リードフレ−ムと外部回路との接続構造
【目的】 リードフレームをグランド層としても使用でき、その結果、リードフレームのピン数を減らすことが出来、しかも回路基板の設計の自由度を上げられ、さらに発生する熱の放熱性の向上を可能とするリードフレームと外部回路との接続構造を提供する。
【構成】 インナーリードとパッケージ１の内部回路とを、また、アウターリードと外部回路基板５の信号用パッド８とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリード２の一部表面が誘電体層３で覆われ、さらに該誘電体層３の表面が導電層４で覆われてなるリードフレームの前記導電層４を上記外部回路基板５に設けたグランド用パッド６と接続する。また、該外部回路基板５のグランド用パッド６の下にサーマルビア７を設ける。
【構成】 インナーリードとパッケージ１の内部回路とを、また、アウターリードと外部回路基板５の信号用パッド８とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリード２の一部表面が誘電体層３で覆われ、さらに該誘電体層３の表面が導電層４で覆われてなるリードフレームの前記導電層４を上記外部回路基板５に設けたグランド用パッド６と接続する。また、該外部回路基板５のグランド用パッド６の下にサーマルビア７を設ける。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等に代表される半導体集積回路素子（以下「半導体素子」と称する。）の実装の際に用いられるいわゆるリードフレームに係わり、詳しくは該リードフレームと外部回路との接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パッケージ内部に回路を有する半導体装置の部品として使用される従来のリードフレームの接続形態は図３に示すようなものであった。
【０００３】すなわち、リードフレーム１１のインナーリードは、パッケージ１０内部の半導体素子あるいは半導体素子を搭載した回路基板の電極とワイヤボンディングにより接続され、一方、アウターリードは外部回路となる回路基板１２の信号用パッド（電極）１３と接続された形態であった。
【０００４】ところで、近年、半導体素子の電極密度は増加する傾向にあり、これにしたがってリードの密度も増加し、リード間隙が小さくなる傾向にある。そして、リード間隙の減少に伴い、リードとリードとが近接した場合に電磁的な干渉を起こし、特に高周波の信号を伝送する場合にクロストークが発生し、良好な伝送特性が得られないという問題が生じる。本発明者は、先に、かかる問題を解決するべく、各リードの回りに誘電体層を介して導電層を設けることによりリード間の電磁的な干渉を防止するようにしたリードフレームについて提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に示すような従来のリードフレームの接続形態では、近接するリード間の電磁的な干渉を防止して良好な高周波信号の伝送特性を得ることが出来る上記リードフレームの導電層をグランド層として有効に使用することが出来ないという問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題に鑑み為されたもので、その目的とするところは、高周波の信号を伝送する場合のクロストークの発生を防止し、良好な伝送特性を得ることが出来る上記リードフレームをグランド層としても使用できたり、また発生する熱の放熱性向上を可能とする特徴を生かすことができ、その結果、リードフレームのピン数を減らすことが出来、しかも回路基板の設計の自由度を上げられることを可能とするリードフレームと外部回路との接続構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造は、インナーリードとパッケージ内部回路とを、また、アウターリードと外部回路とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリードの一部表面が誘電体層で覆われ、さらに該誘電体層の少なくとも一部表面が導電層で覆われてなるリードフレームの前記導電層を前記外部回路となる基板に設けたグランド用パッドと接続することを特徴としている。
【０００８】また、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造は、前記リードフレームの導電層と接続される前記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明によると、リードの回りを誘電体層を介して導電層で覆われたリードフレームの導電層を外部回路となる基板のグランド用パッドと接続しているため、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれもグランド層として使用できるため、回路の設計上の自由度が上がる。また、上記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることで放熱性を向上させることが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳述する。
【００１１】図１は、本発明に係る一実施例の構成を示す断面図である。
【００１２】本実施例によれば、Ｃｕ合金等の金属製のリードフレーム２のインナーリードは、パッケージ１内部の半導体素子あるいは半導体素子を搭載した回路基板の電極とワイヤボンディングにより接続され、一方、アウターリードは外部回路となる回路基板５の信号用パッド８と接続されている。なお、アウターリード先端部と信号用パッド８とはハンダ９を用いて電気的に接合される。
【００１３】上記リードフレーム２の各リードの回り（内部回路および外部回路と接続するインナーリード先端部およびアウターリード先端部は除く）は誘電体層３を介して導電層４で覆われている。前述したように、これによって各リード間の電磁的な干渉をなくし、高周波信号を伝送する場合のクロストークの発生を防止して良好な伝送特性が得られる。なお、上記誘電体層３は、リードフレーム２のインナーリード先端部およびアウターリード先端部を適当なマスク部材でマスクしてから、例えばポリブタジエン変性品電着液を用い、電着条件：低電圧７０Ｖ、キュア２００℃・１０分にて厚さ１５μｍ程度の絶縁膜を設けることにより形成することが出来る。また、上記導電層４は、上記絶縁膜の表面に、例えば無電解めっき法により、厚さ３μｍ程度のＣｕめっきを施すことにより形成することが出来る。
【００１４】本発明において、上述の如く、アウターリードの先端部は外部回路基板５の信号用パッド８と接続されているが、同時に、リードの回りに設けられた上記導電層４は外部回路基板５に設けられたグランド用パッド６と接続されている。なお、導電層４とグランド用パッド６とはハンダ９を用いて電気的に接合される。また、外部回路基板５に設けるグランド用パッド６および信号用パッド８は図２に示すように配置されている。
【００１５】したがって、リードフレームの各リードはグランド層としても使用できるようになり、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれをグランド層としても使用できるので、回路設計上の自由度が大きくなる。
【００１６】また、本実施例では、図１に示すように、外部回路基板５のグランド用パッド６の下にサーマルビア７を設けている。該サーマルビア７は、外部回路基板５の裏面に貫通するように設けられた複数のスルーホールで、該スルーホールの内周面は金属で被覆されている。このようなサーマルビア７を設けることにより、内部で発生する熱の放熱性を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造によれば、リードの回りを誘電体層を介して導電層で覆われたリードフレームの導電層を外部回路となる基板のグランド用パッドと接続しているため、リードフレームをグランド層としても使用でき、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれもグランド層として使用できるため、回路の設計上の自由度が上がるという優れた効果を奏する。
【００１８】また、上記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることにより放熱性を向上させることが可能となるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームと外部回路との接続構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係わる外部回路基板の平面図である。
【図３】従来のリードフレームと外部回路との接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ パッケージ
２ リード
３ 誘電体層
４ 導電層
５ 外部回路基板
６ グランド用パッド
７ サーマルビア
８ 信号用パッド
９ ハンダ
１０ パッケージ
１１ リード
１２ 外部回路基板
１３ 信号用パッド
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等に代表される半導体集積回路素子（以下「半導体素子」と称する。）の実装の際に用いられるいわゆるリードフレームに係わり、詳しくは該リードフレームと外部回路との接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パッケージ内部に回路を有する半導体装置の部品として使用される従来のリードフレームの接続形態は図３に示すようなものであった。
【０００３】すなわち、リードフレーム１１のインナーリードは、パッケージ１０内部の半導体素子あるいは半導体素子を搭載した回路基板の電極とワイヤボンディングにより接続され、一方、アウターリードは外部回路となる回路基板１２の信号用パッド（電極）１３と接続された形態であった。
【０００４】ところで、近年、半導体素子の電極密度は増加する傾向にあり、これにしたがってリードの密度も増加し、リード間隙が小さくなる傾向にある。そして、リード間隙の減少に伴い、リードとリードとが近接した場合に電磁的な干渉を起こし、特に高周波の信号を伝送する場合にクロストークが発生し、良好な伝送特性が得られないという問題が生じる。本発明者は、先に、かかる問題を解決するべく、各リードの回りに誘電体層を介して導電層を設けることによりリード間の電磁的な干渉を防止するようにしたリードフレームについて提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に示すような従来のリードフレームの接続形態では、近接するリード間の電磁的な干渉を防止して良好な高周波信号の伝送特性を得ることが出来る上記リードフレームの導電層をグランド層として有効に使用することが出来ないという問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題に鑑み為されたもので、その目的とするところは、高周波の信号を伝送する場合のクロストークの発生を防止し、良好な伝送特性を得ることが出来る上記リードフレームをグランド層としても使用できたり、また発生する熱の放熱性向上を可能とする特徴を生かすことができ、その結果、リードフレームのピン数を減らすことが出来、しかも回路基板の設計の自由度を上げられることを可能とするリードフレームと外部回路との接続構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造は、インナーリードとパッケージ内部回路とを、また、アウターリードと外部回路とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリードの一部表面が誘電体層で覆われ、さらに該誘電体層の少なくとも一部表面が導電層で覆われてなるリードフレームの前記導電層を前記外部回路となる基板に設けたグランド用パッドと接続することを特徴としている。
【０００８】また、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造は、前記リードフレームの導電層と接続される前記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明によると、リードの回りを誘電体層を介して導電層で覆われたリードフレームの導電層を外部回路となる基板のグランド用パッドと接続しているため、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれもグランド層として使用できるため、回路の設計上の自由度が上がる。また、上記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることで放熱性を向上させることが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳述する。
【００１１】図１は、本発明に係る一実施例の構成を示す断面図である。
【００１２】本実施例によれば、Ｃｕ合金等の金属製のリードフレーム２のインナーリードは、パッケージ１内部の半導体素子あるいは半導体素子を搭載した回路基板の電極とワイヤボンディングにより接続され、一方、アウターリードは外部回路となる回路基板５の信号用パッド８と接続されている。なお、アウターリード先端部と信号用パッド８とはハンダ９を用いて電気的に接合される。
【００１３】上記リードフレーム２の各リードの回り（内部回路および外部回路と接続するインナーリード先端部およびアウターリード先端部は除く）は誘電体層３を介して導電層４で覆われている。前述したように、これによって各リード間の電磁的な干渉をなくし、高周波信号を伝送する場合のクロストークの発生を防止して良好な伝送特性が得られる。なお、上記誘電体層３は、リードフレーム２のインナーリード先端部およびアウターリード先端部を適当なマスク部材でマスクしてから、例えばポリブタジエン変性品電着液を用い、電着条件：低電圧７０Ｖ、キュア２００℃・１０分にて厚さ１５μｍ程度の絶縁膜を設けることにより形成することが出来る。また、上記導電層４は、上記絶縁膜の表面に、例えば無電解めっき法により、厚さ３μｍ程度のＣｕめっきを施すことにより形成することが出来る。
【００１４】本発明において、上述の如く、アウターリードの先端部は外部回路基板５の信号用パッド８と接続されているが、同時に、リードの回りに設けられた上記導電層４は外部回路基板５に設けられたグランド用パッド６と接続されている。なお、導電層４とグランド用パッド６とはハンダ９を用いて電気的に接合される。また、外部回路基板５に設けるグランド用パッド６および信号用パッド８は図２に示すように配置されている。
【００１５】したがって、リードフレームの各リードはグランド層としても使用できるようになり、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれをグランド層としても使用できるので、回路設計上の自由度が大きくなる。
【００１６】また、本実施例では、図１に示すように、外部回路基板５のグランド用パッド６の下にサーマルビア７を設けている。該サーマルビア７は、外部回路基板５の裏面に貫通するように設けられた複数のスルーホールで、該スルーホールの内周面は金属で被覆されている。このようなサーマルビア７を設けることにより、内部で発生する熱の放熱性を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のリードフレームと外部回路との接続構造によれば、リードの回りを誘電体層を介して導電層で覆われたリードフレームの導電層を外部回路となる基板のグランド用パッドと接続しているため、リードフレームをグランド層としても使用でき、グランド接続用のリードを設ける必要がなく、リードフレームのピン数を減らすことが出来る。しかも、リードフレームの各リードはいずれもグランド層として使用できるため、回路の設計上の自由度が上がるという優れた効果を奏する。
【００１８】また、上記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることにより放熱性を向上させることが可能となるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームと外部回路との接続構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係わる外部回路基板の平面図である。
【図３】従来のリードフレームと外部回路との接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ パッケージ
２ リード
３ 誘電体層
４ 導電層
５ 外部回路基板
６ グランド用パッド
７ サーマルビア
８ 信号用パッド
９ ハンダ
１０ パッケージ
１１ リード
１２ 外部回路基板
１３ 信号用パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】 インナーリードとパッケージ内部回路とを、また、アウターリードと外部回路とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリードの一部表面が誘電体層で覆われ、さらに該誘電体層の少なくとも一部表面が導電層で覆われてなるリードフレームの前記導電層を前記外部回路となる基板に設けたグランド用パッドと接続することを特徴とするリードフレームと外部回路との接続構造。
【請求項２】 前記リードフレームの導電層と接続される前記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることを特徴とする請求項１記載のリードフレームと外部回路との接続構造。
【請求項１】 インナーリードとパッケージ内部回路とを、また、アウターリードと外部回路とをそれぞれ電気的に接続させるリードフレームであって、少なくともリードの一部表面が誘電体層で覆われ、さらに該誘電体層の少なくとも一部表面が導電層で覆われてなるリードフレームの前記導電層を前記外部回路となる基板に設けたグランド用パッドと接続することを特徴とするリードフレームと外部回路との接続構造。
【請求項２】 前記リードフレームの導電層と接続される前記外部回路のグランド用パッドの下にサーマルビアを設けることを特徴とする請求項１記載のリードフレームと外部回路との接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平７−２４９７２４
【公開日】平成７年（１９９５）９月２６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−６５６８０
【出願日】平成６年（１９９４）３月９日
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【公開日】平成７年（１９９５）９月２６日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）３月９日
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
[ Back to top ]