JP2007150045A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007150045A
JP2007150045A JP2005343632A JP2005343632A JP2007150045A JP 2007150045 A JP2007150045 A JP 2007150045A JP 2005343632 A JP2005343632 A JP 2005343632A JP 2005343632 A JP2005343632 A JP 2005343632A JP 2007150045 A JP2007150045 A JP 2007150045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
island
lead terminal
semiconductor device
solder
mold resin
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.)
Withdrawn
Application number
JP2005343632A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Sugata
達哉 菅田
Shoki Asai
昭喜 浅井
Shinji Ota
真治 太田
Masahiro Honda
本田  匡宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2005343632A priority Critical patent/JP2007150045A/ja
Publication of JP2007150045A publication Critical patent/JP2007150045A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector 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 metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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
    • H01L2224/48245Connecting 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 metallic
    • H01L2224/48247Connecting 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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • H01L2924/1815Shape

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】アイランド上に搭載した半導体素子をリード端子と電気的に接続し、これらをモールド樹脂により、アイランドの下面およびリード端子の下面が露出するように封止し、この露出面にて外部基材とはんだ付けされる半導体装置において、アイランドのはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子と外部基材とのはんだ高さを確保する。
【解決手段】アイランド10の上面11に搭載された半導体素子20と、アイランド10の周囲に配置され半導体素子20と電気的に接続されたリード端子30とがモールド樹脂40にて封止されており、モールド樹脂40の下面42からアイランド10の下面12およびリード端子30の下面32が露出しており、これら露出面12、32にて外部基材とはんだ付けがなされるようになっている半導体装置100において、アイランド10の下面12が、リード端子30の下面32よりも下方に突出している。
【選択図】図1

Description

本発明は、アイランド上に搭載した半導体素子をリード端子と電気的に接続し、これらをモールド樹脂により、アイランドの下面およびリード端子の下面が露出するように封止し、これら露出面にて外部基材とはんだ付けされる半導体装置に関する。
図11は、この種の半導体装置の一般的な断面構成を示す図であり、(a)は、当該半導体装置を外部基材としてのプリント基板200に搭載する前の状態を示し、(b)は、当該半導体装置をプリント基板200にはんだ付けした後の実装状態を示す。この図11に示されるような半導体装置としては、たとえば、特許文献1に記載のものが提案されている。
この半導体装置は、アイランド10と、アイランド10の上面11に搭載された半導体素子20と、アイランド10の周囲に配置され半導体素子20とボンディングワイヤ60を介して電気的に接続されたリード端子30とを備えている。
そして、アイランド10、リード端子30および半導体素子20は、モールド樹脂40にて封止されており、モールド樹脂40の下面42からアイランド10の下面12およびリード端子30の下面32が露出している。
このような半導体装置は、QFN(Quad Flat Non−Leaded Package)と呼ばれており、SOP(Small Outline Package)、QFP(Quad Flat Package)などに設けられているガルウイング形状のアウターリード部を無くし、リード端子30の下面を外部接続面として、モールド樹脂40から露出させた構造とすることで、電子機器の小型化要求に対応した小型のモールドパッケージとして構成されている。
