JPH06224363A - Semiconductor device and manufacture thereof the same - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof the same

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JPH06224363A
JPH06224363A JP862993A JP862993A JPH06224363A JP H06224363 A JPH06224363 A JP H06224363A JP 862993 A JP862993 A JP 862993A JP 862993 A JP862993 A JP 862993A JP H06224363 A JPH06224363 A JP H06224363A
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JP
Japan
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semiconductor element
lead frame
element mounting
lead
main body
Prior art date
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Pending
Application number
JP862993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Kubota
恵彬 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui High Tec Inc
Original Assignee
Mitsui High Tec Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui High Tec Inc filed Critical Mitsui High Tec Inc
Priority to JP862993A priority Critical patent/JPH06224363A/en
Publication of JPH06224363A publication Critical patent/JPH06224363A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • 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)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure excellent heat radiating effect and high reliability by providing a lead frame body including an inner lead and an outer lead and a semiconductor element mounting part coupled with the end part of the inner lead. CONSTITUTION:A lead frame is constituted by a lead frame body including an inner lead 1 and an outer lead 3 and a semiconductor element mounting part 2 made of an aluminium plate with both front and rear surfaces coated with aluminum oxide layer 2S. The rear surface of the semiconductor element mounting part 2 is exposed from sealing resin 9. The end portion of inner lead 1 is joined with the semiconductor element mounting part 2 through an insulating bonding agent. A semiconductor chip 5 is coupled with the inner lead 1 by a bonding wire 6. Moreover, the external side is sealed with a sealing resin 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法に係り、特に半導体集積回路チップを実装する
リードフレーム構体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a lead frame structure for mounting a semiconductor integrated circuit chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の小形化および高集積化に伴
い、リードフレームのインナーリード先端が細くなり、
変形を生じ易くなってきている。このようなインナーリ
ードの変形は、リードの短絡やボンディング不良を生じ
易く、リードフレームの歩留まり低下や、半導体装置の
信頼性低下の原因の1つになっている。
2. Description of the Related Art With the miniaturization and higher integration of semiconductor devices, the inner lead tips of lead frames have become thinner,
Deformation is becoming more likely to occur. Such deformation of the inner leads is apt to cause short-circuiting of the leads and defective bonding, which is one of the causes of lowering the yield of the lead frame and lowering the reliability of the semiconductor device.

【0003】ところで、ピン数の増大に伴い、インナー
リードのリード間ピッチが小さくなり、製作技術も難し
くなるのみならず、インナーリード先端の変形が生じ易
くまたインナーリード先端と半導体チップとの距離も長
くなるため、ボンディングワイヤがモールド時に変形し
短絡したりするという問題もある。
By the way, as the number of pins increases, the lead pitch of the inner leads becomes smaller and the manufacturing technique becomes more difficult. In addition, the tip of the inner lead is easily deformed and the distance between the tip of the inner lead and the semiconductor chip is increased. Since the length of the bonding wire becomes long, there is a problem that the bonding wire is deformed during molding and short-circuits.

【0004】また、パワー素子においては温度上昇を伴
うため、放熱性能が素子特性に大きな影響を与えること
になる。
In addition, since the temperature of the power element is increased, the heat radiation performance greatly affects the element characteristics.

【0005】そこで、高密度化に際しても、信頼性の高
い半導体装置を提供することを企図し、チップ搭載部
を、リードフレーム本体とは別に放熱性の良好な材料で
構成し、インナーリードの先端に該チップ搭載部を接合
する方法が提案されている。
Therefore, even when the density is increased, it is intended to provide a semiconductor device having high reliability, and the chip mounting portion is made of a material having a good heat dissipation property separately from the lead frame body, and the tip of the inner lead is formed. There has been proposed a method of joining the chip mounting portion to the above.

【0006】この方法ではリードフレーム本体とチップ
搭載部が、それぞれ加工性と放熱性を企図して別の材料
で形成でき、またインナーリード先端部がチップ搭載部
で支持されるため変形を防止することができるという効
果を奏効する。
In this method, the lead frame main body and the chip mounting portion can be formed of different materials in consideration of workability and heat dissipation, respectively, and the tip of the inner lead is supported by the chip mounting portion to prevent deformation. The effect of being able to do is effective.

【0007】さらにまた、半導体素子のさらなる高出力
化傾向に伴い、これに用いられるリードフレームのリー
ド本数も増大し、発熱量も大きくなっていることから放
熱効果の向上のため図6に示すように、この放熱板を封
止樹脂パッケージの裏面に露出させた形態の半導体装置
も提案されている。
Further, as the output of the semiconductor element tends to be higher, the number of leads of the lead frame used for this also increases and the amount of heat generation also increases. Therefore, as shown in FIG. In addition, there is also proposed a semiconductor device in which this heat dissipation plate is exposed on the back surface of the sealing resin package.

【0008】ここで用いられる放熱板7は主に熱伝導の
良好な銅系素材であり、インナーリードの中央部分に、
両面に接着剤を塗布したポリイミドテープ14によって
接合される。しかしながらこのようなリードフレームで
は、放熱板7とリードフレーム本体部との間のポリイミ
ドテープ14を薄くするには限界があり、この厚みがイ
ンナーリードと放熱板との間でクッションとなり、ボン
ディングに際してキャピラリーの超音波が減衰してしま
い、確実なワイヤボンディングを行うことができず、ワ
イヤボンディング性が低下するという問題があった。ま
たポリイミドテープ14の厚みと接着剤層Sの厚みが、
パッケージの薄型化を阻む大きな問題となっていた。さ
らにまた、ここで用いられるポリイミドテープは吸湿性
を有し、半導体装置の信頼性低下に原因となる。また、
高価であり、このこともコストの低減を阻む問題となっ
ていた。
The heat radiating plate 7 used here is mainly made of a copper-based material having good heat conduction, and is provided in the central portion of the inner lead.
The two surfaces are joined by a polyimide tape 14 coated with an adhesive. However, in such a lead frame, there is a limit in thinning the polyimide tape 14 between the heat dissipation plate 7 and the lead frame main body, and this thickness serves as a cushion between the inner lead and the heat dissipation plate, and a capillary is used for bonding. However, there is a problem that the ultrasonic wave is attenuated, reliable wire bonding cannot be performed, and the wire bondability is deteriorated. Further, the thickness of the polyimide tape 14 and the thickness of the adhesive layer S are
It has been a big problem that hinders the thinning of the package. Furthermore, the polyimide tape used here has hygroscopicity, which causes a decrease in reliability of the semiconductor device. Also,
It is expensive, and this is also a problem that prevents cost reduction.

【0009】さらにまた、放熱板が下側に配置されるた
め、実装基板と放熱板との間隔が狭く放熱効果が良くな
いという問題があった。
Furthermore, since the heat dissipation plate is arranged on the lower side, there is a problem that the distance between the mounting board and the heat dissipation plate is narrow and the heat dissipation effect is not good.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のリー
ドフレームでは、放熱板とリードフレーム本体部との接
続がポリイミドテープによってなされているため、薄く
するには限界があり、この厚みによるクッション性が、
インナーリード先端へのワイヤボンディング性を低下さ
せる原因となるという問題があった。また放熱性につい
ても十分ではない上、ポリイミドテープの使用は、信頼
性の低下および製品価格の高騰を招いていた。
As described above, in the conventional lead frame, the heat dissipation plate and the lead frame main body are connected to each other by the polyimide tape. But,
There is a problem that it causes a decrease in wire bonding property to the tip of the inner lead. Moreover, the heat dissipation is not sufficient, and the use of the polyimide tape causes a decrease in reliability and a rise in product price.

【0011】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、放熱効果が良好で、安価、かつ信頼性の高い半導体
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device which has a good heat dissipation effect, is inexpensive, and has high reliability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、複数
のインナーリードおよびこのインナーリードに延設され
たアウターリードを備えたリードフレーム本体部と、前
記リードフレーム本体部のインナーリード先端部と接合
される領域に少なくとも酸化アルミニウム被膜を形成し
てなるアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする
合金からなり、接着剤層を介して前記インナーリード先
端部に接合せしめられた半導体素子搭載部と、前記半導
体素子搭載部表面に搭載され、前記リードフレーム本体
部のインナーリードと電気的に接続せしめられた半導体
素子と、前記半導体素子搭載部の裏面の少なくとも一部
を露出させるように前記半導体素子の周りを封止する封
止樹脂とを具備したことを特徴とする。
Therefore, in the present invention, a lead frame main body portion having a plurality of inner leads and outer leads extending from the inner leads, and an inner lead tip portion of the lead frame main body portion are joined together. And a semiconductor element mounting portion, which is made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component and has at least an aluminum oxide coating film formed in a region to be bonded, and is joined to the tip of the inner lead via an adhesive layer, and the semiconductor element. A semiconductor element mounted on the surface of the mounting portion and electrically connected to the inner leads of the lead frame main body portion and a periphery of the semiconductor element so as to expose at least a part of the back surface of the semiconductor element mounting portion. And a sealing resin for stopping.

【0013】望ましくは、半導体素子搭載部は、表面お
よび裏面を酸化アルミニウム被膜で被覆されていること
を特徴とする。
Desirably, the front surface and the back surface of the semiconductor element mounting portion are covered with an aluminum oxide film.

【0014】また望ましくは半導体素子搭載部は、表面
の半導体素子搭載領域が前記半導体素子に符合する大き
さの凹部を具備し、少なくとも前記凹部の内壁を酸化ア
ルミニウム被膜で被覆されている。
Preferably, the semiconductor element mounting portion has a recess whose size is such that the semiconductor element mounting region on the surface corresponds to the semiconductor element, and at least the inner wall of the recess is covered with an aluminum oxide film.

【0015】本発明の第2では、複数のインナーリード
およびこのインナーリードに延設されたアウターリード
を備えたリードフレーム本体部と、前記リードフレーム
本体部のインナーリードと接合される領域に少なくとも
酸化アルミニウム被膜を形成してなり、かつ半導体素子
搭載領域に凹部を形成してなるアルミニウムまたはアル
ミニウムを主成分とする合金からなる半導体素子搭載部
と、前記半導体素子搭載部の凹部表面に搭載され、前記
リードフレーム本体部の電気的に接続せしめられた半導
体素子と、前記半導体素子搭載部の裏面の少なくとも一
部を露出させるように前記半導体素子の周りを封止する
封止樹脂とを具備し、前記リードフレーム本体部のイン
ナーリード先端部を、前記凹部まで伸長せしめ、前記半
導体素子の接続領域と直接的に接合している。
According to a second aspect of the present invention, at least an oxide is formed in a lead frame main body portion having a plurality of inner leads and outer leads extending from the inner leads, and at least a region of the lead frame main body portion joined to the inner leads. A semiconductor element mounting part made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component, which is formed with an aluminum coating and has a recess formed in the semiconductor element mounting region; and the semiconductor element mounting part is mounted on a recessed surface of the semiconductor element mounting part, A semiconductor device electrically connected to the lead frame main body; and a sealing resin that seals around the semiconductor device so as to expose at least a part of the back surface of the semiconductor device mounting portion, Extend the inner lead tips of the lead frame body to the recess to connect the semiconductor element. It is directly bonded to.

【0016】本発明の第3では、複数のインナーリード
およびこのインナーリードに延設されたアウターリード
を備えたリードフレーム本体部を形成し、アルミニウム
またはアルミニウムを主成分とする合金からなり、前記
リードフレーム本体部のインナーリード先端部と接合さ
れる領域に少なくとも酸化アルミニウム被膜を形成して
なる半導体素子搭載部を形成し、さらに前記半導体素子
搭載部表面に接着剤層を介して前記インナーリード先端
部を接合せしめ、前記半導体素子搭載部表面に半導体素
子を載置し、この素子を記リードフレーム本体部のイン
ナーリードに電気的に接続した後、前記半導体素子搭載
部の裏面の少なくとも一部を露出させるように前記半導
体素子の周りを封止したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a lead frame main body portion having a plurality of inner leads and outer leads extending from the inner leads is formed and is made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component. A semiconductor element mounting portion is formed by forming at least an aluminum oxide coating on a region of the frame body portion to be joined to the inner lead distal end portion, and the inner lead distal end portion is further formed on the surface of the semiconductor element mounting portion via an adhesive layer. After mounting the semiconductor element on the surface of the semiconductor element mounting portion and electrically connecting the element to the inner lead of the lead frame body, at least a part of the back surface of the semiconductor element mounting portion is exposed. It is characterized in that the periphery of the semiconductor element is sealed so that the semiconductor element is sealed.

