JPS60258941A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPS60258941A JPS60258941A JP11490884A JP11490884A JPS60258941A JP S60258941 A JPS60258941 A JP S60258941A JP 11490884 A JP11490884 A JP 11490884A JP 11490884 A JP11490884 A JP 11490884A JP S60258941 A JPS60258941 A JP S60258941A
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は樹脂封止型半導体装置、特にフラットパッケー
ジタイプの樹脂封止型半導体装置に適用してその樹脂ク
ラック発生を防止するためのパッケージデザインに関す
る。
ジタイプの樹脂封止型半導体装置に適用してその樹脂ク
ラック発生を防止するためのパッケージデザインに関す
る。
第２図〈Ａ〉、同図（Ｂ）は夫々従来のフラットパッケ
ージタイプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図である
。これらの図において、１は樹脂モールド層、２は半導
体ベレット、３は金属製のベッド部、４は金属製のリー
ド、５はボンディングワイヤである。また、第２図（Ａ
）中のＴ１〜Ｔ４は各部の厚さである。図示のようにＴ
１〜Ｔ４の値、及びＴＩ ／Ｔ４の比率が異なる点を除
けば、第２図（Ａ）及び同図（Ｂ）に示したフラットパ
ッケージタイプの樹脂封止型半導体装置は全く同じ構造
を有している。
ージタイプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図である
。これらの図において、１は樹脂モールド層、２は半導
体ベレット、３は金属製のベッド部、４は金属製のリー
ド、５はボンディングワイヤである。また、第２図（Ａ
）中のＴ１〜Ｔ４は各部の厚さである。図示のようにＴ
１〜Ｔ４の値、及びＴＩ ／Ｔ４の比率が異なる点を除
けば、第２図（Ａ）及び同図（Ｂ）に示したフラットパ
ッケージタイプの樹脂封止型半導体装置は全く同じ構造
を有している。
ところで、例えば第２図（Ａ＞のものでは、樹脂モール
ド層１の全体の厚さを１．５ｍｎとする場合、Ｔ＋ ＝
０．６３＃、Ｔ２ ＝０．２繭、Ｔ３−〇、’ １５Ｍ
、Ｔ４ ＝０．５２姻、ＴＩ ／’Ｔ４ ＝ １ 。
ド層１の全体の厚さを１．５ｍｎとする場合、Ｔ＋ ＝
０．６３＃、Ｔ２ ＝０．２繭、Ｔ３−〇、’ １５Ｍ
、Ｔ４ ＝０．５２姻、ＴＩ ／’Ｔ４ ＝ １ 。
２で製造されている。
また第２図（Ｂ）のものでは、樹脂モールド層１の全体
の厚さを２．０ａ＋ｙ＋とした場合、Ｔｔ ＝０゜７Ｉ
ｎＩｎ、 Ｔ２ ＝０．２ｍｍ、 Ｔ３ ＝０．１５ｍ
ｎ、 Ｔ４−Ｏ，９５＃、ＴＩ ／Ｔ４ ＝０．７４で
製造されている。
の厚さを２．０ａ＋ｙ＋とした場合、Ｔｔ ＝０゜７Ｉ
ｎＩｎ、 Ｔ２ ＝０．２ｍｍ、 Ｔ３ ＝０．１５ｍ
ｎ、 Ｔ４−Ｏ，９５＃、ＴＩ ／Ｔ４ ＝０．７４で
製造されている。
上記のような寸法は、主に１１脂モ一ルド層１を形成す
る際の成形性を重視して設定されたものである。
る際の成形性を重視して設定されたものである。
上述のようなフラットパッケージタイプの樹脂封止型半
導体装置を例えばサーキットボードに実装する場合、実
装工程の自動化を図るため、近年では半田リフロー法が
多用されている。このように実装工程の自動化が可能に
なったことから、フランＩ・パッケージタイプの樹脂封
止型半導体装置に対する需要は年々増大して来ている。
導体装置を例えばサーキットボードに実装する場合、実
装工程の自動化を図るため、近年では半田リフロー法が
多用されている。このように実装工程の自動化が可能に
なったことから、フランＩ・パッケージタイプの樹脂封
止型半導体装置に対する需要は年々増大して来ている。
ところが、半田リフロー法では樹脂封止型半導体装置の
製品全体を２３０〜２６０℃程度の高温で処理するため
、製品に熱ストレスが加わる。他方、従来の製品は熱ス
トレスに対するマージンが小さいため、半田リフローの
後に樹脂モールド層１にクラック等の外形変化を生じる
など、信頼性に開角があった。
製品全体を２３０〜２６０℃程度の高温で処理するため
、製品に熱ストレスが加わる。他方、従来の製品は熱ス
トレスに対するマージンが小さいため、半田リフローの
後に樹脂モールド層１にクラック等の外形変化を生じる
など、信頼性に開角があった。
特に最近では半導体ペレット２が大型化すると共に、樹
脂モールド層１の厚さが薄くなる傾向にあるため、上記
の熱ストレスによるクラック発生等の問題がより一層顕
著に現れるようになっている。
脂モールド層１の厚さが薄くなる傾向にあるため、上記
の熱ストレスによるクラック発生等の問題がより一層顕
著に現れるようになっている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱ストレス
に対するマージンが大きく、半田リフロー法による実装
を行なっても樹脂モールド層にクラック等の外形変化を
生じない、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を提供す
るものである。
に対するマージンが大きく、半田リフロー法による実装
を行なっても樹脂モールド層にクラック等の外形変化を
生じない、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を提供す
るものである。
本発明による樹脂封止型半導体装置は基本的には第２図
（Ａ）（Ｂ）の従来品と同じ構造で、樹脂モールド層全
体の厚さ、前記Ｔ１及びＴ４の値、Ｔ １／′Ｔ ４の
比率等を最適化することにより、熱ストレスに対するフ
ラットパッケージの強度を向上したものである。
（Ａ）（Ｂ）の従来品と同じ構造で、樹脂モールド層全
体の厚さ、前記Ｔ１及びＴ４の値、Ｔ １／′Ｔ ４の
比率等を最適化することにより、熱ストレスに対するフ
ラットパッケージの強度を向上したものである。
即ち、第２図（Ａ＞を参照して言えば、半導体ペレット
２の寸法が５．０ｍ以上、樹脂モールド層１の全体の厚
さが２．２ｍ以下、Ｔ１及びＴ４が０．７Ｍ以上、且つ
ＴＩ ／Ｔ４が０．９〜１゜１以内であることを特徴と
するもめである。
２の寸法が５．０ｍ以上、樹脂モールド層１の全体の厚
さが２．２ｍ以下、Ｔ１及びＴ４が０．７Ｍ以上、且つ
ＴＩ ／Ｔ４が０．９〜１゜１以内であることを特徴と
するもめである。
以下に本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例になるフラットパッケージ
タイプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図である。図
示のように、この実施例でもその基本的な構造は第２図
（Ａ）（Ｂ）の従来の樹脂封止型半導体装置と全く同じ
で、樹脂モールド層１、半導体ペレット２、ベッド部３
、リード４、ボンディングワイヤ５を具備している。但
し、■１〜Ｔ２の値、その他の具体的な寸法は下記の５
− 通りで、第２図（Ａ）（Ｂ）の従来品とは異なっている
。
タイプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図である。図
示のように、この実施例でもその基本的な構造は第２図
（Ａ）（Ｂ）の従来の樹脂封止型半導体装置と全く同じ
で、樹脂モールド層１、半導体ペレット２、ベッド部３
、リード４、ボンディングワイヤ５を具備している。但
し、■１〜Ｔ２の値、その他の具体的な寸法は下記の５
− 通りで、第２図（Ａ）（Ｂ）の従来品とは異なっている
。
Ｔｒ （ペレット上の樹脂モールド層の厚さ）；０．８
ｍ Ｔ２ （ペレットの厚さ）； ０．２５ｍ＋＋ Ｔ３ （ベッド部の厚さ）： ０．１５ａ Ｔ４ （ベッド部下の樹脂モールド層の厚さ）；０．８ 上記実施例の樹脂封止型半導体装置２０個につき、これ
を２６０℃の半田槽に１０秒間浸漬して樹脂クラック等
の不良発生個数を調べ、その耐熱性を試験した。また、
比較例として第２図（Ａ）及び（Ｂ）の従来品について
も同様の耐熱性試験を行なった。これらの試験結果を下
記第１表に示す。
ｍ Ｔ２ （ペレットの厚さ）； ０．２５ｍ＋＋ Ｔ３ （ベッド部の厚さ）： ０．１５ａ Ｔ４ （ベッド部下の樹脂モールド層の厚さ）；０．８ 上記実施例の樹脂封止型半導体装置２０個につき、これ
を２６０℃の半田槽に１０秒間浸漬して樹脂クラック等
の不良発生個数を調べ、その耐熱性を試験した。また、
比較例として第２図（Ａ）及び（Ｂ）の従来品について
も同様の耐熱性試験を行なった。これらの試験結果を下
記第１表に示す。
第１表
不良発生個数
実施例品 ０／２０
６−
従来品Ａ ２０ 、／ ２０
従来品Ｂ １５／２０
この試験結果から明らかなように、上記実施例の樹脂封
止型半導体装置は従来品に比較して著しく耐熱性が改善
されており、半田リフロー法による自動実装に十分に耐
え得るものである。
止型半導体装置は従来品に比較して著しく耐熱性が改善
されており、半田リフロー法による自動実装に十分に耐
え得るものである。
次に１本発明に至った過程を説明すると、問題の熱スｉ
〜レスの原因は半田浸漬時に製品内に生じる熱応力であ
り、この応力（σ）は一般に次式で表わされる。
〜レスの原因は半田浸漬時に製品内に生じる熱応力であ
り、この応力（σ）は一般に次式で表わされる。
σ＝に−Ｅ・α・Δ丁
なお、上記式において、
Ｋ：定数
Ｅ：弾性係数
α：線膨張係数
ΔＴ：温度差
である。樹脂封止型半導体装置、特にフラットパ； ツ
ケージタイプでは該応力σが樹脂モールド層１、半導体
ペレット２、ベッド部３の各部に生じ、それらの総和ど
してパッケージの熱ストレスが発現する。そこで、樹脂
封止型半導体装置を構成する各材料のＥ、αおよびＥ×
αの値を調べてみると下記第２表の通りで、これらの値
から樹脂モールド層１に生じる応力が最も大きいことが
分る。
ケージタイプでは該応力σが樹脂モールド層１、半導体
ペレット２、ベッド部３の各部に生じ、それらの総和ど
してパッケージの熱ストレスが発現する。そこで、樹脂
封止型半導体装置を構成する各材料のＥ、αおよびＥ×
αの値を調べてみると下記第２表の通りで、これらの値
から樹脂モールド層１に生じる応力が最も大きいことが
分る。
第２表
これらの応力を熱ストレスどして最少限にする方法とし
て各材料の厚さを薄くすることも考えられる。しかし、
これは単位面積当りで言えることであって、面積が大き
くなると全体の応力も大きくなるから、当然に影響がで
てくる。また、薄（した分だけその材料の絶縁強度も小
さくなるから、当然ながら厚さには下限が存在する。
て各材料の厚さを薄くすることも考えられる。しかし、
これは単位面積当りで言えることであって、面積が大き
くなると全体の応力も大きくなるから、当然に影響がで
てくる。また、薄（した分だけその材料の絶縁強度も小
さくなるから、当然ながら厚さには下限が存在する。
そこで、ペレッＩ−サイズ０．５ｍ平方、ペレット厚さ
０．３ｍ、該ベレットに最適化されたフレーム厚０．１
５＃のリードフレームを用い、■！及びＴ４を種々変化
させたフラン１−パッケージタイプの樹脂封止型半導体
装置を作製し、これらの夫々について半田浸漬試験を行
なったところ第３図に示す結果が得られた。この試験結
果から、半田浸漬の熱衝撃に耐え得るためには、Ｔ１及
びＴ２の最小値が０．７１１１＃ｌで、Ｔｔ ／Ｔ２の
比率が０．９〜１．１であれば良いことが分る。
０．３ｍ、該ベレットに最適化されたフレーム厚０．１
５＃のリードフレームを用い、■！及びＴ４を種々変化
させたフラン１−パッケージタイプの樹脂封止型半導体
装置を作製し、これらの夫々について半田浸漬試験を行
なったところ第３図に示す結果が得られた。この試験結
果から、半田浸漬の熱衝撃に耐え得るためには、Ｔ１及
びＴ２の最小値が０．７１１１＃ｌで、Ｔｔ ／Ｔ２の
比率が０．９〜１．１であれば良いことが分る。
この知見に基づき、上記実施例の樹脂封止型半導体装置
を試作して評価したところ既述のような良好な成績が得
られ、本発明を完成するに至ったものである。
を試作して評価したところ既述のような良好な成績が得
られ、本発明を完成するに至ったものである。
以上詳述したように、本発明によれば特にフラー〇−
ットパッケージタイプの樹脂封止型半導体装置における
耐熱性を著しく改善することができ、装置の信頼性低下
を生じることなく半田リフロー法による実装作業の自動
化が可能となる等、顕著な効果が得られるものである。
耐熱性を著しく改善することができ、装置の信頼性低下
を生じることなく半田リフロー法による実装作業の自動
化が可能となる等、顕著な効果が得られるものである。
第１図は本発明の一実施例になるフラットパッケージタ
イプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図、第２図（Ａ
＞（Ｂ）は夫々従来のフラットパッケージタイプによる
樹脂封止型半導体装置を示す断面図、第３図は本発明に
至るために行なった耐熱衝撃試験の結果を示す線図であ
る。 １・・・樹脂モールド層、２・・・半導体ペレット、３
・・・ベッド部、４・・・リード、５・・・ボンディン
グワイヤ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 １０− 第１図 第２図 Ｍ３図 ”４ （ｍ ｍ ）
イプの樹脂封止型半導体装置を示す断面図、第２図（Ａ
＞（Ｂ）は夫々従来のフラットパッケージタイプによる
樹脂封止型半導体装置を示す断面図、第３図は本発明に
至るために行なった耐熱衝撃試験の結果を示す線図であ
る。 １・・・樹脂モールド層、２・・・半導体ペレット、３
・・・ベッド部、４・・・リード、５・・・ボンディン
グワイヤ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 １０− 第１図 第２図 Ｍ３図 ”４ （ｍ ｍ ）
Claims (1)
- 金属製のベッド部と、該ベッド部上にマウントされた半
導体ペレットと、前記ベッド部の周囲に配設された金属
製のリードと、該リードのベッド側端部を前記半導体ベ
レットの表面に形成された内部端子に接続するボンディ
ングワイヤと、前記ベッド部、半導体ペレット、ボンデ
ィングワイヤ及び前記リードのボンディング端を封止す
る樹脂モールド層とを具備し、前記リードの他端部が前
記樹脂モールド層から外方に延出されてなる樹脂封止型
半導体装置において、前記半導体ベレットのサイズが５
．０＃平方以上であること、前記樹脂モールド層の厚さ
が２．２ａｍ以下であること、前記半導体ペレットの頂
面上を覆う前記樹脂モールド層の厚さ及び前記ベッド部
下面を覆う樹脂モールド層の厚さが０．７ｍｔａ以上で
、両者の厚さの比が０．９〜１．１以内であることを特
徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11490884A JPS60258941A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11490884A JPS60258941A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258941A true JPS60258941A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14649638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11490884A Pending JPS60258941A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012137620A1 (ja) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP11490884A patent/JPS60258941A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012137620A1 (ja) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
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