JPH0680760B2 - リ−ドフレ−ム並びに半導体装置 - Google Patents
リ−ドフレ−ム並びに半導体装置Info
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- JPH0680760B2 JPH0680760B2 JP62056590A JP5659087A JPH0680760B2 JP H0680760 B2 JPH0680760 B2 JP H0680760B2 JP 62056590 A JP62056590 A JP 62056590A JP 5659087 A JP5659087 A JP 5659087A JP H0680760 B2 JPH0680760 B2 JP H0680760B2
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリードフレーム及び半導体装置に係り、特にリ
フロー半田付け時の加熱による樹脂クラツク防止に好適
なリードフレーム及び半導体装置に関する。
フロー半田付け時の加熱による樹脂クラツク防止に好適
なリードフレーム及び半導体装置に関する。
樹脂封止型の半導体装置では従来のピン挿入タイプに代
わり、基板に直接リードを半田付けする面付実装タイプ
が主流になりつつある。このようなパツケージでは、高
温高湿環境で保存すると樹脂が水分を吸収し、半田付加
熱時（リフロー時）に水分がタブ（素子搭載部のこと。
以下本願において同じ。）と樹脂部との界面で蒸気にな
り、タブ下面コーナ部にクラツクが生じ易い。このクラ
ツクは、半田リフロー時に発生する為、俗にリフローク
ラツクと呼ばれている。
わり、基板に直接リードを半田付けする面付実装タイプ
が主流になりつつある。このようなパツケージでは、高
温高湿環境で保存すると樹脂が水分を吸収し、半田付加
熱時（リフロー時）に水分がタブ（素子搭載部のこと。
以下本願において同じ。）と樹脂部との界面で蒸気にな
り、タブ下面コーナ部にクラツクが生じ易い。このクラ
ツクは、半田リフロー時に発生する為、俗にリフローク
ラツクと呼ばれている。
このようなリフロークラツクを防止する従来技術として
は、特開昭60−208847号公報に記載のようにパツケージ
の裏面に穴をあけ、発生する蒸気を逃がす方法がある。
は、特開昭60−208847号公報に記載のようにパツケージ
の裏面に穴をあけ、発生する蒸気を逃がす方法がある。
また、樹脂部とタブの界面の接着強さを向上させ、すき
まを防止する技術として、タブの反素子搭載面に凹凸を
設ける方法として特開昭58−199548号公報，同60−1860
44号公報に示される技術、更にタブ相当部に穴を形成し
たものとして同59−16357号公報に記載の技術がある。
まを防止する技術として、タブの反素子搭載面に凹凸を
設ける方法として特開昭58−199548号公報，同60−1860
44号公報に示される技術、更にタブ相当部に穴を形成し
たものとして同59−16357号公報に記載の技術がある。
上記従来技術のうち、パツケージ下面に穴をあける方法
は、リフロークラツクは妨げるもののパツケージ外部と
内部に水分の通路を作ることになり、チツプ電極の腐食
が生じる可能性がある。
は、リフロークラツクは妨げるもののパツケージ外部と
内部に水分の通路を作ることになり、チツプ電極の腐食
が生じる可能性がある。
また、タブの反素子搭載面（素子搭載側面の裏側面のこ
と。以下同じ。）に単純な凹凸を設ける方法はタブと樹
脂部との接着面内の変位を拘束する効果はあるものの、
両者を引き離す方向の変位については、凹部に入り込ん
だ樹脂部が簡単に抜けるために効果が期待できない。
と。以下同じ。）に単純な凹凸を設ける方法はタブと樹
脂部との接着面内の変位を拘束する効果はあるものの、
両者を引き離す方向の変位については、凹部に入り込ん
だ樹脂部が簡単に抜けるために効果が期待できない。
樹脂封止半導体をリフロー半田付けする際に、樹脂中に
含まれた水分が気化し、この蒸気圧がタブ〜樹止界面に
あるボイド又は非接着部等の空孔作用し、タブー樹脂界
面の剥離を進行させる。剥離進行によつて空孔が大きく
なつても、周囲の水分が拡散により供給され、この結
果、空孔の圧力は緩和されず、樹脂部は変形し、タブ端
部の最大応力発生個所を起点にクラツクを生じる（第６
図のクラツク10参照）。前記の特開昭59−16357号公報
ではタブの一部を抜き去り、この部分に樹脂を充填する
技術が開示されている。この技術を用いて熱応力による
剥離を防ぐとともに、等価的に樹脂部の厚さを増大させ
ることにより、耐湿性の向上がある程度は図れる。しか
し、リフロー半田付け時の蒸気圧により、樹脂部がタブ
から剥離した場合に生ずる変形により、最大応力発生個
所の応力はタブの一部を抜き去られない場合と大差な
く、この構造では、リフロー半田付けの際の樹脂部割れ
に対する効果は充分ではない。
含まれた水分が気化し、この蒸気圧がタブ〜樹止界面に
あるボイド又は非接着部等の空孔作用し、タブー樹脂界
面の剥離を進行させる。剥離進行によつて空孔が大きく
なつても、周囲の水分が拡散により供給され、この結
果、空孔の圧力は緩和されず、樹脂部は変形し、タブ端
部の最大応力発生個所を起点にクラツクを生じる（第６
図のクラツク10参照）。前記の特開昭59−16357号公報
