(57)【要約】      （修正有）【課題】ボンディングパッド部を有するインナーリード、外部端子となるアウターリード、半導体素子を搭載するダイパッドおよびダイパッドを支える吊りリードからなるリードフレームにおいて、インナーリードの変形および電気的短絡を防止し、かつ優れたワイヤボンディング性を有するリードフレームを提供する。【解決手段】少なくともボンディングパッドと反対面のインナーリード２の先端を、各インナーリード２が連なるように、ろう材を介してセラミックス１１にて固定したことを特徴とする。【選択図】図１
2012186216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングパッド部を有するインナーリード、外部端子となるアウターリード、半導体素子を搭載するダイパッドおよびダイパッドを支える吊りリードからなるリードフレームにおいて、少なくともボンディングパッドと反対面のインナーリード先端を、各インナーリードが連なるように、ろう材を介してセラミックスにて固定したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記ろう材の２００℃における弾性率が１．０×１０９Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を搭載するリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置は小型化、高密度化が要求されており、これらの半導体装置に用いられるリードフレームにおいても、多ピン化、狭ピッチ化が進んでいる。
【０００３】
従来のリードフレームを図３に示す。図３において、２はインナーリード、３はアウターリード、１はダイパッド、４は吊りリードである。ダイパッド上には半導体素子が搭載され、半導体素子の電極パッドとインナーリード先端のボンディングパッド部は、ワイヤボンディング等により電気的に接続される。これらを封止樹脂によって封止することにより、半導体装置を製造する。
【０００４】
半導体素子が高機能化するに従って電極パッド数が増加し、また小型化によって電極パッドピッチは狭くなっている。これに伴い、リードフレームのリード数も増加し、リード幅、各リードのピッチも狭くなっている。リード幅が狭くなると強度が低下し、わずかな外力でもリードの変形が生じる。また、リードピッチが狭くなると、各リードが接触し、電気的短絡が発生するおそれがある。
【０００５】
これに対して、インナーリードの変形およびインナーリード同士、インナーリードとダイパッド、吊りリードとの接触による電気的短絡を防ぐために、先端部を絶縁性の樹脂テープにて固定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−９３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の技術において、インナーリードの固定にポリイミド等の絶縁性テープと熱硬化性接着剤を用いている。特許文献１のリードフレームは、ワイヤボンディングをする際に加熱されると、熱硬化性接着剤が軟化する。この結果、超音波が伝わりにくくなり、安定的にワイヤボンディングを行うことができない。
【０００８】
本発明では、上記の事情に鑑み、インナーリードの変形および電気的短絡を防止し、かつ優れたワイヤボンディング性を有するリードフレーム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】
【０００９】
上記課題を解決するために為された請求項１に係る発明は、ボンディングパッド部を有するインナーリード、外部端子となるアウターリード、半導体素子を搭載するダイパッドおよびダイパッドを支える吊りリードからなるリードフレームにおいて、少なくともボンディングパッドと反対面のインナーリード先端を、各インナーリードが連なるように、ろう材を介してセラミックスにて固定したことを特徴とするリードフレームである。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、前記ろう材の２００℃における弾性率が１．０×１０９Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１に記載のリードフレームである。
【発明の効果】
【００１１】
インナーリードの固定にセラミックスを用いることにより、インナーリードの変形および電気的短絡を防止し、かつ優れたワイヤボンディング性を有するリードフレームを提供することができる。例えば、本発明のリードフレームと従来のポリイミドテープと熱硬化性接着剤を用いたリードフレームを比較すると、ワイヤボンディングを２００℃で行う場合、セラミックスの弾性率はポリイミドの１０倍以上、ろう材に用いるはんだの弾性率は熱硬化性接着剤の１０００倍以上であり、安定的にワイヤボンディングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のリードフレームの一例を示す平面図
【図２】本発明のリードフレームの一例を示す断面図
【図３】従来のリードフレームの一例を示す平面図
【図４】本発明のセラミックスを形成する工程の一例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明のリードフレーム１０は、インナーリード２、アウターリード３、ダイパッド１、吊りリード４を有し、さらにセラミックス１１をろう材で固定したものである。図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。インナーリード２は、ろう材１３を介してセラミックス１１に固定されている。これにより、インナーリード２の変形および電気的短絡を防止することができる。
【００１５】
リードフレームには、Ｃｕ系合金、Ｆｅ系合金等公知の材料を用いることができる。リードフレームは、フォトエッチング法、プレス法等、公知の方法によって形成される。セラミックスには、アルミナや窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を主成分とし、ガラス等の添加剤を加えた低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）が適用できる。セラミックスは、焼結前のグリーンシート１４の段階で、インナーリードと接する部分に金属薄膜層１２を設け、所定の寸法に断裁しておく（図４）。このとき、グリーンシートは、枠状（図４（ｃ））、短冊状（図４（ｅ））等に断裁する。短冊状の場合、インナーリードの固定に複数の断裁後グリーンシートを組み合わせて用いる。次に、ろう材を介してインナーリードとセラミックスを接合させる。このとき、インナーリードとセラミックスの金属薄膜層の位置合わせが必要となる。
【００１６】
ろう材には、融点が４５０℃以上の硬ろう、融点が４５０℃未満の軟ろうのいずれも使用できる。硬ろうの一例として、銀銅合金が挙げられる。軟ろうは、一般的にははんだと呼称されることが多く、このはんだを用いることが、作業性および価格面でより好ましい。また、ろう材には、ダイボンディング後のワイヤボンディングにおける加熱温度よりも高い融点の材料を用いる。例えば、ワイヤボンディングを２００℃で行う場合、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｂｉ−Ａｇ系、Ａｕ−Ｓｎ系、Ｐｂ含有量の多いＰｂ−Ｓｎ系等のはんだを使用することができる。これらの材料は、すべて２００℃において１．０×１０９Ｐａ以上の弾性率を有している。はんだを用いてインナーリードとセラミックスを接合する場合、インナーリードのセラミックスとの接合面には、ニッケルめっき、金めっき、はんだめっき等を施す。また、セラミックスの金属薄膜層上もめっき、印刷等ではんだ層を形成しておく。
【００１７】
このようにして形成されたリードフレームは、インナーリードが変形することがなく、
また、インナーリード同士、インナーリードとダイパッド、吊りリードとの接触による電気的短絡を防止することができる。本発明のリードフレームのボンディングパッド下部には、ろう材とセラミックスがあるが、これらの２００℃における弾性率は、いずれも１．０×１０９Ｐａ以上であるため、超音波が伝わりやすく、安定的にワイヤボンディングを行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、半導体素子を搭載するリードフレームに関する。本発明によれば、インナーリードの固定にセラミックスを用いることにより、インナーリードの変形および電気的短絡を防止し、かつ優れたワイヤボンディング性を有するリードフレームを形成することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…ダイパッド
２…インナーリード
３…アウターリード
４…吊りリード
１０…本発明のリードフレーム
１１…セラミックス
１２…金属薄膜層
１３…ろう材
１４…グリーンシート
１５…枠状のグリーンシート
１６…短冊状のグリーンシート
２０…従来のリードフレーム
【図１】
2012186216.tif 000003
【図２】
2012186216.tif 000004
【図３】
2012186216.tif 000005
【図４】
2012186216.tif 000006