JPH06291236A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH06291236A JPH06291236A JP5095523A JP9552393A JPH06291236A JP H06291236 A JPH06291236 A JP H06291236A JP 5095523 A JP5095523 A JP 5095523A JP 9552393 A JP9552393 A JP 9552393A JP H06291236 A JPH06291236 A JP H06291236A
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- adhesive layer
- lead frame
- adhesive
- semiconductor device
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting 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
- H01L2224/48221—Connecting 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
- H01L2224/48245—Connecting 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
- H01L2224/48247—Connecting 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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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、製造工程の増加を招くこと
なく低コストで、かつ高い放熱性および信頼性を有する
半導体装置を提供することにある。 【構成】 本発明の半導体装置は、第１のガラス転移温
度において溶融する第１接着剤と第１のガラス転移温度
より低い第２のガラス転移温度において溶融する第２接
着剤を積層化して成る複合接着層により放熱板がリード
フレームに接着固定されるようにした。
なく低コストで、かつ高い放熱性および信頼性を有する
半導体装置を提供することにある。 【構成】 本発明の半導体装置は、第１のガラス転移温
度において溶融する第１接着剤と第１のガラス転移温度
より低い第２のガラス転移温度において溶融する第２接
着剤を積層化して成る複合接着層により放熱板がリード
フレームに接着固定されるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特
に、積層化された接着剤層によってリードフレームと放
熱板の接着を行うことで製造工程を簡素化し、コストダ
ウンを可能とする半導体装置に関する。
に、積層化された接着剤層によってリードフレームと放
熱板の接着を行うことで製造工程を簡素化し、コストダ
ウンを可能とする半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、半導体素子が高性能化し、それに
基づいた消費電力の増大によってパッケージの温度が上
昇する傾向にある。そのため、パッケージの放熱能力が
半導体素子の発熱量に対して不足していると、許容され
る以上の温度に半導体素子が晒されることとなり、その
機能を損なうという不都合を生じる。
基づいた消費電力の増大によってパッケージの温度が上
昇する傾向にある。そのため、パッケージの放熱能力が
半導体素子の発熱量に対して不足していると、許容され
る以上の温度に半導体素子が晒されることとなり、その
機能を損なうという不都合を生じる。
【０００３】図４は、従来の半導体装置の断面を示し、
接着剤層１ａによって接着された半導体素子１を搭載す
る放熱板２と、ボンディングワイヤ３によって半導体素
子１と電気的に接続されるリードフレーム４とを有し、
放熱板２とリードフレーム４はかしめ部５において固定
されており、全体がモールドレジン６によってモールド
されている。
接着剤層１ａによって接着された半導体素子１を搭載す
る放熱板２と、ボンディングワイヤ３によって半導体素
子１と電気的に接続されるリードフレーム４とを有し、
放熱板２とリードフレーム４はかしめ部５において固定
されており、全体がモールドレジン６によってモールド
されている。
【０００４】図５は、従来の他の半導体装置の断面を示
し、図４に示すものと同様に接着剤層１ａによって接着
された半導体素子１を搭載する放熱板２を備え、放熱板
２は両面接着剤付フィルム７を介してリードフレーム４
に接着固定されている。
し、図４に示すものと同様に接着剤層１ａによって接着
された半導体素子１を搭載する放熱板２を備え、放熱板
２は両面接着剤付フィルム７を介してリードフレーム４
に接着固定されている。
【０００５】図４および図５の半導体装置では、かしめ
方式がコスト安になる利点を有するが、消費電力の大き
い半導体素子では、扱う信号数も多く、多ピン化に容易
に対応し得ること、更にインナーリードの大きさ、配置
に左右されずに放熱板２の大きさを自由に設定できるこ
となどから、接着固定方式が広く利用されている。
方式がコスト安になる利点を有するが、消費電力の大き
い半導体素子では、扱う信号数も多く、多ピン化に容易
に対応し得ること、更にインナーリードの大きさ、配置
に左右されずに放熱板２の大きさを自由に設定できるこ
となどから、接着固定方式が広く利用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の接着固
定方式の半導体装置には以下に示す問題点がある。 (1) 放熱板とリードフレームの接着は、絶縁フィルムへ
接着剤を塗布して両面接着剤付フィルムを準備する作
業、この両面接着剤付フィルムを放熱板あるいはリード
フレームの一方に接着する作業、放熱板あるいはリード
フレームの他方を両面接着剤付フィルムに接着して両者
を接着固定する作業によって行われているので、コスト
ダウンに限界がある。 (2) モールドレジンと放熱板（金属）は接着性が低いの
で、充分な密着が得られず、封止性を低下させて信頼性
を低くしている。同時に、熱伝達性を低下させる。従っ
て、本発明の目的は、製造工程の増加を招くことなく低
コストで、かつ放熱性および信頼性の高い半導体装置を
提供することにある。
定方式の半導体装置には以下に示す問題点がある。 (1) 放熱板とリードフレームの接着は、絶縁フィルムへ
接着剤を塗布して両面接着剤付フィルムを準備する作
業、この両面接着剤付フィルムを放熱板あるいはリード
フレームの一方に接着する作業、放熱板あるいはリード
フレームの他方を両面接着剤付フィルムに接着して両者
を接着固定する作業によって行われているので、コスト
ダウンに限界がある。 (2) モールドレジンと放熱板（金属）は接着性が低いの
で、充分な密着が得られず、封止性を低下させて信頼性
を低くしている。同時に、熱伝達性を低下させる。従っ
て、本発明の目的は、製造工程の増加を招くことなく低
コストで、かつ放熱性および信頼性の高い半導体装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は製造工程の増加
を招くことなく低コストで、かつ高い放熱性および信頼
性を付与するため、第１のガラス転移温度において溶融
する第１接着剤と第１のガラス転移温度より低い第２の
ガラス転移温度において溶融する第２接着剤を積層化し
て成る複合接着層により放熱板がリードフレームに接着
固定される半導体装置を提供する。
を招くことなく低コストで、かつ高い放熱性および信頼
性を付与するため、第１のガラス転移温度において溶融
する第１接着剤と第１のガラス転移温度より低い第２の
ガラス転移温度において溶融する第２接着剤を積層化し
て成る複合接着層により放熱板がリードフレームに接着
固定される半導体装置を提供する。
【０００８】
【作用】本発明の半導体装置によると、異なったガラス
転移温度を有する第１および第２接着剤を積層化するこ
とによって、第１のガラス転移温度において放熱板をリ
ードフレームに接着するとともに溶融しない第２接着剤
層を絶縁層として放熱板とリードフレームとの間に介在
させ、第２のガラス転移温度において溶融する第２接着
剤層によってモールドレジンと放熱板の密着性を向上さ
せる。
転移温度を有する第１および第２接着剤を積層化するこ
とによって、第１のガラス転移温度において放熱板をリ
ードフレームに接着するとともに溶融しない第２接着剤
層を絶縁層として放熱板とリードフレームとの間に介在
させ、第２のガラス転移温度において溶融する第２接着
剤層によってモールドレジンと放熱板の密着性を向上さ
せる。
【０００９】〔実施例１〕以下、本発明の半導体装置を
詳細に説明する。従来の構成と同一の構成および機能を
有する部分については、同一の引用数字および符号を付
しているので重複する説明を省略する。
詳細に説明する。従来の構成と同一の構成および機能を
有する部分については、同一の引用数字および符号を付
しているので重複する説明を省略する。
【００１０】図１は、本発明の半導体装置の一実施例を
示し、(a) の断面図において、放熱板２の両面にはポリ
イミド系接着剤でガラス転移温度Ｔｇが２５８℃の熱的
特性を有する高Ｔｇ接着剤層２ａが塗布され、更にリー
ドフレーム４側の上面にはポリイミド系接着剤でＴｇが
２００℃の低Ｔｇ接着剤層２ｂが塗布されている。
示し、(a) の断面図において、放熱板２の両面にはポリ
イミド系接着剤でガラス転移温度Ｔｇが２５８℃の熱的
特性を有する高Ｔｇ接着剤層２ａが塗布され、更にリー
ドフレーム４側の上面にはポリイミド系接着剤でＴｇが
２００℃の低Ｔｇ接着剤層２ｂが塗布されている。
【００１１】図１(b) は、放熱板２のリードフレーム４
への接着部分を拡大して示しており、厚さ０．１５mmの
無酸素銅（以下、ＯＦＣとする。）の両面に厚さ２０μ
m の高Ｔｇ接着剤層２ａが設けられ、更にリードフレー
ム４側には厚さ１０μm の低Ｔｇ接着剤層２ｂが積層化
され、この低Ｔｇ接着剤層２ｂによってリードフレーム
４に放熱板２を接着しており、その周囲をモールドレジ
ン６によってモールドされている。
への接着部分を拡大して示しており、厚さ０．１５mmの
無酸素銅（以下、ＯＦＣとする。）の両面に厚さ２０μ
m の高Ｔｇ接着剤層２ａが設けられ、更にリードフレー
ム４側には厚さ１０μm の低Ｔｇ接着剤層２ｂが積層化
され、この低Ｔｇ接着剤層２ｂによってリードフレーム
４に放熱板２を接着しており、その周囲をモールドレジ
ン６によってモールドされている。
【００１２】以下に、本発明の半導体装置の製造過程に
ついてを説明する。
ついてを説明する。
【００１３】まず、表面にＮｉめっきを施した厚さ０．
１５mmのＯＦＣ１／２Ｈの両面に熱可塑性ポリイミド系
接着剤の高Ｔｇ接着剤層２ａを厚さ５〜２０μm で塗布
した後、その上層に熱可塑性ポリイミド系接着剤の低Ｔ
ｇ接着剤層２ｂを厚さ２０〜２５μm で塗布して積層化
する。
１５mmのＯＦＣ１／２Ｈの両面に熱可塑性ポリイミド系
接着剤の高Ｔｇ接着剤層２ａを厚さ５〜２０μm で塗布
した後、その上層に熱可塑性ポリイミド系接着剤の低Ｔ
ｇ接着剤層２ｂを厚さ２０〜２５μm で塗布して積層化
する。
【００１４】次に、このＯＦＣ１／２Ｈを金型で打ち抜
いて放熱板２を作製し、２５０℃に加熱されたリードフ
レーム４に密着させる。このことによって低Ｔｇ接着剤
層２ｂが溶融して接着性を生じ、リードフレーム４が高
Ｔｇ接着剤層２ａに接着される。
いて放熱板２を作製し、２５０℃に加熱されたリードフ
レーム４に密着させる。このことによって低Ｔｇ接着剤
層２ｂが溶融して接着性を生じ、リードフレーム４が高
Ｔｇ接着剤層２ａに接着される。
【００１５】一方、高Ｔｇ接着剤層２ａは、低Ｔｇ接着
剤層２ｂのＴｇにおいて溶融せずに絶縁層として低Ｔｇ
接着剤層２ｂとリードフレーム４との間に介在する。
剤層２ｂのＴｇにおいて溶融せずに絶縁層として低Ｔｇ
接着剤層２ｂとリードフレーム４との間に介在する。
【００１６】図２(a) 〜(c) は、放熱板２とリードフレ
ーム４とを接着する高Ｔｇ接着剤層２ａおよび低Ｔｇ接
着剤層２ｂの配置例を示しており、いずれの配置によっ
ても各接着剤層を積層化することができる。
ーム４とを接着する高Ｔｇ接着剤層２ａおよび低Ｔｇ接
着剤層２ｂの配置例を示しており、いずれの配置によっ
ても各接着剤層を積層化することができる。
【００１７】図２(a) は、放熱板２の周囲に高Ｔｇ接着
剤層２ａを塗布し、リードフレーム４の接着面に低Ｔｇ
接着剤層２ｂを塗布している。この場合は低Ｔｇ接着剤
層２ｂを塗布されたリードフレーム４を加熱して両者を
接着する。
剤層２ａを塗布し、リードフレーム４の接着面に低Ｔｇ
接着剤層２ｂを塗布している。この場合は低Ｔｇ接着剤
層２ｂを塗布されたリードフレーム４を加熱して両者を
接着する。
【００１８】図２(b) は、リードフレーム４の接着面に
高Ｔｇ接着剤層２ａを塗布した後、その上層に低Ｔｇ接
着剤層２ｂを塗布して積層化している。この場合は放熱
板２を加熱して両者を接着する。
高Ｔｇ接着剤層２ａを塗布した後、その上層に低Ｔｇ接
着剤層２ｂを塗布して積層化している。この場合は放熱
板２を加熱して両者を接着する。
【００１９】図２(c) は、放熱板２の周囲に高Ｔｇ接着
剤層２ａを塗布した後、その上層に低Ｔｇ接着剤層２ｂ
を塗布して積層化している。この場合はリードフレーム
４を加熱して両者を接着する。
剤層２ａを塗布した後、その上層に低Ｔｇ接着剤層２ｂ
を塗布して積層化している。この場合はリードフレーム
４を加熱して両者を接着する。
【００２０】このような接着剤の塗布方法としては、被
塗布面全面を対象にするＤｉｐ法、ロールコータ法、あ
るいは部分塗布を行えるスクリーン印刷法、パッド印刷
法等がある。
塗布面全面を対象にするＤｉｐ法、ロールコータ法、あ
るいは部分塗布を行えるスクリーン印刷法、パッド印刷
法等がある。
【００２１】このようにして高Ｔｇ接着剤層２ａを周囲
に有する放熱板２をリードフレーム４に固定し、別工程
にて素子支持フィルムもって成る接着剤層１ａを接着さ
れた半導体素子１を高Ｔｇ接着剤層２ａ上に搭載した
後、モールドレジン６によってモールド成形する。この
モールド成形時に高Ｔｇ接着剤層２ａが溶融することに
より、モールドレジン６と密着する。
に有する放熱板２をリードフレーム４に固定し、別工程
にて素子支持フィルムもって成る接着剤層１ａを接着さ
れた半導体素子１を高Ｔｇ接着剤層２ａ上に搭載した
後、モールドレジン６によってモールド成形する。この
モールド成形時に高Ｔｇ接着剤層２ａが溶融することに
より、モールドレジン６と密着する。
【００２２】図３は、本発明の半導体装置の他の実施例
を示し、(a) において断面図を、(b) においては放熱板
２のリードフレーム４への接着部分を拡大して示してい
る。リードフレーム４のモールドレジン６との密着面に
は高Ｔｇ接着剤層２ａが塗布されている。この高Ｔｇ接
着剤層２ａはボンディングワイヤ３のワイヤボンディン
グ性を損なうことのないように設けられている。
を示し、(a) において断面図を、(b) においては放熱板
２のリードフレーム４への接着部分を拡大して示してい
る。リードフレーム４のモールドレジン６との密着面に
は高Ｔｇ接着剤層２ａが塗布されている。この高Ｔｇ接
着剤層２ａはボンディングワイヤ３のワイヤボンディン
グ性を損なうことのないように設けられている。
【００２３】上記した方法によって、高Ｔｇ接着剤およ
び低Ｔｇ接着剤を使用して放熱板をリードフレームに接
着するので、絶縁フィルム等の絶縁層を設けることなく
絶縁層を形成することが可能となり、半導体装置の絶縁
層形成工程を簡略化することができる。更に、製造工程
の簡略化によって製造コストの低減も可能となる。
び低Ｔｇ接着剤を使用して放熱板をリードフレームに接
着するので、絶縁フィルム等の絶縁層を設けることなく
絶縁層を形成することが可能となり、半導体装置の絶縁
層形成工程を簡略化することができる。更に、製造工程
の簡略化によって製造コストの低減も可能となる。
【００２４】また、放熱板は高Ｔｇ接着剤層を有するの
で、モールド成形時においてモールドレジンとの密着性
を向上させることから、例えば、半田リフロー温度２６
０℃程度の温度に晒されるような状況においても放熱板
とモールドレジンとの界面のはがれを生じず、よってパ
ッケージクラック等の発生を防止することができる。
で、モールド成形時においてモールドレジンとの密着性
を向上させることから、例えば、半田リフロー温度２６
０℃程度の温度に晒されるような状況においても放熱板
とモールドレジンとの界面のはがれを生じず、よってパ
ッケージクラック等の発生を防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の半導体装置
によると、第１のガラス転移温度において溶融する第１
接着剤と第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転
移温度において溶融する第２接着剤を積層化して成る複
合接着層により放熱板がリードフレームに接着固定され
るようにしたため、製造工程の増加を招くことなく低コ
ストで、かつ高い放熱性および信頼性を付与することが
できる。
によると、第１のガラス転移温度において溶融する第１
接着剤と第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転
移温度において溶融する第２接着剤を積層化して成る複
合接着層により放熱板がリードフレームに接着固定され
るようにしたため、製造工程の増加を招くことなく低コ
ストで、かつ高い放熱性および信頼性を付与することが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す半導体装置の説明図で
ある。
ある。
【図２】接着剤層の配置を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す半導体装置の説明図
である。
である。
【図４】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図５】従来の半導体装置を示す説明図である。
１ 半導体素子 １ａ 接着剤層 ２ 放熱板 ２ａ 高Ｔｇ接
着剤層 ２ｂ 低Ｔｇ接着剤層 ３ ボンディ
ングワイヤ ４ リードフレーム ５ かしめ部 ６ モールドレジン ７ 両面接着
剤付フィルム
着剤層 ２ｂ 低Ｔｇ接着剤層 ３ ボンディ
ングワイヤ ４ リードフレーム ５ かしめ部 ６ モールドレジン ７ 両面接着
剤付フィルム
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 巧 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 萩谷 重男 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属あるいはセラミック等より形成さ
れ、リードフレームのインナーリードに接着剤層を介し
て固定される放熱板を有し、前記放熱板に半導体素子が
接着固定され、主要部がモールドレジン内に封入される
半導体装置において、 前記放熱板は、第１のガラス転移温度において溶融する
第１接着剤と前記第１のガラス転移温度より低い第２の
ガラス転移温度において溶融する第２接着剤を積層化し
て成る複合接着層により前記リードフレームに接着固定
されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第１および第２接着剤は、ガラス転
移温度差が２０℃以上である請求項第１項記載の半導体
装置。 - 【請求項３】 前記第１の接着剤は、前記リードフレー
ムの前記放熱板と接着する接着部分以外で、前記モール
ドレジン内の部分に塗布される請求項第１項記載の半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095523A JPH06291236A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095523A JPH06291236A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291236A true JPH06291236A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14139927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5095523A Pending JPH06291236A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291236A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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