JP2570037B2 - 分離型ヒートシンク・ボンディングパッドを有する半導体パッケージ - Google Patents

分離型ヒートシンク・ボンディングパッドを有する半導体パッケージ

Info

Publication number
JP2570037B2
JP2570037B2 JP34414891A JP34414891A JP2570037B2 JP 2570037 B2 JP2570037 B2 JP 2570037B2 JP 34414891 A JP34414891 A JP 34414891A JP 34414891 A JP34414891 A JP 34414891A JP 2570037 B2 JP2570037 B2 JP 2570037B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
bonding pad
semiconductor package
separate
separated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34414891A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04290463A (ja
Inventor
セオドア・アール・ゴルビック
ティモシー・エル・オルソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Solutions Inc
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Solutions Inc, Motorola Inc filed Critical Motorola Solutions Inc
Publication of JPH04290463A publication Critical patent/JPH04290463A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2570037B2 publication Critical patent/JP2570037B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49562—Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H01L2224/48249—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item the bond pad protruding from the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/183—Connection portion, e.g. seal
    • H01L2924/18301—Connection portion, e.g. seal being an anchoring portion, i.e. mechanical interlocking between the encapsulation resin and another package part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に半導体デバイスに
関し、さらに詳しくは分離型ヒートシンク・ボンデイン
グパッドを有する半導体パッケージのヒートシンクに関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ダイは半導体パッケージ内に収め
られており、前記パッケージにおいてダイはリードフレ
ームのヒートシンクのフラグ部分に接合されており、リ
ードフレームはモールド化合物の中に封止されている。
多くのダイ設計では、半導体ダイをヒートシンクに電気
的に接続するのにメタルワイヤなどの接続手段が必要で
ある。またリードフレームのリードからヒートシンクへ
も、接続手段が必要になる場合がある。リードフレーム
は、リードおよびヒートシンクを含め、金属から構成さ
れており、一方モールド化合物はプラスチックで構成さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ヒートシンクに接合さ
れる接続手段は温度の周期的変化の間、大きなストレス
を受ける。この周期的温度変化は試験中または現場での
使用時に発生することがある。金属とプラスチックの膨
張および収縮率が異なることから接続手段にストレスが
かかり、このためモールド化合物がヒートシンクとの接
合部から剥離する可能性がある。モールド化合物の剥離
は接続手段に直接的なストレスを生じ、しばしば接続手
段の浮き上がりまたは破損を引き起こす。これは、半導
体デバイスの障害が発生するので、きわめて不都合であ
る。
【０００４】モールド化合物のヒートシンクからの剥離
を防ぐ１つの方法は、ヒートシンクおよび／またはモー
ルド化合物の化学組成を、粘着力を高めるように、或い
はヒートシンクおよびモールド化合物における金属とプ
ラスチックの膨張率および収縮率の違いを最小限に抑え
るように変化させることである。あいにく現時点では、
高信頼度の金属／プラスチック系は知られていない。ま
た、高信頼度の金属／プラスチック系を見つけることは
難しいので、この問題に対してよりシンプルで効果的な
解決策を提供することが望ましい。
【０００５】ヒートシンクと、ボンディングパッド領域
とを部分的に分離する方法については知られている。こ
の方法では、ヒートシンクの一部がヒートシンクの残り
の部分から部分的に分離されるように、リードフレーム
に孔を形成する必要がある。完全に分離させることが望
ましい。また、リードフレームに孔を開けることは極め
て難しく、接合のために平らな表面を得ることも難し
い。
【０００６】もう一つの問題は半導体ダイのパッケージ
ングの際に生じる可能性がある。すなわち、ダイがヒー
トシンクに接合されるとき、はんだまたはエポキシなど
のダイ接着材が、接続手段の接合を行うべきヒートシン
クの領域に漏出する、或いははねかかる可能性がある。
ダイ接着材によって接続手段とヒートシンクとの確実な
接合の形成が阻害されるため、試験中または現場におい
てデバイスの障害が引き起こされる。接合プロセスが自
動化されており、認識技術は使用されていないため、接
続手段は、ダイ接着材の存在の有無を問わず、ヒートシ
ンクの同じ領域に接合される。このため、確実にダイ接
着材が前記ヒートシンク領域を汚染しないようにするに
は、接続手段を、ダイから離れたヒートシンク部分に接
合しなければならない。前記ヒートシンク領域を広げな
ければならないので、パッケージのサイズも大きくする
必要があるか、あるいは一定サイズのパッケージ内で接
合できるダイのサイズを制限する必要があるかもしれな
い。周知のように、パッケージサイズを大きくすること
は望ましくない。
【０００７】以上のことから、接続手段の前記種類の接
合障害を防止する必要がある。
【０００８】従って、本発明の目的は接続手段の接合の
信頼度を向上させる半導体パッケージを提供することで
ある。
【０００９】本発明のもう１つの目的は半導体パッケー
ジのヒートシンクを改良することである。
【００１０】本発明の他の目的は接続手段を接合するた
めにヒートシンク上で分離型ボンディングパッドを提供
することである。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、接続手段周囲
のモールド化合物の剥離を防ぐ構成を有する分離型ボン
ディングパッドを持つヒートシンクを提供することであ
る。本発明の別の目的は、接続手段とヒートシンクとの
接合がダイ接着材によって汚染されるのを防止するよう
なヒートシンクを提供することである。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、パッケージの
サイズを大きくせずに、より大きなダイを収納できる半
導体パッケージを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の上記およびその
他の目的および利点は、内部に分離型ボンディングパッ
ドが形成されているヒートシンクによって提供される。
１つの実施例では、この分離型ボンディングパッドは高
ペデスタル構成を有している。高ペデスタルはダイの接
合中、ダイ接着材によって汚染されることがないため、
リードまたはダイからの接続手段を高ペデスタルに確実
に接合できる。第２の実施例では、分離型ボンディング
パッドは高ペデスタル構成を有しており、該構成におい
てペデスタルは、ペデスタル周囲のモールド化合物をロ
ックする構成を有している。第３の実施例では、分離型
ボンディングパッドはアイランド構成を有している。第
４実施例では、アイランド構成が、アイランド周囲に形
成されるモールド化合物をロックするように構成され
る。高ペデスタルまたはアイランドのロッキング機構
は、モールド化合物とヒートシンクとの接合部の剥離を
防止し、これにより、分離型ボンディングパッドに接合
された接続手段の浮き上がりまたは破損を防止する。
【００１４】
【実施例】図１は、従来技術の構造の上面図を示したも
のである。リードフレーム１０の一部の拡大断面図を図
２に示す。図１および図２は合わせて検討する。図に示
したものはヒートシンク１１を有するリードフレーム１
０の一部分である。ヒートシンク１１上で１個の凹部１
８によって境界を画定された領域、すなわちフラグ１２
は、半導体ダイ１５がダイ接着材１７（図２にのみ示
す）によってヒートシンク１１に接合される領域であ
る。リードフレームはまたリード１３を有する（この図
では１個だけを示す）。通常、凹部１８は内部に機械的
ロック１９が形成されている。ロック１９はモールド化
合物（図示せず）を、ヒートシンク１１の全領域に全般
的に固定して、パッケージ全体の品質を高められるよう
にしている。第１の接続手段１６はダイ１５をヒートシ
ンク１１に電気的に接続している。第２の接続手段１６
はリード１３をヒートシンク１１に電気的に接続してい
る。接続手段１６は通常金線よって構成される。普通、
リード１３からダイ１５に対してもっと多くの接続が行
われているが、ここでは便宜上省いている。
【００１５】前述したように、モールド化合物の剥離に
よって接続手段１６にかかるストレスは、接続手段１６
の浮き上がりまたは破損を生じ、障害を引き起こす。凹
部１８に存在する機械的ロック１９は、依然接続手段１
６の周囲でモールド化合物の剥離が起こること、またロ
ック１９は凹部１８の近接領域内でのモールド化合物の
ヒートシンク１１からの剥離を防ぐ効果しかないことと
いう理由から、接続手段１６の浮き上がりまたは破損を
防止しない。
【００１６】図３は、本発明の第１実施例の上面図を示
したものである。図示したものはリードフレーム（２
０）の一部で、図１を参照して説明したものと同様のヒ
ートシンク２１，リード２３および凹部２２を有してい
る。ダイ２５はヒートシンク２１のフラグ２４に接合さ
れているように示されている。接続手段２６は図１に記
載されている接続手段１６と同じである。しかし本発明
では、接続手段２６とヒートシンク２１との接合は分離
型ボンディングパッド３０上で行われている。分離型ボ
ンディングパッド３０の構成は図４〜図８を参照して後
述する。注目すべきことは、ダイ２５およびリード２３
から分離型ボンディングパッド３０への電気的接続が容
易に行われるように、分離型ボンディングパッド３０が
ヒートシンク２１上の所望の箇所に形成できることであ
る。図３は、分離型ボンディングパッド３０が形成でき
る各種の場所の内２箇所だけを示している。ヒートシン
ク２１の上には少なくとも１つの分離型ボンディングパ
ッド３０がなくてはならない。
【００１７】図４〜図８は分離型ボンディングパッド３
０の各種の構成を示したものである。各種の構成におい
て同一または同様の構造を示すのに同一の番号が使用さ
れる。図４は分離型ボンディングパッド３０の第１構成
の断面図を示したものである。この実施例で、分離型ボ
ンディングパッド３０は、側壁３６と、ヒートシンク２
１の表面よりも高くなっている表面３３とを持つ隆起し
た基台の構成を有しており、このためヒートシンク２１
の残りの表面から物理的に分離されているが、電気的に
は分離されていない。隆起した表面３３はこれに接続手
段２６を接合するため全般にプレーナであるのが望まし
い。隆起した表面３３はヒートシンク２１をスタンピン
グし、押し込み（indentation ）３７と隆起した表面３
３を作ることによって形成されることが望ましい。押し
込み３７を形成しないで隆起した表面３３を形成する他
の方法を使用してもよい。モールド・ロック３４は分離
型ボンディングパッド３０から外側に張り出している突
起である。モールド・ロック３４は、隆起した表面３３
の端部をスタンピングして、隆起した表面３３のごく一
部を側壁３６から水平に突き出させることによって形成
されるのが望ましい。
【００１８】分離型ボンディングパッド３０の隆起した
基台３３がヒートシンク２１の全般的なプレーナ表面よ
り高くなっていることから、ヒートシンク２１の残りの
部分から分離している。この分離によって、接続手段２
６とヒートシンク２１との間のダイ接着材による汚染を
防ぐ。ダイ２５から漏出するダイ接着材（図示せず）は
分離型ボンディングパッド３０の側壁３６によって防止
される。本発明の主な利点は、モールド・ロック３４が
存在することで、これによって接続手段２６の周囲にお
ける局部的なモールド化合物３５の剥離を防止する。
【００１９】図５は、図４に示す構造の上面図である。
分離型ボンディングパッド３０の外周は円形，正方形，
長方形またはその他の任意の形状をとってもよい。モー
ルド・ロック３４は、図５に示す分離型ボンディングパ
ッド３０の隆起した表面３３の端部のごく一部をスタン
ピングすることによって形成でき、あるいは分離型ボン
ディングパッド３０の外周全体（図９に示す）に形成し
てもよい。分離型ボンディングパッド３０の面積は、少
なくとも１つの接続手段２６が確実に接合できるように
大きくなければならず、全般にプレーナであるか、また
はヒートシンク２１の表面に対してほぼ水平でなければ
ならない。ワイヤボンドの場合、分離型ボンディングパ
ッド３０の隆起した表面３３の寸法は、最低、ワイヤの
直径の５倍以上であることが望ましい。しかし接合技術
の改良によって、これより小さなパッド寸法も可能にな
っている。一定の状況では、複数の接続手段２６を確実
に接合できるほど大きな分離型接合パッド３０を形成す
ることが望ましい。しかし一般には、図３に示すフラグ
２４の面積が大きくなるように、分離型ボンディングパ
ッド３０はできるだけ小さくすることが望ましい。ま
た、分離型ボンディングパッド３０を大きくしすぎる
と、モールド化合物の剥離を防止できない可能性があ
る。しかし各種のモールド化合物に対するストレスをモ
デル化することによって、ちょうどよいサイズを決定し
なければならない。一般に、分離型ボンディングパッド
は、接続手段２６の周囲でモールド化合物を局部的にロ
ックできるくらいのサイズにする必要がある。
【００２０】図６は、内部にモールド・ロック３４が形
成されていない分離型ボンディングパッド３０の実施例
の断面図である。分離型ボンディングパッド３０はダイ
接着材による汚染を防止するが、接続手段２６の周囲に
モールド・ロッキングを提供しない。そのため、図６の
実施例は好ましくない。しかしモールド化合物およびヒ
ートシンクのプラスチック／金属系の改良が行われるな
らば、機械的ロック３４のない分離型ボンディングパッ
ド３０でもなお利点がある。
【００２１】図７は、分離型ボンディングパッド３０の
もう１つの実施例の断面図である。この実施例では、分
離型ボンディングパッド３０は、側壁３６が事実上垂直
でないので、モールド・ロッキングを提供している。図
４に示す分離型ボンディングパッド３０の構成は、図４
に示す構成の方が製造が容易であるということから、図
７に記載する構成より望ましい。ただし、モールド化合
物の垂直移動を防止する構成はいずれも、接続手段２６
の周囲にモールド化合物をロックするのに使用できる。
【００２２】図８は、分離型ボンディングパッド３０の
別の構成についてその断面図を示したものである。この
構成では、分離型ボンディングパッド３０はヒートシン
ク２１内に凹部５０を形成することによって提供される
ため、分離された部分、すなわちアイランド５２を形成
する。モールド・ロック５３は、モールド化合物をロッ
クできるように、凹部５０内に形成される。この構成は
また、ダイ接着材の汚染を防止し、ダイ接着材はいずれ
も凹部５０の中に流出する。凹部５０がダイ接着材によ
って実質的に充填されていない場合でも、モールド化合
物は依然ロックされる。図を見てすぐ分かるように、図
４の高くなっている分離型ボンディングパッド構成は、
最適なモールド・ロッキングおよびダイ接着材汚染防止
の見地から見て、図８のアイランド構成より望ましい。
アイランド５２を高くしてもよい（図示せず）。
【００２３】図９は、本発明の別の実施例の上面図を示
したものである。図３と同一の素子を指すのに、同一の
参照番号が使用される。図９において、分離型ボンディ
ングパッド６０はヒートシンク２１の周辺部に形成され
る。分離型ボンディングパッド６０は図４または図６〜
図８に示すような構成をとることができる。ただし図１
に示すように凹部１８を別個に設ける必要はない。この
構成の利点は、接続手段２６を、分離型ボンディングパ
ッド６０に沿っていずれの場所にでも接合できることで
あり、ダイ設計にはなんら制限を与えない。分離型ボン
ディングパッド６０はこれに接続手段を確実に接合する
のに充分な幅を持たなければならないが、接続手段２６
の周囲でモールド化合物を局部的にロックできるくらい
狭くなければならない。
【００２４】図１０，図１１は図９の各種の構成の断面
図を示したものである。図９に示すのと同じ構造を説明
するのに同じ参照番号が使用される。ダイ２５はダイ接
着材２７によってフラグ２４に接合されるように示され
ている。図１０は、分離型ボンディングパッド６０が図
４に示すように隆起した基台である場合を示している。
図１１は、図８に示すように、分離型ボンディングパッ
ド６０がアイランドである場合を示している。
【００２５】
【発明の効果】以上のことから、本発明によって、改良
された半導体パッケージ設計が提供された。分離型ボン
ディングパッドは、接続手段の浮き上がりまたは破損を
防止し、同時に、ヒートシンクに接合される接続手段の
ダイ接着材汚染を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のリードフレームの一部の上面図であ
る。
【図２】図１に示す従来技術のリードフレームの一部の
断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の上面図である。
【図４】本発明の第１実施例のごく一部の断面図であ
る。
【図５】本発明の第１実施例のごく一部の上面図であ
る。
【図６】本発明の別の実施例のごく一部の断面図であ
る。
【図７】本発明の別の実施例のごく一部の断面図であ
る。
【図８】本発明の別の実施例のごく一部の断面図であ
る。
【図９】本発明の別の実施例の上面図である。
【図１０】図９に示す実施例の一部分について各種構成
の断面図を示したものである。
【図１１】図９に示す実施例の一部分について各種構成
の断面図を示したものである。
【符号の説明】
１１ ヒートシンク １２ フラグ １３ リード １５ ダイ １６ 接続手段 １７ ダイ接着材 １８， １９ 凹部 ２０ リードフレーム ２１ ヒートシンク ２２ 凹部 ２３ リード ２４ フラグ ２５ ダイ ２６ 接続手段 ２７ ダイ接着材 ３０ ボンディングパッド ３３ 高い表面 ３４ 機械的ロック ３５ モールド化合物 ３６ 側壁 ３７ 押し込み ５０ 凹部 ５２ アイランド ５３ モールド・ロック ６０ 分離型ボンディングパッド

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分離型ヒートシンク・ボンディングパッ
    ドを有する半導体パッケージであって： 全体にプレーナ表面を有するヒートシンク（２１）によ
    って構成されるリードフレーム（２０）；および 接続手段（２６）を接合するためにヒートシンク上に形
    成される少なくとも１つの分離された部分（３０）であ
    って、前記分離された部分（３０）は接続手段（２６）
    の周囲でモールド化合物（３５）を局部的にロック（固
    定）するように構成されている少なくとも１つの分離さ
    れた部分（３０）； によって構成されることを特徴とする半導体パッケー
    ジ。
  2. 【請求項２】 分離型ヒートシンク・ボンディングパッ
    ドを有する半導体パッケージであって： 全体にプレーナ表面を有するヒートシンク（２１）から
    構成されるリードフレーム（２０）；および 接続手段（２６）を接合するためにヒートシンク上に形
    成される少なくとも１つの分離された部分（３０）であ
    って、前記分離された部分（３０）は接続手段の周囲で
    モールド化合物を局部的にロックするように構成されて
    おり、また前記分離された部分（３０）がヒートシンク
    （２１）の全体的プレーナ表面より高くなっているとこ
    ろの少なくとも１つの分離された部分（３０）； によって構成されることを特徴とする半導体パッケー
    ジ。
  3. 【請求項３】 分離型ヒートシンク・ボンディングパッ
    ドを有する半導体パッケージであって： 全般にプレーナ表面を有するヒートシンク（２１）から
    構成されるリードフレーム（２０）；および 接続手段（２６）を接合するためにヒートシンク上に形
    成される少なくとも１つの分離された部分（３０）であ
    って、前記分離された部分（３０）は接続手段の周囲で
    モールド化合物を局部的にロックするように構成されて
    おり、また前記分離された部分（３０）は、ヒートシン
    ク（２１）の全体的なプレーナ表面から引っ込んでいる
    底部を有する凹部によって囲まれているところの少なく
    とも１つの分離された部分（３０）； によって構成されることを特徴とする半導体パッケー
    ジ。
  4. 【請求項４】 分離型ヒートシンク・ボンディングパッ
    ドを有する半導体パッケージであって： ヒートシンク（２１）から構成されるリードフレーム
    （２０）；および接続手段（２６）を接合するために、
    ヒートシンク（２１）上に形成される分離型ボンディン
    グパッド３０であって、前記分離型ボンデイングパッド
    ３０は、半導体ダイ（２５）を接合するために全体的に
    プレーナ表面を有する領域と境界が画定されて前記領域
    から分離されており、また前記の分離型ボンディングパ
    ッド（３０）は、接続手段（２６）の周囲でモールド化
    合物（３５）を局部的に固定するように構成されている
    ところの分離型ボンディングパッド３０； によって構成されていることを特徴とする半導体パッケ
    ージ。
JP34414891A 1990-12-03 1991-12-03 分離型ヒートシンク・ボンディングパッドを有する半導体パッケージ Expired - Fee Related JP2570037B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62087190A 1990-12-03 1990-12-03
US620871 1990-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04290463A JPH04290463A (ja) 1992-10-15
JP2570037B2 true JP2570037B2 (ja) 1997-01-08

Family

ID=24487759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34414891A Expired - Fee Related JP2570037B2 (ja) 1990-12-03 1991-12-03 分離型ヒートシンク・ボンディングパッドを有する半導体パッケージ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5990554A (ja)
JP (1) JP2570037B2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2540478B2 (ja) * 1993-11-04 1996-10-02 株式会社後藤製作所 半導体装置用放熱板及びその製造方法
JPH10303252A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Nec Kansai Ltd 半導体装置
US6246111B1 (en) * 2000-01-25 2001-06-12 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Universal lead frame type of quad flat non-lead package of semiconductor
US6794738B2 (en) * 2002-09-23 2004-09-21 Texas Instruments Incorporated Leadframe-to-plastic lock for IC package
US7091602B2 (en) * 2002-12-13 2006-08-15 Freescale Semiconductor, Inc. Miniature moldlocks for heatsink or flag for an overmolded plastic package
JP5004601B2 (ja) * 2007-01-22 2012-08-22 パナソニック株式会社 パッケージ部品の製造方法および半導体装置の製造方法
US8030742B2 (en) * 2007-11-30 2011-10-04 Infineon Technologies Electronic device having profiled elements extending from planar surfaces
JP5106185B2 (ja) * 2008-03-13 2012-12-26 新電元工業株式会社 樹脂封止半導体装置の製造方法および樹脂封止半導体装置
CN101882609A (zh) * 2009-05-08 2010-11-10 飞思卡尔半导体公司 用于半导体封装体的引线框
US8039955B2 (en) * 2009-05-11 2011-10-18 Texas Instruments Incorporated Mold lock on heat spreader
TWI469283B (zh) * 2009-08-31 2015-01-11 Advanced Semiconductor Eng 封裝結構以及封裝製程
EP2500938A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-19 Nxp B.V. Package for a semiconductor device, and a method of manufacturing such package
CN113451226B (zh) * 2019-03-06 2022-07-19 西安航思半导体有限公司 耐热型qfn封装半导体器件
CN110429075B (zh) * 2019-07-19 2020-07-14 广东气派科技有限公司 高密度多侧面引脚外露的封装结构及其生产方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5315763A (en) * 1976-07-28 1978-02-14 Hitachi Ltd Resin sealed type semiconductor device
JPH01209194A (ja) * 1988-02-17 1989-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積回路装置
US4990720A (en) * 1988-04-12 1991-02-05 Kaufman Lance R Circuit assembly and method with direct bonded terminal pin
US4994897A (en) * 1989-10-26 1991-02-19 Motorola, Inc. Multi-level semiconductor package

Also Published As

Publication number Publication date
US5990554A (en) 1999-11-23
JPH04290463A (ja) 1992-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2570037B2 (ja) 分離型ヒートシンク・ボンディングパッドを有する半導体パッケージ
US8310042B2 (en) Heatsink moldlocks
US6130115A (en) Plastic encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100477020B1 (ko) 멀티 칩 패키지
US6664643B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US4890152A (en) Plastic molded chip carrier package and method of fabricating the same
KR20080027920A (ko) 반도체 디바이스
TWI419287B (zh) 用於四面扁平無引線封裝之方法及裝置
JPS6324647A (ja) 半導体パッケ−ジ
JP2001015668A (ja) 樹脂封止型半導体パッケージ
US6774479B2 (en) Electronic device having a semiconductor chip on a semiconductor chip connection plate and a method for producing the electronic device
JPH03177060A (ja) 半導体装置用リードフレーム
JP2007294568A (ja) 半導体装置
US20080157297A1 (en) Stress-Resistant Leadframe and Method
JPH0653271A (ja) 半導体装置のワイヤーボンディング方法
KR100268756B1 (ko) 리드프레임의 분리형 다이패드구조
KR100345164B1 (ko) 스택 패키지
JP2002026194A (ja) 電子部品のパッケージ構造
US20050082689A1 (en) Resin-sealed semiconductor device
JPS6223096Y2 (ja)
JP2005183492A (ja) 半導体装置
KR100345162B1 (ko) 볼 그리드 어레이 패키지
KR200165742Y1 (ko) 반도체 패키지
KR100345163B1 (ko) 볼 그리드 어레이 패키지
JPH02202042A (ja) 樹脂封止型半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees