JPH0258361A

JPH0258361A - リード付電子部品搭載用基板

Info

Publication number: JPH0258361A
Application number: JP20973688A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kosaka; 克己匂坂; Atsushi Hiroi; 廣井　厚; Mitsuhiro Kondo; 近藤　光広; Takeshi Takeyama; 武山　武
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1990-02-27
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2622862B2

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）本発明は電子部品＃５佐用基板に関し、特に多数のビン
を有するリードフレームと配線基板とが一体化された高
密度実装用のリード付電子部品塔赦用基板に関する。

（従来の技術）一般に、電子機器の高機能化は、大きく分けると次の二
つの方法によって実現されている。

その第一の方法は汎用電子部品を高密度に実装して、単
位体積あたりの機能を増大させる方法である。

第二の方法は、一つの半導体素子等に出来るだけ多くの
個別機部をもつこんだ客先仕様のＩＣ（ゲートアレイ）
を作り２部品点数を軽減することで単位体積あたりの機
能な増大させる方法である。この場合、ＴＣとしては、
これか量産品であり、特にデジタル回路を有するもので
あれば、船釣には、ゲートアレイか採用される。

このゲートアレイはＲｅｎｔの法則にみられるように、
その機能の高さはゲート数の多さにより決まり、ゲート
数の増加は、入出力端子数を増加させている。

入出力端子数は６４ビン程度から数百ビンのものかあり
、ＰＧＡ、ＱＦＰ、ＴＡＢｋ４のパッケージングかなさ
れている。

ＱＦＰはこの中で、低コストで、汎用性の高いパッケー
ジ形態である。

ＱＦＰは４方向にアウターリートの出たり−トフレーム
を利用したパッケージである。トランスファーモールド
時にかかるストレスから半導体装ｆとリードをつなぐワ
イヤーは短くシなければならないため、インナーリート
が、半導体素子近くに配置されている。

ところか、インナーリードは、リードフレーム加ｒの限
界から２多ビンにおけるインナーリート加工か出来ない
場合かある。

それに対して、導体層か薄く、ファインな加工が可能な
基板を利用したものを例にとった場合、特開昭５９−９
８５４５号公報においても、その具体化されたものが種
々提案されている。

コノ０開＋１５９−９８５４５号公報において提案され
ているものは。

「導体層を形成したベレット取付基板の土にベレットを
取り付、前記ベレットのボンディングバットと前記導電
層とをワイヤボンディングによって電気的に接続し、前
記ベレット取付板の前記導電層をリードフレームに接合
してなる半導体装置」であるが、このような半導体装δを代表する基本的構成
としては、第６図に示すように主として次の二つである
。

すなわち、第一の構成は、ワイヤボンディングによフて
電気的に接続されるベレットと導ｊｔｔ層を形成した基
板である。

また、第二の構成は、基板上の導ｔｒＬ層と接続される
リードフレームである。

（発ＩＪ１が解決しようとする課題）ところか、以上のような基本構成を採ると、特に近年の
電子部品搭載用多ピンパツケージ形成において解決しな
ければならない次のようなａ題か発生するのである。

すなわち、第一に本発明の具体例としてあげられている
ガラスエポキシ基板とリードフレームの１ｍ接続におい
ては、具体的にそれを実施しようとした際に次の問題か
発生する。インナーリートのｌ１ｍ加１の限界から導電
層材の基板を使用するのであるから、そのインナーリー
ド部と基板導体との接続は、微細接続になり位置合せか
非常に困難である。

第二にベレットとして半導体サイズは微細加工の進歩と
１分留り向上の必要から必然的に小さくなるため、ワイ
ヤーボンディングによる接続を前提としているのであれ
ば、単に平面的に導１ｔ！、層を形成する基板では配線
に限界がある。

第三に面付実装用の多ビンパッケージはその成ひからし
て、約くシなければならず巾に基板を薄くすることでは
、ソートフレーム接続の際に、基板とり−トフレームと
の熱膨張の差によるそりやねしれを発生しやすく、ハン
ドリング強度も弱くなる問題かある。

以上の７５ｍを解決すべく、本発明Ｊｌ等が鋭意研究を
してきた結果、基板を多層構造にするとともに、リード
フレームとの接合部に対応する基板に導電層か露出した
段部をもうけることで良い結果を生むことを知見し、未
発１７１を完成したのである。

