(57)【要約】【課題】熱ストレスによるダイパッド上のボンディングワイヤー外れを防止し、ダイパッド、電極パッドの両者にボンディングを行う際のワイヤー不着が生じにくい樹脂封止型半導体装置を提供する。【解決手段】ダイパッド１上の半導体チップ２の端部Ｂとボンディングワイヤー３の端部Ｃとの間に溝６を設けることにより、Ｂ部で発生した封止樹脂５とダイパッド１との間の剥離のＣ部への進行を防ぐことが可能となり、ダイパッド１上のボンディングワイヤー３の外れを防ぐことが可能となる。【選択図】図２
2006253374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の異なる材料を接合して作製される樹脂封止型半導体装置において、前記２種類以上の材料の接合面の一部に、接合面の剥離の進行を妨げる機能を有する接合部を備えたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
ボンディングワイヤー周辺の樹脂の剥離の進行を妨げ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。
【請求項３】
前記接合部が、前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部と、前記半導体チップとの間における樹脂の剥離の進行を妨げ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。
【請求項４】
前記接合部として、前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部と、前記半導体チップとの間に溝を形成したことを特徴とする請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
前記ダイパッドの外周部に、前記ダイパッドと全て電気的に絶縁されている電極パッドを設け、前記ダイパッド上に前記半導体チップと前記ボンディングワイヤーとを配置しかつ接続し、前記半導体チップの配置部と前記ボンディングワイヤーとの接続部との間に樹脂剥離防止部を有することを特徴とする請求項３または４記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部の周辺部に溝を形成し、フレーム状態での前記樹脂封止型半導体装置の電極パッドと前記ダイパッド上に接続されるボンディングワイヤー周辺部とのばね定数を等しくしたことを特徴とする請求項３記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特にリードフレームの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下従来の樹脂封止型半導体装置について図３を用いて説明する。
【０００３】
図４は従来の樹脂封止型半導体装置の構造を示す説明図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のａ−ａ’線に沿って切断した断面図である。図４において、１０１はダイパッド、１０２は半導体チップ、１０３はボンディングワイヤー、１０４は電極パッド、１０５は封止樹脂である。
【０００４】
従来の樹脂封止型半導体装置におけるリードフレームのダイパッドに関しては、図４に示すように、ダイパッド１０１の外周部に溝を設ける等、リードフレームの表面に凹凸を付けることにより、リードフレームと樹脂との密着性を向上させる、あるいは樹脂が吸湿して水分が気化膨張した際に発生する応力を緩和させるといった手法が用いられていた。
【特許文献１】特開平５−９５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の従来技術においては、図４に示すようにダイパッド上にワイヤーボンディングを行う際に、次のような課題があった。
【０００６】
１）ダイパッド１０１上の半導体チップ１０２の端部ｂとボンディングワイヤー１０３の端部ｃとの間のダイパッド形状が平坦な構造となるため、半導体チップ１０２の端部ｂをトリガーとして、封止樹脂１０５とダイパッド１０１との間に剥離が発生した際には、その剥離がボンディングワイヤー１０３の端部ｃまで進行し、ボンディングワイヤー１０３が封止樹脂１０５とともにダイパッド１０１から外れてしまう。
【０００７】
２）ダイパッド１０１と電極パッド１０４とでは一般的にダイパッド１０１の方が大きな面積を有しており、ワイヤーボンディング時にかかる応力に対して歪む量が電極パッド１０４と比較して小さいため、ダイパッド１０１と電極パッド１０４とにワイヤーボンディングを行う際に同一の条件でボンディングを行うと、ダイパッド１０１または電極パッドのいずれかのボンディングワイヤー１０３の不着が生じやすい。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決し、半導体チップ端部をトリガーとして発生した樹脂、ダイパッド間の剥離がボンディングワイヤー端部まで進行することを防ぐことを実現した樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、２種類以上の異なる材料を接合して作製される樹脂封止型半導体装置において、前記２種類以上の材料の接合面の一部に、接合面の剥離の進行を妨げる機能を有する接合部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、ボンディングワイヤー周辺の樹脂の剥離の進行を妨げることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記接合部が、前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部と、前記半導体チップとの間における樹脂の剥離の進行を妨げることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記接合部として、前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部と、前記半導体チップとの間に溝を形成したことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記ダイパッドの外周部に、前記ダイパッドと全て電気的に絶縁されている電極パッドを設け、前記ダイパッド上に前記半導体チップと前記ボンディングワイヤーとを配置しかつ接続し、前記半導体チップの配置部と前記ボンディングワイヤーとの接続部との間に樹脂剥離防止部を有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部の周辺部に溝を形成し、フレーム状態での前記樹脂封止型半導体装置の電極パッドと前記ダイパッド上に接続されるボンディングワイヤー周辺部とのばね定数を等しくしたことを特徴とする。
【００１５】
このように本発明における樹脂封止型半導体装置は、ダイパッド上の半導体チップ端部とボンディングワイヤー端部間、あるいはボンディングワイヤー周辺部に樹脂の剥離の進行を妨げる機能を備えたものであり、これにより半導体チップ端部をトリガーとして発生した樹脂、ダイパッド間の剥離がボンディングワイヤー端部まで進行することを防ぎ、ボンディングワイヤー外れによる不良の発生を防ぐことが可能となる。
【００１６】
またボンディングワイヤー周辺部に溝を設け、溝の深さ、幅、形状を調整し、ダイパッド上のワイヤーボンディングを行う箇所と電極パッドとの同一応力に対する歪み量を同程度とすることにより、ボンディング時のワイヤー不着を生じにくくすることも可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイパッド上のボンディングワイヤー周辺部に溝を設ける等、樹脂の剥離の進行を妨げる機能を追加することにより、以下の効果が得られる。
【００１８】
１）ボンディングワイヤー外れによる不良の発生を低減させることが可能となる。
【００１９】
２）ダイパッド、電極パッドの両者にボンディングを行う際のワイヤー不着が生じにくいリードフレームを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態における樹脂封止型半導体装置の構造を示す説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。図１において、１はダイパッド、２は半導体チップ、３はボンディングワイヤー、４は電極パッド、５は封止樹脂である。
【００２２】
図１のリードフレームとしては、例えば厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の銅系のリードフレームを用い、パンチングやエッチングにより電極パッド４、ダイパッド１を形成している。
【００２３】
また、ダイパッド１上に接続されたボンディングワイヤー３の端部Ｂとダイパッド１上の半導体チップ２の端部Ｃとの間には、エッチングにより幅０．１ｍｍ、深さ０．０５ｍｍ程度の溝６が形成されている。
【００２４】
半導体チップ２は、銀ペースト等の導電性ペーストによりダイパッド１上に固定され、半導体チップ２とダイパッド１とが金からなるボンディングワイヤー３によって接続され、エポキシ樹脂等の封止樹脂５により樹脂封止が行われる。ここで半導体チップ２の大きさは縦×横×高さが０．５ｍｍ×０．４ｍｍ×０．１ｍｍ程度、金ワイヤーの直径は２０μｍ程度であり、本実施の形態における樹脂封止型半導体装置の大きさは縦×横×高さが１．５ｍｍ×１．７ｍｍ×０．４ｍｍ程度である。
【００２５】
第１の実施の形態においては、図１（ｂ）に示すように、ダイパッド１上の半導体チップ２の端部Ｂとダイパッド１上に接続されたボンディングワイヤー３の端部Ｃとの間にエッチングにより溝６を設けることにより、封止樹脂５が吸湿して水分が気化膨張する等によって図１のＢ部で発生した、封止樹脂５とダイパッド１との間の剥離のＣ部への進行を防ぐことが可能となり、ダイパッド１上のボンディングワイヤー３の外れを防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、前述のようにエッチングによる溝６を設けることにより、従来技術と同様にダイパッド１と封止樹脂５との接触面積が増大し、密着性が向上するという効果も併せ持っている。
【００２７】
なお、ダイパッド１上の溝６の形状、深さ、製造方法は前述の通りである必要性はなく、樹脂、ダイパッド間の剥離が開始する部位とダイパッド上のボンディングワイヤーとの間に剥離の進行を妨げる機能を有している箇所があれば、同様の効果が得られる。また、図１に示す構成においては、溝６が剥離の進行を妨げる機能を有している箇所に相当するが、剥離の進行を妨げる機能を有するのであれば、溝に限るものではない。
【００２８】
例えば、図２（ａ）に示すように溝６の一部をより深くしダイパッドを貫通させた形状とする、図２（ｂ）に示すようにダイパッド１上に突起物７を設ける、図２（ｃ）に示すようにダイパッド１の一部に封止樹脂５との接着性が高い材料８を備える等の手法によっても同様の効果が得られる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態における樹脂封止型半導体装置の構造を示す説明図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＦ−Ｆ’線に沿って切断した断面図である。図３において、１１はダイパッド、１２は半導体チップ、１３はボンディングワイヤー、１４は電極パッド、１５は封止樹脂である。
【００３０】
ダイパッド１とボンディングワイヤー３との接点Ｈの周辺部に溝１７が形成されており、接点Ｈの周辺部にダイパッド１に対して弾性を有するように構成されている。図３においては、溝１７は矩形であり、Ｇ部側の１辺およびこの１辺の両側辺は貫通しており、Ｇ部側の反対側の１辺の溝１７に所定の厚みを持たせている。
【００３１】
ここで、フレーム状態での樹脂封止型半導体装置の電極パッド４とダイパッド１１上に接続されるボンディングワイヤー１３周辺部とのばね定数を等しくするように溝１７の形状、深さが調節されている。
【００３２】
このような構成により、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、図３のＧ部で発生した封止樹脂１５とダイパッド１１間の剥離の進行を防ぐことが可能となり、ダイパッド１１上のボンディングワイヤー１３の外れを防ぐことが可能となる。また、従来技術と同様にダイパッド１１と封止樹脂１５との接触面積が増大し、密着性が向上するという効果が得られる。
【００３３】
また、第２の実施形態においてはさらに、溝の形状、深さを調節し、ダイパッド１１上のワイヤーボンディングを行う箇所と電極パッド４との同一応力に対する歪み量を同程度とすることにより、同一条件でワイヤーボンディングを行う際のワイヤー不着を生じにくくするという効果も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上説明したように、本発明は樹脂封止型半導体装置において、ダイパッド上にワイヤーボンディングを行う際の信頼性向上において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態における樹脂封止型半導体装置の要部構成を示す説明図
【図２】本発明の第１の実施形態における樹脂封止型半導体装置の他構成を示す説明図
【図３】本発明の第２の実施形態における樹脂封止型半導体装置の要部構成を示す説明図
【図４】従来技術による樹脂封止型半導体装置の要部構成を示す説明図
【符号の説明】
【００３６】
１，１１  ダイパッド
２，１２  半導体チップ
３，１３  ボンディングワイヤー
４，１４  電極パッド
５，１５  封止樹脂
６，１７  溝
７  突起物
８  材料
【図１】
2006253374.tif 000003
【図２】
2006253374.tif 000004
【図３】
2006253374.tif 000005
【図４】
2006253374.tif 000006