JPH06268146A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06268146A
JPH06268146A JP5053499A JP5349993A JPH06268146A JP H06268146 A JPH06268146 A JP H06268146A JP 5053499 A JP5053499 A JP 5053499A JP 5349993 A JP5349993 A JP 5349993A JP H06268146 A JPH06268146 A JP H06268146A
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JP
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die pad
die
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Masayuki Oshima
正幸 大島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半田リフロー時におけるパッケージのクラック
耐性の向上を図る。 【構成】ダイパッド２２の中央部には穴が形成される。
半導体素子２１は、ダイパッド２２上に搭載される。半
導体素子２１の表面及び裏面には、高密着性材料（例え
ばポリイミド）２４が被覆される。半導体素子２１の裏
面の一部は露出しているが、その露出部分には高密着性
材料２４が形成されるため、半導体素子２１と封止樹脂
２３との密着性は良くなっている。なお、ダイボンド材
料２５は、半導体素子２１の裏面とダイパッド２２の間
にのみ形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面実装型パッケージ
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面実装型パッケージは、例えば
図５に示されるように、半導体素子１１がダイパッド１
２上に搭載され、全体が樹脂１３により覆われた構造を
有している。そして、半導体素子１１の裏面は、ダイボ
ンド材１４によりダイパッド１２に接着され、その表面
は、保護膜としてポリイミド１５がコートされている。
【０００３】しかし、上記構造のパッケージ（ＳＯＪ，
ＳＯＰ，ＱＦＰ等）は、吸湿し易いため、吸湿後に半田
リフローを行うと当該パッケージにクラックが発生する
という欠点がある。
【０００４】当該パッケージにクラックが発生するメカ
ニズムとしては、以下の二つのパターンが知られてい
る。第一のパターン（図６参照）は、まず、ダイパッド
１２と封止樹脂１３の界面に水分が集まる（同図
（ａ））。これは、ダイパッド１２と封止樹脂１３の密
着力が弱いためである。次に、半田リフローを行うと、
ダイパッド１２と封止樹脂１３の熱応力の差により、ダ
イパッド１２と封止樹脂１３が剥離する。同時に、この
隙間で水分が拡散、気化し、高圧が生じるため（同図
（ｂ））、当該パッケージにクラックが発生するという
ものである（同図（ｃ））。
【０００５】第二のパターン（図７参照）は、まず、ダ
イボンド材（例えば、Ａｇペースト）１４が吸湿する。
次に、半田リフローを行うと、ダイボンド材１４中の水
分が拡散、気化し、半導体素子１１とダイパッド１２が
剥離する（同図（ｂ））。その結果、当該パッケージに
クラックが発生するというものである（同図（ｃ））。
【０００６】上記欠点を解決すべく、近年、以下の構造
が提案されている。第一の構造は、ダイパッドの中央部
に穴を開け、又は半導体素子の直下にダイパッドのない
部分を設けることにより、ダイパッドと封止樹脂の接触
面積を極力小さくするものである。第二の構造は、ダイ
ボンド材を吸湿しないもの（例えば半田）に変えるもの
である。
【０００７】いずれの構造も、多少のパッケージのクラ
ック耐性の向上が認められるものの、第一の構造では、
まだ十分なクラック耐性が得られたとは言えず、第二の
構造では、大型の半導体素子を用いると、当該半導体素
子自体にクラックを発生させるという新たな問題を生じ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の表
面実装型パッケージでは、十分なクラック耐性を確保で
きるものが存在しないという欠点がある。
【０００９】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、その目的は、半田リフロー時において、パッケ
ージにクラックが発生することを完全に防止できる半導
体装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体
素子の裏面の一部が露出する状態で当該半導体素子を搭
載し得るダイパッドと、前記半導体素子の表面及び裏面
の全体に被覆される高密着性材料とを備えている。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、第一に、ダイパッドは、半
導体素子の裏面の一部が露出する状態で当該半導体素子
を搭載し得る、即ちダイパッドの面積を極力小さくして
いる。第二に、半導体素子の表面及び裏面の全体には高
密着性材料が被覆されている。これにより、半田リフロ
ー時において、パッケージにクラックが発生することを
完全に防止できる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例
に係わる半導体装置を示している。図１において、半導
体素子２１は、ダイパッド２２上に搭載されている。こ
こに、ダイパッド２２は、その中央部に穴が設けられて
おり、当該ダイパッド２２と封止樹脂２３との接触面積
が極力少なくなるように構成されている。
【００１３】さらに、半導体素子２１の表面及び裏面の
両面には、高密着性材料（例えば、ポリイミド、エポキ
シ等）２４がスピンコート等により均一にコートされて
いる。この高密着性材料２４は、表面と裏面で同じ材料
を同じ厚さで被覆する。なお、高密着性材料２４の被覆
は、ウェハの段階で行うことができる。また、半導体素
子２１とダイパッド２２は、ダイボンド材２５によって
接合されている。そして、全体が樹脂２３により覆われ
ている。
【００１４】上記構成によれば、第一に、中央部に穴が
形成されたダイパッドを用いてダイパッドと封止樹脂と
の接触面積を極力小さくしている。第二に、ダイパッド
の中央部の穴から露出した半導体素子の裏面に高密着性
材料をコートして当該半導体素子と封止樹脂の密着性を
高めている。これにより、以下の効果が得られる。
【００１５】まず、ダイパッドと封止樹脂の界面におけ
る吸湿に起因するパッケージのクラックの発生は、当該
ダイパッドの面積を少なくする（例えばリング状のダイ
パッドとする）ことにより回避することができる。
【００１６】次に、ダイボンド材料の吸湿に起因するパ
ッケージのクラックの発生は、ダイパッドの面積を少な
くすることにより、少ない量のダイボンド材料で済むこ
とになるため、これを回避することが可能である。さら
に、半導体素子の裏面は高密着性材料で被覆されている
ため、当該半導体素子と封止樹脂との密着力を向上させ
ることができる。以上により、半田リフロー時における
パッケージのクラック耐性を大幅に向上させることがで
きる。
【００１７】また、ウェハの表面及び裏面に、同じ高密
着性材料を同じ厚さで形成することで、当該ウェハの反
りをなくすことができる。また、ダイシング時のウェハ
裏面でのチップの欠けがなくなり、Ｓｉ屑対策に有効で
ある。
【００１８】図２及び図３は、ダイパッドの変形例を示
すものである。本発明は、ダイパッドの面積を極力少な
