JPH08335661A

JPH08335661A - 樹脂封止型半導体装置

Info

Publication number: JPH08335661A
Application number: JP16451495A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yamada; 淳一山田; Tomoe Kami; 智江上; Masaru Sasaki; 賢佐々木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】多端子化に対応でき、且つ、一層の薄型化に
対応できる半導体装置を提供する。【構成】インナーリード先端部の板厚をリードフレー
ム素材と同じ厚さのアウターリードを含めた他の部分よ
り薄く形成したリードフレームを用いた樹脂封止型半導
体装置であって、前記インナーリード先端部は、断面形
状が略方形で第１面、第２面、第３面、第４面の４面を
有し、第１面、第２面はリードフレーム素材と同じ厚さ
のアウターリードを含めた他の部分のリードフレーム素
材面と平行で、第１面は該アウターリードを含めた他の
部分の一方のリードフレーム素材面と同一平面上にあ
り、第３面、第４面はインナーリードの内側に向かって
凹んだ形状に形成されているもので、半導体素子は、電
極部を設けた面をリードフレームのインナーリードの第
２面が向く方向の外部に向けて設けられ、半導体素子の
電極部（パッド）とインナーリード先端部とがワイヤに
て電気的に接続されており、且つ、該ワイヤの半導体装
置の厚み方向に占める位置をリードフレームの厚み内に
収めている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，半導体装置の多端子化
に対応できる、インナーリード先端部の板厚をアウター
リード他の部分より薄く形成したリードフレームを用い
た樹脂封止型半導体装置に関するもので、特に、薄型の
半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられている樹脂封止型の半
導体装置（プラスチックリードフレームパッケージ）
は、一般に図１１（ａ）に示されるような構造であり、
半導体素子１１２０を搭載するダイパッド部１１１１や
周囲の回路との電気的接続を行うためのアウターリード
部１１１３、アウターリード部１１１３に一体となった
インナーリード部１１１２、該インナーリード部１１１
２の先端部と半導体素子１１２０の電極パッド１１２１
とを電気的に接続するためのワイヤ１１３０、半導体素
子１１２０を封止して外界からの応力、汚染から守る樹
脂１１４０等からなっており、半導体素子１１２０をリ
ードフレームのダイパッド１１１１部等に搭載した後
に、樹脂１１４０により封止してパッケージとしたもの
で、半導体素子１１２０の電極パッド１１２１に対応で
きる数のインナーリード１１１２を必要とするものであ
る。そして、このような樹脂封止型の半導体装置の組立
部材として用いられる（単層）リードフレームは、一般
には図１１（ｂ）に示すような構造のもので、半導体素
子を搭載するためのダイパッド１１１１と、ダイパッド
１１１１の周囲に設けられた半導体素子と結線するため
のインナーリード１１１２、該インナーリード１１１２
に連続して外部回路との結線を行うためのアウターリー
ド１１１３、樹脂封止する際のダムとなるダムバー１１
１４、リードフレーム１１１０全体を支持するフレーム
（枠）部１１１５等を備えており、通常、コバール、４
２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような
導電性に優れた金属を用い、プレス法もしくはエッチン
グ法により形成されていた。

【０００３】このようなリードフレームを利用した樹脂
封止型の半導体装置（プラスチックリードフレームパッ
ケージ）においても、電子機器の軽薄短小化の時流と半
導体素子の高集積化に伴い、小型薄型化かつ電極端子の
増大化が顕著で、その結果、樹脂封止型半導体装置、特
にＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）及び
ＴＱＦＰ（ＴｈｉｎＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａ
ｇｅ）等では、リードの多ピン化が著しくなってきた。
上記の半導体装置に用いられるリードフレームは、微細
なものはフオトリソグラフイー技術を用いたエッチング
加工方法により作製され、微細でないものはプレスによ
る加工方法による作製されるのが一般的であったが、こ
のような半導体装置の多ピン化に伴い、リードフレーム
においても、インナーリード部先端の微細化が進み、当
初は、微細なものに対しては、プレスによる打ち抜き加
工によらず、リードフレーム部材の板厚が０．２５ｍｍ
程度のものを用い、エッチング加工で対応してきた。こ
のエッチング加工方法の工程について以下、図１０に基
づいて簡単に述べておく。先ず、銅合金もしくは４２％
ニッケル−鉄合金からなる厚さ０．２５ｍｍ程度の薄板
（リードフレーム素材１０１０）を十分洗浄（図１０
（ａ））した後、重クロム酸カリウムを感光剤とした水
溶性カゼインレジスト等のフオトレジスト１０２０を該
薄板の両表面に均一に塗布する。（（図１０（ｂ））次いで、所定のパターンが形成されたマスクを介して高
圧水銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液で該
感光性レジストを現像して（図１０（ｃ））、レジスト
パターン１０３０を形成し、硬膜処理、洗浄処理等を必
要に応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主たる成分とする
エッチング液にて、スプレイにて該薄板（リードフレー
ム素材１０１０）に吹き付け所定の寸法形状にエッチン
グし、貫通させる。（図１０（ｄ））次いで、レジスト膜を剥膜処理し（図１０（ｅ））、洗
浄後、所望のリードフレームを得て、エッチング加工工
程を終了する。このように、エッチング加工等によって
作製されたリードフレームは、更に、所定のエリアに銀
メッキ等が施される。次いで、洗浄、乾燥等の処理を経
て、インナーリード部を固定用の接着剤付きポリイミド
テープにてテーピング処理したり、必要に応じて所定の
量タブ吊りバーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセ
ットする処理を行う。しかし、エッチング加工方法にお
いては、エッチング液による腐蝕は被加工板の板厚方向
の他に板幅（面）方向にも進むため、その微細化加工に
も限度があるのが一般的で、図１０に示すように、リー
ドフレーム素材の両面からエッチングするため、ライン
アンドスペース形状の場合、ライン間隔の加工限度幅
は、板厚の５０〜１００％程度と言われている。又、リ
ードフレームの後工程等のアウターリードの強度を考え
た場合、一般的には、その板厚は約０．１２５ｍｍ以上
必要とされている。この為、図１０に示すようなエッチ
ング加工方法の場合、リードフレームの板厚を０．１５
ｍｍ〜０．１２５ｍｍ程度まで薄くすることにより、ワ
イヤボンデイングのための必要な平坦幅７０〜８０確保
し、０．１６５ｍｍピッチ程度の微細なインナーリード
部先端のエッチングによる加工を達成してきたが、これ
が限度とされていた。

