(57)【要約】【課題】リードの変形とそれに起因するボンディング不良が生ずることなく、ワイヤボンディングの信頼性を改善したリードフレームを提供する。また、リードの変形とそれに起因するボンディング不良が生ずることなく、ワイヤボンディングの信頼性や熱ストレス耐性を改善した半導体装置を提供する。【解決手段】半導体チップが搭載されるダイパッドを吊りリードを介して配置すると共に、ダイパッドに向かって多数本のリードを延在させ、各リードの中間部をタイバにて連結したリードフレームにおいて、リードフレームの半導体チップ非搭載面側で前記各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが搭載されるダイパッドを吊りリードを介して配置すると共に、ダイパッドに向かって多数本のリードを延在させ、各リードの中間部をタイバにて連結したリードフレームにおいて、リードフレームの半導体チップ非搭載面側で前記各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載のリードフレームにおいて、リード固定用封止樹脂に形成した貫通孔内にダイパッドの半導体チップ非搭載面が露出していることを特徴とするリードフレーム。
【請求項３】
請求項１に記載のリードフレームにおいて、リード固定用封止樹脂で前記タイバ内部の領域を樹脂封止することにより、半導体装置の半導体チップ非搭載面側のパッケージを形成したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項４】
半導体チップ非搭載面側で各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定しているリードフレームを用い、半導体チップをダイパッドに搭載し、ダイパッドに向かって延在する多数本のリードと前記半導体チップの電極とを電気的に接続したのち、タイバで囲まれた領域を封止樹脂にて被覆したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明はリードフレーム及びそのリードフレームを用いた半導体装置に関し、特にインナーリードの変形防止及び信頼性向上に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
半導体装置の一例を図６（ａ）から説明する。図において、２は図６（ｂ）に示す構造のリードフレームで、その内部に半導体チップ３が搭載されるダイパッド４を吊りリード５を介して配置すると共に、ダイパッド４に向かって多数本のリード６を延在させ、各リード６の中間部をタイバ７にて連結している。このリードフレームを用い、先ずダイパッド４に半導体チップ３を搭載し、半導体チップ上の電極（図示せず）とリード６の先端部とを金属ワイヤ８で接続し、タイバ７で囲まれる領域を封止樹脂９にて被覆したのち、封止樹脂９から露出したタイバ７や吊りリード５等の不要部分を切断除去して、個々の半導体装置１が得られる。
【０００２】
このような半導体装置は、作今の高密度化要求に伴い、それに使用されるリードフレームも多ピン化、狭ピッチ化が進んでおり、より細くかつ薄くなったリード先端部の変形とそれによるボンディング不良が問題となっている。
【０００３】
この問題に対し、図７（ａ）及び（ｂ）のように液状連結用樹脂１１によってリード６の中間部の上面及び側面を固定する方法（特許文献１参照）や、図８のようにリード６の先端部上面を固定用テープで固定する方法（特許文献２参照）が開示されている。
【０００４】
また、図９（ａ）及び（ｂ）のように、絶縁性テープ１３上に塗布された熱硬化性接着剤１４によってリード６の先端部下面と側面を固定する方法も開示されている（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２６６８４公報（第３頁、第１〜２図）
【特許文献２】
特許第３１１６９４０号公報（第２〜３頁、第３図）
【特許文献３】
特公平０７−９３４０６公報（第２〜３頁、第１（ｃ）図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のリードフレームには下記のような残された課題があった。すなわち、特許文献１〜３の方法は、液状樹脂、熱可塑又は熱硬化性接着剤を用いているため、硬化時に発生するアウトガスや遊離イオンのマイグレーションによりワイヤボンディングの信頼性を悪化させるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２及び３のようにポリイミド等のテープ基材を使用したものは、半導体チップ搭載時やワイヤボンディング時の熱履歴によってリード変形を起こしやすいという問題や、固定用テープと封止樹脂の線膨張率等の物性値の違いから、熱ストレスに弱いという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、リードの変形とそれに起因するボンディング不良が生ずることなく、ワイヤボンディングの信頼性を改善したリードフレームを提供することである。
【０００９】
また、本発明の課題は、リードの変形とそれに起因するボンディング不良が生ずることなく、ワイヤボンディングの信頼性や熱ストレス耐性を改善した半導体装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体チップ非搭載面側で各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定したリードフレーム及びそれを用いた半導体装置によると、各リードの変形とそれに起因するボンディング不良の発生が防止できると共に、アウトガスと遊離イオンの少ない封止樹脂をリード固定用封止樹脂として用いているため、ワイヤボンディングの信頼性が改善される。
【００１１】
本発明の請求項１記載のリードフレームは、半導体チップが搭載されるダイパッドを吊りリードを介して配置すると共に、ダイパッドに向かって多数本のリードを延在させ、各リードの中間部をタイバにて連結したリードフレームにおいて、リードフレームの半導体チップ非搭載面側で前記各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定している。
【００１２】
本発明の請求項４記載の半導体装置は、半導体チップ非搭載面側で各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定しているリードフレームを用い、半導体チップをダイパッドに搭載し、ダイパッドに向かって延在する多数本のリードと前記半導体チップの電極とを電気的に接続したのち、タイバで囲まれた領域を封止樹脂にて被覆している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照し、同一物には同一の符号を用いて説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）  本発明の第１の実施形態であるリードフレームは、図１及びそのＸ−Ｘ断面図である図２に示すように、半導体チップが搭載されるダイパッド４を吊りリード５を介して配置すると共に、ダイパッド４に向かって多数本のリード６を延在させ、各リード６の中間部をタイバ７にて連結したリードフレームにおいて、リードフレームの半導体チップ非搭載面側で前記各リード６をリード固定用封止樹脂９ａにより連結、固定している。図２の２点鎖線は、組立後の半導体装置のパッケージ外形を示す想像線である。
【００１５】
本発明の第１の実施形態である半導体装置は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、半導体チップ非搭載面側で各リード６をリード固定用封止樹脂９ａにより連結、固定しているリードフレーム２を用い、半導体チップ３をダイパッド４に搭載し、ダイパッド４に向かって延在する多数本のリード６と前記半導体チップ３の電極とを電気的に接続したのち、タイバ７で囲まれた領域を封止樹脂９にて被覆している。
【００１６】
リード固定用封止樹脂によるリードの連結、固定は、スタンピング又はエッチングによるリード形成の後、公知技術であるトランスファ封入によって行われる。
【００１７】
リード固定用封止樹脂は、通常半導体装置のパッケージとして用いられているアウトガスと遊離イオンの少ない封止樹脂９と同一材料を用いる。
【００１８】
また、リード固定用封止樹脂による固定部分は、固定強度が向上し封入金型の構造が簡単になるため、各リード下面及び各リード側面間とすることが望ましいが、各リード下面のみであっても良い。
【００１９】
本実施形態によれば、図２に示すように、リード固定用封止樹脂９ａによって各リード６が連結、固定されるため、各リードの変形とそれに起因するボンディング不良の発生が防止できると共に、アウトガスと遊離イオンの少ない封止樹脂をリード固定用封止樹脂として用いているため、ワイヤボンディングの信頼性が改善される。また、リード固定用封止樹脂９ａと半導体装置のパッケージの封止樹脂９が同一材料であり線膨張率等の物性値が同一であるため、固定用テープ等の異種材料を用いた場合に比較し、熱ストレスに強い構造が得られる。
【００２０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す本発明の半導体装置は、樹脂封止完了の状態までを説明しているが、その後必要に応じ、リードフレームの外装めっき、捺印、タイバや吊りリードの切断、リード曲げ加工等を行う。
【００２１】
（第２の実施形態）  本発明の第２の実施形態であるリードフレームは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、リード固定用封止樹脂９ａに形成した貫通孔１０内にダイパッド４の半導体チップ非搭載面が露出しているものである。すなわち、リード固定用封止樹脂を矩形枠状に形成し、その貫通孔内にダイパッドの裏面を露出させる。
【００２２】
本実施形態によれば、ダイパッド４に半導体チップを搭載する際に加熱が必要な場合に、リード固定用封止樹脂の貫通孔を介してダイパッドの裏面側から加熱が可能となるため、昇温時間が短縮され生産効率が向上する。
【００２３】
本発明の第２の実施形態であるリードフレーム及び半導体装置は、リード固定用封止樹脂の形状以外については、第１の実施形態と同様であり、効果についても同様の効果が得られる。
【００２４】
（第３の実施形態）  本発明の第３の実施形態であるリードフレームは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、リード固定用封止樹脂でタイバ内部の領域を樹脂封止することにより、半導体装置の半導体チップ非搭載面側のパッケージを形成したものである。すなわち、リード固定用封止樹脂を半導体装置のパッケージの一部として使用するものである。
【００２５】
本実施形態によれば、リード固定用封止樹脂とパッケージの封止樹脂との界面が存在しないため、耐湿性や温度サイクル等の半導体装置の信頼性が向上する。また、リード固定用封止樹脂の封入金型の構造が簡単になり、パッケージの封止樹脂の封入金型とも兼用できるため、製造費用が低減できる。
【００２６】
本発明の第３の実施形態であるリードフレーム及び半導体装置は、リード固定用封止樹脂の形状以外については、第１の実施形態と同様であり、効果についても同様の効果が得られる。
【００２７】
尚、本発明のリードフレーム及び半導体装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、リードフレームの半導体チップ非搭載面側で各リードをリード固定用封止樹脂により連結、固定したことを特徴とするリードフレーム及びそれを用いた半導体装置によれば、各リードの変形とそれに起因するボンディング不良の発生が防止できると共に、アウトガスと遊離イオンの少ない封止樹脂をリード固定用封止樹脂として用いているため、ワイヤボンディングの信頼性が改善されるという優れた産業上の効果を奏し得る。
【００２９】
また、リード固定用封止樹脂と半導体装置のパッケージの封止樹脂が同一材料であり線膨張率等の物性値が同一であるため、固定用テープ等の異種材料を用いた場合に比較し、熱ストレスに強い構造が得られるという優れた産業上の効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリードフレームの第１の実施形態を示す平面図。
【図２】図１Ｘ−Ｘ断面図。
【図３】（ａ）本発明による半導体装置の実施形態を示す平面図。
（ｂ）（ａ）の半導体装置の断面図
【図４】（ａ）本発明によるリードフレームの第２の実施形態を示す平面図。
（ｂ）（ａ）のリードフレームの断面図。
【図５】（ａ）本発明によるリードフレームの第３の実施形態を示す平面図。
（ｂ）（ａ）のリードフレームの断面図。
【図６】（ａ）従来の半導体装置を示す断面図。
（ｂ）従来のリードフレームを示す平面図。
【図７】（ａ）リード変形対策リードフレームの公知例を示す平面図。
（ｂ）（ａ）のリードフレームのリード部断面図。
【図８】（ａ）別のリード変形対策リードフレームの公知例を示す平面図。
【図９】（ａ）別のリード変形対策リードフレームの公知例を示す平面図。
（ｂ）（ａ）のリードフレームのリード部断面図。
【符号の説明】
１  半導体装置
２  リードフレーム
３  半導体チップ
４  ダイパッド
５  吊りリード
６  リード
７  タイバ
８  金属ワイヤ
９  封止樹脂
９ａ  リード固定用封止樹脂
１０  貫通孔
１１  液状連結用樹脂
１２  固定用テープ
１３  絶縁性テープ
１４  熱硬化性接着剤
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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