くし、かつ、露出する半導体素子の裏面に高密着性材料
を被覆する点に特徴がある。従って、ダイパッドの形状
は、半導体素子の裏面が露出する構造となっていれば、
特定のものに限定されることはない。例えば、図２に示
すように、ダイパッド２２をコの字状にしたものでもよ
い。さらには、図３に示すように、角部が幅広のリング
状としたもの（同図（ａ））、ダイパッドが互いに独立
した複数の部分からなるもの（同図（ｂ），（ｃ））、
Ｘ状のもの（同図（ｄ））や、星型のもの（同図
（ｅ））であってもよい。
【００１９】なお、上記実施例において、半導体素子の
裏面にコートされる高密着性材料を熱可塑性材料とすれ
ば、ホットプレート上でダイボンドすることにより、そ
のまま当該材料をダイボンド材料として使用することが
できる。また、高密着性材料は、半導体素子の表面及び
裏面に同じ材料を同じ厚さに被覆する必要はなく、異種
材料で異なる厚さに形成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の半導体
装置によれば、次のような効果を奏する。ダイパッドの
面積が少ないため、当該ダイパッドと封止樹脂の界面に
おける吸湿や、ダイボンド材料の吸湿に起因するパッケ
ージのクラックの発生が防止できる。一方、半導体素子
の裏面は高密着性材料で被覆されているため、当該半導
体素子と封止樹脂との密着力を向上させることができ
る。これにより、半田リフロー時におけるパッケージの
クラック耐性を大幅に向上させることができ、防湿包装
が不要となる。なお、半導体素子自体にクラックを発生
させることもない。
【００２１】図４は、半導体素子の裏面に高密着性材料
を被覆させた場合と被覆させない場合とについて、それ
ぞれ５種類のパッケージについてクラックの発生割合
（クラック発生個数／サンプル数）を調べた結果を示す
ものである。なお、吸湿、リフローの条件は２種類用意
した。同図から明らかなように、半導体素子の裏面に高
密着性材料を被覆させた場合には、全てのサンプルにつ
いてクラックが発生しておらず、本発明の効果がうかが
える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる半導体装置を示す
図。
【図２】ダイパッドの変形例を示す図。
【図３】ダイパッドの変形例を示す図。
【図４】本発明の効果を示す図。
【図５】従来の半導体装置を示す図。
【図６】クラック発生のメカニズムを示す図。
【図７】クラック発生のメカニズムを示す図。
【符号の説明】
１１，２１ …半導体素子、 １２，２２ …ダイパッド、 １３，２３ …封止樹脂、 １４，２５ …ダイボンド材料、 ２４ …高密着性材料。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子と、前記半導体素子の裏面の
    一部が露出する状態で当該半導体素子を搭載し得るダイ
    パッドと、前記半導体素子の表面及び裏面の全体に被覆
    される高密着性材料とを具備することを特徴とする半導
    体装置。
JP5053499A 1993-03-15 1993-03-15 半導体装置 Pending JPH06268146A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204107A (ja) * 1995-01-27 1996-08-09 Rohm Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JPH08236685A (ja) * 1994-12-14 1996-09-13 Anam Ind Co Inc 半導体パッケージのリードフレーム構造
WO1998009329A1 (fr) * 1996-08-29 1998-03-05 Hitachi, Ltd. Dispositif a semi-conducteur scelle par resine, et son procede de production
EP0730295A3 (de) * 1995-02-28 1999-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitervorrichtung mit gutem thermischem Verhalten
WO1999049512A1 (fr) * 1998-03-20 1999-09-30 Hitachi, Ltd. Dispositif a semi-conducteur et procede de fabrication associe
JP2005079181A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リードフレーム、それを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JP2007053195A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2009260367A (ja) * 2009-06-29 2009-11-05 Renesas Technology Corp 半導体装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08236685A (ja) * 1994-12-14 1996-09-13 Anam Ind Co Inc 半導体パッケージのリードフレーム構造
JPH08204107A (ja) * 1995-01-27 1996-08-09 Rohm Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
EP0730295A3 (de) * 1995-02-28 1999-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitervorrichtung mit gutem thermischem Verhalten
WO1998009329A1 (fr) * 1996-08-29 1998-03-05 Hitachi, Ltd. Dispositif a semi-conducteur scelle par resine, et son procede de production
WO1999049512A1 (fr) * 1998-03-20 1999-09-30 Hitachi, Ltd. Dispositif a semi-conducteur et procede de fabrication associe
KR100751826B1 (ko) * 1998-03-20 2007-08-23 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체장치 및 그 제조방법
JP2005079181A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リードフレーム、それを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JP2007053195A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4668729B2 (ja) * 2005-08-17 2011-04-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP2009260367A (ja) * 2009-06-29 2009-11-05 Renesas Technology Corp 半導体装置

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