JPH05326802A - 複合リードフレーム、およびこの複合リードフレームを用いた半導体装置 - Google Patents

複合リードフレーム、およびこの複合リードフレームを用いた半導体装置

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JPH05326802A
JPH05326802A JP12581392A JP12581392A JPH05326802A JP H05326802 A JPH05326802 A JP H05326802A JP 12581392 A JP12581392 A JP 12581392A JP 12581392 A JP12581392 A JP 12581392A JP H05326802 A JPH05326802 A JP H05326802A
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lead
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Mamoru Onda
田 護 御
Masaharu Takagi
城 正 治 高
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Hitachi Cable Ltd
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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Abstract

(57)【要約】 【目的】配線基板とリードフレーム本体との半田付け時
において配線基板あるいはリードフレーム本体に熱膨張
差に起因した反りが発生することを防止できる複合リー
ドフレーム、およびこの複合リードフレームを用いた半
導体装置を提供する。 【構成】外枠部14に連続してリード部15,16が形
成されたリードフレーム本体11と、半導体チップ13
が搭載されるチップ搭載部12aおよびこのチップ搭載
部12aに向かって伸長する配線パターン21が形成さ
れた配線基板12とを有し、配線基板12の配線パター
ン21をリードフレーム本体11のリード部15,16
に結合して配線パターン21とリード部15,16との
電気的接続状態を維持する複合リードフレームであっ
て、前記リードフレーム本体11の外枠部14に、リー
ドフレーム本体11のリード部15,16と配線基板1
2との熱膨張差を吸収するクッション部17,18,2
5を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体チップの電極
を配線基板を介してリードフレーム本体に接続する半導
体装置用の複合リードフレームであって、詳しくは、接
合時等の熱に起因して発生するリードフレーム本体と配
線基板との熱膨張差を吸収するようにした複合リードフ
レームに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の複合リードフレームとしては、特
開平3−84939号公報および特開平3−89539
号公報等に記載されたものが知られる。例えば、後者の
特開平3−89539号公報に記載された複合リードフ
レームは、リードフレーム本体のインナリード部の先端
に間隔を隔て導電パターンが形成されたフィルムを配設
し、半導体チップの電極をボンディングワイヤ等でフィ
ルムの導電パターンに、また、このフィルムの導電パタ
ーンを半田等でリードフレーム本体のインナリード部に
接続し、フィルムの導電パターンを介して半導体チップ
の電極をリードフレーム本体のインナリード部に接続す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の複合リードフレームにあっては、リードフレー
ム本体が銅等の金属、フィルムがポリイミド等の樹脂か
らなり、熱膨張率が異なるため、導電パターンとインナ
リード部との半田付け時等に発生する熱でフィルムある
いはリードフレーム本体に反り等の不都合が発生すると
いう問題があった。この発明は、上記問題に鑑みてなさ
れたもので、半田付け時等にフィルムあるいはリードフ
レーム本体に反り等の不都合が発生することを防止でき
る複合リードフレーム、また、この複合リードフレーム
を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、外枠部に連続してリード部が形
成されたリードフレーム本体と、半導体チップが搭載さ
れるチップ搭載部およびこのチップ搭載部に向かって伸
長する配線パターンが形成された配線基板とを有し、前
記配線基板の配線パターンを前記リードフレーム本体の
リード部に結合して前記配線パターンと前記リード部と
の電気的接続状態を維持する複合リードフレームであっ
て、前記リードフレーム本体の外枠部に、前記リードフ
レーム本体のリード部と前記配線基板との熱膨張差を吸
収するクッション部を形成した。
【0005】また、請求項2の発明は、外枠部に連続し
てリード部が形成されたリードフレーム本体と、このリ
ードフレーム本体のリード部に結合して電気的接続状態
を維持する配線パターンが形成された配線基板と、この
