(57)【要約】【課題】  半導体チップの信号、電源、及び接地等の端子の位置及び数を変更することができる汎用性の高い半導体装置を提供する。【解決手段】  樹脂封止型半導体装置用のリードフレーム１は、長手方向に沿う上下両端部にサイドフレーム４を有し、この両サイドフレーム４には、それぞれ複数のインナーリード２及びアウターリード５が形成されている。インナーリード２は、ベッド３の上端及び下端に沿って複数等間隔に並設されている。そして、ベッド３は、サポートバー１１によりリードフレーム１の枠部に保持されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を有する半導体チップと、
前記半導体チップをマウントするためのベッドと、
前記半導体チップの一辺にほぼ平行にそれぞれ並設された複数のインナーリードと、
前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングワイヤと、
を具備したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記複数のインナーリードは、等間隔に、且つ平行に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のインナーリードの前記チップの一辺に平行な方向の幅は、前記半導体チップの一辺から離間するに従い狭く、且つ前記半導体チップ表面から前記インナーリードに向かう方向の高さは、半導体チップの一辺から離間するに従い高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
中央部の上下方向に配置・形成された複数の端子を有する半導体チップと、
前記半導体チップ上に配置された絶縁材と、
前記複数の端子に沿って前記半導体チップ上部に前記絶縁材を介して並設された複数のインナーリードと、
前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングワイヤと、
を具備したことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記複数のインナーリードは、等間隔に、且つ平行に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールド樹脂等により封止された樹脂封止型半導体装置、及び金属キャップ、セラミック等により封止された気密封止型半導体装置のインナーリード形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細化及び高集積化とともに半導体装置は、工業用機器、民生用機器を含む幅広い分野の機器に使用されている。このため、小型化、薄型化、低価格化及び多ピン化等のそれぞれの機器に使用し易い形状のパッケージを備えた半導体装置が製品化されている。
【０００３】
これらの半導体装置に用いられるフレームは、製品用途別に専用化され、多種多用のものが設けられている。そして、製品の仕様変更や再設計が生じた場合には、フレームを変更せずに半導体チップの端子位置を移動させたり。或いは、フレームと半導体チップを変更せずにボンディングワイヤのクロスボンディングを行ったりしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上述した半導体装置においては、アウターリード部の信号配列を変更するのに、フレームのデザインをかえずに半導体チップの端子の位置をかえる場合には、製品の開発期間や費用がかかるという問題点がある。
【０００５】
また、アウターリード部の信号配列を変更するのに、クロスボンディングを行う場合には、ボンディングワイヤ長が長くなるのでワイヤが互いに接触したり、半導体チップに接触するという問題点がある。
【特許文献１】特開２０００−７７５９５号公報（頁７、図８及び９、頁８、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、樹脂封止型半導体装置及び気密封止型半導体装置のインナーリード形状を半導体チップの端子に沿って並設することにより、半導体チップの信号、電源、及び接地等の端子の位置及び数を変更することができる汎用性の高い半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体装置は、複数の端子を有する半導体チップと、前記半導体チップをマウントするためのベッドと、前記半導体チップの一辺にほぼ平行にそれぞれ並設された複数のインナーリードと、前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備したことを特徴とする。
【０００８】
更に、上記目的を達成するために、本発明の他態様の半導体装置は、中央部の上下方向に配置・形成された複数の端子を有する半導体チップと、前記半導体チップ上に配置された絶縁材と、前記複数の端子に沿って前記半導体チップ上部に前記絶縁材を介して並設された複数のインナーリードと、前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、樹脂封止型半導体装置及び気密封止型半導体装置のインナーリード形状を半導体チップの端子に沿って並設することにより、半導体チップの信号、電源、及び接地等の端子の位置及び数を変更することができる汎用性の高い半導体装置を提供するができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、本発明の実施例１に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図１は、樹脂封止型半導体装置のリードフレームを示す平面図、図２はリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図である。
【００１２】
図１に示すように、リードフレーム１は、長手方向に沿う上下両端部にサイドフレーム４を有し、この両サイドフレーム４には、それぞれ複数のインナーリード２及びアウターリード５が形成されている。インナーリード２は、ベッド３の上端及び下端に沿って複数等間隔に並設され、その先端には、ボンディングワイヤとの接合を良好にし電気的な接続状態を向上させるために、例えば、銀（Ａｇ）メッキ等が施されている。
【００１３】
そして、ベッド３は、サポートバー１１によりリードフレーム１の枠部に保持されている。ここで、図示していないが、リードフレーム１は銅（Ｃｕ）からなり、作業性及び量産性を向上させるために多連で、且つ多数個配置された構造になっている。なお、リードフレームを４２アロイ等に代えてもよい。
【００１４】
図２に示すように、半導体チップ６は、ベッド３上のマウント領域に半田を形成した後に、ベッド３上のマウント領域に載置して固着されている。なお、半田としては、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、及びＳｎ−Ｐｂ系の共晶半田のいずれかを用いる。また、半田の代わりに、半田バンプ、Ａｕバンプ、或いはＢａＮｉ／ＡｕＧｅ、Ｔｉ／Ａｕ等の金属、又は導電性接着剤を用いてもよい。
【００１５】
そして、半導体チップ３の上端及び下端に設けられた端子７と、端子７に沿って並設されたインナーリード２とは、例えば、金（Ａｕ）等からなるボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。ここで、図示していないが、樹脂封止型半導体装置は、モールド金型を用いてモールド樹脂でモールドし、打ち抜き金型を用いてアウターリード５をフレーム１から切断分離することにより、製造され、利用することができる。
【００１６】
上述したように、本実施例の半導体装置では、半導体チップ６上に設けられた複数の端子７に沿って、インナーリード２が複数等間隔に並設されている。このため、製品の仕様変更や再設計による半導体チップの端子７の位置変更に対して、インナーリード２及びアウターリード３の位置・形状を変更することなく、端子７とインナーリード２とをボンディングワイヤ８にて電気的に接続することができる。しかも、インナーリード２のボンディング個所は端子７に沿って並設された部分であればどこでもよいのでワイヤボンディングの自由度が向上する。
【００１７】
更に、ピン数や半導体チップレイアウトが類似な製品にも適用できるので汎用性を高めることができる。このため、フレームの設計或いは製品のリファイン回数を削減することができるので製品の開発期間の短縮やコストの低減ができる。
【００１８】
なお、本実施例では、インナーリード２と端子７を最短距離でワイヤボンディングしているが、インナーリードと高周波出力端子を、例えば数ｍｍ以上離間させてワイヤボンディングすることができるので出力部のインダクタンス調整用としても利用することができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の実施例２に係る半導体装置について図面を参照して説明する。図３は、樹脂封止型半導体装置のリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図である。
【００２０】
本実施例では、実施例１とは、接地、電源、及び出力の端子を複数設け、一つのインナーリードにマルチボンディングした点で異なり、それ以外の構成は同一であり、以下異なる点のみ説明する。
【００２１】
すなわち、図３に示すように、リードフレーム１には、接地端子ＧＮＤＰＡＤ１〜ＧＮＤＰＡＤ４、端子ＰＡＤ１〜ＰＡＤ１３、電源端子ＶＤＤＰＡＤ１〜ＶＤＤＰＡＤ３、及び出力端子ＶＯＵＴＰＡＤ１〜ＶＯＵＴＰＡＤ３を有する半導体チップ６ａがベッド３上のマウント領域に載置し固着されている。
【００２２】
接地端子ＧＮＤＰＡＤ１〜ＧＮＤＰＡＤ４とインナーリード２９、電源端子ＶＤＤＰＡＤ１〜ＶＤＤＰＡＤ３とインナーリード２４、及び出力端子ＶＯＵＴＰＡＤ１〜ＶＯＵＴＰＡＤ３とインナーリード２８は、ボンディングワイヤ８にてそれぞれ電気的に接続されている。そして、端子ＰＡＤ１〜ＰＡＤ１３とインナーリード２４，２８、２９を除くインナーリードは、それぞれ１本のボンディングワイヤにて電気的に接続されている。
【００２３】
