JPH0429360A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
- Publication number
- JPH0429360A JPH0429360A JP13464090A JP13464090A JPH0429360A JP H0429360 A JPH0429360 A JP H0429360A JP 13464090 A JP13464090 A JP 13464090A JP 13464090 A JP13464090 A JP 13464090A JP H0429360 A JPH0429360 A JP H0429360A
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- JP
- Japan
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- lead frame
- plate
- heat spreader
- resin
- aluminum nitride
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は樹脂封止型半導体装置に関する。
（従来の技術）
近年半導体素子は益々高集積化し、また大型化している
ので、これを搭載した半導体装置の高い熱放散性が要求
されている。
ので、これを搭載した半導体装置の高い熱放散性が要求
されている。
樹脂封止型半導体装置においては、従来コスト等の面か
らリードフレーム素材に銅合金材を用い、また熱放散性
を高めるために、ヒートスプレッダ−に同じく銅合金材
を用いたものが知られている。
らリードフレーム素材に銅合金材を用い、また熱放散性
を高めるために、ヒートスプレッダ−に同じく銅合金材
を用いたものが知られている。
この半導体装置では、リードフレームのインナーリード
をヒートスプレッダ−周縁部に接着剤を介して積層した
２層のリードフレームに形成し、ヒートスプレッダ−上
に半導体素子を搭載し、半導体素子とインナーリードと
を電気的に接合したのち樹脂で封止するようにしている
。
をヒートスプレッダ−周縁部に接着剤を介して積層した
２層のリードフレームに形成し、ヒートスプレッダ−上
に半導体素子を搭載し、半導体素子とインナーリードと
を電気的に接合したのち樹脂で封止するようにしている
。
この従来の樹脂封止型半導体装置ではヒートスプレッダ
−が銅合金材からなるので熱放散性に優れ、またリード
フレームとヒートスプレッダ−は同材質からなるので熱
膨張係数が整合し、両者間に熱的なストレスが生じない
利点がある一方で、ヒートスプレッダ−とシリコン半導
体素子との間では熱膨張係数が整合せず、半導体素子に
熱的なストレスが生じる問題点があった。
−が銅合金材からなるので熱放散性に優れ、またリード
フレームとヒートスプレッダ−は同材質からなるので熱
膨張係数が整合し、両者間に熱的なストレスが生じない
利点がある一方で、ヒートスプレッダ−とシリコン半導
体素子との間では熱膨張係数が整合せず、半導体素子に
熱的なストレスが生じる問題点があった。
前記したように半導体素子が益々大型化する傾向にある
ので、この熱的ストレスも益々大きくなる傾向にある。
ので、この熱的ストレスも益々大きくなる傾向にある。
そこで、シリコン半導体素子との間で熱膨張係数が整合
し熱的なストレスの少ない４２合金材をヒートスプレッ
ダ−に用いリードフレーム素材に銅合金材を用いると４
２合金材の熱膨張係数は４．３ＸＩＯ−’／”Ｃであり
、銅合金材の熱膨張係数が１７、ＯＸ １０−ｂ／’Ｃ
であって両者の熱膨張係数が大きく相違することから、
リードフレームとヒートスプレッダ−とを２００〜２５
０°Ｃの高温で接着剤により接着して２層に形成する際
、冷却により熱収縮するとリードフレームに反りが生じ
る問題点がある。
し熱的なストレスの少ない４２合金材をヒートスプレッ
ダ−に用いリードフレーム素材に銅合金材を用いると４
２合金材の熱膨張係数は４．３ＸＩＯ−’／”Ｃであり
、銅合金材の熱膨張係数が１７、ＯＸ １０−ｂ／’Ｃ
であって両者の熱膨張係数が大きく相違することから、
リードフレームとヒートスプレッダ−とを２００〜２５
０°Ｃの高温で接着剤により接着して２層に形成する際
、冷却により熱収縮するとリードフレームに反りが生じ
る問題点がある。
上記のようにリードフレームとヒートスプレッダ−を高
温で接着するのは、後工程のヒートスプレッダ−上への
半導体素子の搭載時あるいは樹脂封止時の熱工程で接着
剤が耐える必要があるからである。
温で接着するのは、後工程のヒートスプレッダ−上への
半導体素子の搭載時あるいは樹脂封止時の熱工程で接着
剤が耐える必要があるからである。
なおリードフレームにもヒートスプレッダ−と同素材の
４２合金材を用いるようにすれば両者間の熱膨張係数が
整合し、熱的なストレスは解消される。しかし４２合金
材は銅合金材に比し熱放散性に劣るという問題点がある
。
４２合金材を用いるようにすれば両者間の熱膨張係数が
整合し、熱的なストレスは解消される。しかし４２合金
