JPH08274244A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08274244A
JPH08274244A JP7072925A JP7292595A JPH08274244A JP H08274244 A JPH08274244 A JP H08274244A JP 7072925 A JP7072925 A JP 7072925A JP 7292595 A JP7292595 A JP 7292595A JP H08274244 A JPH08274244 A JP H08274244A
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    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】温度サイクル対策のため分割されたアイランド
を有する半導体装置におけるマウントベーク時のアイラ
ンドの上下方向の変位を低減する。 【構成】アイランド1Aがほぼ中央部近傍に吊ピン2A
を接合する吊ピン接合部9を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
銅系合金のリードフレームを使用した薄型の樹脂封止型
半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速化に伴う高消費電力化および高発熱
化の傾向に対応して、半導体素子は放熱性の向上が要求
されている。そのため、樹脂封止型半導体装置のリード
フレームには、素材として熱伝導率の高い銅系合金を広
く採用するようになってきている。しかしながら、半導
体素子の構成材料であるシリコンと銅係合金とは熱膨張
係数が約10倍程度の差異があるため、外部環境温度の
上昇、下降によってバイメタル効果が生じ、封止樹脂に
繰返し応力が負荷される。特に半導体装置の封止樹脂厚
が薄い場合、バイメタル効果による応力のため樹脂にク
ラックが生じ、このクラックが外部に達することにより
半導体装置の信頼性が損われる。
【0003】このような問題点に対処するため、従来、
この種の半導体装置のリードフレームのアイランドには
上記応力分散のための複数のスリットを設けることによ
り、上記アイランドを分割していた。
【0004】従来の半導体装置を部分破断平面図及び半
導体素子搭載後のAA断面図で示す図4(A),(B)
を参照すると、この従来の半導体装置は、半導体素子4
を搭載しスリット3により分割された9つの小アイラン
ド7から成るアイランド1と、コーナ部の小アイランド
の外側コーナに接合されアイランド1をリードフレーム
の外枠(図示省略)に支持する吊ピン2と、アイランド
1に設けた複数のスリット3とを含むリードフレーム6
と、半導体素子4と、半導体素子4をアイランド1に固
着するろう材等のマウント材5とを備える。
【0005】次に、図4を参照して、従来の半導体装置
のクラック防止動作について説明すると、アイランド1
はスリット3で9つの小アイランド7に分割されている
ので半導体素子4とアイランド1とのバイメタル効果が
抑制され、温度サイクル時の樹脂クラックの発生が防止
できる。
【0006】しかし、半導体素子4をアイランド1に搭
載するためのマウント材5の加熱硬化工程中において、
上記バイメタル効果のため、アイランド1が上下方向に
変位する。スリット3の存在によりこの変位は増幅され
る。このような状態で樹脂封止を行うと、封止樹脂から
の半導体素子4表面やアイランド1裏面の露出が生じ、
これらは不良品として廃棄せざるを得ない。
【0007】この変位は、アイランド1のサイズに比例
して大きくなる性質がある。例えば、アイランド1のサ
イズが15.0mm角を越えると上記変位は400μm
を越え、これを樹脂封止すると半導体素子4の上側とア
イランド1の下側の樹脂流路厚の違いから曲げモーメン
トが働き、半導体素子4の表面もしくはアイランド1の
裏面が封止樹脂の外部に露出し、封入工程の歩留が著し
く低下する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置は、マウント材の加熱硬化工程中、半導体素子とア
イランドとの熱膨張差によるバイメタル効果のためアイ
ランドの上下方向変位が生じ、またスリットの存在によ
りこの変位が増幅されるので、このまま樹脂封止を行う
と半導体素子表面やアイランド裏面の露出が生じ、著し
い歩留りの低下要因となるという欠点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
スリットにより複数の小アイランドに分割した半導体素
子の載置用のアイランドと、前記アイランドの支持用の
複数の吊ピンとを含むリードフレームを備える樹脂封止
型の半導体装置において、前記アイランドがこのアイラ
ンドのほぼ中央部近傍に前記吊ピンとの接合部を備えて
構成されている。
【0010】
【実施例】次に、本発明の第1の実施例を図4と共通の
構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様に部分
破断平面図及び半導体素子搭載後のAA断面図で示す図
1(A),(B)を参照すると、この図に示す本実施例
の半導体装置は、従来と共通のスリット3と半導体素子
4とマウント材5とに加えて、アイランド1の代りにス
リット3により分割された5つの小アイランド7と4つ
のコーナ小アイランド8を含むアイランド1Aと、吊ピ
ン2の代りにコーナ小アイランド8に設けたコーナスリ
ット10を介して内側コーナに設けた吊ピン接合部9に
接合した吊ピン2Aとを含むリードフレーム6Aを備え
る。
【0011】次に、図1を参照して本実施例の作用につ
いて説明すると、アイランド1Aのマウント材5の塗布
領域は、吊ピン2Aが接合するコーナ小アイランド8を
除く5つの小アイランド7の全面と、コーナ部小アイラ
ンド8の吊ピン接合部9に接合された吊ピン2Aを除く
部分である。このような構造の場合、半導体素子4のサ
イズが15mm角以上になっても吊ピン2はあたかも半
導体素子4のサイズが5mm角程度のアイランドに接合
していることと等価となるため、マウント材5を加熱硬
化させてもアイランドの上下方向の変位は0〜50μm
程度に抑えられる。
【0012】しかもアイランド1Aは分割されているた
め、500サイクル以上の温度サイクル試験(−60℃
〜+150℃程度)の実施結果においてもパッケージク
ラックの発生はなく、半導体装置の信頼性も高いという
結果が得られている。
【0013】本発明の第2の実施例を図1と共通の構成
要素には共通の参照文字/数字を付して同様に部分破断
平面図及び半導体素子搭載後のAA断面図で示す図2
(A),(B)を参照すると、この図に示す本実施例の
半導体装置の第1の実施例との相違点は、アイランド1
Bが吊ピン2Bの接合用の吊ピン接合部9Aを備える中
央部のセンタ小アイランド11を含み、吊ピン2Bがこ
のセンタ小アイランド11に直接接合する構造をもつリ
ードフレーム6Bを備えることである。
【0014】この結果、マウント材5の加熱硬化による
アイランドの上下方向変位はさらに小さく低減できる。
【0015】本発明の第3の実施例を図2と共通の構成
要素には共通の参照文字/数字を付して同様に部分破断
平面図及び半導体素子搭載後のAA断面図で示す図3
(A),(B)を参照すると、この図に示す本実施例の
半導体装置の第2の実施例との相違点は、コーナ小アイ
ランド8Aが吊ピン2Bと平行に導出されたサブ吊ピン
13と、アイランド1Cの外部に設けたサブ吊ピン13
の固定用の絶縁フィルム12とを含むリードフレーム6
Bを備えることである。
【0016】本実施例では、センター小アイランド11
以外の小アイランド7,8Aは半導体素子4と固着して
いないため、より一層の上下方向変位の低減と温度サイ
クルによる耐クラック性が向上し、半導体装置の信頼性
が向上する。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、アイランドのほぼ中央部近傍に前記吊ピンとの接
合部を備えることにより、マウント材の加熱硬化工程中
の半導体素子とアイランドとの熱膨張差によるバイメタ
ル効果のためのアイランドの上下方向変位が抑圧される
ので歩留り低下の要因を除去できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の第1の実施例を示す部分
破断平面図及びそのAA断面図である。
【図2】本発明の半導体装置の第2の実施例を示す部分
破断平面図及びそのAA断面図である。
【図3】本発明の半導体装置の第3の実施例を示す部分
破断平面図及びそのAA断面図である。
【図4】従来の半導体装置の一例を示す部分破断平面図
及びそのAA断面図である。
【符号の説明】
1,1A,1B,1C アイランド 2,2A,2B 吊ピン 3 スリット 4 半導体素子 5 マウント材 6,6A,6B,6C リードフレーム 7 小アイランド 8,8A コーナ小アイランド 9,9A 吊ピン接合部 10 コーナースリット 11 センタ小アイランド 12 絶縁フィルム 13 サブ吊ピン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スリットにより複数の小アイランドに分
    割した半導体素子の載置用のアイランドと、前記アイラ
    ンドの支持用の複数の吊ピンとを含むリードフレームを
    備える樹脂封止型の半導体装置において、 前記アイランドがこのアイランドのほぼ中央部近傍に前
    記吊ピンとの接合部を備えることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記アイランドがこのアイランドのコー
    ナ部の前記小アイランドの内側コーナに前記接合部を備
    え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】 前記アイランドがこのアイランドの中央
    部の小アイランドの外側コーナに前記接合部を備えるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記アイランドが前記中央部の小アイラ
    ンドの外側コーナに前記接合部を備え、 前記コーナ部の前記小アイランド外側コーナに接合し前
    記吊ピンの両側に平行に設けた第1,第2の補助吊ピン
    と、 前記アイランドの外側に設けられ前記第1,第2のサブ
    吊ピンの各々を固定する絶縁材料のフィルム状部材とを
    備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
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