ではタブの一部を抜き去り、この部分に樹脂を充填する
技術が開示されている。この技術を用いて熱応力による
剥離を防ぐとともに、等価的に樹脂部の厚さを増大させ
ることにより、耐湿性の向上がある程度は図れる。しか
し、リフロー半田付け時の蒸気圧により、樹脂部がタブ
から剥離した場合に生ずる変形により、最大応力発生個
所の応力はタブの一部を抜き去られない場合と大差な
く、この構造では、リフロー半田付けの際の樹脂部割れ
に対する効果は充分ではない。
実開昭60−118252号公報記載のように貫通孔をうず巻き
状（同公報第２図）,X状（同公報第４図）にしたり、特
開昭53−32672号公報第３図（ａ）記載のように十字状
にしたりする提案があるが、めくれや上下方向のずれを
生じてタブの平滑度が維持できない。特開昭53−32672
号公報第２図，第３図（ｂ）ではスリットが提案されて
いるが、その位置はタブの中心線に合致せず熱応力によ
る樹脂破壊を解消しきれない。
状（同公報第２図）,X状（同公報第４図）にしたり、特
開昭53−32672号公報第３図（ａ）記載のように十字状
にしたりする提案があるが、めくれや上下方向のずれを
生じてタブの平滑度が維持できない。特開昭53−32672
号公報第２図，第３図（ｂ）ではスリットが提案されて
いるが、その位置はタブの中心線に合致せず熱応力によ
る樹脂破壊を解消しきれない。
本発明の目的は蒸気圧により生じるリフロークラツク
を、タブをスリツトで分割して実効的なタブの短辺寸法
ａを小さくすることにより防止することにある。
を、タブをスリツトで分割して実効的なタブの短辺寸法
ａを小さくすることにより防止することにある。
上記目的は、タブに特殊な形状の貫通穴を設け、この穴
により樹脂部をタブに拘束し、リフロークラツクが生じ
るタブ下面コーナ部の樹脂部に発生する応力を低減する
ことにより達成される。
により樹脂部をタブに拘束し、リフロークラツクが生じ
るタブ下面コーナ部の樹脂部に発生する応力を低減する
ことにより達成される。
リフロー半田付けの際の樹脂クラツクを防ぐには、樹脂
部とタブが剥離しても、タブ端の最大応力発生個所に大
きな応力が生じないようにする必要がある。この要求
は、樹脂部とタブに付着力がなくなつた場合でも、樹脂
部の変形を防ぎ得る構造、すなわち、樹脂部が蒸気圧に
よりタブから抜け出ない構造により達成できる。
部とタブが剥離しても、タブ端の最大応力発生個所に大
きな応力が生じないようにする必要がある。この要求
は、樹脂部とタブに付着力がなくなつた場合でも、樹脂
部の変形を防ぎ得る構造、すなわち、樹脂部が蒸気圧に
よりタブから抜け出ない構造により達成できる。
本願第１番目の発明は、半導体素子を搭載するタブと、
該タブの周辺にてタブ吊りリードにより該タブと一体に
接続したリード群とからなり、１個または複数個の貫通
穴を備えたリードフレームにおいて、前記タブ全面の
内、少なくとも前記半導体素子が搭載される部位直下に
前記タブの長手方向に伸びる略長円のスリット状貫通穴
を形成し、かつスリット状貫通穴は素子搭載面側から反
素子搭載面側の方向への封止樹脂の抜け出るのを防止す
るように、貫通穴の素子搭載面側開口面と、反素子搭載
面側開口面と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平行な
任意の面との３つの内、いずれかが他の面と異なる面積
となるように形成しており、しかも少なくとも一本の前
記スリット状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に平行
な中心線の方向とが一致しており、かつこのスリット状
貫通穴は前記中心線上に位置することを特徴とする。
該タブの周辺にてタブ吊りリードにより該タブと一体に
接続したリード群とからなり、１個または複数個の貫通
穴を備えたリードフレームにおいて、前記タブ全面の
内、少なくとも前記半導体素子が搭載される部位直下に
前記タブの長手方向に伸びる略長円のスリット状貫通穴
を形成し、かつスリット状貫通穴は素子搭載面側から反
素子搭載面側の方向への封止樹脂の抜け出るのを防止す
るように、貫通穴の素子搭載面側開口面と、反素子搭載
面側開口面と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平行な
任意の面との３つの内、いずれかが他の面と異なる面積
となるように形成しており、しかも少なくとも一本の前
記スリット状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に平行
な中心線の方向とが一致しており、かつこのスリット状
貫通穴は前記中心線上に位置することを特徴とする。
この貫通穴はタブの板厚方向に対して全体に傾斜してい
る態様、タブの板厚内にてくびれ部を形成している態様
等が挙げられる。
る態様、タブの板厚内にてくびれ部を形成している態様
等が挙げられる。
本願第２番目の発明は、半導体素子と、該半導体素子を
搭載しかつ１個または複数個の貫通穴付きのタブと、該
タブの周辺に配置されるリード群と、該リード群の内の
インナーリード部及びタブ並びに前記半導体素子を封止
する樹脂部とを備えた半導体装置において、前記タブ全
面の内、少なくとも前記半導体素子が搭載される部位直
下に前記タブの長手方向に伸びる略長円のスリット状貫
通穴を形成し、かつスリット状貫通穴は素子搭載面側か
ら反素子搭載面側の方向への封止樹脂の抜け出るのを防
止するように、貫通穴の素子搭載面側開口面と、反素子
搭載面側開口面と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平
行な任意の面との３つの内、いずれかが他の面と異なる
面積となるように形成しており、しかも少なくとも一本
の前記スリット状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に
平行な中心線の方向とが一致しており、かつこのスリッ
ト状貫通穴は前記中心線上に位置することを特徴とす
る。
搭載しかつ１個または複数個の貫通穴付きのタブと、該
タブの周辺に配置されるリード群と、該リード群の内の
インナーリード部及びタブ並びに前記半導体素子を封止
する樹脂部とを備えた半導体装置において、前記タブ全
面の内、少なくとも前記半導体素子が搭載される部位直
下に前記タブの長手方向に伸びる略長円のスリット状貫
通穴を形成し、かつスリット状貫通穴は素子搭載面側か
ら反素子搭載面側の方向への封止樹脂の抜け出るのを防
止するように、貫通穴の素子搭載面側開口面と、反素子
搭載面側開口面と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平
行な任意の面との３つの内、いずれかが他の面と異なる
面積となるように形成しており、しかも少なくとも一本
の前記スリット状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に
平行な中心線の方向とが一致しており、かつこのスリッ
ト状貫通穴は前記中心線上に位置することを特徴とす
る。
この貫通穴はタブの板厚方向に対して全体に傾斜してい
る態様、タブの板厚内にくびれ部を形成している態様、
素子搭載側の穴面積が反素子搭載側の穴面積よりも大と
なるように開けられた態様等が挙げられる。
る態様、タブの板厚内にくびれ部を形成している態様、
素子搭載側の穴面積が反素子搭載側の穴面積よりも大と
なるように開けられた態様等が挙げられる。
更に本願発明に共通して、貫通穴の素子搭載面側面積は
タブの素子搭載面側面積の24％以上からタブと素子との
接合面積の80％以下の範囲にあることが望ましく、また
タブの素子搭載面の貫通穴の周囲には溝を設けることが
好ましい。
タブの素子搭載面側面積の24％以上からタブと素子との
接合面積の80％以下の範囲にあることが望ましく、また
タブの素子搭載面の貫通穴の周囲には溝を設けることが
好ましい。
リフロークラツクが生じるタブ下面コーナ部の樹脂部の
応力を概略的に求めるには、タブ下方の樹脂部を第５図
に示すように一様の圧力がかかる周辺拘束の長方形平板
にモデル化すれば良い。このとき、最大の応力は、長辺
中央に発生し、その値は次式で与えられる。
応力を概略的に求めるには、タブ下方の樹脂部を第５図
に示すように一様の圧力がかかる周辺拘束の長方形平板
にモデル化すれば良い。このとき、最大の応力は、長辺
中央に発生し、その値は次式で与えられる。
ここで、βは長辺と短辺の長さの比で決まる応力係数、
ａは短辺の長さ、ｈは板厚、ｐは水蒸気の圧力を表わ
す。（１）式から明らかなように、タブサイズａの２乗
で発生応力は増加する。従つて素子寸法が大きくなる
と、半田リフロークラツク（第６図符号10）が生じ易く
なる。従つて、応力を低減するには、短辺の長さを短く
するか、或いは板厚を厚くすれば良い。ところが、板厚
を厚くするということは、パツケージを厚くすることに
なり、例えばフラツトパツケージのように薄形を特徴と
するパツケージには適用できない。また、タブの寸法
は、チツプの寸法より小さくできないので、チツプ寸法
により決定される。
ａは短辺の長さ、ｈは板厚、ｐは水蒸気の圧力を表わ
す。（１）式から明らかなように、タブサイズａの２乗
で発生応力は増加する。従つて素子寸法が大きくなる
と、半田リフロークラツク（第６図符号10）が生じ易く
なる。従つて、応力を低減するには、短辺の長さを短く
するか、或いは板厚を厚くすれば良い。ところが、板厚
を厚くするということは、パツケージを厚くすることに
なり、例えばフラツトパツケージのように薄形を特徴と
するパツケージには適用できない。また、タブの寸法
は、チツプの寸法より小さくできないので、チツプ寸法
により決定される。
そこで本発明では、タブの一部に樹脂拘束部としてタブ
の長手方向に伸びるスリットとして設け、ａ寸法を分割
して小さくすることによりタブの剥離部分を分割した。
これにより実効的なタブ寸法が小さくなるので、樹脂部
の応力が低減し、樹脂部のリフロークラックを防止する
ことができる。
の長手方向に伸びるスリットとして設け、ａ寸法を分割
して小さくすることによりタブの剥離部分を分割した。
これにより実効的なタブ寸法が小さくなるので、樹脂部
の応力が低減し、樹脂部のリフロークラックを防止する
ことができる。
単に丸穴の如く、距離を持たない貫通穴では、複数開口
としたとしてもタブ端面でａを分割できない位置があ
り、熱応力によりスリット間の樹脂の破壊が生じる恐れ
がある。
としたとしてもタブ端面でａを分割できない位置があ
り、熱応力によりスリット間の樹脂の破壊が生じる恐れ
がある。
少なくともタブの長手方向に設けたスリットが一本は必
要である。発生する応力はタブの短辺ａで効くからであ
り、寸法ａの分割こそ有効だからである。
要である。発生する応力はタブの短辺ａで効くからであ
り、寸法ａの分割こそ有効だからである。
また、スリットは第１図に示した通り、周辺を閉じられ
た直線状のものを示す。タブは平滑度を要するからであ
り、タブの加工時、保管時等のめくれ上がりを防ぐ趣旨
である。
た直線状のものを示す。タブは平滑度を要するからであ
り、タブの加工時、保管時等のめくれ上がりを防ぐ趣旨
である。
タブの長手方向に設けるスリット状の貫通穴の位置は、
タブの長手方向の中心線上とする。第１の理由は、スリ
ット状貫通穴を設けるとタブは短辺の長さの異なる２つ
の長方形に分割されるが、これが中心線からずれると樹
脂に発生する応力が大きくなるからであり、第２の理由
は、チップの線膨張係数より樹脂の線膨張係数の方が大
きいことから貫通穴内の樹脂にせん断応力が発生して樹
脂を破壊し、樹脂拘束困難となるからであり、熱変形の
中心であるタブの中心線上にある限り熱応力はほとんど
０となってこの問題は免れる。
タブの長手方向の中心線上とする。第１の理由は、スリ
ット状貫通穴を設けるとタブは短辺の長さの異なる２つ
の長方形に分割されるが、これが中心線からずれると樹
脂に発生する応力が大きくなるからであり、第２の理由
は、チップの線膨張係数より樹脂の線膨張係数の方が大
きいことから貫通穴内の樹脂にせん断応力が発生して樹
脂を破壊し、樹脂拘束困難となるからであり、熱変形の
中心であるタブの中心線上にある限り熱応力はほとんど
０となってこの問題は免れる。
また、丸穴を複数設けることも考えられるが、素子とタ
ブとの接着面積を確保できなくなり、特に接着剤（ダイ
ボンディング剤）を付着させる領域と量が非常に限定さ
れてしまう。仮に貫通穴に接着剤が入り込めば係止効果
がなくなる。
ブとの接着面積を確保できなくなり、特に接着剤（ダイ
ボンディング剤）を付着させる領域と量が非常に限定さ
れてしまう。仮に貫通穴に接着剤が入り込めば係止効果
がなくなる。
以下、本発明のリードフレーム及び半導体装置の実施例
につき図面に従つて説明する。
につき図面に従つて説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るリードフレームの部分
斜視図であり、第２図はこれを用いた半導体装置の断面
図である。
斜視図であり、第２図はこれを用いた半導体装置の断面
図である。
本実施例ではタブ１はその両端をタブ吊リード３にて支
吊され、略中央にスリット状貫通穴（第１図に示したよ
うに、スリット内周は互いに平行な直線部分と、両端の
曲線部分とからなるものであり、長円に近いものとして
以下これを略長円と称する。略長円の貫通穴は補強効果
が大であり、タブの応力分割に効を奏し、かつタブの平
滑度を維持できる。）２を形成している。この貫通穴２
は第２図の断面からも明らかなように素子４方向に次第
に広がり素子４とは反対の側に徐々に狭くなつている。
尚、第２図において符号５は樹脂部、６は水蒸気、７は
リード、８は半田、９は基板を示す。
吊され、略中央にスリット状貫通穴（第１図に示したよ
うに、スリット内周は互いに平行な直線部分と、両端の
曲線部分とからなるものであり、長円に近いものとして
以下これを略長円と称する。略長円の貫通穴は補強効果
が大であり、タブの応力分割に効を奏し、かつタブの平
滑度を維持できる。）２を形成している。この貫通穴２
は第２図の断面からも明らかなように素子４方向に次第
に広がり素子４とは反対の側に徐々に狭くなつている。
尚、第２図において符号５は樹脂部、６は水蒸気、７は
リード、８は半田、９は基板を示す。
タブ１と樹脂部５の界面に水蒸気６が発生し、この圧力
により樹脂部５が膨らんでいる。このとき、タブ下面コ
ーナ部の樹脂部５に応力が発生するが、本実施例による
タブ１の貫通穴２が樹脂部５を拘束するので、第２図と
第６図（従来図）を比較してわかるように、ａ寸法は従
来のタブの２分の１以下になる。従って、（１）式より
発生する応力を４分の１以下に低減することができ、リ
フロークラツクが防止できる。
により樹脂部５が膨らんでいる。このとき、タブ下面コ
ーナ部の樹脂部５に応力が発生するが、本実施例による
タブ１の貫通穴２が樹脂部５を拘束するので、第２図と
第６図（従来図）を比較してわかるように、ａ寸法は従
来のタブの２分の１以下になる。従って、（１）式より
発生する応力を４分の１以下に低減することができ、リ
フロークラツクが防止できる。
本発明の第２実施例，第３実施例を第３図，第４図に示
す。第２実施例では、貫通穴２の反素子搭載面における
面積よりも小さい面積の部分が貫通穴２の内部に設けら
れている。また、第３実施例では、貫通穴２がタブ１に
対して斜めに開けられている。タブに対する貫通穴の傾
き角は、概略10゜程度で充分である。両実施例とも樹脂
部が貫通穴２に入り込んでタブ１に樹脂部が拘束される
ので、第１実施例と同様にしてリフロークラツクの防止
が図れる。
す。第２実施例では、貫通穴２の反素子搭載面における
面積よりも小さい面積の部分が貫通穴２の内部に設けら
れている。また、第３実施例では、貫通穴２がタブ１に
対して斜めに開けられている。タブに対する貫通穴の傾
き角は、概略10゜程度で充分である。両実施例とも樹脂
部が貫通穴２に入り込んでタブ１に樹脂部が拘束される
ので、第１実施例と同様にしてリフロークラツクの防止
が図れる。
本発明の貫通穴の数は、タブ１に必要な剛性を損わない
程度に複数個設けることにより、より一層の効果を上げ
ることができる。
程度に複数個設けることにより、より一層の効果を上げ
ることができる。
貫通穴に入り込んだ樹脂部に生じる応力σｈは、 で表わされる。ここで、Atはタブの面積、Ahは穴の内側
の面積の最小値である。この応力が、樹脂部の破壊応力
σＢを超えると、樹脂部が破壊するので、次式が成り立
たなくてはならない。
の面積の最小値である。この応力が、樹脂部の破壊応力
σＢを超えると、樹脂部が破壊するので、次式が成り立
たなくてはならない。
従つて、 通常、半田リフロー時には、パツケージは約220℃に加
熱され、この温度における水の飽和蒸気圧は0.24kgf/mm
2である。また、この温度における樹脂部の破壊応力は
約1kgf/mm2であるから、これらの値を（４）式に代入し
て、 Ah＞0.24At …（５） すなわち、穴の最小面積は、タブの面積24％以上にする
ことが望ましい。
熱され、この温度における水の飽和蒸気圧は0.24kgf/mm
2である。また、この温度における樹脂部の破壊応力は
約1kgf/mm2であるから、これらの値を（４）式に代入し
て、 Ah＞0.24At …（５） すなわち、穴の最小面積は、タブの面積24％以上にする
ことが望ましい。
また貫通穴が過度に大きくなるとタブの剛性が低下する
ので、チツプ搭載面に凹凸が生じ、チツプとタブとの接
合が困難となる。更にワイヤボンデイングの際に、タブ
の反素子搭載面から加える熱が、チツプに伝わりにくく
なる。従つて貫通穴の大きさに最適には上限があり、本
発明者等の実験確認によれば貫通穴の面積は搭載するチ
ツプの80％以下が望ましい。上記穴の範囲は各貫通穴毎
にもまた貫通穴の合計に対しても適用し得る。
ので、チツプ搭載面に凹凸が生じ、チツプとタブとの接
合が困難となる。更にワイヤボンデイングの際に、タブ
の反素子搭載面から加える熱が、チツプに伝わりにくく
なる。従つて貫通穴の大きさに最適には上限があり、本
発明者等の実験確認によれば貫通穴の面積は搭載するチ
ツプの80％以下が望ましい。上記穴の範囲は各貫通穴毎
にもまた貫通穴の合計に対しても適用し得る。
次に、本発明による貫通穴の製造方法について述べる。
第７図に従来のエツチング技術でタブに貫通穴をあける
方法を示す。タブの両側に同一形状のエツチングパター
ン14a,14bを密着し、エツチング液15の中に浸漬する。
エツチングは、タブの両面から進行するので、第８図の
ように、わずかに中央部が狭い穴があく。しかし、従来
の方法では、穴の内側の面積がほとんど一様なので、樹
脂が入り込んでも、これを拘束するには至らない。
方法を示す。タブの両側に同一形状のエツチングパター
ン14a,14bを密着し、エツチング液15の中に浸漬する。
エツチングは、タブの両面から進行するので、第８図の
ように、わずかに中央部が狭い穴があく。しかし、従来
の方法では、穴の内側の面積がほとんど一様なので、樹
脂が入り込んでも、これを拘束するには至らない。
第９図に、本発明の第２実施例の貫通穴をあける方法を
示す。タブ上面のエツチングパターン14cの穴は、下面
のエツチングパターン14dの穴より大きい。このような
状態でエツチング液15に浸漬すると、第10図のような穴
があくので、第２実施例をを実現することができる。
示す。タブ上面のエツチングパターン14cの穴は、下面
のエツチングパターン14dの穴より大きい。このような
状態でエツチング液15に浸漬すると、第10図のような穴
があくので、第２実施例をを実現することができる。
第11図に、本発明の第３実施例の貫通穴をあける方法を
示す。エツチングパターン14e,14fの穴の大きさは等し
いが、位置がずれている。従つて、第12図のように、タ
ブに対して斜めにあいた穴、すなわち、第３実施例を実
現することができる。
示す。エツチングパターン14e,14fの穴の大きさは等し
いが、位置がずれている。従つて、第12図のように、タ
ブに対して斜めにあいた穴、すなわち、第３実施例を実
現することができる。
第13図に、プレスにより本発明を実現する方法を示す。
まず、従来の技術により、タブに貫通穴をあけ、この部
分に凸形のプレス金型16aをプレスする。この方法によ
り、第14図に示すように、反素子搭載面における穴の内
側の面積よりも大きな面積の部分を設けることができ
る。
まず、従来の技術により、タブに貫通穴をあけ、この部
分に凸形のプレス金型16aをプレスする。この方法によ
り、第14図に示すように、反素子搭載面における穴の内
側の面積よりも大きな面積の部分を設けることができ
る。
次に本発明の第４実施例を第15図及び第16図に基づいて
説明する。タブの貫通孔はテーパにはなつていないが素
子搭載面は反素子搭載面よりも穴径が大きい。また本実
施例では減肉部17が形成されている。更に穴は複数設け
られている。尚符号18はダイボンデイング材である。
説明する。タブの貫通孔はテーパにはなつていないが素
子搭載面は反素子搭載面よりも穴径が大きい。また本実
施例では減肉部17が形成されている。更に穴は複数設け
られている。尚符号18はダイボンデイング材である。
第15図はタブ１に貫通穴２を設け、かつ、タブ１上部に
減肉部17を設けたものである。この構造によれば、ダイ
ボンデイング材18が素子４とタブ１の間を完全に埋めて
いても樹脂部５はタブ上部に充填される。リフロー半田
付けの際にタブ１と樹脂部５が剥離しても、タブ上部に
充填された樹脂部の為、樹脂部５はタブ１から抜け出る
ことはなく、蒸気圧による変形は第16図のようになる。
ここで、タブ残存部の最大幅ｄを次の式で与えられる値
以下にすれば、樹脂部にクラツクは生じない。
減肉部17を設けたものである。この構造によれば、ダイ
ボンデイング材18が素子４とタブ１の間を完全に埋めて
いても樹脂部５はタブ上部に充填される。リフロー半田
付けの際にタブ１と樹脂部５が剥離しても、タブ上部に
充填された樹脂部の為、樹脂部５はタブ１から抜け出る
ことはなく、蒸気圧による変形は第16図のようになる。
ここで、タブ残存部の最大幅ｄを次の式で与えられる値
以下にすれば、樹脂部にクラツクは生じない。
ここで、KIC:リフロー温度における樹脂の破壊靭性値 p:リフロー時に発生する蒸気圧 第17図は他の実施例で貫通穴２を上部に広がる形状とし
たものを複数形成したもので、これによつても上記と同
様の効果が出せる。
たものを複数形成したもので、これによつても上記と同
様の効果が出せる。
最後に、本発明を実施する際の問題点とこれを解決する
方法について述べる。第18図は、本発明のタブ１に素子
を接合するため、接着剤18を塗布した状態を示したもの
である。第19図は、第18図の状態の後に、素子４を搭載
し、接合した状態を示す。図に示すように、接着剤18の
量が過多であると、貫通穴２の側面に接着剤18が流れ出
す恐れがある。第19図の状態で、接着剤が硬化した後に
樹脂部をモールドすると、樹脂部と接着剤との間にはく
離が生じ易く、本発明の効果がなくなる恐れがある。
方法について述べる。第18図は、本発明のタブ１に素子
を接合するため、接着剤18を塗布した状態を示したもの
である。第19図は、第18図の状態の後に、素子４を搭載
し、接合した状態を示す。図に示すように、接着剤18の
量が過多であると、貫通穴２の側面に接着剤18が流れ出
す恐れがある。第19図の状態で、接着剤が硬化した後に
樹脂部をモールドすると、樹脂部と接着剤との間にはく
離が生じ易く、本発明の効果がなくなる恐れがある。
このような問題点を解決するには、第20図に示すよう
に、タブ１の素子搭載面の貫通穴のまわりに接着剤17の
流出防止溝19を設ければ良い。第21図は、接着剤流出防
止溝19を設けたタブ１に素子４を搭載した状態を示す。
図に示すように、余分な接着剤は、溝18に留められるの
で、貫通穴に流れ出すことはなくなる。
に、タブ１の素子搭載面の貫通穴のまわりに接着剤17の
流出防止溝19を設ければ良い。第21図は、接着剤流出防
止溝19を設けたタブ１に素子４を搭載した状態を示す。
図に示すように、余分な接着剤は、溝18に留められるの
で、貫通穴に流れ出すことはなくなる。
本発明によれば、タブと樹脂部が剥離したときのタブ下
方の樹脂部を拘束する距離が短くなるので、水蒸気の圧
力による樹脂部の応力が低減し、リフロークラツクを防
止することができる。
方の樹脂部を拘束する距離が短くなるので、水蒸気の圧
力による樹脂部の応力が低減し、リフロークラツクを防
止することができる。
第１図は夫々本発明の一実施例に係るリードフレームの
一部分を示す斜視図、第２図は第１図の実施例を適用し
た半導体装置の一実施例の断面図、第３図及び第４図は
夫々本発明の他の実施例に係るリードフレームの部分断
面図、第５図はリードフレームの応力計算に用いる計算
モデルの斜視図、第６図は従来例に係る半導体装置の断
面図、第７図及び第８図は夫々従来例に係るリードフレ
ームの貫通穴形成工程を示すリードフレームの部分断面
図、第９図，第10図，第11図，第12図，第14図，第18
図，第20図は夫々本発明の実施例に係るリードフレーム
の貫通穴形成工程を示すリードフレームの部分断面図、
第13図は同じく貫通穴形成工程を示すリードフレーム及
びプレス金型の部分断面図、第15図，第16図，第17図は
夫々本発明の他の実施例に係る半導体装置の断面図、第
19図は第18図の実施例に係るリードフレームに素子を搭
載した状態の断面図、第21図は第20図の実施例に係るリ
ードフレームに素子を搭載した状態の断面図である。 １……タブ、２……貫通穴、３……タブ吊リード、４…
…素子、５……樹脂部、６……水蒸気、７……リード、
８……半田、９……基板、18……ダイボンデイング材、
19……接着剤流出防止溝。
一部分を示す斜視図、第２図は第１図の実施例を適用し
た半導体装置の一実施例の断面図、第３図及び第４図は
夫々本発明の他の実施例に係るリードフレームの部分断
面図、第５図はリードフレームの応力計算に用いる計算
モデルの斜視図、第６図は従来例に係る半導体装置の断
面図、第７図及び第８図は夫々従来例に係るリードフレ
ームの貫通穴形成工程を示すリードフレームの部分断面
図、第９図，第10図，第11図，第12図，第14図，第18
図，第20図は夫々本発明の実施例に係るリードフレーム
の貫通穴形成工程を示すリードフレームの部分断面図、
第13図は同じく貫通穴形成工程を示すリードフレーム及
びプレス金型の部分断面図、第15図，第16図，第17図は
夫々本発明の他の実施例に係る半導体装置の断面図、第
19図は第18図の実施例に係るリードフレームに素子を搭
載した状態の断面図、第21図は第20図の実施例に係るリ
ードフレームに素子を搭載した状態の断面図である。 １……タブ、２……貫通穴、３……タブ吊リード、４…
…素子、５……樹脂部、６……水蒸気、７……リード、
８……半田、９……基板、18……ダイボンデイング材、
19……接着剤流出防止溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 英生 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 立道 昭弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 北林 千加子 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 清水 一男 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (72)発明者 初田 俊雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 尾崎 敏範 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 服部 敏雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 坂田 荘司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−32672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−177953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−53665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15845（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−11825（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】半導体素子を搭載するタブと、該タブの周
辺にてタブ吊りリードにより該タブと一体に接続したリ
ード群とからなり、１個または複数個の貫通穴を備えた
リードフレームにおいて、前記タブ全面の内、少なくと
も前記半導体素子が搭載される部位直下に前記タブの長
手方向に伸びる略長円のスリット状貫通穴を形成し、か
つスリット状貫通穴は素子搭載面側から反素子搭載面側
の方向への封止樹脂の抜け出るのを防止するように、貫
通穴の素子搭載面側開口面と、反素子搭載面側開口面
と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平行な任意の面と
の３つの内、いずれかが他の面と異なる面積となるよう
に形成しており、しかも少なくとも一本の前記スリット
状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に平行な中心線の
方向とが一致しており、かつこのスリット状貫通穴は前
記中心線上に位置することを特徴とするリードフレー
ム。 - 【請求項２】半導体素子と、該半導体素子を搭載しかつ
１個または複数個の貫通穴付きのタブと、該タブの周辺
に配置されるリード群と、該リード群の内のインナーリ
ード部及びタブ並びに前記半導体素子を封止する樹脂部
とを備えた半導体装置において、前記タブ全面の内、少
なくとも前記半導体素子が搭載される部位直下に前記タ
ブの長手方向に伸びる略長円のスリット状貫通穴を形成
し、かつスリット状貫通穴は素子搭載面側から反素子搭
載面側の方向への封止樹脂の抜け出るのを防止するよう
に、貫通穴の素子搭載面側開口面と、反素子搭載面側開
口面と、板厚内の貫通穴で前記各開口面と平行な任意の
面との３つの内、いずれかが他の面と異なる面積となる
ように形成しており、しかも少なくとも一本の前記スリ
ット状貫通穴の長手方向と前記タブの長辺に平行な中心
線の方向とが一致しており、かつこのスリット状貫通穴
は前記中心線上に位置することを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項３】前記リード群の内のアウターリード部の折
り曲げ面において基板に半田付けする面付け実装タイプ
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半
導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056590A JPH0680760B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | リ−ドフレ−ム並びに半導体装置 |
| US07/158,673 US4942452A (en) | 1987-02-25 | 1988-02-22 | Lead frame and semiconductor device |
| US08/448,881 USRE37690E1 (en) | 1987-02-25 | 1995-05-24 | Lead frame and semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056590A JPH0680760B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | リ−ドフレ−ム並びに半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224245A JPS63224245A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH0680760B2 true JPH0680760B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=13031403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056590A Expired - Lifetime JPH0680760B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-03-13 | リ−ドフレ−ム並びに半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680760B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2749124B2 (ja) * | 1989-06-03 | 1998-05-13 | 新光電気工業株式会社 | リードフレーム |
| JPH03178153A (ja) * | 1989-12-07 | 1991-08-02 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
| JPH0575006A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-03-26 | Fujitsu Ltd | リードフレーム及び樹脂封止型半導体装置 |
| JPH0722550U (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-21 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
| DE19506958C2 (de) * | 1995-02-28 | 1998-09-24 | Siemens Ag | Halbleitervorrichtung mit gutem thermischen Verhalten |
| US6242802B1 (en) * | 1995-07-17 | 2001-06-05 | Motorola, Inc. | Moisture enhanced ball grid array package |
| JP2002058841A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-26 | Heiwa Corp | 遊技機の合成樹脂ユニット、および、該合成樹脂ユニットにおけるクラック発生防止方法 |
| JP5202062B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-06-05 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253665A (en) * | 1975-10-29 | 1977-04-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS5332672A (en) * | 1976-09-07 | 1978-03-28 | Matsushita Electronics Corp | Lead frame for semiconductor device |
| JPS59177953A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS6011825U (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-26 | 富士重工業株式会社 | 車両用ル−フの開口部構造 |
| JPS60118252U (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-09 | 沖電気工業株式会社 | 樹脂封止半導体装置用リ−ドフレ−ム |
| JPS6215845A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リ−ドフレ−ムの製造方法 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056590A patent/JPH0680760B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224245A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |