JPH09116048A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH09116048A JP7270031A JP27003195A JPH09116048A JP H09116048 A JPH09116048 A JP H09116048A JP 7270031 A JP7270031 A JP 7270031A JP 27003195 A JP27003195 A JP 27003195A JP H09116048 A JPH09116048 A JP H09116048A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置のリ−ドのピッチが小さい場合に
も、樹脂パッケ−ジの排湿効果を高めることにより剥離
や亀裂を防止し、信頼性を向上する。 【解決手段】半導体チップ１と、半導体チップ１を搭載
するダイパッド２と、リ−ド４と、ボンディングワイヤ
−３、１３と、半導体チップ１とダイパッド２とリ−ド
４の一部とボンディングワイヤ−１３とを封止する樹脂
パッケ−ジから構成される樹脂封止型半導体装置におい
て、ダイパッド２に接続されたボンディングワイヤ−１
３が樹脂パッケ−ジの外部に導出されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止型半導体
装置のパッッケ−ジの信頼性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な樹脂封止型半導体装置の上面図
を図６の（ａ）に示す。半導体チップ１はダイパッドと
呼ばれる基板２上に接着され、半導体チップ１上の端子
とリ−ドフレ−ム２１はボンディングワイヤ−３により
接続される。リ−ドフレ−ム２１を上下から封止金型で
挟み、鎖線２３に囲まれた部分に封止樹脂を充填してプ
ラスチックパッケ−ジを完成する。ここで、封止樹脂を
注入する時に、インナ−リ−ド４の間にはリ−ド４の厚
さ分だけ隙間ができるため、樹脂が流れ出てしまう。こ
れを防止するために、ダムバ−６と呼ばれる部分をリ−
ドフレ−ムと共に形成し、樹脂封止後に切り離す。
【０００３】図６の（ｂ）は、図６の（ａ）のＡ−Ａ´
断面図である。この図に示すように、半導体チップ１、
ダイパッド２、ボンディングワイヤ−３、リ−ドフレ−
ム２１の一部が樹脂パッケ−ジ２０に収められる。リ−
ドフレ−ム２１のうちパッケ−ジ２０の内側の部分をイ
ンナ−リ−ド４、パッケ−ジ２０の外部に出ている部分
をアウタ−リ−ド２２と呼ぶ。
【０００４】ところで、このような樹脂封止型半導体装
置は、表面実装時に２００℃以上の高温にさらされる。
この熱により、パッケ−ジ内に入り込んだ水分が気化
し、さらに気化した水蒸気が膨脹して水蒸気圧を増大さ
せる。このため、半導体チップ１がダイパッド２より剥
離したり、樹脂パッケ−ジ２０に亀裂が発生するおそれ
がある。さらに、これらの剥離や亀裂により、水分や不
純物がパッケ−ジ２０内に侵入し、半導体チップ１を腐
食させるという問題がある。樹脂封止型半導体装置で
は、水分は、樹脂バルク表面から内部へ拡散により侵入
したり、リ−ドフレ−ムと樹脂の界面から侵入する。こ
のように、パッケ−ジ内部への水分の侵入は、樹脂封止
型半導体装置においては必然的に発生するため、侵入し
た水分をいかに排出するかということが、樹脂封止型半
導体装置の信頼性向上のための重要な課題の１つであ
る。
【０００５】この対策として、従来の樹脂封止型半導体
装置では、排湿吊りピン５が形成される。図７は樹脂封
止型半導体装置の上面拡大図である。この図に示すよう
に、排湿吊りピン５は、インナ−リ−ド４の間に、ダイ
パッド２よりダムバ−６まで形成される。破線２３の内
側領域に樹脂を充填した後、ダムバ−を切り離してパッ
ケ−ジを完成する。このようにして完成された半導体装
置では、排湿吊りピン５の一端がパッケ−ジ外部に露出
するため、パッケ−ジ内部の水分は排湿吊りピン５の表
面を伝わり、排湿吊りピン５と封止樹脂２０との界面よ
りパッケ−ジの外部へ排出される。
【０００６】しかし、このような従来の樹脂封止型半導
体装置では、アウタ−リ−ド２２のピッチが０．６５ｍ
ｍ未満になった場合、リ−ド間隔が狭いために、排湿吊
りピン５をリ−ド４間に形成できなくなってしまう。特
に、近年の半導体装置の高密度化によりパッケ−ジのピ
ン数は増大する傾向があり、アウタ−リ−ド２２の狭ピ
ッチ化は避けられない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の樹
脂封止型半導体装置では、リ−ド間隔が狭くなると、排
湿吊りピン５をリ−ド４間に形成できなくなり、樹脂パ
ッケ−ジ内部の水分を十分に排出できないため、表面実
装時の高温工程で剥離や亀裂が生じ、半導体装置の信頼
性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】本発明の第１の目的は、リ−ドのピッチが
