JP2954297B2 - Resin-sealed semiconductor device - Google Patents

Resin-sealed semiconductor device

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JP2954297B2 JP21701390A JP21701390A JP2954297B2 JP 2954297 B2 JP2954297 B2 JP 2954297B2 JP 21701390 A JP21701390 A JP 21701390A JP 21701390 A JP21701390 A JP 21701390A JP 2954297 B2 JP2954297 B2 JP 2954297B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂封止型半導体装置及びリードフレーム
に係り、特に樹脂クラツクの防止に好適な樹脂封止型半
導体装置及びリードフレームに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device and a lead frame, and more particularly to a resin-sealed semiconductor device and a lead frame suitable for preventing resin cracks.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より樹脂封止型半導体装置においては、半導体素
子を素子搭載部であるタブの上に固定すると共にタブの
周囲に複数のリードを配設し、半導体素子上の端子とリ
ードを金属細線によつて電気的に接続して、その周囲を
樹脂で封止する構造が採用されている。
Conventionally, in a resin-encapsulated semiconductor device, a semiconductor element is fixed on a tab, which is an element mounting portion, and a plurality of leads are arranged around the tab, and terminals and leads on the semiconductor element are formed of thin metal wires. And a structure in which the surroundings are sealed with a resin.

ところが近年は半導体素子の高集積化によつて素子寸
法が大型化する傾向にあり、その反面、半導体装置の外
形は高密度実装上の要求から自由に拡大できないか或い
は逆に小型化される傾向がある。しかし従来のようにタ
ブ上に半導体素子を搭載する構造では外形寸法一定のま
まで半導体素子の寸法を大型化していくと、リードを樹
脂に固定する部分の長さ(インナーリード部の樹脂埋め
込み部の距離)が不足し、リードに充分な固定強度を与
えられないという問題が生じた。
However, in recent years, there has been a tendency for device dimensions to increase due to higher integration of semiconductor devices. On the other hand, the outer shape of semiconductor devices cannot be freely expanded due to demands for high-density mounting, or conversely, tends to be reduced in size. There is. However, in the conventional structure in which the semiconductor element is mounted on the tab, if the dimensions of the semiconductor element are increased while keeping the external dimensions constant, the length of the portion for fixing the lead to the resin (the resin embedded portion of the inner lead portion) Distance) is insufficient, and a sufficient fixing strength cannot be given to the lead.

そこで、このような問題を回避するため、複数のイン
ナーリードを半導体素子の回路形成面上に絶縁部材を介
在させて接着し、インナーリードと半導体素子とを金属
補線で電気的に接続して、これらの周囲を樹脂で封止す
る方法が、特開昭61−241959号公報により提案されてい
る。この構造をリード・オン・チツプと呼ぶことがあ
る。
Therefore, in order to avoid such a problem, a plurality of inner leads are bonded to the circuit forming surface of the semiconductor element with an insulating member interposed therebetween, and the inner leads and the semiconductor element are electrically connected with a metal auxiliary wire. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-241959 proposes a method of sealing the periphery with a resin. This structure is sometimes called a lead-on-chip.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

リード・オン・チツプ型の半導体装置では、半導体素
子の回路形成面と各リードとの絶縁をとる工夫が必要と
なり、特開昭61−241959号公報に代表される技術では、
インナーリードと回路形成面との間に電気絶縁物として
絶縁フイルムを介在させている。
In the lead-on-chip type semiconductor device, it is necessary to devise to insulate the circuit forming surface of the semiconductor element from each lead. In the technology represented by JP-A-61-241959,
An insulating film is interposed between the inner lead and the circuit forming surface as an electrical insulator.

この絶縁フイルムには基材としてポリイミド等が用い
られているが一般に絶縁フイルム基材は封止樹脂との接
着性に欠ける。
Polyimide or the like is used as a base material for this insulating film, but the insulating film base material generally lacks adhesion to a sealing resin.

一方、半導体素子の回路形成面と各リードとはワイヤ
等により電気的な接続をとる必要があること等から通常
は絶縁フイルムは必要な箇所すなわちインナードを半導
体素子上面に搭載する領域にしか用いられない。
On the other hand, since it is necessary to electrically connect the circuit formation surface of the semiconductor element and each lead with a wire or the like, the insulating film is usually used only at a necessary place, that is, an area where the inner is mounted on the upper surface of the semiconductor element. I can't.

