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JP2003110058A - 半導体パッケージ及びその製造方法体装置用回路部材 - Google Patents

半導体パッケージ及びその製造方法体装置用回路部材

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Publication number
JP2003110058A
JP2003110058A JP2001304780A JP2001304780A JP2003110058A JP 2003110058 A JP2003110058 A JP 2003110058A JP 2001304780 A JP2001304780 A JP 2001304780A JP 2001304780 A JP2001304780 A JP 2001304780A JP 2003110058 A JP2003110058 A JP 2003110058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
semiconductor element
semiconductor package
semiconductor
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001304780A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikao Ikenaga
知加雄 池永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2001304780A priority Critical patent/JP2003110058A/ja
Publication of JP2003110058A publication Critical patent/JP2003110058A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H10W90/754
    • H10W90/756

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のものより薄い板厚のリードフレームを
用いながらも、安価でかつ多ピン領域の半導体パッケー
ジを提供すること。 【解決手段】 リードフレーム10の吊りリードで支持
されたダイパッド12上に搭載された半導体素子13
と、この半導体素子13の上面の電極とインナーリード
先端部14とを電気的に接続したワイヤー15と、ワイ
ヤー15を含む半導体素子の外囲領域を封止してなる封
止樹脂16とを備えた半導体パッケージにおいて、イン
ナーリード17の延長上に接続端子となる膨出部17a
が隣接するインナーリード17ごとに互い違いに設けら
れているとともに、パッケージ裏面には接続端子部とな
るところのみが開口するソルダーレジスト18が設けら
れ、その開口に半田ランド19が設けられている構造と
する。リードフレーム材に板厚が0.1mmのような薄
い材料を使用し、QFNではカバーできなかった100
ピン以上の領域を安価でかつ小型サイズで実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
の技術分野に属し、詳しくは、リードフレーム上に半導
体素子を搭載し、その外囲、特に半導体素子の上面側を
モールド樹脂で封止した樹脂封止型の半導体パッケージ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の高性能化及び小型化の
傾向に伴い、それに用いられる半導体パッケージも同様
に小型化が要求されている。最近では、電子部品を載せ
る基板のスペース確保のため、フットプリントを含めた
縮小化が進み、100ピン以下ではQFN( Quad Flat
Non-Leaded Package ) のような半導体パッケージが量
産化されている。これは、一括封止型での量産化によ
り、従来のQFP( QuadFlat Package )と比較しても
同等以下のコストでの組み立てが可能となったことが流
行の一因であると考えられる。そして、従来多用されて
いた有機基板の領域も代替される傾向にある。図1はこ
のQFNの構造を示す断面図であり、同図において1は
リードフレーム、2はダイパッドに搭載した半導体素
子、3はボンディングワイヤー、4は封止樹脂、5は半
田ランドである。
【0003】しかしながら、100ピン以上になると、
QFN構造の場合、パッケージサイズが大きくなり、そ
れに比較してチップサイズが小さいため、ボンディング
用のワイヤーが長くなってしまい、樹脂による封止がう
まくできないという問題点があった。これに対して、外
部端子の多列化が提唱されるようになり、現在では2列
または3列配列のQFN構造をしたパッケージであるL
LGA( Leadflame Land Grid Array) の開発が検討さ
れている。図2は2列配列のLLGAの構造を示す断面
図である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リードフレ
ームに板厚の薄いものを採用することにより、リードフ
レームのデザインルールはよりファイン化の傾向になる
が、QFNでリードフレームに板厚0.2mmの材料を