小さい場合にも、樹脂パッケ−ジの排湿効果を高めるこ
とにより剥離や亀裂を防止することができる、信頼性の
高い半導体装置を提供することである。
【０００９】本発明の第２の目的は、リ−ドのピッチが
小さい場合にも、樹脂パッケ−ジの排湿効果を高めるこ
とにより剥離や亀裂を防止することができる、信頼性の
高い半導体装置の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明による半導体装置は、半導体チ
ップと、前記半導体チップを搭載するダイパッドと、リ
−ドと、前記半導体チップ上のボンディングパッドと前
記リ−ドを接続するボンディングワイヤ−と、前記半導
体チップとダイパッドとリ−ドの一部とボンディングワ
イヤ−とを封止する樹脂パッケ−ジから構成され、前記
ダイパッドに一端が接続されたボンディングワイヤ−が
前記樹脂パッケ−ジの外部に導出されていることを特徴
とする。
【００１１】また、本発明による半導体装置の製造方法
は、ダムバ−を有するリ−ドフレ−ムのダイパッド上に
半導体チップを接着する工程と、前記半導体チップ上の
ボンディングパッドと前記リ−ドフレ−ムのリ−ドをボ
ンディングワイヤ−により接続する工程と、前記半導体
チップとダイパッドとリ−ドの一部とボンディングワイ
ヤ−とを樹脂封止する工程と、前記ダムバ−を前記リ−
ド間において切断する工程とを具備し、前記リ−ドフレ
−ムのダムバ−は上面の一部にボンディング用の凹部が
設けられており、前記ダイパッドに一端が接続されたボ
ンディングワイヤ−の他端を前記ダムバ−の上面の一部
に形成された凹部にボンディングし、前記ダムバ−を前
記リ−ド間において切断するとき、このボンディングワ
イヤ−を切断して前記封止樹脂の外部に露出することを
特徴とする このように、本発明による半導体装置では、ダイパッド
に一端が接続されたボンディングワイヤ−が前記樹脂パ
ッケ−ジの外部に導出されているため、パッケ−ジ内部
の水分がこのボンディングワイヤ−の表面を伝わってパ
ッケ−ジの外へ効率良く排出される。このボンディング
ワイヤ−は、従来の排湿吊りピンのように場所を必要と
しないので、リ−ド間隔が狭いために排湿吊りピンを配
置できない半導体装置においても、パッケ−ジ内部の水
分を効率良く排出することができる。このようにして、
表面実装時の高温工程における剥離や亀裂を防止し、信
頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００１２】また、本発明による半導体装置の製造方法
では、ダムバ−の上面の一部に凹部が形成され、ダイパ
ッドに一端が接続されたボンディングワイヤ−の他端が
この凹部にボンディングされるため、樹脂封止の時にダ
ムバ−の上面に金型が接して、ボンディングワイヤ−が
金型により押し潰されることを防止することができる。
この凹部には樹脂が充填されるが、ダムバ−をリ−ド間
において切断する時に、この樹脂も共に除去されること
により、ボンディングワイヤ−が樹脂パッケ−ジの外部
に露出される。このようにして、表面実装時の高温工程
における剥離や亀裂を防止し、信頼性の高い半導体装置
の製造方法を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１乃至図３は本発明の第
１の実施の形態を示し、図１は本発明による半導体装置
のボンディング時における上面拡大図、図２は樹脂封止
時における図１のＡ−Ａ´断面図、図３は完成後の側面
図である。図１に示すように、従来の排湿吊りピン５に
代わり、ダイパッド２とダムバ−６をボンディングワイ
ヤ−１３で接続する。この時、図２に示すように、ダム
バ−６は上面側にその厚さの半分程度削られた部分７
（以降ハ−フエッチング部と呼ぶ）を有し、このハ−フ
エッチング部７上面にボンディングワイヤ−１３をボン
ディングしている。このため、樹脂封止する時に、ボン
ディングワイヤ−１３が金型８、９に押し潰されること
がない。樹脂封止後は、従来と同様にダムバ−６を切断
するが、この時にボンディングワイヤ−１３の一部も共
に切断される。この後は、通常の工程を経て半導体装置
を完成する。
【００１４】図３は、完成した樹脂封止型半導体装置の
側面図である。このように、ボンディングワイヤ−１３
が、アウタ−リ−ド２２の間で樹脂パッケ−ジ２０の外
部に露出する。このため、パッケ−ジ内部の水分は、ダ
イパッド２からボンディングワイヤ−１３の表面を伝わ
り、ボンディングワイヤ−１３と樹脂との界面からパッ
ケ−ジ外部へ効率良く排出される。
【００１５】なお、図１において、ハ−フエッチング部
７は矩形としたが、ダイパッド２側の側面が開口されて
いれば、三角形、半円、半楕円等、どのような形状でも
構わない。
【００１６】次に、本発明の第２の実施の形態を図４お
よび図５を用いて説明する。上記第１の実施の形態で
は、ボンディングワイヤ−１３が金型８、９に押し潰さ
れないように、ダムバ−６の一部を削りハ−フエッチン
グ部７を形成する必要があった。本実施の形態では、図
４に示すようにダムバ−６を樹脂封止領域（破線２３の
内側）まで延長して排湿リ−ド１０を形成する。図５に
示すように、この排湿リ−ド１０にボンディングワイヤ
−１３をボンディングすることにより、ボンディングワ
イヤ−１３が金型８、９に押し潰されることを防止する
ことができる。樹脂封止後は、従来と同様にダムバ−６
を切断して、さらに通常の工程を経て、樹脂封止型半導
体装置が完成する。このようにして、排湿リ−ド１０は
アウタ−リ−ド２２の間で樹脂パッケ−ジ２０の外部に
露出する。
【００１７】本実施の形態によれば、パッケ−ジ内部の
水分は、ダイパッド２からボンディングワイヤ−１３の
表面を伝わり、さらに排湿リ−ド１０の表面を伝わっ
て、排湿リ−ド１０と樹脂との界面からパッケ−ジ外部
へ効率良く排出される。
【００１８】さらに第２の実施の形態では、排湿リ−ド
１０をリ−ドフレ−ムと共に形成できるため、第１の実
施の形態におけるハ−フエッチング部７の形成のように
従来に比べて新たな工程を追加する必要がない。
【００１９】また、一般に、樹脂封止型半導体装置で
は、図４に示すように、インナ−リ−ド４部分をアウタ
−リ−ド部分２２より幅を拡げて、リ−ドが封止樹脂２
０より抜けることを防止している。このようにインナ−
リ−ド４の幅が広い部分では、その間の隙間がアウタ−
リ−ド２２の隙間より小さくなる。このため、上記第２
の実施の形態を利用して、隙間に余裕のある部分では従
来と同様に排湿リ−ド１０を形成し、隙間の小さい部分
にボンディングワイヤ−１３を利用することが可能であ
る。このようにして、インナ−リ−ド４間の隙間が小さ
い場合にも、パッケ−ジ内部の水分を効率よく排出する
ことができる。
【００２０】さらに、本発明によれば、ボンディングワ
イヤ−１３を用いることにより、インナ−リ−ド４を飛
び越えて、ダイパッド２とダムバ−６または排湿リ−ド
１０とを接続することが可能である。このため、インナ
−リ−ド４の形状に制限されずに、パッケ−ジ内部の水
分を効率よく排出することができる。
【００２１】また、図４では、排湿リ−ド１０を矩形と
したが、インナ−リ−ド４の間の隙間に納まるようにど
のような形状とすることも可能である。なお、上記２つ
の実施の形態では、ボンディングワイヤ−１３を各イン
ナ−リ−ド４の間に一本ずつ配置したが、複数本のボン
ディングワイヤ−１３を各インナ−リ−ド４の間に配置
することも可能である。このようにすれば、ボンディン
グワイヤ−１３の表面積を増加させることができるた
め、より効率的に水分を排出することができる。
【００２２】また、インナ−リ−ド４の間のすべての隙
間にボンディングワイヤ−１３を配置する必要はなく、
数本のインナ−リ−ド４につき１本ないし複数本のボン
ディングワイヤ−１３を配置することも可能である。た
だし、パッケ−ジ２０内の水分をできるかぎり効率良く
排出するためには、各インナ−リ−ド４ごとにボンディ
ングワイヤ−１３が配置されることが望ましい。
【００２３】さらに、樹脂樹脂封止型半導体装置におい
て現在一般的に用いられている、Ａｕ（金）製のボンデ
ィングワイヤ−の太さは２０μｍ程度であり、ボンディ
ングワイヤ−１３の長さが例えば５ｍｍ以上になった場
合、樹脂充填時にボンディングワイヤ−１３が倒れて、
インナ−リ−ド４間が短絡する可能性が生じてしまう。
このため、ボンディングワイヤ−１３の長さは５ｍｍ程
度以下にする必要がある。特にダイパッド２とダムバ−
６との距離が遠い場合には、本発明による第２の実施の
形態を用いることにより、排湿リ−ド１０を形成して、
ボンディングワイヤ−１３の長さを短くすることができ
る。また、ボンディングワイヤ−１３として使用できる
長さは、ワイヤ−１３の材質により異なり、より固い材
質であればより長くすることができる。
【００２４】また、本発明は、ＳＯＰ（Small Outline
Package ）およびＱＦＰ（Quad Flat Package ）、ＳＯ
Ｊ（Small Outline J-leaded Package）およびＱＦＪ
（QuadFlat J-leaded Package）等の表面実装型のパッ
ケ−ジを有する樹脂封止型半導体装置に特に有効である
が、あらゆる樹脂封止型半導体装置に適用することがで
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明による半導体装置で
は、リ−ドのピッチが小さい場合にも、樹脂パッケ−ジ
の排湿効果を高めることにより剥離や亀裂を防止するこ
とができ、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の
上面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の
