(57)【要約】【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、電気的短絡を防止し、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。【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先端を、各インナーリードが連なるように、無機系接着剤を介してセラミックス部材にて固定したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【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、無機系接着剤を介してセラミックス部材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】
前記無機系接着剤の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。
【請求項３】
前記無機系接着剤がセラミック接着剤、セメント、歯科用セメントのうち少なくとも一種類を含むことを特徴とする請求項１、２のいずれか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                                                  「リードフレームの製造方法およびこれを用いた半導体装置」
【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。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】
【０００８】
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、無機接着剤を介してセラミックス部材にて固定したことを特徴とするリードフレームである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記無機系接着剤の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。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記無機系接着剤がセラミック接着剤、セメント、歯科用セメントのうち少なくとも一種類を含むことを特徴とする請求項１、２のいずれか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、無機系接着剤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を無機系接着剤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、無機系接着剤１２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１３の段階で、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（ｂ））、短冊状（図４（ｃ））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のグリーンシートを組み合わせて用いる。次に、無機系接着剤を介してインナーリードとセラミックスを接合させる。無機系接着剤層の形成は、スプレー、ディップ、印刷、ディスペンス、刷毛塗り等、既知の方法にて行うことができる。無機系接着剤層は、グリーンシート上に全面形成すること、インナーリードと接触する部分に選択的に形成することのいずれも可能である。インナーリードと無機系接着剤層を形成したグリーンシートは、必要に応じて位置合わせを行い、接合される。
【００１６】
無機系接着剤には、セラミック接着剤、セメント、歯科用セメント等を使用することができる。セラミック接着剤は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、マグネシア等を主成分とし、アルカリ金属ケイ酸塩、アルミニウムシリケート等を含有し、乾燥、加熱により硬化する。硬化後は、１．０×１０１０Ｐａ以上の弾性率を有し、２００℃まで弾性率の値は変化せず、４００℃まで加熱しても弾性率の低下は１０％以下である。セメントとは、水やその他の液体と混合することによって水和、重合する粉体である。セメントの原料はＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等であり、これらの原料を乾燥、粉砕、混合、焼成した後、石膏の添加、粉砕を経て作られる。各種セメントにおいて、超微粒子セメントは平均粒径が３〜５μｍであり、特に優れている。歯科用セメントとしては、リン酸亜
鉛セメント、カルボキシレートセメント、グラスアイオノマーセメント、レジン配合グラスアイオノマーセメント、レジンセメント等が挙げられる。このうち、レジンを含まないリン酸亜鉛セメント、カルボキシレートセメント、グラスアイオノマーセメントを用いることが望ましい。セメントおよび歯科用セメントは、硬化後、１．０×１０９Ｐａ以上の弾性率を有し、さらに、２００℃において１．０×１０９Ｐａ以上の弾性率を示す。また、リードフレームは、ダイボンディング後のワイヤボンディングにおいて２００℃以上に加熱されるため、無機系接着剤は、リードフレームおよびグリーンシートと線膨脹係数（ＣＴＥ）が近い値であることが望ましい。具体的には、無機系接着剤の線膨脹係数が７〜１５ｐｐｍ／℃であることが望ましい。
【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、無機系接着剤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…無機系接着剤
１３…グリーンシート
１４…枠状のグリーンシート
１５…短冊状のグリーンシート
２０…従来のリードフレーム
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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