JPH06318669A - 多層リードフレームおよび半導体パッケージ - Google Patents

多層リードフレームおよび半導体パッケージ

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JPH06318669A
JPH06318669A JP5106809A JP10680993A JPH06318669A JP H06318669 A JPH06318669 A JP H06318669A JP 5106809 A JP5106809 A JP 5106809A JP 10680993 A JP10680993 A JP 10680993A JP H06318669 A JPH06318669 A JP H06318669A
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lead frame
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Toshiichi Takenouchi
敏一 竹之内
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多ピン化が容易で、かつインピーダンスマッ
チングが容易に図れる。 【構成】 単層リードフレーム21と、単層リードフレ
ーム21の、半導体素子29が搭載されるインナー側に
積層され、搭載される半導体素子29と電気的に接続さ
れる端子部を有し、かつ単層リードフレーム21のイン
ナーリード23に導通がとられる多層回路基板25とを
具備し、該多層回路基板25が、ビア付きフィルム12
が2層以上の多層に積層され、各フィルム表面に銅箔に
より形成された回路パターンがビア13により導通をと
られた多層回路基板に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層リードフレームおよ
び半導体パッケージに関する。
【0002】
【従来の技術】信号層、電源プレーン、接地プレーンを
ポリイミド等の絶縁性フィルムを介在させて積層した多
層リードフレームが知られている。また半導体素子を搭
載するパッケージでは電気的特性に優れるセラミックパ
ッケージが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記多層リードフレー
ムでは、パッケージ内に信号層と別に面積の大きな電源
層と接地層をもっているため、信号層に対してはストリ
ップラインとしてクロストークを抑えられるうえ、電源
系に対してはインダクタンスが低いためバウンスと呼ば
れる一種の電源雑音を小さくできるメリットがある。し
かしながら昨今では、クロック周波数が数GHz以上、
あるいは立ち上がり時間が1ns以下のデバイスが出現
しており、このような超高速、超高周波数のデバイスに
対しては、上記多層のリードフレームであっても、信号
の反射やロスにより信号が通らず、またクロストークが
大きくなって使用できないという問題点がある。上記の
ように、クロック周波数が数GHz以上という超高周波
数のデバイスでは、インピーダンスのマッチングがとれ
ないと使用できないが、基本的に、通常のリードフレー
ムでは、インナーリードとアウターリードの幅を同じく
することは強度上の点で難点があり、インピーダンス制
御(Zo=50オーム)をすることは非常に難しい。こ
のため、上記の超高速、超高周波数のデバイスでは、電
気的特性に優れるセラミックパッケージを用いるしかな
かったが、セラミックパッケージでは高価であると共
に、メタライズ配線パターンによるため、多ピン化に限
界があるという問題点があった。
【0004】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、比較的
安価に形成できると共に、インピーダンスマッチングが
容易に行え、超高速、超高周波数のデバイスを搭載可能
となる多層リードフレームおよび多層パッケージを提供
するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、単層リードフレ
ームと、該単層リードフレームの、半導体素子が搭載さ
れるインナー側に積層され、前記搭載される半導体素子
と電気的に接続される端子部を有し、かつ前記単層リー
ドフレームのアウターリードに導通がとられる多層回路
基板とを具備し、該多層回路基板が、ビア付きフィルム
が2層以上の多層に積層され、各フィルム表面に銅箔に
より形成された回路パターンが前記ビアにより導通をと
られた多層回路基板であることを特徴としている。前記
多層回路基板の回路パターンは、信号層の他、電源層お
よび/または接地層を含ませると好適である。また本発
明では、上面に回路パターンが形成され、該回路パター
ンにアウターリードが接続されたメタルコアパッケージ
と、該メタルコアパッケージの、半導体素子が搭載され
るインナー側に積層され、前記搭載される半導体素子と
電気的に接続される端子部を有し、かつメタルコアパッ
ケージに導通がとられる多層回路基板とを具備し、該多
層回路基板が、ビア付きフィルムが2層以上の多層に積
層され、各フィルム表面に銅箔により形成された回路パ
ターンが前記ビアにより導通をとられた多層回路基板で
あることを特徴としている。上記多層回路基板の回路パ
ターンは、信号層の他、電源層および/または接地層を
含ませると好適である。
【0006】
【作用】本発明に係る多層リードフレームおよび半導体
パッケージによれば、比較的安価に提供できるだけでな
く、多ピン化が容易に図れ、インピーダンスのマッチン
グが容易にとれることから超高速、超高周波数のデバイ
ス用に用いることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図1は、本発明で基本的に用い
るビア付きフィルム10を示す。このビア付きフィルム
10は、熱可塑性のポリイミドフィルム11にエキシマ
レーザー等により、微細なスルーホールを開口し、一方
の面に銅箔12を加圧加熱することによって貼着し、電
解銅めっきを行って、スルーホール開口部の銅箔上に銅
を盛り上げ、スルーホール内に銅を充填してビア13を
形成する。ビア13の上面はポリイミドフィルム11の
他方の面側に若干突出して形成される。熱可塑性のポリ
イミドフィルム11は加熱することによって粘着性を帯
び、複数枚重ねて加熱、加圧することによって積層が可
能となる。スルーホールは最小50μmピッチ程度の微
細なパターンに形成でき、またスルーホールの孔径も数
μmのものが可能なので、微細パターンのビア13を形
成できる。また、ポリイミドフィルム11は数10〜数
100μmの任意の厚さのものが使用できる。図2は他
面側に回路パターンを形成したビア付きフィルム10を
示す。このビア付きフィルム10は、上記のようにビア
を形成したポリイミドフィルム11の他面側に銅箔を貼
着し、この銅箔をエッチング加工して回路パターン(信
号層)14を形成したものである。
【0008】図3は多層リードフレーム20の一実施例
を示す。21は単層リードフレームであり、ステージ2
2、インナーリード23、アウターリード24を有する
通常のリードフレーム形状に形成されている。なお、ス
テージ22は形成しなくともよい。25は多層回路基板
部であり、ステージ22を跨いで、ステージ22、イン
ナーリード23上に適宜な接着剤により固定されてい
る。多層回路基板25は3層に形成され、図4に示すよ
うに、最上層の表面に銅箔により信号層26が所定のパ
ターンに形成され、中間層の表面に銅箔により電源層2
7が形成され、最下層の表面に銅箔により接地層28が
形成されている。半導体素子29は最上層のビア付きフ
ィルム上に搭載可能になっている。前記の信号層26
は、搭載される半導体素子29を囲む所定のパターンに
形成され、そのパターンと半導体素子29とがワイヤに
より接続される。あるいは半導体素子は上記パターン上
に一括ボンディングして接続するようにすることもでき
る。信号層26はビア13によりインナーリード23に
電気的に接続される。このビア13に対して、電源層2
7、接地層28がビア13を避けて形成されることはい
うまでもない。また電源層27、接地層28もビア13
を介してインナーリード23の所定のラインに接続され
ている。多層回路基板25は、図1、図2に示すビア付
きフィルム10を上下のビア13、13が当接するよう
にして重ね合わせ、加熱、加圧して形成されている。ビ
ア付きフィルム10を上記のようにして重ね合わせ、加
熱、加圧すると、熱可塑性のポリイミドフィルム11が
軟化し、上下のビア13、13が確実に当接した状態で
接合できる。上下のビア13、13は単に当接している
状態であるが、ポリイミドフィルム11の熱収縮が加わ
ることから強固に当接し、電気的導通が確実に確保され
る。
【0009】上記実施例によれば、信号層26は銅箔を
エッチング加工して形成しているので、多ピン化が可能
となる。また信号層26のリードの幅をほぼ同一幅に形
成でき、該信号層26の幅、ポリイミドフィルム11の
厚さ、ビア13のピッチを調整することにより、インピ
ーダンス(Zo=50オーム)のマッチングを容易にと
ることができ、高速、高周波数のデバイスに対応でき
る。また信号層26、電源層27、接地層28の3層に
形成しているので、前記した従来の3層リードフレーム
の優れた電気的特性をそのまま有する。上記実施例で
は、3層の多層回路基板に形成したが、信号層26と電
源層27の2層のもの、信号層26と接地層28の2層
のものにも形成できる。また4層以上の多層のもの、例
えば上記実施例において電源層を2層設けた4層のもの
に形成できる。この多層リードフレームによれば、電位
が5Vと3Vが混在した半導体素子に対応できる。ある
いは、入力バッファと出力バッファのグランドを別個に
して接地層を2層設けるなどすることができる。さらに
信号層/接地層/信号層/接地層/電源層の5層等、任
意の多層に形成でき、より多機能、高機能化を図ること
ができる。この場合において、図5に示すように、多層
回路基板25の任意位置に、信号層26が上下の接地層
28、28および信号層26を挾む左右のビア13によ
り断面矩形の擬似同軸構造を容易に形成できる。このよ
うに擬似同軸構造をとることにより、クロストークが効
果的に抑えられ、より高速、高周波数のデバイスに対応
可能となる。
【0010】図6は多層リードフレーム20の他の実施
例を示す。21は単層リードフレームであり、ステージ
22、インナーリード23、アウターリード24を有す
る通常のリードフレーム形状に形成されている。25は
多層回路基板であり、ステージ22近傍のインナーリー
ド23上に搭載される。11、11はポリイミドフィル
ム、26は最上面に形成した信号層、27は中間層に形
成した電源層、28は下面に形成した接地層である。上
記の多層回路基板25は、素子搭載部22を囲む枠状に
形成され、その内壁側に半導体素子29とワイヤにより
接続される、接地層28の部位(端子)、電源層27の
部位(端子)、信号層26の部位(端子)が階段状に露
出する構造となっている。接地層28はインナーリード
23の接地ラインに接合され、電源層27は適宜個数の
ビア13を介してインナーリード23の電源ラインに接
続され、信号層26もビア13を介してインナーリード
23の信号ラインに接続されている。本実施例でも図1
に示す多層リードフレーム20と同様に優れた電気的特
性を有する。本実施例でも多層回路基板25を前記と同
様の任意構成の多層のものに形成できる。また擬似同軸
構造のものも同様に容易に形成できる。
【0011】図7はさらに他の実施例を示す。本実施例
では、単層リードフレーム21に4層の多層回路基板3
0を搭載した多層リードフレームに構成している。多層
回路基板30では、上層から接地層31、信号層32、
電源層33、接地層34に構成されている。また信号層
32の各信号ラインは、図3に示されるのと同様にビア
13と上下の接地層31、34とで断面矩形状に囲まれ
る擬似同軸構造に形成されている。したがって本実施例
では、前記と同様にインピーダンスのマッチングが図
れ、さらに擬似同軸構造によりクロストークを効果的に
抑えることができるので、超高速、超高周波数のデバイ
スに対応できる。
【0012】図8はメタルコアパッケージ35に多層回
路基板36を搭載した多層パッケージ37の実施例を示
す。メタルコアパッケージ35は金属製のヒートシンク
38上に絶縁シート39を介して回路パターン40が形
成され、該回路パターン40に上記の多層回路基板36
が接続され、またアウターリード41が接続されてな
る。図8に示す例では、多層回路基板36は図5に示す
多層回路基板25、すなわち上下に接地層28、28が
形成され、中間の信号層26がビア13と接地層28、
28で矩形に囲まれた擬似同軸構造のものに形成されて
いる。本実施例では、ヒートシンク38を有する放熱性
に優れるパッケージに形成されているので、高速、高周
波数のデバイスにより好適に対応できる。また本実施例
でも、多層回路基板は上記に限られず、種々の構造の多
層回路基板を搭載することにより、種々の電気特性を満
足できる半導体パッケージを提供できる。
【0013】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
【0014】
【発明の効果】本発明に係る多層リードフレームおよび
半導体パッケージによれば、比較的安価に提供できるだ
けでなく、多ピン化が容易に図れ、インピーダンスのマ
ッチングが容易にとれることから超高速、超高周波数の
デバイス用に用いることができるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビア付きフィルムの断面説明図である。
【図2】信号層を形成したビア付きフィルムの断面説明
図である。
【図3】多層リードフレームの一実施例を示す正面説明
図である。
【図4】図3に示す多層リードフレームの多層回路基板
部の組み立て図である。
【図5】多層リードフレームの他の実施例を示す断面説
明図である。
【図6】多層リードフレームのさらに他の実施例を示す
断面説明図である。
【図7】多層リードフレームのさらにまた他の実施例を
示す断面説明図である。
【図8】半導体パッケージの一例を示す断面説明図であ
る。
【符号の説明】
10 ビア付きフィルム 11 ポリイミドフィルム 12 銅箔 13 ビア 20 単層リードフレーム 25 多層回路基板 26 信号層 27 電源層 28 接地層 29 半導体素子 30 多層回路基板 35 メタルコアパッケージ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単層リードフレームと、 該単層リードフレームの、半導体素子が搭載されるイン
    ナー側に積層され、前記搭載される半導体素子と電気的
    に接続される端子部を有し、かつ前記単層リードフレー
    ムのアウターリードに導通がとられる多層回路基板とを
    具備し、 該多層回路基板が、ビア付きフィルムが2層以上の多層
    に積層され、各フィルム表面に銅箔により形成された回
    路パターンが前記ビアにより導通をとられた多層回路基
    板であることを特徴とする多層リードフレーム。
  2. 【請求項2】 前記多層回路基板の回路パターンが信号
    層と、電源層および/または接地層とを具備することを
    特徴とする請求項1記載の多層リードフレーム。
  3. 【請求項3】 上面に回路パターンが形成され、該回路
    パターンにアウターリードが接続されたメタルコアパッ
    ケージと、 該メタルコアパッケージの、半導体素子が搭載されるイ
    ンナー側に積層され、前記搭載される半導体素子と電気
    的に接続される端子部を有し、かつメタルコアパッケー
    ジに導通がとられる多層回路基板とを具備し、 該多層回路基板が、ビア付きフィルムが2層以上の多層
    に積層され、各フィルム表面に銅箔により形成された回
    路パターンが前記ビアにより導通をとられた多層回路基
    板であることを特徴とする半導体パッケージ。
  4. 【請求項4】 前記多層回路基板の回路パターンが信号
    層と、電源層および/または接地層とを具備することを
    特徴とする請求項3記載の半導体パッケージ。
JP5106809A 1993-05-07 1993-05-07 多層リードフレームおよび半導体パッケージ Pending JPH06318669A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274404B1 (en) 1998-09-25 2001-08-14 Nec Corporation Multilayered wiring structure and method of manufacturing the same
US6555763B1 (en) 1998-09-18 2003-04-29 Fuchigami Micro Co., Ltd. Multilayered circuit board for semiconductor chip module, and method of manufacturing the same

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