JPH02130865A - モールド型半導体パッケージ - Google Patents
モールド型半導体パッケージInfo
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- JPH02130865A JPH02130865A JP1250401A JP25040189A JPH02130865A JP H02130865 A JPH02130865 A JP H02130865A JP 1250401 A JP1250401 A JP 1250401A JP 25040189 A JP25040189 A JP 25040189A JP H02130865 A JPH02130865 A JP H02130865A
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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。
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、一般的にはモールド型半導体パフケージに関
し、さらに具体的にはフラグレス（ｆｌａｇｌｅｓｓ）
リードフレームを具備するモールド型フラグレス半導体
パフケージに関する。
し、さらに具体的にはフラグレス（ｆｌａｇｌｅｓｓ）
リードフレームを具備するモールド型フラグレス半導体
パフケージに関する。
モールド型半導体パフケージは、一般的には、金属リー
ドフレームのフラグ（ｆｌａｇ）上に実装された半導体
ダイ （型板）を含み、その中で半導体ダイはワイヤボ
ンディング（結合）によって金属リードフレームのリー
ドに電気的に結合されている。リードを除いて、半扉体
ダイ，ワイヤボンド（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｓ）及びリ
ードフレームはその後プラスチックでカプセルに封入さ
れている。このタイプのパッケージには本質的に数多く
の問題点が存在している。これらの問題点はパッケージ
が相対的に厚く、非対称であり、材料インタフェースの
最大数を具備しているということを含んでいる。非対称
型のパッケージではダイ上で働くボンディングストレス
が増加するという問題点が発生し、一方、材料インタフ
ェースの問題点はモールド型半導体パンケージを気相雰
囲気（ｖａｐｏｒ ｐｈａ３ｅ）ソルダーデイツプ（
Ｓｏｌｄｅｒ ｄｉｐ）、赤外線及び高ストレス（ｈ
ｉｇｈ ｓｔｒｅｓｓ）テスト（検査）中における破
損（故障）によりさらされやすい状態に置いている。
ドフレームのフラグ（ｆｌａｇ）上に実装された半導体
ダイ （型板）を含み、その中で半導体ダイはワイヤボ
ンディング（結合）によって金属リードフレームのリー
ドに電気的に結合されている。リードを除いて、半扉体
ダイ，ワイヤボンド（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｓ）及びリ
ードフレームはその後プラスチックでカプセルに封入さ
れている。このタイプのパッケージには本質的に数多く
の問題点が存在している。これらの問題点はパッケージ
が相対的に厚く、非対称であり、材料インタフェースの
最大数を具備しているということを含んでいる。非対称
型のパッケージではダイ上で働くボンディングストレス
が増加するという問題点が発生し、一方、材料インタフ
ェースの問題点はモールド型半導体パンケージを気相雰
囲気（ｖａｐｏｒ ｐｈａ３ｅ）ソルダーデイツプ（
Ｓｏｌｄｅｒ ｄｉｐ）、赤外線及び高ストレス（ｈ
ｉｇｈ ｓｔｒｅｓｓ）テスト（検査）中における破
損（故障）によりさらされやすい状態に置いている。
モールド型半導体パッケージに対する顕著なテスト（検
査方法）は、半導体パッケージを湿気或いは水蒸気で飽
和させることであり、その後ハンダ付けの温度もしくは
それ以上で、気相溶媒か或いは液体ハンダ中に短時間浸
漬することである。
査方法）は、半導体パッケージを湿気或いは水蒸気で飽
和させることであり、その後ハンダ付けの温度もしくは
それ以上で、気相溶媒か或いは液体ハンダ中に短時間浸
漬することである。
い《つかの現在用いられているプラスチックモールド型
バンケージにおける水分吸収率は測定結果では重量利得
として０．４％であると得られている。急激な加熱によ
って、この水分は気相化し、急激に圧力を上昇させる。
バンケージにおける水分吸収率は測定結果では重量利得
として０．４％であると得られている。急激な加熱によ
って、この水分は気相化し、急激に圧力を上昇させる。
この結果として、パッケージ内にはクランク（ｃｒａｃ
ｋ）を生じさせ、極端な場合には、文字通り完全に２つ
に分壊されることもありうる。この検査方法は特にもし
も一般的には材料インタフェースにおいて生ずるパッケ
ージボイド（ｐａｃｋａｇｅ ｖｏｉｄ）内に水が凝
縮されているような場合には破壊検査となる。たとえモ
ールディングが完全であったとしても、モールディング
コンバウンド、即ち実装用フラグ（ｆｌａｇ）とシリコ
ンダイとの間の熱膨張係数の差によるパッケージ内にお
ける機械的なストレスの結果としてボイドは尚も発生す
るであろう。
ｋ）を生じさせ、極端な場合には、文字通り完全に２つ
に分壊されることもありうる。この検査方法は特にもし
も一般的には材料インタフェースにおいて生ずるパッケ
ージボイド（ｐａｃｋａｇｅ ｖｏｉｄ）内に水が凝
縮されているような場合には破壊検査となる。たとえモ
ールディングが完全であったとしても、モールディング
コンバウンド、即ち実装用フラグ（ｆｌａｇ）とシリコ
ンダイとの間の熱膨張係数の差によるパッケージ内にお
ける機械的なストレスの結果としてボイドは尚も発生す
るであろう。
モールディングコンバウンドにおけるクランクは、ダイ
とフラグの間、ダイとモールディングコンバウンドの間
、及びフラグとモールディングコンバウンドの間に発生
した。ボイドがダイボンド領域において発生するという
こともまたよくあることである。モールド型半導体パッ
ケージにおけるクランク及び分断（ｓｅｐａｒａｔｉｏ
ｎ）は特に、それらがダイはもちろんのことワイヤボン
ドにもダメージ（損傷）を与えるという点で著しく損害
を与えるものである。大きな力のストレスが半導体ダイ
上に働いて、特に側面と角部（コーナー）に働いて、ク
ラックがプラスチソクモールデイングコンバウンド内を
通して伝搬ずるようになるということはよくあることで
ある。通常、ダイの残りの部分からパンシベーション層
を分離することは、結果として半導体ダイの金属配線回
路に対して損傷を与えることになる。もちろん、このこ
とは結果として、半導体デバイスの故障をもたらす。従
って、薄くて、対称型で、様々なポンディングストレス
を除去し、しかもその中に含まれるボイドの数を減少さ
せるべく最少数の材料インタフェースを具備するモール
ド型半導体パッケージを具えることが強く望まれている
。
とフラグの間、ダイとモールディングコンバウンドの間
、及びフラグとモールディングコンバウンドの間に発生
した。ボイドがダイボンド領域において発生するという
こともまたよくあることである。モールド型半導体パッ
ケージにおけるクランク及び分断（ｓｅｐａｒａｔｉｏ
ｎ）は特に、それらがダイはもちろんのことワイヤボン
ドにもダメージ（損傷）を与えるという点で著しく損害
を与えるものである。大きな力のストレスが半導体ダイ
上に働いて、特に側面と角部（コーナー）に働いて、ク
ラックがプラスチソクモールデイングコンバウンド内を
通して伝搬ずるようになるということはよくあることで
ある。通常、ダイの残りの部分からパンシベーション層
を分離することは、結果として半導体ダイの金属配線回
路に対して損傷を与えることになる。もちろん、このこ
とは結果として、半導体デバイスの故障をもたらす。従
って、薄くて、対称型で、様々なポンディングストレス
を除去し、しかもその中に含まれるボイドの数を減少さ
せるべく最少数の材料インタフェースを具備するモール
ド型半導体パッケージを具えることが強く望まれている
。
モールド型半導体パッケージを用いる上でよく遭遇する
別の問題点は、熱消費（失）の問題である。熱はパッケ
ージから金属リードを通して流出（消散）されることが
望ましい。なぜならば、極めて少量の熱だけしかプラス
チックカプセルそのものを通して実際には流出消散され
ないからである。熱の流れは、しばしばダイからり一ド
へ流れる上で困難さに遭遇し、しかも、本質的には、プ
ラスチックパッケージ内にトラップされることになる。
別の問題点は、熱消費（失）の問題である。熱はパッケ
ージから金属リードを通して流出（消散）されることが
望ましい。なぜならば、極めて少量の熱だけしかプラス
チックカプセルそのものを通して実際には流出消散され
ないからである。熱の流れは、しばしばダイからり一ド
へ流れる上で困難さに遭遇し、しかも、本質的には、プ
ラスチックパッケージ内にトラップされることになる。
この熱によってデバイスの性能が抑制されることはもち
ろんのこと、様々な材料の熱膨張係数の不整合による温
度サイク・リングダメージを与えることも免れえない。
ろんのこと、様々な材料の熱膨張係数の不整合による温
度サイク・リングダメージを与えることも免れえない。
従って、改善された熱的な導通経路（バス）もまた強く
望まれるであろう。
望まれるであろう。
従って、本発明の目的の１つは、ウェーハを薄くする必
要がなしに薄いパッケージを与えるフラグレスリードフ
レームを具備するモールド型フラグレス半導体パッケー
ジを提供することである。
要がなしに薄いパッケージを与えるフラグレスリードフ
レームを具備するモールド型フラグレス半導体パッケー
ジを提供することである。
本発明の別の目的の１つは、対称型のフラグレスリード
フレームを具備するモールド型フラグレス半導体パッケ
ージを提供することである。
フレームを具備するモールド型フラグレス半導体パッケ
ージを提供することである。
さらに本発明の目的の１つは最少数の材料インタフェー
スを有するフラグレスリードフレームを具備するモール
ド型フラグレス半導体パッケージを提供することである
。
スを有するフラグレスリードフレームを具備するモール
ド型フラグレス半導体パッケージを提供することである
。
さらに本発明の別の目的の１つは水分浸漬による湿度飽
和による故障率の減少したフラグレスリードフレームを
具備するモールド型フラグレス半導体パッケージを提供
することである。
和による故障率の減少したフラグレスリードフレームを
具備するモールド型フラグレス半導体パッケージを提供
することである。
さらにまた本発明の目的の１つは熱的サイクリングスト
レス損傷による影響を受けにくい、リードフレームを具
備するモールド型フラグレス半導体パッケージを提供す
ることである。
レス損傷による影響を受けにくい、リードフレームを具
備するモールド型フラグレス半導体パッケージを提供す
ることである。
前述の及び他の目的と利点は、本発明において、その一
部分として、フラグレスリードフレームを利用する１つ
の実施例によって達成されている。
部分として、フラグレスリードフレームを利用する１つ
の実施例によって達成されている。
半導体ダイは、リードフレームのダイオープニング（ｄ
ｉｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）内でしかも本質的にそれと同
一平面内か或いは、リードフレームそれ自体上で直接的
にダイオープニング上かのいずれかにおいて実装されて
いる。このことによって、最少数の材料インタフェース
を有する、より薄く、より対称型のパッケージを与える
ことになる。リードへの熱の放散を促進するために熱放
散器はもちろんのこと、半導体ダイの保護のためのガー
ドリングを含むことも可能である。
ｉｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）内でしかも本質的にそれと同
一平面内か或いは、リードフレームそれ自体上で直接的
にダイオープニング上かのいずれかにおいて実装されて
いる。このことによって、最少数の材料インタフェース
を有する、より薄く、より対称型のパッケージを与える
ことになる。リードへの熱の放散を促進するために熱放
散器はもちろんのこと、半導体ダイの保護のためのガー
ドリングを含むことも可能である。
フラグレスリードフレームを具備するモールド型半導体
パフケージであって、その中では半導体ダイはリードフ
レームのダイ開口部（オープニング）の中か或いは上に
おいて配置されている。このことによって、薄く、対称
型のパッケージで、しかも製造上の材料インタフェース
が最少数であるパッケージが与えられる。なぜならば、
いかなるリードフレームフラグ及び最少のダイボンド材
料も用いられているからである。本発明はさらに、ダメ
ージから半導体ダイの高ストレス領域を保護するための
ガードリングを含んでおり、しかも半導体ダイによって
消費される熱をもつと有効に放散するための熱放散器を
も含んでいる。
パフケージであって、その中では半導体ダイはリードフ
レームのダイ開口部（オープニング）の中か或いは上に
おいて配置されている。このことによって、薄く、対称
型のパッケージで、しかも製造上の材料インタフェース
が最少数であるパッケージが与えられる。なぜならば、
いかなるリードフレームフラグ及び最少のダイボンド材
料も用いられているからである。本発明はさらに、ダメ
ージから半導体ダイの高ストレス領域を保護するための
ガードリングを含んでおり、しかも半導体ダイによって
消費される熱をもつと有効に放散するための熱放散器を
も含んでいる。
第１図はフラグレスリードフレーム２２ａを具備するモ
ールド型半導体パッケージの一部分における拡大された
上面図であり、第２図は第１図の２−２線に沿って切断
された面内における拡大された断面構造図である。半導
体ダイ１０ａは第１の表面１２ａ、第２の表面１４ａ、
側面１６ａ及び角部（コーナー）１８ａを含んでいる。
ールド型半導体パッケージの一部分における拡大された
上面図であり、第２図は第１図の２−２線に沿って切断
された面内における拡大された断面構造図である。半導
体ダイ１０ａは第１の表面１２ａ、第２の表面１４ａ、
側面１６ａ及び角部（コーナー）１８ａを含んでいる。
半導体ダイ１０ａはこの実施例における半導体ダイ１０
ａの周囲よりも大きなリードフレーム２２ａのダイ開口
部（オープニング）２０ａ内に配置されている。リード
フレーム２２ａはさらに半導体ダイ１０ａをリードフレ
ーム２２ａへ結合する役割をする角部（コーナー）リー
ド２４ａと半導体パッケージへの電気的コンタクトを行
なう役割をする電気的ボンディングリード２８ａとを含
んでいる。
ａの周囲よりも大きなリードフレーム２２ａのダイ開口
部（オープニング）２０ａ内に配置されている。リード
フレーム２２ａはさらに半導体ダイ１０ａをリードフレ
ーム２２ａへ結合する役割をする角部（コーナー）リー
ド２４ａと半導体パッケージへの電気的コンタクトを行
なう役割をする電気的ボンディングリード２８ａとを含
んでいる。
この実施例において、有機接着材料２６ａは、当然無機
接着材料を用いることはできるけれども、角部（コーナ
ー）１８ａにおいてダイボンディングリード２４ａを半
導体ダイ１０ａへ結合するために用いられている。角部
（コーナー）リード２４ａ以外のリードも半導体ダイ１
０ａをリードフレーム２２ａへ結合するために用いられ
ている。
接着材料を用いることはできるけれども、角部（コーナ
ー）１８ａにおいてダイボンディングリード２４ａを半
導体ダイ１０ａへ結合するために用いられている。角部
（コーナー）リード２４ａ以外のリードも半導体ダイ１
０ａをリードフレーム２２ａへ結合するために用いられ
ている。
例えば、ある特定のり−ド２８ａは、半導体ダイ１０ａ
へその側面１６ａ上においてボンディング結合すること
が可能であり、その場合には角部（コーナー）リード２
４ａは電気的な接触を実現するために用いることができ
るであろう。電気的なボンディングリード２８ａは電気
的コンタクトを形成するために半導体ダイ１０ａへ選択
的にワイヤボンディングされる。当業技術者であれば、
使用される電気的ボンディングリード２８ａは熱放散を
促進するためにリードフレーム２２ａ内に含まれてもよ
いということを容認するであろう。
へその側面１６ａ上においてボンディング結合すること
が可能であり、その場合には角部（コーナー）リード２
４ａは電気的な接触を実現するために用いることができ
るであろう。電気的なボンディングリード２８ａは電気
的コンタクトを形成するために半導体ダイ１０ａへ選択
的にワイヤボンディングされる。当業技術者であれば、
使用される電気的ボンディングリード２８ａは熱放散を
促進するためにリードフレーム２２ａ内に含まれてもよ
いということを容認するであろう。
カプセル（ｅｎｃａｐｕｓｌａｔｉｏｎ）３０ａは角部
（コーナー）リード２４ａ及び電気的ボンディングリー
ド２８ａの部分とともに半導体ダイ１０ａに対して配置
されて図示されている。当業技術者には、ワイヤボンド
（図示されていない）はまたカプセル３０ａによってカ
フセル封止されていてもよいということを理解するであ
ろう。
（コーナー）リード２４ａ及び電気的ボンディングリー
ド２８ａの部分とともに半導体ダイ１０ａに対して配置
されて図示されている。当業技術者には、ワイヤボンド
（図示されていない）はまたカプセル３０ａによってカ
フセル封止されていてもよいということを理解するであ
ろう。
電気的なボンディングリード２８ａはモールド型パッケ
ージへの外部コンタクトとして役立つようにカプセル３
０ａからつき出して延ばされているということに注意を
払われるべきであろう。カプセル３０ａはこの実施例に
おいてはモールド型プラスチックから構成されているが
、当然のことながら数多くのよく知られたカプセル材料
（ｅ ｎ ｃａｐｓｕｌａｔｅｓ）を用いてもよいこと
は理解されるであろう。
ージへの外部コンタクトとして役立つようにカプセル３
０ａからつき出して延ばされているということに注意を
払われるべきであろう。カプセル３０ａはこの実施例に
おいてはモールド型プラスチックから構成されているが
、当然のことながら数多くのよく知られたカプセル材料
（ｅ ｎ ｃａｐｓｕｌａｔｅｓ）を用いてもよいこと
は理解されるであろう。
第１図及び第２図によって図示される半導体パッケージ
は実質的に対称型であるということに注意されるべきで
ある。このことはリード２４ａ及び２８ａが本質的に半
導体ダイ１０ａに対して同一平面上にあるからである。
は実質的に対称型であるということに注意されるべきで
ある。このことはリード２４ａ及び２８ａが本質的に半
導体ダイ１０ａに対して同一平面上にあるからである。
パッケージは対称型であるから、ある程度のいくつかの
ストレスは減少されしかも半導体ダイ１０ａはより少な
い量のストレスにしかさらされなくなる。さらに、リー
ドフレーム２２ａにおけるフラグ（ｆｌａｇ）が存在し
ないということは結果としてより薄いパッケージを与え
ることになり、常にスペースを節約することが望ましい
パフケージのＷＪＮ化を与えることになる。さらに加え
て、限定された数の材料インタフェースが存在する。な
ぜならば、そこへ半導体ダイ１０ａをボンディングする
のにフラグ（ｒｌａｇ）もなくしかもダイボンド材料も
ないからである。
ストレスは減少されしかも半導体ダイ１０ａはより少な
い量のストレスにしかさらされなくなる。さらに、リー
ドフレーム２２ａにおけるフラグ（ｆｌａｇ）が存在し
ないということは結果としてより薄いパッケージを与え
ることになり、常にスペースを節約することが望ましい
パフケージのＷＪＮ化を与えることになる。さらに加え
て、限定された数の材料インタフェースが存在する。な
ぜならば、そこへ半導体ダイ１０ａをボンディングする
のにフラグ（ｒｌａｇ）もなくしかもダイボンド材料も
ないからである。
第３図は拡大された上面図であり、そして第４図は、フ
ラグレスリードフレーム２２ｂを具備するモールド型半
導体パッケージの一部分の第３図の４−４線に゛沿って
切断された、拡大された断面構造図である。この実施例
において、半導体ダイ１０ｂの周囲は点線３２で示され
るダイ開口部（オープニング）２０ｂよりも大きい。半
導体ダイ１０ｂの第２の表面１４ｂはダイ開口部（オー
プニング’）２０ｂ上のリードフレーム２２ｂへ結合さ
れている。さらにまた、半導体ダイ１０ｂは有機接着材
料２６ｂによってリードフレーム２２ｂへ結合されてい
る。もつとも他の接着材料を用いてもよいことはもちろ
んである。第３図及び第４図において図示される実施例
は対称ではないけれども、それは減少された数の材料イ
ンタフェースを含んでいる。なぜならば、第４図に示さ
れる実施例にはいかなるフラグ（ｆｌａｇ）も含まれて
おらず、しかもダイボンド材料の完全な層も具備してい
ないからである。材料インタフェースの数が減少すると
いうことは半導体パッケージ内に発生するボイドの数を
より少なくするとともに、それによって半導体パッケー
ジを湿度飽和にさらすことがその分だけ少なくなるとい
うことである。
ラグレスリードフレーム２２ｂを具備するモールド型半
導体パッケージの一部分の第３図の４−４線に゛沿って
切断された、拡大された断面構造図である。この実施例
において、半導体ダイ１０ｂの周囲は点線３２で示され
るダイ開口部（オープニング）２０ｂよりも大きい。半
導体ダイ１０ｂの第２の表面１４ｂはダイ開口部（オー
プニング’）２０ｂ上のリードフレーム２２ｂへ結合さ
れている。さらにまた、半導体ダイ１０ｂは有機接着材
料２６ｂによってリードフレーム２２ｂへ結合されてい
る。もつとも他の接着材料を用いてもよいことはもちろ
んである。第３図及び第４図において図示される実施例
は対称ではないけれども、それは減少された数の材料イ
ンタフェースを含んでいる。なぜならば、第４図に示さ
れる実施例にはいかなるフラグ（ｆｌａｇ）も含まれて
おらず、しかもダイボンド材料の完全な層も具備してい
ないからである。材料インタフェースの数が減少すると
いうことは半導体パッケージ内に発生するボイドの数を
より少なくするとともに、それによって半導体パッケー
ジを湿度飽和にさらすことがその分だけ少なくなるとい
うことである。
第５図は拡大された上面図であり、第６図はフラグレス
リードフレーム２２ｃを具備するモールド型半導体パン
ケージの一部分の第５図の６−６線から切断された面に
おける拡大された断面構造図である。この実施例はさら
にガードリング３４を含んでいる。ガードリング３４は
この実施例におけるリードフレーム２２ｃの一部分であ
り、かつリードフレーム２２ｃと同じ材料から成り立っ
ている。ガードリング２４はリードフレーム２２Ｃのリ
ード３６を支持するために取り着けられているというこ
とが理解できるであろう。ガードリング３４は電気的ポ
ンディングリード２８ｃには物理的には結合されておら
ず、従って、パッケージ内における電気的な接続を妨害
はしていない。
リードフレーム２２ｃを具備するモールド型半導体パン
ケージの一部分の第５図の６−６線から切断された面に
おける拡大された断面構造図である。この実施例はさら
にガードリング３４を含んでいる。ガードリング３４は
この実施例におけるリードフレーム２２ｃの一部分であ
り、かつリードフレーム２２ｃと同じ材料から成り立っ
ている。ガードリング２４はリードフレーム２２Ｃのリ
ード３６を支持するために取り着けられているというこ
とが理解できるであろう。ガードリング３４は電気的ポ
ンディングリード２８ｃには物理的には結合されておら
ず、従って、パッケージ内における電気的な接続を妨害
はしていない。
ガードリング３４はダイオープニング２０ｃの周囲を定
義している。半導体ダイ１０ｃはダイオープニング２０
ｃ内に配置されていて、その角部（コーナー）１８Ｃに
おいて有機接着材料２６ｃによってそこへ結合されてい
る。さらにまた、半導体ダイ１０ｃは、その側面１６ｃ
において有機接着材料２６、Ｃ或いは別の接着材料によ
ってリードフレーム２２Ｃのガードリング３４へ結合さ
れていてもよい。ガードリング３４は半導体ダイ１０ｃ
の高ストレス側面１６ｃ及び角部（コーナー）１８ｃを
保護することから、ストレスは即座に半導体ダイへ損傷
を与えることはなく半導体バフケージの寿命はそれによ
って増大されている。さらにまた、対称型のパッケージ
が製造されたということに注意して下さい。この点は以
前に議論した理由から、非常に重要な利点である。
義している。半導体ダイ１０ｃはダイオープニング２０
ｃ内に配置されていて、その角部（コーナー）１８Ｃに
おいて有機接着材料２６ｃによってそこへ結合されてい
る。さらにまた、半導体ダイ１０ｃは、その側面１６ｃ
において有機接着材料２６、Ｃ或いは別の接着材料によ
ってリードフレーム２２Ｃのガードリング３４へ結合さ
れていてもよい。ガードリング３４は半導体ダイ１０ｃ
の高ストレス側面１６ｃ及び角部（コーナー）１８ｃを
保護することから、ストレスは即座に半導体ダイへ損傷
を与えることはなく半導体バフケージの寿命はそれによ
って増大されている。さらにまた、対称型のパッケージ
が製造されたということに注意して下さい。この点は以
前に議論した理由から、非常に重要な利点である。
第７図は拡大された上面図であり、そして第８図はフラ
グレスリードフレーム２２ｄを具備するモールド型半導
体パッケージの一部分の第７図の８−８線から切断され
た面における拡大された断面構造図である。この実施例
はリードフレーム２２ｄの一部分とはなっていないガー
ドリング３８を含んでいる。ガードリング３８は金属、
プラスチック、シリコン、セラミック或いはリードフレ
ーム２２ｄの材料と同等の熱膨張の係数を具備する数多
くの他の材料の内の１つから構成されていてもよい。ガ
ードリング３８はリードフレーム２２ｄとは異なった材
料から構成されていてもよいということは理解されるべ
きであろう。ガードリング３８は半導体ダイ１０ｄの周
囲に配置されていて、しかもそこへ対して有機接着材料
２６ｄによって結合されている。さらにまた、半導体ダ
イ１０ｄは角部（コーナー）１８ｄにおいてガードリン
グ３８へ結合されているが、しかしながら、ボンディン
グは側面１６ｄにおいて行なわれてもよいということは
理解できるであろう。ガードリング３８はまたリードフ
レーム２２ｄのボンディングリード４２へ結合されてい
る。この実施例においては、有機接着材料４０がボンデ
ィングリード４２をガードリング３８へ接着するために
用いられているが、数多（の他の接着材料を用いてもよ
いことは理解できるであろう。ガードリング３８は、前
述の議論のガードリング３４が役立つのと同様に、半導
体ダイ１０ｄの高ストレス領域を保護するのに役立つ。
グレスリードフレーム２２ｄを具備するモールド型半導
体パッケージの一部分の第７図の８−８線から切断され
た面における拡大された断面構造図である。この実施例
はリードフレーム２２ｄの一部分とはなっていないガー
ドリング３８を含んでいる。ガードリング３８は金属、
プラスチック、シリコン、セラミック或いはリードフレ
ーム２２ｄの材料と同等の熱膨張の係数を具備する数多
くの他の材料の内の１つから構成されていてもよい。ガ
ードリング３８はリードフレーム２２ｄとは異なった材
料から構成されていてもよいということは理解されるべ
きであろう。ガードリング３８は半導体ダイ１０ｄの周
囲に配置されていて、しかもそこへ対して有機接着材料
２６ｄによって結合されている。さらにまた、半導体ダ
イ１０ｄは角部（コーナー）１８ｄにおいてガードリン
グ３８へ結合されているが、しかしながら、ボンディン
グは側面１６ｄにおいて行なわれてもよいということは
理解できるであろう。ガードリング３８はまたリードフ
レーム２２ｄのボンディングリード４２へ結合されてい
る。この実施例においては、有機接着材料４０がボンデ
ィングリード４２をガードリング３８へ接着するために
用いられているが、数多（の他の接着材料を用いてもよ
いことは理解できるであろう。ガードリング３８は、前
述の議論のガードリング３４が役立つのと同様に、半導
体ダイ１０ｄの高ストレス領域を保護するのに役立つ。
さらにまた、結果として形成されるパッケージは相対的
に薄＜、実質的に対称型で、しかもリードフレームフラ
グ（１ｅ ａ ｄｆｒａｍｅ ｆｌａｇ）を除外する
ことによって、最少数の材料インタフェースを具備して
いる。
に薄＜、実質的に対称型で、しかもリードフレームフラ
グ（１ｅ ａ ｄｆｒａｍｅ ｆｌａｇ）を除外する
ことによって、最少数の材料インタフェースを具備して
いる。
第９図、第１０図及び第１１図はフラグレスリードフレ
ームを具備するモールド型半導体パッケージの一部分の
拡大された断面構造図である。このタイプのパッケージ
において共通に遭遇する問題点は半導体ダイ１０によっ
て発散される熱の消費である。−船釣には、熱放散の大
部分はパッケージから金属リード４４を通して行なわれ
、一方熱の内のご（わずかの最少量しかプラスチックパ
ッケージのカプセル３０を通して放散されない。
ームを具備するモールド型半導体パッケージの一部分の
拡大された断面構造図である。このタイプのパッケージ
において共通に遭遇する問題点は半導体ダイ１０によっ
て発散される熱の消費である。−船釣には、熱放散の大
部分はパッケージから金属リード４４を通して行なわれ
、一方熱の内のご（わずかの最少量しかプラスチックパ
ッケージのカプセル３０を通して放散されない。
熱放散器４６は熱を半導体ダイ１０から金属り一ド４４
へ伝達する役割りを行なう。熱放散器４６はこの実施例
においては銅製であるが数多くの他の熱伝導性の良好な
材料を用いてもよいということは理解できるであろう。
へ伝達する役割りを行なう。熱放散器４６はこの実施例
においては銅製であるが数多くの他の熱伝導性の良好な
材料を用いてもよいということは理解できるであろう。
第９図は熱放散器４６と半導体ダイ１０との間に配置さ
れている。絶縁性接着材料４８を図示している絶縁性接
着材料４８は例えばポリイミドのような材料から構成さ
れていてもよいが、しかし、数多くの他の電気的絶縁性
材料を用いてもよいことは理解されるべきであろう。絶
縁性接着材料４８の薄層さ故に、熱は容易に半導体ダイ
１０から放散して電気的絶縁性接着材料４８を通して熱
放散器４６へと放散される。−炭熱が熱放散器４６へ放
散されると、熱は伝搬して熱放散器４６の端５０へと伝
わり、そしてその後プラスチックカプセル３０を通して
金属リード４４へと放散される。
れている。絶縁性接着材料４８を図示している絶縁性接
着材料４８は例えばポリイミドのような材料から構成さ
れていてもよいが、しかし、数多くの他の電気的絶縁性
材料を用いてもよいことは理解されるべきであろう。絶
縁性接着材料４８の薄層さ故に、熱は容易に半導体ダイ
１０から放散して電気的絶縁性接着材料４８を通して熱
放散器４６へと放散される。−炭熱が熱放散器４６へ放
散されると、熱は伝搬して熱放散器４６の端５０へと伝
わり、そしてその後プラスチックカプセル３０を通して
金属リード４４へと放散される。
第１０図は以下の点を除いて第９図に類似している。即
ち、絶縁性接着材料４８はさらに、所定の位置において
、金属リード４４．熱放散器４６及び半導体ダイ１０の
間に配置され、しかも従って他のいかなる接着材料も使
用する必要がないという点である。
ち、絶縁性接着材料４８はさらに、所定の位置において
、金属リード４４．熱放散器４６及び半導体ダイ１０の
間に配置され、しかも従って他のいかなる接着材料も使
用する必要がないという点である。
第１１図は、半導体ダイ１０からの熱の放散を促進する
ための多少異なった方法を図示している。
ための多少異なった方法を図示している。
絶縁性接着材料４８は熱放散器４６の長さ方向に沿って
延長し、従って、それは熱放散器４６とともに金属支持
リード４４にコンタクトしている。
延長し、従って、それは熱放散器４６とともに金属支持
リード４４にコンタクトしている。
ここで、絶縁性接着材料４８は、また短絡を防止してい
る。第１０図及び第１１図においては、熱は金属支持リ
ード４４に到達するためにプラスチックカプセル３０を
通して放散される必要は全くない。第１１図は、また熱
放散器４６を露出するプラスチックカプセル３０内にお
ける凹み（ｒｅｃｅｓｓ）５２を表示している。結果と
して、熱はプラスチックカプセル３０や或いは金属支持
（サポート）リード４４を通して放散する必要なしに半
導体パッケージから直接的に熱放散器４６を通して放散
されるであろう。
る。第１０図及び第１１図においては、熱は金属支持リ
ード４４に到達するためにプラスチックカプセル３０を
通して放散される必要は全くない。第１１図は、また熱
放散器４６を露出するプラスチックカプセル３０内にお
ける凹み（ｒｅｃｅｓｓ）５２を表示している。結果と
して、熱はプラスチックカプセル３０や或いは金属支持
（サポート）リード４４を通して放散する必要なしに半
導体パッケージから直接的に熱放散器４６を通して放散
されるであろう。
第１図は本発明の第１の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第２図は第１図の２−２線に沿って切断された面におけ
る本発明の第１の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第３図は本発明の第２の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第４図は第３図の４−４線に沿って切断された面におけ
る本発明の第２の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第５図は本発明の第３の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第６図は第５図の６−６線に沿って切断された本発明の
第３の実施例の一部分の拡大された断面図構造図であり
、 第７図は本発明の第４の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第８図は第７図の８−８線に沿って切断された面におけ
る本発明の第４の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第９図は熱放散器（ｈｅａｔ ５ｐｒｅａｄｓｒ）を
含む本発明の一実施例の一部分の拡大された断面構造図
であり、 第１０図は熱放散器を含む本発明の別の一実施例の一部
分の拡大された断面構造図であり、第１１図は露出され
た熱放散経路（ｈ ｅ ａ ｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ
、ｐａｔｈ）を有する熱放散器を含む本発明の一実施例
の一部分の拡大された断面構造図である。 ２−２．４−４．６−６．８−８・・・（切断）線１０
．１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、ｌＯｄ、 ・・・半導体ダ
イ １２ａ・・・ 第１の表面 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ、 １４ｄ−第２の表面１６
ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・側面１８ａ、１８ｂ
、１８ｃ、１８ｄ−・・角部（コーナ２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、２０ｄ・−・ダイ開口部（オープニング）（ｄ
ｉｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２
２ｄ・” （７ラグＬ／ス）リードフレーム ２４ａ・・・角部（コーナー）す・−ド２６ａ、２６ｂ
、２６ｃ、２６ｄ、４０−有機接着材料 ２８ ａ、 ２８ ｂ、 ２８ ｃ・・・電気的ボ
ンデイングリード ３０．３０ａ、３０ｃｍ （プラスチック）ル（ｅｎｃ
ａｐｓｕｌａｔ １ｏｎ） ３２・・・点線 ２４．３４．３８・・・ガードリング ３６ ・・・支持（サポー）、５ｕｐｐｏｒｔ）４２・
・・ボンディングリード ４４・・・金属リード ４６・・・熱放散器 ４８・・・絶縁性接着材料 ５０・・・熱放散器の端（ｅｎｄ） ５２ ・・・凹み（ｒ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ）カブセ リード 特許出願人 モトローラーインコーボレーテツド代理人
弁理士 玉 蟲 久五部
面図であり、 第２図は第１図の２−２線に沿って切断された面におけ
る本発明の第１の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第３図は本発明の第２の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第４図は第３図の４−４線に沿って切断された面におけ
る本発明の第２の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第５図は本発明の第３の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第６図は第５図の６−６線に沿って切断された本発明の
第３の実施例の一部分の拡大された断面図構造図であり
、 第７図は本発明の第４の実施例の一部分の拡大された上
面図であり、 第８図は第７図の８−８線に沿って切断された面におけ
る本発明の第４の実施例の一部分の拡大された断面構造
図であり、 第９図は熱放散器（ｈｅａｔ ５ｐｒｅａｄｓｒ）を
含む本発明の一実施例の一部分の拡大された断面構造図
であり、 第１０図は熱放散器を含む本発明の別の一実施例の一部
分の拡大された断面構造図であり、第１１図は露出され
た熱放散経路（ｈ ｅ ａ ｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ
、ｐａｔｈ）を有する熱放散器を含む本発明の一実施例
の一部分の拡大された断面構造図である。 ２−２．４−４．６−６．８−８・・・（切断）線１０
．１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、ｌＯｄ、 ・・・半導体ダ
イ １２ａ・・・ 第１の表面 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ、 １４ｄ−第２の表面１６
ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・側面１８ａ、１８ｂ
、１８ｃ、１８ｄ−・・角部（コーナ２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、２０ｄ・−・ダイ開口部（オープニング）（ｄ
ｉｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２
２ｄ・” （７ラグＬ／ス）リードフレーム ２４ａ・・・角部（コーナー）す・−ド２６ａ、２６ｂ
、２６ｃ、２６ｄ、４０−有機接着材料 ２８ ａ、 ２８ ｂ、 ２８ ｃ・・・電気的ボ
ンデイングリード ３０．３０ａ、３０ｃｍ （プラスチック）ル（ｅｎｃ
ａｐｓｕｌａｔ １ｏｎ） ３２・・・点線 ２４．３４．３８・・・ガードリング ３６ ・・・支持（サポー）、５ｕｐｐｏｒｔ）４２・
・・ボンディングリード ４４・・・金属リード ４６・・・熱放散器 ４８・・・絶縁性接着材料 ５０・・・熱放散器の端（ｅｎｄ） ５２ ・・・凹み（ｒ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ）カブセ リード 特許出願人 モトローラーインコーボレーテツド代理人
弁理士 玉 蟲 久五部
Claims (19)
- （１）フラグレス（ｆｌａｇｌｅｓｓ）リードフレーム
を具備するモールド型半導体パッケージであつて、 第１の表面、第２の表面、複数の側面及び複数の角部（
コーナー）を有する半導体ダイと、リードとダイオープ
ニング（ｄｉｅｏｐｅｎｉｎｇ）を含むフラグレスリー
ドフレームであつて、前記リードフレームはさらに前記
半導体ダイに物理的にボンディング（結合）され、前記
リードフレームの前記リードは選択的な方法で前記半導
体ダイに電気的に結合されていて、かつ そこからつき出ている前記リードを除いて、前記半導体
ダイと前記リードフレーム上に配置されたカプセル（ｅ
ｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）とから構成されることを特
徴とするフラグレス半導体パッケージ。 - （２）モールド型半導体パッケージであつて、ダイオー
プニング（ｄｉｅｏｐｅｎｉｎｇ）は、その中に配置さ
れる半導体ダイよりも大きく、リードフレームは本質的
に、前記半導体ダイと同一平面上であり、かつ前記パッ
ケージは実質的に左右対称であることを特徴とする、前
記請求項１記載のフラグレス半導体パッケージ。 - （３）リードフレームは有機接着材料によつて半導体ダ
イの側面及び角部（コーナー）の一方もしくは両方へ結
合されることを特徴とする前記請求項２記載のモールド
型フラグレス半導体パッケージ。 - （４）半導体ダイに対して配置されたガードリングをさ
らに含み、前記ガードリングはリードフレームの一部分
であるか、或いは前記リードフレームから分離されてい
ることを特徴とする前記請求項２記載のモールド型フラ
グレス半導体パッケージ。 - （５）前記ガードリングはリードフレームと半導体ダイ
との間に配置されかつ前記半導体ダイの側面及び角部（
コーナー）の内の一方かもしくは両方に対して有機接着
材料によつて結合されることを特徴とする、前記請求項
４記載のモールド型フラグレス半導体パッケージ。 - （６）ダイオープニングは半導体ダイよりも小さく、か
つ前記半導体ダイの第２の表面は前記ダイオープニング
上のリードフレームに対して結合されていることを特徴
とする、前記請求項１記載のモールド型フラグレス半導
体パッケージ。 - （７）半導体ダイの第２の表面に対して絶縁性接着材料
によつて結合された熱伝導性熱放散器（ｈｅａｔｓｐｒ
ｅａｄｅｒ）をさらに含むことを特徴とする前記請求項
１記載のモールド型フラグレス半導体パッケージ。 - （８）リードフレームのリードに対して絶縁性接着材料
によつて熱伝導性熱放散器が結合されることを特徴とす
る前記請求項７記載のモールド型フラグレス半導体パッ
ケージ。 - （９）熱伝導性熱放散器はカプセル（ｅｎｃａｐｓｕｌ
ａｔｉｏｎ）によつては完全にはカプセル封止されてい
ないことを特徴とする前記請求項７記載のモールド型フ
ラグレス半導体パッケージ。 - （１０）第１の表面、第２の表面、側面及び角部（コー
ナー）を具備する半導体ダイと、リードとダイオープニ
ングを含み、前記半導体ダイに対して配置されかつ結合
されており、さらに選択的な方法で前記半導体ダイと本
質的に同一平面上にあつてしかも電気的に結合されてい
るフラグレスリードフレームと、及び、そこからつき出
している前記リードを除いて前記半導体ダイと前記リー
ドフレームに対して配置されたカプセル（ｅｎｃａｐｓ
ｕｌａｔｉｏｎ）とを含む、フラグレスリードフレーム
を具備する実質的に対称なモールド成型されたフラグレ
ス半導体パッケージ。 - （１１）リードフレームは半導体ダイの側面及び角部（
コーナー）の内の一方もしくは両方に対して有機接着材
料によつて結合されていることを特徴とする前記請求項
１０記載のモールド型フラグレス半導体パッケージ。 - （１２）リードフレーム、と半導体ダイとの間に配置さ
れたガードリングをさらに含み、前記ガードリングはリ
ードフレームの一部分かリードフレームから分離されて
おり、しかも前記半導体ダイの両側もしくは角部（コー
ナー）の内の少なくとも１つに対して有機接着材料によ
つて結合されていることを特徴とするモールド型フラグ
レス半導体パッケージ。 - （１３）半導体ダイの第２の表面に対して絶縁性接着材
料によつて結合された熱伝導性熱放散器（ｈｅａｔｓｐ
ｙｅａｄｅｒ）をさらに含むことを特徴とする前記請求
項１０記載のモールド型フラグレス半導体パッケージ。 - （１４）リードフレームのリードに対して絶縁性接着材
料によつて熱伝導性熱放散器が結合されることを特徴と
する前記請求項１３記載のモールド型フラグレス半導体
パッケージ。 - （１５）熱伝導性熱放散器はカプセル（ｅｎｃａｐｓｕ
ｌａｔｉｏｎ）によつて完全にはカプセル封止されては
いないことを特徴とする前記請求項１３記載のモールド
型フラグレス半導体パッケージ。 - （１６）第１の表面、第２の表面、側面及び角部（コー
ナー）を具備する半導体ダイと、リードとダイオープニ
ングを含み、前記ダイオープニングは前記半導体ダイよ
りも小さく、かつ前記半導体ダイの前記第２の表面は前
記ダイオープニング上で前記リードフレームに対して結
合されているフラグレスリードフレームと、及び、 そこからつき出している前記リードを除いて前記半導体
ダイと前記リードフレームに対して配置されたカプセル
（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）とを含む、フラグレス
リードフレームを具備することを特徴とするモールド型
フラグレス半導体パッケージ。 - （１７）半導体ダイの第２の表面に対して絶縁性接着材
料によつて結合された熱伝導性熱放散器をさらに含むこ
とを特徴とする前記請求項１６記載のモールド型半導体
パッケージ。 - （１８）リードフレームのリードに対して、絶縁性接着
材料によつて熱伝導性熱放散器が結合されていることを
特徴とする前記請求項１７記載のモールド型半導体パッ
ケージ。 - （１９）熱伝導性熱放散器はカプセル（ｅｎｃａｐｓｕ
ｌａｔｉｏｎ）によつて完全にはカプセル封止されてい
ないこを特徴とする前記請求項１７記載のモールド型半
導体パッケージ。
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