JPS61123162A - 樹脂封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム - Google Patents

樹脂封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム

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JPS61123162A
JPS61123162A JP59244812A JP24481284A JPS61123162A JP S61123162 A JPS61123162 A JP S61123162A JP 59244812 A JP59244812 A JP 59244812A JP 24481284 A JP24481284 A JP 24481284A JP S61123162 A JPS61123162 A JP S61123162A
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Isao Baba
馬場 勲
Eizo Hokkezu
法華津 栄三
Hideo Sato
英雄 佐藤
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Toshiba Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術弁゛野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置の製造に用いるリードフ
レームの改良に関し、特に樹脂封止型半導体装置の熱衝
撃に対する耐久性を改善し、装置の信頼性向上を図るた
めの構造に係る。
〔発明の技術的背景〕
第2図(A)はフラ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一般的な外形を示す斜視図であり、
同図(B)はその断面図である。
これらの図において、1は樹脂モールド層である。
該樹脂モールド層1の内部には半導体チップ2が封止さ
れている。この半導体チップ2は銀ペースト層、半田層
或いは、A、u13i共晶合金層等を介して金属製のベ
ッド部3上にマウントされ、且つベッド部3の周囲に配
設されたリード4の間でワイヤボンディング5が施され
ている。リード4の樹脂封止されている部分は前記ベッ
ド部3と同一のレベルで、且つその端部はベッド部3の
側端に対向して配置されている。また、リード4は樹脂
モールド層1の側壁から外方に延出されている。
この樹脂封止型半導体装置は、リード4をプリント配線
板に設けられた端子に半田付は等により接続して実装さ
れる。
上記の樹脂封止型半導体装置を組立て製造する際には、
第3図(A)(B)に示すリードフレーム10が用いら
れる。同図(A>はその要部を示す平面図、同図(B)
はその裏面図である。図中、3は半導体チップをマウン
トするベッド部で、該ベッド部は吊りピン11.11を
介して図示しないフレーム外枠に連結支持されている。
また、多数のリード部4・・・が、その先端をベッド部
3の周囲を取囲むように配置されており、これらのり一
層4・・・の他端部は前記図示しないフレーム外枠に連
結されている。なお、第3図(A)に斜線を付して示す
ように、半導体チップのダイボンディング及びワイヤボ
ンディングを行なうための金メッキまたは銀メッキが表
面にのみ施されている。
このリードフレームを用いて第2図(A>(B)の樹脂
封止型半導体装置を製造するに際しては、まずベッド部
3上に半導体チップ2をマウントし、該半導体チップ表
面の内部端子(ポンディングパッド)とリード部4・・
・の先端部との間をボンディングワイヤ5を介して接続
する。続いてこれをモールド型内に収容し、例えばエポ
キシ樹脂のトラレスファーモールドにより、所定の領域
を封止する樹脂モールド層1を形成する。次いで、リー
ド部4・・・および吊りピン11をフレーム外枠から切
断することにより、第2図(A)(B)の樹脂封止型半
導体装置が得られる。
〔背景技術の問題点〕
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、フラットパッケージタイプの樹脂封止
型半導体装置に対する7aMは年々増大して来ている。
ところで、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℃程度の溶融半田槽の中に浸
漬処理する。この場合、樹脂の熱膨張係数がリードフレ
ーム材料(例えば42%N+、残部Fe)や半導体ベレ
ット(Si)の熱膨張係数よりも大きいため、上記のよ
うに厳しい熱負荷を受けると樹脂モールド層1に大きな
熱応力が発生し、樹脂モールド層1にクラックが発生す
るという問題が顕著に現れるに至った。このため、全体
を溶融半田中に浸漬する方法で実装した樹脂封止型半導
体装置の場合、半田浸漬を行なわずに実装したものに比
較して耐湿性テスト、或いは温度サイクルテスト(PC
T)の成績が極端に悪化するという事態を生じている。
特に最近では半導体ベレット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り、改善が強く求められている。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、樹脂封止型
半導体装置の製造に用いるリードフレームの形状に改良
を加えることにより、樹脂封止型半導体装置を溶融半田
浸漬のような厳しい熱11撃に曝した場合にも樹脂モー
ルド層のクラック発生を防止し、樹脂封止型半導体装置
の信頼性を向上することを目的としてなされたものであ
る。
〔発明のII要〕
本発明による樹脂封止型半導体装置用リードフレームは
、半導体チップがマウントされるべきベッド部と、該ベ
ッド部をフレーム外枠に連結する吊りピン部と、一端部
が前記フレーム外枠に連結して支持されると共に、他端
部が前記ベッド部周囲を取囲むように、配置された多数
のリード部とを具備した樹脂封止型半導体装置用リード
フレームにおいて、前記吊りピン部およびリード部の樹
脂封止される部分に透孔を設けたことと、前記ベッド部
の裏面に多数の凹部を設けたことと、前記ベッド部の周
縁が入り組んだ凹凸形状を有していることと、前記吊り
ピン部の樹脂封止される部分が蛇行していることとを特
徴とするものである。
本発明によるリードフレームでは、吊りピン部およびリ
ード部の樹脂封止される部分に透孔を設けたため樹脂モ
ールド層との界面をったって浸入する水分がこの透孔に
よりトラップさされ、また吊りピンを蛇行させたことに
よりその表面をったって侵入する水分の侵入時間が遅延
される。この結果、従来のリードフレームを用いた場合
に比較して耐湿性は顕著に向上する。
また、本発明のリードフレームではベッド部の裏面に多
数の凹部を設け、且つベッド部の周縁部を凹凸形状に入
り組んだ形状としたため、これを用いて製造された樹脂
封止型半導体装置の樹脂モールド層はこれら凹凸部分と
噛合って形成され、両者の間に極めて強固な結合が得ら
れる。従って、溶融半田浸漬等の厳しい熱衝撃時におい
ても樹脂モールド層の膨張あるいはスライドといった変
形が緩和され、クラック発生を抑制することができる。
当然ながら、これは樹脂封止型半導体装置の耐湿性の皿
なる向上をもたらすことになる。
〔発明の実施例〕
以下に本発明の一実施例を説明する。
第1図(A)は本発明の一実施例になる樹脂封止型半導
体装置用リードフレームを示す平面図であり、同図(B
)はその裏面図である。これらの図において、21は半
導体チップをマウントすべきベッド部である。該ベッド
部21の対向側縁には入り組んだ凹凸形状22が形成さ
れ、更にその裏面には多数の円形凹孔23・・・が形成
されており、この点で従来のリードフレームと相違して
いる。
このベッド部21は吊りピン24.24を介して図示し
ないフレーム外枠に連結支持されている。
該吊りピン24.24は従来のリードフレームと異なり
、図示のように屈曲蛇行して形成されている。前記図示
しないフレーム外枠からは、多数のリード部25・・・
が前記ベッド部21の近傍にまで延設され、これらリー
ド部の先端はベッド部21の周囲を取囲むように配置さ
れている。これらリード部25・・・及び前記吊りピン
部24には、その樹脂封止さるべき領域に透孔26が穿
設されており、この点でも従来のリードフレームと“は
異なる。
なお、第1図(A)に斜線を付して示したように、ベッ
ド部21の表面およびリード部25・・・のボンディン
グ領域表面に、は従来と同様にボンディングのための金
メッキまたは銀メッキが施されている。
上記実施例のリードフレームを用い、定法により製造さ
れた樹脂封止型半導体装置の断面構造を第4図に示す。
同図において、1は樹脂モールド層、2は半導体チップ
、5はボンディングワイヤである。図示の構造から明か
なように、この場合には樹脂モールド層1がベッド部2
1の裏面の凹孔23・・・や周縁部の凹凸22に噛合い
、また吊りピン′24及びリード部25・・・に穿設さ
れた透孔26を貫通して形成される。この結果、樹脂モ
ールド層1とベッド部21とは強固に結合され、厳しい
熱衝撃を受けた場合にも樹脂モールド層のスライドを防
止することができる。これは樹脂モールド層1の変形や
クラック発生を防止し、また両者間の隙間拡大を抑制し
て耐湿性の劣化をも防止する。更に、吊りピン24.2
4及びリード25・・−にと樹脂モールド層1との界面
を伝って侵入する水分はこれらに穿設されている透孔2
6・・・にトラップされ、また吊りピン24.24が蛇
行しているからトラップされなかった水分も侵入時間が
大幅に遅延されることになり、装置の耐湿性はこれによ
っても顕著に向上する。
なお、上記実施例ではベッド部21の裏面に形成した凹
孔23の平面形状を円形としたが、この形状は各型等、
どのような形状であってもよい。
吊りピン24及びリード部25・・・に穿設した透孔2
6も、どのような平面形状を有していてもよい。
上記実施例になるリードフレームの効果を検証するため
に、実施例のリードフレームを用いて製造したフラット
パッケージタイプの樹脂封止型半導体装置(実施例品)
および従来のリードフレームを用いて製造した同一タイ
プの樹脂封止型半導体装置(従来品)の両者について次
の比較試験を行なった。
(1)溶融半田浸漬後の耐湿性試験 被検体を260℃の溶融半田層に10秒間浸漬した後、
プレッシャークツカーテスト(127’c、ioo%)
を行なって不良品の発生率を調べたところ、下記第1表
に示す結果が得られた。
第1表 上記の結果から明かなように、実施例量は従来品に比較
して著しく信頼性が高い。これは吊りピンの屈曲蛇行に
よる水分侵入時間の遅延、吊りピン及びリードに穿設し
た透孔による水分のトラップ、樹脂モールド層およびリ
ードフレーム間の密着性改善による効果と考えられる。
なお、上記の試験結果は半田リフロー法を念頭に置き、
溶融半田浸漬という苛酷な条件を負加したときのもので
あるから、通常のプレッシャークツカーテストにおいて
は更に良好な信頼性結果が得られるもの゛と考えられる
(2溶融半田浸漬後の外形変化 被検体を260℃の溶融半田層に10秒間浸漬し、浸漬
後の外形変化を調べたところ、下記第2表に示す結果が
得られた。
第2表 上記の結果に示されるように、実施例量では熱衝撃によ
る外形変化が著しく小ざい。これは、実施例量の樹脂モ
ールド層がリードフレーム部分に強固に結合されている
ため、両者は密着性が高くてスライドを生じず、熱衝撃
時の応力集中が回避されるためと考えられる。
(3ai度サイクルテスト 200℃〜−65℃の温度変化を周期的に被検体に負荷
し、不良品の発生率を調べたところ、下記第3表に示す
結果が得られた。
513表 上記のように実施例量の方が顕著に優れた結果が得られ
る理由は、(aの外形変化試験の場合と同様、樹脂モー
ルド層とリードフレーム部分との密着性が高いことによ
るものである。
なお、上記の説明ではフラットパッケージタイプの樹脂
封圧型半導体装置の製造に用いるリードフレームに関し
て述べたが、本発明はDIPタイプ、SIPタイプ等、
どのような樹脂封止型半導体装置用のリードフレームに
ついても同様に適用できるものである。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の樹脂封止型半導体装置用
リードフレームによれば、これを用いて製造された樹脂
封止型半導体装置を溶融半田浸漬のような厳しい熱!I
w1に曝した場合にも樹脂モールド層におけるクラック
発生等の変形を防止でき、樹脂封止型半導体装置の信頼
性を向上できる等、顕著な効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の一実施例になる樹脂封止型半導
体装置用リードフレームの要部を示す平面図であり、同
図(B)はその裏面図、第2図(A)はフラットパッケ
ージタイプの樹脂封止型半導体装置における一般的な外
観を示す斜視図であり、同図(B)はその断面図、第3
図(A)は従来のリードフレームを示す平面図であり、
同図(B)はその裏面図、第4図は第1図(A><8)
の実施例になるリードフレームを用いて製造された樹脂
封止型半導体装置の断面図である。 1・・・樹脂モールド層、2・・・半導体チップ、5・
・・ボンディングワイヤ、21・・・ベッド部、22・
・・凹凸形状部分、23・・・凹孔、24・・・吊りピ
ン、25・・・リード部、26・・・透孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 一ν 慨 1四N                      
   −肉Nく            の ■トー1… の 区 \t

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体チップがマウントされるべきベッド部と、該ベ
    ッド部をフレーム外枠に連結する吊りピン部と、一端部
    が前記フレーム外枠に連結して支持されると共に、他端
    部が前記ベッド部周囲を取囲むように配置された多数の
    リード部とを具備した樹脂封止型半導体装置用リードフ
    レームにおいて、前記吊りピン部およびリード部の樹脂
    封止される部分に透孔を設けたことと、前記ベッド部の
    裏面に多数の凹部を設けたことと、前記ベッド部の周縁
    が入り組んだ凹凸形状を有していることと、前記吊りピ
    ン部の樹脂封止される部分が蛇行していることとを特徴
    とする樹脂封止型半導体装置用リードフレーム。
JP59244812A 1984-11-20 1984-11-20 樹脂封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム Pending JPS61123162A (ja)

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