JPH1174439A - 樹脂モールドパッケージ - Google Patents
樹脂モールドパッケージInfo
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- JPH1174439A JPH1174439A JP9232224A JP23222497A JPH1174439A JP H1174439 A JPH1174439 A JP H1174439A JP 9232224 A JP9232224 A JP 9232224A JP 23222497 A JP23222497 A JP 23222497A JP H1174439 A JPH1174439 A JP H1174439A
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード端子をダイボンドアイランドと共用し
てヒートシンクとして利用するタイプの樹脂モールドパ
ッケージでは、熱が拡散しやすいパッケージ裏面方向へ
の放熱が行えず、薄いリードフレームの横方向の放熱し
か行えないため、パッケージ内部に熱が蓄積されやすい
という欠点がある。 【解決手段】 半導体チップ３が搭載されるリードフレ
ームのダイアイランド部分に凹部５が形成されており、
この凹部５が形成されているダイアイランド部分の裏面
が封止樹脂１から露出していることであり、この露出部
分をヒートシンクとして用いる。
てヒートシンクとして利用するタイプの樹脂モールドパ
ッケージでは、熱が拡散しやすいパッケージ裏面方向へ
の放熱が行えず、薄いリードフレームの横方向の放熱し
か行えないため、パッケージ内部に熱が蓄積されやすい
という欠点がある。 【解決手段】 半導体チップ３が搭載されるリードフレ
ームのダイアイランド部分に凹部５が形成されており、
この凹部５が形成されているダイアイランド部分の裏面
が封止樹脂１から露出していることであり、この露出部
分をヒートシンクとして用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂モールドパッ
ケージに関し、更に詳しくは、金属製のリードフレーム
上に搭載された半導体チップを樹脂封止し、特にマイク
ロ波帯及び準マイクロ波帯で使用可能な高周波高出力の
半導体装置に用いられる樹脂モールドパッケージに関す
るものである。
ケージに関し、更に詳しくは、金属製のリードフレーム
上に搭載された半導体チップを樹脂封止し、特にマイク
ロ波帯及び準マイクロ波帯で使用可能な高周波高出力の
半導体装置に用いられる樹脂モールドパッケージに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高周波高出力半導体装置におい
ては、熱抵抗の低い金属製（例えば銅など）のヒートシ
ンクを半導体チップにマウントするダイボンドベースと
して取り付けられたアルミナセラミックパッケージや、
高熱伝導セラミック（例えば、窒化アルミニウムなど）
を用いたパッケージが広く使用されている。
ては、熱抵抗の低い金属製（例えば銅など）のヒートシ
ンクを半導体チップにマウントするダイボンドベースと
して取り付けられたアルミナセラミックパッケージや、
高熱伝導セラミック（例えば、窒化アルミニウムなど）
を用いたパッケージが広く使用されている。
【０００３】しかしながら、各種の放熱構造ををもつセ
ラミックパッケージや、窒化アルミニウム等の高熱伝導
セラミックを用いたパッケージは、搭載する半導体チッ
プの放熱特性や信頼性、及び高周波特性向上には大変有
利であるが、非常に高価であるため、最近の携帯電話な
どの民生用などには価格コスト的に有利な、樹脂モール
ドパッケージにヒートシンク機能を付加したパッケージ
が各種提案されている。
ラミックパッケージや、窒化アルミニウム等の高熱伝導
セラミックを用いたパッケージは、搭載する半導体チッ
プの放熱特性や信頼性、及び高周波特性向上には大変有
利であるが、非常に高価であるため、最近の携帯電話な
どの民生用などには価格コスト的に有利な、樹脂モール
ドパッケージにヒートシンク機能を付加したパッケージ
が各種提案されている。
【０００４】例えば、図５に示すように、リードフレー
ムの端子１２をヒートシンクとして利用するものや、図
６に示すように、更に、アイランド部分１５の裏面全体
を外部に露出させヒートシンクを内蔵せずに半導体チッ
プから発生する熱をパッケージ外部に放出させるものが
ある。
ムの端子１２をヒートシンクとして利用するものや、図
６に示すように、更に、アイランド部分１５の裏面全体
を外部に露出させヒートシンクを内蔵せずに半導体チッ
プから発生する熱をパッケージ外部に放出させるものが
ある。
【０００５】尚、図５（ａ）は第１の従来技術による樹
脂モールドパッケージの平面図であり、同（ｂ）は同
（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、図６は第２の従来
技術による樹脂モールドパッケージの平面図であり、同
（ｂ）は同（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。また、
図５及びず６において、１１は封止樹脂、１２はヒート
シンクとなるリードフレーム端子、１３は半導体チッ
プ、１４はリードを示す。
脂モールドパッケージの平面図であり、同（ｂ）は同
（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、図６は第２の従来
技術による樹脂モールドパッケージの平面図であり、同
（ｂ）は同（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。また、
図５及びず６において、１１は封止樹脂、１２はヒート
シンクとなるリードフレーム端子、１３は半導体チッ
プ、１４はリードを示す。
【０００６】また、特開平６−６１３９６号公報には、
鉄ニッケル合金からなるリードフレームのステージ部の
裏面に銅又はアルミニウムまたはそれぞれの合金からな
る放熱板を設けるものが示されている。
鉄ニッケル合金からなるリードフレームのステージ部の
裏面に銅又はアルミニウムまたはそれぞれの合金からな
る放熱板を設けるものが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】リード端子をダイボン
ドアイランドと共用してヒートシンクとして利用するタ
イプの樹脂モールドパッケージでは、熱が拡散しやすい
パッケージ裏面方向への放熱が行えず、薄いリードフレ
ームの横方向の放熱しか行えないため、パッケージ内部
に熱が蓄積されやすいという欠点がある。
ドアイランドと共用してヒートシンクとして利用するタ
イプの樹脂モールドパッケージでは、熱が拡散しやすい
パッケージ裏面方向への放熱が行えず、薄いリードフレ
ームの横方向の放熱しか行えないため、パッケージ内部
に熱が蓄積されやすいという欠点がある。
【０００８】また、アイランド部分の裏面全体を外部に
露出させ、直接チップの発生する熱をパッケージ外部に
放出させるタイプの樹脂モールドパッケージでは、パッ
ケージ本体の強度を確保することが難しく、半田リフロ
ーなどのシステム組み立て工程などでパッケージクラッ
ク等の不良を発生しやすいという欠点と、チップがパッ
ケージ本体の中心より大きく下方にオフセットされた位
置に置かれてしまうために、半導体チップに到達するま
での水分の進入経路が短く、耐湿信頼性が確保し難いと
う欠点がある。
露出させ、直接チップの発生する熱をパッケージ外部に
放出させるタイプの樹脂モールドパッケージでは、パッ
ケージ本体の強度を確保することが難しく、半田リフロ
ーなどのシステム組み立て工程などでパッケージクラッ
ク等の不良を発生しやすいという欠点と、チップがパッ
ケージ本体の中心より大きく下方にオフセットされた位
置に置かれてしまうために、半導体チップに到達するま
での水分の進入経路が短く、耐湿信頼性が確保し難いと
う欠点がある。
【０００９】更に、上述の特開平６−６１３９６号記載
の技術では、コスト及び作業工程が増加するという問題
点がある。
の技術では、コスト及び作業工程が増加するという問題
点がある。
【００１０】高周波高出力半導体チップの樹脂モールド
パッケージでは、熱拡散の効率のよい経路を確保しなが
らも、高周波特性向上とコストダウンのために出来る限
り小型化をし、更に信頼性向上のため、半導体チップの
保護も十分に考慮する必要がある。
パッケージでは、熱拡散の効率のよい経路を確保しなが
らも、高周波特性向上とコストダウンのために出来る限
り小型化をし、更に信頼性向上のため、半導体チップの
保護も十分に考慮する必要がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の樹脂モールドパッケージは、リードフレームの半導体
チップ搭載面に半導体チップをダイボンドし、上記半導
体チップとリード端子とを電気的に接続し、上記リード
フレーム及び上記半導体チップを樹脂封止した樹脂モー
ルドパッケージにおいて、上記半導体チップ搭載面に、
搭載される半導体チップ面積より小さい開口部を有する
凹部が形成されており、該凹部が形成された半導体チッ
プ搭載面の裏面が封止樹脂から露出していることを特徴
とするものである。
の樹脂モールドパッケージは、リードフレームの半導体
チップ搭載面に半導体チップをダイボンドし、上記半導
体チップとリード端子とを電気的に接続し、上記リード
フレーム及び上記半導体チップを樹脂封止した樹脂モー
ルドパッケージにおいて、上記半導体チップ搭載面に、
搭載される半導体チップ面積より小さい開口部を有する
凹部が形成されており、該凹部が形成された半導体チッ
プ搭載面の裏面が封止樹脂から露出していることを特徴
とするものである。
【００１２】また、請求項２に記載の本発明の樹脂モー
ルドパッケージは、上記凹部に、上記半導体チップのダ
イボンドに用いる導体ペーストが埋め込まれていること
を特徴とする、請求項１記載の樹脂モールドパッケージ
である。
ルドパッケージは、上記凹部に、上記半導体チップのダ
イボンドに用いる導体ペーストが埋め込まれていること
を特徴とする、請求項１記載の樹脂モールドパッケージ
である。
【００１３】
【実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発明につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００１４】図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態の
樹脂モールドパッケージの透視上面図、（ｂ）は（ａ）
におけるＡ−Ａ断面の樹脂モールド後の樹脂モールドパ
ッケージの断面図、図２は本発明の第２の実施の形態の
樹脂モールドパッケージの断面図、図３は本発明の樹脂
モールドパッケージを実装基板に搭載した半導体装置の
第１の実施の形態の断面図、図４は本発明の樹脂モール
ドパッケージを実装基板に搭載した半導体装置の第２の
実施の形態の断面図である。また、図１乃至図４におい
て、１は封止樹脂、２はヒートシンクとなるリード端
子、３は半導体チップ、４はリード端子、５はヒートシ
ンクとなる凹部、６はボンディングワイヤ、７は導体ペ
ースト、８は半田、９は実装基板、１０ａ、１０ｂはヒ
ートシンクを示す。
樹脂モールドパッケージの透視上面図、（ｂ）は（ａ）
におけるＡ−Ａ断面の樹脂モールド後の樹脂モールドパ
ッケージの断面図、図２は本発明の第２の実施の形態の
樹脂モールドパッケージの断面図、図３は本発明の樹脂
モールドパッケージを実装基板に搭載した半導体装置の
第１の実施の形態の断面図、図４は本発明の樹脂モール
ドパッケージを実装基板に搭載した半導体装置の第２の
実施の形態の断面図である。また、図１乃至図４におい
て、１は封止樹脂、２はヒートシンクとなるリード端
子、３は半導体チップ、４はリード端子、５はヒートシ
ンクとなる凹部、６はボンディングワイヤ、７は導体ペ
ースト、８は半田、９は実装基板、１０ａ、１０ｂはヒ
ートシンクを示す。
【００１５】本発明の樹脂モールドパッケージの特徴
は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体チップ３
が搭載されるリードフレームのダイアイランド部分に凹
部５が形成されており、この凹部５が形成されているダ
イアイランド部分の裏面が封止樹脂１から露出している
ことであり、この露出部分をヒートシンクとして用い
る。
は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体チップ３
が搭載されるリードフレームのダイアイランド部分に凹
部５が形成されており、この凹部５が形成されているダ
イアイランド部分の裏面が封止樹脂１から露出している
ことであり、この露出部分をヒートシンクとして用い
る。
【００１６】本発明の一実施の形態の樹脂モールドパッ
ケージを実装基板９に搭載する工程を説明する。
ケージを実装基板９に搭載する工程を説明する。
【００１７】まず、銅または、鉄−ニッケルまたは、そ
の他の金属材料などをエッチング加工または、打ち抜き
プレス加工等で加工形成した、樹脂封止型半導体装置用
のリードフレームにおいて、半導体チップ３をダイボン
ド固定するためのリードフレームのダイアイランド部分
に、例えばプレス加工または絞り加工等で断面が凹形状
の凹部５を形成する。このとき凹部５が形成されたダイ
アイランド部分の裏面は少なくとも樹脂封止後に外部に
露出しているように事前に設計して置く必要がある。ま
た、凹部は１個又は複数個形成してもよい。
の他の金属材料などをエッチング加工または、打ち抜き
プレス加工等で加工形成した、樹脂封止型半導体装置用
のリードフレームにおいて、半導体チップ３をダイボン
ド固定するためのリードフレームのダイアイランド部分
に、例えばプレス加工または絞り加工等で断面が凹形状
の凹部５を形成する。このとき凹部５が形成されたダイ
アイランド部分の裏面は少なくとも樹脂封止後に外部に
露出しているように事前に設計して置く必要がある。ま
た、凹部は１個又は複数個形成してもよい。
【００１８】また、位置については、搭載される半導体
チップ３の真下に形成するのが放熱効果に対しては最も
効果的であるが、搭載される半導体チップ３の周辺部分
に形成しても効果がある。また、形状に関しては、形成
時の加工が容易で、放熱効果が良ければ、本実施の形態
に示す丸状以外のどのような形状でも良く、リードフレ
ームの形成加工時に金型等を用いてプレス形成しても良
い。
チップ３の真下に形成するのが放熱効果に対しては最も
効果的であるが、搭載される半導体チップ３の周辺部分
に形成しても効果がある。また、形状に関しては、形成
時の加工が容易で、放熱効果が良ければ、本実施の形態
に示す丸状以外のどのような形状でも良く、リードフレ
ームの形成加工時に金型等を用いてプレス形成しても良
い。
【００１９】上述のリードフレームのダイアイランド部
分の所望の位置に導体ペースト７又は熱伝導の良い接着
剤で半導体チップ３をダイボンドする。このとき、図２
に示すように、熱伝導のよい導体ペースト７などを用い
て凹部の内部をダイボンド時に埋め込んでしまえば、よ
り半導体チップ３の放熱効果が上がる。
分の所望の位置に導体ペースト７又は熱伝導の良い接着
剤で半導体チップ３をダイボンドする。このとき、図２
に示すように、熱伝導のよい導体ペースト７などを用い
て凹部の内部をダイボンド時に埋め込んでしまえば、よ
り半導体チップ３の放熱効果が上がる。
【００２０】次に、半導体チップ３とリード端子４をボ
ンディングワイヤ６にて配線を行ったリードフレームを
所望の形状の金型に入れ、トランスファーモールド加工
により樹脂モールドパッケージを形成する。
ンディングワイヤ６にて配線を行ったリードフレームを
所望の形状の金型に入れ、トランスファーモールド加工
により樹脂モールドパッケージを形成する。
【００２１】次に、リードフレームの表面に残った樹脂
の薄バリや、リードフレームの側面部分などに残った樹
脂の厚バリをブラスター処理などの表面処理により取り
除くのと同時に、パッケージ外部に露出したヒードシン
ク部分となる凹部が形成されたダイアイランド部分の裏
面にも同様な処理を施す。
の薄バリや、リードフレームの側面部分などに残った樹
脂の厚バリをブラスター処理などの表面処理により取り
除くのと同時に、パッケージ外部に露出したヒードシン
ク部分となる凹部が形成されたダイアイランド部分の裏
面にも同様な処理を施す。
【００２２】次に通常行われている半田メッキなどのリ
ード端子４の半田付けのための処理をリード端子部分及
びヒードシンク部分に施す。その後、プレス金型等を用
いてリード端子を所望の形状に曲げ加工と切断分離を行
い、樹脂モールドパッケージが完成する。
ード端子４の半田付けのための処理をリード端子部分及
びヒードシンク部分に施す。その後、プレス金型等を用
いてリード端子を所望の形状に曲げ加工と切断分離を行
い、樹脂モールドパッケージが完成する。
【００２３】次に、上述の樹脂封止型半導体装置を実装
基板９等へ搭載する工程において、パッケージのリード
端子と基板等の配線パターンを例えば画像認識などで位
置合わせし、リフロー炉等を用いてロウ付けする際、同
一工程においてパッケージから露出したヒートシンク部
分となる凹部５を実装基板９等にロウ付けする。この
際、ロウ材の表面張力によるウエットバックの効果によ
り、位置ずれ防止ができる。
基板９等へ搭載する工程において、パッケージのリード
端子と基板等の配線パターンを例えば画像認識などで位
置合わせし、リフロー炉等を用いてロウ付けする際、同
一工程においてパッケージから露出したヒートシンク部
分となる凹部５を実装基板９等にロウ付けする。この
際、ロウ材の表面張力によるウエットバックの効果によ
り、位置ずれ防止ができる。
【００２４】また、図３に示すように実装基板９に設け
られたヒートシンク１０ａに取り付けるようにしてもよ
い。更に、図４に示すように、ヒートシンクとなる凹部
５を基板と反対側に位置するように樹脂モールドパッケ
ージを実装基板９に搭載し、凹部５にヒートシンク１０
ｂを取り付けてもよい。
られたヒートシンク１０ａに取り付けるようにしてもよ
い。更に、図４に示すように、ヒートシンクとなる凹部
５を基板と反対側に位置するように樹脂モールドパッケ
ージを実装基板９に搭載し、凹部５にヒートシンク１０
ｂを取り付けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明を
用いることにより、チップ搭載位置をパッケージ本体厚
さ方向におけるほぼ中心に保持しつつ、ダイアイランド
部の裏面を露出させることができるので、水分の侵入経
路が長く取れ、高い耐湿信頼性を得ることが可能とな
り、また、熱ストレスによるパッケージクラック耐性の
低下が抑えられる。
用いることにより、チップ搭載位置をパッケージ本体厚
さ方向におけるほぼ中心に保持しつつ、ダイアイランド
部の裏面を露出させることができるので、水分の侵入経
路が長く取れ、高い耐湿信頼性を得ることが可能とな
り、また、熱ストレスによるパッケージクラック耐性の
低下が抑えられる。
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の樹脂モー
ルドパッケージの透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）に
おけるＡ−Ａ断面の樹脂モールド後の樹脂モールドパッ
ケージの断面図である。
ルドパッケージの透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）に
おけるＡ−Ａ断面の樹脂モールド後の樹脂モールドパッ
ケージの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の樹脂モールドパッ
ケージの断面図である。
ケージの断面図である。
【図３】本発明の樹脂モールドパッケージを実装基板に
搭載した半導体装置の第１の実施の形態の断面図であ
る。
搭載した半導体装置の第１の実施の形態の断面図であ
る。
【図４】本発明の樹脂モールドパッケージを実装基板に
搭載した半導体装置の第２の実施の形態の断面図であ
る。
搭載した半導体装置の第２の実施の形態の断面図であ
る。
【図５】（ａ）は第１の従来の樹脂モールドパッケージ
の透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断
面図である。
の透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断
面図である。
【図６】（ａ）は第２の従来の樹脂モールドパッケージ
の透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断
面図である。
の透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断
面図である。
１ 封止樹脂 ２ ヒートシンクとなるリード端子 ３ 半導体チップ ４ リード端子 ５ ヒートシンクとなる凹部 ６ ボンディングワイヤ ７ 導体ペースト ８ 半田 ９ 実装基板 １０ａ、１０ｂ ヒートシンク
Claims (2)
- 【請求項１】 リードフレームの半導体チップ搭載面に
半導体チップをダイボンドし、上記半導体チップとリー
ド端子とを電気的に接続し、上記リードフレーム及び上
記半導体チップを樹脂封止した樹脂モールドパッケージ
において、 上記半導体チップ搭載面に、搭載される半導体チップ面
積より小さい開口部を有する凹部が形成されており、該
凹部が形成された半導体チップ搭載面の裏面が封止樹脂
から露出していることを特徴とする、樹脂モールドパッ
ケージ。 - 【請求項２】 上記凹部に、上記半導体チップのダイボ
ンドに用いる導体ペーストが埋め込まれていることを特
徴とする、請求項１記載の樹脂モールドパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232224A JPH1174439A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 樹脂モールドパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232224A JPH1174439A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 樹脂モールドパッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174439A true JPH1174439A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16935934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232224A Pending JPH1174439A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 樹脂モールドパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174439A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001345414A (ja) * | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Seiko Epson Corp | リードフレーム、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
| JP2003115681A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Denso Corp | 電子部品の実装構造 |
| KR100421033B1 (ko) * | 2000-11-22 | 2004-03-04 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 열전달 효율이 높은 전력용 패키지 |
| JP2006086273A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Dainippon Printing Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
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