JPH06260592A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH06260592A
JPH06260592A JP5071264A JP7126493A JPH06260592A JP H06260592 A JPH06260592 A JP H06260592A JP 5071264 A JP5071264 A JP 5071264A JP 7126493 A JP7126493 A JP 7126493A JP H06260592 A JPH06260592 A JP H06260592A
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lead
inner lead
resin
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semiconductor chip
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Hirotaka Kobayashi
寛隆 小林
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱効果を向上させ、ワイヤボンディングの
際のショートの可能性を排除すると共に、ＰＫＧクラッ
クの発生を抑制し、信頼性の向上を図った樹脂封止型半
導体装置の提供を目的とする。 【構成】 共用インナーリード１２から複数のインナー
リード１４の隣合うインナーリード間に延びるように複
数の引き出しリード１８を引き出し、該引き出しリード
と前記インナーリードのみを部分的に絶縁体２０を介在
して半導体チップ２２に接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂封止型半導体装置に
関し、特に、ＬＯＣ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）構造
のパッケージに適用される有用な技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１１に従来の樹脂封止型半導体装置の
構成の一例を示す。同図に示すように、リードフレーム
２は絶縁フィルム４を介して素子（半導体チップ）３の
回路形成面の上部まで配置され、ボンディングワイヤ５
によりチップ３上の電極（ボンディングパッド）６と電
気的に接続される。そして、これらはモールド樹脂１で
封止され、全体としてＬＯＣ構造のパッケージが形成さ
れる。
【０００３】リードフレーム２は、図１２に示すよう
に、半導体チップ３の回路形成面のＹ方向（紙面上で上
下方向）の中心線の近傍に位置する共用インナーリード
（バスバーインナーリード）４２と、半導体チップ３の
回路形成面上に位置する櫛形のインナーリード４４と、
該インナーリードを共通に結合するタイバー４６とを備
えている。このような樹脂封止型半導体装置や共用イン
ナーリードが設けられた半導体装置の例は、例えば特開
昭６１−２４１９５９号公報、特開平２−２４４７４６
号公報、同２−２４６１２５公報、同３−１７３４６４
号公報、同３−２０４９６５公報等に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体装置では、以下に記述するような種々の
問題点がある。まず、半導体チップ３上の発熱の大きい
部分（つまり各リードの部分）では、リードの量が比較
的少ないため、その放熱効果が不十分となり、そのため
に半導体装置の信頼性が劣化するという問題がある。
【０００５】また、ボンディングパッド６からインナー
リード４４へ共用インナーリード４２を越えてワイヤボ
ンディングを行おうとすると（１２（Ｂ）参照）、ボン
ディングワイヤ５が共用インナーリード４２に接触して
ショートしてしまう可能性がある。この傾向は、特にパ
ッケージ（ＰＫＧ）の厚さが薄くなると一層顕著にな
る。
【０００６】また、吸湿半田リフローを行うと、絶縁フ
ィルム４が吸収した水分が内部で蒸発しフィルムが発泡
状態となってＰＫＧクラックが発生し易くなる。特に、
ＰＫＧの厚さが薄くなると樹脂厚もそれに応じて薄くな
り、共用インナーリード４２の部分からＰＫＧクラック
が発生し易くなる。
【０００７】また、絶縁フィルム４を半導体チップ３に
接着する際、両者間に空気を巻き込んで封入しボイドＶ
（図１２（Ａ）参照）が生じる場合があるが、この状態
でパッケージングを行うと吸湿半田リフロー時にパッケ
ージが加熱されボイド内の水分が蒸発してＰＫＧクラッ
クが発生し易くなる。特に、５０μｍ程度の薄い絶縁フ
ィルムではこの傾向が顕著に現れる。
【０００８】このようなクラックの不都合は、例えば図
１３に一例として示されるように、隣合うインナーリー
ド４４間の絶縁フィルム４ａを除去することで多少改善
される。しかしこの方法では、絶縁フィルムの張り付け
精度の向上、絶縁フィルムのカット金型の複雑化等が必
要となり、そのために、絶縁フィルムの取扱性が低下す
るといった問題が発生し、絶縁フィルムの薄膜化は困難
になる。また、多少なりともボイドＶ’が生じる（図１
３参照）。
【０００９】また、絶縁フィルム４とリードフレーム２
の張り付け精度が０．１ｍｍ程度のため、共用インナー
