JP2010016289A

JP2010016289A - 半導体パッケージおよび半導体装置

Info

Publication number: JP2010016289A
Application number: JP2008176918A
Authority: JP
Inventors: Hirokimi Hata; 浩公秦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2010-01-21
Also published as: CN101626004B; KR101015461B1; KR20100005654A; CN101626004A

Abstract

【課題】端子間距離を広げることなく半導体パッケージの小型化ができ、また、簡素な方法により半導体パッケージとプリント基板とのクリアランスを所望の値にできる半導体パッケージと半導体装置を提供する。
【解決手段】パッケージ本体１２と、該パッケージ本体１２に一列に取り付けられた複数の端子とを備え、該複数の端子の両端の端子は先細端子１４であり、該先細端子１４は該パッケージ本体１２に取り付けられる取り付け部分１５と、先端部分１６とを有し、該取り付け部分１５は、隣接する端子と対向する第１の面１７を有し、該先端部分１６は、該隣接する端子と対向する第２の面１９と、該第２の面１９と反対の面である第３の面２０とを有する。該第３の面２０は該先端部分１６の幅を先端に向かって漸減させ、該第２の面１９は該第１の面１７よりも該隣接する端子から離間し、該先細端子１４の延在方向に対して平行であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板に形成されたスルーホールに挿入されるべき複数の端子を有する半導体パッケージおよび、半導体パッケージがプリント基板に実装された半導体装置に関する。

半導体デバイスは絶縁及び物理的なダメージからの保護などを目的に樹脂封止等によりパッケージに収容されることが一般的である。パッケージには、外部と半導体デバイスとの間で電気信号、電力の送受信を行うために端子が取り付けられている。端子が取り付けられたパッケージは、プリント基板に形成されたスルーホールに端子が挿入されるようにして実装される。以後、端子が取り付けられたパッケージを半導体パッケージと称する。

前述の実装が行われた後には、半導体パッケージとプリント基板とが所望のクリアランスで離間していることが望ましい。また、実装の前後を通して、半導体パッケージの端子間には端子間ショートを抑制するための十分な間隔があることが望ましい。

特許文献１にはプリント配線基板平面に対して高さ方向の有効空間を利用するための部品の装着方法が開示されている。すなわち、特許文献１では部品に取り付けられたリード端子が先細の形状である。そしてリード端子がプリント基板に形成されたスルーホールに挿入されて部品とプリント基板とのクリアランスを所望の値とすることができる。他の既知の技術については特許文献２−６に記載がある。

特開平０１−１９２１９７号公報実開昭６２−０３４４４５号公報特開平０３−０６８１６２号公報特開平０６−０８５１４３号公報特開２００４−０６３６８８号公報特開昭６１−２６９３４５号公報

特許文献１の図１に示されるように、特許文献１ではリード端子が２本である２端子の構成について検討している。端子数が少ない場合には板状の端子の厚み方向同士を対向させることで、端子が先細となるように形成された面を有しながら十分な端子間距離を設けることができる。

ところが半導体パッケージ（又は部品、以後同じ）に取り付けられた端子を多端子化した場合には、端子厚み方向ではなく端子幅方向の面が隣接する端子と対向するように端子が配置されることが多い。典型的には、半導体パッケージ底面の外周に沿うように端子が一列に配置されることが多い。このような場合にまで特許文献１のような端子（リード端子）を用いると、先細形状である端子の（例えば）テーパ面同士が対向することとなり、端子間距離が狭まる。よって端子間絶縁の確保が困難である問題があった。

また、先細の端子を用いた場合に端子間距離を広く設けることで端子間絶縁の確保を図ることとすると、半導体パッケージの小型化が困難となる問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、端子が先細形状であることにより簡素な方法でプリント基板と半導体パッケージとのクリアランスを定めることができ、しかも端子間距離を広げることなく半導体パッケージの小型化ができる半導体パッケージおよび、前述の半導体パッケージをプリント基板に実装した半導体装置を提供することを目的とする。

本願の発明にかかる半導体パッケージは、パッケージ本体と、該パッケージ本体に一列に取り付けられた複数の端子とを備え、
該複数の端子の両端の端子は先細端子であり、該先細端子は、該パッケージ本体に取り付けられる取り付け部分と、先端部分とを有し、該取り付け部分は、隣接する端子と対向する第１の面を有し、該先端部分は、該隣接する端子と対向する第２の面と、該第２の面と反対の面である第３の面とを有し、該第３の面は該先端部分の幅を先端に向かって漸減させるように形成され、該第２の面は該第１の面よりも該隣接する端子から離間するように形成され、該第２の面は該先細端子の延在方向に対して平行な平面であることを特徴とする。

本願の発明にかかる半導体装置は、
パッケージ本体と、該パッケージ本体に一列に取り付けられた複数の端子とを備え、該複数の端子の両端の端子は先細端子であり、該先細端子は、該パッケージ本体に取り付けられる取り付け部分と、先端部分とを有し、該取り付け部分は、隣接する端子と対向する第１の面を有し、該先端部分は、該隣接する端子と対向する第２の面と、該第２の面と反対の面である第３の面とを有し、該第３の面は該先端部分の幅を先端に向かって漸減させるように形成され、該第２の面は該第１の面よりも該隣接する端子から離間するように形成され、該第２の面は該先細端子の延在方向に対して平行な平面である半導体パッケージと、
複数のスルーホールが形成されたプリント基板とを有し、
該複数の端子が該複数のスルーホールにそれぞれ挿入された状態で該半導体パッケージが該プリント基板に実装されており、
該先端部分の先端の幅は該スルーホールの幅より小さく、
該先端部分は該スルーホールより幅の広い部分を有し、
該半導体パッケージは該プリント基板と離間していることを特徴とする。

本発明により、端子間距離を広げることなく半導体パッケージの端子を配置することができるから外形寸法の小型化ができ、また、半導体パッケージに取り付けられた端子により、半導体パッケージとプリント基板とのクリアランスを所望の値にできる。

実施の形態１
本実施形態は複数の端子を有する半導体パッケージと、半導体パッケージがプリント基板に実装された半導体装置に関する。図１は本実施形態の半導体パッケージを説明する図（正面図）である。半導体パッケージ１０は半導体デバイスを内包するパッケージ本体１２を備える。パッケージ本体１２には複数の端子が取り付けられている。前述の複数の端子は一列に配置される。複数の端子の両端に配置されるのは先細端子１４である。また両端に配置される先細端子１４と先細端子１４とに挟まれるように配置される端子は端子１６である。

先細端子１４は取り付け部分１３と先端部分１５を備える。取り付け部分１３とは、先細端子１４がパッケージ本体１２に取り付けられる部分のことであり、長方形に形成される。さらに、先細端子１４が備える先端部分１５は、少なくともその一部が後述のプリント基板の有するスルーホールに挿入される部分である。ここで、取り付け部分１３が、先細端子１４に隣接する端子１６（以後、隣接端子と称する）と対向する面を第１の面１７と定義する。また、先端部分１５が、隣接端子と対向する面を第２の面１９とする。そして、先端部分１５における第２の面１９と反対側の面を第３の面２０とする。すなわち第３の面２０は隣接端子と対向しない。

図２は先細端子１４と、隣接端子との関係を説明するための図１の一部拡大図である。先細端子１４の第２の面１９は第１の面１７よりも隣接端子からの距離が離間するように形成される。すなわち、第１の面１７がそのまま先細端子１４の長手方向（延在方向）に伸びて第２の面１９を形成するのではなく、隣接端子の先端部分からの距離が離れるように第２の面１９が形成される。これは図２において、端子１６と先細端子１４の先端部分間の距離がａではなくｂであることにより表現されている。

また、図２にあるように先細端子１４の延在方向の中心軸を中心軸２１とすると、第２の面１９は中心軸２１と平行である。すなわち第２の面１９は、先細端子１４の延在方向に対して平行な面を形成する。さらに、第２の面１９は第１の面１７よりも中心軸２１に近い面である。また、先端部分１５の先端は中心軸２１上に乗るように先端部分１５が形成される。

次いで、図２を参照して第３の面２０について説明する。第３の面２０は、先端部分１５の幅を先端に向かって漸減させるテーパ面である。ところで、半導体パッケージ１０は、図３に示されるようにプリント基板３０に形成されたスルーホールに先細端子１４および端子１６が挿入されてプリント基板３０に実装される。本実施形態では説明の便宜上、プリント基板３０に形成されたスルーホールを先細端子１４が挿入される先細端子用スルーホール３２と、端子１６が挿入されるスルーホール３４とに区別する。なお、先細端子用スルーホール３２とスルーホール３４の形状は同一であってもよい。

前述した第３の面２０は、先端部分１５の幅が、先細端子用スルーホール３２の幅より広い幅から先細端子用スルーホール３２の幅より狭い幅に漸減するようにテーパ（第３の面２０）を形成する。他方、端子１６の先端部分は、図１に示される通り幅が一定でありかつその長さは、先細端子１４の先端から先細端子１４の幅が先細端子用スルーホール３２の幅より広くなる部分までの長さよりは長い。本実施形態の先細端子１４は上述の構成である。

図４はプリント基板３０の先細端子用スルーホール３２およびスルーホール３４に先細端子１４および端子１６が挿入されて、パッケージ本体１２（半導体パッケージ１０）がプリント基板３０に実装された様子を説明する図（正面図）である。本実施形態では先細端子１４の先端部分１５において、先細端子用スルーホール３２より幅の広い部分がある。このため、実装後のプリント基板３０とパッケージ本体１２とのクリアランス３６は先細端子１４の第３の面２０により定められることになる。なお、図５は図４の先細端子１４および隣接端子の拡大図である。

本実施形態の半導体パッケージ１０の構成によれば、先細端子１４が隣接端子と対向する面、すなわち第２の面１９は、第２の面１９が隣接端子の先端部分と離間するように形成される。従って端子間の間隔を広げることなく端子間絶縁に十分な端子間空間距離を確保できるから、半導体パッケージの外形寸法を小型化できる。

さらに、前述の通り本実施形態では半導体パッケージ１０をプリント基板３０に実装する際に、両者のクリアランス３６を規定し所望の値とするのは先細端子１４である。従って本実施形態の構成によれば、実装時にクリアランス３６を所望の値とするために用いられることがあるスペーサや専用冶具などは必要がなく、実装工程を簡素化できる。

さらに、先細端子用スルーホール３２の幅（径）を調節することによってもクリアランス３６を任意の値にできる。

本実施形態では、先細端子１４の取り付け部分１３の形状は長方形としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、取り付け部分１３はパッケージ本体１２に対して固定できる形状であればよい。本発明の特徴は先細端子１４の先端部分１５である。

本実施形態では、先端部分１５の先端が中心軸２１にのる（重なる）構成であるがこれは必須ではない。すなわち、先細端子１４が隣接端子と対向する面と反対の面においてテーパ面が形成され、かつ端子間の離間が端子間絶縁に十分である限りにおいては限定されない。

実施の形態２
本実施形態は先細端子の先端部分が階段状に形成される半導体パッケージと、半導体パッケージがプリント基板に実装された半導体装置に関する。本実施形態を説明する図である図６−９において実施形態１と同一の符号が付された部分は実施形態１と同一であるから説明を省略する。

また、本実施形態の実施形態１との構成上の相違点は先細端子５４が有する第三の面５７が階段状に形成されている点である。本実施形態における第３の面５７は、プリント基板５８に形成された先細端子５４に対応する先細端子用スルーホール６０（図７参照）の幅よりも広い部分から細い部分へ幅が漸減する階段状の面である。

図８は先細端子５４および端子１６が、プリント基板５８の先細端子用スルーホール６０およびスルーホール６２に挿入されてパッケージ本体１２がプリント基板に実装された状態を説明する図である。そして、図７から明らかなようにプリント基板５８とパッケージ本体１２とのクリアランス７０は先細端子５４の第３の面５７によって定められる。

図９は図８における先細端子５４の拡大図である。本実施形態では先細端子用スルーホール６０の幅は「ｅ」で表される。そして先端部分の先端すなわち、先細端子５４の先端は幅が「ｄ」であり「ｅ」より細い。そして先細端子５４は取り付け部分に接続される部分において幅が「ｆ」であり「ｅ」より広い。このように第３の面５７が階段状であるからクリアランス７０を一意的に定めることができる。また、先細端子用スルーホール６０の幅を、例えば前述した幅「ｄ」相当としたり、「ｆ」相当とすることでクリアランス７０を調節できる。本実施形態の他の効果は実施形態１と同様である。

第３の面は実施形態１ではテーパであり本実施形態では階段状としたが本発明はこれらに限定されない。本発明は、先細端子の先端部分に向かって、プリント基板に形成されたスルーホールよりも幅が広い部分から同スルーホールよりも幅が細い部分へ幅を漸減させる「第3の面」を有することにより効果が得られる。ゆえに第３の面はテーパ面と階段状の面に限定されない。

実施の形態１の半導体パッケージを説明する図である。図１の先細端子と隣接端子を拡大した拡大図である。実施の形態１における半導体パッケージのプリント基板への実装について説明する図である。実施の形態１における半導体パッケージがプリント基板に実装された状態を説明する図である。図４の先細端子、隣接端子、プリント基板を拡大した拡大図である。実施の形態２の半導体パッケージを説明する図である。実施の形態２における半導体パッケージのプリント基板への実装について説明する図である。実施の形態２における半導体パッケージがプリント基板に実装された状態を説明する図である。図８の先細端子、隣接端子、プリント基板を拡大した拡大図である。

符号の説明

１０半導体パッケージ、１２パッケージ本体、１４先細端子、１５取り付け部分、１５先端部分、１７第１の面、１９第２の面、２０第３の面

Claims

パッケージ本体と、
前記パッケージ本体に一列に取り付けられた複数の端子とを備え、
前記複数の端子の両端の端子は先細端子であり、
前記先細端子は、
前記パッケージ本体に取り付けられる取り付け部分と、先端部分とを有し、
前記取り付け部分は、隣接する端子と対向する第１の面を有し、
前記先端部分は、前記隣接する端子と対向する第２の面と、前記第２の面と反対の面である第３の面とを有し、
前記第３の面は前記先端部分の幅を先端に向かって漸減させるように形成され、
前記第２の面は前記第１の面よりも前記隣接する端子から離間するように形成され、
前記第２の面は前記先細端子の延在方向に対して平行な平面であることを特徴とする半導体パッケージ。
前記第３の面はテーパ面であることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第３の面は階段状であることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
請求項１から3のいずれか１項に記載の半導体パッケージと、
複数のスルーホールが形成されたプリント基板とを備え、
前記複数の端子が前記複数のスルーホールにそれぞれ挿入された状態で前記半導体パッケージが前記プリント基板に実装されており、
前記先端部分の先端の幅は前記スルーホールの幅より小さく、
前記先端部分は前記スルーホールより幅の広い部分を有し、
前記半導体パッケージは前記プリント基板と離間していることを特徴とする半導体装置。