JPH1117094A - 半導体チップ搭載ボード及びその実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装基板に容易に実装でき、製造コストを抑
えることができて、熱放散性等の優れた半導体チップ搭
載ボードを提供する。 【解決手段】 樹脂成形部４０の一方の側縁からアウタ
ーリード２２ａを延出して半導体チップ３０を搭載した
リードフレーム２２が樹脂封止され、前記樹脂成形部４
０から延出したアウターリード２２ａを実装基板５０の
表面に設けた接続パッド５２に押接して電気的にコンタ
クト可能とすべく、前記アウターリード２２ａを、リー
ドの曲げ先端を前記樹脂成形部の外面から離間させてＪ
形にフォーミングしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はメモリボード等のボ
ード上に半導体チップあるいは半導体デバイスを搭載し
た半導体チップ搭載ボード及びその実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７はＳＩＭＭあるいはＤＩＭＭとよば
れるメモリボードの一般的な形状を示す。このメモリボ
ードは基板１０の片面あるいは両面にデバイス１２を搭
載し、基板の一方の端縁に沿って接続端子１４を並列に
配置して成るものである。メモリボードはコンピュータ
のＲＡＭの増設等に応じて、適宜マザーボード等に装着
して使用される。従来、メモリボードの装着にはソケッ
トが用いられており、メモリボードの接続端子を設けた
端縁をソケットに挿入することにより接続端子がソケッ
トのコンタクトと電気的に接続されるようになってい
る。

【０００３】なお、デバイス１２を支持する基板１０と
してプリント基板のかわりにリードフレームを使用して
メモリボードの形態としたものが提案されている（特開
平1-106459号) 。このメモリボードはソケットに差し込
む一方の端面からのみリードが延出するようにリードを
形成したリードフレームを使用し、半導体チップを搭載
して樹脂封止する際にボード状に樹脂成形したものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のメモリボードは
上記のようにソケットに基板１０を差し込んで装着する
から、接続部分の構造としてソケットが必要であり、そ
のためソケットを含めて全体としてコストアップにつな
がるという問題がある。また、メモリボードの基板１０
には通常プリント基板が用いられているため、この点か
らもコストアップにつながるという問題がある。

【０００５】本発明はメモリボード等の半導体チップ搭
載ボードの構成に係るものであり、その目的とするとこ
ろは、量産が容易で製造コストを低く抑えることがで
き、また、ソケットを使わずに実装基板への実装を可能
として全体のコストを下げるとともに、取扱い性の良い
半導体チップ搭載ボード及びその好適な実装構造を提供
するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、半導体チッ
プが搭載されて樹脂封止された樹脂成形部の一方の側縁
からアウターリードが延出し、前記樹脂成形部から延出
したアウターリードを実装基板の表面に設けた接続パッ
ドに押接して電気的にコンタクト可能とすべく、前記ア
ウターリードの先端を前記樹脂成形部の外面から離間さ
せてＪ形に曲げ成形したことを特徴とする。また、前記
アウターリードが、すべて同じ向きに曲げ成形されたこ
と、または隣り合ったリードを交互に逆向きに曲げ成形
されたことを特徴とする。また、アウターリードの樹脂
成形部内に延在する前記インナーリードが、銅、アルミ
ニウム、窒化アルミニウム等の熱伝導性の良好な基板に
電気的に絶縁されて接合され、前記基板に半導体チップ
が搭載されたことを特徴とする。また、前記基板の半導
体チップが搭載された面の反対面が、前記樹脂成形部の
外面に露出して樹脂封止されたことを特徴とする。ま
た、前記基板が導電性を有し、前記インナーリードの接
地リードと前記基板とが電気的に接続されたことを特徴
とする。これにより、基板を共通の接地電位として電気
的特性の優れた半導体チップ搭載ボードとして提供でき
る。また、前記基板にヒートシンクを装着したことによ
り、さらに熱放散性を向上させることができる。また、
前記アウターリードがリン青銅から成るものは、好適な
弾性を有し実装が確実にできる。

