JP2972679B2 - Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JP2972679B2 JP2972679B2 JP9326687A JP32668797A JP2972679B2 JP 2972679 B2 JP2972679 B2 JP 2972679B2 JP 9326687 A JP9326687 A JP 9326687A JP 32668797 A JP32668797 A JP 32668797A JP 2972679 B2 JP2972679 B2 JP 2972679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor device
- inner lead
- lead frame
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting 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
- H01L2224/48221—Connecting 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
- H01L2224/48225—Connecting 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
- H01L2224/48227—Connecting 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム並
びに樹脂封止型半導体装置及びその製造方法に関し、特
に、樹脂封止型半導体装置の耐湿性を向上させる技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead frame, a resin-sealed semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a technique for improving the moisture resistance of the resin-sealed semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置、特に樹脂封止型の半導体装
置における耐湿性向上の重要さは、従来、強く認識され
ているところであるが、近年、その重要性はますます高
まっている。ＬＳＩがその機能向上に伴ない産業用や民
生用の電子機器などに広く用いられるようになっている
のに対し、樹脂封止型のＬＳＩは、例えばセラミックパ
ッケージ構造のＬＳＩなどのような他のものに比べ、実
装形態の多様性に優れ、また実装に関わるコストの面で
も有利であることから、用途の拡大が著しいからであ
る。用途が広まるのにつれて苛酷な環境のもとで使われ
る機会が増加してきている状況のもとで、樹脂封止型半
導体装置の耐湿性向上に対する要請は、ますます強い。2. Description of the Related Art The importance of improving the moisture resistance of a semiconductor device, especially a resin-sealed semiconductor device, has been strongly recognized in the past, but in recent years, its importance has been further increased. While LSIs have been widely used in industrial and consumer electronic devices as their functions have improved, resin-encapsulated LSIs have been used in other applications such as ceramic packaged LSIs. The reason for this is that the use of such a device is excellent in versatility in mounting forms and advantageous in terms of the cost involved in mounting, and the use thereof is remarkably expanded. In a situation where the use of the semiconductor device in a severe environment is increasing as the use thereof becomes widespread, the demand for the improvement of the moisture resistance of the resin-encapsulated semiconductor device is increasing.
【０００３】樹脂封止型半導体装置は、基本的に、半導
体チップと、チップを覆って保護すると共にＬＳＩの外
形を形作る封止外装用樹脂と、その封止外装用樹脂の内
部から外部へ通じて、チップから外部へ又は外部からチ
ップへ電力や信号を伝達する電気導通手段とからなるの
であるが、上記電気導通手段が水分の侵入経路の一つと
して働くことが良く知られている。例えば、この種の半
導体装置の実装形態の一例として、インナリードとアウ
タリードとを備えるリードフレームを用い、チップ面上
のボンディングパッドとインナリードとをワイヤボンデ
ィングにより接続したＬＳＩがある。このような樹脂封
止型半導体装置では、水分は金属製リードフレームと封
止外装用樹脂との界面を通して、アウタリードからイン
ナリードへと伝わって、内部に侵入して行くのである。
通常、リードフレームには銅や４２合金などの金属材料
を用い、封止外装用樹脂にはエポキシ樹脂を用いてトラ
ンスファモールド工法で封止外装するが、銅あるいは４
２合金とエポキシ樹脂との密着が必ずしも十分ではない
からである。[0003] A resin-sealed semiconductor device basically includes a semiconductor chip, a resin for encapsulation and exterior covering the chip and forming the outer shape of the LSI, and a resin for encapsulating and encapsulating from outside to inside. And an electric conduction means for transmitting electric power and a signal from the chip to the outside or from the outside to the chip, and it is well known that the electric conduction means functions as one of the paths for ingress of moisture. For example, as an example of a mounting form of this type of semiconductor device, there is an LSI in which a lead frame having inner leads and outer leads is used, and bonding pads on a chip surface and the inner leads are connected by wire bonding. In such a resin-encapsulated semiconductor device, moisture is transmitted from the outer lead to the inner lead through the interface between the metal lead frame and the sealing exterior resin, and enters the inside.
Normally, a lead frame is made of a metal material such as copper or a 42 alloy, and an epoxy resin is used as a sealing exterior resin.
This is because adhesion between the alloy 2 and the epoxy resin is not always sufficient.
