JPH0461363A - 表面実装型プラスチックパッケージ - 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ＬＳＩパッケージに関し、特に、ファインピッ
チで微細なリードを有する表面実装型プラスチックパッ
ケージに関する。

［従来の技術〕 表面実装型プラスチックパッケージには種々な種類が知
られているが、ファインピッチで微細なリードを有する
代表的なものとしては、クオツドフラットパッケージ（
以下ＱＦＰという。）があり。

現在量も広く普及しており、数量的にも多い。

従来のＱＦＰは、４２合金あるいは銅合金をスタンピン
グ加工、あるいはエツチング加工によりリードフレーム
とし、リードフレームのアイランドにＬＳＩチップをダ
イボンディングし、ＬＳＩチップとリードフレームのイ
ンナーリードとをワイヤボンディングにより接続する。

その後、エポキシ等樹脂によりトランスファモールド法
により封止し、その封止したＱＦＰをリードフレームか
ら個々に切り出し、リードを成形して最終的にＱＦＰと
して仕」―げる。

この他に、特殊なパッケージとしては、例えばナショナ
ルセミコンダクタ社がテープパック（Ｔａｐｅ　Ｐａｋ
）と呼ぶガードリング付ＱＦＰがある。−層タイプのＴ
ＡＢ（テープオートメ−ティラドボンディング）テープ
を使用し、テープのインナーリード（フィンガー）と、
ＬＳＩチップとをギヤグボンデイフグ法により接続し、
トランスファモールド法により、封止するものである。

この封止のときに、ＬＳＩチップ部分（ボディ）だけで
なく、アウターリード部分にリング状樹脂を形成する。

このリング状樹脂は、主として機械的強度を補強し、パ
ッケージリードをガードするために設ける。

〔発明が解決しようとする課題〕

表面実装型プラスチック、例えばＱＦＰは電子機器が求
める軽薄短小によくフィツトするパッケージであり、か
つ価格面、あるいはアセンブリでのハンドリング性で有
利であり、広く普及している。

今後、さらに多ビン化、ファインピッチ化を実現するこ
とが求められている。

ＱＦＰの多ビン化、ファインピッチ化を実行しようとす
る際の基本的な技術的課題は、パッケージリードの機械
的な強度が低下することに対する対策である。これは、
リード幅が狭められ、リード厚が薄くされることからも
たらせられるもので、リード変形、コプラナリテイ不足
、アウターリードボンディング位置精度の低下等、アセ
ンブリ上の不良要因となる。

ＱＦＰのファインピッチ化を進めるときの今一つの基本
的な課題は、プリント配線板への半田付けが難しくなる
ことに対する対策である。すなわち、パッケージリード
の間隔が狭くなるにつれて、半田ブリッジ不良が多くな
り、その対策のために、半田量を減らすと、オーブン不
良が多くなる。このために、半田の許容適量範囲が極め
て狭くなり、生産性を低下させることになる。これに対
する対策である。

この技術的課題に対して、提案されているガードリング
付ＱＦＰは、この点については、樹脂のガードリングが
補強しており、一応は対策されているといえる。しかし
ながら、このパッケージは広く普及している実装装置を
使用できず、新規な設備を手立てする必要がある。現状
では、ガードリング付ＱＦＰは局部的にしか使用されて
おらず、プリント配線板上でのアセンブリは、はとんど
すべてＱＦＰとの混載になる。その場合は、アセンブリ
工程がＱＦＰ単独の場合に比較して、２倍以上になる。

そのために、コストアップを招き、ファインピッチなガ
ードリング付ＱＦＰを使用するメリットが減殺される。

本発明の目的はパッケージリード間を絶縁材を用いて絶
縁するようにした表面実装型プラスチックパッケージを
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明に係る表面実装型プラ
スチックパッケージにおいては、表面実装型プラスチッ
クパッケージのリードフレームの両面から絶縁性フィル
ムを機械的なプレスで圧着し、該リードフレームに形成
された隣接するパッケージリード同士の隙間を該絶縁性
フィルムで埋めたものである。また、前記絶縁性フィル
ムの比誘電率は封止樹脂の比誘電率より小さくしたもの
である。

［作用〕 本発明の特徴は、パッケージのリードが絶縁材で機械的
に補強されていること、該絶縁材は、半田付は面と反対
側からリード間隙を埋めており、半田ブリッジの発生を
抑止すること、該絶縁材は封止樹脂の誘電率よりも低い
誘電率のものが選ばれており、従来のＱＦＰよりも、リ
ード間ストレイ容量、信号伝達スピードが優れているこ
とにある。

