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JP3106087B2 - リードフレーム及び半導体装置 - Google Patents
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JP3106087B2 - リードフレーム及び半導体装置 - Google Patents

リードフレーム及び半導体装置

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JP3106087B2
JP3106087B2 JP07082170A JP8217095A JP3106087B2 JP 3106087 B2 JP3106087 B2 JP 3106087B2 JP 07082170 A JP07082170 A JP 07082170A JP 8217095 A JP8217095 A JP 8217095A JP 3106087 B2 JP3106087 B2 JP 3106087B2
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die pad
lead frame
lead
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inner leads
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W72/541Dispositions of bond wires
    • H10W72/5449Dispositions of bond wires not being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. fan-out arrangements
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    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームの構造
及びリードフレームを用いて実装される半導体装置に係
り、特に複数のボンディングパッドを共通のインナーリ
ードに接続するようにしたものの改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の実装工程では、42
アロイ、Cu等の材料で作られたリードフレームのダイ
パッドの片面に単一の半導体チップを搭載し、この半導
体チップのボンディングパッドとリードフレームのイン
ナーリードとをAu、Al、Cu等の金属細線でワイヤ
ボンディングし、さらに半導体チップおよびボンディン
グワイヤを外部環境から保護するために、半導体チッ
プ,ボンディングワイヤ及びリードフレームを絶縁性樹
脂材で樹脂封止するようにしていた。
【0003】その場合、半導体チップの電極には信号を
入出力する電極と半導体チップに電力を供給する電源電
極とが存在し、消費電力が比較的大きい半導体チップで
は、ボンディングワイヤの溶断による断線を防止し、半
導体チップの高速動作を図るために、電源電極の高電位
側電極或いは低電位側電極を複数個共通のインナーリー
ドに接続する場合があった。
【0004】例えば図3に示すように、リードフレーム
30のダイパッド31上に半導体チップ32を搭載した
半導体装置において、半導体チップ32の2つのボンデ
ィングパッド50x,50yを共通のインナーリード3
7xにそれぞれボンディングワイヤ36x,36yを介
して接続するようになされていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リードフレームの構造において、図3に示すような接続
状態とすると、インナーリード1本当たりに接続できる
ボンディングワイヤの本数に制限があった。また、互い
に離れた位置に配置されている複数のボンディングパッ
ドと1つのインナーリードとの間をボンディングワイヤ
で接続しようとすると、他のボンディングワイヤを横切
らなければならないので、ボンディングワイヤ同士が交
錯して、接触する虞れがあった。
【0006】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、半導体チップ上の複数のボンディン
グパッドを共通のインナーリードに接続するに際し、1
つのインナーリードに接続可能なボンディングワイヤの
数に対する制限や、各ボンディングパッドの位置関係に
ついての制限を緩和することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じた手段は、リードフレームの1つのイン
ナーリードの先端からダイパッド−インナーリード間の
空間に向かって延びる桿状部材を設け、この桿状部材と
複数のボンディングパッドとの間でワイヤボンディング
しうる構造とすることにある。
【0008】本発明のリードフレームは、平面形状にお
いて2つの四角形を互いに交差するように中心点におけ
る法線回りに回転させて重ね合わせたものの輪郭を最外
周部とする星形形状のダイパッドと、該ダイパッドに向
かって延び先端が上記ダイパッドの輪郭を構成する2つ
の四角形の各頂点を結んで形成される8角形を外方に拡
大して形成される仮想8角形の各辺上に位置する複数の
インナーリードと、該各インナーリードから導出される
アウターリードとを有する1つのリードフレームと、上
記各インナーリードのうちの少なくとも1つのインナー
リードの先端から上記各インナーリードとダイパッドと
の間の空間に向かって延びる桿状部材とを備えている。
【0009】本発明の半導体装置は、平面形状において
2つの四角形を互いに交差するように中心点における法
線回りに回転させて重ね合わせたものの輪郭を最外周部
とする星形形状のダイパッドと、上記ダイパッドに向か
って延び先端が上記ダイパッドの輪郭を構成する2つの
四角形の各頂点を結んで形成される8角形を外方に拡大
して形成される仮想8角形の各辺上に位置する複数のイ
ンナーリードと、該各インナーリードから導出されるア
ウターリードとを有する1つのリードフレームと、上記
各インナーリードのうちの少なくとも1つのインナーリ
ードの先端から上記各インナーリードとダイパッドとの
間の空間に向かって延びる桿状部材とを有するリードフ
レームと、上記リードフレームの上記ダイパッドの両面
に搭載される少なくとも2つの半導体チップと、上記
半導体チップに設けられた複数のボンディングパッド
と、上記各インナーリードと上記各ボンディングパッド
とを接続するボンディングワイヤとを備えるとともに、
上記桿状部材は、少なくとも2つのボンディングパッド
に上記ボンディングワイヤを介してそれぞれ接続されて
いる。
【0010】上記リードフレームのダイパッドの両面上
に搭載される2つの半導体チップは、その各辺がリード
フレームの複数のインナーリードの先端が形成する仮想
8角形の各辺に対峙するように搭載されていることが好
ましい。
【0011】
【作用】以上の構成により、各請求項の発明では、下記
の作用が奏される。
【0012】請求項1の発明では、このリードフレーム
上に半導体チップを搭載する際に、リードフレームのイ
ンナーリード先端に設けられた桿状部材を介して半導体
チップ上の各ボンディングパッドからインナーリードに
接続されるボンディングワイヤを設けることが可能とな
り、ワイヤボンディングの際の接続方法の選択の幅が拡
大する。
【0013】請求項2の発明では、半導体チップの複数
のボンディングパッドと共通の桿状部材とが複数のボン
ディングワイヤを介して接続されるので、ボンディング
ワイヤを多数個共通のインナーリードに接続することが
可能になる。また、離れた位置にある複数のボンディン
グパッドから共通のインナーリードに対してワイヤボン
ディングを行う場合にも、ボンディングワイヤ同士の交
錯を回避することが可能となる。
【0014】請求項3の発明では、特にボンディングワ
イヤの切断による不良が生じやすい電源電位を供給する
ボンディングワイヤに対し、上記請求項2の作用が得ら
れることになる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【0016】(第1実施例)まず、第1実施例について
説明する。図1は、第1実施例に係る半導体装置に使用
される4辺にリードをもつQFP用のリードフレームの
平面図である。同図に示すように、リードフレーム1
は、半導体チップを搭載するためのダイパッド2と、先
端がダイパッド2の外周部に近接して配置されかつダイ
パッド2に向かって延びる多数のインナーリード3と、
各インナーリード3の後端から導出されインナーリード
3と同数のアウターリード4と、各アウターリード4の
先端を順次接続するダイバー5と、各アウターリード4
の後端を順次接続する外枠部材6と、上記ダイパッド2
とダイバー5との間を接続する4本のダイパッド・サポ
ート7とを備えている。上記ダイバー5は、各々外枠部
材6の各レール6a〜6dに平行な4辺からなる四角形
の閉ループを形成している。
【0017】ここで、本実施例の特徴として、多数のイ
ンナーリード3のうちの2つには、インナーリード3の
先端とダイパッドとの間で、インナーリード3の先端が
並ぶ直線にほぼ平行に延びる桿状の共通リード部20
a,20bが設けられている。そして、この1つの共通
リード部20aには、半導体チップ8上のボンディング
パッドのうち互いに離れた位置にある2つのボンディン
グパッド21a1,21a2がボンディングワイヤ9を介し
て共通に接続されている。この各ボンディングパッド2
1a1,21a2は半導体チップ8の高電位側の電源電極に
接続されている。
【0018】また、もう1つの共通リード部20bに
は、半導体チップ8の互いに離れた位置にある3つのボ
ンディングパッド21b1,21b2,21b3がボンディン
グワイヤ9を介して共通に接続されている。この各ボン
ディングパッド21b1,21b2,21b3は半導体チップ
8の低電位側の電源電極に接続されている。
【0019】つまり、上記各共通リード部20a,20
bは、それぞれ共通に接続されるボンディングパッド2
1a1,21a2に対向する2つの位置の間及びボンディン
グパッド21b1,21b2,21b3に対向する3つの位置の
間に亘って延びている。
【0020】本実施例では、共通のインナーリードに接
続したい複数のボンディングパッドが半導体チップ上に
ある場合でも、ボンディングワイヤが接触することな
く、確実に共通のリードに接続することができる。特
に、各ボンディングパッドが互いに遠く離れた位置にあ
る場合でも、インナーリードの先端に共通リード部を各
ボンディングパッドに対向する複数の位置の間に設ける
ことで、容易に各ボンディングパッドを共通のインナー
リードに接続することができる。そして、消費電力の大
きい半導体チップでも、複数の電極を複数のボンディン
グワイヤで共通リード部に接続できるために、ボンディ
ングワイヤへの電流の集中が緩和される。したがって、
ボンディングワイヤの溶断による断線を有効に防止する
ことができ、半導体装置の信頼性の向上を図ることがで
きる。さらに、このように、電源電極に接続されるボン
ディングワイヤを複数本にして1本の太いインナーリー
ドにまとめて接続することにより、電源ノイズを低減す
ることができる。すなわち、本実施例のような共通リー
ド部20a,20bを設けることにより、簡素な構成
で、半導体装置の信頼性の向上を図ることができる。
【0021】(第2実施例)図2は、第2実施例に係る
半導体装置の第2半導体チップ8b側から見た平面図で
ある。図2に示すように、本実施例においても、リード
フレーム1におけるアウターリード4、ダイバー5、外
枠部材6の形状は、基本的に上記第1実施例と同じであ
る。
【0022】しかし、本実施例では、ダイパッド2は、
正四角形の平面形状ではなく、2つの正四角形を中心点
における法線回りに45度回転させて重ね合わせたもの
の輪郭を最外周部とする星形パターンを有している。こ
の正四角形のうち1つは外枠部材6の各レールに平行で
あり、他の四角形は各レールに対して45度の角度で傾
いている。すなわち、ダイパッド2の両面に半導体チッ
プを1つずつ搭載する際、ダイパッド2の輪郭を形成す
る2つの正四角形の各辺に対して各半導体チップの各辺
がそれぞれ平行になるように搭載した場合に、各半導体
チップの1つの辺のダイパッド面への投影同士が45度
の角度で交差するように構成されている。
【0023】また、インナーリード3の先端は、ダイパ
ッド2の輪郭を構成する2つの正四角形の各頂点を結ん
で形成される正8角形を外方に拡大して形成される仮想
正8角形の各辺上に位置するように構成されている。そ
して、上記ダイパッド2の両面に半導体チップを搭載す
る際、図2に示す第1半導体チップ8aをダイパッド2
の第1面上で外枠部材6の各レール6a〜6dに平行と
なる位置(標準位置とする)に搭載し、第2半導体チッ
プ8bをダイパッド2の第2面上で外枠部材の各レール
6a〜6dから45度傾いた位置(傾き位置とする)に
搭載する。そのとき、上記仮想正8角形の各辺がそれぞ
れ各半導体チップ8a,8bの各辺に対峙するように構
成されている。
【0024】さらに、ダイパッド・サポート7は、ダイ
パッド2の輪郭を構成する2つの正四角形のうち傾き位
置にある正四角形の頂点のうちサイドレール6c,6d
に対向する2つの頂点部と、各サイドレール6c,6d
との間を接続している。
【0025】そして、本実施例においても、2か所に桿
状の共通リード部20a,20bが設けられている。そ
して、この1つの共通リード部20aには、第2半導体
チップ8a上のボンディングパッドのうち互いに離れた
位置にある2つのボンディングパッド21a1,21a2が
ボンディングワイヤ9を介して共通に接続されている。
もう1つの共通リード部20bには、第2半導体チップ
8bの互いに離れた位置にある2つのボンディングパッ
ド21b1,21b2がボンディングワイヤ9を介して共通
に接続されている。
【0026】本実施例では、上記第1実施例の効果に加
え、ダイパッド2の両面に2つの半導体チップ8a,8
bを搭載しながら、各ボンディングワイヤ間の間隔やボ
ンディングワイヤの長さを均一化できる利点がある。
【0027】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、リードフレー
ムにおいて、インナーリード先端からインナーリード−
ダイパッド間の空間に向かって延びる桿状部材を設けた
ので、このリードフレーム上に半導体チップを搭載する
際におけるボンディングパッドとインナーリードとの接
続方法の選択の幅の拡大を図ることができる。
【0028】請求項2の発明によれば、請求項1の構成
を有するリードフレーム上に半導体チップを搭載してな
る半導体装置において、半導体チップの複数のボンディ
ングパッドと共通の桿状部材とが複数のボンディングワ
イヤを介して接続される構成としたので、共通のインナ
ーリードに接続されるボンディングワイヤの数の制限を
緩和することができる。また、離れた位置にあるボンデ
ィングパッドからボンディングワイヤ同士の交錯を回避
しながら共通のインナーリードにワイヤボンディングす
ることができる。
【0029】請求項3の発明によれば、特にボンディン
グワイヤの切断による不良が生じやすい電源電位を供給
するボンディングワイヤに対し、上記請求項2の効果を
発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る半導体装置の平面図である。
【図2】第2実施例に係る半導体装置の平面図である。
【図3】共通のインナーリードに対して複数のボンディ
ングパッドからワイヤボンディングを行った従来の半導
体装置の平面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 ダイパッド 3 インナーリード 4 アウターリード 5 ダイバー 6 外枠部材 7 ダイパッドサポート 8 半導体チップ 9 ボンディングワイヤ 20 共通リード部(桿状部材) 21 ボンディングパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/50

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面形状において2つの四角形を互いに
    交差するように中心点における法線回りに回転させて重
    ね合わせたものの輪郭を最外周部とする星形形状のダイ
    パッドと、 該ダイパッドに向かって延び先端が上記ダイパッドの輪
    郭を構成する2つの四角形の各頂点を結んで形成される
    8角形を外方に拡大して形成される仮想8角形の各辺上
    に位置する複数のインナーリードと、 該各インナーリードから導出されるアウターリードとを
    有する1つのリードフレームと、 上記各インナーリードのうちの少なくとも1つのインナ
    ーリードの先端から上記各インナーリードとダイパッド
    との間の空間に向かって延びる桿状部材とを備えたこと
    を特徴とするリードフレーム。
  2. 【請求項2】 平面形状において2つの四角形を互いに
    交差するように中心点における法線回りに回転させて重
    ね合わせたものの輪郭を最外周部とする星形形状のダイ
    パッドと、上記ダイパッドに向かって延び先端が上記ダ
    イパッドの輪郭を構成する2つの四角形の各頂点を結ん
    で形成される8角形を外方に拡大して形成される仮想8
    角形の各辺上に位置する複数のインナーリードと、該各
    インナーリードから導出されるアウターリードとを有す
    る1つのリードフレームと、上記各インナーリードのう
    ちの少なくとも1つのインナーリードの先端から上記各
    インナーリードとダイパッドとの間の空間に向かって延
    びる桿状部材とを有するリードフレームと、 上記リードフレームの上記ダイパッドの両面上に搭載さ
    れる少なくとも2つの半導体チップと、 上記半導体チップに設けられた複数のボンディングパッ
    ドと、 上記各インナーリードと上記各ボンディングパッドとを
    接続するボンディングワイヤとを備えるとともに、 上記桿状部材は、少なくとも2つのボンディングパッド
    に上記ボンディングワイヤを介してそれぞれ接続されて
    いることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、上記リードフレームのダイパッドの両面上に搭載される
    2つの半導体チップは、その各辺がリードフレームの複
    数のインナーリードの先端が形成する仮想8角形の各辺
    に対峙するように搭載されている ことを特徴とする半導
    体装置。
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