JP2006032635A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイパッド上に半導体素子を搭載し、このダイパッドにボンディングワイヤを接続し、これらをモールド樹脂で封止してなる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a die pad, a bonding wire is connected to the die pad, and these are sealed with a mold resin.
この種の半導体装置は、一般に、半導体素子と、半導体素子が搭載されるダイパッドとを備え、ダイパッドには半導体素子などからボンディングワイヤが接続されており、半導体素子、ダイパッドおよびボンディングワイヤがモールド樹脂によって包み込まれるように封止されてなる。 In general, this type of semiconductor device includes a semiconductor element and a die pad on which the semiconductor element is mounted. A bonding wire is connected to the die pad from the semiconductor element or the like. The semiconductor element, the die pad, and the bonding wire are made of mold resin. It is sealed so as to be wrapped.
ここで、半導体素子などからダイパッドに対してワイヤボンディングを行うのは、たとえば、ICチップなどの半導体素子を、ノイズを除去するためにGND状態とするためである。 Here, the reason why wire bonding is performed from the semiconductor element or the like to the die pad is, for example, to bring the semiconductor element such as an IC chip into a GND state in order to remove noise.
このような半導体装置においては、通常、Agメッキなどを施したダイパット上にワイヤボンディングを行うようにしているが、この場合、半導体素子周辺のせん断応力が大きく、さらにAgメッキとモールド樹脂との密着力は弱いので、ほとんどの場合においてダイパット上にモールド樹脂の剥離が生じる。 In such a semiconductor device, wire bonding is usually performed on a die pad subjected to Ag plating. In this case, the shear stress around the semiconductor element is large, and the adhesion between the Ag plating and the mold resin is increased. Since the force is weak, in most cases, the mold resin peels off on the die pad.
ましてや、モノリシックICのようなリフローを要するパッケージ形態を有する半導体装置においては、リフロー時に大きな熱応力が加わるため、上記したダイパッド上におけるモールド樹脂の剥離は顕著となる。 In addition, in a semiconductor device having a package form that requires reflow, such as a monolithic IC, a large thermal stress is applied during reflow, so that the above-described peeling of the mold resin on the die pad becomes significant.
このダイパッド上におけるモールド樹脂の剥離の問題に対して、従来では、一般に、ダイパット上にスリットを入れてスリットを介した上でワイヤボンドを打つ技術が知られている。 With respect to the problem of peeling of the mold resin on the die pad, conventionally, a technique is generally known in which a slit is formed on a die pad and wire bonding is performed through the slit.
この場合、ダイパット上にモールド樹脂の剥離が生じたとしても、ダイパッドにおいてこの樹脂の剥離部とボンディングワイヤの接続部との間にスリットが介在しているため、このスリットの存在によってモールド樹脂の剥離の進行を抑えることができるとされている。 In this case, even if the mold resin is peeled off from the die pad, a slit is interposed between the resin peeling portion and the bonding wire connecting portion in the die pad. It is said that the progress of can be suppressed.
また、従来では、別の技術として特許文献1に記載されているように、ダイパットの端部をL字状に延ばし、その先端部にワイヤボンドを行う技術が提案されている。この場合にも、このL字状の部分によって、モールド樹脂の剥離の進行を抑えることができるとされている。
図6は、上記したダイパット上にスリットを入れる構成を示す概略平面図である。ダイパッド11の上にICチップなどの半導体素子20が搭載され、この半導体素子20からダイパッド11にボンディングワイヤ40が接続されている。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a configuration in which a slit is formed on the above-described die pad. A
ここで、ダイパッド11においては、半導体素子20の搭載部とボンディングワイヤ40の接続部との間にスリット90が設けられている。この場合、スリット90よりモールド樹脂の剥離の進行を抑えることができる。
Here, in the
しかし、ダイパット11は完全に切り離されているわけではないので、図6中の矢印Y1に示されるように、回り込んできた剥離の進行を抑えることができず、ワイヤボンド部に剥離が到達してしまう。
However, since the
また、図7は、上記したダイパットの端部をL字状に延ばした構成を示す概略平面図である。ダイパット11の端部をL字状に延ばし、その突出部91の先端にボンディングワイヤ40が接続されている。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a configuration in which the end portion of the above-described die pad is extended in an L shape. The end of the
この場合、図7中の矢印Y2に示されるように、半導体素子20周辺のせん断応力は半導体素子20を中心として外へ広がる。
In this case, as indicated by an arrow Y2 in FIG. 7, the shear stress around the
そのため、L字状突出部91の根元部にて、いったんモールド樹脂が剥離しても、当該矢印Y2方向への剥離の進行を抑制することはできるが、やはり、上記スリット構造と同様に、矢印Y3のようにして回り込んでくる剥離に対しては、その進行を回避することができない。
Therefore, even if the mold resin is once peeled off at the base portion of the L-
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ダイパッド上に半導体素子を搭載し、このダイパッドにボンディングワイヤを接続し、これらをモールド樹脂で封止してなる半導体装置において、ダイパット上のモールド樹脂の剥離が発生したとしても、ダイパッド上のワイヤ接続部までの剥離の進行を抑え、ワイヤの寿命を長くできるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. In a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a die pad, a bonding wire is connected to the die pad, and these are sealed with a mold resin, a mold on the die pad is provided. It is an object of the present invention to suppress the progress of peeling to the wire connection portion on the die pad even if the resin is peeled off and to extend the life of the wire.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体素子(20)と、半導体素子(20)が搭載されるダイパッド(11)と、を備え、ダイパッド(11)にはボンディングワイヤ(40)が接続されており、半導体素子(20)、ダイパッド(11)およびボンディングワイヤ(40)がモールド樹脂(50)によって包み込まれるように封止されてなる半導体装置において、ダイパッド(11)には、根元部(11a)から半導体素子(20)とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部(11b)が半導体素子(20)へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部(11c)が延設されており、突出部(11c)の先端部(11a)に、ボンディングワイヤ(40)が接続されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a semiconductor element (20) and a die pad (11) on which the semiconductor element (20) is mounted are provided, and the die pad (11) has a bonding wire ( 40), and the semiconductor device (20), the die pad (11), and the bonding wire (40) are sealed so as to be wrapped by the mold resin (50). A protruding portion (11c) having a U-shape extending from the root portion (11a) in the direction away from the semiconductor element (20) and making a U-turn in the middle and the tip portion (11b) extending in the direction toward the semiconductor element (20) Is extended and the bonding wire (40) is connected to the front-end | tip part (11a) of the protrusion part (11c), It is characterized by the above-mentioned.
モールド樹脂(50)の剥離は、半導体素子(20)とは離れる方向へ進行し、半導体素子(20)と平行な方向へは進行するものの、半導体素子(20)へ向かう方向へは進行しない。 The peeling of the mold resin (50) proceeds in a direction away from the semiconductor element (20) and proceeds in a direction parallel to the semiconductor element (20), but does not proceed in a direction toward the semiconductor element (20).
そのため、本発明のように、ダイパッド(11)において、根元部(11a)から半導体素子(20)とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部(11b)が半導体素子(20)へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部(11c)を設け、この突出部(11c)の先端部(11b)にボンディングワイヤ(40)を接続すれば、ボンディングワイヤ(40)の接続部へは剥離が進行しない。 Therefore, as in the present invention, in the die pad (11), the tip portion (11b) heads toward the semiconductor element (20) by making a U-turn while extending in a direction away from the semiconductor element (20) from the root portion (11a). If a protruding portion (11c) having a U-shape extending in the direction is provided and the bonding wire (40) is connected to the tip end portion (11b) of the protruding portion (11c), it is peeled off to the connecting portion of the bonding wire (40) Does not progress.
したがって、本発明によれば、ダイパッド(11)上に半導体素子(20)を搭載し、このダイパッド(11)にボンディングワイヤ(40)を接続し、これらをモールド樹脂(50)で封止してなる半導体装置において、ダイパット(11)上のモールド樹脂(50)の剥離が発生したとしても、ダイパッド(11)上のワイヤ接続部までの剥離の進行を抑え、ワイヤの寿命を長くすることができる。 Therefore, according to the present invention, the semiconductor element (20) is mounted on the die pad (11), the bonding wire (40) is connected to the die pad (11), and these are sealed with the mold resin (50). In the resulting semiconductor device, even if the mold resin (50) on the die pad (11) is peeled off, the progress of the peeling to the wire connecting portion on the die pad (11) can be suppressed, and the life of the wire can be extended. .
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の半導体装置において、突出部(11c)のうち半導体素子(20)へ向かう方向へ延びる部位に、溝(11e)もしくはスリット(11f)が設けられていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, a groove (11e) or a slit (11f) is formed in a portion extending in a direction toward the semiconductor element (20) in the protrusion (11c). It is characterized by being provided.
それによれば、突出部(11c)の先端部(11b)すなわちダイパッド(11)上のワイヤ接続部までのモールド樹脂(50)剥離の進行を、溝(11e)もしくはスリット(11f)によってより確実に抑制することができ、好ましい。 According to this, the progress of the peeling of the mold resin (50) to the tip end portion (11b) of the protruding portion (11c), that is, the wire connecting portion on the die pad (11), is more reliably performed by the groove (11e) or the slit (11f). This is preferable because it can be suppressed.
また、請求項3に記載の発明のように、請求項1または請求項2に記載の半導体装置においては、ボンディングワイヤ(40)は、ダイパッド(11)と半導体素子(20)とを接続するものにできる。 Further, as in the invention described in claim 3, in the semiconductor device described in claim 1 or 2, the bonding wire (40) connects the die pad (11) and the semiconductor element (20). Can be.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings for the sake of simplicity.
図1は、本発明の実施形態に係る半導体装置100の構成を示す概略平面図である。なお、図1中、モールド樹脂50の外形は一点鎖線にて示してある。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a
図1に示されるように、半導体装置100においては、リードフレーム10のダイパッド11上には、Agペーストなどからなる導電性接着剤やはんだなどを介してICチップなどからなる半導体素子20が搭載され接合されている。
As shown in FIG. 1, in a
また、リードフレーム10のリード部12には、受動部品30が導電性接着剤やはんだなどを介して搭載され接合されている。
A
ここで、受動部品30としては、たとえば、コンデンサや抵抗体などを採用することができる。本例では、受動部品30としてはチップコンデンサを採用している。このようなコンデンサは、半導体装置における電気的なノイズを除去することなどのために設けられている。
Here, as the
また、本実施形態の半導体装置100では、図1に示されるように、ダイパッド11には、根元部11aから半導体素子20とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部11bが半導体素子20へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部11cが延設されている。
Further, in the
そして、このダイパッド11における突出部11cの先端部11aに、ボンディングワイヤ40が接続されている。また、ボンディングワイヤ40は、半導体素子20とリード部12との間も接続している。
And the
このボンディングワイヤ40は、Au(金)やAl(アルミニウム)やCu(銅)などからなるものであり、半導体装置の分野における通常のワイヤボンディング手法により形成することができる。
The
ここで、ダイパッド11およびリード部12を構成するリードフレーム10は、Cuや42アロイなどの通常のリードフレーム材料を採用し、エッチングやプレスなどにより形成できるものである。
Here, the
そして、リードフレーム10には、ボンディングワイヤ40の種類や上記導電性接着剤の種類などに応じて、その表面に適宜メッキ(たとえばAgメッキ)などの処理が施されている。
The
たとえば、半導体素子20や受動部品30が導電性接着剤により接合されており、ボンディングワイヤ40がAuからなる場合においては、リードフレーム10のうちこれら導電性接着剤やボンディングワイヤ40との接続部に対しては、Agメッキを施すことになる。
For example, when the
そして、これらリードフレーム10、半導体素子20、受動部品30、およびボンディングワイヤ40、すなわち装置100の全体がリード部12の一部(つまりアウターリード)が露出するように、モールド樹脂50により封止されている。
The
このモールド樹脂50としては、通常の電子分野で採用されるエポキシ樹脂などのモールド材料を採用することができ、金型を用いたトランスファーモールド法により形成されるものである。
As the
この半導体装置100の製造方法は、たとえば、次の通りである。Agペーストなどの上記導電性接着剤をダイパッド11上に塗布し、半導体素子20をマウントして導電性接着剤を硬化させる、
続いて、ワイヤボンディングを行って各ボンディングワイヤ40を形成する。これは、受動部品30を搭載してから、ワイヤボンディングを行うと、ワイヤボンディングのツールが、ボンディングワイヤ40の近傍に位置する受動部品30に当たるので、ワイヤボンディングがうまくできないためである。
A method for manufacturing the
Subsequently, wire bonding is performed to form each
次に、リード部12の所定領域に上記導電性接着剤を塗布し、受動部品30をマウントして上記導電性接着剤を硬化させる。その後、トランスファーモールド成形などにより、モールド樹脂50による封止を行う。こうして、図1に示されるような半導体装置100ができあがる。
Next, the conductive adhesive is applied to a predetermined region of the
ところで、本実施形態によれば、半導体素子20と、半導体素子20が搭載されるダイパッド11と、を備え、ダイパッド11にはボンディングワイヤ40が接続されており、半導体素子20、ダイパッド11およびボンディングワイヤ40がモールド樹脂50によって包み込まれるように封止されてなる半導体装置において、ダイパッド11には、根元部11aから半導体素子20とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部11bが半導体素子20へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部11cが延設されており、突出部11cの先端部11aに、ボンディングワイヤ40が接続されていることを特徴とする半導体装置100が提供される。
By the way, according to the present embodiment, the
上述したように、モールド樹脂50の剥離は、半導体素子20とは離れる方向へ進行し、半導体素子20と平行な方向へは進行するものの、半導体素子20へ向かう方向へは進行しない。
As described above, the peeling of the
そのため、本実施形態のように、ダイパッド11において、根元部11aから半導体素子20とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部11bが半導体素子20へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部11cを設け、この突出部11cの先端部11bにボンディングワイヤ40を接続すれば、ボンディングワイヤ40の接続部へは剥離が進行しない。
Therefore, as in the present embodiment, in the
したがって、本実施形態によれば、ダイパッド11上に半導体素子20を搭載し、このダイパッド11にボンディングワイヤ40を接続し、これらをモールド樹脂50で封止してなる半導体装置100において、ダイパット11上のモールド樹脂50の剥離が発生したとしても、ダイパッド11上のワイヤ接続部までの剥離の進行を抑え、ワイヤ40の寿命を長くすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, in the
[変形例]
図2〜図5は、本実施形態におけるダイパッド11の突出部11cの各種の変形例を示す概略平面図である。
[Modification]
2 to 5 are schematic plan views showing various modifications of the protruding
図2に示される第1の変形例では、突出部11cにくびれ11dを設けたものである。具体的には、突出部11cのうち半導体素子20とは離れる方向へ延びる部位や半導体素子20へ向かう方向へ延びる部位に、くびれ11dを設けることができる。
In the first modification shown in FIG. 2, a
このような突出部11cにくびれ11dを設けた構成によれば、せん断応力が小さくなり、モールド樹脂50が剥離する距離を短くすることができ、剥離抑制の効果を大きくすることができる。
According to such a configuration in which the
図3に示される第2の変形例は、突出部11cのうち半導体素子20へ向かう方向へ延びる部位に、溝11eもしくはスリット11fが設けられていることを特徴としたものである。
The second modification shown in FIG. 3 is characterized in that a
なお、図3では、突出部11cのうち半導体素子20へ向かう方向へ延びる部位に、溝11eおよびスリット11fを1個ずつ設けた構成としているが、それ以外にも、たとえば溝11eだけでもよいし、スリット11fだけでもよい。また、溝11eおよびスリット11fの本数も単数でも複数でもよい。
In FIG. 3, one
この溝11eもしくはスリット11fは、突出部11cのどこに設けても剥離進行の抑制効果はあるが、図3に示されるように、突出部11cのうち半導体素子20へ向かう方向へ延びる部位に設けることが好ましい。
The
それによれば、突出部11cの先端部11bすなわちダイパッド11上のワイヤ接続部までのモールド樹脂50剥離の進行を、溝11eもしくはスリット11fによってより確実に抑制することができ、好ましい。
According to this, the progress of the
図4に示される第3の変形例では、突出部11cにおけるU字部の先端をさらに延ばし、突出部11c全体をG字形状としたものである。
In the 3rd modification shown by FIG. 4, the front-end | tip of the U-shaped part in the
具体的には、上記図1〜図3に示されるようなU字形状の突出部11cの先端部から、さらに半導体素子20と平行な方向に延びる部分を設けている。それによれば、さらにせん断応力が小さくなり、好ましい剥離抑制効果が得られる。
Specifically, a portion extending in a direction parallel to the
また、この図4に示される第3の変形例においても、突出部11cに溝やスリットを設けてもよい。具体的には、図5に示される第4の変形例のように、スリットとしてのロックホール11gを設けてよい。
Also in the third modification shown in FIG. 4, a groove or a slit may be provided in the protruding
(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、ボンディングワイヤ40は、ダイパッド11と半導体素子20とを接続するものとしていたが、ダイパッド11には半導体素子20との間以外にも、何らかの部位との間でボンディングワイヤが接続された形態としてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the
要するに、本発明は、半導体素子20と、半導体素子20が搭載されるダイパッド11と、を備え、ダイパッド11にはボンディングワイヤ40が接続されており、半導体素子20、ダイパッド11およびボンディングワイヤ40がモールド樹脂50によって包み込まれるように封止されてなる半導体装置において、ダイパッド11には、上記したU字形状を有する突出部11cが延設されており、突出部11cの先端部11aに、ボンディングワイヤ40が接続されていることを主たる特徴としたものであり、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。
In short, the present invention includes a
10…リードフレーム、11…リードフレームのダイパッド、
11a…突出部の根元部、11b…突出部の先端部、11c…突出部、
11e…溝、11f…スリット、12…リードフレームのリード部、
20…半導体素子、40…ボンディングワイヤ、50…モールド樹脂。
10 ... Lead frame, 11 ... Lead frame die pad,
11a ... the base of the protrusion, 11b ... the tip of the protrusion, 11c ... the protrusion,
11e ... groove, 11f ... slit, 12 ... lead part of lead frame,
20 ... Semiconductor element, 40 ... Bonding wire, 50 ... Mold resin.
Claims (3)
前記半導体素子(20)が搭載されるダイパッド(11)と、を備え、
前記ダイパッド(11)にはボンディングワイヤ(40)が接続されており、
前記半導体素子(20)、前記ダイパッド(11)および前記ボンディングワイヤ(40)がモールド樹脂(50)によって包み込まれるように封止されてなる半導体装置において、
前記ダイパッド(11)には、根元部(11a)から前記半導体素子(20)とは離れる方向へ延び途中でUターンして先端部(11b)が前記半導体素子(20)へ向かう方向へ延びるU字形状を有する突出部(11c)が延設されており、
前記突出部(11c)の前記先端部(11a)に、前記ボンディングワイヤ(40)が接続されていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element (20);
A die pad (11) on which the semiconductor element (20) is mounted;
A bonding wire (40) is connected to the die pad (11),
In the semiconductor device in which the semiconductor element (20), the die pad (11), and the bonding wire (40) are sealed so as to be encased in a mold resin (50),
The die pad (11) extends in a direction away from the semiconductor element (20) from the base part (11a) and makes a U-turn in the middle, and the tip part (11b) extends in a direction toward the semiconductor element (20). A protruding portion (11c) having a letter shape is extended,
The semiconductor device, wherein the bonding wire (40) is connected to the tip (11a) of the protrusion (11c).
The semiconductor device according to claim 1, wherein the bonding wire (40) connects the die pad (11) and the semiconductor element (20).
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