JPH0350758A - 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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JPH0350758A
JPH0350758A JP1185623A JP18562389A JPH0350758A JP H0350758 A JPH0350758 A JP H0350758A JP 1185623 A JP1185623 A JP 1185623A JP 18562389 A JP18562389 A JP 18562389A JP H0350758 A JPH0350758 A JP H0350758A
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resin
resin seal
island
semiconductor
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Shigeki Sako
酒匂　重樹
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （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
層の厚さが薄い外囲器に好適する。
（従来の技術） 最近のように集積度が向上した半導体集積回路素子は、
多くの分野に利用されているが、よりコンパクト（Ｃｏ
＋＊ｐａｃｔ）な形状が求められると共に実装手段にい
わゆる表面実装方式が一般化しているのが現状である。
これに対応して集積密度が著しく増大するにつれていわ
ゆる多ピン化した半導体集積回路素子用外囲器が要求さ
れており、各種の開発が進められている。
この−環として、封止用樹脂の材質の改良も着手されて
いるが、ベヤ−チップ（Ｂａｒｅ　Ｃｈｉｐ）の概念が
半導体素子の組立工程とりわけ樹脂封止工程に取入れら
れている。
ところで、半導体素子の組立工程として主流を占めるリ
ードフレーム方式は、上記のように多ビン素子である半
導体集積回路素子に現在も多用されており、いわゆるＤ
ＩＰ（Ｄｕａｌ　Ｉｎ　Ｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）用
、もしくはＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｉｎ　Ｌｉｎｅ　Ｐ
ａｃｋａｇｅ）用と前者の混合型が使用されている。
このようなリードフレームの一種は、導電性金属からな
る枠体を周りに設け、これを起点として枠体のほぼ中心
に向って延長され、先端を遊端とした複数のリードが形
成され、更に、このリードの遊端付近には、半導体集積
回路素子などをマウントする導電性金属からなるアイラ
ンドが設置される。このアイランドも枠体を起点とした
リードにより一体に形成される。
このような構造のリードフレームのアイランドにマウン
トできる半導体素子数は、限定されるので、半導体素子
が固着できる程度のスペース（Ｓｐａｃａ）を持ったア
イランドをリードの中間に設置して複数の半導体素子が
マウントできるリードフレームが開発されている。この
結果、インターフェイス領域も含めて必要な半導体素子
による電子回路をハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄｓ）方式
で形成する手法も採用されていわゆるモジュール製品が
市販されている。一方、リードフレームを利用する組立
工程では、半導体素子と後にアウターリードとして機能
するリード間の電気的な導通を取らなければならない、
このために、半導体素子に形成されて能動または受動素
子に電気的に接続して導電性金属からなるパッド及びリ
ードには、いわゆるボンディング法または超音波ボンデ
ィング法により金属細線を熱圧着して電気的に接続して
いる。
この場合、アイランドの底部は、同一の平面に位置して
いるリードフレームが通常であるが、いわゆるデプレス
型のものも知られている。
第１図ａと第２図ａには、通常のリードフレームのリー
ド１に半導体素子２または２．３を、第１図すと第２図
すには、デプレス型リードフレームのリード１に半導体
素子２または２．３を接着剤４によるマウント工程と、
樹脂封止工程を施したあとの断面図を示したが、いずれ
も熱圧着した金属細線は書かれていない。
ところで、ボンディング法または超音波ボンディング法
により導電性金属から構成する所定の場所に金属細線を
熱圧着するのには、ボンディング装置であるボンダーに
装着された金属細線を所定の温度と雰囲気中でツール先
端で加圧して熱圧着後、このツールを決まった軌跡に従
って移動させて、次の場所でのウェッジボンディング（
ＷｅｄｇｅＢｏｎｄｉｎｇ）により固着する。この結果
、面熱圧着点間には、一定のループ（Ｌｏｕｐ）を持っ
た金属細線が形成されることになる。
第１図ａ、ｂ及び第２図ａ、ｂに示したように、リード
フレーム１に形成する複数のアイランド５は同一平面に
位置しているが、デプレス型では、両方とも０．１５ｍ
ｍ”０．２ｍｍ低くしている。
このようなリードフレームにマウントされた被封止半導
体素子は、トランスファーモールド（Ｔｒａｎｓｆｅｒ
　Ｍｏ１ｄ）法による樹脂封止工程を施して、所定の寸
法の外囲器６を構成する。この工程では、樹脂封止装置
にセット（Ｓｅｔ）　Ｌ／た一対の金型の下型に形成し
たキャビティに収容した被封止半導体素子に、ゲートを
通った封止樹脂溶液が注入される。第１図ａ、ｂ及び第
２図ａ、ｂに示した矢印６は封止樹脂溶液がキャビティ
内に流入する通路を想定したものである。
（発明が解決しようとする課題） 半導体素子の中には、能動または受動素子を形成する半
導体基板の面と反対の裏面方向に電流を流す型があり、
特性が半導体基板の厚さに太きな影響を受けるので機種
により厚さが違うことになる。従って、すべてのアイラ
ンドの低下量が同じデプレス型のリードフレームを使用
すると、樹脂封止工程に不都合が発生する。
従って、厚さの違う被封止半導体素子がマウントされた
リードフレームを収容したキャビティでは、リードフレ
ームを中心にした上下における封止樹脂溶液の流量及び
速度に差が発生して、樹脂の充填不足が発生する。この
現象は、封止樹脂の厚さが１．５ｍｍ以下の場合に顕著
になる。
これは、外囲器の外観不良となるばかりでなく。
内部に生ずるボイド（Ｂｏｉｄ）が熱ストレスの発生原
因となり、ひいては上記の熱圧着法により固着した金属
細線切れの基になる。更に、水分の侵入を容易として耐
湿性を劣化させることになる。
本発明は、このような事情により成されたもので、特に
、リードフレームのアイランドから封止樹脂表面までの
距離を被封止半導体素子の厚さに係わらず一定にするこ
とを目的とするものである。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 導電性金属からなるリードフレームと、これに形成する
複数のアイランドと、このアイランドにマウントする厚
さの違う半導体素子と、この半導体素子を埋設封止する
樹脂層を具備し、封止樹脂層の厚さを１　、５＋ａｒａ
以下に保持し１個々の半導体素子と封止樹脂層間の距離
に応じてアイランドの低下量を調整して各半導体素子に
対応する封止樹脂層の厚さをほぼ一定とする点に本発明
に係わる樹脂封止型半導体装置の特徴がある。
（作　用） 本発明に係わる樹脂封止型半導体装置は、半導体素子の
厚さに合せて封止樹脂層の厚さを調整できるようにアイ
ランドの低下量を個々に設定して、充填不足やボイド発
生を防止したものである。
（実施例） 第３図ａ、ｂを参照して本発明に係わる実施例を説明す
る。即ち、鉄または鉄−ニッケル合金からなるリードフ
レームでは、リードｌＯより低い位置に配置したアイラ
ンド１１に半導体集積回路素子１２・・・を接着剤１３
を介して固着する。この半導体集積回路素子１２・・・
は、例えばある導電型を示すシリコン半導体基板に常法
に従って反対導電型の不純物領域を形成し更にこれに接
続する導電性金属からなる電極及び配線層を設置して得
られるもので、上記のように機種により厚さが一定せず
、１３０μＩ１１〜４００μｍの範囲のものが使用され
ている。
第３図ａ、ｂに示す断面図では１本発明の要旨である半
導体集積回路素子の厚さに応じてアイランド１１の低下
量を調整した状態を示しており、第３図ａに示す矢印１
４は、第１．２図と同様に樹脂封止工程におけるキャビ
ティ内の溶融樹脂の流路を想定したものである。
ところで、この樹脂封止工程は、専用の装置のポットに
収容した樹脂タブレット（Ｔａｂｌｅｔ）を加圧・溶融
してカル・ランナーを経て被封止半導体集積回路素子を
収容した下の金型に形成したキャビティのゲートから溶
融樹脂を注入して、樹脂製外囲器１４が完成する。この
樹脂製外囲器１４即ち封止樹脂層の厚さは、上記のよう
に表面実装に備えて１　、５ｍ１Ｉ以下に限定されてい
る。
また、樹脂封止工程前に行われる金属細線１５による超
音波ワイヤボンディングまたはワイヤボンディング工程
により半導体集積回路素子１２に形成した導電性金属か
らなる電極またはポンディングパッドとリード１０間が
接続されるが、上記のようにループが約３００μｍの高
さに形成される。また金属細線１５の径は通常５０μｍ
程度のものが使用されており、材質としては金、銅また
はアルミニュウム細線が利用される。
この中、銅細線を利用する場合には、リードフレームも
銅または調合金製を使用し、しかも熱圧着工程時には、
不活性雰囲気下で行って銅フレーム、銅細線及びアルミ
ニュウム細線の酸化防止に特別の配慮が必要である。
このように熱圧着工程による３００μｍのループ形成、
表面実装に備える封止樹脂層１４の厚さ１　、５ｍｍか
ら、アイランド１１の低下量も当然制約を受け。
表面から最低１００μ厘を確保して９本来の特性耐湿性
や保護材料としての役割を果たす、従って、半導体集積
回路素子１２の厚さに対応して施すアイランドの低下は
１　、３ｍｍの範囲内となる。なお、金型で樹脂封止工
程を終えた半導体集積回路素子１２を専用の装置に付設
したエジェクタビンにより突上げて剥離すると共に、エ
ジェクタピンの突端に形成したマークを付ける。
〔発明の効果〕
本発明では、厚さが違う半導体集積回路素子に対応して
アイランドの低下量を代えているので、樹脂封止工程に
おいて充填不足が全く発生せず、これにもとずく熱スト
レスによる金属細線の段線も起こらず、更に耐湿性のレ
ベルも向上する６
【図面の簡単な説明】
第１図ａ、ｂ及び第２図３．ｂは、従来の樹脂封止型半
導体装置の断面図、第３図ａ、ｂは本発明の実施例を示
す断面図である。 １．１０：リード、２．３．１２：半導体素子、４．１
３：接着剤、５：アイランド、 ６．１４：外囲器、１５：金属細線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導電性金属からなるリードフレームと、これに形成する
    複数のアイランドと、このアイランドにマウントする厚
    さの違う半導体素子と、この半導体素子を埋設封止する
    樹脂層を具備し、封止樹脂層の厚さを１．５ｍｍ以下に
    保持し、個々の半導体素子と封止樹脂層間の距離に応じ
    てアイランドの低下量を調整して各半導体素子に対応す
    る封止樹脂層の厚さをほぼ一定とすることを特徴とする
    樹脂封止型半導体装置。
JP1185623A 1989-07-18 1989-07-18 樹脂封止型半導体装置 Pending JPH0350758A (ja)

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DE69025815T DE69025815T2 (de) 1989-07-18 1990-07-18 Halbleitervorrichtung vom Plastikumhüllungstyp
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