リード４２をボンディングパッド６のすぐ横に配置する
と、該パッドが絶縁フィルム４に覆われてしまう場合が
ある。また、共用インナーリード４２とパッド６の距離
が短すぎるとワイヤボンディングが満足に行えなくなる
ため、両者間の距離は少なくとも０．５ｍｍ程度は確保
する必要がある。
【００１０】本発明は、上記従来技術における問題点に
鑑み創作されたものであって、放熱効果を向上させ、ワ
イヤボンディングの際のショートの可能性を排除すると
共に、ＰＫＧクラックの発生を抑制し、ひいては信頼性
の向上に寄与することができる樹脂封止型半導体装置の
提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、半導体チッ
プと、該半導体チップの回路形成面上に位置する複数の
並列した信号用インナーリードおよび該インナーリード
先端の外側にインナーリードと略直角に配置された共用
インナーリードからなるリードフレームと、前記半導体
チップおよび前記各リードフレームの間に介在して両者
を接着する絶縁体と、前記各インナーリードと前記半導
体チップとを電気的に接続するボンディングワイヤと、
パッケージを形成するためのモールド樹脂とからなる樹
脂封止型半導体装置において、前記共用インナーリード
から前記複数の信号用インナーリードの各隣合うインナ
ーリード間に延びるように複数の引き出しリードを設
け、前記絶縁体は前記共用インナーリードより内側に設
けられている。
【００１２】即ち、本発明の半導体装置は半導体チップ
と、該半導体チップの回路形成面上に位置する櫛形に形
成された複数のインナーリードおよび該半導体チップの
回路形成面のＸ方向またはＹ方向の中心線の近傍に位置
する共用インナーリードを備えたリードフレームと、前
記半導体チップおよび前記リードフレームの間に介在し
て両者を接着する絶縁体とを有し、前記インナーリード
および前記共用インナーリードと前記半導体チップとが
各々ボンディングワイヤにより電気的に接続され、モー
ルド樹脂で封止することによりパッケージを形成した樹
脂封止型半導体装置において、前記共用インナーリード
から前記複数のインナーリードの隣合うインナーリード
間に延びるように複数の引き出しリードを引き出し、該
引き出しリードと前記インナーリードのみを部分的に前
記絶縁体を介在して前記半導体チップに接着している。
【００１３】好ましい実施例においては、前記半導体チ
ップの回路形成面で、前記共用インナーリードと前記信
号用インナーリード先端部との間の位置にボンディング
パッドを設けている。
【００１４】別の好ましい実施例においては、前記引き
出しリードを曲げて前記共用インナーリード側を半導体
チップ側に近づけている。
【００１５】さらに別の好ましい実施例においては、前
記絶縁体を、前記信号用インナーリードと引き出しリー
ド間の位置で部分的に除去している。
【００１６】さらに別の好ましい実施例においては、パ
ッケージ製造完了前の工程の状態において、前記引出し
リードは、前記複数の信号用インナーリードを共通に結
合するタイバー部材に対し連結されている。
【００１７】さらに別の好ましい実施例においては、前
記引き出しリードを曲げて前記共用インナーリード側を
半導体チップに近づけている。
【００１８】さらに別の好ましい実施例においては、前
記信号用インナーリード先端に対向する位置の共用イン
ナーリードの厚さを前記引き出しリードの厚さより薄く
している。
【００１９】
【作用】上述した構成によれば、まず、引き出しリード
を設けることにより共用インナーリードが枝分かれした
形状となるので、リードの部分で発生する熱を効果的に
放出することができる（放熱効果の向上）。
【００２０】また、共用インナーリードをボンディング
パッドとインナーリードの間のどこにでも配置できるの
で、パッドの配設位置の自由度が増し共用インナーリー
ドをパッドに接近させることができ、またボンディング
ワイヤが共用インナーリードに接触してショートしてし
まうといった不都合を解消することができる。この場
合、共用インナーリードをディプレスすれば、効果は更
に一層顕著である。
【００２１】さらに、引き出しリードとインナーリード
のみを部分的に絶縁体を介して半導体チップに接着する
ようにしているので、該絶縁体（接着テープ）の面積は
相対的に小さくなり、そのため、チップ接着時の空気巻
き込みを防止できるとともにテープ自体による吸湿量も
小さくなり、吸湿半田リフロー時のＰＫＧクラックの発
生を抑制することができる。この場合、共用インナーリ
ードをディプレスすれば、効果は更に一層顕著である。
【００２２】
【実施例】図１に本発明の実施例に係る樹脂封止型半導
体装置の構成の一例を示す。図中、（Ａ）は樹脂封止前
の平面構成を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿っ
た樹脂封止後の断面構成を示すものである。また、１０
はリードフレーム、１２は共用インナーリード（バスバ
ーインナーリード）、１４は信号用インナーリード、１
６は該インナーリードを共通に結合するタイバー、１８
は共用インナーリード１２から引き出された引き出しリ
ード、２０は絶縁フィルム、２２は半導体チップ、２４
はボンディングパッド、２６，２８は金（Ａｕ）線から
成るボンディングワイヤ、３０は封止用のモールド樹脂
を示す。
【００２３】図１に示すように本実施例では、タイバー
１６（樹脂封止後切断除去される）によって結合された
櫛形のインナーリード１４は半導体チップ２２の回路形
成面上に位置し、一方、共用インナーリード１２は半導
体チップ２２の回路形成面のＹ方向（紙面上で上下方
向）の中心線の近傍に位置しており、これら各リードは
全体としてリードフレーム１０を構成している。また、
絶縁フィルム２０はリードフレーム１０と半導体チップ
２２の間に介在して両者を接着している。インナーリー
ド１４および共用インナーリード１２は、ボンディング
ワイヤ２６，２８により半導体チップ２２上の電極（ボ
ンディングパッド２４）に電気的に接続されている。そ
して、上述した各部材はモールド樹脂３０で封止され、
全体としてＬＯＣ構造のパッケージが形成される。
【００２４】さらに本実施例では、共用インナーリード
１２から複数のインナーリード１４の隣合うインナーリ
ード間に延びるように複数の引き出しリード１８が引き
出されており、該引き出しリードと各インナーリード１
４のみが部分的に絶縁フィルム２０を介在して半導体チ
ップ２２に接着されている。即ち、絶縁フィルム２０は
インナーリード１４の先端より内側に配置される。な
お、本明細書において、「内側」とはインナーリードに
関し、チップ２２の外縁部側を言う。
【００２５】以下、作製方法について説明する。まず、
リードフレーム１０をエッチングまたはプレスにより作
製する。このリードフレーム１０の材質はＦｅ−Ｎｉ系
またはＣｕ系である。次に、長方形に切り抜いた絶縁フ
ィルム２０（接着テープ−基材−接着テープの３層構造
で、接着テープはガラス転移点が１６０°Ｃ程度の熱可
塑性樹脂で作られる）をリードフレーム１０の下に配置
し、上から５ｋｇ、温度２００°Ｃ、１ｓ程度で加圧す
ると、リードフレーム１０にテープが接着される。
【００２６】次いで、絶縁フィルム２０が付着されたリ
ードフレーム１０をチップ２２上に位置決めし、上から
２ｋｇ、温度２６０°Ｃ、１ｓ程度で加圧すると、該チ
ップ２２とリードフレーム１０が（絶縁フィルム２０を
介在して）接着される。これをワイヤボンディングする
と、図示のようになる。そして、これをモールド樹脂３
０で封止して適宜カッティングを行えば、ＬＯＣ構造の
パッケージが出来上がる。
【００２７】上述した本実施例の構成によれば、以下の
利点が得られる。まず、引き出しリード１８を設けたこ
とにより共用インナーリード１２が枝分かれした形状と
なるので表面積が増加し、リードの部分で発生した熱を
効果的に放出することができる。つまり、放熱効果を向
上させることができる。
【００２８】また、共用インナーリード１２をパッド２
４とインナーリード１４の間のどこにでも配置できるの
で、パッド配置の自由度が増すとともに金線２６と共用
インナーリード１２の接触を防ぐことが可能である。ま
た、絶縁フィルム２０（接着テープ）の幅を狭くできる
ので、チップ接着時の空気巻き込みを防止でき、これに
よって吸湿半田リフロー時のＰＫＧクラックを発生し難
くすることが可能となる。また、テープ自体の吸湿量が
減少するためテープ発泡によるクラックが減少する。
【００２９】さらに、共用インナーリード１２は絶縁フ
ィルム２０を用いて直接半導体チップ２２に接着しない
（つまり引き出しリード１８で接着する）ので、共用イ
ンナーリード１２とパッド２４をボンディングワイヤで
接続する場合、該ボンディングワイヤの他端側は引き出
しリード１８上に接続すればよい。従って、共用インナ
ーリード１２とパッド２４の距離を従来形よりも短縮す
ることができる。
【００３０】また、共用インナーリードの下部には絶縁
フィルムが設けられないため、絶縁フィルムの位置決め
精度をラフにしてもパッドとの接触の問題が起こらな
い。なお、この場合共用インナーリードは素子表面から
浮いた形状となるがリードフレーム自体の強度によりワ
イヤボンディングは充分可能である。
【００３１】次に、本実施例の各変形例について図２〜
図７を参照しながら説明する。図２に示す第１変形例で
は、ボンディングパッド２４ａを共用インナーリード１
２の内側、すなわち共用インナーリード１２と信号用イ
ンナーリード１４の先端との間の領域に設けたことを特
徴としている。このような構成とすれば、従来のように
ボンディングワイヤが共用インナーリードをクロスオー
バーすることによる接触（ショート）の問題は起こらな
い。
【００３２】図３に示す第２変形例では、共用インナー
リード１２ａの引出しリード１８をディプレス（図中、
Ｐで示す部分）し屈曲変形させて共用インナーリード側
を押し下げチップ２２側に近づけたことを特徴としてい
る。なお、ディプレスした共用インナーリード１２ａの
部分はチップ２２に平行に対向させずに斜めに傾斜した
状態で屈曲した形状でもよい。
【００３３】このようなディプレス処理を施すことによ
り、ワイヤ越えがし易くなる。また共用インナーリード
１２ａ上にワイヤボンディングする場合に安定してワイ
ヤボンディングを行うことができ、さらにはノイズ対策
にも有効である。また、共用インナーリードの上側の樹
脂が厚くなり強度が高まるため、従来のようにこの部分
からのクラック発生が防止される。
【００３４】図４，図５にそれぞれ示す第３，第４変形
例では、半導体チップ２２にリードフレームを接着する
ための絶縁フィルム２０ａ，２０ｂを部分的に（つまり
インナーリード１４と引き出しリード１８の近傍部分の
みに）付着させたことを特徴としている。
【００３５】図４の例では、絶縁フィルム２０ａはイン
ナーリード１４と平行に各インナーリード１４および引
き出しリード１８に対応して分割されている。図５の例
では、各隣接する引出しリード１８およびインナーリー
ド１４の間のスペースに絶縁フィルムの空白部が形成さ
れている。
【００３６】このように絶縁フィルムを部分的に付ける
ことにより、接着テープの使用量を少なくでき、またリ
ード１４，１８で加圧される部分の接着テープ面積を少
なくできるので、接着時の空気封入防止が図られボイド
によるＰＫＧクラックの発生およびテープ自体の吸湿に
よるクラック発生を抑制することが可能となる。
【００３７】なお、図４，図５に示す半導体装置の作製
方法は、個別に１枚ずつ付けてもよいが、図１に示した
ように接着テープ（絶縁フィルム）を付けてから、カッ
ト金型で切り抜いてもよい。なお、現状技術のＬＯＣ構
造では、カット金型を用いてリードで加圧されない部分
を全て除くのは難しいが、この形状であれば可能であ
る。即ち、従来の図１３のようなＵ字形に除去すること
は全型製作が複雑となり成形作業も面倒になるが、上記
本発明の形状であれば金型も単純となり成形作業も容易
になる。
【００３８】図６に示す第５変形例では、引き出しリー
ド１８ａをタイバー１６に連結したことを特徴としてい
る。このような構造とすることにより、リードの変形を
少なくでき、またリード部分の量が多くなることで放熱
性の向上を図ることができ、さらには共用インナーリー
ド１２上へのワイヤボンディングをより安定に行うこと
ができる。
【００３９】図７に示す第６変形例では、上述した第５
変形例の構成に加えて、図３の実施例のように共用イン
ナーリード１２ａに対しディプレス処理（図中、Ｐで示
す部分）を施したことを特徴としている。このような構
造とすることにより、第５変形例で得られる放熱性の向
上や安定したワイヤボンディングの効果に加えて、前述
のように図３の第２変形例で得られるディプレスによる
効果が得られる。
【００４０】図８は本発明に係る実施例のさらに別の変
形例を示す。この例は、信号用インナーリード１４の先
端に対向する位置の共用インナーリード１２を、ハーフ
エッチング処理等により、他の部分より薄くして薄肉部
３１（斜線部）を形成したものである。このような薄肉
部３１を設けることにより、ボンディングワイヤ２６が
共用インナーリード１２をクロスオーバーして信号用イ
ンナーリード１４に接続される場合に、このボンディン
グワイヤ２６と共用インナーリード１２との接触防止が
さらに確実に達成される。その他の構成および作用効果
は前記図１の実施例と同様である。
【００４１】図９は図８の実施例の変形例を示す。この
例は、前記薄肉部３１を共用インナーリード１２の全長
にわたって形成した構成であり、その他の構成および作
用効果は図８の例と同様である。
【００４２】図１０は、上記薄肉部３１を形成した共用
インナーリード１２を図６の実施例に適用した構成を示
す。このような構成により、放熱性の向上等図６の構成
の効果に加えてボンディングワイヤ接触防止の効果がさ
らに高められる。なお、この薄肉部３１はその他の各種
実施例における共用インナーリードに対し適用して形成
可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る樹脂
封止型半導体装置によれば、共用インナーリードから引
出しリードをインナーリード側に分岐して設け、接着用
絶縁フイルムをインナーリード先端より内側に設けてい
るため、放熱効果を向上させ、ワイヤボンディングの際
のショートの可能性を排除すると共に、絶縁フィルム面
積を小さくしてＰＫＧクラックの発生を抑制し、ひいて
は半導体装置の信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例としての樹脂封止型半導体
装置の構成を示す図で、（Ａ）は樹脂封止前の平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿った樹脂封止後の断面
図である。
【図２】 図１の実施例の第１変形例の構成を示す図で
ある。
【図３】 図１の実施例の第２変形例の構成を示す図
で、（Ａ）は樹脂封止前の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ’線に沿った断面図である。
【図４】 図１の実施例の第３変形例の構成を示す図で
ある。
【図５】 図１の実施例の第４変形例の構成を示す図で
ある。
【図６】 図１の実施例の第５変形例の構成を示す図で
ある。
【図７】 図１の実施例の第６変形例の構成を示す図
で、（Ａ）は樹脂封止前の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ’線に沿った断面図である。
【図８】 本発明の別の実施例の構成を示す図で、
（Ａ）は樹脂封止前の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａ’線に沿った断面図である。
【図９】 図８の実施例の変形例の構成を示す図で、
（Ａ）は樹脂封止前の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａ’線に沿った断面図である。
【図１０】 図８の実施例の別の適用例の平面図であ
る。
【図１１】 従来形の一例としての樹脂封止型半導体装
置の構成を示す図で、（Ａ）は一部切り欠き斜視図、
（Ｂ）は（Ａ）の横断面図、（Ｃ）は樹脂封止前の分解
斜視図である。
【図１２】 図８の構成に係る問題点の説明図で、
（Ａ）は樹脂封止前の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａ’線に沿った樹脂封止後の断面図である。
【図１３】 従来形の他の例としての樹脂封止型半導体
装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…リードフレーム １２，１２ａ…共用インナーリード（バスバーインナー
リード） １４…信号用インナーリード １６…タイバー １８，１８ａ…引き出しリード ２０，２０ａ，２０ｂ…絶縁体（絶縁フィルム） ２２…半導体チップ ２４，２４ａ…ボンディングパッド ２６，２８…ボンディングワイヤ（金線） ３０…モールド樹脂 Ｐ…共用インナーリードのディプレスした部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/28 Ａ 8617−4Ｍ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、該半導体チップの回路
    形成面上に位置する複数の並列した信号用インナーリー
    ドおよび該インナーリード先端の外側にインナーリード
    と略直角に配置された共用インナーリードからなるリー
    ドフレームと、前記半導体チップおよび前記リードフレ
    ームの間に介在して両者を接着する絶縁体と、前記各イ
    ンナーリードと前記半導体チップとを電気的に接続する
    ボンディングワイヤと、パッケージを形成するためのモ
    ールド樹脂とからなる樹脂封止型半導体装置において、 前記共用インナーリードから前記複数の信号用インナー
    リードの各隣合うインナーリード間に延びるように複数
    の引き出しリードを設け、前記絶縁体は前記共用インナ
    ーリードより内側に設けられたことを特徴とする樹脂封
    止型半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記半導体チップの回路形成面で、前記
    共用インナーリードと前記信号用インナーリード先端部
    との間の位置にボンディングパッドを設けたことを特徴
    とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記引き出しリードを曲げて前記共用イ
    ンナーリード側を半導体チップ側に近づけたことを特徴
    とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記絶縁体を、前記信号用インナーリー
    ドと引き出しリード間の位置で部分的に除去したことを
    特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項５】 パッケージ製造完了前の工程の状態にお
    いて、前記引出しリードは、前記複数の信号用インナー
    リードを共通に結合するタイバー部材に対し連結された
    ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装
    置。
  6. 【請求項６】 前記引き出しリードを曲げて前記共用イ
    ンナーリード側を半導体チップに近づけたことを特徴と
    する請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記信号用インナーリード先端に対向す
    る位置の共用インナーリードの厚さを前記引き出しリー
    ドの厚さより薄くしたことを特徴とする請求項１から５
    までのいづれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133624A (en) * 1997-01-29 2000-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device utilizing a lead on chip structure
JP2016004887A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 Ｓｈマテリアル株式会社 リードフレーム、およびリードフレームの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6133624A (en) * 1997-01-29 2000-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device utilizing a lead on chip structure
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