JPS60178655A - リ−ドフレ−ム - Google Patents

リ−ドフレ−ム

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JPS60178655A
JPS60178655A JP59033997A JP3399784A JPS60178655A JP S60178655 A JPS60178655 A JP S60178655A JP 59033997 A JP59033997 A JP 59033997A JP 3399784 A JP3399784 A JP 3399784A JP S60178655 A JPS60178655 A JP S60178655A
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side edge
lead frame
frame
circuit
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Inventor
Akira Otsuka
昭 大塚
Masanori Tsujioka
正憲 辻岡
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集積回路製造に用いるリードフレームに関す
るものであり、詳述するならば、金属フレームの一部を
構成する金属基板上に薄膜法により形成された導体回路
を有するリードフレームに関するものである。
従来技術 従来の薄膜混成集積回路装置の製造方法としては、セラ
ミックの基板上に金属をマスク蒸着し、あるいは金属を
全面蒸着した後部分エツチングすることにより薄膜回路
を形成し、これに機能素子を搭載したのちリードフレー
ムを鑞イ二1けする工程が行われている。
具体的に述べるならば、従来の混成集G’J回路装置の
概略構成を示す第1図の部分切欠斜視図かられかるよう
に、従来の混成集積回路は次のようにつくられている。
例えば八1203のような絶縁基板l上に導体回路2を
形成する。この導体回路2は、絶縁基板1上に金属を導
体回路パターンをつくるマスクを介して蒸着するか、或
いは、絶縁基板l全面に金属を蒸着し、そのあと導体回
路パターンを使用して部分エツチングして形成される。
そのように形成された導体回路2に外部リード5を鑞付
けし、そして、その必要部に半導体素子3a、3b、3
cおよび抵抗素子4等を搭載し、最後にエポキシ樹脂6
等をモールドすることにより、樹脂封止した装置がつく
られる。
しかしながら、上述した方式では、セラミック基板を個
別に処理したものに、個別にリードフレームを鑞付けし
なければならないために、多連の製品を連続的に処理す
ることは不可能であり、従って、極めて生産性の悪いも
のである。換言するならば、従来の混成集積回路装置は
製造価格が高くならざるを(ひなかった。また、セラミ
ック基板の熱伝導が悪いため放熱特性が悪かった。
発明の1]的 そこで、本発明は、混成集積回路装置を多連状態で連続
的に処理して安価に製造することを可能とし、且つ放熱
特性の優れた混成集積回路装置を実現することができる
リードフレームを提供せんとするものである。
発明の背景 一方、いわゆるモノリシック集積回路装置の製法におい
ては、連続的に形成された金属リードフレームの一部に
^Uや八8のメッキを予め施しておき、所定部分に集積
回路装置チップをダイボンディングして搭載したのら、
外部リードとの間をボンディングワイヤで接合し、その
あと、樹脂モールドを行ってから1つ1つの素子を切り
離すという連続的な製造方法がとられており、極めて生
産性の高いものである。
本件出願の発明者らは、上記したモノリシック集積回路
装置の製造方法の利点に着目し、種々の検削の結果、混
成集積回路装置を多連状態で連続的に処理して安価に製
造することを可能とし、且つ放熱特性の優れた混成集積
回路装置を実現することができるリードフレームを発明
することに成功した。
発明の構成 ずなわら、本発明によるならば、絶縁層を介して導体回
路ゲ薄膜法により形成されたパッド部と、互いに分離さ
れた複数の外部リードを構成するリード部とを具備する
金属フレームから構成され、前記パッド部の一方の側縁
が金属フレームの一方の側縁に結合しており、前記リー
ド部の各リードの一端が金属フレームの他方の側縁に結
合しており、前記パッド部の他方の側縁と、前記リード
部の各リードの他端とは、互いに空隙によって分離され
ていることを特(双とするり一ドフレームが1是供され
る。
以上の如きリードフレームを使用するならば、パッド部
の導体回路に半導体素子チップや抵抗素子等の機能素子
を搭載し、その導体回路の各端子をボンディングワイヤ
によりリード部の各リードの他端に接続し、次いで、リ
ード部の他端部までを含んでパッド部を樹脂モールドし
、そのあと、混成集積回路装置単位ごとに切り離し且つ
リード部の各リードを金属フレームの他方の側縁から切
り離すことにより、混成集積回路装置を連続的に製造す
ることができる。
一方、本発明によるリードフレームは、従来のセラミッ
ク配線基板を金属リードフレームに鑞付けしたものと同
一機能を有するものであり、従って従来の製造技術によ
り連続的に生産することが可能である。また、集積回路
装置メーカーでは通常の集積回路装置実装工程と同様に
、本発明によるリードフレームのパッド部に半導体素子
チップ等の機能素子を搭載し、樹脂封止するだけで混成
集積回路を製造することができる。
また、基本的に回路基板のベースが金属となるため、熱
放射性がよく、消費電力の大きい半導体素子を搭載する
ことが可能である。
なお、パッド部と導体回路との間の絶縁層は、金属フレ
ームのパッド部にあらかじめ^1203、tlN、S+
02などの電気絶縁性を有するセラミックをコーティン
グしておいて、その上に導体回路を形成することにより
形成することができる。
実施例 次に、本発明を添付図面を参照し−C詳細に説明する。
第2図は、混成集積回路装置に適した本発明によるリー
ドフレームの一例を示す平面図である。
図示のリードフレームは、金属テープ10を連続的に打
抜き加」ニあるいはエツチンク加工することによってJ
し成された回路形成用のパッド部11およびリード部1
2をf丁シている。
第2図において、パッド部11の上方側縁は、金属テー
プ10による金属フレームの上方側縁に結合しており、
一方、リード部■2の各リード12aの下端は金属フレ
ームの下方側縁に結合しており、パッド部11の下方側
縁及び左右側縁は、リード部12の各リード12aの上
端即ち先端12bと、空隙15によって分離されている このようにして作られたリードフレームの回路形成用の
パッド部11は、例えば、1203、[]N、8102
などからなるセラミック層13がコーチインクされ、更
にその上に導体回路14のパターンが形成されている。
パッド部11と導体回路14とを互いに電気的に絶縁す
るセラミック層13の厚さは、1.0〜20μmの範囲
内にあることが好ましい。厚さが1.0μm以下である
と必要な電気絶縁性が肖られず、反対に、20μm以上
であるとセラミックコープインク層中に発生ずる内部応
力により、コーチインク1つ(に割れや剥離を生じるば
かりか、コーチインクにががるコストも膨大なものとな
る。
一方、導体回路14の形成法には、導体ペーストをスク
リーン印刷法により塗布する厚膜法と、金属導体を蒸着
する薄膜法とがあるが、本発明においては薄膜法を採用
した。その理由は以下の如くである。ずなわら、厚膜法
では、導体ペーストを焼成する為、最低500℃通常9
00℃の加熱が必要であり、導体層、セラミック層、ベ
ース金属層のそれぞれの間熱膨張によるミスマツチが生
じたり、セラミック層の材質によっては、導体ペースト
となじまないものがあるため、使用するペースト金属や
セラミック層の材質におのずと制約がある。
一方、薄膜法は、厚膜法のような高温過程を通ず必要が
なく、またイオンブレーティング、イオンスパッタリン
クなどのイオンによっ−C運動エネルギを増加させれば
、あらゆる材質のものに密着性よく導体層を形成するこ
とができるという利点があるばかりか、セラミック層形
成と導体回路形成とを連続に真空内でijうことも可能
であり、生産性を向上できるためである。
また、導体回路14の材質は、Cu、八j2.Ni、A
g、八uのいずれか、あるいは、それらの組合せを用い
ることができる。
導体回路14は、導体回路を形成するマスクパターンを
介してパッド部11のセラミック層■3上に上記したよ
うな導体回路材料を蒸着して形成することもでき、また
、パッド部11のセラミック層13の全面に上記のよう
な導体回路材料を蒸着し、その全面蒸着された導体材料
層をエツチングして形成することもできる。
また、導体回路上にさらに層間絶縁としてセラミックを
コーディングし、その上に導体回路を蒸着する様な多層
薄膜回路も勿論可能である。
一方、外部リード部12の各リード12aの先端部12
bには八Uもしくは八gがメ・ツキされている。
そのような導体回路14の必要部には、半導体素子チッ
プ16や抵抗素子(不図示)やコンデンザ素子(不図示
)が搭載されて電気的に接続されている。更に、導体回
路14と外部リード12aとの間、また半導体素子チッ
プ16などの機能素子と導体回路との間は、それぞれボ
ンディングワイヤ17.18で接続されている。
第3図は、第2図に示すようなリードを用いて作られた
混成集積回路装置の断面図である。この第3図から、回
路形成用のパッド部11Jzには、セラミック層13が
コーティングされており、更にその」二に導体回路14
が形成されていることがわかろう。
そして、以上の如く機能素子が搭載されて電気的に必要
な接続がなされたリードフレームのパッド部11の全体
とリード部12の先端部12bとが樹脂19によりモー
ルドされる。その結果、パッド部ll上の機能素子とボ
ンディングワイヤとが樹脂封止され、且つリード部12
の各リード12aが封止樹脂19によりパッド部11に
対して固定される。
以上のように、本発明によるリードフレームを用いた混
成集積回路装置では、外部リードを鑞利けする工程を省
略できるだけでなく、第2図に示すように多連の混成集
積回路を連続的に製造することができ、大幅な製造価格
を下げることができる。
また、基板が金属であるため、熱放N&性がよく、消費
電力も大きな半導体素子の搭載や高密度実装が可能、で
ある。
なお、パッド部11の裏側中央部が第3図に示ずように
露出するように樹脂封止するならば、放熱性が更に向上
する。
次に本発明のリードフレームの具体例及びそれを使用し
ての混成集積回路装置を説明する。
金属テープとしてCu−N 1−3n合金を用い、打抜
きにより第2図に示す如きパターンのリードフレームを
形成したのらに、回路形成用のパッド部分に八l 20
.をイメンプレーテインク法により蒸着し−ご5μI1
1の厚さの八R203コ一テイング層を形成した。
詳述するならば、原料としてへβ203焼結体を使用し
、電子ビーム加熱により蒸発させ、酸素圧5 Xl0−
”「orrで13.56M1lzの高周波を100−2
00W印加して蒸発物の一部をイオン化する一方、基板
を200℃に加熱して、八A’ 203をコーディング
した。
さらに、所要の回路パターンに基づき製作したメタルマ
スクを用いて厚さ3μ11のCu回路パターンをイメン
プレーディングにより形成した後、ダイボンディング及
びワイヤボンディングの必要な部分に八Uを1μmメッ
キした。次に、外部リード先端1こも八gを4μmメッ
キした。
このようにして得られた本発明のリードフレームのパッ
ド部上に4ケのシリコン半導体素子チップを^u−3i
共品反応共用反応接合すると共に、チップコンデン勺を
搭載した。さらに、素子−回路間及び回路−外部リード
間を金ワイヤ線によりワイヤボンディングした。
そのあと、リード部のワイヤボンディングされた部分ま
でを含んでパッド部を樹脂モールドし、次いで、混成集
積回路装置単位ごとに切り離し且つリード部の各リード
を金属フレームから切断して互いに切り離すことにより
、混成集積回路装置を製造した。
以上の如くして作られた混成集積回路装置と従来の混成
集積回路装置の熱抵抗を比較すると、本発明のリードフ
レームを用いたものが35%熱抵抗が低くなった。
発明の効果 以上のように、本発明のリードフレームを用いることに
より、混成集積回路装置を多連状態で連続的に処理して
安価に製造することができ、また、放熱特性の優れた混
成集積回路装置を実現することができる。従って、本発
明のリードフレームを使用することにより、高消費電力
の半導体素子を搭載できる混成集積回路装置を安価に製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の混成集積回路装置の概略図、第2図は本
発明のリードフレームの一部切欠平面図、第3図は本発
明のリードフレームを用いた混成集積回路装置の断面図
である。 (参照番号) ■・・絶縁基板、2・・導体回路、 3a、 3[1,3c・・半導体素子チップ4・・抵抗
素子、5・・外部リード、 6・・封止樹脂、lO・・金属テープ、11・・パッド
部、12・・リード部、13・・セラミック層、 14
・・導体回路、I5・・空隙、1G・・半導体素子チッ
プ、17.18・・ボンディングワイヤ、 19・・封止樹脂、

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁層を介して導体回路が薄膜法により形成され
    たパッド部と、互いに分離された複数の外部リードを構
    成するリード部とを具備する金属フレームから構成され
    、前記パッド部の一方の側縁が金属フレームの一方の側
    縁に結合しており、前記リード部の各リードの一端が金
    属フレームの他方の側縁に結合しており、前記パッド部
    の他方の側縁と、前記リード部の各リードの他端とは、
    互いに空隙によって分離されていることを特徴とするり
    一ドフレーム。
  2. (2)前記絶縁層は、セラミック層であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のリードフレー1.。
  3. (3) 前記セ、ラミック層は、Al2O3、BN% 
    5102からなるグループから選ばれた1つの材料から
    構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載のリードフレーム。
  4. (4)前記セラミック層の厚さは、1.0〜20μmの
    範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第2項又
    は第3項記載のリードフレーム。
  5. (5)前記導体回路は、Cu、八1.Nl、八8、八U
    からなるグループから選ばれた1つの材料または2以上
    の材料の組合せから構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の
    リードフレーム。
  6. (6)前記パッド部及び前記リード部は、金属フレーム
    を打抜き又はエツチングすることにより形成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項まで
    のいずれかに記載のリードフレーム。
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