JPH0273660A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents

半導体装置用リードフレーム

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JPH0273660A
JPH0273660A JP63225380A JP22538088A JPH0273660A JP H0273660 A JPH0273660 A JP H0273660A JP 63225380 A JP63225380 A JP 63225380A JP 22538088 A JP22538088 A JP 22538088A JP H0273660 A JPH0273660 A JP H0273660A
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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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、半導体装置用リードフレームに関し、特に樹
脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレームのダ
イボンドパッド部の構造に関するものである。
［従来の技術］ 通常、シリコン基板上に半導体集積回路装置を形成した
半導体チップは、パッケージ内に封止されて形成されて
いる。第１５図は、従来の樹脂封止型半導体装置の断面
構造図を示している。本図を参照して、モールド樹脂封
止型半導体装置１は、リードフレーム２と半導体チップ
３およびモールド樹脂材４とを備えている。リードフレ
ーム２はモールド樹脂材４の外部にまで延びた複数のリ
ード５と半導体チップ３をその上面に載置して固定する
ダイボンドパッド部６とを備えている。
モールド樹脂封止型半導体装置１は次のような工程によ
って製造される。
まず、リードフレーム２のダイボンドパッド部６表面上
に半田などのグイボンド材７を載置する。
次にこのダイボンド材７の表面上に半導体チップ３を載
置し、これを温度３２０℃程度の高温雰囲気下で保持し
、ダイボンド材７を溶融する。その後、冷却して゛ト導
体チップ３をリードフレーム２のダイボンドパッド部６
上に固定する。
次に、半導体チップ３とリードフレーム２のリード５と
をワイヤボンディングする。ワイヤボンディングは温度
２５０℃程度で熱圧着あるいは超音波熱圧着される。
その後、半導体チップ３が固定して接続されたリードフ
レーム２の周囲を２００℃〜２５０℃の温度下でモール
ド樹脂材によってモールド成型して図示の形状に成形さ
れる。その後、放置して冷却される。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のモールド樹脂封止型半導体装置においては、製造
過程から完成に至るまでの温度履歴により生じる熱歪の
影響が大きな問題となっていた。
すなわち、鋼材や鉄材あるいはこれらの合金からなるリ
ードフレーム２のダイボンドパッド部６は、第１４図に
示すように長方形の平板状に構成されている。そして、
このダイボンドパッド部６は、半導体チップ３のダイボ
ンド材［程での温度（３２０℃）から常温まで冷されて
収縮しようとする。
また、モールド樹脂材４はエポキシ樹脂などの熱硬化性
樹脂からなり、モールド成型時の温度（２００℃〜２５
０℃）から常温まで冷却されて収縮しようとする。これ
らの両者は互いに異なる材料からなり、しかも冷却温度
に差が生じている。したがって、通常は熱膨張率の大き
いダイボンドパッド部６がモールド樹脂材４に比べて相
対的に大きな熱収縮量を生じようとする。しかも、ダイ
ボンドパッド部６の剛性がモールド樹脂材４に比べて大
きいため、パッケージ全体としての熱歪はダイボンドパ
ッド部６の熱収縮に支配される。このために半導体チッ
プ３やモールド樹脂材４が許容以上の熱歪を受けること
によりζ半導体チップ３が曲がったり、モールド樹脂材
４の内部にクラックが発生したりする等の問題が生じた
。
したがって、本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、半導体チップを十分に載置固定し
、かつ製造工程において生じる熱歪によってモールド樹
脂材のクラックや半導体チップの曲がりを生じさせるこ
とがないダイボンドパッド部を有する半導体装置用リー
ドフレームを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明による半導体装置用リードフレームは、半導体チ
ップをその上面に載置して固定するダイボンドパッド部
と、ダイボンドパッド部の周囲に配置された複数本のリ
ード片からなるリード部とを含んでおり、ダイボンドパ
ッド部は、半導体チップをその上面に載置し得るような
形状に形成された線状体から構成されている。
また、本発明の他の例では、ダイボンドパッド部を構成
する線状体は、互いに交差しない１または２以上の独立
した連続体から形成されている。
またさらに本発明の他の例では、ダイボンドパッド部を
構成する線状体の形状はペアノ曲線で構成されている。
［作用コ 本発明における半導体装置用リードフレームは、ダイボ
ンドパッド部を線状体で構成することにより、ダイボン
ドパッド部の剛性を低減させている。
これにより、製造時の温度変動に起因する熱収縮によっ
て、ダイボンドパッド部が周囲の半導体チップやモール
ド樹脂材に及ぼす熱収縮力が低減される。このために、
モールド樹脂封止型のパッケージ全体から見て、ダイボ
ンドパッド部とモールド樹脂材との間で相互に影響を及
ぼす熱収縮力が均等化することによって、特にモールド
樹脂材に生じる熱歪量を抑制することができる。そして
、これによって、モールド樹脂祠にクラックが発生する
のを防止することができる。
また、本発明の他の例では、ダイボンドパッド部を構成
する線状体の形状としてペアノ曲線を用いている。ベア
ノ曲線とは、連続曲線で正方形の内部を埋め尽すものと
定義される数学上で言う一連続曲線の形態を表わすもの
である。このペアノ曲線を用いると、ダイボンドパッド
部の単位正方領域に位置する線状体の形状をダイボンド
パッド部全面にわたって相似または合同形状で形成する
ことができる。このために、ダイボンドパッド部と半導
体チップ裏面との接触面積がダイボンドパッド部全面に
わたって均等に設定することができる。また、ダイボン
ドパッド部の剛性を均等に低減することができる。この
ために、製造工程での熱収縮時の局部的な応力集中を防
止することができる。また、このような形状は半導体チ
ップの裏面を均等に支持することによりダイボンド時の
リードフレーム搬送作業を容易に成し得る。
［実施例］ 以下本発明の一実施例について図を用いて説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例によるリードフレーム
のダイボンドパッド部周辺領域を示す平面図である。図
示のリードフレーム２は、ペアノ曲線で構成されたダイ
ボンドパッド部６と、その周囲に放射状に形成された複
数本のリード５とを備えている。ダイボンドパッド部６
は、鋼材や鉄材あるいはこれらの合金相をたとえば線幅
０．　１５　ｍ　ｍのペアノ曲線状に形成した線状体６
ａから構成されている。ダイボンドパッド部６の四隅に
は、この部分を支えるための吊りリード８が一体的に形
成されている。ダイボンドパッド部６を構成するベアノ
曲線状の線状体６ａは、通常、交差部を持たない独立し
た１本の連続曲線で表わされる。そして、ダイボンドパ
ッド部６を複数の正方領域に分割して見ると、分割した
各正方領域内に形成されるペアノ曲線の一部分の形状は
すべての正方領域にわたって合同または相似形で構成さ
れている。このために、ダイボンドパッド部６の平面内
の互いに直交する任意の二方向における剛性をほぼ等し
くすることができる。これによって、パッケージング工
程において温度変動によって生じる熱歪による応力の局
部集中を防止することができる。また、このような形状
は、ダイボンドパッド部６表面上に固定される半導体チ
ップ３との接触面積を接触領域内で均等に分布させるこ
とができる。したがって、半導体チップ３をその下面か
ら均等に支持するダイボンドパッド部６の支持機能を損
うことがない。さらに、これはダイボンドパッド部６に
接続される吊りリード８によって達成される。
第２図は、ダイボンドパッド部６を構成するペアノ曲線
の始点１０および終点部１１と吊りリード８との接合部
を示す平面拡大図である。吊りリード８はダイボンドパ
ッド部６と一体的に接続されている。この吊りリード８
とダイボンドパッド部６との接合形状は、さらに第３図
および第４図に示されるような形状が考えられる。
次に、本発明の他の実施例を第５図ないし第１３図を用
いて説明する。これらの実施例に共通する特徴点として
は、ダイボンドパッド部を構成する線状体６ａがリード
５と一体に接続されていることである。そして、このリ
ード５にダイボンドパッド部６を保持する吊りリードと
しての役割と、本来的なリード線の役割とを兼用させて
いる。したがって、このような構造によって吊りリード
を不要とした簡略な構造を構成している。
第５図に示す実施例は、ペアノ曲線状に形成された線状
体６ａからなるダイボンドパッド部６と、この連続した
ベアノ曲線の始点１０および終点部１１と一体に接続形
成された２本のリード５ａ。
５ｂと、ダイボンドパッド部６の周辺に放射状に形成さ
れた３８本の独立したリード５とから構成されている。
ダイボンドパッド部６に接続された２本のリード５ａ、
５ｂは連続した導電材料から構成されるため、１本のリ
ードとして機能する。
第６図に示す実施例は、第５図に示す実施例に対して、
ダイボンドパッド部６を構成する線状体６ａのペアノ曲
線の途中が切断分割されている。
これによって、ダイボンドパッド部６を構成する２つの
線状体６ａに一体的に接続されたり一ド５ａ、５ｂは、
各々独立したリードとして機能する。
第７図に示す実施例は、第５図に示す実施例に対して、
さらに線状体６ａの途中に２本の新たなリード５ｃ、５
ｄを接続し、ダイボンドパッド部６の支持を強化した例
である。
第８図に示す実施例は、第７図に示す実施例に対して、
線状体６ａ自身の支持強度を増加させるために、線状体
６ａのベアノ曲線の途中の任意の２点間を接続した形状
にしたものである。
第９図に示す実施例は、ダイボンドパッド部６を３つの
独立したベアノ曲線形状を有する線状体６ａで構成し、
その各々の線状体６ａの始点１０および終点部１１をリ
ードらａ、５ｂと一体的に接続形成したものである。
第１０図に示す実施例は、第９図に対して３つの各々独
立した線状体６ａに対して、さらにそのベアノ曲線の途
中にリード５ｃ、５ｄを接続し、ダイボンドパッド部６
の支持構造の強化を図ったものである。
第１１図に示す実施例は、ダイボンドパッド部６をリー
ド５から延びた各々独立したベアノ曲線部分を有する線
状体６ａで構成したものである。
これによって、ダイボンドパッド部６の周囲に形成され
るリード５は、すべて独立したリードとしての機能を果
たすことができる。
第１２図に示す実施例は、各々独立した複数のベアノ曲
線状の線状体６ａを並列に並べてダイボンドパッド部６
を形成したものである。
さらに、第１３図に示す実施例は、第１２図の実施例に
対して各々独・立した線状体６ａを、さらにその途中で
切断分割して１個の線状体６ａと１本のリード５とを一
体に構成したものである。
このように、本発明の半導体装置用リードフレームはダ
イボンドパッド部６を線状体のパターン形状で構成し、
その剛性を低減させている。これによって、モールド樹
脂封止型半導体装置を構成するモールド樹脂材や半導体
チップなどとの剛性の均等化を図っている。これによっ
て、製造工程時の温度変動に起因する熱収縮に対して、
ダイボンドパッド部が他の構成要素に及ぼす相対的な熱
収縮力を低減させている。このために、特にモールド樹
脂材では、ダイボンドパッド部６側からの熱収縮歪によ
る変形量が低減され、クラックの発生などを防止するこ
とができる。
また、上記実施例において説明したように、ダイボンド
パッド部６をベアノ曲線形状に形成すると、その形状の
合同性により、ダイボンドパッド部６上に載置される半
導体チップ３のサイズの変更に対しても、ペアノ曲線の
合同図形のサイズや反復数を変更するだけで容易に適用
可能となり、ダイボンドパッド部の設５１上の自由度を
増加させることができる。
なお、上記実施例においては、ダイボンドパッド部６を
構成する線状体６ａの形状を主にペアノ曲線を用いる場
合を中心に説明したが、これに限定されることなく、ダ
イボンドパッド部６の剛性を小さくし得るような形状で
あれば、たとえば渦巻状や波線形状などのような形状で
あっても構わない。
［発明の効果〕 以上のように、本発明によれば半導体装置用リードフレ
ームのダイボンドパッド部６を線状体で構成することに
よって剛性を低減し、モールド樹脂パッケージに対して
ダイボンドパッド部が及ぼす熱収縮の影響を低減するこ
とにより、半導体チップ用モールド樹脂材へのストレス
やクラックの発生を防ＩＩ−することができる。また、
さらに線状体のパターンをベアノ曲線状に形成すること
により、均等に封缶した接触部分で半導体チップと接続
されるため、製造時の局部的な応力集中を防ＩＬし、半
導体チップへのダメージを軽減することができる。これ
らによって信頼性の高いモールド樹脂封止型半導体装置
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例による半導体装置用リード
フレームのダイボンドパッド部近傍を示す甲面構造図で
ある。第２図は、ダイボンドパッド部と吊りリードとの
接続部分を示す平面拡大図である。第３図および第４図
は、さらにダイボンドパッド部と吊りリードとの接続部
を示す他の例の平面拡大図である。第５図、第６図、第
７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図、第１２図
および第１３図は、本発明の半導体装置用リードフレー
ムの種々の変形例を示すダイボンドパッド部近傍の平面
構造図である。 第１４図は、従来の半導体装置用リードフレームのダイ
ボンドパッド部近傍の゛＋Ｅ面構造図である。 第１５図は、モールド樹脂封止型半導体装置の一般的な
断面構造を示す断面構造図である。 図において、２はリードフレーム、５＋　　５ａ＋５ｂ
、５ｃ、５ｄはリード、６はグイボンド１＜・ソド部、
６ａは線状体、８は吊りリードを示している。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体チップをその上面に載置して固定するダイ
    ボンドパッド部と、 前記ダイボンドパッド部の周囲に配置された複数本のリ
    ード片からなるリード部とを含む半導体装置用リードフ
    レームにおいて、 前記ダイボンドパッド部は、前記半導体チップをその上
    面に載置し得るような形状に形成された線状体から構成
    されていることを特徴とする、半導体装置用リードフレ
    ーム。
  2. （２）前記線状体は互いに交差しない１または２以上の
    独立した連続体からなる、請求項１記載の半導体装置用
    リードフレーム。
  3. （３）前記線状体の形状は、ペアノ曲線で構成されてい
    る、請求項２記載の半導体装置用リードフレーム。
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