JPH08124957A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH08124957A
JPH08124957A JP6265562A JP26556294A JPH08124957A JP H08124957 A JPH08124957 A JP H08124957A JP 6265562 A JP6265562 A JP 6265562A JP 26556294 A JP26556294 A JP 26556294A JP H08124957 A JPH08124957 A JP H08124957A
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chip
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semiconductor integrated
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▲隆▼行 宇野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】チップと内部リードとを絶縁性フィルムで連結
することにより金属製ダイバッドを不要にしたダイパッ
ドレス構造の樹脂封止型ＬＳＩにおいて、ボンディング
パッドと内部リードとの接続に、従来のワイヤーボンデ
ィング工法が適用できるようにして、従来の組立て技術
に対する適応性を高め低コスト化すると共に、ボンディ
ングワイヤーの垂れによるチップとの短絡を防止する。 【構成】チップ３と内部リード１先端部とを、絶縁性接
着剤層１２付きの絶縁性フィルム１１を用いて接着、固
定して連結することにより、ダイパッドレス構造とす
る。チップ３のボンディングパッド７と内部リード１の
ボンディング部とが絶縁性フィルム１１から露出してい
るので、従来のワイヤーボンディング工法がそのまま適
用できる。内部リード１とチップ３との間の接触防止部
１１ｃによって、ボンディングワイヤー４とチップ３と
の接触を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップとボンデ
ィングワイヤーと内部リードとを熱硬化性樹脂あるいは
熱可塑性樹脂で封止したプラスチックパッケージ型の半
導体集積回路に関し、特に、チップをダイボンディング
するためのダイパッドを持たないリードフレームを用い
て製造される、プラスチックパッケージ型でダイパッド
レス構造の半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックパッケージ型半導体集積回
路（以下、樹脂封止型ＬＳＩと記す）は従来、図６
（ａ）に示すような、ダイパッド２上にチップ３を固着
させた構造（以下、「ダイパッド付き」と称する）のも
のが一般的であった。この図に示すダイパッド付き樹脂
封止型ＬＳＩは、以下のようにして製造される。先ず、
金属製リードフレームのダイパッド２上に、半導体チッ
プ３を固着する。リードフレームは鉄ーニッケル合金や
銅合金などの薄板からなり、内部リード１、ダイパッド
２、外部リード６などが、エッチング法やスタンピング
法でパターン形成されている。ダイパッド２へのチップ
３の固着には、銀ペーストなどのろう材６２が用いられ
る。次いで、チップ３と内部リード１とを金などの細線
（ボンディングワイヤー）４で電気的に接続する。その
後、エポキシなどのモールド樹脂５で主要部を封止し、
リードフレームの外部リード６にはんだめっきなどを施
す。最後に、外部リード６を所定形状に成形して、樹脂
封止型のＬＳＩを完成する。
【０００３】ここで、以上の説明から分るように、樹脂
封止型ＬＳＩには、その製造過程でチップを支持し固定
するための支持部材が必ず必要である。図６（ａ）に示
すダイパッド付きＬＳＩでは、リードフレームのダイパ
ッド２をそのための支持部材と見做すことができる。
又、樹脂封止型ＬＳＩの中にはダイパッドを用いない構
造のものもあるが、そのようなＬＳＩでも、ダイパッド
に代ってチップを支持する部材を必ず備えている。例え
ば、比較的パワーの大きいＬＳＩでは、放熱を良くする
ために、放熱用の金属製ヒートスプレッダを用いること
がある。図７は、そのようなヒートスプレッダを用いた
樹脂封止型ＬＳＩの断面構造を示す図である。図７を参
照すると、このヒートスプレッダ付きＬＳＩでは、ヒー
トスプレッダ９が両面接着フィルム７２により、内部リ
ード１に固着されている。そして、そのヒートスプレッ
