JP3550006B2 - リードフレームとこれを用いた半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレームおよびそれを用いた半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在半導体装置においては、半導体素子を搭載したリードフレームを金型を用いエポキシ樹脂等で樹脂封止して成形したプラスチックパッケージ(以下、パッケージと称する)が主流をなしている。また、パッケージの形状は、半導体素子の高機能化による半導体素子の大型化に伴い、大型化が進められている。
図6は従来のリードフレームを示す平面図である。図において、1はリードフレーム、2は半導体素子を搭載するダイパッド3を支持する吊りリード、5はリードである。
また、図7は半導体素子を搭載したリードフレームを樹脂封止する際に用いられる金型を示す平面図である。図において、8は金型、9はリードフレームに搭載された半導体素子が配置され、封止樹脂が充填されるキャビティ、10は封止樹脂をキャビティ9内に注入するためのゲート、11は樹脂封止時にキャビティ9内の空気を抜くためにキャビティ9のコーナー部に設けられた空気抜き部である。また、図8は樹脂封止工程後、空気抜き部11に封止樹脂が流入し硬化物7が形成された状態を示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリードフレームは以上のように構成されており、半導体素子を搭載したリードフレーム1を金型8を用いて挟み込み、封止樹脂を注入することによりパッケージを形成しているが、パッケージの大型化に伴い、金型8に設けた空気抜き部11からキャビティ9内の空気が確実に抜けず、パッケージにボイドや封止樹脂の未充填部分を生じさせるなどの問題があった。また、キャビティ9内の空気抜きを確実に行うため、空気抜き部11の寸法を大型化することが考えられたが、空気抜き部11に流入した封止樹脂が硬化して生じた硬化物7が、金型8より離型しにくくなり、空気抜き部11に封止樹脂の硬化物7が詰まるなどの問題があった。
また、リードフレーム1の基材としては、パッケージのインダクタンス低減、ヒートサイクル性および熱抵抗の観点から銅材が用いられているが、銅は鉄に比べて線膨張率が大きく、また金型8により型締めされるため、樹脂封止工程時の熱の影響により、応力が集中するリードフレーム1のコーナー部から延長して形成されダイパッド3を支持している吊りリード2が大きく変形し、ダイパッド3のパッケージ内での位置が設計値よりずれてパッケージの反り変形を生じさせ、リード加工時にリードの平坦度が確保できないという問題があった。
【0004】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、パッケージにおけるボイドや封止樹脂の未充填部分の発生を防止し、パッケージをリードフレームから切り離すことを容易にし、パッケージの変形を防止できるリードフレームを提供することを目的とする。
また、パッケージにおけるボイドや封止樹脂の未充填部分の発生、およびパッケージの変形を防止することにより信頼性の高い半導体装置を得ることを目的とする。
【0005】
この発明に係わる樹脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレームは、半導体素子を搭載する保持部と、上記保持部を支持する上記リードフレームのコーナー部分から延長して形成された吊りリードと、上記リードフレームのコーナー部分の吊りリードの両側に設けられた切り欠き部を備え、上記切り欠き部は樹脂封止用の金型の空気抜き部に対応する位置に設けられ、この切り欠き部の形状は、上記吊りリードの付け根部分および上記切り欠き部の開口部分が先細り形状であり、この開口部分の先細り端は、上記吊りリードに形成された切り込み部分に対応していることを特徴とする。
また、切り欠き部の形状は、吊りリードの付け根部分および切り欠き部の開口部分が先細り形状を有する三角形状または半円形状である。
また、この発明に係わる半導体装置は、上記のリードフレームの保持部に搭載された半導体素子と、上記半導体素子を包含し半導体パッケージを構成する封止樹脂を備えたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施の形態であるリードフレームを図について説明する。
図1は本発明の実施の形態1によるリードフレームの平面図、図2は図1の要部拡大図である。図において、1はリードフレーム、2は半導体素子を搭載するダイパッド3を支持する吊りリード、4はリードフレーム1のコーナー部に設けられた切り欠き部で、吊りリード2の付け根部分4aおよび切り欠き部4の開口部分4bを先細りさせた形状を有する。5はリードフレーム1のリードである。
リードフレーム1に設けられる切り欠き部4は、従来例の図7に示した樹脂封止用の金型8のコーナー部に設けられた空気抜き部11に対応する位置に形成され、その形状は、リードフレーム1のコーナー部から延長して形成されている吊りリード2の両側に、吊りリード2の付け根部分4aおよび切り欠き部4の開口部分4bを先細りさせた例えば三角形状を有している。
切り欠き部4の開口部分4bは、図2から明らかなように、その三角形状の先細り端が、吊りリード2に形成された切り込み部分Bに対応して、形成されている。
なお、切り欠き部4の形状は、吊りリード2の付け根部分4aおよび切り欠き部4の開口部分4bを先細りさせ、中央部分を膨らませた形状であれば、例えば半円形状等でもよい。
【0007】
また、図3はリードフレームに搭載された半導体素子の樹脂封止工程後の状態を示す平面図、図4は図3の要部拡大図、図5は図4のA−A線に沿った断面図である。図において、6はリードフレーム1に搭載された半導体素子を樹脂封止することにより形成されたパッケージ、7は樹脂封止用の金型の空気抜き部に流入した封止樹脂の硬化物である。なお、図1および2と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
半導体素子の樹脂封止工程において、金型内の空気はリードフレーム1に切り欠き部4を設けることにより拡大された空気抜き部へ排気される。
【0008】
この発明によれば、リードフレーム1のコーナー部から延長して形成された吊りリード2の両側に三角形状の切り欠き部4を設けることにより、次のような効果が得られる。
切り欠き部4を吊りリード4の両側に設けることにより、樹脂封止用の金型の空気抜き部分に流入する封止樹脂は、図5に示すように、吊りリード2に巻き付いた状態で硬化するため、樹脂封止用の金型の空気抜き部分に流入した封止樹脂の硬化物7は、樹脂封止用の金型に付着することなくリードフレーム1側に付着するため、封止樹脂の硬化物7が、樹脂封止用金型の空気抜き部分に詰まることがない。
また、切り欠き部4において吊りリード2の付け根部分4aを先細りさせることにより、樹脂封止用の金型の空気抜き部分に流入する封止樹脂の量を制御することができ、樹脂封止用の金型内の空気を確実に空気抜きに排気することができる。
さらに、切り欠き部4の開口部分4bを先細りさせ、その先細り端を吊りリードの切り込み部分Bに対応させることにより、パッケージ6をリードフレーム1の枠部分から切り離す際、樹脂封止用の金型の空気抜き部分に流入した硬化物7を切り離すことが容易となる。
また、リードフレーム1のコーナー部から延長して形成された吊りリード2の付け根部分に切り欠き部4を設けることにより、リードフレーム1が樹脂封止工程において、リードフレーム1のコーナー部分に集中する熱応力により吊りリード2に及ぼす熱応力を緩和することができ、半導体素子を搭載するダイパッドの位置を安定化させることができる。
【0009】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、半導体素子を搭載したリードフレームを樹脂封止する際に用いる金型の空気抜き部に対応するリードフレームの一部、すなわちリードフレームのコーナー部から延長して形成されている吊りリードの両側に切り欠き部を設けることにより、空気抜き部に流入した封止樹脂は、金型ではなくリードフレームに付着するため、金型の空気抜き部に封止樹脂が残留することによる空気抜き部の詰まりを防止できる。
また、切り欠き部をリードフレームのコーナー部から延長して形成されている吊りリードの付け根部分に設けることにより、樹脂封止工程において応力によるリードフレームの変形を防止し、パッケージの反り変形を防止することができる。
【0010】
また、請求項2に係る発明によれば、切り欠き部の吊りリードの付け根部分を先細りさせることにより、空気抜き部に流入する封止樹脂の量を調整して、確実に金型内の空気を排気し、パッケージにおけるボイドや封止樹脂の未充填部分の発生を防止できる。
また、切り欠き部の開口部分を先細りさせ、これを吊りリードの切り込み部分に対応させることにより、パッケージをリードフレームの枠部分から切り離す際、金型の空気抜き部分に流入した硬化物を容易に切り離すことができる。
また、請求項3に係る発明によれば、パッケージにおけるボイドや封止樹脂の未充填部分の発生、およびパッケージの変形を防止することにより信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるリードフレームを示す平面図である。
【図2】この発明の実施の形態1によるリードフレームの要部拡大平面図である。
【図3】この発明の実施の形態1によるリードフレームの樹脂封止後を示す平面図である。
【図4】この発明の実施の形態1によるリードフレームの樹脂封止後の要部拡大平面図である。
【図5】この発明の実施の形態1によるリードフレームの樹脂封止後の要部拡大断面図である。
【図6】従来のこの種リードフレームを示す平面図である。
【図7】リードフレームを樹脂封止する際に用いられる金型を示す平面図である。
【図8】従来のリードフレームの樹脂封止後の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム、2 吊りリード、3 ダイパッド、4 切り欠き部、
5 リード、6 半導体パッケージ、7 硬化物。
Claims (3)
- 樹脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレームにおいて、半導体素子を搭載する保持部と、上記保持部を支持する上記リードフレームのコーナー部分から延長して形成された吊りリードと、上記リードフレームのコーナー部分の吊りリードの両側に設けられた切り欠き部を備え、上記切り欠き部は樹脂封止用の金型の空気抜き部に対応する位置に設けられ、この切り欠き部の形状は、上記吊りリードの付け根部分および上記切り欠き部の開口部分が先細り形状であり、この開口部分の先細り端は、上記吊りリードに形成された切り込み部分に対応していることを特徴とするリードフレーム。
- 切り欠き部の形状は、上記吊りリードの付け根部分および上記切り欠き部の開口部分が、先細り形状を有する三角形状または半円形状であることを特徴とする請求項1記載のリードフレーム。
- 請求項1または請求項2記載のリードフレームの保持部に搭載された半導体素子と、上記半導体素子を包含し半導体パッケージを構成する封止樹脂を備えたことを特徴とする半導体装置。
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JP33443297A JP3550006B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | リードフレームとこれを用いた半導体装置 |
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- 1997-12-04 JP JP33443297A patent/JP3550006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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