JPH07297342A

JPH07297342A - 複合リードフレーム

Info

Publication number: JPH07297342A
Application number: JP6086492A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamaguchi; 口健司山; Masaharu Takagi; 城正治高; Katsumi Suzuki; 木勝美鈴; Takashi Suzumura; 村隆志鈴
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】インナリード部分の微細配線化を図り、高速伝
送ならびに高周波信号の伝送特性を向上することができ
る多ピン・多層構造の複合リードフレーム。【構成】中央部にデバイスホール４６と周辺部に切欠露
出穴３８とを有する絶縁層２４と信号層と、接地あるい
は電源層３０とを有するＴＡＢテープキャリア１６ａお
よび信号用インナリード１８ｄと、接地あるいは電源用
インナリード１８ａとを有する金属リードフレーム１４
とを備える。信号層の接合部と金属リードフレームの信
号用インナリード、接地あるいは電源層の接合部と金属
リードフレームの接地あるいは電源用インナリードとを
直接もしくは切欠露出穴を介して接合する。かつ半導体
素子の各電極とデバイスホールに突出する、信号層の各
フィンガおよび接地あるいは電源層の各フィンガとは互
いにギャングボンディングにより接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合リードフレームに
関し、特に、樹脂封止型の半導体装置用の複合リードフ
レームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置用のリードフレーム
は、半導体パッケージを小型化するために、平板状の金
属製の１層のリードフレームから構成されている。この
ような１層のリードフレームは形状が簡単なので、Ｉ／
Ｏ端子の少ない２００ピンクラスまでの半導体素子（以
下、ＬＳＩと記述する）に用いることは非常に有効な方
法である。

【０００３】近年、ＬＳＩの集積度の向上により、Ｉ／
Ｏ端子の多い２００ピンクラス以上のＬＳＩに用いられ
るリードフレームで、しかも、小型化と高速伝送の要求
がある。上述する１層のリードフレームは、形状が簡単
であるという利点はあるが、リードフレームおよびＬＳ
Ｉの電源端子、接地端子および信号用端子が、同一平面
上に互いに近接して配置されているため、高速伝送を行
う際に高周波信号を伝送すると、相互の端子間で電磁的
な干渉（クロストーク）が発生するという欠点があっ
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、これも伝送特性が低下す
る原因となっている。

【０００４】即ち、Ｉ／Ｏ端子の多い２００ピンクラス
以上のＬＳＩに用いられるリードフレームにおいて、多
ピン化によりパッケージサイズが増大すると、リードフ
レームの配線長が増加し、リードフレーム内の配線のイ
ンダクタンス（Ｌ）、容量（Ｃ）および抵抗（Ｒ）成分
が増大し、信号伝送の遅れや、ノイズ誘発の源となる。
さらに、高速伝送を行うためにＬＳＩが高集積化され、
Ｉ／Ｏ端子の同時切り換え本数が増加すると、同時切り
換えノイズも増大する。その上、高周波信号を伝送する
場合には、インダクタンス（Ｌ）、容量（Ｃ）および抵
抗（Ｒ）成分の影響は、さらに増大する。

【０００５】従って、多層リードフレーム内の電気配線
にも特別な工夫が必要となる。最も重要な配慮すべき点
は、ＣＭＯＳ・ＬＳＩにおいてはスイッチング毎にゲー
ト容量が充放電されて、立上り、立ち下がり時間の早い
電流が流れるということである。従って、Ｉ／Ｏ端子の
多い２００ピンクラス以上のＬＳＩにおいて、Ｉ／Ｏ端
子が同時に切り替わる際に、立上り、立ちさがり時間の
早い電流が集合する電源およびグランドのインダクタン
ス（Ｌ）成分による電圧の揺らぎが問題となる。即ち、
この揺らぎが静止回路の誤動作の原因となるという問題
があった。

【０００６】そこで、特開平４−３０５４１号公報に開
示されているように、電源ラインあるいは接地ラインに
接続した電源用あるいは接地用のプレーンを枠状に形成
してステージ上に電気的絶縁層を介して接合し、このプ
レーンの外周囲にプレーンと同一高さでインナリードを
配設した２層のリードフレームに半導体素子を搭載して
なる半導体装置において、プレーンの外周縁からインナ
リードと同一高さで、インナーリードの中間にボンディ
ング部を突出させて設け、半導体素子とインナーリード
およびボンディング部との間をＴＡＢ用テープを用いて
接続したことを特徴とする半導体装置が提案されてい
る。