ダ９上にチップ３が固着されている。この構造のＬＳＩ
においてヒートスプレッダ９は、ＬＳＩ完成後には放熱
の機能を果すものであるが、一方、製造工程中では、チ
ップ支持部材としての機能を果すものと考えることがで
きる。
【０００４】これまで述べたことをまとめると、従来の
樹脂封止型ＬＳＩは、チップの支持部材が金属製（ダイ
パッド又はヒートスプレッダ）であるものが一般的であ
ったと言える。
【０００５】ところで、近年、ＬＳＩの高機能化、高密
度化は著しく、それに伴ってＬＳＩの多ピン化を押し進
めなければならない情勢にある。そのような状況のなか
で、チップに関していえば、微細配線技術や多層配線技
術の発展により、チップサイズを著しく大型化すること
なしに多ピン化することが可能になってきている。しか
しながら組立て技術の面から見たとき、これまで述べた
ダイパッド付き樹脂封止型ＬＳＩやヒートスプレッダ付
き樹脂封止型ＬＳＩのような、金属製のチップ支持部材
を用いた従来の樹脂封止型ＬＳＩでは、上述の多ピン
化傾向と、チップの支持部材が金属製である、という
２つの原因によって、以下に述べるような幾つかの問題
が生じてきている。
【０００６】先ず、多ピン化傾向に伴いボンディングワ
イヤーが長尺化する。リードフレームの製造にはこれま
で、製造コストとの兼合いから、ウエット・エッチング
法やスタンピング法による製法が採用されているが、こ
のような製造技術による微細加工はほぼ限界に近付いて
いる。例えば、現状においてリードフレームにおける内
部リード先端のピッチは、０．１５ｍｍｔの４２合金板
を用いた場合で約０．２０ｍｍ、０．１２５ｍｍｔの場
合でも約０．１８ｍｍ程度が量産を考慮した加工限界と
なっている。すなわち、リードフレームを多ピン化する
には、内部リード配列部分の辺の長さを大きくしなけれ
ばならない。これに対しチップは、上述したようにこれ
まで程度のサイズで多ピン化されている。このようなこ
とから、金属製リードフレームを用いた樹脂封止型ＬＳ
Ｉ、特に１６０ピン以上というような多ピンのＱＦＰ
（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）では、リード
フレームの加工限界が原因で、チップと内部リードとが
近付けないという問題、すなわちボンディングワイヤー
が長尺化するという問題が顕著になってきている。ボン
ディングワイヤー長はこれまで、ワイヤーの特性、ボン
ディング装置の機構、モールド樹脂封入性などの条件に
よって、通常、１〜４ｍｍ程度の長さに設定されてき
た。しかしながら近年、上述したような状況から、ワイ
ヤー長が５ｍｍ以上に及ぶものも現れてきた。
【０００７】ボンディングワイヤーが長尺化すると、図
６（ｂ）に示すような、ボンディングワイヤー４の垂れ
が起り易くなり、甚だしいときは、ワイヤー４の垂れた
部分がチップ３やダイパッド２のエッジに接触してリー
ク或いはショート不良の原因となるという、いわゆるエ
ッジタッチの問題が生じてくる。或いは、たとえワイヤ
ーの垂れによるエッジタッチが起らなくても、ボンディ
ング後のモールド樹脂封入工程でワイヤー４が樹脂の注
入圧力で流れ、変形し、その結果ショート不良に至ると
いうようなモードの不良が発生し易くなる。
【０００８】次に、金属製ダイパッドの存在は、パッケ
ージの内部応力の増大につながる。特に、パッケージ厚
が１．０〜１．４ｍｍ程度の薄型パッケージのＬＳＩで
はパッケージに占るダイパッドの比率が無視できなくな
り、温度サイクルなどの信頼性試験でパッケージクラッ
クなどが発生し易くなる。更に、ダイパッドが存在する
ということは、そのダイパッドのサイズに合せて内部リ
ード長を調節しなければならず、それに伴ってリードフ
レームのパターンを多数種用意しなければならないとい
う必要性を招く。そしてその結果、設計工数や資材管理
工数などを増加させ、コスト低減を困難にする。
【０００９】又、ヒートスプレッダ付き樹脂封止型ＬＳ
Ｉ（図７）では、リードフレーム及びヒートスプレッダ
に対してそれぞれに最適な材質を用いることができない
という問題が起る。例えば、リードフレームには、強度
および加工性の点から鉄ーニッケル合金系の金属が適
し、一方、ヒートスプレッダの材質には、熱伝導率の点
から銅合金系の材質が適しているが、それぞれの熱膨張
係数は６〜７×１０-6／℃，１７〜１８×１０-6／℃で
あって、両者の間には約３倍の開きがある。図７に示す
ＬＳＩでは、このような熱膨張係数差がある二つの金属
を直接接着し固定することになるので、リードフレーム
が反ってしまう。
【００１０】すなわち、ダイパッド付きＬＳＩやヒート
