JP3825197B2 - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3825197B2 JP3825197B2 JP08741799A JP8741799A JP3825197B2 JP 3825197 B2 JP3825197 B2 JP 3825197B2 JP 08741799 A JP08741799 A JP 08741799A JP 8741799 A JP8741799 A JP 8741799A JP 3825197 B2 JP3825197 B2 JP 3825197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor device
- semiconductor chip
- resin package
- internal
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- 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
- H01L2224/47—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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- 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
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
-
- 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
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- 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
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、半導体チップと内部リードとがワイヤを介して接続され、これらが樹脂パッケージ内に封入された形態の半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体装置の一例として、図10に示した構造のものがある。この種の半導体装置1Aは、金属板を打ち抜きあるいはエッチング処理するなどして得られる、いわゆるリードフレームから製造されたものである。すなわち、ダイパッド2上に実装された半導体チップ3と、樹脂パッケージ6A内に形成された複数の内部リード50とがワイヤ4を介して導通接続され、樹脂パッケージ6Aの外部においては、各内部リード50に一体的に連続して外部リード(外部接続用端子)51が複数設けられた構成とされている。
【0003】
このような構成の半導体装置1は、通常、回路基板などに実装して使用されるが、その実装方法には、ハンダリフローの手法が一般的に採用される。この方法では、外部リード51にクリームハンダを予め塗布しておき、半導体装置1を回路基板などにおける所定の部位に位置決め載置した状態で、リフロー炉に搬入してクリームハンダを再溶融し、これを固化させることによって半導体装置1が回路基板などに実装される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ハンダリフローの手法では、回路基板などとともにリフロー炉内に半導体装置1が搬入されるが、このときに半導体チップ3、各内部リード50および樹脂パッケージ6Aが膨張し、これらがハンダを固化させる際に収縮する。ところが、内部リード50(リードフレーム2A)はニッケルなどの金属によって、半導体チップ3は主としてシリコンなどによって形成されており、また樹脂パッケージ6Aはエポキシ樹脂などによって形成されているため、加熱時においては、内部リード50や半導体チップ3に比べて熱膨張率の高い樹脂パッケージ6Aのほうがより膨張量が大きい。したがって、各内部リード50と樹脂パッケージ6Aとの間の界面、ひいては各内部リード50と樹脂パッケージ6Aとの接続部分に応力が集中しやすく、また半導体チップ3とワイヤ4との接続部分においても応力が集中しやすい。さらに、半導体装置1を回路基板などに実装して駆動させた場合には、半導体装置1自体の温度が100℃程度にまで上昇することがあり、このときにも同様な理由からワイヤ4と各内部リード50や、ワイヤ4と半導体チップ3との間の接続部分に応力が集中しやすい。
【0005】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体チップと、樹脂パッケージ内に形成された複数の内部リードとがワイヤを介して導通接続された形態の半導体装置において、ワイヤと内部リードや、ワイヤと半導体チップとの間の応力集中を適切に回避することをその課題としている。
【0006】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供される半導体装置は、半導体チップと、この半導体チップとワイヤを介して導通接続された複数の内部リードと、上記半導体チップ、上記ワイヤおよび上記複数の内部リードを封入するようにして形成された樹脂パッケージと、この樹脂パッケージの外部において上記各内部リードに導通するようにして設けられた複数の外部接続用端子と、を有する半導体装置であって、複数ある上記内部リードと上記ワイヤとの接続部位のうちの少なくとも一部は、樹脂によって封止されており、上記内部リードと上記ワイヤとの接続部位を封止した樹脂は、その熱膨張率が上記内部リードよりも大きく、かつ上記樹脂パッケージよりも小さいことを特徴としている。
