(57)【要約】【課題】  半導体素子を載せるパッドが不要で、しかもワイヤボンディングを無くして半導体装置の厚みを薄く構成でき、更には、半導体装置の実装強度も高い半導体装置及びこれに使用するリードフレームを提供する。【解決手段】  半導体素子１１の電極パッド１２に内部接続端子１７が連結されるインナーリード１６及びインナーリード１６に接続される外部接続端子１４を備える複数のリード１３と、半導体素子１１及び各リード１３の外部接続端子１４の一部を除く他の部分を封止する封止樹脂１５とを有する半導体装置１０及びそのリードフレーム１０ａにおいて、外部接続端子１４の内側にあるインナーリード１６の底面は、半抜き加工によって、外部接続端子１４の底面から内側に窪み、内部接続端子１７はインナーリード１６の上表面から突出していると共に、電極パッド１２にダイレクトボンディングされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先部に半導体素子の電極パッドに接続される内部接続端子を備える複数のインナーリードと、該複数のインナーリードのそれぞれに連結される外部接続端子を有するリードフレームにおいて、
前記外部接続端子は、半抜き加工によって前記インナーリードより下方に変位されており、前記外部接続端子の内側にある前記インナーリードの底面は、相対的に前記外部接続端子の底面より上位置にあって、前記内部接続端子は前記インナーリードの表面から突出し、前記半導体素子の支持部も兼用することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
請求項１記載のリードフレームにおいて、前記インナーリードと前記外部接続端子は中間リードを介して連結され、前記内部接続端子を除く前記インナーリードは、前記内部接続端子及び前記中間リードのそれぞれよりその肉厚が薄くなっていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項３】
下部に複数の電極パッドを備えた半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドに内部接続端子が連結されるインナーリード及び該インナーリードに接続される外部接続端子を備えて、前記半導体素子から外側に延長して配置される複数のリードと、前記半導体素子及び前記各リードの外部接続端子の一部を除く他の部分を樹脂封止する封止樹脂とを有する半導体装置において、
前記外部接続端子は、半抜き加工によって前記インナーリードより下方に変位されており、前記外部接続端子の内側にある前記インナーリードの底面は、相対的に前記外部接続端子の底面から内側に窪み、前記内部接続端子は前記インナーリードの上表面から突出していると共に、前記電極パッドにダイレクトボンディングされて前記半導体素子の支持部も兼用することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置において、前記外部接続端子の底面は前記封止樹脂の底面から突出していることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止体の側面に接続端子となるリードが突出せず、樹脂封止体の底面周囲に外部接続端子となるリードが露出する半導体装置及びこれに使用するリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載のように、樹脂封止体の底面にリード及びパッド部が露出するＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package) 又はＱＦＮ(Quad Flat Non-leaded package)と呼ばれるタイプの半導体装置が注目されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の半導体装置においては、以下に記載する問題点があった。
（１）リードやパッドと封止樹脂との間で剥離が生じやすく、これによってリードが半導体装置から抜ける等の不具合が発生し易い。
（２）半導体素子を搭載するために広い面積を有するパッド（半導体素子搭載部）が必要であり、更にこのパッドを支持するためのサポートバーが必須とされるので、リードの配置に制限がある。
（３）半導体素子とリード（インナーリード）との接続は、ワイヤボンディング法によって行われるので、パッケージ高さを極端に低くすることは出来ず、一定の高さの確保が必要である。
（４）外部接続端子を構成するリードの底面が、周囲の封止樹脂と同一高さ位置にあって、周囲の封止樹脂との間にスタンドオフがないため、外部接続端子を介して半導体装置を実装基板にはんだ接合する際に、実装強度が弱く、更に隣接する外部接続端子間において短絡が発生してしまう。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、半導体素子を載せるパッドが不要で、しかもワイヤボンディングを無くして半導体装置の厚みを薄く構成でき、更には、半導体装置の実装強度も高い半導体装置及びこれに使用するリードフレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係るリードフレームは、先部に半導体素子の電極パッドに接続される内部接続端子を備える複数のインナーリードと、該複数のインナーリードのそれぞれに連結される外部接続端子を有するリードフレームにおいて、
前記外部接続端子は、半抜き加工によって前記インナーリードより下方に変位されており、前記外部接続端子の内側にある前記インナーリードの底面は、相対的に前記外部接続端子の底面より上位置にあって、前記内部接続端子は前記インナーリードの表面から突出し、前記半導体素子の支持部も兼用している。これによって、パッド及びサポートリードが必要なくなる。
【０００７】
ここで、第１の発明に係るリードフレームにおいて、前記インナーリードと前記外部接続端子は中間リードを介して連結され、前記内部接続端子を除く前記インナーリードは、前記内部接続端子及び前記中間リードのそれぞれよりその肉厚が薄くなっている。
これによって、インナーリードの先部に形成される内部接続端子を上側に突出させることが容易にでき、電極パッドとインナリードに形成された内部接続端子の接続が確実となる。
【０００８】
第２の発明に係る半導体装置は、下部に複数の電極パッドを備えた半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドに内部接続端子が連結されるインナーリード及び該インナーリードに接続される外部接続端子を備えて、前記半導体素子から外側に延長して配置される複数のリードと、前記半導体素子及び前記各リードの外部接続端子の一部を除く他の部分を樹脂封止する封止樹脂とを有する半導体装置において、
前記外部接続端子は、半抜き加工によって前記インナーリードより下方に変位されており、前記外部接続端子の内側にある前記インナーリードの底面は、相対的に前記外部接続端子の底面から内側に窪み、前記内部接続端子は前記インナーリードの上表面から突出していると共に、前記電極パッドにダイレクトボンディングされて前記半導体素子の支持部も兼用している。
この第２の発明に係る半導体装置において、前記外部接続端子の底面は前記封止樹脂の底面から突出するのがより好ましい。これによって半導体装置の実装がより確実かつ強固になる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２記載のリードフレーム及び請求項３、４記載の半導体装置においては、インナーリードの先部を突出させて内部接続端子を形成し、この部分に半導体素子の電極パッドを直接載せて接続するようにしているので、半導体素子を搭載するパッド及びこれを支持するサポートリードが不要となり、リード配置の自由度が増し、更には、封止樹脂とリードフレームとの密着性が向上する。
また、半導体素子とインナーリードを電気的に連結するボンディングワイヤが不要となるので、形成される半導体装置の厚みを薄く形成できる。
そして、外部接続端子の底面を封止樹脂から突出させることができるので、半導体装置の実装がより確実となり、更には実装強度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面図、図２は同半導体装置に用いられるリードフレームの平面図、図３（Ａ）〜（Ｄ）及び図４（Ｅ）、（Ｆ）は同半導体装置の製造方法の工程図である。まず、図１、図２を参照しながら本発明の一実施の形態に係る半導体装置１０及びリードフレーム１０ａの全体について説明し、次に、図３、図４を参照しながら、この半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００１１】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体装置１０は、半導体素子１１と、半導体素子１１の各電極パッド１２に接続されるリード１３と、半導体素子１１及び外部接続端子１４の一部を除くリード１３の主要部を覆う封止樹脂１５とを有する。
半導体素子１１はこの実施の形態では裏側（即ち、下側）の両側に電極パッド１２が位置するように配置され、各電極パッド１２はインナーリード１６の先側上部に形成された内部接続端子１７上にそれぞれ搭載され、かつ電気的に接続されている。
それぞれのインナーリード１６の外側（基側）には、中間リード１８を介して外部接続端子１４が形成されている。従って、この実施の形態では、インナーリード１６、中間リード１８及び外部接続端子１４をそれぞれ有する複数のリード１３は半導体素子１１を中央にしてその両側外側に延長して配置されている。
【００１２】
各リード１３において、外部接続端子１４は、半抜き加工によって他のリード部より下方に変位されており、これによって中間リード１８及びインナーリード１６の底面（裏面）は相対的に前記外部接続端子１４の底面（裏面）より上側に位置している。この実施の形態においては、外部接続端子１４に位置するリード１３の厚みは０．１〜０．２ｍｍ程度で、半抜き代は厚みの約半分程度（例えは、４０〜６０％）となっている。更に、インナーリード１６の先側に高さ０．０３〜０．０４ｍｍの内側接続端子１７が設けられているが、インナーリード１６の上表面をエッチング加工することによって形成され、従って、内部接続端子１７を含むインナーリード１６の厚みは、外部接続端子１４及び中間リード１８の厚みと同一となっている。
【００１３】
図２は以上のリード１３を有するリードフレーム１０ａを示すが、各外部接続端子１４の外側は矩形のフレーム枠１９に接続されている。なお、このリードフレーム１０ａは単体のものを示すが、通常は複数のリードフレーム１０ａが格子状に連結されている。図２において、２０は半導体装置１０が完成した場合に、最終的にフレーム枠１９から分離する切断線を示す。
【００１４】
続いて、図３、図４を参照しながら、半導体装置１０の製造方法について説明する。
図３（Ａ）に示すように、銅又は銅合金材料からなる厚みが０．１〜０．２ｍｍ程度の基板２２を用意し、これに、エッチング加工を行って、平面視して図２に示すようなリード１３の形成加工を行うと共に、図３（Ｂ）に示すように、外部接続端子１４となる部分を残してインナーリード１６のハーフエッチングを行う。これにより、内部接続端子１７を除くインナーリード１６の肉厚を、内部接続端子１７及び中間リード１８のそれぞれより薄くすると共に、内部接続端子１７をインナーリード１６の上表面から突出した状態にする。なお、このリード１３の形成加工の前後で、内部接続端子１７及び外部接続端子１４となる部分に貴金属めっき（例えば、金めっき）をするのが好ましい。
【００１５】
続いて、図３（Ｃ）に示すように、プレス加工によって、外部接続端子１４となる部分の半抜き加工を行う。これによって、外部接続端子１４の底面が中間リード１８及びインナーリード１６の底面から板厚の約半分程度突出した状態になる。
次に、図３（Ｄ）に示すように、半導体素子１１をリードフレーム１０ａの上に搭載する。この場合、半導体素子１１の複数の電極パッド１２の位置にそれぞれ対応するインナーリード１６の内部接続端子１７が符合するようにしておく。この後、加熱、圧接又は超音波接合等のダイレクトボンディングによって、各電極パッド１２と内部接続端子１７との電気的接合を行う。これによって、各内部接続端子１７は、半導体素子１１の支持部としても作用する。
【００１６】
そして、図４（Ｅ）に示すように、半導体素子１１及びリードフレーム１０ａの所定部分の樹脂封止を行うが、図に示すように、封止樹脂１５の底部から外部接続端子１４の底部が突出するようにする。突出長さは０．０１〜０．０２ｍｍ程度である。これによって、この半導体装置１０を回路基板等に搭載する場合、外部接続端子１４が確実に対応する接続端子に当接し、より確実で強固な接合が可能となる。
この後、図４（Ｆ）に示すように封止樹脂１５から外側に突出するフレーム枠１９を分離し、半導体装置１０ができあがる。
【００１７】
前記実施の形態においては、半導体素子を中央にしてその両側にリードが存在するタイプの半導体装置について説明したが、半導体素子を中央にしてその４方にリードが存在するタイプの半導体装置にも本発明を適用できる。
また、前記実施の形態においては、インナーリードと外部接続端子の間に中間リードを設けたが、省略することもでき、これによって更に小型の半導体装置を提供できる。
なお、リードフレームパターンの形成はスタンピング法を使用してもよく、また、インナーリードの薄肉化処理を、プレスによる潰し加工によって行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】同半導体装置に用いられるリードフレームの平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は同半導体装置の製造工程の説明図である。
【図４】（Ｅ）、（Ｆ）は同半導体装置の製造方法の工程図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０：半導体装置、１０ａ：リードフレーム、１１：半導体素子、１２：電極パッド、１３：リード、１４：外部接続端子、１５：封止樹脂、１６：インナーリード、１７：内部接続端子、１８：中間リード、１９：フレーム枠、２０：切断線、２２：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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