スプレッダ付きＬＳＩのような、金属製のチップ支持部
材を用いる樹脂封止型ＬＳＩでは、下記のような問題が
生じ易い。 多ピン化によるボンディングワイヤーの長尺化に伴う
エッジタッチ。 ダイパッドによる、リードフレームパターンの多品種
化とパッケージ内部応力の増大（ダイパッド付きＬＳＩ
の場合）。 ヒートスプレッダによる、リードフレームの反り（ヒ
ートスプレッダ付きＬＳＩの場合）。
【００１１】これまで述べた問題点のうちボンディング
ワイヤーとチップとのエッジタッチの防止については、
特開昭６０ー６４４４２号公報にその防止技術の一つが
開示されている。図８を参照すると、この図に示す三つ
の樹脂封止型ＬＳＩでは、ボンディングワイヤー４とチ
ップ３とが接触、短絡しないように、絶縁性フィルム８
２をチップ３表面に貼り付け（図８（ａ），（ｃ）の場
合）或いは、リードフレームの内部リード１先端部分に
貼り付けている（図８（ｂ）の場合）。いずれの場合
も、絶縁性フィルム８２がチップ３側から内部リード１
側へ又は内部リード１側からチップ３側へ張り出してい
るので、ワイヤー４が垂れた場合でもその垂れた部分と
チップ３との間には絶縁フィルム８２が介在することに
なり、ワイヤー４とチップ３とが直接接触しあうことは
ない。つまり、ワイヤーボンディング４の長尺化に伴う
エッジタッチの問題は、解決される。しかしながら、こ
のような構造のＬＳＩでも、全体としての基本的な構造
は、図６或いは図７に示した従来のダイパッド付きＬＳ
Ｉ或いはヒートスプレッダ付きＬＳＩの構造と同一であ
る。従って、ダイパッド或いはヒートスプレッダつまり
金属製チップ支持部材を用いることに起因する、コスト
増加、内部応力の増大およびリードフレームの反り発生
の問題は解決されないまま残る。
【００１２】一方、特開平２ー８７６４１号公報には、
ボンディングワイヤーのエッジタッチ防止を目的とし
た、他の構造の樹脂封止型ＬＳＩが開示されている。こ
の公報に記載された樹脂封止型ＬＳＩの断面構造を示す
図９を参照すると、このＬＳＩでは、図６〜図８に示す
樹脂封止型ＬＳＩにおけるダイパッド或いはヒートスプ
レッダに替えて絶縁性フィルム９２を用い、ボンディン
グワイヤーに替えて絶縁性フィルム上９２に形成した金
属配線層９３を用いている。すなわち、内部リード１と
チップ３に合せて、絶縁性フィルム９２上の金属配線層
９３に導体パターンを形成しておく。又、その導体パタ
ーンの両端には、絶縁性フィルム９２を表裏に貫通する
電極９４，９５を設けておく。そして、電極９４とチッ
プ３及び電極９５と内部リード１を位置合せし、全接続
部を一括ボンディングする（このようなダイパッドを待
たない構造を、以後、「ダイパッドレス構造」と称す
る）。このダイパッドレス構造によれば、ボンディング
ワイヤーの垂れによるエッジタッチは当然、起り得な
い。しかも、製造工程中におけるチップの支持を絶縁性
フィルムだけで行っているので、金属製ダイパッドやヒ
ートスプレッダをチップ支持部材として用いることに起
因する問題つまりコストの増加、内部応力の増大、リー
ドフレームの反りは、発生しにくい。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、特開
平２ー８７６４１号公報記載のダイパッドレス構造樹脂
封止型ＬＳＩ（図９）によれば、ボンディングワイヤー
の長尺化に伴うエッジタッチの発生を効果的に防止する
ことができる。しかし、この構造のＬＳＩでは、金属配
線層９３の寸法精度が厳しく、又、電極９４，９５が必
要で構造が複雑であることから、絶縁性フィルム９２が
非常に高価であり、ＬＳＩのコスト圧縮を困難にする。
又、チップ或いは内部リードとの接続のために専用のボ
ンディング装置を必要とする、すなわち従来の組立て技
術に対する適合性が少く、新たに多額の投資を必要とす
る。又、金属配線層９３の導体パターンが、チップ上の
パッド配置あるいはリードフレームの内部リードの配
置、形状に依存するところが大きい、すなわち、極論す
ればＬＳＩの一品種毎にその品種専用の金属配線パター
ンを用意しなければならず、必然的にパターンの設計工
数、資材の管理工数などの増加が発生する。
【００１４】従って本発明は、製造工程中におけるチッ
プの支持に金属製のダイパッドやヒートスプレッダを用
いないダイパッドレス構造の樹脂封止型ＬＳＩが示す、
経済性と高信頼性とを備えた、樹脂封止型のＬＳＩを提
供することを目的とするものである。
【００１５】本発明は又、ダイパッドレス構造の樹脂封
止型ＬＳＩにおいてワイヤーボンディングを可能とし
て、従来のボンディング装置が適用可能であるようにす
ると共に高価な金属配線層付き絶縁性フィルムを用いる
必要を無くして、低コストでの製造を可能にすることを
目的とするものである。
【００１６】本発明の更に他の目的は、上記のワイヤー
ボンディング可能なダイパッドレス構造の樹脂封止型Ｌ
ＳＩにおいて、ボンディングワイヤーと半導体チップと
のエッジタッチの発生のない、高機能化、高密度化に伴
なうボンディングワイヤーの長尺化に対応可能なＬＳＩ
を提供することである。
【００１７】本発明は更に、チップに金属製ヒートスプ
レッダを取り付ける場合の材料選択の自由度を拡張し、
ＬＳＩの電気的特性、信頼性を向上させることを目的と
するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、一主面上にボンディングパッドを備える半導体チッ
プと、外部との電気的接続のための外部リードと、その
外部リードに電気的に接続する内部リードと、前記ボン
ディングパッドと前記内部リードとを電気的に接続する
ボンディングワイヤーと、前記半導体チップ、前記ボン
ディングワイヤー及び前記内部リードを覆って封止する
封止樹脂とを含む、プラスチックパッケージ型の半導体
集積回路において、少なくとも表面が絶縁性で一方の面
上に絶縁性接着剤層を備えるフィルム状及び薄板状いず
れかの部材であって、前記半導体チップを前記ボンディ
ングパッドが露出するようにして接着固定するためのチ
ップ固着部と、前記半導体チップと前記内部リードと前
記ボンディングワイヤーとの間の空間に位置する接触防
止部と、前記内部リードをそのボンディング部が露出す
るようにして接着固定するためのリード固着部と、前記
チップ固着部と前記接触防止部と前記リード固着部とを
連結する連結部とから成る連結支持部材を設け、前記半
導体チップと前記内部リードとを前記連結支持部材の前
記接着剤層に接着固定して前記連結部を介して互いに連
結させることにより、ダイパッドレス構造としたことを
特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明は組立て工程で、リードフレームの内部
リードと半導体チップとを絶縁性のフィルム又は薄板で
連結することにより、チップを支持する。チップの支持
に金属製ダイパッドやヒートスプレッダを用いないの
で、ダイパッドを用いることに起因する内部応力の発生
は無い。又、リードフレームをダイパッド形状、換言す
ればＬＳＩの品種毎のチップ形状に合せて多品種化する
必要も、無い。
【００２０】本発明では、チップと内部リードとを連結
するための絶縁性フィルム（又は、薄板）の表面に、絶
縁性接着剤層を設けている。製造工程中におけるチップ
と内部リードとの連結、チップの支持は、その接着剤層
に内部リードとチップとを接着固定するだけで簡単に実
現できる。両者が連結、固定されるので、その後は、チ
ップのボンディングパッドと内部リードのボンディング
部とを従来のワイヤーボンディング工法で接続できる。
すなわち、チップと内部リードとを接続するための専用
のボンディング装置を必要としない。又、絶縁性フィル
ムは、これに寸法精度の厳しい金属配線層や電極を形成
する必要がないので、低コストで得られる。
【００２１】本発明では、チップと内部リードとボンデ
ィングパッドとの間に絶縁性フィルムを配置している。
従って、ボンディングワイヤーが長尺化した場合でも、
ボンディングワイヤーの垂れによるチップとの接触は生
じない。
【００２２】本発明のＬＳＩにヒートスプレッダを必要
とする場合、そのヒートスプレッダをチップ裏面に直接
固着することができる。ヒートスプレッダを内部リード
に接着、固定し、製造工程中ではチップの支持に用いる
と共に完成後は放熱用に用いる構造の従来の樹脂封止型
ＬＳＩとは異って、内部リードとヒートスプレッダとが
直接固着されていないので、両者の熱膨張係数に拘りな
く熱伝導の良好な金属材料をヒートスプレッダの材料と
して自由に選択できる。一方、リードフレームには、強
度、加工性に優れた金属を用いることができる。
【００２３】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞ
れ、本発明の第１の実施例の上面図および断面図を示
す。図１を参照して、本実施例では、半導体チップ３と
リードフレームの内部リード１とが、絶縁性フィルム１
１の一方の面上に固定されている。絶縁性フィルム１１
は、ボンディングパッド７の近傍にスリットが設けられ
ており、チップを固着するためのチップ固着部１１ａ
