JPH09148516A

JPH09148516A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH09148516A
Application number: JP7323569A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Takahashi; 義治高橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイパットの位置精度を向上させることがで
き、更に、樹脂封止後の各工程における位置合わせを容
易にすることができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置は、ダイパット５上に搭載さ
れた半導体チップ１と、半導体チップ１の周囲に延在さ
れた内部リード２ａとを有し、半導体チップ１の各電極
と内部リード２ａはボンディングワイヤ４によって電気
的に接続されている。ダイパット５は、内部リード２ａ
の巾の２〜３倍の巾を有する吊り部６によって保持さ
れ、吊り部６に外圧が付加されても、ダイパット５と内
部リード２ａとの平行度および高さ方向の距離が正確に
保持されるようになっている。吊り部６の外周側はパッ
ケージ本体３の外部に導出され、その端部に、樹脂封止
後の各工程における位置合わせに用いられる位置合わせ
部としての突起部７が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係り、
特に、ダイパット上に搭載された半導体チップとその周
囲に延在された内部リードとがボンディングワイヤによ
って電気的に接続された半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体装置としては、例えばＱ
ＦＰ（Quad Flat Package ）型ＩＣがある。図９にその
構成の一例を示す。なお、図９中においては、その内部
構造を破線で示している。この半導体装置は、ダイパッ
ト１０５上に搭載された半導体チップ１０１と、その周
囲に延在され半導体チップ１０１の各電極とボンディン
グワイヤ１０４によって電気的に接続された複数のリー
ド１０２とを有している。これら半導体チップ１０１と
各リード１０２の一部である内部リード１０２ａとは、
パッケージ本体１０３によって樹脂封止されている。ダ
イパット１０５は、吊り部１０６によって保持されてい
る。ボンディングワイヤ１０４をワイヤーボンダ（ワイ
ヤーボンディング装置）によって形成するために、吊り
部１０６は内部リード１０２ａよりも下方にデプレスさ
れている。デプレスされた後の内部リード１０２ａの表
面とダイパット１０５の表面は、高さ方向について一定
の間隔で保持されなければならない。

【０００３】ところで、ダイパット１０５を保持してい
る吊り部１０６は、図１０に示したように、樹脂封止前
にはリード１０２と同様にリードフレーム枠１５１に連
結されており、樹脂封止後にリードフレーム枠１５１か
ら切断される。従って、従来は、吊り部１０６の太さは
リード１０２よりも細く設計されており、切断を容易と
するようになっていた。

【０００４】また、この半導体装置では、樹脂封止の
後、例えばリード１０２の切断成型工程、測定工程ある
いはプリント基板へのマウント工程等が行われるが、そ
れらの各工程において、半導体装置の位置決め補正がそ
れぞれ必要となる。従来、この位置決め補正には、位置
補正ステージを用いる方法と、ＣＣＤ（電荷結合素子）
カメラを用いて画像認識によって行う方法とがあった。

【０００５】位置補正ステージを用いる方法では、ま
ず、図１１に示したように、パッケージ本体１０３の表
面を吸着ノズル１６１で吸着して半導体装置を持ち上げ
半導体装置を補正ステージ１６２上のベース１６３に載
置したのち、吸着ノズル１６１による吸着を止め、パッ
ケージ本体１０３から吸着ノズル１６１を離し、吸着ノ
ズル１６１を上昇させる。次に、パッケージ本体１０３
の四辺に対応して設けられた位置補正駒１６４を図の矢
印方向に繰り返し動作させて、パッケージ本体１０３の
四辺から導出された外部リード１０２ｂの先端を軽く押
し合うことにより位置決め補正を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置では、吊り部１０６の太さがリード１０２よ
りも細かったので、少しの外圧によってダイパット１０
５の位置にずれが生じてしまっていた。そのため、半導
体チップ１０１の電極とリード１０２とを電気的に接続
しているボンディングワイヤ１０４の高さにバラツキが
生じ、ボンディングワイヤ１０４がパッケージ本体１０
３の外部に露出してしまう場合があるという問題があっ
た。

【０００７】また、従来の半導体装置では、樹脂封止後
の各工程における位置決め補正を外部リード１０２ｂの
先端を押圧することにより行っていたので、リード１０
２に負荷が加わりリード変形の原因となるという問題が
あった。更に、半導体装置を補正ステージ１６２上に載
置したのち四辺から押圧して位置補正を行うので、位置
補正のための機構が複雑化し設備が高価となるという問
題もあった。これらの問題は、小型でリード間ピッチが
狭くリード本数も多いＱＦＰ型ＩＣにおいて特に顕著と
なる。

【０００８】加えて、従来の半導体装置では、半導体装
置を補正ステージ１６２上に載置するので、作業スピー
ドが低下してしまうという問題や、半導体装置の種類に
応じて位置補正のための設備を変更しなければならず段
取り作業が煩雑であるという問題もあった。

【０００９】また、プリント基板に半導体装置を実装す
る場合では、リード間ピッチが狭くリード本数も多いＱ
ＦＰ型ＩＣにおいては、ＣＣＤカメラを用いた画像認識
は解像能力の限界等から、複数本の外部リードをプリン
ト基板に設けられた複数個のランド側に正確に位置決め
することが難しく、半導体装置の外部リードがプリント
基板のランド部に正確に配置されない場合があるという
問題点があった。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の課題は、ダイパットの位置精度を向上
させることができるようにした半導体装置を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の第２の課題は、樹脂封止後の各工
程における位置合わせを容易にすることができるように
した半導体装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体装
置は、ダイパットと、このダイパット上に搭載された半
導体チップと、この半導体チップの周囲に延在され、ボ
ンディングワイヤによって半導体チップの電極と電気的
に接続された内部リードと、この内部リードと同じかそ
れよりも太い巾を有し、ダイパットを保持するための吊
り部とを備えたものである。

【００１３】請求項２記載の半導体装置は、ダイパット
と、このダイパット上に搭載された半導体チップと、こ
の半導体チップの周囲に延在され、ボンディングワイヤ
によって半導体チップの電極と電気的に接続された内部
リードと、ダイパットを保持するための吊り部と、半導
体チップ、内部リードおよび吊り部を樹脂封止するパッ
ケージ本体と、このパッケージ本体の外周部に設けられ
た位置合わせのための位置合わせ部とを備えたものであ
る。

【００１４】請求項３記載の半導体装置は、請求項２記
載の半導体装置において、位置合わせ部を、パッケージ
本体の外側に突出する突起部としたものであり、請求項
４記載の半導体装置は、請求項２記載の半導体装置にお
いて、位置合わせ部を、パッケージ本体の外周の四隅部
に形成された凹部としたものである。

【００１５】請求項５記載の半導体装置は、ダイパット
と、このダイパット上に搭載された半導体チップと、こ
の半導体チップの周囲に延在され、ボンディングワイヤ
によって半導体チップの電極と電気的に接続された内部
リードと、この内部リードと同じかそれよりも太い巾を
有し、ダイパットを保持するための吊り部と、半導体チ
ップ、内部リードおよび吊り部を樹脂封止するパッケー
ジ本体と、吊り部をパッケージ本体の外周の四隅部から
導出することによって形成された位置合わせのための位
置合わせ部とを備えたものである。

【００１６】請求項１記載の半導体装置では、ダイパッ
トを保持するための吊り部が内部リードと同じかそれよ
りも太い巾を有しているため、外圧によるダイパットの
位置変動が防止され、ダイパットの位置精度が向上す
る。

【００１７】請求項２記載の半導体装置では、樹脂封止
後のリードの切断成型工程、測定工程あるいはプリント
基板へのマウント工程等において、パッケージ本体の外
周部に設けられた位置合わせ部を用いて位置合わせが行
われる。位置合わせ部は、請求項３記載の半導体装置の
ようにパッケージ本体の外側に突出する突起部でもよい
し、請求項４記載の半導体装置のようにパッケージ本体
の外周の四隅部に形成された凹部でもよい。

【００１８】請求項５記載の半導体装置では、ダイパッ
トを保持するための吊り部が内部リードと同じかそれよ
りも太い巾を有しているためダイパットの位置精度が向
上すると共に、吊り部をパッケージ本体の外周の四隅部
から導出することによって形成された位置合わせ部を用
いて位置合わせが行われる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施の形態に係る半導体
装置の外観構造を表すものである。図２は図１に示した
半導体装置の内部構造を表すものであって、パッケージ
本体３を破線で表している。

【００２１】この半導体装置は、半導体チップ１とその
周囲に延在する複数のリード２とを備えている。これら
半導体チップ１と各リード２の一部である内部リード２
ａとは、パッケージ本体３によって樹脂封止されてい
る。

【００２２】半導体チップ１は、矩形状であって、内部
には図示しない適宜の回路が形成され、外周部にはその
回路に対応する複数の図示しない電極が形成されてい
る。各電極は、それらに対応する各内部リード２ａとボ
ンディングワイヤ４によってそれぞれ電気的に接続され
ている。このボンディングワイヤ４は例えば金線であっ
て、ワイヤーボンダによって接続されており、各電極と
各内部リード２ａの先端部との間でアーチを形成してい
る。また、各内部リード２ａは、先端部から外周部に向
かってその巾が徐々に太くなっている。具体的には、先
端部が０．１５〜０．２ｍｍ程度であり、外周部が０．
３〜０．４ｍｍ程度である。

【００２３】半導体チップ１は、また、矩形状のダイパ
ット５上に搭載されており、銀ペーストによりダイパッ
ト５の表面に接着固定されている。このダイパット５
は、吊り部６によって各内部リード２ａと平行に保持さ
れている。その位置は、各内部リード２ａの先端部より
も下方であって、半導体チップ１の各電極と内部リード
２ａの先端部との高低差を少なくしボンディングワイヤ
４をワイヤーボンダで形成することができるようになっ
ている。

【００２４】吊り部６は、ダイパット５の四隅からパッ
ケージ本体３の外周部に向かってそれぞれ延長されてい
る。各吊り部６の巾はダイパット５側から外周側まで同
一の太さであって、内部リード２ａの外周部の巾の２〜
３倍とされている。具体的には、０．５〜１．５ｍｍ程
度である。

【００２５】パッケージ本体３は略矩形状であって、そ
の外周部に、４個の長辺部３ａと、各長辺部３ａの間の
四隅部に形成された短辺よりなる４個の角部３ｂとを有
している。各長辺部３ｂからは、各リードの一部である
外部リード２ｂがそれぞれ導出されており、適宜な位置
において下方に折り曲げられている。外部リード２ｂの
巾は、内部リード２ａの外周側の端部の巾と同一とされ
ている。

【００２６】また、各角部３ｂからは、各吊り部６がそ
れぞれ導出されており、この吊り部６の端部に位置合わ
せ部としての突起部７が形成されている。各突起部７の
先端には、両側面から先端に向かい中央部において９０
度で交差する２面によりなる突き当て面７ａが形成され
ている。

【００２７】次に、この半導体装置の製造工程を簡単に
説明する。

【００２８】まず、図３に示したように、適宜な方法に
よりリードフレーム５０を製造する。このリードフレー
ム５０は、リードフレーム枠５１と、吊り部６を介して
リードフレーム枠５１に接続されたダイパット５と、外
周部がリードフレーム枠５１に接続されリードフレーム
枠５１からダイパット５に向かって延長された複数のリ
ード２とを有している。ダイパット５と吊り部６は、ダ
イパット５の表面がリード２の表面よりも下方に位置す
るようにデプレスされている。また、各リード２は、タ
イバー５２によって互いに接続されている。

【００２９】次いで、図４に示したように、別途製造さ
れた半導体チップ１をダイパット５の表面に銀ペースト
により接着して、半導体チップ１の各電極とリード２の
先端部とをボンディングワイヤ４でワイヤーボンダによ
り接続する。その後、このリードフレーム５０をタイバ
ー５２近傍まで（図４中において破線で示した位置ま
で）樹脂で封止し、パッケージ本体３を形成する。

【００３０】樹脂封止の後、不要となるリードフレーム
枠５１とタイバー５２とを切断除去する。この際、パッ
ケージ本体３の外部に表れている吊り部６は、パッケー
ジ本体３の外周部ではなくタイバー５２近傍において切
断除去する。これにより、パッケージ本体３の角部３ｂ
の外側に吊り部６が延出され、この吊り部６の端部に、
位置合わせ部としての突起部７が形成される。その後、
パッケージ本体３から導出されているリード２の一部で
ある外部リード２ｂの外端部を下方に折り曲げて、図１
に示した半導体装置とする。

【００３１】このように、本実施の形態に係る半導体装
置によれば、吊り部６の巾が内部リード２ａの巾の２〜
３倍とされているので、リードフレーム状態において吊
り部６に多少の外圧が付加されてもダイパット５の表面
と内部リード２ａの表面との平行度を保持することがで
きると共に、ダイパット５の表面と内部リード２ａの表
面との間の高さ方向の距離を一定に保持することができ
る。従って、ボンディングワイヤ４の高さにバラツキが
生じ、ボンディングワイヤ４がパッケージ本体３の外部
に露出してしまうことを防止することができる。

【００３２】次に、測定工程や基板へのマウント工程等
における本実施の形態に係る半導体装置の位置合わせの
方法を説明する。

【００３３】まず、図５に示したように、半導体装置が
収納されている図示しないトレイから吸着ノズル６１に
よってパッケージ本体３の表面を吸引し持ち上げる。こ
の吸着ノズル６１は内部が負圧とされており、吸着孔６
２にパッケージ本体３の表面を当接させることにより半
導体装置を吸着することができるようになっている。そ
の後、吸着ノズル６１によって半導体装置を持ち上げた
まま、パッケージ本体３の角部３ｂに対応して配置され
た４個の位置合わせ板６３を図５に示した矢印方向に繰
り返し移動させて、測定工程におけるソケットに対する
位置合わせや、基板へのマウント工程における基板に対
する位置合わせを行う。位置合わせ板６３の先端部６４
は、突起部７の突き当て面７ａの形状に対応した形状と
され、突き当て面７ａに当接するようになっている。本
実施の形態においては、先端部６４は、両側面から位置
合わせ板６３の根元に向かい中央部において９０度で交
差する２面によって形成されている。位置合わせが完了
したら、測定工程におけるソケットや基板へのマウント
工程における基板に対し半導体装置を挿入する。

【００３４】このように、本実施の形態に係る半導体装
置によれば、パッケージ本体３の外周部に突起部７より
なる位置合わせ部を備えているので、外部リード２ｂを
押圧することにより位置合わせをする必要がなく、外部
リード２ｂに負荷が加わることを防止できる。よって、
例えばＱＦＰ型ＩＣのように小型でリード間ピッチが狭
いものであっても、外部リード２ｂの変形を防止するこ
とができる。しかも、半導体装置を補正ステージに載置
する必要がないので、位置合わせ作業の時間が短時間で
済み、作業スピードの向上を図ることができ、且つ、位
置合わせの精度も向上する。更に、位置合わせのための
設備が簡素で安価になる。また、本実施の形態に係る半
導体装置では、吊り部６の一部を用いて位置合わせ部を
形成するので、位置合わせ部を容易に形成することがで
きる。

【００３５】また、ＱＦＰ型半導体装置を実装機におい
て基板へマウントする場合においても、外部リード２ｂ
の本数や外部リード間ピッチに応じて実装機側の設備を
変更する必要がないので、半導体装置の種類を変更した
場合でも段取り作業の時間が短時間ですみ、作業性を向
上させることができると共に、実装機側の設備が簡素で
安価になる。

【００３６】なお、以上本発明の実施の形態を挙げて説
明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の
形態では吊り部６の巾を内部リード２ａの巾の２〜３倍
としたが、内部リード２ａの巾と同じかあるいはそれよ
りも太ければ上記実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。なお、吊り部６の巾は、ダイパット５の位置の
安定のためには、内部リード２ａの巾の２〜３倍程度あ
れば良く、半導体装置の外形の位置決めのための位置合
わせ部として用いる場合には、広い方が位置精度を出し
やすいため、３倍以上が好ましく、特に３〜５倍が適当
であり、半導体装置の小型化の面では３倍以下が好まし
く、特に２〜３倍が好ましい。

【００３７】また、上記実施の形態では、突起部７の突
き当て面７ａを両側面から先端に向かって交差する２面
により構成するようにしたが、図６に示したように、突
起部１７の突き当て面１７ａを両側面からパッケージ本
体３側に向かって交差する２面により構成するようにし
てもよい。また、図７に示したように、突起部２７の突
き当て面を両側面からパッケージ本体３側に向かい曲面
により構成するようにしてもよい。この場合、位置合わ
せ板６３の先端部の形状も、突起部１７，２７の突き当
て面１７ａ，２７ａの形状に合わせてそれぞれ形成され
る。

【００３８】更に、上記実施の形態では、突起部７の突
き当て面７ａを構成する２面の交差角を９０度とした
が、９０度でなくともよい。但し、位置合わせ板の先端
部の形状は突起部７の突き当て面７ａの形状に合わせて
形成する必要がある。

【００３９】加えて、上記実施の形態では、吊り部６を
パッケージ本体３の外部に導出させて位置合わせ部とし
ての突起部７を形成したが、図８に示したように、パッ
ケージ本体３の角部３ｂ自体に凹部３７を形成し位置合
わせ部としてもよい。この凹部３７は、パッケージ本体
３の中央部に向かって９０度で交差する２面の突き当て
面３７ａにより構成されている。この場合、吊り部６
は、リードフレーム枠５１の切断削除の際に一緒にパッ
ケージ本体３の外周形状に合わせて切断除去される。ま
た、パッケージ本体３は、従来の樹脂封止の金型を部分
的に変更したものにより形成される。このような構成を
有する半導体装置では、樹脂封止後の各工程における位
置合わせにおいて、位置合わせ板６３の代わりに、凹部
３７の突き当て面３７ａに対応する形状の先端部６６を
有する位置合わせブロック６５を設け、この位置合わせ
ブロック６５の先端部６６を凹部３７の突き当て面３７
ａに当接させて、上記実施の形態と同様にして位置合わ
せを行うことができる。

【００４０】なお、パッケージ本体３自体に位置合わせ
部を形成した場合には、必要に応じ、従来と同様に吊り
部６の巾を内部リード２ａの巾以上としなくともよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の半導
体装置によれば、ダイパットを保持するための吊り部を
内部リードと同じかそれよりも太い巾としたので、ダイ
パットの位置精度を向上させることができるという効果
を奏する。すなわち、リードフレーム状態で、吊り部に
多少の外圧が付加されてもダイパットの表面と内部リー
ドの表面との平行度を保持することができると共に、ダ
イパットの表面と内部リードの表面との間の高さ方向の
距離を一定に保持することができる。その結果、ボンデ
ィングワイヤの高さにバラツキが生じ、ボンディングワ
イヤがパッケージ本体の外部に露出してしまうことを防
止することができる。

【００４２】請求項２ないし４のいずれか１に記載の半
導体装置によれば、パッケージ本体の外周部に位置合わ
せ部を設けたので、樹脂封止後の各工程における位置合
わせを容易にすることができるという効果を奏する。

【００４３】また、請求項５記載の半導体装置によれ
ば、ダイパットを保持するための吊り部を内部リードと
同じかそれよりも太い巾としたので、ダイパットの位置
精度を向上させることができるという効果を奏すると共
に、吊り部をパッケージ本体の外周の四隅部から導出す
ることによって位置合わせ部を設けたので、樹脂封止後
の各工程における位置合わせを容易にすることができる
という効果を奏し、更に、吊り部の一部を用いて位置合
わせ部を形成するので、位置合わせ部を容易に形成する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の外観
構造を表す斜視図である。

【図２】図１に示した半導体装置の内部構造を表す平面
図である。

【図３】図１に示した半導体装置の製造工程を説明する
ための平面図である。

【図４】図３に続く製造工程を説明するための平面図で
ある。

【図５】図１に示した半導体装置の位置合わせの方法を
説明するための斜視図である。

【図６】本発明の他の実施の形態を説明するための斜視
図である。

【図７】本発明の更に他の実施の形態を説明するための
斜視図である。

【図８】本発明の更に他の実施の形態を説明するための
斜視図である。

【図９】従来の半導体装置の構成を表す平面図である。

【図１０】従来の半導体装置の構成を表す平面図であ
る。

【図１１】従来の半導体装置の位置合わせの方法を説明
するための斜視図である。

【符号の説明】

１半導体チップ２リード２ａ内部リード２ｂ外部リード３パッケージ本体３ｂ角部４ボンディングワイヤ５ダイパット６吊り部７，１７，２７突起部（位置合わせ部）７ａ，１７ａ，２７ａ突き当て面３７凹部（位置合わせ部）３７ａ突き当て面６１吸着ノズル６３位置合わせ板６５位置合わせブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイパットと、前記ダイパット上に搭載された半導体チップと、前記半導体チップの周囲に延在され、ボンディングワイ
ヤによって前記半導体チップの電極と電気的に接続され
た内部リードと、前記内部リードと同じかそれよりも太い巾を有し、前記
ダイパットを保持するための吊り部とを備えたことを特
徴とする半導体装置。
【請求項２】ダイパットと、前記ダイパット上に搭載された半導体チップと、前記半導体チップの周囲に延在され、ボンディングワイ
ヤによって前記半導体チップの電極と電気的に接続され
た内部リードと、前記ダイパットを保持するための吊り部と、前記半導体チップ、前記内部リードおよび前記吊り部を
樹脂封止するパッケージ本体と、前記パッケージ本体の外周部に設けられた位置合わせの
ための位置合わせ部とを備えたことを特徴とする半導体
装置。
【請求項３】前記位置合わせ部は、前記パッケージ本
体の外側に突出する突起部であることを特徴とする請求
項２記載の半導体装置。
【請求項４】前記位置合わせ部は、前記パッケージ本
体の外周の四隅部に形成された凹部であることを特徴と
する請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】ダイパットと、前記ダイパット上に搭載された半導体チップと、前記半導体チップの周囲に延在され、ボンディングワイ
ヤによって前記半導体チップの電極と電気的に接続され
た内部リードと、前記内部リードと同じかそれよりも太い巾を有し、前記
ダイパットを保持するための吊り部と、前記半導体チップ、前記内部リードおよび前記吊り部を
樹脂封止するパッケージ本体と、前記吊り部を前記パッケージ本体の外周の四隅部から導
出することによって形成された位置合わせのための位置
合わせ部とを備えたことを特徴とする半導体装置。