JPH11233692A - Resin encapsulated semiconductor device - Google Patents

Resin encapsulated semiconductor device

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JPH11233692A
JPH11233692A JP2880998A JP2880998A JPH11233692A JP H11233692 A JPH11233692 A JP H11233692A JP 2880998 A JP2880998 A JP 2880998A JP 2880998 A JP2880998 A JP 2880998A JP H11233692 A JPH11233692 A JP H11233692A
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lead
insulator
element mounting
semiconductor device
resin
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JP2880998A
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Masaaki Sone
応顕 曽根
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Seiko Epson Corp
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    • H01L2924/1532Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid short-circuiting between leads and semiconductor element mounting part. SOLUTION: A heat sink 12 has a rectangular element mounting face 14 with a first insulator 42 disused at the edge of the short side. The first insulator 42 is composed of a double-sided adhesive tape to adhere the heat sink 12 to leads 18 with an insulation gap between the top end of the lead 18 and the heat sink 12. A second insulator 44 composed of a single-sided adhesive tape is adhered to the ends of the leads 18 around a semiconductor element 16 which is connected to threads 18 via wires 22. The second insulator 44 has a thickness with a gap formed with the heat sink and is provided over a part, corresponding to the connection positions of the wires 22 at least from the top ends of the leads 18 to prevent the direct contact of the leads 18 to the heat sink 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、封止樹脂型の半導
体装置に係り、例えばヒートシンクを半導体素子の搭載
部に利用する半導体装置であって、特に半導体素子の載
置面が矩形に形成してある樹脂封止型半導体装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing resin type semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device using a heat sink for a mounting portion of a semiconductor element. The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体装置として、ヒートシンク
に固定した半導体素子をリードフレームに形成した空間
部に配置し、リードフレームのリードと半導体素子とを
ワイヤによって接続するときに、リードフレームと半導
体素子との位置ずれを防止するために、ヒートシンクの
半導体素子載置面の半導体素子の周囲に、両面に接着剤
を有する絶縁物を配設し、ヒートシンクとリードフレー
ムとを接着した構造のものが知られている(例えば、特
開平6−5746号公報)。しかし、この半導体装置
は、ワイヤをリードに圧接して接続する際に、リードの
下に存在する絶縁物が変形し、ワイヤをリードにうまく
接続することができず、接続不良を生じやすい。
2. Description of the Related Art As a conventional semiconductor device, a semiconductor element fixed to a heat sink is arranged in a space formed in a lead frame, and when a lead of the lead frame and a semiconductor element are connected by a wire, the lead frame and the semiconductor element are connected. In order to prevent displacement of the heat sink, there is known a structure in which an insulator having an adhesive on both sides is disposed around the semiconductor element on the semiconductor element mounting surface of the heat sink, and the heat sink and the lead frame are bonded. (For example, JP-A-6-5746). However, in this semiconductor device, when the wire is pressed into contact with the lead, the insulator existing under the lead is deformed, the wire cannot be connected to the lead well, and connection failure is likely to occur.

【0003】そこで、本願出願人は、リードの先端部が
位置する部分に絶縁物を設けずに、ヒートシンクの外周
縁部にのみ絶縁物を配置したヒートシンク付きの樹脂封
止型半導体装置を提案した(特開平6−53390号公
報)。図5は、そのようなヒートシンク付き半導体装置
を示したもので、(1)は断面図であり、(2)は封止
樹脂を省略した(1)のA−A線矢視図である。
Accordingly, the present applicant has proposed a resin-sealed semiconductor device with a heat sink in which an insulator is provided only at the outer peripheral edge of the heat sink without providing an insulator at a portion where the tip of the lead is located. (JP-A-6-53390). FIGS. 5A and 5B show such a semiconductor device with a heat sink, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0004】図5において、半導体装置10は、熱伝導
性のよい銅や銅合金またはアルミやアルミ合金などから
なる凸型のヒートシンク12を有し、このヒートシンク
12の素子載置面14の中央部に半導体素子16が固着
してある。そして、半導体素子16は、リードフレーム
に設けた複数のリード18によって形成した空間部20
に配置され、図示しない端子部がリード18の先端部と
ワイヤ22によって電気的に接続される。また、ヒート
シンク12の素子載置面14の外周縁部には、同図
(2)に明示したように、額縁状の絶縁物24が配置し
てある。
In FIG. 5, a semiconductor device 10 has a convex heat sink 12 made of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, or the like having good thermal conductivity, and a central portion of an element mounting surface 14 of the heat sink 12. The semiconductor element 16 is fixed to the substrate. The semiconductor element 16 has a space 20 formed by a plurality of leads 18 provided on a lead frame.
And a terminal portion (not shown) is electrically connected to the tip of the lead 18 by a wire 22. Further, a frame-shaped insulator 24 is arranged on the outer peripheral edge of the element mounting surface 14 of the heat sink 12 as clearly shown in FIG.

【0005】絶縁物24は、両面に接着剤(図示せず)
を有していて、ヒートシンク12をリード18に接着し
てリード18と半導体素子16との位置ずれを防止する
とともに、図5(1)に示したように、リード18の先
端部とヒートシンク12との間に絶縁空間26を形成し
ている。そして、ヒートシンク12の素子載置面14と
側部とは、リード18、ワイヤ22および半導体素子1
6を覆った封止樹脂28によってパッケージしてある。
ところで、半導体素子16とリード18とをワイヤ22
によって接続する場合、ボンディング装置のリード押え
によってリード18の先端部をヒートシンク12に押し
付けて行なう。そして、現在のボンディング装置は、リ
ード押えによってリード18をヒートシンク12に押し
付ける場合、リード18の先端から絶縁物24までの距
離Lが2.5mm以上必要であり、パッケージが大型化
する。このため、本願出願人は、図6に示したような樹
脂封止型半導体装置を提案した。
The insulator 24 is provided with an adhesive (not shown) on both sides.
The heat sink 12 is bonded to the lead 18 to prevent the displacement between the lead 18 and the semiconductor element 16 and, as shown in FIG. An insulating space 26 is formed between them. The element mounting surface 14 and the side of the heat sink 12 are connected to the lead 18, the wire 22, and the semiconductor element 1.
The package 6 is packaged with a sealing resin 28.
By the way, the semiconductor element 16 and the lead 18 are connected to the wire 22
The connection is performed by pressing the tip of the lead 18 against the heat sink 12 by the lead press of the bonding apparatus. In the current bonding apparatus, when pressing the lead 18 against the heat sink 12 by pressing the lead, the distance L from the tip of the lead 18 to the insulator 24 is required to be 2.5 mm or more, and the package becomes large. For this reason, the present applicant has proposed a resin-sealed semiconductor device as shown in FIG.

【0006】図6に示した半導体装置30は、凸型ヒー
トシンク12の素子載置面14が矩形状に形成してあ
る。そして、この半導体装置30は、同図(2)に示し
たように、矩形状素子載置面14の短辺側縁部にのみ絶
縁物24が配設してあり、長辺側には絶縁物を設けずに
リード18を短くできるようにし、パッケージの小型化
を図っている。
In the semiconductor device 30 shown in FIG. 6, the element mounting surface 14 of the convex heat sink 12 is formed in a rectangular shape. In the semiconductor device 30, as shown in FIG. 2B, the insulator 24 is provided only on the short side edge of the rectangular element mounting surface 14, and the insulation is provided on the long side. The lead 18 can be shortened without providing an object, thereby reducing the size of the package.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図6に示した
従来の半導体装置30は、次の理由により、ヒートシン
ク12とリード18とが接触するおそれがある。
However, in the conventional semiconductor device 30 shown in FIG. 6, the heat sink 12 and the lead 18 may be in contact with each other for the following reasons.

【0008】ヒートシンク12とリード18との間の絶
縁間隙26を形成している絶縁物24は、厚さが75μ
m程度である。一方、ヒートシンク12を例えば純銅の
板によって形成した場合、銅板の厚さは±30μm程度
の製造誤差を有している。そして、リード18をリード
押えによってヒートシンク18に押し付け、ワイヤ22
を接続したのちにリード押えをリード18から後退さ
せ、リード18の弾性によるスプリングバックによって
リード18が初期位置に戻るようにしているが、長辺側
には絶縁間隙を形成する絶縁物が配置されていないため
に、長辺側のリード18が完全に初期位置に戻らないこ
とがあり、銅板の製造誤差がプラス側になるとリード1
8とヒートシンク12とが接触ことがある。
The insulator 24 forming the insulating gap 26 between the heat sink 12 and the lead 18 has a thickness of 75 μm.
m. On the other hand, when the heat sink 12 is formed of, for example, a pure copper plate, the thickness of the copper plate has a manufacturing error of about ± 30 μm. Then, the lead 18 is pressed against the heat sink 18 by a lead holder, and the wire 22
After the lead is connected, the lead retainer is retracted from the lead 18 so that the lead 18 returns to the initial position by springback due to the elasticity of the lead 18, but an insulator forming an insulating gap is disposed on the long side. In some cases, the lead 18 on the long side may not return completely to the initial position.
8 may contact the heat sink 12.