【０００７】また、半導体チップ搭載ボードの実装構造
として、半導体チップ搭載ボードが前記半導体チップ搭
載ボードの樹脂成形部から延出したアウターリードの接
点部を実装基板の接続パッドに弾性的に押接して電気的
にコンタクトする押接支持手段を介して実装基板に起立
して実装されたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体チップ
搭載ボードの好適な実施形態について添付図面と共に詳
細に説明する。図１は半導体チップ搭載ボード２０の第
１の実施形態の構成とその実装構造を示す正面図、図２
は側断面図である。本実施形態の半導体チップ搭載ボー
ド２０はリードフレーム２２と基板２４とによって半導
体チップ３０の支持体を構成し、樹脂成形によって実装
基板へ実装可能な形態としたものである。

【０００９】半導体チップ３０は熱伝導性の良好な銅製
の基板２４に接合して搭載し、リードフレーム２２は接
地リードを除いた各リードを基板２４に対し電気的に絶
縁して基板２４に積層するようにして接合する。なお、
基板２４としては他にアルミニウム、窒化アルミニウム
等の熱伝導性の良い素材が好適に使用できる。本実施形
態では電気的絶縁性を有する接着剤２５を用いてリード
フレーム２２を基板２４に接着して支持した。また、基
板２４を接地電位に設定し、かつ基板２４にリードフレ
ーム２２を確実に支持するため接地リードの基部位置で
基板２４にリードフレーム２２をスポット溶接した。図
２でＡ点がスポット溶接位置である。

【００１０】基板２４は半導体チップ搭載ボード２０の
外形形状を構成する樹脂成形部４０の外形寸法よりも若
干小さな矩形板状に形成した部材である。リードフレー
ム２２は樹脂成形した際に樹脂成形部４０の端面からア
ウターリード２２ａの先端側が延出するようにアウター
リード２２ａの突出寸法と基板２４でのリードフレーム
２２の接着位置を設定する。実施形態ではアウターリー
ド２２ａから樹脂成形部４０の内方に向けてインナーリ
ード２２ｂを延出させ、半導体チップ３０の一つの辺縁
に沿ってインナーリード２２ｂの端部が配列するように
リードフレーム２２のリード形状を設計した。

【００１１】基板２４にリードフレーム２２を接合した
後、半導体チップ３０を基板２４に搭載し、半導体チッ
プ３０とインナーリード２２ｂとをワイヤボンディング
して電気的に接続する。３２がボンディングワイヤであ
る。実施形態では図２に示すようにインナーリード２２
ｂのうち接地リードと基板２４との間でもワイヤボンデ
ィングしてスポット溶接と合わせて基板２４を確実に接
地電位としている。

【００１２】導電性を有する基板２４を使用した場合に
は半導体チップ３０と基板２４とをワイヤボンディング
するだけで接地電位を得ることができる。図２では半導
体チップ３０と基板２４とをワイヤボンディングした様
子を示す。基板２４を共通の接地電位にした場合にはリ
ードフレーム２２に配設する接地リードの本数を減らし
て信号リード、電源リードの本数を増やすことが可能で
ある。

【００１３】半導体チップ３０とインナーリード２２ｂ
とをワイヤボンディングした後、樹脂封止する。樹脂封
止方法はリードフレームに半導体チップを搭載した半導
体装置の樹脂封止方法と同様である。たとえば、樹脂封
止時に樹脂が漏出しないようにアウターリード２２ａと
インナーリード２２ｂとの境界部にダムバーを設け、樹
脂封止後にダムバーを除去するといった方法が採用され
る。

【００１４】本実施形態では基板２４からの熱放散性を
向上させるため、基板２４の裏面に別体でヒートシンク
２６を装着した。そのため、本実施形態では樹脂封止時
にヒートシンク２６を装着する部位を露出させるように
樹脂成形し、樹脂成形後に接着剤２８を用いてヒートシ
ンク２６を基板２４の裏面に接着した。なお、樹脂成形
する際には図のように全体形状が矩形のボード状になる
ように樹脂成形する。

【００１５】樹脂成形が完了した後、樹脂成形部４０の
側縁から延出するアウターリード２２ａをＪ形に曲げ成
形する。図２はアウターリード２２ａを曲げ成形した後
の形態である。なお、この実施形態ではアウターリード
２２ａの先端を曲げ成形する際に隣り合ったアウターリ
ード２２ａの曲げ方向を交互に逆方向にする。これによ
り、図２に示すようにアウターリード２２ａは左右両側
に曲げ先端が延出するようになる。

【００１６】このようにアウターリード２２ａの曲げ先
端を交互に逆向きに曲げ成形した半導体チップ搭載ボー
ド２０を実装基板５０に実装する際は、側面方向から見
て左右に配置されるアウターリード２２ａの接点位置に
合わせて実装基板５０上に２列で接続パッド５２を配列
する。このように、実装基板５０に２列に接続パッド５
２を配置する場合は隣接する接続パッド５２の配置間隔
が広がり、接続パッド５２を配置するスペースに余裕が
でき、実装基板５０の製作が容易になるという利点があ
る。

【００１７】図２に示すようにアウターリード２２ａの
先端を交互に逆向きに曲げ成形して作成した半導体チッ
プ搭載ボード２０はそれ自体で自立するから、実装基板
５０に実装する際には曲げ成形したアウターリード２２
ａの接点部を実装基板５０の接続パッド５２に押接する
ようにして実装する実装治具を使用するだけで容易に実
装することができる。

【００１８】図１に示す実装治具６０は実装基板５０に
起立させて設けた支持ピンから延出した押接片６２によ
り樹脂成形部４０の上部を押圧し、アウターリード２２
ａの接点を実装基板５０の接続パッド５２に弾性的に押
接するようにしたものである。実装治具６０は半導体チ
ップ搭載ボード２０を実装基板５０上で起立して支持
し、アウターリード２２ａの接点部を接続パッド５２に
常時押接して確実な電気的接続がなされるようにする。

【００１９】本実施形態の半導体チップ搭載ボード２０
は熱伝導性の良好な基板２４に半導体チップ３０を搭載
し、さらにヒートシンク２６を装着したことによってき
わめて熱放散性の良い半導体チップ搭載ボード２０とし
て提供することが可能になった。メモリ用の半導体チッ
プは通常、発熱量の大きなものではないが、発熱量の大
きな半導体チップを使用する場合であっても好適に使用
可能となる。また、メモリ用以外で発熱量の大きな半導
体チップを搭載する場合にも好適である。

【００２０】また、本実施形態の半導体チップ搭載ボー
ド２０はアウターリード２２ａをＪ形に曲げ成形して実
装基板５０の接続パッド５２に当接するだけで電気的に
導通される構成としたから、実装基板５０に設けられた
接続パッド５２に押接するだけで実装でき、従来のよう
なソケットを不要とし、実装手段としても押接支持手段
によって簡単に実装可能である。

【００２１】上記実施形態ではアウターリード２２ａを
曲げる際にアウターリード２２ａの先端を樹脂成形部４
０の外面から離間するようにし、アウターリード２２ａ
を曲げ成形した部分に弾性が付与されるようにした。こ
れは、半導体チップ搭載ボード２０を何回か繰り返して
実装するような場合でも確実に電気的なコンタクトがと
れるようにするためである。

【００２２】このようにアウターリード２２ａにある程
度の弾性を積極的に付与する場合には、リードフレーム
２２の素材としてリン青銅を使用するとよい。リン青銅
は通常の半導体装置で使用されるリードフレーム材であ
る鉄−ニッケル合金にくらべて弾性が高く、Ｊ形に曲げ
たアウターリード２２ａに好適なスプリング性を付与す
ることができる。これによって、半導体チップ搭載ボー
ドを取り外して繰り返し実装した際でもへたりを防止し
て確実に実装することが可能となる。また、アウターリ
ード２２ａの表面保護の目的と電気的コンタクトを確実
にするため、アウターリード２２ａに硬質金めっきある
いはパラジウム−フラッシュ金めっきを施すのがよい。

【００２３】図３は半導体チップ搭載ボード２０の第２
の実施形態の側断面図である。この実施形態はヒートシ
ンク２６を使用せず、基板２４の裏面を樹脂成形部４０
の外面に露出させて樹脂成形したものである。樹脂成形
部４０の側面から延出したアウターリード２２ａを隣り
合ったアウターリード２２ａの曲げ方向を交互に逆方向
としたこと、基板２４を共通の接地電位としたことは上
記実施形態と同様である。

