JPH06342855A - 中蓋付き半導体パッケージ - Google Patents

中蓋付き半導体パッケージ

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JPH06342855A
JPH06342855A JP5131698A JP13169893A JPH06342855A JP H06342855 A JPH06342855 A JP H06342855A JP 5131698 A JP5131698 A JP 5131698A JP 13169893 A JP13169893 A JP 13169893A JP H06342855 A JPH06342855 A JP H06342855A
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JP
Japan
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inner lid
gel
wire
coating agent
semiconductor package
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Withdrawn
Application number
JP5131698A
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English (en)
Inventor
Takashi Miwa
孝志 三輪
Hiroshi Kuroda
宏 黒田
Masayuki Shirai
優之 白井
Toshihiro Tsuboi
敏宏 坪井
Hiroshi Kosaku
浩 小作
Masayuki Kikuchi
真之 菊池
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
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    • H01L2224/49109Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】微細ワイヤを使用したり、多段ボンディングを
必要とするLSIの場合、ワイヤの耐湿性を確保するた
めに、柔軟なゲル状のコ−ティング剤を用いても、その
熱膨張(収縮)によりワイヤが変形を受けやすいという
問題があった。 【構成】電極取り出し用の配線パタ−ンを有するベ−ス
1に半導体チップ2を搭載し、当該ベ−スと該半導体チ
ップとの対応する電極7,8同志をワイヤ9で接続し、
ゲル状のコ−ティング剤10で当該半導体チップと当該
ワイヤを覆った半導体パッケ−ジ構造において、前記ゲ
ル状のコ−ティング剤10に当接する中蓋11を設ける
とともに、キャップ14を取付けして成ることを特徴と
する中蓋付き半導体パッケ−ジ。 【効果】中蓋を設けることでコ−ティング樹脂の熱収縮
による変位を抑えることが出来るため、多段ボンディン
グのような複雑な構造のLSIでも信頼性を向上でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中蓋付き半導体パッケ
−ジに関し、特に、半導体集積回路の高信頼化技術に係
るもので、就中、微細多ピンの半導体チップを高耐湿性
を確保しつつ低コスト化を実現するのに好適なパッケ−
ジ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電極取り出し用の配線パタ−ンを有する
ベ−スに半導体チップを搭載し、当該ベ−スと該半導体
チップとの対応する電極同志をワイヤで接続し、ゲル状
のコ−ティング剤で当該半導体チップと当該ワイヤを覆
った半導体パッケ−ジ構造がある。従来の当該ゲルコ−
トタイプのパッケ−ジでは、ゲル状のコ−ティング剤部
分を機械的に保護するためのキャップは使用されている
が、ゲル状のコ−ティング剤の変位を拘束するための中
蓋は設けられていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、微
細ピッチ多ピン半導体チップ(LSI)の様に、微細ワ
イヤを使用したり、多段ボンディングを必要とするLS
Iの場合、柔軟なゲル状のコ−ティング剤を用いても、
ゲル状のコ−ティング剤の熱膨張(収縮)によりワイヤ
が変形を受けやすいという問題があった。
【0004】本発明の目的は、上記のような微細ワイヤ
を使用したり多段ボンディングを必要とするLSIで
も、ゲル状のコ−ティング剤(以下、単にゲルというこ
ともある)によるワイヤの変形等の熱膨張(収縮)の影
響特に熱収縮の影響を押え、十分高い信頼性を確保でき
るようなパッケ−ジを実現可能にすることにある。
【0005】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。
【0006】
【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。
【0007】上記目的は、ゲルの変位を拘束するための
中蓋を設けることにより達成される。
【0008】
【作用】ワイヤの耐湿性を確保するために用いられるゲ
ルは、柔軟性がある反面、熱膨張係数が大きいという欠
点がある。このため、微細なワイヤを用いた場合や多段
ボンディングを行った半導体パッケージに適用すると、
環境試験等の加速された温度条件下では、ゲルの熱膨張
・収縮によりワイヤに変形を及ぼす程の応力が発生する
恐れがある。しかし、ゲルに接触させるように中蓋を設
けることにより、中蓋に接触している部分及びその周辺
のゲルの変位を押えることが出来る。そこでワイヤ近傍
に中蓋を設けることにより、ワイヤの変形を防止でき
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
【0010】実施例1;図1は、本発明の一実施例を示
す断面図である。ベ−ス1は、積層構造を有する樹脂配
線基板よりなり、層間に、半導体チップ(以下、単にチ
ップいう)2内の半導体素子からの電極引き出しのため
の配線3が引き回してある。電極接続の端子部4は、多
ピンが接続可能なように、2段構造となっている。ベ−
ス1には、多数のリードピン5が立設されている。この
ベ−ス1の裏面より、放熱及びチップ2固定のための金
属製の熱拡散板6が貼付られている。チップ2は熱拡散
板6中央部に接着剤で固定する。その後、チップ2とベ
−ス1の対応する電極7、8同志を、ワイヤ9で超音波
ワイヤボンディング方法等のボンディング方法により接
続する。ワイヤ9は腐食しやすいことから、耐湿性確保
のためチップ2及びワイヤ9を、ゲル状のコ−ティング
剤10でコ−ティングする。次に、このゲル状のコ−テ
ィング剤10表面に接するように、表面を絶縁化したリ
ング状の中蓋11を載せてから、ベ−クしてゲル状のコ
−ティング剤10をゲル化する。中蓋11は、四コ−ナ
−に折り曲げられた足12が有り、一定高さ以下にはな
らないようになっている。図3に、中蓋11の一例斜視
図を示す。中蓋10は、その中央部に空気抜き用の穴1
3が設けられている。中蓋10に、空気抜き用の穴13
を設けることにより、ベ−ク(加熱)によりゲル状のコ
−ティング剤10をゲル化する際のガス抜きをすること
ができる。最後に、キャップ14を貼付て内部を機械的
に保護する。尚、図示が省略されているが、熱拡散板6
には、放熱のためのフインが取付けられる。
【0011】本実施例によれば、ベ−ク時に、コ−ティ
ング剤10のゲル状となった樹脂が、室温に冷されると
きに、ワイヤ9に悪影響を及ぼす収縮力を、リング状の
中蓋11が支持するために、ワイヤ9に過大な応力が加
わるのを防止することが出来る。逆に温度上昇の場合
は、ゲル10の収縮力が解除される方向であるが、中蓋
11は上方向には拘束されていないので、ゲル10は自
由に硬化後初期状態に復元可能である。即ち系全体が応
力低下に向かうため問題は無い。以上のように、樹脂コ
−トを行うLSIでは、多段ボンディングのような複雑
な構造でも、中蓋を設けることで信頼性を向上できると
いう効果が有る。
【0012】実施例2;図2は別の実施例を示す断面図
である。図1の例では中蓋11に折り曲げた足12を付
けていたが、図2はベ−ス1側に、予め中蓋11を受け
るための突起15を設けておくことで、中蓋11として
はAl板等の板を打ち抜いただけの平板が使用できるよ
うにした例である。
【0013】本実施例の場合も図1の実施例と同様の効
果を持つことは云うまでもない。
【0014】上記ベ−ス1は、例えばBTレジン(ビス
マレイミドートリアジン樹脂)よりなる多層配線樹脂基
板により構成される。 チップ2は、例えばシリコン単
結晶基板から成り、周知の技術によってその内部には多
数の回路素子が形成され、1つの回路機能が与えられて
いる。回路素子の具体例は、例えばMOSトランジスタ
から成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路
およびメモリの回路機能が形成されている。リ−ドピン
5は、例えばNi−Fe合金により構成されている。ワ
イヤ9は、例えば、アルミニウム細線により構成されて
いる。本発明に使用されるゲル状のコ−ティング剤10
としては、例えば、シリコーン系ゲルよりなる封止材を
使用することができる。ゲルは、その加熱硬化前はリキ
ッド状態であり、1液タイプ、2液タイプがあり、例え
ば主剤と硬化剤とからなる2液タイプの場合、これらを
混合すると反応硬化(架橋反応)し、硬化物を得る。そ
の硬化システムとしては、縮合型、付加型、紫外線硬化
型等がある。シリコーン系ゲルには、市販のものが使用
でき、例えば信越化学工業社製KJR9010、Xー3
5ー100、東レシリコーン社製JCR6110などが
使用できる。当該Xー35ー100[A(主剤)、B
(硬化剤)2液タイプ、針入度100]の硬化反応機構
は白金付加型で、2液低温高温用ゲルでー75〜250
℃の温度範囲で使用できる。中蓋11は、例えば、アル
ミニウムにより構成されている。
【0015】以上本発明者によってなされた発明を実施
例にもとずき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0016】例えば、中蓋11の穴13は、前記実施例
では、その中央部一か所に設けた例を示したが、全面に
わたって設けてもよい。
【0017】
【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。
【0018】中蓋を設けることでコ−ティング樹脂の熱
収縮による変位を抑えることが出来るため、多段ボンデ
ィングのような複雑な構造のLSIでも信頼性を向上で
きるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図3】本発明に使用される中蓋の実施例を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1‥‥ベ−ス 2‥‥半導体チップ 3‥‥配線 4‥‥電極接続の端子部 5‥‥リードピン 6‥‥熱拡散板 7‥‥電極 8‥‥電極 9‥‥ワイヤ 10‥‥ゲル状のコ−ティング剤 11‥‥中蓋 12‥‥折り曲げられた足 13‥‥空気抜き用の穴 14‥‥キャップ 15‥‥突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 宏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 白井 優之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 坪井 敏宏 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 小作 浩 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 菊池 真之 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極取り出し用の配線パタ−ンを有する
    ベ−スに半導体チップを搭載し、当該ベ−スと該半導体
    チップとの対応する電極同志をワイヤで接続し、ゲル状
    のコ−ティング剤で当該半導体チップと当該ワイヤを覆
    った半導体パッケ−ジ構造において、前記ゲル状のコ−
    ティング剤に当接する中蓋を設けるとともに、キャップ
    を取付けして成ることを特徴とする中蓋付き半導体パッ
    ケ−ジ。
  2. 【請求項2】 中蓋が、空気抜き用の穴を設けて成るこ
    とを特徴とする請求項1に記載の中蓋付き半導体パッケ
    −ジ。
  3. 【請求項3】 中蓋に折り曲げた足を付設して成るか、
    または、ベ−スに当該中蓋を受けるための突起を設けて
    成ることを特徴とする請求項1に記載の中蓋付き半導体
    パッケ−ジ。
JP5131698A 1993-06-02 1993-06-02 中蓋付き半導体パッケージ Withdrawn JPH06342855A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990050133A (ko) * 1997-12-16 1999-07-05 김영환 세라믹 패키지
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Effective date: 20000905