リードフレーム
【課題】ワイヤ等超音波ボンディング接合性を向上させることができるリードフレーム及びそれを用いた信頼性の高い半導体装置を提供すること。
【解決手段】アウターリード３１から段差形成されたステッチ部３２を有し、ステッチ部３２の一部がアウターリード３１側へ延在した、ステッチ部延在部３２ａを有するリードフレーム３０及びそれを用いた半導体装置である。
【解決手段】アウターリード３１から段差形成されたステッチ部３２を有し、ステッチ部３２の一部がアウターリード３１側へ延在した、ステッチ部延在部３２ａを有するリードフレーム３０及びそれを用いた半導体装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリードフレームに関し、特にワイヤボンディング性を向上したリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造に用いられるリードフレームは、チップ表面電極とインナーリード（以下、「ステッチ」という。）をワイヤで接続する際の容易性、ワイヤのエッジタッチ等の不具合を防止する目的でアイランドとステッチ間に高低差を設ける場合が多い。
【０００３】
また、図６に示すように、ステッチをアウターリードに接続する際も途中に段差部（ディプレス形状）を設け、パッケージによって定まる高さにアウターリードを導出する場合がある（特許文献１）。
【０００４】
特許文献２に記載の従来技術は、上記アイランドとステッチ間に高低差がある場合のワイヤボンディングに関するものである。図７に記載したこの従来技術によるステッチの固定は、リード端子Ａ２（ステッチに相当）を押さえ体５の下面における押圧部７にて押さえ込み固定することが開示されている。これにより、ワイヤボンディング時に印加される超音波が逃げることなく有効に伝わり、良好なボンディング性が得られる。
【０００５】
また、特許文献３に記載の、別の従来技術である図８に示すリードフレームは、アイランドとステッチ間の高低差に加え、ステッチとアウターリード間にも段差部（ディプレス形状）を設けている。この場合のステッチの固定は、ステッチを受け用クランプ治具上に戴置した状態でアウターリードを押え用クランプ治具で押下することで行なっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４９１８４号公報
【特許文献２】特開平７−１４２５２９号公報
【特許文献３】特開２００６−１７３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９は、ステッチとアウターリード間にも段差部を設けたリードフレームにおいて、発明者の知見に基づく課題を模式図で示した図である。図９（ａ）は、受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａとその上方に配置されるステッチ部３２の平面図及びＤ−Ｄでの断面図を示す。このような構造のリードフレーム３０では、クランプ固定時にステッチ全体が浮くことを防止するため、設備側でステッチ部３２のアップディプレス量より受け用クランプ治具３５の高さを高くして上方突起部３５ａとし、ステッチ部３２を支えている。なお、図９（ａ）に示す状態はリードフレーム３０のステッチ部３２が受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａにまだ載置されていない状態である。
【０００８】
しかしながら、この固定時に以下に示すような問題が発生する。即ち、押え用クランプ治具３６によりアウターリード３１にクランプ固定押圧力Ｆ１が加えられると、図９（ｂ）に示すように、ディプレスリード３３に引っ張られる力Ｆ２が加わり、これによりステッチ部先端部３２ｂを持ち上げようとするＦ３方向の力が発生し、ステッチ部先端部３２ｂの浮き上がりが発生する。その結果、ワイヤ等ボンディング時の超音波漏れが発生し、接合性が低下する。
【０００９】
本発明の課題は、ワイヤ等超音波ボンディング接合性を向上させることができるリードフレーム及びそれを用いた信頼性の高い半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一視点において、本発明に係るリードフレームは、アウターリードから段差形成されたステッチ部を有し、ステッチ部の一部がアウターリード側へ延在した、ステッチ部延在部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の視点において、本発明に係る半導体装置は、上記のリードフレームを含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
ステッチ部延在部が受け用クランプ治具と協働することにより、クランプ固定時にディプレスリードが引っ張られる力を受けても、該延在部が引っ張る力を受け止めることからステッチ先端の浮き上がりを防止できる。これにより、ワイヤボンディング時の超音波漏れが発生せず、ワイヤボンディング接続性の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
延在部は、アウターリードとステッチ部を接続するディプレスリードの間に少なくとも１つ、水平方向に延在することが好ましい。なお、延在部の形状、寸法、個数は特に制限されないが、あまり短いとクランプ時にディプレスリードが受ける引張力によるステッチ先端部の浮き上がりを抑止することができない。
【００１４】
延在部は、延在部の先端部からさらに、アウターリードの下面の高さまで下方に延在する下方延在部を有することが好ましい。下方延在部は、垂直に形成されてもよいし、斜め方向に形成されていても良い。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係るリードフレーム３０の部分鳥瞰図である。このリードフレーム３０は、アウターリード３１から上方にディプレスされたステッチ部（インナーリード）３２を有し、ステッチ部３２の一部がアウターリード３１側に延在した複数の部分３２ａを有している。このステッチ部延在部３２ａはディプレスリード３３の間に設けることが有利である。ディプレスリード３３が受ける引張力に対抗するためである。
【００１６】
なお、延在部３２ａの形状は必ずしも図示のように矩形でなくとも良い。またその大きさも特に限定されるものではなく、長いほうが引張力に対抗する意味では好ましいが、押え用クランプ等の他の部材との干渉の面からは短いほうが良く、ディプレスリード３３の水平方向投影部程度の長さが好ましい。またその数も特に限定されないが、図示の実施例のようにディプレスリード３３の間にそれぞれ１つずつ設けることが簡便で、かつ各ディプレスリード３３からの引張力をそれぞれ支持する上で好ましい。
【００１７】
図２は、図１に示すリードフレーム３０を受け用クランプ治具３５で支持した場合の部分鳥瞰図である。ステッチ部延在部３２ａの底面部を支持するように、ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部３５ｂを、各ステッチ部延在部３２ａに対応して設けている。なお、図２では分かりやすいように、受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａ及びステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂのみを図示した。
【００１８】
この効果を図３により説明する。図３（ａ）は、本発明の一実施例に係るリードフレーム３０と、受け用クランプ治具３５の平面図、及びそのＣ−Ｃ断面図である。図３（ａ）ではリードフレーム３０がまだ受け用クランプ治具３５に載置されていない状態である。なお、図３（ａ）の平面図では、分かりやすいように受け用クランプ治具３５のうち、上方突起部３５ａ及びステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂのみを図示した。図３（ｂ）は、リードフレーム３０が受け用クランプ治具３５に載置され、さらに押え用クランプ治具３６により押圧力Ｆ１で固定された時の断面図である。
【００１９】
各ステッチ部延在部３２ａの底面部を、ステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂで支持することにより、図３（ｂ）に示すようにリードフレーム３０を押え用クランプ治具３６で固定する時に発生する、ディプレスリード３３を下方へ引っ張る力Ｆ２を前記ステッチ部延在部３２ａで受けるように支持力Ｆ４が発生し、ステッチ部先端の浮き上がりが防止できる。
【００２０】
図４は本発明に係るリードフレーム３０を複数並べた平面図である。図５は、アイランド３８にマウントした半導体チップ３７の周囲に、本発明に係るリードフレーム３０を配置した半導体装置の一実施例（平面図）と、そのＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面図である（ボンディングワイヤは図示せず）。Ａ−Ａ断面図はステッチ部３２とアウターリード３１がディプレスリード３３で接続されている部分の断面図、Ｂ−Ｂ断面図はステッチ部延在部３２ａを含む断面図である。
【００２１】
また、図３に示すアウターリード３１の押え用クランプ治具３６の押下に加え、第２の押え用クランプ治具によって前記延在部３２ａを押下しても良い（図示せず）。これにより、リードフレーム３０の製造ばらつきによって受け用クランプ治具３５の高さよりもディプレス量が大きい場合が生じても、第２の押え用クランプ治具によって前記延在部３２ａを押下することでステッチ部３２が受け用クランプ治具の上方突起部３５ａに密着するため、ワイヤ等ボンディング時の超音波漏れが発生せず、良好な接合性が得られる。
【００２２】
また、ステッチ部延在部３２ａを、さらにその先端から下方にアウターリード下面まで延ばし、受け用クランプ治具３５に接するようにすることもできる（図示せず）。これにより、ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部３５ｂを設けなくともステッチ部延在部３２ａが受け用クランプ治具３５によって支持され、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係るリードフレームの部分鳥瞰図である。
