JPS63249358A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置に係り、特にはんだ付は
実装時の樹脂クラック防止に好適な樹脂封止型半導体装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、樹脂封止型半導体装置はんだ付は実装においては
、基板に挿入したリードの先端部のみをはんだ槽に浸漬
する従来の実装方式から、半導体装置を基板表面に仮止
めした後、半導体装置、基板全体を加熱する面付実装方
式へと主流が移りつつある。このような実装方式では、
半導体装置保管中に内部に吸収された水分が、はんだ付
は時の加熱によって急激に気化し、膨張するため、樹脂
にクラックが発生することがある。

第１１図は、一般的な樹脂封止型半導体装置の構造を示
す透視図である。第１１図において、半導体素子１は、
タブ２の上に接着剤などを用いて固定され、半導体素子
１上の端子はタブ２の周囲に配設された複数のリード３
と金属細［４によつて電気接続されている。リード３及
び、タブ２を支持するタブ吊りリード５は、いずれも最
初、図示していない共通の外枠に連結されて、タブ２と
ともにリードフレーム６を形成しており、樹脂７によっ
てモールドを行った後、外枠から切離される。

このような半導体装置の樹脂７内部あるいは、半導体素
子１、タブ２と樹脂７との界面に水分が存在し、これが
はんだ付は時の高温にさらされると、水分が急激に気化
して、第１２図に示すように蒸気８が界面のすき間を押
し拡げる０発生した蒸気８の一部は、タブ吊りリード５
と樹脂７の界面などを通して徐々に外部に放出されるが
、吸湿量が多い場合や、加熱温度、加熱速度が高い場合
には、内部の圧力が上昇し過ぎて、樹脂７にクラック９
を発生させるようになる。

上記のようなはんだ付は時の樹脂クラックを防止する方
法としては、従来、特開昭６０−２０８８４７号公報に
記載されているように、タブ下側の樹脂に穴をあけ、そ
の部分の樹脂を極度に薄くするか、あるいはその部分の
タブ下面を露出させる方法が知られているにの方法は、
半導体装置内部の蒸気圧が過度に上昇する前に圧力を外
部に放散させるものである。タブの一部分の露出によっ
て圧力の放散が容易となる構造としては、このほか例え
ば特開昭５７−１１４２６６号公報に記載されているよ
うに、タブの一部分を折り曲げて樹脂の外表面に露出さ
せる構造も挙げることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、樹脂クラック防止の点では有効である
。しかし、タブ下側の樹脂に穴をあける構造の場合、通
常の樹脂封止型半導体装置とモールド金型に互換性がな
いため、モールド費用が高くなる。また、金型設計上、
小径の穴を設けることが蔑しいので、封止機能が低下し
、半導体素子の耐湿性向上対策を別途実施しなければな
らないという問題があった。同様に、タブの一部分を折
り曲げて露出させる構造においても、外部からの水分の
侵入経路の幅が広いため、耐湿性が低下する問題があっ
た。

本発明の目的は、モールド金型を変更することなく、は
んだ付は実装時の耐クラツク性及び耐湿性にすぐれた樹
脂封止型半導体装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、タブからリードフレームの面外方向にリー
ド状の突起を設け、この突起の先端を樹脂の外表面まで
到達せしめることによって達成される。

すなわち本発明の樹脂封止型半導体装置の特徴は、リー
ドフレーム上に半導体素子を搭載し、その周囲を樹脂で
モールドし、複数のリードを介して樹脂内外の電気接続
を行う構造の樹脂封止型半導体装置であって、リードフ
レーム内に、半導体素子搭載部若しくはそれに連らなる
部分番起点とするリード状の突起を形成し、この突起を
リードフレームの面外へ折り曲げてその先端を樹脂の外
表面のうち、各リードの外部引出し部分が互いに形成す
る平面との交線を除く部分まで実質的に到達せしめたも
のである。

実質的に到達とは、型抜き等装置成形上止むを得ず残っ
てしまう如きスキン層の存在は差し支えないということ
である。

〔作用〕

半導体装置内部に発生した蒸気は１通常タブ吊りリード
と樹脂の界面のすき間を通して外部に放散されるが、タ
ブ吊りリードは通常、半導体装置中の他のリードを設け
ていない方向に設けられるので、距離が長くなり、蒸気
が放散されにくい。

タブ吊りリードを他のリードと同一平面内で、タブと半
導体装置外表面との距離が最小となる位置に設けること
は、多くの場合、タブ吊りリードと他のリードを接近さ
せることになるので、応力集中を増大させ１強度上好ま
しくない、前記突起は。

応力集中の高くない位置を選んで、翅い経路で蒸気を外
部に導くことができるので、半導体装置内部の圧力上昇
を軽減でき、したがって樹脂クラックの発生を防止する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例である樹脂封止型半導体装
置の断面図、第２図はこの樹脂封止型半導体装置のタブ
部分の斜視図である。第１図及び第２図において、突起
１０は最初、リードフレームパターン作成時に、エツチ
ングあるいはプレスによって、タブ２．リード３などと
同一の金属薄板内に形成しておき、その後直角に折曲げ
加工を行う。突起１ｏの折曲げ加工を行う時期は、樹脂
モールド前であれば、半導体素子１取付け、あるいは金
属細線４接続の前後いずれでもよい。また、タブ２の高
さも、リードフレームパターン作成時には、リード３と
同一高さとなっているが、金属細線４間の接触防止など
のため、タブ吊りリードにプレスを施し、第１図に示す
ようにタブ２の高さをリード３に対して上下に調節して
も良い。突起１０の長さは、リードフレームをモールド
金型に取付ける際、突起１０の先端が、金型表面に軽く
接触する程度であることが望ましい０本実施例によれば
、はんだ付は時の加熱によって半導体装置内に蒸気が発
生しても、突起１０と樹脂７の界面のわずかなすき間か
ら外部に放散されるので。

圧力上昇による樹脂クラックは発生しない。また、突起
１０と樹脂７の界面のすき間はわずかであるため、封止
機能の低下も少ない。さらに、モールド金型の変更を伴
わないので１通常の樹脂封止型半導体装置とモールド金
型を共用することも可能である。

タブ２の高さや突起１０の長さには、ばらつきの存在が
不可避であり、またタブ２は、モールド時の金型内への
樹脂の流入によって、上下に移動することがある。この
ため突起１０の長さを、その先端が金型表面に接触する
よう設計した場合でも、突起１０先端と金型表面との間
には最大０．３ｍ程度のすき間が発生し得る。上記すき
間は、リードフレーム成形法の改良や、タブ吊りリード
５の剛性の向上などによって、できる限り小さくするこ
とが望ましいが、もしすき間が発生し、樹脂モールド後
に突起１０先端が樹脂７の外表面まで完全には到達して
いない場合でも、突起１０先端部の薄い樹脂層が蒸気圧
によって貫通されるのであれば差支えない、また、上記
実施例では通常のモールド金型を使用しているが、突起
１０の樹脂７外表面への貫通を確実にするため、金型側
に突起１０を受けるくぼみ状の部分を設けることは。

もちろん有効である。

突起１０の位置は、第２ｖＡに示したタブ２のコーナ部
だけでなく、タブ吊りリード５近傍や、辺の中央部など
、タブ外周の任意の位置に設けることができる。またそ
の個数も、１箇所だけでなく。

複数箇所に設けてもよい。ただし、第２図のような長方
形状タブの長辺中央部など、樹脂クラックの起点となり
やすい部分への突起の配置は避けることが望ましい。

突起１０の方向及び貫通する外表面の位置も、必ずしも
鉛直下方である必要はない、半導体装置外表面のうち、
各リード３の外部引出し部分が互いに形成する平面との
交線以外の部分であれば、半導体装置上面や、第３図に
示すような傾斜面など、任意の方向でよく、また突起１
０が途中で折れ曲がっていてもよい。

第４図は、本発明の他の実施例におけるタブ部分の斜視
図である。この図のように、突起１０をタブ吊りリード
５のタブ２に近接した部分に設けても、前記実施例と同
様の効果を得ることができる。

第５図は、本発明のさらに他の実施例である樹脂封止型
半導体装置の断面図である。本実施例では、リードフレ
ームにタブ２を設けないで、リード３上に直接半導体素
子１を固定している。このような構造の樹脂封止型半導
体装置においては。

突起１０をリード３の半導体素子１搭載部分に設けるこ
とにより、内部の蒸気を放散させることができる。

第６図は１本発明のさらに他の実施例である樹脂封止型
半導体装置のタブ部分を示す斜視図である。タブ２の外
周部でなく、タブの上面又は下面上に突起１０を設ける
場合には、第６図に示すように、リードフレームパター
ン作成時にタブ２の内側にあらかじめ突起１０となるべ
き部分を形成しておき、これを折り曲げればよい。

第７図は１本発明のさらに他の実施例である樹脂封止型
半導体装置の断面図である。第７図においては、突起１
０をタブ２の下面に設け、その根元部にシリコーンゲル
１１を塗布しである。半導体装置内に蒸気が発生してい
ないとき、突起１０と樹脂７の界面を通って内部に浸入
する水分は、シリコーンゲル１１によって阻止されるの
で、水分が半導体素子１に達することはなく、高い耐湿
信頼性を得ることができる。内部に蒸気が発生し圧力が
上昇し始めると、本実施例の突起１０の位置は、タブ２
と樹脂７の相対変位の大きい位置となっているので、第
８図に示すように、シリコーンゲル１１と樹脂７の間に
すき間が発生し、蒸気８が図中の矢印のように外部に放
散されるようになる。半導体装置の加熱が終了した後は
、蒸気圧が低下するので、樹脂７は第７図の状態に戻り
。

再び高い耐湿信頼性を得ることができる。

シリコーンゲル１１を塗布する位置は、突起１０の根元
だけでなく、第９図に示すような、タブ２下面の突起１
０周囲あるいはタブ２下面全面、第１０図に示すような
テーバ状の突起１０の全面あるいは一部など、種々の位
置及びそれらの組合わせが考えられる。また、シリコー
ンゲル１１を塗布する以外にも、シリコーングリース、
シリコーンゴム等、種々の可撓性材料をタブあるいは突
起と樹脂との境界部に挿入することによっても同様の効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体装置内部に発生した蒸気を突起
と樹脂の界面から放散させることができるので、モール
ド金型を変更することなく、また、耐湿信頼性を低下さ
せることなく、はんだ付は実装時の樹脂クラックを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の樹脂封止型半導体装置の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の樹脂封止型半導体装置のタ
ブ部分を示す斜視図、第３図は本発明の他の実施例を示
す断面図、第４図は本発明のさらに他の実施例のタブ部
分を示す斜視図、第５図は本発明のさらに他の実施例を
示す断面図。 第６図は本発明のさらに他の実施例のタブ部分を示す斜
視図、第７図は本発明のさらに他の実施例を示す断面図
、第８図は第７図の樹脂封止型半導体装置における蒸気
の放散状況を説明する断面図。 第９図及び第１Ｏ図は本発明のさらに他の実施例を示す
断面図、第１１図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す
透視図、第１２図は第１１図の樹脂封止型半導体装置の
樹脂クラック発生メカニズムを示す断面図である。 １・・・半導体素子、２・・・タブ、３・・・リード、
４・・・金属細線、５・・・タブ吊りリード、６・・・
リードフレーム、７・・・樹脂、８・・・蒸気、９・・
・クラック、１ｏ・・・！Ｆ１１　図 ＩＯ−一食起 第　３　図 １０−−・良起 第　ｒ　図 ＩＯ・・・ヌ起 ′＄　７　囚 招　ｌ ＄　（１図 軍１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレーム上に半導体素子を搭載し、その周囲
   を樹脂でモールドし、複数のリードを介して樹脂内外の
   電気接続を行う構造の樹脂封止型半導体装置において、
   リードフレーム内に、半導体素子搭載部若しくはそれに
   連らなる部分を起点とするリード状の突起を形成し、こ
   の突起をリードフレームの面外へ折り曲げてその先端を
   樹脂の外表面のうち、各リードの外部引出し部分が互い
   に形成する平面との交線を除く部分まで実質的に到達せ
   しめたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 ２、リードフレームの半導体素子搭載部の突起周囲もし
   くは突起と、樹脂との境界の一部あるいは全体に、可撓
   材を挿入したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の樹脂封止型半導体装置。