【０００７】しかし、この半導体装置においては、ステ
ージにＬＳＩを張り付け、さらにステージをリードフレ
ームに固定してＴＡＢ用テープのフィンガをＬＳＩにギ
ャングボンディングした後、リードフレームのインナリ
ードとＴＡＢ用テープのアウタリード部分（ベースフィ
ルムからリードフレームのインナリード方向に突出する
導体パターン）とを接合するので、工程が多く、工数が
かかるという問題がある。また、ＴＡＢ用テープのアウ
タリード部分とリードフレームのインナリードとを接合
するので、ＴＡＢ用テープのアウタリード部分が短絡す
る可能性があるという問題もある。さらに、ＴＡＢ用テ
ープの導体パターンを介して電源用あるいは接地用のプ
レーンとＬＳＩの電源あるいは接地電極とを接続してい
るので、ＴＡＢ用テープ上で信号用パターンと電源およ
び接地パターンとが隣接して引き回され、ノイズの発生
や信号遅延の原因となるばかりでなく、ＬＳＩの電源あ
るいは接地電極から電源あるいは接地用のプレーンまで
が遠いので、電源あるいは接地用のプレーンの効果が半
減されるという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点を解消し、多ピン化、例
えば２００ピン以上の多ピン化、従って、インナリード
部分の微細配線化を図るとことができ、高速伝送ならび
に高周波信号の伝送特性を向上することができる多ピン
・多層構造の複合リードフレームを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、中央部にデバイスホールと周辺部に切欠
露出穴とが打ち抜かれている絶縁層と、この絶縁層の片
面に接着層を介して前記デバイスホールからフィンガが
突出するよう形成された信号配線層と、前記絶縁層の他
面に接着層を介して前記デバイスホールからフィンガが
突出するよう形成された接地あるいは電源供給用導体層
とを有する２層配線ＴＡＢテープキャリアおよび信号用
インナリードと、接地あるいは電源供給用インナリード
とを有する金属リードフレームとを備え、前記信号配線
層の接合部と前記金属リードフレームの信号用インナリ
ード、前記接地あるいは電源供給用導体層の接合部と前
記金属リードフレームの接地あるいは電源供給用インナ
リードとを直接もしくは前記切欠露出穴を介して、互い
に接合により電気的に接続し、かつ半導体素子の各電極
と前記デバイスホールに突出する、前記信号配線層の各
フィンガおよび前記接地あるいは電源供給用導体層の各
フィンガとを互いにギャングボンディングにより接続し
てなることを特徴とする複合リードフレームを提供する
ものである。

【００１０】ここで、前記金属リードフレームの前記接
地あるいは電源供給用インナリードは、前記２層配線Ｔ
ＡＢテープキャリアの前記絶縁層の前記切欠露出穴から
露出する前記接地あるいは電源供給用導体層の接合部と
接合されるのが好ましい。また、前記信号配線層および
前記接地あるいは電源供給用導体層の前記接合部および
前記フィンガと、前記金属リードフレームのインナリー
ドとは、ＡｕまたはＳｎ／Ａｕめっきを施すのが好まし
い。

【００１１】さらに、本発明は、中央部にデバイスホー
ルと周辺部に切欠露出穴とが打ち抜かれている第１およ
び第２の絶縁層と、これらの絶縁層により互いに電気的
に分離されるように接着層を介して積層され、それぞれ
前記デバイスホールからフィンガが突出するよう形成さ
れた、信号配線層と、接地用導体層と、電源供給用導体
層とを有する３層配線ＴＡＢテープキャリアおよび信号
用インナリードと、接地用インナリードと、電源供給用
インナリードとを有する金属リードフレームとを備え、
前記信号配線層の接合部と前記金属リードフレームの信
号用インナリード、前記接地用導体層の接合部と前記金
属リードフレームの接地用インナリード、前記電源供給
用導体層の接合部と前記金属リードフレームの電源供給
用インナリードとを直接もしくは前記切欠露出穴を介し
て、互いに接合により電気的に接続し、かつ半導体素子
の各電極と前記デバイスホールに突出する、前記信号配
線層の各フィンガ、前記接地用導体層の各フィンガおよ
び電源供給用導体層の各フィンガとを互いにギャングボ
ンディングにより接続してなることを特徴とする複合リ
ードフレームを提供するものである。

【００１２】ここで、前記３層配線ＴＡＢテープキャリ
アの前記電源供給用導体層、前記第１絶縁層、前記信号
配線層、前記第２絶縁層および前記接地用導体層は、こ
の順序で表層から配置され、前記信号配線層の接合部は
前記第１絶縁層に設けられた前記切欠露出穴から露出す
る前記信号配線層であり、前記接地層の接合部は前記第
１および第２絶縁層に設けられた両切欠露出穴から露出
する前記接地用導体層であるのが好ましい。また、前記
信号配線層、前記接地用導体層および前記電源供給用導
体層の前記接合部および前記フィンガと、前記金属リー
ドフレームのインナリードとは、ＡｕまたはＳｎ／Ａｕ
めっきを施すのが好ましい。

【００１３】

【発明の作用】本発明の複合リードフレームは、インナ
リード部分に相当する２層配線または３層配線のＴＡＢ
テープキャリアと、アウタリード部分に相当する強固な
金属リードフレームとをギャングボンディングにより接
合して電気的に接続したものであり、本発明の複合リー
ドフレームに用いられるＴＡＢテープキャリアには、絶
縁層を介して微細信号配線層（以下、信号層と記述す
る）と分離された専用の電源供給用導体層（以下、電源
層と記述する）および接地用導体層（以下、接地層と記
述する）の少なくとも１方を設けてある。また、半導体
素子（以下、ＬＳＩと記述する）との接合の際には、Ｔ
ＡＢテープキャリアのデバイスホールに突出する各層の
各フィンガと、ＬＳＩの各端子（電極）のバンプとを、
それぞれギャングボンディングで接合するものである。

【００１４】なお、ＴＡＢテープキャリアと金属リード
フレームとの接合の際に、金属リードフレームの各イン
ナリードが、ＴＡＢテープキャリアの片面から信号層、
電源層および／または接地層と接合でき、電気的に接続
できるように、ＴＡＢテープキャリアには、これらの層
の間の絶縁層（３層配線ＴＡＢテープキャリアの場合に
は第１および第２絶縁層）にこれらの層を露出させるた
めの切欠露出穴が打ち抜かれている。

【００１５】上述するように、本発明の複合リードフレ
ームに用いられるＴＡＢテープキャリアには、信号層と
分離された専用の電源層、接地層を設けてあるので、Ｌ
ＳＩのスイッチング毎にゲート容量が充放電され、立上
り、立ちさがり時間の早い電流が流れたとしても、立上
り時間の早い電流は電源層に流れ、立ちさがり時間の早
い電流は接地層に流れ、電源およびグランド（接地）の
インダクタンス（Ｌ）成分による電圧の揺らぎを減少す
るように作用する。

【００１６】従って、本発明の複合リードフレームによ
れば、例えば、Ｉ／Ｏ端子の多い２００ピンクラス以上
のＬＳＩにおいて高周波信号の高速伝送を行う際に、Ｉ
／Ｏ端子が同時に切り替わるとしても、立上り、立ち下
がり時間の早い電流が集合する電源およびグランドのイ
ンダクタンス（Ｌ）成分による電圧の揺らぎを低減でき
るので、静止回路の誤動作を防止できる。また、本発明
の複合リードフレームによれば、金属リードフレームと
ＴＡＢテープキャリアとの接合においては、層間に絶縁
層、例えば、ポリイミド絶縁層を介しているため、接合
部のインダクタンス（Ｌ）成分や、線間および対地等の
容量（Ｃ）成分も減少でき、高周波信号の高速伝送特性
を大幅に向上できる。

【００１７】また、本発明の複合リードフレームによれ
ば、ＴＡＢテープキャリアのアウタリード部分（金属リ
ードフレームのインナリードとの接合部）の短絡を抑制
できるので信頼性を大幅に向上できる。また、本発明の
複合リードフレームによれば、微細加工が可能なＴＡＢ
テープキャリアと、強固な金属リードフレームとを接合
しているので、ＴＡＢテープキャリアでのフィンガリー
ドの狭ピッチ化がそのまま応用できるし、アウタリード
部の実装時における変形あるいは強度不足による信頼性
の低下を解消できる。

【００１８】

【実施例】本発明の複合リードフレームを、添付の図面
に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明する。

【００１９】まず、図１、図２および図３は、それぞれ
本発明の２層配線複合リードフレーム１０の一実施例の
平面図、部分斜視図および部分断面図である。これらの
図に示すように、本発明の２層配線複合リードフレーム
１０は、大別して、リードフレーム部１４と、２層配線
ＴＡＢテープキャリア部１６ａとから構成されている。

【００２０】ここで、リードフレーム部１４は、図１に
示すように、信号用インナリードと接地あるいは電源用
インナリードとを有するインナリード部１８と、アウタ
リード部２０と、外枠部２２とからなる金属リードフレ
ームである。なお、後述するように、２層配線ＴＡＢテ
ープキャリア１６ａとの接合のために、インナリード部
１８の裏面には、めっきが施されている。

【００２１】また、２層配線ＴＡＢテープキャリア部１
６ａは、例えば、図３の断面図に示すように、下面であ
る全面板状の接地あるいは電源層３０、接着層２６、ポ
リイミドなどからなる絶縁層２４、接着層２６および上
面である信号層２８の順番に積層されるように形成され
ている。即ち、図３に示す２層配線ＴＡＢテープキャリ
ア部１６ａは、絶縁層２４の両面に接着層２６を介し
て、上面（片面）には信号層２８が形成され、同様に、
下面（他面）には接地あるいは電源層３０が形成されて
いる。但し、本発明の２層配線ＴＡＢテープキャリアの
積層順序はこれに限定されるものではなく、２層配線Ｔ
ＡＢテープキャリア１６ａの各構成層は、信号層２８、
接地あるいは電源層３０のどちらが上面であっても、あ
るいは下面であっても良い。

【００２２】なお、絶縁層２４には、ＬＳＩ４８との接
合のためのデバイスホール４６と、リードフレーム部１
４との接合のための下面である接地あるいは電源層３０
を絶縁層２４から短冊状に露出させるための切欠露出穴
３８とが、例えば、金型で打ち抜かれて形成されてい
る。但し、本発明の切欠露出穴３８はこれに限定される
ものではなく、下面となる層、例えば、図１〜図３に示
す複合リードフレームにおいては接地あるいは電源層３
０を絶縁層２４から露出させることができれば、どのよ
うな形状の切欠露出穴３８でも良い。また、信号層２８
と接地あるいは電源層３０のＬＳＩ４８との接合部であ
るフィンガ３２の先端およびリードフレーム部１４との
接合部３４の先端とに、めっきが施されている。

【００２３】これらのリードフレーム部１４と、２層配
線ＴＡＢテープキャリア部１６ａとが、それぞれリード
フレーム部１４のインナリード部１８と、２層配線ＴＡ
Ｂテープキャリア部１６ａの信号層２８および接地ある
いは電源層３０のリードフレーム部１４との接合部３４
とが、位置合わせされてギャングボンディングで加熱圧
着され、本発明の複合リードフレーム１０を構成してい
る。

【００２４】次に、図４、図５および図６は、それぞれ
本発明の３層配線複合リードフレーム１２の一実施例の
平面図、部分斜視図および部分断面図である。これらの
図に示すように、本発明の３層配線複合リードフレーム
１２は、大別して、リードフレーム部１４と、３層配線
ＴＡＢテープキャリア部１６ｂとから構成されている。

【００２５】ここで、リードフレーム部１４は、図４に
示すように、信号用インナリード、接地用インナリード
および電源用インナリードを有するインナリード部１８
と、アウタリード部２０と、外枠部２２とからなる金属
リードフレームである。なお、後述するように、３層配
線ＴＡＢテープキャリア１６ｂとの接合のために、イン
ナリード部１８の裏面にはめっきが施されている。

【００２６】また、３層配線ＴＡＢテープキャリア部１
６ｂは、例えば、図６の断面図に示すように、下面であ
る全面板状の接地層３０ａ、接着層２６、ポリイミドな
どからなる絶縁層２４、接着層２６、中面である信号層
２８、接着層２６、同様にポリイミドなどからなる絶縁
層２４、接着層２６および上面であるベタ板状の電源層
３０ｂの順番に積層されるように形成されている。即
ち、図６に示す３層配線ＴＡＢテープキャリア部１６ｂ
は、信号層２８の両面を接着層２６を介して２つの絶縁
層２４の片面で挟み込み、さらに、これらの絶縁層２４
の他面には、接着層２６を介してそれぞれ全面板状の接
地層３０ａと、ベタ板状の電源層３０ｂとが形成されて
いる。但し、本発明の３層配線ＴＡＢテープキャリアの
積層順序はこれに限定されるものではなく、３層配線Ｔ
ＡＢテープキャリア１６ｂの各構成層は、接地層３０
ａ、電源層３０ｂおよび信号層２８がどのような順番で
積層されていても良い。

【００２７】なお、絶縁層２４には、ＬＳＩ４８との接
合のためにデバイスホール４６と、リードフレーム部１
４との接合のために中面である信号層２８と下面である
接地層３０ａとを絶縁層２４から短冊状に露出させるた
めの切欠露出穴３８とが、例えば、金型で打ち抜かれて
形成されている。但し、本発明の切欠露出穴３８はこれ
に限定されるものではなく、中面となる層、例えば、図
４〜図６に示す複合リードフレームにおいては信号層お
よび下面となる層、例えば、図４〜図６に示す複合リー
ドフレームにおいては接地層を第１および第２絶縁層２
４から露出させることができれば、どのような形状の切
欠露出穴３８でも良い。また、信号層２８、接地層３０
ａおよび電源層３０ｂのＬＳＩ４８との接合部であるフ
ィンガ３２の先端およびリードフレーム部１４との接合
部３４の先端とに、めっきが施されている。

【００２８】これらのリードフレーム部１４と、３層配
線ＴＡＢテープキャリア部１６ｂとが、それぞれリード
フレーム部１４のインナリード部１８と、３層配線ＴＡ
Ｂテープキャリア部１６ｂの信号層２８、接地層３０ａ
および電源層３０ｂのリードフレーム部１４との接合部
３４とが、位置合わせされてギャングボンディングで加
熱圧着され、本発明の複合リードフレーム１２を構成し
ている。

【００２９】なお、本発明の複合リードフレーム１０、
１２と、ＬＳＩ４８とをボンディングする場合には、Ｌ
ＳＩ４８の信号端子バンプ５０と、本発明の複合リード
フレーム１０、１２のデバイスホール４６から突出する
信号層のフィンガ３２ｄとをギャングボンディングし、
同様に、ＬＳＩ４８の接地あるいは電源供給用端子バン
プ５０と、本発明の複合リードフレーム１０のデバイス
ホール４６から突出する接地あるいは電源層のフィンガ
３２ａ、または、本発明の複合リードフレーム１２のデ
バイスホール４６から突出する接地層のフィンガ３２ｂ
および電源層のフィンガ３２ｃとをギャングボンディン
グする。