上述したように、本実施例の半導体装置では、実施例１の効果の他に、接地端子がマルチボンディングされているので半導体チップ６ａの接地電位の浮きを低減でき、電源端子がマルチボンディングされているので半導体チップ６ａへの電力供給が十分とれる。また、出力端子がマルチボンディングされているので半導体チップ６ａから出力される電圧及び電流の低下を抑制でき、出力電力を十分とれることができる。
【００２４】
更に、端子の数よりもインナーリードの本数を削減できるのでリードフレームのコストを低減できる。
【実施例３】
【００２５】
次に、本発明の実施例３に係る半導体装置について図面を参照して説明する。図４は、樹脂封止型半導体装置のリードフレームを示す平面図、図５はリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２６】
本実施例では、実施例１とは、インナーリードの間隔及び高さを変更した点で異なり、それ以外の構成は同一であり、以下異なる点のみ説明する。
【００２７】
すなわち、図４に示すように、リードフレーム１ａには、ベッド３の上端及び下端に沿って、外側になるにつれて間隔が徐々に狭く、且つベッド３よりも徐々に高くなるようにインナーリード２が複数並設されている。
【００２８】
そして、図５に示すように、半導体チップ６は、図２と同様にマウントボンディングされている。ここで、端子７と、端子７に沿って並設されたインナーリード２とは、それぞれ１本づつボンディングワイヤ８で電気的に接続されている。
【００２９】
そして、図６に示すように、インナーリード２は、ベッド３よりも高く、且つ遠方になるにつれて間隔が狭く設けられているので、ボンディングワイヤ８は低ループ構造になっている。
【００３０】
上述したように、本実施例に半導体装置では、実施例１の効果の他に、端子７に沿ってインナーリード２を遠方になるにつれて間隔を狭く、且つベッド３よりも高くなるように並設されているので、インナーリード２とベッド３が水平に設けられた実施例１よりもワイヤ流れを低減できる。
【実施例４】
【００３１】
次に、本発明の実施例４に係る半導体装置について図面を参照して説明する。図７は、ＬＯＣ（Lead  on  chip）構造の樹脂封止型半導体装置用のリードフレームを示す平面図、図８はリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図である。
【００３２】
図７に示すように、リードフレーム１ｂは、長手方向に沿う上下両縁部にサイドフレーム４を有し、この両サイドフレーム４には、それぞれ複数のインナーリード２及びアウターリードが形成されている。インナーリード２は、サイドフレーム４と直列に等間隔に設けられたアウターリード５と接し、アウターリード５と平行して等間隔に、複数設けられている。その先端には、ボンディングワイヤとの接合を良好にし電気的な接続状態を向上させるために、例えば、銀（Ａｇ）メッキが施されている。
【００３３】
図８に示すように、ＳＲＡＭからなる半導体チップ６ｂの主面上には、絶縁フィルム１０を介してリードフレーム１ｂのインナーリード２が接合されている。絶縁フィルム１０は、例えば、ポリイミド樹脂をベースにしている。その上下面には、図示していないが、接着剤が設けられている。そして、半導体チップ６ｂの中央部上下方向２列に設けられた端子７とインナーリード２とは、例えば、金（Ａｕ）等からなるボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。ここで、図示していないが、ＬＯＣ樹脂封止型半導体装置は、モールド金型を用いてモールド樹脂でモールドし、打ち抜き金型を用いてアウターリード５をフレーム１から切断分離することにより、製造され、利用することができる。
【００３４】
上述したように、本実施例の半導体装置では、半導体チップ６ｂの中央部上下方向２列に設けられた端子７に沿ってインナーリード２が複数等間隔に並設されているので、実施例１と同様な効果がえられる。
【実施例５】
【００３５】
次に、本発明の実施例５に係る半導体装置について図面を参照して説明する。図９は、セラミックパッケージを示す平面図、図１０はセラミックパッケージに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図である。
【００３６】
図９に示すように、セラミックパッケージ２０は、四方向フラットで入力端子として機能する複数のアウターリード５を有する２４ピンパッケージである。パッケージのベースとなるセラミック基板２１は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から形成されている。なお、アルミナの代わりに窒化アルミ（ＡｌＮ）、ガラス・セラミック系絶縁体層を用いてもよい。
【００３７】
セラミック基板２１上には、例えば、ＣｕＷからなる凹型の金属プレート部２２が設けられ、金属プレート部２２のベッド３を除く領域上には、例えば、アルミナからなるセラミック部２３が設けられている。そして、アウターリード５は、金属プレート部とは、例えば、アルミナからなるセラミック部２４で絶縁分離され、セラミック基盤２１及びセラミック部２上に四方向複数載置されている。インナーリード２は、アウターリード５と接続し、セラミック部２３上にベッド３に沿って四方向複数等間隔に並設されている。
【００３８】
ここで、インナーリード２は、高周波信号を伝送する場合にはマイクロストリップ線路として機能する。なお、マイクロストリップ線路の代わりに、インナーリード２間及びインナーリードの両端に接地導体を設け、コプレーナ伝送線路にして高周波信号を伝送させてもよい。
【００３９】
図１０に示すように、高周波特性のすぐれた半導体チップ６ｃは、ベッド３上のマウント領域に半田を形成した後に、ベッド３のマウント領域に載置し固定されている。そして、半導体チップ６ｃの四方向の端部に設けられた端子７と、端子７に沿って並設されたインナーリード２とは、ボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。
【００４０】
ここで、図示していないが、気密封止型半導体装置は、セラミックキャップ或いは金属キャップで気密封止されることにより製造され、利用することができる。
【００４１】
上述したように、本実施例の半導体装置では、半導体チップ６ｃの四方向の端部に設けられた端子７に沿ってインナーリード２が複数等間隔に並設されているので、実施例１と同様な効果がえられる。
【００４２】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々、変更してもよい。
【００４３】
例えば、実施例１乃至４では、二方向にインナーリードが設けられたリードフレームについて説明したが、一方向或いは四方向にインナーリードが設けられた樹脂封止型半導体装置のリードフレームにも適用できる。また、実施例５では、四方向にインナーリードが設けられたセラミックパッケージについて説明したが、一方向或いは二方向インナーリードが設けられたセラミックパッケージにも適用できる。更に、セラミック基板上にリードフレームが設けられ、セラミック或いは金属キャップで気密封止された気密封止型半導体装置にも適用できる。
【００４４】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。  
（付記１）  複数の端子を有する半導体チップと、前記半導体チップをマウントするためのベッドと、前記半導体チップの一辺にほぼ平行にそれぞれ並設された複数のインナーリードと、前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングワイヤとを備え、前記複数の端子のうち、少なくとも２つ以上の端子と前記インナーリードの一つがボンディングワイヤで電気的に接続されている半導体装置。
【００４５】
（付記２）  複数の端子を有する半導体チップと、前記半導体チップをマウントするためのセラミック基板上に設けられたベッドと、前記複数の端子に沿って並設された複数のインナーリードと、前記端子と前記インナーリードを電気的に接続するボンディングとを備えた半導体装置。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係るリードフレームを示す平面図。
【図２】本発明の実施例１に係るリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図。
【図３】本発明の実施例２に係るリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図。
【図４】本発明の実施例３に係るリードフレームを示す平面図。
【図５】本発明の実施例３に係るリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図７】本発明の実施例４に係るリードフレームを示す平面図。
【図８】本発明の実施例４に係るリードフレームに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図。
【図９】本発明の実施例５に係るセラミックパッケージを示す平面図。
【図１０】本発明の実施例５に係るセラミックパッケージに半導体チップをマウントし、ワイヤボンディングした状態を示す平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１、１ａ、１ｂ  リードフレーム
２、２１〜２１６  インナーリード
３  ベッド
４  サイドフレーム
５  アウターリード
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  半導体チップ
７、ＰＡＤ１〜ＰＡＤ３  端子
８  ボンディングワイヤ
１０  絶縁フィルム
１１  サポートバー
２０  セラミックパッケージ
２１  セラミック基板
２２  金属プレート部
２３、２４  セラミック部
ＧＮＤＰＡＤ１〜ＧＮＤＰＡＤ４  接地端子
ＶＤＤＰＡＤ１〜ＶＤＤＰＡＤ３  電源端子
ＶＯＵＴＰＡＤ１〜ＶＯＵＴＰＡＤ３  出力端子
【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】
2005243694.tif 000009
【図８】
2005243694.tif 000010
【図９】
2005243694.tif 000011
【図１０】
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