【０００４】しかしながら、近年、樹脂封止型半導体装
置は、小パッケージでは、電極端子であるインナーリー
ドのピッチが０．１６５ｍｍピッチを経て、既に０．１
５〜０．１３ｍｍピッチまでの狭ピッチ化要求がでてき
た事と、エッチング加工において、リード部材の板厚を
薄した場合には、アセンブリ工程や実装工程といった後
工程におけるアウターリードの強度確保が難しいという
点から、単にリード部材の板厚を薄くしてエッチング加
工を行う方法にも限界が出てきた。

【０００５】これに対応する方法として、アウターリー
ドの強度を確保したまま微細化を行う方法で、インナー
リード部分をハーフエッチングもしくはプレスにより薄
くしてエッチング加工を行う方法が提案されている。し
かし、プレスにより薄くしてエッチング加工をおこなう
場合には、後工程においての精度が不足する（例えば、
めっきエリアの平滑性）、ボンデイング、モールデイン
グ時のクランプに必要なインナーリードの平坦性、寸法
精度が確保されない、製版を２度行なわなければならな
い等製造工程が複雑になる、等問題点が多くある。そし
て、インナーリード部分をハーフエッチングにより薄く
してエッチング加工を行う方法の場合にも、製版を２度
行なわなければならず、製造工程が複雑になるという問
題があり、いずれも実用化には、未だ至っていないのが
現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、電子機器の軽薄
短小化の時流に伴い、半導体パッケージにおいても、薄
く、且つ、小型で、電極パッド数の多いものが、さらに
求められるようになってきた。特に、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉ
ｎ、ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）等において
は、多端子化に併せ、薄型化の要求が大きくなってき
た。本発明は、このような状況のもと、多端子化に対応
でき、且つ、一層の薄型化に対応できる半導体装置を提
供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂封止型半導
体装置は、インナーリード先端部の板厚をリードフレー
ム素材と同じ厚さのアウターリードを含めた他の部分よ
り薄く形成したリードフレームを用いた樹脂封止型半導
体装置であって、前記インナーリード先端部は、断面形
状が略方形で第１面、第２面、第３面、第４面の４面を
有し、第１面、第２面はリードフレーム素材と同じ厚さ
のアウターリードを含めた他の部分のリードフレーム素
材面と平行で、第１面は該アウターリードを含めた他の
部分の一方のリードフレーム素材面と同一平面上にあ
り、第３面、第４面はインナーリードの内側に向かって
凹んだ形状に形成されているもので、半導体素子は、電
極部を設けた面をリードフレームのインナーリードの第
２面が向く方向の外部に向けて設けられ、半導体素子の
電極部（パッド）とインナーリード先端部とがワイヤに
て電気的に接続されており、且つ、該ワイヤの半導体装
置の厚み方向に占める位置をリードフレームの厚み内に
収めたことを特徴とするものである。そして、上記にお
いて、リードフレームはダイパッドを持たないもので、
半導体素子が、インナーリード先端面に接着材料を介し
て固定されていることを特徴とするものである。そして
また、上記において、リードフレームはダイパッドを持
たないもので、半導体素子が、インナーリード先端部に
補強用テープを介して固定されていることを特徴とする
ものである。また、上記において、リードフレームは半
導体素子の電極部（パッド）間に収まる幅を持つダイパ
ッドを有するもので、半導体素子が半導体素子の電極部
（パッド）側の電極部間に収まるようにしてダイパッド
へ接着材料を介して固定されていることを特徴とするも
のである。そして該半導体素子の電極部（パッド）側で
ない面が外部と接していることを特徴とするものであ
る。そして、上記において、リードフレームはインナー
リード先端部と同一厚のダイパッドを有し、該ダイパッ
ド上に半導体素子を接着材料を介して固定されているこ
とを特徴とするものである。尚、ここでは、リードフレ
ーム素材と同じ厚さのアウターリードを含めた他の部分
とは、リードフレーム素材からリードフレーム素材の両
面を残した状態で外形加工された部分を言っている。

【０００８】

【作用】本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記のよう
な構成にすることにより、多端子化に対応でき、且つ、
一層の薄型化に対応できる半導体装置の提供を可能とし
ている。詳しくは、インナーリード先端部の板厚は、リ
ードフレーム素材の板厚と同じ厚さのアウターリードを
含めた他の部分より薄く形成され、インナーリード先端
部は、断面形状が略方形で第１面、第２面、第３面、第
４面の４面を有し、第１面、第２面はアウターリードを
含めた他の部分のリードフレーム素材面と平行で、第１
面はアウターリードを含めた他の部分の一方のリードフ
レーム素材面と同一平面上にあり、第３面、第４面はイ
ンナーリードの内側に向かって凹んだ形状に形成されて
いるリードフレームを用いていることより、即ち、（説
明は後述するが、）図８に示す製造方法により作製され
た図７（ａ）に示す、インナーリードを高精細に、且つ
アウターリード部他を半導体装置作製のアセンブリ等の
後工程に耐える厚さに作製したリードフレームを用いて
いることにより、半導体装置の多端子化に対応できるも
のとしている。そして、半導体素子は、電極部を設けた
面をリードフレームのインナーリードの第２面側の外部
に向けて設けられ、半導体素子の電極部（パッド）とイ
ンナーリード先端部とがワイヤにて電気的に接続されて
おり、且つ、該ワイヤの半導体装置の厚み方向に占める
位置をリードフレームの厚み内に収めたことにより、半
導体装置の薄型化に対応できるものとしている。これ
は、インナーリード先端部がアウターリード他より薄肉
状に形成してあるため、ワイヤをインナーリード先端部
の第２面にて接続することにより、半導体装置をその分
だけ薄肉に形成できるとともに、ワイヤ部等に起因する
パッケージ不良を少なくできるためである。

【０００９】

【実施例】本発明の樹脂封止型半導体装置の実施例を図
にそって説明する。先ず、実施例１を図１に示し、説明
する。図１（ａ）は実施例１の樹脂封止型半導体装置の
断面図であり、図１（ｂ）はインナーリード先端部の断
面図で、図１（ｂ）はアウターリード部の断面図であ
る。図１中、１００は半導体装置、１１０は半導体素
子、１１１は電極（パッド）、１２０はワイヤ、１３０
はリードフレーム、１３１はインナーリード、１３１Ａ
はインナーリード先端部、１３１Ａａは第１面、１３１
Ａｂは第２面、１３１Ａｃは第３面、１３１Ａｄは第４
面、１３３はアウターリード、１３３Ａは溝、１４０は
封止用樹脂、１５０は接着材料である。実施例１の半導
体装置に使用のリードフレーム１３０は、４２％ニッケ
ル−鉄合金を素材としたもので、図７（ａ）に示すよう
な形状をしている。そして、図７（ｂ）は、図７（ａ）
のＣ１−Ｃ２における断面を示すものであるが、リード
フレーム素材と同じ厚さのアウターリード１３３を含め
た他の部分より、インナーリード先端部１３１Ａは薄肉
に形成されている。また、インナーリードの第１面１３
１Ａａはリードフレーム素材面の一方と同一面上にあ
る。インナーリード先端部１３１Ａの厚さｔは４０μ
ｍ、インナーリード先端部１３１Ａ以外の厚さｔ₀は
０．１５ｍｍで、強度的には後工程に充分耐えるものと
なっている。また、インナーリードピッチは０．１２ｍ
ｍと狭いピッチで、半導体装置の多端子化に対応できる
ものとしている。図１（ｂ）に示すように、インナーリ
ード先端部１３１Ａの第２面１３１Ａｂは平坦状でワイ
ヤボンディングし易い形状となっており、第３面１３１
Ａｃ、第４面１３１Ａｄはインナーリード側へ凹んだ形
状をしており、第２面（ワイヤボンディング面）を狭く
しても強度的に強いものとしている。前述のように、ア
ウターリード１３３はリードフレーム素材の厚さと同じ
厚さに作製されており、断面形状は、図１（ｂ）に示す
ように略方形であるが、リードフレーム素材面（平坦
面）を挟む２面はアウターリードから外部へ向かって出
っ張った形状であり、強度的には良い形状となってい
る。ワイヤ１２０はインナーリード先端１３１Ａの第２
面１３１Ａｂから半導体素子１１０の電極（パッド）１
１１へボンディング接続されているが、半導体素子１１
０の電極１１１側の面とインナーリード先端部１３１Ａ
の第２面１３１Ａｂとはほぼ同じ面状に配置され、ワイ
ヤの半導体装置の厚み方向の占める位置をリードフレー
ム１３０の厚み内に収まるようにしている。また、本実
施例に用いられているリードフレームのインナーリード
１３１の長さは、対向するインナーリード１３１ａ、１
３１ｂ間に半導体装置が収まり、各インナリードの先端
部と半導体装置との間隔をできるだけ小さくしており、
且つ、インナーリードの薄肉部を含めインナーリード全
体の長さを短く、特にインナーリードの薄肉部の長さを
３ｍｍ以下と短かくしており、リードフレーム単体とし
てはインナーリード先端に補強用テープを必要とせず、
補強用テープを設けないで半導体装置は樹脂封止されて
いる。尚、本実施例１のように、インナーリードの長さ
やインナーリードの薄肉部の長さが短かい場合には直接
図７（ａ）に示す形状のリードフレームをエッチング加
工にして作製し、これに後述する方法により半導体素子
を搭載して樹脂封止できるが、インナーリード全体が長
く、および／またはインナーリード先端の薄肉部が長
く、インナーリードにヨレを生じ易い場合には直接図７
（ａ）に示す形状にエッチング加工することは出来ない
ため、図７（ｃ）（イ）に示すようにインナーリード先
端部を連結部１３１Ｂにて固定した状態にエッチング加
工した後、インナーリード１３１部を補強用テープ１６
０で固定し（図７（ｃ）（ロ））、次いでプレス用の金
型又はカッターにて、半導体装置作製の際には不要の連
結部１３１Ｂを除去し、この状態で半導体素子を搭載し
て半導体装置を作製する。（図７（ｃ）（ハ））また、実施例１の半導体装置において、図１（ｄ）に示
すようにアウターリード部に溝１３３Ａを設けても良
い。溝１３３Ａを設けた場合、半田付けの際、半田がこ
の溝に流入し易くなりプリント基板への半導体装置の固
定が確実なものとできる。

【００１０】次に本実施例１の樹脂封止型半導体装置の
製造方法を図６に基づいて簡単に説明する。先ず、後述
するエッチング加工にて作製され、不要の部分をカッテ
イング処理等で除去されたものを、インナーリード先端
部薄肉部が図２で上になるようにして用意した。（図６
（ａ））インナーリード１３１部の長さが長い場合には、必要に
応じて、インナーリードの先端部がポリイミドテープに
よりテーピング固定されているものを用意する。次いで
半導体素子１１０の電極部１１１側面を図６で上にし
て、インナーリード１３１間に納め、側面を接着材料で
インナーリード１３１の端面と接着固定した。（図６
（ｂ））ワイヤボンデイングが行やすいように、半導体素子１１
０の電極部１１１側の面とインナーリード１３１の第２
面１３１Ａｂ）とはほぼ同じ高さとし、半導体素子１１
０の電極部１１１側の面と反対側の面は若干インナーリ
ード１３１の第１面よりも図２で上側にくるようにして
接着した。半導体素子１１０をリードフレーム１３０に
接着固定した後、インナーリード１３１の先端部と半導
体素子１１０の電極部１１１とをワイヤボンデイングを
行い電気的に接続した。次いで、通常の封止用樹脂１４
０で樹脂封止を行った。（図６（ｃ））この後、ダムバー部の切断、アウターリードの折り曲げ
等を行い、実施例１の半導体装置を作製した。

【００１１】本発明の半導体装置に用いられるリードフ
レームの製造方法を以下、図にそって説明する。図８
は、本実施例１の樹脂封止型半導体装置に用いられたリ
ードフレームの製造方法を説明するための、インナーリ
ード先端部を含む要部における各工程断面図であり、こ
こで作製されるリードフレームを示す平面図である図７
（ａ）のＤ１−Ｄ２部の断面部における製造工程図であ
る。図８中、８１０はリードフレーム素材、８２０Ａ、
８２０Ｂはレジストパターン、８３０は第一の開口部、
８４０は第二の開口部、８５０は第一の凹部、８６０は
第二の凹部、８７０は平坦状面、８８０はエッチング抵
抗層、８９０はインナーリード先端部を示す。先ず、４
２％ニッケル−鉄合金からなり、厚みが０．１５ｍｍの
リードフレーム素材８１０の両面に、重クロム酸カリウ
ムを感光剤とした水溶性カゼインレジストを塗布した
後、所定のパターン版を用いて、所定形状の第一の開口
部８３０、第二の開口部８４０をもつレジストパターン
８２０Ａ、８２０Ｂを形成した。（図８（ａ））第一の開口部８３０は、後のエッチング加工においてリ
ードフレーム素材８１０をこの開口部からベタ状に腐蝕
するためのもので、レジストの第二の開口部８４０は、
リードフレームのインナーリード先端部の形状を形成す
るためのものである。第一の開口部８３０は、少なくと
もリードフレーム８１０のインナーリード先端部形成領
域を含むが、後工程において、テーピングの工程や、リ
ードフレームを固定するクランプ工程で、ベタ状に腐蝕
され部分的に薄くなった部分との段差が邪魔になる場合
があるので、エッチングを行うエリアはインナーリード
先端の微細加工部分だけにせず大きめにとってもよい。
次いで、液温５７°Ｃ、比重４８ボーメの塩化第二鉄溶
液を用いて、スプレー圧２．５ｋｇ／ｃｍ²にて、レジ
ストパターンが形成されたリードフレーム素材８１０の
両面をエッチングし、ベタ状（平坦状）に腐蝕された第
一の凹部８５０の深さｈがリードフレーム素材の約２／
３に達した時点でエッチングを止めた。（図８（ｂ））上記第１回目のエッチングにおいては、リードフレーム
素材８１０の両面から同時にエッチングを行ったが、必
ずしも両面から同時にエッチングする必要はない。第１
回目のエッチングにおいてリードフレーム素材８１０の
両面から同時にエッチングする理由は、両面からエッチ
ングすることにより、後述する第２回目のエッチング時
間を短縮するためで、レジストパターン８２０Ｂ側から
のみの片面エッチングの場合と比べ、第１回目エッチン
グと第２回目エッチングのトータル時間が短縮される。
次いで、第一の開口部８３０側の腐蝕された第一の凹部
８５０にエッチング抵抗層８８０としての耐エッチング
性のあるホットメルト型ワックス（ザ・インクテエック
社製の酸ワックス、型番ＭＲ−ＷＢ６）を、ダイコータ
を用いて、塗布し、ベタ状（平坦状）に腐蝕された第一
の凹部８５０に埋め込んだ。レジストパターン８２０Ａ
上も該エッチング抵抗層８８０に塗布された状態とし
た。（図８（ｃ））エッチング抵抗層８８０を、レジストパターン８２０Ａ
上全面に塗布する必要はないが、第一の凹部８５０を含
む一部にのみ塗布することは難しい為に、図８（ｃ）に
示すように、第一の凹部８５０とともに、第一の開口部
８３０側全面にエッチング抵抗層８８０を塗布した。本
実施例で使用したエッチング抵抗層８８０は、アルカリ
溶解型のワックスであるが、基本的にエッチング液に耐
性があり、エッチング時にある程度の柔軟性のあるもの
が、好ましく、特に、上記ワックスに限定されず、ＵＶ
硬化型のものでも良い。このようにエッチング抵抗層８
８０をインナーリード先端部の形状を形成するためのパ
ターンが形成された面側の腐蝕された第一の凹部８５０
に埋め込むことにより、後工程でのエッチング時に第一
の凹部８５０が腐蝕されて大きくならないようにしてい
るとともに、高精細なエッチング加工に対しての機械的
な強度補強をしており、スプレー圧を高く（２．５ｋｇ
／ｃｍ²）とすることができ、これによりエッチングが
深さ方向に進行し易すくなる。この後、２回目のエッチ
ング行い、第二の凹部８６０形成面側からリードフレー
ム素材８１０をエッチングし、貫通させ、インナーリー
ド先端部８９０を形成した。（図８（ｄ））第１回目のエッチング加工にて作製された、リードフレ
ーム面に平行なエッチング形成面は平坦であるが、この
面を挟む２面はインナーリード側にへこんだ凹状であ
る。次いで、洗浄、エッチング抵抗層８８０の除去、レ
ジスト膜（レジストパターン８２０Ａ、８２０Ｂ）の除
去を行い、インナーリード先端部８９０が微細加工され
た図８（ａ）に示すリードフレームを得た。エッチング
抵抗層８８０とレジスト膜（レジストパターン８２０
Ａ、８２０Ｂ）の除去は水酸化ナトリウム水溶液により
溶解除去した。

