(57)【要約】【課題】載置する半導体チップのサイズに制約のないリードフレームおよびそれを用いた半導体装置を提供する。【解決手段】リードフレーム１０は、開口１１を有する四辺形状のフレーム１２と、フレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから開口１１側にそれぞれ延伸し、途中でフレーム１２の対角線１３ａまたは対角線１３ｂ方向に屈曲し、対角線１３ａ、１３ｂの交点を通り且つフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに垂直な直線１４ａまたは直線１４ｂの近傍に至る複数の電極リード１５と、を具備する。半導体チップ３２は、絶縁テープ３３を介してリードフレーム１０の電極リード１５上に載置され、ワイヤ３６は接続パッド３１と、接続パッド３１の極近傍の電極リード１５ｂ上にワイヤボンディングされる。【選択図】図１
2009004475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する四辺形状のフレームと、
前記フレームの各辺から開口側に延伸し、途中で前記フレームの対角線方向に屈曲し、前記対角線の交点を通り且つ前記フレームの各辺に垂直な直線の近傍に至る複数のリードと、
を具備することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
隣接した前記リードの屈曲部が一体に形成されてい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】
前記対角線の交点を通り且つ前記フレームの各辺に垂直な直線に沿って開口側に延伸し、前記対角線の交点近傍に至るリードを具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記フレームのコ−ナから前記対角線に沿って開口側に延伸し、前記対角線の交点に至るリードを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項５】
第１の面に半導体集積回路と、前記半導体集積回路を外部に電気的に接続するための複数の接続パッドとが形成された四辺形状の半導体チップと、
絶縁材を介して前記半導体チップの前記第１の面と対向する第２の面側を載置するとともに、外側から前記半導体チップの各辺にほぼ垂直に延伸し、途中で前記半導体チップのほぼ対角線方向に屈曲し、前記対角線の交点を通り且つ前記半導体チップの各辺に垂直な直線の近傍に至る複数のリードと、
前記接続パッドと、前記リードを電気的に接続する接続導体と、
を具備することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームおよびそれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップを載置するマウントベッドと、マウントベッドの周りに電極リードとを有するリードフレームにおいては、半導体チップのサイズがマウントベッドより小さすぎると、半導体チップの接続パッドと電極リードとを電気的に接続するワイヤが長くなるので、半導体チップを樹脂でモールドするときに、ワイヤ流れによるショート不良が生じる恐れがある。
【０００３】
そのため、半導体チップのサイズに応じてマウントベッドのサイズの異なる複数のリードフレームを用意しなければならないという問題がある。
【０００４】
これに対して、マウントベッドを有せず、電極リード上に接着テープを介して半導体チップを固定するＬＯＣ（Lead On Chip）パッケージが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
特許文献１に開示されたリードフレームおよび半導体装置は、半導体集積回路が形成され、この半導体集積回路と電気的に接続された接続電極が表面に複数形成された半導体チップと、半導体チップ表面に形成された接着テープと、半導体チップの対向する２辺とはほぼ垂直に一端がそれぞれ各辺から外方へ導出している複数のアウターリードと、アウターリードの他端と一体的につながる一端を有し、他端が接着テープにより固定されたインナーリードと、インナーリードの他端と接続電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと、アウターリード及びインナーリードを構成するリードフレームから形成され、半導体チップの一辺から一端が導出し他端が接着テープにより固定された吊りピンと、インナーリード、接着テープ、ボンディングワイヤ及び吊りピンを封止する樹脂封止体と、を具備している。
【０００６】
然しながら、特許文献１に開示されたリードフレームおよび半導体装置は、半導体集積回路が形成されている半導体チップの表面に接着テープを介してインナーリードを貼り付け、インナーリードにワイヤボンディングしているので、以下のような問題がある。
【０００７】
即ち、ワイヤボンディングの衝撃により、半導体集積回路にダメージが生じる恐れがある。特にアナログ系の半導体集積回路では、接着テープの張力に起因して特性のずれが生じる恐れがある。  
また、半導体チップの中央部に接続電極を配列しているので、レイアウト上の自由度が制限される問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１３４７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、載置する半導体チップのサイズに制約のないリードフレームおよびそれを用いた半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様のリードフレームは、開口を有する四辺形状のフレームと、前記フレームの各辺から開口側に延伸し、途中で前記フレームの対角線方向に屈曲し、前記対角線の交点を通り且つ前記フレームの各辺に垂直な直線の近傍に至る複数のリードと、を具備することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の一態様の半導体装置は、第１の面に半導体集積回路と、前記半導体集積回路を外部に電気的に接続するための複数の接続パッドとが形成された四辺形状の半導体チップと、絶縁材を介して前記半導体チップの前記第１の面と対向する第２の面側を載置するとともに、外側から前記半導体チップの各辺にほぼ垂直に延伸し、途中で前記半導体チップのほぼ対角線方向に屈曲し、前記対角線の交点を通り且つ前記半導体チップの各辺に垂直な直線の近傍に至る複数のリードと、前記接続パッドと、前記リードを電気的に接続する接続導体と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、載置する半導体チップのサイズに制約のないリードフレームおよびそれを用いた半導体装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
本発明の実施例１に係るリードフレームおよび半導体装置について、図１および図２を用いて説明する。図１はリードフレームを示す平面図、図２は図１に示すリードフレームを用いた半導体装置を示す図で、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施例のリードフレーム１０は、開口１１を有する四辺形状のフレーム１２と、フレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから開口１１側にそれぞれ延伸し、途中でフレーム１２の対角線１３ａまたは対角線１３ｂ方向に屈曲し、対角線１３ａ、１３ｂの交点を通り且つフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに垂直な直線１４ａまたは直線１４ｂの近傍に至る複数のリード１５と、を具備している。直線１４ａおよび直線１４ｂは、以後中心線ともいう。
【００１５】
中心線１４ａまたは中心線１４ｂに近いリード１５ほど、屈曲部の長さは短くなり、中心線１４ａまたは中心線１４ｂから遠いリード１５ほど、屈曲部の長さは長くなる。
【００１６】
中心線１４ａまたは中心線１４ｂに沿って開口１１側に延伸する電極リード１５ａは、途中でフレーム１２の対角線１３ａまたは対角線１３ｂ方向に屈曲していない。
【００１７】
リード１５は、半導体チップを外部に電気的に接続するためのものであり、以後電極リードともいう。
【００１８】
更に、フレーム１２の各コ−ナ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから対角線１３ａまたは１３ｂに沿って開口１１側にそれぞれ延伸し、対角線１３ａ、１３ｂの交点に至るリード１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを具備している。  
リード１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、対角線１３ａ、１３ｂの交点で接続され、一体に形成されている。
【００１９】
リード１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、組み立て途中の半導体チップの保持を補強するために設けられており、以後吊りピンともいう。
【００２０】
リードフレーム１０は、例えば厚さ０．１５ｍｍ程度のニッケルおよび銀がメッキされた銅板であり、プレス加工により開口１１を有するフレーム１２、複数の電極リード１５および吊りピン１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが一括して形成されている。
【００２１】
各電極リード１５の幅およびピッチは、互いに等しく、例えばそれぞれ０．４ｍｍおよび１．２７ｍｍ程度である。
【００２２】
図２に示すようにリードフレーム１０を用いた半導体装置３０は、表面（第１の面）に半導体集積回路（図示せず）と、半導体集積回路を外部に電気的に接続するための複数の接続パッド３１とを有する四辺形状の半導体チップ３２と、絶縁テープ（絶縁材）３３を介して半導体チップ３２の裏面（第２の面）側を載置するとともに、外側から半導体チップ３２の各辺にほぼ垂直にそれぞれ延伸し、半導体チップ３２に至る途中で半導体チップ３２のほぼ対角線３４ａまたは対角線３４ｂ方向に屈曲し、対角線３４、３４ｂの交点を通り且つ半導体チップの３２各辺に垂直な直線３５ａまたは直線３５ｂの近傍に至る複数の電極リード１５と、接続パッド３１と電極リード１５とを電気的に接続するワイヤ３６（接続導体）と、を具備している。
【００２３】
即ち、リードフレーム１０の中心と半導体チップ３２の中心をほぼ一致させ、リードフレーム１０の各辺と半導体チップ３２の各辺とがほぼ平行になるように配置し、接着テープ３３を介してリードフレーム１０の電極リード１５上に半導体チップ３２が貼り付けられている。  
ワイヤ３６は、接続パッド３１と、接続パッド３１の極近傍の電極リード１５ｂ上にワイヤボンディングされている。
【００２４】
更に、半導体装置３０は、側面から電極リード１５の一端を延伸させて、電極リード１５と半導体チップ３２とが樹脂３７で一体にモールドされている。
【００２５】
次に、半導体装置３０の組み立て方法について、図３を用いて説明する。図３は半導体装置３０の組立工程を順に示す断面図である。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、表面に半導体集積回路（図示せず）と、複数の接続パッド３１とを有する四辺形状の半導体チップ３２と、台紙３８上に形成された接着テープ３３とを用意する。  
次に、接着テープ３３の表面に半導体チップ３２の裏面を接触させて、接着テープ３３に半導体チップ３２を貼り付ける。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、四辺形状のフレーム１２と、複数の電極リード１５を具備するリードフレーム１０を用意する。  
次に、接着テープ３３から台紙３８を剥離し、リードフレーム１０の中心と半導体チップ３２の中心をほぼ一致させ、リードフレーム１０の各辺と半導体チップ３２の各辺とがほぼ平行になるように配置し、接着テープ３３を介してリードフレーム１０の電極リード１５上に半導体チップ３２を貼り付ける。
【００２８】
次に図３（ｃ）に示すように、ワイヤ３６を、接続パッド３１と、接続パッド３１の極近傍の電極リード１５ｂ上にワイヤボンディングする。  
次に、例えばトランスファモールド法により、側面から電極リード１５の一端を延伸させて、リードフレーム１０と半導体チップ３２とを、樹脂３７で一体にモールドする。  
次に、リードフレーム１０のフレーム１２をカットすることにより、半導体装置３０が得られる。
【００２９】
以上説明したように、本実施例では、絶縁テープ３３を介して半導体チップ３２を、複数の電極リード１５上に載置し、ワイヤ３６を半導体チップ３２の接続パッド３１と、接続パッド３１の極近傍の電極リード１５ｂ上にワイヤボンディングしている。
【００３０】
その結果、半導体チップ３２が大きくとも小さくとも、そのサイズにかかわらず、常に半導体チップ３２の接続パッド３１と電極リード１５ｂとを短いワイヤ３６で電気的に接続できるので、半導体チップ３２をリードフレーム10とを樹脂３７で一体にモールドするときに、ワイヤ流れによるショート不良が生じる恐れは皆無である。
【００３１】
従って、載置する半導体チップのサイズに制約のないリードフレームおよびそれを用いた半導体装置が得られる。即ち、半導体チップのサイズに応じて、複数のリードフレームを用意することは不要である。
【００３２】
図４は、半導体チップ３２よりサイズの小さい半導体チップが載置された半導体装置を示す図で、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
【００３３】
図４に示すように、リードフレーム１０の複数の電極リード１５上に、絶縁テープ３３を介して半導体チップ３２よりサイズの小さい、例えばサイズが１／２の半導体チップ４１が載置されている。
【００３４】
ワイヤ４３は、半導体チップ４１の接続パッド４２と、接続パッド４２の極近傍の電極リード１５ｃ上にワイヤボンディングされている。  
電極リード１５ｃは、電極リード１５ｂより、リードフレーム１０の中心に近い位置にある。
【００３５】
これにより、サイズの小さい半導体チップ４１においても、接続パッド４２と接続パッド４２の極近傍の電極リード１５ｃとを短いワイヤ４３で電気的に接続できるので、半導体チップ４１とリードフレーム１０とを樹脂３７で一体にモールドするときに、ワイヤ流れによるショート不良が生じる恐れは皆無である。
【００３６】
また、リードフレーム１０が、吊りピン１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを具備する場合について説明したが、無くても構わない。
【００３７】
図５は吊りピン１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを有していないリードフレーム５０を示す平面図である。  
図５に示すように、吊りピンを有しない場合に、空きスペース５１ａ、５２ｂ、５３ｃ、５４ｄに新たな電極リードを追加することができる利点がある。
【実施例２】
【００３８】
図６は本発明の実施例２に係るリードフレームを示す平面図である。本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。  
本実施例が実施例１と異なる点は、隣接したリードの屈曲部が一体に形成されていることにある。
【００３９】
即ち、図６に示すように、本実施例のリードフレーム６０は、隣接した２本の電極リード６１、６２の屈曲部を一体に形成し、幅広の屈曲部６３を有する電極リード６４を具備している。  
同様に、隣接した電極リード６５、６６の屈曲部を一体に形成し、幅広の屈曲部６７を有する電極リード６８を具備している。
【００４０】
