JPH0786485A - 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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Publication number
JPH0786485A
JPH0786485A JP5230685A JP23068593A JPH0786485A JP H0786485 A JPH0786485 A JP H0786485A JP 5230685 A JP5230685 A JP 5230685A JP 23068593 A JP23068593 A JP 23068593A JP H0786485 A JPH0786485 A JP H0786485A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
die pad
particles
back surface
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP5230685A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Mizuno
芳敬 水野
Yoshimasa Kudo
好正 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5230685A priority Critical patent/JPH0786485A/ja
Publication of JPH0786485A publication Critical patent/JPH0786485A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 不定形のダイパッド7裏面等に固着された粒
子5を有する樹脂封止型半導体装置。 【効果】 ダイパッド7裏面等に粒子5を固着すること
で、複雑な形状の突起部を形成し、封止樹脂の喰い付き
を良くする。この結果、封止樹脂2とダイパッド7等と
の密着性が向上し、リフロー等の高温処理を経ても、水
分の気化膨張による封止樹脂のクラックを有効に防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】リードフレームを用いて半導体チップを
マウントした場合、リードフレームの裏面が直接封止樹
脂に接している。このような構造では、封止樹脂とリー
ドフレームの間の密着性が悪く、リードフレームのダイ
パッドと、封止樹脂との間に吸湿した水分が留まりやす
い。
【0003】近年、樹脂封止型半導体のパッケージは小
型化が進んでおり、パッケージに対する半導体チップ、
即ちダイパッドが占める割合が大きくなっている。ダイ
パットサイズの大きなパッケージでは実装時のリフロー
時にパッケージ内の水分が気化膨張し、この蒸気圧に封
止樹脂が耐えられず、クラックを起こすことから、製品
の信頼性を下げる原因となっていた。
【0004】従来、このダイパッド裏面からのクラック
対策として、特公昭61-3100 に開示されるように、ダイ
パッド裏面部にディンプル加工し、凹部を多数形成した
り、また、ダイパッドに穴を開ける等して、ダイパッド
と封止樹脂との密着力を向上させる方法がある。これ
は、図8に示すように、凹部12を設けたダイパッド7
上に半導体チップ8を搭載し、ボンディングワイヤ9で
リード6と導通を取っている。このような構成では、樹
脂封止された後にダイパッド7と封止樹脂の樹脂の収縮
係数の違いにより樹脂部に発生した収縮応力は、ダイパ
ッド7裏面に形成された凹部12により吸収分散され
る。また、リフロー時の高温処理でダイパッドの裏面の
水分が気化膨張したときの蒸気圧も分散し、クラックを
起こさないように強度をもたせてきた。
【0005】このような凹部12をエッチングによって
形成した場合、図9に示すように、半球状ないしは凹部
12の開口部にオーバーハング部13を持つ形となって
いる。このため、封止樹脂が凹部12内に入り込み、硬
化することで、特にオーバーハング部13に喰い付き、
物理的密着力を生み出すことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エッチングに
よる方法ではコスト高であり、また、形成される凹部の
形状が一定ではないため、密着の強度に製品毎のばらつ
きがあった。そこで、リードフレームにプレス加工を施
し、凹部を形成する方法が行われている。このプレスに
よる方法では、凹部が円錐状の、即ち、凹部開口部に比
べて底部が細い単純な形状しか形成できず、エッチング
による凹部のようなオーバーハングを持つ形状を形成す
るこはプレスの構造上不可能である。従って、凹部に封
止樹脂が入り込むことで密着面積は増加するが、喰い付
きはなく、物理的な密着力は期待できない。また、喰い
付きの良い加工ができたとしても、そのためのプレスヘ
ッドに微細なパターンが必要となり、プレスヘッドの摩
耗等に対する耐久性に問題が生じる。
【0007】この他、ダイパッドに穴を設ける場合に
は、半導体チップをダイパッド上にエポキシペーストで
接着する際のペースト濡れに問題が生じる。以上の他、
封止工程後にアウターリードを切断、整形するが、フレ
ームと封止樹脂との密着性が悪いと、放熱フィンを持つ
ような半導体装置ではフィン根本部で封止樹脂に剥がれ
が生じ、開口が形成されることがある。いうまでもな
く、開口部が形成されると、そこから水分が浸透し、半
導体チップ自身や配線に悪影響を及し、信頼性の低下を
招く。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述のような問題点を解
決するため、本発明では、半導体チップと、前記半導体
チップを表面に搭載するダイパッドと、前記半導体チッ
プ上の電極と電気的に接続するリードとを備えたリード
フレームと、前記リードフレーム表面に固着させた不定
形の粒子と、前記リードの前記粒子を固着した部分をモ
ールドした樹脂とを有することを特徴とする樹脂封止型
半導体装置を提供する。また、前記粒子はインナーリー
ド根本部または前記リードフレーム中央のダイパッドの
裏面に固着させてもよい。
【0009】
【作用】リードフレーム、特に、半導体チップを搭載す
るダイパッド裏面に不定形の粒子を固着させることによ
り、ダイパッド裏面に複雑な形状の突起を形成して、ダ
イパッドと封止樹脂との密着性向上する。
【0010】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例を
図1から図4を参照しながら詳細に説明する。図1はリ
ードフレームを示す平面図、図2は図1中AA’に沿う
断面のうちダイパッド部分を示す断面図、図3は樹脂封
止後の半導体装置の断面図、図4はダイパッド裏面で水
分が気化膨張した時の様子を示す図である。
【0011】まず、図1のように、中央部に半導体チッ
プを搭載するダイパッド7、半導体チップと接続するリ
ード6、リード6の内部、外部の中間で、リード6を連
結しているダイバー16を設けたリードフレーム1を従
来同様に形成する。
【0012】次に、図2に示すように、セラミック、ガ
ラス、高強度樹脂、金属等でできた不定型な粒子5を、
プレス下型に吹き込むことで供給しておく。または、予
め粒子5を簡単に剥がせる程度に付着させた帯状シート
を連続的に引き込むことによってプレス下型に供給して
も良い。続いて、この供給した粒子5にかぶせるように
リードフレーム1を乗せ、ポンチで叩き、後に半導体チ
ップを搭載するダイパッド7の裏面に粒子5を圧着させ
る。ここではポンチで叩き、粒子5を圧着したが、この
他、ダイパッド7裏面に接着剤を塗布またはプリント
し、粒子5をダイパッド7裏面に接着しても、また、ブ
ラストによってダイパッド7裏面に食い込ませるように
付着させても良い。さらに、粒子5にポリイミド等の封
止樹脂と密着性の良い物質をまぶした後に、粒子5を上
述のような方法でダイパッド7に固着する、ないしはダ
イパッド7に固着した粒子5に封止樹脂と密着性の良い
物質を吹き付けるなどして、一層密着性を向上させるこ
とができる。
【0013】この後、粒子を裏面に固着させたダイパッ
ド7表面に半導体チップを従来のようにエポキシペース
トで接着し、ボンディング工程、封止工程、切断・ベン
ド工程を経て、樹脂封止型半導体装置を完成する。
【0014】図3に樹脂封止後の半導体装置の断面図を
示す。ダイパッド7上に半導体チップ8を接着し、樹脂
2によって封止されている。半導体チップ8はボンディ
ングワイヤ9によってリード6と導通が取られている。
【0015】ここで、ダイパッド7裏面に粒子5が固着
されているので、樹脂2はダイパッド7に沿う方向にず
れることはなく、また、垂直方向に剥がれることなく、
密着している。
【0016】これによって、図4に示すように、半導体
装置実装工程でリフロー等の高温処理を経て、樹脂2と
ダイパッド7との間の水分が気化膨張しても、各粒子5
がダイパッド7と樹脂2を強力に接着させ、気化膨張領
域4を細分化するので、樹脂2のダイパッド7全体に及
ぶような大きな剥がれを防止する。従って、樹脂2のク
ラックを良好に抑えることが可能で、品質を向上させる
ことができる。また、金属で粒子を形成した場合には放
熱効率を向上させることができる。 (実施例2)以下、本発明の第2の実施例を図1、図5
を用いて詳細に説明する。
【0017】本実施例は、粒子を付着させたシートを用
いて、ダイパッド7裏面に凹部を形成する方法である。
図5は、凹部を設けたダイパッドとシートの断面の一部
を示す図である。
【0018】従来の方法により、リードフレーム1を形
成する。予め、セラミック、ガラス、高強度樹脂、金属
等でできた不定型粒子52をシート11に剥がれないよ
うに接着しておく。このシート11をプレス加工の下型
に供給し、シート11上にリードフレーム1を乗せて、
ダイパッド7をポンチで叩き、図5に示すように、ダイ
パッド7裏面に複雑な形状をした微細な凹部15を形成
する。
【0019】この後、実施例1と同様にして、マウント
工程、ボンディング工程、封止工程、切断・ベンド工程
を経て、樹脂封止型半導体装置を完成する。この方法に
より、容易に、また、安価にダイパッド裏面に複雑な形
状の凹部を形成することができ、プレスヘッドを形成す
る必要はない。 (実施例3)以下、本発明の第3の実施例を図1、図
6、図7を参照しながら詳細に説明する。
【0020】本実施例は、粒子をインナーリードに固着
するものである。図6は樹脂封止後の半導体装置の断面
の一部を示し、図7は樹脂封止後の半導体装置の断面図
である。
【0021】従来の方法により、リードフレーム1を形
成する。次に、セラミック、ガラス、高強度樹脂、金属
等でできた不定型に成形した微粒子53をタイバー16
のインナー側根元のパッケージ内側と成る部分に、実施
例1と同様にして固着し、図8に示すように、樹脂封止
する。ここで、微粒子53はリードピッチに比べて十分
小く、リード変形やリード同士の絶縁不良を引き起こさ
ないものを用いる。
【0022】この後、実施例1と同様にして、マウント
工程、ボンディング工程、封止工程、切断・ベンド工程
を経て、図7に示すような樹脂封止型半導体装置を完成
する。
【0023】このようにして、リード6のパッケージ内
側に微粒子53を固着しておくと、樹脂2の密着性が向
上する。従って、後のアウターリードの切断、整形によ
る応力にも十分耐え、パッケージのリード根元部の口開
きを有効に抑えることができる。特に、放熱用の幅広い
フィンを有する樹脂封止型半導体装置では、一般に放熱
フィンが他のリードに比べて幅広になっているので、整
形時に大きな力がかかり、封止樹脂の口開きを起こしや
すいが、本実施例のように微粒子53をリード6に固着
させておくと、上述のような口開きの不良を良好に抑え
るのに有効である。合わせて、実施例1、2のように、
ダイパッド裏面に粒子を固着させると一層信頼性を向上
させることができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、リード
フレームに粒子を固着させることによって、タイパッド
裏面に複雑な形状の突起を形成して、ダイパッドと封止
樹脂との密着性を向上させることができる。このため、
封止後の実装工程でリフロー等の高温処理を経る際に、
リードフレームと封止樹脂との間に含まれる水分が気化
膨張しても、封止樹脂にクラックが生じることを有効に
抑えることができる。更に、金属で粒子を形成した場合
には放熱効率を向上させることができる。
【0025】また、パッケージ側部のリード根本部に微
粒子を固着させておくと、リードと樹脂との密着性を向
上させ、リード根本部での口開きを防止する。また、密
着性の向上は外気からの水分の浸透を抑えることもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】リードフレームを示す平面図である。
【図2】図1中のAA’に沿う断面のうちダイパッド部
分を示す断面図である。
【図3】樹脂封止後の半導体装置の断面図である。
【図4】ダイパッド裏面で水分が気化膨張したときの様
子を示す図である。
【図5】凹部を設けたダイパッドとシートの断面の一部
を示す図である。
【図6】樹脂封止後の半導体装置の断面の一部を示す図
である。
【図7】樹脂封止後の半導体装置の断面図である。
【図8】従来のエッチング法によるダイパッドの断面を
示す図である。
【図9】図8のダイパッドの断面の一部を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 樹脂 4 気化膨張領域 5 粒子 52 不定形粒子 53 微粒子 6 リード 7 ダイパッド 8 半導体チップ 9 ボンディングワイヤ 10 接着剤 11 シート 12、15 凹部 13 オーバーハング部 16 タイバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/28 A 8617−4M

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体チップと、 前記半導体チップを表面に搭載するダイパッドと、前記
    半導体チップ上の電極と電気的に接続するリードとを備
    えたリードフレームと、 前記リードフレーム表面に固着させた不定形の粒子と、 前記リードの前記粒子を固着した部分をモールドした樹
    脂とを有することを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項2】前記粒子をインナーリード根本部または前
    記リードフレーム中央のダイパッドの裏面に固着させた
    ことを特徴とする特許請求の範囲請求項1記載の半導体
    装置。
JP5230685A 1993-09-17 1993-09-17 樹脂封止型半導体装置 Pending JPH0786485A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5230685A JPH0786485A (ja) 1993-09-17 1993-09-17 樹脂封止型半導体装置

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JP5230685A JPH0786485A (ja) 1993-09-17 1993-09-17 樹脂封止型半導体装置

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JP5230685A Pending JPH0786485A (ja) 1993-09-17 1993-09-17 樹脂封止型半導体装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101490751B1 (ko) * 2012-11-30 2015-02-06 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체장치 및 그 제조방법
CN106384731A (zh) * 2016-11-24 2017-02-08 广东美的制冷设备有限公司 基板、基板的制备方法和智能功率模块
JP2023038753A (ja) * 2021-09-07 2023-03-17 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法

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KR101490751B1 (ko) * 2012-11-30 2015-02-06 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체장치 및 그 제조방법
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