【図２】図１に示すリードフレームを受け用クランプ治具に載置した場合の部分鳥瞰図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施例に係るリードフレームと、受け用クランプ治具の平面模式図及び断面模式図である。（ｂ）は、リードフレームが押え用クランプ治具により固定された時の断面模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係るリードフレームを複数並べた平面図である。
【図５】アイランドにマウントした半導体チップの周囲に、本発明の一実施例に係るリードフレームを配置した半導体装置の平面図及び断面図である。
【図６】段差部（ディプレス形状）を設けた従来技術のリードフレームである。
【図７】ステッチの固定方法を示す従来技術である。
【図８】ステッチとアウターリード間にも段差部（ディプレス形状）を設けた従来技術である。
【図９】（ａ）ステッチとアウターリード間にも段差部を設けたリードフレームと受け用クランプ治具の平面模式図及び断面模式図である。（ｂ）（ａ）に示すリードフレームにおける課題を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
３０ リードフレーム
３１ アウターリード
３２ ステッチ部（インナーリード）
３２ａ ステッチ部延在部
３２ｂ ステッチ部先端部
３３ ディプレスリード
３５ 受け用クランプ治具
３５ａ 受け用クランプ治具の上方突起部
３５ｂ ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部
３６ 押え用クランプ治具
３７ 半導体チップ
３８ アイランド
【技術分野】
【０００１】
本発明はリードフレームに関し、特にワイヤボンディング性を向上したリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造に用いられるリードフレームは、チップ表面電極とインナーリード（以下、「ステッチ」という。）をワイヤで接続する際の容易性、ワイヤのエッジタッチ等の不具合を防止する目的でアイランドとステッチ間に高低差を設ける場合が多い。
【０００３】
また、図６に示すように、ステッチをアウターリードに接続する際も途中に段差部（ディプレス形状）を設け、パッケージによって定まる高さにアウターリードを導出する場合がある（特許文献１）。
【０００４】
特許文献２に記載の従来技術は、上記アイランドとステッチ間に高低差がある場合のワイヤボンディングに関するものである。図７に記載したこの従来技術によるステッチの固定は、リード端子Ａ２（ステッチに相当）を押さえ体５の下面における押圧部７にて押さえ込み固定することが開示されている。これにより、ワイヤボンディング時に印加される超音波が逃げることなく有効に伝わり、良好なボンディング性が得られる。
【０００５】
また、特許文献３に記載の、別の従来技術である図８に示すリードフレームは、アイランドとステッチ間の高低差に加え、ステッチとアウターリード間にも段差部（ディプレス形状）を設けている。この場合のステッチの固定は、ステッチを受け用クランプ治具上に戴置した状態でアウターリードを押え用クランプ治具で押下することで行なっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４９１８４号公報
【特許文献２】特開平７−１４２５２９号公報
【特許文献３】特開２００６−１７３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９は、ステッチとアウターリード間にも段差部を設けたリードフレームにおいて、発明者の知見に基づく課題を模式図で示した図である。図９（ａ）は、受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａとその上方に配置されるステッチ部３２の平面図及びＤ−Ｄでの断面図を示す。このような構造のリードフレーム３０では、クランプ固定時にステッチ全体が浮くことを防止するため、設備側でステッチ部３２のアップディプレス量より受け用クランプ治具３５の高さを高くして上方突起部３５ａとし、ステッチ部３２を支えている。なお、図９（ａ）に示す状態はリードフレーム３０のステッチ部３２が受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａにまだ載置されていない状態である。
【０００８】
しかしながら、この固定時に以下に示すような問題が発生する。即ち、押え用クランプ治具３６によりアウターリード３１にクランプ固定押圧力Ｆ１が加えられると、図９（ｂ）に示すように、ディプレスリード３３に引っ張られる力Ｆ２が加わり、これによりステッチ部先端部３２ｂを持ち上げようとするＦ３方向の力が発生し、ステッチ部先端部３２ｂの浮き上がりが発生する。その結果、ワイヤ等ボンディング時の超音波漏れが発生し、接合性が低下する。
【０００９】
本発明の課題は、ワイヤ等超音波ボンディング接合性を向上させることができるリードフレーム及びそれを用いた信頼性の高い半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一視点において、本発明に係るリードフレームは、アウターリードから段差形成されたステッチ部を有し、ステッチ部の一部がアウターリード側へ延在した、ステッチ部延在部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の視点において、本発明に係る半導体装置は、上記のリードフレームを含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
ステッチ部延在部が受け用クランプ治具と協働することにより、クランプ固定時にディプレスリードが引っ張られる力を受けても、該延在部が引っ張る力を受け止めることからステッチ先端の浮き上がりを防止できる。これにより、ワイヤボンディング時の超音波漏れが発生せず、ワイヤボンディング接続性の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
延在部は、アウターリードとステッチ部を接続するディプレスリードの間に少なくとも１つ、水平方向に延在することが好ましい。なお、延在部の形状、寸法、個数は特に制限されないが、あまり短いとクランプ時にディプレスリードが受ける引張力によるステッチ先端部の浮き上がりを抑止することができない。
【００１４】
延在部は、延在部の先端部からさらに、アウターリードの下面の高さまで下方に延在する下方延在部を有することが好ましい。下方延在部は、垂直に形成されてもよいし、斜め方向に形成されていても良い。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係るリードフレーム３０の部分鳥瞰図である。このリードフレーム３０は、アウターリード３１から上方にディプレスされたステッチ部（インナーリード）３２を有し、ステッチ部３２の一部がアウターリード３１側に延在した複数の部分３２ａを有している。このステッチ部延在部３２ａはディプレスリード３３の間に設けることが有利である。ディプレスリード３３が受ける引張力に対抗するためである。
【００１６】
なお、延在部３２ａの形状は必ずしも図示のように矩形でなくとも良い。またその大きさも特に限定されるものではなく、長いほうが引張力に対抗する意味では好ましいが、押え用クランプ等の他の部材との干渉の面からは短いほうが良く、ディプレスリード３３の水平方向投影部程度の長さが好ましい。またその数も特に限定されないが、図示の実施例のようにディプレスリード３３の間にそれぞれ１つずつ設けることが簡便で、かつ各ディプレスリード３３からの引張力をそれぞれ支持する上で好ましい。
【００１７】
図２は、図１に示すリードフレーム３０を受け用クランプ治具３５で支持した場合の部分鳥瞰図である。ステッチ部延在部３２ａの底面部を支持するように、ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部３５ｂを、各ステッチ部延在部３２ａに対応して設けている。なお、図２では分かりやすいように、受け用クランプ治具３５の上方突起部３５ａ及びステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂのみを図示した。
【００１８】
この効果を図３により説明する。図３（ａ）は、本発明の一実施例に係るリードフレーム３０と、受け用クランプ治具３５の平面図、及びそのＣ−Ｃ断面図である。図３（ａ）ではリードフレーム３０がまだ受け用クランプ治具３５に載置されていない状態である。なお、図３（ａ）の平面図では、分かりやすいように受け用クランプ治具３５のうち、上方突起部３５ａ及びステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂのみを図示した。図３（ｂ）は、リードフレーム３０が受け用クランプ治具３５に載置され、さらに押え用クランプ治具３６により押圧力Ｆ１で固定された時の断面図である。
【００１９】
各ステッチ部延在部３２ａの底面部を、ステッチ部延在部３２ａの受け用クランプ治具突起部３５ｂで支持することにより、図３（ｂ）に示すようにリードフレーム３０を押え用クランプ治具３６で固定する時に発生する、ディプレスリード３３を下方へ引っ張る力Ｆ２を前記ステッチ部延在部３２ａで受けるように支持力Ｆ４が発生し、ステッチ部先端の浮き上がりが防止できる。
【００２０】
図４は本発明に係るリードフレーム３０を複数並べた平面図である。図５は、アイランド３８にマウントした半導体チップ３７の周囲に、本発明に係るリードフレーム３０を配置した半導体装置の一実施例（平面図）と、そのＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面図である（ボンディングワイヤは図示せず）。Ａ−Ａ断面図はステッチ部３２とアウターリード３１がディプレスリード３３で接続されている部分の断面図、Ｂ−Ｂ断面図はステッチ部延在部３２ａを含む断面図である。
【００２１】
また、図３に示すアウターリード３１の押え用クランプ治具３６の押下に加え、第２の押え用クランプ治具によって前記延在部３２ａを押下しても良い（図示せず）。これにより、リードフレーム３０の製造ばらつきによって受け用クランプ治具３５の高さよりもディプレス量が大きい場合が生じても、第２の押え用クランプ治具によって前記延在部３２ａを押下することでステッチ部３２が受け用クランプ治具の上方突起部３５ａに密着するため、ワイヤ等ボンディング時の超音波漏れが発生せず、良好な接合性が得られる。
【００２２】
また、ステッチ部延在部３２ａを、さらにその先端から下方にアウターリード下面まで延ばし、受け用クランプ治具３５に接するようにすることもできる（図示せず）。これにより、ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部３５ｂを設けなくともステッチ部延在部３２ａが受け用クランプ治具３５によって支持され、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係るリードフレームの部分鳥瞰図である。
【図２】図１に示すリードフレームを受け用クランプ治具に載置した場合の部分鳥瞰図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施例に係るリードフレームと、受け用クランプ治具の平面模式図及び断面模式図である。（ｂ）は、リードフレームが押え用クランプ治具により固定された時の断面模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係るリードフレームを複数並べた平面図である。
【図５】アイランドにマウントした半導体チップの周囲に、本発明の一実施例に係るリードフレームを配置した半導体装置の平面図及び断面図である。
【図６】段差部（ディプレス形状）を設けた従来技術のリードフレームである。
【図７】ステッチの固定方法を示す従来技術である。
【図８】ステッチとアウターリード間にも段差部（ディプレス形状）を設けた従来技術である。
【図９】（ａ）ステッチとアウターリード間にも段差部を設けたリードフレームと受け用クランプ治具の平面模式図及び断面模式図である。（ｂ）（ａ）に示すリードフレームにおける課題を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
３０ リードフレーム
３１ アウターリード
３２ ステッチ部（インナーリード）
３２ａ ステッチ部延在部
３２ｂ ステッチ部先端部
３３ ディプレスリード
３５ 受け用クランプ治具
３５ａ 受け用クランプ治具の上方突起部
３５ｂ ステッチ部延在部の受け用クランプ治具突起部
３６ 押え用クランプ治具
３７ 半導体チップ
３８ アイランド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターリードから段差形成されたステッチ部を有するリードフレームであって、該ステッチ部の一部が該アウターリード側へ延在した、ステッチ部延在部を有することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記延在部は、前記アウターリードと前記ステッチ部を接続するディプレスリードの間に少なくとも１つ、水平方向に延在す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】
前記延在部は、前記延在部の先端部からさらに、前記アウターリードの下面の高さまで下方に延在する下方延在部を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一に記載のリードフレームを含んで構成される半導体装置。
【請求項１】
アウターリードから段差形成されたステッチ部を有するリードフレームであって、該ステッチ部の一部が該アウターリード側へ延在した、ステッチ部延在部を有することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記延在部は、前記アウターリードと前記ステッチ部を接続するディプレスリードの間に少なくとも１つ、水平方向に延在す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】
前記延在部は、前記延在部の先端部からさらに、前記アウターリードの下面の高さまで下方に延在する下方延在部を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一に記載のリードフレームを含んで構成される半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２８９９６９（Ｐ２００９−２８９９６９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４０８５０（Ｐ２００８−１４０８５０）
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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