JPS6384054A - 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ＩＣ等の高
集積化に適した樹脂封止型半導体装置に関する。

〔従来の技術〕

２５６にビットＤＲＡＭ等のＩＣにおける樹脂封止型半
導体装置の構造は一般的に断面略長方形の構造をとって
いる。半導体チップはリードフレームのインナーリード
上のタブ（支持部材）にダイボンドされている。また、
半導体チップの電極とインナーリードは金等のワイヤに
よって接続されている。そして、これらのチップ及びワ
イヤをボンディングするリードの端部はエポキシ等のプ
ラスチックのモールディングによってパッケージされて
いる。リードフレームはモールディング後に半導体装置
取付基板方向に折曲げ加工が行われる。この際封止樹脂
部はチップやワイヤ等の機械的保護と防止等が重要であ
る。

近年、ＩＣ等は高集化が急速に進んでおり、１Ｍビット
に続き４Ｍ、１６Ｍビットメモリーの開発が進められて
いる。半導体チップは高集積化に伴い、チップサイズの
大型化をさけることができず、チップの幅が大きくなる
ことになる。一方、ＩＣ等の実装の立場からアウターリ
ード両端の間隔Ｗは規格されており、高集積が進んでも
その寸法が変わらないのが普通である。この為、高集化
に伴ないチップ端部の封止樹脂部の寸法（チップ端部か
ら樹脂部外面（アウターリードと樹脂外面との接合部）
までの距離）を小さくせざるを得ない状況にあった。

高集積化に伴うリードフレームの工夫としては特開昭５
９−２２２９５１号公報記載の技術や特開昭５９−２２
４１５１号公報記載の技術がある。前者はインナーリー
ド部を樹脂内方向に従がって次第に薄くし、後者はリー
ドフレーム両端を樹脂部域面から出したものであり、い
ずれも上記のチップ端部の封止樹脂部の寸法を小さくせ
ざるを得ないことに鑑み強度上の工夫を施したものであ
る。

しかしチップ端部の工夫だけでは、樹脂封止領域の制限
上、高集積化に追従するには限界がある。

従来のパッケージ構造において、チップサイズが大型化
して封止樹脂部外部の寸法が減少すると、（１）熱応力
によるクラックの発生、（２）リードの折れ曲げ加工に
伴いリードと樹脂部界面の剥離の発生またはクラックの
発生、（３）モールディング時の接合不良発生の確率増
加等によって、防止効果に対する信頼性が低下してアル
ミパッド等の腐食を生じ、断線等によってＩＣの信頼性
を大幅に低下させることになる。

これを防止するにはインナーリード端部の範囲の接合性
を向上させる必要があるが、この接合性はインナーリー
ド端部のチップ端面〜樹脂部外面間の寸法ｄの関数と考
えることができ、ｄが小さくなる程信頼性は低下する。

また、特開５７−１４５３４６号公報記載のごとく第２
の密封樹脂で含浸対１ヒするなどの提案もあるが、チッ
プが大型化して封止寸法ｄが小さいと効果は小さく信頼
性は向上せず工数のみが増加して効果的でない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べた通り従来技術には高集積化を図らんとすると
リード部と樹脂部との界面にクラックや剥離現象が発生
し或いは腐食・断線・不良発生を引き起こすことになり
、要するにこれらの工夫によっては高集積化に無理があ
った。

本発明の目的は、高集積化に伴い大型化するチップに対
してパッケージ寸法を変えることなく効率的な封止構造
をなし得る樹脂封止型半導体装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的はインナーリード部を封止樹脂部内に傾斜配置
することにより達成される。即ち、本発明の基本構成は
、半導体チップ、この半導体チップと電気的に接続され
かつ半導体チップを支持するリードフレーム、並びにリ
ードフレームのインナーリード部と前記の半導体チップ
とを埋蔵し断面略長方形の封止樹脂部とを備えてなり、
封止樹脂部の底面に対してインナーリード部を傾斜させ
たものである。

尚、リードフレームは封止樹脂部外部において一端を鈍
角に曲げ他端を鋭角に曲げることが望ましく、またイン
ナーリード部の傾斜方向は前記断面の略対角線上に位置
させることが好ましい。

本明細書においてインナーリード部はその中央のタブと
称する半導体チップ搭載（支持）部材をも含めるものと
する。電気的接続はリード線によるものとは限らず半導
体チップに慣通孔を設は該孔内に導通部を設けてリード
部に直付けするタイプをも含む。

本発明に好適な金型は、四角形断面の対角線状にチップ
及びリードフレームを配し、このリードフレームを中心
とした上下非対称或いは点対称な金型である。

樹脂対型半導体装置のパッケージの断面形状は抜き匂配
の為六角形状にも見えるが基本的には四角形といえる。

一方、チップを搭載したリードフレームはこの四角形の
長辺に平行に中央部付近にモールドされるのが普通であ
る。この為、チップサイズＢは最大でも封止樹脂の辺の
長さくＢ＋２ｂ）以下となる。四角形を基とした断面形
状において、偏平四辺形状のチップの許容挿入寸法を大
きくするにはパッケージの辺に平行に配置するのではな
く、辺と傾斜させて配置すればよい、仮に厚みを無視し
た場合、対角線に配置すれば最も効率的にパッケージの
寸法を利用できることになる。

〔作用〕

四角形断面を基本とした樹脂封止形半導体装置のパッケ
ージに封止できるチップ寸法は平行配置時のチップ寸法
をＢとして傾斜角をθとするとＢ／ｃｏｓθ　の割合で
チップサイズを大きくすることができる。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

本図に示すように封止樹脂部５の断面形状は略長方形で
あり、縦軸に相当する両側面は夫々外方向にわずかに凸
となっている。リードフレーム２はこの封止樹脂部５の
突部６’　、６’においてインナーリード部２１とアウ
ターリード部２２とに分かれ、ここがリードフレーム２
と封止樹脂部５外面との接点となる。インナーリード部
２１上には半導体チップ１を支持する部分即ちタブ２１
′が設けられており、半導体チップ１とインナーリード
部２１の両端とは夫々リード線４により電気的に接続さ
れている。インナーリード部２１はタブ２１′を含めて
図示の通り底面５１に対し傾斜角θをもって傾斜配置さ
れている。更に両端のアウターリード部２２は同方向に
向くように、一方（底面５１に近い方）は鈍角に、他方
（底面５１に遠い方）は鋭角に曲げられている。尚半導
体チップ１はタブ２１′にダイボンドされている。

上記のようにインナーリード部２１を傾斜させることに
よって封止可能なチップ寸法が増加するから結果として
チップの高集積化が図れることになる。

第２図は別の実施例を示したものであり、第１図が抜き
勾配を有した従来形に近いパッケージ（凸部６’　、６
’を有する）であるのに対して本図の例ではパッケージ
の断面はほぼ四角形であり、この対角線方向に半導体チ
ップ１が配置されている。本例は最も効率的にチップサ
イズを選ぶことができる。

上記各側ともアウターリード部２２の折り曲げを工夫し
ているからリード間距離は従来通り小さくすることがで
きる。

第３図は第２図の実施例に伴うモールド方法を示した金
型配置図である０本例においては上金型７１、下金型７
２を基本的に図の如く形成し、中央部に半導体チップ１
が来るようにリードフレーム２を水平に置く。従ってリ
ードフレーム２の中心点に対して本例では上下各金型内
キャビティは非対称或いは略点対称となっている。尚、
上金型７１には樹脂流入の為の湯道８を設ける。

金型を上記のように構成すると、成形された封止樹脂各
面が抜き勾配を兼ねることになるからあえて第１図の凸
部６’　、６’の如き工夫は不要となり、よって金型形
状自体も簡単なものとなる。

第４図は一般的な樹脂封止型半導体装置の断面を示した
もので、これに基づき寸法の関係を説明すると、アウタ
ーリード２２両端の間隔はＷで、半導体チップ１の幅は
Ｂで示され、チップ端部から樹脂部外面までの寸法はｄ
で示されることになる。従って封止樹脂の辺の長さはＢ
＋２ｄとなり、本発明のように底面に対して傾きθでリ
ードフレームを配置すればＢ　／　ｃ、ｏｓＯの割合で
チップサイズを大きくすることが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によって、高集積化によるチップの大型化に対し
て、パッケージ寸法及びリード間隔寸法を変えることな
く、効率的な封止構造を提供できるという効果がある。

また、抜き勾配不用でモールドができるため、金型形状
の簡単化がはかれると共に、基本形状の抜き勾配が大き
い為、離形が簡単となり、高集積の樹脂封止形半導体装
置の信頼性を向上させると共に工数低減も図れるという
副次的効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る樹脂封止型半導体装置
の実施例の断面図、第３図は第２図の実施例装置を得る
為の金型の断面図、第４図は樹脂封止型半導体装置の一
般的な寸法関係を説明する装置断面図である。 １・・・半導体チップ、２・・・リードフレーム、２１
・・・インナーリード部、２１′・・・タブ、２２・・
・アウターリード部、４・・・リード線、５・・・封止
樹脂部、６′、６′・・・凸部、７１・・・上金型、７
２・・・下金型、８・・・湯道。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップ、該半導体チップと電気的に接続され
   かつ該半導体チップを支持するリードフフーム、並びに
   該リードフレームのインナーリード部と前記半導体チッ
   プとを埋蔵し断面略長方形の封止樹脂部とを備えてなる
   樹脂封止型半導体装置において、前記封止樹脂部の底面
   に対して前記インナーリード部を傾斜させたことを特徴
   とする樹脂封止型半導体装置。 ２、前記リードフレームは前記樹脂部外において一端を
   鈍角に曲げ他端を鋭角に曲げ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。 ３、前記インナーリード部の傾斜方向が前記断面の略対
   角線上に位置する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。