JPH01208846A - Semiconductor device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To inhibit the generation of cracks at the time of surface mounting by coating the rear of a tab with a low-temperature curing resin having adhesive properties with the tab better than an epoxy group resin as a sealing resin and coating the periphery of the curgin resin with the sealing resin. CONSTITUTION:The rear of a tab 1 is coated with a resin 6 for the rear of the tab as a polyimide group resin having adhesive properties with the tab 1 better than an epoxy group resin as a sealing resin 7 and capable of being cured at a low temperature or the modified resin of the polyimide group resin, and the periphery of the resin 6 is coated with the sealing resin 7. According to the constitution, adhesive properties between the rear of the tab 1 and the resin 6 for the rear of the tab are improved, spatial volume occupied by the clearance of the interface between the rear of the tab 1 and the resin 6 for the rear of the tab is reduced by coating the periphery of the resin 6 with the sealing resin 7, and moisture content existing in the clearance is diminished, thus inhibiting the generation of the peeling and cracks of the resin 6 for the rear of, the tab due to heating at the time of mounting.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置に適用して特に有効な技術に関す
るもので、例えば、表面実装パッケージを備える半導体
装置に利用して有効な技術に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a technique particularly effective when applied to a semiconductor device, for example, a technique particularly effective when applied to a semiconductor device equipped with a surface mount package. It is.

［従来の技術］ 最近では、低コスト・高密度実装が可能で、特性の向上
を図ることができる実装技術として表面実装技術が注目
されており、このような表面実装を行なう半導体装置と
して例えば第７図に示すようなりＵＴリードタイプの半
導体装置が知られている。その概要を説明すれば次のと
おりである。[Prior Art] Recently, surface mounting technology has been attracting attention as a mounting technology that enables low-cost, high-density mounting and improves characteristics. A UT lead type semiconductor device as shown in FIG. 7 is known. The outline is as follows.

同図において、符号１はタブを表わしており、このタブ
１上には半導体チップ２が接合され、この半導体チップ
２のボンディングパッド２ａとリード６におけるインナ
ーリード３ａとはボンディングワイヤ４によって接続さ
れている。そして、この半導体チップ２の周りはエポキ
シ系樹脂（封止樹脂）７によって被覆されている。In the figure, reference numeral 1 represents a tab. A semiconductor chip 2 is bonded onto this tab 1, and a bonding pad 2a of this semiconductor chip 2 and an inner lead 3a of a lead 6 are connected by a bonding wire 4. There is. The area around the semiconductor chip 2 is covered with an epoxy resin (sealing resin) 7.

そうして、このような半導体装置のプリント基板への実
装は例えば次のようにして行なわれている。Mounting of such a semiconductor device on a printed circuit board is performed, for example, as follows.

即ち、プリント基板に形成されたランド上に半田ペース
トを載せ、この半田ペーストにアウターリードを合致さ
せるように半導体装置を載せ、それらを例えば赤外線炉
に入れ、赤外線リフローによって半導体装置をプリント
基板に接合するようにしている。なお、このような表面
実装においては赤外線リフロー技術以外のりフローソル
ダリング技術またはウェーブソルダリング技術なども用
いられている。That is, solder paste is placed on the lands formed on the printed circuit board, the semiconductor device is placed on the solder paste so that the outer leads are aligned with the solder paste, the semiconductor device is placed in an infrared oven, and the semiconductor device is bonded to the printed circuit board by infrared reflow. I try to do that. Note that in such surface mounting, glue flow soldering technology, wave soldering technology, etc. other than infrared reflow technology are also used.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような半導体装置では、リフロー
ソルダリングまたはウェーブソルダリングの際に、半導
体装置のパッケージにクラックが発生する場合が多々あ
った。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the semiconductor device as described above, cracks often occur in the package of the semiconductor device during reflow soldering or wave soldering.

そこで、本発明者らは種々の応力解析、クラック発生原
因を追究した。その結果、次のようなことがわかった。Therefore, the present inventors carried out various stress analyzes and investigated the causes of crack occurrence. As a result, we found the following.

即ち、樹脂パッケージは実装時までに水分を吸湿し、そ
れら水分の一部はタブ１の裏面とエポキシ系樹脂（封止
樹脂）７との間の隙間に留まる。That is, the resin package absorbs moisture by the time of mounting, and some of this moisture remains in the gap between the back surface of the tab 1 and the epoxy resin (sealing resin) 7.

そして、このタブ１の裏面に存在する水分が表面実装時
の熱で急激に気化し、その応力でクラックが発生するこ
とがわかった。It was also found that the moisture present on the back surface of the tab 1 was rapidly vaporized by the heat during surface mounting, and the resulting stress caused cracks to occur.

このプロセスを第８図（Ａ）〜（Ｄ）を用いて詳しく説
明する。This process will be explained in detail using FIGS. 8(A) to 8(D).

即ち、このような半導体装置では、封止樹脂７が実装ま
での間にＦｉｃｋの拡散方程式に従って吸湿し、実装時
には、第８図（Ｂ）に示すように、それら水分の一部が
タブ１の裏面と封止樹脂７との間の隙間に留まる。そし
て、実装時において半導体装置全体が加熱された際に、
内部の水分が急激に気化し、その圧力によってタブ１の
裏面から封止樹脂７が剥離される。その後、第８図（Ｃ
）に示すように気化した水分はさらに膨張し、遂には第
８図（Ｄ）に示すように封止樹脂７にタブ１の周縁から
封止樹脂７の表面にまで亘るクラックが発生する。That is, in such a semiconductor device, the sealing resin 7 absorbs moisture according to Fick's diffusion equation until it is mounted, and during mounting, some of the moisture is absorbed into the tab 1 as shown in FIG. 8(B). It remains in the gap between the back surface and the sealing resin 7. Then, when the entire semiconductor device is heated during mounting,
The moisture inside rapidly evaporates, and the pressure causes the sealing resin 7 to be peeled off from the back surface of the tab 1. After that, Figure 8 (C
), the vaporized water expands further, and eventually a crack is generated in the sealing resin 7 extending from the periphery of the tab 1 to the surface of the sealing resin 7, as shown in FIG. 8(D).

最近の半導体装置では、タブ１の幅が拡がる傾向にあり
、タブ１から封止樹脂（パッケージ）７の表面までの距
離が短くなっている。このことに起因して、最近の半導
体装置においてクラックの発生傾向が顕著である。In recent semiconductor devices, the width of the tab 1 tends to increase, and the distance from the tab 1 to the surface of the sealing resin (package) 7 becomes shorter. Due to this, there is a remarkable tendency for cracks to occur in recent semiconductor devices.

一方、半導体装置として、日立化成製のＰＩＱ（ポリイ
ミド系樹脂）等で一旦半導体チツブ２およびその周辺部
をコーティングし、さらにその周りをエポキシ系の樹脂
７でコーティングしたものもある。このような半導体装
置については、例えば、特開昭４９−１１４６６３号、
特開昭５０−６２７９号、特開昭５０−９１２６８号、
特開昭５１−３１１７５号、特開昭５１−１０４２６５
号、特開昭５２−９２４７８号、特開昭５３−８９６６
５号、特開昭５５−５０６４５号に記載されている。On the other hand, some semiconductor devices have the semiconductor chip 2 and its surroundings coated with Hitachi Chemical's PIQ (polyimide resin) or the like, and then the periphery thereof is further coated with an epoxy resin 7. Regarding such semiconductor devices, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 49-114663,
JP-A-50-6279, JP-A-50-91268,
JP-A-51-31175, JP-A-51-104265
No., JP-A-52-92478, JP-A-53-8966
No. 5, JP-A No. 55-50645.

この半導体装置は耐湿性向上またはソフトエラ一対策の
ため開発されたもので、表面実装時のクラック発生の防
止を目的とはしていなかったが、このうちタブ１の裏面
にＰＩＱがコーティングされた半導体装置ではパッケー
ジ７のクラック発生率が低いことがわかった。This semiconductor device was developed to improve moisture resistance or prevent soft errors, and was not intended to prevent cracks during surface mounting. It was found that the crack occurrence rate of package 7 was low in the device.

その理由は次のとおり考えられる。The reason may be as follows.

即ち、ＰＩＱをタブ１の裏面にコーティングした半導体
装置によれば、タブ１の裏面とＰＩＱとの密着性が良＜
、シたがって、その境界面に存在する隙間の空間体積が
少ないため、その境界部に存在し得る水分量が少ない。That is, according to the semiconductor device in which the back surface of the tab 1 is coated with PIQ, the adhesion between the back surface of the tab 1 and the PIQ is good.
Therefore, since the spatial volume of the gap existing at the boundary surface is small, the amount of moisture that can exist at the boundary is small.

その結果、表面実装の際に加熱を行なった場合でも、そ
の膨張エネルギーが小さく、タブｌの裏面からパッケー
ジ７の表面までに亘るようなりラックは発生しづらい。As a result, even if heating is performed during surface mounting, the expansion energy is small and the heating extends from the back surface of the tab l to the front surface of the package 7, making it difficult to generate a rack.

しかし、反面、このように半導体チップをＰＩＱでコー
ティングしたものでは次のような問題がある。However, on the other hand, such a semiconductor chip coated with PIQ has the following problems.

即ち、この半導体装置では、ＰＩＱのコーティングはワ
イヤボンディング後に行なわれることになるが、ＰＩＱ
をコーティングし、これをベーキングした場合、ベーキ
ングの温度が約３５０℃　　　　゛（３０分）と高いた
め、例えばワイヤボンデイングに用いる金ワイヤ４とボ
ンディングパッド２ａを構成するアルミニウムとの境界
部分で２つの金属の間の拡散が起こり、Ａ　ｕ、Ａ　ｌ
　、　Ａ　ｕ３Ａ　Ｌ、Ａｕ４Ａｌなどの合金が形成さ
れ、これらによってクラックや空洞ができる。そして、
遂にはネイルヘッドが剥がれてしまうなどの問題が生じ
ることがわかった。That is, in this semiconductor device, PIQ coating is performed after wire bonding, but PIQ coating is performed after wire bonding.
When this is coated and baked, the baking temperature is as high as approximately 350°C (30 minutes). Diffusion occurs between A u and A l
, Au3A L, Au4Al, etc. are formed, and these create cracks and cavities. and,
Eventually, it was found that problems such as the nail head peeling off occurred.

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、パッケージ
ジングの信頼性の向上と、ワイヤボンディングの信頼性
の向上というともすれば相反する要求を同時に実現する
ことができる半導体装置を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device that can simultaneously realize the contradictory demands of improving the reliability of packaging and improving the reliability of wire bonding. The purpose is

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては１本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

［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
を説明すれば、下記のとおりである。[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

即ち、タブの裏面に、封止樹脂であるエポキシ系樹脂に
比べてタブとの密着性が良好で、しかも低温で硬化可能
なポリイミド系樹脂もしくはその変性樹脂をコーティン
グし、その周りを上記封止樹脂によって被覆するように
したものである。That is, the back side of the tab is coated with polyimide resin or its modified resin, which has better adhesion to the tab than the epoxy resin used as the sealing resin and can be cured at low temperatures, and the surrounding area is coated with the above-mentioned sealant. It is coated with resin.

［作用］ 上記した手段によれば、タブ裏面に封止樹脂より密着性
の高いポリイミド系樹脂もしくはその変性樹脂をコーテ
ィングしているので、樹脂とタブ裏面との密着性が向上
され、その境界に生じる隙間の空間体積が減少でき、当
該隙間に存在し得る水分等の量が少なくなるという作用
によって、上記水分の気化に起因する膨張エネルギーを
従来に比べて小さくすることができる。したがって、実
装の際の加熱によるタブ実用樹脂の剥離およびクラック
の発生を抑制することができる。[Function] According to the above means, since the back surface of the tab is coated with polyimide resin or its modified resin, which has higher adhesiveness than the sealing resin, the adhesion between the resin and the back surface of the tab is improved, and the border between the resin and the tab back surface is improved. The spatial volume of the resulting gap can be reduced, and the amount of moisture, etc. that can exist in the gap can be reduced, so that the expansion energy caused by the vaporization of the moisture can be made smaller than in the past. Therefore, peeling of the tab practical resin and generation of cracks due to heating during mounting can be suppressed.

加えて、タブ裏面とタブ実用樹脂との境界に存在する上
記水分の膨張の際に、タブ実用樹脂が緩衝体として機能
し、その衝撃が直接エポキシ系樹脂である封止樹脂に及
ぶのを妨げるという作用によって、パッケージにクラッ
クが生じるのが可及的に防止される。In addition, when the moisture that exists at the boundary between the back surface of the tab and the tab practical resin expands, the tab practical resin functions as a buffer and prevents the impact from directly reaching the sealing resin, which is an epoxy resin. This action prevents cracks in the package as much as possible.

さらに、上記タブ具用樹脂は低温で硬化可能なので、金
ワイヤとアルミニウムのボンディングパッドとの間に金
属間化合物を生成させないという作用によって、ワイヤ
ボンディングの信頼性の向上という上記目的が達成され
る。Furthermore, since the resin for the tab can be cured at low temperatures, the above object of improving the reliability of wire bonding is achieved by preventing the formation of intermetallic compounds between the gold wire and the aluminum bonding pad.

［実施例］ 以下、本発明に係る半導体装置を実施例に基づいて説明
する。[Example] Hereinafter, a semiconductor device according to the present invention will be described based on an example.

第１図には本発明に係る半導体装置の実施例が示されて
いる。FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

同図において、符号１はタブを表わしており。In the figure, numeral 1 represents a tab.

このタブ１上には半導体チップ２が接合され、この半導
体チップ２のボンディングパッド（アルミニウム製）２
ａとリード３におけるインナーリード３ａとは金ワイヤ
（ボンディングワイヤ）４によって接続されている。そ
して、この半導体装置においては、タブ１の裏面が、後
述のエポキシ系樹脂よりもタブ１に対する密着性が良好
で、しかも低温で硬化可能な樹脂（低温硬化樹脂）６に
よってコーティングされている。このタブ実用樹脂６と
してはポリイミド系もしくはその変性樹脂が用いられる
。−例を挙げれば、信越化学工業株式会社製のＫＪＲ−
６５１などのポリイミド系樹脂が用いられる６なお、当
該樹脂の稀釈剤としては例えばＮ−メチル−２−ピロリ
ドンが使用される。A semiconductor chip 2 is bonded onto this tab 1, and bonding pads (made of aluminum) 2 of this semiconductor chip 2
a and the inner lead 3a of the lead 3 are connected by a gold wire (bonding wire) 4. In this semiconductor device, the back surface of the tab 1 is coated with a resin (low-temperature curing resin) 6 that has better adhesion to the tab 1 than an epoxy resin, which will be described later, and can be cured at low temperatures. As this tab practical resin 6, a polyimide resin or a modified resin thereof is used. -For example, KJR manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.-
A polyimide resin such as 651 is used.6 Note that as a diluent for the resin, for example, N-methyl-2-pyrrolidone is used.

このＫＪＲ−６５１は例えば１４０〜１６０℃で２〜４
時間さらに１９０〜２１０℃で１４〜１６時間加熱する
か、または１４０〜１６０℃で０゜５〜１．５時間さら
に２１０〜２３０℃で９〜１１時間加熱することにより
硬化可能であり、硬化後の一般的特性の主なるものを列
記すれば次のとおりである。For example, this KJR-651 has a temperature of 2 to 4 at 140 to 160℃.
It can be cured by further heating at 190-210°C for 14-16 hours or by heating at 140-160°C for 0°5-1.5 hours and further heating at 210-230°C for 9-11 hours. The main general characteristics of are listed below.

硬さ［鉛筆硬度］　　　　　　４Ｈ 引張り強さ［ｋｇ／ａｌｌｌ　　　１４００〜１５００
線膨張係数［１／’Ｃ］　　３．７ｘｌＯ−’（Ｒ，Ｔ
、〜２６５℃） ２、ｌＸｌ０”” （２６５〜４４０℃） 接着性 ・Ｓｉ、ガラス、セラミック　極めて良・Ｎｉ、ＡＩ、
Ｆｅ、Ｃｒ　　　　　　ゴバン目テスト合格・Ｓｎ、Ｃ
ｕ　　　　　　　　　ゴバン目テスト不合格 以上のような特性をＫＪＲ−６５１は有する。Hardness [Pencil hardness] 4H Tensile strength [kg/all 1400-1500
Linear expansion coefficient [1/'C] 3.7xlO-'(R,T
, ~265℃) 2.lXl0"" (265~440℃) Adhesion - Si, glass, ceramic Very good - Ni, AI,
Fe, Cr Goban eye test passed/Sn, C
KJR-651 has the above characteristics.

ここで、このＫＪＲ−６５１ではＣｕとの接着性はゴバ
ン目テストでは不合格となっているが、後述のエポキシ
系樹脂よりもタブ−との密着性は良好と考えられるので
、Ｃｕ製のリードフレームにあってもそのまま使用でき
る。もっとも、さらに密着性を良好にするため、Ｃｕ製
のリードフレームのタブ−の裏面に銀メツキその他のメ
ツキを施しても良い。Here, although this KJR-651 failed the cross-cut test for adhesion to Cu, it is thought that the adhesion to the tab is better than that of the epoxy resin described later, so we recommend using a lead made of Cu. It can be used as is even if it is in a frame. However, in order to further improve adhesion, silver plating or other plating may be applied to the back surface of the tab of the Cu lead frame.

さらに、上記半導体装置においては、半導体チップ２お
よびその周辺がエポキシ系樹脂である封止樹脂７によっ
て被覆されている。−例を挙げれば、日立化成製のＲＭ
−１５７が用いられる。この日立化成製のＲＭ−１５７
の線膨張係数は２゜ＯＸ　１０−’　［１／’Ｃ］であ
る。Further, in the semiconductor device described above, the semiconductor chip 2 and its surroundings are covered with a sealing resin 7 that is an epoxy resin. -For example, Hitachi Chemical's RM
-157 is used. This Hitachi Chemical RM-157
The linear expansion coefficient of is 2°OX 10-'[1/'C].

なお、ちなみに、第２図に基づいて実施例の半導体装置
の各部の寸法を示せば、次のとおりである。Incidentally, the dimensions of each part of the semiconductor device of the example are shown as follows based on FIG.

即ち、タブ１の厚さｔ１＝０．２５ｒｒｎ、封止樹脂７
の厚さｔ、＝２＋ｎｍ、半導体チップ２の厚さし。That is, the thickness t1 of the tab 1 = 0.25rrn, the sealing resin 7
Thickness t, = 2+nm, thickness of semiconductor chip 2.

＝０．４ｍ、タブ１の裏面から封止樹脂７の下側面まで
の厚さｔ　４　＝Ｏ−４８ｍｍ、タブ１の幅（縦。= 0.4 m, thickness t 4 from the back surface of tab 1 to the lower surface of sealing resin 7 = O-48 mm, width of tab 1 (vertical).

横）　ｆｉ、＝４．８ｎｎ、タブ１の周縁から封止樹脂
７の表面までの距ｉｆ’ｉ　Ｑｚ＝　０　、４　ｒｍ、
タブ実用樹脂６の厚さｔ５≧１００μｍである。horizontal) fi, = 4.8nn, distance from the periphery of the tab 1 to the surface of the sealing resin 7 if'i Qz = 0, 4 rm,
The thickness t5 of the tab practical resin 6 is 100 μm.

次に、上記半導体装置の製造工程の一例を第３図（Ａ）
〜（Ｄ）を用いて順をおって説明する。Next, an example of the manufacturing process of the above semiconductor device is shown in FIG. 3(A).
-(D) will be used to explain in order.

第３図において符号りはリードフレーム全体を表わして
おり、このリードフレームＬは銅から形成され、タブ１
の表面には銀メツキが施されている。このリードフレー
ムＬの外枠にはタブ吊りリードｌａ（第４図参照）を介
してタブ１が支持されており、タブ１の周辺にはタイバ
（図示せず）によって外枠（図示せず）に支持されるリ
ード３が配されている。In FIG. 3, the reference numeral represents the entire lead frame, and this lead frame L is made of copper, and the tab 1
The surface is plated with silver. A tab 1 is supported on the outer frame of this lead frame L via a tab suspension lead la (see FIG. 4), and the outer frame (not shown) is supported around the tab 1 by a tie bar (not shown). A lead 3 supported by the lead 3 is disposed.

先ず、ダイボンディングの工程では、上記タブ１の上に
銀ペースト（図示せず）が載せられると共に、ヒートブ
ロック上で上記リードフレーム５が約１７０℃で加熱さ
れ、第３図（Ａ）に示すようにして半導体チップ２がボ
ンディングされる。First, in the die bonding process, a silver paste (not shown) is placed on the tab 1, and the lead frame 5 is heated at about 170° C. on a heat block, as shown in FIG. 3(A). In this way, the semiconductor chip 2 is bonded.

ダイボンディング後、当該リードフレームＬはワイヤボ
ンディング工程に送られ、ここで金ワイヤ４によって第
３図（Ｂ）に示すようにリードフレームＬにおけるイン
ナーリード３ａと半導体チップ２のアルミニウムからな
るボンディングパッド２ａとが接続される。After die bonding, the lead frame L is sent to a wire bonding process, where a gold wire 4 connects the inner leads 3a of the lead frame L and the bonding pads 2a made of aluminum of the semiconductor chip 2, as shown in FIG. 3(B). are connected.

その後、リードフレーム５が裏返され、第３図（Ｃ）に
示すようにタブｌの裏面にポリイミド系樹脂からなるタ
ブ実用樹脂（信屈化学工業株式会社製のＲＭ−６５１）
６がプッティングによって付けられる。その際、タブ１
の裏面全体にタブ実用樹脂６が付着するように留意する
。After that, the lead frame 5 is turned over, and as shown in FIG.
6 is added by putting. At that time, tab 1
Care should be taken to ensure that the tab practical resin 6 adheres to the entire back surface of the tab.

そうして、リードフレームＬは高温槽に入れられ、タブ
実用樹脂６が１４０〜１６０℃で２〜４時間（好ましく
は１４５〜１５５℃で２．５〜３゜５時間さらに好まし
くは１５０℃で３時間）加熱され、さらに１９０〜２１
０℃で１４〜１６時間（好ましくは１９５〜２０５℃で
１４．５〜１５゜５時間さらに好ましくは２００℃で１
５時間）加熱されきこれによりタブ実用樹脂６は硬化さ
れる。Then, the lead frame L is placed in a high temperature bath, and the tab practical resin 6 is heated at 140 to 160°C for 2 to 4 hours (preferably at 145 to 155°C for 2.5 to 3.5 hours, more preferably at 150°C). 3 hours) and further heated to 190-21
14-16 hours at 0°C (preferably 14.5-15° at 195-205°C, more preferably 14.5-15° at 200°C)
5 hours), whereby the tab practical resin 6 is cured.

なお、この際のベーキングはバッチ処理によってなされ
る。つまり、短尺のリードフレームＬが複数枚カセット
に収納された状態でベーキングがなされる。Note that the baking at this time is performed by batch processing. That is, baking is performed with a plurality of short lead frames L stored in a cassette.

次いで、リードフレームＬの表面が第３図（Ｄ）に示す
ように上に向くようにされ、当該リードフレームＬは樹
脂モールド工程へ送られる。そして、モールド樹脂封止
金型によって半導体チップ２およびその周辺がパッケー
ジングされる。このときのモールド樹脂封止金型の温度
は約１７５℃である。また、封正に要する時間は約９０
秒である。Next, the surface of the lead frame L is made to face upward as shown in FIG. 3(D), and the lead frame L is sent to a resin molding process. Then, the semiconductor chip 2 and its surroundings are packaged using a mold resin sealing die. The temperature of the mold resin sealing die at this time is about 175°C. Also, the time required for sealing is approximately 90 minutes.
Seconds.

そして、その後、リードフレームＬはモールド樹脂封止
金型から取りだされ、加熱炉で１７５℃。Then, the lead frame L is taken out from the molded resin sealing die and heated to 175°C in a heating furnace.

約５〜６時間のアフターキュアが行なわれる。After-cure is performed for about 5-6 hours.

その後、半導体装置のアウターリード３ｂに半田メツキ
が施される。Thereafter, solder plating is applied to the outer leads 3b of the semiconductor device.

そして、リードフレームＬの所定部分の切断および成形
が行なわれる。つまり、リードフレームＬにおけるタブ
吊り１ａ、タイバ、リード３と外枠との連結部分が切断
されると共にアウターリード３ｂの先端が下方に折り曲
げられる。これによって第４図に示すような単品の半導
体装置が得られる。Then, a predetermined portion of the lead frame L is cut and molded. That is, the connecting portions of the tab hanger 1a, the tie bar, the leads 3, and the outer frame in the lead frame L are cut, and the tips of the outer leads 3b are bent downward. As a result, a single semiconductor device as shown in FIG. 4 is obtained.

そうして、マーキング等の所要の工程の一例を経た後、
これら半導体装置はユーザ等に納められる。After going through the necessary steps such as marking,
These semiconductor devices are delivered to users and the like.

続いて、上記半導体装置の実装の工程を第５図（Ａ）、
（Ｂ）を用いて具体的に説明すれば以下のとおりである
。Next, the process of mounting the semiconductor device is shown in FIG. 5(A).
A concrete explanation using (B) is as follows.

同図において、符号８はプリント基板を表わしており、
このプリント基板８の上には実装すべき半導体装置のア
ウターリード３ｂに対応してランド８ａが形成されてい
る。そして、上記半導体装置を実装するにあたっては、
プリント基板８上に形成されたランド８ａ上に半田ペー
スト９が載せられる。そして、この半田ペースト９上に
第５図（ｂ）に示すようにアウターリード３ｂが載るよ
うにして半導体装置が設置される。そうして、半導体装
置の設置されたプリント基板８は赤外線炉に入れられ、
リフローされる。In the figure, numeral 8 represents a printed circuit board,
Lands 8a are formed on this printed circuit board 8 in correspondence with outer leads 3b of a semiconductor device to be mounted. In mounting the above semiconductor device,
Solder paste 9 is placed on lands 8a formed on printed circuit board 8. Then, the semiconductor device is installed so that the outer leads 3b are placed on the solder paste 9 as shown in FIG. 5(b). The printed circuit board 8 on which the semiconductor device is installed is then placed in an infrared furnace.
Reflowed.

この赤外線炉での加熱条件は第６図に示されている。The heating conditions in this infrared furnace are shown in FIG.

つまり、第６図に示すように約１５０℃で約１分の予備
加熱がされ、さらに約２３５℃で約１０秒の加熱が行な
われる。これによって、半導体装置はプリント基板８上
に強固に接合される。That is, as shown in FIG. 6, preheating is performed at approximately 150° C. for approximately 1 minute, and further heating is performed at approximately 235° C. for approximately 10 seconds. As a result, the semiconductor device is firmly bonded onto the printed circuit board 8.

このとき、上記半導体装置のタブ具用樹脂６は次のよう
に作用する。At this time, the tab member resin 6 of the semiconductor device functions as follows.

つまり、上記タブ具用樹脂６はタブ１の裏面との密着性
がエポキシ樹脂よりも良好なので、タブ１の裏面とタブ
具用樹脂６とは強固に密着する。In other words, the resin 6 for the tab tool has better adhesion to the back surface of the tab 1 than the epoxy resin, so the back surface of the tab 1 and the resin 6 for the tab tool are firmly attached.

さらに、このタブ具用樹脂６は柔軟性を有するので、気
泡もしくは水蒸気の膨張の際に緩衝体として機能する。Furthermore, since the tab-forming resin 6 has flexibility, it functions as a buffer when air bubbles or water vapor expand.

その結果、実施例の半導体装置によれば１次のような効
果を得ることができる。As a result, according to the semiconductor device of the embodiment, a first-order effect can be obtained.

即ち、上記半導体装置によれば、タブ１の裏面に封止樹
脂７より密着性の良好なタブ具用樹脂（ポリイミド系樹
脂もしくはその編成樹脂）６をコーティングしているの
で、タブ具用樹脂６とタブ１の裏面との密着性が良く、
その境界に生じる隙間の空間体積が減少でき、当該隙間
に存在する水分の量が少なくなるという作用によって、
上記水分の気化に起因するタブ具用樹脂６の剥離が防止
される。したがって、実装の際の加熱によるタブ具用樹
脂６の剥離およびクラックの発生を抑制することができ
る。That is, according to the above semiconductor device, since the back surface of the tab 1 is coated with the tab fitting resin 6 (polyimide resin or knitted resin thereof) which has better adhesion than the sealing resin 7, the tab fitting resin 6 and the back side of tab 1 have good adhesion,
Due to the effect that the spatial volume of the gap that occurs at the boundary can be reduced, and the amount of moisture existing in the gap is reduced,
Peeling of the tab-forming resin 6 due to the vaporization of moisture is prevented. Therefore, it is possible to suppress peeling of the tab member resin 6 and generation of cracks due to heating during mounting.

加えて、タブ１の裏面とタブ具用樹脂６との境界に存在
する水分の膨張の際に、タブ具用樹脂６が緩衝体として
機能し、そのａ撃が直接エポキシ系樹脂である封止樹脂
７に及ぶのを妨げるという作用によって、パッケージに
クラックが生じるのが可及的に防止される。In addition, when moisture that exists at the boundary between the back surface of the tab 1 and the tab fitting resin 6 expands, the tab fitting resin 6 functions as a buffer, and the agitation is directly applied to the epoxy resin. By preventing the resin from reaching the resin 7, cracks in the package are prevented as much as possible.

さらに、上記樹脂は低温で硬化可能なので、金ワイヤ４
とアルミニウムのボンディングパッド２ａとの間に金属
間化合物を生成させないという作用によって、ワイヤボ
ンディングの信頼性の向上を図ることができる。Furthermore, since the above resin can be cured at low temperatures, the gold wire 4
The reliability of wire bonding can be improved by preventing the formation of intermetallic compounds between the wire bonding pad 2a and the aluminum bonding pad 2a.

ちなみに、タブ具用樹脂６を１４０〜１６０’Ｃで０．
５〜１．５時間さらに２１０〜２３０℃で９〜１１時間
加熱した場合にも上記効果を維持することができた。By the way, the resin 6 for the tab tool was heated at 140 to 160'C to 0.
The above effect could be maintained even when heating was performed at 210 to 230° C. for 9 to 11 hours for 5 to 1.5 hours.

なお、タブ具用樹脂６は予め即ちワイヤボンディング前
にリードフレームにおけるタブ１の裏面にコーティング
しておいても良い。Note that the resin 6 for the tab member may be coated on the back surface of the tab 1 in the lead frame in advance, that is, before wire bonding.

［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
。[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

即ち、タブの裏面に、封止樹脂であるエポキシ系樹脂に
比べてタブとの密着性が良好で、しかも低温で硬化可能
なポリイミド系樹脂をコーティングし、その周りを上記
封止樹脂によって被覆するようにしたので、タブ裏面と
タブ具用樹脂との界面の隙間のしめる空間体積が大幅に
減少し、したがって該隙間に存在する水分量を減らすこ
とができる。その結果、半導体装置のパッケージにクラ
ツクが生じづらくなり、半導体装置の信頼性および歩留
りの向上が図れることになる。That is, the back side of the tab is coated with a polyimide resin that has better adhesion to the tab than the epoxy resin used as the sealing resin and can be cured at low temperatures, and the surrounding area is covered with the sealing resin. As a result, the volume of space enclosed by the gap between the interface between the back surface of the tab and the resin for the tab fitting is significantly reduced, and therefore the amount of water present in the gap can be reduced. As a result, cracks are less likely to occur in the semiconductor device package, and the reliability and yield of the semiconductor device can be improved.

また、上記タブ具用樹脂は低温で硬化するので、そのベ
ーキングの際にボンディングの信頼性が劣化することも
ない。Furthermore, since the tab-forming resin cures at a low temperature, the reliability of bonding does not deteriorate during baking.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に係る半導体装置の実施例の縦断面図、 第２図は実施例の半導体装置の各部の寸法を示す第１図
と同様の縦断面図、 第３図（Ａ）〜（Ｄ）は実施例の半導体装置の製造工程
を示す図、 第４図は実施例の半導体装置の概略を示す斜視図。 第５図は（Ａ）、（Ｂ）は実施例の半導体装置の実装方
法を示す図。 第６図は赤外線リフローの加熱条件を示すグラフ。 第７図は従来の半導体装置の縦断面図、第８図（Ａ）〜
（Ｄ）は半導体装置のクラック発生までのプロセスを示
す図である。 １・・・・タブ、２・・・・半導体チップ、２ａ・・・
・ボンディングパッド、３・・・・リード、４・・・・
ボンディングワイヤ、６・・・・タブ具用樹脂、７・・
・・封止樹脂。 第　　１　　図 第　　２　図 第３図 （Ｃ） （ｒ３） 第４図 第　　５　　図 （Ｂ） 第６図 第　　７　図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view similar to FIG. 1 showing the dimensions of each part of the semiconductor device of the embodiment, and FIGS. (D) is a diagram showing the manufacturing process of the semiconductor device of the example, and FIG. 4 is a perspective view showing the outline of the semiconductor device of the example. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a method of mounting a semiconductor device according to an embodiment. FIG. 6 is a graph showing heating conditions for infrared reflow. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a conventional semiconductor device, and FIG.
(D) is a diagram showing the process up to the generation of cracks in the semiconductor device. 1...Tab, 2...Semiconductor chip, 2a...
・Bonding pad, 3...Lead, 4...
Bonding wire, 6...Resin for tab fitting, 7...
...Sealing resin. Figure 1 Figure 2 Figure 3 (C) (r3) Figure 4 Figure 5 (B) Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、タブ上に半導体チップが接合され、半導体チップに
おけるアルミニウム製のボンディングパッドとインナー
リードとが金ワイヤによって接続され、さらに上記半導
体チップおよびその周辺がエポキシ系樹脂にて封止され
た表面実装型の半導体装置において、上記タブの裏面に
、低温で硬化可能でしかも上記エポキシ系樹脂に比べて
タブとの密着性が良好な低温硬化樹脂をコーティングし
、その周りを上記エポキシ系樹脂によって被覆するよう
にしたことを特徴とする半導体装置。 ２、上記低温硬化樹脂として、ポリイミド系樹脂もしく
はその変性樹脂を用いたことを特徴とする請求項１記載
の半導体装置。 ３、上記低温硬化樹脂として、１４０〜１６０℃で２〜
４時間および１９０〜２１０℃で１４〜１６時間にて硬
化可能な樹脂を用いたことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の半導体装置。[Claims] 1. A semiconductor chip is bonded onto the tab, aluminum bonding pads and inner leads on the semiconductor chip are connected by gold wires, and the semiconductor chip and its surroundings are sealed with epoxy resin. In a surface-mounted semiconductor device, the back side of the tab is coated with a low-temperature curing resin that can be cured at low temperatures and has better adhesion to the tab than the epoxy resin, and the epoxy resin is applied around it. A semiconductor device characterized by being coated with a resin. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a polyimide resin or a modified resin thereof is used as the low temperature curing resin. 3. As the above-mentioned low temperature curing resin, at 140 to 160°C,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device uses a resin that can be cured for 4 hours and at 190 to 210° C. for 14 to 16 hours.