JPH05283445A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH05283445A
JPH05283445A JP4081952A JP8195292A JPH05283445A JP H05283445 A JPH05283445 A JP H05283445A JP 4081952 A JP4081952 A JP 4081952A JP 8195292 A JP8195292 A JP 8195292A JP H05283445 A JPH05283445 A JP H05283445A
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JP
Japan
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tab
resin
semiconductor device
paste layer
sealed
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JP4081952A
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Takaya Kikuchi
孝哉 菊地
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Systems Co Ltd
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止型半導体装置１において、ペースト
層４の流出に基づく樹脂封止体６のクラックの発生を防
止し、耐湿性を向上する。 【構成】 （１）樹脂封止型半導体装置１において、タ
ブ３１の一表面にこのタブ３１の縁部に沿って溝３６を
構成する。（２）樹脂封止型半導体装置１において、タ
ブ３１の一表面に開口部（スリット）３４の外周囲に沿
って溝３５を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
に関する。本発明は、特に、タブの一表面上にペースト
層を介して搭載された半導体ペレットが樹脂封止体で封
止される樹脂封止型半導体装置に適用して有効な技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置はタブ（ダイパッ
ド）の一表面上に搭載された半導体ペレット（半導体チ
ップ）を樹脂封止体で封止する。半導体ペレットは通常
フェースアップ方式で搭載され、半導体ペレットの裏
面、タブの一表面の夫々はＡｇペースト層（接着層）を
介して固着される。半導体ペレットの表面つまり素子形
成面は、記憶回路システムや論理回路システムが搭載さ
れるとともに、これらの回路システムと外部装置とを電
気的に接続する外部端子（ボンディングパッド）が配列
される。この半導体ペレットの外部端子はワイヤを通し
てリードの内部リードに電気的に接続される。内部リー
ドは、半導体ペレットと同様に樹脂封止体で封止され、
この樹脂封止体の外部に突出し配列される外部リードに
一体にかつ電気的に接続される。
【０００３】前記半導体ペレットは現在のところ単結晶
珪素で形成されるものが主流である。この半導体ペレッ
トの素子形成面に配列される外部端子は、一般的に、回
路システム内の最上層の結線と同一材料のアルミニウム
合金膜又はそれを主体とする積層膜で形成される。タ
ブ、内部リード、外部リードの夫々はＦｅ−Ｎｉ合金、
Ｃｕ、Ｃｕ系合金のいずれかで形成される。樹脂封止体
は、トランスファーモールド法で成型され、例えばエポ
キシ系樹脂で形成される。
【０００４】この種の樹脂封止型半導体装置は、通常、
タブの平面サイズが半導体ペレットの平面サイズに比べ
て大きく設定され、この結果、特にタブの裏面と樹脂封
止体との接着面積が大きくなる。タブは金属材料若しく
は合金材料で形成され、樹脂封止体は樹脂材料で形成さ
れるので、タブと樹脂封止体との間の接着性が悪く、し
かも両者の熱膨張係数差も大きい。
【０００５】このため、樹脂封止型半導体装置は、特
に、その製品としての完成後の実装時の半田リフロー工
程において、樹脂封止体とタブとの間の界面に剥離が発
生し、この剥離で形成された隙間に露結した水分が気化
膨張し、この水分の気化膨張に基づく内部応力の発生に
より、樹脂封止体にクラックが発生する。この樹脂封止
体のクラックの発生は、水分経路を形成し、半導体ペレ
ットの外部端子を腐食するので、樹脂封止型半導体装置
の耐湿性（封止能力）が劣化する。
【０００６】そこで、本発明者が開発中の樹脂封止型半
導体装置は、特願昭６２−２３５９０３号、同６２−２
３５９０４号及び同６２−２３５９０５号に記載され
る、開口部（スリット）を有するタブが採用される。こ
のタブに設けられた開口部は、この開口部を通して樹脂
封止体のタブの一表面側、裏面側の夫々の間を強固に接
着できるので、タブの裏面と樹脂封止体との間の剥離を
防止でき、前述の樹脂封止体のクラックの発生を防止で
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述の樹
脂封止型半導体装置の開発に先立ち、下記の問題点が生
じることを見出した。
【０００８】前述の樹脂封止型半導体装置は、タブの一
表面への半導体ペレットの接着工程つまり所謂ペレット
付け工程において、加圧処理及びスクラブ処理が併用さ
れる。この加圧処理及びスクラブ処理の併用により、タ
ブの一表面、半導体ペレットの裏面の夫々の間に塗布さ
れたＡｇペースト層のうち、両者間の接着に寄与しない
余剰Ａｇペーストは、タブの縁部及び裏面に流出し、又
タブの開口部を通してタブの裏面に流出する。このタブ
の裏面に流出した余剰Ａｇペーストは、タブの裏面と樹
脂封止体との間の接着性を劣化し、両者間の剥離を促進
する。特に、タブの裏面と樹脂封止体との間の接着性を
高める目的で形成された開口部が、余剰Ａｇペーストの
流出経路となり、剥離の原因となる。このため、樹脂封
止体にクラックが多発し、樹脂封止型半導体装置の耐湿
性が劣化する。
【０００９】本発明の目的は、樹脂封止型半導体装置に
おいて、余剰ペーストの流出に基づく、タブと樹脂封止
体との間の剥離を防止し、樹脂封止体のクラックの発生
を防止することにより、耐湿性を向上することが可能な
技術を提供することにある。
【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【００１１】
【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簡単に説明すれば下
記のとおりである。
【００１２】（１）タブの一表面上にペースト層を介し
て搭載された半導体ペレットが樹脂封止体で封止される
樹脂封止型半導体装置において、前記タブの一表面にこ
のタブの縁部に沿って前記ペースト層の流出を抑制する
溝が構成される。
【００１３】（２）一表面からこの一表面と対向する裏
面に通じる開口又はスリットを有するタブの一表面上に
ペースト層を介して搭載された半導体ペレットが樹脂封
止体で封止される樹脂封止型半導体装置において、前記
タブの一表面に前記開口又はスリットの外周囲に沿って
前記ペースト層の流出を抑制する溝が構成される。
【００１４】
【作用】上述した手段によれば、以下の作用効果が得ら
れる。 （１）樹脂封止型半導体装置において、タブの一表面と
半導体ペレットの裏面との間のペースト層のうち、両者
間の接着に直接寄与しない余剰ペーストをタブの一表面
の縁部に沿って構成された溝で吸収し、タブの縁部から
タブの裏面への余剰ペーストの流出を低減できるので、
タブの縁部及び裏面と樹脂封止体との間の接着性を向上
し、両者間の剥離を防止できる。 （２）前記作用効果（１）のタブと樹脂封止体との間の
剥離が防止できる結果、前記剥離した界面への水分の露
結を防止し、この水分の半田リフロー工程に基づく気化
膨張を防止できるので、樹脂封止体のクラックの発生を
防止し、樹脂封止型半導体装置の耐湿性（封止能力）を
向上できる。
【００１５】上述した手段（２）によれば、以下の作用
効果が得られる。 （１）樹脂封止型半導体装置において、タブの一表面と
半導体ペレットの裏面との間のペースト層のうち、両者
間の接着に直接寄与しない余剰ペーストをタブの一表面
の開口又はスリットの外周囲に沿って構成された溝で吸
収し、タブの開口又はスリットを通してタブの裏面への
余剰ペーストの流出を低減できるので、タブの開口又は
スリットの領域及びタブの裏面と樹脂封止体との間の接
着性を向上し、両者間の剥離を防止できる。 （２）前記作用効果（１）に加え、前記タブの開口又は
スリットの存在に相当する分、タブの樹脂封止体に接着
する表面積を減少し、さらに、タブの開口又はスリット
を通して、樹脂封止体のタブの一表面側、裏面側の夫々
の間を強固に接着できる（連結できる）ので、タブの裏
面と樹脂封止体との間の剥離をより防止できる。 （３）前記作用効果（１）及び作用効果（２）のタブと
樹脂封止体との間の剥離が防止できる結果、前記手段
（１）の作用効果（２）と同様に、樹脂封止型半導体装
置の耐湿性（封止能力）を向上できる。
【００１６】以下、本発明の構成について、ＳＯＪ(Ｓm
oll out-line Ｊ-bend read type package）構造を採用
する樹脂封止型半導体装置に本発明を適用した、一実施
例とともに説明する。
【００１７】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【００１８】
【実施例】本発明の一実施例であるＳＯＪ構造を採用す
る樹脂封止型半導体装置の構成を図１（断面図）、図２
（要部平面図）の夫々で示す。
【００１９】図１に示すように、ＳＯＪ構造を採用する
樹脂封止型半導体装置１は、半導体ペレット２の素子形
成面に配置される外部端子（ボンディングパッド）２
０、リード３の内部リード３２の一端の夫々が電気的に
接続される。この半導体ペレット２及び内部リード３２
は樹脂封止体６で封止される。前記樹脂封止体６の外側
面には前記内部リード３２の他端に電気的に接続されか
つ一体に構成された外部リード３３が複数本配列され
る。本実施例１の樹脂封止型半導体装置１の樹脂封止体
６の平面形状は図１に詳細に表わしていないが長方形状
で構成され、この長方形状の対向する２つの長辺の夫々
には夫々の長辺に沿って外部リード３３が複数本配列さ
れる。つまり、樹脂封止型半導体装置１は、この構造に
限定されないが、２方向リード配列構造で構成される。
【００２０】前記半導体ペレット２は、同様にこの形状
には限定されないが、平面形状が長方形状で形成され、
単結晶珪素基板を主体に構成される。この半導体ペレッ
ト２の素子形成面（図１中、上側表面）はＤＲＡＭ（Ｄ
ynamic Ｒandom Ａccess Ｍemory）、ＳＲＡＭ（Ｓtati
c ＲＡＭ）等の記憶回路システム（又は論理回路システ
ム）が搭載される。半導体ペレット２の外部端子２０は
回路システムが搭載された素子形成面に複数個配置され
る。外部端子２０は、回路システムの最上層の結線と同
一材料、例えばアルミニウム合金膜又はそれを主体とす
る積層膜で構成される。
【００２１】前記半導体ペレット２の外部端子２０、内
部リード３２の夫々はワイヤ５を通して電気的に接続さ
れる。ワイヤ５は、例えばＡｕワイヤが使用され、熱圧
着に超音波振動を併用したボンディング法でボンディン
グされる。
【００２２】前記半導体ペレット２は、図１及び図２に
示すように、タブ（内部リードの一種であり、通常、ダ
イパッドとも呼ばれる）３１の一表面（図１中、上側表
面）にＡｇペースト層４を介して固着される。タブ３１
は、図１及び図２に示していないが、タブ吊りリード
（内部リードの一種であり、リードフレームの枠体に組
立プロセスの切断工程時まで連結状態にある）を介して
支持される。タブ３１は、図２に示すように、平面形状
が長方形状（樹脂封止体６の平面形状のほぼ相似形状で
形成される）。
【００２３】前記タブ３１の中央領域には、この形状に
限定されないが、タブ３１の一表面から裏面に通じる開
口部（又はスリット）３４が構成される。本実施例１の
樹脂封止型半導体装置１のタブ３１は４個の開口部３４
が十字形状に配置される。開口部３４は、樹脂封止体６
のタブ３１の裏面側、一表面側の夫々を連結し（樹脂封
止体６の一部がタブ３１の開口部３４を通して一表面側
に食い込み）、タブ３１の裏面と樹脂封止体６との間の
接着性を補強できる。
【００２４】なお、タブ３１の開口部３４は、前述の形
状に限定されず、平面形状が長方形状、正方形状、円形
状、楕円形状等のいずれかで形成されてもよく、１個で
又は複数個で形成されてもよい。
【００２５】前記タブ３１の一表面には縁部に沿って連
続的に延在する（平面形状が方形リング形状で形成され
る）溝３６が構成される。この溝３６は、断面形状がＶ
字形状で構成され、Ａｇペースト層４のうち、タブ３１
の縁部からタブ３１の裏面側に流出する余剰Ａｇペース
ト（図１中、符号４０を付け、破線でその一部を表わ
す）４０をタブ３１の一表面内において吸収する目的で
構成される。同様に、タブ３１の一表面には開口部３４
の外周囲に沿って連続的に延在する溝３５が構成され
る。この溝３５は、断面形状がＶ字形状で構成され、Ａ
ｇペースト層４のうち、タブ３１の開口部３４からタブ
３１の裏面側に流出する余剰Ａｇペースト４０をタブ３
１の一表面内において吸収する目的で構成される。
【００２６】なお、前記タブ３１の溝３５、３６の夫々
は、Ｕ字形状若しくは凹字形状又はこれらのいずれかの
形状を主体とする形状（例えば、断面形状がＷ字形状）
で断面形状を構成してもよい。さらに、前記溝３５、３
６の夫々は前記タブ３１の縁部に沿って又は開口部３４
の外周囲に沿って断続的に延在させてもよい。
【００２７】前記リード３のタブ３１、内部リード３
２、外部リード３３の夫々はＦｅ−Ｎｉ合金（例えば、
Ｎｉ含有量は４２又は５０〔％〕）で形成される。図１
に示す切断工程及び成型工程終了前、このリード３つま
りリードフレームの状態のリード３は１枚の板材からエ
ッチング技術又は打抜き技術により形成される。エッチ
ング技術、打抜き技術のいずれの技術においても、外径
の加工、開口部３４の加工等、板厚に相当する加工を行
う工程、溝３５、３６等、板厚の一部を加工する工程の
少なくとも２度の加工が行われる。
【００２８】また、前記リード３はＣｕ、Ｃｕ合金のい
ずれかの材料で形成してもよい。
【００２９】前記Ａｇペースト層４は、まず、タブ３１
の一表面に塗布し（この時は流動性がある）、タブ３１
の一表面に半導体ペレット２を搭載し、加圧処理及びス
クラブ処理を施した後、硬化することにより形成され
る。
【００３０】前記樹脂封止体６は、トランスファモール
ド法で成型され、例えば熱硬化性エポキシ系樹脂が使用
される。
【００３１】このように、タブ３１の一表面上にＡｇペ
ースト層４を介して搭載された半導体ペレット２が樹脂
封止体６で封止されるＳＯＪ構造を採用する樹脂封止型
半導体装置１において、前記タブ３１の一表面にこのタ
ブ３１の縁部に沿って前記Ａｇペースト層４の流出を抑
制する溝３６が構成される。
【００３２】この構成により、（１）前記樹脂封止型半
導体装置１において、タブ３１の一表面と半導体ペレッ
ト２の裏面との間のＡｇペースト層４のうち、両者間の
接着に直接寄与しない余剰Ａｇペースト４０をタブ３１
の一表面の縁部に沿って構成された溝３６で吸収し、タ
ブ３１の縁部からタブ３１の裏面への余剰Ａｇペースト
４０の流出を低減できるので、タブ３１の縁部及び裏面
と樹脂封止体６との間の接着性を向上し、両者間の剥離
を防止できる。（２）前記タブ３１と樹脂封止体６との
間の剥離が防止できる結果、前記剥離した界面への水分
の露結を防止し、この水分の半田リフロー工程に基づく
気化膨張を防止できるので、樹脂封止体６のクラックの
発生を防止し、樹脂封止型半導体装置１の耐湿性（封止
能力）を向上できる。
【００３３】また、一表面からこの一表面と対向する裏
面に通じる開口部３４を有するタブ３１の一表面上にＡ
ｇペースト層４を介して搭載された半導体ペレット２が
樹脂封止体６で封止されるＳＯＪ構造を採用する樹脂封
止型半導体装置１において、前記タブ３１の一表面に前
記開口部３４の外周囲に沿って前記Ａｇペースト層４の
流出を抑制する溝３５が構成される。
【００３４】この構成により、（１）前記樹脂封止型半
導体装置１において、タブ３１の一表面と半導体ペレッ
ト２の裏面との間のＡｇペースト層４のうち、両者間の
接着に直接寄与しない余剰Ａｇペースト４０をタブ３１
の一表面の開口部３４の外周囲に沿って構成された溝３
５で吸収し、タブ３１の開口部３４を通してタブ３１の
裏面への余剰Ａｇペースト４０の流出を低減できるの
で、タブ３１の開口部３４の領域及びタブ３１の裏面と
樹脂封止体６との間の接着性を向上し、両者間の剥離を
防止できる。（２）前記タブ３１の開口部３４の存在に
相当する分、タブ３１の樹脂封止体６に接着する表面積
を減少し、さらに、タブ３１の開口部３４を通して、樹
脂封止体６のタブ３１の一表面側、裏面側の夫々との間
を強固に接着できるので、タブ３１の裏面と樹脂封止体
６との間の剥離をより防止できる。（３）前記タブ３１
と樹脂封止体６との間の剥離が防止できる結果、前述と
同様に樹脂封止型半導体装置１の耐湿性を向上できる。
【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【００３６】例えば、本発明は、ＱＦＰ構造を採用する
樹脂封止型半導体装置等、４方向リード配列構造を採用
する樹脂封止型半導体装置に適用できる。
【００３７】また、本発明は、前述の樹脂封止型半導体
装置において、タブ、半導体ペレットの夫々の接着をＡ
ｇペースト以外のペースト性を有する接着層、導電性若
しくは絶縁性の有無を問わず、例えばポリイミド系樹脂
で行ってもよい。
【００３８】
【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。
【００３９】樹脂封止型半導体装置において、樹脂封止
体にクラックが発生することを防止でき、耐湿性を向上
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である樹脂封止型半導体装
置の断面図。
【図２】 前記樹脂封止型半導体装置の要部平面図。
【符号の説明】
１…樹脂封止型半導体装置、２…半導体ペレット、２０
…外部端子、３…リード、３１…タブ、３２…内部リー
ド、３３…外部リード、３４…開口部、３５，３６…
溝、４…ペースト層、５…ワイヤ、６…樹脂封止体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タブの一表面上にペースト層を介して搭
    載された半導体ペレットが樹脂封止体で封止される樹脂
    封止型半導体装置において、前記タブの一表面にこのタ
    ブの縁部に沿って前記ペースト層の流出を抑制する溝が
    構成される。
  2. 【請求項２】 一表面からこの一表面と対向する裏面に
    通じる開口又はスリットを有するタブの一表面上にペー
    スト層を介して搭載された半導体ペレットが樹脂封止体
    で封止される樹脂封止型半導体装置において、前記タブ
    の一表面に前記開口又はスリットの外周囲に沿って前記
    ペースト層の流出を抑制する溝が構成される。
  3. 【請求項３】 前記請求項１又は請求項２に記載される
    溝の断面形状はＶ字形状、Ｕ字形状若しくは凹字形状又
    はこれらのいずれかの形状を主体とする形状で構成さ
    れ、前記溝は前記タブの縁部に沿って又は開口若しくは
    スリットの外周囲に沿って連続的に延在する又は断続的
    に延在する。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062365A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP5856314B2 (ja) * 2012-11-15 2016-02-09 日産自動車株式会社 Ａｕ系はんだダイアタッチメント半導体装置及びその製造方法

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