JPH09246451A - リードフレームおよびそれを用いた半導体装置 - Google Patents

リードフレームおよびそれを用いた半導体装置

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JPH09246451A
JPH09246451A JP4633896A JP4633896A JPH09246451A JP H09246451 A JPH09246451 A JP H09246451A JP 4633896 A JP4633896 A JP 4633896A JP 4633896 A JP4633896 A JP 4633896A JP H09246451 A JPH09246451 A JP H09246451A
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lead portion
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wire
lead frame
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Akira Hashimoto
章 橋本
Hideaki Nagura
英明 名倉
Shingo Hashizume
真吾 橋詰
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Matsushita Electronics Corp
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    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームの素子搭載部に搭載する半導
体素子と外側のリード部とを接続する金属細線が、配線
工程や樹脂封止工程において内側のリード部に接触する
ことを防止し、半導体装置の加速信頼性評価における不
具合を改善するとともに製造歩留りの向上を図る。 【解決手段】 一方向に並べて配置した複数の素子搭載
部1と、素子搭載部1の配置方向に対して直角方向に並
べて配置した第1のリード部2と、素子搭載部1の配置
方向に対して平行方向に並べて配置した第2のリード部
3,4と、連結部5,6とを備えている。第2のリード
部3,4において、外側のリード部4を折り曲げて金属
細線7のボンディング部分を内側のリード部3よりも高
くしているため、内側のリード部3を跨いで外側のリー
ド部4に金属細線7を接続する配線工程や、樹脂封止工
程において、外側のリード部4に接続した金属細線7の
内側のリード部3との接触を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂封止型の半
導体装置に用いるリードフレームおよびそれを用いた半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複数個の半導体素子を搭載するに
は、図8に示すようなリードフレームを用いていた。図
8は従来のリードフレームの構成を示す斜視図であり、
図8では簡単化のため半導体装置1個分に対応するもの
を示す。図8において、1は例えばパワートランジスタ
からなる半導体素子8を搭載する素子搭載部、2は素子
搭載部1の配置方向に対して直角方向に並べて配置した
第1のリード部、3,4は素子搭載部1の配置方向に対
して平行方向に並べて配置した第2のリード部、5,6
はリード部2を連結した連結部、7はアルミニウム,
金,銅等の金属細線、10は封止樹脂である。
【0003】この従来のリードフレームは、一方向に並
べて配置した複数の素子搭載部1と、この素子搭載部1
の配置方向に対して直角方向に並べて配置した第1のリ
ード部2と、素子搭載部1の配置方向に対して平行方向
に並べて配置した第2のリード部3,4と、第1のリー
ド部2を連結した連結部5,6とを備えている。図8で
は、半導体装置の製造過程において、リードフレームの
1つの素子搭載部1に対し2つの半導体素子8を半田で
接着し、リード部2,3,4と半導体素子8とを金属細
線7を用いて超音波ボンド方式により接続したところを
示している。また、この後、半導体素子8を外部環境か
ら保護するため、リード部3,4とこれに囲まれた3個
の素子搭載部1を一体に樹脂10で封止を行い、さらに
樹脂10から露出しているリード部2の連結部5,6を
カット(破線部)して各リード部2を切り離した後、樹
脂10から露出した外部のリード部2に半田ディップを
行って大電力用半導体装置を作製できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のリードフレ
ームは、素子搭載部1,リード部2,3,4および連結
部5,6が同一平面上にあり、外部機器と接続するため
の平行な第2のリード部3,4の幅は一定であった。こ
のような構成では、半導体素子8を搭載し、金属細線7
