JPH10303357A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体チップの二辺側に複数のリードが配列さ
れたＬＯＣ構造を採用した樹脂封止型の半導体装置にお
いて、パッケージの反りの発生を低減する。 【解決手段】方形状の上面に電極パッド群が設けられた
半導体チップ２と、チップの一対の対向する二辺の長さ
方向に並べられて配設され、チップの電極パッド群に電
気的に接続されたインナリード部４ａおよびそれに連な
るアウタリード部４ｂを有する複数のリードと、配列方
向における最外側のリードに吊りピン９を介して連な
り、チップのリードが存在しない一対の対向する二辺の
両側でチップ裏面とほぼ同じ高さに配置された反り防止
用のダミーフレーム部７と、少なくともダミーフレーム
部およびインナリード部を含むようにチップの周囲を封
止するモールド樹脂５とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームを
用いた半導体装置に係り、特にダミーフレーム部を有す
るリードフレームを用いた樹脂封止型の半導体装置に関
するもので、例えば半導体チップの一対の対向する二辺
の長さ方向にリードが設けられたＬＯＣ（lead on chi
p）構造を採用した半導体装置に用いられるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、メモリチップをパッケージングし
てなる半導体メモリは高密度化・高機能化の期待が大き
く、いわゆる多ビット製品といった付加価値の高い製品
の要求が高まってきている。

【０００３】このような期待や要求に対応するために、
メモリチップはますます大型化する傾向にあり、その反
面、ＬＯＣ構造の採用などによりパッケージの小型化が
進められている。

【０００４】しかし、半導体メモリの多ビット製品は、
リードのピン数が多くなり、パッケージサイズに対して
チップサイズが小さくなり、パッケージの長手方向に沿
う両側部分がリードとパッケージ用樹脂のみとなる。す
ると、パッケージの長手方向において、チップが存在す
る部分とそうでない部分とでは断面構造の違いに起因し
てパッケージの反り形状が異なり、複雑な構造になり、
パッケージの反り量も大きくなる。

【０００５】この点について、以下に従来例を参照しな
がら具体的に説明する。図５は、従来のＬＯＣ構造を採
用した樹脂封止型の半導体装置パッケージ内を透視して
概略的に示す平面図である。また、図６は、図５中のＡ
−Ａ´線に沿う断面を概略的に示す構成説明図である。

【０００６】図５および図６に示す半導体装置１は、例
えばセンタパッド構造の半導体チップ２の上面の一部に
テープ３を介してリードフレームの各リードのインナー
リード４ａが接着され、上記各インナリード部４ａとチ
ップ２の各電極パッド（図示せず）とがボンディングワ
イヤ（図示せず）により電気的に接続されることにより
ＬＯＣ構造が実現されている。

【０００７】そして、各リードのアウターリード４ｂが
外部に突出した状態で前記ボンディングワイヤおよびそ
の接続部を含むようにチップ２の周囲がモールド樹脂５
によって封止されることによりパッケージが形成されて
いる。

【０００８】しかし、従来例のようなＬＯＣ構造を採用
した半導体装置１においては、チップ２の下部にはベッ
ドが存在しないので、モールド樹脂５のチップ下部の樹
脂厚とリード上部の樹脂厚とが異なることにより、パッ
ケージに反りが発生し易いという問題があった。

【０００９】特に、半導体メモリの多ビット製品におい
ては、単一ビット製品よりもリードのピン数が多くなる
ので、チップ２の一対の対向する二辺から各リードのア
ウタリード部４ｂを引き出すような構成とした場合、前
記チップ２の二辺の長さ方向におけるモールド樹脂５の
サイズが極端に長くなる。

【００１０】すると、前記チップ２の二辺の長さ方向に
おいて、モールド樹脂５内にチップ２が存在する部分と
存在しない部分とができ、各部分の断面構造の違いか
ら、それぞれの部分に発生する反りの形状も異なってく
る。

【００１１】即ち、モールド樹脂５内のチップ２が存在
する部分では、チップ下部の樹脂厚とリード上部の樹脂
厚とが異なる（通常、チップ下部の方がリード上部より
も厚く形成される）ので、凹状に反りが発生する。

【００１２】一方、モールド樹脂５内のチップ２が存在
しない部分では、パッケージ断面の中央よりも上側にリ
ード３が存在するので、凸状の反りが発生する。このよ
うな複雑な反りの発生は、クラック発生の要因となるな
ど、製品化において好ましいものではない。

【００１３】なお、上記したように従来のＬＯＣ構造を
採用した半導体装置は、パッケージの反りが発生し易い
という問題を解決するために、本願出願人は、パッケー
ジの反りの発生を低減することが可能なリードフレーム
およびそれを用いた樹脂封止型の半導体装置を提案した
（特願平７−２９８３６４号）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案例
とは別な手段により、ＬＯＣ構造を採用した半導体装置
に適用する際にパッケージサイズを小型化でき、パッケ
ージの反りの発生を低減することが可能になるリードフ
レームおよびそれを用いたＬＯＣ構造を採用した樹脂封
止型の半導体装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
方形状の上面に電極パッド群が設けられた半導体チップ
と、前記半導体チップの第１の一対の対向する二辺の長
さ方向に並べられて配設され、前記半導体チップの電極
パッド群に接続されたインナリード部およびそれに連な
るアウタリード部を有する複数のリードと、前記複数の
リードのうちの最外側のリードに吊りピンを介して連な
り、前記半導体チップの第２の一対の対向する二辺の両
側で前記半導体チップの側方に配置された反り防止用の
ダミーフレーム部と、少なくとも前記ダミーフレーム部
および前記リードのインナリード部を含むように前記半
導体チップの周囲を封止する封止体とを具備することを
特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の一
形態に係るＬＯＣ構造を採用した樹脂封止型の半導体装
置のパッケージ内を透視して概略的に示す平面図であ
る。また、図２は、図１中のＢ−Ｂ´線に沿う断面を概
略的に示す構成説明図である。

【００１７】図１および図２に示す半導体装置１０にお
いて、２は例えば１６Ｍビット程度のメモリ容量を有す
る半導体メモリのチップであり、ほぼ方形状に形成され
た上面のほぼ中心線に沿って交互に複数の電極パッド
（図示せず）が配設された構造（いわゆるセンタパッド
構造）とされている。

【００１８】前記チップ２の方形状の上面にテープ３を
介して複数のリードの各インナリード部４ａが接着さ
れ、チップ上面に設けられた各電極パッドと各インナリ
ード部４ａとがボンディングワイヤ（図示せず）により
電気的に接続されることによりＬＯＣ構造が実現されて
いる。この場合、チップ２の一対の対向する第１の二辺
の長さ方向に並べられて複数のリードが配設され、前記
インナリード部４ａにアウタリード部４ｂが連ってい
る。

【００１９】そして、前記ボンディングワイヤおよびそ
の接続部の周辺を含むようにチップ２の周囲がモールド
樹脂５によって封止されることにより、樹脂封止型のパ
ッケージが形成されている。

【００２０】また、前記インナリード部４ａに連ってい
るアウタリード部４ｂは、前記チップ２の対向する二方
向においてモールド樹脂５の外側に引き出されており、
それぞれ所定の形状にフォーミングされている。

【００２１】さらに、前記チップ２の前記第１の二辺に
直交する方向における一対の対向する第２の二辺（リー
ドが存在しない二辺）の両側のエリアには、平面ほぼ台
形状のダミーフレーム部７が設けられている。

【００２２】このダミーフレーム部７は、前記複数のリ
ードのうちの配列方向における最外側のリードに第１の
吊りピン６を介して連っており、前記チップ２の裏面と
ほぼ同一の高さで前記モールド樹脂５の上下方向のほぼ
中心に位置することにより、パッケージに発生する反り
を相殺できるようになっている。

【００２３】つまり、前記第１の吊りピン６は、前記ダ
ミーフレーム部７が前記チップ裏面とほぼ同一の高さに
位置するようにチップ裏面方向に向かってディプレスに
より折り曲げられている。また、前記モールド樹脂５
は、その上下方向のほぼ中心に前記ダミーフレーム部７
が位置するように封止している。

【００２４】なお、前記複数のリードのアウタリード部
４ｂは予めリードフレーム枠（図３参照）に連なり、前
記ダミーフレーム部７は第２の吊りピン６を介して予め
リードフレーム枠に連なるように例えば金属薄板をエッ
チング加工または打ち抜き加工して形成されているが、
前記複数のリードの各インナリード部４ａが前記チップ
２の電極パッド群に接続された後に、前記アウタリード
部４ｂおよび第２の吊りピン６が切断されてリードフレ
ーム枠が除去される。

【００２５】また、前記ダミーフレーム部７は、前記チ
ップの第１の二辺に沿う中心線の両側に分割されており
上面側で各分割領域にわたって貼り付けられた補強用テ
ープ８をさらに具備する。

【００２６】図３は、本発明の実施の一形態に係るリー
ドフレーム（例えば図１の半導体装置の組み立て前にお
けるリードフレーム）の構成を概略的に示すものであ
る。このリードフレーム３０は、例えばリードおよびダ
ミーフレーム部７が一体化されて長尺状の平坦な金属薄
板上に連続して形成された多連リードフレームの一部で
ある。

【００２７】即ち、各リードフレーム３０において、複
数のリードは、チップをマウントするためのほぼ直方体
状のマウント領域の一対の対向する第１の二辺の長さ方
向に並べられて配設され、前記チップの上面に設けられ
た電極パッド群に電気的に接続されるインナリード部４
ａおよびそれに連なるアウタリード部４ｂを有する。

【００２８】前記マウント領域の前記第１の二辺に直交
する方向における一対の対向する第２の二辺（前記リー
ドが存在しない二辺）の両側には、前記マウント領域の
側方に位置するようにダミーフレーム部７が設けられて
いる。

【００２９】そして、前記複数のリードは、リードフレ
ーム枠３０ａの一対の対向する二辺に前記複数のリード
のアウタリード部４ｂが連なることによりそれぞれ支持
されている。

【００３０】なお、前記ダミーフレーム部７は、前記複
数のリードのうちの配列方向における最外側のリードの
インナーリード部４ａに第１の吊りピン９を介して支持
され、前記リードフレーム枠３０ａに第２の吊りピン６
を介して支持され、フレーム形成後のパッケージ組み立
て前にディプレスにより前記各吊りピン９、６の部分が
チップ裏面方向に折り曲げられている。

【００３１】次に、上記した半導体パッケージ装置の製
造プロセスについて簡単に説明する。まず、例えば金属
薄板をエッチング加工または打ち抜き加工して、複数の
リードと一対のダミーフレーム部７とを有する所定形状
のリードフレーム３０を形成する。

【００３２】この場合、各リードは、マウントすべきチ
ップのサイズ、ピン（電極パッド）の位置や個数などに
応じてチップの一対の対向する第１の二辺の長さ方向に
並べられて配列されている。前記ダミーフレーム７は、
前記複数のリードが存在しない二辺の両側に設けられ
る。

【００３３】そして、ダミーフレーム部７がモールド樹
脂５の上下方向のほぼ中心位置になるように、リードフ
レーム３０を第１の吊りピン９の部分で折り曲げるよう
にディプレスする。

【００３４】この後、リードフレーム３０の各リードの
インナリード部４ａをチップの上面にテープ３を介して
接着する。そして、各インナリード部４ａとチップ上の
電極パッドとをボンディングワイヤを用いて接続する。

【００３５】この状態において、リードフレーム３０上
に搭載されたチップの周囲を図示しない金型により挟持
し、その金型内に樹脂を注入する。そして、その樹脂を
熱などにより硬化させてモールド樹脂５を形成する。

【００３６】この時、モールド樹脂５内のチップが存在
しないエリア（第２の二辺の両側）には、そのモールド
樹脂５１の上下方向のほぼ中心位置に前記ダミーフレー
ム７が存在する。このため、チップが存在しないエリア
に発生しようとするパッケージの反りを相殺できるよう
になるり、このエリアでのパッケージの反りの発生を抑
えることが可能となる。

【００３７】なお、モールド樹脂５が完全に硬化した
後、金型を取り外し、さらに、リードフレーム枠３０ａ
を切り離す。そして、各リードのアウタリード部４ｂを
所定形状にフォーミングすることにより、図１および図
２に示した半導体装置が完成される。

【００３８】なお、前記実施例の半導体装置のサイズの
一例は、チップ２の厚さが２９０．０μｍ、テープ３の
厚さが８７．５μｍ、リードの厚さが１２５．０μｍ、
ダミーフレーム７のディプレス量（インナーリード部４
ａからダミーフレーム部７までの高低差）が３４０μ
ｍ、モールド樹脂５の厚さが１．０ｍｍ、リード上の樹
脂厚が１５０〜１９０μｍである。

【００３９】即ち、上記実施の形態では、半導体チップ
の二方向にリードが設けられたＬＯＣ構造を採用した樹
脂封止型の半導体装置において、モールド樹脂内のチッ
プが存在しないエリアで上下方向のほぼ中間位置に台形
状のダミーフレーム部を配置するようにしている。

【００４０】これにより、モールド樹脂内のチップが存
在しない部分での反りを相殺できるようになる。従っ
て、チップの上下の樹脂厚が異なる場合においても、チ
ップが存在しない部分での反りの発生を抑えることが可
能となるものである。

【００４１】特に、所定のメモリ容量を有するチップを
複数の領域に分割して各領域毎に駆動できるように構成
してなるピン数の多い多ビット製品に用いて好適であ
る。図４は、本発明の実施の他の形態に係る半導体装置
を概略的に示す断面図である。図４に示す半導体装置
は、図２に示した半導体装置と比べて、補強用テープ８
が前記ダミーフレーム部７の下面側で各分割領域にわた
って貼り付けられている点が異なり、その他は同じであ
るので図２中と同一符号を付している。

【００４２】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、ＬＯＣ
構造を採用した樹脂封止型半導体装置に適用する際にパ
ッケージサイズを小型化でき、パッケージの反りの発生
を低減し得るリードフレームを用いた半導体装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るＬＯＣ構造を採用
した樹脂封止型の半導体装置のパッケージ内を透視して
概略的に示す平面図。

【図２】図１中のＢ−Ｂ´線に沿う断面を概略的に示す
構成説明図。

【図３】本発明の実施の一形態に係るリードフレームを
概略的に示す平面図。

【図４】本発明の実施の他の形態に係る半導体装置を概
略的に示す断面図。

【図５】従来のＬＯＣ構造を採用した樹脂封止型の半導
体装置パッケージ内を透視して概略的に示す平面図。

【図６】図５中のＡ−Ａ´線に沿う断面を概略的に示す
構成説明図。

【符号の説明】

２…半導体チップ、 ３…テープ、 ４ａ…インナリード部、 ４ｂ…アウタリード部、 ５…モールド樹脂、 ６、９…吊りピン、 ７…ダミーフレーム部、 ８…補強用テープ、 １０…半導体装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方形状の上面に電極パッド群が設けられ
   た半導体チップと、 前記半導体チップの一対の対向する第１の二辺の長さ方
   向に並べられて配設され、前記半導体チップの電極パッ
   ド群に接続されたインナリード部およびそれに連なるア
   ウタリード部を有する複数のリードと、 前記複数のリードのうちの配列方向における最外側のリ
   ードのインナーリード部に吊りピンを介して連なり、前
   記半導体チップの前記第１の二辺に直交する方向の一対
   の対向する第２の二辺の両側で前記半導体チップの側方
   に配置されたダミーフレーム部と、 少なくとも前記ダミーフレーム部および前記リードのイ
   ンナリード部を含むように前記半導体チップの周囲を封
   止する封止体とを具備することを特徴とする半導体装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、 前記吊りピンは、前記ダミーフレーム部が前記半導体チ
   ップの裏面とほぼ同じ高さに位置するようにディプレス
   されていることを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置において、 前記封止体は、その上下方向のほぼ中心に前記ダミーフ
   レーム部が位置するように封止していることを特徴とす
   る半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   半導体装置において、 前記ダミーフレーム部は、前記第１の二辺に沿う中心線
   の両側に分割されており、各分割領域は、それぞれ前記
   中心線の両側における前記最外側のリードに前記吊りピ
   ンを介して連なっていることを特徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の半導体装置において、 前記ダミーフレーム部の少なくとも片面側で前記各分割
   領域に共通に貼り付けられた補強用テープをさらに具備
   することを特徴とする半導体装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体装置において、 前記半導体チップの上面で前記電極パッド群とインナリ
   ード部との間に介在されたチップ固定用テープをさらに
   具備し、前記チップ固定用テープと前記補強用テープと
   は同じ種類のテープ材が用いられていることを特徴とす
   る半導体装置。