JP2009054634A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂と内部リードとの密着性の向上が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体チップ２１と、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード１５ａ、内部リード１５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード１５ｂ、内部リード１５ａ、１５ｂにそれぞれ連接され、曲折部１９を有する外部リード１１ａ、１１ｂ、並びに内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとにそれぞれ跨り、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、曲折部１９に接近した位置に、内部リード１５ａ、１５ｂの表面に対して、曲折部１９で曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ方向とは反対の方向に曲げられた突起１７を備えたリードフレーム６と、半導体チップ２１、内部リード１５ａ、１５ｂ、及び突起１７の一部を封止する封止樹脂３１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関する。

リードフレームは、半導体チップを固定する台座となると共に、半導体チップを電気的に接続する接続端子となる。リードフレームは、例えば、金属板材をプレス打ち抜き加工して作製され、半導体チップが固定された後、ワイヤボンディング等で電気的に接続され、半導体チップ等の部分が封止樹脂等で封止され、外枠の部分が切り落とされた後、外部端子となるリードが曲折される。リードフレームを使用してパッケージ化された半導体装置は、回路基板等の表面への半田実装等に適するように表面実装型の形態をとることが多い。

樹脂から突出した外部リードを曲折する際、樹脂の突出部分近傍にストレスが加わり、樹脂と外部リードに連接する内部リードとの密着性が悪化するという問題が発生する。そこで、例えば、パッケージ（樹脂）の側面から側方に突出した一対のリードがパッケージ（樹脂）の側面に沿ってほぼ直角に曲げられる位置のリードの中央部に部分的に、リードを貫通しない凹み部を設け、リードの曲げ部の断面積を小さくすることによって少ない曲げ荷重で容易にリードが曲げられる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

この開示された技術は、樹脂の突出部分近傍に加わるストレスが緩和されるものの、凹み部が、リードの中央部に、しかもリードを貫通しない程度に限定されているために、緩和の程度は小さく、樹脂と内部リードとの密着性の改善が不十分であり、また、凹み部及び凹み部が形成されない隣接部分との曲がり方に差が発生し、曲げられた外部リードに反り等の変形が発生するという問題がある。
特開２００６−２０３０５２号公報

本発明は、樹脂と内部リードとの密着性の向上が可能な半導体装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップが固定され、前記半導体チップと電気的に接続された第１の内部リードと、前記第１の内部リードと離間され、前記半導体チップと電気的に接続された第２の内部リードと、前記第１及び第２の内部リードにそれぞれ連接され、曲折部を有する第１及び第２の外部リードと、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとにそれぞれ跨り、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、前記曲折部に接近した位置に、前記第１及び第２の内部リードの表面に対して、前記曲折部で曲げられた前記外部リード方向とは反対の方向に曲げられた突起とを備えたリードフレームと、半導体チップ、第１の内部リード、第２の内部リード、及び前記突起の一部を封止する封止樹脂とを具備することを特徴とする。

また、本発明の別態様の半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップが固定され、前記半導体チップと電気的に接続された第１の内部リードと、前記第１の内部リードと離間され、前記半導体チップと電気的に接続された第２の内部リードと、前記第１及び第２の内部リードにそれぞれ連接され、曲折部を有する第１及び第２の外部リードと、前記第１及び第２の内部リードの前記曲折部に接近した位置に貫通孔を有する拡幅部とを備えたリードフレームと、半導体チップ、第１の内部リード、及び第２の内部リードを封止し、前記貫通孔を埋めた封止樹脂とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、樹脂と内部リードとの密着性の向上が可能な半導体装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付す。