【0007】
上記構成では、ワイヤと内部リードとの接続部位(以下、適宜「第1接続部位」という)が樹脂によって封止されていることから、第1接続部位が封止樹脂によって保護された恰好とされている。そして、加熱・冷却によって樹脂パッケージが膨張・収縮したとしても、樹脂パッケージから第1接続部位に対して直接的に応力が作用することはなく、封止樹脂を介して間接的に応力が作用するにすぎずない。このため、本願発明の半導体装置では、樹脂パッケージの膨張・収縮が、第1接続部位に与える影響は極めて小さい。
【0009】
上述したように、本願発明では第1接続部位が封止樹脂によって覆われた構成であるから、樹脂パッケージの膨張・収縮は、第1接続部位に対して間接的に影響を与えるにすぎない。一方、封止樹脂の膨張・収縮したならば、その影響が第1接続部位に対して直接的に与えられることとなる。
【0010】
ところで、本願発明では、封止樹脂の熱膨張率が、樹脂パッケージのそれよりも小さくなされているため、加熱・冷却時における封止樹脂の膨張・収縮量は、樹脂パッケージのそれよりも小さい。したがって、第1接続部位が樹脂パッケージによって直接的に覆われている場合と比較して、封止樹脂によって覆われている場合のほうが、膨張・収縮時において第1接続部位に対して直接的に与えられる影響(応力)が小さい。
【0011】
また、本願発明では、封止樹脂の熱膨張率が内部リードよりも大きく、かつ樹脂パッケージよりも小さくなされていることから、樹脂パッケージと封止樹脂との熱膨張率の差は、樹脂パッケージと内部リードとの熱膨張率の差よりも小さい。このため、樹脂パッケージや封止樹脂の膨張・収縮の際に、樹脂パッケージと封止樹脂との間の界面に集中する応力は、樹脂パッケージと内部リードとの間の界面に集中する応力がよりも小さい。つまり、樹脂パッケージの膨張・収縮が封止樹脂に対して直接的に与える影響は、第1接続部位が樹脂パッケージによって直接的に覆われている場合と比較して小さく、樹脂パッケージがが封止樹脂を介して第1接続部位に対して間接的に与える影響はさらに小さい。
【0012】
結局、封止樹脂が直接的に第1接続部位に与える影響と、樹脂パッケージが間接的に第1接続部位に与える影響とを総じても、従来において樹脂パッケージの膨張・収縮が第1接続部位に対して直接的に与えていた影響よりも小さい。つまり、第1接続部位の周りにおいては、封止樹脂が樹脂パッケージと内部リードとの間のバッファー的な役割を果たし、これによって第1接続部位に作用する応力が緩和される。
【0013】
好ましい実施の形態においては、半導体チップ上には、内部リードの数に対応し、ワイヤとの接続部位(以下、適宜「第2接続部位」という)が複数設けられており、これらの第2接続部位のうちの少なくとも一部は、樹脂によって封止されており、半導体チップとワイヤとの接続部位を封止する樹脂は、その熱膨張率が半導体チップよりも大きく、かつ樹脂パッケージよりも小さい。
【0015】
このような構成においては、先に説明した第1接続部位と同様な理由によって第2接続部位が保護され、これに作用する応力が緩和されている。
【0016】
好ましい実施の形態においては、各第1接続部位は、隣り合う第1接続部位どうしを繋ぐようにして一連に樹脂封止されている。
【0017】
隣り合う第1接続部位どうしを一連に樹脂封止すれば、各内部リードの位置が封止樹脂によって固定された恰好となり、加熱・冷却時において隣り合う内部リードどうしの間が広狭することが回避される。このような構成を採用することによっても、第1接続部位に作用する応力が緩和される。
【0018】
なお、各内部リードやこれに導通する外部接続用端子の形態は種々に変更可能である。たとえば、各内部リードや外部接続用端子を、金属板を加工することによって得られるリードフレームを用いて一体的に形成してもよいし、各内部リードを、絶縁基板の上面において、導体によってパターン形成してもよく、この場合、各外部接続用端子を、絶縁基板の下面側において、ハンダによってボール状に形成してもよい。
【0019】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図1は、本願発明に係る半導体装置の一例を表す全体斜視図、図2は、図1のII−II線に沿う断面図、図3は、図1および図2に示した半導体装置の要部を拡大した平面図であって、当該要部の一部を透視した平面図である。
【0021】
本実施形態の半導体装置1は、ダイパッド2上に半導体チップ3が実装され、この半導体チップ3と複数のリード5との間がワイヤ4を介して導通接続されている。そして、ダイパッド2、半導体チップ3、ワイヤ4などが樹脂パッケージ6によって封止されている。
【0022】
リード5は、樹脂パッケージ6内に封入された内部リード50と、この内部リード50に連続するとともに樹脂パッケージ6の外部に設けられた外部リード50とを有している。外部リード50は、クランク状に折り曲げられており、その先端部が樹脂パッケージ6の底面と同一高さ位置において水平に延びるようになされている。すなわち、上記構成の半導体装置1では、水平状とされた部分において回路基板と接続され、実装されるようになされている。
【0023】
そして、本実施形態においては、ワイヤ4と内部リード50との間の接続部位が樹脂によって封止されて第1封止樹脂部7aが形成されており、ワイヤ4と半導体チップ3との間の接続部位も樹脂によって封止されて第2封止樹脂部7bが形成されている。これら第1および第2封止樹脂部7a,7bは、たとえば樹脂パッケージ6よりも熱膨張率が小さく、内部リード50よりも熱膨張率の大きな樹脂によって形成される。
【0024】
以上のような構成とされた半導体装置1では、ワイヤ4と内部リード50との接続部位(第1接続部位)が第1封止樹脂部によって覆われていることから、加熱・冷却によって樹脂パッケージ6が膨張・収縮したとしても、樹脂パッケージ6から第1接続部位に対して直接的に応力が作用することはなく、第1封止樹脂部7aを介して間接的に応力が作用するにすぎずない。一方、第1封止樹脂部7aが膨張・収縮したならば、その影響が第1接続部位に対して直接的に与えられることとなるが、第1封止樹脂部7aの熱膨張率が、樹脂パッケージ6のそれよりも小さくされていれば、加熱・冷却時における第1封止樹脂7aの膨張・収縮量は、樹脂パッケージ6のそれよりも小さい。したがって、第1接続部位が樹脂パッケージ6によって直接的に覆われている場合と比較して、第1封止樹脂部7aによって覆われている場合のほうが、膨張・収縮時において第1接続部位に対して直接的に与えられる影響(応力)が小さい。
【0025】
また、第1封止樹脂部7aの熱膨張率が内部リード50よりも大きく、かつ樹脂パッケージ6よりも小さくなされていれば、樹脂パッケージ6と第1封止樹脂部7aとの熱膨張率の差は、樹脂パッケージ6と内部リード50との熱膨張率の差よりも小さい。このため、樹脂パッケージ6や第1封止樹脂部7aの膨張・収縮の際に、樹脂パッケージ6と第1封止樹脂部7aとの間の界面に集中する応力は、樹脂パッケージ6と内部リード50との間の界面に集中する応力がよりも小さい。つまり、樹脂パッケージ6の膨張・収縮が第1封止樹脂部7aに対して直接的に与える影響は第1接続部位が樹脂パッケージ6によって直接的に覆われている場合と比較して小さく、樹脂パッケージ6が第1封止樹脂部7aを介して第1接続部位に対して間接的に与える影響はさらに小さい。
【0026】
結局、樹脂パッケージ6が間接的に第1接続部位に与える影響と、第1封止樹脂部7aが直接的に第1接続部位に与える影響とを総じても、従来において樹脂パッケージの膨張・収縮が第1接続部位に対して直接的に与えていた影響よりも小さい。つまり、第1接続部位の周りにおいては、第1封止樹脂部7aが樹脂パッケージ6と内部リード50との間のバッファー的な役割を果たし、これによって第1接続部位に作用する応力が緩和される。
【0027】
もちろん、第2封止樹脂部7bも、第1封止樹脂部7aと同様な役割を果たすため、ワイヤ4と半導体チップ3との間の接続部位に作用する応力は格段に緩和される。
【0028】
次に、本願発明に係る半導体装置1の製造方法を、図4ないし図8を参照して説明する。なお、上記半導体装置1の製造に使用されるリードフレームについて、図4を参照して先に説明する。
【0029】
図4に示したように、リードフレーム2Aは、長手方向に延びる一対のサイドメンバ20,20の間が、幅方向に延びるようにして一定間隔毎に設けられた複数のクロスメンバ21によって掛け渡されている。各サイドメンバ20および隣合うクロスメンバ21,21によって囲まれる領域2B内には、後において半導体装置1の構成要素となるべきダイパッド2、内部リード50および外部リード51が形成されている。また、上記領域2B内には、4つのダムバー22を四辺とする矩形領域2Cが規定されており、この矩形領域2C内にダイパッド2の四隅部がサポートリード23を介して支持されている。各内部リード50は、各ダムバー22からダイパッド2側に向けて先端部が延びるようにして形成されており、各外部リード51は、各内部リード50に連続して矩形領域2Cの外方側に形成されている。
【0030】
上記のような形態とされたリードフレーム2Aを用いる場合には、まずダイパッド2上に半導体チップ3が実装される。具体的には、まずシリンジなどから粘液状とされた接着剤を吐出させてこれをダイパッド2上に塗布し、この接着剤上に半導体チップ3を載置した後に、接着剤を硬化させることによって半導体チップ3が実装される。なお、接着剤としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含むものが好適に採用される。もちろん、接着剤としては、シート状された固体接着剤を使用してもよいし、また常温硬化性の接着剤を用いてもよい。また、半導体チップ3は、たとえばICやLSIなどのベアチップであり、半導体装置1の用途に応じて適宜選択される。
【0031】
次いで、半導体チップ3の上面に形成された各端子部(図示略)と、それぞれの端子部に対応する各内部リード50との間がワイヤ4によって結線され、図5に示したような状態とされる。この工程は、半導体チップ3の端子部について行われるファーストボンディング工程と、内部リード50について行われるセカンドボンディング工程とからなるが、既存のワイヤボンディング装置を用いた公知の方法によって行なわれる。
【0032】
