JPH01280343A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置、リードフレーム及び樹
脂封止型半導体装置の製造方法に係り、特に大型半導体
素子の高信頼性封止に好適な樹脂封止型半導体装置、リ
ードフレーム及び樹脂封止型半導体装置の製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、樹脂封止型半導体装置においては、第１０図にそ
の断面を示すように、半導体素子１をタブ２の上に固定
するとともにのタブ２の周囲に複数のり−ド３を配設し
、半導体素子１上の端子とリード３を金属細ｓ４によっ
て電気的に接続して、その周囲を樹脂５でモールドする
構造が採用されている。近年、半導体素子の高集積化に
よって、素子寸法が大型化する傾向にあり、その反面、
半導体装置の外形寸法は、高密度実装上の要求から自由
に拡大できないか、あるいは逆に小型化される傾向にあ
る。第１０図の構造においては、外形寸法一定のままで
半導体素子１の寸法を大型化していくと、リード３を樹
脂５に固定する部分の長さ６が不足し、リード３の十分
な固定強度が得られなくなる。

このような問題を回避する方法としては、り一ド３を半
導体索子１の直下部まで延長させ、その上に半導体素子
１を搭載する方法が、特開昭５７−１１４２６１号公報
、同６１−２１８１３９号公報などにより知られている
。

また従来のレジンモールドパッケージの樹脂封止型半導
体装置においては、上記第１１図の通り半導体チップは
タブ上に搭載されているが、この方式で例えば４メガビ
ット乃至１６メガビット或いはそれ以上のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）のような大
きなチップを３００ミル［ｍｌ］パッケージに収納する
ことは。

きわめて困難であった。

そこで、タブレスリードフレームのインナーリード部の
半導体チップ搭載部に半導体チップ搭載用絶縁性フィル
ムを接着し、その上に半導体チップを搭載することが提
案されている。

また、従来の樹脂封止型半導体装置は、例えば、特開昭
５８−２１５０６１号公報に記載されるように、リード
に切欠きを設けて、リード変形時のリード肉厚の低減、
曲げ応力の低減、パッケージとリードとの隙間の低減を
はかつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、リード上に直接、あるいは絶
縁材などを介して間接的に、半導体素子が搭載されるの
で、半導体素子が搭載されていない部分のリード上面は
半導体素子と樹脂との線膨張係数差に起因した熱応力を
受ける。樹脂の線膨張係数は通常、半導体素子に比べて
大きいので。

半導体素子の周囲のリード部分には、樹脂モールド温度
からの冷却によって、第１１図に７で示すような引張り
応力が作用し、その応力は半導体素子１の下端部近傍に
おいて特に大きくなる。

リード３と樹脂５の接着界面は、引張応力に対しては、
ごく弱い接着強度しか有していないので、半導体素子１
の周囲のり−ド３上面では樹脂５が容易にはく離し、こ
の部分は引張応力を負担することができなくなる。この
ため、隣接するリード３１ｉｔｌでは、引張応力が第１
２図に８で示すようにリード３の上端部に集中し、温度
サイクル試験などの過酷な温度環境下では、第１３図に
示すように、リード間に樹脂クラック９が発生するとい
う問題があった。ここで、第１２図及び第１３図は、第
１１図のＡ−Ａ断面図である。

また、前述した従来の樹脂封止型半導体装置（特開昭５
８−２１５０６１号公報）では、リードに切欠きを設け
て、リード変形時のリード肉厚の低減や。

曲げ応力の低減、パッケージとリードとの隙間の低減を
はかつているが１本質的にインナーリード部とレジン等
の樹脂封止材の接着強度を向上させるものではないので
、インナーリード部とレジン等の樹脂封止材との境界面
に隙間が発生することがわかった。

本発明の目的は、リード上に半導体素子を搭載する構造
の樹脂封止型半導体装置において、リー　、ド間の樹脂
クラック発生を防止することにある。

また、本発明の目的は、タブレスリードフレームのイン
ナーリード部の半導体チップ搭載部に絶縁層を介して半
導体チップを搭載し、インナーリード部と半導体チップ
とをボンディングワイヤで電気的に接続し、樹脂封止材
で封止した樹脂封止型半導体装置であって、温度サイク
ル等の熱応力によりレジン等の樹脂封止材にクラックを
生じるのを低減することができる技術を提供することに
ある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、半導体素子下端部の直下において。

リードを幅方向に複数本に分割し、相互に間隔をあける
ことによって達成される。

尚、以下の明細書中において半導体素子下面とリード上
面間との間の介在物たる絶縁物は封止樹脂そのものでも
差し支えない、またリード自体その表面を被覆絶縁する
等工夫すれば特に上記の如き絶縁性介在物は必要ない。

また半導体素子は、組立工程或いは使用状態において種
々の姿勢をとることが考えられるが、リードフレーム上
に半導体素子を搭載した状態を基準として考えれば、半
導体素子のリードフレーム側に対向する而が本願明ａ書
で述べるところの下面に相当する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を部用に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、タブレスリードフレームのインナーリード部
に絶縁フィルムを介して半導体チップを搭載し、インナ
ーリード部と半導体チップとをボンディングワイヤで電
気的に接続し、樹脂封止材で封止した樹脂封止型半導体
装置であって、前記各々のインナーリード部の半導体チ
ップが固定される部分及びその近傍に切欠きを設けたも
のである。

本願第１番目の発明は半導体素子と、該半導体素子に夫
々導通接続される各リードと、該リードの一部及び前記
半導体素子の周囲を覆う封止樹脂とを備えてなる樹脂封
止型半導体装置において、前記半導体素子の下面に絶縁
物を介して前記各リードの一部を対向配置させ、かつ該
各リードの一部乃至全部は、少なくとも前記半導体素子
下面の周辺に対応する部分については各リードの幅方向
に複数本に分岐していることを特徴とする。

本願第２番目の発明は封止樹脂内外の電気接続を行うリ
ードの一部を半導体素子の直下部に配置し、そのリード
端部群上に半導体素子を搭載し、周囲を封止樹脂でモー
ルドしてなる樹脂封止型半導体装置において、前記リー
ドの内半導体素子下端部直下を通過する部分を、リード
の幅方向に複数本に分岐させたことを特徴とする。

本願第３番目の発明は半導体素子とこれを搭載するリー
ド群とを封止樹脂でくるんだ半導体装置において、封止
樹脂はリード群の各構成リード間を充たす他各リードの
透孔乃至溝をも充たすように構成することを特徴とする
。

本願第４番目の発明は夫々が樹脂封止体内部のインナー
リード部と樹脂封止体外部のアウターリード部とからな
るリードが集合してなるリードフレームにおいて、該イ
ンナーリード部の内部なくとも半導体素子下面周辺部に
対応する部分については各インナーリード部の幅方向に
複数本に分岐させたことを特徴とする。すなわち分岐し
ないリードがあっても良い。

本願第５番目の発明は夫々が樹脂封止体内部のインナー
リード部と樹脂封止体外部のアウターリード部とからな
るリードが集合してなるリードフレームにおいて、該イ
ンナーリード部は各リードの長軸方向に透孔を有するこ
とを特徴とする。すなわち、分岐しないリードがあって
も良い。

本願第６番目の発明は樹脂封止型半導体装置の製造方法
であって、リードが透孔を有するリードフレームの少な
くとも一部の透孔が半導体索子下面周辺部にかかるよう
に該リードフレーム上に絶縁物を介在させて半導体素子
を搭載し、次いで該半導体素子上面の周辺の端子（パッ
ド）と前記各リードとを導通接続し、しかる後少なくと
も前記透孔の一部及び前記半導体素子を覆うように樹脂
にて封止することを特徴とする。すなわちチップ下端部
にかからない透孔があっても良く、また透孔が樹脂の外
に出ていても良い。

本願第７番目及び第８番目の発明は、夫々、第１乃至第
３番目のいずれかの発明の樹脂封止型半導体装置におい
て半導体素子の回路形成面側及び非回路形成面側をリー
ドに対向させたことを特徴とする。

本願第９番目の発明は、リードが透孔を有するリードフ
レームを使用し、半導体素子の回路形成面側が該リード
フレームに対向し、かつ少なくとも一部の前記透孔が半
導体素子の回路形成面周辺部にかかるように、リードフ
レーム上に絶縁物を介して半導体素子を搭載し１次いで
該半導体素子の回路形成面上の端子と前記各リードとを
導通接続し、しかる後少なくとも前記透孔の一部及び前
記半導体素子を覆うように樹脂にて封止することを特徴
とする。

本願第１０番目の発明は、タブレスリードフレームのイ
ンナーリード部に絶縁フィルムを介して半導体チップを
搭載し、インナーリード部と半導体チップとをボンディ
ングワイヤで電気的に接続し、樹脂封止材で封止した樹
脂封止型半導体装置であって、前記半導体チップが搭載
されるインナ−リートの一部分及びその近傍に対応する
インナーリードの一部分に貫通穴を設けたことを特徴と
する。

この貫通穴は長方形若しくは先端のみ割れた２又分岐状
であることが好ましい。

以上の各発明において、絶縁物（絶縁フィルム）は、熱
硬化性ポリイミド系樹脂等の絶縁性物質からなっている
ことが好ましい。

また、以上の各発明においては更に、前記インナーリー
ド部と半導体チップとの接着は、インナーリード部側か
ら順に熱可塑性の接着剤、熱硬化性ポリイミド系樹脂接
着剤、絶縁フィルム、ペレット付用熱硬化性接着剤を積
層した多層接着層で接着されていることが好ましい。

尚、本発明の適用対象物の代表例は、４メガ又は１６メ
ガビットのダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
である。

〔作用〕

半導体素子下端部の直下部近傍では、各リードの上面が
はく離して、引張り応力場の中に、き裂状のすき間が周
期的に並んだような状態となっている。引張り応力場に
き裂が周期的に並んだ場合のき袋端の応力は、き裂長さ
が短かいほど、またき裂長さとき裂間隔の比が小さいほ
ど小さくなる。

この周期き裂のモデルにおけるき裂長さは、樹脂封止型
半導体装置の場合の個々のリード幅に、またき裂間隔は
リード間隔に対応している。したがって、半導体素子上
端部直下のリード幅を狭くすれば、隣接するリード間の
樹脂のリード端における応力を低減させることができる
。しかし、従来構造のままでリード幅を狭くすると、リ
ードの強度及び樹脂によるリードの固定強度が不足する
ので、十分にリード幅を狭くすることはできない。

