JPH07161911A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH07161911A
JPH07161911A JP5341045A JP34104593A JPH07161911A JP H07161911 A JPH07161911 A JP H07161911A JP 5341045 A JP5341045 A JP 5341045A JP 34104593 A JP34104593 A JP 34104593A JP H07161911 A JPH07161911 A JP H07161911A
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度サイクル試験時にアイランドの端部より
パッケージ裏面に向かって樹脂クラックが成長するのを
防止する。 【構成】 アイランド2上にペレット1をマウントし、
ペレット1上のパッド1aとインナリード3間をボンデ
ィングワイヤ4で接続し、全体を封止樹脂5にて封止し
てなる半導体装置において、アイランド2の各辺の周辺
部を、Aに示すように、凹凸に加工する。 【効果】 温度サイクル試験時にアイランド端部におい
て発生する応力が、アイランド周辺部に形成された凹凸
の凸部が曲がることによって緩和される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
に関し、特に封止樹脂にクラックの発生するのを抑制す
るようにしたリードフレームの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の樹脂封止型半導体装置は、図4に
示されるように、リードフレームのアイランド2の中央
部に樹脂ペースト等の接着剤を用いてペレット1を搭載
し、ペレット1のパッド、リードフレームのインナリー
ド3間を金線等からなるボンディングワイヤ4にて接続
した後、トランスファモールド法等により全体を封止樹
脂5により封止したものである。
【0003】この従来の樹脂封止型半導体装置では、封
止樹脂5の熱膨張率がリードフレームやペレット1のそ
れよりはるかに大きいため、例えば−65℃〜150℃
の温度サイクル試験を数十サイクル行うと、図4に示す
ようにペレット1、アイランド2を囲むパッケージ部分
は変形しないが、インナリード3を囲むパッケージ部分
は変形し、パッケージに反りが発生する。さらに、上記
の温度サイクル試験を数十サイクル続けると、パッケー
ジ部分の変形する部分と変形しない部分の境界面である
アイランド端部に、図4において矢印Cで示すように、
応力が集中し、リードフレーム−樹脂界面Dに剥離が発
生し、リードフレーム端からパッケージ裏面へ向けてリ
ードフレーム周辺部に沿ってクラック5aが入るという
問題点があった。
【0004】この問題点に対処するものとして、特開昭
63−54759号公報により図5に示す半導体装置が
提案されている。図5において、図4の部分と共通する
部分には同一の参照番号が付されているので重複する説
明は省略する。この従来例の特徴的なことは、アイラン
ド2の外周縁部およびインナリード3の端部を凸状湾曲
面6に加工した点にある。このような形状に加工したこ
とにより、アイランド端部における応力集中が緩和され
クラックの発生が抑制される。この凸状湾曲面6は、リ
ードフレームの端部に溶融あるいはエッチング加工を施
すことにより形成したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体装置の多
機能化、大容量化の傾向に添ってペレットサイズは徐々
に大型化されつつある。これに伴って、パッケージ形状
も大型化されてきているが、一方で応用機器における軽
薄短小化の傾向によりパッケージの薄型化が強く要求さ
れるようになってきており、その結果、上述の樹脂封止
型半導体装置のクラック発生問題は一層深刻なものとな
ってきている。上記特開昭63−54759号公報に記
載に記載された従来例は、比較的小型なパッケージに対
しては効果はあるものの、近年の大ペレット化による大
型・薄型化パッケージに対する対策としては不十分であ
り、特に、パッケージサイズが20mm×20mm以上
でパッケージ厚が1.4mm厚であるような半導体装置
においては、より効果的な対策が求められきた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記問
題点を解決するために、アイランドと、該アイランド上
に搭載された半導体ペレットと、インナリード部とアウ
タリード部とを有する複数のリードと、前記半導体ペレ
ット上のパッドと前記リードのインナリード部とを接続
するボンディングワイヤと、前記アイランド、前記半導
体ペレット、前記リードのインナリード部および前記ボ
ンディングワイヤを封止する樹脂体とを備えるものであ
って、前記アイランドの外周部は部分的に該アイランド
の主面の垂直方向に曲がりやすい形状に加工されている
ことを特徴とする樹脂封止型半導体装置が提供される。
そして、好ましくは、上記アイランドの主面の垂直方向
に曲がりやすい形状は、アイランドの周辺部を凹凸に
加工する、アイランドの周辺に沿ってスリットを入れ
る、アイランドの周辺に沿って複数の透孔を設ける、
等の手段により形成されるものである。
【0007】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 [第1の実施例]図1(a)、(b)は、本発明の第1
の実施例の樹脂封止工程終了後でリード成形工程前の状
態を示す平面図と、そのX−X′線での断面図である。
この実施例は、QF(Quad Flat)タイプのパッケージ
に関するものである。同図に示されるように、リードフ
レームのアイランド2は、4本の吊りピン2aにより保
持されており、その四辺の周辺部は、Aに示すように、
凹凸に加工されている。この凹凸は、アイランドの周辺
に沿って奥行d、幅Wの凹部2bをピッチPで設けたこ
とにより形成されたものである。アイランド2の四辺の
外側には複数のインナリード3が放射状に配置されてい
る[簡単のために、図1(a)では、左右辺のインナリ
ードのみを示し上下辺のインナリードの図示は省略され
ている]。このリードフレームは、パンチ法あるいはエ
ッチング法により形成されるが、上記公報に記載された
リードフレームと異なり、従来の製造工程に何らの変更
も加えることなしに形成することができる。
【0008】アイランド2の中央部分にペレット1を樹
脂ペースト等を用いてマウントし、続いて、リードフレ
ームのインナリード3とペレット1のパッド1aとをA
u線等のボンディングワイヤ4を用いて接続する(図示
されていないがペレット1の上下辺にもパッドが形成さ
れており各パッドは図示されていないインナリードと接
続される)。次に、トランスファモールド法によりエポ
キシ系樹脂からなる封止樹脂5によりペレット1を封入
して図示の半導体装置を得る。その後、リードフレーム
の切断・成形を行う。
【0009】このように形成された半導体装置では、リ
ードフレームのアイランド2の周辺部の各辺に沿って凹
凸パターンAを設けているので、例えば−65℃〜15
0℃の温度サイクル試験を行った場合に、アイランドの
周辺部においてリードフレームと封止樹脂との接触面積
が増大したことにより剥離が発生しにくくなり、そして
パッケージが反る時に発生する応力は前記アイランド2
の周辺部の凸部で受けるようになり、パッケージの反り
に追随してアイランド周辺部の凸部が変形することによ
り、応力の集中は緩和される。これらの相乗作用によ
り、アイランド2の周辺部に沿ってリードフレーム端か
ら裏面へ向けてクラックが入ることを防止することがで
きる。
【0010】この凸凹のパターンとしては、凹部2bの
サイズを幅W:150μm〜300μm、奥行d:15
0μm〜200μm程度とし、そのピッチPを200μ
m〜400μm程度とするのが適当であり、効果が大き
い。また、凸凹パターンはアイランド2の周辺部の各辺
全てに設けることが望ましい。
【0011】[第2の実施例]図2(a)は、本発明の
第2の実施例のリード成形前の状態をを示す平面図であ
り、図2(b)はそのY−Y′線の断面図である。同図
において、図1に示す第1の実施例の部分に対応する部
分には同一の参照番号を付し重複する説明は省略する。
この実施例においては、アイランド2の四辺の周辺部に
スリット2cが辺に沿って設けられている。この実施例
においては、スリット2cに封止樹脂が食い込むことに
より樹脂剥離が発生しにくくなっており、そしてBで示
すスリットパターンの外側部においてパッケージが反る
時に発生する応力を受け、パッケージの反りに追随して
B部が変形することにより、アイランド端部における応
力集中が緩和される。これらの相乗効果により、アイラ
ンド周辺部に沿ってアイランド端から裏面へ向けてクラ
ックが入ることが防止される。スリットは、各辺におい
て、周辺部より、距離S:150μm〜200μm程度
内部のところに、幅W:150μm〜200μm程度、
長さL:1mm〜2mm程度のサイズに複数本設けるの
が適当である。
【0012】[第3の実施例]図3は、本発明の第3の
実施例のリード成形前の状態をを示す平面図である。同
図において、図1に示す第1の実施例の部分に対応する
部分には同一の参照番号を付し重複する説明は省略す
る。また、図3において図を見やすくするためボンディ
ングワイヤの図示が省略されている。この実施例におい
ては、アイランド2の四辺の周辺部に角孔2dが辺に沿
って設けられている。この実施例においては、角孔2d
に封止樹脂が食い込むことにより樹脂剥離が発生しにく
くなっており、そしてアイランド2の角孔列の外側部分
にてパッケージが反る時に発生する応力を受け、パッケ
ージの反りに追随してこの部分が変形することにより、
アイランド端部における応力集中が緩和される。これら
の相乗効果により、アイランド周辺部に沿ってアイラン
ド端から裏面へ向けてクラックが入ることが防止され
る。
【0013】角孔2dは、各辺において、周辺部より1
50μm〜200μm内部のところに、一辺の長さを1
50μm〜300μm程度として、200μm〜400
μm程度のピッチで設けるのが適当である。本実施例の
変更例として、角孔を丸孔とすることができる。この場
合、直径を150〜300μm程度とし、200〜40
0μm程度のピッチで形成するのが適当である。
