(57)【要約】【課題】ワイヤボンディング時におけるワイヤの実装強度を高めること。【解決手段】半導体チップ７の周囲に配置された複数のリード３を、環状に形成された絶縁層８を間にして、絶縁層８より上側に位置する上段リード４と下側に位置する下段リード５の２グループに分け、上段リード４と下段リード５を絶縁層８に接着して互いに連結し、その一部を絶縁層８を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互にパッケージ２の外に突出させ、半導体チップ７の各電極１４と上段リード４、下段リード５とを互いにワイヤ９で接続する。【選択図】　　　　図１
2004014545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子と複数の電極を含む半導体チップと、前記半導体チップをその底部側で支持するタブと、前記複数の電極に対応して前記半導体チップの周囲に配置された複数のリードとを備え、前記複数のリードは、前記半導体チップを収納するためのパッケージの領域の内外に亘って配置されているとともに、前記各リードを互いに絶縁するための絶縁層を間にして、前記絶縁層より下側に位置する下段リードと前記絶縁層より上側に位置する上段リードの２グループに分かれて配置され、前記下段リードと前記上段リードは、互いに前記絶縁層に接着されて連結されているとともに、その一部が前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に前記パッケージの領域の外に突出されてなる半導体装置。
【請求項２】
複数の半導体素子と複数の電極を含む半導体チップと、前記半導体チップをその底部側で支持するタブと、前記複数の電極に対応して前記半導体チップの周囲に配置された複数のリードと、前記各リードの半導体チップ側と前記各電極とを電気的に接続する複数の導電性部材とを備え、前記複数のリードは、前記半導体チップを収納するためのパッケージの領域の内外に亘って配置されているとともに、前記各リードを互いに絶縁するための絶縁層を間にして、前記絶縁層より下側に位置する下段リードと前記絶縁層より上側に位置する上段リードの２グループに分かれて配置され、前記下段リードと前記上段リードは、互いに前記絶縁層に接着されて連結されているとともに、その一部が前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に前記パッケージの領域の外に突出されてなる半導体装置。
【請求項３】
複数の半導体素子と複数の電極を含む半導体チップと、前記半導体チップをその底部側で支持するタブと、前記複数の電極に対応して前記半導体チップの周囲に配置された複数のリードと、前記各リードの半導体チップ側と前記各電極とを電気的に接続する複数の導電性部材と、前記半導体チップと前記複数の導電性部材を全て覆うとともに前記複数のリードの一部を覆うパッケージとを備え、前記複数のリードは、前記パッケージの内外に亘って配置されているとともに、前記パッケージに収納された絶縁層を間にして、前記絶縁層より下側に位置する下段リードと前記絶縁層より上側に位置する上段リードの２グループに分かれて配置され、前記下段リードと前記上段リードは、互いに前記絶縁層に接着されて連結されているとともに、その一部が前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に前記パッケージの外に突出されてなる半導体装置。
【請求項４】
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、前記タブの両側には前記タブを支持するタブ吊りリードが複数個接続されており、前記各タブ吊りリードは、電源のプラス端子またはマイナス端子として構成されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、前記下段リードは、その先端部が前記上段リードの先端部よりも前記半導体チップに近接して配置されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、前記下段リードと前記上段リードはそれぞれ前記パッケージまたは前記パッケージの領域から突出されてその途中で折り曲げられおり、前記下段リードと前記上段リードの前記パッケージから前記折り曲げられた部位までの突出長さ又は前記パッケージの領域から前記折り曲げられた部位までの突出長さは、前記上段リードの方が前記下段リードよりも長くなっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において、前記上段リードのうち前記半導体チップから最も離れた実装端部は、実装基板上に二列に分かれて千鳥足状