JPH065769A - 積層構造のフィルム基材およびこれを用いた電子回路素子搭載用リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特に接着剤を用いなくてもリードフレーム部材
と配線基板とを接続できるようにして、接着剤によるマ
イグレーション効果や接着剤から発生するアウトガスに
よるワイヤボンダビリティへの悪影響を防止するととも
に、外観が損なわれるのを防止する。 【構成】電子回路素子搭載用配線基板６は、熱可塑性ポ
リイミド樹脂層９の両面に金属層１３,１４が接着され
た積層構造のフィルム基材によって形成され、表面側の
金属層１３を加工して配線パターン１２が形成されてい
る。電子回路素子搭載用配線基板６における配線パター
ン１２が形成されない部分は、熱可塑性ポリイミド樹脂
層９が表面に露出している。この熱可塑性ポリイミド樹
脂層９の露出部と基板支持用リード８の裏面とが熱圧着
法等により接合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定数の電子回路素子
を搭載する電子回路素子搭載用配線基板を形成するため
のフィルム基材、およびこの電子回路素子搭載用配線基
板がリードフレーム部材の基板支持用リードに接続され
ることにより形成されている電子回路素子搭載用リード
フレームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体装置の組立用部材とし
てリードフレームが用いられているが、このリードフレ
ームは、例えば図１２に示すような平面形状を有し、例
えば半導体素子を取り付けるためのダイパッド１と、そ
の周囲に配設された半導体素子との結線を行うためのイ
ンナーリード２と、該インナーリード２に連続し、外部
回路との結線を行うためのアウターリード３とを備えて
いる。

【０００３】このようなリードフレームは、通常、コバ
ール、４２合金、銅系合金等の導電性に優れかつ強度が
大きい金属板をフォトエッチング法やスタンピング法等
により、ダイパッド１、インナーリード２及びアウター
リード３を有する形状に加工することにより製造される
ものである。

【０００４】そして、このリードフレームを用いた半導
体装置を組み立てる場合、図１３に示すようにリードフ
レームのダイパッド１に半導体素子４（以下、単に素子
ともいう）を取り付けると同時に、素子４のボンディン
グパッド（図示せず）とインナーリード２とを金等から
なるワイヤ５により電気的に接続することにより、半導
体装置が組み立てられる。従って、通常は、インナーリ
ード２のボンディング位置に金や銀等の貴金属のめっき
を施して、ワイヤボンディングが確実に行えるようにな
されている。

【０００５】ところで、電子機器の小型化・高性能化、
更には低コストに向けて、様々なモノリシックＩＣが開
発されている。このようなモノリシックＩＣの代表例と
して、Ｂｉ−ＣＭＯＳプロセスを採用したＬＳＩが近年
特に注目を浴びている。このＢｉ−ＣＭＯＳプロセス技
術は、バイポーラの優れた高速性／駆動能力と、ＣＭＯ
Ｓの低消費電力を結合したＡ−ＤＬＳＩ（アナログーデ
ィジタル混在ＬＳＩ）向きの魅力ある特徴を備えている
プロセス技術である。しかし、従来から個別に作られて
きた半導体素子を、プロセスの複合化技術でモノリシッ
クＩＣとして作り上げることはきわめて難しい。

【０００６】また、モノリシックＩＣの開発に先立っ
て、プロセスを開発する必要があるが、このプロセスの
開発には多くの時間と経費がかかってしまうばかりでな
く、複合化することによりプロセスのコストが上がって
しまうという問題も生じる。更には、モノリシックＩＣ
化が困難と考えられる半導体素子の組み合わせもある。

【０００７】このようなモノリシックＩＣ化が困難なも
のに代わる技術として、従来よりハイブリッドＩＣ技術
がある。このハイブリッドＩＣ技術は、モノリシックＩ
Ｃ化がカバーできない領域及び製造条件を克服すること
ができるものである。しかし、ハイブリッドＩＣ技術は
小さな集積規模のＩＣを取り扱う場合に特にコスト面で
高くなる。従って、部品点数の少ない電子機器でのハイ
ブリッドＩＣ技術の採用は適していない。一方、電子機
器においては差別化戦略が遂行されてきているが、その
ためには電子機器の軽薄短小を実現できる技術が非常に
強く要求されている。

【０００８】このような背景から、複数の半導体素子を
既存のＩＣパッケージ内に搭載することにより、複合化
モノリシック／ハイブリッドＩＣ技術で実現が難しい領
域をカバーできるという、ＭＣＰ（Multi Chip Packag
e）技術と呼ばれる、新しい集積化技術が開発されてい
る。

【０００９】このＭＣＰ技術には種々の方式のものが開
発されているが、その中の一つとして、図１４および図
１５に示すように所定数の素子４（図示例では５個）を
配線基板６に搭載し、その配線基板６を前述の従来のリ
ードフレームに相当するリードフレーム部材１１の四角
いダイパッド１上に張り合わせる方式のものがある。ま
たＭＣＰ技術の他の方法として、図１６および図１７に
示すようにリードフレーム部材１１に基板支持用リード
８を設け、この基板支持用リード８の上に、素子４を搭
載した配線基板６を接続する方式のものもある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＭＣＰにおいてはともに配線基板６とリードフレー
ム部材１１との接続に接着剤７を用いているが、この接
着剤７が配線基板６からリードフレーム部材１１のダイ
パッド１または基板支持用リード８上にはみ出してしま
うことがある。この接着剤のはみ出しαにより、外観が
損なわれてしまうばかりでなく次のような問題を生ず
る。

【００１１】例えば、接着剤７としてダイボンディング
ペースト７を用いる場合には、電気導電性および熱伝導
性を付与するために、エポキシやポリイミドの各樹脂に
フレーク状のＡｇを混入したものがよく用いられてい
る。このダイボンディングペースト７のはみ出しαが大
きいと、ダイボンディングペースト７に混入したＡｇが
リードフレーム部材１１のインナーリード２とショート
してしまうおそれがある。

【００１２】また電極間に電圧を印加した際に、水分や
特定のイオンなどの要因によりマイグレーション効果を
引き起こしたり、接着剤７として含溶剤のものを用いた
場合には接着剤７のはみ出しαが大きいほどキュア時の
発生アウトガス量が増大して、ワイヤボンダビリティに
悪影響を及ぼしてしまうことが考えられる。

【００１３】更に、リードフレーム部材１１の基板支持
用リード８と配線基板６との接続に接着剤７を用いる場
合には、接着層を形成することが難しい。更に、リード
フレーム部材１１のダイパッド１に、配線基板６を接着
剤７により張り合わせる場合には、配線基板６およびダ
イパッド１が反り等の変形を生じてしまい、素子４を配
線基板６に実装することができなくなるおそれがある。

【００１４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、リードフレーム部材と配線
基板との接続に、接着剤を特に用いなくても電子回路素
子搭載用配線基板とリードフレーム部材の基板支持用リ
ードとを接続できるようにすることにより、接着剤によ
るマイグレーション効果や接着剤から発生するアウトガ
スによるワイヤボンダビリティへの悪影響を防止するこ
とができ、更には外観を損なうことのない電子回路素子
搭載用リードフレームを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明のフィルム基材は、表面より金属
層、熱可塑性ポリイミド樹脂層、および金属層がそれぞ
れこれらの順に積層されかつ互い接合されていることを
特徴としている。

【００１６】また請求項２の発明のフィルム基材は、表
面より金属層、熱可塑性ポリイミド樹脂層、熱硬化性ポ
リイミド樹脂層および金属層がそれぞれこれらの順に積
層されかつ互い接合されていることを特徴としている。

【００１７】更に請求項３の発明は、更に前記熱硬化性
ポリイミド樹脂層と前記金属層との間に、熱可塑性ポリ
イミド樹脂層がある状態でそれぞれこれらの順に積層さ
れかつ互い接合されていることを特徴としている。