そして１本発明の目的とするところは、リードフレーム
とノ＾板との接合時の位置合せが容易で薄型で多ビン接
合が回旋、さらに電子部品搭載用基板としての物理強度
にすぐれた電子部品搭載用基板を筒中な構成によって提
案することにある。

（課題を解決するためのｆ段）以にの課題を解決するために本発明では次のような手段
を採った。すなわち、［導体パターン（８）を有する第一基板（６）と、この
第一基板（６）よりも小さく、かつ導体パターン（８）
を有して第一基板（６）上に一体化される第一基板（７
）とからなり。

この第二基板（７）の外周壁と第一基板（６）とによっ
て形成された段部（２２）に、リードフレームのインナ
ーリート（４）端部か配置され、このインナーリート（
４）端部と電子部品か搭載される第一基板（６）又は第
二基板（７）　−Ｌ、の導体パターンの少なくともいず
れか一方とを電気的に接続したことを特徴とするり−ト
付電子部品搭載用基板（１）」である。

第１図は１本発明の１段によって実現されたリード付電
子部品搭載用基板（１）の−例のＱＦＰを示した上面図
である。

第２図は、第１図に示めしたリード付電子部品搭載用基
板（１）の電子部品＃５ａ用基板（２０）の斜視図であ
る。

さらに、第３ＵＡは、第１図に示めしたり−ドフレーム
打電子部品搭載用基板（＋）に半導体素子（２１）を搭
載し、ワイヤーボンディングにより接続した後、トラン
スファーモールド（３１）により封Ｉヒした半導体装２
２（３０）の断面図である。

第１図に示されたリード付電子部品搭載用基板（１）は
、第２図に示めされるように導体パターン（８）を有す
る第一基板（６）とそれよりも小さい導体パターン（８
）を有する第二基板（７）をａ層し、スルーホール（９
）により必要な箇所は、第一ノル板（６）の導体パター
ン（８）と第二ノ＾板（７）の導体パターン（８）か接
続されている。

第一基板（６）と第二基板（７）とによって形成される
段部（２２）に露出する導体パターン（８）に電気的に
接続されている。

ここで使用される第一基板（６）や第二基板（７）は、
エポキシ、ポリイミド、トリアジン、アルミナ、ガラス
等の無機、有機材料でもよくガラスエポキシのような複
合材料でもよい。

第一基板（６）と第二基板（７）の材質は同一でも異な
っていてもよく、さらに第２図に示されるように、第一
基板（６）と第二基板（７）の導体パターン（８）をス
ルホール（９）接続又は金線、導電性ペースト、半田等
により、７ｆｔ気的に接続していてもよく、電気的に独
立であってもよい。

また、第一基板（６）と第二基板（７）はその大きさか
異なり、その外周の段部（２２）に導体パターン（８）
が露出しておればよく、その段Ｍ　（２２）も４面に必
ずある必要はなく２面であってもよい。

さらに、第一基板（６）や第二基板（７）か多層基板で
あってもよく、第一基板（６）に一体止される第二ノ＆
Ｍｉ（７）の厚みはリードフレーム（２）との位を快め
が出来る段差かあればよく、そこに配置されるリードフ
レーム（２）の厚みよりも必ずしも厚い必要はない。

リードフレーム（２）と電子部品搭載用基板（２０）の
接続は、半田、導電性の接着剤１例えば、ダイボンド川
のＡｇ／エポキシ材でもよく、また溶接てもよい、さら
に、リードフレーム（２）と電子部品ｔＸ佐用基板（２
０）の接続は、接着剤で基板とり−トフレーム（２）を
固定し、ワイヤーボンディングによって電気的に接続し
てもよい、この場合の接続は、要するに、電気的接続と
物理的接着強度がとれるものであればよい。

ソードフレーム（２）の厚みや材質は、リード強度、加
ｒ性、基板との熱整合等により決めればよく、なんら制
限されることはない、熱整合を考えれば、銅系のリード
フレーム材は、ガラスエポキシ等の有機材料との組み合
せがψましく、４２アロイ材はアルミナ等のセラミック
材との組み合せが望ましい。

さらに、本発明に係るリート付電子部品搭載川基板（２
０）は、第３図に示すように、少なくとも１つ以Ｅの半
導体素子（２Ｉ）をｇ赦し、ワイヤーボンドによって電
気的に接続した後、トランスファーモールド（３１）、
　ｍ＠コート又は、ボッティング月＋ｈによって半導体
装２１（３０）となる。