と、内部リード先端部を固着するためのリード固着部１
１ｂと、ボンディングワイヤーのエッジタッチを防止す
るための接触防止部１１ｃと、チップ固着部１１ａとリ
ード固着部１１ｂと接触防止部１１ｃとを連結するため
の連結部１１ｄの、４つの部分からなる。本実施例の場
合、リード固着部１１ｂと接触防止部１１ｃとが一体に
なっている。このフィルム１１には、チップ３及び内部
リード１の固着面側に、予め絶縁性接着剤層１２を形成
しておく。チップ３と内部リード１とは、チップ３のボ
ンディングパッド及び内部リード１のボンディング部が
露出するようにして、フィルム１１の接着剤層１２に接
着、固定される。接着の順序は特に限定されるものでは
ないが、内部リード１側を先に接着する方が従来のＬＳ
Ｉの製造フローに近くなり、便利である。このようにす
ると内部リード１の変形も防止できるので、なおさら都
合が良い。又、接着に際して位置合せを正確に行えるよ
うに、予めフィルム１１、チップ３表面あるいはリード
フレーム上にアライメントパターンや切り欠きなどを施
しておくと良い。
【００２４】尚、フィルムの材質としては、カプトン
（米国デュポン社）やユーピレックス（宇部興産
（株））などのポリイミド系フィルム又は、ガラスーエ
ポキシ基板などが使い易いが、特に限定されるものでは
ない。ガラスーエポキシ基板はリードフレーム材に比べ
て、熱膨張係数も弾性率も大幅にモールド樹脂５のそれ
に近いので、内部応力は金属製のリードフレームを用い
た場合に比べて、十分に緩和される。更には、表面が絶
縁処理してあれば、金属製薄板を用いても良い。その場
合、本実施例では、従来のリードフレームに比べて厚さ
が大幅に薄いものを使用できるので、たとえ従来と同じ
材質であっても、内部応力を十分に緩和することができ
る。しかも、金属表面を金属酸化膜や樹脂薄膜層で覆っ
て絶縁処理を施すと、封止用モールド樹脂５との密着性
が大幅に向上し剥離が起り難くなるで、同じ材質、同じ
厚さであっても、樹脂クラックは発生し難くなる。
【００２５】又、絶縁性接着剤層１２の材質としては、
硬化を途中で中断したＢステージ状の熱硬化性樹脂、例
えばエポキシ，ポリブタジエン，フェノール樹脂などが
使い易いが、これも限定されるものではない。ポリイミ
ドなどの熱可塑性を有する樹脂を塗布しておいても良
い。
【００２６】本実施例においては、チップ３と予め内部
リード１の適切な位置に仮止めしてあるフィルム１１と
を位置合せした後、加熱、圧着してそれぞれを固定す
る。以後、図６に示す従来の樹脂封止型ＬＳＩにおける
と同様に、ボンディングパッド７と内部リード１とをワ
イヤー４によりワイヤーボンディングした後、モールド
樹脂５により封止して本実施例による樹脂封止型ＬＳＩ
を完成する。
【００２７】本実施例において、長尺のボンディングを
行ってボンディングワイヤー４が垂れた場合でも、フィ
ルム１１の接触防止部１１ｃが存在するため、ワイヤー
４とチップ３との間のエッジタッチは起らない。又、ダ
イパッドが無いことから、パッケージの内部応力も著し
く緩和される。
【００２８】尚、ダイパッドが無くなったことでサポー
ト用の吊りリードも不要になるが、製造工程での取回し
を考量して、パッケージサポート用に吊りリード８を残
して置くと良い。この吊りリード８は変形防止のため、
他の内部リード１と同じく先端部をフィルム１１で接
着、固定しておくと良い。
【００２９】これまで述べた第１の実施例は、リード固
着部と接触防止部とが一体となった形状の絶縁性フィル
ムを用いた例であるが、次に、リード固着部と接触防止
部とが分離されている構造の第２の実施例について説明
する。図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２
の実施例の断面図およびこの実施例に用いた絶縁性フィ
ルムの上面図である。図２を参照して、本実施例では絶
縁性フィルム２１に対して、ボンディングパッド部近傍
に開口部２２を設け、内部リード１のボンディング部近
傍に開口部２３を設けている。すなわち、矩形状のチッ
プ固着部２１ａを枠状の接触防止部２１ｃが取り囲み、
更にその接触防止部２１ｃを枠状のリード固着部２１ｂ
が取り囲み、チップ固着部２１ａと接触防止部２１ｃと
の間および接触防止部２１ｃとリード固着部２１ｂとの
間を、チップ固着部２１ａの四隅から放射状に伸びる４
本の連結部２１ｄでそれぞれ連結する形状となってい
る。絶縁性フィルム２１の形状をこのようにすることに
より、パッケージ上下のモールド樹脂５が互いに接触す
る面積が第１の実施例に比べて増加する。第１の実施例
の場合、ボンディングワイヤー長が例えば５ｍｍを越え
る程に長尺化すると、リード固着部１１ｂと接触防止部
１１ｃの一体化部分が大型化する。その結果、モールド
樹脂５が上下に分断される面積が増大し、パッケージ強
度が低下する可能性がある。本実施例によれば、そのよ
うなボンディングワイヤーの長尺化に伴なうパッケージ
強度の低下を防止できる。
【００３０】次に、エッジタッチ防止用絶縁性フィルム
の形状を第２の実施例と同一とし、枠状の接触防止部を
利用してボンディングワイヤーを固定した構造の、第３
の実施例について説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は、
本発明の第３の実施例の断面図およびこの実施例に用い
た接着剤層付き絶縁性フィルムの上面図である。図３を
参照して、本実施例に用いたフィルム３１の平面形状
は、第２の実施例におけるフィルム２１（図２（ｂ））
と同じである。但し、本実施例の場合、枠状の接触防止
部３１ｃの上面（チップ３及び内部リード１が固着され
る面とは反対側の面）に、ボンデンィングワイヤー固定
用の接着剤層３２が形成されており、ボンディングワイ
ヤー４は樹脂封止工程前に予め、この接着剤層３２に固
着される。従って、樹脂封止工程でモールド樹脂を注入
することによるボンディングワイヤーの流れを完全に防
止することができる。
【００３１】ワイヤー固定用接着剤層３２の材質として
は、熱可塑性樹脂の場合、ガラス転移温度が５０〜２０
０℃であり、ボンディング時の温度（約２００〜３００
℃）で溶融するポリイミド系樹脂が適しているが、限定
されるものではない。このような樹脂を、予めフィルム
３１に１０〜５０μｍ程度の厚さに塗布しておくのが良
い。又、紫外線硬化型もしくは熱硬化型樹脂を用いるこ
ともできる。その場合には、ボンディング後にディスペ
ンス法などにより、樹脂を枠状の接触防止部３１ｃ上に
のみ滴下し必要な条件で硬化させれば良い。作業性を考
慮すると、紫外線硬化型エポキシ樹脂やシリコーン樹脂
などが使い易いが、特にこれらに限定されるものではな
い。
【００３２】表１に、本実施例および図６に示す従来の
構造を２８×２８ｍｍ2 の２０８ピンＱＦＰに適用した
結果を示す。表１を参照して、本実施例によれば、従来
５ｍｍまでが限度であったボンディングワイヤー長を７
ｍｍにまで伸ばすことができた。しかも、最大ワイヤー
長（すなわち、従来構造では５ｍｍ、本実施例では７ｍ
ｍ）での組立良品率も、従来たかだか８０％であったも
のを９５％以上に向上させることができた。一方、パッ
ケージの内部応力低減効果を調査するために行った信頼
性試験（温度サイクル試験）の結果から、従来３００サ
イクルであった寿命が１０００サイクル以上と３倍以上
に伸び、内部応力が確実に低減していることが確認され
た。又、リードフレームの設計パターン数は、従来１０
パターン必要であったものが３パターンで済んだ。従っ
て、本実施例によれば、リードフレーム設計工数、資材
管理工数の削減が可能である。
【００３３】
【表１】
【００３４】次に、第２の実施例における接着剤層付き
絶縁性フィルムと同じ形状のフィルムを用い枠状のリー
ド固着部を利用して、ＬＳＩとしての電源配線やグラン
ド配線を強化した構造の第４の実施例について説明す
る。図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４の
実施例の断面図およびこの実施例に用いた接着剤層付き
絶縁性フィルムの上面図である。図４を参照して、本実
施例では、絶縁性フィル４１のチップ固着部４１ａ及び
リード固着部４１ｂの上面（チップ３及び内部リード１
が固着される面とは反対側の面）に、予めエッチング法
により形成した金属配線層４２が形成されている。この
金属配線層４２はチップ３内の金属配線に比べて、十分
に太く厚くできる。従って、これらを電源配線やグラン
ド配線として用いると配線抵抗が激減しＬＳＩの動作が
安定するので、特性の向上、良品率の向上に効果があ
る。本実施例における金属配線層４２は、従来のダイパ
ッドレス構造のＬＳＩ（図９）における金属配線層９３
に比べて３寸法精度が極度に緩い。又、チップや内部リ
ードとの接続のための電極９４，９５を形成する必要も
ない。従って、絶縁性フィルム４１に金属配線層４２を
設けることによるコスト上昇は、小さい。
【００３５】これまでの第１〜第４の実施例は全て、ヒ
ートスプレッダ無しの樹脂封止型ＬＳＩに関するもので
あるが、次に、ヒートスプレッダ付きのＬＳＩに本発明
を適用した第５の実施例について説明する。図５は、本
発明の第５の実施例の断面図である。図５を参照して、
本実施例では、チップ３の裏面（ボンディングパッドが
配置され、絶縁性フィルムに接着される面とは反対側の
面）にヒートスプレッダ９が、銀ペーストなどのような
ろう材５２により固着されている。この構造によれば、
リードフレーム５３とヒートスプレッダ９とにそれぞれ
異る材質を使用できる。例えば、リードフレーム５３に
は強度、加工性の面から、鉄ーニッケル系合金が適し、
ヒートスプレッダ９には熱伝導性の良好な銅合金が適し
ている。ところが前述したように、両者の熱膨張係数の
間には約３倍の開きがある。この場合、従来のヒートス
プレッダ付きＬＳＩ（図７）では、熱膨張係数に上記の
ような大きな違いのある金属どうしを直接接着、固定さ
せることになるので、リードフレームの反りが発生して
しまう。これに対し本実施例によれば、リードフレーム
５３とヒートスプレッダ９とが互いに分離されているの
で、それぞれに最適な材質を全く問題なく使用できる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、リー
ドフレームの内部リードと半導体チップとを絶縁性のフ
ィルム又は薄板で連結することにより、ダイパッドレス
構造としている。従って本発明によれば、ダイパッドレ
ス構造のＬＳＩが持つ高信頼性と低コスト性とを備える
樹脂封止型ＬＳＩを提供できる。
【００３７】本発明は、チップと内部リードとを連結す
るための絶縁性フィルムの表面に絶縁性接着剤層を設
け、その接着剤層に内部リードとチップとを個別に接着
するだけで、チップと内部リードとの連結、チップの支
持が簡単に実現できるように構成している。両者が連
結、固定されるのでその後は、チップと内部リードとを
従来のワイヤーボンディング工法で接続できる。従って
本発明によれば、実施のための専用のボンディング装置
を必要とせず、新たな設備投資は必要ない。又、従来の
ダイパッドレス構造ＬＳＩに用いられるような、金属配
線層付きの高価な絶縁性フィルムを用いる必要がないの
で、コストを低減できる。しかも従来のダイパッドレス
構造のＬＳＩとは異って、チップ形状、ボンディングパ
ッドの配置、内部リードの配置などに対する依存性が小
さいので、高価な金属配線層付き絶縁性フィルムをＬＳ
Ｉの品種毎に多数用意する必要がなく、そのための設計
工数、管理工数を削減できる。
【００３８】本発明では、チップと内部リードとボンデ
ィングパッドとの間に絶縁性フィルムを配置しているの
で、ボンディングワイヤーが長尺化した場合でも、ワイ
ヤーの垂れによるチップとの接触は生じない。従って本
発明によれば、ＬＳＩの高機能化、高密度化に伴うボン
ディングワイヤーの長尺化に対応できる。
【００３９】本発明のＬＳＩにヒートスプレッダを必要
とする場合、そのヒートスプレッダをチップ裏面に直接
固着することができる。内部リードとヒートスプレッド
とが直接固着されていないので、両者の熱膨張係数に拘
りなく熱伝導の良好な金属材料をヒートスプレッダの材
料として自由に選択できる。
【００４０】本発明は、高機能化、高密度化の著しいＬ
ＳＩに、ボンディングワイヤーの長尺化への対応、信頼
性及び電気的特性の向上、コストの削減、構造設計にお
ける材料選択の自由度の増大をもたらすものであり、そ
の工業的効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の上面図および断面図で
ある。
【図２】本発明の第２の実施例の断面図およびその実施
例に用いた絶縁性フィルムの上面図である。
【図３】本発明の第３の実施例の断面図およびその実施
例に用いた絶縁性フィルムの上面図である。
【図４】本発明の第４の実施例の断面図およびその実施
例に用いた絶縁性フィルムの上面図である。
【図５】本発明の第５の実施例の断面図である。
【図６】従来のダイパッド付き樹脂封止型ＬＳＩの一例
の断面図である。
【図７】従来のヒートスプレッダ付き樹脂封止型ＬＳＩ
の一例の断面図である。
【図８】従来のダイパッド付き樹脂封止型ＬＳＩの他の
例の断面図である。
【図９】従来のダイパッドレス樹脂封止型ＬＳＩの一例
の断面図である。
【符号の説明】
