JP2009253152A - Resin seal type semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレームが配置された回路基板を樹脂で封止して形成される樹脂封止型半導体装置に関する。 The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device formed by sealing a circuit board on which a lead frame is disposed with resin.
樹脂封止型半導体装置としては、金属板を加工したリードフレームに、FETチップ部品を直接実装し、基板を用いて周辺回路構成を行い、それらを保護するために樹脂のモールディングを施したICモジュールが知られている。 As a resin-encapsulated semiconductor device, an IC module in which an FET chip component is directly mounted on a lead frame processed with a metal plate, a peripheral circuit configuration is made using a substrate, and resin molding is applied to protect them. It has been known.
従来のICモジュールの構成では、FETチップ部品へのワイヤボンディングが複雑かつボンディング長が長くなってしまうことによる樹脂注入時のワイヤ流れに伴うショートが問題となっていた。 In the configuration of the conventional IC module, there has been a problem of a short circuit due to a wire flow at the time of resin injection due to complicated wire bonding to the FET chip part and a long bonding length.
これに対して、特許文献1及び特許文献2に開示されるように、FETチップを基板上に配置し、ボンディングの自由度を高める手法が採られている。
しかしながら、FETチップを基板上に配置する構成では、FETチップを配置するための基板を必要とすることによるコスト高、リードフレームへの熱抵抗が上昇してしまうという問題がある。 However, in the configuration in which the FET chip is arranged on the substrate, there is a problem that the cost for the substrate for arranging the FET chip is high and the thermal resistance to the lead frame increases.
また、ボンディングの自由度を高めるために、ボンディングパッドを配置する配置領域を確保すべく基板を加工すれば、基板が高価となってしまう。 Further, if the substrate is processed so as to secure an arrangement region for arranging the bonding pads in order to increase the degree of freedom of bonding, the substrate becomes expensive.
本発明は、上記事実を考慮して、高価な基板を使用することなく、ボンディング長を短くすることを目的とする。 In view of the above-described facts, the present invention aims to shorten the bonding length without using an expensive substrate.
請求項1記載の発明に係る樹脂封止型半導体装置は、半導体素子が配置されるリードフレームと、前記リードフレームの前記半導体素子が配置された配置面とは反対側の反対面に配置され、回路素子が配置された回路基板と、前記回路基板を封止する樹脂と、前記リードフレームが切り欠けられて形成され、前記回路基板の前記半導体素子側表面を露出されるための第1切欠部と、前記第1切欠部によって露出された回路基板の表面に配置され、ボンディングによって前記半導体素子と接続されるボンディングパッドと、を備えている。
The resin-encapsulated semiconductor device according to the invention of
この構成によれば、リードフレームが切り欠けられて形成された第1切欠部によって、回路基板の半導体側表面が露出される。第1切欠部によって露出された回路基板の表面にボンディングパッドが配置され、このボンディングパッドがボンディングによって半導体素子と接続される。 According to this configuration, the semiconductor-side surface of the circuit board is exposed by the first cutout portion formed by cutting out the lead frame. A bonding pad is disposed on the surface of the circuit board exposed by the first notch, and the bonding pad is connected to the semiconductor element by bonding.
このように、第1切欠部を形成し、その第1切欠部によって露出された回路基板の表面にボンディングパッドを配置するので、ボンディングパッドの配置自由度が増し、ボンディング長を短くすることができる。 As described above, since the first notch is formed and the bonding pad is arranged on the surface of the circuit board exposed by the first notch, the degree of freedom of arrangement of the bonding pad is increased and the bonding length can be shortened. .
また、請求項1の構成は、リードフレームを切り欠けるものであり、基板を加工する必要がないため、基板が安価となる。以上のように、請求項1の構成によれば、高価な基板を使用することなく、ボンディング長を短くすることができる。
Further, the structure of
請求項2記載の発明に係る樹脂封止型半導体装置は、請求項1の構成において、前記半導体素子から見て前記第1切欠部とは異なる方向に配置され、前記回路基板の前記半導体素子側表面を露出されるための第2切欠部と、前記第2切欠部によって露出された回路基板の表面に配置され、ボンディングワイヤに接続されるボンディングパッドと、を備えている。 A resin-encapsulated semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the resin-sealed semiconductor device according to the first aspect, wherein the resin-encapsulated semiconductor device is arranged in a direction different from the first notch when viewed from the semiconductor element, A second notch for exposing the surface; and a bonding pad disposed on the surface of the circuit board exposed by the second notch and connected to the bonding wire.
この構成によれば、前記半導体素子から見て前記第1切欠部とは異なる方向に第2切欠部が配置されており、第2切欠部によって露出された回路基板の表面にボンディングパッドが配置され、このボンディングパッドがボンディングワイヤに接続される。 According to this configuration, the second notch is disposed in a direction different from the first notch as viewed from the semiconductor element, and the bonding pad is disposed on the surface of the circuit board exposed by the second notch. The bonding pad is connected to the bonding wire.
これにより、ボンディングパッドの配置自由度がさらに増し、ボンディング長を効果的に短くすることができる。 As a result, the degree of freedom of arrangement of the bonding pads is further increased, and the bonding length can be effectively shortened.
本発明の請求項3に係る樹脂封止型半導体装置は、請求項1又は請求項2の構成において、前記半導体素子が、FETチップである。 According to a third aspect of the present invention, in the resin-sealed semiconductor device according to the first or second aspect, the semiconductor element is an FET chip.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
(本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の構成)
まず、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の構成を示す概略図であり、(A)は正面図を示し、(B)は(A)のB−B線断面図を示す。図2は、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の構成を示す概略背面図である。図3は、本実施形態に係るFETチップ周辺を拡大した拡大図である。図4は、図3の4−4線断面図である。
Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.
(Configuration of resin-encapsulated semiconductor device according to this embodiment)
First, the configuration of the resin-encapsulated semiconductor device according to this embodiment will be described. 1A and 1B are schematic views showing a configuration of a resin-encapsulated semiconductor device according to the present embodiment, in which FIG. 1A shows a front view and FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 2 is a schematic rear view showing the configuration of the resin-encapsulated semiconductor device according to this embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the FET chip according to the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置10は、例えば、自動車に搭載されたモータを駆動するための制御装置であって、このモータに一体的に取り付けられるものである。
この樹脂封止型半導体装置10は、図1(A)、図1(B)及び図2に示すように、回路素子16が配置された回路基板12と、回路基板12に配置されるリードフレーム13とを備えている。
The resin-encapsulated
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the resin-encapsulated
リードフレーム13は、例えば、銅合金等の金属製の板が機械加工されることにより形成されている。また、リードフレーム13は、回路基板12に配置される本体部15と、外部との接続の為に使用される外部端子としての複数のリード端子22と、を備えて構成されている。
The
リードフレーム13の本体部15には、半田付け又は導電性接着剤によって接続、固定される半導体素子の一例としてのFETチップ14(電界効果トランジスタ:FIELD EFFECT TRANSISTOR)が複数配置されている。
A plurality of FET chips 14 (field effect transistors: FIELD EFFECT TRANSISTOR) as an example of a semiconductor element to be connected and fixed by soldering or conductive adhesive are disposed on the
回路基板12は、例えば、樹脂材料、セラミックなどで形成されており、また、長手方向の長さがリードフレーム13の長手方向の長さよりも長くされ、全体の面積がリードフレーム13の全体の面積より大きくされている。また、回路基板12は、リードフレーム13のFETチップ14が配置された配置面15Aとは反対側の反対面15Bに配置されており、リードフレーム13の本体部15に半田付け又は導電性接着剤によって固定されている。
The
回路素子16は、FETチップ14を駆動する制御回路素子を含んで構成されており、後述するボンディングパッド23を介して、アルミニウム又は金を用いた細線状のボンディングワイヤ17により、FETチップ14と電気的に接続されている。また、回路素子16は、ボンディングパッド20を介して、アルミニウム又は金を用いた細線状のボンディングワイヤ18によりリード端子22と電気的に接続されている。
The
このリード端子22は、アルミニウム又は金を用いた細線状のボンディングワイヤ19によりFETチップ14と電気的に接続されている。
The
そして、FETチップ14や回路素子16、回路基板12及びリードフレーム13は、その全体がモールド成形されることによってモールド樹脂24により封止されている。なお、リード端子22は、モールド樹脂24の外部に突出されて外部の装置と接続可能となっている。
The
ここで、本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置10は、図3及び図4に示すように、リードフレーム13が切り欠けられて形成された第1切欠部30を備えている。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the resin-encapsulated
第1切欠部30は、FETチップ14の周囲に配置されており、この第1切欠部30によって、FETチップ14から見て回路基板12のFETチップ14側表面が露出される。なお、図1(A)及び図3において、露出した回路基板12の表面部分をドットにより示している。
The
第1切欠部30によって露出された回路基板12の表面には、ボンディングワイヤ17によってFETチップ14と接続されるボンディングパッド23が配置されている。ボンディングパッド23は、第1切欠部30によって露出された露出部分に配置された配線板上に配置されている。
On the surface of the
ボンディングワイヤ17は、一端部がボンディングパッド23と電気的に接続され、他端部がFETチップ14と電気的に接続されている。
One end of the
また、第1切欠部30には、回路素子16が回路基板12に配置されており、回路素子16は回路基板12の両面に配置されている。
In the
さらに、樹脂封止型半導体装置10は、第1切欠部30に加えて、リードフレーム13が切り欠けられて形成された第2切欠部33を備えている。この第2切欠部33は、FETチップ14から見て第1切欠部30とは異なる方向に配置されており、この第2切欠部33によってFETチップ14から見て回路基板12のFETチップ14側表面を露出される。
The resin-encapsulated
第2切欠部33によって露出された回路基板12の表面には、ボンディングワイヤ18に接続されるボンディングパッド20が配置されている。ボンディングパッド20は、第2切欠部33によって露出された露出部分に配置された配線板上に配置されている。
A
ボンディングワイヤ18は、一端部がボンディングパッド20と電気的に接続され、他端部がリード端子22と電気的に接続されている。
One end of the
なお、第1切欠部30、ボンディングパッド23及びボンディングワイヤ17の構成について、図1においては簡略化して示し、図3及び図4において詳細に示している。
Note that the configuration of the
(本実施形態の作用)
次に、実施形態の作用を説明する。
本実施形態に係る樹脂封止型半導体装置10では、第1切欠部30を形成し、その第1切欠部30によって露出された回路基板12の表面にボンディングパッド23を配置するので、ボンディングパッドの配置自由度が増し、FETチップ14とFETチップ14を駆動する制御回路素子とを自由かつ最短距離で接続でき、ボンディング長を短くすることができる。
(Operation of this embodiment)
Next, the operation of the embodiment will be described.
In the resin-encapsulated
また、リードフレーム13は、回路基板12に比して、任意の形状に切り抜くことが容易であるため、ボンディングパッド23を自由に配置しやすい。
Further, since the
また、回路基板12を切り欠いたり、くり抜いたりする必要がないため、回路基板12における電子部品の実装面積が最大限に確保でき、また、電子部品を回路基板12の両面に配置することも容易となる。
In addition, since it is not necessary to cut out or cut out the
また、回路基板12を加工する必要がなく、形状も長方形状などの単純な形状となるため、回路基板12の材料にセラミック、樹脂等に制限されることがなく、加工費が安価とすることができる。
In addition, it is not necessary to process the
また、FETチップ14がリードフレーム13に配置されているので、リードフレーム13への熱抵抗を改善する。
Further, since the
(変形例に係る樹脂封止型半導体装置の構成)
次に、変形例に係る樹脂封止型半導体装置の構成について説明する。
図5は、変形例に係る樹脂封止型半導体装置において、FETチップ周辺を拡大した拡大図である。なお、上記の樹脂封止型半導体装置10と同一の部分には、図中に同一の符号を付している。
(Configuration of resin-encapsulated semiconductor device according to modification)
Next, the structure of the resin-encapsulated semiconductor device according to the modification will be described.
FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of the FET chip in the resin-encapsulated semiconductor device according to the modification. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in the figure to the same part as said resin-encapsulated
変形例に係る樹脂封止型半導体装置50は、四角形状をしたFETチップ14の2辺を囲むように配置され、L字状をしたL字状切欠部52を備えている。
The resin-encapsulated
L字状切欠部52は、FETチップ14から見て所定方向(図5における下方)に配置され、L字状切欠部52の一方の1辺をなす第1切欠部52Aと、FETチップ14から見て第1切欠部52Aとは異なる方向(図5における左方)に配置され、L字状切欠部52の他方の1辺をなす第2切欠部52Bとを備えて構成されている。
The L-shaped
この第1切欠部52A及び第2切欠部52Bによって、FETチップ14から見て回路基板12のFETチップ14側表面が露出される。なお、図5において、露出した回路基板12の表面部分をドットにより示している。
The
第1切欠部52Aによって露出された回路基板12の表面には、ボンディングワイヤ54によってFETチップ14と接続されるボンディングパッド56が配置されている。ボンディングパッド56は、第1切欠部52Aによって露出された露出部分に配置された配線板上に配置されている。
A
ボンディングワイヤ54は、一端部がボンディングパッド56と電気的に接続され、他端部がFETチップ14と電気的に接続されている。
The
第2切欠部33によって露出された回路基板12の表面には、ボンディングワイヤ58に接続されるボンディングパッド60が配置されている。ボンディングパッド60は、第2切欠部52Bによって露出された露出部分に配置された配線板上に配置されている。
A
ボンディングワイヤ58は、一端部がボンディングパッド60と電気的に接続され、他端部がFETチップ14と電気的に接続されている。
One end of the
また、第2切欠部52Bには、回路素子16が回路基板12に配置されており、回路素子16は回路基板12の両面に配置されている。
Further, the
さらに、樹脂封止型半導体装置50は、第1切欠部52A及び第2切欠部52Bに加えて、リードフレーム13が切り欠けられて形成された第3切欠部70を備えている。この第3切欠部70は、FETチップ14から見て第1切欠部52A及び第2切欠部52Bとは異なる方向に配置されており、この第3切欠部70によってFETチップ14から見て回路基板12のFETチップ14側表面を露出される。
Further, the resin-encapsulated
第3切欠部70によって露出された回路基板12の表面には、ボンディングワイヤ72に接続されるボンディングパッド74が配置されている。ボンディングパッド74は、第3切欠部70によって露出された露出部分に配置された配線板上に配置されている。
A
ボンディングワイヤ72は、一端部がボンディングパッド74と電気的に接続され、他端部がリード端子22と電気的に接続されている。
One end of the
変形例に係る樹脂封止型半導体装置50では、FETチップ14の2辺を囲むようにたL字状切欠部52が配置され、そのL字状切欠部52によって露出された回路基板12の表面にボンディングパッド56及びボンディングパッド60を配置するので、ボンディングパッドの配置自由度がさらに増し、FETチップ14とFETチップ14を駆動する制御回路素子とを自由かつ最短距離で接続でき、ボンディング長をさらに短くすることができる。
In the resin-encapsulated
10,50・・・樹脂封止型半導体装置、12・・・回路基板、13・・・リードフレーム、14・・・FETチップ(半導体素子)、16・・・回路素子、20,23,56,60,74・・・ボンディングパッド、30,52A・・・第1切欠部、33,52B・・・第2切欠部、70・・・第3切欠部(第2切欠部)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記リードフレームの前記半導体素子が配置された配置面とは反対側の反対面に配置され、回路素子が配置された回路基板と、
前記回路基板を封止する樹脂と、
前記リードフレームが切り欠けられて形成され、前記回路基板の前記半導体素子側表面を露出されるための第1切欠部と、
前記第1切欠部によって露出された回路基板の表面に配置され、ボンディングによって前記半導体素子と接続されるボンディングパッドと、
を備えた樹脂封止型半導体装置。 A lead frame on which a semiconductor element is disposed;
A circuit board on which a circuit element is arranged, disposed on the opposite surface of the lead frame to the arrangement surface opposite to the arrangement surface on which the semiconductor element is arranged;
A resin for sealing the circuit board;
The lead frame is formed by notching, and a first notch for exposing the semiconductor element side surface of the circuit board;
A bonding pad disposed on the surface of the circuit board exposed by the first notch and connected to the semiconductor element by bonding;
A resin-encapsulated semiconductor device comprising:
前記第2切欠部によって露出された回路基板の表面に配置され、ボンディングワイヤに接続されるボンディングパッドと、
を備えた請求項1に記載の樹脂封止型半導体装置。 A second notch portion that is disposed in a direction different from the first notch portion as viewed from the semiconductor element and that exposes the semiconductor element side surface of the circuit board;
A bonding pad disposed on the surface of the circuit board exposed by the second notch and connected to a bonding wire;
The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, comprising:
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- 2008-04-09 JP JP2008101574A patent/JP2009253152A/en active Pending
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