【０００４】そこで、樹脂封止型半導体装置の耐湿を高
めるために、封止外装用樹脂と上記金属製電気導通手段
との密着性を改善することが考えられる。特開昭６３−
２３３５５３号公報は、そのような密着性を改善した樹
脂封止型半導体装置を開示している。上記公報記載の樹
脂封止型半導体装置の断面図および平面図を示す図２
（ａ），（ｂ）を参照して、この図に示される半導体装
置は、プリント配線板１表面の銅導体２に半導体チップ
４を搭載し、ポッティングイング樹脂６で封止外装した
樹脂封止型半導体装置である。プリント配線基板１は、
厚さ１．０ｍｍの紙基材フェノール樹脂積層板を厚さ３
５μｍの銅箔で覆ったものを用い、その銅箔をダイボン
ディング用パッド、アウタボンディング用パッド、導電
配線などを選択的に残してパターン形成したものであ
る。チップ４面上のボンディングパッドとプリント配線
板側の銅導体２（但し、この銅導体は、チップ搭載部分
からは分離している）とが、ボンディングワイヤ５で接
続されている。プリント配線板表面にパターン形成され
た銅導体２の要部、例えばチップのダイボンディング部
分、ボンディングワイヤが接続される部分或いは、封止
外装用ポッティング樹脂から飛び出す前後の部分には、
銀のめっき３が施されている。銀めっき層３は、電気め
っきにより形成されたものであって、厚さ１０μｍであ
る。上記構造の樹脂封止型半導体装置は、それまでの銅
導体に銀めっきを施さないものに比べ、耐湿性が向上す
る。銀めっき層と封止外装用ポッテイング樹脂との密着
性が、銅とポッティング樹脂との密着性より高いからで
ある。Therefore, in order to increase the moisture resistance of the resin-sealed semiconductor device, it is conceivable to improve the adhesion between the sealing exterior resin and the above-mentioned metal electric conduction means. JP-A-63-
JP-A-233553 discloses a resin-sealed semiconductor device with such improved adhesion. FIG. 2 shows a cross-sectional view and a plan view of the resin-sealed semiconductor device described in the above publication.
Referring to FIGS. 1A and 1B, the semiconductor device shown in FIG. 1 has a semiconductor chip 4 mounted on a copper conductor 2 on the surface of a printed wiring board 1 and sealed with a potting resin 6 to form a resin package. Semiconductor device. The printed wiring board 1
A 1.0 mm thick paper-based phenolic laminate with a thickness of 3
A copper foil covered with a 5 μm copper foil is used, and the copper foil is formed by patterning while selectively leaving a die bonding pad, an outer bonding pad, a conductive wiring, and the like. The bonding pads on the surface of the chip 4 and the copper conductor 2 on the printed wiring board side (this copper conductor is separated from the chip mounting portion) are connected by bonding wires 5. The main part of the copper conductor 2 patterned on the surface of the printed wiring board, for example, a die bonding part of a chip, a part to which a bonding wire is connected, or a part before and after jumping out of a potting resin for sealing exterior,
Silver plating 3 is applied. The silver plating layer 3 is formed by electroplating and has a thickness of 10 μm. The resin-encapsulated semiconductor device having the above-described structure has improved moisture resistance as compared with a device in which the copper conductor is not plated with silver. This is because the adhesion between the silver plating layer and the potting resin for sealing exterior is higher than the adhesion between copper and the potting resin.
【０００５】上記公報記載の樹脂封止型半導体装置は、
プリント配線板を用いる点、チップと外部との電気的接
続のため電気導通手段（銅導体２）が、プリント配線基
板に重ねられた銅箔である点などで、金属製リードフレ
ームを用いる型の樹脂封止型半導体装置とは構造が異な
ってはいる。しかし、銅導体に銀めっきを施すことによ
り封止外装用樹脂との密着性を高め、吸湿を抑制すると
いう作用効果は、金属製リードフレームを用いる型の樹
脂封止型半導体装置にも期待できるであろう。金属製リ
ードフレームを用いるものの場合、通常、リードフレー
ムのインナリードに銀めっきを施すことが多いからであ
る。銀めっきは、ワイヤボンディングの際のボンディン
グ性を高めるのが当初の目的であるが、銀めっきを施す
ことにより封止外装用樹脂との密着性が向上するからで
ある。The resin-sealed semiconductor device described in the above publication is
A type using a metal lead frame is used in that a printed wiring board is used, and that the electrical conduction means (copper conductor 2) for electrical connection between the chip and the outside is a copper foil laminated on a printed wiring board. The structure is different from that of the resin-sealed semiconductor device. However, the effect of increasing the adhesion to the resin for encapsulation by applying silver plating to the copper conductor and suppressing moisture absorption can also be expected for a resin-encapsulated semiconductor device using a metal lead frame. Will. This is because, in the case of using a metal lead frame, usually, the inner leads of the lead frame are often plated with silver. The purpose of silver plating is to improve the bonding property at the time of wire bonding at first, but by applying silver plating, the adhesion to the sealing exterior resin is improved.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、金属
製リードフレームを用い、チップとリードフレームのイ
ンナリードとをワイヤボンディングで接続した構造の樹
脂封止型半導体装置においても、インナリードに予め銀
めっきを施しておくことにより、封止外装用樹脂とリー
ドフレームとの密着性を高め、耐湿性を向上させること
ができる。As described above, even in a resin-sealed semiconductor device having a structure in which a chip and an inner lead of a lead frame are connected by wire bonding using a metal lead frame, the inner lead is previously attached to the inner lead. By applying silver plating, the adhesion between the sealing exterior resin and the lead frame can be increased, and the moisture resistance can be improved.