材は銅合金材に比し熱放散性に劣るという問題点がある
。
このように従来リードフレーム素材に４２合金材を用い
た場合、熱放散性を犠牲にしたリードフレームを用いて
いたのが実情であった。
た場合、熱放散性を犠牲にしたリードフレームを用いて
いたのが実情であった。
（発明の目的）
そこで本発明は上記問題点を解消すべ（なされたもので
あり、その目的とするところは、リードフレーム素材に
４２合金材を用い、しかも半導体素子の高集積化、大型
化に対応できる熱放散性に優れた樹脂封止型半導体装置
を提供するにある。
あり、その目的とするところは、リードフレーム素材に
４２合金材を用い、しかも半導体素子の高集積化、大型
化に対応できる熱放散性に優れた樹脂封止型半導体装置
を提供するにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的は本発明によれば、リードフレームと半導体素
子とを電気的に接続し、半導体素子を樹脂で封止して成
る樹脂封止型半導体装置において、前記リードフレーム
素材に４２合金材が用いられ、半導体素子が、モリブデ
ン板、タングステン板、または窒化アルミニウムセラミ
ック板から成るヒートスプレッダ−上に接合され、また
リードフレームのインナーリードが接着剤を介してヒー
トスプレッダ−周縁部上に積層されていることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置によって達成される。
子とを電気的に接続し、半導体素子を樹脂で封止して成
る樹脂封止型半導体装置において、前記リードフレーム
素材に４２合金材が用いられ、半導体素子が、モリブデ
ン板、タングステン板、または窒化アルミニウムセラミ
ック板から成るヒートスプレッダ−上に接合され、また
リードフレームのインナーリードが接着剤を介してヒー
トスプレッダ−周縁部上に積層されていることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置によって達成される。
（作用）
モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、窒化アルミ
ニウムセラミック（ＡｆＮ）の熱膨張係数はシリコンお
よび４２合金の熱膨張係数に近く、またこれら３素材は
銅合金よりも若干低いだけの高い熱伝導度を有している
。
ニウムセラミック（ＡｆＮ）の熱膨張係数はシリコンお
よび４２合金の熱膨張係数に近く、またこれら３素材は
銅合金よりも若干低いだけの高い熱伝導度を有している
。
リードフレームに４２合金材を用いることにより、リー
ドの細い多ピンのリードフレームであってもリードを変
形させることなく取扱える。
ドの細い多ピンのリードフレームであってもリードを変
形させることなく取扱える。
一方ヒートスプレッダーにモリブデン板、タングステン
板または窒化アルミニウムセラミック板を用いることに
より、熱放散性に優れ、またヒートスプレッダ−とリー
ドフレームおよび半導体素子との間の熱膨張係数の整合
性がとれるので、リードフレームの反りが少なく、かつ
半導体素子の熱的ストレスを減少させることができる。
板または窒化アルミニウムセラミック板を用いることに
より、熱放散性に優れ、またヒートスプレッダ−とリー
ドフレームおよび半導体素子との間の熱膨張係数の整合
性がとれるので、リードフレームの反りが少なく、かつ
半導体素子の熱的ストレスを減少させることができる。
したがって総じて内部応力歪の少ない樹脂封止型半導体
装置を提供しうる。
装置を提供しうる。
（実施例）
以下では本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は樹脂封止型半導体装置１０の断面図を示す。
図において、１２はリードフレーム、１４はヒートスプ
レッダ−であり、リードフレーム１２のインナーリード
と接着剤１Ｇを介して積層・接着されている。１８は半
導体素子であり、ボンディングワイヤ２０によってイン
ナーリードと電気的に接続されている。２２は封止樹脂
である。
レッダ−であり、リードフレーム１２のインナーリード
と接着剤１Ｇを介して積層・接着されている。１８は半
導体素子であり、ボンディングワイヤ２０によってイン
ナーリードと電気的に接続されている。２２は封止樹脂
である。
リードフレーム１２とヒートスプレッダ−１４とはあら
かじめ接着剤１６によって２００〜２５０°Ｃ程度の高
温で接着されて２層構造に形成され、この２層リードフ
レームのヒートスプレッダ−１４上に半導体素子１日が
搭載され、ワイヤボンディングされて後樹脂封止して形
成される。
かじめ接着剤１６によって２００〜２５０°Ｃ程度の高
温で接着されて２層構造に形成され、この２層リードフ
レームのヒートスプレッダ−１４上に半導体素子１日が
搭載され、ワイヤボンディングされて後樹脂封止して形
成される。
本発明では、リードフレーム１２に４２合金材を用い、
またヒートスプレッダ−１４にモリブデン板、タングス
テン板、または窒化アルミニウムセラミック板を用いる
。
またヒートスプレッダ−１４にモリブデン板、タングス
テン板、または窒化アルミニウムセラミック板を用いる
。
表１はこれら各素材の熱膨張係数および熱伝導度を示す
。
。
表 １
表１から明らかなように、モンプデン、タングステン、
窒化アルミニウムセラミックの熱膨張係数はシリコンお
よび４２合金の熱膨張係数に近い。
窒化アルミニウムセラミックの熱膨張係数はシリコンお
よび４２合金の熱膨張係数に近い。
またモリブデン、タングステン、窒化アルミニウムセラ
ミックの熱伝導度は純銅よりも劣るけれども銅合金より
も若干低いだけの高い熱伝導度を有している。
ミックの熱伝導度は純銅よりも劣るけれども銅合金より
も若干低いだけの高い熱伝導度を有している。
表２はリードフレーム、ヒートスプレッダ−に種々の素
材を用いて半導体装置に形成した場合の熱放散性等の特
性を示す。
材を用いて半導体装置に形成した場合の熱放散性等の特
性を示す。
表
表２から明らかなように、リードフレームに４２合金を
ヒートスプレッダ−にモリブデン板、タングステン板、
または窒化アルミニウムセラミック板を用いた場合、リ
ードフレームの反りも少なく、熱放散性に優れ、また半
導体素子の熱ストレスも少なく、総じて３特性とも満足
しうるちのは実施例のものであった。
ヒートスプレッダ−にモリブデン板、タングステン板、
または窒化アルミニウムセラミック板を用いた場合、リ
ードフレームの反りも少なく、熱放散性に優れ、また半
導体素子の熱ストレスも少なく、総じて３特性とも満足
しうるちのは実施例のものであった。
以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、４２合金材をリードフレ
ームに使用し、ヒートスプレッダ−にモリブデン板、タ
ングステン板または窒化アルミニウムセラミック板を用
いることによって、熱放散性に優れ、リードフレームの
反り、半導体素子の熱ストレスが少なく、半導体素子の
高集積化、大型化に対応できる総じて内部応力歪の少な
い樹脂封止型半導体装置を提供できる。
ームに使用し、ヒートスプレッダ−にモリブデン板、タ
ングステン板または窒化アルミニウムセラミック板を用
いることによって、熱放散性に優れ、リードフレームの
反り、半導体素子の熱ストレスが少なく、半導体素子の
高集積化、大型化に対応できる総じて内部応力歪の少な
い樹脂封止型半導体装置を提供できる。
第１図は半導体装置の断面図を示す。
１０・・・半導体装置、 １２・・・リードフレーム
、 １４・・・ヒートスプレッダ−１６・・・接着剤
、 １８・・・半導体素子。 第 図
、 １４・・・ヒートスプレッダ−１６・・・接着剤
、 １８・・・半導体素子。 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、リードフレームと半導体素子とを電気的に接続し、
半導体素子を樹脂で封止して成る樹脂封止型半導体装置
において、 前記リードフレーム素材に４２合金材が用 いられ、半導体素子が、モリブデン板、タングステン板
、または窒化アルミニウムセラミック板から成るヒート
スプレッダー上に接合され、またリードフレームのイン
ナーリードが接着剤を介してヒートスプレッダー周縁部
上に積層されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP13464090A JPH0429360A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13464090A JPH0429360A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429360A true JPH0429360A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15133093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13464090A Pending JPH0429360A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0429360A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562629A3 (ja) * | 1992-03-26 | 1994-03-09 | Sumitomo Electric Industries | |
| EP0838091A4 (ja) * | 1995-07-03 | 1998-05-06 |
-
1990
- 1990-05-24 JP JP13464090A patent/JPH0429360A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562629A3 (ja) * | 1992-03-26 | 1994-03-09 | Sumitomo Electric Industries | |
| EP0838091A4 (ja) * | 1995-07-03 | 1998-05-06 |
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