【0009】また、従来の樹脂封止型半導体装置におい
ては、リード18と半導体素子16とをワイヤ22を介
して接続したのち、金型のキャビティ内に配置して封止
樹脂28を充填して封止する際に、封止樹脂28の流れ
によりリード18が変形し、リード18相互が接触して
リード18間で電気的に短絡する場合がある。
In the conventional resin-encapsulated semiconductor device, the lead 18 and the semiconductor element 16 are connected via a wire 22 and then disposed in a cavity of a mold and filled with a sealing resin 28. At the time of sealing, the leads 18 may be deformed by the flow of the sealing resin 28, and the leads 18 may come into contact with each other to cause an electrical short circuit between the leads 18.

【0010】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、リードと半導体素子搭載部との
短絡を防止することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to prevent a short circuit between a lead and a semiconductor element mounting portion.

【0011】また、本発明は、封止樹脂の流れによるリ
ードの変形を防止してリード間の短絡を防ぐことを目的
としている。
It is another object of the present invention to prevent leads from being deformed due to the flow of sealing resin, thereby preventing short circuits between the leads.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るヒートシンク付き半導体装置は、一
方が中央領域に向かって延出形成された複数のリード
と、前記リードの非配線領域である前記中央領域内に位
置するとともに、前記リードとワイヤを介して電気的に
接続された半導体素子と、この半導体素子を載置する素
子載置面が前記中央領域よりも大きな矩形状に形成され
た半導体素子搭載部と、前記素子載置面の短辺側縁部に
設けられて前記リードと前記半導体素子搭載部との間に
絶縁間隙を形成する第1の絶縁物と、対面した前記素子
載置面と前記リードとのいずれか一方に設けられるとと
もに、前記リードまたは前記素子載置面との間に間隙を
形成する第2の絶縁物と、少なくとも前記半導体素子、
前記ワイヤ、前記リードの前記素子載置面に相重なる部
位並びに前記半導体素子搭載部の前記素子載置面を封止
した樹脂と、を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor device with a heat sink according to the present invention comprises a plurality of leads, one of which is extended toward a central region, and a non-wiring of the leads. A semiconductor element which is located in the central area, which is an area, and which is electrically connected to the lead via a wire; and an element mounting surface on which the semiconductor element is mounted has a rectangular shape larger than the central area. The formed semiconductor element mounting portion and a first insulator provided at a short side edge of the element mounting surface and forming an insulating gap between the lead and the semiconductor element mounting portion faced each other. A second insulator provided on one of the element mounting surface and the lead and forming a gap between the lead or the element mounting surface, at least the semiconductor element;
The semiconductor device is characterized by having a portion overlapping the element mounting surface of the wire and the lead, and a resin sealing the element mounting surface of the semiconductor element mounting portion.

【0013】このように構成した本発明は、半導体素子
載置部の素子載置面とリードとの間に第2の絶縁物を介
在させたことにより、半導体素子載置部とリードとの間
隙のバラツキを小さくすることができるとともに、半導
体素子載置部とリードとが直接接触するのを防止するこ
とができ、両者の短絡を阻止することができる。そし
て、第2の絶縁物とリードまたは半導体素子載置部との
間に間隙が形成されているため、リードと半導体素子載
置部との間に封止樹脂を確実、良好に充填することがで
きるとともに、例えば封止樹脂とリードとの間から水分
が浸入し、リードを構成している金属元素が水分中に溶
け出してマイグレーションを生ずる場合であっても、リ
ードと半導体素子載置部との間に介在する封止樹脂が金
属元素の移動を阻止するため、リードと半導体素子載置
部との短絡を防止することができる。
According to the present invention having the above-described structure, the gap between the semiconductor element mounting portion and the lead can be obtained by interposing the second insulator between the element mounting surface of the semiconductor element mounting portion and the lead. Can be reduced, the semiconductor element mounting portion and the lead can be prevented from directly contacting each other, and a short circuit between them can be prevented. Since a gap is formed between the second insulator and the lead or the semiconductor element mounting portion, it is possible to reliably and satisfactorily fill the sealing resin between the lead and the semiconductor element mounting portion. For example, even when moisture invades from between the sealing resin and the lead, and a metal element constituting the lead dissolves in the moisture to cause migration, the lead and the semiconductor element mounting portion may Since the sealing resin interposed therebetween prevents movement of the metal element, a short circuit between the lead and the semiconductor element mounting portion can be prevented.

【0014】半導体素子載置部を凸型のヒートシンクに
すると、ヒートシンクの一部を封止樹脂から露出させる
ことにより、半導体素子から生ずる熱を大気中に効率よ
く放散することができ、半導体素子の動作特性を向上さ
せることができる。
When the semiconductor element mounting portion is a convex heat sink, heat generated from the semiconductor element can be efficiently radiated into the atmosphere by exposing a part of the heat sink from the sealing resin. Operating characteristics can be improved.

