JPH0734459B2 - 樹脂モールド半導体装置 - Google Patents
樹脂モールド半導体装置Info
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- JPH0734459B2 JPH0734459B2 JP1166679A JP16667989A JPH0734459B2 JP H0734459 B2 JPH0734459 B2 JP H0734459B2 JP 1166679 A JP1166679 A JP 1166679A JP 16667989 A JP16667989 A JP 16667989A JP H0734459 B2 JPH0734459 B2 JP H0734459B2
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- JP
- Japan
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- filler metal
- brazing
- brazing filler
- semiconductor device
- thickness
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
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- H—ELECTRICITY
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1203—Rectifying Diode
- H01L2924/12036—PN diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPN接合を有する半導体チツプを多数個積層接着
した構造を有する樹脂モールド半導体装置に関する。
した構造を有する樹脂モールド半導体装置に関する。
〔従来の技術〕 従来の樹脂モールド半導体装置は、特開昭58−48955号
公報に記載のように、半導体チツプを積層接着するろう
材の厚さを60〜100μｍとし、積層チツプと積層チツプ
の両端のリードとを接着する半田層を約10μｍとし、こ
の構造によつてモールド樹脂の残留応力による悪影響の
軽減を図つている。
公報に記載のように、半導体チツプを積層接着するろう
材の厚さを60〜100μｍとし、積層チツプと積層チツプ
の両端のリードとを接着する半田層を約10μｍとし、こ
の構造によつてモールド樹脂の残留応力による悪影響の
軽減を図つている。
上記従来技術は、積層チツプとその両端に接着したリー
ド部材の熱膨張係数の差によつて生じる応力の軽減につ
いて配慮がされておらず、その応力による電気的特性へ
の悪影響の問題があつた。
ド部材の熱膨張係数の差によつて生じる応力の軽減につ
いて配慮がされておらず、その応力による電気的特性へ
の悪影響の問題があつた。
本発明の目的は積層チツプとリード部材との間の熱膨張
係数の差によつて生じる応力を緩和し、積層チツプとリ
ード部材との間のろう材のせん断応力による熱疲労を軽
減した樹脂モールド半導体装置を提供することにある。
係数の差によつて生じる応力を緩和し、積層チツプとリ
ード部材との間のろう材のせん断応力による熱疲労を軽
減した樹脂モールド半導体装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明樹脂モールド半導体装置の特
徴は、積層チツプの半導体チツプ相互を接着する第１の
ろう材の厚さより積層チツプ両端とリード部材を接着す
る第２のろう材の厚みを厚くした点にある。
徴は、積層チツプの半導体チツプ相互を接着する第１の
ろう材の厚さより積層チツプ両端とリード部材を接着す
る第２のろう材の厚みを厚くした点にある。
また、第1,第２のろう材としてはモールド樹脂の残留応
力の影響を軽減するために、Pb・Sn系の比較的やわらか
いろう材を使用している。
力の影響を軽減するために、Pb・Sn系の比較的やわらか
いろう材を使用している。
さらに、積層チツプとリード部材との接着時に第１のろ
う材厚みの不均一が発生するのを防ぐために第１のろう
材の液相点を第２のろう材の液相点より高くしている。
う材厚みの不均一が発生するのを防ぐために第１のろう
材の液相点を第２のろう材の液相点より高くしている。
第１のろう材の両側は同じ半導体チツプの為に第１のろ
う材の両側の部材間での熱膨張係数に差は無いためヒー
トサイクル時に応力が加わらないが、第２のろう材は片
側が半導体チツプ、片側がリード部材の為その両側の部
材間に熱膨張係数が異なることからヒートサイクル時に
応力がかかる。そこで第２のろう材を第１のろう材より
厚くすることで第２のろう材に加わる応力が緩和され
る。
う材の両側の部材間での熱膨張係数に差は無いためヒー
トサイクル時に応力が加わらないが、第２のろう材は片
側が半導体チツプ、片側がリード部材の為その両側の部
材間に熱膨張係数が異なることからヒートサイクル時に
応力がかかる。そこで第２のろう材を第１のろう材より
厚くすることで第２のろう材に加わる応力が緩和され
る。
Pb・Sn系のろう材は比較的やわらかい為、モールド樹脂
の残留応力の影響を受けて変形しやすく、その変形によ
り応力が緩和される。
の残留応力の影響を受けて変形しやすく、その変形によ
り応力が緩和される。
これらの応力緩和により、半導体チツプ及び積層チツプ
側面の絶縁層等に対する応力が緩和され、電気的特性の
劣化を低減できる。
側面の絶縁層等に対する応力が緩和され、電気的特性の
劣化を低減できる。
第１のろう材の液相点が第２のろう材の液相点より高く
なつているため、積層チツプをリード部材にろう付けす
るときに第１のろう材の液相点より低い温度で実行で
き、これにより第１のろう材厚みの不均一化を防止する
ことができる。第１のろう材の厚さが均一になると、第
１のろう材の一部に応力集中することがなくなり、信頼
性の高いろう付が実現できる。
なつているため、積層チツプをリード部材にろう付けす
るときに第１のろう材の液相点より低い温度で実行で
き、これにより第１のろう材厚みの不均一化を防止する
ことができる。第１のろう材の厚さが均一になると、第
１のろう材の一部に応力集中することがなくなり、信頼
性の高いろう付が実現できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図に示すように多数枚（図面では簡単化のために５枚と
した）の半導体チツプ１が第１のろう材２（例えば重量
比でPb:Sn＝95:5）でろう付けされ積層チツプ６を構成
している。ここでの第１のろう材２の厚みは55μｍとし
た。積層チツプ６の両端には第２のろう材３を介してリ
ード部材４を接着されている。これらの製造は、まず積
層チツプ６を形成した後第２のろう材３（例えば重量比
でPb:Sn＝87:13）で積層チツプ６とリード部材４を第２
のろう材３の溶ける温度でかつ第１のろう材２の溶けな
い温度でろう付する。手順で行なわれる第２のろう材３
の厚みは100μｍとした。この実施例では第１のろう材
２の液相点は第２のろう材３の液相点より高いものを選
んである。そして半導体チツプ１の端面は、その面に露
出しているPN接合面を安定化処理する為に表面保護材７
でコーテイングされ、更に、その外面が半導体装置とし
て使用に耐えるべく樹脂被覆体５により外装モールドさ
れている。
図に示すように多数枚（図面では簡単化のために５枚と
した）の半導体チツプ１が第１のろう材２（例えば重量
比でPb:Sn＝95:5）でろう付けされ積層チツプ６を構成
している。ここでの第１のろう材２の厚みは55μｍとし
た。積層チツプ６の両端には第２のろう材３を介してリ
ード部材４を接着されている。これらの製造は、まず積
層チツプ６を形成した後第２のろう材３（例えば重量比
でPb:Sn＝87:13）で積層チツプ６とリード部材４を第２
のろう材３の溶ける温度でかつ第１のろう材２の溶けな
い温度でろう付する。手順で行なわれる第２のろう材３
の厚みは100μｍとした。この実施例では第１のろう材
２の液相点は第２のろう材３の液相点より高いものを選
んである。そして半導体チツプ１の端面は、その面に露
出しているPN接合面を安定化処理する為に表面保護材７
でコーテイングされ、更に、その外面が半導体装置とし
て使用に耐えるべく樹脂被覆体５により外装モールドさ
れている。
この実施例における第２のろう材３の厚み変化と半導体
チツプ１における応力の関係を求めたものを第２図に示
す。第１図において第１のろう材２の厚みを固定し、第
２のろう材３の厚さを変えヒートサイクル試験時の常温
から高温に温度変化させたときの半導体チツプ１におけ
る最大応力を求めた。このデータから明らかなように、
第２のろう材３が第１のろう材３の厚み以下では応力が
大きく、第１のろう材２の厚みを越えるとろう材の材料
強度の点から考えて信頼性の高いものとなつている。
チツプ１における応力の関係を求めたものを第２図に示
す。第１図において第１のろう材２の厚みを固定し、第
２のろう材３の厚さを変えヒートサイクル試験時の常温
から高温に温度変化させたときの半導体チツプ１におけ
る最大応力を求めた。このデータから明らかなように、
第２のろう材３が第１のろう材３の厚み以下では応力が
大きく、第１のろう材２の厚みを越えるとろう材の材料
強度の点から考えて信頼性の高いものとなつている。
尚、好ましくは樹脂被覆体５との熱膨張係数差による応
力に対する信頼性の面より、第１のろう材の平均厚みは
半導体チツプの平均厚みの10％以上とし、第２のろう材
の平均厚みは第１のろう材の厚みの1.2倍以上とする
と、さらに顕著な効果が得られる。
力に対する信頼性の面より、第１のろう材の平均厚みは
半導体チツプの平均厚みの10％以上とし、第２のろう材
の平均厚みは第１のろう材の厚みの1.2倍以上とする
と、さらに顕著な効果が得られる。
また、積層チツプ６とリード部材４は、第１のろう材２
の溶けない温度でろう付けするため、積層チツプ間のろ
う材の変形がなく、ろう材厚みの不均一化が生じないた
め、応力集中の発生もなく信頼性の高い半導体装置を得
ることが出来る。
の溶けない温度でろう付けするため、積層チツプ間のろ
う材の変形がなく、ろう材厚みの不均一化が生じないた
め、応力集中の発生もなく信頼性の高い半導体装置を得
ることが出来る。
本発明によれば、半導体装置内の応力の緩和が図れるの
で、機械的・熱的ストレスに強い信頼性の高い半導体装
置を得ることができる。
で、機械的・熱的ストレスに強い信頼性の高い半導体装
置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の半導体装置の縦断面図、第
２図は第１図の第２のろう材３の厚みを変えた場合の半
導体チツプ１にかかる応力の関係を示す特性図である。 １…半導体チツプ、２…第１のろう材、３…第２のろう
材、４…リード部材、５…樹脂被覆体、６…積層チツ
プ、７…表面保護材。
２図は第１図の第２のろう材３の厚みを変えた場合の半
導体チツプ１にかかる応力の関係を示す特性図である。 １…半導体チツプ、２…第１のろう材、３…第２のろう
材、４…リード部材、５…樹脂被覆体、６…積層チツ
プ、７…表面保護材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小峰 充 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭59−56753（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】第１のろう材により積層接着された複数枚
のpn接合を有する半導体チップからなる積層チップと、
その両端に第２のろう材により接着された一対のリード
部材と、積層チップ側面を被覆しているパッシベーショ
ン用絶縁層と、積層チップ及び一対のリード部材を被覆
する樹脂被覆体とからなる樹脂モールド半導体装置にお
いて、第２のろう材の平均厚みが、第１のろう材の平均
厚みの1.2倍以上であることを特徴とする樹脂モールド
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166679A JPH0734459B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 樹脂モールド半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166679A JPH0734459B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 樹脂モールド半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334451A JPH0334451A (ja) | 1991-02-14 |
| JPH0734459B2 true JPH0734459B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=15835717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166679A Expired - Lifetime JPH0734459B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 樹脂モールド半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734459B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535976A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-19 | Origin Electric | Laminated semiconductor device and method of producing same |
| JPS5956753A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-04-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層半導体装置の製造方法 |
| JPS61248539A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61256662A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-14 | Sanken Electric Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166679A patent/JPH0734459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0334451A (ja) | 1991-02-14 |
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