また、例えば、従来のガードリング付ＱＦＰに対して、
本発明が相違している点は、プリント配線板へのアセン
ブリ、本発明のパッケージでは広く普及設置されていＱ
ＦＰの装置をそのまま利用でき、プリント配線板へ広く
使用されているＱＦＰと混載する場合、本発明のパッケ
ージは一括してアセンブリできるものである。

［実施例］ 以下、本発明について図面を参照して説明する。

（実施例１） 第１図は本発明の実施例１を示す平面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ　’線断面図である。

図において、ＩＣチップ１をアイランド２にダイボンデ
ィングし、ＩＣチップ１とパッケージリード３とをボン
ディングワイヤ４で接続している。リードフレームには
、通常の表面実装型プラスチックパッケージと同じサイ
ズでピッチの送り穴５及び位置決め穴６が設けられてい
る。実施例ではリードフレームとして、Ｃｕ合金系で、
板厚が０．１２５鵬、インナーリード間の間隔がＯ，１
００ｍｍ、リード数が５００ケのものを使用した。

さらに、ボッティング法により、エポキシ系もしくはシ
リコン系等の樹脂７でＩＣチップｌとボンディングワイ
ヤ４とを保護しており、リードフレームの表面側及び裏
面側から、それぞれ絶縁性フィルム８ａ及び８ｂが樹脂
７の表面に接着されている。

この絶縁性フィルム８ａ及び８ｂは本発明により特に設
けたもので、その役割は（ｉ）パッケージリード３の機
械強度の改善、（ｉｉ）半田リフロー時の半田ブリッジ
不良の低減、及び（■）パッケージリード間容量の低減
等である。実施例では絶縁性フィルムとして、厚さ１５
０ｐ　ｍ　、比誘電率２．０〜２．５の長尺状のテフロ
ン系フィルムを使用した。絶縁性フィルム８ａ、　８ｂ
の比誘電率は封止樹脂の比誘電率よりも小さく設定しで
ある。フィルムの幅としては絶縁性フィルム８ａ側が５
０Ｍ、絶縁性フィルム８ｂ側が３５航のものを使用した
。なお、絶縁性フィルム８ｂ側は、第１図から分かるよ
うに正方形に（ＱＦＰの場合）切断して、使用する。絶
縁性フィルム８ａ及び８ｂの接着は樹脂７の外側部分を
機械的にプレスして、パッケージリード３の間隙に押し
込むことで行う。

この後、トランスファモールド法で封止樹脂９を成形し
、リード切断、リード整形を行って完成する。完成時に
は絶縁性フィルム８ｂは外部から見えない。

第３図は本発明によるパッケージをプリント配線板１０
に設けられたマウントパッド１１にソルダー１２で半田
付けした状態を示す側面図である。第４図は半田付は部
分を拡大した斜視図である。

微細化され機械的強度の低下したパッケージリード３は
絶縁性フィルム８ａにより補強され、リード変形、及び
コブラナリテイ等の問題に対して、耐量を持つようにな
る。アウターリードボンディング時の位置精度も出しや
すくなる。また、パッケージリード３間の間隙には絶縁
性フィルム８ａが埋め込まれているために、物理的に半
田ブリッジが形成できない。また、絶縁性フィルム８ａ
、　８ｂのうち、プリント配線板ＩＯ上のマウントパッ
ドＩＩにソルダー１２で半田付けされる側の絶縁性フィ
ルム８ｂの面積を、反対側の絶縁性フィルム８ａの面積
より小さく設定しである。なお、図中には記載していな
いが、プリント配線板ｌＯに表面処理が施され、半田ブ
リッジの発生が起こり難いようにされている。

第５図は本発明を実施する製造工程を示す断面図である
。

本発明は、従来のプラスチックパッケージと同じ工程フ
ォローでワイヤボンディングまで行ったのち、エポキシ
系樹脂でワイヤ部分をボッティングし保護し、例えばテ
フロン系樹脂テープをリードフレームの両面から圧着す
る。特にチップをダイボンディングしている側のテープ
は強く圧着しリードの間隙に食い入るようにする。

この後、従来のプラスチックパッケージと同じく樹脂封
止したのち、リードフレームから切断し、リードを整形
して完成する。アセンブリは従来のＱＦＰと全く同じと
する。

すなわち、圧着した樹脂テープの効果でリードの機械的
強度を補強する。また、パッケージリードの間隙に、半
田付は面と反対からテープの樹脂を埋め込み、半田ブリ
ッジ不良の発生を抑止するものである。

第５図（ａ）はダイボンディング−ワイヤボンディング
→封止ボッティングの各工程を終了し、位置決め六６を
使って、絶縁性フィルム８ａ及び８ｂとリードフレーム
とを所定の位置に位置合わせしたことを示す。

第５図（ｂ）は絶縁性フィルム８ａ及び８ｂをリードフ
レームに機械的にプレスし、圧着したことを示す。なお
、このときのプレスは、当然ながら樹脂７を避けて行う
。

第５図（Ｃ）はトランスファモールド法で樹脂封止９を
成形加工したことを示す。絶縁性フィルム８ａには上記
の実施例に記載したテフロン系のみならず、本発明の主
旨にかなう機械的強度加工性等を有するものであれば、
ホリエステル系、ポリイミド系、その他のフィルムが使
用できる。但し、封止樹脂９との組合せにおいて、両者
の接着性が良好なことが望ましい。もしそうでなければ
、表面処理により、接着性を確保することが必要である
。

第５図（ｄ）はリード切断、リード整形を行い完成した
状態を示す。絶縁性フィルム８ｂは樹脂封止９の内側に
包まれており、絶縁性フィルム８ａだけがアウターリー
ド側で出ている。すなわち、プリント配線板１０上に設
けられたマウントパッド１１に接触する側のパッケージ
リードは露出しているが、反対側は絶縁性フィルム８ａ
で被覆されている。

（実施例２） 第６図は本発明の実施例２を示す断面図である。

第１図及び第２図の実施例と異なっているのは、ＩＣチ
ップ１からパッケージリード３への接続がＴＡＢ（テー
プオートメーテツドボンディング）になっていることで
ある。すなわち、ＩＣチップ１に金。

銅もしくはソルダー等の金属バンプＩ３が設けられ、そ
れにテープリード１４が熱圧着法、もしくは半田付−け
法で接続されている。さらにテープリード１４はパッケ
ージリード３に接続されている。なお、図中に示したガ
ードリング１５はポリイミド等のＴＡＢテープフィルム
をテープリード１４の変形防止用ガードリングとして設
けたものである。

絶縁性フィルム８ａ及び８ｂの材料、作用等は第１図、
及び第２図の実施例と同じである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、絶縁性フィルムを設ける
ことにより、例えば従来、３００ビン程度が多ビン化の
限界と云われたＱＦＰについて５００ビンまで多ピン化
でき、本発明を実施することにより次の効果を得ること
ができる。すなわち、（ｉ）パッケージリードの機械強
度が改善でき、それにより、コプラナリテイのほかにパ
ッケージリードの変形に関係した歩留り低下、及び品質
トラブルが低減でき、しかも、パッケージリードの位置
精度を改善できる。

（ｉｊ）プリント配線板のマウントパッドヘパツケージ
リードを半田付けするに際し、ファインピッチ時に本質
的に問題となる半田ブリッジ不良の発生を抑止すること
ができる。そのために、半田作業の歩留り向上、及び半
田量等の作業条件、コントロールが容易になる。

（ｉｉｉ）さらに、絶縁性フィルムとして封止樹脂より
も比誘電率の小さな材料を選択すれば、パッケージリー
ド間のストレイ容量の低減、信号遅延時間の低減等電気
的特性を改善することができる。

等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す平面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ　’線断面図、第３図は本発明のＬＳＩパッ
ケージを実装した状態を示す側面図、第４図はＬＳＩパ
ッケージの接続部分を拡大した斜側面図、第５図（ａ）
、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ）は本発明に係るパッケ
ージの製造工程を示す断面図、第６図は本発明の実施例
２を示す断面図である。 １・・・ＩＣチップ　　　　　２・・・アイランド３・
・・パッケージリード ４・・・ボンディングワイヤ ６・・・位置決め穴 ８ａ、８ｂ・・・絶縁性フィルム １０・・・プリント配線板 １２・・・ソルダー １４・・・テープリード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面実装型プラスチックパッケージのリードフレ
   ームの両面から絶縁性フィルムを機械的なプレスで圧着
   し、該リードフレームに形成された隣接するパッケージ
   リード同士の隙間を該絶縁性フィルムで埋めたことを特
   徴とする表面実装型プラスチックパッケージ。
2. （２）前記絶縁性フィルムの比誘電率は封止樹脂の比誘
   電率より小さくしたことを特徴とする請求項第（１）項
   記載の表面実装型プラスチックパッケージ。