JPH06112398A - 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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JPH06112398A
JPH06112398A JP26011192A JP26011192A JPH06112398A JP H06112398 A JPH06112398 A JP H06112398A JP 26011192 A JP26011192 A JP 26011192A JP 26011192 A JP26011192 A JP 26011192A JP H06112398 A JPH06112398 A JP H06112398A
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肇 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、耐熱性の面で信頼性を向上でき
る樹脂封止型半導体装置を得ることを目的とする。 【構成】 リードフレームのアイランド１の上面１０に
は、半導体素子２搭載用の凹部１３が設けられ、さらに
アイランド１の少なくとも一側面１１には、アイランド
１の下面１２側の面積を小さくする向きに段部１４が設
けられている。また、凹部１３に搭載された半導体素子
２は、アイランド１の下面１２を残してアイランド１と
ともに樹脂４で封止されている。そこで、段差１４によ
りアイランド１と樹脂４との接触面が増大して接着性が
向上し、温度変化にともなう熱膨張率の差に起因して生
じる力がアイランド１の下面側から面に沿って半導体素
子２側に伝わるのが阻止されるとともに、樹脂４の剥が
れが抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子がリード
フレームのアイランド上で樹脂封止されてなる樹脂封止
型半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、リードフレームの中央部に設けら
れたアイランド上面に、制御用または電力用の半導体素
子を搭載し、この半導体素子をリードフレームのリード
端子ワイヤボンディングした後、アイランドとともに樹
脂封止された樹脂封止型半導体装置は知られている。こ
の場合、電気的な接続と放熱性とを考慮して、アイラン
ドの下面のみは樹脂で覆わず、外部に露出させている樹
脂封止型半導体装置もある。
【０００３】図３は従来の樹脂封止型半導体装置（以下
半導体装置という）の一例を示す側断面図であり、図に
おいて１はリードフレームの中央部に設けられた直方体
形状のアイランド、２はＩＣチップのような半導体素
子、３は半導体素子２をアイランド１の上面１０の中央
搭載部１０ａに接合する半田層、４は半導体素子２をア
イランド１とともに覆って封止する樹脂である。この
時、アイランド１の下面１２のみは樹脂４に覆われず外
部に露出した状態となっている。１１は樹脂に覆われて
いるアイランド１の側面である。
【０００４】つぎに、上記従来半導体装置の動作を説明
する。この半導体装置は基板（図示せず）の電極上に、
そのアイランド１の下面１２を固着させた状態で取り付
けられる。したがって、半導体装置と基板とはこのアイ
ランド１の下面を介して電気的に接続されるとともに、
半導体素子２側で発生した熱はこのアイランド１の下面
１２を介して基板側に放熱される。また、半導体素子２
と、基板の他の電極とはリードフレームのリード端子
（図示せず）により接続され、このリード端子を介して
半導体素子２と基板側との信号等のやりとりがなされ
る。
【０００５】なお、リードフレームのアイランド１はこ
のリードフレームのリード端子の中央部に設けられてお
り、半導体素子２とこのリード端子とはワイヤボンディ
ング等により、互いに接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置は、アイランド１の下面１２側には樹脂
４が覆っていないため、この半導体装置に対して高温状
態と低温状態を繰り返す温度サイクル試験を行なった場
合、アイランド１はその下面１２側において温度の影響
を直接受けてしまうこととなる。したがって、樹脂４と
アイランド１との熱膨張の差により、図４で示されるよ
うに、アイランド１の下面１２側から側面１１に向かっ
て樹脂４の接着面が剥がされた状態となって、アイラン
ド１と樹脂４との境界面に隙間Ｃが生じてしまい、この
隙間Ｃがアイランド１の上面側にも進行して、場合によ
っては半導体素子２にその結晶面方向（４５度方向）に
向かってクラックＣＲを生じてさせてしまうという不都
合があった。このため、このような半導体装置は温度サ
イクル性が悪く、高信頼性が得られないという課題があ
った。
【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたものであり、温度サイクル性に優れ、信頼
性の向上を図ることができる樹脂封止型半導体装置を得
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明
は、リードフレームのアイランド上面に搭載された半導
体素子が、アイランドの下面側のみを外部に露出した状
態で、このアイランドとともに樹脂封止されてなる樹脂
封止型半導体装置において、アイランド上面に半導体素
