作用説明図である。 15・・・横枠、16・・・タイバー、17・・・タブ
リード、18・・・タブ、19,30,34.39・・
・パッド、20・・・ペレット、21.31,35.3
7・・・インナーリード、22,32,36.38・・
・ボンディングワイヤ、23・・・アウターリード、2
4・・・レジンパッケージ、25・・・下金型、26・
・・ゲート、27・・・ランナー、28・・・キャビテ
ィ、29・・・半導体チップ。 第  1 図 第2図 Z/ −イきグーリード Z2−ぶパ〉テ′に7′ワイヤ 第3図 第  4 図 Y′ 第  5 図 第68図      第6A図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、上面にパッドが形成されている半導体チップを載置
    するためのベースと、前記ベース近傍にまで延在しボン
    ディングワイヤを介してパッドと接続するインナーリー
    ドを複数本有するリードフレームにおいて、前記ベース
    の長手側辺に近接しており、かつそのベース長手側辺中
    央からゲートに近い位置に配設されたインナーリードを
    反ゲート方向に屈曲させ、レジンを注入した際に、その
    レジン流れ界面に対してボンディングワイヤが直角ある
    いはほぼ直角に当たるように形成されていることを特徴
    とするリードフレーム。 2、ベース上に取付けられた半導体チップと、前記チッ
    プ近傍まで延在形成された複数のインナーリードと、前
    記チップ上面に形成されているパッドとインナーリード
    の先端部とを接続するボンディングワイヤと、それらを
    一体的に封止するレジンパッケージからなる半導体装置
    において、前記ベースの長手側辺に近接しており、かつ
    長手側辺中央からゲートに近い位置に配設されたインナ
    ーリードと接続するボンディングワイヤは、レジン流れ
    界面に対して直角あるいはほぼ直角に接するように、そ
    のループ方向が制御されていることを特徴とする半導体
    装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994027320A1 (en) * 1993-05-07 1994-11-24 National Semiconductor Corporation Plastic encapsulated integrated circuit package and method of manufacturing the same
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EP3349240A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-18 Renesas Electronics Corporation A method for manufacturing a semiconductor device

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