JPH0461147A - 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］ 本発明は集積回路を搭載するレジンモールド半導体装置
に関する。

［従来の技術１ 従来のレジンモールド半導体装置について、内部の導体
接合部材にＴＡＢ　（ＴＡＰＥ　　ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ
　　ＢＯＮＤＩＮＧ）を用いた横道を例として説明する
。

第９図は従来例を示す平面図、第９図は第】０図の断面
図を示す。

窓枠形状をなすポリイミドフィルム６上に形成さねた複
数の独立したパターン４は、ポリイミドフィルム６の内
側方向に突出して延在するインナーパターン部３と、ポ
リイミドフィルム６の外側に突出して延在するアウター
パターン部５によって構成されている。

それぞれの前記インナーパターン部３は、ボリイミドフ
ィルム６の内側中央に配置さ７］る梁構回路チップ１１
に形成された電極バンブ２の配置（，１′対応し、て設
けられＴ：おり、かさオ」合さ第１た後イニ・テーパタ
ーン部３１１部から接合用抑圧ツール（し１示セず）に
よって加熱加月さオＬ、１Ｊｆ４パン２／と金属接合が
なされる。

また、他端どなるアウターリード部５においては、外部
へ導出される外部リード部７とがかさね合された後、金
属接合がなされる。

その後、外部リード部７の一部Ｊ−ｉよび前記各部は１
ノジンを用いて封止され、モールド部８会・形成する。

さらに、外部リード部７の一部であ・ンτ゛、モールド
部８外に位Ｗｔ１′る外部リードをフォーミンク加工さ
れ、諸定のレジンモールド半導体装置が製造されている
。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、半導体装置の機能増大にともない、集積回路の入
出力端子数の増加に対する要求が急激１こ高まってきで
おり、２００ビンを越λる半導体装置に゛つい′Ｃは、
前記従来例のよ）ｉ、”］”ＡＢを用いてこれに答え？
：二１．ンジンールド牢導体装置が多用さ才するよう番
ごメｊ−）　ｆ：：　。

しかし５、集積回路の多機１ｉｆｆｌ　イ１′ｆ、“ど
もない、！￥積回路チップの大聖化がほから才するとと
も１７名部荀のさらなる微細化が進められている。こう
し、！、・こと１ごより、従来の半導体装置１′Ｉｌｌ
；ｒ、畳、゛おいζ、次のような問題が生ずるようにな
った。

１　）　Ｌ−ジンを用いた↑・１」、ｉ：、：、　Ｉま
、トランスノアハ父升三機にておこなわれるごとか−＃
ｌＱ的であり、Ｌ／レジン注入を第１０図に示すモール
ド部８の下部側面に位置するＡ部−ウ所より金型内へ注
入される。

このとき、集積し１路デツプおよびパターン４を含むポ
リイミドフィルム６部は、注入されるＬ／レジン注入圧
力により、モールド部８の上部方向へ押し上げられ、最
悪の場合は、第１０図のＢ部を拡大図示した第１１図、
第１２図に示すように、インナーパターン部３先端にお
ける、電極バンブ２とインナーパターン部３との破断や
、集積回路デツプ１のコーツヂ部にｉ３ケるインブーパ
ターン部３どのショートが発生し、集＄１回路が機能し
ない状態に陥いることがおこった。

これは、集積［：１路デツプ１の大きさに相関し２、レ
ジン注入による圧力を受ける面の増加にともなって、そ
の発生率が増大するとともに、微細化により一インナー
リード３か細くなり、強度不足から生じでい！、−０ ２）集積回路の多機能化とともに、集積回路の動作周波
数は高まり、消費電力が増大してきている。

このため、半導体装置に対して放熱性の改善が強く求め
られており、従来の集積回路の全周をし・ジンで被う構
造では消費電力１．５Ｗまでの集積回路しか搭載できず
、放熱特性に対する限界が生じてきていた。

［目　的］ この発明は以上のような点に鑑みなされたものであり１
．レジン封止による内部の各接合部位の変形を押え、各
接合部位の不良率低減と高い１３穎性を実現し、加えて
集積回路から発生する熱を効率よく外部へ放出すること
ができるレジン（−ルド′４−導体装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための千Ｆ’Ｑ］ 本発明の平溝（４装置は、一方の面の略外周に複数の柱
部が設けられ、同面の略中央部番こは集積［「］１路素
子が固着されている載置ブロックと、その端を前記載置
ブロックの周縁方向に臨ませ、他端を外力へ延在させた
複数の外部リードと、前記外部リードの前記一端近傍と
前記集積回路素子の電極とを電気的に接続した導体接合
部材と、１ｌｉｉ記載置ブロツクの柱部上面に固着さね
外ノフへ延在した載置ブロック支持リードからなり、前
記載置ブロック、前記導体接合部材、前記外部リード、
および前記載置ブロック支持リードがレジンでモールド
することにより形成したモールド部にて被われ、少なく
とも前記載置ブロックの一部および外部リードの一部が
モールド部の外周面より露出されていることを特徴とす
る。

［実　施　例１ 以下、本発明を図面に示す実施例にしたか−って説明す
る。

尚、各図は本発明を容易に理解するため、リド本数等を
少なく表わし７、簡略化し５て示し７ている、 まず１本発明に用いるリードフレームの一実施例につい
て、第３図に平面図、第４図に断面図として示す。

このリードフレーム１９は、０．１５ｍｍの厚さの金属
板を打抜き加工やエツチング加工によ−。

て作ら才する、そし２て２ぞの形状は部分的には幅の異
なる箇所はあるが、全体として矩形枠を形作る枠部２０
と、その先端（内端）は前記枠部２０の中央へ四方向か
ら向かう複数の外部リード７が延びている。また、外部
リード７の後端は、それぞれ枠部２０の内側に連結され
ている。

また、レジンモールド時に溶けたレジンの流出を阻止す
べく、各外部リード間および外部り・〜ドと枠部２０間
に延びるダムバー２１が、枠部２゜中央部を取り囲むよ
うに配設されている。

また、各ダムバー２１を枠形に結び付けるダムバ一連接
部２２の略中央にあって、一端を枠部２０の中央部に向
けて臨む載置ブロック支持リ　−ド２：３が、ダムバー
２１およびダムバ一連接部２２によって囲まれる対角の
四隅に設りら第１（いる。

さらに、枠部２０の両側縁に沿って、定間隔にガイド孔
２４が設けられ、リードフレームを用いての組立、搬送
用の位置決め孔や引掛移送孔とし７で用いらｔする。

次に、以上の構造をもつリー　ドフレームととも番コ、
導体接合部材どなるＴＡＢ部品が用意される。

ＴＡＢ部品は、窓枠状に構成さ才１だポリイミドフィル
ム６が用意され、その上面に銅箔を主体とする複数のパ
ターン４が形成されている。それぞハのパターンは、そ
の一端を窓枠状のポリイミドフィルム６内側に突出して
延在するインナーバタン部３と、外側に突出して延在す
るアウターパターン部５が設けられている。

インナーパターン部３の配置は後に導体接合される集積
回路チップの電極バンブピッチと一致しており、アウタ
ーパターン部５の配置は前記リドフレームの外部リー　
ドア先端部における配置ピッチと同じくして゛設けられ
ている。

用意されたリードフレームとＴＡＢ部品は、前記外部り
−Ｆニアと前記アウターパターン部５におい−Ｃ位置合
せがなされた後、ハンダ、金等の金属結合部材を用いで
結合し、一体化され、本発明に用いるリードフレームが
完成する。

第８図は、本発明に用いる載置ブロックの一実施例を斜
視図として示す。

載置ブロック１０は、平面形状が略正方形に形成されて
おり、一方の面の四隅に柱部１１が設けられている。ま
た、柱部１１が設けられた面の略中央には、金属結合部
材や接着剤等の固着部材１３を用いて電極バンブ２側を
上にして集積回路チップ１が固着配置されている。

また５載置ブロツク１０は、半導体装置として完成後、
載置ブロック１０の他方の面をモールド部表面に露出し
、集積回路チップ１がら発する熱を放出する役割をもた
せているため、その材質を銅および銅合金等の熱伝導性
の優れる旧質が用いられている。

次に、本発明による半導体装置の組ｉ′１について実施
例を説明する。

第：３図は、レジンモールド加工前まで加工された状態
を示す平面図、同じ第３図は第４図の一部断面図。第３
図は第５図の一部拡大斜視図である。

まず、接合部となるリードフレーム１９土に構成された
インナーパターン部３先端部と載置ブロックｌＯ上に載
置された集積回路チップｌ上の電極バンブ２との平面的
な位置合せがなされた後、インナーパターン部３の上部
側から、加熱された接合押圧ツール（図示せず）により
押圧され、インナーパターン部３と電極バンブ２との間
が、それぞれ事前に施された金属どうしにおいて合金が
形成し、固着導体接合がなされる。

次に、載置ブロック１０の四隅に設Ｇづられた柱ｉ１．
１の上面において、対向するリードフレーム１９に構成
された四ケ所の載置ブロック支持り−ド２３と重ね合わ
せ、−ｔ−ｈぞれの部材に事前（、、施された金属結合
部十オもシ、＜は接着剤もシ、（はスポット溶接等によ
って固着し５、載置ブロックはリードフレームと−９一
体イヒし保持される。　尚、このような加工をおこなう
上で、柱部１１Ａの図中□ｆ　９１’＝ｈは、集積回路
チップ１〜外部リード７間の接合後、各接合部、各部材
に対し、て機械的〕、トレスを加わることなく柱部上面
と載置ブロック支持リード面の高さを一致するよう実験
ならびに計算がなされ決定さねているのである。

以上の接合部］：の後、ダムバー２１の内側をレジンで
封止し、レジンからなるモールド部８で、集積回路チッ
プ１、載置ブロック１０の一部、ボッイミドフィルム６
およびパターン４による導体接合部、外部リード７の一
部が被われる。

第１図は、以上の加工の後、外部リード間を連接するダ
ムバー、外部リードの枠部と連接する部分、およびモー
ルド部側面において載置ブロック支持リードを切断除去
され、リードフレーム枠部から分離した後、外部リード
をその途中から折り曲げ、ガルウィングタイプの諸定の
形状（どしまた本発明による　実施例を示１＊導体装置
の断面図である。また、第２図は第１図のＩ−）視図を
不導。

第１図では載置ブ（」ツク１　（１）の一部が−）“　
ルド部８の一力の平面と一致する面に露出電るよ）（、
ご加］：さねでおり、さらにその５１３４面１４十には
ｈｙ熱特゛目−をさらに向上−させる［−４的τ″、放
熱器１５イ；・固着している。

尚、こうした構造を形成するため、従来例を示した第１
０図と異なり、集積回路チップｌの裏面側に放熱器１５
が設置、Ｊられるよう外部リードの）オーミンク方向に
対して集積回路チップが逆になるように構成されている
。

このような実施例においては、レジンの注入が第１図Ａ
部からおこなわれるため、載置ブロック１０を上面方向
へ押し１げる力が働く。

しかし、柱部１１を含む載置ブ［］ツク１０の総厚（第
５図を寸法）が載置ブロック支持リード面とモールド成
型金型（図示せず）の載置ブロック側モールド部形成面
間距離に等しく設計されて唱り、レジンの注入によって
載置ブロックが押しトげられても、モールド成型金モー
ルド部形成面に載置ブロックが押しあたり、押し」−げ
るＩを規制さ才］る。

したがって強度的に弱いインナーパターン部３先端等へ
の機械的ストレスが加わらなくなるのである。

［発明の効果］ １）以上のように本発明によれば、載置ブロックがその
四隅において載置ブロック支持リードによって強固に保
持されるため、リードフレーム面に対する集積回路チッ
プの面およびポリイミドフィルム等導体接合部材が動く
ことがなく、極めで安定して保持される。

したがって５レジンモ一ルド時に生ずるレジンの注入圧
力によって内部に構成される各部の移動変形を少なくお
さえることができる。

よって、インナーパターン部と集積回路チップの電極バ
ンブの接合部に機械的ストレスが加わらなくなり、安定
した接合品質を維持することができる６ また、ポリイミドフィルムを核としてつくられるインナ
ーパターン部やアウターパターン部の変形、破断をＪ５
こ−４ことがない。

また、アウターパターン部と外部リード部の接合におい
ても同様に安定した接合品質を維持することができる等
、本発明により、信頼性の高い安定した接合性を確保し
た半導体装置が提供できる。

２）従来は、内部に構成される各部のレジン注入圧力に
よる移動、変形を押久るため、レジン注入力を極力押え
るとともに、条件の設定を慎重におこなわなければ、品
質が不安定であった。

しかし、本発明による構造により、内部各部が強固なも
のとなったため、レジン注入圧力を容易に高めることが
可能となった。このことにより。

従来、レジン注入圧力が弱いことによって、二次的に発
生していたモールド内部や表面における気泡の発生も、
合せて押えることが可能となり、耐湿性が優れ、外観も
損なうことのない製品とすることが実現できた。

３）さらに本発明の実施例にあるように、載置ブロック
を銅および銅合金等の熱伝導性に優れる材質を用い、集
積回路チップから発生する熱をり、−ジンを介在させる
ことなく直接外気に開放することが可能となり、熱抵抗
値等の半導体装置の放熱特性の大幅な政舊を実現してい
る。

また、（−ルド部に露出した載置ブロック上、に各種放
熱器を設置することにより、より一層の放熱特性向上が
はかられる。

Ｊ、ｕｌのように、本発明にかかる従来の問題点を解決
するとともに、レジンモールド半導体の優秀さをより一
層大きく提供せんとするものであり、今後ますます多機
能化、大型化する集積回路に対応した崖導体装置と１２
で格別な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体装置の断面図、第２図は第
１図Ｐ視による一部断面平面図、第３図は本発明による
」−導体装置製造途」−の組１′）平面！区、第４図は
第：３図の一部側面視図、第５図は第３３図の一部斜視
図、第６図は不発明番ご用いるりトル−ムの平面図、第
７図は第６図の　部側面視図、第８図は本発明に用いる
載置プ（−ノック１．１”、集積回路チップを括載した
斜視図、第４）図１」従来の半導体装置の一部断面平面
図、第１０図は第９図の断面図、第１１図、第１２図は
従来の半導体装置にて生じていた不具合を説明した側面
図。 １　・ ２　・ ７　・ ８　・ １０　・ １１　・ ２３　・ 集積回路チップ 電極（ｆｉｔ極バンブ） 外部り〜ド モールド部 載置ブロック 柱部 載置ブロック支持リ ド 以　　−ト 第４図 第１図 東１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一方の面の略外周に複数の柱部が設けられ、同面の略
   中央部には集積回路チップが固着されている載置ブロッ
   クと、その一端を前記載置ブロックの周縁方向に臨ませ
   、他端を外方へ延在させた複数の外部リードと、前記外
   部リードの前記一端近傍と前記集積回路チップの電極と
   を電気的に接続した導体接合部材と、前記載置ブロック
   の柱部上面に固着され外方へ延在した載置ブロック支持
   リードからなり、前記載置ブロック、前記導体接合部材
   、前記外部リード、および前記載置ブロック支持リード
   がレジンでモールドすることにより形成したモールド部
   にて被われ、少なくとも前記載置ブロックの一部および
   外部リードの一部がモールド部の外周面より露出されて
   いることを特徴とする半導体装置。