JPH046863A - 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
- JPH046863A JPH046863A JP2108251A JP10825190A JPH046863A JP H046863 A JPH046863 A JP H046863A JP 2108251 A JP2108251 A JP 2108251A JP 10825190 A JP10825190 A JP 10825190A JP H046863 A JPH046863 A JP H046863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead frame
- alloy
- heat spreader
- resin
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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−に同しく銅合金材
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−に同しく銅合金材
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しる問題点があった。
−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しる問題点があった。
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。
ところで前記したように半導体素子が高集積化している
ことから、リードフレームも益々多ピン化する傾向にあ
り、そのインナーリードパターンが密になり、リードが
細くなっていることから、従来の銅合金材のリードフレ
ームでは強度的に弱く、取扱い時等に変形するおそれが
ある。
ことから、リードフレームも益々多ピン化する傾向にあ
り、そのインナーリードパターンが密になり、リードが
細くなっていることから、従来の銅合金材のリードフレ
ームでは強度的に弱く、取扱い時等に変形するおそれが
ある。
そこで近年ではリードフレーム素材に銅合金材よりも強
度的に優れる４２合金材（鉄−ニッケル合金）を用いる
傾向にある。
度的に優れる４２合金材（鉄−ニッケル合金）を用いる
傾向にある。
しかるに、４２合金材の熱膨張係数は４．３Ｘ１０”’
／’Ｃであり、銅合金材の熱膨張係数が１７．０Ｘ１０
−’／”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、リードフレーム素材に４２合金材を用い、ヒ
ートスプレッダ−に銅合金材を用いると、リードフレー
ムとヒートスプレッダ−とを２００〜２５０°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。４２合金材は強度的に優れるとはいうものの、前記
したようにインナーリードパターンが密であり、リード
が細いことから、リードフレームとヒートスプレッダ−
の熱収縮の差によりリードフレームの反りが避けられな
い。
／’Ｃであり、銅合金材の熱膨張係数が１７．０Ｘ１０
−’／”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、リードフレーム素材に４２合金材を用い、ヒ
ートスプレッダ−に銅合金材を用いると、リードフレー
ムとヒートスプレッダ−とを２００〜２５０°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。４２合金材は強度的に優れるとはいうものの、前記
したようにインナーリードパターンが密であり、リード
が細いことから、リードフレームとヒートスプレッダ−
の熱収縮の差によりリードフレームの反りが避けられな
い。
上記のようにリードフレームとヒートスプレッダーを高
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。
なおヒートスプレッダ−にもリードフレームと同素材の
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
。
さらに、リードフレームやヒートスプレツタ−に４２合
金材を用いた場合、４２合金材と封止樹脂との熱膨張係
数にも大きな差があることから、半導体装置内に大きな
内部応力歪が生ずるという問題点がある。
金材を用いた場合、４２合金材と封止樹脂との熱膨張係
数にも大きな差があることから、半導体装置内に大きな
内部応力歪が生ずるという問題点がある。
（発明の目的）
そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもので
あり、その目的とするところは、内部応力歪が小さく、
しかも熱放散性に優れる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、内部応力歪が小さく、
しかも熱放散性に優れる樹脂封止型半導体装置を提供す
るにある。
（作用）
リードフレームに５２合金材を、ヒートスプレッダ−に
銅タングステン合金板を用いると、熱放散性に優れると
共に、リードフレームとヒートスプレッダ−の熱膨張係
数が接近するのでリードフレームの反りが少なく、また
ヒートスプレッダ−と半導体素子との熱膨張係数がより
整合するので、半導体素子の応力歪も少なくなる。また
、封止樹脂とリードフレームおよびヒートスプレッダ−
〇熱膨張係数もより整合するので、総じて装置内の内部
応力歪みが少なくなる。
銅タングステン合金板を用いると、熱放散性に優れると
共に、リードフレームとヒートスプレッダ−の熱膨張係
数が接近するのでリードフレームの反りが少なく、また
ヒートスプレッダ−と半導体素子との熱膨張係数がより
整合するので、半導体素子の応力歪も少なくなる。また
、封止樹脂とリードフレームおよびヒートスプレッダ−
〇熱膨張係数もより整合するので、総じて装置内の内部
応力歪みが少なくなる。
（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１ｏ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１６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１６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とばあら
かしめ接着剤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１８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。
かしめ接着剤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１８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Ｉ２に５２合金（鉄−ニッ
ケル合金、ニッケル５０％）を用い、ヒートスプレッダ
−１４に銅タングステン合金板を用いる。５２合金は４
２合金と同等の強度を有する。
ケル合金、ニッケル５０％）を用い、ヒートスプレッダ
−１４に銅タングステン合金板を用いる。５２合金は４
２合金と同等の強度を有する。
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
表２はり−トフレーム、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の特性
を示す。
表 ２
表１から明らかなように、５２合金は４２合金よりも熱
膨張係数が大きく、封止樹脂の熱膨張係数に近く、また
銅タングステン合金の熱膨張係数にも近い。
膨張係数が大きく、封止樹脂の熱膨張係数に近く、また
銅タングステン合金の熱膨張係数にも近い。
また銅タングステン合金の熱膨張係数は、４２合金より
はシリコンに対して熱膨張係数の差が大きくなるが、銅
に比べるとシリコンの熱膨張係数に格段に近くなる。
はシリコンに対して熱膨張係数の差が大きくなるが、銅
に比べるとシリコンの熱膨張係数に格段に近くなる。
また銅タングステン合金の熱伝導度は銅合金の熱伝導度
と比して遜色ない程大きく、熱放散性に優れることがわ
かる。
と比して遜色ない程大きく、熱放散性に優れることがわ
かる。
α：熱膨張係数
表２から明らかなように、リードフレームに５２合金を
、ヒートスプレッダ−に銅タングステン合金板を用いる
と、熱放散性に優れると共に、リードフレームとヒート
スプレッダ−の熱膨張係数が接近するのでリードフレー
ムの反りが少なく、またヒートスプレッダ−と半導体素
子との熱膨張係数がより整合するので、半導体素子の応
力歪も少なくなる。
、ヒートスプレッダ−に銅タングステン合金板を用いる
と、熱放散性に優れると共に、リードフレームとヒート
スプレッダ−の熱膨張係数が接近するのでリードフレー
ムの反りが少なく、またヒートスプレッダ−と半導体素
子との熱膨張係数がより整合するので、半導体素子の応
力歪も少なくなる。
また、封止樹脂とリードフレームおよびヒートスプレッ
ダ−の熱膨張係数もより整合するので装置内の内部応力
歪が少なくなる。
ダ−の熱膨張係数もより整合するので装置内の内部応力
歪が少なくなる。
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、熱放散性に優れ、リード
フレームの反りが少なく、またヒートスプレッダ−と半
導体素子との間、および、封止樹脂とリードフレームお
よびヒートスプレッダーとの間の歪みが少なく、総じて
装置内の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。
フレームの反りが少なく、またヒートスプレッダ−と半
導体素子との間、および、封止樹脂とリードフレームお
よびヒートスプレッダーとの間の歪みが少なく、総じて
装置内の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、２２・・・封止樹脂。 第 図
、 １４・・・ヒートスプレッダ−１６・・・接着剤
、 １８・・・半導体素子、２２・・・封止樹脂。 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５２合金材が用いられ、半導
体素子が銅タングスタン合金材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 |
|---|---|---|---|
| JP2108251A JPH046863A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108251A JPH046863A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046863A true JPH046863A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14479922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108251A Pending JPH046863A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046863A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06125023A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Kyocera Corp | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2108251A patent/JPH046863A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06125023A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Kyocera Corp | 半導体装置 |
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