JP2888183B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力消費が大き
いＬＳＩ等の樹脂封止型半導体装置に関し、特に半導体
チップ上に設けた放熱用のボンディングパッドをボンデ
ィングワイヤを介してタイバーに接続したことにより放
熱効果の向上を図ったものである。
いＬＳＩ等の樹脂封止型半導体装置に関し、特に半導体
チップ上に設けた放熱用のボンディングパッドをボンデ
ィングワイヤを介してタイバーに接続したことにより放
熱効果の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、放熱性良好な樹脂封止ＩＣ（集積
回路）装置としては、図７に示すクラブコネクション型
のもの、図８，９に示すヒートスプレッダ型のもの、図
１０，１１に示すヒートシンク型のものなどが知られて
いる。
回路）装置としては、図７に示すクラブコネクション型
のもの、図８，９に示すヒートスプレッダ型のもの、図
１０，１１に示すヒートシンク型のものなどが知られて
いる。
【０００３】図７に示すＩＣ装置にあっては、支持部材
１に半導体チップ２を取付けると共に半導体チップ２上
のボンディングパッドをボンディングワイヤ３によりリ
ード４のインナーリード部に接続し、支持部材１、半導
体チップ２、ボンディングワイヤ３、リード４のインナ
ーリード部及び支持部材１に連続した放熱板１Ａを樹脂
体５で封止し、樹脂体５からリード４のアウターリード
部と放熱板１Ａに連続した放熱リード１ａとを導出した
構成になっている。
１に半導体チップ２を取付けると共に半導体チップ２上
のボンディングパッドをボンディングワイヤ３によりリ
ード４のインナーリード部に接続し、支持部材１、半導
体チップ２、ボンディングワイヤ３、リード４のインナ
ーリード部及び支持部材１に連続した放熱板１Ａを樹脂
体５で封止し、樹脂体５からリード４のアウターリード
部と放熱板１Ａに連続した放熱リード１ａとを導出した
構成になっている。
【０００４】図８，９に示すＩＣ装置にあっては、例え
ば銅板からなるヒートスプレッダ６上に半導体チップ２
を取付けると共に半導体チップ２上のボンディングパッ
ドをボンディングワイヤ３によりリード４のインナーリ
ード部に接続し、ヒートスプレッダ６、半導体チップ
２、ボンディングワイヤ３、リード４のインナーリード
部等を樹脂体５で封止した構成になっている。この場
合、各リード４は、ヒートスプレッダ６から絶縁膜７に
より電気的に絶縁されている。
ば銅板からなるヒートスプレッダ６上に半導体チップ２
を取付けると共に半導体チップ２上のボンディングパッ
ドをボンディングワイヤ３によりリード４のインナーリ
ード部に接続し、ヒートスプレッダ６、半導体チップ
２、ボンディングワイヤ３、リード４のインナーリード
部等を樹脂体５で封止した構成になっている。この場
合、各リード４は、ヒートスプレッダ６から絶縁膜７に
より電気的に絶縁されている。
【０００５】図１０，１１に示すＩＣ装置にあっては、
例えば銅板からなるヒートシンク８の一方の面に半導体
チップ２を取付けると共に半導体チップ２上のボンディ
ングパッドをボンディングワイヤ３によりリード４のイ
ンナーリード部に接続し、ヒートシンク８の他方の面を
露出するようにヒートシンク８、半導体チップ２、ボン
ディングワイヤ３、リード４のインナーリード部等を樹
脂体５で封止した構成になっている。この場合、各リー
ド４は、ヒートシンク８から絶縁膜９により電気的に絶
縁されている。
例えば銅板からなるヒートシンク８の一方の面に半導体
チップ２を取付けると共に半導体チップ２上のボンディ
ングパッドをボンディングワイヤ３によりリード４のイ
ンナーリード部に接続し、ヒートシンク８の他方の面を
露出するようにヒートシンク８、半導体チップ２、ボン
ディングワイヤ３、リード４のインナーリード部等を樹
脂体５で封止した構成になっている。この場合、各リー
ド４は、ヒートシンク８から絶縁膜９により電気的に絶
縁されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７に示したＩＣ装置
によると、放熱板１Ａ及び放熱リード１ａを設けるた
め、（イ）入出力用のリード４の本数が減少すること、
（ロ）新規にリードフレームを作製する必要があること
などの問題点がある。
によると、放熱板１Ａ及び放熱リード１ａを設けるた
め、（イ）入出力用のリード４の本数が減少すること、
（ロ）新規にリードフレームを作製する必要があること
などの問題点がある。
【０００７】また、図８〜１１に示したＩＣ装置による
と、銅板等の部品を組込んで放熱させるため、（ハ）組
立工数が増えること、（ニ）コスト上昇を招くこと、
（ホ）半導体チップを銅板に固着する半田の耐熱性が悪
化することなどの問題点がある。
と、銅板等の部品を組込んで放熱させるため、（ハ）組
立工数が増えること、（ニ）コスト上昇を招くこと、
（ホ）半導体チップを銅板に固着する半田の耐熱性が悪
化することなどの問題点がある。
【０００８】この発明の目的は、リードパターンを変更
することなく低コストで放熱効果を向上させることがで
きる新規な樹脂封止型半導体装置を提供することにあ
る。
することなく低コストで放熱効果を向上させることがで
きる新規な樹脂封止型半導体装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る樹脂封止
型半導体装置は、集積回路を内蔵した半導体チップであ
って、端縁に沿って前記集積回路の入出力用の複数のボ
ンディングパッド及び前記集積回路の放熱用の複数のボ
ンディングパッドが設けられたものと、前記半導体チッ
プを支持する支持部材と、この支持部材を吊るための複
数のタイバーであって、前記放熱用の複数のボンディン
グパッドに対応するものと、前記半導体チップの周囲に
配置された複数のリードであって、前記入出力用の複数
のボンディングパッドに対応するものと、前記入出力用
の複数のボンディングパッドをそれぞれ前記複数のリー
ドのインナーリード部に接続する複数のボンディングワ
イヤを含む第１のワイヤ群と、前記放熱用の複数のボン
ディングパッドをそれぞれ前記複数のタイバーに接続す
る複数のボンディングワイヤを含む第２のワイヤ群と、
前記支持部材、前記半導体チップ、前記複数のタイバ
ー、前記複数のリードのインナーリード部、前記第１の
ワイヤ群及び前記第２のワイヤ群を封止する樹脂体とを
備え、前記樹脂体から前記複数のリードのアウターリー
ド部と前記複数のタイバーにそれぞれ連続した複数の放
熱フィンとを導出したものである。
型半導体装置は、集積回路を内蔵した半導体チップであ
って、端縁に沿って前記集積回路の入出力用の複数のボ
ンディングパッド及び前記集積回路の放熱用の複数のボ
ンディングパッドが設けられたものと、前記半導体チッ
プを支持する支持部材と、この支持部材を吊るための複
数のタイバーであって、前記放熱用の複数のボンディン
グパッドに対応するものと、前記半導体チップの周囲に
配置された複数のリードであって、前記入出力用の複数
のボンディングパッドに対応するものと、前記入出力用
の複数のボンディングパッドをそれぞれ前記複数のリー
ドのインナーリード部に接続する複数のボンディングワ
イヤを含む第１のワイヤ群と、前記放熱用の複数のボン
ディングパッドをそれぞれ前記複数のタイバーに接続す
る複数のボンディングワイヤを含む第２のワイヤ群と、
前記支持部材、前記半導体チップ、前記複数のタイバ
ー、前記複数のリードのインナーリード部、前記第１の
ワイヤ群及び前記第２のワイヤ群を封止する樹脂体とを
備え、前記樹脂体から前記複数のリードのアウターリー
ド部と前記複数のタイバーにそれぞれ連続した複数の放
熱フィンとを導出したものである。
【００１０】この発明の構成によれば、集積回路で発生
した熱は、放熱用の複数のボンディングパッドから複数
のボンディングワイヤを介して複数のタイバーに伝達さ
れ、樹脂体の外側で複数の放熱フィンにより放散され
る。
した熱は、放熱用の複数のボンディングパッドから複数
のボンディングワイヤを介して複数のタイバーに伝達さ
れ、樹脂体の外側で複数の放熱フィンにより放散され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る樹脂封止
ＩＣ装置のワイヤボンディング状況を示すものである。
ＩＣ装置のワイヤボンディング状況を示すものである。
【００１２】リードフレーム１０は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金
又はＣｕ系合金からなるフレーム素材を打抜き加工する
などして形成されたもので、方形状の支持部材１２と、
この支持部材１２の４つの角部を吊るためのタイバー１
４ａ〜１４ｄと、支持部材１２の周囲に配置された多数
のリード１６とを備えている。タイバー１４ａ〜１４ｄ
には、複数本のワイヤのボンディングを容易にするため
に幅を広くした拡幅部Ａ〜Ｄがそれぞれ設けられてい
る。
又はＣｕ系合金からなるフレーム素材を打抜き加工する
などして形成されたもので、方形状の支持部材１２と、
この支持部材１２の４つの角部を吊るためのタイバー１
４ａ〜１４ｄと、支持部材１２の周囲に配置された多数
のリード１６とを備えている。タイバー１４ａ〜１４ｄ
には、複数本のワイヤのボンディングを容易にするため
に幅を広くした拡幅部Ａ〜Ｄがそれぞれ設けられてい
る。
【００１３】例えばシリコンからなる半導体チップ１８
は、所望の集積回路を内蔵したもので、チップ上面には
チップ端縁に沿って集積回路の入出力用の多数のボンデ
ィングパッド２０及び集積回路の放熱用の４個のボンデ
ィングパッド２０ａ〜２０ｄが設けられている。放熱用
のボンディングパッド２０ａ〜２０ｄは、半導体チップ
１８の４つの角部の近傍にそれぞれ配置されている。
は、所望の集積回路を内蔵したもので、チップ上面には
チップ端縁に沿って集積回路の入出力用の多数のボンデ
ィングパッド２０及び集積回路の放熱用の４個のボンデ
ィングパッド２０ａ〜２０ｄが設けられている。放熱用
のボンディングパッド２０ａ〜２０ｄは、半導体チップ
１８の４つの角部の近傍にそれぞれ配置されている。
【００１４】図２は、パッド２０ａの構成例を示すもの
である。半導体チップ１８の表面には、絶縁膜１９が形
成され、この絶縁膜１９には、チップ表面に達する接続
孔が設けられている。絶縁膜１９の上にＡｌ等の配線材
を被着してその被着層をパターニングすることによりパ
ッド２０ａが形成される。パッド２０ａは、絶縁膜１９
に設けた接続孔を介してチップ表面と接続される。パッ
ド２０ａの一部を露呈するように絶縁膜１９及びパッド
２０ａを覆って保護用の絶縁膜２１が形成される。他の
パッド２０ｂ〜２０ｄも、パッド２０ａと同様に構成さ
れる。これらのパッド２０ａ〜２０ｄには、一例として
接地電位を与えるが、浮動電位としてもよい。
である。半導体チップ１８の表面には、絶縁膜１９が形
成され、この絶縁膜１９には、チップ表面に達する接続
孔が設けられている。絶縁膜１９の上にＡｌ等の配線材
を被着してその被着層をパターニングすることによりパ
ッド２０ａが形成される。パッド２０ａは、絶縁膜１９
に設けた接続孔を介してチップ表面と接続される。パッ
ド２０ａの一部を露呈するように絶縁膜１９及びパッド
２０ａを覆って保護用の絶縁膜２１が形成される。他の
パッド２０ｂ〜２０ｄも、パッド２０ａと同様に構成さ
れる。これらのパッド２０ａ〜２０ｄには、一例として
接地電位を与えるが、浮動電位としてもよい。
【００１５】半導体チップ１８は、４つの角部が支持部
材１２のタイバー１４ａ〜１４ｂにそれぞれ対向するよ
うにして支持部材１２の表面に半田又は導電性接着剤に
より固着される。この後、多数のボンディングパッド２
０は、多数のボンディングワイヤ２２により対応するリ
ード１６のインナーリード部にそれぞれ接続されると共
に、４つのボンディングパッド２０ａ〜２０ｄは、ボン
