JPH08204097A - リードフレームおよびそれを用いて構成された半導体装置 - Google Patents

リードフレームおよびそれを用いて構成された半導体装置

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JPH08204097A
JPH08204097A JP7009414A JP941495A JPH08204097A JP H08204097 A JPH08204097 A JP H08204097A JP 7009414 A JP7009414 A JP 7009414A JP 941495 A JP941495 A JP 941495A JP H08204097 A JPH08204097 A JP H08204097A
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JP
Japan
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heat
semiconductor device
package
die pad
lead frame
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JP7009414A
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Yoshinori Miyaki
義典 宮木
Seiichi Tomihara
誠一 冨原
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Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
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Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Hitachi Ltd
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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
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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    • 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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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップの放熱性を大幅に向上させる。 【構成】 ダイパッド2の平面方向に1個の十字形が構
成される十字状の放熱板4が、プレス加工などによって
形成され、放熱板4の表面はパッケージ6の表面と同一
面程度の位置までプレスなどにより押し上げられ、大気
中に露出した形状となっている。それにより、半導体チ
ップ7からの発熱を熱伝導性が低いパッケージ6を介さ
ずに直接大気中に放熱でき、半導体チップ7の放熱性を
大幅に向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームおよび
それを用いて構成された半導体装置に関し、特に、樹脂
モールド形パッケージの半導体装置における半導体チッ
プの放熱に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エレクトロニクス分野において
は、電子機器やシステムの軽量小型化、高性能化および
低コスト化する傾向にあり、これに対応するために半導
体装置の高速化、高集積化が図られている。
【0003】また、これに伴って半導体装置の微細ピッ
チ化、多ピン化およびパッケージ形状の多様化などが急
進展している。
【0004】本発明者が検討したところによれば、前述
した要求に対応するパッケージ技術としては、半導体ウ
エハが搭載されたリードフレームを樹脂によりモールド
成形したQFP形半導体装置が知られている。
【0005】なお、樹脂封止形パッケージの半導体装置
について詳しく記載されている例としては、日経BP
社、1993年5月31日発行「実践講座 VLSIパ
ッケージング技術(下)」香山晋、成瀬邦彦監修があ
り、この文献には、樹脂封止形パッケージの半導体装置
における半導体チップから最終製品までの組立プロセス
が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な樹脂封止形パッケージの半導体装置では、次のような
問題点があることが本発明者により見い出された。
【0007】すなわち、この種の半導体装置、たとえ
ば、QFP形半導体装置に用いられる樹脂は熱伝導率が
低いために、半導体装置が高速化、高集積化および高消
費電力化となった場合に半導体装置それ自体の放熱性が
問題となってしまう。
【0008】本発明の目的は、半導体チップにおける放
熱性の良好なリードフレームおよびそれを用いて構成さ
れた半導体装置を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0011】すなわち、本発明のリードフレームは、半
導体チップの発熱をパッケージを介さずに直接大気中に
放熱する放熱手段を設けたものである。
【0012】また、本発明のリードフレームは、前記放
熱手段が少なくとも半導体チップを搭載するダイパッド
の一部よりなるものである。
【0013】さらに、本発明のリードフレームは、前記
放熱手段が、ダイパッドの平面方向に十字形が構成され
る十字状の放熱部を前記ダイパッドの厚さ方向に突出さ
せ、前記半導体装置のパッケージから露出する形状より
なるものである。
【0014】また、本発明の半導体装置は、前記リード
フレームを用いて構成された半導体装置であって、モー
ルド樹脂により封止された樹脂モールド形パッケージ半
導体装置よりなるものである。
【0015】さらに、本発明の半導体装置は、前記パッ
ケージから露出した放熱手段が、パッケージの外側に設
けられた熱拡散板と接合されているものである。
【0016】また、本発明の半導体装置は、前記パッケ
ージから露出した前記放熱手段が、半導体装置を実装す
るプリント配線基板それ自体と接合されているものであ
る。
【0017】
【作用】上記した本発明のリードフレームによれば、半
導体チップの発熱をパッケージを介さずに直接大気中に
放熱する放熱手段を設けたことにより、半導体チップの
放熱性を大幅に向上することができる。
【0018】また、上記した本発明のリードフレームに
よれば、該放熱手段を半導体チップを搭載するダイパッ
ドとし、そのダイパッドの少なくとも一部またはダイパ
ッドの平面方向に十字形が構成される十字の放熱部を突
出させてパッケージから露出させることにより、半導体
チップの放熱性を大幅に向上する放熱手段を容易に低コ
ストで設けることができる。
【0019】さらに、上記した本発明の半導体装置によ
れば、モールド樹脂により封止された樹脂モールド形パ
ッケージ半導体装置に前記リードフレームを用いること
によって、より一層大幅に半導体チップの放熱性を向上
させることができる。
【0020】また、上記した本発明の半導体装置によれ
ば、パッケージから露出した放熱手段とパッケージの外
側に設けられた熱拡散板とを接合させることにより放熱
面積を増やすことができ、より大幅に半導体チップの放
熱性を向上させることができる。
【0021】さらに、上記した本発明の半導体装置によ
れば、パッケージから露出した放熱手段と半導体装置を
実装するプリント配線基板それ自体とを接合させること
により放熱面積を増やすことができ、より大幅に半導体
チップの放熱性を向上させることができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0023】(実施例1)図1は、本発明の実施例1に
よるリードフレームの平面図、図2は、本発明の実施例
1によるQFP形の半導体装置の断面図、図3は、本発
明の実施例1によるQFP形の半導体装置の一部破断し
た要部外観斜視図である。
【0024】本実施例1において、後述する半導体チッ
プを搭載するリードフレーム1は、中央部に該半導体チ
ップがボンディングされるダイパッド2が位置してお
り、そのダイパッド2の周辺部近傍には、引き出し電極
である複数のリード3が成形され、それらのパターンが
数個以上連結された金属製のリボン構造よりなるもので
ある。
【0025】また、リードフレーム1の中心部に位置す
るダイパッド2は、ダイパッド2のコーナ部に設けられ
たダイパッド吊りリード2aにより固定されている。
【0026】さらに、このダイパッド2には、ダイパッ
ド2の平面方向に1個の十字形が構成される十字状の放
熱部である放熱板(放熱手段)4(ハッチングにより示
した部分)がダイパッド2の厚さ方向に突出するように
設けられている。なお、図1におけるハッチングは断面
を示すものではない。
【0027】この放熱板4の形成は、たとえば、プレス
加工などによってそれぞれの放熱板4における所定の2
箇所を支点として、その他の部分を切断し、放熱板4の
表面が後述するQFP形半導体装置のパッケージの表面
と同一面程度の位置まで突出するような状態となるよう
に加工成形されている。
【0028】そして、十字状の放熱板4が成形されたリ
ードフレーム1は、図2,3に示すように、樹脂封止さ
れてQFP形の半導体装置5が成形される。
【0029】この半導体装置5は、QFP形であるので
矩形状のパッケージ6が形成され、パッケージ6から突
出した複数のリード3は、略クランク形状に屈曲成形さ
れている。
【0030】また、半導体装置5は、半導体チップ7が
ダイパッド2に搭載され、たとえば、シリコーンゴムな
どの接着材(図示せず)により接着固定され、半導体チ
ップ7の電極部(図示せず)と半導体チップ7の周辺部
近傍に位置するリード3の先端部とがボンディングワイ
ヤ8によって電気的に接続されている。
【0031】さらに、半導体装置5は、ダイパッド2の
平面方向に1個の十字形が構成される十字状の放熱板4
がダイパッド2の厚さ方向に突出し、パッケージ6の表
面と同じ高さに位置しており、放熱板4の表面が大気中
に露出した状態で樹脂封止されている。
【0032】そして、大気中に露出した放熱板4はダイ
パッド2の一部であるので半導体チップ7からの発熱を
熱伝導性の低いパッケージ6を介さずに直接大気中に放
熱できるようになる。
【0033】それによって、本実施例1によれば、大気
中に露出した放熱板4により半導体チップ7の放熱性を
大幅に向上できる。
【0034】(実施例2)図4および図5は、本発明の
実施例2による熱拡散板が設けられたQFP形の半導体
装置の断面図である。
【0035】本実施例2においては、QFP形の半導体
装置5に設けられた大気中に露出した放熱板(放熱手
段)4に、図4に示すように、たとえば、アルミニウム
や銅などからなる板状の熱拡散板9または同様にアルミ
ニウムや銅などからなる、図5に示すような表面が櫛歯
状に成形された熱拡散板10が取り付けられている。
【0036】また、本実施例2においても、放熱板4
は、前記実施例1と同様に、ダイパッド2の平面方向に
1個の十字形が構成される十字状の放熱板4がダイパッ
ド2の厚さ方向に突出し、パッケージ6の表面と同じ高
さ程度に位置して、放熱板4の表面が大気中に露出した
状態にプレス加工などにより成形され、モールド樹脂に
よりパッケージ6が樹脂封止されている。
【0037】そして、放熱板4の露出した面または半導
体装置5におけるパッケージ6の上面と熱拡散板9また
は熱拡散板10の接合面とにシリコーンゴムなどの熱伝
導性が良好な接着材(図示せず)を塗布して密着させる
ことにより、良好な放熱を行うことができる。
【0038】それにより、本実施例2では、放熱板4と
熱拡散板9または熱拡散板10とを密着させることによ
り、放熱面積を増やすことができ、より大幅に半導体チ
ップ7の放熱性を向上できる。
【0039】(実施例3)図6は、本発明の実施例3に
よるプリント配線板に実装されたQFP形の半導体装置
の断面図である。
【0040】本実施例3においては、QFP形の半導体
装置5に設けられた大気中に露出した放熱板(放熱手
段)4を、図6に示すように、半導体装置5などを実装
するプリント配線基板11の実装面と半導体装置5に設
けられている放熱板4の表面とをシリコーンゴムなどの
接着材(図示せず)により密着するように接着させる。
【0041】また、本実施例3においても、放熱板4
は、前記実施例1,2と同様に、ダイパッド2の平面方
向に1個の十字形が構成される十字状の放熱板4がダイ
パッド2の厚さ方向に突出し、パッケージ6の表面と同
じ高さ程度に位置して、放熱板4の表面が大気中に露出
した状態にプレス加工などにより成形され、モールド樹
脂によりパッケージ6が樹脂封止されている。
【0042】そして、放熱板4の露出した面およびその
近傍とプリント配線基板11の実装面とにシリコーンゴ
ムなどの熱伝導性が良好な接着材(図示せず)を塗布し
て密着させることにより、半導体チップ7からの発熱が
放熱板4を介してプリント配線基板11からも放熱を行
うことができ、より良好な放熱を行うことができる。
【0043】それにより、本実施例3においても、放熱
板4とプリント配線基板11の実装面とを密着させるこ
とにより、放熱面積を増やすことができ、より大幅に半
導体チップ7の放熱性を向上できる。
【0044】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0045】たとえば、放熱手段は、前記実施例1〜3
における放熱板4の形状以外でもよく、図7(a),
(b)に示すように、半導体チップ7を囲うように半導
体チップ7の周辺部近傍に形成された放熱板(放熱手
段)4a、図8(a),(b)に示すように、半導体チッ
プ7の各々の辺部近傍からへ字状に形成された放熱板
(放熱手段)4bおよび図9(a),(b)に示すよう
に、それぞれの支点が所定の1箇所だけからなるダイパ
ッド2の平面方向に1個の十字形がダイパッド2の厚さ
方向に突出して構成される十字状の放熱板(放熱手段)
4cなどダイパッド2の少なくとも一部がパッケージ6
から露出するように形成されていればよい。
【0046】また、これら放熱板4a,4bおよび放熱
板4cの形成も、前記実施例1〜3と同様にプレス加工
などによって行う。
【0047】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0048】(1)本発明によれば、放熱手段が半導体
装置のパッケージから露出して、直接大気中に放熱する
ことができるので、半導体チップの放熱性を大幅に向上
できる。
【0049】(2)また、本発明では、パッケージから
露出した放熱手段を熱拡散板などに接合させることによ
り、一層大幅に半導体チップの放熱性を向上できる。
【0050】(3)さらに、本発明においては、上記
(1),(2)により、半導体装置の信頼性を向上するこ
とができ、パーソナルコンピュータやワークステーショ
ンなどの高放熱タイプの半導体装置を必要とする製品の
信頼性も向上することができる。
【0051】(4)また、本発明によれば、放熱手段が
ダイパッドそれ自体であるので、放熱手段を容易に低コ
ストで半導体装置に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1によるリードフレームの平面
図である。
【図2】本発明の実施例1による半導体装置の断面図で
ある。
【図3】本発明の実施例1によるQFP形の半導体装置
の一部破断した要部外観斜視図である。
【図4】図4は、本発明の実施例2による熱拡散板が設
けられたQFP形の半導体装置の断面図である。
【図5】図4は、本発明の実施例2による熱拡散板が設
けられたQFP形の半導体装置の断面図である。
【図6】本発明の実施例3によるプリント配線板に実装
されたQFP形の半導体装置の断面図である。
【図7】(a)は、本発明の他の実施例によるQFP形
の半導体装置におけるダイパッドの平面図、(b)は、
その側面図である。
【図8】(a)は、本発明のその他の実施例によるQF
P形の半導体装置におけるダイパッドの平面図、(b)
は、その側面図である。
【図9】(a)は、本発明の他の実施例によるQFP形
の半導体装置におけるダイパッドの平面図、(b)は、
その側面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 ダイパッド 2a ダイパッド吊りリード 3 リード 4〜4c 放熱板(放熱手段) 5 半導体装置 6 パッケージ 7 半導体チップ 8 ボンディングワイヤ 9 熱拡散板 10 熱拡散板 11 プリント配線基板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップの発熱をパッケージを介さ
    ずに直接大気中に放熱する放熱手段を設けたことを特徴
    とするリードフレーム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のリードフレームにおい
    て、前記放熱手段が、前記半導体チップを搭載するダイ
    パッドの少なくとも一部であることを特徴とするリード
    フレーム。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のリードフレームにおい
    て、前記放熱手段が、前記ダイパッドの平面方向に十字
    形が構成される十字状の放熱部を前記ダイパッドの厚さ
    方向に突出させ、半導体装置のパッケージから露出する
    形状よりなることを特徴とするリードフレーム。
  4. 【請求項4】 請求項1,2または3記載のリードフレ
    ームを用いて構成された半導体装置であって、モールド
    樹脂により封止された樹脂モールド形パッケージ半導体
    装置であることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、前
    記パッケージから露出した前記放熱手段が、前記パッケ
    ージの外側に設けられた熱拡散板と接合されていること
    を特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の半導体装置において、前
    記パッケージから露出した前記放熱手段が、前記半導体
    装置を実装するプリント配線基板それ自体と接合されて
    いることを特徴とする半導体装置。
JP7009414A 1995-01-25 1995-01-25 リードフレームおよびそれを用いて構成された半導体装置 Pending JPH08204097A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031750A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd リードフレームとそれを用いた半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031750A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd リードフレームとそれを用いた半導体装置

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