JPH02192744A - 樹脂モールド型半導体装置 - Google Patents

樹脂モールド型半導体装置

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JPH02192744A
JPH02192744A JP1242489A JP1242489A JPH02192744A JP H02192744 A JPH02192744 A JP H02192744A JP 1242489 A JP1242489 A JP 1242489A JP 1242489 A JP1242489 A JP 1242489A JP H02192744 A JPH02192744 A JP H02192744A
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Kazuto Tsuji
和人 辻
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強 青木
Kazuhiro Maeda
前田 和浩
Mitsuhiro Imada
今田 三博
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    • H01L2224/48221Connecting 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
    • H01L2224/48245Connecting 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
    • H01L2224/48247Connecting 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

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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】 〔1既  要〕 樹脂モールド型半導体装置、特に外部接続リードと半導
体チップとの間をフィルムキャリアで接続する樹脂モー
ルド型半導体装置に関し、耐湿性の劣化及び製造工程の
複雑化を伴わずに形成できて放熱効果のすぐれた低熱抵
抗構造の提供を目的とし、 樹脂フィルムの表面に金属箔パターンを有し裏面に該裏
面全面を覆う金属箔を有してなるフィルムキャリアと、
該フィルムキャリアの表面部に該金属箔パターンの一端
部を介して固着された半導体チップと、該フィルムキャ
リアの表面上において該金属箔パターンの他端部に一端
部が接続され該フィルムキャリアの外部に延在する外部
接続リードと、該半導体チップ及び外部接続リードの一
端部とを含むフィルムキャリアの周囲を覆って形成され
た一体の樹脂成形体とにより構成される。
〔産業上の利用分野〕
本発明は樹脂モールド型半導体装置、特に外部接続リー
ドと半導体チップとの間をフィルムキャリアで接続する
樹脂モールド型半導体装置に関する。
近年、集積回路等の半導体素子の高集積化に伴ってモー
ルド型半導体装置の多ピン化が進んでおり、組立工程の
高能率化、高信頼化を図るために、外部接続リードと半
導体チップとの間をフィルムキャリアで接続する構造の
樹脂モールド型半導体装置が提供されている。
また、半導体装置の高集積化、多機能化に伴って消費電
力量も増大してきており、上記樹脂モールド型半導体装
置においても、素子からの発熱によって性能劣化を生ぜ
しめないために半導体装置自体の低熱抵抗化が必要にな
ってきており、耐湿特性を損なわず、小型で且つ効率の
よい放熱構造の開発が望まれている。
〔従来の技術〕
従来の半導体チップとリードフレーム間がボンディング
・ワイヤにより接続される樹脂モールド型半導体装置例
えば半導体IC等においては、低熱抵抗化を実現するた
め第5図にその模式側断面を示すように、半導体チップ
1が搭載されるリードフレーム2のチップステージ部2
Aの裏面に、樹脂モールドを行った際に端部及び底面が
樹脂成形体40表面から僅かな距離例えば0.2〜0.
5mm程度後退した位置にくるような外形寸法及び厚さ
を有する銅若しくは銅合金の放熱板5を雛付けしてなる
リードフレーム2を用い、このリードフレーム2のチッ
プステージ部2A上に図示しない鑞材を介して半導体チ
ップエを固着し、半導体チップ1の図示しないボンディ
ング・パッドとリードフレーム2の外部接続リード部2
Bの一端部との間をワイヤボンディングによって接続し
く3はボンディング・ワイヤ)、これを樹脂モールドす
ることによって形成されていた。
この構造は、上記のように広い放熱面積を有する放熱板
5力慴頚付けされたチップステージ2A上に半導体チッ
プ1が直に鑞付けされるので放熱板5を介しての熱の放
散による低熱抵抗化に対するの効果を高めるために、樹
脂成形体4内に出来るだけ大きな放熱板5を組み込み、
且つ放熱板5の表面上を覆う樹脂層104の厚さLを出
来るだけ薄くする必要があるので、そのために樹脂クラ
ンクの発生による機械的強度の低下、薄い樹脂層を通し
ての湿気の侵入等による信頼性の低下が問題になってい
た。
そして更に、前述のように半導体チップと外部接続リー
ドとの間をフィルムキャリアにより接続して組立作業の
効率化及び高信頼化を図った樹脂モールド型半導体装置
においては、上記従来同様の放熱板の組み込みによって
低熱抵抗化を図ろうとすると、前記従来構造において生
じていた問題点の他に新たに次のような問題が生ずる。
この新たな問題点は、従来構造の応用例を示す第6図の
模式側断面のように、通常のフィルムキャリア6にはチ
ップステージがなく、半導体デツプ1はフィルムキャリ
ア6の窓部上にフィルムキャリア6上から延在する金属
箔パターン6Aの一端部を介して固着されるので、半導
体チップ1の裏面に放熱板5を直に固着することはでき
ない。従って放熱板5は樹脂成形体4の中に、半導体チ
ップ1の裏面と該裏面側の樹脂成形体4の表面との間に
浮いた形で組み込まれるために、半導体チップ1と放熱
板5との間に少なくとも0 、2 mm程度の樹脂層】
04が介在せざるを得す、そのために望ましい低熱抵抗
構造が得られないこと及び、放熱板5を半導体チップ1
から上記間隔を隔てて浮いた状態に埋込むためには樹脂
モールドの工程が非常に複雑化するということである。
(図中、2B外部接続リード部、7は金属バンブ)そこ
で本発明は、半導体チップと外部接続リード間がフィル
ムキャリアで接続される構成を有する樹脂モールド型半
導体装置において、耐湿性の劣化及び製造工程の複雑化
を伴わずに形成できて優れた放熱効果を有する低熱抵抗
構造の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、樹脂フィルムの表面に金属箔パターンを有
し裏面に該裏面全面を覆う金属箔を有してなるフィルム
キャリアと、該フィルムキャリアの表面部に該金属箔パ
ターンの一端部を介して固着された半導体チップと、該
フィルムキャリアの表面上において該金属箔パターンの
他端部に一端部が接続され該フィルムキャリアの外部に
延在する外部接続リードと、該半導体チップ及び外部接
続リードの一端部とを含むフィルムキャリアの周囲を覆
って形成された一体の樹脂成形体とを有してなる本発明
による樹脂モールド型半導体装置により解決される。
[作 用] 第1図は本発明の原理説明用側断面図である。
即ち本発明の樹脂モールド型半導体装置においては、半
導体チップ1とリードフレーム2の外部接続リード部2
B間を接続するフィルムキャリア6は、樹脂フィルム6
Bの一方の面に金属箔パターン6Aが被着され、他方の
面の全面に金属箔6Cがラミネートされた構造を有し、
上記フィルムキャリア6の樹脂フィルム6B上に金属箔
パターン6Aの1端部及び金属バンプ7を介して半導体
チップが固着され、同金属箔パターン6Aの他端部上に
リードフレーム2の外部接続リード2Bの先端部が熱圧
着等により固着され、上記半導体チップ1及び外部接続
リード2Bの先端部を含むフィルムキャリア6が一体の
樹脂成形体4内に埋め込まれた構造を有する。
かかる構成において、半導体チップ1に発生した熱は、
通常の放熱板を設けない構造におけると同様の厚いモー
ルド樹脂層104を介しての第1の経路(矢印■)によ
る放熱の他に、フィルムキャリア6の厚さ25〜50μ
m程度の薄い樹脂フィルム6B或いは金属箔パターン6
Aの厚さに相当するごく薄いモールド樹脂層104と前
記樹脂フィルム6Bとを介して反対面の金属箔6Cに達
し、この金属箔6Cから再び上記樹脂フィルム6Bを介
してリードフレーム2の外部接続リード2Bに至り、外
部接続リード2Bを通って装置外部に至る第2の放熱経
路(矢印■)によって放熱される。そして、この放熱経
路における熱抵抗は主として介在する樹脂層により、経
路に樹脂層を長い距離で介在せしめないことが熱抵抗減
少のための要件になる。そこで上記本発明の構成におい
て形成される第2の放熱経路■においては、放熱経路内
にフィルムキャリアの樹脂フィルム6Bがその厚さに対
応する25〜50μm程度の短い距離で2回介在するか
、場所によっては更に金属箔パターン6Aの厚ざに相当
する薄いモールド樹脂層104が加わった程度の短い距
離の樹脂層が熱抵抗として介在するのみなので放熱経路
の熱抵抗は小さく、従って第2の放熱経路■が存在する
ことにより樹脂成形体の内部に放熱板を設けない通常構
造に比べ、熱抵抗は大幅に減少する。
また本発明の構造においては、放熱手段とじてフィルム
キャリア6の裏面に厚さ50〜100μm程度の金属箔
6Cをラミネートするのみであるので、半導体チップ1
及びフィルムキャリア6裏面の金Ji箔6Cのラミネー
ト層の上面及び端部からの樹脂成形体4表面部のモール
ド樹脂層の厚みは充分に確保され、強度及び耐湿性は放
熱板なしの従来構造と同様に高く保たれる。
〔実施例〕
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。
第2図は本発明に用いるフィルムキャリアの一実施例を
模式的に示す上面図(a)、Y−Y矢視断面図(b)及
び下面図(C)、第3図は本発明に係る半導体装置の一
実施例の組立後の状態を模式的に示す上面図(a)及び
X−χ矢視断面図(t))、第4図は本発明に係る半導
体装置の一実施例の樹脂モールド後の状態の模式側断面
図である。
全図を通じ同一対象物は同一符合で示す。
本発明に係る樹脂モールド型半導体装置の構成に用いる
フィルムキャリア6は、例えば第2図に示すように、厚
さ25〜50μm程度のポリイミドフィルム6Bの表面
に、中央部のチップ搭載領域8の縁部から該ポリイミド
フィルム6Bの縁部に向かって末拡がりに延在する厚さ
50〜100μm程度の例えば銅箔に銀めっきしてなる
金属箔パターン6A(6A+〜6AI2)が被着され、
該ポリイミドフィルム6Bの裏面側には、その全面に、
上記金属箔パターン6Aとは接触しない例えば厚さ50
〜100μm程度の銅箔に銀めっきしてなり放熱に寄与
する金属箔6Cがラミネートされてなっている。
そして本発明に係る半導体装置の製造に際しては、先ず
、リードフレーム2上に上記フィルムキャリア6を用い
て要部の組立がなされる。その状態を示したのが第3図
で、図示のように、半導体チップ1は例えば金等よりな
る15〜20μmφ程度の金属バンプ7を介しての熱圧
着法により、金属箔パターン6A(6A+〜6A+z)
の一端部を介してフィルムキャリア6上に固着され、こ
のフィルムキャリア6は金属箔パターン5A(6A+〜
6八、□)の他端部上に例えば恨めっきされてなるリー
ドフレーム2の外部接続リード2B(2B、〜2B、□
)を同時に熱圧着することによりリードフレームに固着
される。
次いで、通常のインジェクション・モールド手段によっ
てシリコン樹脂等による樹脂成形がなされ、リードフレ
ーム2の余分な部分の切り落としがなされ、第4図に示
すように、例えばポリイミドよりなるフィルムキャリア
6の表面上に該フィルムキャリアの金属箔パターン6A
(6A、〜6Δ1□)を介して外部接続リード2Bに電
気的に接続する半導体チップ1が搭載されフィルムキャ
リア6の裏面全面上に放熱に寄与する金属箔6Cが被着
され、半導体チップ1及び外部接続リード2 B (2
!3z、2BQ)の金属箔パターン6A(6A2.6A
8)と接続する一端部を含むフィルムキャリア6部が樹
脂成形体4内のほぼ中央部分に埋込まれてなる本発明に
係る樹脂モールド型半導体装置が完成する。
この実施例に示す樹脂モールド型半導体装置において、
半導体チップに生じた熱の放熱経路は、11f1に第1
図によって説明したように、モールド樹脂104を通し
て外部へ放散される第1の放熱経路の他に、半導体チッ
プlからフィルムキャリア6のポリイミドフィルム6B
を介しフィルムキャリア67!を面の金属箔6C内に至
り、この金属箔6から再びポリイミドフィルム6Bを介
して外部接続リート2の金属箔パターン6Aとの接続部
に至り外部接続リード2お通して装置外部へ達する第2
の放熱経路が形成される。
そして、この第2の放熱経路に主な熱抵抗源として介在
するのは、2枚分のポリイミドフィルムの厚みに相当す
る厚さ50〜100μm程度のポリイミド層のみである
。従ってこの第2の放熱経路はモールド樹脂層を介して
の第1の放熱経路に比べて著しく熱抵抗が低くなり、半
導体チップ内で発生した熱は主としてこの熱抵抗の低い
第2の放熱経路を経て外部に放散される。
これにより、上記実施例の樹脂モールド型半導体装置に
おいては、同一外形を有し、放熱板等の強制放熱手段を
設けない通常の樹脂モールド型半導体装置に対して5〜
20%程度熱抵抗を減少せしめることができた。
また第4図からも明らかなように本発明の構造において
は、放熱手段がフィルムキャリアの裏面に被着した50
〜100 μm程度の厚さの金属ff16cのみである
ので、放熱手段のために樹脂成形体4内に封じ込まれる
部分の大きさが放熱手段を設すないものと殆ど変わらな
い。従って、モールド樹脂層の厚みは充分に確保され、
放熱手段を設けないものと同様の強度及び耐湿性が得ら
れる。
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、強度及び耐湿性に優
れ、且つ低熱抵抗を有する樹脂モールド型半導体装置が
提供される。
従って本発明は、高速、高集積化される樹脂モールド型
半導体装置の信頼性向上に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明用側断面図、第2図は本発明
の一実施例に用いたフィルムキャリアの模式図で、(a
)は上面図、(b)はY−Y矢視断面図、(C)は下面
図、 第3図は本発明の一実施例の組立後の状態の模式図で、
(a)は上面図、(b)ばX−X矢視断面図、第4図は
本発明の一実施例の樹脂モールド後の模式側断面図、 第5図は従来の低熱抵抗化樹脂モールド型半導体装置の
模式側断面図、 第6図は従来構造の応用例の模式側断面図である。 104はモールド樹脂層 を示す。 図において、 1は半導体チップ、 2はリードフレーム、 2B、2B+〜2B、2は外部接続リード、4樹脂成形
体、 6八、6八、〜6Δ1゜は金属7占パターン、6Bは樹
脂フィルム(ポリイミドフィルム)7は金属バンプ、 (とス、ン 下面図 ((1)下面図 (か)Y−Y勘l面面図 (c)TItl記 (h)X−X矢視断面図 プLe日′A/)−9ミネヒPt月に用い丁ヒフイル7
\埼ヤリーア’7>a呟プ(5]1 2  図 ず兇B肋−寅絶、+++ /)租鮨表が仄他n衡旧第 
32

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 樹脂フィルムの表面に金属箔パターンを有し裏面に該裏
    面全面を覆う金属箔を有してなるフィルムキャリアと、 該フィルムキャリアの表面部に該金属箔パターンの一端
    部を介して固着された半導体チップと、該フィルムキャ
    リアの表面上において該金属箔パターンの他端部に一端
    部が接続され該フィルムキャリアの外部に延在する外部
    接続リードと、該半導体チップ及び外部接続リードの一
    端部とを含むフィルムキャリアの周囲を覆って形成され
    た一体の樹脂成形体とを有してなることを特徴とする樹
    脂モールド型半導体装置。
JP1242489A 1989-01-20 1989-01-20 樹脂モールド型半導体装置 Expired - Lifetime JPH07114215B2 (ja)

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JPH02192744A true JPH02192744A (ja) 1990-07-30
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668854A1 (fr) * 1990-11-06 1992-05-07 Mitsubishi Electric Corp Dispositif semiconducteur conditionne dans la resine.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668854A1 (fr) * 1990-11-06 1992-05-07 Mitsubishi Electric Corp Dispositif semiconducteur conditionne dans la resine.

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JPH07114215B2 (ja) 1995-12-06

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