JPH05190582A - 樹脂封止半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁性クロスを充填材として接着剤を含浸さ
せた接着部材を形成し、インナリード上に配置し、半導
体素子を加熱押圧して固着するようにしたので、樹脂の
滲み出しが低減化されるとともに、電気的絶縁性の安定
化を図る。 【構成】 リードフレームのインナリードに半導体素子
を固着してなる樹脂封止半導体装置において、半導体素
子３をインナリード２に固着する接着部材４であって、
その接着部材４は、絶縁性クロス５と、その絶縁性クロ
ス５に含浸される接着剤６とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止半導体装置の
リードフレームのインナリードに半導体素子を固着する
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば特開昭６４−３３９３９号公報に示すようなもの
があった。かかる従来の半導体装置の接着剤のベース樹
脂には、各種の熱可塑あるいは熱硬化性樹脂が用いら
れ、具体的にはポリフエニレンサルフアイド、芳香族ポ
リエステル、ポリエーテルスルフオン、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いるこ
とができる。

【０００３】また、ベース樹脂に配合される充填剤は、
無機充填剤としてガラス、シリカ、アルミナ、ジルコン
等の微粉末を高温火炎中で溶融させ、その表面張力で球
型化したものが用いられる。有機充填剤として懸濁重合
によって得られるポリビニルカルバゾル、フエノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の球型微粉末が用
いられる。充填剤はベース樹脂に対して任意の割合で配
合することが出来るが、作業性、接着性の観点から１０
〜８０容量％の範囲が望ましい。ベース樹脂に対する充
填剤の混合は、ベース樹脂の性状に応じ常温あるいは加
熱溶融状態で、または有機溶剤に溶かしたワニス状態
で、機械的に攪拌混合することによって行なわれる。得
られた接着剤のリードフレームへの塗布は、接着剤の性
状に応じ常温ないしは接着剤の溶融温度以上の高温で行
なわれる。ベース樹脂として熱硬化性樹脂を用いた接着
剤はリードフレームに塗布する際、高温で行なうと樹脂
の硬化反応が進行し接着剤としての働きを失ってしまう
ため、それより、低温で行なうことが必要である。

【０００４】このようにして、リードフレームに接着剤
を塗布した後、再度リードフレームを接着剤の溶融温度
以上に加熱し、すばやく半導体素子を所定の位置に固着
し、熱可塑系接着剤を用いた場合は、そのまま冷却し、
また、熱硬化系接着剤を用いた場合は樹脂の硬化反応が
完了した後冷却することによって、半導体素子をリード
フレームに接着することができる。

【０００５】接着剤を予め半導体素子の裏面に塗ってお
き、これをインナリードに接着することも考えられる
が、封止樹脂と接着剤間の接着性を封止樹脂と半導体素
子間の接着性と比較すると、封止樹脂と接着剤間の接着
性の方がかなり劣り、このような方法を用いた場合は、
従来のように絶縁フィルムやシートを用いた場合と同様
にインナリード間に隙間が発生し易く、諸特性が良好な
封止品を得ることが難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記した
従来技術では、充填剤を配合した熱可塑性または熱硬化
性樹脂接着剤によって、半導体素子をリードフレームの
インナリードと接着するようにしたので、接着剤の樹脂
分がインナリードの裏面等に滲み出しまい、インナリー
ド裏面が不安定になり、ワイヤボンディング工程でクラ
ンプする時に接合が不安定になるという問題点があっ
た。

【０００７】また、粒形の充填剤を配合するようにした
ので、半導体素子の固着時に微小移動させる時に、イン
ナリードの幅は極めて狭いので、粒形の充填剤がインナ
リード主表面からずれて、インナリード上に存在しない
場合があり、一定の間隔が保持されず、電気的絶縁性に
問題点があった。本発明は、上記問題点を除去し、絶縁
性クロスを充填材として接着剤を含浸させた接着部材を
形成し、インナリード上に配置し、半導体素子を加熱押
圧して固着するようにしたので、樹脂の滲み出しが低減
化されるとともに、電気的絶縁性が安定化された樹脂封
止半導体装置及びその製造方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、リードフレームのインナリードに半導体
素子を固着してなる樹脂封止半導体装置において、前記
半導体素子を前記インナリードに固着する接着部材であ
って、該接着部材は、被含浸部材と、該被含浸部材に含
浸される接着剤とを設けるようにしたものである。

【０００９】また、リードフレームのインナリードに半
導体素子を固着してなる樹脂封止半導体装置の製造方法
において、前記半導体素子を前記リードフレームに固着
するにあたり、インナリードの主表面に接着部材を配置
し、加熱ガスにて軟化または溶融させ、前記半導体素子
を押圧し、固着させるようにしたものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、アイランドを除去したリード
フレームに半導体素子を固着する樹脂封止半導体装置に
おいて、インナリード内方端主面へ絶縁性クロスに接着
剤（接着樹脂）を含浸させた接着部材を載置し、半導体
素子を押圧固着し、接着樹脂を加熱溶融させて、前記イ
ンナリード内方端主表面に半導体素子を固着する。

【００１１】したがって、従来のように、半導体素子の
固着にあたり、接着剤がインナリード下側に軟化又は液
状化している状態で半導体素子を押圧工程によって、接
着剤がインナリード下側に流れ出して、突起部を形成す
ることを防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の実施例を示す半導体素子のリー
ドフレームへの実装状態を示す要部断面図（図３のＡ−
Ａ断面図）、図２は本発明の実施例を示す樹脂封止半導
体装置の断面図、図３は本発明の実施例を示す樹脂封止
半導体装置の平面図、図４はその樹脂封止半導体装置の
絶縁性クロスを示す図、図５はその絶縁性クロスに接着
剤が含浸された接着部材の断面図である。

【００１３】なお、ここで、パッケージの外形寸法を、
規格サイズに維持し、大型の半導体素子を搭載する技術
として、一般的に樹脂封止半導体装置に用いられるリー
ドフレームのアイランドを削除した実装技術が用いられ
る。これらの図に示すように、１はリードフレーム、２
はそのインナリード、３は半導体素子、４は接着部材で
あり、２層の絶縁性クロス５、例えば、ガラス繊維クロ
ス（織布）と接着剤６からなる。

【００１４】このように、アイランドの代用として用い
られるインナリード２の主表面上に、半導体素子３を固
着搭載する接着部材４として、例えば、図４に示すよう
な絶縁性クロス５に、図５に示すように接着剤６を含浸
させて形成し、所定の形状にプレス等で打ち抜き加工に
よって、小片化し、接着部材４とする。なお、絶縁性ク
ロス５は、２層に形成しているが、一層でもよい。

【００１５】また、接着剤６も熱可塑性樹脂でもよい
し、熱硬化性樹脂でもよい。この場合にはＢステージ化
した前記熱硬化性樹脂が好適である。接着剤６としての
樹脂は固着機能が得られれば、限定するものではない。
接着部材４の厚さも半導体素子３を固着でき、また、加
熱押圧固着時に下側に軟化又は液状化した接着剤が滲み
出し、又は落下しない程度の量から成る厚さに形成され
ておれば、特に限定されるものではない。

【００１６】固着条件については、例えばエポキシ樹脂
を接着剤に使用した場合には、１００℃前後に加熱され
たガスを、インナリード２上に個片化された接着部材４
を載置し、前記加熱ガスを吹きつけ、接着剤６を軟化又
は溶融液状化させて半導体素子３を押圧して固着させ
る。その後、１５０℃程度の恒温槽等で完全固化接着さ
せる。加熱ガスは一般的にＮ₂ ガスが用いられる。固化
条件については、恒温槽を用いなくてもよく、加熱ガス
にて固着させると同時に固化させてもよく、限定するも
のでない。

【００１７】クロスはメッシュ状に特殊織りしたもので
も、平織りしたものでもよく、織り方に限定はしない。
また、不織布でもよい。クロスの厚さも０．１〜０．５
ｍｍ程度の単層でも数枚重ねて接着剤の含浸能力を増加
させてもよい。クロスに代わってスポンジ状の部材に接
着剤を含浸させて半導体素子の固着に用いるようにして
もよい。スポンジ状の部材については、金属極細線を表
面不導体化処理して用いることができる。放熱（伝熱）
性が良く、高周波半導体素子の搭載に好適である。半導
体素子が大型化しているので、封止エリヤと半導体素子
が略同一程度の実装であるので、インナリード内方端か
ら外部リードへかけての樹脂封止エリヤからインナリー
ド上を接着剤が滲み出すを防止することができるので、
外部水分、不純物の侵入を防止することができる。

【００１８】なお、図３に示すように、インナリード２
の先端は金属細線７を介して、半導体素子のパッドに接
続され、半導体素子３は封止樹脂８により封止される。
また、上記実施例は、ＣＯＬ（チップ・オン・リード）
の場合を示したが、図６に示すように、ＬＯＣ（リード
・オン・チップ）タイプに構成してもよい。すなわち、
リードフレーム１１のインナリード１２の下方に半導体
素子１３を固着するにあたり、絶縁性クロス１５に接着
剤１６を含浸させた接着部材１４を介して、半導体素子
１３を固着する。半導体素子１３は封止樹脂１８によ
り、封止される。

【００１９】したがって、図示しないが、接着剤１６の
滲み出しがなく、インナリード１２と半導体素子１３の
パッドとの接続を良好に行うことができる。なお、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣
旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の
範囲から排除するものではない。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、アイランドを削除したリードフレームのインナ
リードに絶縁性クロスに接着剤を含浸させて、半導体素
子を固着するようにしたので、半導体素子の固着にあた
り、従来のように、接着剤がインナリード下側に軟化又
は液状化している状態で半導体素子を押圧工程によっ
て、接着剤がインナリード下側に流れ出して、突起部を
形成することを防止することができる。

【００２１】したがって、後工程の金属細線による配線
工程において、不具合の発生を低減させることができ
る。また、接着工程も小片化した接着部材なので取り扱
いが容易で作業の効率化を図ることができる。更に、電
気的絶縁性の向上及び安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す半導体素子のリードフレ
ームへの実装状態を示す要部断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す樹脂封止半導体装置の断
面図である。

【図３】本発明の実施例を示す樹脂封止半導体装置の平
面図である。

【図４】本発明の実施例を示す樹脂封止半導体装置の絶
縁性クロスを示す図である。

【図５】本発明の実施例を示す樹脂封止半導体装置の絶
縁性クロスに接着剤が含浸された接着部材の断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例を示す樹脂封止半導体装置
の断面図である。

【符号の説明】

１，１１ リードフレーム ２，１２ インナリード ３，１３ 半導体素子 ４，１４ 接着部材 ５，１５ 絶縁性クロス ６，１６ 接着剤 ７ 金属細線 ８，１８ 封止樹脂

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームのインナリードに半導体
   素子を固着してなる樹脂封止半導体装置において、 前記半導体素子を前記インナリードに固着する接着部材
   であって、該接着部材は、 （ａ）被含浸部材と、 （ｂ）該被含浸部材に含浸される接着剤とからなること
   を特徴とする樹脂封止半導体装置。
2. 【請求項２】 前記被含浸部材は、ガラス繊維又はガラ
   ス織布を含むことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止
   半導体装置。
3. 【請求項３】 リードフレームのインナリードに半導体
   素子を固着してなる樹脂封止半導体装置の製造方法にお
   いて、 （ａ）前記半導体素子を前記リードフレームに固着搭載
   するにあたり、インナリードの主表面に接着部材を配置
   し、 （ｂ）加熱ガスにて軟化または溶融させ、前記半導体素
   子を押圧し、固着させることを特徴とする樹脂封止半導
   体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記接着部材は、クロスに接着剤を含浸
   させ、プレス等の切断方法により、個片加工したことを
   特徴とする樹脂封止半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記接着部材は、絶縁処理した金属極細
   線の不織布に接着剤を含浸させた熱伝導性の接着部材を
   用いることを特徴とする樹脂封止半導体装置の製造方
   法。