JPH10321661A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びにリードフレーム - Google Patents
樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びにリードフレームInfo
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱拡散板を有する樹脂封止型半導体装置の電
気的信頼性が低下する。また、熱拡散板を有する樹脂封
止型半導体装置の熱に対する信頼性が低下する。 【解決手段】（１）熱拡散板１を有する樹脂封止型半導
体装置であって、絶縁層２の一部を熱拡散板１の周縁部
からその外側に引き出す。（２）熱拡散板１を有する樹
脂封止型半導体装置であって、熱拡散板１、絶縁層２の
夫々に貫通孔３を形成し、この貫通孔３を塞ぐように、
絶縁層２の表面に接着層５を介在して半導体チップ４を
固定する。（３）熱拡散板１を有する樹脂封止型半導体
装置であって、熱拡散板１のチップ塔載面と対向するそ
の裏面を０．４５以上の算術平均粗さＲａに設定する。
気的信頼性が低下する。また、熱拡散板を有する樹脂封
止型半導体装置の熱に対する信頼性が低下する。 【解決手段】（１）熱拡散板１を有する樹脂封止型半導
体装置であって、絶縁層２の一部を熱拡散板１の周縁部
からその外側に引き出す。（２）熱拡散板１を有する樹
脂封止型半導体装置であって、熱拡散板１、絶縁層２の
夫々に貫通孔３を形成し、この貫通孔３を塞ぐように、
絶縁層２の表面に接着層５を介在して半導体チップ４を
固定する。（３）熱拡散板１を有する樹脂封止型半導体
装置であって、熱拡散板１のチップ塔載面と対向するそ
の裏面を０．４５以上の算術平均粗さＲａに設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱拡散板(ヒート
スプレッダ)を有する樹脂封止型半導体装置及びその製
造に使用されるリードフレームに適用して有効な技術に
関するものである。
スプレッダ)を有する樹脂封止型半導体装置及びその製
造に使用されるリードフレームに適用して有効な技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置は、熱伝導性が低
い樹脂封止体で半導体チップを封止しているので、半導
体チップから発生した熱を樹脂封止体の外部に放出する
放熱性が低い。一方、半導体チップから発生する発熱量
は、それに塔載される回路システムの高性能化(高速化
及び多機能化)による消費電力の増加によって年々増大
している。このため、発熱量が大きい半導体チップを樹
脂封止体で封止する樹脂封止型半導体装置においては、
如何にして放熱性を高めるかが技術的な課題となってい
る。
い樹脂封止体で半導体チップを封止しているので、半導
体チップから発生した熱を樹脂封止体の外部に放出する
放熱性が低い。一方、半導体チップから発生する発熱量
は、それに塔載される回路システムの高性能化(高速化
及び多機能化)による消費電力の増加によって年々増大
している。このため、発熱量が大きい半導体チップを樹
脂封止体で封止する樹脂封止型半導体装置においては、
如何にして放熱性を高めるかが技術的な課題となってい
る。
【０００３】そこで、熱伝導性が高い金属材からなる熱
拡散板を内蔵した樹脂封止型半導体装置が開発されてい
る。この樹脂封止型半導体装置は、熱拡散板のチップ塔
載面の中央領域上に半導体チップを塔載し、この半導体
チップの外周囲の外側に複数本のインナーリードを配置
している。複数本のインナーリードの夫々は、半導体チ
ップの主面(素子形成面)に配置された複数個の外部端子
(ボンディングパッド)の夫々にワイヤを介して電気的に
接続されている。この複数本のインナーリードの夫々
は、一部分が熱拡散板のチップ塔載面の周辺領域に絶縁
層を介在して固定され、他部分が熱拡散板の周縁部から
その外側に引き出されている。熱拡散板、半導体チッ
プ、インナーリード及びワイヤ等は樹脂封止体で封止さ
れ、この樹脂封止体の外周囲の外側には複数本のアウタ
ーリードが配置されている。複数本のアウターリードの
夫々は、樹脂封止体で封止された複数本のインナーリー
ドの夫々と一体化されている。絶縁層は例えばポリイミ
ド系の熱可塑性樹脂で形成され、樹脂封止体は例えばエ
ポキシ系の熱硬化性樹脂で形成されている。熱拡散板、
インナーリード及びアウターリードは、熱伝導性が高い
金属材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成され
ている。
拡散板を内蔵した樹脂封止型半導体装置が開発されてい
る。この樹脂封止型半導体装置は、熱拡散板のチップ塔
載面の中央領域上に半導体チップを塔載し、この半導体
チップの外周囲の外側に複数本のインナーリードを配置
している。複数本のインナーリードの夫々は、半導体チ
ップの主面(素子形成面)に配置された複数個の外部端子
(ボンディングパッド)の夫々にワイヤを介して電気的に
接続されている。この複数本のインナーリードの夫々
は、一部分が熱拡散板のチップ塔載面の周辺領域に絶縁
層を介在して固定され、他部分が熱拡散板の周縁部から
その外側に引き出されている。熱拡散板、半導体チッ
プ、インナーリード及びワイヤ等は樹脂封止体で封止さ
れ、この樹脂封止体の外周囲の外側には複数本のアウタ
ーリードが配置されている。複数本のアウターリードの
夫々は、樹脂封止体で封止された複数本のインナーリー
ドの夫々と一体化されている。絶縁層は例えばポリイミ
ド系の熱可塑性樹脂で形成され、樹脂封止体は例えばエ
ポキシ系の熱硬化性樹脂で形成されている。熱拡散板、
インナーリード及びアウターリードは、熱伝導性が高い
金属材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成され
ている。
【０００４】このように構成された樹脂封止型半導体装
置の場合、半導体チップから発生した熱は熱拡散板を経
由してインナーリードに伝達され、インナーリードに伝
達された熱はアウターリードに伝達されるので、半導体
チップから発生した熱を樹脂封止体の外部に放出する放
熱性が高い。
置の場合、半導体チップから発生した熱は熱拡散板を経
由してインナーリードに伝達され、インナーリードに伝
達された熱はアウターリードに伝達されるので、半導体
チップから発生した熱を樹脂封止体の外部に放出する放
熱性が高い。
【０００５】なお、前述の熱拡散板を内蔵した樹脂封止
型半導体装置については、例えば特開平７−１６９９０
０号公報に記載されている。
型半導体装置については、例えば特開平７−１６９９０
０号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、前述の
熱拡散板を内蔵した樹脂封止型半導体装置について検討
した結果、以下の問題点を見出した。
熱拡散板を内蔵した樹脂封止型半導体装置について検討
した結果、以下の問題点を見出した。
【０００７】（１）前記樹脂封止型半導体装置におい
て、インナーリードの一部分が熱拡散板のチップ塔載面
の周辺領域に絶縁層を介在して固定され、インナーリー
ドの他部分が熱拡散板の周縁部からその外側に引き出さ
れ、更に、絶縁層の周縁部が熱拡散板の周縁部上に位置
しているので、絶縁層と樹脂封止体の樹脂との界面を介
して熱拡散板、インナーリードの夫々を連結するパス経
路が熱拡散板とインナーリードとの間に存在する。この
ようなパス経路が熱拡散板とインナーリードとの間に存
在する場合、動作時において、熱拡散板とインナーリー
ドとの間に生じる電界がパス経路に集中し、マイグレー
ションによるインナーリードの金属原子がパス経路に析
出し、熱拡散板とインナーリードとの間で短絡が生じ
る。この現象は、熱拡散板と他のインナーリードとの間
のパス経路においても同様に生じる。このため、インナ
ーリードと他のインナーリードとが熱拡散板を介して短
絡する場合があるので、樹脂封止型半導体装置の電気的
信頼性が低下する。
て、インナーリードの一部分が熱拡散板のチップ塔載面
の周辺領域に絶縁層を介在して固定され、インナーリー
ドの他部分が熱拡散板の周縁部からその外側に引き出さ
れ、更に、絶縁層の周縁部が熱拡散板の周縁部上に位置
しているので、絶縁層と樹脂封止体の樹脂との界面を介
して熱拡散板、インナーリードの夫々を連結するパス経
路が熱拡散板とインナーリードとの間に存在する。この
ようなパス経路が熱拡散板とインナーリードとの間に存
在する場合、動作時において、熱拡散板とインナーリー
ドとの間に生じる電界がパス経路に集中し、マイグレー
ションによるインナーリードの金属原子がパス経路に析
出し、熱拡散板とインナーリードとの間で短絡が生じ
る。この現象は、熱拡散板と他のインナーリードとの間
のパス経路においても同様に生じる。このため、インナ
ーリードと他のインナーリードとが熱拡散板を介して短
絡する場合があるので、樹脂封止型半導体装置の電気的
信頼性が低下する。
【０００８】（２）前記樹脂封止型半導体装置におい
て、半導体チップは、熱拡散板のチップ塔載面上に形成
された絶縁層の表面に接着層を介在して固定されてい
る。絶縁層は例えば熱可塑性樹脂で形成され、接着層は
例えば熱硬化性樹脂で形成されている。このため、絶縁
層及び接着層に含まれている水分が絶縁層と接着層との
界面に溜り易く、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の
環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実
装面上に樹脂封止型半導体装置を実装する実装時の熱に
よって溜った水分が気化膨張し、樹脂封止体に亀裂が生
じる場合があるので、樹脂封止型半導体装置の熱に対す
る信頼性が低下する。
て、半導体チップは、熱拡散板のチップ塔載面上に形成
された絶縁層の表面に接着層を介在して固定されてい
る。絶縁層は例えば熱可塑性樹脂で形成され、接着層は
例えば熱硬化性樹脂で形成されている。このため、絶縁
層及び接着層に含まれている水分が絶縁層と接着層との
界面に溜り易く、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の
環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実
装面上に樹脂封止型半導体装置を実装する実装時の熱に
よって溜った水分が気化膨張し、樹脂封止体に亀裂が生
じる場合があるので、樹脂封止型半導体装置の熱に対す
る信頼性が低下する。
【０００９】（３）前記樹脂封止型半導体装置におい
て、熱拡散板のチップ搭載面と対向するその裏面は樹脂
封止体の樹脂で被覆されている。このため、樹脂封止体
の樹脂に含まれている水分が熱拡散板の裏面に溜り易
く、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験であ
る温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂
封止型半導体装置を実装する実装時の熱によって溜った
水分が気化膨張し、樹脂封止体に亀裂が生じる場合があ
るので、樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性が著
しく低下する。
て、熱拡散板のチップ搭載面と対向するその裏面は樹脂
封止体の樹脂で被覆されている。このため、樹脂封止体
の樹脂に含まれている水分が熱拡散板の裏面に溜り易
く、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験であ
る温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂
封止型半導体装置を実装する実装時の熱によって溜った
水分が気化膨張し、樹脂封止体に亀裂が生じる場合があ
るので、樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性が著
しく低下する。
【００１０】本発明の目的は、熱拡散板を有する半導体
装置の電気的信頼性を高めることが可能な技術を提供す
ることにある。
装置の電気的信頼性を高めることが可能な技術を提供す
ることにある。
【００１１】本発明の他の目的は、熱拡散板を有する半
導体装置の熱に対する信頼性を高めることが可能な技術
を提供することにある。
導体装置の熱に対する信頼性を高めることが可能な技術
を提供することにある。
【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００１４】（１）熱拡散板と、前記熱拡散板に固定さ
れた半導体チップと、前記半導体チップの外部端子に電
気的に接続され、一部分が前記熱拡散板に絶縁層を介在
して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部からその
外側に引き出されたインナーリードと、前記熱拡散板、
前記半導体チップ、前記インナーリードの夫々を封止す
る樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導体装置であっ
て、前記絶縁層の一部を前記熱拡散板の周縁部からその
外側に引き出す。
れた半導体チップと、前記半導体チップの外部端子に電
気的に接続され、一部分が前記熱拡散板に絶縁層を介在
して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部からその
外側に引き出されたインナーリードと、前記熱拡散板、
前記半導体チップ、前記インナーリードの夫々を封止す
る樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導体装置であっ
て、前記絶縁層の一部を前記熱拡散板の周縁部からその
外側に引き出す。
【００１５】（２）熱拡散板と、前記熱拡散板に絶縁層
を介在して固定された半導体チップと、前記半導体チッ
プの外部端子に電気的に接続されたインナーリードと、
前記熱拡散板、前記半導体チップ、前記インナーリード
の夫々を封止する樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導
体装置であって、前記熱拡散板、前記絶縁層の夫々に貫
通孔を形成し、この貫通孔を塞ぐように、前記絶縁層の
表面に接着層を介在して前記半導体チップを固定する。
を介在して固定された半導体チップと、前記半導体チッ
プの外部端子に電気的に接続されたインナーリードと、
前記熱拡散板、前記半導体チップ、前記インナーリード
の夫々を封止する樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導
体装置であって、前記熱拡散板、前記絶縁層の夫々に貫
通孔を形成し、この貫通孔を塞ぐように、前記絶縁層の
表面に接着層を介在して前記半導体チップを固定する。
【００１６】上述した手段（１）によれば、絶縁層と樹
脂封止体の樹脂との界面を通して熱拡散板、インナーリ
ードの夫々を連結するパス経路が熱拡散板とインナーリ
ードとの間の外側に位置し、このパス経路には熱拡散板
とインナーリードとの間に生じる電界が集中しないの
で、インナーリードの金属原子がマイグレーションによ
って析出することはない。同様に、熱拡散板と他のイン
ナーリードとの間のパス経路においても析出することは
ない。この結果、インナーリードと他のインナーリード
との熱拡散板を介した短絡を防止できるので、熱拡散板
を有する樹脂封止型半導体装置の電気的信頼性を高める
ことができる。
脂封止体の樹脂との界面を通して熱拡散板、インナーリ
ードの夫々を連結するパス経路が熱拡散板とインナーリ
ードとの間の外側に位置し、このパス経路には熱拡散板
とインナーリードとの間に生じる電界が集中しないの
で、インナーリードの金属原子がマイグレーションによ
って析出することはない。同様に、熱拡散板と他のイン
ナーリードとの間のパス経路においても析出することは
ない。この結果、インナーリードと他のインナーリード
との熱拡散板を介した短絡を防止できるので、熱拡散板
を有する樹脂封止型半導体装置の電気的信頼性を高める
ことができる。
【００１７】上述した手段（２）によれば、貫通孔の面
積に相当する分、絶縁層と接着層との界面の面積を縮小
することができるので、樹脂封止型半導体装置の製品完
成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基
板の実装面上に樹脂封止型半導体装置を実装する実装時
の熱によって絶縁層と接着層との界面に生じる水分の気
化膨張を抑制し、樹脂封止体に生じる亀裂を抑制でき
る。この結果、熱拡散板を有する樹脂封止型半導体装置
の熱に対する信頼性を高めることができる。
積に相当する分、絶縁層と接着層との界面の面積を縮小
することができるので、樹脂封止型半導体装置の製品完
成後の環境試験である温度サイクル試験時の熱や実装基
板の実装面上に樹脂封止型半導体装置を実装する実装時
の熱によって絶縁層と接着層との界面に生じる水分の気
化膨張を抑制し、樹脂封止体に生じる亀裂を抑制でき
る。この結果、熱拡散板を有する樹脂封止型半導体装置
の熱に対する信頼性を高めることができる。
【００１８】また、貫通孔の面積に相当する分、接着層
の量を節約することができる。
の量を節約することができる。
【００１９】また、貫通孔の面積に相当する分、熱拡散
板のチップ塔載面と対向するその裏面と樹脂封止体の樹
脂との界面の面積を縮小することができるので、樹脂封
止型半導体装置の製品完成後の環境試験である温度サイ
クル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂封止型半導
体装置を実装する実装時の熱によって熱拡散板と樹脂封
止体の樹脂との界面に生じる水分の気化膨張を抑制し、
樹脂封止体に生じる亀裂を抑制できる。この結果、熱拡
散板を有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性
を高めることができる。
板のチップ塔載面と対向するその裏面と樹脂封止体の樹
脂との界面の面積を縮小することができるので、樹脂封
止型半導体装置の製品完成後の環境試験である温度サイ
クル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂封止型半導
体装置を実装する実装時の熱によって熱拡散板と樹脂封
止体の樹脂との界面に生じる水分の気化膨張を抑制し、
樹脂封止体に生じる亀裂を抑制できる。この結果、熱拡
散板を有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性
を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について、樹
脂封止型半導体装置に本発明を適用した実施の形態とと
もに説明する。
脂封止型半導体装置に本発明を適用した実施の形態とと
もに説明する。
【００２１】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【００２２】（実施形態１）本発明の実施形態１である
樹脂封止型半導体装置の概略構成を図１（樹脂封止体の
上部を除去した状態の平面図）及び図２（図１に示すＡ
−Ａ線の位置で切った断面図）に示す。
樹脂封止型半導体装置の概略構成を図１（樹脂封止体の
上部を除去した状態の平面図）及び図２（図１に示すＡ
−Ａ線の位置で切った断面図）に示す。
【００２３】図１及び図２に示すように、樹脂封止型半
導体装置は、熱拡散板１のチップ塔載面の中央領域上に
半導体チップ４を塔載し、この半導体チップ４の外周囲
の外側に複数本のリード６を配置している。複数本のリ
ード６の夫々は、インナーリード６Ａ及びこのインナー
リード６Ａと一体化されたアウターリード６Ｂで構成さ
れている。
導体装置は、熱拡散板１のチップ塔載面の中央領域上に
半導体チップ４を塔載し、この半導体チップ４の外周囲
の外側に複数本のリード６を配置している。複数本のリ
ード６の夫々は、インナーリード６Ａ及びこのインナー
リード６Ａと一体化されたアウターリード６Ｂで構成さ
れている。
【００２４】前記半導体チップ４は、例えば平面が方形
状で形成された単結晶珪素基板を主体に構成されてい
る。半導体チップ４には、例えば論理回路システム、或
は論理回路と記憶回路との混合回路システムが塔載され
ている。また、半導体チップ４の主面(素子形成面)には
複数個の外部端子４Ａが配置されている。複数個の外部
端子４Ａの夫々は、半導体チップ４の各辺に沿って配列
され、半導体チップ４に塔載された回路システムに電気
的に接続されている。
状で形成された単結晶珪素基板を主体に構成されてい
る。半導体チップ４には、例えば論理回路システム、或
は論理回路と記憶回路との混合回路システムが塔載され
ている。また、半導体チップ４の主面(素子形成面)には
複数個の外部端子４Ａが配置されている。複数個の外部
端子４Ａの夫々は、半導体チップ４の各辺に沿って配列
され、半導体チップ４に塔載された回路システムに電気
的に接続されている。
【００２５】前記複数本のインナーリード６Ａの夫々
は、半導体チップ４の各辺に沿って配列され、半導体チ
ップ４の主面に配置された複数個の外部端子４Ａの夫々
とワイヤ７を介して電気的に接続されている。ワイヤ７
としては、例えば金(Ａｕ)ワイヤを使用する。また、ワ
イヤ７としては、アルミニウム(Ａｌ)ワイヤ、銅(Ｃｕ)
ワイヤ、又は金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆した
被覆ワイヤを使用してもよい。ワイヤ７は、例えば熱圧
着に超音波振動を併用したボンディング法によりボンデ
ィングされる。
は、半導体チップ４の各辺に沿って配列され、半導体チ
ップ４の主面に配置された複数個の外部端子４Ａの夫々
とワイヤ７を介して電気的に接続されている。ワイヤ７
としては、例えば金(Ａｕ)ワイヤを使用する。また、ワ
イヤ７としては、アルミニウム(Ａｌ)ワイヤ、銅(Ｃｕ)
ワイヤ、又は金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆した
被覆ワイヤを使用してもよい。ワイヤ７は、例えば熱圧
着に超音波振動を併用したボンディング法によりボンデ
ィングされる。
【００２６】前記熱拡散板１は例えば平面が方形状で形
成されている。この熱拡散板１は、熱伝導率が高い金属
材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成されてい
る。
成されている。この熱拡散板１は、熱伝導率が高い金属
材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成されてい
る。
【００２７】前記熱拡散板１、半導体チップ４、インナ
ーリード６Ａ及びワイヤ７等は樹脂封止体８で封止され
ている。樹脂封止体８は、低応力化を図る目的として、
例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィ
ラー等が添加されたビフェニール系の樹脂で形成されて
いる。この樹脂封止体８は例えばトランスファモールド
法で形成される。
ーリード６Ａ及びワイヤ７等は樹脂封止体８で封止され
ている。樹脂封止体８は、低応力化を図る目的として、
例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィ
ラー等が添加されたビフェニール系の樹脂で形成されて
いる。この樹脂封止体８は例えばトランスファモールド
法で形成される。
【００２８】前記樹脂封止体８は例えば平面が方形状で
形成されている。この樹脂封止体８の各辺の外側には、
複数本のアウターリード６Ｂが配置されている。複数本
のアウターリード６Ｂの夫々は、樹脂封止体８の各辺に
沿って配列され、例えばガルウィング形状に成形されて
いる。即ち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、多
ピン化に好適なＱＦＰ(Ｑuad Ｆlat Ｐackage)構造で構
成されている。
形成されている。この樹脂封止体８の各辺の外側には、
複数本のアウターリード６Ｂが配置されている。複数本
のアウターリード６Ｂの夫々は、樹脂封止体８の各辺に
沿って配列され、例えばガルウィング形状に成形されて
いる。即ち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、多
ピン化に好適なＱＦＰ(Ｑuad Ｆlat Ｐackage)構造で構
成されている。
【００２９】前記複数本のアウターリード６Ｂのうち、
動作電位用アウターリード６Ｂには外部から動作電位
(例えば５［Ｖ］電位)が印加され、基準電位用アウター
リード６Ｂには外部から基準電位(例えば０［Ｖ］電位)
が印加され、入力信号用アウターリード６Ｂには外部か
ら入力信号が印加され、出力信号用アウターリード６Ｂ
には半導体チップ４に塔載された回路システムから出力
信号が印加される。
動作電位用アウターリード６Ｂには外部から動作電位
(例えば５［Ｖ］電位)が印加され、基準電位用アウター
リード６Ｂには外部から基準電位(例えば０［Ｖ］電位)
が印加され、入力信号用アウターリード６Ｂには外部か
ら入力信号が印加され、出力信号用アウターリード６Ｂ
には半導体チップ４に塔載された回路システムから出力
信号が印加される。
【００３０】前記熱拡散板１のチップ塔載面は、これに
限定されないが、図３(図２の要部断面図)に示すよう
に、絶縁層２で被覆されている。絶縁層２は例えばポリ
イミド系の熱硬化性樹脂で形成されている。
限定されないが、図３(図２の要部断面図)に示すよう
に、絶縁層２で被覆されている。絶縁層２は例えばポリ
イミド系の熱硬化性樹脂で形成されている。
【００３１】前記熱拡散板１、絶縁層２の夫々の中央領
域には貫通孔３が形成され、この貫通孔３を塞ぐよう
に、絶縁層２の表面に接着層５を介在して半導体チップ
４が接着固定されている。接着層５は例えばエポキシ系
の熱硬化性樹脂で形成されている。貫通孔３は、図４
(熱拡散板の平面図)に示すように、半導体チップ４の平
面サイズ４Ｂよりも小さい平面サイズで形成され、その
平面形状は例えば円形状で形成されている。このよう
に、熱拡散板１、絶縁層２の夫々に貫通孔３を形成し、
この貫通孔３を塞ぐように、絶縁層２の表面に接着層５
を介在して半導体チップ４を接着固定することにより、
貫通孔３の面積に相当する分、絶縁層２と接着層５との
界面の面積を縮小することができる。また、貫通孔３の
面積に相当する分、熱拡散板１のチップ塔載面１Ａと対
向するその裏面１Ｂと樹脂封止体８の樹脂との界面の面
積を縮小することができる。
域には貫通孔３が形成され、この貫通孔３を塞ぐよう
に、絶縁層２の表面に接着層５を介在して半導体チップ
４が接着固定されている。接着層５は例えばエポキシ系
の熱硬化性樹脂で形成されている。貫通孔３は、図４
(熱拡散板の平面図)に示すように、半導体チップ４の平
面サイズ４Ｂよりも小さい平面サイズで形成され、その
平面形状は例えば円形状で形成されている。このよう
に、熱拡散板１、絶縁層２の夫々に貫通孔３を形成し、
この貫通孔３を塞ぐように、絶縁層２の表面に接着層５
を介在して半導体チップ４を接着固定することにより、
貫通孔３の面積に相当する分、絶縁層２と接着層５との
界面の面積を縮小することができる。また、貫通孔３の
面積に相当する分、熱拡散板１のチップ塔載面１Ａと対
向するその裏面１Ｂと樹脂封止体８の樹脂との界面の面
積を縮小することができる。
【００３２】前記複数本のインナーリード６Ａの夫々
は、図５(図２の要部拡大断面図)に示すように、一部分
が熱拡散板１のチップ塔載面１Ａの周辺領域に絶縁層２
を介在して固定され、他部分が熱拡散板１の周縁部１Ｃ
からその外側に引き出されている。つまり、インナーリ
ード６Ａは、半導体チップ４と同一の平面上に位置して
いる。
は、図５(図２の要部拡大断面図)に示すように、一部分
が熱拡散板１のチップ塔載面１Ａの周辺領域に絶縁層２
を介在して固定され、他部分が熱拡散板１の周縁部１Ｃ
からその外側に引き出されている。つまり、インナーリ
ード６Ａは、半導体チップ４と同一の平面上に位置して
いる。
【００３３】前記絶縁層２の一部２Ａは、熱拡散板１の
周縁部１Ｃからその外側に引き出され、熱拡散板１の周
縁部１Ｃは、なだらかな形状になっている。本実施形態
の絶縁層２の一部２Ａは熱拡散板１の側面を覆うように
引き出されている。このように、絶縁層２の一部２Ａを
熱拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に引き出すことに
より、絶縁層２と樹脂封止体８の樹脂との界面を介して
熱拡散板１、インナーリード６Ａの夫々を連結するパス
経路が熱拡散板１とインナーリード６Ａとの間の外側に
位置し、動作時において、このパス経路には熱拡散板１
とインナーリード６Ａとの間に生じる電界が集中しない
ので、インナーリード６Ａの金属原子がマイグレーショ
ンによって析出することはない。
周縁部１Ｃからその外側に引き出され、熱拡散板１の周
縁部１Ｃは、なだらかな形状になっている。本実施形態
の絶縁層２の一部２Ａは熱拡散板１の側面を覆うように
引き出されている。このように、絶縁層２の一部２Ａを
熱拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に引き出すことに
より、絶縁層２と樹脂封止体８の樹脂との界面を介して
熱拡散板１、インナーリード６Ａの夫々を連結するパス
経路が熱拡散板１とインナーリード６Ａとの間の外側に
位置し、動作時において、このパス経路には熱拡散板１
とインナーリード６Ａとの間に生じる電界が集中しない
ので、インナーリード６Ａの金属原子がマイグレーショ
ンによって析出することはない。
【００３４】前記熱拡散板１は、インナーリード６Ａの
厚さに比べて薄い厚さで形成されている。熱拡散板１は
例えば０．１［ｍｍ］程度の厚さで形成され、インナー
リード６Ａは例えば０．１５［ｍｍ］程度の厚さで形成
されている。
厚さに比べて薄い厚さで形成されている。熱拡散板１は
例えば０．１［ｍｍ］程度の厚さで形成され、インナー
リード６Ａは例えば０．１５［ｍｍ］程度の厚さで形成
されている。
【００３５】前記半導体チップ４の裏面のうち、貫通孔
３と対向する領域は、貫通孔３内に充填された樹脂封止
体８の樹脂で被覆されている。半導体チップ４の裏面は
ゲッタリング効果を高める目的として、熱拡散板１の裏
面に比べて粗くなっているので、樹脂封止体８の樹脂と
の密着力が熱拡散板１の裏面に比べて高い。
３と対向する領域は、貫通孔３内に充填された樹脂封止
体８の樹脂で被覆されている。半導体チップ４の裏面は
ゲッタリング効果を高める目的として、熱拡散板１の裏
面に比べて粗くなっているので、樹脂封止体８の樹脂と
の密着力が熱拡散板１の裏面に比べて高い。
【００３６】次に、前記樹脂封止型半導体装置の製造に
使用されるリードフレームについて、図６(要部平面図)
を用いて説明する。
使用されるリードフレームについて、図６(要部平面図)
を用いて説明する。
【００３７】図６に示すように、リードフレームＬ１
は、枠体６Ｄで規定された領域内に、複数本のリード６
及び熱拡散板１を配置している。複数本のリード６の夫
々は、枠体６Ｄに一体化され、タイバー６Ｄを介して互
いに連結されている。また、複数本のリード６の夫々は
インナーリード６Ａ及びこのインナーリード６Ａに一体
化されたアウターリード６Ｂとで構成されている。熱拡
散板１は複数本のインナーリード６Ａの夫々に貼り付け
られている。
は、枠体６Ｄで規定された領域内に、複数本のリード６
及び熱拡散板１を配置している。複数本のリード６の夫
々は、枠体６Ｄに一体化され、タイバー６Ｄを介して互
いに連結されている。また、複数本のリード６の夫々は
インナーリード６Ａ及びこのインナーリード６Ａに一体
化されたアウターリード６Ｂとで構成されている。熱拡
散板１は複数本のインナーリード６Ａの夫々に貼り付け
られている。
【００３８】前記リードフレームＬ１は、熱伝導性が高
い金属材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材からなる
金属板にエッチング加工又はプレス加工を施し、所定の
リードパターンを形成した後、インナーリード６Ａに熱
拡散板１を貼り付けることにより形成される。
い金属材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材からなる
金属板にエッチング加工又はプレス加工を施し、所定の
リードパターンを形成した後、インナーリード６Ａに熱
拡散板１を貼り付けることにより形成される。
【００３９】図７(図６に示すＢ−Ｂ線の位置で切った
要部断面図)に示すように、前記熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａは、これに限定されないが、例えばポリイミド
系の熱可塑性樹脂からなる絶縁層２で被覆されている。
熱拡散板１、絶縁層２の夫々の中央領域、即ち半導体チ
ップ４が固定される領域には貫通孔３が形成されてい
る。貫通孔３は、半導体チップ４の平面サイズよりも小
さい平面サイズで形成され、その平面形状は例えば円形
状で形成されている。
要部断面図)に示すように、前記熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａは、これに限定されないが、例えばポリイミド
系の熱可塑性樹脂からなる絶縁層２で被覆されている。
熱拡散板１、絶縁層２の夫々の中央領域、即ち半導体チ
ップ４が固定される領域には貫通孔３が形成されてい
る。貫通孔３は、半導体チップ４の平面サイズよりも小
さい平面サイズで形成され、その平面形状は例えば円形
状で形成されている。
【００４０】前記複数本のインナーリード６Ａの夫々
は、一部分が熱拡散板１のチップ塔載面１Ａの周辺領域
に絶縁層２を介在して固定され、他部分が熱拡散板１の
周縁部１Ｃからその外側に引き出されている。絶縁層２
の一部２Ａは、熱拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に
引き出され、熱拡散板１の周縁部１Ｃは、なだらかな形
状になっている。本実施形態の絶縁層２の一部２Ａは、
熱拡散板１の側面を覆うように引き出されている。
は、一部分が熱拡散板１のチップ塔載面１Ａの周辺領域
に絶縁層２を介在して固定され、他部分が熱拡散板１の
周縁部１Ｃからその外側に引き出されている。絶縁層２
の一部２Ａは、熱拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に
引き出され、熱拡散板１の周縁部１Ｃは、なだらかな形
状になっている。本実施形態の絶縁層２の一部２Ａは、
熱拡散板１の側面を覆うように引き出されている。
【００４１】前記熱拡散板１は、チップ塔載面が絶縁層
２で被覆された金属板にプレス加工を施すことにより形
成される。このプレス加工時に貫通孔３も同時に形成さ
れる。また、プレス加工の速度を調整することにより、
熱拡散板１の側面を覆うように、熱拡散板１の周縁部１
Ｃからその外側に絶縁層２の一部２Ａを引き出すことが
でき、更に、熱拡散板１の周縁部１Ｃをなだらかな形状
にすることができる。
２で被覆された金属板にプレス加工を施すことにより形
成される。このプレス加工時に貫通孔３も同時に形成さ
れる。また、プレス加工の速度を調整することにより、
熱拡散板１の側面を覆うように、熱拡散板１の周縁部１
Ｃからその外側に絶縁層２の一部２Ａを引き出すことが
でき、更に、熱拡散板１の周縁部１Ｃをなだらかな形状
にすることができる。
【００４２】このように構成された樹脂封止型半導体装
置の場合、半導体チップ４から発生した熱は熱拡散板１
を経由してインナーリード６Ａに伝達され、インナーリ
ード６Ａに伝達された熱はアウターリード６Ｂに伝達さ
れるので、半導体チップ４から発生した熱を樹脂封止体
８の外部に放出する放熱性が高い。
置の場合、半導体チップ４から発生した熱は熱拡散板１
を経由してインナーリード６Ａに伝達され、インナーリ
ード６Ａに伝達された熱はアウターリード６Ｂに伝達さ
れるので、半導体チップ４から発生した熱を樹脂封止体
８の外部に放出する放熱性が高い。
【００４３】次に、前記樹脂封止型半導体装置の製造方
法について、図８（製造方法を説明するための断面図）
を用いて説明する。
法について、図８（製造方法を説明するための断面図）
を用いて説明する。
【００４４】まず、図６に示すリードフレームＬ１を準
備する。
備する。
【００４５】次に、図８(Ａ)に示すように、前記リード
フレームＬ１の熱拡散板１をヒートステージ１０に装着
し、熱拡散板１の中央領域上の絶縁層２の表面に例えば
エポキシ系の熱硬化樹脂からなる接着層５を介在して半
導体チップ４を接着固定する。半導体チップ４の接着固
定は、絶縁層２の表面に例えば多点塗布法で接着層５を
塗布し、その後、絶縁層２の表面に貫通孔３を塞ぐよう
に半導体チップ４を熱圧着することにより行なわれる。
この工程において、熱拡散板１、絶縁層２の夫々の中央
領域、即ち半導体チップ４が固定される領域に貫通孔３
が形成されているので、接着層５の塗布量を節約するこ
とができる。
フレームＬ１の熱拡散板１をヒートステージ１０に装着
し、熱拡散板１の中央領域上の絶縁層２の表面に例えば
エポキシ系の熱硬化樹脂からなる接着層５を介在して半
導体チップ４を接着固定する。半導体チップ４の接着固
定は、絶縁層２の表面に例えば多点塗布法で接着層５を
塗布し、その後、絶縁層２の表面に貫通孔３を塞ぐよう
に半導体チップ４を熱圧着することにより行なわれる。
この工程において、熱拡散板１、絶縁層２の夫々の中央
領域、即ち半導体チップ４が固定される領域に貫通孔３
が形成されているので、接着層５の塗布量を節約するこ
とができる。
【００４６】次に、図８(Ｂ)に示すように、前記熱拡散
板１をヒートステージ１１に装着し、インナーリード６
Ａをウインドクランパ１２で押圧固定した後、半導体チ
ップ４の外部端子４Ａとインナーリード６Ａとをワイヤ
７で電気的に接続する。ワイヤ７の接続は、ヒートステ
ージ１１で熱拡散板１を加熱した状態にて行なわれる。
この工程において、インナーリード６Ａの一部分が熱拡
散板１を介在してヒートステージ１１に支持され、イン
ナーリード６Ａの他部分がヒートステージ１１から離間
された状態で、インナーリード６Ａの他部分がウインド
クランパ１２で押圧されるため、熱拡散板１の周縁部１
Ｃにウインドクランパ１２の押圧力が集中するが、熱拡
散板１の周縁部１Ｃの形状がなだらかな形状になってい
るため、熱拡散板１の周縁部１Ｃにおける絶縁層２の膜
ぎれを防止できる。特に、絶縁層２を熱可塑性樹脂で形
成した場合、絶縁層２は熱によって軟らかくなるので、
熱拡散板１の周縁部１Ｃをなだらかな形状にすることは
効果が大きい。また、ウインドクランパ１２の押圧力に
よってインナーリード６Ａに反りや変形が生じても、熱
拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に絶縁層２の一部２
Ａが引き出されているので、熱拡散板１の周縁部１Ｃと
インナーリード６Ａとの短絡を防止できる。特に、絶縁
層２を熱可塑性樹脂で形成した場合、絶縁層２は熱によ
って軟らかくなるので、熱拡散板１の周縁部１Ｃからそ
の外側に絶縁層２の一部２Ａを引き出すことは効果が大
きい。
板１をヒートステージ１１に装着し、インナーリード６
Ａをウインドクランパ１２で押圧固定した後、半導体チ
ップ４の外部端子４Ａとインナーリード６Ａとをワイヤ
７で電気的に接続する。ワイヤ７の接続は、ヒートステ
ージ１１で熱拡散板１を加熱した状態にて行なわれる。
この工程において、インナーリード６Ａの一部分が熱拡
散板１を介在してヒートステージ１１に支持され、イン
ナーリード６Ａの他部分がヒートステージ１１から離間
された状態で、インナーリード６Ａの他部分がウインド
クランパ１２で押圧されるため、熱拡散板１の周縁部１
Ｃにウインドクランパ１２の押圧力が集中するが、熱拡
散板１の周縁部１Ｃの形状がなだらかな形状になってい
るため、熱拡散板１の周縁部１Ｃにおける絶縁層２の膜
ぎれを防止できる。特に、絶縁層２を熱可塑性樹脂で形
成した場合、絶縁層２は熱によって軟らかくなるので、
熱拡散板１の周縁部１Ｃをなだらかな形状にすることは
効果が大きい。また、ウインドクランパ１２の押圧力に
よってインナーリード６Ａに反りや変形が生じても、熱
拡散板１の周縁部１Ｃからその外側に絶縁層２の一部２
Ａが引き出されているので、熱拡散板１の周縁部１Ｃと
インナーリード６Ａとの短絡を防止できる。特に、絶縁
層２を熱可塑性樹脂で形成した場合、絶縁層２は熱によ
って軟らかくなるので、熱拡散板１の周縁部１Ｃからそ
の外側に絶縁層２の一部２Ａを引き出すことは効果が大
きい。
【００４７】次に、図８(Ｂ)に示すように、前記熱拡散
板１、半導体チップ４、インナーリード６Ａ及びワイヤ
７等を樹脂封止体１で封止する。樹脂封止体１はトラン
スファモールド法で形成される。
板１、半導体チップ４、インナーリード６Ａ及びワイヤ
７等を樹脂封止体１で封止する。樹脂封止体１はトラン
スファモールド法で形成される。
【００４８】次に、前記リードフレームＬ１の枠体６Ｄ
からアウターリード６Ｂを切断すると共に、タイバー６
Ｃを切断し、その後、アウターリード６Ｂをガルウィン
グ形状に成形することにより、図１、図２に示す樹脂封
止型半導体装置がほぼ完成する。
からアウターリード６Ｂを切断すると共に、タイバー６
Ｃを切断し、その後、アウターリード６Ｂをガルウィン
グ形状に成形することにより、図１、図２に示す樹脂封
止型半導体装置がほぼ完成する。
【００４９】この後、樹脂封止型半導体装置は、製品完
成後の環境試験である温度サイクル試験が施され、製品
として出荷される。製品として出荷された樹脂封止型半
導体装置は実装基板の実装面上に実装される。
成後の環境試験である温度サイクル試験が施され、製品
として出荷される。製品として出荷された樹脂封止型半
導体装置は実装基板の実装面上に実装される。
【００５０】このように、本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。
効果が得られる。
【００５１】（１）絶縁層２の一部を熱拡散板１の周縁
部１Ｃからその外側に引き出すことにより、絶縁層２と
樹脂封止体８の樹脂との界面を通して熱拡散板１、イン
ナーリード６Ａの夫々を連結するパス経路が熱拡散板１
とインナーリード６Ａとの間の外側に位置し、動作時に
おいて、このパス経路には熱拡散板１とインナーリード
６Ａとの間に生じる電界が集中しないので、インナーリ
ード６Ａの金属原子がマイグレーションによって析出す
ることはない。同様に、熱拡散板１と他のインナーリー
ド６Ａとの間のパス経路においても析出することはな
い。この結果、インナーリード６Ａと他のインナーリー
ド６Ａとの熱拡散板１を介した短絡を防止できるので、
熱拡散板１を有する樹脂封止型半導体装置の電気的信頼
性を高めることができる。
部１Ｃからその外側に引き出すことにより、絶縁層２と
樹脂封止体８の樹脂との界面を通して熱拡散板１、イン
ナーリード６Ａの夫々を連結するパス経路が熱拡散板１
とインナーリード６Ａとの間の外側に位置し、動作時に
おいて、このパス経路には熱拡散板１とインナーリード
６Ａとの間に生じる電界が集中しないので、インナーリ
ード６Ａの金属原子がマイグレーションによって析出す
ることはない。同様に、熱拡散板１と他のインナーリー
ド６Ａとの間のパス経路においても析出することはな
い。この結果、インナーリード６Ａと他のインナーリー
ド６Ａとの熱拡散板１を介した短絡を防止できるので、
熱拡散板１を有する樹脂封止型半導体装置の電気的信頼
性を高めることができる。
【００５２】また、ワイヤボンディング工程において、
ウインドクランパ１２の押圧力によってインナーリード
６Ａに反りや変形が生じても、熱拡散板１の周縁部１Ｃ
からその外側に絶縁層２の一部２Ａが引き出されている
ので、熱拡散板１の周縁部１Ｃとインナーリード６Ａと
の短絡を防止できる。
ウインドクランパ１２の押圧力によってインナーリード
６Ａに反りや変形が生じても、熱拡散板１の周縁部１Ｃ
からその外側に絶縁層２の一部２Ａが引き出されている
ので、熱拡散板１の周縁部１Ｃとインナーリード６Ａと
の短絡を防止できる。
【００５３】（２）熱拡散板１の周縁部１Ｃをなだらか
な形成にすることにより、ワイヤボンディング工程にお
いて、熱拡散板１の周縁部１Ｃにウインドクランパ１２
の押圧力が集中しても、熱拡散板１の周縁部１Ｃの形状
がなだらかな形状になっているため、熱拡散板１の周縁
部１Ｃにおける絶縁層２の膜ぎれを防止できる。
な形成にすることにより、ワイヤボンディング工程にお
いて、熱拡散板１の周縁部１Ｃにウインドクランパ１２
の押圧力が集中しても、熱拡散板１の周縁部１Ｃの形状
がなだらかな形状になっているため、熱拡散板１の周縁
部１Ｃにおける絶縁層２の膜ぎれを防止できる。
【００５４】（３）熱拡散板１、絶縁層２の夫々に貫通
孔３を形成し、この貫通孔３を塞ぐように、絶縁層２の
表面に接着層５を介在して半導体チップ４を固定するこ
とにより、貫通孔３の面積に相当する分、絶縁層２と接
着層５との界面の面積を縮小することができるので、樹
脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験である温度
サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂封止型
半導体装置を実装する実装時の熱によって絶縁層２と接
着層５との界面に生じる水分の気化膨張を抑制し、樹脂
封止体８に生じる亀裂を抑制できる。この結果、熱拡散
板１を有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性
を高めることができる。
孔３を形成し、この貫通孔３を塞ぐように、絶縁層２の
表面に接着層５を介在して半導体チップ４を固定するこ
とにより、貫通孔３の面積に相当する分、絶縁層２と接
着層５との界面の面積を縮小することができるので、樹
脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験である温度
サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に樹脂封止型
半導体装置を実装する実装時の熱によって絶縁層２と接
着層５との界面に生じる水分の気化膨張を抑制し、樹脂
封止体８に生じる亀裂を抑制できる。この結果、熱拡散
板１を有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性
を高めることができる。
【００５５】また、貫通孔３の面積に相当する分、接着
層５の量を節約することができる。
層５の量を節約することができる。
【００５６】また、貫通孔３の面積に相当する分、熱拡
散板１のチップ塔載面１Ａと対向するその裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との界面の面積を縮小することができ
るので、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験
である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に
樹脂封止型半導体装置を実装する実装時の熱によって熱
拡散板１と樹脂封止体８の樹脂との界面に生じる水分の
気化膨張を抑制し、樹脂封止体に生じる亀裂を抑制でき
る。この結果、熱拡散板を有する樹脂封止型半導体装置
の熱に対する信頼性を高めることができる。
散板１のチップ塔載面１Ａと対向するその裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との界面の面積を縮小することができ
るので、樹脂封止型半導体装置の製品完成後の環境試験
である温度サイクル試験時の熱や実装基板の実装面上に
樹脂封止型半導体装置を実装する実装時の熱によって熱
拡散板１と樹脂封止体８の樹脂との界面に生じる水分の
気化膨張を抑制し、樹脂封止体に生じる亀裂を抑制でき
る。この結果、熱拡散板を有する樹脂封止型半導体装置
の熱に対する信頼性を高めることができる。
【００５７】なお、本実施形態においては、絶縁層２の
一部を熱拡散板１の側面に沿うように引き出した例につ
いて説明したが、図９(要断面図)に示すように、絶縁層
２の一部をインナーリード６Ａに沿うように引き出して
もよい。この場合においても、前述の実施形態１と同様
の効果が得られる。
一部を熱拡散板１の側面に沿うように引き出した例につ
いて説明したが、図９(要断面図)に示すように、絶縁層
２の一部をインナーリード６Ａに沿うように引き出して
もよい。この場合においても、前述の実施形態１と同様
の効果が得られる。
【００５８】また、本実施形態においては、貫通孔３の
平面形状を円形状で形成した例について説明したが、貫
通孔３の平面形状を半導体チップ４の平面形状と相似す
る形状で形成してもよい。
平面形状を円形状で形成した例について説明したが、貫
通孔３の平面形状を半導体チップ４の平面形状と相似す
る形状で形成してもよい。
【００５９】（実施形態２）本発明の実施形態２である
樹脂封止型半導体装置の概略構成を図１０（樹脂封止体
の上部を除去した状態の平面図）及び図１１（図１に示
すＣ−Ｃ線の位置で切った断面図）に示す。
樹脂封止型半導体装置の概略構成を図１０（樹脂封止体
の上部を除去した状態の平面図）及び図１１（図１に示
すＣ−Ｃ線の位置で切った断面図）に示す。
【００６０】図１０及び図１１に示すように、樹脂封止
型半導体装置は、熱拡散板１のチップ塔載面の中央領域
上に半導体チップ４を塔載し、この半導体チップ４の外
周囲の外側に複数本のリード６を配置している。複数本
のリード６の夫々は、インナーリード６Ａ及びこのイン
ナーリード６Ａと一体化されたアウターリード６Ｂで構
成されている。
型半導体装置は、熱拡散板１のチップ塔載面の中央領域
上に半導体チップ４を塔載し、この半導体チップ４の外
周囲の外側に複数本のリード６を配置している。複数本
のリード６の夫々は、インナーリード６Ａ及びこのイン
ナーリード６Ａと一体化されたアウターリード６Ｂで構
成されている。
【００６１】前記複数本のインナーリード６Ａの夫々
は、半導体チップ４の各辺に沿って配列され、半導体チ
ップ４の主面に配置された複数個の外部端子４Ａの夫々
とワイヤ７を介して電気的に接続されている。
は、半導体チップ４の各辺に沿って配列され、半導体チ
ップ４の主面に配置された複数個の外部端子４Ａの夫々
とワイヤ７を介して電気的に接続されている。
【００６２】前記熱拡散板１は例えば平面が方形状で形
成されている。この熱拡散板１は、熱伝導率が高い金属
材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成されてい
る。
成されている。この熱拡散板１は、熱伝導率が高い金属
材、例えば銅(Ｃｕ)材又は銅系の合金材で形成されてい
る。
【００６３】前記熱拡散板１、半導体チップ４、インナ
ーリード６Ａ及びワイヤ７等は樹脂封止体８で封止され
ている。樹脂封止体８は、低応力化を図る目的として、
例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィ
ラー等が添加されたエポキシ系の樹脂で形成されてい
る。このエポキシ系の樹脂は熱拡散板１に対する密着力
がビフェニール系の樹脂及びオルソクレゾールノボラッ
クス系の樹脂に比べて低い。樹脂封止体８は例えばトラ
ンスファモールド法で形成される。
ーリード６Ａ及びワイヤ７等は樹脂封止体８で封止され
ている。樹脂封止体８は、低応力化を図る目的として、
例えば、フェノール系硬化剤、シリコーンゴム及びフィ
ラー等が添加されたエポキシ系の樹脂で形成されてい
る。このエポキシ系の樹脂は熱拡散板１に対する密着力
がビフェニール系の樹脂及びオルソクレゾールノボラッ
クス系の樹脂に比べて低い。樹脂封止体８は例えばトラ
ンスファモールド法で形成される。
【００６４】前記熱拡散板１のチップ塔載面は、これに
限定されないが、絶縁層２で被覆されている。絶縁層２
は例えばポリイミド系の熱硬化性樹脂で形成されてい
る。
限定されないが、絶縁層２で被覆されている。絶縁層２
は例えばポリイミド系の熱硬化性樹脂で形成されてい
る。
【００６５】前記樹脂封止体８は例えば平面が方形状で
形成されている。この樹脂封止体８の各辺の外側には、
複数本のアウターリード６Ｂが配置されている。複数本
のアウターリード６Ｂの夫々は、樹脂封止体８の各辺に
沿って配列され、例えばガルウィング形状に成形されて
いる。即ち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、多
ピン化に好適なＱＦＰ(Ｑuad Ｆlat Ｐackage)構造で構
成されている。
形成されている。この樹脂封止体８の各辺の外側には、
複数本のアウターリード６Ｂが配置されている。複数本
のアウターリード６Ｂの夫々は、樹脂封止体８の各辺に
沿って配列され、例えばガルウィング形状に成形されて
いる。即ち、本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、多
ピン化に好適なＱＦＰ(Ｑuad Ｆlat Ｐackage)構造で構
成されている。
【００６６】前記半導体チップ４は、熱拡散板１のチッ
プ塔載面の中央領域上の絶縁層２の表面に接着層５を介
在して接着固定されている。接着層５は例えばエポキシ
系の熱硬化性樹脂で形成されている。本実施形態は、熱
拡散板１、接着層２の夫々に貫通孔３が形成されていな
い。
プ塔載面の中央領域上の絶縁層２の表面に接着層５を介
在して接着固定されている。接着層５は例えばエポキシ
系の熱硬化性樹脂で形成されている。本実施形態は、熱
拡散板１、接着層２の夫々に貫通孔３が形成されていな
い。
【００６７】前記熱拡散板１の裏面１Ｂには、その面を
粗くする表面処理が施されている。この表面処理は、熱
拡散板１の裏面に金属粒をメッキする無電界メッキ法に
よって行なわれている。このように、熱拡散板１の裏面
１Ｂを粗くすることにより、熱拡散板１の裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との密着力(アンカー効果)を高めるこ
とができる。
粗くする表面処理が施されている。この表面処理は、熱
拡散板１の裏面に金属粒をメッキする無電界メッキ法に
よって行なわれている。このように、熱拡散板１の裏面
１Ｂを粗くすることにより、熱拡散板１の裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との密着力(アンカー効果)を高めるこ
とができる。
【００６８】このように構成された樹脂封止型半導体装
置は、図１２(要部平面図)に示すリードフレームＬ２を
用いた製造プロセスで形成される。
置は、図１２(要部平面図)に示すリードフレームＬ２を
用いた製造プロセスで形成される。
【００６９】前記樹脂封止型半導体装置において、熱拡
散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さＲａと樹脂封止体８の
樹脂(エポキシ系の樹脂)に対するピール強度との関係を
図１３に示す。熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが
０．３［μｍ］の場合、ピール強度は０［ｇ／ｃｍ］程
度であり、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが０．
４５［μｍ］の場合、ピール強度は２００［ｇ／ｃｍ］
程度であり、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが
０．７［μｍ］の場合、ピール強度は２２０［ｇ／ｃ
ｍ］程度であった。すなわち、熱拡散板１の裏面１Ｂの
算術平均粗さが０．４５［μｍ］を堺にして急激にピー
ル強度が低くなるので、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平
均粗さを０．４５［μｍ］以上に設定すれば、熱拡散板
１の裏面１Ｂと樹脂封止体８の樹脂との密着力(アンカ
ー効果)を高めることができるので、樹脂封止型半導体
装置の製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時
の熱応力や実装基板の実装面上に樹脂封止型半導体装置
を実装する実装時の熱応力によって熱拡散板１の裏面１
Ｂと樹脂封止体８の樹脂との界面に生じる剥離を抑制す
ることができる。この結果、熱拡散板１の裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との界面に樹脂封止体８の樹脂に含ま
れている水分が溜らなくなるので、溜った水分の気化膨
張による樹脂封止体８の亀裂を防止でき、熱拡散板１を
有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性を高め
ることができる。
散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さＲａと樹脂封止体８の
樹脂(エポキシ系の樹脂)に対するピール強度との関係を
図１３に示す。熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが
０．３［μｍ］の場合、ピール強度は０［ｇ／ｃｍ］程
度であり、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが０．
４５［μｍ］の場合、ピール強度は２００［ｇ／ｃｍ］
程度であり、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平均粗さが
０．７［μｍ］の場合、ピール強度は２２０［ｇ／ｃ
ｍ］程度であった。すなわち、熱拡散板１の裏面１Ｂの
算術平均粗さが０．４５［μｍ］を堺にして急激にピー
ル強度が低くなるので、熱拡散板１の裏面１Ｂの算術平
均粗さを０．４５［μｍ］以上に設定すれば、熱拡散板
１の裏面１Ｂと樹脂封止体８の樹脂との密着力(アンカ
ー効果)を高めることができるので、樹脂封止型半導体
装置の製品完成後の環境試験である温度サイクル試験時
の熱応力や実装基板の実装面上に樹脂封止型半導体装置
を実装する実装時の熱応力によって熱拡散板１の裏面１
Ｂと樹脂封止体８の樹脂との界面に生じる剥離を抑制す
ることができる。この結果、熱拡散板１の裏面１Ｂと樹
脂封止体８の樹脂との界面に樹脂封止体８の樹脂に含ま
れている水分が溜らなくなるので、溜った水分の気化膨
張による樹脂封止体８の亀裂を防止でき、熱拡散板１を
有する樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性を高め
ることができる。
【００７０】なお、本実施形態においては、熱拡散板１
の裏面１Ｂについて説明したが、同様に、熱拡散板１の
チップ塔載面１Ａを０．４５［μｍ］以上の算術平均粗
さに設定してもよい。この場合、熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａと絶縁層２との密着力を高めることができる。
の裏面１Ｂについて説明したが、同様に、熱拡散板１の
チップ塔載面１Ａを０．４５［μｍ］以上の算術平均粗
さに設定してもよい。この場合、熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａと絶縁層２との密着力を高めることができる。
【００７１】また、本実施形態においては、熱拡散板１
の表面１Ａを絶縁層２で被覆した例につして説明した
が、インナーリード６Ａが固定される領域に絶縁層２を
形成し、その他の領域は絶縁層２を形成しなくてもよ
い。この場合、熱拡散板１のチップ塔載面１Ａのその他
の領域と樹脂封止体８の樹脂とが接触するので、熱拡散
板１のチップ塔載面１Ａを０．４５［μｍ］以上の算術
平均粗さに設定することにより、熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａと樹脂封止体８の樹脂との密着力を高めること
ができる。
の表面１Ａを絶縁層２で被覆した例につして説明した
が、インナーリード６Ａが固定される領域に絶縁層２を
形成し、その他の領域は絶縁層２を形成しなくてもよ
い。この場合、熱拡散板１のチップ塔載面１Ａのその他
の領域と樹脂封止体８の樹脂とが接触するので、熱拡散
板１のチップ塔載面１Ａを０．４５［μｍ］以上の算術
平均粗さに設定することにより、熱拡散板１のチップ塔
載面１Ａと樹脂封止体８の樹脂との密着力を高めること
ができる。
【００７２】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。
【００７３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００７４】本発明によれば、熱拡散板を有する樹脂封
止型半導体装置の信頼性を高めることができる。
止型半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００７５】また、本発明によれば、熱拡散板を有する
樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性を高めること
ができる。
樹脂封止型半導体装置の熱に対する信頼性を高めること
ができる。
【図１】本発明の実施形態１である樹脂封止型半導体装
置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線の位置で切った断面図であ
る。
る。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】前記樹脂封止型半導体装置に内蔵された熱拡散
板の平面図である。
板の平面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】前記樹脂封止型半導体装置の製造に使用される
リードフレームの要部平面図である。
リードフレームの要部平面図である。
【図７】図６に示すＢ−Ｂ線の位置で切った要部断面図
である。
である。
【図８】前記樹脂封止型半導体装置の製造方法を説明す
るための断面図である。
るための断面図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例を示す樹脂封止型半
導体装置の要部断面図である。
導体装置の要部断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２である樹脂封止型半導体
装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であ
る。
装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図であ
る。
【図１１】図９に示すＣ−Ｃ線の位置で切った要部拡大
断面図である。
断面図である。
【図１２】前記樹脂封止型半導体装置の製造で使用され
るリードフレームの要部平面図である。
るリードフレームの要部平面図である。
【図１３】算術平均粗さとピール強度との相関図であ
る。
る。
１…熱拡散板、２…絶縁層、３…貫通孔、４…半導体チ
ップ、４Ａ…外部端子、５…接着層、Ｌ１，Ｌ２…リー
ドフレーム、６…リード、６Ａ…インナーリード、６Ｂ
…アウターリード、６Ｃ…タイバー、６Ｄ…枠体、７…
ワイヤ、８…樹脂封止体、１０，１１…ヒートスデー
ジ、１２…ウインドクランパ。
ップ、４Ａ…外部端子、５…接着層、Ｌ１，Ｌ２…リー
ドフレーム、６…リード、６Ａ…インナーリード、６Ｂ
…アウターリード、６Ｃ…タイバー、６Ｄ…枠体、７…
ワイヤ、８…樹脂封止体、１０，１１…ヒートスデー
ジ、１２…ウインドクランパ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 靖久 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 鈴木 一成 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 西田 隆文 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内
Claims (14)
- 【請求項１】 熱拡散板と、前記熱拡散板に固定された
半導体チップと、前記半導体チップの外部端子に電気的
に接続され、一部分が前記熱拡散板に絶縁層を介在して
固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部からその外側
に引き出されたインナーリードと、前記熱拡散板、前記
半導体チップ、前記インナーリードの夫々を封止する樹
脂封止体とを有する樹脂封止型半導体装置であって、前
記絶縁層の一部が前記熱拡散板の周縁部からその外側に
引き出されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装
置。 - 【請求項２】 前記絶縁層の一部は、前記熱拡散板の側
面を覆うように引き出されていることを特徴とする請求
項１に記載の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項３】 前記熱拡散板の周縁部は、なだらかな形
状になっていることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項４】 前記絶縁層は、熱可塑性樹脂で形成され
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちい
ずれか１項に記載の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項５】 前記インナーリードは、前記半導体チッ
プと同一の平面上に位置していることを特徴とする請求
項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の樹脂封止
型半導体装置。 - 【請求項６】 熱拡散板と、前記熱拡散板に絶縁層を介
在して固定された半導体チップと、前記半導体チップの
外部端子に電気的に接続されたインナーリードと、前記
熱拡散板、前記半導体チップ、前記インナーリードの夫
々を封止する樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導体装
置であって、前記熱拡散板、前記絶縁層の夫々に貫通孔
が形成され、この貫通孔を塞ぐように、前記絶縁層の表
面に接着層を介在して前記半導体チップが固定されてい
ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項７】 前記半導体チップの裏面の中央領域は、
前記樹脂封止体の樹脂で被覆されていることを特徴とす
る請求項６に記載の樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項８】 前記貫通孔の平面形状は、円形状又は前
記半導体チップの平面形状と相似する形状で形成されて
いることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の樹
脂封止型半導体装置。 - 【請求項９】 前記熱拡散板は、前記インナーリードの
厚さに比べて薄い厚さで形成されていることを特徴とす
る請求項６乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の樹
脂封止型半導体装置。 - 【請求項１０】 熱拡散板と、前記熱拡散板のチップ塔
載面に固定された半導体チップと、前記半導体チップの
外部端子に電気的に接続されたインナーリードと、前記
熱拡散板、前記半導体チップ、前記インナーリードの夫
々を封止する樹脂封止体とを有する樹脂封止型半導体装
置であって、前記熱拡散板のチップ塔載面と対向するそ
の裏面が、０．４５［μｍ］以上の算術平均粗さに設定
されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項１１】 チップ塔載面が絶縁層で被覆された熱
拡散板と、一部分が前記熱拡散板の周辺領域に前記絶縁
層を介在して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部
からその外側に引き出されたインナーリードと、前記イ
ンナーリードに一体化されたアウターリードとを有し、
前記絶縁層の一部が前記熱拡散板の周縁部からその外側
に引き出されたリードフレームを準備する工程と、前記
熱拡散板の中央領域に前記絶縁層を介在して半導体チッ
プを固定する工程と、前記半導体チップの外部端子と前
記インナーリードとをワイヤで電気的に接続する工程
と、前記熱拡散板、前記インナーリード、前記半導体チ
ップ、前記ワイヤの夫々を樹脂封止体で封止する工程と
を備えたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１２】 チップ塔載面が絶縁層で被覆された熱
拡散板と、一部分が前記熱拡散板の周辺領域に前記絶縁
層を介在して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部
からその外側に引き出されたインナーリードと、前記イ
ンナーリードに一体化されたアウターリードとを有する
リードフレームであって、前記絶縁層の一部分が前記熱
拡散板の周縁部からその外側に引き出されていることを
特徴とするリードフレーム。 - 【請求項１３】 チップ塔載面が絶縁層で被覆された熱
拡散板と、一部分が前記熱拡散板の周辺領域に前記絶縁
層を介在して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部
からその外側に引き出されたインナーリードと、前記イ
ンナーリードに一体化されたアウターリードとを有する
リードフレームであって、前記熱拡散板、前記絶縁層の
夫々の中央領域に貫通孔が形成されていることを特徴と
するリードフレーム。 - 【請求項１４】 チップ塔載面が絶縁層で被覆された熱
拡散板と、一部分が前記熱拡散板の周辺領域に前記絶縁
層を介在して固定され、他部分が前記熱拡散板の周縁部
からその外側に引き出されたインナーリードと、前記イ
ンナーリードに一体化されたアウターリードとを有する
リードフレームであって、前記熱拡散板のチップ塔載面
と対向するその裏面が、０．４５［μｍ］以上の算術平
均粗さに設定されていることを特徴とするリードフレー
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12968497A JP3642545B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12968497A JP3642545B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004264288A Division JP2004349730A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321661A true JPH10321661A (ja) | 1998-12-04 |
| JPH10321661A5 JPH10321661A5 (ja) | 2004-10-21 |
| JP3642545B2 JP3642545B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=15015631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12968497A Expired - Fee Related JP3642545B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642545B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7285845B2 (en) | 2005-04-15 | 2007-10-23 | Samsung Techwin Co., Ltd. | Lead frame for semiconductor package |
| JP2008181926A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Rohm Co Ltd | 樹脂封止型電子部品 |
| CN108428679A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | 格芯公司 | 具有热导柱的集成电路封装 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP12968497A patent/JP3642545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7285845B2 (en) | 2005-04-15 | 2007-10-23 | Samsung Techwin Co., Ltd. | Lead frame for semiconductor package |
| KR100819800B1 (ko) | 2005-04-15 | 2008-04-07 | 삼성테크윈 주식회사 | 반도체 패키지용 리드 프레임 |
| JP2008181926A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Rohm Co Ltd | 樹脂封止型電子部品 |
| CN108428679A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | 格芯公司 | 具有热导柱的集成电路封装 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3642545B2 (ja) | 2005-04-27 |
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