ここで、この半導体装置においては、モールド樹脂40の下面42から露出するアイランド10の下面12およびリード端子30の下面32が、プリント基板200とはんだ300を介して接続されている。それにより、リード端子30は、はんだ300を介して半導体装置とプリント基板200との電気的に接続された状態となり、装置における電極部として機能する。
一方、アイランド10は、半導体素子20を搭載する機能を有することから、その下面12の面積すなわちはんだ300を介して接続される面の面積は、個々のリード端子30の下面32よりも大幅(たとえば100倍以上)に大きい。
そして、アイランド10は、プリント基板200とはんだ付けされることにより、半導体装置とプリント基板200との機械的な接続信頼性を確保するとともに、アイランド10からはんだ300を介してプリント基板200へ放熱させる役割を担っている。
特開2000−150756号公報
ところで、この種の半導体装置においては、上記図11に示されるように、モールド樹脂40の下面42から露出するアイランド10の下面12とリード端子30の下面32とは、同一面上に配置され、はんだ付けされている。そして、上述したように、はんだ付け面であるアイランド10の下面12とリード端子30の下面32とでは、アイランド10の下面12の方が極端に面積が大きくなっている。
そのため、上記図11(a)に示されるように、プリント基板200上にはんだ300を印刷した際に、アイランド10用のはんだ300における単位面積あたりの印刷量が少なくなり、アイランド10用のはんだ300の高さがリード端子30用のはんだ300と比較して低くなる。
そのため、上記図11(b)に示されるように、半導体装置をはんだ300が印刷されたプリント基板200上に実装すると、面積の大きいアイランド10のはんだ高さに、全体のはんだ高さが支配されて、面積の小さいリード端子30のはんだ高さを確保することが困難となる。
アイランド10では、ある程度機械的に接続されていればよく、また、はんだ付け面積も大きいため、はんだ300の高さの制御はさほど問題とはならないが、電極部であるリード端子30では、電気的な接続の確保もさることながら、アイランド10に加えてはんだ付け面積が極端に小さいため、はんだ300の高さの確保は重要である。
たとえば、リード端子30においてはんだ300が、狙いの高さよりも低くなることで、はんだ300による接続部の歪みが大きくなり、接続強度の低下を招いてしまうという問題が生じる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アイランド上に搭載した半導体素子をリード端子と電気的に接続し、これらをモールド樹脂により、アイランドの下面およびリード端子の下面が露出するように封止し、この露出面にて外部基材とはんだ付けされる半導体装置において、アイランドのはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子と外部基材とのはんだ高さを確保することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、アイランド(10)の下面(12)を、リード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出させたことを、第1の特徴とする。
それによれば、アイランド(10)の下面(12)が、リード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出しているから、はんだ付けの際、外部基材(200)との距離は、アイランド(10)の下面(12)よりもリード端子(30)の下面(32)の方が大きくなり、アイランド(10)のはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子(30)と外部基材(200)とのはんだ高さを確保することができる。
また、本発明は、上記第1の特徴を有する半導体装置において、アイランド(10)の下面(12)に、溝(12a)を形成し、この溝(12a)にモールド樹脂(40)を埋め込んだことを、第2の特徴とする。
それによれば、アイランド(10)の下面(12)のうちモールド樹脂(40)が埋め込まれている部位には、はんだ(300)が付かず、アイランド(10)の下面(12)におけるはんだ(300)の濡れ面積が少なくなるため、アイランド(10)におけるはんだ(300)の濡れ広がりを抑制し、全体的にはんだ(300)の高さを高くしやすくできる。
また、本発明は、モールド樹脂(40)の下面(42)に、モールド樹脂(40)をアイランド(10)の下面(12)およびリード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出させた突出部(43)を形成したことを、第3の特徴とする。
それによれば、モールド樹脂(40)の下面(42)における突出部(43)が、はんだ付けの際の装置と外部基材(200)との間の高さを確保するスペーサとして機能するため、アイランド(10)のはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子(30)と外部基材(200)とのはんだ高さを確保することができる。
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置100の概略断面構成を示す図であり、図2は図1中の半導体装置100を別方向の断面からみたときの概略断面図である。
また、図3は、本半導体装置100に用いられるリードフレーム1の概略平面図であり、アイランド10の下面12からみた平面を示す。また、図3中には、モールド樹脂40の外形線を破線にて示してある。なお、上記図2は、この図3に示されるリードフレーム1において、吊りリード35の長手方向に沿っだ断面を示している。
