JPH0686351U - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的するところは、放熱プレート及
びリードフレームと封止樹脂層との密着性の向上を図
り、長期信頼性の高い薄型の半導体装置を提供すること
にある。 【構成】 本考案の半導体装置は、ヒートシンク型の放
熱プレートが、半導体素子搭載面の裏面に、少なくとも
搭載した半導体素子のサイズと同一の略四辺形の肉厚の
露出平坦部を有する凸形状の突起部を備え、該突起部の
外周辺を囲む樹脂封止領域内の少なくとも該突起部の外
周に隣接した位置に複数のアンカーホールが配設されて
おり、且つ、該アンカーホールの一部又は全てが前記リ
ードフレームのリード間に位置するように穿孔されて成
るリードフレームを用いた構成としている。また、前記
凸形状の放熱プレートの突起は、Ａｌ又はＡｌ合金を基
材とし、押出し法で形成された構成としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一部が樹脂封止体の表面に露出したヒートシンク型の放熱プレート を備えた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体素子の高密度化に伴って、半導体素子の発熱が増加し、この熱を放散す るため、リードフレームの樹脂封止される領域の中央部分に絶縁層を介して別体 に形成した放熱プレートを接合したリードフレームを用いた半導体装置が使用さ れている。

【０００３】 近年、図４に示すように、この種の半導体装置４０は、さらに効率的に熱放散 を行うために、樹脂封止領域の端部近傍に位置する大型形状のものや中央部を肉 厚に形成した凸形状の放熱プレート４１を絶縁層４２を介してリードフレーム４ ３のリード４４の一面に貼着した放熱プレート付きリードフレーム４７を形成し 、該放熱プレート付きリードフレーム４７の放熱プレート４１上に半導体素子４ ５を搭載し、該素子４５の端子にワイヤ４６の一端を接続し、他端をリード４４ の端子に接続して外部導通回路を形成した後、前記放熱プレート４１の一部が露 出するように封止樹脂層４８の片面を薄肉に樹脂封止して構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記半導体装置４０は放熱プレート４１の一部が露出するよう に樹脂封止して構成されているので、放熱プレート４１の一部を被覆する薄肉の 樹脂封止層４８と放熱プレート４１の密着性は良いものでなく、半導体装置４０ の実装などの後工程で行う温風などによる半導体装置４０の全体を加熱処理する 際の熱衝撃で発生する熱的ひずみにより、前記放熱プレート４１の一部を被覆す る薄肉の樹脂封止層４８の剥がれや薄肉の樹脂封止層の表面にひび割れが生じる 問題があった。

【０００５】 本考案の目的するところは、上記、従来技術の問題点を解消し、放熱プレート 及びリードフレームと封止樹脂層との密着性の向上を図り、長期信頼性の高い薄 型の半導体装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記目的に沿う請求項１記載の半導体装置は、樹脂封止されるリードフレーム の所定領域に絶縁層を介して接合された、一部が樹脂封止体の表面に露出される Ａｌ又はＡｌ合金を基材とし、その表面に酸化被膜の表面処理を施したヒートシ ンク型の放熱プレートを有するリードフレームを用いた半導体装置において、前 記ヒートシンク型の放熱プレートが、半導体素子搭載面の裏面に、少なくとも搭 載した半導体素子のサイズと同一の略四辺形の肉厚の露出平坦部を有する凸形状 の突起部を備え、該突起部の外周辺を囲む樹脂封止領域内の少なくとも該突起部 の外周に隣接した位置に複数のアンカーホールが配設されており、且つ、該アン カーホールの一部又は全てが前記リードフレームのリード間に位置するように穿 孔されて成るリードフレームを用いた構成としている。請求項２記載の半導体装 置は、請求項１記載の半導体装置において、前記凸形状の放熱プレートの突起は 、Ａｌ又はＡｌ合金を基材とし、押出し法で形成された構成としている。請求項 ３記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置において、前記絶縁層は、半 導体素子搭載空間を有するポリイミド樹脂シートの両面に絶縁性接着剤を塗布し た絶縁性接着テープであり、前記放熱プレートに穿孔したアンカーホールと同一 位置に透孔を配設した構成としている。請求項４記載の半導体装置は、請求項１ 記載の半導体装置において、前記絶縁層が絶縁性接着剤を塗布して形成された構 成としている。

【０００７】

【作用】

請求項１〜３記載の半導体装置においては、放熱プレート及び絶縁層を貫通す るアンカーホール、透孔を備え、それらの孔の一部又は全てが前記リードフレー ムのリード間に位置するように穿孔されているから、これらの貫通孔に封止樹脂 が充填され、前記放熱プレート、絶縁層及びリードを挟持し、密着性を向上させ る。さらに、凸形状の放熱プレートがＡｌ又はＡｌ合金を基材とし、押出し法で 形成されているから、放熱プレートの外周辺の稜線や角部がＲ形状に成形でき、 樹脂封止層のクラックを防止することができると共に従来技術の機械加工による 成形に比べ著しく工数を削減できる。請求項４記載の半導体装置においては、絶 縁層が絶縁性接着剤を塗布して形成されているから、水分の吸湿を防ぐと共に絶 縁性接着剤を塗布工程が短縮できる。

【０００８】

【実施例】

続いて、本考案の一実施例を添付した図面に基づき説明する。ここに、図１は 本考案の実施例に用いたヒートシンク付きリードフレームの断面図、図２は本考 案の一実施例を示す半導体装置の断面図、図３（ａ）、（ｂ）は本考案に用いた 絶縁層の構成を示す要部断面図である。

【０００９】 図１に示すように、本考案の実施例に用いた放熱プレート付きリードフレーム １０は、リードフレーム１１の基材がＦｅ系合金又はＣｕ系合金からなっており 、該リードフレーム１１にＡｌ又はＡｌ合金を基材とする放熱プレート１２を絶 縁層１８（図３に示す）を介して前記リードフレーム１１の一面に接合された多 層構造となっている。

【００１０】 前記リードフレーム１１は中央部に略四辺形の半導体素子１９（図２に示す） を搭載する空間１３を備え、該空間１３の各辺に沿ってリード１４の一端が配列 された所要数のリード１４と、該リード１４を連結支持するダムバー１５などの 所要の形状を備え、プレス加工又はエッチング加工で形成されている。

【００１１】 また、前記放熱プレート１２は該プレート１２の一面に、樹脂封止層２０（図 ２に示す）から露出する略四辺形の露出平坦部Ｃを有する突起部１６を形成した 凸形状の略四辺形のＡｌプレートであり、四辺形のＡｌ基材を公知の押出し加工 法（図示せず）で形成したものである。前記押し出し加工法で形成された前記プ レート１２の外周辺Ａの内側及び前記突起部１６の外周辺Ｂに沿って隣接した位 置に所要数のアンカーホール１７が配設されており、且つ、それぞれの前記アン カーホール１７の一部又は全てが前記リード１４間に位置するように穿孔された 構成となっている。このアンカーホール１７に封止樹脂が充填され、前記リード １４及び放熱プレート１２を挟持固定する、これによって、樹脂封止層２０とリ ード１４及び放熱プレート１２の密着性が従来技術に比べ著しく向上すると共に 放熱プレート１２の位置精度が向上する。

【００１２】 また、図３（ａ）によれば、中央部に素子搭載用空間を設けた略四辺形の絶縁 性テープの両面に接着剤を塗布した絶縁層１８に前記放熱プレート１２に穿孔し たアンカーホール１７と同一位置に同一サイズの透孔２１を配設した構成となっ ている。また、図３（ｂ）によれば、前記リードの所要領域に絶縁性接着剤を塗 布した後、前記放熱プレート１２を接着した請求項４記載の構成としたものでも 良い。

【００１３】 続いて、図２に示すように、前記リードフレーム１２の一面の樹脂封止領域の 所定の位置に素子搭載用空間１３とリード１４間に整合する前記透孔２１を備え た絶縁性接着テープ１８を貼着し、該テープ１８面の透孔２１に整合するアンカ ーホール１７を穿孔した凸形状の放熱プレート１２を接合して放熱プレート付き リードフレーム１０を形成し、該放熱プレート付きリードフレーム１０の放熱プ レート１２上に半導体素子１９を搭載し、該素子１９の端子（図示せず）に載置 し、型締めを行い、封止樹脂を注入して前記放熱プレート１２の突起部１６の平 坦部Ｃが露出するように片面を薄肉に形成した樹脂封止層２０を形成し、該樹脂 封止層２０から突出したリード１４を外枠から分離して所定の方向にフォミング を行って本考案の半導体装置２３を得ることができた。

【００１４】

【考案の効果】

本考案の半導体装置は、前記リード及び放熱プレートを挟持すると共に、熱拡 散性能が向上するので、密着性が向上し、半導体装置のリードの曲げ加工などの フォミングや発熱によるリードの動きが少なくなり、水分など外部雰囲気の流入 が防止され長期信頼性の高い薄型の半導体装置を提供できる。さらに、凸形状の 放熱プレートをＡｌ基材を用いた押し出し加工法を用いて形成しているので、外 周辺の稜線や角度がＲ形状に成形でき、応力の集中を防ぎ樹脂封止層のクラック を防止することができると共に従来技術の機械加工による突起部の成形に比べ著 しく工数を削減し、生産性が向上するなどの効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に用いたヒートシンク付きリー
ドフレームの断面図である。

【図２】本考案の一実施例を示す半導体装置の断面図で
ある。

【図３】本考案に用いた絶縁層の構成を示す要部断面図
である。

【図４】従来の半導体装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ 放熱プレート付きリードフレーム １１ リードフレーム １２ 放熱プレート １３ 半導体素子搭載空間 １４ リード １５ ダムバー １６ 突起部 １７ アンカーホール １８ 絶縁層（絶縁性樹脂テープ） １９ 半導体素子 ２０ 樹脂封止層 ２１ 透孔 ２２ ワイヤ ２３ 半導体装置 ２４ 接着剤 ２５ 絶縁テープ Ａ 放電プレートの外周辺 Ｂ 突起部の外周辺 Ｃ 露出平坦部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂封止されるリードフレームの所定領
   域に絶縁層を介して接合された、一部が樹脂封止体の表
   面に露出されるＡｌ又はＡｌ合金を基材とし、その表面
   に酸化被膜の表面処理を施したヒートシンク型の放熱プ
   レートを備えたリードフレームを用いた半導体装置にお
   いて、前記ヒートシンク型の放熱プレートが、半導体素
   子搭載面の裏面に、少なくとも搭載した半導体素子のサ
   イズと同一の略四辺形の肉厚の露出平坦部を有する凸形
   状の突起部を備え、該突起部の外周辺を囲む樹脂封止領
   域内の少なくとも該突起部の外周に隣接した位置に複数
   のアンカーホールが配設されており、且つ、該アンカー
   ホールの一部又は全てが前記リードフレームのリード間
   に位置するように穿孔されて成ることを特徴とする半導
   体装置。
2. 【請求項２】 前記放熱プレートの凸形状の突起は、Ａ
   ｌ又はＡｌ合金を基材とし、押出し法で形成されたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁層は、半導体素子搭載空間を有
   するポリイミド樹脂シートの両面に絶縁性接着剤を塗布
   した絶縁性接着テープであり、前記放熱プレートに穿孔
   したアンカーホールと同一位置に透孔を配設したもので
   あることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 前記絶縁層が絶縁性接着剤を塗布して形
   成されたものであることを特徴とする請求項１記載の半
   導体装置。