JP3442911B2 - Resin package type semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
Resin package type semiconductor device and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【技術分野】本願発明は、樹脂パッケージ型半導体装置
およびその製造方法に関し、特に、金属放熱板が樹脂パ
ッケージ内に組み込まれたタイプの樹脂パッケージ型半
導体装置およびその製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin package type semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a resin package type semiconductor device of a type in which a metal heat dissipation plate is incorporated in a resin package and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来技術】たとえば、モータドライブ用パワーIC、
ある種のゲートアレイ、超LSI等、駆動時に生じる発
熱量が大きい樹脂パッケージ型半導体装置には、樹脂パ
ッケージ内に金属放熱板を組み込み、これによって放熱
性能を高めたものが見うけられる。2. Description of the Related Art For example, a power IC for a motor drive,
BACKGROUND ART Some resin package type semiconductor devices, such as a gate array and a VLSI, which generate a large amount of heat when driven, have a metal heat sink incorporated in a resin package to improve heat dissipation performance.
【0003】図14に、従来のこの種の樹脂パッケージ
型半導体装置の構造例を示す。樹脂パッケージ1の側面
から延入する内部リード2の先端部下面には、絶縁性接
着部材3を介して、金属放熱板4の上面周縁部が接続さ
れている。FIG. 14 shows an example of the structure of a conventional resin package type semiconductor device of this type. The peripheral edge of the upper surface of the metal heat dissipation plate 4 is connected to the lower surface of the tip of the inner lead 2 extending from the side surface of the resin package 1 via the insulating adhesive member 3.
【0004】半導体チップ5は、この金属放熱板4の上
面中央に直接ボンディングされており、また、半導体チ
ップ5の上面ボンディングパッドと、各対応する内部リ
ードとの間は、ワイヤボンディング6によって結線され
ている。The semiconductor chip 5 is directly bonded to the center of the upper surface of the metal heat dissipation plate 4, and the upper surface bonding pad of the semiconductor chip 5 and each corresponding internal lead are connected by wire bonding 6. ing.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図14に示す構造の樹
脂パッケージ型半導体装置は、発熱源である半導体チッ
プ5が直接金属放熱板4にボンディングされているた
め、半導体チップ5で発生する熱が効果的に金属放熱板
4に伝達されるという利点がある反面、次のような欠点
がある。In the resin package type semiconductor device having the structure shown in FIG. 14, since the semiconductor chip 5 which is a heat source is directly bonded to the metal radiator plate 4, the heat generated in the semiconductor chip 5 is generated. Although it has an advantage that it is effectively transmitted to the metal heat dissipation plate 4, it has the following drawbacks.
【0006】第1に、製造における樹脂パッケージ1が
形成される前の段階において、金属放熱板4がリードフ
レーム上に形成された内部リード2によってのみ支持さ
れることになるため、特にファインピッチ化が進められ
て内部リード2が微細化されている、いわゆるクワァッ
ド型の樹脂パッケージ型半導体装置の場合には、事実
上、図14に示すような構造を採用することができなか
った。すなわち、金属放熱板4は、製造段階でのリード
フレームの搬送時に生じる外力、あるいは樹脂パッケー
ジを形成するためのモールド工程において注入樹脂が有
する動圧に耐えうるように、所定以上の支持剛性をもっ
て支持されることが求められるが、ファインピッチ化が
進められた場合、内部リードによってのみ金属放熱板が
支持されず図14に示されるような構造では、上記のよ
うな要求に応えることができないからである。First, since the metal heat sink 4 is supported only by the inner leads 2 formed on the lead frame in the stage before the resin package 1 is formed in the manufacturing process, a fine pitch is achieved. However, in the case of a so-called quad type resin package type semiconductor device in which the internal leads 2 have been miniaturized due to the above-mentioned progress, it was practically impossible to adopt the structure shown in FIG. That is, the metal heat dissipation plate 4 is supported with a support rigidity of a predetermined level or more so as to withstand an external force generated when the lead frame is transported in the manufacturing stage or a dynamic pressure of the injected resin in the molding process for forming the resin package. However, in the case where the fine pitch is advanced, the metal heat dissipation plate is not supported only by the internal lead and the structure as shown in FIG. 14 cannot meet the above requirements. is there.
【0007】第2に、製造におけるワイヤボンディング
時に、ヒートブロックからの熱を受ける金属放熱板4に
対して内部リード2が熱伝達性能の悪い絶縁性接着部材
3を介して接続されているため、ヒートブロックからの
熱が内部リード2に伝達されにくく、そのため、ヒート
ブロックからの熱の助けによって内部リード2の上面に
熱圧着されるべきワイヤのセカンドボンディングが適正
かつ効率的に行われない場合がある。Secondly, at the time of wire bonding in the manufacturing process, the inner lead 2 is connected to the metal radiator plate 4 which receives heat from the heat block through the insulating adhesive member 3 having poor heat transfer performance. The heat from the heat block is difficult to be transferred to the inner lead 2, and thus the second bonding of the wire to be thermocompression bonded to the upper surface of the inner lead 2 may not be properly and efficiently performed with the help of the heat from the heat block. is there.
【0008】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、リード間ピッチが微細化された
いわゆるファインピッチ化された半導体装置であって
も、半導体チップからの熱を放熱するための金属放熱板
を適正に組み込むことができるとともに、その製造段階
においても、半導体チップと内部リードとの間のワイヤ
ボンディングを不具合なく行うことができるようにする
ことをその課題としている。The present invention was devised under such circumstances, and even if a so-called fine-pitch semiconductor device in which the pitch between leads is miniaturized, the heat from the semiconductor chip is generated. The object is to be able to properly incorporate a metal heat dissipation plate for dissipating the heat, and to be able to perform wire bonding between the semiconductor chip and the internal lead without trouble even in the manufacturing stage thereof. .
【0009】[0009]
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的に手段を採用した。DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention has adopted the following technical means.