【００２４】なお、この実施形態の半導体チップ搭載ボ
ード２０では実装治具６０として樹脂成形部４０の背面
側に実装基板５０から支持ピンを立設し、支持ピンから
延出させた押接片６２を樹脂成形部４０の背面側から樹
脂成形部４０の上端に延出させて半導体チップ搭載ボー
ド２０を実装基板５０に押接する付勢力を付与するよう
にしている。このように、半導体チップ搭載ボード２０
を実装する際に半導体チップ搭載ボード２０のアウター
リード２２ａの接点部を実装基板５０の接続パッド５２
に確実に押接させて支持する押接支持手段には種々の構
成を採用できる。

【００２５】図４、５は半導体チップ搭載ボード２０の
第３、４実施形態を示す側断面図である。これらの実施
形態ではアウターリード２２ａをすべて同じ向きのＪ形
に曲げ成形したことを特徴とする。図４はヒートシンク
２６を装着した実施形態、図５はヒートシンク２６を装
着せずに、基板２４を樹脂成形部４０の外面に露出して
樹脂成形したものである。

【００２６】このようにアウターリード２２ａをすべて
同じ向きに曲げ成形した場合は、半導体チップ搭載ボー
ド２０自体では起立できないが、前述したと同様な実装
治具を使用して実装基板に起立させて実装することがで
き、Ｊ形に曲げ成形されたアウターリード２２ａを実装
基板に設けた接続パッドに押接して電気的に導通させる
ことができる。

【００２７】アウターリード２２ａを曲げ成形すること
によりアウターリード２２ａに付与される弾性による作
用も前述した実施形態の場合と同様であり、アウターリ
ード２２ａを実装基板に押接して確実な電気的接続を可
能にする。なお、アウターリード２２をＪ形に曲げ成形
する場合、アウターリード２２ａの曲げ方向は図４、５
に示す向きとは反対向きであってももちろんかまわな
い。

【００２８】上記各実施形態で示したように基板２４に
リードフレーム２２を接合して半導体チップ３０を搭載
した半導体チップ搭載ボード２０の場合は、リードフレ
ーム２２に形成されたリードは接地電位に設定された基
板２４に対してマイクロストリップラインとして作用す
るから、基板２４とリードフレーム２２との間隔および
基板２４とリードフレーム２２との間に充填する接着剤
２５の誘電率を適当に調節することによって高周波用の
半導体チップ搭載ボード２０として提供することができ
る。

【００２９】図６は基板２４を有しない単体のリードフ
レーム２２を使用して半導体チップ搭載ボード２０を構
成した実施形態を示す。図は実装基板５０に半導体チッ
プ搭載ボード２０を実装した状態で示している。リード
フレーム２２の単体を使用して半導体チップ搭載ボード
２０を作成する場合は、半導体チップ３０を搭載するダ
イパッド２２ｃを有するリードフレーム２２を使用す
る。

【００３０】ダイパッド２２ｃに半導体チップ３０を搭
載し、インナーリード２２ｂと半導体チップ３０とをワ
イヤボンディングにより電気的に接続し、樹脂成形す
る。樹脂成形後、樹脂成形部４０の側縁から延出するア
ウターリード２２ａを交互に曲げ方向を逆にして曲げ成
形することにより図６に示す半導体チップ搭載ボード２
０が得られる。

【００３１】本実施形態の半導体チップ搭載ボード２０
はリードフレーム２２に半導体チップ３０を搭載し、樹
脂成形によって形成するから、リードフレームを用いた
半導体装置の製造とまったく同様の方法で生産でき、量
産が容易に可能で製品の製造コストを効果的に引き下げ
ることが可能となる。図６では図３に示すと同様な実装
治具６０を用いて実装している。

【００３２】なお、アウターリード２２ａを弾性を有す
る形状に曲げ成形する場合、上述した各実施形態では１
本のアウターリード２２ａについては左右どちらかの方
向にＪ形に曲げ成形したが、１本のアウターリード２２
ａの先端を２つに切り分けるようにして側面形状をＹ形
とする曲げ成形も可能である。

【００３３】また、上記各実施形態ではいずれも半導体
チップ３０とリードフレーム２２のインナーリード２２
ｂとはワイヤボンディングによって電気的に接続した
が、半導体チップ３０とインナーリード２２ｂとの接続
方法はワイヤボンディングに限定されるものではない。
たとえば、ＴＡＢテープを用いて半導体チップ３０とイ
ンナーリード２２ｂとを電気的に接続することも可能で
ある。このように半導体チップ３０とインナーリード２
２ｂとの電気的接続は上記実施形態とは異なる他の方法
を採用することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る半導体チップ搭載ボード
は、リードフレームに半導体チップを搭載し、アウター
リードの先端を樹脂成形部の外面に接触しないように曲
げ成形することによって、実装基板にアウターリードを
押接するだけで実装することを可能とし、実装基板への
搭載が容易な半導体チップ搭載ボードとして提供するこ
とができる。また、半導体チップ搭載ボードが自立でき
る形態にアウターリードを曲げ成形することにより、実
装基板への実装がさらに容易になり実装基板の製作も容
易になる。また、熱伝導性の良好な基板とリードフレー
ムとを組み合わせ、あるいはヒートシンクを付設するこ
とによって、熱放散性の良い半導体チップ搭載ボードと
して提供することができ、多用途への利用が可能になる
等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体チップ搭載ボードの第１の実施形態の構
成と実装構造を示す正面図である。

【図２】第１の実施形態の半導体チップ搭載ボードの実
装構造を示す側断面図である。

【図３】半導体チップ搭載ボードの第２の実施形態の構
成と実装構造を示す側断面図である。

【図４】半導体チップ搭載ボードの第３の実施形態を示
す側断面図である。

【図５】半導体チップ搭載ボードの第４の実施形態を示
す側断面図である。

【図６】半導体チップ搭載ボードの第５の実施形態の構
成と実装構造を示す側断面図である。

【図７】従来のメモリボードの斜視図である。

【符号の説明】

２０ 半導体チップ搭載ボード ２２ リードフレーム ２２ａ アウターリード ２２ｂ インナーリード ２２ｃ ダイパッド ２４ 基板 ２５ 接着剤 ２６ ヒートシンク ２８ 接着剤 ３０ 半導体チップ ３２ ボンディングワイヤ ４０ 樹脂成形部 ５０ 実装基板 ５２ 接続パッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップが搭載されて樹脂封止され
   た樹脂成形部の一方の側縁からアウターリードが延出
   し、 前記樹脂成形部から延出したアウターリードを実装基板
   の表面に設けた接続パッドに押接して電気的にコンタク
   ト可能とすべく、前記アウターリードの先端を前記樹脂
   成形部の外面から離間させてＪ形に曲げ成形したことを
   特徴とする半導体チップ搭載ボード。
2. 【請求項２】 前記アウターリードが、すべて同じ向き
   に曲げ成形されたことを特徴とする請求項１記載の半導
   体チップ搭載ボード。
3. 【請求項３】 前記アウターリードが、隣り合ったリー
   ドを交互に逆向きに曲げ成形されたことを特徴とする請
   求項１記載の半導体チップ搭載ボード。
4. 【請求項４】 アウターリードの樹脂成形部内に延在す
   る前記インナーリードが、銅、アルミニウム、窒化アル
   ミニウム等の熱伝導性の良好な基板に電気的に絶縁され
   て接合され、 前記基板に半導体チップが搭載されたことを特徴とする
   請求項１、２または３記載の半導体チップ搭載ボード。
5. 【請求項５】 前記基板の半導体チップが搭載された面
   の反対面が、前記樹脂成形部の外面に露出して樹脂封止
   されたことを特徴とする請求項４記載の半導体チップ搭
   載ボード。
6. 【請求項６】 前記基板が導電性を有し、前記インナー
   リードの接地リードと前記基板とが電気的に接続された
   ことを特徴とする請求項４または５記載の半導体チップ
   搭載ボード。
7. 【請求項７】 前記基板にヒートシンクが装着されたこ
   とを特徴とする請求項４、５または６記載の半導体チッ
   プ搭載ボード。
8. 【請求項８】 前記アウターリードがリン青銅から成る
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または
   ７記載の半導体チップ搭載ボード。
9. 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６、７また
   は８記載の半導体チップ搭載ボードが、 前記半導体チップ搭載ボードの樹脂成形部から延出した
   アウターリードの接点部を実装基板の接続パッドに弾性
   的に押接して電気的にコンタクトする押接支持手段を介
   して実装基板に起立して実装されたことを特徴とする半
   導体チップ搭載ボードの実装構造。