配線基板上に搭載され、電極が配線パターンに接続され
る半導体チップと、を有する半導体装置において、前記
リードフレーム本体の外枠部に前記リードフレーム本体
のリード部と前記配線基板との熱膨張差を吸収するクッ
ション部を形成した。
【0006】
【作用】この発明の半導体装置は、配線基板とリードフ
レーム本体との熱膨張率が異なり半田付け時等に配線基
板とリードフレーム本体とに熱膨張差が発生しても、こ
の熱膨張差を外枠部のクッション部で吸収できるため、
配線基板あるいはリードフレーム本体に反り等の不都合
が発生することを防止できる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図1から図3はこの発明の一実施例にかかる複
合リードフレームを用いた半導体装置を表し、図1が同
半導体装置の平面図、図2が同半導体装置の断面図、図
3が同半導体装置の一部拡大断面図である。
【0008】図中、11はリードフレーム本体、12は
いわゆるFPCからなる配線基板、13は半導体チップ
を示す。リードフレーム本体11は、外枠部14、アウ
タリード部15およびインナリード部16を有し、厚さ
が0.15mmのFe−Ni合金板(Ni含有率 42
%)をプレス加工して成形される。外枠部14には、空
間14aが形成され、空間14aによって空間14a間
に鉤型状の第1のクッションリード(クッション部)1
7と帯状の第2のクッションリード(クッション部)1
8とが形成される。第1のクッションリード17は各リ
ード部14,15の延在方向に対する剛性が小さく、こ
の延在方向に容易に変形する。同様に、第2のクッショ
ンリード18は、各リード部15,16と直交する方向
に延在し、小さな曲げ剛性を有する。
【0009】アウタリード部15は外枠部14に一体に
連続し、また、アウタリード部15とインナリード部1
6とは矩形枠状のタイバー19を介して一体に連続し、
インナリード部16は先端が後述する配線基板12の配
線パターンと接合する。タイバー19はモールド完了ま
でインナリード部16の変形を防止し、インナリード部
16の表面には先端から1mm程度の範囲に7〜10μ
mの厚さに錫めっき層16a(図3参照)が施される。
【0010】また、このタイバー19は、4角で第3の
クッションリード25(クッション部)を介し外枠部1
4と連続する。この第3のクッションリード25も、上
述した第1のクッションリード17と同様に、剛性が小
さく、タイバー19の変位を許容する。
【0011】配線基板12は、平面視矩形状をなし、中
央に半導体チップ13を搭載する搭載部12aが形成さ
れる。この配線基板12は、図3に明示されるように、
絶縁層20の表面に導電パターン21を積層して構成さ
れ、さらに、この導電パターン21上にメッキ層22が
形成される。絶縁層20は厚さが50μmのポリイミド
から、導電パターン22は厚さが35μmの銅箔から構
成され、また、メッキ層22はニッケル下地(厚さ 1
〜3μm)の金めっき(厚さ 0.5〜1.5μm)か
らなりリードフレーム本体11のインナリード部16と
後述する半田によって金−錫共晶合金を形成して冶金的
に接合する。
【0012】後述するように、この配線基板12は、C
CL(Copper ClaudLaminatio
n)法により無酸素銅圧延銅箔にポリイミドワニスをキ
ャスティングした後、圧延銅箔にホトレジスト等で所定
のパターンに導電パターン21を形成し、この導電パタ
ーン21にめっき層22を形成して製造される。
【0013】半導体チップ13は、多数の電極を有し、
上述した配線基板12の搭載部12a上に搭載される。
この半導体チップ13は、電極がボンディングワイヤ2
4によって配線基板12の導電パターン21と接続さ
れ、このめっき層22を介してリードフレーム本体11
と接続される。
【0014】この実施例の半導体装置は、先ず、Fe−
Ni合金板にプレス加工を施して各リード部15,16
および外枠部14を同時に形成してリードフレーム本体
11を成形する。ここで、リードフレーム本体11は各
リード部15,16のピッチおよび数を品種の異なる配
線基板12に対して互換性を持たせて、すなわち共通化
して成形する。このため、1つの金型で各種の配線基板
に共通なリードフレーム本体を製造でき、その製造コス
トを低減できる。
【0015】また、プレス金型は、ポンチのクリアラン
スを銅系および鉄系材料の板に対し共通化し、各種材料
の板に対し互換性を持たせた。ここで、一般に、プレス
金型のクリアランスは弾性係数が大きな鉄系材料に対し
ては大きく、銅系材料に対しては小さく設定され、銅系
材料に対してはクリアランスが大きくなるとバリ等が発
生しやすくなる。しかしながら、配線基板12を介して
半導体チップ13の電極をリードフレーム本体11に接
続する本願実施例の構造、すなわち、複合リードフレー
ムを採用する半導体装置では、インナリード部16にボ
ンディングワイヤ24を接続せずインナリード部16の
ピッチ間を大きくとれるため、バリ等が実用上大きな支
障を生じることがない。より具体的に述べれば、複合リ
ードフレームを採用する半導体装置では、リードフレー
ム11のインナリード部16の下面に5μm程度のバリ
が発生しても、インナリード部16上に7〜15μm程
