JPH0713227Y2 - 半導体集積回路用リードフレーム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体集積回路用リードフレームの改良に関
する。特に、半導体集積回路用リードフレームのインナ
ーリードのピッチを小さくする改良に関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路用リードフレームは、42ニッケル合金等
の板状体よりなり、半導体装置製造工程に使用される中
間材料である。そして、半導体装置チップが完成した
後、この半導体装置チップが、上記の半導体集積回路用
リードフレームの構成要素の一つである半導体集積回路
チップ支持台上に載置され、半導体集積回路チップのボ
ンディングパッドに連続的工程をもって複数のリードが
接続され、この複数のリードが接続された半導体装置チ
ップにプラスチックパッケージ等をなす工程に使用され
る。また、リードは、プラスチックパッケージ等がなさ
れた後も、半導体装置チップの接続手段（所謂ピン）と
して利用される。

以下に、図面を参照して、半導体集積回路用リードフレ
ームについて説明する。

第２図参照 図は、従来技術に係る半導体集積回路用リードフレーム
の平面図である。図において、11は半導体集積回路チッ
プ12が搭載される半導体集積回路チップ支持台であり、
この半導体集積回路チップ支持台11は半導体集積回路チ
ップ支持台支持バー15を介して保持バー16の送り方向枠
に一体的に連結されている。また、９はリードであり、
その１端は半導体集積回路チップ支持台11の近傍にこれ
とは絶縁されて配列され、その他端は図示するように保
持バー16の渡り方向枠（送り方向枠を相互に連結する部
材）に一体的に連結されている。13は半導体集積回路チ
ップ12のボンディングパッドであり、半導体集積回路チ
ップ12が半導体集積回路チップ支持台11上に載置された
後、各リード９とボンディング接続されるために使用さ
れる。

第３図参照 図は、第２図を参照して説明したように上記の半導体集
積回路チップ12が半導体集積回路チップ支持台11上に載
置された後、半導体集積回路チップ12の各ボンディング
パッド13が各リード９とボンディング接続され、その
後、各リード９とボンディング接続された半導体集積回
路チップ12が例えばプラスチック材等よりなる被覆材14
等をもってカバーされてパッケージされ、その後、各リ
ード９の先端が保持バー16から切断され、所望により、
各リード９が屈曲されて半導体装置の接続用ピンとされ
た状態を示す。なお、各リード９を屈曲するか否かは、
当該半導体装置の実装方式等によって決定される。

従来技術に係る半導体集積回路用リードフレームの製造
方法には、ウェットエッチング法を使用して成形する方
法と、プレス打抜き法を使用して成形する方法とがあ
る。これら両者の長短について図面を参照して以下に説
明する。

第４図参照 まづ、ウェットエッチング法を使用してなす半導体集積
回路用リードフレームの製造方法について説明する。

図は、ウェットエッチング法を使用して製造された半導
体集積回路用リードフレーム１のリード９の断面図の１
例（具体的には、第２図にＣ−Ｃをもって示す領域、す
なわち、リード９の２本を含む領域の断面図）である。
図において、ｌはリード９の先端部（例えばプラスチッ
クパッケージ中に埋め込まれる部分であり、以下インナ
ーリードと云う。）の上下面の平坦な領域の幅（リード
の長手方向と直交する方向の長さ）であり、ｐはインナ
ーリードのピッチである。

こゝで、ウェットエッチング法を使用してなす半導体集
積回路用リードフレームの製造方法について簡単に説明
する。金属板状体の両面上にレジスト等の被膜（図示せ
ず）を形成し、このレジスト等の被膜（図示せず）がそ
の上に形成されている金属板状体の両面上に、リードフ
レームの平面パターンを代表するフォトマスク（図示せ
ず）を対向させて、上記のレジスト等を露光する。感光
したレジスト等を現像し、感光領域以外の領域からレジ
スト等の被膜（図示せず）を除去する。つぎに、上記の
金属板状体の両面からエッチング液を噴射して、エッチ
ングを実施して、金属板状体を半導体集積回路用リード
フレームのパターンに対応した形状に成形し、最後に溶
剤を使用して不要のレジストを溶解除去して、所望の形
状に成形された金属板状体よりなるリードフレーム１を
製造する。