ところで、樹脂封止型半導体装置においては、これを
構成する半導体素子、インナーリード、絶縁フイルム及
び封止樹脂の線膨張計数が通常互いに異なつていること
から、装置の製造過程や使用過程における装置の温度変
化によつて装置内部に熱応力が発生する。
By the way, in a resin-encapsulated semiconductor device, since the linear expansion coefficients of the semiconductor elements, inner leads, insulating film, and encapsulating resin that constitute the device are usually different from each other, the device in the process of manufacturing or using the device is not used. Thermal stress occurs inside the device due to temperature changes.

インナーリードの金属細線接合部には、インナーリー
ドと金属細線の接合を良好にするために金(Au)あるい
は銀(Ag)などの貴金属被膜が設けられている。ところ
が、貴金属被膜と封止樹脂の接着性が悪いため、貴金属
被膜が設けられているインナーリードと封止樹脂との界
面ははく離が起りやすくなつている。また、貴金属被膜
が設けられていない場合でも、インナーリード材料と封
止樹脂の接着性はあまり高くないので、熱応力のかかつ
ている状況では界面にはく離の生じることがある。
A noble metal coating such as gold (Au) or silver (Ag) is provided on the metal wire joining portion of the inner lead in order to improve the bonding between the inner lead and the metal wire. However, since the adhesiveness between the noble metal film and the sealing resin is poor, the interface between the inner lead provided with the noble metal film and the sealing resin is apt to peel off. Even when the noble metal coating is not provided, the adhesiveness between the inner lead material and the sealing resin is not so high, so that the interface may peel off under the condition of thermal stress.

本来インナーリードが半導体素子の回路形成面に絶縁
フイルムを介して確実に接着固定されているなら界面は
く離は起こらないか、最小限にとどまるはずである。し
かしながら接着土台となる絶縁フイルム端面と封止樹脂
との間も先に述べた通り接着力に欠けることから、装置
内部に発生する熱応力によつて絶縁フイルム端面と封止
樹脂との間で界面はく離が発生し、この界面はく離はイ
ンナーリードと封止樹脂との間に至り益々界面はく離を
成長させることになる。
Originally, if the inner leads were securely bonded and fixed to the circuit forming surface of the semiconductor element via an insulating film, the interface would not peel or would be minimal. However, since the adhesive strength between the end face of the insulating film and the sealing resin, which serves as the adhesive base, also lacks as described above, the interface between the end face of the insulating film and the sealing resin due to the thermal stress generated inside the device. Peeling occurs, and the interface peeling occurs between the inner lead and the sealing resin, and the interface peeling grows more and more.

このような界面はく離はインナーリードの上端におい
て樹脂クラツクとなり、半導体装置の外観を損ねたり、
金属細線の断線等の原因にもなる。
Such interface delamination becomes a resin crack at the upper end of the inner lead, impairing the appearance of the semiconductor device,
It may cause breaks in the thin metal wires.

特にこの危険が大きいインナーリードは電源及び接地
用として使われる共用インナーリード(バスバーインナ
ーリード)である。
Particularly, the inner lead in which this danger is large is a common inner lead (bus bar inner lead) used for power supply and grounding.

本発明は電気接続用インナーリード、特に共用インナ
ーリード上端部からの樹脂クラツクの発生を防止して、
限られた外形寸法のもとで可能な限り大型の半導体素子
を搭載し得る樹脂封止型半導体装置とこれに用いるリー
ドフレームを提供することを目的とする。
The present invention prevents the occurrence of resin cracks from the upper leads of the inner leads for electrical connection, especially the common inner leads,
It is an object of the present invention to provide a resin-encapsulated semiconductor device capable of mounting a semiconductor element as large as possible under limited external dimensions and a lead frame used for the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本願発明の半導体装置は、
一主面を有する半導体素子と、この半導体素子の前記一
主面上において前記半導体素子の一辺の方向に沿う領域
を持つ第一のリードと、この第一のリードの前記領域と
交差する方向に配置された複数の第二のリードと、前記
両リードと前記半導体素子との間に介在する絶縁フイル
ムと、前記半導体素子の前記一主面を封止する樹脂とを
有する半導体装置において、下記の構成を備えたことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention includes:
A semiconductor element having one principal surface, a first lead having a region along one side of the semiconductor element on the one principal surface of the semiconductor element, and a direction intersecting the region of the first lead. In a semiconductor device having a plurality of second leads arranged, an insulating film interposed between the two leads and the semiconductor element, and a resin sealing the one main surface of the semiconductor element, A feature is provided.

(1)前記第一のリードには肉厚の異なる領域が形成さ
れていること。
(1) The first lead is formed with regions having different thicknesses.

(2)前記第一のリードの前記絶縁フィルムと対向する
領域の肉厚が前記絶縁フィルムと対向しない領域の肉厚
よりも薄いこと。
(2) The thickness of a region of the first lead facing the insulating film is smaller than the thickness of a region not facing the insulating film.