【００１８】更に請求項４の発明は、表面より金属層、
熱硬化性ポリイミド樹脂層、熱可塑性ポリイミド樹脂
層、および金属層がそれぞれこれらの順に積層されかつ
互い接合されていることを特徴としている。

【００１９】更に請求項５の発明の電子回路素子搭載用
リードフレームは、請求項１ないし４のいずれか１記載
の積層構造のフィルム基材により、所定数の電子回路素
子を搭載する配線基板を形成し、この配線基板をダイパ
ッドレスリードフレーム部材の基板支持用リードに接続
して形成される電子回路素子搭載用リードフレームにお
いて、前記フィルム基材の前記熱可塑性ポリイミド樹脂
層により、前記基板支持用リードと前記配線基板とが接
続されていることを特徴としている。

【００２０】更に請求項６の発明は、前記基板支持用リ
ードにおける電子回路素子搭載用配線基板との接着部
が、前記基板支持用リードにおける他の部分よりも幅広
に形成されていることを特徴としている。

【００２１】更に請求項７の発明は、前記基板支持用リ
ードの接着部における接着面が、接着強度を向上させる
ための加工が施された面を形成していることを特徴とし
ている。

【００２２】

【作用】このように構成された本発明の積層構造のフィ
ルム基材においては、熱可塑性ポリイミド樹脂層の上に
金属層が形成されるようになる。したがって、この金属
層を例えばエッチング等の加工方法を用いて配線パター
ンを形成することにより、表面に配線パターンが形成さ
れた電子回路素子を搭載する電子回路素子搭載用配線基
板として用いることができるようになる。

【００２３】また、本発明の電子回路素子搭載用リード
フレームにおいては、前述の本発明の積層構造のフィル
ム基材から形成された電子回路素子搭載用配線基板を基
板支持用リードに接続することにより形成される。その
場合、例えば金属層の配線パターンの加工等により、電
子回路素子搭載用配線基板の熱可塑性ポリイミド樹脂層
の一部を表面に露出させ、その露出部の一部をリードフ
レーム部材の基板支持用リードに位置させ、この熱可塑
性ポリイミド樹脂により、電子回路素子搭載用配線基板
を基板支持用リードに接続する。

【００２４】このようにして形成された電子回路素子搭
載用リードフレームは、接着剤を使用することなく、電
子回路素子搭載用配線基板が基板支持用リードに接続さ
れるようになる。したがって、本発明の電子回路素子搭
載用リードフレームにおいては、従来のリードフレーム
のような接着剤による悪影響が防止されるようになる。

【００２５】更に本発明においては、電子回路素子配線
配線基板と基板支持用リードとの接着面積が大きくな
る。したがって、基板支持用リードと電子回路素子搭載
用配線基板との接続強度が高くなり、リードフレーム搬
送時や電子回路素子組立工程などで電子回路素子搭載用
配線基板が基板支持用リードから剥がれてしまうおそれ
が低減し、基板支持用リードと電子回路素子搭載用配線
基板との接続信頼性が向上する。

【００２６】更に本発明においては、基板支持用リード
の接着面に、接着強度を向上させるための加工を施して
いるので、基板支持用リードと電子回路素子搭載用配線
基板との接続信頼性が更に一層向上するようになる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は、本発明による電子回路素子搭載用リ
ードフレームの一実施例を部分的に示す平面図、図２は
図１におけるIIーII線に沿う断面図である。なお、前述
の図１６および図１７に示すリードフレームと同じ構成
要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は
省略する。

【００２８】図１および図２に示すように本実施例のリ
ードフレーム１０は、図１６および図１７に示す従来の
リードフレームと同様に、リードフレーム部材１１とこ
れに接続されている電子回路素子搭載用配線基板６とか
ら構成されている。

【００２９】リードフレーム部材１１は、従来と同様に
銅系合金、４２合金材、コバールなどの金属材料から、
アウターリード（図示せず）に連続する所定本数のイン
ナーリード２および４本の基板支持用リード８を備えた
形状に形成されている。このリードフレーム部材１１
は、ダイパッド１を有しないダイパッドレスリードフレ
ーム部材とされている。

【００３０】一方、図２に示すように電子回路素子搭載
用配線基板６は、熱可塑性ポリイミド樹脂層９の両面に
銅箔または４２合金箔等の金属層１３,１４が接着され
た積層構造のフィルム基材によって形成され、表面側の
金属層１３をエッチング等により加工することにより、
熱可塑性ポリイミド樹脂層９の表面に配線パターン１２
を形成する。この電子回路素子搭載用配線基板６におけ
る配線パターン１２が形成されない部分は、熱可塑性ポ
リイミド樹脂層９が表面に露出している。

【００３１】積層構造のフィルム基材としては、図２に
示すものの他に、表面より金属層、熱可塑性ポリイミド
樹脂層、熱硬化性ポリイミド樹脂層および金属層がそれ
ぞれこれらの順に積層されたもの、また表面より金属
層、熱可塑性ポリイミド樹脂層、熱硬化性ポリイミド樹
脂層、熱可塑性ポリイミド樹脂層、および金属層がそれ
ぞれこれらの順に積層されたもの、更に表面より金属
層、熱硬化性ポリイミド樹脂層、熱可塑性ポリイミド樹
脂層、および金属層がそれぞれこれらの順に積層された
ものがある。

【００３２】そして、基板支持用リード８の裏面と電子
回路素子搭載用基板６の熱可塑性ポリイミド樹脂層９に
おける配線パターン１２側の露出部とを熱圧着法により
接合する。この接合を行う方法としては、熱圧着法の他
に、レーザ、超音波などを用いる方法もある。

【００３３】このように、本実施例に係る電子回路素子
搭載用リードフレームにおいては、接着剤やボンディン
グペーストを用いることなく基板支持用リード８に電子
回路素子搭載用基板６を接合することができる。従っ
て、従来両者の接続の際に用いていた接着剤やボンディ
ングペーストのはみ出しがなくなることにより、美観を
損ねたり、マイグレーションやボンダビリティに対する
悪影響を及ぼすこともなくなる。更に、接着剤やダイボ
ンディングペーストを用いていないので、熱放散性が向
上する。

【００３４】図３および図４は本発明の他の実施例を示
す、図１および図２と同様の図である。前述の実施例で
は、電子回路素子搭載用基板６の表面に露出した熱可塑
性ポリイミドを接着剤として利用しているが、本実施例
においては、図３および図４に示すように電子回路素子
搭載用基板６の裏面側の熱可塑性ポリイミドを接着剤と
して利用している。

【００３５】すなわち、まず電子回路素子搭載用基板６
の裏面の金属層１４を、エッチングにより基板支持用リ
ード８の形状に対応した形状に削除してくぼみを形成
し、熱可塑性ポリイミド樹脂層９の裏面側を露出させ
る。このくぼみは、配線パターン１２を形成するための
エッチング工程により一緒に形成することができ、くぼ
み形成のための特別なプロセスを設ける必要はない。こ
の露出した熱可塑性ポリイミド樹脂を接着剤として、前
述の実施例と同様の方法で電子回路素子搭載用配線基板
６と基板支持用リード８を接合する。

【００３６】この実施例においては、電子回路素子搭載
用配線基板６が、ディプレスされた基板支持用リード８
の上でインナーリード２の間に位置するようになる。こ
れにより、本実施例のリードフレームは、表面に露出し
た熱可塑性ポリイミドを接着剤とした前述の実施例の場
合より厚みが薄くなるので、パッケージの薄型化に有効
なものとなる。

【００３７】更に、図５に示すように電子回路素子搭載
用基板６の裏面の金属層１４の厚さを基板支持用リード
８の厚さと同じにすれば、電子回路素子搭載用基板６の
裏面と基板支持用リード８の裏面とを同一平面にするこ
とができる。これにより、ワイヤボンディング時におけ
るリードフレーム１０の安定性が向上するようになる。

【００３８】図６は本発明の更に他の実施例を部分的に
示す、図１と同様の平面図である。

【００３９】この実施例は、図１に示す実施例とほとん
ど同じ構成であるが、図１に示す実施例に対して、基板
支持用リード８の先端部の電子回路素子搭載用配線基板
６との接着部８ａの形状が異なる。すなわち、基板支持
用リード８の先端部における電子回路素子搭載用配線基
板６との接着部８ａが、基板支持用リード８の他の部分
８ｂよりも幅広に設定されている。したがって、基板支
持用リード８と電子回路素子搭載用配線基板６との接着
面積が、図１に示す実施例のリードフレームの場合より
も大きくなっている。これにより、基板支持用リード８
と電子回路素子搭載用配線基板６との接続強度が向上
し、リードフレーム搬送時や電子回路素子組立工程など
で電子回路素子搭載用配線基板６が基板支持用リード８
から剥がれてしまうおそれが低減する。

【００４０】更に、図７に示すように基板支持用リード
８の接着部８ａにおける接着面８ｃをエッチングにより
粗い面に形成するか、図８に示すように接着面８ｃを凹
凸面に形成するかして接着強度を増大させて、基板支持
用リード８と電子回路素子搭載用配線基板６との接続信
頼性を更に一層向上させることができるようになる。こ
れらの粗い面および凹凸面は、本発明の接着強度を向上
させるための加工が施された面を構成している。

【００４１】ところで、基板支持用リード８と電子回路
素子搭載用配線基板６とを熱圧着法により接着する場
合、接合圧力を高くしていくと、図９に示すように熱可
塑性ポリイミド樹脂板９が基板支持用リード８の周辺に
盛り上がった状態になるため、接続強度が低下してしま
う。そこで、図１０に示すように基板支持用リード８の
接着面８ｃの角を面取りしてテーパーＴを形成すること
により、熱可塑性ポリイミドが基板支持用リード８の側
辺に盛り上がらないようにして、接続強度の低下を防止
することができる。

【００４２】図１１は本発明の更に他の実施例を部分的
に示す、図３と同様の平面図である。この実施例は、基
板支持用リード８を含むリードフレーム部材１１および
電子回路素子搭載用配線基板６が図６に示す実施例と同
じであるが、図６に示す実施例では、電子回路素子搭載
用配線基板６が基板支持用リード８に下面に接合されて
いるのに対して、本実施例は、図３に示す実施例と同様
に電子回路素子搭載用配線基板６が基板支持用リード８
に上面に接合されている。本実施例においても、前述の
図６に示す実施例と同様の作用効果を奏する。

【００４３】なお、前述の図６および図１１に示す各実
施例では、電子回路素子搭載用配線基板と基板支持リー
ドとの接合に、熱可塑性ポリイミドを接着剤として用
い、接着剤そのものを使用しないものとしているが、図
６および図１１に示す各実施例に関しては、本発明は接
着剤を使用する場合についても適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電子回路搭載用配線基板と基板支持用リード
との接続に接着剤またはダイボンディング剤を用いる必
要がなくなるので、接着剤によるマイグレーション効果
や接着剤から発生するアウトガスによるワイヤボンダビ
リティへの悪影響を防止することができる。

【００４５】また、接着剤やダイボンディングのはみ出
しがなくなるので、リードフレームの外観を損なうこと
が防止できる。

【００４６】更に、電子回路搭載用基板を形成する積層
体の熱可塑性ポリイミドを接着剤として利用しているの
で、電子回路搭載用基板に接着剤を形成する工程が省略
でき、製造のための工程を低減することができる。

【００４７】更に本発明によれば、電子回路素子配線配
線基板と基板支持用リードとの接着面積を大きくしてい
るので、基板支持用リードと電子回路素子搭載用配線基
板との接続強度が高くなる。これにより、リードフレー
ム搬送時や電子回路素子組立工程などで電子回路素子搭
載用配線基板が基板支持用リードから剥がれてしまうお
それが低減し、基板支持用リードと電子回路素子搭載用
配線基板との接続信頼性が向上する。

【００４８】更に本発明によれば、基板支持用リードの
接着面に、接着強度を向上させるための加工を施してい
るので、基板支持用リードと電子回路素子搭載用配線基
板との接続信頼性を更に一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電子回路素子搭載用リードフレ
ームの一実施例を部分的に示す平面図である。

【図２】 図１におけるIIーII線に沿う断面図である。

【図３】 本発明の他の実施例を部分的に示す、図１と
同様の平面図である。

【図４】 図３におけるIVーIV線に沿う断面図である。

【図５】 本発明の更に他の実施例を示す、図４と同様
の断面図である。

【図６】 本発明の更に他の実施例を部分的に示す、図
１と同様の平面図である。

【図７】 図６に示す実施例の変形例を部分的に示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。

【図８】 図６に示す実施例の他の変形例を部分的に示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図
である。

【図９】 熱圧着法による接合の場合の問題点を説明す
る図である。

【図１０】図６に示す実施例の更に他の変形例を部分的
に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側
面図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例を部分的に示す、図
１と同様の平面図である。

【図１２】従来のＱＦＰ型リードフレームの平面図であ
る。

【図１３】従来のリードフレームを用いて製造された電
子回路装置の要部を示す概略説明図である。

【図１４】従来のＭＣＰ技術を部分的示す平面図であ
る。

【図１５】図１４におけるXVーXV線に沿う断面図であ
る。

【図１６】従来の他のＭＣＰ技術を部分的示す平面図で
ある。

【図１７】図１６におけるXVIIーXVII線に沿う断面図で
ある。

【符号の説明】

１…ダイパッド、２…インナーリード、３…アウターリ
ード、４…半導体素子（電子回路素子）、５…ワイヤ、
６…電子回路素子搭載用配線基板、７…接着剤またはボ
ンディングペースト、８…基板支持用リード、８ａ…基
板支持用リードの接着部、８ｂ…基板支持用リードの他
の部分、８ｃ…接着面、９…熱可塑性ポリイミド樹脂
層、１０…リードフレーム、１１…リードフレーム部
材、１２…配線パターン、１３,１４…金属層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面より金属層、熱可塑性ポリイミド樹
   脂層、および金属層がそれぞれこれらの順に積層されか
   つ互い接合されていることを特徴とする積層構造のフィ
   ルム基材。
2. 【請求項２】 表面より金属層、熱可塑性ポリイミド樹
   脂層、熱硬化性ポリイミド樹脂層および金属層がそれぞ
   れこれらの順に積層されかつ互い接合されていることを
   特徴とする積層構造のフィルム基材。
3. 【請求項３】 更に前記熱硬化性ポリイミド樹脂層と前
   記金属層との間に、熱可塑性ポリイミド樹脂層がある状
   態でそれぞれこれらの順に積層されかつ互い接合されて
   いることを特徴とする請求項２記載の積層構造のフィル
   ム基材。
4. 【請求項４】 表面より金属層、熱硬化性ポリイミド樹
   脂層、熱可塑性ポリイミド樹脂層、および金属層がそれ
   ぞれこれらの順に積層されかつ互い接合されていること
   を特徴とする積層構造のフィルム基材。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１記載の積
   層構造のフィルム基材により、所定数の電子回路素子を
   搭載する電子回路素子搭載用配線基板を形成し、この電
   子回路素子搭載用配線基板をダイパッドレスリードフレ
   ーム部材の基板支持用リードに接続して形成される電子
   回路素子搭載用リードフレームであって、前記フィルム
   基材の前記熱可塑性ポリイミド樹脂層により、前記基板
   支持用リードと前記配線基板とが接着されていることを
   特徴とする電子回路素子搭載用リードフレーム。
6. 【請求項６】 前記基板支持用リードにおける電子回路
   素子搭載用配線基板との接着部が、前記基板支持用リー
   ドにおける他の部分よりも幅広に形成されていることを
   特徴とする請求項５記載の電子回路素子搭載用リードフ
   レーム。
7. 【請求項７】 前記基板支持用リードの接着部における
   接着面は、接着強度を向上させるための加工を施された
   面に形成されていることを特徴とする請求項６記載の電
   子回路素子搭載用リードフレーム。