【0010】本願発明の第1の側面によれば、新たな樹
脂パッケージ型半導体装置が提供され、この樹脂パッケ
ージ型半導体装置は、ダイパッド上に搭載されている半
導体チップと、この半導体チップ上のボンディングパッ
ドにワイヤを介して電気的に接続させられている複数本
の内部リードと、上記半導体チップないし上記各内部リ
ードを包み込む樹脂パッケージと、上記各内部リードに
連続して上記樹脂パッケージの外部に延出する複数本の
外部リードと、上記半導体チップから発生する熱を放熱
するために上記樹脂パッケージ内に組み込まれた金属放
熱板と、を備える樹脂パッケージ型半導体装置であっ
て、上記金属放熱板は、ダイパッドの下面に重ねられる
とともにその周縁部上面が各内部リードの先端部下面に
微小隙間を介して重なるように配置されており、かつ、
各内部リードは、上記ワイヤの接続部よりも外部リード
側に退避した部位において下面に添着される絶縁部材に
よって相互に連結されており、上記絶縁部材は、その一
部または全部が上記金属放熱板の周縁部上面に微小隙間
を介して重なっていることを特徴づけられる。According to the first aspect of the present invention, a new resin package type semiconductor device is provided, and the resin package type semiconductor device includes a semiconductor chip mounted on a die pad and bonding on the semiconductor chip. A plurality of internal leads electrically connected to the pad via wires, a resin package that encloses the semiconductor chip or the internal leads, and an external lead continuous to the internal leads to the outside of the resin package. What is claimed is: 1. A resin package type semiconductor device, comprising: a plurality of external leads that are output; and a metal radiator plate incorporated in the resin package to radiate heat generated from the semiconductor chip, wherein the metal radiator plate is , The lower surface of the die pad is overlapped, and the upper surface of the peripheral edge of the die pad overlaps the lower surface of the tip of each internal lead via a minute gap. It is disposed so that, and,
Each inner lead is more external than the wire connection
Are connected to each other by an insulating member which is affixed to the lower surface at the site that is recessed toward it said insulating member is partially or entirely is made heavy through the small gap in the peripheral portion of the upper surface of the said metal heat radiating plate Can be characterized.
【0011】好ましい実施の形態にかかる樹脂パッケー
ジ型半導体装置においては、上記内部リードは、上記ダ
イパッドないしこれに搭載される半導体チップから放射
状に延びており、上記樹脂パッケージは平面視矩形状を
していて、この樹脂パッケージの四辺から上記外部リー
ドが延出している。すなわち、この実施の形態にかかる
樹脂パッケージ型半導体装置は、いわゆるクワァッド型
に形成されたものである。In a resin package type semiconductor device according to a preferred embodiment, the internal leads extend radially from the die pad or a semiconductor chip mounted on the die pad, and the resin package has a rectangular shape in plan view. The external leads extend from the four sides of this resin package. That is, the resin package type semiconductor device according to this embodiment is formed in a so-called quad type.
【0012】好ましい実施の形態にかかる樹脂パッケー
ジ型半導体装置においてはまた、上記金属放熱板は、上
記ダイパッドに対し、その下面中央の限定された領域に
おいて接合されている。In the resin package type semiconductor device according to a preferred embodiment, the metal heat dissipation plate is joined to the die pad in a limited area at the center of the lower surface thereof.
【0013】上記構成を備える本願発明の樹脂パッケー
ジ型半導体装置においては、金属放熱板は、ダイパッド
の下面に重ねられかつ接続されている。すなわち、金属
放熱板は、図14に示した従来例のように内部リードの
先端部に支持されているのではなく、通常、吊りリード
によってリードフレーム本体部に連結されているダイパ
ッドに接合されている。したがって、上記金属放熱板
は、リードフレーム状態において、所定の支持剛性をも
って支持されることになる。その結果、本願発明によれ
ば、内部リードが微細化されたファインピッチ化された
半導体装置であっても、事実上、十分な放熱能力をもつ
金属放熱板を組み込むことができるようになる。In the resin package type semiconductor device of the present invention having the above structure, the metal heat dissipation plate is superposed on and connected to the lower surface of the die pad. That is, the metal heat dissipation plate is not supported on the tip portions of the inner leads as in the conventional example shown in FIG. 14, but is usually joined to the die pad connected to the lead frame body portion by suspension leads. There is. Therefore, the metal radiator plate is supported with a predetermined supporting rigidity in the lead frame state. As a result, according to the present invention, even in a fine pitch semiconductor device in which the internal leads are miniaturized, it is possible to actually incorporate a metal heat sink having a sufficient heat dissipation capability.
【0014】また、本願発明の樹脂パッケージ型半導体
装置においては、内部リード間を相互に連結固定するた
めの絶縁部材を内部リードの上面ではなく、下面側に添
着しており、この絶縁部材と金属放熱板との関係を、特
にこの絶縁部材の下面が上記金属放熱板の周縁部上面に
重なるようにしている。その結果、リードフレームのハ
ンドリング中、あるいは樹脂パッケージを形成するため
の樹脂モールド工程中において、金属放熱板が外力を受
けて、あるいはキャビティ内に注入される溶融樹脂の動
圧を受けて変位したとしても、金属放熱板が内部リード
に接触して短絡不良を起こすという事態を有効に回避す
ることができる。したがって、金属放熱板を比較的重量
のあるものとし、ダイパッドを支持するための吊りリー
ド、あるいはリードフレームがファインピッチ化の要請
のために薄板化されていて、金属放熱板の支持剛性がそ
れほどなくとも、問題なく、上記のような短絡不良を起
こすことなく、上記金属放熱板を樹脂パッケージ内に組
み込むことができるようになる。Further, in the resin package type semiconductor device of the present invention, an insulating member for connecting and fixing the internal leads to each other is attached not to the upper surface of the internal leads but to the lower surface side of the internal leads. The relationship with the heat dissipation plate is such that the lower surface of the insulating member overlaps the upper surface of the peripheral edge of the metal heat dissipation plate. As a result, during the handling of the lead frame or during the resin molding process for forming the resin package, the metal heat dissipation plate is displaced due to external force or the dynamic pressure of the molten resin injected into the cavity. In addition, it is possible to effectively avoid the situation where the metal heat dissipation plate comes into contact with the internal leads to cause a short circuit failure. Therefore, the metal heat sink has to be relatively heavy, and the suspension leads for supporting the die pad or the lead frame have been thinned to meet the demand for finer pitch. In both cases, the metal heat dissipation plate can be incorporated into the resin package without causing a short circuit failure as described above.
【0015】また、金属放熱板を、ダイパッドに対し、
その下面中央の限定された領域において接合するように
すれば、半導体チップの昇温時、ダイパッドと金属放熱
板との間に生じる熱応力が軽減することができ、半導体
チップが昇温、冷却を繰り返しても、ダイパッドないし
金属放熱板あるいはこれらの間の接合部が熱応力によっ
て破損するといった事態を回避し、結果的にこの樹脂パ
ッケージ型半導体装置の長寿命化を図ることができる。Further, a metal heat sink is attached to the die pad,
By joining in a limited area in the center of the lower surface, it is possible to reduce the thermal stress generated between the die pad and the metal heat dissipation plate when the temperature of the semiconductor chip is raised, and the semiconductor chip can be heated and cooled. Even if it is repeated, it is possible to avoid the situation that the die pad, the metal radiator plate, or the joint portion between them is damaged by thermal stress, and as a result, the life of the resin package type semiconductor device can be extended.
【0016】本願発明の第2の側面によれば、ダイパッ
ドと、このダイパッドの周縁に先端部が配置された複数
本の内部リードとを備えるリードフレームを用いて樹脂
パッケージ型半導体装置を製造する方法が提供され、こ
の方法は、内部リードの下面に帯状絶縁部材を添着して
各隣接する内部リード間を相互に連結固定するステッ
プ、上記ダイパッドの下面に、周縁部上面が上記帯状絶
縁部材の下面に微小隙間を介して重なるようにして、金
属放熱板を接合するステップ、上記ダイパッドの上面に
半導体チップをボンディングするステップ、上記半導体
チップの上面のボンディングパッドとこれに対応する内
部リードにおける上記帯状絶縁部材が添着された部位よ
りも先端方との間をワイヤボンディングによって結線す
るステップ、上記ダイパッド、半導体チップ、金属放熱
板、ないしワイヤボンディング部を包み込む樹脂パッケ
ージを形成するステップ、を含むことを特徴づけられ
る。According to the second aspect of the present invention, a method of manufacturing a resin package type semiconductor device using a lead frame provided with a die pad and a plurality of internal leads having tip portions arranged at the periphery of the die pad. The method comprises the steps of attaching a strip-shaped insulating member to the lower surface of the inner lead and connecting and fixing each adjacent inner lead to each other, the lower surface of the die pad having a peripheral edge upper surface of the lower surface of the strip-shaped insulating member. as heavy made through a minute gap, the step of bonding the metal radiator plate, the step of bonding the semiconductor chip to the top surface of the die pad, the strip of inner leads corresponding thereto and the bonding pads on the top surface of the semiconductor chip It's the part where the insulating material is attached
And a step of forming a resin package that encloses the die pad, the semiconductor chip, the metal heat dissipation plate, or the wire bonding portion.
【0017】好ましい実施の形態においては、上記内部
リードの下面に帯状絶縁部材を添着して各隣接する内部
リード間を相互に連結固定するステップは、上記帯状絶
縁部材を、各内部リードの先端部から所定距離外方に退
避した位置において、各内部リードの下面に添着するこ
とにより行われる。In a preferred embodiment, the step of attaching the strip-shaped insulating member to the lower surface of the inner lead and connecting and fixing the adjacent inner leads to each other includes the step of attaching the strip-shaped insulating member to the tip portion of each inner lead. It is performed by attaching it to the lower surface of each internal lead at a position retracted by a predetermined distance from.
【0018】好ましい実施の形態においてはまた、上記
ダイパッドの下面に金属放熱板を接合するステップは、
上記ダイパッドの下面中央部の限定された領域に対し、
上記金属放熱板を超音波接合によって接合することによ
り行われる。Also in a preferred embodiment, the step of bonding a metal heat sink to the lower surface of the die pad comprises:
For the limited area of the bottom center of the die pad,
This is performed by joining the metal heat dissipation plate by ultrasonic joining.
【0019】本願発明方法によれば、各内部リードがそ
の下面に添着された帯状絶縁部材によって互いに連結さ
れているので、この内部リードがファインピッチ化され
ている場合において、各内部リードが不用意に変形し、
ワイヤボンディングに不具合が生じることを防止するこ
とができる。また、上記帯状絶縁部材を、内部リードの
下面に添着し、そして、この帯状絶縁部材がダイパッド
の下面に重ねて接合される金属放熱板の周縁部上面に重
なるようにしているので、金属放熱板に変位が生じて
も、この金属放熱板が内部リードに接触して短絡不良を
起こすことがなくなる。このような金属放熱板の変位
は、樹脂パッケージ形成の前段階におけるリードフレー
ムの搬送過程や、樹脂パッケージを形成するための樹脂
モールド工程において、キャビティ内に注入される溶融
樹脂の動圧を受けることによって起こるが、本願発明方
法によれば、このような金属放熱板の変位が生じても、
内部リードとの間の短絡不良を起こすことを回避するこ
とができる。According to the method of the present invention, since the inner leads are connected to each other by the strip-shaped insulating member attached to the lower surface thereof, when the inner leads are made finer, the inner leads are not prepared. Transformed into
It is possible to prevent defects in wire bonding. Further, since the strip-shaped insulating member is attached to the lower surface of the inner lead, and the strip-shaped insulating member is overlapped with the upper surface of the peripheral edge portion of the metal heat-dissipating plate, which is superposed and joined to the lower surface of the die pad, the metal heat-dissipating plate. Even if the metal plate is displaced, the metal heat radiation plate will not come into contact with the internal leads to cause a short circuit failure. Such a displacement of the metal heat sink is subject to the dynamic pressure of the molten resin injected into the cavity during the lead frame transportation process before the resin package is formed or during the resin molding process for forming the resin package. However, according to the method of the present invention, even if such displacement of the metal radiator plate occurs,
It is possible to avoid causing a short circuit between the internal leads.
【0020】また、帯状絶縁部材を、各内部リードの先
端部から所定距離外方に退避した位置に配置することに
より、各内部リードの先端におけるワイヤボンディング
されるべき部位が、弾性的に下方に撓み得る。そうする
と、一端が半導体チップの上面に接合されたワイヤの他
端部をボンディングツールによって内部リードの上面に
熱圧着するセカンドボンディングを行う場合において、
ワイヤの端部を圧しつけるツールによって、内部リード
を下方に撓ませ、上記金属放熱板の上面に圧しつけるこ
とができる。したがって、ヒートブロックからの熱を金
属放熱板を介して効果的に内部リードに伝達することが
でき、上記ワイヤのセカンドボンディングを適正かつ確
実に行うことができる。Further, by disposing the strip-shaped insulating member at a position retracted outward from the tip end portion of each inner lead by a predetermined distance, the portion to be wire-bonded at the tip end of each inner lead is elastically lowered. Can bend. Then, in the case of performing second bonding in which the other end of the wire whose one end is bonded to the upper surface of the semiconductor chip is thermocompression bonded to the upper surface of the internal lead by the bonding tool,
A tool for pressing the ends of the wires can cause the inner leads to bend downward and press against the top surface of the metal heat sink. Therefore, the heat from the heat block can be effectively transmitted to the internal leads via the metal heat dissipation plate, and the second bonding of the wire can be properly and reliably performed.
【0021】さらに、ダイパッドの下面中央部の限定さ
れた領域に金属放熱板を接合する場合には、ワイヤボン
ディング時にヒートブロックに接触する金属放熱板の熱
を、その中央部限定領域からダイパッドないしリードフ
レームに伝達させることができる。したがって、金属放
熱板の上面周縁部が均等に加熱された状態を得ることが
でき、そうすると、ボンディングツールによって内部リ
ードの先端を撓ませてこれを金属放熱板の上面に圧しつ
けて行う上述のセカンドボンディングを、均一な加熱状
態による平均した接合状態をもったものとすることがで
き、ワイヤボンディング、特にセカンドボンディングの
品質を高めることができる。Further, when the metal heat sink is bonded to a limited area in the center of the lower surface of the die pad, the heat of the metal heat sink contacting the heat block during wire bonding is transferred from the area limited to the center to the die pad or the lead. Can be transmitted to the frame. Therefore, it is possible to obtain a state in which the peripheral portion of the upper surface of the metal heat sink is evenly heated. Then, the tip of the inner lead is bent by the bonding tool and pressed against the upper surface of the metal heat sink to perform the above-mentioned second operation. The bonding can be made to have an average bonded state by a uniform heating state, and the quality of wire bonding, especially second bonding, can be improved.
【0022】以上のように本願発明によれば、特に内部
リードが狭ピッチかつ微細化されている、ファインピッ
チ化された樹脂パッケージ型半導体装置について、その
樹脂パッケージ内に、半導体チップから発せられる熱を
効果的に放熱しうる金属放熱板を適正に組み込むことが
できるようになる。As described above, according to the present invention, particularly in a fine-pitch resin package type semiconductor device in which the internal leads have a narrow pitch and are miniaturized, the heat generated from the semiconductor chip is generated in the resin package. It becomes possible to properly incorporate a metal radiator plate capable of effectively radiating heat.
【0023】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明により、より明
らかとなろう。Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
【0024】[0024]
【好ましい実施の形態】図1は、本願発明の樹脂パッケ
ージ型半導体装置10の一実施形態の拡大断面図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an enlarged sectional view of an embodiment of a resin package type semiconductor device 10 of the present invention.
【0025】図1に示されるものは、いわゆるクワァッ
ド型半導体装置10に本願発明を適用した例である。エ
ポキシ樹脂等で形成された、平面視矩形状を呈する樹脂
パッケージ11の内部には、ダイパッド12上にボンデ
ィングされた半導体チップ13、上記ダイパッド12の
下面中央部において接合され、かつ所定の平面形状を有
する金属放熱板14が組み込まれている。上記ダイパッ
ド12は、平面視矩形状を呈しており、その四隅部か
ら、樹脂パッケージ11に残存する吊りリード15が延
びている。ダイパッド12と金属放熱板14との接合
は、後述するように、いわゆる超音波接合が好適である
が、これに限定されず、たとえば、スポット溶接を採用
することもできる。金属放熱板14の材質としては、放
熱性に優れた、銅あるいは銅系合金が好適に用いられ
る。FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a so-called quad type semiconductor device 10. Inside the resin package 11 formed of epoxy resin or the like and having a rectangular shape in a plan view, the semiconductor chip 13 bonded on the die pad 12 is bonded at the center of the lower surface of the die pad 12, and a predetermined planar shape is formed. The metal heat dissipation plate 14 has is incorporated. The die pad 12 has a rectangular shape in plan view, and the suspension leads 15 remaining in the resin package 11 extend from the four corners thereof. The joining of the die pad 12 and the metal radiating plate 14 is preferably so-called ultrasonic joining, as described later, but is not limited to this, and spot welding can also be employed, for example. As a material for the metal heat dissipation plate 14, copper or a copper-based alloy having excellent heat dissipation is preferably used.
【0026】上記ダイパッド12ないしこれに搭載され
る半導体チップ13の四周に、一定の隙間を介して内端
部が配置されている複数本の内部リード16は、水平方
向外方に延ばされ、それぞれ、樹脂パッケージ11の四
周側面から突出する外部リード17に連続させられてい
る。各内部リード16は、その先端部から所定距離L外
方に退避した部位において、下面に添着された帯状絶縁
部材18によって各隣接する内部リード間が連結されて
いる。この帯状絶縁部材18としては、たとえば、ポリ
イミドフィルムの一面に粘着性接着剤を塗布した、いわ
ゆるポリイミド粘着テープを用いることができる。上記
半導体チップ13の上面のボンディングパッドと各内部
リード16との先端部上面との間は、ワイヤボンディン
グ19によって結線されている。上記金属放熱板14
は、上記ダイパッド12よりも大きな平面視矩形状をし
た金属板であり、その上面周縁部が上記内部リード16
ないしその下面に添着された帯状絶縁部材18の下面に
対し、微小隙間20を介して上下方向に重なるように配
置されている。上記微小隙間20には樹脂が入り込んで
いるので、内部リード16と金属放熱板14との間の絶
縁性は保たれている。A plurality of inner leads 16 whose inner ends are arranged on the four circumferences of the die pad 12 or the semiconductor chip 13 mounted on the die pad with a constant gap are extended outward in the horizontal direction, The external leads 17 protruding from the four side surfaces of the resin package 11 are connected to each other. Each inner lead 16 is connected between adjacent inner leads by a strip-shaped insulating member 18 attached to the lower surface at a portion retracted outward from the tip end portion by a predetermined distance L. As the strip-shaped insulating member 18, for example, a so-called polyimide adhesive tape in which an adhesive adhesive is applied to one surface of a polyimide film can be used. Wire bonding 19 connects between the bonding pad on the upper surface of the semiconductor chip 13 and the upper surface of the tip of each internal lead 16. The metal heat sink 14
Is a metal plate that is larger than the die pad 12 and has a rectangular shape in plan view, and the peripheral edge of the upper surface thereof is the internal lead 16
Or, it is arranged so as to vertically overlap with the lower surface of the band-shaped insulating member 18 attached to the lower surface thereof with a minute gap 20. Since the resin enters the minute gap 20, the insulation between the inner lead 16 and the metal heat dissipation plate 14 is maintained.
【0027】図1に示した形態においては、金属放熱板
14とダイパッド12とは、双方の中央部の限定された
領域21において接合されている。しかしながら、金属
放熱板14は、全体としてダイパッド12の下面全体に
接触した状態とすることができるので、半導体装置の動
作時に半導体チップ13から発生する熱を効果的に金属
放熱板14に伝達し、外部に放熱することができる。こ
の際、ダイパッド12と金属放熱板14の熱膨張率の相
違、あるいは半導体チップ13からの熱伝達の時間的ず
れがあっても、ダイパッド12の周縁部と金属放熱板1
4の周縁部との間に熱応力が生じることがない。その結
果、半導体チップ13の昇温・冷却が繰り返されても、
熱応力に起因した内部構造の破損を回避して、この半導
体装置の寿命を延長することができる。In the embodiment shown in FIG. 1, the metal heat dissipation plate 14 and the die pad 12 are bonded to each other in a limited region 21 at the center of both. However, since the metal heat sink 14 can be kept in contact with the entire lower surface of the die pad 12 as a whole, the heat generated from the semiconductor chip 13 during the operation of the semiconductor device is effectively transferred to the metal heat sink 14. Can radiate heat to the outside. At this time, even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the die pad 12 and the metal heat sink 14, or there is a time lag in the heat transfer from the semiconductor chip 13, the peripheral edge of the die pad 12 and the metal heat sink 1 will be different.
No thermal stress is generated between the peripheral edge portion of No. 4 and the peripheral edge portion of No. 4. As a result, even if the semiconductor chip 13 is repeatedly heated and cooled,
It is possible to avoid damage to the internal structure due to thermal stress and extend the life of this semiconductor device.
【0028】次に、上記の樹脂パッケージ型半導体装置
10の製造方法について説明する。図2は、この半導体
装置10の製造に使用されるリードフレーム22の平面
的構成を示す部分平面図である。幅方向両側のサイドフ
レーム部23,23および長手方向等間隔に上記サイド
フレーム間を掛け渡すように形成されるクロスフレーム
24,24によって囲まれる矩形領域25内に、半導体
装置10の構成部分となるべきリードあるいはダイパッ
ド12等が打ち抜き形成されている。四辺形枠状のタイ
バー26がその四隅部が支持リード27によってサイド
フレーム23およびクロスフレーム24に連結されるよ
うにして形成されている。この四辺形枠状タイバー26
の四隅部から内方に延びる吊りリード15によって、矩
形状のダイパッド12が支持されている。隣合う吊りリ
ード15,15で区画される上記四辺形枠状タイバー2
6内の各台形領域には、タイバー26に基端が連結さ
れ、かつダイパッド12の一辺に向けて延びる複数本の
内部リード16が形成されている。タイバー26の外側
には、各内部リード16に連続して延びる複数本の外部
リード17が形成されている。各外部リード17の外端
部は、支持リード28を介して、サイドフレーム23ま
たはクロスフレーム24に連結されている。図2からわ
かるように、各内部リード16は、概して、ダイパッド
12の中心から放射状に延びる方向に形成されている。
図2に示されるリードフレームにおいては、後述する樹
脂モールド工程において、ゲートからの溶融樹脂をその
流れを阻害されることなく、リードフレームの上面側お
よび下面側に導入するための、タイバー26の不連続部
29ないしこれに連続する開口30を設けてある。Next, a method of manufacturing the above resin package type semiconductor device 10 will be described. FIG. 2 is a partial plan view showing a planar configuration of the lead frame 22 used for manufacturing the semiconductor device 10. In the rectangular region 25 surrounded by the side frame portions 23, 23 on both sides in the width direction and the cross frames 24, 24 formed so as to span the side frames at equal intervals in the longitudinal direction, the semiconductor device 10 is configured. The lead or die pad 12 and the like to be formed are punched out. A quadrilateral frame-shaped tie bar 26 is formed so that its four corners are connected to the side frame 23 and the cross frame 24 by the support leads 27. This quadrilateral frame-shaped tie bar 26
The rectangular die pad 12 is supported by the suspension leads 15 extending inward from the four corners. The quadrilateral frame-shaped tie bar 2 partitioned by the adjacent suspension leads 15, 15.
In each trapezoidal region within 6, a plurality of internal leads 16 are formed, the base ends of which are connected to the tie bars 26 and which extend toward one side of the die pad 12. On the outer side of the tie bar 26, a plurality of outer leads 17 that extend continuously to the inner leads 16 are formed. The outer end of each outer lead 17 is connected to the side frame 23 or the cross frame 24 via a support lead 28. As can be seen from FIG. 2, each inner lead 16 is generally formed in a direction that extends radially from the center of the die pad 12.
In the lead frame shown in FIG. 2, in the resin molding process described later, the tie bar 26 is not introduced to introduce the molten resin from the gate to the upper surface side and the lower surface side of the lead frame without obstructing the flow thereof. A continuous portion 29 or an opening 30 continuous with the continuous portion 29 is provided.
【0029】上記ダイパッド12は、リードフレーム2
2のその他の部分、すなわち、たとえば内部リード16
と同一平面内に位置するのではなく、たとえば、図4に
示すように、内部リード16に対して若干ダウンセット
されている。このダウンセット量Zは、たとえば200
ないし400μmとされる。The die pad 12 is the lead frame 2
2, the other part, namely the inner lead 16 for example.
Instead of being located on the same plane as, for example, as shown in FIG. This downset amount Z is, for example, 200
Or 400 μm.
【0030】次に、図3および図4に示すように、各内
部リード16は、その下面に添着された帯状絶縁部材1
8によって、相互に連結される。図に示す形態において
は、この帯状絶縁部材18を、四辺形枠状に形成し、4
本の吊りリード15をも含めて、各内部リード16を連
結している。このようにすることにより、各隣接する内
部リード16どうしの間隔が規定されるのみならず、吊
りリードひいてはフレーム全体に対する各内部リード1
6の位置が規定される。Next, as shown in FIGS. 3 and 4, each inner lead 16 has a strip-shaped insulating member 1 attached to its lower surface.
8 are connected to each other. In the embodiment shown in the figure, the strip-shaped insulating member 18 is formed into a quadrilateral frame shape, and
The internal leads 16 are connected, including the suspension leads 15 of the book. By doing so, not only the distance between the adjacent inner leads 16 is regulated, but also the inner leads 1 for the suspension leads and thus the entire frame are provided.
6 positions are defined.
【0031】ファインピッチ化されたクワァッド型の半
導体装置の中には、内部リード16の先端部の間隔が2
00μm程度、内部リード16それ自体の幅が80ない
し120μm程度という、きわめて微細な内部リードが
採用される場合があり、このような微細な内部リード
が、変形による短絡不良等を起こすことがないようにす
るために、上記のような帯状絶縁部材18による連結固
定が有効なのである。既に述べたように、上記帯状絶縁
部材18としては、ポリイミドフィルムの一面に粘着性
接着剤を塗布したものを好適に用いることができる。な
お、この場合、絶縁性接着部材の厚みは、30ないし7
0μmとなる。In a quad-type semiconductor device with a fine pitch, the distance between the tips of the internal leads 16 is 2.
An extremely fine inner lead having a width of about 00 μm and a width of the inner lead 16 itself of about 80 to 120 μm may be employed, and such a fine inner lead does not cause a short circuit defect due to deformation. Therefore, it is effective to connect and fix the belt-shaped insulating member 18 as described above. As described above, as the band-shaped insulating member 18, a polyimide film having one surface coated with an adhesive adhesive can be preferably used. In this case, the thickness of the insulating adhesive member is 30 to 7
It becomes 0 μm.
【0032】次いで、図5および図6に示すように、ダ
イパッド12の下面に、金属放熱板14が接合される。
この金属放熱板14は、前述したように、少なくとも周
縁部上面が上記帯状絶縁部材18に上下方向に重なるこ
とができる平面的大きさのものが用いられる。図6に示
されるように、ダイパッド12のダウンセット量Zが2
00ないし400μmであり、上記帯状絶縁部材18の
厚みが30ないし70μmであるので、絶縁部材18と
金属放熱板14の周縁部上面との間には微小隙間20が
形成されている。Next, as shown in FIGS. 5 and 6, a metal heat dissipation plate 14 is bonded to the lower surface of the die pad 12.
As described above, the metal heat radiating plate 14 has a planar size such that at least the upper surface of the peripheral edge portion can overlap the band-shaped insulating member 18 in the vertical direction. As shown in FIG. 6, the downset amount Z of the die pad 12 is 2
Since the band-shaped insulating member 18 has a thickness of 30 to 70 μm, a minute gap 20 is formed between the insulating member 18 and the upper surface of the peripheral edge of the metal heat dissipation plate 14.
【0033】また、図に示す形態においては、金属放熱
板14は、ダイパッド12の下面中央の限定された領域
21において接合されている。このように接合部の位置
および大きさを限定する理由は、接合後、ダイパッド1
2と金属放熱板14との間の特に周縁部間に熱応力が生
じることを解消ないし軽減するためであり、かかる目的
に合致した接合部の大きさが選択される。Further, in the embodiment shown in the figure, the metal heat dissipation plate 14 is bonded to the die pad 12 in a limited area 21 at the center of the lower surface thereof. The reason for limiting the position and size of the bonding portion in this way is that the die pad 1
The purpose of this is to eliminate or reduce the occurrence of thermal stress between the metal plate 2 and the metal heat dissipation plate 14, especially in the peripheral portion, and the size of the joint portion selected to meet such purpose is selected.
【0034】上記の接合方法としては、いわゆる超音波
接合が好ましい。すなわち、図7に示すように、支持台
31上に載置した金属放熱板14の上面にリードフレー
ム22のダイパッド12を重ね、超音波ホーン32に接
続された押圧ツール33をダイパッド12の上面中央部
に圧しつけて押圧ツール33に超音波振動を供給する。
上記押圧ツール33の下端の面積は、ダイパッド12の
中央部の限定された領域に接合部21を形成するのに対
応したものとすべきである。押圧ツール33から、20
μm程度の振幅の水平方向成分を有する超音波振動がダ
イパッド12に与えられ、金属放熱板14との間の接触
面に生じる摩擦熱および上記ツール33による押圧力に
より、上記ダイパッド12と金属放熱板14とは限定さ
れた領域の接合部21をもって相互に接合される。As the above-mentioned joining method, so-called ultrasonic joining is preferable. That is, as shown in FIG. 7, the die pad 12 of the lead frame 22 is superposed on the upper surface of the metal heat dissipation plate 14 placed on the support table 31, and the pressing tool 33 connected to the ultrasonic horn 32 is attached to the center of the upper surface of the die pad 12. Then, ultrasonic vibration is supplied to the pressing tool 33 by pressing it against the portion.
The area of the lower end of the pressing tool 33 should correspond to the formation of the joint portion 21 in the limited area of the central portion of the die pad 12. 20 from the pressing tool 33
Ultrasonic vibration having a horizontal component with an amplitude of about μm is applied to the die pad 12, and friction heat generated on the contact surface between the die pad 12 and the metal radiator plate 14 and the pressing force of the tool 33 cause the die pad 12 and the metal radiator plate to move. 14 are joined to each other with the joint portion 21 in a limited area.
【0035】次に、図8および図9に示すように、上記
ダイパッド12の上面に、半導体チップ13がボンディ
ングされ、次いで、図10および図11に示すように、
半導体チップ13の上面のボンディングパッドと、これ
に対応する内部リード16の先端部上面間が、ワイヤボ
ンディング19によって結線される。ところで、上記ワ
イヤボンディングは、リードフレーム22をヒートブロ
ック34上に載置した状態で行われる。図に示す形態の
場合、図12に示すように、上記金属放熱板14がヒー
トブロック34に直接接触する。すなわち、金属板14
は、その上面中央部がダイパッド12に実質的に接合さ
れているため、ヒートブロック34からの熱は、金属放
熱板14の上面中央部の限定された領域からダイパッド
12ないしリードフレーム22全体に伝達される。した
がって、金属放熱板14の上面周縁部は、均等に加熱さ
れた状態となる。一端が半導体チップ13のボンディン
グパッドにボンディングされたワイヤ19の内部リード
16に対するセカンドボンディングは、図12に示すよ
うに、ボンディングツール35によってワイヤ19を内
部リード16の上面に圧しつけて熱圧着することによっ
て行われる。Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the semiconductor chip 13 is bonded to the upper surface of the die pad 12, and then, as shown in FIGS. 10 and 11,
The bonding pads on the upper surface of the semiconductor chip 13 and the corresponding upper surfaces of the tip portions of the internal leads 16 are connected by wire bonding 19. By the way, the wire bonding is performed with the lead frame 22 placed on the heat block 34. In the case of the form shown in the figure, as shown in FIG. 12, the metal heat dissipation plate 14 directly contacts the heat block 34. That is, the metal plate 14
Since the central portion of the upper surface thereof is substantially bonded to the die pad 12, the heat from the heat block 34 is transferred from the limited area of the central portion of the upper surface of the metal heat dissipation plate 14 to the die pad 12 or the entire lead frame 22. To be done. Therefore, the peripheral portion of the upper surface of the metal heat dissipation plate 14 is uniformly heated. The second bonding of the wire 19 whose one end is bonded to the bonding pad of the semiconductor chip 13 to the internal lead 16 is performed by pressing the wire 19 onto the upper surface of the internal lead 16 by a bonding tool 35 as shown in FIG. Done by
【0036】図12に示される形態の場合、自然状態に
おいて、各内部リード16が上記のように均等に加熱さ
れた金属放熱板14の上面周縁部に対して、微小隙間2
0を介して上方に重なっており、各内部リード16を相
互に連結するために各内部リードの下面に添着された帯
状絶縁部材18は、各内部リード16の先端から所定距
離外方に退避した位置に配置されているので、ボンディ
ングツール35による押圧力によって内部リード16の
先端部が弾性的に撓んで金属放熱板14の上面に接触さ
せられる。その際に金属放熱板14から伝達される十分
かつ均等な熱によって、各内部リード16に対するワイ
ヤの適正な熱圧着が行われる。In the case of the embodiment shown in FIG. 12, in the natural state, each inner lead 16 is slightly heated by the minute gap 2 with respect to the peripheral portion of the upper surface of the metal radiator plate 14 heated uniformly as described above.
The strip-shaped insulating member 18 that is overlapped upwardly with 0s and is attached to the lower surface of each inner lead 16 for connecting the inner leads 16 to each other is retracted outward from the tip of each inner lead 16 by a predetermined distance. Since it is arranged at the position, the tip of the inner lead 16 is elastically bent by the pressing force of the bonding tool 35 and brought into contact with the upper surface of the metal heat dissipation plate 14. At this time, the sufficient and uniform heat transmitted from the metal heat dissipation plate 14 allows the wires to be properly thermocompression bonded to the inner leads 16.
【0037】もちろん、ボンディングツール35によっ
て上記内部リード16が撓ませるのではなく、別の押圧
部材によって内部リードを金属放熱板14の上面に接触
するように弾性変形させた状態において、上記のセカン
ドボンディングを行ってもよい。このようなセカンドボ
ンディングが終わって、ボンディングツール35が上方
に退動すると、各内部リード16は、その弾性復元力に
より、あるいは帯状絶縁部材18の弾性力により、金属
放熱板14の上面に対して微小隙間20を介して離間す
る自然状態に復帰する。Of course, the second bonding is performed in a state where the inner lead 16 is not bent by the bonding tool 35 but is elastically deformed by another pressing member so as to contact the upper surface of the metal heat dissipation plate 14. You may go. When such a second bonding is completed and the bonding tool 35 is retracted upward, each inner lead 16 is moved against the upper surface of the metal heat dissipation plate 14 by its elastic restoring force or the elastic force of the band-shaped insulating member 18. It returns to the natural state in which it is separated via the minute gap 20.
【0038】次に、図13に示すように、上記半導体チ
ップ13、ワイヤボンディング部19を包み込むように
して、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いたトランス
ファモールド法等によって、樹脂パッケージ11が形成
される。すなわち、図13に示されるように、それぞれ
の合わせ面にキャビティが形成された上下の金型36,
37間に前述したワイヤボンディングまでの工程を終え
たリードフレーム22を挟み込み、型締め状態におい
て、図外のプランジャポットから圧送される溶融状態の
熱硬化樹脂をキャビティ空間に注入し、この溶融状態の
樹脂を金型36,37に与えた熱によって硬化させる。Next, as shown in FIG. 13, a resin package 11 is formed by a transfer molding method using a thermosetting resin such as an epoxy resin so as to enclose the semiconductor chip 13 and the wire bonding portion 19. To be done. That is, as shown in FIG. 13, the upper and lower molds 36 having cavities formed on their respective mating surfaces,
The lead frame 22 that has undergone the above-described wire bonding process is sandwiched between 37, and in the mold clamped state, a thermosetting resin in a molten state that is pressure-fed from a plunger pot (not shown) is injected into the cavity space. The resin is cured by the heat applied to the molds 36 and 37.
【0039】その際、金型36,37に設けたゲートか
らキャビティ空間に溶融樹脂が流入し、この流入樹脂の
動圧によってダイパッド12ないしこれに接合された金
属放熱板14が弾性変位することがあるが、前述のよう
に内部リード16の下面には、絶縁部材18が添着され
ているので、変位させられた金属放熱板14は、この絶
縁部材18に当接しても、内部リード16に接触するこ
とがさけられる。その結果、仮に上記金属放熱板14が
上記絶縁部材18に接触するように変位した状態で樹脂
が硬化させられたとしても、依然として、金属放熱板1
4と内部リード16との間の絶縁性が保持される。At this time, molten resin may flow into the cavity space from the gates provided in the molds 36 and 37, and the dynamic pressure of the inflowing resin may elastically displace the die pad 12 or the metal radiator plate 14 joined thereto. However, since the insulating member 18 is attached to the lower surface of the inner lead 16 as described above, the displaced metal heat dissipation plate 14 contacts the inner lead 16 even if it contacts the insulating member 18. You can avoid doing it. As a result, even if the resin is cured while the metal heat sink 14 is displaced so as to come into contact with the insulating member 18, the metal heat sink 1 still remains.
Insulation between the inner lead 16 and the inner lead 16 is maintained.
【0040】このように、本願発明方法によれば、リー
ドフレームに支持されるダイパッド12に金属放熱板1
4を接合していることから、この金属放熱板14とし
て、一定以上重さの放熱性能の良好な状態のものを組み
込むことができ、ダイパッドないし金属放熱板14に対
する支持剛性がそれほどなくとも、金属放熱板14を、
内部リードに対する短絡不良を起こすことなく、適正に
組み込むことができるのである。As described above, according to the method of the present invention, the metal radiator plate 1 is attached to the die pad 12 supported by the lead frame.
Since 4 is joined to the metal heat sink 14, a metal heat sink 14 having a certain weight and good heat dissipation performance can be incorporated. Even if the die pad or the metal heat sink 14 does not have so much support rigidity, The heat sink 14
It can be installed properly without causing a short circuit defect with respect to the internal leads.
【0041】その後、リードフレーム22に対するハン
ダメッキ、樹脂パッケージ11に対する標印、タイバー
カット、リードカット、リードフォーミング等の工程を
経て、図1に示したような単位半導体装置が得られる。Thereafter, the unit semiconductor device as shown in FIG. 1 is obtained through steps such as solder plating on the lead frame 22, marking on the resin package 11, tie bar cutting, lead cutting, and lead forming.
【0042】本願発明の範囲は、図に示されかつ前述し
た形態に限定されるものではい。図に示した形態におい
ては、金属放熱板14は、その全てが樹脂パッケージ1
1内に包み込まれるように構成されているが、金属放熱
板14の底面が樹脂パッケージ11の下面に露出するよ
うに組み込み、金属放熱板14の下面が直接外気あるい
は外物に触れるようにして放熱性能をさらに高める場合
も、もちろん本願発明の範囲に含まれる。The scope of the invention is not limited to the form shown in the figures and described above. In the embodiment shown in the figure, the metal heat sink 14 is entirely made up of the resin package 1.
Although it is configured to be enclosed in 1, the bottom surface of the metal heat dissipation plate 14 is installed so as to be exposed at the lower surface of the resin package 11, and the lower surface of the metal heat dissipation plate 14 directly contacts the outside air or an external object for heat dissipation. The case of further enhancing the performance is of course included in the scope of the present invention.
【0043】また、図に示した形態には、いわゆるクワ
ァッド型の半導体装置に本願発明を適用したものである
が、いわゆるデュアル・イン・ライン型あるいはその他
のパッケージ形態をもつ半導体装置に対しても、同様に
本願発明を適用できる。Further, although the present invention is applied to the so-called quad-type semiconductor device in the form shown in the drawing, it can also be applied to a so-called dual-in-line type or other package type semiconductor device. Similarly, the present invention can be applied.
【図1】本願発明の一実施例の形態にかかる樹脂半導体
装置の構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a resin semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示される樹脂パッケージ型半導体装置を
製造するのに用いられるリードフレームの一例の部分平
面図である。FIG. 2 is a partial plan view of an example of a lead frame used for manufacturing the resin package type semiconductor device shown in FIG.
【図3】各内部リードを、その下面に添着した帯状絶縁
部材によって相互に連結した状態のリードフレームの部
分平面図である。FIG. 3 is a partial plan view of a lead frame in which internal leads are connected to each other by a band-shaped insulating member attached to the lower surface thereof.
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】ダイパッドの下面に金属放熱板を接合した状態
のリードフレームの部分平面図である。FIG. 5 is a partial plan view of the lead frame in which a metal radiator plate is joined to the lower surface of the die pad.
【図6】図5のVI−VI線に沿う断面図である。6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
【図7】ダイパッドの下面に金属放熱板を超音波接合法
によって接合している様子を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a metal heat dissipation plate is bonded to the lower surface of the die pad by an ultrasonic bonding method.
【図8】ダイパッドの上面に半導体チップをボンディン
グした状態のリードフレームの部分平面図である。FIG. 8 is a partial plan view of a lead frame in which a semiconductor chip is bonded to the upper surface of a die pad.
【図9】図8のIX−IX線に沿う断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
【図10】半導体チップの上面のボンディング用パッド
と各内部リードの先端部上面との間をワイヤボンディン
グにより結線した状態のリードフレームの部分平面図で
ある。FIG. 10 is a partial plan view of the lead frame in a state where the bonding pads on the upper surface of the semiconductor chip and the upper surfaces of the tip portions of the internal leads are connected by wire bonding.
【図11】図10のXI−XI線に沿う断面図である。11 is a sectional view taken along line XI-XI of FIG.
【図12】半導体チップの上面と内部リードとの間をワ
イヤボンディングしている様子を示す側面断面図であ
る。FIG. 12 is a side sectional view showing a state in which wire bonding is performed between the upper surface of the semiconductor chip and the internal lead.
【図13】図10に示すリードフレームに樹脂パッケー
ジを形成している様子を示す断面図である。13 is a cross-sectional view showing a state where a resin package is formed on the lead frame shown in FIG.
【図14】従来例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a conventional example.
10 半導体装置 11 樹脂パッケージ 12 ダイパッド 13 半導体チップ 14 金属放熱板 16 内部リード 17 外部リード 18 帯状絶縁部材 19 ワイヤボンディング 20 微小隙間 10 Semiconductor device 11 resin package 12 die pad 13 Semiconductor chips 14 Metal heat sink 16 internal leads 17 External lead 18 Band insulation member 19 wire bonding 20 minute gap
Claims (7)
ップと、この半導体チップ上のボンディングパッドにワ
イヤを介して電気的に接続させられている複数本の内部
リードと、上記半導体チップないし上記各内部リードを
包み込む樹脂パッケージと、上記各内部リードに連続し
て上記樹脂パッケージの外部に延出する複数本の外部リ
ードと、上記半導体チップから発生する熱を放熱するた
めに上記樹脂パッケージ内に組み込まれた金属放熱板
と、を備える樹脂パッケージ型半導体装置であって、 上記金属放熱板は、ダイパッドの下面に重ねられるとと
もにその周縁部上面が各内部リードの先端部下面に微小
隙間を介して重なるように配置されており、かつ、各内
部リードは、上記ワイヤの接続部よりも外部リード側に
退避した部位において下面に添着される絶縁部材によっ
て相互に連結されており、上記絶縁部材は、その一部ま
たは全部が上記金属放熱板の周縁部上面に微小隙間を介
して重なっていることを特徴とする、樹脂パッケージ型
半導体装置。1. A semiconductor chip mounted on a die pad, a plurality of internal leads electrically connected to a bonding pad on the semiconductor chip via wires, the semiconductor chip or each of the internal leads. A resin package that encloses the leads, a plurality of external leads that extend to the outside of the resin package in succession to each of the internal leads, and is incorporated in the resin package to radiate heat generated from the semiconductor chip. And a metal heat dissipation plate, wherein the metal heat dissipation plate is superposed on the lower surface of the die pad, and the upper surface of the peripheral edge portion overlaps the lower surface of the tip of each internal lead with a minute gap. And each inner lead is located on the outer lead side of the wire connecting part.
Are connected to each other by an insulating member which is affixed to the lower surface in the saved region, the insulating member, through part or all of the small gap in the peripheral portion of the upper surface of the said metal heat radiating plate
Characterized in that it is heavy and a resin packaged semiconductor device.
しこれに搭載される半導体チップから放射状に延びてお
り、上記樹脂パッケージは平面視矩形状をしていて、こ
の樹脂パッケージの四辺から上記外部リードが延出して
いる、請求項1に記載の樹脂パッケージ型半導体装置。2. The inner leads extend radially from the die pad or a semiconductor chip mounted on the die pad, the resin package has a rectangular shape in a plan view, and the outer leads extend from four sides of the resin package. The resin package type semiconductor device according to claim 1, which is extended.
し、その下面中央の限定された領域において接合されて
いる、請求項1または2に記載の樹脂パッケージ型半導
体装置。3. The resin package type semiconductor device according to claim 1, wherein the metal heat dissipation plate is bonded to the die pad in a limited area at the center of the lower surface thereof.
先端部が配置された複数本の内部リードとを備えるリー
ドフレームを用いて樹脂パッケージ型半導体装置を製造
する方法であって、 上記内部リードの下面に帯状絶縁部材を添着して各隣接
する内部リード間を相互に連結固定するステップ、 上記ダイパッドの下面に、周縁部上面が上記帯状絶縁部
材の下面に微小隙間を介して重なるようにして、金属放
熱板を接合するステップ、 上記ダイパッドの上面に半導体チップをボンディングす
るステップ、 上記半導体チップの上面のボンディングパッドとこれに
対応する内部リードにおける上記帯状絶縁部材が添着さ
れた部位よりも先端方との間をワイヤボンディングによ
って結線するステップ、 上記ダイパッド、半導体チップ、金属放熱板、ないしワ
イヤボンディング部を包み込む樹脂パッケージを形成す
るステップ、 を含むことを特徴とする、樹脂パッケージ型半導体装置
の製造方法。4. A method of manufacturing a resin package type semiconductor device using a lead frame comprising a die pad and a plurality of internal leads having tip portions arranged around the die pad, wherein the bottom surface of the internal leads is a method. between inner leads adjacent each by impregnating the belt-shaped insulating member to each other the step of connecting fixed to the lower surface of the die pad peripheral portion upper surface so as to become heavy through the small gap on a lower surface of the strip-shaped insulating member, A step of bonding a metal heat sink, a step of bonding a semiconductor chip to the upper surface of the die pad, a bonding pad on the upper surface of the semiconductor chip and the strip-shaped insulating member corresponding to the inner lead attached thereto.
Characterized in that it comprises the step of connecting, the die pad, the semiconductor chip, the metal heat dissipating plate, or forming a resin package enclosing the wire bonding portion, the through between the wire bonding between the tip side than the portion, the resin Manufacturing method of package type semiconductor device.
添着して各隣接する内部リード間を相互に連結固定する
ステップは、上記帯状絶縁部材を、各内部リードの先端
部から所定距離外方に退避した位置において、各内部リ
ードの下面に添着することにより行われる、請求項4に
記載の樹脂パッケージ型半導体装置の製造方法。5. The step of attaching a strip-shaped insulating member to the lower surface of the inner lead and connecting and fixing the adjacent inner leads to each other is carried out by moving the strip-shaped insulating member to a predetermined distance from the tip of each inner lead. The method for manufacturing a resin package type semiconductor device according to claim 4, which is carried out by attaching the inner leads to the lower surfaces of the respective inner leads at the positions retracted to.
合するステップは、上記ダイパッドの下面中央部の限定
された領域に対し、上記金属放熱板を超音波接合によっ
て接合することにより行う、請求項4に記載の樹脂パッ
ケージ型半導体装置の製造方法。6. The step of bonding a metal heat dissipation plate to the lower surface of the die pad is performed by bonding the metal heat dissipation plate to a limited area of the central portion of the lower surface of the die pad by ultrasonic bonding. 4. The method for manufacturing a resin package type semiconductor device according to item 4.
法によって製造された樹脂パッケージ型半導体装置。7. A resin package type semiconductor device manufactured by the method according to claim 4.
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