(3)前記第一のリード及び前記第二のリードには肉厚
の異なる領域が形成されていること。
(3) Regions having different thicknesses are formed on the first lead and the second lead.

〔作用〕[Action]

共用インナリードと封止樹脂との界面にはく離が生じ
ても、共用インナーリードを薄肉化することによつて共
用インナーリード上部での樹脂の変形量が減少するた
め、共用インナーリード上端部に発生する応力が低下す
る。
Even if delamination occurs at the interface between the common inner lead and the sealing resin, the amount of resin deformation at the top of the common inner lead is reduced by thinning the common inner lead. Stress decreases.

上記のような工夫によつて、共用インナーリードの上
端部に大きな応力が発生することがなくなるので、この
部分からの樹脂クラツクの発生を防止することができ、
大型の半導体素子を搭載しても高信頼性の樹脂封止型半
導体装置が得られる。
With the above-described device, a large stress is not generated at the upper end portion of the common inner lead, so that resin cracks can be prevented from being generated from this portion.
Even if a large semiconductor element is mounted, a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図によつて
説明する。第1図は、本発明の一実施例である樹脂封止
型半導体装置の部分断面斜視図、第2図は第1図のイ−
イ線で切つた断面図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a resin-sealed semiconductor device according to one embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by the A line.

図において、共用インナーリード3及び信号用インナ
ーリード4はその一端側をアウターリード5と一体に構
成しており、アウターリード5は、樹脂封止型半導体装
置の2方向(長手面)に配設されている。
In the figure, the common inner lead 3 and the signal inner lead 4 have one end integrally formed with the outer lead 5, and the outer lead 5 is provided in two directions (longitudinal surface) of the resin-encapsulated semiconductor device. Have been.

共用インナーリード3は、半導体素子1の中央部分を
その長辺と平行に引き伸ばされており、半導体素子1の
回路形面1a上で半導体素子1と金属細線7によつて電気
接続が行なわれている。回路形成面1aは大部分がPIQな
どのパツシベーシヨン膜で覆われているが、この電気接
続部分の領域についてはパツシベーシヨン膜がなく回路
形成面が露出している。また、信号用インナーリード4
は、長方形状の半導体素子1の夫々の長辺を横切つて半
導体素子1の中央側に引き伸ばされており、半導体素子
1の回路形成面1a上で半導体素子1とその先端部とが金
属細線7によつて電気接続されている。こうして2本の
共用インナーリード3の主要部同士は互いに向かい合う
ことになる。
The common inner lead 3 has a central portion of the semiconductor element 1 extended in parallel with its long side, and is electrically connected to the semiconductor element 1 on the circuit-shaped surface 1a of the semiconductor element 1 by the thin metal wire 7. I have. Although the circuit forming surface 1a is mostly covered with a passivation film such as PIQ, the circuit forming surface is exposed without the passivation film in the area of the electrical connection portion. In addition, inner lead 4 for signal
Is extended to the center side of the semiconductor element 1 across each long side of the rectangular semiconductor element 1. On the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1, the semiconductor element 1 and its tip end are formed of a thin metal wire. 7 are electrically connected. In this way, the main parts of the two shared inner leads 3 face each other.

共用インナーリード3の下面、及び信号用インナーリ
ード4の下面と半導体素子1の回路形成面1aの間には、
共用インナーリード3及び信号用インナーリード4と半
導体素子1とを電気的に絶縁するためのシート状剤の絶
縁部材2が設けられており、絶縁部材2は、半導体素子
1と接着剤9によつて接着されている。尚、本例では絶
縁部材2の端部(対向面)2aには接着剤9がなく封止樹
脂8と直接に接している。共用インナーリード3の側面
(対向面)3aには、封止樹脂8と接着性の良い被膜10が
形成されており、封止樹脂8と接している。
Between the lower surface of the common inner lead 3 and the lower surface of the signal inner lead 4 and the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1,
A sheet-like insulating member 2 for electrically insulating the common inner lead 3 and the signal inner lead 4 from the semiconductor element 1 is provided. The insulating member 2 is formed by the semiconductor element 1 and the adhesive 9. Are glued together. In this example, the end portion (opposing surface) 2a of the insulating member 2 has no adhesive 9 and is in direct contact with the sealing resin 8. On the side surface (opposing surface) 3a of the common inner lead 3, a coating film 10 having good adhesion to the sealing resin 8 is formed, and is in contact with the sealing resin 8.

なお、第1図の斜線部は被膜10が設けられている領域
を示す。
Note that the hatched portions in FIG. 1 indicate regions where the coating 10 is provided.