に配列されたフットプリントのうち一方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて配置され、前記下段リードのうち前記半導体チップから最も離れた実装端部は、前記フットプリントのうち他方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて配置されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、前記絶縁層には、絶縁性の樹脂を充填するための多数の穴が形成されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
複数の電極を有する半導体チップを固定するためのタブと前記タブの周囲に前記タブと一定の間隔を保って配置された複数の下段リードが一体に形成された下段リードフレームの前記タブ上に半導体チップを固定する第１工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記下段リードに対応した電極と前記各下段リードとを導電性部材で電気的に接続する第２工程と、前記下段リードフレームのうち指定の領域に環状の絶縁層を配置する第３工程と、前記タブに対応した空間領域の周囲に前記複数の下段リードとは形状の異なる複数の上段リードが一体に形成された上段リードフレームを前記絶縁層を介して前記下段リードフレームの上に配置するとともに、前記各下段リードと前記各上段リードの一部がそれぞれ前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に配列されるように、前記上段リードフレームと前記下段リードフレームとを位置合わせして二段リードフレームを形成する第４工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記上段リードに対応した電極と前記各上段リードとを導電性部材で電気的に接続する第５工程と、前記半導体チップと前記複数の導電性部材を全て絶縁性の樹脂で覆うとともに前記複数の下段リードと上段リードの一部を絶縁性の樹脂で覆ってパッケージを形成する第６工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
複数の電極を有する半導体チップを固定するためのタブと前記タブの周囲に前記タブと一定の間隔を保って配置された複数の下段リードが一体に形成された下段リードフレームの前記タブ上に半導体チップを固定する第１工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記下段リードに対応した電極と前記各下段リードとを導電性部材で電気的に接続する第２工程と、前記下段リードフレームのうち指定の領域に環状の絶縁層を配置する第３工程と、前記タブに対応した空間領域の周囲に前記複数の下段リードとは形状の異なる複数の上段リードが一体に形成された上段リードフレームを前記絶縁層を介して前記下段リードフレームの上に配置するとともに、前記各下段リードと前記各上段リードの一部がそれぞれ前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に配列されるように、前記上段リードフレームと前記下段リードフレームとを位置合わせして二段リードフレームを形成する第４工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記上段リードに対応した電極と前記各上段リードとを導電性部材で電気的に接続する第５工程と、前記半導体チップと前記複数の導電性部材を全て絶縁性の樹脂で覆うとともに前記複数の下段リードと上段リードの一部を絶縁性の樹脂で覆ってパッケージを形成する第６工程と、前記二段リードフレームのうち前記パッケージから突出された上段リードと下段リードを残して不要部分を切断して除去する第７工程と、前記パッケージから突出された上段リードと下段リードをそれぞれ所定の形状に成形する第８工程とを含む半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に係り、特に、半導体集積回路の外部接続端子を構成するリードのピッチおよびリード幅を狭小化するに好適な半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路装置などの半導体装置は、集積回路を構成する複数の半導体素子と各半導体素子に接続された複数の電極を含む半導体チップと、半導体チップに電気的に接続された複数のリードと、半導体チップの周囲と各リードの一部を絶縁性の樹脂で覆うパッケージとを備えて構成されており、各リードがパッケージの底面あるいは側面から突出されて構成されている。この種の半導体装置においては、リードの配列によって、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ　Ｉｎｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）などに分類されている。
【０００３】
ＱＦＰによる半導体装置において複数のリードを限られた空間に突出するに際しては、例えば、特開平１１−２３３７０９号公報に記載されているように、隣合う２枚のリードをパッケージから千鳥足状に突出させるとともに、パッケージ内部においては、一部のリードを半導体チップ上方に配置するようにしたものが提案されている。すなわち、この半導体装置においては、小型化を図るために、パッケージ内部においてリードの先端側を、半導体チップに近づくにしたがって漸次細く形成し、限られた領域に多数のリードを配置する構成が採用されている。
【０００４】
ところで、リードフレームを打ち抜き加工してリードを形成するに際しては、例えば、リードピッチは板厚の８０％程度が量産における最小の加工寸法である。したがって、汎用的に用いられる板厚のリードフレーム素材を用いた場合、自ずとリードピッチの最小値が決定される。
【０００５】
一方、半導体装置の多機能、高集積化により、必要なリード数が増加している。このため、従来のＱＦＰによる半導体装置のように、リードが半導体チップに近づくにしたがって細くなる構成では、リード先端部の実装面積が縮小し、リードと半導体チップの電極とをワイヤで接続するときのワイヤボンディング時において、十分な接着強度を得ることができず、実装強度が不足することになる。
【０００６】
そこで、特開２００１−２４１３９号公報に記載されているように、２枚のリードフレームを絶縁層を挟んで１本のリードとして構成し、絶縁層より上側のリードを上段リードとし、下側のリードを下段リードとし、上段リード、下段リードおよび絶縁層を同一の寸法で構成するとともに２本のリードを一体化するようにしたものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、実装強度の不足を補うために、２枚のリードフレームを絶縁層を挟んで１本のリードとして構成することで半導体装置の小型化を図るとともに、パッケージ内におけるリードの先端部における面積を十分に取り、ワイヤボンディングにおける接着面積を十分に得ることができる。しかし、この実装構造では、パッケージ内における各リードは互いに独立して配置され、絶縁層を介して互いに接着されて連結されていないため、リード先端部と半導体ペレットの電極とをワイヤで接続するときのワイヤボンディング時に発生する振動の影響を受けやすく、ワイヤの実装強度を得るには十分ではない。
【０００８】
本発明の課題は、ワイヤボンディング時におけるワイヤの実装強度を高めることができる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、複数の半導体素子と複数の電極を含む半導体チップと、前記半導体チップをその底部側で支持するタブと、前記複数の電極に対応して前記半導体チップの周囲に配置された複数のリードとを備え、前記複数のリードは、前記半導体チップを収納するためのパッケージの領域の内外に亘って配置されているとともに、前記各リードを互いに絶縁するための絶縁層を間にして、前記絶縁層より下側に位置する下段リードと前記絶縁層より上側に位置する上段リードの２グループに分かれて配置され、前記下段リードと前記上段リードは、互いに前記絶縁層に接着されて連結されているとともに、その一部が前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に前記パッケージの領域の外に突出されてなる半導体装置を構成したものである。
【００１０】
前記半導体装置を構成するに際しては、前記各リードの半導体チップ側と前記各電極とを電気的に接続する複数の導電性部材とを備えたものとしたり、あるいは複数の導電性部材に加えて、前記半導体チップと前記複数の導電性部材を全て覆うとともに前記複数の一部を覆うパッケージとを備えたものとすることができる。そしてパッケージを備えたときには、前記複数のリードは、前記パッケージの内外に亘って配置されるとともに、前記パッケージに収納された絶縁層を間にして、前記絶縁層より下側に位置する下段リードと前記絶縁層より上側に位置する上段リードの２グループに分かれて配置され、前記下段リードと前記上段リードは、互いに前記絶縁層に接着されて連結されているとともに、その一部が前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に前記パッケージの外に突出されてなる構成とすることができる。
【００１１】
前記各半導体装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１２】
（１）前記タブの両側には前記タブを支持するタブ吊りリードが複数個接続されており、前記各タブ吊りリードは、電源のプラス端子またはマイナス端子として構成されてなる。
【００１３】
（２）前記下段リードは、その先端部が前記上段リードの先端部よりも前記半導体チップに近接して配置されてなる。
【００１４】
（３）前記下段リードと前記上段リードはそれぞれ前記パッケージまたは前記パッケージの領域から突出されてその途中で折り曲げられおり、前記下段リードと前記上段リードの前記パッケージから前記折り曲げられた部位までの突出長さ又は前記パッケージの領域から前記折り曲げられた部位までの突出長さは、前記上段リードの方が前記下段リードよりも長くなっている。
【００１５】
（４）前記上段リードのうち前記半導体チップから最も離れた実装端部は、実装基板上に二列に分かれて千鳥足状に配列されたフットプリントのうち一方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて配置され、前記下段リードのうち前記半導体チップから最も離れた実装端部は、前記フットプリントのうち他方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて配置されてなる。
【００１６】
（５）前記絶縁層には、絶縁性の樹脂を充填するための多数の穴が形成されてなる。
【００１７】
また、本発明は、複数の電極を有する半導体チップを固定するためのタブと前記タブの周囲に前記タブと一定の間隔を保って配置された複数の下段リードが一体に形成された下段リードフレームの前記タブ上に半導体チップを固定する第１工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記下段リードに対応した電極と前記各下段リードとを導電性部材で電気的に接続する第２工程と、前記下段リードフレームのうち指定の領域に環状の絶縁層を配置する第３工程と、前記タブに対応した空間領域の周囲に前記複数の下段リードとは形状の異なる複数の上段リードが一体に形成された上段リードフレームを前記絶縁層を介して前記下段リードフレームの上に配置するとともに、前記各下段リードと前記各上段リードの一部がそれぞれ前記絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に配列されるように、前記上段リードフレームと前記下段リードフレームとを位置合わせして二段リードフレームを形成する第４工程と、前記タブ上の半導体チップの複数の電極のうち前記上段リードに対応した電極と前記各上段リードとを導電性部材で電気的に接続する第５工程と、前記半導体チップと前記複数の導電性部材を全て絶縁性の樹脂で覆うとともに前記複数の下段リードと上段リードの一部を絶縁性の樹脂で覆ってパッケージを形成する第６工程とを含む半導体装置の製造方法を採用したものである。
【００１８】
前記半導体装置の製造方法を採用するに際しては、前記二段リードフレームのうち前記パッケージから突出された上段リードと下段リードを残して不要部分を切断して除去する第７工程と、前記パッケージから突出された上段リードと下段リードをそれぞれ所定の形状に成形する第８工程とを含む方法を採用することができる。
【００１９】
第８工程では、上段リードと下段リードはそれぞれその途中で折り曲げ加工され、各リードのパッケージから折り曲げられた部位までの突出長さは上段リードの方が下段リードよりも長く形成され、さらに各リードの先端側の実装端部のうち上段リードの実装端部は、実装基板上に２列に分かれて千鳥足状に配列されたフットプリントのうち一方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて形成され、下段リードの実装端部は他方の列のフットプリントの配列ピッチに合わせて形成される。
【００２０】
前記した手段によれば、下段リードと上段リードは互いに絶縁層に接着されて連結され、その一部が絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互にパッケージの外またはパッケージの領域の外に突出されているため、各リードと半導体チップの電極とを導電性部材、例えば、ワイヤを用いて接続するためのワイヤボンディングを行うときに振動が生じても、この振動による影響を抑制することができ、ワイヤボンディング時におけるワイヤの実装強度を十分高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す半導体装置の内部構成を示す平面図、図２は図１に示す半導体装置をパッケージで覆ったときの断面図である。図１および図２において、半導体装置１は、導電性の板材を打ち抜き加工して、ほぼ正方形形状に形成されたタブ６と、タブ６の四隅に接続されてタブ６と一体的に成形されたタブ吊りリード１３と、タブ６上に接合材によって固定されてタブ６によって支持され、半導体集積回路を構成する複数の半導体素子（図示省略）と外部接続端子となる複数の電極１４を含む半導体チップ７と、複数の電極１４に対応して、半導体チップ７の周囲に一定の間隔を保って配置された複数のリード３と、環状に形成されてその表面が粘着性を有する絶縁性の樹脂テープを用いて形成された絶縁層８と、各電極１４と各リード３とを互いに電気的に接続するための導電性部材としてのワイヤ９と、半導体チップ７とワイヤ９を全て覆うとともに複数のリード３の一部を覆う絶縁性のパッケージ２を備えて構成されている。
【００２２】
パッケージ２は、例えば、ＱＦＰとして構成されており、パッケージ２の側面から複数のリード３が交互に突出されて配列されている。複数のリード３は、タブ６と同様に、導電性の板材を打ち抜き加工して形成され、絶縁層８を間にして上下に分かれ配置されている。すなわち、複数のリード３は、絶縁層８より下側に位置する下段リード５と、絶縁層８より上側に位置する上段リード４の２グループに分かれて配置されている。
【００２３】
上段リード４と下段リード５は、パッケージ２の内部において、互いに絶縁層８に接着されて連結されているとともに、その一部が絶縁層８を介して上下で交差して配置されている。そして下段リード５はその先端部（半導体チップ７側）が上段リード４の先端部よりも半導体チップ７に近接して、半導体チップ７およびタブ６と一定の間隔を保って配置されている。すなわち、上段リード４のインナーリード４ｄは下段リード５のインナーリード５ｄよりも短くなっており、インナーリード４ｄと５ｄの長さを変える構造により、半導体チップ７の周縁に位置するインナーリード４ｄ、５ｄのリード幅を大きくとり、ワイヤボンディング時における接着強度を十分に保つ面積とすることができ、実装強度を高めることができる。
【００２４】
一方、上段リード４と下段リード５は、パッケージ２の外部において、リード配列方向に沿って交互にパッケージ２の外またはパッケージ２の領域の外に突出されており、上段リード４と下段リード５の突出長さは、上段リード４の方が長く、下段リード５の方が短い構造になっている。ここで、各リードの突出長さは、各リードがパッケージ２の端部から水平方向に直線的に延在する端（突出端）までの長さである。この場合、上段リード４の突出長さはｈとなっており、下段リード５の突出長さｇよりも長くなっている。このように、複数のリード３を上下２段のリードに分けるに際して、異なるリードフレームを打ち抜き加工して上段リード４と下段リード５をそれぞれ別々に形成するようにしているため、上段リード４と下段リード５とのリードピッチを、リードフレームの打ち抜き加工の限界値以上に狭小化することができ、実装密度の向上を図ることができる。
【００２５】
また、タブ吊りリード１３は、下段リード５と同一のリードフレームを打ち抜き加工して形成されており、各タブ吊りリード１３はタブ６を通して電気的に接続されるため、各タブ吊りリード１３は、電源のプラス端子（電源ピン）またはマイナス端子（ＧＮＤピン）として構成されている。すなわち、半導体装置１に含まれるタブ吊りリード１３は全てＧＮＤピンあるいは電源ピンとして使用することができる。また各タブ吊りリード１３の両隣には上段リード４が配置されているため、パッケージ２の四隅におけるタブ吊りリードによる遊び（無駄なスペース）をなくし、実装密度の向上とパッケージ２の小型化を実現することができる。
【００２６】
また、上段リード４と下段リード５は、その途中の成形リード部４ａ、５ａで折り曲げ加工され、その先端側に実装端部４ｂ、５ｂが形成され、上段リード４と下段リード５は折り曲げられた部位を境にしてアウターリード４ｃ、５ｃとインナーリード４ｄ、５ｄに分けられている。
【００２７】
上段リード４の実装端部４ｂと下段リード５の実装端部５ｂはそれぞれ千鳥足状に配列され、実装基板１１上に２列に分かれて千鳥足状に配列されたフットプリント１２のうち一方の列のフットプリントに接続されるようになっている。２列のフットプリント１２はパッケージ２の両側に配置されており、図３（ａ）に示すように、一方の列のフットプリント１２はピッチａで配列され、他方の列のフットプリント１２はピッチｂ＝ａ／２で配列され、各列のフットプリント１２は千鳥足状に配列されている。この場合、ピッチａを０．６０ｍｍにすると、ピッチｂは０．３０ｍｍになる。
【００２８】
また、フットプリント１２の長さは、上段リード４と下段リード５の成形リード部４ａ、５ａが共にガルウイングであるときには、両者の長さｅ、ｄは同じ長さになり、例えば、１．００ｍｍとなる。このときのフットプリント１２の幅ｃは０．３０ｍｍになっている。また一方の列のフットプリントと他方の列のフットプリントとの間の距離ｆは０．３０ｍｍになっている。さらに上段リード４の突出長さｈは０．５０ｍｍ、下段リード５の突出長さｇは０．２０ｍｍである。
【００２９】
このように、各フットプリント１２からの距離を最小０．３０ｍｍとすることで、各リードをフットプリント１２にハンダ付けするときに、ハンダブリッジが発生するのを防止することができる。
【００３０】
また、図３（ａ）に示すフットプリントを用いると、図３（ｂ）に示す従来のＱＦＰ構造のフットプリントを用いたときに比べて、約１．５倍の実装密度を得ることができる。
【００３１】
ここで、図４（ａ）に示すように、実装に係る半導体装置１のリード３の寸法の一例について説明する。
【００３２】
リード３は、半導体装置１のパッケージ２の側面から上下に分かれて交互に突出されて配置され、上段リード４と下段リード５はそれぞれ同じリードに対してはピッチｐで配列され、異なるリードに対してはピッチｕ＝ｐ／２で配列され、千鳥足状に並んでいる。したがって、上段リード４と下段リード５とのリードピッチｕの寸法は上段リード４同士あるいは下段リード５同士のピッチｐの半分になる。ｐを０．６０ｍｍにすると、ｕは０．３０ｍｍになる。また各リードの幅はｑ＝０．３０ｍｍになっている。
【００３３】
また、リード３の幅を一定として、インナーリード４ｄ、５ｄを配置すると、半導体チップ７の周縁におけるインナーリード４ｄ、５ｄのリード幅ｑは、ｑ＝０．３０ｍｍとなる。このとき下段リード５のインナーリード５ｄの間隔ｖは金型の加工寸法の限界に依存するので、０．１５ｍｍとする。また下段リード５のインナーリード５ｄのピッチはｔ＝０．４５ｍｍとなる。
【００３４】
一方、リードピッチｐ、リード幅ｑは、図４（ｂ）に示すように、従来のＱＦＰ構造のリード形状を用いるとともに、リードを同一本数取り、同一の実装密度を得ようとすると、半導体チップ７周縁におけるインナーリードのピッチｒは本実施形態におけるリードピッチｐの半分となり、０．２２５ｍｍとなる。またインナーリードの間隔を同一のｖ＝０．１５ｍｍすると、インナーリードの幅ｓは０．０７５ｍｍとなる。すなわち、実装構造におけるインナーリードの幅ｓに対して、本実施形態におけるリード幅ｑは４倍になることから、従来技術のＱＦＰ構造のインナーリード形状を用いた場合に対して、ワイヤ９の実装強度の信頼性を高めることができる。
【００３５】
次に、絶縁層８の具体的構成を図５にしたがって説明する。絶縁層８は、その外形がパッケージ２の平面とほぼ同一の形状で形成されており、中央部にはインナーリード４ｄの先端側を順次結んで形成された領域とほぼ等しい正方形形状の空間領域２３が形成されている。すなわち絶縁層８は環状に形成されており、この絶縁層８には上段リード４のインナーリード４ｄと下段リード５のインナーリード５ｄとを完全に絶縁するための絶縁部２２と、絶縁性の樹脂を充填するときの通路となる空洞部（穴）２０が多数形成されている。このため、本実施形態における絶縁層８は、パッケージ２を形成する際に、絶縁性の樹脂が空洞部２０を通路として充填されるため、パッケージ２の形成を容易に行うことができる。
【００３６】
次に、絶縁層８の他の実施形態を図６にしたがって説明する。本実施形態における絶縁層８は、絶縁部２２で構成され、内側に空間領域２３が形成されているが、絶縁部２２の周りには、空洞部２０が存在しない構成となっている。
【００３７】
本実施形態における絶縁層８を用いた場合には、インナーリード４ｄ、５ｄの先端部とワイヤ９とを接続する際に発生する振動の影響を前記実施形態のものよりも受けにくく、ワイヤ９実装時における信頼性を高めることができる。
【００３８】
次に、絶縁層８の他の実施形態を図７にしたがって説明する。本実施形態における絶縁層８は、環状の絶縁部２２を備え、内側に空間領域２３が形成され、絶縁部２２に空洞部２１が形成されている。本実施形態における絶縁部２２は上段リード４と下段リード５とが上下で重なるときに、上段リード４を投影したときの形状と同じ形状の絶縁部２２ａを複数個備え、各絶縁部２２ａが一対の連結部２２ｂを介して互いに連結され、絶縁部２２ａと絶縁部２２ａとの間には空洞部２１が形成されている。
【００３９】
本実施形態における絶縁層８は、空洞部２１を大きくすることができるので、前記各実施形態のものよりも、パッケージ２を形成する際に、空洞部２１を介して絶縁性の樹脂が流れ易くなり、絶縁性の樹脂をパッケージ２内部に充填しやすくなる。
【００４０】
次に、本発明に係る半導体装置の製造方法を図８のフローチャートと図９、図１０の構成図および図１１の工程説明図にしたがって説明する。
【００４１】
まず、半導体装置１を製造するに際しては、図９に示す下段リードフレーム３０と図１０に示す上段リードフレーム４０を用意する（ステップ１０１）。
【００４２】
下段リードフレーム３０と上段リードフレーム４０は、厚さ０．１５〜０．１ｍｍ程度の板材、例えば、鉄−ニッケル合金板あるいは銅合金板をプレスによって指定のパターンに打ち抜いた形状になっている。下段リードフレーム３０と上段リードフレーム４０のリードフレーム枠３１、４１の外形寸法は同一になっており、各リードフレームを互いに重ねて２段リードフレームにした場合に取り扱いに支障をきたさない形状になっている。
【００４３】
リードフレーム枠３１、４１は、図９および図１０に示すように、互いに平行に延在する一対の外枠（横枠）３２、４２と、外枠３２、４２と互いに直交する方向に延在し、各外枠３２、４２に連結された一対の内枠（縦枠）３３、４３とによって形成される枠構造となっている。
【００４４】
下段リードフレーム３０の中央には矩形状のタブ６が配置されており、タブ６の四隅はタブ吊りリード１３を介して外枠３２または内枠３３に接続されている。なお、上段リードフレーム４０の中央にはタブは設けられず、空間領域４４になっている。
【００４５】
一方、内枠３３、４３および外枠３２、４２の内側には、内枠３３、４３および外枠３２、４２から枠中央に向かって複数のリード３が配置されている。下段リードフレーム３０のリード３は、各リードフレームが２段リードフレームになったときに下段になることから下段リード５と呼ばれる。また上段リードフレーム４０のリードは各リードフレームが２段リードフレームになった状態で上段になることから、上段リード４と呼ばれる。リード３のうち下段リード５はタブ６の周縁に近接して配置されており、上段リード４は下段リード５よりも短く形成され、リードフレーム３０とリードフレーム４０とが互いに重ねられたときに、上段リード４と下段リード５の一部が上下で重なるように、各リードの形状が設定されている。
【００４６】
また、各リード３はダム３５、４５によって互いに連結されており、各ダム３５、４５はトランスファモールドによってパッケージ２を形成する際に、溶けた樹脂がパッケージ２から流出するのを防止するためのダムとして使用されるようになっている。
【００４７】
また、外枠３２、４２には下段リードフレーム３０と上段リードフレーム４０の搬送や位置決めに使用する複数種類のパターンのガイド孔３６、４６が形成されている。なお、下段リードフレーム３０と上段リードフレーム４０は、説明の便宜上リード３の数を実際のものよりも少なくしてある。
【００４８】
次に、図１１（ａ）に示すように、下段リードフレーム３０のタブ６上にダイボンディング方法で半導体チップ７を固定する（ステップ１０２）。
【００４９】
次に、ステップ１０３に移り、図１１（ｂ）に示すように、下段リードフレーム３０の各インナーリード５ｄの先端部分と、半導体チップ７の電極１４のうち指定の電極１４とを導電性のワイヤ９で接続するためのワイヤボンディングを行う。このときタブ吊りリード１３と指定の電極１４とを導電性のワイヤ９で接続するためのワイヤボンディングも同時に行う。
【００５０】
次に、ステップ１２０に移り、図１１（ｃ）に示すように、下段リードフレーム３０の指定の領域に絶縁層８を重ね、下段リードフレーム３０のインナーリード５ｄの一部を残して絶縁層８を接着し、ガイド孔３６、４６に合わせて上段リードフレーム４０を絶縁層８上に重ねて、両リードフレームを絶縁層８を介して互いに連結する。この場合、図１１（ｄ）に示すように、上段リード４と下段リード５の一部がそれぞれ絶縁層８を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互に配列されるように、上段リードフレーム４０と下段リードフレーム３０を位置合わせして２段リードフレームを形成する。これにより上段リード４と下段リード５はインナーリード４ｄ、５ｄの部分で互いに接着されて連結されることになる。
【００５１】
このあとは、ステップ１０５に移り、図１１（ｅ）に示すように、上段リードフレーム４０の上段リード４のうちインナーリード４ｄの先端部分と、タブ６上に固定された半導体チップ７の電極１４のうち残りの電極１４を導電性のワイヤ９で接続する。この際、上段リード４と下段リード５は絶縁層８に接着されて互いに連結されているため、ワイヤボンディング時に振動が発生しても、ワイヤ９の実装強度を十分高めることができる。
【００５２】
次に、ステップ１０６に移り、図１１（ｆ）に示すように、２段リードフレームを型締めし、それによって形成されたモールド空間内に、モールド型のゲートから溶けた絶縁性のレジンを圧入してトランスファモールドを行い、タブ６、半導体チップ７、ワイヤ９、絶縁層８を全て覆うとともに、上段リード４と下段リード５の一部、すなわちインナーリード４ｄ、５ｄを覆ってパッケージ２を形成する。
【００５３】
次に、ステップ１０７に移り、２段リードフレームをモールド金型から取外し、切断型（図示省略）を用いて２段リードフレームのダム３５、４５を切断して除去する。すなわち、下段リードフレーム３０、上段リードフレーム４０から上段リード４と下段リード５を残して不要な部分を切断して除去するために、リード３とリード３とを互いに接続するためのダム３５、４５を切断して除去する。
【００５４】
次に、ステップ１０８に移り、電解メッキ装置（図示省略）により、２段リードフレームのパッケージ２から突出されたリード部分にハンダメッキを施す。
【００５５】
次に、ステップ１０９に移り、リード成形型（図示省略）を用いてリード成形を行う。例えば、図１１（ｇ）に示されるように、上段リード４と下段リード５をその途中で下側に折り曲げ加工するために、下段リード５の途中を折り曲げ加工したあと、上段リード４の途中を折り曲げ加工する。この場合、各上段リード４と下段リード５の先端側にはフットプリント１２に対応した実装端部４ｂ、５ｂ、を成形する。なお、リード成形は２段リードフレームの千鳥足状配列のリード３に対応させた金型で一度に成形することもできる。
【００５６】
このように、本実施形態においては、上段リード４と下段リード５を絶縁層に接着させて互いに連結するようにしたため、インナーリード先端部分においてワイヤボンディングを行う際、振動が生じてもワイヤ９の実装強度を十分に高めることができる。
【００５７】
また、上段リード４と下段リード５のリード幅は一定に形成されているため、寄生インダクタンスを低減することができる。
【００５８】
前記実施形態においては、パッケージ２としてＱＦＰを用いたものについて述べたが、パッケージ２としては、ＳＯＰやＤＩＰを用いたものにも本発明を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下段リードと上段リードは互いに絶縁層に接着されて連結され、その一部が絶縁層を介して上下で交差した状態でリード配列方向に沿って交互にパッケージの外またはパッケージの領域の外に突出されているため、各リードと半導体チップの電極とを導電性部材を用いて接続するためのワイヤボンディングを行うときに振動が生じても、この振動による影響を抑制することができ、ワイヤボンディング時におけるワイヤの実装強度を十分に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す半導体装置の内部構成を示す平面図である。
【図２】半導体装置にパッケージが形成されたときの図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る半導体装置のフットプリントの構成図で、（ｂ）は従来のＱＦＰ構造のフットプリントの構成図である。
【図４】（ａ）は本発明に係るリードの形状を説明するための図、（ｂ）は従来のＱＦＰ構造のリードの形状を説明するための図である。
【図５】絶縁層の具体的構成を説明するための図であって、（ａ）は半導体装置の内部構成を説明するための平面図、（ｂ）は絶縁層の平面図である。
【図６】絶縁層の他の実施形態を説明するための図であって、（ａ）は半導体装置の内部構成を説明するための図、（ｂ）は絶縁層の平面図である。
【図７】絶縁層の他の実施形態を説明するための図であって、（ａ）は半導体装置の内部構成を示す平面図、（ｂ）は絶縁層の平面図である。
【図８】本発明に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】下段リードフレームの構成図である。
【図１０】上段リードフレームの構成図である。
【図１１】本発明に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程説明図である。
【符号の説明】
１　半導体装置
２　パッケージ
３　リード
４　上段リード
５　下段リード
６　タブ
７　半導体チップ
８　絶縁層
９　ワイヤ
３０　下段リードフレーム
４０　上段リードフレーム
【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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【図１０】
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【図１１】
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