子搭載用の凹部を形成するとともに、アイランドの少な
くとも一側面に、このアイランドの下面側の面積を小さ
くする向きに段部を設けたことである。
【０００９】この発明の第２の発明は、リードフレーム
のアイランド上面に搭載された半導体素子が、アイラン
ドの下面側のみを外部に露出した状態で、このアイラン
ドとともに樹脂封止されてなる樹脂封止型半導体装置に
おいて、アイランド上面の半導体素子の搭載部近傍に、
この搭載部を囲むように溝を設けたことである。
【００１０】
【作用】リードフレームのアイランド上面に搭載されて
いる半導体素子を、アイランドの下面側のみを外部に露
出した状態で、このアイランドとともに樹脂封止してい
る半導体装置に温度変化を加えると、樹脂とアイランド
との熱膨張率の違いにより、熱の影響を最も受けやすい
アイランドの下面側の樹脂との境界面に、この境界面に
隙間を生じさせるような力が作用する。そして、この力
はアイランドと樹脂との間の隙間を広げつつアイランド
の搭載部上の半導体素子側まで伝わろうとする。
【００１１】いっぽう、この発明の第１の発明では、ア
イランドの少なくとも一側面に、アイランドの下面側の
面積を小さくする向きに段部を形成しているため、アイ
ランドの下面側から半導体素子が搭載されるアイランド
の上面側までのアイランドの面に沿った距離が長くな
り、アイランドと樹脂との接着性が向上する。したがっ
て、上記力がアイランドの面に沿って半導体素子側に伝
わりにくくなり、この半導体素子の割れが防止される。
また、アイランドの上面に半導体素子搭載用の凹部が形
成されているため、搭載にあたり、この半導体素子がこ
の凹部内に落とし込まれ、アイランド上への半導体素子
の突出の程度は小さくなる。したがって、アイランドの
上面に沿った上記力は半導体素子の結晶面方向（一般に
半導体素子の４５度方向）に作用しにくくなり、この点
からも半導体素子の割れが防止される。
【００１２】また、この発明の第２の発明では、アイラ
ンド上面の半導体素子搭載部近傍に、この搭載部を囲む
ように溝を設けているため、アイランド上面に沿って半
導体素子側まで伝わろうとした、上記温度変化に伴なう
力がこの溝によって吸収され、この力が半導体素子側に
伝わるのが防止される。すなわち、アイランドの上面側
において前記溝によって半導体素子までのアイランドの
面に沿った距離が長くなり、アイランドと樹脂との接着
性が向上するため、上記力が半導体素子側まで伝わりに
くくなり、この半導体素子の割れが防止される。
【００１３】
【実施例】以下この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．この実施例１は、この発明の第１の発明に係
る一実施例である。図１はこの発明の実施例１を示す樹
脂封止型半導体装置（以下半導体装置という）の側断面
図であり、図において図３に示した従来の半導体装置と
同一または相当部分には同一符号を付しその説明を省略
する。
【００１４】図において、１３はアイランド１の上面１
０の半導体素子２の搭載部１０ａを凹状にした凹部であ
り、半導体素子２はこの凹部１３内に落とし込まれるよ
うにして、アイランド１上に搭載される。１４はアイラ
ンド１の側面１１全周に設けられた段部であり、この段
部１４はアイランド１の露出下面１２が小さくなる向き
に形成されている。
【００１５】つぎにこの半導体装置の温度変化に対する
動作を説明する。高温状態と低温状態とが繰り返されて
温度変化が生じると、一般にアイランド１の熱膨張率は
樹脂４のそれより小さいため、温度の影響を直接受ける
アイランド１の下面１２側のＡ点からアイランド１の側
面１１の内方に向かって矢印方向の力Ｐが作用すると考
えられる。この場合、アイランド１の側面１１の上部側
には段部１４により側面１１の外方（側方）に突出する
ような突部が形成されるため、アイランド１は樹脂４内
に食い込んだ形で封止され、Ａ点からアイランド１の面
に沿う半導体素子２までの距離が長くなって、アイラン
ド１と樹脂４との接着性が向上し、上記力Ｐは半導体素
子２側には伝わりにくくなる。なお、この段部１４によ
りアイランド１の下面１２の露出面積が小さくなり、力
Ｐがその分小さくなる効果もある。
【００１６】したがって、上記段部１４の作用によりこ
の半導体装置に温度変化を加えても、アイランド１の上
面１０側には隙間Ｃは発生しにくくなり、半導体素子２
にクラックＣＲが発生する可能性は減少する。
【００１７】また、半導体素子２はアイランド１の上面
１０に形成された凹部１３内に落とし込まれた形になっ
ており、アイランド１の上面１０から僅かしか上方に突
出していないため、上記力Ｐにより例えアイランド１の
上面１０側に隙間Ｃが形成され、これが半導体素子２側
に成長して延びてきても、半導体素子２の最も割れやす
い結晶面の方向（アイランド１の上面に対して４５度方
向）には力が作用しにくくなり、この半導体素子２にク
ラックＣＲが入るのが防止される。また、このアイラン
ド１の凹部１３は、半導体素子２のアイランド１に対す
る位置決めを容易にするとともに、半導体素子２をアイ
ランド１側に落とし込むことができるぶんだけ、半導体
素子２の樹脂封止を容易にするという効果をも有してい
る。
【００１８】以上のように、アイランド１の上面１０の
半導体素子２の搭載部１０ａに凹部１３を設け、かつア
イランド１の側面にアイランド１の下面１２が小さくな
る向きに段部１４を設けたため、この半導体装置に温度
変化が加わった場合でも、内部の半導体素子２にクラッ
クＣＲが入ることはなく、この半導体装置の温度サイク
ル性が向上し、信頼性を向上することができる。なお、
段部１４がアイランド１の側面１１の一部に設けられて
いる場合でも、少なくともこの段部１４が設けられてい
る部分に関しては、上記と同様な効果を得ることができ
る。
【００１９】実施例２．この実施例２は、この発明の第
２の発明に係る一実施例である。図２はこの発明の実施
例２を示す樹脂封止型半導体装置の側断面図であり、図
において１５はアイランド１の上面１０の半導体素子２
の搭載部１０ａを囲むように、この搭載部１０ａ近傍に
設けられた溝である。なお、他の構成は図３で示される
従来の半導体装置と同一である。
【００２０】この半導体装置に温度変化が生じれば、ア
イランド１の下面１２のＡ点からアイランド１の側面１
１の内方に向かって矢印方向の力Ｐが作用し、この力Ｐ
はアイランド１の上面１０側にも達し、アイランド１の
側面１１と上面１０の一部に隙間Ｃを形成させようとす
る。しかしこの力Ｐはアイランド１の上面１０に形成さ
れた溝１５により吸収され半導体素子２側には伝わらな
い。すなわち、アイランド１の上面１０では溝１５内に
樹脂４が食い込んでおり、このＡ点からアイランド１の
面に沿う半導体素子２までの距離が長くなっているた
め、アイランド１と樹脂４との接着性が向上し、この溝
１５より内側の半導体素子２側には力Ｐが伝わらず、し
たがって半導体素子２にはクラックＣＲが発生しないと
考えられる。
【００２１】また、力Ｐはアイランド１の上面１０に沿
って作用するが、この場合溝１５内の樹脂４がこの力Ｐ
を阻止する作用をも有するため、力Ｐが溝１５内の半導
体素子２側に伝わりにくいとも考えられる。なお、アイ
ランド１の側面１１に同様の溝１６を形成しても同様な
効果を得られるようにも考えられるが、力Ｐが溝１６内
の樹脂４をこの溝１６から引き出すように作用し、溝１
６内の樹脂４が力Ｐを阻止するように作用しないため、
この溝１６では上記溝１５ほどの効果は得られない。
【００２２】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２３】この発明の第１の発明によれば、リードフ
レームのアイランド上面に搭載された半導体素子が、ア
イランドの下面側のみを外部に露出した状態で、このア
イランドとともに樹脂封止されてなる樹脂封止型半導体
装置において、アイランド上面に半導体素子搭載用の凹
部を形成するとともに、アイランドの少なくとも一側面
に、このアイランドの下面側の面積を小さくする向きに
段部を設けたので、温度変化にともない熱膨張率差に起
因して生じる力が、アイランド上面の半導体素子側まで
伝わりにくくなるとともに、半導体素子が割れにくく位
置決めされ、半導体素子にクラックが入ることは無く、
耐熱性の面で信頼性を向上することができる。
【００２４】また、この発明の第２の発明によれば、リ
ードフレームのアイランド上面に搭載された半導体素子
が、アイランドの下面側のみを外部に露出した状態で、
このアイランドとともに樹脂封止されてなる樹脂封止型
半導体装置において、アイランド上面の半導体素子の搭
載部近傍に、この搭載部を囲むように溝を設けたので、
温度変化にともない熱膨張率差に起因して生じる力が、
アイランド上面の半導体素子側まで伝わりにくくなり、
半導体素子にクラックが入ることは無く、耐熱性の面で
信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示す半導体装置の側断面
図である。
【図２】この発明の実施例２を示す半導体装置の側断面
図である。
【図３】従来の半導体装置の一例を示す側断面図であ
る。
【図４】従来の半導体装置の半導体素子等にクラックが
入った状態を示す図である。
【符号の説明】
１ アイランド ２ 半導体素子 ４ 樹脂 １０ 上面 １０ａ 搭載部 １１ 側面 １２ 下面 １３ 凹部 １４ 段部 １５ 溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームのアイランド上面に搭載
    された半導体素子が、前記アイランドの下面側のみを外
    部に露出した状態で、このアイランドとともに樹脂封止
    されてなる樹脂封止型半導体装置において、前記アイラ
    ンド上面に前記半導体素子搭載用の凹部を形成するとと
    もに、前記アイランドの少なくとも一側面に、このアイ
    ランドの下面側の面積を小さくする向きに段部を設けた
    ことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項２】 リードフレームのアイランド上面に搭載
    された半導体素子が、前記アイランドの下面側のみを外
    部に露出した状態で、このアイランドとともに樹脂封止
    されてなる樹脂封止型半導体装置において、前記アイラ
    ンド上面の前記半導体素子の搭載部近傍に、この搭載部
    を囲むように溝を設けたことを特徴とする樹脂封止型半
    導体装置。
JP26011192A 1992-09-29 1992-09-29 樹脂封止型半導体装置 Pending JPH06112398A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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