により半導体素子8とリード部2,3,4とを接続する
配線工程において、外側の第2のリード部4と接続する
金属細線7が内側の第2のリード部3に接触したり、そ
の後の樹脂封止工程において、外側の第2のリード部4
に接続した金属細線7が樹脂導入応力により変形して内
側の第2のリード部3に接触し、加速信頼性評価、特に
温度サイクル試験において不具合が発生することがあ
り、製造歩留り低下の原因となっていた。
【0005】この発明の目的は、半導体素子と外側に配
置されたリード部とを接続する金属細線が、配線工程や
樹脂封止工程において接続すべきでない内側のリード部
に接触することを防止し、半導体装置の加速信頼性評価
における不具合を改善するとともに製造歩留りの向上を
図ることのできるリードフレームおよびそれを用いた半
導体装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のリードフ
レームは、一方向に並べて配置した複数の素子搭載部
と、この素子搭載部の配置方向に対して直角方向に並べ
て配置した複数の第1のリード部と、素子搭載部の配置
方向に対して平行方向に並べて配置した複数の第2のリ
ード部とを備えたリードフレームであって、複数の第2
のリード部のうち外側に配置した第2の外側リード部の
ワイヤボンディング部分を、複数の第2のリード部のう
ち内側に配置した第2の内側リード部の対向部分よりも
高い位置に設けたことを特徴とする。
【0007】このように、第2の外側リード部のワイヤ
ボンディング部分を第2の内側リード部の対向部分より
も高い位置に設けたことにより、半導体装置を製造する
際、素子搭載部に搭載した半導体素子と第1および第2
のリード部とを金属細線で接続する配線工程において、
第2の内側リード部を跨いで第2の外側リード部に金属
細線を接続する場合に第2の内側リード部に接触するこ
とを防止できるとともに、第2の外側リード部に接続し
た金属細線が樹脂封止工程などで変形して第2の内側リ
ード部に接触することを防止でき、加速信頼性評価にお
ける不具合を大幅に改善し、製造歩留りを向上すること
ができる。
【0008】請求項2記載のリードフレームは、一方向
に並べて配置した複数の素子搭載部と、この素子搭載部
の配置方向に対して直角方向に並べて配置した複数の第
1のリード部と、素子搭載部の配置方向に対して平行方
向に並べて配置した複数の第2のリード部とを備えたリ
ードフレームであって、複数の第2のリード部のうち内
側に配置した第2の内側リード部に、複数の第2のリー
ド部のうち外側に配置した第2の外側リード部と対向す
る側の素子搭載部と対応する部分に切欠き部を設けたこ
とを特徴とする。
【0009】このように、第2の内側リード部に、第2
の外側リード部と対向する側の素子搭載部と対応する部
分に切欠き部を設けたことにより、半導体装置を製造す
る際、素子搭載部に搭載した半導体素子と第1および第
2のリード部とを金属細線で接続する配線工程におい
て、第2の内側リード部を跨いで第2の外側リード部に
金属細線を接続する場合に、金属細線が第2の内側リー
ド部の切欠き部上を跨ぐことにより、第2の外側リード
部における金属細線のボンディング部分と第2の内側リ
ード部との距離が長くなり、また切欠き部を設けた部分
の第2の内側リード部が細いため、金属細線が第2の内
側リード部に接触することを防止できるとともに、第2
の外側リード部に接続した金属細線が樹脂封止工程など
で変形して第2の内側リード部に接触することを防止で
き、加速信頼性評価における不具合を大幅に改善し、製
造歩留りを向上することができる。
【0010】請求項3記載のリードフレームは、請求項
2記載のリードフレームにおいて、第2の外側リード部
のワイヤボンディング部分を、第2の内側リード部の対
向部分よりも高い位置に設けている。これにより、半導
体装置の加速信頼性評価における不具合をより大幅に改
善し、製造歩留りをより向上することができる。請求項
4記載のリードフレームは、請求項2または3記載のリ
ードフレームにおいて、第2の外側リード部に、第2の
内側リード部の切欠き部と対向する切欠き部を設けてい
る。これにより、半導体装置を製造する際、第2の外側
リード部における金属細線のボンディング部分と第2の
内側リード部との距離が必然的により長くなるため、第
2の外側リード部に接続する金属細線と第2の内側リー
ド部との接触の防止がより図れ、半導体装置の加速信頼
性評価における不具合をさらにより大幅に改善し、製造
歩留りをさらにより向上することができる。
【0011】請求項5記載の半導体装置は、請求項1記
載のリードフレームを用い、リードフレームの素子搭載
部に半導体素子を搭載し、半導体素子と第1および第2
のリード部とを金属細線で接続し、半導体素子および金
属細線を樹脂封止している。この構成により、半導体装
置の性能および製造歩留りを向上することができる。請
求項6記載の半導体装置は、請求項2,3または4記載
のリードフレームを用い、リードフレームの素子搭載部
に半導体素子を搭載し、半導体素子と第1のリード部と
を金属細線で接続し、半導体素子と第2の内側リード部
の切欠き部を形成していない部分とを金属細線で接続
し、第2の内側リード部の切欠き部を跨いで半導体素子
と第2の外側リード部とを金属細線で接続し、半導体素
子および金属細線を樹脂封止している。この構成によ
り、半導体装置の性能および製造歩留りを向上すること
ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 〔第1の実施の形態〕図1はこの発明の第1の実施の形
態におけるリードフレームの構成を示す斜視図であり、
図1では簡単化のため半導体装置1個分に対応するもの
を示す。図1において、1は半導体素子8を搭載する素
子搭載部、2は素子搭載部1の配置方向に対して直角方
向に並べて配置した第1のリード部、3,4は素子搭載
部1の配置方向に対して平行方向に並べて配置した第2
のリード部、5,6はリード部2を連結した連結部、7
はアルミニウム,金,銅等の金属細線、10は封止樹脂
である。
【0013】図1のリードフレームは、一方向に並べて
配置した複数の素子搭載部1と、この素子搭載部1の配
置方向に対して直角方向に並べて配置した第1のリード
部2と、素子搭載部1の配置方向に対して平行方向に並
べて配置した第2のリード部3,4と、第1のリード部
2を連結した連結部5,6とを備えている。そして、第
2のリード部3,4において、外側のリード部(第2の
外側リード部)4を折り曲げ、外側のリード部4におけ
る金属細線7のボンディング部分が内側のリード部(第
2の内側リード部)3よりも高くなるようにしている。
【0014】このリードフレームは、まず、銅板等を金
属箔状に加工した後、予め作製したプレス金型を用い
て、外側の第2のリード部4を折り曲げていない図8の
ような所定の形状にプレス加工し、その後、外側の第2
のリード部4を、内側の第2のリード部3より例えば
0.1mm高くなるように折り曲げることにより、作製
できる。
【0015】さらに、このリードフレームを用いた半導
体装置の製造方法について、図4を参照しながら説明す
る。まず、リードフレームの複数の素子搭載部1に、例
えばパワートランジスタからなる大電力用の半導体素子
8を、半田9(例えばPb:Sn=63:37)を用い
て順次接着する(図4(a))。つぎに、リード部2,
3,4と半導体素子8とを、例えば200μmφのアル
ミ細線等の金属細線7を用いて超音波ボンド方式で順次
接続する(図4(b))。つぎに、半導体素子8を外部
環境から保護するために樹脂10で封止を行う(図4
(c))。つぎに、リード部2の連結部5,6(図1参
照)を図1の破線部でカットして各リード部2を切り離
した後、樹脂10から露出した外部のリード部2に半田
11(例えばPb:Sn=63:37)を被覆して、大
電力用の半導体装置を作製する(図4(d))。この実
施の形態では、半導体素子8を搭載した3つの素子搭載
部1を、一体に樹脂封止した半導体装置である。なお、
ここでは半導体素子8を素子搭載部1に接着するために
半田9を用いたが、金,銀ペースト等の接合材を用いて
もよい。
【0016】この図1のリードフレームを用いて半導体
装置を製造した場合と、図8に示す従来のリードフレー
ムを用いて半導体装置を製造した場合の製造歩留り率を
図5に示す。なお、図5における各点は10000個製
造して調べた製造歩留り率を示す。また、表1に、−6
5℃から150℃の繰り返し回数250回における熱衝
撃テスト結果を示し、50個製造したうちのテスト後の
不良個数を示してある。図5および表1から明らかなよ
うに、図1のリードフレームを用いることにより、高歩
留り、高品質の大電力用半導体装置を実現することがで
きる。
【0017】
【表1】
【0018】以上のようにこの実施の形態によれば、外
側のリード部4を内側のリード部3より高い位置に設け
ているため、配線工程において内側のリード部3を跨い
で外側のリード部4に金属細線7を超音波接着する場合
に内側のリード部3に接触することを防止できるととも
に、外側のリード部4に接続した金属細線7が樹脂封止
工程などで変形して内側のリード部3に接触することを
防止でき、加速信頼性評価における不具合を大幅に改善
し、半導体装置の性能および製造歩留りを向上すること
ができる。
【0019】なお、この実施の形態では、外側のリード
部4の全体を内側のリード部3より高くしたが、図2,
図3に示すように、外側のリード部4の折り曲げ箇所を
かえてもよく、外側のリード部4のワイヤボンディング
部分を、内側のリード部3において外側のリード部4の
ワイヤボンディング部分と対向する部分、すなわち内側
のリード部3において金属細線7が跨がる部分よりも高
い位置に設けてあれば同様の効果を得られる。
【0020】〔第2の実施の形態〕図6はこの発明の第
2の実施の形態におけるリードフレームの構成を示す斜
視図であり、図1と対応する部分には同じ符号を付して
いる。図6のリードフレームは、一方向に並べて配置し
た複数の素子搭載部1と、この素子搭載部1の配置方向
に対して直角方向に並べて配置した第1のリード部2
と、素子搭載部1の配置方向に対して平行方向に並べて
配置した第2のリード部3,4と、第1のリード部2を
連結した連結部5,6とを備えている。そして、内側の
第2のリード部(第2の内側リード部)3に、外側の第
2のリード部(第2の外側リード部)4と対向する側で
素子搭載部1と対応する所に切欠き部3aを設け、内側
の第2のリード部3を部分的に細くしている。
【0021】このリードフレームは、まず、銅板等を金
属箔状に加工した後、予め作製したプレス金型を用い
て、内側の第2のリード部3に切欠き部3aを形成して
いない図8のような所定の形状にプレス加工し、その
後、内側の第2のリード部3に切欠き部3aを形成する
ことにより、作製できる。さらに、このリードフレーム
を用いて、図4に示した第1の実施の形態で説明した方
法により、大電力用の半導体装置を作製できる。ここ
で、金属細線7を超音波接着する場合、図6に示すよう
に、外側のリード部4に接続する金属細線7は、内側の
リード部3の切欠き部3a上を跨いで接着し、内側のリ
ード部3に接続する金属細線7は切欠き部3aのない所
に接着している。
【0022】以上のようにこの実施の形態によれば、外
側の第2のリード部4と対向する側で素子搭載部1と対
応する所に切欠き部3aを設けて内側の第2のリード部
3を部分的に細くし、配線工程において内側のリード部
3を跨いで外側のリード部4に金属細線7を超音波接着
する場合に、金属細線7が内側の第2のリード部3の切
欠き部3a上を跨ぐことにより、外側のリード部4にお
ける金属細線7のボンディング部分と内側のリード部3
との距離が長くなり、また切欠き部3aを設けた部分の
リード部3が細いため、金属細線7が内側のリード部3
に接触することを防止できるとともに、外側のリード部
4に接続した金属細線7が樹脂封止工程などで変形して
内側のリード部3に接触することを防止でき、加速信頼
性評価における不具合を大幅に改善し、半導体装置の性
能および製造歩留りを向上することができる。
【0023】また、図7に示すように、内側のリード部
3の切欠き部3aと対向させて外側のリード部4にも切
欠き部4aを設けることにより、外側のリード部4にお
ける金属細線7のボンディング部分と内側のリード部3
との距離が必然的により長くなるため、外側のリード部
4に接続した金属細線7と内側のリード部3との接触の
防止をより図れ、さらに高い効果を得られる。
【0024】また、図1,図2または図3に示すリード
フレームの特徴点と、図6または図7に示すリードフレ
ームの特徴点とを含んだ構成とすれば、さらにより高い
効果を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載のリードフレームは、一方
向に並べて複数配置した素子搭載部の配置方向に対して
平行方向に並べた第2のリード部において、第2の外側
リード部のワイヤボンディング部分を第2の内側リード
部の対向部分よりも高い位置に設けたことにより、半導
体装置を製造する際、素子搭載部に搭載した半導体素子
と第1および第2のリード部とを金属細線で接続する配
線工程において、第2の内側リード部を跨いで第2の外
側リード部に金属細線を接続する場合に第2の内側リー
ド部に接触することを防止できるとともに、第2の外側
リード部に接続した金属細線が樹脂封止工程などで変形
して第2の内側リード部に接触することを防止でき、加
速信頼性評価における不具合を大幅に改善し、半導体装
置の性能および製造歩留りを向上することができる。
【0026】請求項2記載のリードフレームは、第2の
内側リード部に、第2の外側リード部と対向する側の素
子搭載部と対応する部分に切欠き部を設けたことによ
り、半導体装置を製造する際、配線工程において、第2
の内側リード部を跨いで第2の外側リード部に金属細線
を接続する場合に、金属細線が第2の内側リード部の切
欠き部上を跨ぐことにより、第2の外側リード部におけ
る金属細線のボンディング部分と第2の内側リード部と
の距離が長くなり、また切欠き部を設けた部分の第2の
内側リード部が細いため、金属細線が第2の内側リード
部に接触することを防止できるとともに、第2の外側リ
ード部に接続した金属細線が樹脂封止工程などで変形し
て第2の内側リード部に接触することを防止でき、加速
信頼性評価における不具合を大幅に改善し、半導体装置
の性能および製造歩留りを向上することができる。
【0027】請求項3記載のリードフレームは、請求項
2記載のリードフレームにおいて、第2の外側リード部
のワイヤボンディング部分を、第2の内側リード部の対
向部分よりも高い位置に設けることにより、半導体装置
の加速信頼性評価における不具合をより大幅に改善し、
製造歩留りをより向上することができる。請求項4記載
のリードフレームは、請求項2または3記載のリードフ
レームにおいて、第2の外側リード部に、第2の内側リ
ード部の切欠き部と対向する切欠き部を設けることによ
り、第2の外側リード部における金属細線のボンディン
グ部分と第2の内側リード部との距離が必然的により長
くなるため、第2の外側リード部に接続する金属細線と
第2の内側リード部との接触の防止がより図れ、半導体
装置の加速信頼性評価における不具合をさらにより大幅
に改善し、製造歩留りをさらにより向上することができ
る。
【0028】また、請求項5および6記載の半導体装置
は、上記リードフレームを用いることにより、その性能
および製造歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態におけるリードフ
レームの構成を示す斜視図。
【図2】この発明の第1の実施の形態におけるリードフ
レームの構成を示す斜視図。
【図3】この発明の第1の実施の形態におけるリードフ
レームの構成を示す斜視図。
【図4】この発明の第1の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す工程図。
【図5】この発明の第1の実施の形態における製造歩留
りの効果を示す図。
【図6】この発明の第2の実施の形態におけるリードフ
レームの構成を示す斜視図。
【図7】この発明の第2の実施の形態におけるリードフ
レームの構成を示す斜視図。
【図8】従来のリードフレームの構成を示す斜視図。
【符号の説明】
1 素子搭載部 2 第1のリード部 3 第2のリード部(第2の内側リード部) 4 第2のリード部(第2の外側リード部) 3a 第2のリード部3の切欠き部 4a 第2のリード部4の切欠き部 5,6 連結部 7 金属細線 8 半導体素子 10 樹脂

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方向に並べて配置した複数の素子搭載
    部と、この素子搭載部の配置方向に対して直角方向に並
    べて配置した複数の第1のリード部と、前記素子搭載部
    の配置方向に対して平行方向に並べて配置した複数の第
    2のリード部とを備えたリードフレームであって、 前記複数の第2のリード部のうち外側に配置した第2の
    外側リード部のワイヤボンディング部分を、前記複数の
    第2のリード部のうち内側に配置した第2の内側リード
    部の対向部分よりも高い位置に設けたことを特徴とする
    リードフレーム。
  2. 【請求項2】 一方向に並べて配置した複数の素子搭載
    部と、この素子搭載部の配置方向に対して直角方向に並
    べて配置した複数の第1のリード部と、前記素子搭載部
    の配置方向に対して平行方向に並べて配置した複数の第
    2のリード部とを備えたリードフレームであって、 前記複数の第2のリード部のうち内側に配置した第2の
    内側リード部に、前記複数の第2のリード部のうち外側
    に配置した第2の外側リード部と対向する側の前記素子
    搭載部と対応する部分に切欠き部を設けたことを特徴と
    するリードフレーム。
  3. 【請求項3】 第2の外側リード部のワイヤボンディン
    グ部分を、第2の内側リード部の対向部分よりも高い位
    置に設けた請求項2記載のリードフレーム。
  4. 【請求項4】 外側に配置した第2のリード部に、内側
    に配置した第2のリード部の切欠き部と対向する切欠き
    部を設けた請求項2または3記載のリードフレーム。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のリードフレームを用い、
    前記リードフレームの素子搭載部に半導体素子を搭載
    し、前記半導体素子と第1および第2のリード部とを金
    属細線で接続し、前記半導体素子および前記金属細線を
    樹脂封止した半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項2,3または4記載のリードフレ
    ームを用い、前記リードフレームの素子搭載部に半導体
    素子を搭載し、前記半導体素子と第1のリード部とを金
    属細線で接続し、前記半導体素子と第2の内側リード部
    の切欠き部を形成していない部分とを前記金属細線で接
    続し、前記第2の内側リード部の切欠き部を跨いで前記
    半導体素子と第2の外側リード部とを前記金属細線で接
    続し、前記半導体素子および前記金属細線を樹脂封止し
    た半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103436A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Shindengen Electric Mfg Co Ltd リードフレーム及び半導体装置

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