【0017】[0017]

【作用】上記構造によれば、極めて薄型で放熱性の良好
な半導体装置を提供することが可能となる。すなわち、
表面を絶縁化した放熱板の一部を封止樹脂から露呈せし
めるようにしているため、放熱効果が極めて良好となる
上、信頼性低下および価格高騰の原因となっていたポリ
イミドテープを使用することなく放熱性の良好なリード
フレームを形成することが可能となる。
According to the above structure, it is possible to provide a semiconductor device which is extremely thin and has good heat dissipation. That is,
Since a part of the heat sink whose surface is insulated is exposed from the encapsulating resin, the heat dissipation effect is extremely good, and the polyimide tape that causes the decrease in reliability and the price increase should be used. It is possible to form a lead frame having good heat dissipation.

【0018】また、アルミニウムは安定な酸化膜が形成
されやすく、インナーリード先端との絶縁が確実とな
る。したがって接続媒体である接着層を極限まで薄くし
ても、絶縁を確保することができる。
Further, a stable oxide film is easily formed on aluminum, and the insulation with the tip of the inner lead is ensured. Therefore, even if the adhesive layer as the connection medium is made as thin as possible, the insulation can be secured.

【0019】さらにまたアルミニウムは軽量であり、モ
ールド工程においても撓みを生じることなく確実な実装
が可能となる。
Furthermore, aluminum is light in weight, so that reliable mounting can be performed without causing bending even in the molding process.

【0020】望ましくは、放熱板に凹部を形成しこの凹
部に半導体素子を載置するようにしているため、薄いイ
ンナーリード先端も良好に支持されかつ放熱板の表面が
絶縁処理されているため、電気的絶縁も極めて良好に維
持される。
Desirably, since a recess is formed in the heat sink and the semiconductor element is placed in this recess, the tip of the thin inner lead is well supported and the surface of the heat sink is insulated. The electrical insulation is also kept very good.

【0021】さらにまた本発明の第2では、放熱板に凹
部を形成しこの凹部に半導体素子を載置し、この半導体
素子上まで伸長するインナーリード先端部を半導体素子
に直接接合することにより、電気的接続を達成するよう
にしているため、薄いインナーリード先端も良好に支持
されかつ放熱板の表面が絶縁処理されているため、電気
的絶縁も極めて良好に維持される。さらには半導体素子
の表面以外のすべての面から放熱が達成されるため、放
熱効率が極めて良好である。また、半導体素子の搭載面
側のみ樹脂封止をすればよいため、薄型化が可能であ
る。加えて、実装基板上で上側に放熱板の露呈部がくる
ように実装することにより、図6に示した従来例の場合
に比べて大量の空気に放熱板を接触させることができ極
めて放熱性を良好にすることができる。
Furthermore, in the second aspect of the present invention, a recess is formed in the heat dissipation plate, a semiconductor element is placed in this recess, and the tip of the inner lead extending up to the semiconductor element is directly bonded to the semiconductor element. Since the electrical connection is achieved, the tips of the thin inner leads are well supported, and the surface of the heat sink is insulated, so that the electrical insulation is maintained very well. Furthermore, since heat dissipation is achieved from all surfaces other than the surface of the semiconductor element, heat dissipation efficiency is extremely good. Further, since it is sufficient to perform resin sealing only on the mounting surface side of the semiconductor element, it is possible to reduce the thickness. In addition, by mounting so that the exposed portion of the heat sink is on the upper side of the mounting board, it is possible to bring the heat sink into contact with a larger amount of air than in the case of the conventional example shown in FIG. Can be good.

【0022】本発明の第3では、半導体素子とリードフ
レームとの高精度の位置決めが可能であり、放熱性が良
好で信頼性の高い半導体装置を提供することが可能とな
る。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to position the semiconductor element and the lead frame with high accuracy, and it is possible to provide a semiconductor device having good heat dissipation and high reliability.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0024】図1は、本発明実施例の半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【0025】この半導体装置は、リードフレームを、イ
ンナーリード1とアウターリード3とを有するリードフ
レーム本体部と、表面および裏面に酸化アルミニウム層
2Sを形成してなるアルミニウム板で半導体素子搭載部
2とで構成し、この半導体素子搭載部の裏面側を封止樹
脂から露呈せしめたことを特徴とするものである。この
リードフレーム本体部は、酸化アルミニウム層2S上に
先端が接合され放射状に延びる複数のインナーリード1
と、各インナーリードに延設して一体的に形成されたア
ウターリード3とを有する。なおインナーリード先端1
と半導体素子搭載部2との間は絶縁性接着剤4を介して
接合されている。そしてリードフレームの半導体素子搭
載部2の表面に半導体チップ5を固着すると共に、ボン
ディングワイヤ6によって半導体チップ5とインナーリ
ード1とを接合してなり、外側は封止樹脂9によって封
止されている。
This semiconductor device comprises a lead frame, a lead frame body having inner leads 1 and outer leads 3, and a semiconductor element mounting portion 2 made of an aluminum plate having an aluminum oxide layer 2S formed on the front and back surfaces. And the back side of the semiconductor element mounting portion is exposed from the sealing resin. The lead frame body has a plurality of inner leads 1 whose tips are joined on the aluminum oxide layer 2S and which extend radially.
And an outer lead 3 that is integrally formed by extending to each inner lead. The inner lead tip 1
The semiconductor element mounting portion 2 and the semiconductor element mounting portion 2 are bonded via an insulating adhesive 4. Then, the semiconductor chip 5 is fixed to the surface of the semiconductor element mounting portion 2 of the lead frame, the semiconductor chip 5 and the inner lead 1 are joined by the bonding wire 6, and the outside is sealed by the sealing resin 9. .

