JPH02112267A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置に適用して有効な技術に関するも
ので、例えば、半導体チップ及びその周辺部を封止する
樹脂枠の各側壁からそれぞれリードが引出された構造の
半導体装置に利用して有効な技術に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置の亮集積化に伴って、半導体チップを内蔵す
るパンケージからの取り出しリード数が増加し、パッケ
ージの対向２辺からリードを取り出す所謂Ｄ　Ｉ　Ｐ　
（Ｄｕａｌ　Ｉｎ　Ｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）方式の
採用が困難となってきた。

そこで、最近の半導体装置においては、パッケージの四
辺からリードを取り出すようにし、多数のリードを取り
扱えるようにしたものが種々提案されており、その中で
も、四方向フラットパッケジ方式が良く採用されている
。

この四方向フラットパッケージ方式を用いた半導体装置
については、例えば、昭和５９年６１１１１日に日経マ
グロウヒル社から発行された日経エレクトロニクス別冊
［マイクロデバイセズ」第１２１頁〜第１３９頁に記載
されている。

この四方向フラットパッケージ方式を用いた半導体装置
の一例を示したのが第２図である。

同図において、符号１は半導体チップを示しており、こ
の半導体チップ１は箱型をなし、該半導体チップ１より
若干大きい四角形状をなすタブ２上に固着されている。

このタブ２の周囲にはリド３が略放射状に多数配置され
ており、このリド３の内端部と半導体チップ］」二に多
数形成されるポンディングパッド４とはボンディングワ
イヤ５によりそれぞれ接続されている。上記タブ２の各
角隅部にはタブ吊りリード６がそれぞれ接続されており
、上記半導体チップ１及びその周辺部は箱型をなす樹脂
枠７によって封止されている。この樹脂枠７は、樹脂枠
７の各側壁とこの側壁に対向する位置のダイパッド２の
各側壁とが平行になるように形成されている。そして、
上記リード３のボンディングワイヤ５の接続されていな
い側の端部は、この樹脂枠７の各側壁、すなわち四方向
からそれぞれ引出された状態となっている。

続いて、上記半導体装置の製造プロセスについて説明す
る。

先ず、上記ダイパッド２は、第２図に示されるように、
図におりる」１下に対向し左右に延在する２本の外枠８
ａに一端が接続され、他端がダイパッド２の角隅部に接
続される４個の１１８リリード６（樹脂枠７のガス抜き
リードとしても作用する；詳しくは後述）により支持さ
れた状態となっており、」１記り−１〜３は、図におけ
る左右に対向し上下に延在する２本の内枠８ｂ及び上記
外枠８ａによりそれぞれ支持された状態となっている。

この外枠８ａ及び内枠８１）よりなるリードフレーム８
は、外枠８ａの延在する方向に繰返しパターンで構成さ
れている。

そして、この状態から、以下に述べるダイボンディング
、ワイヤボンディング、樹脂モールド、実装等の各工程
が行なわれる。

先ず、ダイボンディングの工程では、」−記ダイパッド
２の上に、例えば、銀ペース１〜（図示せず）が載せら
れると共に上記リードフレーム８が加熱され、半導体チ
ップ１がタブ２上にボンディングされる。

ダイボンディング後、当該リードフレーム８はワイヤボ
ンディング工程に送られ、ここでボンディングワイヤ５
によってリート３の内端部と半導体チップ１上部に形成
されるアルミニウムからなるポンディングパッド４とが
接続される。

その後、該リードフレーム８は樹脂モールド工程へ送ら
れ、半導体チップ１及びその周辺が樹脂により箱型状の
枠体７をなすようにパッケージング（封止）される。

そして、リードフレーム８の所定部分の切断が行なわれ
る。つまり、リードフレーム８におけるタブ吊りリード
６、リード３と外枠８ａ、内枠８ｂどの連結部分が切断
され、これによって第２図の実線で示されるような単品
の半導体装置が得られる。

その後、該半導体装置のり−ド３のダイパッド２側の反
対側の端部に半田メツキが施され、下方に折り曲げられ
た後、実装工程に入り、当該半導体装置のプリント基板
（図示せず）」二への実装が行なわれる。このプリン１
へ基板上のり一ド３の下方に折り曲げられた端部に対応
する位置にはランド（図示せず）が形成されており、実
装するにあたっては、該ランド」二に半田ペーストが載
せられ、この半田ペースト上にリード３が載るようにし
て半導体装置が設置され、その後、この半導体装置の設
置されたプリント基板はりフロー炉に入れられ、リフロ
ーされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このようにして得られた半導体装置にお
いては次のような問題点がある。

すなわち、該半導体装置のダイパッド２の裏面等には水
分が溜まり易く、」１記実装工程におけるリフロー時、
さらには環境試験、実際の使用時の熱影響を受けるとこ
の水分が水蒸気（ガス）となって膨張し、樹脂枠７にグ
ラツクが発生するという問題である。この傾向は、上述
したりフロー時に特に顕著に発生する。

ここで、この水分及びガスは、吊すリーｉ−〇を伝って
樹脂枠７の外部に逃げることができるが、上記構成の半
導体装置においては、樹脂枠７内の吊りリード６の長さ
Ｘが比較的長いために該水分及びガスが逃げに＜＜、特
に、ダイパッド２側壁の中央部Ａに該水分及びガスが溜
まってしまい、この部位においてクラックが発生し易く
なっている。しかも、上記構成の半導体装置においては
、ダイパッド２側壁の中央部へと、その対向位置の樹脂
枠７側壁の部位Ｂとの間の長さＹが比較的短いために、
クラックの最も発生し易い樹脂枠７における該部位の樹
脂強度が非常に弱くなっており５クラツクの発生を防止
することができない。

すなわち、上記従来構造の半導体装置においては、熱影
響によるクラック発生を回避できないという問題点があ
る。

また、に記構成の半導体装置においては、樹脂枠７の各
角隅部近傍に配されるリード３の内端部がダイパラ１〜
２の各角隅部近傍に集束されるようになっており、しか
も、ダイパッド２の各角隅部及び樹脂枠７の各角隅部に
はタブ吊りリード６が配され、この吊すリー１（６との
接触を回避しなければならないので、該樹脂枠７の各角
隅部近傍のり−１り３の引き回しが非常に難しいという
問題点もある。

さらにまた、半導体装置の高集積化に伴って半導体チッ
プ］−の大きさも拡大する傾向にあるが、」―記構成の
半導体装置においては、これ以上半導体チップ１の大き
さを大きくすると、樹脂枠７１こより支持されるり−１
〜３の部分が短くなり、支持強度の而で問題となるので
、大きい半導体チップを搭載できないといった問題点も
ある。ここで、パッケージの大きさを大きくすオシば」
＝記問題に対処できるが、規格またはユーザー等の要望
の点から４ｆましくない。

本発明は係る問題点に鑑みなされたものであ−）で、熱
影響による樹脂枠のクラックの発生を防止すると共に、
リートの引き回しを簡単にし、しかもパッケージの大き
さを変えることなく大型の半導体チップの搭載な可能と
する半導体装置を提供することを目的としている。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の側壁にそれぞ
れ対向するよう配置し、前記ダイパッドの角隅部の少な
くとも一つに、その角隅部に対向する樹脂枠の側壁から
その先端が露出するガス抜き用リードを設けたものであ
る。

し作用〕 本発明によれば、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の側壁に
それぞれ対向するよう配置し、タブの角隅部の少なくと
も一つに、その角隅部に対向する樹脂枠の側壁からその
先端が露出するガス抜き用リー１−を設けるようにした
ので、樹脂枠内の該ガス抜き用リードの長さがそれと同
様の機能を果たす従来の吊りリードの長さより短くなる
という作用により、樹脂枠内の水分及びガスが樹脂枠外
に逃げ易くなると共に、水分及びガスが最も抜はしこく
いダイパッド側壁の中央部と、その対向位置の樹脂枠側
壁との間の長さが従来に比べて長くなるという作用によ
り、樹脂枠の最も強度の弱い部位の強度が強くなり、該
樹脂枠のクラック発生を防止するという」１記目的が達
成されることになる。

また、］二述のように、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の
側壁にそれぞれ対向するよう配置したので、樹脂枠の角
隅部近傍に配されるリードの内端部がダイパッドの側壁
中央にそれぞれ集束されるようになるという作用により
、該リートの引きｌしを簡単しこするという上記目的が
達成されることになる。

さらにまた、」二連のように、ダイパッドの角隅部を樹
脂枠の側壁にそれぞれ対向するよう配置したので、樹脂
枠により支持するリードの長さを従来より長くできると
いう作用により、パッケージの大きさを変えることなく
、大きい半導体チップを搭載するという上記目的が達成
されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図には本発明の実施例が示されている。その概要を
説明すれば次のとおりである。

同図において、符号１１は半導体チップを示しており、
この半導体チップ１１は箱型をなし、該半導体チップ１
１より若干大きい四角形状をなすタブ１２上に固着され
ている。このタブ１２の周囲にはり−ド１３が略放射状
に多数配置されており、このリード１３の内端部と半導
体チップ１１上に多数形成されるポンディングパッド１
４とはボンディングワイヤ１５によりそれぞれ接続され
ている。上記ダイパッド１２の各角隅部には吊りリード
を兼ねたガス抜きリード１６がそれぞれ接続されており
、上記半導体チップ１１及びその周辺部は箱型をなす樹
脂枠１７によって封止されている。この樹脂枠１７は、
その側壁が上記ダイパン１く１２の角隅部にそれぞれ対
向するよう形成されており、その側壁から上記ガス抜き
リード１６の先端が露出している。そして、上記リード
１３のボンディングワイヤ１５の接続されていない側の
端部は、この樹脂枠１７の各側壁、すなわち四方向から
それぞれ引出された状態となっている。

このように構成される半導体装置は、従来技術で説明し
たダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程、樹
脂モールド工程を全く同様に行なった後、上記リード１
３及びガス抜きリード１６が図の仮想線で示されるリー
ドフレーム１８の外枠１８ａ、内枠１８ｂからそれぞれ
切断されることにより得られ、その後、該半導体装置は
従来技術で説明した半田メツキ工程、リフローを含む実
装工程を全く同様に行なうことにより実装される。

その結果、上記半導体装置によ九ば次のような効果を得
ることができる。

すなわち、ダイパッド１２の角隅部を樹脂枠１７の側壁
にそれぞれ対向するよう配置し、ダイパッド１２の各角
隅部に、その角隅部に対向する樹脂枠１７の側壁からそ
の先端が露出するガス抜き用リード１６を設けるように
したので、樹脂枠１７内の該ガス抜き用リード１６の長
さＭが従来の水分及びガス抜きの役目を果たす吊りリー
ド６の長さＸより短くなるという作用により、樹脂枠１
７内の水分及びガスが樹脂枠１７外に逃げ易くなると共
に、水分及びガスが最も抜けにくくクラックの発生し易
いタブ１２側壁の中央部Ｃと、その対向位置の樹脂枠１
７側壁りとの間の長さＮが従来の長さＹに比べて長くな
るという作用により、樹脂枠１７の最も強度の弱い部位
の強度が強くなり、リフロー時に最も発生し易い該樹脂
枠１７のクラック発生が防止されるようになる。

また、タブ１２の角隅部を樹脂枠１７の側壁にそれぞれ
対向するよう配置したので、樹脂枠Ｊ７の角隅部近傍に
配されるリード１３の内端部がダイパッド１２の側壁中
央に集束され、直線的にリド１３の内端部がダイパッド
１２に向かうようになるという作用により、該リードの
引き回しが簡単になる。しかも、樹脂枠１７の角隅部に
従来あった吊りリード６がなくなるという作用により、
該リード３の引き回しがさらに簡単になる。

さらにまた、ダイパッド１２の角隅部を樹脂枠１７の側
壁にそれぞれ対向するよう配置したので、樹脂枠１７に
より支持するり−ド３の長さを従来より長くできるとい
う作用により、パッケージの大きさを変えることなく、
大きい半導体チップを搭載することが可能となる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、ダイパッド１２の各角
隅部に設けられるガス抜きリード１６を吊りリードと兼
用するようしているが、兼用させずに、例えば、少なく
とも一本を吊りリードに、残りをガス抜きり−１くにそ
れぞれするようにしても良い。この場合には、ガス抜き
リードは樹脂枠１７内の水分及びガスを該樹脂枠１７外
に逃すだけのものであるから、該ガス抜きリードはリー
ドフレーム１８に最初から連結さオしていない構造とな
る。

また、上記実施例においては、吊りリードと兼用のガス
抜きリード１６は、ダイパッド１２の各角隅部、すなわ
ち四隅に設けられており、樹脂枠１７内の水分及びガス
を該樹脂枠１７外に均等かつ良好に逃し得るようになっ
ているが、該ガス抜きリード１６はタブ１２の角隅部の
少なくとも一つ以上に設けられていれば、樹脂枠１７内
のり一ド１６の長さＭが従来より短くなるのに変わりな
いので、樹脂枠１７内の水分及びガスを該樹脂枠１７外
に従来以上に逃すことができるというのはいうまでもな
い。

なお１本発明はパッケージの四辺からリードを取り出す
方式の半導体チップてに適用可能である。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の側壁にそれぞ
れ対向するよう配置し、前記ダイパッドの角隅部の少な
くとも一つに、その角隅部に対向する樹脂枠の側壁から
その先端が露出するガス抜き用リードを設けるようにし
たので、樹脂枠内の該ガス抜き用リードの長さが従来の
吊りリードの長さより短くなるという作用により、樹脂
枠内の水分及びガスが樹脂枠外に逃げ易くなると共に、
水分及びガスが最も抜けにくいダイパッド側壁の中央部
と、その対向位置の樹脂枠側壁との間の長さが従来に比
へて長くなるという作用により、樹脂枠の最も強度の弱
い部位の強度が強くなり、該樹脂枠のクラック発生が防
止されるようになる。

また、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の側壁にそれぞれ対
向するよう配置したので、樹脂枠の角隅部近傍に配され
るり−１への内端部がダイパッドの側壁中央にそれぞれ
集束されるようになるという作用により、該リードの引
き回しが簡単になる。

さらにまた、ダイパッドの角隅部を樹脂枠の側壁にそれ
ぞれ対向するよう配置したので、樹脂枠により支持する
リードの長さを従来より長くできるという作用により、
パッケージの大きさを変えることなく、大きい半導体チ
ップを搭載することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置の上面図、 第２図は従来技術を示す半導体装置の」二面図である。 １１・・・・半導体チップ、１２・・・・ダイパソ１〜
．１３・・・・リード、１５・・・・ボンディングワイ
ヤ、１６・・・・ガス抜き用リート、１７・・・・樹脂
枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップが四角形状をなすダイパッド上に固着
   され、このダイパッド周囲には前記半導体チップとボン
   ディングワイヤによって接続される複数のリードが配さ
   れ、前記半導体チップ及びその周辺部が箱型をなす樹脂
   枠によって封止され、前記リードがこの樹脂枠の各側壁
   からそれぞれ引出された半導体装置において、前記ダイ
   パッドの角隅部が前記樹脂枠の側壁にそれぞれ対向する
   よう配置され、しかも前記ダイパッドの角隅部の少なく
   とも一つには、その角隅部に対向する側壁からその先端
   が露出するガス抜き用リードが設けられていることを特
   徴とする半導体装置。 ２、前記ガス抜き用リードは、前記ダイパッドの全ての
   角隅部にそれぞれ設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、前記ガス抜き用リードは、リードフレームから切断
   された吊りリードであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の半導体装置。