【００３０】上述するように、本発明の複合リードフレ
ーム１０、１２は、インナリード部分に相当する２層配
線または３層配線のＴＡＢテープキャリア１６ａ、１６
ｂと、アウタリード部分に相当する強固な金属リードフ
レーム１４とを電気的に接続するものであり、ＬＳＩ４
８との接合の際には、ＴＡＢテープキャリア１６ａ、１
６ｂの各フィンガ３２と、ＬＳＩ４８の各端子のバンプ
５０とを、それぞれギャングボンディングで接合して使
用するものである。

【００３１】ここで、図２の断面構造に示すように、２
層配線ＴＡＢテープキャリア１６ａは、例えば、絶縁層
２４の片面に信号層２８を配置し、同様に、他面には全
面板状の接地あるいは電源層３０を配置するよう構成さ
れている。また、図５の断面構造に示すように、３層配
線ＴＡＢテープキャリア１６ｂは、例えば、信号層２８
を２つの絶縁層２４の片面で挟み込み、さらに、これら
の絶縁層２４の他面にそれぞれベタ板状の電源層３０ｂ
と、全面板状の接地層３０ａとを配置するよう構成され
ている。

【００３２】ところで、高速で集積度が高いＣＭＯＳ・
ＬＳＩ４８を例にとると、ＣＭＯＳ・ＬＳＩ４８では、
スイッチング毎にゲー卜容量が充放電され、立上り、立
ちさがり時間の早い電流が流れる。Ｉ／Ｏ端子の多い２
００ピンクラス以上のＬＳＩ４８において、Ｉ／Ｏ端子
が同時に切り替わる場合に、立上り、立ちさがり時間の
早い電流が集合する電源およびグランドのインダクタン
ス（Ｌ）による電圧の揺らぎが問題となる。この揺らぎ
が静止回路の誤動作の原因となる。

【００３３】ところが、本発明の複合リードフレーム１
０、１２のような接地層３０ａ（３０）、電源層３０ｂ
（３０）および信号層２８の配置構造であれば、スイッ
チング毎にゲート容量が充放電され、立上り、立ちさが
り時間の早い電流が流れたとしても、立上り時間の早い
電流は電源層３０ｂ（３０）に流れ、立ちさがり時間の
早い電流は接地層３０ａ（３０）に流れる、即ち、それ
ぞれ信号層２８と分離された専用の電源層３０ｂ（３
０）、接地層３０ａ（３０）を設けているので、電源お
よびグランドのインダクタンス（Ｌ）成分による電圧の
揺らぎを減少することができる構造となっている。これ
が、接地あるいは電源層３０および信号層２８の２層配
置構造、または、接地層３０ａ、電源層３０ｂおよび信
号層２８の３層配置構造にする理由である。

【００３４】また、層間に絶縁層２４を有しているの
は、各導体層の短絡を防止することは勿論、さらには接
合部３４のインダクタンス（Ｌ）成分を減少させ、線間
および対地等の容量（Ｃ）成分を減少させ、しかも、Ｔ
ＡＢテープキャリアのアウタリード部分の短絡を抑制す
るためである。また、本発明の複合リードフレーム１
０、１２が、２層配線または３層配線のＴＡＢテープキ
ャリア１６ａ、１６ｂと、強固な金属リードフレーム１
４とを接合部３４において電気的に接合させているの
は、ＴＡＢテープキャリア１６ａ、１６ｂのアウタリー
ド部２０の実装時の変形、あるいは、強度不足による信
頼性の低下等の欠点を解消するためでもある。さらに、
ＬＳＩ４８の各端子のバンプ５０と各フィンガ３２によ
りギャングボンディングで接合されているのは、高速伝
送を行うために動作クロック周波数を５０ＭＨｚより大
きくする必要があるが、周波数を大きくしも、ワイヤボ
ンディングと異なり、反射によるノイズの発生を抑制出
来るからである。

【００３５】本発明の複合リードフレームを、具体的な
実施例に基づいて、さらに具体的に説明する。

【００３６】（実施例１）まず、厚さ０．１２５ｍｍの
Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金を用いて、図１〜３に示す様な外
枠１４およびアウタリード２０を備えた一体の金属リー
ドフレーム１４を作製した。ここで、アウタリード２０
の先端におけるピッチは、０．５ｍｍであった。さら
に、この金属リードフレーム１４のインナリード部１８
の裏面に厚さ７．０μｍの純Ｓｎめっきを施した。

【００３７】次に、厚さ０．０５ｍｍのポリイミド絶縁
層テープ２４の両面に、厚さ０．０２ｍｍのポリイミド
系接着剤２６を塗布したものを用意し、全面板状の接地
層あるいは電源層３０を絶縁層２４から短冊状に露出さ
せるための切欠露出穴３８、並びにデバイスホール４６
を金型で打ち抜いた。続いて、厚さ０．０３５ｍｍのＣ
ｕ箔を「ポリイミド系接着剤の塗布面２６／ポリイミド
絶緑層２４／ポリイミド系接着剤の塗布面２６」の両ポ
リイミド系接着剤の塗布面２６にロールラミネータによ
って温度１５０℃で貼り合わせた。その後、上面（片
面）のＣｕ箔表面をホトレジスト、パターンニングおよ
びエッチングにより、フィンガ付き微細信号層２８を形
成し、さらに、この信号層２８の下面（他面）に、フィ
ンガ付き全面板状の接地あるいは電源層３０を同様に形
成して、２層配線ＴＡＢテープキャリア１６ａを作成し
た。ここで、微細信号層のフィンガ３２ｄのリードピッ
チは、０．１２ｍｍであった。

【００３８】次に、この２層配線ＴＡＢテープキャリア
１６ａと、上述した金属リードフレーム１４のインナリ
ード部１８とを電気的に接続するために、露出している
信号層２８とポリイミド絶縁層２４より短冊状に露出さ
せた接地あるいは電源層３０の接合部３４、並びに微細
信号層の先端（フィンガリード）３２ｄの表面に、厚さ
０．５μｍのＮｉ下地めっきを施した後、厚さ０．５μ
ｍのＡｕめっきを施してＡｕ／Ｓｎ接合層３６を形成し
た。続いて、金属リードフレーム１４のインナリード部
１８を、作成した２層配線ＴＡＢテープキャリア１６ａ
の露出している信号層２８とポリイミド絶縁層２４より
短冊状に露出させた接地あるいは電源層３０の接合部３
４とに位置合せして、ギャングボンディング装置で加熱
圧着した。

【００３９】一方、一辺が１１．５ｍｍ角の３０４ピン
用ＣＭＯＳ・ＬＳＩ４８において、このＬＳＩ４８の信
号端子バンプ５０を信号層の先端（フィンガ）３２ｄに
ギャングボンディングし、同様に、ＬＳＩ４８の接地あ
るいは電源供給用端子バンプ５０と、ベタ板状の接地あ
るいは電源層の先端（フィンガ）３２ａとをギャングボ
ンディングした。ボンディングした後、樹脂封止して３
０４ピンのＱＦＰタイプの半導体装置を作製した。

【００４０】比較のため、従来の１層配線（信号層）Ｔ
ＡＢテープキャリアを用いて、３０４ピンの複合リード
フレームおよび３０４ピンのＱＦＰタイプの半導体装置
を本実施例１と同様に作製した。即ち、ベタ板状の接地
あるいは電源層の無い構造で、この場合、接地あるいは
電源層は、信号層と同一平面上に配置されている。

【００４１】これらの半導体装置について計算した、そ
れぞれのインダクタンスの値と、Ｉ／Ｏ端子８０本の同
時切り換え時のノイズ量測定結果を下記表１に示す。な
お、半導体装置のＩ／Ｏ端子を同時に切り替えた時に、
電源（Ｖｄｄ）に発生する同時切替えノイズ量（Ｖｎ）
は、電源線は自己インダクタンス（Ｌｓ）を持つため、
式（１）で示される。Ｖｎ＝Ｌｓ（ｄｉ／ｄｔ）・・・（式１）ここで、Ｌｓ：電源線の自己インダクタンスｉ：電源線に流れた電流（ΣΔｉ） Δｉ：出力回路当たりの流入電流ｔ：信号切替時間

【００４２】なお、電源配線のインダクタンス（Ｌｓ）
は、式（２）で示される。Ｌｓ＝（μγεγ）Ｚｏ／Ｃｏ＝２ｌｎ（６Ｈ／（０．８Ｗ＋Ｔ））（ｎＨ／ｃｍ）・・・（式２）ここで、μγ：比透磁卒（＝１） εγ：比誘電率Ｃｏ：光速（３×１０⁸ｍ／ｓ）Ｚｏ：配線路の特性インピーダンスＨ：絶縁層の厚さＷ：配線の幅Ｔ：配線の厚さ

【００４３】また、１層配線のインダクタンス（Ｌｓ）
は、過去の実験より求めた算出式（３）で示される。Ｌｓ＝０．２２×Ｉ×（ｌｎ（１／（Ｗ＋Ｔ））＋０．５）（ｎＨ）・・・（式３）ここで、Ｉ：配線の長さ（ｍｍ）Ｗ：配線の幅（ｍｍ）Ｔ：配線の厚さ（ｍｍ）

【００４４】

【００４５】この表から分かるように、本実施例による
２層配線複合リードフレーム１０を用いた半導体装置の
ノイス量およびインダクタンスは、従来の１層配線複合
リードフレームを用いた半導体装置と比ベ、格段に低減
された。

【００４６】（実施例２）まず、実施例１と同様に、図
４〜図６に示す様な、金属リードフレーム１４および２
層配線ＴＡＢテープキャリアを作成した。

【００４７】次に、厚さ０．０３５ｍｍのＣｕ箔に、厚
さ０．０５０ｍｍのポリイミド絶縁層２４を、接着剤２
６を介して貼り合わせ、このポリイミド絶縁層２４表面
にポリイミド系接着剤２６を塗布した。さらに、信号層
２８と接地層３０ａを短冊状に露出させるための切欠露
出穴３８、並びにデバイスホール４６部分とを金型で打
ち抜いて、Ｃｕ箔にフィンガ付き全面板状の電源層３０
ｂをホトレジスト、パターンニングおよびエッチングに
より形成し、１層配線ＴＡＢテープキャリアを作製し
た。さらに、上述した２層配線ＴＡＢテープキャリアの
信号層２８の上に、この１層配線ＴＡＢテープキャリア
を重ねて位置決めし、温度１５０℃の条件で貼り合わ
せ、３層配線用ＴＡＢテープキャリア１６ｂを作成し
た。

【００４８】次に、この３層配線用ＴＡＢテープキャリ
ア１６ｂのポリイミド絶縁層２４より露出しているフィ
ンガ付き全面板状の電源層３０ｂと、上述した金属リー
ドフレーム１４のアウタリード２０とを電気的に接続す
るために、ポリイミド絶縁層２４より短冊状に露出させ
た信号層２８と接地層３０ａの表面に厚さ０．５μｍの
下地Ｎｉめっきを施した後、厚さ０．５μｍのＡｕめっ
きを施して、Ａｕ／Ｓｎ接合層３６を形成した。続い
て、金属リードフレーム１４のインナリード部１８を、
この３層配線ＴＡＢテープキャリア１６ｂの各層の接合
部３４に位置合せ後、ギャングボンディング装置で加熱
圧着した。

【００４９】これ以後は、実施例１と同様に、本実施例
２において作製した３層配線ＴＡＢテープキャリア１６
ｂを用いて３０４ピンのＱＦＰタイプの半導体装置を作
製し、同様に、比較のため、従来の１層配線（信号層）
の３０４ピン複合リードフレームおよびこれを用いた３
０４ピンのＱＦＰタイプの半導体装置を作製した。

【００５０】これらの半導体装置について、Ｉ／Ｏ端子
８０本の同時切り換え時のノイズ量測定結果を表２に示
す。なお、それぞれのノイズ量は実施例１と同様に測定
し、また、それぞれのインダクタンス値も実施例１と同
様に算出式（１）〜式（３）を用いて算出した。

【００５１】

【００５２】この表から分かるように、本実施例による
３層配線複合リードフレーム１２を用いた半導体装置の
ノイス量およびインダクタンスは、従来の１層配線複合
リードフレームを用いた半導体装置と比ベ、格段に低減
された。

【００５３】なお、上述した実施例において、フィンガ
３２の配列は直線的であるが、図７に示すように千鳥の
２列、あるいは千鳥の３列であっても良い。また、電源
層および接地層３０（３０ａ、３０ｂ）の材質として純
Ｃｕ箔を使用したが、Ｃｕ合金およびＦｅ−４２％Ｎｉ
合金でも応用することができるし、リードフレーム１４
の材質としてＦｅ−４２％Ｎｉ合金を使用したが、Ｃｕ
およびＣｕ合金でも応用することができる。さらに、純
Ｃｕ箔の厚さは０．０３５ｍｍを使用したが、厚さを例
えば０．０９ｍｍの厚さのように薄くしても良いし、接
地層３０ａ（３０）、電源層３０ｂ（３０）および信号
層２８の厚さが各々異なっていても良い。また、ポリイ
ミド絶緑層２４の厚さについても同様に各々異なってい
ても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上の詳細な説明から理解されるよう
に、本発明の複合リードフレームによれば、半導体装置
のノイズ量およびインダクタンスを、従来の１層配線複
合リードフレームを用いた半導体装置と比ベ、格段に低
減できる。また、本発明の複合リードフレームによれ
ば、Ｉ／Ｏ端子の多い２００ピンクラス以上のＬＳＩに
おいて高周波信号の高速伝送を行う際に、Ｉ／Ｏ端子が
同時に切り替わるとしても、立上り、立ち下がり時間の
早い電流が集合する電源およびグランドのインダクタン
ス（Ｌ）成分による電圧の揺らぎを低減でき、静止回路
の誤動作を防止できる。

【００５５】また、本発明の複合リードフレームによれ
ば、金属リードフレームとＴＡＢテープキャリアとの接
合においては、層間に絶縁層を介しているため、接合部
のインダクタンス（Ｌ）成分や、線間および対地等の容
量（Ｃ）成分も減少でき、高周波信号の高速伝送特性を
大幅に向上できる。また、本発明の複合リードフレーム
によれば、ＴＡＢテープキャリアの接合部における短絡
を抑制できるので信頼性を大幅に向上できるし、また、
接合部はＡｕ／Ｓｎ接合されているので、アウタリード
部の実装時の変形あるいは強度不足による信頼性の低下
を解消できる。さらに、本発明の複合リードフレームに
よれば、ＴＡＢテープキャリアを作製後、ギャングボン
ディングにより金属リードフレームを接合するので、Ｔ
ＡＢテープキャリアでのフィンガリードの狭ピッチ化が
そのまま応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合リードフレームの一実施例の平
面図である。

【図２】本発明の複合リードフレームの一実施例の部
分斜視図である。

【図３】本発明の複合リードフレームの一実施例の部
分断面図である。

【図４】本発明の複合リードフレームの別の実施例の
平面図である。

【図５】本発明の複合リードフレームの別の実施例の
部分斜視図である。

【図６】本発明の複合リードフレームの別の実施例の
部分断面図である。

【図７】本発明の複合リードフレームのフィンガ部の
一実施例の部分平面図である。

【符号の説明】

１０、１２複合リードフレーム１４リードフレーム（部）１６ａ、１６ｂＴＡＢテープキャリア（部）１８インナリード（部）１８ａ接地あるいは電源供給用インナリード１８ｂ接地用インナリード１８ｃ電源供給用インナリード１８ｄ信号配線用インナリード２０アウタリード（部）２０ａ接地あるいは電源供給用アウタリード２０ｂ接地用アウタリード２０ｃ電源供給用アウタリード２０ｄ信号配線用アウタリード２２外枠（部）２４絶縁層２６接着層２８微細信号配線層３０接地あるいは電源供給用導体層３０ａ接地用導体層３０ｂ電源供給用層３２フィンガ３２ａ接地層あるいは電源供給用層のフィンガ３２ｂ接地用導体層のフィンガ３２ｃ電源供給用導体層のフィンガ３２ｄ信号配線層のフィンガ３４接合部３６Ａｕ／Ｓｎ接合層３８切欠露出穴４０タイバー４２、４４クッションリード４６デバイスホール（孔）４８ＬＳＩ（半導体素子）５０バンプ５２千鳥配線バンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴村隆志茨城県日立市助川町３丁目１番１号日立電線株式会社電線工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部にデバイスホールと周辺部に切欠露
出穴とが打ち抜かれている絶縁層と、この絶縁層の片面
に接着層を介して前記デバイスホールからフィンガが突
出するよう形成された信号配線層と、前記絶縁層の他面
に接着層を介して前記デバイスホールからフィンガが突
出するよう形成された接地あるいは電源供給用導体層と
を有する２層配線ＴＡＢテープキャリアおよび信号配線
用インナリードと、接地あるいは電源供給用インナリー
ドとを有する金属リードフレームとを備え、前記信号配線層の接合部と前記金属リードフレームの信
号配線用インナリード、前記接地あるいは電源供給用導
体層の接合部と前記金属リードフレームの接地あるいは
電源供給用インナリードとを直接もしくは前記切欠露出
穴を介して、互いに接合により電気的に接続し、かつ半
導体素子の各電極と前記デバイスホールに突出する、前
記信号配線層の各フィンガおよび前記接地あるいは電源
供給用導体層の各フィンガとを互いにギャングボンディ
ングにより接続してなることを特徴とする複合リードフ
レーム。
【請求項２】前記金属リードフレームの前記接地あるい
は電源供給用インナリードは、前記２層配線ＴＡＢテー
プキャリアの前記絶縁層の前記切欠露出穴から露出する
前記接地あるいは電源供給用導体層の接合部と接合され
る請求項１に記載の複合リードフレーム。
【請求項３】前記信号配線層および前記接地あるいは電
源供給用導体層の前記接合部および前記フィンガと、前
記金属リードフレームのインナリードとは、Ａｕまたは
Ｓｎ／Ａｕめっきを施すことを特徴とする請求項１また
は２に記載の複合リードフレーム。
【請求項４】中央部にデバイスホールと周辺部に切欠露
出穴とが打ち抜かれている第１および第２の絶縁層と、
これらの絶縁層により互いに電気的に分離されるように
接着層を介して積層され、それぞれ前記デバイスホール
からフィンガが突出するよう形成された、信号配線層
と、接地用導体層と、電源供給用導体層とを有する３層
配線ＴＡＢテープキャリアおよび信号配線用インナリー
ドと、接地用インナリードと、電源供給用インナリード
とを有する金属リードフレームとを備え、前記信号配線層の接合部と前記金属リードフレームの信
号配線用インナリード、前記接地用導体層の接合部と前
記金属リードフレームの接地用インナリード、前記電源
供給用導体層の接合部と前記金属リードフレームの電源
供給用インナリードとを直接もしくは前記切欠露出穴を
介して、互いに接合により電気的に接続し、かつ半導体
素子の各電極と前記デバイスホールに突出する、前記信
号配線層の各フィンガ、前記接地用導体層の各フィンガ
および電源供給用導体層の各フィンガとを互いにギャン
グボンディングにより接続してなることを特徴とする複
合リードフレーム。
【請求項５】前記３層配線ＴＡＢテープキャリアの前記
電源供給用導体層、前記第１絶縁層、前記信号配線層、
前記第２絶縁層および前記接地用導体層は、この順序で
表層から配置され、前記信号配線層の接合部は前記第１
絶縁層に設けられた前記切欠露出穴から露出する前記信
号配線層であり、前記接地層の接合部は前記第１および
第２絶縁層に設けられた両切欠露出穴から露出する前記
接地用導体層である請求項４に記載の複合リードフレー
ム。
【請求項６】前記信号配線層、前記接地用導体層および
前記電源供給用導体層の前記接合部および前記フィンガ
と、前記金属リードフレームのインナリードとは、Ａｕ
またはＳｎ／Ａｕめっきを施すことを特徴とする請求項
４または５に記載の複合リードフレーム。