【0014】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるされるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本願発明の要旨内にお
いて各種の変更が可能である。本発明は、QFタイプの
大型のパッケージに有利に適用されるがこれに限定され
るものではなく、DIP型やSOJ型等の他のタイプの
パッケージのものにも適用しうるものである。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂封止
型半導体装置は、リードフレームのアイランドの周辺部
の各辺に沿って凸凹のパターンまたはスリットや透孔等
を設けることによりその周辺部が曲がりやすくなるよう
にしたものであるので、温度サイクル試験で発生するパ
ッケージの反りによる応力を緩和することができ、ま
た、アイランド周辺部に形成された凹凸等によって封止
樹脂とリードフレームとの密着性が高まり剥離が発生し
にくくなっている。そのため、リードフレーム周辺部に
沿ってリードフレーム端から裏面へ向けてクラックが入
ることを防止することができる。そして、本発明によれ
ば、上記効果を従来の製造工程に何らの変更も加えるこ
となしに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の平面図と断面図。
【図2】本発明の第2の実施例の平面図と断面図。
【図3】本発明の第3の実施例の平面図。
【図4】第1の従来例の断面図。
【図5】第2の従来例の断面図。
【符号の説明】
1 ペレット 1a パッド 2 アイランド 2a 吊りピン 2b 凹部 2c スリット 2d 角孔 3 インナリード 4 ボンディングワイヤ 5 封止樹脂 5a クラック 6 凸状湾曲面

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アイランドと、該アイランド上に搭載さ
    れた半導体ペレットと、インナリード部とアウタリード
    部とを有する複数のリードと、前記半導体ペレット上の
    パッドと前記リードのインナリード部とを接続するボン
    ディングワイヤと、前記アイランド、前記半導体ペレッ
    ト、前記リードのインナリード部および前記ボンディン
    グワイヤを封止する樹脂体とを備える樹脂封止型半導体
    装置において、前記アイランドの外周部は部分的に該ア
    イランドの主面の垂直方向に曲がりやすい形状に加工さ
    れていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記垂直方向に曲がりやすい形状が前記
    アイランドの周辺部に設けられた微細な凹凸によって形
    成されていることを特徴とする請求項1記載の樹脂封止
    型半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記凹凸の各凹部が長方形の形状をなし
    ていることを特徴とする請求項2記載の樹脂封止型半導
    体装置。
  4. 【請求項4】 前記凹部は、奥行が150〜200μ
    m、幅が150〜300μmであり、かつ、200〜4
    00μmのピッチで形成されていることを特徴とする請
    求項3記載の樹脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記垂直方向に曲がりやすい形状が前記
    アイランドの周辺部に微細なスリットを設けることによ
    って形成されていることを特徴とする請求項1記載の樹
    脂封止型半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記スリットが前記アイランドの各辺に
    それぞれ複数個形成されていることを特徴とする請求項
    5記載の樹脂封止型半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記スリットが前記アイランドの周辺部
    より150〜200μm内側に、幅150〜200μ
    m、長さ1〜2mmの形状に形成されていることを特徴
    とする請求項5記載の樹脂封止型半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記垂直方向に曲がりやすい形状が前記
    アイランドの周辺部に沿って設けられた複数の微細な透
    孔によって形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の樹脂封止型半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記透孔が、角孔または丸孔であること
    を特徴とする請求項8記載の樹脂封止型半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記透孔が前記アイランドの周辺部よ
    り150〜200μm内側に、一辺の長さまたは直径が
    150〜300μmで、200〜400μmのピッチで
    形成されていることを特徴とする請求項9記載の樹脂封
    止型半導体装置。
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