リードを幅方向に複数本に分割する前記解決手段によれ
ば、リード上面にはく離が生じても個々のき裂状すき間
を幅を狭くすることができるので、リードの強度及びリ
ードの固定強度を低下させろことなくリード端の応力を
低減させることができる。

更に本発明の上記構成によれば、タブレスリードフレー
ム上に絶縁フィルムを介して半溝体チップを接着するの
で、半導体素子の下面にリードの引き回しを自由にする
ことができ、かつ大きな半導体素子の搭載を可能にする
ことができる。また、パッドの配置も従来より大幅に自
由度を増すことができる。

また、インナーリード部に長穴（貫通穴）を設け、リー
ドの実効面積を減少し、レジン等の樹脂封止材の割合を
増やすことにより、リードとレジン等の樹脂封止材との
接着強度を上げることができ、温度サイクル等の熱応力
によるクラックの発生を低減することができる６ 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例である樹脂封止型半導体装
置の部分断面斜視図である。第１図において、複数のり
−ド３は、樹脂封止型半導体装置の２方向（長手面）か
ら外部に引き出されている。

リード３のうち一部のものは、樹脂５内部において半導
体索子１の直下部を通って向きを変え、半導体素子１の
リード３外部引き出し側とは異なる辺の下を通って、そ
の先端部３ａで半導体素子１と金属細線４により電気接
続が行われている。また半導体素子１は、リード３の上
に、ポリイミドフィルムなどの絶縁材１０を介して接着
されている。リード３が、リード３の外部引き出し側に
おいて半導体素子１の上端部直下を通過する部分３ｂで
は、リード３が幅方向に２分割され、分割された個々の
部分３ｂ−１及び３ｂ−２の間の間隙１１には、樹脂５
が満たされている６本実施例によれば、リード３の、半
導体素子１による高い熱応力を受ける部分が、幅の狭い
複数の部分に分割され、かつ互いに間隔をあけて離され
ているので、リード間の樹脂５に作用する応力が低減さ
れ、樹脂クラックを防止することができる。

リード３の材質としては、通常使用されている４２７０
イなどの鉄−ニッケル系合金や各種銅合金などのほか、
鉄系合金、クラツド材など任意の材質でよい。隣接する
リード３間の樹脂５に作用する熱応力は、主として半導
体素子１と樹脂５の線膨張係数差によって支配されるの
で、本実施例はり−ド３の材質に関係なく、クラックを
防止する効果がある。

尚、この装置の作製に当たっては、先ず各り−ド３の間
隙１１が半導体索子１の下面周辺部にかかるように、こ
のリードフレーム上に絶縁材１０を介在させて半導体素
子１をリード群上に搭載する０次いて半導体素子１上面
の周辺のパッド（端子）と各リード３とを金属細線４に
て導通接続し。

しかる後にこれらを樹脂５で封止し完成させることにな
る。

リード３の分割は、２分割だけでなく、３本以上に分割
しても良い。ただし分割された複数本間の間隙１１の幅
が狭いと、その部分の樹脂の応力が高くなって、クラッ
クが発生しやすくなる。クラックを生じないためには、
分割された個々の幅の狭い部分相互の間に、できるだけ
広い間隙を設けることが望ましく、最低でも、リードの
板厚以上の幅の間隙を設けることが必要である。

リード３の分割部３ｂの形状は、図示したようなヅ行な
直線状のみでなく、途中で屈曲させても、また途中で幅
を変化させても良い。分割部３ｂの長さは、間隙１１の
幅と同程度もしくはそれより若干短かくても良い。

リード３が、金属細線４により電気接続を行う部分３ａ
の側において半導体素子１の下端部直下を通過する部分
では、リード３の幅をリード固定強度に関係なく、自由
に狭くすることができるので、必ずしも前記のように幅
方向に分割する必要はない。また、リード３の分割は、
すべてのリードについて行う必要はなく、例えば半導体
素子１側辺の中央部直下のリードなど、特に応力条件の
厳しいリードのみに限定して行っても良い。

リード３を樹脂５の外部に引出す方向は、第１図に示し
たような２方向に限定するものではなく、１方向、ある
いは３方向以上であっても良い。また樹脂５の側面から
だけでなく、樹脂５の上面或いは下面からリード３を引
き出しても良い、更に図ではリード３を樹脂５外部で下
方に折り曲げるデュアル、インライン型を例にとって示
しであるが、樹脂５外部でのリード３は任意の方向、形
状に降り曲げて良いし、また折り曲げなくとも良い。

樹脂封止型半導体装置の外形と半導体素子端部との間に
寸法的余裕がある場合、あるいは、外形が四辺形の半導
体装置の４方向からリードを引出す場合には、金属細ｍ
接続を第２図に示すように。

半導体素子１のリード３外部引出し側で行っても良い。

この場合、リード３への金属細線４による接続は、第２
図に示したように、１本のリードを複数本に分割した部
分３ｂ−１，３ｂ−２のうちのいずれか１本に対しての
み行っても、また複数本に対して重複して行っても、さ
らに分割していない部分に対して行っても良い。

第１図及び第２図ではいずれも、タブ２を廃して、リー
ド３のみによって半導体素子１を支える構造を示した。

しかし、上記実施例は、リード３の一部を半導体素子１
の直下部に配設する構造であれば、特開昭６１−２１８
１３９号公報記載のような、タブ２を併用した構造の場
合にも有効である。また、半導体素子１をリード３に取
付ける向きは。

同、特開昭６１−２１８１３９号公報に記載されている
ように、半導体素子１の回路形成面、品回路形成面のい
ずれをリード３側に向けても良い。

第３図及び第４回は、半導体素子１の回路形成面をリー
ド３側に向けた場合の金属細線接続法を示す部分断面斜
視図である。第３図及び第４図において、リード３は絶
縁材１０を介して半導体索子１の回路形成面上に接着さ
れている。絶縁材１０及びリード３は半導体素子１の回
路形成面上に端子を覆うことがないように、配置されて
おり、リード３と金属細線４との電気接着は半導体素子
１の上部で行われている。リード３の半導体索子１上端
部直上を通過する部分３ｂでは、リード３が幅方向に複
数本に分割されている。このように金属細線接続を半導
体素子１の投影面植内のみで行うことによって、半導体
素子１の周囲にリード３と金属細線４の接続のための領
域を設ける必要がなくなるので、半導体装置の限られた
外形寸法内に、より大型の半導体素子１を搭載すること
が可能となる。

第３図及び第４図の場合、リート３は樹脂５内部におい
て半導体索子１の上方に位置しており。

樹脂５外部では下方に折り曲げられている。しかし、リ
ード３を折り曲げる向きは上下いす九であっても良いの
で、半導体素子１とリード３の上Ｆ関係は絶対的なもの
ではない。樹脂５内部の半導体素子１側を上方、リード
３側を下方として考えれば、第３図及び第４図のリード
分割部分３ｂは。

第１図及び第２図における半導体索子１の下面側に相当
する。

半導体索子１とリード３の間のｔ気絶縁は、第１図乃至
第４図に示したフィルム状の絶縁材１０によるほか、リ
ード３の上面あるいは半導体索子１の下面に酸化被膜を
形成させたり、電気絶縁性のコーティングを施してもよ
い。接着剤として絶縁性接着剤を使用することを有効で
ある。また、絶縁を施す範囲も、半導体素子１下面の全
面である必要はなく、半導体素子１とリード３が接触す
る部分のみに限定しても、また部分的に絶縁材１０を挿
入して、半導体素子１下面とリード３上面の間にすき間
を設けても良い。

第１図に斜視図でに示したデュアル・インライン型パッ
ケージの４メガビット・ダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリ（４ＭＤＲＡＭ）に適用した実施例の樹脂
封止型半導体装置のパッケージ内部の構造を説明するた
めの一部欠き平面図を第５図に示す。尚、第６図は第５
図に示す４ＭＤＲＡＭの■−■切断線で切った断面図、
第７図は第５図に示す４ＭＤＲΔＭの■−■切断線で切
った断面図、第８図は第５図に示す４ＭＤＲＡＭの要部
を説明するための一部欠き斜視図、第９図は第５図に示
すタブレスリードフレームの平面図である。

第３図に斜視図で示したようにインナーリードの下方に
半導体チップが位置するような構造の場合は第５図は裏
面図（但し金属苅１線はチップの裏面でなく表面に配線
される）となる。また第９図は第３図の例でも同じに示
される。

本実施例の４ＭＤＲＡＭの半導体チップを搭載した樹脂
封止型半導体装置は、第５図乃至第８図に示すように、
タブレスリードフレーム１２のインナーリード部１５の
上に絶縁材１０を接着剤１３で接着し、絶縁材１０の上
に４ＭＤＲＡＭの半導体装７−１を搭載し、インナーリ
ード部１５と半導体素子１とをボンディングワイヤ（金
属細線４）で電気的に接続し、レジン等の樹脂封止材５
で封止したものである。

前記タブレスリードフレーム１２は、第９図に示すよう
に、１枚の薄い（例えば０．２５＋ｍ＋の１ヴさ）銅合
金あるいは鉄ニツケル合金（例えば５０％Ｎ１−Ｆｅ）
からなっている。そして、タブレスリードフレーム１２
は、平行な２枚の外枠１４と、これらに直交して延び、
かつ両側の外枠１４を連結する内枠１６と、外枠１４と
内枠１６で形成される枠の中央に向って延在しタイバー
１７に連結されているアウターリード部１８と、外枠１
４とタイバー１７で形成される枠の中央に向って延在し
、鎖線で示す半導体索子１の下を通るインナーリード部
１５とからなっている。

前記各々のインナーリード部１５の半導体素子１が固定
される部分もしくはその近傍には、第８図に示すように
、長方形の貫通穴１９が設けられている。すなわち、半
導体素子１の下を通るインナーリード部１５からアウタ
ーリード部８にわたって長方形の貫通穴１９が設けられ
ている。この貫通穴１９は、半導体装置（４ＭＤＲＡＭ
）の動作時の温度サイクル時に、樹脂封止材５にクラッ
クが発生するのを防止するためのものである。すなわち
、温度サイクル時におけるインナーリード部１５の熱膨
張係数（４２Ｎｉ−Ｆｅのａ　＝　０　、４Ｘ　１０−
’／’Ｃ，Ｃｕのα＝１．７Ｘ１０−５／℃）と樹脂封
止材の熱膨張係数（ケジンのα＝１．ＯＸ１０−’／”
Ｃ）の差による応力により樹脂封止材５にクラックを発
生する。そこで、前記インナーリード部１５の半導体素
子１が固定される部分及びその近傍に長方形の貫通穴１
９を設け、インナーリード部１５と樹脂封止材５との割
合を従来のものに比べて割合を多くすることにより、樹
脂封止材５とインナーリード部１５との接着強度を上げ
ることができるので、温度サイクル等の熱応力によるク
ラックの発生を低減することができる。また、アウター
リート部１８の折り曲げ加工により樹脂封止材５とイン
ナーリード部１５との間に隙間が発生するおそれを低減
することができる。

第９図に示すように、前記各インナーリード部１５は、
タイバー１７に連結され、それぞれのボンディング用端
子部１５Ａは両側の外枠１４の近傍に所定の間隔でプレ
イ状に配列されている。

また、両側の外枠１４の所定の位置には、それぞれ組立
用位置合せ穴２０及びモールド（封止）用位置決め穴２
１が設けられている。

また、レジン等の樹脂封止材５を注入するためのゲート
位置２２は、タブレスリードフレーム１２の中心線Ｏか
ら少しずれた位置に設けられている。そのゲート幅は、
例えば１．６間程度に形成されている。モールド手段に
ついては通常の方法を用いるので、ここではその説明は
省略する。

第１４図は、本発明の他の実施例である樹脂封止型半導
体装置のリード部分を示す斜視図であり、リードから上
の部分を取除いて示しである。分割されたリード３は、
分割部分の両側で連結されて閉ループを形成する必要は
なく、第１４図に示すように分割されたまま半導体素子
１の下部に延ばされていても良い。

第１５図は、本発明のさらに他の実施例である樹脂封止
型半導体装置のリード部分を示す斜視図である。リード
３の分割された個々の部分３ｂの幅の合計の値は、樹脂
５外部でのリード３の最大幅に比べて、必ずしも小さく
する必要はない。第１５図に示すように、リード３の分
割部３ｂの個個の幅が狭く、かつ互いに十分な間隔をも
って離れていれば、合計の幅が外部のリード幅より広く
なっても、クラックを防止する効果があり、強固なリー
ド強度及び固定強度を得ることができる。

第１６図は、本発明のさらに他の実施例である樹脂封止
型半導体装置のリード部分を示す斜視図である。半導体
素子１の寸法が大型化するにしたがって、半導体索子１
の端部が樹脂５の側端に接近し、半導体索子１によって
発生する熱応力は、Ｓ子下端部のみでなく、ｉｆ！４脂
側端、半導体素子端間の領域全体に強く作用するように
なる。特に樹脂側端部では、樹脂モールド後のり−ド３
の切断・成形によって、リード３と樹脂５の接着界面が
はく離しやすく、素子下端部の場合同様、隣接するリー
ド間の樹脂に高い応力集中が生じ易い。第１６図の実施
例のように半導体素子１下端部直下でのリード３の分割
を樹脂５の外部まで延長すれば、半導体素子１の端部が
樹脂５側端に接近している場合にも、隣接するリード３
間の樹脂クラックを防止することができる。

第１７図は１本発明のさらに他の実施例である樹脂封止
型半導体装置のリード部分を示す斜視図である。半導体
素子１ド端と樹脂５側端の間の領域の樹脂５に作用する
応力は、第１０図に示したように半導体素子■端部と樹
脂側端部において特に高くなっているので、それら以外
の部分に、分割部分３ｂ同士を互いに連結する部分３Ｃ
を設け、リードの幅方向の分割を複数箇所に独立させて
も良い。この場合、連結部３ｃによって発生する応力集
中は、分割部３ｂの場合と同様、連結部３ｃの幅が狭い
ほど軽減されるので、連結部３Ｃの幅は、分割部３ｂの
幅と同等もしくはそれ以下とすることが望ましい。ただ
し、ここで連結部３Ｃの幅とは、リード３の幅方向と垂
直な方向に劃った幅をいう。

第１８図は、本発明のさらに他の実施例である樹脂封止
型半導体装置のリード部分を示す斜視図である６リード
３の折曲げ部３ｄが樹脂５の側端に接近している場合、
第１６図及び第１７図の実施例のように、リード折曲げ
部３ｄのリード幅が、樹脂５側端部の合計のリード幅よ
り広くなっていると、リード成形時に幅の広い部分を折
曲げるのに要する大きな力が、幅の狭い樹脂５側端部の
リードに作用するので、リード３と樹脂５の接着界面及
びリード３周辺の樹脂５が損傷を受けやすい。

第１８図のように、リード３の分割をリード折曲げ部３
ｄを越える部分までさらに延長することによって、リー
ド成形時のリード、樹脂接着界面近傍の損傷を防止する
ことができる。

第１９図及び第２０図は、本発明のさらに他の実施例で
ある樹脂封止型半導体装置のリート部分を示す斜視図で
ある。隣接するリード３間の樹脂５が受ける応力は、樹
脂５側端部よりも、半導体素子１下端部の方が大きくな
っている。また、リード強度及びリード固定強度を確保
するためには、樹脂５側端部近傍のリード幅をできるだ
け広くすることが望ましい。そこで、リード３の分割さ
れた個々の部分３ｂの幅を、第１９図の例に示すように
徐々に、あるいは第２０図の例に示すように段階的に変
化させ、樹脂５側端部近傍における幅を、半導体素子１
下端部より広くすることによって、樹脂クラック防止効
果を損うことなく、リード強度及びリード固定強度を向
上させることができる。この方法は、リート３の分割を
、樹脂５の外部まで延長して行う場合だけでなく、樹脂
５内部において、樹脂５側端近傍まで行う場合にも有効
である。

更に第１０図に例示するように各リード３の分割部３ｂ
は複数の線材で構成しても良い。要するに封止樹脂がリ
ード分割部内に入り込んでいれば足りる。

この他貫通穴の形状又は大きさを種々変えた変形例を第
２２図から第２６図に示す。各貫通孔がインナーリード
部において半導体索子１の端部に位置がかかつている限
り、各側はインナーリード部が半導体素子の裏面にある
と表面にあるとを問わず置換できる技術態様である。

前記半導体素子１は、４ＭＤＲＡＭからなっており、第
２７図は示すように、その中央部にはメモリマット３５
が設けられ、そのＸ方向の中央部にはＹ軸に並行にＹデ
コーダ３６がメモリマット３５に沿って設けられ、その
Ｙ方向の中央部にはＸ軸に並行にワードドライバ３７及
びＸデコーダ２３がメモリマット３５に沿って設けられ
ている。

また、長手方向の一端部には、それぞれＲＡＳ系回路２
４．ＣＡＳ系・ＷＥ系回路２５及びＸ９゜１０及びＹ９
，１０アドレスバツフア２６が設けられ、その内側にメ
インアンプ２７が設けられ、隅部にはＤｏｕｔバッファ
２８が設けられている。他端にはＲＡＳ系回路２４．、
Ｘアドレスバッファ２９、Ｘジェネレータ３０、Ｘ、Ｙ
ジェネレータ３１、Ｙアドレスバッファ３２及び５ＨＲ
−ＰＣジェネレータ３３が設けられている。また、短手
方向の右側端部にはセンスアンプ・コモン入出力・コモ
ンソース３４が設けられ、左側端部の上端部にはメモリ
マット３５の上端子３５Ａが設けられ、下端部にはメモ
リマット３５の下端子３５Ｂが設けられている。

そして、第２８図に示すように、前記半導体装Ｐ１に設
けられている各素子の電極（パッド）Ａ１−Ａ１８及び
Ｐ１〜Ｐ３は、半導体素子１の長手方向の両端部に設け
られており、電極（パッド）Ａｌ−Ａ１８はボンディン
グ用パッドであり。

電極（パッド）Ｐ１〜Ｐ３はプローブテスト用パッドで
ある。

次に、本実施例の樹脂封止型半導体装置の組立工程につ
いて説明する。

第５図乃至第７図に示すように、まず、第９図に示すタ
ブレスリードフレーム１２のインナーリード部１５の上
に、絶縁フィルム１０を接着剤１３で接着する。絶縁フ
ィルム１０としては、１２５μｍの厚さのポリイミド系
樹脂フィルムを用いる。接着剤１３としては、例えば、
第２９図に示すように、インナーリード部１５側から順
にポリエーテルアミドイミド等の熱可塑性の接着剤１３
Ａ、ポリピロメリット酸イミド、ポリケトンイミド等の
熱硬化性ポリイミド系樹脂接着剤１３Ｂを積層した多層
接着剤を用いる。前記絶縁フィルム１０の上にペレット
付用熱硬化性接着剤４Ａにより半導体素子１をペレット
付けする。ペレット付用熱硬化性接着剤３８としては、
例えば、ポリピロメリット酸イミド、ポリケトンイミド
等の熱硬化性ポリイミド系樹脂接着剤の上に非導電性の
ペースト材、例えばシリコーンゴム、エポキシゴム、エ
ポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等を積層した多層接着
剤を用いる。

次に、各インナーリード部１５のボンディング用端子部
１５Ａと電極（パッド）Ａｌ−Ａ１８とをボンディング
ワイヤ４で電気的に接続される。

このボンディングワイヤ４は、例えば、直径３０μｍの
金（Ａｕ）ワイヤを用いる。ワイヤボンディングは、例
えば、半導体索子１上の各パッドＡ１〜Ａ１８とボンデ
ィングワイヤ４とはウェッジ・ポールボンデイン法で接
続される。同様に、インナーリード部１５のボンディン
グ用端子部１５Ａとボンディングワイヤ４とは、超音波
振動を併用した熱圧着で接続される。インナーリード部
１５のボンディングされるボンディング用端子部１５Ａ
の部分は銀（Ａｇ）メツキされている。

そして、半導体素子１とインナーリード部１５をボンデ
ィングワイヤ４によって電気的に接続する際に、半導体
索子１側のパッドＡ１〜Ａ１８のボンディング位置（２
点）を認識して片棒を決定し、自動的にワイヤボンディ
ングを行う。

このワイヤボンディングが終ると、樹脂封止材注入装置
のキャビティの注入口とタブレスリードフレーム１２の
ゲート位＠２２との位置合せを行った後、キャビティに
レジン（エポキシ系の樹脂）等の樹脂封止材５を注入し
てモールドされる。その後アウターリード部１８を所定
の形状に加工して樹脂封止型半導体装りが完成する。

また、第３０図に示すタブレスリードフレーム１２に設
けられている長方形の貫通穴１９のアウターリード部１
８の加工を施す部分及びその近傍に、リード固定材４１
を設けることにより、長方形の貫通穴１９を設けたこと
によるリード強度の低下を補強することができる。

