JPH07153895A - リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止型半導体装置の組立て工程及び信頼
性試験において、半導体チップのクラックの発生を低減
し、不良品の発生を低減させることが可能なリードフレ
ームを提供する。 【構成】 枠体５と、枠体５に連結され枠体５の内側に
向かって延在する１２個のリード４と、リード４と非接
触で枠体５内側に設けられた長方形板状のダイパッド１
と、ダイパッド１と枠体５とを連接するダイ支持体６と
を備えたリードフレームにおいて、ダイパッド１の長辺
側の端部に額縁３を設けることにより、ダイパッド１の
長辺方向及びその近傍方向の曲げに対する耐性を向上さ
せる。

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
の製造に用いられるリードフレームに関し、特に、薄型
パッケージのメモリー用樹脂封止型半導体装置の製造に
用いられる長方形板状のダイパッドを備えたリードフレ
ームに適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体装置の製造には、リー
ドフレームと呼称される部材が用いられている。このリ
ードフレームは、半導体チップが接着されるダイパッド
と、完成した樹脂封止型半導体装置において電気信号の
出入り口となるリードと、前記ダイパッドと前記リード
とを囲みこれらを支持するフレーム（枠体及びダイ支持
体）とを備えている。なお、リードフレームについて
は、例えば、応用技術出版株式会社１９８５年１１月３
日発行、「最近の半導体アセンブリ技術とその高信頼度
化・全自動化」の１２４頁〜１２８頁「リードフレーム
の設計」に記載されている。

【０００３】リードフレームを用いた樹脂封止型半導体
装置は、リードフレームのダイパッド上に半導体チップ
を接着剤で接着するダイボンディング工程，半導体チッ
プの電極とリードフレームのリード内端部分をワイヤで
電気的に接続するワイヤボンディング工程，半導体チッ
プ及びリード内端部分等を含むリードフレーム中央部分
をレジンモールドする樹脂封止工程，リードフレームの
不要部分（フレーム）を切断除去する除去工程，リード
切断工程，リード成形工程等の組立て工程を経て製造さ
れる。

【０００４】また、リードフレームについて特記すべき
こととして、半導体チップが接着されるダイパッドは、
平面方形で板状の形状を有しており、厚みが薄くほぼ均
一であるという点が掲げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は前記従来技術を検討した結果、次の問題点があるこ
とを見出した。

【０００６】すなわち、従来のリードフレームのダイパ
ッドは、前記した外形上の特徴（平面方形で板状の形状
を有し厚みがほぼ均一であるということ）から、外力に
よって曲げが生じやすいという特性を備えている。特
に、薄型パッケージ（例えば、ＴＳＯＰ（Thin Small O
ut-line Package）型パッケージ）のメモリー用樹脂封
止型半導体装置の製造において用いられるリードフレー
ムの場合、そのダイパッドは、短辺に比べ長辺が極端に
長い長方形板状の形状であるため、長辺方向に沿った断
面に関する大きな曲げモーメントが加わり、長辺方向の
曲げが生じやすい。このような性質にくわえ、前記した
樹脂封止型半導体装置の組立て工程及び信頼性試験にお
いては、リードフレームのダイパッドには熱及び外力が
加えられるため、ダイパッドはいっそう曲げが生じやす
い状況にある。例えば、ダイボンディング工程では、ダ
イパッドと半導体チップとを接着する接着剤を硬化させ
る際の加熱により、半導体チップが接着されている面側
を凹側とする曲げが生じる。そして、このような曲げが
ダイパッドに生じた場合、この曲げがダイパッド上の半
導体チップに外力を与えるため、この外力が大きい場合
には半導体チップにクラックが発生し、不良品になると
いう問題があった。また、このような事情に加えて、半
導体チップを構成する結晶の壁開しやすい面（例えば、
Ｓｉの場合には、ミラー指数（１００）で指定される
面）に垂直な方向が、ダイパッドの長辺方向またはその
近傍方向に一致する場合には、クラックがいっそう入り
やすくなる。

【０００７】本発明の目的は、樹脂封止型半導体装置の
組立て工程及び信頼性試験において、半導体チップのク
ラックの発生を低減し、不良品の発生を低減させること
が可能なリードフレームを提供することにある。

【０００８】本発明の前記並びにその他の目的及び新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００１０】枠体と、該枠体に連結され該枠体の内側に
向かって延在する複数のリードと、該リードと非接触で
前記枠体内側に設けられた長方形板状のダイパッドと、
前記ダイパッドと前記枠体とを連接するダイ支持体とを
備えたリードフレームにおいて、前記ダイパッドの長辺
側の端部のうち、少なくとも一方の長辺側の端部に額縁
を設けたことを特徴とするリードフレーム。

【００１１】

【作用】前記した手段によれば、額縁が設けられたダイ
パッドの長辺側端部の厚みが増し、長辺方向及びその近
傍方向の曲げに対する耐性が増すので、ダイパッドの曲
げの発生及びその度合いが低減する。これにより、樹脂
封止型半導体装置の組立て工程及び信頼性試験におい
て、半導体チップのクラックの発生を低減させ、不良品
の発生を低減させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全
図において、同一機能を有するものは同一名称及び同一
符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。

【００１３】図１は本発明による一実施例のリードフレ
ームの構成を示す図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）
図はダイパッド部の長辺側の側面図、（ｃ）図は（ａ）
図中の位置Ａ−Ａにおけるダイパッド部の断面図であ
る。図１において、１はダイパッド、２はダイパッド１
上面にダイボンディングされた半導体チップ、３はダイ
パッド１に設けられた額縁、４はリード、５は枠体、５
ａは枠体５のうちの長枠部分、５ｂは枠体５のうちの短
枠部分、６はダイ支持体、７はダイパッド１下面に多数
設けられたディンプル（凹み）、８はリード４及びダイ
支持体６に設けられたロックホール（貫通孔）である。

【００１４】本実施例のリードフレームは、単位リード
フレームパターンを一方向（図１中の左右方向を示す）
に複数個直列に並べたものであって、図１は、一つの単
位リードフレームパターンを示している。図１（ａ）か
らわかるように、枠体５は、図１中左右方向に延在する
平行な一対の長枠部分５ａと、これを上下方向に結ぶ短
枠部分５ｂとからなっており、前者については全ての単
一リードフレームパターンがこれを共有し、後者につい
ては隣合う単一リードフレームパターンが共有するもの
となっている。枠体５の長枠部分５ａには、一つの単位
リードフレームパターン当り１２個のリード４が連結さ
れ、枠体５の内側に向かって延在している。また、枠体
５で囲まれる領域の中央部分には、ダイパッド１が、リ
ード４と非接触で配設されている。このダイパッド１
は、短辺が５mm、長辺が１０mmの平面長方形で板状の形
状を有しており、その長辺が長枠部分５ａに対し平行と
なっている。また、枠体５の短枠部分５ｂの中央部分か
らはダイパッド１の短辺側端部に向けてダイ支持体６が
延在しており、ダイパッド１と枠体５とを連接してい
る。また、ダイパッド１のうち半導体チップ２がボンデ
ィングされていない裏面にはディンプル７が設けられて
いて、封止樹脂との密着性を良くする役割を果たしてい
る。また、リード４及びダイ支持体６には、ロックホー
ル８が設けられており、樹脂封止後にリード４を経由し
て、封止樹脂、半導体チップ及びボンディングワイヤ等
の内部に侵入する汚染物質の侵入を遅らせる役割を果た
している。

【００１５】本実施例のリードフレームの特徴は、ダイ
パッド１の長辺側の端部に額縁３が設けられている点で
ある。この額縁３は、図１に示されているように、高さ
ｈが約０．２〜０．３mm、厚さｄが約０．１〜０．３mm
で、ダイパッド１の長辺に沿って長さ５mmに渡って、半
導体チップ２がボンディングされる側の面に配接されて
いる。また、本実施例のリードフレームは、Ｆｅ−Ｎｉ
系合金あるいはＣｕ合金等からなる金属板をエッチング
でパターン形成することによって製造される。