使用する理由が、封止樹脂と個片化された端子の密着性
にあるように、板厚を薄くすることはできない。つま
り、リードフレーム端子の断面形状を逆台形形状にする
ことにより、封止樹脂との密着性を向上させて、QFN
の基板搭載時における接続強度を保っているが、板厚が
0.15mm、0.125mmの材料を使用すると、い
くら断面形状を逆台形状に保ったとしても、材料板厚が
薄いために、断面のテーパー部の強度が弱く、QFNを
基板に接続した後に、基板側に端子のみが残り樹脂側は
脱落してしまうことから、QFNではリードフレームの
材料板厚を薄くすることはできなかった。
【0005】一方、外部端子の多列化を実施するにして
も、リードフレーム側のデザインルールから、従来のQ
FNでは端子ピッチが0.4mmまで製造可能であった
ものが0.65mmピッチとなってしまい。パッケージ
サイズ縮小の効果はそれほどでもなく、やはり多ピン化
となった時には、ワイヤー長の問題が解決できないでい
る。
【0006】また、QFN構造で図3のようにハーフエ
ッチングによりインナーリードを引き回した構造の検討
もされているが、リードフレームに板厚0.2mmの材
料を使用した場合、先端ピッチは0.28mmが限界と
されている。また、上述の如くリードフレームの材料板
厚を薄くすることによるデザインルール改訂ができない
という問題点がある。
【0007】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、従来のも
のより薄い板厚のリードフレームを用いながらも、安価
でかつ多ピン領域の半導体パッケージを提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体パッケージは、リードフレームの吊
りリードで支持されたダイパッド上に搭載された半導体
素子と、この半導体素子の上面の電極とリードフレーム
のインナーリード先端部とを電気的に接続したワイヤー
と、ワイヤーを含む半導体素子の外囲領域を封止してな
る封止樹脂とを備えた半導体パッケージにおいて、イン
ナーリードの延長上に接続端子となる膨出部が隣接する
インナーリードごとに互い違いに設けられているととも
に、パッケージ裏面には接続端子部となるところのみが
開口するソルダーレジストが設けられ、その開口に半田
ランドが設けられていることを特徴としている。
【0009】そして、上記構成の半導体パッケージは、
インナーリードの延長上に接続端子となる膨出部が隣接
するインナーリードごとに互い違いに設けられたリード
フレームを準備し、そのリードフレームの裏面に樹脂バ
リ防止用のテープを貼り付けた状態としてから、ダイパ
ッド上に半導体素子を搭載してその半導体素子上面の電
極とインナーリード先端部とをワイヤーボンディング
し、次いでそれらの半導体素子を片面一括モールドし、
裏面のテープを剥離した後、露出した裏面にソルダーレ
ジストにより接続端子部となるところのみに開口を形成
し、そこに半田めっきを行って半田ランドを形成してか
ら、ダイシングにより複数個の半導体パッケージに分割
することにより製造することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図4は本発明に係る半導体パッケ
ージの構造を示す模式的な断面図、図5はこの半導体パ
ッケージの製造に使用したリードフレームを一部拡大し
て示す平面図である。
【0011】図示のように、この半導体パッケージは、
リードフレーム10の吊りリード11で支持されたダイ
パッド12上に搭載された半導体素子13と、この半導
体素子13の上面の電極とインナーリード先端部14と
を電気的に接続したワイヤー15と、ワイヤー15を含
む半導体素子13の外囲領域を封止してなる封止樹脂1
6とを備えている。
【0012】インナーリード17にはその延長上に接続
端子となる膨出部17aが図5に示す如く隣接するイン
ナーリード17ごとに互い違いに設けられている。ま
た、パッケージ裏面には、接続端子部となるところのみ
が開口するソルダーレジスト18が設けられており、そ
の開口には基板接続端子となる半田ランド19が設けら
れている。
【0013】次に、このような構造をした半導体パッケ
ージの製造手順を具体例を挙げながら説明する。
【0014】まず、板厚0.1mmの材料(例えば、古
河電工製「EFTEC64T」)を用いて、図5に示す
ようなデザインのリードフレームをエッチングする。す
なわち、インナーリード17の延長上に接続端子となる
膨出部17aをインナーリードごとに互い違いに設けた
リードフレームを準備する。その際、封止樹脂とのアン
カー効果を少しでも持たせるため、表面より裏面の平坦
幅が広くなるようにテーパーを付けてエッチングするこ
とが好ましい。
【0015】次に、リードフレームの裏面に樹脂バリ防
止用のテープ(例えば、日東電工製「TRM625
0」)を貼り付けてから、ダイパッド12上に半導体素
子13を載せてダイボンディングした後、この半導体素
子13の上面の電極と引き回されたインナーリード先端
部14とをワイヤーボンディングする。この際、2列配
列のインナーリードの引回しが無い構造のLLGAの場
合では、ワイヤー長は3mmであったが、本発明のパッ
ケージ構造では、ワイヤー長を1mmに収めることがで
きた。
【0016】次いで、封止樹脂16により片面一括封止
を行ってから、裏面の樹脂バリ防止用のテープを剥離す
る。このようにテープを剥がした後、その露出した裏面
に光硬化型ソルダーレジストを印刷法により一括塗布
し、露光とそれに続く現像を行って、接続端子部となる
ところに対応する部分のみに開口を形成し、その開口の
ところに半田メッキを行って基板接続端子としての半田
ランド19を形成する。続いて、ダイシングテープに貼
り付けてダイシングし、一括テスティングを実施した
後、紫外線を照射して個片化を行った。
【0017】このように、接続端子を形成するのに薄い
材料を使用することにより、ハーフエッチングを必要と
せずに、よりいっそうのデザインルールのファイン化が
でき、この際に問題となるリードフレームと封止樹脂と
の密着性については、片面一括モールドされた半導体パ
ッケージの裏面をソルダーレジストで保護することによ
り、リードフレームの脱落を防止することができるの
で、多ピン系のチップシュリンクに対応することができ
る。そして、得られた半導体パッケージは、裏面にはイ
ンナーリード引回しが露出することなく、基板接続端子
のみが露出し、ボンディングワイヤーも短いため、樹脂
封止等のワイヤー流れによる短絡のない良好なものとな
る。
【0018】また、リードフレームに板厚0.1mmの
材料を使用しているため、インナーリードの先端ピッチ
は0.15mmを実現することができた。なお、先端ピ
ッチはリードフレームの板厚に依存するため、チップサ
イズが大きければ、0.125材を使用しても構わない
し、0.15材を使用しても構わない。ただし、それぞ
れのインナーリードの先端ピッチの限界は、0.16m
m、0.18mmであった。
【0019】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明してきたが、本発明による半導体パッケージ及びそ
の製造方法は、上記実施の形態に何ら限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の
変更が可能であることは当然のことである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体パ
ッケージは、インナーリードの延長上に接続端子となる
膨出部を隣接するインナーリードごとに互い違いに設け
てなるリードフレームを使用することにより、リードフ
レーム材に板厚が0.1mmのような薄い材料を使用
し、QFNではカバーできなかった100ピン以上の領
域を安価でかつ小型サイズで実現することができる。ま
た、パッケージ裏面にはインナーリード引回しが露出す
ることなく、基板接続端子のみが露出し、またボンディ
ングワイヤーも短いため、樹脂封止時のワイヤー流れに
よる短絡のない良好な半導体パッケージを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体パッケージであるQFNの構造を
示す断面図である。
【図2】従来の半導体パッケージであるLLGAの構造
を示す断面図である。
【図3】ハーフエッチングによりインナーリードを引き
回した構造のQFNの構造を示す断面図である。
【図4】本発明に係る半導体パッケージの構造を示す模
式的な断面図である。
【図5】図4の半導体パッケージの製造に使用したリー
ドフレームを一部拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
10 リードフレーム 11 吊りリード 12 ダイパッド 13 半導体素子 14 インナーリード先端部 15 ワイヤー 16 封止樹脂 17 インナーリード 18 ソルダーレジスト 19 半田ランド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームの吊りリードで支持され
    たダイパッド上に搭載された半導体素子と、この半導体
    素子の上面の電極とリードフレームのインナーリード先
    端部とを電気的に接続したワイヤーと、ワイヤーを含む
    半導体素子の外囲領域を封止してなる封止樹脂とを備え
    た半導体パッケージにおいて、インナーリードの延長上
    に接続端子となる膨出部が隣接するインナーリードごと
    に互い違いに設けられているとともに、パッケージ裏面
    には接続端子部となるところのみが開口するソルダーレ
    ジストが設けられ、その開口に半田ランドが設けられて
    いることを特徴とする半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体パッケージの製
    造方法であって、インナーリードの延長上に接続端子と
    なる膨出部が隣接するインナーリードごとに互い違いに
    設けらたリードフレームを準備し、そのリードフレーム
    の裏面に樹脂バリ防止用のテープを貼り付けた状態とし
    てから、ダイパッド上に半導体素子を搭載してその半導
    体素子上面の電極とインナーリード先端部とをワイヤー
    ボンディングし、次いでそれらの半導体素子を片面一括
    モールドし、裏面のテープを剥離した後、露出した裏面
    にソルダーレジストにより接続端子部となるところのみ
    に開口を形成し、そこに半田めっきを行って半田ランド
    を形成してから、ダイシングにより複数個の半導体パッ
    ケージに分割することを特徴とする半導体パッケージの
    製造方法。
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