このウェットエッチング法を使用して製造された半導体
集積回路用リードフレームにおいて問題となることは、
リード９の先端部（インナーリード）の厚さ方向の中央
部に不可避的に突起91が形成され、インナーリードの上
面の平坦な領域の幅ｌを大きくしようとすると、突起91
相互間の距離が不可避的に小さくなって短絡のおそれが
発生することである。

第５図参照 つぎに、プレス打抜き法を使用してなす半導体集積回路
用リードフレームの製造方法について説明する。

図は、半導体集積回路用リードフレームのパターンに適
合した雄・雌金型を使用して金属板状体を打抜いて、リ
ードフレームの形状に成形された金属板状体よりなるリ
ードフレーム１のリード９の断面図の１例（具体的には
第２図にＣ−Ｃをもって示す領域、すなわち、リード９
の２本を含む領域の断面図）である。このプレス打抜き
法を使用して製造したリードフレーム１のリード10の断
面は、不可避的に図示するような台形になる。そして、
図示するｌ・ｌ′は打抜き法を使用して製造されたリー
ド10の先端部（インナーリード）の上・下面の平坦な領
域の幅であり、ｐはインナーリードのピッチである。

このプレス打抜き法を使用して製造された半導体集積回
路用リードフレームにおいて問題になることは、インナ
ーリード10の上面の平坦な領域の幅ｌを大きくしようと
すると、インナーリード10の下面の幅ｌ′も大きくな
り、インナーリード10の下面の先端相互間の距離が小さ
くなって短絡のおそれが発生することである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記したとおり、従来技術に係る半導体集積回路用リー
ドフレームにおいては、以下の欠点が避け難い。

半導体集積回路チップのボンディングパッドを、各リー
ド９とボンディング接続するワイヤボンディングの関係
上、インナーリードの少なくとも先端部（ワイヤボンデ
ィングされる領域）の上面の平坦な領域の幅（第４図・
第５図のｌ）は広いことが望ましく、従来技術において
は、最小100μｍ程度必要とされている。

一方、リードフレームを構成する金属板の厚さが約150
μｍの場合、ウェットエッチング法を使用する場合は、
上記のようにインナーリード９の厚さ方向の中央部に不
可避的に形成される突起91のため、インナーリード９の
少なくとも先端部（ワイヤボンディングされる領域）の
上面の平坦な領域の幅（第４図のｌ）を大きくして、ワ
イヤボンディング特性を向上しようとすると、上記の突
起91相互間の距離が小さくなり、リード９相互間の短絡
の虞が発生するので、インナーリード９のピッチｐも同
時に大きくせざるを得ず、従来技術において可能な最小
のインナーリード９のピッチｐの値は250μｍである。
ワイヤボンディング特性は、幅の狭い上面の寸法ｌによ
って規定され、一方、リード９相互間の短絡を避け難い
限界は、ウェットエッチング法を使用して半導体集積回
路用リードフレームを製造するにあたりインナーリード
９の厚さ方向の中央部に不可避的に形成される突起91相
互間の距離によって規定されるからである。

また、リードフレームを構成する金属板の厚さが150μ
ｍの場合、打抜き法を使用する場合は、上記のように、
インナーリードの上面の平坦領域の幅（第５図に示す
ｌ）が下面の平坦領域の幅（第５図に示すｌ′）より小
さくなるため、インナーリード９の少なくとも先端部
（ワイヤボンディングされる領域）の上面の平坦な領域
の幅（第５図のｌ）を大きくして、ワイヤボンディング
特性を向上しようとすると、下面相互間の距離が小さく
なり、リード相互間の短絡の虞が発生するので、インナ
ーリード９のピッチｐも同時に大きくせざるを得ず、従
来技術において可能な最小のインナーリードのピッチｐ
の値は約250μｍである。ワイヤボンディング特性は、
幅の狭い上面の寸法ｌによって規定され、一方、リード
９相互間の短絡を避け難い限界は、打抜き法を使用して
半導体集積回路用リードフレームを製造するにあたり不
可避的に幅が大きくなるインナーリードの下面相互間の
距離によって規定されるからである。

特に、最近広く使用されている多用途半導体集積回路
（ASIC）等においてはピン数が増加し、そのために、イ
ンナーリードのピッチを180μｍ以下にすることが要求
されているが、上記の理由により、上下面の平坦な領域
の幅を100μｍ以上にし、しかも、インナーリードのピ
ッチを180μｍ以下にすることは、従来技術においては
困難である。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、イン
ナーリード先端部の上下面の平坦な領域の幅が100μｍ
以上であり、且つ、インナーリードピッチが180μｍ以
下である半導体集積回路用リードフレームを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的は、下記の構成を有する半導体集積回路用リ
ードフレームによって達成される。

その構成は、 半導体集積回路チップ支持台（11）と、半導体集積回路
チップ支持台支持レバー（15）と、リード（９）のうち
交互に選択された半数と、一方の面（161）は前記の半
導体集積回路チップ支持台（11）・半導体集積回路チッ
プ支持台支持レバー（15）・リード（９）の面と同一で
あるが、他方の面（162）は厚さが減縮されて前記の半
導体集積回路チップ支持台（11）・半導体集積回路チッ
プ支持台支持バー（15）・リード（９）の厚さのおゝむ
ね1/2とされている保持バーの１半（163）とよりなる第
１の金属板状成形体（17）と、 前記のリード（９）の残余の半数と、一方の面（165）
は前記のリード（９）の面と同一であるが、他方の面
（166）は厚さが減縮されて前記のリード（９）の厚さ
のおゝむね1/2とされている保持バーの他の１半（164）
とよりなる第２の金属板状成形体（18）と よりなり、 この第２の金属板状成形体（18）と前記の第１の金属板
状成形体（17）とは、前記の厚さが減縮されている二つ
の面（162）・（166）をもって相互に結合されているこ
とである。

前記の前記の第１の金属板状成形体（17）と前記の第２
の金属板状成形体（18）とを結合する方法は、厚さが減
縮されている保持バー163・164の任意の領域を溶接して
もまた厚さが減縮されている保持バー163・164を接着剤
等を使用して相互に接着してもよい。

〔作用〕

本考案に係るリードフレームは、保持バー（16）の一方
の面の厚さが減縮されている第２の金属板状成形体（1
7）と、保持バー（16）の他方の面の厚さが減縮されて
いる第２の金属板成形体（18）とを、上記の厚さが減縮
されている２面（162）と（166）とを重ね合わせ、第１
の金属板状成形体（17）とを溶接法または接着法等を使
用して、相互に結合したものである。

このように製造される本考案に係る半導体集積回路用リ
ードフレームにおいては、リード（９）のピッチが従来
技術の場合の1/2まで減少する。

従来技術に係る半導体集積回路用リードフレームの場
合、フォトエッチング法を使用すると、上述のとうり、
レジストの開口領域の幅が狭いので、インナーリード先
端部の上下面の平坦な領域の幅を所望の100μｍ以上に
維持すると、既述のようにリードの側面の中央部におい
て突起91が発生して、リード間の短絡を危険が発生する
ため、インナーリードピッチを220μｍ以上にする必要
が生じる。

しかし、本考案に係る半導体集積回路用リードフレーム
（１）の場合は、これを構成する第１の金属板状成形体
（17）と第２の金属板状成形体（18）（これらの金属板
状成形体（17）・（18）はリード（９）を保持している
保持バー（16）を２半とし、相互に対接する面（162）
・（166）の厚さを他の部材すなわちリード（９）・半
導体集積回路チップ支持台支持バー（15）の厚さの1/2
にしてある。）の開口領域の幅を従来技術の場合に比
べ、約２倍にすることができるので、上記のリード
（９）の側面の突起（91）の発生を抑制でき、従って、
インナーリードのピッチの最小許容限界値を従来技術の
場合より更に低減することが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ、本考案の一実施例に係る半導
体集積回路用リードフレームについて説明する。

第1a図、第1b図、第1g図、第1h図参照 まづ、半導体集積回路チップ支持台11と、半導体集積回
路チップ支持台支持バー15と、リード９のうち相互に選
択された半数と、１面161は、前記の半導体集積回路チ
ップ支持台11と半導体集積回路チップ支持台支持バー15
とリード９との面と同一であるが、他面162は厚さが減
縮されて前記の半導体集積回路チップ支持台11と半導体
集積回路チップ支持台支持バー15とリード９との厚さの
おゝむね1/2とされている保持バー163とよりなる第１の
金属板状成形体17を製造する。