共用インナーリード3及び信号用インナーリード4
は、接着剤9によつて絶縁部材2に接着されている。
Common inner lead 3 and inner lead 4 for signal
Are bonded to the insulating member 2 by an adhesive 9.

本実施例では、半導体素子1,絶縁部材2,共用インナー
リード3,信号用インナーリード4及び金属細線7を樹脂
8で封止して半導体装置を形成する。
In this embodiment, a semiconductor device is formed by sealing a semiconductor element 1, an insulating member 2, a common inner lead 3, a signal inner lead 4, and a thin metal wire 7 with a resin 8.

本実施例によれば、共用インナーリード3の対向面3a
に封止樹脂8と接着性の良い被膜10を形成することによ
つて、絶縁部材2の対向面2aに発生したはく離が、共用
インナーリード3の対向面3aに進行するのを防止するこ
とができる。
According to the present embodiment, the facing surface 3a of the shared inner lead 3
By forming the coating film 10 having good adhesiveness with the sealing resin 8, it is possible to prevent the peeling generated on the facing surface 2 a of the insulating member 2 from advancing to the facing surface 3 a of the common inner lead 3. it can.

これによつて、半導体装置樹脂封止後の冷却や温度サ
イクル試験時の温度低下による共用インナーリード3上
部での樹脂8の変形量が小さくなり、共用インナーリー
ド3の上端部に大きな応力が発生することがないので、
この部分からの樹脂クラツクの発生を防止することがで
きる。
As a result, the amount of deformation of the resin 8 above the common inner lead 3 due to cooling after the resin sealing of the semiconductor device and a decrease in temperature during the temperature cycle test are reduced, and a large stress is generated at the upper end of the common inner lead 3. Because there is no
The occurrence of resin cracks from this portion can be prevented.

半導体素子1の回路形成面1aと絶縁部材2との接着,
絶縁部材2と共用インナーリード3,絶縁部材2と信号用
インナーリード4及び絶縁部材2と支持用インナーリー
ド6との接着は、第2図に示すように接着剤9によつて
接着する。また、共用インナーリード3と絶縁部材2は
接着されていなくても差し支えない。
Adhesion between the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1 and the insulating member 2,
The bonding between the insulating member 2 and the common inner lead 3, the bonding between the insulating member 2 and the signal inner lead 4, and the bonding between the insulating member 2 and the supporting inner lead 6 are performed using an adhesive 9 as shown in FIG. Further, the common inner lead 3 and the insulating member 2 may not be bonded.

絶縁部材2は半導体素子1、共用インナーリード3あ
るいは信号用インナーリード4に接着する面積は、金属
細線7による接続が安定かつ確実に行われ、金属細線7
による接続及び樹脂8による封止の工程で受ける外力に
耐える範囲で可能な限り小さくすることが望ましい。
The area where the insulating member 2 is adhered to the semiconductor element 1, the common inner lead 3 or the signal inner lead 4 is such that the connection by the thin metal wire 7 is performed stably and reliably.
It is desirable that the distance be as small as possible within a range that can withstand the external force received in the process of connection by the resin and sealing by the resin 8.

次に、共用インナーリード3,信号用インナーリード4
及び支持用インナーリード6を絶縁部材2を介在させ、
接着剤9を用いて半導体素子1の回路形成面1aに接着す
る方法について説明する。半導体素子1の回路形成面1a
の共用インナーリード3,信号用インナーリード4及び支
持用インナーリード6のそれぞれに対向する位置の上
に、シート状の絶縁部材2を分割して接着剤9により貼
り付ける。ついで、共用インナーリード3,信号用インナ
ーリード4及び支持用インナーリード6を接着剤9によ
り絶縁部材2を介して半導体素子1の回路形成面1aに接
着固定する。
Next, the common inner lead 3 and the signal inner lead 4
And the supporting inner lead 6 with the insulating member 2 interposed therebetween,
A method for bonding to the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1 using the adhesive 9 will be described. Circuit forming surface 1a of semiconductor element 1
The sheet-shaped insulating member 2 is divided and bonded with an adhesive 9 on positions facing the common inner lead 3, the signal inner lead 4, and the supporting inner lead 6, respectively. Then, the common inner lead 3, the signal inner lead 4, and the supporting inner lead 6 are bonded and fixed to the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1 via the insulating member 2 with an adhesive 9.

絶縁部材2には、エポキシ系樹脂、ビスマレイミドト
リアジン樹脂,フエノール樹脂,ポリイミド樹脂などを
使用する。また、接着剤9としては、例えばエポキシ,
ポリエーテルアミド,ポリイミド前駆体,エポキシ変成
ポリイミドなどの材料を使用する。
For the insulating member 2, an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin, a phenol resin, a polyimide resin, or the like is used. As the adhesive 9, for example, epoxy,
Materials such as polyetheramide, polyimide precursor, and epoxy-modified polyimide are used.

共用インナーリード3,信号用インナーリード4及び支
持用インナーリード6は、樹脂8によつて封止されるま
で互いに接続されており、一連のリードフレームを形成
しているが、樹脂封止後に切断・分離されかつ成型され
る。リードフレームは、例えばFe−Ni合金(Fe−42Niな
ど)、Cu合金などで形成されている。
The common inner lead 3, the signal inner lead 4 and the supporting inner lead 6 are connected to each other until sealed by the resin 8, and form a series of lead frames. -Separated and molded. The lead frame is formed of, for example, an Fe-Ni alloy (such as Fe-42Ni), a Cu alloy, or the like.

金属細線7にはアルミニウム(Al),金(Au)あるい
は銅(Cu)などの細線を使用する。
As the thin metal wire 7, a thin wire such as aluminum (Al), gold (Au), or copper (Cu) is used.

封止樹脂8には、例えばフエノール系硬化剤,シリコ
ンゴム及びフイラーが添加されたエポキシ系樹脂を使用
する。
As the sealing resin 8, for example, an epoxy resin to which a phenol-based curing agent, silicone rubber, and a filler are added is used.

共用インナーリード3の対向面3aに形成する被膜10
は、エポキシ,ポリエーテルアミド,エポキシ変成ポリ
イミドなどの有機材料、あるいはCuなどの金属類からな
り、メツキ法,薄膜形成法、あるいは塗布法などの厚膜
形成法などにより付着されている。
Coating 10 formed on opposing surface 3a of common inner lead 3
Is made of an organic material such as epoxy, polyetheramide, or epoxy-modified polyimide, or a metal such as Cu, and is attached by a thick film forming method such as a plating method, a thin film forming method, or a coating method.

アウターリード5が樹脂8の外部に引き出されている
方向は、第1図に示したような2方向、すなわち樹脂封
止型半導体装置の長辺側に限定するものではなく、1方
向あるいは3方向以上であつても良い。また、樹脂8の
側面からだけでなく、樹脂8の上面あるいは下面からア
ウターリード5が引き出されていても良い。さらに図で
は、アウターリード5を下方に折り曲げ、その先端を樹
脂8の下面まで曲げたJベンド型を例にとつて示してあ
るが、アウターリード5は任意の方向,形状に折り曲げ
ても良いし、また折り曲げなくとも良い。
The directions in which the outer leads 5 are drawn out of the resin 8 are not limited to two directions as shown in FIG. 1, that is, one direction or three directions, but are limited to the long side of the resin-encapsulated semiconductor device. That is all. The outer leads 5 may be drawn not only from the side surfaces of the resin 8 but also from the upper surface or the lower surface of the resin 8. Further, in the drawing, the J-bend type in which the outer lead 5 is bent downward and the end thereof is bent to the lower surface of the resin 8 is shown as an example, but the outer lead 5 may be bent in any direction and shape. It is not necessary to bend again.

第1図及び第2図に示した実施例では、共用インナー
リード3の基材表面に被膜10を付着させていたが、第3
図に示すように、インナーリード3の基板表面にAuまた
はAgなどの貴金属被膜11が形成されているものの上から
被膜10を付着させても良い。
In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, the coating 10 is adhered to the base material surface of the common inner lead 3.
As shown in the figure, a coating 10 may be adhered on a precious metal coating 11 such as Au or Ag formed on the substrate surface of the inner lead 3.

以上の実施例では、共用インナーリード3と信号用イ
ンナーリード4を区別して示してあるが、共用インナー
リード3と信号用インナーリード4が区別されないよう
な半導体装置、あるいは共用インナーリード3が設けら
れていない半導体装置であつても、本発明の範囲を逸脱
しない限り適用することが可能である。
In the above embodiment, the shared inner lead 3 and the signal inner lead 4 are shown separately, but a semiconductor device in which the shared inner lead 3 and the signal inner lead 4 are not distinguished, or the shared inner lead 3 is provided. The present invention can be applied to a semiconductor device which does not depart from the scope of the present invention.

第4図,第5図に本発明の他の実施例を示す。第5図
は第4図のロ−ロ断面図である。今までの実施例と異な
るところは、絶縁部材2上に配設されている共用インナ
ーリード3に薄肉部分3bを設けた点にある。こうするこ
とによつて共用インターリード対向面(側面)3aと封止
樹脂8との界面にはく離が生じても、はく離部分の長さ
が短くなることから共用インナーリード上部での樹脂の
変形量が減少し、共用インナーリード上端部に発生する
応力を低減することができる。
4 and 5 show another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. The difference from the previous embodiments is that the common inner lead 3 provided on the insulating member 2 is provided with a thin portion 3b. By doing so, even if separation occurs at the interface between the common inter-lead facing surface (side surface) 3a and the sealing resin 8, the length of the separated portion is shortened. And the stress generated at the upper end of the common inner lead can be reduced.

共用インナーリード薄肉部分3bは、エツチングあるい
は機械加工プレスなどによつて形成する。また、薄肉部
分3bは、この部分以外の共用インナーリード3とは別の
部材で形成したものでも差し支えない。薄肉部分3bの板
厚は、金属細線の接続が可能な範囲で製造上可能な限り
薄くすることが望ましい。
The common inner lead thin portion 3b is formed by etching or machining press. Further, the thin portion 3b may be formed of a member other than the common inner lead 3 other than this portion. It is desirable that the thickness of the thin portion 3b be as thin as possible in manufacturing as long as a thin metal wire can be connected.

共用インナーリード3と金属細線7の接続は、薄肉部
分3b上でも行うことができるが、この場合薄肉部分3bに
Agメツキを施すのが望ましい。
The connection between the common inner lead 3 and the thin metal wire 7 can be performed on the thin portion 3b.
It is desirable to apply Ag plating.

第4図に示した実施例では、薄肉部分3bを連続して広
い範囲に設ける例を示したが、共用インナーリード3の
金属細線7との接続部を避けて薄肉部分を設けたもので
も差し支えない。
In the embodiment shown in FIG. 4, an example is shown in which the thin portion 3b is provided continuously over a wide range. However, the thin portion 3b may be provided so as to avoid the connection between the common inner lead 3 and the thin metal wire 7. Absent.

第6図は本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。今までの各実施例と異なるところは、樹脂8封止体
内部の共用インナーリード3と信号用インナーリード4
の両方をアウターリード5より薄肉化したことにある。
これによつて共用インナーリード上端部に発生する応力
を低減できるとともに、半導体装置の薄型化が図れる効
果がある。共用インナーリード3と信号用インナーリー
ド4は、金属細線の接続が可能な範囲で製造上可能な限
り薄肉化することが望ましい。
FIG. 6 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention. What differs from the previous embodiments is that the common inner lead 3 and the signal inner lead 4 in the resin 8
Are made thinner than the outer leads 5.
As a result, the stress generated at the upper end of the common inner lead can be reduced, and the semiconductor device can be made thinner. It is desirable that the common inner lead 3 and the signal inner lead 4 be made as thin as possible in terms of manufacturing as long as a thin metal wire can be connected.

以上の各実施例は適宜組み合せて実施しても差し支え
ないことは当然である。
It goes without saying that the above embodiments may be implemented in combination as appropriate.

本発明が対象としている従来のタブレス型の樹脂封止
型半導体装置の部分断面斜視図を第7図にまた第7図の
ハ−ハ線で切つた断面図を第8図に示す。
FIG. 7 is a partial cross-sectional perspective view of a conventional tabless resin-sealed semiconductor device to which the present invention is directed, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line C-A of FIG.

支持用インナーリード6によつて支持(接着固定)さ
れた半導体素子1の回路形成面1aに、共用インナーリー
ド(バスバーインナーリードとも呼ばれている)3及び
信号用インナーリード4が半導体素子1と電気的に絶縁
する絶縁部材2を介して接着剤9によつて接着され、共
用インナーリード3及び信号用インナーリード4と半導
体素子1とが夫々金属細線7で電気的に接続されてい
る。そして、これらは樹脂8で封止されパツケージを形
成している。また、共用インナーリード3及び信号用イ
ンナーリード4の金属細線接合部には、インナーリード
と金属細線の接合を良好にするために金(Au)あるいは
(Ag)などの貴金属被膜が設けられている。ところが、
貴金属被膜と封止樹脂の接着性が悪いため、貴金属被膜
が設けられているインナーリードと封止樹脂との界面は
容易にはく離が起こりやすくなつている。そのため、信
号用インナーリード4は貴金属被膜11を設ける領域を信
号用インナーリード4先端の金属細線接合部のみに限つ
ている。しかしながら共用インナーリード3について
は、金属細線接合本数が多く、さらに広い範囲にわたつ
ているため絶縁部材2上部に存在する共用インナーリー
ド3の全面に貴金属被膜11が施されている。なお、第7
図の斜線部は、貴金属被膜11が設けられている領域を示
す。
On the circuit forming surface 1a of the semiconductor element 1 supported (adhered and fixed) by the supporting inner leads 6, a shared inner lead (also called a bus bar inner lead) 3 and a signal inner lead 4 are connected to the semiconductor element 1. The common inner lead 3 and the signal inner lead 4 and the semiconductor element 1 are electrically connected to each other by the thin metal wires 7, respectively. These are sealed with the resin 8 to form a package. In addition, a noble metal coating such as gold (Au) or (Ag) is provided on the thin metal wire joint of the common inner lead 3 and the signal inner lead 4 in order to improve the bonding between the inner lead and the thin metal wire. . However,
Since the adhesiveness between the noble metal coating and the sealing resin is poor, the interface between the inner lead provided with the noble metal coating and the sealing resin is easily peeled off. Therefore, the area of the signal inner lead 4 where the noble metal coating 11 is provided is limited to only the thin metal wire joint at the tip of the signal inner lead 4. However, the common inner lead 3 has a large number of thin metal wires and extends over a wider range, so the noble metal coating 11 is applied to the entire surface of the common inner lead 3 existing above the insulating member 2. The seventh
The hatched portion in the figure indicates the region where the noble metal coating 11 is provided.

樹脂クラツクの発生メカニズムを模式的に第9図の断
面図に示す。共用インナーリード(線膨張係数5×10-6
/℃)と封止樹脂(線膨張係数約20×10-6/℃)との線膨
張係数差が大きいため、半導体装置樹脂封止後の冷却や
温度サイクル試験時の温度低下によつて、接着性の悪い
共用インナーリード側面3aと封止樹脂8の界面及び絶縁
部材側面2aと封止樹脂8の界面が容易にはく離13する。
ちなみに半導体素子1の厚さは例えば0.4mm程度であ
り、絶縁部材2の厚さは0.15〜0.2mm程度であり、各イ
ンナーリードの厚さはおよそ0.2mm程度である。このは
く離12が発生することによつて共用インナーリード上部
での樹脂の変形量が増大するため、共用インナーリード
3の上端部に大きな応力が発生し、この部分に樹脂クラ
ツク13が発生する。共用インナーリード3の上端部より
樹脂クラツク13が発生すると、半導体装置の外観を損ね
るだけでなく、共用インナーリード3または信号用イン
ナーリード4と半導体素子1とを電気的に接続する金属
細線7をも断線させるという問題が起こる。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the mechanism of generation of the resin crack. Common inner lead (linear expansion coefficient 5 × 10 -6
/ ° C) and the sealing resin (linear expansion coefficient of about 20 × 10 −6 / ° C) have a large difference in linear expansion coefficient. The interface between the common inner lead side surface 3a having poor adhesion and the sealing resin 8 and the interface between the insulating member side surface 2a and the sealing resin 8 are easily separated 13.
Incidentally, the thickness of the semiconductor element 1 is, for example, about 0.4 mm, the thickness of the insulating member 2 is about 0.15 to 0.2 mm, and the thickness of each inner lead is about 0.2 mm. Since the amount of resin deformation at the upper portion of the common inner lead increases due to the occurrence of the peeling 12, a large stress is generated at the upper end portion of the common inner lead 3, and a resin crack 13 is generated at this portion. When the resin crack 13 is generated from the upper end of the common inner lead 3, not only does the appearance of the semiconductor device deteriorate, but also the thin metal wire 7 that electrically connects the common inner lead 3 or the signal inner lead 4 and the semiconductor element 1 is formed. The problem of disconnection also occurs.

本発明の上記各実施例はこのような界面はく離の発
生,成長が確実に阻止できるとともに、発生応力を低減
することができる。
In each of the above embodiments of the present invention, generation and growth of such interface delamination can be reliably prevented, and the generated stress can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、半導体装置樹脂封止後の冷却や温度
サイクル試験時の温度低下によつて、大きな応力が発生
することがないので、樹脂クラツクの発生を防止するこ
とができ、更に限られた外形寸法のもとで可能な限り大
型の半導体素子を搭載しうる樹脂封止型半導体装置を得
ることができる。
According to the present invention, since a large stress does not occur due to cooling after resin sealing of a semiconductor device or a decrease in temperature during a temperature cycle test, it is possible to prevent the occurrence of a resin crack, and to further limit the stress. It is possible to obtain a resin-sealed semiconductor device capable of mounting a semiconductor element as large as possible under the above external dimensions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の樹脂封止型半導体装置の一実施例を示
す部分断面斜視図、第2図は第1図のイ−イ線断面図、
第3図は第1図に示した実施例の他の例を示す断面拡大
図、第4図は本発明の樹脂封止型半導体装置の他の実施
例を示す部分断面斜視図、第5図は第4図のロ−ロ線断
面図、第6図は本発明の樹脂封止型半導体装置の更に他
の実施例を示す断面図、第7図は従来のタブレス型半導
体装置の例を示す部分断面斜視図、第8図は第7図のハ
−ハ線断面図、第9図は樹脂クラツクの発生メカニズム
を説明するための部分断面図である。 1……半導体素子、1a……半導体素子の回路形成面、2
……絶縁部材、3……共用インナーリード、3a……共用
インナーリード対向面、3b……薄肉部分、4……信号用
インナーリード、7……金属細線、8……樹脂、10……
被膜。
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing one embodiment of a resin-sealed semiconductor device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view showing another embodiment of the resin-sealed semiconductor device of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a roll line in FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the resin-sealed semiconductor device of the present invention, and FIG. 7 is an example of a conventional tabless semiconductor device. FIG. 8 is a sectional view taken along the line C--A in FIG. 7, and FIG. 9 is a partial sectional view for explaining the mechanism of resin crack generation. 1 ... Semiconductor element, 1a ... Circuit forming surface of semiconductor element, 2
... insulating member, 3 ... common inner lead, 3a ... common inner lead facing surface, 3b ... thin portion, 4 ... signal inner lead, 7 ... thin metal wire, 8 ... resin, 10 ...
Coating.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 竜治 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 米田 奈柄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 安生 一郎 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体設計開発セン タ内 (72)発明者 村上 元 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体設計開発セン タ内 (56)参考文献 特開 昭61−241959(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ryuji Kono 502 Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Inside Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Inside the laboratory (72) Inventor Ichiro Yasuo 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Design and Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Gen Murakami 5--20, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 1 Semiconductor Design and Development Center, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-61-241959 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 23/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一主面を有する半導体素子と、この半導体
素子の前記一主面上において前記半導体素子の一辺の方
向に沿う領域を持つ第一のリードと、この第一のリード
の前記領域と交差する方向に配置された複数の第二のリ
ードと、前記両リードと前記半導体素子との間に介在す
る絶縁フイルムと、前記半導体素子の前記一主面を封止
する樹脂とを有する半導体装置において、前記第一のリ
ードには肉厚の異なる領域が形成されていることを特徴
とする半導体装置。
1. A semiconductor device having one main surface, a first lead having a region along one side of the semiconductor device on the one main surface of the semiconductor device, and the region of the first lead A semiconductor comprising: a plurality of second leads arranged in a direction intersecting with the semiconductor device; an insulating film interposed between the two leads and the semiconductor element; and a resin sealing the one main surface of the semiconductor element. In the device, the first lead is formed with regions having different thicknesses.
【請求項2】一主面を有する半導体素子と、この半導体
素子の前記一主面上において前記半導体素子の一辺の方
向に沿う領域を持つ第一のリードと、この第一のリード
の前記領域と交差する方向に配置された複数の第二のリ
ードと、前記両リードと前記半導体素子との間に介在す
る絶縁フイルムと、前記半導体素子の前記一主面を封止
する樹脂とを有する半導体装置において、前記第一のリ
ードの前記絶縁フィルムと対向する領域の肉厚が前記絶
縁フィルムと対向しない領域の肉厚よりも薄いことを特
徴とする半導体装置。
2. A semiconductor device having one main surface, a first lead having a region along one side of the semiconductor device on the one main surface of the semiconductor device, and the region of the first lead. A semiconductor comprising: a plurality of second leads arranged in a direction intersecting with the semiconductor device; an insulating film interposed between the two leads and the semiconductor element; and a resin sealing the one main surface of the semiconductor element. In the device, a thickness of a region of the first lead facing the insulating film is smaller than a thickness of a region not facing the insulating film.
【請求項3】一主面を有する半導体素子と、この半導体
素子の前記一主面上において前記半導体素子の一辺の方
向に沿う領域を持つ第一のリードと、この第一のリード
の前記領域と交差する方向に配置された複数の第二のリ
ードと、前記両リードと前記半導体素子との間に介在す
る絶縁フイルムと、前記半導体素子の前記一主面を封止
する樹脂とを有する半導体装置において、前記第一のリ
ード及び前記第二のリードには肉厚の異なる領域が形成
されていることを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor device having one main surface, a first lead having a region along one side of the semiconductor device on the one main surface of the semiconductor device, and the region of the first lead. A semiconductor comprising: a plurality of second leads arranged in a direction intersecting with the semiconductor device; an insulating film interposed between the two leads and the semiconductor element; and a resin sealing the one main surface of the semiconductor element. In the device, the first lead and the second lead are formed with regions having different thicknesses.
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