【０００７】しかし、そのように密着性を高めた樹脂封
止型半導体装置においても、温度変化が繰り返される環
境のもとでは、耐湿性が劣化することがある。すなわ
ち、一般に、封止外装用樹脂とリードフレームの金属母
材とでは熱膨張率が異なる。However, even in such a resin-sealed semiconductor device having improved adhesion, moisture resistance may deteriorate in an environment where temperature changes are repeated. That is, generally, the thermal expansion coefficient differs between the sealing exterior resin and the metal base material of the lead frame.
【０００８】例えば、封止外装用樹脂として多用される
エポキシ樹脂は線熱膨張係数が２０×１０-6ｐｐｍ／℃
であり、一方、リードフレームの母材として用いられる
ことの多い銅は、線熱膨張係数１７×１０-6ｐｐｍ／℃
である。或いは、銅と共によく用いられる４２合金の線
熱膨張係数は、４．３×１０-6ｐｐｍ／℃である。しか
も、エポキシ樹脂とリードフレームとは、共に硬度が高
い。封止外装用樹脂は、内部のチップ或いはボンディン
グワイヤなどを機械的に保護することを一つの目的とす
るものであり、一方、リードフレームは外部に対する接
続用端子としての強度を備えていなければならないから
である。このような、熱膨張の大きさに違いがあり、し
かも共に硬度の高い部材が接しているところに温度変化
が加わると、熱膨張・収縮により、樹脂とリードフレー
ムとの界面に剪断応力が働くことになる。そして、改善
されたとは言え、金属と金属（この場合は、リードフレ
ーム母材である銅または４２合金と銀めっき層）との間
よりも密着力の低い、銀めっき層とエポキシ樹脂との間
に剥がれが生じるのである。For example, an epoxy resin frequently used as a resin for a sealing exterior has a linear thermal expansion coefficient of 20 × 10 −6 ppm / ° C.
On the other hand, copper which is often used as a base material of a lead frame has a linear thermal expansion coefficient of 17 × 10 −6 ppm / ° C.
It is. Alternatively, the linear thermal expansion coefficient of a 42 alloy commonly used with copper is 4.3 × 10 −6 ppm / ° C. Moreover, both the epoxy resin and the lead frame have high hardness. One purpose of the sealing exterior resin is to mechanically protect the internal chips or bonding wires, etc., while the lead frame must have strength as a terminal for connection to the outside. Because. When there is a difference in the magnitude of such thermal expansion, and a temperature change is applied to a place where both members having high hardness are in contact, a shear stress acts on the interface between the resin and the lead frame due to thermal expansion and contraction. Will be. And, although improved, the adhesion between the silver plating layer and the epoxy resin is lower than that between the metal and the metal (in this case, copper or 42 alloy as the lead frame base material and the silver plating layer). Peeling occurs.
