JPS61218139A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61218139A
JPS61218139A JP60058407A JP5840785A JPS61218139A JP S61218139 A JPS61218139 A JP S61218139A JP 60058407 A JP60058407 A JP 60058407A JP 5840785 A JP5840785 A JP 5840785A JP S61218139 A JPS61218139 A JP S61218139A
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JP
Japan
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pellet
semiconductor device
lead
leads
resin
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JP60058407A
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English (en)
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JPH06105721B2 (ja
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Takayuki Okinaga
隆幸 沖永
Hiroshi Tate
宏 舘
Hiroshi Ozaki
尾崎　弘
Kanji Otsuka
寛治 大塚
Michiaki Furukawa
古川　道明
Yasuyuki Yamazaki
康行 山崎
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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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】 〔技術分野〕 本発明は、樹脂封止型半導体装置におけるペレットの電
気的接続に適用して有効な技術に関する。
〔背景技術〕
いわゆる樹脂封止型半導体装置においては、ペレットの
大型化に伴い、パフケージ側端とベレット取付部である
タブとの間の寸法が一段と狭くなる傾向にある。これは
、ペレットが大きくなっているのに、これを収納するパ
ッケージのサイズが規格化されているため大きくするこ
とができないことに起因する。
その結果、外部端子であるリードのうち、パッケージを
形成する樹脂に埋設される長さがその構造上短い、いわ
ゆる短リードにおいてはその接着強度が一段と小さくな
るため、パッケージから抜は易く、またリード折曲成形
時にリードと樹脂との間の剥がれが生じ易くなると考え
られる。
そのため、電気的導通不良または耐湿性低下等の半導体
装置の信顛性低下を来し易くなることが本発明者により
見い出された。
なお、樹脂封止型半導体装置については、１９８０年１
月１５日、株式会社工業調査会発行、日本マイクロエレ
クトロニクス協会線ｒＩｃ化実装技術ＪＰ１４９〜Ｐ１
５０に説明されている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、樹脂封止型半導体装置、特に大型ペレ
ットを搭載する半導体装置であっても、そのパッケージ
の樹脂とリードとの接着強度を大巾に増大することがで
きる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特になるで
あろう。
〔発明の概要〕
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、次の通りである。
すなわち、樹脂封止型半導体装置について、搭載される
ペレットの回路形成面もしくはその面の近傍または非回
路形成主面もしくはその面の近傍にリードを延在せしめ
ることにより、内部リードを延長することができること
により、該内部リードとパッケージを形成する樹脂との
接着力の向上を達成するものである。
（実施例１〕 第１図は、本発明による実施例１である半導体装置を示
す、第２図におけるＩ−１断面図であり、第２図は本実
施例１の半導体装置におけるペレットとリードとの関係
を示す平面図である。
本実施例１の半導体装置は、いわゆる樹脂封止型半導体
装置である。すなわち、搭載される半導体ペレット１が
、外部端子であるリード２の一部である内部リードとと
もにエポキシ樹脂等のパッケージ３を形成する樹脂（以
下、パッケージ樹脂ともいう。）４内に埋設され、該リ
ード２のパッケージ外の外部リードはパフケージ３の側