なお、第３０図において、（Ａ）はリード固定材４１を
設ける前の状態を示す斜視図であり、（１３）、（Ｃ：
）はリード固定材４１を設けた後の状態を示す斜視図で
ある。

またアウターリード部の折り曲げ方向は（Ｃ）方向であ
るかその逆方向であるかを問わないし、いわゆる面付は
実装タイプのごとく折り曲げてもかまわない。勿論半導
体装置１と貫通孔１９．絶縁物１０との関係も表裏逆転
して（つまり第３図。

第４図の如くして）もかまわない。

以上の説明かられかるように、本実施例によれば、イン
ナーリード部１５を半導体素子１の下または上に配置す
ることにより、リード引回しが自由になり、大型の半導
体索子１の搭載が可能となる。

また、半導体索子ｌのパッドの配置も従来より大幅に自
由度を増すことができる。

また、インナーリード部１５に貫通穴１９を設け、イン
ナーリード部１５の実効面積を減少し、レジン等の樹脂
封止材５の割合を増やすことにより、リードとレジン等
の樹脂封止材５との接着強度が上がるので、温度サイク
ル等の熱応力によるクラックの発生を低減することがで
きる。

また、アウターリード部１８の貫通穴１９の加工を施す
部分及びその近傍に、リード固定材４１を設けることに
より１貫通穴１９を設けたことによるリード強度の低下
を補強することができる。

次に、前記樹脂封止材としてレジンを用いた場合におい
て、レジン熱膨張係数αと温度サイクルクララ９１％発
生サイクル数との関係について実験した結果を第３１図
に示す。第３１図において、（イ）は本実施例のインナ
ーリード部１５に長方形状の貫通穴１９を設けた場合の
特性曲線であり、（ロ）は従来のインナーリードの場合
の特性曲線である。

また、第３２図は、パッケージ端しジン占有面積皐と温
度サイクル数との関係について実験した結果を示す。第
３２図において、（イ）はレジン熱膨張係数αが１．０
Ｘ１０−６／”Ｃの場合の特性直線であり、（ロ）はレ
ジン熱膨張係数αが１．７ｘ１０−５／℃の場合の特性
曲線である。

また、第３３図は、本実施例のリードフレーム硬度と９
０°繰返し曲げリード破断回数との関係について実験し
た結果を示す。第３３図において、（イ）は本実施例の
インナーリード部１５に長方形状の貫通穴１９を設けた
場合の特性曲線であり、０．５，０．４５，０．４，０
．２５等の数字は、長方形状の貫通穴１９を設けた部分
のリード幅である。（ロ）は従来のインナーリートの場
合の特性曲線である。

このように本実施例の実験結果からも本発明によれば前
述した効果が得られることがわかる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種種変更可能であること
はゴうまでもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果をｆｌｌｌｌｆｉ−に説明すれば、下記
の通りである。

半導体チップの上又は下面にリードの引き回しを自由に
することができ、かつ大きな半導体チップの搭載を可能
にすることができる。

また、リードとレジン等の樹脂封止材との接着強度が上
がるので、温度サイクル等の熱応力によるクラックの発
生を低減することができる。

〔発明の効果〕

すなわち本発明によれば、リードの全体断面積をあまり
減少させることなく１幅を小さくすることができるので
、リード強度及び樹脂によるり−ドの固定強度を低下さ
せることなく、リード間の応力を低減、すなわち、リー
ド間の樹脂クラックを防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の樹脂封止型半導体装置を示
す部分断面斜視図、第２図は金属細線接着の他の方法を
示す部分断面斜視図、第３図、第４図は夫々本発明の更
に他の実施例装置を示す部分断面斜視図、第５図は本発
明をデュアル・インライン型パッケージの４　Ｍ　Ｄ　
ＲＡ　Ｍに適用した実施例の樹脂封止型半導体装置のパ
ッケージ内部の構造を説明するための一部欠き平面図、
第ｆ−ｉ　１′２１は第５図に示す４　Ｍ　Ｌ）　ＲＡ
　Ｍの■−■切断線で切った断面図、第７図は第５図示
す４ＭＤＲＡＭのの■−■切断線で切った断面図、第８
図は第５図に示す４ＭＤＲＡＭのの要部を説明するため
の一部欠き斜視図、第９図は第５図に示すタブレスリー
ドフレームの平面図、第１０図は従来の樹脂対ｊヒ型半
導体装置を示す断面図、第１１図は半導体素子の大型化
を可能にした従来の樹脂封止型半導体装置のリード部分
に作用する応力の分布を示した断面図、第１２図は第１
３図のＡ−Ａ断面において隣接するリード間に作用する
応力の分布を示す説明図、第１３図は第１１図のＡ−Ａ
断面においてリード間に発生する樹脂クラックを示す説
明図。 第１４図乃至第２１図は夫々本発明の他の実施例の樹脂
封止型半導体装置のリード部分近傍を示す斜視図、第２
２図乃至第２６図は夫々第８図及び第９図に示す貫通穴
の形状又は大きさを種々変えた変形例を示す斜視図、第
２７図は第５図に示す半導体チップの回路レイアウトを
示す平面図、第２８図は第５図に示す半導体チップ上の
パッドの配置を示す平面図、第２９図第５図に示す半導
体チップをリードフレームに搭載するための接着剤を説
明するための断面説明図、第３０図は第５図に示す貫通
穴を設けたことによる強度の補強をする例を示す斜視図
、第３１図乃至第３３図は夫々本発明の一実施例の実験
結果を示す特性図である。 １・・・半導体素子、２・・・タブ、３・・・リード、
３ａ・・リード先端の金属３１１１線接続部、３ｂ−１
，３ｂ−２，３ｂ−３・・・リード分割部、３Ｃ・・・
リード連結部、３ｄ・・・リード折曲げ部、４・・・金
属細線、５・・・樹脂、６・・・リード固定部の長さ、
７，８・・・応力分布、９・・・樹脂クラック、１ｏ・
・・絶縁材、１１・・・間隙、１２・・・タブレスリー
ドフレーム、１３．３８・・・接着剤、１４・・外枠、
１５・・・インナーリート部、１６・・・内枠、１７・
・・タイバー、１８・・・アウターリード部、１９・・
・ｒ−１通穴、４１・・・リード固定材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子と、該半導体素子に夫々導通接続される
   各リードと、該リードの一部及び前記半導体素子の周囲
   を覆う封止樹脂とを備えてなる樹脂封止型半導体装置に
   おいて、前記半導体素子の下面に絶縁物を介して前記各
   リードの一部を対向配置させ、かつ該各リードの一部乃
   至全部は、少なくとも前記半導体素子下面の周辺に対応
   する部分については各リードの幅方向に複数本に分岐し
   ていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 ２、封止樹脂内外の電気接続を行うリードの一部を半導
   体素子の直下部に配置し、そのリード端部群上に半導体
   素子を搭載し、周囲を封止樹脂でモールドしてなる樹脂
   封止型半導体装置において、前記リードの内半導体素子
   下端部直下を通過する部分を、リードの幅方向に複数本
   に分岐させたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 ３、半導体装置とこれを搭載するリード群とを封止樹脂
   でくるんだ樹脂封止型半導体装置において、前記封止樹
   脂は前記リード群の各構成リード間を充たす他各リード
   の透孔乃至溝をも充たすよう構成することを特徴とする
   樹脂封止型半導体装置。 ４、夫々が樹脂封止体内部のインナーリード部と樹脂封
   止体外部のアウターリード部とからなるリードが集合し
   てなるリードフレームにおいて、該インナーリード部の
   内少なくとも半導体素子下面周辺部に対応する部分につ
   いては各インナーリード部の幅方向に複数本に分岐させ
   たことを特徴とするリードフレーム。 ５、夫々が樹脂封止体内部のインナーリード部と樹脂封
   止体外部のアウターリード部とからなるリードが集合し
   てなるリードフレームにおいて、該インナーリード部は
   各リードの長軸方向に透孔を有することを特徴とするリ
   ードフレーム。 ６、リードが透孔を有するリードフレームの少なくとも
   一部の透孔が半導体素子下面周辺部にかかるように該リ
   ードフレーム上に絶縁物を介在させて半導体素子を搭載
   し、次いで該半導体素子上面の周辺の端子と前記各リー
   ドとを導通接続し、しかる後少なくとも前記透孔の一部
   及び前記半導体素子を覆うように樹脂にて封止すること
   を特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。 ７、半導体素子の回路形成面側をリードと対向させたこ
   とを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の樹脂封止
   型半導体装置。 ８、半導体素子の非回路形成面側をリードと対向させた
   ことを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の樹脂封
   止型半導体装置。 ９、リードが透孔を有するリードフレームを使用し、半
   導体素子の回路形成面側が該リードフレームに対向し、
   かつ少なくとも一部の前記透孔が半導体素子の回路形成
   面周辺部にかかるように、リードフレーム上に絶縁物を
   介して半導体素子を搭載し、次いで該半導体素子の回路
   形成面上の端子と前記各リードとを導通接続し、しかる
   後少なくとも前記透孔の一部及び前記半導体素子を覆う
   ように樹脂にて封止することを特徴とする樹脂封止型半
   導体装置の製造方法。 １０、タブレスリードフレームのインナーリード部に絶
   縁フィルムを介して半導体チップを搭載し、インナーリ
   ード部と半導体チップとをボンディングワイヤで電気的
   に接続し、樹脂封止材で封止した樹脂封止型半導体装置
   であつて、前記半導体チップが搭載されるインナーリー
   ドの一部分及びその近傍に対応するインナーリードの一
   部分に貫通穴を設けたことを特徴とする樹脂封止型半導
   体装置。 １１、前記貫通穴は、長方形若しくは先端のみ割れた２
   又分岐状であることを特徴とする請求項１０に記載の樹
   脂封止型半導体装置。 １２、前記絶縁フィルムは、熱硬化性ポリイミド系樹脂
   等の絶縁性物質からなっていることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか又は７又は８又は１０又は１１に記
   載の樹脂封止型半導体装置。 １３、前記インナーリード部と半導体チップとの接着は
   、インナーリード部側から順に熱可塑性の接着剤、熱硬
   化性ポリイミド系樹脂接着剤、絶縁フィルム、ペレット
   付用熱硬化性接着剤を積層したことを多層接着層で接着
   されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   又は７又は８又は１０乃至１２のいずれかに記載の樹脂
   封止型半導体装置。 １４、前記半導体チップは、４メガ又は１６メガビット
   のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか又は７又は８
   又は１０乃至１３のいずれかに記載の樹脂封止型半導体
   装置。