【0015】第2の絶縁物を第1の絶縁物より薄く形成
すると、リードまたは半導体素子載置部と第2の絶縁物
との間の間隙を容易に形成することができる。そして、
第2の絶縁物を熱硬化性の接着剤により素子載置面また
はリードに接着すると、素子載置面に半導体素子を固着
させた接着剤を熱硬化させる際に第2の絶縁物の接着剤
も硬化させることができ、工程の簡素化が図れるととも
に、接着剤の弾力性が失われるためにワイヤをリードの
圧接したときに、接着剤のクッション作用をなくせてワ
イヤの接続を良好に行なうことができる。
If the second insulator is formed thinner than the first insulator, a gap between the lead or the semiconductor element mounting portion and the second insulator can be easily formed. And
When the second insulator is bonded to the element mounting surface or the lead with a thermosetting adhesive, the adhesive of the second insulator is thermally cured when the adhesive fixing the semiconductor element to the element mounting surface is thermally cured. Can be cured and the process can be simplified, and when the wire is pressed against the lead because the elasticity of the adhesive is lost, the connection of the wire can be made well by eliminating the cushioning effect of the adhesive. Can be.

【0016】さらに、絶縁物は、少なくともリードの先
端からリードのワイヤ接続位置に対応した部分以上に設
けることにより、リードがワイヤ接続後にリード押えを
後退させたときに、完全に初期位置に戻らなかったとし
ても、リードと半導体素子載置部との短絡を確実に防止
することができる。また、第2の絶縁物をリード側に設
けることにより、封止樹脂との密着性があまり良好でな
いリードの封止樹脂との接触面積を少なくでき、封止樹
脂とリードとの密着性を向上することができる。そし
て、複数のリードを第2の絶縁物によって相互に連結す
ることにより、封止樹脂の流れによってリードが変形し
てリード間が短絡するのを確実に防止することができ
る。また、第2の絶縁物は、半導体素子の周囲全体に設
けてもよいが、ヒートシンクと接触しやすいリードが配
置された素子載置面の短辺側のみに設けることにより、
第2の絶縁物の取り付けを容易に行なえ、絶縁物の使用
量を低減できる。
Furthermore, by providing the insulator at least from a portion corresponding to the wire connection position of the lead from the tip of the lead, the lead does not completely return to the initial position when the lead is retracted after the wire connection. Even if such is the case, a short circuit between the lead and the semiconductor element mounting portion can be reliably prevented. Further, by providing the second insulator on the lead side, the contact area between the lead and the sealing resin that is not very good with the sealing resin can be reduced, and the adhesion between the sealing resin and the lead can be improved. can do. Then, by connecting the plurality of leads to each other with the second insulator, it is possible to reliably prevent the leads from being deformed by the flow of the sealing resin and short-circuiting between the leads. In addition, the second insulator may be provided on the entire periphery of the semiconductor element. However, by providing the second insulator only on the short side of the element mounting surface on which the lead that easily contacts the heat sink is arranged.
The second insulator can be easily attached, and the amount of the insulator used can be reduced.

【0017】そして、第2の絶縁物の厚さを25μm以
下とすることにより、第2の絶縁物をポリイミドなどの
樹脂によって形成した場合でも、ワイヤをリードに圧接
した際における第2の絶縁物自体の変形量を小さくする
ことができ、リードにワイヤを良好に接続することがで
きる。また、例えば第2の絶縁物を耐電圧の大きいポリ
イミドなどによって形成した場合、第2の絶縁物の耐電
圧を1kV以上とすることにより、第2の絶縁物の厚さ
を25μmより大幅に薄くすることが可能で、リードへ
のワイヤの接続をさらに良好にすることができる。
[0017] By setting the thickness of the second insulator to 25 µm or less, even when the second insulator is formed of a resin such as polyimide, the second insulator when the wire is pressed against the lead is formed. The amount of deformation of itself can be reduced, and a wire can be connected to the lead satisfactorily. Further, for example, when the second insulator is formed of polyimide or the like having a high withstand voltage, the withstand voltage of the second insulator is set to 1 kV or more, so that the thickness of the second insulator is significantly thinner than 25 μm. And the connection of the wires to the leads can be further improved.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係る樹脂封止型半導体装
置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説
明する。なお、前記従来技術において説明した部分に対
応する部分については、同一の符号を付してその説明を
省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a resin-sealed semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals are given to the portions corresponding to the portions described in the above-described related art, and the description thereof is omitted.

【0019】図1は本発明の実施の形態に係る樹脂封止
型半導体装置の封止樹脂を省略した説明図であり、図2
は図1のC−C線に沿った断面図であり、図3は図1の
D−D線に沿った断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a resin-sealed semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in which a sealing resin is omitted.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.

【0020】これらの図において、半導体装置40は、
半導体素子搭載部であるヒートシンク12の素子載置面
14が矩形に形成してあって、素子載置面14の中央部
に半導体素子16が接着してある。素子配置面14の両
短辺側縁部には、第1の絶縁物42が設けてある。この
第1の絶縁物42は、例えば厚さ75μmのポリイミド
からなるベースフィルムの両面に接着剤を厚さ20μm
ほど塗布したいわゆる両面粘着テープからなっていて、
ヒートシンク12とリード18とを接着するとともに、
リード18の先端側とヒートシンク12との間に絶縁間
隙26を形成している(図2参照)。
In these figures, a semiconductor device 40 is
An element mounting surface 14 of a heat sink 12 as a semiconductor element mounting portion is formed in a rectangular shape, and a semiconductor element 16 is bonded to a central portion of the element mounting surface 14. A first insulator 42 is provided at both short side edges of the element arrangement surface 14. The first insulator 42 is formed, for example, by applying an adhesive to both surfaces of a base film made of polyimide having a thickness of 75 μm to a thickness of 20 μm.
Made of so-called double-sided adhesive tape
While bonding the heat sink 12 and the lead 18,
An insulating gap 26 is formed between the tip of the lead 18 and the heat sink 12 (see FIG. 2).

【0021】リード18は、一端がリードフレームの中
央領域に向かって延出形成されている。そして、半導体
素子16は、中央領域内のリード18の非配線領域とな
っている空間部20に配置している。そして、半導体素
子16の周囲のリード18と素子載置面14との間に
は、額縁状の第2の絶縁物44が配設してある。第2の
絶縁物44は、この実施の形態の場合、図4に示したよ
うに、厚さ25μmのポリイミドフィルム46の片面に
接着剤48を厚さ20μmほど塗布したいわゆる片面粘
着テープによって構成してあって、リード18の先端部
に接着してあり、複数のリード18を相互に連結してい
る。そして、リード18に接着された状態において、第
2の絶縁物44と素子載置面14との間に間隙50が形
成されるようになっている。また、第2の絶縁物44
は、リード18の先端からリード18のワイヤ22を接
続した位置と対応した部分以上に設けてあり、リード1
8がワイヤ22の接続時にリード押え(図示せず)によ
ってヒートシンク12に押し付けられたのち、リード押
えを後退させたときに初期位置に戻らない場合でも、リ
ード18とヒートシンク12との接触を確実に防止でき
るようになっている。
One end of the lead 18 is formed to extend toward the central region of the lead frame. The semiconductor element 16 is arranged in the space 20 which is a non-wiring area of the lead 18 in the central area. A frame-shaped second insulator 44 is arranged between the lead 18 around the semiconductor element 16 and the element mounting surface 14. In the case of this embodiment, the second insulator 44 is constituted by a so-called single-sided adhesive tape in which an adhesive 48 is applied to one side of a polyimide film 46 having a thickness of 25 μm to a thickness of about 20 μm as shown in FIG. The leads 18 are adhered to the tips of the leads 18 and interconnect the plurality of leads 18. Then, a gap 50 is formed between the second insulator 44 and the element mounting surface 14 in a state of being bonded to the lead 18. Also, the second insulator 44
Are provided at a portion corresponding to a position where the wire 22 of the lead 18 is connected from the tip of the lead 18 or more.
After the lead 8 is pressed against the heat sink 12 by the lead holder (not shown) when the wire 22 is connected, even if the lead holder does not return to the initial position when the lead holder is retracted, the contact between the lead 18 and the heat sink 12 is ensured. It can be prevented.

【0022】接着剤48は、熱硬化性のものが望まし
く、熱硬化させて弾力性をほとんどなくすことにより、
ワイヤ22のリード18へのボンディングを確実、良好
に行なうことができる。しかも、第2の絶縁物44は、
片面にしか接着剤48が設けられていないため、第2の
絶縁物44による緩衝作用をより小さくすることができ
る。また、接着剤48は、例えば半導体素子16をヒー
トシンク12に接着している接着剤と同じエポキシ系樹
脂によって構成し、半導体素子16を接着している接着
剤を硬化させるダイボンディングキュア工程において同
時に硬化させるようにすることが望ましく、これにより
工程の簡素化が図れる。
The adhesive 48 is desirably a thermosetting material, and is hardened by heat to harden the elasticity.
Bonding of the wire 22 to the lead 18 can be performed reliably and well. Moreover, the second insulator 44
Since the adhesive 48 is provided only on one side, the buffering effect of the second insulator 44 can be further reduced. The adhesive 48 is made of, for example, the same epoxy resin as the adhesive bonding the semiconductor element 16 to the heat sink 12, and is simultaneously cured in a die bonding curing step of curing the adhesive bonding the semiconductor element 16. It is desirable to make it possible to simplify the process.

【0023】さらに、接着剤48は、熱硬化させたとき
にガス成分の発生、いわゆるアウトガスの少ないもの、
特に約250℃の高温に晒されるワイヤボンディング時
にガス成分が出ないものが望ましい。アウトガスの少な
い接着剤48を用いることにより、アウトガスがリード
18を汚染してワイヤ22が接続しにくくなるのを避け
ることができ、ボンディングの品質改善を図ることがで
きる。そして、この実施形態の場合、接着剤48は、硬
化前の重量に対する硬化後の重量減少量が0.3%のも
のを使用している。ちなみに、半導体分野において一般
に使用されている従来の両面粘着テープの接着剤は、硬
化前の重量に対する硬化後の重量減少量が3.1%程度
である。
Further, the adhesive 48 generates a gas component when cured by heat, that is, a material with little so-called outgas,
In particular, a material that does not emit gas components at the time of wire bonding exposed to a high temperature of about 250 ° C. is desirable. By using the adhesive 48 having a small outgas, it is possible to prevent the outgas from contaminating the leads 18 and making it difficult to connect the wire 22, thereby improving the quality of bonding. In the case of this embodiment, the adhesive 48 has a weight loss of 0.3% after curing with respect to the weight before curing. Incidentally, the adhesive of the conventional double-sided pressure-sensitive adhesive tape generally used in the semiconductor field has a weight loss after curing of about 3.1% of the weight before curing.

【0024】また、接着剤48は、封止樹脂28と密着
性のよいものが望ましい。この実施形態の場合、接着剤
48は、封止樹脂28としてエポキシ系の樹脂を使用し
ているので、エポキシ系樹脂からなるものを使用してい
るが、封止樹脂28の種類に応じて変えてよい。封止樹
脂28との密着性のよい接着剤48を用いることによ
り、封止樹脂28とリード18との間にクラックを生じ
て剥離するのを防止することができ、半導体装置の信頼
性を向上することができる。そして、実施形態の接着剤
48は、米国の半導体パッケージの標準規格であるMo
isture Sensitive Testのレベル
1においても剥離を生ずることがなかった。
It is desirable that the adhesive 48 has good adhesion to the sealing resin 28. In the case of this embodiment, since the adhesive 48 uses an epoxy-based resin as the sealing resin 28, an adhesive made of an epoxy-based resin is used, but the adhesive 48 is changed according to the type of the sealing resin 28. May be. By using the adhesive 48 having good adhesion to the sealing resin 28, it is possible to prevent a crack from being generated between the sealing resin 28 and the lead 18 and peeling, thereby improving the reliability of the semiconductor device. can do. The adhesive 48 of the embodiment is made of Mo, which is a standard for semiconductor packages in the United States.
No peeling occurred even at level 1 of the issue Sensitive Test.

【0025】すなわち、実施の形態に係る半導体装置4
0を125℃において24時間以上乾燥させたのち、8
5℃、相対湿度85%の恒温恒湿槽に168時間放置
し、その後IRリフロー炉において220℃、10秒間
の加熱を3回繰り返し、それを切断して顕微鏡で観察し
た結果、剥離していないことが確認された。
That is, the semiconductor device 4 according to the embodiment
After drying 0 at 125 ° C. for 24 hours or more, 8
After standing in a thermo-hygrostat at 5 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours, heating at 220 ° C. for 10 seconds was repeated three times in an IR reflow furnace, which was cut and observed with a microscope. It was confirmed that.

【0026】このように、実施の形態に係る半導体装置
40は、リード18の先端部に第2の絶縁物44を配設
したことにより、リード18とヒートシンク12との間
隙のバラツキを小さくすることができるとともに、リー
ド18をヒートシンク12に押し付けるリード押えを後
退させたときに、リード18がスプリングバックの作用
によって完全に戻りきらない場合であっても、リード1
8とヒートシンク12とを短絡を確実に防止することが
できる。さらに、実施の形態においては、各リード18
の先端部が第2の絶縁物44によって相互に連結されて
いるため、金型キャビティ内に配置されて封止樹脂28
がキャビティに充填された際に、封止樹脂28の流れに
よってリード18が変形して相互に接触し、リード18
間で短絡するのを防止することができる。
As described above, in the semiconductor device 40 according to the embodiment, the variation in the gap between the lead 18 and the heat sink 12 is reduced by disposing the second insulator 44 at the tip of the lead 18. When the lead holder that presses the lead 18 against the heat sink 12 is retracted, even if the lead 18 does not completely return due to the action of the springback, the lead 1
8 and the heat sink 12 can be reliably prevented from being short-circuited. Furthermore, in the embodiment, each lead 18
Are connected to each other by the second insulator 44, so that the sealing resin 28 is disposed in the mold cavity.
Is filled in the cavity, the flow of the sealing resin 28 deforms the leads 18 so that the leads 18 come into contact with each other.
A short circuit between them can be prevented.

【0027】しかも、第2の絶縁物44とヒートシンク
12との間に間隙50を形成したことにより、リード1
8とヒートシンク12との間への封止樹脂の充填を容
易、確実に行なうことができるとともに、封止樹脂28
とリード18との間に剥離が生じて水分が浸入し、リー
ド18を構成している金属元素が水分中に溶け出してマ
イグレーションを生ずる場合であっても、リード18と
ヒートシンク12との間に介在する封止樹脂28が金属
元素の移動を阻止するため、リード18とヒートシンク
12との短絡を防止することができる。そして、前記実
施の形態においては、半導体素子搭載部として凸型ヒー
トシンク12を用い、その一部を封止樹脂28から露出
させているため、半導体素子16から生じた熱を大気中
に効率よく放散させることができ、半導体素子16の動
作特性を向上させることができる。
Furthermore, the gap 50 is formed between the second insulator 44 and the heat sink 12, so that the lead 1
And the heat sink 12 can be easily and reliably filled with the sealing resin.
Separation between the lead 18 and the heat sink 12, even if moisture is infiltrated and the metal element forming the lead 18 is dissolved in the water and migration occurs. Since the interposed sealing resin 28 prevents the movement of the metal element, a short circuit between the lead 18 and the heat sink 12 can be prevented. In the above embodiment, since the convex heat sink 12 is used as the semiconductor element mounting portion and a part thereof is exposed from the sealing resin 28, the heat generated from the semiconductor element 16 is efficiently radiated into the atmosphere. And the operating characteristics of the semiconductor element 16 can be improved.

【0028】なお、前記実施の形態においては、リード
18に第2の絶縁物44を設けた場合について説明した
が、ヒートシンク12の素子配置面14側に設けてもよ
い。また、前記実施の形態においては、第2の絶縁物4
4が厚さ25μmのポリイミドである場合について説明
したが、他の樹脂やセラミックなどであってもよい。そ
して、実施の形態の第2絶縁物44として使用した厚さ
25μmのポリイミドは、約6.8kVの耐電圧を有し
ており、一般的な半導体装置として充分すぎる耐電圧を
有しているので、要求される耐電圧、例えば1kVの耐
電圧を満足する厚さにしてよい。さらに、前記実施の形
態においては、ヒートシンク12の短辺側のリード18
にも第2の絶縁物44を設けた場合について説明した
が、長辺側のリード18にのみ設けてもよい。また、前
記実施の形態においては、半導体素子搭載部が凸型のヒ
ートシンク12である場合について説明したが、半導体
素子載置部は多層配線基板などであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the second insulator 44 is provided on the lead 18 has been described. However, the second insulator 44 may be provided on the element placement surface 14 side of the heat sink 12. In the above embodiment, the second insulator 4
Although the case where 4 is a polyimide having a thickness of 25 μm has been described, another resin or ceramic may be used. The polyimide having a thickness of 25 μm used as the second insulator 44 in the embodiment has a withstand voltage of about 6.8 kV, which is too high for a general semiconductor device. The thickness may satisfy required withstand voltage, for example, 1 kV withstand voltage. Further, in the above embodiment, the lead 18 on the short side of the heat sink 12 is used.
Although the case where the second insulator 44 is provided has been described above, the second insulator 44 may be provided only on the lead 18 on the long side. Further, in the above embodiment, the case where the semiconductor element mounting portion is the convex heat sink 12 has been described, but the semiconductor element mounting portion may be a multilayer wiring board or the like.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、半導体素子搭載部の素子載置面とリードとの間に第
2の絶縁物を介在させたことにより、半導体素子搭載部
とリードとの間隙のバラツキを小さくできるとともに、
半導体素子搭載部とリードとが直接接触するのを防止す
ることができ、両者の短絡を阻止することができる。ま
た、第2の絶縁物とリードまたはヒートシンクとの間に
間隙を形成したことにより、リードと半導体素子搭載部
との間に封止樹脂を確実、良好に充填することができる
とともに、例えば封止樹脂とリードとの間から水分が浸
入し、リードを構成している金属元素が水分中に溶け出
してマイグレーションを生じたとしても、封止樹脂が金
属元素の阻止するため、リードと半導体素子搭載部との
短絡を防止することができる。
As described above, according to the present invention, since the second insulator is interposed between the element mounting surface of the semiconductor element mounting portion and the lead, the semiconductor element mounting portion has While reducing the variation in the gap with the lead,
Direct contact between the semiconductor element mounting portion and the lead can be prevented, and a short circuit between them can be prevented. In addition, since a gap is formed between the second insulator and the lead or the heat sink, the sealing resin can be reliably and satisfactorily filled between the lead and the semiconductor element mounting portion. Even if moisture invades from between the resin and the lead and the metal elements that make up the lead melt out into the water and cause migration, the sealing resin blocks the metal element, so the lead and the semiconductor element are mounted. It is possible to prevent a short circuit with the unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る半導体装置の封止樹
脂を省略した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in which a sealing resin is omitted.

【図2】図1のC−C線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line CC of FIG. 1;

【図3】図1のD−D線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.

【図4】実施の形態に係る第2の絶縁物の詳細断面図で
ある。
FIG. 4 is a detailed sectional view of a second insulator according to the embodiment.

【図5】従来の半導体装置の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional semiconductor device.

【図6】従来の半導体装置の他の例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of another example of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 半導体素子載置部(ヒートシンク) 14 素子載置面 16 半導体素子 18 リード 20 非配線領域(空間部) 22 ワイヤ 26 絶縁間隙 42 第1の絶縁物 44 第2の絶縁物 48 接着剤 50 間隙 12 semiconductor element mounting portion (heat sink) 14 element mounting surface 16 semiconductor element 18 lead 20 non-wiring region (space portion) 22 wire 26 insulating gap 42 first insulator 44 second insulator 48 adhesive 50 gap

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方が中央領域に向かって延出形成され
た複数のリードと、前記リードの非配線領域である前記
中央領域内に位置するとともに、前記リードとワイヤを
介して電気的に接続された半導体素子と、 この半導体素子を載置する素子載置面が前記中央領域よ
りも大きな矩形状に形成された半導体素子搭載部と、 前記素子載置面の短辺側縁部に設けられて前記リードと
前記半導体素子搭載部との間に絶縁間隙を形成する第1
の絶縁物と、 対面した前記素子載置面と前記リードとのいずれか一方
に設けられるとともに、前記リードまたは前記素子載置
面との間に間隙を形成する第2の絶縁物と、 少なくとも前記半導体素子、前記ワイヤ、前記リードの
前記素子載置面に相重なる部位並びに前記半導体素子搭
載部の前記素子載置面を封止した樹脂と、 を有することを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
1. A plurality of leads, one of which extends toward a central region, is located in the central region, which is a non-wiring region of the lead, and is electrically connected to the lead via a wire. A semiconductor element mounting part in which an element mounting surface on which the semiconductor element is mounted is formed in a rectangular shape larger than the central region; and a short side edge of the element mounting surface. Forming an insulating gap between the lead and the semiconductor element mounting portion by
And a second insulator that is provided on one of the element mounting surface and the lead facing each other and forms a gap between the lead and the element mounting surface. A resin-encapsulated semiconductor device comprising: a semiconductor element, a portion of the wire, the lead overlapping the element mounting surface, and a resin sealing the element mounting surface of the semiconductor element mounting portion. .
【請求項2】 前記半導体素子搭載部は、凸型ヒートシ
ンクであることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止
型半導体装置。
2. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor element mounting portion is a convex heat sink.
【請求項3】 前記第2の絶縁物は、前記第1の絶縁物
より薄く形成してあることを特徴とする請求項1または
2に記載の樹脂封止型半導体装置。
3. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulator is formed thinner than the first insulator.
【請求項4】 前記第2の絶縁物は、熱硬化性の接着剤
により前記素子載置面または前記リードに接着してある
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
樹脂封止型半導体装置。
4. The resin according to claim 1, wherein the second insulator is bonded to the element mounting surface or the lead with a thermosetting adhesive. Sealed semiconductor device.
【請求項5】 前記第2の絶縁物は、少なくとも前記リ
ードの先端から前記リードのワイヤ接続位置に対応した
部分以上に設けてあることを特徴とする請求項1ないし
4のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the second insulator is provided at least from a tip of the lead to a portion corresponding to a wire connection position of the lead. Resin-sealed semiconductor device.
【請求項6】 前記第2の絶縁物は、前記リード側に設
けたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記
載の樹脂封止型半導体装置。
6. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulator is provided on the lead side.
【請求項7】 前記第2の絶縁物は、複数の前記リード
を相互に連結していることを特徴とする請求項6に記載
の樹脂封止型半導体装置。
7. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 6, wherein said second insulator interconnects a plurality of said leads.
【請求項8】 前記第2の絶縁物は、前記素子載置面の
長辺に沿ってのみ設けたことを特徴とする請求項1ない
し7のいずれかに記載の樹脂封止型半導体装置。
8. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulator is provided only along a long side of the element mounting surface.
【請求項9】 前記第2の絶縁物は、厚さが25μm以
下であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか
に記載の樹脂封止型半導体装置。
9. The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein said second insulator has a thickness of 25 μm or less.
【請求項10】 前記第2の絶縁物は、耐電圧が1kV
以上であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれ
かに記載の樹脂封止型半導体装置。
10. The second insulator has a withstand voltage of 1 kV.
The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein:
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