１ 内部リード ２ ダイパッド ３ チップ ４ ボンディングワイヤー ５ モールド樹脂 ６ 外部リード ７ ボンディングパッド ８ 吊りリード ９ ヒートスプレッダ １１，２１，３１，４１ 絶縁性フィルム １１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ チップ固着部 １１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ リード固着部 １１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ 接触防止部 １１ｄ，２１ｄ，３１ｄ，４１ｄ 連結部 １２ 絶縁性接着剤層 ２２，２３ 開口部 ３２ ワイヤー固定用接着剤層 ４２ 金属配線層 ５２，６２ ろう材 ５３ リードフレーム ７２ 両面接着フィルム ８２，９２ 絶縁性フィルム ９３ 金属配線層 ９４，９５ 電極

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一主面上にボンディングパッドを備える
    半導体チップと、外部との電気的接続のための外部リー
    ドと、その外部リードに電気的に接続する内部リード
    と、前記ボンディングパッドと前記内部リードとを電気
    的に接続するボンディングワイヤーと、前記半導体チッ
    プ、前記ボンディングワイヤー及び前記内部リードを覆
    って封止する封止樹脂とを含む、プラスチックパッケー
    ジ型の半導体集積回路において、 少なくとも表面が絶縁性で一方の面上に絶縁性接着剤層
    を備えるフィルム状及び薄板状いずれかの部材であっ
    て、前記半導体チップを前記ボンディングパッドが露出
    するようにして接着固定するためのチップ固着部と、前
    記半導体チップと前記内部リードと前記ボンディングワ
    イヤーとの間の空間に位置する接触防止部と、前記内部
    リードをそのボンディング部が露出するようにして接着
    固定するためのリード固着部と、前記チップ固着部と前
    記接触防止部と前記リード固着部とを連結する連結部と
    から成る連結支持部材を設け、前記半導体チップと前記
    内部リードとを前記連結支持部材の前記接着剤層に接着
    固定して前記連結部を介して互いに連結させることによ
    り、ダイパッドレス構造としたことを特徴とする半導体
    集積回路。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体集積回路におい
    て、 前記接触防止部及び前記リード固着部の平面形状を、前
    記接触防止部にあっては、前記チップ固着部を取り囲む
    細枠形状とし、前記リード固着部にあっては、前記内部
    リードのボンディング部より前記外部リード側に位置し
    て前記細枠形状の接触防止部を取り囲む細枠形状とする
    ことにより、パッケージを構成する上下の封止樹脂どう
    しの接合面積を増大させたことを特徴とする半導体集積
    回路。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体集積回路におい
    て、 前記ボンディングワイヤーの一部を、前記接触防止部の
    前記絶縁性接着剤層形成面とは異る面に、樹脂により固
    定したことを特徴とする半導体集積回路。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体集積回路におい
    て、 前記ワイヤーボンディング固定用の樹脂が、軟化点がワ
    イヤーボンディング時の温度以下の熱可塑性樹脂、熱硬
    化型樹脂及び紫外線硬化型樹脂のいずれかであることを
    特徴とする半導体集積回路。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の半導体集積回路におい
    て、 前記チップ固着部及び前記リード固着部の少なくとも一
    方の前記絶縁性樹脂層形成面とは異なる面に金属配線層
    を設けたことを特徴とする半導体集積回路。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の半導体集積回路におい
    て、 前記半導体チップの前記一主面とは異なる面に金属製ヒ
    ートスプレッダを固着したことを特徴とする半導体集積
    回路。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の半導体集積回路におい
    て、 パッケージサポート用の吊りリードの先端が、前記連結
    支持部材の前記絶縁性接着剤層に接着固定されているこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
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