JPH0121627B2 - - Google Patents
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- JPH0121627B2 JPH0121627B2 JP56164590A JP16459081A JPH0121627B2 JP H0121627 B2 JPH0121627 B2 JP H0121627B2 JP 56164590 A JP56164590 A JP 56164590A JP 16459081 A JP16459081 A JP 16459081A JP H0121627 B2 JPH0121627 B2 JP H0121627B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- envelope
- lead frame
- resin
- semiconductor device
- thermoplastic resin
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W42/00—Arrangements for protection of devices
- H10W42/20—Arrangements for protection of devices protecting against electromagnetic or particle radiation, e.g. light, X-rays, gamma-rays or electrons
- H10W42/25—Arrangements for protection of devices protecting against electromagnetic or particle radiation, e.g. light, X-rays, gamma-rays or electrons against alpha rays, e.g. for outer space applications
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
樹脂封止形半導体装置とその製造方法に関し、
ソフトエラーの発生が非常に少いモールドパツ
ケージを有する半導体装置に構成することを目的
とし、 その構造は、少なくともリードを導出する外囲
器の周囲側壁が熱可塑性樹脂から構成され、内部
に無機物フイラーを含まない高純度樹脂を充填し
て、金属キヤツプによつて封止したパツケージ構
造に構成する。
ケージを有する半導体装置に構成することを目的
とし、 その構造は、少なくともリードを導出する外囲
器の周囲側壁が熱可塑性樹脂から構成され、内部
に無機物フイラーを含まない高純度樹脂を充填し
て、金属キヤツプによつて封止したパツケージ構
造に構成する。
その製造方法は、連続した帯状のリードフレー
ムに、予め熱可塑性樹脂を射出成形して外囲器を
連続的に形成する工程と、次いで、リードフレー
ムに半導体チツプを接着し、ワイヤー付けした
後、無機物フイラーを含まない高純度樹脂を外囲
器内部にドロツピングして同時に金属キヤツプを
接着する工程とが含まれることを特徴とする。
ムに、予め熱可塑性樹脂を射出成形して外囲器を
連続的に形成する工程と、次いで、リードフレー
ムに半導体チツプを接着し、ワイヤー付けした
後、無機物フイラーを含まない高純度樹脂を外囲
器内部にドロツピングして同時に金属キヤツプを
接着する工程とが含まれることを特徴とする。
本発明は放射線照射によるソフトエラーが発生
しない構造にした樹脂封止形半導体装置とその製
造方法に関する。
しない構造にした樹脂封止形半導体装置とその製
造方法に関する。
従来より、半導体記憶装置にα線が照射される
と、メモリセルの記憶を狂わせるいわゆるソフト
エラーが知られており、これは記憶装置としては
致命的な問題となつている。α線は例えばセラミ
ツクパツケージを構成するアルミナ（Al2O3）や
シリカ（SiO2）などの無機材料に極く微量に含
まれる放射性元素から放射され、そのためセラミ
ツク製パツケージ内部にはα線を遮蔽するような
対策がなされている。一方、量産品として汎用さ
れている樹脂封止形（モールド）パツケージは樹
脂材料にフイラーと称して同じくアルミナ、シリ
カやガラスなどの無機物を70％程度も含有させて
あり、しかもこれらの樹脂材料は半導体チツプに
密着する構造であるから、それらの無機物から絶
えずα線に照射されて、ソフトエラーを発生する
恐れがあり、そのため、超高集積度記憶装置には
殆んどモールドパツケージが使用されていない状
況である。又、使用する場合には、素子表面に保
護膜を形成する等の配慮がなされている。
と、メモリセルの記憶を狂わせるいわゆるソフト
エラーが知られており、これは記憶装置としては
致命的な問題となつている。α線は例えばセラミ
ツクパツケージを構成するアルミナ（Al2O3）や
シリカ（SiO2）などの無機材料に極く微量に含
まれる放射性元素から放射され、そのためセラミ
ツク製パツケージ内部にはα線を遮蔽するような
対策がなされている。一方、量産品として汎用さ
れている樹脂封止形（モールド）パツケージは樹
脂材料にフイラーと称して同じくアルミナ、シリ
カやガラスなどの無機物を70％程度も含有させて
あり、しかもこれらの樹脂材料は半導体チツプに
密着する構造であるから、それらの無機物から絶
えずα線に照射されて、ソフトエラーを発生する
恐れがあり、そのため、超高集積度記憶装置には
殆んどモールドパツケージが使用されていない状
況である。又、使用する場合には、素子表面に保
護膜を形成する等の配慮がなされている。
しかしながら、大量生産に最も適しているモー
ルドパツケージを使用しない半導体記憶装置は低
価格化が困難な問題がある。
ルドパツケージを使用しない半導体記憶装置は低
価格化が困難な問題がある。
本発明はこのような問題点を解消させて、ソフ
トエラーの発生が非常に少いモールドパツケージ
を有する半導体装置とその製造方法を提案するも
のである。
トエラーの発生が非常に少いモールドパツケージ
を有する半導体装置とその製造方法を提案するも
のである。
その課題は、少なくともリードを導出する外囲
器の周囲側壁が熱可塑性樹脂から構成され、内部
に無機物フイラーを含まない高純度樹脂を充填し
て、金属キヤツプによつて封止したパツケージ構
造を有する半導体装置によつて解決される。
器の周囲側壁が熱可塑性樹脂から構成され、内部
に無機物フイラーを含まない高純度樹脂を充填し
て、金属キヤツプによつて封止したパツケージ構
造を有する半導体装置によつて解決される。
且つ、その製造方法として、連続した帯状のリ
ードフレームに、予め熱可塑性樹脂を射出成形し
て外囲器を連続的に形成する工程と、次いで、リ
ードフレームに半導体チツプを接着し、ワイヤー
付けした後、無機物フイラーを含まない高純度樹
脂を外囲器内部にドロツピングして同時に金属キ
ヤツプを接着する工程とが含まれることを特徴と
する。
ードフレームに、予め熱可塑性樹脂を射出成形し
て外囲器を連続的に形成する工程と、次いで、リ
ードフレームに半導体チツプを接着し、ワイヤー
付けした後、無機物フイラーを含まない高純度樹
脂を外囲器内部にドロツピングして同時に金属キ
ヤツプを接着する工程とが含まれることを特徴と
する。
従来は、リードフレームに半導体チツプを接着
してワイヤー付けした半導体素子を熱硬化性樹脂
で固めてモールドパツケージからなる半導体装置
を作成していたが、本発明では、外囲器の周囲側
壁を熱可塑性樹脂で構成して内部に高純度樹脂を
充填し、金属キヤツプによつて封止した半導体装
置の構造にする。
してワイヤー付けした半導体素子を熱硬化性樹脂
で固めてモールドパツケージからなる半導体装置
を作成していたが、本発明では、外囲器の周囲側
壁を熱可塑性樹脂で構成して内部に高純度樹脂を
充填し、金属キヤツプによつて封止した半導体装
置の構造にする。
そうすると、ソフトエラーの発生を抑制でき
て、且つ、従来のモールドパツケージと同様に量
産化の容易な製造工程として低価格化することが
できる。
て、且つ、従来のモールドパツケージと同様に量
産化の容易な製造工程として低価格化することが
できる。
以下、実施例によつて図面を参照して詳しく説
明する。
明する。
第１図は本発明にかかる半導体装置の透視平面
図で、１はリードフレーム、２はリードフレーム
のタイバー、３はリードフレームの外枠、４は半
導体チツプ、５は熱可塑性樹脂からなる外囲器の
側壁、６は高純度樹脂、９はワイヤーである。本
図はリードフレーム１のタイバー２、外枠３を切
断除去する前工程を図示している。
図で、１はリードフレーム、２はリードフレーム
のタイバー、３はリードフレームの外枠、４は半
導体チツプ、５は熱可塑性樹脂からなる外囲器の
側壁、６は高純度樹脂、９はワイヤーである。本
図はリードフレーム１のタイバー２、外枠３を切
断除去する前工程を図示している。
次の第２図はそれを拡大した半導体装置の一実
施例の横断面図を示しており、図において１はリ
ード（リードフレームが切断されてリードとな
る）、４は半導体チツプ、５は熱可塑性樹脂から
なる外囲器の周囲側壁、６は内部に充填した高純
度樹脂、７は金属キヤツプ、８は外囲器の底面を
構成する金属板、９はワイヤーで、本例は底面に
金属板を設けた構造である。このような構成にす
ると、半導体チツプ４は高純度樹脂に被覆され
て、その高純度樹脂はアルミナやシリカのような
無機物を含んでいないからα線放射によりソフト
エラーを生ずる心配がない。高純度樹脂として
は、例えば無機物フイラーを含有しない純粋なエ
ポキシ樹脂を用い、これを溶融し内部に流し込ん
でキユアーさせる。このような高純度樹脂で厚く
被覆されていると、たとえ外囲器とした熱可塑性
樹脂から僅かのα線を放射しても、内部を充填し
た高純度樹脂で阻まれてソフトエラーを発生する
ことがない、通常、300〔μｍ〕程度の厚さの樹脂
で充分にα線が阻止される。
施例の横断面図を示しており、図において１はリ
ード（リードフレームが切断されてリードとな
る）、４は半導体チツプ、５は熱可塑性樹脂から
なる外囲器の周囲側壁、６は内部に充填した高純
度樹脂、７は金属キヤツプ、８は外囲器の底面を
構成する金属板、９はワイヤーで、本例は底面に
金属板を設けた構造である。このような構成にす
ると、半導体チツプ４は高純度樹脂に被覆され
て、その高純度樹脂はアルミナやシリカのような
無機物を含んでいないからα線放射によりソフト
エラーを生ずる心配がない。高純度樹脂として
は、例えば無機物フイラーを含有しない純粋なエ
ポキシ樹脂を用い、これを溶融し内部に流し込ん
でキユアーさせる。このような高純度樹脂で厚く
被覆されていると、たとえ外囲器とした熱可塑性
樹脂から僅かのα線を放射しても、内部を充填し
た高純度樹脂で阻まれてソフトエラーを発生する
ことがない、通常、300〔μｍ〕程度の厚さの樹脂
で充分にα線が阻止される。
次に、本発明にかかる半導体装置は出来るだけ
低価格化することが重要で、構造と同様に製造方
法も重要である。それを第３図に示す製造工程図
によつて工程順に説明する。第３図は左側に工程
断面図、右側に工程名を記載しており、まず、リ
ードフレーム１（ａ参照）はテープ状に巻いたフ
ープ材として連続して供給され、送られたリード
フレームの表と裏とに金型をセツトし、溶融した
熱可塑性樹脂を注入し外囲器の周囲側壁５を成形
させる（ｂ参照）。このように、順次連続的にプ
レモールドした後、接着剤によつて底面に金属板
８を接着する（ｃ参照）。
低価格化することが重要で、構造と同様に製造方
法も重要である。それを第３図に示す製造工程図
によつて工程順に説明する。第３図は左側に工程
断面図、右側に工程名を記載しており、まず、リ
ードフレーム１（ａ参照）はテープ状に巻いたフ
ープ材として連続して供給され、送られたリード
フレームの表と裏とに金型をセツトし、溶融した
熱可塑性樹脂を注入し外囲器の周囲側壁５を成形
させる（ｂ参照）。このように、順次連続的にプ
レモールドした後、接着剤によつて底面に金属板
８を接着する（ｃ参照）。
次いで、形成した外囲器の内部のリードフレー
ムに半導体チツプ４を半田付又はペースト等で接
着する（ｄ参照）が、チツプ付けは200℃の低温
度でおこなう。次いで、取り付けた半導体チツプ
が破壊されないように、８個ないし10個を１シー
トとしたリードフレームに荒分割した後、公知の
自動ボンデング装置でワイヤー９をボンデイング
する（ｅ参照）。次いで、高純度樹脂、例えばフ
イラーを含まない純粋なエポキシ樹脂を150℃に
溶融し、外囲器内にドロツピング（ｆ参照）して
キユアーさせる。そうすると、樹脂は浸透性良く
隅々まで充填して固化する。この工程の途中、即
ち高純度樹脂の半溶融状態で、金属キヤツプを載
せて、同時に接着凝固させる（ｇ参照）。次いで、
公知の方法でリードフレームの外枠、タイバーを
切断除去し、リード曲げ加工して個々に分離した
半導体装置に完成する。これらの製造工程は従来
法を改善すれば容易に自動化できる製造方法であ
り、また、工程初期に外囲器を作成するプレモー
ルド工程を設定している理由は、信頼性を高めて
量産化を容易にするためで、従来のように、半導
体チツプやワイヤーを取り付けした後にモールド
すれば、モールド工程で高圧が加わつたり、振動
が起こつたりして半導体チツプやワイヤーを傷つ
ける心配があるが、本発明にかかる製造方法では
プレモールド工程を終了した後に、半導体チツプ
を取付けし、ワイヤーボンデイングするために、
その問題点が軽減される効果がある。
ムに半導体チツプ４を半田付又はペースト等で接
着する（ｄ参照）が、チツプ付けは200℃の低温
度でおこなう。次いで、取り付けた半導体チツプ
が破壊されないように、８個ないし10個を１シー
トとしたリードフレームに荒分割した後、公知の
自動ボンデング装置でワイヤー９をボンデイング
する（ｅ参照）。次いで、高純度樹脂、例えばフ
イラーを含まない純粋なエポキシ樹脂を150℃に
溶融し、外囲器内にドロツピング（ｆ参照）して
キユアーさせる。そうすると、樹脂は浸透性良く
隅々まで充填して固化する。この工程の途中、即
ち高純度樹脂の半溶融状態で、金属キヤツプを載
せて、同時に接着凝固させる（ｇ参照）。次いで、
公知の方法でリードフレームの外枠、タイバーを
切断除去し、リード曲げ加工して個々に分離した
半導体装置に完成する。これらの製造工程は従来
法を改善すれば容易に自動化できる製造方法であ
り、また、工程初期に外囲器を作成するプレモー
ルド工程を設定している理由は、信頼性を高めて
量産化を容易にするためで、従来のように、半導
体チツプやワイヤーを取り付けした後にモールド
すれば、モールド工程で高圧が加わつたり、振動
が起こつたりして半導体チツプやワイヤーを傷つ
ける心配があるが、本発明にかかる製造方法では
プレモールド工程を終了した後に、半導体チツプ
を取付けし、ワイヤーボンデイングするために、
その問題点が軽減される効果がある。
次に、第４図は本発明にかかる製造方法の重要
な工程のプレモールド工程図を図示しており、自
動的に送られるテープ状に巻いたリードフレーム
１を金型の上型１１と下型１２の間に停止させ
（ａ参照）、その金型を上下より動作させてリード
フレームを挟持し、300℃に加熱して溶融した熱
可塑性樹脂を注入し成形する（ｂ参照）。その後、
金型を外すと外囲器の側壁５ができあがる（ｃ参
照）。このようなプレモールド工程の処理はリー
ドフレームの１個ずつ、又は複数個同時に連続し
てプレモールドすることができて量産的である。
且つ、このインジエクシヨンモールド（射出成
形）方式は温度管理がたやすくて低コスト化が容
易である。又、熱可塑性樹脂としては例えば
PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）などを使
用し、PEEKは極めて接着性の良い樹脂である。
なお、上下金型に挟まれたリードフレームには間
隙が生じるが、精々0.1〜0.2〔mm〕と狭いので、
漏れることなく樹脂の表面張力で保持されて、容
易に成形される。
な工程のプレモールド工程図を図示しており、自
動的に送られるテープ状に巻いたリードフレーム
１を金型の上型１１と下型１２の間に停止させ
（ａ参照）、その金型を上下より動作させてリード
フレームを挟持し、300℃に加熱して溶融した熱
可塑性樹脂を注入し成形する（ｂ参照）。その後、
金型を外すと外囲器の側壁５ができあがる（ｃ参
照）。このようなプレモールド工程の処理はリー
ドフレームの１個ずつ、又は複数個同時に連続し
てプレモールドすることができて量産的である。
且つ、このインジエクシヨンモールド（射出成
形）方式は温度管理がたやすくて低コスト化が容
易である。又、熱可塑性樹脂としては例えば
PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）などを使
用し、PEEKは極めて接着性の良い樹脂である。
なお、上下金型に挟まれたリードフレームには間
隙が生じるが、精々0.1〜0.2〔mm〕と狭いので、
漏れることなく樹脂の表面張力で保持されて、容
易に成形される。
次の第５図は本発明にかかる他の実施例の横断
面図を示しており、図中の記号は同一部位に同一
記号が付けてある。本実施例は金属板８を底面に
用いず、金属キヤツプ以外の底部を含む外囲器１
５をすべて熱可塑性樹脂で作成した例である。こ
の外囲器１５のプレモールド工程は底部を予め作
成した熱可塑性樹脂で接着する方法を採れば上記
の製造工程と同様に作成できる。
面図を示しており、図中の記号は同一部位に同一
記号が付けてある。本実施例は金属板８を底面に
用いず、金属キヤツプ以外の底部を含む外囲器１
５をすべて熱可塑性樹脂で作成した例である。こ
の外囲器１５のプレモールド工程は底部を予め作
成した熱可塑性樹脂で接着する方法を採れば上記
の製造工程と同様に作成できる。
なお、本発明にかかる半導体装置を構成する金
属キヤツプや金属板は、リードフレームと同程度
に熱膨張の小さい鉄・ニツケル合金材が適当であ
るが、必ずしもそれに拘わらなくても問題はな
い。
属キヤツプや金属板は、リードフレームと同程度
に熱膨張の小さい鉄・ニツケル合金材が適当であ
るが、必ずしもそれに拘わらなくても問題はな
い。
以上の実施例から明らかなように、本発明にか
かる半導体装置はソフトエラーの発生が極めて軽
減されて、且つ、製造工程の自動化が容易で、材
料費も安価であり低コストで製造できるものであ
る。しかも、熱放散性も良く、従来のソフトエラ
ー対策のようにレジンなどを厚く塗布する必要が
なく、製造工程においても半導体チツプにストレ
スが加わることも少ない。したがつて、大形チツ
プの収容にも問題がなく、半導体記憶装置などに
適用して、そのコストダウンに極めて効果のある
構造といえる。
かる半導体装置はソフトエラーの発生が極めて軽
減されて、且つ、製造工程の自動化が容易で、材
料費も安価であり低コストで製造できるものであ
る。しかも、熱放散性も良く、従来のソフトエラ
ー対策のようにレジンなどを厚く塗布する必要が
なく、製造工程においても半導体チツプにストレ
スが加わることも少ない。したがつて、大形チツ
プの収容にも問題がなく、半導体記憶装置などに
適用して、そのコストダウンに極めて効果のある
構造といえる。
第１図は本発明にかかる半導体装置の透視平面
図、第２図は本発明にかかる半導体装置の一実施
例の横断面図、第３図は製造工程図、第４図はプ
レモールド工程図、第５図は本発明にかかる半導
体装置の他の実施例の横断面図である。 図において、１はリードフレーム、または、リ
ード、２はリードフレームのタイバー、３はリー
ドフレームの外枠、４は半導体チツプ、５は熱可
塑性樹脂からなる外囲器の周囲側壁、６は充填す
る高純度樹脂、７は金属キヤツプ、８は外囲器底
面の金属板、９はワイヤー、１１は金型の上型、
１２は金型の下型、１５は熱可塑性樹脂からなる
外囲器を示している。
図、第２図は本発明にかかる半導体装置の一実施
例の横断面図、第３図は製造工程図、第４図はプ
レモールド工程図、第５図は本発明にかかる半導
体装置の他の実施例の横断面図である。 図において、１はリードフレーム、または、リ
ード、２はリードフレームのタイバー、３はリー
ドフレームの外枠、４は半導体チツプ、５は熱可
塑性樹脂からなる外囲器の周囲側壁、６は充填す
る高純度樹脂、７は金属キヤツプ、８は外囲器底
面の金属板、９はワイヤー、１１は金型の上型、
１２は金型の下型、１５は熱可塑性樹脂からなる
外囲器を示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともリードを導出する外囲器の周囲側
壁が熱可塑性樹脂から構成され、内部に無機物フ
イラーを含まない高純度樹脂を充填して、金属キ
ヤツプによつて封止したパツケージ構造を有する
ことを特徴とする半導体装置。 ２ 連続した帯状のリードフレームに、予め熱可
塑性樹脂を射出成形して外囲器を連続的に形成す
る工程と、次いで、リードフレームに半導体チツ
プを接着し、ワイヤー付けした後、無機物フイラ
ーを含まない高純度樹脂を外囲器内部にドロツピ
ングして同時に金属キヤツプを接着する工程とが
含まれることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164590A JPS5864052A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164590A JPS5864052A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864052A JPS5864052A (ja) | 1983-04-16 |
| JPH0121627B2 true JPH0121627B2 (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=15796064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56164590A Granted JPS5864052A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864052A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4352593B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2009-10-28 | 株式会社デンソー | 樹脂封入型回路装置 |
| DE10221857A1 (de) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips in einem Kunststoffgehäusekörper, optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623759A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-06 | Hitachi Ltd | Resin-sealed semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS5658249A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-21 | Hitachi Ltd | Package for integrated circuit |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP56164590A patent/JPS5864052A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864052A (ja) | 1983-04-16 |
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