JPH04287356A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
関し、特にLOC(Lead On Chip)構造を
備えた樹脂封止形LSIパッケージに適用して有効な技
術に関するものである。
RAM(Dynatic Random Access
Memory)や、16メガビットDRAMなどの大
規模集積回路を形成した半導体チップを収容する樹脂封
止形LSIパッケージは、チップサイズが従来よりも増
大する一方でパッケージ寸法の増大には規格上の制約が
あるという理由から、パッケージ本体を構成する樹脂の
肉厚が極めて薄くなっている。そのため、パッケージ本
体内のインナーリード長が極めて短くなり、リードがパ
ッケージから抜け易くなったり、リードを折り曲げる際
にパッケージにクラックが発生したりするという問題が
生じている。
のうち、SOJ(Small Outline J−l
ead package)などの表面実装形LSIパッ
ケージでは、上記した問題に加えて、パッケージ中に含
まれる水分が半田リフロー時の熱で膨張することに起因
する、いわゆるリフロークラックが深刻な問題になって
いる。
載するタブ(ダイパッド)を廃止し、チップの主面に接
着した絶縁テープ上にリードを配置してリードとチップ
のボンディングパッドとをボンディングワイヤにより結
線する、いわゆるLOC(リード・オン・チップ) 構
造や、リード上に接着した絶縁テープの上にチップを搭
載し、リードとボンディングパッドとをワイヤで結線す
る、いわゆるCOL(Chip On Lead)構造
などのタブレスリードフレーム方式が提案されている。
LSIパッケージは、■インナーリード長を長くするこ
とができるため、パッケージの耐熱性や耐湿性が向上す
る。
必要がないので、サイズの大きいチップでも従来寸法の
パッケージに収容することが可能となる。■チップ内の
配線長を短くすることができるため、信号の配線遅延が
低減される。■水分がたまってリフロークラックの原因
となるタブの廃止により、リフロークラック耐性が向上
する、などの特徴がある。
においては、チップに電源(電源電圧〔VCC〕、基準
電圧〔VSS〕)を供給するそれぞれのインナーリード
をチップの長辺に平行して引き伸ばし、それらをチップ
の主面上の中央部に配置する方式が採用されている(以
下、本願においては、チップ中央部に引き伸ばされた上
記電源供給用インナーリードをバスバーリードと称する
)。 このバスバーリードを有するLOC構造のLSIパッケ
ージは、チップの主面のどの箇所にも短距離で電源を供
給することができるので、電源ノイズが低減され、回路
の高速動作を実現することができるという利点がある。
構造のLSIパッケージについては、日経BP社、19
91年2月1日発行の「日経マイクロデバイス、2月1
日号」P89〜P97、特願平2−234193号公報
などに記載がある。
ーリードを有するLOC構造のLSIパッケージは、温
度サイクル試験時にクラックが生じ易いという欠点があ
った。
ケージクラック発生のメカニズムは、以下のようなもの
であると考えられる。
に使用されている絶縁テープは、その熱膨張率が他の部
材(チップ、リード、樹脂)に比べて大きいため、温度
サイクル試験の低温側でこの絶縁テープが収縮した際、
その収縮応力によって絶縁テープの側面と樹脂との界面
に剥離が生じると共に、バスバーリードに撓みが発生す
る。
界面に生じた剥離がバスバーリードの側面、次いで上面
へと進展し、バスバーリードのコーナー部に応力が集中
してパッケージクラックが発生する。
生のメカニズムに着目してなされたものであり、その目
的は、バスバーリードを有するLOC構造のLSIパッ
ケージのクラックを防止することのできる技術を提供す
ることにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
造のLSIパッケージは、下記の構成(1)〜(9)う
ち、少なくとも一つを備えている。
ードのボンディングエリアだけにメッキを施し、その他
のエリアにはメッキを施さない。
縁よりも内側に配置することによって、バスバーリード
の側面を絶縁テープの側面から遠ざける。
ける。
ける。
面と平行する面内でジグザグ状に折り曲げる。
リードよりも薄くする。
ードの下面に配置される絶縁テープの面積をそれらの面
積と略等しくすることによって、絶縁テープの面積を必
要最小限まで縮小する。
0−5/℃以下の絶縁材料で構成する。
下にする。
ナーリードおよびバスバーリード)と樹脂との接着性が
向上する。すなわち、表面にAgなどのメッキを施した
リードは、メッキ処理をしないリードに比べて樹脂との
接着力が弱いので、必要な箇所(ボンディングエリア)
にだけメッキを施すことにより、リードの全面にメッキ
を施している従来技術に比べてリードと樹脂との接着性
が向上する。
リードの側面を絶縁テープの側面から遠ざけることによ
り、絶縁テープの側面と樹脂との界面に生じた剥離がバ
スバーリードの側面へと進展するのを防止することがで
きる。
リードの上面に凹凸を設けることにより、バスバーリー
ドの上面が平坦な場合に比べてバスバーリードと樹脂と
の接着力が向上する。
リードの側面に凹凸を設けることにより、バスバーリー
ドの撓みが抑制されると共に、応力が集中するコーナー
位置が分散されるため、バスバーリードのコーナー部へ
の応力集中が緩和される。
リードを絶縁テープの上面に平行な面内でジグザグ状に
折り曲げることにより、前記手段(4) と同様の効果
が得られ、そのコーナー部への応力集中が緩和される。
リードの厚さをインナーリードよりも薄くすることによ
り、バスバーリードのコーナー部に集中する応力が低減
される。
プの面積を必要最小限にすることにより、その収縮応力
が低減される。また、テープ接着剤の濡れにくい部分を
除去することもできる。
プを熱膨張率1.4×10−5/℃以下の絶縁材料で構
成することにより、その収縮応力が低減される。
プの厚さを0.1mm以下まで薄くすることにより、そ
の体積が小さくなるので、収縮応力が低減される。
お、実施例を説明するための全図において、同一の機能
を有するものは同一の符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
より説明する。図1は、このLSIパッケージのインナ
ーリードおよびバスバーリードを示す要部平面図、図2
は、このLSIパッケージの要部破断斜視図、図3は、
このLSIパッケージの短辺方向に沿った断面図である
。
LSIパッケージ1は、樹脂封止形LSIパッケージの
一種のSOJである。このLSIパッケージ1は、例え
ば400(mil)のパッケージサイズを有している。 パッケージ本体2は、例えばシリコーンフィラーを添加
したエポキシ系樹脂からなり、その内部にはシリコン単
結晶からなる長方形の半導体チップ3が封止されている
。このチップ3の主面には、例えば16メガビット(M
bit)の大容量を有するDRAMが形成されている。
絶縁テープ4が接着されている。この絶縁テープ4の基
材は、例えば熱膨張率(α)が1.4×10−5/℃以
下またはそれ以下で、厚さが0.1mmまたはそれ以下
のポリイミド系樹脂テープからなり、エポキシ系または
ポリイミド系の接着剤によってチップ3の主面上に接着
されている。
3の主面の中央部には、チップ3の長辺方向に沿って複
数のボンディングパッド5が形成されている。また、上
記絶縁テープ4上には、チップ3の長辺方向に沿って複
数のインナーリード6Aが配置されている。すなわち、
本実施例のLSIパッケージ1は、チップ3の主面上に
絶縁テープ4を介してインナーリード6Aを配置したL
OC(リード・オン・チップ)構造を採用している。
体2の長辺の側面から外方に延在するアウターリード6
Bと一体に構成されている。アウターリード6Bのそれ
ぞれには、規格に基づき所定の番号が付されている。本
実施例のLSIパッケージ1は、例えば24本のアウタ
ーリード6Bを有し、図2に示すように、パッケージ本
体2の手前の左端から右端に沿って1番端子〜6番端子
、9番端子〜14番端子が配置され、パッケージ本体2
の向こう側の右端から左端に沿って15番端子〜20番
端子、23番端子〜28番端子が配置されている。
2の手前の1番端子および14番端子は電源電圧〔VC
C〕端子である。電源電圧〔VCC〕は、例えば回路の
動作電圧5〔V〕である。また、パッケージ本体2の向
こう側の15番端子および28番端子は基準電圧〔VS
S〕端子である。基準電圧〔VSS〕は、例えば回路の
基準電圧0〔V〕(GND)である。
は空き端子、4番端子はライトイネーブル信号端子、5
番端子はロウアドレスストローブ信号端子、6番端子、
9〜13番端子、16〜20番端子および23番端子は
アドレス信号端子、24番端子は空き端子、25番端子
はカラムアドレスストローブ信号端子、26番端子は空
き端子、27番端子はデータ出力端子である。なお、チ
ップ3の短辺には、チップ支持用リード6Cが設けられ
ている。
6Aおよびチップ支持用リード6Cのそれぞれは、リー
ドフレームから切断され、かつ成形されている。リード
フレームは、例えば42アロイなどのFe−Ni合金、
またはCuで構成されており、その板厚は150〜25
0μm程度である。
電源電圧〔VCC〕端子である1番端子および14番端
子は、図2の手前の絶縁テープ4上のバスバーリード7
と一体に形成されている。また、基準電圧〔VSS〕端
子である15番端子および28番端子は、図2の向こう
側の絶縁テープ4上のバスバーリード7と一体に形成さ
れている。上記一対のバスバーリード7,7のそれぞれ
は、コの字状のパターンを有しており、例えばエポキシ
系またはポリイミド系接着剤によって絶縁テープ4上に
接着されている。
れたインナーリード6A(2番端子〜6番端子、9番端
子〜13番端子、16番端子〜20番端子、23番端子
〜27番端子)のそれぞれは、エポキシ系またはポリイ
ミド系接着剤によって絶縁テープ4上に接着されている
。
ンディングワイヤ8を通じてチップ3のボンディングパ
ッド5と電気的に接続されている。電源電圧〔VCC〕
端子を構成するインナーリード6Aに接続されるボンデ
ィングワイヤ8、および基準電圧〔VSS〕端子を構成
するインナーリード6Aに接続されるワイヤ8のそれぞ
れの一端は、バスバーリード7上にボンディングされて
いる。また、信号端子を構成するインナーリード6Aに
接続されるボンディングワイヤ8のそれぞれの一端は、
バスバーリード7の上を跨ぐようにしてインナーリード
6A上にボンディングされている。
、Alあるいはこれらの金属の表面に絶縁性樹脂を被覆
した被覆ワイヤからなる。また、ボンディングワイヤ8
は、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディング
法を用いてボンディングされている。
Aおよびバスバーリード7の上面において、ボンディン
グワイヤ8の一端が接続される領域(ボンディングエリ
ア))には、Ag、AuまたはPdからなるメッキパタ
ーン9が形成されている。すなわち、本実施例のLSI
パッケージ1は、インナーリード6aおよびバスバーリ
ード7のボンディングエリアだけにメッキを施し、その
他のエリアにはメッキを施していない。
バスバーリード7は、絶縁テープ4の外縁よりも内側に
配置されている。すなわち、本実施例のLSIパッケー
ジ1は、バスバーリード7の側面を絶縁テープ4の側面
から遠ざけている。
、下記のような作用、効果を得ることができる。
ーリード7のボンディングエリアだけにメッキを施し、
その他のエリアにはメッキを施さないことにより、イン
ナーリード6Aおよびバスバーリード7の全面にメッキ
を施す場合に比べて、インナーリード6Aおよびバスバ
ーリード7とパッケージ本体2を構成する樹脂との接着
性が向上する。
ープ4の側面から遠ざけることにより、万一絶縁テープ
4の側面と樹脂との界面に剥離が生じた場合でも、この
剥離がバスバーリード7の側面へと進展するのを防止す
ることができる。
10−5/℃以下の絶縁材料で構成することにより、そ
の収縮応力を低減することができる。
またはその以下にすることにより、その体積が小さくな
るので、その収縮応力を低減することができる。
パッケージクラックの発生率を低減することができるの
で、DRAMの動作信頼性、寿命が向上する。
パッケージ1のインナーリード6Aおよびバスバーリー
ド7を示す要部平面図である。
よびバスバーリード7のそれぞれの下面に配置された絶
縁テープ4は、その面積がインナーリード6Aおよびバ
スバーリード7の面積と略等しくなっている。このよう
に、本実施例のLSIパッケージ1は、絶縁テープ4の
面積を必要最小限まで縮小し、その収縮応力を低減した
ので、パッケージクラックの発生率を低減することがで
きる。
パッケージ1のインナーリード6Aおよびバスバーリー
ド7を示す要部平面図である。
その側面の一部に凹凸パターン10が設けられている。 これにより、絶縁テープ4の収縮応力に起因するバスバ
ーリード7の撓みが抑制されるので、パッケージクラッ
クの発生率を低減することができる。
パッケージ1の短辺方向に沿った断面図である。
その厚さがインナーリード6Aよりも薄くなっている。 これにより、バスバーリード7のコーナー部に集中する
応力が低減されるので、パッケージクラックの発生率を
低減することができる。
6Aよりも薄く加工するには、例えばプレスで圧潰した
り、エッチングしたりすればよい。
パッケージ1のインナーリード6Aおよびバスバーリー
ド7を示す要部平面図である。
その上面に多数のディンプル(窪み)11が設けられて
いる。これにより、上面が平坦な場合に比べてバスバー
リード7とパッケージ本体2を構成する樹脂との接着力
が向上するので、パッケージクラックの発生率を低減す
ることができる。
パッケージ1のインナーリード6Aおよびバスバーリー
ド7を示す要部平面図である。
絶縁フィルム4の上面に平行な面内でジクザグ状に折り
曲げられている。これにより、絶縁テープ4の収縮応力
に起因するバスバーリード7の撓みが抑制されるので、
そのコーナー部への応力集中が緩和され、パッケージク
ラックの発生率を低減することができる。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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。
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、少なくともバスバーリードを有するLOC構造の樹脂
封止形LSIパッケージ全般に適用することができる。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
LOC構造の樹脂封止形LSIパッケージのクラック発
生率を低減することができるので、樹脂封止形LSIパ
ッケージの信頼性、寿命が向上する。
要部平面図である。
る。
の要部平面図である。
の要部平面図である。
の断面図である。
の要部平面図である。
の要部平面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記インナーリードおよびバスバーリードの
ボンディングエリアのみにメッキを施したことを特徴と
する半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記バスバーリードを前記絶縁テープの外縁
よりも内側に配置したことを特徴とする半導体集積回路
装置。 - 【請求項3】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記バスバーリードの上面に凹凸を設けたこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記バスバーリードの側面に凹凸を設けたこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項5】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記バスバーリードを前記絶縁テープの上面
に平行な面内でジグザグ状に折り曲げたことを特徴とす
る半導体集積回路装置。 - 【請求項6】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記バスバーリードの厚さを前記インナーリ
ードよりも薄くしたことを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項7】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記インナーリードおよび前記バスバーリー
ドの下面に配置された前記絶縁テープの面積を前記イン
ナーリードおよび前記バスバーリードの面積と略等しく
したことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項8】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記絶縁テープが熱膨張率1.4×10−5
/℃以下の絶縁材料からなることを特徴とする半導体集
積回路装置。 - 【請求項9】 樹脂封止形LSIパッケージに封止さ
れた半導体チップの主面上に絶縁テープを介してインナ
ーリードおよびバスバーリードを配置し、前記インナー
リードおよびバスバーリードと前記半導体チップのボン
ディングパッドとをボンディングワイヤにより結線した
リード・オン・チップ構造を有する半導体集積回路装置
であって、前記絶縁テープの厚さを0.1mm以下にし
たことを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3052416A JP2971594B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3052416A JP2971594B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04287356A true JPH04287356A (ja) | 1992-10-12 |
JP2971594B2 JP2971594B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=12914190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3052416A Expired - Lifetime JP2971594B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2971594B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07252459A (ja) * | 1993-03-29 | 1995-10-03 | Hitachi Chem Co Ltd | 耐熱性接着剤 |
US6215169B1 (en) | 1998-05-15 | 2001-04-10 | Nec Corporation | Semiconductor device with adhesive tape not overlapping an opening in the uppermost surface of the semiconductor element surface |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3052416A patent/JP2971594B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07252459A (ja) * | 1993-03-29 | 1995-10-03 | Hitachi Chem Co Ltd | 耐熱性接着剤 |
US6215169B1 (en) | 1998-05-15 | 2001-04-10 | Nec Corporation | Semiconductor device with adhesive tape not overlapping an opening in the uppermost surface of the semiconductor element surface |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2971594B2 (ja) | 1999-11-08 |
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