JP2941479B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2941479B2
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寿光 石川
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    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 [発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】この発明は、樹脂により封止され
てなる半導体装置に関し、特に外囲器の面積に対して半
導体チップが占有する面積の割合が大きな半導体装置に
関する。
【0003】
【従来の技術】近年、半導体装置の大容量化にともない
半導体チップの寸法が大型化している。その反面、半導
体装置全体としてのサイズは現状維持もしくは、より以
上の小型化が要求されている。このため、汎用である樹
脂封止型の半導体装置において、半導体装置の外囲器
(パッケージ)サイズに対して半導体チップにおける占
有面積の割合が高くなってきている。
【0004】樹脂封止型の半導体装置として一般的に知
られている例えばSOJ(Small Outline J-lead Packe
ge) タイプにあっては、図4に示すように、中央部に半
導体チップを載置する載置部1が設けられて、載置部1
の両端に形成された吊りピン2によりリードフレームの
外枠に接続固定され、周辺に内部及び外部共用端子3が
複数配置されたリードフレームに、図5(a) 及び同図の
A−A′断面を示す同図(b) に示すように、半導体チッ
プ4が載置されて接着材料5により固定され、半導体チ
ップ4の電極パッド6と内部及び外部共用端子3がボン
ディングワイヤ7により接続され、半導体チップが樹脂
8で封止されている。
【0005】このような、樹脂封止型の半導体装置にあ
っては、パッケージ材料の安価なこと、機械化、省力化
に適していること、機械的品質が安定であることなどの
要因により汎用半導体装置の主流となっている。しか
し、封止樹脂材料としてエポキシ樹脂などを主材料とし
ており、ある程度の湿気の侵入は避けられない。
【0006】さらに、前記半導体装置の樹脂封止サイズ
における半導体チップの占有面積の割合が高くなってき
ているために、封止樹脂内部へのリード端子の進入長が
十分に確保できない。また、封止樹脂内部でのリード端
子の引き回しも十分にできない。このため、外部から半
導体チップまでの水分の侵入経路が短くなり、耐湿性が
悪化する傾向にある。
【0007】特に、侵入した水分が半導体チップの載置
部1の下方と封止樹脂との界面に集中した場合には、表
面実装時の熱による急激な水分の気化により載置部1の
下方の水が体積膨脹し、樹脂への圧力が急激に増加す
る。これにより、圧力が樹脂の曲げ強度を越えると、パ
ッケージに割れ(クラック)が生じていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
樹脂封止型の従来の半導体装置にあっては、外部から侵
入した水分が載置部の下部と封止樹脂との界面に集中
し、この水分が外部からの熱により気化すると、封止樹
脂への応力が急激に増大し、パッケージに損傷を与える
といった不具合を招いていた。
【0009】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来の樹脂封
止による半導体装置の製造工程を変更することなく、外
囲器内で生じた応力による外囲器の損傷を防止し得る半
導体装置を提供することにある。
【0010】 [発明の構成]
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、課題を解決する第1の手段は、半導体チップとの接
合部が前記半導体チップの電極パッドの直下にのみ連続
して形成された載置フレームに前記半導体チップが載置
されて樹脂封止され、前記載置フレームに接合されてい
ない前記半導体チップの裏面が前記封止樹脂に接合さ
れ、前記半導体チップの電極パッドにボンディングワイ
ヤが接続されてなることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成において、この発明は、載置フレーム
と封止樹脂との間に侵入した水分の急激な体積膨脹によ
る封止樹脂への応力を分散させるようにしている。
【0013】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【0014】図1はこの発明の一実施例に係る半導体装
置におけるリードフレームの構成を示す図である。な
お、図1及び以下に示す図2ならびに図3において、図
4及び図5と同符合のものは同一物であり、その説明は
省略する。
【0015】図1において、本発明に係るこの実施例の
特徴とするところのリードフレームは、半導体チップを
載置して接着される載置部11が、載置される半導体チ
ップの周辺部に配置された電極パッドの配列に沿って、
枠状に加工成形されている。すなわち、リードフレーム
11は、載置部が載置される半導体チップの面積よりも
一回り広く形成された従来のリードフレームに対して、
中央部が取り除かれた形状に加工されている。このよう
な形状は、リードフレームの製造時に、エッチング処理
もしくはプレス加工処理によって比較的容易に得ること
が可能である。これにより、樹脂封止による半導体装置
の組立て工程を変更したり新たな工程を追加したりする
ことなく、従来と同様の組立て工程を用いることができ
る。
【0016】したがって、このようなリードフレーム1
1を用いて半導体チップ4を樹脂封止する場合には、図
2(a) 及び同図(a)のB−B′断面を示す同図(b) に示
すように、従来と同様の方法によって樹脂封止される。
なお、載置部11が半導体チップ4の電極パッド6下に
位置するので、ボンディングワイヤ7の電極パッド6へ
の圧着時の強度は十分に確保されることになる。
【0017】このように、リードフレーム11が枠状に
形成されているため、外部から侵入した水分が載置部1
1の下部と封止樹脂との界面に集中し、この水分が熱に
より体積膨脹した際に発生する応力は、水分の一方側に
リードフレームの載置部が存在する場合に比して分散さ
れ、封止樹脂に加わる圧力が大幅に減少する。したがっ
て、パッケージの割れ(クラック)を防止することがで
きるようになる。
【0018】図3はこの発明の他の実施例に係る半導体
装置におけるリードフレームの構成を示す図である。
【0019】図3に示すこの実施例におけるリードフレ
ームの特徴とするところは、載置部12を十字状に形成
したことにあり、電極パッドが十字状に配置された半導
体チップを載置する場合に対応させたものである。この
ような構成のリードフレームに半導体チップが載置され
た半導体装置にあっても、前述した実施例と同様の効果
を得ることができる。
【0020】なお、この発明は、上記実施例に限ること
はなく、上記実施例から明らかなように、リードフレー
ムの形状は、半導体チップの電極パッドの配列に沿って
形成されていれば、どのような形状であってもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体チップとの接合部が半導体チップの電極パッ
ドの直下にのみ連続して形成された載置フレームに半導
体チップが載置されて樹脂封止する構成を採用すること
により、載置フレームと封止樹脂との間に侵入した水分
の体積膨張による封止樹脂への圧力を分散させることが
できる。これにより、応力による外囲器の損傷を防止す
ることが可能となり、信頼性の向上に寄与することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る半導体装置の要部構
成を示す平面図である。
【図2】図1に示す要部構成を用いて樹脂封止された半
導体装置の構成を示す平面図及びその断面図である。
【図3】この発明の他の実施例に係る半導体装置の要部
構成を示す平面図である。
【図4】樹脂封止型の半導体装置に用いられる従来のリ
ードフレームの構成を示す平面図である。
【図5】図4に示すリードフレームを用いて樹脂封止さ
れた半導体装置の構成を示す平面図及びその断面図であ
る。
【符号の説明】
1,11,12 リードフレーム 2 吊りピン 3 内部及び外部共用端子 4 半導体チップ 5 接着剤 6 電極パッド 7 ボンディングワイヤ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−109256(JP,A) 特開 昭64−80054(JP,A) 実開 平1−108950(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/28 H01L 23/50 H01L 21/52

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップとの接合部が前記半導体チ
    ップの電極パッドの直下にのみ連続して形成された載置
    フレームに前記半導体チップが載置されて樹脂封止さ
    れ、前記載置フレームに接合されていない前記半導体チ
    ップの裏面が前記封止樹脂に接合され、前記半導体チッ
    プの電極パッドにボンディングワイヤが接続されてなる
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体チップとの接合部が前記半導体チ
    ップの周辺部に配置された電極パッドの直下にのみ連続
    して形成された載置フレームに前記半導体チップが載置
    されて樹脂封止され、前記載置フレームに接合されてい
    ない前記半導体チップの裏面が前記封止樹脂に接合さ
    れ、前記半導体チップの電極パッドにボンディングワイ
    ヤが接続されてなることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 半導体チップとの接合部が前記半導体チ
    ップに十字状に配置された電極パッドの直下にのみ連続
    して形成された載置フレームに前記半導体チップが載置
    されて樹脂封止され、前記載置フレームに接合されてい
    ない前記半導体チップの裏面が前記封止樹脂に接合さ
    れ、前記半導体チップの電極パッドにボンディングワイ
    ヤが接続されてなることを特徴とする半導体装置。
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