端近傍において下方に折り曲げられてなるものである。
ところで、通常樹脂封止型半導体装置においては、ペレ
ットは該ペレットと同程度の大きさの取付基板であるタ
ブに取り付けられ、そのペレットの電極であるポンディ
ングパッドは、該タブの周囲に配列されているリード内
端部とワイヤを介して電気的に接続されている。
ところが、本実施例１の半導体装置では、ペレットｌが
該ペレット１の裏面すなわち半導体集積回路を形成して
いない面である非回路形成主面に沿って延在されたリー
ドに接着゛されているポリイミド樹脂からなる絶縁シー
ト５に、接着剤６を介して取り付けられており、ペレッ
ト取付部としてのタブは存在しないものである。
そして、前記ペレット１とリード２との位置関係は第２
図に示すように、ポンディングパッドが配列形成されて
いないペレット辺（以下、ポンディングパッド非形成辺
ともいう、）の側方に外部リードが配列されているリー
ド２ａの内部リードが、ペレットｌの非回路形成主面に
沿って延在され、その先端部２ｂがポンディングパッド
７の配列形成されているベレット辺を越えた位置まで延
長されている。これらのリード２ａの上には、絶縁シー
ト５が接着され、該絶縁シート５の上面にペレット１が
その非回路形成主面を下にして取り付けられている。
ところで、前記リード２ａが埋設されている場所は、通
常の樹脂封止型半導体装置にあっては、パフケージ樹脂
に埋設されているリード、すなわち内部リードがパッケ
ージ側端からタブ近傍までの極めて限られた長さしか確
保できない、いわゆる短、リードが設けられている場所
である。
通常短リードは、そのパフケージ樹脂との接着面積が小
さいためその引張強度が弱く、パッケージから抜は易い
という問題がある。これは、昨゛今のペレットの大型化
に伴い事態は深刻である。
ところが、本実施例１の半導体装置では、前記短リード
に相当する場所に設けられているリード２ａの内部リー
ドは極めて長い形状であるため、パッケージ樹脂４との
接着強度は大巾に向上できるものである。そのため、大
型ベレットを搭載している場合であっても、外部リード
の折曲成形時等に発生するリード界面における剥がれを
有効に防止でき、半導体装置の耐湿性を向上することが
できる。その上、前記リード２ａには絶縁シート５が強
固に接着されているため、該リード２ａは極めて大きな
引張強度を有している。
また、リード２ａが絶縁シート５を介してはいるが、ペ
レットｌの一主面に取り付けられているので、動作時に
ペレットに生じた熱を該リードを通して直接パッケージ
外へ放散させることが可能である。
さらに、ペレット１とリード２ａとの電気的接続は、ポ
ンディングパッド７ａとこれに近いベレット辺近傍に延
在されている先端部２ｂとをワイヤボンディングするこ
とにより達成されるため、ヤシリードの発生を防止でき
、またワイヤ８の使用量を削減できるのでコスト低減を
も達成できる。
なお、本実施例１の半導体装置は、所定のリード形状の
リードフレームを形成し、その内部リードの所定部に絶
縁シート５を接着し、該絶縁シート５にペレット１を接
着剤を介して取り付け、次いで該ペレットｌのポンディ
ングパッド７とリードのボンディング部とのワイヤボン
ディングを行い、その後通常の樹脂封止型半導体装置と
同様の製造工程を経て容易に完成される。なお、この場
合、絶縁シート５はリードフレームを補強する役割も果
たしている。
ところで、前記リードのボンディング部は、リードの一
部に、たとえば金を部分めっき法で被着することによっ
て形成することができる。
第３図には、絶縁シート５が接着されたリードフレーム
を、そのタイバー９の付近から内側における部分平面図
で示しである０本実施例１の半導体装置の場合は、絶縁
シート５自体がマスクとして機能するため、第３図に二
点鎖線で示す開口部を有するマスクを用いるだけで、リ
ード２の先端部２ｂのみに選択的に部分めっきを行うこ
とができるため、ボンディング部を容易に形成すること
ができる。
なお、第３図においては、長さ方向にのみ隙間ができる
マスクを示しであるが、タイバー９の方向にも隙間が生
じる開口部のマスクを使用すれば、絶縁シート５の四周
囲のリードに容易に部分めっきをすることができる。こ
のようにすると、ポンディングパッドがその四周囲に形
成されているペレットを搭載する半導体装置をも容易に
製造できる。
〔実施例２〕 第４図は、本発明による実施例２である半導体装置にお
けるペレットとリードとの関係を示す平面図である。
本実施例２の半導体装置は、前記実施例１の半導体装置
とほぼ同一のものである。しかし、絶縁シート５が用い
られていないこと、およびペレットｌより小さいタブ１
０が存在することが異なっている。
すなわち、本実施例２の半導体装置は、ペレットのポン
ディングパッド非形成辺の側方に外部リードが配列され
ているリード２ａの内部リードおよびタブに、ペレット
ｌが接着剤を介して取り付けられているものである。
本実施例２の場合は、絶縁シート５を間に介在させてい
ないため、ペレットｌからの放熱が直接的であり、前記
実施例１に比べて熱抵抗が一段と低く、それだけ信頼性
が高いものである。
また、タブ１０が設けであるため、ベレット取付強度も
確保されている。
なお、第５図に第４図のＶ−■切断面におけるペレット
１とリード２の先端部との電気的接続の状態を示す部分
断面図を示すが、リード２ａの先端部２ｂには凹部２ｃ
が形成されている。すなわち、ペレット１を接着剤１１
で取り付ける際、該接着剤１１が流出してボンディング
部１２の表面を汚すために、ペレット１のボンディング
バッド７と該ボンディング部１２とをワイヤ８でボンデ
ィングできなくなることがある。前記凹部２Ｃは、この
ような事態が発生することを未然に防止するため、流出
する接着剤１１のダムとして設けたものである。
〔実施例３〕 第６図は、本発明による実施例３である半導体装置を示
す断面図であり、第７図はその半導体装置におけるペレ
ットとリードとの関係を示す平面図である。
本実施例３の半導体装置は、前記実施例１または２と異
なり、内部リードがペレットの回路形成面に沿って延在
されているものである。
すなわち、第６図に示すように、内部リードの裏面に接
着されたポリイミド樹脂からなる絶縁シート５に、ペレ
ッ）１をその回路形成面において接着剤６を介して取り
付けたものである。
第７図では、ペレット１の非回路形成面に、ポンディン
グパッドに被らない大きさの絶縁シート５が接着され、
該絶縁シート上面にはペレットのを有するリード２ａの
内部リードが延在されている。このリード２ａの内部リ
ードは、その先端部をポンディングパッドの手前に位置
させて、前記絶縁シー１−５ａに接着されている。
本実施例３の半導体装置では、内部リードがペレット１
の回路形成面側に接着されているため、実施例１の場合
に比べより放熱性に優れている。
また、絶縁シート５が耐α線性能に優れたポリイミド樹
脂であり、それが回路形成面を覆っているため、α線に
対する信鯨性向上も達成されている。
なお、本実施例３の場合は、リード２ａの先端部がボン
ディングバンド７の内側に配置されているため、前記実
施例１の場合とその位置関係が反対であり、ボンディン
グ方向も逆になっている。
しかし、ボンディング距離はほぼ同一である。
〔効果〕
（１）、樹脂封止型半導体装置について、搭載されるペ
レットの回路形成面もしくはその面の近傍または非回路
形成主面もしくはその面の近傍に、内部リードを延在せ
しめることにより、該内部リードとパッケージ形成樹脂
との接着力を大巾に向上させることができるので、大型
ペレットを搭載する場合であっても、パンケージ形成樹
脂からのリード抜けを防止できる。
（２）、前記（１）と同様の理由により、外部リードの
折曲成形時に、該リードとパッケージ形成樹脂との接着
面に剥がれが発生することを防止できる。
（３）、前記（１）および（２）により、小型パッケー
ジに大型ペレットを搭載してなる半導体装置であっても
、耐湿性に優れた信頼性の高い半導体装置を提供できる
。
（４）、内部リードをペレットの非回路形成主面に取り
付けることにより、該リードを通して動作時に発生した
熱を効率よく外部へ放散させることができる。
（５）、前記（４）において、ペレットと内部リードと
の間に絶縁シートを介在させることにより、ペレットの
取付強度を向上させることができる。
（６）、前記（４）の構造は、所定部に絶縁シートを接
着したリードフレームを用意し、該ｍ縁シートにペレッ
トを取り付けることにより容易に形成できる。
（７）、リードフレームの所定部に絶縁シートを接着す
ることにより、リードを補強することができるので、多
数の細いリードを備えたリードフレームであっても容易
に取り扱うことができる。
（８）、所定部に絶縁シートを接着したリードフレーム
にすることにより、該絶縁シートの周囲の全体または一
部に隙間ができる大きさの開口部を有するマスクを組み
合わせることにより、絶縁シートがマスクとしても機能
するため、前記隙間に位置するリード部に容易に部分め
っきをすることができる。
（９）、内部リードをペレットの回路形成面に取り付け
ることにより、動作時に回路に発生した熱を該リードを
通して、より直接的に放散させることができる。
Ｑｌ、内部リードとペレットとの間に耐α線性能の高い
絶縁シートを介在させることにより、回路をα線から保
護することができるので、α線に対する信鯨性をも向上
させることができる。
ａυ、ペレットの回路形成面または非回路形成主面に取
り付けられているリードについて、そのペレット取付部
に近接する位置に凹部または凸部を設けることにより、
ペレットまたはペレット取付用の絶縁シートを取り付け
るための接着剤が流出し、ボンディング部表面を汚すこ
とを防止できるので、ワイヤボンディング不良の発生を
防止できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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。
たとえば、実施例では全てペレット主面に直接または間
接に内部リードを取り付けたものを示したが、これに限
るものでなく、全部または一部の内部リードを回路形成
面または非回路形成主面の近傍に延在させたものであっ
てもよい。
それに、実施例ではいわゆる短リードの位置にものを示
したが、これに限らず通常の半導体装置において内部リ
ードが長いリードについても延在させたものであっても
よい、また、絶縁シートはポリイミドに限るものでなく
、シリコーンゴムであってもよく、放熱性を高めるため
接着剤または絶縁シートにシリコンカーバイド（ＳｉＣ
）ｔｆｌ末等の熱伝導性フィラーを含有させることも当
然にできる。
さらに、実施例１または３では絶縁シートを必ずしも使
用しな（ともよく、また実施例２では逆に使用してもよ
い。
なお、実施例２で示したリードの接着剤流出防止用のダ
ムは、凹部に限るものでなく凸部であってもよい、また
、このダムは他の実施例１または２についても当然適用
できるものである。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である、いわゆるＤＩＰ型
半導体装置に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、たとえば、パッケージが樹脂
封止して形成されるものであれば、フラットパッケージ
等種々の形式のパッケージ構造の半導体装置に適用して
有効な技術である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による実施例１である半導体装置を示
す第２図における！−１線断面図、第２図は、本実施例
１の半導体装置のペレットとリードとの関係を示す平面
図、 第３図は、本実施例１の半導体装置に適用されるリード
フレームをめっき工程における状態で示す部分平面図、 第４図は、本発明による実施例２である半導体装置にお
けるペレットとリードとの関係を示す平面図、 第５図は、本実施例２の半導体装置の内部構造を示す第
４図におけるＶ−Ｖ線部分断面図、第６図は、本発明に
よる実施例３である半導体装置を示す第７図におけるＶ
ｌ−ＶＴ線断面図、第７図は、本実施例３の半導体装置
のペレットとリードとの関係を示す平面図である。 １・・・ペレット、２，２ａ・・・リード、２ｂ・・・
先端部、２ｃ・・・凹部、３・・・パッケージ、４・・
・樹脂、５・・・絶縁シート、６・・・接着剤、７．７
ａ・・・ポンディングパッド、８・・・ワイヤ、９・・
・タイバー、１０・・・タブ、１１・・・接着剤、１２
・・・ボンディング部。 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 ＼　　　　　Ｄ＼

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂封止型半導体装置であって、ペレットの回路形
    成面もしくはその近傍または非回路形成主面もしくはそ
    の近傍にリードが延在されてなる半導体装置。 ２、タブがペレットより小さく形成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、タブが省略されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の半導体装置。 ４、ペレットがリードおよびタブに接着剤を介して取り
    付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
    記載の半導体装置。 ５、ペレットがリードおよびタブに接着されている絶縁
    シートに取り付けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載の半導体装置。 ６、ペレットがリードに接着剤を介して取り付けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の半導
    体装置。 ７、ペレットがリードに接着されている絶縁シートに取
    り付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第３
    項記載の半導体装置。 ８、取り付けられているペレットの側端の外側近傍のリ
    ードに凹部または凸部が形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
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