断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による半導体装置の
側面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態による半導体装置の
上面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態による半導体装置の
断面図。
【図６】従来の半導体装置の上面図および断面図。
【図７】従来の半導体装置の上面図。
【符号の説明】
１…半導体装置、２…ダイパッド、３、１３…ボンディ
ングワイヤ−、４…インナ−リ−ド、５…排湿吊りピ
ン、６…ダムバ−、７…ハ−フエッチング部、８、９、
…モ−ルド金型、１０…排湿リ−ド、２０…封止樹脂、
２２…アウタ−リ−ド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、前記半導体チップを搭
    載するダイパッドと、リ−ドと、前記半導体チップ上の
    ボンディングパッドと前記リ−ドを接続するボンディン
    グワイヤ−と、前記半導体チップとダイパッドとリ−ド
    の一部とボンディングワイヤ−とを封止する樹脂パッケ
    −ジから構成される樹脂封止型半導体装置において、前
    記ダイパッドに一端が接続されたボンディングワイヤ−
    が前記樹脂パッケ−ジの外部に導出されていることを特
    徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記ダイパッドに接続された前記ボンデ
    ィングワイヤ−は、少なくともその一部が前記リ−ドの
    間において前記樹脂パッケ−ジの外部に導出されている
    請求項１記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 ダムバ−を有するリ−ドフレ−ムのダイ
    パッド上に半導体チップを接着する工程と、前記半導体
    チップ上のボンディングパッドと前記リ−ドフレ−ムの
    リ−ドをボンディングワイヤ−により接続する工程と、
    前記半導体チップとダイパッドとリ−ドの一部とボンデ
    ィングワイヤ−とを樹脂封止する工程と、前記ダムバ−
    を前記リ−ド間において切断する工程とを具備する半導
    体装置の製造方法において、前記リ−ドフレ−ムのダム
    バ−は上面の一部にボンディング用の凹部が設けられて
    おり、前記ダイパッドに一端が接続されたボンディング
    ワイヤ−の他端を前記ダムバ−の上面の一部に形成され
    た凹部にボンディングし、前記ダムバ−を前記リ−ド間
    において切断するとき、このボンディングワイヤ−を切
    断して前記封止樹脂の外部に露出することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 半導体チップと、前記半導体チップを搭
    載するダイパッドと、前記半導体チップ上のボンディン
    グパッドとボンディングワイヤ−を介して接続された第
    １のリ−ドと、前記ダイパッドとボンディングワイヤ−
    を介して接続された第２のリ−ドと、前記半導体チップ
    と前記ダイパッドと前記第１および第２のリ−ドの一部
    とボンディングワイヤ−とを封止する樹脂パッケ−ジと
    を備え、前記第２のリ−ドの他部が前記樹脂パッケ−ジ
    の外部に導出されてなることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】 複数の前記第１のリ−ドと複数の前記第
    ２のリ−ドを有し、前記第２のリ−ドを前記第１のリ−
    ドの間に具備する請求項４記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 リ−ドフレ−ムのダイパッド上に半導体
    チップを接着する工程と、前記半導体チップとリ−ドフ
    レ−ムの一部とを樹脂封止する工程とを具備する半導体
    装置の製造方法において、前記リ−ドフレ−ムは前記半
    導体チップ上のボンディングパッドと接続される第１の
    リ−ドと、前記ダイパッドと接続される第２のリ−ドを
    有し、前記半導体チップ上のボンディングパッドと前記
    第１のリ−ドをボンディングワイヤ−により接続する工
    程と、前記ダイパッドと前記第２のリ−ドをボンディン
    グワイヤ−により接続する工程と、前記半導体チップと
    前記ダイパッドと前記第１および第２のリ−ドの一部と
    ボンディングワイヤ−とを樹脂封止し、前記第２のリ−
    ドの他部を樹脂の外部に導出させる工程とを具備する半
    導体装置の製造方法。
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