第1a図は、この第１の金属板状成形体17の平面図であ
り、第1b図は、第1a図のＡ−Ａ断面図である。

この第１の金属板状成形体17の特徴は、リード９が交互
に半数のみ設けられていることゝ、保持バー163の一方
の面161はリード９や半導体集積回路チップ支持台支持
バー15の面と同一であるが、他方の面162はリード９や
半導体集積回路チップ支持台支持バー15の厚さの約1/2
に減縮されていることである。

また、この第１の金属板状成形体17を製造する材料とし
ては、例えば銅合金・42合金・ステンレス・ニッケル等
が適当であり、加工法としてはエッチング法が現実的で
ある。

なお、第1g図は第1a図に１点鎖線をもって囲まれた領域
２の概念的拡大図であり、第1h図は第1g図のＥ−Ｅ断面
図である。

また、寸法の１例を示すと、リード９等の厚さは150μ
ｍであり、保持バー163の厚さは75μｍである。また、
インナーリードの先端の上下面の平坦な領域の幅ｌは約
100μｍとすることができ、インナーリードのピッチｐ
は約260μｍとすることができる。

第1c図、第1d図、第1i図、第1j図参照 次に、前記のリード９の残余の半数と、１面165は前記
のリード９の面と同一であるが、他面166は厚さが減縮
されて前記のリード９の厚さのおゝむめ1/2とされてい
る保持バー164とよりなる第２の金属板状成形体18を製
造する。

第1c図は、この第２の金属板状成形体18の平面図であ
り、第1d図は、第1c図のＢ−Ｂ断面図である。

この第２の金属板状成形体18の特徴は、第１の金属板状
成形体17では除外されていたリード９が設けられている
ことゝ保持バー164の一方の面165はリード９の面と同一
であるが、他方の面166はリード９の厚さの約1/2に減縮
されていることである。

その他は、第１の金属板状成形体17の場合とおゝむね同
一である。換言すれば第２の金属板状成形体18を製造す
る材料としては、例えば銅合金・42合金・ステンレス・
ニッケル等が適当であり、加工法としてはエッチング法
が現実的である。

第1i図は第1c図に１点鎖線をもって囲まれた領域３の概
念的拡大図であり、第1j図は第1i図のＦ−Ｆ断面図であ
る。

寸法が第１の金属板状成形体17のそれと同一であること
は云うまでもない。

第1e図、第1f図、第1k図、第１図参照 第１の金属板状成形体17と第２の金属板状成形体18と
を、保持バー16の厚さの減縮されている保持バーの２半
164・163の相互に対接すべき面162・166を対接して組み
合わせ、溶接法または接着法を使用して上記の保持バー
16の厚さの減縮されている保持バーの２半164・163を相
互に接合する。溶接法を使用する場合は、保持バー16の
厚さの減縮されている保持バーの２半164・163の任意の
点（図示せず）にスポット溶接すればよい。接着法を使
用する場合は、第２の金属板状成形体18の接合面に接着
剤を塗布することが現実的である。半導体集積回路チッ
プ支持台支持バー15や半導体集積回路チップ支持台11に
接着剤が塗布されないからである。

第1e図は、第１の金属板状成形体17と第２の金属板状成
形体18とが組み合わされ、相互に結合されている本考案
に係る半導体集積回路用リードフレーム１の平面図であ
り、第1f図は、第1e図のＤ−Ｄ断面図である。

