JPH0828462B2 - 樹脂封止半導体装置 - Google Patents

樹脂封止半導体装置

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JPH0828462B2
JPH0828462B2 JP62232201A JP23220187A JPH0828462B2 JP H0828462 B2 JPH0828462 B2 JP H0828462B2 JP 62232201 A JP62232201 A JP 62232201A JP 23220187 A JP23220187 A JP 23220187A JP H0828462 B2 JPH0828462 B2 JP H0828462B2
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    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂封止半導体装置のパツケージ構造に係
り、特に大型の素子を搭載した高信頼度のパツケージ構
造に関する。
〔従来の技術〕
従来の樹脂封止半導体装置の断面構造を第9図に示
す。従来は、タブ2の上に素子1′を接合し、外部端子
リード4′と素子1′の電極6′は、外部端子リード
4′にワイヤ3により電気的に接続されている。このよ
うな構造では、ワイヤ3を外部端子リード4′に接続す
る部分x1、外部端子リード4′とタブ2を絶縁する部分
x2、素子1′とタブ2の位置ずれに対する余裕部分x3
必要となり、素子の大形化を妨げていた。
この問題を回避する従来技術としては、第10図に示す
ように、素子の電極6を素子の長手方向の両端部に設
け、この素子1の下面に外部端子リード4−1,4−2,…,
4−iを素子1の電極6の位置まで延長し、そのリード
フレームの延長先端部4-1a,4-2a,…,4-iaと電極6をワ
イヤ3により電気的に接続する技術が特開昭61-258458
号公報あるいは特開昭61-218139号公報に記載されてい
る。この従来技術では、素子とリードフレームの間の電
気絶縁物の寸法を矩形の長,短辺とも素子の長,短辺寸
法よりも大きくして素子とリードフレームの電気的絶縁
を行つていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように樹脂封止パツケージを構成することによ
り、大形の素子を搭載することが可能になるが、このパ
ツケージに繰返しの温度変化を与えると、第11図,第12
図に示すようなクラツクが発生することがある。ここで
第12図は第11図のAA断面を示す図である。電気絶縁物
7′の端部からのクラック8が発生する原因は、電気絶
縁物7が軟質(フイルム)で応力をほとんど分担しない
ため、その端部に接する樹脂に素子1と樹脂5との線膨
張係数の差による熱応力が集中し、樹脂5が疲労破壊す
るためである。また、外部端子リード4間に発生するレ
ジンクラック9は外部端子コーナ部の応力集中により発
生する。このクラツクの発生には、電気絶縁物7′のコ
ーナ部から発生したクラック8により、外部端子間の応
力が増大することが原因の一つになつている。従つて、
外部端子コーナ部のクラック9は電気絶縁物コーナ部か
らのクラック8に比し、従属的なクラツクである。以上
のような構成によるタブレスパツケージでは、従来構造
のパツケージに比べ、熱疲労寿命は1/10程度に低下する
ことがあり、信頼性の点で必ずしも満足できるものでは
なかつた。このため、温度サイクル等による信頼性の向
上が切望されていた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、半導体素子と、半導体素子にワイヤボン
ディングされるリードと、リードと半導体素子との間に
介在する電気絶縁物と、半導体素子を封止する樹脂とを
備えた半導体装置において、電気絶縁物は、樹脂に対し
て軟質の物であり、且つリードが樹脂より突出している
側面における外縁部が半導体素子外縁部より内側に位置
するように構成することにより、達成される。
〔作用〕
リードと半導体素子との間に介在する電気絶縁物をリ
ードが樹脂より突出している側面における外縁部が半導
体素子外縁部より内側に位置するように構成することに
より、絶縁物端部に発生するレジンの応力集中を極端に
低減できるため、絶縁物端部からのレジンクラツクを防
止できる。
〔実施例〕
本発明の第1実施例を第1図〜第4図を用いて説明す
る。第1図は本発明によるパツケージの上半分の樹脂を
除去したパツケージの平面図であり、第2図は第1図AA
の断面図である。さらに、第3図は素子/レジン端部の
拡大図である。
素子寸法を一定とし、電気絶縁物の寸法を変えた場合
のレジン応力の変化の様子を第4図に示す。第4図にお
いて、x>0μm{x=(電気絶縁物寸法−素子寸法)
/2}の従来構造においては、電気絶縁物端部の点aで、
応力集中のため、過大な応力が発生し、レジンクラツク
の原因となる。絶縁物寸法と素子寸法との差xが小さく
なるにつれて絶縁物端部の点aの応力は若干減少する。
これは、xの値が小さくなるにつれて絶縁物端部とレジ
ン端部との距離(第12図のd)が大きくなるためであ