（発明の作用）本発明は以Ｆのような手段を採ることによって以下の作
用がある。

■９本発明に係るリード打電子部品ｇ＃ｉ、用基板（１
）においては、第一基板（６）と第二基板（７）よりな
る段部（２２）を利用することで、リードフレーム（２
）のインナーリート（４）部と容易に、高精度な位置決
めが出来る。したがって、ファインピッチのアウターリ
ード（３）が出来さらにファインなインナーリード（４
）との接続が無理なく行なえるものとなフている。

２、第一基板（６）の導体パターン（８）と第一基板（
７）の導体パターン（８）からなるため、半導体素子（
２１）との接続部が多層構造となり、小さな面間でボン
ディング用のバッド（１０）を多くもうけることが出来
るようになっている。

３、第二基板（７）が第一基板（６）の補強基板として
も使用出来るため、第一基板（７）が薄くても物理強度
の高い電子部品搭載用基板（２０）となっている。

４、第二基板（７）が半導体素子（２１）を実装後にボ
ッティングによって樹脂刃出する際に一般的にボッティ
ング時に使用される樹脂の流れ１ヒめ用の枠としても利
用出来るようになっている。

（実施例）次に本発明を図面に示した各実施例に従って詳細に説明
する。

実施例１第１図は、本発明の第一実施例に係るソート付電子部品
搭載用基板（１）のＬ面図である。

ここで使用するリードフレーム（２）は０．１５■１厚
の４２アロイ材を使用し、第一基板（６）と第二基板（
７）とともに、０．２１■厚のガラストリアジン基板で
、導体パターン（８）は３５ｐｍ厚の銅箔で５１Ｌｍの
ニッケルメッキ、０．５μｍの金メツキがほどこされて
いる。

インナーリード（４）と第一基板（６）との接続部は０
．５１１の長さである。

リードフレーム（２）と電子部品搭載用基板（２０）と
の接続に際しては、治具や、光学的な自動実装機を使用
することなく、凹凸を利用し、容易に位置決めし、半田
（３３）によって接続した。

第２図は本発明の第一実施例に係るソート付電子部品搭
載用基板（りの創視図である。

第一基板（６）の導体パターン（８）と第二基板（７）
の導体パターン（８）は必要に応じてスルーホール（９
）で接続され、半導体搭載部の周辺に配置された第一基
板（６）のワイヤーボンディング用のバット（１０）と
第二基板（７）のワイヤーボンディング用のバット（１
０）はリードフレーム（２）のアウターリート（３）と
１対１で対応しており、リードフレーム（２）のタイバ
ー（５）を除いた後は電気的に独立するように配線され
ている。

本構成により、多ビンの接続と、３５ルｍの銅箔の加工
から、リードフレームでは出来ないインリート部の微、
線加工を可能にしている。

第３図は第一実施例に係るリード打電子部品搭載用ノ＾
板（１）を利用した半導体搭載Ｓ装置（３０）の斯面図
である。

半導体素子（２１）は第一基板（６）の導体層によって
形成されたベレットダイ（ＩＩ）の上に、Ａｇ／エポキ
シのダイボンド用の接着剤（３２）を介して搭載され、
第一基板（６）と第二基板（７）のワイヤーポンディン
グパッド（１０）を金線（２３）で接続されている。

さらに、トランスファーモールド（３１）で封ＩＦされ
たものとなっている。

実施例２第４図は本発明の第２実施例に係るリード付電子部品搭
載用基板（１）の斜視図である。

ここで使用するリードフレーム（２）は０．２■■Ｈの
銅系材料である。

第一基板（６）は１．Ｏｓ謹厚のアルミニウムに０．０
５履ｌのポリイミド絶縁層（３４）を介して１８ルｍｉ
Ｊ箔の導体パターン（８）が形成され、所定のニッケル
、金メツキかほどこされている。

第二基板（７）は、０．２ｍｍ厚のガラスエポキシの基
材に同様に１８ｇｍの銅箔のパターン（８）が形成され
、所定の二・ンケル、金メツキがほどこされている。

第一基板（６）と第二基板（７）の導体パターン（８）
は電気的に独立している。

リードフレーム（２）のインナーリード（４）と電子部
品搭載用基板（２０）との接続は、第一基板（６）の導
体パターン（８）と半田（３３）接続し、第二基板（７
）の導体パターン（８）とは、金線Ｃ２３）によって接
続されている。

以ヒの構成により１本実施例においては、第一基板（６
）と第二基板（７）が独立しているため、スルーホール
（９）の加工も必要なく安価に製造することか出来る。

第５ｒｉｉｌは第二実施例のリード付電子部品搭載用基
板（１）を半導体素子（２１）を実装後にシェルモール
ド（３７）Ｍ止しである。第一基板（６）の金属板（３
６）か外気に直接接しているために放熱性がよいものと
なっている。

この詐の第二基板（７）はシェルモールドの際の樹脂流
れをおさえる効果を示した。

（発明の効果）以北詳述したように１本発明によれば。

［導体パターン（８）を有する第一基板（６］　と、こ
の第一基板（６）よりも小さく、かつ導体パターン（８
）を有して第一基板（６）上に一体化される第二基板（
７）とからなり、この第二基板（７）の外周壁と第一基板（６）とによっ
て形成された段部（２２）に、リードフレームのインナ
ーリード（４）端部か配行され、このインナーリード（
４）端部と電子部品が搭載される第一基板（６）又は第
二ノ人板（７）Ｌの導体パターンの少なくともいずれか
一方とを電気的に接続したこと」にその構成」−の特徴かあり、これにより薄型で多ビン
接続か容易て、さらに電子部品搭載用基板（２０）とし
ての物理強度にすぐれたリード付電子部品搭載用基板（
＋）を簡単な構成により提供することか出来るのである
。

すなわち、本発明のリード付電子部品搭載用基板（１）
において１次のような具体的効果を有する。

■）本発明によるリード付電子部品搭載用基板（１）に
おいては、第一基板（６）と第二基板（７）の段部（２
２）の凹凸により、リードフレーム（２）との位置決め
が、特別な方法によることなく容易に行なえるため、フ
ァインピッチな多ビン接続が安価に行うことが出来る。

２）導体パターン（６）が多層構造であるため半導体素
子（２１）が小さく、ワイヤーボンディングエリアが狭
くても、多くのアウターリード（コ）と接続することが
出来る。

小さくとも、多くの入出力をもつ半導体素子（２りを比
較的短い金線（２３）で接続出来るため、信頼性の高い
パッケージングとなる。

３）第二基板（７）か第一基板（６）の補強ノ＾板とし
ての役割りもはだすため、第一基板（６）が薄くても物
理的強度が高く、半導体素子（２１）実装工程等でのハ
ンドリングによる応力からリードフレーム（２）と基板
との接続不良を少なくすることが出来る。

４）第二基板（７）をボッティングによる樹脂封止の流
れ１トめとしても使用出来るため、別に流れにめ川の枠
をもうける必要かなく、安価に信頼性の高い封１Ｆ構造
をとることか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例に係るリート付電子部品搭
載用基板の平面図、：ｊ４２図は第一実施例に係るリー
ド打電子部品＃５截用基板の電子部品搭ａ　ＪｆＪ基板
の斜視図、第３図は第一実施例に係るリート付電子部品
搭載用基板に半導体素子実装後にトランスファーモール
ドにより樹脂封止した半導体装置の断面図である。ｍ　４１−５１１は本発明の第二実施例に係るリート付
電子部品搭載用基板の斜視図、第５図は第二実施例のリ
ート付電子部品搭載用基板を採用した半導体装置の断面
図、第６図は従来例の半導体装置の断面図である。符　　　号　　　の　　　説　　　明ｌ・・・リード付電子部品搭載用基板、２−・・リード
フレーム、３・・・アウターリート、４・−・インナー
リード、５・・・タイバー、６・・・第一基板、７・・
・第二基板、８・・・導体パターン、９・・・スルーホ
ール、１０・・・ワイヤーボンデインクバッド、１１・
・・ペレットダイ、２０・・−゛電子部品清截基板、２
１・・・半導体素子。２２・・・段部、２３・・・金線、３０・・・半導体装
置、　３１・・・トランスファーモールド樹脂、３２・
・・ダイボンド接着剤３コ・・・半田、３４・・・絶縁
層、３５・・・接着剤、３６・・・金属板コア・・・シ
ェルそ−ルド樹脂。以　　ヒ

Claims

【特許請求の範囲】

導体パターンを有する第一基板と、この第一基板よりも
小さく、かつ導体パターンを有して前記第一基板上に一
体化される第二基板とからなり、この第二基板の外周壁
と前記第一基板とによって形成された段部に、リードフ
レームのインナーリード端部が配置され、このインナー
リード端部と電子部品が搭載される前記第一基板又は前
記第二基板上の導体パターンの少なくともいずれか一方
とを電気的に接続したことを特徴とするリード付電子部
品搭載用基板。