また、第1k図は、第1e図に１点鎖線をもって囲まれた領
域４の概念的拡大図であり、第１図は第1k図のＧ−Ｇ
断面図である。

〔考案の効果〕

以上説明せるとおり、本考案に係る半導体集積回路用リ
ードフレームは、リードを保持する保持バーは２半とさ
れ、各半部の厚さは他の部材（リードと半導体集積回路
チップ支持台支持バーと半導体集積回路チップ支持台）
の厚さの約1/2とされており、この厚さが減縮されてい
る面で相互に結合されており、換言すれば、半導体集積
回路チップ支持台と、半導体集積回路チップ支持台支持
バーと、リードの相互に選択された半数と、１面は前記
の部材の面と同一であるが他面は厚さが減縮されて前記
の部材の厚さのおゝむね1/2とされている保持バーとよ
りなる第１の金属板状成形体と、前記のリードの残余の
半数と、１面は前記のリードの面と同一であるが他面は
厚さが減縮されて前記リードの厚さのおゝむね1/2とさ
れている保持バーとよりなる第２の金属板状成形体とよ
りなり、この第２の金属板状体と前記の第１の金属板状
成形体とは、前記の厚さが減縮されている２つの面をも
って相互に結合されているので、従来技術をもってして
は製作困難であった板厚が150μｍである金属板を材料
としリードの上下面の平坦な領域の幅を約100μｍに
し、しかも、リードピッチを約220μｍ以下にすること
が可能となり、その結果、300ピン以上の超多ピン半導
体集積回路に対応するリードフレームを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第1a図は、本考案の一実施例に係る半導体集積回路用リ
ードフレームを構成する第１の金属板状形成体の平面で
ある。 第1b図は、第1a図に示す第１の金属板状形成体のＡ−Ａ
断面図である。 第1c図は、本考案の一実施例に係る半導体集積回路用リ
ードフレームを構成する第２の金属板状形成体の平面図
である。 第1d図は、第1c図に示す第２の金属板状形成体のＢ−Ｂ
断面図である。 第1e図は、本考案の一実施例に係る半導体集積回路用リ
ードフレームの平面図である。 第1f図は、第1e図に示す半導体集積回路用リードフレー
ムのＤ−Ｄ断面図である。 第1g図は、第1a図に１点鎖線をもって囲まれた領域２の
概念的拡大図である。 第1h図は第1g図のＥ−Ｅ断面図である。 第1i図は、第1c図に１点鎖線をもって囲まれた領域３の
概念的拡大図である。 第1j図は第1i図のＦ−Ｆ断面図である。 第1k図は、第1e図に１点鎖線をもって囲まれた領域４の
概念的拡大図である。 第１図は第1k図のＧ−Ｇ断面図である。 第２図は、従来技術に係る半導体集積回路用リードフレ
ームの平面図である。 第３図は、従来技術に係る半導体集積回路パッケージの
斜視図である。 第４図は、従来技術に係るウェットエッチング法を使用
して製造されたインナーリードの断面図である。 第５図は、従来技術に係るプレス打抜き法を使用して製
造されたインナーリードの断面図である。 １……半導体集積回路用リードフレーム、２……第１の
金属板状成形体の平面図の一部領域である。３……第２
の金属板状成形体の平面図の一部領域である。４……本
考案の一実施例に係る半導体集積回路用リードフレーム
の一部領域である。９……ウェットエッチング法を使用
して製造したリード、91……突起、10……プレス打抜き
法を使用して製造したリード、11……半導体集積回路チ
ップ支持台、12……半導体集積回路チップ、13……半導
体集積回路のボンディングパッド、14……プラスチック
材よりなる被覆材、15……半導体集積回路チップ支持台
支持バー、16……保持バー、161・165……他の部材と同
一の平面をなす面、162・166……保持バーの相互に対接
する面、163・164……厚さが減縮されている保持バー、
17……第１の金属板状成形体、18……第２の金属板状成
形体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体集積回路チップ支持台（11）と、半
   導体集積回路チップ支持台支持バー（15）と、リード
   （９）の交互に選択された半数と、１面（161）は前記
   部材（11）・（15）・（９）の面と同一であるが、他面
   （162）は厚さが減縮されて前記部材（11）・（15）・
   （９）の厚さのおゝむね1/2とされてなる保持バーの１
   半（163）とよりなる第１の金属板状成形体（17）と、 前記リード（９）の残余の半数と、１面（165）は前記
   リード（９）の面と同一であるが、他面（166）は厚さ
   が減縮された前記リード（９）の厚さのおゝむね1/2と
   されてなる保持バーの他の１半（164）とよりなる第２
   の金属板状成形体（18）と よりなり、 該第２の金属板状成形体（18）と前記第１の金属板状成
   形体（17）とは、前記厚さが減縮されてなる二つの面
   （162）・（166）をもって相互に結合されてなる ことを特徴とする半導体集積回路用リードフレーム。