ディングワイヤ２２ａ〜２２ｄにより対向するタイバー
１４ａ〜１４ｄの拡幅部Ａ〜Ｄにそれぞれ接続される。
図２には、ボンディングワイヤ２２ａがボンディングパ
ッド２０ａに接続された状態を例示してある。
材１２のタイバー１４ａ〜１４ｂにそれぞれ対向するよ
うにして支持部材１２の表面に半田又は導電性接着剤に
より固着される。この後、多数のボンディングパッド２
０は、多数のボンディングワイヤ２２により対応するリ
ード１６のインナーリード部にそれぞれ接続されると共
に、４つのボンディングパッド２０ａ〜２０ｄは、ボン
ディングワイヤ２２ａ〜２２ｄにより対向するタイバー
１４ａ〜１４ｄの拡幅部Ａ〜Ｄにそれぞれ接続される。
図２には、ボンディングワイヤ２２ａがボンディングパ
ッド２０ａに接続された状態を例示してある。
【００１６】ボンディングワイヤ２２ａ〜２２ｄの本数
は、２本又は３本としたが、更に多くしてもよい。ま
た、機能上支障がなければ、２０ｄ等の放熱用のボンデ
ィングパッドを２２ｄ’等のボンディングワイヤにより
タイバー以外の特定のリード（例えば接地電位のリー
ド）に接続してもよい。
は、２本又は３本としたが、更に多くしてもよい。ま
た、機能上支障がなければ、２０ｄ等の放熱用のボンデ
ィングパッドを２２ｄ’等のボンディングワイヤにより
タイバー以外の特定のリード（例えば接地電位のリー
ド）に接続してもよい。
【００１７】ワイヤボンディングの後、支持部材１２、
タイバー１４ａ〜１４ｄ、リード１６のインナーリード
部、半導体チップ１８、ボンディングワイヤ２２，２２
ａ〜２２ｄ，２２ｄ’は、図３，４に示す樹脂体２４に
よりモールド封止される。封止の後、樹脂体２４の外側
でリードフレーム１０を切断することにより多数のリー
ド１６のアウターリード部を互いに分離すると共にタイ
バー１４ａに連続した放熱フィン２６ａを形成する。放
熱フィン２６ａは、タイバー１４ａと同じ幅で樹脂体２
４の外側に延長するようにしてもよいが、図３に示すよ
うに幅を広げた方が放熱効果が高くなる。他のタイバー
１４ｂ〜１４ｄについても、２６ａと同様の放熱フィン
が形成され、多数のリード１６は樹脂体２４の四辺から
導出されると共に２６ａ等の４つの放熱フィンは樹脂体
２４の四辺がなす４つのコーナーからそれぞれ導出され
るが、図示を省略した。なお、２６ａ等の放熱フィンの
形状は、方形に限らず、表面積を大きくするように適宜
の形状を選定することができる。
タイバー１４ａ〜１４ｄ、リード１６のインナーリード
部、半導体チップ１８、ボンディングワイヤ２２，２２
ａ〜２２ｄ，２２ｄ’は、図３，４に示す樹脂体２４に
よりモールド封止される。封止の後、樹脂体２４の外側
でリードフレーム１０を切断することにより多数のリー
ド１６のアウターリード部を互いに分離すると共にタイ
バー１４ａに連続した放熱フィン２６ａを形成する。放
熱フィン２６ａは、タイバー１４ａと同じ幅で樹脂体２
４の外側に延長するようにしてもよいが、図３に示すよ
うに幅を広げた方が放熱効果が高くなる。他のタイバー
１４ｂ〜１４ｄについても、２６ａと同様の放熱フィン
が形成され、多数のリード１６は樹脂体２４の四辺から
導出されると共に２６ａ等の４つの放熱フィンは樹脂体
２４の四辺がなす４つのコーナーからそれぞれ導出され
るが、図示を省略した。なお、２６ａ等の放熱フィンの
形状は、方形に限らず、表面積を大きくするように適宜
の形状を選定することができる。
【００１８】図５，６は、この発明の他の実施形態を示
すもので、図１〜４と同様の部分には同様の符号を付し
て詳細な説明を省略する。
すもので、図１〜４と同様の部分には同様の符号を付し
て詳細な説明を省略する。
【００１９】図５，６に示す樹脂封止ＩＣ装置の特徴と
するところは、第１に、放熱フィン２６ａを樹脂体２４
の上面側に折り曲げたことであり、第２に、折り曲げた
放熱フィン２６ａの厚さを吸収するための凹部２４ａを
樹脂体２４の上面に設けたことである。
するところは、第１に、放熱フィン２６ａを樹脂体２４
の上面側に折り曲げたことであり、第２に、折り曲げた
放熱フィン２６ａの厚さを吸収するための凹部２４ａを
樹脂体２４の上面に設けたことである。
【００２０】放熱フィン２６ａを樹脂体２４の上面側に
折り曲げると、運搬や実装の際に放熱フィン２６ａが障
害となるのを防ぐことができる。放熱フィン２６ａは、
樹脂体２４の下面側に折り曲げてもよいが、実装を容易
にし且つ熱放散を促進するためには、樹脂体２４の上面
側に折り曲げた方が有利である。
折り曲げると、運搬や実装の際に放熱フィン２６ａが障
害となるのを防ぐことができる。放熱フィン２６ａは、
樹脂体２４の下面側に折り曲げてもよいが、実装を容易
にし且つ熱放散を促進するためには、樹脂体２４の上面
側に折り曲げた方が有利である。
【００２１】樹脂体２４に凹部２４ａを設けると、放熱
フィン２６ａの折り曲げが容易になると共に、放熱フィ
ン２６ａの厚さに相当する隆起がなくなって取扱い易く
なる。
フィン２６ａの折り曲げが容易になると共に、放熱フィ
ン２６ａの厚さに相当する隆起がなくなって取扱い易く
なる。
【００２２】図５，６で放熱フィン２６ａに関して述べ
たことは、１４ａ以外のタイバーに設けた放熱フィンに
ついても同様である。
たことは、１４ａ以外のタイバーに設けた放熱フィンに
ついても同様である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体チップ内で発生した熱を複数のボンディングパッド、
複数のボンディングワイヤ、複数のタイバー及び複数の
放熱フィンの経路で放散させるようにしたので、リード
パターンを変更することなく既存のリードフレームを用
いて低コストで放熱効果を向上できる効果が得られる。
体チップ内で発生した熱を複数のボンディングパッド、
複数のボンディングワイヤ、複数のタイバー及び複数の
放熱フィンの経路で放散させるようにしたので、リード
パターンを変更することなく既存のリードフレームを用
いて低コストで放熱効果を向上できる効果が得られる。
【００２４】また、放熱フィンを封止樹脂体の一方の主
表面側に折り曲げると、運搬や実装の際に取扱いが容易
になる利点がある。
表面側に折り曲げると、運搬や実装の際に取扱いが容易
になる利点がある。
【００２５】さらに、折り曲げた放熱フィンの厚さを吸
収するための凹部を封止樹脂体の一方の主面側に設ける
と、放熱フィンの折り曲げが容易になると共に取扱いが
容易になる利点がある。
収するための凹部を封止樹脂体の一方の主面側に設ける
と、放熱フィンの折り曲げが容易になると共に取扱いが
容易になる利点がある。
【図１】 この発明に係る半導体装置のワイヤボンディ
ング状況を示す平面図である。
ング状況を示す平面図である。
【図２】 図１の装置の放熱用ボンディングパッド部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】 図１の装置の樹脂封止後の状態を示す要部上
面図である。
面図である。
【図４】 図３のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。
【図５】 この発明の他の実施形態を示す要部上面図で
ある。
ある。
【図６】 図５のＹ−Ｙ’線に沿う断面図である。
【図７】 従来の半導体装置の第１の例を示す一部破断
斜視図である。
斜視図である。
【図８】 従来の半導体装置の第２の例を示す一部破断
斜視図である。
斜視図である。
【図９】 図８の装置の断面図である。
【図１０】 従来の半導体装置の第３の例を示す一部破
断斜視図である。
断斜視図である。
【図１１】 図１０の装置の断面図である。
１０：リードフレーム、１２：支持部材、１４ａ〜１４
ｄ：タイバー、１６：リード、１８：半導体チップ、２
０，２０ａ〜２０ｄ：ボンディングパッド、２２ａ〜２
２ｄ，２２ｄ’：ボンディングワイヤ、２４：樹脂体、
２４ａ：凹部、２６ａ：放熱フィン。
ｄ：タイバー、１６：リード、１８：半導体チップ、２
０，２０ａ〜２０ｄ：ボンディングパッド、２２ａ〜２
２ｄ，２２ｄ’：ボンディングワイヤ、２４：樹脂体、
２４ａ：凹部、２６ａ：放熱フィン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/28 H01L 21/56 H01L 23/29 H01L 23/50
Claims (4)
- 【請求項１】集積回路を内蔵した半導体チップであっ
て、端縁に沿って前記集積回路の入出力用の複数のボン
ディングパッド及び前記集積回路の放熱用の複数のボン
ディングパッドが設けられたものと、 前記半導体チップを支持する支持部材と、 この支持部材を吊るための複数のタイバーであって、前
記放熱用の複数のボンディングパッドに対応するもの
と、 前記半導体チップの周囲に配置された複数のリードであ
って、前記入出力用の複数のボンディングパッドに対応
するものと、 前記入出力用の複数のボンディングパッドをそれぞれ前
記複数のリードのインナーリード部に接続する複数のボ
ンディングワイヤを含む第１のワイヤ群と、 前記放熱用の複数のボンディングパッドをそれぞれ前記
複数のタイバーに接続する複数のボンディングワイヤを
含む第２のワイヤ群と、 前記支持部材、前記半導体チップ、前記複数のタイバ
ー、前記複数のリードのインナーリード部、前記第１の
ワイヤ群及び前記第２のワイヤ群を封止する樹脂体と を備え、前記樹脂体から前記複数のリードのアウターリ
ード部と前記複数のタイバーにそれぞれ連続した複数の
放熱フィンとを導出した樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項２】 前記複数の放熱フィンのうちの各放熱フ
ィンを前記樹脂体の一主表面側へ折り曲げた請求項１記
載の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項３】 前記樹脂体の一主表面側に折り曲げられ
た各放熱フィン毎に該放熱フィンの厚さを吸収するため
の凹部を前記樹脂体の一主表面側に設けた請求項２記載
の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項４】 前記複数のリードのアウターリード部を
前記樹脂体の四辺から導出すると共に前記複数の放熱フ
ィンを前記樹脂体の四辺がなす４つのコーナーのうちの
複数のコーナーからそれぞれ導出した請求項１〜３のい
ずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
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|---|---|---|---|
| JP31860595A JP2888183B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31860595A JP2888183B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 樹脂封止型半導体装置 |
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| JP2888183B2 true JP2888183B2 (ja) | 1999-05-10 |
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ID=18101010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31860595A Expired - Fee Related JP2888183B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 樹脂封止型半導体装置 |
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