(57)【要約】【課題】モールドパッケージの外形サイズを変えずに、従来よりも大きなサイズの半導体チップを搭載して高性能，高機能なデバイスを小型に構築できるようにする。【解決手段】リードフレームを用いて組立てた樹脂封止型半導体装置であって、リードフレームの中央にパターン形成したダイパッド２１の長手サイズＬをその両側に配列したリード端子２２の列に対応する長さに拡大した上で、その吊りリード２５をダイパッドの両端コーナー部からリード端子２２と同じ方向に引出してリード端子列の最外側に配列し、吊りリードの折り曲げ部２５ａをプレス曲げ加工してダイパッドを一段低めるようにディプレスする。そして、ダイパッドの上に半導体チップ１を半田マウントし、端子リードとの間にワイヤ３をボンディングした上で、その周域をモールドパッケージ４で樹脂封止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドレールの間にダイパッド，ダイパッドを挟んでその両側に配列したリード端子列，ダイパッドの吊りリード，およびダムバーをパターン形成したリードフレームを用い、該リードフレームのダイパッドを吊りリードを介してリード端子のインナーリード部の高さより一段低くなるようディプレスした上で、ダイパッド上にマウントした半導体チップの上面電極とリード端子のインナーリード部との間にワイヤをボンディングした上で、その周域をモールドパッケージで樹脂封止した樹脂封止型半導体装置において、
前記ダイパッドをその両側に対峙して並ぶリード端子列に対応する長さに拡大した上で、ダイパッドの吊りリードをパッドの両端コーナー部からリード端子と同じ方向に引き出して端子リード列の最外側に配列したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置において、半導体チップの下面電極をダイパッドに導電接合した上で、その吊りリードを外部接続端子としてモールドパッケージから外方に引き出したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置において、ダイパッドの吊りリードを、ダイパッドの四隅コーナー部あるいは二つの対角コーナー部から引き出したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
請求項１ないし３項に記載の樹脂封止型半導体装置において、吊りリードに、該リードの中間部位から側方に分岐してリードフレームのサイドレールに連なるタイバーを形成したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーＩＣなどに適用する樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の樹脂封止型半導体装置として、図３〜図５で示すようにリードフレームを用いて組み立てたデュアルインラインパッケージ形のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図３は樹脂封止型半導体装置の構成断面図で、１は半導体チップ（例えば，ＩＧＢＴなどのパワースイッチング素子およびその制御回路を作り込んだＩＣチップ）、２はリードフレーム、２１はリードフレーム２のダイパッド、２２はリード端子、３はボンディングワイヤ、４はモールドパッケージであり、半導体チップ１はダイパッド２１の上にマウントした上で、その上面端子とリード端子２２との間をワイヤ６でボンディングし、さらにその周域をモールドパッケージ４により樹脂封止した構成になる。
【０００３】
図４は前記したリードフレーム２のパターン展開図で、左右に延在するサイドレール２３の間にはアイランド状のダイパッド２１，該ダイパッド２１を挟んでその両側に配列した複数条のリード端子２２，リード端子２２をインナーリード部２２ａとアウターリード部２２ｂに分けて各リード端子の相互間を連結したダムバー２４，およびダイパッド２１の両端からリード端子２２と直交する方向に引き出してサイドレール２３に連結したダイパッドの吊りリード２５がパターン形成されている。なお、ダイパッド２１の上に描いた点線は半導体チップの搭載領域を表している。
【０００４】
また、図５は透視図として図１に示した樹脂封止型半導体の組立構造を表す斜視図で、ダイパッド２１の両端から側方に引き出した吊りリード２５はその中間部位の折り曲げ部２５ａを図示のようにプレス曲げ加工し、ダイパッド２１がリード端子２２のインナーリード部２２ｂより一段低くなるようにディプレスされている。また、モールドパッケージ４から外方に引き出したリード端子２２のアウターリード部２２ｂは図示のような形状にリード曲げ加工（フォーミング）する。
上記構成の樹脂封止型半導体装置は次記のような工程を経て製作される。すなわち、リードフレーム２をリード加工機に順送し、最初の工程でプレス金型により図５で述べたようにダイパッド２１をディプレスする。次に、ダイパッド２１に半導体チップ１をマウントし、続いて半導体チップ１の上面電極とリード端子２２のインナーリード部２２ａとの間にワイヤ３をボンディングする。次に、トランスファー成形工程に移してモールドパッケージ４を成形する。その後にリードカット工程に移り、サイドレール２３，およびモールドパッケージ４の外側に露出しているダムバー２４，吊りリード２５をカットして除去した後、さらにリード端子２２のアウターリード部２２ｂをリード曲げ加工する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２４３４６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示したリードフレーム２を用いて組み立てた従来の樹脂封止型半導体装置では、次記のような問題点がある。
すなわち、昨今ではＩＣチップの性能，機能向上に伴いチップサイズが大形化する一方で、プリント基板への実装エリアをできるだけ小さく抑えるためもパッケージの小型化が求められている。
かかる点、図４のリードフレーム２では、ダイパッド２１をその両端からリード端子２２と直交する向きに吊りリード２５を引き出しているために、この吊りリード２５の占有分だけダイパッド２１の長手方向のサイズが制約を受ける。
【０００７】
しかも、ダイパッド２１を端子リード２２よりも一段低くなるようにディプレスするために、吊りリード２５の途中箇所をプレス曲げ加工して折り曲げ部２５ａ（図５参照）を形成しているが、この場合にリードフレーム２の板厚は０．１５ｍｍ程度の薄い金属製リボンであることから、吊りリード２５を直角に近い急角度で屈曲するようにプレスすると、リードの伸びにより折り曲げ部２５ａの肉厚が極端に薄くなって吊りリード２５が破断するおそれがある。そこで、実際の製品では図５で示すように吊りリード２５の折り曲げ部２５ａを緩やかな角度にプレス曲げするようにしているために、折り曲げ部２５ａの長手方向の寸法が大きくなる。なお、この曲げ加工では、リードフレームの板厚を０．１５ｍｍとして前記折り曲げ部２５ａの長さ寸法は最低でも０．９ｍｍとなる。
【０００８】
したがって、モールドパッケージ４の外形サイズに制約のある小型パッケージほど、ダイパッド２１およびダイパッドに搭載する半導体チップ１のサイズが制限を受けることになる。そのために、高性能，高機能のパワーＩＣなどのようにチップサイズの大きな半導体チップ１を実装する場合に、そのチップサイズに合わせてダイパッド２１のサイズの長さを大きくすると、吊りリード２５およびその折り曲げ部２５ａの占有分を含めてモールドパッケージ４が一回り大形化するようになる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は、モールドパッケージの外形サイズを変えずに、従来よりも大きなサイズの半導体チップを搭載して高性能，高機能なデバイスを小型に構築できるように改良した樹脂封止型半導体装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、サイドレールの間にダイパッド，ダイパッドを挟んでその両側に配列したリード端子列，ダイパッドの吊りリード，およびダムバーをパターン形成したリードフレームを用い、該リードフレームのダイパッドを吊りリードを介してリード端子のインナーリード部の高さより一段低くなるようディプレスした上で、ダイパッド上にマウントした半導体チップの上面電極とリード端子のインナーリード部との間にワイヤをボンディングした上で、その周域をモールドパッケージで樹脂封止した樹脂封止型半導体装置において、
前記ダイパッドをその両側に対峙して並ぶリード端子列に対応する長さに拡大した上で、ダイパッドの吊りリードをパッドの両端コーナー部からリード端子と同じ方向に引き出して端子リード列の最外側に配列するような構成とする（請求項１）。
【００１０】
上記の構成により、ダイパッドをリード端子より一段低めるようにディプレスする際に、吊りリードのプレス曲げ加工をダイパッドの長手方向と直交した向きに引き出した吊りリードで行うために、ダイパッド自身の長手方向のサイズは吊りリードによって制約されることがなく、リード端子列の領域に対応した長さまで拡大可能となる。これにより、モールドパッケージの外形サイズを従来と同サイズに抑えたままでも、ダイパッドに従来よりも大きな半導体チップを搭載して高性能，高機能なデバイスを小型に構築できる。
また、前記構成の樹脂封止型半導体装置は、本発明により具体的に次記のような態様で構成することができる。
【００１１】
（１）  半導体チップの下面電極をダイパッドに導電接合（半田マウント）した上で、その吊りリードを外部接続端子としてモールドパッケージから外方に引き出して外部接続用の端子として利用できるようにする（請求項２）。
（２）  ダイパッドの吊りリードを、ダイパッドの四隅コーナー部から両側に２本ずつ合計４本の吊りリードを引き出すか、あるいはダイパッドの二つの対角コーナー部から２本の吊りリードを両側に引き出して、ダイパッドの両側に対峙して並ぶリード端子列の最外側に配列するようにする（請求項３）。
（３）  吊りリードに、該リードの中間部位から側方に分岐してリードフレームのサイドレールに連なるタイバーを形成し、ダイパッドをディプレスする吊りリードのプレス曲げ加工の際に、前記タイバーをプレス金型で抑え込み保持して吊りリードのプレス曲げ加工を精度よく行えるようにする（請求項４）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４，図５に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１は図５と同様に透視図として表した半導体装置の組立構成図、図２は図１の半導体装置に適用するリードフレーム２のパターン展開図である。図示実施例においては、図２で示すようにリードフレーム２の中央にパターン形成したアイランド状のダイパッド２１について、その長手方向のサイズＬをダイパッド２１の両側に対峙して並ぶリード端子２２の列に対応する領域Ｄよりも長くなるように拡大して形成するとともに、該ダイパッド２１の四隅コーナー部からその両側に対峙するリード端子列に向けて合計４本の吊りリード２５をリード端子２２と平行に引き出した上で、この吊りリード２５をリード端子列の最外側に配置するように形成している。また、ダイパッド２１の対角上から引き出した左右２本の吊りリード２５には、リード中間部（曲げ加工部２５ａよりも先端側でリード端子２２のインナーリード部２２ａの側方位置）から外側方に分岐してサイドレール２３との間にタイバー２５ｂを形成し、吊りリード２５とサイドレール２３との間を連結するようにしている。
【００１３】
そして、図２のリードフレーム２を用いて樹脂封止型半導体装置を構成する組立工程では、最初の工程でリード加工機のプレス金型によりダイパッド２１をリード端子２２のインナーリード部２２ａより一段低くなるようにディプレスする。このディプレス工程では、前記した吊りリード２５から側方に分岐してサイドレール２３に連結したタイバー２５ｂをプレス金型で抑え込んで吊りリード２５を定位置からずれないように保持し、この状態で折り曲げ部２５ａを所定の曲げ角度にプレス曲げしてダイパッド２１が低くなるようにディプレスする。
次に、ダイパッド２１の上面における長さサイズＬのチップ搭載領域に半導体チップ１を半田マウントして半導体チップの裏面をダイパッド２１に導電接合した上で、上面側の電極とリード端子２２のインナーリード部２２ａとの間にワイヤ３をボンディングし、続くトランスファーモールド工程でモールドパッケージ４を成形して半導体チップ１，ワイヤ３の周域を樹脂封止する。その後に、リードフレーム２のサイドレール２３，ダムバー２５，およびモールドパッケージ４の外郭から突き出したタイバー２５ｂの先端をカットして取り除き、最後にモールドパッケージ４の両側に突き出ているリード端子２２および吊りリード２５のアウターリード部をリード曲げ加工して製品が完成する。また、ダイパッド２１から引き出してリード端子２２の最外側に配列した吊りリード２５は、そのまま半導体チップ１の裏面側電極に対応する外部接続用端子（通常は接地側）として使用するものとする。
【００１４】
上記の構成の樹脂封止型半導体装置を図５に示した従来構成と比べると、リードフレーム２，モールドパッケージ４の外形サイズを同サイズとして、ダイパッド２１の長手方向のサイズＬが大幅に拡大している。すなわち、ダイパッド２１の吊りリード２５をリード端子２２と同じ方向に引き出してリード列の最外側に配列する構造を採用したことにより、ダイパッド２１の長手方向のサイズは図５の構成ように吊りリード２５の占有スペースによって制約されることがない。これにより、ダイパッド２１のチップ搭載面域２１ａも広くなり、パッケージの外形サイズを従来と同じに抑えたままで、大形サイズの半導体チップ１を搭載して高性能，高機能の半導体装置を小型に構築できる。
【００１５】
なお、図示の実施例では、吊りリード２５をダイパッド２１の四隅コーナー部から引き出しているが、２本の吊りリードをダイパッドの対角上に位置するコーナー部から両側に引き出してリード端子列の最外側に配列して実施することもできる。また、このときに吊りリードに対向する位置にリード端子を設ければ、パッケージサイズを変えずに端子数を増やすことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、サイドレールの間にダイパッド，ダイパッドを挟んでその両側に配列したリード端子列，ダイパッドの吊りリード，およびダムバーをパターン形成したリードフレームを用い、該リードフレームのダイパッドを吊りリードを介してリード端子のインナーリード部の高さより一段低くなるようディプレスした上で、ダイパッド上にマウントした半導体チップの上面電極とリード端子のインナーリード部との間にワイヤをボンディングした上で、その周域をモールドパッケージで樹脂封止した樹脂封止型半導体装置において、前記ダイパッドをその両側に対峙して並ぶリード端子列に対応する長さに拡大した上で、ダイパッドの吊りリードをパッドの両端コーナー部からリード端子と同じ方向に引き出して端子リード列の最外側に配列したことにより、
吊りリードの占有スペースによる制約を受けることなく、ダイパッドの長手方向のサイズをその両側に配列したリード端子列の領域いっぱいまで拡大することができる。したがって、モールドパッケージの外形サイズを変えずに、ダイパッド上に大形サイズの半導体チップを搭載することが可能となり、これにより高性能，高機能なデバイスを従来よりも小型に構築できる。
【００１７】
また、ダイパッドに搭載する半導体チップを半田接合などにより導電接合した請求項２の構成により、リード端子列の最外側に並べてパッケージ外方に引き出した吊りリードを、そのまま半導体チップの裏面電極に対応する外部接続用のリード端子として使用することができる。
さらに、請求項３のように吊りリードをダイパッドの四隅ないし二つの対角コーナー部から引き出した上で、その吊りリードの中間部位とリードフレームのサイドレールとの間をタイバーで連結した請求項４の構成により、吊りリードのプレス曲げ加工してダイパッドをディプレスする際に、前記タイバーをプレス金型に保持して吊りリードのプレス曲げ加工を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる樹脂封止型半導体装置の組立構造を透視図として表した斜視図
【図２】図１の半導体装置に用いるリードフレームの展開平面図
【図３】本発明の実施対象となるデュアルインラインパッケージ形の樹脂封止型半導体装置の略示構成断面図
【図４】図４の半導体装置に採用した従来のリードフレームの展開平面図
【図５】図４のリードフレームを用いて組み立てた樹脂封止型半導体装置の組立構造を透視図として表した斜視図
【符号の説明】
１    半導体チップ
２    リードフレーム
３    ワイヤ
４    モールドパッケージ
２１    ダイパッド
２１ａ  チップ搭載領域
２２    リード端子
２２ａ  インナーリード部
２２ｂ  アウターリード部
２３    サイドレール
２４    ダムバー
２５    吊りリード
２５ａ  折り曲げ部
２５ｂ  タイバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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