JPH07112039B2 - 多ピン多層配線リードフレーム - Google Patents
多ピン多層配線リードフレームInfo
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- JPH07112039B2 JPH07112039B2 JP3049675A JP4967591A JPH07112039B2 JP H07112039 B2 JPH07112039 B2 JP H07112039B2 JP 3049675 A JP3049675 A JP 3049675A JP 4967591 A JP4967591 A JP 4967591A JP H07112039 B2 JPH07112039 B2 JP H07112039B2
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- H01L2924/01072—Hafnium [Hf]
Description
置用の多ピン多層配線リードフレームに関するものであ
る。
は、半導体パッケージを小型化するため、平板上の金属
製の一層のリードフレームから構成されている。このよ
うな一層のリードフレームは、形状は簡単であるが、リ
ードフレームおよび半導体素子の電源用の端子と信号用
の端子が同一平面上に互いに近接して配置されているた
め、相互の端子間で電磁的な干渉が発生する。すなわ
ち、高い周波数の信号を伝送する場合にクロストークが
発生し、良好な伝送特性が得られないという欠点があっ
た。また、誘導電流を適当に除去できる接地層等もない
ため、静電容量が大きくなり、これも伝送特性の低下の
原因となっている。
ばリードフレームに絶縁層を介し接地板および電源供給
板をサンドウィッチ状に設けて、半導体素子の接地端子
および電源端子を接地板および電源供給板にそれぞれボ
ンディング接続した多層構造のリードフレームも発表さ
れている。
れ自体の強度等からある厚さ以下にすることができず、
また打ち抜き加工上からもインナーリードの先端付近の
微細加工が難しく、そのためリードフレームのインナー
リードのピッチを一定以上小さくすることができなかっ
た。例えば0.10mmの板厚のリードフレームで0.
18mmピッチが限界であった。
国NSC社製のTape Pac QFP(QuadFlat Package) 等も
ある。このパッケージの構造はTABテープキャリア型
であり、LSI素子とギャング・ボンディング法にて接
続している。しかし、この構造では前述したように一層
の配線であるので、伝送特性の高速化が図れない。
くなると、リードフレームの伝送特性がさらに重要な問
題となってくる。
微細配線化のほかに、高周波信号が印加された場合の伝
送特性を向上するために種々の工夫がされている。
次式で表される。
ンス、L0 :インダクタンス
は、容量およびインピーダンスに主に関係することが分
かる。
ムでは遅延時間に関係する容量およびインダクタンスが
充分に低くできなかった。
ードの微細配線化を図るとともに高周波信号の伝送特性
を向上した多ピン多層配線リードフレームを提供するに
ある。
め、本発明によれば、接地用導体層および電源供給用導
体層と、前記両導体層上にそれぞれ設けられる絶縁層
と、接地用導体層上に設けられる絶縁層上にエッチング
または蒸着により微細に形成される信号用インナーリー
ドと、金属フレームにより形成されるアウターリードと
を備え、半導体素子の信号用電極とワイヤボンディング
により接続される前記インナーリードと前記アウターリ
ードの信号用リードとが重ね合せによる直接接合方式に
より電気的に接続され、前記接地用導体層と前記アウタ
ーリードの接地用リードとが重ね合せによる直接接合方
式により電気的に接合され、さらに前記電源供給用導体
層と前記アウターリードの電源供給用リードとが重ね合
せによる直接接合方式により電気的に接合され、前記絶
縁層には半導体素子の接地および電源用電極と前記両導
体層とをそれぞれワイヤボンディングするため前記両導
体層の一部を露出させる複数の開口部がそれぞれ設けら
れていることを特徴とする多ピン多層配線リードフレー
ムを提供する。
口部を経て露出する前記導体層に金または銀めっきを施
すのが好ましい。
る。 (イ)インナーリードとアウターリードのピッチ0.3
7mmのマイクロ半田接合技術を開発してリードフレー
ムの多層構造を可能にした。 (ロ)フレキシブルプリント基板の裏面に接地および電
源供給用の導体層を形成して、誘導電流の除電を行っ
た。 (ハ)絶縁層をポリイミドとしたため、従来のパッケー
ジ封止レジンと比べて誘電率が3.9から2.0に低下
し、このため容量が低下した。 (ニ)電源供給および接地用の開口部の低部からワイヤ
ボンディングする技術を確立した。
ングまたは蒸着によりインナーリードを微細に形成する
ため、リードのピッチを大幅に小さくすることができ
る。さらに、インナーリードと、テープ状に形成された
アウターリードの信号用リードとが適宜に重ね合せ状態
に位置合わせされた後に、例えばマイクロ接合により、
接合されるため、フレーム上のアウターリードと絶縁層
上のインナーリードとが正確に、かつ電気的に接続され
る。
電源供給用リードが接地および電源供給用導体層に重ね
合せによる直接接合方式により電気的に接続されるた
め、接地および電源供給用リードからの電源供給が接地
および電源供給用導体層で均等化されるため、電圧を安
定に供給することができ、また、半導体素子搭載後の電
源供給時にICチップの特定位置に電流が集中したとし
ても、上記導体層に速やかに短絡され、このため特定の
リードに電流が集中することはない。
けて、この開口部から上記導体層が露出するため、上記
導体層と半導体素子の電源端子とを開口部を経て直接ワ
イヤボンディングすることができ、また他のリードとの