【００１６】以上のように構成されたリードフレーム
は、ダイパッド１のディンプル７が設けられていない側
の面に銀ペースト等の接着剤を塗布した後、図１に示し
たように半導体チップ２がダイボンディングされる。こ
の後、半導体チップ２の電極とリード４のダイパッド１
側端部をワイヤボンディングし、半導体チップ２及びリ
ード４内端部分等を含むリードフレーム中央部分をレジ
ンで樹脂封止し、枠体５及びダイ支持体６を切断除去
し、リード４を成形する工程を経て樹脂封止型半導体装
置が製造される。図２は、このように製造された樹脂封
止型半導体装置の構成を示す断面図であり、９はボンデ
ィングワイヤ、１０はモールドレジンである。その他の
符号については、図１の説明で示したものと同じであ
る。

【００１７】このような樹脂封止型半導体装置の製造工
程及び信頼性試験を通じて、リードフレームには外力及
び熱が加えられる。従来、この外力及び熱は、ダイパッ
ドに曲げを発生させる原因となっている。

【００１８】図３はこの曲げを説明するための図で、従
来のダイパッドの形状変化を示す図であり、（ａ）図は
正常な状態にあるときのダイパッド部の長辺側からの側
面図、（ｂ）図は曲げが生じたときのダイパッド部の長
辺側からの側面図である。従来のリードフレーム全体の
構成は特に図示しないが、ダイパッド１に額縁３が設け
られていない点を除けば、図１に示した本実施例と同じ
である。従来のダイパッド１はほぼ均一な厚さであるた
め、図３（ｂ）に示したような長辺方向の曲げ、特に、
半導体チップ２がボンディングされた面側を凹側とする
曲げが生じやすい。そして、この曲げが半導体チップ２
に大きな外力を与えるため、半導体チップにクラックが
発生し、不良品になるという問題があった。

【００１９】このような従来例に対し、本実施例のリー
ドフレームは、額縁３を設けることによってダイパッド
１の長辺側端部の厚みが増し、長辺方向及びその近傍方
向の曲げに対する耐性が従来例よりも高くなっている。

【００２０】以上の説明からわかるように、本実施例の
リードフレームによれば、次のような効果が得られる。

【００２１】すなわち、ダイパッド１の長辺方向及びそ
の近傍方向の曲げに対する耐性が増すので、図３（ｂ）
に示したようなダイパッドの曲げの発生及びその度合い
が低減する。これにより、樹脂封止型半導体装置の組立
て工程及び信頼性試験において、半導体チップ２のクラ
ックの発生が低減し、不良品の発生が低減する。

【００２２】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは言うまでもない。

【００２３】例えば、前記実施例では額縁３を半導体チ
ップ２がボンディングされる側の面に設けたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、反対側の面に設けて
も良いし、両側の面に設けても良い。

【００２４】また、額縁３の形状は前記実施例に示した
形状に限定されるものではなく、ダイパッド１の長辺側
端部に厚みをもたせた形状であればよい。

【００２５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００２６】樹脂封止型半導体装置の組立て工程及び信
頼性試験において、半導体チップのクラックの発生を低
減させ、不良品の発生を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のリードフレームの構成
を示す図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図はダイパ
ッド部の長辺側の側面図、（ｃ）図はダイパッド部の断
面図である。

【図２】本実施例のリードフレームを用いて製造された
樹脂封止型半導体装置の構成を示す断面図である。

【図３】従来のリードフレームのダイパッドに曲げが生
じるときのダイパッドの形状変化を示す図であり、
（ａ）図は正常な状態にあるときのダイパッドの側面
図、（ｂ）図はダイパッドに曲げが生じた場合のダイパ
ッドの長辺側の側面図。

【符号の説明】

１…ダイパッド、 ２…半導体チップ、 ３…額縁、
４…リード、 ５…枠体、 ５ａ…長枠部分、 ５ｂ…
短枠部分、 ６…ダイ支持体、 ７…ディンプル、 ８
…ロックホール、 ９…ボンディングワイヤ、 １０…
モールドレジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体と、該枠体に連結され該枠体の内側
   に向かって延在する複数のリードと、該リードと非接触
   で前記枠体内側に設けられた長方形板状のダイパッド
   と、前記ダイパッドと前記枠体とを連接するダイ支持体
   とを備えたリードフレームにおいて、前記ダイパッドの
   長辺側の端部のうち、少なくとも一方の長辺側の端部に
   額縁を設けたことを特徴とするリードフレーム。