度のめっき層22が施されるため、実用上支障を生じな
い。
【0016】この後は、リードフレーム本体11のイン
ナリード部16の先端部分に約1mmの範囲にわたって
錫めっきを施し、このインナリード部16と配線基板1
2の導電パターン21とを250〜300°Cの温度で
加圧して、すなわち、いわゆる低融点ろう接により接合
する。このインナリード部16と導電パターン21と
は、導電パターン21のめっき層22の金とが共晶合金
を形成して冶金的に結合する。
【0017】なお、インナリード部16と導電パターン
21との接続は60%Sn−40%Pbの共晶半田を用
いることも可能である。そして、この共晶半田を用いる
場合は、250〜300°Cの温度で、すなわち、上述
の場合よりも低い温度で接続することができる。
【0018】ここで、ろう接時においては、上述の25
0〜300°Cの温度に加熱されるため、後に冷却され
ると配線基板12とリードフレーム本体11との熱膨張
差が発生する。すなわち、この実施例では、配線基板1
2の熱膨張率が22×10-6/°C、上述したFe−N
i合金のリードフレーム本体11の熱膨張率が4.5×
10-6/°Cであるため、これら配線基板12とリード
フレーム11とに熱膨張差が発生する。しかしながら、
この熱膨張差は各クッションリード部17,18,25
の変形で吸収される。したがって、配線基板12あるい
はリードフレーム本体11に反り等の不都合が発生する
ことがない。
【0019】次に、半導体チップ13の電極と配線基板
12の導電パターン21との間をボンディングワイヤ2
4で接続し、さらに、半導体チップ13を樹脂封止す
る。そして、この後に、タイバー19、第1のクッショ
ンリード部17、外枠部14を切断して半導体装置が完
成する。
【0020】なお、上述した実施例では、リードフレー
ム本体11をFe−42%Ni合金の板から構成する
が、このリードフレーム本体11は亜鉛を0.05〜
0.15重量%含む銅合金から構成することもできる。
そして、前述したように、この銅合金からなるリードフ
レーム本体11も、共通のプレス金型によってプレス成
形することができるため、コストの低減が図れる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、クッション部でリードフレーム本体と配線基板の熱
膨張差を吸収できるため、リードフレーム本体のリード
部と配線基板の導電パターンとの半田付け時において発
生する熱でリードフレーム本体あるいは配線基板に反り
等の不都合が発生することを防止できるという効果を得
られる。
【0022】特に、上述した実施例においては、リード
フレーム本体のリード部のピッチを大きくできるという
複合リードフレームの特性に着目し、銅系あるいは鉄系
のリードフレーム本体も共通の金型でプレス成形するた
め、その製造コストを低減できるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例にかかる半導体装置の平
面図である。
【図2】 同半導体装置の断面図である。
【図3】 同半導体装置の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
11 リードフレーム本体 12 配線基板 13 半導体チップ 14 外枠部 15 アウタリード部 16 インナリード部 17 第1のクッションリード(クッション部) 18 第2のクッションリード(クッション部) 21 導電パターン 25 第3のクッションリード(クッション部)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外枠部に連続してリード部が形成されたリ
    ードフレーム本体と、半導体チップが搭載されるチップ
    搭載部およびこのチップ搭載部に向かって伸長する配線
    パターンが形成された配線基板とを有し、前記配線基板
    の配線パターンを前記リードフレーム本体のリード部に
    結合して前記配線パターンと前記リード部との電気的接
    続状態を維持する複合リードフレームであって、 前記リードフレーム本体の外枠部に、前記リードフレー
    ム本体のリード部と前記配線基板との熱膨張差を吸収す
    るクッション部を形成したことを特徴とする複合リード
    フレーム。
  2. 【請求項2】外枠部に連続してリード部が形成されたリ
    ードフレーム本体と、このリードフレーム本体のリード
    部に結合して電気的接続状態を維持する配線パターンが
    形成された配線基板と、この配線基板上に搭載され、電
    極が配線パターンに接続される半導体チップと、を有す
    る半導体装置において、前記リードフレーム本体の外枠
    部に前記リードフレーム本体のリード部と前記配線基板
    との熱膨張差を吸収するクッション部を形成したことを
    特徴とする半導体装置。
JP12581392A 1992-05-19 1992-05-19 複合リードフレーム、およびこの複合リードフレームを用いた半導体装置 Withdrawn JPH05326802A (ja)

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