【０００９】従って、本発明は、リードフレームを用
い、インナリードとチップとをボンディングワイヤで接
続した構造の樹脂封止型半導体装置において、温度変化
が繰り返し加わったときの、リードフレームと封止外装
用樹脂との界面での剥離に起因する耐湿性の低下を防止
することを目的とするものである。Therefore, the present invention provides a resin-encapsulated semiconductor device having a structure in which a lead frame is used and an inner lead and a chip are connected by a bonding wire, when the temperature change is repeatedly applied to the lead frame and the encapsulation package. It is intended to prevent a decrease in moisture resistance due to peeling at an interface with a resin for use.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体チップと、外部との電気的接続のためのアウタリ
ードから前記半導体チップ方向に延在するインナリード
と、前記半導体チップの面上に設けられた電極と前記イ
ンナリードとを電気的に接続するボンディングワイヤ
と、前記半導体チップ、インナリード及び金属細線を覆
う封止外装用の樹脂とを少なくとも含んでなる樹脂封止
型半導体装置において、前記インナリードの前記ボンデ
ィングワイヤとの接続部及びその周辺部分の表裏面に、
前記封止外装用の樹脂との間に介在する第２の樹脂の層
を設けたことを特徴とする。第２の樹脂は、封止外装代
樹脂より低硬度であることが望ましい。又、インナリー
ドを銀めっき層で被覆すると、より効果的である。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor chip, an inner lead extending in the direction of the semiconductor chip from an outer lead for electrical connection to the outside, and bonding for electrically connecting an electrode provided on a surface of the semiconductor chip to the inner lead In a resin-encapsulated semiconductor device including at least a wire and a resin for encapsulation covering the semiconductor chip, the inner lead and the fine metal wire, a connection portion of the inner lead to the bonding wire and a peripheral portion thereof On the front and back,
It is characterized in that a second resin layer interposed between the resin for the sealing exterior is provided. It is desirable that the second resin has a lower hardness than the sealing exterior resin. It is more effective to cover the inner leads with a silver plating layer.
【００１１】上記の樹脂風紀形半導体装置は、半導体チ
ップの面上の電極とリードフレームのインナリードとを
ボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程
と、前記半導体チップ、インナリード及びボンディング
ワイヤを封止外装用の樹脂で覆う樹脂封止工程とを含む
樹脂封止型半導体装置の製造方法において、前記ワイヤ
ボンディング工程に先立って、前記インナリードのボン
ディングワイヤが接続されるべき部分の両脇に、前記封
止外装用の樹脂とは異なる第２の樹脂の層を設ける第１
の工程と、前記ワイヤボンディング工程の後に、前記樹
脂封止工程に先立って、前記第２の樹脂を、前記インナ
リードのボンディングワイヤが接続された部分を覆うよ
うに展在させて、インナリードの前記ボンディングワイ
ヤが接続された部分及びその周辺部分の表裏を前記第２
の樹脂で被覆する第２の工程とを設けたことを特徴とす
る樹脂封止型半導体装置の製造方法によって製造され
る。[0011] In the above resin weather-type semiconductor device, a wire bonding step of connecting an electrode on a surface of a semiconductor chip to an inner lead of a lead frame with a bonding wire, and sealing the semiconductor chip, the inner lead and the bonding wire with an outer package. A resin sealing step of covering with a resin for use in the resin sealing type semiconductor device, prior to the wire bonding step, the sealing is provided on both sides of a portion of the inner lead to which a bonding wire is to be connected. A first layer provided with a second resin layer different from the resin for the exterior package;
And after the wire bonding step, prior to the resin sealing step, the second resin is spread so as to cover a portion of the inner lead to which the bonding wire is connected, and The front and back of the portion to which the bonding wire is connected and the peripheral portion thereof
And a second step of coating with a resin.
【００１２】本発明では、インナリードのボンディング
接続部を挟むように、封止外装用樹脂との密着性が良
く、軟らかい絶縁物をポッティングする。銀めっき面に
ボンディングした後加熱して、ポッティング樹脂を、銀
めっきと接続しているボンディングワイヤ及びその他の
銀めっき一面に延ばす。これにより、硬度の高い封止外
装用樹脂と銀めっき面との間に軟らかい絶縁物が介在
し、封止外装用樹脂とリードフレームとが直接接触する
ことがなくなるので、両者の界面に剥離が生じることは
ない。According to the present invention, a soft insulator having good adhesion to the sealing exterior resin is potted so as to sandwich the bonding connection portion of the inner lead. After bonding to the silver plating surface, heating is performed to spread the potting resin over the bonding wire connected to the silver plating and the other surface of the silver plating. As a result, a soft insulator is interposed between the resin for encapsulation exterior having high hardness and the silver-plated surface, so that the resin for encapsulation exterior and the lead frame do not come into direct contact with each other. Will not occur.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施
の形態による樹脂封止型半導体装置の平面図および断面
図を、製造工程順に示す図である。尚、本実施の形態の
半導体装置はＬＯＣ構造の樹脂封止型半導体装置であっ
て、一つの半導体チップと、そのチップの外方からチッ
プ上に延びる多数のインナリードと、インナリードとチ
ップ面上のボンディングパッドとを接続する複数のボン
ディングワイヤと、それらチップ、インナリード及びボ
ンディングワイヤを覆う封止外装用樹脂とからなるもの
であるが、理解を容易にするため、図を簡略化し、図１
には一本のインナリードだけについて、ボンディングワ
イヤとインナリードとの接続部とその近傍を拡大して示
す。図１を参照して、先ず、リードフレームを準備する
（図１（ａ））。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a plan view and a cross-sectional view of a resin-sealed semiconductor device according to an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps. Note that the semiconductor device of the present embodiment is a resin-encapsulated semiconductor device having a LOC structure, and includes one semiconductor chip, a number of inner leads extending from the outside of the chip onto the chip, an inner lead and a chip surface. It consists of a plurality of bonding wires connecting the upper bonding pad and a resin for sealing and encapsulation covering the chip, inner leads and bonding wires. 1
FIG. 2 shows an enlarged view of the connection between the bonding wire and the inner lead and the vicinity thereof for only one inner lead. Referring to FIG. 1, first, a lead frame is prepared (FIG. 1A).
【００１４】リードフレームは、厚さ０．１２５ｍｍの
Ｃｕ合金を母材とし、インナリード３は、ボンディング
性向上のために、電気めっきで形成された厚さ７μｍの
銀めっき層１で覆われている。インナリード３のチップ
側の先端付近には、この次の工程でボンディングワイヤ
がボンディングされる領域を除いて、その両脇に、ポッ
ティング樹脂２の層を予め形成しておく。各ポッティン
グ樹脂領域の幅はインナリードの全幅にわたり、インナ
リードの長手方向の長さは、約０．７ｍｍ程度である。
銀めっき層が露出している部分の長さは、約０．５ｍｍ
である。The lead frame is made of a Cu alloy having a thickness of 0.125 mm as a base material, and the inner lead 3 is covered with a 7 μm-thick silver plating layer 1 formed by electroplating to improve bonding property. I have. In the vicinity of the tip of the inner lead 3 on the chip side, a layer of the potting resin 2 is formed in advance on both sides except for a region where a bonding wire is bonded in the next step. The width of each potting resin region extends over the entire width of the inner lead, and the length of the inner lead in the longitudinal direction is about 0.7 mm.
The length of the part where the silver plating layer is exposed is about 0.5 mm
It is.
【００１５】ポッティング樹脂２はポリイミド系樹脂
を、厚さ約２０μｍに塗布したものである。樹脂層の形
成方法はもちろん塗布に限らず、ポッティング或いは印
刷などであっても良い。The potting resin 2 is obtained by applying a polyimide resin to a thickness of about 20 μm. The method of forming the resin layer is not limited to coating, but may be potting or printing.
【００１６】次に、インナリードとチップ（図示せず）
とをワイヤボンディングする（図１（ｂ））。ボンディ
ングワイヤ４は、直径３０μｍφのＡｕ線である。その
ボンディングワイヤ４を、インナリード３のポッティン
グ樹脂に覆われていない領域（つまり、ポッティング樹
脂２に挟まれた、銀めっき層１が露出している領域）に
ボンディングする。チップのボンディングパッドへのボ
ンディングは、従来どおり行う。Next, an inner lead and a chip (not shown)
Are wire bonded (FIG. 1B). The bonding wire 4 is an Au wire having a diameter of 30 μmφ. The bonding wire 4 is bonded to a region of the inner lead 3 which is not covered with the potting resin (that is, a region between the potting resins 2 where the silver plating layer 1 is exposed). Bonding of the chip to the bonding pads is performed as usual.
【００１７】その後、ボンディング済みのリードフレー
ム及びチップ全体を加熱する（図１（ｃ））。本実施の
形態では、熱風循環式恒温槽を用い、Ｎ2 ガス又は大気
中、温度２００〜３００℃で１．０時間加熱した。勿
論、ベルト炉などを用いて加熱しても構わない。この加
熱により、インナリードとボンディングワイヤとの接続
部の両脇に予め形成しておいたポッティング樹脂２が軟
化して流れ出し、樹脂に挟まれた、銀めっき層が露出し
ている部分１を覆って行く。この工程での加熱は、図１
（ｃ）に示すように、ポッティング樹脂が最終的に、銀
めっき層の露出部分１と、ボンディングワイヤとの接続
部の上と、インナリード側面及び裏面とを覆い尽くすよ
うな条件で行う。Thereafter, the bonded lead frame and the entire chip are heated (FIG. 1C). In the present embodiment, heating was performed in a N 2 gas or atmosphere at a temperature of 200 to 300 ° C. for 1.0 hour using a hot-air circulating thermostat. Of course, heating may be performed using a belt furnace or the like. By this heating, the potting resin 2 formed in advance on both sides of the connection portion between the inner lead and the bonding wire is softened and flows out, and covers the portion 1 sandwiched between the resins where the silver plating layer is exposed. Go. The heating in this step is shown in FIG.
As shown in (c), the potting resin is finally applied under such a condition that it covers the exposed portion 1 of the silver plating layer, the connection portion with the bonding wire, and the inner lead side surface and the back surface.
【００１８】次いで、リードフレーム及びチップを常温
に戻した後、従来周知の方法で、樹脂封止を行う。本実
施の形態では、トランスファモールド工法を用い、エポ
キシ樹脂で封止した。Next, after the lead frame and the chip are returned to room temperature, resin sealing is performed by a conventionally known method. In the present embodiment, the transfer molding method was used, and sealing was performed with epoxy resin.
【００１９】本発明の効果を確かめるため、本実施の形
態によるＬＯＣ構造樹脂封止型半導体装置と、エポキシ
樹脂だけで封止した従来の構造のＬＯＣ構造樹脂封止型
半導体装置とを、信頼性試験に供した。試験は温度サイ
クル試験で、湿度：８５〜１００％ＲＨ，温度：−６５
〜１５０℃，サイクル数：１０００回の条件で実施し
た。サンプル数は、各水準７５個である。試験の結果、
リードフレームと樹脂との間で剥離が生じたサンプル
は、本実施の形態による半導体装置においてはゼロであ
ったのに対し、従来の半導体装置では約４％であって、
本実施の形態によるものの方が耐湿性に優れていること
が確認された。In order to confirm the effect of the present invention, the LOC structure resin-sealed semiconductor device according to the present embodiment and the LOC structure resin-sealed semiconductor device having the conventional structure sealed only with epoxy resin were used in the reliability test. Tested. The test is a temperature cycle test, humidity: 85 to 100% RH, temperature: -65.
１５０150 ° C., number of cycles: 1000 times. The number of samples is 75 for each level. Test results,
The sample in which the peeling occurred between the lead frame and the resin was zero in the semiconductor device according to the present embodiment, but was about 4% in the conventional semiconductor device.
It was confirmed that the device according to the present embodiment had better moisture resistance.
【００２０】これは、本実施の形態ではエポキシ樹脂と
リードフレームとの間に、エポキシ樹脂より軟らかいポ
ッティング樹脂を介在させていることから、温度変化に
よってエポキシ樹脂とリードフレームとの間に生じる剪
断応力が、上記ポッティング樹脂によって緩和されるか
らである。したがって、ポッティング樹脂は、実施の形
態に用いたポリイミド系樹脂に限らず、例えばシリコー
ン樹脂のような封止外装用樹脂（実施の形態の場合は、
エポキシ樹脂）より硬度が低いものであれば、本発明に
適用することができる。In this embodiment, since the potting resin softer than the epoxy resin is interposed between the epoxy resin and the lead frame in this embodiment, the shear stress generated between the epoxy resin and the lead frame due to a temperature change Is alleviated by the potting resin. Therefore, the potting resin is not limited to the polyimide resin used in the embodiment, but may be a resin for sealing exterior such as a silicone resin (in the case of the embodiment,
Any resin having a hardness lower than that of the epoxy resin) can be applied to the present invention.
【００２１】尚、これまでの説明は、インナリードを銀
めっき層で被覆したリードフレームのを用いた半導体装
置について説明したが、これまで述べたことから、特に
銀めっき層を形成したものでなくても、封止外装用樹脂
とリードフレームとの間に封止外装用樹脂より軟らかい
樹脂を間に介在させることにより、耐湿性を向上させる
ことができることは明らかであろう。In the above description, a semiconductor device using a lead frame in which inner leads are covered with a silver plating layer has been described. However, it is clear that moisture resistance can be improved by interposing a resin softer than the sealing exterior resin between the sealing exterior resin and the lead frame.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、予めリ
ードフレームのインナリードに、ボンディングワイヤが
接続される部分を挟んで、封止外装用樹脂より軟らかい
樹脂層を形成しておき、ワイヤボンディング後にその樹
脂層を加熱することによりこれを流れさせて、封止外装
用樹脂とリードフレームとの間に軟らかい樹脂を介在さ
せている。As described above, according to the present invention, a resin layer softer than the resin for sealing and enclosing is formed on the inner lead of the lead frame in advance with the portion where the bonding wire is connected interposed therebetween. By heating the resin layer after bonding, the resin layer is caused to flow, so that a soft resin is interposed between the sealing exterior resin and the lead frame.
【００２３】これにより本発明によれば、半導体装置に
温度変化が加わったとき、リードフレームと封止外装用
樹脂との界面に両者の熱膨張・収縮の違いにより生じる
剪断応力を緩和させ、インナリードと樹脂との剥がれを
防止して、耐湿性を向上させることができる。According to the present invention, when a temperature change is applied to the semiconductor device, the shear stress generated due to the difference in thermal expansion and contraction between the lead frame and the resin for encapsulation is alleviated at the interface between the lead frame and the resin for encapsulation. The separation between the lead and the resin can be prevented, and the moisture resistance can be improved.
【００２４】本発明の効果は、インナリードを樹脂との
密着性の良い銀めっき層で被覆すると、特に顕著であ
る。The effect of the present invention is particularly remarkable when the inner lead is covered with a silver plating layer having good adhesion to a resin.
【図１】本発明の一実施の形態の平面図及び断面図を、
製造工程順に示す図である。FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of an embodiment of the present invention.
It is a figure shown in order of a manufacturing process.
【図２】従来の樹脂封止型半導体装置の一例の構造を示
す断面図及び平面図である。2A and 2B are a cross-sectional view and a plan view illustrating a structure of an example of a conventional resin-encapsulated semiconductor device.
１ 銀めっき層 ２ ポッティング樹脂 ３ インナリード ４ ボンディングワイヤ ５ 接続部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silver plating layer 2 Potting resin 3 Inner lead 4 Bonding wire 5 Connection part
Claims (10)
ためのアウタリードから前記半導体チップ方向に延在す
るインナリードと、前記半導体チップの面上に設けられ
た電極と前記インナリードとを電気的に接続するボンデ
ィングワイヤと、前記半導体チップ、インナリード及び
金属細線を覆う封止外装用の樹脂とを少なくとも含んで
なる樹脂封止型半導体装置において、 前記インナリードの前記ボンディングワイヤとの接続部
及びその周辺部分の表裏面に、前記封止外装用の樹脂と
の間に介在する第２の樹脂の層を設けたことを特徴とす
る樹脂封止型半導体装置。1. A semiconductor chip, an inner lead extending from an outer lead for electrical connection to the outside in the direction of the semiconductor chip, and an electrode provided on a surface of the semiconductor chip and the inner lead are electrically connected to each other. A resin-encapsulated semiconductor device comprising at least a bonding wire to be electrically connected and a resin for encapsulation and exterior covering the semiconductor chip, the inner lead and the fine metal wire, wherein a connection portion of the inner lead to the bonding wire is provided. And a resin-encapsulated semiconductor device provided with a second resin layer interposed between the front and back surfaces of a peripheral portion thereof and the resin for the sealing exterior.
よりも低硬度であることを特徴とする、請求項１記載の
樹脂封止型半導体装置。2. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the second resin has a lower hardness than the resin for the sealing exterior.
あり、前記第２の樹脂がシリコーン樹脂であることを特
徴とする、請求項２記載の樹脂封止型半導体装置。3. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 2, wherein the resin for the sealing exterior is an epoxy resin, and the second resin is a silicone resin.
特徴とする、請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。4. The resin-sealed semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device has a LOC structure or a COL structure.
したことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記
載の樹脂封止型半導体装置。5. The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein said inner lead is covered with a silver plating layer.
ームのインナリードとをボンディングワイヤで接続する
ワイヤボンディング工程と、前記半導体チップ、インナ
リード及びボンディングワイヤを封止外装用の樹脂で覆
う樹脂封止工程とを含む樹脂封止型半導体装置の製造方
法において、 前記ワイヤボンディング工程に先立って、前記インナリ
ードのボンディングワイヤが接続されるべき部分の両脇
に、前記封止外装用の樹脂とは異なる第２の樹脂の層を
設ける第１の工程と、 前記ワイヤボンディング工程の後に、前記樹脂封止工程
に先立って、前記第２の樹脂を、前記インナリードのボ
ンディングワイヤが接続された部分を覆うように展在さ
せて、インナリードの前記ボンディングワイヤが接続さ
れた部分及びその周辺部分の表裏を前記第２の樹脂で被
覆する第２の工程とを設けたことを特徴とする樹脂封止
型半導体装置の製造方法。6. A wire bonding step for connecting an electrode on a surface of a semiconductor chip to an inner lead of a lead frame by a bonding wire, and a resin sealing for covering the semiconductor chip, the inner lead and the bonding wire with a resin for sealing and packaging. In the method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device including a stopping step, prior to the wire bonding step, on both sides of a portion of the inner lead to which a bonding wire is to be connected, A first step of providing a different second resin layer, and after the wire bonding step, prior to the resin sealing step, the second resin is removed from a portion of the inner lead to which the bonding wire is connected. It is extended so as to cover the front and back of the portion of the inner lead to which the bonding wire is connected and its peripheral portion. Method for manufacturing a resin-sealed semiconductor device which is characterized by providing a second step of coating with a second resin.
用い、前記第２の樹脂にシリコーン樹脂を用い、前記第
２の工程では、前記シリコーン樹脂を加熱することによ
り展在させることを特徴とする、請求項５記載の樹脂封
止型半導体装置の製造方法。7. The method according to claim 1, wherein an epoxy resin is used as the resin for the sealing exterior, and a silicone resin is used as the second resin. In the second step, the silicone resin is spread by heating. The method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 5.
ードフレームを用いることを特徴とする、請求項６又は
請求項７記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。8. The method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 6, wherein a lead frame in which silver plating is applied to inner leads in advance is used.
半導体装置の製造方法に用いるリードフレームであっ
て、前記インナリードは、ボンディングワイヤが接続さ
れるべき部分の両脇に予め設けられた前記第２の樹脂の
層を備えることを特徴とするリードフレーム。9. A lead frame used in the method of manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 6, wherein the inner leads are provided in advance on both sides of a portion to which a bonding wire is to be connected. A lead frame provided with a layer of the second resin.
の製造方法に用いるリードフレームであって、前記イン
ナリードはこれを覆う銀めっき層と、ボンディングワイ
ヤが接続されるべき部分の両脇に予め設けられた前記第
２の樹脂の層とを備えることを特徴とするリードフレー
ム。10. A lead frame used in the method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 8, wherein the inner lead is provided on both sides of a silver plating layer covering the inner lead and a portion to which a bonding wire is to be connected. And a second resin layer provided beforehand on the lead frame.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326687A JP2972679B2 (en) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326687A JP2972679B2 (en) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11163023A JPH11163023A (en) | 1999-06-18 |
| JP2972679B2 true JP2972679B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=18190545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9326687A Expired - Fee Related JP2972679B2 (en) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972679B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11101225B2 (en) | 2017-02-09 | 2021-08-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and power conversion device |
-
1997
- 1997-11-27 JP JP9326687A patent/JP2972679B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11101225B2 (en) | 2017-02-09 | 2021-08-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and power conversion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11163023A (en) | 1999-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4363076A (en) | Integrated circuit package | |
| US4437235A (en) | Integrated circuit package | |
| US6215175B1 (en) | Semiconductor package having metal foil die mounting plate | |
| US6198165B1 (en) | Semiconductor device | |
| JP2547697B2 (en) | Method for making a multilayer leadframe assembly and multilayer integrated circuit die package | |
| JP2704213B2 (en) | Multilayer ground plane assembly, plastic encapsulated integrated circuit package containing the same, and methods of making the same | |
| US5793108A (en) | Semiconductor integrated circuit having a plurality of semiconductor chips | |
| US6069028A (en) | Technique for attaching die to leads | |
| US6133068A (en) | Increasing the gap between a lead frame and a semiconductor die | |
| JPH06236946A (en) | Heat spreader and semiconductor device having strengthened connection between lead and plastic package | |
| US5841183A (en) | Chip resistor having insulating body with a continuous resistance layer and semiconductor device | |
| US6518653B1 (en) | Lead frame and semiconductor device | |
| US6087712A (en) | Lead frame containing leads plated with tin alloy for increased wettability and method for plating the leads | |
| US5559369A (en) | Ground plane for plastic encapsulated integrated circuit die packages | |
| JP2569400B2 (en) | Method for manufacturing resin-encapsulated semiconductor device | |
| JP2972679B2 (en) | Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| US5153706A (en) | Lead frames for use in plastic mold type semiconductor devices | |
| US6111308A (en) | Ground plane for plastic encapsulated integrated circuit die packages | |
| JPH0917910A (en) | Semiconductor device and its manufacture, inspection method and mounting board | |
| JP3314574B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP3297959B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPS61242051A (en) | Lead frame | |
| TW445601B (en) | Die-embedded ball grid array packaging structure with leadframe | |
| JPH07135203A (en) | Semiconductor device | |
| JPH06326227A (en) | Structure of multilayer lead frame and manufacture thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990803 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |