(57)【要約】【課題】大きさあるいは必要とするリード数等が異なる様々な形状の半導体チップを搭載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。【解決手段】ユニットフレーム１５の左右の対向するフレーム枠３には複数のリード４が内向して設けられ、左側のフレーム枠の上端のリード４には吊りピン６を介して半導体チップ支持部５、右側のフレーム枠の下端のリード４には吊りピン６を介して半導体チップ支持部５が設けられ、両方の半導体チップ支持部５はフレーム枠３に平行で、互いに離間して設けられている。【選択図】図１
2015153876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のフレーム枠と、
前記第一のフレーム枠に対向して平行な第二のフレーム枠と、
前記第一のフレーム枠および前記第二のフレーム枠にそれぞれ設けられた複数のリードと、
からなるユニットフレームの集合体であるリードフレームであって、
前記ユニットフレームは、
前記第一のフレーム枠の一端の第一のリードに固定された第一の半導体チップ支持部と、
前記ユニットフレームの前記第二のフレーム枠の他端であって前記第一のリードから最も離れて位置する第二のリードに固定された第二の半導体チップ支持部と、
を有し、
前記第一の半導体チップ支持部と前記第二の半導体チップ支持部とはともに前記第一のフレーム枠と前記第二のフレーム枠に平行で、かつ、互いに離間して設けられていることを特徴とするリードフレーム
【請求項２】
ユニットフレームが縦横に配列されているリードフレームであって、
前記ユニットフレームは、
第一のフレーム枠と、
前記第一のフレーム枠に対向して平行な第二のフレーム枠と、
前記第一のフレーム枠および前記第二のフレーム枠にそれぞれ設けられた複数のリードと、
前記第一のフレーム枠の一端の第一のリードに固定された第一の半導体チップ支持部と、
前記第二のフレーム枠の他端であって前記第一のリードから最も離れて位置する第二のリードに固定された第二の半導体チップ支持部と、
を有し、
前記第一の半導体チップ支持部と前記第二の半導体チップ支持部とはともに前記第一のフレーム枠と前記第二のフレーム枠に平行で、かつ、互いに離間して設けられていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項３】
前記第一のフレーム枠および前記第二のフレーム枠には、少なくともそれぞれ３本のリードが設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードフレームを用いて、前記第一の半導体チップ支持部と前記第二の半導体チップ支持部に跨って半導体チップが載置され、樹脂封止された後に個片化されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードフレームを用いて、前記ユニットフレーム内に異なる大きさの半導体チップを含むか、または必要リード数の異なる半導体チップを含んで載置され、樹脂封止された後にひとつの半導体チップのみを含むように個片化されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードフレームを用いて、前記ユニットフレーム内に複数の半導体チップが載置され、樹脂封止された後にひとつの半導体チップのみを含むように個片化され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、リードフレーム、特には、様々な形状の半導体チップを搭載できるリードフレーム、およびそれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置に用いられるリードフレームは、図８に示すように、ユニットフレーム３５の４辺に設けられたフレーム枠２３と、対向する２辺のフレーム枠に設けられた複数のリード２４と、対向する２辺のフレーム枠とは異なるフレーム枠に設けられた吊りピン２６と、吊りピン２６の先端に設けられたダイパッド２５とから構成されている。図９に示すように、ダイパッド２５には半導体チップ２７が接着剤３０を介してダイボンドされ、半導体チップ２７の表面のボンディングパッドとリードのインナー部をワイヤ２９で電気的に接続し、これらの構成物を封止樹脂３１で覆い、そして、封止樹脂３１から露出したリード２４のアウター部を折り曲げ、アウター部にメッキ層を形成し、最後に、リードをフレーム枠から切断分離することで半導体装置２１としている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２６７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリードフレームでは搭載する半導体チップの大きさや必要とするリード本数に合わせた個別の形状のリードフレームを準備する必要があり、個々のリードフレームの開発や設計、そしてその生産や保管には相当の資本、時間、人的資源を必要とする。
【０００５】
本発明は、異なる大きさや異なるリード本数を必要とする半導体チップであっても共有できるリードフレームを提供し、かつ、このリードフレームを利用した半導体装置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】
上記課題を解決するため、本発明では以下の手段を用いた。
まず、第一のフレーム枠と、前記第一のフレーム枠に対向して平行な第二のフレーム枠と、前記第一のフレーム枠および前記第二のフレーム枠に設けられた複数のリードと、前記リードに吊りピンを介して固定された半導体チップ支持部と、からなるユニットフレームの集合体であるリードフレームであって、前記ユニットフレームの前記第一のフレーム枠の一端の第一のリードに固定された第一の半導体チップ支持部と、前記ユニットフレームの前記第二のフレーム枠の他端であって前記第一のリードから最も離れて位置する第二のリードに固定された第二の半導体チップ支持部は、前記第一のフレーム枠と前記第二のフレーム枠に平行で、かつ、互いに離間して設けられたことを特徴とするリードフレームとした。
【０００７】
また、前記第一のフレーム枠および前記第二のフレーム枠には、少なくともそれぞれ３本のリードが設けられていることを特徴とするリードフレームとした。
また、前記第一の半導体チップ支持部と前記第二の半導体チップ支持部に跨って半導体チップが載置されることを特徴とする半導体装置とした。
【０００８】
また、異なる大きさの半導体チップ、または必要リード数の異なる異種半導体チップが載置されることを特徴とする半導体装置とした。
また、前記半導体チップが、前記第一の半導体チップ支持部および前記第二の半導体チップ支持部の各々に部分的に載置されることを特徴とする半導体装置とした。
【０００９】
また、前記異種半導体チップからなることを特徴とする半導体装置とした。
また、前記第一の半導体チップ支持部または前記第二の半導体チップ支持部が、側面に露出することを特徴とする半導体装置とした。
また、互いに対向する前記側面に露出する前記半導体チップ支持部の本数が異なることを特徴とする半導体装置とした。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いることで、本発明のリードフレームには様々な形状（大きさ、必要とするリード数）の半導体チップを搭載することが可能であり、そのため、半導体チップにあわせて個別のリードフレームを用意する必要がなくなる。これにより多品種のリードフレームを開発・生産することがなく。低コストのリードフレームを利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のリードフレームの平面図である。
【図２】本発明のリードフレームに半導体チップを搭載したときの平面図である。
【図３】本発明のリードフレームを樹脂封止したときの平面図である。
【図４】本発明のリードフレームの変形例を示す平面図である。
【図５】本発明のリードフレームに半導体チップを搭載したときの変形例を示す平面図である。
【図６】本発明のリードフレームに半導体チップを搭載したときの変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の半導体装置の断面図である。
【図８】従来のリードフレームの平面図である。
【図９】従来の半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付す。
図１は、本発明のリードフレームの平面図である。リードフレーム２は対向するフレーム枠３に複数のリード４がそれぞれ接続して設けられる。対向するフレーム枠３は互いに平行する位置にあり、各々のフレーム枠３に同数の複数のリード４が設けられている。図１では左右のフレーム枠にそれぞれ１２本のリード４が設けられているが、これは３つのユニットフレーム１５を繰り返し配置した形状である。したがって、ユニットフレーム１５の対向する左右のフレーム枠にはそれぞれ４本のリード４が、左側のフレーム枠の右側と右側のフレーム枠の左側にそれぞれ設けられている。そして、左側のフレーム枠の上端のリードにはリードを延長するように吊りピン６が設けられ、さらに、吊りピン６の先端に接続して細長い半導体チップ支持部５が左右のフレーム枠に平行に設けられている。半導体チップ支持部５は最上段の第１リードから第３リードまでの長さで形成されている。
【００１３】
同様に、ユニットフレーム１５の右側のフレーム枠３に繋がる下端のリード４にもリードを延長するように吊りピン６が設けられ、さらに、吊りピン６の先端に接続して細長い半導体チップ支持部５が左右のフレーム枠に平行になるように設けられている。半導体チップ支持部５は最下段の第４リードから第２リードまでの長さで形成されている。左側のフレーム枠３の上端のリードから吊りピン６を介して固定される半導体チップ支持部５と右側のフレーム枠３の下端のリードから吊りピン６を介して固定される半導体チップ支持部５は互いに離間して平行に設けられている。
【００１４】
図１に示すリードフレーム２には上段、中段、下段の３つのユニットフレーム１５が図示されているが、上段のユニットフレーム１５の右側のフレーム枠３の下端のリードから吊りピン６を介して固定される半導体チップ支持部５の直ぐ下に位置するリード４は中段のユニットフレーム１５に含まれ、中段のユニットフレーム１５の左側のフレーム枠の上端のリードにはリードを延長するように吊りピン６が設けられ、さらに、吊りピン６の先端に接続して細長い半導体チップ支持部５が左右のフレーム枠に平行に設けられている。
【００１５】
同様に、中段のユニットフレーム１５の右側のフレーム枠３に繋がる下端のリード４にもリードを延長するように吊りピン６が設けられ、さらに、吊りピン６の先端に接続して細長い半導体チップ支持部５が左右のフレーム枠に平行になるように設けられている。ここで、左側のフレーム枠の上端のリードと右側のフレーム枠３に繋がる下端のリード４はユニットフレーム１５内において最も離れた位置にある。
【００１６】
本発明のリードフレーム２には、このような形状のユニットフレーム１５が平面視的に行列状に配列している。
ユニットフレーム１５の中心ｘに半導体チップ支持部が無く、２本の半導体チップ支持部５の間に形成された離間部にユニットフレーム１５の中心ｘが位置することになることも本発明の特徴である。ユニットフレーム１５の中心ｘは左右のフレーム枠から等距離に位置する。
【００１７】
なお、リードフレーム２は、銅，銅合金，鉄ニッケル合金などの一般的なリードフレーム材料からなり、例えば、メタル・エッチングまたはスタンピングなどの方法を用いて製造される。
【００１８】
図２は、図１に示したリードフレームに半導体チップを搭載したときの平面図である。リードフレーム２の半導体チップ支持部５の上に半導体チップ７が載置されユニットフレームの中心ｘと半導体チップ７の中心が重なって置かれている。また、２本の半導体チップ支持部５が半導体チップ７と重なる面積は同じで、均等の負荷が両方の２本の半導体チップ支持部５にかかっている。半導体チップ７表面のボンディングパッド８はワイヤ９を介して対応するリード４に電気的に接続されている。点線で示した部分は封止樹脂端部１２であって、これより内側が樹脂によって覆われることになる。
【００１９】
図３は、リードフレームを樹脂封止したときの平面図である。図３（ａ）は、図２で説明した構成を封止樹脂１１で覆った本発明を示す図である。封止樹脂１１は半導体チップとワイヤを覆い、リード４は部分的に封止樹脂１１から露出するように封止されている。樹脂封止後、樹脂から露出したリード４の先端はパンチ法等によってフレーム切断部１３にて切断されることになる。さらに、ユニットフレーム１５と隣接するユニットフレーム１５との境界である樹脂切断部１４にて切断されて個々の半導体装置に個片化される。
【００２０】
図３（ｂ）は、図８に示した従来のリードフレームに半導体チップを搭載した構成を封止樹脂で覆ったときの図である。図８に示すように従来のリードフレーム２２は、対向するフレーム枠２３に固定された複数のリード２４と、対向するフレーム枠に対し直角なフレーム枠に固定された吊りピン２６によって支持されたダイパッド２５から構成される。これに半導体チップをダイボンド、ワイヤボンドして樹脂封止した状態が図３（ｂ）である。封止樹脂３１は半導体チップとワイヤを覆い、リード２４は部分的に封止樹脂１１から露出するように封止されている。樹脂封止後、樹脂から露出したリード２４の先端はパンチ法等によってフレーム切断部３３にて切断されことになる。さらに、ユニットフレーム１５と隣接するユニットフレーム１５との境界にて切断されて個々の半導体装置に個片化される。
【００２１】
図３（ａ）と（ｂ）を比較すると、本発明を示すリードフレームのほうが小面積であることが理解できる。これは、従来のリードフレームでは矩形のユニットフレーム３５の４辺にフレーム枠２３を有する構成であるのに対し、本発明のリードフレームでは、リードが配置されていない辺に他のユニットフレーム１５が隣接する場合は、それらのユニットフレーム間にフレーム枠を置かないという本発明の特徴に由来する効果である。
【００２２】
図４は、本発明のリードフレームに半導体チップを搭載したときの変形例を示す平面図である。図４（ａ）に示すリードフレームと図１に示すリードフレームは、吊りピンの長さが異なり、本フレームのほうが短く、半導体チップのダイボンド時に半導体チップ支持部５にかかる負荷に対する耐性が強い構成となっている。図４（ｂ）に示すリードフレームと図１に示すリードフレーム１５は、ユニットフレーム１５の大きさが異なる。図１では１つのユニットフレーム１５が片側４本のリード４を含む構成であったが、本実施例では片側３本のリード４を含む構成である。すなわち、図１のリードフレームでは、右側のフレーム枠の上から４本目のリード４に吊りピン６を介して半導体チップ支持部５が設けられているが、図４（ｂ）のリードフレームでは、右側のフレーム枠の上から３本目のリード４に吊りピン６を介して半導体チップ支持部５が設けられている。
以上では片側４本のリードまたは片側３本のリードを含む構成について説明したが、ユニットフレームに含まれるリードの本数はこれに限らず、これより多くても構わない。
【００２３】
図５および図６には、本発明のリードフレームに半導体チップを搭載したときの変形例を示した。図５（ａ）は、８本のリード４とワイヤ接続する小さな半導体チップ７を搭載した実施例である。半導体チップ７は２本の半導体チップ支持部５の間の離間部よりも幾分大きい形状であって、該支持部５に部分的に跨る構成である。図５（ｂ）は、６本のリード４とワイヤ接続する長方形の半導体チップ７を搭載した実施例である。半導体装置に個片化する樹脂切断部１４がユニットフレーム１５と隣接するユニットフレーム１５との境界と異なる態様となっており、樹脂切断部１４がユニットフレーム境界と必ずしも一致しなくても良い。この場合、樹脂切断部を半導体チップ支持部５を横断しているため、切断により半導体装置の側面には半導体チップ支持部が露出することになる。図５（ｂ）の上段から２番目の半導体装置のように一方の側面には１本の半導体チップ支持部が露出し、対向する他方の面には２本の半導体チップ支持部が露出するという形状となる場合もある。
【００２４】
図６（ａ）は、４本のリード４とワイヤ接続する長方形の半導体チップ７を搭載した実施例である。この半導体チップ７は片側２本のリード４とワイヤ接続すれば良く、片側に４本のリードを有するユニットフレーム１５の全てのリードを必要としない。この場合は１つのユニットフレーム１５に２つの半導体チップ７を搭載することが可能であって、樹脂切断部１４にて切り離すことで、１つのユニットフレーム１５から２つの半導体装置を得ることができる。
【００２５】
図６（ｂ）は、異なる２種の半導体チップ７を交互に搭載した実施例である。２種の半導体チップは形状だけでなく、必要とするリード本数が異なっていても良く、２種の異なる半導体チップの間に設けられた樹脂切断部１４で切り離されて個片化された半導体装置となる。このようなリードフレームの形状は半導体ウェハーに複数種の半導体チップが形成されている場合に好適である。また、図６（ｂ）において、ユニットフレーム１５境界で樹脂切断することで２種の半導体チップを対で搭載する半導体装置を得ても構わない。これにより、半導体装置の実装面積を小さくすることが可能となる。
【００２６】
図７は、本発明の半導体装置の断面図である。図７（ａ）は、半導体チップ７が２本の半導体チップ支持部５を覆う構成で、図２、図５（ｂ）、図６に示したものの断面図に相当する。半導体チップ支持部５は接着剤１０によって半導体チップ７と接着されているが、ダイボンドの際、圧着されると接着剤１０は半導体チップ支持部５からはみ出て半導体チップ支持部５の側面に回り込むことになる。この周辺に回り込んだ接着剤１０を半導体チップの裏面から目視検査することで、半導体チップ７と半導体チップ支持部５の接合が十分であるか否かを確認できる。封止樹脂１１によって半導体チップ７、半導体チップ支持部５のほかワイヤ９とリード４のインナー部が覆われ、リード４のアウター部は封止樹脂１１から露出することになるが、リード４のアウター部は折り曲げられてガルウイング 型やＪリード型など様々な形状とされる。
【００２７】
図７（ｂ）は、半導体チップ７が２本の半導体チップ支持部５に部分的に架かる構成で、図５（ａ）に示したものの断面図に相当する。半導体チップ支持部５は接着剤１０によって半導体チップ７と接着されているが、ダイボンドの際、圧着されると接着剤１０は２本の半導体チップ支持部５の離間部側の側面や半導体チップ７の外周側面に回り込むことになる。この周辺に回り込んだ接着剤１０を半導体チップの表面や裏面から目視検査することで、半導体チップ７と半導体チップ支持部５の接合が十分であるか否かを確認できる。封止樹脂１１によって半導体チップ７、半導体チップ支持部５のほかワイヤ９とリード４のインナー部が覆われ、リード４のアウター部は封止樹脂１１から露出することになるが、リード４のアウター部は折り曲げられてガルウイング 型やＪリード型など様々な形状とされる。
【００２８】
以上説明したように、本発明のリードフレームには様々な形状の半導体チップを搭載することが可能であり、そのため、半導体チップにあわせて個別のリードフレームを用意する必要がなくなる。これにより多品種のリードフレームを開発・生産することがなく。低コストのリードフレームを利用することが可能となる。また、本発明のリードフレームによって得られた半導体装置は、従来に比べて小型化が可能となる。さらには、封止樹脂との接着性が良くない半導体チップ支持部との接触面積を小さくし、相対的に半導体チップとの接触面積を大きくすることで半導体装置の内部剥離や封止樹脂割れなどを抑制できるという効果も有する。
【符号の説明】
【００２９】
１    半導体装置
２    リードフレーム
３    フレーム枠
４    リード
５    半導体チップ支持部
６    吊りピン
７    半導体チップ
８    ボンディングパッド
９    ワイヤ
１０  接着層
１１  封止樹脂
１２  封止樹脂端部
１３  フレーム切断部
１４  樹脂切断部
１５  ユニットフレーム
２１  半導体装置
２２  リードフレーム
２３  フレーム枠
２４  リード
２５  ダイパッド（半導体チップ支持部）
２６  吊りピン
２７  半導体チップ
２８  ボンディングパッド
２９  ワイヤ
３０  接着層
３１  封止樹脂
３２  封止樹脂端部（半導体装置端部）
３３  フレーム切断部
３５  ユニットフレーム
【図１】
2015153876.tif 000003
【図２】
2015153876.tif 000004
【図３】
2015153876.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2015153876.tif 000008
【図７】
2015153876.tif 000009
【図８】
2015153876.tif 000010
【図９】
2015153876.tif 000011