JPH10107195A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH10107195A
JPH10107195A JP25961696A JP25961696A JPH10107195A JP H10107195 A JPH10107195 A JP H10107195A JP 25961696 A JP25961696 A JP 25961696A JP 25961696 A JP25961696 A JP 25961696A JP H10107195 A JPH10107195 A JP H10107195A
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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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームと樹脂との密着性を向上させ
ることができ、信頼性を向上させることができる半導体
装置を提供する。 【解決手段】 半導体ペレット2がリードフレーム1上
にマウント材3により固着され、この半導体ペレット2
を含む要部が樹脂4封止された半導体装置において、少
なくとも、前記半導体ペレットの4隅近傍のリードフレ
ームの表面を、ブラスト処理により粗面5としたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ペレットが
リードフレーム上にマウント材により固着された樹脂封
止型の半導体装置に関し、特に消費電力が大きなパワー
デバイス半導体装置に用いて好適な半導体装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、マウント材を用いて半導体ペレッ
トをリードフレーム上に固着した樹脂封止型の半導体装
置が知られている。特に消費電力が大きなパワーデバイ
ス半導体装置においては、応用上、半導体ペレットで消
費される電力が大きく、その結果、半導体ペレットに加
わる熱的ストレスが極めて大きくなるために、半導体装
置の熱ストレス耐量の向上が必至となっている。
【0003】この熱ストレス耐量を向上させる方法とし
ては、次に挙げる様な方法が提案されている。まず、第
1の方法は、例えば、特開平3―504659に開示さ
れているように、リードフレームの表面を、活性酸化剤
により、そのリードフレームのアニーリング温度より低
い温度において酸化させ、このリードフレームと封入す
る樹脂との密着性を向上させる方法である。前記活性酸
化剤としては、H22を10〜30%含む水溶液等が好
適に用いられる。
【0004】この方法は、リードフレーム表面に酸化膜
を形成することにより、この酸化膜と封入樹脂との界面
の接合力を強化しており、リードフレームと樹脂との密
着力は、酸化膜とリードフレーム素材との界面の接合力
により決定される。
【0005】また、第2の方法は、例えば、特開昭61
―107751に開示されているように、基板上の金属
メッキ層の半導体ペレット固着予定部分を囲む部分の表
面を、半田との濡れ性が悪くなるよう変質処理し、半田
材の広がりを防止して封入する樹脂との密着性を向上さ
せる方法である。前記変質処理としては、金属メッキ層
上を選択的に加熱酸化処理、塩酸系処理液による薬液処
理等がある。
【0006】この方法も、半導体搭載エリア外周のリー
ドフレーム表面を強制的に酸化させ、マウント材の広が
りを押さえるとともに、封入樹脂と酸化膜との界面の接
合力を強化したもので、リードフレームと樹脂との密着
力は、酸化膜とリードフレーム素材との界面の接合力に
より決定される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
1の方法では、リードフレームの表面を活性酸化剤によ
り酸化させて活性度を上げているために、樹脂封入前に
活性酸化処理を施す必要がある。この場合、搭載される
半導体ペレットは、活性酸化剤からの保護が必要とな
る。また、この方法は、リードフレーム表面に酸化膜を
形成しているので、この酸化膜と樹脂との界面の接合力
は強化されるものの、リードフレームと樹脂との密着力
は、酸化膜とリードフレーム素材との界面の接合力によ
り決定されてしまうという問題点がある。
【0008】また、第2の方法においても、上述した第
1の方法と同様、封入樹脂と酸化膜との界面の接合力は
強化されるものの、リードフレームと樹脂との密着力
は、酸化膜とリードフレーム素材との界面の接合力によ
り決定されてしまうという問題点がある。
【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、リードフレームと樹脂との密着性を向上さ
せることができ、特にパワーデバイス半導体装置におい
て問題となる熱的ストレスによる半導体ペレットの角部
に加わる応力に対抗する密着力を生じさせることによ
り、半導体ペレットの繰り返し発熱動作によるリードフ
レームと樹脂との剥離及び半導体ペレットに加わる機械
的ストレスを低減させることができ、したがって、信頼
性を向上させることができる半導体装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な半導体装置を採用した。すなわ
ち、請求項1記載の半導体装置は、半導体ペレットがリ
ードフレーム上にマウント材により固着され、前記半導
体ペレットを含む要部が樹脂封止されたもので、少なく
とも前記半導体ペレットの4隅近傍のリードフレームの
表面を、ブラスト処理により粗面としたものである。
【0011】この半導体装置では、リードフレーム表面
の半導体搭載面の、特に剥離が発生し易い半導体ペレッ
トの4隅近傍を、ブラスト処理により粗面としたことに
より、この4隅近傍のリードフレーム表面が適度に荒ら
され、熱的ストレスによる半導体ペレットの角部に加わ
る応力に対抗する密着力が生じ、このリードフレームと
樹脂との密着力が高まる。これにより、リードフレーム
と樹脂との剥離が抑制され、半導体ペレット端部への応
力集中が緩和される。
【0012】これにより、半導体ペレットと樹脂との間
に生じる横方向のスライド力及び、この半導体ペレット
とリードフレームとの間に働く曲げ応力が軽減され、半
導体ペレットの繰り返し発熱動作によるリードフレーム
と樹脂との剥離及び半導体ペレットに加わる機械的スト
レスが低減される。
【0013】請求項2記載の半導体装置は、少なくとも
前記半導体ペレットの4隅近傍のマウント材の表面を、
ブラスト処理により粗面としたものである。この半導体
装置では、半導体ペレット外周部にはみ出したマウント
材の表面を、ブラスト処理により粗面としたことによ
り、このマウント材の表面は前記リードフレームの表面
と同程度に荒らされ、このリードフレームと樹脂との密
着力が均一化される。
【0014】請求項3記載の半導体装置は、前記ブラス
ト処理に、30〜100μmの粒径の微粒子を用いたも
のである。この半導体装置では、30〜100μmの粒
径の微粒子を用いることにより、ブラスト処理が施され
たリードフレームの表面の粗さが均一化する。したがっ
て、このリードフレームと樹脂との密着力がさらに均一
化される。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
に基づき説明する。図1はパワーデバイス半導体装置を
示す透視図、図2は同縦断面図であり、図において、符
号1はCu等の電気的・熱的伝導性の良好な金属製のリ
ードフレーム、2はSiからなる半導体ペレット、3は
半導体ペレット2をリードフレーム1の中央部上に固着
させるPb−Sn系の低融点半田またはAgペースト等
からなるマウント材、4は半導体ペレット2を含む要部
を封止するエポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂である。
【0016】マウント材3は、半導体ペレット2外周部
より4〜5mmはみ出した状態でリードフレーム1上に
広がっている。これは、熱圧着方式を用いているため
に、半導体ペレット2固着時に溶融したマウント材3が
半導体ペレット2の外周部に広がるためである。この半
導体ペレット2及びマウント材3の4隅近傍のリードフ
レーム1の表面は、ブラスト処理により凹凸状に荒らさ
れた粗面5とされている。
【0017】この粗面5は、半導体ペレット2をリード
フレーム1上にマウント材3により固着させた後に、半
導体ペレット2及びマウント材3の4隅近傍に、30〜
100μmの粒径のSiC微粒子をエアーで吹き付け、
この4隅近傍を凹凸状態に荒らすというブラスト処理を
施すことにより形成される。マウント材3の4隅近傍の
表面は、リードフレーム1の4隅近傍の表面と同程度に
荒らされて粗面とされる。
【0018】この半導体装置では、半導体ペレット2及
びマウント材3の4隅近傍に粗面5が形成された後に樹
脂4により封止される。この封止時に、この粗面5に樹
脂4を加圧充填すると、樹脂4が硬化することにより、
この樹脂4とリードフレーム1とが機械的に密着し、大
きな密着力が得られる。
【0019】この粗面5は、半導体ペレット2及びマウ
ント材3の4隅近傍に形成されているために、半導体ペ
レット2の中心部から距離的に最も離れた角部の樹脂4
とリードフレーム1との間の密着力が向上する。したが
って、熱的ストレスが加わった場合においても、樹脂4
とリードフレーム1との間の剥離が抑制される。
【0020】図3は、この半導体装置を繰り返し発熱動
作させた場合の形状変化を示す図である。繰り返し発熱
動作試験は、日本工業規格(JIS)等でパワーサイク
ル試験として規定されているもので、パワーデバイス半
導体装置の寿命試験の1つである。ここでは、ON、O
FFの時間をそれぞれ5分とし、TjMAXとTjMINとの
差TjMAX―TjMINを125℃と設定した。図3中上図
はTjMINの状態を、また下図はTjMAXの状態をそれぞ
れ示している。
【0021】この繰り返し発熱動作試験では、半導体装
置に図3中上図及び下図に示す形状変化が加わる。従来
では、樹脂4とリードフレーム1界面との間に応力が発
生し、この応力により樹脂4とリードフレーム1が剥離
し、半導体ペレット2の端部に応力が集中し寿命が低下
する、という問題点があった。
【0022】本実施形態の場合、樹脂4とリードフレー
ム1界面との間に生じる応力による剥離の発生が抑制さ
れ、図4に示すように、リードフレーム1端で応力が最
大となり、半導体ペレット2端に加わる応力は、従来の
剥離時の2/7に抑制される。以上により、半導体装置
の寿命を向上させることが可能になった。
【0023】以上説明した様に、本実施形態の半導体装
置によれば、半導体ペレット2及びマウント材3の4隅
近傍のリードフレーム1の表面を、ブラスト処理により
凹凸状に荒らされた粗面5としたので、リードフレーム
1と樹脂4との密着力を向上させかつ均一化させること
ができる。
【0024】また、粗面5は、30〜100μmの粒径
のSiC微粒子を、半導体ペレット2及びマウント材3
の4隅近傍に吹き付けることにより形成されるので、ブ
ラスト処理が施された表面の粗さを均一化することがで
き、リードフレーム1と樹脂4との密着力をさらに均一
化させることができる。
【0025】図5はパワーデバイス半導体装置の他の実
施形態を示す透視図であり、上述した半導体装置と異な
る点は、半導体ペレット2の外周を略円形に囲むように
ブラスト処理を施し、半導体ペレット2及びマウント材
3の4隅近傍及び半導体ペレット2の4辺近傍のリード
フレーム1の表面を凹凸状に荒らされた粗面11とした
点である。
【0026】この半導体装置では、半導体ペレット2及
びマウント材3の4隅近傍のリードフレーム1の表面に
ブラスト処理が重点的に施され、かつこの半導体ペレッ
ト2の4辺近傍にも同様にブラスト処理が施されて粗面
11とされているので、樹脂4とリードフレーム1界面
の密着力を得る面積が拡大するとともに、均一な応力分
散を図ることができ、密着力をさらに向上させることが
できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項1記
載の半導体装置によれば、少なくとも前記半導体ペレッ
トの4隅近傍のリードフレームの表面を、ブラスト処理
により粗面としたので、このリードフレームと樹脂との
密着力を高めることができ、リードフレームと樹脂との
剥離を抑制し、半導体ペレット端部への応力集中を緩和
することができる。
【0028】したがって、半導体ペレットと樹脂との間
に生じる横方向のスライド力及び、この半導体ペレット
とリードフレームとの間に働く曲げ応力を軽減させると
ともに、半導体ペレットの繰り返し発熱動作によるリー
ドフレームと樹脂との剥離及び半導体ペレットに加わる
機械的ストレスを低減させることができ、繰り返し発熱
動作による寿命を伸ばすことができる。これにより、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0029】請求項2記載の半導体装置によれば、少な
くとも半導体ペレットの4隅近傍のマウント材の表面
を、ブラスト処理により粗面としたので、このリードフ
レームと樹脂との密着力を均一化させることができる。
【0030】請求項3記載の半導体装置によれば、前記
ブラスト処理に、30〜100μmの粒径の微粒子を用
いたので、ブラスト処理が施された表面の粗さを均一化
することができ、リードフレームと樹脂との密着力をさ
らに均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態のパワーデバイス半導体
装置を示す透視図である。
【図2】 本発明の一実施形態のパワーデバイス半導体
装置を示す縦断面図である。
【図3】 本発明の一実施形態のパワーデバイス半導体
装置の動作を示す横断面図である。
【図4】 本発明の一実施形態のパワーデバイス半導体
装置の応力データを示す図である。
【図5】 本発明の他の実施形態のパワーデバイス半導
体装置を示す透視図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 半導体ペレット 3 マウント材 4 樹脂 5 粗面 11 粗面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ペレットがリードフレーム上にマ
    ウント材により固着され、前記半導体ペレットを含む要
    部が樹脂封止された半導体装置において、 少なくとも、前記半導体ペレットの4隅近傍のリードフ
    レームの表面を、ブラスト処理により粗面としたことを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも、前記半導体ペレットの4隅
    近傍のマウント材の表面を、ブラスト処理により粗面と
    した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】 前記ブラスト処理は、30〜100μm
    の粒径の微粒子を用いてなされたことを特徴とする請求
    項1または2記載の半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028822A (ja) * 2011-11-08 2012-02-09 Hitachi Cable Precision Co Ltd リードフレーム及び半導体装置
WO2014038587A1 (ja) * 2012-09-07 2014-03-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN112563144A (zh) * 2020-12-24 2021-03-26 新恒汇电子股份有限公司 一种引线框架表面处理工艺

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028822A (ja) * 2011-11-08 2012-02-09 Hitachi Cable Precision Co Ltd リードフレーム及び半導体装置
WO2014038587A1 (ja) * 2012-09-07 2014-03-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN104603937A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 日立汽车系统株式会社 半导体装置及其制造方法
US9530722B2 (en) 2012-09-07 2016-12-27 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Semiconductor device and production method for same
DE112013003902B4 (de) 2012-09-07 2022-05-12 Hitachi Astemo, Ltd. Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN112563144A (zh) * 2020-12-24 2021-03-26 新恒汇电子股份有限公司 一种引线框架表面处理工艺

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