絶縁も確実となる。導体層に接地されると、誘導電流を
取り除くことができ、インダクタンスを小さくすること
ができる。さらに、導体層と半導体素子の電源端子との
ボンディング接続は、半導体素子の周囲の接続しやすい
箇所へ形成した場合には、ワイヤボンドされたワイヤの
長さが、一層リードフレームに比べて小さくなり、これ
も遅延時間の減少に役立つ。このワイヤ長の減少は、こ
のほかに、ワイヤの自己インダクタンスの減少をもたら
し、このためスイッチングの際の電位変動を小さくする
作用がある。
縁層の開口部を経て露出する導体層に金または銀めっき
を施すのが良い。この理由は、ボンディングワイヤの付
きを良くするとともに接続不良に起因する浮遊容量をな
くすためである。
説明図である。ところで、図面は、説明のために一部を
省略したり、簡略化してあり、実際のものとは異なるこ
とに注意されたい。
の外枠13からアウターリード15(15a,15b)
が外枠13の中心近傍に向かって延設されている。
はフレキシブル多層配線基板17(以下、「多層配線基
板」と称する)が配置される。この多層配線基板17
は、上側に、例えばポリイミドよりなる絶縁フィルム層
19と、下側に、例えば銅よりなる接地および電源供給
用導体層21、22との三層からなっている。実施例に
おいては、上記絶縁フィルム層19は片面(すなわち上
面)銅箔付ポリイミドフィルムとしている。この銅箔は
後にエッチングされてインナーリードとなる。絶縁フィ
ルム19、20は、接地および電源供給用ホール23、
24とロックホール25とがプレスパンチング等により
開口されており、さらに多層配線基板17の四隅に切り
欠き29を設けている。この絶縁フィルム層19に導体
層21が接着剤等により貼着されている。この多層配線
基板17の絶縁フィルム層19の上側表面に貼付された
銅箔を、例えばエッチングまたは蒸着して、インナーリ
ード27が形成されている。このインナーリード27の
内側先端には、ワイヤボンディング接続が良好になされ
るように、例えばSn−Niの下地の上に金のような良
導体がめっきされている。 上記多層配線基板17のホ
ール23、24にも、例えばSn−Niの下地の上に金
のような良導体がめっきされている。ホール23は中間
の接地層が、ホール24は最下層の電源層が顔を出して
いる。
15と、多層配線基板17のインナーリード27との電
気的接続は、アウターリード15の先端に半田めっきを
施した後、アウターリード15とインナーリード27と
を適切に重複配置させ、それらを赤外線ビーム加熱法に
より加熱圧着して達成されている。
ム11のアウターリード15は、外枠13の例えば四隅
近傍からそれぞれ延在するリードを接地および電源供給
用リード15a、15bとし、その他を信号用リード1
5cとしている。信号用リード15cは、上述したよう
にインナーリード27との接続がなされているが、接地
および電源供給用リード15a、15bは、導体層2
1、22に直接接地される。この接地のため、まず、上
記絶縁フィルム層19の切り欠き29から露出する導体
層21の隅部に半田めっきによりバンプ31を形成し、
このバンプ31に接地および電源供用リード15a、1
5bの先端をあて、加熱圧着して、導体層21、22と
接地および電源供給用リード15a、15bとを導通接
続している。
素子33を搭載し、半導体素子33の信号端子とインナ
ーリード27のめっき端子との間をボンディングワイヤ
35でボンディング接続するとともに、さらに半導体素
子33の接地端子と導体層21の絶縁フィルム17の接
地および電源供給用ホール23、24から露出する部分
との間をボンディングワイヤ35でボンディングして接
続する。最後にインナーリード27を包むように樹脂封
止して半導体装置を作製することができる。
する。
2%Fe−Ni合金を用いて、図2および図3に示すよ
うな、外枠13およびアウターリード15a、b、cを
作製する(図では15bは省略してある)。ここで、ア
ウターリード15の先端におけるピッチは0.37mm
である。次に厚さ0.07mmの、ポリイミド絶縁フィ
ルム層に接地および電源供給用ホール23、24を穿設
し(図では24は省略してある)、このポリイミド絶縁
フィルム層の片面に厚さ0.005〜0.01mmの銅
箔を接着した二層の多層配線基板17を作製する。この
多層配線基板17に厚さ0.02mmの銅箔を貼付し、
エッチングして0.12mmピッチのインナーリード2
7を形成し、インナーリード27の内側端部にAu/N
iめっきを施し、インナーリード27の外側端部に半田
めっきが施されたアウターリード15の信号用リード1
5cを一部重複させて赤外線ビーム加熱法により加熱圧
着する。なお、符号37は半田接合層である。
ルム19から金属板(導体層)21が露出した接地部切
り欠き29に、半田または異方性導電膜によりバンプ3
1を形成し、このバンプ31に接地および電源供用リー
ド15a、15bを熱圧着して接続し、多層リードフレ
ームを作製した。同様にして三層目の電源供給用金属板
(導体層)22を絶縁フィルム(ポリイミド)20を介
して接着剤により貼り付ける。このようにして電源供給
用ホール24から電源供給用金属板22が顔を出す。
5先端に形成されても良い。かようにして作製した多層
リードフレーム11に、一辺が13.5mmの304ピ
ンのDIP用の半導体素子33を接着等により搭載し、
この半導体素子33の信号端子をインナーリード27の
めっき端部に直径25マイクロメートルの金製のボンデ
ィングワイヤ35でボンディングし、同じく半導体素子
33の電源供給および接地用端子を多層配線基板17の
接地および電源供給用ホール23、24に同様にボンデ
ィングし、樹脂封止して304ピンの半導体装置を作製
した。なお、図2中符号37は、はんだ接合層を示す。
線基板を用いて、同様にして半導体装置を作製した。
地リードおよび信号リードの各々について、電気特性を
測定した。各測定において、各リードフレームにつき1
0個の接地および電源供給用リードならびに信号用リー
ドを、10フレームについて測定し、合計10フレーム
×10リード=100リード測定して、これらの最低
値、最高値および平均値を求めた。この結果を表1に示
す。
多層リードフレームを用いた半導体装置の信号用リード
間容量およびインピーダンスは、従来の一層のリードフ
レームを用いた半導体装置の信号用リードと比べて、格
段に低減されている。 また、接地および電源供給用の
リードの抵抗およびインダクタンスが従来例に比べて、
小さくなり、逆に容量が格段に大きくなっている。これ
らは電源供給時の電圧変動を低減し、したがってノイズ
を小さくする。
に、本発明の多ピン多層配線リードフレームは、インナ
ーリードが微細に形成されて、リードのピッチが大幅に
小さくなる。接地および電源供給用導体層に接地される
と、誘導電流を取り除くことができ、インダクタンスを
小さくすることができる。上記導体層、例えば金属板が
露出する開口部を適切な箇所に設けることにより、ワイ
ヤボンドされるワイヤの長さを短くすることができる。
また、ワイヤボンディングを行う箇所に金または銀めっ
きを施すことにより、浮遊容量が減少する。これらリー
ド間容量の低減およびワイヤの長さの低減ならびに浮遊
容量の低減は遅延時間を低減し、したがって伝送特性を
向上するという効果がある。
給用導体層に均一に短絡するため、半導体搭載後の電源
供給時にICチップの特定位置に電流が集中したとして
も、特定のリードに電流が集中することはない。また上
記ワイヤ長の低減は、ワイヤの自己インダクタンスの減
少をもたらし、このためスイッチングの際の電位変動を
小さくする。これらにより電源供給時のノイズの低減を
もたらし、ひいては伝送品質の向上をもたらすという効
果がある。
施例を説明するための一部断面説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】接地用導体層および電源供給用導体層と、
前記両導体層上にそれぞれ設けられる絶縁層と、接地用
導体層上に設けられる絶縁層上にエッチングまたは蒸着
により微細に形成される信号用インナーリードと、金属
フレームにより形成されるアウターリードとを備え、半
導体素子の信号用電極とワイヤボンディングにより接続
される前記インナーリードと前記アウターリードの信号
用リードとが重ね合せによる直接接合方式により電気的
に接続され、前記接地用導体層と前記アウターリードの
接地用リードとが重ね合せによる直接接合方式により電
気的に接合され、さらに前記電源供給用導体層と前記ア
ウターリードの電源供給用リードとが重ね合せによる直
接接合方式により電気的に接合され、前記絶縁層には半
導体素子の接地および電源用電極と前記両導体層とをそ
れぞれワイヤボンディングするため前記両導体層の一部
を露出させる複数の開口部がそれぞれ設けられているこ
とを特徴とする多ピン多層配線リードフレーム。 - 【請求項2】前記インナーリードの先端部と絶縁層の開
口部を経て露出する前記導体層に金または銀めっきを施
す請求項1記載の多ピン多層配線リードフレーム。
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JP3049675A JPH07112039B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 多ピン多層配線リードフレーム |
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JP3049675A JPH07112039B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 多ピン多層配線リードフレーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04286148A JPH04286148A (ja) | 1992-10-12 |
JPH07112039B2 true JPH07112039B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3049675A Expired - Fee Related JPH07112039B2 (ja) | 1990-06-11 | 1991-03-14 | 多ピン多層配線リードフレーム |
Country Status (1)
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US6465882B1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-10-15 | Agere Systems Guardian Corp. | Integrated circuit package having partially exposed conductive layer |
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JPH03222351A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP3049675A patent/JPH07112039B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH04286148A (ja) | 1992-10-12 |
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