【0026】次に、この半導体装置の製造方法について
説明する。
Next, a method of manufacturing this semiconductor device will be described.

【0027】まず、スタンピング法により、銅合金から
なる帯状材料を加工することにより、インナーリード
1、アウターリード3、タイバー8を有するリードフレ
ーム本体部を形成する。
First, a strip-shaped material made of a copper alloy is processed by a stamping method to form a lead frame main body portion having inner leads 1, outer leads 3 and tie bars 8.

【0028】そしてアルミニウム板をスタンピングする
ことにより半導体素子搭載部2表面および裏面を酸化処
理し酸化アルミニウム層2Sを形成する。
Then, the aluminum plate is stamped to oxidize the front and back surfaces of the semiconductor element mounting portion 2 to form an aluminum oxide layer 2S.

【0029】そして、この酸化アルミニウム層2S上に
接着剤Sを介してリードフレーム本体部のインナーリー
ド1先端部を固着し、図2(a) および(b) に示すように
リードフレームが得られる。
Then, the tip ends of the inner leads 1 of the lead frame body are fixed on the aluminum oxide layer 2S with an adhesive S to obtain a lead frame as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). .

【0030】そしてさらに半導体チップ5をこの半導体
素子搭載部2上に固着し、ワイヤボンディング法によ
り、リードフレーム本体部のインナーリード1および半
導体チップ5のボンディングパッドにワイヤ6を介して
接続する。
Further, the semiconductor chip 5 is fixed on the semiconductor element mounting portion 2 and is connected to the inner leads 1 of the lead frame main body portion and the bonding pads of the semiconductor chip 5 through the wires 6 by the wire bonding method.

【0031】そしてこの後、モ−ルド工程、枠体の切除
工程、アウターリードを所望の形状に折りまげる成型工
程を経て、図1に示したような半導体装置が完成する。
Then, after a molding step, a frame body cutting step, and a molding step of folding the outer leads into a desired shape, the semiconductor device as shown in FIG. 1 is completed.

【0032】このリードフレームは、放熱板が封止樹脂
から露呈しているため放熱性が極めて良好である上、リ
ードフレーム本体と放熱板を兼ねた半導体素子搭載部と
の間の接続媒体である接着剤層を極限まで薄くしても、
酸化アルミニウム膜2Sが確実な絶縁を維持するため、
リードフレーム本体と放熱板である半導体素子搭載部と
の間隔を常に維持し、絶縁を確保することができる。
Since the heat dissipation plate of this lead frame is exposed from the encapsulating resin, the heat dissipation performance is extremely good, and the lead frame is a connection medium between the lead frame body and the semiconductor element mounting portion that also serves as the heat dissipation plate. Even if the adhesive layer is made as thin as possible,
Since the aluminum oxide film 2S maintains a reliable insulation,
It is possible to always maintain the distance between the lead frame main body and the semiconductor element mounting portion which is the heat dissipation plate, and ensure insulation.

【0033】また、接着剤層が極めて薄く形成されてい
るため、インナーリード先端の位置精度をより高く維持
することができ、ボンディング性が向上する。
Further, since the adhesive layer is formed to be extremely thin, the positional accuracy of the tips of the inner leads can be kept higher, and the bonding property is improved.

【0034】さらに半導体素子搭載部は軽量であるた
め、モールド工程などにおいて撓みを生じたりすること
なく確実な薄形実装が可能となる。
Further, since the semiconductor element mounting portion is lightweight, it is possible to perform reliable thin mounting without causing any bending in the molding process or the like.

【0035】また、打ち抜きによって形成されるリード
フレーム本体部のインナーリードは通常のリードフレー
ムよりも短く形成されるため変形はより少なくてすみ、
またリ―ドフレ―ムへのチップの実装に際してチップの
ボンディングパッドとインナ―リ―ドの先端とのワイヤ
ボンディング工程における熱履歴によってもモ−ルド工
程における熱履歴によっても、インナーリード先端部は
正しい位置に固定されているため、接続不良を生じたり
することなく信頼性の高い半導体装置を得ることが可能
となる。
Further, since the inner lead of the lead frame main body formed by punching is formed shorter than a normal lead frame, the deformation can be less,
Also, when mounting the chip on the lead frame, the inner lead tip is correct depending on the heat history in the wire bonding process between the chip bonding pad and the inner lead tip and the heat history in the molding process. Since it is fixed at the position, it is possible to obtain a highly reliable semiconductor device without causing connection failure.

【0036】さらにまた、このようにして形成された半
導体装置は実装工程中のみならず、完成後においても、
放熱性が極めて良好である上、インナーリード先端部は
放熱板上の正しい位置に固定されているため、極めて信
頼性の高いものとなる。
Furthermore, the semiconductor device thus formed is not only subjected to the mounting process but also after completion.
The heat dissipation is extremely good, and the tip of the inner lead is fixed at the correct position on the heat dissipation plate, so that the reliability is extremely high.

【0037】なお、前記実施例では半導体素子搭載部表
面全体に酸化処理を行い酸化アルミニウム膜を形成した
が、周縁部のみに酸化アルミニウム膜を形成しても良
い。
Although the aluminum oxide film is formed by oxidizing the entire surface of the semiconductor element mounting portion in the above embodiment, the aluminum oxide film may be formed only on the peripheral portion.

【0038】また、前記実施例では半導体素子搭載部は
アルミニウムで形成したが、表面に酸化アルミニウム膜
を容易に形成することができるものであれば、アルミニ
ウムを含む合金でもよい。
Further, although the semiconductor element mounting portion is formed of aluminum in the above embodiment, an alloy containing aluminum may be used as long as the aluminum oxide film can be easily formed on the surface.

【0039】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0040】この半導体装置は図3に示すように、放熱
板2としての半導体素子搭載部の半導体素子搭載領域に
凹部10を形成し、この凹部10に半導体素子5を装着
することにより、位置制御を行うとともに、ダイレクト
ボンディングによりリードフレーム本体部と半導体素子
との電気的接続を達成し、さらなる薄型化をはかるとと
もに半導体素子の保護性を高めるようにしたことを特徴
とするものである。他部については前記第1の実施例と
同様に形成した。ここでは凹部10の内壁を始め全面を
酸化アルミニウム被膜で被覆し、インナーリード1をこ
の表面に接着剤層を介して固定するとともに、インナー
リード先端部1Sを半導体素子のボンディングパッド上
に伸長せしめ直接接合するようになっている。
In this semiconductor device, as shown in FIG. 3, a recess 10 is formed in the semiconductor element mounting region of the semiconductor element mounting portion as the heat sink 2, and the semiconductor element 5 is mounted in the recess 10 to control the position. In addition, the electrical connection between the lead frame main body and the semiconductor element is achieved by direct bonding to further reduce the thickness and enhance the protection of the semiconductor element. Other parts were formed in the same manner as in the first embodiment. Here, the entire surface including the inner wall of the recess 10 is covered with an aluminum oxide film, the inner lead 1 is fixed to this surface through an adhesive layer, and the inner lead tip 1S is extended directly onto the bonding pad of the semiconductor element. It is designed to be joined.

【0041】かかる構成によれば、凹部で半導体素子の
位置が決定されるため実装作業性が良好で高精度の位置
決めを達成することができ、さらに凹部の深さを調整す
ることにより、半導体素子5のボンディングパッドの位
置とインナーリード先端部の高さレベルとが同一となる
ようにすることができ、半導体素子の保護性が極めて高
くかつ裏面側からの放熱を良好に達成することができる
ため極めて信頼性の高い半導体装置を得ることが可能と
なる。
According to this structure, since the position of the semiconductor element is determined by the concave portion, the mounting workability is good and highly accurate positioning can be achieved. Further, by adjusting the depth of the concave portion, the semiconductor element can be adjusted. Since the position of the bonding pad of No. 5 and the height level of the tip of the inner lead can be made to be the same, the protection of the semiconductor element is extremely high and the heat radiation from the back surface side can be satisfactorily achieved. It is possible to obtain a semiconductor device having extremely high reliability.

