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JP2912134B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JP2912134B2
JP2912134B2 JP5232860A JP23286093A JP2912134B2 JP 2912134 B2 JP2912134 B2 JP 2912134B2 JP 5232860 A JP5232860 A JP 5232860A JP 23286093 A JP23286093 A JP 23286093A JP 2912134 B2 JP2912134 B2 JP 2912134B2
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JP
Japan
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resin
semiconductor device
lead
lead frame
die pad
Prior art date
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Application number
JP5232860A
Other languages
English (en)
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JPH0794654A (ja
Inventor
篤彦 和泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16945958&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2912134(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5232860A priority Critical patent/JP2912134B2/ja
Priority to KR1019940023816A priority patent/KR100203031B1/ko
Priority to US08/307,429 priority patent/US5623163A/en
Publication of JPH0794654A publication Critical patent/JPH0794654A/ja
Application granted granted Critical
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置用リードフ
レームに関し、特に樹脂封止型半導体装置用リードフレ
ームに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の樹脂封止型半導体装置用リードフ
レームは、図６及び図７に示すように、４２合金また
は、Ｃｕ材等よりなるリードフレーム材をエッチングま
たはプレス工法等により製造される。このようにして、
インナーリード１ａとアウターリード２ａとを有するリ
ードと、所望する箇所を樹脂により封止した後アウター
リード２ａへ流出することを防止するためのタイバー４
ａと、半導体素子をリードフレーム８ａに搭載するため
のアイランド５ａと、位置決め穴６ａ及び６ａ′と、ア
イランド５ａを支持する吊りピン７ａとを少なくとも形
成したリードフレーム８ａを準備する（Ａ）。次に、リ
ードフレーム８ａに設けたアイランド５ａに銀ペースト
１０ａ等を介して半導体素子９ａをマウントした（Ｂ）
後、ボンディングワイヤー１１ａを介して半導体素子９
ａ上に設けた電極（図中省略）とインナーリード１ａと
をボンディングする（Ｃ）。次に、封止樹脂１２ａによ
り所望する箇所に封止する（Ｄ）。詳細については図８
に示す様に、所望する温度に加熱された樹脂封止用金型
１５ａの下金型１６ａに設けたポット１７ａ中に樹脂１
８ａを加熱保持させ、半導体素子９ａをマウント及びボ
ンディングしたリードフレーム８ａを下金型１６ａに静
置させる。しかる後、上金型１９ａが下降しリードフレ
ーム８ａを挾持し、樹脂１８ａの底面に設けたプランジ
ャー（図中省略）が上昇して樹脂１８ａは図中丸印中の
番号及び矢印で示した樹脂流れ１９ａに従い、ランナー
２０ａ及びゲート２１ａをそれぞれ及びに従い流れ
た後、下金型１６ａに設けたキャビティ２２ａ内へ流れ
る。キャビティ２２ａ内へ樹脂１８ａが流れた後、樹脂
１８ａは下金型１６ａに設けたキャビティ２２ａ内を
に従い流れるとともに、リードと吊りピン、及びリード
とリードとの隙間を通って上金型１９ａに設けたキャビ
ティ２２ａ′内をに従ってと分岐して流れる。及
びに従って分岐して流れた樹脂は、下金型１６ａ及び
上金型１５ａに設けたベント２４ａ及び２４ａ′に向か
って、それぞれ及びに従い流れ、半導体素子９ａを
封止する。しかる後、上金型１９ａが上昇し、下金型１
６ａより封止済みの半導体装置を取り出した後、ランナ
ー部２０ａ及びゲート部２１ａに形成された樹脂を除去
して封止が完了する。次に、図７に示す様に、タイバー
を切断除去（図中省略）後、リードにメッキ１３ａを施
し（Ｅ），リード３ａをリードフレーム８ａから切断分
離した（Ｆ）後、リード３ａを所望する形状に成形
（Ｇ）して半導体装置１４ａを実現していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の樹脂封止型
半導体装置では、封止樹脂により所望する封止空間であ
るキャビティ内に樹脂が流入する時、半導体装置の多ピ
ン化，並びに小型化に伴うファインピッチ化により、イ
ンナーリードと吊りピン，及びインナーリードとインナ
ーリードとの隙間が狭くなっているため、封止用金型の
下金型に設けたキャビティから、前記隙間を通って上金
型に設けたキャビティへ流入することが困難となり、上
金型及び下金型を流れる封止樹脂の流動差が生じること
により、封止後の半導体装置に気泡として外観上観察さ
れるとともに、極端な場合は半導体素子を十分充填する
ことのできない不良（未充填）が発生し歩留りを低下さ
せるという問題があった。例えば、３００ｐｉｎ以上の
ＱＦＰに関して、リードフレームと吊りピン，及びリー
ドフレームとリードフレームの隙間の設計値が下表とな
っていたので、未充填の不良が４０％と高い値を示して
いた。
【０００４】
【表１】
【０００５】この問題を解決するために、上金型及び下
金型の封止空間へ流入するゲートを上金型及び下金型に
リードフレームを挟んで上下対象な位置に設け、封止樹
脂をインナーリードと吊りピン，及びインナーリードと
インナーリードの隙間を十分に通らずに封止する提案
が、特開平２−１８６６４７号公報にてなされている。
しかしながら、この提案では、封止直後、下金型に形成
されたランナー及びゲートを取り除く際、上金型のゲー
トに形成された厚い封止樹脂を機械的に取り除くことが
困難であり、上金型のゲートに形成された封止樹脂は別
途除去する必要がある。従って、工程数が増え製造コス
トが上昇する問題点があった。したがって本発明の目的
は、上金型に設けられた封止空間であるキャビティに封
止樹脂を安定して流入させることのできるリードフレー
ムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置用リ
ードフレームは、インナーリード及びアイランドからな
るリードと、アウターリードへ樹脂が流出することを防
止するためのタイバーと、半導体素子を搭載するための
アイランドと、アイランドを支持する吊りピンとを少な
くとも有する半導体装置用リードフレームにおいて、少
なくともゲート近傍の吊りピン及びインナーリードに１
００μｍ以上で、かつ吊りピン及びインナーリード幅の
８０％以下の幅を有する樹脂流入用孔を少なくとも１ヵ
所以上備えている。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【０００８】図１は本発明の一実施例の半導体装置用リ
ードフレーム構造の平面図、また図２は本発明の半導体
装置用リードフレームを用いた際の半導体装置の製造フ
ローである。
【０００９】図１及び図２に示すとおり、４２合金，ま
たはＣｕ材等よりなるリードフレーム８ｂをエッチング
またはプレス工法により、製造する。すなわち、インナ
ーリード１ｂ及びアウターリード２ｂを有するリード３
ｂと、所望する箇所に樹脂封止した際、アウターリード
２ｂへの流出を防止するためのタイバー４ｂと、半導体
素子をリードフレーム８ｂに搭載するためのアイランド
５ｂと、位置決め穴６ｂ及び６ｂ′アイランド５ｂを支
持しかつ、ゲート部近傍の吊りピンに樹脂流入用孔を有
する吊りピン７ｂとを少なくとも形成したリードフレー
ム８ｂを準備する（Ａ）。次に、前記リードフレーム８
ｂに設けたアイランド５ｂに銀ペースト１０ｂ等を介し
て半導体素子９ｂをアイランド５ｂにマウントした
（Ｂ）後、ボンディングワイヤー１１ｂを介して半導体
素子９ｂ上に設けた電極（図中省略）とインナーリード
１ｂとをボンディングする（Ｃ）。
【００１０】次に、封止樹脂１２ｂにより所望する箇所
を封止する（Ｄ）。詳細については、図３に示す。図３
は、封止樹脂により所望する箇所を封止する際、マウン
ト及びボンディングの終了したリードフレーム８ｂを樹
脂封止用金型１５ｂの上金型及び下金型に挾持された状
態で図１に示したＡ−Ａ′線で切断した際の断面図であ
る。図３に示すように、予め所望する温度に加熱した樹
脂封止用金型１５ｂの下金型１６ｂに設けたポット１７
ｂ中に樹脂が加熱保持されており、前記半導体素子９ｂ
がマウント及びボンディングされたリードフレーム８ｂ
を下金型１６ｂに静置させる。しかる後、上金型１９ｂ
が下降してリードフレーム８ｂを上金型１９ｂと下金型
１６ｂで挾持させ、樹脂１８ｂの底面に設けたプランジ
ャー（図中省略）が上昇する。
【００１１】ここで、図中丸印中の番号及び矢印で示し
た樹脂流れ１９ｂに従い、まず、ランナー２０ｂ及びゲ
ート２１ｂをそれぞれ及びのとおり流れた後、下金
型１６ｂに設けたキャビティ２２ｂ内へ流れる。キャビ
ティ部２２ｂへ流れた樹脂は、下金型１６ｂに設けたキ
ャビティ部２２ｂ内をに従い流れるとともに、リード
フレーム８ｂの吊りピン７ｂに設けた樹脂流入用孔２３
ｂを主に通って、上金型に設けたキャビティ２２ｂ′内
をに従いと分岐して流れる。しかる後、及びに
従い分岐して流れた樹脂は、下金型１６ｂ及び上金型１
５ｂに設けたベント２４ｂ及び２４ｂ′に向かって及
びに従い封止する。封止後は、上金型１９ｂが上昇
し、下金型１６ｂより封止済みの半導体装置を取り出し
た後、ランナー２０ｂ及びゲート２１ｂに形成された樹
脂を機械的に除去して封止が完了する。
【００１２】次に、図２に示す様に、タイバーを切断除
去（図中省略）後、リードにメッキを施し（Ｅ）、リー
ド３ｂをリードフレーム８ｂから切断分離した（Ｆ）
後、リード３ｂを所望する形状に成形（Ｇ）して半導体
装置１４ｂを実現する。
【００１３】例えば、本実施例に基づき３００ｐｉｎ以
上のＱＦＰへ実施した場合、下表に示す様に、従来では
未充填不良の発生率（不良率）は４０％であったのに対
し、不良率は０％と良好な結果を得ることができた。
【００１４】
【表２】
【００１５】尚、封止用樹脂中に含まれるシリカ（Ｓｉ
Ｏ2 ）の最大粒径が１００μｍであるため、樹脂流入用
孔２３ｂの最大幅は１００μｍ以上の必要がある。一般
に、吊りピン７ｂに樹脂流入用孔２３ｂを設けることに
より、吊りピン自体の機械的強度が低下し、封止中にア
イランド５ｂが半導体装置１４ｂの設計値よりも上方ま
たは下方へ移動する。アイランドが極端に移動した場
合、ボンディングワイヤー及び半導体素子の露出，また
はアイランドの露出が発生する。従って、吊りピン７ｂ
に設けた樹脂流入用孔２３ｂの最大幅としては、封入時
の樹脂流に伴う力に対し、吊りピン７ｂの強度を満足さ
せるため、吊りピン幅に対し８０％程度以下の開口が適
当である。
【００１６】図４には、本発明の第二の実施例を示す。
本実施例では、樹脂流入用孔２３ｂ′及び２３ｂ″を同
一吊りピンに分割して設けた場合である。本実施例で
は、吊りピン７ｂに設けた樹脂流入用孔を分割すること
により、吊りピン自体の強度が増す。従って、封入時に
アイランド５ｂが設計値よりも上方または下方へ移動
し、ボンディングワイヤー及び半導体素子、またはアイ
ランドの露出を防止しながら安定して、上金型１９ｂに
設けたキャビティ２２ｂ′内に封入樹脂を流すことが可
能となる。
【００１７】図５には、本発明の第三の実施例を示す。
本実施例では、樹脂流入用孔を吊りピン以外にインナー
リードに設けた場合である。
【００１８】本実施例では、インナーリードにも樹脂流
入用孔２３ｂ″′を設けることによりインナーリードと
インナーリードの隙間を流れる樹脂が、前記樹脂流入用
孔２３ｂ″′を通って上金型１９ｂのキャビティ２２
ｂ′内に流れることができる。本発明の実施例では、イ
ンナーリードとインナーリードの隙間が１００μｍ以下
の前記隙間をフィラーが通過しにくい場合、インナーリ
ードの樹脂流入用孔を通って封止樹脂が流れるので、フ
ァインピッチリードフレームの所望する箇所を充填する
ことができる。
【００１９】尚、吊りピン及びインナーリードに設けた
樹脂流入用孔の形及び数は特に制限はない。また、本実
施例ではランナー及びゲートが下金型にのみ設けた場合
について記載したが、ランナー及びゲートが上金型にの
み設けた場合でも良く、特にランナー及びゲートの設け
る場所に制限のないことは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、吊りピン
及びインナーリードに樹脂流入用孔を設けたので、樹脂
流入用孔を通って封止樹脂が流入し、多ピン化によりイ
ンナーリードピッチが縮小された場合においても所望す
る箇所を安定して封止することができる。従って、従来
１００個の半導体装置を封止するうち４０個は充填不良
が発生したのに対し、本実施例を用いることにより充填
不良の発生を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の半導体装置のリードフレー
ム構造の平面図。
【図２】本発明の一実施例の半導体装置の製造フロー。
【図３】樹脂成形用金型に挾持された状態で図１に示し
たＡ−Ａ′で切断した際の断面図。
【図４】本発明の第二の実施例の半導体装置のリードフ
レーム構造の平面図。
【図５】本発明の第三の実施例の半導体装置のリードフ
レーム構造の平面図。
【図６】従来の半導体装置のリードフレーム構造の平面
図。
【図７】従来の半導体装置の製造フロー。
【図８】従来のリードフレームが樹脂成形用金型に挾持
された状態の断面図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ インナーリード ２ａ，２ｂ アウターリード ３ａ，３ｂ リード ４ａ，４ｂ タイバー ５ａ，５ｂ アイランド ６ａ，６ａ′，６ｂ，６ｂ′ 位置決め穴 ７ａ，７ｂ 吊りピン ８ａ，８ｂ リードフレーム ９ａ，９ｂ 半導体素子 １０ａ，１０ｂ 銀ペースト １１ａ，１１ｂ ボンディングワイヤー １２ａ，１２ｂ 封止樹脂 １３ａ，１３ｂ メッキ １４ａ，１４ｂ 半導体装置 １５ａ，１５ｂ 樹脂封止用金型 １６ａ，１６ｂ 下金型 １７ａ，１７ｂ ポット １８ａ，１８ｂ 樹脂 １９ａ，１９ｂ 樹脂の流れ ２０ａ，２０ｂ ランナー部 ２１ａ，２１ｂ ゲート ２２ａ，２２ａ′，２２ｂ，２２ｂ′ キャビティ ２３ｂ，２３ｂ′，２３ｂ″，２３ｂ″′ 樹脂流入
用孔 ２４ａ，２４ａ′，２４ｂ，２４ｂ′ ベント

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体素子が搭載されたアイランドおよび
    このアイランドを支持する吊りピンとを含み、上下金型
    に設けた各キャビティで前記半導体素子が樹脂封止され
    る半導体装置において、前記吊りピンの一部に開孔部を
    設け、前記一方の金型のキャビティ内に導入された樹脂
    の一部が、該開孔部を通して前記他方の金型のキャビテ
    ィ内に流入する経路を設けたことを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項２】前記開孔部の近傍のリードにも樹脂流入用
    孔を少なくとも１ヶ所備えたことを特徴とする請求項１
    記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】前記吊りピンに設けた開孔は、幅が１００
    μｍ以上で、かつ吊りピンの幅の８０％以下としたこと
    を特徴とする請求項１記載の半導体装置。
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