JPS598362A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に係シ、特に樹脂封止型の半導体装
置の構造に関するものである。
置の構造に関するものである。
樹脂封止型の半導体装置はセラミックパッケージと比し
て安価で大量生産向きという理由から、現在の主流のパ
ッケージング方式となっておシ、特にモールド樹脂封止
法が多く用いられている。
て安価で大量生産向きという理由から、現在の主流のパ
ッケージング方式となっておシ、特にモールド樹脂封止
法が多く用いられている。
しかしながらモールド成形用樹脂(以下モールド樹脂と
言う)は半導体素子やリードフレームとの熱膨張係数の
バランスをとるために充填剤が配合されておシ、通常シ
リカ(sio、)が用いられている。該充填剤は電子部
品の厳しい使用条件を満足するために一般に約7Qwt
%添加されているが、そのためにモールド樹脂の弾性率
が高くなシ、従って該モールド樹脂の内部応力が大きく
なるために、半導体素子が封止された後の特性に変動を
きたすという問題が出ている。また該充填剤は微量なが
らもウラン(U)やトリウム(Th)等の放射性元素を
含有しておシ、半導体素子がダイナミックRAM (R
andom Access Memory)等の場合に
は、ウランやトリウム等から放射されるα粒子が該半導
体素子の能動域に当たることが原因で誤動作することが
あシ、通常ソフトエラーと呼ばれている。
言う)は半導体素子やリードフレームとの熱膨張係数の
バランスをとるために充填剤が配合されておシ、通常シ
リカ(sio、)が用いられている。該充填剤は電子部
品の厳しい使用条件を満足するために一般に約7Qwt
%添加されているが、そのためにモールド樹脂の弾性率
が高くなシ、従って該モールド樹脂の内部応力が大きく
なるために、半導体素子が封止された後の特性に変動を
きたすという問題が出ている。また該充填剤は微量なが
らもウラン(U)やトリウム(Th)等の放射性元素を
含有しておシ、半導体素子がダイナミックRAM (R
andom Access Memory)等の場合に
は、ウランやトリウム等から放射されるα粒子が該半導
体素子の能動域に当たることが原因で誤動作することが
あシ、通常ソフトエラーと呼ばれている。
そこで上記問題点を防止する/こめ、半導体素子上に低
応力でかつ高純度な液状シリコーンJckL(Junc
tion Coating Re5in)等の樹脂をコ
ーティングする方法が考えられる。しかしコーテイング
膜とモールド樹脂との熱膨張係数の違い等によシ、温度
サイクルのような環境試験を行なうと数十サイクル程度
からボンディングワイヤーの破断現象が起こるといった
欠点があシ、実用化は困難でありた。
応力でかつ高純度な液状シリコーンJckL(Junc
tion Coating Re5in)等の樹脂をコ
ーティングする方法が考えられる。しかしコーテイング
膜とモールド樹脂との熱膨張係数の違い等によシ、温度
サイクルのような環境試験を行なうと数十サイクル程度
からボンディングワイヤーの破断現象が起こるといった
欠点があシ、実用化は困難でありた。
また、従来技術においてはリードフレームの内部リード
と半導体素子を載置するタブ部とは同時に作られるため
、電気的な絶縁をとる必渋性、半導体装置組立上の制限
等から該タブ部の大きさは内部リードの形状から限定さ
れ、放熱効果が小さい。また、リードフレームがモール
ド樹脂中に埋め込まれる構造をとっているために、放熱
板をパッケージ外部に取シ付は難いこと等の熱放散の問
題もあった。
と半導体素子を載置するタブ部とは同時に作られるため
、電気的な絶縁をとる必渋性、半導体装置組立上の制限
等から該タブ部の大きさは内部リードの形状から限定さ
れ、放熱効果が小さい。また、リードフレームがモール
ド樹脂中に埋め込まれる構造をとっているために、放熱
板をパッケージ外部に取シ付は難いこと等の熱放散の問
題もあった。
さらに電卓やマイクロコンピュータ−用のICなどは多
ピンのリードフレームを用いているが、ハンドリング時
に内部リードが動きやすくボンディングワイヤーの変形
、切断等の不具合も発生している。
ピンのリードフレームを用いているが、ハンドリング時
に内部リードが動きやすくボンディングワイヤーの変形
、切断等の不具合も発生している。
本発明の目的は、上記多数の問題点を解消し、かつ目的
に応じた多様性のある新規な樹脂封止型半導体装置及び
その製造方法を提供することにある。
に応じた多様性のある新規な樹脂封止型半導体装置及び
その製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明の要旨は、複数の内部リ
ードの裏面に枠状の電気絶縁層を介してタブ部を接着し
た構造の該タブ部上に半導体素子を載置し、該半導体素
子と内部リードとを電気的に接続する導体部を設け、少
なくとも該半導体素子と該導体部の上部を除いてモール
ド成形し、しかる後にモールド樹脂とは異なる樹脂を用
いて該半導体素子及び該導体部を封止したことを特徴と
する。
ードの裏面に枠状の電気絶縁層を介してタブ部を接着し
た構造の該タブ部上に半導体素子を載置し、該半導体素
子と内部リードとを電気的に接続する導体部を設け、少
なくとも該半導体素子と該導体部の上部を除いてモール
ド成形し、しかる後にモールド樹脂とは異なる樹脂を用
いて該半導体素子及び該導体部を封止したことを特徴と
する。
本発明によれば、該半導体素子と内部リードとの電気的
接続をとるだめの導体部を一種類の樹脂で封止している
ことによシ、温度サイクル等の環境試験においてボンデ
ィングワイヤーを破断することのない高信頼度を有し、
また該樹脂を高純度でかつ低応力の樹脂を用いれはα線
に5N−するンフトエラーや応力による半導体素子の特
性変動を防止できる。また該樹脂として紫外線硬化型透
明樹脂(例えはシリコーン樹脂がある)を用いれば、安
価な樹脂封止型紫外線消去型F ROM (Progr
am −able Read Qnly Memory
)を供給することも可能となる。
接続をとるだめの導体部を一種類の樹脂で封止している
ことによシ、温度サイクル等の環境試験においてボンデ
ィングワイヤーを破断することのない高信頼度を有し、
また該樹脂を高純度でかつ低応力の樹脂を用いれはα線
に5N−するンフトエラーや応力による半導体素子の特
性変動を防止できる。また該樹脂として紫外線硬化型透
明樹脂(例えはシリコーン樹脂がある)を用いれば、安
価な樹脂封止型紫外線消去型F ROM (Progr
am −able Read Qnly Memory
)を供給することも可能となる。
さらにタブ部の寸法が内部リードの寸法によシ限定され
ないことから放熱効果を上けるためにタブ部を大きくす
ることも可能であるし、タブ部の裏面を箱出させること
が容易なことから該裏面に放熱板を取シ付けることも可
能となり低熱抵抗のパッケージの供給も可能である。
ないことから放熱効果を上けるためにタブ部を大きくす
ることも可能であるし、タブ部の裏面を箱出させること
が容易なことから該裏面に放熱板を取シ付けることも可
能となり低熱抵抗のパッケージの供給も可能である。
また内部リードとタブ部を電気絶縁層を介して接着する
構造によシ、多ピンのボンディング済半製品のハンドリ
ングにも支障を生じない。
構造によシ、多ピンのボンディング済半製品のハンドリ
ングにも支障を生じない。
以上の様に本発明における新規な樹脂封止型半導体装置
の効果は非常に大きいものである。
の効果は非常に大きいものである。
次に本発明について実施例を用いて説明する。
従来の半導体装置を通常のデュアルインラインパッケー
ジ(DIP)で説明すると第1図(a)及び[有])で
示すように、金や嫁メッキ等の尻された半導体素子を載
置するタブ部1を有するリードフレーム2に半導体素子
3を金属ロー拐4等で固着し、該半導体素子と内部リー
ドとを導体であるボンディングワイヤー5で接続した後
に、モールド樹脂6によシ封止されていた。
ジ(DIP)で説明すると第1図(a)及び[有])で
示すように、金や嫁メッキ等の尻された半導体素子を載
置するタブ部1を有するリードフレーム2に半導体素子
3を金属ロー拐4等で固着し、該半導体素子と内部リー
ドとを導体であるボンディングワイヤー5で接続した後
に、モールド樹脂6によシ封止されていた。
このような構造の場合、ウラン(U)やトリウム(Th
)のような放射線源を含有するシリカが多量添加されて
おシ、かつ内部応力の大きいモールド樹脂と半導体素子
とが直接接触することになシ、α線によるソフトニラ−
や内部応力による特性変動を生じる事になる。
)のような放射線源を含有するシリカが多量添加されて
おシ、かつ内部応力の大きいモールド樹脂と半導体素子
とが直接接触することになシ、α線によるソフトニラ−
や内部応力による特性変動を生じる事になる。
またタブ部1の寸法は内部リードの範囲に限定され、放
熱効果を上げるのは難しい力ど多くの問題をかかえてい
る。これに対する本発明の一実施例を製造工程順に説明
する。まず第2図(a)、 (b)及び(C)に示すよ
うに、タブ部11をリードフレーム12の裏面に枠状の
電気絶縁層17を介して接着する。このような手法をと
ることによシ、タブ部11とリードフレーム12の材質
に異種のものを用いたシ、タブ部110寸法や厚さをい
ろいろ変えることが可能となるため、熱放散に対する設
計の自由度が増す。尚、第2図(b)は第2図(a)の
切断部1−1’の断面図であシ、第2図(C)は第2図
(a)の切断部m−m’の断面図である。
熱効果を上げるのは難しい力ど多くの問題をかかえてい
る。これに対する本発明の一実施例を製造工程順に説明
する。まず第2図(a)、 (b)及び(C)に示すよ
うに、タブ部11をリードフレーム12の裏面に枠状の
電気絶縁層17を介して接着する。このような手法をと
ることによシ、タブ部11とリードフレーム12の材質
に異種のものを用いたシ、タブ部110寸法や厚さをい
ろいろ変えることが可能となるため、熱放散に対する設
計の自由度が増す。尚、第2図(b)は第2図(a)の
切断部1−1’の断面図であシ、第2図(C)は第2図
(a)の切断部m−m’の断面図である。
なおこの場合、枠状の電気絶縁R17の材質は、後に半
導体素子をマウント、ボンディングする工程での加熱条
件に耐えられるものを用いるのは言うまでもなく、中で
もポリイミド系、テフロン系、シリコーン系、エポキシ
系、ポリブタジェン系等の有機樹脂絶縁物は熱圧着等の
手法で容易に接着できかつ接着力も十分であるため望ま
しいものではおるが限定されるものではない。
導体素子をマウント、ボンディングする工程での加熱条
件に耐えられるものを用いるのは言うまでもなく、中で
もポリイミド系、テフロン系、シリコーン系、エポキシ
系、ポリブタジェン系等の有機樹脂絶縁物は熱圧着等の
手法で容易に接着できかつ接着力も十分であるため望ま
しいものではおるが限定されるものではない。
マタ後のマウンド、ボンディング工程で必要となるタブ
部及び内部リードのメッキ処理は該タブ部と該内部リー
ドとを接着する以前でも以後でも伺ら支障はない。
部及び内部リードのメッキ処理は該タブ部と該内部リー
ドとを接着する以前でも以後でも伺ら支障はない。
次に第3図に示すように、半導体素子13を金′属ロー
材14等を用いてタブ部11に固着し、該半導体素子と
内部リードとを導体であるボンディングワイヤー15で
接続する。この場合、タブ部11とリードフレーム12
は枠状の電気絶縁層17で接着されているため、モール
ド封上等のためのハンドリング時に内部リードが動いて
ボンディングワイヤーを破断するような従来例に見られ
る不良は皆無となる利点を生じる。
材14等を用いてタブ部11に固着し、該半導体素子と
内部リードとを導体であるボンディングワイヤー15で
接続する。この場合、タブ部11とリードフレーム12
は枠状の電気絶縁層17で接着されているため、モール
ド封上等のためのハンドリング時に内部リードが動いて
ボンディングワイヤーを破断するような従来例に見られ
る不良は皆無となる利点を生じる。
次に半導体素子を載置済のリードフレーム12をモール
ド金型の下型18bの所定位置に配置し、上型18aと
下型18bを型締めし、モールド樹脂16をゲート部1
9よシ注入して硬化させる。
ド金型の下型18bの所定位置に配置し、上型18aと
下型18bを型締めし、モールド樹脂16をゲート部1
9よシ注入して硬化させる。
この場合のモールド金型の構造は、上型18aにおいて
は、半導体素子13とボンディングワイヤー15の上部
にモールド樹脂が封入されないために枠状の電気絶縁層
17上に沿ってダム部20を設けた構造とする。
は、半導体素子13とボンディングワイヤー15の上部
にモールド樹脂が封入されないために枠状の電気絶縁層
17上に沿ってダム部20を設けた構造とする。
また該ダム部と内部リードの隙間よシ樹脂パリが半導体
素子側に流れ込まないために、第2図(C)のように枠
状の電気絶縁N17の厚さを調節し、内部リードを該絶
縁層に埋め込み、各々の高さが同一平面に並ぶように形
成すると良い。また他の方法としては、該ダム部を内部
リード間の隙間と同じ形状になるように凹凸状に加工を
施し、型締めの際に該ダム部と内部リード及び枠状の電
気絶縁層との間に隙間ができないようにすれば樹脂パリ
を防止できる。
素子側に流れ込まないために、第2図(C)のように枠
状の電気絶縁N17の厚さを調節し、内部リードを該絶
縁層に埋め込み、各々の高さが同一平面に並ぶように形
成すると良い。また他の方法としては、該ダム部を内部
リード間の隙間と同じ形状になるように凹凸状に加工を
施し、型締めの際に該ダム部と内部リード及び枠状の電
気絶縁層との間に隙間ができないようにすれば樹脂パリ
を防止できる。
また下型18bにおいては上型18aのダム部と対向す
る位置に凸部を設け、型締めの際に圧力がダム部に十分
に伝わるような形状に加工する。
る位置に凸部を設け、型締めの際に圧力がダム部に十分
に伝わるような形状に加工する。
ここで下型の該凸部とタブ部11の裏面とが接触する面
積や形状を変えることによシ、該タブ部裏面のモールド
封止後の箱出面積を目的に応じて変えることが可能とな
る。従って特に熱放散を考慮するならタブ部妬出面積を
大きくし、必要ならば放熱板を後に取シ付けても良い。
積や形状を変えることによシ、該タブ部裏面のモールド
封止後の箱出面積を目的に応じて変えることが可能とな
る。従って特に熱放散を考慮するならタブ部妬出面積を
大きくし、必要ならば放熱板を後に取シ付けても良い。
次に第4図に示すように半導体素子13及びボンディン
グワイヤー15の部分に先にモールド封止に用いた樹脂
とは異なる樹脂21を用いて封止し、外部ワード加工を
終えて本発明による一実施“例の作製を完了する。ここ
で該樹脂21として、例えば紫外線硬化型液状シリコー
ン樹カ旨をポツティング法によシ封止すれば、工程が短
く簡単であること、紫外線透過率が高いこと、によυ容
易に樹脂封止型紫外線消去型FROMの作製が可能とな
る。
グワイヤー15の部分に先にモールド封止に用いた樹脂
とは異なる樹脂21を用いて封止し、外部ワード加工を
終えて本発明による一実施“例の作製を完了する。ここ
で該樹脂21として、例えば紫外線硬化型液状シリコー
ン樹カ旨をポツティング法によシ封止すれば、工程が短
く簡単であること、紫外線透過率が高いこと、によυ容
易に樹脂封止型紫外線消去型FROMの作製が可能とな
る。
また該樹脂21として、ウラン(U)やトリウム(Th
)等の放射性元素の含有量がモールド樹脂より少なくな
るように管理された液状シリコーンやポリイミド系樹脂
等を用いれば、ICメモリー等のα線によるソフトエラ
ーの対策ができる。さらにゲル状あるいはゴム状の低応
力シリコーン樹脂等で封止すれば、応力による特性変動
も防止できる。
)等の放射性元素の含有量がモールド樹脂より少なくな
るように管理された液状シリコーンやポリイミド系樹脂
等を用いれば、ICメモリー等のα線によるソフトエラ
ーの対策ができる。さらにゲル状あるいはゴム状の低応
力シリコーン樹脂等で封止すれば、応力による特性変動
も防止できる。
以上に詳述したように、本発明によれは従来からの問題
点を解消しかつ目的に応じて多様な形態の樹脂封止全行
なうことが可能である。
点を解消しかつ目的に応じて多様な形態の樹脂封止全行
なうことが可能である。
なお本発明の実施例において、半導体素子と内部リード
との′th気的接続をとるだめの導体部としてボンティ
ングワイヤーを用いているが、他の接続方式によっても
何ら支障が生じるものではなく、限定されるものではな
い。
との′th気的接続をとるだめの導体部としてボンティ
ングワイヤーを用いているが、他の接続方式によっても
何ら支障が生じるものではなく、限定されるものではな
い。
第1図(a)は従来の半導体装置の上面図であり、第1
図中)は第1図(a)の断面図である。 また第2図乃至第4図は本発明による一実施例の半導体
装置及びその製造方法は説明するための概略図であシ、
第2図(a)は半導体素子載置前のリードフレームの上
面図で、第2図(1))は第2図(a)の13−11’
線における断面図であp、第2図(C):は第2図(a
)のm −m ’線における断面図である。まだ第3図
はモールド封入時の断面図であシ、第4図は完成した一
実施例の断面図である。 なお図において、1,11・・・・・・タブ部、 2.
12・・・・・・リードフレーム、3,13・・・・・
・半導体素子、4.14・・・・・・ロー材、5,15
・・・・・・ボンディングワイヤー、6.16・・・・
・・モールド樹脂、17・・・・・・枠状の電気絶縁層
、18a・・・・・・モールド金1j1(上型)、18
b・・・・・・モールド金型(下型)、19・・・・・
・ゲート部、20・・・・・・ダム部、21・・・・・
・モールド樹脂とは異なる封止用樹脂゛を各々示す。 阜1 目(α) 第1区(1す第2問(α) ムー /8b
図中)は第1図(a)の断面図である。 また第2図乃至第4図は本発明による一実施例の半導体
装置及びその製造方法は説明するための概略図であシ、
第2図(a)は半導体素子載置前のリードフレームの上
面図で、第2図(1))は第2図(a)の13−11’
線における断面図であp、第2図(C):は第2図(a
)のm −m ’線における断面図である。まだ第3図
はモールド封入時の断面図であシ、第4図は完成した一
実施例の断面図である。 なお図において、1,11・・・・・・タブ部、 2.
12・・・・・・リードフレーム、3,13・・・・・
・半導体素子、4.14・・・・・・ロー材、5,15
・・・・・・ボンディングワイヤー、6.16・・・・
・・モールド樹脂、17・・・・・・枠状の電気絶縁層
、18a・・・・・・モールド金1j1(上型)、18
b・・・・・・モールド金型(下型)、19・・・・・
・ゲート部、20・・・・・・ダム部、21・・・・・
・モールド樹脂とは異なる封止用樹脂゛を各々示す。 阜1 目(α) 第1区(1す第2問(α) ムー /8b
Claims (3)
- (1)複数の内部リードの裏面に、枠状の電気絶縁層を
介してタブ部を接着した構造の該タブ部に半導体素子を
載置し、該半導体素子と該内部リードとを電気的に接続
する導体部を設け、少なくとも該半導体素子及び該導体
部の上部を除いて第1のモールド樹脂を設け、該半導体
素子及び該導体部を該第1のモールド樹脂とは異なる第
2のモールド樹脂を用いて封止したことを特徴とする半
導体装置。 - (2)内部リードと枠状の電気絶縁層の高さが略同一平
面になるように、内部リードを該枠状の電気絶縁層に埋
め込んだことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の半導体装置。 - (3) タブ部の裏面が露出していることを特徴とす
る特許請求の範囲第(2)項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57117530A JPS598362A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57117530A JPS598362A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS598362A true JPS598362A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14714065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57117530A Pending JPS598362A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS598362A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0484772A2 (en) * | 1990-11-08 | 1992-05-13 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor package and method of fabrication |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5369581A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-21 | Toshiba Corp | Manufacture for resin sealed type semiconductor device |
-
1982
- 1982-07-06 JP JP57117530A patent/JPS598362A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5369581A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-21 | Toshiba Corp | Manufacture for resin sealed type semiconductor device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0484772A2 (en) * | 1990-11-08 | 1992-05-13 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor package and method of fabrication |
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