本実施形態の半導体装置100は、大きくは、アイランド10と、アイランド10の上面11に搭載された半導体素子20と、アイランド10の周囲に配置され半導体素子20と電気的に接続されたリード端子30と、これらアイランド10、リード端子30および半導体素子20を封止するモールド樹脂40とを備えている。
本実施形態では、アイランド10とリード端子30とは、1枚のリードフレーム1から分離形成されたものである。ここで、リードフレーム1は、Cuや42アロイなどの通常のリードフレーム材料からなるものであり、1枚のリードフレーム1をプレスやエッチング加工することなどによってアイランド10とリード端子30とのパターンが形成されたものである。
リードフレーム1の単品の状態では、図3に示されるように、これらアイランド10およびリード端子30は、リードフレーム1におけるガイドフレーム2に連結されて一体化されている。
ここで、アイランド10は、吊りリード35を介してガイドフレーム2に連結されている。この吊りリード35は、モールド樹脂40の封止後におけるリードフレームのカット工程において、モールド樹脂40の外側にてガイドフレーム2から分断される。
また、図3に示されるように、本例では、アイランド10は矩形板状のものであり、リード端子30は、アイランド10の4辺の外周において複数本のものが配列されている。ここでは、比較的長いリード端子30と比較的短いリード端子30とが交互に設けられており、アイランド10に近いリード端子30と遠いリード端子30とが2列に配置された形態となっている。
また、アイランド10の上面11には、Agペーストや導電性接着剤などよりなるダイマウント材50を介して半導体素子20が搭載され、接着されている。この半導体素子20は、シリコン半導体などの半導体基板を用いて半導体プロセスにより形成されたICチップなどである。
そして、図1に示されるように、半導体素子20の上面21と各リード端子30の上面31とは、同一方向に面しており、これらの上面21、31同士は、Au(金)やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ60を介して結線されて互いに電気的に接続されている。
そして、モールド樹脂40は、エポキシ系樹脂などの通常のモールド材料を用いてトランスファーモールド法などにより形成されるもので、アイランド10、リード端子30、半導体素子20およびボンディングワイヤ60を包み込むように封止している。
ここで、図1に示されるように、モールド樹脂40のうち、アイランド10における半導体素子20の搭載面である上面11、および、リード端子30におけるボンディングワイヤ60との接続面である上面31と同一方向に面する面が、モールド樹脂40の上面41であり、それとは反対側の面がモールド樹脂40の下面42である。
ここでは、モールド樹脂40は上面41および下面42を主面とする矩形板状のものである。そして、アイランド10の上面11とは反対側の下面12、および、リード端子30の上面とは反対側の下面32が、モールド樹脂40の下面42から露出している。
また、本例では、モールド樹脂40の下面42から露出するリード端子30の下面32は円形状のものである(図3参照)。このようなリード端子30の形状は、リードフレーム1の状態において、リード端子30の一部をエッチングしたり、プレス加工したりすることで形成できる。
そして、本実施形態の半導体装置100では、これらアイランド10の下面12およびリード端子30の下面32にて、プリント基板などの外部基材と、はんだ付けがなされるようになっている。
ここにおいて、本実施形態では、図1に示されるように、モールド樹脂40の下面42を基準として、アイランド10の下面12がリード端子30の下面32よりも、モールド樹脂40の下面42から離れる方向に突出した位置にある。
つまり、本半導体装置100において、アイランド10の下面12が、リード端子30の下面32よりも下方に突出している。ここで、図1においては、このリード端子30の下面32に対するアイランド10の下面12の突出長さhを表してある。
本実施形態では、このようなアイランド10の突出形状は、図2に示されるように、吊りリード35を曲げることにより実現されている。この構成は、図3に示されるリードフレーム1の状態において、プレス加工などを行うことにより、形成される。
プレス加工前では、図3に示されるリードフレーム1においては、アイランド10の下面およびリード端子30の下面は、ともに同一平面に位置しているが、吊りリード35をディプレスすることにより、アイランド10の下面12をリード端子30の下面32よりも突出させる。
そして、本半導体装置100は、このリードフレーム1を用いて製造される。すなわち、リードフレーム1におけるアイランド10の上面11に、半導体素子20を搭載し、ワイヤボンディングを行い、半導体素子20とリード端子30とをボンディングワイヤ60により結線した後、モールド樹脂40による封止を行う。
ここで、図4は、本実施形態においてモールド樹脂40の封止を行うときに用いる成型用の金型K1を示す図であり、(a)はワークとともに金型K1の概略断面を示す図、(b)は金型K1の下型K3におけるキャビティK4の内面を示す平面図である。
金型K1は、上型K2と下型K3とを合致させることにより、その内部にモールド樹脂40の外形に対応した形状を有するキャビティK4を形成するものである。上記した半導体素子20とのワイヤボンディングまでが行われたリードフレーム1をワークとし、このワークを、下型K3にセットし、これに上型K2を合致させることで、図4(a)の状態となる。
ここで、上記したようにリードフレーム1のアイランド10が突出しているため、当該ワークにおいては、リードフレーム1に段差が生じている。そのため、下型K3の内面には、アイランド10が入り込む凹部K5が設けられている。
このような金型K1の構成とすることにより、図4(a)に示されるように、ワークがセットされた状態では、アイランド10の下面12およびリード端子30の下面32は、下型K3の内面に密着した状態となり、モールド樹脂40にて被覆されない部位となる。そして、この状態で、モールド樹脂40による封止が行われる。
モールド樹脂40による封止後、金型K1からワークを取り出し、モールド樹脂40の外部にて、リードフレーム1におけるリード端子30および吊りリード35をガイドフレーム2から切断する。それにより、本実施形態の半導体装置100ができあがる。
そして、できあがった半導体装置100において、アイランド10の下面12およびリード端子30の下面32がモールド樹脂40の下面42から露出し、アイランド10の下面12の方が下方に突出するが、この構成について、本半導体装置100のプリント基板200への実装構造を参照して、さらに説明する。
図5(a)は、組み付け前の半導体装置100およびプリント基板200の概略断面図であり、図5(b)は、半導体装置100を、外部基材としてのプリント基板200にはんだ300を介して実装した構造を示す概略断面図である。
図5に示されるように、半導体装置100は、プリント基板200に搭載され、リード端子30の下面32およびアイランド10の下面12にてはんだ300により接続されることで、リード端子30とプリント基板200との間で電気的な信号のやりとりが行われるとともに、アイランド10からは半導体素子20の熱がプリント基板200へ放熱されるようになっている。
半導体装置100の実装にあたっては、まず、図5(a)に示されるように、プリント基板200におけるリード端子30の下面32およびアイランド10の下面12と対向する部位に、マスクを用いた印刷法により、はんだ300を配置する。
次に、半導体装置100とプリント基板200とを対向させて、はんだ300を介して半導体装置100をプリント基板200上に搭載する。その後、はんだ300をリフローさせることにより、図5(b)に示されるような実装構造ができあがる。
ここで、半導体装置100においては、はんだ付け面であるアイランド10の下面12とリード端子30の下面32とでは、アイランド10の下面12の方が、100倍以上面積が大きくなっている。たとえば、アイランド10の下面12が80mm2程度、とリード端子30の下面32が0.28mm2程度である。
そのため、印刷用マスクの開口部を介して供給されるはんだ300の単位面積あたりの供給量は、アイランド10用のはんだ300の方が、リード端子30用のはんだ300よりも少なくなり、図5(a)に示されるように、アイランド10用のはんだ300は、中央部が凹んだ形となって、リード端子30用のはんだ300よりも低くなる。
そのため、アイランド10の部分では、ねらいのはんだ300の高さよりも低くなりがちであるが、もともとアイランド10は面積が広いため、はんだ300の高さが多少低くなっても、はんだ300による接続信頼性にほとんど影響はない。
また、本実施形態の半導体装置100では、アイランド10の下面12が、リード端子30の下面32よりも下方に突出しているから、はんだ付けの際、プリント基板200との距離は、アイランド10の下面12よりもリード端子30の下面32の方が、上記突出長さh(図1参照)の分、大きくなっている。
そのため、組み付け後において、アイランド10用のはんだ300の高さが低くなっても、リード端子30用のはんだ300においては、アイランド10の下面12の突出長さhの分だけ、アイランド10の部分よりも、はんだ300の高さを高く確保することが可能となっている。
このように、本実施形態によれば、アイランド10上に搭載した半導体素子20をリード端子30と電気的に接続し、これらをモールド樹脂40により、アイランド10の下面12およびリード端子30の下面32が露出するように封止し、これら露出面12、32にて外部基材200とはんだ付けされる半導体装置100において、アイランド10のはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子30とプリント基板200とのはんだ高さを確保することができる。
ここで、アイランド10の下面12の突出長さhは、15μm以上望ましくは20μm以上がよい。また、この突出長さhは、上記図5(a)に示されるプリント基板200に印刷されたリード端子30用のはんだ300の高さよりも小さいことが必要である。
もし、この突出長さhが、当該リード端子30用のはんだ300の高さよりも大きい場合には、装置のプリント基板200への組み付け時に、リード端子30がはんだ300に届かず、接合できなくなってしまう。
ここで、図6は、リード端子30におけるはんだ300の接続後の種々の形状を示す図である。なお、図6では、プリント基板200におけるはんだ300の配置部位に設けられている電極210も示してある。図6(a)は、はんだ300の高さが最適な場合の形状を示しており、はんだ300は円柱形となっている。
また、図6(b)では、はんだ300の高さが、ねらいよりもやや低くなった場合であり、中央にふくらみを持つ円柱形となっている。さらに、図6(c)では、はんだ300の高さがねらいよりもやや高くなった場合であり、中央にくびれを持つ円柱形となっている。
はんだ300の高さが、ねらいよりも低くなっても、図6(b)に示される程度であれば許容されるものであるが、図6(c)に示される形状は、強度の確保が難しく回避しなければならない。そこで、本実施形態においては、これら図6(a)、(b)に示されるようなはんだ300の形状を実現するように、半導体装置100における上記突出長さhが決められる。
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置110の概略断面構成を示す図である。
上記第1実施形態では、アイランド10の突出形状は、吊りリード35を曲げることにより実現したが、本実施形態では、図7に示されるように、リードフレーム1において、リード端子30の下面32側をハーフエッチングすることにより、上記アイランド10の突出形状を実現している。
それにより、本実施形態の半導体装置110においては、アイランド10の上面11とリード端子30の上面31とは、同一平面に位置しているが、リード端子30をアイランド10よりも薄いものとすることにより、アイランド10の下面12が、リード端子30の下面32よりも下方に突出している。
そして、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、アイランド10のはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子30とプリント基板200とのはんだ高さを確保することができる。
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置120の概略断面構成を示す図である。
本実施形態では、図8に示されるように、アイランド10の下面12に、溝12aが形成され、この溝12aにモールド樹脂40が埋め込まれている。ここで、溝12aは、アイランド10の下面12をエッチングすることなどにより形成され、この溝12aを形成した構造は、上記第1および第2実施形態に適用可能である。
本実施形態の半導体装置120によれば、上記図5に示されるものと同様に、本半導体装置120をプリント基板200にはんだ付けする際に、アイランド10の下面12のうちモールド樹脂40が埋め込まれている部位には、濡れ性の違いから実質的にはんだ300が付かない。
そのため、本実施形態によれば、アイランド10の下面12におけるはんだ300の濡れ面積が少なくなる。それにより、本実施形態では、アイランド10におけるはんだ300の濡れ広がりを抑制し、リフロー時には、はんだ300の表面張力により半導体装置120全体が浮き上がる状態となる。
そのため、全体的にはんだ300の高さを高くしやすくでき、結果的に、半導体装置120をプリント基板などの外部基材にはんだ実装した際に、リード端子30の部分のはんだ300の高さを確保しやすくできる。
(第4実施形態)
図9は、本発明の第4実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置130の概略断面構成を示す図である。
上記各実施形態では、アイランド10の下面12を、リード端子30の下面32よりも下方に突出させる構成を採用したが、本実施形態では、このような構成に代えて、図9に示されるように、モールド樹脂40の下面42においてモールド樹脂40をアイランド10の下面12およびリード端子30の下面32よりも下方に突出させた突出部43を形成している。
ここで、この突出部43は、モールド樹脂40の下面42の一部を下方に突出させたものである。このような突出部43は、モールド樹脂40の成形用の金型形状を変更することで容易に実現できる。また、この突出部43のリード端子30の下面32からの突出長さは、上記実施形態におけるアイランド10の突出長さhと同様の長さとすることができる。
本実施形態の半導体装置130によれば、モールド樹脂40の下面42における突出部43が、上記図5に示されるような、はんだ付けの際の当該装置130と外部基材としてのプリント基板200との間の高さを確保するスペーサとして機能する。
そのため、本実施形態によっても、上記実施形態と同様に、アイランド10のはんだ高さの影響を受けることなく、電極部であるリード端子30と外部基材200とのはんだ高さを確保することができる。
また、本実施形態の半導体装置130では、モールド樹脂40の下面42側を突出させることにより、リード端子30と外部基材200とのはんだ高さの確保という効果が発揮されるため、上記各実施形態のようにアイランド10を突出させるためのリードフレーム1の加工が不要となる。
(他の実施形態)
図10は、本発明の他の実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置140の概略断面構成を示す図である。この図10に示される半導体装置140は、上記第4実施形態の半導体装置を変形したものである。
上記第4実施形態では、上記図9に示されるように、アイランド10の下面12とリード端子30の下面32とが同一平面に位置しているが、この図10に示される例では、さらに、アイランド10の下面12を突出部43よりは突出長さを小さくしつつ、リード端子30の下面32よりも突出させている。それによれば、アイランド10におけるはんだの供給量を必要な範囲にて、極力少なくできる。
なお、本発明は、アイランド上に搭載した半導体素子をリード端子と電気的に接続し、これらをモールド樹脂により、アイランドの下面およびリード端子の下面が露出するように封止し、これら露出面にて外部基材とはんだ付けされる半導体装置であれば、上記QFN構造に限定されるものではない。
また、上記実施形態のように、アイランドとリード端子とが同一のリードフレームから形成されたものに限定されるものではなく、たとえば、アイランドがヒートシンクである場合のように、アイランドとリード端子とは、別体の部材より形成されたものであってもよい。
また、半導体素子20とリード端子30との電気的な接続方法は、上記のボンディングワイヤ60を介した結線によるもの以外にも、その他の配線部材などを用いたものであってもよい。
また、外部基材としては、上記したプリント基板200以外にも、たとえば、セラミック配線基板などであってもよい。
本発明の第1実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置の概略断面図である。 図1中の半導体装置を別方向の断面からみたときの概略断面図である。 上記図1および図2に示される半導体装置に用いられるリードフレームの概略平面図である。 上記第1実施形態において用いられる成型用の金型を示す図であり、(a)はワークとともに金型の概略断面を示す図、(b)は金型の下型におけるキャビティの内面を示す平面図である。 (a)は、上記第1実施形態における組み付け前の半導体装置およびプリント基板の概略断面図であり、(b)は、半導体装置をプリント基板に実装した構造を示す概略断面図である。 リード端子におけるはんだ接続後の種々の形状を示す図である。 本発明の第2実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置の概略断面図である。 本発明の第3実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置の概略断面図である。 本発明の第4実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置の概略断面図である。 本発明の他の実施形態に係るQFNパッケージ構造を有する半導体装置の概略断面図である。 従来の半導体装置の一般的な断面構成を示す図であり、(a)は組み付け前の半導体装置およびプリント基板の概略断面図であり、(b)は、半導体装置をプリント基板に実装した構造を示す概略断面図である。
符号の説明
10…アイランド、11…アイランドの上面、12…アイランドの下面、
12a…溝、20…半導体素子、30…リード端子、31…リード端子の上面、
32…リード端子の下面、40…モールド樹脂、41…モールド樹脂の上面、
42…モールド樹脂の下面、43…モールド樹脂の突出部、
200…外部基材としてのプリント基板。

Claims (4)

  1. アイランド(10)と、前記アイランド(10)の上面(11)に搭載された半導体素子(20)と、前記アイランド(10)の周囲に配置され前記半導体素子(20)と電気的に接続されたリード端子(30)とを備え、
    前記アイランド(10)、前記リード端子(30)および前記半導体素子(20)がモールド樹脂(40)にて封止されており、
    前記モールド樹脂(40)の下面(42)から前記アイランド(10)の下面(12)および前記リード端子(30)の下面(32)が露出しており、
    これらアイランド(10)の下面(12)および前記リード端子(30)の下面(32)にて外部基材(200)とはんだ付けがなされるようになっている半導体装置において、
    前記アイランド(10)の下面(12)が、前記リード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出していることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記アイランド(10)の下面(12)には、溝(12a)が形成され、この溝(12a)には前記モールド樹脂(40)が埋め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記アイランド(10)の上面(11)と前記リード端子(30)の上面(31)とは、同一平面に位置し、
    前記リード端子(30)を前記アイランド(10)よりも薄いものとすることにより、前記アイランド(10)の下面(12)が、前記リード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出していることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. アイランド(10)と、前記アイランド(10)の上面(11)に搭載された半導体素子(20)と、前記半導体素子(20)と電気的に接続されたリード端子(30)とを備え、
    前記アイランド(10)、前記リード端子(30)および前記半導体素子(20)がモールド樹脂(40)にて封止されており、
    前記モールド樹脂(40)の下面(42)から前記アイランド(10)の下面(12)および前記リード端子(30)の下面(32)が露出しており、
    これらアイランド(10)の下面(12)および前記リード端子(30)の下面(32)にて外部基材(200)とはんだ付けがなされるようになっている半導体装置において、
    前記モールド樹脂(40)の下面(42)には、前記モールド樹脂(40)を前記アイランド(10)の下面(12)および前記リード端子(30)の下面(32)よりも下方に突出させた突出部(43)が形成されていることを特徴とする半導体装置。
JP2005343632A 2005-11-29 2005-11-29 半導体装置 Withdrawn JP2007150045A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005343632A JP2007150045A (ja) 2005-11-29 2005-11-29 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005343632A JP2007150045A (ja) 2005-11-29 2005-11-29 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007150045A true JP2007150045A (ja) 2007-06-14

Family

ID=38211072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005343632A Withdrawn JP2007150045A (ja) 2005-11-29 2005-11-29 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007150045A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081494A1 (ja) * 2007-12-26 2009-07-02 Renesas Technology Corp. 半導体装置及びその製造方法
JP2012060105A (ja) * 2010-08-09 2012-03-22 Renesas Electronics Corp 半導体装置、半導体装置の製造方法、金型、および封止装置
JP2013012569A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Denso Corp 電子装置
JP2014143371A (ja) * 2013-01-25 2014-08-07 Denso Corp 回路基板
WO2018043388A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社村田製作所 回路モジュールおよび電子機器
WO2021020456A1 (ja) * 2019-07-30 2021-02-04 株式会社デンソー 半導体パッケージおよび半導体装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081494A1 (ja) * 2007-12-26 2009-07-02 Renesas Technology Corp. 半導体装置及びその製造方法
JP2012060105A (ja) * 2010-08-09 2012-03-22 Renesas Electronics Corp 半導体装置、半導体装置の製造方法、金型、および封止装置
JP2013012569A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Denso Corp 電子装置
JP2014143371A (ja) * 2013-01-25 2014-08-07 Denso Corp 回路基板
WO2018043388A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社村田製作所 回路モジュールおよび電子機器
WO2021020456A1 (ja) * 2019-07-30 2021-02-04 株式会社デンソー 半導体パッケージおよび半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100369393B1 (ko) 리드프레임 및 이를 이용한 반도체패키지와 그 제조 방법
US8592962B2 (en) Semiconductor device packages with protective layer and related methods
KR20060121823A (ko) 가역 리드리스 패키지, 및 이를 제조 및 사용하기 위한방법
JPH11312706A (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法、リードフレーム
JP3046024B1 (ja) リ―ドフレ―ムおよびそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2005317998A5 (ja)
JP2007150045A (ja) 半導体装置
JP3072291B1 (ja) リ―ドフレ―ムとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JP2007012895A (ja) 回路装置およびその製造方法
JPH11191561A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2007201324A (ja) 電子装置の実装構造および電子部品の実装方法
JP5499437B2 (ja) モールドパッケージ
JP5066971B2 (ja) モールドパッケージの実装構造
JP2007150044A (ja) 半導体装置
JP4946959B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP5181537B2 (ja) モールドパッケージ
JPH1126648A (ja) 半導体装置およびそのリードフレーム
JP4207791B2 (ja) 半導体装置
JP2005191158A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4849802B2 (ja) 半導体装置
JP2006269719A (ja) 電子装置
KR100260996B1 (ko) 리드프레임을 이용한 어레이형 반도체패키지 및 그 제조 방법
JP4522802B2 (ja) Icモジュール
JP2007150372A (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2006032773A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071212

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090721