さらに、図6に示したように、ワイヤ4と内部リード50との接続部位、およびワイヤ4と半導体チップ3の端子部との接続部位のそれぞれを、樹脂によって個別に封止して第1および第2封止樹脂部7a,7bを形成する。この工程は、たとえばダイパッド2上に接着剤を塗布する場合と同様に、シリンジなどから粘液状とされた樹脂を吐出させるなどして行なわれる。なお、各封止樹脂部7a,7bを形成する樹脂は、樹脂パッケージ6を構成する樹脂よりも熱膨張率が小さく、内部リード50よりも熱膨張率の大きなものが好適に使用される。この場合、樹脂パッケージ6と各封止樹脂部7a,7bとを全く性質の異なる樹脂によって形成してもよく、また同種類の樹脂を用いるとともにその樹脂内に混入されるフィラの量を調整することによって樹脂パッケージ6と封止樹脂部7a,7bとで熱膨張率に差を設けてもよい。
【0033】
なお、図6に示したように、ワイヤ4と内部リード50との接続部位を個別に樹脂封止するのではなく、図7に示したように、隣接する幾つかの接続部位を、一連に樹脂によって封止して封止樹脂部7Aを形成してもよく、また、ワイヤ4と半導体チップ3の端子部との接続部位についても、幾つかの接続部位を一連に樹脂によって封止して封止樹脂部7Bを形成してもよい。
【0034】
次に、ダイパッド2、半導体チップ3、ワイヤ4および内部リード50が樹脂パッケージ6によって封止される。この工程は、図8に示したように、たとえば型締め状態においてキャビティ空間80を形成する上下の金型8A,8Bを用いたトランスファーモールド法などが採用される。この方法では、キャビティ空間80内を粘液状化された樹脂が流動し、この流動樹脂によって各内部リード50に応力が作用するが、本実施形態ではワイヤ4の接続部位が樹脂封止されていることから、このような応力に対しても対応することができる。
【0035】
そして、ダムバーカットやリードカット工程、リードフォーミング工程、標印工程などを経て図1ないし図3に示したような半導体装置1が得られる。
【0036】
もちろん、本願発明は、リードフレームから製造された半導体装置1ばかりでなく、図9に示したように、内部リード50aがパターン形成された絶縁基板2a上に半導体チップ3が実装され、この半導体チップ3と各内部リード50aとがワイヤ4を介して導通接続されるとともに、ハンダなどによってボール状の外部端子51aが形成された形態の半導体装置10についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る半導体装置の一例を表す全体斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】図1および図2に示した半導体装置の要部を拡大した平面図であって、当該要部の一部を透視した平面図である。
【図4】図1および図2に示した半導体装置の製造に使用されるリードフレームの平面図である。
【図5】図4に示したリードフレームに、ダイボンディングおよびワイヤボンディングをした状態を表す平面図である。
【図6】ワイヤとリードフレームの内部リードとの接続部分、およびワイヤと半導体チップとの接続部分を樹脂封止した状態を表す要部拡大図である。
【図7】図6とは異なる樹脂封止形態を表す要部拡大図である。
【図8】樹脂パッケージング工程を説明するための断面図である。
【図9】本願発明の他の実施形態に係る半導体装置を表す全体斜視図である。
【図10】従来の半導体装置の一例を表す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体装置
3 半導体チップ
4 ワイヤ
6 樹脂パッケージ
7a 第1封止樹脂部
7b 第2封止樹脂部
7A,7B 封止樹脂部(変形例の)
50 内部リード
51 外部リード(外部接続用端子としての)
2a 絶縁基板(他の実施形態の)
50a 内部リード(他の実施形態の)
51a 外部接続用端子(他の実施形態の)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor chip and an internal lead are connected via a wire, and these are enclosed in a resin package.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional semiconductor device, there is a structure shown in FIG. This type of
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the solder reflow technique, the
[0005]
The present invention has been conceived under the circumstances described above, and is a semiconductor device in which a semiconductor chip and a plurality of internal leads formed in a resin package are conductively connected via wires. The problem is to appropriately avoid stress concentration between the wire and the internal lead or between the wire and the semiconductor chip.