【００１２】尚、本方法によるインナーリード先端部８
９０の微細加工は、第二の凹部８６０の形状と、最終的
に得られるインナーリード先端部の厚さｔに左右される
もので、例えば、板厚ｔを５０μｍまで薄くすると、図
８（ｅ）に示す、平坦幅Ｗ１を１００μｍとして、イン
ナーリード先端部ピッチｐが０．１５ｍｍまで微細加工
可能となる。板厚ｔを３０μｍ程度まで薄くし、平坦幅
Ｗ１を７０μｍ程度とすると、インナーリード先端部ピ
ッチｐが０．１２ｍｍ程度まで微細加工ができるが、板
厚ｔ、平坦幅Ｗ１のとり方次第ではインナーリード先端
部ピッチｐは更に狭いピッチまで作製が可能となる。

【００１３】このようにエッチング加工にて、インナー
リードの長さが短かい場合等、製造工程でインナーリー
ドのヨレが発生しにくい場合には直接図７（ａ）に示す
形状のリードフレームを得るが、後述する実施例２〜４
の場合に用いられるリードフレームは、インナーリード
の長さ全体やインナーリードの薄肉部の長さが実施例１
の場合に比べ長くインナーリードにヨレが発生し易い
為、図７（ｃ）に示ように、インナーリード先端部から
連結部１３１Ｂを設け、インナーリード先端部同士を繋
げた形状にして形成したものを得て、半導体作製には不
必要な連結部１３１Ｂをプレス等により切断除去して図
７（ａ）に示す形状を得る。尚、前述のように、図７
（ｃ）に示すものを切断し、図７（ａ）に示す形状にす
る際には、図７（ｃ）（ロ）に示すように、通常、補強
のため補用強テープ１６０（ポリイミドテープ）を使用
する。図７（ｃ）（ロ）の状態で、プレス等により連結
部１３１Ｂを切断除去するが、半導体素子は、テープを
つけた状態のままで、リードフレームに搭載され、その
まま樹脂脂封止される。

【００１４】本実施例１の半導体装置に用いられたリー
ドフレームのインナーリード先端部１３１Ａの断面形状
は、図９（イ）に示すようになっており、エッチング平
坦面１３１Ａｂ側の幅Ｗ１は反対側の面の幅Ｗ２より若
干大きくなっており、Ｗ１、Ｗ２（約１００μｍ）とも
この部分の板厚さ方向中部の幅Ｗよりも大きくなってい
る。このようにインリーリード先端部の両面は広くなっ
た断面形状であるため、図９（ロ）に示すように、どち
らの面を用いても半導体素子（図示せず）とインナーリ
ード先端部１３１Ａとワイヤ１２０Ａ、１２０Ｂによる
結線（ボンデイング）がし易すものとなっているが、本
実施例の場合はエッチング面側（図９（ロ）（ａ））を
ボンデイング面としている。図中１３１Ａｂはエッチン
グ加工による平坦面、１３１Ａａはリードフレーム素材
面、１２１Ａ、１２１Ｂはめっき部である。エッチング
平坦状面がアラビの無い面であるため、図９（ロ）の
（ａ）の場合は、特に結線（ボンデイング）適性が優れ
る。図９（ハ）は図１０に示す加工方法にて作製された
リードフレームのインナーリード先端部９３１Ｃと半導
体素子（図示せず）との結線（ボンデイング）を示すも
のであるが、この場合もインナーリード先端部９３１Ｃ
の両面は平坦ではあるが、この部分の板厚方向の幅に比
べ大きくとれない。また両面ともリードフレーム素材面
である為、結線（ボンデイング）適性は本実施例のエッ
チング平坦面より劣る。図９（ニ）はプレスによりイン
ナーリード先端部を薄肉化した後にエッチング加工によ
りインナーリード先端部９３１Ｄ、９３１Ｅを加工した
ものの、半導体素子（図示せず）との結線（ボンデイン
グ）を示したものであるが、この場合はプレス面側が図
に示すように平坦になっていないため、どちらの面を用
いて結線（ボンデイング）しても、図９（ニ）の
（ａ）、（ｂ）に示すように結線（ボンデイング）の際
に安定性が悪く品質的にも問題となる場合が多い。

【００１５】次いで、実施例２の樹脂封止型半導体装置
を挙げる。図２（ａ）は実施例２の樹脂封止型半導体装
置の断面図で、図２（ｂ）はインナーリード先端部の断
面図で、図２（ｂ）はアウターリードの断面図である。
図２中、２００は半導体装置、２１０は半導体素子、２
１１は電極（パッド）、２２０はワイヤ、２３０はリー
ドフレーム、２３１はインナーリード、２３１Ａはイン
ナーリード先端部、２３１Ａａは第１面、２３１Ａｂは
第２面、２３１Ａｃは第３面、２３１Ａｄは第４面、２
３３はアウターリード、２４０は封止用樹脂、２５０は
補強用テープ、２５０ａは補強用兼固定用テープであ
る。本実施例の半導体装置２００も、実施例１の場合と
同様に、ワイヤ２２０はインナーリード先端２３１Ａの
第２面２３１Ａｂから半導体素子２１０の電極（パッ
ド）２１１へボンディング接続されているが、半導体素
子２１０の電極２１１側の面とインナーリード先端部２
３１Ａの第２面２３１Ａｂとはほぼ同じ面状に配置さ
れ、ワイヤの半導体装置の厚み方向の占める位置をリー
ドフレーム２３０の厚み内に収まるようになっている。
そして、本実施例に用いられているリードフレームのイ
ンナーリード２３１の長さは、対向するインナーリード
２３１ａ、２３１ｂ間に半導体素子２１０が収まり、各
インナリードの先端部と半導体素子との間隔をできるだ
け小さくしているが、インナーリード薄肉部を含めイン
ナーリード全体の長さを長く、特にインナーリードの薄
肉部の長さを３ｍｍ以上と、実施例１に用いたリードフ
レームに比べ長くしており、リードフレーム２００単体
としてはインナーリード２３１先端に補強テープを必要
とし、実施例のような構造はとれない為、インナーリー
ド２３１部と半導体素子２１０とを補強用兼固定用テー
プ２５０ａにて固定した状態で樹脂封止してある。

【００１６】実施例２の半導体装置に使用のリードフレ
ーム２３０も、実施例１にて使用のリードフレームと同
様に、４２％ニッケル−鉄合金を素材としたもので、図
７（ａ）、図７（ｂ）に示すような形状をしており、ア
ウターリード２３３他の部分より薄肉に形成されたイン
ナーリード先端部２３１Ａをもつ。インナーリード先端
部２３１Ａの厚さは４０μｍ、インナーリード先端部２
３１Ａ以外の厚さは０．１５ｍｍで、強度的には後工程
に充分耐えるものとなっている。そして、インナーリー
ドピッチは０．１２ｍｍと狭いピッチで、半導体装置の
多端子化に対応できるものとしている。インナーリード
先端部２３１Ａの第２面２３１Ａｂは平坦状でワイヤボ
ンデイィングし易い形状となっており、第３面２３１Ａ
ｃ、第４面２３１Ａｄはインナーリード側へ凹んだ形状
をしており、第２面（ワイヤボンディング面）を狭くし
ても強度的に強いものとしている。また、実施例２の樹
脂封止型半導体装置の作製は、実施例１の場合とほぼ同
じ工程にて行うが、補強用兼固定用テープ２５０ａでイ
ンナーリード部とダイパッド部２３５を固定した後に、
封止用樹脂にて樹脂封止する。

【００１７】次いで、実施例３の樹脂封止型半導体装置
を挙げる。図３（ａ）は実施例２の樹脂封止型半導体装
置の断面図で、図３（ｂ）（イ）はインナーリード先端
部の断面図で、図３（ｂ）（ロ）はアウターリードの断
面図である。図３中、３００は半導体装置、３１０は半
導体素子、３１１は電極（パッド）、３２０はワイヤ、
３３０はリードフレーム、３３１はインナーリード、３
３１Ａはインナーリード先端部、３３１Ａａは第１面、
３３１Ａｂは第２面、３３１Ａｃは第３面、３３１Ａｄ
は第４面、３３３はアウターリード、３３５はダイパッ
ド、３４０は封止用樹脂、３５０は補強用テープはであ
る。本実施例の半導体装置３００も、実施例１や実施例
２の場合と同様に、ワイヤ３２０はインナーリード先端
３３１Ａの第２面３３１Ａｂから半導体素子３１０の電
極（パッド）３１１へボンディング接続されているが、
ダイパッド３３５は図３（ａ）で上側にアップセットさ
れ、半導体素子３１０の電極３１１側の面とインナーリ
ード先端部２３１Ａの第２面２３１Ａｂはほぼ同じ面状
に配置されるようになっており、ワイヤの半導体装置の
厚み方向の占める位置をリードフレーム２３０の厚み内
に収まるようになっている。本実施例の半導体装置３０
０は、実施例１や実施例２の場合と異なり、半導体素子
３１０の電極３１１部側の電極間に収まる大きさのダイ
パッド３３５を設け、半導体素子３１０の電極３１１部
側の面の電極間にあたる部分（面）と、ダイパッド３３
５とを接着材料で固定した状態で、樹脂封止してある。

【００１８】実施例３の半導体装置に使用のリードフレ
ーム３３０は、実施例１や実施例２にて使用のリードフ
レームと同様に、４２％ニッケル−鉄合金を素材とした
ものであるが、形状は実施例１や実施例２とは若干異な
り、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すような形状にダイパ
ッドを加えた形状をしている。そして、リードフレーム
素材の厚さと同じ厚さをもつアウターリード３３３他の
部分より薄肉に形成されたインナーリード先端部３３１
Ａをもつ。インナーリード先端部３３１Ａの厚さは４０
μｍ、インナーリード先端部３３１Ａ以外の厚さは０．
１５ｍｍで、強度的には後工程に充分耐えるものとなっ
ている。そして、インナーリードピッチは０．１２ｍｍ
と狭いピッチで、半導体装置の多端子化に対応できるも
のとしている。インナーリード先端部３３１Ａの第２面
３３１Ａｂは平坦状でワイヤボンデイィングし易い形状
となっており、第３面３３１Ａｃ、第４面３３１Ａｄは
インナーリード側へ凹んだ形状をしており、第２ワイヤ
ボンディング面を狭くしても強度的に強いものとしてい
る。また、実施例３の樹脂封止型半導体装置の作製も、
実施例１の場合とほぼ同じ工程にて行うが、ダイパッド
３３５に半導体素子を搭載し固定した後に、封止用樹脂
にて樹脂封止する。

【００１９】実施例３の樹脂封止型半導体装置の第一の
変形例、第二の変形例をそれぞれ、図４（ａ）、図４
（ｂ）に示す。第一の変形例、第二の変形例ともに、半
導体素子３１０の電極３１１側でない面を外部に露出し
たものである。この変形例の半導体装置の場合、実施例
３や実施例１、実施例２の半導体装置に比べ、熱の放散
性が向上することは言うまでもない。もちろん、前記露
出した半導体素子の面に放熱器を設けるとさらに熱の放
散性は向上する。尚、第一の変形例の半導体装置におい
てはダイパッド部をリードフレーム素材の厚さとしたも
のを使用し、第二の変形例の半導体装置においてはダイ
パッド部をインナーリード先端部と同じく薄肉にしたも
のを使用している。

【００２０】次いで、実施例４の樹脂封止型半導体装置
を挙げる。図５（ａ）は実施例４の樹脂封止型半導体装
置の断面図で、図４（ｂ）はインナーリード先端部の断
面図で、図４（ｂ）はアウターリードの断面図である。
図５中、４００は半導体装置、４１０は半導体素子、４
１１は電極（パッド）、４２０はワイヤ、４３０はリー
ドフレーム、４３１はインナーリード、４３１Ａはイン
ナーリード先端部、４３１Ａａは第１面、４３１Ａｂは
第２面、４３１Ａｃは第３面、４３１Ａｄは第４面、４
３３はアウターリード、４３５はダイパッド、４４０、
４５０は補強用テープは封止用樹脂である。本実施例の
半導体装置４００も、実施例１、実施例２、実施例３の
場合と同様に、ワイヤ４２０はインナーリード先端４３
１Ａの第２面４３１Ａｂから半導体素子４１０の電極
（パッド）４１１へボンディング接続されているが、半
導体素子４１０の電極４１１側の面とインナーリード先
端部４３１Ａの第１面４３１Ａｂａはほぼ同じ面状に配
置され、ワイヤの半導体装置の厚み方向の占める位置を
リードフレーム４３０の厚み内に収まるようになってい
る。本実施例の半導体装置３００は、上記実施例１、実
施例２、実施例３の場合と異なり、半導体素子４１０の
電極３１１部側面と反対側の面をダイパッド４３５部に
接着材料で固定した状態で、樹脂封止してある。尚、ダ
イパッド４３５は必要に応じて、ダウンセットすること
により、ワイヤボンデイングのし易い構造とできる。

【００２１】実施例４の半導体装置に使用のリードフレ
ーム３３０も、実施例１、実施例２実施例３にて使用の
リードフレームと同様に、４２％ニッケル−鉄合金を素
材としたもので、実施例３と同じように、形状は実施例
１や実施例２とは若干異なり、図７（ａ）、図７（ｂ）
に示すような形状にダイパッドを加えた形状をしてい
る。そして、リードフレーム素材の厚さと同じ厚さであ
るアウターリード４３３他の部分より薄肉に形成された
インナーリード先端部４３１Ａをもつ。インナーリード
先端部４３１Ａの厚さは４０μｍ、インナーリード先端
部４３１Ａ以外の厚さは０．１５ｍｍで、強度的には後
工程に充分耐えるものとなっている。そして、インナー
リードピッチは０．１２ｍｍと狭いピッチで、半導体装
置の多端子化に対応できるものとしている。インナーリ
ード先端部４３１Ａの第２面４３１Ａｂは平坦状でワイ
ヤボンデイィングし易い形状となっており、第３面４３
１Ａｃ、第４面４３１Ａｄはインナーリード側へ凹んだ
形状をしており、第２面（ワイヤボンディング面）を狭
くしても強度的に強いものとしている。また、実施例４
の樹脂封止型半導体装置の作製も、実施例１の場合とほ
ぼ同じ工程にて行うが、ダイパッド４３５に半導体素子
を搭載し固定した後に、封止用樹脂にて樹脂封止する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記
のように、半導体素子の電極部とインナーリード先端と
を電気的に接続するためのワイヤの、半導体装置の厚み
方向の占める位置を、リードフレーム１３０の厚み内に
収まるようにしていることにより、半導体装置の多ピン
化に対応しつつ、半導体装置の薄型化、特にＴＱＦＰ
（ＴｈｉｎＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）の
一層の薄型化に対応できる半導体装置の提供を可能とし
ている。同時に、樹脂封止の際や、樹脂封止後における
ワイヤに起因するパッケージ不良の低減を可能とする半
導体装置の提供を可能としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の樹脂封止型半導体装置の断面図

【図２】実施例２の樹脂封止型半導体装置の断面図

【図３】実施例３の樹脂封止型半導体装置の断面図

【図４】実施例３の樹脂封止型半導体装置の変形例の図

【図５】実施例４の樹脂封止型半導体装置の断面図

【図６】実施例１の樹脂封止型半導体装置の作製工程を
説明するための図

【図７】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられるリ
ードフレームの図

【図８】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いられるリ
ードフレームの作製方法を説明するための図

【図９】インナーリード先端部でのワイボンデイングの
結線状態を示す図

【図１０】従来のリードフレームのエッチング製造工程
を説明するための図

【図１１】樹脂封止型半導体装置及び単層リードフレー
ムの図

【符号の説明】

１００、２００、３００、４００樹
脂封止型半導体装置１１０、２１０、３１０、４１０半
導体素子１１１、２１１、３１１、４１１電
極（パッド）１２０、２２０、３２０、４２０ワ
イヤ１２０Ａ、１２０Ｂワ
イヤ１２１Ａ、１２１Ｂめ
っき部１３０、２３０、３３０、４３０リ
ードフレーム１３１、２３１、３３１、４３１イ
ンナーリード１３１Ａ、２３１Ａ、３３１Ａ、４３１Ａイ
ンナーリード先端部１３１Ａａ、２３１Ａａ、３３１Ａａ、４３１Ａａ第
１面１３１Ａｂ、２３１Ａｂ、３３１Ａｂ、４３１Ａｂ第
２面１３１Ａｃ、２３１Ａｃ、３３１Ａｃ、４３１Ａｃ第
３面１３１Ａｄ、２３１Ａｄ、３３１Ａｄ、４３１Ａｄ第
４面１３１Ｂ連
結部１３３、２３３、３３３、４３３ア
ウターリード１３３Ａ溝１４０、２４０、３４０、４４０封
止用樹脂１６０接
着材料１６０補
強用テープ２５０、３５０、４５０補
強用テープ２５０ａ補
強用兼固定用テープ８１０リ
ードフレーム素材８２０Ａ、８２０Ｂレ
ジストパターン８３０第
一の開口部８４０第
二の開口部８５０第
一の凹部８６０第
二の凹部８７０平
坦状面８８０エ
ッチング抵抗層８９０イ
ンナーリード先端部９２０Ｃ、９２０Ｄ、９２０Ｅワ
イヤ９２１Ｃ、９２１Ｄ、９２１Ｅめ
っき部９３１Ｄ、９３１Ｅイ
ンナーリード先端部９３１Ａａリ
ードフレーム素材面９３１Ａｃコ
イニング面１０１０リ
ードフレーム素材１０２０フ
オトレジスト１０３０レ
ジストパターン１０４０イ
ンナーリード１１１０リ
ードフレーム１１１１ダ
イパッド１１１２イ
ンナーリード１１１２Ａイ
ンナーリード先端部１１１３ア
ウターリード１１１４ダ
ムバー１１１５フ
レーム部（枠部）１１２０半
導体素子１１２１電
極部（パッド）１１３０ワ
イヤ１１４０封
止用樹脂

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられている樹脂封止型の半
導体装置（プラスチックリードフレームパッケージ）
は、一般に図１１（ａ）に示されるような構造であり、
半導体素子１１２０を搭載するダイパッド部１１１１や
周囲の回路との電気的接続を行うためのアウターリード
部１１１３、アウターリード部１１１３に一体となった
インナーリード部１１１２、該インナーリード部１１１
２の先端部と半導体素子１１２０の電極パッド１１２１
とを電気的に接続するためのワイヤ１１３０、半導体素
子１１２０を封止して外界からの応力、汚染から守る樹
脂１１４０等からなっており、半導体素子１１２０をリ
ードフレームのダイパッド１１１１部等に搭載した後
に、樹脂１１４０により封止してパッケージとしたもの
で、半導体素子１１２０の電極パッド１１２１に対応で
きる数のインナーリード１１１２を必要とするものであ
る。そして、このような樹脂封止型の半導体装置の組立
部材として用いられる（単層）リードフレームは、一般
には図１１（ｂ）に示すような構造のもので、半導体素
子を搭載するためのダイパッド１１１１と、ダイパッド
１１１１の周囲に設けられた半導体素子と結線するため
のインナーリード１１１２、該インナーリード１１１２
に連続して外部回路との結線を行うためのアウターリー
ド１１１３、樹脂封止する際のダムとなるダムバー１１
１４、リードフレーム１１１０全体を支持するフレーム
（枠）部１１１５等を備えており、通常、コバール、４
２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような
導電性に優れた金属を用い、プレス法もしくはエッチン
グ法により形成されていた。尚、図１１（ｂ）（イ）は
リードフレームの平面図で、図１１（ｂ）（ロ）は図１
１（ｂ）（イ）のＦ１−Ｆ２における断面図を示したも
のである。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図７】

【図８】

【図５】

【図６】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インナーリード先端部の板厚をリードフ
レーム素材と同じ厚さのアウターリードを含めた他の部
分より薄く形成したリードフレームを用いた樹脂封止型
半導体装置であって、前記インナーリード先端部は、断
面形状が略方形で第１面、第２面、第３面、第４面の４
面を有し、第１面、第２面はリードフレーム素材と同じ
厚さのアウターリードを含めた他の部分のリードフレー
ム素材面と平行で、第１面は該アウターリードを含めた
他の部分の一方のリードフレーム素材面と同一平面上に
あり、第３面、第４面はインナーリードの内側に向かっ
て凹んだ形状に形成されているもので、半導体素子は、
電極部を設けた面をリードフレームのインナーリードの
第２面が向く方向の外部に向けて設けられ、半導体素子
の電極部（パッド）とインナーリード先端部とがワイヤ
にて電気的に接続されており、且つ、該ワイヤの半導体
装置の厚み方向に占める位置をリードフレームの厚み内
に収めたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】請求項１において、リードフレームはダ
イパッドを持たないもので、半導体素子がインナーリー
ド先端面に接着材料を介して固定されていることを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】請求項１において、リードフレームはダ
イパッドを持たないもので、半導体素子がインナーリー
ド先端部に補強用テープを介して固定されていることを
特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】請求項１において、リードフレームは半
導体素子の電極部（パッド）間に収まる幅を持つダイパ
ッドを有するもので、半導体素子が半導体素子の電極部
（パッド）側の電極部間に収まるようにしてダイパッド
へ接着材料を介して固定されていることを特徴とする樹
脂封止型半導体装置。
【請求項５】請求項４において、半導体素子の電極部
（パッド）側でない面が外部と接していることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】請求項１において、リードフレームはイ
ンナーリード先端部と同一厚のダイパッドを有し、該ダ
イパッド上に半導体素子を接着材料を介して固定されて
いることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。