これにより、電極リード６４、６８は、低い配線抵抗と、高い放熱特性を有しているので、消費電流の大きな半導体集積回路を電源と基準電位ＧＮＤとの間に接続するための電極リードとして適している。  
また、パワー半導体集積回路を電源と負荷との間に接続するための電極リードとして適している。
【００４１】
以上説明したように、本実施例のリードフレーム６０は、隣接するリードの屈曲部を一体に形成し、幅広の屈曲部６３、６７を有する電極リード６４、６８を具備している。  
その結果、低い配線抵抗と、高い放熱特性を有する電極リード６４、６８が得られる利点がある。
【００４２】
ここでは、リードフレーム６０が、２本の隣接する電極リードの屈曲部を一体に形成した電極リードを２本有する場合について説明したが、隣接する電極リードの数および幅広の屈曲部を有する電極リードの数は目的に応じて自由に設定することができる。
【実施例３】
【００４３】
図７は本発明の実施例３に係るリードフレームを示す平面図である。本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。  
本実施例が実施例１と異なる点は、フレームの中心線に沿ったリードが、フレームの中心点近傍まで延伸していることにある。
【００４４】
即ち、図７に示すように、本実施例のリードフレーム７０は、対角線１３ａ、１３ｂの交点を通り且つフレーム１２の各辺に垂直な直線１４ａ、１４ｂに沿って開口１１側に延伸し、対角線１３ａ、１３ｂの交点近傍に至る電極リード７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄを具備している。
【００４５】
これにより、サイズの小さい半導体チップでも、リードフレーム７０の電極リード７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにワイヤボンディングすることができるので、接続パッドのレイアウトの自由度を増加させることが可能である。  
一方、図１に示すリードフレーム１０の電極リード１５ａでは、サイズの大きい半導体チップでないとワイヤボンディングすることができない。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のリードフレーム７０は、フレーム１２の中心線１４ａ、１４ｂに沿った電極リード７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄが、フレーム１２の中心点近傍まで延伸している。
【００４７】
その結果、サイズの小さい半導体チップでも、電極リード７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにワイヤボンディングすることができ、接続パッドのレイアウトの自由度が増加する利点がある。
【００４８】
ここでは、フレーム１２が、４本全ての電極リード７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄを有する場合について説明したが、必要な電極リードのみを形成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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に係る半導体装置を示す図で、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体装置の製造工程を順に示す断面図。
【図４】本発明の実施例１に係る別の半導体装置を示す図で、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。
【図５】本発明の実施例１に係る別のリードフレームを示す平面図。
【図６】本発明の実施例２に係るリードフレームを示す平面図。
【図７】本発明の実施例３に係るリードフレームを示す平面図。
【符号の説明】
【００５０】
１０、４０、５０、６０、７０  リードフレーム
１１  開口
１２  フレーム
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  辺
１３ａ、１３ｂ、３４ａ、３４ｂ  対角線
１４ａ、１４ｂ、３５ａ、３５ｂ  中心線
１５、１５ａ、６１、６２、６４、６５、６６、６８、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ  電極リード
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  コ−ナ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  リード（吊りピン）
３０  半導体装置
３１、４２  接続パッド
３２、４１  半導体チップ
３３  絶縁テープ
３６、４３  ワイヤ
３７  樹脂
３８  台紙
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  空スペース
６３、６７  屈曲部
【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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