JPH03109759A - 集積回路装置のプラスチックパッケージング用リードフレーム - Google Patents

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〕 本発明は集積回路チップをプラスチックパッケージ内に
収納しリードを外部に導出するために用いられるリード
フレームに関する。

〔従来の技術〕

集積回路装置のプラスチックパッケージはエポキシ樹脂
等のトランスファ成形や射出成形によって作られるが、
多数個のリードを集積回路チップに接続しかつバフケー
ジ外に導出するためにいわゆるリードフレームが用いら
れる０周知のようにこのリードフレームは薄い金属シー
トをエツチング加工したもので、互いに繋がった数個か
ら数十個の枠状のフレームにそれぞれダイパッドや多数
条のリードが支承されており、ダイパッド上にチップを
搭載してリードをこれとボンディング線により接続した
後に、プラスチック成形を施した上でリードをフレーム
から切り離すことにより、プラスチックパッケージ内に
収納された集積回路装置を複数個同時に製作でき、自動
化装置を利用して集積回路装置を量産するに適する。第
６図はかかるリードフレームの１フレーム内のチッフカ
搭載されたダイパッドとその周りに配列されたリードの
概要を示すものである。

第６図において、図の中央に示されたダイパッド１１は
例えば４個の支えｌｌａを介して図示しないフレームに
支承されており、その周りに先端部が分布配列された多
数個のり一ド１２が基部を同様にフレームに支承されて
配列されている。集積回路のチップｌはダイパッド１１
上に搭載されてリード１２と接続される。第７図に第６
図の円Ａで囲んだ部分を拡大してこの接続の要領を示す
０図示のように、チップ１の周縁部に多数個配列された
接続パッド１ａが対応するリード１２の先端部１２ａと
ボンディング＆１１２を介して接続される。このボンデ
ィング完了後、第６菌の部分ハシチップされた範囲に樹
脂成形を施した上で、リード１２やダイパッド支えｌｌ
ａをフレームからプレス作業で切り離すことにより、プ
ラスチックパッケージ３内に収納された集積回路装置が
得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述のような従来のリードフレームではリー
ド数に制約があり、外部接続点数の多い集積回路装置に
対応できない問題がある。

最近の集積回路装！では小容量負荷を直接駆動でき、例
えばプリンタの印字素子や表示パネルの画素を多数個駆
動するための回路が組み込まれるが、負荷ごとに出力リ
ードが必要なので、外部接続点数ないしはピン数が百個
以上にもなることがある。一方、近年の高集積化技術の
進歩によってチップサイズは著しく小形化されて来てお
り、かかる小形チップを搭載した第６図の数鵬角のダイ
パッド１１の周りに、狭い先端間ピッチで多数個のリー
ドを配列しなければならない。

しかし、従来のリードフレームでは接続時のボンディン
グ装置の精度や製作時のエツチング精度に限界があって
、リードの先端間ピッチを２５０−程度以下にすること
は困難なので、チップサイズが非常に大きな場合は別に
してリードないしビンの総数は百個以上に制約され、折
角の高集積化技術もこの制約のために充分生かし切れな
い問題があった。なお、チップ１の周縁部に配列する接
続バンド１ａの相互間ピッチは、５０−程度以下にまで
縮めることが現伏でも可能である。

本発明はかかる制約を緩和して集積回路装置のリードな
いしはピン数が百個以上の場合にも適するプラスチック
パッケージング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〕

この目的は本発明によれば、リードフレームを集積回路
チップを搭載するダイパッドをフレームの中央部に備え
その周りに先端部を分布させてリードを配設した主リー
ドフレーム上にそのリードの先端部の外側に分布して先
端部が配列されたリードを備える従リードフレームを絶
縁フィルムを挟んで積み重ねた複合構成とし、絶縁フィ
ルムにはその下側のリードの先端部と主リードフレーム
のダイパッドを含む範囲に窓を開口し、従リードフレー
ムのリードの先端部を絶縁フィルムを介して主リードフ
レームのリードと重なるように配列するごとによって達
成される。

なお、上記構成中の従リードフレームはふつう１個とす
るのがよいが、必要に応じて複数個設けることもできる
。

〔作用〕

本発明では、ダイパッドをフレームの中央部に備えその
周りに先端部を分布させて複数個のリードを配設した主
リードフレーム上に、そのリードの先端部の外側に分布
して先端部が配列された複数個のリードを備える従リー
ドフレームを絶縁フィルムを挟んで積み重ねた複合構成
のリードフレームとすることにより、ダイパッドの周り
に主および従リードフレームのリードの先端部をいわば
同心杖の例えば二重層に配列して、ダイパッド支に搭載
されるチップと接続可能なリード数を増加させるととも
に、主、従両リードフレームのリードを絶縁フィルムに
より相互に絶縁する。

次に本発明では、絶縁フィルムにはその下側のリードの
先端部と主リードフレームのダイパッドを含む範囲に窓
を開口することにより、例えばこの窓内でダイパッド上
のチップ２土リードフレームのリードの先端部とをボン
ディングにより接続した上で、チップと従リードフレー
ムのリードの先端部とを接続できるようにする。

さらに本発明では、従リードフレームのリードの先端部
を絶縁フィルムを介して主リードフレームのリードと重
なるように配列することにより、従リードフレームのリ
ード先端部にボンディングを施す際にそれに掛かる圧力
や超音波エネルギが分散しないようにして、この従リー
ドフレームのリードをチップと接続するためのボンディ
ングが確実になされるようにする。

〔実施例〕

以下、図を参照しながら本発明の実施例を具体的に説明
する。第１図は本発明による複合構造のリードフレーム
の′ｌフレーム分をその主リードフレーム、絶縁フィル
ムおよび従リードフレームを順次重ね合わせた状態で示
す上面図であり、これに関連してチップとリード先端部
との接続部の詳細が第２図の要部拡大図に、リードのプ
ラスチックパッケージ外への導出部の構造が第３図の要
部拡大図にそれぞれ示されており、これらの図の前に説
明した第６図および第７図に対応する部分には同じ符号
が付されている。

第１図において、主リードフレーム１０と従リードフレ
ーム２０は、いずれも通例のようにニッケル鉄合金や銅
合金の０．１５〜０．２５ｍの厚みの金属シートを所望
のパターンにエツチングして形成したもので、図は両リ
ードフレームを絶縁フィルム３０ヲ挟んで互いに重ね合
わせた状態を示す。

主リードフレーム！０は、第６図と同じ方形のグイバン
ド１１とその周りに分布して先端部１２ａが並べられた
放射状配列の数十条のリード１２を含み、この例では枠
状のタイバー１３がリード１２を中間部で相互に連結し
、かつ支えｌｌａを介してグイバッド１１を支承してお
り、これらの全体がリード１２の基部１２ｂを介して図
で一点１１ｔＩＡでａ嬉に示されたフレーム１０ａによ
って支承されている。

従リードフレーム２０は、主リードフレーム１０と同形
状のフレーム２０ａおよびタイバー２３と、それらに支
承された同数かつほぼ同形状のり一ド２２を含み、リー
ド２２はリード１２よりもやや短く形成されてそれらの
先端部２２ａがリード１２の先端部１２ａの外側に分布
して並べられている。

これら両リードフレーム１０と２０の間に挟まれる絶縁
フィルム３０は、例えば０．１〜０．２　ｍの厚みのポ
リイミドフィルムをこれに用いるのがよ（、この例では
その外形がタイバー１３ないし２３よりやや大な方形に
形成され、中央部には主リードフレーム１１）のグイバ
ッド１１とリード１２の先端部１２ａとを図のように露
出させるこの例では方形の窓３１が開口される。この窓
３１の大きさは従リードフレーム２０のリード２２の先
端部２２ａが図示のようにその外側つまり絶縁フィルム
３０上に来るようにされる。

この絶縁フィルム３０の両面には接看剤を薄（塗布して
置き、これを挟んで両リードフレーム１０と２０を重ね
合わた後に僅かに加圧して３者を一体化して置くのがよ
い。

なお、この例では上述の窓３１に連続してスリット３２
が複敞個放射状に切られており、プラスチックパッケー
ジングのための樹脂成形時の樹脂の流れを良好にし、か
つ成形温度下の絶縁フィルム３０の収縮によるリード１
２や２２の変形を防止する役目を果たす。

以上の本発明によるリードフレームには、そのグイバッ
ド１１上に集積回路装置のチップｌを例えばはんだ付け
した上で、第２図に示すようにリード１２と２２に接続
する０本発明によるリード数の増加に応じて、同図（ａ
）のようにチップ１０周縁には数十−角の小形接続バッ
ドｌａが従来よりも狭い例えば１００−程度のピッチで
並べられ、１個置きにボンディング線２を介してリード
１２と２２とに交互に接続される。

このボンディング作業は、同図（ａ）のＹ−Ｙ矢視断面
である同図（ロ）のように絶縁フィルム３０の窓３１内
に露出されたり一ド１２の先端部１２ａへのボンディン
グを済ませた後に、窓３１の外側の絶縁フィルム３０上
に位置するり一ド２２の先端部２２ａへのボンディング
に移るのが合理的である０本発明では従リードフレーム
のり一ド２２の先端部２２ａが絶縁フィルム３０を介し
て主リードフレームのり一ド１２と必ず重ね合わされて
いるので、これに超音波ボンディングを施しても加圧力
や超音波エネルギが散逸せず、常に確実な接続が果たさ
れる。

このようにボンディング１２による接続を済ませた後、
第１図のタイバー１３と２３に囲まれた範囲にエポキシ
樹脂等のプラスチックパッケージ３をトランスファまた
は射出成形する。タイバー１３と２３はこの成形時に成
形キャビティを金型とともに閉鎖する役目を果たす、こ
の成形完了後、プレス作業でリードの基部１２ｂと２２
ｂをフレームｌＯａと２０ａから切り離すことにより各
集積回路装置を単離し、かつタイバー１３と２３のリー
ド相互間部分を打ち抜いてリード１２と２２を単離する
。

第３図は完成状態でのリード１２と２２のプラスチック
パッケージ３外への導出部を示す、上述のタイバーのリ
ード間部の打ち抜き後も、絶縁フィルム３０の周縁３３
はリード１２と２２の突出部分間に残って両者間を絶縁
する。上述のプレス作業後、リードの基部１２ｂと基部
２２ｂを図のように互いに異なる位置で折り曲げて図示
の完成状態とされる。集積回路装置の実装時には、もち
ろん、これらリードの基部１２ｂと２２ｂを介して印刷
配線基板等に取り付けかつ接続される。

第４図に本発明の異なる実施例の要部を示す。

この例では、主リードフレーム側のリード１２の先１部
１２ｃが従リードフレーム側のり−ド２２の先端部２２
ａに対し先端部間ピッチの２分の１だけダイパッド１１
の周縁方向にずれるよう曲がった形状にされる。これに
より、チップ１上の接続パッド１ａの配列と同間隔で先
端部２２ａと１２ｃが並び、ボンディングｖＡ２による
接続が前の実施例よりも容易になる。もちろん、この場
合にも従リードフレームのリード２２の先端部２２ａは
主リードフレームのり一ド１２上に重ねられる。

第５図に要部を示す本発明のさらに異なる実施例では、
従リードフレームのり一ド２２が中央部で曲がった形状
とされ、その基部２２ｃが主リードフレームのリード１
２の基部１２ｂからずらされる。また、この例では絶縁
膜３０がプラスチックパッケージ３の内側に納められる
。この例でもタイバー１３と２３のリード間部を打ち抜
いてリード１２と２２を単離でき、第３図の場合と異な
りそれらの基部１２ｂと２２ｃを同じ位置で折り曲げで
きる。

なお、上述のいずれの実施例でも従リードフレームを１
個としたが、必要に応じてこれを複数個設けて、主リー
ドフレーム上に適宜な大きさの窓が開口された絶縁フィ
ルムを介して順次これらを重ね合わせることにより、リ
ード数をさらに増加させることができる。これからもわ
かるように、本発明は上述の実施例に限らず種々の態様
で実施をすることができる。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、プラスチックパッケージ
ング用リードフレームを、ダイパッドをフレームの中央
部に備えその周りに先端部を分布させてリードを配設し
た主リードフレーム上に、このリード先端部の外側に分
布して先端部が配列されたリードを備える従リードフレ
ームを絶縁フィルムを挟んで積み重ねた複合構成とする
ことにより、グイバンドの周りに主および従リードフレ
ームのリードの先端部を二重層以上に配列して、ダイパ
ッド上のチップと接続可能なリード数を増加させること
ができる。

さらに本発明では、絶縁フィルムにその下側のリードの
先端部と主リードフレームのダイパッドを含む範囲に窓
を開口することにより、主および従リードフレームのリ
ード先端部をそれに対応するチップの接続パッドと接続
する際のボンディング作業を容易にするとともに、従リ
ードフレームのリードの先端部を絶縁フィルムを介して
主リードフレームのリードと重なるように配列すること
により、従リードフレームのリード先端部にボンディン
グ線を接続する際にそれに掛ける圧力や超音波エネルギ
の分散を防止して接続を確実にすることができる。

かかる利点を有する本発明によるリードフレームを利用
することにより、従来の隘路を打開してプラスチックパ
ッケージ内に収納された百個以上のビン数の集積回路装
置を容易に製作できるようになり、進歩した高集積化技
術による小形半導体チップを小形のプラスチックパッケ
ージ内に収納した集積回路装置を経済的に量産して提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までが本発明に関し、第１図は本発明
によるプラスチックパッケージング用リードフレームの
実施例の１フレ一ム分の上面図、第２図はこの実施例に
おけるチップとリード先端部の接続の様子を示す要部拡
大上面図および断面図、第３図は同じ実施例におけるリ
ードのプラスチックパッケージ外への導出構造を示す要
部拡大断面図、第４図は本発明によるリードフレームの
異なる実施例の要部拡大上面図、第５図は本発明のさら
に異なる実施例の要部拡大断面図である。 第６図以降は従来技術に関し、第６図は第１図に対応す
る従来のリードフレームの上面図、第７図はそのチップ
とリード先端部の接続の様子を示す要部拡大上面図であ
る。これらの図において、ｌ：集積回路装置用チップ、
２：ボンディング線、３ニブラスチツクパツケージ、１
０：主リードフレーム、１０ａ　：　１個のフレーム、
１１：ダイパッド、１１ａ：ダイパッド支え、１２：リ
ード、１２ａ：リードの先端部、１２ｂ：リードの基部
、１２ｃ：リードの屈曲された先端部、１３：タイバー
、２０：従リードフレーム、２０ａ：１個のフレーム、
２２：リード、２２ａ：リードの先端部、２２ｂ：リー
ドの基部、２２ｃ：リードのずらされた基部、２３：タ
イバ−１ｓｏ：ａ縁フィルム、３１：絶縁フィルムに開
口された窓、３２ニスリツト、３３：絶縁フィルムの外
第１ 図 第２図 第６図 第　ｌ　凶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集積回路チップを搭載するダイパッドをフレームの中央
   部に備えその周りに先端部を分布させてリードを配設し
   た主リードフレーム上にそのリードの先端部の外側に分
   布して先端部が配列されたリードを備える従リードフレ
   ームを絶縁フィルムを挟んで順次積み重ねてなり、絶縁
   フィルムにはその下側のリードの先端部と主リードフレ
   ームのダイパッドを含む範囲に窓を開口し、従リードフ
   レームのリードの先端部を絶縁フィルムを介して主リー
   ドフレームのリードと重なるように配列したことを特徴
   とする集積回路装置のプラスチックパッケージング用リ
   ードフレーム。