[0006]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, a semiconductor device provided by the present invention encloses a semiconductor chip, a plurality of internal leads electrically connected to the semiconductor chip via wires, and the semiconductor chip, the wires, and the plurality of internal leads. And a plurality of external connection terminals provided so as to be electrically connected to the internal leads outside the resin package, and a plurality of the internal leads At least a part of the connection portion with the wire is sealed with resin, and the resin that seals the connection portion between the internal lead and the wire has a coefficient of thermal expansion larger than that of the internal lead. And smaller than the resin package .
[0007]
In the above configuration, since the connection part (hereinafter referred to as “first connection part” as appropriate) between the wire and the internal lead is sealed with resin, the first connection part is preferably protected with the sealing resin. ing. And even if the resin package expands / shrinks due to heating / cooling, stress does not act directly on the first connection portion from the resin package, but stress acts indirectly via the sealing resin. It's nothing more than For this reason, in the semiconductor device of the present invention, the influence of the expansion / contraction of the resin package on the first connection site is extremely small.
[0009]
As described above, in the present invention, since the first connection part is covered with the sealing resin, the expansion / contraction of the resin package only indirectly affects the first connection part. On the other hand, if the sealing resin expands and contracts, the influence is directly given to the first connection site.
[0010]
By the way, in this invention, since the thermal expansion coefficient of sealing resin is made smaller than that of the resin package, the expansion / contraction amount of the sealing resin at the time of heating and cooling is smaller than that of the resin package. Therefore, compared with the case where the first connection part is directly covered with the resin package, the case where the first connection part is covered with the sealing resin is more directly applied to the first connection part during expansion / contraction. The effect (stress) is small.
[0011]
In the present invention, since the thermal expansion coefficient of the sealing resin is larger than that of the internal lead and smaller than that of the resin package, the difference in thermal expansion coefficient between the resin package and the sealing resin is different from that of the resin package. It is smaller than the difference in coefficient of thermal expansion with the internal lead. For this reason, when the resin package or sealing resin expands or contracts, the stress concentrated on the interface between the resin package and the sealing resin is more stress concentrated on the interface between the resin package and the internal lead. Is also small. In other words, the effect of the expansion and contraction of the resin package directly on the sealing resin is small compared to the case where the first connection part is directly covered by the resin package, and the resin package is sealed. The influence indirectly exerted on the first connection site via the resin is even smaller.
[0012]
As a result, even if the influence of the sealing resin directly on the first connection part and the influence of the resin package indirectly on the first connection part are combined, the expansion / contraction of the resin package in the conventional case is the first connection part. It is less than the direct impact on it. That is, around the first connection site, the sealing resin plays a role of a buffer between the resin package and the internal lead, thereby relieving the stress acting on the first connection site.
[0013]
In a preferred embodiment, a plurality of connection portions (hereinafter referred to as “second connection portions” as appropriate) corresponding to the number of internal leads are provided on the semiconductor chip, and these second connections are provided. At least a part of the part is sealed with resin, and the resin that seals the connection part between the semiconductor chip and the wire has a coefficient of thermal expansion larger than that of the semiconductor chip and smaller than that of the resin package .
[0015]
In such a configuration, the second connection portion is protected for the same reason as the first connection portion described above, and the stress acting on the second connection portion is relaxed.
[0016]
In a preferred embodiment, each first connection part is sealed with a series of resins so as to connect adjacent first connection parts.
[0017]
If the adjacent first connection parts are sealed with a series of resin, the position of each internal lead is fixed by the sealing resin, and it is avoided that the adjacent internal leads are widened between heating and cooling. Is done. Also by adopting such a configuration, the stress acting on the first connection site is relieved.
[0018]
The form of each internal lead and the external connection terminal connected to the internal lead can be variously changed. For example, each internal lead or external connection terminal may be integrally formed using a lead frame obtained by processing a metal plate, or each internal lead may be patterned with a conductor on the upper surface of the insulating substrate. In this case, each external connection terminal may be formed into a ball shape by solder on the lower surface side of the insulating substrate.
[0019]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 is an overall perspective view illustrating an example of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic diagram of the semiconductor device shown in FIGS. It is the top view which expanded the part, Comprising: It is the top view which saw through a part of the said principal part.
[0021]
In the
[0022]
The
[0023]
In this embodiment, the connection portion between the
[0024]
In the
[0025]
Further, if the thermal expansion coefficient of the first
[0026]
As a result, even if the influence of the
[0027]
Of course, since the second
[0028]
Next, a method for manufacturing the
[0029]
As shown in FIG. 4, the
[0030]
When using the
[0031]
Next, each terminal part (not shown) formed on the upper surface of the
[0032]
Further, as shown in FIG. 6, each of the connection portion between the
[0033]
In addition, as shown in FIG. 6, instead of individually sealing the connecting portions between the
[0034]
Next, the
[0035]
Then, the
[0036]
Of course, in the present invention, not only the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view illustrating an example of a semiconductor device according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
3 is an enlarged plan view of a main part of the semiconductor device shown in FIGS. 1 and 2, and is a plan view in which a part of the main part is seen through. FIG.
4 is a plan view of a lead frame used for manufacturing the semiconductor device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
5 is a plan view showing a state in which die bonding and wire bonding are performed on the lead frame shown in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing a state where a connection portion between a wire and an internal lead of a lead frame and a connection portion between the wire and a semiconductor chip are sealed with resin.
7 is an enlarged view of a main part showing a resin sealing form different from FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a resin packaging process.
FIG. 9 is an overall perspective view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
50
2a Insulating substrate (of other embodiments)
50a Internal lead (of other embodiments)
51a External connection terminal (in other embodiments)
Claims (6)
複数ある上記内部リードと上記ワイヤとの接続部位のうちの少なくとも一部は、樹脂によって封止されており、
上記内部リードと上記ワイヤとの接続部位を封止した樹脂は、その熱膨張率が上記内部リードよりも大きく、かつ上記樹脂パッケージよりも小さいことを特徴とする、半導体装置。A semiconductor chip, a plurality of internal leads electrically connected to the semiconductor chip via wires, a resin package formed so as to enclose the semiconductor chip, the wires and the plurality of internal leads, and the resin package A plurality of external connection terminals provided so as to be electrically connected to each of the internal leads outside of the semiconductor device,
At least a part of the connection portion between the plurality of internal leads and the wire is sealed with resin ,
A semiconductor device characterized in that a resin sealing a connection portion between the internal lead and the wire has a coefficient of thermal expansion larger than that of the internal lead and smaller than that of the resin package .
上記半導体チップと上記ワイヤとの接続部位を封止する樹脂は、その熱膨張率が上記半導体チップよりも大きく、かつ上記樹脂パッケージよりも小さい、請求項1に記載の半導体装置。On the semiconductor chip, a plurality of connection portions with the wires are provided corresponding to the plurality of internal leads, and at least a part of these connection portions is sealed with a resin ,
The semiconductor device according to claim 1 , wherein a resin that seals a connection portion between the semiconductor chip and the wire has a coefficient of thermal expansion larger than that of the semiconductor chip and smaller than that of the resin package .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08741799A JP3825197B2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08741799A JP3825197B2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000286367A JP2000286367A (en) | 2000-10-13 |
JP3825197B2 true JP3825197B2 (en) | 2006-09-20 |
Family
ID=13914311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08741799A Expired - Fee Related JP3825197B2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3825197B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5056865B2 (en) * | 2010-02-09 | 2012-10-24 | 株式会社デンソー | Fuel supply device |
US8869775B2 (en) | 2010-02-09 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Fuel supply apparatus |
JP5136575B2 (en) * | 2010-03-01 | 2013-02-06 | 株式会社デンソー | Fuel supply device |
JP2012174996A (en) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
JP6658104B2 (en) * | 2016-03-01 | 2020-03-04 | 株式会社デンソー | Circuit device |
US10224306B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-03-05 | Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas | Method for forming an electrical connection between an electronic chip and a carrier substrate and electronic device |
FR3058260A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-04 | Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas | METHOD FOR MAKING AN ELECTRICAL CONNECTION BETWEEN AN ELECTRONIC CHIP AND A SUPPORT PLATE AND ELECTRONIC DEVICE |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08741799A patent/JP3825197B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000286367A (en) | 2000-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6911353B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing same | |
US5053852A (en) | Molded hybrid IC package and lead frame therefore | |
JP3467454B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US6177718B1 (en) | Resin-sealed semiconductor device | |
TWI450373B (en) | Dual side cooling integrated power device package and module and methods of manufacture | |
US9029194B2 (en) | Making an integrated circuit module with dual leadframes | |
JP3813797B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR100674548B1 (en) | Semiconductor device | |
WO2006052382A2 (en) | Leadframe for a semiconductor device | |
KR20000048011A (en) | A semiconductor device | |
JP2004530307A (en) | Chip lead frame | |
JP3825197B2 (en) | Semiconductor device | |
JP4926726B2 (en) | Semiconductor device | |
EP0086724A2 (en) | Integrated circuit lead frame with improved power dissipation | |
JP2002043494A (en) | Flattened plastic package module for integrated circuit | |
JP3667916B2 (en) | Resin package type semiconductor device and manufacturing method thereof | |
WO2008083146A1 (en) | Stress-resistant leadframe and method | |
JP3872218B2 (en) | Mounting method of semiconductor chip | |
JP2000114447A (en) | Lead frame for manufacturing semiconductor device and semiconductor device manufactured with it | |
EP0698922B1 (en) | Leadframe for supporting integrated semiconductor devices | |
JPH10335386A (en) | Semiconductor mounting method | |
JP2700491B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP3348973B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH08274234A (en) | Semiconductor device, its manufacture, and semiconductor packaging module | |
JPS63160262A (en) | Lead frame and semiconductor device using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060404 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060602 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |