JPS6132452A - リ−ドフレ−ムとそれを用いた電子装置 - Google Patents

リ−ドフレ−ムとそれを用いた電子装置

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JPS6132452A
JPS6132452A JP15288484A JP15288484A JPS6132452A JP S6132452 A JPS6132452 A JP S6132452A JP 15288484 A JP15288484 A JP 15288484A JP 15288484 A JP15288484 A JP 15288484A JP S6132452 A JPS6132452 A JP S6132452A
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JP
Japan
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lead
leads
chip
tab
wire
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JP15288484A
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Kazuo Shimizu
一男 清水
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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】 〔技術分野〕 本発明はリードフレームまたはそれを用いた電子装置（
半導体装置も含む）に関し、たとえば複数のリードを有
し、これらリードと複数電極を有する半導体チップとの
間をワイヤで連結した状態で樹脂モールド封止される半
導体装置を対象とする。
〔背景技術〕
樹脂モールド封止タイプのＩＣあるいはＬＳＩなどの半
導体装置においては、組立段階でリードフレームが使わ
れている。
このリードフレームは、たとえば、第２図に示すように
半導体素子（チップ）１を取付けるためのタブ２と、タ
ブ２０周辺にほぼ放射状に配置した複数のリード３ａ、
３ｂ　　（タブつりリード４を含む〕と、複数のリード
間を連結するダム５及び全体を外側で支持する外枠６（
これらをまとめてリードフレームという）とを一体に形
成したものである。モールド段階では、タブ上に配設し
たチップの所望電極と所望リード間をたとえば金（Ａｕ
）よりなるワイヤ７で接続した状態で樹脂モールドを行
なう。その後、ダム部分及び外枠を取りさりリード間を
切り離し、電子装置を完成するものである。
このリードフレームにおいて、樹脂モールドされるダム
５より内側にあるリード部分をインナーリード３ａ、外
側の部分をアウターリード３ｂとする。
このインナーリード３ａはその先端部３Ｃが、第３図に
一部を拡大して示すように、チップ１周辺部の電極とな
るポンディングパッド８に向ってワイヤ７を引き出す方
向になるように曲折枝状に形成されている。
ところで、半導体装置のパッケージの動向として日経マ
グロウヒル社発行「日経エレクトロニクス」誌、１９８
４年６月４日号、Ｐ１４１〜Ｐ１５２にも記載されてい
るごとく以下の２つがあげられる。
１つは、配線基板（プリント基板）に半導体装置を高密
度に実装するためのパッケージの小型化動向である。
他の１つは、半導体チップの高集積化及び半導体装置の
高付加価値化にともなう多ピン化動向である。
小屋化の波はＤｕａｌ　Ｉｎ　−１ｉｎｅ　Ｐａｃｋａ
ｇｅ　（ＤＩＦと称す）にも押しよせている。ピン・ピ
ッチを１００ミル（２，５４餌）から７０ミル（１，７
８ｍ　）　Ｉｃ　Ｌ、たシュリンクＤＩＰや、ピン・ピ
ッチは標準並みでパッケージの幅を２５〜５０％に縮め
たスキニーＤＩＰ（スリムＤＩＰともいう）が最近登場
している。
本発明者らは上記スキニーＤＩＰについて検討を行なっ
た結果、下記のことがわかった。すなわち、スキニーＤ
ＩＰにおいて、第３図で示されるダムとタブとの間隔Ａ
が小さく限られ、しかもこの間にインナーリード３ａが
多数配線されるようになると、ワイヤの外側のインナー
リードの深さ寸法Ｂ、を小さくしてチップ側にインナー
リード先端３ｃを向けて引き出すことが必要となる。ま
た、リード側ボンディングスペースを確保することから
もこの方法が採られる。
しかしながら寸法Ｂ、を小さくすることは、樹脂モール
ドタイプのパッケージの機械的強度を確保する上で、す
なわち、樹脂モールド後にダム５を切断する場合や、樹
脂モールド時のパッケージ内部への機械的熱的ストレス
の影響を極力少なくする上で不利となることがわかった
。又、Ｂ、寸法の小さいことはパッケージ外気からの樹
脂モールド体を通じてリードへの湿気進入経路（リーク
バスとも称す。）が短かくなり、半導体装置完成後の耐
湿信頼度の点でも問題になることがわかった。
〔発明の目的〕
本発明の一つの目的は上記した問題を克服して、信頼性
をより向上することができるリードフレームやそれを用
いた樹脂封止半導体装置を提供することにある。
本発明の他の一つの目的はチップと複数のリードとの間
をワイヤで結ぶ電子装置であって、小型化、高信頼性に
対応しうる製品を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、半導体チップを取付けるためのタブと、タブ
周辺に配置した複数のリードと、複数のリード間を連結
するダムや外枠からなる樹脂封止パッケージ用のリード
フレームにおいて、複数のす＋−ドの一部又は全部は、
そのリードからタブ上のチップ周辺部のボンディングバ
ンドへ引き出すワイヤ方向と逆方向に内端を有するもの
で、インナーリードの樹脂内への入りこみ量を十分確保
し、かつ、リークパスを長くとれ、かつ、リード上でボ
ンディングエリヤを確保できることより、機械的強度や
耐湿性の点ですぐれた樹脂封止パッケージ用リードフレ
ームが得られる。
〔実施例１〕 以下、図面に従い本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すものであって、ＩＣの
樹脂モールドパッケージに使用するリードフレームの一
部を拡大した平面図である。
同図九おいて、２はタブ、４はタブつりリード、３ａは
インナーリード、５はダム、３ｂはアウターリードであ
って、これらは一体のリードフレームとして形成される
。１は半導体チップで、タブ２上に取り付けられる。こ
のチップ周辺にそって、ポンディングパッド８が設げら
れている。７はボンディングワイヤ（たとえばＡｕワイ
ヤ）で、インナーリード３ａ上の内端に近い一点９とチ
ップ１のポンディングパッド８との間に接続される。
なお、リードフレーム全体はＣｕ系・Ｃｕ合金系の金属
薄板を打抜いて又は、エツチングにより形成される。必
要に応じタブ２．インナ−リード３ａ表面には金（Ａｕ
）、銀（Ａｇ　）等のメッキ膜が施される。
同図に示すように、本発明によりリードフレームの特徴
は、リードフレームのダム部分５から内側のインナーリ
ード３ａはタブ２（又はチップ１）方向へのびていった
ん折れ曲がった形状で、その内端３ｄはタブ２と反対方
向に向いて形成されることである。このインナーリード
３ａの内端側の一点９をボンディング座標点としてワイ
ヤ７の一端が熱圧着ボンディングされ、ワイヤの他端が
チップ１側のポンディングパッド８にボンディングされ
る。すなわちインナーリード３ａの内端３ｄはボンディ
ングワイヤ７の延長線上にあることになる。
上記により、ダムとタブとの寸法（Ａ寸法と呼ぶ。）が
短かいスキニーＤＩＰにおいても、インナーリードの深
さく８２寸法とする。）を十分に取ることができるため
、パッケージの機械的強度を確保することができる。ま
た、モールド面からポンディング点９までの距離を十分
とれるため、リークパスを長くでき、耐湿性の良い半導
体装置が得られる。
このようなインナーリードはタブ（チップ）と樹脂モー
ルドライン（ダムライン）との間隔Ａが比較的狭い個所
に配置される短かいリード（短リード）に主として採用
されるが上記間隔が広い個所のリードすなわち、第１図
に示すようにたとえばタブつりリード４に沿った長いリ
ード３ｅの先端にも利用することができる。
なお、短かいリードの場合、第４図や第５（ａ）図から
第５（ｇ）図に示すような変形例も考えられる。
第４図に示すリードは水の浸入経路（リークパスとも称
す。）を長くする構造である。短かいり−ドの場合は特
にリード抜は防止用のヒレ１０を側面方向に設けるとよ
い。２０は空間部を示し、樹脂モールド時には樹脂が充
てんされることより、耐湿性と信頼性を向上させている
。
第５（ｂ）図に示す形状としてもよい。この場合忙はリ
ード角部２１．２２がリード抜は防止を兼ねている。ま
た、注目すべきはボンディング面となるリードがリード
内端３ｄから、扇状に拡がっていることである。この理
由はポンディングパッド配置自由度を向上させることに
より、設計自由度を向上させるためである。本発明者ら
は高信頼性を得るためのボンディング方法として第１２
図に示す技術を採用している。すなわち、ワイヤ流れに
よるワイヤ間ショート及びワイヤとタブとのショートを
防止する目的で、ワイヤ７を同図一点鎖線間にはるもの
である。この一点鎖線は、インナーリード先端の角部２
１，２２とボンディング座標点９とを結ぶ直線である。
この方法忙よれば、ポンディングパッド７は同図矢印の
範囲内で自由に設けることが出来る。本発明によればボ
ンディング座標点９をチップ１　（又はタブ２）から遠
くしボンディングエリアの拡大を行なうものであるが第
１ｚ図に示すようなリードで単に遠方に座標点９′を設
けたのでは、同図２点鎖線で示すごとく、ポンディング
パッドの設置自由度が減少してしまう。しかし、第１３
図に示すようにインナーリードがチップに対して扇状に
なっているため、ボンディング座標点を９′と遠くに設
けても十分なポンディングパッド設置自由度（矢印で示
す）が得られる。
第５（ｃ）図、第５（ｄ）図は、リード抜は防止用ヒレ
１０を設けず、アウターリード３ｂとインナーリード３
ａを略同−の幅としている。リード抜は防止は空間部２
０を太きくし、空間部に入るレジン量を多くすることで
行なっている。このリード形状は、多ビン化に適し、小
屋、多ピン化の傾向にあるパッケージの要求にも十分満
足できるとともに高い信頼性を持つパッケージが得られ
る。
第５（ｅ）図は、第５（ｂ）図に示すリード形状にリー
ド抜げ防止ヒレ１０を設げたもので、高信頼性及び高い
設計自由度を有する。
第５（ｆ）図は、第５（ｃ）図の変形例でリード内端３
ｄの一方をアウターリード３ｂよりはり出させた構造で
、リード抜は防止の働きをもしている。
第５（ｃ）図〜第５（ｆ）図も、第５（ｂ）図と同様ボ
ンディングリード面が扇状に拡がっているため、同様な
効果が得られる。
第５（ｇ）図は、インナーリード角部２０．２１がリー
ド抜は防止の働きをするほか、空間部２０を大きくして
さらに信頼性と耐湿性の向上を計っている。
第６図は上記実施例で述べたリードフレームを使用した
スキニー（スリム）形デンアルインライン樹脂封止半導
体装置の一部を切り欠いた全体形状を示す斜面図である
。短リード側へ寸法の小さいスキニーＤＩＰに本発明は
特に有効である。第７図は第６図に示される半導体装置
の内部構造を示す断面図である。同図で１１は樹脂モー
ルド体である。他の構造部分で第１図で示した構成部分
と共通する部分には同じ指示番号を与えである。
同図に示す如く、スキニーＤＩＰでは短リード側でへ寸
法が極めて少ないので従来は耐湿性９機械的強度等が十
分に得られなかったが、本発明のリードフレームを使用
することで耐湿性２機械的強度、信頼性に優れたスキニ
ーＤＩＰが得られる。
〔効果〕
上記実施例】のようなインナーリード内端を有するリー
ドフレーム及びこのリードフレームを使用した樹脂モー
ルド半導体装置においては下記のような効果が得られる
。
（１）　　チップのポンディングパッドと、リード側の
ボンディング座標点とを結ぶワイヤの延長上に、そし℃
チップとは反対方向にインナーリード端を形成すること
により、リード上でのワイヤボンディングエリアを十分
に確保することができる。
（２）インナーリードのチップ側端部から多少（０，４
ｍｍｇ度）後方（アウターリード側）にボンディング座
標のねらいを設定することが可能となる。これまでは第
８図に示すようにインナーリード３ａ上のボンディング
座標点９がチップ１に接近して設定されるため、ワイヤ
ボンディングの際にワイヤ７がタブ２とリード３ａとの
間に垂れ下がることがある。又、チップ側からのワイヤ
の傾斜度θ、が大きくなるためにワイヤループがくずれ
やすくワイヤがチップ１の縁部に短絡する事故を起しや
すかった。
これに対し、本発明の場合、リード上のボンディング座
標点９を後方に設定することで第９図に示すようにワイ
ヤ７をリード３ａ上に長く形成することにより、ワイヤ
の下のリードが同図一点鎖線で示す如くワイヤを支える
という作用でワイヤ７の垂れ下がりが少なくなる。又、
ワイヤの傾斜角θ２も小さくなってワイヤループがくず
れにくくなり、チップ１への短絡が少なくなる。
（３）　　インナーリードの樹脂モールド体内への入り
こみ量を大きく取ることができる。これによりアウター
リードのつけ根からモード側ボンディング位置までのリ
ークパスが長くなり、耐湿性の上で信頼性が向上する。
（４）インナーリードが「かぎの手」状に曲らた形状を
もつことにより樹脂モールド体からの抜は防止効果をも
つ。
（５）　　ボンディング面となるインナーリードの引き
だし方向を、タブと逆方向にしたことにより、タブとダ
ムの寸法（へ寸法）を大きくすることなくインナーリー
ドの樹脂モールド体内への入りこみ杜を大きくできるこ
とより、パッケージの機械的強度を確保できる。
（６）上記（１）　、　（２）　、　（３）　、　（４
１、（５）より、Ａ、寸法を大きくすることなく高耐湿
性、高信頼性２機械的強度の確保ができることより、Ａ
１寸法の極めて小さい小製パッケージの耐湿性、信頼性
を向上することができる。
〔実施例２〕 第１０図は本発明の他の一実施例を示すものであって、
リードレスタイプガラス封止パッケージの内部を示す平
面図、第１１図は第１０図における断面図である。
同図において、１２はセラミックパッケージペースで、
その内面に半導体チップ１が取付けられる。１３は、樹
脂封止の場合のリードに対応するメタライズ膜の配線で
、その一部はセラミックペース１２中に埋設され、その
一方はパッケージ内側に露出され、他方はパッケージペ
ース外側の半円形縦溝１４に接続される。この縦溝１４
内面にはメタライズ膜が被着され、配線基板上のビン（
図示されない）に接触することにより配線接続するよう
になっている。上記メタライズ配線１３のパッケージペ
ース内側に露出する部分は第１０図に示すようにチップ
に近い内側で折り曲っており、外側に向いた内端部１５
をボンディング部としてチップ周辺のポンディングパッ
ドとの間でワイヤ７によるワイヤボンディングしである
。１６は金属又はセラミックからなるキャップでセラミ
ックペースとの間はガラス膜１７等を介して封止される
。
〔効果〕
上記実施例２で示したセラミックパッケージペースのメ
タライズ配線の内端がワイヤボンディングの引き出し方
向と逆の方向（外側）に形成された半導体装置において
は下記の効果が得られる。
（１）　　セラミックペースにおけるメタライズ配線上
でのワイヤボンディングエリアを十分に確保することが
できる。
（２）　　ワイヤの垂れ下がりを少なくしチップ縁部と
ワイヤとの短絡を少なくすることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可
能であることはいうまでもない。
たとえば、柔軟性の絶縁フィルム面にリードやタブを印
刷し、タブ上に半導体チップを取り付けた後、チップと
リード間をワイヤボンディングし、その後ｍ脂モールド
するフィルムキャリアタイプの半導体装置において、リ
ード内端部の形状に本発明を応用すればリード上のボン
ディングエリアの確保に前記実施例と同様の効果が得ら
れる。
また、通常のリードと本発明のリードとを交互に配量し
た形状でも同様な効果が得られる。
〔利用分野〕
本発明は多ビン又は多リードを有し、ワイヤボンディン
グによってチップの電極と接続するタイプの半導体装置
、電子装置全般に適用できる。
本発明は特に高密度実装の目的による小型パッケージた
とえばスリムタイプのごとき細長いパッケージ及び多ビ
ンのパッケージに利用して有利である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すリードフレームの部分
拡大平面図である。 第２図はリードフレームの一例を示す全体平面図である
。 第３図は第２図に示されるリードフレームの一部拡大図
である。 第４図及び第５（ａ）図から第５（ｇ）図は本発明によ
るリードフレームの応用例を示す拡大平面図である。 第６図は本発明によるリードフレーム使用の樹脂封止半
導体装置の一部切欠き全体斜面図、第７図は同縦断面図
、 第８図及び第９図はワイヤボンディングの状態を示す半
導体装置の一部拡大断面図であって、第８図はこれまで
の例、 第９図は本発明の場合の例を示す。 第１０図は本発明の他の一実施例を示すガラス封止パッ
ケージ半導体装置の平面図、 第１１図は第１０図の断面図、 第１２図は従来のボンディング状態を示す概念図、 第１３図は本発明のボンディング状態を示す概念図であ
る。 １・・・半導体チップ、２・・・タブ、３ａ・・・イン
ナーリード、３ｂ・・・アクタ−リード、　３ｃ　、３
ｄ・・・インナーリード内端、４・・・タブリード、５
・・・ダム、６・・・外枠（フレーム）、７・・・ワイ
ヤ、８・・・ポンディングパッド、９・・・ボンディン
グ座標点、１０・・・ヒレ、１１・・・樹脂モールド体
。 ＼゛・− 代理人　弁理士　　高　橋　明　失 策　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 一部 第　　　４　　図　　　　第　５　（ａ）図２、。 第５（ｂ）図　第５（Ｃ）図 第５（ｄ＝図　　第３ｃ′）図 第５Ｃ±）図　第５　（％）図 第　　６　　図 第　　７　　図 第　　８　　図 第　　９　　図 Ｚ　　　　　　　　　　　　　　　　ざａ第　　１０　
図 第　　１１　図 第　　１２　図 イ　　第１３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップを取付けるためのタブと、タブの周辺
    に配置した複数のリードと、複数のリード間を連結する
    枠部とが一体に形成された樹脂封止電子装置パッケージ
    用のリードフレームであって、複数のリードの一部又は
    全部がそのリードからタブ上に取付けられるチップ周辺
    部へ向けて引き出すワイヤ方向と逆方向に内端を有する
    ことを特徴とするリードフレーム。 ２、上記リードの一部は、複数のリードのうち主として
    短いリード群に属する特許請求の範囲第１項に記載のリ
    ードフレーム。 ３、複数の電極を有する電子素子チップと、このチップ
    の周辺に配置された複数のリードと、これら複数のリー
    ドの内端とチップの複数の電極とを選択的に連結するワ
    イヤと、上記チップ、ワイヤ及びリード内端を包含する
    封止体とからなる電子装置であって、上記リードの一部
    又は全部がそのリードからタブ上のチップ周辺部へ引き
    出すワイヤの方向と逆の方向に内端を有することを特徴
    とする電子装置。 ４、上記リードはリードフレームの一部が切除されると
    ともに上記封止体は樹脂成形体である特許請求の範囲第
    ３項に記載の電子装置。 ５、上記封止体はセラミックパッケージであり、上記リ
    ードはセラミックパッケージ内に形成されたメタライズ
    （金属）膜よりなる配線である特許請求の範囲第３項に
    記載の電子装置。
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JPH0493058A (ja) * 1990-08-08 1992-03-25 Rohm Co Ltd リードフレームおよびこれを使用して製造された半導体装置
JP2009200253A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Powertech Technology Inc 半導体装置

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