本発明の実施例１に係る半導体装置について、図１乃至図３を参照しながら説明する。図１は半導体装置の構成を模式的に示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ方向から見た部分的な斜視図である。図２は半導体装置のリードフレームの一部の製造方法を模式的に示す平面図である。図３は半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、半導体装置１は、半導体チップ２１と、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された第１の内部リードである内部リード１５ａ、内部リード１５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された第２の内部リードである内部リード１５ｂ、内部リード１５ａ、１５ｂにそれぞれ連接され、曲折部１９を有する第１及び第２の外部リードである外部リード１１ａ、１１ｂ、並びに内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとにそれぞれ跨り、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、曲折部１９に接近した位置に、内部リード１５ａ、１５ｂの表面に対して、曲折部１９で曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ方向とは反対の方向に曲げられた突起１７を備えたリードフレーム６と、半導体チップ２１、内部リード１５ａ、１５ｂ、及び突起１７の一部を封止する封止樹脂３１とを備えている。また、半導体装置１は、実装時の安定性を高めるために、内部リード１５ｃ及び外部リード１１ｃを有する４つのダミーリードが、内部リード１５ａ、１５ｂ及び外部リード１１ａ、１１ｂの外側に配されている。

半導体チップ２１は、発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）であり、例えば、光を取り出す方向を向いた上面と上面に対向する裏面に電極を有している。なお、半導体チップ２１は、上面側に２つの電極を有する形態であってもよい。

リードフレーム６は、封止樹脂３１で被われている内部リード１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、封止樹脂３１の側面から露出している外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃに分けられ、内部リード１５ａは半導体チップ２１を固定する領域及び周辺領域を含むダイパッド１３を有し、内部リード１５ｂは半導体チップ２１と電気的に接続する領域及び周辺領域を含むボンディングパッド１４を有している。リードフレーム６は、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、または、Ｆｅ−Ｎｉ合金等からなり、板厚約０．１５ｍｍである。

図１（ａ）に示すように、ダイパッド１３は、平面的に半導体装置１のほぼ中央部に位置し、半導体チップ２１を固定するのに十分な大きさを有している。半導体チップ２１は、平面的に半導体装置１のほぼ中央部のダイパッド１３上に、半導体チップ２１の裏面を導電性接着材または半田等で固着されている。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、ダイパッド１３を有する内部リード１５ａは、外部リード１１ａへ一体的に連続して接続（連接）されている。なお、図１（ｂ）には、断面に垂直方向に投影した場合の突起１７が、波線で示されている。また、図１（ｃ）には、リードフレーム６の一部のみが、しかも、封止樹脂３１を排除した状態で示されている。

封止樹脂３１の側面から内部リード１５ａ及び外部リード１１ａへかけて、半導体チップ２１の上面が向く方向に折り曲げられた突起１７が設けられている。突起１７は、内部リード１５ａから外部リード１１ａへの伸長方向に沿って、内部リード１５ａ側に長く、外部リード１１ａ側に短い。突起１７の高さは、内部リード１５ｂ上面から板厚の１〜３倍程度である。

外部リード１１ａは、突起１７の直ぐ先端側の曲折部１９で、突起１７が折り曲げられた方向と反対側に、約９０度曲げられて、更に、外部リード１１ａの先端部は、封止樹脂３１の裏面、すなわち、実装時回路基板に対面する側にほぼ平行となるように約９０度曲げられる。つまり、外部リード１１ａの先端部は、封止樹脂３１を介して、突起１７を有する内部リード１５ａに対向している。

ボンディングパッド１４は、ダイパッド１３に対向して配置され、半導体チップ２１の上面とＡｕ線等のボンディングワイヤ２３で接続されている。ボンディングパッド１４を有する内部リード１５ｂは、外部リード１１ｂへ一体的に連続して接続（連接）されている。

封止樹脂３１の側面から内部リード１５ｂ及び外部リード１１ｂへかけて、半導体チップ２１の上面が向く方向に折り曲げられた突起１７が、内部リード１５ａ及び外部リード１１ａにかけての突起１７と同様な位置に、同様な大きさで設けられている。

外部リード１１ｂは、外部リード１１ａと同様に折り曲げられている。外部リード１１ｂの先端部は、封止樹脂３１の裏面で外部リード１１ａの先端部に対向して、両先端部は、実装時に半田等が接触しない程度に離されている。

内部リード１５ｃ及び外部リード１１ｃを有するダミーリードは、突起１７から外部リード１１ａ、１１ｂの先端部に至る構造体、つまり、内部リード１５ａからダイパッド１３、または、内部リード１５ｂからボンディングパッド１４を切り離した構造体と同様な構造を有する。内部リード１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、ほぼ同一面をなし、外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃの先端部は、封止樹脂３１の裏面でほぼ同一面を形成している。なお、ダミーリードの内部リード１５ｃは、必要に応じて、内部リード１５ａ、１５ｂの突起１７位置より内部側に長く伸ばすこと、逆に、短く縮めることが可能である。

図１（ｂ）に示すように、封止樹脂３１は、半導体チップ２１が発する光に実質的に透明な、例えば、エポキシ樹脂からなり、半導体チップ２１の上面の向く方向に凸形のレンズを形成している。封止樹脂３１のレンズに対向する裏面は、ほぼ平面をなしている。突起１７の一部を含む内部リード１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、半導体チップ２１、及びボンディングワイヤ２３は、封止樹脂３１により封止されている。

次に、リードフレーム６となるリードフレーム材に突起１７を形成する方法を説明する。ここでは、リードフレーム６となったときの名称を使用し、リードフレーム材の一部を示す。図２（ａ）に示すように、幅が一定の内部リード１５ａと外部リード１１ａとに跨る所定の位置に、突起１７となる予定の突起形成部１７ａを、両側の幅が拡幅するように形成された金型（図示略）を用いて、プレス打ち抜き加工を行い、両側に突起形成部１７ａを有するリードフレーム材を得る。

図２（ｂ）に示すように、突起形成部１７ａを有するリードフレーム材を、突起形成部１７ａを折り曲げ加工が可能な金型（図示略）を用いて、プレス加工を行い、内部リード１５ａと外部リード１１ａとを結ぶ方向に長手方向を有し、内部リード１５ａと外部リード１１ａの上面にほぼ垂直な突起１７を両側に有するリードフレーム材を得る。図２（ａ）に示す工程に至るまで、また、図２（ｂ）に示す工程以降は、周知の方法でリードフレーム６を形成することが可能である。

次に、半導体装置１のリードフレームの折り曲げ加工を説明する。なお、ここで示す折り曲げ加工は、周知の工程をそのまま適用している。図３（ａ）に示すように、樹脂封止が終了し外枠の部分が切り落とされた後、リードフレーム６となる予定の外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、内部リード１５ａ、１５ｂ、１５ｃと同一平面にある状態で、固定治具１０１の所定の位置に置かれる。凸形レンズを有する封止樹脂３１の上部に、すなわち、突起１７の上方に外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃを折り曲げるためのフォーミング治具１０３が配置される。

図３（ｂ）に示すように、固定治具１０１の所定の位置に置かれた外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、上方からフォーミング治具１０３により押圧され、固定治具１０１と外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの接点を支点として、外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃが下方に、約９０度だけ折り曲げられる。折り曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃの内側の面と、対向する封止樹脂３１の側面との距離は、例えば、約０．４ｍｍである。折り曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃとは、反対側を向いた突起１７は、曲折部１９に掛からない位置にある。

上述したように、半導体装置１は、次のような構成を有する。リードフレーム６は、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード１５ａと、内部リード１５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード１５ｂと、内部リード１５ａ、１５ｂにそれぞれ連接され、曲折部１９を有する外部リード１１ａ、１１ｂと、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとにそれぞれ跨り、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、曲折部１９に接近した位置に、内部リード１５ａ、１５ｂの表面に対して、曲折部１９で曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ方向とは反対の方向に曲げられた突起１７とを備え、封止樹脂３１は、半導体チップ２１、内部リード１５ａ、１５ｂ、及び突起１７の一部を封止している。

その結果、突起１７は、外部リード１１ａ、１１ｂが曲折部１９で曲げられるときに、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとの境界、すなわち、封止樹脂３１の側面付近にかかる力によって引き起こされる、内部リード１５ａ、１５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂの変形を抑制することが可能となる。これは、内部リード１５ａ、１５ｂの封止樹脂３１に対する変形が小さいことを意味し、内部リード１５ａ、１５ｂと封止樹脂３１との剥離を抑制することになる。つまり、半導体装置１は、突起１７によって、封止樹脂３１と内部リード１５ａ、１５ｂとの密着性の向上が可能となる。

また、突起１７の向きとは反対側に、支点となる固定治具を配置して、突起１７の向きと反対側に外部リード１１ａ、１１ｂを曲げるので、突起１７は、曲折部１９に接近した位置から、封止樹脂３１の内側にかけて配置され得る。その結果、内部リード１５ａ、１５ｂの変形が最も大きくなると予想される位置の変形を、効果的に抑制することが可能となる。

また、リードフレーム６に突起１７を形成するために、新たな工程が必要となるが、完成した半導体装置１の封止樹脂３１と内部リード１５ａ、１５ｂとの密着性、すなわち剥離による不良率が改善できるので、半導体装置１は、全体のコスト削減が可能となる。

また、内部リード１５ｃ及び外部リード１１ｃからなるダミーリードは、封止樹脂３１の側面付近において、内部リード１５ａ、１５ｂ及び外部リード１１ａ、１１ｂと同様な構成なので、上述の効果を同様に有する。そして、半導体装置１は、内部リード１５ｃ及び外部リード１１ｃからなるダミーリードが４隅に配設されているので、回路基板等へ安定性よく実装することが可能となる。また、外部リード１１ａ、１１ｂは、実装安定性を求めて、幅広く作製する必要がないので、外部リードの曲げにくさを回避でき、封止樹脂３１と内部リード１５ａ、１５ｂとの剥離を抑制することが可能となる。

本発明の実施例２に係る半導体装置について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は半導体装置の構成を模式的に示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図５は半導体装置の剥離の発生率を模式的に示す図である。実施例１とは、密着性を改善する手段としてリードフレームに貫通孔を有する拡幅部を設けたことが異なる。なお、実施例１と同一の構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図４に示すように、半導体装置２は、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード４５ａ、内部リード４５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード４５ｂ、内部リード４５ａ、４５ｂにそれぞれ連接され、曲折部を有する外部リード１１ａ、１１ｂ、並びに曲折部１９に接近して封止樹脂３１の内部に貫通孔４１を有する拡幅部４７を備えたリードフレーム７を有している。

内部リード４５ａは、概略Ｔ字形を有し、Ｔの横棒（図４（ａ）の縦方向）と縦棒（図４（ａ）の横方向）の交差部分にあるダイパッド４３に、半導体チップ２１が固定されている。Ｔの横棒のダイパッド４３の両端部に貫通孔４１ｂが設けられている。Ｔの縦棒の下部、封止樹脂３１の側面に近接して、拡幅部４７が設けられ、拡幅部４７のほぼ中心部に貫通孔４１ａが設けられている。内部リード４５ａは、外部リード１１ａに連接されている。

貫通孔４１ａは、貫通孔４１ａを規定する側壁が、例えば、拡幅部４７に隣接する内部リード４５ａの幅の約１／２の直径を有する円形で、内部リード４５ａの上面にほぼ垂直であり、貫通孔４１ａの側壁と封止樹脂３１の側面との最短の距離Ｌは約０．１〜０．２ｍｍである。拡幅部４７は、内部リード４５ａの幅方向に沿った断面積が、他の内部リード４５ａの幅方向に沿った断面積と同程度またはそれ以上となるような大きさを有する。つまり、拡幅部４７で電流が流れにくくなることはないように拡幅されている。なお、拡幅部４７は、一部が、外部リード１１ａにかかっていても差し支えなく、その場合、拡幅部４７は、内部リード４５ａから外部リード１１ａの方向に沿って、実施例１の突起１７の位置とほぼ重なる。貫通孔４１ｂは貫通孔４１ａとほぼ同様な大きさである。

貫通孔４１ａの側壁と封止樹脂３１の側面との最短の距離Ｌ（図４（ａ）参照）を、発明者は実験によって求めた。図５に示すように、横軸に距離Ｌ（ｍｍ）、縦軸に剥離の発生率（％）、つまり、封止樹脂３１の側面部において、内部リード４５ａ、４５ｂと封止樹脂３１との間で発生する一定距離以上の分離が起こる割合をとると、距離Ｌが短いほど、剥離が発生しにくいことが分かる。しかしながら、封止樹脂３１の側面が貫通孔４１ａにかかると、バリの発生等の別の問題が起こり、また、貫通孔４１ａを固定する力が弱まることが予測された。そこで、貫通孔４１ａ、４１ｂが封止樹脂３１の側面の内側にほとんど１００％入るように、組立プロセスの精度を鑑みて、距離Ｌを約０．１〜０．２ｍｍに設定している。

内部リード４５ｂは、概略的に、内部リード４５ａのダイパッド４３の部分を除去したような形状をなし、外部リード１１ｂに連接されている。つまり、内部リード４５ｂは、内部リード４５ａと同様な拡幅部４７及び貫通孔４１ａが設けられ、ボンディングパッド１４を実施例１の内部リード１５ｂと同様に有している。

半導体装置２は、また、内部リード４５ｃ及び外部リード１１ｃを有するダミーリードを備えている。内部リード４５ｃは、内部リード４５ａからダイパッド４３、または、内部リード４５ｂからボンディングパッド１４を切り離した構造を有している。

封止樹脂３１は、実施例１とは、突起１７部を除いて、同様の外形形状であり、貫通孔４１ａ、４１ｂも含めて、封止樹脂３１の内部は実質的に隙間なく埋められている。

内部リード４５ａ、４５ｂの拡幅部４７及び貫通孔４１ａは、これらの形状を生み出すように形成された金型（図示略）を用いて、プレス打ち抜き加工により行い得る。

上述したように、半導体装置２は、次のような構成を有する。リードフレーム７は、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード４５ａと、内部リード４５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード４５ｂと、内部リード４５ａ、４５ｂにそれぞれ連接され、曲折部を有する外部リード１１ａ、１１ｂと、曲折部１９に接近して封止樹脂３１の内部に貫通孔４１ａを有する拡幅部４７とを有し、封止樹脂３１が、貫通孔４１ａを実質的に隙間なく埋めている。

その結果、内部リード４５ａ、４５ｂは、封止樹脂３１に、貫通孔４１ａの封止樹脂３１を介してより強固に固定されているので、外部リード１１ａ、１１ｂが曲折部１９で曲げられるときに、内部リード４５ａ、４５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとの境界付近にかかる力によって引き起こされる、内部リード４５ａ、４５ｂの変形を押さえて、剥離の発生を抑制することが可能となる。これは、内部リード４５ａ、４５ｂの封止樹脂３１に対する変形が小さいことを意味し、半導体装置２は、内部リード４５ａ、４５ｂと封止樹脂３１との密着性の向上が可能となる。

また、内部リード４５ａ、４５ｂは、貫通孔４１ａを取り巻くように配置された拡幅部４７で平面的に広げられる。従って、半導体装置２は、外部リード１１ａ、１１ｂを曲折部１９で曲げるときに発生する力が、封止樹脂３１に分散して伝えられることになり、内部リード４５ａ、４５ｂと封止樹脂３１との密着を保持することが可能となる。

半導体装置２は、Ｔ字形の横棒（図４（ａ）の縦方向）のダイパッド４３の両端部に貫通孔４１ｂが設けられているので、貫通孔４１ａが有する密着性の効果を同様に有し、封止樹脂３１の中心部で、リードフレーム７が封止樹脂３１と密着されている。

半導体装置２は、リードフレーム７に拡幅部４７及び貫通孔４１ａを形成するために、新たな工程を追加する必要がなく、完成した半導体装置２の封止樹脂３１と内部リード４５ａ、４５ｂとの密着性、すなわち剥離による不良率が改善できるので、全体のコストの削減が可能となる。

半導体装置２は、リードフレーム７が、拡幅部４７の中に貫通孔４１ａを形成しているので、電流路としての内部リード４５ａ、４５ｂを狭めることはなく、半導体チップ２１の駆動を制限することはない。

また、内部リード４５ｃ及び外部リード１１ｃからなるダミーリードは、封止樹脂３１の側面付近において、内部リード４５ａ、４５ｂ及び外部リード１１ａ、１１ｂと同様な構成なので、上述の効果を同様に有し、半導体装置２は、回路基板等へ安定性よく実装することが可能となる。

本発明の実施例３に係る半導体装置について、図６を参照しながら説明する。図６は半導体装置の構成を模式的に示す図で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＥ方向から見た部分的な斜視図である。実施例１とは、密着性を改善する手段としてリードフレームに貫通孔を追加して設けたことが異なる。なお、実施例１及び２と同一の構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６に示すように、半導体装置３は、実施例１の内部リード１５ａの幅方向に対をなす突起１７の間に、貫通孔４１ａを追加して設けた構造と、実施例２の内部リード４５ａの貫通孔４１ｂを端部に設けたダイパッド４３を有する構造とを、突起１７または貫通孔４１ａと半導体チップ２１との中間位置でつなぎ合わせた構造である内部リード５５ａを有している。

また、半導体装置３は、実施例１の内部リード１５ｂの幅方向に対をなす突起１７の間に、貫通孔４１ａを追加して設けた構造の内部リード５５ｂを有している。

突起１７は、内部リード５５ａ、５５ｂの幅方向に沿った断面積が、貫通孔４１ａを設けた突起１７部で最小になることがない程度の大きさを有している。つまり、突起１７を有する領域で電流が流れにくくなることはない。

半導体装置３は、また、内部リード５５ｃ及び外部リード１１ｃを有するダミーリードを備えている。内部リード５５ｃは、内部リード５５ａからダイパッド４３、または、内部リード５５ｂからボンディングパッド１４を切り離した構造を有している。

つまり、半導体装置３は、次のような構成を有する。リードフレーム８は、半導体チップ２１が固定され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード５５ａと、内部リード５５ａと離間され、半導体チップ２１と電気的に接続された内部リード５５ｂと、内部リード５５ａ、５５ｂにそれぞれ連接され、曲折部１９を有する外部リード１１ａ、１１ｂと、内部リード５５ａ、５５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとにそれぞれ跨り、内部リード５５ａ、５５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、曲折部１９に接近した位置に、内部リード５５ａ、５５ｂの表面に対して、曲折部１９で曲げられた外部リード１１ａ、１１ｂ方向とは反対の方向に曲げられた突起１７と、内部リード５５ａ、５５ｂの曲折部１９に接近した位置に貫通孔４１ａとを備え、封止樹脂３１は、半導体チップ２１、内部リード５５ａ、５５ｂ、及び突起１７の一部を封止し、貫通孔４１ａを実質的に隙間なく埋めている。

その結果、半導体装置３は、実施例１の半導体装置１が有する効果を同様に有している。また、半導体装置３は、実施例２の半導体装置２が有する拡幅部４７の平面的な広がりによる効果、リードフレーム７を加工する工程等に違いがあるものの、その他において、実施例２の半導体装置２が有する効果を同様に有している。

その上、半導体装置３は、突起１７による内部リード５５ａ、５５ｂと外部リード１１ａ、１１ｂの変形を抑制する効果に、貫通孔４１ａによる内部リード５５ａ、５５ｂを封止樹脂３１と強固に固定する効果が追加されるので、封止樹脂３１と内部リード５５ａ、５５ｂとの剥離をより確実に抑制することが可能となる。つまり、半導体装置３は、封止樹脂３１と内部リード５５ａ、５５ｂとの密着性の向上が可能となる。

また、上記実施例３の変形例について、図７を参照しながら説明する。図７は半導体装置の構成を模式的に示す部分的な斜視図である。半導体装置３とは、外部リードの曲折部に板厚を薄くした薄化部を有する点が異なる。なお、上記実施例３と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図７は、図６（ｃ）に相当する図であり、本変形例の半導体装置は、曲折部１９を除いて半導体装置３と同様である。図７に示すように、外部リード１１ａの曲折部１９の、折り曲げられて外側になる角部が板厚を薄くした薄化部６１を有している。なお、薄化部６１は、外部リード１１ａのより先端部の折り曲げ部等に、同様に設けることが可能である。

薄化部６１を形成するために、外部リード１１ａが折り曲げられる前に、折り曲げられて外側角部になる位置に、ＶまたはＵ字形の溝（図示略）を予め形成しておく。他の外部リード１１ｂ、１１ｃにおいても同様である。リードフレームの折り曲げ加工は、上記実施例１乃至３と同様な工程で、しかも、押圧力を緩和して行うことが可能となる。押圧力の緩和は、ＶまたはＵ字形の溝の深さ等に関係する。本変形例の半導体装置では、突起１７及び貫通孔４１ａを有しているので、リードフレームの板厚に対して、例えば、１／１０〜１／２０程度の溝の深さとすることが可能である。

その結果、本変形例の半導体装置は、押圧力が緩和されるので、内部リード５５ａ、５５ｂ、５５ｃと外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃの変形は一層抑制され、封止樹脂３１と内部リード５５ａ、５５ｂ、５５ｃとの剥離がより確実に抑制される。つまり、半導体装置３は、封止樹脂３１と内部リード５５ａ、５５ｂ、５５ｃとの密着性の向上が可能となる。

また、薄化部６１は、厚さの減少が５〜１０％程度で済むので、外部リード１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機械的な強度及び電気的な抵抗の変化を小さく抑えることが可能である。

以上、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば、実施例では、外部リードは、封止樹脂を介して内部リードと対向するように曲げられる、すなわちコ字形に曲げられる例を示したが、外部リードの先端部は、内部リードから遠ざかる方向に曲げられて、内部リードと平行になるように、すなわちガルウィング形に曲げられてもよい。ガルウィング形に曲げられる場合、内部リード側の曲折部では、内部リードに対して９０度より小さい角度とすることが可能である。

また、実施例では、半導体チップは、ＬＥＤである例を示したが、他のディスクリート素子、または、集積回路等であってもよい。半導体チップの電極の数は３つ以上でもよく、実施例で示したダミーリードを外部リードとして使用することは可能であり、更に、外部リードを増加させることも可能である。なお、半導体チップが他のディスクリート素子、または、集積回路等である場合は、封止樹脂が透明である必要はないし、凸形のレンズを形成する必要はなく、遮光性で上面が平坦であることが多い。

また、実施例２及び３では、内部リードがダイパッド部に貫通孔を有する例を示したが、ダイパッド部に貫通孔を有する内部リードを実施例１に適用することは可能である。

また、実施例３の変形例では、外部リードが曲折部に薄化部を有する例を示したが、曲折部に薄化部を有する外部リードを実施例１及び２に適用することは可能である。

本発明は、以下の付記に記載されるような構成が考えられる。
（付記１）半導体チップと、前記半導体チップが固定され、前記半導体チップと電気的に接続された第１の内部リードと、前記第１の内部リードと離間され、前記半導体チップと電気的に接続された第２の内部リードと、前記第１及び第２の内部リードにそれぞれ連接され、曲折部を有する第１及び第２の外部リードと、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとにそれぞれ跨り、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、前記曲折部に接近した位置に、前記第１及び第２の内部リードの表面に対して、前記曲折部で曲げられた前記外部リード方向とは反対の方向に曲げられた突起とを備えたリードフレームと、半導体チップ、第１の内部リード、第２の内部リード、及び前記突起の一部を封止する封止樹脂とを具備する半導体装置。

（付記２）前記半導体チップは、発光ダイオードである付記１に記載の半導体装置。

（付記３）前記封止樹脂は、発光ダイオードが発する光に対して実質的に透明である付記２に記載の半導体装置。

（付記４）前記曲折部は、前記曲折部近傍の前記第１及び第２の外部リードの厚さより薄く形成されている付記１に記載の半導体装置。

本発明の実施例１に係る半導体装置の構成を模式的に示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ方向から見た部分的な斜視図。 本発明の実施例１に係る半導体装置のリードフレームの一部の製造方法を模式的に示す平面図。 本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。 本発明の実施例２に係る半導体装置の構成を模式的に示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 本発明の実施例２に係る半導体装置の剥離の発生率を模式的に示す図。 本発明の実施例３に係る半導体装置の構成を模式的に示す図で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＥ方向から見た部分的な斜視図。 本発明の実施例３の変形例に係る半導体装置の構成を模式的に示す部分的な斜視図。

符号の説明

１、２ 半導体装置
６、７ リードフレーム
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 外部リード
１３、４３ ダイパッド
１４ ボンディングパッド
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ 内部リード
１７ 突起
１７ａ 突起形成部
１９ 曲折部
２１ 半導体チップ
２３ ボンディングワイヤ
３１ 封止樹脂
４１ａ、４１ｂ 貫通孔
４７ 拡幅部
６１ 薄化部
１０１ 固定治具
１０３ フォーミング治具
Ｌ 距離

Claims (5)

1. 半導体チップと、
   前記半導体チップが固定され、前記半導体チップと電気的に接続された第１の内部リードと、前記第１の内部リードと離間され、前記半導体チップと電気的に接続された第２の内部リードと、前記第１及び第２の内部リードにそれぞれ連接され、曲折部を有する第１及び第２の外部リードと、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとにそれぞれ跨り、前記第１及び第２の内部リードと前記第１及び第２の外部リードとをそれぞれ結ぶ方向に沿って、前記曲折部に接近した位置に、前記第１及び第２の内部リードの表面に対して、前記曲折部で曲げられた前記外部リード方向とは反対の方向に曲げられた突起とを備えたリードフレームと、
   半導体チップ、第１の内部リード、第２の内部リード、及び前記突起の一部を封止する封止樹脂と、
   を具備することを特徴とする半導体装置。
2. 前記第１及び第２の内部リードは、前記曲折部に接近した位置に貫通孔を備え、前記貫通孔は、前記封止樹脂によって埋めら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. 半導体チップと、
   前記半導体チップが固定され、前記半導体チップと電気的に接続された第１の内部リードと、前記第１の内部リードと離間され、前記半導体チップと電気的に接続された第２の内部リードと、前記第１及び第２の内部リードにそれぞれ連接され、曲折部を有する第１及び第２の外部リードと、前記第１及び第２の内部リードの前記曲折部に接近した位置に貫通孔を有する拡幅部とを備えたリードフレームと、
   半導体チップ、第１の内部リード、及び第２の内部リードを封止し、前記貫通孔を埋めた封止樹脂と、
   を具備することを特徴とする半導体装置。
4. 前記第１及び第２の外部リードの先端部は、それぞれ、前記第１及び第２の内部リードに近い側で、前記封止樹脂を介して、前記第１及び第２の内部リードとほぼ平行になるように、更に折り曲げられていることを特徴とする半導体装置。
5. 前記第１及び第２の外部リードの先端部は、それぞれ、前記第１及び第２の内部リードから離れた側で、前記第１及び第２の内部リードとほぼ平行になるように、更に折り曲げられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。

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