JPH02194640A - 樹脂封止型半導体装置 - 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） 本発明は樹脂封止型半導体装置、特にそのダイパッドと
リードの構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、第２図、第３図
（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ＞に示すような
ものがあった。以下、その構成を図を用いて説明する。

第２図は従来の樹脂封止型半導体装置の一般的な構造を
示す断面図であり、第３図（ａ）、（ｂ）はリードフレ
ームのエツチング加工方法を示す断面図、及び第４図（
ａ＞、（ｂ）はリードフレームのプレス加工方法を示す
断面図である。

第２図において、この樹脂封止型半導体装置はリードフ
レーム１を有し、リードフレーム１はグイハツト２と複
数のリード３によって構成されている。リード３は、ダ
イパッド２測のインナーリード部３ａと外方へ導出され
たアウターリード部３ｂから成るものである。

前記ダイパッド２の素子搭載面側には、半導体素子４が
共晶または接着剤等により固着されており、この半導体
素子４とインナーリード部３ａは、金線等のワイヤ５に
よって電気的に接続されている。これらのダイパッド２
、半導体素子４、ワイヤ５及びインナーリード部３ａは
、エポキシ等から成る樹脂封止部６によって樹脂封止さ
れている。

このように構成された半導体装置において、前記リード
フレーム１の加工は、第３図（ａ）。

（ｂ）または第４図（ａ）、（ｂ）に示すような方法で
行なわれる。

第３図（ａ）、（ｂ）のエツチング加工法は、先ず同図
（ａ）に示すように薄板状のリードフレーム材料７の両
面に所定パターンのエツチング用レジスト８を形成する
。その際、リードフレーム材料７を介して互いに対向す
る位置のパターンが同一となるようにレジスト８を形成
する。

次いで、矢印Ａの方向から化学エツチングを施せば、図
中破線で示す如く両面から同一形状にエツチングされ、
第３図（ｂ）に示すような断面形状によって間隙９が形
成される。ここに、例えば間隙９の一方の側はダイパッ
ド２であり、他方の側はリード３のインナーリード部３
ａである。それぞれの端面中央部には、間隙９の内方へ
突出する鋭い突起部１０が形成される。

第４図（ａ）、（ｂ）のプレス加工方法は、同図（ａ＞
に示すようにリードフレーム材料７をプレス金型におい
てパンチ刃１１により打ち抜くものである。打ち抜かれ
たリードフレーム材料７は第４図（ｂ）に示す如く、間
隙９により例えばダイパッド２とインナーリード部３ａ
に分離される。

間隙９における端面上端部には丸味を帯びた円滑部１２
が形成され、下端部には下方に突出する鋭利な突起部１
３が形成される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の樹脂封止型半導体装置におい
ては、樹脂封止部６にリードフレーム１の構造に起因す
る亀裂を生じ易いという問題があり、その解決が困難で
あった。

即ち、完成後の半導体装置を基板に実装する際の半田処
理や、温度サイクルテスト等の環境試験もしくは実装後
の使用環境等において、熱応力に基づく力がダイパッド
２の鋭い突起部１０．１３に集中し、第５図に示す如く
樹脂封止部６の内部または外部に達する亀裂１４を生じ
てしまう。

また、前記突起部１０．１３は、間隙９に接するダイパ
ッド２とインナーリード部３ａの端面に突出するように
形成されるため、樹脂封止時における樹脂の流れが妨げ
られる。そのため、樹脂はグイパッド２真面の素子非搭
載面に速やかに流入せず、その箇所におけるダイパッド
２と樹脂の密着性が悪くなってしまう。この場合第５図
に示すように、密着性の悪いダイパッド２と樹脂との界
面１５に浸入した水分がなまれば、前記半田処理時等に
おける熱により図示の如く界面１５が急激に膨張するの
で、グイパッド２端部付近から亀裂１６を生じるおそれ
がある。

本発明は前記従来技術がもっていた課題として、ダイパ
ッドの突起部への応力集中によって亀裂を生じる点、及
びダイパッドと樹脂の密着不良に起因して亀裂を生じる
点について解決した樹脂封止型半導体装置を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、半導体素子が搭載
された素子搭載面及びその裏面の素子非搭載面を有する
板状のダイパッドと、前記ダイパッドの端面と所定の間
隙を隔てて対向配置された複数のリードと、前記半導体
素子、前記ダイパッド及び前記リードの前記グイパッド
側を一体に封止する樹脂封止部とを備えた樹脂封止型半
導体装置において、前記素子搭載面側及び前記素子非搭
載面側のいずれか一方の側における前記間隙を前記グイ
パッド側と前記リード側の双方向に広げ、前記いずれか
一方の側の前記間隙を他方の側の前記間隙より広くした
ものである。

（作用） 本発明によれば、以上のように樹脂封止型半導体装置を
構成したので、素子搭載面側及び素子非搭載面側のいず
れか一方の側の間隙が他方の側より広くなるように形成
された間隙は、その形状によって従来グイパッドとイン
ナーリード部の端面に形成されていた鋭い突起部を緩や
かにするか、もしくは前記突起部を消滅させるように働
く。これにより、突起部への応力集中が緩和され、樹脂
封止部における亀裂発生が防止される。

また、一方が広く形成された前記間隙は、樹脂封止時に
おけるダイパッドの素子非搭載面への樹脂流れをスムー
ズに行なわしめ、その密着性を高める働きをする。それ
故、密着不良に起因する樹脂封止部の亀裂発生が防止さ
れる。

従って、前記課題を解決することができる。

（実施例） 第１図は本発明における第１の実施例を示す樹脂封止型
半導体装置の断面図、第６図（ａ）。

（ｂ）は第１図の半導体装置におけるリードフレームの
加工方法を示す断面図である。

第１図において、この樹脂封止型半導体装置は従来と同
様に、ダイパッド２１と複数のり−ド２２から成るリー
ドフレーム２３、ダイパッド２１の素子搭載面２１ａに
固着された半導体素子２４、半導体素子２４とリード２
２を接続するワイヤ２５、及びこれらを封止する樹脂封
止部２６によって構成されている。前記リード２２はイ
ンナーリード部２２ａとアウターリード部２２ｂから成
り、互いに対向するインナーリード部２２ａとダイパッ
ド２１のそれぞれの端面間には間隙２７が形成されてい
る。

前記ダイパッド２１とインナーリード部２２ａの各端面
形状は従来と異なった形状を呈している。

即ち、ダイパッド２１の素子非搭載面２１ｂ側における
ダイパッド２１とインナーリード部２２ａの各端面２８
は、素子搭載面２１ａ側の各端面２９より広く開口され
ている。これにより前記間隙２７は、素子非搭載面２１
ｂ側の間隙２７ｂが素子搭載面２１ａ側の間隙２７ａよ
り広くなるように形成されている。

このような構造のリードフレーム２３は、第６図（ａ）
、（ｂ）のようにして加工、製造される。

先ず第６図（ａ）に示すように、リードフレーム材料３
０の両面にエツチング用レジスト３１を形成し、これに
パターニングを施す。その際、対応位置に形成される間
隙２７用の開ロバターン３２ａ、３２ｂのうち、一方の
開ロバターン３２ｂを他方の開ロバターン３２ａより大
きく形成する。

次いで、矢印Ｂの方向から図中破線で示すように化学エ
ツチングを施せば、第６図（ｂ）の如き断面形状の間隙
２７が形成され、ダイパッド２１及びインナーリード部
２２ａが形成される。ここに間隙２７は、素子非搭載面
２１ｂ側の間隙２７ｂが素子搭載面２１ａ側の間隙２７
ａより広く形成される。

この場合において、間隙２７内に突出する突起部３３の
断面形状は、従来の突起部より緩やかな形状となり、応
力集中が緩和される。また、間隙２７ｂが広く開かれた
ことによって封止樹脂の流れがスムーズになり、ダイパ
ッド２１の素子非搭載面２１ｂ下にも速やかに流入する
。それ故、素子非搭載面２１ｂと樹脂との密着性が向上
する。

従って、応力集中及び樹脂の密着不良が防止され、樹脂
封止部２６における亀裂発生が抑制される。

第７図は本発明における第２の実施例を示す樹脂封止型
半導体装置の断面図、第８図（ａ）〜（Ｃ）は第７図の
半導体装置におけるリードフレームの加工方法を示す断
面図である。

この実施例が第１の実施例と異なる点は、プレス加工法
によって作られるリードフレームに対し、段差構造を用
いて間隙の一方の側を広く形成したことである。第７図
において、プレス加工方法で作られたリードフレーム４
１は、ダイパッド４２とリード４３のインナーリード部
４３ａとの間隙４４のうち、段差構造によって一方の側
の間隙４４ｂが広く形成されている。即ち、ダイパッド
４２の素子非搭載面４２ｂ側の間隙４４ｂが、素子搭載
面４２ａ側の間隙４４ａより広く形成されている。

このような構造のリードフレーム４１を製造するために
は、先ず第８図（ａ）に示すように、従来と同様にプレ
ス加工で形成されたリードフレーム４１を台座４５上に
固定し、パンチ４６を矢印Ｃの方向からリードフレーム
４１に押し当てる。