る。しかし、レジンクラツクが発生しないほどには低下
しない。
絶縁物の寸法が素子寸法より小さくなると(xが負の
値をとる)a点の応力集中は不連続的に小さくなり、ほ
とんど応力集中はなくなる。逆にこのとき、素子端部の
点bの応力が大きくなるがレジンと素子のはく離が生じ
なければ発生応力はさほど高くならず、レジンクラツク
を生じないレベルに抑えられる。例えば、Si素子と接着
性の良好な海島レジンを選べばよい。例えば、従来構造
においてx=100μmであつたものを本発明のようにx
=−100μmとすれば、レジン発生応力は第4図中のσ
,σとなり、本実施例の応力は従来品の応力に比し
約40%低下する。
なお、電気絶縁物の短辺側寸法を素子短辺側寸法より
も100μm程度小さくしても、製造上、なんらの不都合
も生じない。
第5図は本発明による第2の実施例を示したものであ
り、リード絶縁物端面近くから下方に段差をつけ、素子
下面とリード上面との距離eを拡げたものである。その
効果を第6図,第7図により説明する。第6図はタブレ
スパツケージ部分横断面図を示し、図中のA−A部のレ
ジン応力分布を第7図に示す。素子側面のレジン応力が
最も高く、パツケージ厚み方向距離で、素子より離れる
につれてレジン応力は急激に低下する。このため、リー
ドに段差をつけることにより、リード上面付近のレジン
応力は第7図に示すようにσからσに低下し、これ
により、外部リードからのレジンクラツクを防止するこ
とができる。
第8図は第3の実施例であり、第5図の実施例の構造
に加え、素子裏面外周部にみぞを設けた。これにより、
安定して素子とレジンが固定され、素子/レジンのはく
離による素子端部のレジンの応力集中を防止できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、大形の素子の搭載を可能にした樹脂
封止形半導体装置の繰り返しの温度変化により発生する
レジンのクラックを防止することができ、信頼性を大幅
に向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の半導体装置の平面図、第2
図は第1図のAA線断面図、第3図は第2図の右側拡大
図、第4図は電気絶縁物及び素子端部のレジン応力を示
す説明図、第5図は本発明の他の実施例を示す半導体装
置の部分横断面図、第6図は第5図の半導体装置の部分
横断面図、第7図は第6図AA線上の応力分布を示す説明
図、第8図は本発明の更に他の実施例を示す半導体装置
の部分横断面図、第9図は従来の半導体装置の横断面
図、第10図は大形素子の搭載を可能とした従来の半導体
装置の斜視図、第11図,第12図は大形素子の搭載を可能
とした従来の半導体装置の故障モードを示す説明図であ
る。 1……素子、2……タブ、3……ワイヤ、4……リード
フレーム、5……レジン、6……電極、7……電気絶縁
物、8……電気絶縁物端部クラツク、9……外部端子間
クラツク。
フロントページの続き (72)発明者 三浦 英生 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 矢口 昭弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−258458(JP,A) 特開 昭60−72236(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子と、該半導体素子にワイヤボン
    ディングされるリードと、該リードと前記半導体素子と
    の間に介在する電気絶縁物と、前記半導体素子を封止す
    る樹脂とを備えた半導体装置において、前記電気絶縁物
    は、前記樹脂に対して軟質の物であり、且つ前記リード
    が前記樹脂より突出している側面における外縁部が前記
    半導体素子外縁部より内側に位置するように構成した半
    導体装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の半導体装置に
    おいて、前記リードが前記樹脂より突出していない側面
    の外縁部が前記半導体素子外縁部より外側に位置する事
    を特徴とする半導体装置。
JP62232201A 1987-09-18 1987-09-18 樹脂封止半導体装置 Expired - Lifetime JPH0828462B2 (ja)

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KR1019880011746A KR890005868A (ko) 1987-09-18 1988-09-12 반도체장치 및 그 제조방법
US07/536,932 US4987474A (en) 1987-09-18 1990-06-12 Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JPS61258458A (ja) * 1985-05-13 1986-11-15 Hitachi Ltd 樹脂封止ic

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