【0042】なお、この凹部の深さは必ずしも半導体素
子の厚さと同程度とする必要はなく適宜変更可能であ
る。
The depth of the recess does not necessarily have to be approximately the same as the thickness of the semiconductor element and can be changed as appropriate.

【0043】また、凹部は半導体素子の外形に符合する
ように形成する必要はなく、溝状に形成されていても良
い。
The recess need not be formed so as to match the outer shape of the semiconductor element, and may be formed in the shape of a groove.

【0044】さらにまた、前記実施例では封止樹脂9を
リードフレームおよび半導体素子の両面に形成したが、
図4に示すように、半導体素子5の裏面側のみに封止樹
脂9を配置し、表面側すなわちボンディング面側は保護
膜12を塗布するようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the sealing resin 9 is formed on both sides of the lead frame and the semiconductor element.
As shown in FIG. 4, the sealing resin 9 may be disposed only on the back surface side of the semiconductor element 5, and the protective film 12 may be applied to the front surface side, that is, the bonding surface side.

【0045】また、図5に示すように半導体素子のボン
ディング面側すなわち表面側のみを樹脂封止し、裏面側
すなわち放熱板側はそのまま露呈しておくようにしても
良くこの場合、放熱板により半導体素子は良好に保護さ
れ、極めて薄型化をはかることができる。
Further, as shown in FIG. 5, only the bonding surface side, that is, the front surface side of the semiconductor element may be resin-sealed, and the rear surface side, that is, the heat radiating plate side may be exposed as it is. The semiconductor element is well protected and can be made extremely thin.

【0046】なお、図4および図5に示した構造の場
合、片側のみに封止樹脂を配設するようにしているた
め、通常のモールド法で困難な場合は、繊維等に未硬化
樹脂を含浸させたものを装着し加圧しつつ硬化させるな
どの方法で容易に封止形成を行うことが可能である。
In the case of the structure shown in FIGS. 4 and 5, the sealing resin is arranged only on one side. Therefore, when it is difficult to perform the usual molding method, the uncured resin is applied to the fiber or the like. It is possible to easily carry out the sealing formation by a method of mounting the impregnated one and hardening it while applying pressure.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、放
熱性が良好で低コストかつ信頼性の高い半導体装置を提
供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having good heat dissipation, low cost and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同半導体装置の製造工程図FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the same semiconductor device.

【図3】本発明の第2の実施例の半導体装置を示す図FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例の半導体装置を示す図FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例の半導体装置を示す図FIG. 5 is a diagram showing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来例の半導体装置を示す図FIG. 6 is a diagram showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インナ―リ―ド 2 半導体素子搭載部分 2S 酸化アルミニウム膜 3 アウタ−リ−ド 4 絶縁性接着剤 5 半導体チップ 6 ボンディングワイヤ 7 放熱板 8 タイバー 9 封止樹脂 10 凹部 12 保護膜 1 Inner Lead 2 Semiconductor Element Mounting Part 2S Aluminum Oxide Film 3 Outer Lead 4 Insulating Adhesive 5 Semiconductor Chip 6 Bonding Wire 7 Heat Sink 8 Tie Bar 9 Sealing Resin 10 Recess 12 Protective Film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のインナーリードおよびこれから延
在するアウターリードを備えたリードフレーム本体部と
前記リードフレーム本体部のインナーリード先端部と接
合される領域に少なくとも酸化アルミニウム被膜を形成
してなるアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とす
る合金からなり、接着剤層を介して前記インナーリード
先端部に接合せしめられた半導体素子搭載部と、 前記半導体素子搭載部表面に搭載され、前記リードフレ
ーム本体部のインナーリードと電気的に接続せしめられ
た半導体素子と、 前記半導体素子搭載部の裏面の少なくとも一部を露出さ
せるように前記半導体素子の周りを封止する封止樹脂と
を具備したことを特徴とする半導体装置。
1. An aluminum having at least an aluminum oxide film formed on a lead frame main body portion having a plurality of inner leads and outer leads extending therefrom, and at least an area where the lead frame main body portion is joined to the inner lead tip portions. Alternatively, a semiconductor element mounting portion made of an alloy containing aluminum as a main component and bonded to the inner lead tip portion via an adhesive layer, and an inner portion of the lead frame body portion mounted on the surface of the semiconductor element mounting portion. A semiconductor element electrically connected to the lead; and a sealing resin that seals around the semiconductor element so as to expose at least a part of the back surface of the semiconductor element mounting portion. Semiconductor device.
【請求項2】 前記半導体素子搭載部は、表面および裏
面を酸化アルミニウム被膜で被覆されていることを特徴
とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the front surface and the back surface of the semiconductor element mounting portion are covered with an aluminum oxide film.
【請求項3】 前記半導体素子搭載部は、表面の半導体
素子搭載領域が前記半導体素子に符合する大きさの凹部
を具備し、少なくとも前記凹部の内壁を酸化アルミニウ
ム被膜で被覆されていることを特徴とする請求項1に記
載の半導体装置。
3. The semiconductor element mounting portion is provided with a recess having a size such that a semiconductor element mounting region on the surface corresponds to the semiconductor element, and at least the inner wall of the recess is covered with an aluminum oxide film. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】 複数のインナーリードおよびこれから延
在するアウターリードを備えたリードフレーム本体部と
前記リードフレーム本体部のインナーリードと接合され
る領域に少なくとも酸化アルミニウム被膜を形成してな
り、かつ半導体素子搭載領域に凹部を形成してなるアル
ミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からな
る半導体素子搭載部と、 前記半導体素子搭載部の凹部表面に搭載され、前記リー
ドフレーム本体部の電気的に接続せしめられた半導体素
子と、 前記半導体素子搭載部の裏面の少なくとも一部を露出さ
せるように前記半導体素子の周りを封止する封止樹脂と
を具備し、 前記リードフレーム本体部のインナーリード先端部は、
前記凹部まで伸長し、前記半導体素子の接続領域と直接
的に接合せしめられていることを特徴とする半導体装
置。
4. A semiconductor device comprising a lead frame main body portion having a plurality of inner leads and outer leads extending therefrom, and at least an aluminum oxide film formed on a region of the lead frame main body portion to be joined to the inner leads. A semiconductor element mounting portion made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component, in which a concave portion is formed in the element mounting area, and mounted on the surface of the concave portion of the semiconductor element mounting portion to electrically connect the lead frame main body portion. And a sealing resin that seals around the semiconductor element so as to expose at least a part of the back surface of the semiconductor element mounting portion, and the inner lead tip portion of the lead frame main body is ,
A semiconductor device, wherein the semiconductor device extends to the recess and is directly joined to a connection region of the semiconductor element.
【請求項5】 複数のインナーリードおよびこれから延
在するアウターリードを備えたリードフレーム本体部を
形成するリードフレーム本体部形成工程と、 アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金か
らなり、前記リードフレーム本体部のインナーリード先
端部と接合される領域に少なくとも酸化アルミニウム被
膜を形成してなる半導体素子搭載部を形成する半導体素
子搭載部形成工程と前記半導体素子搭載部表面に接着剤
層を介して前記インナーリード先端部を接合せしめるリ
ードフレーム組み立て工程と、 前記半導体素子搭載部表面に半導体素子を載置し、この
素子を記リードフレーム本体部のインナーリードに電気
的に接続する接続工程と、 前記半導体素子搭載部の裏面の少なくとも一部を露出さ
せるように前記半導体素子の周りを封止する樹脂封止工
程とを具備したことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
5. A lead frame main body forming step of forming a lead frame main body including a plurality of inner leads and outer leads extending therefrom; and the lead frame main body made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component. Section for forming a semiconductor element mounting section in which at least an aluminum oxide film is formed in a region to be joined to the tip of the inner lead of the inner section, and a step for forming a semiconductor element mounting section A lead frame assembling step of joining the lead tips, a connecting step of placing a semiconductor element on the surface of the semiconductor element mounting portion, and electrically connecting this element to an inner lead of the lead frame main body; The semiconductor element so that at least a part of the back surface of the mounting portion is exposed. And a resin encapsulation step of encapsulating the periphery of the semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0732744A3 (en) * 1995-03-17 1997-08-27 Seiko Epson Corp Resin sealing type semiconductor device and method of making the same

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