その際、ダイパッド４２とインナーリード部４３ａの間
隙４４側の端面上部には突起部４７が形成されているが
、この突起部４７を含むグイパッド４２とインナーリー
ド部４３ａの端部を第８図（ｂ）のように加圧、変形す
る。これにより、第８図（Ｃ）に示すような形状のリー
ドフレーム４１が得られる。なお、突起部４７をそれぞ
れグイハツト４２及びインナーリード部４３ａの端部に
確実に押し込み、かつそれらの端部に丸味を帯びさせる
ために、パンチ４６の加圧面を凸状の円筒面としてもよ
い。

上記第２の実施例のリードフレーム構造としても、第１
の実施例とほぼ同様の作用及び利点が得られると共に、
ルス加工法を用いることにより、成型上の自由度が得ら
れる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。

（１）　間隙２７．４４の断面形状は、第１図及び第７
図に示されるもののみならず、他の形状としてもよい。

また、その形成方法も前記実施例の方法のみに限定され
るものではない。例えば、第９図（ａ）〜（Ｃ）に示す
リードフレームの加工方法を用いて、同図（ｃ）に示す
ような間隙を形成してもよい。即ち、第９図（ａ）に示
すように従来のエツチング加工法で形成されたダイパッ
ド５１とインナーリード部５２に、パンチ５３によるプ
レス成型を同図（ｂ）のように施して、同図（ｃ）に示
す形状の間隙５４を形成してもよい。

このような形状としても、前記実施例とほぼ同様の作用
及び利点が得られる。

（２）　第１図、第７図及び第９図（Ｃ）においては二
それぞれの間隙２７．４４．５４は素子非搭載面側が広
くなるように形成するものとしたが、これとは逆に素子
搭載面側が広くなるように形成してもよい。例えば第１
図における間隙２７の形状を上下逆にし、第１０図に示
すように素子搭載面２１ａ側の間隙２７ａを素子非搭載
面２１ｂ側の間隙２７ｂより広くしてもよい。

（３）　本発明の樹脂封止型半導体装置の形式、構造及
び形状等は第１図のものに限らず、例えばフラットパッ
ケージ形等種々の樹脂封止型半導体装置に幅広く適用可
能である。

（発明の効果） 以上詳細な説明したように、本発明によれば、ダイパッ
ドとリード間における間隙を、素子搭載面側及び素子非
搭載面側のいずれが一方の側で広げることにより、従来
グイパッドとインナーリード部の端部に形成されていた
突起部の形状を緩やかにするか、もしくは突起部を消滅
させることができる。これにより、突起部への応力集中
が回避され、応力集中に起因して樹脂封止部に生じる亀
裂を防止することができる。

また、間隙の一方の側が広げられたことによって封止樹
脂の流れがスムーズになり、ダイパッドの素子非搭載面
と樹脂との密着性が向上する。それ故、密着不良に起因
する樹脂封止部の亀裂も確実に防止される。

従って、封止性能が著しく高められ、樹脂封止型半導体
装置の信頼性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す樹脂封止型半導体
装置の断面図、第２図は従来の樹脂封止力半導体装置の
断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来のリードフレーム
のエツチング加工方法を示す断面図、第４図（ａ）、（
ｂ）は従来のリードフレームのプレス加工方法を示す断
面図、第５図は亀裂を生じた従来の樹脂封止型半導体装
置の断面図、第６図（ａ）、（ｂ）は第１図のリードフ
レームの加工方法を示す断面図、第７図は本発明の第２
の実施例を示す樹脂封止型半導体装置の断面図、第８図
（ａ）、（ｂ）は第７図のリードフレームの加工方法を
示す断面図、第９図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の変形例に
おけるリードフレームの加工方法を示す断面図、及び第
１０図は本発明の他の変形例を示す樹脂封止型半導体装
置の断面図である。 ２１．４２．５１・・・・・・ダイパッド、２１ａ。 ４２ａ・・・・・・素子搭載面、２１ｂ、４２ｂ・・・
・・・素子非搭載面、２２．４３・・・・・・リード、
２２ａ。 ４３ａ、５２・・・・・・インナーリード部、２３．４
１・・・・・・リードフレーム、２４・・・・・・半導
体素子、２７゜２７ａ、２７ｂ、４４．４４ａ、４４ｂ
、’５４−・−・・・間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体素子が搭載された素子搭載面及びその裏面の素子
   非搭載面を有する板状のダイパッドと、前記ダイパッド
   の端面と所定の間隙を隔てて対向配置された複数のリー
   ドと、 前記半導体素子、前記ダイパッド及び前記リードの前記
   ダイパッド側を一体に封止する樹脂封止部とを備えた樹
   脂封止型半導体装置において、前記素子搭載面側及び前
   記素子非搭載面側のいずれか一方の側における前記間隙
   を前記ダイパッド側と前記リード側の双方向に広げ、前
   記いずれか一方の側の前記間隙を他方の側の前記間隙よ
   り広くしたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。